JP2008045573A - Rolling sliding member and its manufacturing method as well as rolling device - Google Patents

Rolling sliding member and its manufacturing method as well as rolling device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling sliding member having improved lubricating performance and a longer service life even under conditions in which great contact stress acts thereon, and to provide its manufacturing method as well as a rolling device having improved lubricating performance with the rolling sliding member. <P>SOLUTION: A deep-groove ball bearing has an inner ring 1, an outer ring 2, and a plurality of rolling elements 3. To the contact faces of the inner ring 1 and the outer ring 2 with the rolling elements 3, namely rolling sliding surfaces, micromachining is applied with the irradiation of a short pulse laser having a pulse width of 1-5ps to form fine recessed portions. Portions of the rolling sliding surfaces to which the micromachining is applied are covered with lubricating coats of solid lubricant. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば転がり軸受の軌道輪のように相手部材との間で相対的な転がり接触,すべり接触,又は前記両接触を含む接触が生じる転がり摺動面を有する転がり摺動部材及びその製造方法に関する。また、本発明は、前記転がり摺動部材で構成された転動装置に関する。   The present invention relates to a rolling sliding member having a rolling sliding surface in which a relative rolling contact, a sliding contact, or a contact including the both contacts occurs, for example, like a bearing ring of a rolling bearing, and its manufacture. Regarding the method. Moreover, this invention relates to the rolling device comprised by the said rolling sliding member.

転がり軸受においては、軌道輪の軌道面や転動体の転動面に固体潤滑剤からなる潤滑被膜を被覆することにより、潤滑性を付与する場合がある。例えば、特許文献1には、内輪,外輪,転動体の互いに接触する表面に、固体潤滑剤からなる潤滑被膜が被覆された転がり軸受が記載されている。そして、この潤滑被膜は、当該潤滑被膜を形成する表面に噴霧により塗布された固体潤滑剤に加工材を高速度で衝突させることによって形成される。
特開2005−282734号公報 特開2005−321048号公報 特開平6−313430号公報 特開2002−310157号公報 特開2004−125049号公報 特開2004−340248号公報 特開2005−325961号公報 M.Wakuda et al.,"Effect of surface texturing on friction reduction between ceramic and steel materials under lubricated sliding contact",Wear,254,2003,p.356-363
In a rolling bearing, lubricity may be imparted by covering a raceway surface of a bearing ring or a rolling surface of a rolling element with a lubricant film made of a solid lubricant. For example, Patent Document 1 describes a rolling bearing in which a lubricant film made of a solid lubricant is coated on surfaces of an inner ring, an outer ring, and rolling elements that are in contact with each other. And this lubricating film is formed by making a work material collide with the solid lubricant apply | coated to the surface which forms the said lubricating film by spraying at high speed.
JP 2005-282734 A JP-A-2005-32148 JP-A-6-313430 JP 2002-310157 A JP 2004-125049 A JP 2004-340248 A JP-A-2005-325961 M. Wakuda et al., "Effect of surface texturing on friction reduction between ceramic and steel materials under lubricated sliding contact", Wear, 254, 2003, p.356-363

しかしながら、固体潤滑剤からなる潤滑被膜は、大きな接触応力が作用したり摺動したりすると剥離するおそれがあった。そのため、転がり軸受をより長寿命とするために、潤滑被膜の剥離がより生じにくくなるような改良が望まれていた。
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、大きな接触応力が作用するような条件下においても潤滑性に優れ且つ長寿命な転がり摺動部材及びその製造方法を提供することを課題とする。また、このような転がり摺動部材を備える、潤滑性に優れ且つ長寿命な転動装置を提供することを併せて課題とする。
However, the lubricating coating made of a solid lubricant may be peeled off when a large contact stress acts or slides. Therefore, in order to extend the life of the rolling bearing, an improvement has been desired so that the lubricant film is less likely to be peeled off.
Accordingly, the present invention provides a rolling sliding member that is excellent in lubricity and has a long life even under conditions in which a large contact stress acts, and a method for manufacturing the same, which solves the above-described problems of the prior art. The task is to do. Another object of the present invention is to provide a rolling device having such a rolling sliding member and having excellent lubricity and a long life.

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の転がり摺動部材は、相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる転がり摺動面を有する転がり摺動部材において、前記転がり摺動面の少なくとも一部に、微細な凹部を形成する微細加工が施されているとともに、前記転がり摺動面のうち少なくとも前記微細加工が施されている部分には、固体潤滑剤からなる潤滑被膜が被覆されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the rolling sliding member according to claim 1 according to the present invention is a rolling sliding member having a rolling sliding surface in which relative rolling contact or sliding contact occurs with a counterpart member. At least a part of which is subjected to micromachining to form a fine recess, and at least a part of the rolling sliding surface which is subjected to the micromachining is coated with a lubricant film made of a solid lubricant. It is characterized by.

微細加工により転がり摺動面に微細な凹部が形成され、その上に固体潤滑剤からなる潤滑被膜が被覆されるため、転がり摺動面と潤滑被膜との密着性が向上する。そのため、大きな接触応力が作用したり摺動したりしても、転がり摺動面から潤滑被膜が剥離しにくいので、転がり摺動部材は潤滑性に優れ且つ長寿命である。なお、転がり摺動面のうち前記微細加工が施されていない部分にも潤滑被膜を被覆してもよいが、前記微細加工が施されていない部分に被覆された潤滑被膜は比較的剥離しやすいので、前記微細加工が施されている部分のみに潤滑被膜を被覆することが好ましい。   Fine recesses are formed on the rolling sliding surface by microfabrication, and a lubricating coating made of a solid lubricant is coated thereon, so that the adhesion between the rolling sliding surface and the lubricating coating is improved. Therefore, even if a large contact stress acts or slides, the lubricating coating is difficult to peel off from the rolling sliding surface, so that the rolling sliding member is excellent in lubricity and has a long life. In addition, the lubricating film may be coated on a portion of the rolling sliding surface that has not been subjected to the fine processing, but the lubricating coating that has been coated on the portion that has not been subjected to the fine processing is relatively easy to peel off. Therefore, it is preferable to cover the lubricating film only on the portion where the fine processing is performed.

また、潤滑被膜の表面に、前述の微細加工による微細な凹部に対応する凹部が形成された場合には(転がり摺動面上に形成された潤滑被膜の厚さによっては、微細加工による微細な凹部が存在する位置において潤滑被膜の表面に凹部が生じる場合がある)、微細加工が施されておらず潤滑被膜の表面に凹部が形成されていない場合と比べて油膜形成能力が高く、良好な潤滑油膜を形成することができる。よって、潤滑油やグリースで潤滑が行われている場合には、転がり摺動部材と相手部材との間の表面接触の発生を抑制することができるとともに、耐荷重性の向上や低トルク化が図られる。   Further, in the case where a concave portion corresponding to the fine concave portion formed by the above-described micromachining is formed on the surface of the lubricating coating (depending on the thickness of the lubricating coating formed on the rolling sliding surface, The surface of the lubricating coating may have a concave portion at the position where the concave portion is present), and the oil film forming ability is high and good compared to the case where the microfabrication is not performed and the concave portion is not formed on the surface of the lubricating coating. A lubricating oil film can be formed. Therefore, when lubrication is performed with lubricating oil or grease, it is possible to suppress the occurrence of surface contact between the rolling sliding member and the mating member, while improving load resistance and reducing torque. Figured.

さらに、潤滑被膜の表面に形成された凹部が油溜まりとなって、潤滑油やグリースが相手部材との接触面に効果的に供給されるため、摩擦が抑制されるとともに、摩擦が発生した場合には摩耗粉を捕捉するトラップとして機能するので、耐荷重性の向上,摩擦トルクの低減,及び耐摩耗性の向上が促進される。さらに、潤滑油やグリースで潤滑が行われている場合には、潤滑被膜の表面に形成された凹部により潤滑油やグリースに動圧が生じるため、転がり摺動部材と相手部材との間の表面接触が生じにくく、その結果、摩擦トルクの低減が促進される。   In addition, when the concave portion formed on the surface of the lubricating coating becomes an oil reservoir and lubricating oil and grease are effectively supplied to the contact surface with the mating member, friction is suppressed and friction occurs Since it functions as a trap for trapping wear powder, it improves load resistance, reduces friction torque, and improves wear resistance. Furthermore, when lubrication is performed with lubricating oil or grease, dynamic pressure is generated in the lubricating oil or grease due to the recesses formed on the surface of the lubricating coating, so the surface between the rolling sliding member and the mating member Contact is unlikely to occur, and as a result, reduction of friction torque is promoted.

さらに、厳しい潤滑環境下で使用されて転がり摺動面に摩耗が生じた場合には、微細な凹部の内部の潤滑被膜が転がり摺動面に広がって潤滑に供されるため、転がり摺動面のさらなる摩耗が抑制される。
また、本発明に係る請求項2の転がり摺動部材は、請求項1に記載の転がり摺動部材において、前記転がり摺動面の一部をマスク材で覆ってショットピーニングを施すことにより、前記転がり摺動面のうち前記マスク材で覆われていない露出部に前記微細加工が施されていることを特徴とする。このような転がり摺動部材は、量産が容易であるとともに安価である。
In addition, when wear occurs on the rolling sliding surface when used in a harsh lubricating environment, the lubricating coating inside the fine recesses spreads over the rolling sliding surface and is used for lubrication. Further wear is suppressed.
The rolling sliding member according to claim 2 according to the present invention is the rolling sliding member according to claim 1, wherein a part of the rolling sliding surface is covered with a mask material to perform shot peening. The microfabrication is performed on an exposed portion of the rolling sliding surface that is not covered with the mask material. Such a rolling sliding member is easy to mass-produce and inexpensive.

さらに、本発明に係る請求項3の転がり摺動部材は、請求項2に記載の転がり摺動部材において、前記ショットピーニングにより深さ100μm以下の微小凹部が形成され、前記転がり摺動面全体のうち前記微小凹部が形成された部分の面積の割合が5面積%以上であることを特徴とする。   Furthermore, the rolling sliding member according to claim 3 according to the present invention is the rolling sliding member according to claim 2, wherein a minute recess having a depth of 100 μm or less is formed by the shot peening, and the entire rolling sliding surface is formed. Among them, the ratio of the area of the portion where the minute recesses are formed is 5 area% or more.

微小凹部の深さが100μm超過であると、潤滑油膜形成や動圧の効果が得られにくくなるという不都合が生じるおそれがある。また、転がり摺動面全体のうち微小凹部(微細加工により形成された微細な凹部に相当する)が形成された部分の面積の割合が5面積%未満であると、潤滑油膜形成や動圧の効果が得られにくくなり、特にトルク低減効果が低下するという不都合が生じるおそれがある。ただし、あまり多くの部分に微小凹部を形成すると、油膜が薄くなった場合などに荷重を支える部分が相対的に少なくなり表面損傷が発生しやすくなるという不都合が生じるおそれがあるので、転がり摺動面全体のうち微小凹部が形成された部分の面積の割合は70面積%以下とすることがより好ましい。なお、微小凹部の形状は円形状であることが好ましいが、長方形状,帯状であってもよい。   If the depth of the minute recess is more than 100 μm, there may be a disadvantage that it is difficult to obtain the effect of lubricating oil film formation and dynamic pressure. Further, if the ratio of the area of the portion where the minute concave portion (corresponding to the fine concave portion formed by micromachining) is formed in the entire rolling sliding surface is less than 5 area%, the formation of the lubricating oil film and the dynamic pressure It is difficult to obtain the effect, and inconvenience that the torque reduction effect is particularly reduced may occur. However, if minute recesses are formed in too many parts, there may be a disadvantage that the part that supports the load becomes relatively small and surface damage is likely to occur when the oil film becomes thin. It is more preferable that the ratio of the area of the part where the minute recesses are formed in the entire surface is 70 area% or less. The shape of the minute recess is preferably circular, but may be rectangular or strip-shaped.

さらに、本発明に係る請求項4の転がり摺動部材の製造方法は、相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる転がり摺動面を有する転がり摺動部材を製造する方法において、前記転がり摺動面の一部をマスク材で覆ってショットピーニングを施し、前記転がり摺動面のうち前記マスク材で覆われていない露出部に深さ100μm以下の微小凹部を形成する微細加工工程と、前記転がり摺動面のうち少なくとも前記微小凹部が形成された部分に、固体潤滑剤からなる潤滑被膜を被覆する被覆工程と、を備えることを特徴とする。   Furthermore, the manufacturing method of the rolling sliding member of Claim 4 which concerns on this invention is a method of manufacturing the rolling sliding member which has a rolling sliding surface in which a relative rolling contact or a sliding contact arises between the other members. Micro-fabrication in which a part of the rolling sliding surface is covered with a mask material to perform shot peening, and a micro concave portion having a depth of 100 μm or less is formed in an exposed portion of the rolling sliding surface that is not covered with the mask material And a coating step of coating a lubricant film made of a solid lubricant on at least a portion of the rolling sliding surface where the minute recesses are formed.

