JP2006342331A - Roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性に優れた転がり軸受に関する。 The present invention relates to a rolling bearing excellent in conductivity.
一般の事務機器や情報機器、例えば複写機においては、その可動部分には多数の転がり軸受が使用されている。このような転がり軸受の内外輪の軌道面と転動体との間には回転中は油膜が形成されていて、軌道面と転動体とは非接触となっている。このような転がり軸受においては回転に伴って静電気が発生するため、その放射ノイズが複写機の複写画像に歪み等の悪影響を及ぼす等の不都合が生じる場合がある。 In general office equipment and information equipment such as a copying machine, a large number of rolling bearings are used for the movable parts. An oil film is formed between the raceway surfaces of the inner and outer rings of the rolling bearing and the rolling elements during rotation, and the raceway surfaces and the rolling elements are not in contact with each other. In such a rolling bearing, static electricity is generated along with the rotation, so that there are cases where the radiation noise has an adverse effect such as distortion on a copy image of the copying machine.
このような不都合が生じることを防止するため、導電性グリースを転がり軸受内部に封入することにより、内外の軌道輪及び転動体を導電状態にするとともに、内外の軌道輪のうち一方を接地することにより、静電気を該転がり軸受から除去するという対策が取られている。そして、導電性グリースとしては、カーボンブラックを増ちょう剤及び導電性付与添加剤として添加したものが主流であった(例えば、特許文献1に記載のもの)。 In order to prevent such inconvenience, the inner and outer races and rolling elements are made conductive by encapsulating conductive grease inside the rolling bearing, and one of the inner and outer races is grounded. Therefore, a countermeasure is taken to remove static electricity from the rolling bearing. And as conductive grease, what added carbon black as a thickener and an electroconductivity imparting additive was the mainstream (for example, the thing of patent document 1).
しかしながら、このような導電性グリースを封入した転がり軸受は、初期においては優れた導電性を示す(内外の軌道輪及び転動体が導電状態となっている)ものの、導電性が経時的に低下して転がり軸受の内外輪間の電気抵抗値(以降は軸受抵抗値と記す)が大きくなることがあるという問題点があった。そして、このような現象の原因としては、以下のようなことが考えられた。 However, rolling bearings filled with such conductive grease initially show excellent conductivity (the inner and outer races and rolling elements are in a conductive state), but the conductivity decreases with time. As a result, there is a problem that the electrical resistance value between the inner and outer rings of the rolling bearing (hereinafter referred to as the bearing resistance value) may increase. And, as the cause of such a phenomenon, the following was considered.
すなわち、導電性グリースは当初は転がり軸受の軌道輪の軌道面と転動体との接触面に十分に存在していて、その導電性グリース中のカーボンブラックにより、軌道輪と転動体との間の導電性が確保されるが、軌道輪と転動体との相対運動により、時間の経過とともに導電性グリースが前記接触面から排除されたり、また、カーボンブラック粒子のチェーンストラクチャーが破壊されたりするため、導電性が低下して軸受抵抗値が経時的に大きくなるという現象が生じるのである。 That is, the conductive grease is initially sufficiently present on the contact surface between the raceway surface of the rolling bearing raceway and the rolling element, and the carbon black in the conductive grease causes a gap between the raceway ring and the rolling element. Conductivity is ensured, but due to the relative movement between the race and rolling elements, the conductive grease is removed from the contact surface over time, and the chain structure of carbon black particles is destroyed. A phenomenon occurs in which the conductivity decreases and the bearing resistance value increases with time.
また、特許文献2にも記載されているように、長時間にわたって転がり軸受を回転させた場合には、転がり軸受の軌道面に生じる酸化被膜が内外輪間の電気抵抗値を上昇させるとも言われている。この対策としては、転がり軸受の転がり接触面を保護するために極圧添加剤や摩耗防止剤を用いる方法(特許文献2を参照)や、無機化合物微粒子を配合する方法(特許文献3を参照)がある。しかしながら、極圧添加剤は、一般的には高温では効果が小さい場合が多い。また、単に無機化合物微粒子を添加した場合は、グリースが経時的に硬化又は軟化したり、長期的に離油度が安定しないことが多い。
Further, as described in
さらに、特許文献4には、フタル酸ジブチル吸収量(以降はDBP吸収量と記す)の小さいカーボンブラックを比較的多量に配合して、長期間にわたる導電性の安定化を図った導電性グリースが記載されている。事務機器や情報機器には、グリースや油分により劣化が促進されやすい樹脂部品が多用されているため、転がり軸受からのグリース漏れや油分の分離は極力少ない方が好ましいが、特許文献4に記載の導電性グリースは、増ちょう剤でもあるカーボンブラックのDBP吸収量が小さいため、特に高温において離油度が高くなるおそれがある。 Further, Patent Document 4 discloses a conductive grease that has a relatively large amount of carbon black having a small amount of dibutyl phthalate absorption (hereinafter referred to as DBP absorption amount) to stabilize the conductivity over a long period of time. Are listed. In office equipment and information equipment, resin parts that are easily deteriorated by grease and oil are frequently used. Therefore, it is preferable that grease leakage and oil separation from the rolling bearing be as small as possible. Since conductive grease has a small DBP absorption amount of carbon black, which is also a thickener, there is a possibility that the degree of oil separation will increase particularly at high temperatures.
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、優れた導電性を示し、且つ、グリース組成物の漏洩が生じにくい転がり軸受を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a rolling bearing that exhibits excellent conductivity and is less likely to cause leakage of the grease composition.
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項1の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内輪及び前記外輪の間に形成され前記転動体が配された空隙部内に封入された導電性グリース組成物と、を備える転がり軸受において、前記導電性グリース組成物は、鉱油及び合成油の少なくとも一方を含有する基油と、2種のカーボンブラックと、を含有し、前記2種のカーボンブラックは、比表面積が20m2 /g以上80m2 /g以下の第一カーボンブラックと、比表面積が200m2 /g以上1500m2 /g以下の第二カーボンブラックであることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the rolling bearing according to claim 1 of the present invention is formed between an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements arranged to be freely rollable between the inner ring and the outer ring, and the inner ring and the outer ring. And a conductive grease composition enclosed in a void portion in which the rolling elements are disposed, wherein the conductive grease composition includes a base oil containing at least one of mineral oil and synthetic oil, and 2 The two types of carbon blacks include a first carbon black having a specific surface area of 20 m 2 / g to 80 m 2 / g and a specific surface area of 200 m 2 / g to 1500 m 2 / g. It is characterized by being the following second carbon black.
このような構成であれば、優れた導電性を示し、且つ、導電性グリース組成物の漏洩が生じにくい。すなわち、第一カーボンブラックにより優れた導電性が付与され、且つ、第二カーボンブラックにより導電性グリース組成物の離油が抑制される。そして、両カーボンブラックがともに含有されていることにより、カーボンブラック同士の凝集が抑制され、導電性グリース組成物に適度な流動性が付与される。 If it is such a structure, it will show the outstanding electroconductivity and it will be hard to produce the leakage of a conductive grease composition. That is, excellent conductivity is imparted by the first carbon black, and oil separation of the conductive grease composition is suppressed by the second carbon black. And by containing both carbon black, aggregation of carbon black is suppressed and moderate fluidity | liquidity is provided to a conductive grease composition.
