JP2013119930A - Bearing component and rolling bearing, and method for manufacturing the same - Google Patents

Bearing component and rolling bearing, and method for manufacturing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing component and a rolling bearing capable of compatibly attaining the indentation resistance and the rolling fatigue life at the high level while ensuring the easy obtainability of a material, and to provide a method for manufacturing the same.SOLUTION: An outer ring 11, an inner ring 12, and a ball 13 which are bearing components are formed of quench-hardened steel having the composition consisting of, by mass, ≥0.90% and ≤1.05% carbon, ≥0.15% and ≤0.35% silicon, ≥0.01% and ≤0.50% manganese, ≥1.30% and ≤1.65% chromium, and the remainder impurities. The nitrogen concentration in a contact surface which is a surface in contact with other components is ≥0.25%, and the residual austenite amount in the contact surface is ≥6 vol% and ≤12 vol%.

Description

本発明は軸受部品、転がり軸受およびこれらの製造方法に関し、より特定的には、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立することが可能な軸受部品、転がり軸受およびこれらの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a bearing component, a rolling bearing, and a manufacturing method thereof, and more specifically, a bearing component, a rolling bearing, and a manufacturing method thereof that can achieve both high pressure resistance and rolling fatigue life at a high level. It is about.

近年、機械の長寿命化やメンテナンスフリー化が進められている。その結果、当該機械に使用される転がり軸受に対しても、転動疲労寿命の長寿命化が求められている。転動疲労寿命の長寿命化を達成するためには、転がり軸受を構成する部品である軸受部品(軌道部材および転動体)の材料を変更する対策が考えられる。具体的には、軸受部品の代表的な材料である鋼に対して長寿命化に有効な合金成分を添加することにより、転動疲労寿命の長寿命化を図ることができる。   In recent years, machine life has been extended and maintenance free. As a result, the rolling fatigue life of the rolling bearing used in the machine is required to be extended. In order to achieve a longer rolling fatigue life, a measure to change the material of bearing parts (track members and rolling elements) which are parts constituting a rolling bearing can be considered. Specifically, the rolling fatigue life can be extended by adding an alloy component effective for extending the life to steel, which is a typical material for bearing parts.

しかし、軸受部品の素材に特殊な材料を採用した場合、世界各国に製造拠点が広がりつつある現状を考慮すると、製造地によっては材料の調達が困難になるおそれがある。そのため、このような状況を考慮すると、特殊な材料を用いた転動疲労寿命の長寿命化は、必ずしも好ましいとはいえない。   However, when a special material is used for the material of the bearing component, it may be difficult to procure the material depending on the manufacturing location, considering the current situation that the manufacturing bases are spreading all over the world. Therefore, considering such a situation, it is not necessarily preferable to increase the rolling fatigue life using a special material.

一方、転動疲労寿命の長寿命化の他の方策として、熱処理による軸受部品および転がり軸受の長寿命化が提案されている(たとえば、特許文献1〜3参照)。   On the other hand, as another measure for extending the rolling fatigue life, it has been proposed to extend the life of bearing parts and rolling bearings by heat treatment (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特開平7−190072号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-190072 特開2003−226918号公報JP 2003-226918 A 特開2000−161363号公報JP 2000-161363 A

一方、たとえば自動車用のデファレンシャルやトランスミッションに用いられる円すいころ軸受、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、タンデム型アンギュラ玉軸受など、大きな荷重を支持する必要がある転がり軸受においては、転動疲労寿命の長寿命化とともに、耐圧痕性(転動体が軌道部材に押し付けられた場合の圧痕の形成されにくさ)が求められる。しかしながら、上記特許文献1〜3を含めて従来の熱処理による転動疲労寿命の長寿命化が図られた場合でも、耐圧痕性については不十分になるという問題があった。   On the other hand, in rolling bearings that need to support a large load, such as tapered roller bearings, deep groove ball bearings, angular contact ball bearings, and tandem angular contact ball bearings used in automotive differentials and transmissions, the rolling fatigue life is long. Along with the lifetime, pressure resistance (hardness of formation of indentation when the rolling element is pressed against the raceway member) is required. However, even when the rolling fatigue life is extended by the conventional heat treatment including the above-mentioned Patent Documents 1 to 3, there is a problem that the pressure scar resistance becomes insufficient.

本発明は上述のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、材料の入手の容易性を確保しつつ、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立することが可能な軸受部品、転がり軸受およびこれらの製造方法を提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and its purpose is to achieve both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level while ensuring the availability of materials. It is to provide a bearing component capable of supporting, a rolling bearing, and a method of manufacturing the same.

本発明に従った軸受部品は、0.90質量%以上1.05質量%以下の炭素と、0.15質量%以上0.35質量%以下の珪素と、0.01質量%以上0.50質量%以下のマンガンと、1.30質量%以上1.65質量%以下のクロムとを含有し、残部不純物からなる焼入硬化された鋼からなり、他の部品と接触する面である接触面における窒素濃度が0.25質量%以上であり、接触面における残留オーステナイト量が6体積%以上12体積%以下である。   The bearing component according to the present invention comprises 0.90 mass% or more and 1.05 mass% or less carbon, 0.15 mass% or more and 0.35 mass% or less silicon, or 0.01 mass% or more and 0.50 mass% or less. A contact surface that is made of quench-hardened steel containing not more than mass% manganese and not less than 1.30 mass% and not more than 1.65 mass% chromium, and is made of the remaining impurities and is in contact with other components. The nitrogen concentration in is 0.25% by mass or more, and the amount of retained austenite on the contact surface is 6% by volume or more and 12% by volume or less.

本発明者は、世界各国で入手容易なJIS規格SUJ2相当材料(JIS規格SUJ2、ASTM規格52100、DIN規格100Cr6、GB規格GCr5もしくはGCr15、およびΓOCT規格ЩX15)を材料として採用することを前提に、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立するための方策について検討を行なった。その結果、以下のような知見を得て、本発明に想到した。   The present inventor assumes that JIS standard SUJ2 equivalent material (JIS standard SUJ2, ASTM standard 52100, DIN standard 100Cr6, GB standard GCr5 or GCr15, and ΓOCT standard ЩX15), which is easily available in various countries around the world, is adopted as a material. We investigated the measures to achieve both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level. As a result, the following knowledge was obtained and the present invention was conceived.

上記成分組成を採用することにより、世界各国で入手容易な上記各国規格鋼を材料として使用することができる。そして、当該成分組成の鋼の使用を前提として、接触面における窒素濃度が0.25質量%以上にまで高められ、かつ焼入硬化されることにより、転動疲労寿命を長寿命化することができる。ここで、残留オーステナイト量について特に調整を行なわない場合、接触面における残留オーステナイト量は窒素量との関係から20〜40体積%程度となる。しかし、このように残留オーステナイト量が多い状態では、耐圧痕性が低下するという問題が生じる。そして、残留オーステナイト量を12体積%以下にまで低減することにより、耐圧痕性を向上させることができる。一方、残留オーステナイト量が6体積%未満にまで低下すると、転動疲労寿命、特に軸受内に硬質の異物が侵入する環境(異物混入環境)での転動疲労寿命が低下する。そのため、接触面における残留オーステナイト量は6体積%以上とすることが好ましい。   By adopting the above component composition, it is possible to use, as a material, the above-mentioned national standard steel that is easily available in various countries around the world. And on the premise of using the steel of the said component composition, the nitrogen concentration in a contact surface is raised to 0.25 mass% or more, and a rolling fatigue life is prolonged by hardening by hardening. it can. Here, when the amount of retained austenite is not particularly adjusted, the amount of retained austenite at the contact surface is about 20 to 40% by volume in relation to the amount of nitrogen. However, in such a state where the amount of retained austenite is large, there arises a problem that the pressure resistance is lowered. And by reducing the amount of retained austenite to 12% by volume or less, it is possible to improve the pressure resistance. On the other hand, when the amount of retained austenite is reduced to less than 6% by volume, the rolling fatigue life, particularly the rolling fatigue life in an environment in which hard foreign matter enters the bearing (foreign matter mixed environment) is lowered. Therefore, the amount of retained austenite at the contact surface is preferably 6% by volume or more.

これに対し、本発明の軸受部品においては、世界各国で入手容易なJIS規格SUJ2相当材料を材料として採用しつつ、接触面における窒素濃度が0.25質量%以上、残留オーステナイト量が6体積%以上12体積%以下とされている。その結果、本発明の軸受部品によれば、材料の入手の容易性を確保しつつ、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立することが可能な軸受部品を提供することができる。なお、耐圧痕性を一層向上させる観点から、接触面における残留オーステナイト量を10%以下としてもよい。また、接触面における窒素濃度が0.5質量%を超えると、鋼中に窒素を侵入させるためのコストが高くなるとともに、残留オーステナイト量を所望の範囲に調整することが難しくなる。そのため、接触面における窒素濃度は0.5質量%以下とすることが好ましく、0.4質量%以下としてもよい。   On the other hand, in the bearing component of the present invention, a JIS standard SUJ2 equivalent material that is easily available in various countries is used as a material, and the nitrogen concentration at the contact surface is 0.25% by mass or more and the residual austenite amount is 6% by volume. It is made into 12 volume% or less above. As a result, according to the bearing component of the present invention, it is possible to provide a bearing component capable of achieving both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level while ensuring the availability of materials. . From the viewpoint of further improving the pressure scar resistance, the amount of retained austenite on the contact surface may be 10% or less. Moreover, when the nitrogen concentration in a contact surface exceeds 0.5 mass%, while the cost for making nitrogen infiltrate into steel becomes high, it will become difficult to adjust the amount of retained austenite to a desired range. Therefore, the nitrogen concentration on the contact surface is preferably 0.5% by mass or less, and may be 0.4% by mass or less.

上記軸受部品においては、接触面の硬度は60.0HRC以上であってもよい。これにより、転動疲労寿命および耐圧痕性を一層向上させることができる。   In the bearing component, the hardness of the contact surface may be 60.0 HRC or more. As a result, the rolling fatigue life and the pressure scar resistance can be further improved.