このような方法であれば、マスク材を被覆した転がり摺動面に硬質粒子を高速度で衝突させることにより微小凹部を形成することができるので、転がり摺動部材の量産が容易であるとともに、転がり摺動部材を安価に製造することができる。硬質粒子としては、セラミックスや鋼の粒子を用いることができる。また、マスク材としては、セラミックス,超硬合金,鋼等のような硬質材料が好ましく、機械加工,レーザー加工,フォトリソグラフィー,エッチング等により加工を施して、微細なパターンを有する露出部を形成するとよい。また、スパッタリング,蒸着等によりセラミックス,金属等を転がり摺動面に成膜し、その膜をフォトリソグラフィー等でパターニングしてもよい。この場合には、選択的なウェットエッチング等により、マスク材として形成した前記膜のみを剥離することができる。   With such a method, since it is possible to form a micro-recess by colliding hard particles at a high speed with the rolling sliding surface coated with the mask material, mass production of the rolling sliding member is easy. A rolling sliding member can be manufactured at low cost. Ceramic particles or steel particles can be used as the hard particles. The mask material is preferably a hard material such as ceramics, cemented carbide, steel, etc. When an exposed portion having a fine pattern is formed by machining, laser processing, photolithography, etching or the like. Good. Alternatively, ceramics, metal, or the like may be formed on the sliding surface by sputtering or vapor deposition, and the film may be patterned by photolithography or the like. In this case, only the film formed as a mask material can be peeled off by selective wet etching or the like.

さらに、本発明に係る請求項5の転がり摺動部材の製造方法は、請求項4に記載の転がり摺動部材の製造方法において、前記固体潤滑剤の粉末を前記転がり摺動面に高速度で衝突させることにより前記潤滑被膜を形成することを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項6の転がり摺動部材の製造方法は、相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる転がり摺動面を有する転がり摺動部材を製造する方法において、前記転がり摺動面の一部をマスク材で覆ってショットピーニングを施し、前記転がり摺動面のうち前記マスク材で覆われていない露出部に深さ100μm以下の微小凹部を形成した後に、前記マスク材を備える前記転がり摺動面に固体潤滑剤の粉末を高速度で衝突させ、前記転がり摺動面のうち前記微小凹部が形成された部分に前記固体潤滑剤からなる潤滑被膜を被覆することを特徴とする。
Furthermore, the rolling sliding member manufacturing method according to claim 5 of the present invention is the rolling sliding member manufacturing method according to claim 4, wherein the solid lubricant powder is applied to the rolling sliding surface at a high speed. The lubricating coating is formed by collision.
Furthermore, the manufacturing method of the rolling sliding member of Claim 6 which concerns on this invention is a method of manufacturing the rolling sliding member which has a rolling sliding surface in which a relative rolling contact or a sliding contact produces between the other members. Then, a part of the rolling sliding surface is covered with a mask material to perform shot peening, and after forming a minute recess having a depth of 100 μm or less in an exposed portion of the rolling sliding surface that is not covered with the mask material, The rolling sliding surface provided with the mask material is allowed to collide with a powder of solid lubricant at a high speed, and a portion of the rolling sliding surface where the minute recesses are formed is coated with a lubricating coating made of the solid lubricant. It is characterized by that.

潤滑被膜に関しても、固体潤滑剤の粉末を転がり摺動面に高速度で衝突させることにより形成することが好ましい。そうすれば、密着性に優れ均一な膜厚の潤滑被膜を短時間且つ容易に形成することができ、転がり摺動部材の量産が容易であるとともに、転がり摺動部材を安価に製造することができる。特に、微小凹部の形成に続いて固体潤滑剤の粉末の吹き付けを行えば(すなわち、微小凹部の形成に用いたマスク材を被覆した状態で、そのまま固体潤滑剤の粉末の吹き付けを行えば)、微小凹部のみへの潤滑被膜の形成を容易に行うことができる。   The lubricating coating is also preferably formed by causing the solid lubricant powder to roll against the sliding surface at high speed. Then, it is possible to form a lubricating film having excellent adhesion and a uniform film thickness in a short time and easily, and mass production of the rolling sliding member is easy, and the rolling sliding member can be manufactured at low cost. it can. In particular, if the solid lubricant powder is sprayed subsequent to the formation of the micro-recesses (that is, if the powder of the solid lubricant is sprayed as it is in the state of covering the mask material used for forming the micro-recesses), The lubricating film can be easily formed only on the minute recesses.

さらに、本発明に係る請求項7の転がり摺動部材は、請求項1に記載の転がり摺動部材において、前記転がり摺動面の少なくとも一部にパルス幅1ps以上5ps以下の短パルスレーザーを照射することにより、前記微細加工が施されていることを特徴とする。
短パルスレーザーの照射によれば、簡単,確実,且つ低コストで微細加工を施すことができるので、転がり摺動部材を安価に製造することができる。機械加工,フォトリソグラフィー,エッチング,通常のレーザー加工等によっても微細加工を施すことは可能であるが、短パルスレーザーの照射によれば、通常の機械的な表面加工処理では困難な微細な凹部を形成することができる。例えば、形成位置をナノメートルオーダーで制御しつつ微細な凹部を形成することができる。
Furthermore, the rolling sliding member according to claim 7 of the present invention is the rolling sliding member according to claim 1, wherein at least a part of the rolling sliding surface is irradiated with a short pulse laser having a pulse width of 1 ps or more and 5 ps or less. By doing so, the microfabrication is performed.
According to the irradiation of the short pulse laser, the fine processing can be performed easily, surely and at low cost, so that the rolling sliding member can be manufactured at low cost. Although microfabrication can be performed by machining, photolithography, etching, normal laser processing, etc., the irradiation of short pulse lasers allows the formation of minute recesses that are difficult to obtain by ordinary mechanical surface processing. Can be formed. For example, it is possible to form a fine recess while controlling the formation position on the nanometer order.

なお、短パルスレーザーとは、フェムト秒レーザーのようなパルス幅が非常に小さいレーザーの総称であり、このようなレーザーを用いれば、レーザー波長と略同じかそれよりも短いピッチで周期的に微細な凹部を形成することができる。
さらに、本発明に係る請求項8の転がり摺動部材は、請求項7に記載の転がり摺動部材において、前記微細加工により複数の溝が周期的に形成されていることを特徴とする。
Short pulse laser is a general term for lasers with a very small pulse width, such as femtosecond lasers. If such a laser is used, it is finer periodically at a pitch that is approximately the same as or shorter than the laser wavelength. A concave portion can be formed.
Furthermore, the rolling sliding member according to an eighth aspect of the present invention is the rolling sliding member according to the seventh aspect, wherein a plurality of grooves are periodically formed by the fine processing.

潤滑被膜の表面に前述の微細加工による微細な凹部(前記溝)に対応する凹部が形成された場合には、潤滑油膜の形成能力が特に高いため、潤滑油やグリースで潤滑が行われている場合に、確実に摩擦トルクを低減することができるとともに表面接触の発生を抑制することができる。
さらに、本発明に係る請求項9の転がり摺動部材は、請求項8に記載の転がり摺動部材において、前記溝は転がり摺動方向に対して平行な方向に延びているとともに、前記転がり摺動面全体のうち前記溝が形成された部分の面積の割合が100面積%未満であることを特徴とする。
When the concave portion corresponding to the fine concave portion (the groove) by the fine processing described above is formed on the surface of the lubricating coating, the lubricating oil film is formed with a particularly high capability, and therefore lubrication is performed with lubricating oil or grease. In this case, the friction torque can be reliably reduced and the occurrence of surface contact can be suppressed.
Furthermore, the rolling sliding member according to claim 9 of the present invention is the rolling sliding member according to claim 8, wherein the groove extends in a direction parallel to the rolling sliding direction and the rolling sliding member. The ratio of the area of the portion where the groove is formed in the entire moving surface is less than 100 area%.

前記溝が転がり摺動方向に対して平行な方向に延びて形成されていると、相手部材の荷重を安定して受けることができ、且つ、転がり摺動方向に対して強い潤滑油膜を形成することができる。このため、より一層、摩擦トルクを低減することができるとともに表面接触の発生を抑制することができる。ただし、前記溝が転がり摺動方向に対して角度を有する方向に延びて形成されている場合等、平行以外の角度であっても、一定の効果が得られる。   When the groove is formed extending in a direction parallel to the rolling sliding direction, the load of the mating member can be stably received, and a strong lubricating oil film is formed in the rolling sliding direction. be able to. For this reason, it is possible to further reduce the friction torque and suppress the occurrence of surface contact. However, a certain effect can be obtained even when the groove has an angle other than parallel, such as when the groove extends in a direction having an angle with respect to the rolling and sliding direction.

また、転がり摺動面全体のうち前記溝が形成された部分の面積の割合が100面積%未満であるため、すなわち転がり摺動面全体に前記微細加工が施されているのではなく一部分に施されており、前記微細加工が施されていない平面部分が残存しているため、この残存する平面部分で荷重が支持されることとなる。よって、本発明に係る請求項9の転がり摺動部材は耐荷重性に優れている。さらに、潤滑被膜の表面に前記溝に対応する凹部が形成された場合には、この凹部が油溜まりとなって、潤滑油やグリースが転がり摺動面に効果的に供給されるため摩擦が抑制されるとともに、摩擦が発生した場合には摩耗粉を捕捉するトラップとして機能するので、耐荷重性の向上,摩擦トルクの低減,及び耐摩耗性の向上が促進される。   Further, since the ratio of the area of the portion where the groove is formed in the entire rolling sliding surface is less than 100 area%, that is, the entire rolling sliding surface is not subjected to the fine processing but is applied to a part. In this case, since the plane portion that has not been subjected to the fine processing remains, the load is supported by the remaining plane portion. Therefore, the rolling sliding member of Claim 9 which concerns on this invention is excellent in load resistance. Further, when a recess corresponding to the groove is formed on the surface of the lubricating coating, the recess becomes an oil reservoir, and the lubricating oil and grease are effectively supplied to the sliding surface by rolling, thereby suppressing friction. In addition, when friction occurs, it functions as a trap for trapping wear powder, which promotes improved load resistance, reduced friction torque, and improved wear resistance.

さらに、本発明に係る請求項10の転がり摺動部材は、請求項8又は請求項9に記載の転がり摺動部材において、前記溝の内面には、前記短パルスレーザーの照射により、微細な線状凹部及び線状凸部が交互に繰り返し縞状に形成されており、前記線状凹部及び前記線状凸部は転がり摺動方向に対して直交する方向に延びていることを特徴とする。このような構成であれば、前述した前記溝による効果がより促進される。   Furthermore, the rolling sliding member according to claim 10 of the present invention is the rolling sliding member according to claim 8 or 9, wherein the inner surface of the groove is irradiated with the fine pulse by irradiation with the short pulse laser. The concave portions and the linear convex portions are alternately and repeatedly formed in a stripe shape, and the linear concave portions and the linear convex portions extend in a direction perpendicular to the rolling sliding direction. With such a configuration, the above-described effect of the groove is further promoted.

さらに、本発明に係る請求項11の転がり摺動部材は、請求項7に記載の転がり摺動部材において、前記微細加工により、一辺0.01μm以上0.5μm以下の長方形状の凹部が、所定の間隔を空けつつ複数形成されており、前記転がり摺動面全体のうち前記長方形状の凹部が形成された部分の面積の割合が100面積%未満であることを特徴とする。 潤滑被膜の表面に長方形状の凹部に対応する凹部が形成された場合には、この凹部により潤滑油やグリースの転がり摺動面からの漏出が抑制されるので、より長期間にわたって潤滑油膜が保持される。また、潤滑被膜の表面に形成された凹部により潤滑油やグリースに動圧が生じるため、表面接触が生じにくい。そのため、摩擦トルクの低減や表面接触の抑制が促進される。さらに、潤滑被膜の表面に形成された凹部により、転がり摺動部材の起動・停止に際して潤滑油やグリースが転がり摺動面に効果的に供給される。   Furthermore, the rolling sliding member according to claim 11 according to the present invention is the rolling sliding member according to claim 7, wherein a rectangular recess having a side of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less is predetermined by the fine processing. And the ratio of the area of the portion where the rectangular recess is formed in the entire rolling sliding surface is less than 100% by area. If a concave portion corresponding to a rectangular concave portion is formed on the surface of the lubricating coating, leakage of the lubricating oil or grease from the rolling sliding surface is suppressed by the concave portion, so that the lubricating oil film is retained for a longer period of time. Is done. Further, since the dynamic pressure is generated in the lubricating oil or grease due to the recesses formed on the surface of the lubricating coating, surface contact is unlikely to occur. Therefore, reduction of friction torque and suppression of surface contact are promoted. Further, due to the recesses formed on the surface of the lubricating coating, lubricating oil and grease are effectively supplied to the rolling sliding surface when starting and stopping the rolling sliding member.

