JP2003239979A - Rolling bearing - Google Patents

Rolling bearing

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JP2003239979A
JP2003239979A JP2002036894A JP2002036894A JP2003239979A JP 2003239979 A JP2003239979 A JP 2003239979A JP 2002036894 A JP2002036894 A JP 2002036894A JP 2002036894 A JP2002036894 A JP 2002036894A JP 2003239979 A JP2003239979 A JP 2003239979A
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rolling bearing
rolling
conductivity
fracture toughness
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JP2002036894A
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Japanese (ja)
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Kazuhisa Kitamura
和久 北村
Tomoya Hattori
智哉 服部
Tomohiro Haruta
知宏 春田
Kazutoshi Horimoto
和利 堀本
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing provided with a rolling element having long service life while ensuring necessary electric conductivity and made of conductive ceramics. <P>SOLUTION: Volume resistance rate of the rolling element made of conductive ceramics is 10<SP>6</SP>Ω.cm or less, its flexural strength is at least 1000 MPa, and its fracture toughness value is at least 6.2 MPa.m<SP>1/2</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、ハードディスクド
ライブやフロッピイディスクドライブ等の磁気記録装置
において磁気記録媒体を回転させるスピンドルモータ等
に使用される転がり軸受に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling bearing used for a spindle motor or the like for rotating a magnetic recording medium in a magnetic recording device such as a hard disk drive or a floppy disk drive.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハードディスクドライブやフロッピイデ
ィスクドライブ等の磁気記録装置においてディスク(磁
気記録媒体)を回転させるスピンドルモータは高速回転
するため、その軸受には、回転・音響性能や耐フレッチ
ング性能等に優れたセラミックス材料からなる転動体が
使用されることがある。ここで、通常のセラミックス材
料は絶縁体であり、従って、転動体を介する軸受の内外
輪間は電気的に絶縁されている。このため、外輪と共に
回転するディスク上の電荷は逃げ場が無く、蓄積され
る。その結果、帯電したディスクにより電気的にヘッド
が引き付けられてクラッシュ(接触)するという問題点
がある。そこで、セラミックス材料に添加物を加えて転
動体に導電性を持たせることが必要となる。
2. Description of the Related Art In a magnetic recording device such as a hard disk drive or a floppy disk drive, a spindle motor that rotates a disk (magnetic recording medium) rotates at high speed, and therefore its bearing has a rotational / acoustic performance and an anti-fretting performance. Rolling elements made of excellent ceramic materials are sometimes used. Here, the usual ceramic material is an insulator, and therefore, the inner and outer rings of the bearing via the rolling elements are electrically insulated. Therefore, the electric charge on the disk rotating with the outer ring has no escape and is accumulated. As a result, there is a problem that the head is electrically attracted by the charged disk and crashes (contacts). Therefore, it is necessary to add an additive to the ceramic material to make the rolling element conductive.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、導電性セラ
ミックスからなる転動体は、導電性の向上とともに寿命
が短くなるという問題点があり、必要な導電性の確保
と、長寿命の確保とを両立させる具体的な提案はなされ
ていないのが実状であった。上記のような従来の問題点
に鑑み、本発明は、必要な導電性を有しつつ長寿命な、
導電性セラミックスからなる転動体を備えた転がり軸受
を提供することを目的とする。
However, rolling elements made of conductive ceramics have a problem that the life is shortened as the conductivity is improved. Therefore, it is possible to secure necessary conductivity and long life at the same time. The actual situation was that no specific proposal was made. In view of the above conventional problems, the present invention has a long life while having the necessary conductivity,
An object of the present invention is to provide a rolling bearing provided with rolling elements made of conductive ceramics.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、金属製の内輪
及び外輪と、導電性セラミックスからなる転動体とを備
えた転がり軸受において、前記導電性セラミックスの体
積抵抗率が10Ω・cm以下であって、曲げ強度が少
なくとも1000MPa、破壊靱性値が少なくとも6.
2MPa・m1/2を満たすことを特徴とする(請求項
1)。このような転がり軸受では、10Ω・cm以下
の体積抵抗率により転動体に必要な導電性が確保され
る。また、少なくとも1000MPaの曲げ強度と、
6.2MPa・m1/2の破壊靱性値とによって、転動
体に所要の機械的強度が得られる。
The present invention provides a rolling bearing including an inner ring and an outer ring made of metal and a rolling element made of a conductive ceramic, wherein the conductive ceramic has a volume resistivity of 10 6 Ω · cm. Bending strength of at least 1000 MPa and fracture toughness value of at least 6.
It is characterized by satisfying 2 MPa · m 1/2 (claim 1). In such a rolling bearing, the conductivity required for the rolling element is secured by the volume resistivity of 10 6 Ω · cm or less. Also, a bending strength of at least 1000 MPa,
With a fracture toughness value of 6.2 MPa · m 1/2 , the rolling element can have the required mechanical strength.

