JP2003042166A

JP2003042166A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2003042166A
Application number: JP2001225149A
Authority: JP
Inventors: Hideki Koizumi; 秀樹小泉; Toru Shoda; 亨正田; Koutetsu Denpo; 功哲傳寳
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた導電性を有するとともに、導電性の経
時的な低下が生じにくい転がり軸受を提供する。【解決手段】玉軸受は、内輪１と、外輪２と、内輪１
と外輪２との間に転動自在に配設された複数の玉３と、
複数の玉３を保持する保持器４と、外輪２のシールみぞ
２ｂに取り付けられたシール板５，５と、で構成されて
いる。また、内輪１と外輪２とシール板５，５とで囲ま
れた空隙部６内には導電性グリースＧが充填され、シー
ル板５，５により玉軸受内部に密封されている。この導
電性グリースＧは、基油と、金属石けん及びウレア化合
物の少なくとも一方からなる増ちょう剤と、平均粒径２
μｍ以下の導電性を有するカーボンブラックと、平均粒
径２μｍ以下の無機化合物の微粒子と、を含有してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた導電性を有
する（内外輪間の電気抵抗値が低い）とともに導電性の
経時的な低下が生じにくい転がり軸受に係り、特に、複
写機，レーザービームプリンタ等の事務機器，情報機
器，家電等に好適に使用される転がり軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７に示すような普通紙複写機（ＰＰ
Ｃ）の感光ドラムにおいては、複写画像を現出させるた
めに静電気の帯電，除電が繰り返されていて、除電が不
完全であると鮮明な複写画像を得ることができない。感
光ドラムの除電を行う方法としては、カーボンブラシを
感光ドラムに直接接触させて除電する方法や、感光ドラ
ムを支持する軸受を介して除電する方法が知られてい
る。

【０００３】軸受から静電気を直接除電する方法を採用
すると、軸受周辺の構造を簡略化でき、機器のメンテナ
ンスを容易とすることができる。そのため、軸受の内外
輪間の抵抗を小さくする手段として、導電性グリースを
封入する方法，導電性の接触形シールを設ける方法，内
外輪間を金属で連結する方法，及びこれらを複合した方
法等が試みられている。

【０００４】導電性グリースとしては、通常のグリース
中にカーボンブラック（粉体），金属を含む有機化合
物，銀粉等の金属粉体などの導電性付与添加剤を添加し
たものがあり、軸受に封入されると内外輪間の電気抵抗
を低減する効果を有している。金属を含む有機化合物を
添加したグリースは、カーボンブラックや金属粉体を添
加したグリースと比べると導電性が低い。また、カーボ
ンブラックや金属粉体を添加したグリースを封入した軸
受においては、初期には優れた導電性を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の導電性グリースを封入した転がり軸受は、
長時間回転するとその導電性が経時的に低下して行く場
合があった。このような現象が起こる原因は、内外輪の
軌道面や転動体の転動面に、厚さ数ｎｍ〜数μｍの酸化
皮膜が生成したりグリースの分解物等の有機物が吸着，
固着したりすることによって、電気抵抗値が増加し導電
性が低下するためであると考えられる。

【０００６】この酸化皮膜（酸化鉄の皮膜）は、軸受回
転時に繰り返し生じるせん断によって軌道面や転動面に
付着するグリースがミクロ的に排除されるため、グリー
スが失われた金属表面が大気中の酸素により酸化されて
形成されると考えられる。そして、この酸化皮膜が経時
的に成長するため、電気抵抗値が経時的に増加すると考
えられる。

【０００７】このような酸化皮膜の生成を抑制するた
め、酸化防止剤，極圧剤，油性剤等の有機化合物をグリ
ース中に添加する方法が試みられている。そこで、本発
明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、導
電性の経時的な低下が生じにくい転がり軸受を提供する
ことを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外
輪との間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備
える転がり軸受において、前記内輪と前記外輪との間に
形成され前記転動体が内設された空隙部内に、基油と、
金属石けん及びウレア化合物の少なくとも一方からなる
増ちょう剤と、平均粒径２μｍ以下の導電性を有するカ
ーボンブラックと、平均粒径２μｍ以下の無機化合物の
微粒子と、を含有する導電性グリースを充填したことを
特徴とする。

