JP2003049186A - Grease containing polymer-modified fine bead and ball bearing using the same - Google Patents

Grease containing polymer-modified fine bead and ball bearing using the same

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JP2003049186A
JP2003049186A JP2001235906A JP2001235906A JP2003049186A JP 2003049186 A JP2003049186 A JP 2003049186A JP 2001235906 A JP2001235906 A JP 2001235906A JP 2001235906 A JP2001235906 A JP 2001235906A JP 2003049186 A JP2003049186 A JP 2003049186A
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grease
beads
ball bearing
modified
spherical beads
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Japanese (ja)
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Yoshihisa Okamoto
好久 岡本
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OPUTEKU KK
Optech Co Ltd
Original Assignee
OPUTEKU KK
Optech Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a grease reducing friction torque even in high speed and highly loaded revolutions, provide a ball bearing having little aperiodic revolution noises during revolution even with low surfaced machining accuracy at a low cost by using the same. SOLUTION: This grease contains at least a base oil such as a mineral oil, a synthetic oil or the like and a thickener such as a metal soap, a polyurea or the like as main ingredients and is mixed with fine small spherical beads modified on their surfaces with an organic polymer coupling agent in 10<-8> -10<-6> mol/m<2> surface density and having 0.05-1 μm in 1,000-20,000/m<3> density. Surface roughnesses of the surface of balls of the ball bearings using the grease and sliding surfaces of inner rings and outer rings are made to be <=1 μm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モータなどの回転
機器や車軸などの回転部品に用いられるグリースおよび
ボールベアリングに関するものであり、特にハードディ
スクなどの高速高精度の回転装置に用いられるグリース
およびボールベアリングを提供するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grease and a ball bearing used for rotating equipment such as a motor and rotating parts such as an axle, and particularly to a grease and a ball used for a high speed and high precision rotating device such as a hard disk. It provides bearings.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から用いられているボールベアリン
グは、モータなどの回転軸を高速で滑らか、かつ高精度
に回転させるために、クロム鋼やステンレス鋼などを高
精度に球形に加工した均一な球径の複数のボールを内輪
および外輪と呼ばれるドーナツ状ガイドによって回転自
由に狭持された構造になっている。これらボールは一般
に内輪と外輪に沿って均等に配置され、互いに接触して
摩擦抵抗を生じないようにケージやセパレータと呼ばれ
る保持器で分離されているのが通常である。さらに、グ
リースに含まれる基油などの蒸発を防ぐと同時に、外部
からのゴミなどの異物が入るのを防ぐためのシールド構
造が設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally used ball bearings are made of chrome steel or stainless steel with a high precision spherical shape in order to rotate the rotary shaft of a motor at high speed smoothly and with high precision. It has a structure in which a plurality of balls having a spherical diameter are rotatably held by donut-shaped guides called an inner ring and an outer ring. These balls are generally evenly arranged along the inner ring and the outer ring, and are usually separated by a cage or a cage called a separator so as not to come into contact with each other and generate frictional resistance. Further, a shield structure is provided for preventing evaporation of base oil contained in grease and at the same time preventing foreign matter such as dust from entering.

【0003】また、回転時の摩擦によって前記ボールや
内輪および外輪の摺動面が磨耗したり焼き付いたりする
のを防ぐために、これらボールの表面や内輪と外輪の摺
動面にはグリースが塗られている。用いられているグリ
ースとしては鉱物油や合成油に金属石鹸やポリウレアな
どの増稠剤を混合してゲル状にしたものを用いるのが一
般的である。このグリースは内輪または外輪の摺動面と
ボールとの界面に入り込んで摺動面の潤滑性を向上さ
せ、このボールベアリングに取り付けられた回転体に滑
らかな回転を与えることができる。
Grease is applied to the surfaces of the balls and the sliding surfaces of the inner ring and the outer ring in order to prevent the balls and the sliding surfaces of the inner ring and the outer ring from being worn or seized by friction during rotation. ing. As the grease used, it is general to use a mineral oil or a synthetic oil mixed with a thickener such as metal soap or polyurea to form a gel. This grease enters the interface between the sliding surface of the inner ring or the outer ring and the ball to improve the lubricity of the sliding surface, so that the rotating body mounted on the ball bearing can be smoothly rotated.

【0004】特に、コンピュータなどに主に用いられる
ハードディスク用のモータに用いられるボールベアリン
グにおいては、回転時の周期的回転ノイズを低減させる
ために内輪や外輪の摺動面の真円度はもとよりボールの
真球度や外形寸法が極めて高精度に加工されている。ま
た、回転時の非周期的回転ノイズを低減させるために
は、前記ボールの表面粗さを0.2μm程度以下に、前
記内輪や外輪の摺動面の表面粗さを1μm程度以下に仕
上げるのが一般的である。なお、以下で言う表面粗さと
はRaを意味するものとする。
In particular, in a ball bearing used for a hard disk motor mainly used in computers and the like, in order to reduce periodical rotation noise during rotation, not only the roundness of the sliding surface of the inner ring and the outer ring but also the ball are rounded. The sphericity and external dimensions of are processed with extremely high precision. Further, in order to reduce aperiodic rotation noise during rotation, the surface roughness of the ball is set to about 0.2 μm or less, and the surface roughness of the sliding surface of the inner ring or the outer ring is set to about 1 μm or less. Is common. The surface roughness referred to below means Ra.

【0005】回転時の非周期的回転ノイズを低減させる
別の手段として、この非周期的回転ノイズを平均化して
低減させることを目的として通常5〜9個程度のボール
が用いられるボールの数を、10〜16個に増加させた
ものもある。
As another means of reducing the aperiodic rotation noise during rotation, the number of balls which are usually used is about 5 to 9 for the purpose of averaging and reducing the aperiodic rotation noise. , Some have increased to 10 to 16.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ボールベアリングは高速で回転したり負荷が大きくなっ
たりすると内輪または外輪の摺動面とボールとの界面に
グリースが十分まわらなくなるために、前記内輪または
外輪の摺動面とボールとが直接接触して摩擦力が急速に
大きくなったり焼付を起こしたりしてしまうという課題
を有していた。
However, in the conventional ball bearing, when the bearing is rotated at a high speed or the load is increased, grease is not sufficiently spread on the interface between the sliding surface of the inner ring or the outer ring and the ball. Alternatively, there has been a problem that the sliding surface of the outer ring and the balls come into direct contact with each other and the frictional force rapidly increases or seizure occurs.

【0007】また、回転時の非周期的回転ノイズを軽減
するために加工精度を向上させると、ボールベアリング
構成要素の加工工数が多くなると同時に、ボールの球径
選別などの基準も厳しくなるため安価な製造が困難であ
るという課題を有している。
Further, if the processing accuracy is improved in order to reduce the aperiodic rotation noise during rotation, the number of processing steps of the ball bearing constituent elements increases, and at the same time, the criteria such as ball diameter selection of the ball become strict, so that the cost is low. However, there is a problem that it is difficult to manufacture various products.

【0008】さらに、ボールの数を12〜16個に増や
したとしても非周期的回転ノイズを0.2μm以下にす
ることは困難であるという課題を有していた。
Further, even if the number of balls is increased to 12 to 16, it is difficult to reduce the aperiodic rotation noise to 0.2 μm or less.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、ボールベアリ
ングに用いるグリースとして、少なくとも鉱物油または
合成油などの基油と金属石鹸やポリウレアなどの増稠剤
とを主成分として含有し、その中に1000〜2000
0個/mmの濃度で平均粒径0.05〜1μmの微小
な球形ビーズの表面に有機高分子カップリング剤を10
−8〜10−6mol/mの表面密度で修飾して混合
することにより容易に摩擦トルクおよび非周期的回転ノ
イズを低減させることが可能なグリースを作製すること
ができ、そのグリースを用いるボールベアリングのボー
ルの表面、内輪および外輪の摺動面の表面粗さを1μm
以下とすることにより、比較的低い表面加工精度でも非
周期的回転ノイズを0.2μm以下とすることができ、
同時に製造が容易で安価な高精度ボールベアリングを提
供できるようになり前記課題を解決した。
Means for Solving the Problems The present invention contains, as a grease used for a ball bearing, at least a base oil such as mineral oil or synthetic oil and a thickener such as metal soap or polyurea as main components. 1000 to 2000
An organic polymer coupling agent was added to the surface of fine spherical beads having an average particle diameter of 0.05 to 1 μm at a concentration of 0 particles / mm 3 and 10
By modifying with a surface density of −8 to 10 −6 mol / m 2 and mixing, a grease capable of easily reducing friction torque and aperiodic rotation noise can be produced, and the grease is used. Surface roughness of the ball surface of the ball bearing and the sliding surface of the inner and outer rings is 1 μm
By setting the following, the aperiodic rotation noise can be 0.2 μm or less even with relatively low surface processing accuracy,
At the same time, it has become possible to provide a high-precision ball bearing that is easy to manufacture and inexpensive, and has solved the above problems.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明は鉱物油や合成油などの基
油に金属石鹸やポリウレアなどの増稠剤を加えてゲル状
にした潤滑剤であるグリースに平均粒径0.05〜1μ
mの無機または無機有機複合球形ビーズの表面に有機高
分子カップリング剤を所定の表面密度で修飾した高分子
修飾球形ビーズを所定の濃度で混合したものを、ボール
ベアリングのボール表面や内輪と外輪の摺動面に注入す
ることで、通常の加工精度のボールベアリング構成要素
を用いたとしても摩擦トルクや非周期的回転ノイズを低
減させることができるボールベアリングを提供するもの
である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, a grease which is a lubricant formed by adding a thickener such as metal soap or polyurea to a base oil such as mineral oil or synthetic oil to form a gel has an average particle diameter of 0.05 to 1 μm.
The surface of the inorganic or inorganic-organic composite spherical beads of m is mixed with polymer-modified spherical beads, which are modified with an organic polymer coupling agent at a predetermined surface density, and mixed at a predetermined concentration. The present invention provides a ball bearing capable of reducing friction torque and aperiodic rotation noise even if a ball bearing component having a normal processing accuracy is used by injecting into the sliding surface.

