JP2002194438A

JP2002194438A - 転がり軸受

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Publication number: JP2002194438A
Application number: JP2000389909A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Hirakawa; 清平川
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-07-10

Abstract

(57)【要約】【課題】回転輪が他部材と接触しながら回転する転がり
軸受において、良好な転動疲労寿命を保持しながら、他
部材との接触面の耐摩耗性を改善する。【解決手段】外輪ロール軸受（複列円筒ころ軸受）２
の外輪（回転輪）４を以下の方法で形成する。合金成分
として、Ｃを１．１％以下、Ｓｉを０．０１％以上１．
０％以下、Ｍｎを０．１０％以上０．９％以下の範囲で
含有する鉄鋼材料からなる素材を所定形状に加工し、こ
の被加工物に対して浸炭または浸炭窒化処理を含む熱処
理を行った後に、軌道面の表層部を除去することによ
り、他部材との接触面の表層部の炭素含有率を１．２％
以上１．７％以下とし、軌道面の表層部の炭素含有率を
０．７％以上１．１％以下とする。この外輪４は負荷ロ
ーラ（他部材）７と接触しながら回転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転輪が他部材
（軸受構成部材以外の部材）と接触しながら回転する転
がり軸受、および軸の外周面を内輪軌道面とする転がり
軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転輪が他部材（軸受構成部材以外の部
材）と接触しながら回転する転がり軸受としては、例え
ば、自動車のクラッチレリーズ軸受や外輪ロール軸受が
挙げられる。クラッチレリーズ軸受としては、例えば実
公平１−３７２３３号公報に記載されているものがあ
る。図５に示すように、このクラッチレリーズ軸受２４
は、インプットシャフトＳを回転可能に支持する支持軸
受２５の外輪の伸長部２５ａに、円筒状スリーブ２２を
介して取り付けられている。このスリーブ２２の一端部
２２ａは支持軸受２５の外輪の伸長部２５ａに内挿さ
れ、スリーブ２２全体が軸方向に摺動可能となってい
る。

【０００３】スリーブ２２の他端部２２ｂは、クラッチ
レリーズ軸受２４の外輪から伸びた内向きフランジ２４
ａと係合され、皿ばね２３によりクラッチレリーズ軸受
２４と結合されている。また、このクラッチレリーズ軸
受２４の内輪に、ダイヤフラムばねＤに接触可能な外向
きフランジ２４ｂが一体化されている。そして、運転者
によるクラッチ切断の動作に伴うフォークＦの回転によ
って、図５に示すように、ダイヤフラムばねＤがクラッ
チレリーズ軸受２４の外向きフランジ２４ｂで押しつけ
られる。その結果、クランクシャフトからの回転駆動力
がインプットシャフトＳに伝達されない状態となる。

【０００４】このクラッチレリーズ軸受には、内輪の外
向きフランジのダイヤフラムばねとの接触面が摩耗し易
いという問題点がある。従来のクラッチレリーズ軸受で
は、ＳＵＪ２（高炭素クロム軸受鋼；炭素含有率０．９
５〜１．１重量％）からなる素材を所定形状に加工した
後、ずぶ焼きによる焼き入れと焼き戻しを行うことによ
り、内輪および外輪を作製していた。あるいは、ＳＰＣ
ＣやＳＰＨＣ等の板状素材からプレス加工により所定形
状にした後、ダイヤフラムばね（他部材）Ｄに接触する
面（内輪の外向きフランジ２４ｂの外面）の表層部の炭
素含有率が０．７〜１．１重量％となるように、浸炭ま
たは浸炭窒化処理を施していた。

【０００５】外輪ロール軸受とは、外輪をローラのロー
ル面としている軸受であって、例えば、製鉄所で使用さ
れる焼結機用パレットローラ、ゼンジミア圧延機用バッ
クアップローラ、チェーンコンベア用ローラなどで使用
されている。このような外輪ロール軸受では、ワークと
直接接触する外輪の外周面は損傷を受けやすいため、従
来より、表面硬化処理を施して所定レベル以上の硬さに
してある。

【０００６】従来の外輪ロール軸受では、ＳＵＪ２から
なる素材を所定形状に加工した後、浸炭や浸炭窒化処理
を行わずに焼き入れと焼き戻しを行うことにより、内輪
および外輪を作製していた。あるいは、ＳＰＣＣやＳＰ
ＨＣ等の素材を所定形状に加工した後、表層部の炭素含
有率が０．７〜１．１重量％となるように、浸炭または
浸炭窒化処理を施していた。

