JP2007161760A

JP2007161760A - インバータモータ用転がり軸受

Info

Publication number: JP2007161760A
Application number: JP2005356230A
Authority: JP
Inventors: Koutetsu Denpo; 功哲傳寳
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】優れた導電性を有するため帯電や電食が生じにくく、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。
【解決手段】深溝玉軸受の空隙部内に、ポリグリコール油と３種のカーボンブラックとを含有する導電性グリース組成物６を封入した。第一カーボンブラックは、平均一次粒径５５ｎｍ、比表面積２９ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量１３０ｍｌ／１００ｇである。第二カーボンブラックは、平均一次粒径３０ｎｍ、比表面積８００ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量３６０ｍｌ／１００ｇである。第三カーボンブラックは、平均一次粒径２４ｎｍ、比表面積１２５ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量１６５ｍｌ／１００ｇである。
【選択図】図１

Description

本発明は、インバータモータの回転支持部に使用される導電性に優れた転がり軸受に関する。

例えばエアコンディショナーのファンモータは、モータの多機能化が進んでいるため、電圧と周波数により高度な制御が可能なインバータによる制御が主流となりつつある。このようなインバータモータや、電気ノイズを発生するインバータ制御系機器の近傍に設置されるモータには、その回転支持部に転がり軸受が使用されているが、この転がり軸受は、インバータ制御回路からの高周波電流（大電流）が瞬間的に軸受内を通過することにより、電食と呼ばれる損傷を受ける場合がある。

そのため、導電性グリースを転がり軸受内部に封入して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し（帯電を防ぐ）、且つ、瞬間的な大電流による損傷（電食）を防ぐ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）。

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。

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。

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。
特公昭６３−２４０３８号公報特開２００２−８０８７９号公報特開２００３−４２１６６号公報

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。

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のインバータモータ用転がり軸受は、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、インバータモータの回転支持部に使用される転がり軸受において、前記導電性グリース組成物は、ポリグリコール油を主成分とする基油と、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。

このような構成であれば、優れた導電性を有するため帯電や電食が生じにくく、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。

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、本発明に係る請求項２のインバータモータ用転がり軸受は、請求項１に記載のインバータモータ用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。

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。

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。

さらに、本発明に係る請求項３のインバータモータ用転がり軸受は、請求項１又は請求項２に記載のインバータモータ用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。

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。

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。

さらに、本発明に係る請求項４のインバータモータ用転がり軸受は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインバータモータ用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。

さらに、本発明に係る請求項５のインバータモータ用転がり軸受は、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、インバータモータの回転支持部に使用される転がり軸受において、前記導電性グリース組成物は、ポリグリコール油を主成分とする基油と、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。

このような構成であれば、極めて優れた導電性を有するため帯電や電食が極めて生じにくく、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。

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、本発明に係る請求項６のインバータモータ用転がり軸受は、請求項５に記載のインバータモータ用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。

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。

さらに、本発明に係る請求項７のインバータモータ用転がり軸受は、請求項５又は請求項６に記載のインバータモータ用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。

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。
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。

さらに、本発明に係る請求項８のインバータモータ用転がり軸受は、請求項５〜７のいずれか一項に記載のインバータモータ用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。

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。

さらに、本発明に係る請求項９のインバータモータ用転がり軸受は、請求項１〜８のいずれか一項に記載のインバータモータ用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。

さらに、本発明に係る請求項１０のインバータモータ用転がり軸受は、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインバータモータ用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。
このような構成であれば、転がり軸受の軌道面に酸化被膜が形成することが抑制されるので、転がり軸受の導電性がより向上する。

さらに、本発明に係る請求項１１のインバータモータ用転がり軸受は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインバータモータ用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。

本発明のインバータモータ用転がり軸受は、優れた導電性を示すため、帯電や電食が生じにくく、且つ、導電性グリース組成物の漏洩が生じにくい。

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。

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。

この導電性グリース組成物６は、ポリグリコール油を主成分とする基油と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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、基油としては、ポリグリコール油が好適である。ポリグリコール油の具体例としては、ポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコールがあげられる。また、プロピレンオキサイドとエチレンオキサイド等とを共重合させたポリオキシアルキレングリコールもあげられる。プロピレンオキサイドとエチレンオキサイド等との共重合比を変えれば、水溶性又は油溶性に調整することができる。

ただし、本発明の目的が損なわれない程度の量であれば、鉱油や合成油を混合して使用することもできる。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（リン酸エステル等），エーテル油，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。
なお、ポリグリコール油の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、ポリグリコール油の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。

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。ただし、増ちょう剤の種類はリチウム石けんに限定されるものではなく、一般的な金属石けんや金属複合石けんを使用可能である。増ちょう剤の含有量は特に限定されるものではないが、通常は、導電性グリース組成物６の２質量％以上２５質量％以下である。
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。

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。

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）₃ＰＯで示される正リン酸エステルや、一般式（ＲＯ）₂Ｐ（Ｏ）Ｈで示される亜リン酸ジエステル及び一般式（ＲＯ）₃Ｐ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。

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。

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。

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。

〔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グリース組成物を用意して、転がり軸受の内輪及び外輪の間に形成された空隙部内に封入した。

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、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、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、三菱化学株式会社製の＃３０３０（平均一次粒径５５ｎｍ、比表面積３２ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量１３０ｍｌ／１００ｇ）である。また、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Ｂ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Ｃは、三菱化学株式会社製の＃３３５０（平均一次粒径２４ｎｍ、比表面積１２５ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量１６５ｍｌ／１００ｇ）である。

さらに、転がり軸受の種類は、軸受鋼ＳＵＪ２からなる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）であり、グリース組成物の封入量は前記空隙部の容積の２５体積％である。
このような転がり軸受を、インバータからの漏れ電流を流しつつ、下記のような条件で回転させた。
アキシアル荷重：２７．４Ｎ
回転速度：１８００ｍｉｎ^-1
雰囲気温度：室温
そして、３００時間回転後及び５００時間回転後のアンデロン値を、アンデロン装置（音響測定装置）を用いて測定した。結果を表１，２に示す。１種の軸受につき３個づつ試験を行って、回転前からのアンデロン値の上昇量の平均値が１未満であった場合は○印で、１以上であった場合は×印で示してある。

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。

符号の説明

１内輪
２外輪
３玉
６導電性グリース組成物

Claims

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、インバータモータの回転支持部に使用される転がり軸受において、
前記導電性グリース組成物は、ポリグリコール油を主成分とする基油と、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インバータモータ用転がり軸受。
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請求項１に記載のインバータモータ用転がり軸受。
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請求項１又は請求項２に記載のインバータモータ用転がり軸受。
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請求項１〜３のいずれか一項に記載のインバータモータ用転がり軸受。
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、インバータモータの回転支持部に使用される転がり軸受において、
前記導電性グリース組成物は、ポリグリコール油を主成分とする基油と、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インバータモータ用転がり軸受。
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請求項５に記載のインバータモータ用転がり軸受。
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請求項５又は請求項６に記載のインバータモータ用転がり軸受。
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請求項５〜７のいずれか一項に記載のインバータモータ用転がり軸受。
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請求項１〜８のいずれか一項に記載のインバータモータ用転がり軸受。
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請求項１〜９のいずれか一項に記載のインバータモータ用転がり軸受。
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請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインバータモータ用転がり軸受。