JP2001323932A - Rolling support device - Google Patents

Rolling support device

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JP2001323932A
JP2001323932A JP2000228426A JP2000228426A JP2001323932A JP 2001323932 A JP2001323932 A JP 2001323932A JP 2000228426 A JP2000228426 A JP 2000228426A JP 2000228426 A JP2000228426 A JP 2000228426A JP 2001323932 A JP2001323932 A JP 2001323932A
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JP
Japan
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rolling
rolling element
bearing
durability
support device
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JP2000228426A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Tanaka
進 田中
Manabu Ohori
學 大堀
Kenji Yamamura
賢二 山村
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling support device that excels in durability against vibration and an impact load or against a high-speed continuous operation and high-temperature standing. SOLUTION: A rolling bearing comprises an outer ring 2, an inner ring 1 and a plurality of rolling elements 3 disposed for rolling motion between the outer ring 2 and the inner ring 1. The rolling elements 3 consist of steel of a Cr content of 3% or more by weight, and have a nitrided layer of a hardness of Hv 900 or more over the surface. The thickness of the nitrided layer is set at 1.5% to 6% of a rolling element diameter Da.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受,リニ
アガイド,ボールねじ等の転がり支持装置に係り、特
に、ハードディスクドライブ装置(以降はHDDと記
す),ビデオテープレコーダ(以降はVTRと記す),
ディジタルオーディオテープレコーダ(DAT)等の情
報機器、あるいは、ファンモータ,クリーナモータ,車
両のターボチャージャー等の静粛性が要求される機器に
組み込まれて、スピンドルのような回転部分や、HDD
等の構成部品の一部であるスイングアームのような揺動
運動部分を支承するのに好適な転がり支持装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling support device such as a rolling bearing, a linear guide, and a ball screw, and more particularly to a hard disk drive (hereinafter referred to as HDD) and a video tape recorder (hereinafter referred to as VTR). ,
It is incorporated in information equipment such as a digital audio tape recorder (DAT) or in equipment requiring quietness such as a fan motor, a cleaner motor, and a turbocharger of a vehicle.
The present invention relates to a rolling support device suitable for supporting a swinging motion part such as a swing arm which is a part of components such as the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、転がり軸受,リニアガイド,ボ
ールねじ等の転がり支持装置においては、該転がり支持
装置を構成する外方部材,内方部材と転動体との間で転
がり運動が行われ、前記外方部材,前記内方部材,及び
前記転動体が繰り返し接触応力を受ける。そのため、こ
れらの部材を構成する材料には、硬い、負荷に耐える、
転がり疲労寿命が長い、滑りに対する耐摩耗性が良好で
ある等の性質が要求される。
2. Description of the Related Art Generally, in a rolling support device such as a rolling bearing, a linear guide, and a ball screw, a rolling motion is performed between an outer member, an inner member, and a rolling element constituting the rolling support device. The outer member, the inner member, and the rolling element are repeatedly subjected to contact stress. Therefore, the materials that make up these members are hard,
Properties such as a long rolling fatigue life and good abrasion resistance to sliding are required.

【0003】そこで、一般的には、これらの部材を構成
する材料には、軸受鋼としては日本工業規格のSUJ
2、ステンレス鋼としては日本工業規格のSUS440
C又は13Cr系のマルテンサイト系ステンレス鋼、そ
して肌焼鋼としては日本工業規格のSCR420相当の
鋼を焼入れあるいは浸炭又は浸炭窒化処理したもの等が
よく使用されている。そして、これらの材料は、転がり
疲労寿命等の必要とされる物性を得るために、焼入れ,
焼戻しが施されて、硬さをHRC58〜64としたもの
が使用されている。
[0003] Therefore, in general, the materials constituting these members include SUJ of Japanese Industrial Standard as bearing steel.
2. Stainless steel, SUS440 of Japanese Industrial Standard
As C or 13Cr martensitic stainless steels and case hardening steels, those obtained by quenching, carburizing or carbonitriding a steel equivalent to SCR420 of Japanese Industrial Standard are often used. These materials are hardened and hardened in order to obtain required physical properties such as rolling fatigue life.
Tempered steel having a hardness of HRC 58 to 64 is used.

【0004】上記のような転がり支持装置のうち、特に
HDDやVTR等の情報機器あるいはファンモータ等に
使用される玉軸受にあっては、トルク,音響,騒音の低
減に対する要求が非常に厳しいため、極めて高精度に仕
上げ加工されている。例えば、HDDに使用されるスピ
ンドルのような回転部分を支承する極めて高い静粛性が
要求される転がり軸受(以降は、スピンドル用軸受と記
す)には、高炭素クロム軸受鋼であるSUJ2が使用さ
れることが多い。
[0004] Of the above-mentioned rolling support devices, particularly with respect to ball bearings used for information equipment such as HDDs and VTRs or fan motors, etc., the demands for reduction of torque, sound and noise are very severe. , Finished with extremely high precision. For example, SUJ2, a high carbon chromium bearing steel, is used for a rolling bearing (hereinafter, referred to as a spindle bearing) that supports a rotating part such as a spindle used in an HDD and requires extremely high quietness. Often.

【0005】また、スイングアームのような揺動運動部
分を支承する転がり軸受(以降は、スイングアーム用軸
受と記す)には、絶乾仕様が要求されることが多いこと
もあって、マルテンサイト系ステンレス鋼であるSUS
440Cや0.7C−13Crステンレス鋼あるいはこ
れに類似のステンレス鋼がそれぞれ使用されることが多
い。
Further, rolling bearings (hereinafter, referred to as swing arm bearings) that support a swinging motion portion such as a swing arm are often required to have a completely dry specification. Stainless steel, SUS
440C or 0.7C-13Cr stainless steel or a similar stainless steel is often used.

【0006】そして、これらの材料には、硬さ,耐摩耗
性等の必要とされる物性を得るために、焼入れ,焼戻し
が施されて、軌道輪の硬さはHRC58〜64とされて
いる。また、転動体は、特殊な場合を除き、基本的には
軌道輪あるいは外輪,内輪のいずれか一方と同一の材料
で構成されることが多い。
[0006] These materials are subjected to quenching and tempering in order to obtain required physical properties such as hardness and abrasion resistance, and the hardness of the bearing ring is HRC 58 to 64. . Except in special cases, the rolling elements are often basically made of the same material as the raceway or one of the outer and inner rings.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
機器の小型化による可搬性が高まったことで、上記のよ
うな転がり支持装置において種々の問題が浮き彫りにな
ってきている。すなわち、機器の小型化に伴って、搬送
中の落下や輸送中に振動に曝される機会が増えたこと
で、機器に組み込まれた転がり支持装置が僅かではある
が損傷を受け、機器の性能を劣化させる原因となり得る
ことが最近の研究で明らかになってきたのである。
However, in recent years,
Various problems have been highlighted in the above-described rolling support device due to the increase in portability due to miniaturization of the device. In other words, with the miniaturization of equipment, the chances of falling during transportation and vibration during transportation have increased, and the rolling support devices incorporated in the equipment have been slightly damaged, and the performance of the equipment has been reduced. Recent research has revealed that it can be a cause of degradation.

【0008】つまり、機器に衝撃荷重が加えられた場
合、特に小型の玉軸受等においては接触楕円が小さいこ
ともあって、比較的小さな衝撃荷重でも軌道面が永久変
形し、音響劣化や回転トルクむらの発生等が生じ、玉軸
受等を組み込んだ機器の性能が劣化するのである。この
問題は、特開平7−103241号公報に記載されてい
るように、鋼中に内在する残留オーステナイト等の軟質
相の降伏応力が低いために発生すると考えられており、
玉軸受に必要な硬さを保持しながら、且つ残留オーステ
ナイトを低減化するために、SUJ2であれば、焼入
後、サブゼロ処理するか、あるいは220〜240℃程
度の比較的高い温度で焼戻しするなどして、可能な限り
残留オーステナイトを低減させるか若しくは完全に消失
させて、衝撃荷重による音響劣化等を防止するような対
策が施されている。
That is, when an impact load is applied to a device, especially in a small ball bearing or the like, the contact ellipse is small, and the track surface is permanently deformed even with a relatively small impact load, so that the sound deterioration and the rotational torque are reduced. Unevenness and the like occur, and the performance of equipment incorporating a ball bearing or the like deteriorates. This problem is considered to occur due to low yield stress of a soft phase such as retained austenite existing in steel, as described in JP-A-7-103241.
In the case of SUJ2, in order to maintain the hardness required for the ball bearing and reduce the retained austenite, if it is SUJ2, after quenching, it is subjected to sub-zero treatment or tempered at a relatively high temperature of about 220 to 240 ° C. For example, measures are taken to reduce or completely eliminate retained austenite as much as possible to prevent acoustic degradation or the like due to an impact load.

【0009】しかし、近年、機器の可搬性が高まったこ
とによって振動に曝される機会が増え、その結果、転が
り支持装置の転動体と内方部材あるいは外方部材との接
触面において、微小な振動や揺動によるフレッチングが
発生し音響が劣化するという問題が浮き彫りになってき
た。上記公報に記載の発明は、衝撃荷重による音響劣化
に主眼を置いたものであり、機器の振動や動作等で生じ
るフレッチングに対しては、まったく考慮されていな
い。また、実際問題として、HDDやVTR等の情報機
器やその他静粛性が求められる機器に使用される比較的
小型の転がり支持装置においては、潤滑面での対策がな
されているだけで、材料面ではこれといった対策は施さ
れていなかった。
However, in recent years, the possibility of exposure to vibration has increased due to the increase in the portability of the device, and as a result, a minute contact surface between the rolling element of the rolling support device and the inner member or the outer member has been generated. The problem of fretting caused by vibrations and oscillations and the deterioration of sound has become apparent. The invention described in the above publication focuses on acoustic degradation due to an impact load, and does not consider fretting generated by vibration or operation of equipment at all. Also, as a practical matter, relatively small rolling support devices used for information devices such as HDDs and VTRs and other devices requiring quietness are only provided with measures for lubrication, but in terms of materials. No such measures were taken.

【0010】このフレッチングという問題に対して、最
近では、窒化珪素等のセラミックスボールの適用の可否
が検討されている。セラミックスボールは摺動性が良好
であることに加えて非常に硬度も高いため、極めて損傷
を受け難い。よって、転動体をセラミックスボールにす
ることで、凝着摩耗が抑制されて、フレッチング耐久性
に関しては鋼球に比較して格段に向上する。さらに、転
動体にセラミックスボールを使用すると、高速連続運転
後の音響耐久性も非常に優れている。
With respect to the problem of fretting, the possibility of using ceramic balls such as silicon nitride has recently been studied. Ceramic balls are very hard to be damaged because they have very high hardness in addition to good slidability. Therefore, by using the rolling elements as ceramic balls, adhesive wear is suppressed, and the fretting durability is significantly improved as compared with steel balls. Further, when ceramic balls are used for the rolling elements, the acoustic durability after high-speed continuous operation is very excellent.

【0011】しかしながら、セラミックスボールは鋼球
と比較してコストが非常に高い。しかも、一般に弾性係
数が鋼と比較して著しく大きいため、鋼球と比較して大
きな接触面圧を受けることとなり、そのため衝撃荷重に
よって軌道輪の方に圧痕形成が起こり易い。したがっ
て、鋼球と比較して音響劣化が生じやすいという問題点
を有している。
[0011] However, the cost of ceramic balls is very high compared to steel balls. In addition, since the elastic modulus is generally significantly higher than that of steel, a large contact surface pressure is applied as compared with that of steel balls. Therefore, there is a problem that sound deterioration is more likely to occur as compared with steel balls.

【0012】また、線膨張係数が鋼球に比べて著しく小
さいため、機器が動作した際の温度上昇により与圧抜け
が生じて剛性が低下するといった問題点も有している。
さらに、セラミックスは一般に絶縁体であるため、静電
気作用により異物が吸引されてゴミ音による不良率が大
きくなったり、さらに、極めて比重が小さいということ
もあって、静電作用により組立工程で搬送トラブルが生
じ易いという問題も有しているなど、必ずしもこれら情
報機器やその他静粛性が要求される機器の性能を満足で
きるものではない。
In addition, since the coefficient of linear expansion is significantly smaller than that of steel balls, there is also a problem that the prestress is released due to a rise in temperature when the device is operated, and the rigidity is reduced.
Furthermore, since ceramics are generally insulators, foreign matter is attracted by the action of static electricity and the defect rate due to dust noise increases, and the specific gravity is extremely small. However, it is not always possible to satisfy the performance of these information devices and other devices that require quietness.