上記軸受部品においては、接触面の硬度は64.0HRC以下であってもよい。窒素濃度が0.25質量%以上にまで高められた接触面の硬度を、64.0HRCを超える状態を維持した場合、残留オーステナイトを12体積%以下に調整することが困難となる。接触面の硬度を64.0HRC以下とすることにより、12体積%以下の範囲に残留オーステナイト量を調整することが容易となる。   In the bearing component, the hardness of the contact surface may be 64.0 HRC or less. When the hardness of the contact surface where the nitrogen concentration is increased to 0.25% by mass or more is maintained in a state exceeding 64.0 HRC, it is difficult to adjust the retained austenite to 12% by volume or less. By setting the hardness of the contact surface to 64.0 HRC or less, it becomes easy to adjust the amount of retained austenite to a range of 12% by volume or less.

本発明に従った転がり軸受は、軌道部材と、軌道部材に接触して配置される複数の転動体とを備えている。そして、軌道部材および転動体の少なくともいずれか一方は、上記本発明の軸受部品である。   The rolling bearing according to the present invention includes a race member and a plurality of rolling elements arranged in contact with the race member. At least one of the race member and the rolling element is the bearing component of the present invention.

本発明の転がり軸受は、上記本発明の軸受部品を軌道部材および転動体の少なくともいずれかとして備えている。その結果、本発明の転がり軸受によれば、材料の入手の容易性を確保しつつ、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立することが可能な転がり軸受を提供することができる。   The rolling bearing of the present invention includes the bearing component of the present invention as at least one of a race member and a rolling element. As a result, according to the rolling bearing of the present invention, it is possible to provide a rolling bearing capable of achieving both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level while ensuring the availability of materials. .

上記転がり軸受は、デファレンシャルまたはトランスミッション内において回転する回転部材を、当該回転部材に隣接して配置される他の部材に対して回転自在に支持するものであってもよい。   The rolling bearing may support a rotating member that rotates in a differential or a transmission so as to be rotatable with respect to another member that is disposed adjacent to the rotating member.

デファレンシャルやトランスミッションにおいて使用される軸受には、転動体と軌道部材との間に高い面圧が負荷される。そのため、このような用途の軸受には、転動疲労寿命の長寿命化のみならず、耐圧痕性の向上が要求される。そのため、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立することが可能な本発明の転がり軸受は、デファレンシャルやトランスミッションにおいて使用される軸受として好適である。   A high surface pressure is applied between a rolling element and a raceway member in a bearing used in a differential or a transmission. For this reason, bearings for such applications are required not only to increase the rolling fatigue life but also to improve the pressure resistance. For this reason, the rolling bearing of the present invention capable of achieving both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level is suitable as a bearing used in a differential or a transmission.

本発明に従った軸受部品の製造方法は、0.90質量%以上1.05質量%以下の炭素と、0.15質量%以上0.35質量%以下の珪素と、0.01質量%以上0.50質量%以下のマンガンと、1.30質量%以上1.65質量%以下のクロムとを含有し、残部不純物からなる鋼を成形することにより成形部材を作製する工程と、成形部材を浸炭窒化処理する工程と、浸炭窒化処理された成形部材を焼入硬化処理する工程と、焼入硬化処理された成形部材を焼戻処理する工程と、焼戻処理された成形部材を加工することにより他の部品と接触する面である接触面を形成する工程とを備えている。成形部材を浸炭窒化処理する工程では、接触面を形成する工程において接触面の窒素濃度が0.25質量%以上となるように成形部材が浸炭窒化処理される。そして、成形部材を焼戻処理する工程では、接触面を形成する工程において接触面の残留オーステナイト量が6体積%以上12体積%以下となるように成形部材が焼戻処理される。   The method for manufacturing a bearing component according to the present invention includes 0.90 mass% or more and 1.05 mass% or less of carbon, 0.15 mass% or more and 0.35 mass% or less of silicon, and 0.01 mass% or more. A step of producing a molded member by molding steel comprising the balance impurities, and containing 0.50% by mass or less of manganese and 1.30% by mass to 1.65% by mass of chromium; A step of carbonitriding, a step of quench-hardening the carbonitrided molded member, a step of tempering the quench-hardened molded member, and processing the tempered molded member And a step of forming a contact surface that is a surface in contact with another component. In the step of carbonitriding the formed member, the formed member is carbonitrided so that the nitrogen concentration of the contact surface is 0.25% by mass or more in the step of forming the contact surface. In the step of tempering the molded member, the molded member is tempered so that the amount of retained austenite on the contact surface is 6% by volume to 12% by volume in the step of forming the contact surface.

本発明の軸受部品の製造方法によれば、上記本発明の軸受部品を製造することができる。   According to the bearing component manufacturing method of the present invention, the bearing component of the present invention can be manufactured.

上記軸受部品の製造方法においては、成形部材を焼戻処理する工程では、成形部材が240℃以上300℃以下の温度域にて焼戻処理されてもよい。これにより、接触面の残留オーステナイト量を6体積%以上12体積%以下の範囲に調整することが容易となる。また、焼入処理された鋼には炭素が固溶している。この固溶した炭素は接触面付近の材料(鋼)の固溶強化に寄与している。一方、焼入処理された鋼を焼戻処理すると、固溶している炭素の一部が炭化物として析出する。この析出した炭化物は接触面付近の材料(鋼)の析出強化に寄与する。焼戻処理の処理温度が240℃未満では、接触面付近の材料の固溶強化は十分であるものの、析出強化が不十分となる。一方、焼戻処理の処理温度が300℃を超えると、接触面付近の材料の析出強化は十分であるものの、固溶強化が不十分となる。そして、焼戻処理の処理温度を240℃以上300℃以下とすることにより、固溶強化と析出強化のバランスが良好となり、耐圧痕性が向上する。   In the method for manufacturing the bearing component, in the step of tempering the molded member, the molded member may be tempered in a temperature range of 240 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. This makes it easy to adjust the amount of retained austenite on the contact surface to a range of 6% by volume to 12% by volume. Moreover, carbon is dissolved in the hardened steel. This solid solution carbon contributes to solid solution strengthening of the material (steel) in the vicinity of the contact surface. On the other hand, when the tempered steel is tempered, a part of the dissolved carbon precipitates as carbide. This precipitated carbide contributes to precipitation strengthening of the material (steel) in the vicinity of the contact surface. When the tempering treatment temperature is less than 240 ° C., the solid solution strengthening of the material in the vicinity of the contact surface is sufficient, but the precipitation strengthening is insufficient. On the other hand, when the treatment temperature of the tempering treatment exceeds 300 ° C., precipitation strengthening of the material near the contact surface is sufficient, but solid solution strengthening is insufficient. And the process temperature of a tempering process shall be 240 degreeC or more and 300 degrees C or less, the balance of a solid solution strengthening and precipitation strengthening will become favorable, and a pressure | voltage resistant mark property will improve.

上記軸受部品の製造方法においては、成形部材を焼入処理する工程では、成形部材が860℃以下の温度域から急冷されることにより焼入処理されてもよい。これにより、焼入硬化後における炭素の固溶量と析出量とのバランス、および残留オーステナイト量の焼戻処理での調整が困難になることを抑制することができる。   In the method for manufacturing a bearing component, in the step of quenching the molded member, the molded member may be quenched by being rapidly cooled from a temperature range of 860 ° C. or lower. Thereby, it is possible to suppress the difficulty in adjusting the balance between the solid solution amount and the precipitation amount of carbon after quench hardening and the tempering treatment of the retained austenite amount.

上記軸受部品の製造方法においては、成形部材を焼入処理する工程では、成形部材が820℃以上の温度域から急冷されることにより焼入処理されてもよい。これにより、焼入硬化後における炭素の固溶量と析出量とのバランス、および残留オーステナイト量の焼戻処理での調整が困難になることを抑制することができる。   In the method for manufacturing a bearing component, in the step of quenching the molded member, the molded member may be quenched by being rapidly cooled from a temperature range of 820 ° C. or higher. Thereby, it is possible to suppress the difficulty in adjusting the balance between the solid solution amount and the precipitation amount of carbon after quench hardening and the tempering treatment of the retained austenite amount.

本発明に従った転がり軸受の製造方法は、軌道部材を準備する工程と、複数の転動体を準備する工程と、複数の転動体を軌道部材に接触するように組み合わせることにより、転がり軸受を組み立てる工程とを備えている。そして、軌道部材を準備する工程および複数の転動体を準備する工程との少なくともいずれか一方は、上記本発明の軸受部品の製造方法を用いて実施される。これにより、上記本発明の転がり軸受を製造することができる。   A rolling bearing manufacturing method according to the present invention assembles a rolling bearing by combining a step of preparing a race member, a step of preparing a plurality of rolling elements, and a plurality of rolling members so as to contact the race member. Process. And at least any one of the process of preparing a race member and the process of preparing a plurality of rolling elements is carried out using the manufacturing method of a bearing component of the above-mentioned present invention. Thereby, the rolling bearing of the present invention can be manufactured.

以上の説明から明らかなように、本発明の軸受部品、転がり軸受およびこれらの製造方法によれば、材料の入手の容易性を確保しつつ、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立することが可能な軸受部品、転がり軸受およびこれらの製造方法を提供することができる。   As is clear from the above description, according to the bearing component, the rolling bearing, and the manufacturing method thereof of the present invention, the pressure scar resistance and the rolling fatigue life are at a high level while ensuring the availability of the material. It is possible to provide a bearing component, a rolling bearing, and a manufacturing method thereof that can be compatible.

