JP2012220015A

JP2012220015A - Rolling guide device

Info

Publication number: JP2012220015A
Application number: JP2011090353A
Authority: JP
Inventors: Masako Tsutsumi; 雅子堤; Hideyuki Uyama; 英幸宇山; Koki Yamada; 紘樹山田; yusuke Morifuji; 祐介森藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2012-11-12
Anticipated expiration: 2031-04-14
Also published as: JP5857433B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling guide device enabling elongation of a service life with respect to inclusion origin type peeling.SOLUTION: A rolling element 6, a first guide member 2 and a second guide member 4 are formed of a steel material which includes 0.90 mass% or more and 1.10 mass% of or less of C, 0.45 mass% or more and 0.70 mass% of or less of Si, 0.30 mass% or more and 1.20 mass% of or less of Mn, 1.80 mass% or more and 2.30 mass% of or less of Cr, 0.14 mass% or more and 0.36 mass% of or less of Mo, 0.20 mass% or less of Ni, 0.20 mass% of or less of Cu, 0.010 mass% or less of S, 0.020 mass% or less of P and 10 mass ppm or less of O and having Hv697 or more and Hv772 or less of hardness after hardening and tempering, 11 vol.% or more and 20 vol.% or less of residual austenite amount after hardening and tempering and 50 μm or less of the square root of an area of a non-metal inclusion predicted in an extreme statistics.

Description

本発明は、工作機械や射出成形機等に用いられる転がり案内装置（直動案内装置や転がり軸受等）の長寿命化及び低トルク化に関する。 The present invention relates to a longer life and lower torque of a rolling guide device (such as a linear motion guide device or a rolling bearing) used in a machine tool, an injection molding machine, or the like.

従来から、例えば、工作機械等に用いる転がり案内装置として、回転部材（回転軸）を回転自在に支持する部材であり、相対回転する二つの環状部材と、複数の転動体とを備える転がり軸受（ベアリング）がある。
二つの環状部材は、それぞれ、互いに対向する軌道溝（転動体転走面）を有している。また、複数の転動体は、二つの環状部材が有する軌道溝間へ、転動自在に配置されている。
このような転がり軸受では、荷重が負荷されて長時間使用されることにより、金属疲労が生じて軌道溝の表面が剥離する場合がある。軌道溝の表面に生じる剥離には、介在物起点型剥離と、表面起点型剥離と、白色組織剥離と、高温条件剥離がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as a rolling guide device used for a machine tool or the like, it is a member that rotatably supports a rotating member (rotating shaft), and includes a rolling bearing (two annular members that rotate relative to each other) and a plurality of rolling elements ( Bearing).
Each of the two annular members has a raceway groove (a rolling element rolling surface) facing each other. Further, the plurality of rolling elements are arranged so as to roll freely between the raceway grooves of the two annular members.
In such a rolling bearing, when the load is applied and used for a long time, the fatigue of the metal may occur and the surface of the raceway groove may be peeled off. Exfoliation occurring on the surface of the raceway groove includes inclusion origin type exfoliation, surface origin type exfoliation, white tissue exfoliation, and high temperature condition exfoliation.

介在物起点型剥離は、環状部材を形成する材料内部の介在物を起点として生じる剥離であり、表面起点型剥離は、ゴミ等の異物を噛み込んだ圧痕を起点として生じる剥離である。また、白色組織剥離は、水素が鋼中に侵入して水素脆性を生じた白色組織と呼ばれる組織変化を起点として生じる剥離であり、高温条件剥離は、高温で転動疲労を受けたことによってＷＥＣ（ＷｈｉｔｅＥｔｃｈｉｎｇＣｏｎｓｔｉｕｅｎｔ）と呼ばれる組織変化を起点として生じる剥離である。
これらの剥離は、それぞれ、生じるメカニズムが異なるため、その発生を抑制するためには、剥離の種類毎に異なる対策が必要となっている。 Inclusion starting type peeling is peeling that occurs starting from an inclusion in the material forming the annular member, and surface starting type peeling is peeling that starts from an indentation in which foreign matter such as dust is caught. In addition, white structure exfoliation is an exfoliation that originates from a structural change called white structure in which hydrogen penetrates into the steel and causes hydrogen embrittlement. High temperature condition exfoliation is caused by rolling fatigue at high temperatures, resulting in WEC It is the peeling which originates from the structure | tissue change called (White Etching Continent).
Since these peelings have different mechanisms, different measures are required for each kind of peeling in order to suppress the occurrence.

上述した剥離の中でも、特に、介在物起点型剥離は、環状部材を形成する材料内部の非金属介在物周辺に生じた応力集中の部分に、例えば、図５中に示すような、バタフライと呼ばれる組織変化（以降の説明では、「バタフライ型組織変化」と記載する）が生じ、その界面に沿って疲労による亀裂が発生・進展して、軌道溝の表面に生じる剥離に至る現象である。なお、図５は、非金属介在物周辺にバタフライ型組織変化が生じた材料内部の状態を示す図である。また、図５中では、非金属介在物を符号１４により示し、バタフライ型組織変化を符号１６により示している。
そのため、介在物起点型剥離の対策としては、環状部材を形成する材料内部の非金属介在物の大きさを減少させることや、非金属介在物の量を減少させることが効果的である。 Among the above-described peeling, in particular, the inclusion-origin-type peeling is called a butterfly as shown in FIG. 5, for example, in a portion of stress concentration generated around the nonmetallic inclusion in the material forming the annular member. This is a phenomenon in which a structural change (described as “butterfly type structural change” in the following description) occurs, cracks due to fatigue occur and propagate along the interface, and lead to delamination on the surface of the raceway groove. FIG. 5 is a diagram showing a state inside the material in which a butterfly structure change occurs around the nonmetallic inclusions. In FIG. 5, non-metallic inclusions are indicated by reference numeral 14, and butterfly structure changes are indicated by reference numeral 16.
Therefore, as countermeasures against inclusion starting type peeling, it is effective to reduce the size of nonmetallic inclusions in the material forming the annular member or to reduce the amount of nonmetallic inclusions.

非金属介在物の大きさや量を減少させる対策としては、例えば、特許文献１に開示されているように、３２０［ｍｍ^２］中に含まれる厚さ１［μｍ］以上の硫化物系非金属介在物の個数を規定するとともに、酸化物系非金属介在物の最大径を１０［μｍ］以下に制御して、長寿命化した軸受用の鋼材（軸受鋼）がある。
これ以外には、例えば、特許文献２に開示されているように、３２０［ｍｍ^２］中に含まれる酸化物系非金属介在物の個数を１００個〜２００個の範囲内に規定し、さらに、不純物元素であるＳｂの量を規定して、長寿命化した軸受用鋼がある。 As a measure for reducing the size and amount of non-metallic inclusions, for example, as disclosed in Patent Document 1, a sulfide-based non-metal having a thickness of 1 [μm] or more contained in 320 [mm ² ] There is a steel material for bearings (bearing steel) that defines the number of inclusions and extends the life by controlling the maximum diameter of oxide-based nonmetallic inclusions to 10 [μm] or less.
Other than this, for example, as disclosed in Patent Document 2, the number of oxide-based nonmetallic inclusions contained in 320 [mm ² ] is defined within a range of 100 to 200, and There are steels for bearings that have a long life by specifying the amount of impurity element Sb.

また、例えば、特許文献３に開示されているように、極値統計法による推定面積３００００ｍｍ^２の範囲内に存在する酸化物系非金属介在物の最大径を予測し、この予測した最大径を５［μｍ］以下に制御した軸受用鋼を用いて形成して、長寿命化した転がり軸受がある。
また、例えば、特許文献４に開示されているように、極値統計法による推定面積３００００ｍｍ^２の範囲内に存在する硫化物系非金属介在物の最大径を予測し、この予測した最大径を４０［μｍ］以下に制御する。これに加え、酸化物、硫化物及び窒化物の各介在物の最大径を予測し、この予測した最大径を６０［μｍ］以下に制御することによって形成した、優れた転動疲労寿命を有する鋼材がある。 Further, for example, as disclosed in Patent Document 3, the maximum diameter of oxide-based nonmetallic inclusions existing in the range of an estimated area of 30000 mm ² by the extreme value statistical method is predicted, and the predicted maximum diameter is There is a rolling bearing which is formed using a bearing steel controlled to 5 [μm] or less and has a long life.
Further, for example, as disclosed in Patent Document 4, the maximum diameter of sulfide-based nonmetallic inclusions existing within the range of an estimated area of 30000 mm ² by the extreme value statistical method is predicted, and the predicted maximum diameter is Control to 40 [μm] or less. In addition to this, it has an excellent rolling fatigue life formed by predicting the maximum diameter of each inclusion of oxide, sulfide and nitride, and controlling the predicted maximum diameter to 60 [μm] or less. There is steel.

特許第３３３８７６１号公報Japanese Patent No. 3338761 特許第３７７９０７８号公報Japanese Patent No. 3779078 特開２００３‐２３２３６７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-232367 特開２００６‐０６３４０２号公報JP 2006-063402 A

しかしながら、特許文献１及び２に開示されているように、鋼材の微小な面積中に含まれる非金属介在物の個数や大きさを制限しても、実際の転がり軸受においては、転がり軸受の高応力部に含まれる最大の非金属介在物を起点として剥離が生じるため、非金属介在物を起点として生じる剥離寿命が、予想外に短くなるという問題が生じる。
また、特許文献３に開示されているような、極めて清浄度の高い鋼材を製造するためには、鋼中の酸素量や硫黄量の低減が不可欠であるが、この点において、現在の工業レベルでは既に限界に達している可能性が高い。このため、鋼中の酸素量や硫黄量のさらなる低減のためには、設備や工程の改良が必要となり、鋼材価格の上昇を招くため、工業上、広く利用することが困難となるという問題が生じる。 However, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, even if the number and size of non-metallic inclusions contained in a small area of a steel material are limited, in an actual rolling bearing, the height of the rolling bearing is high. Separation occurs starting from the largest non-metallic inclusions contained in the stressed portion, so that a problem arises in that the peeling life generated from the non-metallic inclusions as a starting point becomes unexpectedly short.
In addition, in order to produce a steel material having a very high cleanliness as disclosed in Patent Document 3, it is indispensable to reduce the amount of oxygen and sulfur in the steel. It is likely that the limit has already been reached. For this reason, in order to further reduce the amount of oxygen and sulfur in the steel, it is necessary to improve equipment and processes, leading to an increase in the price of steel materials, which makes it difficult to use widely in industry. Arise.

また、特許文献４に開示されているように、ある程度の大きさの非金属介在物を許容する場合に、厳しい使用条件下においては、非金属介在物を起点としてバタフライ型組織変化が生じて剥離に至るという問題が生じる。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、ある程度の大きさの非金属介在物が鋼材中に存在している場合であっても、介在物起点型剥離に対して長寿命化が可能な転がり案内装置を提供することを課題とする。 In addition, as disclosed in Patent Document 4, when a non-metallic inclusion having a certain size is allowed, a butterfly structure change occurs from the non-metallic inclusion as a starting point under severe conditions. The problem of reaching
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and even when non-metallic inclusions of a certain size are present in the steel material, the inclusion starting type peeling is prevented. It is an object of the present invention to provide a rolling guide device capable of extending the service life.

上記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、互いに対向する第一転動体転走面と第二転動体転走面との間に形成される転動体転走路内に転動自在に装填される複数の転動体と、前記第一転動体転走面を有する第一案内部材と、前記第二転動体転走面を有する第二案内部材と、を備える転がり案内装置であって、
前記転動体、前記第一案内部材及び前記第二案内部材のうち少なくとも一つを、焼入れ焼戻しした鋼材から形成し、
前記鋼材は、Ｃ：０．９０ｍａｓｓ％以上１．１０ｍａｓｓ％以下の範囲内、Ｓｉ：０．４５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下の範囲内、Ｍｎ：０．３０ｍａｓｓ％以上１．２０ｍａｓｓ％以下の範囲内、Ｃｒ：１．８０ｍａｓｓ％以上２．３０ｍａｓｓ％以下の範囲内、Ｍｏ：０．１４ｍａｓｓ％以上０．３６ｍａｓｓ％以下の範囲内、Ｎｉ：０．２０ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．２０ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０１０ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．０２０ｍａｓｓ％以下、Ｏ：１０ｍａｓｓ‐ｐｐｍ以下、及びＦｅと不可避的不純物を含み、
焼入れ焼戻し後の硬さは、Ｈｖ６９７以上Ｈｖ７７２以下の範囲内であり、
焼入れ焼戻し後の残留オーステナイト量は、１１ｖｏｌ％以上ｖ２０ｖｏｌ％以下の範囲内であり、
極値統計法による推定面積３００００ｍｍ^２の範囲内に存在する最大非金属介在物の大きさを予測し、当該予測した非金属介在物の面積の平方根が５０μｍ以下であることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, among the present inventions, the invention described in claim 1 is a rolling element rolling formed between a first rolling element rolling surface and a second rolling element rolling surface facing each other. A plurality of rolling elements loaded in a rolling path so as to be freely rollable, a first guide member having the first rolling element rolling surface, and a second guide member having the second rolling element rolling surface. A rolling guide device,
At least one of the rolling element, the first guide member, and the second guide member is formed from a quenched and tempered steel material,
The steel material has a range of C: 0.90 mass% to 1.10 mass%, Si: 0.45 mass% to 0.70 mass%, and Mn: 0.30 mass% to 1.20 mass%. Of these, Cr: 1.80 mass% or more and 2.30 mass% or less, Mo: 0.14 mass% or more and 0.36 mass% or less, Ni: 0.20 mass% or less, Cu: 0.20 mass% or less, S: 0.010 mass% or less, P: 0.020 mass% or less, O: 10 mass-ppm or less, and Fe and inevitable impurities,
The hardness after quenching and tempering is in the range of Hv697 or more and Hv772 or less,
The amount of retained austenite after quenching and tempering is in the range of 11 vol% or more and v20 vol% or less,
The size of the maximum nonmetallic inclusion existing in the range of the estimated area of 30000 mm ² by the extreme value statistical method is predicted, and the square root of the area of the predicted nonmetallic inclusion is 50 μm or less. is there.

