JP2013119932A - Rolling bearing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing capable of compatibly attaining the indentation resistance and the rolling fatigue life at high level while ensuring the easy obtainability of a material.SOLUTION: A deep groove ball bearing 1 includes an outer ring 11, an inner ring 12, a plurality of balls 13, and a seal member 17. At least any one of the outer ring 11, the inner ring 12 and the plurality of balls 13 is formed of quench-hardened steel having the composition consisting of 0.90-1.05% carbon, 0.15-0.35% silicon, 0.01-0.50% manganese, 1.30-1.65% chromium, and the remainder impurities. The rolling bearing is a high-strength bearing component in which the nitrogen concentration at bearing contact surfaces 11A, 12A, 13A is ≥0.25 mass%, and the residual austenite amount is ≤6-12 vol%. By rotating the inner ring 12 with respect to the outer ring 11, a seal lip part 17A is worn, and the inner ring 12 is not brought into contact with the seal lip part 17A.

Description

本発明は転がり軸受に関し、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転がり軸受に関するものである。   The present invention relates to a rolling bearing, and more particularly to a rolling bearing capable of achieving both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level.

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

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。   For example, in rolling bearings that need to support large loads 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 extended. At the same time, pressure resistance (hardness of formation of the impression 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転がり軸受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 rolling bearing capable of.

本発明に従った転がり軸受は、第1転走面を有する第1軌道輪と、第2転走面を有し、第1転走面に第2転走面が対向するように配置された第2軌道輪と、第1転走面および第2転走面に転動接触面において接触し、円環状の軌道上に並べて配置された複数の転動体と、第1軌道輪と第2軌道輪とに挟まれた空間である軸受空間を閉じるように配置されたシール部材とを備えている。第1軌道輪、第2軌道輪および転動体のうち、少なくとも1つは、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0.65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、第1転走面、第2転走面または転動接触面である軸受接触面における窒素濃度が0.25質量%以上であり軸受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%以下である高強度軸受部品である。シール部材は、一方の端部が第1軌道輪および第2軌道輪の一方に固定され、他方の端部であるシールリップ部が第1軌道輪および第2軌道輪の他方に接触している。そして、第1軌道輪に対して第2軌道輪を周方向に相対的に回転させることによりシールリップ部が摩耗して第1軌道輪および第2軌道輪の他方とシールリップ部とが接触しない状態、または第1軌道輪および第2軌道輪の他方とシールリップ部との接触圧が実質的に零と見なせる程度の軽接触である状態となるように、シールリップ部が高摩耗材からなっている。   A rolling bearing according to the present invention has a first raceway having a first rolling surface and a second rolling surface, and is arranged such that the second rolling surface faces the first rolling surface. A second race ring, a plurality of rolling elements that are in contact with the first rolling surface and the second rolling surface at a rolling contact surface, and arranged side by side on an annular raceway; a first race ring and a second race track; And a seal member disposed so as to close a bearing space which is a space sandwiched between the rings. At least one of the first track ring, the second track ring, and the rolling element is 0.90 mass% or more and 1.05 mass% or less of carbon and 0.15 mass% or more and 0.35 mass% or less of silicon. And containing 0.01 mass% or more and 0.50 mass% or less of manganese, and 1.30 mass% or more and 0.65 mass% or less of chromium, and comprising a hardened and hardened steel composed of the remaining impurities, The nitrogen concentration in the bearing contact surface which is the first rolling surface, the second rolling surface or the rolling contact surface is 0.25% by mass or more, and the residual austenite amount in the bearing contact surface is 6% by volume or more and 12% by volume or less. A high-strength bearing component. The seal member has one end fixed to one of the first and second race rings, and the other end of the seal lip is in contact with the other one of the first and second race rings. . The seal lip portion is worn by rotating the second race ring in the circumferential direction relative to the first race ring, and the other of the first race ring and the second race ring does not contact the seal lip portion. The seal lip portion is made of a high wear material so that the contact state between the other one of the first race ring and the second race ring and the seal lip portion is light contact that can be regarded as substantially zero. ing.

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、軸受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、軸受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、軸受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 assuming the use of steel of the component composition, the nitrogen concentration at the bearing contact surface is increased to 0.25% by mass or more, and the rolling fatigue life is extended by quenching and hardening. Can do. Here, when the amount of retained austenite is not particularly adjusted, the amount of retained austenite at the bearing 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 bearing contact surface is preferably 6% by volume or more.