さらに、本発明に係る請求項12の転がり摺動部材は、請求項11に記載の転がり摺動部材において、前記長方形状の凹部の内面には、前記短パルスレーザーの照射により、微細な線状凹部及び線状凸部が交互に繰り返し縞状に形成されており、前記線状凹部及び前記線状凸部は転がり摺動方向に対して直交する方向に延びていることを特徴とする。このような構成であれば、前述した前記長方形状の凹部による効果がより促進される。   Furthermore, the rolling sliding member according to claim 12 according to the present invention is the rolling sliding member according to claim 11, wherein the inner surface of the rectangular recess is irradiated with the short pulse laser to form a fine linear shape. The concave portions and the linear convex portions are alternately and repeatedly formed in stripes, and the linear concave portions and the linear convex portions extend in a direction orthogonal to the rolling sliding direction. With such a configuration, the effect of the above-described rectangular recess is further promoted.

さらに、本発明に係る請求項13の転がり摺動部材は、請求項7に記載の転がり摺動部材において、前記微細加工により、直径0.01μm以上0.5μm以下の円形状の凹部が、所定の間隔を空けつつ複数形成されており、前記転がり摺動面全体のうち前記円形状の凹部が形成された部分の面積の割合が100面積%未満であることを特徴とする。
潤滑被膜の表面に円形状の凹部に対応する凹部が形成された場合には、この凹部により潤滑油やグリースの転がり摺動面からの漏出が抑制されるので、より長期間にわたって潤滑油膜が保持される。また、潤滑被膜の表面に形成された凹部により潤滑油やグリースに動圧が生じるため、表面接触が生じにくい。そのため、摩擦トルクの低減や表面接触の抑制が促進される。さらに、潤滑被膜の表面に形成された凹部により、転がり摺動部材の起動・停止に際して潤滑油やグリースが転がり摺動面に効果的に供給される。
Furthermore, the rolling sliding member according to claim 13 according to the present invention is the rolling sliding member according to claim 7, wherein a circular recess having a diameter of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less is predetermined by the fine processing. And the ratio of the area of the portion where the circular concave portion is formed in the entire rolling sliding surface is less than 100% by area.
When a concave portion corresponding to a circular concave portion is formed on the surface of the lubricating coating, leakage of the lubricating oil or grease from the rolling sliding surface is suppressed by the concave portion, so that the lubricating oil film is retained for a longer period of time. Is done. Further, since the dynamic pressure is generated in the lubricating oil or grease due to the recesses formed on the surface of the lubricating coating, surface contact is unlikely to occur. Therefore, reduction of friction torque and suppression of surface contact are promoted. Further, due to the recesses formed on the surface of the lubricating coating, lubricating oil and grease are effectively supplied to the rolling sliding surface when starting and stopping the rolling sliding member.

さらに、本発明に係る請求項14の転がり摺動部材は、請求項13に記載の転がり摺動部材において、前記円形状の凹部の内面には、前記短パルスレーザーの照射により、微細な線状凹部及び線状凸部が交互に繰り返し縞状に形成されており、前記線状凹部及び前記線状凸部は転がり摺動方向に対して直交する方向に延びていることを特徴とする。このような構成であれば、前述した前記円形状の凹部による効果がより促進される。   Furthermore, the rolling sliding member according to claim 14 of the present invention is the rolling sliding member according to claim 13, wherein the inner surface of the circular recess is finely linearly irradiated by the short pulse laser. The concave portions and the linear convex portions are alternately and repeatedly formed in stripes, and the linear concave portions and the linear convex portions extend in a direction orthogonal to the rolling sliding direction. With such a configuration, the effect of the circular recess described above is further promoted.

さらに、本発明に係る請求項15の転がり摺動部材は、請求項7〜14のいずれか一項に記載の転がり摺動部材において、前記潤滑被膜は、前記転がり摺動面上に配された前記固体潤滑剤に機械加工を施すことにより形成されたものであることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項16の転がり摺動部材は、請求項7〜14のいずれか一項に記載の転がり摺動部材において、前記潤滑被膜は、前記固体潤滑剤の粉末の噴霧により前記転がり摺動面上に配された前記固体潤滑剤に、加工材を高速度で衝突させることにより形成されたものであることを特徴とする。
Furthermore, the rolling sliding member of Claim 15 which concerns on this invention is a rolling sliding member as described in any one of Claims 7-14. WHEREIN: The said lubricating film was distribute | arranged on the said rolling sliding surface. The solid lubricant is formed by machining.
Furthermore, the rolling sliding member of Claim 16 which concerns on this invention is a rolling sliding member as described in any one of Claims 7-14. WHEREIN: The said lubricous coating film is sprayed with the powder of the said solid lubricant. The solid lubricant formed on the rolling sliding surface is formed by colliding a workpiece with high speed.

このような転がり摺動部材は、量産が容易であるとともに安価である。また、潤滑被膜は、密着性に優れ均一な膜厚であるとともに、短時間且つ容易に形成される。
さらに、本発明に係る請求項17の転がり摺動部材の製造方法は、相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる転がり摺動面を有する転がり摺動部材を製造する方法において、レーザー波長700nm以上900nm以下、パルス幅1ps以上5ps以下、フルーエンス28J/cm2 以下の照射条件で、短パルスレーザーを照射して、前記転がり摺動面の少なくとも一部に微細な凹部を形成する微細加工工程と、前記転がり摺動面のうち少なくとも前記微細な凹部が形成された部分に、固体潤滑剤からなる潤滑被膜を被覆する被覆工程と、を備えることを特徴とする。
Such a rolling sliding member is easy to mass-produce and inexpensive. In addition, the lubricating coating has excellent adhesion and a uniform film thickness, and can be easily formed in a short time.
Furthermore, the manufacturing method of the rolling sliding member of Claim 17 which concerns on this invention is a method of manufacturing the rolling sliding member which has a rolling sliding surface in which a relative rolling contact or sliding contact arises between the other members. Irradiating with a short pulse laser under irradiation conditions of laser wavelength of 700 nm to 900 nm, pulse width of 1 ps to 5 ps, and fluence of 28 J / cm 2 to form fine concave portions on at least a part of the rolling sliding surface. And a coating step of coating a lubricant film made of a solid lubricant on at least a portion of the rolling sliding surface where the minute recesses are formed.

さらに、本発明に係る請求項18の転動装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外側に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された転動体と、を備える転動装置において、前記内方部材,前記外方部材,及び前記転動体のうち少なくとも1つを、請求項1〜3及び請求項7〜16のうちいずれか一項に記載の転がり摺動部材としたことを特徴とする。   Furthermore, the rolling device of claim 18 according to the present invention has an inner member having a raceway surface on the outer surface and a raceway surface opposite to the raceway surface of the inner member, and is disposed outside the inner member. In the rolling device comprising: an outer member, and a rolling element that is arranged so as to be freely rollable between the both raceway surfaces, at least one of the inner member, the outer member, and the rolling element. The rolling sliding member according to any one of claims 1 to 3 and claims 7 to 16 is provided.

このような構成であれば、転動装置を構成する転がり摺動部材の潤滑被膜は大きな接触応力が作用しても破損や剥離が生じにくいので、大きな接触応力が作用するような条件下において使用されても長寿命である。また、潤滑被膜の表面に前述の微細加工による微細な凹部に対応する凹部が形成された場合には、微細加工が施されておらず潤滑被膜の表面に凹部が形成されていない場合と比べて油膜形成能力が高く、潤滑油やグリースで潤滑が行われている場合に良好な潤滑油膜を形成することができる。よって、内・外方部材と転動体との間の表面接触の発生を抑制することができるとともに、転動装置の耐荷重性の向上や低トルク化が図られる。   With such a configuration, the lubricating film of the rolling sliding member constituting the rolling device is not easily damaged or peeled off even when a large contact stress is applied. Long life. In addition, when the concave portion corresponding to the fine concave portion formed by the above-mentioned micromachining is formed on the surface of the lubricating coating, compared with the case where the concave portion is not formed on the surface of the lubricating coating because the fine processing is not performed. The oil film forming ability is high, and a good lubricating oil film can be formed when lubrication is performed with lubricating oil or grease. Therefore, the occurrence of surface contact between the inner and outer members and the rolling elements can be suppressed, and the load resistance of the rolling device can be improved and the torque can be reduced.

さらに、潤滑被膜の表面に形成された凹部が油溜まりとなって、内・外方部材と転動体との間の接触面に潤滑油やグリースが効果的に供給されるため、摩擦が抑制されるとともに、摩擦が発生した場合には摩耗粉を捕捉するトラップとして機能するので、耐荷重性の向上,摩擦トルクの低減,及び耐摩耗性の向上が促進される。さらに、潤滑被膜の表面に形成された凹部により潤滑油やグリースに動圧が生じるため、内・外方部材と転動体との間の表面接触が生じにくく、その結果、転動装置の摩擦トルクの低減が促進される。   Furthermore, the recesses formed on the surface of the lubricating coating serve as an oil reservoir, and the lubricating oil and grease are effectively supplied to the contact surface between the inner and outer members and the rolling elements, so that friction is suppressed. In addition, when friction occurs, it functions as a trap for trapping wear powder, which promotes improved load resistance, reduced friction torque, and improved wear resistance. Furthermore, since the dynamic pressure is generated in the lubricating oil and grease due to the recesses formed on the surface of the lubricating coating, surface contact between the inner and outer members and the rolling elements is less likely to occur, resulting in the friction torque of the rolling device. Is reduced.

なお、本発明の転動装置としては、転がり軸受,直動案内軸受(リニアガイド装置),ボールねじ,直動ベアリング等があげられる。内方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合は内輪、同じく直動案内軸受の場合は案内レール、同じくボールねじの場合はねじ軸、同じく直動ベアリングの場合は軸を、それぞれ意味する。また、外方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合は外輪、同じく直動案内軸受の場合はスライダ、同じくボールねじの場合はナット、同じく直動ベアリングの場合は外筒を、それぞれ意味する。   Examples of the rolling device of the present invention include a rolling bearing, a linear motion guide bearing (linear guide device), a ball screw, and a linear motion bearing. The inner member means an inner ring when the rolling device is a rolling bearing, a guide rail when it is a linear guide bearing, a screw shaft when it is a ball screw, and a shaft when it is also a linear bearing. . The outer member means the outer ring when the rolling device is a rolling bearing, the slider when it is a linear guide bearing, the nut when it is a ball screw, and the outer cylinder when it is also a linear bearing. To do.

本発明の転がり摺動部材及び転動装置は、大きな接触応力が作用するような条件下においても潤滑性に優れ且つ長寿命である。また、本発明の転がり摺動部材の製造方法は、量産が容易であるとともに、転がり摺動部材を安価に製造することができる。   The rolling sliding member and rolling device of the present invention are excellent in lubricity and have a long life even under conditions where a large contact stress acts. Moreover, the manufacturing method of the rolling sliding member of this invention is easy to mass-produce, and can manufacture a rolling sliding member at low cost.

本発明に係る転がり摺動部材及びその製造方法並びに転動装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a rolling sliding member, a manufacturing method thereof, and a rolling device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔第一の実施形態〕
図1は、本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の部分縦断面図である。また、図2は、図1の深溝玉軸受を構成する内輪を示す図であり、図3は、図2に示す内輪の軌道面の一部分(図2のA部)を拡大して示した図である。
図1の深溝玉軸受は、軌道面1aを有する内輪1と、軌道面1aに対向する軌道面2aを有する外輪2と、両軌道面1a,2a間に転動自在に配された複数の転動体(玉)3と、両軌道面1a,2a間に複数の転動体3を軸受の円周方向にわたって等配に保持する保持器4と、を備えている。なお、保持器4は備えていなくてもよい。
[First embodiment]
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a deep groove ball bearing which is an embodiment of a rolling device according to the present invention. 2 is a view showing an inner ring constituting the deep groove ball bearing of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of a part of a raceway surface (A portion of FIG. 2) of the inner ring shown in FIG. It is.
The deep groove ball bearing shown in FIG. 1 includes an inner ring 1 having a raceway surface 1a, an outer ring 2 having a raceway surface 2a opposite to the raceway surface 1a, and a plurality of rolling elements disposed between the raceway surfaces 1a and 2a. A moving body (ball) 3 and a cage 4 that holds a plurality of rolling bodies 3 between the both raceway surfaces 1a and 2a at equal intervals over the circumferential direction of the bearing are provided. In addition, the holder | retainer 4 does not need to be provided.