深溝玉軸受の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of a deep groove ball bearing. 図1の要部を拡大して示した概略部分断面図である。It is the schematic fragmentary sectional view which expanded and showed the principal part of FIG. スラストころ軸受の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of a thrust roller bearing. 図3の軌道輪の概略部分断面図である。FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of the raceway ring of FIG. 3. 図3のころの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the roller of FIG. 転がり軸受の製造方法の概略を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline of the manufacturing method of a rolling bearing. マニュアルトランスミッションの構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of a manual transmission. デファレンシャルの構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of a differential. 図8のピニオンギアの配置を示す概略図である。It is the schematic which shows arrangement | positioning of the pinion gear of FIG. 焼戻温度と圧痕深さの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between tempering temperature and indentation depth. 焼戻温度と硬度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between tempering temperature and hardness. 真ひずみと真応力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a true strain and a true stress. 図12の領域αを拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the area | region (alpha) of FIG.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

(実施の形態1)
以下、本発明の一実施の形態である実施の形態1について説明する。図1および図2を参照して、実施の形態1における転がり軸受である深溝玉軸受1は、軸受部品である第1軌道部材としての外輪11と、軸受部品である第2軌道部材としての内輪12と、軸受部品である複数の転動体としての玉13と、保持器14とを備えている。外輪11には、円環状の第1転走面しての外輪転走面11Aが形成されている。内輪12には、外輪転走面11Aに対向する円環状の第2転走面としての内輪転走面12Aが形成されている。また、複数の玉13には、転動体転走面としての玉転動面13A(玉13の表面)が形成されている。外輪転走面11A、内輪転走面12Aおよび玉転動面13Aは、これらの軸受部品の接触面である。そして、当該玉13は、外輪転走面11Aおよび内輪転走面12Aの各々に玉転動面13Aにおいて接触し、円環状の保持器14により周方向に所定のピッチで配置されることにより円環状の軌道上に転動自在に保持されている。以上の構成により、深溝玉軸受1の外輪11および内輪12は、互いに相対的に回転可能となっている。
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 which is one embodiment of the present invention will be described. Referring to FIGS. 1 and 2, deep groove ball bearing 1 that is a rolling bearing in Embodiment 1 includes an outer ring 11 as a first race member that is a bearing component, and an inner ring as a second race member that is a bearing component. 12, balls 13 as a plurality of rolling elements that are bearing parts, and a cage 14. The outer ring 11 is formed with an outer ring rolling surface 11A as an annular first rolling surface. The inner ring 12 is formed with an inner ring rolling surface 12A as an annular second rolling surface facing the outer ring rolling surface 11A. Further, the balls 13 are formed with ball rolling surfaces 13A (the surfaces of the balls 13) as rolling elements rolling surfaces. The outer ring rolling surface 11A, the inner ring rolling surface 12A, and the ball rolling surface 13A are contact surfaces of these bearing components. The balls 13 are in contact with each of the outer ring rolling surface 11A and the inner ring rolling surface 12A on the ball rolling surface 13A, and are arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction by an annular retainer 14. It is rotatably held on an annular track. With the above configuration, the outer ring 11 and the inner ring 12 of the deep groove ball bearing 1 are rotatable relative to each other.

図2を参照して、軸受部品である外輪11、内輪12および玉13は、0.90質量%以上1.05質量%以下の炭素と、0.15質量%以上0.35質量%以下の珪素と、0.01質量%以上0.50質量%以下のマンガンと、1.30質量%以上1.65質量%以下のクロムとを含有し、残部不純物からなる焼入硬化された鋼からなっている。そして、接触面としての外輪転走面11A、内輪転走面12Aおよび玉転動面13Aを含む領域には、内部11C,12C,13Cに比べて窒素濃度が高い窒素富化層11B,12B,13Bが、それぞれ形成されている。窒素富化層11B,12B,13Bの表面である接触面としての外輪転走面11A、内輪転走面12Aおよび玉転動面13Aにおける窒素濃度は0.25質量%以上となっている。さらに、外輪転走面11A、内輪転走面12Aおよび玉転動面13Aにおける残留オーステナイト量は、6体積%以上12体積%以下となっている。   Referring to FIG. 2, the outer ring 11, the inner ring 12, and the ball 13, which are bearing parts, are 0.90 mass% or more and 1.05 mass% or less carbon, and 0.15 mass% or more and 0.35 mass% or less. Containing silicon, 0.01 mass% or more and 0.50 mass% or less manganese, and 1.30 mass% or more and 1.65 mass% or less chromium, and made of quench-hardened steel consisting of the remaining impurities. ing. In the region including the outer ring rolling surface 11A, the inner ring rolling surface 12A, and the ball rolling surface 13A as contact surfaces, nitrogen enriched layers 11B, 12B, having a higher nitrogen concentration than the inner 11C, 12C, 13C, 13B is formed. The nitrogen concentration in the outer ring rolling surface 11A, the inner ring rolling surface 12A and the ball rolling surface 13A as contact surfaces which are the surfaces of the nitrogen-enriched layers 11B, 12B and 13B is 0.25% by mass or more. Furthermore, the amount of retained austenite on the outer ring rolling surface 11A, the inner ring rolling surface 12A, and the ball rolling surface 13A is 6% by volume or more and 12% by volume or less.

本実施の形態における軸受部品である外輪11、内輪12および玉13は、上記JIS規格SUJ2相当鋼の成分組成を有する鋼からなることにより、その素材が世界各国にて入手容易となる。そして、当該成分組成の鋼の使用を前提として、外輪転走面11A、内輪転走面12Aおよび玉転動面13Aにおける窒素濃度が0.25質量%以上にまで高められ、かつ焼入硬化されていることにより、転動疲労寿命が長寿命化されている。そして、残留オーステナイト量が12体積%以下にまで低減されることにより、耐圧痕性が向上するとともに、残留オーステナイト量が6体積%以上とされることにより、転動疲労寿命、特に異物混入環境での転動疲労寿命が適切なレベルに維持されている。その結果、外輪11、内輪12および玉13は、材料の入手の容易性を確保しつつ、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立することが可能な軸受部品となっている。   The outer ring 11, the inner ring 12 and the ball 13 which are bearing parts in the present embodiment are made of steel having a component composition of the JIS standard SUJ2 equivalent steel, so that the material can be easily obtained all over the world. And on the premise of using the steel of the said composition, the nitrogen concentration in outer ring rolling surface 11A, inner ring rolling surface 12A and ball rolling surface 13A is increased to 0.25% by mass or more and is hardened and hardened. As a result, the rolling fatigue life is extended. And, the amount of retained austenite is reduced to 12% by volume or less, so that the pressure scar resistance is improved, and the amount of retained austenite is made to be 6% by volume or more. The rolling fatigue life of is maintained at an appropriate level. As a result, the outer ring 11, the inner ring 12 and the ball 13 are bearing parts capable of achieving both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level while ensuring the availability of materials.

なお、上記外輪11、内輪12および玉13においては、接触面である外輪転走面11A、内輪転走面12Aおよび玉転動面13Aの硬度は60.0HRC以上であることが好ましい。これにより、転動疲労寿命および耐圧痕性を一層向上させることができる。   In the outer ring 11, the inner ring 12 and the ball 13, the hardness of the outer ring rolling surface 11A, the inner ring rolling surface 12A and the ball rolling surface 13A which are contact surfaces is preferably 60.0 HRC or more. As a result, the rolling fatigue life and the pressure scar resistance can be further improved.

また、上記外輪11、内輪12および玉13においては、外輪転走面11A、内輪転走面12Aおよび玉転動面13Aの硬度は64.0HRC以下であることが好ましい。これにより、外輪転走面11A、内輪転走面12Aおよび玉転動面13Aにおける残留オーステナイト量を12体積%以下の範囲に調整することが容易となる。   In the outer ring 11, the inner ring 12 and the ball 13, the hardness of the outer ring rolling surface 11A, the inner ring rolling surface 12A and the ball rolling surface 13A is preferably 64.0 HRC or less. Thereby, it becomes easy to adjust the amount of retained austenite in the outer ring rolling surface 11A, the inner ring rolling surface 12A, and the ball rolling surface 13A to a range of 12% by volume or less.

図3〜図5を参照して、実施の形態1の変形例における転がり軸受であるスラストニードルころ軸受2は、上記深溝玉軸受1と基本的には同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、スラストニードルころ軸受2は、軌道部材および転動体の構成において、深溝玉軸受1とは異なっている。すなわち、スラストニードルころ軸受2は、円盤状の形状を有し、互いに一方の主面が対向するように配置された軌道部材としての一対の軌道輪21と、転動体としての複数のニードルころ23と、円環状の保持器24とを備えている。複数のニードルころ23は、ニードルころ23の外周面であるころ転動接触面23Aにおいて、一対の軌道輪21の互いに対向する一方の主面に形成された軌道輪転走面21Aに接触し、かつ保持器24により周方向に所定のピッチで配置されることにより円環状の軌道上に転動自在に保持されている。以上の構成により、スラストニードルころ軸受2の一対の軌道輪21は、互いに相対的に回転可能となっている。   Referring to FIGS. 3 to 5, a thrust needle roller bearing 2 that is a rolling bearing in the modification of the first embodiment has basically the same configuration as the deep groove ball bearing 1 and has the same effect. Play. However, the thrust needle roller bearing 2 is different from the deep groove ball bearing 1 in the configuration of the raceway member and the rolling element. That is, the thrust needle roller bearing 2 has a disk-like shape, and a pair of race rings 21 as race members disposed so that one main surfaces thereof face each other, and a plurality of needle rollers 23 as rolling elements. And an annular retainer 24. The plurality of needle rollers 23 are in contact with a raceway rolling surface 21A formed on one main surface of the pair of raceways 21 facing each other on a roller rolling contact surface 23A that is an outer peripheral surface of the needle roller 23, and By being arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction by the cage 24, the cage 24 is held so as to roll on an annular track. With the above configuration, the pair of race rings 21 of the thrust needle roller bearing 2 can rotate relative to each other.