【０００９】このような構成であれば、前記内輪及び前
記外輪の軌道面や前記転動体の転動面に、酸化皮膜が生
成したり前記導電性グリースの分解物等の有機物が吸
着，固着したりしたとしても、前記内輪及び前記外輪の
軌道面や前記転動体の転動面が前記無機化合物の微粒子
によってミクロ的に研磨されるので、換言すれば前記無
機化合物の微粒子によって超仕上げを施された状態とな
るので、前記内輪及び前記外輪の軌道面や前記転動体の
転動面に常に新生面が現れることとなって、長期にわた
って低い電気抵抗値が維持される。

【００１０】なお、研磨される部分は極僅かであるの
で、転がり軸受の回転性能や音響性能を低下させること
はほとんどない。以下に、前記導電性グリースが備える
各成分について、詳細に説明する。〔無機化合物の微粒子〕無機化合物の種類は、金属表面
に生成した酸化皮膜や固着した有機物を上記のようにミ
クロ的に研磨して除去することができるならば、特に限
定されるものではない。具体例としては、ＳｉＯ₂，
Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，ＴｉＯ₂，ＺｎＯ等の金属酸化
物、ベントナイト，スメクタイト，雲母等の（合成）粘
土鉱物、Ｓｉ₃Ｎ₄，ＺｒＮ，ＣｒＮ，ＴｉＡｌＮ等の
金属窒化物、ＳｉＣ，ＴｉＣ，ＷＣ等の金属炭化物をあ
げることができる。

【００１１】なお、基油や増ちょう剤との親和性を改善
するために、無機化合物の微粒子の表面を親油性に改質
したものを用いてもよい。無機化合物の微粒子の粒径
は、転がり軸受用グリース組成物として支障をきたさな
い程度の粒径である必要がある。転がり軸受において
は、一般的に粒径が約２μｍを超える粒子は異物（ゴ
ミ）として作用し、硬い粒子の場合には軌道面や転動面
の摩耗を促進し、軸受の早期損傷の原因となる。また、
軸受の音響特性を劣化させる場合もある。したがって、
無機化合物の微粒子は、平均粒径が２μｍ以下である必
要がある。

【００１２】さらに、潤滑寿命と酸化皮膜形成の抑制と
を考慮すれば、粒径は基油の油膜の膜厚と同程度である
ことが望ましい。また、粒子の形状は球形に近いほど好
ましいが、上記粒径の範囲内であれば多面体（立方体や
直方体等）や極端には針状であってもよい。導電性グリ
ース全体に対して増ちょう剤が概ね１〜２０質量％、カ
ーボンブラックが概ね０．１〜１５質量％添加されるの
で（詳細は後述する）、無機化合物の微粒子の添加量は
０．０５〜１０質量％とすることが好ましい。０．０５
質量％未満であると酸化皮膜生成の抑制効果が小さく、
１０質量％超過であると摩耗が増大して転がり軸受の音
響特性や回転性能が低下するおそれがある。

【００１３】酸化皮膜生成の抑制効果をより確実なもの
とし、軸受の音響特性や回転性能への悪影響をより小さ
くするためには、無機化合物の微粒子の添加量は０．０
5 〜７質量％とすることがより好ましく、０．5 〜３質
量％とすることがさらに好ましい（後述する図３及び図
４を参照）。なお、本発明の転がり軸受が密封型の転が
り軸受であってグリース漏れが生じないようにする必要
があることを考慮すれば、導電性グリースの混和ちょう
度（ＮＬＧＩ）はＮｏ．１〜Ｎｏ．３であることが望ま
しく、導電性グリースの流動性を考慮する場合は、Ｎ
ｏ．１〜Ｎｏ．２であることがさらに望ましい。