【0013】さらに、転がり支持装置においては、近年
の益々の高性能化(例えば、スピンドル用軸受において
は回転速度の高速化)に伴う問題点も、新たに浮上して
きている。以下に、転がり支持装置が転がり軸受である
場合を例に、この問題点について説明する。例えば、H
DDの場合にあっては、装置の小型化に加えて、スピン
ドルの回転数が近年さらに高速化してきており、これに
用いられる転がり軸受においてもより高い耐衝撃性,高
速耐久性が求められるようになってきている。
[0013] Further, in the rolling support device, a problem associated with the recent increase in performance (for example, in the case of a spindle bearing, an increase in rotational speed) has newly emerged. Hereinafter, this problem will be described by taking a case where the rolling support device is a rolling bearing as an example. For example, H
In the case of DD, in addition to the downsizing of the device, the rotation speed of the spindle has been further increased in recent years, and higher impact resistance and higher-speed durability are required for the rolling bearings used for this. It is becoming.

【0014】また、磁気ヘッドを搭載したスイングアー
ムにおいても、高速シーク特性を確保するために、より
パワーの高いボイスコイルモーターが使用されるように
なってきており、そのため転がり軸受の周囲温度が益々
高くなる傾向にある。その結果、転がり軸受が停止状態
で長時間高温に保持された場合(以降は、高温静置と記
す)は、転動体と軌道輪との接触面においてブリネル痕
が形成されて、音響劣化が生じるという問題が顕在化し
てきていて、さらに高温静置に対する耐久性が求められ
るようになってきている。
Further, in a swing arm equipped with a magnetic head, a voice coil motor having higher power has been used in order to secure high-speed seek characteristics. Therefore, the ambient temperature of a rolling bearing has been increasing. It tends to be higher. As a result, when the rolling bearing is kept at a high temperature for a long time in a stopped state (hereinafter referred to as a high-temperature stationary state), a Brinell mark is formed on the contact surface between the rolling element and the bearing ring, and acoustic deterioration occurs. This problem has become evident, and furthermore, durability against high-temperature standing has been required.

【0015】この高温静置によるブリネル痕の形成は、
残留オーステナイトが接触部位において分解促進される
ことにより発生するものと考えられている。よって、前
述の衝撃荷重の劣化を防止する場合と同様に、SUJ2
であれば、焼入れ後にサブゼロ処理するか、あるいは2
20〜240℃程度の比較的高い温度で焼戻しするなど
して、可能な限り残留オーステナイトを低減化もしくは
完全に消失させて、従来より高温静置による音響劣化を
防止するような対策が施されている。
The formation of the Brinell mark by this high-temperature standing is as follows:
It is considered that residual austenite is generated due to accelerated decomposition at the contact site. Therefore, as in the case of preventing the deterioration of the impact load, SUJ2
Then, sub-zero treatment after quenching, or 2
Measures have been taken to reduce or completely eliminate retained austenite as much as possible, such as by tempering at a relatively high temperature of about 20 to 240 ° C., and to prevent acoustic degradation due to standing at higher temperatures than before. I have.

【0016】しかしながら、このような対策による効果
は、現状の転がり軸受にあっては、70〜80℃程度の
温度で長時間保持された場合の音響劣化を防止できるレ
ベルであって、それより高い温度における高温静置に対
しては、必ずしも十分な効果がない場合がある。今後さ
らにHDDの高性能化が進むと、100℃を超えるよう
な温度での高温静置に対しても耐久性を有する転がり軸
受が必要となってくると考えられ、さらなる対策が必要
となってきている。
However, the effect of such measures is a level that can prevent acoustic deterioration when the bearing is held at a temperature of about 70 to 80 ° C. for a long time, and is higher than that of the current rolling bearing. High temperature standing at a temperature may not always be sufficiently effective. As HDDs become more sophisticated in the future, it is thought that rolling bearings that are durable even at high temperatures of over 100 ° C. will be required, and further measures will be required. ing.

【0017】本発明は、上記のような従来の転がり支持
装置の有する問題点を解決するためになされたものであ
り、その目的は、第一に、前記転がり支装置が組み込ま
れた機器の可搬性が高まったことに伴なう振動や衝撃荷
重による前記転がり支持装置の性能劣化を効果的に防止
することにあり、第二に、前記機器の高性能化に伴なっ
て低下する前記転がり支持装置の種々の耐久性(耐衝撃
性,高速耐久性,高温静置に対する耐久性)を改良する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional rolling support device. The object of the present invention is, firstly, to provide an apparatus incorporating the rolling support device. The purpose is to effectively prevent performance deterioration of the rolling support device due to vibration and impact load accompanying increased portability, and secondly, the rolling support that decreases with higher performance of the device. An object of the present invention is to improve various durability (impact resistance, high-speed durability, durability against high-temperature standing) of the device.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、まず、機
器の微小振動や揺動による音響劣化の要因を詳細に調査
し、その主原因が転動体の損傷によるものであることを
突き止めた。すなわち、SUJ2等の一般軸受鋼からな
る従来の転動体は、図1に示すように、内輪、外輪との
接触部において振動や揺動による著しいフレッチング摩
耗痕(図1の横縞棋様)が生じ、転動体精度が著しく劣
化することによって音響劣化を招くのである。
Means for Solving the Problems The present inventors first investigated in detail the factors of acoustic degradation due to minute vibrations and swings of equipment, and found that the main cause was damage to rolling elements. Was. That is, in the conventional rolling element made of a general bearing steel such as SUJ2, as shown in FIG. 1, remarkable fretting wear marks (similar to horizontal stripes in FIG. 1) due to vibration and swing occur at a contact portion with the inner ring and the outer ring. In addition, the deterioration of the accuracy of the rolling elements causes acoustic deterioration.

【0019】そこで、HDDやVTR等に使用される極
めて静粛性が要求される玉軸受等の転がり支持装置に関
し、基本的には鋼の特性をそのまま利用し、転がり支持
装置の表面に適当な改質層を形成させることによって転
がり支持装置の性能を飛躍的に高めることができない
か、検討を重ねた。表面改質法には、蒸着やめっきなど
があるが、これらにより得た改質被膜は、摺動性には優
れるものの、複雑形状部品の表面に均一な改質層を形成
させることは非常に困難である。さらに、高い剪断応力
を受ける転動部材としては、母材と被膜との界面強度が
不足して、容易に被膜が剥離したり脱落したりする可能
性があり、信頼性に欠けるという問題があり、好ましく
ない。
Therefore, a rolling support device such as a ball bearing used for HDDs and VTRs, etc., which is required to be extremely quiet, basically utilizes the characteristics of steel as it is and appropriately modifies the surface of the rolling support device. The study was repeated to see if the performance of the rolling support device could be dramatically improved by forming the porous layer. The surface modification method includes vapor deposition and plating, and the modified coating obtained by these methods has excellent slidability, but it is very difficult to form a uniform modified layer on the surface of a complex-shaped part. Have difficulty. Further, as a rolling member subjected to high shear stress, there is a problem that the interface strength between the base material and the coating film is insufficient, and the coating film may easily peel off or fall off, and thus lack reliability. Is not preferred.

【0020】そこで本発明者らは、鋼製部品の表面改質
法の一つである窒化処理の適用可否を検討した。窒化処
理には、塩浴窒化、ガス窒化、イオン窒化処理などがあ
り、摺動性の要求される機械部品の表面処理法として古
くから利用されている。一般に、所望の形状に加工され
た製品を500〜600℃程度の温度に保持し、表面か
ら窒素を拡散浸透させ硬化させる方法である。
Therefore, the present inventors examined the applicability of nitriding, which is one of the surface modification methods for steel parts. The nitriding treatment includes salt bath nitriding, gas nitriding, ion nitriding, and the like, and has long been used as a surface treatment method for mechanical parts requiring slidability. In general, a product processed into a desired shape is maintained at a temperature of about 500 to 600 ° C., and nitrogen is diffused and penetrated from the surface to cure the product.

【0021】こうして表面に形成された窒化層は、デポ
ジットした改質層とは異なり拡散浸透させたものである
ため、より高い界面強度を有するものと考えられる。し
かし、高い剪断応力を受ける転動部品の場合は、窒化層
よりもより深いところで大きな剪断応力を受けるため、
その適用は容易ではない。こうした理由から、これま
で、基本的には各種機械部品の摺動性を付与することを
目的に実施されているにすぎない。
The nitrided layer formed on the surface in this way is different from the modified layer deposited and is diffused and infiltrated, and is considered to have higher interface strength. However, in the case of rolling parts that are subject to high shear stress, they receive a large shear stress deeper than the nitrided layer,
Its application is not easy. For these reasons, hitherto, basically, it has only been implemented for the purpose of imparting slidability of various mechanical parts.

【0022】転がり軸受やその他転動部品への窒化処理
の具体的な適用例としては、特開平6−341442号
公報、特開平10−131970号公報などがある。特
開平6−341442号公報では、機械部品の少なくと
も一つを塩浴窒化して、その表面に硬さがHv654〜
Hv830で、厚さが5〜20μmの化合物層を形成す
ることにより、耐食性に優れ、洗濯機用のローラークラ
ッチに好適に使用できる転がり軸受を提案している。
Specific examples of the application of nitriding to rolling bearings and other rolling parts are disclosed in JP-A-6-341442 and JP-A-10-131970. In JP-A-6-341442, at least one of the mechanical parts is subjected to salt bath nitriding, and the surface thereof has a hardness of Hv 654 or more.
By forming a compound layer having a thickness of 5 to 20 μm at Hv 830, a rolling bearing excellent in corrosion resistance and suitable for use in a roller clutch for a washing machine has been proposed.

【0023】また、特開平10−131970号公報で
は、前記特開平6−341442号公報と同様に、一般
軸受鋼からなる構成部品の少なくとも一つに窒化処理を
施し、耐食性改善を図るとともに、さらに表面層におけ
る窒化物の平均粒子径を1μm以下に限定することによ
って耐焼付性を向上させ、自動車のエンジンのウォータ
ーポンプ等の補機に好適に使用できる転がり軸受を提案
している。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-131970, as in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-341442, at least one of the components made of general bearing steel is subjected to a nitriding treatment to improve the corrosion resistance and further improve the corrosion resistance. A rolling bearing which improves seizure resistance by limiting the average particle diameter of nitride in the surface layer to 1 μm or less and which can be suitably used as an auxiliary device such as a water pump of an automobile engine has been proposed.

【0024】しかし、これらは耐食性や耐焼付性に主眼
を置いたものであり、転がり軸受において必要不可欠で
ある剪断応力に対する心部硬度などの考慮がほとんどな
されていないうえ、HDD等の情報機器用玉軸受に特有
の問題点及びその解決方法にも触れられていない。した
がって、情報機器用玉軸受として適用するには極めて不
十分な内容となっている。
However, these are focused on corrosion resistance and seizure resistance, and little consideration is given to the core hardness against shear stress, which is indispensable for rolling bearings. Neither does it mention the problems inherent in ball bearings and their solutions. Therefore, the content is extremely insufficient to be applied as a ball bearing for information equipment.

【0025】特に、特開平10−131970号公報に
あっては、窒化層の深さに関する言及がなく、表面に関
しても窒化処理したままの、所謂研削仕上げが施されて
いないものと推察されることから、静粛性の要求される
情報機器用の玉軸受としては到底使用できない。さら
に、特開平5−179401号公報には、Crを3重量
%以上含有する所定の鋼に窒化処理を行なうことによ
り、Hvl000程度の硬い窒化層を形成し、異物によ
る傷が付きにくいものとし、異物が混入する場合の転動
疲労寿命を改善する提案がなされている。しかし、この
発明も、前記発明と同様に、情報機器用の玉軸受に特有
の問題点、すなわち静粛性,フレッチング,衝撃荷重に
よる音響劣化,あるいは予圧抜け等の問題点及びその解
決方法には一切触れられていない。
In particular, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-131970, there is no mention of the depth of the nitrided layer, and it is presumed that the so-called grinding finish is not performed on the surface while the nitriding treatment is performed. Therefore, it cannot be used as a ball bearing for information equipment requiring quietness. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-179401 discloses that a hardened nitride layer of about Hv1000 is formed by performing a nitriding treatment on a predetermined steel containing 3% by weight or more of Cr, thereby making it hard to be damaged by foreign matter. There have been proposals to improve the rolling fatigue life when foreign matter is mixed. However, this invention, like the above-mentioned invention, has no problems specific to ball bearings for information equipment, namely, problems such as quietness, fretting, acoustic deterioration due to impact load, and loss of preload, and methods for solving the problems. Not touched.

