(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、内輪と、前記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、前記外輪と前記内輪との間に形成され前記転動体が内設された空間に充填された導電性グリースと、を備えた転がり軸受において、
前記導電性グリースは、パーフルオロポリエーテル及びフルオロシリコーンの少なくとも一方からなる基油と、雲母，スメクタイト，及びフッ素化合物のうちの少なくとも１種からなる増ちょう剤と、カーボンブラック０．２〜１０質量％と、前記内輪及び前記外輪の軌道面並びに前記転動体の転動面を研磨して新生面を出現させ低い電気抵抗値を維持するための平均粒径２μｍ以下の無機化合物の微粒子０．０５〜７質量％と、を備えることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記無機化合物を、金属酸化物，粘土鉱物，金属窒化物，及び金属炭化物のうちの少なくとも１種としたことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記無機化合物をマイカとしたことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記無機化合物をマグネシアとしたことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外輪と内輪との間が導電状態となっている転がり軸受に係り、特に、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）に好適に使用される転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、前記軌道面と前記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。
【０００３】
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、前記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、特公昭６３−２４０３８号公報に記載のもの）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００５】
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、前記軌道輪と前記転動体との間の導電性が確保されるが、前記軌道輪と前記転動体との相対運動により、時間の経過と共に前記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。
【０００６】
また、複写機，レーザービームプリンタ等の事務機器のヒートローラ支持部や定着部などは、約２００℃の高温となる場合がある。よって、該部分に使用される転がり軸受に用いる導電性グリースは、通常の潤滑油を基油として用いたものでは耐熱性が十分ではないため、長期にわたって十分な導電性を確保することは困難であった。
【０００７】
通常、導電性グリースの基油として使用される潤滑油としては、例えば、鉱油，ポリα−オレフィン，エーテル油，エステル油などがあげられるが、これらの基油の使用限界温度はせいぜい１６０℃である。
そのため、上記のような高温となる部分に用いられる転がり軸受においては、導電ブラシを用いて静電気を除去するという旧来の方法が依然として用いられている。
【０００８】
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、高温下においても優れた導電性を示す転がり軸受を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
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。すなわち本発明の転がり軸受は、外輪と、内輪と、前記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、前記外輪と前記内輪との間に形成され前記転動体が内設された空間に充填された導電性グリースと、を備えた転がり軸受において、前記導電性グリースは、基油と、シリコン化合物及びフッ素化合物の少なくとも一方を主成分とする増ちょう剤と、０．２〜１０質量％のカーボンブラックと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このような構成であれば、該転がり軸受は２００℃以上の高温下においても導電性が優れており、前記内外輪間の導電状態が良好に維持される。
