JP2003294041A - Rolling bearing and its manufacturing method - Google Patents

Rolling bearing and its manufacturing method

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JP2003294041A
JP2003294041A JP2002208721A JP2002208721A JP2003294041A JP 2003294041 A JP2003294041 A JP 2003294041A JP 2002208721 A JP2002208721 A JP 2002208721A JP 2002208721 A JP2002208721 A JP 2002208721A JP 2003294041 A JP2003294041 A JP 2003294041A
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Japan
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rolling
treatment
rolling bearing
bearing
foreign matter
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JP2002208721A
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Japanese (ja)
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Masaru Kawabe
優 川辺
Shigeru Okita
滋 沖田
Kazuo Sekino
和雄 関野
Nobuaki Mitamura
宣晶 三田村
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing having long life even under a hostile lubricating condition in which lubrication is made by refrigerating machine oil containing refrigerant. <P>SOLUTION: The rolling bearing is provided with an outer ring 1, an inner ring 2 and a plurality of rolling elements 3 freely rotatably disposed between both rings 1, 2, wherein refrigerating machine oil 5 containing refrigerant filled in a gap inside which the rolling element 3 formed between both rings 1, 2 is provided. No foreign matter whose average diameter exceeding 3 μm exists on the raceway surfaces 1a, 2a of both rings 1, 2 and on the rolling surface 3a of the rolling elements 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、エアコンディショ
ナーのコンプレッサー装置等に好適に使用される転がり
軸受に係り、フロン等の冷媒を含有するポリアルキレン
グリコール(PAG)等の冷凍機油で潤滑された転がり
軸受に関する。また、本発明は、長寿命,高精度が要求
される用途に使用される転がり軸受や、オイルエアー潤
滑等の油潤滑下で高速且つ油膜パラメータが小さい条件
(低Λ領域)で使用される転がり軸受に係り、特に、工
作機械の主軸等に好適に使用される転がり軸受に関す
る。さらに、本発明は、上記のような転がり軸受の製造
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling bearing suitable for use in a compressor device of an air conditioner, and a rolling bearing lubricated with a refrigerating machine oil such as polyalkylene glycol (PAG) containing a refrigerant such as CFC. Regarding bearings. Further, the present invention is a rolling bearing used for applications requiring long life and high accuracy, or a rolling bearing used under conditions of high speed and small oil film parameters (low Λ region) under oil lubrication such as oil-air lubrication. The present invention relates to a bearing, and particularly to a rolling bearing which is preferably used for a main shaft of a machine tool and the like. Furthermore, the present invention relates to a method of manufacturing the rolling bearing as described above.

【0002】[0002]

【従来の技術】エアコンディショナーのコンプレッサー
装置等に使用される転がり軸受の潤滑剤としては、コン
プレッサー装置の冷媒として使用されるフロン等がよく
溶解するPAG等の冷凍機油が一般的に使用される。そ
して、冷媒が溶け込んだ冷凍機油によって、該転がり軸
受の潤滑が行われている。また、この冷凍機油は、斜板
で撹拌して跳ねかけることにより潤滑部位に供給されて
いる。
2. Description of the Related Art As a lubricant for a rolling bearing used in a compressor device of an air conditioner, a refrigerating machine oil such as PAG in which CFC used as a refrigerant of a compressor device is well dissolved is generally used. Then, the rolling bearing is lubricated by the refrigerating machine oil in which the refrigerant is melted. Further, this refrigerating machine oil is supplied to the lubricated portion by being agitated by a swash plate and splashed.

【0003】従来、このようなエアコンディショナーの
コンプレッサー装置等に使用される転がり軸受は、潤滑
剤及びその供給方法(すなわち、転がり軸受が備える保
持器の形状)が通常の転がり軸受とは上記のように異な
るものの、転がり軸受自体の製造方法は通常のものと同
様であった。
Conventionally, a rolling bearing used in such a compressor device of an air conditioner has a lubricant and a method of supplying the same (that is, the shape of a cage provided in the rolling bearing) as compared with a normal rolling bearing. Although different, the method of manufacturing the rolling bearing itself was the same as the usual method.

【0004】一方、工作機械等に使用される転がり軸受
は、工作機械の高速化や高効率化に伴って使用条件が年
々厳しくなっているため、要求される寿命,精度等の性
能も厳しさを増している。
On the other hand, rolling bearings used in machine tools and the like are subject to severer operating conditions year by year due to higher speed and higher efficiency of machine tools. Is increasing.

【0005】特に、工作機械の主軸に使用される転がり
軸受については、主軸の高速回転化,高荷重化による焼
付きや異物混入による早期剥離という問題が生じやす
く、また、その性能により工作物の加工精度が直接的に
左右されるので、要求される性能が一段と厳しい。
In particular, with respect to the rolling bearing used for the main spindle of a machine tool, problems such as seizure due to high-speed rotation of the main spindle and high load and early peeling due to inclusion of foreign matter are likely to occur, and the performance of the workpiece Since the processing accuracy is directly affected, the required performance is even more severe.

【0006】また、工作機械等のように高速・低Λ領域
で使用される転がり軸受の潤滑方法としては、設備上の
問題から、一般的にオイルエアー潤滑が用いられること
が多い。特に、高速回転で使用され、場合によっては高
温環境で使用される工作機械では、より信頼性の高い潤
滑方法としてオイルエアー潤滑が採用されることが多く
なっている。
As a method of lubricating rolling bearings used in high speed / low Λ regions such as machine tools, oil-air lubrication is often used because of problems in equipment. In particular, in machine tools that are used at high speeds and are sometimes used in high temperature environments, oil-air lubrication is often adopted as a more reliable lubrication method.

【0007】従来、このような高速・低Λ領域で使用さ
れる転がり軸受は、潤滑油の供給量の調整により長寿命
化が図られていて、転がり軸受自体の製造方法は通常の
ものと同様であった。なお、前述の油膜パラメータとは
潤滑状態を表す計算上の指標であり、軌道面と転動体の
転動面との間の最小油膜厚さhmin と、軌道面及び転動
体の転動面の表面粗さσ1 ,σ2 (自乗平均表面粗さ)
とから下記式により算出されるものである。 油膜パラメータΛ=hmin /(σ1 2 +σ2 2 1/2
Conventionally, rolling bearings used in such a high speed / low Λ region have been made to have a long life by adjusting the supply amount of lubricating oil, and the rolling bearing itself is manufactured by the same method as a usual one. Met. The above-mentioned oil film parameter is a calculation index indicating the lubrication state, and the minimum oil film thickness h min between the raceway surface and the rolling surface of the rolling element and the rolling surface and the rolling surface of the rolling element Surface roughness σ 1 , σ 2 (root mean square surface roughness)
Is calculated from the following equation. Oil film parameter Λ = h min / (σ 1 2 + σ 2 2 ) 1/2

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】エアコンディショナー
のコンプレッサー装置等に使用される転がり軸受は、高
速回転で、場合によっては高温環境で使用されるため、
冷媒を含有する冷凍機油による潤滑では、潤滑油膜が十
分に形成されないおそれがあった。また、上記のような
潤滑剤の供給方法では、潤滑剤の供給量が不十分となり
やすいという問題があった。
Rolling bearings used in compressor devices for air conditioners, etc. are used at high speeds and in some cases in high temperature environments.
Lubricating with refrigerating machine oil containing a refrigerant may not sufficiently form a lubricating oil film. In addition, the above-described lubricant supply method has a problem that the supply amount of the lubricant is likely to be insufficient.

【0009】また、高速・低Λ領域で、場合によっては
高温環境で使用される工作機械用の転がり軸受は、潤滑
油の供給不足や高速回転による温度上昇等により、潤滑
油膜が十分に形成されない場合が考えられる。このよう
に潤滑が不十分となっていると、転がり軸受を構成する
軌道輪の軌道面上や転動体の転動面上に砥粒のような異
物が存在することによって、前記軌道面や前記転動面に
ピーリング摩耗やピーリング剥離が発生するおそれあっ
た。
Further, in a rolling bearing for a machine tool used in a high temperature / low Λ region and in some cases in a high temperature environment, a lubricating oil film is not sufficiently formed due to insufficient supply of lubricating oil or temperature increase due to high speed rotation. There are cases. When the lubrication is insufficient in this way, the presence of foreign matter such as abrasive grains on the raceway surface of the bearing ring or the rolling surface of the rolling element that constitutes the rolling bearing causes There was a risk of peeling wear and peeling on the rolling surface.

【0010】一方、工作機械の主軸等に使用される転が
り軸受は、軌道輪と転動体との間に異物が入り込んで噛
み込むと軌道輪の走行部に圧痕が生じ、その結果、圧痕
縁での応力集中により圧痕を起点とする表面起点型の早
期剥離を生じるため、短寿命となるという問題があっ
た。また、前述の異物の中でも砥粒等の硬い異物が軌道
輪と転動体との間に噛み込むと、異物が軌道輪の走行部
にめり込んで固着してしまう場合がある。このような状
態で転動体が軌道の走行部を転動すると、転動体に帯状
の局部的な圧痕集中(バンド摩耗)が発生する。そし
て、このような帯状の圧痕集中が生じた転動体は、さら
にその自転軸を変えながら軸受内を回転するため、軸受
の潤滑不良による焼付きや音響不良が生じやすいという
問題点があった。
On the other hand, in a rolling bearing used for the main shaft of a machine tool, etc., when foreign matter enters between the bearing ring and the rolling element and is bitten, an indentation is generated in the running portion of the bearing ring, resulting in an indentation edge. There is a problem in that the surface concentration type early peeling starting from the indentation occurs due to the stress concentration, and the life is shortened. Further, among the above-mentioned foreign matters, if a hard foreign matter such as abrasive grains is caught between the bearing ring and the rolling element, the foreign matter may slip into the running portion of the bearing ring and be fixed. When the rolling element rolls along the running portion of the track in such a state, band-shaped localized indentation concentration (band wear) occurs on the rolling element. The rolling element having such band-shaped indentation concentration rotates inside the bearing while further changing its rotation axis, and therefore seizure and acoustic failure due to poor lubrication of the bearing are likely to occur.

