(57)【要約】【課題】保持器の表面に形成された被膜により、長期間に渡って潤滑油の流れが適正化され、トルク低減効果が持続できる円錐ころ軸受を提供する。【解決手段】円錐ころ軸受の保持器４の表面に、以下の方法で、凹凸状の金属酸化物層および撥水撥油層を形成する。保持器の表面を、水と、アルコキシ金属塩と、低級アルコールと、金属酸化物微粒子と、を必須成分とし、ｐＨが６以下である第一の溶液に接触させた後、アルカリ金属塩を含有し、ｐＨが１１〜１３である第二の溶液に接触させることにより、保持器の表面に金属酸化物層を形成する。次に、保持器の表面を、フッ素系カップリング剤と、水と、低級アルコールと、を含有し、ｐＨが６以下である第三の溶液に接触させた後に、アルカリ金属塩を含有し、ｐＨが１１〜１３である第四の溶液に接触させることにより、前記金属酸化物層の上に撥水撥油層を形成する。【選択図】図１
2010236621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持器の表面に凹凸状の金属酸化物層を介して撥水撥油層が形成されていることを特徴とする円錐ころ軸受。
【請求項２】
前記金属酸化物層および撥水撥油層は、
保持器の表面を、水と、金属種がシリコン、チタン、もしくはアルミニウムで、アルキル部分の炭素数が１〜６の低級アルキルであるアルキルアルコキシ金属塩、またはハロゲンアルコキシ金属塩と、炭素数１〜６の低級アルコールと、平均粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である金属酸化物微粒子と、を必須成分とし、ｐＨが６以下である第一の溶液に接触させた後、アルカリ金属塩を含有し、ｐＨが１１〜１３である第二の溶液に接触させることにより、保持器の表面に金属酸化物層を形成する金属酸化物層形成工程と、
前記金属酸化物層形成工程の後に、前記保持器の表面を、シリコン、チタン、またはアルミニウムを含有するフッ素系カップリング剤と、水と、炭素数１〜６の低級アルコールと、を含有し、ｐＨが６以下である第三の溶液に接触させた後に、アルカリ金属塩を含有し、ｐＨが１１〜１３である第四の溶液に接触させることにより、前記金属酸化物層の上に撥水撥油層を形成する撥水撥油層形成工程と、を含む方法で形成されている請求項１記載の円錐ころ軸受。
【請求項３】
前記第一の溶液は、前記金属酸化物微粒子として、平均粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるシリカ、チタニア、またはアルミナからなる微粒子を０．１重量％以上５．０重量％以下の割合で含有する請求項２記載の円錐ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は円錐ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
円錐ころ軸受としては、図１に示すように、内輪１と、外輪２と、円錐ころ３と、かご形保持器４と、で構成されているものが一般的である。このような一般的な円錐ころ軸受では、潤滑油の攪拌による抵抗が回転トルクを上昇させる一因となっている。そのため、従来より、潤滑油の流れを適正化することで、円錐ころ軸受の回転トルクを低減する方法が提案されている。
【０００３】
下記の特許文献１には、保持器および内輪の形状を、軸受内部に入る潤滑油の量が少なくなる形状にすることが開示されている。下記の特許文献２および３には、保持器の形状を工夫することで潤滑油の流れを良くすることが開示されている。これらの方法では、保持器や内輪の形状が複雑になるため、加工コストが高くなる。また、特許文献１の方法では、温度変化で潤滑油の粘度が変わることで、低温時には必要な量の潤滑油が供給されなかったり、高温時には過剰な量の潤滑油が供給されたりする恐れがある。
【０００４】
下記の特許文献４には、円錐ころ軸受の潤滑油が保持器と共につれまわることを抑制するために、保持器の径方向外方の表面を撥油剤の膜で被覆することが開示されている。使用する撥油剤としては、パーフルオロポリオキシアルキル基またはパーフルポリオキシアルキレン基と反応基が結合したフッ素系化合物とシリコン油が記載されている。この方法には、撥油剤の被膜の耐久性の点で改善の余地がある。
【０００５】
下記の特許文献５には、ガラス基板等の部材の表面を超撥水処理する方法として、アルコール、テトラアルコキシシラン、平均粒径が５〜２０ｎｍである疎水性シリカ微粒子、および水を含み、ｐＨが２〜３に調整されたコーティング溶液に、部材を浸漬した後、引き上げて乾燥する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５―６９４２１号公報
【特許文献２】特開平９−３２８５８号公報
【特許文献３】特開２００４―８４７９９号公報
【特許文献４】特開２００７―３２８０６号公報
【特許文献５】特開２００６―２３２８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、保持器の表面に形成された被膜により、長期間に渡って潤滑油の流れが適正化され、トルク低減効果が持続できる円錐ころ軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の円錐ころ軸受は、保持器の表面に凹凸状の金属酸化物層を介して撥水撥油層が形成されていることを特徴とする。
前記金属酸化物層および撥水撥油層は、ころと接触するポケット面を含む保持器の表面全体に形成されていてもよいし、保持器の表面のポケット面を除く部分に形成されていてもよい。前記金属酸化物層および撥水撥油層がポケット面に形成されている場合でも、ポケット面ところとの接触により、軸受の回転初期段階でポケット面の撥水撥油性は低減するため、ころに対する潤滑油の供給量が不足することはない。
【０００９】
そして、保持器のころと接触しない部分に形成されている撥水撥油層の撥水撥油性は、保持器の表面に凹凸状の金属酸化物層を介して形成されていることで、長期に渡って維持されるため、潤滑油が保持器と共につれ回ることが長期に渡って抑制される。よって、本発明の円錐ころ軸受は、長期に渡って潤滑油の流れが適正化され、トルク低減効果が維持できる。
【００１０】
