(57)【要約】【課題】電食及び帯電が生じにくく、潤滑剤の漏出が生じにくい転がり軸受を提供することを課題とする。【解決手段】軸受内に密封される潤滑剤Ｌがイオン液体を含有しているため、潤滑剤Ｌの体積抵抗率が低くなり、内輪１と外輪２との間の導電性を確保できる。そのため、軸受に電食及び帯電が生じにくい。また、密封装置５のうち外輪２に取り付けられる外端部５ａと、外輪２のうち外端部５ａが取り付けられる溝２ｂと、密封装置５のうち内輪１に隙間Ｃを空けて対向する内端部５ｂと、内輪１の表面のうち内端部５ｂに対向する対向面１ｂとに、母材の表面に撥水性及び撥油性を付与する表面処理が施されているので、潤滑剤Ｌが弾かれて、密封装置５と内輪１との間の隙間Ｃから潤滑剤Ｌの漏出が生じにくい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内輪と前記外輪とのうち一方の軌道輪に取り付けられ他方の軌道輪に滑り接触又は隙間を空けて対向する密封装置と、前記両軌道面と前記転動体との間の潤滑を行う潤滑剤と、を備える転がり軸受において、
前記潤滑剤はイオン液体を含有し、
前記密封装置のうち前記一方の軌道輪に取り付けられる取付部と、前記一方の軌道輪のうち前記取付部が取り付けられる被取付部と、前記密封装置のうち前記他方の軌道輪に滑り接触又は隙間を空けて対向するシール部と、前記他方の軌道輪の表面のうち前記シール部に対向する対向面と、のうち少なくとも一つに、母材の表面に撥水性及び撥油性を付与する表面処理が施されており、
この表面処理は、シリコン，チタン，及びアルミニウムのうち少なくとも１種の金属と炭素数が１個以上６個以下のアルコキシ基とアルキル基若しくはハロゲン基とを備える金属アルコキシド又は前記金属のハロゲン化合物と、水と、炭素数が１個以上６個以下のアルコールと、平均粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるシリカ，チタニア，及びアルミナのうち少なくとも１種の金属酸化物粒子と、を含有し且つｐＨが６以下であり前記金属酸化物粒子の含有量が０．１質量％以上５質量％以下である第一の溶液を接触させた上、ｐＨが１１以上１３以下である第二の溶液をさらに接触させることにより、前記母材の表面に前記金属の酸化物からなる金属酸化物層を形成した後に、前記母材の表面に形成された前記金属酸化物層に、シリコン，チタン，及びアルミニウムのうち少なくとも１種の金属とフッ素とを備えるカップリング剤と、水と、炭素数が１個以上６個以下のアルコールと、を含有し且つｐＨが６以下である第三の溶液を接触させた上、ｐＨが１１以上１３以下である第四の溶液をさら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処理であることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記密封装置は、軸受内外を連通する貫通孔からなるブリーザー構造を有する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】
前記表面処理は、さらに前記貫通孔の内面にも施されていることを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撥水撥油処理が施された転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータモータを搭載した機器に使用される転がり軸受においては、インバータ回路から高周波の電流が発生し、この電流が転がり軸受内の内輪、玉、外輪の間を通過して流れ、転動面（レース面）に電食を発生させるおそれがある。
その対策として、特許文献１及び２には、外輪の外周側に絶縁材料である樹脂からなるスリーブを取り付けることにより、電食の発生を防止可能な転がり軸受が提案されている。
【０００３】
また、特許文献３には、絶縁化を目的として転動体にセラミックを使用し、また、長寿命化を目的としていずれか一方又は両方の軌道輪の残留オーステナイト量を２体積％以下とした転がり軸受が提案されている。
さらに、転がり軸受においては、その用途によっては低トルク，低騒音が求められる場合がある。そのような場合には、軌道輪と滑り接触しない非接触形の密封装置（シール，シールド等）を使用したり、潤滑剤としてグリースを使用せず潤滑油を使用することにより、低トルク化，低騒音化が図られる。
【０００４】
ところが、非接触形の密封装置を使用した場合は、軌道輪と密封装置との間に隙間があるため、そこから潤滑剤が漏出しやすいという問題があった。特に、潤滑剤として潤滑油を使用した場合には、粘性が低いため漏出が生じやすい。
特許文献４〜２５には、前記隙間を挟んで対向する軌道輪及び密封装置の対向部分に、潤滑剤を弾く撥油膜を形成した転がり軸受が開示されている。このような転がり軸受においては、撥油膜により潤滑剤が弾かれるため、前記隙間からの潤滑剤の漏出が生じにくい。
【０００５】
また、接触形の密封装置を使用した場合でも、転がり軸受の温度が上昇して内圧が上昇すると、密封装置と軌道輪との接触部分から潤滑剤が漏出するおそれがある。よって、転がり軸受の内部と外部とを連通する貫通孔からなるブリーザー構造を密封装置に設けて、温度上昇による内圧の上昇を抑制していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−８９９５３号公報
【特許文献２】特開平６−２２９４２５号公報
【特許文献３】特開２００１−４１２４８号公報
【特許文献４】特開２００６−２２６４５９号公報
【特許文献５】特開平２−７８０６９号公報
【特許文献６】特開平５−３４３１９号公報
【特許文献７】特開平６−６６３２１号公報
【特許文献８】特開平８−２１０３６８号公報
【特許文献９】特開平９−１６６１４８号公報
【特許文献１０】特開平１１−６２９７２号公報
【特許文献１１】特開平１１−６２９９８号公報
【特許文献１２】特開平１１−２５７３６３号公報
【特許文献１３】特開２００２−２２１２２９号公報
【特許文献１４】特開２００３−２５４３２４号公報
【特許文献１５】特開２００７−１０１１４号公報
【特許文献１６】特開２００７−５７０３０号公報
【特許文献１７】特開２００７−１６２７７４号公報
【特許文献１８】特開２００７−３３３０５４号公報
【特許文献１９】特開２００７−２５５４９２号公報
【特許文献２０】特開２００８−２５６１９７号公報
【特許文献２１】特開２００８−２２３８６８号公報
【特許文献２２】特開２００９−１１５２３８号公報
【特許文献２３】特開２００９−１２１５３１号公報
【特許文献２４】特開２００９−１２５３２号公報
【特許文献２５】特開２００９−１７４６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、セラミックを使用した転がり軸受は高コストであり、電食が発生しにくい転がり軸受の更なる改良が求められている。
また、特許文献４〜２５に開示の転がり軸受は、潤滑油の封入量が、オイルプレーティング潤滑において使用される程度の少量である場合は、前記隙間からの潤滑油の漏出は生じにくいが、それよりも潤滑油の封入量が多い場合、高速回転で使用される場合、高温下で使用される場合などにおいては、潤滑油の漏出を十分に防止できないおそれがあった。
【０００８】
さらに、接触形の密封装置を使用した場合にブリーザー構造を設けても、潤滑剤の封入量が多い場合、高速回転で使用される場合、高温下で使用される場合などにおいては、潤滑剤の漏出を十分に防止できないおそれがあった。
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、電食及び帯電が生じにくく、潤滑剤の漏出が生じにくい転がり軸受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】
