JP2009197873A - Manufacturing method of ceramic spherical body, rolling support device having rolling element obtained by the method, rolling bearing, and rolling bearing for inverter motor of air conditioner - Google Patents
Manufacturing method of ceramic spherical body, rolling support device having rolling element obtained by the method, rolling bearing, and rolling bearing for inverter motor of air conditioner Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009197873A JP2009197873A JP2008039198A JP2008039198A JP2009197873A JP 2009197873 A JP2009197873 A JP 2009197873A JP 2008039198 A JP2008039198 A JP 2008039198A JP 2008039198 A JP2008039198 A JP 2008039198A JP 2009197873 A JP2009197873 A JP 2009197873A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- spherical body
- ceramic
- residual stress
- rolling bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Description
本発明は、セラミックス製球状体の製造方法、この方法で得られた転動体を有する転がり支持装置に関する。
本発明において、転がり支持装置とは、互いに対向配置される軌道面を備えた第1部材および第2部材と、両部材の軌道面間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第1部材および第2部材の一方が他方に対して相対移動する装置、具体的には、転がり軸受(ボールベアリング、ローラベアリング等)、ボールねじ、リニアガイド、ボールスプライン、リニアボールベアリング等を指す。
The present invention relates to a method for producing a ceramic spherical body and a rolling support device having rolling elements obtained by this method.
In the present invention, the rolling support device includes a first member and a second member having raceway surfaces that are arranged to face each other, and a plurality of rolling elements that are rotatably arranged between the raceway surfaces of both members. , A device in which one of the first member and the second member moves relative to the other by rolling the rolling element, specifically, a rolling bearing (ball bearing, roller bearing, etc.), a ball screw , Linear guide, ball spline, linear ball bearing, etc.
工作機械主軸用軸受には、下記の特許文献1に記載されているように、dmn値(軸受の内径と外径との平均寸法dm≒転動体のピッチ円の直径(単位:mm)と、回転速度n(単位:min-1)との積)が140万以上となる高速回転下での寿命を十分に長くすることが求められている。
一方、半導体装置、液晶パネル、ハードディスク等は、製造工程で各種薬品で洗浄されるため、その製造過程で使用する装置に組み込まれた転がり支持装置には、腐食環境下で良好に作動することが要求される。また、潤滑油やグリース等の潤滑剤は、飛散して汚染の原因となる恐れがあるため使用できない。
In the machine tool spindle bearing, as described in
On the other hand, since semiconductor devices, liquid crystal panels, hard disks, etc. are washed with various chemicals in the manufacturing process, the rolling support device incorporated in the device used in the manufacturing process can operate well in a corrosive environment. Required. Also, lubricants such as lubricating oil and grease cannot be used because they may scatter and cause contamination.
腐食環境下で使用可能な転がり軸受としては、常圧焼結法で製造されたセラミックス製の外輪と、ガス圧焼結法又はHIP法で製造されたセラミックス製の内輪を備えた耐食性転がり軸受(特許文献2を参照)や、内輪、外輪、および転動体が炭化ケイ素製である転がり軸受(特許文献3を参照)等が知られている。
また、最近、家庭用のエアコンや掃除機にインバータモータが広く使用されるようになったことに伴って、インバータモータ用の転がり軸受がインバータモータからの漏れ電流によって損傷することをコストの低い方法で防止する要求も高まってきている。
Rolling bearings that can be used in corrosive environments include a ceramic outer ring manufactured by atmospheric sintering and a corrosion-resistant rolling bearing with a ceramic inner ring manufactured by gas pressure sintering or HIP ( Patent Document 2), an inner ring, an outer ring, a rolling bearing whose rolling elements are made of silicon carbide (see Patent Document 3), and the like are known.
In addition, with the recent widespread use of inverter motors in home air conditioners and vacuum cleaners, it is a low-cost method to prevent rolling bearings for inverter motors from being damaged by leakage current from inverter motors. There is also an increasing demand for prevention.
下記の特許文献4には、セラミックス製品の表面強靱化方法として、硬さが、Hv(ビッカース硬さ)で500以上、且つ、対象となるセラミックス製品のHvに50を足した値以下であり、平均粒子サイズが0.1μm〜200μmであり、表面が凸曲面の微粒子からなる噴射材(ショット)を用いて、セラミックス製品の表面に均一に分布した直線状の転位組織を形成する方法が記載されている。
In
なお、下記の特許文献5には、モータにより一定速度で回転する底部円板と、該円板を底面として周囲に立設された円筒状側壁と、該円筒状側壁の上部開口を閉止する蓋からなり、底部円板内面側と円筒状側壁内面側は、ともに砥粒が付着されて砥材面を形成していると共に、蓋の中央にはホースアダプターが設けられ、加工時、発生する粉塵を吸出するバキュームノズルが接続可能となっていることを特徴とする脆性材料の球体成形加工装置が記載されている。
In
また、下記の特許文献6には、駆動力によって回転する公転軸を中心として回転する公転回転アームと、垂直から前記公転軸側へ傾斜した自転軸を介して前記公転回転アームに自転自在に支持されているミルポットと、前記公転軸の周りの全周に亘って前記公転回転アームの上方に固定して配置され、前記公転回転アームの回転に伴って公転する前記ミルポットの外周面が接触して前記ミルポットに自転を生じさせる外周ポット受けと、を有することを特徴とする遊星ボールミが記載されている。
本発明の第1の課題は、dmn値が140万以上となる高速回転下や潤滑剤を使用できない腐食環境下においても、寿命を十分に長くできる転がり軸受等の転がり支持装置を提供することである。
本発明の第2の課題は、コストの低い方法で、インバータモータ用の転がり軸受がインバータモータからの漏れ電流によって損傷することを防止することである。
The first problem of the present invention is to provide a rolling support device such as a rolling bearing that can sufficiently extend its life even under high-speed rotation with a dmn value of 1.4 million or more or in a corrosive environment where a lubricant cannot be used. is there.
The second object of the present invention is to prevent the rolling bearing for the inverter motor from being damaged by the leakage current from the inverter motor in a low cost method.
上記課題を解決するために、本発明は、遊星ボールミルのミルポット内に、同じセラミックス製球状体を複数個入れて、遊星ボールミルを作動させ、前記球状体に、ミルポット内に発生する公転に伴う遠心力と自転に伴う遠心力を付与することで、前記球状体同士を衝突させるとともに、前記球状体をミルポットの内壁へ衝突させて、前記球状体の表面に残留応力を導入するボールミル工程を有することを特徴とするセラミックス製球状体の製造方法を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a spherical ball mill in which a plurality of the same ceramic spherical bodies are placed, and the planetary ball mill is operated. A ball mill step of causing the spherical bodies to collide with each other by applying a centrifugal force accompanying the force and rotation, and causing the spherical bodies to collide with the inner wall of the mill pot and introducing residual stress to the surface of the spherical bodies; A method for producing a ceramic spherical body is provided.