【0011】そこで、本発明は上記のような従来の転が
り軸受が有する問題点を解決し、冷媒を含有する冷凍機
油による潤滑や、高速・低Λ領域という厳しい潤滑条件
下においても長寿命な転がり軸受を提供することを課題
とする。また、工作機械において高速回転,高荷重下で
使用されても長寿命で高精度な転がり軸受を提供するこ
とを併せて課題とする。さらに、上記のような転がり軸
受の製造方法を提供することを併せて課題とする。
Therefore, the present invention solves the problems of the conventional rolling bearing as described above, and has a long life even under the severe lubrication conditions such as refrigerating machine oil containing a refrigerant and high speed / low Λ region. An object is to provide a bearing. Another object is to provide a rolling bearing with long life and high accuracy even when used in a machine tool under high speed rotation and high load. Further, it is also an object to provide a method for manufacturing a rolling bearing as described above.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明に係る請求項1の転がり軸は、板材を打ち抜き研削加
工の代わりに表面加工処理を施して形成した外輪及び内
輪と、前記外輪及び前記内輪の間に転動自在に配設され
た複数の転動体と、を備えるとともに、前記外輪及び前
記内輪の間に形成され前記転動体が内設された空隙部内
に、冷媒を含有する冷凍機油が充填された転がり軸受で
あって、前記外輪及び前記内輪の軌道面上に3μmを超
える平均直径を有する異物が存在していないことを特徴
とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following constitution. That is, the rolling shaft according to the first aspect of the present invention is rotatably disposed between the outer ring and the inner ring, and the outer ring and the inner ring formed by subjecting the plate material to the surface processing treatment instead of the punching grinding processing. A plurality of rolling elements, and a rolling bearing in which a refrigerating machine oil containing a refrigerant is filled in a void portion formed between the outer ring and the inner ring and in which the rolling elements are provided, It is characterized in that no foreign matter having an average diameter of more than 3 μm exists on the raceways of the outer ring and the inner ring.

【0013】また、本発明に係る請求項2の転がり軸
は、請求項1に記載の転がり軸受において、前記転動体
の転動面上に3μmを超える平均直径を有する異物が存
在していないことを特徴とする。このような構成の転が
り軸受であれば、冷媒を含有する冷凍機油による潤滑と
いう厳しい潤滑条件下において使用されても長寿命であ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the rolling bearing according to the first aspect, there is no foreign matter having an average diameter exceeding 3 μm on the rolling surface of the rolling element. Is characterized by. The rolling bearing having such a configuration has a long life even when used under severe lubrication conditions such as lubrication with refrigerating machine oil containing a refrigerant.

【0014】前記内外輪の軌道面上に3μmを超える平
均直径を有する異物が存在すると、枯渇潤滑状態におい
て回転させた際に転動体に異常摩耗が生じ、やがて剥離
に至る。そのため、転がり軸受の寿命が不十分となる。
これは、軌道面上に付着した3μmを超える平均直径を
有する異物が、転動体を削ってしまうことが原因であ
る。このような現象は潤滑油膜の厚さが薄い場合に発生
しやすく、また、潤滑油膜の厚さが薄いと、前述のピー
リング摩耗が併せて発生して、さらに寿命が低下する。
前記異物が存在しないか、又は存在しても3μm以下の
平均直径であれば、このような現象の発生が抑制され、
該転がり軸受は長寿命となる。なお、前記平均直径と
は、前記異物の長径と短径との平均値を意味する。
If foreign matter having an average diameter of more than 3 μm is present on the raceways of the inner and outer races, abnormal rolling wear occurs on the rolling elements when the rolling elements are rotated in a depleted lubrication state, leading to separation. Therefore, the life of the rolling bearing becomes insufficient.
This is because foreign matter having an average diameter of more than 3 μm attached to the raceway surface scrapes the rolling elements. Such a phenomenon tends to occur when the thickness of the lubricating oil film is thin, and when the thickness of the lubricating oil film is thin, the above-mentioned peeling wear also occurs and the life is further shortened.
If the foreign matter does not exist or if it has an average diameter of 3 μm or less, the occurrence of such a phenomenon is suppressed,
The rolling bearing has a long life. The average diameter means the average value of the major axis and the minor axis of the foreign matter.

【0015】本発明者らは、このような異物は、バレル
処理等のような表面加工処理において軌道面に付着する
ことを確認した。さらに、バレル処理に使用する砥粒の
大きさによって、軌道面に付着している異物の大きさや
量が異なることを突き止めた。よって、バレル処理時に
使用する砥粒の大きさを小さくすれば、残留する砥粒
(付着している異物)の大きさを小さくすることが可能
である。ただし、あまり小さくしすぎると、バレル処理
に要する時間が長くなってしまうという弱点もある。
The present inventors have confirmed that such foreign matter adheres to the raceway surface during surface processing such as barrel processing. Furthermore, it was found that the size and amount of foreign matter adhering to the raceway surface differ depending on the size of the abrasive grains used for barrel processing. Therefore, by reducing the size of the abrasive grains used during barrel processing, it is possible to reduce the size of the remaining abrasive grains (adhering foreign matter). However, if it is made too small, there is a weak point that the time required for barrel processing becomes long.

【0016】したがって、アルミナ等の砥粒を含まない
スチールビーズを使用するショットピーニング処理を、
表面加工処理として施すことがより好ましい。そうすれ
ば、軌道面に残留する異物を、ほとんど皆無とすること
ができる。一方、転動体の転動面に存在する異物は、直
接転動体自身を摩耗させるものではないが、異物が脱落
した場合に軌道面に付着したり、転動面上に浮遊したり
する。そうすると、転動体の摩耗を促進する可能性があ
るため、3μmを超える平均直径を有する異物が転動面
上に存在していないことが好ましい。
Therefore, a shot peening treatment using steel beads containing no abrasive grains such as alumina is performed.
More preferably, it is applied as a surface treatment. Then, almost no foreign matter remains on the raceway surface. On the other hand, the foreign matter existing on the rolling surface of the rolling element does not directly wear the rolling element itself, but when the foreign matter falls off, it adheres to the raceway surface or floats on the rolling surface. If so, there is a possibility of accelerating the wear of the rolling elements, so it is preferable that no foreign matter having an average diameter of more than 3 μm is present on the rolling surface.

【0017】さらに、本発明に係る請求項5の転がり軸
は、外輪と、内輪と、前記外輪及び前記内輪の間に転動
自在に配設された複数の転動体と、を備えるとともに、
工作機械に使用される転がり軸受であって、前記外輪及
び前記内輪の軌道面上に3μmを超える平均直径を有す
る異物が存在していないことを特徴とする。さらに、本
発明に係る請求項7の転がり軸は、請求項5に記載の転
がり軸受において、油潤滑され、高速且つ油膜パラメー
タが小さい条件で使用されることを特徴とする。
Further, a rolling shaft according to a fifth aspect of the present invention includes an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements rotatably arranged between the outer ring and the inner ring.
A rolling bearing used in a machine tool, characterized in that no foreign matter having an average diameter of more than 3 μm is present on the raceways of the outer ring and the inner ring. Further, a rolling shaft according to a seventh aspect of the present invention is characterized in that, in the rolling bearing according to the fifth aspect, it is oil-lubricated and is used at a high speed and under a condition that an oil film parameter is small.

【0018】このような構成の転がり軸受であれば、工
作機械において高速回転,高荷重下で使用されても長寿
命で高精度である。また、高速・低Λ領域という厳しい
潤滑条件下において使用されても長寿命である。前記外
輪及び前記内輪に設けられた軌道面上に3μmを超える
平均直径を有する異物が存在すると、その異物が軌道輪
と転動体との間に噛み込んで軌道面に圧痕が生じるた
め、転がり軸受の寿命及び精度が不十分となる。そし
て、前記異物が存在しないか、又は存在しても3μm以
下の平均直径であれば、該転がり軸受は長寿命且つ高精
度である。転がり軸受をより長寿命且つ高精度とするた
めには、軌道面上に存在する異物の平均直径は2μm以
下であることがより好ましく、1μm以下であることが
さらに好ましい。なお、前記平均直径とは、前述の場合
と同様に、前記異物の長径と短径との平均値を意味す
る。
The rolling bearing having such a structure has a long life and high accuracy even when used in a machine tool under high speed rotation and high load. Further, it has a long life even when used under severe lubrication conditions such as high speed and low Λ region. When foreign matter having an average diameter of more than 3 μm is present on the raceways provided on the outer ring and the inner ring, the foreign matter is caught between the raceway and the rolling elements to generate indentations on the raceways, and thus the rolling bearing. Life and accuracy are insufficient. If the foreign matter does not exist or if it has an average diameter of 3 μm or less, the rolling bearing has a long life and high accuracy. In order to make the rolling bearing have a longer life and higher accuracy, the average diameter of the foreign matter existing on the raceway surface is more preferably 2 μm or less, further preferably 1 μm or less. The average diameter means the average value of the major axis and the minor axis of the foreign matter, as in the case described above.

【0019】前記軌道面上に3μmを超える平均直径を
有する異物が存在しないようにする方法としては、前記
軌道面に表面加工処理を施す方法が好ましい。この処理
によって、前記軌道面上に存在する前記異物を除去する
ことができる。表面加工処理としてはバレル処理やショ
ットピーニング処理があげられ、これらの一方又は両方
を施すことによって前記異物を除去することができる。
As a method for preventing foreign matter having an average diameter of more than 3 μm from existing on the raceway surface, a method of subjecting the raceway surface to a surface treatment is preferable. By this process, the foreign matter existing on the raceway surface can be removed. Examples of the surface treatment include barrel treatment and shot peening treatment, and the foreign matter can be removed by performing one or both of them.

