JP4304977B2 - Manufacturing method of bearing components - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転動体とこれを転動させる軌道溝が形成された二つの部材とを備えたベアリング（例えば、転がり軸受、リニアガイド装置やボールねじ装置等の直動案内装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転がり軸受や直動案内装置（以下「転がり軸受等」と称する。）は、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材（内輪および外輪、レールおよびスライダ、ねじ軸およびナット）と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するように構成されている。このような転がり軸受等において、転動体と両部材の軌道溝との転がり接触面には、高い面圧がかかるとともに高速滑りが発生するため、弾性流体潤滑（転がり接触面に弾性流体潤滑による油膜を生じさせること）により、転がり接触面に摩耗や焼き付きが生じることを防止している。
【０００３】
そして、従来より、転がり軸受等の耐摩耗性および耐焼き付き性をさらに向上させるための提案がなされている。
例えば下記の特許文献１には、転がり軸受等の転動体の転動面あるいは第１および第２部材の軌道溝に、０．０５〜０．５μｍの厚さで潤滑性の化学反応膜層を設けることが開示されている。ここでは、金属製の転動体あるいは第１および第２部材を処理液に浸漬して所定温度で所定時間保持することにより、処理液に含まれている化合物（例えば、有機リン化合物や有機硫黄化合物）と転動体あるいは第１および第２部材をなす金属とを反応させて、転動体の転動面あるいは第１および第２部材の軌道溝に化学反応膜層を形成している。
【０００４】
下記の特許文献２には、転がり軸受の金属製摩擦面に、前記金属とリン酸エステルとの化学反応によるリン酸金属塩被膜を形成する方法が開示されている。この文献には、前記被膜は分子膜の厚さと同程度の厚さで形成されると記載されている。また、この文献の技術は、ミニアチュア軸受（軸受外径が９ｍｍ以下の転がり軸受）や小径軸受（軸受内径が１０ｍｍ未満の転がり軸受）等を対象としている。ミニアチュア軸受や小径軸受は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）、ディジタルオーディオテープ（ＤＡＴ）、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等のように、高精度且つ低騒音を要求される回転支持に使用されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−２５６９２０号公報（特許第２９６９７００号）
【特許文献２】
特開平１１−０３７１６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術を、ミニアチュア軸受や小径軸受等のように、表面粗さを０．０１μｍ以下とする用途に適用すると、要求される回転精度や音響特性を満足させることが困難になる。これは、表面粗さが０．０１μｍ以下に調整された後の軌道溝等に、この表面粗さよりも大きな寸法（厚さ０．０５〜０．５μｍ）の化学反応膜層を形成することによって、軌道溝等の表面粗さが大きくなるためである。
【０００７】
また、上記特許文献２に開示された技術は、前述のように、ミニアチュア軸受や小径軸受等を対象としたものであるが、分子膜の厚さ（数ｎｍ）程度のリン酸金属塩被膜で十分な潤滑性能の改善効果を得ることは困難である。
本発明は、このような従来技術の課題に着目してなされたものであり、ミニアチュア軸受や小径軸受等の小型の転がり軸受等であっても、十分な潤滑性能（耐摩耗性および耐焼き付き性）の向上効果が得られ、しかも要求される回転精度や音響特性を満足させることができる技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングにおいて、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、および転動体の転動面のうちの少なくとも一つは、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜を表面に有し、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は当該軌道溝または転動面を形成する材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高いことを特徴とするベアリングを提供する。
【０００９】
本発明のベアリングにおいては、第１部材、第２部材、および転動体のうちの少なくとも一つが、当該軌道溝または転動面に、硫黄（Ｓ）を含み且つその硫黄含有率〔Ｓ1 〕が当該軌道溝または転動面をなす材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜を有するため、これを満たさない組成の酸化膜（単なる表面酸化膜）を有する場合よりも高い潤滑性能が得られる。
【００１０】
本発明のベアリングとしては、前記酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１０ｎｍ以下の範囲で極大値〔Ｓ1 〕MAX となるものが挙げられる。
