JP2001131712A - 転がり機構を有する機械要素およびその転動接触部材 - Google Patents
転がり機構を有する機械要素およびその転動接触部材Info
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- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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- F16C2204/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた耐蝕性と転動疲労強度を備え、かつ、
運転時の騒音が小さい転がり機構を有する機械要素とそ
の転動接触部材を提供することである。 【解決手段】 内外輪１、２およびボール５の素材とし
て、従来の耐蝕軸受鋼よりもクロムと炭素の含有量を低
減し、８００〜２０００ｐｐｍの窒素を添加した鋼を用
いることにより、腐食環境下での耐蝕性と転動疲労特性
に優れ、かつ、内外輪１、２の転走面３、４およびボー
ル５の表面に現れる炭化物が微細で、運転時の騒音が少
ない玉軸受を提供できるようにしたのである。
運転時の騒音が小さい転がり機構を有する機械要素とそ
の転動接触部材を提供することである。 【解決手段】 内外輪１、２およびボール５の素材とし
て、従来の耐蝕軸受鋼よりもクロムと炭素の含有量を低
減し、８００〜２０００ｐｐｍの窒素を添加した鋼を用
いることにより、腐食環境下での耐蝕性と転動疲労特性
に優れ、かつ、内外輪１、２の転走面３、４およびボー
ル５の表面に現れる炭化物が微細で、運転時の騒音が少
ない玉軸受を提供できるようにしたのである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、転がり機構を有
する機械要素とその転動接触部材に関し、特に腐食環境
下での使用に好適な機械要素とその転動接触部材に関す
るものである。
する機械要素とその転動接触部材に関し、特に腐食環境
下での使用に好適な機械要素とその転動接触部材に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】転がり機構を有する機械要素は、各種産
業機械や車両等に幅広く用いられており、その代表例と
しては、各種転がり軸受、伝動装置用のボールねじや等
速自在継手、案内装置用のリニアガイド等がある。これ
らの機械要素においては、ボールやころ等の転動体が内
外輪の転走面やねじ軸やナットの転走面を転動し、互い
に転動接触する転動側部材と被転動側部材との間には、
それぞれの負荷に応じた面圧が作用する。
業機械や車両等に幅広く用いられており、その代表例と
しては、各種転がり軸受、伝動装置用のボールねじや等
速自在継手、案内装置用のリニアガイド等がある。これ
らの機械要素においては、ボールやころ等の転動体が内
外輪の転走面やねじ軸やナットの転走面を転動し、互い
に転動接触する転動側部材と被転動側部材との間には、
それぞれの負荷に応じた面圧が作用する。
【０００３】上記機械要素は、それぞれが装着される機
械設備等によって、様々な環境で使用され、腐食しやす
い環境で使用されるものも多い。例えば、鉄鋼製造設備
に用いられる転がり軸受では、スケール等が混じった水
が直接軸受部に降りかかる場合があり、食品加工設備に
用いられる転がり軸受では、軸受部が水や蒸気に曝され
る場合がある。一方、精密機器等に用いられる機械要素
には、接着剤で設備に固定されるものもあり、この場合
は接着性を高めるために、機械要素の各部材が脱脂され
たままの状態で使用されることもある。また、接着のた
めに限らず、周辺の汚染を嫌う意味から、防錆油の使用
が許されない用途もある。
械設備等によって、様々な環境で使用され、腐食しやす
い環境で使用されるものも多い。例えば、鉄鋼製造設備
に用いられる転がり軸受では、スケール等が混じった水
が直接軸受部に降りかかる場合があり、食品加工設備に
用いられる転がり軸受では、軸受部が水や蒸気に曝され
る場合がある。一方、精密機器等に用いられる機械要素
には、接着剤で設備に固定されるものもあり、この場合
は接着性を高めるために、機械要素の各部材が脱脂され