本発明によると、転動体、第一案内部材及び第二案内部材のうち少なくとも一つを形成する鋼材に対し、合金成分の含有量と、焼入れ焼戻し後の硬さ及び残留オーステナイト量を、上述した範囲内に規定して最適化することにより、バタフライ型組織変化の発生を遅延させることが可能となる。これに加え、転動体、第一案内部材及び第二案内部材のうち少なくとも一つを形成する鋼材に対し、極値統計法により予測した非金属介在物の面積の平方根を５０μｍ以下と規定して最適化することにより、バタフライ型組織変化の発生を遅延させる効果を向上させることが可能となる。
このため、ある程度の大きさの非金属介在物が鋼材中に存在している場合であっても、介在物起点型剥離に対する長寿命化が可能な、転がり案内装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, the steel material forming at least one of the rolling elements, the first guide member, and the second guide member, the content of the alloy component, the hardness after quenching and tempering, and the amount of retained austenite are described above. By defining and optimizing within the range, it is possible to delay the occurrence of the butterfly type tissue change. In addition, for the steel material forming at least one of the rolling elements, the first guide member, and the second guide member, the square root of the area of the nonmetallic inclusion predicted by the extreme value statistical method is defined as 50 μm or less. By optimizing, it becomes possible to improve the effect of delaying the occurrence of the butterfly type tissue change.
For this reason, it is possible to provide a rolling guide device capable of extending the life against inclusion-origin-type separation even when non-metallic inclusions of a certain size are present in the steel material. .

次に、本発明のうち、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記転動体は、ボールであり、
前記第一転動体転走面及び前記第二転動体転走面の前記ボールの転動方向から見た断面形状は、前記ボールの形状寸法に倣う半円弧状であり、
前記第一案内部材及び前記第二案内部材のうち前記鋼材から形成した案内部材が有する前記転動体転走面の曲率半径は、前記ボールの直径の５３％以上５５％以下の範囲内であることを特徴とするものである。 Next, of the present invention, the invention described in claim 2 is the invention described in claim 1, wherein the rolling element is a ball,
The cross-sectional shape of the first rolling element rolling surface and the second rolling element rolling surface viewed from the rolling direction of the ball is a semicircular arc shape following the shape dimension of the ball,
Of the first guide member and the second guide member, the radius of curvature of the rolling element rolling surface of the guide member formed of the steel material is in the range of 53% to 55% of the diameter of the ball. It is characterized by.

本発明によると、合金成分の含有量と、焼入れ焼戻し後の硬さ及び残留オーステナイト量を最適化し、極値統計法により予測した非金属介在物の面積の平方根を５０μｍ以下と規定した鋼材で形成された転動体転走面の曲率半径を、ボールの直径の５３％以上５５％以下の範囲内に規定する。
このため、ボールと転動体転走面との接触面積を減少させることが可能となり、ボールと転動体転走面との転がり摩擦が減少させることが可能となるため、転がり案内装置の動トルクを低下させることが可能となる。 According to the present invention, the alloy component content, the hardness after quenching and tempering, and the amount of retained austenite are optimized, and the square root of the area of the nonmetallic inclusion predicted by the extreme value statistical method is defined as 50 μm or less. The radius of curvature of the rolling surface of the rolling element is defined within the range of 53% to 55% of the ball diameter.
For this reason, the contact area between the ball and the rolling element rolling surface can be reduced, and the rolling friction between the ball and the rolling element rolling surface can be reduced. Therefore, the dynamic torque of the rolling guide device can be reduced. It can be reduced.

次に、本発明のうち、請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載した発明であって、前記転動体は、ボールであり、
前記第一案内部材及び前記第二案内部材は、円環状の部材であることを特徴とするものである。
本発明によると、ボールである転動体が転動自在に装填される転動体転走路内を、円環状の部材である第一案内部材が有する第一転動体転走面と、円環状の部材である第二案内部材が有する第二転動体転走面から形成する。
このため、転がり案内装置を、円環状の部材である第一案内部材及び第二案内部材と、ボールである複数の転動体を備える転がり軸受として、介在物起点型剥離に対する長寿命化が可能な、転がり軸受を提供することが可能となる。 Next, among the present inventions, the invention described in claim 3 is the invention described in claim 1 or 2, wherein the rolling element is a ball,
The first guide member and the second guide member are annular members.
According to the present invention, the first rolling element rolling surface of the first guide member, which is an annular member, in the rolling element rolling path into which the rolling element, which is a ball, is freely loaded, and the annular member. It forms from the 2nd rolling-element rolling surface which the 2nd guide member which is.
For this reason, it is possible to extend the life of the rolling guide device against inclusion-origin type separation as a rolling bearing including a first guide member and a second guide member, which are annular members, and a plurality of rolling elements, which are balls. It becomes possible to provide a rolling bearing.

本発明によれば、転動体、第一案内部材及び第二案内部材のうち少なくとも一つを形成する鋼材に対し、合金成分の含有量と、焼入れ焼戻し後の硬さ及び残留オーステナイト量と、極値統計法により予測した非金属介在物の面積の平方根を最適化することが可能となる。
このため、ある程度の大きさの非金属介在物が鋼材中に存在している場合であっても、バタフライ型組織変化の発生を遅延させる効果を向上させることが可能となり、介在物起点型剥離に対する長寿命化が可能な、転がり案内装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, for the steel material forming at least one of the rolling element, the first guide member and the second guide member, the content of the alloy component, the hardness after quenching and tempering, the amount of retained austenite, It is possible to optimize the square root of the area of the nonmetallic inclusion predicted by the value statistics method.
For this reason, even when non-metallic inclusions of a certain size are present in the steel material, it is possible to improve the effect of delaying the occurrence of butterfly structure change, and against the inclusion starting type peeling. It is possible to provide a rolling guide device that can extend the life.

本発明の第一実施形態における転がり軸受の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the rolling bearing in 1st embodiment of this invention. 寿命比と予測した最大非金属介在物の大きさとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a lifetime ratio and the magnitude | size of the largest nonmetallic inclusion estimated. 寿命比と外輪溝の曲率半径（％）との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a life ratio and the curvature radius (%) of an outer ring groove. 動トルク比と外輪溝の曲率半径（％）との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between dynamic torque ratio and the curvature radius (%) of an outer ring groove. 非金属介在物周辺にバタフライ型組織変化が生じた材料内部の状態を示す図である。It is a figure which shows the state inside the material in which the butterfly type structure change arose around the nonmetallic inclusion.

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態（以下、「本実施形態」と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
転がり案内装置は、互いに対向する第一転動体転走面と第二転動体転走面との間に形成される転動体転走路内に転動自在に装填される複数の転動体と、第一転動体転走面を有する第一案内部材と、第二転動体転走面を有する第二案内部材を備える装置である。
本実施形態では、転がり案内装置が、二つの環状部材と、複数の転動体を備える転がり軸受である場合を説明する。したがって、本実施形態では、二つの環状部材が、第一転動体転走面を有する第一案内部材と、第二転動体転走面を有する第二案内部材に対応している。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
The rolling guide device includes a plurality of rolling elements that are movably loaded in rolling element rolling paths formed between a first rolling element rolling surface and a second rolling element rolling surface that face each other. It is an apparatus provided with the 1st guide member which has one rolling-element rolling surface, and the 2nd guide member which has a 2nd rolling-element rolling surface.
This embodiment demonstrates the case where a rolling guide apparatus is a rolling bearing provided with two annular members and a some rolling element. Therefore, in this embodiment, the two annular members correspond to the first guide member having the first rolling element rolling surface and the second guide member having the second rolling element rolling surface.

（転がり軸受の概略構成）
まず、図１を用いて、本実施形態の転がり軸受の概略構成を説明する。
図１は、本実施形態の転がり軸受の概略構成を示す図である。
図１中に示すように、本実施形態の転がり軸受１は、第一環状部材２と、第二環状部材４と、複数の転動体６と、保持器８を備えている。
第一環状部材２は、焼入れ焼戻しした鋼材を用いて形成された円環状の部材であり、径方向から見た一方の平面（図１中では、上側の面）上に、周方向に沿って連続する第一転動体軌道溝１０を有している。したがって、本実施形態では、第一環状部材２が、上記の第一案内部材に対応しており、第一転動体軌道溝１０が、上記の第一転動体転走面に対応している。 (Schematic configuration of rolling bearing)
First, the schematic configuration of the rolling bearing of the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the rolling bearing of the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the rolling bearing 1 of the present embodiment includes a first annular member 2, a second annular member 4, a plurality of rolling elements 6, and a cage 8.
The first annular member 2 is an annular member formed using a quenched and tempered steel material, on one plane (the upper surface in FIG. 1) viewed from the radial direction, along the circumferential direction. The first rolling element raceway groove 10 is continuous. Therefore, in this embodiment, the 1st annular member 2 respond | corresponds to said 1st guide member, and the 1st rolling element raceway groove | channel 10 respond | corresponds to said 1st rolling element rolling surface.

第二環状部材４は、第一環状部材２と同様、焼入れ焼戻しした鋼材を用いて形成された円環状の部材であり、径方向から見た一方の平面（図１中では、下側の面）上に、周方向に沿って連続し、第一転動体軌道溝１０と対向する第二転動体軌道溝１２を有している。したがって、本実施形態では、第二環状部材４が、上記の第二案内部材に対応しており、第二転動体軌道溝１２が、上記の第二転動体転走面に対応している。 The second annular member 4 is an annular member formed by using a quenched and tempered steel material, similarly to the first annular member 2, and is one plane viewed from the radial direction (the lower surface in FIG. 1). ) And a second rolling element raceway groove 12 which is continuous along the circumferential direction and faces the first rolling element raceway groove 10. Therefore, in this embodiment, the 2nd annular member 4 respond | corresponds to said 2nd guide member, and the 2nd rolling element raceway groove | channel 12 respond | corresponds to said 2nd rolling element rolling surface.

各転動体６は、第一環状部材２と同様、焼入れ焼戻しした鋼材を用いて形成したボール（鋼球）である。すなわち、本実施形態の転がり軸受１は、玉軸受（深溝玉軸受）である。なお、転がり軸受１は、深溝玉軸受に限定するものではなく、アンギュラ玉軸受や、スラスト玉軸受や、円筒ころ軸受や、円すいころ軸受や、自動調心ころ軸受であってもよい。 Each rolling element 6 is a ball (steel ball) formed using a quenched and tempered steel material, like the first annular member 2. That is, the rolling bearing 1 of this embodiment is a ball bearing (deep groove ball bearing). In addition, the rolling bearing 1 is not limited to a deep groove ball bearing, and may be an angular ball bearing, a thrust ball bearing, a cylindrical roller bearing, a tapered roller bearing, or a self-aligning roller bearing.

また、各転動体６は、それぞれ、互いに対向する軌道溝間、すなわち、第一転動体軌道溝１０と第二転動体軌道溝１２との間に形成される転動体転走路内へ、転動自在に装填されている。これにより、第一環状部材２と第二環状部材４は、各転動体６の転動を介して、第一環状部材２及び第二環状部材４の周方向へ相対回転する。
保持器８は、第一環状部材２及び第二環状部材４と同様、円環状に形成されており、複数の転動体ポケット（図示せず）を有している。各転動体ポケットは、保持器８を径方向に貫通して形成されており、その内部に、一つの転動体６を転動自在に収容している。 Further, each rolling element 6 rolls into a rolling element rolling path formed between the raceways facing each other, that is, between the first rolling element raceway groove 10 and the second rolling element raceway groove 12. It is loaded freely. Thereby, the 1st annular member 2 and the 2nd annular member 4 rotate relatively to the circumferential direction of the 1st annular member 2 and the 2nd annular member 4 via rolling of each rolling element 6. FIG.
Similar to the first annular member 2 and the second annular member 4, the retainer 8 is formed in an annular shape and has a plurality of rolling element pockets (not shown). Each rolling element pocket is formed so as to penetrate the cage 8 in the radial direction, and one rolling element 6 is accommodated therein so as to freely roll.

また、特に図示しないが、第一環状部材２と第二環状部材４との間と、各転動体ポケット内には、転動体６とともに、グリースあるいは潤滑油等の潤滑剤が配置されている。
また、第一転動体軌道溝１０の、転動体６の転動方向から見た断面形状は、ボールである転動体６の形状寸法に倣う半円弧状の溝である。ここで、転動体６の転動方向とは、第一環状部材２及び第二環状部材４の周方向である。
なお、本実施形態では、一例として、第一転動体軌道溝１０の曲率半径が、ボールである転動体６の直径の、５３％以上５５％以下の範囲内である場合を説明する。第一転動体軌道溝１０の曲率半径を、転動体６の直径の５３％以上５５％以下の範囲内とした理由は、後述する。 Although not particularly illustrated, a lubricant such as grease or lubricating oil is disposed between the first annular member 2 and the second annular member 4 and in each rolling element pocket together with the rolling elements 6.
Moreover, the cross-sectional shape seen from the rolling direction of the rolling element 6 of the first rolling element raceway groove 10 is a semicircular arc groove that follows the shape dimension of the rolling element 6 that is a ball. Here, the rolling direction of the rolling element 6 is the circumferential direction of the first annular member 2 and the second annular member 4.
In the present embodiment, as an example, a case will be described in which the radius of curvature of the first rolling element raceway groove 10 is in the range of 53% to 55% of the diameter of the rolling element 6 that is a ball. The reason why the radius of curvature of the first rolling element raceway groove 10 is in the range of 53% to 55% of the diameter of the rolling element 6 will be described later.

