JP2002364653A

JP2002364653A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2002364653A
Application number: JP2001239723A
Authority: JP
Inventors: Koutetsu Denpo; 功哲傳寳
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-08-07
Publication date: 2002-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】導電性グリースの導電性を確保して静電気に
よる影響を長期にわたり確実に除去することができ、信
頼性の向上を図ることのできる転がり軸受を提供する。【解決手段】転がり軸受１１内に封入される導電性グ
リース２１はカーボンブラック等の導電性微粉末を含ん
でいる。そして、その離油度は２％以下となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、玉軸受等の転がり
軸受に係り、特に、潤滑剤として導電性を有するグリー
スを用いた転がり軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般情報機器、例えば複写機においては
その可動部に多数の転がり軸受を用いているが、その回
転に伴い静電気が軸受に発生するため、これによる不都
合を回避するために潤滑剤として導電性グリースを用
い、軸受の内輪と外輪のどちらか一方をアースすること
で静電気を逃がすようにしている。

【０００３】転がり軸受に用いられる導電性グリースと
しては、従来、増ちょう剤や導電性付与剤としてカーボ
ンブラックを使用したものがほとんどである（例えば特
公昭６３−２４０３８号公報）。このような導電性グリ
ースにあっては、使用当初は優れた導電性を示すもの
の、経時的に導電性が低下していく。これは、使用当初
は軌道輪と転動体との間にカーボンブラックが十分に存
在し、軌道輪と転動体との導電性が確保されるものの、
時間の経過と共にカーボンブラックが軌道輪と転動体と
の間から排除されたり、あるいは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であ
る。

【０００４】このような導電性グリースの経時的な導電
性低下を防止する方策として、グリースのちょう度を制
限し、導電性グリースを軟らかくしてグリースの硬化を
防止したものが特開平１−３０７５１６号公報に開示さ
れている。また、カーボンブラックなどの導電性微粉末
は、それ単独では一般に知られている金属石けんやウレ
ア化合物等の増ちょう剤よりも増ちょう剤としての能力
が乏しく、離油度は２％を超えてしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、増ちょ
う剤や導電性付与剤としてカーボンブラックを使用した
従来の導電性グリースにおいては、使用当初は優れた導
電性を示すものの、転動体の転がり運動によりカーボン
ブラックが軸受の軌道面から排除されたり、カーボンブ
ラックのチェーンストラクチャーが破壊されたりするこ
とによって導電性が経時的に低下していくという問題が
あった。

【０００６】本発明は上述した問題点に着目してなされ
たもので、その目的とするところは、導電性グリースの
導電性を確保して静電気による影響を長期にわたり確実
に除去することのできる転がり軸受を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る転がり軸受は、支持すべき軸に外嵌
する内輪と、この内輪の外周に同軸に設けられた外輪
と、この外輪と前記内輪との間に転動自在に配設された
複数の転動体と、前記内輪の外周面及び前記外輪の内周
面に導電性微粉末を含む潤滑油膜を形成する導電性グリ
ースとを備えた転がり軸受において、前記導電性グリー
スの離油度を０．１％以上で２％以下としたことを特徴
とする。

【０００８】このような構成であると、無駄な油膜が最
小限に抑えられ、かつ導電性グリースの導電性を長期間
にわたり安定に保つことが可能となるので、導電性グリ
ースの導電性を確保して静電気による影響を長期にわた
り確実に除去することができ、信頼性の向上を図ること
ができる。ここで、導電性グリースの離油度が２％を超
えると、内輪の回転時における基油の分離が多くなり、
内外両輪の軌道面や溝の基油分が豊富になってくる。そ
の結果、油分中のカーボンブラックが局在化し、チェー
ンストラクチャの破壊が促進されるため、導電性の低下
を早めることになる。また、導電性グリースの離油度が
０．１％未満の場合は、潤滑不良が激しくなり、軸受寿
命が短くなる。従って、導電性グリースの離油度として
は、２％以下で０．１％以上、好ましくは２％以下で
０．５％以上であることが望ましい。