【００１４】導電性グリースの混和ちょう度（ＮＬＧ
Ｉ）をＮｏ．１よりも軟らかくするとグリース漏れが生
じやすく、Ｎｏ．３よりも硬くするとグリースの流動が
悪くなって、転がり摩擦面（軌道面と転動面との間）へ
導電性グリースが入りにくくなる。〔増ちょう剤〕増ちょう剤は基油とともにゲルを形成し
基油を保持するものであれば、その種類は特に限定され
るものではない。

【００１５】例えば、Ｌｉ，Ｎａ等を有する金属石けん
やＬｉ，Ｎａ，Ｂａ，Ｃａ等から選ばれる複合金属石け
ん等の金属石けん類がある。金属石けんは音響特性は良
好であるが、高温下での軸受からのグリースの漏洩性を
考慮すれば複合金属石けんが好ましい。リチウム石けん
としては、ラウリン酸（Ｃ１２）リチウム，ミリスチン
酸（Ｃ１４）リチウム，パルミチン酸（Ｃ１６）リチウ
ム，マルガリン酸（Ｃ１７）リチウム，ステアリン酸
（Ｃ１８）リチウム，アラキジン酸（Ｃ２０）リチウ
ム，ベヘン酸（Ｃ２２）リチウム，リグノセリン酸（Ｃ
２４）リチウム，牛脂脂肪酸リチウム，9 −ヒドロキシ
ステアリン酸リチウム，１０−ヒドロキシステアリン酸
リチウム，１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム，9
，１０−ジヒドロキシステアリン酸リチウム，リシノ
ール酸リチウム，リシノエライジン酸リチウム等があげ
られ、この中ではステアリン酸リチウム，１２−ヒドロ
キシステアリン酸リチウム及び牛脂脂肪酸リチウムが好
ましい。

【００１６】複合金属石けんとしては、上記リチウム石
けんとコンプレックス化剤との共晶によって形成された
石けんがあげられる。コンプレックス化剤としては、大
別すると二塩基酸又はそのエステル、リン酸又はホ
ウ酸、サリチル酸のような芳香族酸のリチウム塩があ
るが、二塩基酸を用いたものが一般的である。二塩基酸
としては、アジピン酸，スベリン酸，ピメリン酸，アゼ
ライン酸，セバシン酸等があげられる。

【００１７】また、耐熱性を考慮すれば、ジウレアやポ
リウレア等のウレア化合物が好ましい。ウレア化合物と
しては、特開平５−９８２８０号公報，特開平５−１９
４９７９号公報，及び特開平５−２６３０９１号公報に
記載の末端が芳香族系炭化水素基主体のジウレア化合物
や、特開平３−７９６９８号公報，特開平５−１４０５
７６号公報，及び特開平６−１７０７９号公報に記載の
末端がシクロヘキシル基主体のジウレア化合物等があげ
られる。

【００１８】上記の金属石けん類，ウレア化合物は、単
独又は２種以上混合して用いることができる。なお、増
ちょう剤の添加量は、導電性グリース全体に対して概ね
１〜２０質量％とすることが好ましい。１質量％未満で
あると、軸受中の導電性グリースが漏出しやすくなり、
２０質量％を超えると軸受のトルクが大となる。

【００１９】〔カーボンブラック〕カーボンブラックと
してはアセチレンブラック，ケッチェンブラック等が知
られているが、カーボンブラックの種類は特に限定され
るものではなく、平均粒径が２μｍ以下で導電性を有し
ていれば問題なく使用することができる。平均粒径が２
μｍ以下であることが好ましい理由は、前述の無機化合
物の微粒子の場合と同様である。

【００２０】ただし、中空構造を有し一種のポーラス構
造となっていて、さらに、適度のチェーンストラクチャ
ーを有しているものが好ましい。そうすれば、基油がポ
ーラス内部に侵入してカーボンブラックの構造を補強す
ることとなるので、カーボンブラックの耐久性が向上す
る。導電性グリース全体に対するカーボンブラックの添
加量は、０．１〜１５質量％であることが好ましい。
０．１質量％未満であると、導電性グリースの導電性が
不足する。また、１５質量％超過であると、導電性グリ
ースの性能低下（基油と増ちょう剤との分離など潤滑不
良）が生じるおそれがあり、さらに、混和ちょう度が小
さくなって導電性グリースが硬くなり、軸受トルクが大
きくなったりする。

