(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転運動または直線運動可能な可動子、
この可動子を支持する支持体、
これら可動子と支持体との間に介在し、前記可動子の運動に伴って転動する転動体、及び、
この転動体が転動する前記可動子と支持体との間に配置された潤滑剤組成物を具備し、
前記潤滑剤組成物は、膨潤性を有する雲母とポリテトラフルオロエチレンとを含有した増粘剤と、液体フッ素化ポリマー油からなる基油とのグリース状の混合物であり、
前記雲母の平均粒径は０．１μｍ〜１０μｍであり、
前記潤滑剤組成物に占める前記雲母の含有率は０．１重量％〜２５重量％であることを特徴とする転動装置。
【請求項２】
前記雲母の前記含有率は１重量％〜２０重量％であ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】
前記雲母の前記含有率は５重量％〜２０重量％であ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】
前記雲母の前記平均粒径は１μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の転動装置。
【請求項５】
前記雲母に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乃至４の何れか１項に記載の転動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転動装置に係り、特に潤滑剤組成物を用いた転動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、転がり軸受や直動装置等の転動装置においては、鉱油やポリαオレフィン油等の潤滑油やグリース等の潤滑剤を循環或いは転動装置内部に封入することにより、転動体及び転動体と接触する部材の摩耗等が防止されている。
【０００３】
このような転動装置は、通常の使用条件下では問題無く使用されるが、高温、真空、或いは高速条件下で駆動した場合、潤滑剤の転動装置外部への飛散や、蒸発によるガスの発生を生じ、転動装置の外部環境を汚染してしまう。そのため、クリーンルームで使用される装置、例えば、半導体製造装置、液晶パネル製造装置、及びハードディスク製造装置等のように清浄な環境を必要とする装置や、高温、真空条件下で使用される装置では、フッ素系グリースが転動装置の潤滑剤として多用されてきた。
【０００４】
このフッ素系グリースは、液体フッ素化ポリマー油からなる基油及び固体フッ素化ポリマーからなる増粘剤との混合物であって、極めて揮発性が低く、転動装置外部に飛散する潤滑剤の量、すなわち発塵量が比較的少ない。したがって、転動装置の外部環境の汚染は、比較的生じにくい。
【０００５】
しかしながら、このフッ素系グリースは、鉱油やポリαオレフィン油等の潤滑油を用いたグリースに比べて流動性に乏しく、潤滑特性に劣っている。そのため、転動装置の作動により、転動体及び転動体と接触する部材等での摩耗が生じやすい。このような摩耗は、特に、半導体や液晶パネル製造装置等の位置決め装置に使用される直動装置においては、位置決め精度が低下するため深刻である。
【０００６】
また、上述の摩耗に伴って生成される摩耗粉は、潤滑剤中に混入して、トルクの増大や焼付きを比較的短時間で生じさせる。そのため、トルクの増大による発熱やモータへの過負荷等の問題を生じてしまう。
【０００７】
近年、半導体や液晶パネルの製造装置等では、処理速度が高速化されており、転動装置にも高速での作動が要求されている。そのため、このような転動装置においては、上述の潤滑剤の飛散による発塵や摩耗によるトルクの増大がさらに生じ易くなり、発塵性を低減させること及びトルク寿命を向上させることが求められている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、発塵量が少なく、優れたトルク寿命を有する転動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転運動または直線運動可能な可動子、この可動子を支持する支持体、これら可動子と支持体との間に介在し、前記可動子の運動に伴って転動する転動体、及びこの転動体が転動する前記可動子と支持体との間に配置された潤滑剤組成物を具備し、前記潤滑剤組成物は、膨潤性を有する雲母とポリテトラフルオロエチレンとを含有した増粘剤と、液体フッ素化ポリマー油からなる基油とのグリース状の混合物であり、前記雲母の平均粒径は０．１μｍ〜１０μｍであり、前記潤滑剤組成物に占める前記雲母の含有率は０．１重量％〜２５重量％であることを特徴とする転動装置を提供する。
【００１２】
本発明において、好ましい態様とは、
（１）前記潤滑剤組成物が、前記増粘剤を０．１重量％〜４５重量％の含有率で含有し、前記基油を５５重量％〜９５重量％の含有率で含有すること、
（２）前記増粘剤の界面が、疎水化用界面活性剤により疎水化処理されること、
（３）前記層状鉱物粉末が、リチウムイオン及びナトリウムイオンの少なくとも一方を層間イオンとして含有すること、
（４）前記潤滑剤組成物が、前記層状鉱物粉末を１重量％〜４５重量％の含有率で含有すること、
（５）前記潤滑剤組成物が、前記層状鉱物粉末を３重量％〜４５重量％の含有率で含有すること、
（６）前記層状鉱物粉末の平均粒径が０．０５μｍ〜２０μｍの範囲内にあること、
（７）前記無機物質からなる超微粒子が、ダイヤモンド粒子、表面がグラファイトで構成されたダイヤモンド粒子、フラーレン（Ｃ60）粒子、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）粒子、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粒子、酸化ジルコニア（ＺｒＯ）粒子、及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粒子からなる群より選ばれる少なくとも１つの粒子であること、
（８）前記潤滑剤組成物が、前記無機物質からなる超微粒子を０．１重量％〜４０重量％の含有率で含有すること、
（９）前記潤滑剤組成物が、前記無機物質からなる超微粒子を０．５重量％〜３０重量％の含有率で含有すること、
（１０）前記無機物質からなる超微粒子の平均粒径が０．１μｍ以下であること、
（１１）前記潤滑剤組成物が、パーフルオロポリエーテル骨格を主鎖として有しかつ前記主鎖の一端或いは両端に極性基を有する分子量が１０，０００以下である油状化合物を０．５重量％〜１０重量％含有すること、
（１２）前記潤滑剤組成物が、分子量が１０，０００以下であるパーフルオロポリエーテル系カルボン酸を０．５重量％〜１０重量％含有することである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明についてより詳細に説明する。
