CN105051390A - 防电蚀用滚动轴承 - Google Patents

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Abstract

一种防电蚀用滚动轴承(1),其具有:金属制的外圈(2);以及金属制的内圈(3),其隔着多个滚动体(5)进行配置,通过等离子喷镀法在外圈(2)或内圈(3)的外表面(21)、(31)上形成防电蚀用的陶瓷喷镀覆膜(10)。使陶瓷喷镀覆膜(10)的膜厚为50μm~100μm,使组成为铝氧化物:60重量%~98重量%、钛氧化物:2重量%~40重量%,且将体积电阻率调整为106Ωcm~1013Ωcm,虽然维持绝缘性能但没有完全切断电流,提高了耐久性。

Description

防电蚀用滚动轴承
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。
为了提高耐久性,只要以将铝氧化物和钛氧化物作为主要成分的材料构成所述陶瓷喷镀覆膜,使铝氧化物的含量为60重量%~98重量%,使钛氧化物的含量为2重量%~40重量%即可。通过使钛氧化物的含量的上限为40重量%,能够使电流稍微流过从而确保较高的耐久性,与此同时,能够使喷镀时的成膜效率变高并降低制造成本。
优选利用有机系树脂对所述陶瓷喷镀覆膜实施封孔处理,更优选的是,在封孔处理后实施的精加工处理后的表面粗糙度Ra小于1μm,且偏度Rsk小于0。由于使表层的表面粗糙度Ra小于1μm,使作为表面凹凸的指标的偏度Rsk小于0,因此在表面上突起较少。因此,在电流流过时,能够减少在表面上产生的电场集中的散布,能够进一步提高耐久性。
只要使被所述陶瓷喷镀覆膜包覆的所述外圈或所述内圈的外表面的喷镀前的表面粗糙度Ra为0.5μm~2.0μm,就能够得到与陶瓷喷镀覆膜的较高的紧密贴合性。
优选的是,所述陶瓷喷镀覆膜是以平均粒径为3μm~15μm的粉末作为原料而形成的。
发明效果
如上所述,根据本发明,由于形成体积电阻率是106Ωcm~1013Ωcm的陶瓷喷镀覆膜,虽然维持绝缘性能但没有完全切断电流,因此能够大幅度提高耐久性。
附图说明
图1是在外圈上形成有陶瓷喷镀覆膜的本发明的一个实施方式的防电蚀用滚动轴承的剖视图。
图2是在内圈上形成有陶瓷喷镀覆膜的另一个实施方式的防电蚀用滚动轴承的剖视图。
具体实施方式
下面说明本发明的实施方式。图1是本发明的一个实施方式的防电蚀用滚动轴承1的截面图。防电蚀用滚动轴承1是使用球作为滚动体的球轴承,主要由环状的金属制的外圈2、与外圈2配置成同心状且相对旋转自如的环状的金属制的内圈3、配置于外圈2与内圈3间的环状的保持器4、和被保持器4所保持的多个滚动体5构成。需要说明的是,本发明不限定于该实施方式,适用于其它形状、形式或设置有其它部件的所有防电蚀用滚动轴承。作为其它防电蚀用滚动轴承,例如可以举出圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承等。
在外圈2的内周形成有截面为圆弧状的外圈侧轨道面2a,在外圈侧轨道面2a的两侧形成有外圈侧小径部2b等。在内圈3的外周形成有截面为圆弧状的内圈侧轨道面3a,在内圈侧轨道面3a的两侧形成有内圈侧小径部3b等。保持器4在圆周方向上具有多个凹部4a,在各凹部4a中以可旋转的方式保持有金属制的球状的滚动体5。内圈3相对于外圈2旋转时,多个滚动体5在外圈侧轨道面2a和内圈侧轨道面3a上滚动,滚动体5向与内圈3的旋转方向相同的方向移动。保持多个滚动体5的保持器4也向与滚动体5相同的方向移动。
防电蚀用滚动轴承1主要适用于支承车辆的电动马达、发电机、电气设备的旋转轴的滚动轴承,并且是在电动马达等中产生的电流沿着外圈2、滚动体5、内圈3流动的情况下使防电蚀用滚动轴承1不产生电蚀的滚动轴承。在用于安装防电蚀用滚动轴承1的未图示的外壳上,以接触的状态固定有外圈2。对于作为与外壳的接触部分的外圈2的外表面21,整体赋予了电蚀防止功能。通过提高外圈2的外表面21的电阻,像火花这样的局部性的电流不容易流过防电蚀用滚动轴承1,从而能够防止电蚀。