これに対し、本発明の転がり軸受を構成する高強度軸受部品は、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、軸受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。   On the other hand, the high-strength bearing component constituting the rolling bearing of the present invention employs a JIS standard SUJ2 equivalent material that is easily available in various countries as a material, and the nitrogen concentration at the bearing contact surface is 0.25% by mass or more, The amount of retained austenite is 6 vol% or more and 12 vol% or less.

さらに、転動疲労寿命、特に異物混入環境における転動疲労寿命を長寿命化するためには、異物の侵入を抑制する接触型のシール部材を配置することが有効である。しかし、一般的な接触型のシール部材を採用した場合、転がり軸受の回転トルクが上昇するという問題が生じる。これに対し、本発明の転がり軸受では、軌道輪に接触するシールリップ部が、軌道輪の回転によって容易に摩耗して、当初接触していた軌道輪と接触しない状態、あるいは当該軌道輪との接触圧が実質的に零と見なせる程度の軽接触である状態となる高摩耗材からなっている。その結果、異物の侵入が抑制されつつ、回転トルクの上昇が抑えられる。シールリップ部の材料としては、たとえばゴム、樹脂などを採用することができる。   Furthermore, in order to extend the rolling fatigue life, particularly the rolling fatigue life in an environment where foreign matter is mixed, it is effective to arrange a contact-type seal member that suppresses the entry of foreign matter. However, when a general contact-type seal member is employed, there arises a problem that the rotational torque of the rolling bearing increases. On the other hand, in the rolling bearing of the present invention, the seal lip portion that comes into contact with the bearing ring is easily worn by the rotation of the bearing ring and does not come into contact with the initially contacted bearing ring, or It is made of a high wear material that is in a light contact state with a contact pressure that can be regarded as substantially zero. As a result, an increase in rotational torque can be suppressed while intrusion of foreign matter is suppressed. As a material of the seal lip portion, for example, rubber, resin or the like can be employed.

このように、本発明の転がり軸受は、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高強度軸受部品を構成部品として含むとともに、回転トルクの上昇を抑制しつつ転動疲労寿命をさらに向上させることが可能なシール部材を備えている。その結果、本発明の転がり軸受によれば、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立する転がり軸受を提供することができる。   As described above, the rolling bearing of the present invention includes a high-strength bearing component that achieves both a high level of pressure resistance and a rolling fatigue life as a component while ensuring the availability of materials, and rotational torque. There is provided a seal member capable of further improving the rolling fatigue life while suppressing the increase of the. As a result, according to the rolling bearing of the present invention, it is possible to provide a rolling bearing that achieves both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level.

なお、耐圧痕性を一層向上させる観点から、軸受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、軸受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、軸受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。   From the viewpoint of further improving the pressure scar resistance, the amount of retained austenite on the bearing contact surface may be 10% or less. Further, if the nitrogen concentration on the bearing contact surface exceeds 0.5 mass%, the cost for intruding nitrogen into the steel increases, and it becomes difficult to adjust the amount of retained austenite to a desired range. Therefore, the nitrogen concentration in the bearing contact surface is preferably 0.5% by mass or less, and may be 0.4% by mass or less.

上記転がり軸受においては、少なくとも第1軌道輪および第2軌道輪が上記高強度軸受部品であってもよい。耐圧痕性は、特に軌道輪において問題となる。したがって、軌道輪の少なくとも一方が上記高強度軸受部品からなることにより、転がり軸受の耐圧痕性がより確実に向上する。   In the rolling bearing, at least the first bearing ring and the second bearing ring may be the high-strength bearing component. Scratch resistance becomes a problem particularly in a raceway. Therefore, when at least one of the bearing rings is made of the high-strength bearing component, the pressure-proof scar resistance of the rolling bearing is more reliably improved.

