JP2020117783A - Raceway member and rolling bearing - Google Patents

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Abstract

To provide a raceway member and a rolling bearing in which a dimensional change rate of a circumferential surface is suppressed to be low, and a decrease in the hardness of the raceway surface is suppressed.SOLUTION: An inner ring 12 is composed of high-carbon steel and has an inner ring raceway surface 12A extending in the circumferential direction and an inner peripheral surface 12C extending along the circumferential direction and serving as a circumferential surface extending in the axial direction. A retained austenite quantity in the inner ring raceway surface 12A is larger than a retained austenite quantity in the inner peripheral surface 12C. A difference between the retained austenite quantity of the inner ring raceway surface 12A and the retained austenite quantity of the inner peripheral surface 12C is 5 vol% or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、軌道部材および転がり軸受に関する。 The present invention relates to a race member and a rolling bearing.

従来の軌道部材は、焼入処理および焼戻処理を含む熱処理が施されることにより、製造されている。一般的に、焼戻処理は、被処理物である成形体全体が雰囲気炉内に収容されることにより、実施される。 Conventional race members are manufactured by performing heat treatment including quenching treatment and tempering treatment. Generally, the tempering process is carried out by accommodating the entire molded body, which is the object to be treated, in an atmosphere furnace.

高温環境下で使用される軌道部材の寸法変化率は、軸受寿命の観点から、低く抑えられているのが好ましい。例えば内輪の内径面の寸法変化率が低く抑えられていれば、内輪の内径面と軸との嵌め合いに緩みが生じてクリープが発生することを抑制でき、軸受の破損を抑制できる。 From the viewpoint of bearing life, it is preferable that the dimensional change rate of the raceway member used in a high temperature environment is kept low. For example, if the dimensional change rate of the inner diameter surface of the inner ring is kept low, it is possible to suppress loosening of the fitting between the inner diameter surface of the inner ring and the shaft, and to prevent creep, and to prevent damage to the bearing.

従来、軌道部材の寸法変化率を低く抑える対策として、軌道部材全体の平均残留オーステナイト量を減らすための焼戻処理が知られている。 Conventionally, as a measure for suppressing the dimensional change rate of a race member to a low level, a tempering treatment for reducing the average retained austenite amount of the entire race member has been known.

特開2017−227334号公報には、軌道部材全体の平均残留オーステナイト量を18体積%以下とするために、180℃以上230℃以下の温度で鋼材を焼き戻す技術が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2017-227334 discloses a technique of tempering a steel material at a temperature of 180° C. or higher and 230° C. or lower in order to set the average retained austenite amount of the entire raceway member to 18 vol% or less.

特開2017−227334号公報JP, 2017-227334, A

しかしながら、従来の上記焼戻処理方法では、成形体全体を焼き戻すため、成形体全体において残留オーステナイトが分解される。さらに、従来の上記焼戻処理方法では、成形体全体において、残留オーステナイトが分解されると同時に、マルテンサイトが分解される。 However, in the above-mentioned conventional tempering treatment method, since the entire molded body is tempered, residual austenite is decomposed in the entire molded body. Further, in the conventional tempering method, residual austenite is decomposed and martensite is simultaneously decomposed in the entire compact.

そのため、従来の上記焼戻処理が施されることにより製造された軌道部材では、例えば高温環境下での使用が予定されないために上記条件での焼戻処理が施されずに製造された軌道部材と比べて、軌道面のマルテンサイト量が低く抑えられており、軌道面の硬さが低い。その結果、前者の軌道部材では、後者の軌道部材と比べて、軌道面とは反対側に位置する円周面、すなわち内輪の内径面または外輪の外径面、の寸法変化率は低く抑えられているが、軌道面の硬さが低下している。 Therefore, in the race member manufactured by performing the conventional tempering process, for example, the race member manufactured without being subjected to the tempering process under the above conditions because it is not planned to be used in a high temperature environment. Compared with, the amount of martensite on the raceway surface is kept low and the hardness of the raceway surface is low. As a result, in the former race member, the dimensional change rate of the circumferential surface located on the opposite side of the raceway surface, that is, the inner diameter surface of the inner ring or the outer diameter surface of the outer ring, can be suppressed to be low, compared to the latter race member. However, the hardness of the raceway surface has decreased.

本発明の主たる目的は、上記円周面の寸法変化率が低く抑えられているとともに、軌道面の硬さの低下が抑制された軌道部材および転がり軸受を提供することにある。 A main object of the present invention is to provide a raceway member and a rolling bearing in which the rate of dimensional change of the circumferential surface is suppressed to a low level and the decrease in hardness of the raceway surface is suppressed.

本発明に係る軌道部材は、高炭素鋼からなり、周方向に沿って延在する軌道面と、周方向に沿って延在し、かつ軸方向に沿って延びる円周面とを有している。軌道面の残留オーステナイト量は円周面の残留オーステナイト量よりも多い。軌道面の残留オーステナイト量と円周面の残留オーステナイト量との差が5体積%以上である。 A raceway member according to the present invention is made of high carbon steel, and has a raceway surface extending along the circumferential direction, and a circumferential surface extending along the circumferential direction and extending along the axial direction. There is. The amount of retained austenite on the raceway surface is larger than that on the circumferential surface. The difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the circumferential surface is 5% by volume or more.

上記軌道部材は、浸炭浸窒処理を含む熱処理が施されており、軌道面の残留オーステナイト量と円周面の残留オーステナイト量との差が10体積%以上である。 The raceway member has been subjected to heat treatment including carburizing and nitrogenizing treatment, and the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the circumferential surface is 10% by volume or more.

上記軌道部材では、軌道面の硬さが650Hv以上である。
上記軌道部材では、円周面は、径方向において軌道面とは反対側に位置する面である。
In the above raceway member, the hardness of the raceway surface is 650 Hv or more.
In the above raceway member, the circumferential surface is a surface located on the side opposite to the raceway surface in the radial direction.

本発明に係る転がり軸受は、内輪軌道面と、内輪軌道面とは反対側に位置する内径面とを有する内輪と、内輪軌道面と対向する外輪軌道面を有する外輪と、内輪軌道面と外輪軌道面と接触する複数の転動体とを備える。内輪が上記軌道部材である。内輪軌道面が軌道部材の軌道面である。内径面が軌道部材の円周面である。 A rolling bearing according to the present invention includes an inner ring having an inner ring raceway surface, an inner diameter surface located on the opposite side of the inner ring raceway surface, an outer ring having an outer ring raceway surface facing the inner ring raceway surface, an inner ring raceway surface and an outer ring. And a plurality of rolling elements that are in contact with the raceway surface. The inner ring is the race member. The inner ring raceway surface is the raceway surface of the raceway member. The inner diameter surface is the circumferential surface of the track member.

本発明によれば、上記円周面の寸法変化率が低く抑えられているとともに、軌道面の硬さの低下が抑制された軌道部材および転がり軸受を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a race member and a rolling bearing in which the dimensional change rate of the circumferential surface is suppressed to a low level and the hardness of the race surface is suppressed from decreasing.

本実施の形態に係る転がり軸受の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the rolling bearing which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る転がり軸受の他の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the rolling bearing which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る転がり軸受の製造方法のフローチャートである。3 is a flowchart of a rolling bearing manufacturing method according to the present embodiment. 本実施の形態に係る転がり軸受の製造方法において、焼戻処理の一例を示す上面図である。FIG. 6 is a top view showing an example of tempering treatment in the method for manufacturing the rolling bearing according to the present embodiment. 図4中の矢印V−Vから視た断面図である。It is sectional drawing seen from the arrow VV in FIG. 本実施の形態に係る焼戻処理によって実現される被加熱部材の温度分布に関するシミュレーション解析に用いた解析モデルを示す図である。It is a figure which shows the analysis model used for the simulation analysis regarding the temperature distribution of the to-be-heated member implement|achieved by the tempering process which concerns on this Embodiment. 図6に示される解析モデルを用いたシミュレーション解析により得られた、第1周面に対する加熱温度とそのときの第2周面の温度との関係を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between the heating temperature for the first peripheral surface and the temperature of the second peripheral surface at that time, which is obtained by a simulation analysis using the analysis model shown in FIG. 6. 図6に示される解析モデルを用いたシミュレーション解析により得られた、加熱時間に対する第1周面および第2周面の各温度変化を示すグラフである。7 is a graph showing temperature changes of the first peripheral surface and the second peripheral surface with respect to heating time, which are obtained by a simulation analysis using the analysis model shown in FIG. 6. 図6に示される解析モデルを用いたシミュレーション解析により得られた、被加熱部材の温度分布を示す図である。It is a figure which shows the temperature distribution of the to-be-heated member obtained by the simulation analysis using the analysis model shown in FIG.