【０００９】
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、内輪と、外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内輪と前記外輪とのうち一方の軌道輪に取り付けられ他方の軌道輪に滑り接触又は隙間を空けて対向する密封装置と、前記両軌道面と前記転動体との間の潤滑を行う潤滑剤と、を備える転がり軸受において、前記潤滑剤はイオン液体を含有し、前記密封装置のうち前記一方の軌道輪に取り付けられる取付部と、前記一方の軌道輪のうち前記取付部が取り付けられる被取付部と、前記密封装置のうち前記他方の軌道輪に滑り接触又は隙間を空けて対向するシール部と、前記他方の軌道輪の表面のうち前記シール部に対向する対向面と、のうち少なくとも一つに、母材の表面に撥水性及び撥油性を付与する表面処理が施されており、この表面処理は、シリコン，チタン，及びアルミニウムのうち少なくとも１種の金属と炭素数が１個以上６個以下のアルコキシ基とアルキル基若しくはハロゲン基とを備える金属アルコキシド又は前記金属のハロゲン化合物と、水と、炭素数が１個以上６個以下のアルコールと、平均粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるシリカ，チタニア，及びアルミナのうち少なくとも１種の金属酸化物粒子と、を含有し且つｐＨが６以下であり前記金属酸化物粒子の含有量が０．１質量％以上５質量％以下である第一の溶液を接触させた上、ｐＨが１１以上１３以下である第二の溶液をさらに接触させることにより、前記母材の表面に前記金属の酸化物からなる金属酸化物層を形成した後に、前記母材の表面に形成された前記金属酸化物層に、シリコン，チタン，及びアルミニウムのうち少なくとも１種の金属とフッ素とを備えるカップリング剤と、水と、炭素数が１個以上６個以下のアルコールと、を含有し且つｐＨが６以下である第三の溶液を接触させた上、ｐＨが１１以上１３以下である第四の溶液をさら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処理であることを特徴とする。
【００１０】
また、上記の転がり軸受においては、密封装置は、軸受内外を連通する貫通孔からなるブリーザー構造を有することが好ましい。
さらに、上記の転がり軸受においては、表面処理は、さらに前記貫通孔の内面にも施されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の転がり軸受は、軸受内に密封される潤滑剤がイオン液体を含有しているため、潤滑剤の体積抵抗率が低くなり、内輪と外輪との間の導電性を確保できる。そのため電食及び帯電が生じにくい。また、本発明の転がり軸受は、密封装置のうち一方の軌道輪に取り付けられる取付部と、一方の軌道輪のうち取付部が取り付けられる被取付部と、密封装置のうち他方の軌道輪に滑り接触又は隙間を空けて対向するシール部と、他方の軌道輪の表面のうちシール部に対向する対向面とのうち少なくとも一つに、母材の表面に撥水性及び撥油性を付与する表面処理が施されているので、潤滑剤が弾かれて、潤滑剤の漏出が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る転がり軸受の第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２】表面処理により形成された金属酸化物層及び撥水撥油層を説明する概念図である。
【図３】本発明に係る転がり軸受の第二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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
〔第一実施形態〕
図１は、本発明に係る転がり軸受の第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。また、図２は、本実施形態に係る撥水撥油処理方法による表面処理が施されて表面に形成された金属酸化物層及び撥水撥油層を説明する概念図である。
【００１４】
図１の深溝玉軸受は、外周面に軌道面１ａを有する内輪１と、内輪１の軌道面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（玉）３と、内輪１及び外輪２の間に転動体３を保持する保持器４と、非接触形の密封装置５，５と、を備えている。そして、内輪１と外輪２と密封装置５，５とで囲まれた軸受内部空間内には、両軌道面１ａ，２ａと転動体３の転動面３ａとの間の潤滑を行う潤滑剤Ｌ（例えば潤滑油，グリース）が配されている。
【００１５】
潤滑剤Ｌは、高い導電性を有する常温溶融塩であるイオン液体を含有している。軸受内に密封されている潤滑剤Ｌがイオン液体を含有しているため、潤滑剤Ｌの体積抵抗率が低くなり、内輪１と外輪２との間の導電性を確保できる。そのため、深溝玉軸受に電食及び帯電が発生しにくい。また、イオン液体は、様々な有機イオンの組合せによって低粘度であるため、優れた熱安定性が得られる。
【００１６】
これらのことから、本発明の転がり軸受は、ファンモータ，クリーナモータ，洗濯機モータ等の家電機器用モータ、クリーンルーム用ファンモータ、換気扇用モータ、給湯器用モータのように、比較的小型のモータであり、インバータ制御回路を有するモータに好適に使用できる。
イオン液体の種類は、特に限定されるものではないが、腐食性の低い液体が好ましい。また、イオン液体を構成する陰イオンは、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンを有するイオン液体がより好ましい。具体的には、１−ブチル−１−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド，１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド，１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド，１−ブチル−１−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド，１−メチル−１−プロピルピロリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド，１−エチル−３−メチルピリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド等があげられる。なお、イオン液体は、１種を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。
【００１７】
また、潤滑剤Ｌは、その基油としてイオン液体が使用されているならば、基油に添加剤を添加してなる液体状の潤滑油であってもよいし、基油に増ちょう剤を添加してなる半固体状のグリースであってもよい。ただし、イオン液体に他種の潤滑油を混合し、その混合油を基油として用いてもよい。
さらに、潤滑剤Ｌに含有されるイオン液体の含有量は、潤滑剤として必要な粘性を得ることができれば特に限定されるものではないが、１００質量％、即ち潤滑剤Ｌはイオン液体単体であってもよい。
【００１８】
内輪１，外輪２，及び転動体３は、転がり軸受の軌道輪や転動体の素材として一般的に採用される鉄鋼材料（例えばステンレス鋼，軸受鋼）で構成されている。また、密封装置５は、鋼等の金属材料で構成されており、例としては鋼板製のシールドがあげられる。ただし、ゴム，プラスチック等の高分子材料で構成されていてもよく、例としてはゴムシール，プラスチックシールがあげられる。なお、金属製の芯金を有するタイプの高分子材料製密封装置でもよい。さらに、保持器４は、転がり軸受の保持器の素材として一般的に採用される樹脂材料（例えばポリアミド，ポリフェニレンスルフィド）又は金属材料（例えば鋼，黄銅，アルミニウム合金）で構成されている。なお、保持器４は、備えていなくてもよい。