上記転がり軸受においては、転動体は玉であってもよい。転動体に玉を用いることにより、転がり軸受の回転トルクが抑制される。一方、転動体に玉を用いる場合、ころ軸受に比べて軸受の静定格荷重が著しく低下するため、耐圧痕性が特に問題となる。これに対し、本発明の転がり軸受は、耐圧痕性に優れた上記高強度軸受部品を備えている。したがって、本発明の転がり軸受において転動体に玉を採用することにより、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立するとともに、回転トルクが低減された転がり軸受を提供することができる。   In the rolling bearing, the rolling element may be a ball. By using balls for the rolling elements, the rotational torque of the rolling bearing is suppressed. On the other hand, when balls are used for the rolling elements, the static load rating of the bearing is significantly reduced as compared with the roller bearing, so that the pressure scar resistance is a particular problem. On the other hand, the rolling bearing of the present invention includes the above-described high-strength bearing component that is excellent in pressure proof marks. Therefore, by adopting a ball as a rolling element in the rolling bearing of the present invention, it is possible to provide a rolling bearing with a high level of pressure resistance and rolling fatigue life and a reduced rotational torque.

上記転がり軸受においては、軸受接触面の硬度は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 rolling bearing, the bearing contact surface may have a hardness of 60.0 HRC or more. As a result, the rolling fatigue life and the pressure scar resistance can be further improved.

上記転がり軸受においては、軸受接触面の硬度は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軸受接触面の硬度を、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。軸受接触面の硬度を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 rolling bearing, the bearing contact surface may have a hardness of 64.0 HRC or less. When the hardness of the bearing contact surface whose 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 residual austenite to 12% by volume or less. By setting the hardness of the bearing 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.

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。したがって、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. Therefore, 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.

上記転がり軸受においては、転動体を最大接触面圧が4.4GPaとなるように第1軌道輪および第2軌道輪のいずれかに押し付けた場合、第1軌道輪および第2軌道輪のいずれかに形成される圧痕の深さは0.5μm以下であることが好ましい。このレベルにまで耐圧痕性を向上させることにより、特に厳しい使用環境において使用可能な転がり軸受を提供することができる。また、上記圧痕の深さは、0.3μm以下であることがより好ましく、0.2μm以下であることがさらに好ましい。   In the above rolling bearing, when the rolling element is pressed against either the first race ring or the second race ring so that the maximum contact surface pressure is 4.4 GPa, either the first race ring or the second race ring is selected. It is preferable that the depth of the indentation formed is 0.5 μm or less. By improving the pressure resistance to this level, it is possible to provide a rolling bearing that can be used in a particularly severe environment. Further, the depth of the indentation is more preferably 0.3 μm or less, and further preferably 0.2 μm or less.

以上の説明から明らかなように、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。   As is apparent from the above description, according to the rolling bearing of the present invention, it is possible to achieve both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level while ensuring the availability of materials. Can be provided.

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. 深溝玉軸受の回転開始後の状態を説明するための概略部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view for demonstrating the state after the rotation start of a deep groove ball bearing. 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6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10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、シール部材17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(転動接触面)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軸受接触面である。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。シール部材17は、外輪11と内輪12とに挟まれた空間である軸受空間を閉じるように配置され、軸受空間への異物の侵入を抑制している。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, a ball 13 as a plurality of rolling elements that are bearing parts, a cage 14, and a seal member 17. 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. Moreover, the ball | bowl rolling surface 13A (surface of the ball | bowl 13) as a rolling-element rolling surface (rolling contact surface) is formed in the some ball | bowl 13. As shown in FIG. The outer ring rolling surface 11A, the inner ring rolling surface 12A, and the ball rolling surface 13A are bearing 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. The seal member 17 is disposed so as to close a bearing space that is a space sandwiched between the outer ring 11 and the inner ring 12, and suppresses entry of foreign matter into the bearing space. 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、軸受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の表面である軸受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 bearing contact surfaces, the nitrogen enriched layers 11B and 12B having a higher nitrogen concentration than the inner portions 11C, 12C, and 13C. , 13B are formed. The nitrogen concentration in the outer ring rolling surface 11A, the inner ring rolling surface 12A, and the ball rolling surface 13A as the bearing 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っている。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高強度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 is easily available in various countries around 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 high-strength bearing parts capable of achieving both a high level of scratch resistance and a rolling fatigue life while ensuring the availability of materials. Yes.