本発明のベアリングとしては、前記酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲で極大値〔Ｓ1 〕MAX となるものが挙げられる。
【００１１】
本発明のベアリングとしては、前記軌道溝または転動面を形成する材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対する前記極大値〔Ｓ1 〕MAX の比は１．５以上１０以下であるものが挙げられる。
本発明はまた、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングを構成する、前記第１部材、第２部材、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法において、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、または転動体の転動面に対して、硫黄化合物を含有する加工油を用いて超仕上げ加工を行う工程を有し、この工程で、当該軌道溝または転動面をなす材料と硫黄化合物とを反応させて、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜を、当該軌道溝または転動面に形成することを特徴とするベアリング構成部品の製造方法を提供する。
【００１２】
この方法では、超仕上げ加工時に前記軌道溝または転動面をなす材料と硫黄化合物とが反応して、当該軌道溝または転動面の表面酸化膜（大気中の酸素で酸化されて生じた酸化膜）に対して硫黄が導入されるため、前記軌道溝または転動面に、硫黄（Ｓ）を含み且つその硫黄含有率〔Ｓ1 〕が当該軌道溝または転動面をなす材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜が形成される。したがって、この方法により、本発明のベアリングを構成する、特定の酸化膜を軌道溝および転動面に有するベアリング構成部品（第１部材、第２部材、転動体）が得られる。
【００１３】
また、この方法によれば、前記酸化膜（硫黄含有率〔Ｓ1 〕が〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜）の形成を、表面粗さを調整する工程である超仕上げ加工と同時に行うため、例えば表面粗さが０．０１μｍ以下となるまで超仕上げ加工を行うことによって、前記軌道溝または転動面に前記酸化膜が形成され且つその表面粗さが０．０１μｍ以下に調整される。すなわち、表面粗さの調整と潤滑特性向上のための処理が一度に行えるため、表面粗さの調整を行った後に潤滑特性向上のための処理を行う方法のように、潤滑特性向上のための処理を行うことで寸法精度や面精度が変化するということがない。
【００１４】
超仕上げ加工の加工油としては、一般に石油系溶剤に精製鉱油を混合したものが使用されているが、本発明の方法ではこれに硫黄化合物を添加したものを用いる。使用する硫黄化合物は、当該軌道溝または転動面をなす材料と化学反応して表面酸化膜中に硫黄を導入できるものであれば、有機硫黄化合物および無機硫黄化合物のいずれであってもよい。
【００１５】
使用可能な硫黄化合物としては、硫化油脂類、硫化オレフィン類、メルカプタン類、サルファイド類、スルホキシド類、スルホン類、金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類、および金属ジヒドロカルビルジチオカーバメート類が挙げられる。これ以外に、公知のリン系極圧剤、酸化防止剤、清浄分散剤が添加されたものを使用しても良い。
【００１６】
硫化油脂類としては硫化鯨油が挙げられる。
硫化オレフィン類としては、炭素数が２〜８である硫化オレフィン、炭素数が２〜８である硫化オレフィンを重合させて得られる低分子量硫化ポリオレフィンが挙げられる。これらのうち、硫化ペンテン、硫化ブチレン、硫化オクテン等を使用することが好ましい。
【００１７】
メルカプタン類としては、炭素数が４〜２０であるアルキルメルカプタン及びメルカプト脂肪酸エステルが挙げられる。これらのうち、ｎ−ブチルメルカプタン、イソブチルメルカプタン、第三ブチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、第三ノニルメルカプタン、第三ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸ブチル、チオロピオン酸エチル、３−メルカプトプロピオン酸オクチル等を使用することが好ましい。
【００１８】
サルファイド類としては、炭素数が４〜１８である炭化水素類（例えば、アルキル、フェニル、ベンジル、シンナミル、アリル）のモノサルファイド（−Ｓ−）、ジサルファイド（−Ｓ−Ｓ−）、およびポリサルファイド（−Ｓ−Ｓ−Ｓ−）が挙げられる。これらのうち、ジブチルモノサルファイド、ジブチルジサルファイド、ジフェニルサルファイド、ジベンジルサルファイド（二硫化ジベンジル）等を使用することが好ましい。
【００１９】
スルホキシド類としては、炭素数が４〜２０である炭化水素類（例えば、アルキル、フェニル、ベンジル、シンナミル、アリル）のスルホキシドが挙げられる。これらのうち、ジブチルスルホキシド、ジベンジルスルホキシド等を使用することが好ましい。
スルホン類としては、炭素数が４〜２０である炭化水素類（例えば、アルキル、フェニル、ベンジル、シンナミル、アリル）のスルホンが挙げられる。これらのうち、ジブチルスルホン、ジドデシルスルホン、フェニルスルホン等を使用することが好ましい。