以下に、実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さないものとする。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts will be designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

<転がり軸受の構成>
本実施の形態に係る転がり軸受は、例えばラジアル玉軸受であって、より具体的には図1に示される深溝玉軸受1である。深溝玉軸受1は、環状の外輪11と、外輪11の内側に配置された環状の内輪12と、外輪11と内輪12との間に配置され、円環状の保持器14に保持された転動体である複数の玉13とを備えている。外輪11の中心軸は、内輪12の中心軸と重なるように配置されている。
<Structure of rolling bearing>
The rolling bearing according to the present embodiment is, for example, a radial ball bearing, more specifically, the deep groove ball bearing 1 shown in FIG. The deep groove ball bearing 1 is arranged between an annular outer ring 11, an annular inner ring 12 arranged inside the outer ring 11, an outer ring 11 and an inner ring 12, and a rolling element held by an annular cage 14. And a plurality of balls 13 that are The central axis of the outer ring 11 is arranged so as to overlap with the central axis of the inner ring 12.

外輪11は、内周面11Bと、外径面としての外周面11Cとを有している。外輪11の内周面11Bには、周方向に沿って延在する外輪軌道面11Aが形成されている。内輪12は、径方向において外周側を向いた外周面12Bと、内径面としての内周面12Cとを有している。内輪12の外周面12Bには、周方向に沿って延在する内輪軌道面12Aが形成されている。内輪12は、内輪軌道面12Aが外輪軌道面11Aと対向するように外輪11の内側に配置されている。 The outer ring 11 has an inner peripheral surface 11B and an outer peripheral surface 11C as an outer diameter surface. On the inner peripheral surface 11B of the outer ring 11, an outer ring raceway surface 11A extending along the circumferential direction is formed. The inner ring 12 has an outer peripheral surface 12B facing the outer peripheral side in the radial direction and an inner peripheral surface 12C as an inner diameter surface. An inner ring raceway surface 12A extending along the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface 12B of the inner ring 12. The inner ring 12 is arranged inside the outer ring 11 such that the inner ring raceway surface 12A faces the outer ring raceway surface 11A.

複数の玉13は、転動面13Aにおいて外輪軌道面11Aおよび内輪軌道面12Aに接触し、かつ保持器14により周方向に所定のピッチで配置されている。これにより、複数の玉13は、外輪11および内輪12の円環状の軌道上に転動自在に保持されている。このような構成により、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。なお、内輪12が、本実施の形態に係る軌道部材である。 The plurality of balls 13 are in contact with the outer ring raceway surface 11A and the inner ring raceway surface 12A on the rolling surface 13A, and are arranged by the cage 14 at a predetermined pitch in the circumferential direction. Thereby, the plurality of balls 13 are rotatably held on the annular raceways of the outer ring 11 and the inner ring 12. With such a configuration, the outer race 11 and the inner race 12 of the deep groove ball bearing 1 are rotatable relative to each other. The inner ring 12 is the track member according to the present embodiment.

内輪12は、周方向に沿って延在する内輪軌道面12Aと、周方向に沿って延在し、かつ軸方向に沿って延びる円周面としての内周面12Cとを有している。内輪軌道面12Aの残留オーステナイト量は、内周面12Cの残留オーステナイト量よりも多い。内輪12の残留オーステナイト量は、径方向において内輪軌道面12Aから内周面12Cに向かうにつれて、徐々に減少する傾向を示す。 The inner ring 12 has an inner ring raceway surface 12A extending along the circumferential direction and an inner circumferential surface 12C as a circumferential surface extending along the circumferential direction and extending along the axial direction. The retained austenite amount on the inner ring raceway surface 12A is larger than the retained austenite amount on the inner peripheral surface 12C. The retained austenite amount of the inner ring 12 tends to gradually decrease in the radial direction from the inner ring raceway surface 12A toward the inner peripheral surface 12C.

内輪軌道面12Aの残留オーステナイト量と内周面12Cの残留オーステナイト量との差は、5体積%以上であり、好ましくは10体積%以上である。その製造方法において浸炭浸窒処理が施された内輪12では、内輪軌道面12Aの残留オーステナイト量と内周面12Cの残留オーステナイト量との差が10体積%以上となり得る。 The difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 12A and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface 12C is 5% by volume or more, and preferably 10% by volume or more. In the inner ring 12 subjected to the carburizing and nitriding treatment in the manufacturing method, the difference between the retained austenite amount on the inner ring raceway surface 12A and the retained austenite amount on the inner peripheral surface 12C may be 10% by volume or more.

内輪軌道面12Aの残留オーステナイト量は、例えば10体積%以上であり、好ましくは15体積%以上である。内周面12Cの残留オーステナイト量は、例えば10体積%未満であり、好ましくは5体積%未満である。内輪軌道面12Aの残留オーステナイト量と内周面12Cの残留オーステナイト量との上記差は、従来の焼戻処理によって実現される軌道面の残留オーステナイト量と内周面の残留オーステナイト量との差超えであり、後述する本実施の形態に係る焼戻処理により実現される。 The retained austenite amount on the inner ring raceway surface 12A is, for example, 10% by volume or more, and preferably 15% by volume or more. The retained austenite amount on the inner peripheral surface 12C is, for example, less than 10% by volume, preferably less than 5% by volume. The above difference between the retained austenite amount on the inner ring raceway surface 12A and the retained austenite amount on the inner peripheral surface 12C exceeds the difference between the retained austenite amount on the raceway surface and the retained austenite amount on the inner peripheral surface realized by the conventional tempering treatment. This is realized by the tempering process according to the present embodiment described later.

内輪軌道面12Aの硬さは、内周面12Cの硬さ超えである。内輪軌道面12Aの硬さと内周面12Cの硬さとの差は、例えば80Hv以上であり、好ましくは100Hv以上である。内輪軌道面12Aの硬さは、例えば700Hv以上であり、好ましくは750Hv以上であり、より好ましくは800Hv以上である。内周面12Cの硬さは、例えば600Hv以上700Hv以下である。内周面12Cの硬さが700Hvであるとき、内輪軌道面12Aの硬さは例えば750Hv以上である。内輪12の表面において硬さが700Hv以上である領域は、内輪軌道面12Aおよび外周面12Bのみである。 The hardness of the inner ring raceway surface 12A exceeds the hardness of the inner peripheral surface 12C. The difference between the hardness of the inner ring raceway surface 12A and the hardness of the inner peripheral surface 12C is, for example, 80 Hv or more, and preferably 100 Hv or more. The hardness of the inner ring raceway surface 12A is, for example, 700 Hv or more, preferably 750 Hv or more, and more preferably 800 Hv or more. The hardness of the inner peripheral surface 12C is, for example, 600 Hv or more and 700 Hv or less. When the hardness of the inner peripheral surface 12C is 700 Hv, the hardness of the inner ring raceway surface 12A is, for example, 750 Hv or more. The region where the hardness is 700 Hv or more on the surface of the inner ring 12 is only the inner ring raceway surface 12A and the outer peripheral surface 12B.

内輪12は、内輪軌道面12Aの硬さが同等とされた従来の内輪と比べて、内周面12Cの残留オーステナイト量が低減されているため、内周面12Cの寸法変化率が低く抑えられている。また、内輪12は、内周面12Cの残留オーステナイト量が同等とされた従来の内輪と比べて、内輪軌道面12Aのマルテンサイト量が増加しているため、内輪軌道面12Aの硬さが向上している。内輪12は、従来の内輪と比べて、内周面12Cの寸法安定性向上と内輪軌道面12Aの硬さ向上との両立が実現されている。 The inner ring 12 has a reduced amount of retained austenite on the inner peripheral surface 12C as compared with a conventional inner ring in which the hardness of the inner ring raceway surface 12A is equal, so that the dimensional change rate of the inner peripheral surface 12C is suppressed to be low. ing. In addition, the inner ring 12 has an increased amount of martensite in the inner ring raceway surface 12A as compared with the conventional inner ring in which the amount of retained austenite on the inner circumferential surface 12C is equal, and thus the hardness of the inner ring raceway surface 12A is improved. doing. The inner ring 12 achieves both improved dimensional stability of the inner peripheral surface 12C and improved hardness of the inner ring raceway surface 12A as compared with the conventional inner ring.

本実施の形態に係る転がり軸受は、例えばラジアルころ軸受であって、より具体的には図2に示される円錐ころ軸受2であってもよい。円錐ころ軸受2は、環状の外輪21および内輪22と、転動体である複数のころ23と、円環状の保持器24とを備えている。外輪21の内周面には、周方向に沿って延在する外輪軌道面21Aが形成されており、内輪22の外周面には、周方向に沿って延在する内輪軌道面22Aが形成されている。内輪22は、内輪軌道面22Aが外輪軌道面21Aと対向するように外輪21の内側に配置されている。 The rolling bearing according to the present embodiment is, for example, a radial roller bearing, and more specifically, may be a tapered roller bearing 2 shown in FIG. The tapered roller bearing 2 includes an annular outer ring 21 and an inner ring 22, a plurality of rollers 23 that are rolling elements, and an annular cage 24. An outer ring raceway surface 21A extending in the circumferential direction is formed on the inner circumferential surface of the outer ring 21, and an inner ring raceway surface 22A extending in the circumferential direction is formed on the outer circumferential surface of the inner ring 22. ing. The inner ring 22 is arranged inside the outer ring 21 so that the inner ring raceway surface 22A faces the outer ring raceway surface 21A.