そして、スラストニードルころ軸受2の軌道輪21は、深溝玉軸受の外輪11および内輪12に、スラストニードルころ軸受2のニードルころ23は深溝玉軸受の玉13にそれぞれ相当し、同様の素材からなるとともに、同様の窒素濃度および残留オーステナイト量の窒素富化層21B,23B、内部21C,23C、軌道輪転走面21Aおよび転動接触面23Aを有している。これにより、軌道輪21およびニードルころ23は、材料の入手の容易性を確保しつつ、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立することが可能な軸受部品となっている。   The bearing ring 21 of the thrust needle roller bearing 2 corresponds to the outer ring 11 and the inner ring 12 of the deep groove ball bearing, and the needle roller 23 of the thrust needle roller bearing 2 corresponds to the ball 13 of the deep groove ball bearing, and is made of the same material. In addition, it has nitrogen-enriched layers 21B and 23B, internal portions 21C and 23C, raceway rolling surfaces 21A and rolling contact surfaces 23A having the same nitrogen concentration and retained austenite amount. Thereby, the bearing ring 21 and the needle roller 23 are bearing parts capable of achieving both a high pressure scar resistance and a rolling fatigue life at a high level while ensuring the availability of materials.

次に、本実施の形態における軸受部品および転がり軸受の製造方法について説明する。図6を参照して、まず、工程(S10)として鋼材準備工程が実施される。この工程(S10)では、JIS規格SUJ2、ASTM規格52100、DIN規格100Cr6、GB規格GCr5もしくはGCr15、およびΓOCT規格ЩX15などのJIS規格SUJ2相当鋼からなる鋼材が準備される。具体的には、たとえば上記成分組成を有する棒鋼や鋼線などが準備される。   Next, the bearing component and the rolling bearing manufacturing method in the present embodiment will be described. With reference to FIG. 6, first, a steel material preparation step is performed as a step (S10). In this step (S10), a steel material made of JIS standard SUJ2 equivalent steel such as JIS standard SUJ2, ASTM standard 52100, DIN standard 100Cr6, GB standard GCr5 or GCr15, and ΓOCT standard X15 is prepared. Specifically, for example, a steel bar or a steel wire having the above composition is prepared.

次に、工程(S20)として成形工程が実施される。この工程(S20)では、たとえば工程(S10)において準備された棒鋼や鋼線などに対して鍛造、旋削などの加工が実施されることにより、図1〜図5に示される外輪11、内輪12、玉13、軌道輪21、ニードルころ23などの形状に成形された成形部材が作製される。   Next, a forming step is performed as a step (S20). In this step (S20), the outer ring 11 and the inner ring 12 shown in FIGS. 1 to 5 are performed by performing processing such as forging and turning on the steel bars and steel wires prepared in step (S10), for example. , Molded members formed into shapes such as balls 13, races 21, and needle rollers 23 are produced.

次に、工程(S30)として浸炭窒化工程が実施される。この工程(S30)では、工程(S20)において作製された成形部材が浸炭窒化処理される。この浸炭窒化処理は、たとえば以下のように実施することができる。まず、上記成形部材が780℃以上820℃以下程度の温度域で、30分間以上90分間以下の時間予熱される。次に、予熱された成形部材が、エンリッチガスとしてのプロパンガスやブタンガスが添加されることによりカーボンポテンシャルが調整されたRXガスなどの吸熱型ガスに、さらにアンモニアガスが導入された雰囲気中において加熱されて浸炭窒化処理される。浸炭窒化処理の温度は、たとえば820℃以上880℃以下とすることができる。また、浸炭窒化処理の時間は、成形部材に形成すべき窒素富化層の窒素濃度に合わせて設定することができ、たとえば3時間以上9時間以下とすることができる。これにより、成形部材の脱炭を抑制しつつ窒素富化層を形成することができる。   Next, a carbonitriding step is performed as a step (S30). In this step (S30), the formed member produced in step (S20) is carbonitrided. This carbonitriding process can be performed as follows, for example. First, the molded member is preheated in a temperature range of about 780 ° C. to 820 ° C. for a period of 30 minutes to 90 minutes. Next, the preheated molded member is heated in an atmosphere in which ammonia gas is further introduced into an endothermic gas such as RX gas whose carbon potential is adjusted by adding propane gas or butane gas as an enriched gas. And carbonitrided. The temperature of the carbonitriding process can be set to 820 ° C. or higher and 880 ° C. or lower, for example. The carbonitriding time can be set according to the nitrogen concentration of the nitrogen-enriched layer to be formed on the molded member, and can be set to 3 hours or more and 9 hours or less, for example. Thereby, a nitrogen rich layer can be formed, suppressing decarburization of a forming member.

次に、工程(S40)として焼入工程が実施される。この工程(S40)では、工程(S30)において浸炭窒化処理されることにより窒素富化層が形成された成形部材が、所定の焼入温度から急冷されることにより焼入処理される。この焼入温度は、860℃以下とされることにより、後続の焼戻工程における炭素の固溶量と析出量とのバランス、および残留オーステナイト量の調整が容易となる。また、焼入温度が820℃以上とされることにより、後続の焼戻工程における炭素の固溶量と析出量とのバランス、および残留オーステナイト量の調整が容易となる。焼入処理は、たとえば所定の温度に保持された冷却材としての焼入油中に成形部材を浸漬することにより実施することができる。   Next, a quenching process is implemented as process (S40). In this step (S40), the molded member on which the nitrogen-enriched layer is formed by the carbonitriding process in step (S30) is quenched by being rapidly cooled from a predetermined quenching temperature. By setting the quenching temperature to 860 ° C. or less, it becomes easy to adjust the balance between the solid solution amount and the precipitation amount of carbon and the amount of retained austenite in the subsequent tempering step. Further, by setting the quenching temperature to 820 ° C. or higher, it becomes easy to adjust the balance between the solid solution amount and the precipitation amount of carbon and the amount of retained austenite in the subsequent tempering step. The quenching treatment can be carried out, for example, by immersing the molded member in quenching oil as a coolant maintained at a predetermined temperature.

次に、工程(S50)として焼戻工程が実施される。この工程(S50)では、工程(S40)において焼入処理された成形部材が焼戻処理される。具体的には、たとえば210℃以上300℃以下の温度域に加熱された雰囲気中において成形部材が0.5時間以上3時間以下の時間保持されることにより、焼戻処理が実施される。   Next, a tempering step is performed as a step (S50). In this step (S50), the molded member quenched in the step (S40) is tempered. Specifically, for example, the tempering treatment is performed by holding the molded member in an atmosphere heated to a temperature range of 210 ° C. or higher and 300 ° C. or lower for a time period of 0.5 hours or longer and 3 hours or shorter.

次に、工程(S60)として仕上げ加工工程が実施される。この工程(S60)では、工程(S50)において焼戻処理された成形部材を加工することにより他の部品と接触する面である接触面が、すなわち深溝玉軸受1の外輪転走面11A、内輪転走面12Aおよび玉転動面13A、ならびにスラストニードルころ軸受2の軌道輪転走面21Aおよび転動接触面23Aが形成される。仕上げ加工としては、たとえば研削加工を実施することができる。以上の工程により、本実施の形態における軸受部品である外輪11、内輪12、玉13、軌道輪21、ニードルころ23などが完成する。   Next, a finishing process is performed as a process (S60). In this step (S60), the contact surface that is a surface that comes into contact with other components by processing the molded member that has been tempered in step (S50), that is, the outer ring rolling surface 11A of the deep groove ball bearing 1, The ring rolling surface 12A and the ball rolling surface 13A, and the raceway rolling surface 21A and the rolling contact surface 23A of the thrust needle roller bearing 2 are formed. As the finishing process, for example, a grinding process can be performed. The outer ring 11, inner ring 12, ball 13, race ring 21, needle roller 23, etc., which are bearing parts in the present embodiment, are completed through the above steps.

さらに、工程(S70)として組立工程が実施される。この工程(S70)では、工程(S10)〜(S60)において作製された外輪11、内輪12、玉13、軌道輪21、ニードルころ23と、別途準備された保持器14,24などとが組合わされて、上記実施の形態における深溝玉軸受1やスラストニードルころ軸受2が組立てられる。これにより、本実施の形態における転がり軸受の製造方法が完了する。   Furthermore, an assembly process is performed as a process (S70). In this step (S70), the outer ring 11, the inner ring 12, the ball 13, the race ring 21, the needle roller 23 produced in steps (S10) to (S60) and the cages 14 and 24 prepared separately are assembled. Together, the deep groove ball bearing 1 and the thrust needle roller bearing 2 in the above embodiment are assembled. Thereby, the manufacturing method of the rolling bearing in this Embodiment is completed.

ここで、上記工程(S30)では、後続の工程(S60)における仕上げ加工によって接触面である深溝玉軸受1の外輪転走面11A、内輪転走面12Aおよび玉転動面13A、ならびにスラストニードルころ軸受2の軌道輪転走面21Aおよび転動接触面23Aの窒素濃度が0.25質量%以上となるように成形部材が浸炭窒化処理される。つまり、工程(S60)での取り代などを考慮して、接触面完成後における表面の窒素濃度を0.25質量%以上とすることが可能なように窒素量を調整した窒素富化層11B,12B,13B,21B,23Bが形成される。   Here, in the step (S30), the outer ring rolling surface 11A, the inner ring rolling surface 12A and the ball rolling surface 13A of the deep groove ball bearing 1 which are contact surfaces by finishing in the subsequent step (S60), and the thrust needle The formed member is carbonitrided so that the nitrogen concentration of the raceway rolling surface 21A and the rolling contact surface 23A of the roller bearing 2 is 0.25% by mass or more. That is, in consideration of the allowance in the step (S60), etc., the nitrogen enriched layer 11B in which the nitrogen amount is adjusted so that the nitrogen concentration on the surface after completion of the contact surface can be 0.25% by mass or more. , 12B, 13B, 21B, and 23B are formed.

