(57)【要約】【課題】潤滑剤に水が混入するような環境下で使用されても剥離が生じにくく長寿命な転動装置を提供する。【解決手段】深溝玉軸受は、外周面に軌道面１ａを有する内輪１と、軌道面１ａに対向する軌道面２ａを内周面に有する外輪２と、両軌道面１ａ，２ａ間に転動自在に配された複数の転動体３と、内輪１及び外輪２の間に複数の転動体３を保持する保持器４と、内輪１及び外輪２の間の隙間の開口を覆うシールのような密封装置５と、を備えている。また、内輪１と外輪２との間に形成され転動体３が内設された空間内には、潤滑剤６が配されている。そして、この潤滑剤６には、一次粒径５０ｎｍ以下の酸化ケイ素微粒子が配合されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内方部材と前記外方部材との間に形成される空間に配された潤滑剤と、を備え、前記潤滑剤に水が混入するような環境下で使用される転動装置において、前記潤滑剤は一次粒径５０ｎｍ以下の酸化ケイ素微粒子を含有することを特徴とする転動装置。
【請求項２】
前記酸化ケイ素微粒子は疎水化処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の転動装置。
【請求項３】
前記酸化ケイ素微粒子は、シランカップリング剤，チタネート系カップリング剤，アルミニウム系カップリング剤，シラン化合物，シリコン油類，高級脂肪酸，高級脂肪酸塩類，高級アルコール，高級アルコール誘導体，及び有機フッ素化合物のうちの少なくとも１種の疎水性付与剤を用いた疎水化処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の転動装置。
【請求項４】
前記酸化ケイ素微粒子の含有量は、前記潤滑剤全体の０．０１質量％以上２０質量％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転動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受，ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等のような転動装置に係り、特に、潤滑剤に水が混入するような環境下での使用に好適な転動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転動装置等における転がり接触が行われる部材の転がり接触面は、ほぼ例外なく高面圧で高速滑りが発生しており、過酷な潤滑条件となっている。このような過酷な潤滑条件下においては、潤滑剤の油膜を介して接触すべき転がり接触面の直接接触がしばしば生じるため、摩耗，焼付き等の損傷が発生する場合がある。そして、潤滑剤に水が混入するような環境下においては、油膜の形成がより不十分となるため、転がり接触面には酸化膜がなく新生面が発生するおそれがある。この新生面は化学的に活性であるため、活性点を起点とした剥離が生じることが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、潤滑剤に水分が混入すると、その水分から発生した水素が軸受鋼中に侵入し、水素脆性による白色組織への変化を伴った剥離（以降においては「白色組織剥離」と記すこともある）が生じることが記載されている。そして、潤滑剤中に混入する水の量が１００ｐｐｍ程度の微量であっても、軸受の寿命を大幅に低下させると言われている。
【０００４】
このような現象の対策として、潤滑剤中に亜硝酸塩等の無機金属不活性化剤（不働態化剤）を添加する方法が、特許文献２に開示されている。無機金属不活性化剤が新生面を速やかに不働態化するため、前述した白色組織剥離の発生が抑制される。
【特許文献１】特開平１１−７２１２０号公報
【特許文献２】特許第２８７８７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、亜硝酸塩は使用条件によっては発ガン性物質を誘発するおそれがあるので、法規制はないものの使用は避けた方が望ましい。
なお、軸受材料として防錆性に優れたものを使用する方法も考えられるが、硬さ，靱性値等の軸受材料としての基本特性値を損ねたり、コストの上昇を招いたりするため、効果的とは言えない。
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、潤滑剤に水が混入するような環境下で使用されても剥離が生じにくく長寿命な転動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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の転動装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内方部材と前記外方部材との間に形成される空間に配された潤滑剤と、を備え、前記潤滑剤に水が混入するような環境下で使用される転動装置において、前記潤滑剤は一次粒径５０ｎｍ以下の酸化ケイ素微粒子を含有することを特徴とする。