【0011】最初に、本発明によるボールベアリングの
構造を、図面を用いて説明する。図3は本発明のボール
ベアリングの構造を示す概略斜視図であり、11は第1
のスナップリング、12は第1のシールド、13は第1
のセパレータ、14はボール、15は内輪、16は第2
のセパレータ、17は外輪、18は第2のシールド、1
9は第2のスナップリングである。ボール14は内輪1
5と外輪17とに設けられたボール14に外接する溝状
の摺動面に接して配置され、ボール14が互いに接触し
ないように第1のセパレータ13と第2のセパレータ1
6とによって離間されて配置されている。
First, the structure of the ball bearing according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic perspective view showing the structure of the ball bearing of the present invention, and 11 is a first
Snap ring, 12 is the first shield, 13 is the first
Separator, 14 balls, 15 inner ring, 16 second
Separator, 17 is an outer ring, 18 is a second shield, 1
9 is a second snap ring. Ball 14 is inner ring 1
5 and the outer ring 17 are arranged in contact with a groove-shaped sliding surface circumscribing the balls 14, and the first separator 13 and the second separator 1 are arranged so that the balls 14 do not contact each other.
And 6 are spaced apart from each other.

【0012】また、内輪15と外輪17の摺動面に外部
からホコリなどの異物が混入したり、グリースの揮発成
分や磨耗による磨耗粉が外部に漏れたりするのを防ぐた
めに第1のシールド12と第2のシールド18とによっ
て外輪17の両側は蓋をされている。そして、これらの
各部品は第1のスナップリング11と第2のスナップリ
ング19とによって一体に保持されている。本発明の高
分子修飾微小球形ビーズを含有するグリースは内輪15
と外輪17の摺動面に適量注入される。この注入工程に
よってボール14の表面をも本発明のグリースが覆うこ
とになる。
Further, in order to prevent foreign matter such as dust from entering the sliding surfaces of the inner ring 15 and the outer ring 17 from the outside, and to prevent the volatile component of grease and abrasion powder due to abrasion from leaking to the outside. Both sides of the outer ring 17 are covered by the second shield 18 and the second shield 18. Then, these respective parts are integrally held by the first snap ring 11 and the second snap ring 19. The grease containing the polymer-modified microspherical beads of the present invention has an inner ring 15
And an appropriate amount is injected into the sliding surface of the outer ring 17. The grease of the present invention covers the surface of the ball 14 by this injection step.

【0013】このような構造の本発明のボールベアリン
グは、ボール14を介して内輪15と外輪17とが互い
に相対的に回転するようになっている。このボールベア
リングの外輪17を固定して内輪15の内側に回転軸を
取り付けるか、あるいは内輪15の内側に固定軸を取り
付けて外輪17に回転体を取り付けることによって、対
象物を自由に回転させることができる。
In the ball bearing of the present invention having such a structure, the inner ring 15 and the outer ring 17 rotate relative to each other via the balls 14. Freely rotate an object by fixing the outer ring 17 of this ball bearing and mounting a rotating shaft inside the inner ring 15, or by mounting a fixed shaft inside the inner ring 15 and mounting a rotating body on the outer ring 17. You can

【0014】以下では説明を簡単にするために、本発明
のグリースにおいて、高分子修飾球形ビーズを混合する
前のグリースを基グリースと呼ぶ。すなわち、本発明の
グリースは基グリースに所定の粒径の高分子修飾球形ビ
ーズを所定の濃度で混合して製造される。
For the sake of simplicity, the grease of the present invention before the polymer-modified spherical beads are mixed will be referred to as a base grease hereinafter. That is, the grease of the present invention is produced by mixing the base grease with polymer-modified spherical beads having a predetermined particle size at a predetermined concentration.

【0015】以下に図面を参照しながら本発明の実施の
形態を説明する。一般に、ボールベアリングに用いられ
ているボール、内輪、および外輪の材料としては硬質金
属材料であるクロム鋼やステンレス鋼が使われている。
これらの部品の摺動面は加工精度が要求されるため精密
切削や研削で加工されており、研磨加工されているもの
もある。特に球径の均一性が要求されるボールは、加工
後個別に検査されて同じ球径のものを選別して用いる。
また、ボールや内輪と外輪の摺動面の表面粗さが粗かっ
たり、加工キズがある場合は、回転時の摩擦力が大きく
なったり、非周期的回転ノイズが大きくなるために、特
にハードディスクなどの精密機器用のモータに用いられ
るボールベアリング部品においてはボールの表面粗さは
0.2μm程度以下、内輪や外輪の摺動面の表面粗さは
1μm程度以下に抑えられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Generally, hard steel materials such as chrome steel and stainless steel are used as materials for balls, inner rings, and outer rings used for ball bearings.
Since the sliding surfaces of these parts are required to have a high processing accuracy, they are processed by precision cutting or grinding, and some are polished. In particular, for balls that are required to have a uniform sphere diameter, they are individually inspected after processing, and those having the same sphere diameter are selected and used.
Also, if the surface roughness of the balls or the sliding surface of the inner and outer rings is rough, or if there are processing flaws, the frictional force during rotation will increase, and non-periodic rotation noise will increase. In ball bearing parts used for motors for precision equipment such as, the surface roughness of the balls is suppressed to about 0.2 μm or less, and the surface roughness of the sliding surfaces of the inner ring and the outer ring is suppressed to about 1 μm or less.

【0016】しかし、ボール表面や内輪と外輪の摺動面
を完全に滑らかにすることは難しく、ほとんどのものに
は表面に何らかの凸凹部が存在する。加工キズなどが存
在する場合にはこれらの凸凹部はより深く大きくなる。
また、これらの凸凹部は外部からの異物混入などによっ
て発生することもある。以下では、本発明のグリースが
このような凸凹部に対してどのように作用するかを説明
する。
However, it is difficult to completely smooth the surface of the ball and the sliding surface between the inner ring and the outer ring, and most of them have some irregularities on the surface. When processing flaws are present, these projections and depressions become deeper and larger.
Further, these convexes and concaves may be generated due to the inclusion of foreign matter from the outside. Hereinafter, how the grease of the present invention acts on such convex and concave portions will be described.

【0017】図1は本発明によるグリースに混合されて
いる球形ビーズの表面凹部に対する作用を説明する概念
図であり、1は有機高分子修飾球形ビーズ、2は基グリ
ース、3はボール、4は内輪または外輪の摺動面、5は
ボール面上の凹部、6は内輪または外輪の摺動面上の凹
部である。
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the action of spherical beads mixed with grease according to the present invention on the surface concave portion, 1 is organic polymer-modified spherical beads, 2 is base grease, 3 is balls, 4 is The sliding surface of the inner ring or the outer ring, 5 is a recess on the ball surface, and 6 is a recess on the sliding surface of the inner ring or the outer ring.

【0018】本発明のグリースには微小な有機高分子修
飾球形ビーズ1が混合されているために、これらの凹部
5、6に球形ビーズ1が入り込み埋めてしまうことによ
り見かけ上滑らかな表面を形成する。そのためボール表
面や内輪と外輪の摺動面の凹部に起因する非周期的回転
ノイズは著しく緩和される。さらに、これらの凹部には
通常複数の有機高分子修飾球形ビーズが入り込むため
に、ボールと摺動面との間に働くずれ応力はこれら有機
高分子修飾球形ビーズの回転や移動によって力が分散さ
れて、その結果摩擦トルクも軽減される。
Since the grease of the present invention is mixed with minute spherical beads 1 modified with an organic polymer, the spherical beads 1 are embedded in these recesses 5 and 6 to form an apparently smooth surface. To do. Therefore, the aperiodic rotation noise caused by the recesses on the ball surface or the sliding surface between the inner ring and the outer ring is remarkably alleviated. Furthermore, since a plurality of organic polymer-modified spherical beads usually enter these recesses, the shear stress acting between the ball and the sliding surface is dispersed by the rotation and movement of these organic polymer-modified spherical beads. As a result, the friction torque is also reduced.

【0019】さらに、有機高分子修飾球形ビーズ1は表
面にシラン系有機高分子カップリング剤などの長鎖高分
子構造を持った有機高分子カップリング剤が修飾されて
いるため、この有機高分子修飾球形ビーズ1の表面は内
輪や外輪の表面と直接接触することはなく、表面を修飾
する有機高分子カップリング剤を介して接触することに
なる。そのことによって、有機高分子修飾球形ビーズ1
に働く摩擦力は、その表面に高分子が修飾されていない
場合に比較して低減することになる。
Furthermore, since the organic polymer-modified spherical beads 1 are modified with an organic polymer coupling agent having a long-chain polymer structure such as a silane-based organic polymer coupling agent on the surface, this organic polymer is used. The surface of the modified spherical beads 1 does not come into direct contact with the surfaces of the inner ring and the outer ring, but comes into contact with them through the organic polymer coupling agent that modifies the surface. As a result, the organic polymer-modified spherical beads 1
The frictional force acting on is reduced as compared with the case where the polymer is not modified on the surface.

【0020】また、図2は本発明によるグリースに混合
されている球形ビーズの表面凸部に対する作用を説明す
る概念図であり、1は有機高分子修飾球形ビーズ、2は
基グリース、3はボール、4は内輪または外輪の摺動
面、7はボール面上の凸部、8は内輪または外輪の摺動
面上の凸部、9はボールの回転方向である。
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the action of the spherical beads mixed with grease according to the present invention on the convex portion of the surface. 1 is organic polymer-modified spherical beads, 2 is base grease, and 3 is balls. 4 is a sliding surface of the inner ring or the outer ring, 7 is a convex portion on the ball surface, 8 is a convex portion on the sliding surface of the inner ring or the outer ring, and 9 is a rotation direction of the ball.

【0021】この場合は、表面に凸部がある場合とは球
形ビーズの集積の仕方が異なる。ボール3が回転方向9
で示される方向に回転すると、基グリース2に含まれる
有機高分子修飾球形ビーズ1の相対的な流れ方向は、ボ
ールに対しては右から左へ、内輪や外輪の摺動面4に対
しては左から右へとなる。そのため、有機高分子修飾球
形ビーズ1はボール面上の凸部7では右側面に、内輪や
外輪の摺動面上の凸部8では左側面に集積される。その
結果、ボール表面に形成された凸部は見かけ上滑らかと
なり非周期的回転ノイズは軽減される。
In this case, the method of accumulating the spherical beads is different from the case where the surface has a convex portion. Ball 3 rotates 9
When rotated in the direction indicated by, the relative flow direction of the organic polymer-modified spherical beads 1 contained in the base grease 2 is from right to left with respect to the balls and with respect to the sliding surface 4 of the inner ring or the outer ring. Goes from left to right. Therefore, the organic polymer-modified spherical beads 1 are accumulated on the right side surface on the convex portion 7 on the ball surface and on the left side surface on the convex portion 8 on the sliding surface of the inner ring or the outer ring. As a result, the convex portion formed on the surface of the ball becomes apparently smooth, and the aperiodic rotation noise is reduced.