さらに、上記工程(S50)では、後続の工程(S60)における仕上げ加工によって接触面である深溝玉軸受1の外輪転走面11A、内輪転走面12Aおよび玉転動面13A、ならびにスラストニードルころ軸受2の軌道輪転走面21Aおよび転動接触面23Aの残留オーステナイト量が6体積%以上12体積%以下となるように成形部材が焼戻処理される。つまり、工程(S60)での取り代などを考慮して、接触面完成後における表面の残留オーステナイト量を6体積%以上12体積%以下とすることが可能なように、焼戻処理によって残留オーステナイト量が調整される。これにより、上記本実施の形態における軸受部品を製造することができる。   Further, in the step (S50), the outer ring rolling surface 11A, the inner ring rolling surface 12A and the ball rolling surface 13A of the deep groove ball bearing 1 which are contact surfaces by the finishing process in the subsequent step (S60), and the thrust needle roller. The molded member is tempered so that the amount of retained austenite on the raceway rolling surface 21A and the rolling contact surface 23A of the bearing 2 is 6% by volume or more and 12% by volume or less. That is, considering the machining allowance in the step (S60) and the like, the retained austenite is obtained by tempering so that the amount of retained austenite on the surface after completion of the contact surface can be 6% by volume or more and 12% by volume or less. The amount is adjusted. Thereby, the bearing component in the said this Embodiment can be manufactured.

また、工程(S50)では、成形部材が240℃以上300℃以下の温度域にて焼戻処理されることが好ましい。これにより、焼入処理によって素地に固溶した炭素が適切な割合で炭化物として析出する。その結果、固溶強化と析出強化との適切なバランスが達成され、軸受部品である外輪11、内輪12、玉13、軌道輪21、ニードルころ23の耐圧痕性が向上する。   In the step (S50), the molded member is preferably tempered in a temperature range of 240 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. As a result, carbon solid-dissolved in the substrate by the quenching process is precipitated as a carbide at an appropriate ratio. As a result, an appropriate balance between solid solution strengthening and precipitation strengthening is achieved, and the pressure resistance of the outer ring 11, inner ring 12, ball 13, race ring 21, and needle roller 23 that are bearing parts is improved.

(実施の形態2)
次に、上記実施の形態1における転がり軸受の用途の一例について説明する。図7を参照して、マニュアルトランスミッション100は、常時噛合い式のマニュアルトランスミッションであって、入力シャフト111と、出力シャフト112と、カウンターシャフト113と、ギア(歯車)114a〜114kと、ハウジング115とを備えている。
(Embodiment 2)
Next, an example of the use of the rolling bearing in the first embodiment will be described. Referring to FIG. 7, manual transmission 100 is a constant-mesh manual transmission, and includes input shaft 111, output shaft 112, counter shaft 113, gears (gears) 114 a to 114 k, and housing 115. It has.

入力シャフト111は、深溝玉軸受1によりハウジング115に対して回転可能に支持されている。この入力シャフト111の外周にはギア114aが形成され、内周にはギア114bが形成されている。   The input shaft 111 is rotatably supported by the deep groove ball bearing 1 with respect to the housing 115. A gear 114a is formed on the outer periphery of the input shaft 111, and a gear 114b is formed on the inner periphery.

一方、出力シャフト112は、一方側(図中右側)において深溝玉軸受1によりハウジング115に回転可能に支持されているとともに、他方側(図中左側)において転がり軸受120Aにより入力シャフト111に回転可能に支持されている。この出力シャフト112には、ギア114c〜114gが取り付けられている。   On the other hand, the output shaft 112 is rotatably supported on the housing 115 by the deep groove ball bearing 1 on one side (right side in the figure), and can be rotated on the input shaft 111 by the rolling bearing 120A on the other side (left side in the figure). It is supported by. Gears 114c to 114g are attached to the output shaft 112.

ギア114cおよびギア114dはそれぞれ同一部材の外周と内周に形成されている。ギア114cおよびギア114dが形成される部材は、転がり軸受120Bにより出力シャフト112に対して回転可能に支持されている。ギア114eは、出力シャフト112と一体に回転するように、かつ出力シャフト112の軸方向にスライド可能なように、出力シャフト112に取り付けられている。   The gear 114c and the gear 114d are respectively formed on the outer periphery and the inner periphery of the same member. The member in which the gear 114c and the gear 114d are formed is rotatably supported with respect to the output shaft 112 by the rolling bearing 120B. The gear 114e is attached to the output shaft 112 so as to rotate integrally with the output shaft 112 and to be slidable in the axial direction of the output shaft 112.

また、ギア114fおよびギア114gの各々は同一部材の外周に形成されている。ギア114fおよびギア114gが形成されている部材は、出力シャフト112と一体に回転するように、かつ出力シャフト112の軸方向にスライド可能なように、出力シャフト112に取り付けられている。ギア114fおよびギア114gが形成されている部材が図中左側にスライドした場合には、ギア114fはギア114bと噛合い可能であり、図中右側にスライドした場合にはギア114gとギア114dとが噛合い可能である。   Each of the gear 114f and the gear 114g is formed on the outer periphery of the same member. The member in which the gear 114f and the gear 114g are formed is attached to the output shaft 112 so as to rotate integrally with the output shaft 112 and to be slidable in the axial direction of the output shaft 112. When the member on which the gear 114f and the gear 114g are formed slides to the left in the figure, the gear 114f can mesh with the gear 114b. When the member slides to the right in the figure, the gear 114g and the gear 114d Engageable.

カウンターシャフト113には、ギア114h〜114kが形成されている。カウンターシャフト113とハウジング115との間には、2つのスラストニードルころ軸受2が配置され、これによってカウンターシャフト113の軸方向の荷重(スラスト荷重)が支持されている。ギア114hは、ギア114aと常時噛合っており、かつギア114iはギア114cと常時噛合っている。また、ギア114jは、ギア114eが図中左側にスライドした場合に、ギア114eと噛合い可能である。さらに、ギア114kは、ギア114eが図中右側にスライドした場合に、ギア114eと噛合い可能である。   Gears 114 h to 114 k are formed on the countershaft 113. Two thrust needle roller bearings 2 are arranged between the countershaft 113 and the housing 115, and thereby an axial load (thrust load) of the countershaft 113 is supported. The gear 114h always meshes with the gear 114a, and the gear 114i always meshes with the gear 114c. The gear 114j can mesh with the gear 114e when the gear 114e slides to the left side in the drawing. Furthermore, the gear 114k can mesh with the gear 114e when the gear 114e slides to the right in the drawing.

次に、マニュアルトランスミッション100の変速動作について説明する。マニュアルトランスミッション100においては、入力シャフト111に形成されたギア114aと、カウンターシャフト113に形成されたギア114hとの噛み合わせによって、入力シャフト111の回転がカウンターシャフト113へ伝達される。そして、カウンターシャフト113に形成されたギア114i〜114kと出力シャフト112に取り付けられたギア114c、114eとの噛み合わせ等によって、カウンターシャフト113の回転が出力シャフト112へ伝達される。これにより、入力シャフト111の回転が出力シャフト112へ伝達される。   Next, the shifting operation of the manual transmission 100 will be described. In the manual transmission 100, the rotation of the input shaft 111 is transmitted to the countershaft 113 by meshing between the gear 114 a formed on the input shaft 111 and the gear 114 h formed on the countershaft 113. The rotation of the countershaft 113 is transmitted to the output shaft 112 by meshing the gears 114 i to 114 k formed on the countershaft 113 with the gears 114 c and 114 e attached to the output shaft 112. Thereby, the rotation of the input shaft 111 is transmitted to the output shaft 112.

入力シャフト111の回転が出力シャフト112へ伝達される際には、入力シャフト111およびカウンターシャフト113の間で噛合うギアと、カウンターシャフト113および出力シャフト112の間で噛合うギアとを変えることによって、入力シャフト111の回転速度に対して出力シャフト112の回転速度を段階的に変化させることができる。また、カウンターシャフト113を介さずに入力シャフト111のギア114bと出力シャフト112のギア114fとを直接噛合わせることによって、入力シャフト111の回転を出力シャフト112へ直接伝達することもできる。   When the rotation of the input shaft 111 is transmitted to the output shaft 112, the gear meshing between the input shaft 111 and the counter shaft 113 and the gear meshing between the counter shaft 113 and the output shaft 112 are changed. The rotational speed of the output shaft 112 can be changed stepwise with respect to the rotational speed of the input shaft 111. Further, the rotation of the input shaft 111 can be directly transmitted to the output shaft 112 by directly meshing the gear 114 b of the input shaft 111 and the gear 114 f of the output shaft 112 without using the counter shaft 113.

以下に、マニュアルトランスミッション100の変速動作をより具体的に説明する。ギア114fがギア114bと噛合わず、ギア114gがギア114dと噛合わず、かつギア114eがギア114jと噛合う場合には、入力シャフト111の駆動力は、ギア114a、ギア114h、ギア114jおよびギア114eを介して出力シャフト112に伝達される。これが、たとえば第1速とされる。   Hereinafter, the shifting operation of the manual transmission 100 will be described more specifically. When the gear 114f does not mesh with the gear 114b, the gear 114g does not mesh with the gear 114d, and the gear 114e meshes with the gear 114j, the driving force of the input shaft 111 is the gear 114a, the gear 114h, the gear 114j, and It is transmitted to the output shaft 112 via the gear 114e. This is the first speed, for example.

ギア114gがギア114dと噛合い、ギア114eがギア114jと噛合わない場合には、入力シャフト111の駆動力は、ギア114a、ギア114h、ギア114i、ギア114c、ギア114dおよびギア114gを介して出力シャフト112に伝達される。これが、たとえば第2速とされる。   When the gear 114g meshes with the gear 114d and the gear 114e does not mesh with the gear 114j, the driving force of the input shaft 111 is transmitted via the gear 114a, the gear 114h, the gear 114i, the gear 114c, the gear 114d, and the gear 114g. It is transmitted to the output shaft 112. This is the second speed, for example.