【０００７】軸の外周面を内輪軌道面とする転がり軸受
としては、例えば自動車のタペット用ローラフォロア軸
受が挙げられる。自動車エンジンのバルブのカムによる
開閉をロッカーアームを介して行う場合には、図４に示
すように、例えば、ロッカーアーム９のカム山が当たる
部分に、ローラフォロア軸受としてニードル軸受８を設
けて、摩擦抵抗を減らすことが行われている。

【０００８】このロッカーアーム式によるバルブ駆動で
は、ロッカーアーム９が支点９１を中心に上下動するこ
とによって、バルブ本体が上下動し、ロッカーアームは
バルブ本体から付勢力を受け、外輪８２の外周面は常に
他部材であるカム１０と接触しながら回転する。また、
この軸受８は、ロッカーアーム９に固定された軸８１の
外周面を内輪軌道面としている。この内輪（軸８１）は
回転しない固定輪であり、その軌道面は上側から荷重を
受けるため、この内輪軌道面の荷重を受ける部分に集中
的に摩耗が生じ易くなっている。

【０００９】従来のローラフォロア軸受では、ＳＵＪ２
からなる素材を所定形状に加工した後、浸炭や浸炭窒化
処理を行わずに、高周波焼き入れと焼き戻しを行うこと
により、軸および外輪を作製していた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、回転輪が他
部材と接触しながら回転する転がり軸受において、良好
な転動疲労寿命を保持しながら、他部材との接触面の耐
摩耗性を改善することを課題とする。本発明は、また、
軸の外周面を内輪軌道面とする転がり軸受において、軸
外周面の荷重を受ける部分の耐摩耗性を改善することを
課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、回転輪が他部材と接触しながら回転する
転がり軸受において、回転輪は、合金成分として、重量
％（質量％）で、Ｃを１．１％以下、Ｓｉを０．０１％
以上１．０％以下、Ｍｎを０．１０％以上０．９％以下
の範囲で含有する鉄鋼材料からなる素材を所定形状に加
工し、この被加工物に対して浸炭または浸炭窒化処理を
含む熱処理を行った後に、軌道面の表層部を除去するこ
とにより、他部材との接触面の表層部の炭素含有率が
１．２％以上１．７％以下に、軌道面の表層部の炭素含
有率が０．７％以上１．１％以下になっていることを特
徴とする転がり軸受を提供する。この転がり軸受を本発
明の第１の転がり軸受と定義する。

【００１２】この第１の転がり軸受によれば、他部材と
の接触面の表層部と軌道面の表層部とで鋼の炭素含有率
を変えることにより、良好な転動疲労寿命を保持しなが
ら、他部材との接触面の耐摩耗性が改善される。鋼にＣ
（炭素）が含まれていると、焼入れによりマルテンサイ
ト化が生じて、鋼に硬さが付与される。しかしながら、
第１の転がり軸受では、浸炭または浸炭窒化処理で表面
硬化を行うため、鉄鋼材料中の炭素含有率は低い方が好
ましい。ただし、鋼の炭素含有率が低いと浸炭または浸
炭窒化処理時間が長くなってコストを上昇させるため、
０．５％以上とすることが好ましい。

【００１３】また、使用する鋼の炭素含有率が１．１重
量％を超えると、マトリックス中に巨大炭化物が析出し
易くなり、第１の転がり軸受の軌道面が芯部の露出面の
場合に、軌道面に巨大炭化物が存在し易くなって転動疲
労寿命が低下する。他部材との接触面の表層部の炭素含
有率が１．７％を超えると、浸炭・浸炭窒化にかかる処
理コストが高くなるだけで、耐摩耗性の向上効果は飽和
する。

【００１４】本発明はまた、軸の外周面を内輪軌道面と
する転がり軸受において、軸は、合金成分として、重量
％（質量％）で、Ｃを１．１％以下、Ｓｉを０．０１％
以上１．０％以下、Ｍｎを０．１０％以上０．９％以下
の範囲で含有する鉄鋼材料からなる素材を所定形状に加
工し、この被加工物に対して浸炭または浸炭窒化処理を
含む熱処理を行った後に、高周波焼き入れおよび焼き戻
しを行うことにより、内輪軌道面となる外周面の表層部
の炭素含有率が１．２％以上１．７％以下に、この表層
部の硬さがＨＲＣ５８以上に、芯部の硬さがＨｖ３００
以下になっていることを特徴とする転がり軸受を提供す
る。この転がり軸受を本発明の第２の転がり軸受と定義
する。

