特開 2024-148066 軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024148066

(43)【公開日】2024-10-17

(54)【発明の名称】軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/76 20060101AFI20241009BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20241009BHJP

   F16C 41/00 20060101ALI20241009BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20241009BHJP

   F16J 15/44 20060101ALI20241009BHJP

   C10M 147/00 20060101ALI20241009BHJP

   C10M 105/52 20060101ALI20241009BHJP

   C10M 105/54 20060101ALI20241009BHJP

   C10N 50/10 20060101ALN20241009BHJP

   C10N 40/02 20060101ALN20241009BHJP

   C10N 30/00 20060101ALN20241009BHJP

【ＦＩ】

F16C33/76 A

F16C19/06

F16C41/00

F16C33/58

F16J15/44 Z

C10M147/00

C10M105/52

C10M105/54

C10N50:10

C10N40:02

C10N30:00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023060971

(22)【出願日】2023-04-04

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和４年度、国立研究開発法人科学技術振興機構（ＪＳＴ）、研究成果展開事業 大学発新産業創出プログラム「大学・エコシステム推進型 スタートアップ・エコシステム形成支援」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】399030060

【氏名又は名称】学校法人 関西大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】谷 弘詞

【テーマコード（参考）】

3J042

3J216

3J217

3J701

4H104

【Ｆターム（参考）】

3J042AA03

3J042AA09

3J042BA05

3J042CA02

3J042CA17

3J216AA02

3J216AA12

3J216BA16

3J216BA18

3J216BA19

3J216CA02

3J216CA04

3J216CB03

3J216CB07

3J216CC45

3J216CC70

3J216DA09

3J216DA18

3J216EA01

3J217JA02

3J217JA13

3J217JA24

3J217JA36

3J217JA43

3J217JA47

3J217JB04

3J217JB25

3J217JB44

3J217JB55

3J701AA02

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA73

3J701EA33

3J701EA63

3J701EA72

3J701EA78

3J701FA11

3J701FA23

3J701FA26

3J701FA33

3J701FA38

4H104CD01A

4H104CD04A

4H104LA20

4H104PA01

4H104QA18

(57)【要約】

【課題】グリースの漏出を防止する。
【解決手段】軸受（１）は、内輪（２１）と、内輪と中心軸を共有する外輪（３１）と、内輪に固定された第１密封部（２２）と、外輪に固定され、第１密封部よりも内側に位置する第２密封部（３２）と、第１密封部および第２密封部の間の空間に封入されたグリース（５１）と、第１密封部における端部に形成された第１漏出防止層（２３）と、外輪における、少なくとも第１漏出防止層に対向した領域に形成された第２漏出防止層（３３）と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１輪と、
前記第１輪と中心軸を共有する第２輪と、
前記第１輪に固定された第１密封部と、
前記第２輪に固定され、前記第１密封部に対向する領域を有し、前記第１密封部よりも内側に位置する第２密封部と、
前記第１密封部および前記第２密封部の間に封入されたグリースと、
前記第１密封部の端部に形成された第１漏出防止層と、
前記第２輪における、少なくとも前記第１漏出防止層に対向した領域に形成された第２漏出防止層と、を備える軸受。

【請求項2】

前記第２輪の、前記第１漏出防止層に対向した領域を含む面のうち、前記第１漏出防止層に対向した領域より内側の領域には、前記第２漏出防止層が形成されていない領域を含む、請求項１に記載の軸受。

【請求項3】

前記第２密封部の端部に形成された第３漏出防止層と、
前記第１輪における、少なくとも前記第３漏出防止層に対向した領域に形成された第４漏出防止層と、をさらに備える請求項１または２に記載の軸受。

【請求項4】

前記第１輪の、前記第３漏出防止層に対向した領域を含む面のうち、前記第３漏出防止層に対向した領域より外側の領域には、前記第４漏出防止層が形成されていない領域を含む、請求項３に記載の軸受。

【請求項5】

前記第２漏出防止層は接着剤が硬化した層である、請求項１に記載の軸受。

【請求項6】

前記第１密封部および前記第２密封部は導体であり、
前記グリースは導電性を有している、請求項１に記載の軸受。

【請求項7】

前記第１漏出防止層および前記第２漏出防止層は絶縁体である、請求項１に記載の軸受。

【請求項8】

前記グリースが炭化水素系基油を含み、前記第１漏出防止層および前記第２漏出防止層はフッ素系コーティング材を含み、またはシリコーン系コーティング材を含む、あるいは、
前記グリースがフッ素系基油またはシリコーン系基油を含み、前記第１漏出防止層および前記第２漏出防止層は炭化水素系コーティング材を含む、請求項１に記載の軸受。