【0020】ただし、高速・低Λ領域という厳しい潤滑
条件下において使用される請求項7の転がり軸受の場合
には、クロス処理,超音波洗浄処理,及びブラシ洗浄処
理のうちの少なくとも1つを表面加工処理として施すこ
とが好ましい。本発明者らは、冷媒が溶け込んだ冷凍機
油で潤滑された転がり軸受や、高速・低Λ領域という厳
しい潤滑条件下において使用される転がり軸受の長寿命
化を検討するにあたって、まず、使用後の転がり軸受に
発生したピーリング摩耗やピーリング剥離の形態を観察
した。その結果、前記のようなピーリングが発生した内
外輪の軌道面や転動体の転動面に、摩耗粉等の異物を噛
み込んだ痕や、微小な異物による摩耗形態が見られた。
その噛み込み痕や摩耗形態をさらに詳しく観察すると、
同じ傷跡が繰り返し残留している様子が見られた。
However, in the case of the rolling bearing according to claim 7 which is used under severe lubrication conditions such as a high speed / low Λ region, at least one of cross treatment, ultrasonic cleaning treatment and brush cleaning treatment is applied to the surface. It is preferably applied as a processing treatment. The inventors of the present invention first examined the life of rolling bearings lubricated with refrigerating machine oil in which a refrigerant was melted, and rolling bearings used under severe lubrication conditions such as high speed and low Λ range. The forms of peeling wear and peeling that occurred on the rolling bearing were observed. As a result, traces of foreign matter such as abrasion powder caught on the raceways of the inner and outer races and the rolling surfaces of the rolling elements where the peeling occurred as described above, and wear patterns due to minute foreign matter were observed.
When observing the bite marks and wear patterns in more detail,
It was observed that the same scars remained repeatedly.

【0021】この結果から、前記のようなピーリングが
発生する原因として異物混入が考えられた。すなわち、
異物が内外輪の軌道面上に固定されて、転動体に繰返し
傷を付けていくうちに、該転動体の転動面の粗さが増
し、やがて異常摩耗や前記ピーリングが発生し剥離に至
ると推定される。なお、異常摩耗とは、内輪及び外輪の
軌道面に残留する異物が転動体を摩耗させる現象であ
り、ピーリングとは、潤滑不足によって転動体が滑って
発生する現象である。
From these results, it was considered that foreign matter was mixed in as a cause of the peeling described above. That is,
As the foreign matter is fixed on the raceways of the inner and outer rings and the rolling elements are repeatedly scratched, the roughness of the rolling surface of the rolling elements increases, and eventually abnormal wear or peeling occurs, leading to peeling. It is estimated to be. Abnormal wear is a phenomenon in which foreign matter remaining on the raceways of the inner ring and the outer ring wears the rolling elements, and peeling is a phenomenon in which the rolling elements slip due to insufficient lubrication.

【0022】そこで、冷媒が溶け込んだ冷凍機油で潤滑
された転がり軸受や、高速・低Λ領域という厳しい潤滑
条件下において使用される転がり軸受を回転させ、前記
ピーリングが発生する以前の比較的良好な状態におい
て、転がり軸受の軌道面及び転動面を観察した。その結
果、このような疲労初期状態においても、内輪、外輪、
及び転動体に前記と同様の傷跡が繰り返し付けられてい
る様子が確認された。さらに、内輪及び外輪の軌道面に
は、固定された異物が確認された。そして、この固定さ
れた異物の状態や成分を調査したところ、非金属成分で
あるアルミナ等のセラミック成分であった。
Therefore, a rolling bearing lubricated with refrigerating machine oil in which a refrigerant is melted or a rolling bearing used under severe lubrication conditions such as a high speed / low Λ region are rotated, and relatively good before the peeling occurs. In this state, the raceway surface and rolling surface of the rolling bearing were observed. As a result, even in such fatigue initial state, the inner ring, the outer ring,
And, it was confirmed that the rolling elements were repeatedly scratched as described above. Furthermore, fixed foreign matter was confirmed on the raceways of the inner and outer rings. When the state and composition of the fixed foreign matter were investigated, it was found to be a ceramic composition such as alumina, which is a non-metal composition.

【0023】さらに、未使用の転がり軸受に関してもそ
の軌道面や転動面を観察したところ、セラミック成分や
金属系の異物の存在が確認され、転がり軸受の完成時に
おいて、既に軌道面や転動面に異物が付着している可能
性があることがわかった。そして、このような異物は、
転がり軸受の軌道面をバレル処理のような砥粒を使用し
た表面加工処理により仕上げる際に、砥粒が前記軌道面
に残留したものと考えられる。また、転動面について
も、研削加工後に砥粒を使用した表面加工処理により仕
上げる際に、砥粒が前記転動面に残留したものと考えら
れる。
Furthermore, when observing the raceway surface and rolling surface of an unused rolling bearing, the presence of foreign matter of ceramic component or metallic material was confirmed, and when the rolling bearing was completed, the raceway surface and rolling surface were already formed. It was found that foreign matter may be attached to the surface. And such foreign matter is
It is considered that when the raceway surface of the rolling bearing is finished by a surface processing treatment using abrasive grains such as barrel treatment, the abrasive grains remain on the raceway surface. Further, it is considered that the abrasive grains remained on the rolling surface when the rolling surface was finished by a surface treatment using abrasive grains after the grinding.

【0024】これらのことから、冷媒が溶け込んだ冷凍
機油で潤滑される転がり軸受や、高速・低Λ領域という
厳しい潤滑条件下において使用される転がり軸受におい
ては、バレル処理のような砥粒を使用した表面加工処理
による仕上工程において、転がり軸受の軌道面や転動面
に残留した僅かな砥粒が前記異常摩耗や前記ピーリング
を引き起こし、転がり軸受の寿命を大きく低下させてい
る可能性があることがわかった。
From the above, in the rolling bearing which is lubricated with the refrigerating machine oil in which the refrigerant is melted, or the rolling bearing which is used under severe lubrication conditions such as high speed and low Λ region, the abrasive grain such as barrel treatment is used. In the finishing process by the surface treatment, the slight abrasive grains remaining on the raceways and rolling surfaces of the rolling bearing may cause the abnormal wear and the peeling, which may significantly reduce the life of the rolling bearing. I understood.

【0025】そして、本発明者らは、軌道面や転動面に
存在する異物を取り除くためには、バレル処理,ショッ
トピーニング処理,クロス処理,超音波洗浄処理,ブラ
シ洗浄処理等の表面加工処理を施すことが有効であるこ
とを見いだした。
In order to remove the foreign matter existing on the raceway surface and the rolling surface, the present inventors have carried out surface processing such as barrel processing, shot peening processing, cloth processing, ultrasonic cleaning processing and brush cleaning processing. It has been found that applying is effective.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明に係る転がり軸受の実施の
形態を、図面を参照して詳細に説明する。 〔第一実施形態〕本発明の第一実施形態である転がり軸
受、すなわち、冷媒を含有する冷凍機油で潤滑された転
がり軸受について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a rolling bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. [First Embodiment] A rolling bearing according to a first embodiment of the present invention, that is, a rolling bearing lubricated with refrigerating machine oil containing a refrigerant will be described.

【0027】図1は、本発明に係る転がり軸受の第一実
施形態であるスラストニードル軸受の構造を示す縦断面
図である。このスラストニードル軸受は、図示しないハ
ウジングに固定される外輪1と、図示しない軸に固定さ
れる内輪2と、これら両輪1,2の間に転動自在に配設
された複数の転動体3と、複数の転動体3を両輪1,2
の間に保持する保持器4と、両輪1,2の間に形成され
転動体3が内設された空隙部内に充填された冷凍機油
(PAG)5と、を備えている。なお、この冷凍機油5
は、冷媒であるフロンを含有している。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing the structure of a thrust needle bearing which is a first embodiment of the rolling bearing according to the present invention. The thrust needle bearing includes an outer ring 1 fixed to a housing (not shown), an inner ring 2 fixed to a shaft (not shown), and a plurality of rolling elements 3 rotatably arranged between the wheels 1 and 2. , A plurality of rolling elements 3 on both wheels 1,2
And a refrigerating machine oil (PAG) 5 which is filled between the two wheels 1 and 2 and which is filled in a space in which the rolling element 3 is provided. In addition, this refrigerator oil 5
Contains CFC which is a refrigerant.

【0028】そして、両輪1,2の軌道面1a,2aと
転動体3の転動面3aとには、バレル処理,ショットピ
ーニング処理等の表面加工処理が施してあるので、軌道
面1a,2a上及び転動面3a上には、3μmを超える
平均直径を有する砥粒等の異物は確認されなかった。よ
って、このようなスラストニードル軸受は、エアコンデ
ィショナーのコンプレッサー装置等に好適に使用するこ
とができる。
Since the raceway surfaces 1a and 2a of the two wheels 1 and 2 and the rolling surface 3a of the rolling element 3 are subjected to surface processing such as barrel processing and shot peening processing, the raceway surfaces 1a and 2a. No foreign matter such as abrasive grains having an average diameter of more than 3 μm was found on the top and the rolling surface 3a. Therefore, such a thrust needle bearing can be suitably used for a compressor device of an air conditioner and the like.