【０００７】
酸化ケイ素微粒子は、転がり接触面間（内方部材，外方部材の軌道面と転動体の転動面との間）に形成される潤滑剤の油膜に入り込んで、転がり接触面に発生した酸化膜を有しない新生面を速やかに不動態化するため、潤滑剤に水が混入したとしても白色組織剥離が生じにくく、転動装置は長寿命となる。なお、酸化ケイ素微粒子の一次粒径が５０ｎｍ超過であると、転がり接触面間に入り込みにくくなるおそれがある。
【０００８】
また、本発明に係る請求項２の転動装置は、請求項１に記載の転動装置において、前記酸化ケイ素微粒子は疎水化処理が施されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項３の転動装置は、請求項１に記載の転動装置において、前記酸化ケイ素微粒子は、シランカップリング剤，チタネート系カップリング剤，アルミニウム系カップリング剤，シラン化合物，シリコン油類，高級脂肪酸，高級脂肪酸塩類，高級アルコール，高級アルコール誘導体，及び有機フッ素化合物のうちの少なくとも１種の疎水性付与剤を用いた疎水化処理が施されていることを特徴とする。
【０００９】
一次粒径が５０ｎｍ以下の酸化ケイ素微粒子は、比表面積が大きく活性が高いため、強い凝集性を有している。よって、グリース，潤滑油等の潤滑剤中において安定的に存在することが難しく、二次凝集体を生成しやすい。大きな二次凝集体が生成すると、転がり接触面間に入り込みにくくなるので、酸化ケイ素微粒子に疎水化処理を施して潤滑剤（基油）との親和性を高め、凝集しにくくすることが好ましい。疎水化処理が施された酸化ケイ素微粒子は凝集しにくく、潤滑剤中に安定的に分散するので、転がり接触面間に十分に入り込んで、転動装置に白色組織剥離が発生することを十分に抑制する。
【００１０】
さらに、本発明に係る請求項４の転動装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の転動装置において、前記酸化ケイ素微粒子の含有量は、前記潤滑剤全体の０．０１質量％以上２０質量％以下であることを特徴とする。
酸化ケイ素微粒子の含有量が０．０１質量％未満であると、転がり接触面間に供給される酸化ケイ素微粒子の量が不十分となるおそれがあり、２０質量％超過であると、酸化ケイ素微粒子の分散性が悪化して白色組織剥離の発生を抑制する効果が不十分となるおそれがある。このような不都合がより生じにくくするためには、酸化ケイ素微粒子の含有量は、潤滑剤全体の０．１質量％以上１０質量％以下とすることがより好ましい。
【００１１】
なお、本発明は種々の転動装置に適用することができる。例えば、転がり軸受，ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等である。
また、本発明における前記内方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には内輪、同じくボールねじの場合にはねじ軸、同じくリニアガイド装置の場合には案内レール、同じく直動ベアリングの場合には軸をそれぞれ意味する。また、前記外方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には外輪、同じくボールねじの場合にはナット、同じくリニアガイド装置の場合にはスライダ、同じく直動ベアリングの場合には外筒をそれぞれ意味する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の転動装置は、潤滑剤に水が混入するような環境下で使用されても白色組織剥離が生じにくく長寿命である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る転動装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す縦断面図である。この深溝玉軸受は、外周面に軌道面１ａを有する内輪１と、軌道面１ａに対向する軌道面２ａを内周面に有する外輪２と、両軌道面１ａ，２ａの間に転動自在に配された複数の転動体（玉）３と、内輪１及び外輪２の間に複数の転動体３を保持する保持器４と、内輪１及び外輪２の間の隙間の開口を覆うシールのような密封装置５と、を備えている。なお、保持器４や密封装置５は備えていなくてもよい。
【００１４】