本発明の第１〜第３の実施形態に係る転動装置は、転がり軸受や直動装置等として用いられる。ここで直動装置とは、ボールねじ装置等の直動駆動装置やリニアガイド等の直動案内装置を意味する。これら転がり軸受及び直動装置等は、いずれも、支持体上に転動体を介して可動子が保持され、支持体と可動子との間に潤滑剤組成物が配置された構成を有している。以下、本発明の第１〜第３の実施形態に係る転動装置を、転がり軸受、直動駆動装置、及び直動案内装置に適用した場合について説明する。
【００１４】
本発明の第１〜第３の実施形態に係る転動装置が転がり軸受として用いられた場合、支持体として、円筒状の外輪が用いられ、可動子として、外輪の内径よりも小さな外径を有する内輪が用いられる。また、この転がり軸受においては、内輪と外輪とが同軸上に配置され、内輪の外周部及び外輪の内周部にはそれぞれ溝状の軌道が設けられている。内輪と外輪との間隙には、転動体が内輪及び外輪のそれぞれの軌道上を転動するように配置され、さらに転動体等の摩耗等を防止するために潤滑剤組成物が配置されて構成されている。
【００１５】
この転がり軸受において、内輪は、外部からの力により外輪に対して相対的に回転移動し、軸方向へは移動しない。したがって、転動体は球状のボールであってもよく、また円柱状や円錐状等のころであってもよい。
【００１６】
本発明の第１〜第３の実施形態に係る転動装置が直動駆動装置として用いられた場合、支持体として、側壁にねじ溝が設けられたねじ軸が用いられる。可動子としては、ねじ軸と対向する面にねじ溝が設けられたナットが用いられ、転動体はねじ軸とナットのねじ溝との間に転動可能に配置される。
【００１７】
したがって、ナットの回転を抑制し、ねじ軸を回転させることにより、転動体がねじ軸の軸方向へと移動するため、ナットをねじ軸の軸方向へと移動させることができる。なお、この直動駆動装置において、転動体は球状であり、ナットは、そのねじ溝内で転動体が循環するように構成されている。
【００１８】
次に、本発明の第１〜第３の実施形態に係る転動装置が直動案内装置として用いられた場合について説明する。直動案内装置において、支持体としては、側壁にねじ溝等が設けられていない案内軸が用いられ、可動子としては、案内軸の軸方向に移動可能なスライダが用いられる。この直動案内装置においては、スライダが外部からの力により案内軸に対しその軸方向に移動可能となるように、転動体はスライダと案内軸との間に転動可能に設けられるが、スライダまたは案内軸に埋め込まれるように設けられてもよい。
【００１９】
以上説明した転動装置は、潤滑剤組成物が異なること以外は一般的な転動装置と同様にして構成される。したがって、支持体、転動体、及び可動子に用いられる材料には一般に使用される材料を用いることができ、特に限定されるものではないが、例えば、軸受鋼及びステンレス鋼等の金属鋼、窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、サイアロン（Ｓｉａｌｏｎ）、部分安定化ジルコニア（ＺｒＯ2 ）、及びアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等のセラミックスを挙げることができる。これら材料は、単独で、或いは組み合わせて用いることができる。
【００２０】
次に、本発明の第１〜第３の実施形態に係る転動装置で用いられる潤滑剤組成物について説明する。本発明の転動装置で用いられる潤滑剤組成物は、転動体の転がり接触面や、可動子と支持体との間の滑り接触面での摩耗の防止及び接触抵抗を低減するために、可動子と支持体との間に配置される。以下、第１〜第３の実施形態に係る転動装置において用いられる潤滑剤組成物について順次説明する。
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係る転動装置において用いられる潤滑剤組成物は、層状鉱物粉末を含有する増粘剤と液体フッ素化ポリマー油からなる基油とで構成される。増粘剤に含まれる層状鉱物粉末としては、黒鉛や六方晶窒化ホウ素等のような層状の結晶構造を有する、雲母系鉱物、バーミキュライト系鉱物、及びモンモリロナイト系鉱物の粉末が用いられる。
【００２２】
上述の層状鉱物に共通する物理的特性を、雲母を例に説明する。雲母の主成分はＳｉＯ2 であり、成分中の４０〜５０％を占めている。雲母結晶中でＳｉは酸素四面体に配位しており、Ｓｉ−Ｏ4 の結合は非常に強固である。雲母結晶は、この四面体で構成される１対の層と、この１対の層の間に配置されＡｌ3+、Ｆｅ2+、Ｍｇ2+等の八面体配位をとるイオンとで構成されるタブレットと呼ばれるサンドイッチ層を積層した層状構造を有している。このタブレット間には、層間イオンと呼ばれるアルカリ金属或いはアルカリ土類金属イオンが配置され、層間イオンと酸素原子とはイオン結合している。しかしながら、この層間イオン−酸素原子間のイオン結合は非常に弱い。そのため、雲母は、層間イオンが形成する平面で剥がれ易いのである。
【００２３】
このように、本発明の第１の実施形態に係る転動装置で用いられる層状鉱物は、タブレット間での結合力が弱く、せん断力が加えられた場合、層間イオンが形成する平面で容易にへき開する。したがって、上記層状鉱物を潤滑剤組成物に用いることにより、転動体、可動子、及び支持体の転がり接触面及び滑り接触面での摩擦係数が低減される。すなわち、接触面での摩耗を抑制し、トルクの増大や焼付きを防止することができる。
【００２４】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る転動装置においては、上記潤滑剤組成物が用いられているため、長期にわたり良好な潤滑状態が維持される。すなわち、本発明の第１の実施形態によると、発塵量が少なく、長いトルク寿命を有する転動装置が提供されるのである。
【００２５】
上記潤滑剤組成物に用いられる増粘剤は、上述したように、雲母系鉱物、バーミキュライト系鉱物、及びモンモリロナイト系鉱物の少なくとも１つの層状鉱物粉末を含んでいる。上記雲母系鉱物の化学組成は、一般式ＸＭｇ2 Ｌｉ（Ｙ4 Ｏ10）Ｚ2 或いはＸＭｇ2.5 （Ｙ4 Ｏ10）Ｚ2 で示され、バーミキュライト系鉱物の化学組成は、一般式Ｘ2/3 Ｍｇ7/3 Ｌｉ2/3 （Ｙ4 Ｏ10）Ｚ2 で示され、モンモリロナイト系鉱物の化学組成は、一般式Ｘ1/3 Ｍｇ8/3 Ｌｉ1/3 （Ｙ4 Ｏ10）Ｚ2 で示される。なお、上記一般式で、ＸはＫ、ＮａまたはＬｉを示し、ＹはＳｉまたはＧｅを示し、ＺはＦまたはＯＨを示す。
【００２６】
上記層状鉱物は、層間イオンとしてリチウムイオン及びナトリウムイオンの少なくとも一方を含有するものであることが好ましい。このようなイオン半径の小さな層間イオンを含有する雲母系鉱物、バーミキュライト系鉱物、及びモンモリロナイト系鉱物は、水や油等の各種溶媒中に混合すると、結晶層間に溶媒をとり込んで膨れ上がる、すなわち膨潤する。
【００２７】