【００１５】この第２の転がり軸受によれば、内輪軌道
面となる軸の外周面の表層部について、炭素含有率を
１．２％以上１．７％以下、硬さをＨＲＣ５８以上とす
ることにより、内輪軌道面の耐摩耗性が改善される。前
記表層部の硬さはＨＲＣ６２以上であることが好まし
い。なお、前記表層部の炭素含有率が１．７％を超える
と、浸炭・浸炭窒化にかかる処理コストが高くなるだけ
で、耐摩耗性の向上効果は飽和する。

【００１６】本発明はまた、軸の外周面を内輪軌道面と
する転がり軸受において、軸は、合金成分として、重量
％（質量％）で、Ｃを１．２％以上１．７％以下、Ｓｉ
を０．０１％以上１．０％以下、Ｍｎを０．１０％以上
０．９％以下の範囲で含有する鉄鋼材料からなり、組織
が網状炭化物と初析パーライトとの混合組織である素材
を所定形状に加工し、この被加工物に対して高周波焼き
入れおよび焼き戻しを行うことにより、内輪軌道面とな
る外周面の表層部の硬さがＨＲＣ５８以上に、芯部の硬
さがＨｖ３００以下になっていることを特徴とする転が
り軸受を提供する。この転がり軸受を本発明の第３の転
がり軸受と定義する。

【００１７】この第３の転がり軸受によれば、炭素含有
率が１．２％以上１．７％以下で且つ前記組織を有する
素材を用いて軸を形成し、内輪軌道面となる軸の外周面
の表層部の硬さをＨＲＣ５８以上とすることにより、内
輪軌道面の耐摩耗性が改善される。前記表層部の硬さは
ＨＲＣ６２以上であることが好ましい。また、「ＪＩＳ
Ｇ０５５１」による高周波焼き入れ前のオーステナイ
ト粒度が４（断面積１ｍｍ²当たりの結晶粒の数が１２
８個、結晶粒の平均断面積が０．００７８１ｍｍ²）以
上であると、組織の網状炭化物がより微細化されて内輪
軌道面の耐摩耗性がより向上するため好ましい。より好
ましくは、高周波焼き入れ前のオーステナイト粒度を６
（断面積１ｍｍ²当たりの結晶粒の数が５１２個、結晶
粒の平均断面積が０．００１９５ｍｍ²）以上とする。

【００１８】なお、使用する鉄鋼材料の炭素含有率が
１．７％を超えると、圧延等の鋼の加工にかかるコスト
が高くなるだけで、耐摩耗性の向上効果は飽和する。第
１の転がり軸受の回転輪に使用する鉄鋼材料と、第２お
よび第３の転がり軸受の軸に使用する鉄鋼材料のＳｉ
（珪素）とＭｎ（マンガン）の含有率は同じであり、Ｓ
ｉを０．０１％以上１．０％以下、Ｍｎを０．１０％以
上０．９％以下の範囲で含有する。

【００１９】珪素は製鋼時に脱酸剤として添加されてい
るため、鋼中に０．０１％以上含有している。珪素の含
有率が１．０％を超えると、冷間加工性が低下する。プ
レス加工を行う場合には、珪素の含有率を０．１５％以
下とする。マンガンは焼き入れ性を向上する作用を有す
る元素であり、十分な焼き入れ性を得るためには０．１
％以上含有する必要がある。珪素の含有率が高いと変形
抵抗が大きくなるため、０．９％以下とする。

【００２０】第１の転がり軸受の回転輪に使用する鉄鋼
材料と、第２および第３の転がり軸受の軸に使用する鉄
鋼材料には、クロム（Ｃｒ）を０．３％以上２．０％以
下の範囲で含有することが好ましい。また、モリブデン
（Ｍｏ）を０．１％以上１．０％以下の範囲で含有する
ことが好ましい。クロムは焼き入れ性と耐摩耗性を向上
させる元素であり、その含有率が０．３％未満では、焼
き入れ性向上効果が実質的に得られない。クロムを２．
０％を超えて含有すると、クロム炭化物が多く生成され
て、塑性加工性が低下する。