内輪1,外輪2と転動体3とは相互に転がり接触又はすべり接触し、内輪1の軌道面1a,外輪2の軌道面2a,及び転動体3の転動面3aが転がり摺動面に相当する。これらの転がり摺動面の少なくとも一部には、パルス幅1ps以上5ps以下の短パルスレーザーを照射することにより微細な凹部を形成する微細加工が施されている。そして、転がり摺動面のうち少なくとも前記微細加工が施されている部分には、固体潤滑剤からなる潤滑被膜(図示せず)が被覆されている。   The inner ring 1, outer ring 2 and rolling element 3 are in rolling contact or sliding contact with each other, and the raceway surface 1a of the inner ring 1, the raceway surface 2a of the outer ring 2, and the rolling surface 3a of the rolling element 3 correspond to rolling and sliding surfaces. To do. At least a part of these rolling sliding surfaces is subjected to fine processing for forming fine concave portions by irradiation with a short pulse laser having a pulse width of 1 ps or more and 5 ps or less. Then, at least a portion of the rolling sliding surface that has been subjected to the fine processing is covered with a lubricating coating (not shown) made of a solid lubricant.

まず、短パルスレーザーの照射による微細加工によって形成された微細な凹部について、一例を示しながら説明する。内輪1の軌道面1aの少なくとも一部には、転がり摺動方向に対して平行な方向に延びる複数の溝10,10,…が周期的に形成されている(図2,3を参照)。詳述すると、例えば短パルスレーザーを直線偏光で照射することにより、底部から開口部に向かって広がる凹部が細長く延びた溝が形成され、その結果、複数の溝10,10,…が周期的に並列して形成される。   First, a minute recess formed by fine processing by irradiation with a short pulse laser will be described with an example. A plurality of grooves 10, 10,... Extending in a direction parallel to the rolling sliding direction are periodically formed on at least a part of the raceway surface 1a of the inner ring 1 (see FIGS. 2 and 3). More specifically, for example, by irradiating a short pulse laser with linearly polarized light, a groove in which a recess extending from the bottom toward the opening is elongated is formed, and as a result, a plurality of grooves 10, 10,. Formed in parallel.

これらの溝10,10,…の内面には、前述の短パルスレーザーの照射により、微細な線状凹部及び線状凸部が交互に繰り返し縞状に形成されており、線状凹部及び線状凸部は転がり摺動方向に対して直交する方向に延びている(図3の溝10の内面を拡大して示した図4を参照)。線状凹部及び線状凸部はナノメートルオーダーの間隔を空けて平行に並んでおり、隣り合う2つの線状凹部の間の距離L7の平均値は、例えば波長800nmのレーザーを用いた場合は波長800nmよりも若干短いか同程度である400〜800nmであることが好ましい。この距離が近接しすぎたり離れすぎたりすると、後述する潤滑被膜の保持が不十分となるおそれがある。また、距離L7は10nm以上であることが好ましく、レーザー波長及び偏光の度合い等により適宜調整することができる。なお、溝10間の距離L1及び溝10の幅L2は、用いる短パルスレーザーのレーザー波長により適宜調節することができ、それぞれ0.1μm以上が好ましい。また、L1とL2との比は、0.1以上10以下であることが好ましい。   On the inner surfaces of these grooves 10,..., Fine linear concave portions and linear convex portions are alternately and repeatedly formed in a stripe shape by irradiation with the short pulse laser described above. The convex portion extends in a direction orthogonal to the rolling sliding direction (see FIG. 4 showing an enlarged inner surface of the groove 10 in FIG. 3). The linear concave portions and the linear convex portions are arranged in parallel with an interval of a nanometer order, and the average value of the distance L7 between two adjacent linear concave portions is, for example, when a laser having a wavelength of 800 nm is used. It is preferable that the wavelength is 400 to 800 nm which is slightly shorter than or similar to the wavelength of 800 nm. If this distance is too close or too far away, there is a risk that the retention of the lubricating coating described below will be insufficient. The distance L7 is preferably 10 nm or more, and can be appropriately adjusted depending on the laser wavelength and the degree of polarization. In addition, the distance L1 between the grooves 10 and the width L2 of the grooves 10 can be appropriately adjusted according to the laser wavelength of the short pulse laser used, and each is preferably 0.1 μm or more. Moreover, it is preferable that ratio of L1 and L2 is 0.1 or more and 10 or less.

また、軌道面1a全体に微細加工が施されているのではなく一部分に施されており、微細加工が施されていない平面部分13(微細加工前の表面が残っている部分)が残存している。そして、軌道面1a全体のうち溝10,10…が形成された部分の合計の面積の割合は、100面積%未満となっている。この平面部分13で荷重が支持されるため、本実施形態の内輪1は耐荷重性に優れている。   In addition, the entire raceway surface 1a is not subjected to micromachining, but is applied to a part, and a plane portion 13 (a portion where the surface before micromachining remains) is not subjected to micromachining. Yes. And the ratio of the total area of the part in which the groove | channel 10, 10, ... was formed among the track surface 1a is less than 100 area%. Since the load is supported by the flat portion 13, the inner ring 1 of this embodiment is excellent in load resistance.

この面積の割合は、図3のように溝10が規則的に形成されている場合には、隣り合う溝10間の距離L1と溝10の幅L2とから求めることができる。すなわちL1/(L1+L2)×100(%)という式から求めることができる。そして、溝が不規則に形成されている場合等には、電子顕微鏡等を用いて単位面積当たりの面積の割合を測定することにより得ることができる。   The ratio of the area can be obtained from the distance L1 between the adjacent grooves 10 and the width L2 of the grooves 10 when the grooves 10 are regularly formed as shown in FIG. That is, it can be obtained from the equation L1 / (L1 + L2) × 100 (%). And when the groove | channel is formed irregularly etc., it can obtain by measuring the ratio of the area per unit area using an electron microscope etc.

次に、固体潤滑剤からなる潤滑被膜について説明する。転がり摺動面に潤滑被膜を形成する方法は特に限定されるものではないが、転がり摺動面のうち前記微細な凹部が形成されている部分を含む潤滑被膜を被覆したい部分に、固体潤滑剤を配し、その固体潤滑剤に機械加工を施すことにより形成することができる。例えば、固体潤滑剤の粉末を転がり摺動面に噴霧することにより、転がり摺動面上に固体潤滑剤の粉末を配し、その固体潤滑剤に対して加工材を高速度で衝突させることにより潤滑被膜を形成することができる。転がり摺動面には微細加工により溝10のような微細な凹部が形成されているので、転がり摺動面と潤滑被膜との密着性が向上し、転がり摺動面から潤滑被膜が剥離しにくい。   Next, a lubricating coating made of a solid lubricant will be described. The method for forming the lubricating coating on the rolling sliding surface is not particularly limited, but the solid lubricant is applied to the portion of the rolling sliding surface that is to be covered with the lubricating coating including the portion where the fine recesses are formed. Can be formed by machining the solid lubricant. For example, by spraying solid lubricant powder onto the rolling sliding surface, placing the solid lubricant powder on the rolling sliding surface and causing the workpiece to collide with the solid lubricant at high speed A lubricating coating can be formed. Since the rolling sliding surface is formed with a minute recess such as the groove 10 by microfabrication, the adhesion between the rolling sliding surface and the lubricating coating is improved, and the lubricating coating is difficult to peel off from the rolling sliding surface. .

潤滑被膜は、転がり摺動面のうち微細な凹部が形成された部分のみに被覆してもよいし、それに加えて微細な凹部が形成されていない部分にも被覆して差し支えない。したがって、転がり摺動面の全面に潤滑被膜を被覆してもよい。また、微細な凹部が形成された部分のみに潤滑被膜を被覆する場合には、この微細な凹部の内部を潤滑被膜で丁度埋めるようにしてもよいし、微細な凹部の内部が完全には埋まらず凹部が残存するようにしてもよい。なお、潤滑被膜の表面にも、短パルスレーザーの照射や後述するショットピーニングにより、前述と同様の微細加工を施してもよい。   The lubricating coating may be applied only to a portion of the rolling sliding surface where a fine recess is formed, or in addition, a portion where a fine recess is not formed may be covered. Therefore, the entire surface of the rolling sliding surface may be coated with a lubricating film. In addition, when the lubricating film is coated only on the portion where the fine concave portion is formed, the inside of the fine concave portion may be just filled with the lubricating coating, or the inside of the fine concave portion may be completely buried. Instead, the recess may remain. The surface of the lubricating coating may be subjected to the same fine processing as described above by short pulse laser irradiation or shot peening described later.

固体潤滑剤の種類は特に限定されるものではないが、二硫化モリブデン,ポリテトラフルオロエチレン,黒鉛,鉛,錫,亜鉛,金,銀,ビスマス,二硫化タングステン,窒化ホウ素等が好ましい。これらの固体潤滑剤は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。また、バインダと混合して用いてもよい。さらに、加工材の種類は特に限定されるものではないが、軸受鋼,ステンレス鋼等が好ましい。   The type of solid lubricant is not particularly limited, but molybdenum disulfide, polytetrafluoroethylene, graphite, lead, tin, zinc, gold, silver, bismuth, tungsten disulfide, boron nitride and the like are preferable. These solid lubricants may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may mix and use it with a binder. Furthermore, although the kind of processed material is not specifically limited, bearing steel, stainless steel, etc. are preferable.

このような内輪1は、例えば図5に示すようにして製造することができる。すなわち、まず、高炭素クロム軸受鋼である日本工業規格のSUJ2製で構成された環状素材20(図5の(a)を参照)に旋削加工を施して、軌道面21a,端面21b,内周面21c等を所定形状に加工し(図5の(b)を参照)、得られた中間素材21に焼入れ処理,焼戻し処理等の熱処理を施す。   Such an inner ring 1 can be manufactured, for example, as shown in FIG. That is, first, an annular material 20 (see FIG. 5A) made of Japanese Industrial Standard SUJ2 which is a high carbon chrome bearing steel is turned to provide a raceway surface 21a, an end surface 21b, and an inner circumference. The surface 21c and the like are processed into a predetermined shape (see FIG. 5B), and the obtained intermediate material 21 is subjected to heat treatment such as quenching and tempering.

続いて、熱処理が施された中間素材21の軌道面21a,端面21b,内周面21c等に、研削,研磨等の処理を施して、前記各面を所定精度に仕上げる。この時点で、中間素材21の軌道面21aの表面粗さ(Ra)は、0.3μm以下に設定されていることが好ましい。レーザー照射前の表面が粗すぎると、微細加工に支障が出るおそれがある。なお、内輪1等の転がり摺動部材の材質は、軸受鋼に限らず鉄,炭素鋼,ステンレス鋼等のような鉄鋼類でもよいし、銅,アルミニウム等のような非鉄金属でもよい。あるいは、セラミックス,樹脂(例えば超高分子量ポリエチレン)等の非金属類でもよい。   Subsequently, the raceway surface 21a, the end surface 21b, the inner peripheral surface 21c, and the like of the intermediate material 21 subjected to the heat treatment are subjected to processing such as grinding and polishing to finish each surface with a predetermined accuracy. At this time, the surface roughness (Ra) of the raceway surface 21a of the intermediate material 21 is preferably set to 0.3 μm or less. If the surface before laser irradiation is too rough, there is a possibility that the fine processing may be hindered. In addition, the material of the rolling sliding member such as the inner ring 1 is not limited to bearing steel, and may be steel such as iron, carbon steel, and stainless steel, or non-ferrous metal such as copper and aluminum. Or nonmetals, such as ceramics and resin (for example, ultrahigh molecular weight polyethylene), may be sufficient.

次に、中間素材21の軌道面21aに、短パルスレーザ24を照射する(図5の(c)を参照)。詳述すると、レーザー波長700nm以上900nm以下、パルス幅1ps以上5ps以下、フルーエンス28J/cm2 以下の照射条件で、短パルスレーザー24を軌道面21aに照射する。これにより、照射された部分がアブレーションされて、加工跡である凹部(溝10)が形成される。この凹部は非熱的過程で形成されているので、アブレーションによる熱影響が小さく高精度である。 Next, the short pulse laser 24 is irradiated onto the track surface 21a of the intermediate material 21 (see FIG. 5C). More specifically, the short pulse laser 24 is irradiated on the orbital surface 21a under irradiation conditions of a laser wavelength of 700 nm to 900 nm, a pulse width of 1 ps to 5 ps, and a fluence of 28 J / cm 2 or less. Thereby, the irradiated part is ablated, and the recessed part (groove 10) which is a process trace is formed. Since the concave portion is formed by a non-thermal process, the thermal effect due to ablation is small and highly accurate.