また、図2を参照して、シール部材17は、金属からなり、環状の形状を有する芯金16と、芯金16を取り囲むように配置された樹脂もしくはゴムからなる弾性部材である弾性部15とを含んでいる。このような構造により、シール部材17は、芯金16によって所望の剛性を維持しつつ、外輪11および内輪12に接触する弾性部15において弾性変形可能となっている。シール部材17は、外輪11の内周面に形成されたシール取付け溝11Eに外周部が嵌め込まれて固定される。そして、シール部材17の内周側端部であるシールリップ部17Aが、内輪12の外周面に接触している。   Referring to FIG. 2, the seal member 17 is made of metal and has an annular shape, and an elastic portion 15 that is an elastic member made of resin or rubber disposed so as to surround the metal core 16. Including. With such a structure, the seal member 17 can be elastically deformed in the elastic portion 15 contacting the outer ring 11 and the inner ring 12 while maintaining a desired rigidity by the cored bar 16. The seal member 17 is fixed by fitting its outer peripheral portion into a seal mounting groove 11E formed on the inner peripheral surface of the outer ring 11. A seal lip portion 17 </ b> A that is an inner peripheral side end portion of the seal member 17 is in contact with the outer peripheral surface of the inner ring 12.

このシールリップ部17Aは、摩耗し易いゴムなどの高摩耗材からなっている。そのため、図2を参照して、外輪11に対して内輪12を相対的に回転させると、回転開始後すぐにシールリップ部17Aが摩耗して、図3に示すように内輪12とシールリップ部17Aとが接触しない状態となる。その結果、シールリップ部17Aと内輪12の外周面とは微小隙間を挟んで対向する状態となる。これにより、回転トルクの上昇を抑制しつつ、軸受内部への異物の侵入が低減される。その結果、深溝玉軸受1の回転トルクの上昇が抑制されつつ、転動疲労寿命、特に異物混入環境における転動疲労寿命が長寿命化する。なお、上記ではシールリップ部17Aと内輪12の外周面とが非接触になる場合について説明したが、内輪12とシールリップ部17Aとの接触圧が実質的に零である状態と見なせる程度の軽接触となる程度に低下するものであってもよい。   The seal lip portion 17A is made of a high wear material such as rubber that easily wears. Therefore, referring to FIG. 2, when the inner ring 12 is rotated relative to the outer ring 11, the seal lip portion 17A is worn immediately after the start of rotation, and the inner ring 12 and the seal lip portion as shown in FIG. It will be in the state which 17A does not contact. As a result, the seal lip portion 17A and the outer peripheral surface of the inner ring 12 face each other with a minute gap therebetween. Thereby, the penetration | invasion of the foreign material to the inside of a bearing is reduced, suppressing the raise of rotational torque. As a result, an increase in the rotational torque of the deep groove ball bearing 1 is suppressed, and the rolling fatigue life, particularly in a foreign matter mixed environment, is extended. In the above description, the case where the seal lip portion 17A and the outer peripheral surface of the inner ring 12 are not in contact with each other has been described. However, the contact pressure between the inner ring 12 and the seal lip portion 17A is light enough to be regarded as being substantially zero. It may be reduced to such an extent that it comes into contact.

以上のように、本実施の形態における深溝玉軸受1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高強度軸受部品である外輪11、内輪12および玉13を備えるとともに、回転トルクの上昇を抑制しつつ、軸受内部への異物の侵入を低減するシール部材17を備えている。その結果、本実施の形態における深溝玉軸受1は、耐圧痕性と転動疲労寿命とを高いレベルで両立した転がり軸受となっている。   As described above, the deep groove ball bearing 1 according to the present embodiment is a high-strength bearing component capable of achieving both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level while ensuring the availability of materials. The outer ring 11, the inner ring 12, and the balls 13 are provided, and a seal member 17 that reduces the intrusion of foreign matter into the bearing while suppressing an increase in rotational torque is provided. As a result, the deep groove ball bearing 1 according to the present embodiment is a rolling bearing that achieves both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level.

なお、上記実施の形態においては、外輪11、内輪12および玉13のすべてが上記高強度軸受部品からなっている場合について説明したが、外輪11、内輪12および玉13のうち、少なくともいずれか1つが上記高強度軸受部品であることにより、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できる。   In the above embodiment, the case where all of the outer ring 11, the inner ring 12 and the ball 13 are made of the high-strength bearing component has been described. However, at least one of the outer ring 11, the inner ring 12 and the ball 13 is described. By using the above-described high-strength bearing parts, it is possible to achieve both high pressure resistance and rolling fatigue life at a high level.