また、第二転動体軌道溝１２の、転動体６の転動方向から見た断面形状は、第一転動体軌道溝１０と同様、ボールである転動体６の形状寸法に倣う半円弧状の溝である。
なお、本実施形態では、一例として、第二転動体軌道溝１２の曲率半径が、第一転動体軌道溝１０の曲率半径と同様、ボールである転動体６の直径の、５３％以上５５％以下の範囲内である場合を説明する。第二転動体軌道溝１２の曲率半径を、転動体６の直径の５３％以上５５％以下の範囲内とした理由は、後述する。 Further, the cross-sectional shape of the second rolling element raceway groove 12 viewed from the rolling direction of the rolling element 6 is a semicircular arc shape that follows the shape dimension of the rolling element 6 that is a ball, like the first rolling element raceway groove 10. It is a groove.
In this embodiment, as an example, the radius of curvature of the second rolling element raceway groove 12 is 53% or more and 55% of the diameter of the rolling element 6 that is a ball, like the curvature radius of the first rolling element raceway groove 10. A case within the following range will be described. The reason why the radius of curvature of the second rolling element raceway groove 12 is in the range of 53% to 55% of the diameter of the rolling element 6 will be described later.

（鋼材の詳細な構成）
以下、図１を参照して、第一環状部材２、第二環状部材４及び転動体６を形成する鋼材の詳細な構成について説明する。
鋼材は、Ｃ（炭素）、Ｓｉ（珪素）、Ｍｎ（マンガン）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｓ（硫黄）、Ｐ（リン）、Ｏ（酸素）、及びＦｅ（鉄）と不可避的不純物を含んでいる。
ここで、Ｃの含有量は、０．９０ｍａｓｓ％以上１．１０ｍａｓｓ％以下の範囲内であり、Ｓｉの含有量は、０．４５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下の範囲内である。 (Detailed composition of steel)
Hereinafter, with reference to FIG. 1, the detailed structure of the steel material which forms the 1st annular member 2, the 2nd annular member 4, and the rolling element 6 is demonstrated.
Steel materials are C (carbon), Si (silicon), Mn (manganese), Cr (chromium), Mo (molybdenum), Ni (nickel), Cu (copper), S (sulfur), P (phosphorus), O ( Oxygen), Fe (iron) and inevitable impurities.
Here, the C content is in the range of 0.90 mass% to 1.10 mass%, and the Si content is in the range of 0.45 mass% to 0.70 mass%.

また、Ｍｎの含有量は、０．３０ｍａｓｓ％以上１．２０ｍａｓｓ％以下の範囲内であり、Ｃｒの含有量は、１．８０ｍａｓｓ％以上２．３０ｍａｓｓ％以下の範囲内である。
さらに、Ｍｏの含有量は、０．１４ｍａｓｓ％以上０．３６ｍａｓｓ％以下の範囲内であり、Ｎｉの含有量は、０．２０ｍａｓｓ％以下であり、Ｃｕの含有量は、０．２０ｍａｓｓ％以下である。
また、Ｓの含有量は、０．０１０ｍａｓｓ％以下であり、Ｐの含有量は、０．０２０ｍａｓｓ％以下であり、Ｏの含有量は、１０ｍａｓｓ‐ｐｐｍ以下である。
なお、Ｆｅと不可避的不純物の含有量は、残りの部分に含まれる。 The Mn content is in the range of 0.30 mass% to 1.20 mass%, and the Cr content is in the range of 1.80 mass% to 2.30 mass%.
Furthermore, the Mo content is in the range of 0.14 mass% or more and 0.36 mass% or less, the Ni content is 0.20 mass% or less, and the Cu content is 0.20 mass% or less. is there.
The S content is 0.010 mass% or less, the P content is 0.020 mass% or less, and the O content is 10 mass-ppm or less.
Note that the contents of Fe and inevitable impurities are included in the remaining portion.

また、鋼材の焼入れ焼戻し後の硬さは、Ｈｖ６９７以上Ｈｖ７７２以下の範囲内であり、鋼材の焼入れ焼戻し後の残留オーステナイト量は、１１ｖｏｌ％以上ｖ２０ｖｏｌ％以下の範囲内である。
また、鋼材は、極値統計法による推定面積３００００ｍｍ^２の範囲内に存在する最大非金属介在物の大きさを予測し、この予測した非金属介在物の面積の平方根が５０μｍ以下となるように形成されている。 Further, the hardness of the steel material after quenching and tempering is in the range of Hv697 to Hv772 and the amount of retained austenite after the quenching and tempering of the steel material is in the range of 11 vol% to v20 vol%.
Further, the steel material predicts the size of the maximum nonmetallic inclusion existing in the range of the estimated area of 30000 mm ² by the extreme value statistical method, and the square root of the predicted area of the nonmetallic inclusion is 50 μm or less. Is formed.

以下、各元素の含有量と、鋼材の焼入れ焼戻し後の硬さと、鋼材の焼入れ焼戻し後の残留オーステナイト量と、非金属介在物の面積の平方根について、それぞれ、臨界的意義を説明する。
（各元素の含有量）
次に、鋼材が含む各元素（Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓ、Ｐ、Ｏ）について、それぞれ、含有量の臨界的意義を説明する。 Hereinafter, the critical significance of each element content, the hardness after quenching and tempering of the steel material, the amount of retained austenite after quenching and tempering of the steel material, and the square root of the area of the nonmetallic inclusion will be described.
(Content of each element)
Next, the critical significance of the content of each element (C, Si, Mn, Cr, Mo, Ni, Cu, S, P, O) included in the steel material will be described.

（Ｃの含有量）
以下、鋼材におけるＣの含有量を、０．９０ｍａｓｓ％以上１．１０ｍａｓｓ％以下の範囲内とした臨界的意義について説明する。
Ｃは、焼入れによって基地に固溶し、硬さを向上させる元素であり、合金成分中のＣの含有量が０．９０ｍａｓｓ％未満であると、焼入れ後の硬さが低下して、耐摩耗性や転がり疲労寿命が低下することとなる。 (C content)
Hereinafter, the critical significance of setting the C content in the steel material within a range of 0.90 mass% to 1.10 mass% will be described.
C is an element that improves the hardness by solid solution in the matrix by quenching, and if the content of C in the alloy component is less than 0.90 mass%, the hardness after quenching decreases and wear resistance Property and rolling fatigue life will be reduced.

このため、安定的に耐摩耗性や転がり疲労寿命を得るためには、合金成分中のＣの含有量を、０．９５ｍａｓｓ％以上とすることが好適である。
しかしながら、合金成分中のＣの含有量が１．１０ｍａｓｓ％を超えると、研削性や破壊靭性値の低下が生じることとなる。
以上により、本実施形態では、鋼材におけるＣの含有量を、０．９０ｍａｓｓ％以上１．１０ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。 For this reason, in order to stably obtain wear resistance and rolling fatigue life, it is preferable that the content of C in the alloy components is 0.95 mass% or more.
However, if the content of C in the alloy component exceeds 1.10 mass%, the grindability and fracture toughness value will decrease.
As described above, in the present embodiment, the C content in the steel material is set in a range of 0.90 mass% to 1.10 mass%.

（Ｓｉの含有量）
以下、鋼材におけるＳｉの含有量を、０．４５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下の範囲内とした臨界的意義について説明する。
Ｓｉは、基地に固溶して焼入れ性を向上させる効果を有する元素である。これに加え、Ｓｉは、基地組織のマルテンサイトを安定化させるため、本実施形態において重要な、非金属介在物の周辺におけるバタフライ型組織変化の発生を遅延させて、寿命を延長する効果を有する元素である。
ここで、合金成分中のＳｉの含有量が０．４５ｍａｓｓ％未満であると、非金属介在物の周辺におけるバタフライ型組織変化の発生を遅延させる効果を得ることが困難となる。 (Si content)
Hereinafter, the critical significance of setting the Si content in the steel material within the range of 0.45 mass% to 0.70 mass% will be described.
Si is an element having an effect of improving the hardenability by dissolving in a matrix. In addition, since Si stabilizes the martensite of the base structure, it has an effect of extending the life by delaying the occurrence of butterfly structure change around non-metallic inclusions, which is important in this embodiment. It is an element.
Here, when the content of Si in the alloy component is less than 0.45 mass%, it is difficult to obtain an effect of delaying the occurrence of the butterfly structure change around the nonmetallic inclusions.

しかしながら、合金成分中のＳｉの含有量が０．７０ｍａｓｓ％を超えると、研削性が低下して、転がり軸受１の生産性の低下が生じることとなる。
以上により、本実施形態では、鋼材におけるＳｉの含有量を、０．４５ｍａｓｓ％以上０．７０ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。 However, if the Si content in the alloy component exceeds 0.70 mass%, the grindability is lowered and the productivity of the rolling bearing 1 is lowered.
As described above, in the present embodiment, the Si content in the steel material is set within a range of 0.45 mass% to 0.70 mass%.

（Ｍｎの含有量）
以下、鋼材におけるＭｎの含有量を、０．３０ｍａｓｓ％以上１．２０ｍａｓｓ％以下の範囲内とした臨界的意義について説明する。
Ｍｎは、基地に固溶して焼入れ性を向上させる効果を有する元素である。これに加え、Ｍｎは、基地組織のマルテンサイトを安定化させるため、本実施形態において重要な、非金属介在物の周辺におけるバタフライ型組織変化の発生を遅延させて、寿命を延長する効果を有する元素である。さらに、Ｍｎは、熱処理後（焼入れ焼戻し後）の残留オーステナイトが生成されやすくなる効果を有する元素である。ここで、残留オーステナイトは、上述した表面起点型剥離に対して、寿命を延長する効果を有する元素である。 (Mn content)
Hereinafter, the critical significance of setting the Mn content in the steel material to be in the range of 0.30 mass% to 1.20 mass% will be described.
Mn is an element having an effect of improving the hardenability by dissolving in a matrix. In addition to this, Mn stabilizes the martensite of the base structure, and therefore has an effect of extending the life by delaying the occurrence of butterfly type structure change around non-metallic inclusions, which is important in this embodiment. It is an element. Furthermore, Mn is an element having an effect of easily generating retained austenite after heat treatment (after quenching and tempering). Here, the retained austenite is an element having an effect of extending the life against the above-described surface-origin type peeling.

ここで、合金成分中のＭｎの含有量が０．３０ｍａｓｓ％未満であると、上述した各種の効果（焼入れ性の向上、バタフライ型組織変化の発生の遅延による寿命の延長、残留オーステナイトの生成、表面起点型剥離に対する寿命を延長）を得ることが困難となる。
しかしながら、合金成分中のＭｎの含有量が１．２０ｍａｓｓ％を超えると、残留オーステナイトの生成量が過多となり、寸法安定性が低下することとなる。 Here, when the content of Mn in the alloy component is less than 0.30 mass%, the various effects described above (improvement of hardenability, extension of life due to delay of butterfly structure change, generation of retained austenite, It becomes difficult to obtain a longer life against surface-origin peeling.
However, if the Mn content in the alloy component exceeds 1.20 mass%, the amount of retained austenite produced becomes excessive, and the dimensional stability is lowered.

以上により、本実施形態では、鋼材におけるＭｎの含有量を、０．３０ｍａｓｓ％以上１．２０ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。
さらに好適には、鋼材におけるＭｎの含有量を、０．６０ｍａｓｓ％以上１．２０ｍａｓｓ％以下の範囲内としてもよい。この場合、上述した各種の効果を安定的に得ることが可能となるため、Ｍｎの含有量の下限値を０．３０ｍａｓｓ％以上とした場合と比較して、長寿命化が可能となる。 As described above, in the present embodiment, the content of Mn in the steel material is set in the range of 0.30 mass% to 1.20 mass%.
More preferably, the Mn content in the steel material may be in the range of 0.60 mass% to 1.20 mass%. In this case, since the various effects described above can be stably obtained, the life can be extended as compared with the case where the lower limit value of the Mn content is set to 0.30 mass% or more.

（Ｃｒの含有量）
以下、鋼材におけるＣｒの含有量を、１．８０ｍａｓｓ％以上２．３０ｍａｓｓ％以下の範囲内とした臨界的意義について説明する。
Ｃｒは、基地に固溶して焼入れ性を向上させる効果を有する元素である。これに加え、Ｃｒは、Ｃと結合して炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる効果を有する元素である。さらに、Ｃｒは、上記の炭化物と基地組織のマルテンサイトを安定化させるため、本実施形態において重要な、非金属介在物の周辺におけるバタフライ型組織変化の発生を遅延させて、寿命を延長する効果を有する元素である。
ここで、合金成分中のＣｒの含有量が１．８０ｍａｓｓ％未満であると、上述した各種の効果（焼入れ性の向上、耐摩耗性の向上、バタフライ型組織変化の発生の遅延による寿命の延長）を得ることが困難となる。 (Cr content)
Hereinafter, the critical significance of setting the Cr content in the steel material within the range of 1.80 mass% to 2.30 mass% will be described.
Cr is an element having an effect of improving the hardenability by dissolving in the base. In addition to this, Cr is an element that has the effect of combining with C to form carbides and improving wear resistance. Further, Cr stabilizes the carbide and the martensite of the base structure, so that the effect of extending the life by delaying the occurrence of the butterfly structure change around the non-metallic inclusions, which is important in this embodiment. It is an element having
Here, when the content of Cr in the alloy component is less than 1.80 mass%, the above-mentioned various effects (improving hardenability, improving wear resistance, extending the life due to the delay in the occurrence of butterfly structure change) ) Is difficult to obtain.