为了防止这种电蚀,在外圈2的外表面21上形成有陶瓷喷镀覆膜10。并且,本实施方式中在外圈2上形成了陶瓷喷镀覆膜10,但也可以如图2所示那样在内圈3的外表面31上形成同样的陶瓷喷镀覆膜。该情况下,内圈3的外表面31与未图示的旋转轴接触。作为用于形成喷镀覆膜的陶瓷材料,通常已知Al2O3、MgO、TiO2、Cr2O3、ZrO2、HfO2、SiO2、Y2O3、Al2O3·TiO2、Al2O3·SiO2、Al2O3·MgO等。其中,作为构成本实施方式的陶瓷喷镀覆膜10的陶瓷,可以使用以铝氧化物或钛氧化物等为主要成分的材料。更具体来说,可以举出灰色氧化铝(Al2O3、TiO2)、氧化铝·氧化钇(3Al2O3·5Y2O3)、氧化铝·氧化镁(Mg·Al2O4)、氧化铝·二氧化硅(3Al2O3·2SiO2)等。特别是,以铝氧化物和钛氧化物为主要成分的灰色氧化铝是合适的。
作为防电蚀用的陶瓷喷镀覆膜的材料,已知绝缘击穿电压和体积电阻率高的白色氧化铝(Al2O3)。上述灰色氧化铝(Al2O3、TiO2)中含有作为导电物质的钛氧化物,灰色氧化铝的体积电阻率低于白色氧化铝,绝缘击穿电压也小于白色氧化铝。作为选择灰色氧化铝的较大的理由,可以列举出基于该低体积电阻率所实现的低绝缘性。并且,也可以提高成膜性。钛氧化物(TiO2)的熔点低于白色氧化铝。因此,与铝氧化物(Al2O3)为100%的情况相比,含有钛氧化物(TiO2)时容易附着至金属基材,容易形成均匀的覆膜。因此,选择灰色氧化铝时的成品率好,能够降低制造成本。
因此,为了控制陶瓷喷镀覆膜的电阻,需要调整材料成分及其比例,本实施方式中最适合使用以铝氧化物和钛氧化物为主要成分的材料即灰色氧化铝。作为使局部性的电流不容易流过的配合比例,将陶瓷喷镀覆膜中的铝氧化物的含量设为60重量%~98重量%(重量百分比),将钛氧化物的含量设为2重量%~40重量%。更优选的是,铝氧化物的含量是70重量%~90重量%,钛氧化物的含量是10重量%~30重量%。由此,将陶瓷喷镀覆膜10的体积电阻率调整为106Ωcm~1013Ωcm。陶瓷喷镀覆膜10的更优选的体积电阻率的范围是108Ωcm~1010Ωcm。
使陶瓷喷镀覆膜中含有较多的钛氧化物的原因是为了将体积电阻率调整为106Ωcm~1013Ωcm而得到较低的绝缘性。通过将电阻较低的钛氧化物的含量最大设定为40重量%,由此,虽然维持所需要的绝缘性能,但不会完全切断电流。由此,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,也不损坏绝缘性能,从而能够长期防止防电蚀用滚动轴承1的损伤。
调整陶瓷喷镀覆膜的膜厚也很重要。使本实施方式的膜厚为50μm~100μm,形成了与以往相比极薄的陶瓷喷镀覆膜。膜厚的更优选的范围是70μm~85μm。通过使形成于外圈2或内圈3的外表面21、31的陶瓷喷镀覆膜10极薄,存在如下这样的优点。在陶瓷喷镀覆膜10的成膜工序中,对作为对象的金属基材的整个被成膜面喷遍陶瓷粉末的工序需要最长的时间,当然膜厚越厚则相应地喷镀时间也越长。若能使膜厚薄至本实施方式的程度,能够比以往大幅缩短成膜时间,制造成本的降低效果极高。
进而在铁路车辆的电动马达等温度差大的使用环境下,防电蚀用滚动轴承1的外圈2或内圈3与陶瓷喷镀覆膜10的界面有时会产生较强的剪切应力。剪切应力成为欲将陶瓷喷镀覆膜10从外圈2或内圈3撕下的力而招致覆膜的剥离。另外,在陶瓷喷镀覆膜10的内部存在成膜时发生的热收缩所引起的残余应力,由于该残余应力的影响,有时机械强度也会降低而引起耐冲击性的降低。
关于这些方面,使本实施方式的陶瓷喷镀覆膜10的膜厚为50μm~100μm,形成为极薄的覆膜,剪切应力小,难以发生覆膜的剥离。而且,成膜时的残余应力也小,因而难以引起机械强度的降低。因此,能够不引起覆膜的剥离及裂纹等损伤。将陶瓷喷镀覆膜10的膜厚的上限设定为100μm的意义如上所述,将膜厚的下限设定为50μm是因为,若膜厚薄于50μm则无法维持绝缘性能。并且,为了控制陶瓷喷镀覆膜10的膜厚,例如只要调整成膜时间即可。