【請求項9】

前記第１漏出防止層と前記第２漏出防止層とは、互いに離れている、請求項１に記載の軸受。

【請求項10】

前記第１密封部における、前記第１密封部および前記第２密封部が対向した領域に、分割された第１導電性パターンを有し、
前記第２密封部における、前記第１密封部および前記第２密封部が対向した領域に、分割された第２導電性パターンを有し、
前記第１導電性パターンまたは前記第２導電性パターンの一方から電気信号を取り出す、請求項１に記載の軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

ラジアル球軸受は、一般的に、外輪、内輪、転動体、および保持器で構成されている。また、外部からの異物の混入を防ぐためや、軸受内空間に封入したグリースの漏れを防止するため、開口端部にシール部材が設けられている。シール付きラジアル球軸受において、グリースが軌道輪である外輪または内輪の軸方向両端部に設けられたシール溝に付着するとグリース漏れに繋がる場合がある。これに対し、グリース漏れは、シール部材のシールリップと軌道輪との接触力を大きくすることにより抑制できる。しかし、その一方で、摩擦抵抗が大きくなり、トルクの上昇や発熱の原因となることが知られている。従来、シール性を確保しつつ、摩擦抵抗を低減する技術として種々の提案がなされている。

【0003】

特許文献１には、撥油コーティングを付した球軸受が開示されており、撥油コーティングによって、シールまたはシールドからのグリースの漏出を防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－１４７９７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の構成は、１つのシールまたはシールドの場合の構成である。２つのシールまたはシールドが狭小隙間を形成しつつ相対運動した場合では、１つのシールまたはシールドの場合に対して、隙間におけるグリースに作用する圧力およびその圧力による作用は異なると考えられる。そのため、２つのシールまたはシールドの間のグリースの漏出を防ぐことはできない。

【0006】

本発明の一態様は、２つのシールまたはシールドを備えた軸受において、グリースの漏出を防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の態様１に係る軸受は、第１輪と、前記第１輪と中心軸を共有する第２輪と、前記第１輪に固定された第１密封部と、前記第２輪に固定され、前記第１密封部に対向する領域を有し、前記第１密封部よりも内側に位置する第２密封部と、前記第１密封部および前記第２密封部の間の空間に封入されたグリースと、前記第１密封部における端部に形成された第１漏出防止層と、前記第２輪における、少なくとも前記第１漏出防止層に対向した領域に形成された第２漏出防止層と、を備える。

【0008】

上記の構成によれば、第１漏出防止層および第２漏出防止層によって、第１密封部および第２密封部の間に封入されたグリースの漏出を防止することができる。

【0009】

本発明の態様２に係る軸受は、前記態様１において、前記第２輪の、前記第１漏出防止層に対向した領域を含む面のうち、前記第１漏出防止層に対向した領域より内側の領域には、前記第２漏出防止層が形成されていない領域を含んでもよい。

【0010】

上記の構成によれば、第１漏出防止層に対向する面のうち、第１漏出防止層の端部から内側の領域において、第２漏出防止層が形成された領域と、第２漏出防止層が形成されない領域を作ることができる。そのため、第２漏出防止層が形成されていない領域が、直接グリースと接触することができる。

【0011】

本発明の態様３に係る軸受は、前記態様１または２において、前記第２密封部の端部に形成された第３漏出防止層と、前記第１輪における、少なくとも前記第３漏出防止層に対向した領域に形成された第４漏出防止層と、をさらに備えてもよい。

【0012】

上記の構成によれば、第３漏出防止層および第４漏出防止層によって、グリースが軸受の転動輪が存在する空間に流出すること、および転動輪の周りのグリースと混ざり合うことを防ぐことができる。

【0013】

本発明の態様４に係る軸受は、前記態様３において、前記第１輪の、前記第３漏出防止層に対向した領域を含む面のうち、前記第３漏出防止層に対向した領域より外側の領域には、前記第４漏出防止層が形成されていない領域を含んでもよい。

【0014】

上記の構成によれば、第３漏出防止層に対向する面のうち、第３漏出防止層の端部から内側の領域において、第４漏出防止層が形成された領域と、第４漏出防止層が形成されない領域を作ることができる。そのため、第４漏出防止層が形成されていない領域が、直接グリースと接触することができる。

【0015】

本発明の態様５に係る軸受は、前記態様１から４のいずれかにおいて、前記第２漏出防止層は接着剤が硬化した層であってもよい。

【0016】

上記の構成によれば、第２漏出防止層を接着剤が硬化した層とすることができる。これにより、第１漏出防止層と第２漏出防止層との間の隙間をより小さくすることができる。

【0017】

本発明の態様６に係る軸受は、前記態様１から５のいずれかにおいて、前記第１密封部および前記第２密封部は導体であり、前記グリースは導電性を有してもよい。

【0018】

上記の構成によれば、軸受において導通を取ることができるようになる。これによって、軸受が設置された環境が電磁ノイズ環境下であっても、転動体を破損させることを防ぐことができる。