前記金属酸化物層および撥水撥油層は、保持器の表面を、水と、金属種がシリコン、チタン、もしくはアルミニウムで、アルキル部分の炭素数が１〜６の低級アルキルであるアルキルアルコキシ金属塩、またはハロゲンアルコキシ金属塩と、炭素数１〜６の低級アルコールと、平均粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である金属酸化物微粒子（シリカ、チタニア、アルミナ、マグネシア、酸化カルシウム、酸化亜鉛等からなる微粒子）と、を必須成分とし、ｐＨが６以下である第一の溶液に接触させた後、アルカリ金属塩を含有し、ｐＨが１１〜１３である第二の溶液に接触させることにより、保持器の表面に金属酸化物層を形成する金属酸化物層形成工程と、前記金属酸化物層形成工程の後に、前記保持器の表面を、シリコン、チタン、またはアルミニウムを含有するフッ素系カップリング剤と、水と、炭素数１〜６の低級アルコールと、を含有し、ｐＨが６以下である第三の溶液に接触させた後に、アルカリ金属塩を含有し、ｐＨが１１〜１３である第四の溶液に接触させることにより、前記金属酸化物層の上に撥水撥油層を形成する撥水撥油層形成工程と、を含む方法で形成されていることが好ましい。
【００１１】
前記第一の溶液は、前記金属酸化物微粒子として、平均粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるシリカ、チタニア、またはアルミナからなる微粒子を０．１重量％以上５．０重量％以下の割合で含有することが好ましい。
合成樹脂製保持器の場合には、保持器の表面に親水化処理工程を行った後に前記金属酸化物層形成工程を行うことが好ましい。親水化処理工程としては、プラズマ処理、グロー放電、コロナ放電、紫外線照射等により、前記保持器の表面に水酸基を形成する方法が挙げられる。
【００１２】
金属酸化物層形成工程で使用する第一の溶液のｐＨを６以下とすることで、前記アルキルアルコキシ金属塩またはハロゲンアルコキシ金属塩の加水分解反応が促進される。また、第二の溶液のｐＨを１１以上１３以下とすることにより、前記加水分解反応生成物の水酸基（−ＯＨ）と保持器表面の水酸基（−ＯＨ）との脱水縮合反応が促進される。その結果、保持器の表面に金属酸化物層が強固に化学結合された状態で形成される。
【００１３】
また、撥水撥油層形成工程で使用する第三の溶液のｐＨを６以下とすることで、前記フッ素系カップリング剤の加水分解反応が促進される。また、第四の溶液のｐＨを１１以上１３以下とすることにより、前記加水分解反応生成物の水酸基（−ＯＨ）と前記金属酸化層表面の水酸基（−ＯＨ）との脱水縮合反応が促進される。その結果、前記金属酸化物層の表面に撥水撥油層が強固に化学結合された状態で形成される。
【００１４】
さらに、金属酸化物層形成工程で、金属酸化物層（アルコキシ金属塩を構成する金属の酸化物からなる層）が保持器の被成膜面に生成する際に、第一の溶液に含まれる金属酸化物微粒子が被成膜面に結合することで、金属酸化物層が密に形成される。また、形成された金属酸化物層の表面に微粒子に起因する凹凸が形成されて、表面積率（表面が平滑面であると仮定した面積に対する実際の表面積の比率）が増大する。金属酸化物層の表面積率が増大すると、その上の層である撥水撥油層の表面積率も増大し、密な撥水撥油層が形成されることになるため、撥水撥油膜の撥水撥油性能が向上するとともに、撥水撥油膜が被成膜面に対して強固に結合される。金属酸化物層および撥水撥油層の表面積率は１．１以上であることが好ましい。
【００１５】
アルコキシ金属塩（前記アルキルアルコキシ金属塩およびハロゲンアルコキシ金属塩）の具体例としては、金属種がシリコンである、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラクロロシラン、金属種がチタンである、テトラメトキシチタネート、テトラエトキシチタネート、テトラプロポキシチタネート、テトラブトキシチタネート、金属種がアルミナである、トリメトキシアルミネート、トリエトキシアルミネート、トリプロポキシアルミネートが挙げられる。
【００１６】
第一の溶液に含まれる金属酸化物微粒子をなす金属酸化物の金属種とアルコキシ金属塩の金属種は、同じであることが特に好ましい。
金属酸化物微粒子の平均一次粒径は、好ましくは２ｎｍ以上１００ｎｍ以下、より好ましくは２ｎｍ以上８０ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。また、平均一次粒径が異なる金属酸化物微粒子を混合して使用することも可能である。平均一次粒径が１ｎｍ未満では、表面積率の増大効果が少なく、２００ｎｍを超えると、被成膜面から脱落しやすくなる。
【００１７】
金属酸化物微粒子の溶液中の含有率は０．１以上３質量％以下とすることが好ましく、０．２質量％以上〜２．５質量％以下がさらに好ましい。金属酸化物微粒子の溶液中の含有率が０．１質量％未満では、金属酸化物層を密にする効果が少なく、５質量％を超えると、被成膜面に金属酸化物の微粒子が過度に重なった状態で堆積することになり、これに伴って微粒子が脱落することで撥水撥油膜に欠陥が生じ易くなる。
【００１８】
金属酸化物微粒子の形状は、特に限定はなく、球形、矩形、扁平形、繊維状、ウイスカー状のもの等を使用できる。例えば、繊維状のものであれば、繊維の長さを１ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることができる。また、異なる形状のものを混合して使用してもよい。また、平均一次粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であれば、多孔質のもの等を使用することも可能である。
【００１９】
第一の溶液の組成の一例を具体的に述べると、アルコキシ金属塩が１質量％以上１０質量％以下、水が１質量％以上２０質量％以下、アルコールが３０質量％以上９５質量％以下、金属酸化物の微粒子が０．１質量％以上５質量％以下であって、塩酸によりｐＨが６以下に調整されているものである。この場合、塩酸以外の成分をあらかじめ混合し、金属酸化物微粒子が均一になるよう数十分〜数時間攪拌した後、最後に塩酸を用いてｐＨ調整を行うことが好ましい。
【００２０】
前記第二の溶液および第四の溶液は、特に、水酸化ナトリウム水溶液であることが好ましい。また、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等も使用できる。また、各種のｐＨ緩衝剤を併用してもよい。
