JP2011021676A - Rolling bearing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightweight rolling bearing device which can prevent a part of peripheral surface side with respect to a part of a raceway surface from creeping, and a raceway surface accuracy from deteriorating in an outside raceway member. <P>SOLUTION: In the rolling bearing device, a pulley 2 is fixed to a peripheral surface of an outer ring 10 of a ball bearing 1 by being out-fitted by press fit, the pulley 2 is formed by powder metallurgy processing using aluminum powder and iron powder, an inner circumferential side of the pulley 2 is composed by iron, and a peripheral side of the pulley 2 is composed by aluminum, an intermediate section of the pulley 2 is composed by an alloy of iron and aluminum, and the intermediate section of the pulley 2 is formed so that a composition ratio of aluminum weight with respect to a sum of aluminum weight and iron weight will increase monotonously toward the radial outside. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内側軌道部材、外側軌道部材および転動体を備え、外側軌道部材の外周面にベルトが巻回されるようになっている転がり軸受装置に関する。   The present invention relates to a rolling bearing device that includes an inner race member, an outer race member, and rolling elements, and in which a belt is wound around the outer peripheral surface of the outer race member.

従来、転がり軸受装置としては、特開2006−83926号公報(特許文献1)に記載されているものがある。   Conventionally, as a rolling bearing device, there is one described in JP 2006-83926 A (Patent Document 1).

この転がり軸受装置は、マグネシウム合金製のプーリと、鋼製の玉軸受とを備え、上記プーリの内周面は、上記玉軸受の外輪の外周面に外嵌されて固定されている。また、上記プーリの外周面には、ベルトが巻回されるようになっている。この転がり軸受装置は、質量が小さいマグネシウム合金製のプーリを用い、軽量化を実践し、この転がり軸受装置を有する車両等の燃費の向上、取り扱い性の向上等を、実現するようにしている。   This rolling bearing device includes a magnesium alloy pulley and a steel ball bearing, and the inner peripheral surface of the pulley is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the outer ring of the ball bearing. A belt is wound around the outer peripheral surface of the pulley. This rolling bearing device uses a magnesium alloy pulley having a small mass to reduce the weight, and realizes improvements in fuel consumption, handling, and the like of a vehicle having the rolling bearing device.

この転がり軸受装置は、上記外輪の外周面に、環状溝を形成すると共に、上記プーリに、プーリの内周面から径方向の内方に突出する環状の突出部を形成し、上記外輪の上記環状溝に、上記プーリの上記突出部を嵌合している。このようにして、外輪に対するプーリの相対回転を防止している。   In this rolling bearing device, an annular groove is formed on the outer peripheral surface of the outer ring, and an annular projecting portion that protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the pulley is formed on the pulley. The protruding portion of the pulley is fitted into the annular groove. In this way, relative rotation of the pulley with respect to the outer ring is prevented.

上記従来の転がり軸受装置では、外輪の外周面に、外輪に対するプーリの相対回転を防止するための環状溝を形成することに起因して、外輪の軌道溝の精度が悪くなることがある。   In the conventional rolling bearing device, the accuracy of the raceway groove of the outer ring may be deteriorated due to the formation of the annular groove on the outer peripheral surface of the outer ring to prevent relative rotation of the pulley with respect to the outer ring.

一方、上記外輪の軌道溝の精度の悪化を回避するために、マグネシウム合金製のプーリの円筒内周面を、転がり軸受の外輪の円筒外周面に締まり嵌めにより外嵌して固定すると、マグネシウム合金と、鋼との線膨張係数の違いに起因して、高温において、プーリと、外輪との締め代が小さくなって、プーリが外輪に対してクリープすることがある。そして、このクリープにより転がり軸受装置の寿命が短くなることがある。   On the other hand, in order to avoid the deterioration of the accuracy of the raceway groove of the outer ring, if the cylindrical inner peripheral surface of the magnesium alloy pulley is externally fitted and fixed to the cylindrical outer peripheral surface of the outer ring of the rolling bearing, the magnesium alloy Due to the difference in coefficient of linear expansion from steel, the allowance between the pulley and the outer ring becomes small at high temperatures, and the pulley may creep with respect to the outer ring. And this creep may shorten the life of the rolling bearing device.

特開2006−83926号公報JP 2006-83926 A

そこで、本発明の課題は、外側軌道部材において、軌道面側の部分に対する外周面側の部分のクリープを防止できると共に、外側軌道部材の軌道面の精度の悪化が起こることがない軽量の転がり軸受装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a lightweight rolling bearing that can prevent creeping of the outer circumferential surface portion of the outer race member with respect to the raceway surface portion and that does not cause deterioration of the accuracy of the raceway surface of the outer race member. To provide an apparatus.

上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受装置は、
外周に軌道面を有する内側軌道部材と、
内周に軌道面を有する環状の外側軌道部材と、
上記内側軌道部材の上記軌道面と、上記外側軌道部材の上記軌道面との間に配置された転動体と
を備え、
上記外側軌道部材は、アルミニウムと、鉄とを含む金属材料からなっており、
上記外側軌道部材の外周面に、ベルトが巻回されるようになっており、
上記外側軌道部材の径方向の内方の端部から径方向の一定の範囲は、上記外側軌道部材の径方向の外方に行くにしたがって、アルミニウムの重量と鉄の重量との和に対する鉄の重量の組成比が減少することを特徴としている。
In order to solve the above problems, the rolling bearing device of the present invention is
An inner race member having a raceway surface on the outer periphery;
An annular outer race member having a raceway surface on the inner periphery;
A rolling element disposed between the raceway surface of the inner raceway member and the raceway surface of the outer raceway member;
The outer race member is made of a metal material containing aluminum and iron,
A belt is wound around the outer peripheral surface of the outer race member,
A certain range in the radial direction from the radially inner end of the outer race member extends from the radial direction of the outer race member to the sum of the weight of the aluminum and the weight of the iron. The composition ratio of weight is reduced.

上記外側軌道部材は、別体の複数の部材からなっても、一体であっても、どちらでも良い。例えば、上記外側軌道部材は、転がり軸受の外輪と、その外輪に外嵌されたプーリとからなっても良い。また、外側軌道部材は、転がり軸受の外輪と、プーリとを一体成形した構造であっても良い。   The outer race member may be composed of a plurality of separate members or may be integrated. For example, the outer race member may be composed of an outer ring of a rolling bearing and a pulley externally fitted to the outer ring. The outer race member may have a structure in which an outer ring of a rolling bearing and a pulley are integrally formed.