【0005】また、前記導電性セラミックスは、窒化ケ
イ素と、導電性付与材として12〜20重量%の炭化ケ
イ素と、2〜8重量%の窒化チタンとを含有するもので
あってもよい(請求項2)。ここで、上記重量%は、導
電性セラミックス構成成分の全体に対する割合である。
このように導電性付与材を含有することで、結果的に1
Ω・cm以下の体積抵抗率が得られ、転動体に必要
な導電性が確保される。また、所定量の窒化チタンの含
有によって、炭化ケイ素単独の場合より転動体の機械的
強度が向上する。
The conductive ceramics may contain silicon nitride, 12 to 20% by weight of silicon carbide as a conductivity imparting material, and 2 to 8% by weight of titanium nitride (claim). Item 2). Here, the above-mentioned weight% is the ratio of the conductive ceramic constituent components to the whole.
By including the conductivity-imparting material in this way, the result is 1
A volume resistivity of 0 6 Ω · cm or less is obtained, and the conductivity required for the rolling elements is secured. Further, by containing a predetermined amount of titanium nitride, the mechanical strength of the rolling element is improved as compared with the case of using silicon carbide alone.

【0006】また、上記転がり軸受(請求項2)におけ
る導電性セラミックスは、曲げ強度が少なくとも100
0MPa、破壊靱性値が少なくとも6.2MPa・m
1/2を満たすことが好ましい(請求項3)。この場
合、転動体に所要の機械的強度が得られる。
Further, the conductive ceramic in the rolling bearing (claim 2) has a bending strength of at least 100.
0 MPa, fracture toughness value of at least 6.2 MPa · m
It is preferable to satisfy 1/2 (claim 3). In this case, the rolling element has a required mechanical strength.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態によ
る転がり軸受を使用したスピンドルモータを示す断面図
である。図において、固定子1は、金属製のモータベー
ス11と、その中央に一体に設けられた軸部12と、固
定子巻線13とを備えている。一方、回転子2は、図示
しないディスクを装着させる略筒状の金属製のハブ21
と、固定子巻線13に対向してハブ21に取り付けられ
た磁石22とを備えている。軸部12の周りには転がり
軸受3が、ハブ21の回転軸方向に2列装着されてお
り、これによって、ハブ21が軸部12に対して回転自
在に支持されている。上記のように、固定子1のモータ
ベース11及び軸部12並びに回転子2のハブ21はい
ずれも金属製すなわち、導電体である。転がり軸受3の
内輪31は軸部12に固定され、外輪32はハブ21と
共に回転する。内外輪31,32は共に金属製すなわち
導電体であり、転動体33は導電性セラミックス材料か
らなる。また、上記転がり軸受3は、保持器34及びシ
ール35を備えている。
1 is a sectional view showing a spindle motor using a rolling bearing according to an embodiment of the present invention. In the figure, a stator 1 includes a motor base 11 made of metal, a shaft portion 12 integrally provided in the center thereof, and a stator winding 13. On the other hand, the rotor 2 has a substantially tubular metal hub 21 on which a disc (not shown) is mounted.
And a magnet 22 attached to the hub 21 so as to face the stator winding 13. Two rows of rolling bearings 3 are mounted around the shaft portion 12 in the rotational axis direction of the hub 21, whereby the hub 21 is rotatably supported with respect to the shaft portion 12. As described above, the motor base 11 and the shaft portion 12 of the stator 1 and the hub 21 of the rotor 2 are all made of metal, that is, conductors. The inner ring 31 of the rolling bearing 3 is fixed to the shaft portion 12, and the outer ring 32 rotates together with the hub 21. The inner and outer rings 31, 32 are both made of metal, that is, a conductor, and the rolling elements 33 are made of a conductive ceramic material. Further, the rolling bearing 3 includes a cage 34 and a seal 35.