对陶瓷喷镀覆膜10的表层实施了封孔处理以堵塞气孔。喷镀覆膜通常在其原理上具有气孔,根据喷镀覆膜所具有的气孔的结构,气体、液体有时会渗透至所包覆的基材。若不实施封孔处理,则例如水会进入气孔中使绝缘性能降低。封孔剂不仅可对喷镀层的气孔进行封孔,而且还具有维持封孔处理后的覆膜的密合力的作用。本实施方式中,使陶瓷喷镀覆膜10的气孔率为6%以下。若使陶瓷喷镀覆膜10的气孔率大于6%,则有时无法充分填充封孔剂,无法发挥出封孔剂的作用。关于气孔率的控制,除了调整陶瓷粉末的粒度以外,也可以通过对喷镀枪与作为被处理体的外圈2或内圈3的外表面21、31之间的距离、喷镀气氛的压力进行调整等来进行。
作为封孔处理用的有机系树脂,只要是能够侵入陶瓷喷镀覆膜10的气孔的具有流动性的树脂即可。在选择时,考虑合成树脂的平均分子量和粘度。合成树脂可以使用例如双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、多缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯等环氧树脂、丙烯酸类树脂、氟系树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、二甲苯树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰胺树脂、三聚氰胺树脂等公知的合成树脂。它们可以单独或混合2种以上使用。
通过喷镀平均粒径为3μm~15μm的陶瓷粉末而形成陶瓷喷镀覆膜10。通过喷镀平均粒径为3μm~15μm的陶瓷粉末,可以将喷镀层的气孔率控制为6%以下,可以抑制气孔大小的偏差。通过如本实施方式那样使用粒径小的陶瓷粉末,能够得到气孔小且气孔大小均匀的陶瓷喷镀覆膜10。若能够使气孔的大小均匀,可以使封孔剂的填充程度良好,可抑制绝缘性能的偏差,从这方面出发是有利的。
优选陶瓷粉末的平均粒径小,但若过小,则在形成喷镀覆膜的喷镀工序中陶瓷粉末的流动性降低,有可能无法稳定地供给。若陶瓷粉末的输送中产生不均,则覆膜的强度容易产生偏差,厚度容易变得不均匀。从这种观点来看,优选使用平均粒径为3μm~15μm的范围的、更优选为3μm~12μm的陶瓷粉末。若陶瓷粉末的平均粒径超过15μm,则会产生在未完全熔融的状态下而成膜的部分,被过度地多孔质化,难以填充封孔剂,绝缘性能降低。
利用有机系树脂对陶瓷喷镀覆膜10实施封孔处理后,实施研磨加工等精加工处理,将表面性状控制成表面粗糙度Ra小于1μm、且偏度Rsk小于0。
关于陶瓷喷镀覆膜10的表面性状,以JISB0660规定的表面粗糙度(Ra)和JISB0601规定的偏度Rsk为指标。偏度Rsk是基准长度中的高度偏差的立方平均值除以均方根的立方而得到的物理量。偏度Rsk是表现表面的凹凸的差异的数学指标,成为表示对象面的凹凸的对称性的基准。偏度Rsk的值会被研磨后残留于表面的少数的突起和低谷的存在而大幅影响。在表面存在尖锐的突起、表面粗糙度的凸面积大的情况下,偏度Rsk为正值;在突起和低谷对称的情况下,偏度Rsk接近0;在向下方尖锐凹陷的凹部较多、表面粗糙度的凹面积较大的情况下,偏度Rsk显示出负值。因此,表面粗糙度Ra小于1μm、且偏度Rsk小于0的防电蚀用滚动轴承1的外圈2或内圈3具有尖锐突起极少的表面性状。
也可以通过调整喷镀时的陶瓷粉末的粒径来控制表面性状。陶瓷喷镀覆膜10如下得到:向热源中供给陶瓷粉末,一边将该陶瓷粉末加热使其熔融一边喷吹至外圈2或内圈3的外表面21、31上,使熔融颗粒堆积而得到陶瓷喷镀覆膜10。陶瓷粉末以数万个单位连续供给至热源中,结果扁平度不同的颗粒无秩序地堆积。除了研磨加工之外,通过如本实施方式这样使用平均粒径为3μm~15μm的范围的陶瓷粉末,也可以控制成表面粗糙度(Ra)和偏度Rsk显示出上述值。进而通过利用有机系树脂进行封孔处理,表面粗糙度Ra和偏度Rsk容易显示出上述值。