また、上記「上記外側軌道部材の径方向の内方の端部から径方向の一定の範囲は、上記外側軌道部材の径方向の外方に行くにしたがって、アルミニウムの重量と鉄の重量との和に対する鉄の重量の組成比が減少する」という文言は、上記外側軌道部材の上記一定の範囲の一部において、径方向の外方に行くにしたがって、アルミニウムの重量と鉄の重量との和に対する鉄の重量の組成比が、変化しない一方、上記外側軌道部材の上記一定の範囲の全体においては、アルミニウムの重量と鉄の重量との和に対する鉄の重量の組成比が減少している場合も、含むものとする。   Further, the above-mentioned “a certain range in the radial direction from the radially inner end portion of the outer race member is the difference between the weight of aluminum and the weight of iron as it goes outward in the radial direction of the outer race member. The phrase “the composition ratio of the weight of iron to the sum is reduced” is the sum of the weight of aluminum and the weight of iron as it goes radially outward in a part of the certain range of the outer race member. When the composition ratio of the weight of iron to the iron does not change, while the composition ratio of the weight of iron to the sum of the weight of aluminum and the weight of iron decreases in the entire fixed range of the outer race member Shall also be included.

また、この明細書では、上記アルミニウムの重量と鉄の重量との和に対する鉄の重量の組成比(以下、鉄重量組成比という)を、鉄の質量[g]/(アルミニウムの質量[g]+鉄の質量[g])で定義することにする。   Further, in this specification, the composition ratio of the weight of iron to the sum of the weight of aluminum and the weight of iron (hereinafter referred to as iron weight composition ratio) is expressed as iron mass [g] / (aluminum mass [g]. + Iron mass [g]).

また、この明細書では、アルミニウムの重量と鉄の重量との和に対するアルミニウムの重量の組成比(以下、アルミニウム重量組成比という)を、アルミニウムの質量[g]/(アルミニウムの質量[g]+鉄の質量[g])で定義することにする。   Further, in this specification, the composition ratio of the weight of aluminum to the sum of the weight of aluminum and the weight of iron (hereinafter referred to as aluminum weight composition ratio) is expressed as mass of aluminum [g] / (mass of aluminum [g] + It is defined by the mass of iron [g]).

したがって、上記文言には、例えば、外側軌道部材を、外輪と、その外輪に外嵌されたプーリとで構成した場合、外輪全域において、アルミニウムが存在していなくて、プーリにおいて、径方向の外方に行くにしたがって、鉄重量組成比が、減少する場合等も、含まれる。   Therefore, in the above wording, for example, when the outer race member is constituted by an outer ring and a pulley externally fitted to the outer ring, there is no aluminum in the entire outer ring, and the pulley has a radially outer side. The case where the iron weight composition ratio decreases as the direction goes is also included.

というのも、外輪全域において、径方向の外方に行くにしたがって、鉄重量組成比が1で一定である一方、プーリにおいて、鉄重量組成比が、径方向の外方に行くにしたがって1から減少するからである。   This is because, in the entire outer ring, the iron weight composition ratio is constant at 1 as it goes outward in the radial direction, whereas in the pulley, the iron weight composition ratio is from 1 as it goes outward in the radial direction. This is because it decreases.

本発明によれば、上記外側軌道部材の径方向の内方の端部から径方向の一定の範囲は、上記外側軌道部材の径方向の外方に行くにしたがって、鉄重量組成比が減少するから、外側軌道部材の径方向の内方の軌道面側の端部の鉄の含有率が高くなる。したがって、硬度が必要で、鉄の含有率が高いことが好ましい軌道面での鉄の含有率を高くすることができる。尚、軌道面の表層部においては、アルミの含有率が零(0)であると、好ましい。   According to the present invention, the iron weight composition ratio decreases from the radially inner end of the outer race member to the radially outer range of the outer race member as it goes outward in the radial direction. Thus, the iron content at the end on the inner raceway surface side in the radial direction of the outer raceway member is increased. Accordingly, it is possible to increase the iron content on the raceway surface, which requires hardness and preferably has a high iron content. In addition, in the surface layer part of a raceway surface, it is preferable in the content rate of aluminum being zero (0).

また、本発明によれば、上記外側軌道部材の上記一定の範囲において、径方向の外方に行くにしたがって、鉄重量組成比が小さくなるから、鉄製の外側軌道部材と比較して、軽量化を実現することができる。   Further, according to the present invention, the iron weight composition ratio decreases as going outward in the radial direction in the certain range of the outer race member, so that the weight is reduced compared to the iron outer race member. Can be realized.

また、本発明によれば、外側軌道部材を、鋼製の外輪と、その外輪に外嵌されたプーリとで構成した場合、プーリにおいて、径方向の外輪側に行くにしたがって、鉄重量組成比が増加するように、鉄重量組成比を傾斜することにより、プーリの径方向の内方側の部分と、鋼製の外輪との線膨張係数の差が小さくなる。したがって、この場合において、高温において、プーリと、外輪との締め代が小さくなることを抑制できて、プーリが外輪に対してクリープすることを抑制できる。   Further, according to the present invention, when the outer race member is composed of a steel outer ring and a pulley externally fitted to the outer ring, the iron weight composition ratio increases toward the radially outer ring side in the pulley. By increasing the iron weight composition ratio, the difference in linear expansion coefficient between the radially inner portion of the pulley and the steel outer ring is reduced. Therefore, in this case, it is possible to suppress the tightening allowance between the pulley and the outer ring at high temperatures, and to suppress the pulley from creeping with respect to the outer ring.

また、本発明によれば、クリープが起こりにくい構成であるから、外側軌道部材にクリープ防止のための機械的手段を形成する必要がない。したがって、上記機械的手段の形成に伴う外側軌道部材の軌道面の精度の悪化が起こることがない。   In addition, according to the present invention, since the creep is unlikely to occur, it is not necessary to form mechanical means for preventing creep on the outer race member. Therefore, the accuracy of the raceway surface of the outer race member due to the formation of the mechanical means does not occur.

また、一実施形態では、
上記外側軌道部材の少なくとも一部は、鉄粉と、アルミニウム粉とを含む粉末を用いた粉末冶金法で製造されている。
In one embodiment,
At least a part of the outer race member is manufactured by a powder metallurgy method using a powder containing iron powder and aluminum powder.

本発明者は、数多の試験を行って、鉄重量組成比が0である領域と鉄重量組成比が1である領域との界面が存在するような方法で、粉末冶金法で、鉄とアルミニウムを接合しようとした場合、鉄とアルミニウムの接合がうまくいかないことを発見した。   The present inventor conducted a number of tests, and in such a method that there exists an interface between a region where the iron weight composition ratio is 0 and a region where the iron weight composition ratio is 1, When trying to join aluminum, I discovered that joining iron and aluminum would not work.

一方、本発明者は、一方向に行くにしたがって、鉄重量組成比が徐々に増大するように、鉄粉とアルミニウムとの境界がないようにして、粉末冶金法で、鉄とアルミニウムを接合しようとした場合、鉄とアルミニウムの接合がうまくいくことを確認した。   On the other hand, the present inventor tries to join iron and aluminum by powder metallurgy so that there is no boundary between iron powder and aluminum so that the iron weight composition ratio gradually increases in one direction. In this case, it was confirmed that the joining of iron and aluminum was successful.

