JP2003231932A - Rolling device - Google Patents

Rolling device

Info

Publication number
JP2003231932A
JP2003231932A JP2002032646A JP2002032646A JP2003231932A JP 2003231932 A JP2003231932 A JP 2003231932A JP 2002032646 A JP2002032646 A JP 2002032646A JP 2002032646 A JP2002032646 A JP 2002032646A JP 2003231932 A JP2003231932 A JP 2003231932A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rolling
titanium alloy
magnetic
content
outer member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002032646A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Uyama
英幸 宇山
Koji Ueda
光司 植田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2002032646A priority Critical patent/JP2003231932A/en
Publication of JP2003231932A publication Critical patent/JP2003231932A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance a nonmagnetic level of an inner ring and an outer ring made of a titanium alloy. <P>SOLUTION: This rolling device is characterized by employing a titanium alloy which is a β type or a (α+β) type of an alloy and has 0.3 or less of a total content of magnetic elements shown in the following expression (1): content of magnetic elements=[Fe]+0.8[Co]+0.3[Ni]...(1) (where [M] represents a percentage of an element M (mass%) in the titanium alloy). <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受、ボー
ルねじ、およびリニアガイド等の転動装置に関する。特
に、電子線あるいは磁場を利用した加工装置や計測装置
等のように非磁性が要求される用途に好適な転動装置に
関する。 【0002】 【従来の技術】近年、半導体素子製造装置、液晶製造装
置、医療機器等として、電子線あるいは磁場を利用する
加工装置や計測装置が使用されている。磁場を利用する
装置では、転動装置の磁化の程度が僅かであっても、転
動装置の作動によって磁場が乱れ、測定精度或いは動作
精度が低下する恐れがある。そのため、このような用途
では、比透磁率が1.04〜1.002程度の非磁性ス
テンレス鋼製の転動装置を使用することで、回転によっ
て周辺磁場を乱さないようにすることが行われている。 【0003】電子線を利用する装置では、転動装置の磁
化の程度が僅かであっても、磁場の影響を受けて電子線
の制御精度が低下する恐れがある。この用途では、非磁
性ステンレス鋼の非磁性レベルは不十分であり、比透磁
率が1.001以下の高い非磁性を有するベリリウム銅
合金やチタン合金を、転動装置の材料として使用するこ
とが提案されている。 【0004】例えば、実開平5−79042号公報に
は、軌道輪がベリリウム銅合金からなり、転動体がセラ
ミックス製の転がり軸受が開示されている。また、特開
平11−223221号公報には、軌道輪がチタン合金
からなり、転動体がセラミックスからなる転がり軸受が
開示されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベリリ
ウム銅合金は、ベリリウム化合物の一部が有害物質であ
ることから、製造時および使用時の取り扱いに注意が必
要である。また、転動装置は、内方部材および外方部材
と転動体との接触点に高い面圧が生じるため、内方部
材、外方部材、および転動体は、この面圧に耐え得る強
度に形成される必要がある。これに対して、ベリリウム
銅合金は硬さをHv400程度にしかできないため、ベ
リリウム銅合金を転動装置の材料として用いると、前記
面圧に耐え得る強度が得られず、耐摩耗性が不十分とな
る。 【0006】また、チタン合金を用いて内方部材、外方
部材、および転動体を前記面圧に耐え得る強度にするた
めには、チタン合金に対して以下に示す溶体化処理と時
効処理を行う必要がある。先ず、溶体化処理として、チ
タン合金をα相とβ相の変態点の直上または直下の温度
に保持した後に、その温度から急冷することによって、
金属組織を均一なβ相の組織に、またはβ相にα相が少
し残留した組織にする。次に、この溶体化処理後のチタ
ン合金を350〜600℃程度の温度に加熱して所定時
間保持して、β相からα相を微細に析出させる(析出硬
化)。 【0007】この方法でチタン合金を強化するために
は、チタン合金の合金成分として、β相を安定化する作
用を有する元素を添加する必要がある。β相安定化元素
としては、Mo、V、Nb、Ta、Ag、Co、Cr、
Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Si、Wが挙げられ
る。これらのβ相安定化元素として強磁性の元素を含有
しているチタン合金は、非磁性レベルが低いものとな
る。 【0008】本発明は、内方部材、外方部材、および転
動体の少なくともいずれかがチタン合金製である転動装
置として、高い面圧に耐え得る強度と高い非磁性レベル