ギア114fがギア114bと噛合い、ギア114eがギア114jと噛合わない場合には、入力シャフト111はギア114bおよびギア114fとの噛合いにより出力シャフト112に直結され、入力シャフト111の駆動力は直接出力シャフト112に伝達される。これが、たとえば第3速とされる。   When the gear 114f meshes with the gear 114b and the gear 114e does not mesh with the gear 114j, the input shaft 111 is directly coupled to the output shaft 112 by meshing with the gear 114b and the gear 114f, and the driving force of the input shaft 111 is Directly transmitted to the output shaft 112. This is the third speed, for example.

上述のように、マニュアルトランスミッション100は、回転部材としての入力シャフト111および出力シャフト112をこれに隣接して配置されるハウジング115に対して回転可能に支持するために、深溝玉軸受1を備えている。また、マニュアルトランスミッション100は、回転部材であるカウンターシャフト113をこれに隣接して配置されるハウジング115に対して回転可能に支持するために、スラストニードルころ軸受2を備えている。このように、上記実施の形態1における深溝玉軸受1およびスラストニードルころ軸受2は、マニュアルトランスミッション100内において使用することができる。そして、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立することが可能な深溝玉軸受1およびスラストニードルころ軸受2は、転動体と軌道部材との間に高い面圧が付与されるマニュアルトランスミッション100内での使用に好適である。   As described above, the manual transmission 100 includes the deep groove ball bearing 1 in order to rotatably support the input shaft 111 and the output shaft 112 as rotating members with respect to the housing 115 disposed adjacent thereto. Yes. The manual transmission 100 also includes a thrust needle roller bearing 2 for rotatably supporting a counter shaft 113, which is a rotating member, with respect to a housing 115 disposed adjacent thereto. As described above, the deep groove ball bearing 1 and the thrust needle roller bearing 2 in the first embodiment can be used in the manual transmission 100. The deep groove ball bearing 1 and the thrust needle roller bearing 2 that can achieve both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level are manuals in which a high surface pressure is applied between the rolling elements and the raceway member. It is suitable for use in the transmission 100.

(実施の形態3)
次に、上記実施の形態1における転がり軸受の用途の他の一例について説明する。図8および図9を参照して、デファレンシャル200は、デフケース201と、ピニオンギア202aおよび202bと、サンギア203と、ピニオンキャリア204と、アーマチュア205と、パイロットクラッチ206と、電磁石207と、ロータークラッチ(デフケース)208と、カム209を備えている。
(Embodiment 3)
Next, another example of the application of the rolling bearing in the first embodiment will be described. Referring to FIGS. 8 and 9, differential 200 includes differential case 201, pinion gears 202a and 202b, sun gear 203, pinion carrier 204, armature 205, pilot clutch 206, electromagnet 207, rotor clutch ( Differential case) 208 and a cam 209.

デフケース201の内周に設けられた内歯201aと4つのピニオンギア202aの各々とが互いに噛みあっており、4つのピニオンギア202aの各々と4つのピニオンギア202bの各々とが互いに噛み合っており、4つのピニオンギア202bの各々とサンギア203とが互いに噛み合っている。サンギア203は第1の駆動軸としての左駆動軸220の端部に接続されており、これによりサンギア203と左駆動軸220とは一体となって自転することができる。また、ピニオンギア202aの回転軸202cの各々と、ピニオンギア202bの回転軸202dとの各々が、ともにピニオンキャリア204によって自転可能に保持されている。ピニオンキャリア204は第2の駆動軸としての右駆動軸221の端部に接続されており、これによりピニオンキャリア204と右駆動軸221とは一体となって自転することができる。   The inner teeth 201a provided on the inner periphery of the differential case 201 and each of the four pinion gears 202a mesh with each other, each of the four pinion gears 202a and each of the four pinion gears 202b mesh with each other, Each of the four pinion gears 202b and the sun gear 203 mesh with each other. The sun gear 203 is connected to the end of the left drive shaft 220 as the first drive shaft, so that the sun gear 203 and the left drive shaft 220 can rotate together. Further, each of the rotation shafts 202c of the pinion gear 202a and each of the rotation shafts 202d of the pinion gear 202b are held by the pinion carrier 204 so as to be able to rotate. The pinion carrier 204 is connected to the end portion of the right drive shaft 221 as the second drive shaft, so that the pinion carrier 204 and the right drive shaft 221 can rotate together.

また、電磁石207、パイロットクラッチ206、ロータークラッチ(デフケース)208、アーマチュア205、およびカム209によって電磁クラッチが構成されている。   The electromagnet 207, the pilot clutch 206, the rotor clutch (difference case) 208, the armature 205, and the cam 209 constitute an electromagnetic clutch.

デフケース201の外歯201bは図示しないリングギアの歯車と噛み合っており、デフケース201はリングギアからの動力を受けて自転する。左駆動軸220および右駆動軸221の間に差動がない場合には、ピニオンギア202aおよび202bは自転せず、デフケース201、ピニオンキャリア204、およびサンギア203の3つの部材が一体となって回転する。つまり、リングギアから左駆動軸220へは、矢印Bで示されるように動力が伝達され、リングギアから右駆動軸221へは、矢印Aで示されるように動力が伝達される。   The external teeth 201b of the differential case 201 are meshed with a gear of a ring gear (not shown), and the differential case 201 rotates by receiving power from the ring gear. When there is no differential between the left drive shaft 220 and the right drive shaft 221, the pinion gears 202a and 202b do not rotate, and the three members of the differential case 201, the pinion carrier 204, and the sun gear 203 rotate as a unit. To do. That is, power is transmitted from the ring gear to the left drive shaft 220 as indicated by arrow B, and power is transmitted from the ring gear to the right drive shaft 221 as indicated by arrow A.

一方、左駆動軸220および右駆動軸221のうちいずれか一方、たとえば左駆動軸220に抵抗が加わる場合には、左駆動軸220と接続したサンギア203に抵抗が加わり、ピニオンギア202aおよび202bの各々が自転する。そして、ピニオンギア202aおよび202bの回転によってピニオンキャリア204の自転が速められ、左駆動軸220と右駆動軸221との間に差動が発生する。   On the other hand, when resistance is applied to one of the left drive shaft 220 and the right drive shaft 221, for example, the left drive shaft 220, resistance is applied to the sun gear 203 connected to the left drive shaft 220, and the pinion gears 202a and 202b Each rotates. Then, rotation of the pinion gears 202a and 202b accelerates the rotation of the pinion carrier 204, and a differential is generated between the left drive shaft 220 and the right drive shaft 221.

また、電磁クラッチは、左駆動軸220と右駆動軸221との間に一定以上の差動が生じると通電し、電磁石207によって磁界が発生される。パイロットクラッチ206およびアーマチュア205は、磁気誘導作用により電磁石207に引き付けられて摩擦トルクを発生する。摩擦トルクはカム209によりスラスト方向に変換される。そして、スラスト方向に変換された摩擦トルクにより、ピニオンキャリア204を介してメーンクラッチがデフケース208に押し付けられ、これにより差動制限トルクが発生する。スラストニードルころ軸受2はカム209で生じたスラスト方向の反力を受け、この反力をデフケース208に伝達する。その結果、摩擦トルクに比例したカム209による倍のスラスト力が発生される。このように、電磁石207は、パイロットクラッチ206のみを制御し、そのトルクを倍力機構により増幅することができ、また任意に摩擦トルクをコントロールすることができる。   Further, the electromagnetic clutch is energized when a certain level of differential occurs between the left drive shaft 220 and the right drive shaft 221, and a magnetic field is generated by the electromagnet 207. The pilot clutch 206 and the armature 205 are attracted to the electromagnet 207 by magnetic induction and generate friction torque. The friction torque is converted in the thrust direction by the cam 209. Then, the main clutch is pressed against the differential case 208 via the pinion carrier 204 by the friction torque converted in the thrust direction, thereby generating a differential limiting torque. The thrust needle roller bearing 2 receives a reaction force in the thrust direction generated by the cam 209 and transmits this reaction force to the differential case 208. As a result, a thrust force doubled by the cam 209 proportional to the friction torque is generated. Thus, the electromagnet 207 can control only the pilot clutch 206, amplify the torque by the boost mechanism, and can arbitrarily control the friction torque.

ここで、カム209とデフケース208との間には、実施の形態1におけるスラストニードルころ軸受2が配置されている。また、デフケース208とデフケース208の外周側に配置される部材との間には、実施の形態1における深溝玉軸受1が配置されている。このように、上記実施の形態1における深溝玉軸受1およびスラストニードルころ軸受2は、デファレンシャル200内において使用することができる。そして、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立することが可能な深溝玉軸受1およびスラストニードルころ軸受2は、転動体と軌道部材との間に高い面圧が付与されるデファレンシャル200内での使用に好適である。   Here, between the cam 209 and the differential case 208, the thrust needle roller bearing 2 in the first embodiment is disposed. Further, the deep groove ball bearing 1 according to the first embodiment is disposed between the differential case 208 and a member disposed on the outer peripheral side of the differential case 208. Thus, the deep groove ball bearing 1 and the thrust needle roller bearing 2 in the first embodiment can be used in the differential 200. The deep groove ball bearing 1 and the thrust needle roller bearing 2 capable of achieving both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level are differentials in which a high surface pressure is applied between the rolling elements and the raceway member. Suitable for use within 200.