【0029】このことについてさらに詳述すると、エア
コンディショナーのコンプレッサー装置等に使用される
転がり軸受においては、コンプレッサー装置内に初期に
封入されている潤滑剤(冷凍機油)の量は非常に少な
く、しかも、潤滑剤を撹拌して跳ねかける潤滑方法を採
用しているので、潤滑剤の供給量が不十分となりやす
く、潤滑条件が厳しい。さらに、潤滑剤には冷媒として
用いられるフロンが溶け込んでいるため、潤滑剤の動粘
度が極端に低下して油膜が形成しにくくなる傾向があっ
て、より一層潤滑条件が厳しくなっている。
More specifically, in a rolling bearing used in a compressor device of an air conditioner, the amount of lubricant (refrigerating machine oil) initially enclosed in the compressor device is very small, and Since a lubricant method in which the lubricant is agitated and splashed is adopted, the supply amount of the lubricant is likely to be insufficient and the lubrication conditions are severe. Further, since CFC used as a refrigerant is dissolved in the lubricant, the kinematic viscosity of the lubricant is extremely lowered, and it is difficult to form an oil film, and the lubrication conditions are further severed.

【0030】このように潤滑が不十分となっていると、
転がり軸受を構成する軌道輪の軌道面上や転動体の転動
面上に砥粒のような異物が存在することによって、転動
面にピーリング摩耗やピーリング剥離が発生し、剥離に
至るおそれがある。しかしながら、上記のスラストニー
ドル軸受においては、所定の大きさの砥粒を用いたバレ
ル処理,砥粒を使用しないショットピーニング処理等の
表面加工処理が施されているため、軌道面1a,2a上
及び転動面3a上に3μmを超える平均直径を有する砥
粒等の異物が存在しない。よって、上記のような厳しい
潤滑条件下においても、スラストニードル軸受は長寿命
である。
When the lubrication is insufficient in this way,
The presence of foreign matter such as abrasive grains on the raceway surface of the bearing ring or the rolling surface of the rolling element that constitutes the rolling bearing may cause peeling wear or peeling on the rolling surface, which may lead to peeling. is there. However, since the above-mentioned thrust needle bearing is subjected to a surface treatment such as a barrel treatment using abrasive grains of a predetermined size and a shot peening treatment without using abrasive grains, the surface treatment on the raceways 1a, 2a and There is no foreign matter such as abrasive grains having an average diameter of more than 3 μm on the rolling surface 3a. Therefore, the thrust needle bearing has a long life even under the severe lubrication conditions as described above.

【0031】なお、外輪1及び内輪2は、JISクロム
モリブデン鋼SCM415で構成されている。その製造
法は、上記材質の鋼板から外輪1及び内輪2を打ち抜い
た後に、浸炭窒化処理(830〜850℃)と焼戻し
(150〜200℃)とを施し、軌道面1a,2aにバ
レル処理,ショットピーニング処理等の表面加工処理を
施すというものである。通常の軸受においては研削加工
が施されるが、このスラストニードル軸受においては、
研削加工の代わりに前記のような表面加工処理が施され
ている。
The outer ring 1 and the inner ring 2 are made of JIS chrome molybdenum steel SCM415. The manufacturing method is as follows. After punching the outer ring 1 and the inner ring 2 from the steel plate of the above material, carbonitriding treatment (830 to 850 ° C.) and tempering (150 to 200 ° C.) are performed, and the raceway surfaces 1 a and 2 a are barrel treated, Surface treatment such as shot peening is performed. In normal bearings, grinding is applied, but in this thrust needle bearing,
Instead of the grinding process, the above-mentioned surface processing treatment is applied.

【0032】また、転動体3は、JIS軸受鋼SUJ2
で構成されている。その製造法は、上記材質の線材から
転動体3を切り出した後に、焼入れ(830〜850
℃)と焼戻し(160〜200℃)とを施し、転動面3
aに研磨及びバレル処理,ショットピーニング処理等の
表面加工処理を施すというものである。〔実施例1〕こ
のようなスラストニードル軸受と同様の軸受において、
内外輪及び転動体に種々の条件で表面加工処理を施した
ものを用意して、その寿命試験を行った。
The rolling element 3 is JIS bearing steel SUJ2.
It is composed of. The manufacturing method is as follows. After cutting the rolling elements 3 from the wire material of the above-mentioned material, quenching (830 to 850
℃) and tempering (160-200 ℃), rolling surface 3
The surface a is subjected to polishing, barrel treatment, shot peening treatment, and the like. [Example 1] In a bearing similar to such a thrust needle bearing,
The inner and outer races and the rolling elements were subjected to surface treatment under various conditions, and their life tests were conducted.

【0033】この表面加工処理としては、所定の大きさ
の砥粒を用いたバレル処理及び砥粒を使用しないショッ
トピーニング処理を行った。バレル処理は3つの条件、
ショットピーニング処理は2つの条件で実施し、それぞ
れ5種類の内外輪及び転動体を作製した。そして、これ
らの内外輪及び転動体を種々組み合わせて、表面加工処
理条件の異なる25種類の試験軸受(後述する表1,2
に記載のNo.1〜No.25の軸受)を製造した。
As this surface processing treatment, barrel treatment using abrasive grains of a predetermined size and shot peening treatment not using abrasive grains were performed. Barrel processing has three conditions,
The shot peening treatment was performed under two conditions, and five types of inner and outer races and rolling elements were produced respectively. Then, by combining these inner and outer rings and rolling elements in various ways, 25 kinds of test bearings having different surface processing conditions (see Tables 1 and 2 described later)
No. described in No. 1-No. 25 bearings) were manufactured.

【0034】バレル処理に用いる砥粒は、軸受の加工時
に用いられるアルミナ系砥粒に限定した。そして、種々
の大きさの砥粒(メッシュNo.200〜8000)を
用いて処理を施し、試験軸受を製造した。使用したアル
ミナ系砥粒(チップ)は、いずれも溶融アルミナを主成
分としているチップで、アランダム#200(中研削石
の場合)、アルミナ#1000〜2000(光沢石の場
合)、アルミナ#6000〜8000(超光沢石の場
合)の3種である(いずれも日本ダイヤ工業株式会社
製)。
The abrasive grains used in the barrel treatment were limited to the alumina-based abrasive grains used in the processing of the bearing. And it processed using the abrasive grain (mesh No. 200-8000) of various sizes, and manufactured the test bearing. The alumina-based abrasive grains (chips) used were all chips containing fused alumina as a main component. Alundum # 200 (for medium grinding stone), alumina # 1000 to 2000 (for gloss stone), alumina # 6000. ~ 8000 (in the case of ultra-glossy stone) (all manufactured by Nippon Diamond Industrial Co., Ltd.).

【0035】軸受の製造においては使用される砥粒の大
きさが加工工程によって異なるため、どの工程の砥粒に
よるものかを見極める目的で、バレル処理には上記のよ
うに3種のチップを使用した。なお、処理時間はいずれ
も60分とし、砥粒の大きさが寿命へ与える影響のみを
確認できるようにした。
Since the size of the abrasive grains used in the manufacture of the bearing varies depending on the processing steps, the three types of chips are used for barrel processing as described above in order to determine which process the abrasive particles are used for. did. The treatment time was set to 60 minutes in each case so that only the effect of the size of the abrasive grains on the life could be confirmed.

【0036】次に、ショットピーニング処理について説
明する。ショットピーニング処理は冷間加工の一種であ
り、鉄製又は非鉄金属製の球の多数を高速度で金属表面
に衝突させる処理である。なお、この球をショットとい
う。一般的にはショットは被処理材よりも硬いので、シ
ョットが高速度で被処理材の表面に衝突すると被処理材
の表面が凹んで、表面が無数の凹部で覆われて梨子地模
様となる。そうすると、被処理材の表面の硬さが増すと
ともに疲れ強さが増す。
Next, the shot peening process will be described. The shot peening treatment is a kind of cold working and is a treatment in which a large number of ferrous or non-ferrous metal spheres collide with the metal surface at high speed. This ball is called a shot. Generally, the shot is harder than the material to be treated, so when the shot collides with the surface of the material at high speed, the surface of the material to be treated is dented and the surface is covered with innumerable recesses to give a pear-skin pattern. . Then, the hardness of the surface of the material to be treated increases and the fatigue strength increases.

【0037】本実施例においては、溶鋼を噴霧すること
によって製造された高炭素鋳鋼ショットを用いてショッ
トピーニング処理を行った。そして、その条件は、処理
時間30分と120分との2条件とし、ショット材の種
類等のその他の条件は一定として、処理時間が寿命へ与
える影響のみを確認できるようにした。このようにして
製造した試験用のスラストニードル軸受について、日本
精工株式会社製スラスト型軸受寿命試験機を用いて、試
験荷重:P/C=0.3、軸受回転速度:5000mi
-1の条件で、クリーン潤滑下における基本定格寿命
(106 回転)L10を測定した。
In the present embodiment, shot peening treatment was performed using high carbon cast steel shot produced by spraying molten steel. Then, the conditions were set to two conditions of treatment time of 30 minutes and 120 minutes, other conditions such as the type of shot material were made constant, and only the influence of the treatment time on the service life could be confirmed. The test thrust needle bearing manufactured in this manner was tested using a thrust type bearing life tester manufactured by NSK Ltd. for a test load of P / C = 0.3 and a bearing rotational speed of 5000 mi.
The basic rated life (10 6 rotations) L 10 under clean lubrication was measured under the condition of n −1 .

【0038】潤滑剤には、エアコンディショナーのコン
プレッサー装置等に用いられる冷凍機油(PAG)に冷
媒(フロン)が溶け込んで粘度が低下している状態を再
現するため、冷凍機油に白灯油を混合したもの(混合比
は、冷凍機油:白灯油=7:3)を使用した。なお、寿
命試験は大気圧下で行なった。また、潤滑剤の温度が上
昇して油膜の形成が不十分となることを想定して、潤滑
条件の厳しい100〜120℃の試験温度で評価を行な
った。
As the lubricant, white kerosene was mixed with the refrigerating machine oil in order to reproduce the state in which the refrigerant (freon) was dissolved in the refrigerating machine oil (PAG) used in the compressor device of the air conditioner and the viscosity was lowered. What was used (mixing ratio was refrigerator oil: white kerosene = 7: 3). The life test was conducted under atmospheric pressure. Further, assuming that the temperature of the lubricant increases and the formation of the oil film becomes insufficient, the evaluation was performed at a test temperature of 100 to 120 ° C. under severe lubrication conditions.