【０００９】また、導電性グリースの離油度を比較的低
く抑えることは、グリース漏れや油の飛散等を抑制する
ことができるため、事務機器などの情報機器の軸受周辺
に使用される樹脂材料に悪影響を与えることもない。さ
らに、従来の導電性グリースのように、カーボンブラッ
クのみを増ちょう剤として使用してもよいが、本来の増
ちょう剤であるリチウム石けんもしくはウレア化合物
（フッ素油を使用の場合は、ポリテトラフルオロエチレ
ン等）とカーボンブラックとを共存させることにより、
カーボンブラックの分散状態を経時的に良好に保つこと
ができ、基油の油分離を抑制することができる。

【００１０】導電性グリースの基油としては、鉱油、ポ
リ−α−オレフィン油（ＰＡＯ）等の合成炭化水素油、
エステル油、フッ素油、エーテル油、ポリグリコール
油、シリコン油等の単体のもの或いはこれらを組み合わ
せたものを用いることができる。この場合、基油の粘度
に特別な制約はないが、基油の粘度が２００ｍｍ²／ｓ
を超えると比較的油膜が厚くなって内輪と外輪間の電気
抵抗を適当な値に保てなくなる。また、基油の粘度が５
ｍｍ²／ｓ以下になると蒸発損失や潤滑性の点から適当
でないので、基油の粘度を５〜２００ｍ²／ｓ、好まし
くは１５〜１００ｍ²／ｓとすることが望ましい。

【００１１】また、導電性グリースに摩耗防止効果のあ
る摩耗防止添加剤、極圧添加剤、油性剤のうち少なくと
も１つを加えると、軸受損傷を抑え、安定した導電性寿
命をグリースに付与することができる。そして、導電性
の経時的な低下をさらに長期間にわたって抑えるために
は、摩耗防止添加剤と油性剤とを併用することが好まし
い。例えば、摩耗防止添加剤として亜リン酸エステル、
油性剤としてカルボン酸無水物を用いた場合は、導電性
の経時的な低下を抑える効果が特に優れている。ここ
で、摩耗防止添加剤としては、有機リン系化合物等があ
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（ＴＣＰ，
ＴＯＰ等）、一般式（ＲＯ）₂Ｐ（Ｏ）Ｈで示される亜
リン酸ジエステルや一般式（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等があげら
れる。なお、上記のＲはアルキル基、アリール基、アル
キルアリール基を示す。

【００１２】また、極圧添加剤としては、Ｚｎ−ＤＴＰ
（ジチオリン酸亜鉛）、Ｍｏ−ＤＴＰ（ジチオリン酸モ
リブデン）等のＤＴＰ金属化合物、Ｎｉ−ＤＴＣ、Ｍｏ
−ＤＴＣ等のＤＴＣ金属化合物、イオウ、リン、塩素等
を含む有機金属化合物などがあげられる。さらに、油性
剤としては、アミン系化合物、オレイン酸、コハク酸エ
ステル等の有機脂肪酸化合物、アルケニルコハク酸無水
物等のカルボン酸無水物などがあげられる。

【００１３】導電性微粉末としては、導電性を備えた粉
末が好適に使用され、例としてはカーボンブラック等が
あげられる。カーボンブラックに代わるものとしては、
アセチレンブラックなどの繊維状カーボンを主成分とす
る粒子、金、銀、銅、スズ亜鉛、アルミニウムなどの金
属粒子、酸化銀、硫化ニオブ、硝酸銀などの金属化合物
粒子等があげられる。比表面積が８００ｃｍ²／ｇの導
電性微粉末の含有量が０．１ｗｔ％未満であると、導電
性グリースの導電性が不足する。また、この導電性微粉
末の比表面積が大きい場合、含有量が少量でも吸着能力
が大きいため、親油性にも優れ、増ちょう性能が大き
い。また、比表面積が小さいと増ちょう性が乏しいの
で、グリース中に分散させたとき体積電気抵抗値が大き
い。このため、添加量を大きくさせる必要がある。よっ
て、導電性微粉末の比表面積（ｍ²／ｇ）とグリース中
の導電性微粉末の含有量（ｗｔ％）とを掛け合わせた値
が８０以上８０００以下であることが望ましい。比表面
積が８００ｃｍ²／ｇの導電性微粉末の含有量が０．１
ｗｔ％未満であると、導電性グリースの導電性が不足す
る。含有量が１０ｗｔ％を超えるとグリースの性能低下
（基油と増ちょう剤との分離など潤滑不良）が生じるお
それがあり、さらに、ちょう度が小さくなって導電性グ
リースが硬くなり、軸受などに封入し使用する場合に軸
受トルクが大きくなったりする。従って、導電性微粉末
の含有量としては、導電性微粉末と増ちょう剤の総量を
１としたとき、その比率が０．２〜０．９であることが
望ましい。