複数のころ23は、転動面23Aにおいて外輪軌道面21Aおよび内輪軌道面22A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ている。これにより、ころ23は、外輪21および内輪22の円環状の軌道上に転動自在に保持されている。また、円錐ころ軸受2は、外輪軌道面21Aを含む円錐、内輪軌道面22Aを含む円錐、およびころ23が転動した場合の回転軸の軌跡を含む円錐のそれぞれの頂点が軸受の中心線上の1点で交わるように構成されている。このような構成により、円錐ころ軸受2の外輪21および内輪22は、互いに相対的に回転可能となっている。なお、内輪22は、内輪12と同様に、本実施の形態に係る軌道部材である。内輪22は、内輪12と同様の構成を有している。 The plurality of rollers 23 are in contact with the outer ring raceway surface 21A and the inner ring raceway surface 22A at the rolling surface 23A and are arranged by the cage 24 at a predetermined pitch in the circumferential direction. As a result, the roller 23 is rotatably held on the annular raceways of the outer race 21 and the inner race 22. Further, in the tapered roller bearing 2, each apex of the cone including the outer ring raceway surface 21A, the cone including the inner ring raceway surface 22A, and the cone including the locus of the rotation axis when the roller 23 rolls is on the center line of the bearing. It is configured to intersect at one point. With such a configuration, the outer race 21 and the inner race 22 of the tapered roller bearing 2 can rotate relative to each other. The inner ring 22 is, like the inner ring 12, the race member according to the present embodiment. The inner ring 22 has the same structure as the inner ring 12.

内輪22は、周方向に沿って延在する内輪軌道面22Aと、周方向に沿って延在し、かつ軸方向に沿って延びる円周面としての内周面22Cとを有している。内輪軌道面22Aの残留オーステナイト量は、内周面22Cの残留オーステナイト量よりも多い。内輪22の残留オーステナイト量は、径方向において内輪軌道面22Aから内周面22Cに向かうにつれて、徐々に減少する傾向を示す。 The inner race 22 has an inner raceway surface 22A extending along the circumferential direction and an inner circumferential surface 22C as a circumferential surface extending along the circumferential direction and extending along the axial direction. The retained austenite amount on the inner ring raceway surface 22A is larger than the retained austenite amount on the inner peripheral surface 22C. The retained austenite amount of the inner ring 22 tends to gradually decrease in the radial direction from the inner ring raceway surface 22A to the inner peripheral surface 22C.

内輪軌道面22Aの残留オーステナイト量と内周面22Cの残留オーステナイト量との差は、5体積%以上であり、好ましくは10体積%以上である。内輪軌道面22Aの残留オーステナイト量は、例えば10体積%以上であり、好ましくは15体積%以上である。内周面22Cの残留オーステナイト量は、例えば10体積%未満であり、好ましくは5体積%未満である。内輪軌道面22Aの残留オーステナイト量と内周面22Cの残留オーステナイト量との上記差は、従来の焼戻処理によって実現される軌道面の残留オーステナイト量と内周面の残留オーステナイト量との差超えであり、後述する本実施の形態に係る焼戻処理により実現される。 The difference between the retained austenite amount of the inner ring raceway surface 22A and the retained austenite amount of the inner peripheral surface 22C is 5% by volume or more, and preferably 10% by volume or more. The retained austenite amount on the inner ring raceway surface 22A is, for example, 10% by volume or more, and preferably 15% by volume or more. The retained austenite amount on the inner peripheral surface 22C is, for example, less than 10% by volume, preferably less than 5% by volume. The difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceway surface 22A and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface 22C exceeds the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the inner peripheral surface realized by the conventional tempering treatment. This is realized by the tempering process according to the present embodiment described later.

内輪軌道面22Aの硬さは、内周面22Cの硬さ超えである。内輪軌道面22Aの硬さと内周面22Cの硬さとの差は、例えば80Hv以上であり、好ましくは100Hv以上である。内輪軌道面22Aの硬さは、例えば700Hv以上であり、好ましくは750Hv以上であり、より好ましくは800Hv以上である。内周面22Cの硬さは、例えば600Hv以上700Hv以下である。内周面22Cの硬さが700Hvであるとき、内輪軌道面22Aの硬さは例えば750Hv以上である。内輪22の表面において硬さが700Hv以上である領域は、内輪軌道面22Aおよび外周面22Bのみである。 The hardness of the inner ring raceway surface 22A exceeds the hardness of the inner peripheral surface 22C. The difference between the hardness of the inner ring raceway surface 22A and the hardness of the inner peripheral surface 22C is, for example, 80 Hv or more, and preferably 100 Hv or more. The hardness of the inner ring raceway surface 22A is, for example, 700 Hv or higher, preferably 750 Hv or higher, and more preferably 800 Hv or higher. The hardness of the inner peripheral surface 22C is, for example, 600 Hv or more and 700 Hv or less. When the hardness of the inner peripheral surface 22C is 700 Hv, the hardness of the inner ring raceway surface 22A is, for example, 750 Hv or more. The region where the hardness is 700 Hv or more on the surface of the inner ring 22 is only the inner ring raceway surface 22A and the outer peripheral surface 22B.

内輪22は、内輪軌道面22Aの硬さが同等とされた従来の内輪と比べて、内周面22Cの残留オーステナイト量が低減されているため、内周面22Cの寸法変化率が低く抑えられている。また、内輪22は、内周面22Cの残留オーステナイト量が同等とされた従来の内輪と比べて、内輪軌道面22Aのマルテンサイト量が増加しているため、内輪軌道面22Aの硬さが向上している。内輪22は、従来の内輪と比べて、内周面22Cの寸法安定性向上と内輪軌道面22Aの硬さ向上との両立が実現されている。 The inner ring 22 has a reduced amount of retained austenite on the inner peripheral surface 22C as compared with a conventional inner ring in which the hardness of the inner ring raceway surface 22A is equal, so that the dimensional change rate of the inner peripheral surface 22C is kept low. ing. In addition, the inner ring 22 has an increased amount of martensite on the inner ring raceway surface 22A as compared with a conventional inner ring having the same amount of retained austenite on the inner circumferential surface 22C, so that the hardness of the inner ring raceway surface 22A is improved. doing. The inner ring 22 has both improved dimensional stability of the inner peripheral surface 22C and improved hardness of the inner ring raceway surface 22A, as compared with the conventional inner ring.

<転がり軸受の製造方法>
本実施の形態に係る転がり軸受は、図3に示される本実施の形態に係る転がり軸受の製造方法により、製造される。図3に示されるように、本実施の形態に係る転がり軸受の製造方法は、内輪12,22(軌道部材)となるべき成形体を準備する工程(S10)と、成形体に対して焼入硬化処理を行う工程(S20)と、焼入硬化処理が施された成形体に対して焼戻処理を行う工程(S30)と、焼戻処理が施された成形体を研削加工する仕上工程(S40)とを備える。上記工程(S10)〜(S40)により、内輪12,22が製造される。さらに、本実施の形態に係る転がり軸受の製造方法は、外輪11,21と玉13またはころ23とを準備して、内輪12,22、外輪11,21、および玉13またはころ23を組み立てる工程(S50)とをさらに備える。
<Method of manufacturing rolling bearing>
The rolling bearing according to the present embodiment is manufactured by the method for manufacturing the rolling bearing according to the present embodiment shown in FIG. As shown in FIG. 3, the rolling bearing manufacturing method according to the present embodiment includes a step (S10) of preparing a molded body to be the inner rings 12, 22 (race members) and quenching of the molded body. A step of carrying out a hardening treatment (S20), a step of carrying out a tempering process on the molded body which has been subjected to a quench hardening treatment (S30), and a finishing step of grinding the tempered molded body ( S40). The inner rings 12 and 22 are manufactured by the steps (S10) to (S40). Further, in the rolling bearing manufacturing method according to the present embodiment, the steps of preparing the outer rings 11 and 21 and the balls 13 or the rollers 23 and assembling the inner rings 12 and 22, the outer rings 11 and 21, and the balls 13 or the rollers 23. And (S50).

工程(S10)では、まず、高炭素鋼からなる鋼材が準備される。鋼材は、たとえば棒鋼や鋼線などとして準備される。次に、当該鋼材に対して切断、鍛造、旋削などの加工が施される。これにより、内輪12,22の概略形状に成形加工された鋼材(成形体)が作製される。上記成形体は、径方向において内側を向いた第1周面と、径方向において外側を向いた第2周面とを有している。第1周面が後工程(S40)において研削加工されることにより、内輪12,22の内周面12C,22Cが形成される。第2周面が後工程(S40)において研削加工されることにより、内輪12,22の内輪軌道面12A,22Aが形成される。 In the step (S10), first, a steel material made of high carbon steel is prepared. The steel material is prepared as, for example, a steel bar or a steel wire. Next, the steel material is subjected to processing such as cutting, forging, and turning. As a result, a steel material (molded body) molded into the general shape of the inner rings 12, 22 is produced. The molded body has a first peripheral surface facing inward in the radial direction and a second peripheral surface facing outward in the radial direction. The inner peripheral surfaces 12C and 22C of the inner rings 12 and 22 are formed by grinding the first peripheral surface in the subsequent step (S40). The inner peripheral raceway surfaces 12A and 22A of the inner rings 12 and 22 are formed by grinding the second peripheral surface in the subsequent step (S40).