両カーボンブラックの比表面積が前記範囲内であれば、前述のような優れた効果が得られるが、第一カーボンブラックの比表面積は23m2 /g以上80m2 /g以下であることがより好ましく、23m2 /g以上60m2 /g以下であることがさらに好ましく、27m2 /g以上42m2 /g以下であることが最も好ましい。また、第二カーボンブラックの比表面積は250m2 /g以上1000m2 /g以下であることがより好ましく、320m2 /g以上1000m2 /g以下であることがさらに好ましく、370m2 /g以上1000m2 /g以下であることが最も好ましい。なお、本発明における比表面積の数値は、窒素吸着法により測定された値である。
また、鉱油や合成油は樹脂に対するケミカルアタックが小さいので、仮に導電性グリース組成物又は基油が転がり軸受から漏洩して周辺の樹脂製部品に接触しても、樹脂製部品の劣化が生じにくい。
If the specific surface areas of both carbon blacks are within the above range, the above-described excellent effects can be obtained, but the specific surface area of the first carbon black is more preferably 23 m 2 / g to 80 m 2 / g. 23 m 2 / g or more and 60 m 2 / g or less is more preferable, and 27 m 2 / g or more and 42 m 2 / g or less is most preferable. Further, more preferably a specific surface area of the second carbon black is less than 250 meters 2 / g or more 1000m 2 / g, more preferably at most 320 m 2 / g or more 1000m 2 / g, 370m 2 / g or more 1000m Most preferably, it is 2 / g or less. In addition, the numerical value of the specific surface area in this invention is a value measured by the nitrogen adsorption method.
Also, since mineral oil and synthetic oil have a small chemical attack on the resin, even if the conductive grease composition or base oil leaks from the rolling bearing and comes into contact with the surrounding resin parts, the resin parts are unlikely to deteriorate. .
また、本発明に係る請求項2の転がり軸受は、請求項1に記載の転がり軸受において、前記第一カーボンブラックのDBP吸収量は30ml/100g以上160ml/100g以下であり、前記第二カーボンブラックのDBP吸収量は80ml/100g以上500ml/100g以下であることを特徴とする。
The rolling bearing according to
第一カーボンブラックのDBP吸収量が30ml/100g未満であると、第一カーボンブラックの導電性グリース組成物中への分散性が不十分となりやすく、160ml/100gを超えると、カーボンブラック同士の凝集を防止する効果が低くなる。このような問題がより生じにくくするためには、第一カーボンブラックのDBP吸収量は、50ml/100g以上160ml/100g以下であることがより好ましく、60ml/100g以上150ml/100g以下であることがさらに好ましく、67ml/100g以上140ml/100g以下であることが最も好ましい。 When the DBP absorption amount of the first carbon black is less than 30 ml / 100 g, the dispersibility of the first carbon black in the conductive grease composition tends to be insufficient, and when it exceeds 160 ml / 100 g, the carbon blacks aggregate together. The effect of preventing is reduced. In order to make such a problem less likely to occur, the DBP absorption amount of the first carbon black is more preferably 50 ml / 100 g or more and 160 ml / 100 g or less, and preferably 60 ml / 100 g or more and 150 ml / 100 g or less. More preferably, it is most preferably 67 ml / 100 g or more and 140 ml / 100 g or less.
また、第二カーボンブラックのDBP吸収量が80ml/100g未満であると、基油の漏洩等が生じやすくなり、500ml/100gを超えると、カーボンブラック同士が凝集する傾向が強くなる。このような問題がより生じにくくするためには、第二カーボンブラックのDBP吸収量は、90ml/100g以上450ml/100g以下であることがより好ましく、100ml/100g以上400ml/100g以下であることがさらに好ましく、140ml/100g以上360ml/100g以下であることが最も好ましい。 Further, when the DBP absorption amount of the second carbon black is less than 80 ml / 100 g, leakage of the base oil or the like is likely to occur, and when it exceeds 500 ml / 100 g, the tendency of the carbon blacks to aggregate increases. In order to make such a problem less likely to occur, the DBP absorption amount of the second carbon black is more preferably 90 ml / 100 g or more and 450 ml / 100 g or less, and preferably 100 ml / 100 g or more and 400 ml / 100 g or less. More preferably, it is 140 ml / 100 g or more and 360 ml / 100 g or less.
さらに、本発明に係る請求項3の転がり軸受は、請求項1又は請求項2に記載の転がり軸受において、前記第一カーボンブラックと前記第二カーボンブラックとの質量比は、25:75以上95:5以下であり、前記第一カーボンブラックと前記第二カーボンブラックとの合計の含有量は、前記導電性グリース組成物の1.5質量%以上20質量%以下であることを特徴とする。
このような構成であれば、両カーボンブラックの特性のバランスがとれて、導電性グリース組成物の導電性及び流動性が良好となる。また、転がり軸受からの漏洩や基油の離油が生じにくくなる。
Furthermore, the rolling bearing according to
With such a configuration, the characteristics of both carbon blacks are balanced, and the conductivity and fluidity of the conductive grease composition are improved. In addition, leakage from the rolling bearing and base oil separation are less likely to occur.
第一カーボンブラックと第二カーボンブラックとの合計量における第一カーボンブラックの割合が25質量%未満(すなわち第二カーボンブラックの割合が75質量%超過)であると、カーボンブラックによる増粘効果が大きくなるので全カーボンブラックの含有量を少なくできるが、高温下における離油が大きくなるおそれがある。一方、第二カーボンブラックの割合が5質量%未満(すなわち第一カーボンブラックの割合が95質量%超過)であると、基油の保持力が不十分となるため、全カーボンブラックの含有量を多くする必要がでてくる。また、初期の導電性は良好であるが、長期間にわたって良好な導電性を維持できないおそれがある。
このような問題がより生じにくくするためには、第一カーボンブラックと第二カーボンブラックとの質量比は、50:50以上95:5以下であることがより好ましく、75:25以上90:10以下であることがさらに好ましく、75:25以上88:12以下であることが最も好ましい。
When the proportion of the first carbon black in the total amount of the first carbon black and the second carbon black is less than 25% by mass (that is, the proportion of the second carbon black exceeds 75% by mass), the thickening effect by the carbon black is Since it increases, the total carbon black content can be reduced, but oil separation at high temperatures may increase. On the other hand, if the proportion of the second carbon black is less than 5% by mass (that is, the proportion of the first carbon black exceeds 95% by mass), the retention of the base oil becomes insufficient. There is a need to do more. Further, although the initial conductivity is good, there is a possibility that good conductivity cannot be maintained over a long period of time.
In order to make such a problem less likely to occur, the mass ratio of the first carbon black to the second carbon black is more preferably 50:50 or more and 95: 5 or less, and 75:25 or more and 90:10. More preferably, it is 75:25 or more and 88:12 or less.
また、第一カーボンブラックと第二カーボンブラックとの合計の含有量が、導電性グリース組成物全体の1.5質量%未満であると、導電性が不十分となるおそれがあるとともに、基油の離油が十分に抑制できないおそれがある。一方、20質量%超過であると、導電性グリース組成物の流動性が低下するおそれがある。
このような問題がより生じにくくするためには、第一カーボンブラックと第二カーボンブラックとの合計の含有量は、導電性グリース組成物全体の3質量%以上17質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上15質量%以下であることがさらに好ましく、7質量%以上13質量%以下であることが最も好ましい。
Further, if the total content of the first carbon black and the second carbon black is less than 1.5% by mass of the entire conductive grease composition, the conductivity may be insufficient, and the base oil There is a possibility that the oil release of the oil cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, if it exceeds 20% by mass, the fluidity of the conductive grease composition may be reduced.
In order to make such a problem less likely to occur, the total content of the first carbon black and the second carbon black is more preferably 3% by mass or more and 17% by mass or less of the entire conductive grease composition. Preferably, it is 5 mass% or more and 15 mass% or less, More preferably, it is 7 mass% or more and 13 mass% or less.