内輪１と外輪２との間に形成され転動体３が内設された空間内には、潤滑油，グリース等の潤滑剤６が配されている。そして、この潤滑剤６には、一次粒径５０ｎｍ以下の酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）微粒子が配合されている。酸化ケイ素微粒子の含有量は、潤滑剤６の０．０１質量％以上２０質量％以下とすることが好ましい。このような深溝玉軸受は、潤滑剤６に水が混入するような環境下で使用されても、白色組織剥離が生じにくく長寿命である。
【００１５】
潤滑剤６について、さらに詳細に説明する。
〔酸化ケイ素微粒子について〕
潤滑剤６に配合される酸化ケイ素微粒子の種類は特に限定されるものではなく、公知の方法で製造された酸化ケイ素微粒子を用いることができる。酸化ケイ素微粒子の製造方法としては、例えば化学気相析出法（ＣＶＤ法），物理気相析出法（ＰＶＤ) 等の気相法や、共沈法，金属アルコキシド法，ゾル−ゲル法等の液相法があげられる。
【００１６】
酸化ケイ素微粒子は、一次粒径５０ｎｍ以下のものが好ましいが、特に、一次粒径５０ｎｍ以下で且つアスペクト比（長径と短径の比）３以下の単分散性のものが好ましい。このような酸化ケイ素微粒子としては、例えば、金属アルコキシド法，ゾル−ゲル法において、アルカリ等の添加剤を用いて調整した球状の酸化ケイ素微粒子があげられる。
〔疎水性付与剤について〕
酸化ケイ素微粒子の凝集を防いで潤滑剤への分散性を向上させるためには、該微粒子に疎水化処理を施して、表面に疎水性を付与するとよい。疎水化処理の種類は特に限定されるものではないが、疎水性付与剤を用いた処理が好ましい。
【００１７】
疎水性付与剤の種類は特に限定されるものではないが、酸化ケイ素微粒子の表面に化学吸着又は物理吸着することにより、酸化ケイ素微粒子に疎水性を付与するものが好ましい。特に、シランカップリング剤，チタネート系カップリング剤，アルミニウム系カップリング剤，シラン化合物（クロロシラン，アルコキシシラン，シラザン等），シリコン油類（変性シリコーン油，ジメチルポリシロキサン，メチル水素ポリシロキサン等），高級脂肪酸，高級脂肪酸塩類（ロウ，高級脂肪酸グリセリル，高級脂肪酸多価金属塩等），高級脂肪族炭化水素基を有するスルホン酸の多価金属塩，高級アルコール，高級アルコール誘導体，及び有機フッ素化合物（一部又は全部をフッ素化した高級脂肪酸，高級アルコール等）等が好ましい。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１８】
酸化ケイ素微粒子の表面に付着させる疎水性付与剤の量は、酸化ケイ素微粒子の表面を完全に覆うことが可能な必要最小量以上であれば差し支えないが、酸化ケイ素微粒子の質量（付着前の質量）の０．１質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。０．１質量％未満では、疎水性処理後の酸化ケイ素微粒子の疎水性が不十分となり、５０質量％超過では、酸化ケイ素微粒子の表面以外の部分に析出する疎水性付与剤の量が多くなるため不経済である。このような不都合がより生じにくくするためには、付着させる疎水性付与剤の量は、０．５質量％以上２０質量％以下とすることがより好ましい。
【００１９】
〔疎水化処理の方法について〕
疎水性付与剤を用いて疎水化処理を行う場合には、湿式法，乾式法等を用いることができる。湿式法には、例えば疎水性付与剤溶液中へ原料粒子を浸漬する方法や、原料粒子を含有する液へ疎水性付与剤を添加する方法がある。また、乾式法には、例えば高速で撹拌される原料粒子に疎水性付与剤溶液を吹き付けるなどして、原料粒子の表面に疎水性付与剤を吸着させ、その後に適宜熱処理する方法がある。
【００２０】
湿式法における溶媒には、水，有機溶媒等の他に、潤滑油を用いることができる。また、疎水化処理に際しては疎水性付与剤の活性を高めるために、酸，アルカリ等の添加剤を併用してもよい。また、水系の溶液中で疎水化処理を行った場合には、処理後に水系の溶液を有機溶媒で置換することが好適である。これにより、疎水性溶媒中での酸化ケイ素微粒子の分散性、すなわち潤滑剤中での分散性が改善される。
【００２１】
〔酸化ケイ素微粒子の潤滑剤への添加方法について〕
疎水化処理を施した酸化ケイ素微粒子は、そのまま潤滑剤に添加して用いることができる。なお、疎水化処理において有機溶媒中に分散させた酸化ケイ素微粒子を用いる場合には、酸化ケイ素微粒子を分散させた有機溶媒をそのまま潤滑剤に混合した後に、エバポレータ等により有機溶媒を蒸発させてもよい。
【００２２】
〔潤滑剤の基油について〕
潤滑剤としては、一般的に使用される潤滑油やグリースを適用することができる。以下に、潤滑剤の主成分となる基油と、潤滑剤がグリースである場合に必要となる増ちょう剤と、潤滑剤に種々の性能を付与する場合に使用する添加剤と、について説明する。
