JP2000169872A

JP2000169872A - 高速転がり軸受用グリ―スおよびスピンドル用転がり軸受

Info

Publication number: JP2000169872A
Application number: JP11234267A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Suzuki; 達也鈴木; Masatsugu Mori; 正継森; Kenji Fujii; 藤井　　健次; Tasuku Sato; 佐佐藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】高速回転時の遠心力によって転がり軸受内の
グリースやその基油が分離または軸受外に飛散せず、転
がり軸受の回転トルクを低くし、振動の少ない高速転が
り軸受用グリースとする。また、使用耐久時間の長いス
ピンドル用転がり軸受とし、主軸を取り付けるときに主
軸と内輪との組込み予圧を充分に高めることである。【解決手段】４０℃における動粘度が３０〜６０cSt
の基油に、ジウレアまたはポリウレアなどの脂肪族ウレ
ア系増ちょう剤を、グリースの混和稠度（ＪＩＳＫ２
２２０５．３）が２３０〜２８０となり、かつグリー
スに２５００Ｇの遠心力を４．５時間負荷した場合に油
分離率を１〜１０重量％となるように配合したグリース
からなる高速転がり軸受用グリースとする。または、こ
のグリースを転がり軸受に封入したスピンドル用転がり
軸受とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械主軸
（スピンドル）などの高速回転軸を支持する転がり軸受
に用いられる高速転がり軸受用グリースおよびスピンド
ル用転がり軸受に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械の主軸は、加工能率を上げるた
めに高速で回転するものが好ましく、その軸受には種々
の潤滑技術が適用されている。

【０００３】高速回転する主軸に適した潤滑方法として
は、例えば、オイルミスト潤滑、エアオイル潤滑、ジェ
ット潤滑などの方法が知られている。

【０００４】しかし、このような潤滑方法は、圧縮空気
や給油装置などの付帯設備が必要なものであり、工作機
械のイニシャルコストおよびランニングコストを高める
原因の一つであり、これらに対してグリース潤滑は、メ
ンテナンスの必要が少なくて好ましい潤滑方法であると
いえる。

【０００５】例えば、２０００〜８０００ｒｐｍまたは
それ以上の高速で回転する回転軸を支持する高速転がり
軸受としては、工作機械主軸（スピンドル）などを支持
するアンギュラ玉軸受や円筒ころ軸受などが挙げられ
る。

【０００６】図６（ａ）に示すようにアンギュラ玉軸受
は、ラジアル荷重のほかに一方向からのアキシャル荷重
を負荷することができるものであり、鋼球１と内輪２お
よび外輪３との接触点を結ぶ直線がラジアル方向に対し
て角度（接触角）をもっている。

【０００７】アンギュラ玉軸受や円筒ころ軸受などから
なる高速転がり軸受に使用される潤滑剤としては、給油
などのメインテナンスが必要でなく、周囲の環境を汚染
しないちょう度に調整された潤滑グリースを採用するこ
とが好ましい。このような潤滑グリースには長寿命と転
がり軸受の使用時に温度上昇が低いこと、および低振動
が要求される。

【０００８】スピンドル用転がり軸受に使用されるグリ
ースの種類としては、バリウム石鹸で増ちょうした低粘
度エステル系グリースなどがあり、その市販品としては
クリューバ社製のスタブラッグスＮＢＵ１５などが知ら
れている。

【０００９】因みに、スピンドル用転がり軸受に適した
潤滑手段について、ＤＮ値（軸径Ｄ:mm ×回転速度Ｎ：
rpm)との対応関係を説明すると、以下の通りである。

【００１０】(a) グリース潤滑に適したスピンドル用転
がり軸受のｄｎ値＝約８０万以下、(b) オイルミストま
たはエアオイル潤滑に適したスピンドル用転がり軸受の
ｄｎ値＝約８０万〜１５０万、(c) ジェット潤滑に適し
たスピンドル用転がり軸受のｄｎ値＝１５０万以上、