また、耐圧痕性は、特に軌道輪において問題となるため、外輪11および内輪12のいずれか一方、好ましくは両方が上記高強度軸受部品であることが好ましい。さらに、転動体はころであってもよいが、回転トルク低減の観点からは、上記実施の形態のように、ころが採用されている箇所に対して、ころに代えて玉が採用されることが好ましい。転動体が玉である玉軸受が採用されることにより、ころ軸受に比べて軸受の静定格荷重が著しく低下するため、特に軌道輪の耐圧痕性が問題となるが、軌道輪(外輪11、内輪12)が上記高強度軸受部品であることにより、耐圧痕性を十分なレベルに維持しつつ回転トルクを低減することができる。   In addition, since the pressure resistance is a problem particularly in the raceway, it is preferable that either one of the outer ring 11 or the inner ring 12, preferably both are the high-strength bearing parts. Further, although the rolling element may be a roller, from the viewpoint of reducing the rotational torque, a ball is employed instead of the roller for a portion where the roller is employed as in the above embodiment. Is preferred. By adopting a ball bearing in which the rolling element is a ball, the static load rating of the bearing is significantly reduced compared to the roller bearing. Therefore, in particular, the pressure resistance of the bearing ring becomes a problem, but the bearing ring (outer ring 11, When the inner ring 12) is the above-described high-strength bearing component, it is possible to reduce the rotational torque while maintaining the pressure proof resistance at a sufficient level.

なお、上記外輪11、内輪12および玉13においては、軸受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 bearing 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.

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4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. Referring to FIG. 4, 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3に示される外輪11、内輪12、玉13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 3 are performed by performing processing such as forging and turning on the steel bars and steel wires prepared in step (S10), for example. A molded member formed into a shape such as a ball 13 is 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軸受接触面が、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などが完成する。   Next, a finishing process is performed as a process (S60). In this step (S60), the bearing 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, Inner ring rolling surface 12A and ball rolling surface 13A are formed. As the finishing process, for example, a grinding process can be performed. Through the above steps, the outer ring 11, the inner ring 12, the ball 13, and the like, which are bearing parts in the present embodiment, are completed.

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と、別途準備された保持器14、高摩耗材からなるシールリップ部17Aを含むシール部材17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 seal member including the outer ring 11, the inner ring 12, and the ball 13 produced in steps (S10) to (S60), a separately prepared cage 14, and a seal lip portion 17A made of a high wear material. 17 or the like is combined to assemble the deep groove ball bearing 1 in the above embodiment. 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軸受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、軸受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が形成される。   Here, in the step (S30), the nitrogen concentration of 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 is the bearing contact surface by the finishing process in the subsequent step (S60). Is subjected to a carbonitriding process so that the amount becomes 0.25% by mass or more. That is, in consideration of the allowance in the step (S60), etc., the nitrogen enriched layer in which the nitrogen amount is adjusted so that the nitrogen concentration on the surface after completion of the bearing contact surface can be 0.25% by mass or more. 11B, 12B, and 13B 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軸受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、軸受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 amount of retained austenite on 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 is the bearing contact surface by the finishing process in the subsequent step (S60). The molded member is tempered so as to be 6 volume% or more and 12 volume% or less. That is, taking into account the machining allowance in the step (S60), the residual austenite amount on the surface after completion of the bearing contact surface is 6 vol% or more and 12 vol% or less. The amount of austenite 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 scar resistance of the outer ring 11, inner ring 12, and ball 13 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5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. 5, 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。このように、上記実施の形態1における深溝玉軸受1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. As described above, the deep groove ball bearing 1 in the first embodiment can be used in the manual transmission 100. The deep groove ball bearing 1 capable of achieving both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level is used in a manual transmission 100 in which high surface pressure is applied between the rolling elements and the raceway member. It is suitable for.

(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6および図7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. 6 and 7, 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、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, 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 in the first embodiment can be used in the differential 200. The deep groove ball bearing 1 capable of achieving both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level can be used in a differential 200 in which a high surface pressure is applied between the rolling elements and the raceway member. Is preferred.

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8に、硬度の測定結果を図9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. 8 shows the results of the investigation of the pressure scar resistance, and FIG. 9 shows the results of the hardness measurement.