【0019】

本発明の態様７に係る軸受は、前記態様１から６のいずれかにおいて、前記第１漏出防止層および前記第２漏出防止層は絶縁体であってもよい。

【0020】

本発明の態様８に係る軸受は、前記態様１から７のいずれかにおいて、前記グリースが炭化水素系基油を含み、前記第１漏出防止層および前記第２漏出防止層はフッ素系コーティング材を含み、またはシリコーン系コーティング材を含む、あるいは、前記グリースがフッ素系基油またはシリコーン系基油を含み、前記第１漏出防止層および前記第２漏出防止層は炭化水素系コーティング材を含んでもよい。

【0021】

上記の構成によれば、漏出防止層とグリースとが弾きあうため、グリースが軸受外に漏出することを防ぐことができる。

【0022】

本発明の態様９に係る軸受は、前記態様１から８のいずれかにおいて、前記第１漏出防止層と前記第２漏出防止層とは、互いに離れていてもよい。

【0023】

上記の構成によれば、第１漏出防止層と第２漏出防止層との間に隙間が空いているため、摩擦なく軸受が回転することができる。

【0024】

本発明の態様１０に係る軸受は、前記態様１から５、７から９のいずれかにおいて、前記第１密封部における、前記第１密封部および前記第２密封部が対向した領域に、分割された第１導電性パターンを有し、前記第２密封部における、前記第１密封部および前記第２密封部が対向した領域に、分割された第２導電性パターンを有し、前記第１導電性パターンまたは前記第２導電性パターンの一方から電気信号を取り出してもよい。

【0025】

上記の構成によれば、軸受の回転によって摩擦帯電することができ、軸受から電気信号を取り出すことができる。そのため、軸受の状態等を推定することができるようになる。

【発明の効果】

【0026】

本発明の一態様によれば、グリースの漏出を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施形態１に係る軸受の要部の構成を示す断面図である。

【図2】比較例に係る軸受の要部の構成を示す断面図である。

【図3】ある試験体の要部の構成を示す断面図である。

【図4】別の試験体の要部の構成を示す断面図である。

【図5】計測した電圧値から抵抗値を算出したグラフである。

【図6】実施形態３に係る軸受の要部の構成を示す断面図である。

【図7】実施形態３に係る導電性パターンを示す図である。

【図8】実施形態３に係る導電性パターンを示す図である。

【図9】実施形態４に係る軸受の要部の構成を示す断面図である。

【図10】図９の一部を拡大した図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0029】

（軸受１の構造）
図１は、実施形態１に係る軸受１の要部の構成を示す断面図である。本実施形態ではラジアル球軸受である軸受１に関して説明する。軸受１は、内輪２１（第１輪）と外輪３１（第２輪）と、転動体４１と、保持器４２と、を備える。内輪２１と外輪３１は中心軸Ｃを回転軸として共有する。なお、転動体４１は導体でできている。軸受１は、内輪２１と外輪３１との間の両側の開口を塞ぐように、両側の開口のそれぞれに第１密封部２２および第２密封部３２を備える。両側の第１密封部２２は、構造が軸受２の中心面について面対称で、同一である。また、両側の第２密封部３２は、構造が軸受２の中心面について面対称で、同一である。回転軸Ｃを中心に内輪２１および外輪３１が相対的に回転する。

【0030】

第１密封部２２は、円環形状であり、その内周において内輪２１に固定されており、その外周は外輪３１近傍に隙間を空けて位置する。第２密封部３２は、円環形状であり、その外周において外輪３１に固定されており、その内周は内輪２１近傍に隙間を空けて位置する。結果的に、第２密封部３２は、第１密封部２２に対向する領域を有する。第２密封部３２は、第１密封部よりも内側に位置する。また、第１密封部２２および第２密封部３２は、ともに導体である。

【0031】

第１密封部２２の外輪３１側の端部、特に端面には、第１漏出防止層２３が形成されている。また、外輪３１における、少なくとも第１漏出防止層２３に対向した領域に第２漏出防止層３３が形成されている。さらに、第２密封部３２の内輪２１側の端部、特に端面には、第３漏出防止層３４が形成されている。また、内輪２１における、少なくとも第３漏出防止層３４に対向した領域に第４漏出防止層２４が形成されている。

【0032】

なお、第１漏出防止層２３、第２漏出防止層３３、第３漏出防止層３４、および第４漏出防止層２４は、撥油性が高いコーティング材、特にフッ素系コーティング材などの絶縁体である。第１漏出防止層２３、第２漏出防止層３３、第３漏出防止層３４、および第４漏出防止層２４は、第１グリース５１に対して撥油性を有する。

