(57)【要約】【課題】転がり軸受の外輪と内輪との間の導電性を常に確保し、もって白色組織化に伴う剥離を防止する手段を提供する。【解決手段】内周面に外輪軌道を設けた外輪と、外周面に内輪軌道を設けた内輪と、この外輪軌道と内輪軌道との間に配設された複数の転動体と、転動体を転動自在に保持する保持器と、外輪と内輪の間に潤滑剤を封止する接触式のシールを有するシールド板とを備えた転がり軸受において、シールド板に導電性を有する弾性材料からなるシール体を設け、外輪と内輪との間を電気的に導通する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を設けた外輪と、外周面に内輪軌道を設けた内輪と、前記外輪軌道と内輪軌道との間に配設された複数の転動体と、該転動体を転動自在に保持する保持器と、前記外輪と内輪との間に潤滑剤を封止する接触式のシールを有するシールド板とを備えた転がり軸受において、
前記シールド板が、前記外輪と内輪との間を電気的に導通することを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
請求項１において、
前記シールド板を、芯金と、導電性を有する弾性材料からなるシール体とにより構成することを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比較的高温、高負荷で用いられる転がり軸受であって、特に自動車用のオルタネータ等の電装品や冷却水用の水ポンプ等の水分が混入しやすい機器に用いられる転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のオルタネータに用いる転がり軸受は、グリースに導電性物質を含有させて駆動用のベルトとプーリとの間で発生する静電気による外輪と内輪との間の電位差を解消し、水の電気分解に伴う水素イオンの発生を防止して金属部品である外輪や内輪、転動体に発生する白色組織化に伴う剥離を防止している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１９５２７７号公報（主に第２頁
【０００７】−
【０００８】、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のグリースによる電気的な導通においては、長期の使用によるグリース性能の経時劣化や潤滑不良が発生したときに、外輪と内輪との間の電気的な導通性（導電性という。）が不足し、外輪と内輪との間の電位差の解消が困難になる場合があるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、外輪と内輪との間の導電性を常に確保し、もって白色組織化に伴う剥離を防止する手段を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、内周面に外輪軌道を設けた外輪と、外周面に内輪軌道を設けた内輪と、前記外輪軌道と内輪軌道との間に配設された複数の転動体と、該転動体を転動自在に保持する保持器と、前記外輪と内輪との間に潤滑剤を封止する接触式のシールを有するシールド板とを備えた転がり軸受において、前記シールド板が、前記外輪と内輪との間を電気的に導通することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明による転がり軸受の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す半断面図である。
図１において、１は転がり軸受としての玉軸受である。
【０００８】
２は外輪であり、合金鋼等の鋼材で製作され、その内周面に玉軸受１の外輪軌道が設けられている。
また、その外周面は円筒面に成形されており、オルタネータや水ポンプ等の接地されている図示しないハウジング等に嵌合して固定される。
３は内輪であり、合金鋼等の鋼材で製作され、その外周面に玉軸受１の内輪軌道が設けられている。
【０００９】
また、その内周面は円筒面に成形されており、オルタネータや水ポンプ等の図示しないベルトで駆動されるプーリが設けられた回転軸に嵌合し、連動して回転する。
４は保持器であり、樹脂材料やこれをガラス繊維等の繊維で強化した樹脂材料等により冠状に成形された冠型保持器等である。
【００１０】
５は転動体としての玉であり、合金鋼等の鋼材で製作され、外輪２に設けた外輪軌道とこれに対向する内輪３に設けた内輪軌道との間に転動自在に配設されており、互いの接触を防止するための保持器４に保持されて所定のピッチで複数設けられる。
６はシールド板であり、合金鋼等の板材で製作された芯金６ａと、この芯金６ａの周りを覆ったシール体６ｂとで構成されて玉５の両側に配置され、シール体６ｂの外周端を外輪２の内周面に嵌合して係止すると共にその内周部に設けられたリップ部６ｃを内輪３の外周面に摺接して接触式のシールを構成する。
【００１１】
シール体６ｂは、天然ゴムや合成ゴム等のゴム材料に導電性繊維や導電性カーボンブラック等の導電性物質を添加した導電性を有する弾性材料で製作されており、外輪２との係止部および内輪３とのシール体６ｂのリップ部６ｃの摺接部による接触により、外輪２と内輪３との間を導通するように構成されている。
なお、外輪２と内輪３との間を導通するための構成は、芯金６ａを導電性を有する合金鋼等の板材で製作し、シール体６ｂを導電性を有する弾性材料で製作して内輪３側のみに成形するようにし、外輪２との係止部は外輪２と芯金６ａの外周端を嵌合して接触させ、内輪３との摺接部はリップ部６ｃを摺接させて接触させるようにしてもよい。
【００１２】
また、シールド板６は上記の両側密封形に限らず、片側密封形のものであってもよい。