本発明の方法は、窒化珪素、アルミナ、炭化珪素、ジルコニア等からなるセラミック製球状体に適用できる。また、焼結助剤等の添加物を含むものやHIP処理工程を経て作製されたもの等、各種組成・性状のセラミックス製球状体に適用できる。
前記球状体の表面に導入する残留応力は−2000〜−200MPa(「−」は圧縮残留応力であることを意味する。よって、圧縮残留応力の絶対値で200〜2000MPa)の範囲である(破壊靭性値が12MPa・√m以上である)ことが好ましい。また、前記ボールミル工程で、前記球状体に表面から深さ20μmを超えて残留応力を導入することが好ましい。残留応力はX線回折法により測定できる。破壊靭性値は硬さ試験機による圧痕とクラックの大きさから測定できる。
The method of the present invention can be applied to ceramic spherical bodies made of silicon nitride, alumina, silicon carbide, zirconia or the like. In addition, the present invention can be applied to ceramic spherical bodies having various compositions and properties such as those containing additives such as sintering aids and those produced through a HIP treatment step.
The residual stress introduced into the surface of the spherical body is in the range of −2000 to −200 MPa (“−” means compressive residual stress. Therefore, the absolute value of compressive residual stress is 200 to 2000 MPa) (breakage) The toughness value is preferably 12 MPa · √m or more). Moreover, it is preferable that residual stress is introduced into the spherical body at a depth exceeding 20 μm from the surface in the ball mill process. Residual stress can be measured by X-ray diffraction. The fracture toughness value can be measured from the indentation and crack size by a hardness tester.
本発明の方法においては、前記ボールミル工程の後に仕上げ研磨加工を行うことが好ましい。これにより、セラミックス製球状体に対して前述のボールミル工程を行うことで、球状体の表面粗さが粗くなったり、真円度が低下したりした場合に、靱性、耐摩耗性、および寸法精度に優れ、耐焼き付き性に優れたセラミックス製球状体が得られる。
仕上げ研磨工程後のセラミックス製球状体の表面に存在する圧縮残留応力は、絶対値で100MPaを超えていることが好ましく、250MPa以上であることがより好ましく、500MPa以上であることがさらに好ましく、800MPa以上であることが最も好ましい。破壊靭性値で示すと、5MPa・√mを超えていることが好ましく、6MPa・√m以上であることがより好ましく、8MPa・√m以上であることがさらに好ましく、10MPa・√m以上であることが最も好ましい。
In the method of the present invention, it is preferable to perform finish polishing after the ball mill step. As a result, the toughness, wear resistance, and dimensional accuracy are improved when the spherical surface becomes rough or the roundness is reduced by performing the above-mentioned ball mill process on the ceramic spherical body. And a ceramic spherical body having excellent seizure resistance.
The compressive residual stress existing on the surface of the ceramic spherical body after the finish polishing step is preferably more than 100 MPa in absolute value, more preferably 250 MPa or more, further preferably 500 MPa or more, and 800 MPa. The above is most preferable. In terms of fracture toughness value, it is preferably over 5 MPa · √m, more preferably 6 MPa · √m or more, further preferably 8 MPa · √m or more, and 10 MPa · √m or more. Most preferred.
本発明の方法と特許文献4の方法を比較した結果を、得られたセラミックス製球状体の表面からの深さと破壊靱性値(残留応力値と相関関係にある値)との関係を示すグラフにまとめて図1に示す。図1のグラフのNo. 1は、後述の実施形態に示す条件で得られた本発明の方法による結果であり、No. 2は、後述の実施形態に示す条件で得られた特許文献4の方法による結果である。
The result of comparing the method of the present invention and the method of
このグラフから、本発明の方法では、ボールミル工程で表面から約20μmの深さまで残留応力が導入され、特許文献4の方法では、表面から約10μmの深さまで残留応力が導入されていることが分かる。このように、本発明の方法によれば、特許文献4の方法よりも、セラミックス製球状体の表面の深い位置に残留応力が導入されるため、耐摩耗性および耐焼き付き性により優れたセラミックス製球状体を得ることができる。また、仕上げ研磨加工で例えば表面から深さ3μmの位置まで研磨した場合でも、得られた表面の破壊靱性値は、特許文献4の方法で得られた表面の破壊靱性値より高くなる。
From this graph, it can be seen that in the method of the present invention, residual stress is introduced to a depth of about 20 μm from the surface in the ball mill process, and in the method of
このように、本発明の方法によれば、ボールミル工程後のセラミックス製球状体を後加工する場合に、表面の破壊靱性値を高く保持しながら後加工で除去できる表層部の量が大きいため、必要な寸法精度を得るために十分な後加工をすることができる。すなわち、後加工を、1段階の加工に限らず、2段階、あるいは3段階以上の多段加工とすることができる。 Thus, according to the method of the present invention, when the ceramic spherical body after the ball mill process is post-processed, the amount of the surface layer portion that can be removed by post-processing while maintaining a high fracture toughness value of the surface is large. Sufficient post-processing can be performed to obtain the required dimensional accuracy. That is, post-processing is not limited to one-step processing, and can be two-step or three-step or more multi-step processing.
なお、本発明の方法のボールミル工程は、基本的に同じセラミックス製球状体同士(すなわち、材質および硬度が同じもの同士)の衝突なので、表面の損傷を少なくできる。よって、ボールミル工程の前後で、セラミックス製球状体の表面粗さと寸法精度の変化を少なくできるため、その場合には仕上げ研磨工程等の後加工を必要最小限にすることができる。 In addition, since the ball mill process of the method of the present invention is basically a collision between the same ceramic spherical bodies (that is, those having the same material and hardness), the surface damage can be reduced. Therefore, the change in the surface roughness and dimensional accuracy of the ceramic spherical body can be reduced before and after the ball mill process, and in this case, post-processing such as a finish polishing process can be minimized.
本発明の方法のボールミル工程は、例えば、特許文献6に記載の遊星ボールミルを使用して行うことができる。また、ミルポットとしては、ステンレススチール製で、メノー、アルミナ、ジルコニア、クロム鋼、または窒化珪素からなる内張り材が設けてあるものが挙げられる。ミルポットの内張り材は、処理されるセラミック製球状体と同じ材質であることが好ましい。
The ball mill process of the method of this invention can be performed using the planetary ball mill of
ミルポットの内壁の硬さは、処理されるセラミック製球状体の硬さと同じかそれより硬いことが好ましく、具体的にはビッカース硬さ(Hv)1000以上であることが好ましい。
ミルポットの内壁の表面粗さは、内張り材の有無に関わらず、処理されるセラミック製球状体の初期粗さと同じかそれより細かいことが好ましく、具体的には平均粗さ(Ra)で0.0005μm〜3.2μmの範囲であることが好ましい。
遊星ボールミルの作動条件としては、公転速度:300rpm以上1000rpm以下(より好ましくは500rpm以上700rpm以下)、自転速度:600rpm以上2000rpm以下(より好ましくは1000rpm以上1400rpm以下)で、回転時間:1時間以上8時間以下(より好ましくは3時間以上5時間以下)が好ましい。
The hardness of the inner wall of the mill pot is preferably equal to or higher than the hardness of the ceramic spherical body to be treated, and specifically, it is preferably Vickers hardness (Hv) of 1000 or more.