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以下に、スピンドル用
転がり軸受などの高速転がり軸受用グリースに要求され
る潤滑特性と課題をまとめて示す。

【００１２】（ａ）長寿命性転がり軸受の潤滑寿命を可及的に延長するためには、以
下の(i) 〜(iii) に説明するように、転がり軸受から潤
滑剤（グリースまたはその基油）が漏れにくいこと、耐
熱性が良いこと、潤滑に必要な油膜厚さを形成すること
が必要である。

【００１３】(i)潤滑剤の軸受からの漏れ防止グリース潤滑の転がり軸受を高速運転するとき、遠心力
によって転がり軸受内のグリースまたはグリースが軸受
外部へ流出するか、またはグリース中の基油が分離流出
して、潤滑への寄与が大きい転送面近傍に留まり難く、
潤滑不良になりやすい。

【００１４】そのような事態を防止するために、シール
やシールド板などの密封装置を転がり軸受に装着する対
応がなされるが、軸受の構造によっては装着できない場
合があり、また密封装置を装着しても潤滑剤や潤滑油を
完全に密封できない場合もある。

【００１５】なお、本願の出願人は、図６（ｂ）に示す
ようなアンギュラ玉軸受の外輪４の内径面に周溝状のグ
リース溜まり５を形成してグリースの漏洩を物理的に防
止するアンギュラ球軸受を提案したが（図６中、符号６
は内輪、７は保持器を示す。）、これはグリースの物性
に係わらない改善である。

【００１６】(ii) 潤滑剤の耐熱（耐久）性軸受が高速化すると軸受の転がり面は局部的に発熱して
高温度になり、このとき耐熱性の乏しいグリースは熱劣
化し、グリースの寿命は著しく縮まる。

【００１７】このような問題に対しては、耐熱性のある
増ちょう剤や基油を使用したり、酸化防止剤を添加する
試みがなされた。しかし、これらの試みは、耐久性の充
分な向上には至らなかった。

【００１８】(iii)潤滑性（油膜厚さ）の向上既存のグリースは、基油粘度を高くすると剪断摩擦抵抗
が上昇して回転トルクが増加し、発熱量が増大するの
で、これらを抑制するために基油粘度は低く抑えてい
る。そのため、高速に伴う温度上昇で低粘度となった潤
滑油の油膜は薄くなって摺動摩耗を起こす場合があっ
た。

【００１９】（ｂ）低トルク性（温度上昇の抑制性）既存の高速軸受用のグリースは、前述のように基油粘度
を低く抑えているが、軸受が高速度で回転すると、温度
上昇により粘度が著しく低下し、潤滑に必要な厚さの油
膜を形成できなくなる。

【００２０】（ｃ）低振動性グリースは、増ちょう剤の種類によって軸受の振動を増
大させる場合がある。すなわち、大きくて硬い凝集体を
形成する増ちょう剤を含有するグリースで潤滑する転が
り軸受の振動は大きくなる。因みに、石鹸系の増ちょう
剤は、概して柔らかいので、軸受の振動を増加させる要
素が少なく、そのために石鹸系増ちょう剤を使用したグ
リースが高速転がり軸受用グリースとして用いられてき
た。また、油膜切れを起こした場合にも転がり軸受の振
動は大きくなる。

【００２１】このように従来のグリースは、高速転がり
軸受に用いた場合に軸受の長寿命性、低トルク性および
低振動性といった所要物性を満足させることができない
という問題点があった。

【００２２】そして、近年ますます転がり軸受の使用状
態が過酷になり、ＤＮ値が８０万以上、さらに１００万
以上の高速で使用されるスピンドル用転がり軸受なども
多くなってきている。このような軸受の回転速度の高速
化に伴って、既存のグリースで軸受に要求される性能を
全て満足させることはかなり困難である。