軸受部品の特性に及ぼす熱処理条件等の影響を調査する実験を行なった。まず、JIS規格SUJ2からなる平板を準備し、800℃で1時間予熱した後、RXガスにアンモニアガスを添加した雰囲気中において850℃に加熱し、4時間保持することにより浸炭窒化処理した。その後、浸炭窒化処理における加熱温度である850℃から、そのまま上記平板を焼入油中に浸漬することにより焼入硬化させた。さらに、当該平板に対して種々の温度で焼戻処理を施した。得られた平板に対して直径19.05mmのSUJ2製標準転がり軸受用鋼球を荷重3.18kN(最大接触面圧4.4GPa)で押し付け、10秒間保持した後、除荷した。そして、この鋼球の押し付けによって平板に形成された圧痕の深さを測定することにより、耐圧痕性を調査した。また、同じ試験片について、ロックウェル硬度計にて表面硬度を測定した。耐圧痕性の調査結果を図10に、硬度の測定結果を図11に示す。   Experiments were conducted to investigate the effects of heat treatment conditions on the characteristics of bearing parts. First, a flat plate made of JIS standard SUJ2 was prepared, preheated at 800 ° C. for 1 hour, then heated to 850 ° C. in an atmosphere in which ammonia gas was added to RX gas and kept for 4 hours for carbonitriding. Thereafter, the flat plate was quenched and hardened by being immersed in the quenching oil as it was from 850 ° C. which is the heating temperature in the carbonitriding treatment. Further, the flat plate was tempered at various temperatures. A SUJ2 standard rolling bearing steel ball having a diameter of 19.05 mm was pressed against the obtained flat plate with a load of 3.18 kN (maximum contact surface pressure 4.4 GPa), held for 10 seconds, and then unloaded. And the pressure dent resistance was investigated by measuring the depth of the dent formed on the flat plate by pressing the steel ball. Further, the surface hardness of the same test piece was measured with a Rockwell hardness meter. FIG. 10 shows the result of investigation of the pressure scar resistance, and FIG. 11 shows the result of measurement of hardness.

図10および図11を参照して、焼戻温度が高くなるにつれて表面硬度が低下する一方で、圧痕深さは極小値を有している。具体的には、焼戻温度を240℃以上300℃以下とすることにより、圧痕深さが0.2μm以下となっている。このことから、耐圧痕性を向上させる観点からは、焼戻温度は240℃以上300℃以下とすることが好ましいといえる。   Referring to FIGS. 10 and 11, the surface hardness decreases as the tempering temperature increases, while the indentation depth has a minimum value. Specifically, by setting the tempering temperature to 240 ° C. or more and 300 ° C. or less, the indentation depth is 0.2 μm or less. From this point of view, it can be said that the tempering temperature is preferably 240 ° C. or more and 300 ° C. or less from the viewpoint of improving the pressure dent resistance.

ここで、上記焼戻温度の最適値は、以下のようにして決定されているものと考えられる。焼入処理を行なうと、鋼の素地には炭素が固溶した状態となる。一方、焼戻処理を行なうと、素地中に固溶した炭素の一部が炭化物(たとえばFeC)として析出する。このとき、焼戻処理の温度が高くなるほど鋼の降伏強度に対する固溶強化の寄与が低下するとともに、析出強化の寄与が大きくなる。そして、240℃以上300℃以下の温度域で焼戻処理を実施することにより、これらの強化機構のバランスが最適となり、降伏強度が極大値をとるため、耐圧痕性が特に高くなる。 Here, it is considered that the optimum value of the tempering temperature is determined as follows. When quenching is performed, carbon is in a solid solution state in the steel substrate. On the other hand, when tempering is performed, a part of the carbon solid-dissolved in the substrate is precipitated as a carbide (for example, Fe 3 C). At this time, the higher the temperature of the tempering treatment, the lower the contribution of solid solution strengthening to the yield strength of the steel and the greater the contribution of precipitation strengthening. Then, by performing the tempering process in a temperature range of 240 ° C. or more and 300 ° C. or less, the balance of these strengthening mechanisms becomes optimal, and the yield strength takes a maximum value, so that the pressure-proof scar resistance is particularly high.

また、上記圧痕深さの測定の場合と同様に圧痕を押し付けることによる鋼の変形に基づいて測定される表面硬度が単調減少するにもかかわらず、耐圧痕性が極大値をとる理由は以下の通りであると考えられる。   In addition, the reason why the indentation has the maximum value despite the monotonously decreasing surface hardness measured based on the deformation of the steel by pressing the indentation as in the case of the indentation depth measurement is as follows. It is considered to be street.

図12は、上記平板に対する熱処理において浸炭窒化処理のみを省略した処理を施した引張試験片(JIS Z2201 4号試験片)の各焼戻温度における真応力と真ひずみとの関係を示す図である。図12は、n乗硬化弾塑性体でモデル化した真応力−真ひずみ線図である。σ降伏応力を境目に次式の通り特性が異なる。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the true stress and the true strain at each tempering temperature of a tensile test piece (JIS Z2201 No. 4 test piece) subjected to a treatment in which only the carbonitriding process is omitted in the heat treatment for the flat plate. . FIG. 12 is a true stress-true strain diagram modeled by an n-th power hardening elastoplastic material. The characteristics are different according to the following equation at the boundary of σ Y yield stress.

Figure 2013119930
Figure 2013119930

ここで、σは真応力、Eはヤング率、εは真ひずみ、Kは塑性係数、nは加工硬化指数、σは降伏応力である。ただし、ヤング率Eは共振法で実測し、加工効果指数nおよび組成係数Kは、引張試験により実測した。そして、これらを上記2式に代入し、交点をσとした。 Here, σ is the true stress, E is the Young's modulus, ε is the true strain, K is the plastic coefficient, n is the work hardening index, and σ Y is the yield stress. However, the Young's modulus E was measured by a resonance method, and the processing effect index n and the composition coefficient K were measured by a tensile test. Then, these were substituted into the above two formulas, and the intersection was defined as σ Y.

ここで、圧痕深さの測定における真ひずみの水準は、図12における領域αに相当するのに対し、硬度測定における真ひずみの水準は、図12における領域β以上に相当する。そして、図13を参照して、圧痕深さの測定領域に対応する領域αにおける降伏点を確認すると、焼戻温度が240℃〜300℃の範囲において降伏点が高くなっており、これよりも低温の場合、降伏点が低下している。一方、図12を参照して、表面硬度の測定領域に対応する領域βでは、同じひずみ量を与えようとすると、焼戻温度が低くなるにつれて、より大きな応力が必要となることが分かる。このような現象に起因して、焼戻温度が180℃〜220℃の場合に比べて硬度が低下するにもかかわらず、焼戻温度を240℃〜300℃とすることにより、耐圧痕性が向上するものと考えられる。   Here, the true strain level in the measurement of the indentation depth corresponds to the region α in FIG. 12, whereas the true strain level in the hardness measurement corresponds to the region β or more in FIG. And if the yield point in the area | region (alpha) corresponding to the measurement area | region of an indentation depth is confirmed with reference to FIG. 13, the yield point becomes high in the range whose tempering temperature is 240 degreeC-300 degreeC, and than this In the case of low temperature, the yield point is lowered. On the other hand, referring to FIG. 12, it can be seen that, in the region β corresponding to the surface hardness measurement region, when the same strain amount is applied, a larger stress is required as the tempering temperature is lowered. Due to such a phenomenon, although the hardness is lowered as compared with the case where the tempering temperature is 180 ° C. to 220 ° C., the tempering temperature is set to 240 ° C. to 300 ° C. It is thought to improve.

また、焼戻温度のほか、表面窒素濃度および焼入温度を変化させた条件で熱処理した試験片について、表面の残留オーステナイト量、圧痕深さ、寿命、リング圧砕強度、経年変化率を調査した。   In addition to the tempering temperature, the amount of retained austenite on the surface, depth of indentation, life, ring crushing strength, and aging rate were investigated for the test pieces heat-treated under conditions in which the surface nitrogen concentration and the quenching temperature were changed.

ここで、圧痕深さは、上記の場合と同様に測定した。圧痕深さが0.2μm未満の場合をB、0.2〜0.4μmの場合をC、0.4μm以上の場合をDと評価した。寿命は、圧痕深さの測定の場合と同様の条件にて軌道面に圧痕を形成した後、清浄油潤滑のもとで油膜パラメータが0.5となる条件で、軸受がトランスミッションに使用される場合の荷重条件を模擬して実施した。そして、焼入温度850℃、焼戻温度240℃、表面窒素量0.4質量%の試験片の寿命を基準(B)として、基準寿命よりも長い場合をA、短い場合をC、著しく短い場合をDと評価した。リング圧砕強度は、外径60mm、内径54mm、幅15のリングを作製し、これを径方向に平板にて圧縮し亀裂が発生した荷重を調査することにより評価した。亀裂発生時の荷重が5000kgf以上の場合をA、3500〜5000kgfの場合をB、3500kgf未満の場合をDと評価した。また、経年変化率は、試験片を230℃で2時間保持し、当該熱処理前からの外径寸法変化量を測定することにより評価した。変化量が10.0×10以下の場合をA、10.0×10〜30.0×10の場合をB、30.0×10〜90.0×10の場合をC、90.0×10以上の場合をDと評価した。試験結果を表1に示す。 Here, the indentation depth was measured in the same manner as described above. The case where the indentation depth was less than 0.2 μm was evaluated as B, the case where the indentation depth was 0.2 to 0.4 μm was evaluated as C, and the case where the indentation depth was 0.4 μm or more was evaluated as D. The service life of the bearing is used for the transmission under the condition that the oil film parameter becomes 0.5 under clean oil lubrication after forming the indentation on the raceway surface under the same conditions as the measurement of the indentation depth. This was carried out by simulating the loading conditions. The life of a test piece having a quenching temperature of 850 ° C., a tempering temperature of 240 ° C., and a surface nitrogen content of 0.4% by mass is defined as a reference (B). The case was rated as D. The ring crushing strength was evaluated by preparing a ring having an outer diameter of 60 mm, an inner diameter of 54 mm, and a width of 15, and compressing the ring with a flat plate in the radial direction, and investigating the load at which cracks occurred. The case where the load at the time of a crack generation was 5000 kgf or more was evaluated as A, the case where it was 3500-5000 kgf was evaluated as B, and the case where it was less than 3500 kgf was evaluated as D. Moreover, the secular change rate was evaluated by holding the test piece at 230 ° C. for 2 hours and measuring the dimensional change amount of the outer diameter before the heat treatment. Where the amount of change is of 10.0 × 10 5 or less A, B the case of 10.0 × 10 5 ~30.0 × 10 5 , the case of 30.0 × 10 5 ~90.0 × 10 5 C The case of 90.0 × 10 5 or more was evaluated as D. The test results are shown in Table 1.