【００２０】
金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｚｎジメチルジチオフォスフェート、Ｚｎブチルイソオクチルジチオフォスフェート、Ｚｎジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオフォスフェート、Ｚｎジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（イソオクチル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（エチルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（アミル）ジチオフォスフェート、Ｚｎジ（ヘキシル）ジチオフォスフェート、および上記各物質の金属が亜鉛（Ｚｎ）に代えて鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、またはモリブデン（Ｍｏ）であるもの等を使用することが好ましい。
【００２１】
金属ジヒドロカルビルジチオカーバメート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｚｎジメチルジチオカーバメート、Ｚｎブチルイソオクチルジチオカーバメート、Ｚｎジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオカーバメート、Ｚｎジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（イソオクチル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（エチルフェニル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（アミル）ジチオカーバメート、Ｚｎジ（ヘキシル）ジチオカーバメート、および上記各物質の金属が亜鉛（Ｚｎ）に代えて鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、またはモリブデン（Ｍｏ）であるもの等を使用することが好ましい。
【００２２】
本発明はまた、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングにおいて、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、および転動体の転動面のうちの少なくとも一つは、モリブデン（Ｍｏ）を含む組成の酸化膜からなる表面層を有し、この表面層のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は当該軌道溝または転動面を形成する材料のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高いことを特徴とするベアリングを提供する。
【００２３】
図１および２は、このベアリングを構成する第１部材または第２部材の軌道溝あるいは転動体の転動面を説明するための断面図である。これらの図に示すように、前記表面層（モリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕よりも高い酸化膜：高モリブデン層）は、▲１▼軌道溝または転動面に形成された表面酸化膜全体からなる場合（図１の構造）と、▲２▼前記表面酸化膜の表層部からなる場合（図２の構造）がある。
【００２４】
▲１▼の場合には、図１に示すように、前記軌道溝あるいは転動面の表面に酸化膜１００が形成され、この酸化膜１００のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は、酸化膜１００の直下の部分１０１をなす材料（当該軌道溝または転動面を形成する材料）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高い。
▲２▼の場合には、図２に示すように、前記軌道溝あるいは転動面の表面酸化膜２００が表層部２００ａと内層部２００ｂに分けられ、表層部（表面層）２００ａのモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は、表面酸化膜２００の直下の部分２０１のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高い。内層部２００ｂのモリブデン含有率は、表面酸化膜２００の直下の部分２０１のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じである。
【００２５】
このベアリングにおいては、第１部材、第２部材、および転動体のうちの少なくとも一つが、当該軌道溝または転動面に前記表面層（高モリブデン層）を有することにより、このような高モリブデン層を有さない場合よりも高い潤滑性能が得られる。
前記表面層は、例えば、当該軌道溝または転動面の表面酸化膜に対して表面加工時にモリブデンを導入することにより形成することができる。
【００２６】
前記表面層のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は膜厚方向で変化し、前記軌道溝または転動面を形成する材料のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕に対する前記表面層のモリブデン含有率の極大値〔Ｍｏ1 〕MAX の比は３以上６以下であることが好ましい。