潤滑剤組成物を、このような膨潤性を有する層状鉱物粉末と基油とを混合して調製した場合、基油の一部は上記層状鉱物粉末にとり込まれる。したがって、このような潤滑剤組成物を用いることにより、上記接触面で基油が不足している場合は基油を供給することができる。また、接触面で基油が過剰に存在する場合は上記層状鉱物粉末中に基油を取り込むことができる。そのため、接触面に常に適切な量の基油を供給することができ、その結果、さらに良好なトルク寿命を得ることが可能となり、かつ転動装置の作動時に基油が飛散するのを効果的に防止することが可能となる。
【００２８】
また、上記層状鉱物粉末は、界面を疎水化用界面活性剤で疎水化処理して用いられることが好ましい。このように界面を疎水化することにより、水のとり込みを防止し、基油を選択的にかつ効率的にとり込むことができる。したがって、より長期間にわたり良好な潤滑状態を維持することができ、転動装置のトルク寿命を改善するとともに、発塵量をさらに低減することができる。
【００２９】
この疎水化処理に用いられる疎水化用界面活性剤は、８個以上の炭素原子を有するアルキル基を含む疎水化用界面活性剤であれば特に制限されないが、アンモニウム塩化合物や、−ＮＨ2 基、−ＯＨ基、及び−ＣＯＯＨ基等の官能基を有するアルキルアミン系界面活性剤を用いることができる。
【００３０】
以上説明した層状鉱物粉末は、潤滑剤組成物に対して０．１重量％〜４５重量％含有されることが好ましく、１重量％〜４５重量％含有されることがより好ましく、３重量％〜４５重量％含有されることが最も好ましい。層状鉱物粉末の含有率が下限値未満の場合、潤滑性を向上する、及び潤滑剤の漏れや飛散を抑制する効果を得ることができない場合がある。また、含有率が上限値を超えると、基油の混合量が減少して潤滑剤組成物の粘度が過剰に高くなるため、十分な潤滑性が得られず、比較的短時間で上記摩耗が生じトルクが増大するおそれがある。
【００３１】
また、この層状鉱物粉末は、平均粒径が０. ０５μｍ〜２０μｍであることが好ましく、０．１μｍ〜１０μｍであることがより好ましい。平均粒径が下限値未満の場合、基油等と混合して潤滑剤組成物を調製する際に、粉末粒子同士の凝集が生じ二次粒子が生成されるため、分散性が低下する場合がある。一方、平均粒径が上限値を超える場合、転がり接触面または滑り接触面に侵入しにくくなる、或いはかみ込んだりするため、転動装置のトルクが大幅に増大し、場合によっては転動装置が動作不能となるおそれがある。
【００３２】
本発明の第１の実施形態に係る転動装置で用いられる増粘剤は、上述の層状鉱物粉末の他に、さらに固体フッ素化ポリマーを含有することができる。この固体フッ素化ポリマーとしては、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロペンとのコポリマー、テトラフルオロエチレンとペルフルオロプロピルポリビニルエーテルとのコポリマー、及びこれらポリマーの混合物等を挙げることができる。
【００３３】
以上説明した増粘剤は、潤滑剤組成物に対し５重量％〜４５重量％含有されることが好ましく、１５重量％〜４０重量％含有されることがより好ましい。含有率が下限値未満の場合、潤滑性を向上する、及び潤滑剤の漏れや飛散を抑制する効果を得ることができない場合がある。また、上限値を超えると、基油の混合量が減少して潤滑剤組成物の粘度が過剰に高くなるため、十分な潤滑性が得られず、比較的短時間で異常摩耗が生じトルクが増大してしまう。
【００３４】
本発明の第１の実施形態に係る転動装置で用いられる基油は、液体フッ素化ポリマー油であれば特に限定されないが、パーフルオロポリエーテル（以下、ＰＦＰＥという）、トリフルオロエチレンのテロマー、及びフルオロシリコーンポリマー等を挙げることができる。この基油は、潤滑剤組成物に対し５５重量％〜９５重量％の含有率で含有されることが好ましい。基油の含有率が下限値未満の場合、上述のトルクの増大が短期間で生じ、上限値を超える場合、潤滑剤の漏れや飛散を抑制する効果を得ることができない場合がある。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施形態に係る転動装置において用いられる潤滑剤組成物について説明する。
本発明の第２の実施形態に係る転動装置において用いられる潤滑剤組成物は、無機物質からなる超微粒子を含有する増粘剤と液体フッ素化ポリマー油からなる基油とで構成される。なお、第２の実施形態に係る転動装置において、基油としては、第１の実施形態において説明したのと同様の液体フッ素化ポリマー油を使用することができる。
【００３６】
第２の実施形態に係る転動装置において増粘剤中に含有される超微粒子は、粒径が小さくかつ丸みを帯びた表面形状を有している。このような超微粒子を含有する潤滑剤組成物を用いた場合、転動装置の作動時に上記超微粒子が転動体、可動子、及び支持体の転がり接触面及び滑り接触面上を転動する、所謂マイクロベアリング効果を生ずる。したがって、上記接触面での摩擦係数が低減される。また、大荷重が加えられた場合、低速度で作動された場合、及び上記接触面間で基油が不足している場合においても、上記転がり接触同士或いは滑り接触面同士の直接接触や凝着等が防止される。そのため、本発明の第２の実施形態に係る転動装置によると、上記接触面の摩耗や焼付きが防止され、良好な潤滑状態を長期にわたり維持することができる。
【００３７】
本発明の第２の実施形態に係る転動装置において使用される無機物質からなる超微粒子としては、ＳｉＯ2 微粒子、ＭｇＯ微粒子、ＴｒＯ2 微粒子、及びＡｌ2 Ｏ3 微粒子等の無機化合物や、ダイヤモンド微粒子及びフラーレン（Ｃ60）等のように炭素のみからなる無機物を挙げることができる。これら無機物質は、非常に小さな粒径を有しかつ丸みを帯びた形状に形成可能である。これら超微粒子の中でも、ダイヤモンド微粒子或いはフラーレン（Ｃ60）を使用することが好ましい。
【００３８】
ダイヤモンド微粒子は化学的に極めて安定でありかつ非常に硬いため、破壊を生じにくい。上記超微粒子が破壊された場合、鋭利な角部を有する形状となる、或いは鋭利な断片が形成されるおそれがある。それに対し、上記超微粒子としてダイヤモンド微粒子を使用した場合、鋭利な角部を有する形状となること、或いは鋭利な断片が形成されることが殆ど無い。したがって、良好な潤滑状態をより長期にわたり維持することができる。
【００３９】
さらに、この場合、ダイヤモンド微粒子の表面にグラファイトを化学的にコーティングして使用することがより好ましい。表面をグラファイトでコーティングすることにより、超微粒子の境界潤滑性が向上するため、良好な潤滑状態をさらに長期にわたり維持することができる。
【００４０】