【0033】

また、外輪３１の、第１漏出防止層２３に対向した領域を含む面のうち、第１漏出防止層２３に対向した領域より内側の領域には、第２漏出防止層３３が形成されていない領域を含む方が好ましい。内輪２１の、第３漏出防止層３４に対向した領域を含む面のうち、第３漏出防止層３４に対向した領域より外側の領域には第４漏出防止層２４が形成されていない領域を含む方が好ましい。

【0034】

第１密封部２２および第２密封部３２の間には、第１グリース５１（グリース）が封入されている。また、転動体４１が位置する２つの第１密封部２２の間には、第２グリース５２が封入されている。第２グリース５２は、炭化水素系油を基油として、増稠材および添加剤を含む。

【0035】

なお、フッ素系コーティングは、炭化水素系基油に対して撥油性能が高い。そのため、第１漏出防止層２３、第２漏出防止層３３、第３漏出防止層３４、および第４漏出防止層２４は、第１グリース５１および第２グリース５２を弾く。

【0036】

また、第１漏出防止層２３および第２漏出防止層３３は互いに離れており、接触していない。例えば、第１漏出防止層２３および第２漏出防止層３３の間の間隔は０．１ｍｍである。このように隙間が空いているため、余計な摩擦を生み出すことが無い。また、互いの間の隙間の間隔は。０．１ｍｍに制限されず、コーティングによる撥油性能によって第１グリース５１が軸受１外に漏れださなければ、任意の値をとることができる。第３漏出防止層３４および第４漏出防止層２４の関係に関しても第１漏出防止層２３および第２漏出防止層３３の関係と同様である。

【0037】

第１グリース５１は導電性グリースであってもよい。この場合、外輪３１が第１グリースに接する領域（外輪３１における第１密封部２２と第２密封部３２との間の領域）は、第２漏出防止層３３が形成されていない領域を含んでもよい。

【0038】

（比較例）
軸受１の優位性を示すための比較例を図２に示す。図２は、比較例に係る軸受１００の要部の構成を示す断面図である。軸受１００は、軸受１と異なり、第２漏出防止層３３および第４漏出防止層２４が備わっていない。つまり、第１密封部２２と外輪３１との間には、第１漏出防止層２３しか備わっていなく、第２密封部３２と内輪２１との間には、第３漏出防止層３４しか備わっていない。

【0039】

軸受１および軸受１００の比較実験を行った。ともに、外輪３１を固定して、内輪２１を回転数２０００ｒｐｍで１時間回転させたところ、軸受１ではグリース５１の漏出が確認されなかったが、軸受１００では第１グリース５１の漏出が確認された。このことから、第１漏出防止層２３および第３漏出防止層３４のみでは、十分な漏出防止性能がないことがわかる。特に、軸受１では、５００時間以上回転した後でも第１グリース５１の漏出は確認されなかった。

【0040】

したがって、第１密封部２２と外輪３１と、第２密封部３２と内輪２１との間に存在する第１漏出防止層２３、第２漏出防止層３３、第３漏出防止層３４、および第４漏出防止層２４によって、軸受１では第１グリース５１の漏出を防げている。これに対して軸受１００は、第２漏出防止層３３および第４漏出防止層２４を有さないため、第１グリース５１が漏出しているものと考えられる。つまり、第１密封部２２と外輪３１と、第２密封部３２と内輪２１との間に存在する隙間には、該隙間を塞ぐための第１グリース５１に対して撥油性を有した漏出防止層を両サイドに設けた方がよい。

【0041】

（作用効果）
第１漏出防止層２３および第２漏出防止層３３が、第１グリース５１を弾くことにより、第１グリース５１の軸受１の外への漏出を防ぐことができる。また、第３漏出防止層３４および第４漏出防止層２４が、第１グリース５１と第２グリース５２を弾くことにより、第１グリース５１と第２グリース５２の混合を予防することができる。これにより、転動体４１周りの第２グリース５２によって、軸受１としての回転に関する潤滑を行い、第１グリース５１によって、軸受１に対して付加価値を付与することができる。付加価値としては、例えば、後述する導通の確保および発電素子の追加などが挙げられる。

【0042】

また、第１漏出防止層２３および第２漏出防止層３３は接触しておらず、第３漏出防止層３４および第４漏出防止層２４は接触していない。そのため、軸受１の回転に対する摩擦は発生せず、回転に必要な回転トルクは小さい。

【0043】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0044】

実施形態２では、軸受の導電性を確認している。軸受の多くは金属で作られていることが多く、電流を流すが、軸受全体が単一の導体ではないために接触抵抗が大きい。その結果、インバータ等に起因する電磁ノイズ環境下では、ノイズによって印加された電流によって、転動体４１などに焼き付けが生じることがある。このような現象を軸受における電食と呼ぶ。そのため、軸受は電食を防ぐために、導電性が高い方が好ましい。