【００２３】そこで、本願の高速転がり軸受用グリース
に係る発明の課題は、上記した問題点を解決して、高速
回転時の遠心力によって転がり軸受内のグリースの基油
が分離せず、またはグリース中の潤滑油（基油）が軸受
外に飛散せず、高速回転時の軸受の回転トルクを低く
し、かつ軸受の振動を抑制する高速転がり軸受用グリー
スを提供することである。

【００２４】また、一般的に内・外輪に温度差が生じ、
すなわち内輪側が外輪側に比べて高温になって膨張する
ことになり、軸受内部の隙間が小さくなる。

【００２５】このように従来のスピンドル用転がり軸受
は、高速で回転中に軸受内部の隙間が小さくなるため、
主軸を取り付ける際の組込み予圧（初期予圧）を、予め
隙間の減少量を想定して小さく設定する必要があり、そ
れだけ主軸と軸受との固定力（剛性）は小さくなるとい
う問題点もある。

【００２６】そこで、本願のスピンドル用転がり軸受に
係る発明の課題は、上記した問題点を解決して、高速回
転時に低トルクで低振動であるという優れた回転特性を
発揮し、かつ使用耐久時間の長い（寿命の長い）スピン
ドル用転がり軸受とし、しかも主軸を取り付ける場合
に、組込み予圧（初期予圧）を充分に高めて高剛性が得
られるように取り付けできるスピンドル用転がり軸受と
することである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願の高速転がり軸受用グリースに係る発明では、
４０℃における動粘度が３０〜６０cSt の基油に、脂肪
族ウレア系増ちょう剤を配合したグリースからなる高速
転がり軸受用グリースとしたのである。この高速転がり
軸受用グリースは、脂肪族ウレア系増ちょう剤の配合量
を、グリースの混和稠度（ＪＩＳＫ２２２０５．
３）が２３０〜２８０になる配合量としたものであるこ
とが好ましい。

【００２８】または、上記の高速転がり軸受用グリース
は、脂肪族ウレア系増ちょう剤の配合量を、グリースに
２５００Ｇの遠心力を４．５時間負荷した場合に油分離
率を１〜１０重量％にする配合量にすることが好まし
い。

【００２９】上記したように構成されるこの発明に係る
高速転がり軸受用グリースは、基油の粘度（動粘度）を
比較的高い所定の範囲に設定し、かつ特定の種類の増稠
剤を採用し、かつ高速転がり軸受の用途に限定されるも
のであり、そのような軸受の使用状態において、せん断
抵抗（回転トルク）が増加しない。

【００３０】また、この発明に係る高速転がり軸受用グ
リースは、基油の粘度（動粘度）を比較的高い所定の範
囲に設定しているので、グリースは高速で摺接する摩擦
面に対して付着性が良く、潤滑に所要の厚さの油膜を形
成する。

【００３１】また、脂肪族ウレア系増ちょう剤の配合量
を、グリースの混和稠度（ＪＩＳＫ２２２０５．３）
を２３０〜２８０にする配合量とし、所定の強さの遠心
力を所定時間受けた場合でも所定の油分離率となるよう
にしたので、転がり軸受の高速回転時にグリースが基油
と増ちょう剤に過度に分離され難く、軸受の潤滑に必要
な量の潤滑油が摩擦面に供給され、軸受外に潤滑油（基
油）が飛散したり漏洩しない。

【００３２】また、脂肪族ウレア系増ちょう剤は、耐熱
性の高い増ちょう剤であるので、グリースが熱劣化する
ことなく、耐久性のよい高速転がり軸受用グリースにな
る。さらにまた、脂肪族ウレア系増ちょう剤は、比較的
柔らかい増ちょう剤であるから、高速回転する転がり軸
受を振動させない。

【００３３】このように、この発明に係る高速転がり軸
受用グリースは、優れた物性を具有しており、ＤＮ値
（軸径Ｄ:mm ×回転速度Ｎ：rpm)が８０万以上、好まし
くは１００万以上の高速で使用される高性能の高速転が
り軸受の要求性能をすべて満足させるグリースになる。