【0022】この場合にもこれらの凸部には通常複数の
球形ビーズが集積するために、ボールと摺動面との間に
働くずれ応力はこれら球形ビーズの回転や移動によって
力が分散されて、その結果摩擦トルクが軽減される。
Also in this case, since a plurality of spherical beads are usually accumulated on these convex portions, the shear stress acting between the ball and the sliding surface is dispersed by the rotation and movement of these spherical beads. As a result, the friction torque is reduced.

【0023】この場合も図1に示した場合と同様に、有
機高分子修飾球形ビーズ1は表面にシラン系高分子カッ
プリング剤などの長鎖高分子からなる有機高分子カップ
リング剤が修飾されているため、この有機高分子修飾球
形ビーズ1の表面は内輪や外輪の表面と直接接触するこ
とはなく、表面を修飾する有機高分子カップリング剤を
介して接触することになる。そのことによって、有機高
分子修飾球形ビーズ1に働く摩擦力は、その表面に有機
高分子カップリング剤が修飾されていない場合に比較し
て低減することになる。
Also in this case, as in the case shown in FIG. 1, the organic polymer-modified spherical beads 1 have the surface modified with an organic polymer coupling agent composed of a long-chain polymer such as a silane polymer coupling agent. Therefore, the surface of the organic polymer-modified spherical beads 1 does not come into direct contact with the surfaces of the inner ring and the outer ring, but comes into contact through the organic polymer coupling agent that modifies the surface. As a result, the frictional force acting on the organic polymer-modified spherical beads 1 is reduced as compared with the case where the surface is not modified with the organic polymer coupling agent.

【0024】ボール面上および内輪や外輪の摺動面上に
存在する凸凹の大きさに応じて上記の球形ビーズの効果
を最大にする球形ビーズの最適平均粒径は異なる。球形
ビーズの最適平均粒径は、用いる基グリースの材料組成
やボールベアリングの大きさ、あるいは回転数などによ
っても若干異なるが、ビーズの濃度やボールの表面粗さ
などによって大きく異なる。
The optimum average particle size of the spherical beads that maximizes the effect of the spherical beads described above varies depending on the size of the irregularities present on the ball surface and on the sliding surfaces of the inner ring and the outer ring. The optimum average particle size of the spherical beads is slightly different depending on the material composition of the base grease used, the size of the ball bearing, the number of revolutions, etc., but it is greatly different depending on the concentration of beads and the surface roughness of the balls.

【0025】ただし、球形ビーズの平均粒径が小さくな
るにしたがって球形ビーズ濃度を大きくしなければなら
ないが、球形ビーズの平均粒度を小さくし過ぎると粘度
や流動性などのグリース特性を損なってしまう上に、球
形ビーズ作製が困難になるため、球形ビーズの平均粒径
は0.05〜1μmであり、球形ビーズの濃度は100
0〜20000個/mmであることが望ましい。
However, the concentration of the spherical beads must be increased as the average particle size of the spherical beads becomes smaller, but if the average particle size of the spherical beads is made too small, the grease characteristics such as viscosity and fluidity will be impaired. In addition, since it is difficult to produce spherical beads, the average particle diameter of the spherical beads is 0.05 to 1 μm, and the concentration of the spherical beads is 100.
It is desirable that the number is 0 to 20000 pieces / mm 3 .

【0026】基グリースとしては一般に用いられている
鉱物油や合成油からなる基油に金属石鹸などの増稠剤を
混合させたものを用いることができる。このようなグリ
ースとしては、芳香族エステルや、芳香族エステルとポ
リオールエステルとの混合油にリチウム石鹸系増稠剤を
配合してなるグリースや、市販のニグエース(商品名;
日本グリース社製)やASONIC GHY72(商品
名;KLUBER社製)などを用いることができる。金
属石鹸以外の増稠剤を用いたものとしては、基油にイソ
シアネート化合物およびアミン類を添加して反応させた
ものを用いることができる。
As the base grease, it is possible to use a base oil composed of a commonly used mineral oil or synthetic oil, mixed with a thickener such as metal soap. Examples of such grease include a grease obtained by blending an aromatic ester, a mixed oil of an aromatic ester and a polyol ester with a lithium soap thickener, and a commercially available Niguace (trade name;
Nihon Grease Co., Ltd., ASONIC GHY72 (trade name; manufactured by KLUBER Co.) and the like can be used. As a thickening agent other than metal soap, a base oil to which an isocyanate compound and amines are added and reacted can be used.

【0027】また、ハードディスクにおいてはグリース
の揮発成分が揮発してハードディスク装置を汚染したり
するため、揮発成分の少ない基グリースを用いることが
要求される。そのような、揮発成分の少ない基グリース
としては、パラフィン系炭化水素を基油としポリウレア
を増稠剤として用いたグリースを用いることができる。
また、球形ビーズは金属酸化物であるために上記のよう
な汚染成分が揮発するようなことはない。さらに、球形
ビーズの表面を修飾する高分子として、無機球形ビーズ
や無機有機複合球形ビーズとの結合力の大きなシラン系
有機高分子カップリング剤を用いることによって、表面
修飾高分子が揮発してハードディスクを汚染することは
なくなる。
Further, in the hard disk, the volatile component of the grease volatilizes and contaminates the hard disk device. Therefore, it is required to use a base grease having a small volatile component. As such a base grease having a small amount of volatile components, it is possible to use a grease which uses paraffin hydrocarbon as a base oil and polyurea as a thickener.
Moreover, since the spherical beads are made of a metal oxide, the above-mentioned contaminants do not evaporate. Furthermore, as a polymer that modifies the surface of the spherical beads, by using a silane-based organic polymer coupling agent that has a strong binding force with inorganic spherical beads or inorganic-organic composite spherical beads, the surface-modified polymer volatilizes and the hard disk Will no longer pollute.

【0028】次に本発明のグリースに用いた有機高分子
修飾球形ビーズについて説明する。本発明のグリースに
用いた無機または無機有機複合球形ビーズの主成分はS
iO 、TiO、またはZrOである。このような
球形ビーズはゾルゲル法によって容易に作製することが
できる。ゾルゲル法によって作製できる無機または無機
有機複合球形ビーズの平均粒径は0.01〜10μm程
度であり、その真球度は極めて高い。
Next, the organic polymer used in the grease of the present invention
The modified spherical beads will be described. For grease of the present invention
The main component of the inorganic or inorganic-organic composite spherical beads used is S
iO Two, TiOTwo, Or ZrOTwoIs. like this
Spherical beads can be easily prepared by the sol-gel method.
it can. Inorganic or inorganic that can be produced by sol-gel method
The average particle size of the organic composite spherical beads is about 0.01 to 10 μm.
The degree of sphericity is extremely high.

【0029】特に前記材料はゾルゲル法における製造条
件が安定している上に硬度も高いため良好な球形ビーズ
とすることができる。特にSiOは極めて高純度なも
のが製造可能であるために、ハードディスク用のモータ
やピボットなどに用いても不純物元素によってハードデ
ィスク装置を汚染する恐れがないという特長を有してい
る。球形ビーズの主成分としては金属酸化物であれば上
記以外の材料のものであっても用いることができ、これ
らの球形ビーズもゾルゲル法で作製することができる。
In particular, the above-mentioned material is stable in the production conditions in the sol-gel method and has a high hardness, so that good spherical beads can be obtained. In particular, since SiO 2 can be manufactured with extremely high purity, it has a feature that even if it is used for a motor or pivot for a hard disk, the hard disk device is not contaminated by an impurity element. As the main component of the spherical beads, any material other than those mentioned above can be used as long as it is a metal oxide, and these spherical beads can also be produced by the sol-gel method.

【0030】無機または無機有機複合球形ビーズの表面
を高分子で修飾する方法としては、反応性モノマーまた
はカップリング剤等と前記球形ビーズ表面の官能基を反
応させる方法が知られている。前記官能基としては、例
えばヒドロシル基が代表的なものである。具体的には、
前記球形ビーズを有機溶剤に分散させてから修飾剤を添
加して球形ビーズ表面を修飾したり、球形ビーズの水分
散液の水を有機溶剤と置換してから修飾剤を添加して球
形ビーズ表面を修飾したりする方法がある。
As a method of modifying the surface of the inorganic or inorganic-organic composite spherical beads with a polymer, there is known a method of reacting a reactive monomer or a coupling agent with a functional group on the surface of the spherical beads. A typical example of the functional group is a hydrosil group. In particular,
The spherical beads are dispersed in an organic solvent and then a modifier is added to modify the surface of the spherical beads, or the water in an aqueous dispersion of spherical beads is replaced with an organic solvent, and then the modifier is added to the surface of the spherical beads. There is a method to modify.

【0031】また、表面修飾高分子としてシラン系有機
高分子カップリング剤を修飾する方法としては、低極性
有機溶媒にシラン系有機高分子カップリング剤を溶解し
てから上記球形ビーズを添加して加熱反応させる方法が
ある。この場合、前記球形ビーズの表面にはOH基のよ
うな官能基が表面密度で3.0×10−6〜1.5×1
−5mol/m存在していることが重要である。
As a method for modifying the silane-based organic polymer coupling agent as the surface-modified polymer, the silane-based organic polymer coupling agent is dissolved in a low-polarity organic solvent and then the spherical beads are added. There is a method of reacting by heating. In this case, a functional group such as an OH group has a surface density of 3.0 × 10 −6 to 1.5 × 1 on the surface of the spherical beads.
It is important that the 0 -5 mol / m 2 exist.