レーザーを照射して微細加工を行った際に、バリが生成したり、レーザーで除去されたものが飛散してパーティクルとして軌道面21aに堆積したりする場合があるので、そのような場合はレーザークリーニング等により軌道面21aのバリやパーティクルを除去してもよい。その後、研削加工等を施すことにより、軌道面21a全体の表面粗さ(Ra)を0.02μm以下に設定する。ただし、軌道面21a全体の表面粗さ(Ra)を0.02μm以下に設定してから、レーザー照射による微細加工を施してもよい。   When fine processing is performed by irradiating a laser, burrs may be generated, or those removed by the laser may be scattered and deposited as particles on the track surface 21a. The burrs and particles on the track surface 21a may be removed by cleaning or the like. Thereafter, the surface roughness (Ra) of the entire raceway surface 21a is set to 0.02 μm or less by performing grinding or the like. However, fine processing by laser irradiation may be performed after setting the surface roughness (Ra) of the entire raceway surface 21a to 0.02 μm or less.

そして、軌道面21aに例えば二硫化モリブデン粉末を噴霧して付着させ、そこに加工材を高速度で衝突させることにより潤滑被膜を形成した。
なお、本実施形態においては、転がり摺動方向に対して直交する方向に延びる微細な線状凹部及び線状凸部を交互に縞状に形成し、これにより溝10を形成するので、一定波長の直線偏光が用いられる。また、短パルスレーザー24が照射されない部分に挟まれた溝10を所望の深さにして特定の表面粗さ(Ra)に設定するために、複数回レーザーを走査させてもよい。このようにして、特定の表面粗さ(Ra)で、且つ、レーザー波長よりも短いか同程度の周期で微細な線状凹部及び線状凸部が形成された軌道面1aを有する内輪1を製造することができる(図5の(c)を参照)。
Then, for example, molybdenum disulfide powder was sprayed and adhered to the raceway surface 21a, and a lubricating film was formed by colliding the workpiece with the workpiece at a high speed.
In the present embodiment, fine linear concave portions and linear convex portions extending in a direction orthogonal to the rolling sliding direction are alternately formed in stripes, thereby forming the grooves 10, so that a constant wavelength Linearly polarized light is used. Further, the laser may be scanned a plurality of times in order to set the groove 10 sandwiched between the portions not irradiated with the short pulse laser 24 to a desired depth and a specific surface roughness (Ra). In this way, the inner ring 1 having the raceway surface 1a having a specific surface roughness (Ra) and having fine linear concave portions and linear convex portions formed with a cycle shorter than or equal to the laser wavelength. Can be manufactured (see (c) of FIG. 5).

上記のようにして製造された本実施形態の内輪1は、潤滑被膜の表面に溝10に対応する凹部が形成される場合、及び、潤滑被膜により溝10が完全に埋められておらず凹部が残存している場合には、そこに潤滑油やグリースの良好な保持が可能となり、その結果、良好な潤滑油膜を形成することができる。よって、内外輪1,2と転動体3との間の表面接触の発生を抑制することができるとともに、軸受の耐荷重性の向上や低トルク化が図られる。   In the inner ring 1 of the present embodiment manufactured as described above, when the recess corresponding to the groove 10 is formed on the surface of the lubricant film, and the recess 10 is not completely filled with the lubricant film. If it remains, the lubricating oil and grease can be retained satisfactorily, and as a result, a satisfactory lubricating oil film can be formed. Therefore, the occurrence of surface contact between the inner and outer rings 1, 2 and the rolling element 3 can be suppressed, and the load resistance of the bearing can be improved and the torque can be reduced.

また、潤滑油やグリースは潤滑被膜の表面に形成された凹部に入り込み、入り込んだ潤滑油やグリースが排出される際に軌道面1aに動圧が生じるため、内外輪1,2と転動体3との間の表面接触が生じにくくなる。その結果、摩擦トルクの低減が促進される。また、潤滑油やグリースの使用量を削減することができるという効果、摩耗粉をトラップして軌道面1aから除去する効果、軌道面1aの温度上昇を抑制する効果、及び潤滑油やグリースが最も欠乏して厳しい摩擦条件となる軸受の起動・停止時においても軌道面1aに潤滑油やグリースが効果的に供給されるという効果が得られる。   Also, since the lubricating oil and grease enter the recesses formed on the surface of the lubricating coating, and dynamic pressure is generated on the raceway surface 1a when the entering lubricating oil and grease are discharged, the inner and outer rings 1 and 2 and the rolling element 3 Surface contact between the two is less likely to occur. As a result, reduction of friction torque is promoted. In addition, the effect of reducing the amount of lubricating oil and grease used, the effect of trapping and removing wear powder from the raceway surface 1a, the effect of suppressing the temperature rise of the raceway surface 1a, and the lubricating oil and grease are the most. Even when the bearing is started and stopped, which has a severe frictional condition due to the lack, an effect of effectively supplying lubricating oil or grease to the raceway surface 1a can be obtained.

なお、潤滑被膜の表面に微細加工を施して微細な凹部を形成した場合にも、潤滑被膜の表面に溝10に対応する凹部が形成される場合、及び、潤滑被膜により溝10が完全に埋められておらず凹部が残存している場合に得られる上記のような効果を、同様に得ることができる。
さらに、このような内輪1は、これを用いた深溝玉軸受が用いられる各種の機器の省エネルギー化にも寄与する。また、短パルスレーザーの照射によって簡単に微細加工を行うことができるので、低コストで製造できるという利点も有する。なお、転がり摺動方向に対して平行な方向に溝10が延びており、溝10に直交する方向(すなわち転がり摺動方向に対して直交する方向)に前記微細な線状凹部及び線状凸部が延びている場合に、上記のような種々の効果が最も大きく得られるが、それ以外の角度であっても一定の効果は得られる。
Even when the surface of the lubricant film is finely processed to form a minute recess, the recess 10 corresponding to the groove 10 is formed on the surface of the lubricant film, and the groove 10 is completely filled with the lubricant film. The above-described effects obtained when the concave portions remain without being formed can be similarly obtained.
Furthermore, such an inner ring 1 contributes to energy saving of various devices in which a deep groove ball bearing using the inner ring 1 is used. Further, since fine processing can be easily performed by irradiation with a short pulse laser, there is an advantage that it can be manufactured at low cost. The groove 10 extends in a direction parallel to the rolling sliding direction, and the fine linear recesses and linear protrusions are perpendicular to the groove 10 (that is, the direction orthogonal to the rolling sliding direction). When the portion is extended, the above various effects can be obtained most, but a certain effect can be obtained even at other angles.

〔第二の実施形態〕
図6は、第二の実施形態である深溝玉軸受用の内輪の軌道面の一部分を拡大して示した図である。第二の実施形態の内輪の構成及び作用は、第一の実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。なお、図6においては、図3と同一又は相当する部分には、図3と同一の符号を付してある。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is an enlarged view of a part of the raceway surface of the inner ring for the deep groove ball bearing according to the second embodiment. Since the configuration and operation of the inner ring of the second embodiment are substantially the same as those of the first embodiment, only different parts will be described, and description of the same parts will be omitted. In FIG. 6, the same or corresponding parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

内輪1の軌道面1aには、パルス幅1ps以上5ps以下の短パルスレーザーを照射することにより微細加工が施されていて、一辺L5,L6が0.01μm以上0.5μm以下の長方形状の凹部11,11,…が、所定の間隔を空けつつ複数形成されている。
詳述すると、短パルスレーザーを集光させて軌道面1aの所望の部分に照射し、シャッターにより短パルスレーザーを断続的に照射しながら内輪1又はレーザーを移動させれば、上記のような長方形状の凹部11,11,…を形成することができる。隣接する長方形状の凹部11間の距離L3,L4は、0.1μm以上15μm以下が好ましい。
The raceway surface 1a of the inner ring 1 is finely processed by irradiating a short pulse laser having a pulse width of 1 ps or more and 5 ps or less, and a rectangular recess having sides L5 and L6 of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less. 11, 11,... Are formed at a predetermined interval.
More specifically, if the short pulse laser is condensed and irradiated to a desired portion of the track surface 1a, and the inner ring 1 or the laser is moved while intermittently irradiating the short pulse laser with the shutter, the rectangular shape as described above is obtained. .., Can be formed. The distances L3 and L4 between the adjacent rectangular recesses 11 are preferably 0.1 μm or more and 15 μm or less.

これらの長方形状の凹部11,11,…の内面には、第一の実施形態の場合と同様に、微細な線状凹部及び線状凸部が交互に繰り返し縞状に形成されており、線状凹部及び線状凸部は転がり摺動方向に対して直交する方向に延びている(図4を参照)。この線状凹部及び線状凸部の作用効果については、第一の実施形態の場合と同様であるため、その説明は省略する。   As in the case of the first embodiment, fine linear concave portions and linear convex portions are alternately and repeatedly formed in stripes on the inner surfaces of these rectangular concave portions 11, 11,. The concave and linear convex portions extend in a direction orthogonal to the rolling sliding direction (see FIG. 4). About the effect of this linear recessed part and a linear convex part, since it is the same as that of the case of 1st embodiment, the description is abbreviate | omitted.

軌道面1a全体に微細加工が施されているのではなく一部分に施されており、微細加工が施されていない平面部分13(微細加工前の表面が残っている部分)が残存している。そして、軌道面1a全体のうち長方形状の凹部11,11,…が形成された部分の合計の面積の割合は、100面積%未満となっている。この平面部分13で荷重が支持されるため、本実施形態の内輪1は耐荷重性に優れている。   The entire raceway surface 1a is not subjected to micromachining, but is applied to a part, and a flat surface portion 13 (a portion where the surface before micromachining remains) is not subjected to micromachining. And the ratio of the total area of the part in which the rectangular-shaped recessed part 11, 11, ... was formed among the track surface 1a is less than 100 area%. Since the load is supported by the flat portion 13, the inner ring 1 of this embodiment is excellent in load resistance.

この面積の割合は、図6のように凹部11が規則的に形成されている場合には、隣接する長方形状の凹部11間の距離L3,L4、及び、長方形状の凹部11の一辺L5,L6とから求めることができる。また、同一形状の凹部11が不規則に形成されている場合や凹部11が不定形である場合等には、電子顕微鏡等を用いて単位面積当たりの面積の割合を測定することにより得ることができる。   When the concave portions 11 are regularly formed as shown in FIG. 6, the ratio of the areas is the distances L3 and L4 between the adjacent rectangular concave portions 11 and one side L5 of the rectangular concave portion 11. It can be obtained from L6. Moreover, when the concave part 11 of the same shape is formed irregularly, or when the concave part 11 is irregular, etc., it can be obtained by measuring the ratio of the area per unit area using an electron microscope or the like. it can.

軌道面1aのうち微細加工が施されている部分には、潤滑被膜が被覆されている。そして、潤滑被膜の表面に凹部11に対応する凹部が形成される場合、及び、潤滑被膜により凹部11が完全に埋められておらず凹部が残存している場合には、その凹部により潤滑油に動圧が生じるため、表面接触が生じにくい。そのため、摩擦トルクの低減や表面接触の抑制が促進される。
さらに、潤滑被膜の表面に形成された凹部に潤滑油やグリースの良好な保持が可能となり、その結果、良好な潤滑油膜を形成することができる。よって、内外輪1,2と転動体3との間の表面接触の発生を抑制することができるとともに、軸受の耐荷重性の向上や低トルク化が図られる。
A portion of the raceway surface 1a that has been finely processed is covered with a lubricating coating. When the concave portion corresponding to the concave portion 11 is formed on the surface of the lubricating coating, and when the concave portion 11 is not completely filled with the lubricating coating and the concave portion remains, the concave portion makes the lubricating oil Since dynamic pressure is generated, surface contact is unlikely to occur. Therefore, reduction of friction torque and suppression of surface contact are promoted.
Furthermore, it becomes possible to hold the lubricating oil and grease well in the recesses formed on the surface of the lubricating coating, and as a result, a good lubricating oil film can be formed. Therefore, the occurrence of surface contact between the inner and outer rings 1, 2 and the rolling element 3 can be suppressed, and the load resistance of the bearing can be improved and the torque can be reduced.

なお、潤滑被膜の表面に微細加工を施して微細な凹部を形成した場合にも、潤滑被膜の表面に凹部11に対応する凹部が形成される場合、及び、潤滑被膜により凹部11が完全に埋められておらず凹部が残存している場合に得られる上記のような効果を、同様に得ることができる。
また、凹部11の代わりに、図7のような直径0.01μm以上0.5μm以下の円形状の凹部12を形成しても、凹部11と同様の効果を得ることができる。
Even when the surface of the lubricant film is finely processed to form a minute recess, the recess 11 corresponding to the recess 11 is formed on the surface of the lubricant film, and the recess 11 is completely filled with the lubricant film. The above-described effects obtained when the concave portions remain without being formed can be similarly obtained.
Further, even if a circular recess 12 having a diameter of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less as shown in FIG. 7 is formed instead of the recess 11, the same effect as that of the recess 11 can be obtained.