【００１４】なお、導電性グリースにおける基油の含有
量は、導電性グリース全量から導電性微粉末、摩耗防止
添加剤、極圧添加剤、油性剤、増ちょう剤などを差し引
いた部分が基油となるから、６４〜９０ｗｔ％とするこ
とが好ましい。また、軸受内に導電性グリースを封入す
る際、導電性ゴムなどで形成される導電性シール板を併
用することができ、シール板に導電性を付与すれば導電
性の経時的な低下をより抑制することができる。

【００１５】また、導電性グリースの基油と増ちょう剤
の配合比率は、適用する用途に適したちょう度あるいは
その使用温度に適合した組み合せとなるものであればよ
く、格別限定されるものではないが、通常はＪＩＳＫ
２２２０のちょう度番号が１番〜３番の範囲が選択され
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係
る転がり軸受の構造を示す断面図である。同図におい
て、転がり軸受１１は、支持すべき軸（例えば転写ドラ
ムのドラム軸等）に外嵌して固定される内輪１２と、こ
の内輪１２の外周に設けられた外輪１３とを備えてい
る。これらの内外両輪１２，１３は軸受鋼等の金属材料
から形成され、その一方はアースされている。

【００１７】また、転がり軸受１１は内輪１２と外輪１
３との間に転動自在に配設された複数の球状転動体１４
と、これらの転動体１４を保持する保持器１５とを備え
ており、内輪１２の外周面中央部と外輪１３の内周面中
央部には、転動体１４の軌道面を形成する転動体転動溝
１６が内外両輪１２，１３の全周にわたってそれぞれ形
成されている。さらに、転がり軸受１１は内輪１２と外
輪１３との間隙をシーするリング状のシール板１７，１
８を備えている。

【００１８】シール板１７，１８は導電性ゴムなどの導
電性材料で形成されており、これらシール板１７，１８
の外周部には、外輪１３の内周面に形成されたシール板
保持溝１９，２０に着脱自在に嵌合する嵌合部１７ａ，
１８ａが形成されている。シール板１９，２０と転動体
１４および内外両輪１２，１３とで画成された密閉空間
には、導電性グリース２１が封入されている。この導電
性グリース２１は、基油としてポリ−α−オレフィン油
（４０℃における動粘度は３０．０ｍｍ²／ｓｅｃ）を
用い、これに増ちょう剤としてリチウム石けん（７ｗｔ
％）を、また導電性微粉末としてカーボンブラック（５
ｗｔ％）をそれぞれ添加し、かつＪＩＳＫ２２００
５．７で規定される離油度（１００℃、２４ｈ）を２％
以下としたものである。

【００１９】このように、転がり軸受１１内に封入され
る導電性グリース２１の離油度を２％以下にすると、無
駄な油膜を最小限に抑えられるので、導電性グリース２
１の導電性を長期間にわたり安定に保つことができる。
また、導電性グリース２１の離油度を比較的低く抑える
ことにより、グリース漏れや油の飛散等を抑制すること
ができ、事務機器などの情報機器の軸受周辺に使用され
る樹脂材料に悪影響を与えることもない。

【００２０】次に、図１に示した転がり軸受１１とほぼ
同様な数種の転がり軸受について、回転中の内外輪の抵
抗値を測定して、導電性グリースの導電性が経時変化す
る程度を評価した結果について説明する。まず、抵抗値
を測定する装置について、図２の概略構成図を参照しな
がら説明する。図２において、符号３１は測定対象の転
がり軸受を示し、その内輪１２に取付けられた軸部材３
２をモータ３３によって回転駆動することによって、軸
受３１を回転するように構成されている。そして、内輪
１２と一体となっている軸部材３２と外輪１３との間
に、定電圧電源３４によって、所定の定電圧が印加され
るとともに、定電圧電源３４と並列に抵抗測定装置３５
が接続されている。

