[发明专利]滚动轴承及铁道车辆用主电动机的主轴支承构造

说明书

技术领域

本发明涉及一种滚动轴承及铁道车辆用主电动机的主轴支承构造。

背景技术

用于铁道车辆的主电动机的滚动轴承必须可以防止从外部混入异物，并且可以延长维护周期，长时间地维持润滑性。特别是，近来因为从为检查由于长时间使用而造成的恶化等的目的出发，按规定的车辆行驶距离而进行检查的周期，由于行驶车辆数的增加及与铁道车辆有关的技术水平的提高而进一步延长，所以滚动轴承的寿命越来越成为问题。因此，使用了具有封入了润滑脂的密封件的带密封件滚动轴承。

在此，对用于这种用途的滚动轴承的构成的一个例子进行简单说明，带密封件滚动轴承具有外圈、内圈、配置在外圈与内圈之间的作为滚动体的圆柱滚子、保持圆柱滚子的护圈、以及位于圆柱滚子的轴向的两侧并封入了润滑脂的一对密封件。

在上述这样的铁道车辆用的主电动机上使用滚动轴承的情况下，为使滚动轴承的内部通电，对于滚动轴承的各构成部件，有必要实施绝缘处理。绝缘处理是通过例如在外圈的表面上喷镀陶瓷等、在其表面形成绝缘性被膜、或用具有绝缘性的部件覆盖等来进行的。

在此，对于滚动轴承的构成部件即密封件也要求具有绝缘性，密封件的绝缘性能具体地说若绝缘电阻值低，则由于电蚀，有可能损坏滚动轴承。

例如，如图15所示的圆柱滚子轴承101具备内圈102、外圈103、配置在内圈102与外圈103之间作为滚动体的圆柱滚子104、保持圆柱滚子104的间隔的护圈105、以及封入了润滑脂的密封件106。

另外，在铁道车辆主电动机上使用的圆柱滚子轴承101，为防止由于电蚀等引起的轴承的损坏，在外圈103的外径面及两端面上形成有绝缘被膜。绝缘被膜是通过喷镀陶瓷等而形成的。

进而，因为铁道车辆主电动机在室外使用，所以在通过轴承周边构造形成润滑脂盒的开式轴承中，存在由于尘埃的混入产生润滑脂变质的问题。所以，圆柱滚子轴承101为防止由尘埃的混入而造成的润滑脂的恶化，延长维护周期，采用密封式轴承。

在上述构成的圆柱滚子轴承101的情况下，因为轴承内部的空间很小，所以存在不能封入足够量的润滑脂以确保铁道车辆主电动机用轴承的必要的轴承寿命的问题。

但是，作为解决上述问题的手段，虽然可以考虑提高润滑脂相对于内部空间容积的填充比率，但是在这种情况下，轴承旋转时，特别是起动时存在润滑脂的搅拌阻力增大，引起轴承温度急剧上升的问题，所以并不合适。

所以，在密封式轴承中，在轴承内部可以确保足够量的润滑脂的圆柱滚子轴承，例如被记载于日本特开2003-13971号公报及日本特开2004-346972号公报。

在此，记载于日本特开2003-13971号公报中的圆柱滚子轴承111，如图16所示，具备：轴向幅度长的内圈112、外圈113、配置在内圈112及外圈113之间的圆柱滚子114、保持圆柱滚子114的间隔的护圈115、以及将润滑脂封入轴承内部的截面形状为L字型的密封件116。密封件116的金属芯116a由绝缘性树脂116b覆盖。另外，在外圈113的外径面及两端面上形成有绝缘被膜。

另外，记载于日本特开2004-346972号公报中的圆柱滚子轴承121，如图17所示，具备内圈122、外圈123、被配置在内圈122与外圈123之间的圆柱滚子124、保持圆柱滚子124的间隔的护圈125、以及从内圈122及外圈123的两端面以“コ”字型突出的密封件126，外圈123的外径面及两端面由绝缘材料127覆盖。

在上述各公报中记载的圆柱滚子轴承111、121中，因为从轴承端面突出的密封件116、126起到润滑脂盒的作用，所以增加了轴承内部可以封入的润滑脂量。

但是，在上述构成的圆柱滚子轴承中，若由于轴承旋转时温度的上升而使润滑脂的粘度下降，则存在润滑脂盒内的润滑脂偏向轴承下部的问题。若该润滑脂大量地流入轴承内部，则搅拌阻力增加，存在引起温度急剧上升的问题。

所以，如图17所示的圆柱滚子轴承121，为了均等地保持润滑脂盒内的润滑脂，利用从密封件126的内壁面突出的堰128将润滑脂盒区分成多个分割区域。由此，可以防止润滑脂偏向轴承下部。

记载于日本特开2003-13971号公报中的圆柱滚子轴承111在密封件116使用金属制的金属芯116a。因为用绝缘性树脂116b进行覆盖，所以在通常的使用状态下没有问题，但是在高电压负载的情况下，通电后存在圆柱滚子轴承111破损的危险。另外，在日本特开2004-346972号公报中记载的圆柱滚子轴承121没有提及密封件126的材料。