また、フラーレン（Ｃ60）を用いた場合においても、良好な潤滑状態をより長期にわたり維持することができる。これは、以下の理由による。フラーレン（Ｃ60）は、６０個の炭素原子からなり、複数の六員環及び五員環が連ねられた閉殻構造を有するサッカーボール状の分子である。フラーレン（Ｃ60）は、熱に対して極めて安定であり、１５００℃まで破壊されないことが知られている。また、球状の分子構造を有しているため、上述したマイクロベアリング効果がより顕著となる。さらに、フラーレン（Ｃ60）は、それ自身が潤滑性を有している。したがって、超微粒子としてフラーレン（Ｃ60）を使用した場合、良好な潤滑状態をより長期にわたり維持することができる。
【００４１】
上述した無機物質からなる超微粒子は、潤滑剤組成物に対して０．１重量％〜４０重量％含有されることが好ましく、０．５重量％〜３０重量％含有されることがより好ましい。超微粒子の含有率が下限値未満の場合、潤滑性を向上する、及び潤滑剤の漏れや飛散を抑制する効果を得ることができない場合がある。また、含有率が上限値を超えると、基油の混合量が減少して潤滑剤組成物の粘度が過剰に高くなるため、十分な潤滑性が得られない場合がある。また、超微粒子による研磨作用が生じる場合がある。そのため、比較的短時間で表面粗さが増加する或いは異常摩耗が生じ、その結果、トルクや振動の増大、或いは焼付きを生ずるおそれがある。
【００４２】
また、この超微粒子は、平均粒径が０．１μｍ以下であることが好ましい。平均粒径が上限値を超える場合、転がり接触面または滑り接触面に侵入しにくくなる、或いはかみ込んだりする場合がある。また、超微粒子による研磨作用を生ずるため、比較的短時間で表面粗さが増加する、或いは異常摩耗が発生する場合がある。そのため、転動装置のトルクが大幅に増大し、場合によっては転動装置が動作不能となるおそれがある。
【００４３】
なお、第１の実施形態において説明した層状鉱物粉末の形状は鱗片状であり、その厚さは平均粒径と比べて薄い。また、層状鉱物粉末は、へき開しやすく軟らかいため、平均粒径が０．１〜１０μｍであっても接触面間に侵入可能であり、かつ接触面を傷つけることがない。しかしながら、上記無機物質からなる超微粒子は、球状の形状を有しているので、平均粒径が０．１μｍを超える粒子（接触面間に介在する油膜の膜厚よりも大きい粒子）は接触面間に侵入し難い。また、上記超微粒子は硬いため、平均粒径が０．１μｍを超える粒子は接触面の摩耗を生じさせるおそれがある。したがって、層状鉱物粉末と無機物質からなる超微粒子とでは好ましい粒径の範囲が異なっている。
【００４４】
本発明の第２の実施形態に係る転動装置で用いられる増粘剤は、上述の無機物質からなる超微粒子の他に、さらに第１の実施形態において説明したのと同様の固体フッ素化ポリマーを含有することができる。
【００４５】
また、第２の実施形態に係る転動装置において、上述した増粘剤は、潤滑剤組成物に対し５重量％〜４５重量％含有されることが好ましく、１５重量％〜４０重量％含有されることがより好ましい。含有率が下限値未満の場合、潤滑性を向上する、及び潤滑剤の漏れや飛散を抑制する効果を得ることができない場合がある。また、上限値を超えると、基油の混合量が減少して潤滑剤組成物の粘度が過剰に高くなるため、十分な潤滑性が得られず、比較的短時間で異常摩耗が生じトルクが増大してしまう。
【００４６】
次に、本発明の第３の実施形態に係る転動装置において用いられる潤滑剤組成物について説明する。
本発明の第３の実施形態に係る転動装置において用いられる潤滑剤組成物は、液体フッ素化ポリマー油からなる基油と０．５重量％〜１０重量％の油状化合物とを含有する。なお、ここで油状化合物とは、パーフルオロポリエーテル骨格を主鎖として有しかつその主鎖の少なくとも一端に極性基を有する分子量１０，０００以下の有機化合物である。また、第３の実施形態に係る転動装置において、基油としては、第１の実施形態において説明したのと同様の液体フッ素化ポリマー油を使用することができる。
【００４７】
上記油状化合物は、基油として用いられる液体フッ素化ポリマー油と同様の骨格を有しているため、基油に対して容易に溶解し分離することはない。また、上記油状化合物の蒸気圧は低いため、真空環境下での蒸発量も極めて少ない。
【００４８】
さらに、上記油状化合物は、主鎖の末端に高い極性を有する置換基を有しているため金属表面に容易に吸着する。すなわち、上記油状化合物は、転動体、可動子、及び支持体の転がり接触面及び滑り接触面に物理吸着或いは化学吸着するため、上記接触面で基油が不足している場合においても、上記接触面同士の直接接触が防止される。したがって、本発明の第３の実施形態に係る転動装置によると、上記接触面の摩擦係数が低減され、その結果、接触面の摩耗や焼付き及びトルクの増大を防止することができる。
【００４９】
上述した油状化合物は、１０，０００以下の分子量を有する。分子量が上限値を超える場合、転がり接触面或いは滑り接触面への吸着性が低下するため、潤滑性を向上させる効果を得ることができない場合がある。
【００５０】
また、上記油状化合物は、潤滑剤組成物に対して０．５重量％〜１０重量％含有されることが好ましい。超微粒子の含有率が下限値未満の場合、潤滑性を向上する、及び潤滑剤の漏れや飛散を抑制する効果を得ることができない場合がある。一方、含有率が上限値を超えると、潤滑剤組成物の粘度が低下して、潤滑剤組成物の飛散や漏れを生じ易くなる場合がある。
【００５１】
本発明の第３の実施形態に係る転動装置においては、潤滑剤組成物中に増粘剤を含有させることができる。その場合、増粘剤として第１の実施形態において説明したのと同様の固体フッ素化ポリマーを使用することができる。また、増粘剤として、上記固体フッ素化ポリマー中に第１及び第２の実施形態において説明した層状鉱物粉末や超微粒子を含有させてもよい。これら層状鉱物粉末や超微粒子は、第１及び第２の実施形態において説明したのと同様の含有率で固体フッ素化ポリマー中に含有させることができる。
【００５２】
潤滑剤組成物を、液体フッ素化ポリマー油からなる基油と上記油状化合物とからなる潤滑油組成物、或いは液体フッ素化ポリマー油からなる基油と固体フッ素化ポリマーからなる増粘剤と上記油状化合物とで構成する場合、油状化合物として、例えば下記一般式（１）に示す分子量が１０，０００以下のパーフルオロポリエーテル系カルボン酸を用いることができる。なお、下記一般式（１）において、ｎは正の整数を示す。
【００５３】
【化１】
0004296611.tif 000002
【００５４】
また、第１及び第２の実施形態で説明した潤滑剤組成物中に上記油状化合物を含有させる場合、油状化合物としては、上記一般式（１）に示す化合物の他に、例えば、下記一般式（２）〜（５）に示す化合物を挙げることができる。なお、下記一般式（２）〜（５）において、ｍ、ｎは正の整数を示す。
【００５５】
【化２】
0004296611.tif 000003
【００５６】
上記一般式（２）〜（５）に示す化合物において、少なくとも一方の置換基Ｒは、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、アルコール基、及びイソシアネート基等の極性基である。また、アルコール基及びイソシアネート基としては、例えば下記式（６）〜（９）に示す置換基を挙げることができる。