若喷镀覆膜的表面有许多突起,则电流欲流至防电蚀用滚动轴承1时,电压优先施加于该突起,电场集中的部位散布。通过如本实施方式这样形成具有表面粗糙度Ra小于1μm、且偏度Rsk小于0的表面性状的外圈2或内圈3,覆膜表面的尖锐突起减少,能够减少在表面上产生的电场集中的散布,从而能够提高长期的耐久性。
陶瓷喷镀覆膜10通过大气等离子体喷镀法、减压等离子体喷镀法、高速火焰喷镀法、气体火焰喷镀法、电弧喷镀法、水等离子体喷镀法、电弧喷镀法、***喷镀法中的任一种来形成。通过使用这些各种喷镀法,可以得到耐久性优异、且高品质的陶瓷喷镀覆膜10。基于各喷镀法的成膜条件可以根据基材、原料粉末、膜厚、制造环境等适当设定。
其中,等离子体喷镀法是以电能作为热源的喷镀法,利用氩或氢等作为等离子体的产生源而进行成膜。由于热源温度高、火焰速度快而能够将高熔点的陶瓷材料致密地成膜,适合作为陶瓷喷镀覆膜10的制造方法。
若举出用于得到陶瓷喷镀覆膜10的工序的一例,依次进行作为基材的外圈2或内圈3的外表面21、31的净化处理、外表面21、31的基于喷射加工的粗糙化处理、底涂层处理、作为顶涂层的陶瓷喷镀覆膜10的喷镀、陶瓷喷镀覆膜10的表层的封孔处理、表面研磨处理。根据喷镀材料的差异,有时也省略底涂层处理、或包括预热工序等其它工序。
在喷射加工之前,通过脱脂、酸洗、喷砂处理等除去附着于外圈2或内圈3的外表面21、31的油脂、铁锈等。接着,以压缩空气作为驱动源,利用SiC颗粒、Al2O3颗粒等硬质磨削颗粒对净化后的外圈2或内圈3的外表面21、31进行喷射加工,形成表面粗糙度Ra为0.5μm~2.0μm的粗糙化状态。在之后的喷镀时,由于熔融状态的微粒在喷射时沿着粗糙化的形状物理性良好地啮合,因此,如上粗糙化的外圈2或内圈3的外表面21、31对于提高喷镀覆膜的密合力而言能够有效地发挥作用。底涂层可以提高外圈2或内圈3的外表面21、31与陶瓷喷镀覆膜10的密合性,防止覆膜的剥离或裂纹。
未必需要设置底涂层,在对外圈2或内圈3直接喷镀陶瓷粉末进行成膜的情况下,只要采用能够使陶瓷粉末完全熔融的喷镀条件即可。因此,只要使陶瓷粉末的平均粒径如本实施方式那样为3μm~15μm的范围,并且将等离子体热源和等离子体颗粒的飞行速度等适当化即可。
如上述说明那样,在防电蚀用滚动轴承1的外圈2的外表面21或内圈3的外表面31形成有陶瓷喷镀覆膜10,因此例如即使在铁路车辆用的电动马达的旋转轴、发电机的旋转轴产生高电压,支承该旋转轴的该滚动轴承1也可以充分发挥防电蚀效果。并且,即使对外圈2或内圈3的外表面21、31长期反复地施加例如3kV左右的高电压,也能够持续维持电蚀防止效果。另外,在本实施方式中,在防电蚀用滚动轴承1的外圈2或内圈3上按照单层构造设置了陶瓷喷镀覆膜10,但也可以设置多层不同的陶瓷喷镀覆膜,或者在陶瓷喷镀覆膜的上层设置其它金属层。
根据上述本实施方式的防电蚀用滚动轴承1,由于使陶瓷喷镀覆膜10的体积电阻率为106Ωcm~1013Ωcm,虽然维持绝缘性能但没有完全切断电流,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,从而防止了防电蚀用滚动轴承1的损伤。由此,能够大幅度地提高耐久性。
实施例
以下,根据实施例更详细地说明本发明。本发明不限于这些实施例。根据上述的实施方式,在金属基材的表面上制作使组成、膜厚、封孔处理、基材表面粗糙度、成膜后表面粗糙度以及体积电阻率变化后的试验片,对绝缘击穿性进行了评价。通过实施绝缘击穿试验,且目视确认绝缘击穿的有无,进行了绝缘击穿性的评价。
绝缘击穿试验法如下所述。将80×80mm的铝箔放在试验片的进行成膜的表面上的中央,对铝箔与试验片背面之间施加电压。从0kV起依次提高电压,最大施加到3kV并确认绝缘击穿(火花)的有无。使用菊水电子工业(株)制的TOS-5101作为耐电压试验器。