【0026】そこで、本発明者らは、窒化処理技術を転
がり軸受等の転がり支持装置の転動体に応用し、セラミ
ックスボールを使用した転がり軸受(以下、ハイブリッ
ド軸受と記載する)と同様に、音響耐久性,耐フレッチ
ング性を高め、さらにハイブリッド軸受の短所である耐
衝撃性,予圧抜け,静電作用による不具合などの問題点
を解決できないか鋭意検討を行なった。
Therefore, the present inventors applied the nitriding treatment technology to the rolling element of a rolling support device such as a rolling bearing, and applied the same acoustic processing as a rolling bearing using ceramic balls (hereinafter referred to as a hybrid bearing). Durability and fretting resistance have been improved, and further studies have been made to determine if the problems of hybrid bearings such as impact resistance, preload loss, and problems due to electrostatic action can be solved.

【0027】その結果、転動体の母材として所定の軸受
用鋼を用い、表面層に好ましくは硬さHvll00以上
の窒化層を設け、さらに、窒化層下地の硬度及び窒化層
厚さ等の最適化を図ることで、静粛性,耐フレッチング
性,耐衝撃性等が極めて優れた情報機器用玉軸受などの
転がり支持装置を提供できることを見出した。さらに、
本発明者らは、転動体のみならず、転がり支持装置を構
成する転動部材である外方部材や内方部材についても、
上記転動体と同様の構成とすることにより、転がり支持
装置の耐久性(高速耐久性,高温静置に対する耐久性
等)を飛躍的に高めることが可能であることを見出し
た。このことにより、転がり支持装置が組み込まれた機
器の高性能化に伴う問題点を解決できる。
As a result, a predetermined bearing steel is used as the base material of the rolling element, a nitride layer having a hardness of preferably Hv110 or more is provided on the surface layer, and the hardness of the nitride base layer and the thickness of the nitride layer are optimized. It has been found that by adopting such a structure, it is possible to provide a rolling support device such as a ball bearing for information equipment, which is extremely excellent in quietness, fretting resistance, impact resistance and the like. further,
The present inventors have not only the rolling element, but also the outer member and the inner member which are the rolling members constituting the rolling support device,
It has been found that by adopting a configuration similar to that of the above-mentioned rolling element, the durability (high-speed durability, durability against high-temperature standing, and the like) of the rolling support device can be dramatically increased. As a result, it is possible to solve the problems associated with improving the performance of the device in which the rolling support device is incorporated.

【0028】かくして、本発明に係る転がり支持装置
は、外方部材と、内方部材と、前記外方部材と前記内方
部材との間に転動自在に配設された複数の転動体と、を
備えた転がり支持装置において、前記外方部材,前記内
方部材,及び前記転動体のうち少なくとも前記転動体
を、Crの含有量が3重量%以上である鋼で構成すると
ともに、その表面層に硬さがHv900以上の窒化層を
設け、前記窒化層の厚さを、転動体直径Daの1.5%
以上6%以下及び転動体直径Daの1.5%以上100
μm以下のいずれか一方としたことを特徴とする。
Thus, the rolling support device according to the present invention includes an outer member, an inner member, and a plurality of rolling elements rotatably disposed between the outer member and the inner member. , At least the rolling element of the outer member, the inner member, and the rolling element is made of steel having a Cr content of 3% by weight or more, and the surface thereof is A nitride layer having a hardness of at least Hv900 is provided on the layer, and the thickness of the nitride layer is set to 1.5% of the rolling element diameter Da.
Not less than 6% and not less than 1.5% of the rolling element diameter Da and not more than 100
μm or less.

【0029】なお、本発明における転がり支持装置とし
ては、例えば、転がり軸受,ボールねじ,リニアガイド
(直動案内軸受)等があげられる。そして、本発明にお
ける前記外方部材及び前記内方部材とは、前記転がり支
持装置が転がり軸受の場合には、外輪及び内輪を意味す
る。また、同じくボールねじの場合には、雌ねじを有す
るナット及び雄ねじを有するねじ軸を意味する。さら
に、同じくリニアガイド(直動案内軸受)の場合には、
スライダ及び案内レールを意味する。
The rolling support device in the present invention includes, for example, a rolling bearing, a ball screw, a linear guide (linear guide bearing), and the like. The outer member and the inner member in the present invention mean an outer ring and an inner ring when the rolling support device is a rolling bearing. Similarly, a ball screw means a nut having a female screw and a screw shaft having a male screw. In the case of a linear guide (linear guide bearing),
Means slider and guide rail.

【0030】以下に、本発明の臨界的意義について説明
する。 (外方部材,内方部材,及び転動体の構成材料である鋼
について)転がり支持装置を構成する転動部材である外
方部材,内方部材,及び転動体の母材となる軸受用鋼
は、表面特性、特にフレッチング耐久性の観点から、C
rを少なくとも3重量%、好ましくは5重量%以上、よ
り好ましくは8重量%以上含有する高Cr鋼とする。
Hereinafter, the critical significance of the present invention will be described. (Steel as a constituent material of outer member, inner member, and rolling element) Outer member, inner member, which is a rolling member constituting a rolling support device, and bearing steel serving as a base material of the rolling element Is C from the viewpoint of surface properties, especially fretting durability.
High Cr steel containing at least 3% by weight, preferably at least 5% by weight, more preferably at least 8% by weight.

【0031】さらに、静粛性の観点から、鋼の炭素
(C)含有量とCr含有量との関係を、C%≦−0.0
5Cr%+1.41を満たすようにすることが好まし
い。その結果、表面に形成される窒化層が、微細なCr
窒化物等の析出等によって非常に高硬度となり、摺動
性,耐フレッチング性,高速耐久性などが大幅に向上す
る。また、前記窒化層は耐熱性等にも優れていて、その
厚さに関して一定の要件を具備した場合は、高温静置に
対する耐久性や耐衝撃性等をも飛躍的に向上させる作用
がある。これについては、後述する。
Further, from the viewpoint of quietness, the relationship between the carbon (C) content and the Cr content of the steel is expressed as C% ≦ −0.0
It is preferable to satisfy 5Cr% + 1.41. As a result, the nitride layer formed on the surface
Extremely high hardness is obtained due to precipitation of nitrides and the like, and slidability, fretting resistance, high-speed durability and the like are greatly improved. In addition, the nitride layer is excellent in heat resistance and the like, and when it has certain requirements regarding its thickness, it has the effect of dramatically improving durability against high-temperature standing, impact resistance, and the like. This will be described later.

【0032】また、上記関係式を満たさない場合には、
凝固過程で長径10μmを超える粗大な共晶炭化物を生
成して、転動体の場合には、素材の線引き時に断線の問
題が生じたり、転動体及び外方部材,内方部材の場合に
は、仕上げ加工の際に、これら共晶炭化物が仕上げ加工
精度を阻害して目標精度が得られなくなるなどの問題が
生じる場合がある。なお、上記のような問題をより生じ
にくくするためには、含有する共晶炭化物の大きさは、
長径が5μm以下であることが好ましい。
If the above relational expression is not satisfied,
During the solidification process, coarse eutectic carbides with a major axis exceeding 10 μm are generated. In the case of rolling elements, the problem of disconnection occurs when drawing the material, or in the case of rolling elements, outer members, and inner members, At the time of finishing, there may be a problem that these eutectic carbides hinder the finishing accuracy and the target accuracy cannot be obtained. In order to make the above-mentioned problems less likely to occur, the size of the eutectic carbide contained is
It is preferable that the major axis is 5 μm or less.

【0033】また、窒化処理によって芯部は非常に高い
温度で焼戻しを受けることになって、幾分軟化する。こ
の芯部の軟化を抑えるためには、炭素と窒素の総含有量
を0.45重量%以上とすることが好ましい。0.05
重量%以上窒素を合金化したものを使用すると、より軟
化を抑えることができ、さらに炭化物の微細化にも寄与
するので、より好ましい。また、上記成分に加えて、M
o,V,W,Nb,Al,Si等の窒化物形成元素を複
合的に添加すると、これらの微細な窒化物が析出してよ
り耐久性が向上するため、コストが許される範囲で添加
してもよい。
Further, the core is subjected to tempering at a very high temperature by the nitriding treatment, and is somewhat softened. In order to suppress the softening of the core, the total content of carbon and nitrogen is preferably set to 0.45% by weight or more. 0.05
It is more preferable to use an alloy containing nitrogen in an amount of not less than% by weight, because the softening can be further suppressed and the carbide can be further refined. Further, in addition to the above components, M
When nitride-forming elements such as o, V, W, Nb, Al, and Si are added in a complex manner, these fine nitrides are precipitated and the durability is further improved. You may.

【0034】(転動体の製造方法及び完成品品質につい
て)転動体の製造は、まず、冷間で引抜加工された線材
を用い、ヘッダーによる冷間加工あるいは切削加工とフ
ラッシング等により素球を製作し、焼入れ後にサブゼロ
処理及び焼戻しを行ない、荒研削加工を行う。その後、
後述の半加工球を作製するのであるが、その際取り扱い
上の表面キズ発生の防止対策として、予めバレルあるい
はボールピーニング等の機械的硬化加工により、表面硬
度を高めておくとよい。これらの機械的硬化方法は、鋼
中の残留オーステナイトをマルテンサイトへ誘起変態さ
せることにも寄与し、転動体に起因する転がり支持装置
の耐衝撃性の低下を抑制する作用もある。
(Production method of rolling element and quality of finished product) In the production of rolling element, first, a raw ball is manufactured by cold working or cutting work by a header and flashing using a wire rod which has been cold drawn. Then, after quenching, sub-zero treatment and tempering are performed, and rough grinding is performed. afterwards,
A semi-processed sphere described below is produced. At this time, as a measure for preventing surface scratches during handling, it is preferable to increase the surface hardness in advance by mechanical hardening such as barrel or ball peening. These mechanical hardening methods also contribute to inducing the transformation of retained austenite in steel to martensite, and also have an effect of suppressing a reduction in the impact resistance of the rolling support device caused by the rolling elements.

【0035】その後に、目標寸法すなわち完成品寸法に
設定取りしろを加算した寸法まで研削加工を行なう(以
降は、こうして得られたものを半加工球と称する)。設
定取りしろは、具体的には目標とする精度まで仕上げ加
工を行なう際の必要取りしろを指すが、もちろん窒化処
理による膨縮量も含めたものを指す。この半加工球の精
度は、真球度3.0μm以下とすることが好ましく、よ
り好ましくは1.0μm以下である。その理由は次の通
りである。
Thereafter, grinding is performed to a target size, that is, a size obtained by adding a set margin to the finished product size (hereinafter, the obtained product is referred to as a semi-processed ball). The set allowance specifically refers to a necessary allowance for performing finishing processing to a target accuracy, but of course includes an amount of expansion and contraction due to nitriding. The accuracy of the semi-finished sphere is preferably not more than 3.0 μm, more preferably not more than 1.0 μm. The reason is as follows.

【0036】一般に窒化層は、処理物の形状にならった
形で生成する。そのため、真球度の劣悪な転動体に窒化
層を設けて仕上げ加工すると、不均一に研削されること
になって、窒化層厚さが不均一となると同時に、窒化処
理によって生じた内部応力のバランスもくずれるので、
精度を出すために研削に長時間を要したり、場合によっ
ては目標精度が達成できなくなるのである。
In general, the nitride layer is formed in a shape following the shape of the processed object. Therefore, when a nitrided layer is provided on a rolling element having poor sphericity and finish processing is performed, the non-uniform grinding is performed, and the thickness of the nitrided layer is not uniform. Because the balance is lost,
Grinding takes a long time to achieve accuracy, and in some cases, the target accuracy cannot be achieved.