【0039】表1及び表2に、各軸受(内外輪及び転動
体)に施した表面加工処理の内容、軌道面及び転動面に
残留する圧縮応力σR 、軌道面上及び転動面上に存在す
る異物の個数及び平均直径を示し、さらに、試験結果
(軸受寿命)を併せて示す。
Tables 1 and 2 show the details of the surface treatment applied to each bearing (inner and outer rings and rolling elements), the compressive stress σ R remaining on the raceways and rolling surfaces, and the raceways and rolling surfaces. The number and the average diameter of the foreign substances present in are shown, and the test results (bearing life) are also shown.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】[0041]

【表2】 [Table 2]

【0042】なお、軌道面,転動面に存在している異物
は、該軌道面,転動面を電子顕微鏡(日本電子社製)で
観察することにより、その個数と大きさを測定した。測
定方法は以下の通りである。軸受を分解して、内輪,外
輪,転動体,及び保持器に分ける。そのうちの内輪,外
輪,及び転動体を、超純水で洗浄した容器に入れ、電子
工業材料用イソプロパノールを加え、38kHzの超音
波をかけて10分間洗浄した。洗浄した前記部材を走査
型電子顕微鏡で1000倍で観察するとともに、エネル
ギー分散型X線分析(EDS)を行った。
The number and size of foreign matters existing on the raceway surface and rolling surface were measured by observing the raceway surface and rolling surface with an electron microscope (made by JEOL Ltd.). The measuring method is as follows. Disassemble the bearing and divide it into inner ring, outer ring, rolling elements, and cage. The inner ring, the outer ring, and the rolling elements were put in a container washed with ultrapure water, isopropanol for electronic industrial materials was added, and ultrasonic waves of 38 kHz were applied for washing for 10 minutes. The washed member was observed with a scanning electron microscope at 1000 times, and energy dispersive X-ray analysis (EDS) was performed.

【0043】分析条件は、加速電圧15kV、試料電流
0.5nA、対物絞り100μmである。また、EDS
は、フィリップス社製のS−UTW検出器とDX−4ア
ナライザとを組み合わせたものである。分析対象元素の
面分析(カラーマッピング)を、512×400画素で
20ms/画素の取り込みを行った。面分析後、同社の
粒子解析プログラムを用いて、対象元素の大きさと数を
計測した。被検面積は0.0123mm2 であり、任意
の10カ所を測定し、得られた結果を単位面積当たりに
換算した。
The analysis conditions are an acceleration voltage of 15 kV, a sample current of 0.5 nA, and an objective diaphragm of 100 μm. Also, EDS
Is a combination of an S-UTW detector manufactured by Philips and a DX-4 analyzer. The surface analysis (color mapping) of the element to be analyzed was carried out at 512 × 400 pixels at 20 ms / pixel. After surface analysis, the size and number of target elements were measured using the particle analysis program of the same company. The test area was 0.0123 mm 2 , and arbitrary 10 points were measured, and the obtained results were converted per unit area.

【0044】表中の最大径の欄には、観察された異物の
中で最大の平均直径(長径と短径との平均値)の値を記
載している。また、表1及び表2の軸受寿命において
「>2000」と表記してあるものは、試験した軸受全
数が2000時間を超えてもピーリングや摩耗が一切発
生せず、試験を打ち切ったことを示している。
In the column of maximum diameter in the table, the maximum average diameter (average value of the major axis and the minor axis) of the observed foreign substances is described. Further, in the bearing lifes shown in Tables 1 and 2, ">2000" indicates that the test was aborted without peeling or wear even if the total number of tested bearings exceeded 2000 hours. ing.

【0045】表1及び表2から分かるように、No.1
1〜25の軸受は、計算寿命(185時間)の5倍以上
という優れた寿命を示した。これは、内外輪の軌道面上
に存在する砥粒の最大径が3μm以下であるためであ
る。その中でも、No.13〜15、No.18〜2
0、及びNo.23〜25の軸受は、計算寿命の10倍
以上という大変優れた寿命を示した。これは、内外輪の
軌道面とともに、転動体の転動面上に存在する砥粒の最
大径も3μm以下であるためである。
As can be seen from Tables 1 and 2, No. 1
The bearings Nos. 1 to 25 showed an excellent life of 5 times or more the calculated life (185 hours). This is because the maximum diameter of the abrasive grains present on the raceways of the inner and outer rings is 3 μm or less. Among them, No. 13-15, No. 18-2
0, and No. The bearings Nos. 23 to 25 showed a very excellent life of 10 times or more the calculated life. This is because the maximum diameter of the abrasive grains present on the rolling surfaces of the rolling elements as well as the raceways of the inner and outer rings is 3 μm or less.

【0046】なお、ショットピーニング処理の処理時間
に関しては、軸受寿命に差は見られないが、熱処理品に
ショットピーニング処理を施した後の黒皮残りを考慮す
ると、120分処理することが望ましい。一方、No.
1,2,6,7の軸受は、内外輪の軌道面上及び転動体
の転動面上に存在する砥粒の最大径が3μmよりも大き
いため、計算寿命相当の短い寿命であった。また、N
o.3,8の軸受は、転動体の転動面上に存在する砥粒
の最大径は3μmと小さいが、内外輪の軌道面上に存在
する砥粒の最大径が3μmよりも大きいので、転動体を
摩耗させてしまい短寿命となった。さらに、No4,
5,9,10の軸受は、転動体にショットピーニング処
理が施されているため転動面上に砥粒は存在しないが、
内外輪の軌道面上に存在する砥粒に寿命を支配されて、
計算寿命の2倍程度に寿命を向上させることしかできな
かった。
Regarding the processing time of the shot peening treatment, although there is no difference in the bearing life, it is desirable to treat the heat treated product for 120 minutes in consideration of the black skin residue after the shot peening treatment. On the other hand, No.
The bearings 1, 2, 6, 7 had a maximum life of abrasive grains on the raceways of the inner and outer races and on the rolling surfaces of the rolling elements larger than 3 μm, and thus had a short life equivalent to the calculated life. Also, N
o. In the bearings Nos. 3 and 8, the maximum diameter of the abrasive grains present on the rolling surface of the rolling element is as small as 3 μm, but since the maximum diameter of the abrasive grains present on the raceways of the inner and outer rings is larger than 3 μm, The moving body was worn out and the life was shortened. Furthermore, No4
In the bearings Nos. 5, 9 and 10, since the rolling elements are subjected to shot peening treatment, no abrasive grains are present on the rolling surfaces,
The life is governed by the abrasive grains that exist on the raceways of the inner and outer rings,
The life could only be improved to about twice the calculated life.

【0047】以上のように、所定の大きさの砥粒を用い
たバレル処理やショットピーニング処理等の表面加工処
理を施せば、内外輪の軌道面上及び転動体の転動面上へ
の砥粒の付着が防止されるから、異常摩耗やピーリング
摩耗が抑制されて、軸受が長寿命となることが分かる。 〔第二実施形態〕本発明の第二実施形態である転がり軸
受、すなわち、工作機械の主軸に使用されるアンギュラ
玉軸受について、図2の縦断面図を参照しながら説明す
る。なお、図2においては、図1と同一又は相当する部
分には、図1と同一の符号を付してある。
As described above, when the surface treatment such as the barrel treatment or the shot peening treatment using the abrasive grains of a predetermined size is performed, the grinding is performed on the raceways of the inner and outer races and the rolling surfaces of the rolling elements. It can be seen that since the adhesion of particles is prevented, abnormal wear and peeling wear are suppressed, and the bearing has a long life. [Second Embodiment] A rolling bearing according to a second embodiment of the present invention, that is, an angular contact ball bearing used for a main shaft of a machine tool will be described with reference to a vertical sectional view of FIG. In addition, in FIG. 2, the same or corresponding portions as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0048】このアンギュラ玉軸受(40BNC10
T)は、図示しないハウジングに固定される外輪1と、
図示しない軸に固定される内輪2と、これら両輪1,2
の間に転動自在に配設された複数の転動体3と、複数の
転動体3を両輪1,2の間に保持する保持器4と、を備
えている。両輪1,2及び転動体3はJIS軸受鋼SU
J2材で構成され、830〜850℃で焼入れが施され
ている。さらに、両輪1,2は、寸法安定化処理として
230〜260℃の高温焼戻しが施され、転動体3は1
60〜200℃の通常の焼戻しが施されている。
This angular contact ball bearing (40BNC10
T) is an outer ring 1 fixed to a housing (not shown),
An inner ring 2 fixed to a shaft (not shown), and both wheels 1 and 2
It is provided with a plurality of rolling elements 3 arranged between the wheels 1 and 2 and a cage 4 for holding the plurality of rolling elements 3 between the wheels 1 and 2. Both wheels 1, 2 and rolling element 3 are JIS bearing steel SU
It is made of J2 material and is quenched at 830-850 ° C. Further, both wheels 1 and 2 are subjected to high temperature tempering at 230 to 260 ° C. as a dimension stabilizing treatment, and the rolling elements 3 are
Normal tempering at 60 to 200 ° C is applied.