【００１９】
この密封装置５は略環状の部材であり、その外端部５ａが外輪２の内周面の軸方向両端部に取り付けられている。図１においては、外輪２の内周面の軸方向両端部に形成された溝２ｂ（凹部）に、密封装置５の外端部５ａが加締められて嵌入されている。そして、密封装置５の内端部５ｂが内輪１の外周面に隙間Ｃ（ラビリンス隙間）を空けて対向している。なお、外輪２が本発明の構成要件である「一方の軌道輪（密封装置が取り付けられた軌道輪）」に相当し、内輪１が本発明の構成要件である「他方の軌道輪（密封装置が滑り接触又は隙間を空けて対向する軌道輪）」に相当する。もちろん、密封装置５の内端部５ｂが内輪１に取り付けられ、外端部５ａが外輪２の内周面に隙間Ｃを空けて対向している構成としても差し支えない。また、密封装置５は、外輪２の内周面の軸方向片側端部のみに取り付けられていてもよい。
【００２０】
この密封装置５のうち内輪１に隙間Ｃを空けて対向する内端部５ｂ（本発明の構成要件であるシール部に相当する）と、内輪１の外周面のうち密封装置５の内端部５ｂに対向する対向面１ｂと、密封装置５が取り付けられている外輪２の溝２ｂ（本発明の構成要件である被取付部に相当する）の内面と、溝２ｂに嵌入されている密封装置５の外端部５ａ（本発明の構成要件である取付部に相当する）とには、下記のような表面処理が施されて優れた撥水性及び撥油性が付与されている。
【００２１】
なお、密封装置５の内端部５ｂ、密封装置５の外端部５ａ、内輪１の対向面１ｂ、及び外輪２の溝２ｂの内面のうち１箇所に前記表面処理が施されていれば、潤滑剤Ｌの漏出が生じにくいという後述の効果が奏されるが、奏される効果の高さを考慮すれば、前記４箇所中の複数箇所に前記表面処理が施されていることが好ましく、前記４箇所全てに前記表面処理が施されていることがより好ましい。
【００２２】
ここで、前記表面処理について、図２を参照しながら説明する。本実施形態の表面処理は、密封装置５，内輪１，外輪２等の金属製部材１０の表面に優れた撥水性及び撥油性を付与する撥水撥油処理方法であって、下記のような２つの工程からなる。まず、第一工程は、２種の溶液を順次接触させることにより、金属製部材１０の表面に金属酸化物層２０を形成する工程である。
【００２３】
すなわち、シリコン，チタン，及びアルミニウムのうち少なくとも１種の金属と炭素数が１個以上６個以下のアルコキシ基とを備える金属アルコキシドと、水と、炭素数が１個以上６個以下のアルコールと、平均粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下の金属酸化物粒子と、を含有し且つｐＨが６以下である第一の溶液を金属製部材１０に接触させて、第一の溶液の溶質及び固形分を金属製部材１０の表面に付着させる。そして、そこにｐＨが１１以上１３以下である第二の溶液をさらに接触させると、反応が生じて、前記金属の酸化物（すなわち、シリコン，チタン，及びアルミニウムのうち少なくとも１種の金属の酸化物）からなる金属酸化物層２０が金属製部材１０の表面に形成する。
【００２４】
次に、第二工程は、金属製部材１０の表面に形成された金属酸化物層２０に２種の溶液を順次接触させることにより、金属酸化物層２０の上に撥水撥油層３０を形成する工程である。
すなわち、シリコン，チタン，及びアルミニウムのうち少なくとも１種の金属とフッ素とを備えるカップリング剤と、水と、炭素数が１個以上６個以下のアルコールと、を含有し且つｐＨが６以下である第三の溶液を、金属酸化物層２０に接触させた上、ｐＨが１１以上１３以下である第四の溶液をさらに接触させると、金属酸化物層２０とカップリング剤との反応が生じて、金属酸化物層２０の上に撥水撥油層３０が形成する。
【００２５】
第一工程において、第一の溶液のｐＨを６以下とすることにより、金属アルコキシドの加水分解が促進される。また、第二の溶液のｐＨを１１以上１３以下とすることにより、金属アルコキシドの前記加水分解により生じた水酸基（ＯＨ基）と、金属製部材１０の表面に存在する水酸基（ＯＨ基）との脱水縮合反応が促進される。その結果、金属酸化物層２０は、金属製部材１０の表面に対して化学的に強固に結合された状態で形成される。
【００２６】
さらに、第一工程においては、金属酸化物層２０が金属製部材１０の表面に形成する際に、第一の溶液に含有されている金属酸化物粒子が金属製部材１０の表面に結合するため、高密度な金属酸化物層２０が形成される。また、金属酸化物粒子に起因して、金属酸化物層２０の表面が凹凸状となるため、金属酸化物層２０の表面積率（表面が平滑面である場合の表面積に対する比率）が大きくなる。そうすると、第二工程で積層される撥水撥油層３０の表面積率も大きくなるとともに、高密度な撥水撥油層３０が形成されることとなるので、撥水撥油層３０の撥水性及び撥油性が高まるとともに、撥水撥油層３０が金属酸化物層２０に強固に結合する。なお、このような効果を得るためには、前記表面積率は１．１以上であることが好ましい。
【００２７】
金属アルコキシドの種類は、アルコキシ基の炭素数が１個以上６個以下のものであれば特に限定されるものではないが、例えば、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，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あげられる。
【００２８】
また、金属アルコキシドは、上記のようなアルコキシ基のみを備えるものに限らず、アルコキシ基とアルキル基又はハロゲン基とを備えるものを用いてもよい。例えば、上記の各種金属アルコキシドが備える複数のアルコキシ基のうち１〜３個（金属がアルミニウムの場合は１〜２個）が、炭素数が１個以上６個以下のアルキル基（例えばメチル基，エチル基，プロピル基，ブチル基）やハロゲン基（例えばフッ素，塩素，臭素，ヨウ素）に置き換わったものを用いてもよい。
【００２９】
具体的には、モノメチルトリメトキシ金属化合物，モノメチルトリエトキシ金属化合物，モノエチルトリメトキシ金属化合物，モノエチルトリエトキシ金属化合物等のモノアルキルトリアルコキシ金属化合物があげられる。また、ジメチルジメトキシ金属化合物，ジメチルジエトキシ金属化合物，ジエチルジメトキシ金属化合物，ジエチルジエトキシ金属化合物等のジアルキルジアルコキシ金属化合物があげられる。さらに、トリメチルメトキシ金属化合物，トリメチルエトキシ金属化合物，トリエチルメトキシ金属化合物，トリエチルエトキシ金属化合物等のトリアルキルアルコキシ金属化合物があげられる。さらに、モノハロトリアルコキシ金属化合物，ジハロジアルコキシ金属化合物，トリハロモノアルコキシ金属化合物があげられる。
【００３０】
さらに、金属アルコキシドの代わりに金属のハロゲン化合物を用いることも可能である。すなわち、シリコン，チタン，アルミニウムのフッ化物，塩化物，臭化物，ヨウ化物である。具体例としては、テトラクロロシランがあげられる。
これらの金属アルコキシドや金属のハロゲン化合物は、１種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
【００３１】
さらに、第一の溶液には、炭素数が１個以上６個以下の低級アルコールを使用するが、低級アルコールを含有することにより金属アルコキシドの溶解性が高められ、安定した溶液が得られる。低級アルコールの例としては、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があげられるが、エタノールがより好ましい。