【0037】窒化処理には、一般的に、ガス窒化、塩浴
窒化、イオン窒化等があげられるが、イオン窒化は量産
性に欠け、処理物の形状等の影響も強く受け、球体表面
に均一な窒化層を形成させることはできない。また、一
般のガス窒化、塩浴窒化は処理温度が480〜600℃
と比較的高く、その際、芯部は焼戻し作用により軟化す
る。
The nitriding treatment generally includes gas nitriding, salt bath nitriding, ion nitriding, etc., but ion nitriding lacks mass productivity, is strongly affected by the shape of the processed material, and is uniformly formed on the spherical surface. It is not possible to form a suitable nitrided layer. In addition, the processing temperature of general gas nitriding and salt bath nitriding is 480 to 600 ° C.
The core is softened by tempering.

【0038】しかし、転がり支持装置に荷重が加わる
と、深さ方向に大きな剪断応力を受けることになるの
で、窒化層の下地の硬度も極めて重要である。すなわ
ち、上記の一般的な窒化方法の場合、窒化処理温度が高
く、母材に十分な耐熱性がなくて芯部が著しく軟化する
と、表面の窒化層を支える下地の強度が不足して、転が
り支持装置が高い接触応力を受けた際に表面窒化層の破
損を招くことがある。そこで、芯部硬度をHRC57以
上確保しておくことが好ましい。
However, when a load is applied to the rolling support device, a large shear stress is applied in the depth direction, so that the hardness of the base of the nitride layer is also very important. That is, in the case of the above-mentioned general nitriding method, when the nitriding temperature is high, the base material does not have sufficient heat resistance and the core is significantly softened, the strength of the base supporting the nitride layer on the surface becomes insufficient, and the rolling occurs. When the supporting device receives high contact stress, the surface nitrided layer may be damaged. Therefore, it is preferable to secure the core hardness of HRC 57 or more.

【0039】また、窒化処理温度が高いと、窒化処理後
において真球度,直径相互差等が大きく低下し、やはり
鋼球の精度及び諸機能において不具合を生じる。したが
って、窒化処理温度は好ましくは450℃以下、さらに
好ましくは420℃以下とする。また、窒化層は処理温
度が低いほど緻密であり、粗悪なポーラス層は生成しな
い。そのため、ラップ仕上げ後の表面粗さやウェービネ
ス等も向上する傾向にある。具体的には、次に記載した
窒化方法が好適に利用できる。
If the nitriding temperature is high, the sphericity, the difference between diameters and the like are greatly reduced after the nitriding treatment, which also causes problems in the accuracy and functions of the steel ball. Therefore, the nitriding temperature is preferably set to 450 ° C. or lower, more preferably 420 ° C. or lower. In addition, the lower the processing temperature, the denser the nitride layer, and a poor porous layer is not generated. Therefore, the surface roughness and the waviness after lapping tend to be improved. Specifically, the nitriding method described below can be suitably used.

【0040】一般のガス窒化の場合は、処理温度を低く
するとアンモニアガスの反応性が低下する。加えて、C
rを多量に含有する鋼の場合には表面層に緻密なCr酸
化層が形成されているために、これが窒化を阻害し均一
な窒化層を形成できなくなる場合がある。また、塩浴窒
化の場合は、基本的には塩浴の融点が高いため、処理温
度を下げることには限界がある。
In the case of general gas nitriding, if the processing temperature is lowered, the reactivity of the ammonia gas decreases. In addition, C
In the case of steel containing a large amount of r, since a dense Cr oxide layer is formed on the surface layer, this may hinder nitridation, making it impossible to form a uniform nitrided layer. Further, in the case of salt bath nitriding, since the melting point of the salt bath is basically high, there is a limit to lowering the treatment temperature.

【0041】そこで、本発明の窒化プロセスとしては、
例えば、Nv窒化プロセス(大同ほくさん株式会社の商
品名)が好適に使用できる。この処理は、窒化処理の前
処理として、例えばNF3 (三フッ化窒素)等のフッ素
系ガスを用いて250〜400℃程度でフッ化処理を行
なうプロセスと、NH3 ガスによる窒化処理を行なうプ
ロセスとからなっている。
Therefore, the nitriding process of the present invention includes:
For example, an Nv nitriding process (trade name of Daido Hokusan Co., Ltd.) can be suitably used. In this treatment, as a pretreatment of the nitriding treatment, for example, a process of performing a fluoridation treatment at about 250 to 400 ° C. using a fluorine-based gas such as NF 3 (nitrogen trifluoride) and a nitriding treatment with an NH 3 gas are performed. Process.

【0042】フッ化処理により、窒化反応を阻害するC
r酸化層が除去されて表面層にごく薄いフッ化層が形成
され、表面が極めて活性化する。そのため、その後の窒
化処理を400℃程度の低い温度で行っても、非常に均
一な窒化層を形成させることが可能となるのである。そ
の結果、表面に生成した窒化層は非常に緻密なものとな
って、且つ窒化処理後に転動体の精度が劣化することも
抑えられ、その後の仕上げ加工が比較的容易に行えると
いうメリットもある。
C that inhibits the nitridation reaction by fluorination
The r-oxidized layer is removed to form a very thin fluoride layer on the surface layer, and the surface is extremely activated. Therefore, even if the subsequent nitriding treatment is performed at a low temperature of about 400 ° C., a very uniform nitrided layer can be formed. As a result, the nitrided layer formed on the surface is very dense, and the accuracy of the rolling elements after nitriding is prevented from deteriorating, and the subsequent finishing can be performed relatively easily.

【0043】もっとも、上記プロセスはあくまで例示で
あって、塩浴窒化であっても、塩浴の組成によってはそ
の融点を420〜430℃とすることは一応可能である
ので、処理温度が450〜480℃程度の低温塩浴窒化
であってもよい。その結果、表面層には硬さがHv90
0以上の窒化層が形成され、静粛性,耐衝撃性等が向上
する。また、当該窒化層には(Fe,Cr)2-4 N、C
rN、Cr2 N等の微細な窒化物が多量に析出するの
で、前述のような種々の耐久性が飛躍的に向上する。な
お、上記の諸性質をより好ましいものとするためには、
窒化層の硬さはHvll00以上が好ましく、Hv12
00〜1400程度が特に好ましい。
However, the above process is merely an example, and even in the case of salt bath nitriding, it is possible to set the melting point to 420 to 430 ° C. depending on the composition of the salt bath. Low-temperature salt bath nitriding at about 480 ° C. may be used. As a result, the hardness of the surface layer is Hv90.
Since zero or more nitrided layers are formed, quietness, impact resistance and the like are improved. Further, (Fe, Cr) 2-4 N, C
Since a large amount of fine nitrides such as rN and Cr 2 N precipitate, various durability as described above is dramatically improved. In order to make the above properties more preferable,
The hardness of the nitrided layer is preferably Hv110 or more,
About 00 to 1400 is particularly preferable.

【0044】また、転がり支持装置が衝撃荷重を受けた
際に、外方部材や内方部材に圧痕形成が起こって音響劣
化する場合があり、この対策として、残留オーステナイ
トを可能な限り低減することが有効であることは前述の
通りである。しかし、一般に、転がり支持装置の外方部
材あるいは内方部材(転がり軸受の場合は外輪あるいは
内輪)の溝曲率は転動体の曲率よりやや大きく設計され
ているため、実際には転動体の方がより高い接触応力を
受け易く、表面に非常に高硬度の窒化層を付与した転動
体の場合には、窒化層の厚さが重要なファクターとな
る。
In addition, when the rolling support device receives an impact load, indentations may be formed on the outer member and the inner member to cause acoustic deterioration. As a countermeasure, it is necessary to reduce residual austenite as much as possible. Is effective as described above. However, in general, the groove curvature of the outer member or the inner member (the outer ring or the inner ring in the case of a rolling bearing) of the rolling support device is designed to be slightly larger than the curvature of the rolling element. In the case of a rolling element which is apt to receive a higher contact stress and has a very hard nitride layer on the surface, the thickness of the nitride layer is an important factor.

【0045】本発明者らは、窒化層の厚さに関して詳細
に検討を行なった。均一で安定した窒化層を形成させる
ためには、一定の窒化処理時間が必要となり、その厚さ
が大きい方が好ましい場合がある。さらに、歪み速度が
比較的大きい場合、つまり衝撃荷重を受ける場合には、
応力体積に占める窒化層の割合が大きいほど転動体表面
の剛性が増し、結果として耐衝撃性が向上する。そのた
め、窒化層の厚さは転動体直径Daの1.5%以上とす
る必要があり、転動体直径Daの2.0%以上とするこ
とがより好ましい。
The present inventors have studied in detail the thickness of the nitride layer. In order to form a uniform and stable nitride layer, a certain nitriding time is required, and a larger thickness may be preferable in some cases. Furthermore, when the strain rate is relatively high, that is, when receiving an impact load,
As the ratio of the nitrided layer to the stress volume increases, the rigidity of the rolling element surface increases, and as a result, the impact resistance improves. Therefore, the thickness of the nitrided layer needs to be 1.5% or more of the rolling element diameter Da, and more preferably 2.0% or more of the rolling element diameter Da.

【0046】ただし、窒化層の厚さがより厚くなると、
転動体表面の剛性が増すかわりに軌道輪等の外方部材,
内方部材に圧痕形成が起こり易くなる場合もあるため、
外方部材,内方部材は残留オーステナイトを1%以下と
した軸受用鋼から構成することが好ましい。外方部材,
内方部材に関するより好ましい形態については、後に詳
細に述べる。
However, when the thickness of the nitride layer becomes larger,
Instead of increasing the rigidity of the rolling element surface, outer members such as race rings,
Because indentation may easily occur on the inner member,
The outer member and the inner member are preferably made of bearing steel having a retained austenite of 1% or less. Outer member,
A more preferable embodiment of the inner member will be described later in detail.

【0047】また、必要以上の厚い窒化層を設けること
は、すなわち窒化処理時間の延長につながり、処理コス
ト及び窒化処理後の真球度低下による加工コストの増
大、さらには表面組織が粗くなって要求精度を満足でき
ない場合や諸特性が低下する場合もあるため、好ましく
ない。したがって、その窒化層の厚さを転動体直径Da
の6%以下又は100μm以下とする必要がある。転動
体直径Daが1.667mm以下の場合には、窒化層の
厚さを100μm以下とすることが好ましい。
Providing a nitride layer that is thicker than necessary leads to an increase in the nitriding time, which leads to an increase in processing costs and processing costs due to a reduction in sphericity after nitriding, and furthermore, the surface texture becomes coarse. This is not preferable because the required accuracy may not be satisfied or various characteristics may be reduced. Therefore, the thickness of the nitrided layer is determined by the rolling element diameter Da.
6% or less or 100 μm or less. When the rolling element diameter Da is 1.667 mm or less, the thickness of the nitrided layer is preferably 100 μm or less.

【0048】また、転動体は窒化処理が施された後に仕
上げ加工されて、目標精度、具体的にはJIS B 1
501記載の等級10以上(スイングアーム用軸受の鋼
球グレードも包含する)の高精度球に仕上げ加工され
る。近年、HDD等の情報機器に使用される玉軸受、特
にスピンドル用軸受においては、さらに高い精度の高精
度球が求められており、この場合には、等級3以上とす
ることが好ましく、さらに好ましくは、真球度及び径相
互差を0.05μm以下、表面粗さを0.003μmR
a以下とする。
The rolling elements are subjected to a finishing process after being subjected to a nitriding treatment, so that the target accuracy, specifically, JIS B 1
It is finished to a high-precision sphere of grade 10 or higher described in 501 (including a steel ball grade of a swing arm bearing). In recent years, in ball bearings used for information devices such as HDDs, particularly in bearings for spindles, higher precision balls have been demanded. In this case, it is preferable that the ball be grade 3 or higher, more preferably. Has a sphericity and a diameter difference of 0.05 μm or less, and a surface roughness of 0.003 μR.
a.

【0049】以上の方法により作製された転動体の完成
品表面の窒化層の厚さは非常に均一で、静粛性,耐フレ
ッチング性,耐衝撃性はもちろんのこと、高速回転時の
音響耐久性及びバーイン特性(転動体表面のウェービネ
スの経時変化による音響劣化)も向上する。 (外方部材,内方部材の製造方法及び完成品品質につい
て)外方部材,内方部材の構成材料である鋼については
前記の通りであり、JISG 4805記載のSUJ2
はもちろんのこと、SUJ3及びこれらに類似した高炭
素軸受用鋼、SCR,SCM等の肌焼鋼を使用すること
ができる。
The thickness of the nitrided layer on the surface of the finished rolling element manufactured by the above method is very uniform, and it is not only quiet, fretting and impact resistant, but also acoustic durability at high speed rotation. In addition, the burn-in characteristics (acoustic deterioration due to the time-dependent change in the waviness of the rolling element surface) are also improved. (About the manufacturing method of the outer member and the inner member and the quality of the finished product) The steel which is a constituent material of the outer member and the inner member is as described above, and SUJ2 described in JISG 4805.
Needless to say, SUJ3 and similar high carbon bearing steels, and case hardening steels such as SCR and SCM can be used.

