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特開2024-117597軸受シール

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117597

(43)【公開日】2024-08-29

(54)【発明の名称】軸受シール

(51)【国際特許分類】

F16C 33/78 20060101AFI20240822BHJP

F16C 19/06 20060101ALI20240822BHJP

F16J 15/3204 20160101ALI20240822BHJP

F16J 15/20 20060101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

F16C33/78 Z

F16C19/06

F16J15/3204 201

F16J15/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023023773

(22)【出願日】2023-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】000211695

【氏名又は名称】中西金属工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003823

【氏名又は名称】弁理士法人柳野国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】行岡太郎

【テーマコード（参考）】

3J006

3J043

3J216

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J006AE12

3J006AE15

3J006AE30

3J006AE34

3J006AE42

3J006CA01

3J006CA03

3J043AA16

3J043CA02

3J043CB05

3J043CB06

3J043CB07

3J043CB13

3J043DA20

3J043HA01

3J216AA02

3J216AA12

3J216AB29

3J216BA16

3J216BA18

3J216BA19

3J216CA04

3J216CA06

3J216CB03

3J216CB13

3J216CB19

3J216CC16

3J216CC33

3J216CC45

3J216DA03

3J216DA05

3J216DA09

3J216DA11

3J216EA01

3J701AA02

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA73

3J701EA01

3J701EA31

3J701EA47

3J701EA49

3J701EA72

3J701EA76

3J701FA11

3J701FA38

3J701GA24

(57)【要約】

【課題】転がり軸受の電食を防止する軸受シールにおいて、摺動トルクが大きくなることがなく、安定して導電性が確保できるようにするとともに、製造コストが増大しないようにする。
【解決手段】軸受シール１は、円環状の第１金属板２Ａ及び第２金属板２Ｂと、第１金属板２Ａと第２金属板２Ｂにより挟持された摺動部材３とを備える。第１金属板２Ａが外輪１１に接触する。摺動部材３は導電繊維の束４である。第１金属板２Ａ及び第２金属板２Ｂの径方向Ｒの内方端５から径方向Ｒの内方ＲＩへ延びる導電繊維の束４の延出部６の先端６Ａが内輪１２に接触する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外輪、内輪及び転動体を含む転がり軸受に用いられる軸受シールであって、
円環状の第１金属板及び第２金属板と、
前記第１金属板と前記第２金属板により挟持された摺動部材と、
を備え、
前記第１金属板及び前記第２金属板の一方若しくは両方、又は、
前記第１金属板及び前記第２金属板の径方向の外方の部分を被って径方向の外方へ延出する導電ゴムが、
前記外輪に接触し、
前記摺動部材は導電繊維の束であり、
前記第１金属板及び前記第２金属板の径方向の内方端から径方向の内方へ延びる前記導電繊維の束の延出部の先端が前記内輪に接触する、
軸受シール。

【請求項2】

外輪、内輪及び転動体を含む転がり軸受に用いられる軸受シールであって、
円環状の第１金属板及び第２金属板と、
前記第１金属板と前記第２金属板により挟持された摺動部材と、
を備え、
前記第１金属板及び前記第２金属板の一方若しくは両方、又は、
前記第１金属板及び前記第２金属板の径方向の内方の部分を被って径方向の内方へ延出する導電ゴムが、
前記内輪に接触し、
前記摺動部材は導電繊維の束であり、
前記第１金属板及び前記第２金属板の径方向の外方端から径方向の外方へ延びる前記導電繊維の束の延出部の先端が前記外輪に接触する、
軸受シール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、転がり軸受の電食を防止する軸受シールに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、電気自動車のモータ及び減速機ユニット、並びに電気自動車以外のインバータ駆動のモータ等では、電流が漏れて回転軸に流れる場合がある。その場合、前記回転軸を支持する転がり軸受において、潤滑油膜を破って内輪と外輪との間に電流が流れ、転動体の転動面にアークによって損傷が生じることがある。

【0003】

このような転がり軸受の電食を防止する軸受シールとして、２枚の金属板製の環状部材で導電性を有する摺動部材を挟んで支持したものがある（例えば、特許文献１及び２参照）。特許文献１の軸受シールでは、前記摺動部材は円環状の導電ゴムであり、特許文献２の軸受シールでは、前記摺動部材は導電性繊維と低摩擦性繊維とが織り込まれた円環状の平織の織物である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平６－７３４５７号公報

【特許文献2】特開２０１０－１０６９７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の軸受シールのように前記摺動部材として円環状の導電ゴムを使用した場合、摺動トルクが大きくなるという問題がある。一般に、ゴムを用いた摺動では、トルクを下げるためにグリース等の潤滑剤を摺動面に介在させて使用される。この場合、流体潤滑状態となり、導電ゴムと摺動面の間の接触面積が小さくなることから、導電性能が安定しない。