【0008】上記導電性セラミックス材料は、窒化ケイ
素Siをベースとして、導電性を付与するための
物質として、炭化ケイ素SiCと、窒化チタンTiNと
を加えたものである。また、焼結助剤等の必要な他の既
知の添加物も少量添加されている。表1に、セラミック
ス材料からなる転動体33の試料A〜Gについて、主た
る含有物である導電性付与材の含有量、機械及び電気特
性、並びにその試料の評価結果(電気特性及び耐久性)
を示す。また、図2は、試料A〜Gについての、試験時
間(累積時間)と軸受振動値(軸受の劣化の程度を示
す。)との関係を示すグラフである。
The above conductive ceramic material is based on silicon nitride Si 3 N 4 and has silicon carbide SiC and titanium nitride TiN added thereto as substances for imparting conductivity. In addition, small amounts of other necessary known additives such as sintering aids are also added. In Table 1, for the samples A to G of the rolling elements 33 made of a ceramic material, the content of the conductivity-imparting material which is the main content, mechanical and electrical characteristics, and the evaluation results of the samples (electrical characteristics and durability)
Indicates. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the test time (cumulative time) and the bearing vibration value (indicating the degree of bearing deterioration) for samples A to G.

【0009】[0009]

【表1】 [Table 1]

【0010】なお、表1における3点曲げ強度は、JI
S、R1601、「ファインセラミックスの曲げ強さ試
験方法」の3点曲げ強さを測定することにより得られ
る。また、破壊靱性値の測定方法は、JIS、R160
7、「ファインセラミックスの破壊靱性試験方法」のI
F(Indention Fracture)法による。但し、計算式はJ
ISのものではなく、新原の式として知られる以下の式
による。 破壊靱性値=0.0114E . . −0 . (C
/a−1)−0 . 但し、P:荷重[kgf] d:ビッカース圧痕の対角線長[mm] E:ヤング率[kgf/mm] C:ビッカース圧痕の中心点からの亀裂の長さ[mm] a:ビッカース圧痕の対角線長の1/2[mm] また、体積抵抗率は、JIS、K6911、「熱硬化性
プラスチック一般試験方法」に記載された体積抵抗率の
測定方法に準じた方法で測定した。
The three-point bending strength in Table 1 is JI
It is obtained by measuring the three-point bending strength of S, R1601, “Testing method for bending strength of fine ceramics”. The fracture toughness is measured according to JIS R160.
7. I of "Fracture toughness test method for fine ceramics"
According to the F (Indention Fracture) method. However, the formula is J
Not according to IS, but according to the following formula known as Niihara's formula. Fracture toughness value = 0.0114E 0. 4 P 0. 6 a -0. 7 (C
/ A-1) -0 5 where, P:. Load [kgf] d: diagonal length of the Vickers indentation [mm] E: Young's modulus [kgf / mm 2] C: crack length from the center point of the Vickers indentation [Mm] a: 1/2 [mm] of diagonal length of Vickers indentation The volume resistivity was in accordance with the volume resistivity measuring method described in JIS, K6911, "General Test Method for Thermosetting Plastics". It was measured by the method.

【0011】一方、耐久性の評価の仕方としては、試料
(転がり軸受)を図1に示すようなスピンドルモータに
2個組み込み、これを恒温槽に入れて、以下の試験条件
を与えた。 潤滑条件:オイル1mg滴下、グリース15〜16% 回転数:外輪7200rpm 雰囲気温度:70℃ 予圧:1.5kgf(2個組み合わせ) そして、スピンドルモータの軸部12(図1参照)の軸
端部に振動ピックアップを取り付け、その出力信号を軸
受振動値として振動計に表示し、所定時間ごとにこれを
読み取る。軸受振動値が所定のレベルに達すると、軸受
が劣化して寿命に達したと判断することができる。
On the other hand, as a method of evaluating durability, two samples (rolling bearings) were assembled in a spindle motor as shown in FIG. 1, which was placed in a constant temperature bath, and the following test conditions were given. Lubrication condition: 1 mg of oil dropped, grease 15 to 16% Rotation speed: Outer ring 7200 rpm Ambient temperature: 70 ° C Preload: 1.5 kgf (combined with two) A vibration pickup is attached, the output signal is displayed as a bearing vibration value on a vibrometer, and this is read at predetermined intervals. When the bearing vibration value reaches a predetermined level, it can be determined that the bearing has deteriorated and has reached the end of its life.