工程(S20)では、先の工程(S10)において準備された成形体に対し、焼入硬化処理が実施される。工程(S20)では、まず、成形体を浸炭浸窒させるための浸炭浸窒処理が実施される。次に、浸炭浸窒処理によって成形体中に浸入した窒素を拡散させるための窒素拡散処理が実施される。次に、成形体の全体がA1点以上の温度T1に加熱され、均熱のために保持時間t1(均熱時間)だけ保持される。次に、成形体がMs点(マルテンサイト変態点)以下の温度T2にまで冷却される。この冷却処理は、例えば油や水などの冷却液中に対象材が浸漬されることにより実施される。これにより、当該対象材が焼入処理される。焼入処理は、焼入処理された対象材の硬度が後述する焼戻処理された対象材の硬度超えとなるような条件で実施される。なお、焼入硬化処理が実施された成形体の上記第2周面の残留オーステナイト量と上記第1周面の残留オーステナイト量との差は5体積%未満とされている。 In the step (S20), quenching and hardening treatment is performed on the molded body prepared in the previous step (S10). In the step (S20), first, a carburizing and nitrifying treatment for carburizing and nitrifying the molded body is performed. Next, a nitrogen diffusion treatment for diffusing the nitrogen that has penetrated into the molded body by the carburizing and nitriding treatment is performed. Next, the entire molded body is heated to a temperature T 1 of A 1 point or higher and held for a holding time t 1 (soaking time) for soaking. Next, the compact is cooled to a temperature T 2 below the Ms point (martensitic transformation point). This cooling process is performed by immersing the target material in a cooling liquid such as oil or water. As a result, the target material is quenched. The quenching treatment is carried out under the condition that the hardness of the quenched target material exceeds the hardness of the tempered target material described later. The difference between the amount of retained austenite on the second peripheral surface and the amount of retained austenite on the first peripheral surface of the molded body that has been subjected to quench hardening is set to less than 5% by volume.

工程(S30)では、先の工程(S20)において焼入硬化処理が実施された成形体に対し、焼戻処理が実施される。焼戻処理では、成形体の上記第2周面が局所的に冷却されながら、上記第1周面が局所的に加熱される。つまり、第1周面に対する加熱開始時から加熱終了時まで、第2周面に対する冷却は継続して実施される。 In the step (S30), the tempering process is performed on the molded body that has been subjected to the quench-hardening process in the previous step (S20). In the tempering treatment, the first peripheral surface is locally heated while the second peripheral surface of the molded body is locally cooled. That is, the cooling of the second peripheral surface is continuously performed from the start of heating the first peripheral surface to the end of heating.

焼戻処理では、成形体の上記第1周面が焼戻温度T3に加熱され、均熱のために保持時間t2(焼戻時間)だけ保持される。成形体の上記第2周面の到達温度T4は、上記焼戻処理の間上記冷却が施されることにより、焼戻温度T3未満に保持される。 In the tempering treatment, the first peripheral surface of the molded body is heated to the tempering temperature T 3 and is held for the holding time t 2 (tempering time) for soaking. The reached temperature T 4 of the second peripheral surface of the molded body is kept below the tempering temperature T 3 by performing the cooling during the tempering treatment.

焼戻温度T3および保持時間t2は、内周面12C,22Cに要求される寸法安定性を実現する観点から、内周面12C,22Cの残留オーステナイト量が予め定められた値以下となるように設定される。一方、上記第2周面の到達温度T4は、例えば内輪軌道面12A,22Aに要求される硬さを実現する観点から当該硬さが予め定められた値以上となるように設定される。 From the viewpoint of achieving the dimensional stability required for the inner peripheral surfaces 12C and 22C, the tempering temperature T 3 and the holding time t 2 are equal to or less than the predetermined amount of retained austenite on the inner peripheral surfaces 12C and 22C. Is set as follows. On the other hand, the reached temperature T 4 of the second peripheral surface is set such that the hardness becomes a predetermined value or more from the viewpoint of realizing the hardness required for the inner ring raceway surfaces 12A and 22A, for example.

上記のように設定された焼戻温度T3、保持時間t2、および到達温度T4は、例えば図4および図5に示される加熱方法および冷却方法により実現され得る。 The tempering temperature T 3 , the holding time t 2 , and the ultimate temperature T 4 set as described above can be realized by the heating method and the cooling method shown in FIGS. 4 and 5, for example.

図4および図5に示されるように、上記加熱は、例えば誘導加熱により実施される。加熱部としてのコイル30は成形体10において第1周面10Cのみと対向するように配置される。好ましくは上記加熱は高周波誘導加熱により実施される。コイル30には、3kHz以上の交流電流が供給される。上記加熱が高周波誘導加熱により実施される場合、それよりも低周波数の交流電流がコイル30に供給される誘導加熱と比べて、径方向において第2周面10A側の温度上昇が抑制されるため、焼戻温度T3と上記到達温度T4との差が大きくなる。なお、上記加熱は、誘導加熱に限られるものではなく、例えば接触加熱、遠赤外線加熱等であってもよい。 As shown in FIGS. 4 and 5, the heating is performed by, for example, induction heating. The coil 30 as a heating unit is arranged in the molded body 10 so as to face only the first peripheral surface 10C. Preferably, the heating is performed by high frequency induction heating. An alternating current of 3 kHz or more is supplied to the coil 30. When the above heating is performed by high frequency induction heating, the temperature increase on the second peripheral surface 10A side in the radial direction is suppressed as compared with induction heating in which an alternating current of a lower frequency is supplied to the coil 30. The difference between the tempering temperature T 3 and the ultimate temperature T 4 becomes large. The above heating is not limited to induction heating, and may be, for example, contact heating or far infrared heating.

図5に示されるように、上記冷却は、例えば水などの冷却溶媒を成形体10の第2周面10Aに供給することにより実施される。好ましくは、上記冷却は、第1周面10Cを冷却しないように実施される。上記冷却は、第2周面10Aに供給される水が第1周面10Cには供給されないように実施される。冷却部としての噴射部31は、例えば成形体10において第2周面10Aのみと対向するように配置されて、第2周面10Aに対して水を噴射する。なお、上記冷却は、第2周面10Aのうち、少なくとも後工程(S40)において内輪軌道面12A,22Aを形成するために研削加工が施される領域に対して実施されればよい。 As shown in FIG. 5, the cooling is performed by supplying a cooling solvent such as water to the second peripheral surface 10A of the molded body 10. Preferably, the cooling is performed so as not to cool the first peripheral surface 10C. The cooling is performed such that the water supplied to the second peripheral surface 10A is not supplied to the first peripheral surface 10C. The injection unit 31 as a cooling unit is arranged, for example, so as to face only the second peripheral surface 10A in the molded body 10 and injects water onto the second peripheral surface 10A. The cooling may be performed on at least a region of the second peripheral surface 10A that is subjected to grinding to form the inner ring raceway surfaces 12A and 22A at least in the subsequent step (S40).

上記加熱および上記冷却は、例えば成形体10とコイル30および噴射部31とを周方向において相対的に回転させることにより実施される。 The heating and the cooling are performed, for example, by relatively rotating the molded body 10, the coil 30, and the injection unit 31 in the circumferential direction.

なお、焼戻温度T3、保持時間t2、および到達温度T4の各設定値は、例えば以下の数式1、数式2および数式3に基づいて設定される。 The set values of the tempering temperature T 3 , the holding time t 2 , and the reached temperature T 4 are set based on, for example, the following formulas 1, 2 and 3.

上記数式1は、焼戻温度T3(単位:℃)と上記到達温度T4(単位:℃)との関係を予測する予測式である。本発明者らは、上記加熱が第1周面に対する誘導加熱により実施され、かつ上記冷却が第2周面に対する水の噴射により実施される場合の、成形体を模擬した被加熱部材内の温度分布をシミュレーション解析した。上記数式1は、本発明者らが上記シミュレーション解析の結果から求めたものである。解析の結果、上記到達温度T4が焼戻温度T3に対して線形に変化することが確認された(図7参照)。シミュレーション解析の詳細は後述する。なお、加熱方法および冷却方法の少なくともいずれかが上記とは異なる方法により実施される場合、上記数式1が当該異なる方法における予測式に変更される。 Formula 1 above is a prediction formula for predicting the relationship between the tempering temperature T 3 (unit: °C) and the ultimate temperature T 4 (unit: °C). The inventors of the present invention, when the heating is carried out by induction heating on the first peripheral surface and the cooling is carried out by jetting water on the second peripheral surface, the temperature in the heated member simulating the molded body. The distribution was simulated. The above formula 1 is obtained by the inventors from the result of the simulation analysis. As a result of the analysis, it was confirmed that the reached temperature T 4 changed linearly with the tempering temperature T 3 (see FIG. 7). Details of the simulation analysis will be described later. When at least one of the heating method and the cooling method is carried out by a method different from the above method, the above-mentioned formula 1 is changed to a prediction formula in the different method.