【0006】

特許文献２の軸受シールのように前記摺動部材として導電性繊維と低摩擦性繊維とが織り込まれた円環状の平織の織物を使用した場合、前記摺動部材は導電性繊維と非導電性繊維の組合せであるため、導電性を示さない面が存在するので、導電性が確保できない場合がある。その上、導電性繊維と低摩擦性繊維の２種類の繊維を組み合わせて所要の導電性及び低摩擦性を得るように平織の織物にすることには技術的困難性を伴うので、製造コストが増大する。

【0007】

本発明は、転がり軸受の電食を防止する軸受シールにおいて、摺動トルクが大きくなることがなく、安定して導電性が確保できるようにするとともに、製造コストが増大しないようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る軸受シールは、前記課題解決のために、外輪、内輪及び転動体を含む転がり軸受に用いられる軸受シールであって、円環状の第１金属板及び第２金属板と、前記第１金属板と前記第２金属板により挟持された摺動部材とを備える。前記第１金属板及び前記第２金属板の一方若しくは両方、又は、前記第１金属板及び前記第２金属板の径方向の外方の部分を被って径方向の外方へ延出する導電ゴムが、前記外輪に接触する。前記摺動部材は導電繊維の束である。前記第１金属板及び前記第２金属板の径方向の内方端から径方向の内方へ延びる前記導電繊維の束の延出部の先端が前記内輪に接触する。

【0009】

本発明に係る軸受シールは、前記課題解決のために、外輪、内輪及び転動体を含む転がり軸受に用いられる軸受シールであって、円環状の第１金属板及び第２金属板と、前記第１金属板と前記第２金属板により挟持された摺動部材とを備える。前記第１金属板及び前記第２金属板の一方若しくは両方、又は、前記第１金属板及び前記第２金属板の径方向の内方の部分を被って径方向の内方へ延出する導電ゴムが、前記内輪に接触する。前記摺動部材は導電繊維の束である。前記第１金属板及び前記第２金属板の径方向の外方端から径方向の外方へ延びる前記導電繊維の束の延出部の先端が前記外輪に接触する。

【0010】

これらのような軸受シールの構成によれば、第１金属板と第２金属板により挟持された摺動部材が導電繊維の束であり、導電繊維の束の前記延出部の先端が内輪又は外輪を摺動する。それにより、内輪又は外輪を摺動する摺動部材である導電繊維の束のどの位置が内輪又は外輪に接触しても導電性を有するので、導電性を確保できる。

【0011】

したがって、特許文献１のような摺動部材が円環状の導電ゴムであるものと比較して、摺動トルクを大幅に小さくできるとともに、安定した導電性能を発揮できる。また、特許文献２のような摺動部材が導電性繊維と低摩擦性繊維とが織り込まれた円環状の平織の織物であるものと比較して、安定した導電性能を発揮できるとともに、製造に技術的困難性がなく製造しやすいので、製造コストが増大しない。

【発明の効果】

【0012】

以上のとおり、本発明の軸受シールによれば、転がり軸受の電食を防止する軸受シールにおいて、第１金属板と第２金属板により挟持された摺動部材が導電繊維の束であることから、摺動トルクが大きくなることがなく、安定して導電性が確保できるとともに、製造コストが増大しない。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る転がり軸受の部分断面斜視図であり、第１金属板が外輪に接触し、摺動部材である導電繊維の束の延出部の先端が内輪に接触する例を示している。

【図2】図１の転がり軸受の要部拡大縦断面図である。

【図3】図１の転がり軸受を回転中心軸の方向から見た図である。

【図4】本発明の実施形態に係る転がり軸受の要部拡大縦断面図であり、摺動部材である導電繊維の束の延出部の先端が接触する内輪が、幅方向の外周面である円筒ではなく、幅方向内方へ行くにしたがって径方向外方へ近づく傾斜面である場合の例を示している。

【図5】本発明の実施形態に係る転がり軸受の部分断面斜視図であり、第１金属板及び第２金属板の径方向の外方の部分を被って径方向の外方へ延出する導電ゴムが外輪に接触し、摺動部材である導電繊維の束の延出部の先端が内輪に接触する例を示している。

【図6】図５の転がり軸受の要部拡大縦断面図である。

【図7】図５の転がり軸受を回転中心軸の方向から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。

【0015】

本明細書において、転がり軸受の回転中心軸（例えば、図１及び図３の符号Ｏ参照）の方向に平行な方向を「幅方向」（例えば、図１及び図２の矢印Ｂ参照）、前記回転中心軸の方向に直交する方向を「径方向」（例えば、図２及び図３の矢印Ｒ参照）という。前記回転中心軸の方向に対して「周方向」（例えば、図１及び図３の矢印Ｃ参照）を定義する。