【0012】表1において、まず、試料Aは、Si
をベースとして、導電性付与材を一切含有しないもの
であり、これは導電性セラミックス材料ではなく、通常
のセラミックス材料からなる転動体である。この場合、
体積抵抗率は無限大であり、当然に電気特性(導電性)
は非常に悪い。一方、3点曲げ強度及び破壊靱性には優
れており、耐久性に優れている。すなわち、図2におい
て、試料Aの軸受振動値は、試験時間が5000時間を
超えても変化しない。次に、試料Bは、Siをベ
ースとして、これに導電性付与材としてSiCを15重
量%含有したものである。この場合、体積抵抗率が10
Ω・cmと高く、導電性がまだまだ足りない。3点曲
げ強度は980MPaとまずまずであるが、破壊靱性が
6.0MPa・m1/2にまで下がり、耐久性が少し悪
くなる。すなわち、図2において、試料Bの軸受振動値
は、試験時間が3000時間を超えるころから増大す
る。次に、試料Cは、Siをベースとして、これ
にSiCを20重量%含有したものである。この場合、
体積抵抗率が試料Bの1/100にまで下がり、電気特
性は良くなるが、逆に、3点曲げ強度が900MPaに
低下し、耐久性が劣る結果となる。すなわち、図2にお
いて、試料Cの軸受振動値は、試験時間が1000時間
に達する前に増大し始める。
In Table 1, first, the sample A is Si 3 N.
No. 4 , which does not contain a conductivity-imparting material, is a rolling element made of a normal ceramic material instead of a conductive ceramic material. in this case,
Volume resistivity is infinite, of course electrical characteristics (conductivity)
Is very bad. On the other hand, it has excellent three-point bending strength and fracture toughness, and has excellent durability. That is, in FIG. 2, the bearing vibration value of the sample A does not change even when the test time exceeds 5000 hours. Next, sample B is based on Si 3 N 4 and contains 15 wt% of SiC as a conductivity-imparting material. In this case, the volume resistivity is 10
It is as high as 7 Ω · cm, and its conductivity is still insufficient. The three-point bending strength is 980 MPa, which is reasonably good, but the fracture toughness drops to 6.0 MPa · m 1/2 , and the durability deteriorates a little. That is, in FIG. 2, the bearing vibration value of the sample B increases when the test time exceeds 3000 hours. Next, sample C is based on Si 3 N 4 and contains 20% by weight of SiC. in this case,
The volume resistivity is reduced to 1/100 of that of sample B, and the electrical characteristics are improved, but on the contrary, the three-point bending strength is reduced to 900 MPa, resulting in poor durability. That is, in FIG. 2, the bearing vibration value of the sample C starts to increase before the test time reaches 1000 hours.

【0013】上記の試料A〜Cについての評価結果か
ら、SiCの含有のみでは電気特性と耐久性とを両立さ
せることが困難と考えられる。そこで、さらにTiNを
含有させてみる(試料D〜G)。試料Dは、Si
をベースとして、これに導電性付与材としてSiCを1
2重量%、TiNを2重量%含有したものである。この
場合、体積抵抗率が10 Ω・cmで電気特性としては
良い値であり、また、3点曲げ強度が1100MPa、
破壊靱性は6.5MPa・m1/2と共に最高レベルで
あり、耐久性に優れている。すなわち、図2において、
試料Dの軸受振動値は、試験時間が5000時間を超え
ても変化しない。
Evaluation results of the above samples A to C
Et al., Both SiC and SiC have both electrical characteristics and durability.
It is considered difficult to make them. Therefore, TiN
Let it be contained (Samples DG). Sample D is SiThreeNFour
With SiC as the conductivity-imparting material.
It contains 2% by weight and 2% by weight of TiN. this
If the volume resistivity is 10 6Ω · cm as electrical characteristics
Good value, 3-point bending strength of 1100 MPa,
Fracture toughness is 6.5 MPa ・ m1/2With the highest level
Yes, it has excellent durability. That is, in FIG.
The bearing vibration value of sample D exceeds 5000 hours for the test time.
But it doesn't change.