【0050】ただし、衝撃荷重による音響劣化を防止す
るため、それらは焼入れ硬化した後、サブゼロ処理ある
いはショットピーニングなどの機械的硬化方法、さらに
は焼戻しなどの手法により、軌道面表面における残留オ
ーステナイトを限りなく低減することが好ましい。残留
オーステナイト量は1%以下とすることが好ましく、ま
た、摩耗や剪断応力に耐えるために、硬度はHRC58
以上とすることが好ましい。
However, in order to prevent acoustic deterioration due to an impact load, after hardening and hardening, the residual austenite on the raceway surface is limited by a mechanical hardening method such as sub-zero treatment or shot peening, and further by a method such as tempering. It is preferable to reduce it. The amount of retained austenite is preferably 1% or less, and the hardness is HRC58 in order to withstand abrasion and shear stress.
It is preferable to make the above.

【0051】また、軌道面表面に浸炭窒化層を形成させ
ると、軌道輪に起こる圧痕形成も起こり難くなって耐衝
撃性は飛躍的に向上する。そのため、軌道輪の完成品品
質について、次のように規定することが好ましい。その
理由及び形態に関する臨界的意義について、以下に説明
する。通常、外方部材,内方部材に浸炭窒化処理がなさ
れる場合は、その表面に残留オーステナイトを多量に含
有させて、異物混入潤滑下における転がり寿命を確保す
ることに主眼が置かれるのが一般的である。しかし、残
留オーステナイトは、前記したように静粛性が要求され
る小型の転がり軸受等においては有害であって、これを
残留させることは好ましくない。したがって、本発明に
あっては、浸炭窒化焼入れ後に引続いて、250〜32
0℃程度の温度で焼戻しを行なうことによって、残留オ
ーステナイトを1%以下とする。
Further, when a carbonitrided layer is formed on the raceway surface, the formation of indentations on the raceway hardly occurs, and the impact resistance is dramatically improved. Therefore, it is preferable to define the quality of the finished raceway ring as follows. The critical significance of the reason and form will be described below. Normally, when carbonitriding is performed on the outer and inner members, the main focus is on ensuring the rolling life under contaminated lubrication by including a large amount of retained austenite on the surface. It is a target. However, as described above, retained austenite is harmful in small rolling bearings and the like that require quietness, and it is not preferable to retain the retained austenite. Therefore, in the present invention, after carbonitriding and quenching, 250 to 32
By performing tempering at a temperature of about 0 ° C., the retained austenite is reduced to 1% or less.

【0052】ただし、窒化層による十分な効果を得るた
めには、窒化層の転動体直径Daの2%の深さ位置にお
ける窒素濃度を0.1重量%以上とすることが好まし
い。より好ましくは、0.3重量%以上である。また、
焼入れ後に残存した残留オーステナイトを直接、焼戻し
で分解させるよりも、焼入れ後にサブゼロ処理あるいは
ショットピーニング,ボールピーニング等の機械的硬化
方法によってマルテンサイトに誘起変態させ、焼戻しを
行なう前に可能な限りこれを低減化しておいた方が、さ
らに高い耐衝撃性が得られるのでより好ましい。さら
に、外方部材,内方部材の軌道面表面の硬さを、HRC
62以上とすることが好ましい。
However, in order to obtain a sufficient effect of the nitrided layer, it is preferable that the nitrogen concentration at a depth of 2% of the rolling element diameter Da of the nitrided layer is 0.1% by weight or more. More preferably, it is at least 0.3% by weight. Also,
Rather than directly decomposing the residual austenite after quenching, the quenching is transformed into martensite after quenching by sub-zero treatment or mechanical hardening methods such as shot peening and ball peening. It is more preferable to reduce the value, because higher impact resistance can be obtained. Further, the hardness of the raceway surface of the outer member and the inner member is determined by HRC.
It is preferred to be 62 or more.

【0053】外方部材,内方部材の製造方法及び完成品
品質については、前述の転動体の場合と同様である。す
なわち、Crの含有量が3重量%以上である鋼で構成す
るとともに、その表面層に硬さがHv900以上の窒化
層を設け、前記窒化層の厚さを、転動体直径Daの1.
5%以上6%以下及び転動体直径Daの1.5%以上1
00μm以下のいずれか一方とする。外方部材,内方部
材の軌道面表面に窒化層を設けると、外方部材,内方部
材に圧痕が生じにくくなって、耐衝撃性が飛躍的に向上
する。
The method of manufacturing the outer member and the inner member and the quality of the finished product are the same as those of the above-mentioned rolling element. That is, while being composed of steel having a Cr content of 3% by weight or more, a nitrided layer having a hardness of Hv900 or more is provided on the surface layer, and the thickness of the nitrided layer is set to 1.
5% or more and 6% or less and 1.5% or more of rolling element diameter Da 1
Either one of 00 μm or less. When a nitride layer is provided on the raceway surfaces of the outer member and the inner member, indentations are less likely to occur on the outer member and the inner member, and the impact resistance is dramatically improved.

【0054】以下に、転がり軸受を例として、具体的な
製造方法を述べる。まず、旋削加工により所望の形状に
加工された軌道輪を、焼入れ,焼戻しを行なうことによ
って硬化させる。場合によっては、焼戻しの前にサブゼ
ロ処理を行なう。一般に、この時点の軌道輪の精度は、
例えば、真円度が数十〜100μm以上であり、これに
前述の窒化処理を行なうと、形成した窒化層が研削時に
不均一に加工されることになる。そうすると、所望の窒
化層を残留させることができなくなるばかりか、応力バ
ランスが崩れて目標精度が達成できなくなったり、研削
取りしろが増加して研削に長時間要するなど、弊害が多
くなる。そのため、焼入れ硬化した後には引続いて研削
加工を行ない、少なくとも真円度1μm以下まで研削仕
上げ加工を行なうことが好ましい。
Hereinafter, a specific manufacturing method will be described using a rolling bearing as an example. First, the bearing ring processed into a desired shape by turning is hardened by quenching and tempering. In some cases, sub-zero processing is performed before tempering. Generally, the accuracy of the race at this point is
For example, the roundness is several tens to 100 μm or more, and when the above-described nitriding treatment is performed, the formed nitride layer is processed unevenly during grinding. In this case, not only the desired nitrided layer cannot be left, but also the stress balance is lost, and the target accuracy cannot be achieved, and the grinding margin increases to take a long time for grinding. For this reason, it is preferable to perform grinding after quenching and hardening, and to finish grinding to at least a circularity of 1 μm or less.

【0055】また、このときの軸受寸法は、窒化処理を
行なうと窒化層の厚さに見合った膨張を来たすため、そ
の膨張量を考慮したものにしておく必要がある。その
後、前述の転動体の場合と同一の窒化処理に供される。
なお、窒化処理後には、酸化物や窒化物等の粗悪な粒子
又は異物等が表面に付着しているため、バレル又はその
他の機械的な方法によって、これらを除去することが好
ましい。
The dimensions of the bearing at this time must be adjusted in consideration of the amount of expansion, since the nitriding treatment causes expansion corresponding to the thickness of the nitride layer. Then, it is subjected to the same nitriding treatment as in the case of the above-mentioned rolling element.
After the nitriding treatment, since coarse particles or foreign substances such as oxides and nitrides adhere to the surface, it is preferable to remove these by a barrel or other mechanical methods.

【0056】また、本発明の窒化方法によれば、窒化処
理後に著しくその精度が低下することはないが、膨張量
等のばらつきやその精度等を考慮すると、特に、情報機
器用の転がり軸受においては、再研削仕上げ加工(ラッ
プ仕上げ加工を含む)を窒化処理後に行なうことが好ま
しい。その場合、転動面の粗さを0.1μm以下とする
ことが好ましく、さらに好ましくは0.05μm以下で
ある。窒化層のその他の品質に関しては、前述の転動体
の場合と同様である。
According to the nitriding method of the present invention, the accuracy does not significantly decrease after the nitriding treatment. However, considering the variation in the amount of expansion and the accuracy thereof, especially in a rolling bearing for information equipment. It is preferable that re-grinding (including lapping) is performed after nitriding. In that case, the roughness of the rolling surface is preferably 0.1 μm or less, more preferably 0.05 μm or less. The other qualities of the nitrided layer are the same as those of the rolling element described above.

【0057】[0057]

【発明の実施の形態】本発明に係る転がり支持装置の実
施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図2
は、本発明に係る転がり支持装置の一実施形態である転
がり軸受の断面図である。この転がり軸受は、複数の転
動体(ボール)3と、それよりも内方に位置する内輪1
と、それよりも外方に位置する外輪2とからなり、転動
体3は内輪1と外輪2との間に保持されながら、転がり
案内される。このとき、内輪1及び外輪2には、転動体
3を案内するための転動溝が設けられており、転動体3
は、前記転動溝において保持器4によって等配に保持さ
れている。また、転動体3には後述する方法により、そ
の表面に窒化層Nが設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a rolling support device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG.
1 is a cross-sectional view of a rolling bearing which is an embodiment of a rolling support device according to the present invention. This rolling bearing includes a plurality of rolling elements (balls) 3 and an inner ring 1 located inward thereof.
And the outer ring 2 located further outward than that, and the rolling element 3 is rollingly guided while being held between the inner ring 1 and the outer ring 2. At this time, the inner ring 1 and the outer ring 2 are provided with rolling grooves for guiding the rolling elements 3, and the rolling elements 3
Are equally held by the cage 4 in the rolling grooves. Further, a nitride layer N is provided on the surface of the rolling element 3 by a method described later.

【0058】このような転がり軸受にあって、実施例と
比較例との軸受の静粛性及び各種耐久性評価はすべて玉
軸受695(JIS呼び番号)で行なった。なお、軸受
に組み込まれる転動体としては、すべて等級3以上まで
ラップ加工されたものを使用し、保持器にはプラスチッ
ク保持器を、潤滑には内部防錆油及び鉱油系グリースを
使用した。
In such a rolling bearing, the quietness and various durability evaluations of the bearings of the embodiment and the comparative example were all performed by using a ball bearing 695 (JIS number). The rolling elements incorporated into the bearings were all wrapped to grade 3 or higher, plastic cages were used for the retainers, and internal rust preventive oil and mineral oil-based grease were used for lubrication.

【0059】本実施の形態における転動体は以下の方法
で製作した。なお、転動体材料には、表1記載の成分組
成を有する記号A−1〜A−4の鋼を使用した。
The rolling element in the present embodiment was manufactured by the following method. In addition, the steel of symbol A-1 which has a component composition of Table 1-A-4 was used for the rolling element material.

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】まず、直径1.5mmの線材を用いてへッ
ダー加工及びフラッシングにより素球を作製し、これに
焼入れ,サブゼロ処理,焼戻しを行なった。次いで、粗
研削加工を行なった後にボールピーニングを行ない、引
き続いて真球度1.0μmまで仕上げ加工を行ない、窒
化処理,仕上加工(ラップ仕上げ)を施した。当該窒化
処理については、410〜440℃×24〜48時間の
Nv窒化プロセスにより行なった。図3に、その転動体
製造工程の概略図を示す。以上の工程を経て、JIS等
級G3以上、真球度及び径相互差0.05μm以下、面
粗さ0.003μmRa以下の転動体を得た。
First, elementary balls were prepared by using a wire rod having a diameter of 1.5 mm by header processing and flashing, and quenched, sub-zero treated and tempered. Next, after performing rough grinding, ball peening was performed, followed by finishing to a sphericity of 1.0 μm, and nitriding and finishing (lap finishing). The nitriding was performed by a Nv nitriding process at 410 to 440 ° C. for 24 to 48 hours. FIG. 3 shows a schematic view of the rolling element manufacturing process. Through the above steps, a rolling element having a JIS rating of G3 or more, a sphericity and a diameter difference of 0.05 μm or less, and a surface roughness of 0.003 μm Ra or less was obtained.

【0062】表2に、この転動体の完成品品質を示す。
材料記号は表1に示すものである。
Table 2 shows the quality of the finished product of this rolling element.
The material symbols are shown in Table 1.