７は潤滑剤としてのグリースであり、ポリアルファオレフィン等の基油にウレア化合物等の増ちょう剤を混合して製作され、シールド板６により玉５の周囲の空間に封止されて玉５と外輪軌道および内輪軌道の間を潤滑する。
【００１３】
上記の構成の作用について説明する。
本実施の形態の玉軸受１をオルタネータや水ポンプ等のベルトで駆動されるプーリを有する回転軸を支持する軸受として用いる場合は、電気的に接地されているケースやハウジングの軸受部に玉軸受１の導電性を有している外輪２を嵌合させて接地させ、内輪３に圧入等により取付けられた回転軸をそれに設けられたプーリとエンジンのクランクシャフトプーリとに掛渡されたベルトで駆動して回転させる。
【００１４】
この回転によるプーリとベルトの摩擦により静電気が発生し、プーリや回転軸を介して導電性を有している内輪３に静電気による電位が発生し、接地されている外輪２との間に電位差が生ずる。
この状態で、走行中の自動車が跳ね上げた水やエンジンルーム内の結露、冷却水の漏洩等による水分が僅かにでもグリース７に浸入すると、玉軸受１の玉５が外輪軌道と内輪軌道の間を自転しながら公転することによるグリース７の攪拌等によりグリース７に導電性が生じ、内輪３や外輪２が電極となってまたは油膜切れを起こした場合の玉５が電極となって外輪２と内輪３との間または玉５と外輪２もしくは内輪３との間の電位差により浸入した水分が電気分解されて水素イオンが発生する。
【００１５】
この水素イオンは、内輪３や外輪２、玉５のグリース７が接している部位の金属組織内に侵入して白色組織を形成し、これによる金属組織の脆化により内輪軌道や外輪軌道、玉５に剥離が生じやすくなり玉軸受１の寿命を低下させるおそれがある。
本実施の形態の玉軸受１は、シールド板６に導電性を有するシール体６ｂを設けた接触式のシールによる導電性シールを外輪２との嵌合部および内輪３との摺接部に接触させて外輪２と内輪３との間を電気的に導通させており、グリース７に浸入した水分による電気抵抗に較べて格段に低い電気抵抗であるため、内輪３に発生した電位はシール体６ｂによって外輪２へ導かれ、ハウジング等を介して接地されて放電し、外輪２と内輪３との間の電位差が解消される。
【００１６】
このような本実施の形態の効果を示すグラフを図２に示す。
図２は、ＪＩＳ  Ｂ  １５１３に規定されている呼び番号６３０３相当の玉軸受１を基本にした比較品とそのシールド板６に本実施の形態の導電性シールを適用した導電性シール品とを供試品とし、これらを回転軸にプーリを設けたオルタネータに組込み、プーリをベルトで回転させることにより停止と回転速度１５０００／ｍｉｎとの間を往復する加減速試験を実施して評価した結果である。
【００１７】
試験に用いたシール体６ｂは、合成ゴムに導電性カーボンブラックを導電性物質として添加した弾性材料を芯金６ａと一体に成形して製作した。
また、グリース７は、ポリアルファオレフィンの基油にウレア化合物の増ちょう剤を混合したグリース７を用いた。
図２に示すように、上記加減速試験における比較品の剥離の発生は約２００時間程度であるのに対して、本実施の形態の導電性シール品は１０００時間を経過しても剥離の発生が認められなかったので加減速試験を打切った。
【００１８】
これにより、本実施の形態の導電性シールを設けた玉軸受１は約５倍以上の寿命の延長効果が認められ、外輪２と内輪３との間の電位差を効果的に解消させていることが分かる。
以上説明したように、本実施の形態では、外輪と内輪とを導電性を有するシール体で電気的に導通させるようにしたことによって、外輪と内輪との間の電位差を解消してグリースに浸入した水分の電気分解を防止することができ、外輪軌道や内輪軌道、玉に発生する白色組織化に伴う剥離を防止して玉軸受の寿命を向上することができる。
【００１９】
なお、本実施の形態の玉軸受のグリースとして導電性を有するグリースを用いるようにしてもよい。これによって電位差の解消を更に効果的なものとすることができる。
上記の実施の形態においては、玉軸受は、外輪が固定され、内輪が回転するとして説明したが、内輪が固定され、外輪が回転する玉軸受に本発明の導電性シールを適用しても本発明の効果を損なうものではない。
【００２０】
この場合にも、シールド板は外輪に係止され、内輪にリップ部が摺接するように構成するのが好ましい。
また、転がり軸受は玉軸受であるとして説明したが、本発明の導電性シールを転がり軸受であるころ軸受に適用しても同様の効果を得ることができる。
更に、本発明の転がり軸受をベルト駆動のプーリを有するオルタネータや水ポンプ等の機器に用いるとして説明したが、誘電等により電位差が発生し、水分が浸入しやすい機器に用いる転がり軸受に適用しても、本発明と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、接触式のシールを有するシールド板に導電性を持たせ、外輪と内輪との間を電気的に導通させるようにしたことによって、外輪と内輪との間の電位差を解消してグリースに浸入した水分の電気分解を防止することができ、外輪軌道や内輪軌道、転動体に発生する白色組織化に伴う剥離を防止して転がり軸受の寿命を向上することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す半断面図
【図２】実施の形態の効果を示すグラフ
【符号の説明】
１    玉軸受
２    外輪
３    内輪
４    保持器
５    玉
６    シールド板
６ａ  芯金
６ｂ  シール体
６ｃ  リップ部
７    グリース
【図１】
2004218679.tif 000003
【図２】
2004218679.tif 000004