【0032】前記球形ビーズ表面に修飾されているシラ
ン系有機高分子カップリング剤の表面密度の測定は、球
形ビーズを100℃で充分乾燥して球形ビーズの重量を
測定した後、温度を1000℃まで昇温して再度球形ビ
ーズの重量を測定して、このときの重量変化とシラン系
有機高分子カップリング剤の分子量とから求めることが
できる。
The surface density of the silane-based organic polymer coupling agent modified on the surface of the spherical beads is measured by sufficiently drying the spherical beads at 100 ° C., measuring the weight of the spherical beads, and then increasing the temperature to 1000 ° C. It is possible to obtain the weight from the change in weight and the molecular weight of the silane-based organic polymer coupling agent by measuring the weight of the spherical beads again after the temperature is raised to.

【0033】シラン系有機高分子カップリング剤は、一
端に加水分解性基を有する鎖状構造であって、低極性の
ものが好ましい。シラン系有機高分子カップリング剤の
分子量は、分子排除クロマト法によって求めることがで
きる。上記有機高分子修飾球形ビーズを作製する場合の
シラン系有機高分子カップリング剤の分子量は、好まし
くは500〜50000の範囲、さらに好ましくは10
00〜20000の範囲である。500未満では修飾効
果が不充分となり、20000を越えると修飾効果の増
加がなくなる。さらに、1000以上において、摩擦ト
ルクの低減が顕著に大きくなる。
The silane-based organic polymer coupling agent preferably has a chain structure having a hydrolyzable group at one end and has a low polarity. The molecular weight of the silane-based organic polymer coupling agent can be determined by molecular exclusion chromatography. The molecular weight of the silane-based organic polymer coupling agent in the case of producing the organic polymer-modified spherical beads is preferably in the range of 500 to 50,000, more preferably 10
The range is from 00 to 20000. If it is less than 500, the modifying effect is insufficient, and if it exceeds 20,000, the modifying effect does not increase. Further, at 1000 or more, the reduction of the friction torque becomes remarkably large.

【0034】ボールベアリングを用いたハードディスク
用のモータにおいては、回転数が4800〜12000
rpmと高速で回転する。4800〜7200rpmの
範囲の回転数で用いられるボールベアリングのボール、
内輪、および外輪はクロム鋼やステンレス鋼で作製され
るが、7200rpm以上の回転数で用いられるボール
ベアリングでは、高速回転による発熱のため焼付が発生
するため、これを防止するためボールはセラミックボー
ルを用いたものが使われるようになってきた。さらな
る、高速回転用のものでは内輪や外輪もセラミックで作
られたものもある。
In a hard disk motor using a ball bearing, the number of rotations is 4800 to 12000.
Rotate at high speed with rpm. Ball bearing balls used at speeds in the range of 4800-7200 rpm,
The inner ring and outer ring are made of chrome steel or stainless steel. However, in a ball bearing used at a rotation speed of 7200 rpm or more, seizure occurs due to heat generation due to high speed rotation. To prevent this, balls are made of ceramic balls. What you used has come to be used. Furthermore, for high-speed rotation, some inner and outer rings are made of ceramic.

【0035】しかし、本発明のグリースを用いたボール
ベアリングにおいては、上記したように摩擦トルクが小
さいために高速回転をさせても発熱が小さく、1000
0rpm程度の高速回転においても焼付を起こしにくい
ことがわかった。
However, in the ball bearing using the grease of the present invention, since the friction torque is small as described above, the heat generation is small even when rotated at a high speed.
It has been found that seizure is unlikely to occur even at high speed rotation of about 0 rpm.

【0036】さらに、この摩擦トルクが小さい結果、本
発明のグリースを用いたボールベアリングを用いたモー
タの消費電力を著しく低減させることもできる。
Further, as a result of this small friction torque, the power consumption of the motor using the ball bearing using the grease of the present invention can be significantly reduced.

【0037】[0037]

【実施例】以下に本発明のグリースおよびそれを用いた
ボールベアリングの実施例について図面を参照しながら
説明する。
Embodiments of the grease of the present invention and a ball bearing using the grease will be described below with reference to the drawings.

【0038】以下の実施例では、基油としてパラフィン
系炭化水素であるPAO401(商品名;新日鐵化学)
に、増稠剤としてリチウム石鹸(ステアリン酸リチウ
ム)を20重量%添加してグリースにしたものを基グリ
ースとして用いた。以下簡単のために、このグリースを
基準基グリースと呼ぶことにする。
In the following examples, PAO401 (trade name; Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), which is a paraffin hydrocarbon as a base oil, is used.
Then, 20% by weight of lithium soap (lithium stearate) was added as a thickener to prepare a grease, which was used as a base grease. Hereinafter, this grease will be referred to as a reference base grease for the sake of simplicity.

【0039】また、ボールベアリングとしては、内径6
mm、外径22mm、幅7mm、ボール径3.968m
m、そしてボール数6個のものを用いた。以下、簡単の
ためにこのボールベアリングを標準ボールベアリングと
呼ぶ。この標準ボールベアリングの内輪摺動面の外径は
8.53mm、外輪摺動面の内径は16.47mmであ
る。また、内輪と外輪は快削鋼(JIS SUM24)
を用い、これらの摺動面の表面粗さは0.6〜9.8μ
mであった。また、ボールは市販品で炭素鋼(JIS
SWCH)で作製されたものを用い、その表面粗さは
0.14±0.02μmであった。
The ball bearing has an inner diameter of 6
mm, outer diameter 22 mm, width 7 mm, ball diameter 3.968 m
m and 6 balls were used. Hereinafter, this ball bearing will be referred to as a standard ball bearing for simplicity. In this standard ball bearing, the inner ring sliding surface has an outer diameter of 8.53 mm, and the outer ring sliding surface has an inner diameter of 16.47 mm. The inner and outer rings are free-cutting steel (JIS SUM24)
The surface roughness of these sliding surfaces is 0.6 to 9.8 μ.
It was m. The balls are commercially available carbon steel (JIS
The surface roughness was 0.14 ± 0.02 μm.

【0040】次に本実施例で用いたシラン系有機高分子
カップリング剤の調整方法を説明する。容器に無水マレ
イン酸602g、乾燥スチレン67gおよび乾燥テトラ
ヒドロフラン140mlを計量し、これに3−メルカプ
トプロピルトリメトキシシランを40mlと2,2‘−
アゾビスイソブチロニトリル0.8gを添加し、窒素雰
囲気下で70℃3時間環流した。それを室温にまで冷却
し、充分な量のテトラヒドロフランに溶解し、その後約
200Lのエーテルに沈殿させ、ろ過分離後減圧乾燥し
てシラン系有機高分子カップリング剤とした。
Next, a method for preparing the silane-based organic polymer coupling agent used in this example will be described. 602 g of maleic anhydride, 67 g of dry styrene and 140 ml of dry tetrahydrofuran were weighed in a container, and 40 ml of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 2,2'- were added thereto.
0.8 g of azobisisobutyronitrile was added, and the mixture was refluxed at 70 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. It was cooled to room temperature, dissolved in a sufficient amount of tetrahydrofuran, then precipitated in about 200 L of ether, separated by filtration, and dried under reduced pressure to obtain a silane-based organic polymer coupling agent.

【0041】上記のシラン系有機高分子カップリング剤
を球形ビーズに修飾する方法を説明する。容器に上記シ
ラン系有機高分子カップリング剤を500g取り、これ
にジメトキシエタン30Lとテトラヒドロフラン5Lを
加え、超音波を加えて前記シラン系有機高分子カップリ
ング剤を溶解した。これに球形ビーズをエタノールに分
散させたゾルを2.2L添加し、90℃に加熱して溶媒
を29L抽出した後、テトラヒドロフラン3Lを加えて
24時間環流した。次に、アセトンで遠心洗浄を4回行
った後、エーテルで遠心洗浄を1回行い、減圧乾燥して
シラン系有機高分子カップリング剤修飾球形ビーズを調
整した。なお、前記球形ビーズの材料としては、SiO
、TiO、またはZrO各材料を主成分とする無
機球形ビーズを用いた。
A method of modifying the above-mentioned silane-based organic polymer coupling agent into spherical beads will be described. 500 g of the silane-based organic polymer coupling agent was placed in a container, 30 L of dimethoxyethane and 5 L of tetrahydrofuran were added thereto, and ultrasonic waves were applied to dissolve the silane-based organic polymer coupling agent. To this, 2.2 L of a sol in which spherical beads were dispersed in ethanol was added, 29 L of the solvent was extracted by heating at 90 ° C., 3 L of tetrahydrofuran was added, and the mixture was refluxed for 24 hours. Next, after performing centrifugal washing four times with acetone, centrifugal washing once with ether and drying under reduced pressure, spherical beads modified with a silane-based organic polymer coupling agent were prepared. The material of the spherical beads is SiO 2.
Inorganic spherical beads containing 2 , 2 , TiO 2 , or ZrO 2 materials as main components were used.

【0042】(実施例1)SiO、TiO、および
ZrO各材料からなる上記シラン系有機高分子カップ
リング剤修飾球形ビーズとして、平均粒径0.025μ
m、0.05μm、0.1μm、0.2μm、0.5μ
m、1μm、2μm、および5μmのものを各々作製し
た。
Example 1 As the spherical beads modified with the above silane-based organic polymer coupling agent composed of SiO 2 , TiO 2 and ZrO 2 materials, the average particle diameter was 0.025 μm.
m, 0.05 μm, 0.1 μm, 0.2 μm, 0.5 μ
m, 1 μm, 2 μm, and 5 μm, respectively.

【0043】これらのシラン系有機高分子カップリング
剤修飾球形ビーズを基準基グリースに2000個/mm
の濃度で攪拌混合して十分泡抜きをした後試験グリー
スとした。この試験グリースを標準ボールベアリングに
各々100mg注入して評価用ボールベアリングとし、
その摩擦トルクと回転ノイズを測定した。
2000 g / mm of these spherical beads modified with a silane-based organic polymer coupling agent were added to a standard base grease.
The mixture was stirred and mixed at a concentration of 3 and thoroughly defoamed to obtain a test grease. Inject 100 mg of this test grease into each standard ball bearing to make a ball bearing for evaluation.
The friction torque and rotation noise were measured.