上記数式2は、焼戻処理時の到達温度T(単位:K)、保持時間t2(単位:秒)および焼戻処理後の第1周面の残留オーステナイト量γ(単位:体積%)の関係を予測する予測式である。焼戻処理後の第1周面の残留オーステナイト量γは、数式2中の到達温度Tに焼戻温度T3を代入することにより算出される。焼戻処理後の第2周面の残留オーステナイト量γは、数式2中の到達温度Tに到達温度T4を代入することにより算出される。上記数式2は、非特許文献1(井上毅、「新しい焼もどしパラメータとその連続昇温曲線に沿った焼もどし効果の積算法への応用」鉄と鋼,66,10(1980)1533.)に記載されている硬さと焼戻温度との関係式に基づき、本発明者らが実験的に求めたものである。 The above-mentioned mathematical expression 2 represents the ultimate temperature T (unit: K) during the tempering process, the holding time t 2 (unit: seconds), and the retained austenite amount γ (unit: volume%) of the first peripheral surface after the tempering process. It is a prediction formula for predicting the relationship. The retained austenite amount γ of the first peripheral surface after the tempering treatment is calculated by substituting the tempering temperature T 3 for the ultimate temperature T in the mathematical expression 2. The retained austenite amount γ of the second peripheral surface after the tempering treatment is calculated by substituting the ultimate temperature T 4 for the ultimate temperature T in the mathematical expression 2. The above mathematical formula 2 is given by Non-Patent Document 1 (Takeru Inoue, “Application of new tempering parameter and its tempering effect along a continuous temperature rising curve to an integrating method”, Iron and Steel, 66, 10 (1980) 1533.). This is experimentally obtained by the present inventors based on the relational expression between hardness and tempering temperature described in (1).

上記数式3は、焼戻処理時の到達温度T(単位:K)、保持時間t2(単位:秒)および焼戻処理後の第2周面の硬さM(単位:HV)の関係を予測する予測式である。焼戻処理後の第1周面の硬さMは、数式3中の到達温度Tに焼戻温度T3を代入することにより算出される。焼戻処理後の第2周面の硬さMは、数式3中の到達温度Tに到達温度T4を代入することにより算出される。上記数式3は、特開平10−102137号公報に記載されている残留オーステナイト量と焼戻温度との関係式に基づき、本発明者らが実験的に求めたものである。 The above mathematical formula 3 shows the relationship between the reached temperature T (unit: K) during the tempering process, the holding time t 2 (unit: second), and the hardness M (unit: HV) of the second peripheral surface after the tempering process. This is a prediction formula for prediction. The hardness M of the first peripheral surface after the tempering treatment is calculated by substituting the tempering temperature T 3 for the ultimate temperature T in the mathematical expression 3. The hardness M of the second peripheral surface after the tempering treatment is calculated by substituting the ultimate temperature T 4 for the ultimate temperature T in the mathematical expression 3. The above mathematical formula 3 is experimentally obtained by the present inventors based on the relational expression between the amount of retained austenite and the tempering temperature described in JP-A-10-102137.

具体的には、焼戻温度T3、保持時間t2、および到達温度T4の各設定値は、上記数式1、数式2および数式3に基づいて、例えば以下のように設定され得る。 Specifically, the respective set values of the tempering temperature T 3 , the holding time t 2 , and the reached temperature T 4 can be set based on the above-mentioned formula 1, formula 2 and formula 3 as follows, for example.

まず、上記数式2から、第1周面の残留オーステナイト量が上記予め定められた値以下となるように、焼戻温度T3の上限値および保持時間t2の下限値が設定される。さらに、上記数式3から、第2周面の硬さが上記予め定められた値以上となるように、上記到達温度T4の下限値および保持時間t2の上限値が設定される。次に、上記数式1から、上記数式2に基づいて設定された焼戻温度T3の上限値が実現されるときの上記到達温度T4の上限値が見積もられる。あるいは、上記数式1から、上記数式3に基づいて設定された上記到達温度T4の下限値が実現されるときの上記焼戻温度T3の下限値が見積もられる。次に、上記のようにして設定された焼戻温度T3、到達温度T4、保持時間t2の各々について、上限値以上下限値以下の数値範囲内において設定値が定められる。 First, the upper limit value of the tempering temperature T 3 and the lower limit value of the holding time t 2 are set so that the amount of retained austenite on the first peripheral surface is equal to or less than the predetermined value from the above mathematical expression 2. Further, from the above mathematical expression 3, the lower limit value of the reached temperature T 4 and the upper limit value of the holding time t 2 are set so that the hardness of the second peripheral surface becomes equal to or higher than the predetermined value. Next, the upper limit of the ultimate temperature T 4 when the upper limit of the tempering temperature T 3 set based on the above Formula 2 is realized is estimated from the above Formula 1. Alternatively, the lower limit value of the tempering temperature T 3 when the lower limit value of the ultimate temperature T 4 set based on the above Formula 3 is realized can be estimated from the above Formula 1. Next, tempering temperature T 3, which is set as described above, reaches the temperature T 4, for each of the retention time t 2, the set value within the numerical range of the upper limit value or lower limit value is determined.

工程(S40)では、少なくとも上記成形体10の上記第2周面10Aに対して研削加工が実施される。これにより、内輪軌道面12A,22Aを有する内輪12,22が形成される。なお、上記成形体の上記第1周面10Cに対する研削加工が実施されない場合、内周面12C,22Cは焼戻処理が施された第1周面である。また、上記成形体の上記第1周面に対する研削加工が実施される場合、内周面12C,22Cは焼戻処理が施された第1周面に対する研削加工により形成された面である。 In the step (S40), at least the second peripheral surface 10A of the molded body 10 is ground. As a result, the inner rings 12, 22 having the inner ring raceway surfaces 12A, 22A are formed. When the first peripheral surface 10C of the molded body is not ground, the inner peripheral surfaces 12C and 22C are tempered first peripheral surfaces. When the first peripheral surface of the molded body is ground, the inner peripheral surfaces 12C and 22C are surfaces formed by grinding the tempered first peripheral surface.

工程(S50)では、外輪11,21と玉13またはころ23とが準備される。次に、先の工程(S40)において製造された内輪12と、準備された外輪11および玉13とが組み立てられる。これにより、図1に示される深溝玉軸受1が製造される。あるいは、先の工程(S40)において製造された内輪22と、準備された外輪21およびころ23とが組み立てられる。これにより、図2に示される円錐ころ軸受2が製造される。 In the step (S50), outer rings 11 and 21 and balls 13 or rollers 23 are prepared. Next, the inner ring 12 manufactured in the previous step (S40) and the prepared outer ring 11 and balls 13 are assembled. Thereby, the deep groove ball bearing 1 shown in FIG. 1 is manufactured. Alternatively, the inner ring 22 manufactured in the previous step (S40) and the prepared outer ring 21 and rollers 23 are assembled. As a result, the tapered roller bearing 2 shown in FIG. 2 is manufactured.

<変形例>
上記工程(S20)では、浸炭浸窒処理が実施されるが、浸炭浸窒処理は実施されなくてもよい。この場合の焼入処理後の成形体の残留オーステナイト量は、浸炭処理が実施される場合のそれと比べて全体的に少なくなる。そのため、この場合の内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量と内周面12C,22Cの残留オーステナイト量との差は、浸炭浸窒処理が実施される場合のそれと比べて小さくなる。しかし、この場合にも上記焼戻処理が実施されていることにより、上記差は上記焼戻処理が実施されていない従来の内輪のそれと比べて大きくなる。つまり、浸炭浸窒処理が実施されずに製造された内輪12,22においても、上記焼戻処理が実施されていることにより、内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量と内周面12C,22Cの残留オーステナイト量との差は5体積%以上とされ得る。
<Modification>
In the step (S20), the carburizing and nitrogenizing treatment is performed, but the carburizing and nitrogenizing treatment may not be performed. In this case, the residual austenite amount of the molded body after the quenching treatment is generally smaller than that in the case where the carburizing treatment is performed. Therefore, the difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceways 12A, 22A and the amount of retained austenite on the inner peripheral faces 12C, 22C in this case is smaller than that in the case where the carburizing and nitriding treatment is performed. However, also in this case, since the tempering process is performed, the difference becomes larger than that of the conventional inner ring in which the tempering process is not performed. That is, even in the inner rings 12 and 22 manufactured without the carburizing and nitrifying process, the tempering process is performed, so that the retained austenite amount of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A and the inner peripheral surfaces 12C and 22C. And the amount of retained austenite may be 5% by volume or more.

