绝缘滚动轴承的制作方法

本发明涉及绝缘滚动轴承，特别是涉及用于通用马达、发电机、铁路车辆的主电动机等在使用上电流有可能在轴承内部流动的构造的装置的绝缘滚动轴承。

背景技术：

1、例如，在用于铁路车辆的主电动机的滚动轴承中，有时在滚动体与外圈滚道面之间或与内圈滚道面之间发生放电，在放电部分产生电蚀。另外，在用于其他发电机等电流有可能在轴承内部流动的构造的装置的轴承中，也同样有时会产生电蚀。

2、作为防止这样的电蚀的手段，以往，已知有在轴承的滚道轮的外表面形成树脂覆膜。例如，在专利文献1中，提出了一种绝缘滚动轴承，具有由包含玻璃纤维和电阻率为1×1010ω·cm以上且导热系数为10w/m·k以上的填充材料的树脂组成物形成的树脂覆膜。填充材料是为了改善树脂覆膜的散热性而使用的，例如可列举出sic(碳化硅)、aln(氮化铝)、beo(氧化铍)、bn(氮化硼)、al2o3(氧化铝)等粉末、纤维等。另外，在专利文献1中，记载了玻璃纤维和填充材料的合计的含有量为20质量％～60质量％，另外，记载了填充材料的含有量为10质量％～40质量％。

3、另外，在专利文献2中，记载了减小树脂覆膜所含的玻璃纤维的直径而加长设为相同含有量的情况下的玻璃纤维整体的长度。由此，玻璃纤维与树脂的粘接性提高，能够弥补树脂覆膜的机械强度的降低。另一方面，若玻璃纤维的直径小于5μm，则冲击强度等机械强度降低，并且制造成本变高，因此，玻璃纤维的直径设为5μm～9μm(优选为6μm～8μm)。

4、另外，在专利文献3中，记载了以防止电蚀为目的，为了兼顾设置于滚动轴承的滚道轮的树脂覆膜的散热性的提高和加工成本的减少，形成树脂覆膜的树脂组成物包含合成树脂、对合成树脂进行强化的纤维材料以及提高树脂覆膜的导热系数的六方晶氮化硼(h－bn)。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2004－218846号公报

8、专利文献2：日本特开2005－140168号公报

9、专利文献3：日本特开2020－63826号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、但是，近年来，由于人手不足的状况，在很多产业领域中需要削减工时。例如，在铁路领域中对维护工时等的削减的要求也在加强。作为铁路车辆的主要设备之一的主电动机的维护间隔在很大程度上取决于滚动轴承的润滑脂润滑寿命。因此，通过改善滚动轴承的升温特性，可期待主电动机的维护频率和工时的削减、可靠性的提高等。

3、对于这一点，在上述专利文献1和专利文献3中，可认为通过填充高导热填充材料，改善了树脂覆膜的散热性，进而带来轴承的升温特性的改善。但是，由于填充填充材料，树脂材料的含有量变少，有可能损害成形性。另外，在上述专利文献2中，可认为提出了通过减小玻璃纤维的直径而加长玻璃纤维整体的长度，弥补机械强度的降低，但在粒料制造工序和注射成形工序中玻璃纤维容易折断。

4、本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种在外圈的外周面等具有树脂覆膜的绝缘滚动轴承，确保良好的成形性的同时，兼顾了树脂覆膜的散热性和机械强度。

5、用于解决课题的方案

6、本发明的绝缘滚动轴承具备：内圈及外圈；形成于上述内圈的外周面及上述外圈的内周面的滚道面；以及介于上述滚道面之间的多个滚动体，在从上述内圈的内周面和上述外圈的外周面中选择的至少一个周面具有树脂覆膜，其特征在于，上述树脂覆膜由至少包含聚苯硫醚(pps)树脂、玻璃纤维、导热系数为10w/m·k以上的无机类填充材料以及热塑性弹性体的树脂组成物构成。