しかしながら、合金成分中のＣｒの含有量が２．３０ｍａｓｓ％を超えると、通常の焼入れ温度では硬さが低下して、転動疲労寿命が低下することとなる。この場合、焼入れ温度を通常よりも高くすれば、硬さを向上させることは可能であるが、転がり軸受１の生産性が低下することとなる。
以上により、本実施形態では、鋼材におけるＣｒの含有量を、１．８０ｍａｓｓ％以上２．３０ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。 However, if the Cr content in the alloy component exceeds 2.30 mass%, the hardness decreases at the normal quenching temperature, and the rolling fatigue life decreases. In this case, if the quenching temperature is set higher than usual, the hardness can be improved, but the productivity of the rolling bearing 1 is lowered.
As described above, in the present embodiment, the Cr content in the steel material is set in the range of 1.80 mass% to 2.30 mass%.

（Ｍｏの含有量）
以下、鋼材におけるＭｏの含有量を、０．１４ｍａｓｓ％以上０．３６ｍａｓｓ％以下の範囲内とした臨界的意義について説明する。
Ｍｏは、基地に固溶して焼入れ性及び焼戻し軟化抵抗性を向上させる効果を有する元素である。これに加え、Ｍｏは、鋼中に硬い炭化物を形成し、耐摩耗性及び転動疲労寿命を向上させる効果を有する元素である。さらに、Ｍｏは、上記の炭化物と基地組織のマルテンサイトを安定化させるため、本実施形態において重要な、非金属介在物の周辺におけるバタフライ型組織変化の発生を遅延させて、寿命を延長する効果を有する元素である。
ここで、合金成分中のＭｏの含有量が０．１４ｍａｓｓ％未満であると、上述した各種の効果（焼入れ性及び焼戻し軟化抵抗性の向上、耐摩耗性及び転動疲労寿命の向上、バタフライ型組織変化の発生の遅延による寿命の延長）を得ることが困難となる。 (Mo content)
Hereinafter, the critical significance of setting the Mo content in the steel material within the range of 0.14 mass% to 0.36 mass% will be described.
Mo is an element having an effect of improving the hardenability and temper softening resistance by dissolving in the base. In addition to this, Mo is an element that has the effect of forming hard carbides in steel and improving wear resistance and rolling fatigue life. Furthermore, Mo stabilizes the above-mentioned carbide and martensite of the base structure, so that the effect of extending the life by delaying the occurrence of butterfly structure change around non-metallic inclusions, which is important in this embodiment. It is an element having
Here, when the content of Mo in the alloy component is less than 0.14 mass%, various effects described above (improved hardenability and temper softening resistance, improved wear resistance and rolling fatigue life, butterfly type) It is difficult to obtain a life extension due to a delay in the occurrence of tissue change.

しかしながら、合金成分中のＭｏの含有量が０．３６ｍａｓｓ％を超えると、研削性が低下して、転がり軸受１の生産性が低下することとなる。また、Ｍｏは、他の元素（Ｃｒ等）と比較して、非常に高価な元素であるため、合金成分中のＭｏの含有量が０．３６ｍａｓｓ％を超えると、鋼材のコストが増加することとなる。
以上により、本実施形態では、鋼材におけるＭｏの含有量を、０．１４ｍａｓｓ％以上０．３６ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。 However, when the content of Mo in the alloy component exceeds 0.36 mass%, the grindability is lowered and the productivity of the rolling bearing 1 is lowered. In addition, Mo is a very expensive element as compared with other elements (such as Cr). Therefore, if the Mo content in the alloy component exceeds 0.36 mass%, the cost of the steel material increases. It becomes.
As described above, in the present embodiment, the Mo content in the steel material is set in the range of 0.14 mass% to 0.36 mass%.

（Ｎｉの含有量）
以下、鋼材におけるＮｉの含有量を、０．２０ｍａｓｓ％以下とした臨界的意義について説明する。
Ｎｉは、焼入れ性を向上させる効果を有する元素である。これに加え、Ｎｉは、熱処理後の残留オーステナイトを安定化させる効果を有する元素である。さらに、Ｎｉは、多量に含有させることにより、靭性を向上させる効果を有する元素である。
しかしながら、Ｎｉは、他の元素（Ｃｒ等）と比較して、非常に高価な元素であるため、多量に含有させると、鋼材のコストが増加することとなる。
したがって、本実施形態では、鋼材に対して、Ｎｉを積極的には含有させず、鋼材におけるＮｉの含有量を、０．２０ｍａｓｓ％以下とする。 (Ni content)
Hereinafter, the critical significance of setting the Ni content in the steel material to 0.20 mass% or less will be described.
Ni is an element having an effect of improving hardenability. In addition to this, Ni is an element having an effect of stabilizing the retained austenite after the heat treatment. Furthermore, Ni is an element having an effect of improving toughness by being contained in a large amount.
However, since Ni is a very expensive element compared with other elements (Cr etc.), when it contains abundantly, the cost of steel materials will increase.
Therefore, in the present embodiment, Ni is not actively contained in the steel material, and the Ni content in the steel material is set to 0.20 mass% or less.

（Ｃｕの含有量）
以下、鋼材におけるＣｕの含有量を、０．２０ｍａｓｓ％以下とした臨界的意義について説明する。
Ｃｕは、焼入れ性を向上させる効果を有する元素である。これに加え、Ｃｕは、粒界強度を向上させる効果を有する元素である。
しかしながら、Ｃｕは、多量に含有させると、鋼材の熱間鍛造性が低下することとなる。
したがって、本実施形態では、鋼材におけるＣｕの含有量を、０．２０ｍａｓｓ％以下とする。 (Cu content)
Hereinafter, the critical significance of setting the Cu content in the steel material to 0.20 mass% or less will be described.
Cu is an element having an effect of improving hardenability. In addition, Cu is an element having an effect of improving the grain boundary strength.
However, when Cu is contained in a large amount, the hot forgeability of the steel material is lowered.
Therefore, in this embodiment, content of Cu in steel materials shall be 0.20 mass% or less.

（Ｓの含有量）
以下、鋼材におけるＳの含有量を、０．０１０ｍａｓｓ％以下とした臨界的意義について説明する。
Ｓは、上記のＭｎと反応してＭｎＳを形成し、この形成されたＭｎＳは、鋼中に存在する介在物として作用するため、鋼材におけるＳの含有量は、少ない方が好ましい。
したがって、本実施形態では、鋼材におけるＳの含有量を、０．０１０ｍａｓｓ％以下とする。 (S content)
Hereinafter, the critical significance of setting the S content in the steel material to 0.010 mass% or less will be described.
S reacts with the above Mn to form MnS. Since the formed MnS acts as an inclusion present in the steel, the content of S in the steel material is preferably small.
Therefore, in this embodiment, content of S in steel materials shall be 0.010 mass% or less.

（Ｐの含有量）
以下、鋼材におけるＰの含有量を、０．０２０ｍａｓｓ％以下とした臨界的意義について説明する。
Ｐは、結晶粒界に偏析して、粒界強度や破壊靭性値を低下させるため、鋼材におけるＰの含有量は、少ない方が好ましい。
したがって、本実施形態では、鋼材におけるＰの含有量を、０．０２０ｍａｓｓ％以下とする。 (P content)
Hereinafter, the critical significance of setting the P content in the steel material to 0.020 mass% or less will be described.
Since P segregates at the grain boundaries and lowers the grain boundary strength and fracture toughness value, it is preferable that the P content in the steel material is small.
Therefore, in this embodiment, content of P in steel materials shall be 0.020 mass% or less.

（Ｏの含有量）
以下、鋼材におけるＯの含有量を、１０ｍａｓｓ‐ｐｐｍ以下とした臨界的意義について説明する。
Ｏは、鋼中で、Ａｌ_２Ｏ_３等の酸化物系の非金属介在物を形成する。
ここで、酸化物系の非金属介在物は、介在物起点型剥離の起点となり、転動疲労寿命に悪影響を及ぼすため、鋼材におけるＯの含有量は、少ない方が好ましい。
したがって、本実施形態では、鋼材におけるＯの含有量を、１０ｍａｓｓ‐ｐｐｍ以下とする。 (O content)
Hereinafter, the critical significance of setting the O content in the steel material to 10 mass-ppm or less will be described.
O forms oxide-based nonmetallic inclusions such as Al ₂ O ₃ in steel.
Here, the oxide-based non-metallic inclusion serves as a starting point of inclusion starting type peeling, and adversely affects the rolling fatigue life. Therefore, the content of O in the steel material is preferably small.
Therefore, in this embodiment, the content of O in the steel material is set to 10 mass-ppm or less.

（焼入れ焼戻し後の硬さ）
以下、鋼材の焼入れ焼戻し後の硬さを、Ｈｖ６９７以上Ｈｖ７７２以下の範囲内とした臨界的意義について説明する。
本発明の発明者らは、バタフライ型組織変化は、非金属介在物の周辺で生じる応力集中による塑性変形によって引き起こされることを見出した。
したがって、バタフライ型組織変化の発生を遅延させるためには、基地の硬さを向上させて、塑性変形に対する抵抗値を向上させる必要がある。 (Hardness after quenching and tempering)
Hereinafter, the critical significance of setting the hardness of the steel after quenching and tempering within the range of Hv697 to Hv772 will be described.
The inventors of the present invention have found that the butterfly structure change is caused by plastic deformation due to stress concentration occurring around non-metallic inclusions.
Therefore, in order to delay the occurrence of the butterfly structure change, it is necessary to improve the hardness of the base and improve the resistance value against plastic deformation.

ここで、鋼材の焼入れ焼戻し後の硬さがＨｖ６９７未満であると、鋼材の硬さが不足することにより、バタフライ型組織変化が生じやすくなるため、転がり疲労寿命が低下することとなる。
しかしながら、鋼材の焼入れ焼戻し後の硬さがＨｖ７７２を超えると、破壊靭性値が低下することとなる。
以上により、本実施形態では、鋼材の焼入れ焼戻し後の硬さを、Ｈｖ６９７以上Ｈｖ７７２以下の範囲内とする。 Here, if the hardness of the steel material after quenching and tempering is less than Hv697, the hardness of the steel material is insufficient, so that a butterfly structure change is likely to occur, so that the rolling fatigue life is reduced.
However, if the hardness of the steel material after quenching and tempering exceeds Hv772, the fracture toughness value will decrease.
As described above, in the present embodiment, the hardness of the steel material after quenching and tempering is set in the range of Hv697 or more and Hv772 or less.

（焼入れ焼戻し後の残留オーステナイト量）
以下、鋼材の焼入れ焼戻し後の残留オーステナイト量を、１１ｖｏｌ％以上ｖ２０ｖｏｌ％以下の範囲内とした臨界的意義について説明する。なお、残留オーステナイト量の測定は、転がり軸受１の軌道溝（第一転動体軌道溝１０、第二転動体軌道溝１２）の一部を切り出し、この切り出した部分の表面（軌道溝の表面）を電解研磨して、Ｘ線回折装置を用いて行う。 (Residual austenite amount after quenching and tempering)
Hereinafter, the critical significance of setting the amount of retained austenite after quenching and tempering of the steel material within the range of 11 vol% or more and v 20 vol% or less will be described. The amount of retained austenite is measured by cutting out a part of the raceway groove (first rolling element raceway groove 10 and second rolling element raceway groove 12) of the rolling bearing 1, and the surface of this cut out part (surface of the raceway groove). Is electropolished and performed using an X-ray diffractometer.

金属組織中の残留オーステナイトは、基地組織であるマルテンサイトと比較して軟質であるため、鉄粉等の異物を噛み込んだ時に生じる圧痕の縁に生じる応力集中を緩和する。
したがって、金属組織中に残留オーステナイトが存在していると、圧痕の縁を起点とした亀裂の発生を抑制することが可能となるため、上述した表面起点型剥離に対する長寿命化が可能となる。 Residual austenite in the metal structure is softer than martensite, which is a base structure, and thus relieves stress concentration that occurs at the edge of the indentation that occurs when foreign matter such as iron powder is bitten.
Therefore, if residual austenite is present in the metal structure, it is possible to suppress the generation of cracks starting from the edge of the indentation, and thus it is possible to extend the life against the above-described surface-origin separation.

ここで、鋼材の焼入れ焼戻し後の残留オーステナイト量が１１ｖｏｌ％未満であると、表面起点型剥離が、介在物起点剥離よりも先に発生する可能性が高くなるので、結果的に、転がり軸受１の長寿命化が困難となる。
しかしながら、鋼材の焼入れ焼戻し後の残留オーステナイト量が２０ｖｏｌ％を超えると、寸法安定性が低下することとなる。
以上により、本実施形態では、鋼材の焼入れ焼戻し後の残留オーステナイト量を、１１ｖｏｌ％以上ｖ２０ｖｏｌ％以下の範囲内とする。 Here, if the amount of retained austenite after quenching and tempering of the steel material is less than 11 vol%, the possibility that surface-initiated separation occurs prior to inclusion-initiated separation is increased, and as a result, the rolling bearing 1 It will be difficult to extend the service life.
However, when the amount of retained austenite after quenching and tempering of the steel material exceeds 20 vol%, the dimensional stability is lowered.
As described above, in the present embodiment, the amount of retained austenite after quenching and tempering of the steel material is set in the range of 11 vol% or more and v 20 vol% or less.