前記基油としては、例えば、パーフルオロポリエーテル（直鎖型，側鎖型），フルオロホスファゼン油などのフッ素油、メチルフェニルシリコン，ジメチルシリコンなどのシリコーン油、及びフルオロシリコーンがあげられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、パーフルオロポリエーテルは、末端基にカルボキシル基，イソシアネート基を導入したものや、エステル変性，アルコール変性したものでもよい。
【００１１】
また、基油の粘度は特に限定されるものではないが、４０℃における動粘度が１５〜７００ｍｍ2 ／ｓであることが適当である。７００ｍｍ2 ／ｓを超えると、転がり軸受の軌道輪の軌道面と転動体との間に形成される油膜の厚さが高温時でも比較的厚くなるので、適当な導電性を保てなくなる。また、１５ｍｍ2 ／ｓ未満であると、潤滑性が不十分となり適当ではない。
【００１２】
ただし、基油の４０℃における動粘度が２４５ｍｍ2 ／ｓ未満であると、ヒートローラ等の作動環境である高温，低速，高荷重という条件下での転がり軸受の焼付き寿命が低下するおそれがあるので、基油の４０℃における動粘度は２４５〜７００ｍｍ2 ／ｓとすることがより好ましい。
さらに、前記増ちょう剤のうちフッ素化合物としては、ポリテトラフルオロエチレン，ポリ三フッ化エチレンなどのフッ素樹脂があげられ、シリコン化合物としては、微粉末シリカや、合成マイカ（フッ素四ケイ素雲母）、すなわち雲母，スメクタイト等の固体潤滑性能を有する層状化合物（粘土鉱物）などがあげられる。
【００１３】
ただし、フッ素化合物やシリコン化合物のみを増ちょう剤として使用するのではなく、その量を制限し、後述するカーボンブラックを前記増ちょう剤と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る。
なお、本発明の目的を妨げない限り、前記増ちょう剤に公知の増ちょう剤を併用してもよい。併用される公知の増ちょう剤としては、例えば、Ｌｉ石けん，シリカ，Ｃａ石けん，Ａｌ石けん，Ｌｉコンプレックス石けん，Ａｌコンプレックス石けん，Ｃａコンプレックス石けん，ポリウレア，ベントナイト等があげられる。
【００１４】
さらに、導電性付与添加剤であるカーボンブラックの添加量は、導電性グリース全体に対して０．２〜１０質量％である必要がある。０．２質量％未満であると十分な導電性が得られず、また、１０質量％超過であると、導電性グリースのちょう度が大きくなりすぎる（導電性グリースが硬くなりすぎる）。カーボンブラックの種類は特に限定されるものではないが、分散性の点から吸油性に富むもの（ＤＢＰ吸油量が１８０ｍｌ／１００ｇ以上）が望ましい。また、親油性を有し比表面積が２５０ｍ2 ／ｇ以上と大きいカーボンブラックを使用することが好ましい。比表面積が２５０ｍ2 ／ｇ未満であると、十分な導電性が得られないおそれがある。
【００１５】
導電性グリースにおける基油と増ちょう剤との配合比率は、転がり軸受の用途やその使用温度に適したちょう度となるようなものであればよく、特に限定されるものではないが、通常はＮＬＧＩ混和ちょう度のちょう度番号がＮｏ．１〜Ｎｏ．３番の範囲が選択される。
なお、前記導電性グリースには、摩耗防止添加剤，極圧剤，油性剤の各添加剤のうち少なくとも１種をさらに添加してもよい。そうすれば、前記転がり軸受は２００℃以上の高温下において、長期にわたってより安定した導電性を示す。
【００１６】
これらの添加剤が有する官能基は、軌道面等を構成する金属に対して吸着作用を有していて、そのため前記添加剤が軌道面等に吸着される。このことにより潤滑性が高められるので、軌道面等に金属接触による微小な損傷が生じることが防止されて、導電性を維持する効果が発揮される。
使用可能な添加剤（摩耗防止添加剤，極圧剤，油性剤）は、その耐熱性や基油に対する溶解性により限定される。ただし、例えば、末端基にカルボキシル基，イソシアネート基を導入したもの（パーフルオロポリエーテルやフッ素油等）や、エステル変性，アルコール変性したもの（同前）を、基油として使用すれば、添加剤との親和性が高くなるため好ましい。