【００５７】
【化３】
0004296611.tif 000004
【００５８】
上記一般式（２）〜（５）において、２つの置換基Ｒがともにカルボキシル基、アルコール基、及びイソシアネート基等の極性基である場合、２つの置換基Ｒは互いに等しくてもよく、異なっていてもよい。また、一方の置換基Ｒのみがカルボキシル基、アルコール基、及びイソシアネート基等の極性基である場合、他方の置換基Ｒはフッ素原子とすることが好ましい。
【００５９】
以上説明した本発明の第１〜第３の実施形態に係る転動装置において、潤滑剤組成物には、上記効果を損なわない範囲で、上述の基油等の他に各種添加剤を配合することができる。潤滑剤組成物に配合される添加剤としては、酸化防止剤、防錆剤、耐摩耗剤、分散剤、金属保護剤、及び界面活性剤等を挙げることができる。これら添加物は、その種類により異なるが、全添加剤の合計量として、１５重量％程度まで加えることができる。
【００６０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
図１に、軸受回転試験機６に設置された本発明の実施例に係る転がり軸受１の断面図を示す。この図で、転がり軸受１は、外周部に溝状の軌道が設けられた内輪２と内周部に溝状の軌道が設けられた外輪４とが同心上に配置され、転動体であるボール３が、内輪２及び外輪４のそれぞれの軌道上を転動可能に配置されて構成されている。内輪２と外輪４との間には、内輪２、外輪４、及びボール３の接触抵抗を減少し摩耗を防止するために、潤滑剤組成物５が収容されている。
【００６１】
この転がり軸受１について、潤滑剤組成物５の組成を様々に変えて、以下に示す条件下でそれぞれのトルク寿命及び発塵量を調べた。すなわち、転がり軸受１として、内径８ｍｍ、外径２２ｍｍ、幅７ｍｍの日本精工社製玉軸受（型番６０８）を用い、図１に示す軸受回転試験機６により上記特性を測定した。
【００６２】
なお、トルク寿命は、運転を開始してからトルク値が所定の閾値を超えるまでの回転時間とし、下記条件下で測定した。
温度                  常温
雰囲気                大気雰囲気
回転速度              １０００ｒｐｍ
アキシアル荷重        １９６Ｎ
ラジアル荷重          １．９６Ｎ
また、発塵量は、所定の運転時間内に転がり軸受１からその外部へと飛散した潤滑剤組成物５の飛散滴等の微粒子の数とし、クラス１００のクリーンベンチ内に軸受回転試験機６を設置して、下記条件下で測定した。
【００６３】
温度                  常温
雰囲気                大気雰囲気
回転速度              ３０００ｒｐｍ
アキシアル荷重        １９．６Ｎ
軸受回転試験機６としては、日本精工社製軸受回転試験機を用いた。この軸受回転試験機６によると、転がり軸受１の内輪２はスピンドル７の回転軸に固定され、転がり軸受１へのアキシアル荷重はスプリング８等により調整可能である。スピンドル７には磁性流体シールユニット１５が設けられており、スピンドル７の回転は、モータ９を駆動し、ベルト１０を介してプーリ１１からプーリ１２へ動力を伝達することにより行われる。一方、転がり軸受１の外輪４は、微小荷重変換器１４に接続されたハウジング１３に保持される。したがって、微小荷重変換器１４を用いて転がり軸受１のトルクを測定することができる。
【００６４】
また、転がり軸受１は、容器１６及び隔壁１７により囲まれ、その囲まれた空間の底部はレーザ光散乱式パーティクルカウンタ１８に接続されている。一方、この囲まれた空間の上部には、フィルタ２０を介して空気吸入口１９が設けられており、上記囲まれた空間に、清浄な空気を供給することができる。
【００６５】
したがって、上記囲まれた空間に、清浄な空気を所定の流量で供給することにより、空気吸入口１９からパーティクルカウンタ１８へ向けて気流が生じるため、転がり軸受１から生じる潤滑剤組成物５の飛散滴や摩耗粉の量、すなわち個数がパーティクルカウンタ１８により検出される。
以下の表１に、それぞれの転がり軸受１に用いた潤滑剤組成物５の組成、その封入量、トルク寿命、及び発塵量を示す。
【００６６】
【表１】
0004296611.tif 000005
【００６７】
上記表１に示すＰＦＰＥ油としてはダイキン工業社製Ｓ−２００を用い、ＰＴＦＥポリマーとしてはダイキン工業社製ルブロンＬ−２を用いた。雲母Ａとして疎水化処理が施された膨潤性を有する雲母であるトピー工業社製合成雲母４Ｃ−ＴＳを用い、雲母Ｂとしては疎水化処理が施されていない膨潤性を有する雲母であるトピー工業社製合成雲母ＤＭＡ−３５０を用いた。雲母Ｃとしては疎水化処理が施された膨潤性を示さない雲母であるトピー工業社製合成雲母ＰＤＭ−９ＷＡを用い、雲母Ｄとしては疎水化処理が施されていない膨潤性を示さない雲母であるトピー工業社製合成雲母ＣＲ−ＴＳを用いた。また、モンモリロナイトとしてはコープケミカル社製合成スメクタイトＳＰＮを用いた。なお、上記雲母Ａ〜Ｄ及びモンモリロナイトは層状鉱物である。また、充填量とは、転がり軸受１に充填された潤滑剤組成物５の量をいう。
【００６８】
表１から明らかなように、本発明の実施例に係るサンプル（１）〜（１５）の転がり軸受はいずれも、従来の転がり軸受である比較用サンプル（１）、（２）に比べて、トルク寿命が長く発塵量が少ない。したがって、液体フッ素化ポリマー油と上記層状鉱物粉末とを含む潤滑剤組成物を用いることにより、トルク寿命特性を向上させ、発塵量を低減することができた。
【００６９】
また、サンプル（１）〜（１５）のそれぞれについてトルク寿命を比較すると、サンプル（１）〜（１２）、（１４）、（１５）は、サンプル（１３）に比べてトルク寿命が長い。これは、サンプル（１３）で用いた潤滑剤組成物５に比べて、サンプル（１）〜（１２）、（１４）、（１５）で用いられる潤滑剤組成物は、いずれも４５重量％以下の増粘剤含有率を有しているためであると考えられる。
【００７０】
サンプル（１）〜（１５）のそれぞれについて発塵量を比較すると、サンプル（１）、（３）〜（１３）は、サンプル（２）、（１４）、（１５）に比べて発塵量が少ない。サンプル（１）、（３）〜（１３）が、サンプル（２）に比べて発塵量が少ないのは、潤滑剤組成物５中に含有される層状鉱物粉末（雲母Ａ、雲母Ｂ、モンモリロナイト）の量に関係していると考えられる。すなわち、層状鉱物粉末の含有量が多い場合、層状鉱物粉末が転がり接触面間或いは滑り接触面間に介在してこれら接触面同士の直接接触を防止するためであると考えられる。
【００７１】
