绝缘轴承的制作方法

本发明涉及在外圈的表面形成绝缘层而成的绝缘轴承。

背景技术：

1、在滚动轴承等的外圈的表面形成绝缘层而成的绝缘轴承以通用电动机为首，用于发电用发电机、铁路车辆的主电动机等有可能在轴承内部流过电流的装置。作为绝缘轴承，一般通过喷镀在外圈的表面设置绝缘层。

2、在这样在外圈的表面形成绝缘层的情况下，绝缘层的膜厚管理变得重要。如果不进行膜厚管理，则在最终精加工时，有可能设置于外圈的表面的绝缘层的膜厚相互差增大至无法忽视的程度而导致绝缘性能降低。因此，例如在专利文献1中提出了如下的方法：在外圈的一方的轴向端面的轨道面侧设置台阶部，将该台阶部的底面作为基准面，对外圈的另一方的轴向端面实施精加工，从而低成本地减小外圈两端面间的绝缘层的膜厚相互差。

3、专利文献1：日本特开2009-52747号公报

4、然而，如专利文献1所记载的那样，为了成为在外圈的轴向端面设置有台阶部(基准面)的构造，需要在与轴向端面的台阶部对应的部位不预先形成绝缘层，或者在整个端面形成绝缘层之后，通过机械加工将绝缘层中的形成有台阶部的部分去除，总之要在完成品的阶段，在轴向端面的轨道面侧端部残留未形成绝缘层的部分。由此，难以确保充分的绝缘性能。特别是，如图3所示，在壳体111的肩部111a的内径尺寸d1比外圈102的内径尺寸d2小的情况下，产生从肩部111a的前端朝向未被绝缘层107覆盖的部分、即外圈102的金属露出的部分(设置于外圈主体106的轴向端面106c2的台阶部108的表面)的放电，有可能在壳体111与外圈102之间引起通电。

技术实现思路

1、鉴于以上的实际情况，本发明要解决的技术课题在于提供一种绝缘轴承，无论从该绝缘轴承的外周面至轴向端面覆盖外圈的壳体的内径尺寸如何，都能够确保优异的绝缘性能和轴承性能。

2、所述课题的解决通过本发明的绝缘轴承而实现。即，该轴承是一种绝缘轴承，其具有：外圈，其在内周具有轨道面；内圈，其在外周具有轨道面；多个滚动体，它们配设于外圈与内圈之间，能够在轨道面上滚动；以及保持器，其能够保持多个滚动体，外圈具有外圈主体和形成于外圈主体的表面的绝缘层，其特征在于，绝缘层是通过绝缘材料的喷镀而形成于外圈主体的表面的层，外圈主体的内周面的轴向端部与外圈主体的轴向端面经由倒角部而连续，绝缘层遍及外圈主体的外周面、轴向端面以及倒角部而形成，在将绝缘层中的覆盖外圈主体的外周面的部分的多个部位处的厚度尺寸的最小值设为a、最大值设为b时，b/a为1.0以上且1.2以下，外圈的外周面与轨道面的同心度为3.0μm以下。另外，这里所说的倒角部不仅包含r倒角，还包含c倒角等通过各倒角加工形成的部位。

3、这样，在本发明中，遍及外圈主体的外周面、轴向端面以及倒角部而形成绝缘层，因此，如上所述，能够尽可能地防止产生从壳体的肩部的前端朝向外圈外表面中的未被绝缘层覆盖的部分的放电的情况。另外，通过使绝缘层中的覆盖外圈主体的外周面的部分的厚度尺寸的最大值b相对于最小值a的比b/a为1.0以上且1.2以下，使外圈外周面与轨道面的同心度为3.0μm以下，能够使绝缘层的厚度尺寸均匀化并且确保绝缘层的形状精度。因此，不仅能够确保相对于内圈和滚动体的组装精度，还能够确保相对于壳体的组装精度，从而能够提高轴承性能。

4、另外，在本发明的绝缘轴承中，也可以为，在将绝缘层中的覆盖外圈主体的轴向端面的部分的多个部位处的厚度尺寸的最小值设为c、最大值设为d时，d/c为1.0以上且1.2以下。