を兼ね備えたものを提供することを課題とする。 【0009】 【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、相対的に内側に配置された内方部材およ
び外側に配置された外方部材と、両部材の軌道溝間に転
動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備
え、前記内方部材、外方部材、および転動体の少なくと
もいずれかは、溶体化処理と時効処理が施されて得られ
たβ型(nearβ型を含む)または(α+β)型のチ
タン合金からなり、転動体が転動することにより内方部
材および外方部材の一方が他方に対して相対移動する転
動装置において、前記チタン合金は、下記の(1)式で
示す磁性元素含有量が0.3以下であることを特徴とす
る転動装置を提供する。 【0010】 磁性元素含有量=[Fe]+0.8[Co]+0.3[Ni]‥‥(1) (式中、[M] は元素Mのチタン合金中での含有率(質
量%)を示す。)前述のβ相安定化元素のうちFe、C
o、Niは、単独で強磁性を示す元素である。これらの
元素の磁性の程度を、質量比でFe:Co:Ni≒1:
0.8:0.3であると考えて、磁性元素含有量を上記
(1)式のように設定した。 【0011】この磁性元素含有量を0.3質量%以下と
することにより、電子線を利用する装置の転動装置の材
料として良好な非磁性が得られる。この磁性元素含有量
の好ましい値は0.1以下である。磁性元素含有量が少
ないほど非磁性レベルが高くなるが、0.01より少な
くしても非磁性レベルは実質的に変化しない。また、こ
れらの元素は、チタン合金を得る際に不可避の不純物元
素として混入する可能性のある元素であり、磁性元素含
有量を低くするためにはこれらの元素の混入防止の対策
を施す必要があるため、製造コストが高くなる。したが
って、磁性元素含有量の下限値は0.01とする。 【0012】磁性元素含有量を0.3以下にして高い非
磁性レベルを保持しながら、高い面圧に耐え得る強度を
得るためには、Fe、Co、Ni以外のβ相安定化元素
を含有するチタン合金を使用して、前述の溶体化処理と
時効処理を行う必要がある。Fe、Co、Ni以外のβ
相安定化元素のうち強度向上に効果的な元素はMo、
V、Cr、Nbであるため、これらの元素の一種類また
は二種類以上を選択して、チタン合金中に2質量%以上
25質量%以下の含有率で含有させることが好ましい。
Tiとの固溶し易さおよびβ相安定化効果が大きいこと
から、これらの元素のうちMoおよびVを使用すること
が特に好ましい。 【0013】本発明で使用可能なチタン合金としては、
Ti−6Al−4V、Ti−8Al−Mo−V、Ti−
6Al−2Sn−4Zr−2Mo、Ti−15V−3C
r−3Sn−3Al、Ti−6Al−6V−2Sn、T
i−5Al−2Sn−2Zr−4Cr−4Mo、Ti−
6Al−2Sn−4Zr−6Mo、Ti−13V−11
Cr−3Al、Ti−15Mo−5Zr−3Al、Ti
−22V−4Alが挙げられる。 【0014】また、高い面圧に耐え得る強度を得るため
に、前記内方部材、外方部材、および転動体の表面硬さ
をHv400以上、好ましくはHv450とする。これ
により、転動装置として必要な耐摩耗性および耐荷重性
が得られて、転がり寿命が良好となる。また、チタン合
金からなる内方部材、外方部材、または転動体の表面に
酸化処理を施すことや、フッ素油焼付膜等の潤滑性被膜
を形成することによって、耐摩耗性および摺動性を向上
してもよい。酸化処理としては、加熱酸化や陽極酸化に
より厚さ20nm以上のルチル型あるいはアナターゼ型
の酸化チタンを形成する方法が挙げられる。 【0015】本発明の転動装置としては、内方部材およ
び外方部材が、上記(1)式で示す磁性元素含有量が
0.3質量%以下であるβ型または(α+β)型のチタ
ン合金からなる材料で構成され、転動体が非磁性のセラ
ミックス製であることが好ましい。非磁性のセラミック
スとしては、窒化硅素、炭化硅素、酸化アルミニウム、
酸化ジルコニウム等が挙げられる。 【0016】また、電子線を使用する測定機器では、絶
縁性の部分に電荷が蓄積して測定精度が低下する場合が
ある。そのため、非磁性だけでなく導電性を必要とする
機器には、転動体の材料として、TiN等の添加により
導電性が付与された導電性セラミックスを使用したり、
セラミックス製の転動体にTiN等からなる導電性被膜
を形成したものを使用することが好ましい。 【0017】本発明の転動装置においては、前記材料で
形成されていない構成部材(保持器やシールを備えてい
る場合には保持器やシールも含む)は非磁性材料で形成
されている必要がある。前記材料以外の非磁性材料とし
ては、セラミックス、合成樹脂、SUS304等のオー
ステナイトステンレス鋼、工業用純チタン、チタン合金
等が挙げられる。 【0018】 【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。下記の表1に示す各材料を用いて、以下の方
法により、呼び番号608の深溝玉軸受用の軌道輪(内
輪および外輪)と転動体を作製した。No. 1〜10で
は、下記の表1に示す組成のチタン合金からなる棒材を
用意して、この棒材に溶体化処理と時効処理を施した
後、旋盤による切削加工を行い、さらに仕上げ加工を行
うことで、呼び番号608の深溝玉軸受用の内輪および
外輪を作製した。溶体化処理は750〜1050℃で1
時間保持した後、水冷またはガス冷却により室温まで急
冷することにより行った。時効処理は、400〜550
℃の炉内に4〜60時間保持した後、その炉内で徐冷す
ることにより行った。 【0019】No. 11では、SUS440Cからなる棒
材を用意し、この棒材に対して旋盤による切削加工を行
い、さらに仕上げ加工を行うことで、呼び番号608の
深溝玉軸受用の内輪および外輪を作製した。転動体とし
ては、窒化硅素製のボールと、炭化硅素製のボールと、
アルミナ製のボールと、ジルコニア製のボールと、窒化
硅素製のボールにアーク蒸着法でTiN被膜を形成した
ものと、SUS440C製のボールを用意した。保持器
として、フッ素樹脂製の冠形保持器を用意した。 【0020】SUS440C製の内輪、外輪、およびボ
ールには通常の方法で熱処理を施すことにより、表面硬
さをHv450以上とした。No. 1〜10の内輪および
外輪の表面硬さは全てHv450以上であった。このよ
うにして作製した内輪、外輪、およびボール(転動体)
を下記の表1に示す構成で組み合わせて、転がり軸受を