【0045】

本実施形態では、軸受の導電性を確認するために、２つの異なる試験体を用いて比較実験を行った。図３は、ある試験体Ａの要部の構成を示す断面図である。図４は、別の試験体Ｂの要部の構成を示す断面図である。

【0046】

試験体Ａは、軸受１と同じ構成であり、転動体４１に代えて、絶縁体のセラミックでできた転動体４１ａを備える。また、第１グリース５１に代えて、導電性グリースを採用した第１グリース５１ａを備える。第１グリース５１ａは、第２漏出防止層３３および第４漏出防止層２４が形成されていない内輪２１および外輪３１の領域に接触している。導電性グリースは、炭化水素系油を基油としてカーボンブラック、銀ナノワイヤ、添加剤などを含んでおり、その体積抵抗率は１０Ωｃｍ以下である。

【0047】

試験体Ｂは、試験体Ａと異なり、第２漏出防止層３３ａおよび第４漏出防止層２４ａが形成される領域が異なる。試験体Ｂでは、外輪における第１漏出防止層２３に対向する面のうち、第１漏出防止層２３の端部に対向した領域から内側の領域は、全て第２漏出防止層３３ａが形成されている。内輪における第３漏出防止層３４に対向する面のうち、第３漏出防止層３４の端部に対向した領域から外側の領域は、全て第４漏出防止層２４ａが形成されている。また、試験体Ｂも、試験体Ａと同様に転動体４１ａおよび第１グリース５１ａを備える。結果的に、試験体Ｂでは、第１グリース５１ａは内輪２１および外輪３１に接触しない。

【0048】

試験体Ａおよび試験体Ｂの比較実験を行った。ともに、外輪３１を固定して、内輪２１を回転数２０００ｒｐｍで１時間回転させたところ、試験体Ａではグリース５１ａの漏出が確認されず、試験体Ｂでも第１グリース５１ａの漏出は確認されなかった。

【0049】

次に、試験体Ａおよび試験体Ｂの導通状態を確認した。内輪２１から外輪３１に、それぞれの試験体Ａおよび試験体Ｂに対し直列に接続した外部抵抗Ｒ０を介して、所定の電圧Ｅ０を印加した際の外部抵抗Ｒ０の両端の電圧値を計測した。なお、電圧値の計測は、０～３０００ｒｐｍの範囲で回転数を変化させながら計測した。図５は、計測した電圧値から抵抗値を算出したグラフである。なお、抵抗値の算出に際しては、外部抵抗Ｒ０と試験体Ａまたは試験体Ｂの抵抗との合成抵抗に対する、外部抵抗Ｒ０の分圧を用いて、試験体Ａおよび試験体Ｂの抵抗値を算出した。なお、転動体４１ａが絶縁体であるため、試験体Ａおよび試験体Ｂでは転動体４１ａを経由した経路において電流が流れることはない。

【0050】

図５に示すように、試験体Ｂは導通が検出されなかった。対して、試験体Ａは、十分に小さい抵抗値において、導通が検出された。試験体Ａでは、内輪２１、第１密封部２２、第１グリース５１、第２密封部３２、外輪３１の順番（第１ルート）で電流が流れることになる。試験体Ａでは、第２漏出防止層３３および第４漏出防止層２４が、それぞれ第１漏出防止層２３および第３漏出防止層３４に対向した領域のみに存在する。そのため、内輪２１および外輪３１が直接的に第１グリースに接触している箇所があり、内輪２１、第１グリース５１ａ、外輪３１で電流が流れるルート（第２ルート）が存在している。

【0051】

対して、試験体Ｂでは、外輪における第１漏出防止層２３に対向する面のうち、第１漏出防止層２３の端部に対向した領域から内側の領域は、第２漏出防止層３３ａが形成されており、内輪における第３漏出防止層３４に対向する面のうち、第３漏出防止層３４の端部に対向した領域から外側の領域は、第４漏出防止層２４ａが形成されている。そのため、第１グリース５１ａが直接的に内輪２１および外輪３１に接触している領域がなく、電流が流れるルートは、第１ルートのみとなる。

【0052】

試験体Ａでは、第１ルートに加えて第２ルートで電流が流れ得るのに対し、試験体Ｂは第１ルートのみでしか電流が流れ得なかった。この違いによって抵抗値が大きく異なったものと考えられる。

【0053】

（作用効果）
第１グリース５１ａによって、試験体Ａの内輪２１と外輪３１との間での導通を確保することができる。これによって、電磁ノイズ環境において、試験体Ａを使用した場合でも、転動体４１の焼き付きを防止することができる。