また、前記第一の溶液および第三の溶液が炭素数１〜６の低級アルコールを含むことにより、前記アルコキシ金属塩およびフッ素系カップリング剤の溶解度を高め、安定した溶液となる。炭素数１〜６の低級アルコールとしては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール等が好適に使用できる。より好ましくは、エタノールを用いる。
【００２１】
前記第三の溶液に含まれる、シリコン、チタン、またはアルミニウムを含有するフッ素系カップリング剤としては、第一の溶液に含まれる金属酸化物微粒子の金属種、あるいは、第一の溶液に含まれるアルコキシ金属塩の金属種と同じ金属種を有するものであることが好ましい。また、金属種がシリコンであるフッ素系カップリング剤（フッ素系シランカップリング剤）を使用することが好ましい。
【００２２】
具体的には、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ，−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリクロロシラン−３−ヘプタフルオロイソプロポキシプロピルトリクロロシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロドデシルトリエトキシシラン、３−トリフルオロアセトキシプロピルトリメトキシシラン等が使用できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の円錐ころ軸受によれば、保持器の表面に凹凸状の金属酸化物層を介して撥水撥油層が形成されていることにより、長期間に渡って潤滑油の流れが適正化され、持続的なトルク低減効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】円錐ころ軸受の構造を示す断面図である。
【図２】金属酸化膜層の表面にフルオロアルキルトリシロキサンの単分子膜からなる撥水撥油層が形成された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
［接触角の測定］
寸法が４０ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ１ｍｍであり、平均表面粗さ（Ｒａ）が０．００１μｍである、ＳＰＣＣ製の金属板とＰＡ（ポリアミド）６６製の合成樹脂板を用意した。
溶液Ａとして、テトラエトキシシランを６．１質量％、水を６．１質量％、エタノールを８７．０質量％、平均一次粒径が３０ｎｍのシリカ微粒子を０．８質量％の各割合で含有し、ｐＨが３．０になるように塩酸を加えた水溶液を調製した。この溶液は、先ず、エタノールに各微粒子を加えて密封防爆型ホモジナイザーで攪拌分散させた後に、テトラエトキシシランと塩酸と水を加えることで調製した。
【００２６】
溶液Ｂとして、ｐＨ１２の水酸化ナトリウム水溶液を調製した。
溶液Ｃとして、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシシランを１６．０質量％、水を５．５質量％、エタノールを７８．５質量％の各割合で含有し、ｐＨが３．０になるように塩酸を加えた水溶液を調製した。
溶液Ｄとして、テトラエトキシシランを６．１質量％、水を６．１質量％、エタノールを８７．８質量％の各割合で含有し、ｐＨが３．０になるように塩酸を加えた水溶液を調製した。
【００２７】
サンプルNo. １−１では、先ず、金属板をメタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、約２５℃に保持した金属板の被成膜面に、約２５℃の溶液Ａ（第一の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ａの揮発成分が蒸発した後、この金属板の被成膜面に速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第二の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、この金属板をエタノールですすぎ、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この金属板をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、金属板の被成膜面に凹凸状のシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されている。
【００２８】
次に、この金属板を、約２５℃の溶液Ｃ（第三の溶液）に大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｃを攪拌した。３０分間の浸漬後、金属板を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第四の溶液）に大気圧下で３０分間浸漬した。３０分間の浸漬後、金属板を引き上げてエタノールですすいだ後、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この金属板をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されている。
【００２９】
サンプルNo. １−２では、先ず、金属板をメタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、約２５℃に保持した金属板の被成膜面に、約２５℃の溶液Ａ（第一の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ａの揮発成分が蒸発した後、この金属板の被成膜面に速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第二の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、この金属板をエタノールですすぎ、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この金属板をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、金属板の被成膜面に凹凸状のシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されている。