図8および図9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. 8 and 9, 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10は、上記平板に対する熱処理において浸炭窒化処理のみ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10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. 10 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. 10 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 2013119932
Figure 2013119932

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、引っ張り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10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10における領域β以上に相当する。そして、図11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10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. 10, whereas the true strain level in the hardness measurement corresponds to the region β in FIG. And when the yield point in the area | region (alpha) corresponding to the measurement area | region of an indentation depth is confirmed with reference to FIG. 11, the tempering temperature becomes high in the range of 240 degreeC-300 degreeC, and is higher than this. In the case of low temperature, the yield point is lowered. On the other hand, referring to FIG. 10, it can be seen that, in the region β corresponding to the surface hardness measurement region, if 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45mm、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 45 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 2013119932
Figure 2013119932

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, a deep groove ball bearing has been described as an example of a rolling bearing including the bearing component of the present invention. However, the rolling bearing of the present invention is not limited to this, and a tapered roller bearing, a deep groove ball bearing, and an angular ball. The bearing component of the present invention can be applied to various types of rolling bearings such as a 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.

本発明の転がり軸受は、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転がり軸受に、特に有利に適用され得る。   The rolling bearing of the present invention can be particularly advantageously applied to a rolling bearing that is required to achieve both high pressure scar resistance and rolling fatigue life at a high level.

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 窒素富化層、11C,12C,13C 内部、12 内輪、12A 内輪転走面、13 玉、13A 玉転動面、14 保持器、15 弾性部、16 芯金、17 シール部材、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。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Deep groove ball bearing, 2 Thrust needle roller bearing, 11 Outer ring, 11A Outer ring rolling surface, 11B, 12B, 13B Nitrogen enriched layer, 11C, 12C, 13C Inside, 12 Inner ring, 12A Inner ring rolling surface, 13 Ball, 13A Ball rolling surface, 14 Cage, 15 Elastic part, 16 Metal core, 17 Seal member, 100 Manual transmission, 111 Input shaft, 112 Output shaft, 113 Counter shaft, 114a-k gear, 115 Housing, 120A, 120B Rolling bearing , 200 differential, 201 differential case, 201a internal teeth, 201b external teeth, 202a-b pinion gear, 202c-d rotating shaft, 203 sun gear, 204 pinion carrier, 205 armature, 206 pilot clutch, 207 electromagnet, 208 Differential case, 209 cam, 220 Left drive shaft, 221 Right drive shaft.

本発明に従った転がり軸受は、第1転走面を有する第1軌道輪と、第2転走面を有し、第1転走面に第2転走面が対向するように配置された第2軌道輪と、第1転走面および第2転走面に転動接触面において接触し、円環状の軌道上に並べて配置された複数の転動体と、第1軌道輪と第2軌道輪とに挟まれた空間である軸受空間を閉じるように配置されたシール部材とを備えている。第1軌道輪、第2軌道輪および転動体のうち、少なくとも1つは、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、第1転走面、第2転走面または転動接触面である軸受接触面における窒素濃度が0.25質量%以上であり軸受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%以下である高強度軸受部品である。シール部材は、一方の端部が第1軌道輪および第2軌道輪の一方に固定され、他方の端部であるシールリップ部が第1軌道輪および第2軌道輪の他方に接触している。そして、第1軌道輪に対して第2軌道輪を周方向に相対的に回転させることによりシールリップ部が摩耗して第1軌道輪および第2軌道輪の他方とシールリップ部とが接触しない状態、または第1軌道輪および第2軌道輪の他方とシールリップ部との接触圧が実質的に零と見なせる程度の軽接触である状態となるように、シールリップ部が高摩耗材からなっている。 A rolling bearing according to the present invention has a first raceway having a first rolling surface and a second rolling surface, and is arranged such that the second rolling surface faces the first rolling surface. A second race ring, a plurality of rolling elements that are in contact with the first rolling surface and the second rolling surface at a rolling contact surface, and arranged side by side on an annular raceway; a first race ring and a second race track; And a seal member disposed so as to close a bearing space which is a space sandwiched between the rings. At least one of the first track ring, the second track ring, and the rolling element is 0.90 mass% or more and 1.05 mass% or less of carbon and 0.15 mass% or more and 0.35 mass% or less of silicon. And containing 0.01 mass% or more and 0.50 mass% or less of manganese, and 1.30 mass% or more and 1.65 mass% or less of chromium, comprising a hardened and hardened steel consisting of the remaining impurities, The nitrogen concentration in the bearing contact surface which is the first rolling surface, the second rolling surface or the rolling contact surface is 0.25% by mass or more, and the residual austenite amount in the bearing contact surface is 6% by volume or more and 12% by volume or less. A high-strength bearing component. The seal member has one end fixed to one of the first and second race rings, and the other end of the seal lip is in contact with the other one of the first and second race rings. . The seal lip portion is worn by rotating the second race ring in the circumferential direction relative to the first race ring, and the other of the first race ring and the second race ring does not contact the seal lip portion. The seal lip portion is made of a high wear material so that the contact state between the other one of the first race ring and the second race ring and the seal lip portion is light contact that can be regarded as substantially zero. ing.