【００２１】抵抗測定装置３５は、測定した電圧値（ア
ナログ値）を、Ａ／Ｄ変換回路３６に出力する。Ａ／Ｄ
変換回路３６は、抵抗測定装置３５からの電圧値を予め
設定されたサンプリング周期でデジタル値に変換し、変
換したデジタル信号を演算処理装置３７に出力する。こ
の装置では、Ａ／Ｄ変換回路３６の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。

【００２２】演算処理装置３７は、最大抵抗値演算部３
７Ａと、閾値処理部３７Ｂと、波数カウント部３７Ｃと
を備える。最大抵抗値演算部３７Ａ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３７
Ｂ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３７Ｃは、
閾値処理部３７Ｂ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３７
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３８に出力する。この演算処理装置３７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。

【００２３】表示装置３８は、ディスプレイなどから構
成され、演算処理装置３７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。次に、上記構成
の装置を使用して転がり軸受３１の内輪と外輪間の抵抗
値を測定評価する方法について説明する。モータ３３を
駆動して軸部材３２つまり内輪１２を所定回転速度で回
転させた状態で、定電圧電源３４から軸受３１の内輪１
２と外輪１３間に所定の定電圧を印加する。このとき、
内外両輪１２，１３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３５
で測定され、続いてＡ／Ｄ変換回路３６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３７が、最大抵抗値および所定単位時間当たりの
波数を求め、その値が表示装置３８に表示される。

【００２４】軸受内に封入される導電性グリースの離油
度を軸受毎に変えて、図２に示した装置により各軸受に
ついて内輪１２と外輪１３間の回転時の抵抗値（最大
値）を測定した。ここで、各軸受は共に内径８ｍｍ、外
径２２ｍｍ、幅７ｍｍの玉軸受である。また、グリース
の成分は表１に示す通りであり、その封入量は１５５〜
１６５ｍｇである。

【００２５】

【表１】

【００２６】また、このときの測定条件は軸部材３２の回転数：１５０ｒｐｍ軸受３１に与えるラジアル荷重（Ｆｒ）：１９．６Ｎ印加電圧：６．２Ｖ最大電流：１００μＡ雰囲気温度：２５℃ 雰囲気湿度：５０％ＲＨである。

【００２７】上記の測定結果を図３に示す。同図におい
て、横軸は導電性グリースの離油度（％）を表し、縦軸
は内輪と外輪間の電気抵抗値（ｋΩ）を表している。図
３に示されるように、離油度が２％を超える導電性グリ
ースを用いた軸受については、内輪と外輪間の抵抗値が
使用当初と３００時間経過後とで大きな差があり、この
ことから導電性グリースの離油度が２％を超えると、導
電性グリースの導電性が経時的に低下することがわか
る。これに対し、離油度が２％以下の導電性グリースを
用いた軸受については、使用時間が３００時間を経過し
ても内輪と外輪間の抵抗値が使用当初と比較してそれほ
ど上昇しないことがわかり、このことから導電性グリー
スの離油度を２％以下にすることにより、導電性グリー
スの導電性が経時的に低下することを抑制できることが
わかる。

【００２８】また、図３の測定結果から、使用当初はカ
ーボンブラックが軸受内部に均一に分散しており、固形
粒子のチェーンストラクチャーの破壊もなされていない
ため、内外両輪間の抵抗値が導電性グリースの離油度に
左右されることはないが、使用時間が３００時間を経過
すると内外両輪と転動体との接触面からカーボンブラッ
クが排除されたり、離油した基油が接触部などに溜るこ
とによって、内外両輪間の抵抗値が急激に上昇すること
がわかる。従って、導電性グリースの導電性を長期にわ
たり安定に保つためには、導電性グリースの離油度を２
％以下、好ましくは２％以下で０．５％以上とするのが
よい。

【００２９】次に、使用開始から３００時間を経過した
軸受を図２の試験装置から取り外して２００時間静置し
た後、再び図２の試験装置に装着して試験を行い、３０
０時間経過した時の内外両輪間の抵抗値を測定した結果
を図４に示す。同図において、◆は離油度が１％の導電
性グリースを用いた転がり軸受の内外両輪間の抵抗値を
示し、■は離油度が３％の導電性グリースを用いた転が
り軸受の内外両輪間の抵抗値を示している。