（非金属介在物の面積の平方根）
以下、鋼材を、極値統計法による推定面積３００００ｍｍ^２の範囲内に存在する最大非金属介在物の大きさを予測し、この予測した非金属介在物の面積の平方根が５０μｍ以下となるように形成した理由について説明する。なお、「非金属介在物の面積」とは、例えば、近似的に、非金属介在物を楕円と仮定して求める。 (Square root of the area of non-metallic inclusions)
Hereinafter, the size of the maximum nonmetallic inclusion existing in the range of the estimated area 30000 mm ² estimated by the extreme value statistical method is estimated for the steel material, and the square root of the predicted area of the nonmetallic inclusion is 50 μm or less. The reason for the formation will be described. The “area of the nonmetallic inclusion” is obtained, for example, by assuming that the nonmetallic inclusion is an ellipse.

ここで、極値統計法とは、正規分布、指数分布、対数分布等に従う集合に対して、最大値及び最小値等の極値を予測する手法であり、鋼中に含まれる非金属介在物の最大径を予測する手法として、非常に有効である。なお、極値統計法を行う際には、鋼材断面の観察面積１００ｍｍ^２中に含まれる、大きさが最大の非金属介在物を求める処理を鋼材の３０箇所の断面で行った後、統計処理によって、推定面積３００００ｍｍ^２の範囲内に存在する最大非金属介在物の大きさを求めることが好適である。 Here, the extreme value statistical method is a technique for predicting extreme values such as maximum and minimum values for a set according to normal distribution, exponential distribution, logarithmic distribution, etc., and includes non-metallic inclusions contained in steel. It is very effective as a method for predicting the maximum diameter. In addition, when performing the extreme value statistical method, after performing the process which calculates | requires the nonmetallic inclusion with the largest magnitude | size contained in the observation area 100mm < ² > of steel cross section in the cross section of 30 places of steel material, statistical processing Therefore, it is preferable to obtain the size of the maximum non-metallic inclusion existing in the estimated area of 30000 mm ² .

また、転がり軸受１の介在物起点剥離においては、極値統計法で予測した最大介在物の径と転動疲労寿命には、良好な相関が見られることが確認されている。
したがって、本実施形態の転がり軸受１は、極値統計法による推定面積３００００ｍｍ^２の範囲内に存在する最大非金属介在物の大きさを予測し、この予測した非金属介在物の面積の平方根が５０μｍ以下となるように形成している。 In addition, in the inclusion origin separation of the rolling bearing 1, it has been confirmed that there is a good correlation between the diameter of the maximum inclusion and the rolling fatigue life predicted by the extreme value statistical method.
Therefore, the rolling bearing 1 of the present embodiment predicts the size of the maximum nonmetallic inclusion existing in the range of the estimated area of 30000 mm ² by the extreme value statistical method, and the square root of the predicted area of the nonmetallic inclusion is It is formed to be 50 μm or less.

これは、上記の平方根が５０μｍを超えると、第一環状部材２、第二環状部材４及び転動体６が転動疲労を受けた際に、バタフライ型組織変化が生じず、非金属介在物から直接、疲労亀裂が発生するため、鋼材の成分が、上述した各元素の含有量と、焼入れ焼戻し後の硬さ及び残留オーステナイト量に規定されていても、長寿命化となるためである。
なお、非金属介在物の種類には、酸化物、硫化物、窒化物の三種類がある。したがって、本実施形態では、それぞれの種類について極値統計法を行い、大きさが最大の非金属介在物を求め、三種類の中で最も大きい非金属介在物を、最大非金属介在物とする。 When the square root exceeds 50 μm, the butterfly structure change does not occur when the first annular member 2, the second annular member 4 and the rolling element 6 are subjected to rolling fatigue. This is because fatigue cracks are generated directly, so that the life of the steel material is extended even when the content of each element described above, the hardness after quenching and tempering, and the amount of retained austenite are specified.
There are three types of non-metallic inclusions: oxides, sulfides, and nitrides. Therefore, in this embodiment, the extreme value statistical method is performed for each type, the largest non-metallic inclusion is obtained, and the largest non-metallic inclusion among the three types is set as the largest non-metallic inclusion. .

（熱処理条件）
次に、本実施形態の転がり軸受１を形成する際に行う熱処理について、好適な条件（熱処理条件）を記載する。
本実施形態の転がり軸受１は、熱間加工及び旋削加工により、その形状を完成形状に近づけた状態で、焼入れ焼き戻し処理を行った後、研削加工により完成形状に仕上げて形成されている。
ここで、上述した焼入れ焼戻し後の硬さと残留オーステナイト量は、本実施形態で規定する合金成分からなる鋼材を用い、さらに、焼入れ焼戻しの条件を好適な条件に設定することによって得られるものである。 (Heat treatment conditions)
Next, suitable conditions (heat treatment conditions) will be described for the heat treatment performed when forming the rolling bearing 1 of the present embodiment.
The rolling bearing 1 of the present embodiment is formed by performing a quenching and tempering process in a state in which the shape thereof is close to the completed shape by hot working and turning, and then finishing the finished shape by grinding.
Here, the hardness and the amount of retained austenite after quenching and tempering described above are obtained by using a steel material made of an alloy component defined in the present embodiment and further setting the quenching and tempering conditions to suitable conditions. .

この場合、生産性を、公知の軸受鋼である「ＪＩＳ‐ＳＵＪ２」と同等にするため、本実施形態で用いる鋼材に対しても、「ＪＩＳ‐ＳＵＪ２」と同条件で焼入れを行うことが好適である。
すなわち、本実施形態で用いる鋼材に対する焼入れは、８３０℃以上８５０℃以下の範囲内で、予め設定した時間に亘り保持した後、油冷して行う。 In this case, in order to make the productivity equivalent to “JIS-SUJ2” which is a known bearing steel, it is preferable to quench the steel material used in this embodiment under the same conditions as “JIS-SUJ2”. It is.
That is, hardening with respect to the steel materials used in this embodiment is performed within a range of 830 ° C. or higher and 850 ° C. or lower, after being held for a preset time, and then oil-cooled.

また、本実施形態で用いる鋼材に対する焼戻しも、「ＪＩＳ‐ＳＵＪ２」と同条件で行うことが好適である。
すなわち、本実施形態で用いる鋼材に対する焼戻しは、１６０℃以上２００℃以下の範囲内で、予め設定した時間に亘り保持した後、空冷または炉冷して行うことが好適である。
これは、１６０℃未満で焼戻しを行うと、残留オーステナイト量が過多となって寸法安定性が低下することに起因する。これに加え、２００℃を超える温度で焼戻しを行うと、残留オーステナイト量が低下して、表面起点型剥離の原因となる、圧痕の縁に生じる応力集中を緩和する効果を得ることが困難となることに起因する。 In addition, it is preferable that the tempering of the steel material used in the present embodiment is performed under the same conditions as “JIS-SUJ2”.
That is, it is preferable that the tempering of the steel material used in the present embodiment is performed within a range of 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, after being held for a preset time, and then air-cooled or furnace-cooled.
This is because when tempering is performed at less than 160 ° C., the amount of retained austenite becomes excessive and the dimensional stability is lowered. In addition to this, when tempering is performed at a temperature exceeding 200 ° C., the amount of retained austenite decreases, and it becomes difficult to obtain an effect of relaxing the stress concentration generated at the edge of the indentation, which causes surface-initiated peeling. Due to that.

（第一転動体軌道溝１０及び第二転動体軌道溝１２の曲率半径）
次に、第一転動体軌道溝１０及び第二転動体軌道溝１２の曲率半径を、ボールである転動体６の直径の、５３％以上５５％以下の範囲内とした臨界的意義を説明する。
転がり軸受１には、一般的に、寿命だけでなく、低トルクが要求される場合がある。
本実施形態の転がり軸受１、すなわち、玉軸受の低トルク化を実現するためには、ボール（転動体６）の直径に対する軌道溝（第一転動体軌道溝１０、第二転動体軌道溝１２）の曲率半径を大きくして、ボールと軌道輪（第一環状部材２、第二環状部材４）との接触面積を小さくすることが有効である。 (Curvature radii of the first rolling element raceway groove 10 and the second rolling element raceway groove 12)
Next, the critical significance of setting the radius of curvature of the first rolling element raceway groove 10 and the second rolling element raceway groove 12 within the range of 53% to 55% of the diameter of the rolling element 6 that is a ball will be described. .
In general, the rolling bearing 1 may require not only a life but also a low torque.
In order to reduce the torque of the rolling bearing 1 according to the present embodiment, that is, the ball bearing, the raceway grooves (the first rolling element raceway groove 10 and the second rolling element raceway groove 12) with respect to the diameter of the ball (rolling element 6). It is effective to reduce the contact area between the ball and the race (the first annular member 2 and the second annular member 4).

しかしながら、ボールの直径に対する軌道溝の曲率半径を大きくして、ボールと軌道輪との接触面積を小さくすると、ボールと軌道輪との接触面圧が大きくなるため、鋼材内部の非金属介在物を起点として、バタフライ型組織変化が発生しやすくなり、寿命が低下することとなる。
これに対し、本実施形態の転がり軸受１は、上述したように、バタフライ型組織変化の発生が抑制されているため、ボールの直径に対する軌道溝の曲率半径の比を大きくしても、寿命の低下が抑制されることとなる。
したがって、本実施形態の転がり軸受１であれば、低トルクでの回転が求められる用途、例えば、モータ用軸受、自動車のトランスミッション用軸受、工作機械用軸受等に対し、好適に用いることが可能となる。 However, if the radius of curvature of the raceway groove with respect to the ball diameter is increased and the contact area between the ball and the raceway is reduced, the contact surface pressure between the ball and the raceway increases. As a starting point, a butterfly structure change is likely to occur, and the life is shortened.
On the other hand, as described above, the rolling bearing 1 according to the present embodiment suppresses the occurrence of the butterfly structure change. Therefore, even if the ratio of the curvature radius of the raceway groove to the ball diameter is increased, the life of the rolling bearing 1 is reduced. The decrease will be suppressed.
Therefore, the rolling bearing 1 according to the present embodiment can be suitably used for applications that require rotation at a low torque, such as motor bearings, automobile transmission bearings, machine tool bearings, and the like. Become.

また、一般的に、ボールの直径に対する軌道溝の曲率半径の比は、５２％程度であるが、本実施形態の転がり軸受１では、ボールの直径に対する軌道溝の曲率半径の比を５３％以上５５％以下の範囲内とした場合であっても、一般的な鋼材を用いてボール及び軌道輪を形成した場合において、ボールの直径に対する軌道溝の曲率半径の比を５２％程度とした転がり軸受と同様の寿命を得ることが可能なる。
これにより、本実施形態の転がり軸受１では、長寿命化とともに低トルク化が可能となる。 In general, the ratio of the radius of curvature of the raceway groove to the diameter of the ball is about 52%, but in the rolling bearing 1 of the present embodiment, the ratio of the radius of curvature of the raceway groove to the diameter of the ball is 53% or more. Rolling bearing with a ratio of the radius of curvature of the raceway groove to the ball diameter of about 52% in the case where the ball and the raceway are formed using a general steel material even in the range of 55% or less It is possible to obtain the same life.
Thereby, in the rolling bearing 1 of the present embodiment, it is possible to extend the life and reduce the torque.

（第一実施形態の効果）
以下、本実施形態の効果を列挙する。
（１）本実施形態の転がり軸受１では、転動体６、第一環状部材２及び第二環状部材４のうち少なくとも一つを形成する鋼材に対し、合金成分の含有量と、焼入れ焼戻し後の硬さ及び残留オーステナイト量を、上述した範囲内に規定して最適化している。
これに加え、本実施形態の転がり軸受１では、転動体６、第一環状部材２及び第二環状部材４のうち少なくとも一つを形成する鋼材に対し、極値統計法により予測した非金属介在物の面積の平方根を５０μｍ以下と規定して最適化している。 (Effects of the first embodiment)
The effects of this embodiment are listed below.
(1) In the rolling bearing 1 of the present embodiment, the content of the alloy component and the amount after quenching and tempering of the steel material forming at least one of the rolling element 6, the first annular member 2, and the second annular member 4. The hardness and the amount of retained austenite are optimized within the ranges described above.
In addition to this, in the rolling bearing 1 of the present embodiment, non-metallic inclusions predicted by the extreme value statistical method for the steel material forming at least one of the rolling element 6, the first annular member 2 and the second annular member 4 are used. The square root of the area of the object is optimized to be 50 μm or less.

このため、バタフライ型組織変化の発生を遅延させることが可能となるとともに、バタフライ型組織変化の発生を遅延させる効果を向上させることが可能となる。
その結果、ある程度の大きさの非金属介在物が鋼材中に存在している場合であっても、介在物起点型剥離に対する長寿命化が可能な、転がり軸受１を提供することが可能となる。 For this reason, it is possible to delay the occurrence of the butterfly type tissue change and to improve the effect of delaying the occurrence of the butterfly type tissue change.
As a result, it is possible to provide a rolling bearing 1 capable of extending the life against inclusion-origin type separation even when non-metallic inclusions of a certain size are present in the steel material. .