膜厚使用MitutoyoCorporation制造的标准外侧测微器M100进行测定,表面粗糙度使用(株)东京精密SURFCOM制造的2800G进行测定。体积电阻率的测定方法如下所述。将80×80mm的铝箔放置于试验片的进行成膜的表面上的中央,在铝箔与试验片背面之间施加电压。通过将该电压除以此时流通的电流,计算出电阻值R。体积电阻率ρ使用面积S(8×8cm)、膜厚d(cm)如下表示。体积电阻率的测定中使用的装置为MusashiIntechInc.制造的直流耐电压试验器IP-701G。
ρ=R×(S/d)单位:Ωcm
首先,利用喷射加工对100×100×10mm的SS400制的平板的单面进行粗糙化处理,之后进行陶瓷喷镀,对成膜出的表层实施封孔处理,最后进行研磨精加工,制作出试验片。在无封孔处理的比较例中,在陶瓷喷镀后进行了研磨精加工。粗糙化处理通过氧化铝网格喷射加工进行,封孔处理是在涂布环氧系封孔剂后烧成来进行,最后的研磨精加工使用平面研磨机进行。另外,在实际的施工现场中,有可能要在例如筒状构造体的曲面等形成覆膜,与此相对,在本实施例中使用平板状的试验片进行评价。这是因为,覆膜的体积电阻率和绝缘击穿电压基本上不会被基材的形状影响,在利用容易得到均匀条件的平板状试验片进行比较时会得到更严密的评价结果。
喷镀条件如下所述。喷镀法:等离子体喷镀法、电流值:600A、氩气流量:40NLPM、氢气流量:8.5NLPM、喷镀距离:100mm、阶梯扫描(枪进给速度:600mm/sec、3mm间距)。
各实施例和比较例的组成(二氧化钛含量)、膜厚、封孔处理的有无、基材表面粗糙度、成膜后表面粗糙度、体积电阻率、绝缘击穿试验的结果示于表1。表1中,基材表面粗糙度是指通过喷射加工对平板的单面进行粗糙化处理后的粗糙度,成膜后的表面粗糙度是指对成膜的表层实施封孔处理、并进行研磨精加工后的表面粗糙度。在无封孔处理的情况下,为对成膜后的表面进行研磨精加工后的表面粗糙度。
[表1]
在实施例1~实施例7中,都没有发生绝缘击穿(火花)。在比较例1中不存在电流的泄露但电阻过高而产生了火花。在比较例2和3中电阻过低而生成了电弧并产生了火花。在无封孔处理的比较例4中观察到了易于包含大气中的水分而易于产生火花的倾向。在比较例5中膜厚过薄而产生了火花。在比较例6中紧密贴合性较低而在成膜中发生了剥离。在比较例7和8中基材的表面粗糙度过大而产生了火花。电场集中的产生被认为是原因。在比较例9中成膜后的表面粗糙度过大而产生了火花。在该情况下,电场集中的产生也被认为是原因。
标号说明
1:防电蚀用滚动轴承;
2:外圈;
3:内圈;
5:滚动体;
21:外圈的外表面;
31:内圈的外表面。

Claims (7)

1.一种防电蚀用滚动轴承,其特征在于,
该防电蚀用滚动轴承具有:
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。
2.根据权利要求1所述的防电蚀用滚动轴承,其特征在于,
所述陶瓷喷镀覆膜的膜厚是50μm~100μm。
3.根据权利要求1或2所述的防电蚀用滚动轴承,其特征在于,
所述陶瓷喷镀覆膜由以铝氧化物和钛氧化物作为主要成分的材料构成,铝氧化物的含量被设定为60重量%~98重量%,并且钛氧化物的含量被设定为2重量%~40重量%。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的防电蚀用滚动轴承,其特征在于,
利用有机系树脂对所述陶瓷喷镀覆膜实施了封孔处理。
5.根据权利要求4所述的防电蚀用滚动轴承,其特征在于,
在封孔处理后实施的精加工处理后的表面粗糙度Ra小于1μm,且偏度Rsk小于0。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的防电蚀用滚动轴承,其特征在于,
被所述陶瓷喷镀覆膜包覆的所述外圈或所述内圈的喷镀前的外表面的表面粗糙度Ra是0.5μm~2.0μm。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的防电蚀用滚动轴承,其特征在于,
所述陶瓷喷镀覆膜是以平均粒径为3μm~15μm的粉末作为原料而形成的。
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