【0049】そして、両輪1,2の軌道面1a,2aに
は、通常の研削加工による仕上げ加工が施されている。
ただし、研削加工時に使用する加工砥石を形成する砥粒
が軌道面1a,2aに残留しているおそれがあるので、
後処理として表面加工処理(バレル処理及びショットピ
ーニング処理)が施されている。このような表面加工処
理により、軌道面1a,2a上には3μmを超える平均
直径を有する砥粒等の異物は確認されなかった。よっ
て、このようなアンギュラ玉軸受は、工作機械の主軸等
に好適に使用することができ、高速回転,高荷重下で使
用されても長寿命で高精度である。
The raceways 1a and 2a of the two wheels 1 and 2 are finished by ordinary grinding.
However, since the abrasive grains forming the processing grindstone used during grinding may remain on the raceways 1a, 2a,
Surface treatment (barrel treatment and shot peening treatment) is performed as a post-treatment. By such surface processing, no foreign matter such as abrasive grains having an average diameter of more than 3 μm was confirmed on the raceways 1a and 2a. Therefore, such an angular contact ball bearing can be suitably used for a spindle of a machine tool or the like, and has a long life and high accuracy even when used under high speed rotation and high load.

【0050】〔実施例2〕上記のようなアンギュラ玉軸
受と同様の軸受において、内外輪の軌道面に種々の条件
で表面加工処理を施したものを用意して、その寿命試験
を行った。この表面加工処理としては、所定の大きさの
砥粒を用いたバレル処理及び砥粒を使用しないショット
ピーニング処理を行った。バレル処理は3つの条件、シ
ョットピーニング処理は5つの条件で実施し、17種類
の内外輪を作製した。そして、これらの内外輪を使用し
て表面加工処理条件の異なる17種類の試験軸受(後述
する表3に記載のNo.101〜No.117の軸受)
を製造した。
Example 2 A bearing similar to the above angular ball bearing was prepared by subjecting the raceways of the inner and outer races to surface treatment under various conditions, and a life test was conducted. As the surface processing treatment, barrel treatment using abrasive grains of a predetermined size and shot peening treatment not using abrasive grains were performed. The barrel treatment was carried out under three conditions and the shot peening treatment was carried out under five conditions to produce 17 kinds of inner and outer rings. Then, using these inner and outer rings, 17 kinds of test bearings having different surface processing conditions (bearings No. 101 to No. 117 described in Table 3 described later)
Was manufactured.

【0051】バレル処理に用いる砥粒は、前述の実施例
1の場合と同様である。処理時間はいずれも60分と
し、砥粒の大きさが寿命へ与える影響のみを確認できる
ようにした。また、ショットピーニング処理も前述の実
施例1の場合と同様である。処理時間は10,20,3
0,60,及び120分の5条件とし、ショット材の種
類等のその他の条件は一定として、処理時間が寿命へ与
える影響のみを確認できるようにした。
The abrasive grains used in the barrel treatment are the same as in the case of Example 1 described above. The processing time was set to 60 minutes in each case so that only the effect of the size of the abrasive grains on the life could be confirmed. The shot peening process is also the same as in the case of the above-described first embodiment. Processing time is 10, 20, 3
The conditions were 0, 60, and 5/120, and other conditions such as the type of shot material were constant, so that only the influence of the treatment time on the life could be confirmed.

【0052】このようにして製造した試験用のアンギュ
ラ玉軸受について、日本精工株式会社製高速軸受寿命試
験機を用いて、下記の条件でクリーン潤滑下における基
本定格寿命(106 回転)L10を測定した。なお、工作
機械用軸受を想定して、下記のように回転速度は高速回
転とし、潤滑油は低粘度とした。 予圧 :1.2kN 軸受回転速度:30000min-1 試験温度 :80〜90℃ 潤滑油 :日石三菱社製スーパーマルパス#10
(40℃における動粘度=10mm2 /s) 表3に、各軸受の内外輪に施した表面加工処理の内容、
軌道面上に存在する異物の個数及び平均直径を示し、さ
らに、試験結果(軸受寿命)を併せて示す。
The test angular contact ball bearing manufactured in this manner was subjected to a basic rating life (10 6 revolutions) L 10 under clean lubrication under the following conditions using a high speed bearing life tester manufactured by NSK Ltd. It was measured. Assuming a machine tool bearing, the rotation speed was set to high speed and the lubricating oil had low viscosity as described below. Preload: 1.2 kN Bearing rotation speed: 30000 min −1 Test temperature: 80 to 90 ° C. Lubricating oil: Nisseki Mitsubishi Super Malpass # 10
(Kinematic viscosity at 40 ° C. = 10 mm 2 / s) Table 3 shows the contents of the surface treatment applied to the inner and outer rings of each bearing,
The number and the average diameter of foreign substances existing on the raceway surface are shown, and the test results (bearing life) are also shown.

【0053】[0053]

【表3】 [Table 3]

【0054】なお、軌道面に存在している異物は、該軌
道面を電子顕微鏡(日本電子社製)で観察することによ
り、その個数と大きさを測定した。測定方法は前述の実
施例1の場合と同様である。また、表中の最大径の欄に
は、観察された異物の中で最大の平均直径(長径と短径
との平均値)の値を記載している。
The number and size of foreign substances existing on the orbital surface were measured by observing the orbital surface with an electron microscope (manufactured by JEOL Ltd.). The measuring method is the same as in the case of the above-mentioned first embodiment. In the column of maximum diameter in the table, the maximum average diameter (average value of the major axis and the minor axis) of the observed foreign substances is described.

【0055】さらに、表3の軸受寿命において「>97
0」と表記してあるものは、試験した軸受全数が計算寿
命である970時間を超えてもピーリングや摩耗が一切
発生せず、試験を打ち切ったことを示している。表3か
ら分かるように、平均直径が3μmを超える異物が内外
輪の軌道面上に存在しない軸受(No.101〜108
の軸受)は軸受寿命が優れており、特に、内外輪の軌道
面上に異物が存在しない軸受(No.108の軸受)及
び存在しても最大径が3μm以下である軸受(No.1
01〜107の軸受)は、軸受寿命が非常に優れてい
た。これに対して、平均直径が3μmを超える異物が内
外輪の軌道面上に存在する軸受(No.109〜117
の軸受)は軸受寿命が不十分であった。
Further, in the bearing life shown in Table 3, ">97"
Those marked with "0" indicate that the test was aborted without any peeling or wear even after the total number of tested bearings exceeded the calculated life of 970 hours. As can be seen from Table 3, there is no foreign matter having an average diameter of more than 3 μm on the raceways of the inner and outer rings (No. 101 to 108).
Bearing) has an excellent bearing life, and in particular, a bearing having no foreign matter on the raceways of the inner and outer rings (bearing No. 108) and a bearing having a maximum diameter of 3 μm or less (No. 1).
Bearings 01 to 107) had a very long bearing life. On the other hand, bearings (Nos. 109 to 117) in which foreign matters having an average diameter of more than 3 μm exist on the raceways of the inner and outer rings.
Bearing) had an insufficient bearing life.

【0056】ショットピーニング処理は軌道面上に存在
する異物の除去に効果があり、処理時間が長いほど異物
の数が少なくなっていて、軸受寿命が向上していること
が分かる。ただし、優れた軸受寿命を得るためには、シ
ョットピーニング処理を行う前の軌道面上に存在する異
物の数及び径に応じて、十分な時間のショットピーニン
グ処理を行う必要がある。例えば、No.110の軸受
は20分のショットピーニング処理を行っていて、その
効果は見られるが、優れた軸受寿命を得るには処理時間
が不十分である。
It can be seen that the shot peening treatment is effective in removing foreign matters existing on the raceway surface, and the longer the treatment time, the smaller the number of foreign matters and the longer the bearing life. However, in order to obtain an excellent bearing life, it is necessary to perform the shot peening treatment for a sufficient time according to the number and diameter of the foreign matters existing on the raceway surface before the shot peening treatment. For example, No. The bearing No. 110 has been subjected to shot peening treatment for 20 minutes, and its effect can be seen, but the treatment time is insufficient to obtain an excellent bearing life.

【0057】また、表面加工処理を施していないNo.
109の軸受との比較から分かるように、バレル処理を
行うとバレル処理に用いた砥粒自体が軌道面に付着する
ため、異物の数は増加する傾向がある。そして、砥粒と
して光沢石や中研削石を用いた場合(No.111,1
14の軸受)は砥粒が大きいので軸受寿命が短く、バレ
ル処理の後にショットピーニング処理を施しても、その
処理時間が短いと(No.112,113,115〜1
17の軸受)、砥粒を十分に除去することができず軸受
寿命が短かった。
Further, in No. 1 which is not surface-treated.
As can be seen from the comparison with the bearing of No. 109, the number of foreign particles tends to increase when the barrel treatment is performed because the abrasive grains used for the barrel treatment adhere to the raceway surface. Then, when a gloss stone or a medium grinding stone is used as the abrasive grains (No. 111, 1
(No. 112, 113, 115-1), the bearing life of the bearing 14 is short because the abrasive grains are large, and the treatment time is short even if the shot peening treatment is performed after the barrel treatment (No. 112, 113, 115-1).
No. 17 bearing), the abrasive grains could not be sufficiently removed, and the bearing life was short.

【0058】しかし、砥粒として超光沢石を用いた場合
(No.104〜108の軸受)は、砥粒が小さく、軌
道面に付着しても3μmを超える異物とはならないの
で、軸受寿命は優れていた。以上のように、表面加工処
理として所定の大きさの砥粒を用いたバレル処理及び十
分な時間のショットピーニング処理の少なくとも一方を
施せば、工作機械用の転がり軸受においてはピーリング
摩耗やピーリング剥離の促進原因となる砥粒等の異物が
内外輪の軌道面上へ残留することが防止されるから、転
がり軸受が長寿命となることが分かる。
However, when super-glossy stones are used as the abrasive grains (bearing Nos. 104 to 108), the abrasive grains are small, and even if they adhere to the raceway surface, they do not become foreign matter exceeding 3 μm, so the bearing life is long. Was excellent. As described above, if at least one of the barrel treatment using the abrasive grains of a predetermined size and the shot peening treatment for a sufficient time is performed as the surface treatment, peeling wear or peeling peeling can be prevented in the rolling bearing for machine tools. It can be understood that the rolling bearing has a long life because foreign matters such as abrasive grains that cause acceleration are prevented from remaining on the raceways of the inner and outer rings.