Figure 2013119930
Figure 2013119930

表1を参照して、表面窒素濃度が0.25〜0.5質量%、焼入温度が820〜860℃、焼戻温度が240〜300℃の条件をすべて満たす試験片において、上記全ての項目において優れた評価が得られている。   With reference to Table 1, in the test piece which satisfy | fills all the conditions of surface nitrogen concentration 0.25-0.5 mass%, quenching temperature 820-860 degreeC, and tempering temperature 240-300 degreeC, all the said Excellent evaluation was obtained for the items.

なお、上記実施の形態においては、本発明の軸受部品を含む転がり軸受の一例として深溝玉軸受およびスラストニードルころ軸受について説明したが、本発明の転がり軸受はこれに限られず、円すいころ軸受、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、タンデム型アンギュラ玉軸受など、種々の形式の転がり軸受に本発明の軸受部品を適用可能である。また、本発明の転がり軸受の用途として、トランスミッションおよびデファレンシャルを例示したが、本発明の転がり軸受の用途はこれに限られず、種々の機械に適用可能であり、高い荷重が負荷されることにより耐圧痕性が求められる用途に特に好適である。   In the above embodiment, the deep groove ball bearing and the thrust needle roller bearing have been described as examples of the rolling bearing including the bearing component of the present invention. However, the rolling bearing of the present invention is not limited to this, and the tapered roller bearing and the deep groove The bearing component of the present invention can be applied to various types of rolling bearings such as a ball bearing, an angular ball bearing, and a tandem angular ball bearing. In addition, the application of the rolling bearing of the present invention is exemplified by transmission and differential, but the application of the rolling bearing of the present invention is not limited to this, and can be applied to various machines. It is particularly suitable for applications that require traceability.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiments and examples disclosed herein are illustrative in all respects and should not be construed as being restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の軸受部品、転がり軸受およびこれらの製造方法は、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立することが求められる軸受部品、転がり軸受およびこれらの製造方法に、特に有利に適用され得る。   The bearing parts, rolling bearings, and manufacturing methods thereof of the present invention are particularly advantageously applied to bearing parts, rolling bearings, and manufacturing methods thereof that are required to achieve both a high level of scratch resistance and rolling fatigue life. Can be done.

1 深溝玉軸受、2 スラストニードルころ軸受、11 外輪、11A 外輪転走面、11B,12B,13B,21B,23B 窒素富化層、11C,12C,13C,21C,23C 内部、12 内輪、12A 内輪転走面、13 玉、13A 玉転動面、14,24 保持器、21 軌道輪、21A 軌道輪転走面、23 ニードルころ、23A ころ転動接触面、100 マニュアルトランスミッション、111 入力シャフト、112 出力シャフト、113 カウンターシャフト、114a〜k ギア、115 ハウジング、120A,120B 転がり軸受、200 デファレンシャル、201 デフケース、201a 内歯、201b 外歯、202a〜b ピニオンギア、202c〜d 回転軸、203 サンギア、204 ピニオンキャリア、205 アーマチュア、206 パイロットクラッチ、207 電磁石、208 デフケース、209 カム、220 左駆動軸、221 右駆動軸。   1 deep groove ball bearing, 2 thrust needle roller bearing, 11 outer ring, 11A outer ring rolling surface, 11B, 12B, 13B, 21B, 23B nitrogen-enriched layer, 11C, 12C, 13C, 21C, 23C inside, 12 inner ring, 12A inside Rolling surface, 13 balls, 13A Ball rolling surface, 14, 24 Cage, 21 Track, 21A Rolling surface, 23 Needle roller, 23A Rolling contact surface, 100 Manual transmission, 111 Input shaft, 112 Output Shaft, 113 Countershaft, 114a-k gear, 115 housing, 120A, 120B Rolling bearing, 200 differential, 201 differential case, 201a internal tooth, 201b external tooth, 202a-b pinion gear, 202c-d rotating shaft, 203 sun gear, 204 Pinion carry , 205 armature 206 pilot clutch, 207 electromagnet 208 differential case, 209 cam, 220 left drive shaft, 221 the right drive shaft.

Claims (10)

0.90質量%以上1.05質量%以下の炭素と、0.15質量%以上0.35質量%以下の珪素と、0.01質量%以上0.50質量%以下のマンガンと、1.30質量%以上1.65質量%以下のクロムとを含有し、残部不純物からなる焼入硬化された鋼からなり、
他の部品と接触する面である接触面における窒素濃度が0.25質量%以上であり、
前記接触面における残留オーステナイト量が6体積%以上12体積%以下である、軸受部品。
0.90% by mass or more and 1.05% by mass or less of carbon, 0.15% by mass or more and 0.35% by mass or less of silicon, 0.01% by mass or more and 0.50% by mass or less of manganese, Containing 30% by weight or more and 1.65% by weight or less chromium, comprising a hardened and hardened steel consisting of the remaining impurities,
The nitrogen concentration in the contact surface that is a surface in contact with another component is 0.25% by mass or more,
The bearing component whose residual austenite amount in the said contact surface is 6 volume% or more and 12 volume% or less.
前記接触面の硬度は60.0HRC以上である、請求項1に記載の軸受部品。   The bearing component according to claim 1, wherein the contact surface has a hardness of 60.0 HRC or more. 前記接触面の硬度は64.0HRC以下である、請求項1または2に記載の軸受部品。   The bearing component according to claim 1, wherein the hardness of the contact surface is 64.0 HRC or less. 軌道部材と、
前記軌道部材に接触して配置される複数の転動体とを備え、
前記軌道部材および前記転動体の少なくともいずれか一方は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の軸受部品である、転がり軸受。
A track member;
A plurality of rolling elements arranged in contact with the raceway member,
At least any one of the said track member and the said rolling element is a rolling bearing which is a bearing component of any one of Claims 1-3.
デファレンシャルまたはトランスミッション内において回転する回転部材を、前記回転部材に隣接して配置される他の部材に対して回転自在に支持する、請求項4に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 4, wherein a rotating member that rotates in a differential or a transmission is rotatably supported with respect to another member that is disposed adjacent to the rotating member. 0.90質量%以上1.05質量%以下の炭素と、0.15質量%以上0.35質量%以下の珪素と、0.01質量%以上0.50質量%以下のマンガンと、1.30質量%以上1.65質量%以下のクロムとを含有し、残部不純物からなる鋼を成形することにより成形部材を作製する工程と、
前記成形部材を浸炭窒化処理する工程と、
浸炭窒化処理された前記成形部材を焼入硬化処理する工程と、
焼入硬化処理された前記成形部材を焼戻処理する工程と、
焼戻処理された前記成形部材を加工することにより他の部品と接触する面である接触面を形成する工程とを備え、
前記成形部材を浸炭窒化処理する工程では、前記接触面を形成する工程において前記接触面の窒素濃度が0.25質量%以上となるように前記成形部材が浸炭窒化処理され、
前記成形部材を焼戻処理する工程では、前記接触面を形成する工程において前記接触面の残留オーステナイト量が6体積%以上12体積%以下となるように前記成形部材が焼戻処理される、軸受部品の製造方法。
0.90% by mass or more and 1.05% by mass or less of carbon, 0.15% by mass or more and 0.35% by mass or less of silicon, 0.01% by mass or more and 0.50% by mass or less of manganese, Containing 30% by mass or more and 1.65% by mass or less of chromium, and forming a molded member by molding steel composed of the remaining impurities;
Carbonitriding the molded member; and
A step of quench hardening the carbonitrided molded member;
A step of tempering the molded member subjected to quench hardening;
Forming a contact surface that is a surface in contact with another component by processing the molded member that has been tempered,
In the step of carbonitriding the molded member, the molded member is carbonitrided so that the nitrogen concentration of the contact surface is 0.25% by mass or more in the step of forming the contact surface,
In the step of tempering the molded member, the forming member is tempered in the step of forming the contact surface such that the amount of retained austenite on the contact surface is 6% by volume or more and 12% by volume or less. A manufacturing method for parts.
前記成形部材を焼戻処理する工程では、前記成形部材が240℃以上300℃以下の温度域にて焼戻処理される、請求項6に記載の軸受部品の製造方法。   The method for manufacturing a bearing part according to claim 6, wherein in the step of tempering the molded member, the molded member is tempered in a temperature range of 240 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. 前記成形部材を焼入処理する工程では、前記成形部材が860℃以下の温度域から急冷されることにより焼入処理される、請求項6または7に記載の軸受部品の製造方法。   The method for manufacturing a bearing part according to claim 6 or 7, wherein in the step of quenching the molded member, the molded member is quenched by being rapidly cooled from a temperature range of 860 ° C or lower. 前記成形部材を焼入処理する工程では、前記成形部材が820℃以上の温度域から急冷されることにより焼入処理される、請求項6〜8のいずれか1項に記載の軸受部品の製造方法。   9. The production of a bearing part according to claim 6, wherein in the step of quenching the molded member, the molded member is quenched by being rapidly cooled from a temperature range of 820 ° C. or higher. Method. 転がり軸受の製造方法であって、
軌道部材を準備する工程と、
複数の転動体を準備する工程と、
複数の前記転動体を前記軌道部材に接触するように組み合わせることにより、前記転がり軸受を組み立てる工程とを備え、
前記軌道部材を準備する工程および複数の前記転動体を準備する工程との少なくともいずれか一方は、請求項6〜9のいずれか1項に記載の軸受部品の製造方法を用いて実施される、転がり軸受の製造方法。
A rolling bearing manufacturing method comprising:
Preparing a raceway member;
Preparing a plurality of rolling elements;
A step of assembling the rolling bearing by combining a plurality of the rolling elements so as to contact the raceway member,
At least one of the step of preparing the race member and the step of preparing the plurality of rolling elements is performed using the method for manufacturing a bearing component according to any one of claims 6 to 9. A method of manufacturing a rolling bearing.
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