また、サンプル（１）、（３）〜（１３）が、サンプル（１４）、（１５）に比べて発塵量が少ないのは、潤滑剤組成物５の粘度に関係していると考えられる。すなわち、サンプル（１４）、（１５）で用いた潤滑剤組成物５が粘度の低い液状であるのに対し、サンプル（１）、（３）〜（１３）で用いた潤滑剤組成物５はグリース状であるためである。なお、サンプル（１４）、（１５）、及び比較用サンプル（２）における充填量と、他のサンプルにおける充填量との違いは、潤滑剤組成物５がグリース状であるか液状であるかによる。
【００７２】
サンプル（３）〜（７）は、潤滑剤組成物に用いる層状鉱物粉末の種類のみが異なっている。これらを比較すると、雲母Ｃ及びＤを用いた場合に比べ、雲母Ａ、Ｂ及びモンモリロナイトを用いた場合に、トルク寿命及び発塵量の両方で良好な値が得られている。これは、雲母Ｃ及びＤは膨潤性を示さないのに対し、雲母Ａ、Ｂ及びモンモリロナイトは膨潤性を示すため、上記接触面間に常に適量の基油を供給することが可能であるためであると考えられる。
【００７３】
また、雲母Ｂを用いた場合に比べ雲母Ａを用いた場合にトルク寿命及び発塵量の両方で良好な値が得られ、雲母Ｄを用いた場合に比べ雲母Ｃを用いた場合にトルク寿命に関して良好な値が得られている。これは、雲母Ａ及びＣは、雲母Ｂ及びＤとは異なり、疎水化処理されているためであると考えられる。特に、雲母Ａを用いた場合、基油のとり込みがより容易に行われたために、トルク寿命及び発塵量の双方が改善されたものと考えられる。
【００７４】
（実施例２）
次に、上記実施例１で製造したサンプル（３）と同様にして、ＰＦＰＥ油、ＰＴＦＥポリマー、及び雲母の重量比をそれぞれ６７重量％、３０重量％、及び３重量％とし、雲母の粒径を様々に変化させて転がり軸受１を製造した。なお、雲母としては、実施例１で使用した雲母Ａ〜Ｃを使用した。このようにして製造した転がり軸受１について、実施例１と同様にしてトルク寿命を測定した。その結果を図２にグラフにして示す。
【００７５】
図２において、横軸は雲母Ａ〜Ｃの平均粒径を示し、縦軸はトルク寿命を示している。また、図中、曲線２１は雲母Ａを使用した場合に得られたデータを示し、曲線２２は雲母Ｂを使用した場合に得られたデータを示し、曲線２３は雲母Ｃを使用した場合に得られたデータを示している。
【００７６】
このグラフに示すように、雲母Ａ〜Ｃの平均粒径がいずれの範囲にあっても長いトルク寿命が得られている。特に、平均粒径を０．０５μｍ〜２０μｍの範囲内とした場合により良好なトルク寿命が得られ、０．１μｍ〜１０μｍとした場合、例えば雲母Ａを用いた転がり軸受１においては５００時間を超えるほどの良好なトルク寿命を得ることができた。
【００７７】
( 実施例３)
上記実施例１で製造したサンプル（７）と同様にして、潤滑剤組成物中のＰＴＦＥポリマーの含有率を一定とし（２０重量％）、ＰＦＰＥ油及び雲母の含有率を様々に変化させて転がり軸受１を製造した。なお、雲母としては、実施例１で使用した雲母Ａ〜Ｃを使用した。このようにして製造した転がり軸受１について、実施例１と同様にしてトルク寿命を測定した。その結果を図３にグラフにして示す。
【００７８】
図３において、横軸は潤滑剤組成物中の雲母Ａ〜Ｃの含有率を示し、縦軸はトルク寿命を示している。また、図中、曲線３１は雲母Ａを使用した場合に得られたデータを示し、曲線３２は雲母Ｂを使用した場合に得られたデータを示し、曲線３３は雲母Ｃを使用した場合に得られたデータを示している。
【００７９】
このグラフに示すように、雲母Ａ〜Ｃの含有率がいずれの範囲にあっても比較的長いトルク寿命を得ることができるが、雲母Ａの含有率が０．１重量％〜２５重量％の範囲にある場合、すなわち、固体フッ素化ポリマー（ＰＴＦＥポリマー）と雲母Ａとの和である増粘剤の含有率が２０．１重量％〜４５重量％の範囲にある場合により良好なトルク寿命を得ることができた。
【００８０】
（実施例４）
潤滑剤組成物の封入量を３０ｍｇとしたこと以外は実施例１で製造したサンプル（１）と同様にして、ＰＦＰＥ油と雲母Ａとの混合比を様々に変えて転がり軸受１を製造した。すなわち、潤滑剤組成物５にＰＴＦＥポリマーを用いずに、ＰＦＰＥ油と雲母Ａとの混合物を用い、それぞれの含有率を変えて転がり軸受１を製造した。このようにして製造した転がり軸受１について、実施例１と同様にしてトルク寿命及び発塵量を測定した。その結果を図４にグラフにして示す。
【００８１】
図４において、横軸は潤滑剤組成物中の雲母Ａの含有率を示し、縦軸はトルク寿命及び発塵量を示している。また、図中、曲線４１はトルク寿命についてのデータを示し、曲線４２は発塵量についてのデータを示している。
【００８２】
このグラフから明らかなように、雲母Ａの含有率が０．１重量％以上の場合により低い発塵性が得られている。また、トルク寿命に関しては、４５重量％を超えない範囲で雲母Ａの重量比が高いほど良好な値が得られている。すなわち、ＰＦＰＥ油等の基油に対して雲母Ａ等の層状鉱物粉末が０．１重量％〜４５重量％である場合にトルク寿命及び発塵性に関して良好な特性を得ることができた。
【００８３】
また、雲母Ａの含有率が５重量％〜４５重量％である場合により良好な特性を得ることができ、特に１５重量％〜４５重量％である場合には最も良好な特性を得ることができた。これは、５重量％未満の場合、潤滑剤組成物は液状であるが、５重量％以上の場合、グリース状或いはグリース状と液状との中間状態であり、１５重量％以上の場合は、完全にグリース状となるためであると考えられる。
【００８４】
（実施例５）
潤滑剤組成物中に層状鉱物粉末を含有させるかわりに無機物質からなる超微粒子を含有させたこと以外は実施例１に示したのと同様の方法により転がり軸受１を作製し、それぞれの転がり軸受１についてトルク寿命及び発塵量を測定した。下記表２に、それぞれの転がり軸受１に用いた潤滑剤組成物５の組成、その封入量、トルク寿命、及び発塵量を示す。
【００８５】
【表２】
0004296611.tif 000006
【００８６】
上記表２に示すフラーレン（Ｃ60）としてはマテリアルズ・アンド・エレクトロケミカル・リサーチ社（Materials and Electrochemical Research Corporation）製ピュアＣ６０を用い、ダイヤモンド微粒子（ＣＤ）としてはデュポン社製ＭＹＰＯＭＥＸを用い、表面にグラファイトを化学的にコーティングしたダイヤモンド微粒子（ＣＧＤ）としては平均粒径が２００オングストロームのものを使用した。酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）としては日本アエロジル社製ＡＥＲＯＳＩＬ２００を用い、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）としては出光興産社製出光チタニアＩＴ−ＵＤを用いた。また、酸化ジルコニア（ＺｒＯ）としてはシーアイ化成社製ＺｒＯを用い、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）としては宇部興産社製１００Ａを用いた。
【００８７】