5、这样，通过使绝缘层中的覆盖外圈主体的轴向端面的部分的厚度尺寸的最大值d相对于最小值c的比d/c为1.0以上且1.2以下，能够使设置于外圈的表面的绝缘层的厚度尺寸在更大范围内均匀化。因此，能够进一步提高相对于内圈和滚动体的组装精度和相对于壳体的组装精度，进而能够进一步提高轴承性能。

6、另外，在本发明的绝缘轴承中，也可以为，绝缘材料具有从由氧化铝、氧化锆以及二氧化硅构成的组中选择的至少一种材料。

7、这样，如果绝缘层由上述材料构成，则能够通过等离子体喷镀等比较通用的焊接加工方法在外圈主体的表面形成绝缘层。因此，能够容易地兼顾加工精度和生产率。

8、另外，在本发明的绝缘轴承中，也可以为，外圈的轨道面与外周面的同心度为1.0μm以上且2.0μm以下。或者，也可以为，绝缘层中的覆盖外圈主体的双方的轴向端面的部分的厚度尺寸之差为0.1mm以下。另外，这里所说的同心度是指轨道面中的最底部的部分(最大径部)处的振动的最大值与外圈的外周面的最外径部处的振动的最大值之差。

9、这样，通过将外圈的轨道面与外周面的同心度设为1.0μm以上且2.0μm以下，能够进一步对外圈的外周面实施高精度的精加工，因此能够通过形成绝缘层后的精加工将绝缘层的厚度尺寸、特别是设置于外圈主体的外周面的绝缘层的厚度尺寸在整周范围内更均匀地精加工。

10、另外，以上说明的绝缘轴承例如能够作为具有该绝缘轴承和对绝缘轴承的外圈的外周面、轴向端面以及倒角部的哪个都进行覆盖的壳体的轴承单元适当地提供。另外，在该情况下，也可以为，壳体中的覆盖轴向端面和倒角部的肩部的内径尺寸比外圈的内径尺寸的最小值小，外圈与壳体之间的绝缘电阻的值为4000mω以上。

11、根据本发明的绝缘轴承，能够在外圈的表面形成厚度尺寸均匀的绝缘层，因此在如上述那样构成轴承单元而按照覆盖倒角部的方式将壳体的肩部延伸至径向内侧的情况下，也能够使绝缘电阻的值为4000mω以上。因此，能够在确保壳体的形状自由度(尺寸自由度)的同时保证所需的绝缘性能。

12、如上所述，根据本发明，能够提供一种绝缘轴承，无论从该绝缘轴承的外周面至轴向端面覆盖外圈的壳体的内径尺寸如何，都能够确保优异的绝缘性能和轴承性能。

技术特征：

1.一种绝缘轴承，其具有：

2.根据权利要求1所述的绝缘轴承，其中，

3.根据权利要求1或2所述的绝缘轴承，其中，

4.根据权利要求1或2所述的绝缘轴承，其中，

5.根据权利要求1或2所述的绝缘轴承，其中，

6.一种轴承单元，其具有：

技术总结
本发明提供绝缘轴承。该绝缘轴承(1)具有外圈(2)、内圈(3)、多个滚动体(4)和保持器(5)。外圈(2)具有外圈主体(6)和形成于外圈主体(6)的表面的绝缘层(7)。绝缘层(7)是通过绝缘材料的喷镀而形成于外圈主体(6)的表面的层，外圈主体(6)的内周面(6d2)的轴向端部与外圈主体(6)的轴向端面(6c2)经由倒角部(6f2)连续，绝缘层(7)遍及外圈主体(6)的外周面(6b)、轴向端面(6c2)和倒角部(6f2)形成。在将绝缘层(7)中的覆盖外圈主体(6)的外周面(6b)的部分的多个部位处的厚度尺寸的最小值设为A、最大值设为B时，B/A为1.0以上且1.2以下，外圈(2)的外周面(2b)与轨道面(2a)的同心度为3.0μm以下。

技术研发人员：田中裕
受保护的技术使用者：NTN株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21