【００３０】図４に示されるように、図２の試験装置に
再装着した直後の各軸受の抵抗値は、離油度が１％の導
電性グリースと３％の導電性グリースのいずれもが低い
値を示している。これは、転動体の走行軌道がわずかに
違うことや、静置している間にカーボンブラックのチェ
ーンストラクチャーが回復するなどの理由であると考え
られる。しかし、再試験後、しばらく経過すると、すぐ
に軸受の抵抗値が上昇し、離油度が３％の導電性グリー
スを用いた軸受は離油度が１％のものに比べて抵抗値が
急激に上昇する。従って、このことからも軸受に封入さ
れる導電性グリースの離油度を２％、好ましくは２％以
下で０．５％以上とすることにより、導電性グリースの
導電性が経時的に低下することを抑制できる。

【００３１】導電性グリースの４０℃での基油粘度と軸
受抵抗値との関係を調べた実験結果を図５に示す。同図
において、◆は離油度が１％の導電性グリースを、■は
離油度が１％の導電性グリースに油性剤としてコハク酸
無水物を２．５ｗｔ％添加したものを、▲は離油度が３
％の導電性グリースをそれぞれ示している。図５に示さ
れるように、導電性グリースの基油粘度を高くすると軸
受抵抗値が上昇し、離油度も高くするとその傾向が顕著
となる。これは、グリース中のカーボンブラックが導電
物質として影響しているためであると考えられる。

【００３２】グリースに使用される基油は体積固有抵抗
率が１０１０Ω・ｃｍを超える場合が多く、滲み出た基
油接触分に多く溜まることにより急激な抵抗値上昇を招
く。基油の粘度を低くした場合は、潤滑の面から好まし
くない。内外輪と転動体が金属接触している場合は軸受
抵抗値が低くなるが、軸受の損傷が激しく、表面荒れを
引き起こす。損傷した微小な新生面は活性が高いため、
空気中の酸素などと反応して酸化膜を形成し、その結
果、抵抗値の増加に至る。従って、基油の粘度としては
５〜２００ｍ²／ｓ、好ましくは１５〜１００ｍ²／ｓで
あることが望ましい。

【００３３】また、導電性グリースに摩耗防止効果のあ
る添加剤を加えることにより、表面損傷を抑制し、導電
性の寿命向上を図れる。添加剤の添加量は特に制約しな
いが、腐食性や周辺樹脂などの相性問題から、１０ｗｔ
％までが適当である。導電性グリースのカーボンブラッ
ク量と増ちょう剤（リチウム石けん）量および添加剤
（コハク酸無水物）量を調整し、混和ちょう度を２４５
に合わせたグリースについて、カーボンブラック量／カ
ーボンブラック量＋増ちょう剤量の比を基に３００時間
経過後の最大抵抗値および体積固有抵抗率について比較
した結果を図６に示す。同図において、▲は離油度が１
％の導電性グリース、×は離油度が３％の導電性グリー
ス、◆は離油度が１％の導電性グリース、■は離油度が
３％の導電性グリースをそれぞれ示している。

【００３４】図６に示されるように、離油度が低いもの
については、ある程度体積固有抵抗率に幅があるにも拘
わらず、カーボンブラックの接触面に接する割合が高い
ため、低い抵抗値を維持することができる。また、導電
性グリースの離油度を２％以下とし、かつカーボンブラ
ック量／カーボンブラック量＋増ちょう剤量の比を０．
２〜１．０、好ましくは０．２〜０．９とすることによ
り、内外両輪間の抵抗値を長期にわたり低い値に維持す
ることができる。

【００３５】図７に、本発明の第２の実施形態に係る転
がり軸受の断面図を示す。同図に示されるように、転が
り軸受２５は内輪１２、外輪１３、転動体１４および保
持器１５を備えており、非接触シールド２６，２７で閉
塞された軸受内部には、導電性グリース２１が封入され
ている。導電性グリースの実施例と比較例を表２に示
す。

【００３６】

【表２】

【００３７】表２において、「導電性微粉末比率」は導電性微粉末比率＝導電性微粉末量／（導電性微粉末量
＋増ちょう剤量）で定義される比率であり、Ｎｏ.１〜１０の導電性グリ
ースは導電性微粉末比率の値が０．５〜０．９となって
いる。また、Ｎｏ.８〜１０の導電性グリースは繊維長
さが３μｍ以上のＬｉ石けんを増ちょう剤として用いた
ものである。さらに、Ｎｏ.１０の軸受は非接触シール
ドの他に、導電性ゴムシールを併用した軸受である。