【0054】

なお、本実施形態では、転動体４１として絶縁体のセラミックを用いた試験体Ａおよび試験体Ｂに対して評価したが、これに限定されず、導体である金属であってもよい。すなわち、試験体Ａではなく、軸受１であってもよい。この場合であっても、第２ルートによって内輪２１から外輪３１への導通は確保されているために、電磁ノイズ環境下における転動体４１への焼き付きなどを防止することができる。具体的には、内輪２１、転動体４１、外輪３１の順番（第３ルート）での抵抗が、第２ルートの抵抗よりも十分に大きい場合には、第２ルートで主に電流が流れるために、転動体４１の電食を防ぐことができる。

【0055】

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0056】

実施形態３では、軸受が、互いに回転し、対向した導電性パターンを有し、該導電性パターンによって第１グリース５１を挟むことにより、付加価値として発電機能を備えることを目的としている。

【0057】

（軸受３の構成）
図６は、実施形態３に係る軸受３の要部の構成を示す断面図である。軸受３では、第１密封部２２および前記第２密封部３２が対向した領域において、第１密封部２２が分割された第１導電性パターン２５を有し、第２密封部３２が分割された第２導電性パターン３５を有する。つまり、第１導電性パターン２５および第２導電性パターン３５は、第１グリース５１ｂに接している。なお、軸受３では、第１グリース５１に代えて第１グリース５１ｂを備えている。

【0058】

第１グリース５１ｂは、絶縁性の摩擦帯電するグリースであり、特にフッ素系基油または炭化水素系基油であることが好ましい。ここで、第１グリース５１ｂがフッ素系基油であれば、第１漏出防止層２３、第２漏出防止層３３、第３漏出防止層３４および第４漏出防止層２４は、それぞれシリコーン系コーティングまたは炭化水素系コーティングであってもよい。第１グリース５１ｂが炭化水素系基油であれば、第１漏出防止層２３、第２漏出防止層３３、第３漏出防止層３４および第４漏出防止層２４は、それぞれシリコーン系コーティングまたはフッ素系コーティングであってもよい。なお、フッ素系コーティングとしては、例えばパーフルオロアルキル基を有するフッ素樹脂が好ましい。シリコーン系コーティングとしては、例えばジメチルシロキサンメチルフェニルシロキサン等を用いることが好ましい。炭化水素系コーティングとしては、例えばウレタンまたはアクリルを含むものが好ましい。

【0059】

（導電性パターン３５および２５）
図７は、実施形態３に係る導電性パターン３５を示す図である。導電性パターン３５は、複数の第１電極３５ａと、複数の第２電極３５ｂと、第１出力配線３５ｃと、第２出力配線３５ｄと、を備える。

【0060】

第１電極３５ａおよび第２電極３５ｂは、円周上に互い違いに形成された、扇形状（２つの円弧と２つの半径とに囲まれた形状）の電極である。各扇型状の大きさは、一定であるため、一定ピッチおきに各電極が円周上に配置されていることになる。また、必ずしも各扇型形状が一定ピッチである必要はなく、離散して配置されていればよい。第１電極３５ａおよび第２電極３５ｂの形状はこれに限らない。複数の第１電極３５ａは互いに電気的に接続されている。複数の第２電極３５ｂは互いに電気的に接続されている。第１電極３５ａおよび第２電極３５ｂの対は、回転方向に沿って複数形成されている。

【0061】

また、第１電極３５ａは、第１出力配線３５ｃに接続されている。第２電極３５ｂは、第２出力配線３５ｄに接続されている。第１出力配線３５ｃおよび第２出力配線３５ｄは、それぞれ各電極に対し接続された電線である。

【0062】

図８は、実施形態３に係る導電性パターン２５を示す図である。導電性パターン２５は、少なくとも１つの第３電極２５ａを含む。第３電極２５ａは、円周上に形成された、扇形上の電極である。第３電極２５ａが複数形成されている場合、複数の第３電極２５ａは、回転方向に沿って離散的に配置され、一定ピッチおきに配置されることが好ましい。導電性パターン２５において、第３電極が形成されていない領域は、絶縁部２５ｂである。

【0063】

なお、複数の第３電極２５ａのピッチと、複数の第１電極３５ａのピッチとは同じである。第３電極２５ａの形状はこれに限られず、任意の形状を取っても良い。第３電極２５ａは互いに電気的に接続されていてもよい。

【0064】

複数の第３電極２５ａは、複数の第１電極３５ａおよび複数の第２電極３５ｂと対向し得る半径位置に配置されている。

【0065】

なお、導電性パターン２５および導電性パターン３５のうち少なくとも一方は帯電層（図示省略）を備えてもよい。帯電層は、第１グリース５１ｂに接する形で形成される。

【0066】

（回転による摩擦帯電）
外輪３１に対して内輪２１が回転する場合に関して考える。つまり、導電性パターン３５に対して、導電性パターン２５が回転することになり、言い換えると、導電性パターン３５がステータであり、導電性パターン２５がロータである。なお、ロータ・ステータの関係性はこれに限定されず、逆であってもよく、つまり、外輪３１に導電性パターン２５が備わっており、内輪２１に導電性パターン３５が備わっていてもよい。