（２）本実施形態の転がり軸受１では、合金成分の含有量と、焼入れ焼戻し後の硬さ及び残留オーステナイト量を最適化し、さらに、極値統計法により予測した非金属介在物の面積の平方根を５０μｍ以下と規定した鋼材で形成された軌道溝（第一転動体軌道溝１０、第二転動体軌道溝１２）の曲率半径を、ボール（転動体６）の直径の５３％以上５５％以下の範囲内に規定する。
このため、ボール（転動体６）と軌道溝（第一転動体軌道溝１０、第二転動体軌道溝１２）との接触面積を減少させることが可能となり、ボールと軌道溝との転がり摩擦が減少させることが可能となる
その結果、介在物起点型剥離に対する長寿命化が可能となるとともに、動トルクを低下させることが可能な転がり軸受１を提供することが可能となる (2) In the rolling bearing 1 of the present embodiment, the content of the alloy component, the hardness after quenching and tempering, and the amount of retained austenite are optimized, and the square root of the area of the nonmetallic inclusion predicted by the extreme value statistical method The radius of curvature of the raceway grooves (the first rolling element raceway groove 10 and the second rolling element raceway groove 12) formed of a steel material that is defined as 50 μm or less is 53% to 55% of the diameter of the ball (rolling element 6). Within the scope of
For this reason, the contact area between the ball (rolling element 6) and the raceway groove (first rolling element raceway groove 10, second rolling element raceway groove 12) can be reduced, and rolling friction between the ball and the raceway groove is reduced. As a result, it is possible to provide a rolling bearing 1 capable of extending the life against inclusion-origin separation and reducing the dynamic torque.

（３）本実施形態では、ボールである転動体６が転動自在に装填される転動体転走路内を、円環状の部材である第一環状部材２が有する第一転動体軌道溝１０と、円環状の部材である第二環状部材４が有する第二転動体軌道溝１２から形成して、転がり案内装置を転がり軸受１としている。
その結果、転がり案内装置を転がり軸受１として、介在物起点型剥離に対する長寿命化が可能な、転がり軸受１を提供することが可能となる。 (3) In the present embodiment, the first rolling element raceway groove 10 included in the first annular member 2 that is an annular member inside the rolling element rolling path in which the rolling element 6 that is a ball is movably loaded is provided. The second rolling member raceway groove 12 of the second annular member 4 that is an annular member is used as the rolling bearing 1.
As a result, it is possible to provide the rolling bearing 1 using the rolling guide device as the rolling bearing 1 and capable of extending the life against the inclusion starting type peeling.

（変形例）
以下、本実施形態の変形例を列挙する。
（１）本実施形態では、転がり案内装置を、転動体６がボールであり、第一案内部材２及び第二案内部材が、円環状の部材である転がり軸受１としたが、これに限定するものではない。すなわち、転がり案内装置を、ボールねじやリニアガイド等の直動案内装置としてもよい。この場合、鋼材は、転動体とともに、ボールねじのねじ軸やナット、リニアガイドの案内レールやスライダ本体の形成に用いることとなる。 (Modification)
Hereinafter, modifications of the present embodiment will be listed.
(1) In this embodiment, the rolling guide device is the rolling bearing 1 in which the rolling element 6 is a ball and the first guide member 2 and the second guide member are annular members, but the present invention is limited to this. It is not a thing. That is, the rolling guide device may be a linear motion guide device such as a ball screw or a linear guide. In this case, the steel material is used together with the rolling elements to form the screw shaft and nut of the ball screw, the guide rail of the linear guide, and the slider body.

（２）本実施形態の転がり軸受１では、第一環状部材２及び第二環状部材４のうち鋼材から形成した環状部材が有する軌道溝の曲率半径を、ボール（転動体６）の直径の５３％以上５５％以下の範囲内としたが、これに限定するものではない。すなわち、軌道溝の曲率半径を、ボールの直径の５３％未満としてもよく、また、ボールの直径の５５％を超える値としてもよい。
（３）本実施形態の転がり軸受１では、転動体６をボールとして、転がり軸受１を玉軸受としたが、これに限定するものではなく、転動体６を円筒ころや円錐ころ等としてもよい。この場合、転がり軸受１を、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、自動調心ころ軸受、ニードル軸受等のころ軸受とすることが可能となる。
（４）本実施形態では、転がり軸受１の構成を、保持器８を備える構成としたが、これに限定するものではなく、転がり軸受１の構成を、保持器８を備えていない構成としてもよい。 (2) In the rolling bearing 1 of the present embodiment, the radius of curvature of the raceway groove of the annular member formed of steel among the first annular member 2 and the second annular member 4 is 53 of the diameter of the ball (rolling element 6). However, the present invention is not limited to this range. That is, the radius of curvature of the raceway groove may be less than 53% of the ball diameter, or may be a value exceeding 55% of the ball diameter.
(3) In the rolling bearing 1 of the present embodiment, the rolling element 6 is a ball and the rolling bearing 1 is a ball bearing. However, the invention is not limited to this, and the rolling element 6 may be a cylindrical roller, a tapered roller, or the like. . In this case, the rolling bearing 1 can be a roller bearing such as a cylindrical roller bearing, a tapered roller bearing, a self-aligning roller bearing, or a needle bearing.
(4) In the present embodiment, the configuration of the rolling bearing 1 is configured to include the cage 8, but is not limited thereto, and the configuration of the rolling bearing 1 may be configured to not include the cage 8. Good.

（実施例）
以下、図１を参照しつつ、図２から図４を用いて、本発明の実施例について詳細に説明する。尚、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（転動疲労基礎実験）
表１中に示す合金成分の鋼材を用いて、直径が１２．８ｍｍであり、長さが８０ｍｍの円柱状試験片を、鋼種が異なる１７種類（表１中に示すＡ〜Ｑ）作成した。 (Example)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 and FIG. 2 to FIG. In addition, this invention is not limited only to these Examples.
(Rolling fatigue basic experiment)
Using steel materials having the alloy components shown in Table 1, 17 types (A to Q shown in Table 1) having different steel types were prepared as columnar test pieces having a diameter of 12.8 mm and a length of 80 mm.

ここで、円柱状試験片は、旋削加工した鋼材に焼入れ焼戻しを行った後に、外径面の研削加工を行って作成した。また、焼入れ焼戻しは、「ＪＩＳ‐ＳＵＪ２」と同様の条件、すなわち、焼入れを８４０℃、焼戻しを１８０℃で行った。
そして、上記の円柱状試験片に対し、極値統計法による推定面積３００００ｍｍ^２の範囲内に存在する最大非金属介在物の大きさを予測した。
ここで、表２中に、円柱状試験片毎に、予測した最大非金属介在物の大きさと熱処理品質を示す。 Here, the cylindrical specimen was prepared by quenching and tempering the turned steel material and then grinding the outer diameter surface. In addition, quenching and tempering were performed under the same conditions as “JIS-SUJ2”, that is, quenching was performed at 840 ° C. and tempering was performed at 180 ° C.
And the magnitude | size of the largest nonmetallic inclusion which exists in the range of the estimated area 30000mm < ² > by an extreme value statistical method was estimated with respect to said cylindrical test piece.
Here, in Table 2, the size and heat treatment quality of the predicted maximum nonmetallic inclusion are shown for each cylindrical specimen.

表２中に示すように、比較例６の円柱状試験片は、表１中に示す鋼種Ｍを用いて形成しており、Ｍｎの含有量が多い（Ｍｎ範囲外）ため、残留オーステナイト量（表２中では、「残留γ（Ｖｏｌ．％）」と示す）が多くなった。
したがって、鋼種Ｍを、転がり軸受１の鋼材として適用することは、転がり軸受１の寸法安定性が低下するため、好適ではない。このため、比較例６の円柱状試験片に対しては、転動疲労試験は実施していない。 As shown in Table 2, the columnar specimen of Comparative Example 6 is formed using the steel type M shown in Table 1 and has a high Mn content (out of the Mn range), so the amount of retained austenite ( In Table 2, “residual γ (Vol.%)” Was increased).
Therefore, it is not preferable to apply the steel type M as the steel material of the rolling bearing 1 because the dimensional stability of the rolling bearing 1 is reduced. For this reason, the rolling fatigue test is not performed on the cylindrical test piece of Comparative Example 6.

また、比較例７の円柱状試験片は、表１中に示す鋼種Ｎを用いて形成しており、Ｃｒの含有量が過多である（Ｃｒ範囲外）ため、焼入れ焼戻し後の硬さ（表２中では、「硬さ（Ｈｖ）」と示す）が低くなった。
この場合、焼入れ焼戻し後の硬さを向上させるためには、焼入れの温度を高くすればよいが、焼入れ温度の向上は、転がり軸受１の形成に適用することは、転がり軸受１の生産性が低下するため、好適ではない。このため、比較例７の円柱状試験片に対しては、転動疲労試験は実施していない。 Further, the columnar test piece of Comparative Example 7 is formed using the steel type N shown in Table 1, and since the Cr content is excessive (out of the Cr range), the hardness after quenching and tempering (Table In 2, the hardness (shown as “Hardness (Hv)”) was low.
In this case, in order to improve the hardness after quenching and tempering, the quenching temperature may be increased. However, the improvement of the quenching temperature is applied to the formation of the rolling bearing 1 because the productivity of the rolling bearing 1 is improved. Since it falls, it is not suitable. For this reason, the rolling fatigue test is not performed on the columnar test piece of Comparative Example 7.

以上により、転動疲労基礎実験は、比較例６及び７の円柱状試験片を除く、残りの円柱状試験片（本発明例１〜７、比較例１〜５、８〜１０）を用いて行った。
具体的には、本発明例１〜７の円柱状試験片、比較例１〜５の円柱状試験片、比較例８〜１０の円柱状試験片に対して、三個のボールを用いてラジアル荷重を負荷して、転動疲労基礎実験を行った。 As described above, the rolling fatigue basic experiment uses the remaining cylindrical test pieces (Invention Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 5, and 8 to 10) except the cylindrical test pieces of Comparative Examples 6 and 7. went.
Specifically, the cylindrical test pieces of Invention Examples 1-7, the cylindrical test specimens of Comparative Examples 1-5, and the cylindrical test specimens of Comparative Examples 8-10 were used in a radial manner using three balls. A rolling fatigue basic experiment was conducted under load.

また、転動疲労基礎実験の試験条件は、以下の条件とした。
・最大接触面圧：５．９［ＧＰａ］
・回転速度：８０００［ｍｉｎ^−１］
・潤滑油：ＩＳＯ‐ＶＧ６８相当の鉱油（油浴潤滑方式）
転動疲労基礎実験を行った結果、円柱状試験片の剥離部分の表面には、剥離を引き起こすような圧痕は見られなかった。また、円柱状試験片の剥離部分の断面には、水素によって生じる白色組織は観察されなかった。また、剥離部分の断面の近傍には、介在物を起点とするバタフライ型組織変化が観察された。
したがって、各円柱状試験片（本発明例１〜７、比較例１〜５、８〜１０）には、介在物を起点として、剥離が生じたものと推定される。 The test conditions of the rolling fatigue basic experiment were as follows.
・ Maximum contact surface pressure: 5.9 [GPa]
・ Rotational speed: 8000 [min ⁻¹ ]
・ Lubricant: Mineral oil equivalent to ISO-VG68 (oil bath lubrication method)
As a result of the rolling fatigue basic experiment, no indentation was observed on the surface of the peeled portion of the cylindrical test piece. Moreover, the white structure | tissue produced by hydrogen was not observed in the cross section of the peeling part of a cylindrical test piece. In addition, a butterfly structure change starting from inclusions was observed near the cross section of the peeled portion.
Therefore, it is presumed that each columnar test piece (Invention Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 5, 8 to 10) was peeled off from the inclusion.

また、各円柱状試験片（本発明例１〜７、比較例１〜５、８〜１０）に対し、それぞれ、１０回の試験を行い、表２中に示すように、累積破損確率が１０［％］となる寿命（Ｌ１０寿命）を求めた。ここで、表２中では、Ｌ１０寿命（表２中では、「寿命比」と示す）を、寿命が最短であった比較例８の寿命を「１．０」として基準値とし、他の円柱状試験片（本発明例１〜７、比較例１〜５、９、１０）を、基準値（１．０）に対する寿命比として示している。 Each columnar test piece (Invention Examples 1-7, Comparative Examples 1-5, 8-10) was tested 10 times, and as shown in Table 2, the cumulative failure probability was 10 The lifetime to be [%] (L10 lifetime) was determined. Here, in Table 2, the L10 life (shown as “lifetime ratio” in Table 2) is the reference value with the life of Comparative Example 8 having the shortest life as “1.0”, and other circles. The columnar test pieces (Invention Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 5, 9, and 10) are shown as the life ratio with respect to the reference value (1.0).

表１及び表２中に示すように、本発明例１〜７の円柱状試験片は、鋼材の成分と、極値統計法で予測した最大非金属介在物の大きさ（表２中では、「予測最大介在物（μｍ）」と示す）が、第一実施形態で規定する範囲内であるため、介在物起点の剥離寿命が長くなっている（寿命比が大きくなっている）。
表２中に示す結果のうち、寿命比と予測した最大非金属介在物の大きさとの関係を、図２中に示す。なお、図２は、転動疲労基礎実験で得た、寿命比と予測した最大非金属介在物の大きさとの関係を示すグラフである。また、図２中には、縦軸に寿命比を示し、横軸に予測した最大非金属介在物の大きさ（図２中では、「予測した非金属介在物の大きさ（μｍ）」と示す）を示している。 As shown in Table 1 and Table 2, the cylindrical specimens of Examples 1 to 7 of the present invention are steel components and the size of the maximum nonmetallic inclusion predicted by the extreme value statistical method (in Table 2, Since the “predicted maximum inclusion (μm)” is within the range defined in the first embodiment, the peel life of the inclusion starting point is long (the life ratio is large).
Of the results shown in Table 2, the relationship between the life ratio and the predicted size of the maximum nonmetallic inclusion is shown in FIG. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the life ratio and the predicted size of the maximum nonmetallic inclusion obtained in the rolling fatigue basic experiment. In FIG. 2, the vertical axis indicates the life ratio, and the horizontal axis indicates the predicted maximum nonmetallic inclusion size (in FIG. 2, “predicted nonmetallic inclusion size (μm)”. Show).