【００３４】また、前記の課題を解決するため、本願の
スピンドル用転がり軸受に係る発明においては、４０℃
における動粘度が３０〜６０cSt の基油に、混和稠度
（ＪＩＳＫ２２２０５．３）が２３０〜２８０とな
るように脂肪族ウレア系増ちょう剤を配合してグリース
を調製し、このグリースを転がり軸受に封入してなるス
ピンドル用転がり軸受としたのである。このスピンドル
用転がり軸受は、アンギュラ玉軸受または円筒ころ軸受
からなるスピンドル用転がり軸受を採用することができ
る。

【００３５】上記したように構成されるこの発明のスピ
ンドル用転がり軸受は、前記したような優れた特性を有
する高速転がり軸受用グリースを使用したものであるか
ら、前記グリースの基油の粘度（動粘度）が高くて高温
・高速でせん断力を受けた場合に抵抗が低い。

【００３６】また、この発明のスピンドル用転がり軸受
は、高遠心力が負荷された状態でグリースが軸受外に流
出せず、かつグリース中の基油の分離速度は適当であっ
て軸受潤滑に必要な油量が長期間安定して供給され、高
速で摺接する軌道面に対して潤滑に所要の厚さの油膜を
形成する。

【００３７】そして、スピンドル用転がり軸受の軸受内
に保持されたグリースは熱劣化しないので、低トルクで
低振動であるという優れた回転特性を発揮する軸受とな
り、かつ使用耐久性の良い（寿命の長い）スピンドル用
転がり軸受になる。

【００３８】

【発明の実施の形態】本願の各請求項に係る発明におい
て、４０℃における動粘度が３０〜６０cStの基油とし
ては、耐熱性のよい潤滑油を採用することが好ましい
が、基本的には特に種類を限定することなく、所定の動
粘度の周知の潤滑油を採用できる。好ましい潤滑油とし
ては、合成炭化水素油もしくはポリオールエステル油ま
たはこれらの混合油が挙げられる。これらは、ジエステ
ル系基油に比べて耐熱性に優れている点で好ましいもの
である。

【００３９】上記所定の動粘度の基油は、ちょう度（混
和ちょう度）が小さく、すなわち金属面に対する付着性
がよいが、軸受内での粘性抵抗は大きいものであり、回
転トルクと摩擦発熱の増大を招くと考えられるものであ
る。しかし、上記所定の動粘度の基油と脂肪族ウレア系
増ちょう剤とを組み合わせて配合することにより、グリ
ースの混練時における剪断抵抗を低下させることができ
る。

【００４０】すなわち、この発明に係るグリースは、前
記組み合わせの配合によって付着性を向上させると共
に、基油の耐分離性を向上させているグリースであり、
これを使用した転がり軸受は、ＤＮ値（軸径Ｄ:mm ×回
転速度Ｎ：rpm)が８０万以上、または１００万以上の高
速で使用しても摩擦面に対する付着性および耐分離性に
優れたものである。

【００４１】本願の各請求項に係る発明に用いる脂肪族
ウレア系増ちょう剤は、脂肪族系のウレア化合物からな
り、このものは分子構造に尿素結合−ＮＨＣＯＮＨ−を
２個またはそれ以上有するジウレアまたはポリウレアで
ある。脂肪族系のウレア化合物は、このように尿素結合
によって脂肪族系炭化水素基（メチレン基）が結合され
ている化合物である。また、ポリウレアは、主鎖の繰り
返し単位中に尿素結合−ＮＨＣＯＮＨ−を有する線状構
造の高分子化合物であり、例えば−〔−ＲＮＨＣＯＮＨ
−〕n −、または−〔−ＲＮＨＣＯＮＨＲ´ＮＨＣＯＮ
Ｈ−〕n −（ただし、Ｒ、Ｒ´はメチレン基）で表され
るものを含むウレア化合物である。