【００３２】
さらに、金属酸化物粒子の種類は特に限定されるものではなく、シリカ，チタニア，アルミナの他、マグネシア，酸化カルシウム，酸化亜鉛等の微粒子を使用することができる。ただし、金属酸化物粒子の金属種は、金属アルコキシドや金属のハロゲン化合物が備える金属の種類と同一であることが好ましい。すなわち、金属酸化物粒子としては、シリカ，チタニア，アルミナが好ましい。
【００３３】
金属酸化物粒子の平均粒径（平均一次粒径）は、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である必要がある。１ｎｍ未満であると、前述の表面積率を大きくする効果が小さくなり、２００ｎｍ超過であると、金属酸化物粒子が金属製部材１０の表面から脱落しやすくなる。このような不都合がより生じにくくするためには、金属酸化物粒子の平均粒径は２ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００３４】
また、第一の溶液中の金属酸化物粒子の含有量は、０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましい。０．１質量％未満であると、高密度な金属酸化物層２０が形成されにくくなり、５質量％超過であると、金属製部材１０の表面に金属酸化物粒子が過度に重なった状態で堆積することとなり、それに伴って金属酸化物粒子が金属製部材１０の表面から脱落しやすくなる。
【００３５】
金属酸化物粒子の形状は特に限定されるものではなく、球形，矩形，扁平形，繊維状，ウィスカー状等のものを問題なく使用することができる。例えば、繊維状のものであれば、繊維長が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下のものを使用するとよい。また、異なる形状の複数種の金属酸化物粒子を混合して用いることもできる。さらに、金属酸化物粒子は多孔質であってもよい。
【００３６】
第一の溶液の組成の一例を示すと、１質量％以上１０質量％以下の金属アルコキシドと、１質量％以上２０質量％以下の水と、３０質量％以上９５質量％以下のアルコールと、０．１質量％以上５質量％以下の金属酸化物粒子とを混合し、塩酸等の酸によりｐＨを６以下に調整したものがあげられる。この場合は、酸以外の成分を予め混合し、金属酸化物粒子が均一になるように数十分間〜数時間撹拌した後に、最後に酸を用いてｐＨの調整を行うことが好ましい。
【００３７】
第二の溶液は、ｐＨの条件が満たされていれば特に限定されるものではないが、アルカリ金属塩を含有する水溶液が好ましい。例えば、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，炭酸水素塩の水溶液や、水酸化ナトリウム，水酸化カリウム，水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物の水溶液が好適であり、水酸化ナトリウム水溶液が特に好適である。なお、各種のｐＨ緩衝剤を併用してもよい。
【００３８】
次に、第二工程において、第三の溶液のｐＨを６以下とすることにより、カップリング剤の加水分解が促進される。また、第四の溶液のｐＨを１１以上１３以下とすることにより、カップリング剤の前記加水分解により生じた水酸基（ＯＨ基）と、金属酸化物層２０の表面に存在する水酸基（ＯＨ基）との脱水縮合反応が促進される。その結果、撥水撥油層３０は、金属酸化物層２０の表面に対して化学的に強固に結合された状態で形成される。
【００３９】
カップリング剤の種類は、シリコン，チタン，及びアルミニウムのうち少なくとも１種の金属とフッ素とを備えているならば特に限定されるものではないが、これらの金属とフッ素化炭化水素基とを備えているカップリング剤が好ましく、フッ素系シランカップリング剤がより好ましい。
フッ素系シランカップリング剤の具体例としては、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エトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロトリクロロシラン、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があげられる。
【００４０】
ただし、カップリング剤が備える金属の種類は、第一の溶液に含有される金属アルコキシドや金属のハロゲン化合物が備える金属の種類、又は、金属酸化物粒子の金属種と同一であることが好ましい。
さらに、第三の溶液には、炭素数が１個以上６個以下の低級アルコールを使用するが、低級アルコールを含有することによりカップリング剤の溶解性が高められ、安定した溶液が得られる。低級アルコールの例としては、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があげられるが、エタノールがより好ましい。
【００４１】
さらに、第四の溶液は、ｐＨの条件が満たされていれば特に限定されるものではないが、アルカリ金属塩を含有する水溶液が好ましい。例えば、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，炭酸水素塩の水溶液や、水酸化ナトリウム，水酸化カリウム，水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物の水溶液が好適であり、水酸化ナトリウム水溶液が特に好適である。なお、各種のｐＨ緩衝剤を併用してもよい。
【００４２】
このような表面処理が施された本実施形態の深溝玉軸受は、内輪１と密封装置５との間に隙間Ｃがあるものの、この隙間Ｃの周辺部分（内端部５ｂ及び対向面１ｂ）に前記表面処理が施されて撥水性及び撥油性が付与されているため、潤滑剤Ｌが弾かれて、隙間Ｃからの潤滑剤Ｌの漏出が生じにくい。また、密封装置５と外輪２との固定部分（外端部５ａと溝２ｂとの間）からも潤滑剤Ｌの漏出が生じる場合があるが、外端部５ａと溝２ｂの内面にも前記表面処理が施されて撥水性及び撥油性が付与されているため、潤滑剤Ｌが弾かれて、前記固定部分からの潤滑剤Ｌの漏出が生じにくい。
【００４３】
そして、前記表面処理により付与される撥水性及び撥油性は大変優れているので、潤滑剤Ｌが、粘性の高いグリースである場合のみならず、イオン液体を含有した粘性の低い潤滑油である場合も、漏出が生じにくい。しかも、潤滑油の軸受内部空間内への封入量が多い場合（オイルプレーティング潤滑において使用される程度の封入量よりも多い場合）、軸受が高速回転で使用される場合、軸受が高温下で使用される場合、軸受の温度が変化する場合（例えば温度が上昇する場合）など、潤滑剤Ｌの漏出が極めて生じやすい条件であっても、潤滑剤Ｌの漏出を十分に防止することが可能である。
【００４４】
なお、密封装置５の内端部５ｂ及び外端部５ａの一方又は両方に前記表面処理を施せば、潤滑剤Ｌの漏出を防止することが可能であるが、さらに内輪１の外周面のうち密封装置５の内端部５ｂに対向する対向面１ｂ（密封装置５の内端部５ｂと隙間Ｃを介して対向してラビリンスを形成する部分である）及び密封装置５が取り付けられている外輪２の溝２ｂの内面にも前記表面処理を施すと、潤滑剤Ｌの漏出をより十分に防止することが可能となる。
【００４５】
また、対向面１ｂ及び内端部５ｂに前記表面処理が施してあれば、密封装置５と内輪１との間の隙間Ｃからの潤滑剤Ｌの漏出を十分に抑制することができるが、内輪１の外周面のうちラビリンスを形成する部分（対向面１ｂ）のみに前記表面処理を施すよりも、ラビリンスを形成する部分よりも広い範囲の面（軸方向に広い範囲の面）に前記表面処理を施した方が、隙間Ｃからの潤滑剤Ｌの漏出をより抑制することができる。
【００４６】