【００３０】
次に、この金属板の被成膜面に、約２５℃の溶液Ｃ（第三の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ｃの揮発成分が蒸発した後、この金属板の被成膜面に、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第四の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、この金属板をエタノールですすぎ、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この金属板をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されている。
【００３１】
サンプルNo. ２−１では、合成樹脂板の被成膜面をプラズマ処理により親水化処理した後、メタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、約２５℃に保持した合成樹脂板に、約２５℃の溶液Ａ（第一の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ａの揮発成分が蒸発した後、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第二の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、この合成樹脂板をエタノールですすぎ、１６０℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この合成樹脂板をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、合成樹脂板の被成膜面に凹凸状のシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されている。
【００３２】
次に、この合成樹脂板を、約２５℃の溶液Ｃ（第三の溶液）に大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｃを攪拌した。３０分間の浸漬後、合成樹脂板を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第四の溶液）に大気圧下で３０分間浸漬した。３０分間の浸漬後、合成樹脂板を引き上げてエタノールですすいだ後、１６０℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この合成樹脂板をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されている。
【００３３】
サンプルNo. ２−２では、合成樹脂板の被成膜面をプラズマ処理により親水化処理した後、メタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、約２５℃に保持した合成樹脂板に、約２５℃の溶液Ａ（第一の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ａの揮発成分が蒸発した後、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第二の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、この合成樹脂板をエタノールですすぎ、１６０℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この合成樹脂板をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、合成樹脂板の被成膜面に凹凸状のシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されている。
【００３４】
次に、この合成樹脂板の被成膜面に、約２５℃の溶液Ｃ（第三の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ｃの揮発成分が蒸発した後、この合成樹脂板の被成膜面に、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第四の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、この合成樹脂板をエタノールですすぎ、１６０℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この合成樹脂板をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されている。
【００３５】
サンプルNo. ３では、先ず、金属板の被成膜面をメタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、この金属板を約２５℃の溶液Ｃに大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｃを攪拌した。３０分間の浸漬後、金属板を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂに大気圧下で３０分間浸漬した。３０分間の浸漬後、金属板を引き上げてエタノールですすいだ後、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥を行った。その後、この金属板をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、金属板の被成膜面に撥水撥油層が形成されている。
【００３６】