【0044】摩擦トルクの測定は、外輪外周にゴムロー
ルをおよそ45Nの圧力で押し付けた状態で回転数2r
pmの速さで回転させ、内輪内側に取り付けられたカン
チレバー付シャフトの定点にかかる加重をロードセルで
測定した後、シャフト中心からボール中心までの径にお
ける摩擦トルクに換算することにより行った。
The friction torque was measured by rotating the outer ring with a rubber roll pressed at a pressure of about 45 N and rotating at 2 r.
It was rotated at a speed of pm, the load applied to the fixed point of the cantilevered shaft mounted on the inner side of the inner ring was measured with a load cell, and then converted into a friction torque in a diameter from the shaft center to the ball center.

【0045】図4は本実施例の結果得られた平均ビーズ
粒径と摩擦トルクとの関係を示すグラフである。摩擦ト
ルクの数値としては、基準基グリースだけを標準ボール
ベアリングに注入して得られた摩擦トルクの値を1とし
たときの結果を規格値として規格化して示してある。ま
た、図4の横軸は指数目盛で示されている。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the average bead diameter and the friction torque obtained as a result of this embodiment. As the numerical value of the friction torque, the result when the value of the friction torque obtained by injecting only the reference base grease into the standard ball bearing is set to 1 is standardized and shown. Further, the horizontal axis of FIG. 4 is shown on an exponential scale.

【0046】図4から明らかなように、球形ビーズの材
質にかかわらず平均ビーズ径と摩擦トルクとの関係は同
様の傾向を持った曲線として表され、平均ビーズ粒径が
0.05〜1μmの範囲で、ビーズを入れない基準基グ
リースを用いた場合よりも本発明の高分子修飾微小球形
ビーズを含有するグリースの方が小さな摩擦トルクを示
すことが分かった。
As is apparent from FIG. 4, the relationship between the average bead diameter and the friction torque is expressed as a curve having the same tendency regardless of the material of the spherical beads, and the average bead diameter is 0.05 to 1 μm. In the range, it has been found that the grease containing the polymer-modified microspherical beads of the present invention exhibits a lower friction torque than when using the reference-base grease without beads.

【0047】また、球形ビーズの材質としてはZrO
がもっとも大きな摩擦トルク低減作用を有するが、平均
ビーズ粒径が1μm以上になるとZrOが摩擦トルク
を最も大きくすることが分かった。
As the material of the spherical beads, ZrO 2 is used.
Has the largest effect of reducing the friction torque, but it was found that ZrO 2 maximizes the friction torque when the average bead diameter becomes 1 μm or more.

【0048】次に、回転ノイズの測定に用いたハードデ
ィスク用インハブ型直流モータの構造を図10に示す。
図10はハードディスク用インハブ型直流モータの構造
を示す模式的断面図であり、20はボールベアリング、
21はシャフト、22はハブ、23はベースプレート、
24はコイル、25はヨーク、26はヨーク支持体、2
7は永久磁石である。シャフト21はボールベアリング
20の内輪に固定されており、ベースプレート23はシ
ャフト21とヨーク支持体26とを支持している。ま
た、ヨーク支持体26はコイル24が巻かれたヨーク2
5を保持している。一方、外輪に固定されたハブ23は
複数の極に分割着磁された永久磁石27を保持してい
る。
Next, FIG. 10 shows the structure of the in-hub type DC motor for hard disk used for measuring the rotation noise.
FIG. 10 is a schematic sectional view showing the structure of an in-hub type DC motor for a hard disk, 20 is a ball bearing,
21 is a shaft, 22 is a hub, 23 is a base plate,
24 is a coil, 25 is a yoke, 26 is a yoke support, 2
7 is a permanent magnet. The shaft 21 is fixed to the inner ring of the ball bearing 20, and the base plate 23 supports the shaft 21 and the yoke support 26. Further, the yoke support 26 is the yoke 2 around which the coil 24 is wound.
Holds 5. On the other hand, the hub 23 fixed to the outer ring holds a permanent magnet 27 that is divided and magnetized into a plurality of poles.

【0049】図示していないモータ駆動回路からコイル
24に与えられた励起電流によりヨークの周りには回転
磁界が発生し、この回転磁界が永久磁石27の磁場と相
互作用することによってハブ22には回転力が発生す
る。ボールベアリング20によってハブ22はシャフト
21の周りを回転自在に動くことができるために、前記
回転力によってこの直流モータは回転する。
A rotating magnetic field is generated around the yoke due to the excitation current applied to the coil 24 from a motor driving circuit (not shown), and this rotating magnetic field interacts with the magnetic field of the permanent magnet 27 to cause the hub 22 to move. Rotational force is generated. Since the ball bearing 20 allows the hub 22 to move freely around the shaft 21, the DC motor is rotated by the rotational force.

【0050】図10に示すハードディスク用直流モータ
におけるボールベアリング20として、本実施例で作製
した上記評価用ボールベアリングを用い、4800rp
mでこのハードディスク用直流モータを回転させた状態
で、ハブ22の上面および側面から静電容量型変位セン
サを用いて非周期的回転ノイズを測定した。非周期的回
転ノイズの測定値としては100回転の測定値の平均値
を用い、摩擦トルクと同様に、基準基グリースだけを標
準ボールベアリングに注入したボールベアリングを用い
て得られた非周期的回転ノイズの測定結果を1としたと
きの値を規格値として規格化した結果を比較した。な
お、上記基準基グリースを上記標準ベアリングに注入し
たものを用いた場合の軸方向の非周期的回転ノイズは
0.2μmであった。
As the ball bearing 20 in the hard disk DC motor shown in FIG. 10, the evaluation ball bearing manufactured in this example was used, and the ball bearing was 4800 rp.
With the DC motor for the hard disk rotated at m, the aperiodic rotation noise was measured from the top surface and the side surface of the hub 22 using a capacitance type displacement sensor. The average value of 100 rotations was used as the measurement value of the aperiodic rotation noise, and like the friction torque, the aperiodic rotation obtained by using the ball bearing in which only the reference base grease was injected into the standard ball bearing was used. The normalized value was compared when the noise measurement result was set to 1, and the results were compared. The aperiodic rotational noise in the axial direction was 0.2 μm when the standard base grease injected into the standard bearing was used.

【0051】図6は本実施例の結果得られた平均ビーズ
粒径と軸方向の非周期的回転ノイズとの関係を示すグラ
フである。図6の縦軸と横軸は指数目盛で示されてい
る。図6から明らかなように、球形ビーズの材質にかか
わらず平均ビーズ径と非周期的回転ノイズとの関係は同
様の傾向を持つ曲線で表され、平均ビーズ粒径が0.0
5〜1μmの範囲で、ビーズを入れない基準基グリース
を用いた場合よりも本発明の高分子修飾微小球形ビーズ
を含有するグリースの方が小さな非周期的回転ノイズを
示すことが分かった。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the average bead diameter obtained as a result of this example and the aperiodic rotational noise in the axial direction. The vertical axis and the horizontal axis of FIG. 6 are shown on an exponential scale. As is apparent from FIG. 6, the relationship between the average bead diameter and the aperiodic rotation noise is represented by a curve having the same tendency regardless of the material of the spherical beads, and the average bead diameter is 0.0
It has been found that in the range of 5 to 1 μm, the grease containing the polymer-modified microspherical beads of the present invention exhibits less aperiodic rolling noise than when using the base grease without beads.

【0052】また、球形ビーズの材質としてはZrO
がもっとも大きな非周期的回転ノイズ低減作用を有する
が、平均ビーズ粒径が1μm以上になるとZrOが回
転ノイズを最も大きくすることが分かった。
The material of the spherical beads is ZrO 2
Has the largest aperiodic rotation noise reducing effect, but it was found that ZrO 2 maximizes the rotation noise when the average bead diameter is 1 μm or more.

【0053】また、本実施例のボールベアリングを用い
ることで径方向の非周期的回転ノイズも同様に低減する
こともわかった。
It was also found that the use of the ball bearing of this embodiment also reduces aperiodic rotational noise in the radial direction.

【0054】(実施例2)SiO、TiO、および
ZrO各材質からなるシラン系有機高分子カップリン
グ剤修飾球形ビーズとして、平均粒径0.2μmのもの
を各々作製した。
Example 2 Silane-based organic polymer coupling agent-modified spherical beads made of SiO 2 , TiO 2 , and ZrO 2 materials having an average particle size of 0.2 μm were prepared.

【0055】これらのシラン系有機高分子修飾球形ビー
ズを基準基グリースに250個/mm、500個/m
、1000個/mm、2000個/mm、50
00個/mm、10000個/mm、20000個
/mm、50000個/mmの濃度で各々攪拌混合
して十分泡抜きをした後試験グリースとした。この試験
グリースを標準ボールベアリングに各々100mg注入
して評価用ボールベアリングとし、その摩擦トルクを測
定した。摩擦トルクの測定方法は実施例1と同一にし
た。
These silane-based organic polymer-modified spherical beads were used as a reference base grease in 250 / mm 3 , 500 / m.
m 3 , 1000 pieces / mm 3 , 2000 pieces / mm 3 , 50
Each of them was stirred and mixed at a concentration of 00 pieces / mm 3 , 10,000 pieces / mm 3 , 20,000 pieces / mm 3 , and 50,000 pieces / mm 3 to sufficiently remove bubbles, and then used as a test grease. 100 mg of this test grease was injected into each standard ball bearing to obtain a ball bearing for evaluation, and the friction torque was measured. The method of measuring the friction torque was the same as in Example 1.

【0056】図5は本実施例の結果得られたビーズ濃度
と摩擦トルクとの関係を示すグラフである。摩擦トルク
の数値としては実施例1同様に規格値を用いて示してあ
る。また、図5の横軸は指数目盛で示されている。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between bead concentration and friction torque obtained as a result of this embodiment. As the numerical value of the friction torque, the standard value is used as in the first embodiment. Further, the horizontal axis of FIG. 5 is shown on an exponential scale.

【0057】図5から明らかなように、球形ビーズの材
質にかかわらずビーズ濃度と摩擦トルクとの関係は同様
の傾向を持った曲線で表され、ビーズ濃度が1000〜
20000個/mmの範囲で、ビーズを入れない基準
基グリースを用いた場合よりも本発明の微小ビーズを含
有するグリースの方が小さな摩擦トルクを示すことが分
かった。
As is clear from FIG. 5, the relationship between the bead concentration and the friction torque is represented by a curve having a similar tendency regardless of the material of the spherical beads, and the bead concentration is 1000-
It has been found that in the range of 20000 particles / mm 3 , the grease containing the microbeads of the present invention exhibits a smaller friction torque than the case where the reference base grease containing no beads is used.