【００１７】
使用される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）3 ＰＯで示される正リン酸エステル（リン酸トリクレジル（ＴＣＰ），リン酸トリオクチル（ＴＯＰ）等）、一般式（ＲＯ）2 Ｐ（Ｏ）Ｈで示される亜リン酸ジエステルや一般式（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。
【００１８】
また、極圧剤としては、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（ニッケルジチオカーバメイト），Ｍｏ−ＤＴＣ（モリブデンジチオカーバメイト）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、アミン系化合物やオレイン酸，コハク酸エステル等の有機脂肪酸化合物などがあげられる。
【００１９】
また、これらの添加剤以外に、亜硝酸塩，ベンゾトリアゾール・ＭｇＯ，Ｃａスルホネート，フルオロホスファゼン誘導体，マイカ等の層状化合物，ＭｏＳ2 等の固体潤滑剤を併用することができる。ただし、前記フッ素油とのなじみ性，溶解性が乏しいため、１０質量％以上用いても効果が乏しい。
さらに、前記導電性グリースには、平均粒径２μｍ以下の無機化合物の微粒子を、前記導電性グリース全体に対して０．０５〜７質量％添加することが好ましい。そうすれば、前記内輪及び前記外輪の軌道面や前記転動体の転動面に、酸化皮膜が生成したり前記導電性グリースの分解物等の有機物が吸着，固着したりしたとしても、前記内輪及び前記外輪の軌道面や前記転動体の転動面が前記無機化合物の微粒子によってミクロ的に研磨されるので、換言すれば前記無機化合物の微粒子によって超仕上げを施された状態となるので、前記内輪及び前記外輪の軌道面や前記転動体の転動面に常に新生面が現れることとなって、長期にわたって低い電気抵抗値が維持される。
【００２０】
無機化合物の微粒子の粒径は、転がり軸受用グリース組成物として支障をきたさない程度の粒径である必要がある。転がり軸受においては、一般的に粒径が約２μｍを超える粒子は異物（ゴミ）として作用し、硬い粒子の場合には軌道面や転動面の摩耗を促進し、軸受の早期損傷の原因となる。また、軸受の音響特性を劣化させる場合もある。したがって、無機化合物の微粒子は、平均粒径が２μｍ以下である必要がある。
【００２１】
平均粒径の下限値は特に限定されるものではないが、現在の入手可能な無機化合物の微粒子のなかで最小の平均粒径は０．０５μｍであり、０．０５μｍまでは上記の作用が十分に発現することを確認している。
さらに、潤滑寿命と酸化皮膜形成の抑制とを考慮すれば、粒径は基油の油膜の膜厚と同程度であることが望ましい。また、粒子の形状は球形に近いほど好ましいが、上記粒径の範囲内であれば多面体（立方体や直方体等）や極端には針状であってもよい。
【００２２】
導電性グリース全体に対する無機化合物の微粒子の添加量は、０．０５〜７質量％であることが好ましい。０．０５質量％未満であると酸化皮膜生成の抑制効果が小さく、７質量％超過であると摩耗が増大して転がり軸受の音響特性や回転性能が低下するおそれがある。
無機化合物の種類は、金属表面に生成した酸化皮膜や固着した有機物を上記のようにミクロ的に研磨することができるならば、特に限定されるものではない。具体例としては、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＴｉＯ2 ，ＺｎＯ，ＺｒＯ2 ，チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ、部分安定化ジルコニアの一種）等の金属酸化物、ベントナイト，スメクタイト，雲母等の（合成）粘土鉱物、Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＺｒＮ，ＣｒＮ，ＴｉＡｌＮ等の金属窒化物、ＳｉＣ，ＴｉＣ，ＷＣ等の金属炭化物をあげることができる。
【００２３】
なお、基油や増ちょう剤との親和性を改善するために、無機化合物の微粒子の表面を親油性に改質したものを用いてもよい。