前記表面層の厚さは２．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
本発明はまた、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングを構成する、前記第１部材、第２部材、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法において、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、または転動体の転動面に対して、モリブデン化合物を含有する加工油を用いて超仕上げ加工を行う工程を有し、この工程で、当該軌道溝または転動面をなす材料とモリブデン化合物とを反応させて、モリブデン（Ｍｏ）を含む組成の酸化膜を、当該軌道溝または転動面に形成することを特徴とするベアリング構成部品の製造方法を提供する。
【００２８】
この方法では、超仕上げ加工時に前記軌道溝または転動面をなす材料とモリブデン化合物とが反応して、当該軌道溝または転動面に予め存在していた表面酸化膜（大気中の酸素で酸化されて生じた酸化膜）に対してモリブデンが導入されるため、前記軌道溝または転動面に、モリブデン（Ｍｏ）を含み且つそのモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕が当該軌道溝または転動面をなす材料のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高い表面層（高モリブデン層）が形成される。
【００２９】
したがって、この方法により、本発明のベアリングを構成する、特定の酸化膜（高モリブデン層のみからなる図１に示す構造か、高モリブデン層の下にモリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜を有する図２に示す構造の酸化膜）を軌道溝および転動面に有するベアリング構成部品（第１部材、第２部材、転動体）が得られる。
【００３０】
また、この方法によれば、前記高モリブデン層（モリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕が〔Ｍｏ0 〕よりも高い酸化膜）の形成を、表面粗さを調整する工程である超仕上げ加工と同時に行うため、例えば表面粗さが０．０１μｍ以下となるまで超仕上げ加工を行うことによって、前記軌道溝または転動面に前記酸化膜が形成され且つその表面粗さが０．０１μｍ以下に調整される。すなわち、表面粗さの調整と潤滑特性向上のための処理が一度に行えるため、表面粗さの調整を行った後に潤滑特性向上のための処理を行う方法のように、潤滑特性向上のための処理を行うことで寸法精度や面精度が変化するということがない。
【００３１】
超仕上げ加工の加工油としては、一般に石油系溶剤に精製鉱油を混合したものが使用されているが、本発明の方法ではこれにモリブデン化合物を添加したものを用いる。使用するモリブデン化合物は、当該軌道溝または転動面をなす材料と化学反応して表面酸化膜中にモリブデンを導入できるものであれば、有機モリブデン化合物および無機モリブデン化合物のいずれであってもよい。
【００３２】
使用可能なモリブデン化合物としては、モリブデンジヒドロカルビルジチオフォスフェート類およびモリブデンジヒドロカルビルジチオカーバメート類が挙げられる。なお、モリブデン化合物以外に、公知のリン系極圧剤、酸化防止剤、清浄分散剤が添加された加工油を使用しても良い。
モリブデン（Ｍｏ）ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｍｏジメチルジチオフォスフェート、Ｍｏブチルイソオクチルジチオフォスフェート、Ｍｏジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｍｏ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（イソオクチル）ジチオフォスフェート、Ｍｏ（エチルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（アミル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（ヘキシル）ジチオフォスフェート等を使用することが好ましい。
【００３３】
モリブデン（Ｍｏ）ジヒドロカルビルジチオカーバメート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｍｏジメチルジチオカーバメート、Ｍｏブチルイソオクチルジチオカーバメート、Ｍｏジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオカーバメート、Ｍｏ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（イソオクチル）ジチオカーバメート、Ｍｏ（エチルフェニル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（アミル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（ヘキシル）ジチオカーバメート等を使用することが好ましい。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図３は、本発明に係るベアリングの一実施形態に相当する転がり軸受を示す断面図である。