【0058】また、球形ビーズの材質としてはZrO
がもっとも大きな摩擦トルク低減作用を有することが分
かった。
The spherical beads are made of ZrO 2
Has the largest friction torque reducing effect.

【0059】次は、本実施例のグリースを用いたときの
非周期的回転ノイズを評価した結果を説明する。非周期
的回転ノイズの評価方法は、実施例1で示したのと同一
である。非周期的回転ノイズの数値としては実施例1同
様に規格値を用いて示してある。
Next, the result of evaluating the aperiodic rotation noise when the grease of this embodiment is used will be described. The evaluation method of the aperiodic rotation noise is the same as that shown in the first embodiment. The numerical value of the aperiodic rotation noise is shown using the standard value as in the first embodiment.

【0060】図7は本実施例の結果得られたビーズ濃度
と軸方向の非周期的回転ノイズとの関係を示すグラフで
ある。図7の縦軸と横軸は指数目盛で示されている。図
7から明らかなように、球形ビーズの材質にかかわらず
平均ビーズ径と非周期的回転ノイズとの関係は同様の傾
向を持った曲線で表され、平均ビーズ粒径が0.05〜
1μmの範囲で、ビーズを入れない基準基グリースを用
いた場合よりも本発明の微小ビーズを含有するグリース
の方が小さな非周期的回転ノイズを示すことが分かっ
た。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between bead concentration and axial non-periodic rotation noise obtained as a result of this example. The vertical axis and the horizontal axis of FIG. 7 are shown on an exponential scale. As is apparent from FIG. 7, the relationship between the average bead diameter and the aperiodic rotation noise is represented by a curve having the same tendency regardless of the material of the spherical beads, and the average bead diameter is 0.05 to
It has been found that in the range of 1 μm, the grease containing the microbeads of the present invention exhibits less aperiodic rolling noise than when using the reference base grease without beads.

【0061】また、球形ビーズの材質としてはZrO
がもっとも大きな非周期的回転ノイズ低減作用を有する
ことが分かった。
The spherical beads are made of ZrO 2
Has the greatest aperiodic rotation noise reduction effect.

【0062】さらに、実施例1と同様に本実施例の場合
においても、軸方向の非周期的回転ノイズと同様に径方
向の非周期的回転ノイズが低減することがわかった。
Further, it was found that, in the case of the present embodiment as in the case of the first embodiment, radial aperiodic rotation noise is reduced as well as axial aperiodic rotation noise.

【0063】(実施例3)図10に示したハードディス
ク用直流モータにおいて、ボールベアリング20のボー
ルとして種々の表面粗さに加工したボールを用い、平均
ビーズ粒径と摩擦トルクとの関係を調べた。摩擦トルク
の数値としては実施例1同様に規格値を用いて示してあ
る。用いたボールの表面粗さは、0.012μm、0.
017μm、0.11μm、0.19μm、1.23μ
m、2.01μm、および9.81μmであった。ま
た、SiOからなる平均粒径0.025μm、0.0
5μm、0.1μm、0.2μm、0.5μm、1μ
m、2μm、および5μmのシラン系有機高分子カップ
リング剤修飾球形ビーズを各々作製した。
(Embodiment 3) In the hard disk DC motor shown in FIG. 10, balls having various surface roughnesses were used as the balls of the ball bearing 20, and the relationship between the average bead diameter and the friction torque was investigated. . As the numerical value of the friction torque, the standard value is used as in the first embodiment. The surface roughness of the balls used was 0.012 μm, 0.
017μm, 0.11μm, 0.19μm, 1.23μ
m, 2.01 μm, and 9.81 μm. Further, the average particle diameter of SiO 2 is 0.025 μm, 0.0
5μm, 0.1μm, 0.2μm, 0.5μm, 1μ
m, 2 μm, and 5 μm silane-based organic polymer coupling agent-modified spherical beads were prepared.

【0064】これらの球形ビーズを基準基グリースに2
000個/mmの濃度で攪拌混合して十分泡抜きをし
た後、得られたグリースを上記各表面粗さに加工したボ
ールを配置したボールベアリングに注入し摩擦トルクの
測定をした。摩擦トルクの測定方法は実施例1で示した
方法と同一である。
These spherical beads were used as a base grease.
After thoroughly stirring and mixing at a concentration of 000 pieces / mm 3 to sufficiently remove bubbles, the obtained grease was injected into a ball bearing provided with balls processed to have the above-mentioned surface roughness, and the friction torque was measured. The method of measuring the friction torque is the same as the method shown in the first embodiment.

【0065】図11にボールの表面粗さおよび平均ビー
ズ粒径が摩擦トルクに与える影響を示した図であり、図
中の○は従来のボールベアリングを用いた場合よりも摩
擦トルクが減少した場合を、△は従来のボールベアリン
グを用いた場合に比べ摩擦トルクが変化しない場合を、
×は従来のボールベアリングを用いた場合よりも摩擦ト
ルクが増加した場合を示している。図11から判るよう
に、ボールの表面粗さが1μm以下であり、かつ平均ビ
ーズ粒径が0.05〜1μmである場合に限り、摩擦ト
ルクが従来のボールベアリングを用いた場合よりも向上
することがわかった。
FIG. 11 is a diagram showing the influence of the surface roughness of the balls and the average particle diameter of the beads on the friction torque. In the figure, ○ indicates that the friction torque is smaller than that when the conventional ball bearing is used. Is the case where the friction torque does not change compared to the case where the conventional ball bearing is used,
× indicates that the friction torque increased as compared with the case of using the conventional ball bearing. As can be seen from FIG. 11, only when the surface roughness of the ball is 1 μm or less and the average bead diameter is 0.05 to 1 μm, the friction torque is improved as compared with the case of using the conventional ball bearing. I understood it.

【0066】(実施例4)SiOからなるシラン系有
機高分子カップリング剤修飾球形ビーズとして、平均粒
径0.2μmのものを作製した。
(Example 4) Silane-based organic polymer coupling agent-modified spherical beads made of SiO 2 having an average particle size of 0.2 μm were prepared.

【0067】この球形ビーズの表面にシラン系有機高分
子シランカップリング剤を修飾させるときに、用いるシ
ラン系有機高分子シランカップリング剤の量を変えて反
応させてこれらのシラン系有機高分子修飾球形ビーズの
表面に修飾されているシラン系有機高分子カップリング
剤の表面密度を測定したところ、2.1×10−9mo
l/m、8.0×10−9mol/m、1.6×1
−8mol/m、7.2×10−8mol/m
1.1×10−7mol/m、6.2×10 −7mo
l/m、2.6×10−6mol/m、9.5×1
−6mol/mの表面密度のものが得られた。
On the surface of the spherical beads, high content of silane-based organic compound
Used when modifying the secondary silane coupling agent
The amount of orchid-based organic polymer silane coupling agent changed
Of these silane-based organic polymer-modified spherical beads
Coupling of silane-based organic polymer with modified surface
The surface density of the agent was measured to be 2.1 x 10-9mo
l / mTwo, 8.0 × 10-9mol / mTwo, 1.6 x 1
0-8mol / mTwo, 7.2 × 10-8mol / mTwo,
1.1 x 10-7mol / mTwo, 6.2 × 10 -7mo
l / mTwo2.6 x 10-6mol / mTwo, 9.5 × 1
0-6mol / mTwoThe surface density of was obtained.

【0068】これらの表面密度を持ったシラン系有機高
分子カップリング剤修飾球形ビーズを2000個/mm
の濃度で各々攪拌混合して十分泡抜きをした後試験グ
リースとした。この試験グリースを標準ボールベアリン
グに各々100mg注入して評価用ボールベアリングと
し、その摩擦トルクを測定した。摩擦トルクの測定方法
は実施例1と同一にした。
2000 spheres / mm of spherical beads modified with a silane-based organic polymer coupling agent having these surface densities
The mixture was stirred and mixed at a concentration of 3 and thoroughly defoamed to obtain a test grease. 100 mg of this test grease was injected into each standard ball bearing to obtain a ball bearing for evaluation, and the friction torque was measured. The method of measuring the friction torque was the same as in Example 1.

【0069】図8は本実施例の結果得られたシラン系高
分子カップリング剤表面密度と摩擦トルクとの関係を示
すグラフである。摩擦トルクの数値としては実施例1同
様に規格値を用いて示してあるが、この場合はシラン系
有機高分子カップリング剤を修飾していない平均粒径
0.2μmのSiO球形ビーズを2000個/mm
の濃度で基準基グリースに混合して摩擦トルクを測定し
て得られた値を基準に用いている。また、図8の横軸は
指数目盛で示されている。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the surface density of the silane polymer coupling agent and the friction torque obtained as a result of this example. The numerical value of the friction torque is shown by using the standard value as in Example 1, but in this case, 2000 SiO 2 spherical beads having an average particle diameter of 0.2 μm which are not modified with the silane-based organic polymer coupling agent are used. Pieces / mm 3
The value obtained by measuring the friction torque by mixing with the reference base grease at the concentration of is used as the reference. Further, the horizontal axis of FIG. 8 is shown on an exponential scale.

【0070】図8から明らかなように、シラン系有機高
分子カップリング剤表面密度と摩擦トルクとの関係は明
らかな相関を持った曲線で表され、シラン系有機高分子
カップリング剤表面密度が10−8〜10−6mol/
の範囲で摩擦トルクが減少することを示している。
As is clear from FIG. 8, the relationship between the surface density of the silane-based organic polymer coupling agent and the friction torque is represented by a curve having a clear correlation. 10 −8 to 10 −6 mol /
It shows that the friction torque decreases in the range of m 2 .

【0071】このことから、シラン系有機高分子カップ
リング剤の表面密度には適正値が存在し、また、球形ビ
ーズをそのまま基準基グリースに混合するよりも、シラ
ン系有機高分子カップリング剤修飾球形ビーズを基準基
グリースに混合する方が、摩擦トルク低減には大きな効
果を有することが判った。
From this fact, there is an appropriate value for the surface density of the silane-based organic polymer coupling agent, and it is better to modify the silane-based organic polymer coupling agent than to mix the spherical beads directly into the reference base grease. It was found that mixing the spherical beads with the reference base grease has a great effect on reducing the friction torque.