基油の種類は特に限定されるものではなく、潤滑油，グリースの基油として一般的に使用されるものであるならば、問題なく使用可能である。ただし、低温流動性不足による起動トルクの増大や、高温で油膜が形成されにくいために起こる焼付きを抑制するためには、４０℃における動粘度が１０ｍｍ2 ／ｓ以上４００ｍｍ2 ／ｓ以下の基油が好ましく、２０ｍｍ2 ／ｓ以上２５０ｍｍ2 ／ｓ以下の基油がより好ましく、４０ｍｍ2 ／ｓ以上２００ｍｍ2 ／ｓ以下の基油がさらに好ましい。なお、この動粘度は、ガラス式毛管式粘度計により測定した値である。
【００２３】
基油の具体例としては、鉱油系基油，合成油系基油，天然油系基油があげられる。鉱油系基油としては、減圧蒸留，溶剤脱れき，溶剤抽出，水素化分解，溶剤脱ろう，硫酸洗浄，白土精製，水素化精製等を適宜組み合わせて精製した鉱油が好ましい。
合成油系基油としては、脂肪族系炭化水素油，芳香族系炭化水素油，エステル油，エーテル油等が好ましい。
【００２４】
脂肪族系炭化水素油としては、ノルマルパラフィン，イソパラフィン，ポリブテン，ポリイソブチレン，１−デセンオリゴマー，１−デセンとエチレンとのコオリゴマー等のポリα−オレフィン又はその水素化物などがあげられる。また、芳香族系炭化水素油としては、モノアルキルベンゼン，ジアルキルベンゼン，ポリアルキルベンゼン等のアルキルベンゼンや、モノアルキルナフタレン，ジアルキルナフタレン，ポリアルキルナフタレン等のアルキルナフタレンなどがあげられる。
【００２５】
さらに、エステル油としては、ジブチルセバケート，ジ（２−エチルヘキシル）セバケート，ジオクチルアジペート，ジイソデシルアジペート，ジトリデシルアジペート，ジトリデシルグルタレート，メチルアセチルリシノレート等のジエステル油や、トリオクチルトリメリテート，トリデシルトリメリテート，テトラオクチルピロメリテート等の芳香族エステル油があげられる。さらに、トリメチロールプロパンカプリレート，トリメチロールプロパンペラルゴネート，ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート，ペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル油や、一塩基酸及び二塩基酸の混合脂肪酸と多価アルコールとのオリゴエステルであるコンプレックスエステル油などもあげられる。
【００２６】
さらに、エーテル油としては、ポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコール，ポリエチレングリコールモノエーテル，ポリプロピレングリコールモノエーテル等のポリグリコールや、モノアルキルトリフェニルエーテル，アルキルジフェニルエーテル，ジアルキルジフェニルエーテル，テトラフェニルエーテル，ペンタフェニルエーテル，モノアルキルテトラフェニルエーテル，ジアルキルテトラフェニルエーテル等のフェニルエーテル油などがあげられる。
【００２７】
上記以外の合成油系基油としては、トリクレジルフォスフェート，シリコーン油，パーフルオロアルキルエーテル油などがあげられる。
また、天然系基油としては、牛脂，豚脂，大豆油，菜種油，米ぬか油，ヤシ油，パーム油，パーム核油等の油脂系油又はその水素化物などがあげられる。
これらの基油は、単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
〔増ちょう剤について〕
潤滑剤をグリースとする場合には増ちょう剤を含有させる必要があるが、増ちょう剤の種類は、グリースの増ちょう剤として一般的に使用されるものであれば特に限定されるものではなく、用途や使用条件に応じて適宜選択することができる。
例えば、金属石けん（金属はアルミニウム，バリウム，カルシウム，リチウム，ナトリウム等）や金属複合石けん（金属はリチウム，カルシウム，アルミニウム等）があげられる。また、ウレア化合物（ジウレア，トリウレア，テトラウレア，ポリウレア等）、無機系化合物（シリカゲル，ベントナイト等）、ウレタン化合物、ウレア・ウレタン化合物、ナトリウムテレフタラメート化合物等も使用できる。これらの増ちょう剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
【００２９】
〔潤滑剤の添加剤について〕
潤滑剤には、各種性能をさらに向上させるために、潤滑剤に一般的に使用される各種添加剤を必要に応じて混合してもよい。例えば、酸化防止剤，防錆剤，極圧剤，油性剤，金属不活性化剤，粘度指数向上剤があげられ、これらの添加剤は単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