組み立てた。各軸受において内輪と外輪は同じものを用
い、表1には軌道輪と表示した。また、(1)式を用い
て、No.1〜10の軌道輪をなすチタン合金の「磁性元
素含有量」を算出し、その値を下記の表1に示した。 【0021】これらの転がり軸受No. 1〜11を用いて
非磁性を調べる試験を行った。この試験は図1に示す装
置を用いて行った。この装置は、転がり軸受1を取り付
ける回転軸2と、転がり軸受1の近傍に配置された永久
磁石3と、永久磁石3とは反対側に配置されたガウスメ
ーター測定端子4とからなる。この装置により、永久磁
石3の近傍で転がり軸受1を回転速度100rpmで回
転させ、その際に転がり軸受1の近傍に生じる磁束密度
の変化を、ガウスメーター測定端子4で測定した。そし
て、ガウスメーター測定端子4で測定した磁束密度の変
動幅を調べ、No. 1の変動幅を「1.0」とした相対値
を算出した。その結果も下記の表1に示す。 【0022】また、その結果から得られた「磁束密度変
動幅(相対値)」と「磁性元素含有量」との関係を示す
グラフを図2に示す。 【0023】 【表1】 【0024】この試験の結果から分かるように、(1)
式の磁性元素含有量が0.3以下であるチタン合金から
なる軌道輪とセラミックス製のボールとを備えた転がり
軸受No. 1〜6は、(1)式の磁性元素含有量が0.3
を超えるチタン合金からなる軌道輪とセラミックス製の
ボールとを備えた転がり軸受No. 7〜9よりも、磁束密
度変動幅が小さい。すなわち、転がり軸受No. 1〜6
は、転がり軸受No. 7〜9よりも非磁性レベルが高いた
め、電子線を利用する測定装置等で好適に使用できる。 【0025】また、(1)式の磁性元素含有量が0.3
以下であるチタン合金からなる軌道輪を備えていても、
ボールがSUS440C製である転がり軸受(No. 1
0)は、非磁性が不良となる。さらに、軌道輪がSUS
440C製であり、ボールが窒化硅素製である転がり軸
受(No. 11)も、非磁性が不良となる。図3は、電子
線を利用した円盤状物体の計測・加工装置の一部を示す
図であり、円盤状物体5を位置決めするガイドローラ6
が、図4に示す転がり軸受60で構成されている。転が
り軸受60は、内輪61と、外径が軸方向で変化してい
る傾斜状の外輪62と、ボール(転動体)63と、保持
器64とからなる。ガイドロール6は、2個の転がり軸
受60を外輪62の小径部同士を重ねて配置されたもの
である。 【0026】この計測・加工装置では、シリコンウエハ
等の円盤状物体5をガイドロール6で位置決めしなが
ら、円盤状物体5に電子線7を照射することによって円
盤状物体の寸法計測または加工を行う。そのため、ガイ
ドロール6を構成する2個の転がり軸受60として、内
輪61と外輪62が本発明で規定するチタン合金からな
り、ボール63が窒化硅素製でTiN被膜が形成された
ものであり、保持器64がフッ素樹脂製である非磁性レ
ベルの高い転がり軸受を使用することによって、転がり
軸受60の回転に起因して電子線7が曲がることが防止
されるため、この計測・加工装置による精度の高い計測
・加工が可能となる。 【0027】なお、本発明は、転がり軸受以外の転がり
支持装置(例えば、ボールねじやリニアガイド)にも適
用できる。ボールねじでは、ねじ軸が内方部材であり、
ナットが外方部材である。リニアガイドでは、案内レー
ルが内方部材であり、スライダが外方部材である。 【0028】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内方部材、外方部材、および転動体の少なくともいずれ
かがチタン合金製である転動装置として、高い面圧に耐
え得る強度と高い非磁性レベルを兼ね備えたものが得ら
れる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling device such as a rolling bearing, a ball screw, and a linear guide. In particular, the present invention relates to a rolling device suitable for applications requiring non-magnetism, such as a processing device or a measuring device using an electron beam or a magnetic field. 2. Description of the Related Art In recent years, processing devices and measurement devices utilizing an electron beam or a magnetic field have been used as semiconductor device manufacturing apparatuses, liquid crystal manufacturing apparatuses, medical equipment and the like. In a device using a magnetic field, even if the degree of magnetization of the rolling device is small, the magnetic field may be disturbed by the operation of the rolling device, and measurement accuracy or operation accuracy may be reduced. Therefore, in such an application, by using a nonmagnetic stainless steel rolling device having a relative magnetic permeability of about 1.04 to 1.002, the peripheral magnetic field is not disturbed by rotation. ing. In a device using an electron beam, even if the degree of magnetization of the rolling device is small, there is a possibility that