表２から明らかなように、本発明の実施例に係るサンプル（１６）〜（２２）の転がり軸受はいずれも、従来の転がり軸受である比較用サンプル（１）、（２）に比べて、トルク寿命が長く発塵量が少ない。したがって、液体フッ素化ポリマー油と上記超微粒子とを含む潤滑剤組成物を用いることにより、トルク寿命特性を向上させ、発塵量を低減することができた。
【００８８】
また、サンプル（１６）〜（２２）のそれぞれについてトルク寿命を比較すると、サンプル（１６）〜（１８）は、サンプル（１９）〜（２２）に比べてトルク寿命が長く、かつ発塵量が低減されている。これは、サンプル（１６）〜（１８）においては、超微粒子としてフラーレン（Ｃ60）、ダイヤモンド微粒子、及び表面にグラファイトを化学的にコーティングしたダイヤモンド微粒子を用いているためであると考えられる。
【００８９】
（実施例６）
上記実施例５で製造したサンプル（１６）〜（２２）と同様にして、潤滑剤組成物中のＰＴＦＥポリマーの含有率を一定とし（２０重量％）、ＰＦＰＥ油及び超微粒子の含有率を様々に変化させて転がり軸受１を製造した。なお、超微粒子としては、実施例５で使用したフラーレン（Ｃ60）、表面にグラファイトを化学的にコーティングしたダイヤモンド微粒子、酸化シリコン、及び酸化チタンを使用した。このようにして製造した転がり軸受１について、実施例１と同様にしてトルク寿命を測定した。その結果を図５にグラフにして示す。
【００９０】
図５において、横軸は潤滑剤組成物中の超微粒子の含有率を示し、縦軸はトルク寿命を示している。図中、曲線５１はフラーレン（Ｃ60）を使用した場合に得られたデータを示し、曲線５２は表面にグラファイトを化学的にコーティングしたダイヤモンド微粒子を使用した場合に得られたデータを示している。また、曲線５３は酸化シリコンを使用した場合に得られたデータを示し、曲線５４は酸化チタンを使用した場合に得られたデータを示している。
【００９１】
このグラフに示すように、超微粒子の含有率がいずれの範囲にあっても比較的長いトルク寿命を得ることができた。特に、超微粒子の含有率が０．１重量％〜２０重量％の範囲にある場合、すなわち、固体フッ素化ポリマー（ＰＴＦＥポリマー）と超微粒子との和である増粘剤の含有率が２０．１重量％〜４０重量％の範囲にある場合により良好なトルク寿命を得ることができた。
【００９２】
（実施例７）
潤滑剤組成物中に油状化合物としてＰＦＰＥ系カルボン酸を含有させて実施例１に示したのと同様の方法により転がり軸受１を作製し、それぞれの転がり軸受１について大気雰囲気下及び真空下（１×１０-4Ｐａ）でのトルク寿命を測定した。下記表３に、それぞれの転がり軸受１に用いた潤滑剤組成物５の組成、その封入量、及びトルク寿命を示す。
【００９３】
【表３】
0004296611.tif 000007
【００９４】
なお、上記表３に示す雲母Ａは実施例１で用いたのと同様であり、フラーレン（Ｃ60）、ダイヤモンド微粒子（ＣＤ）、表面にグラファイトを化学的にコーティングしたダイヤモンド微粒子（ＣＧＤ）、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、及び酸化チタン（ＴｉＯ2 ）は、実施例５において用いたのと同様である。また、ＰＦＰＥ系カルボン酸としては、上記一般式（１）に示す化合物（ｎ＝５〜８０）を使用した。
【００９５】
表３から明らかなように、本発明の実施例に係るサンプル（２３）〜（３０）の転がり軸受においては、大気雰囲気下でのトルク寿命に関して、従来の転がり軸受である比較用サンプル（１）、（３）と同等或いはそれ以上の特性が得られている。すなわち、液体フッ素化ポリマー油と上記ＰＦＰＥ系カルボン酸とを含む潤滑剤組成物を用いることにより、大気雰囲気下でのトルク寿命特性を向上させることができた。
【００９６】
また、本発明の実施例に係るサンプル（２３）〜（３０）の転がり軸受においては、真空下でのトルク寿命に関して、従来の転がり軸受である比較用サンプル（１）、（３）に比べて遥かに優れた特性が得られている。すなわち、液体フッ素化ポリマー油と上記ＰＦＰＥ系カルボン酸とを含む潤滑剤組成物を用いることにより、真空下でのトルク寿命特性を大幅に向上させることができた。
【００９７】
（実施例８）
潤滑剤組成物をＰＦＰＥ油とＰＦＰＥ系カルボン酸とで構成し、ＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率を様々に変化させて、実施例７に示したのと同様の方法により転がり軸受１を製造した。なお、この場合、潤滑剤組成物の封入量は３０ｍｇとした。また、潤滑剤組成物をＰＦＰＥ油と２０重量％のＰＦＰＥポリマーとＰＦＰＥ系カルボン酸とで構成し、ＰＦＰＥ油及びＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率を様々に変化させて、実施例７に示したのと同様の方法により転がり軸受１を製造した。なお、この場合、潤滑剤組成物の封入量は１００ｍｇとした。
【００９８】
このようにして製造した転がり軸受１について、実施例１と同様にして真空下でのトルク寿命と大気雰囲気下での発塵量とを測定した。その結果を図６にグラフにして示す。
【００９９】
図６において、横軸は潤滑剤組成物中のＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率を示し、縦軸はトルク寿命及び発塵量を示している。図中、曲線６１は潤滑剤組成物をＰＦＰＥ油とＰＦＰＥ系カルボン酸とで構成した場合に得られたトルク寿命に関するデータを示し、曲線６２はその場合に得られた発塵量に関するデータを示している。また、曲線６３は潤滑剤組成物をＰＦＰＥ油とＰＦＰＥポリマーとＰＦＰＥ系カルボン酸とで構成した場合に得られたトルク寿命に関するデータを示し、曲線６４はその場合に得られた発塵量に関するデータを示している。
【０１００】
このグラフに示すように、ＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率がいずれの範囲にあっても発塵量が少なく、かつ比較的長いトルク寿命を得ることができた。特に、超微粒子の含有率が０．１重量％〜１０重量％の範囲にある場合に、発塵量をより低減し、かつより良好なトルク寿命を得ることができた。
【０１０１】
（実施例９）
潤滑剤組成物をＰＦＰＥ油、ＰＦＰＥポリマー、超微粒子、及びＰＦＰＥ系カルボン酸で構成し、ＰＦＰＥ油及びＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率を様々に変化させて、実施例７に示したのと同様の方法により転がり軸受１を製造した。なお、ＰＦＰＥポリマー及び超微粒子の含有量はそれぞれ２０重量％及び３重量％とした。また、超微粒子としては、実施例７で用いたフラーレン（Ｃ60）及び表面にグラファイトを化学的にコーティングしたダイヤモンド微粒子を使用した。
【０１０２】
このようにして製造した転がり軸受１について、実施例１と同様にして大気雰囲気下及び真空下でのトルク寿命と大気雰囲気下での発塵量とを測定した。その結果を図７にグラフにして示す。