【0063】[0063]

【表2】 [Table 2]

【0064】表中の表面硬さは、荷重100gで転動体
表面を直接ビッカース硬度計により測定した結果を示
す。芯部硬さは、ボールを熱可塑性樹脂に包埋した後、
研磨して得られる断面の芯部硬度を荷重l00gでビッ
カース硬度を測定し、ロックウェルC硬度に換算したも
のである。また、窒化層厚さは、熱可塑性樹脂に包埋し
た転動体を適当な断面径まで研磨してマーブル試薬でエ
ッチングを行ない、観察面の転動体断面径と、その断面
径においてエッチングした後に明瞭に観察される窒化層
厚さとをそれぞれ顕微鏡で測定し、測定された直径及び
窒化層厚さに基づいて、幾何学的に真の窒化層厚さを算
出することで求めた。図4の転動体の断面図において、
転動体の表面部分に示されている白層が窒化層である。
The surface hardness shown in the table is a result of directly measuring the surface of the rolling element with a load of 100 g using a Vickers hardness tester. Core hardness, after embedding the ball in thermoplastic resin,
The Vickers hardness of a core of a cross section obtained by polishing is measured with a load of 100 g and converted to Rockwell C hardness. In addition, the thickness of the nitrided layer is clear after the rolling element embedded in the thermoplastic resin is polished to an appropriate cross-sectional diameter and etched with a marble reagent, and after etching at the cross-sectional diameter of the rolling element on the observation surface and the cross-sectional diameter. Was measured by a microscope, and the true nitride layer thickness was geometrically calculated based on the measured diameter and nitride layer thickness. In the sectional view of the rolling element of FIG.
The white layer shown on the surface of the rolling element is a nitrided layer.

【0065】また、本発明における転動体の精度は、真
球度が0.05μm以下、ボールウェービネスがM.
B.(円周あたりの山数5〜30)で40npc以下、
H.B.(円周あたりの山数30〜160)で83np
c以下のものである。なお、図4には、本発明の転動体
の断面図の一例を示したが、非常に均一に且つ緻密な窒
化層が形成されていることが確認できる。
The accuracy of the rolling element according to the present invention is such that the sphericity is 0.05 μm or less and the ball waviness is M.P.
B. (5 to 30 peaks per circumference) 40 npc or less,
H. B. 83 np for (30 to 160 peaks per circumference)
c or less. Although FIG. 4 shows an example of a cross-sectional view of the rolling element of the present invention, it can be confirmed that a very uniform and dense nitride layer is formed.

【0066】一方、軌道輪にはSUJ2を用い、以下の
二通りの熱処理のいずれかを施した。なお、それぞれ鋼
中の残留オーステナイトはほぼ完全に分解し消失してい
る。 (1)820〜850℃で焼入れ後、サブゼロ処理、続
いて220〜240℃で焼戻しを施した(表3中の軌道
輪の欄には「SUJ2」と記載)。 (2)820〜850℃で浸炭窒化焼入れ後、サブゼロ
処理、続いて260〜280℃で焼戻しを施した(表3
中の軌道輪の欄には「SUJ2+浸炭窒化」と記載)。
On the other hand, SUJ2 was used for the bearing ring, and one of the following two heat treatments was performed. The retained austenite in the steel is almost completely decomposed and disappears. (1) After quenching at 820 to 850 ° C., a sub-zero treatment was performed, followed by tempering at 220 to 240 ° C. (described in the column of raceway in Table 3 as “SUJ2”). (2) After carbonitriding and quenching at 820 to 850 ° C, a sub-zero treatment was performed, followed by tempering at 260 to 280 ° C (Table 3).
In the middle raceway column, "SUJ2 + carbonitriding" is described.)

【0067】軌道輪の軌道面表面硬さは、(1)の場合
がHRC59.5、(2)の場合がHRC62.5であ
った。また、(2)においてEPMAで断面窒素濃度分
布を測定した結果、2%Da深さにおける窒素濃度は
0.34重量%であった。これらの転動体と軌道輪とを
組み合わせてなる試料玉軸受について、音響耐久性,フ
レッチング耐久性,耐衝撃性等を評価した。
The surface hardness of the raceway surface of the bearing ring was 59.5 in the case of (1) and 62.5 in the case of (2). As a result of measuring the cross-sectional nitrogen concentration distribution by EPMA in (2), the nitrogen concentration at a depth of 2% Da was 0.34% by weight. The sound durability, fretting durability, impact resistance, etc. of the sample ball bearings obtained by combining these rolling elements and races were evaluated.

【0068】まず、試料玉軸受を予圧11.8N,回転
数1800rpmで作動させたときのアキシアル振動加
速度(G値)を測定することで初期音評価を行ない、そ
の後各種評価試験に供した。表3に、その評価結果を記
載した。
First, the initial sound was evaluated by measuring the axial vibration acceleration (G value) when the sample ball bearing was operated at a preload of 11.8 N and a rotation speed of 1800 rpm, and then subjected to various evaluation tests. Table 3 shows the evaluation results.

【0069】[0069]

【表3】 [Table 3]

【0070】音響耐久性評価は、予圧11.8N,回転
数7200rpm、温度70℃で1000時間回転作動
させた後、再度、アキシアル振動加速度(G値)を測定
し、初期値からの音響劣化量を求め、全SUJ2製の比
較例E−5の場合を1としたときの比で示した。したが
って、表3中の数値が小さいほど音響耐久性に優れてい
ることを示す。
The evaluation of acoustic durability was performed by rotating the shaft at a preload of 11.8 N, a rotational speed of 7200 rpm, a temperature of 70 ° C. for 1000 hours, and then measuring the axial vibration acceleration (G value) again. Was calculated, and the ratio was shown assuming that the case of Comparative Example E-5 made of all SUJ2 was set to 1. Therefore, the smaller the numerical value in Table 3, the better the acoustic durability.

【0071】フレッチング耐久性評価は、下記条件で揺
動試験を行ない、初期値からの音響劣化量を求め、全S
UJ2製の比較例E−5の場合を1としたときの比で示
した。したがって、音響耐久性の評価結果と同様、表3
中の数値が小さいほど音響耐久性に優れていることを示
す。耐衝撃性評価は、玉軸受に11.8Nの予圧をかけ
た状態で、アキシアル方向に種々の高さ(30cm〜1
m)から落下させて、試験前に対するG値上昇量を測定
することで行なった。なお、軸受は外輪回転で、ハブを
含めた総重量は35gとし、ハブに取り付けた加速度ピ
ックアップにより、落下時の加速度を測定した。試験前
に比較してG値が5mG増加した加速度を求め、全SU
J2製の比較例E−5の場合を1としたときの比で示し
た。したがって、表3中の数値が大きいほど、耐衝撃性
に優れていることを示す。
For the evaluation of the fretting durability, a rocking test was performed under the following conditions to determine the amount of sound deterioration from the initial value.
The ratio is shown when the case of Comparative Example E-5 made by UJ2 is set to 1. Therefore, like the evaluation results of the acoustic durability, Table 3
The smaller the numerical value, the better the acoustic durability. The impact resistance was evaluated with various heights (30 cm to 1 cm) in the axial direction with a preload of 11.8 N applied to the ball bearing.
m), and measured by measuring the amount of increase in the G value from before the test. The bearing was rotated at the outer ring, the total weight including the hub was 35 g, and the acceleration when dropped was measured by an acceleration pickup attached to the hub. The acceleration at which the G value increased by 5 mG compared to before the test was determined, and the total SU
The ratio is shown by taking the case of Comparative Example E-5 made of J2 as 1. Therefore, the larger the numerical value in Table 3, the better the impact resistance.

【0072】表3より、本発明が音響耐久性、耐フレッ
チンク性及び耐衝撃性のすべてにおいて比較例より優れ
ていることがわかる。その耐フレッチング性,音響耐久
性はセラミックスボールを使用した比較例E−6とほぼ
同等かあるいはそれ以上であり、耐衝撃性に関してはこ
れよりも格段に向上しており、SUJ2からなる転動体
を使用した比較例E−5と比較しても同等以上である。
特に、軌道輪を浸炭窒化したもの(実施例D−5〜D−
10)でその効果が著しい。
Table 3 shows that the present invention is superior to the comparative example in all of acoustic durability, fretting resistance and impact resistance. Its fretting resistance and acoustic durability are almost equal to or higher than those of Comparative Example E-6 using ceramic balls, and the impact resistance is remarkably improved. It is equal to or more than that of Comparative Example E-5 used.
In particular, those obtained by carbonitriding the bearing rings (Examples D-5 to D-
The effect is remarkable in 10).

【0073】これに対して、比較例であるE−1はSU
J2からなる転動体表面を窒化処理した場合の例である
が、Cr含有量が少ないため十分な表面硬度が得られ
ず、フレッチング耐久性,音響耐久性が劣っている。ま
た、比較例E−2はSUS440Cからなる転動体の表
面を窒化処理した場合の例であるが、粗大共晶炭化物が
存在するため表面精度が得られ難く、本発明の実施例に
比較してやや耐久性が劣っている。
On the other hand, the comparative example E-1 is SU
This is an example in which the rolling element surface made of J2 is subjected to nitriding treatment. However, since the Cr content is small, sufficient surface hardness cannot be obtained, and the fretting durability and acoustic durability are inferior. Comparative Example E-2 is an example in which the surface of the rolling element made of SUS440C was subjected to nitriding treatment. However, since coarse eutectic carbides were present, it was difficult to obtain surface accuracy, and the comparative example E-2 was slightly compared with the examples of the present invention. Poor durability.

【0074】また、比較例E−3及び比較例E−4は窒
化層厚さが転動体直径Daの1.5%に満たない場合の
例であるが、落下衝撃試験において転動体損傷に起因し
た音響劣化が認められた。以上、述べたように、本実施
形態の転がり軸受は、セラミックスボールを使用したハ
イブリッド軸受に特有の問題であった衝撃落下時の音響
劣化を防止できて、且つ、ハイブリッド軸受と同等ある
いはそれ以上にフレッチング耐久性、音響耐久性を高め
たものであるが、その他、以下に述べる利点もある。
Comparative Examples E-3 and E-4 are examples in which the thickness of the nitrided layer is less than 1.5% of the diameter Da of the rolling element. Sound deterioration was observed. As described above, the rolling bearing of the present embodiment can prevent acoustic degradation at the time of impact drop, which is a problem specific to the hybrid bearing using the ceramic ball, and can be equal to or more than the hybrid bearing. Although it has improved fretting durability and acoustic durability, it also has the following advantages.

【0075】セラミックスボールを使用した比較例E−
6の場合の構成では、窒化ケイ素(Si34)セラミッ
クスの比抵抗はl013〜1014Ω・cmと非常に大きく
て静電気作用により異物を吸引し易く、製造工程におい
てゴミ音不良あるいは搬送トラブルが起こり易い。さら
には、窒化ケイ素セラミックスは線膨張係数も非常に小
さい(2.8×10-6/℃)ため、温度変化により予圧
が変化してトルク変動が生じたり、極端な場合は完全に
予圧が抜けてしまうという現象もある。
Comparative Example E Using Ceramic Balls
In the case of 6, the silicon nitride (Si 3 N 4 ) ceramic has a very large specific resistance of 10 13 Ω · cm to 14 Ω · cm, so that it is easy to attract foreign substances by the action of static electricity. Trouble is easy to occur. Furthermore, since silicon nitride ceramics have a very small coefficient of linear expansion (2.8 × 10 −6 / ° C.), the preload changes due to a temperature change, and torque fluctuations occur. In extreme cases, the preload completely escapes. There is also a phenomenon that it will.