たままの状態で使用されることもある。また、接着のた
めに限らず、周辺の汚染を嫌う意味から、防錆油の使用
が許されない用途もある。
【０００４】このような腐食環境下で使用される機械要
素では、上記鉄鋼製造設備の転がり軸受のように、材料
の転動疲労によるフレーキングではなく、錆によるピッ
トを起点とする損傷で軸受の耐久寿命が律せられること
がある。また、上記食品加工設備の転がり軸受のよう
に、軸受の寿命以前に錆の発生そのものが衛生上の観点
から許容されないものもある。
素では、上記鉄鋼製造設備の転がり軸受のように、材料
の転動疲労によるフレーキングではなく、錆によるピッ
トを起点とする損傷で軸受の耐久寿命が律せられること
がある。また、上記食品加工設備の転がり軸受のよう
に、軸受の寿命以前に錆の発生そのものが衛生上の観点
から許容されないものもある。
【０００５】従来、錆の発生が許容されない転がり軸受
等の機械要素の部材には、ステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃ
が使用されていた。ＳＵＳ４４０Ｃは耐蝕性は優れてい
るが、数１０μｍ程度の大きな炭化物が形成されている
ので、この炭化物が転動疲労損傷の起点となりやすく、
負荷の高い機械要素には採用できなかった。
等の機械要素の部材には、ステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃ
が使用されていた。ＳＵＳ４４０Ｃは耐蝕性は優れてい
るが、数１０μｍ程度の大きな炭化物が形成されている
ので、この炭化物が転動疲労損傷の起点となりやすく、
負荷の高い機械要素には採用できなかった。
【０００６】その後、耐蝕性と転動疲労強度を兼ね備え
た材料の開発が進められ、現在では、Ｃｒ含有量を減ら
して炭化物のサイズを小さくした耐蝕軸受鋼がいくつか
実用化されている。これらの耐蝕軸受鋼は、耐蝕性を確
保するためにＣｒ量を１２〜１４重量％とし、軸受鋼と
しての焼入れ硬さをＨＲＣ５８以上とするためにＣ量を
０．５〜０．８重量％程度としたものである。
た材料の開発が進められ、現在では、Ｃｒ含有量を減ら
して炭化物のサイズを小さくした耐蝕軸受鋼がいくつか
実用化されている。これらの耐蝕軸受鋼は、耐蝕性を確
保するためにＣｒ量を１２〜１４重量％とし、軸受鋼と
しての焼入れ硬さをＨＲＣ５８以上とするためにＣ量を
０．５〜０．８重量％程度としたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の耐蝕軸
受鋼は、転動疲労強度が通常の高炭素クロム軸受鋼ＳＵ
Ｊ２より劣り、耐蝕性についてもＳＵＳ４４０Ｃよりは
若干劣る問題がある。また、炭化物のサイズも未だ十分
に小さくないため、これらの炭化物が転動接触部材の表
面に現れて、転動体が転走面を転動する際に騒音を発生
させる問題もある。
受鋼は、転動疲労強度が通常の高炭素クロム軸受鋼ＳＵ
Ｊ２より劣り、耐蝕性についてもＳＵＳ４４０Ｃよりは
若干劣る問題がある。また、炭化物のサイズも未だ十分
に小さくないため、これらの炭化物が転動接触部材の表
面に現れて、転動体が転走面を転動する際に騒音を発生
させる問題もある。
【０００８】そこで、この発明の課題は、優れた耐蝕性
と転動疲労強度を備え、かつ、運転時の騒音が小さい転
がり機構を有する機械要素とその転動接触部材を提供す
ることである。
と転動疲労強度を備え、かつ、運転時の騒音が小さい転
がり機構を有する機械要素とその転動接触部材を提供す
ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明の転動接触部材は、転動体が転走面を転
動する転がり機構を有する機械要素の転動側または被転
動側の転動接触部材において、その素材を、重量比にし
て、Ｃ：０．３５〜０．４５％、Ｓｉ：０．１５〜０．
３５％、Ｍｎ：０．６〜０．８％、Ｃｒ：９．０〜１
１．０％、およびＮ：８００〜２０００ｐｐｍを含有
し、残部不可避的不純物を含む鋼とし、ずぶ焼入れまた
は高周波焼入れにより、その表面をロックウェル硬さＨ
ＲＣ５８以上に硬化させたものである。
めに、この発明の転動接触部材は、転動体が転走面を転
動する転がり機構を有する機械要素の転動側または被転