〔第三の実施形態〕
図8は、第三の実施形態である深溝玉軸受用の内輪の一部分を拡大して示した断面図である。第三の実施形態の内輪の構成及び作用は、第一の実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。なお、図8においては、図3と同一又は相当する部分には、図3と同一の符号を付してある。
[Third embodiment]
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a part of an inner ring for a deep groove ball bearing according to the third embodiment. Since the configuration and operation of the inner ring of the third embodiment are substantially the same as those of the first embodiment, only different parts will be described, and description of the same parts will be omitted. In FIG. 8, the same reference numerals as in FIG. 3 are assigned to the same or corresponding parts as in FIG.

内輪1の軌道面1aには、ショットピーニングにより微細加工が施されていて、深さ100μm以下の微小凹部14が複数形成されている。ショットピーニングを行う際には、図9に示すように軌道面1aの一部をマスク材16で覆い、そこにショット材17を投射する。そうすると、軌道面1aのうちマスク材16で覆われていない露出部18のみにショット材17が投射されて、微小凹部14が形成される。この際には、軌道面1a全体のうち微小凹部14が形成された部分(すなわち微細加工が施された部分)の面積の割合が5面積%以上となるように、マスク材16で被覆することが好ましい。   The raceway surface 1a of the inner ring 1 is finely processed by shot peening, and a plurality of minute recesses 14 having a depth of 100 μm or less are formed. When performing shot peening, a part of the raceway surface 1a is covered with a mask material 16 as shown in FIG. 9, and a shot material 17 is projected there. If it does so, the shot material 17 will be projected only to the exposed part 18 which is not covered with the mask material 16 among the track surfaces 1a, and the micro recessed part 14 will be formed. At this time, the mask material 16 is coated so that the ratio of the area of the portion where the minute recesses 14 are formed in the entire raceway surface 1a (that is, the portion subjected to the fine processing) is 5 area% or more. Is preferred.

ショットピーニングは、ショットピーニング装置等を用いて行うことができる。ショット材17としては、JIS R6001に規定された平均粒径45μmの鋼球,SiC,SiO2 ,Al2 3 ,ガラスビーズ等を用いことができる。また、ショットピーニングの処理条件は、噴射圧力は196〜882kPa、噴射時間は10〜20minが好ましい。 Shot peening can be performed using a shot peening apparatus or the like. As the shot material 17, steel balls, SiC, SiO 2 , Al 2 O 3 , glass beads and the like having an average particle diameter of 45 μm specified in JIS R6001 can be used. Moreover, as for the processing conditions of shot peening, the injection pressure is preferably 196 to 882 kPa, and the injection time is preferably 10 to 20 min.

そして、軌道面1aのうち少なくとも微小凹部14が形成された部分には、固体潤滑剤からなる潤滑被膜19が被覆されている。潤滑被膜19を形成する方法は特に限定されるものではなく、前述と同様の方法が採用可能であるが、固体潤滑剤の粉末を軌道面1aに高速度で衝突させる方法が好ましい。この方法を採用すれば、密着性に優れ均一な膜厚の潤滑被膜を短時間且つ容易に形成することができる。   A lubricant film 19 made of a solid lubricant is coated on at least a portion of the raceway surface 1a where the minute recesses 14 are formed. The method for forming the lubricating coating 19 is not particularly limited, and the same method as described above can be adopted. However, a method of causing the solid lubricant powder to collide with the raceway surface 1a at a high speed is preferable. By adopting this method, it is possible to easily form a lubricating film having excellent adhesion and a uniform film thickness in a short time.

その際に、ショットピーニングによる微小凹部14の形成に続いて固体潤滑剤の粉末を高速度で衝突させれば(すなわち、微小凹部14の形成に用いたマスク材16を被覆した状態で、そのまま固体潤滑剤の粉末の吹き付けを行えば)、微小凹部14の内面のみに潤滑被膜19の形成を容易に行うことができる。ただし、潤滑被膜19は、微小凹部14の内面のみならず、微小凹部14が形成されていない部分にも被覆して差し支えない。したがって、転がり摺動面の全面に潤滑被膜19を被覆してもよい。   At that time, if the solid lubricant powder is collided at a high speed following the formation of the minute recesses 14 by shot peening (that is, in the state where the mask material 16 used for the formation of the minute recesses 14 is covered, the solids are directly solid If the powder of the lubricant is sprayed), the lubricating coating 19 can be easily formed only on the inner surface of the minute recess 14. However, the lubricating coating 19 may cover not only the inner surface of the minute recess 14 but also a portion where the minute recess 14 is not formed. Therefore, the entire surface of the rolling sliding surface may be coated with the lubricating coating 19.

なお、潤滑被膜19の表面にも、短パルスレーザーの照射やショットピーニングにより、前述と同様の微細加工を施してもよい。また、微小凹部14の形成には、ショットピーニングの他に、レーザー加工,エッチング,放電加工,堆積加工等を用いることも可能である。さらに、潤滑被膜19を形成には、CVD法,蒸着等の成膜法を用いることも可能である。   The surface of the lubricating coating 19 may also be subjected to the same fine processing as described above by short pulse laser irradiation or shot peening. In addition to the shot peening, laser processing, etching, electric discharge processing, deposition processing, or the like can be used to form the minute recesses 14. Furthermore, it is also possible to use a film forming method such as CVD or vapor deposition for forming the lubricating film 19.

このようにして内輪1を製造すれば、量産が容易であるとともに安価に製造することができる。また、軌道面1aに微小凹部14が形成されているので、潤滑油やグリースで潤滑が行われている場合には、微小凹部14により動圧が生じるため、表面接触が生じにくい。そのため、摩擦トルクの低減や焼付きの抑制が促進される。さらに、微小凹部14が油溜まりとして機能し、潤滑油やグリースが相手部材との接触面に効果的に供給されるため、転がり軸受の起動・停止に際して潤滑油やグリースが欠乏しやすい状況下でも、摩擦が抑制される。また、摩擦が発生した場合には摩耗粉を捕捉するトラップとして機能するので、耐荷重性の向上,摩擦トルクの低減,及び耐摩耗性の向上が促進される。さらに、厳しい潤滑環境下で使用されて軌道面1aに摩耗が生じた場合には、微小凹部14に形成された潤滑被膜19が軌道面1aに広がり潤滑に供されるため、軌道面1aのさらなる摩耗が抑制される。   If the inner ring 1 is manufactured in this way, mass production is easy and it can be manufactured at low cost. In addition, since the minute recesses 14 are formed on the raceway surface 1a, when lubrication is performed with lubricating oil or grease, dynamic pressure is generated by the minute recesses 14, so that surface contact is unlikely to occur. Therefore, reduction of friction torque and suppression of seizure are promoted. Further, since the minute recess 14 functions as an oil reservoir and the lubricating oil and grease are effectively supplied to the contact surface with the mating member, even when the rolling bearing is started and stopped, the lubricating oil and grease are likely to be deficient. , Friction is suppressed. In addition, when friction occurs, it functions as a trap for trapping wear powder, which promotes improved load resistance, reduced friction torque, and improved wear resistance. Furthermore, when the track surface 1a is worn under severe lubrication environment, the lubricating coating 19 formed on the minute recess 14 spreads over the track surface 1a and is used for lubrication. Wear is suppressed.

なお、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、本発明は前記各実施形態に限定されるものではない。例えば、第一〜第三実施形態においては、転がり摺動部材の例として深溝玉軸受の内輪をあげて説明したが、本発明は外輪,転動体,保持器にも適用可能である。また、深溝玉軸受に限らず、他種の転がり軸受の軸受部品にも適用可能である。例えば、アンギュラ玉軸受,円筒ころ軸受,円すいころ軸受,針状ころ軸受,自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受,スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。   In addition, 1st-3rd embodiment showed an example of this invention, Comprising: This invention is not limited to said each embodiment. For example, in the first to third embodiments, the inner ring of the deep groove ball bearing has been described as an example of the rolling sliding member, but the present invention can also be applied to an outer ring, a rolling element, and a cage. Moreover, it is applicable not only to a deep groove ball bearing but also to bearing components of other types of rolling bearings. For example, radial ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings, spherical roller bearings such as self-aligning roller bearings, and thrust-type rolling bearings such as thrust ball bearings and thrust roller bearings.

さらに、第一〜第三実施形態においては、転動装置として転がり軸受を例示して説明したが、本発明の転動装置は、他の様々な種類の転動装置に対して適用することができる。例えば、直動案内軸受,ボールねじ,直動ベアリング等の他の転動装置にも好適に適用可能である。   Furthermore, in 1st-3rd embodiment, although the rolling bearing was illustrated and demonstrated as a rolling device, the rolling device of this invention is applicable with respect to other various types of rolling devices. it can. For example, the present invention can be suitably applied to other rolling devices such as a linear motion guide bearing, a ball screw, and a linear motion bearing.

〔実施例〕
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。微細加工を施した転がり摺動部材を製造し、その性能を評価した。以下にその内容を説明する。
〔短パルスレーザの照射による微細加工を施した場合の例〕
SUJ2製の環状素材に旋削加工を施して所定形状に加工し、得られた中間素材に焼入れ処理,焼戻し処理等の熱処理を施した。続いて、転がり摺動面となる中間素材の端面を、研削,研磨等によって所定精度に仕上げた。なお、中間素材の端面の表面粗さ(Ra)は、0.25μmであった。
〔Example〕
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Rolling sliding members with fine processing were manufactured and their performance was evaluated. The contents will be described below.
[Example of microfabrication by short pulse laser irradiation]
The SUJ2 annular material was turned into a predetermined shape and subjected to heat treatment such as quenching and tempering. Subsequently, the end face of the intermediate material that becomes the rolling sliding surface was finished to a predetermined accuracy by grinding, polishing, or the like. In addition, the surface roughness (Ra) of the end surface of the intermediate material was 0.25 μm.

その後、転がり摺動面となる端面に対し、レーザー波長800nm,パルス幅3ps,フルーエンス28J/cm2 の条件で短パルスレーザーを直線偏光で照射することによって、微細加工を施した。短パルスレーザーが照射された部分がアブレーションされて、微細な凹部が形成する。中間素材の端面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、複数の溝が平行且つ規則的に形成されており、この溝の内面には微細な線状凹部及び線状凸部が交互に繰り返し縞状に形成されていた。そして、この線状凹部及び線状凸部は間隔を空けて平行に並んでおり、レーザー波長が800nmの場合は、その間隔は平均600nmであった。 Thereafter, the end face serving as a rolling sliding surface was subjected to fine processing by irradiating a short pulse laser with linearly polarized light under the conditions of a laser wavelength of 800 nm, a pulse width of 3 ps, and a fluence of 28 J / cm 2 . The portion irradiated with the short pulse laser is ablated to form a fine recess. When the end surface of the intermediate material is observed with a scanning electron microscope, a plurality of grooves are formed in parallel and regularly, and fine linear concave portions and linear convex portions are alternately and repeatedly striped on the inner surface of the grooves. Was formed. And this linear recessed part and the linear convex part were located in parallel with the space | interval, and when the laser wavelength was 800 nm, the space | interval was an average of 600 nm.

そして、上記のような微細加工が施された端面に、二硫化モリブデン粉末を噴霧することにより端面全面に潤滑被膜を被覆して環状試片を得た。
ここで、短パルスレーザーのスポット径を制御することにより、転がり摺動方向に対して直交する方向に延びる複数の溝を規則的に形成し、端面全面のうち前記溝が形成された部分の合計の面積の割合が10〜80面積%であるものを、実施例1〜6とした(表1を参照)。
Then, the end face having been subjected to the fine processing as described above was sprayed with molybdenum disulfide powder to cover the entire end face with a lubricating coating, thereby obtaining an annular specimen.
Here, by controlling the spot diameter of the short pulse laser, a plurality of grooves extending in a direction orthogonal to the rolling sliding direction are regularly formed, and the total of the portions where the grooves are formed on the entire end face Those having an area ratio of 10 to 80 area% were designated as Examples 1 to 6 (see Table 1).

また、短パルスレーザーのスポット径を制御するとともにシャッター速度を制御して短パルスレーザーを断続的に照射することにより、一辺が0.01μm以上0.5μm以下の長方形状の凹部を端面に複数形成し、端面全面のうち長方形状の凹部が形成された部分の合計の面積の割合が20〜80面積%であるものを、実施例7〜11とした(表1を参照)。   In addition, by controlling the spot diameter of the short pulse laser and controlling the shutter speed to intermittently irradiate the short pulse laser, a plurality of rectangular recesses with sides of 0.01 μm to 0.5 μm are formed on the end face Examples where the ratio of the total area of the portions where the rectangular concave portions were formed in the entire end face were 20 to 80 area% were designated as Examples 7 to 11 (see Table 1).