さらに、本発明に係る請求項4の転がり軸受は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の転がり軸受において、前記第一カーボンブラックの平均一次粒径は40nm以上200nm以下であり、前記第二カーボンブラックの平均一次粒径は10nm以上40nm以下であることを特徴とする。
平均一次粒径が10nm未満であると、カーボンブラック同士が凝集する可能性が高くなり、200nm超過であると、導電性グリース組成物の流動性が阻害されるおそれがある。そして、平均一次粒径が異なる2種のカーボンブラックが含有されていることにより、カーボンブラックの分散性が適度に保たれ、その結果、基油の保持力が十分となる。また、剪断が作用しても、カーボンブラック粒子のチェーンストラクチャーが破壊されにくい。
Furthermore, the rolling bearing of Claim 4 which concerns on this invention is a rolling bearing as described in any one of Claims 1-3, The average primary particle diameter of said 1st carbon black is 40 nm or more and 200 nm or less, The average primary particle size of the second carbon black is 10 nm or more and 40 nm or less.
When the average primary particle size is less than 10 nm, there is a high possibility that carbon blacks aggregate together, and when it exceeds 200 nm, the fluidity of the conductive grease composition may be hindered. And by containing two types of carbon blacks having different average primary particle sizes, the dispersibility of the carbon black can be maintained appropriately, and as a result, the holding power of the base oil becomes sufficient. Further, even if shearing acts, the chain structure of the carbon black particles is not easily broken.
さらに、本発明に係る請求項5の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内輪及び前記外輪の間に形成され前記転動体が配された空隙部内に封入された導電性グリース組成物と、を備える転がり軸受において、前記導電性グリース組成物は、鉱油及び合成油の少なくとも一方を含有する基油と、3種のカーボンブラックと、を含有し、前記3種のカーボンブラックは、比表面積が20m2 /g以上80m2 /g以下の第一カーボンブラックと、比表面積が200m2 /g以上1500m2 /g以下の第二カーボンブラックと、比表面積が80m2 /g超過200m2 /g未満の第三カーボンブラックと、であることを特徴とする。
Furthermore, the rolling bearing according to
このような構成であれば、極めて優れた導電性を示し、且つ、導電性グリース組成物の漏洩が極めて生じにくい。すなわち、第一及び第三カーボンブラックにより優れた導電性が付与され、且つ、第二カーボンブラックにより導電性グリース組成物の離油が抑制される。そして、3種のカーボンブラックが含有されていることにより、カーボンブラック同士の凝集が抑制され、導電性グリース組成物に適度な流動性が付与される。また、剪断が作用しても、カーボンブラック粒子のチェーンストラクチャーが破壊されにくく、基油の保持力が高い。 With such a configuration, extremely excellent conductivity is exhibited, and leakage of the conductive grease composition is extremely difficult to occur. That is, excellent conductivity is imparted by the first and third carbon blacks, and oil separation of the conductive grease composition is suppressed by the second carbon black. And by containing 3 types of carbon black, aggregation of carbon blacks is suppressed and moderate fluidity | liquidity is provided to a conductive grease composition. In addition, even when shearing acts, the chain structure of the carbon black particles is not easily broken, and the holding power of the base oil is high.
3種のカーボンブラックの比表面積が前記範囲内であれば、前述のような優れた効果が得られるが、第一カーボンブラックの比表面積は23m2 /g以上80m2 /g以下であることがより好ましく、23m2 /g以上60m2 /g以下であることがさらに好ましく、27m2 /g以上42m2 /g以下であることが最も好ましい。また、第二カーボンブラックの比表面積は250m2 /g以上1000m2 /g以下であることがより好ましく、320m2 /g以上1000m2 /g以下であることがさらに好ましく、370m2 /g以上1000m2 /g以下であることが最も好ましい。さらに、第三カーボンブラックの比表面積は90m2 /g以上180m2 /g以下であることがより好ましく、100m2 /g以上160m2 /g以下であることがさらに好ましく、110m2 /g以上140m2 /g以下であることが最も好ましい。
さらに、鉱油や合成油は樹脂に対するケミカルアタックが小さいので、仮に導電性グリース組成物又は基油が転がり軸受から漏洩して周辺の樹脂製部品に接触しても、樹脂製部品の劣化が生じにくい。
If the specific surface areas of the three types of carbon black are within the above range, the above-described excellent effects can be obtained, but the specific surface area of the first carbon black is 23 m 2 / g or more and 80 m 2 / g or less. more preferably, more preferably at most 23m 2 / g or more 60 m 2 / g, and most preferably not more than 27m 2 / g or more 42m 2 / g. Further, more preferably a specific surface area of the second carbon black is less than 250 meters 2 / g or more 1000m 2 / g, more preferably at most 320 m 2 / g or more 1000m 2 / g, 370m 2 / g or more 1000m Most preferably, it is 2 / g or less. Furthermore, the specific surface area of the third carbon black is more preferably 90 m 2 / g to 180 m 2 / g, further preferably 100 m 2 / g to 160 m 2 / g, more preferably 110 m 2 / g to 140 m. Most preferably, it is 2 / g or less.
Furthermore, since mineral oil and synthetic oil have a small chemical attack on the resin, even if the conductive grease composition or the base oil leaks from the rolling bearing and comes into contact with the surrounding resin parts, the resin parts are unlikely to deteriorate. .
さらに、本発明に係る請求項6の転がり軸受は、請求項5に記載の転がり軸受において、前記第一カーボンブラックのDBP吸収量は30ml/100g以上160ml/100g以下であり、前記第二カーボンブラックのDBP吸収量は80ml/100g以上500ml/100g以下であり、前記第三カーボンブラックのDBP吸収量は100ml/100g以上300ml/100g以下であることを特徴とする。
Furthermore, the rolling bearing according to claim 6 of the present invention is the rolling bearing according to
第一カーボンブラックのDBP吸収量が30ml/100g未満であると、第一カーボンブラックの導電性グリース組成物中への分散性が不十分となりやすく、160ml/100gを超えると、カーボンブラック同士の凝集を防止する効果が低くなる。このような問題がより生じにくくするためには、第一カーボンブラックのDBP吸収量は、50ml/100g以上160ml/100g以下であることがより好ましく、60ml/100g以上150ml/100g以下であることがさらに好ましく、67ml/100g以上140ml/100g以下であることが最も好ましい。 When the DBP absorption amount of the first carbon black is less than 30 ml / 100 g, the dispersibility of the first carbon black in the conductive grease composition tends to be insufficient, and when it exceeds 160 ml / 100 g, the carbon blacks aggregate together. The effect of preventing is reduced. In order to make such a problem less likely to occur, the DBP absorption amount of the first carbon black is more preferably 50 ml / 100 g or more and 160 ml / 100 g or less, and preferably 60 ml / 100 g or more and 150 ml / 100 g or less. More preferably, it is most preferably 67 ml / 100 g or more and 140 ml / 100 g or less.
また、第二カーボンブラックのDBP吸収量が80ml/100g未満であると、基油の漏洩等が生じやすくなり、500ml/100gを超えると、カーボンブラック同士が凝集する傾向が強くなる。このような問題がより生じにくくするためには、第二カーボンブラックのDBP吸収量は、90ml/100g以上450ml/100g以下であることがより好ましく、100ml/100g以上400ml/100g以下であることがさらに好ましく、140ml/100g以上360ml/100g以下であることが最も好ましい。 Further, when the DBP absorption amount of the second carbon black is less than 80 ml / 100 g, leakage of the base oil or the like is likely to occur, and when it exceeds 500 ml / 100 g, the tendency of the carbon blacks to aggregate increases. In order to make such a problem less likely to occur, the DBP absorption amount of the second carbon black is more preferably 90 ml / 100 g or more and 450 ml / 100 g or less, and preferably 100 ml / 100 g or more and 400 ml / 100 g or less. More preferably, it is 140 ml / 100 g or more and 360 ml / 100 g or less.