さらに、高温下における軌道面，転動面への酸化皮膜形成や発錆を抑制するため、軌道面，転動面に防錆剤を塗布してもよい。そうすれば、２００℃以上の高温下においても、転がり軸受の導電性がより安定して維持される。使用される防錆剤の種類は特に限定されるものではないが、例えば、フッ素系の防錆油全般や、フッ素系誘導体（末端基をヒドロキシル基，イソシアネート基，エステル基，カルボキシル基等に変性したパーフルオロポリエーテルなど）を含有する油等があげられる。
【００２４】
なお、本発明の転がり軸受に、カーボンブラック等を含有する導電性ゴムなどで構成される接触シールを内外輪間に配設すれば、さらに導電性を高めることができるので好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
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玉軸受１０の構造を示す部分縦断面図である。
この玉軸受１０は、外輪１１と、内輪１２と、外輪１１と内輪１２との間に転動自在に配設された複数の玉１３と、複数の玉１３を保持する保持器１４と、外輪１１のシールドみぞ１１ｂ，１１ｂに取り付けられたシールド１５，１５と、で構成されている。
【００２６】
また、外輪１１と内輪１２とシールド１５，１５とで囲まれた空間１６内には導電性グリースＧが充填され、シールド１５により玉軸受１０内部に密封されている。
そして、この導電性グリースＧによって、前記両輪１１，１２の軌道面１１ａ，１２ａと玉１３との接触面が潤滑されるとともに、外輪１１と内輪１２と玉１３とが導電状態とされている。さらに、外輪１１又は内輪１２が接地されていて（図示せず）、玉軸受１０の回転により発生する静電気が除去されるようになっている。
【００２７】
この導電性グリースＧは、パーフルオロポリエーテルを基油、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を増ちょう剤とし、さらに、カーボンブラックが導電性付与添加剤として添加されて（導電性グリース全体の０．２〜１０質量％）、導電性を有している。なお、基油，増ちょう剤の種類は上記のものに限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、増ちょう剤はシリコン化合物でもよい。
【００２８】
このような導電性グリースＧは、導電性とともに優れた潤滑性を有しているので、玉軸受１０の軌道面１１ａ，１２ａと玉１３との金属接触が生じにくく、軌道面１１ａ，１２ａに酸化膜が生成しにくい。その結果、導電性の経時的な低下が生じにくい。また、増ちょう剤としてＰＴＦＥのようなフッ素化合物が添加されているので、導電性グリースＧの耐熱性が高く、高温下においても優れた導電性を長期間にわたって維持できる。
【００２９】
なお、シールド１５を、導電性を有する弾性ゴムで構成された接触式のシールとしてもよい。そうすれば、シールが導電性を有しており、また、シールのリップ部が内輪１２の外周面に摺接するので、外輪１１と内輪１２との間はシールを介して導電状態となり好ましい。
このような玉軸受１０は、両輪１１，１２間の導電性が良好で帯電が生じにくく、且つその状態が長期間にわたって良好に維持される。特に、２００℃以上の高温下においても導電性が優れていて、その状態を長期間にわたって良好に維持することができる。
【００３０】
したがって、玉軸受１０が帯電しにくいから、静電気の放射ノイズが生じて玉軸受１０が使用されている機器に悪影響を与えるおそれが小さい。よって、複写機，レーザービームプリンタ等の事務機器、ハードディスクドライブ等の情報機器、その他のモータなどに、好適に使用することができる。
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。
【００３１】
例えば、本実施形態においては、転がり軸受として深みぞ玉軸受を例示して説明したが、本発明の転がり軸受は、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，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。
【００３２】
次に、上記の玉軸受１０とほぼ同様な構成の数種の玉軸受（実施例１，２及び比較例１〜３）について、各種試験を行った結果について説明する。
試験軸受の寸法は、内径３０ｍｍ，外径４２ｍｍ，幅７ｍｍで、外輪と内輪とシールドとで囲まれた空間に、空間容積の２８〜４１％の量の導電性グリースが封入されている。そして、この導電性グリースは、表１に示す基油，増ちょう剤，カーボンブラック（導電性付与添加剤）から構成されるものである。
