[發(fā)明專利]防電蝕用滾動軸承

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480017826.7
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN105051390A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 虻川志向;水津龍夫
• 申請（專利權(quán)）人: 東華隆株式會社
• 主分類號: F16C33/64
• 分類號: F16C33/64;C23C4/10;F16C19/06;F16C35/073;F16C35/077;H02K7/08
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及滾動軸承，特別涉及通過包覆陶瓷噴鍍覆膜而防止由鐵路車輛的電動馬達(dá)等產(chǎn)生的電流所導(dǎo)致的電蝕的防電蝕用滾動軸承。

背景技術(shù)

作為鐵路車輛的電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸等軸承，一般使用滾動軸承，該滾動軸承具備金屬制的外圈和金屬制的內(nèi)圈，該金屬制的內(nèi)圈在該外圈的徑向內(nèi)側(cè)隔著滾動體與該外圈配置成同心狀。電動馬達(dá)等中產(chǎn)生的電流沿著外圈、滾動體、內(nèi)圈而流向支承鐵路車輛的電動馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、電氣設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸的滾動軸承。流經(jīng)滾動軸承的電流在滾動體與內(nèi)外圈的接觸面上產(chǎn)生火花，在形成電流通路的外圈、滾動體、內(nèi)圈中會發(fā)生電蝕。電蝕不僅使?jié)L動軸承的性能降低，而且還會引起壽命減少。

通過使?jié)L動軸承的例如外圈與支承該外圈的外殼之間絕緣，使電流不流至滾動軸承，從而可以防止電蝕導(dǎo)致的壽命降低。為此，可以用絕緣材料包覆與外殼接觸的滾動軸承的外圈的外表面。作為絕緣材料，陶瓷材料是合適的，為了用陶瓷材料進(jìn)行包覆，利用噴鍍法在滾動軸承的外圈的外表面形成陶瓷覆膜。

專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2記載有防電蝕滾動軸承，其中，將滾動軸承的外圈的外表面粗糙化，在其表面形成了0.15mm～0.45mm的陶瓷噴鍍覆膜。還已知一種在外圈的外表面以規(guī)定的薄度形成有陶瓷噴鍍覆膜的滾動軸承，該陶瓷噴鍍覆膜由包含鋁氧化物和鈦氧化物的灰色氧化鋁構(gòu)成(專利文獻(xiàn)3)。已知一種在外圈的外表面形成有陶瓷噴鍍覆膜的滾動軸承，該陶瓷噴鍍覆膜以氧化鋁為主要成分并使氧化鈦的含量為0.01重量％～0.2重量％(專利文獻(xiàn)4)。該現(xiàn)有技術(shù)中，使用于形成陶瓷噴鍍覆膜的陶瓷粉末的粒徑為10μm～50μm。

專利文獻(xiàn)5的滾動軸承中，在外圈的外表面形成氣孔率為2％～6％的陶瓷噴鍍覆膜，進(jìn)而填充了有機(jī)系的封孔劑。專利文獻(xiàn)6所述的滾動軸承中，安裝于外殼的外圈的表面用陶瓷制的包覆層和其上方的2層金屬層進(jìn)行了包覆。專利文獻(xiàn)7中記載了一種滾動軸承，其中，將滾動軸承的外圈的外表面粗糙化至Ra為1.0μm～3.0μm，并在粗糙化的表面形成有陶瓷覆膜。

現(xiàn)有專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2011-117607號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2007-170673號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2009-299904號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2007-147072號公報

專利文獻(xiàn)5：日本特開2008-50669號公報

專利文獻(xiàn)6：日本特開2002-181054號公報

專利文獻(xiàn)7：日本特開2008-32127號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

在鐵路車輛的電動馬達(dá)等中，可以想到下述情況：必須長期維持高絕緣性能；或在多種使用環(huán)境下根據(jù)情況而瞬間成為非常高的電壓，從而需要對滾動軸承賦予絕緣性能。然而在上述專利文獻(xiàn)1～7中，雖然能夠改善滾動軸承的制造成本、絕緣電阻、緊密貼合性等，但是例如在施加有與通常不同的高電壓的情況下，即使能夠耐受該瞬間的電壓，但如果該情況長期且多次地反復(fù)，則有可能引起絕緣擊穿。因此，存在長期的耐久性較低這樣的問題。

因此，本發(fā)明鑒于上述以往技術(shù)的問題，目的在于提供一種能夠大幅度地提高耐久性的防電蝕用滾動軸承。

用于解決課題的手段

為了達(dá)成上述目的而采用了下面的技術(shù)性手段。即，本發(fā)明的防電蝕用滾動軸承的特征在于，其具有：金屬制的外圈；金屬制的內(nèi)圈，其隔著多個滾動體與該外圈呈同心狀地配置且相對旋轉(zhuǎn)自如；以及防電蝕用的陶瓷噴鍍覆膜，其通過等離子噴鍍法形成于所述外圈或所述內(nèi)圈的外表面，所述陶瓷噴鍍覆膜的體積電阻率是10⁶Ωcm～10¹³Ωcm。

根據(jù)上述的本發(fā)明，使陶瓷噴鍍覆膜的體積電阻率為10⁶Ωcm～10¹³Ωcm，雖然維持絕緣性能但沒有完全地切斷電流，因此即使施加非常大的電壓也不會產(chǎn)生局部性的電場集中。因此，即使長期地反復(fù)施加瞬間性的非常大的電壓也不會損壞絕緣性能，能夠防止防電蝕用滾動軸承的損傷。由此，能夠使耐久性大幅度地提高。

優(yōu)選使所述陶瓷噴鍍覆膜的膜厚是50μm～100μm。在該情況下，能夠使制造成本的降低效果較大，并且在溫度差較大的使用環(huán)境下難以引起由在與滾動軸承的外圈或內(nèi)圈之間產(chǎn)生的剪切應(yīng)力、或覆膜內(nèi)部的殘留應(yīng)力的影響所導(dǎo)致的機(jī)械性強(qiáng)度的降低，不會導(dǎo)致覆膜的剝離或破裂等損傷。