サンプルNo. ４では、先ず、金属板の被成膜面をメタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、この金属板を約２５℃の溶液Ｄに大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｄを攪拌した。３０分間の浸漬後、金属板を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂ大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｂを攪拌した。３０分間の浸漬後、金属板を引き上げてエタノールですすいだ後、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この金属板をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、金属板の被成膜面にシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されている。
【００３７】
次に、この金属板を、約２５℃の溶液Ｃに大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｃを攪拌した。３０分間の浸漬後、金属板を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂに大気圧下で３０分間浸漬した。３０分間の浸漬後、金属板を引き上げてエタノールですすいだ後、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この金属板をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されている。
【００３８】
サンプルNo. １（No. １−１とNo. １−２）、No. ２（No. ２−１とNo. ２−２）、４では、図２に示すように、板状物（金属板および合成樹脂板）１０の表面にシリカ被膜からなる金属酸化物層２０が化学結合された状態で形成され、その上に、フルオロアルキルトリシロキサンの単分子膜からなる撥水撥油層３０が化学結合された状態で形成されている。そして、サンプルNo. １および２では金属酸化物層２の表面が凹凸状に形成されているが、サンプルNo. ４では金属酸化物層２０の表面が平坦である。サンプルNo. ３では金属酸化物層２０がなく、金属板１の表面に直接、フルオロアルキルトリシロキサンの単分子膜からなる撥水撥油層３０が化学結合された状態で形成されている。
【００３９】
このようにして撥水撥油膜が形成されたNo. １〜４の金属板および合成樹脂板の表面と、撥水撥油膜が形成される前の金属板（No. ５）と、プラズマ処理を行った後で撥水撥油膜が形成される前の合成樹脂板（No. ６）の表面について、「ダフニースーパーマルチオイルＶＧ１５０」を用いて、２５℃での接触角を測定した。接触角は、試料液と試料表面が接触してから２０秒後に測定した。
【００４０】
その結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
この結果から分かるように、金属板の被成膜表面に対して、金属酸化物微粒子を０．８質量％含有する溶液Ａを用いてシリカ被膜を形成した後に、溶液Ｃを用いて撥水撥油層を形成したNo. １は、シリカ被膜を形成しない以外はNo. １と同じ処理をしたNo. ３および、金属酸化物微粒子を含まない溶液Ｄを用いた以外はNo. １と同じ処理をしたNo. ４と比較して、優れた撥油性能を有する。また、合成樹脂板の被成膜表面にプラズマ処理を行ってから、金属酸化物微粒子を０．８質量％含有する溶液Ａを用いてシリカ被膜を形成した後に、溶液Ｃを用いて撥水撥油層を形成したNo. ２も、No. １と同等の優れた撥油性能を有する。
【００４３】
［円錐ころ軸受としての性能］
呼び番号ＨＴＥＲ４５−２４の円錐ころ軸受（内径２４ｍｍ、外径４５ｍｍ）を構成するＳＰＣＣ製のかご形保持器に、以下の方法で撥水撥油膜を形成した。
【００４４】
先ず、この保持器をメタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、この保持器を約２５℃に保持し、そのポケット面を含む表面全体に、約２５℃の溶液Ａ（第一の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ａの揮発成分が蒸発した後、この保持器の表面全体に、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第二の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、エタノールですすぎ、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この保持器をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、保持器の表面全体に凹凸状のシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されている。
【００４５】
次に、この保持器を、約２５℃の溶液Ｃ（第三の溶液）に大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｃを攪拌した。３０分間の浸漬後、保持器を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第四の溶液）に大気圧下で３０分間浸漬した。３０分間の浸漬後、保持器を引き上げてエタノールですすいだ後、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この保持器をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されている。
【００４６】
このようにして、表面全体に凹凸状のシリカ被膜を介して撥水撥油層が形成されたＳＰＣＣ製のかご形保持器Ａを得た。
また、呼び番号ＨＴＥＲ４５−２４の円錐ころ軸受（内径２４ｍｍ、外径４５ｍｍ）を構成するＳＰＣＣ製のかご形保持器に、以下の方法で撥水撥油膜を形成した。