7、其特征在于，上述热塑性弹性体的含有量相对于整个上述树脂组成物为1质量％～10质量％。

8、其特征在于，上述玻璃纤维和上述无机类填充材料的合计的含有量相对于整个上述树脂组成物为20质量％～70质量％。

9、其特征在于，上述无机类填充材料是从碳化硅、氧化铍、氮化硼、氮化硅、氢氧化镁、氧化铝以及碳酸镁中选择的至少1种以上。

10、其特征在于，上述树脂覆膜具有厚度为1mm以下的部分。

11、其特征在于，上述树脂覆膜中的树脂的流动方向在滚道轮的整周上，沿着从上述周面的轴向的一方侧向另一方侧的方向。

12、其特征在于，在上述绝缘滚动轴承中，上述树脂覆膜是通过注射成形而在上述周面及其两侧的轴向端面形成的覆膜，上述树脂覆膜中的树脂的流动方向在上述滚道轮的整周上，沿着从一方的轴向端面经由上述周面向另一方的轴向端面的方向。

13、其特征在于，上述滚动轴承是将铁路车辆的主电动机的主轴支承为旋转自如的轴承。

14、其特征在于，上述滚动轴承搭载于电动垂直起降机，电动垂直起降机具备多个具有旋转翼和使该旋转翼旋转的马达的驱动部，并通过上述旋转翼的旋转而飞行，上述滚动轴承是支承上述驱动部中的旋转轴的轴承。

15、发明的效果

16、本发明的绝缘滚动轴承在从内圈的内周面和外圈的外周面中选择的至少一个周面具有树脂覆膜，该树脂覆膜由至少包含pps树脂、玻璃纤维、导热系数为10w/m·k以上的无机类填充材料以及热塑性弹性体的树脂组成物构成，因此，具有电绝缘性的同时，能够改善树脂覆膜的散热性，另外，能够通过热塑性弹性体来弥补伴随上述无机类填充材料(高导热填充材料)的添加而产生的成形性的降低。另外，通过热塑性弹性体，也能够改善树脂覆膜的机械特性、特别是耐冲击性。由此，在具有树脂覆膜的绝缘滚动轴承中，能够在维持成形性的同时，兼顾树脂覆膜的散热性和机械强度。

17、热塑性弹性体的含有量相对于整个树脂组成物为1质量％～10质量％，因此，能够在抑制弹性模量的降低的同时，改善成形时的树脂组成物的流动性和树脂覆膜的耐冲击性。

18、玻璃纤维和无机类填充材料的合计的含有量相对于整个树脂组成物为20质量％～70质量％，因此，树脂覆膜的散热性和机械强度更加优异。

19、树脂覆膜中的树脂的流动方向在滚道轮的整周上，沿着从上述周面的轴向的一方侧向另一方侧的方向，也就是说，在滚道轮的整周上树脂的取向的方向性被规定为规定的方向(从轴向的一方侧向轴向的另一方侧的方向)。在该情况下，该树脂覆膜通过在成形型腔的整周上同时注射填充熔融树脂而形成，因此，不会在树脂覆膜形成焊缝部。结果，树脂覆膜没有强度局部较低的部分，机械强度进一步提高。

20、并且，在绝缘滚动轴承中，树脂覆膜是通过注射成形而在周面及其两侧的轴向端面形成的覆膜，树脂覆膜中的树脂的流动方向在滚道轮的整周上，沿着从一方的轴向端面经由上述周面向另一方的轴向端面的方向，因此，在树脂覆膜未形成焊缝部，机械强度进一步提高。

21、本发明的绝缘滚动轴承在保持树脂覆膜的机械强度的同时，改善了散热性，因此，能够改善轴承的升温特性，抑制润滑脂的润滑寿命的降低等。因此，能够优选用作将铁路车辆的主电动机的主轴支承为旋转自如的轴承，能够有助于铁路车辆用主电动机的可靠性的提高、维护工时和成本的削减。

22、另外，在近年来正在进行开发的电动垂直起降机中，马达高容量化而担心电蚀的产生，本发明的绝缘滚动轴承由于具备具有上述特性的树脂覆膜，因此，通过用作支承驱动部中的旋转轴的轴承而能够减少电蚀的产生。