動側の転動接触部材において、その素材を、重量比にし
て、Ｃ：０．３５〜０．４５％、Ｓｉ：０．１５〜０．
３５％、Ｍｎ：０．６〜０．８％、Ｃｒ：９．０〜１
１．０％、およびＮ：８００〜２０００ｐｐｍを含有
し、残部不可避的不純物を含む鋼とし、ずぶ焼入れまた
は高周波焼入れにより、その表面をロックウェル硬さＨ
ＲＣ５８以上に硬化させたものである。
【００１０】また、この発明の機械要素は、転動体が転
走面を転動する転がり機構を有する機械要素において、
転動側および被転動側の転動接触部材の少なくとも１つ
の部材を、重量比にして、Ｃ：０．３５〜０．４５％、
Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．６〜０．８
％、Ｃｒ：９．０〜１１．０％、およびＮ：８００〜２
０００ｐｐｍを含有し、残部不可避的不純物を含む鋼で
形成し、ずぶ焼入れまたは高周波焼入れにより、その表
面をロックウェル硬さＨＲＣ５８以上に硬化させた構成
を採用したものである。
走面を転動する転がり機構を有する機械要素において、
転動側および被転動側の転動接触部材の少なくとも１つ
の部材を、重量比にして、Ｃ：０．３５〜０．４５％、
Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．６〜０．８
％、Ｃｒ：９．０〜１１．０％、およびＮ：８００〜２
０００ｐｐｍを含有し、残部不可避的不純物を含む鋼で
形成し、ずぶ焼入れまたは高周波焼入れにより、その表
面をロックウェル硬さＨＲＣ５８以上に硬化させた構成
を採用したものである。
【００１１】本発明者らは、上述した騒音の原因となる
炭化物を微細化するためにＣｒ量とＣ量を従来の耐蝕軸
受鋼よりも低減し、その上で優れた耐蝕性と転動疲労強
度を確保するために、窒素（Ｎ）を多量に添加すること
を考え、適正なＮの添加量とその他の化学成分の組合せ
を模索した。
炭化物を微細化するためにＣｒ量とＣ量を従来の耐蝕軸
受鋼よりも低減し、その上で優れた耐蝕性と転動疲労強
度を確保するために、窒素（Ｎ）を多量に添加すること
を考え、適正なＮの添加量とその他の化学成分の組合せ
を模索した。
【００１２】上記転動接触部材の素材とする鋼の組成に
ついて、Ｎ量の下限を８００ｐｐｍとしたのは、Ｃｒ量
を９．０〜１１．０％としたときの耐蝕性を確保するた
めと、Ｃ量を０．３５〜０．４５％としたときの表面焼
入れ硬さを確保するためである。Ｎ量の上限を２０００
ｐｐｍとしたのは、凝固時の割れを防ぐためである。
ついて、Ｎ量の下限を８００ｐｐｍとしたのは、Ｃｒ量
を９．０〜１１．０％としたときの耐蝕性を確保するた
めと、Ｃ量を０．３５〜０．４５％としたときの表面焼
入れ硬さを確保するためである。Ｎ量の上限を２０００
ｐｐｍとしたのは、凝固時の割れを防ぐためである。
【００１３】Ｃ量について、下限を０．３５％としたの
は、基本的な焼入れ硬さを確保するためであり、上限を
０．４５％としたのは、Ｃｒ量を９．０〜１１．０％固
溶したときの析出炭化物のサイズを５μｍ以下に抑える
ためである。
は、基本的な焼入れ硬さを確保するためであり、上限を
０．４５％としたのは、Ｃｒ量を９．０〜１１．０％固
溶したときの析出炭化物のサイズを５μｍ以下に抑える
ためである。
【００１４】Ｃｒ量を９．０〜１１．０％としたのは、
上記Ｎ量との組合せで優れた耐蝕性を確保するためと、
上記Ｃ量の範囲で大きな炭化物を析出させないためであ
る。
上記Ｎ量との組合せで優れた耐蝕性を確保するためと、
上記Ｃ量の範囲で大きな炭化物を析出させないためであ
る。
【００１５】Ｓｉは、鋼の脱酸剤として含まれる元素で
あるが、含有量が多いとＣｒやＮの添加による耐蝕性の
向上を妨げるので、０．１５〜０．３５％とした。
あるが、含有量が多いとＣｒやＮの添加による耐蝕性の
向上を妨げるので、０．１５〜０．３５％とした。
【００１６】Ｍｎ量を０．６〜０．８％としたのは、上
記Ｃ量の範囲で必要な焼入れ性を確保するためである。
記Ｃ量の範囲で必要な焼入れ性を確保するためである。
【００１７】このような組成の鋼を転動接触部材の素材
とし、ずぶ焼入れまたは高周波焼入れして、その表面を
ロックウェル硬さＨＲＣ５８以上に硬化させることによ
り、転動接触部材として必要な表面硬さを確保すること