先ず、この保持器をメタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、この保持器を約２５℃に保持し、そのポケット面を除いた表面に、約２５℃の溶液Ａ（第一の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ａの揮発成分が蒸発した後、この保持器のポケット面を除いた表面に、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第二の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、この保持器をエタノールですすぎ、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この保持器をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、保持器のポケット面以外の表面に凹凸状のシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されている。
【００４７】
次に、この保持器のポケット面を除いた表面に、約２５℃の溶液Ｃ（第三の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ｃの揮発成分が蒸発した後、この保持器のポケット面を除いた表面に、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第四の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、この保持器をエタノールですすぎ、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この保持器をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されている。
【００４８】
このようにして、ポケット面を除いた表面に凹凸状のシリカ被膜を介して撥水撥油層が形成されたＳＰＣＣ製のかご形保持器Ｂを得た。
また、呼び番号ＨＴＥＲ４５−２４の円錐ころ軸受（内径２４ｍｍ、外径４５ｍｍ）を構成するＳＰＣＣ製のかご形保持器に、以下の方法で撥水撥油膜を形成した。
先ず、この保持器をメタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、この保持器を約２５℃の溶液Ｃに大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｃを攪拌した。３０分間の浸漬後、この保持器を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂに大気圧下で３０分間浸漬した。３０分間の浸漬後、この保持器を引き上げてエタノールですすいだ後、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥を行った。その後、この保持器をエタノールで超音波洗浄した。
【００４９】
このようにして、ポケット面を含む表面全体に撥水撥油層が形成されたＳＰＣＣ製のかご形保持器Ｃを得た。
また、呼び番号ＨＴＥＲ４５−２４の円錐ころ軸受（内径２４ｍｍ、外径４５ｍｍ）を構成するＳＰＣＣ製のかご形保持器に、以下の方法で撥水撥油膜を形成した。
先ず、この保持器をメタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、この保持器を約２５℃の溶液Ｄに大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｄを攪拌した。３０分間の浸漬後、金属板を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂ大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｂを攪拌した。３０分間の浸漬後、この保持器を引き上げてエタノールですすいだ後、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この保持器をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、この保持器の表面全体にシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されている。
【００５０】
次に、この保持器を、約２５℃の溶液Ｃに大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｃを攪拌した。３０分間の浸漬後、この保持器を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂに大気圧下で３０分間浸漬した。３０分間の浸漬後、この保持器を引き上げてエタノールですすいだ後、２００℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この保持器をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されている。
【００５１】
このようにして、表面全体にシリカ被膜を介して撥水撥油層が形成されたＳＰＣＣ製のかご形保持器Ｄを得た。
このようにして撥水撥油膜が形成されたかご形保持器Ａ〜Ｄおよび撥水撥油膜が形成されていないかご形保持器Ｅと、通常通りに形成された内輪、外輪、円錐ころとを用いて、保持器のみが異なる５種類のＨＴＥＲ４５−２４の円錐ころ軸受を組み立てた。
【００５２】
これらの円錐ころ軸受にアキシャル荷重を１．５ｋＮかけて、１００℃での粘度が８ｍｍ2 ／ｓである合成炭化水素油（ダフニースーパーマルチオイルＶＧ１５０）を１分間に１０ｍｌの流量で供給しながら、雰囲気温度１００℃、回転速度１０００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍの各条件で回転させて、回転トルクを測定した。その結果を下記の表２に示す。
【００５３】
【表２】
2010236621.tif 000004
【００５４】
この結果から分かるように、この発明の実施例に相当する保持器Ａを備えた円錐ころ軸受と保持器Ｂを備えた円錐ころ軸受は、回転トルクを、撥水撥油性被膜が形成されていない保持器Ｅを備えた円錐ころ軸受の９５％以下に抑えることができる。特に、ポケット面を含めた保持器全面に凹凸状シリカ被膜と撥水撥油層が形成されている保持器Ａを備えた円錐ころ軸受では、回転トルクを、撥水撥油性被膜が形成されていない保持器Ｅを備えた円錐ころ軸受の９０％以下に抑えることができる。