【0072】次は、本実施例のグリースを用いたときの
非周期的回転ノイズを評価した結果を説明する。非周期
的回転ノイズの評価方法は、実施例1で示したのと同一
である。非周期的回転ノイズの数値としては実施例1同
様に規格値を用いて示してあるが、この実施例ではシラ
ン系有機高分子カップリング剤を修飾していない平均粒
径0.2μmのSiO球形ビーズを2000個/mm
の濃度で基準基グリースに混合して非周期的回転ノイ
ズを測定して得られた値を基準値として用いた。
Next, the result of evaluating the aperiodic rotation noise when the grease of this embodiment is used will be described. The evaluation method of the aperiodic rotation noise is the same as that shown in the first embodiment. The numerical value of the aperiodic rotation noise is shown by using the standard value as in Example 1, but in this Example, SiO 2 having an average particle size of 0.2 μm and not modified with a silane organic polymer coupling agent is used. 2000 beads / mm
The value obtained by measuring the aperiodic rotational noise by mixing with the base grease at the concentration of 3 was used as the reference value.

【0073】図9は本実施例の結果得られたシラン系有
機高分子カップリング剤表面密度と軸方向の非周期的回
転ノイズとの関係を示すグラフである。図9の縦軸と横
軸は指数目盛で示されている。図9から明らかなよう
に、シラン系有機高分子カップリング剤表面密度と非周
期的回転ノイズとの関係は明らかな相関を持った曲線で
表され、シラン系有機高分子カップリング剤表面密度が
10−8〜10−6mol/mの範囲で非周期的回転
ノイズが若干減少することを示している。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the surface density of the silane-based organic polymer coupling agent obtained as a result of this example and the aperiodic rotational noise in the axial direction. The vertical axis and the horizontal axis of FIG. 9 are shown on an exponential scale. As is clear from FIG. 9, the relationship between the surface density of the silane-based organic polymer coupling agent and the aperiodic rotation noise is represented by a curve having a clear correlation, and the surface density of the silane-based organic polymer coupling agent is It shows that the aperiodic rotation noise is slightly reduced in the range of 10 −8 to 10 −6 mol / m 2 .

【0074】このことから、シラン系有機高分子カップ
リング剤の表面密度には適正値が存在し、また、球形ビ
ーズをそのまま基準基グリースに混合するよりも、シラ
ン系有機高分子カップリング剤修飾球形ビーズを基準基
グリースに混合する方が、非周期的回転ノイズを若干減
少させる効果を有することが分かった。
From this fact, there is an appropriate value for the surface density of the silane-based organic polymer coupling agent, and it is preferable to modify the silane-based organic polymer coupling agent rather than mixing the spherical beads directly into the reference base grease. It was found that mixing the spherical beads with the reference base grease had the effect of slightly reducing the aperiodic rotational noise.

【0075】さらに、実施例1と同様に本実施例の場合
においても、軸方向の非周期的回転ノイズと同様に径方
向の非周期的回転ノイズも若干低減することがわかっ
た。
Further, it was found that in the case of the present embodiment as in the case of the first embodiment, the radial non-periodic rotation noise is slightly reduced as well as the axial non-periodic rotation noise.

【0076】(実施例5)上述した基準基グリースの代
わりに以下の基グリースを用いて、実施例1と2で示し
たのと同様の評価を行った。
Example 5 The same evaluation as in Examples 1 and 2 was performed by using the following base grease instead of the above-mentioned reference base grease.

【0077】(基準基グリース1)基油としてのアルキ
ル置換ジフェニルエーテル(商品名;モレストハイルー
プ LS150)に、トルエンジイソシアネートとn−
ブチルアミンとを添加し、ジウレアを生成させ基グリー
スとした(ジウレア含有量20重量%)。
(Reference Base Grease 1) Alkyl-substituted diphenyl ether (trade name; Mores High Loop LS150) as a base oil, toluene diisocyanate and n-
Butylamine was added to produce diurea to obtain a base grease (diurea content 20% by weight).

【0078】(基準基グリース2)基油としての中脂肪
酸エステルに、増稠剤としてリチウム石鹸(ステアリン
酸リチウム)を20重量%添加して基グリースとした。
(Reference Base Grease 2) To a medium fatty acid ester as a base oil, 20% by weight of lithium soap (lithium stearate) as a thickener was added to obtain a base grease.

【0079】(基準基グリース3)市販のニグエース
(商品名;日本グリース社製)を基グリースとした。
(Reference Base Grease 3) Commercially available Niguace (trade name; manufactured by Nippon Grease Co., Ltd.) was used as the base grease.

【0080】(基準基グリース4)市販のASONIC
GHY72(商品名;KLUBER社製)を基グリー
スとした。
(Reference base grease 4) Commercially available ASONIC
GHY72 (trade name; manufactured by KLUBER) was used as a base grease.

【0081】(基準基グリース5)基油としてのパラフ
ィン系炭化水素であるPAO401(商品名;新日鐵化
学社製)に、液状ポリイソプレンゴムであるLIR−2
90(商品名;クラレ社製)とイソホロンジイソシアネ
ートを添加してポリウレアを生成させ基グリースとした
(ポリウレア含有量10重量%)。
(Reference Base Grease 5) PAO401 (trade name; manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), which is a paraffin hydrocarbon as a base oil, and LIR-2, which is a liquid polyisoprene rubber, are used.
90 (trade name; manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and isophorone diisocyanate were added to form polyurea to obtain a base grease (polyurea content 10% by weight).

【0082】(基準基グリース6)基油としてのパラフ
ィン系炭化水素であるPAO401(商品名;新日鐵化
学社製)に、メタクリル系重合体であるカネルーブ−8
15(商品名;カネボウNSC社製)と1,6ヘキサン
ジイソシアネートを添加攪拌後、n−ジオクチルアミン
を滴下反応させてポリウレアを生成させ基グリースとし
た(ポリウレア含有量20重量%)。
(Reference Base Grease 6) PAO401 (trade name; manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), which is a paraffinic hydrocarbon as a base oil, and CANELOVE-8 which is a methacrylic polymer are used.
15 (trade name; manufactured by Kanebo NSC Co., Ltd.) and 1,6 hexane diisocyanate were added and stirred, and then n-dioctylamine was added dropwise to react to form polyurea to obtain a base grease (polyurea content 20% by weight).

【0083】上記に示した基グリース1〜6に対し、実
施例1と2で説明した平均ビーズ粒径と摩擦トルクおよ
び非周期的回転ノイズとの関係、ビーズ濃度と摩擦トル
クおよび非周期的回転ノイズとの関係、およびシラン系
有機高分子カップリング剤表面密度と摩擦トルクおよび
非周期的回転ノイズとの関係を調べたところ、図4〜9
で示したのと同様の結果が得られた。
With respect to the base greases 1 to 6 shown above, the relationship between the average bead diameter, the friction torque, and the aperiodic rotation noise described in Examples 1 and 2, the bead concentration, the friction torque, and the aperiodic rotation. 4 to 9 when the relationship with the noise and the relationship between the surface density of the silane-based organic polymer coupling agent and the friction torque and the aperiodic rotation noise were investigated.
Results similar to those shown in were obtained.

【0084】このことから、本発明の高分子修飾微小ビ
ーズを含有するグリースおよびそれを用いたボールベア
リングの特性は、前記高分子修飾微小ビーズを含有する
グリース特性の基グリースの種類への依存性は小さく、
基グリースに含まれる平均ビーズ粒径とビーズ濃度およ
び修飾高分子の表面密度に大きく依存することがわかっ
た。
From the above, the characteristics of the grease containing the polymer-modified microbeads of the present invention and the ball bearing using the same depend on the type of the base grease of the grease characteristics containing the polymer-modified microbeads. Is small,
It was found that the average particle size of beads contained in the base grease, the bead concentration, and the surface density of the modified polymer were highly dependent.

【0085】すなわち、本発明の高分子修飾球形ビーズ
を含有するグリースの基グリースとしては、鉱物油また
は合成油を基油としそれに金属石鹸やポリウレアなどの
増稠剤を混合してなるグリースであればどのようなもの
でも用いることができるのである。
That is, the base grease of the grease containing the polymer-modified spherical beads of the present invention may be a grease prepared by mixing a mineral oil or a synthetic oil with a thickener such as metal soap or polyurea. Anything can be used.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように、本発明はボールベ
アリングに用いるグリースとして少なくとも鉱物油また
は合成油などの基油と金属石鹸やポリウレアなどの増稠
剤とを主成分として含有し、そのグリース中に1000
〜20000個/mmの濃度で平均粒径0.05〜1
μmの微小な球形ビーズの表面に有機高分子カップリン
グ剤を10−8〜10−6mol/mの表面密度で修
飾して混合することにより容易に摩擦トルクおよび非周
期的回転ノイズを低減することが可能なグリースを作製
することができ、そのグリースを用いたボールベアリン
グのボールの表面、内輪および外輪の摺動面の表面粗さ
を1μm以下とすることで、比較的低い加工精度で非周
期的回転ノイズを0.2μm以下とすることができると
同時に製造が容易で安価な高精度ボールベアリングを提
供できるという効果を有する。
As described above, according to the present invention, the grease used for the ball bearing contains at least a base oil such as mineral oil or synthetic oil and a thickener such as metal soap or polyurea as main components. 1000 in
Average particle size of 0.05 to 1 at a concentration of up to 20,000 particles / mm 3.
Friction torque and aperiodic rotation noise can be easily reduced by modifying the surface of micro-sphere beads with a surface density of 10 −8 to 10 −6 mol / m 2 and mixing them. It is possible to produce a grease that can be manufactured, and by setting the surface roughness of the ball surface of the ball bearing, the sliding surface of the inner ring and the outer ring using the grease to 1 μm or less, with relatively low processing accuracy. It has an effect that the aperiodic rotation noise can be set to 0.2 μm or less, and at the same time, a highly accurate ball bearing that is easy to manufacture and inexpensive can be provided.