【0016】

本明細書において、転がり軸受の幅方向の中央（例えば、図２の符号Ｄ）に近づく幅方向を「幅方向の内方」（例えば、図２の矢印ＢＩ参照）、前記幅方向の中央から遠ざかる幅方向を「幅方向の外方」（例えば、図２の矢印ＢＯ参照）、前記回転中心軸に近づく径方向を「径方向の内方」（例えば、図２の矢印ＲＩ参照）、前記回転中心軸から遠ざかる径方向を「径方向の外方」（例えば、図２の矢印ＲＯ参照）という。

【0017】

［転がり軸受］
図１ないし図７に示す転がり軸受Ａは、外輪１１、内輪１２、転動体１３、及び保持器１４、並びに軸受シール１等を備える。転動体１３は、外輪１１の軌道面と内輪１２の軌道面間との間を転動する。保持器１４は、転動体１３を所定間隔に案内して回転自在に保持する。

【0018】

［軸受シール］
図１ないし図７に示す軸受シール１は、円環状の第１金属板２Ａ及び第２金属板２Ｂと、第１金属板２Ａと第２金属板２Ｂにより挟持された摺動部材３とを備える。摺動部材３は、図３及び図６に示すように、径方向Ｒに延び、例えば周方向Ｃに略等間隔に配置される。

【0019】

摺動部材３は導電繊維の束４である。導電繊維には、炭素繊維、又は金属を被覆させた化学繊維等を用いる。化学繊維を被覆する金属には、銅、銀及び／又はニッケル等を用いる。炭素繊維は、ポリエステル樹脂又はポリ塩化ビニル樹脂等を混ぜることで補強することもできる。

【0020】

第１金属板２Ａ及び第２金属板２Ｂの径方向Ｒの内方端５から径方向Ｒの内方ＲＩへ延びる導電繊維の束４の延出部６の先端６Ａが内輪１２に接触する。

【0021】

図１ないし図４に示す軸受シール１は、第１金属板２Ａが外輪１１の係止溝１１Ａに入り、第１金属板２Ａが外輪１１に接触する。第１金属板２Ａ及び第２金属板２Ｂの一方又は両方を外輪１１に接触させればよい。図５ないし図７に示す軸受シール１は、第１金属板２Ａ及び第２金属板２Ｂの径方向Ｒの外方ＲＯの部分を被って径方向Ｒの外方ＲＯへ延出する導電ゴム７が外輪１１の係止溝１１Ａに入り、導電ゴム７が外輪１１に接触する。

【0022】

導電ゴム７は、導電性を有する、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、シリコーンゴム（ＶＱＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等からなる。

【0023】

図１ないし図７に示す実施形態においては、図３及び図７に示すように、周方向Ｃに略等間隔に、８個の導電繊維の束４である摺動部材３を配置している。本発明はこのような構成に限定されるものではない。すなわち、摺動部材３の数に制限はなく、摺動部材３は円周上のある一部分で内輪１２に接触していればよく、摺動部材３は全周にわたって繋がっていてもよい。

【0024】

図１ないし図７に示す実施形態において、図２及び図６に示す例では、摺動部材３である導電繊維の束４の延出部６の先端６Ａは、内輪１２の幅方向Ｂの外周面である円筒面に接触している。本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、図４に示すように、導電繊維の束４の延出部６の先端６Ａを、幅方向内方ＢＩへ行くにしたがって径方向外方ＲＯへ近づく内輪１２の傾斜面に接触させてもよい。

【0025】

図１ないし図７に示す軸受シール１は、摺動部材３が内輪１２の外周面を摺動する内輪
摺動タイプでる。本発明はこのような構成に限定されるものではなく、外輪摺動タイプであってもよい。

【0026】

外輪摺動タイプである場合、第１金属板２Ａ及び第２金属板の一方若しくは両方、又は、第１金属板２Ａ及び第２金属板２Ｂの径方向Ｒの内方ＲＩの部分を被って径方向Ｒの内方ＲＩへ延出する導電ゴムが内輪１２に接触する。そして、第１金属板２Ａ及び第２金属板２Ｂの径方向Ｒの外方端から径方向Ｒの外方ＲＯへ延びる導電繊維の束４の延出部の先端が外輪１１に接触する。

【0027】

［作用効果］
本発明の実施形態に係る軸受シール１の構成によれば、第１金属板２Ａと第２金属板２Ｂにより挟持された摺動部材３が導電繊維の束４であり、導電繊維の束４の延出部６の先端が内輪１２又は外輪１１を摺動する。それにより、内輪１２又は外輪１１を摺動する摺動部材３である導電繊維の束４のどの位置が内輪１２又は外輪１１に接触しても導電性を有するので、導電性を確保できる。

【0028】

【0029】

以上の実施の形態の記載はすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。

【符号の説明】

【0030】