酸化防止剤としては、ゴム，プラスチック，潤滑油等に一般的に使用される老化防止剤，オゾン劣化防止剤，酸化防止剤を問題なく使用することができる。例えば、フェニル−１−ナフチルアミン、フェニル−２−ナフチルアミン、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ジピリジルアミン、フェノチアジン、Ｎ−メチルフェノチアジン、Ｎ−エチルフェノチアジン、３，７−ジオクチルフェノチアジン、ｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン系酸化防止剤や、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ジブチルフェノール等のフェノール系酸化防止剤である。
【００３１】
また、防錆剤としては、スルホン酸アンモニウム塩，スルホン酸金属塩（金属はアルカリ金属，アルカリ土類金属（カルシウム，マグネシウム，バリウム等），亜鉛等），カルボン酸塩，フェネート，ホスホネート等があげられる。また、アルキルコハク酸エステル，アルケニルコハク酸エステル等のようなアルキルコハク酸誘導体，アルケニルコハク酸誘導体も、防錆剤として好ましく使用できる。さらに、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル、オレオイルザルコシン等のヒドロキシ脂肪酸類、１−メルカプトステアリン酸等のメルカプト脂肪酸類及びその金属塩、ステアリン酸等の高級脂肪酸類、イソステアリルアルコール等の高級アルコール類、高級脂肪酸と高級アルコールとのエステル、チアジアゾール類（２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプトチアジアゾール等）、イミダゾール系化合物（２−デシルジチオベンゾイミダゾール、ベンズイミダゾール等）、ジスルフィド系化合物（２，５−ビス（ドデシルジチオ）ベンズイミダゾール等）、リン酸エステル類（トリスノニルフェニルフォスファイト等）、チオカルボン酸エステル系化合物（ジラウリルチオプロピオネート等）も使用可能である。
【００３２】
さらに、油性剤としては、例えば、オレイン酸，ステアリン酸等の脂肪酸や、オレイルアルコール等の脂肪族アルコールや、ポリオキシエチレンステアリン酸エステル，ポリグリセリルオレイン酸エステル等の脂肪酸エステルを使用することができる。また、リン酸、トリクレジルホスフェート、ラウリル酸エステル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸等のリン酸エステルなどを使用することができる。
さらに、酸化ケイ素微粒子は極圧剤としても作用するが、必要に応じて、従来から使用されている極圧剤を添加してもよい。例えば、塩素系極圧剤，イオウ系極圧剤，リン系極圧剤，ジチオリン酸亜鉛，有機モリブデン等である。
さらに、粘度指数向上剤としては、例えば、ポリメタクリレート，ポリイソブチレン，ポリスチレン等を使用することができる。
【００３３】
〔潤滑剤の使用方法について〕
このような潤滑剤は、通常の油潤滑やグリース潤滑に用いることができるが、その他に、予め潤滑剤の薄膜を潤滑部分に形成させるオイルプレーティングにも用いることができる。
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動装置の例として深溝玉軸受をあげて説明したが、本発明は、他の種類の様々な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。さらに、本発明は、転がり軸受に限らず、他の種類の様々な転動装置に対して適用することができる。例えば、ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリング等である。
【００３４】
〔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。前述した実施形態の深溝玉軸受とほぼ同様の構成の深溝玉軸受を用意して、回転試験を行った。
この深溝玉軸受（内径１７ｍｍ，外径４７ｍｍ，幅１４ｍｍ）は、内輪，外輪，及び転動体がＳＵＪ２で構成されており、これらの軸受部品は８３０〜８５０℃での加熱及び油冷却による焼き入れと、その後の１８０〜２４０℃での加熱及び冷却による焼戻しとが施されている。また、この深溝玉軸受は、接触形ゴムシールとプラスチック製保持器とを備えている。内輪，外輪，及び転動体の表面硬さはＨＲＣ５７〜６３であり、残留オーステナイト量は０〜２０体積％である。また、内輪及び外輪の表面粗さは０．０１５μｍＲａであり、転動体の表面粗さは０．００３〜０．０１０μｍＲａである。
【００３５】