【００２１】〔基油〕導電性グリースに使用される基油
の種類は特に限定されるものではなく、通常基油として
使用されるものは問題なく使用することができる。ただ
し、エステル油等のような極性の高い基油は、蒸発した
ものがトナーを変質させる可能性が高いので、エステル
油を主成分とする基油を使用することは好ましくない。

【００２２】また、基油は、粘度が大きくなりすぎると
導電性に悪影響を及ぼすので、４０℃における動粘度は
１２０ｍｍ²／ｓ以下が好ましい。１２０ｍｍ²／ｓを
超えると、油膜が比較的厚くなって電気抵抗値が大きく
なる。ただし、４０℃における動粘度が１０ｍｍ²／ｓ
未満であると、蒸発損失や潤滑性の問題から適当ではな
い。すなわち、基油の粘度が低すぎると、例えば軸受の
回転中に軌道面と転動体との金属接触を避けるのに十分
な潤滑油膜の形成が困難となる。なお、前記効果をより
良好なものとするためには、基油の４０℃における動粘
度は１８〜９０ｍｍ²／ｓであることがより好ましく、
１８〜３２ｍｍ²／ｓであることがさらに好ましい。な
お、この動粘度は、通常のガラス毛管式粘度計により測
定した値を基準とすることができる。

【００２３】基油の具体例としては、鉱油系，合成油
系，天然油系等の基油があげられる。鉱油系基油として
は、鉱油を減圧蒸留，溶剤脱れき，溶剤抽出，水素化分
解，溶剤脱ろう，硫酸洗浄，白土精製したものを用いる
ことができる。合成油系基油としては、炭化水素系油，
芳香族系油，エステル系油，エーテル系油等があげられ
る。

【００２４】前記炭化水素系油としては、ノルマルパラ
フィン，イソパラフィン，ポリブテン，ポリイソブチレ
ン，１−デセンオリゴマー，１−デセンとエチレンとの
コオリゴマー等のポリα−オレフィン又はこれらの水素
化物等があげられる。前記芳香族系油としては、モノア
ルキルベンゼン，ジアルキルベンゼン，ポリアルキルベ
ンゼン等のアルキルベンゼン、あるいは、モノアルキル
ナフタレン，ジアルキルナフタレン，ポリアルキルナフ
タレン等のアルキルナフタレンなどがあげられる。

【００２５】前記エステル系油としては、ジブチルセバ
ケート，ジオクチルアジペート，ジイソデシルアジペー
ト，ジトリデシルアジペート，ジトリデシルグルタレー
ト，メチルアセチルリシノレート等のジエステル、ある
いは、トリオクチルトリメリテート，トリデシルトリメ
リテート，テトラオクチルピロメリテート等の芳香族エ
ステル油があげられる。さらには、トリメチロールプロ
パンカプリレート，トリメチロールプロパンペラルゴネ
ート，ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエー
ト，ペンタエリスリトールベラルゴネート等のポリオー
ルエステルや、多価アルコールと二塩基酸及び一塩基酸
の混合脂肪酸とのオリゴエステルであるコンプレックス
エステル等があげられる。

【００２６】前記エーテル系油としては、ポリエチレン
グリコール，ポリプロピレングリコール，ポリエチレン
グリコールモノエーテル，ポリプロピレングリコールモ
ノエーテル等のポリグリコールや、モノアルキルトリフ
ェニルエーテル，アルキルジフェニルエーテル，ジアル
キルジフェニルエーテル，ペンタフェニルエーテル，テ
トラフェニルエーテル，ジアルキルテトラフェニルエー
テル等のフェニルエーテルなどがあげられる。