【００２１】モリブデンは焼き入れ性向上させる元素で
あり、その含有率が０．１％未満では、焼き入れ性向上
効果が実質的に得られない。モリブデンを１．０％を超
えて含有しても、焼き入れ性向上効果は低下する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。［第１実施形態］鉄鋼材料からなる素材として、合金成
分が下記の表１に示す各組成である素材を用意した。各
素材を用いて、図１に示す外輪ロール軸受（複列円筒こ
ろ軸受）２の外輪（回転輪）４を作製した。この軸受２
の内径は１００ｍｍであり、外径は２００ｍｍであり、
幅は１２０ｍｍであり、外輪４の軌道面の直径は１５０
ｍｍである。ころ５の寸法は、直径：１０ｍｍ×長さ：
４０ｍｍである。

【００２３】No. １−１〜No. １−４，１−８，１−１
３では、各素材を所定形状に切削加工した後、被加工物
を炉内に入れ、温度：９００〜９２０℃、雰囲気ガス：
Ｒｘガス＋エンリッチガス、保持時間：２．０〜３．０
時間の条件で浸炭処理を行った後、油冷却による焼入れ
を行った。次に、温度：１６０〜１８０℃、保持時間：
２時間の条件で焼き戻しを行った。次に、表面の仕上げ
加工を行い、その際に、軌道面の表層部（厚さ０．２ｍ
ｍ〜０．３ｍｍ分）を除去した。

【００２４】No. １−６とNo. １−１０では、各素材を
所定形状に切削加工した後、被加工物を炉内に入れ、温
度：８２０〜８３０℃、雰囲気ガス：Ｒｘガス＋エンリ
ッチガス＋アンモニアガス（アンモニア濃度３〜５体積
％）、保持時間：２．０〜３．０時間の条件で浸炭窒化
処理を行った後、油冷却による焼入れを行った。次に、
温度：１６０〜１８０℃、保持時間：２時間の条件で焼
き戻しを行った。次に、表面の仕上げ加工を行い、その
際に、軌道面の表層部（厚さ０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ
分）を除去した。

【００２５】No. １−５，１−７，１−９，１−１１，
１−１２，１−１４では、各素材を所定形状に切削加工
した後、被加工物を炉内に入れ、温度：８５０〜９００
℃、雰囲気ガス：Ｒｘガス、保持時間：０．５〜１．０
時間の条件でずぶ焼きを行った後、油冷却による焼入れ
を行った。次に、温度：１６０〜１８０℃、保持時間：
２時間の条件で焼き戻しを行った。次に、表面の仕上げ
加工を行った。

【００２６】内輪（固定輪）３は、各サンプル毎に外輪
と同じ材料を用いて同じ熱処理を行うことにより作製し
た。ころ（転動体）５は、ＳＵＪ２を用い、ずぶ焼き後
に焼入れ焼き戻しを行って表面硬さをＨＲＣ６２〜６３
としたものを用いた。なお、図１の符号６はシールであ
る。作製された各外輪の外周面（他部材との接触面）
と、軌道面の表面炭素濃度（表層部の炭素含有率）を測
定した。また、図２に示すように、この軸受２の外輪４
の外周面に負荷ローラ７を押しつけながら回転させるこ
とにより、以下の条件で、転がり疲労寿命を調べる試験
を行った。内輪または外輪の軌道面に剥離が生じるまで
の総回転数を測定し、この総回転数を転がり疲労寿命と
した。＜試験条件＞荷重：２０トン回転速度：５００ｒｐｍ、温度：４０℃ 潤滑：潤滑油「ＶＧ６０」に、異物として、硬さＨｖ５
４０、平均粒径１００μｍの鉄粉を３００ｐｐｍ混入さ
せて使用また、図３に示すサバン式摩耗試験用の固定試験片１１
を、各外輪と同じ素材を用い、同じ熱処理を行うことに
より作製した。なお、この試験は外輪の外周面の摩耗特
性を調べる試験であるため、固定試験片１１の作製時に
熱処理後の表層部除去は行っていない。回転試験片１２
としては、「ＪＩＳＳＫＨ１０」からなり、熱処理と
して、１２５０℃で保持後油冷却を行う焼入れと、５５
０℃での焼き戻しを行ったものを使用した。