さらに、潤滑剤Ｌの漏出を十分に防止するためには、前記表面処理が施された表面と潤滑剤Ｌとの接触角が大きいことが好ましい。特に潤滑油を軸受内部空間内に密封するためには、前記接触角が１１０°以上となるように、前記表面処理を施すことが好ましい。なお、前記表面処理が施された表面と水との接触角が１１０°以上となるように、前記表面処理を施せば、軸受内部空間内への水の侵入を抑制することができる。
【００４７】
また、隙間Ｃが大きいと、前記表面処理を施しても、潤滑剤Ｌの漏出を防止する効果が低下するおそれがある。特に潤滑油を軸受内部空間内に密封するためには、隙間Ｃは３４０μｍ以下とすることが好ましい。あるいは、隙間Ｃを、Ｙ≦１８４５１／Ｘなる式を満足するように設定してもよい。ただし、式中のＹは隙間Ｃの大きさ（単位はμｍ）であり、Ｘは内輪１と外輪２と密封装置５，５とで囲まれた軸受内部空間の内圧が、深溝玉軸受の使用時に温度上昇等により変化する量（単位はＰａ）、又は、軸受静止状態で前記軸受内部空間内に潤滑剤Ｌを封入した際に変化する量（単位はＰａ）である。前記式を満足するように隙間Ｃを設定すれば、軸受内部空間の内圧が変化した際に隙間Ｃから潤滑剤が漏出することが抑制される。
【００４８】
さらに、密封装置５が金属材料ではなく、親水性の低い、ゴム，プラスチック等の高分子材料で構成されている場合には、前記表面処理の第一工程の前に、高分子材料製の密封装置５の表面に親水性を付与する親水化処理（第二実施形態で後述する）を施すことが好ましい。後に施される撥水撥油処理の効果が高まるからである。
また、密封装置５が非接触形であるため深溝玉軸受は低トルク，低騒音であり、潤滑剤Ｌを粘性の低い潤滑油とすれば、深溝玉軸受はさらに低トルク，低騒音となる。そして、潤滑剤Ｌの漏出が生じにくいため、深溝玉軸受は潤滑性に優れ長寿命である。さらに、前記表面処理が施された表面は、油を弾く撥油性とともに水を弾く撥水性も有しているので、隙間Ｃから軸受内部空間内への水の侵入も抑制される。
【００４９】
ただし、密封装置５は、ゴムシール等の接触形の密封装置であってもよい。密封装置５が接触形である場合は、内輪１に滑り接触する内端部５ｂと、内輪１の外周面のうち内端部５ｂに滑り接触する対向面１ｂと、外輪２の溝２ｂの内面と、外輪２の溝２ｂに嵌入されている密封装置５の外端部５ａとに、前記のような表面処理を施して優れた撥水性及び撥油性を付与すればよい。
【００５０】
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、本発明は深溝玉軸受以外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。
【００５１】
〔第二実施形態〕
図３は、本発明に係る転がり軸受の第二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。また、図２は、本実施形態に係る撥水撥油処理方法による表面処理が施されて表面に形成された金属酸化物層及び撥水撥油層を説明する概念図である。図３においては、図１と同一又は相当する部分には、図１と同一の符号を付してある。なお、第一実施形態とほぼ同様の部分（構成及び効果）については、その説明を省略している場合がある。
【００５２】
図３の深溝玉軸受は、外周面に軌道面１ａを有する内輪１と、内輪１の軌道面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（玉）３と、内輪１及び外輪２の間に転動体３を保持する保持器４と、非接触形の密封装置５，５と、を備えている。そして、内輪１と外輪２と密封装置５，５とで囲まれた軸受内部空間内には、両軌道面１ａ，２ａと転動体３の転動面３ａとの間の潤滑を行う潤滑剤Ｌ（例えば潤滑油，グリース）が配されている。なお、保持器４は備えていなくてもよい。
【００５３】
潤滑剤Ｌは、高い導電性を有する常温溶融塩であるイオン液体を含有している。軸受内に密封されている潤滑剤Ｌがイオン液体を含有しているため、潤滑剤Ｌの体積抵抗率が低くなり、内輪１と外輪２との間の導電性を確保できる。そのため、深溝玉軸受に電食及び帯電が発生しにくい。また、イオン液体は、様々な有機イオンの組合せによって低粘度であるため、優れた熱安定性が得られる。なお、イオン液体の種類については、第一実施形態と同様であるため、ここでは記載を省略する。
【００５４】
本実施形態の密封装置５，５の一方には、深溝玉軸受の内部と外部とを連通する貫通孔７からなるブリーザー構造が形成されており、温度上昇等による深溝玉軸受の内圧の上昇が抑制されるようになっている。この貫通孔７の断面形状は特に限定されるものではなく、例としては円形，矩形があげられるが、その径は３４０μｍ以下であることが好ましい。３４０μｍ超過であると、隙間Ｃが潤滑剤Ｌで塞がってしまった場合などに貫通孔７から潤滑剤Ｌが漏出するおそれがある。
【００５５】
あるいは、貫通孔７の径を、Ｚ≦１８４５１／Ｘなる式を満足するように設定してもよい。ただし、式中のＺは貫通孔７の径（単位はμｍ）であり、Ｘは内輪１と外輪２と密封装置５，５とで囲まれた軸受内部空間の内圧が、深溝玉軸受の使用時に温度上昇等により変化する量（単位はＰａ）、又は、軸受静止状態で前記軸受内部空間内に潤滑剤Ｌを封入した際に変化する量（単位はＰａ）である。前記式を満足するように貫通孔７の径を設定すれば、軸受内部空間の内圧が変化した際に貫通孔７から潤滑剤が漏出することが抑制される。ただし、貫通孔７の径は、前記内圧の変化量がゼロとなるように設定することがより好ましい。
【００５６】
また、密封装置５における貫通孔７の形成位置は特に限定されるものではないが、深溝玉軸受の内部と外部との間で空気が流通しやすいように、外輪２に近い径方向位置に形成することが好ましい。具体的には、内輪１の外周面と外輪２の内周面との間の径方向距離の２／３以上５／６以下の範囲の位置に、貫通孔７を形成することが好ましい。なお、貫通孔７は密封装置５に１個形成すればよいが、複数個形成してもよい。また、ブリーザー構造は両方の密封装置５，５に設けてもよい。さらに、転がり軸受を装置や機器に装着する際には、ブリーザー構造が形成された密封装置５を、鉛直方向上方に向けて設置することが好ましい。
【００５７】
内輪１，外輪２，及び転動体３は、転がり軸受の軌道輪や転動体の素材として一般的に採用される鉄鋼材料（例えばステンレス鋼，軸受鋼）で構成されている。また、密封装置５は、ゴム，プラスチック等の高分子材料で構成されており、例としてはゴムシール，プラスチックシールがあげられる。ただし、鋼等の金属材料で構成されていてもよく、例としては鋼板製のシールドがあげられる。なお、金属製の芯金を有するタイプの高分子材料製密封装置でもよい。さらに、保持器４は、転がり軸受の保持器の素材として一般的に採用される樹脂材料（例えばポリアミド，ポリフェニレンスルフィド）又は金属材料（例えば鋼，黄銅，アルミニウム合金）で構成されている。
【００５８】
この密封装置５は略環状の部材であり、その外端部５ａが外輪２の内周面の軸方向両端部に取り付けられている。図３においては、外輪２の内周面の軸方向両端部に形成された溝２ｂ（凹部）に、密封装置５の外端部５ａが嵌入されている。そして、密封装置５の内端部５ｂが内輪１の外周面に隙間Ｃ（ラビリンス隙間）を空けて対向している。もちろん、密封装置５の内端部５ｂが内輪１に取り付けられ、外端部５ａが外輪２の内周面に隙間Ｃを空けて対向している構成としても差し支えない。また、密封装置５は、外輪２の内周面の軸方向片側端部のみに取り付けられていてもよい。
【００５９】
この密封装置５のうち内輪１に隙間Ｃを空けて対向する内端部５ｂと、内輪１の外周面のうち密封装置５の内端部５ｂに対向する対向面１ｂと、密封装置５が取り付けられている外輪２の溝２ｂの内面と、溝２ｂに嵌入されている密封装置５の外端部５ａとには、下記のような表面処理が施されて優れた撥水性及び撥油性が付与されている。