さらに、第三カーボンブラックのDBP吸収量が100ml/100g未満であると、第一カーボンブラックの場合と同様に導電性グリース組成物中への分散性が不十分となりやすく、160ml/100gを超えると、第一カーボンブラックの場合と同様にカーボンブラック同士の凝集を防止する効果が低くなる。このような問題がより生じにくくするためには、第三カーボンブラックのDBP吸収量は、110ml/100g以上250ml/100g以下であることがより好ましく、120ml/100g以上200ml/100g以下であることがさらに好ましく、140ml/100g以上180ml/100g以下であることが最も好ましい。 Furthermore, if the DBP absorption amount of the third carbon black is less than 100 ml / 100 g, the dispersibility in the conductive grease composition tends to be insufficient as in the case of the first carbon black, and if it exceeds 160 ml / 100 g. As in the case of the first carbon black, the effect of preventing the aggregation of the carbon blacks is reduced. In order to make such a problem less likely to occur, the DBP absorption amount of the third carbon black is more preferably 110 ml / 100 g or more and 250 ml / 100 g or less, and preferably 120 ml / 100 g or more and 200 ml / 100 g or less. More preferably, it is most preferably 140 ml / 100 g or more and 180 ml / 100 g or less.
さらに、本発明に係る請求項7の転がり軸受は、請求項5又は請求項6に記載の転がり軸受において、前記第一カーボンブラックと前記第二カーボンブラックとの質量比は、25:75以上95:5以下であり、且つ、前記第一カーボンブラックと前記第二カーボンブラックと前記第三カーボンブラックとの合計の含有量は、前記導電性グリース組成物の2質量%以上25質量%以下であることを特徴とする。
このような構成であれば、3種のカーボンブラックの特性のバランスがとれて、導電性グリース組成物の導電性及び流動性が良好となる。また、転がり軸受からの漏洩や基油の離油が生じにくくなる。
Furthermore, the rolling bearing according to claim 7 according to the present invention is the rolling bearing according to
With such a configuration, the characteristics of the three types of carbon black are balanced, and the conductivity and fluidity of the conductive grease composition are improved. In addition, leakage from the rolling bearing and base oil separation are less likely to occur.
第一カーボンブラックと第二カーボンブラックとの合計量における第一カーボンブラックの割合が25質量%未満(すなわち第二カーボンブラックの割合が75質量%超過)であると、カーボンブラックによる増粘効果が大きくなるので全カーボンブラックの含有量を少なくできるが、高温下における離油が大きくなるおそれがある。一方、第二カーボンブラックの割合が5質量%未満(すなわち第一カーボンブラックの割合が95質量%超過)であると、基油の保持力が不十分となるため、全カーボンブラックの含有量を多くする必要がでてくる。また、初期の導電性は良好であるが、長期間にわたって良好な導電性を維持できないおそれがある。 When the proportion of the first carbon black in the total amount of the first carbon black and the second carbon black is less than 25% by mass (that is, the proportion of the second carbon black exceeds 75% by mass), the thickening effect by the carbon black is Since it increases, the total carbon black content can be reduced, but oil separation at high temperatures may increase. On the other hand, if the proportion of the second carbon black is less than 5% by mass (that is, the proportion of the first carbon black exceeds 95% by mass), the retention of the base oil becomes insufficient. There is a need to do more. Further, although the initial conductivity is good, there is a possibility that good conductivity cannot be maintained over a long period of time.
このような問題がより生じにくくするためには、第一カーボンブラックと第二カーボンブラックとの質量比は、50:50以上95:5以下であることがより好ましく、75:25以上90:10以下であることがさらに好ましく、75:25以上88:12以下であることが最も好ましい。
また、第一,第二,第三カーボンブラックの合計の含有量が、導電性グリース組成物の2質量%未満であると、導電性が不十分となるおそれがあるとともに、基油の離油が十分に抑制できないおそれがある。一方、25質量%超過であると、導電性グリース組成物の流動性が低下するおそれがある。
このような問題がより生じにくくするためには、第一,第二,第三カーボンブラックの合計の含有量は、導電性グリース組成物の5質量%以上19質量%以下であることがより好ましく、7質量%以上22質量%以下であることがさらに好ましく、9質量%以上20質量%以下であることが最も好ましい。
In order to make such a problem less likely to occur, the mass ratio of the first carbon black to the second carbon black is more preferably 50:50 or more and 95: 5 or less, and 75:25 or more and 90:10. More preferably, it is 75:25 or more and 88:12 or less.
Further, if the total content of the first, second and third carbon blacks is less than 2% by mass of the conductive grease composition, the conductivity may be insufficient, and the base oil may be removed. May not be sufficiently suppressed. On the other hand, if it exceeds 25% by mass, the fluidity of the conductive grease composition may be reduced.
In order to make such problems less likely to occur, the total content of the first, second, and third carbon blacks is more preferably 5% by mass or more and 19% by mass or less of the conductive grease composition. 7 mass% or more and 22 mass% or less is more preferable, and 9 mass% or more and 20 mass% or less is most preferable.
さらに、本発明に係る請求項8の転がり軸受は、請求項5〜7のいずれか一項に記載の転がり軸受において、前記第一カーボンブラックの平均一次粒径は40nm以上200nm以下であり、前記第二カーボンブラックの平均一次粒径は10nm以上40nm以下であり、前記第三カーボンブラックの平均一次粒径は10nm以上40nm以下であることを特徴とする。 Furthermore, the rolling bearing of Claim 8 which concerns on this invention is a rolling bearing as described in any one of Claims 5-7, The average primary particle diameter of said 1st carbon black is 40 nm or more and 200 nm or less, The average primary particle size of the second carbon black is 10 nm or more and 40 nm or less, and the average primary particle size of the third carbon black is 10 nm or more and 40 nm or less.
平均一次粒径が10nm未満であると、カーボンブラック同士が凝集する可能性が高くなり、200nm超過であると、導電性グリース組成物の流動性が阻害されるおそれがある。そして、平均一次粒径が異なる3種のカーボンブラックが含有されていることにより、カーボンブラックの分散性が適度に保たれ、その結果、基油の保持力が十分となる。また、剪断が作用しても、カーボンブラック粒子のチェーンストラクチャーが破壊されにくい。 When the average primary particle size is less than 10 nm, there is a high possibility that carbon blacks aggregate together, and when it exceeds 200 nm, the fluidity of the conductive grease composition may be hindered. And by containing three types of carbon blacks having different average primary particle sizes, the dispersibility of the carbon black is maintained moderately, and as a result, the holding power of the base oil is sufficient. Further, even if shearing acts, the chain structure of the carbon black particles is not easily broken.
さらに、本発明に係る請求項9の転がり軸受は、請求項1〜8のいずれか一項に記載の転がり軸受において、前記導電性グリース組成物が1質量%以上10質量%以下のリチウム石けんを含有することを特徴とする。
導電性グリース組成物には、混和ちょう度を調整するためにリチウム石けんのような増ちょう剤を添加してもよい。リチウム石けんの平均一次粒径は5nm以上10μm以下であることが好ましく、平均一次粒径が5nm未満であると増ちょう効果が乏しく、10μm超過であると転がり軸受に対して異物として作用するおそれがある。
Furthermore, the rolling bearing of Claim 9 which concerns on this invention is a rolling bearing as described in any one of Claims 1-8. WHEREIN: The said conductive grease composition is 1 mass% or more and 10 mass% or less lithium soap. It is characterized by containing.
A thickener such as lithium soap may be added to the conductive grease composition in order to adjust the blending consistency. The average primary particle size of the lithium soap is preferably 5 nm or more and 10 μm or less. If the average primary particle size is less than 5 nm, the thickening effect is poor, and if it exceeds 10 μm, it may act as a foreign substance on the rolling bearing. is there.