【００３３】
【表１】
0004599769.tif 000002
【００３４】
実施例１，２の軸受は、導電性グリースの増ちょう剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及びカーボンブラック（ＣＢ）を用いたものである。ＣＢの使用量は、導電性グリース全体の５質量％である。実施例１は基油がパーフルオロポリエーテルで、実施例２は基油がフルオロシリコーンである。
また、比較例１の軸受は実施例１とほぼ同様であるが、グリースはＣＢを含有しておらず、導電性を有していない。さらに、比較例２の軸受は、導電性グリースの増ちょう剤としてシリコン化合物やフッ素化合物を使用しておらず、従来公知の増ちょう剤を使用した例である。さらに、比較例３の軸受は、導電性グリースの増ちょう剤としてＣＢのみを使用した例である。
【００３５】
このような玉軸受を、１８０℃の高温下、Ｆｒ＝１９．６Ｎの荷重のもと、１００ｍｉｎ-1の回転速度にて４００時間回転させた。そして、回転終了後、アンデロメータにより音響試験を行い、玉軸受の損傷をチェックした。その結果を表１に示す。表１においては、音響試験の結果が良好であったものを○、不良であったものを×で示している。
【００３６】
また、軸受が回転している際の内外輪間の電気抵抗値（軸受抵抗値）を測定した。軸受抵抗値は、上記の高温における回転を２００時間及び４００時間行ったものについて測定し、導電性が経時変化する程度を評価した。
まず、軸受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。
【００３７】
図２中、符号１は測定対象の玉軸受を表し、その内輪１ａに取付けられた軸部材２をモータ３によって回転駆動することによって、軸受１を回転するように構成されている。そして、内輪１ａと一体となっている軸部材２と外輪１ｂとの間に、定電圧電源４によって、所定の定電圧が印加されるとともに、当該定電圧電源４と並列に抵抗測定装置５が接続されている。
【００３８】
抵抗測定装置５は、測定した電圧値（アナログ値）を、Ａ／Ｄ変換回路６に出力する。Ａ／Ｄ変換回路６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７に出力する。本実施形態では、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。
【００３９】
演算処理装置７は、最大抵抗値演算部７Ａと、閾値処理部７Ｂと、波数カウント部７Ｃとを備える。最大抵抗値演算部７Ａ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７Ｂ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７Ｃは、閾値処理部７Ｂ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７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８に出力する。
【００４０】
本実施形態では、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８は、ディスプレイなどから構成され、演算処理装置７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玉軸受１の電気抵抗値を評価する方法について説明する。
【００４１】
モータ３を駆動して軸部材２つまり内輪１ａを所定回転速度で回転させた状態で、定電圧電源４から軸受１の内外輪１ａ，１ｂ間に所定の定電圧を印加する。このとき、内外輪１ａ，１ｂ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５で測定され、続いてＡ／Ｄ変換回路６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７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８に表示される。
【００４２】
５種類の軸受（実施例１，２及び比較例１〜３）について、上記構成の装置を使用して、回転中の内外輪１ａ，１ｂ間の電気抵抗値（最大値）を測定した。