The surface roughness of the inner wall of the mill pot is preferably equal to or finer than the initial roughness of the ceramic spherical body to be treated, regardless of the presence or absence of the lining material. Specifically, the average roughness (Ra) is 0. A range of 0005 μm to 3.2 μm is preferable.
The operating conditions of the planetary ball mill are: revolution speed: 300 rpm to 1000 rpm (more preferably 500 rpm to 700 rpm), rotation speed: 600 rpm to 2000 rpm (more preferably 1000 rpm to 1400 rpm), and rotation time: 1
また、ミルポット内へ入れるセラミックス製球状体の量は、最密充填量(ミルポットに最も密に充填した場合に入る量)の50%以上90%以下であることが好ましい。最密充填量の50%未満であると、衝突エネルギーが大きいためボールミル工程の処理時間を短くできるが、ポット内でのセラミック製球状体の動きが激しくなりすぎるため均一な表面が得られにくい。最密充填量の90%を超えると、ポット内でセラミック製球状体の動ける範囲が小さくなるため衝突回数は増えるが、衝突エネルギーが小さくなって処理に時間がかかるようになる。最密充填量の50%以上90%以下とすることで、衝突回数と衝突エネルギーのバランスがとれて効果的に処理できるようになる。より好ましい範囲は、最密充填量の70%以上90%以下である。 Moreover, it is preferable that the quantity of the ceramic spherical bodies put into the mill pot is 50% or more and 90% or less of the closest packing quantity (the quantity that enters when the mill pot is filled most densely). When the amount is less than 50% of the closest packing amount, the impact energy is large, so that the processing time of the ball mill process can be shortened. However, since the movement of the ceramic spherical body in the pot becomes too intense, it is difficult to obtain a uniform surface. If it exceeds 90% of the closest packing amount, the range of movement of the ceramic spherical body in the pot becomes small and the number of collisions increases, but the collision energy becomes small and the processing takes time. By setting it to 50% or more and 90% or less of the close-packed filling amount, the number of collisions and the collision energy can be balanced and processed effectively. A more preferable range is 70% or more and 90% or less of the closest packing amount.
なお、本発明の方法のボールミル工程では、基本的に、セラミック製球状体同士の衝突エネルギーを利用してセラミックス製球状体に残留応力を導入するため、セラミック製球状体が小さすぎると残留応力が導入されにくい。そのため、好適なセラミックス製球状体の直径は0.3mm以上であり、より好ましくは0.8mm以上であり、さらに好ましくは2mm以上であり、上限はミルポットの内容積などによって決まるが、通常50mm程度である。 In the ball mill step of the method of the present invention, basically, residual stress is introduced into the ceramic spherical body using the collision energy between the ceramic spherical bodies. Therefore, if the ceramic spherical body is too small, the residual stress is reduced. It is difficult to introduce. Therefore, the diameter of a suitable ceramic spherical body is 0.3 mm or more, more preferably 0.8 mm or more, further preferably 2 mm or more, and the upper limit is determined by the inner volume of the mill pot, but is usually about 50 mm. It is.
また、本発明の方法のボールミル工程を、表面粗さが平均粗さ(Ra)で3.2μmRaを超えるセラミックス製球状体に対して行うと、衝突時にセラミックス製球状体に割れや欠けが生じる可能性が高くなる。そのため、セラミックス製球状体の平均粗さ(Ra)を3.2μmRa以下としてからボールミル工程を行うことが好ましい。
本発明の方法の仕上げ研磨加工は、特許文献5に記載の球体成形加工装置を使用して行うことができる。また、ボールラップ盤による加工、バレル加工等の一般的な方法で行うこともできる。
Further, if the ball mill process of the method of the present invention is performed on a ceramic spherical body having a surface roughness exceeding 3.2 μmRa in average roughness (Ra), the ceramic spherical body may be cracked or chipped at the time of collision. Increases nature. Therefore, it is preferable to perform the ball mill process after setting the average roughness (Ra) of the ceramic spherical body to 3.2 μmRa or less.
The finish polishing process of the method of the present invention can be performed using the sphere forming apparatus described in
さらに、本発明の方法では、球状体同士の衝突や球状体のミルポット内壁への衝突で生じた極微小な破片が、ミルポット内に存在し、衝突に関与することで、残留応力の導入効率を高くしていると考えることもできる。そのため、ミルポット内に最初から、ボールと同じ硬さかそれより硬い(好ましくはHv1000以上)の微粉末を入れておくことが好ましい。 Furthermore, in the method of the present invention, the very small debris generated by collision between spherical bodies or collision of spherical bodies with the inner wall of the mill pot exists in the mill pot and participates in the collision. You can think of it as high. Therefore, it is preferable to put fine powder of the same hardness as the ball or harder (preferably Hv1000 or more) from the beginning in the mill pot.
また、処理されるセラミック製球状体の直径よりも小さい直径、あるいは、大きい直径の球状体、もしくは、硬度の異なる球状体を同時に介在させることで、衝突エネルギーを制御することも可能であると思われる。衝突エネルギーを制御することで、処理時間、導入する残留応力、処理後の寸法精度等を制御できると考えられる。そのため、ミルポット内に最初から、処理されるセラミック製球状体の直径よりも小さい直径、あるいは、大きい直径の球状体、もしくは、硬度の異なる球状体を入れておくことが好ましい。 It is also possible to control the collision energy by simultaneously interposing spheres having a diameter smaller or larger than the diameter of the ceramic spheres to be processed or spheres having different hardnesses. It is. By controlling the collision energy, it is considered that the processing time, the residual stress to be introduced, the dimensional accuracy after the processing, and the like can be controlled. Therefore, it is preferable that a sphere having a diameter smaller than or larger than that of the ceramic sphere to be processed or a sphere having a different hardness is placed in the mill pot from the beginning.
なお、本発明の方法では、遊星ボールミルを用いてセラミックス球状体に残留応力を導入しているが、セラミックス球状体に残留応力を導入する攪拌装置としては、通常のボールミル、アトライター、振動ボールミル、圧延ミル等も使用できる。使用できるアトライターとしては、三井鉱山(株)製の「アトライタD型」等が挙げられる。
さらに、本発明では、セラミック製球状体について述べているが、セラミック製のものであり、かつ、ボールミル内で均一に衝突エネルギーを付与できる形状のものであれば、ボールミルのポット等の装置、ポットへの充填方法等を改善することにより、球状体以外の形状のものにも適用が可能である。
In the method of the present invention, residual stress is introduced into the ceramic spherical body using a planetary ball mill, but as a stirring device for introducing residual stress into the ceramic spherical body, a normal ball mill, an attritor, a vibrating ball mill, A rolling mill or the like can also be used. Attritors that can be used include “Attritor D type” manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.