【００３８】表２に示した各導電性グリースの潤滑性を
調べるために、本発明者は、Ｎｏ.１〜１３の各導電性
グリースを図７に示した軸受内に封入して試験用の軸受
を作製し、作製した各試験軸受を回転速度：１８００ｍ
ｉｎ^-1、ラジアル荷重（Ｆｒ）：１９．６Ｎの条件で回
転させたときの軸受振動をアンデロメータで測定した。
そして、アンデロメータのハイバンドとミディアムバン
ドの平均値を求め、３００時間経過後の平均値の増加量
が３未満のものを「○」、３〜４未満のものを「△」、
４以上のものを「×」として評価した。その評価結果を
表２に併記する。

【００３９】また、作製した各試験軸受を回転速度：１
５０ｒｐｍ、ラジアル荷重（Ｆｒ）：１９．６Ｎ、印加
電圧：６．２Ｖ、最大電流：１００μＡ、雰囲気温度：
２５℃、雰囲気湿度：５０％ＲＨの条件で回転させ、回
転開始時と３００時間経過後の軌道輪間の最大抵抗値を
測定し、両者の比を最大抵抗値増加量として求めた。そ
の結果を表２に併記する。

【００４０】表２において、Ｎｏ.１〜１０の軸受とＮ
ｏ.１２の軸受とを比較すると、Ｎｏ.１〜１０の軸受の
ほうが３００時間後の最大抵抗値増加量が低い値を示
し、導電性に優れている。このとき、Ｎｏ.１２の軸受
は導電性グリースの離油度が２．１であるのに対し、Ｎ
ｏ.１〜１０の軸受は導電性グリースの離油度が０．１
以上で２．０以下となっている。このことから、図３の
離油度０．５％以上で２％以下の範囲に、表２の実施例
１，２，３，６の離油度０．１％以上の場合を加え、離
油度０．１％以上０．２％以下の範囲で導電性が優れて
いることがわかる。

【００４１】また、Ｎｏ.１〜１０の軸受とＮｏ.１１〜
１３の軸受とを比較すると、Ｎｏ.１〜１０の軸受のほ
うが３００時間後の軸受音響増加量が４未満の値を示
し、静穏性に優れていることがわかる。これは、Ｎｏ.
１１〜１３の軸受は導電性グリースに増ちょう剤が添加
されていないのに対し、Ｎｏ.１〜１０の軸受は導電性
グリースに増ちょう剤が添加されているためである。

【００４２】表２の試験結果からわかるように、カーボ
ンブラックの比表面積が小さい場合、油の増ちょう性が
乏しいため、カーボンブラック量が１０％を超える。カ
ーボンブラックの比表面積が小さいと粒子径が大きくな
り、軸受音響にも影響するので、増ちょう剤との混合が
望ましい。一般に増ちょう剤の量が増えるとグリースが
硬くなるほか、グリース中の基油量が少なくなるため、
離油度は小さくなる。グリース中にカーボンブラックを
含む場合も同様に離油度が小さくなる傾向がある。さら
に、摩耗防止剤、極圧剤、油性剤をすくなくとも１種加
えると表面摩耗損傷を抑え、潤滑性能を高めることがで
きる。増ちょう剤の量が同じである場合は、増ちょう剤
（Ｌｉ石けん）の繊維が大きいと離油度が大きくなる傾
向にあるが、離油度が大きいほど表面摩耗が抑えられ
る。

【００４３】以上のことから、軸受に封入される導電性
グリースの離油度を０．１％以上２％以下にすることに
より、導電性グリースの導電性が経時的に低下すること
を抑制でき、これにより導電性グリースの導電性が長期
にわたり安定に保たれるので、静電気による影響を長期
にわたり確実に除去することができ、信頼性の向上を図
ることができる。

【００４４】上述した実施例（表１）では増ちょう剤と
してリチウム石けんを添加したものを例示したが、カー
ボンブラックを増ちょう剤として用いたものについても
離油度が２％以下であれば同様の効果が得られる。な
お、導電性グリースの離油度を変化させる方法としては
種々の方法があるが、たとえばリチウム石けんを増ちょ
う剤として用いる場合は、ベースオイル（基油）にステ
アリン酸リチウムを所定の温度（例えば１２０℃）で約
１時間よく攪拌して十分脱水した後、さらに攪拌しなが
ら２３０℃付近までゆっくり昇温させ（例えば１〜３℃
／ｍｉｎ）、石けんを基油中に溶解させる。昇温後、冷
却させる。このとき、増ちょう剤が形成され、グリース
ができる。その後、各種添加剤と混練し、ロールにか
け、さらにニーダにかけられ、グリースが完成する。