【0014】試料Eは、Siをベースとして、こ
れに導電性付与材としてSiCを20重量%、TiNを
2重量%含有したものである。この場合、体積抵抗率が
10 Ω・cmで電気特性として優れたレベルの値であ
り、また、3点曲げ強度が1050MPa、破壊靱性は
6.5MPa・m1/2と共に高く、耐久性に優れてい
る。すなわち、図2において、試料Eの軸受振動値は、
試験時間が5000時間を超えても変化しない。試料F
は、Siをベースとして、これに導電性付与材と
してSiCを20重量%、TiNを8重量%含有したも
のである。この場合、体積抵抗率が2×10Ω・cm
で電気特性として優れたレベルの値であり、また、3点
曲げ強度が1000MPa、破壊靱性は6.2MPa・
1/2と試料Eよりやや低下するものの、耐久性はま
だ充分である。すなわち、図2において、試料Fの軸受
振動値は、試験時間が5000時間を超えても変化しな
い。
Sample E is SiThreeNFourBased on
20% by weight of SiC and TiN as a conductivity-imparting material
It contains 2% by weight. In this case, the volume resistivity is
10 FourIt is a value with excellent electrical characteristics in Ω · cm.
In addition, the three-point bending strength is 1050 MPa, and the fracture toughness is
6.5 MPa ・ m1/2With high and excellent durability
It That is, in FIG. 2, the bearing vibration value of the sample E is
It does not change even when the test time exceeds 5000 hours. Sample F
Is SiThreeNFourBased on
And contained 20% by weight of SiC and 8% by weight of TiN.
Of. In this case, the volume resistivity is 2 × 10ThreeΩ · cm
It is an excellent level value in terms of electrical characteristics and has 3 points.
Bending strength is 1000MPa, fracture toughness is 6.2MPa.
m1/2Although it is slightly lower than Sample E, the durability is
That's enough. That is, in FIG. 2, the bearing of the sample F
The vibration value does not change even if the test time exceeds 5000 hours.
Yes.

【0015】最後に試料Gは、Siをベースとし
て、これに導電性付与材としてSiCを20重量%、T
iNを15重量%含有したものである。この場合、体積
抵抗率が2Ω・cmで電気特性として非常に優れたレベ
ルの値であるが、他方、3点曲げ強度が950MPa、
破壊靱性は5.8MPa・m1/2と低下し、耐久性が
不十分となる。すなわち、図2において、試料Gの軸受
振動値は、試験時間が1000時間に達する前に増大す
る。
Finally, sample G is based on Si 3 N 4 and has 20 wt% of SiC as a conductivity-imparting material and T
It contains 15% by weight of iN. In this case, the volume resistivity is 2 Ω · cm, which is a value at a very excellent level as electric characteristics, while the three-point bending strength is 950 MPa,
The fracture toughness decreases to 5.8 MPa · m 1/2, and the durability becomes insufficient. That is, in FIG. 2, the bearing vibration value of the sample G increases before the test time reaches 1000 hours.

【0016】上記の試料E〜Gの特性より、TiNの含
有量が増大すると体積抵抗率が低下して電気特性は良く
なるが、3点曲げ強度や破壊靱性は低下し、機械的強度
が低下することがわかる。一方、試料Cと試料E又はF
とを比較することにより、TiNの含有量によっては、
SiC単独の場合(試料C)より、3点曲げ強度や破壊
靱性が向上することがわかる。
From the characteristics of the above-mentioned samples E to G, when the content of TiN is increased, the volume resistivity is decreased and the electric characteristics are improved, but the three-point bending strength and the fracture toughness are decreased, and the mechanical strength is decreased. I understand that On the other hand, sample C and sample E or F
By comparing with, depending on the content of TiN,
It can be seen that the three-point bending strength and fracture toughness are improved as compared with the case of using SiC alone (Sample C).