上記実施形態によれば、上記外側軌道部材の少なくとも一部を、粉末冶金法で製造しているから、外側軌道部材の少なくとも一部において、鉄重量組成比の径方向における変動の分布を、所望の変動の分布と近い分布にすることができる。   According to the above embodiment, since at least a part of the outer race member is manufactured by powder metallurgy, the distribution of fluctuations in the radial direction of the iron weight composition ratio is desired in at least a part of the outer race member. The distribution can be close to the distribution of fluctuations.

また、上記実施形態によれば、上記外側軌道部材の径方向の内方の端部から径方向の一定の範囲では、外側軌道部材の径方向の外方に行くにしたがって、鉄重量組成比が、徐々に小さくなっているから、アルミニウムと、鉄とを、良好に接合することができる。したがって、アルミニウムの含有による軽量化と、径方向の内方の端部の鉄の含有が大きいことによる軌道面の硬度の確保の両方を実現することができる。   Further, according to the embodiment, in a certain radial range from the radially inner end of the outer race member, the iron weight composition ratio increases as going outward in the radial direction of the outer race member. Since it is gradually reduced, aluminum and iron can be joined well. Therefore, it is possible to realize both weight reduction by containing aluminum and securing of the hardness of the raceway surface due to the large content of iron at the radially inner end.

また、上記実施形態によれば、上記外側軌道部材の少なくとも一部を、粉末冶金法で製造しているから、外側軌道部材を簡単、安価で製造できる。   Moreover, according to the said embodiment, since at least one part of the said outer track member is manufactured by the powder metallurgy method, an outer track member can be manufactured easily and cheaply.

また、一実施形態では、
上記鉄粉の鉄粒子の平均粒径は、上記アルミニウム粉のアルミニウム粒子の平均粒径と異なっている。
In one embodiment,
The average particle size of the iron particles of the iron powder is different from the average particle size of the aluminum particles of the aluminum powder.

上記実施形態によれば、鉄粉の鉄粒子の平均粒径が、アルミニウム粉のアルミニウム粒子の平均粒径と異なっているから、平均粒径が大きい方の粒子の隙間に平均粒径が小さい方の粒子が入り込みやすくなり、二つの粒子の境界領域での密封性を上げることができる。したがって、粉末状態で密着状態になっているから、焼結で固めたときに、境界面が剥がれたり、欠陥ができたりすることを抑制することができる。したがって、外側軌道部材を、鉄とアルミニウムが密着した傾斜機能材料を有するものにすることができる。   According to the above embodiment, since the average particle size of the iron particles of the iron powder is different from the average particle size of the aluminum particles of the aluminum powder, the one with the smaller average particle size in the gap between the particles with the larger average particle size Particles can easily enter, and the sealing performance at the boundary region between the two particles can be improved. Therefore, since it is in a close contact state in a powder state, it can be prevented that the boundary surface is peeled off or a defect is formed when it is hardened by sintering. Therefore, the outer race member can have a functionally gradient material in which iron and aluminum are in close contact.

また、一実施形態では、
上記外側軌道部材の径方向の外方の表層部は、上記外側軌道部材の上記一定の範囲よりも径方向の外方に位置し、
上記外側軌道部材の径方向の外方の表層部におけるアルミニウムの重量と鉄の重量との和に対する鉄の重量の組成比は、上記外側軌道部材の上記一定の範囲におけるアルミニウムの重量と鉄の重量との和に対する鉄の重量の組成比のうちで最小の組成比よりも大きい。
In one embodiment,
The outer surface layer portion in the radial direction of the outer race member is located radially outward from the certain range of the outer race member,
The composition ratio of the weight of iron to the sum of the weight of aluminum and the weight of iron in the outer surface layer portion in the radial direction of the outer race member is the weight of aluminum and the weight of iron in the certain range of the outer race member. Is greater than the minimum composition ratio of the weight of iron to the sum of

外側軌道部材のベルトが巻回される外周面の表層は、ダストや、ベルトとの摩擦によって、摩耗し易い。   The surface layer on the outer peripheral surface around which the belt of the outer race member is wound easily wears due to dust and friction with the belt.

上記実施形態によれば、径方向の外方の表層部に鉄が存在するから、この表層に存在する鉄によって、外側軌道部材の外周面の摩耗を抑制できる。したがって、外側軌道部材の寿命を長くすることができる。   According to the embodiment, since iron is present in the outer surface layer portion in the radial direction, wear on the outer peripheral surface of the outer race member can be suppressed by the iron existing in the surface layer. Therefore, the lifetime of the outer race member can be extended.

本発明の転がり軸受装置によれば、外側軌道部材において、軌道面側の部分に対する外周面側の部分のクリープを抑制できると共に、外側軌道部材の軌道面の精度の悪化が起こることがない。   According to the rolling bearing device of the present invention, in the outer race member, the creep of the outer peripheral surface portion with respect to the raceway surface portion can be suppressed, and the accuracy of the raceway surface of the outer race member does not deteriorate.

また、本発明の転がり軸受装置によれば、外側軌道部材の軽量化と、軌道面の硬度の確保の両方を簡単安価に実現することができる。   Further, according to the rolling bearing device of the present invention, both the weight reduction of the outer race member and the securing of the hardness of the raceway surface can be realized easily and inexpensively.

また、本発明の転がり軸受装置によれば、この外側軌道部材を有する車両等の燃費の向上、取り扱い性の向上等を、実現することができる。   Further, according to the rolling bearing device of the present invention, it is possible to realize improvement in fuel consumption, improvement in handleability, etc. of a vehicle or the like having this outer race member.

本発明の第1実施形態の転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。It is a schematic cross section of the axial direction of the rolling bearing apparatus of 1st Embodiment of this invention. 上記転がり軸受装置のプーリの局所部分における鉄粒子とアルミ粒子の配置状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the arrangement | positioning state of the iron particle and aluminum particle in the local part of the pulley of the said rolling bearing apparatus. 本発明の第2実施形態の転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。It is a schematic cross section of the axial direction of the rolling bearing apparatus of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態の転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。It is a schematic cross section of the axial direction of the rolling bearing apparatus of 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態の転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the axial direction of a rolling bearing device according to a first embodiment of the present invention.

図1に示すように、この転がり軸受装置は、転がり軸受の一例としての玉軸受1および環状のプーリ2を備え、上記玉軸受1は、外輪10、内側軌道部材の一例としての内輪11、複数の玉12および2つのシールド板(図示しない)を有する。上記外輪10およびプーリ2は、外側軌道部材を構成している。上記外輪10は、その内周側に軌道面としての軌道溝を有する一方、内輪11は、その外周に軌道面としての軌道溝を有している。   As shown in FIG. 1, the rolling bearing device includes a ball bearing 1 as an example of a rolling bearing and an annular pulley 2, and the ball bearing 1 includes an outer ring 10, an inner ring 11 as an example of an inner race member, and a plurality of rolling bearings. Ball 12 and two shield plates (not shown). The outer ring 10 and the pulley 2 constitute an outer race member. The outer ring 10 has a raceway groove as a raceway surface on the inner peripheral side thereof, while the inner ring 11 has a raceway groove as a raceway surface on the outer periphery thereof.