【００４２】このような脂肪族系のウレア系増ちょう剤
は、石鹸増ちょう剤と類似の線状構造を有し、脂環族や
芳香族のように剛直な分子を含まないので、柔軟で軸受
の音響への影響が殆どないものである。化合物としての
耐熱性は、脂環族や芳香族のウレア化合物に比べて若干
劣るが、この発明の目的に対応する充分な耐熱性があ
る。

【００４３】なお、増ちょう剤として、脂環族あるいは
芳香族系のウレア化合物を用いない理由は、これらの増
ちょう剤の凝集体は大きくて硬く、軸受の振動による音
響性に悪影響を与えるからである。このような増ちょう
剤を改善するには、グリースの製造過程でローリングや
ミーリング処理により上記凝集体を微細化して使用する
方法を採用する場合もあるが、これでは充分に軸受の振
動を抑えることができず、製造工程数の増加でコスト高
にもなる。

【００４４】そして、脂肪族ウレア系増ちょう剤の配合
量を、グリースの混和稠度（ＪＩＳＫ２２２０５．
３）を２３０〜２８０にする理由は、２５００Ｇの遠心
力を４．５時間負荷した場合に基油の油分離率を１〜１
０重量％にするためであり、基油の分離性を所定範囲未
満に少なくすると、軸受の潤滑に必要な潤滑油がグリー
スから供給されなくなり、潤滑寿命を低下させるので好
ましくない。逆に、基油の分離率が前記所定範囲を越え
るようにすると、前記所定の遠心力が負荷された際に軸
受外に潤滑油が飛散したり漏洩するので好ましくない。

【００４５】

【実施例および比較例】〔実施例１〕増ちょう剤に脂肪
族ウレア、基油に合成炭化水素系とポリオールエステル
の混合油で、４０℃における動粘度が４０ｃＳｔのもの
を用い、常温における混和ちょう度（２５℃、６０回混
和ちょう度、ＪＩＳＫ２２２０５．３）が２４３の
グリースを調整した。このグリースを用いて、以下のＡ
〜Ｃの評価試験を行なった。

【００４６】＜Ａ．温度上昇、振動および耐久性＞内輪
内径φ１００mm×外輪外径φ１５０mm×幅２４mmのアン
ギュラ玉軸受に試験用のグリースを軸受内部空間に均等
になるように４．８ｍｌ封入した。この軸受を２００
０、４０００、６０００、８０００ｒｐｍで各１時間ず
つ慣らし運転した後、１００００ｒｐｍで５時間運転
し、各回転数における軸受外輪外径面の温度上昇（℃）
と軸受の振動（Ｇ）を測定し、これらの結果を図１の図
表に示した。

【００４７】耐久性の評価は上記した同一寸法のアンギ
ュラ玉軸受を用いて前記同条件で慣らし運転を行った
後、回転数を１３０００ｒｐｍに上げて連続運転を行
い、寿命時間（hour) を調べた。寿命の判定は振動値が
１Ｇを越えた時点とし、最長１０００時間まで調べた。
この結果は、図２の図表に示した。

【００４８】＜Ｂ. 保油性（油分離率）＞遠心分離器を
用い、５グラムの試験グリースを遠心分離管に入れ、２
５００Ｇの加速度を４．５時間付加した。その途中、１
時間毎に試験グリース表面に浮き出てきた基油を分離し
その重量を計測した。

【００４９】各測定時間の分離量の累積を初期試料量で
除し、１００倍したものを各時間における分離率（重量
％）とし、この結果を図３の図表に示した。

【００５０】＜Ｃ. 付着性＞図４に示す試験装置は、図
外の駆動モータにより所定速度で回転可能な主軸８に、
碗状の治具９を固定し、その内側に軸受鋼製のリング１
０を固定して設け、その内周面に試験グリース１１を所
定厚さに塗布して転がり軸受の使用を想定して主軸８を
回転させ、試験グリースの付着性を調べる装置である。

