[发明专利]防电蚀用滚动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及滚动轴承，特别涉及通过包覆陶瓷喷镀覆膜而防止由铁路车辆的电动马达等产生的电流所导致的电蚀的防电蚀用滚动轴承。

背景技术

作为铁路车辆的电动马达的旋转轴等轴承，一般使用滚动轴承，该滚动轴承具备金属制的外圈和金属制的内圈，该金属制的内圈在该外圈的径向内侧隔着滚动体与该外圈配置成同心状。电动马达等中产生的电流沿着外圈、滚动体、内圈而流向支承铁路车辆的电动马达、发电机、电气设备的旋转轴的滚动轴承。流经滚动轴承的电流在滚动体与内外圈的接触面上产生火花，在形成电流通路的外圈、滚动体、内圈中会发生电蚀。电蚀不仅使滚动轴承的性能降低，而且还会引起寿命减少。

通过使滚动轴承的例如外圈与支承该外圈的外壳之间绝缘，使电流不流至滚动轴承，从而可以防止电蚀导致的寿命降低。为此，可以用绝缘材料包覆与外壳接触的滚动轴承的外圈的外表面。作为绝缘材料，陶瓷材料是合适的，为了用陶瓷材料进行包覆，利用喷镀法在滚动轴承的外圈的外表面形成陶瓷覆膜。

专利文献1和专利文献2记载有防电蚀滚动轴承，其中，将滚动轴承的外圈的外表面粗糙化，在其表面形成了0.15mm～0.45mm的陶瓷喷镀覆膜。还已知一种在外圈的外表面以规定的薄度形成有陶瓷喷镀覆膜的滚动轴承，该陶瓷喷镀覆膜由包含铝氧化物和钛氧化物的灰色氧化铝构成(专利文献3)。已知一种在外圈的外表面形成有陶瓷喷镀覆膜的滚动轴承，该陶瓷喷镀覆膜以氧化铝为主要成分并使氧化钛的含量为0.01重量％～0.2重量％(专利文献4)。该现有技术中，使用于形成陶瓷喷镀覆膜的陶瓷粉末的粒径为10μm～50μm。

专利文献5的滚动轴承中，在外圈的外表面形成气孔率为2％～6％的陶瓷喷镀覆膜，进而填充了有机系的封孔剂。专利文献6所述的滚动轴承中，安装于外壳的外圈的表面用陶瓷制的包覆层和其上方的2层金属层进行了包覆。专利文献7中记载了一种滚动轴承，其中，将滚动轴承的外圈的外表面粗糙化至Ra为1.0μm～3.0μm，并在粗糙化的表面形成有陶瓷覆膜。

现有专利文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-117607号公报

专利文献2：日本特开2007-170673号公报

专利文献3：日本特开2009-299904号公报

专利文献4：日本特开2007-147072号公报

专利文献5：日本特开2008-50669号公报

专利文献6：日本特开2002-181054号公报

专利文献7：日本特开2008-32127号公报

发明内容

发明要解决的课题

在铁路车辆的电动马达等中，可以想到下述情况：必须长期维持高绝缘性能；或在多种使用环境下根据情况而瞬间成为非常高的电压，从而需要对滚动轴承赋予绝缘性能。然而在上述专利文献1～7中，虽然能够改善滚动轴承的制造成本、绝缘电阻、紧密贴合性等，但是例如在施加有与通常不同的高电压的情况下，即使能够耐受该瞬间的电压，但如果该情况长期且多次地反复，则有可能引起绝缘击穿。因此，存在长期的耐久性较低这样的问题。

因此，本发明鉴于上述以往技术的问题，目的在于提供一种能够大幅度地提高耐久性的防电蚀用滚动轴承。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的而采用了下面的技术性手段。即，本发明的防电蚀用滚动轴承的特征在于，其具有：金属制的外圈；金属制的内圈，其隔着多个滚动体与该外圈呈同心状地配置且相对旋转自如；以及防电蚀用的陶瓷喷镀覆膜，其通过等离子喷镀法形成于所述外圈或所述内圈的外表面，所述陶瓷喷镀覆膜的体积电阻率是10⁶Ωcm～10¹³Ωcm。

根据上述的本发明，使陶瓷喷镀覆膜的体积电阻率为10⁶Ωcm～10¹³Ωcm，虽然维持绝缘性能但没有完全地切断电流，因此即使施加非常大的电压也不会产生局部性的电场集中。因此，即使长期地反复施加瞬间性的非常大的电压也不会损坏绝缘性能，能够防止防电蚀用滚动轴承的损伤。由此，能够使耐久性大幅度地提高。

优选使所述陶瓷喷镀覆膜的膜厚是50μm～100μm。在该情况下，能够使制造成本的降低效果较大，并且在温度差较大的使用环境下难以引起由在与滚动轴承的外圈或内圈之间产生的剪切应力、或覆膜内部的残留应力的影响所导致的机械性强度的降低，不会导致覆膜的剥离或破裂等损伤。