Claims (7)

第1転走面を有する第1軌道輪と、
第2転走面を有し、前記第1転走面に前記第2転走面が対向するように配置された第2軌道輪と、
前記第1転走面および前記第2転走面に転動接触面において接触し、円環状の軌道上に並べて配置された複数の転動体と、
前記第1軌道輪と前記第2軌道輪とに挟まれた空間である軸受空間を閉じるように配置されたシール部材とを備え、
前記第1軌道輪、前記第2軌道輪および前記転動体のうち、少なくとも1つは、
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0.65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、
前記第1転走面、前記第2転走面または前記転動接触面である軸受接触面における窒素濃度が0.25質量%以上であり、
前記軸受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%以下である高強度軸受部品であり、
前記シール部材は、一方の端部が前記第1軌道輪および前記第2軌道輪の一方に固定され、他方の端部であるシールリップ部が前記第1軌道輪および前記第2軌道輪の他方に接触し、
前記第1軌道輪に対して前記第2軌道輪を周方向に相対的に回転させることにより前記シールリップ部が摩耗して前記第1軌道輪および前記第2軌道輪の他方と前記シールリップ部とが接触しない状態、または前記第1軌道輪および前記第2軌道輪の他方と前記シールリップ部との接触圧が実質的に零と見なせる程度の軽接触である状態となるように、前記シールリップ部が高摩耗材からなっている、転がり軸受。
A first bearing ring having a first rolling surface;
A second raceway having a second rolling surface and disposed so that the second rolling surface faces the first rolling surface;
A plurality of rolling elements that are in contact with the first rolling surface and the second rolling surface at a rolling contact surface and arranged side by side on an annular track;
A seal member disposed so as to close a bearing space that is a space sandwiched between the first raceway and the second raceway,
At least one of the first track ring, the second track ring, and the rolling element is:
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 mass% or more and 0.65 mass% or less of chromium, and made of quench-hardened steel consisting of the remaining impurities,
The nitrogen concentration in the bearing contact surface which is the first rolling surface, the second rolling surface or the rolling contact surface is 0.25% by mass or more,
A high-strength bearing component in which the amount of retained austenite at the bearing contact surface is 6% by volume or more and 12% by volume or less,
The seal member has one end fixed to one of the first raceway and the second raceway, and the other end of the seal lip is the other of the first raceway and the second race. In contact with
The seal lip portion is worn by rotating the second race ring in the circumferential direction relative to the first race ring, and the other of the first race ring and the second race ring and the seal lip portion. So that the contact pressure between the other of the first raceway ring and the second raceway ring and the seal lip portion is a light contact that can be regarded as substantially zero. Rolling bearing with lip part made of high wear material.
少なくとも前記第1軌道輪および前記第2軌道輪が前記高強度軸受部品である、請求項1に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 1, wherein at least the first bearing ring and the second bearing ring are the high-strength bearing parts. 前記転動体は玉である、請求項1または2に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 1, wherein the rolling element is a ball. 前記軸受接触面の硬度は60.0HRC以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 1, wherein the bearing contact surface has a hardness of 60.0 HRC or more. 前記軸受接触面の硬度は64.0HRC以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 1, wherein the bearing contact surface has a hardness of 64.0 HRC or less. 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1〜5のいずれか1項に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to any one of claims 1 to 5, 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. 前記転動体を最大接触面圧が4.4GPaとなるように前記第1軌道輪および前記第2軌道輪のいずれかに押し付けた場合、前記第1軌道輪および前記第2軌道輪のいずれかに形成される圧痕の深さは0.5μm以下となる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の転がり軸受。   When the rolling element is pressed against either the first race ring or the second race ring so that the maximum contact surface pressure is 4.4 GPa, the rolling element is applied to either the first race ring or the second race ring. The rolling bearing according to claim 1, wherein a depth of the formed indentation is 0.5 μm or less.
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