また、内輪12,22とともに、外輪11,21も、本実施の形態に係る軌道部材として構成されていてもよい。この場合、外輪軌道面11Aの残留オーステナイト量と円周面としての外周面11Cの残留オーステナイト量との差が、5体積%以上であり、好ましくは10体積%以上である。また、外輪軌道面21Aの残留オーステナイト量と円周面としての外周面21Cの残留オーステナイト量との差が、5体積%以上であり、好ましくは10体積%以上である。 Further, the outer rings 11 and 21 as well as the inner rings 12 and 22 may be configured as the track members according to the present embodiment. In this case, the difference between the retained austenite amount of the outer ring raceway surface 11A and the retained austenite amount of the outer peripheral surface 11C as the circumferential surface is 5% by volume or more, and preferably 10% by volume or more. Further, the difference between the retained austenite amount of the outer ring raceway surface 21A and the retained austenite amount of the outer peripheral surface 21C as the circumferential surface is 5% by volume or more, and preferably 10% by volume or more.

<作用効果>
本実施の形態に係る軌道部材としての内輪12,22は、高炭素鋼からなり、周方向に沿って延在する内輪軌道面12A,22Aと、周方向に沿って延在し、かつ軸方向に沿って延びる円周面としての内周面12C,22Cとを有している。内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量は内周面12C,22Cの残留オーステナイト量よりも多い。内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量と内周面12C,22Cの残留オーステナイト量との差が5体積%以上である。
<Effect>
Inner rings 12 and 22 as raceway members according to the present embodiment are made of high carbon steel, and inner ring raceway surfaces 12A and 22A extending along the circumferential direction and extending along the circumferential direction and in the axial direction. It has inner peripheral surfaces 12C and 22C as circumferential surfaces extending along. The amount of retained austenite on the inner ring raceways 12A, 22A is larger than the amount of retained austenite on the inner peripheral faces 12C, 22C. The difference between the amount of retained austenite on the inner ring raceways 12A, 22A and the amount of retained austenite on the inner peripheral faces 12C, 22C is 5% by volume or more.

従来の焼戻処理では、成形体の全体が雰囲気炉内で加熱されるため、軌道面となるべき領域の残留オーステナイトおよびマルテンサイトが分解される。そのため、従来の上記焼戻処理により製造される第1比較例としての内輪では、軌道面の残留オーステナイト量と内径面の残留オーステナイト量との差は5体積%未満となる。その結果、当該内輪では、内径面の寸法安定性と軌道面の硬さとはトレードオフの関係を示し、両者を同時に高めることは困難であった。 In the conventional tempering treatment, the entire molded body is heated in the atmosphere furnace, so that the retained austenite and martensite in the region to be the raceway surface are decomposed. Therefore, in the inner ring as the first comparative example manufactured by the conventional tempering process, the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the inner diameter surface is less than 5% by volume. As a result, in the inner ring, the dimensional stability of the inner diameter surface and the hardness of the raceway surface showed a trade-off relationship, and it was difficult to increase both at the same time.

また、焼戻処理において、仮に成形体の第1周面のみに対する局所的な加熱が実施されたとしても、第2周面に対する局所的な冷却が実施されなければ、焼戻処理における第2周面の到達温度が高くなり、残留オーステナイトおよびマルテンサイトの分解が進行する。その結果、上記加熱のみが実施され上記冷却が実施されない焼戻処理により製造される第2比較例としての内輪においても、軌道面の残留オーステナイト量と内径面の残留オーステナイト量との差は5体積%未満となる。その結果、当該内輪においても、内径面の寸法安定性と軌道面の硬さとはトレードオフの関係を示し、両者を同時に高めることは困難である。 Further, in the tempering treatment, even if only the first peripheral surface of the molded body is locally heated, if the second peripheral surface is not locally cooled, the second peripheral surface in the tempering treatment is performed. The temperature reached by the surface becomes high, and the decomposition of retained austenite and martensite proceeds. As a result, also in the inner ring as the second comparative example manufactured by the tempering process in which only the heating is performed and the cooling is not performed, the difference between the retained austenite amount on the raceway surface and the retained austenite amount on the inner diameter surface is 5 volume. It will be less than %. As a result, also in the inner ring, there is a trade-off relationship between the dimensional stability of the inner diameter surface and the hardness of the raceway surface, and it is difficult to increase both at the same time.

これに対し、本実施の形態に係る焼戻処理では、成形体の第1周面が局所的に加熱されかつ成形体の第2周面が局所的に冷却される。上記内輪12,22は、本実施の形態に係る焼戻処理が施されることにより、製造されたものである。そのため、第2周面に基づいて形成された内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量は、第1周面に基づいて形成された内周面12C,22Cの残留オーステナイト量よりも、5体積%以上多くなる。 On the other hand, in the tempering process according to the present embodiment, the first peripheral surface of the molded body is locally heated and the second peripheral surface of the molded body is locally cooled. The inner rings 12 and 22 are manufactured by performing the tempering process according to the present embodiment. Therefore, the residual austenite amount of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A formed based on the second peripheral surface is 5% by volume more than the residual austenite amount of the inner peripheral surfaces 12C and 22C formed based on the first peripheral surface. More than ever.

その結果、内輪12,22では、内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて多く、かつ内周面12C,22Cの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて少なくされ得る。このような内輪12,22では、上記第1比較例および第2比較例の内輪と比べて、内周面12C,22Cの寸法安定性および内輪軌道面12A,22Aの硬さが同時に高められている。 As a result, in the inner rings 12 and 22, the retained austenite amount of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A is larger than that of the inner rings of the first comparative example and the second comparative example, and the retained austenite amount of the inner peripheral surfaces 12C and 22C is large. It can be reduced as compared with that of the inner ring of the first comparative example and the second comparative example. In such inner rings 12 and 22, the dimensional stability of the inner peripheral surfaces 12C and 22C and the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A are increased at the same time as compared with the inner rings of the first comparative example and the second comparative example. There is.

また、内輪12,22では、内周面12C,22Cの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて同等とされ、かつ内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて多くされ得る。このような内輪12,22では、内周面12C,22Cの寸法安定性が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと同等とされるとともに、内輪軌道面12A,22Aの硬さが上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて大きく向上している。 Further, in the inner rings 12 and 22, the retained austenite amount of the inner peripheral surfaces 12C and 22C is made equal to that of the inner rings of the first comparative example and the second comparative example, and the retained austenite amount of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A. Can be made larger than that of the inner ring of the first comparative example and the second comparative example. In such inner rings 12 and 22, the dimensional stability of the inner peripheral surfaces 12C and 22C is equal to that of the inner rings of the first comparative example and the second comparative example, and the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A is This is a significant improvement over that of the inner races of the first and second comparative examples.

また、内輪12,22では、内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて同等とされ、かつ内周面12C,22Cの残留オーステナイト量が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて少なくされ得る。このような内輪12,22では、内輪軌道面12A,22Aの硬さが上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと同等とされるとともに、内周面12C,22Cの寸法安定性が上記第1比較例および第2比較例の内輪のそれと比べて大きく向上している。 Further, in the inner rings 12 and 22, the retained austenite amount of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A is made equal to that of the inner rings of the first comparative example and the second comparative example, and the retained austenite amount of the inner peripheral faces 12C and 22C is set. Can be made smaller than that of the inner ring of the first comparative example and the second comparative example. In such inner rings 12 and 22, the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A is made equal to that of the inner rings of the first comparative example and the second comparative example, and the dimensional stability of the inner peripheral surfaces 12C and 22C is improved. This is a significant improvement over that of the inner races of the first and second comparative examples.

好ましくは、内輪12,22は、浸炭浸窒処理を含む熱処理が施されている。この場合、上述のように、軌道面の残留オーステナイト量と円周面の残留オーステナイト量との差が10体積%以上とされ得る。そのため、このような内輪12,22では、上記第1比較例および第2比較例の内輪と比べて、内周面12C,22Cの寸法安定性および内輪軌道面12A,22Aの硬さが同時にかつ大きく向上している。 Preferably, the inner rings 12 and 22 are subjected to heat treatment including carburizing and nitrifying treatment. In this case, as described above, the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the circumferential surface can be 10% by volume or more. Therefore, in such inner rings 12 and 22, as compared with the inner rings of the first comparative example and the second comparative example, the dimensional stability of the inner peripheral surfaces 12C and 22C and the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A are the same and at the same time. It has improved significantly.

内輪12,22の内輪軌道面12A,22Aの硬さは、700Hv以上である。本実施の形態に係る焼戻処理は、従来の焼戻処理と比べて、成形体の上記第2周面のマルテンサイトの分解を抑制することができる。そのため、内輪軌道面12A,22Aの硬さは、上記第1比較例および第2比較例の内輪の軌道面の硬さ超えとされ得る。 The hardness of the inner ring raceways 12A, 22A of the inner rings 12, 22 is 700 Hv or more. The tempering treatment according to the present embodiment can suppress decomposition of martensite on the second peripheral surface of the molded body, as compared with the conventional tempering treatment. Therefore, the hardness of the inner ring raceway surfaces 12A, 22A can be made to exceed the hardness of the inner ring raceway surfaces of the first comparative example and the second comparative example.