【0087】さらに、本発明のグリースやボールベアリ
ングを用いることにより摩擦トルクが低減されて回転に
よる発熱が抑えられるため、これを用いることにより焼
付を起こすことなくモータをより高速で回転させること
が可能となる上に、摩擦損失がなくなるためにモータの
消費電力が低減するという効果を有する。このことは、
携帯情報機器など消費電力を抑えることが重要な機器自
体の消費電力をも抑える結果にも結びつく。
Further, since the friction torque is reduced and the heat generation due to the rotation is suppressed by using the grease or the ball bearing of the present invention, by using this, the motor can be rotated at a higher speed without causing seizure. In addition to the above, there is an effect that the power consumption of the motor is reduced because the friction loss is eliminated. This is
It also leads to the result of suppressing the power consumption of the device itself, which is important to suppress the power consumption of portable information devices.

【0088】さらにまた、本発明のグリースやボールベ
アリングを用いることにより軸方向および径方向の非周
期的回転ノイズが低減するため、ハードディスクなどの
精密回転装置のモータとして、作製が困難で高価な流体
動圧軸受を用いることなく安価なボールベアリングを用
いることが可能となり、従来以上の高密度記録を安価に
可能とすることができるという効果を有する。
Furthermore, since the non-periodic rotational noise in the axial direction and the radial direction is reduced by using the grease or the ball bearing of the present invention, it is difficult and expensive to make a fluid for a motor of a precision rotating device such as a hard disk. It is possible to use an inexpensive ball bearing without using a dynamic pressure bearing, and it is possible to achieve high-density recording at a lower cost than ever before.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるグリースに混合されている有機高
分子修飾球形ビーズの表面凹部に対する作用を説明する
概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating the action of an organic polymer-modified spherical bead mixed with grease according to the present invention on a surface recess.

【図2】本発明によるグリースに混合されている有機高
分子修飾球形ビーズの表面凸部に対する作用を説明する
概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the action of the organic polymer-modified spherical beads mixed with the grease according to the present invention on the convex surface portion.

【図3】本発明のボールベアリングの構造を示す概略斜
視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the structure of the ball bearing of the present invention.

【図4】実施例1の結果得られた平均ビーズ粒径と摩擦
トルクとの関係を示すグラフである
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the average bead diameter and the friction torque obtained as a result of Example 1.

【図5】実施例2の結果得られたビーズ濃度と摩擦トル
クとの関係を示すグラフである。
5 is a graph showing the relationship between bead concentration and friction torque obtained as a result of Example 2. FIG.

【図6】実施例1の結果得られた平均ビーズ粒径と軸方
向の非周期的回転ノイズとの関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the average bead size obtained as a result of Example 1 and the aperiodic rotational noise in the axial direction.

【図7】実施例2の結果得られたビーズ濃度と軸方向の
非周期的回転ノイズとの関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between bead concentration and axial aperiodic rotation noise obtained as a result of Example 2.

【図8】実施例4の結果得られたシラン系有機高分子カ
ップリング剤表面密度と摩擦トルクとの関係を示すグラ
フである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the surface density of the silane-based organic polymer coupling agent obtained as a result of Example 4 and the friction torque.

【図9】実施例4の結果得られたシラン系有機高分子カ
ップリング剤表面密度と軸方向の非周期的回転ノイズと
の関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the surface density of the silane-based organic polymer coupling agent obtained as a result of Example 4 and the aperiodic rotational noise in the axial direction.

【図10】ハードディスク用インハブ型直流モータの構
造を示す模式的断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an in-hub type DC motor for hard disk.

【図11】ボールの表面粗さおよび平均ビーズ粒径が摩
擦トルクに与える影響を示した図である。○は従来のボ
ールベアリングを用いた場合よりも摩擦トルクが減少し
た場合である。△は従来のボールベアリングを用いた場
合に比べ摩擦トルクが変化しない場合である。×は従来
のボールベアリングを用いた場合よりも摩擦トルクが増
加した場合である。
FIG. 11 is a diagram showing the influence of the surface roughness of the ball and the average bead size on the friction torque. ○ indicates that the friction torque was reduced as compared with the case of using the conventional ball bearing. Δ indicates that the friction torque does not change as compared with the case of using the conventional ball bearing. × is a case where the friction torque is increased as compared with the case where the conventional ball bearing is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…有機高分子修飾球形ビーズ 2…基グリース 3…ボール 4…内輪または外輪の摺動面 5…ボール面上の凹部 6…内輪または外輪の摺動面上の凹部 7…ボール面上の凸部 8…内輪または外輪の摺動面上の凸部 9…ボールの回転方向 11…第1のスナップリング 12…第1のシールド 13…第1のセパレータ 14…ボール 15…内輪 16…第2のセパレータ 17…外輪 18…第2のシールド 19…第2のスナップリング 20…ボールベアリング 21…シャフト 22…ハブ 23…ベースプレート 24…コイル 25…ヨーク 26…ヨーク支持体 27…永久磁石 1. Organic polymer-modified spherical beads 2 ... Base grease 3 ... ball 4 ... Sliding surface of inner ring or outer ring 5 ... Recess on ball surface 6 ... Recess on inner or outer ring sliding surface 7 ... Projections on the ball surface 8 ... Convex portion on sliding surface of inner ring or outer ring 9 ... Ball rotation direction 11 ... First snap ring 12 ... the first shield 13 ... First separator 14 ... Ball 15 ... Inner ring 16 ... Second separator 17 ... Outer ring 18 ... Second shield 19 ... Second snap ring 20 ... Ball bearing 21 ... Shaft 22 ... Hub 23 ... Base plate 24 ... Coil 25 ... York 26 ... Yoke support 27 ... Permanent magnet

───────────────────────────────────────────────────── 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 155/02 C10M 155/02 F16C 33/32 F16C 33/32 33/58 33/58 33/66 33/66 A // C10N 10:08 C10N 10:08 20:06 20:06 A Z 30:06 30:06 40:02 40:02 50:10 50:10 Fターム(参考) 3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA62 BA01 BA25 BA45 BA53 BA54 BA55 EA31 EA64 EA78 FA01 FA32 FA41 FA44 GA02 GA24 GA53 4H104 AA13C AA22C AA28C BB17B CE14B CJ01C DA02A EA08C EA09C EB02 FA04 LA03 PA01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) C10M 155/02 C10M 155/02 F16C 33/32 F16C 33/32 33/58 33/58 33/66 33 / 66 A // C10N 10:08 C10N 10:08 20:06 20:06 AZ 30:06 30:06 40:02 40:02 50:10 50:10 F term (reference) 3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA62 BA01 BA25 BA45 BA53 BA54 BA55 EA31 EA64 EA78 FA01 FA32 FA41 FA44 GA02 GA24 GA53 4H104 AA13C AA22C AA28C BB17B CE14B CJ01C DA02A EA08C EA09C EB02 FA04 LA03 PA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも鉱物油または合成油などの基油
と金属石鹸やポリウレアなどの増稠剤とを主成分として
含有するグリースにおいて、当該グリースには無機微小
球形ビーズまたは有機無機複合微小球形ビーズの表面に
有機高分子カップリング剤が修飾されてなる高分子修飾
微小球形ビーズが所定の濃度で混合されていることを特
徴とする高分子修飾微小ビーズを含有するグリース。
1. A grease containing at least a base oil such as a mineral oil or a synthetic oil and a thickener such as a metal soap or polyurea as main components, wherein the grease is inorganic microsphere beads or organic-inorganic composite microsphere beads. A grease containing polymer-modified micro-beads, characterized in that polymer-modified micro-sphere beads obtained by modifying an organic polymer coupling agent on the surface of are mixed at a predetermined concentration.
【請求項2】上記球形ビーズは、その平均粒径が0.0
5〜1μmであることを特徴とする請求項1記載の高分
子修飾微小ビーズを含有するグリース。
2. The spherical beads have an average particle size of 0.0.
The grease containing the polymer-modified microbeads according to claim 1, wherein the grease has a thickness of 5-1 μm.
【請求項3】上記球形ビーズの濃度は1000〜200
00個/mmであることを特徴とする請求項1および
2記載の高分子修飾微小ビーズを含有するグリース。
3. The concentration of the spherical beads is 1000-200.
The grease containing the polymer-modified microbeads according to claim 1 or 2, wherein the number is 00 / mm 3 .
【請求項4】上記無機微小球形ビーズまたは無機有機複
合微小球形ビーズは、SiO2、TiO2、またはZr
O2を主成分とする材料からなることを特徴とする請求
項1ないし3記載の高分子修飾ビーズを含有するグリー
ス。
4. The inorganic microsphere beads or inorganic-organic composite microsphere beads are made of SiO 2, TiO 2, or Zr.
A grease containing polymer-modified beads according to claim 1, which is made of a material containing O2 as a main component.
【請求項5】上記有機高分子カップリング剤は、シラン
系有機高分子カップリング剤であり、当該シラン系有機
カップリング剤の上記球形ビーズ表面における表面密度
は10−8〜10−6mol/mである請求項1ない
し4記載の高分子修飾ビーズを含有するグリース。
5. The organic polymer coupling agent is a silane organic polymer coupling agent, and the surface density of the silane organic coupling agent on the surface of the spherical beads is 10 −8 to 10 −6 mol /. The grease containing the polymer-modified beads according to claim 1, which is m 2 .
【請求項6】ステンレス鋼やセラミックスなどの硬質材
料で形成された複数のボールと、これらボールを回転自
在に狭持する内輪および外輪とを少なくとも構成要素と
して有するボールベアリングにおいて、これら構成要素
の摺動部に請求項1ないし5記載の有機高分子修飾微小
ビーズを含有するグリースを注入してなるボールベアリ
ング。
6. A ball bearing having at least a plurality of balls formed of a hard material such as stainless steel or ceramics, and an inner ring and an outer ring for rotatably sandwiching the balls, as sliding elements. A ball bearing obtained by injecting grease containing the organic polymer-modified microbeads according to claim 1 into the moving part.
【請求項7】上記複数のボールの表面、上記内輪および
外輪の摺動面の表面粗さは1μm以下であることを特徴
とする請求項6記載のボールベアリング。
7. The ball bearing according to claim 6, wherein the surface roughness of the surfaces of the plurality of balls and the sliding surfaces of the inner ring and the outer ring is 1 μm or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009079099A (en) * 2007-09-25 2009-04-16 Iwate Univ Lubrication structure
CN107573064A (en) * 2017-10-11 2018-01-12 东莞市日进德新材料技术有限公司 Zirconia ceramics microballon and preparation method thereof

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