ができる。
とし、ずぶ焼入れまたは高周波焼入れして、その表面を
ロックウェル硬さＨＲＣ５８以上に硬化させることによ
り、転動接触部材として必要な表面硬さを確保すること
ができる。
【００１８】上述した転がり機構を有する機械要素を転
がり軸受に適用し、上記表面を硬化させた転動接触部材
を内輪または外輪とし、その表面硬化を高周波焼入れで
行うことにより、腐食環境下でより高負荷の条件で使用
されるのに好適な転がり軸受を提供することができる。
がり軸受に適用し、上記表面を硬化させた転動接触部材
を内輪または外輪とし、その表面硬化を高周波焼入れで
行うことにより、腐食環境下でより高負荷の条件で使用
されるのに好適な転がり軸受を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る機械要素を
玉軸受に適用した実施形態を示す。この玉軸受は、被転
動接触部材としての内外輪１、２にそれぞれ転走面３、
４が設けられ、これらの転走面３、４の間の軸受空間
に、転動接触部材としての複数のボール５が配列されて
いる。各ボール５は保持器６で保持され、軸受空間の両
端には鋼板製シールド７が取り付けられている。内外輪
１、２およびボール５は、表１に実施例として示す化学
成分を有する鋼を素材として、高周波焼入れしたもので
あり、それぞれの表面硬さはロックウェル硬さＨＲＣ５
８以上となっている。なお、表１に実施例として示した
各鋼の酸素含有量は、酸化物系非金属介在物を起点とす
る転動疲労損傷を回避するため、１７ｐｐｍ以下に管理
した。
玉軸受に適用した実施形態を示す。この玉軸受は、被転
動接触部材としての内外輪１、２にそれぞれ転走面３、
４が設けられ、これらの転走面３、４の間の軸受空間
に、転動接触部材としての複数のボール５が配列されて
いる。各ボール５は保持器６で保持され、軸受空間の両
端には鋼板製シールド７が取り付けられている。内外輪
１、２およびボール５は、表１に実施例として示す化学
成分を有する鋼を素材として、高周波焼入れしたもので
あり、それぞれの表面硬さはロックウェル硬さＨＲＣ５
８以上となっている。なお、表１に実施例として示した
各鋼の酸素含有量は、酸化物系非金属介在物を起点とす
る転動疲労損傷を回避するため、１７ｐｐｍ以下に管理
した。
【００２０】
【表１】
【００２１】以下に実施例および比較例を挙げる。
【００２２】
【実施例】表１中に実施例１〜３として示す化学成分を
有する鋼を内外輪とボールの素材とし、これを高周波焼
入れして製造した図１の玉軸受と、同じく実施例１〜３
に示す化学成分を有する鋼を、真空中で１０５０℃に加
熱後ガス冷却により焼入れし、１６０℃で焼戻し処理し
て作成した後述する各種試験用の試験片を用意した。
有する鋼を内外輪とボールの素材とし、これを高周波焼
入れして製造した図１の玉軸受と、同じく実施例１〜３
に示す化学成分を有する鋼を、真空中で１０５０℃に加
熱後ガス冷却により焼入れし、１６０℃で焼戻し処理し
て作成した後述する各種試験用の試験片を用意した。
【００２３】
【比較例】表１に比較例１〜５として示す化学成分を有
する鋼を内外輪とボールの素材として焼入れし、製造し
た実施例と同じ規格の玉軸受と、同じく比較例１〜５に
示す化学成分を有する鋼を、比較例１は雰囲気を管理し
た炉中で８４０℃に加熱後油焼入れし、１６０℃で焼戻
し処理して、比較例２〜４は真空中で１０５０℃に加熱
後ガス冷却により焼入れし、１６０℃で焼戻し処理し
て、それぞれ実施例と同じ形態の試験片を作成した。な
お、比較例１の鋼は従来の高炭素軸受鋼ＳＵＪ２、比較
例２〜４は従来の耐蝕軸受鋼、比較例５はステンレス鋼
ＳＵＳ４４０Ｃである。
する鋼を内外輪とボールの素材として焼入れし、製造し
た実施例と同じ規格の玉軸受と、同じく比較例１〜５に
示す化学成分を有する鋼を、比較例１は雰囲気を管理し
た炉中で８４０℃に加熱後油焼入れし、１６０℃で焼戻
し処理して、比較例２〜４は真空中で１０５０℃に加熱
後ガス冷却により焼入れし、１６０℃で焼戻し処理し
て、それぞれ実施例と同じ形態の試験片を作成した。な
お、比較例１の鋼は従来の高炭素軸受鋼ＳＵＪ２、比較
例２〜４は従来の耐蝕軸受鋼、比較例５はステンレス鋼
ＳＵＳ４４０Ｃである。
【００２４】上記実施例および比較例の玉軸受と各試験