また、図２中では、円柱状試験片を以下の三グループ（Ｉ〜ＩＩＩ）に分けており、グループの違いはプロットの形で示している。
Ｉ．合金成分が第一実施形態で規定する範囲内（図２中では、「合金成分規定内」と記載し、プロットの形は「◆」）
ＩＩ．合金成分のうち一種類のみが第一実施形態で規定する範囲内から外れている（図２中では、「合金成分不適」と記載し、プロットの形は「■」）
ＩＩＩ．合金成分が「ＪＩＳ‐ＳＵＪ２」の範囲内（図２中では、「合金成分不適（ＳＵＪ２）」と記載し、プロットの形は「▲」）
図２中に示すように、各グループ（Ｉ〜ＩＩＩ）毎に見ると、極値統計法で予測した最大介在物の大きさが大きくなるにつれて、転動寿命疲労が低下する傾向がある。これは、本試験においては、介在物を起点として剥離が生じていることを示している。 Moreover, in FIG. 2, the cylindrical test piece is divided into the following three groups (I to III), and the difference between the groups is shown in the form of a plot.
I. Within the range defined by the first embodiment of the alloy component (in FIG. 2, it is described as “alloy component defined” and the shape of the plot is “♦”)
II. Only one of the alloy components is out of the range defined in the first embodiment (in FIG. 2, “alloy component inappropriate” is described, and the shape of the plot is “■”).
III. The alloy component is within the range of “JIS-SUJ2” (In FIG. 2, “Alloy component unsuitable (SUJ2)” is described, and the shape of the plot is “▲”)
As shown in FIG. 2, when viewed for each group (I to III), the rolling life fatigue tends to decrease as the size of the maximum inclusion predicted by the extreme value statistical method increases. This indicates that in this test, peeling occurred starting from inclusions.

また、図２中に示すように、グループＩとグループＩＩＩを比較すると、介在物の大きさが同じレベルまたは略同じレベルであれば、合金成分を第一実施形態で規定する範囲内とすることにより、３．０〜３．５倍程度、寿命が長くなると見なすことが可能である。
しかしながら、比較例１及び２（表２参照）の円柱状試験片のように、極値統計法で予測した最大介在物の大きさが５０［μｍ］を超えている（介在物範囲外）と、合金成分を第一実施形態で規定する範囲内としても、寿命は急激に低下することとなる。 Also, as shown in FIG. 2, when comparing Group I and Group III, if the size of inclusions is the same level or substantially the same level, the alloy components should be within the range defined in the first embodiment. Therefore, it can be considered that the lifetime is increased by about 3.0 to 3.5 times.
However, as in the cylindrical specimens of Comparative Examples 1 and 2 (see Table 2), the maximum inclusion size predicted by the extreme value statistical method exceeds 50 [μm] (outside the inclusion range). Even if the alloy components are within the range defined in the first embodiment, the life is drastically reduced.

本発明では、介在物の周辺におけるバタフライ型組織変化の発生を遅延させることによって、組織変化が形成された部分から発生する疲労亀裂の生成を遅延させて、長寿命化を可能としている。
しかしながら、介在物が大きくなると、バタフライ型組織変化の過程を経由せずに、介在物の周辺から、直接、亀裂が発生する場合があるため、介在物が大きい場合には、合金成分を規定することで奏する効果が小さくなる。 In the present invention, by delaying the occurrence of the butterfly structure change around the inclusions, the generation of fatigue cracks generated from the portion where the structure change is formed is delayed, thereby enabling a longer life.
However, if the inclusions become large, cracks may occur directly from the periphery of the inclusions without going through the process of changing the butterfly structure. Therefore, if the inclusions are large, the alloy components are specified. This reduces the effect played.

また、表２中に示すように、比較例３〜５の円柱状試験片は、比較例８〜１０の円柱状試験片と比較して、寿命が長くなっているが、合金成分に第一実施形態で規定する範囲内から外れているものがある（比較例３：「Ｍｎ範囲外」、比較例４：「Ｓｉ範囲外」、比較例５：「Ｍｏ範囲外」）ため、本発明例１〜７の円柱状試験片と比較して、十分に長寿命化の効果が得られていない。
また、表２中に示すように、比較例８〜１０の円柱状試験片は、合金成分が「ＪＩＳ‐ＳＵＪ２」と同様であるため、第一実施形態で規定する範囲内の合金成分よりも、Ｓｉと、Ｃｒと、Ｍｏの含有量が低く、本発明例１〜７の円柱状試験片と比較して、相対的に寿命が短くなっている。 In addition, as shown in Table 2, the cylindrical specimens of Comparative Examples 3 to 5 have a longer life compared to the cylindrical specimens of Comparative Examples 8 to 10, but the first is the alloy component. Examples of the present invention include those out of the range defined in the embodiment (Comparative Example 3: “Out of Mn range”, Comparative Example 4: “Out of Si range”, Comparative Example 5: “Out of Mo range”) Compared with 1-7 cylindrical test pieces, the effect of extending the life is not sufficiently obtained.
In addition, as shown in Table 2, the cylindrical specimens of Comparative Examples 8 to 10 have the same alloy component as “JIS-SUJ2”, and therefore, more than the alloy component within the range defined in the first embodiment. The content of Si, Cr, and Mo is low, and the life is relatively short as compared with the columnar test pieces of Examples 1 to 7 of the present invention.

（軸受寿命試験）
表１及び表２中に示す鋼種Ａ〜Ｃの鋼材、すなわち、最大介在物の大きさが同程度のレベルである鋼材と、比較例８の鋼材を用いて、深溝玉軸受６２０６（外径６２［ｍｍ］、内径３０［ｍｍ］、幅１６［ｍｍ］、ボールの直径９．５２５［ｍｍ］）用の内輪及び外輪（第一環状部材及び第二環状部材）を形成した。
具体的には、上記の鋼材を旋削加工して内輪及び外輪の形状を成形した後、焼入れ焼戻しを行い、最後に、研削加工を行って、深溝玉軸受６２０６用の内輪及び外輪を形成した。 (Bearing life test)
Using the steel materials A to C shown in Table 1 and Table 2, that is, the steel material having the same maximum inclusion size and the steel material of Comparative Example 8, a deep groove ball bearing 6206 (outer diameter 62 [Mm], inner diameter 30 [mm], width 16 [mm], and ball diameter 9.525 [mm]), an inner ring and an outer ring (first annular member and second annular member) were formed.
Specifically, the steel material was turned to form the shapes of the inner ring and the outer ring, and then quenched and tempered. Finally, grinding was performed to form an inner ring and an outer ring for the deep groove ball bearing 6206.

ここで、焼入れ焼戻しは、「ＪＩＳ‐ＳＵＪ２」と同様の条件、すなわち、焼入れを８４０℃、焼戻しを１８０℃で行った。
さらに、一部の軸受については、軌道溝の研削加工を行う際に、ボールの直径に対する軌道溝の曲率半径の比を、ボールの直径の５２％以上５５％以下の範囲内で変化させた。すなわち、軌道溝の曲率を、４．９５ｍｍ以上５．２４ｍｍ以下の範囲内で変化させた。
また、ボールとしては、「ＪＩＳ‐ＳＵＪ２」に浸炭窒化処理を行った鋼球を用い、保持器としては、ナイロン樹脂製の保持器を用いた。 Here, quenching and tempering were performed under the same conditions as in “JIS-SUJ2”, that is, quenching was performed at 840 ° C. and tempering was performed at 180 ° C.
Furthermore, for some bearings, when the raceway groove was ground, the ratio of the radius of curvature of the raceway groove to the ball diameter was changed within a range of 52% to 55% of the ball diameter. That is, the curvature of the raceway groove was changed within a range of 4.95 mm to 5.24 mm.
Further, a steel ball obtained by carbonitriding “JIS-SUJ2” was used as the ball, and a nylon resin cage was used as the cage.

そして、上述した内輪、外輪、複数のボール及び保持器を組み合わせて、軸受寿命試験用の転がり軸受を形成した。
また、軸受寿命試験の試験条件は、以下の条件とした。
・ラジアル荷重：１３．８［ＫＮ］
・回転数：３９００［ｍｉｎ^−１］
・潤滑油：ＩＳＯ‐ＶＧ６８相当の鉱油（強制潤滑方式） And the rolling bearing for a bearing life test was formed combining the inner ring | wheel, outer ring | wheel, which were mentioned above, a some ball | bowl, and the holder | retainer.
The test conditions for the bearing life test were as follows.
・ Radial load: 13.8 [KN]
・ Rotation speed: 3900 [min ⁻¹ ]
・ Lubricant: Mineral oil equivalent to ISO-VG68 (forced lubrication method)

また、各試験軸受（本発明例８〜１６、比較例１１、１２）に対し、それぞれ、４〜８回の試験を行い、表３中に示すように、累積破損確率が１０［％］となる寿命（Ｌ１０寿命）及び動トルク比を測定して、各円柱状試験片の平均値を求めた。ここで、表３中では、Ｌ１０寿命（表３中では、「寿命比」と示す）及び動トルク比（表３中では、「動トルク比」と示す）を、比較例１１の寿命及び動トルクを「１．０」として基準値とし、他の円柱状試験片（本発明例８〜１６、比較例１２）を、基準値（１．０）に対する寿命比及び動トルク比として示している。 Each test bearing (Invention Examples 8 to 16, Comparative Examples 11 and 12) was tested 4 to 8 times. As shown in Table 3, the cumulative failure probability was 10%. The resulting life (L10 life) and dynamic torque ratio were measured, and the average value of each cylindrical test piece was determined. Here, in Table 3, the L10 life (indicated as “life ratio” in Table 3) and the dynamic torque ratio (indicated as “dynamic torque ratio” in Table 3) are the life and dynamic values of Comparative Example 11. The torque is set to “1.0” as a reference value, and the other cylindrical specimens (Invention Examples 8 to 16 and Comparative Example 12) are shown as life ratio and dynamic torque ratio with respect to the reference value (1.0). .

また、図３中に、表３中に示す寿命比と外輪溝の曲率半径（％）との関係を示す。すなわち、図３は、寿命比と外輪溝の曲率半径（％）との関係を示すグラフである。なお、「外輪溝の曲率半径（％）」とは、ボール（転動体６）の直径に対する第二転動体軌道溝１２の曲率半径の比であり、図３中では、「玉直径に対する外輪溝の曲率半径（％）」と示している。
また、図４中に、表３中に示す動トルク比と外輪溝の曲率半径（％）との関係を示す。すなわち、図４は、動トルク比と外輪溝の曲率半径（％）との関係を示すグラフである。なお、図４中では、図３中と同様、「外輪溝の曲率半径（％）」を、「玉直径に対する外輪溝の曲率半径（％）」と示している。 FIG. 3 shows the relationship between the life ratio shown in Table 3 and the radius of curvature (%) of the outer ring groove. That is, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the life ratio and the radius of curvature (%) of the outer ring groove. “The radius of curvature (%) of the outer ring groove” is the ratio of the radius of curvature of the second rolling element raceway groove 12 to the diameter of the ball (rolling element 6). In FIG. Radius of curvature (%) ”.
FIG. 4 shows the relationship between the dynamic torque ratio shown in Table 3 and the radius of curvature (%) of the outer ring groove. That is, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the dynamic torque ratio and the curvature radius (%) of the outer ring groove. In FIG. 4, as in FIG. 3, “curvature radius (%) of outer ring groove” is indicated as “curvature radius (%) of outer ring groove with respect to ball diameter”.

また、図３及び図４中では、試験軸受を以下の三グループ（Ｉ〜ＩＩＩ）に分けており、グループの違いはプロットの形で示している。
Ｉ．第一環状部材２及び第二環状部材４を形成する鋼材の合金成分と、ボールの直径に対する第一転動体軌道溝１０及び第二転動体軌道溝１２の曲率半径の比を変更（図３及び図４中では、「内外輪の合金成分と溝曲率を変更」と記載し、プロットの形は「◆」）
ＩＩ．第二環状部材４を形成する鋼材の合金成分と、ボールの直径に対する第二転動体軌道溝１２の曲率半径の比を変更（図３及び図４中では、「外輪の合金成分と溝曲率を変更」と記載し、プロットの形は「■」）
ＩＩＩ．第一環状部材２及び第二環状部材４を形成する鋼材の合金成分が「ＪＩＳ‐ＳＵＪ２」の範囲内（図３及び図４中では、「内外輪ともＳＵＪ２」と記載し、プロットの形は「▲」） Moreover, in FIG.3 and FIG.4, a test bearing is divided into the following three groups (I-III), and the difference of a group is shown with the form of the plot.
I. The ratio of the radius of curvature of the first rolling element raceway groove 10 and the second rolling element raceway groove 12 to the diameter of the ball is changed (see FIG. 3 and FIG. 3). In FIG. 4, “Change alloy composition and groove curvature of inner and outer rings” and the plot shape is “◆”)
II. The ratio of the radius of curvature of the second rolling element raceway groove 12 to the diameter of the ball and the alloy component of the steel material forming the second annular member 4 is changed (in FIG. 3 and FIG. Change ”and the plot shape is“ ■ ”)
III. The alloy composition of the steel material forming the first annular member 2 and the second annular member 4 is within the range of “JIS-SUJ2” (in FIGS. 3 and 4, “inner and outer rings are both SUJ2”, and the shape of the plot is “▲”)

軸受寿命試験を行った結果、試験軸受の剥離部分の表面には、剥離を引き起こすような圧痕は見られなかった。また、試験軸受の剥離部分の断面には、水素によって生じる白色組織は観察されなかった。また、剥離部分の断面の近傍には、介在物を起点とするバタフライ型組織変化が観察された。
したがって、各試験軸受（本発明例８〜１６、比較例１１、１２）には、介在物を起点として、剥離が生じたものと推定される。 As a result of the bearing life test, no indentation that would cause peeling was found on the surface of the peeled portion of the test bearing. Moreover, the white structure | tissue produced by hydrogen was not observed in the cross section of the peeling part of a test bearing. In addition, a butterfly structure change starting from inclusions was observed near the cross section of the peeled portion.
Therefore, it is presumed that the test bearings (Invention Examples 8 to 16 and Comparative Examples 11 and 12) were peeled off from the inclusions.