【0059】〔第三実施形態〕本発明の第三実施形態
は、工作機械の主軸に使用されるアンギュラ玉軸受であ
り、第二実施形態とは別のアンギュラ玉軸受である。た
だし、その構成は第二実施形態のアンギュラ玉軸受とほ
ぼ同様であるので、異なる部分のみについて説明し、そ
の際には図2を参照しながら説明する。
[Third Embodiment] A third embodiment of the present invention is an angular ball bearing used for a spindle of a machine tool, which is an angular ball bearing different from the second embodiment. However, since the configuration is almost the same as that of the angular ball bearing of the second embodiment, only different parts will be described, and in that case, description will be made with reference to FIG. 2.

【0060】第三実施形態のアンギュラ玉軸受は呼び番
号7205であり、両輪1,2及び転動体3は第二実施
形態と同様のJIS軸受鋼SUJ2材で構成され、同様
の熱処理が施されている。そして、両輪1,2の軌道面
1a,2aには、通常の研削加工による仕上げ加工が施
されている。ただし、研削加工時に使用する加工砥石
は、軸受加工時に用いられるアルミナ系の砥粒で形成さ
れたものとし、その砥粒の粒径は3.2〜4.2μm
(メッシュNo.6000〜8000)とした。
The angular contact ball bearing of the third embodiment has a nominal number 7205, and both wheels 1 and 2 and the rolling element 3 are made of the same JIS bearing steel SUJ2 material as in the second embodiment, and are subjected to the same heat treatment. There is. The raceways 1a and 2a of the two wheels 1 and 2 are finished by ordinary grinding. However, it is assumed that the processing grindstone used during grinding is formed of alumina-based abrasive grains used during bearing processing, and the grain size of the abrasive grains is 3.2 to 4.2 μm.
(Mesh No. 6000 to 8000).

【0061】研削加工後の軌道面1a,2aには、加工
砥石を形成する砥粒が残留しているおそれがあるので、
後処理として表面加工処理(クロス処理,超音波洗浄処
理,及びブラシ洗浄処理のうちの少なくとも1つ)が施
されている。このような表面加工処理により、軌道面1
a,2a上には3μmを超える平均直径を有する砥粒等
の異物は確認されなかった。よって、このようなアンギ
ュラ玉軸受は、工作機械の主軸等に好適に使用すること
ができ、高速回転,高荷重下,薄油膜下(低Λ領域)で
使用されても長寿命で高精度である。
Since the abrasive grains forming the processing grindstone may remain on the raceway surfaces 1a, 2a after the grinding process,
Surface treatment (at least one of cloth treatment, ultrasonic cleaning treatment, and brush cleaning treatment) is performed as a post-treatment. By such surface processing, raceway surface 1
No foreign matter such as abrasive grains having an average diameter of more than 3 μm was observed on a and 2a. Therefore, such an angular contact ball bearing can be suitably used for the spindle of machine tools, etc., and has a long life and high accuracy even when used at high speed, under high load, under a thin oil film (low Λ range). is there.

【0062】〔実施例3〕上記のようなアンギュラ玉軸
受と同様の軸受において、内外輪の軌道面に種々の条件
で表面加工処理を施したものを用意して、その寿命試験
を行った。この表面加工処理としては、クロス処理,超
音波洗浄処理,及びブラシ洗浄処理のうちの少なくとも
1つの処理を行った。クロス処理は5つの条件、超音波
洗浄処理及びブラシ洗浄処理はそれぞれ3つの条件で実
施し、合計26種類の内外輪を作製した。そして、これ
らの内外輪を使用して表面加工処理条件の異なる26種
類の試験軸受(後述する表5,6に記載のNo.201
〜No.226の軸受)を製造した。
Example 3 A bearing similar to the above angular ball bearing was prepared by subjecting the raceways of the inner and outer races to surface treatment under various conditions, and a life test was conducted. At least one of a cloth treatment, an ultrasonic cleaning treatment, and a brush cleaning treatment was performed as the surface processing treatment. The cloth treatment was performed under five conditions, and the ultrasonic cleaning treatment and the brush cleaning treatment were each performed under three conditions, and a total of 26 types of inner and outer rings were produced. Then, using these inner and outer rings, 26 kinds of test bearings having different surface processing conditions (No. 201 described in Tables 5 and 6 described later) were used.
~ No. 226 bearings) were manufactured.

【0063】ここで、クロス処理とは、丈夫な合成繊維
製の布(クロス)を木製の棒に巻き付けて、軌道面を擦
る処理である。処理時間は0,10,30,60,及び
120秒の5条件として、処理時間が寿命へ与える影響
を確認した。なお、使用したクロスは、カネボウ合繊株
式会社製のサヴィーナ ミニマックス クリーンルーム
用ワンピングクロスである。
Here, the cloth treatment is a treatment of winding a cloth (cloth) made of a strong synthetic fiber around a wooden rod and rubbing the raceway surface. The influence of the treatment time on the life was confirmed under the five treatment conditions of 0, 10, 30, 60, and 120 seconds. The cloth used was Savina Minimax clean room dressing cloth manufactured by Kanebo Synthetic Fibers Co., Ltd.

【0064】また、超音波洗浄処理とは、超音波洗浄機
(株式会社カイジョー製、条件は200kHz,600
W)で内外輪の超音波洗浄を行う処理である。処理時間
は0,300,及び600秒の3条件として、処理時間
が寿命へ与える影響を確認した。さらに、ブラシ洗浄処
理とは、丈夫なナイロン製のブラシで軌道面を擦る処理
である。処理時間は0,100,及び300秒の3条件
として、処理時間が寿命へ与える影響を確認した。
The ultrasonic cleaning treatment is an ultrasonic cleaning machine (manufactured by Kaijo Co., Ltd., conditions: 200 kHz, 600).
In step W), ultrasonic cleaning of the inner and outer rings is performed. The effect of the treatment time on the service life was confirmed under three treatment conditions of 0, 300, and 600 seconds. Further, the brush cleaning process is a process of rubbing the raceway surface with a durable nylon brush. The effect of the treatment time on the life was confirmed under the three treatment conditions of 0, 100, and 300 seconds.

【0065】このようにして製造した試験用のアンギュ
ラ玉軸受について、日本精工株式会社製高速軸受寿命試
験機を用いて、下記の条件でクリーン潤滑下における基
本定格寿命(106 回転)L10を測定した。 試験荷重 :P/C=0.166(Pは動等価荷重で
2450Nであり、Cは基本動定格荷重で14798N
である) 軸受回転速度:15000min-1 内輪の軌道面の粗さ :0.05μmRa 転動体の転動面の粗さ:0.007μmRa 潤滑方法 :オイルエアー潤滑(潤滑油の供給量は2
ml/min) なお、工作機械用軸受を想定して、回転速度は上記のよ
うに高速回転とした。また、油膜厚さが小さく低Λであ
るという厳しい潤滑条件を再現するため、潤滑油は日石
三菱社製スーパーマルパス#10(40℃における動粘
度=10mm2/s)を用い、試験温度は100〜12
0℃とした。
For the test angular contact ball bearing thus manufactured, a basic rating life (10 6 revolutions) L 10 under clean lubrication was used under the following conditions using a high speed bearing life tester manufactured by NSK Ltd. It was measured. Test load: P / C = 0.166 (P is a dynamic equivalent load of 2450N, C is a basic dynamic load rating of 14798N
Bearing rotation speed: 15000min -1 Roughness of inner ring raceway surface: 0.05 μmRa Roughness of rolling surface of rolling element: 0.007 μmRa Lubrication method: Oil air lubrication (lubricant supply amount is 2
(ml / min) Incidentally, assuming the bearing for machine tools, the rotation speed was set to the high speed rotation as described above. Also, in order to reproduce the severe lubrication condition that the oil film thickness is small and low Λ, Super Malpass # 10 (kinematic viscosity at 40 ° C = 10 mm 2 / s) made by Mitsubishi Nisseki Co., Ltd. was used as the lubricating oil at the test temperature. Is 100-12
It was set to 0 ° C.

【0066】参考に、各温度での潤滑油の動粘度と、ア
ンギュラ玉軸受における最小油膜厚さ及び油膜パラメー
タΛとを表4に示す。
For reference, Table 4 shows the kinematic viscosity of the lubricating oil at each temperature, the minimum oil film thickness and the oil film parameter Λ in the angular ball bearing.

【0067】[0067]

【表4】 [Table 4]

【0068】表5,6に、各軸受の内外輪に施した表面
加工処理の内容、軌道面上に存在する異物の最大径、及
び試験結果(軸受寿命)を示す。また、これらの結果を
まとめたグラフを図3に示す。このグラフは、軌道面上
に存在する異物の最大径と軸受寿命との相関を示すもの
であり、異物の最大径が3μmを超える場合は●印でプ
ロットし、そうでない場合は○印でプロットしてある。
Tables 5 and 6 show the contents of the surface processing applied to the inner and outer races of each bearing, the maximum diameter of foreign matter existing on the raceway surface, and the test results (bearing life). A graph summarizing these results is shown in FIG. This graph shows the correlation between the maximum diameter of foreign matter on the raceway surface and the bearing life. If the maximum diameter of foreign matter exceeds 3 μm, plot it by ●, otherwise plot it by ○. I am doing it.