上記外輪10、内輪11および玉12の夫々は、SUJ2鋼(高炭素クロム軸受鋼)、SAE5120浸炭焼入等の浸炭焼入鋼、高速度工具鋼等の鋼製材料からなっている。上記複数の玉12は、外輪10の軌道溝と、内輪11の軌道溝との間に、保持器(図示せず)によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。また、上記一方のシールド板は、外輪10と、内輪11との軸方向の一方の開口を塞ぐように、配置される一方、他方のシールド板は、外輪10と、内輪11との軸方向の他方の開口を塞ぐように、配置されている。   Each of the outer ring 10, the inner ring 11 and the ball 12 is made of a steel material such as SUJ2 steel (high carbon chromium bearing steel), carburized and quenched steel such as SAE5120 carburized and quenched, and high-speed tool steel. The plurality of balls 12 are arranged between the raceway grooves of the outer ring 10 and the raceway grooves of the inner ring 11 at intervals in the circumferential direction while being held by a cage (not shown). . The one shield plate is disposed so as to block one axial opening of the outer ring 10 and the inner ring 11, while the other shield plate is arranged in the axial direction of the outer ring 10 and the inner ring 11. It arrange | positions so that the other opening may be plugged up.

上記プーリ2は、断面略エ字状の形状を有し、内側円筒部21、外側円筒部22および連結部23を有する。上記外側円筒部22は、内側円筒部21と略同心に配置され、内側円筒部21の径方向の外方に位置している。上記連結部23は、内側円筒部21の径方向に延在し、内側円筒部21と外側円筒部22との間を連結している。上記内側円筒部21の内周面は、外輪10の外周面に圧入により締まり嵌めされている。一方、外側円筒部22の外周面には、ベルトが巻回されるようになっている。   The pulley 2 has a substantially E-shaped cross section and includes an inner cylindrical portion 21, an outer cylindrical portion 22, and a connecting portion 23. The outer cylindrical portion 22 is disposed substantially concentrically with the inner cylindrical portion 21 and is located outward in the radial direction of the inner cylindrical portion 21. The connecting portion 23 extends in the radial direction of the inner cylindrical portion 21 and connects the inner cylindrical portion 21 and the outer cylindrical portion 22. The inner peripheral surface of the inner cylindrical portion 21 is tightly fitted to the outer peripheral surface of the outer ring 10 by press fitting. On the other hand, a belt is wound around the outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 22.

外側軌道部材の一部を構成するプーリ2は、鉄粉と、アルミニウム粉とを含む粉末を用いた粉末冶金法で製造されている。ここで、第1実施形態では、鉄粉として、SMF4040を使用し、アルミニウム粉として、合金番号6063などのアルミニウム合金を使用している。尚、上記以外の鉄粉を使用しても良く、上記以外のアルミニウム粉を使用しても良い。   The pulley 2 constituting a part of the outer race member is manufactured by a powder metallurgy method using a powder containing iron powder and aluminum powder. Here, in the first embodiment, SMF4040 is used as the iron powder, and an aluminum alloy such as alloy number 6063 is used as the aluminum powder. Note that iron powders other than those described above may be used, and aluminum powders other than those described above may be used.

また、上記プーリ2は、プーリ2の径方向の内方の端部からプーリ2の径方向の外方に行くにしたがって、鉄重量組成比が、減少している。詳しくは、第1実施形態を示す図1および以下の実施形態を示す図3,4では、各図において、グレースケールのグレーの度合が高ければ高い程、鉄重量組成比が高いことを示すものとする。図1に示すように、上記プーリ2の内側円筒部21の径方向の内方の表層部は、鉄重量組成比が1になっている。また、その表層部から外側円筒部22の径方向の中央部まで、径方向の外方に行くにしたがって、鉄重量組成比が、単調かつ徐々に低下して、外側円筒部22の径方向の中央部において0(零)になっている。また、上記外側円筒部22の径方向の中央部から外側円筒部22の径方向の外端までは、鉄重量組成比が0で、その領域のアルミニウムの含有率は、100%になっている。第1実施形態では、外側軌道部材の径方向の一定の範囲60は、外側軌道部材の径方向の全範囲になっている。   The pulley 2 has an iron-weight composition ratio that decreases from the radially inner end of the pulley 2 toward the radially outward direction of the pulley 2. Specifically, in FIG. 1 showing the first embodiment and FIGS. 3 and 4 showing the following embodiments, the higher the gray scale gray level, the higher the iron weight composition ratio. And As shown in FIG. 1, the inner surface layer portion in the radial direction of the inner cylindrical portion 21 of the pulley 2 has an iron weight composition ratio of 1. In addition, the iron weight composition ratio decreases monotonously and gradually from the surface layer portion to the radially central portion of the outer cylindrical portion 22, and the radial direction of the outer cylindrical portion 22 decreases. It is 0 (zero) at the center. Further, the iron weight composition ratio is 0 from the radial center of the outer cylindrical portion 22 to the outer end of the outer cylindrical portion 22 in the radial direction, and the aluminum content in that region is 100%. . In the first embodiment, the radial range 60 of the outer race member is the entire radial range of the outer race member.

上記プーリ2は、詳しくは、次のように形成されている。   Specifically, the pulley 2 is formed as follows.

先ず、アルミニウムの粉末と、鉄の粉末とを用意する。ここで、第1実施形態では、用意する鉄の粉末の平均粒径は、用意するアルミニウムの粉末の平均粒径よりも小さくなっている。   First, an aluminum powder and an iron powder are prepared. Here, in the first embodiment, the average particle size of the prepared iron powder is smaller than the average particle size of the prepared aluminum powder.

次に、上記二つの粉末の混合を行う。この混合においては、プーリの金型にプーリの径方向に行くにしたがって、鉄粉およびアルミ粉に対するアルミ粉の割合を徐々に高くなるように配置する。また、金型のプーリの径方向の内方の端部に対応する箇所には、鉄粉のみを配置する一方、金型のプーリの径方向の外方の端部に対応する箇所には、アルミ粉のみを配置する。   Next, the above two powders are mixed. In this mixing, it arrange | positions so that the ratio of the aluminum powder with respect to iron powder and aluminum powder may become high gradually as it goes to the radial direction of a pulley to the metal mold | die of a pulley. Also, in the location corresponding to the radially inner end of the mold pulley, only iron powder is placed, while in the location corresponding to the radially outer end of the mold pulley, Place only aluminum powder.

続いて、圧縮成形を行う。圧縮成形では、金型に粉充填された粉末に、上下のポンチで圧力をかけ、圧粉体あるいはグリーンコンパクトとよばれる成形体をつくる。作成した圧粉体は粉末粒子が互いに密着し十分な強さをもつことが必要である。   Subsequently, compression molding is performed. In compression molding, pressure is applied to the powder filled in the mold with upper and lower punches to form a compact called green compact or green compact. It is necessary that the prepared green compact has sufficient strength because the powder particles adhere to each other.