【0076】本実施例においては、基本的には鋼を利用
したものであるため、比抵抗の面でも〜10-5Ω・cm
であってSUJ2とオーダー的にそれほど変わらない。
さらに、線膨張係数もSUJ2(12.5×10-6
℃)と比較してわずかに低下する(表1のA−4の場
合、10.8×10-6/℃)のみで、軸受のハウジング
の材質はフェライト系ステンレス鋼(10.4×10-6
/℃)が使用される場合が多く、むしろこの場合には0
〜70℃における予圧荷重変化量は0.98Nとなり、
全SUJ2の2.94Nに比較しても有利である。窒化
珪素セラミックスの場合には、これが11.8Nという
値になるため、初期予圧が20℃で7.84N程度であ
る場合には、70℃で完全に予圧が抜けてしまう結果と
なる。
In this embodiment, since steel is basically used, the specific resistance is also 10 -5 Ω · cm.
Therefore, it is not so different from SUJ2 in order.
Further, the linear expansion coefficient is also SUJ2 (12.5 × 10 −6 /
° C.) and slightly reduced compared (for Table 1 A-4, only 10.8 × 10 -6 / ℃), the material of the housing of the bearing ferritic stainless steel (10.4 × 10 - 6
/ ° C) is often used, and in this case, 0
The preload change at ~ 70 ° C is 0.98N,
This is also advantageous compared to the total SUJ2 of 2.94N. In the case of silicon nitride ceramics, this is a value of 11.8N, so that if the initial preload is about 7.84N at 20 ° C, the preload will be completely removed at 70 ° C.

【0077】図5には、転動体表面に形成した窒化層厚
さの転動体直径Da比と落下衝撃試験における耐衝撃性
との関係を示した。図5から分かるように、この比が
1.5%以下の場合には、軌道輪がSUJ2であるもの
と、軌道輪がSUJ2に浸炭窒化したものとの差が無く
なっている。すなわち、窒化層厚さの転動体直径Daに
対する比が1.5%の場合には、落下衝撃時に転動体に
起因した音響劣化が起こっているものと考えられる。
FIG. 5 shows the relationship between the ratio of the diameter Da of the rolling element to the thickness of the nitride layer formed on the surface of the rolling element and the impact resistance in the drop impact test. As can be seen from FIG. 5, when the ratio is 1.5% or less, there is no difference between the raceway of SUJ2 and the raceway carbonitrided in SUJ2. That is, when the ratio of the thickness of the nitride layer to the diameter Da of the rolling element is 1.5%, it is considered that the acoustic deterioration due to the rolling element has occurred at the time of a drop impact.

【0078】これが1.5%以上になると、転動体の剛
性が増して耐衝撃性が向上し、さらに軌道輪がSUJ2
であるものと、軌道論がSUJ2に浸炭窒化したものと
に差が認められる。すなわち、転動体表面の窒化層厚さ
の転動体直径Daに対する比が1.5%以上でないと、
真に落下衝撃時の音響劣化を防止できない。特に、窒化
層厚さの転動体直径Daに対する比が2%を超える場合
にその効果が大きい。また、軌道輪を浸炭窒化した場合
には、さらにその改善効果が大きい。これは、マルテン
サイト中に固溶している炭素や窒素などの侵入型元素が
転位を固着させる雰囲気を形成し、さらに焼戻し時に析
出した炭化物あるいは炭窒化物が転位の連動を抑制する
作用があるためと考えられる。
When the content is 1.5% or more, the rigidity of the rolling elements increases, the impact resistance is improved, and the race is made of SUJ2.
Is different from that obtained by carbonitriding SUJ2 in orbital theory. That is, unless the ratio of the thickness of the nitride layer on the rolling element surface to the rolling element diameter Da is not more than 1.5%,
It cannot truly prevent sound degradation at the time of a drop impact. In particular, when the ratio of the nitride layer thickness to the rolling element diameter Da exceeds 2%, the effect is large. Further, when the raceway is carbonitrided, the effect of the improvement is further enhanced. This forms an atmosphere in which interstitial elements such as carbon and nitrogen dissolved in martensite fix the dislocations, and furthermore, carbides or carbonitrides precipitated during tempering have an effect of suppressing interlocking of the dislocations. It is thought to be.

【0079】しかし、焼戻し温度が高すぎると、焼戻し
作用によって固溶している炭素,窒素がさらに炭化物あ
るいは炭窒化物となって析出し、さらにはそれらが次第
に凝集していくために、転位を固着させる作用が小さく
なり、さらに、焼戻し過程で析出した炭化物や炭窒化物
が凝集しあうために転位のピンニング効果も小さくな
る。すなわち、転位強化機構が緩和されるため耐衝撃性
が低下する。したがって、焼戻し温度は残留オーステナ
イトがほぼ完全に分解する温度がもっとも好ましく、必
要以上に高くすることは好ましくない。好ましい焼戻し
温度は、250〜320℃である。
However, if the tempering temperature is too high, the solid solution of carbon and nitrogen is further converted into carbides or carbonitrides by the tempering action, and these are gradually aggregated. The effect of fixing is reduced, and the carbides and carbonitrides precipitated during the tempering process agglomerate with each other, so that the dislocation pinning effect is also reduced. That is, since the dislocation strengthening mechanism is relaxed, impact resistance is reduced. Therefore, the tempering temperature is most preferably the temperature at which the retained austenite is almost completely decomposed, and it is not preferable to increase the temper more than necessary. The preferred tempering temperature is 250-320 ° C.

【0080】浸炭窒化処理することにより好ましい結果
が得られるのは、固溶窒素がより転位を固着させること
に加え、炭窒化物がより効果的に転位のピン止めに作用
するためではないかと考えられるが、本発明者らが詳細
に検討を行なった結果、軌道輪において、転動体直径D
aの2%深さにおける窒素濃度を少なくとも0.1重量
%以上(最表面においては、それより若干大きい)確保
しないと、その効果は非常に小さかった。より好ましく
は、転動体直径Daの2%深さにおける窒素濃度を、少
なくとも0.3重量%以上とするのが良い。
It is considered that the reason why preferable results are obtained by the carbonitriding is that, in addition to the solid solution nitrogen fixing the dislocation, the carbonitride more effectively acts to pin the dislocation. However, as a result of a detailed study by the present inventors, the rolling element diameter D
Unless the nitrogen concentration at a depth of 2% of a was at least 0.1% by weight or more (slightly larger at the outermost surface), the effect was very small. More preferably, the nitrogen concentration at a depth of 2% of the rolling element diameter Da is at least 0.3% by weight or more.

【0081】次に、本発明に係る転がり支持装置の他の
実施形態である転がり軸受について、各種耐久性評価を
行った結果を説明する。使用した転がり軸受はすべて、
内径6.350mm,外径9.525mm,幅3.17
5mmの寸法形状を有する日本精工株式会社製玉軸受で
ある。なお、転がり軸受に組み込まれる転動体として
は、すべて直径Daが1.0mmで等級5相当のもの
を、保持器としてはプラスチック保持器を用い、潤滑に
は内部防錆油及び鉱油系グリースを使用した。
Next, the results of various durability evaluations of a rolling bearing which is another embodiment of the rolling support device according to the present invention will be described. All rolling bearings used
Inner diameter 6.350mm, outer diameter 9.525mm, width 3.17
This is a ball bearing manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd. having a dimension and shape of 5 mm. The rolling elements incorporated in the rolling bearings are all those having a diameter Da of 1.0 mm and a grade of 5 or equivalent, a plastic retainer is used as a retainer, and an internal rust-preventive oil and a mineral oil-based grease are used for lubrication. did.

【0082】また、材料である鋼には、以下に示すもの
(鋼A,B,C)及び高炭素クロム軸受鋼SUJ2を用
いた。そして、これらの鋼中の残留オーステナイト量を
4%以下にするとともに、転動体,軌道輪の表面層に所
望の窒化層を形成させた。さらに、比較例として、窒化
層の厚さが本発明の要件を満たしていない場合について
も評価を行なった。
The steels used were the following (steel A, B, C) and high carbon chromium bearing steel SUJ2. The amount of retained austenite in these steels was reduced to 4% or less, and a desired nitrided layer was formed on the surface layers of the rolling elements and races. Further, as a comparative example, evaluation was also made on a case where the thickness of the nitrided layer did not satisfy the requirements of the present invention.

【0083】 鋼A:C含有量0.60重量%、Cr含有量13重量
%、N含有量0.15重量% 鋼B:C含有量0.80重量%、Cr含有量8.0重量
% 鋼C:C含有量0.80重量%、Cr含有量4.0重量
Steel A: C content 0.60% by weight, Cr content 13% by weight, N content 0.15% by weight Steel B: C content 0.80% by weight, Cr content 8.0% by weight Steel C: C content 0.80% by weight, Cr content 4.0% by weight

【0084】[0084]

【表4】 [Table 4]

【0085】表4に、転動体及び軌道輪の完成品品質と
それらを使用した転がり軸受の耐久性評価結果とを示
す。表中の表面硬さは、荷重100gで転動体の表面及
び軌道輪端面の表面を直接ビッカース硬度計により測定
した結果である。また、窒化層厚さは、転動体において
は、熱可塑性樹脂に包埋した転動体を適当な断面径まで
研磨してマーブル試薬でエッチングを行ない、観察面の
転動体断面径とその断面径おいてエッチング後において
明瞭に観察される窒化層厚さとをそれぞれ顕微鏡で測定
し、測定された直径及び窒化層厚さに基づいて幾何学的
に算出することにより求めた。
Table 4 shows the quality of finished products of rolling elements and races and the results of evaluating the durability of rolling bearings using them. The surface hardness in the table is the result of directly measuring the surface of the rolling element and the surface of the end face of the bearing ring with a load of 100 g using a Vickers hardness tester. In addition, for the rolling element, the rolling element embedded in thermoplastic resin is polished to an appropriate cross-sectional diameter and etched with a marble reagent, and the cross-sectional diameter of the rolling element on the observation surface and the cross-sectional diameter of the rolling element are determined. The thickness of the nitrided layer, which is clearly observed after etching, was measured with a microscope, and the thickness was determined geometrically based on the measured diameter and the thickness of the nitrided layer.

【0086】また、軌道輪においては、熱可塑性樹脂に
包理した軌道輪の切断面を、マーブル試薬でエッチング
を行ない、直接窒化層厚さを測定した。なお、ここで
は、エッチング後に観察される窒化による影響を受けた
層を、すべて窒化層とみなした。また、測定値して得ら
れた窒化層厚さが真の値となるように、転動体の場合は
中心を通る断面(断面積が最大となる様な断面)におけ
る窒化層厚さ、軌道輪の場合は軸線を含む断面における
窒化層厚さに、測定値を補正した。
In the race, the cut surface of the race embedded in the thermoplastic resin was etched with a marble reagent, and the thickness of the nitrided layer was measured directly. Here, all layers affected by nitridation observed after etching were regarded as nitrided layers. In the case of a rolling element, the thickness of the nitride layer at the cross-section passing through the center (the cross-section that maximizes the cross-sectional area) and the thickness of the bearing ring are set so that the measured thickness of the nitride layer becomes a true value. In the case of the above, the measured value was corrected to the nitride layer thickness in the cross section including the axis.

【0087】転がり軸受の耐久性評価については、音響
耐久性,フレッチング耐久性,耐衝撃性,高温放置耐久
性,耐食性等について評価した。まず、前記玉軸受を予
圧4.9N,回転数1800rpmで作動させたときの
アキシャル振動加速度(G値)を測定することで初期音
評価を行ない、各種評価試験に供した。
The durability of the rolling bearing was evaluated in terms of acoustic durability, fretting durability, impact resistance, high-temperature storage durability, corrosion resistance, and the like. First, the initial sound was evaluated by measuring the axial vibration acceleration (G value) when the ball bearing was operated at a preload of 4.9 N and a rotation speed of 1800 rpm, and was subjected to various evaluation tests.

【0088】音響耐久性評価は、予圧4.9N,回転数
15000rpm,温度70℃で1000時間回転作動
させた後に、再度アキシャル振動加速度(G値)を測定
し、初期値からの音響劣化量を求めることにより行っ
た。そして、全て(転動体及び軌道輪)がSUJ2製の
玉軸受である比較例G−1の値を1としたときの比によ
り示した。したがって、表中の数値が小さいほど音響耐
久性が優れていることを示す。
The evaluation of the acoustic durability was performed by pre-loading at 4.9 N, rotating at 15,000 rpm, rotating at a temperature of 70 ° C. for 1000 hours, and then measuring the axial vibration acceleration (G value) again. I went by asking. And all (rolling element and raceway) were shown by the ratio when the value of the comparative example G-1 which is a ball bearing made of SUJ2 was set to 1. Therefore, the smaller the numerical value in the table, the better the acoustic durability.