【００２７】その他の合成油系基油としては、トリクレ
ジルフォスフェート，ジメチルシリコーン，メチルフェ
ニルシリコーン，パーフルオロアルキルエーテル油等が
あげられる。これらの基油は、単独（エステル系油の単
独は除く）又は２種以上混合して用いることができ、上
述した好ましい動粘度に調整される。

【００２８】〔その他の添加剤〕本発明の転がり軸受に
封入される導電性グリースは、上記の無機化合物の微粒
子，増ちょう剤，カーボンブラック，基油を必須成分と
するものであるが、必要に応じて以下の添加剤を単独又
は複数組み合わせて含有させてもよい。その添加量は、
導電性グリース全体の２０質量％以下が好ましい。

【００２９】・酸化防止剤：アミン系，フェノール
系，イオウ系，ジチオリン酸亜鉛等・防錆剤：石油スルホネート，ジノリルナフタレ
ンスルホネート，ソルビタンエステル等・油性剤：脂肪酸，脂肪酸エステル，植物油等・金属不活性剤：ベンゾトリアゾール，亜硝酸ソーダ等・極圧剤：塩素系，イオウ系，リン系，ジチオリ
ン酸亜鉛，有機モリブデン等・粘度指数向上剤：ポリメタクリレート，ポリイソブチ
レン，ポリスチレン等

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明に係る転がり軸受の実施の
形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、
本発明に係る転がり軸受の一実施形態である玉軸受の構
造を示す部分縦断面図である。この玉軸受（内径８ｍ
ｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍ）は、内輪１と、外輪２
と、内輪１と外輪２との間に転動自在に配設された複数
の玉３と、複数の玉３を保持する保持器４と、外輪２の
シールみぞ２ｂ，２ｂに取り付けられたシール板５，５
と、で構成されている。また、内輪１と外輪２とシール
板５，５とで囲まれた空隙部６内には導電性グリースＧ
が充填され、シール板５により玉軸受内部に密封されて
いる。

【００３１】そして、この導電性グリースＧによって、
前記両輪１，２の軌道面１ａ，２ａと玉３との接触面が
潤滑されるとともに、内輪１と外輪２と玉３とが導電状
態となっている（前記両輪１，２間の電気抵抗値が低
い）。さらに、内輪１又は外輪２が接地されていて（図
示せず）、玉軸受から静電気が除去されるようになって
いる。

【００３２】この導電性グリースＧには、例えば、表１
及び表２に示すような組成（無機化合物の微粒子，増ち
ょう剤，導電性付与添加剤，基油）と混和ちょう度（Ｎ
ＬＧＩ）のグリース（実施例１〜１６）を使用すること
ができる。無機化合物の微粒子としては、酸化マグネシ
ウム，二酸化チタン，酸化アルミニウム，又は二酸化ケ
イ素を使用した。また、増ちょう剤としては、リチウム
石けん（リチウムステアレート）又はウレア化合物（ジ
フェニルメタンジイソシアネートとシクロヘキシルアミ
ンの反応により得たジウレア化合物）を使用した。さら
に、導電性付与添加剤としてはカーボンブラックを使用
し、基油としては、ポリα−オレフィン，鉱油，又はポ
リα−オレフィンと鉱油との混合物を使用した。

【００３３】このような玉軸受は、優れた導電性を有す
るとともに、両輪１，２の軌道面１ａ，２ａや玉３の転
動面に酸化皮膜が生成したり導電性グリースＧの分解物
等の有機物が吸着，固着したりしたとしても、前記無機
化合物の微粒子によってミクロ的に研磨されて除去され
るので、導電性の経時的な低下が生じにくい。よって、
このような玉軸受は、複写機，レーザープリンタ等の事
務機器や情報機器，家電等において、軸受を介して静電
気を除電する必要がある場合に顕著な有効性を発揮する
ものであり、好適に使用することができる。