【0067】

導電性パターン３５に対して、導電性パターン２５が回転することによって、第１グリース５１ｂも導電性パターン３５に対して移動する。そのため、導電性パターン３５と第１グリース５１ｂとの間に摩擦が生じる。

【0068】

その結果として、導電性パターン３５および第１グリース５１ｂは、摩擦によって互いに逆極性に帯電（摩擦帯電）する。第３電極２５ａは、表面に近接する帯電した第１グリース５１ｂの影響で分極し得る。この際、導電性パターン２５には、第３電極２５ａが形成された領域と、絶縁部２５ｂとが存在する。そのため、導電性パターン２５における電荷分布は回転方向において一様ではない。

【0069】

それゆえ、複数の第１電極３５ａに第３電極２５ａが対向するときと、複数の第１電極３５ａに絶縁部２５ｂが対向するときとで、複数の第１電極３５ａの電位が変化する。同様に、複数の第２電極３５ｂに第３電極２５ａが対向するときと、複数の第２電極３５ｂに絶縁部２５ｂが対向するときとで、複数の第２電極３５ｂの電位が変化する。

【0070】

第１電極３５ａおよび第２電極３５ｂの一方に第３電極２５ａが対向しているとき、他方に絶縁部２５ｂが対向している。第３電極２５ａが対向する電極は交互に入れ変わるため、複数の第１電極３５ａと複数の第２電極３５ｂとの電圧は変化する。なお、絶縁部２５ｂが対向している場合は、第３電極２５ａが対向している場合よりも、より多くの第１グリース５１ｂが第１電極３５ａおよび第２電極３５ｂに対向することになる。

【0071】

以上の結果として、第１出力配線３５ｃおよび第２出力配線３５ｄの間には電位が発生し、これを計測することで、軸受３の状態量、例えば、回転数等を推定することができる。つまり、軸受３では、第２導電性パターン３５から電気信号を取り出すことができる。なお、上述したように第１導電性パターン２５および第２導電性パターン３５の配置は限定されない。そのため、第２導電性パターン３５を備えた外輪３１に対して、第１導電性パターン２５を備えた内輪２１が回転するのではなく、第２導電性パターン３５を備えた内輪２１に対して、第１導電性パターン２５を備えた外輪３１が回転してもよい。

【0072】

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0073】

実施形態４では、実施形態１に対し、第１漏出防止層２３、第２漏出防止層３３、第３漏出防止層３４、および第４漏出防止層２４の形状および材質が異なり、他は同一である。

【0074】

（接着剤による封止）
図９は、実施形態４に係る軸受４の要部の構成を示す断面図である。図１０は、図９の一部を拡大した図である。軸受４は、第１漏出防止層２３ｃおよび第３漏出防止層３４ｃがフッ素系コーティング材であり、コーティングしている形状が実施形態１とは異なる。実施形態４では、第１漏出防止層２３ｃは、第１密封部２２の端面だけではなく、第１密封部２２における、中心軸Ｃに垂直な平面Ｐ１の一部に形成されていてもよい。

【0075】

同様に、第３漏出防止層３４ｃは、第２密封部３２の端面だけではなく、第２密封部３２における、中心軸Ｃに垂直な平面Ｐ２の一部に形成されていてもよい。

【0076】

また、第２漏出防止層３３ｃおよび第４漏出防止層２４ｃは、紫外線硬化型炭化水素系接着剤である。つまり、第２漏出防止層３３ｃおよび第４漏出防止層２４ｃは、接着剤が硬化した層である。

【0077】

次に、第１漏出防止層２３ｃと第２漏出防止層３３ｃの形成方法の一例を示す。まず、第１密封部２２の端面に第１漏出防止層２３ｃとしてフッ素系コーティング材を１０μｍ程度の厚みで塗布する。第２密封部３２の外側に第１グリース５１が塗布されている状態で、第１漏出防止層２３ｃを形成した第１密封部２２を軸受４に組込み、すき間から出てくる余分な第１グリース５１を溶剤でふき取る。その後、第２漏出防止層３３ｃとなる紫外線硬化型炭化水素系接着剤を第１漏出防止層２３ｃと外輪３１の間の開口部に塗布する。紫外線硬化型炭化水素系接着剤とフッ素系コーティング材は濡れ性が悪いため接着しない。また、開口部の内部には第１グリース５１が存在するため、紫外線硬化型炭化水素系接着剤は、第１密封部２２の端面に対向する外輪３１の表面に付着する。この状態で紫外線を照射することにより、紫外線硬化型炭化水素系接着剤は硬化して第２漏出防止層３３ｃが形成される。第３漏出防止層３４ｃと第４漏出防止層２４ｃの形成方法も基本的には上記と同様である。