測定条件を以下に示す。
・軸部材２の回転速度：１００ｒｐｍ
・軸受１に与えるラジアル荷重（Ｆｒ）：１９．６Ｎ
・印加電圧    ：６．２Ｖ
・最大電流    ：１００μＡ
・シリーズ抵抗：６２ｋΩ
・雰囲気温度  ：４０℃
・雰囲気湿度  ：５０％ＲＨ
・サンプリング周期：５０ｋＨｚ、０．３２８秒
そして、測定結果を図３のグラフに示す。なお、図３のグラフにおいては、実施例１を◆印、実施例２を■印、比較例１を▲印、比較例２を×印、比較例３を○印で示してある。
【００４３】
図３のグラフから分かるように、カーボンブラックを含有するものはいずれも、初期（回転時間０ｈ）における軸受抵抗の最大値が小さい。これに対して、カーボンブラックを含まないグリースを用いた比較例１は、軸受抵抗の最大値が大きい。このような軸受は回転に伴って発生した静電気が帯電しやすいので、該軸受を複写機やプリンタに使用すると、前記静電気の放射ノイズが画像系（複写機の複写画像等）に歪み等の悪影響を及ぼすおそれがある。
【００４４】
また、比較例２は、増ちょう剤としてシリコン化合物やフッ素化合物を使用していないため、導電性グリースの耐熱性が不十分で、環境温度が１８０℃に達すると導電性グリースの劣化が激しく、軸受軌道面の損傷，酸化膜形成により軸受抵抗値が上昇した。また、音響試験の結果も不良であった。
さらに、比較例３のように増ちょう剤を導電性の元となるカーボンブラックのみに依存すると、導電性は良好であるものの、カーボンブラックは網目構造が破壊されやすいので、グリース漏れや、油分離を引き起こしやすくなる。また、カーボンブラックの粒子が固体であるために、軸受軌道面を損傷させやすく音響寿命が短いという欠点がある。
【００４５】
次に、各種添加剤を添加した導電性グリースを用いた場合の玉軸受について、軸受抵抗値を測定した結果について説明する。上記と同様に高温下で２００時間回転させ、その後に上記と同様に軸受抵抗の最大値を測定した。
使用した添加剤は、亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ2 ），ＭｏＳ2 ，合成マイカ，フルオロホスファゼン誘導体である。添加量は導電性グリース全体の２．５質量％である。なお、試験軸受の構成は、このような添加剤を添加した以外は、実施例１の軸受と同様である。
【００４６】
結果を図４のグラフに示す。グラフから分かるように、添加剤を添加した場合は、添加していないものと比較して軸受抵抗の最大値が小さかった。特に、フルオロホスファゼン誘導体が、軸受抵抗の最大値が小さかった。
そこで、フルオロホスファゼン誘導体の添加量を変化させて、軸受抵抗の最大値を評価した。その結果を図５のグラフに示す。添加量は特に制限されるものではないが、溶解性などの問題から１０質量％以下が適当である。
【００４７】
次に、カーボンブラックの添加量を変化させて、軸受抵抗の最大値を評価した結果について説明する。上記と同様に高温下で２００時間回転させ、その後に上記と同様に軸受抵抗の最大値を測定した。なお、試験軸受の構成は、カーボンブラックの添加量が異なること以外は、実施例１の軸受と同様である。
結果を図６のグラフに示す。グラフから分かるように、カーボンブラックはごく少量の添加でも効果がある。そのため、本来の増ちょう剤（シリコン化合物やフッ素化合物）と共存させることができ、この共存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ると考えられる。
【００４８】
また、グリースのちょう度を適度なものとするためには、カーボンブラックの添加量は１０質量％以下が適当である。それより多くなると、グリースが硬くなりすぎる。なお、十分な導電性を確保するには、０．２質量％以上添加する必要がある。
次に、使用するカーボンブラックの比表面積（窒素吸着法による値）を変化させて、軸受抵抗の最大値を評価した結果について説明する。上記と同様に高温下で２００時間回転させ、その後に上記と同様に軸受抵抗の最大値を測定した。なお、試験軸受の構成は、カーボンブラックの比表面積が異なること以外は、実施例１の軸受と同様である。
【００４９】
結果を図７のグラフに示す。グラフから分かるように、カーボンブラックの比表面積は２５０ｍ2 ／ｇ以上であることが好ましい。