なお、密封装置５の内端部５ｂ、密封装置５の外端部５ａ、内輪１の対向面１ｂ、及び外輪２の溝２ｂの内面のうち１箇所に前記表面処理が施されていれば、潤滑剤Ｌの漏出が生じにくいという後述の効果が奏されるが、奏される効果の高さを考慮すれば、前記４箇所中の複数箇所に前記表面処理が施されていることが好ましく、前記４箇所全てに前記表面処理が施されていることがより好ましい。
【００６０】
さらに、貫通孔７の内面にも、下記のような表面処理が施されて優れた撥水性及び撥油性が付与されていれば、潤滑剤Ｌの漏出が生じにくいという後述の効果がさらに高くなる。前記５箇所全てに前記表面処理が施されていることが最も好ましく、前記５箇所全てに前記表面処理が施されていれば、非接触形の密封装置５を備える深溝玉軸受であっても、隙間Ｃからの潤滑剤Ｌの漏出をほぼ完全に防止することが可能となる。
【００６１】
ここで、前記表面処理について、図２を参照しながら説明する。本実施形態の表面処理は、密封装置５等の高分子材料製部材１０の表面に優れた撥水性及び撥油性を付与する撥水撥油処理方法であって、下記のような３つの工程からなる。
まず、第一工程は、高分子材料製部材１０の表面に親水化処理を施して、該表面に親水性を付与する工程である。親水化処理の種類は特に限定されるものではないが、例えば、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表面に水酸基を形成する処理があげられる。
【００６２】
次に、第二工程は、２種の溶液を順次接触させることにより、親水化処理を施した高分子材料製部材１０の表面に金属酸化物層２０を形成する工程である。
すなわち、シリコン，チタン，及びアルミニウムのうち少なくとも１種の金属と炭素数が１個以上６個以下のアルコキシ基とを備える金属アルコキシドと、水と、炭素数が１個以上６個以下のアルコールと、平均粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下の金属酸化物粒子と、を含有し且つｐＨが６以下である第一の溶液を高分子材料製部材１０に接触させて、第一の溶液の溶質及び固形分を高分子材料製部材１０の表面に付着させる。そして、そこにｐＨが１１以上１３以下である第二の溶液をさらに接触させると、反応が生じて、前記金属の酸化物（すなわち、シリコン，チタン，及びアルミニウムのうち少なくとも１種の金属の酸化物）からなる金属酸化物層２０が高分子材料製部材１０の表面に形成する。
【００６３】
次に、第三工程は、高分子材料製部材１０の表面に形成された金属酸化物層２０に２種の溶液を順次接触させることにより、金属酸化物層２０の上に撥水撥油層３０を形成する工程である。
すなわち、シリコン，チタン，及びアルミニウムのうち少なくとも１種の金属とフッ素とを備えるカップリング剤と、水と、炭素数が１個以上６個以下のアルコールと、を含有し且つｐＨが６以下である第三の溶液を、金属酸化物層２０に接触させた上、ｐＨが１１以上１３以下である第四の溶液をさらに接触させると、金属酸化物層２０とカップリング剤との反応が生じて、金属酸化物層２０の上に撥水撥油層３０が形成する。
【００６４】
第二工程において、第一の溶液のｐＨを６以下とすることにより、金属アルコキシドの加水分解が促進される。また、第二の溶液のｐＨを１１以上１３以下とすることにより、金属アルコキシドの前記加水分解により生じた水酸基（ＯＨ基）と、高分子材料製部材１０の表面に存在する水酸基（ＯＨ基）との脱水縮合反応が促進される。その結果、金属酸化物層２０は、高分子材料製部材１０の表面に対して化学的に強固に結合された状態で形成される。
【００６５】
さらに、第二工程においては、金属酸化物層２０が高分子材料製部材１０の表面に形成する際に、第一の溶液に含有されている金属酸化物粒子が高分子材料製部材１０の表面に結合するため、高密度な金属酸化物層２０が形成される。また、金属酸化物粒子に起因して、金属酸化物層２０の表面が凹凸状となるため、金属酸化物層２０の表面積率（表面が平滑面である場合の表面積に対する比率）が大きくなる。そうすると、第三工程で積層される撥水撥油層３０の表面積率も大きくなるとともに、高密度な撥水撥油層３０が形成されることとなるので、撥水撥油層３０の撥水性及び撥油性が高まるとともに、撥水撥油層３０が金属酸化物層２０に強固に結合する。なお、このような効果を得るためには、前記表面積率は１．１以上であることが好ましい。
【００６６】
このような表面処理が施された本実施形態の深溝玉軸受は、内輪１と密封装置５との間に隙間Ｃがあるものの、この隙間Ｃの周辺部分（内端部５ｂ）に前記表面処理が施されて撥水性及び撥油性が付与されているため、潤滑剤Ｌが弾かれて、隙間Ｃからの潤滑剤Ｌの漏出が生じにくい。また、密封装置５と外輪２との固定部分（外端部５ａと溝２ｂとの間）からも潤滑剤Ｌの漏出が生じる場合があるが、外端部５ａにも前記表面処理が施されて撥水性及び撥油性が付与されているため、潤滑剤Ｌが弾かれて、前記固定部分からの潤滑剤Ｌの漏出が生じにくい。さらに、貫通孔７の内面に前記表面処理が施されて撥水性及び撥油性が付与されているため、潤滑剤Ｌが弾かれて、貫通孔７からの潤滑剤Ｌの漏出が生じにくい。
【００６７】
そして、前記表面処理により付与される撥水性及び撥油性は大変優れているので、潤滑剤Ｌが、粘性の高いグリースである場合のみならず、イオン液体を含有した粘性の低い潤滑油である場合も、漏出が生じにくい。しかも、潤滑油の軸受内部空間内への封入量が多い場合（オイルプレーティング潤滑において使用される程度の封入量よりも多い場合）、軸受が高速回転で使用される場合、軸受が高温下で使用される場合、軸受の温度が変化する場合（例えば温度が上昇する場合）など、潤滑剤Ｌの漏出が極めて生じやすい条件であっても、潤滑剤Ｌの漏出を十分に防止することが可能である。
【００６８】
特に、軸受の温度が上昇する場合には、転がり軸受の内圧が上昇して潤滑剤Ｌが漏出しやすいが、内圧の上昇を抑制するブリーザー構造が設けられているので、潤滑剤Ｌの漏出を十分に防止することが可能である。
なお、密封装置５の内端部５ｂ及び外端部５ａの一方又は両方に前記表面処理を施せば、潤滑剤Ｌの漏出を防止することが可能であるが、さらに内輪１の外周面のうち密封装置５の内端部５ｂに対向する対向面１ｂ（密封装置５の内端部５ｂと隙間Ｃを介して対向してラビリンスを形成する部分である）及び密封装置５が取り付けられている外輪２の溝２ｂの内面にも前記表面処理を施すと、潤滑剤Ｌの漏出をより十分に防止することが可能となる。
【００６９】
また、対向面１ｂ及び内端部５ｂに撥水撥油処理が施してあれば、密封装置５と内輪１との間の隙間Ｃからの潤滑剤Ｌの漏出を十分に抑制することができるが、内輪１の外周面のうちラビリンスを形成する部分（対向面１ｂ）のみに撥水撥油処理を施すよりも、ラビリンスを形成する部分よりも広い範囲の面（軸方向に広い範囲の面）に撥水撥油処理を施した方が、隙間Ｃからの潤滑剤Ｌの漏出をより抑制することができる。
【００７０】
さらに、潤滑剤Ｌの漏出を十分に防止するためには、前記表面処理が施された表面と潤滑剤Ｌとの接触角が大きいことが好ましい。特に潤滑油を軸受内部空間内に密封するためには、前記接触角が１１０°以上となるように、前記表面処理を施すことが好ましい。なお、前記表面処理が施された表面と水との接触角が１１０°以上となるように、前記表面処理を施せば、軸受内部空間内への水の侵入を抑制することができる。
【００７１】
さらに、隙間Ｃが大きいと、前記表面処理を施しても、潤滑剤Ｌの漏出を防止する効果が低下するおそれがある。特に潤滑油を軸受内部空間内に密封するためには、隙間Ｃは３４０μｍ以下とすることが好ましい。