【００３４】ここで、導電性グリースＧの製造方法につ
いて説明する。まず、増ちょう剤がリチウム石けんであ
る場合について説明する。基油中に増ちょう剤を混合し
て加熱しながら撹拌し、得られたグリースに導電性を有
するカーボンブラック，酸化防止剤を加え十分撹拌し
た。冷却後、無機化合物の微粒子と防錆剤を添加し、ニ
ーダやロールにより均一に分散させて目的の導電性グリ
ースを得た。

【００３５】増ちょう剤がウレア化合物である場合は、
基油中で増ちょう剤を生成させる。すなわち、ジフェニ
ルメタンジイソシアネートとシクロヘキシルアミンを基
油中で反応させジウレア化合物を生成させ、得られたグ
リースに導電性を有するカーボンブラック，酸化防止剤
を加え十分に撹拌した。冷却後の操作は上記のリチウム
石けんの場合と同様である。

【００３６】次に、表１〜３に示すような数種（実施例
１〜１６及び比較例１〜１０）の玉軸受について、その
性能を評価した結果について説明する。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】各軸受について回転試験を行い、回転１０
時間後及び回転５００時間後の内外輪間の電気抵抗値を
図２に示す回路によって測定して、導電性が経時変化す
る程度を評価した。前記回路は、内輪と外輪の電圧測定
結果を抵抗値に換算するデータ収集システムを備えてい
るので、回転中の電気抵抗値を得ることができる。回転
に伴って電気抵抗値が増加していくが、最大電気抵抗値
が５０ｋΩ未満である軸受を良好と判定した。最大電気
抵抗値が５０ｋΩ未満であれば、転がり軸受を複写機に
適用した場合に複写画像が鮮明となるからである。

【００４１】なお、表１〜３においては、最大電気抵抗
値が４０ｋΩ未満のものを◎、４０ｋΩ以上５０ｋΩ未
満のものを○、５０ｋΩ以上２００ｋΩ未満のものを
△、２００ｋΩ以上のものを×で示した。また、回転に
よるグリースの漏出量（グリース減少率）と音響特性に
ついても評価した。

【００４２】グリース減少率は、回転試験前後での軸受
の重量の変化量から算出した。そして、グリース減少率
が３質量％未満である軸受を良好と判定した。グリース
減少率が３質量％未満であれば、漏出したグリースが外
観上ほとんど目立たないからである。なお、表１〜３に
おいては、グリース減少率が３質量％未満のものを○、
３質量％以上１０質量％未満のものを△、１０質量％以
上のものを×で示した。

【００４３】音響測定は、ベンディックス社製のアンデ
ロンメータを用いて、回転速度１８００ｍｉｎ^-1，アキ
シアル荷重２０Ｎの条件で行い、ハイバンドの値を読み
取った。そして、回転試験前後での音響特性の上昇値が
３アンデロン未満の軸受を良好と判定した。上昇値が３
アンデロン未満であれば、従来のアンデロン値と軸受転
走面との関係の知見から、軸受転走面の損傷状態が軽微
であると考えられるからである。なお、表１〜３におい
ては、音響特性の上昇値が３アンデロン未満のものを
○、３アンデロン以上４アンデロン未満のものを△、４
アンデロン以上のものを×で示した。

【００４４】試験条件を以下に示す。内輪の回転数：１５０ｍｉｎ^-1 軸受に与えるラジアル荷重（Ｆｒ）：１９．６Ｎ雰囲気温度：２５℃ 回転時間：５００時間導電性グリースの封入量：約０．１６ｇなお、１種の転がり軸受について３個ずつ試験を行い評
価した。そして、表１〜３には、３個の試験結果を全て
示した。例えば、実施例１の転がり軸受の音響特性の上
昇値は３個全て３アンデロン未満であったので、「○○
○」と示している。