【0078】

なお、第１漏出防止層２３ｃのフッ素系コーティング材と、第２漏出防止層３３ｃの紫外線硬化型炭化水素系接着剤の濡れ性は非常に悪いために、互いに接合することはない。そのため、第１漏出防止層２３ｃと第２漏出防止層３３ｃとの間の隙間を限りなく小さくしつつ、互いに回転させることができるようになる。もちろん、軸受４が回転することで、第１漏出防止層２３ｃおよび第２漏出防止層３３ｃは互いに削りあって摩耗する。そのため、軸受４の回転に対する摩擦にならない程度まで、互いの間の隙間は広がり得る。結果的に、第１漏出防止層２３ｃおよび第２漏出防止層３３ｃの間の隙間は、回転には支障がないがごく狭い隙間になる。また、第３漏出防止層３４ｃおよび第４漏出防止層２４ｃに関しても、第１漏出防止層２３ｃおよび第２漏出防止層３３ｃと同様である。

【0079】

図１０に示すように、平面Ｐ１の一部にもフッ素系コーティング材を形成することにより、後から第２漏出防止層３３ｃ用の紫外線硬化型炭化水素系接着剤を塗布する際に、作業ミスによってフッ素系コーティング材が形成されていない部分が誤って接着されることを防ぐことができる。そのため、第１密封部２２および第２密封部３２の端面だけではなく、平面Ｐ１および平面Ｐ２の一部にもフッ素系コーティング材を形成しておくことが好ましい。

【0080】

〔変形例〕
（第１グリース５１と各漏出防止層の材質）
実施形態１では、第１漏出防止層２３、第２漏出防止層３３、第３漏出防止層３４、第４漏出防止層２４がフッ素系コーティング材を含み、第１グリース５１が炭化水素系基油を含むものとしたが、これに制限されない。例えば、第１漏出防止層２３、第２漏出防止層３３、第３漏出防止層３４、第４漏出防止層２４がシリコーン系コーティング材を含み、第１グリース５１が炭化水素系基油を含んでもよい。また、第１漏出防止層２３、第２漏出防止層３３、第３漏出防止層３４、第４漏出防止層２４が炭化水素系コーティング材を含み、第１グリース５１がフッ素系基油を含んでもよい。

【0081】

（スラスト球軸受）
実施形態１から４では、ラジアル球軸受を対象として記載したがこれに制限されず、スラスト球軸受であってもよい。つまり、内輪２１に代えて軸軌道盤（第１輪）と、外輪３１に代えてハウジング軌道盤（第２輪）と、を備えたスラスト球軸受であってもよい。この場合でも、軸軌道盤に第１密封部２２が、ハウジング軌道盤に第２密封部３２が配置されることは変わりない。

【0082】

（漏出防止層の配置）
実施形態１から４では、各漏出防止層は、密封部と外輪３１または内輪２１との間において第１グリース５１の漏出を防止していた。これに対して、本変形例では、第１密封部２２と第２密封部３２との間において、第１グリース５１の漏出を防止することを目的とする。

【0083】

第１密封部２２と第２密封部３２とが対向する領域の外周と内周において、各漏出防止層を形成する。つまり、第１漏出防止層は、第１密封部２２における第１密封部２２と第２密封部３２とが対向する領域の外周に、第２密封部３２に向けて突出して形成される。第２漏出防止層は、第２密封部３２における第１密封部２２と第２密封部３２とが対向する領域の外周に、第１密封部２２に向けて突出して形成される。第３漏出防止層は、第２密封部３２における第１密封部２２と第２密封部３２とが対向する領域の内周に、第１密封部２２に向けて突出して形成される。第４漏出防止層は、第１密封部２２における第１密封部２２と第２密封部３２とが対向する領域の内周に、第２密封部３２に向けて突出して形成される。

【0084】

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0085】

１、２、３、４ 軸受
２１ 内輪（第１輪）
２２ 第１密封部
２３、２３ｃ 第１漏出防止層
２４、２４ａ、２４ｃ 第４漏出防止層
２５ 第１導電性パターン
３１ 外輪（第２輪）
３２ 第２密封部
３３、３３ｃ 第２漏出防止層
３４、３４ａ、３４ｃ 第３漏出防止層
３５ 第２導電性パターン
４１、４１ａ 転動体
４２ 保持器
５１、５１ａ、５１ｂ 第１グリース（グリース）
５２ 第２グリース
Ｃ 中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】