【０１０３】
図７において、横軸は潤滑剤組成物中のＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率を示し、縦軸はトルク寿命及び発塵量を示している。図中、曲線７１，７２は超微粒子としてフラーレン（Ｃ60）を用いた場合に得られた大気雰囲気下及び真空下でのトルク寿命に関するデータをそれぞれ示し、曲線７３はその場合に得られた大気雰囲気下での発塵量に関するデータを示している。また、曲線７４，７５は超微粒子として上記ダイヤモンド微粒子を用いた場合に得られた大気雰囲気下及び真空下でのトルク寿命に関するデータをそれぞれ示し、曲線７６はその場合に得られた大気雰囲気下での発塵量に関するデータを示している。
【０１０４】
このグラフに示すように、ＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率が含有率が０．１重量％〜１０重量％の範囲にある場合、真空下及び大気雰囲気下のいずれの条件下においても良好なトルク寿命を得ることができ、かつ発塵量を低減することができた。
【０１０５】
（実施例１０）
潤滑剤組成物をＰＦＰＥ油、ＰＦＰＥポリマー、実施例１で用いた雲母Ａ、及びＰＦＰＥ系カルボン酸で構成し、ＰＦＰＥ油及びＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率を様々に変化させて、実施例７に示したのと同様の方法により転がり軸受１を製造した。また、潤滑剤組成物をＰＦＰＥ油、ＰＦＰＥポリマー、酸化シリコン微粒子、及びＰＦＰＥ系カルボン酸で構成し、ＰＦＰＥ油及びＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率を様々に変化させて、実施例７に示したのと同様の方法により転がり軸受１を製造した。なお、ＰＦＰＥポリマーの含有率は２０重量％とし、雲母Ａ或いは酸化シリコン微粒子の含有量は３重量％とした。
【０１０６】
このようにして製造した転がり軸受１について、実施例１と同様にして大気雰囲気下及び真空下でのトルク寿命と大気雰囲気下での発塵量とを測定した。その結果を図８にグラフにして示す。
【０１０７】
図８において、横軸は潤滑剤組成物中のＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率を示し、縦軸はトルク寿命及び発塵量を示している。図中、曲線８１，８２は雲母Ａを用いた場合に得られた大気雰囲気下及び真空下でのトルク寿命に関するデータをそれぞれ示し、曲線８３はその場合に得られた大気雰囲気下での発塵量に関するデータを示している。また、曲線８４，８５は超微粒子として酸化シリコン微粒子を用いた場合に得られた大気雰囲気下及び真空下でのトルク寿命に関するデータをそれぞれ示し、曲線８６はその場合に得られた大気雰囲気下での発塵量に関するデータを示している。
【０１０８】
このグラフに示すように、ＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率が含有率が０．１重量％〜１０重量％の範囲にある場合、真空下及び大気雰囲気下のいずれの条件下においても良好なトルク寿命を得ることができ、かつ発塵量を低減することができた。
【０１０９】
以上、主として、基油としてＰＦＰＥ油を用いた場合について説明したが、他の液体フッ素化ポリマー油を用いた場合についても同様の効果を得ることができる。また、上記実施例では、本発明の転動装置を転がり軸受として用いた場合について説明したが、ボールねじ装置やリニアガイド等のような直動装置として用いた場合においても同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の転動装置においては、潤滑剤組成物として、層状鉱物粉末を含有する増粘剤と液体フッ素化ポリマー油からなる基油との混合物が用いられる。また、本発明の転動装置においては、潤滑剤組成物として、無機物質からなる超微粒子を含有する増粘剤と液体フッ素化ポリマー油からなる基油との混合物が用いられる。さらに、本発明の転動装置においては、潤滑剤組成物として、液体フッ素化ポリマー油からなる基油に分子量１０，０００以下のパーフルオロポリエーテル系カルボン酸を含有してなる潤滑油組成物、或いは液体フッ素化ポリマー油からなる基油と固体フッ素化ポリマーを含有する増粘剤との混合物に分子量１０，０００以下のパーフルオロポリエーテル系カルボン酸を含有してなるグリース組成物が用いられる。
【０１１１】
これら潤滑剤組成物を用いた場合、潤滑剤組成物の飛散や転動体等の摩耗が低減される。したがって、本発明によると、発塵量が少なく、優れたトルク寿命を有する転動装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る転動装置及び軸受回転試験機を示す断面図。
【図２】本発明の実施例に係る転動装置における、層状鉱物粉末の平均粒径とトルク寿命との関係を示すグラフ。
【図３】本発明の実施例に係る転動装置における、潤滑剤組成物中の層状鉱物粉末の含有率とトルク寿命との関係を示すグラフ。
【図４】本発明の実施例に係る転動装置における、潤滑剤組成物中の層状鉱物粉末の含有率と、トルク寿命及び発塵量との関係を示すグラフ。
【図５】本発明の実施例に係る転動装置における、潤滑剤組成物中の超微粒子の含有率とトルク寿命との関係を示すグラフ。
【図６】本発明の実施例に係る転動装置における、潤滑剤組成物中のＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率と、トルク寿命及び発塵量との関係を示すグラフ。
【図７】本発明の実施例に係る転動装置における、潤滑剤組成物中のＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率と、トルク寿命及び発塵量との関係を示すグラフ。
【図８】本発明の実施例に係る転動装置における、潤滑剤組成物中のＰＦＰＥ系カルボン酸の含有率と、トルク寿命及び発塵量との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１…転がり軸受
２…内輪
３…転動体
４…外輪
５…潤滑剤組成物
６…軸受回転試験機
７…スピンドル
８…スプリング
９…モータ
１０…ベルト
１１，１２…プーリ
１３…ハウジング
１４…微小荷重変換器
１５…磁性流体シールユニット
１６…容器
１７…隔壁
１８…パーティクルカウンタ
１９…空気吸入口
２０…フィルタ
４１，４２，５１〜５４，６１〜６４，７１〜７６，８１〜８６…曲線
【図１】
0004296611.tif 000008
【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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