【００５１】この試験装置に、３．５グラムの試験グリ
ースを所定の位置に厚さが均一になるように塗布し、主
軸８を８０００ｒｐｍで回転させて試験グリースに２０
４３Ｇの加速度を１時間負荷した。その後の試験グリー
スの残留量（重量）を測定して付着率（残留重量％）を
評価した。この結果は、図５の図表に示した。

【００５２】また、以上のＡ〜Ｃの試験結果は、◎印：
非常によい、○印：良い、△印：劣る、×印：非常に劣
るという４段階に評価し、表１にまとめて示した。

【００５３】

【表１】

【００５４】〔実施例２〕増ちょう剤に脂肪族ウレア、
基油に４０℃の動粘度４２．７cSt の合成炭化水素油を
用い、ちょう度２６０のグリースを調製した。このグリ
ースに対して実施例１と同じ条件で試験Ａ〜Ｃを行って
性能を評価し、結果を図１〜３、５および表１に示し
た。

【００５５】〔実施例３〕増ちょう剤に脂肪族ウレア、
基油に４０℃における動粘度が４７cSt の合成炭化水素
油とポリオールエステル油の混合油を用い、ちょう度２
５４のグリースを調製した。このグリースに対して実施
例１と同じ条件で試験Ａ〜Ｃを行って性能を評価し、結
果を図１〜３、５および表１に示した。

【００５６】〔実施例４〕増ちょう剤に脂肪族ウレア、
基油に４０℃の動粘度が３２cSt のポリオールエステル
油を用い、ちょう度２６６のグリースを調製した。この
グリースに対して実施例１と同じ条件で試験Ａ〜Ｃを行
って性能を評価し、結果を図１〜３、５および表１に示
した。

【００５７】〔比較例１〕増ちょう剤が脂環族ウレア化
合物、基油に４０℃での動粘度５８cSt の合成炭化水素
油とジアルキルジフエニルエーテル油の混合油を用いた
ちょう度２６７のグリースを調製した。このグリースに
対して実施例１と同じ条件で試験Ａ〜Ｃを行って性能を
評価し、結果を図１〜３、５および表１に示した。

【００５８】〔比較例２〕増ちょう剤が芳香族ウレア、
基油にジアルキルジフエニルエーテル系の４０℃におけ
る動粘度７２cSt 潤滑油を用いたちょう度３００のグリ
ースを調製した。このグリースに対して実施例１と同じ
条件で試験Ａ〜Ｃを行って性能を評価し、結果を図１〜
３、５および表１に示した。

【００５９】〔比較例３〕増ちょう剤がリチウムコンプ
レックス、基油に合成炭化水素系潤滑油とジエステル系
の潤滑油の混合油で４０℃における動粘度２２cSt もの
を用いたちょう度３００のグリースを調製した。このグ
リースに対して実施例１と同じ条件で試験Ａ〜Ｃを行っ
て性能を評価し、結果を図１〜３、５および表１に示し
た。

【００６０】〔比較例４〕増ちょう剤がリチウムコンプ
レックス、基油に鉱油とジエステル油の混合油で４０℃
の動粘度が２０cSt を用い、ちょう度２８０のグリース
を調製した。このグリースに対して実施例１と同じ条件
で試験Ａ〜Ｃを行って性能を評価し、結果を図１〜３、
５および表１に示した。

【００６１】図１〜３、５および表１の結果からも明ら
かなように、比較例１は、油分離率や付着性等は余り悪
くなかったが、軸受の振動が大きく、短寿命であった。
比較例２は、油分離率については適正な値を示したが、
軸受の温度上昇と振動が大きく、短時間で寿命になっ
た。比較例３は、付着率と軸受の温度上昇余り悪くはな
かったが油分離率が多く、軸受を運転すると振動値が高
く、既存グリース程度の寿命（５０時間）であった。比
較例４は、軸受の振動値や温度上昇は良好であったが、
付着性が劣り軸受の寿命も短かった。