さらに、本発明に係る請求項10の転がり軸受は、請求項1〜9のいずれか一項に記載の転がり軸受において、前記導電性グリース組成物が極圧剤及び油性剤の少なくとも一方を含有することを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項11の転がり軸受は、請求項1〜10のいずれか一項に記載の転がり軸受において、前記導電性グリース組成物の混和ちょう度が200以上300以下であることを特徴とする。
混和ちょう度が200未満であると、導電性グリース組成物が硬いため流動性が不十分であり、300超過であると、導電性グリース組成物がやわらかいため転がり軸受からの漏洩等が生じるおそれがある。
Furthermore, the rolling bearing according to claim 10 according to the present invention is the rolling bearing according to any one of claims 1 to 9, wherein the conductive grease composition contains at least one of an extreme pressure agent and an oily agent. It is characterized by that.
Furthermore, the rolling bearing of
If the penetration is less than 200, the conductive grease composition is hard and the fluidity is insufficient, and if it exceeds 300, the conductive grease composition is soft and may cause leakage from the rolling bearing. is there.
本発明の転がり軸受は、優れた導電性を示し、且つ、グリース組成物の漏洩が生じにくい。 The rolling bearing of the present invention exhibits excellent electrical conductivity and is less likely to cause leakage of the grease composition.
本発明に係る転がり軸受の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明に係る転がり軸受の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。図1の深溝玉軸受は、内輪1と、外輪2と、内輪1及び外輪2の間に転動自在に配置された複数の玉3と、内輪1及び外輪2の間に複数の玉3を保持する保持器4と、外輪2の両端部の内周面に取り付けられたシールド5,5と、を備えている。このシールド5は内輪1及び外輪2の間に介在され、内輪1の外周面と外輪2の内周面との間の開口部分をほぼ覆っている。
Embodiments of a rolling bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing a structure of a deep groove ball bearing which is an embodiment of a rolling bearing according to the present invention. The deep groove ball bearing shown in FIG. 1 includes an inner ring 1, an
また、内輪1及び外輪2の間に形成され玉3が配された空隙部内には、導電性グリース組成物6が封入されており、シールド5により深溝玉軸受内部に密封されている。封入されている導電性グリース組成物6の量は、前記空隙部の容積の15体積%以上35体積%以下である。なお、シールド5の代わりにゴムシールを用いてもよい。その場合には、ゴムシールのゴムを、導電性ゴムとしてもよい。
In addition, a conductive grease composition 6 is sealed in a gap formed between the inner ring 1 and the
この導電性グリース組成物6は、基油と3種のカーボンブラックとを含有し、混和ちょう度が200以上300以下である。3種のカーボンブラックのうち第一カーボンブラックは、平均一次粒径が40nm以上200nm以下、比表面積が20m2 /g以上80m2 /g以下、DBP吸収量が30ml/100g以上160ml/100g以下である。第二カーボンブラックは、平均一次粒径が10nm以上40nm以下、比表面積が200m2 /g以上1500m2 /g以下、DBP吸収量が80ml/100g以上500ml/100g以下である。第三カーボンブラックは、平均一次粒径が10nm以上40nm以下、比表面積が80m2 /g超過200m2 /g未満、DBP吸収量が100ml/100g以上300ml/100g以下である。 This conductive grease composition 6 contains a base oil and three types of carbon black and has a blending degree of 200 or more and 300 or less. Of the three types of carbon black, the first carbon black has an average primary particle size of 40 nm to 200 nm, a specific surface area of 20 m 2 / g to 80 m 2 / g, and a DBP absorption of 30 ml / 100 g to 160 ml / 100 g. is there. The second carbon black has an average primary particle size of 10 nm to 40 nm, a specific surface area of 200 m 2 / g to 1500 m 2 / g, and a DBP absorption of 80 ml / 100 g to 500 ml / 100 g. The third carbon black has an average primary particle diameter of 10nm or more 40nm or less, a specific surface area of 80 m 2 / g excess 200m less than 2 / g, DBP absorption is less than 100 ml / 100 g or more 300 ml / 100 g.
そして、導電性グリース組成物6に含まれる第一カーボンブラックと第二カーボンブラックとの質量比は、25:75以上95:5以下であり、第一カーボンブラックと第二カーボンブラックと第三カーボンブラックとの合計の含有量は、導電性グリース組成物6全体の2質量%以上25質量%以下である。
このようなカーボンブラックは、平均一次粒径,比表面積,DBP吸収量をもとにして、各種市販品から選定するとよい。例えば、東海カーボン株式会社製の「トーカブラック」シリーズや「シースト」シリーズ、三菱化学株式会社製の「三菱カーボンブラック」シリーズ、電気化学工業株式会社製の「デンカブラック」シリーズ、ライオンアクゾ社製の「ケッチェンブラック」シリーズが使用できる。また、いわゆるアセチレンブラックやフライアッシュ等も、平均一次粒径,比表面積等の性状が本発明の範囲内であれば使用することができる。
The mass ratio of the first carbon black and the second carbon black contained in the conductive grease composition 6 is 25:75 or more and 95: 5 or less, and the first carbon black, the second carbon black, and the third carbon. The total content with black is 2% by mass or more and 25% by mass or less of the entire conductive grease composition 6.
Such carbon black may be selected from various commercially available products based on the average primary particle size, specific surface area, and DBP absorption. For example, “Toka Black” series and “Seast” series manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., “Mitsubishi Carbon Black” series manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Denka Black” series manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. "Ketjen Black" series can be used. Also, so-called acetylene black, fly ash and the like can be used as long as properties such as average primary particle size and specific surface area are within the scope of the present invention.
具体的には、第一カーボンブラックとしては、「トーカブラック」シリーズのトーカブラック#7360SB,#7350/F,#7270SB,#7100F,#7050,#4500,#4400,#4300,#3845,#3800や、「シースト」シリーズのシースト3,NH,N,116HM,116,FM,SO,V,SVH,FY,S,SPが使用できる。また、「三菱カーボンブラック」シリーズのMA220,MA230,#25,#20,#10,#5,#95,#260,#3030,#3050,CF9や、「デンカブラック」シリーズのデンカブラック粒状品,粉状品,HS−100等が使用できる。
Specifically, as the first carbon black, “Toka Black” series talker black # 7360SB, # 7350 / F, # 7270SB, # 7100F, # 7050, # 4500, # 4400, # 4300, # 3845, # 3800 or "Seast" series of
これらの中では、トーカブラック#7050(平均一次粒径66nm、比表面積28m2 /g、DBP吸収量66ml/100g),シーストV(平均一次粒径62nm、比表面積27m2 /g、DBP吸収量87ml/100g),シーストSVH(平均一次粒径62nm、比表面積32m2 /g、DBP吸収量140ml/100g),シーストS(平均一次粒径66nm、比表面積27m2 /g、DBP吸収量68ml/100g),デンカブラックHS−100(平均一次粒径48nm、比表面積39m2 /g、DBP吸収量140ml/100g)が好適に使用できる。 Among these, Talker Black # 7050 (average primary particle size 66 nm, specific surface area 28 m 2 / g, DBP absorption 66 ml / 100 g), Seest V (average primary particle size 62 nm, specific surface area 27 m 2 / g, DBP absorption) 87 ml / 100 g), Siesto SVH (average primary particle size 62 nm, specific surface area 32 m 2 / g, DBP absorption 140 ml / 100 g), Siesto S (average primary particle size 66 nm, specific surface area 27 m 2 / g, DBP absorption 68 ml / 100 g), Denka Black HS-100 (average primary particle size 48 nm, specific surface area 39 m 2 / g, DBP absorption 140 ml / 100 g) can be preferably used.