【００２７】これらの固定試験片１１と回転試験片１２
をサバン式摩耗試験機に取り付け、荷重用の重りとバラ
ンス用の重りとにより固定試験片１１を回転試験片１２
の外周面に押し付けながら、無潤滑で、回転試験片１２
を固定試験片１１に対して回転させた。固定試験片１１
の寸法は、１９ｍｍ×１９ｍｍ×厚さ３ｍｍであり、リ
ング状の回転試験片１２の寸法は、外径４５ｍｍ、厚さ
６ｍｍ、幅６ｍｍである。

【００２８】試験条件は、１ｍｍ²当たりの面圧（Ｐｍ
ａｘ）を９８Ｎ（１０ｋｇｆ）、押しつけ荷重を３６．
０Ｎ（３．６８ｋｇｆ）とし、回転試験片１２を固定試
験片１１に対する回転速度を周速度で２．０ｍ／ｓと
し、回転試験片１２の回転距離を１０００ｍとした。こ
の回転に伴う固定試験片の摩耗体積を測定し、比摩耗量
（単位：ｍｍ³／ｋｇｆ・ｍｍ）を算出した。

【００２９】これらの試験結果も下記の表１に併せて示
す。なお、表１で本発明の第１の転がり軸受の構成から
外れるデータには下線を施してある。

【００３０】

【表１】

【００３１】この結果から分かるように、本発明の第１
の転がり軸受の構成をすべて満たすNo. １−１〜No. １
−３、１−６，１−８，１−１０では、転がり疲労寿命
は６．５×１０⁶回以上と長く、比摩耗量は１．２×１
０^-8ｍｍ³／ｋｇｆ・ｍｍ以下と少なかった。これに対
して、本発明の第１の転がり軸受の構成の少なくともい
ずれか一つを満たさないNo. １−４，１−５，１−７，
１−９，１−１１〜１−１４では、転がり疲労寿命が
６．５×１０⁶回より短いか、比摩耗量が１．２×１０
^-8ｍｍ³／ｋｇｆ・ｍｍより多かった。

【００３２】すなわち、本発明の第１の転がり軸受によ
れば、良好な転動疲労寿命を保持しながら、他部材との
接触面の耐摩耗性が改善されることが分かる。［第２実施形態］鉄鋼材料からなる素材として、合金成
分が下記の表２に示す各組成である素材を用意した。各
素材を用いて、図４に示す自動車のタペット用ローラフ
ォロア軸受（ニードル軸受）８の軸８１を作製した。こ
の軸受８は軸８１の外周面を内輪軌道面としている。こ
の軸８１の直径は８ｍｍであり、一端がロッカーアーム
９に固定されている。外輪８２は、外径が１６ｍｍであ
り、幅が１２ｍｍであり、軌道面の直径が１４ｍｍであ
る。外輪８２は、外周面が常にカム（他部材）１０と接
触した状態で回転する。ニードル（転動体）８３の寸法
は、直径：２ｍｍ×長さ：１２ｍｍである。

【００３３】No. ２−１と２−２では、各素材を所定形
状に切削加工した後、被加工物を炉内に入れ、温度：９
００℃、雰囲気ガス：Ｒｘガス、保持時間：０．５〜
１．０時間の条件で加熱後空冷した後、２Ｔコイル、１
０ｋＨｚ、表面温度８３０〜８４０℃の条件で高周波焼
入れを行った。次に、温度：１６０〜１８０℃、保持時
間：２時間の条件で焼き戻しを行った。

【００３４】No. ２−３とNo. ２−５では、各素材を所
定形状に切削加工した後、被加工物を炉内に入れ、温
度：９００〜９２０℃、雰囲気ガス：Ｒｘガス＋エンリ
ッチガス、保持時間：１．０〜１．５時間の条件で浸炭
処理を行った後、上記と同じ条件で高周波焼入れを行っ
た。次に、温度：１６０〜１８０℃、保持時間：２時間
の条件で焼き戻しを行った。

【００３５】No. ２−４とNo. ２−６では、各素材を所
定形状に切削加工した後、被加工物を炉内に入れ、温
度：８２０〜８３０℃、雰囲気ガス：Ｒｘガス＋エンリ
ッチガス＋アンモニアガス（アンモニア濃度３〜５体積
％）、保持時間：１．０〜１．５時間の条件で浸炭窒化
処理を行った後、上記と同じ条件で高周波焼入れを行っ
た。次に、温度：１６０〜１８０℃、保持時間：２時間
の条件で焼き戻しを行った。