【0089】フレッチング耐久性評価は、常温で予圧
4.9N,揺動角度8deg,揺動周波数30Hz,揺
動回数1000万回試験を行なった後、再度アキシャル
振動加速度(G値)を測定し、試験前に対するG値の上
昇量を求めることにより行った。そして、全SUJ2製
の比較例G−1の値を1としたときの比で示した。した
がって、音響耐久性評価と同様に、表中の数値が小さい
ほどフレッチング耐久性に優れていることを示す。
For the evaluation of fretting durability, a test was performed at room temperature under a preload of 4.9 N, a rocking angle of 8 deg, a rocking frequency of 30 Hz, and a rocking frequency of 10 million times, and then the axial vibration acceleration (G value) was measured again. This was performed by determining the amount of increase in the G value before the test. Then, the ratio is shown when the value of Comparative Example G-1 made of all SUJ2 is set to 1. Therefore, similarly to the acoustic durability evaluation, the smaller the numerical value in the table, the better the fretting durability.

【0090】耐衝撃性評価は、アキシャル荷重を9.8
Nづつ増加させながら294Nまで負荷し、除荷した
後、再度アキシャル振動加速度(G値)を測定し、試験
前に対するG値の上昇量を求めることにより行った。そ
して、5mG増加したアキシャル荷重を耐衝撃荷重とし
た。表中には、全SUJ2製の比較例G−1の耐衝撃荷
重を1としたときの比で示した。したがって、表中の数
値が大きいほど耐衝撃性に優れていることを示す。
The impact resistance was evaluated by setting the axial load to 9.8.
The load was increased to 294N while increasing by N, and after unloading, the axial vibration acceleration (G value) was measured again, and the increase in the G value before the test was determined. The axial load increased by 5 mG was defined as an impact load. In the table, the ratio when the impact resistance load of Comparative Example G-1 made of all SUJ2 is 1 is shown. Therefore, the larger the numerical value in the table, the better the impact resistance.

【0091】高温静置耐久性は、予圧を4.9N付与
し、110℃に155時間保持した後、再度アキシャル
振動加速度(G値)を測定し、試験前に対するG値の上
昇量を求めることにより行った。そして、5mG以上増
加したものを不良と評価し、表中に×印で表し、5mG
以下であったものは良好と評価して、○印で表した。耐
食性評価は、70℃,95%RHの条件で2週間湿潤試
験を行ない、発錆の有無により評価した。表において
は、発錆が見られなかったものを○印、著しい発錆が見
られたものを×印、発錆は認められるが比較例G−1よ
りも明らかに良好であるものを△印で示した。
The high-temperature standing durability is obtained by applying a preload of 4.9 N, maintaining the temperature at 110 ° C. for 155 hours, measuring the axial vibration acceleration (G value) again, and calculating the amount of increase in the G value before the test. Was performed. Then, those which increased by 5 mG or more were evaluated as defective, and indicated by a cross in the table, and 5 mG
The following items were evaluated as good and represented by a mark. The corrosion resistance was evaluated by performing a wet test under the conditions of 70 ° C. and 95% RH for 2 weeks and determining whether or not rust was generated. In the table, ○ indicates that no rust was observed, X indicates that significant rust was observed, and Δ indicates that rust was observed but was clearly better than Comparative Example G-1. Indicated by

【0092】表4より、本実施例(F−1〜F−6)の
転がり軸受は、すべての評価試験において比較例より勝
っていることが分かる。なお、これらの転がり軸受の窒
化層の厚さは、転動体直径Da(1.0mm)の10%
以下、すなわち100μm以下となっている。これに対
して、比較例G−1は、内輪,外輪,転動体のすべてが
SUJ2の場合の例であるが、すべての項目において前
記実施例より劣っている。また、比較例G−2は、内
輪,外輪,転動体のすべてが、マルテンサイト系ステン
レス鋼である鋼Aを窒化処理しないで使用した場合の例
であるが、耐食性を除くその他の項目すべてにおいて前
記実施例より劣っている。
From Table 4, it can be seen that the rolling bearings of the examples (F-1 to F-6) surpass the comparative examples in all the evaluation tests. The thickness of the nitrided layer of these rolling bearings is 10% of the rolling element diameter Da (1.0 mm).
Or less, that is, 100 μm or less. On the other hand, Comparative Example G-1 is an example in which all of the inner ring, the outer ring, and the rolling elements are SUJ2, but is inferior to the above-described example in all items. Further, Comparative Example G-2 is an example in which the inner ring, the outer ring, and the rolling elements were all used without nitriding steel A, which is a martensitic stainless steel, but in all other items except corrosion resistance. Inferior to the previous embodiment.

【0093】また、比較例G−3及び比較例G−4は、
軌道輪(内輪,外輪)及び転動体のいずれか一方に、窒
化処理した鋼Aを使用した場合の例であるが、構成部品
(軌道輪及び転動体)のすべてが本発明の構成要件(鋼
の組成,窒化層の有無及び厚さ)を満たしているわけで
はないため、高温静置耐久性が改善されていない。図6
に、比較例G−1の転がり軸受を高温静置耐久性試験し
た後に音響測定し、その結果を周波数解析(エンベロー
プ解析)したチャートの一例を示す。図6からも明らか
なように、110℃に長時間保持した場合には、転動
体,外輪,内輪すべてにおいて、音響劣化要因(ブリネ
ル痕の存在)が確認できる。したがって、このことは転
がり軸受の構成部品のすべてが本発明の構成要件を満た
している場合でなければ音響耐久性が改善できず、転が
り軸受等の転がり支持装置が組み込まれる機器におい
て、転がり軸受等の転がり支持装置の周辺温度に対する
対策を講じる必要性があることを示している。
Further, Comparative Example G-3 and Comparative Example G-4
This is an example in which nitriding steel A is used for either one of the bearing rings (inner and outer rings) and the rolling elements. However, all of the components (the bearing rings and the rolling elements) are the constituent elements of the present invention (steel rings and rolling elements). , The presence / absence of a nitride layer and the thickness), and thus the high-temperature standing durability is not improved. FIG.
An example of a chart in which the rolling bearing of Comparative Example G-1 was subjected to acoustic measurement after being subjected to a high-temperature standing durability test, and the result was subjected to frequency analysis (envelope analysis) is shown. As is clear from FIG. 6, when the temperature is kept at 110 ° C. for a long time, the cause of acoustic deterioration (the presence of Brinell marks) can be confirmed in all the rolling elements, the outer ring and the inner ring. Therefore, this means that unless all the components of the rolling bearing satisfy the constituent requirements of the present invention, the acoustic durability cannot be improved, and in a device in which a rolling support device such as a rolling bearing is incorporated, a rolling bearing or the like is required. It is necessary to take measures against the ambient temperature of the rolling support device.

【0094】また、比較例G−5には、窒化層厚さを除
き、内輪,外輪,転動体のすべてが本発明の要件を満足
する場合の例であるが、窒化層厚さが不足していること
から耐衝撃性が改善されていない。さらに、表4からも
明らかなように、前記実施例の転がり軸受は15000
rpmの高速回転に対する音響耐久性も具備しており、
前記機器の高性能化に対して充分対応できるものと考え
られる。
Comparative Example G-5 is an example in which the inner ring, the outer ring, and the rolling elements all satisfy the requirements of the present invention except for the thickness of the nitrided layer. Therefore, the impact resistance has not been improved. Furthermore, as is clear from Table 4, the rolling bearing of the above-described embodiment is 15000.
It also has acoustic durability against high-speed rotation at rpm,
It is considered that the apparatus can sufficiently cope with high performance.

【0095】さらにまた、前記実施例の転がり軸受は、
従来のSUJ2製の転がり軸受よりも耐食性に優れてい
るから、絶乾仕様が要求される場合、例えばスイングア
ーム用軸受等に対しても適用可能である。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、転がり支持装置として転がり軸受を例示
して説明したが、本発明の転がり支持装置は、他の種類
の様々な転がり支持装置に対して適用することができ
る。例えば、ボールねじやリニアガイド等である。
Further, the rolling bearing of the above embodiment is
Since it is more excellent in corrosion resistance than a conventional SUJ2 rolling bearing, it can be applied to a swing arm bearing or the like when absolutely dry specifications are required. Note that the present embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the present embodiment. For example, in the present embodiment, a rolling bearing has been described as an example of the rolling support device. However, the rolling support device of the present invention can be applied to various other types of rolling support devices. For example, a ball screw or a linear guide is used.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る転
がり支持装置は、少なくとも転動体の表面層に非常に硬
質且つ繊密な窒化層が最も適した厚さとなるように設け
られているので、一般の転がり支持装置と比較して、静
粛性はもちろんのこと、フレッチング耐久性,音響耐久
性,耐衝撃性が優れている。
As described above, in the rolling support device according to the present invention, a very hard and dense nitride layer is provided at least on the surface layer of the rolling element so as to have the most suitable thickness. Therefore, as compared with a general rolling support device, not only quietness but also fretting durability, acoustic durability and impact resistance are excellent.

【0097】さらに、転がり支持装置が組み込まれた機
器の高性能化に伴なって低下する高速耐久性や高温静置
に対する耐久性に関しても、大変優れている。また、本
発明に係る転がり支持装置によれば、セラミック球を使
用したハイブリッド軸受において問題視されている耐衝
撃性,予圧抜け,及び静電気作用によるゴミ吸引に起因
する音響不良などの問題も解決できて、且つ低コストに
提供できるという多大なる効果が得られる。
Further, it is very excellent in high-speed durability and durability against high-temperature standing, which are reduced as the performance of the device in which the rolling support device is incorporated is improved. Further, according to the rolling support device of the present invention, it is possible to solve problems such as impact resistance, preload loss, and acoustic defects due to dust suction due to electrostatic action, which are regarded as problems in hybrid bearings using ceramic balls. This provides a great effect that it can be provided at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】転動体表面のフレッチング摩耗痕の説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of fretting wear marks on the rolling element surface.

【図2】本発明の転がり支持装置の一実施形態である転
がり軸受の縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a rolling bearing which is an embodiment of the rolling support device of the present invention.

【図3】本発明の転動体の製造工程の概略説明図であ
る。
FIG. 3 is a schematic explanatory view of a manufacturing process of a rolling element of the present invention.

【図4】本発明の実施例の転動体の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a rolling element according to an embodiment of the present invention.

【図5】転動体の窒化層の厚さと耐衝撃性との関係を示
す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a thickness of a nitride layer of a rolling element and impact resistance.

【図6】転がり軸受の音響測定結果を示すチャートであ
る。
FIG. 6 is a chart showing acoustic measurement results of a rolling bearing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内輪 2 外輪 3 転動体 N 窒化層 Reference Signs List 1 inner ring 2 outer ring 3 rolling element N nitride layer

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) C22C 38/18 C22C 38/18 F16C 33/34 F16C 33/34 33/62 33/62 F16H 25/22 F16H 25/22 L 25/24 25/24 A E (72)発明者 山村 賢二 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3J101 AA02 AA32 AA42 AA54 AA62 BA70 DA02 EA02 FA31 FA35 GA24 GA53 4K042 AA14 AA22 BA03 CA06 CA07 DA06 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) C22C 38/18 C22C 38/18 F16C 33/34 F16C 33/34 33/62 33/62 F16H 25/22 F16H 25/22 L 25/24 25/24 AE (72) Inventor Kenji Yamamura 1-50 50 Kugenuma Jinmei, Fujisawa-shi, Kanagawa F-term in NSK Ltd. (reference) 3J101 AA02 AA32 AA42 AA54 AA62 BA70 DA02 EA02 FA31 FA35 GA24 GA53 4K042 AA14 AA22 BA03 CA06 CA07 DA06

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外方部材と、内方部材と、前記外方部材
と前記内方部材との間に転動自在に配設された複数の転
動体と、を備えた転がり支持装置において、前記外方部
材,前記内方部材,及び前記転動体のうち少なくとも前
記転動体を、Crの含有量が3重量%以上である鋼で構
成するとともに、その表面層に硬さがHv900以上の
窒化層を設け、前記窒化層の厚さを、転動体直径Daの
1.5%以上6%以下及び転動体直径Daの1.5%以
上100μm以下のいずれか一方としたことを特徴とす
る転がり支持装置。
1. A rolling support device comprising: an outer member; an inner member; and a plurality of rolling elements rotatably disposed between the outer member and the inner member. At least the rolling element of the outer member, the inner member, and the rolling element is made of steel having a Cr content of 3% by weight or more, and the surface layer has a hardness of at least Hv900. Rolling, wherein the thickness of the nitrided layer is any one of 1.5% or more and 6% or less of the rolling element diameter Da and 1.5% or more and 100 μm or less of the rolling element diameter Da. Support device.
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