【００４５】表１〜３に示した試験結果から分かるよう
に、実施例１〜１６の転がり軸受は、最大電気抵抗値，
グリース減少率，及び音響特性の上昇値すべての項目に
おいて良好と判定された。それに対して、比較例１〜１
０の転がり軸受は、前記３項目のうち少なくとも１項目
において良好と判定されない項目があった。図３は、表
１及び表３の試験結果に基づいて、無機化合物の微粒子
（ＭｇＯ）の添加量と５００時間回転後の電気抵抗値と
の相関性を示したグラフであり、図４は、無機化合物の
微粒子（ＭｇＯ）の添加量と回転試験前後での音響特性
の上昇値との相関性を示したグラフである。これらのグ
ラフの縦軸は電気抵抗値や音響特性の測定値ではなく、
前記判定が良いものほど上方にプロットして、性能の良
否を相対的に示したものである。なお、これらのグラフ
のプロットに使用した「○」等の記号は、表１における
記号と同じ意味を示すものである。

【００４６】図３，図４から、無機化合物の微粒子の添
加量を０．０５〜７質量％とすることにより、軸受の回
転時間経過に伴う電気抵抗値の上昇及び音響特性の低下
を抑制できることが分かる。さらに、無機化合物の微粒
子の添加量が０．５〜３質量％の場合は電気抵抗値が４
０ｋΩ未満であることから、無機化合物の微粒子の添加
量を上記範囲とすれば、軸受の回転時間経過に伴う電気
抵抗値の上昇をより小さく抑制できることが分かる（図
３参照）。

【００４７】なお、比較例６は、無機化合物の微粒子
（Ａｌ₂Ｏ₃）の添加量は上記好ましい範囲内である
が、平均粒径が３μｍと大きいので電気抵抗値及び音響
特性が良好ではない。実施例１３〜１５のように、無機
化合物の微粒子（Ａｌ₂Ｏ₃）の平均粒径を２μｍ以下
とし、且つ添加量を０．０５〜７質量％（より好ましく
は０．５〜３質量％）とすることによって、５００時間
試験後の電気抵抗値及び音響特性を良好なものとするこ
とができるのである。

【００４８】また、比較例５は、無機化合物の微粒子
（ＭｇＯ）の添加量及び平均粒径が上記好ましい範囲内
であるが、基油の４０℃における動粘度が１５０ｍｍ²
／ｓと大きいため、電気抵抗値が良好ではなかった。こ
のように、無機化合物の微粒子だけでなく、基油の４０
℃における動粘度を１０〜１２０ｍｍ²／ｓ、好ましく
は１８〜９０ｍｍ²／ｓ、より好ましくは１８〜３２ｍ
ｍ²／ｓとする必要がある。

【００４９】次に、実施例４の転がり軸受において無機
化合物の微粒子の平均粒径を種々変更したものを用意し
て（添加量は一定）、５００時間回転試験後の電気抵抗
値及び回転試験前後での音響特性の上昇値を測定した。
その結果を図５，図６に示す。これらの図において、平
均粒径が３μｍ以下の無機化合物は酸化マグネシウム
で、平均粒径が４．５μｍの無機化合物は酸化アルミニ
ウムである。なお、これらのグラフの縦軸は電気抵抗値
や音響特性の測定値であり、また、プロットに使用した
「○」等の記号は、表１における記号と同じ意味を示す
ものである。

【００５０】これらの図から、無機化合物の微粒子の平
均粒径を２μｍ以下とすることにより、軸受の回転時間
経過に伴う電気抵抗値の上昇及び音響特性の低下を抑制
できることが分かる。なお、カーボンブラックの平均粒
径についても、軸受の油膜厚さに対して粒径が大きすぎ
ると回転時の音が大きくなるので、カーボンブラックの
平均粒径を２μｍ以下とすることにより、軸受の音響特
性の低下を抑制できる。

【００５１】次に、表１〜３の結果に基づいて、混和ち
ょう度とグリース減少率（グリース漏れ）との関係を考
察する。比較例４のＮＬＧＩ混和ちょう度Ｎｏ．０のも
のはグリース減少率が高かった。それ以外のＮＬＧＩ混
和ちょう度Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３のものはグリース減少率
が低く、グリース漏れの要求性能を満足している。な
お、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、
本発明は本実施形態に限定されるものではない。