次に、使用するカーボンブラックのＤＢＰ吸油量（ジブチルフタレートアプソープメータによる値）を変化させて、軸受抵抗の最大値を評価した結果について説明する。上記と同様に高温下で２００時間回転させ、その後に上記と同様に軸受抵抗の最大値を測定した。なお、試験軸受の構成は、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が異なること以外は、実施例１の軸受と同様である。
【００５０】
結果を図８のグラフに示す。グラフから分かるように、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、１８０ｍｌ／１００ｇ以上であることが好ましい。
次に、使用する基油の４０℃における動粘度を変化させて、軸受抵抗の最大値を評価した結果について説明する。上記と同様に高温下で２００時間回転させ、その後に上記と同様に軸受抵抗の最大値を測定した。なお、試験軸受の構成は、４０℃における基油の動粘度が異なること以外は、実施例１の軸受と同様である。
【００５１】
結果を図９のグラフに示す。グラフから分かるように、４０℃における基油の動粘度は、１５〜７００ｍｍ2 ／ｓであることが好ましい。
次に、玉軸受１０とほぼ同様な構成であり、上記（実施例１，２及び比較例１〜３）とは異なる導電性グリースを封入した数種の玉軸受（実施例３〜６及び比較例４）を用意して、各種試験を行った。この導電性グリースは、表２に示す基油，増ちょう剤，カーボンブラック（導電性付与添加剤）から構成されるものである。
【００５２】
【表２】
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【００５３】
すなわち、実施例３〜６の軸受は、導電性グリースの増ちょう剤として合成マイカ及びカーボンブラック（ＣＢ）を用いたものである。また、比較例４の軸受は、導電性グリースの増ちょう剤としてＣＢのみを使用した例である。なお、実施例５の軸受の導電性グリースには、無機化合物の微粒子であるマグネシア（ＭｇＯ）が研磨剤として添加されている。このマグネシアの平均粒径は０．１μｍで、添加量は導電性グリース全体に対して０．５質量％である。また、実施例４の軸受の軌道面及び転動面には防錆剤が塗布してある。
【００５４】
まず、これらの玉軸受の焼付き寿命を評価した。試験軸受の寸法は、内径３０ｍｍ，外径４２ｍｍ，幅７ｍｍで、外輪と内輪とシールドとで囲まれた空間に、空間容積の２５％の量の導電性グリースが封入されている。そして、このような玉軸受を、２３０℃の高温下、Ｆａ＝４９０Ｎ，Ｆｒ＝９８Ｎの荷重のもと、１５０ｍｉｎ-1の回転速度にて回転させた（以降は、この試験条件を条件１と称する）。そして、昇温とトルクの増大を基準として、焼付き寿命を評価した。その結果を表２に併せて示す。なお、表２における焼付き寿命の数値は、実施例３の焼付き寿命を１とした場合の相対値で示してある。
【００５５】
表２から分かるように、実施例３〜６の玉軸受は比較例４の玉軸受と比べて、焼付き寿命が優れていた。
次に、実施例３〜６及び比較例４の軸受について、導電性が経時変化する程度を評価した。すなわち、軸受を前述の条件１の条件下で所定の時間回転させながら、図２の軸受抵抗値を測定する装置を使用して軸受抵抗値を測定した。なお、前記装置による軸受抵抗値の測定条件は、雰囲気温度，回転速度，ラジアル荷重以外は前述のものと全く同様である。測定結果を図１０のグラフに示す。
【００５６】
なお、図１０のグラフにおいては、実施例３の結果を◆印、実施例４の結果を■印、実施例５の結果を▲印、実施例６の結果を○印、比較例４の結果を×印で示してある。また、図１０のグラフにおける軸受抵抗値は、実施例３の初期（回転時間０ｈｒ）の軸受抵抗値を１とした場合の相対値で示してある。
図１０のグラフから分かるように、実施例３〜６の玉軸受は増ちょう剤として合成マイカを有しているので、比較例４の玉軸受と比べて、軸受抵抗値の経時的な上昇が小さい。
【００５７】
次に、実施例３の玉軸受について導電性グリースの基油の動粘度を種々変更して、焼付き寿命を評価した。その結果を図１１のグラフに示す。なお、図１１のグラフにおける■印は前述の条件１での試験結果を示し、●印は後述の条件２での試験結果を示す。
条件２は、条件１とほぼ同様であるが、試験軸受の寸法が、内径２５ｍｍ，外径６２ｍｍ，幅１７ｍｍである点と、回転速度が３０００ｍｉｎ-1である点が異なっている。
【００５８】