（長寿命化の検証）
本発明例８〜１０の試験軸受に対しては、それぞれ、４個の試験軸受に対し、比較例１１の試験軸受のＬ１０寿命の３倍の時間まで軸受寿命試験を行ったが、これら４個の試験軸受には剥離が生じなかったため、比較例１１の試験軸受のＬ１０寿命の３倍の時間が経過した時点で、軸受寿命試験を終了した。
この結果により、本発明例８〜１０の試験軸受は、それぞれ、鋼材の成分と極値統計法による最大非金属介在物の大きさが、第一実施形態で規定する範囲内であるため、介在物起点剥離に対する長寿命化が可能であることが確認された。 (Verification of longer life)
For the test bearings of Examples 8 to 10 of the present invention, the bearing life test was performed on the four test bearings up to three times the L10 life of the test bearing of Comparative Example 11. Since no peeling occurred in the test bearing, the bearing life test was completed when three times the L10 life of the test bearing of Comparative Example 11 had elapsed.
As a result, in the test bearings of Examples 8 to 10 of the present invention, the steel components and the maximum non-metallic inclusions according to the extreme value statistical method are within the range defined in the first embodiment. It was confirmed that it was possible to extend the life against peeling from the starting point.

（軌道溝の曲率半径を変化させた場合における、本発明の効果の検証）
一般的に、ボール（転動体６）の直径に対する軌道溝（第一転動体軌道溝１０、第二転動体軌道溝１２）の曲率半径の比は、５２％程度である。なお、表３中では、ボールの直径に対する第一転動体軌道溝１０の曲率半径の比を、「内輪溝の曲率半径の比（％）」と示し、ボールの直径に対する第二転動体軌道溝１２の曲率半径の比を、「外輪溝の曲率半径の比（％）」と示している。 (Verification of the effect of the present invention when the radius of curvature of the raceway groove is changed)
Generally, the ratio of the radius of curvature of the raceway grooves (first rolling element raceway groove 10 and second rolling element raceway groove 12) to the diameter of the ball (rolling element 6) is about 52%. In Table 3, the ratio of the radius of curvature of the first rolling element raceway groove 10 to the diameter of the ball is indicated as “ratio of the radius of curvature of the inner ring groove (%)”, and the second rolling element raceway groove to the diameter of the ball. The ratio of the curvature radii of 12 is shown as “ratio of curvature radii of outer ring grooves (%)”.

ここで、比較例１２が示すように、軌道溝の曲率半径を大きくするにつれて、軌道溝とボールとの接触面積が小さくなる。このため、軌道溝とボールとの接触面圧が高くなり、転動疲労寿命が低下する。
しかしながら、軌道溝とボールとの接触面積が小さくなるにつれて、軌道溝とボールとの転がり摩擦が減少するため、動トルクを低下させることが可能となるというメリットも存在する。 Here, as shown in Comparative Example 12, the contact area between the raceway groove and the ball decreases as the radius of curvature of the raceway groove increases. For this reason, the contact surface pressure between the raceway groove and the ball increases, and the rolling fatigue life decreases.
However, as the contact area between the raceway groove and the ball decreases, the rolling friction between the raceway groove and the ball decreases, so that there is a merit that the dynamic torque can be reduced.

一方、本発明例１１〜１３の試験軸受は、第一環状部材２及び第二環状部材４の合金成分、すなわち、鋼材の合金成分を、第一実施形態で規定する範囲内として、ボールの直径に対する軌道溝の曲率半径を変化させたものである。なお、表３中では、第一環状部材２を形成する鋼材の種類を、「内輪の鋼種」と示し、第二環状部材４を形成する鋼材の種類を、「外輪の鋼種」と示している。 On the other hand, in the test bearings of Invention Examples 11 to 13, the alloy components of the first annular member 2 and the second annular member 4, that is, the alloy components of the steel material are within the range defined in the first embodiment, and the diameter of the ball The radius of curvature of the raceway groove with respect to is changed. In Table 3, the type of steel material forming the first annular member 2 is shown as “inner ring steel type”, and the type of steel material forming the second annular member 4 is shown as “outer ring steel type”. .

表３中に示すように、軌道溝の曲率半径を大きくすることによって、比較例１１と同様に、本発明例８〜１６の転動疲労寿命も低下する。また、軌道溝の曲率半径を、ボールの直径の５５％まで大きくしても、比較例１１、すなわち、軌道溝の曲率半径が、ボールの直径の５２％の場合と同等以上の寿命を保持することが可能であることが確認された。また、本発明例１１〜１６では、比較例１１よりも、軌道溝とボールとの接触面積が小さいため、動トルクも小さくなっている。
以上により、本発明例８〜１６の鋼材、すなわち、少なくとも第二環状部材４を、第一実施形態の鋼材を用いて形成した転がり軸受は、「ＪＩＳ‐ＳＵＪ２」の鋼材を用いて形成した転がり軸受と比較して、転動疲労寿命の長寿命化と、動トルクの低下との両立が可能であることが確認された。 As shown in Table 3, by increasing the radius of curvature of the raceway groove, the rolling fatigue life of Examples 8 to 16 of the present invention is also reduced as in Comparative Example 11. Further, even if the radius of curvature of the raceway groove is increased to 55% of the diameter of the ball, a life equal to or longer than that of Comparative Example 11, that is, the case where the radius of curvature of the raceway groove is 52% of the ball diameter, is maintained. It was confirmed that it was possible. Further, in the inventive examples 11 to 16, since the contact area between the raceway groove and the ball is smaller than that of the comparative example 11, the dynamic torque is also reduced.
As described above, the rolling bearing formed by using the steel material of “JIS-SUJ2” is the rolling bearing in which the steel materials of Invention Examples 8 to 16, that is, at least the second annular member 4 are formed using the steel material of the first embodiment. Compared to the bearing, it was confirmed that it was possible to achieve both a longer rolling fatigue life and a lower dynamic torque.

また、本発明例１４〜１６は、第一環状部材２を、「ＪＩＳ‐ＳＵＪ２」の鋼材を用いて形成し、軌道溝の曲率半径を、ボールの直径の５２％としている。これに加え、本発明例１４〜１６は、第二環状部材４を、第一実施形態の鋼材を用いて形成し、軌道溝の曲率半径を、ボールの直径の５３％以上５５％以下の範囲内としている。
すなわち、本発明例１４〜１６は、第一環状部材２の軌道溝と比較して、第二環状部材４の軌道溝の曲率半径を大きくしている。このため、軌道溝（第二転動体軌道溝１２）とボールとの接触面圧が高くなり、第二環状部材４には、第一環状部材２と比較して、剥離が生じやすくなっている。 In Examples 14 to 16 of the present invention, the first annular member 2 is formed using a steel material of “JIS-SUJ2”, and the radius of curvature of the raceway groove is set to 52% of the diameter of the ball. In addition to this, Examples 14 to 16 of the present invention are such that the second annular member 4 is formed using the steel material of the first embodiment, and the radius of curvature of the raceway groove is in the range of 53% to 55% of the ball diameter. It is within.
That is, in the inventive examples 14 to 16, the radius of curvature of the raceway groove of the second annular member 4 is made larger than that of the raceway groove of the first annular member 2. For this reason, the contact surface pressure between the raceway groove (second rolling element raceway groove 12) and the ball is increased, and the second annular member 4 is more likely to be separated than the first annular member 2. .

しかしながら、本発明例１４〜１６は、第二環状部材４を形成する鋼材の構成を、第一実施形態で規定する範囲内として長寿命化を可能としているため、比較例１１と比較して、長寿命化が可能となっていることが確認された。これに加え、本発明例１４〜１６は、軌道溝（第二転動体軌道溝１２）とボールとの接触面積、すなわち、第二環状部材４とボールとの接触面積が小さくなっているため、比較例１１と比較して、動トルクが小さくなっていることが確認された。 However, since Examples 14 to 16 of the present invention enable a long life as the range of the steel material forming the second annular member 4 within the range defined in the first embodiment, compared with Comparative Example 11, It was confirmed that the service life can be extended. In addition to this, in the inventive examples 14 to 16, the contact area between the raceway groove (second rolling element raceway groove 12) and the ball, that is, the contact area between the second annular member 4 and the ball is small. As compared with Comparative Example 11, it was confirmed that the dynamic torque was small.

なお、上述した本発明例１４〜１６では、第二環状部材４を、第一実施形態の鋼材を用いて形成し、軌道溝の曲率半径を、ボールの直径の５３％以上５５％以下の範囲内としている。しかしながら、これに代えて、第一環状部材２を、第一実施形態の鋼材を用いて形成し、軌道溝の曲率半径を、ボールの直径の５３％以上５５％以下の範囲内とした場合であっても、同様の効果を得ることが可能である。 In Examples 14 to 16 of the present invention described above, the second annular member 4 is formed using the steel material of the first embodiment, and the radius of curvature of the raceway groove is in the range of 53% to 55% of the ball diameter. It is within. However, instead of this, the first annular member 2 is formed using the steel material of the first embodiment, and the radius of curvature of the raceway groove is in the range of 53% to 55% of the ball diameter. Even if it exists, it is possible to acquire the same effect.

（実施例のまとめ）
以上説明したように、鋼材の合金成分と、極値統計法により予測した非金属介在物の面積の平方根を、第一実施形態で規定した範囲内とすることにより、非金属介在物の周辺におけるバタフライ型組織変化の発生を遅延させて、介在物起点剥離に対して長寿命化が可能な転がり軸受を提供することが可能となる。
また、上記説明のように、転がり案内装置を転がり軸受とし、さらに、転がり軸受を玉軸受とした場合、転動体転走面である軌道溝の曲率半径を、ボールの直径の５３％以上５５％以下の範囲内とすることにより、低トルク化と転動疲労寿命の長寿命化とを両立可能な転がり軸受を提供することが可能となる。 (Summary of Examples)
As described above, by setting the square root of the alloy component of the steel material and the area of the nonmetallic inclusion predicted by the extreme value statistical method within the range defined in the first embodiment, in the vicinity of the nonmetallic inclusion. It is possible to provide a rolling bearing capable of delaying the occurrence of a butterfly structure change and extending the life against inclusion origin separation.
Further, as described above, when the rolling guide device is a rolling bearing and the rolling bearing is a ball bearing, the radius of curvature of the raceway groove which is the rolling element rolling surface is 53% to 55% of the ball diameter. By making it within the following range, it is possible to provide a rolling bearing capable of achieving both low torque and long rolling fatigue life.

１転がり軸受
２第一環状部材
４第二環状部材
６転動体
８保持器
１０第一転動体軌道溝
１２第二転動体軌道溝
１４非金属介在物
１６バタフライ型組織変化 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling bearing 2 First annular member 4 Second annular member 6 Rolling body 8 Cage 10 First rolling element raceway groove 12 Second rolling element raceway groove 14 Nonmetallic inclusion 16 Butterfly type structure change

Claims

A plurality of rolling elements that are movably loaded in rolling element rolling paths formed between the first rolling element rolling surface and the second rolling element rolling surface that face each other, and the first rolling element rolling A rolling guide device comprising: a first guide member having a running surface; and a second guide member having the second rolling element rolling surface,
At least one of the rolling element, the first guide member, and the second guide member is formed from a quenched and tempered steel material,
The steel material has a range of C: 0.90 mass% to 1.10 mass%, Si: 0.45 mass% to 0.70 mass%, and Mn: 0.30 mass% to 1.20 mass%. Of these, Cr: 1.80 mass% or more and 2.30 mass% or less, Mo: 0.14 mass% or more and 0.36 mass% or less, Ni: 0.20 mass% or less, Cu: 0.20 mass% or less, S: 0.010 mass% or less, P: 0.020 mass% or less, O: 10 mass-ppm or less, and Fe and inevitable impurities,
The hardness after quenching and tempering is in the range of Hv697 or more and Hv772 or less,
The amount of retained austenite after quenching and tempering is in the range of 11 vol% or more and v20 vol% or less,
A rolling guide characterized by predicting the size of the maximum non-metallic inclusion existing in an area of an estimated area of 30000 mm ² by an extreme value statistical method and having a square root of the predicted non-metallic inclusion area of 50 μm or less. apparatus.

The rolling element is a ball,
The cross-sectional shape of the first rolling element rolling surface and the second rolling element rolling surface viewed from the rolling direction of the ball is a semicircular arc shape following the shape dimension of the ball,
Of the first guide member and the second guide member, the radius of curvature of the rolling element rolling surface of the guide member formed of the steel material is in the range of 53% to 55% of the diameter of the ball. The rolling guide device according to claim 1.

The rolling element is a ball,
The rolling guide device according to claim 1, wherein the first guide member and the second guide member are annular members.