また、第二カーボンブラックとしては、トーカブラック#8500/F,#8300/F,#5500や、三菱カーボンブラック#2700,#2650,#2600,#2400,#2350,#2300,#2200,#990,#980,#970,#960,#950,#900,#850,#3230や、ケッチェンブラックEC等が使用できる。 Further, as the second carbon black, Talker Black # 8500 / F, # 8300 / F, # 5500, Mitsubishi Carbon Black # 2700, # 2650, # 2600, # 2400, # 2350, # 2300, # 2200, # 990, # 980, # 970, # 960, # 950, # 900, # 850, # 3230, Ketjen Black EC, etc. can be used.
これらの中では、トーカブラック#5500(平均一次粒径25nm、比表面積225m2 /g、DBP吸収量155ml/100g),三菱カーボンブラック#3230(平均一次粒径23nm、比表面積220m2 /g、DBP吸収量140ml/100g),ケッチェンブラックEC(平均一次粒径30nm、比表面積800m2 /g、DBP吸収量360ml/100g)が好適に使用できる。
さらに、第三カーボンブラックとしては、三菱カーボンブラック#3350(平均一次粒径24nm、比表面積125m2 /g、DBP吸収量165ml/100g)等が使用できる。
Among these, Talker Black # 5500 (average primary particle size 25 nm, specific surface area 225 m 2 / g, DBP absorption 155 ml / 100 g), Mitsubishi Carbon Black # 3230 (average primary particle size 23 nm, specific surface area 220 m 2 / g, DBP absorption 140 ml / 100 g), Ketjen black EC (average primary particle size 30 nm, specific surface area 800 m 2 / g, DBP absorption 360 ml / 100 g) can be preferably used.
Further, as the third carbon black, Mitsubishi carbon black # 3350 (average primary particle size 24 nm, specific surface area 125 m 2 / g, DBP absorption 165 ml / 100 g) or the like can be used.
また、基油としては、鉱油や合成油が好適である。鉱油としては、例えばパラフィン系鉱油やナフテン系鉱油があげられ、合成油としては、例えばエステル油,エーテル油,ポリグリコール油,シリコン油,合成炭化水素油,フルオロシリコーン油,フッ素油があげられる。これらの中では、耐熱性の高さと樹脂に対するケミカルアタックの小ささを考慮すると、フッ素油や合成炭化水素油が好ましく、特にパーフルオロポリエーテル油,ポリα−オレフィン油が好ましい。 Moreover, as base oil, mineral oil and synthetic oil are suitable. Examples of the mineral oil include paraffinic mineral oil and naphthenic mineral oil, and examples of the synthetic oil include ester oil, ether oil, polyglycol oil, silicone oil, synthetic hydrocarbon oil, fluorosilicone oil, and fluorine oil. Among these, considering the high heat resistance and the small chemical attack on the resin, fluorine oil and synthetic hydrocarbon oil are preferable, and perfluoropolyether oil and poly α-olefin oil are particularly preferable.
なお、合成炭化水素油の40℃における動粘度は、10mm2 /s以上500mm2 /s以下であることが好ましい。40℃における動粘度が10mm2 /s未満であると、耐熱性が不十分となるおそれがあり、500mm2 /s超過であると、転がり軸受のトルクが過大になるおそれがある。転がり軸受が200℃程度の高温下で使用される場合には、トルク性能と耐熱性との兼ね合いから、合成炭化水素油の40℃における動粘度は、20mm2 /s以上200mm2 /s以下であることがより好ましく、25mm2 /s以上100mm2 /s以下であることがさらに好ましい。 The kinematic viscosity at 40 ° C. of the synthetic hydrocarbon oil is preferably 10 mm 2 / s to 500 mm 2 / s. If the kinematic viscosity at 40 ° C. is less than 10 mm 2 / s, the heat resistance may be insufficient, and if it exceeds 500 mm 2 / s, the torque of the rolling bearing may be excessive. When the rolling bearing is used at a high temperature of about 200 ° C., the kinematic viscosity at 40 ° C. of the synthetic hydrocarbon oil is 20 mm 2 / s or more and 200 mm 2 / s or less because of the balance between torque performance and heat resistance. More preferably, it is more preferably 25 mm 2 / s to 100 mm 2 / s.
さらに、導電性グリース組成物6には、混和ちょう度を調整するためにリチウム石けんのような増ちょう剤を添加してもよい。
さらに、導電性グリース組成物6には、潤滑剤に一般的に使用される各種添加剤を添加してもよく、添加剤の中でも極圧剤及び油性剤の少なくとも一方を添加することが好ましい。極圧剤と油性剤との合計の含有量は、導電性グリース組成物6全体の0.1質量%以上5質量%以下が好ましい。
Further, a thickener such as lithium soap may be added to the conductive grease composition 6 in order to adjust the blending consistency.
Furthermore, various additives generally used for lubricants may be added to the conductive grease composition 6, and it is preferable to add at least one of an extreme pressure agent and an oily agent among the additives. The total content of the extreme pressure agent and the oily agent is preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less of the entire conductive grease composition 6.
極圧剤の種類は特に限定されるものではないが、例えば、ジチオリン酸亜鉛(Zn−DTP),ジチオリン酸モリブデン(Mo−DTP)等のDTP金属化合物や、ニッケルジチオカーバメイト(Ni−DTC),モリブデンジチオカーバメイト(Mo−DTC)等のDTC金属化合物があげられる。また、イオウ,リン,塩素等を含む有機金属化合物も好適である。さらに、二硫化モリブデン等の極圧性に優れた固体潤滑剤も、極圧剤として使用可能である。これらの極圧剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Although the kind of extreme pressure agent is not particularly limited, for example, DTP metal compounds such as zinc dithiophosphate (Zn-DTP) and molybdenum dithiophosphate (Mo-DTP), nickel dithiocarbamate (Ni-DTC), Examples thereof include DTC metal compounds such as molybdenum dithiocarbamate (Mo-DTC). Also suitable are organometallic compounds containing sulfur, phosphorus, chlorine, and the like. Furthermore, solid lubricants having excellent extreme pressure properties such as molybdenum disulfide can also be used as extreme pressure agents. These extreme pressure agents may be used alone or in combination of two or more.
油性剤の例としては、オレイン酸等の脂肪酸、コハク酸エステル等の脂肪酸誘導体、有機リン系化合物があげられる。有機リン系化合物としては、例えば、一般式(RO)3 POで示される正リン酸エステルや、一般式(RO)2 P(O)Hで示される亜リン酸ジエステル及び一般式(RO)3 Pで示される亜リン酸トリエステルのような亜リン酸エステルがあげられる(Rはいずれも、アルキル基,アリール基,アルキルアリール基等の炭化水素基である)。正リン酸エステルの具体例としては、トリクレジルフォスフェイトやトリオクチルフォスフェイトがあげられる。これらの油性剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of the oil-based agent include fatty acids such as oleic acid, fatty acid derivatives such as succinic acid ester, and organic phosphorus compounds. Examples of the organic phosphorus compounds include orthophosphoric acid esters represented by the general formula (RO) 3 PO, phosphorous acid diesters represented by the general formula (RO) 2 P (O) H, and the general formula (RO) 3. Examples thereof include phosphites such as phosphite triesters represented by P (R is a hydrocarbon group such as an alkyl group, an aryl group, and an alkylaryl group). Specific examples of the normal phosphate ester include tricresyl phosphate and trioctyl phosphate. These oily agents may be used alone or in combination of two or more.