なお、図１１のグラフにおける焼付き寿命の数値は、基油の動粘度が３９０ｍｍ2 ／ｓで、条件１で試験した結果を１とした場合の相対値で示してある。
図１１のグラフから分かるように、回転速度が高速である条件２では、基油の４０℃における動粘度が１５〜７００ｍｍ2 ／ｓの範囲において、焼付き寿命が優れていた。また、回転速度が低速である条件１では、動粘度が２４５〜７００ｍｍ2 ／ｓの範囲において、焼付き寿命が優れていた。
【００５９】
次に、実施例３の玉軸受についてカーボンブラックの添加量を変化させて、軸受抵抗値を評価した。
この試験における玉軸受の寸法は、内径８ｍｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍで、外輪と内輪とシールドとで囲まれた空間に、空間容積の２５％の量の導電性グリースが封入されている。
【００６０】
このような玉軸受を、２００℃の高温下、Ｆｒ＝１９．６Ｎの荷重のもと、１５０ｍｉｎ-1の回転速度にて１００時間回転させながら、図２の軸受抵抗値を測定する装置を使用して軸受抵抗値を測定した（軸受抵抗値の測定条件は、雰囲気温度以外は前述のものと全く同様である）。その結果を図１２のグラフに示す。なお、図１２のグラフにおける１００時間回転後の軸受抵抗値は、実施例３の玉軸受の初期の軸受抵抗値（図１２においては■印で示してある）を１とした場合の相対値で示してある。
【００６１】
グラフから分かるように、カーボンブラックは極少量の添加でも効果があり、添加が０．２質量％以上であれば、１００時間回転させた後も良好な軸受抵抗値を示した。
次に、実施例３の玉軸受についてカーボンブラックの比表面積（窒素吸着法による値）を変化させて、軸受抵抗値を評価した。
【００６２】
玉軸受を前述の条件１の条件下で２００時間回転させながら、図２の軸受抵抗値を測定する装置を使用して軸受抵抗値を測定した（軸受抵抗値の測定条件は、雰囲気温度，回転速度，ラジアル荷重以外は前述のものと全く同様である）。その結果を図１３のグラフに示す。なお、図１３のグラフにおける２００時間回転後の軸受抵抗値は、実施例３の玉軸受の初期の軸受抵抗値（図１３においては■印で示してある）を１とした場合の相対値で示してある。
グラフから分かるように、この実施例においては、カーボンブラックの比表面積が１２５ｍ2 ／ｇ以上であれば、２００時間回転させた後も良好な軸受抵抗値を示した。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の転がり軸受は、２００℃以上の高温下においても導電性が優れており、内外輪間の導電状態が長期間にわたって良好に維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る転がり軸受の一実施形態である玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。
【図２】軸受の電気抵抗値を測定する装置の概略構成図である。
【図３】軸受の回転時間と軸受抵抗の最大値との相関を示すグラフである。
【図４】グリース中の添加剤の種類による軸受抵抗の最大値を示すグラフである。
【図５】フルオロホスファゼン誘導体の添加量と軸受抵抗の最大値との相関を示すグラフである。
【図６】カーボンブラックの添加量と軸受抵抗の最大値との相関を示すグラフである。
【図７】カーボンブラックの比表面積と軸受抵抗の最大値との相関を示すグラフである。
【図８】カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と軸受抵抗の最大値との相関を示すグラフである。
【図９】基油の動粘度と軸受抵抗の最大値との相関を示すグラフである。
【図１０】軸受の回転時間と軸受抵抗値との相関を示すグラフである。
【図１１】基油の動粘度と焼付き寿命との相関を示すグラフである。
【図１２】カーボンブラックの添加量と軸受抵抗値との相関を示すグラフである。
【図１３】カーボンブラックの比表面積と軸受抵抗値との相関を示すグラフである。
【符号の説明】
１０    玉軸受
１１    外輪
１２    内輪
１３    玉
１６    玉が内設された空間
Ｇ    導電性グリース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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