【００５２】例えば、本実施形態においては、転がり軸
受の例として玉軸受をあげて説明したが、本発明の転が
り軸受は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用す
ることができる。例えば、アンギュラ玉軸受，円筒ころ
軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸
受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，ス
ラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。

【００５３】また、本発明は、転がり軸受に限らず、ボ
ールねじ，リニアガイド，直動ベアリング等のような相
対運動する部材を備えた転動装置に適用することも可能
である。さらに、シール板５は接触式のシールとしても
よく、さらに、その接触式シールを導電性ゴムで構成す
る等の手法によってシールにも導電性を保持させれば、
導電性の経時的な低下をより抑制することができる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明の転がり軸受は、
軌道輪の軌道面や転動体の転動面に、酸化皮膜が生成し
たり導電性グリースの分解物等の有機物が吸着，固着し
たりしたとしても、導電性グリース中の無機化合物の微
粒子によってミクロ的に研磨されて除去されるので、導
電性の経時的な低下が生じにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る転がり軸受の一実施形態である玉
軸受の構造を示す部分縦断面図である。

【図２】電気抵抗値を測定する回路の概略構成図であ
る。

【図３】無機化合物の微粒子の添加量と５００時間後の
電気抵抗値との相関を示すグラフである。

【図４】無機化合物の微粒子の添加量と回転試験前後で
の音響特性の上昇値との相関を示すグラフである。

【図５】無機化合物の微粒子の平均粒径と５００時間後
の電気抵抗値との相関を示すグラフである。

【図６】無機化合物の微粒子の平均粒径と回転試験前後
での音響特性の上昇値との相関を示すグラフである。

【図７】普通紙複写機の構造を説明する概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１内輪２外輪３玉６空隙部Ｇ導電性グリース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１０Ｍ 105/32 Ｃ１０Ｍ 105/32 105/74 105/74 105/76 105/76 107/02 107/02 107/38 107/38 107/50 107/50 115/08 115/08 117/02 117/02 117/04 117/04 119/24 119/24 125/00 125/00 125/02 125/02 125/08 125/08 125/10 125/10 125/20 125/20 125/26 125/26 125/30 125/30 169/00 169/00 // Ｃ１０Ｎ 10:02 Ｃ１０Ｎ 10:02 10:04 10:04 10:06 10:06 10:08 10:08 10:12 10:12 20:00 20:00 Ｚ 20:02 20:02 20:06 20:06 Ｚ 30:00 30:00 Ｚ 40:02 40:02 50:10 50:10 (72)発明者傳寳功哲神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA62 BA80 CA12 CA32 EA63 EA72 FA06 FA11 FA32 GA60 4H104 AA04C AA11C AA12C AA13C AA17C AA22C AA24C BA02A BA03A BA07A BB08A BB17B BB19B BB31A BE13B BH03A CA01A CD04A CE14B CJ02A DA02A EA02A EA08C EA14C EA14Z FA01 FA02 FA03 FA04 FA06 LA20 PA01 QA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪と
の間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備える
転がり軸受において、前記内輪と前記外輪との間に形成され前記転動体が内設
された空隙部内に、基油と、金属石けん及びウレア化合
物の少なくとも一方からなる増ちょう剤と、平均粒径２
μｍ以下の導電性を有するカーボンブラックと、平均粒
径２μｍ以下の無機化合物の微粒子と、を含有する導電
性グリースを充填したことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】前記導電性グリース全体に対する前記微
粒子の添加量を０．０５〜７質量％としたことを特徴と
する請求項１記載の転がり軸受。
【請求項３】前記基油の４０℃における動粘度を１０
〜１２０ｍｍ²／ｓとしたことを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】前記導電性グリース全体に対する前記カ
ーボンブラックの添加量を０．１〜１５質量％としたこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の転がり
軸受。
【請求項５】前記無機化合物を、金属酸化物，粘土鉱
物，金属窒化物，及び金属炭化物のうちの少なくとも１
種としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
載の転がり軸受。