the control accuracy of the electron beam is reduced due to the influence of the magnetic field. In this application, the nonmagnetic level of the nonmagnetic stainless steel is insufficient, and a beryllium copper alloy or a titanium alloy having a high relative magnetic permeability of 1.001 or less may be used as a material for the rolling device. Proposed. For example, Japanese Unexamined Utility Model Publication No. Hei 5-79042 discloses a rolling bearing in which the race is made of a beryllium copper alloy and the rolling elements are made of ceramics. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-223221 discloses a rolling bearing in which a race is made of a titanium alloy and a rolling element is made of ceramics. However, beryllium copper alloys require careful handling during manufacture and use because part of the beryllium compound is a harmful substance. In addition, since the rolling device generates a high surface pressure at the contact point between the inner member and the outer member and the rolling element, the inner member, the outer member, and the rolling element have strength enough to withstand the surface pressure. Need to be formed. On the other hand, since the beryllium copper alloy can only have a hardness of about Hv400, if the beryllium copper alloy is used as the material of the rolling device, the strength that can withstand the surface pressure cannot be obtained, and the wear resistance is insufficient. It becomes. Further, in order to make the inner member, the outer member, and the rolling elements strong enough to withstand the surface pressure by using a titanium alloy, the titanium alloy is subjected to the following solution treatment and aging treatment. There is a need to do. First, as a solution treatment, after maintaining the titanium alloy at a temperature immediately above or immediately below the transformation point of the α phase and the β phase, by rapidly cooling from that temperature,
The metal structure is changed to a structure having a uniform β phase or a structure in which the α phase slightly remains in the β phase. Next, the titanium alloy after the solution treatment is heated to a temperature of about 350 to 600 ° C. and held for a predetermined time to finely precipitate the α phase from the β phase (precipitation hardening). In order to strengthen the titanium alloy by this method, it is necessary to add an element having a function of stabilizing the β phase as an alloy component of the titanium alloy. As the β-phase stabilizing element, Mo, V, Nb, Ta, Ag, Co, Cr,
Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Si, and W are mentioned. Titanium alloys containing ferromagnetic elements as these β-phase stabilizing elements have low non-magnetic levels. According to the present invention, there is provided a rolling device in which at least one of the inner member, the outer member, and the rolling element is made of a titanium alloy, having both a strength capable of withstanding a high surface pressure and a high non-magnetic level. The task is to provide. [0009] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an inner member disposed relatively inside and an outer member disposed outside, and a trajectory of both members. And at least one of the inner member, the outer member, and the rolling element is subjected to a solution treatment and an aging treatment. A rolling device made of the obtained β type (including near β type) or (α + β) type titanium alloy, wherein one of the inner member and the outer member relatively moves with respect to the other as the rolling element rolls. Wherein the titanium alloy has a content of a magnetic element represented by the following formula (1) of 0.3 or less. Magnetic element content = [Fe] +0.8 [Co] +0.3 [Ni] ‥‥ (1) (where [M] is the content (% by mass) of the element M in the titanium alloy Are shown.) Among the aforementioned β-phase stabilizing elements, Fe, C
o and Ni are elements that independently exhibit ferromagnetism. The degree of magnetism of these elements is expressed by a mass ratio of Fe: Co: Ni ≒ 1:
Considering that 0.8: 0.3, the content of the magnetic element was set as in the above equation (1). By setting the content of the magnetic element to 0.3% by mass or less, good non-magnetism can be obtained as a material for a rolling device of a device using an electron beam. The preferred value of the magnetic element content is 0.1 or less. The lower the magnetic element content, the higher the non-magnetic level. However, if the content is less than 0.01, the non-magnetic level does not substantially change. Further, these elements are elements that may be mixed as unavoidable impurity elements when obtaining a titanium alloy, and it is necessary to take measures to prevent the mixing of these elements in order to reduce the magnetic element content. As a result, the manufacturing cost increases. Therefore, the lower limit of the magnetic element content is set to 0.01. In order to obtain a strength capable of withstanding a high surface pressure while maintaining a high non-magnetic level by keeping the magnetic element content at 0.3 or less, it is necessary to include a β-phase stabilizing element other than Fe, Co and Ni. It is necessary to perform the above-mentioned solution treatment and aging treatment using a titanium alloy. Β other than Fe, Co, Ni
Among the phase stabilizing elements, Mo and Mo are effective elements for improving the strength.
Since V, Cr and Nb are used, it is preferable that one or more of these elements be selected and contained in the titanium alloy at a content of 2% by mass or more and 25% by mass or less.