また、極圧剤,油性剤以外の添加剤を、所望により添加してもよい。例えば、酸化防止剤,防錆剤,金属不活性化剤である。
防錆剤としては、例えば金属系防錆剤,無灰系防錆剤があげられる。金属系防錆剤の具体例としては、(石油)スルフォン酸金属塩(バリウム塩,カルシウム塩,マグネシウム塩,ナトリウム塩,亜鉛塩,アルミニウム塩,リチウム塩等)のような油溶性スルホネートや、フェネート,サリシレート,ホスホネート等があげられる。無灰系防錆剤の具体例としては、コハク酸イミド,ベンジルアミン,コハク酸エステル,コハク酸ハーフエステル,ポリメタクリレート,ポリブテン,ポリカルボン酸アンモニウム塩等があげられる。
Moreover, you may add additives other than an extreme pressure agent and an oil-based agent if desired. For example, antioxidants, rust inhibitors, and metal deactivators.
Examples of the rust preventive include metal rust preventives and ashless rust preventives. Specific examples of metal rust preventives include oil-soluble sulfonates such as (petroleum) sulfonic acid metal salts (barium salts, calcium salts, magnesium salts, sodium salts, zinc salts, aluminum salts, lithium salts, etc.) and phenates. , Salicylate, phosphonate and the like. Specific examples of the ashless rust preventive include succinimide, benzylamine, succinic acid ester, succinic acid half ester, polymethacrylate, polybutene, polycarboxylic acid ammonium salt and the like.
さらに、酸化防止剤としては、アミン系酸化防止剤(脂肪族アミン系及び芳香族アミン系),フェノール系酸化防止剤,イオウ系酸化防止剤等があげられる。
さらに、金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾール誘導体,亜硝酸ナトリウム,酸化亜鉛等があげられる。これらは不動態化膜を形成できるので、摩耗等に伴う軌道表面の酸化を抑制する効果がある。
Furthermore, examples of the antioxidant include amine-based antioxidants (aliphatic amine-based and aromatic amine-based), phenol-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, and the like.
Furthermore, examples of the metal deactivator include benzotriazole derivatives, sodium nitrite, zinc oxide and the like. Since these can form a passivating film, they have an effect of suppressing oxidation of the track surface due to wear or the like.
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、転がり軸受の例として深溝玉軸受をあげて説明したが、転がり軸受の種類は深溝玉軸受に限定されるものではなく、本発明は様々な種類の転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受,自動調心玉軸受,円筒ころ軸受,円すいころ軸受,針状ころ軸受,自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受,スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。 In addition, this embodiment shows an example of this invention, Comprising: This invention is not limited to this embodiment. For example, in this embodiment, a deep groove ball bearing has been described as an example of a rolling bearing. However, the type of rolling bearing is not limited to a deep groove ball bearing, and the present invention is applicable to various types of rolling bearings. Can be applied. For example, radial rolling bearings such as angular contact ball bearings, self-aligning ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings, and self-aligning roller bearings, and thrust types such as thrust ball bearings and thrust roller bearings This is a rolling bearing.
〔実施例〕
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。表1,2に示すような組成の導電性グリース組成物を用意して、種々の性能を評価した。
〔Example〕
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Conductive grease compositions having the compositions shown in Tables 1 and 2 were prepared, and various performances were evaluated.
表1,2において基油,増ちょう剤等の各成分の欄に記載されている数値は、導電性グリース組成物全体を100とした場合の各成分の質量比である。
なお、表に記載された合成炭化水素油の40℃における動粘度は、30mm2 /sである。また、本発明の構成要件である第一カーボンブラックに相当するカーボンブラックAは、東海カーボン株式会社製のシーストS(平均一次粒径66nm、比表面積27m2 /g、DBP吸収量68ml/100g)で、同じく第一カーボンブラックに相当するカーボンブラックBは、三菱化学株式会社製の#3030B(平均一次粒径55nm、比表面積29m2 /g、DBP吸収量130ml/100g)である。さらに、本発明の構成要件である第二カーボンブラックに相当するカーボンブラックCは、ライオンアクゾ社製のケッチェンブラックEC(平均一次粒径30nm、比表面積800m2 /g、DBP吸収量360ml/100g)で、本発明の構成要件である第三カーボンブラックに相当するカーボンブラックDは、三菱化学株式会社製の#3350B(平均一次粒径24nm、比表面積125m2 /g、DBP吸収量165ml/100g)である。
In Tables 1 and 2, the numerical values described in the column of each component such as base oil and thickener are the mass ratio of each component when the entire conductive grease composition is 100.
The kinematic viscosity at 40 ° C. of the synthetic hydrocarbon oil described in the table is 30 mm 2 / s. Carbon black A corresponding to the first carbon black, which is a constituent element of the present invention, is a seast S manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (average primary particle size 66 nm, specific surface area 27 m 2 / g, DBP absorption 68 ml / 100 g) Carbon black B corresponding to the first carbon black is # 3030B (average primary particle size 55 nm, specific surface area 29 m 2 / g, DBP absorption 130 ml / 100 g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. Furthermore, carbon black C corresponding to the second carbon black which is a constituent element of the present invention is Ketjen black EC (average primary particle size 30 nm, specific surface area 800 m 2 / g, DBP absorption 360 ml / 100 g, manufactured by Lion Akzo Co., Ltd. ), Carbon black D corresponding to the third carbon black, which is a constituent element of the present invention, is # 3350B (average primary particle size 24 nm, specific surface area 125 m 2 / g, DBP absorption 165 ml / 100 g manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). ).
〔導電性の評価について〕
日本精工株式会社製の呼び番号688ZZの深溝玉軸受(内径8mm,外径16mm,幅4mm,金属製シールド付き)の内輪及び外輪の間に形成された空隙部内に、表1,2に示す導電性グリース組成物を封入し、以下のような条件で回転させ、回転中の軸受抵抗値(最大値)を測定した。
雰囲気温度:室温
回転速度 :150min-1
軸受に与えるラジアル荷重(Fr):条件1の場合は19.6N
条件2の場合は196N
[Evaluation of conductivity]
Conductivity shown in Tables 1 and 2 in the gap formed between the inner ring and the outer ring of a deep groove ball bearing (inner diameter: 8 mm, outer diameter: 16 mm, width: 4 mm, with metal shield) with a nominal number of 688ZZ manufactured by NSK Ltd. The grease composition was sealed and rotated under the following conditions, and the bearing resistance value (maximum value) during rotation was measured.
Atmosphere temperature: Room temperature Rotational speed: 150 min -1
Radial load (Fr) applied to the bearing: 19.6 N for condition 1
196N for
軸受抵抗値の測定は、条件1の場合は200時間回転後,400時間回転後,及び800時間回転後に、条件2の場合は250時間回転後に行った。なお、深溝玉軸受の内輪及び外輪の間に形成された空隙部内に封入されている導電性グリース組成物の量は、該空隙部の容積の20体積%である。以下に、試験方法を詳細に説明する。
In the case of Condition 1, the bearing resistance value was measured after 200 hours, 400 hours, and 800 hours, and in
図2に示すような装置に深溝玉軸受を装着して、回転中の内外輪間の電気抵抗値(最大値)を測定した。このとき、軸受に印加する電圧を6.2V、抵抗を62kΩとすることにより、軸受を通過する最大電流を100μAに制限した。
図2中、符号11は測定対象の深溝玉軸受を表し、その内輪11aに取付けられた軸部材12をモータ13で回転駆動することによって軸受11を回転するように構成されている。そして、内輪11aと一体となっている軸部材12と外輪11bとの間に、定電圧電源14によって所定の定電圧が印加される。
A deep groove ball bearing was mounted on the apparatus as shown in FIG. 2 and the electrical resistance value (maximum value) between the rotating inner and outer rings was measured. At this time, the maximum current passing through the bearing was limited to 100 μA by setting the voltage applied to the bearing to 6.2 V and the resistance to 62 kΩ.