【００６２】これに対して、所定の条件を満足する実施
例１のグリースは、試験Ａ〜Ｃの全ての結果について良
好または非常に良いとの評価が得られた。また実施例２
は、実施例１には劣るものの既存グリースに比べると大
幅な軸受の耐久性向上が図れた。実施例３は、油分離率
や振動値が良好で耐久性も良好であった。実施例４は、
油分離率、付着性や軸受の温度上昇や振動も少なく耐久
性も良好であった。

【００６３】次に、スピンドル用転がり軸受の軸受内・
外輪の温度差および軸受寿命を実施例および比較例を示
して説明する。

【００６４】〔実施例５〕前記の実施例１で使用したグ
リースを、内輪内径φ１００mm×外輪外径φ１５０mm×
幅２４mmのスピンドル用アンギュラ玉軸受に軸受内部空
間に均等に６ｍｌ封入した。この軸受の内輪に工作機の
主軸を挿入し、定圧予圧が２．５ｋＮとなるように取り
付けた。

【００６５】得られたスピンドル用転がり軸受の回転速
度を２０００ｒｐｍから１２０００ｒｐｍまで上げなが
ら内輪および外輪の温度（℃）を適宜に測定し、内・外
輪の温度差を調べてこれらの結果を図７の図表に示し
た。

【００６６】また、軸受の高速回転状態での耐久性を調
べるため、上記のスピンドル用アンギュラ玉軸受を１１
０００ｒｐｍで連続回転させ、振動が大きくなるまでの
時間を耐久時間として測定した。

【００６７】同一条件で複数の試験用軸受を用いての測
定の結果、実施例５のスピンドル用アンギュラ玉軸受で
は、２２００〜２５００時間の耐久性があると認められ
た。

【００６８】〔比較例５〕増ちょう剤がバリウムコンプ
レックス（Ｂａ複合石けん）、基油が４０℃における動
粘度２０cSt 、滴点＞２００℃のエステル油を用い、ち
ょう度２８０のグリースを調製した。このグリースに対
して実施例５と同じ条件で回転速度を２０００ｒｐｍか
ら１２０００ｒｐｍまで上げながら内輪および外輪の温
度（℃）を適宜に測定し、内・外輪の温度差を調べてこ
れらの結果を図７の図表中に併記した。

【００６９】また、軸受の高速回転状態での耐久性を調
べるため、実施例５の場合と同様にスピンドル用アンギ
ュラ玉軸受を１１０００ｒｐｍで連続回転させ、振動が
大きくなるまでの時間を耐久時間として同一条件で複数
の試験用軸受を用いて測定した。

【００７０】その結果、比較例５の転がり軸受は、耐久
時間が約６００時間であると認められた。

【００７１】図７の結果からも明らかなように、実施例
５のスピンドル用アンギュラ玉軸受は、比較例５のもの
に比べて相対的に内・外輪両方共の温度が高くなった。
特に、６０００ｒｐｍ以上の高速で回転する場合にこの
傾向が顕著であったことについては、グリースが遠心力
によって外輪側に多く移動し、せん断摩擦力が作用した
ものと考えられ、これにより外輪側と内輪側との温度差
がなくなるものと考えられた。

【００７２】このように実施例５のスピンドル用アンギ
ュラ玉軸受は、高速回転時に内輪と外輪の温度差が小さ
いので、内輪と外輪が同じ程度に膨張して軸受隙間はあ
まり減少しない。そのため、工作機械用主軸（スピンド
ル）を取り付ける場合に、組込み予圧（初期予圧）を充
分に高くして設定でき、それだけ主軸と軸受との固定力
を大きくし、高剛性の工作機械用主軸を作製することが
できる。