その後、焼結を行う。圧粉体は、粉末粒子間の密着は十分でもまだ原子的な結合はせず、もろい。そこで、焼結温度、焼結時間および焼結炉内のガス雰囲気を、適宜調整して焼結を行う。焼結により、圧粉体を、高温で焼き固めて十分に強くする。尚、圧縮成形と焼結とを、ともに行う方法として、型の中に詰めた粉末を加熱しながら圧縮するホットプレス法や、高温高圧のガス容器中で圧縮成形する熱間静水圧プレス法を使用することもできる。このようにして、プーリ2を作成する。尚、焼結は、大電流を流して焼結を行う放電プラズマ焼結法(SPS)を使用して行っても良い。   Thereafter, sintering is performed. The green compact is fragile because it has sufficient adhesion between the powder particles but does not yet have an atomic bond. Therefore, sintering is performed by appropriately adjusting the sintering temperature, the sintering time, and the gas atmosphere in the sintering furnace. By sintering, the green compact is baked and hardened at a high temperature to make it sufficiently strong. In addition, as a method for performing both compression molding and sintering, there are a hot press method in which powder packed in a mold is compressed while heating, and a hot isostatic press method in which compression molding is performed in a high-temperature and high-pressure gas container. It can also be used. In this way, the pulley 2 is created. In addition, you may perform sintering using the discharge plasma sintering method (SPS) which flows by flowing a large electric current.

図2は、上記転がり軸受装置のプーリ2の局所部分における鉄粒子127とアルミニウム粒子120の配置状態を示す模式図である。尚、図2において、矢印Aは、径方向を示し、紙面の上方が、径方向の外方側である。また、図2は、原理を示す図であり、径方向において、アルミニウム粒子120と、鉄粒子127とが混在している領域の寸法は、実際の寸法とは異なっている。   FIG. 2 is a schematic diagram showing an arrangement state of the iron particles 127 and the aluminum particles 120 in a local portion of the pulley 2 of the rolling bearing device. In FIG. 2, an arrow A indicates the radial direction, and the upper side of the drawing is the outer side in the radial direction. Moreover, FIG. 2 is a figure which shows a principle and the dimension of the area | region where the aluminum particle 120 and the iron particle 127 are mixed in a radial direction differs from an actual dimension.

図2に示すように、この例では、多数のアルミニウム粒子120は、略同じ粒径を有し、多数の鉄粒子127も、略同じ粒径を有している。また、上記アルミニウム粒子120の平均粒径は、鉄粒子127の平均粒径よりも大きくなっている。図2に示すように、径方向において、アルミニウム粒子120と、鉄粒子127とが混在している領域では、平均粒径が大きいアルミニウム粒子120の間に、平均粒径が小さい鉄粒子127が入り込んで、隙間が小さくて密な状態が実現されている。   As shown in FIG. 2, in this example, many aluminum particles 120 have substantially the same particle diameter, and many iron particles 127 also have substantially the same particle diameter. The average particle size of the aluminum particles 120 is larger than the average particle size of the iron particles 127. As shown in FIG. 2, in a region where the aluminum particles 120 and the iron particles 127 are mixed in the radial direction, the iron particles 127 having a small average particle diameter enter between the aluminum particles 120 having a large average particle diameter. Thus, the gap is small and a dense state is realized.

上記第1実施形態の転がり軸受装置によれば、外側軌道部材(外輪10およびプーリ2)が、外側軌道部材の径方向の内方の端部から外側軌道部材の径方向の外方に行くにしたがって、鉄重量組成比が1から0まで減少する構成であるから、軌道面が、鉄だけからなる部分で構成できる。したがって、軌道面の硬度を確保できて、軌道面の変形等が発生することがない。   According to the rolling bearing device of the first embodiment, the outer race member (the outer ring 10 and the pulley 2) goes outward in the radial direction of the outer race member from the radially inner end of the outer race member. Therefore, since the iron weight composition ratio is reduced from 1 to 0, the raceway surface can be constituted by a portion made only of iron. Therefore, the hardness of the raceway surface can be ensured and the raceway surface is not deformed.

また、上記第1実施形態の転がり軸受装置によれば、プーリ2は、その径方向の外方に行くにしたがって、鉄重量組成比が減少して、アルミニウム重量組成比が大きくなるから、鉄製の外側軌道部材と比較して、軽量化を実現することができる。   Further, according to the rolling bearing device of the first embodiment, the pulley 2 is made of iron because the iron weight composition ratio decreases and the aluminum weight composition ratio increases as it goes outward in the radial direction. The weight can be reduced as compared with the outer race member.

また、上記第1実施形態の転がり軸受装置によれば、プーリ2において、径方向の外輪10側に行くにしたがって、鉄重量組成比が1になるように鉄重量組成比を増大させているから、プーリ2の径方向の内方側の部分と、鋼製の外輪10との線膨張係数の差が小さくなる。したがって、高温において、プーリ2と、外輪10との締め代が小さくなることを抑制できて、プーリ2が外輪10に対してクリープすることを抑制できる。   Moreover, according to the rolling bearing device of the first embodiment, the iron weight composition ratio is increased so that the iron weight composition ratio becomes 1 in the pulley 2 toward the outer ring 10 side in the radial direction. The difference in linear expansion coefficient between the radially inner portion of the pulley 2 and the steel outer ring 10 is reduced. Therefore, it is possible to suppress the tightening allowance between the pulley 2 and the outer ring 10 at a high temperature, and to suppress the pulley 2 from creeping with respect to the outer ring 10.

また、上記第1実施形態の転がり軸受装置によれば、クリープが起こりにくい構成であるから、外側軌道部材にクリープ防止のための機械的手段を形成する必要がない。したがって、上記機械的手段の形成に伴う外側軌道部材の軌道面の精度の悪化が起こることがない。   Further, according to the rolling bearing device of the first embodiment, since the creep is unlikely to occur, it is not necessary to form mechanical means for preventing creep on the outer race member. Therefore, the accuracy of the raceway surface of the outer race member due to the formation of the mechanical means does not occur.

また、本発明者は、数多の試験を行って、鉄重量組成比が0である領域と鉄重量組成比が1である領域との界面が存在するような方法で、粉末冶金法で、鉄とアルミニウムを接合しようとした場合、鉄とアルミニウムの接合がうまくいかないことを発見した。   In addition, the inventor conducted a number of tests, in such a way that there is an interface between the region where the iron weight composition ratio is 0 and the region where the iron weight composition ratio is 1, in the powder metallurgy method, When I tried to join iron and aluminum, I discovered that the iron and aluminum joint did not work.

一方、本発明者は、一方向に行くにしたがって、鉄重量組成比が徐々に増大するように、鉄粉とアルミニウムとの境界がないようにして、粉末冶金法で、鉄とアルミニウムを接合しようとした場合、鉄とアルミニウムの接合がうまくいくことを確認した。   On the other hand, the present inventor tries to join iron and aluminum by powder metallurgy so that there is no boundary between iron powder and aluminum so that the iron weight composition ratio gradually increases in one direction. In this case, it was confirmed that the joining of iron and aluminum was successful.