In FIG. 2,
この定電圧電源14と並列に接続されている抵抗測定装置15は、測定した電圧値(アナログ値)をA/D変換回路16に出力する。A/D変換回路16は、予め設定されたサンプリング周期でデジタル値に変換し、当該変換したデジタル信号を演算処理装置17に出力する。本実施例では、サンプリング周期を50kHz(サンプリング時間間隔=0.02ms)に設定してある。
The
演算処理装置17は、最大抵抗値演算部17Aと、閾値処理部17Bと、波数カウント部17Cと、を備える。最大抵抗値演算部17Aは、入力したデジタル信号に基づき最大抵抗値を演算する。閾値処理部17Bは、入力したデジタル信号について所定閾値で閾値処理を行い雑音を除去する。波数カウント部17Cは、閾値処理部17Bからのパルスカウントについて、経時的なパルス値の増減変化によって、所定時間単位毎の変動回数つまり波山の波数をカウントし、その単位時間当たりの波数の平均値を求める。また、演算処理装置17は、求めた最大抵抗値及び単位時間当たりの波数の平均値を表示装置18に出力する。本実施例では、上記波数をカウントする単位時間を0.328秒に設定してある。表示装置18はディスプレイなどから構成され、演算処理装置17が求めた最大抵抗値及び単位時間当たりの波数の平均値を表示する。
The
次に、上記構成の装置を使用して深溝玉軸受11の軸受抵抗値を評価する方法について説明する。
モータ13を駆動して軸部材12つまり内輪11aを所定回転速度で回転させた状態で、定電圧電源14から深溝玉軸受11の内外輪11a,11b間に所定の定電圧を印加する。このとき、内外輪11a,11b間に電流が流れるが、スパーク等によって電圧が変動する。その電圧が抵抗測定装置15で測定され、続いて、A/D変換回路16によってデジタル値に変換され、そのデジタル信号に基づいて、演算処理装置17が最大抵抗値及び所定単位時間当たりの波数を求め、その値が表示装置18に表示される。
軸受抵抗値の評価結果を、表1,2にまとめて示す。なお、表1,2においては、軸受抵抗値が10kΩ未満であった場合は◎印、10kΩ以上20kΩ未満であった場合は○印、20kΩ以上40kΩ未満であった場合は△印、40kΩ以上であった場合は×印で示してある。
Next, a method for evaluating the bearing resistance value of the deep
A predetermined constant voltage is applied between the inner and
Tables 1 and 2 collectively show the evaluation results of the bearing resistance values. In Tables 1 and 2, when the bearing resistance value is less than 10 kΩ, ◎, when it is 10 kΩ or more and less than 20 kΩ, ○, when it is 20 kΩ or more and less than 40 kΩ, Δ, or 40 kΩ or more. If there is, it is indicated by a cross.
〔軸受トルクの評価について〕
日本精工株式会社製の呼び番号608ZZの深溝玉軸受(内径8mm,外径22mm,幅7mm,金属製シールド付き)の内輪及び外輪の間に形成された空隙部内に、表1,2に示す導電性グリース組成物を封入し、後述する条件で回転させ、起動時と回転3分後の動トルクを測定した。なお、深溝玉軸受の内輪及び外輪の間に形成された空隙部内に封入されている導電性グリース組成物の量は、該空隙部の容積の30体積%である。
雰囲気温度 :室温
回転速度 :150min-1
アキシアル荷重(Fa):27.4N
[About evaluation of bearing torque]
Tables 1 and 2 show the electrical conductivity shown in Tables 1 and 2 in the gap formed between the inner ring and outer ring of a deep groove ball bearing (inner diameter 8 mm, outer diameter 22 mm, width 7 mm, with metal shield) of NSK 608ZZ manufactured by NSK Ltd. The functional grease composition was enclosed and rotated under the conditions described later, and the dynamic torque at the start and after 3 minutes of rotation was measured. The amount of the conductive grease composition enclosed in the gap formed between the inner ring and the outer ring of the deep groove ball bearing is 30% by volume of the volume of the gap.
Atmosphere temperature: Room temperature Rotational speed: 150 min -1
Axial load (Fa): 27.4N
結果を表1,2にまとめて示す。なお、表1,2の動トルクの数値は、起動時及び回転3分後のいずれについても、実施例1の深溝玉軸受の動トルクを1とした場合の相対値で示してある。
表1,2から、実施例1〜7の深溝玉軸受は、比較例1〜3の深溝玉軸受と比べて、軸受抵抗値が小さい(導電性が優れている)ことが分かる。条件2のような高荷重条件では、摩耗等に伴う絶縁膜(例えば酸化膜)によって導電性が低下するおそれがあるが、実施例1〜7の深溝玉軸受は優れた導電性を示した。また、カーボンブラックを含む増ちょう剤の含有量が30質量%以上である比較例1,2の深溝玉軸受は、実施例1〜7の深溝玉軸受と比べて、トルクが高かった。
The results are summarized in Tables 1 and 2. In addition, the numerical value of the dynamic torque of Tables 1 and 2 is shown as a relative value when the dynamic torque of the deep groove ball bearing of Example 1 is set to 1 both at the start and after 3 minutes of rotation.
From Tables 1 and 2, it can be seen that the deep groove ball bearings of Examples 1 to 7 have smaller bearing resistance values (excellent conductivity) than the deep groove ball bearings of Comparative Examples 1 to 3. Under high load conditions such as
本発明の転がり軸受は、例えば、複写機,レーザービームプリンタ等の事務機器や情報機器における高温となる部分(感光ドラム(定着部),ヒートローラ支持部等)に使用可能である。 The rolling bearing of the present invention can be used, for example, in high temperature portions (photosensitive drum (fixing portion), heat roller support portion, etc.) in office equipment and information equipment such as copying machines and laser beam printers.
1 内輪
2 外輪
3 玉
6 導電性グリース組成物
1
Claims (11)
前記導電性グリース組成物は、鉱油及び合成油の少なくとも一方を含有する基油と、2種のカーボンブラックと、を含有し、
前記2種のカーボンブラックは、比表面積が20m2 /g以上80m2 /g以下の第一カーボンブラックと、比表面積が200m2 /g以上1500m2 /g以下の第二カーボンブラックであることを特徴とする転がり軸受。 An inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements that are freely rollable between the inner ring and the outer ring, and a gap formed between the inner ring and the outer ring and enclosed with the rolling elements. In a rolling bearing comprising a conductive grease composition,
The conductive grease composition contains a base oil containing at least one of mineral oil and synthetic oil, and two types of carbon blacks,
The two types of carbon blacks are a first carbon black having a specific surface area of 20 m 2 / g to 80 m 2 / g and a second carbon black having a specific surface area of 200 m 2 / g to 1500 m 2 / g. Characteristic rolling bearing.
前記導電性グリース組成物は、鉱油及び合成油の少なくとも一方を含有する基油と、3種のカーボンブラックと、を含有し、
前記3種のカーボンブラックは、比表面積が20m2 /g以上80m2 /g以下の第一カーボンブラックと、比表面積が200m2 /g以上1500m2 /g以下の第二カーボンブラックと、比表面積が80m2 /g超過200m2 /g未満の第三カーボンブラックと、であることを特徴とする転がり軸受。 An inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements that are freely rollable between the inner ring and the outer ring, and a gap formed between the inner ring and the outer ring and enclosed with the rolling elements. In a rolling bearing comprising a conductive grease composition,
The conductive grease composition contains a base oil containing at least one of mineral oil and synthetic oil, and three types of carbon blacks,
The three types of carbon blacks include a first carbon black having a specific surface area of 20 m 2 / g to 80 m 2 / g, a second carbon black having a specific surface area of 200 m 2 / g to 1500 m 2 / g, and a specific surface area. rolling, characterized in that but is a tertiary carbon black of less than 80 m 2 / g excess 200m 2 / g.
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