【0017】以上の結果より、電気特性としては、試料
C〜Gが適し、耐久性の面からは試料A及びD〜Fが適
する。従って、電気特性と耐久性とを両立させる試料
は、D〜Fである。この結果から、SiCの好ましい含
有量は12〜20重量%であり、かつ、TiNの好まし
い含有量は2〜8重量%であることがわかった。また、
逆に、これらの試料D〜Fの特性から考えれば、体積抵
抗率が10Ω・cm以下であって、3点曲げ強度が少
なくとも1000MPa、破壊靱性値が少なくとも6.
2MPa・m1/2を満たすことが、電気特性と耐久性
とを両立させるための条件であると考えることができ
る。
From the above results, as the electrical characteristics, the samples C to G are suitable, and from the viewpoint of durability, the samples A and D to F are suitable. Therefore, the samples having both the electrical characteristics and the durability are DF. From this result, it was found that the preferable content of SiC is 12 to 20% by weight, and the preferable content of TiN is 2 to 8% by weight. Also,
On the contrary, considering the characteristics of these samples D to F, the volume resistivity is 10 6 Ω · cm or less, the three-point bending strength is at least 1000 MPa, and the fracture toughness value is at least 6.
It can be considered that satisfying 2 MPa · m 1/2 is a condition for achieving both electrical characteristics and durability.

【0018】なお、上記の例では導線性付与材としてS
iCとTiNとを添加する例を示したが、導電性付与材
はこれらの2種類に限定されるものではない。窒化ケイ
素の焼結においては、TiOを添加しても焼結時の化
学反応でTiNに結晶化することが知られており、従っ
てTiN単独でなく、二酸化チタンTiOを併用し
て、(TiO+TiN)の重量%が2〜8となるよう
に用いてもよい。また、導電性付与材は、同じ含有量で
あっても平均粒径が小さい方が導電性が良いことが一般
に知られている。従って、工業的に入手可能な平均粒径
として、 SiC 0.3μm以下 TiO 0.5μm以下 TiN 1μm以下 が好ましい。
In the above example, S is used as the wire-conductivity imparting material.
An example in which iC and TiN are added has been shown, but the conductivity-imparting material is not limited to these two types. In the sintering of silicon nitride, it is known that even if TiO 2 is added, it is crystallized into TiN by a chemical reaction at the time of sintering. Therefore, not only TiN alone but also titanium dioxide TiO 2 is used ( wt% of TiO 2 + TiN) may be used so that 2 to 8. In addition, it is generally known that the conductivity-imparting material has better conductivity when the average particle size is smaller even if the content is the same. Therefore, the industrially available average particle size is preferably SiC 0.3 μm or less, TiO 2 0.5 μm or less, and TiN 1 μm or less.

【0019】なお、上記実施形態では、鋼製の内外輪を
備えた転がり軸受に関して説明したが、上記実施形態に
おいて示した導電性セラミックスは、電気特性と耐久性
との両方が必要な他の用途にも適用可能である。
In the above embodiment, the rolling bearing having the inner and outer rings made of steel has been described. However, the conductive ceramics shown in the above embodiment are used in other applications in which both electrical characteristics and durability are required. It is also applicable to.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項1の転がり軸受によれば、10
Ω・cm以下の体積抵抗率により転動体に必要な導電性
が確保されるとともに、少なくとも1000MPaの曲
げ強度と、6.2MPa・m1/2の破壊靱性値とによ
って、転動体に所要の機械的強度が得られるので、長寿
命を確保することができる。従って、必要な導電性を有
しつつ長寿命な、導電性セラミックスからなる転動体を
備えた転がり軸受を提供することができる。
The present invention constructed as described above has the following effects. According to the rolling bearing of claim 1, 10 6
The volume resistivity of Ω · cm or less ensures the conductivity required for the rolling element, and the bending strength of at least 1000 MPa and the fracture toughness value of 6.2 MPa · m 1/2 make the machine necessary for the rolling element. Since a desired strength can be obtained, a long life can be secured. Therefore, it is possible to provide a rolling bearing having a rolling element made of a conductive ceramic, which has a required conductivity and a long life.