片を用いて、耐蝕性試験、２種類の転動疲労試験、およ
び軸受騒音試験を実施した。各試験の概要と試験結果は
以下の通りである。
片を用いて、耐蝕性試験、２種類の転動疲労試験、およ
び軸受騒音試験を実施した。各試験の概要と試験結果は
以下の通りである。
【００２５】（１）耐蝕性試験 直径１２ｍｍの円柱試験片を用いた。各試験片の端面を
サンドペーパ♯２４０で磨いて、石油ベンゼンで脱脂
し、この端面を室温にて１％ＮａＣｌ水溶液に１６時間
浸漬し、各端面での錆の発生状況を観察した。
サンドペーパ♯２４０で磨いて、石油ベンゼンで脱脂
し、この端面を室温にて１％ＮａＣｌ水溶液に１６時間
浸漬し、各端面での錆の発生状況を観察した。
【００２６】
【表２】
【００２７】結果を表２に示す。実施例の各試験片は錆
が全く発生せず、ＳＵＳ４４０Ｃ（比較例５）と同等の
優れた耐蝕性を有することがわかる。一方、従来の耐蝕
軸受鋼（比較例２〜４）の端面には錆がわずかに点在
し、ＳＵＪ２（比較例１）は端面の全面に錆が発生し
た。
が全く発生せず、ＳＵＳ４４０Ｃ（比較例５）と同等の
優れた耐蝕性を有することがわかる。一方、従来の耐蝕
軸受鋼（比較例２〜４）の端面には錆がわずかに点在
し、ＳＵＪ２（比較例１）は端面の全面に錆が発生し
た。
【００２８】（２）清浄油潤滑転動疲労試験 直径１２ｍｍ、長さ１２ｍｍの円柱試験片を、これと平
行にセットした直径２０ｍｍ、長さ２０ｍｍの相手試片
と線接触させ、転動疲労試験を行った。線接触部には清
浄な潤滑油を十分に供給し、流体潤滑状態として金属間
接触が生じないようにした。試験条件は以下の通りであ
る。なお、転動寿命はＬ１０寿命（サンプルの９０％が
破損しないで使える寿命）で評価し、寿命比は比較例１
のＬ１０寿命を基準とした。
行にセットした直径２０ｍｍ、長さ２０ｍｍの相手試片
と線接触させ、転動疲労試験を行った。線接触部には清
浄な潤滑油を十分に供給し、流体潤滑状態として金属間
接触が生じないようにした。試験条件は以下の通りであ
る。なお、転動寿命はＬ１０寿命（サンプルの９０％が
破損しないで使える寿命）で評価し、寿命比は比較例１
のＬ１０寿命を基準とした。
【００２９】 ・最大接触圧力：４１６０ＭＰａ ・負荷速度 ：２０４００回／分 ・潤滑油 ：タービン油ＶＧ６８
【００３０】
【表３】
【００３１】結果を表３に示す。実施例の各試験片は、
いずれもＳＵＪ２（比較例１）の２倍程度の優れた耐久
寿命を示すことがわかる。これに対して、従来の耐蝕軸
受鋼の寿命比は０．５以下、ＳＵＳ４４０Ｃの寿命比は
０．１と低い。
いずれもＳＵＪ２（比較例１）の２倍程度の優れた耐久
寿命を示すことがわかる。これに対して、従来の耐蝕軸
受鋼の寿命比は０．５以下、ＳＵＳ４４０Ｃの寿命比は
０．１と低い。
【００３２】（３）水入り潤滑転動疲労試験 平板試験片を水と潤滑油が重量比で７：３に混合された
浴中に水平にセットし、垂直回転軸の先端に取り付けた
スラスト玉軸受の複数のボールを相手試片として点接触
させ、転動疲労試験を行った。この場合は、転動疲労に
よるフレーキングよりも錆のピットを起点とする摩耗や
微小剥離が優先的に生じるので、予備試験での知見に基
づいて、転動疲労特性を試験片の摩耗深さで評価した。
試験条件は以下の通りである。
浴中に水平にセットし、垂直回転軸の先端に取り付けた
スラスト玉軸受の複数のボールを相手試片として点接触
させ、転動疲労試験を行った。この場合は、転動疲労に
よるフレーキングよりも錆のピットを起点とする摩耗や
微小剥離が優先的に生じるので、予備試験での知見に基
づいて、転動疲労特性を試験片の摩耗深さで評価した。
試験条件は以下の通りである。
【００３３】・相手スラスト玉軸受：外径４７ｍｍ、内
径３０ｍｍ、ボール径１／４インチ ・最大接触圧力：３２００ＭＰａ ・回転速度 ：２０００ｒｐｍ ・潤滑油 ：タービン油ＶＧ５６ 結果を図２に示す。なお、比較例３および４は比較例２
とほとんど同じレベルであったのでプロットを省略し
た。実施例の各試験片は、いずれも１．０×１０ 7 の負
荷回数における摩耗深さが２μｍ程度であり、従来の耐
蝕軸受鋼よりも摩耗深さが浅く、ＳＵＳ４４０Ｃ並の摩
耗深さであった。したがって、腐食環境下での転動疲労
特性が優れていることがわかる。ＳＵＪ２は摩耗深さが