Of these elements, it is particularly preferable to use Mo and V because of their ease of solid solution with Ti and a large β-phase stabilizing effect. The titanium alloys usable in the present invention include:
Ti-6Al-4V, Ti-8Al-Mo-V, Ti-
6Al-2Sn-4Zr-2Mo, Ti-15V-3C
r-3Sn-3Al, Ti-6Al-6V-2Sn, T
i-5Al-2Sn-2Zr-4Cr-4Mo, Ti-
6Al-2Sn-4Zr-6Mo, Ti-13V-11
Cr-3Al, Ti-15Mo-5Zr-3Al, Ti
-22V-4Al. Further, in order to obtain a strength capable of withstanding a high surface pressure, the surface hardness of the inner member, the outer member, and the rolling elements is set to Hv400 or more, preferably Hv450. Thereby, the wear resistance and load resistance required for the rolling device are obtained, and the rolling life is improved. In addition, by performing oxidation treatment on the surface of the inner member, outer member, or rolling element made of a titanium alloy, or by forming a lubricating film such as a fluorine oil baked film, wear resistance and slidability are improved. May be improved. Examples of the oxidation treatment include a method of forming rutile-type or anatase-type titanium oxide having a thickness of 20 nm or more by heat oxidation or anodic oxidation. In the rolling device according to the present invention, the inner member and the outer member may be a β-type or (α + β) -type titanium having a magnetic element content represented by the above formula (1) of 0.3% by mass or less. It is preferable that the rolling elements are made of a material made of an alloy, and the rolling elements are made of non-magnetic ceramics. Non-magnetic ceramics include silicon nitride, silicon carbide, aluminum oxide,
Zirconium oxide and the like can be mentioned. Further, in a measuring instrument using an electron beam, electric charges may accumulate in an insulating portion and measurement accuracy may be reduced. Therefore, for devices that require conductivity as well as non-magnetism, conductive ceramics that have been given conductivity by the addition of TiN or the like may be used as the rolling element material,
It is preferable to use a ceramic rolling element formed with a conductive coating made of TiN or the like. In the rolling device of the present invention, the constituent members not formed of the above-mentioned material (including the retainer and the seal when the retainer and the seal are provided) must be formed of a non-magnetic material. There is. Examples of non-magnetic materials other than the above materials include ceramics, synthetic resin, austenitic stainless steel such as SUS304, pure titanium for industrial use, and titanium alloy. Embodiments of the present invention will be described below. Using each material shown in Table 1 below, a raceway ring (inner ring and outer ring) and a rolling element for a deep groove ball bearing with a nominal number 608 were produced by the following method. In Nos. 1 to 10, a bar made of a titanium alloy having the composition shown in Table 1 below was prepared, and the bar was subjected to a solution treatment and an aging treatment, followed by cutting with a lathe and further finishing. By performing the processing, an inner ring and an outer ring for a deep groove ball bearing with a nominal number of 608 were produced. Solution treatment is performed at 750 to 1050 ° C for 1 hour.
After holding for a time, the cooling was performed by rapidly cooling to room temperature with water cooling or gas cooling. Aging treatment is 400-550
After holding in a furnace at 4 ° C. for 4 to 60 hours, cooling was performed in the furnace. In No. 11, a bar made of SUS440C was prepared, and the bar was cut by a lathe and further finished to obtain an inner ring and an outer ring for a deep groove ball bearing having a nominal number of 608. Was prepared. As the rolling elements, a ball made of silicon nitride, a ball made of silicon carbide,
A ball made of alumina, a ball made of zirconia, a ball made of silicon nitride with a TiN film formed by an arc deposition method, and a ball made of SUS440C were prepared. A crown-shaped cage made of fluororesin was prepared as the cage. The inner ring, the outer ring, and the balls made of SUS440C are subjected to a heat treatment by a usual method to have a surface hardness of Hv450 or more. The surface hardnesses of the inner and outer rings of Nos. 1 to 10 were all Hv450 or more. Inner ring, outer ring and ball (rolling element) produced in this way
Were assembled in a configuration shown in Table 1 below to assemble a rolling bearing. The same inner ring and outer ring were used for each bearing, and Table 1 shows them as races. Further, the “magnetic element content” of the titanium alloys forming the orbital rings of Nos. 1 to 10 was calculated using the equation (1), and the values are shown in Table 1 below. Using these rolling bearings Nos. 1 to 11, a test for examining non-magnetism was conducted. This test was performed using the apparatus shown in FIG. This device comprises a rotating shaft 2 on which a rolling bearing 1 is mounted, a permanent magnet 3 arranged near the rolling bearing 1, and a Gauss meter measuring terminal 4 arranged on the opposite side of the permanent magnet 3. With this device, the rolling bearing 1 was rotated at a rotation speed of 100 rpm near the permanent magnet 3, and a change in magnetic flux density generated near the rolling bearing 1 at that time was measured by a Gauss meter measuring terminal 4. Then, the variation width of the magnetic flux density measured at the Gauss meter measuring terminal 4 was examined, and a relative value was calculated with the variation width of No. 1 being “1.0”. The results are also shown in Table 1 below. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the “fluctuation in magnetic flux density (relative value)” and the “magnetic element content” obtained from the results. [Table 1] As can be seen from the results of this test, (1)
The rolling bearings Nos. 1 to 6 provided with a raceway made of a titanium alloy having a magnetic element content of 0.3 or less and a ceramic ball have a magnetic element content of 0.3 of the formula (1).