【００４５】素グリースを作成する際、温度制御（特に
冷却速度の温度制御）や攪拌状態によりリチウム石けん
の石けん成分は冷却速度が遅いと長繊維状に撚れあがっ
たり、冷却速度が速いと短繊維状になったりするので、
増ちょう剤の添加量が同じでもグリースのちょう度をあ
る程度調整でき、離油度も多少調整できる。また、長繊
維グリースは比較的離油度が大きい傾向があるが、基本
的に増ちょう剤量が大きいとグリース中の基油の割合が
小さくなる他、グリースが固くなる等の理由から離油度
は小さくなる。

【００４６】導電性微粉末（カーボンブラック）の入っ
ている場合は、カーボンブラックのみが増ちょう剤の場
合、ベースオイルにそのまま混練させればよい。たとえ
ば、２３０℃まで温度を上げる必要はなく、適当な温度
（例えば１００℃程度）で攪拌させている中にカーボン
ブラックを少量ずつ加え、素グリースとすればよい。ま
た、リチウム石けんとカーボンブラックの両方を添加す
る場合は、たとえば素グリース工程中の昇温過程時にカーボンブラックを少
量ずつ加える昇温後、熱いうちに（冷却前に）カーボンブラックを少
量ずつ加える冷却後、カーボンブラックを添加剤と同時に加えるのいずれかを用いることができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の転がり軸
受は、導電性グリースの離油度を２％以下としたので、
導電性グリースの導電性を確保して静電気による影響を
長期にわたり確実に除去することができ、信頼性の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受の断
面図である。

【図２】転がり軸受に封入された導電性グリースの導電
性変化を調べるために用いられる抵抗値測定装置の構成
を示す図である。

【図３】図２に示される装置により転がり軸受の内輪と
外輪間の抵抗値を測定した結果を示す線図である。

【図４】図２に示される装置を用いて導電性グリースの
離油度と導電性との関係を調べた実験結果を示す図であ
る。

【図５】図２に示される装置を用いて導電性グリースの
基油粘度と導電性との関係を調べた実験結果を示す図で
ある。

【図６】図２に示される装置を用いて導電性グリースに
添加された導電性微粉末量と導電性との関係を調べた実
験結果を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施形態に係る転がり軸受の断
面図である。

【符号の説明】

１２内輪１３外輪１４転動体１５保持器１７，１８シール板２１導電性グリース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持すべき軸に外嵌する内輪と、この内
輪の外周に同軸に設けられた外輪と、この外輪と前記内
輪との間に転動自在に配設された複数の転動体と、前記
内輪の外周面及び前記外輪の内周面に導電性微粉末を含
む潤滑油膜を形成する導電性グリースとを備えた転がり
軸受において、前記導電性グリースの離油度を０．１％以上で２％以下
としたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】前記導電性グリースの離油度を０．５％
以上で２％以下としたことを特徴とする請求項１記載の
転がり軸受。
【請求項３】前記導電性グリースに増ちょう剤を添加
したことを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
【請求項４】前記導電性グリースに摩耗防止添加剤、
極圧添加剤及び油性剤のうち少なくとも１つを添加した
ことを特徴とする請求項３記載の転がり軸受。
【請求項５】前記導電性微粉末と前記増ちょう剤との
総量に対する前記導電性微粉末の含有量比を０．２〜
０．９としたことを特徴とする請求項３又は４記載の転
がり軸受。
【請求項６】前記導電性グリースの基油の粘度を５〜
２００ｍ²／ｓとしたことを特徴とする請求項１乃至５
のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【請求項７】前記導電性微粉末の比表面積と前記導電
性微粉末の重量％とを掛け合わせた値が８０〜８０００
の範囲内であることを特徴とする請求項１記載の転がり
軸受。
【請求項８】前記内輪と前記外輪との間隙をシールす
るシール板を導電性材料で形成したことを特徴とする請
求項１乃至７のいずれか１項に記載の転がり軸受。