【００７３】また、前述のように、比較例５の高速回転
状態での耐久性（時間）の６００時間に比べて、実施例
５のものは２０００時間以上という長時間の連続回転で
も使用に耐える低振動で回転し、顕著に優れた耐久性を
示すことがわかった。

【００７４】

【発明の効果】本願の高速転がり軸受用グリースに係る
発明は、以上説明したように、基油の粘度（動粘度）を
比較的高い所定の範囲にすると共に特定種類の増稠剤を
採用し、かつ高速転がり軸受の用途に限定したグリース
としたので、転がり軸受の回転トルクや軸受の温度上昇
が従来グリース使用の場合よりも高くならず、また高速
回転時の遠心力によって転がり軸受内のグリースやその
基油が軸受外に飛散せずに耐久性に優れ、また高速回転
時に転がり軸受の振動を低く抑えられる優れた高速転が
り軸受用グリースであるという利点がある。

【００７５】また、本願のスピンドル用転がり軸受に係
る発明は、基油の粘度（動粘度）を比較的高い所定の範
囲にすると共に特定種類の増稠剤を採用したので、高速
回転時に低トルクで低振動であるという優れた回転特性
を発揮し、かつ使用耐久時間が長いものとなる。このス
ピンドル用転がり軸受は、高速回転時に内輪と外輪の温
度差が小さいので、主軸を取り付ける場合に、主軸と内
輪との嵌め合いの圧力（初期予圧）を充分に高めて高剛
性が得られるように取り付けできるスピンドル用転がり
軸受であるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例および比較例の評価試験Ａによる軸受温
度上昇と振動を示す図表

【図２】実施例および比較例の評価試験Ａによる寿命時
間を示す図表

【図３】実施例および比較例の評価試験Ｂによる油分離
率を示す図表

【図４】試験グリースの付着性を調べる装置の要部を説
明する断面図

【図５】実施例および比較例の評価試験Ｃによるグリー
ス付着率を示す図表

【図６】アンギュラ玉軸受の要部断面図

【図７】実施例５と比較例５の内・外輪の温度と回転速
度の関係を示す図表

【符号の説明】

１鋼球２、６内輪３、４外輪５グリース溜まり７保持器８主軸９治具１０リング１１試験グリース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１０Ｎ 40:02 50:10 (72)発明者藤井健次三重県桑名市大字東方字尾弓田3066 エヌティエヌ株式会社内 (72)発明者佐藤佐三重県桑名市大字東方字尾弓田3066 エヌティエヌ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】４０℃における動粘度が３０〜６０cSt
の基油に、脂肪族ウレア系増ちょう剤を配合したグリー
スからなる高速転がり軸受用グリース。
【請求項２】脂肪族ウレア系増ちょう剤の配合量が、
グリースの混和稠度（ＪＩＳＫ２２２０５．３）を
２３０〜２８０にする配合量である請求項１記載の高速
転がり軸受用グリース。
【請求項３】脂肪族ウレア系増ちょう剤の配合量が、
グリースに２５００Ｇの遠心力を４．５時間負荷した場
合に油分離率を１〜１０重量％にする配合量である請求
項１または２に記載の高速転がり軸受用グリース。
【請求項４】基油が、合成炭化水素油もしくはポリオ
ールエステル油またはこれらの混合油である請求項１〜
３のいずれか１項に記載の高速転がり軸受用グリース。
【請求項５】４０℃における動粘度が３０〜６０cSt
の基油に、混和稠度（ＪＩＳＫ２２２０５．３）が
２３０〜２８０となるように脂肪族ウレア系増ちょう剤
を配合してグリースを調製し、このグリースを転がり軸
受に封入してなるスピンドル用転がり軸受。
【請求項６】転がり軸受が、アンギュラ玉軸受または
円筒ころ軸受である請求項５記載のスピンドル用転がり
軸受。