【００３６】外輪（回転輪）８２およびニードル８３と
しては、ＳＵＪ２からなる素材を用い、ずぶ焼き後に焼
入れ焼き戻しを行って表面硬さをＨＲＣ６０〜６２とし
たものを用意した。これらの外輪８２およびニードル８
３と、上述のようにして作製された各軸８１とを用い
て、図４に示すローラフォロア軸受（ニードル軸受）８
をロッカーアーム９に組み込んで、外輪８２の外周面に
カム１０を押しつけながら回転させる試験を下記の条件
で行った。この回転試験後に、各軸８１の外周面（内輪
軌道面）の最大摩耗量（摩耗深さ）をダイヤルゲージで
測定した。＜回転試験条件＞カムの回転速度：４０００ｒｐｍ外輪の周速：４ｍ／ｓｅｃ荷重：３９．２Ｎ（４．０ｋｇｆ）潤滑：エンジンオイルの吹き付けまた、作製された各軸の外周面（内輪の軌道面）の表面
炭素濃度（表層部の炭素含有率）を測定した。また、各
軸の外周面（内輪軌道面）の硬さ（ＨＲＣ）と芯部の硬
さ（Ｈｖ）を測定した。また、各軸の外周面の高周波焼
入れ前のオーステナイト（γ）粒度を測定した。

【００３７】これらの試験結果も下記の表２に併せて示
す。なお、表２で本発明の第２の転がり軸受の構成から
外れるデータには下線を施してある。

【００３８】

【表２】

【００３９】この結果から分かるように、浸炭または浸
炭窒化処理により軸の外周面（内輪軌道面）の表面炭素
濃度を１．２〜１．７重量％としたNo. ２−３〜２−６
の軸受は、No. ２−１および２−２の軸受よりも摩耗量
が少なかった。すなわち、本発明の第２の転がり軸受に
相当するローラフォロア軸受（ニードル軸受）によれ
ば、従来のローラフォロア軸受（ニードル軸受）と比較
して、軸外周面の荷重を受ける部分の耐摩耗性が改善さ
れることが分かる。［第３実施形態］鉄鋼材料からなる素材として、合金成
分が下記の表３に示す各組成である素材を用意した。各
素材を用いて、第２実施形態と同じ図４に示す自動車の
タペット用ローラフォロア軸受（ニードル軸受）８の軸
８１を作製した。

【００４０】いずれのサンプルについても、各素材を所
定形状に切削加工した後、被加工物を炉内に入れ、温
度：８５０〜９００℃、雰囲気ガス：Ｒｘガス、保持時
間：０．５〜１．０時間でずぶ焼きを行った後、２Ｔコ
イル、１０ｋＨｚ、表面温度８３０〜８４０℃の条件で
高周波焼入れを行った。次に、温度：１６０〜１８０
℃、保持時間：２時間の条件で焼き戻しを行った。

【００４１】外輪（回転輪）８２およびニードル８３と
しては、ＳＵＪ２からなる素材を用い、ずぶ焼き後に焼
入れ焼き戻しを行って表面硬さをＨＲＣ６０〜６２とし
たものを用意した。これらの外輪８２およびニードル８
３と、上述のようにして作製された各軸８１とを用い
て、図４に示すローラフォロア軸受（ニードル軸受）８
をロッカーアーム９に組み込んで、第２実施形態と同じ
方法で回転試験を行い、同じ方法で摩耗量を測定した。
また、各軸の外周面（内輪軌道面）の硬さ（ＨＲＣ）と
芯部の硬さ（Ｈｖ）を測定した。

【００４２】また、作製された各軸の外周面（内輪の軌
道面）の表面炭素濃度（表層部の炭素含有率）を測定し
たところ、使用した素材の炭素濃度と同じであった。ま
た、各軸の外周面の高周波焼入れ前の組織を観察した。
また、各軸の外周面の高周波焼入れ前のオーステナイト
（γ）粒度を測定した。これらの試験結果も下記の表３
に併せて示す。なお、表３で本発明の第３の転がり軸受
の構成から外れるデータには下線を施してある。

【００４３】

【表３】

【００４４】この結果から分かるように、炭素含有率が
１．２〜１．７重量％である鋼で軸を形成したNo. ３−
３〜３−９の軸受は、炭素含有率が１．２重量％より少
ない鋼で軸を形成したNo. ３−１および３−２の軸受よ
りも摩耗量が少なかった。すなわち、本発明の第３の転
がり軸受に相当するローラフォロア軸受（ニードル軸
受）によれば、従来のローラフォロア軸受（ニードル軸
受）と比較して、軸外周面の荷重を受ける部分の耐摩耗
性が改善されることが分かる。