【0021】請求項2の転がり軸受によれば、結果的に
10Ω・cm以下の体積抵抗率が得られ、転動体に必
要な導電性が確保されるとともに、所定量の窒化チタン
の含有によって、炭化ケイ素単独の場合より転動体の機
械的強度が向上するので、長寿命を確保することができ
る。従って、必要な導電性を有しつつ長寿命な、導電性
セラミックスからなる転動体を備えた転がり軸受を提供
することができる。
According to the rolling bearing of claim 2, as a result, a volume resistivity of 10 6 Ω · cm or less is obtained, the conductivity required for the rolling element is secured, and a predetermined amount of titanium nitride is contained. As a result, the mechanical strength of the rolling element is improved as compared with the case of using silicon carbide alone, so that a long life can be secured. Therefore, it is possible to provide a rolling bearing having a rolling element made of a conductive ceramic, which has a required conductivity and a long life.

【0022】請求項3の転がり軸受によれば、所要の機
械的強度が得られるので、転動体に長寿命を確保するこ
とができる。
According to the rolling bearing of the third aspect, the required mechanical strength can be obtained, so that the rolling element can have a long life.

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

【図1】本発明の一実施形態による転がり軸受を使用し
たスピンドルモータを示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a spindle motor using a rolling bearing according to an embodiment of the present invention.

【図2】導電性セラミックスからなる転動体の試料A〜
Gについての、試験時間(累積時間)と軸受振動値(軸
受の劣化の程度を示す。)との関係を示すグラフである
FIG. 2 Sample A of rolling element made of conductive ceramics
9 is a graph showing a relationship between a test time (cumulative time) and a bearing vibration value (indicating the degree of deterioration of the bearing) for G.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 転がり軸受 31 内輪 32 外輪 33 転動体 3 Rolling bearing 31 inner ring 32 outer ring 33 rolling elements

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 春田 知宏 大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 堀本 和利 大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋 精工株式会社内 Fターム(参考) 3J101 AA02 AA62 BA10 EA44 EA72 FA31 FA35 GA53 5H605 BB05 BB10 CC04 EB01 EB04 EB10 FF10 FF13 GG21    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Tomohiro Haruta             3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka Koyo             Within Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Kazutoshi Horimoto             3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka Koyo             Within Seiko Co., Ltd. F term (reference) 3J101 AA02 AA62 BA10 EA44 EA72                       FA31 FA35 GA53                 5H605 BB05 BB10 CC04 EB01 EB04                       EB10 FF10 FF13 GG21

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属製の内輪及び外輪と、導電性セラミッ
クスからなる転動体とを備えた転がり軸受において、前
記導電性セラミックスは、体積抵抗率が10Ω・cm
以下であって、曲げ強度が少なくとも1000MPa、
破壊靱性値が少なくとも6.2MPa・m1/2を満た
すことを特徴とする転がり軸受。
1. A rolling bearing comprising an inner ring and an outer ring made of metal and a rolling element made of a conductive ceramic, wherein the conductive ceramic has a volume resistivity of 10 6 Ω · cm.
And a flexural strength of at least 1000 MPa,
A rolling bearing having a fracture toughness value of at least 6.2 MPa · m 1/2 .
【請求項2】金属製の内輪及び外輪と、導電性セラミッ
クスからなる転動体とを備えた転がり軸受において、前
記導電性セラミックスは、窒化ケイ素と、導電性付与材
として12〜20重量%の炭化ケイ素と、2〜8重量%
の窒化チタンとを含有することを特徴とする転がり軸
受。
2. A rolling bearing comprising an inner ring and an outer ring made of metal and a rolling element made of a conductive ceramic, wherein the conductive ceramic is silicon nitride and 12 to 20% by weight of carbonized as a conductivity imparting material. Silicon and 2 to 8% by weight
A rolling bearing characterized by containing titanium nitride.
【請求項3】前記導電性セラミックスの曲げ強度が少な
くとも1000MPa、破壊靱性値が少なくとも6.2
MPa・m1/2を満たすことを特徴とする請求項2記
載の転がり軸受。
3. The conductive ceramics has a bending strength of at least 1000 MPa and a fracture toughness value of at least 6.2.
The rolling bearing according to claim 2, which satisfies MPa · m 1/2 .
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