さらに、この深溝玉軸受には、基油，増ちょう剤，酸化ケイ素微粒子を含有しＮＧＬＩ混和ちょう度がＮｏ．３であるグリース１００質量部と、イオン交換水２０質量部と、を混合したものが封入されている。グリースの基油は４０℃における動粘度が５０ｍｍ2 ／ｓのポリα−オレフィンであり、増ちょう剤はジウレア化合物であり、酸化ケイ素微粒子の一次粒径は２０ｎｍである。そして、増ちょう剤の含有量をグリース全体の１５質量％に固定し、酸化ケイ素微粒子の含有量を変更した種々のグリースを用いて回転試験を行った。なお、基油の含有量は、グリースのうち増ちょう剤及び酸化ケイ素微粒子を除いた残部である。
【００３６】
このような深溝玉軸受を、室温下、ラジアル荷重１３２３Ｎ、回転速度１１０００ｍｉｎ-1の条件で回転させ、振動が回転初期の５倍以上となったら回転試験を中止して、剥離の有無を確認した。２０００時間回転させても振動が回転初期の５倍に上昇しなかった場合は、剥離なしと判定した。そして、１種の深溝玉軸受につき１０個ずつ回転試験を行って、剥離が生じた深溝玉軸受の個数を調査した。試験結果を図２のグラフに示す。なお、図２のグラフ中の△印のプロットは、酸化ケイ素微粒子の代わりに亜硝酸ナトリウムを用いた場合の結果である。
【００３７】
酸化ケイ素微粒子の含有量が０質量％の場合は、１０個中６個の軸受に剥離が発生した。これに対して、酸化ケイ素微粒子の含有量が０．０１質量％の場合は１０個中１個、０．１質量％以上１０質量％以下の場合は１０個中０個、２０質量％の場合は１０個中１個、３０質量％の場合は１０個中３個であった。この結果から、酸化ケイ素微粒子は亜硝酸ナトリウムと同等の耐剥離性を有しているが、２０質量％を超えて添加した場合は耐剥離性が低下することが分かる。これは、酸化ケイ素微粒子の含有量が多いと、グリースの流動性が低くなるため、油膜の形成が不十分になることが原因であると考えられる。
【００３８】
次に、シランカップリング剤で疎水化処理を施した酸化ケイ素微粒子を用いた場合の結果を、図３のグラフに示す。図２のグラフと比べると分かるように、疎水化処理を施した酸化ケイ素微粒子を用いると、優れた耐剥離性を発現する含有量の範囲が広がった。
次に、酸化ケイ素微粒子の一次粒径を変更した種々のグリースを用いて、前述と同様の回転試験を行った。試験結果を図４のグラフに示す。なお、酸化ケイ素微粒子の含有量は１質量％に統一した。また、酸化ケイ素微粒子は、疎水化処理を施していないものを用いた。図４のグラフから、酸化ケイ素微粒子の一次粒径が５０ｎｍを超えると、耐剥離性が低下することが分かる。
【００３９】
前述の回転試験において１００時間回転させた後の深溝玉軸受の軌道面をオージェ電子分光分析し、不働態化されているか否かを確認した。分析には、アルバックファイ株式会社製の走査型オージェ電子分光分析機ＳＡＭ６５０を用いた。分析条件は、電子線の加圧電圧が５ｋＶ、試料電流が３０ｎＡ、アルゴンイオンが１ｋＶ−２５ｍＡ（作動圧力１５ｍＰａ）、アルゴンイオンの照射角が３０°、分析深さが２５ｎｍである。
【００４０】
分析結果を図５，６に示す。図５は、一次粒径１０ｎｍの酸化ケイ素微粒子を１質量％含有するグリースを封入した深溝玉軸受の場合であり、図６は、酸化ケイ素微粒子を含有していないグリースを封入した深溝玉軸受の場合である。なお、縦軸のオージェ電子強度は、酸化タンタルで校正を行って算出したスパッタ率４．００ｎｍ／ｍｉｎを用いて換算した値である。
図５の場合は、酸化膜（不働態化膜）の厚さが約１２ｎｍであったのに対して、図６の場合は、約４ｎｍであった。このように、グリースに酸化ケイ素微粒子が含有されている場合には、軌道面に不働態化膜が形成されるため、剥離が抑制されたと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す縦断面図である。
【図２】酸化ケイ素微粒子の含有量と剥離が生じた軸受の個数との相関を示すグラフである。
【図３】疎水化処理を施した酸化ケイ素微粒子の含有量と剥離が生じた軸受の個数との相関を示すグラフである。
【図４】酸化ケイ素微粒子の一次粒径と剥離が生じた軸受の個数との相関を示すグラフである。
【図５】オージェ電子分光分析の結果を示す図である。
【図６】オージェ電子分光分析の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１        内輪
１ａ      軌道面
２        外輪
２ａ      軌道面
３        転動体
６        潤滑剤
【図１】
2006144827.tif 000003
【図２】
2006144827.tif 000004
【図３】
2006144827.tif 000005
【図４】
2006144827.tif 000006
【図５】
2006144827.tif 000007
【図６】
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