The fluctuation width of the magnetic flux density is smaller than that of the rolling bearings Nos. 7 to 9 including the races made of a titanium alloy and the ceramic balls. That is, rolling bearing Nos. 1 to 6
Has a higher non-magnetic level than the rolling bearings Nos. 7 to 9, and thus can be suitably used in a measuring device using an electron beam. Further, the content of the magnetic element in the formula (1) is 0.3
Even with a raceway made of the following titanium alloy,
Rolling bearing whose ball is made of SUS440C (No. 1
0) indicates that the non-magnetism is poor. Furthermore, the race is SUS
The rolling bearing made of 440C and having a ball made of silicon nitride (No. 11) also has poor non-magnetism. FIG. 3 is a view showing a part of a measuring and processing apparatus for a disk-shaped object using an electron beam, and a guide roller 6 for positioning the disk-shaped object 5.
However, it is constituted by a rolling bearing 60 shown in FIG. The rolling bearing 60 includes an inner ring 61, an inclined outer ring 62 whose outer diameter changes in the axial direction, a ball (rolling element) 63, and a retainer 64. The guide roll 6 is configured by arranging two rolling bearings 60 such that small-diameter portions of the outer race 62 overlap each other. In this measuring and processing apparatus, while the disk-shaped object 5 such as a silicon wafer is positioned by the guide roll 6, the disk-shaped object 5 is irradiated with an electron beam 7 to measure or process the disk-shaped object. . Therefore, as the two rolling bearings 60 constituting the guide roll 6, the inner ring 61 and the outer ring 62 are made of the titanium alloy specified in the present invention, the ball 63 is made of silicon nitride, and the TiN film is formed. Since the electron beam 7 is prevented from being bent due to the rotation of the rolling bearing 60 by using a rolling bearing having a high non-magnetic level in which the device 64 is made of a fluororesin, the accuracy of the measuring and processing apparatus can be improved. High measurement and processing become possible. The present invention can be applied to a rolling support device (for example, a ball screw or a linear guide) other than the rolling bearing. In a ball screw, the screw shaft is the inner member,
The nut is the outer member. In the linear guide, the guide rail is an inner member, and the slider is an outer member. As described above, according to the present invention,
As a rolling device in which at least one of the inner member, the outer member, and the rolling element is made of a titanium alloy, a rolling device having both strength capable of withstanding a high surface pressure and a high nonmagnetic level is obtained.

【図面の簡単な説明】 【図1】実施形態において非磁性を調べるために使用し
た試験装置を示す図である。 【図2】実施形態の試験によって得られた、「磁束密度
変動幅(相対値)」と「磁性元素含有量」との関係を示
すグラフである。 【図3】電子線を利用した円盤状物体の計測・加工装置
の一部を示す図である。 【図4】図3の装置のガイドローラを構成する転がり軸
受を示す断面図である。 【符号の説明】 1 転がり軸受 2 回転軸 3 永久磁石 4 ガウスメーター測定端子 5 円盤状物体 6 ガイドローラ 7 電子線 60 転がり軸受 61 内輪 62 外輪 63 ボール(転動体) 64 保持器
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a test apparatus used for checking non-magnetism in an embodiment. FIG. 2 is a graph showing the relationship between “fluctuation in magnetic flux density (relative value)” and “content of magnetic element” obtained by a test of an embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a part of a measuring and processing apparatus for a disk-shaped object using an electron beam. FIG. 4 is a sectional view showing a rolling bearing constituting a guide roller of the apparatus of FIG. 3; [Description of Signs] 1 Rolling bearing 2 Rotary shaft 3 Permanent magnet 4 Gauss meter measuring terminal 5 Disc-shaped object 6 Guide roller 7 Electron beam 60 Rolling bearing 61 Inner ring 62 Outer ring 63 Ball (rolling element) 64 Cage

───────────────────────────────────────────────────── 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) F16H 25/24 F16H 25/24 B Fターム(参考) 3J062 AB22 AC07 BA40 CD45 CD54 CD62 3J101 AA03 AA32 AA42 AA52 AA53 AA62 BA10 BA70 DA20 EA02 EA33 EA78 FA60 GA55 GA60──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F16H 25/24 F16H 25/24 BF Term (Reference) 3J062 AB22 AC07 BA40 CD45 CD54 CD62 3J101 AA03 AA32 AA42 AA52 AA53 AA62 BA10 BA70 DA20 EA02 EA33 EA78 FA60 GA55 GA60

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 相対的に内側に配置された内方部材およ