さらに、密封装置５が非接触形であるため深溝玉軸受は低トルク，低騒音であり、潤滑剤Ｌを粘性の低い潤滑油とすれば、深溝玉軸受はさらに低トルク，低騒音となる。そして、潤滑剤Ｌの漏出が生じにくいため、深溝玉軸受は潤滑性に優れ長寿命である。さらに、前記表面処理が施された表面は、油を弾く撥油性とともに水を弾く撥水性も有しているので、隙間Ｃから軸受内部空間内への水の侵入も抑制される。
【００７２】
ただし、密封装置５は、ゴムシール等の接触形の密封装置であってもよい。密封装置５が接触形である場合は、内輪１に滑り接触する内端部５ｂと、内輪１の外周面のうち内端部５ｂに滑り接触する対向面１ｂと、外輪２の溝２ｂの内面と、外輪２の溝２ｂに嵌入されている密封装置５の外端部５ａとに、前記のような表面処理を施して優れた撥水性及び撥油性を付与すればよい。
【００７３】
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、密封装置５に前記表面処理の第一工程（親水化処理）を施したが、鋼等の親水性の高い金属材料で構成されている場合には、前記表面処理の第一工程（親水化処理）を省略することができる。
また、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、本発明は深溝玉軸受以外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。
【実施例】
【００７４】
〔接触角の測定〕
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。ニトリルゴムの平板に親水処理及び撥水撥油処理を施して、イオン液体との接触角を測定した。また、高炭素クロム軸受鋼材であるＳＵＪ２の平板に、撥水撥油処理を施して、イオン液体との接触角を測定した。なお、これらの平板の寸法は共に、縦４０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ１ｍｍである。また、これらの平板の表面は平滑である。
【００７５】
まず、第一〜第四の溶液に相当する溶液Ａ〜Ｃについて説明する。第一の溶液に相当する溶液Ａは、テトラエトキシシラン６．１質量％、水６．１質量％、エタノール８７．０質量％、平均一次粒径が３０ｎｍのシリカ粒子０．８質量％を含有し、塩酸によりｐＨを３．０に調整されたものである。なお、溶液Ａは、まずエタノールにシリカ粒子を加えて防爆型ホモジナイザーで撹拌した後に、テトラエトキシシランと水と塩酸を加えることにより調製した。
【００７６】
また、第二及び第四の溶液に相当する溶液Ｂは、ｐＨ１２の水酸化ナトリウム水溶液である。さらに、第三の溶液に相当する溶液Ｃは、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシシラン１６．０質量％、水５．５質量％、エタノール７８．５質量％を含有し、塩酸によりｐＨを３．０に調整されたものである。
これらの溶液を用いて以下に示す処理を行い、ニトリルゴムの平板（実施例１）及びＳＵＪ２の平板（実施例２）を得た。なお、比較例１のニトリルゴムの平板は、親水化処理のみを施して撥水撥油処理を施していないものである。また、比較例２のＳＵＪ２の平板は、親水化処理及び撥水撥油処理共に施していないものである。
【００７７】
まず、実施例１の表面処理について説明する。ニトリルゴムの平板にプラズマ処理を施して、その表面に親水性を付与した。そして、プラズマ処理を施したニトリルゴムの平板をメタノール中で超音波洗浄し、乾燥させた。その直後に、約２５℃に保持したニトリルゴムの平板に、約２５℃の溶液Ａを塗布した。塗布した溶液Ａの揮発成分が蒸発したら、速やかに約２５℃の溶液Ｂをさらに塗布した。すると、テトラエトキシシランは加水分解を受けてシラノールになり、続いてシラノールの脱水縮重合によりシリカとなる。その後、ニトリルゴムの平板をエタノールで洗浄したら、１２０℃のクリーンオーブン中で３０分間乾燥を行い、冷却後エタノール中で超音波洗浄を行った。得られたニトリルゴムの平板の表面には、表面が凹凸状をなすシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されていた。
【００７８】
次に、このニトリルゴムの平板を、大気圧下で約２５℃の溶液Ｃに３０分間浸漬した。浸漬中は、溶液Ｃを緩やかに撹拌した。３０分間浸漬したらニトリルゴムの平板を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂ中に入れ、大気圧下で３０分間浸漬した。３０分間浸漬したらニトリルゴムの平板を引き上げて、エタノールで洗浄した。そして、１２０℃のクリーンオーブン中で３０分間乾燥を行い、冷却後エタノール中で超音波洗浄を行った。すると、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されたニトリルゴムの平板が得られた。
【００７９】
次に、実施例２の表面処理について説明する。ＳＵＪ２の平板をメタノールで超音波洗浄して乾燥させた後、約２５℃に保持したＳＵＪ２の平板に、約２５℃の溶液Ａを塗布した。塗布した溶液Ａの揮発成分が蒸発したら、速やかに約２５℃の溶液Ｂをさらに塗布した。すると、テトラエトキシシランは加水分解を受けてシラノールになり、続いてシラノールの脱水縮重合によりシリカとなる。その後、ＳＵＪ２の平板をエタノールで洗浄したら、１２０℃のクリーンオーブン中で３０分間乾燥を行い、冷却後エタノール中で超音波洗浄を行った。得られたＳＵＪ２の平板の表面には、表面が凹凸状をなすシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されていた。
【００８０】
次に、このＳＵＪ２の平板を、大気圧下で約２５℃の溶液Ｃに３０分間浸漬した。浸漬中は、溶液Ｃを緩やかに撹拌した。３０分間浸漬したらＳＵＪ２の平板を引き上げて、速やかに約２５℃の溶液Ｂ中に入れ、大気圧下で３０分間浸漬した。３０分間浸漬したらＳＵＪ２の平板を引き上げて、エタノールで洗浄した。そして、１６０℃のクリーンオーブン中で３０分間乾燥を行い、冷却後エタノール中で超音波洗浄を行った。すると、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成されたＳＵＪ２の平板が得られた。
【００８１】
次に、比較例１の表面処理について説明する。ニトリルゴムの平板にプラズマ処理を施して、その表面に親水性を付与した。そして、プラズマ処理を施したニトリルゴムの平板をメタノール中で超音波洗浄し、乾燥させた。
なお、比較例２には親水処理及び撥水撥油処理共に施していない。
実施例１及び２においては、図２に示すように、シリカ被膜（金属酸化物層）がニトリルゴムの平板及びＳＵＪ２の平板の表面に対して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（撥水撥油層）が化学結合された状態で形成されている。そして、シリカ被膜の表面は凹凸状をなしている。
【００８２】
実施例１及び２と、比較例１及び２とについて、その表面とイオン液体１〜３との接触角を測定した。イオン液体１には、１−メチル−１−プロピルピロリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを、イオン液体２には、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを、イオン液体３には、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−２−（２−メトキシエトキシ）エチルスルファートを用いた。
【００８３】