【００４５】なお、第２および第３の転がり軸受におい
て、外輪および転動体を、軸と同じ素材を用いて同じ熱
処理を行って得られたものとすることにより、軸受全体
としての耐摩耗性をより高くすることができる。また、
第２および第３の転がり軸受において、回転輪である外
輪（例えば図４の外輪８２）を、第１の転がり軸受の回
転輪を満たす構成とすることにより、軸受全体としての
耐摩耗性をより高くすることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る転がり軸受によれば、回転輪が他部材と接触しな
がら回転する転がり軸受において、良好な転動疲労寿命
を保持しながら、他部材との接触面の耐摩耗性を改善す
ることができる。本発明の請求項２に係る転がり軸受に
よれば、軸の外周面を内輪軌道面とする転がり軸受にお
いて、軸外周面の荷重を受ける部分の耐摩耗性を改善す
ることができる。

【００４７】本発明の請求項３に係る転がり軸受によれ
ば、軸の外周面を内輪軌道面とする転がり軸受におい
て、軸外周面の荷重を受ける部分の耐摩耗性を改善する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態で作製した外輪ロール軸受を示す
概略構成図である。

【図２】第１実施形態で行った転がり疲労寿命を説明す
るための図である。

【図３】サバン式摩耗試験を説明するための図である。

【図４】第２および第３実施形態で作製したローラフォ
ロア軸受を示す部分破断斜視図である。

【図５】クラッチレリーズ軸受の一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２外輪ロール軸受（複列円筒ころ軸受）４外輪ロール軸受の外輪（回転輪）５ころ６シール７負荷ローラ（他部材）８ローラフォロア軸受（ニードル軸受）８１ローラフォロア軸受の軸８２外輪８３ニードル（転動体）９ロッカーアーム９１ロッカーアームの支点１０カム（他部材）２２円筒状スリーブ２３皿ばね２４クラッチレリーズ軸受２４ｂ外向きフランジ２５インプットシャフトの支持軸受２５ａ外輪の伸長部Ｄダイヤフラムばね（他部材）ＦフォークＳインプットシャフト

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 33/64 33/64

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転輪が他部材と接触しながら回転する
転がり軸受において、回転輪は、合金成分として、重量％（質量％）で、Ｃを１．１％以
下、Ｓｉを０．０１％以上１．０％以下、Ｍｎを０．１
０％以上０．９％以下の範囲で含有する鉄鋼材料からな
る素材を所定形状に加工し、この被加工物に対して浸炭
または浸炭窒化処理を含む熱処理を行った後に、軌道面
の表層部を除去することにより、他部材との接触面の表層部の炭素含有率が１．２％以上
１．７％以下に、軌道面の表層部の炭素含有率が０．７
％以上１．１％以下になっていることを特徴とする転が
り軸受
【請求項２】軸の外周面を内輪軌道面とする転がり軸
受において、軸は、合金成分として、重量％（質量％）で、Ｃを１．１％以
下、Ｓｉを０．０１％以上１．０％以下、Ｍｎを０．１
０％以上０．９％以下の範囲で含有する鉄鋼材料からな
る素材を所定形状に加工し、この被加工物に対して浸炭
または浸炭窒化処理を含む熱処理を行った後に、高周波
焼き入れおよび焼き戻しを行うことにより、軌道面の表層部の炭素含有率が１．２％以上１．７％以
下に、軌道面の表層部の硬さがＨＲＣ５８以上に、芯部
の硬さがＨｖ３００以下になっていることを特徴とする
転がり軸受。
【請求項３】軸の外周面を内輪軌道面とする転がり軸
受において、軸は、合金成分として、重量％（質量％）で、Ｃを１．２％以
上１．７％以下、Ｓｉを０．０１％以上１．０％以下、
Ｍｎを０．１０％以上０．９％以下の範囲で含有する鉄
鋼材料からなり、組織が網状炭化物と初析パーライトと
の混合組織である素材を所定形状に加工し、この被加工
物に対して高周波焼き入れおよび焼き戻しを行うことに
より、軌道面の表層部の硬さがＨＲＣ５８以上に、芯部の硬さ
がＨｖ３００以下になっていることを特徴とする転がり
軸受。