さらに、短パルスレーザーのスポット径を制御するとともにシャッター速度を制御して短パルスレーザーを断続的に照射することにより、直径が0.01μm以上0.5μm以下の円形状の凹部を端面に複数形成し、端面全面のうち円形状の凹部が形成された部分の合計の面積の割合が20〜80面積%であるものを、実施例12〜16とした(表1を参照)。   Furthermore, by controlling the spot diameter of the short pulse laser and controlling the shutter speed to intermittently irradiate the short pulse laser, multiple circular recesses with a diameter of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less are formed on the end face. In addition, Examples in which the ratio of the total area of the portions where the circular concave portions are formed in the entire end face are 20 to 80 area% are referred to as Examples 12 to 16 (see Table 1).

さらに、比較例として、下記のような環状試片を用意した。比較例1は、短パルスレーザーの照射による微細加工及び潤滑被膜の被覆が施されていないことを除いては上記の実施例1と同様である。また、比較例2は、短パルスレーザーの照射による微細加工が施されていないことを除いては上記の実施例1と同様である。さらに、比較例3は、潤滑被膜の被覆が施されていないことを除いては実施例4と同様である。   Furthermore, the following annular specimens were prepared as comparative examples. Comparative Example 1 is the same as Example 1 described above except that fine processing by irradiation with a short pulse laser and coating of a lubricating film are not performed. Moreover, the comparative example 2 is the same as that of said Example 1 except that the fine process by irradiation of a short pulse laser is not given. Further, Comparative Example 3 is the same as Example 4 except that the lubricating coating is not applied.

Figure 2008045573
Figure 2008045573

このような実施例1〜16及び比較例1〜3の環状試片の端面に、相手部材である鋼製の平面材(SCM415製の平面材に普通焼入れを施し、表面粗さRaを0.02μmに仕上げたもの)を油浴中(潤滑油としてエンジンオイルを使用した)で摺動させ、経時的に摩擦係数μを測定した。そして、摩擦係数μが0.2を超えた時点を寿命とした。結果を表1に示す。なお、表1に示した寿命の数値は、比較例1の寿命を1とした場合の相対値で示してある。   The end surfaces of the annular specimens of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 3 are subjected to ordinary quenching of the flat member made of steel (the flat member made of SCM415), and the surface roughness Ra is set to 0. 0. (Finished to 02 μm) was slid in an oil bath (engine oil was used as the lubricating oil), and the coefficient of friction μ was measured over time. The time when the friction coefficient μ exceeded 0.2 was defined as the life. The results are shown in Table 1. In addition, the numerical value of the lifetime shown in Table 1 is shown as a relative value when the lifetime of Comparative Example 1 is 1.

また、摺動初期の摩擦係数μを、表1に併せて示す。ただし、比較例1の摩擦係数μを100とし、比較例1の摩擦係数μからの減少率で示してある。例えば、実施例1の摩擦係数μは、比較例1の摩擦係数μを100とした場合は66なので、減少率である34が記してある。
表1から、複数の長方形状の凹部が形成され、端面全面のうち長方形状の凹部が形成された部分の合計の面積の割合が40面積%である実施例8が、最も耐久性が優れていることが分かる。
In addition, Table 1 shows the friction coefficient μ at the initial stage of sliding. However, the friction coefficient μ of the comparative example 1 is set to 100, and the reduction rate from the friction coefficient μ of the comparative example 1 is shown. For example, the friction coefficient μ of Example 1 is 66 when the friction coefficient μ of Comparative Example 1 is set to 100, so 34, which is a reduction rate, is shown.
From Table 1, Example 8 in which a plurality of rectangular concave portions are formed and the ratio of the total area of the portions where the rectangular concave portions are formed in the entire end face is 40 area% is the most durable. I understand that.

〔ショットピーニングによる微細加工を施した場合の例〕
SUJ2製の環状素材に旋削加工を施して所定形状に加工し、得られた中間素材に焼入れ処理,焼戻し処理等の熱処理を施した。続いて、転がり摺動面となる中間素材の端面を、研削,研磨等によって所定精度に仕上げた。なお、中間素材の端面の表面粗さ(Ra)は、0.04μmであった。
[Example of fine processing by shot peening]
The SUJ2 annular material was turned into a predetermined shape and subjected to heat treatment such as quenching and tempering. Subsequently, the end face of the intermediate material that becomes the rolling sliding surface was finished to a predetermined accuracy by grinding, polishing, or the like. Note that the surface roughness (Ra) of the end face of the intermediate material was 0.04 μm.

その後、転がり摺動面となる端面にマスク材を被覆した上で、硬質粒子を噴射するショットピーニングを行い、円形状の微小凹部を形成する微細加工を施した。また、マスク材のパターンを変更することにより、端面全面のうち微小凹部が形成された部分の合計の面積の割合と微小凹部の直径とを変化させた(表2を参照)。そして、上記のような微細加工が施された端面に、マスク材を被覆したままで二硫化モリブデン粉末を噴射することにより、微小凹部の内面に潤滑被膜を被覆して環状試片を得た。   Then, after covering the end face which becomes a rolling sliding surface with a mask material, the shot peening which injects a hard particle was performed, and the fine process which forms a circular minute recessed part was performed. Further, by changing the pattern of the mask material, the ratio of the total area of the portions where the minute recesses were formed in the entire end face and the diameter of the minute recesses were changed (see Table 2). Then, by spraying the molybdenum disulfide powder onto the end face subjected to the fine processing as described above while covering the mask material, the inner surface of the minute recesses was covered with a lubricating film to obtain an annular specimen.

なお、微小凹部の深さは10μmである。また、二硫化モリブデン粉末の噴射圧力は441kPa、噴射時間は10minであり、得られた潤滑被膜の厚さは5μmである。   The depth of the minute recess is 10 μm. The spray pressure of the molybdenum disulfide powder is 441 kPa, the spray time is 10 minutes, and the thickness of the obtained lubricating coating is 5 μm.

Figure 2008045573
Figure 2008045573

比較例として、下記のような環状試片を用意した。比較例1は、ショットピーニングによる微細加工及び潤滑被膜の被覆が施されていないことを除いては上記の実施例1と同様である。また、比較例2は、ショットピーニングによる微細加工は施されておらず、端面全面に潤滑被膜が被覆されたものである。さらに、比較例3は、潤滑被膜の被覆が施されていないことを除いては実施例4と同様である。   As a comparative example, the following annular specimen was prepared. Comparative Example 1 is the same as Example 1 except that the fine processing by shot peening and the coating of the lubricating coating are not performed. In Comparative Example 2, fine processing by shot peening is not performed, and the entire end face is covered with a lubricating coating. Further, Comparative Example 3 is the same as Example 4 except that the lubricating coating is not applied.

このような実施例1〜9及び比較例1〜3の環状試片を、スラストニードル軸受の軌道輪として用いて、白灯油による潤滑下で回転試験を行った。スラスト荷重は882Nで、回転速度は1000rpmである。そして、スラストニードル軸受の回転中の摩擦トルク及び軌道輪の温度を測定し、摩擦トルクが初期値の2倍となるか、軌道輪の温度が初期値から30℃上昇した時点を寿命とした。結果を表2に示す。なお、表2に示した寿命の数値は、比較例1の寿命を1とした場合の相対値で示してある。また、摩擦トルクの初期値も表2に示す。この摩擦トルクも、比較例1の摩擦トルクを1とした場合の相対値で示してある。   Using the annular specimens of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 as a bearing ring of a thrust needle bearing, a rotation test was performed under lubrication with white kerosene. The thrust load is 882 N and the rotation speed is 1000 rpm. Then, the friction torque during rotation of the thrust needle bearing and the temperature of the race were measured, and the time when the friction torque was doubled from the initial value or the temperature of the race was increased by 30 ° C. from the initial value was regarded as the life. The results are shown in Table 2. In addition, the numerical value of the lifetime shown in Table 2 is shown as a relative value when the lifetime of Comparative Example 1 is 1. Table 2 also shows the initial value of the friction torque. This friction torque is also shown as a relative value when the friction torque of Comparative Example 1 is 1.

表2から、微小凹部の直径が100μmで、端面全面のうち微小凹部が形成された部分の合計の面積の割合が20面積%である実施例5が、最も耐久性が優れていることが分かる。また、微小凹部の直径がいずれの場合でも、端面全面のうち微小凹部が形成された部分の合計の面積の割合が20面積%のものが、最も摩擦トルクが低かった。   From Table 2, it can be seen that Example 5 in which the diameter of the minute recesses is 100 μm and the ratio of the total area of the portions where the minute recesses are formed in the entire end face is 20 area% is most excellent in durability. . Further, in any case of the diameter of the minute recesses, the friction torque was lowest when the ratio of the total area of the portions where the minute recesses were formed in the entire end face was 20 area%.

本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構成を示す部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-section which shows the structure of the deep groove ball bearing which is one Embodiment of the rolling device which concerns on this invention. 図1の深溝玉軸受を構成する内輪を示す図である。It is a figure which shows the inner ring | wheel which comprises the deep groove ball bearing of FIG. 図2のA部分を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the A section of FIG. 図3の溝の内面を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the inner surface of the groove | channel of FIG. 内輪の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of an inner ring. 第二の実施形態である深溝玉軸受用の内輪の軌道面の一部分を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed a part of raceway surface of the inner ring | wheel for deep groove ball bearings which are 2nd embodiment. 第二の実施形態の変形例を示す、内輪の軌道面の一部分を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed a part of track surface of an inner ring | wheel which shows the modification of 2nd embodiment. 第三の実施形態である深溝玉軸受用の内輪の一部分を拡大して示した断面図である。It is sectional drawing which expanded and showed a part of inner ring for deep groove ball bearings which are 3rd embodiment. ショットピーニングの方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of shot peening.

符号の説明Explanation of symbols

1 内輪
1a 軌道面
2 外輪
2a 軌道面
3 転動体
3a 転動面
10 溝
11 長方形状の凹部
12 円形状の凹部
14 微小凹部
16 マスク材
17 ショット材
18 露出部
19 潤滑被膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner ring 1a Raceway surface 2 Outer ring 2a Raceway surface 3 Rolling body 3a Rolling surface 10 Groove 11 Rectangular recessed part 12 Circular recessed part 14 Micro recessed part 16 Mask material 17 Shot material 18 Exposed part 19 Lubrication coating

Claims (18)