【0069】[0069]

【表5】 [Table 5]

【0070】[0070]

【表6】 [Table 6]

【0071】軌道面に存在している異物の最大径は、該
軌道面の任意の10カ所(視野は、縦40μm×横50
μm)を電子顕微鏡(日本電子社製)で2000倍の倍
率で観察することによって測定した。なお、表5,6中
の最大径の欄には、観察された異物のうち最大の平均直
径(長径と短径との平均値)の値を記載している。ま
た、表5,6中の軸受寿命において「1250以上」と
表記してあるものは、試験した軸受全数が計算寿命の5
倍である1250時間を超えてもピーリングや摩耗が一
切発生せず、試験を打ち切ったことを示している。
The maximum diameter of foreign matter existing on the raceway surface is 10 arbitrary points on the raceway surface (the visual field is 40 μm in length × 50 in width).
(μm) was observed by an electron microscope (manufactured by JEOL Ltd.) at a magnification of 2000 times. In the columns of maximum diameters in Tables 5 and 6, the maximum average diameter (average value of the long diameter and the short diameter) of the observed foreign matters is described. In addition, in the bearing life shown in Tables 5 and 6, "1250 or more" indicates that all tested bearings have a calculated life of 5 or less.
No peeling or abrasion occurred even after the doubling of 1250 hours, indicating that the test was terminated.

【0072】No.205,206,209,215,
221の軸受の結果から、クロス処理,超音波洗浄処
理,ブラシ洗浄処理のいずれの処理であっても、異物の
最大径が3μm以下となるまで十分に処理を行えば、異
物の最大径が3μmを超える場合(No.201〜20
4の軸受)と比較して大幅に寿命が優れており、計算寿
命の2倍以上であることが分かる。
No. 205, 206, 209, 215,
From the result of the bearing 221, the maximum diameter of the foreign matter is 3 μm if the treatment is sufficiently performed until the maximum diameter of the foreign matter becomes 3 μm or less in any of the cross treatment, the ultrasonic cleaning treatment, and the brush cleaning treatment. When it exceeds (No. 201 to 20)
The bearing has a significantly longer life than that of the bearing No. 4), which is more than twice the calculated life.

【0073】また、クロス処理,超音波洗浄処理,及び
ブラシ洗浄処理のうちの2種以上の処理を組み合わせて
施した場合(No.207,208,210〜214,
216〜220,222〜226の軸受)は、さらに優
れた寿命を示すことが分かる。特に、No.225及び
226の軸受は異物の最大径が1μm以下であるため、
極めて優れた寿命を示した。
Further, in the case where two or more kinds of processing among the cloth processing, the ultrasonic cleaning processing, and the brush cleaning processing are combined and performed (No. 207, 208, 210 to 214,
It can be seen that the bearings 216-220, 222-226) have a further excellent life. In particular, No. Since the maximum diameter of foreign matter in the bearings 225 and 226 is 1 μm or less,
It showed an extremely long life.

【0074】なお、上記の第一〜第三実施形態は本発明
の一例を示したものであって、本発明は上記各実施形態
に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態に
おいては、転がり軸受としてスラストニードル軸受及び
アンギュラ玉軸受を例示して説明したが、本発明の転が
り軸受は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用す
ることができる。例えば、スラスト玉軸受等の他のタイ
プのスラスト形の転がり軸受に対しても適用することが
できる。また、円筒ころ軸受,自動調心ころ軸受,円す
いころ軸受等のころ軸受や深みぞ玉軸受等の玉軸受な
ど、他のタイプのラジアル形の転がり軸受に対しても適
用することができる。
The first to third embodiments described above are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in each of the above-described embodiments, the thrust needle bearing and the angular ball bearing are illustrated as the rolling bearings, but the rolling bearing of the present invention can be applied to various types of other rolling bearings. . For example, it can be applied to other types of thrust type rolling bearings such as thrust ball bearings. Further, it can be applied to other types of radial type rolling bearings such as roller bearings such as cylindrical roller bearings, self-aligning roller bearings and tapered roller bearings, and ball bearings such as deep groove ball bearings.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上のように、本発明の転がり軸受は、
冷媒を含有する冷凍機油による潤滑という厳しい潤滑条
件下においても長寿命である。また、本発明の転がり軸
受は、工作機械において高速回転,高荷重下,薄油膜下
で使用されても長寿命で高精度である。さらに、本発明
の転がり軸受の製造方法によれば、上記のような転がり
軸受を容易に製造することができる。
As described above, the rolling bearing of the present invention is
It has a long life even under severe lubrication conditions such as lubrication with refrigerating machine oil containing a refrigerant. Further, the rolling bearing of the present invention has a long life and high accuracy even when it is used in a machine tool at high speed, under high load, and under a thin oil film. Furthermore, according to the rolling bearing manufacturing method of the present invention, the rolling bearing as described above can be easily manufactured.

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

【図1】本発明に係る転がり軸受の第一実施形態である
スラストニードル軸受の構造を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the structure of a thrust needle bearing which is a first embodiment of a rolling bearing according to the present invention.

【図2】本発明に係る転がり軸受の第二実施形態である
アンギュラ玉軸受の構造を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the structure of an angular contact ball bearing which is a second embodiment of the rolling bearing according to the present invention.

【図3】軌道面上に存在する異物の最大径と軸受寿命と
の相関を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the correlation between the maximum diameter of foreign matter existing on the raceway surface and the bearing life.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 外輪 2 内輪 1a,2a 軌道面 3 転動体 3a 転動面 5 冷凍機油 1 outer ring 2 inner ring 1a, 2a orbital plane 3 rolling elements 3a Rolling surface 5 Refrigerator oil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関野 和雄 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 (72)発明者 三田村 宣晶 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 AA52 AA62 BA53 BA54 DA05 EA78 FA35 GA29    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kazuo Sekino             1-5-50 Kumei, Kugenuma, Fujisawa-shi, Kanagawa             Within NSK Ltd. (72) Inventor Nobuaki Mitamura             1-5-50 Kumei, Kugenuma, Fujisawa-shi, Kanagawa             Within NSK Ltd. F term (reference) 3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA62                       BA53 BA54 DA05 EA78 FA35                       GA29

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 板材を打ち抜き研削加工の代わりに表面
加工処理を施して形成した外輪及び内輪と、前記外輪及
び前記内輪の間に転動自在に配設された複数の転動体
と、を備えるとともに、前記外輪及び前記内輪の間に形
成され前記転動体が内設された空隙部内に、冷媒を含有
する冷凍機油が充填された転がり軸受であって、前記外
輪及び前記内輪の軌道面上に3μmを超える平均直径を
有する異物が存在していないことを特徴とする転がり軸
受。
1. An outer ring and an inner ring formed by subjecting a plate material to a surface treatment instead of punching and grinding, and a plurality of rolling elements rotatably arranged between the outer ring and the inner ring. Together with the inside of the gap formed between the outer ring and the inner ring in which the rolling element is provided, a rolling bearing filled with refrigerating machine oil containing a refrigerant, on the raceways of the outer ring and the inner ring. A rolling bearing characterized by the absence of foreign matter having an average diameter of more than 3 μm.
【請求項2】 前記転動体の転動面上に3μmを超える
平均直径を有する異物が存在していないことを特徴とす
る請求項1に記載の転がり軸受。
2. The rolling bearing according to claim 1, wherein foreign matter having an average diameter of more than 3 μm does not exist on the rolling surface of the rolling element.
【請求項3】 請求項1に記載の転がり軸受を製造する
に際して、前記表面加工処理をショットピーニング処理
とし、該処理を前記軌道面に施すことを特徴とする転が
り軸受の製造方法。
3. A method of manufacturing a rolling bearing according to claim 1, wherein when the rolling bearing is manufactured, the surface processing is shot peening and the surface is subjected to the processing.
【請求項4】 請求項2に記載の転がり軸受を製造する
に際して、前記転動面にショットピーニング処理を施す
ことを特徴とする転がり軸受の製造方法。
4. A method of manufacturing a rolling bearing according to claim 2, wherein when the rolling bearing is manufactured, a shot peening treatment is applied to the rolling surface.
【請求項5】 外輪と、内輪と、前記外輪及び前記内輪
の間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備える
とともに、工作機械に使用される転がり軸受であって、
前記外輪及び前記内輪の軌道面上に3μmを超える平均
直径を有する異物が存在していないことを特徴とする転
がり軸受。
5. A rolling bearing comprising an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements rotatably arranged between the outer ring and the inner ring and used for a machine tool, comprising:
A rolling bearing characterized in that no foreign matter having an average diameter of more than 3 μm is present on the raceways of the outer ring and the inner ring.
【請求項6】 請求項5に記載の転がり軸受を製造する
に際して、バレル処理及びショットピーニング処理の少
なくとも一方からなる表面加工処理を、前記軌道面に施
すことを特徴とする転がり軸受の製造方法。
6. A method of manufacturing a rolling bearing according to claim 5, wherein the raceway surface is subjected to a surface treatment treatment including at least one of barrel treatment and shot peening treatment.
【請求項7】 油潤滑され、高速且つ油膜パラメータが
小さい条件で使用されることを特徴とする請求項5に記
載の転がり軸受。
7. The rolling bearing according to claim 5, wherein the rolling bearing is oil-lubricated and used at a high speed and a small oil film parameter.
【請求項8】 請求項7に記載の転がり軸受を製造する
に際して、研削加工で仕上げられた前記外輪及び前記内
輪の軌道面に、クロス処理,超音波洗浄処理,及びブラ
シ洗浄処理のうちの少なくとも1つからなる表面加工処
理を施すことを特徴とする転がり軸受の製造方法。
8. When manufacturing the rolling bearing according to claim 7, at least one of a cross treatment, an ultrasonic cleaning treatment, and a brush cleaning treatment is performed on the raceways of the outer ring and the inner ring finished by grinding. A method of manufacturing a rolling bearing, which comprises subjecting a surface treatment treatment to one.
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