Furthermore, in the present invention, the ceramic spherical body is described. However, if it is made of ceramic and has a shape capable of imparting collision energy uniformly in the ball mill, a device such as a ball mill pot, pot By improving the filling method, etc., it can be applied to shapes other than spherical bodies.
また、本発明の方法のボールミル工程は、常温常圧、通常大気の下での処理が基本であるが、必要に応じて、高温下、低温下での処理や、ミルポット内を加圧したり、減圧したり、ミルポット内に不活性ガスを充填しての処理も可能である。また、潤滑油、軟質金属粉、固体潤滑粉等をミルポット内に入れて、残留応力の導入と同時に、いわゆるコーティングを行うことも可能である。この場合、セラミックス製球状体に油膜等ができると、衝突エネルギーに影響を与えるため、ミルポットに入れる潤滑油、軟質金属粉、固体潤滑粉等の硬度、粘度、および量等と、ボールミル運転条件等を考慮し、セラミック製球状体同士の衝突エネルギーを制御することが好ましい。 In addition, the ball mill process of the method of the present invention is basically performed at room temperature and normal pressure and under normal atmosphere, but if necessary, treatment at high temperature and low temperature, pressurizing the inside of the mill pot, It is possible to reduce the pressure or to fill the mill pot with an inert gas. It is also possible to put so-called coating simultaneously with the introduction of residual stress by putting lubricating oil, soft metal powder, solid lubricating powder or the like into the mill pot. In this case, if an oil film or the like is formed on the ceramic spherical body, the impact energy will be affected. Therefore, the hardness, viscosity, amount, etc. of the lubricating oil, soft metal powder, solid lubricating powder, etc. to be put into the mill pot, ball mill operating conditions, etc. In consideration of the above, it is preferable to control the collision energy between the ceramic spherical bodies.
本発明はまた、互いに対向配置される軌道面を備えた第1部材および第2部材と、両部材の軌道面間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第1部材および第2部材の一方が他方に対して相対移動する転がり支持装置において、前記転動体はセラミックス製球状体であり、本発明の方法で得られ、表面に残留応力が導入されていることを特徴とする転がり支持装置を提供する。 The present invention also includes at least a first member and a second member having raceway surfaces arranged to face each other, and a plurality of rolling elements arranged to be freely rollable between the raceway surfaces of both members, In the rolling support device in which one of the first member and the second member moves relative to the other by rolling the rolling element, the rolling element is a ceramic spherical body, and is obtained by the method of the present invention. The present invention provides a rolling support device characterized in that residual stress is introduced into the.
本発明の転がり支持装置は、本発明の方法で得られたセラミックス製転動体を備えているため、特許文献4の方法で表面が強靱化されたセラミックス製転動体を備えている転がり支持装置よりも、dmn値が140万以上となる高速回転下や潤滑剤を使用できない腐食環境下における寿命が長くなる。
本発明の方法で得られたセラミック製球状体は、ショットブラスト等の処理によるものと比較して、1個の球状体の表面各部位における残留応力値のばらつきが少ない。また、ショットブラスト等の処理によるもと比較して、同一ポット内に充填されたセラミック球状体間の残留応力値・寸法精度のばらつきは少ない。また、ポット間の差も、同一処理条件であればほとんど発生しないことも特徴の一つである。
Since the rolling support device of the present invention includes the ceramic rolling element obtained by the method of the present invention, the rolling support device includes the ceramic rolling element whose surface is toughened by the method of
The ceramic spherical body obtained by the method of the present invention has less variation in the residual stress value at each part of the surface of one spherical body as compared with that obtained by processing such as shot blasting. In addition, the residual stress value and the dimensional accuracy are less varied between the ceramic spheres filled in the same pot as compared with the processing by shot blasting or the like. Another feature is that differences between pots hardly occur under the same processing conditions.
したがって、仕上げ研磨工程を経たものはもちろん、仕上げ研磨工程前でも、得られたセラミック製球状体間の、残留応力値・寸法精度の相互差を少ないものとすることができる。このため、特に、転動体数の多い転がり支持装置に適用した場合は、精度の良い転がり支持装置を得ることが可能である。具体的には、転動体数が10個以上の転がり支持装置に好適である。 Therefore, the difference between the residual stress value and the dimensional accuracy between the obtained ceramic spherical bodies can be reduced even before the final polishing step as well as those after the final polishing step. For this reason, especially when applied to a rolling support device having a large number of rolling elements, a highly accurate rolling support device can be obtained. Specifically, it is suitable for a rolling support device having 10 or more rolling elements.
なお、セラミックス製球状体を転がり軸受の転動体として使用する場合は、表面粗さをRa0.1μm以下とすることが好ましい。そして、本発明の方法のボールミル工程のみで所望の表面粗さが得られる場合には、仕上げ研磨加工を省略できる。また、転がり軸受に、低発塵性、高荷重、低騒音、高速回転などの厳しい性能および条件が求められる場合には、仕上げ研磨加工を行って、表面粗さをRa0.010μm以下とすることが好ましく、Ra0.008μm以下とすることがより好ましい。 In addition, when using a ceramic spherical body as a rolling element of a rolling bearing, the surface roughness is preferably set to Ra 0.1 μm or less. And when desired surface roughness is obtained only by the ball mill process of the method of the present invention, finish polishing can be omitted. If rolling bearings require severe performance and conditions such as low dust generation, high load, low noise, and high-speed rotation, finish polishing should be performed to make the surface roughness Ra 0.010 μm or less. Is preferable, and Ra is 0.008 μm or less.
本発明はまた、本発明の方法で得られ、表面に残留応力が均一に導入されたアルミナ製球状体を転動体として有することを特徴とするエアコンのインバータモータ用転がり軸受を提供する。
本発明の方法で得られ、表面に残留応力が均一に導入されたアルミナ製球状体は、破壊靱性に優れ、寸法精度も良好なものであるため、回転に伴う振動特性、起動・回転時のトルク性能、および耐久性に優れる。また、アルミナは窒化珪素と比較して安価である。よって、本発明のインバータモータ用転がり軸受によれば、コストの低いアルミナ製球状体を転動体として用いながら、インバータモータからの漏れ電流によって損傷することを防止できる。
The present invention also provides a rolling bearing for an inverter motor of an air conditioner obtained by the method of the present invention and having, as a rolling element, an alumina spherical body in which residual stress is uniformly introduced on the surface.
The alumina spherical body obtained by the method of the present invention, in which residual stress is uniformly introduced on the surface, has excellent fracture toughness and good dimensional accuracy. Excellent torque performance and durability. Alumina is less expensive than silicon nitride. Therefore, according to the rolling bearing for an inverter motor of the present invention, it is possible to prevent damage due to a leakage current from the inverter motor while using a low-cost alumina spherical body as a rolling element.