上記内輪12,22は、ラジアル軸受である深溝玉軸受1または円錐ころ軸受2の内輪であり、内周面12C,22Cは径方向において内輪軌道面12A,22Aとは反対側に位置する面である。上記内輪12を備える深溝玉軸受1は、上記第1比較例および第2比較例の内輪を備える深溝玉軸受と比べて、内周面12Cの寸法安定性と内輪軌道面12Aの硬さとが同時に高められているため、高寿命である。上記内輪22を備える円錐ころ軸受2は、上記第1比較例および第2比較例の内輪を備える円錐ころ軸受と比べて、内周面22Cの寸法安定性と内輪軌道面22Aの硬さとが同時に高められているため、高寿命である。 The inner rings 12 and 22 are inner rings of the deep groove ball bearing 1 or the tapered roller bearing 2 which are radial bearings, and the inner peripheral surfaces 12C and 22C are surfaces located on the opposite side to the inner ring raceway surfaces 12A and 22A in the radial direction. is there. The deep groove ball bearing 1 including the inner ring 12 has the dimensional stability of the inner peripheral surface 12C and the hardness of the inner ring raceway surface 12A at the same time as compared with the deep groove ball bearings including the inner rings of the first comparative example and the second comparative example. It has a long life because it is raised. The tapered roller bearing 2 including the inner ring 22 has the dimensional stability of the inner peripheral surface 22C and the hardness of the inner ring raceway surface 22A at the same time as compared with the tapered roller bearings including the inner rings of the first comparative example and the second comparative example. It has a long life because it is raised.

本実施の形態に係る軌道部材の製造方法は、高炭素鋼からなり、円環形状を有する成形体を準備する工程(S10)と、成形体を焼入る工程(S20)と、焼入れ後に成形体を焼戻す工程(S30)とを備える。成形体10は、周方向に沿って延在する第1周面10Cと、周方向に沿って延在し、かつ径方向において第1周面10Cと反対側に位置する第2周面10Aとを有している。焼戻す工程(S30)では、第2周面10Aを冷却しながら第1周面10Cを局所的に加熱する。 The method for manufacturing a race member according to the present embodiment includes a step (S10) of preparing a molded body made of high carbon steel and having an annular shape, a step of quenching the molded body (S20), and a molded body after quenching. And a tempering step (S30). The molded body 10 includes a first peripheral surface 10C extending along the circumferential direction and a second peripheral surface 10A extending along the circumferential direction and located on the opposite side to the first peripheral surface 10C in the radial direction. have. In the tempering step (S30), the first peripheral surface 10C is locally heated while cooling the second peripheral surface 10A.

上記工程(S30)では、上記焼戻処理が施されることにより、第1周面10Cの残留オーステナイトの分解が促進される一方で、第2周面10Aの残留オーステナイトおよびマルテンサイトの分解が抑制される。その結果、上記焼戻処理後、第2周面の残留オーステナイト量は第1周面の残留オーステナイト量よりも5体積%以上多くなる。そのため、このような成形体10から製造された内輪12,22では、内輪軌道面12A,22Aの残留オーステナイト量が内周面12C,22Cの残留オーステナイト量よりも5体積%以上多くなる。 In the step (S30), by performing the tempering treatment, decomposition of retained austenite on the first peripheral surface 10C is promoted, while decomposition of residual austenite and martensite on the second peripheral surface 10A is suppressed. To be done. As a result, after the above-mentioned tempering treatment, the amount of retained austenite on the second peripheral surface becomes 5 vol% or more higher than the amount of retained austenite on the first peripheral surface. Therefore, in the inner rings 12 and 22 manufactured from such a molded body 10, the residual austenite amount of the inner ring raceway surfaces 12A and 22A is larger than the retained austenite amount of the inner peripheral surfaces 12C and 22C by 5% by volume or more.

本発明に係る転がり軸受の製造方法は、上記軌道部材の製造方法によって、成形体から内輪を製造する工程を備える。内輪を製造する工程では、成形体の第1周面から内輪の内径面を形成し、かつ成形体の第2周面から内輪の内輪軌道面を形成する。上記転がり軸受の製造方法は、内輪軌道面と対向する外輪軌道面を有する外輪と、内輪軌道面と外輪軌道面と接触する複数の転動体とを準備して、内輪、外輪、および転動体を組み立てる工程をさらに備える。 A method of manufacturing a rolling bearing according to the present invention includes a step of manufacturing an inner ring from a molded body by the method of manufacturing a race member described above. In the step of manufacturing the inner ring, the inner peripheral surface of the inner ring is formed from the first peripheral surface of the molded body, and the inner ring raceway surface of the inner ring is formed from the second peripheral surface of the molded body. The rolling bearing manufacturing method, an outer ring having an outer ring raceway surface facing the inner ring raceway surface, and a plurality of rolling elements in contact with the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface are prepared, the inner ring, the outer ring, and the rolling element. The process of assembling is further provided.

このようにして製造される深溝玉軸受1は、上記第1比較例および第2比較例の内輪を備える深溝玉軸受と比べて、内輪軌道面12Aの硬さと内周面12Cの寸法安定性が同時に高められているため、高寿命である。また、このようにして製造される円錐ころ軸受2は、上記第1比較例および第2比較例の内輪を備える円錐ころ軸受と比べて、内輪軌道面22Aの硬さと内周面22Cの寸法安定性が同時に高められているため、高寿命である。 The deep groove ball bearing 1 manufactured in this manner has a hardness of the inner ring raceway surface 12A and a dimensional stability of the inner peripheral surface 12C which are higher than those of the deep groove ball bearings including the inner rings of the first comparative example and the second comparative example. At the same time, it has a long life because it is raised. Further, the tapered roller bearing 2 manufactured in this manner has a hardness of the inner ring raceway surface 22A and a dimensional stability of the inner peripheral surface 22C which are higher than those of the tapered roller bearings including the inner ring of the first comparative example and the second comparative example. It has a long service life because its properties are enhanced at the same time.

以下、本実施の形態に係る焼戻処理に関する上記シミュレーション解析の詳細を説明する。シミュレーション解析は、有限要素法による熱伝導解析により行った。まず、上記成形体を模擬した被加熱部材は、JIS規格 SUJ2からなり、軸方向の厚さが3mmのリングとした。また、該被加熱部材、上記焼入処理が施されたものとした。この被加熱部材を、図6に示される解析モデルを用いて上記焼戻処理を模擬し、そのときの被加熱部材内部の温度分布を解析した。本解析モデルでは、成形体の第1周面に対する上記加熱を誘導加熱、第2周面に対する上記冷却を水冷とする焼戻条件を設定した。また、第2周面に適当な熱伝達係数を与えて、水冷を模擬した。このような解析モデルにおいて、第1周面に対する加熱温度、すなわち焼戻温度を180℃以上490℃以下とし、保持時間を1分としたときの、成形体内部の温度分布を解析した。図7〜図9に解析結果を示す。 Hereinafter, the details of the simulation analysis regarding the tempering process according to the present embodiment will be described. The simulation analysis was performed by heat conduction analysis by the finite element method. First, the member to be heated simulating the above-mentioned molded body was a ring made of JIS standard SUJ2 and having a thickness of 3 mm in the axial direction. Further, the member to be heated is the one that has been subjected to the quenching treatment. This tempered member was simulated by the above-mentioned tempering process using the analytical model shown in FIG. 6, and the temperature distribution inside the heated member at that time was analyzed. In this analysis model, tempering conditions were set in which the heating of the first peripheral surface of the molded body was induction heating and the cooling of the second peripheral surface was water cooling. In addition, water cooling was simulated by giving an appropriate heat transfer coefficient to the second peripheral surface. In such an analytical model, the temperature distribution inside the compact was analyzed when the heating temperature for the first peripheral surface, that is, the tempering temperature was 180° C. or higher and 490° C. or lower, and the holding time was 1 minute. The analysis results are shown in FIGS.

図7は、第1周面に対する加熱温度を180℃以上490℃以下とし、保持時間を1分としたときの、該加熱温度と上記冷却が施されている第2周面の到達温度との関係を示すグラフである。図7の横軸は第1周面に対する加熱温度(単位:℃)を示し、図7の縦軸は第2周面の到達温度(単位:℃)を示す。図7に示されるように、第2周面の到達温度は第1周面に対する加熱温度に対して線形に変化した。図7のグラフから、上記数式1が導出された。図7から、上記加熱および上記冷却が同時に実施されることにより、第1周面と第2周面との温度差を十分に大きくすることができ、内輪軌道面22Aの残留オーステナイト量と第1周面22Cの残留オーステナイト量との差を5体積%以上とすることができることが確認された。 FIG. 7 shows a relationship between the heating temperature of the first circumferential surface of 180° C. or higher and 490° C. or lower and the holding temperature of 1 minute, and the reached temperature of the second circumferential surface subjected to the cooling. It is a graph which shows a relationship. The horizontal axis of FIG. 7 shows the heating temperature (unit: ° C.) for the first peripheral surface, and the vertical axis of FIG. 7 shows the reached temperature (unit: ° C.) of the second peripheral surface. As shown in FIG. 7, the reached temperature of the second peripheral surface changed linearly with the heating temperature for the first peripheral surface. The above Equation 1 was derived from the graph of FIG. 7. From FIG. 7, it is possible to sufficiently increase the temperature difference between the first peripheral surface and the second peripheral surface by performing the heating and the cooling at the same time, and the residual austenite amount of the inner ring raceway surface 22A and It was confirmed that the difference from the amount of retained austenite on the peripheral surface 22C could be 5% by volume or more.