【００５５】
一方、呼び番号Ｒ３８Ｚ−２５の円錐ころ軸受（内径２４ｍｍ、外径４５ｍｍ）を構成するＰＡ６６製のかご形保持器に、以下の方法で撥水撥油膜を形成した。
先ず、この保持器のポケット面を含む表面全体をプラズマ処理により親水化処理した後、メタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、この保持器を約２５℃に保持し、そのポケット面を含む表面全体に、約２５℃の溶液Ａ（第一の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ａの揮発成分が蒸発した後、この保持器の表面全体に、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第二の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、エタノールですすぎ、１６０℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この保持器をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、保持器の表面全体に凹凸状のシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されている。
【００５６】
次に、この保持器を、約２５℃の溶液Ｃ（第三の溶液）に大気圧下で３０分間浸漬した。浸漬中は、緩やかに溶液Ｃを攪拌した。３０分間の浸漬後、保持器を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第四の溶液）に大気圧下で３０分間浸漬した。３０分間の浸漬後、保持器を引き上げてエタノールですすいだ後、１６０℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この保持器をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されている。
【００５７】
このようにして、表面全体に凹凸状のシリカ被膜を介して撥水撥油層が形成されたＰＡ６６製のかご形保持器Ｆを得た。
また、呼び番号Ｒ３８Ｚ−２５の円錐ころ軸受（内径２４ｍｍ、外径４５ｍｍ）を構成するＰＡ６６製のかご形保持器に、以下の方法で撥水撥油膜を形成した。
先ず、この保持器のポケット面を除いた表面をプラズマ処理により親水化処理した後、メタノールで超音波洗浄して乾燥させた。その直後に、この保持器を約２５℃に保持し、そのポケット面を除いた表面に、約２５℃の溶液Ａ（第一の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ａの揮発成分が蒸発した後、この保持器のポケット面を除いた表面に、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第二の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、この保持器をエタノールですすぎ、１６０℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この保持器をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、保持器のポケット面以外の表面に凹凸状のシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されている。
【００５８】
次に、この保持器のポケット面を除いた表面に、約２５℃の溶液Ｃ（第三の溶液）を塗布した。塗布した溶液Ｃの揮発成分が蒸発した後、この保持器のポケット面を除いた表面に、速やかに約２５℃の溶液Ｂ（第四の溶液）を塗布して３０分間放置した。その後、この保持器をエタノールですすぎ、１６０℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した。その後、この保持器をエタノールで超音波洗浄した。この段階で、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されている。
【００５９】
このようにして、ポケット面を除いた表面に凹凸状のシリカ被膜を介して撥水撥油層が形成されたＰＡ６６製のかご形保持器Ｇを得た。
このようにして撥水撥油膜が形成されたかご形保持器Ｆ, Ｇおよび撥水撥油膜が形成されていないかご形保持器Ｈと、通常通りに形成された内輪、外輪、円錐ころとを用いて、保持器のみが異なる３種類のＲ３８Ｚ−２５の円錐ころ軸受を組み立てた。
【００６０】
これらの円錐ころ軸受にアキシャル荷重を１．５ｋＮかけて、１００℃での粘度が８ｍｍ2 ／ｓである合成炭化水素油（ダフニースーパーマルチオイルＶＧ１５０）を１分間に１０ｍｌの流量で供給しながら、雰囲気温度１００℃、回転速度１０００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍの各条件で回転させて、回転トルクを測定した。その結果を下記の表３に示す。
【００６１】
【表３】
2010236621.tif 000005
【００６２】
この結果から分かるように、この発明の実施例に相当する保持器Ｆを備えた円錐ころ軸受と保持器Ｇを備えた円錐ころ軸受は、回転トルクを、撥水撥油性被膜が形成されていない保持器Ｈを備えた円錐ころ軸受の９５％以下に抑えることができる。特に、ポケット面を含めた保持器全面に凹凸状シリカ被膜と撥水撥油層が形成されている保持器Ｆを備えた円錐ころ軸受では、回転トルクを、撥水撥油性被膜が形成されていない保持器Ｈを備えた円錐ころ軸受の９０％以下に抑えることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  内輪
２  外輪
３  円錐ころ
４  かご形保持器
１０  板状物（金属板および合成樹脂板）
２０  金属酸化物層
３０  撥水撥油層
【図１】
2010236621.tif 000006
【図２】
2010236621.tif 000007