実施例１及び２、比較例１及び２の各平板の表面にそれぞれイオン液体１〜３を滴下して、その液滴と実施例１及び２、比較例１及び２の各平板の表面との接触角を測定した。雰囲気温度は２５℃であり、接触角の測定はイオン液体の滴下２０秒後に行った。
結果を表１に示す。なお、実施例１及び２におけるイオン液体３の接触角は、液滴が転がってニトリルゴムの平板及びＳＵＪ２の平板の上に留まらなかったため、測定できなかった。
【００８４】
【表１】
2012172713.tif 000003
【００８５】
表１の結果から分かるように、撥水撥油処理を行った実施例１及び２の平板は、接触角が大きく、撥水撥油処理を行っていない比較例１及び２の平板に比して優れた撥水撥油性を有していた。
【００８６】
〔腐食性試験〕
次に、親水処理及び撥水撥油処理を施していないＳＵＪ２の平板を用いて腐食性試験を行った。ＳＵＪ２の平板を、１５０℃の前記イオン液体１〜３に各々浸漬し、１００時間加熱した。
ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンを有するイオン液体１及び２から錆の発生は見られなかったが、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンを有しないイオン液体３からは錆の発生を確認した。
このことから、イオン液体を構成する陰イオンとして、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンを有するイオン液体を用いることが好ましいことがわかる。
【００８７】
〔電食耐久試験〕
次に、前記のような表面処理を施した密封装置を備える転がり軸受を用意して回転させ、電食耐久試験を行った。
実施例の転がり軸受は、呼び番号６０８の深溝玉軸受であり、２個の密封装置を備えている。この密封装置は、非接触形のニトリルゴム製のシールである（芯金は備えていない）。そして、転がり軸受に取り付けられた２個のニトリルゴム製のシールのうち一方は、ブリーザー構造を備えている。すなわち、軸受内外を連通する直径２００μｍの貫通孔が１個、ピンバイスにより形成されている。この貫通孔は、内輪よりも外輪に近い径方向位置に形成されており、その位置は、内輪の外周面と外輪の内周面との間の径方向距離の５／６の位置である。
【００８８】
また、２個のニトリルゴム製のシールリップ部及び一方のシールに設けられた貫通孔の内面には以下のような表面処理が施してある。まず、シールリップ部及び貫通孔の内面にプラズマ処理を施して、その表面に親水性を付与した。そして、そのニトリルゴム製のシールをメタノール中で超音波洗浄し、乾燥させた。その直後に、シールリップ部及び貫通孔の内面に約２５℃の前記溶液Ａを塗布した後、約２５℃の前記溶液Ｂをさらに塗布して、３０分間放置した。すると、テトラエトキシシランは加水分解を受けてシラノールになり、続いてシラノールの脱水縮重合によりシリカとなる。その後、シールをエタノールで洗浄したら、１２０℃のクリーンオーブン中で３０分間乾燥を行い、冷却後エタノール中で超音波洗浄を行った。得られたニトリルゴム製のシールリップ部及び貫通孔の内面には、表面が凹凸状をなすシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されていた。
【００８９】
次に、このニトリルゴム製のシールのシールリップ部及び貫通孔の内面に、約２５℃の前記溶液Ｃを塗布した後、約２５℃の溶液Ｂをさらに塗布して、３０分間放置した。その後、ニトリルゴム製のシールをエタノールで洗浄したら、１２０℃のクリーンオーブン中で３０分間乾燥を行い、冷却後エタノール中で超音波洗浄を行った。すると、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成された。
【００９０】
一方、内輪及び外輪のシール溝の内面には、以下のような表面処理が施してある。なお、この深溝玉軸受の内輪及び外輪は高炭素クロム鋼第２種（ＳＵＪ２）製であり、熱処理が施されて硬さがＨＲＣ６０に調整されている。
内輪及び外輪をメタノール中で超音波洗浄し、乾燥させた。その直後に、内輪及び外輪のシール溝の内面に、約２５℃の前記溶液Ａを塗布した後、約２５℃の前記溶液Ｂをさらに塗布して、３０分間放置した。すると、テトラエトキシシランは加水分解を受けてシラノールになり、続いてシラノールの脱水縮重合によりシリカとなる。その後、内輪及び外輪をエタノールで洗浄したら、１６０℃のクリーンオーブン中で３０分間乾燥を行い、冷却後エタノール中で超音波洗浄を行った。得られた内輪及び外輪のシール溝の内面には、表面が凹凸状をなすシリカ被膜（金属酸化物層）が形成されていた。
【００９１】
次に、この内輪及び外輪のシール溝の内面に、約２５℃の前記溶液Ｃを塗布した後、約２５℃の溶液Ｂをさらに塗布して、３０分間放置した。その後、内輪及び外輪をエタノールで洗浄したら、１６０℃のクリーンオーブン中で３０分間乾燥を行い、冷却後エタノール中で超音波洗浄を行った。すると、シリカ被膜（金属酸化物層）の上に撥水撥油層が形成された。
【００９２】
このようにして得られた内輪，外輪，及びニトリルゴム製のシールと、別途用意した転動体（玉）とを用いて、深溝玉軸受を組み立てた。そして、軸受内部空間に０．６ｇのイオン液体１，２、リチウムイオングリース、又は、導電性グリースをそれぞれの深溝玉軸受内に封入した。なお、イオン液体１を封入した深溝玉軸受を実施例２１、イオン液体２を封入した深溝玉軸受を実施例２２、リチウムグリースを封入した深溝玉軸受を比較例２１、導電性グリースを封入した深溝玉軸受を比較例２２とした。
実施例２１，２２、比較例２１，２２の深溝玉軸受を用いて、以下の条件で各軸受について連続して３回の電食耐久試験を行い、電食耐久試験後にアンデロメータを用いて音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。
【００９３】
＜試験条件＞
回転速度：１８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：３０Ｎ
軸受への付与電流：０．５Ａ
雰囲気温度：室温
回転時間：１０時間
得られた結果より、各サンプルについて、回転前のアンデロン値（初期音響）に対する、１０時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０未満である深溝玉軸受を○、１．０以上２．０未満である軸受を△、２．０以上を×として、表２に示した。
【００９４】
【表２】
2012172713.tif 000004
【００９５】
表２から、本発明の実施例である、実施例２１及び２２の転がり軸受は、１〜３回目の試験において全て○であった。これに対し、比較例に相当するリチウムグリースを密封した比較例２１は、１〜３回目の試験において全て×であった。また、比較例に相当する導電性グリースを密封した比較例２２は、１回目及び２回目の試験においては○だったものの、３回目の試験においては△となった。このことから、イオン液体を封止した本発明の転がり軸受は効果的に電食の発生を防止することができることがわかる。
また、本発明の撥水撥油処理を施すことにより、本発明の実施例２１及び２３の転がり軸受のイオン液体１及び２の漏洩率は０％であった。
【符号の説明】
【００９６】
１      内輪
１ａ    軌道面
１ｂ    対向面
２      外輪
２ａ    軌道面
２ｂ    溝
３      転動体
５      密封装置
５ａ    外端部
５ｂ    内端部（シール部）
７      貫通孔
１０      金属製部材，高分子材料性部材
２０      金属酸化物層
３０      撥水撥油層
Ｌ      潤滑剤
【図１】
2012172713.tif 000005
【図２】
2012172713.tif 000006
【図３】
2012172713.tif 000007