び外側に配置された外方部材と、両部材の軌道溝間に転
動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備
え、前記内方部材、外方部材、および転動体の少なくと
もいずれかは、溶体化処理と時効処理が施されて得られ
たβ型または(α+β)型のチタン合金からなり、転動
体が転動することにより内方部材および外方部材の一方
が他方に対して相対移動する転動装置において、前記チ
タン合金は、下記の(1)式で示す磁性元素含有量が
0.3以下であることを特徴とする転動装置。 磁性元素含有量=[Fe]+0.8[Co]+0.3[Ni]‥‥(1) (式中、[M] は元素Mのチタン合金中での含有率(質
量%)を示す。)
Claims 1. An inner member and an outer member disposed relatively inside and an outer member disposed outside, and a plurality of rollers disposed between the raceway grooves of both members so as to freely roll. And at least one of the inner member, the outer member, and the rolling member is a β-type or (α + β) -type titanium alloy obtained by performing a solution treatment and an aging treatment. In one embodiment, the rolling element rolls so that one of the inner member and the outer member moves relative to the other, and the titanium alloy has a magnetic element content represented by the following formula (1): Is 0.3 or less. Magnetic element content = [Fe] +0.8 [Co] +0.3 [Ni] ‥‥ (1) (where [M] indicates the content (% by mass) of the element M in the titanium alloy. )
JP2002032646A 2002-02-08 2002-02-08 Rolling device Pending JP2003231932A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002032646A JP2003231932A (en) 2002-02-08 2002-02-08 Rolling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002032646A JP2003231932A (en) 2002-02-08 2002-02-08 Rolling device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003231932A true JP2003231932A (en) 2003-08-19

Family

ID=27775704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002032646A Pending JP2003231932A (en) 2002-02-08 2002-02-08 Rolling device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003231932A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006051641A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-08 Schaeffler Kg Rolling bearing for dry-running or lubricated applications, such as food processing, has bearing rings, which are made of stainless steel and rolling body or bearing rings consists of corrosion resistant titanium alloy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006051641A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-08 Schaeffler Kg Rolling bearing for dry-running or lubricated applications, such as food processing, has bearing rings, which are made of stainless steel and rolling body or bearing rings consists of corrosion resistant titanium alloy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3724480B2 (en) Rolling device
US7122086B2 (en) Rolling support device and method for manufacturing the same
JP2003074566A (en) Rolling device
JP5445750B2 (en) High temperature bearing formed of Ni3 (Si, Ti) intermetallic compound alloy and method for manufacturing the same
JP2003231932A (en) Rolling device
JP2007113027A (en) Heat treatment method for steel, method for producing rolling-supporting apparatus and rolling-supporting apparatus
JP2730745B2 (en) Steel and rolling parts for corrosion-resistant rolling parts
CN103339275B (en) Heat-resistant bearing composed of Ta or Al-added Ni3(Si, ti)-based intermetallic compound alloy and its prepn
JP2003139147A (en) Rolling device
EP1975428A1 (en) Rolling bearing for x-ray tube and x-ray tube apparatus
JP2009222139A (en) Rolling bearing and rolling bearing with alignment ring
JP2003139139A (en) Rolling device
JP2005337361A (en) Roller bearing
JP2936657B2 (en) Measurement method of heat treatment hardened layer depth
JPS63180722A (en) Anticorrosive and durable bearing
JP2021011603A (en) Machine component
JP2993829B2 (en) Rolling bearing and sliding bearing having heat resistance and corrosion resistance
JP2001227550A (en) Rolling member
JP2003120689A (en) Rolling device
JP2020125796A (en) Bearing component and rolling bearing
WO2019065622A1 (en) Bearing part and rolling bearing
JP2005172056A (en) Non-magnetic rolling bearing
JP2003232368A (en) Rolling device
Ueda et al. Non-Magnetic and Highly Corrosion-Resistant Titanium Alloy Bearings
JP2009215606A (en) Vibration-damping material and its manufacturing method, and roller bearing and sliding member

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20050119

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20060116

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20060131

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060530