上記第1実施形態の転がり軸受装置によれば、外側軌道部材の一部を構成するプーリ2を、粉末冶金法で製造しているから、プーリ2おいて、鉄重量組成比の径方向における変動の分布を、所望の変動の分布と近い分布にすることができる。   According to the rolling bearing device of the first embodiment, since the pulley 2 constituting a part of the outer race member is manufactured by the powder metallurgy method, the fluctuation in the radial direction of the iron weight composition ratio in the pulley 2 is achieved. Can be made close to the desired fluctuation distribution.

また、上記第1実施形態の転がり軸受装置によれば、外側軌道部材の径方向の内方の端部から径方向の一定の範囲では、外側軌道部材の径方向の外方に行くにしたがって、鉄重量組成比が、徐々に小さくなっているから、アルミニウムと、鉄とを、良好に接合することができる。したがって、アルミニウムの含有による軽量化と、径方向の内方の端部が鉄の含有が大きいことによる軌道面の硬度の確保の両方を実現することができる。   Further, according to the rolling bearing device of the first embodiment, in a certain range in the radial direction from the radially inner end of the outer race member, as it goes outward in the radial direction of the outer race member, Since the iron weight composition ratio is gradually reduced, aluminum and iron can be bonded satisfactorily. Therefore, it is possible to realize both weight reduction by containing aluminum and securing of the hardness of the raceway surface due to the large iron content at the radially inner end.

また、上記実施形態によれば、プーリ2を、粉末冶金法で製造しているから、プーリ2を、簡単、安価に製造できて、プーリ2を含む外側軌道部材を簡単、安価に製造できる。   Moreover, according to the said embodiment, since the pulley 2 is manufactured by the powder metallurgy method, the pulley 2 can be manufactured simply and inexpensively, and the outer race member including the pulley 2 can be manufactured easily and inexpensively.

また、上記第1実施形態の転がり軸受装置によれば、上記鉄粒子127の平均粒径が、アルミニウム粒子120の平均粒径と異なっているから、アルミニウムの隙間に鉄が入り込みやすくなり、境界領域での密封性を上げることができる。したがって、粉末状態で密着状態になっているから、焼結で固めたときに、境界面が剥がれたり、欠陥ができたりすることを抑制することができる。したがって、プーリ2を、鉄とアルミニウムが密着した傾斜機能材料を有するものにすることができる。   Further, according to the rolling bearing device of the first embodiment, since the average particle size of the iron particles 127 is different from the average particle size of the aluminum particles 120, iron easily enters the gaps between the aluminum particles, and the boundary region The sealing performance can be improved. Therefore, since it is in a close contact state in a powder state, it can be prevented that the boundary surface is peeled off or a defect is formed when it is hardened by sintering. Therefore, the pulley 2 can have a functionally gradient material in which iron and aluminum are in close contact.

尚、上記第1実施形態の転がり軸受装置では、プーリ2を製造するのに使用する多数のアルミニウム粒子120の粒径が略同一で、プーリ2を製造するのに使用する多数の鉄粒子127の粒径が略同一で、かつ、アルミニウム粒子120の平均粒径が、鉄粒子127の平均粒径よりも大きかった。しかし、本発明では、多数のアルミニウム粉の粒径が千差万別であって、アルミニウム粒子の粒経が、互いに異なっていても良く、また、同様に、多数の鉄粉の粒径が千差万別であって、鉄粒子の粒経が、互いに異なっていても良い。   In the rolling bearing device according to the first embodiment, a large number of aluminum particles 120 used for manufacturing the pulley 2 have substantially the same particle diameter, and a large number of iron particles 127 used for manufacturing the pulley 2 are included. The particle sizes were substantially the same, and the average particle size of the aluminum particles 120 was larger than the average particle size of the iron particles 127. However, in the present invention, the particle diameters of a large number of aluminum powders may vary widely, and the particle diameters of the aluminum particles may be different from each other. The difference in size may be different, and the particle sizes of the iron particles may be different from each other.

また、本発明では、アルミニウム粒子の平均粒径が、鉄粒子の平均粒径よりも小さくても良い。また、本発明では、アルミニウム粒子の平均粒径と、鉄粒子の平均粒径とが、略同一であっても良い。   In the present invention, the average particle size of the aluminum particles may be smaller than the average particle size of the iron particles. In the present invention, the average particle size of the aluminum particles and the average particle size of the iron particles may be substantially the same.

また、上記実施形態の転がり軸受装置では、転がり軸受が、玉軸受1であったが、この発明では、転がり軸受は、複列玉軸受であっても、ころ軸受(円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、球面ころ軸受)等であっても良く、転動体は、複列に配置された玉であっても、ころ等の玉以外の転動体であっても良い。   Further, in the rolling bearing device of the above embodiment, the rolling bearing is the ball bearing 1, but in this invention, the rolling bearing is a double-row ball bearing, but it is a roller bearing (cylindrical roller bearing, tapered roller bearing). , Spherical roller bearings) or the like, and the rolling elements may be balls arranged in a double row or rolling elements other than balls such as rollers.

また、上記実施形態の転がり軸受装置では、プーリ2の内側円筒部21の径方向の内方の表層部から外側円筒部22の径方向の中央部に行くにしたがって、鉄重量組成比が1から0まで徐々に減少するようになっていた。しかし、この発明では、例えば、プーリの内側円筒部の径方向の内方の表層部から外側円筒部の径方向の外方の端部に行くにしたがって、鉄重量組成比が1から0まで徐々に減少するようにしても良い。要は、この発明は、外側軌道部材が、外側軌道部材の径方向の内方の端部から外側軌道部材の径方向の一定の範囲において、鉄重量組成比が、減少していさえすれば、如何なる形状、形態であっても良い。   Further, in the rolling bearing device of the above embodiment, the iron weight composition ratio starts from 1 as it goes from the radially inner surface layer portion of the inner cylindrical portion 21 of the pulley 2 to the radially central portion of the outer cylindrical portion 22. It gradually decreased to zero. However, in this invention, for example, the iron weight composition ratio gradually increases from 1 to 0 as it goes from the radially inner surface layer portion of the inner cylindrical portion of the pulley to the radially outer end portion of the outer cylindrical portion. You may make it decrease to. In short, the present invention requires that the iron weight composition ratio of the outer race member is reduced within a certain range in the radial direction of the outer race member from the radially inner end of the outer race member. Any shape and form may be used.

図3は、第2実施形態の転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in the axial direction of the rolling bearing device of the second embodiment.

第2実施形態の転がり軸受装置は、プーリ102の径方向の外方の表層が、その表層の総質量の5〜40重量%の鉄成分を含んでいる点、および、外側円筒部122でなくて、連結部123において、アルミニウム質量組成比1の層が表れる点が、第1実施形態の転がり軸受装置と異なる。   In the rolling bearing device according to the second embodiment, the outer surface layer in the radial direction of the pulley 102 includes an iron component of 5 to 40% by weight of the total mass of the surface layer, and not the outer cylindrical portion 122. Thus, the connection portion 123 differs from the rolling bearing device of the first embodiment in that a layer having an aluminum mass composition ratio of 1 appears.