本発明はまた、セラミックス製球状体として常圧焼結法で得られた多孔質窒化珪素球状体を用い、本発明の方法で得られ、表面に残留応力が均一に導入された多孔質窒化珪素球状体を転動体として有することを特徴とする転がり軸受を提供する。
本発明はまた、セラミックス製球状体として常圧焼結法で得られた多孔質窒化珪素球状体を用い、本発明の方法で得られ、表面に残留応力が均一に導入された多孔質窒化珪素球状体を転動体として有することを特徴とするエアコンのインバータモータ用転がり軸受を提供する。
The present invention also uses porous silicon nitride spheres obtained by atmospheric pressure sintering as ceramic spheroids, and is obtained by the method of the present invention, and porous silicon nitride in which residual stress is uniformly introduced on the surface. Provided is a rolling bearing having a spherical body as a rolling element.
The present invention also uses porous silicon nitride spheres obtained by atmospheric pressure sintering as ceramic spheroids, and is obtained by the method of the present invention, and porous silicon nitride in which residual stress is uniformly introduced on the surface. There is provided a rolling bearing for an inverter motor of an air conditioner characterized by having a spherical body as a rolling element.
これらの転がり軸受によれば、セラミックス製球状体として常圧焼結法で得られた多孔質窒化珪素球状体を使用することで、加圧焼結法で得られた緻密な窒化珪素球状体を使用した場合よりも、表面に潤滑油が保持され易いため、油膜形成状態が低下する条件下での耐久性が良好となる。
使用する多孔質窒化珪素球状体の空孔率は面積率で0.5%以上5.0%以下であることが好ましく、空孔の大きさ(直径)は2μm以上50μm以下であることが好ましい。空孔率が面積率で0.5%未満であると、表面に潤滑油を保持する作用が実質的に得られない。空孔率が面積率で5.0%を超えると、表面に残留応力が均一に導入され難い。空孔の大きさ(直径)が2μm未満であると、表面に潤滑油を保持する作用が実質的に得られない。空孔の大きさ(直径)が50μmを超えると、表面に残留応力が均一に導入され難い。
According to these rolling bearings, the dense silicon nitride spheres obtained by the pressure sintering method can be obtained by using the porous silicon nitride spheres obtained by the atmospheric pressure sintering method as the ceramic spheres. Since the lubricating oil is more easily retained on the surface than when it is used, the durability under the condition that the oil film formation state is lowered is improved.
The porosity of the porous silicon nitride spheres used is preferably from 0.5% to 5.0% in terms of area ratio, and the size (diameter) of the pores is preferably from 2 μm to 50 μm. . If the porosity is less than 0.5% in terms of area ratio, the effect of retaining the lubricating oil on the surface cannot be substantially obtained. If the porosity exceeds 5.0% in terms of area ratio, it is difficult to uniformly introduce residual stress on the surface. When the size (diameter) of the pores is less than 2 μm, the effect of retaining the lubricating oil on the surface cannot be substantially obtained. If the pore size (diameter) exceeds 50 μm, it is difficult to uniformly introduce residual stress on the surface.
本発明の方法によれば、特許文献4の方法よりも、靱性、耐摩耗性、および耐焼き付き性に優れたセラミックス製球状体が得られる。
本発明の転がり支持装置は、dmn値が140万以上となる高速回転下や潤滑剤を使用できない腐食環境下における寿命が長い。
また、本発明のインバータモータ用転がり軸受によれば、コストの低い方法で、インバータモータからの漏れ電流によって損傷することを防止できる。
また、セラミックス製球状体として常圧焼結法で得られた多孔質窒化珪素球状体を使用して、表面に残留応力が均一に導入された転動体を備えた転がり軸受によれば、油膜形成状態が低下する条件下での耐久性が良好となる。
According to the method of the present invention, a ceramic spheroid having superior toughness, wear resistance, and seizure resistance than the method of
The rolling support device of the present invention has a long life under high-speed rotation with a dmn value of 1.4 million or more or in a corrosive environment where a lubricant cannot be used.
Moreover, according to the rolling bearing for inverter motors of the present invention, it is possible to prevent damage due to leakage current from the inverter motor by a low cost method.
In addition, according to the rolling bearing provided with the rolling element in which the residual stress is uniformly introduced on the surface using the porous silicon nitride spherical body obtained by the atmospheric pressure sintering method as the ceramic spherical body, the oil film is formed. Durability under conditions where the state is reduced is improved.
以下、本発明の実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
図2は、本発明の転がり支持装置の実施形態である転がり軸受の構造を示す部分縦断面図である。
この転がり軸受は、呼び番号6000の深溝玉軸受(内径10mm、外径26mm、幅8mm、玉の直径4.762mm)であり、外周面に軌道面1aを有する内輪(第1部材)1と、軌道面1aに対向する軌道面2aを内周面に有する外輪(第2部材)2と、両軌道面1a,2a間に転動自在に配された複数の玉(転動体)3と、玉3を保持する保持器4と、からなる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[First Embodiment]
FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view showing a structure of a rolling bearing which is an embodiment of the rolling support device of the present invention.
This rolling bearing is a deep groove ball bearing having an identification number of 6000 (
内輪1と外輪2は、SUS440Cからなる素材を所定形状に加工し、通常の熱処理を施したものを用いた。
No. 1では、Hv1500の窒化珪素製素材を直径4.768mmの球状に加工し、表面粗さ(Ra)を0.008μmにした後、下記の方法でボールミル工程を行い、次いで、ボールラップ盤を用いて仕上げ研磨を行った。これを玉3として用いた。この玉3の表面粗さ(Ra)は、ボールミル工程前と同じ0.008μmであった。なお、仕上げ研磨前の表面粗さ(Ra)は、ボールミル工程前より0.005μm粗い0.013μmであった。
For the
In No. 1, after processing a silicon nitride material of Hv1500 into a spherical shape having a diameter of 4.768 mm and a surface roughness (Ra) of 0.008 μm, a ball mill process was performed by the following method, and then a ball lapping machine Was used for final polishing. This was used as
<ボールミル工程条件>
使用した装置:フリッチュ社製「遊星型ボールミル P−5」。ミルポットは、全容積45ミリリットル(cc)、クロム鋼製。
ミルポット内へ入れた窒化珪素製球状体の量:ミルポットの最密充填量の50体積%
公転速度:500rpm
自転速度:1000rpm
回転時間:3時間
<Ball mill process conditions>
Apparatus used: “Planet type ball mill P-5” manufactured by Fritsch. The mill pot has a total volume of 45 milliliters (cc) and is made of chrome steel.