非常に深く、腐食環境下での転動疲労特性が劣る。
径３０ｍｍ、ボール径１／４インチ ・最大接触圧力：３２００ＭＰａ ・回転速度 ：２０００ｒｐｍ ・潤滑油 ：タービン油ＶＧ５６ 結果を図２に示す。なお、比較例３および４は比較例２
とほとんど同じレベルであったのでプロットを省略し
た。実施例の各試験片は、いずれも１．０×１０ 7 の負
荷回数における摩耗深さが２μｍ程度であり、従来の耐
蝕軸受鋼よりも摩耗深さが浅く、ＳＵＳ４４０Ｃ並の摩
耗深さであった。したがって、腐食環境下での転動疲労
特性が優れていることがわかる。ＳＵＪ２は摩耗深さが
非常に深く、腐食環境下での転動疲労特性が劣る。
【００３４】（４）軸受騒音試験 図１に示した規格の鋼板製シールド付き玉軸受をスピン
ドルの回転軸に取り付けて高速回転させ、マイクを試験
玉軸受から７０ｍｍの位置にセットして、回転時の騒音
の経時変化を２０００時間に渡って測定した。試験条件
は以下の通りである。
ドルの回転軸に取り付けて高速回転させ、マイクを試験
玉軸受から７０ｍｍの位置にセットして、回転時の騒音
の経時変化を２０００時間に渡って測定した。試験条件
は以下の通りである。
【００３５】 ・試験玉軸受 ：外径１５ｍｍ、内径６ｍｍ ・回転速度 ：３６００ｒｐｍ ・アキシャル荷重：２ｋｇｆ ・環境温度 ：６０℃ 結果を図３に示す。この試験でも比較例３および４は比
較例２と同じレベルであったので、図２の場合と同様に
プロットを省略した。実施例の各玉軸受は、いずれもＳ
ＵＪ２の騒音レベルに近い低い値を示す。これに対し
て、従来の耐蝕軸受鋼とＳＵＳ４４０Ｃは騒音レベルが
高く、経時劣化も大きい。
較例２と同じレベルであったので、図２の場合と同様に
プロットを省略した。実施例の各玉軸受は、いずれもＳ
ＵＪ２の騒音レベルに近い低い値を示す。これに対し
て、従来の耐蝕軸受鋼とＳＵＳ４４０Ｃは騒音レベルが
高く、経時劣化も大きい。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、この発明の転がり機構を
有する機械要素とその転動接触部材は、従来の耐蝕軸受
鋼よりもクロムと炭素の含有量を低減し、８００〜２０
００ｐｐｍの窒素を添加したので、腐食環境下での優れ
た耐蝕性と転動疲労特性を確保することができ、かつ炭
化物を微細化して、運転時の騒音も抑えることができ
る。
有する機械要素とその転動接触部材は、従来の耐蝕軸受
鋼よりもクロムと炭素の含有量を低減し、８００〜２０
００ｐｐｍの窒素を添加したので、腐食環境下での優れ
た耐蝕性と転動疲労特性を確保することができ、かつ炭
化物を微細化して、運転時の騒音も抑えることができ
る。
【図１】玉軸受の実施形態を示す縦断面図
【図２】水入り潤滑疲労試験での負荷回数と摩耗深さの
関係を示すグラフ
関係を示すグラフ
【図３】軸受騒音試験での騒音レベルの推移を示すグラ
フ
フ
１ 内輪 ２ 外輪 ３、４ 転走面 ５ ボール ６ 保持器 ７ シールド
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） Ｆ１６Ｃ 33/62 Ｆ１６Ｃ 33/62
Claims (3)
- 【請求項１】 転動体が転走面を転動する転がり機構を
有する機械要素の転動側または被転動側の転動接触部材
において、その素材を、重量比にして、Ｃ：０．３５〜
０．４５％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．
６〜０．８％、Ｃｒ：９．０〜１１．０％、およびＮ：
８００〜２０００ｐｐｍを含有し、残部不可避的不純物
を含む鋼とし、ずぶ焼入れまたは高周波焼入れにより、
その表面をロックウェル硬さＨＲＣ５８以上に硬化させ
たことを特徴とする転動接触部材。 - 【請求項２】 転動体が転走面を転動する転がり機構を
有する機械要素において、転動側および被転動側の転動
接触部材の少なくとも１つの部材を、重量比にして、
Ｃ：０．３５〜０．４５％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５
％、Ｍｎ：０．６〜０．８％、Ｃｒ：９．０〜１１．０
％、およびＮ：８００〜２０００ｐｐｍを含有し、残部
不可避的不純物を含む鋼で形成し、ずぶ焼入れまたは高