図8は、第1周面に対する加熱温度を420℃とする加熱および上記冷却を開始してからの経過時間に対する第1周面および第2周面の各温度変化を示すグラフである。図8の横軸は加熱開始からの経過時間(単位:秒)を示し、図8の縦軸は第1周面および第2周面の各温度(単位:℃)を示す。図8に示されるように、加熱開始から約5秒後には、第1周面の温度は上記焼戻温度の9割の温度である390℃に達した。同様に、第2周面の温度も、加熱開始から約5秒後には、上記数式1から見積もられた温度の9割である220℃に達した。さらに、第2周面の温度が上記見積もられた温度に達した後、第1周面に対する加熱が継続されているにもかかわらず、第2周面の温度上昇が抑制されていた。つまり、上記水冷により、第2周面の温度上昇が十分に抑えられることが確認された。 FIG. 8 is a graph showing each temperature change of the first peripheral surface and the second peripheral surface with respect to the elapsed time from the start of heating and cooling of the first peripheral surface to 420° C. The horizontal axis of FIG. 8 shows the elapsed time (unit: second) from the start of heating, and the vertical axis of FIG. 8 shows each temperature (unit: ° C.) of the first peripheral surface and the second peripheral surface. As shown in FIG. 8, about 5 seconds after the start of heating, the temperature of the first peripheral surface reached 390° C., which is 90% of the tempering temperature. Similarly, the temperature of the second peripheral surface also reached 220° C., which is 90% of the temperature estimated from the above-mentioned mathematical formula 1, about 5 seconds after the start of heating. Furthermore, even after the temperature of the second peripheral surface reached the above-estimated temperature, the temperature increase of the second peripheral surface was suppressed although the heating of the first peripheral surface was continued. That is, it was confirmed that the water cooling can sufficiently suppress the temperature increase on the second peripheral surface.

図9は、第1周面に対する加熱温度を350℃とする加熱および上記冷却を開始してから30秒経過したときの、被加熱部材の内部の温度分布を示す図である。図9に示されるように、第1周面から第2周面に向かうにつれて、被加熱部材の内部の温度が徐々に低くなっており、第1周面の温度からの低下量が第1周面からの距離に対して線形に変化することが確認された。また、上記工程(S50)における研削加工の取り代を考慮しても、軌道面が形成される領域の到達温度はマルテンサイトの分解が十分に抑制され得る温度に抑えられることが確認された。 FIG. 9 is a diagram showing a temperature distribution inside the member to be heated when 30 seconds have elapsed since the heating to the heating temperature of the first circumferential surface of 350° C. and the cooling were started. As shown in FIG. 9, the temperature inside the member to be heated gradually decreases from the first peripheral surface toward the second peripheral surface, and the amount of decrease from the temperature of the first peripheral surface is the first peripheral surface. It was confirmed to change linearly with the distance from the surface. Moreover, it was confirmed that the temperature reached in the region where the raceway surface is formed can be suppressed to a temperature at which decomposition of martensite can be sufficiently suppressed even in consideration of the stock removal of the grinding process in the step (S50).

また、図9に示される上記加熱および上記冷却を、焼戻処理前の第1周面および第2周面の残留オーステナイト量が14.4体積%、硬さが780Hvである被加熱部材に実施した場合、第1周面の残留オーステナイト量が2体積%以下、第1周面の硬さが680Hvであるの対し、第2周面の残留オーステナイト量は14.1体積%、硬さは779Hvであった。 Further, the heating and the cooling shown in FIG. 9 are performed on a heated member having a residual austenite amount of 14.4% by volume and a hardness of 780 Hv on the first and second peripheral surfaces before tempering. When the amount of retained austenite on the first peripheral surface is 2% by volume or less and the hardness of the first peripheral surface is 680 Hv, the residual austenite amount on the second peripheral surface is 14.1% by volume and the hardness is 779 Hv. Met.

一方、表1に示されるように、従来の焼戻処理を施した軌道部材の第1周面および第2周面の残留オーステナイト量は10.8〜26.4体積%であり、第1周面の残留オーステナイト量と第2周面の残留オーステナイト量との差は、5体積%未満であった。また、従来の焼戻処理を施した軌道部材の軌道面における硬さは700Hv以上であった。 On the other hand, as shown in Table 1, the residual austenite amount on the first peripheral surface and the second peripheral surface of the conventional tempered raceway member is 10.8 to 26.4% by volume. The difference between the amount of retained austenite on the surface and the amount of retained austenite on the second peripheral surface was less than 5% by volume. The hardness of the raceway surface of the conventional tempered raceway member was 700 Hv or more.

このように、本実施の形態に係る軌道部材の製造方法によれば、軌道面の残留オーステナイト量が第1周面の残留オーステナイト量と比べて5体積%以上多い内輪を製造できることが確認された。さらに、本実施の形態に係る軌道部材の製造方法によれば、従来の焼戻処理を備える軌道部材の製造方法と比べて、第1周面の残留オーステナイト量が低くかつ第2周面の残留オーステナイト量が高い内輪を製造できることが確認された。 As described above, according to the method for manufacturing a race member according to the present embodiment, it has been confirmed that the inner ring can be manufactured in which the amount of retained austenite on the raceway surface is 5 vol% or more higher than the amount of retained austenite on the first peripheral surface. .. Further, according to the method for manufacturing the race member according to the present embodiment, the amount of retained austenite on the first peripheral surface is lower and the amount of residual austenite on the second peripheral surface is lower than that in the conventional method for manufacturing the race member including the tempering treatment. It was confirmed that an inner ring with a high austenite content could be manufactured.

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 this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of the claims, and is intended to include meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.

1 深溝玉軸受、2 円錐ころ軸受、10 成形体、10A 第2周面、10C 第1周面、11,21 外輪、11A,21A 外輪軌道面、12C,22C 内周面、12B,22B 外周面、12,22 内輪、12A,22A 内輪軌道面、13 玉、13A,23A 転動面、14,24 保持器、30 コイル、31 噴射部。 1 deep groove ball bearing, 2 tapered roller bearing, 10 molded body, 10A second peripheral surface, 10C first peripheral surface, 11,21 outer ring, 11A, 21A outer ring raceway surface, 12C, 22C inner peripheral surface, 12B, 22B outer peripheral surface , 12,22 inner ring, 12A,22A inner ring raceway surface, 13 balls, 13A,23A rolling surface, 14,24 cage, 30 coil, 31 injection part.

Claims (5)

高炭素鋼からなり、
周方向に沿って延在する軌道面と、
前記軌道面以外の他の面とを有し、
前記軌道面の残留オーステナイト量は前記他の面の残留オーステナイト量よりも多く、
前記軌道面の残留オーステナイト量と前記他の面の残留オーステナイト量との差が5体積%以上である、軌道部材。
Made of high carbon steel,
An orbital surface extending along the circumferential direction,
Having a surface other than the raceway surface,
The amount of retained austenite on the raceway surface is larger than the amount of retained austenite on the other surface,
A race member, wherein the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the other surface is 5% by volume or more.
浸炭浸窒処理を含む熱処理が施されており、
前記軌道面の残留オーステナイト量と前記他の面の残留オーステナイト量との差が10体積%以上である、請求項1に記載の軌道部材。
Has undergone heat treatment, including carburizing and nitrogenizing,
The race member according to claim 1, wherein the difference between the amount of retained austenite on the raceway surface and the amount of retained austenite on the other surface is 10% by volume or more.
前記軌道面の硬さが700Hv以上である、請求項1または2に記載の軌道部材。 The raceway member according to claim 1 or 2, wherein the raceway surface has a hardness of 700 Hv or more. 前記軌道面は、径方向において外周側を向いており、
前記他の面は、前記径方向において、前記軌道面とは反対側に位置しかつ内周側を向いている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の軌道部材。
The raceway surface faces the outer peripheral side in the radial direction,
The raceway member according to any one of claims 1 to 3, wherein the other surface is located on the side opposite to the raceway surface in the radial direction and faces the inner peripheral side.
内輪軌道面と、前記内輪軌道面とは反対側に位置する内径面とを有する内輪と、
前記内輪軌道面と対向する外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面と接触する複数の転動体とを備え、
前記内輪が請求項1〜4のいずれか1項に記載の軌道部材であり、
前記内輪軌道面が前記軌道部材の前記軌道面であり、
前記内径面が前記軌道部材の前記他の面である、転がり軸受。
An inner ring having an inner ring raceway surface and an inner diameter surface located on the opposite side of the inner ring raceway surface;
An outer ring having an outer ring raceway surface facing the inner ring raceway surface,
A plurality of rolling elements in contact with the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface,
The inner ring is the race member according to any one of claims 1 to 4,
The inner ring raceway surface is the raceway surface of the raceway member,
A rolling bearing, wherein the inner diameter surface is the other surface of the race member.
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