Amount of silicon nitride spheres placed in the mill pot: 50% by volume of the closest packed amount of the mill pot
Revolution speed: 500rpm
Rotation speed: 1000rpm
Rotation time: 3 hours
No. 2では、Hv1500の窒化珪素製素材を直径4.762mmの球状に加工し、表面粗さ(Ra)を0.008μmにした後、硬さがHv1500で、平均粒径が150μmで、比重が3.98のアルミナビーズをショットとして用い、投射圧:0.5MPa、投射速度:50m/s、投射量:400g/min、投射時間:10sの条件でショットブラストを行った。これを玉3として用いた。この玉3の表面粗さ(Ra)は、ショットブラスト前より0.008μm粗い、0.016μmとなった。
In No. 2, a silicon nitride material of Hv1500 was processed into a spherical shape having a diameter of 4.762 mm and the surface roughness (Ra) was adjusted to 0.008 μm, then the hardness was Hv1500, the average particle size was 150 μm, and the specific gravity Was used as a shot, and shot blasting was performed under the conditions of a projection pressure: 0.5 MPa, a projection speed: 50 m / s, a projection amount: 400 g / min, and a projection time: 10 s. This was used as
No. 3では、Hv1500の窒化珪素製素材を直径4.762mmの球状に加工し、表面粗さ(Ra)を0.008μmにしたものを、そのまま玉3として用いた。
なお、表面粗さの測定は、Hv1500の窒化珪素製で、10mm×10mmで厚さが5mmの板状試験片を用いて行った。すなわち、No. 1では、この試験片の表面に対して、上述のNo. 1の玉3に対する方法と同じ方法でボールミル工程と研磨を行ったものを用いた。No. 2では、この試験片の表面に対して、上述のNo. 2の玉3に対する方法と同じ方法でショットブラストを行ったものを用いた。No. 3では、この試験片をそのまま用いた。
In No. 3, an Hv1500 silicon nitride material processed into a spherical shape having a diameter of 4.762 mm and a surface roughness (Ra) of 0.008 μm was used as the
The surface roughness was measured using a plate-shaped test piece made of silicon nitride of Hv1500 and having a thickness of 10 mm × 10 mm and a thickness of 5 mm. That is, in No. 1, the surface of this test piece was subjected to the ball mill process and polishing by the same method as the method for No. 1
また、これらのNo. 1〜3の玉3に対応させた試験片を用いて、破壊靱性値を測定したところ、No. 1では15MPa・√m、No. 2では11MPa・√m、No. 3では6MPa・√mであった。
なお、図1は、No. 1および2について、試験片の表面から各深さ位置で破壊靱性値を測定した結果を示すグラフである。図1において、No. 1の試験片の表面の破壊靱性値は15.3MPa・√mであるが、玉3としては仕上げ研磨によりボールミル工程後の表面から3μm程度が除去されたものを用いるため、No. 1の玉3の表面の破壊靱性値は15.0MPa・√mとなる。
Further, when the fracture toughness values were measured using test pieces corresponding to the
In addition, FIG. 1 is a graph which shows the result of having measured the fracture toughness value in each depth position from the surface of a test piece about No. 1 and 2. FIG. In FIG. 1, the fracture toughness value of the surface of the No. 1 test piece is 15.3 MPa · √m. However, as the
得られたサンプルNo. 1〜3の玉3と、前述の内輪1および外輪3と、フッ素樹脂製の保持器4を用いて、図2に示す転がり軸受を組み立てた。そして、組み立てた各転がり軸受を図3に示す日本精工(株)製の軸受回転試験機にかけて、腐食性液中に浸漬した状態での耐久性を調べた。
この試験機は、試験軸受10の内輪を先端部11aに取り付ける軸11と、外輪を内挿するハウジング12を備えている。ハウジング12の外周部にはプレート13が固定され、このプレート13に振動計14が取り付けられている。ハウジング12の外周部のプレート13とは反対の側に、ワイヤー15の一端が固定されている。このワイヤー15の他端に、試験軸受10にラジアル荷重を付与するための重り16が取り付けられている。
The rolling bearing shown in FIG. 2 was assembled using the
This testing machine includes a shaft 11 for attaching an inner ring of a test bearing 10 to a
この試験機では、また、容器20を載せる台30にアーム31が固定され、その上に滑車32が取り付けてある。試験軸受10は、軸11とハウジング12との間に取り付けられた状態で容器20内に設置する。そして、この状態で、ワイヤー15を滑車32を介して台31の側部に垂下させる。容器20内には水Wが入っている。
また、軸11の回転装置として、モータ111とスピンドル112と連結継ぎ手113とからなる回転装置110を備えている。
In this testing machine, an
Further, as a rotating device for the shaft 11, a
この試験機により下記の条件で回転試験を行い、振動値を基準とした軸受寿命を測定した。すなわち、軸受に生じる振動を回転試験中に常時測定し、この振動値が初期値の3倍以上となった時点で試験を中止し、それまでの総回転数を寿命とした。なお、全ての転がり軸受に対してグリースおよび潤滑油による潤滑は行わなかった。
<回転試験条件>
雰囲気温度:常温
ラジアル荷重:9N
回転速度:3000min-1
Using this testing machine, a rotation test was performed under the following conditions, and the bearing life was measured based on the vibration value. That is, the vibration generated in the bearing was constantly measured during the rotation test, and when the vibration value became three times or more of the initial value, the test was stopped, and the total number of rotations up to that time was regarded as the life. All rolling bearings were not lubricated with grease and lubricating oil.
<Rotational test conditions>
Atmospheric temperature: Normal temperature Radial load: 9N
Rotational speed: 3000min -1
そして、各試験用軸受の耐久性(回転寿命)を比較するために、サンプルNo. 3の転がり軸受の寿命を「1」とした時の相対値を算出した。その結果、寿命の相対値が、本発明の実施例に相当する方法で作製した玉3を用いたNo. 1では「10」であり、特許文献4の方法で作製した玉3を用いたNo. 2では「3」であった。
このように、本発明の実施例に相当するNo. 1の玉3を用いた転がり軸受は、No. 2および3を用いた転がり軸受と比較して、腐食性環境下での寿命が著しく長くなる。
Then, in order to compare the durability (rotational life) of each test bearing, a relative value was calculated when the life of the rolling bearing of sample No. 3 was set to “1”. As a result, the relative value of the life is “10” in No. 1 using the
Thus, the rolling bearing using the No. 1
〔第2実施形態〕
図4は、本発明の転がり支持装置の実施形態である転がり軸受の構造を示す部分縦断面図である。
この転がり軸受は、呼び番号70BNR10Tのアンギュラ玉軸受(内径70mm、外径100mm、幅20mm、玉の直径8.73mm)であり、外周面に軌道面1aを有する内輪(第1部材)1と、軌道面1aに対向する軌道面2aを内周面に有する外輪(第2部材)2と、両軌道面1a,2a間に転動自在に配された複数の玉(転動体)3と、玉3を保持する保持器4と、シール5と、からなる。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a partial longitudinal sectional view showing the structure of a rolling bearing which is an embodiment of the rolling support device of the present invention.