第2実施形態の転がり軸受装置も、プーリ102が、粉末冶金により製造されている。   Also in the rolling bearing device of the second embodiment, the pulley 102 is manufactured by powder metallurgy.

第2実施形態の転がり軸受装置では、第1実施形態の転がり軸受装置の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略することにする。   In the rolling bearing device of the second embodiment, the same components as those of the rolling bearing device of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

第2実施形態の転がり軸受装置では、第1実施形態の転がり軸受装置と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第1実施形態の転がり軸受装置と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。   In the rolling bearing device of the second embodiment, the description of the operations and effects common to those of the rolling bearing device of the first embodiment will be omitted, and the configurations, functions, and effects different from those of the rolling bearing device of the first embodiment will be omitted. Only the modification will be described.

上記プーリ102の外側円筒部122の外周面は、ダストにより摩耗し易く、また、ベルトの摺動により摩耗し易い。第2実施形態の転がり軸受装置では、この問題を、改善するようにしている。   The outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 122 of the pulley 102 is easily worn by dust and is easily worn by sliding of the belt. In the rolling bearing device of the second embodiment, this problem is improved.

第2実施形態の転がり軸受装置では、プーリ102の内側円筒部121の内周側の表層部は、鉄重量組成比が1になっている。また、内側円筒部121の内周側の表層部から径方向に外方に連結部123の中央部付近に行くにしたがって、鉄重量組成比が徐々に単調に減少し、連結部123の中央部付近で鉄重量組成比が0(アルミニウム重量組成比が1)になっている。   In the rolling bearing device of the second embodiment, the iron weight composition ratio is 1 in the surface layer portion on the inner peripheral side of the inner cylindrical portion 121 of the pulley 102. Further, the iron weight composition ratio gradually decreases monotonically as it goes to the vicinity of the central portion of the connecting portion 123 radially outward from the surface layer portion on the inner peripheral side of the inner cylindrical portion 121, and the central portion of the connecting portion 123 In the vicinity, the iron weight composition ratio is 0 (aluminum weight composition ratio is 1).

また、プーリ102の外側円筒部122の表層部(プーリ102の外側円筒部122の外周面から深さ方向に数mmまでの範囲)161の直前まで、アルミニウム重量組成比が1になっている。また、プーリ102の外側円筒部122の表層部161においては、表層部161の全体の質量に対する鉄の重量%が、5〜40重量%になっている。プーリ102の外側円筒部122の表層部161は、外側軌道部材の径方向の外方の表層部になっている。   Further, the aluminum weight composition ratio is 1 until just before the surface layer portion (range from the outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 122 of the pulley 102 to several mm in the depth direction) 161 of the outer cylindrical portion 122 of the pulley 102. Further, in the surface layer portion 161 of the outer cylindrical portion 122 of the pulley 102, the weight percent of iron with respect to the total mass of the surface layer portion 161 is 5 to 40 weight percent. The surface layer portion 161 of the outer cylindrical portion 122 of the pulley 102 is the outer surface layer portion in the radial direction of the outer race member.

第2実施形態では、外側軌道部材の径方向の一定の範囲160は、外輪10の径方向の全域と、プーリ102の径方向の内側円筒部121の内周側の表層部からプーリ102の外側円筒部122の表層部161の直前までの部分とで構成されている。   In the second embodiment, the constant radial range 160 of the outer race member is the entire outer region of the outer ring 10 and the outer surface of the pulley 102 from the outer peripheral surface layer portion of the inner cylindrical portion 121 in the radial direction of the pulley 102. The portion of the cylindrical portion 122 up to just before the surface layer portion 161 is configured.

上記第2実施形態の転がり軸受装置によれば、プーリ102の外側円筒部122の表層部161に鉄が存在するから、この表層部161に存在する鉄によって、プーリ102の外周面の耐摩耗性を向上できて、摩耗を抑制できる。したがって、プーリ102の寿命を長くすることができる。   According to the rolling bearing device of the second embodiment, since iron is present in the surface layer portion 161 of the outer cylindrical portion 122 of the pulley 102, the wear resistance of the outer peripheral surface of the pulley 102 due to the iron present in the surface layer portion 161. The wear can be suppressed. Therefore, the life of the pulley 102 can be extended.

図4は、第3実施形態の転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view in the axial direction of the rolling bearing device of the third embodiment.

第3実施形態の転がり軸受装置は、外側軌道部材が、転がり軸受の外輪およびプーリからなる構成ではなくて、外側軌道部材が、一体部材である点が、第1および第2実施形態と大きく異なる。   The rolling bearing device of the third embodiment is significantly different from the first and second embodiments in that the outer race member is not composed of an outer ring and a pulley of the rolling bearing, and the outer race member is an integral member. .

第3実施形態の転がり軸受装置では、第1または第2実施形態の転がり軸受装置と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第1または第2実施形態の転がり軸受装置と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。   In the rolling bearing device of the third embodiment, the description of the operational effects and modifications common to the rolling bearing device of the first or second embodiment is omitted, and the rolling bearing device of the first or second embodiment is omitted. Only different configurations, operational effects, and modifications will be described.

この転がり軸受装置は、内側軌道部材としての内輪211、環状で一体の外側軌道部材210、転動体としての玉212、および、図示しない二つのシールド板を備える。上記内輪211は、外周に軌道面としての軌道溝を有し、外側軌道部材210は、内周に軌道面としての軌道溝を有する。   This rolling bearing device includes an inner ring 211 as an inner race member, an annular outer race member 210, a ball 212 as a rolling element, and two shield plates (not shown). The inner ring 211 has a raceway groove as a raceway surface on the outer periphery, and the outer race member 210 has a raceway groove as a raceway surface on the inner periphery.

上記内輪211および玉212の夫々は、SUJ2鋼(高炭素クロム軸受鋼)、SAE5120浸炭焼入等の浸炭焼入鋼、高速度工具鋼等の鋼製材料からなっている。   Each of the inner ring 211 and the ball 212 is made of a steel material such as SUJ2 steel (high carbon chromium bearing steel), carburized and hardened steel such as SAE5120 carburized and hardened, and high-speed tool steel.

上記複数の玉12は、外側軌道部材210の軌道溝と、内輪211の軌道溝との間に、保持器(図示せず)によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。また、上記一方のシールド板は、外側軌道部材210と、内輪211との軸方向の一方の開口を塞ぐように、配置される一方、他方のシールド板は、外側軌道部材210と、内輪211との軸方向の他方の開口を塞ぐように、配置されている。   The plurality of balls 12 are arranged at intervals in the circumferential direction between the raceway grooves of the outer raceway member 210 and the raceway grooves of the inner ring 211 while being held by a cage (not shown). ing. The one shield plate is disposed so as to close one axial opening of the outer race member 210 and the inner ring 211, while the other shield plate includes the outer race member 210, the inner ring 211, and the outer race member 210. It arrange | positions so that the other opening of this axial direction may be plugged up.