周波焼入れにより、その表面をロックウェル硬さＨＲＣ
５８以上に硬化させたことを特徴とする機械要素。 - 【請求項３】 前記転がり機構を有する機械要素が転が
り軸受であり、前記表面を硬化させた転動接触部材が内
輪または外輪で、その表面硬化が高周波焼入れによりな
された請求項２に記載の機械要素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31052899A JP2001131712A (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | 転がり機構を有する機械要素およびその転動接触部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31052899A JP2001131712A (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | 転がり機構を有する機械要素およびその転動接触部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001131712A true JP2001131712A (ja) | 2001-05-15 |
Family
ID=18006328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31052899A Pending JP2001131712A (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | 転がり機構を有する機械要素およびその転動接触部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001131712A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1479950A1 (en) * | 2002-02-27 | 2004-11-24 | Nsk Ltd., | Rolling bearing |
| US6848642B2 (en) * | 2000-09-29 | 2005-02-01 | Shimano Inc. | Fishing reel bearing and component support structure |
| EP1589127A1 (en) * | 2004-04-23 | 2005-10-26 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Bearing parts |
-
1999
- 1999-11-01 JP JP31052899A patent/JP2001131712A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6848642B2 (en) * | 2000-09-29 | 2005-02-01 | Shimano Inc. | Fishing reel bearing and component support structure |
| EP1479950A1 (en) * | 2002-02-27 | 2004-11-24 | Nsk Ltd., | Rolling bearing |
| CN100353083C (zh) * | 2002-02-27 | 2007-12-05 | 日本精工株式会社 | 滚动轴承 |
| US7547146B2 (en) | 2002-02-27 | 2009-06-16 | Nsk Ltd. | Rolling bearing seal or shield member |
| EP1479950A4 (en) * | 2002-02-27 | 2011-04-13 | Nsk Ltd | ROLLING |
| EP1589127A1 (en) * | 2004-04-23 | 2005-10-26 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Bearing parts |
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