This rolling bearing is an angular ball bearing (
第1実施形態と同じ方法で作製したNo. 1〜3の玉と、SHX材を用いた以外は第1実施形態と同じ方法で作製した内輪1および外輪2と、フェノール樹脂製の保持器4を用いて、図4に示す転がり軸受を組み立てた。
そして、組み立てた各転がり軸受を図5に示す試験機にかけて、オイルエアー潤滑での耐焼付き性を調べる試験を行った。この試験機は、ベルト21で駆動される回転軸22を有し、この回転軸22とハウジング23との間に試験軸受24として、図4の転がり軸受を取り付ける。また、回転軸22のベルト21とは反対側の端部に、サポート軸受25が取り付けられている。また、各試験軸受24の軸受空間に向かう流路26を設け、その入口26aに、オイルエアー導入チューブのコネクタを取り付ける。さらに、試験軸受24の外輪の温度を測定する熱電対27が設けてある。
The
Then, each assembled rolling bearing was subjected to a test for examining seizure resistance in oil-air lubrication using a test machine shown in FIG. This testing machine has a
この試験機により下記の条件で回転速度を変えて回転試験を行い、2時間後に試験軸受24の外輪の温度が試験前よりどれくらい上昇するかを調べた。その結果を図6のグラフに示す。
<回転試験条件>
雰囲気温度:常温
アキシャル荷重:200N
回転速度:5000min-1、10000min-1、15000min-1、20000min-1、25000min-1、30000min-1
オイルエアーとして供給した潤滑油:VG22(鉱油)
オイルエアー供給量:0.2ミリリットル/min
A rotation test was carried out by changing the rotation speed under the following conditions using this test machine, and it was investigated how much the temperature of the outer ring of the test bearing 24 rose after the
<Rotational test conditions>
Ambient temperature: normal temperature Axial load: 200N
Rotation speed: 5000min -1, 10000min -1, 15000min -1, 20000min -1, 25000min -1, 30000min -1
Lubricating oil supplied as oil air: VG22 (mineral oil)
Oil / air supply rate: 0.2ml / min
図6のグラフから分かるように、本発明の実施例に相当する方法で作製した玉3を用いたNo. 1では、特許文献4の方法で作製した玉3を用いたNo. 2よりも外輪温度上昇値が小さかった。よって、本発明の実施例に相当する方法で作製した玉3を用いたNo. 1では、特許文献4の方法で作製した玉3を用いたNo. 2よりも、オイルエアー潤滑での耐焼付き性に優れている。
As can be seen from the graph of FIG. 6, the outer ring of No. 1 using the
また、本発明の実施例に相当する方法で作製した玉3を用いたNo. 1では、回転速度が30000min-1(dmn値255万に相当)で外輪温度上昇値が25℃であった。これに対して、特許文献4の方法で作製した玉3を用いたNo. 2では、回転速度が15000min-1(dmn値127.5万に相当)で外輪温度上昇値が25℃であり、回転速度が30000min-1では50℃であった。
したがって、本発明の実施例に相当するNo. 1の玉3を用いた転がり軸受は、No. 2および3を用いた転がり軸受と比較して、dmn値が140万以上となる高速回転下での寿命を十分長くできることが分かる。
Further, in No. 1 using the
Therefore, the rolling bearing using the No. 1
〔第3実施形態〕
図7は、本発明の第3実施形態である転がり軸受の構造を示す断面図である。
この転がり軸受は、呼び番号695の深溝玉軸受(内径5.0mm、外径13.0mm、幅4.0mm、玉の直径2.0mm)であり、内輪1、外輪2、玉3、および冠型保持器4で構成されている。
内輪1と外輪2は、SUS440Cからなる素材を所定形状に加工し、通常の熱処理を施したものを用いた。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a rolling bearing according to the third embodiment of the present invention.
This rolling bearing is a deep groove ball bearing having an identification number of 695 (inner diameter: 5.0 mm, outer diameter: 13.0 mm, width: 4.0 mm, ball diameter: 2.0 mm),
For the
No. 3−1では、常圧焼結法で形成されたHv1500の窒化珪素製素材を、直径が2.0mmより少し大きい球状に加工し、表面粗さ(Ra)を0.008μmにした後、下記の方法でボールミル工程を行い、次いで、ボールラップ盤を用いて仕上げ研磨を行って、直径を2.0mmにし、これを玉3として用いた。この玉3の表面粗さ(Ra)は、ボールミル工程前と同じ0.008μmであった。なお、仕上げ研磨前の表面粗さ(Ra)は、ボールミル工程前より0.005μm粗い0.013μmであった。
In No. 3-1, after processing a silicon nitride material of Hv1500 formed by atmospheric pressure sintering into a spherical shape whose diameter is slightly larger than 2.0 mm, the surface roughness (Ra) is 0.008 μm. Then, a ball mill process was performed by the following method, and then final polishing was performed using a ball lapping machine to make the diameter 2.0 mm, which was used as the
<ボールミル工程条件>
使用した装置:フリッチュ社製「遊星型ボールミル P−5」。ミルポットは、全容積45ミリリットル(cc)、クロム鋼製。
ミルポット内へ入れた窒化珪素製球状体の量:ミルポットの最密充填量の50体積%
公転速度:500rpm
自転速度:1000rpm
回転時間:3時間
<Ball mill process conditions>
Apparatus used: “Planet type ball mill P-5” manufactured by Fritsch. The mill pot has a total volume of 45 milliliters (cc) and is made of chrome steel.
Amount of silicon nitride spheres placed in the mill pot: 50% by volume of the closest packed amount of the mill pot
Revolution speed: 500rpm
Rotation speed: 1000rpm
Rotation time: 3 hours
No. 3−2では、常圧焼結法で形成されたHv1500の窒化珪素製素材を直径2.0mmの球状に加工し、表面粗さ(Ra)を0.008μmにしたものを、そのまま玉3として用いた。
No. 3−3では、加圧焼結法(HIP法)で形成されたHv1500の窒化珪素製素材を直径2.0mmの球状に加工し、表面粗さ(Ra)を0.008μmにしたものを、そのまま玉3として用いた。
In No. 3-2, an Hv1500 silicon nitride material formed by atmospheric pressure sintering was processed into a spherical shape having a diameter of 2.0 mm and a surface roughness (Ra) of 0.008 μm was used as it was. Used as 3.
In No. 3-3, a Hv1500 silicon nitride material formed by pressure sintering (HIP) was processed into a spherical shape with a diameter of 2.0 mm, and the surface roughness (Ra) was 0.008 μm. Was used as
また、これらのNo. 3−1〜3−3の玉3に対応させた試験片を用いて、破壊靱性値を測定したところ、No. 3−1では8MPa・√m、No. 3−2では4MPa・√m、No. 3−3では7MPa・√mであった。
得られたサンプルNo. 3−1〜3−3の玉3と、前述の内輪1および外輪2と、フッ素樹脂製の冠型保持器4を用いて、図7に示す転がり軸受を組み立てた。そして、組み立てた各転がり軸受を図8に示す回転試験機にかけて、玉3の耐久性を調べた。図8では保持器4が省略されている。
Further, when the fracture toughness value was measured using the test pieces corresponding to the
The rolling bearing shown in FIG. 7 was assembled using the
この試験機は、連結継手(カップリング)113を介してモータ111に連結された軸11を有し、この軸11とハウジング12の間に、試験軸受10として、同じ玉3が配置された図7の転がり軸受を2個取り付ける。そして、試験軸受10に、間座114、ばね115、ナット116を用いて軸方向の予圧を負荷した状態で、モータ111により軸11を回転させ、内輪1、外輪2が破損した場合は、破損した内輪1、外輪2のみを交換して回転を継続し、玉3が破損するまでの回転時間を調べた。
The test machine has a shaft 11 connected to a
各サンプルの回転時間をNo. 3−3の回転時間で除算することで、No. 3−3を「1」とした相対値を算出した。その結果、No. 3−1の耐久時間はNo. 3−3の5倍であり、No. 3−2の耐久時間はNo. 3−3の半分であることが分かった。なお、No. 3−1の玉はNo. 3−3の玉の1/5程度のコストで得られる。
このように、常圧焼結法で形成されてボールミル処理がなされ、仕上げ研磨して得られたNo. 3−1の玉を備えた転がり軸受は、加圧焼結法(HIP法)で形成されたNo. 3−3の玉を備えた転がり軸受よりも、耐久性に優れ、低コストで得られることが分かる。
By dividing the rotation time of each sample by the rotation time of No. 3-3, a relative value with No. 3-3 set to “1” was calculated. As a result, it was found that the durability time of No. 3-1 was five times that of No. 3-3, and the durability time of No. 3-2 was half that of No. 3-3. In addition, the ball of No. 3-1 is obtained at a cost about 1/5 of the ball of No. 3-3.