上記外側軌道部材210は、第1実施形態で詳細に説明した粉末冶金法で製造されている。具体的には、外側軌道部材210は、粉末冶金法により、外周側が鉄、中間がアルミ、内周側が鉄になるようにして、作成されている。また、アルミニウムと、鉄との境界を、アルミニウムと鉄との合金で構成している。詳しくは、外周側と中間との間は、外周側から中間に行くにしたがって、徐々にアルミニウムの成分比が増大するようにして、材料において傾斜機能を持たせて、接合が確実にできるようにしている。また、中間と内周側との間は、中間から内周側に行くにしたがって、徐々に鉄の成分比が増大するようにして、材料において傾斜機能を持たせて、接合が確実にできるようにしている。尚、第3実施形態でも、アルミニウムの平均粒径を、鉄の平均粒径と異なる粒径に設定し、接合を密にするようにしている。   The outer race member 210 is manufactured by the powder metallurgy method described in detail in the first embodiment. Specifically, the outer race member 210 is made by powder metallurgy so that the outer peripheral side is iron, the middle is aluminum, and the inner peripheral side is iron. Further, the boundary between aluminum and iron is made of an alloy of aluminum and iron. Specifically, between the outer peripheral side and the middle, the component ratio of aluminum gradually increases from the outer peripheral side to the middle, so that the material has an inclination function to ensure the joining. ing. In addition, between the middle and the inner circumferential side, the component ratio of iron gradually increases from the middle to the inner circumferential side, so that the material has an inclination function, so that the joining can be ensured. I have to. In the third embodiment, the average particle size of aluminum is set to a particle size different from the average particle size of iron so that the bonding is dense.

また、外側軌道部材210の内周側の表層部270は、高周波により焼入れして、硬化処理を行い、軌道溝としての機能を果たすことができるようにしている。   Further, the surface layer portion 270 on the inner peripheral side of the outer race member 210 is hardened by high frequency to be hardened so that it can function as a raceway groove.

上記第3実施形態の転がり軸受装置によれば、傾斜機能材料を有する外輪プーリ一体の外側軌道部材210を使用しているから、確実にクリープを抑制できる軽量の転がり軸受装置を実現できる。   According to the rolling bearing device of the third embodiment, since the outer race member 210 integrated with the outer ring pulley having the functionally gradient material is used, a lightweight rolling bearing device that can reliably suppress creep can be realized.

また、上記第3実施形態の転がり軸受装置によれば、外輪とプーリとが一体になっているから、部品点数を小さくできて、取り扱い性を格段に向上させることができる。   Further, according to the rolling bearing device of the third embodiment, since the outer ring and the pulley are integrated, the number of parts can be reduced, and the handleability can be greatly improved.

また、上記第3実施形態の転がり軸受装置によれば、外側軌道部材210の外周側が鉄によって構成されているから、ダストや、ベルトとの摩擦による耐摩耗性を、鉄プーリに同等の優れたものにすることができる。尚、ベルトの背面がゴム製のときなどプーリの摩耗が問題にならないときは、最外周の鉄部分がなくて、最外周がアルミニウムからなっていてもよいことは言うまでもない。   Further, according to the rolling bearing device of the third embodiment, since the outer peripheral side of the outer race member 210 is made of iron, the wear resistance due to dust and friction with the belt is as excellent as that of an iron pulley. Can be a thing. Needless to say, when the wear of the pulley is not a problem, such as when the back surface of the belt is made of rubber, there is no outermost iron portion and the outermost periphery may be made of aluminum.

1 玉軸受
2,102 プーリ
10 外輪
11,211 内輪
12,212 玉
60 外側軌道部材の径方向の一定の範囲
120 アルミニウム粒子
127 鉄粒子
161 プーリの外側円筒部の表層部
210 外側軌道部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ball bearing 2,102 Pulley 10 Outer ring 11, 211 Inner ring 12,212 Ball 60 Fixed range of radial direction of outer race member 120 Aluminum particle 127 Iron particle 161 Surface layer portion of outer cylindrical portion of pulley 210 Outer race member

Claims (4)

外周に軌道面を有する内側軌道部材と、
内周に軌道面を有する環状の外側軌道部材と、
上記内側軌道部材の上記軌道面と、上記外側軌道部材の上記軌道面との間に配置された転動体と
を備え、
上記外側軌道部材は、アルミニウムと、鉄とを含む金属材料からなっており、
上記外側軌道部材の外周面に、ベルトが巻回されるようになっており、
上記外側軌道部材の径方向の内方の端部から径方向の一定の範囲は、上記外側軌道部材の径方向の外方に行くにしたがって、アルミニウムの重量と鉄の重量との和に対する鉄の重量の組成比が減少することを特徴とする転がり軸受装置。
An inner race member having a raceway surface on the outer periphery;
An annular outer race member having a raceway surface on the inner periphery;
A rolling element disposed between the raceway surface of the inner raceway member and the raceway surface of the outer raceway member;
The outer race member is made of a metal material containing aluminum and iron,
A belt is wound around the outer peripheral surface of the outer race member,
A certain range in the radial direction from the radially inner end of the outer race member extends from the radial direction of the outer race member to the sum of the weight of the aluminum and the weight of the iron. A rolling bearing device characterized in that the composition ratio of weight is reduced.
請求項1に記載の転がり軸受装置において、
上記外側軌道部材の少なくとも一部は、鉄粉と、アルミニウム粉とを含む粉末を用いた粉末冶金法で製造されていることを特徴とする転がり軸受装置。
The rolling bearing device according to claim 1,
At least a part of the outer race member is manufactured by a powder metallurgy method using a powder containing iron powder and aluminum powder.
請求項2に記載の転がり軸受装置において、
上記鉄粉の鉄粒子の平均粒径は、上記アルミニウム粉のアルミニウム粒子の平均粒径と異なっていることを特徴とする転がり軸受装置。
In the rolling bearing device according to claim 2,
The rolling bearing device according to claim 1, wherein an average particle diameter of the iron particles of the iron powder is different from an average particle diameter of the aluminum particles of the aluminum powder.
請求項1乃至3のいずれか1つに記載の転がり軸受装置において、
上記外側軌道部材の径方向の外方の表層部は、上記外側軌道部材の上記一定の範囲よりも径方向の外方に位置し、
上記外側軌道部材の径方向の外方の表層部におけるアルミニウムの重量と鉄の重量との和に対する鉄の重量の組成比は、上記外側軌道部材の上記一定の範囲におけるアルミニウムの重量と鉄の重量との和に対する鉄の重量の組成比のうちで最小の組成比よりも大きいことを特徴とする転がり軸受装置。
In the rolling bearing device according to any one of claims 1 to 3,
The outer surface layer portion in the radial direction of the outer race member is located radially outward from the certain range of the outer race member,
The composition ratio of the weight of iron to the sum of the weight of aluminum and the weight of iron in the outer surface layer portion in the radial direction of the outer race member is the weight of aluminum and the weight of iron in the certain range of the outer race member. A rolling bearing device characterized in that it is larger than the minimum composition ratio of the weight of iron with respect to the sum.
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