相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる転がり摺動面を有する転がり摺動部材において、前記転がり摺動面の少なくとも一部に、微細な凹部を形成する微細加工が施されているとともに、前記転がり摺動面のうち少なくとも前記微細加工が施されている部分には、固体潤滑剤からなる潤滑被膜が被覆されていることを特徴とする転がり摺動部材。   In a rolling sliding member having a rolling sliding surface that causes relative rolling contact or sliding contact with a mating member, fine processing is performed to form a fine recess in at least a part of the rolling sliding surface. The rolling sliding member is characterized in that a lubricating coating made of a solid lubricant is coated on at least a portion of the rolling sliding surface on which the fine processing is performed. 前記転がり摺動面の一部をマスク材で覆ってショットピーニングを施すことにより、前記転がり摺動面のうち前記マスク材で覆われていない露出部に前記微細加工が施されていることを特徴とする請求項1に記載の転がり摺動部材。   A part of the rolling sliding surface is covered with a mask material, and shot peening is performed, so that the exposed portion of the rolling sliding surface not covered with the mask material is subjected to the fine processing. The rolling sliding member according to claim 1. 前記ショットピーニングにより深さ100μm以下の微小凹部が形成され、前記転がり摺動面全体のうち前記微小凹部が形成された部分の面積の割合が5面積%以上であることを特徴とする請求項2に記載の転がり摺動部材。   3. A minute recess having a depth of 100 μm or less is formed by the shot peening, and a ratio of an area of the portion where the minute recess is formed in the entire rolling sliding surface is 5 area% or more. The rolling sliding member as described in 2. 相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる転がり摺動面を有する転がり摺動部材を製造する方法において、
前記転がり摺動面の一部をマスク材で覆ってショットピーニングを施し、前記転がり摺動面のうち前記マスク材で覆われていない露出部に深さ100μm以下の微小凹部を形成する微細加工工程と、
前記転がり摺動面のうち少なくとも前記微小凹部が形成された部分に、固体潤滑剤からなる潤滑被膜を被覆する被覆工程と、
を備えることを特徴とする転がり摺動部材の製造方法。
In a method of manufacturing a rolling sliding member having a rolling sliding surface in which relative rolling contact or sliding contact occurs with a counterpart member,
A micro-machining step of covering a part of the rolling sliding surface with a mask material and performing shot peening, and forming a micro concave portion having a depth of 100 μm or less in an exposed portion of the rolling sliding surface not covered with the mask material When,
A coating step of coating a lubricant film made of a solid lubricant on at least a portion of the rolling sliding surface where the minute recesses are formed;
A method for producing a rolling sliding member, comprising:
前記固体潤滑剤の粉末を前記転がり摺動面に高速度で衝突させることにより前記潤滑被膜を形成することを特徴とする請求項4に記載の転がり摺動部材の製造方法。   5. The method of manufacturing a rolling sliding member according to claim 4, wherein the lubricant film is formed by causing the powder of the solid lubricant to collide with the rolling sliding surface at a high speed. 相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる転がり摺動面を有する転がり摺動部材を製造する方法において、
前記転がり摺動面の一部をマスク材で覆ってショットピーニングを施し、前記転がり摺動面のうち前記マスク材で覆われていない露出部に深さ100μm以下の微小凹部を形成した後に、前記マスク材を備える前記転がり摺動面に固体潤滑剤の粉末を高速度で衝突させ、前記転がり摺動面のうち前記微小凹部が形成された部分に前記固体潤滑剤からなる潤滑被膜を被覆することを特徴とする転がり摺動部材の製造方法。
In a method of manufacturing a rolling sliding member having a rolling sliding surface in which relative rolling contact or sliding contact occurs with a counterpart member,
A portion of the rolling sliding surface is covered with a mask material to perform shot peening, and after forming a minute recess having a depth of 100 μm or less in an exposed portion of the rolling sliding surface that is not covered with the mask material, A solid lubricant powder is caused to collide with the rolling sliding surface provided with a mask material at a high speed, and a portion of the rolling sliding surface on which the minute recesses are formed is coated with a lubricating coating made of the solid lubricant. A manufacturing method of a rolling sliding member characterized by the above.
前記転がり摺動面の少なくとも一部にパルス幅1ps以上5ps以下の短パルスレーザーを照射することにより、前記微細加工が施されていることを特徴とする請求項1に記載の転がり摺動部材。   2. The rolling sliding member according to claim 1, wherein the microfabrication is performed by irradiating at least a part of the rolling sliding surface with a short pulse laser having a pulse width of 1 ps or more and 5 ps or less. 前記微細加工により複数の溝が周期的に形成されていることを特徴とする請求項7に記載の転がり摺動部材。   The rolling sliding member according to claim 7, wherein a plurality of grooves are periodically formed by the fine processing. 前記溝は転がり摺動方向に対して平行な方向に延びているとともに、前記転がり摺動面全体のうち前記溝が形成された部分の面積の割合が100面積%未満であることを特徴とする請求項8に記載の転がり摺動部材。   The groove extends in a direction parallel to the rolling sliding direction, and the ratio of the area of the portion where the groove is formed in the entire rolling sliding surface is less than 100 area%. The rolling sliding member according to claim 8. 前記溝の内面には、前記短パルスレーザーの照射により、微細な線状凹部及び線状凸部が交互に繰り返し縞状に形成されており、前記線状凹部及び前記線状凸部は転がり摺動方向に対して直交する方向に延びていることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の転がり摺動部材。   On the inner surface of the groove, fine linear concave portions and linear convex portions are alternately and repeatedly formed in stripes by the irradiation of the short pulse laser, and the linear concave portions and the linear convex portions are rolling. The rolling sliding member according to claim 8 or 9, wherein the rolling sliding member extends in a direction orthogonal to the moving direction. 前記微細加工により、一辺0.01μm以上0.5μm以下の長方形状の凹部が、所定の間隔を空けつつ複数形成されており、前記転がり摺動面全体のうち前記長方形状の凹部が形成された部分の面積の割合が100面積%未満であることを特徴とする請求項7に記載の転がり摺動部材。   By the fine processing, a plurality of rectangular recesses having a side of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less are formed at predetermined intervals, and the rectangular recesses are formed in the entire rolling sliding surface. The rolling sliding member according to claim 7, wherein a ratio of the area of the portion is less than 100 area%. 前記長方形状の凹部の内面には、前記短パルスレーザーの照射により、微細な線状凹部及び線状凸部が交互に繰り返し縞状に形成されており、前記線状凹部及び前記線状凸部は転がり摺動方向に対して直交する方向に延びていることを特徴とする請求項11に記載の転がり摺動部材。   On the inner surface of the rectangular concave portion, fine linear concave portions and linear convex portions are alternately and repeatedly formed in stripes by the irradiation of the short pulse laser, and the linear concave portions and the linear convex portions are formed. The rolling sliding member according to claim 11, wherein the rolling sliding member extends in a direction orthogonal to the rolling sliding direction. 前記微細加工により、直径0.01μm以上0.5μm以下の円形状の凹部が、所定の間隔を空けつつ複数形成されており、前記転がり摺動面全体のうち前記円形状の凹部が形成された部分の面積の割合が100面積%未満であることを特徴とする請求項7に記載の転がり摺動部材。   By the fine processing, a plurality of circular recesses having a diameter of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less are formed at predetermined intervals, and the circular recesses are formed in the entire rolling sliding surface. The rolling sliding member according to claim 7, wherein a ratio of the area of the portion is less than 100 area%. 前記円形状の凹部の内面には、前記短パルスレーザーの照射により、微細な線状凹部及び線状凸部が交互に繰り返し縞状に形成されており、前記線状凹部及び前記線状凸部は転がり摺動方向に対して直交する方向に延びていることを特徴とする請求項13に記載の転がり摺動部材。   On the inner surface of the circular concave portion, fine linear concave portions and linear convex portions are alternately and repeatedly formed in stripes by irradiation with the short pulse laser, and the linear concave portions and the linear convex portions are formed. The rolling sliding member according to claim 13, wherein the rolling sliding member extends in a direction orthogonal to the rolling sliding direction. 前記潤滑被膜は、前記転がり摺動面上に配された前記固体潤滑剤に機械加工を施すことにより形成されたものであることを特徴とする請求項7〜14のいずれか一項に記載の転がり摺動部材。   The said lubricating film is formed by performing a machining process on the solid lubricant disposed on the rolling sliding surface, according to any one of claims 7 to 14. Rolling sliding member. 前記潤滑被膜は、前記固体潤滑剤の粉末の噴霧により前記転がり摺動面上に配された前記固体潤滑剤に、加工材を高速度で衝突させることにより形成されたものであることを特徴とする請求項7〜14のいずれか一項に記載の転がり摺動部材。   The lubricating coating is formed by causing a workpiece to collide at high speed with the solid lubricant disposed on the rolling sliding surface by spraying the powder of the solid lubricant. The rolling sliding member according to any one of claims 7 to 14. 相手部材との間で相対的な転がり接触又はすべり接触が生じる転がり摺動面を有する転がり摺動部材を製造する方法において、
レーザー波長700nm以上900nm以下、パルス幅1ps以上5ps以下、フルーエンス28J/cm2 以下の照射条件で、短パルスレーザーを照射して、前記転がり摺動面の少なくとも一部に微細な凹部を形成する微細加工工程と、
前記転がり摺動面のうち少なくとも前記微細な凹部が形成された部分に、固体潤滑剤からなる潤滑被膜を被覆する被覆工程と、
を備えることを特徴とする転がり摺動部材の製造方法。
In a method of manufacturing a rolling sliding member having a rolling sliding surface in which relative rolling contact or sliding contact occurs with a counterpart member,
A fine structure that forms a fine concave portion on at least a part of the rolling sliding surface by irradiating a short pulse laser under irradiation conditions of a laser wavelength of 700 nm to 900 nm, a pulse width of 1 ps to 5 ps, and a fluence of 28 J / cm 2 or less. Processing steps,
A coating step of coating a lubricant film made of a solid lubricant on at least a portion where the fine concave portion is formed in the rolling sliding surface;
A method for producing a rolling sliding member, comprising:
外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外側に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された転動体と、を備える転動装置において、前記内方部材,前記外方部材,及び前記転動体のうち少なくとも1つを、請求項1〜3及び請求項7〜16のうちいずれか一項に記載の転がり摺動部材としたことを特徴とする転動装置。   An inner member having a raceway surface on the outer surface, an outer member having a raceway surface opposite to the raceway surface of the inner member and arranged on the outer side of the inner member, and freely rollable between the both raceway surfaces A rolling device comprising: a rolling element disposed on the at least one of the inner member, the outer member, and the rolling element. A rolling device comprising the rolling sliding member according to claim 1.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010190390A (en) * 2009-02-20 2010-09-02 Meijo Univ Rolling sliding member, rolling bearing, and manufacturing method of rolling sliding member
JP2010266040A (en) * 2009-05-18 2010-11-25 Nippon Steel Corp Bearing device for very low-speed rotation
JP2013076469A (en) * 2013-01-21 2013-04-25 Meijo Univ Rolling slide member, rolling bearing, and method for manufacturing rolling slide member
JP2013129902A (en) * 2011-12-22 2013-07-04 Om Sangyo Kk Plated product and method for producing the same
JP2013245378A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Toyota Central R&D Labs Inc Sliding member and method for producing the same
JP2014059030A (en) * 2012-09-19 2014-04-03 Jtekt Corp Rolling bearing
WO2015008692A1 (en) * 2013-07-18 2015-01-22 本田技研工業株式会社 Continuously variable transmission belt
JP2016180160A (en) * 2015-03-24 2016-10-13 オーエム産業株式会社 Production method of device
JP2018204771A (en) * 2017-06-09 2018-12-27 株式会社ジェイテクト Rolling bearing and manufacturing method of rolling bearing
CN109595295A (en) * 2017-10-03 2019-04-09 本田技研工业株式会社 The manufacturing method of continuously variable transmission metal belt and its becket
JP2019536023A (en) * 2016-12-23 2019-12-12 コマディール・エス アー Shaft support bearing with reduced friction
JP2021063587A (en) * 2019-04-26 2021-04-22 日本精工株式会社 Method for designing friction of sliding member, method for managing surface roughness, and method for manufacturing sliding mechanism
JP2022023796A (en) * 2020-07-03 2022-02-08 エヴァルト デルケン アクチェンゲゼルシャフト Surface treating method

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010190390A (en) * 2009-02-20 2010-09-02 Meijo Univ Rolling sliding member, rolling bearing, and manufacturing method of rolling sliding member
JP2010266040A (en) * 2009-05-18 2010-11-25 Nippon Steel Corp Bearing device for very low-speed rotation
JP2013129902A (en) * 2011-12-22 2013-07-04 Om Sangyo Kk Plated product and method for producing the same
JP2013245378A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Toyota Central R&D Labs Inc Sliding member and method for producing the same
US9499892B2 (en) 2012-05-25 2016-11-22 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Sliding member and production method for same
JP2014059030A (en) * 2012-09-19 2014-04-03 Jtekt Corp Rolling bearing
JP2013076469A (en) * 2013-01-21 2013-04-25 Meijo Univ Rolling slide member, rolling bearing, and method for manufacturing rolling slide member
WO2015008692A1 (en) * 2013-07-18 2015-01-22 本田技研工業株式会社 Continuously variable transmission belt
CN105339704A (en) * 2013-07-18 2016-02-17 本田技研工业株式会社 Continuously variable transmission belt
JP2016180160A (en) * 2015-03-24 2016-10-13 オーエム産業株式会社 Production method of device
JP2019536023A (en) * 2016-12-23 2019-12-12 コマディール・エス アー Shaft support bearing with reduced friction
US11036186B2 (en) 2016-12-23 2021-06-15 Comadur Sa Reduced-friction shaft support bearing
JP2018204771A (en) * 2017-06-09 2018-12-27 株式会社ジェイテクト Rolling bearing and manufacturing method of rolling bearing
US11143233B2 (en) * 2017-06-09 2021-10-12 Jtekt Corporation Rolling bearing and method for manufacturing rolling bearing
CN109595295A (en) * 2017-10-03 2019-04-09 本田技研工业株式会社 The manufacturing method of continuously variable transmission metal belt and its becket
US11143269B2 (en) 2017-10-03 2021-10-12 Honda Motor Co., Ltd. Metal belt for continuously variable transmission and method of manufacturing metal ring of metal belt for continuously variable transmission
JP2021063587A (en) * 2019-04-26 2021-04-22 日本精工株式会社 Method for designing friction of sliding member, method for managing surface roughness, and method for manufacturing sliding mechanism
WO2021215050A1 (en) * 2019-04-26 2021-10-28 日本精工株式会社 Method for designing friction between sliding members, method for managing surface roughness, and method for manufacturing sliding mechanism
US11586787B2 (en) 2019-04-26 2023-02-21 Nsk Ltd. Friction design method and surface roughness control method for sliding member and production method for sliding mechanism
JP2022023796A (en) * 2020-07-03 2022-02-08 エヴァルト デルケン アクチェンゲゼルシャフト Surface treating method

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