Thus, the rolling bearing provided with the ball No. 3-1 formed by the normal pressure sintering method, ball milled, and finish-polished is formed by the pressure sintering method (HIP method). It can be seen that it is superior in durability and can be obtained at lower cost than the rolling bearing provided with No. 3-3 balls.
1 内輪(第2部材)
1a 軌道面
2 外輪(第1部材)
2a 軌道面
3 玉(転動体)
4 保持器
10 試験軸受
11 軸
11a 軸の先端部
110 回転装置
111 モータ
112 スピンドル
113 連結継ぎ手
114 間座
115 ばね
116 ナット
12 ハウジング
13 プレート
14 振動計
15 ワイヤー
16 重り
20 容器
30 台
31 アーム
32 滑車
21 ベルト
22 回転軸
23 ハウジング
24 試験軸受
25 サポート軸受
26 オイルエアー導入用流路
26a オイルエアー導入口
27 熱電対
W 水
1 Inner ring (second member)
4
Claims (9)
前記転動体はセラミックス製球状体であり、請求項2記載の方法で得られ、表面に残留応力が均一に導入されていることを特徴とする転がり支持装置。 At least a first member and a second member having raceway surfaces arranged opposite to each other, and a plurality of rolling elements arranged so as to be freely rollable between the raceway surfaces of both members, the rolling element rolling In the rolling support device in which one of the first member and the second member moves relative to the other by
The rolling support device according to claim 2, wherein the rolling element is a ceramic spherical body, obtained by the method according to claim 2, wherein residual stress is uniformly introduced into the surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008039198A JP2009197873A (en) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | Manufacturing method of ceramic spherical body, rolling support device having rolling element obtained by the method, rolling bearing, and rolling bearing for inverter motor of air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008039198A JP2009197873A (en) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | Manufacturing method of ceramic spherical body, rolling support device having rolling element obtained by the method, rolling bearing, and rolling bearing for inverter motor of air conditioner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009197873A true JP2009197873A (en) | 2009-09-03 |
Family
ID=41141598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008039198A Pending JP2009197873A (en) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | Manufacturing method of ceramic spherical body, rolling support device having rolling element obtained by the method, rolling bearing, and rolling bearing for inverter motor of air conditioner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009197873A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150330447A1 (en) * | 2012-11-16 | 2015-11-19 | Ntn Corporation | Crown-shaped retainer |
JP2015227727A (en) * | 2015-07-21 | 2015-12-17 | 株式会社東芝 | Rolling bearing |
JP2017072263A (en) * | 2017-01-11 | 2017-04-13 | 株式会社東芝 | Rolling bearing |
JP2018119689A (en) * | 2018-04-25 | 2018-08-02 | 株式会社東芝 | Rolling bearing |
JP7074901B2 (en) | 2021-02-18 | 2022-05-24 | 株式会社東芝 | How to use a railroad vehicle |
-
2008
- 2008-02-20 JP JP2008039198A patent/JP2009197873A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150330447A1 (en) * | 2012-11-16 | 2015-11-19 | Ntn Corporation | Crown-shaped retainer |
US9546681B2 (en) * | 2012-11-16 | 2017-01-17 | Ntn Corporation | Crown shaped retainer |
JP2015227727A (en) * | 2015-07-21 | 2015-12-17 | 株式会社東芝 | Rolling bearing |
JP2017072263A (en) * | 2017-01-11 | 2017-04-13 | 株式会社東芝 | Rolling bearing |
JP2018119689A (en) * | 2018-04-25 | 2018-08-02 | 株式会社東芝 | Rolling bearing |
JP7074901B2 (en) | 2021-02-18 | 2022-05-24 | 株式会社東芝 | How to use a railroad vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009197873A (en) | Manufacturing method of ceramic spherical body, rolling support device having rolling element obtained by the method, rolling bearing, and rolling bearing for inverter motor of air conditioner | |
JP2011196543A (en) | Roller bearing and process of producing the same | |
US8955225B2 (en) | Method for producing an actuator | |
EP2522644A1 (en) | Sinterd ceramic, ceramic sphere, and device for inspecting ceramic sphere | |
KR101233869B1 (en) | Rolling bearing and method for producing the same | |
JP5831131B2 (en) | Roller bearing and manufacturing method thereof | |
CN1619171A (en) | High precision hot press silicon nitride ceramic ball bearing and its manufacturing method | |
US5295330A (en) | Fluid thrust bearing centrifugal disk finisher | |
JP5003136B2 (en) | Method for producing ceramic spherical body for rolling support device, and rolling support device having rolling elements obtained by this method | |
JP4924174B2 (en) | Method for producing ceramic spherical body for rolling support device, and rolling support device having rolling elements obtained by this method | |
JP2010265926A (en) | Roller bearing | |
EP1852219A1 (en) | Flow barrel polishing device and polishing method | |
CN101391891B (en) | Zirconia ceramics with graphite lubrication powder and slide bearing | |
JP2010169182A (en) | Roller bearing | |
JP5017948B2 (en) | Method of manufacturing rolling element for rolling support device | |
JP5974532B2 (en) | Roller bearing and manufacturing method thereof | |
EP1298336B1 (en) | Needle bearing and method for grinding bearing parts thereof | |
Vignesh et al. | Frictional performance of dimpled textured surfaces on a frictional pair: an experimental study | |
JP2009197830A (en) | Manufacturing method of ceramic spherical body, ceramic spherical body, rolling device, and rolling bearing | |
JP2010269436A (en) | Manufacturing method for ceramic ball and rolling element consisting of the ball | |
JP2009210014A (en) | Carrying roller and vacuum carrying device equipped therewith | |
JP2007285432A (en) | Rolling bearing for main spindle of machine tool | |
JP2008274985A (en) | Touch-down bearing | |
JP2008267403A (en) | Rolling device | |
JP5927960B2 (en) | Roller bearing |