【００３５】
この転がり軸受１は、ＪＩＳ呼び番号６９５（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受であり、内輪（第１部材または第２部材）２、外輪（第２部材または第１部材）３、玉（転動体）４と、ポリアミド樹脂製の冠形保持器５と、図示しない非接触ゴムシール（Ｖ形）とから構成されている。内輪２の外周面には軌道溝２ａが、外輪の内周面には軌道溝３ａがそれぞれ形成されている。これらの軌道溝２ａ，３ａが対向配置され、その間に７個の玉４が転動自在に配設されている。玉４の直径は２ｍｍである。
【００３６】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対して超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してラップ仕上げを行った。
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースが充填されている。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳ Ｋ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００３７】
内輪２の軌道溝２ａに対する超仕上げ加工は、図４に示す超仕上げ加工装置を用いて行った。この超仕上げ加工装置は、内輪２を支持して回転させる回転支持装置２１と、回転支持装置２１に取り付けられた内輪２の軌道溝２ａを研磨する砥石装置２２とで構成されている。
回転支持装置２１は、ワーク主軸装置１０と、バッキングプレート１４と、プレッシャプレート１５と、シュー１６とで構成されている。バッキングプレート１４はワーク主軸装置１０に固定され、プレッシャプレート１５は、ワーク主軸装置１０と対向配置された回転部材１１に固定されている。ワークである内輪２は、バッキングプレート１４とプレッシャプレート１５との間に、押し付け状態で挟持される。
【００３８】
シュー１６は内輪２を径方向で支持するものであり、内輪２の軸を入れる穴に挿入される。シュー１６上の内輪２の中心とバッキングプレート１４の中心との間に適当な大きさの偏心を持たせてあり、これにより回転中の内輪２が常にシュー１６に対して押し付けられた状態となる。
したがって、ワークである内輪２は、ワーク主軸装置１０の駆動により、径方向の位置が固定された状態で、バッキングプレート１４およびプレッシャプレート１５と一体に、主軸の軸線Ｌ10まわりに回転する。
【００３９】
砥石装置２２は、回転支持装置２１に取り付けられた内輪２の上側に、この内輪２の軌道溝２ａに柱状砥石１３の先端が接触するように配置される。この砥石装置２２は、図５に示すように、柱状砥石１３と、柱状砥石１３を保持する砥石ホルダ１７と、砥石ホルダ１７の基端を内挿するスリーブ１８と、柱状砥石１３を昇降させる加圧ピストン１２と、柱状砥石１３を砥石ホルダ１７内に保持するＯリング１９と、柱状砥石１３を軸線Ｌ13上の点を中心に揺動させる機構（図示しない）とで構成されている。
【００４０】
砥石ホルダ１７は、柱状砥石１３を遊嵌する筒状体であって、長さが柱状砥石１３より短い。砥石ホルダ１７の長さ方向は二重のフランジ構造となっており、両フランジ（スリーブ１８の下端面に付き当てる中間フランジ１７ａと、先端フランジ１７ｂ）の間に、Ｏリング１９を入れる溝１７ｃが設けてある。この溝１７ｃの一部に、砥石ホルダ１７の内部と連通する穴を設け、溝１７ｃに嵌めたＯリング１９の一部を柱状砥石１３と接触させている。これにより、Ｏリング１９の適度な張力で、柱状砥石１３は砥石ホルダ１７内に装着されている。
【００４１】
また、スリーブ１８内に加圧ピストン１２が配設され、この加圧ピストン１２に柱状砥石１３の基端が固定されている。この加圧ピストン１２を空圧付加手段などによって昇降させることにより、柱状砥石１３は、Ｏリング１９による適度な押し付け力により、砥石ホルダ１７に支持された状態で昇降可能となる。
したがって、この超仕上げ加工装置を使用する際には、回転支持装置２１に内輪２を取り付けた後、砥石装置２２の柱状砥石１３を加圧ピストン１２で降下させて、内輪２の幅方向中心線Ｌ2aと柱状砥石１３の軸線Ｌ13とを合わせて（すなわち図６（Ａ）に示す状態となるようにして）、この内輪２の軌道溝２ａに押し当る（加圧力Ｆｓ）。この状態で、回転支持装置２１により内輪２をその軸線を中心に回転させながら、柱状砥石１３を所定の振り角θｓで揺動させる。
【００４２】
揺動の中心Ｏs は、内輪２の幅方向中心線Ｌ2a上であって軌道溝２ａの断面円弧の中心（Ｏ2a）近傍に設定する。揺動の振り角θｓは、時計回りの場合に図６（Ｂ）となるように設定する。
この超仕上げ加工装置を用い、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤と二硫化ジベンジルを加えた加工油を用いて、内輪２の軌道溝２ａを超仕上げ加工した。加工油中の二硫化ジベンジルの含有率は５体積％とした。加工後の内輪２の軌道溝２ａについて、玉接触部の真円度を測定した。その結果を図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示す。この内輪２の軌道溝２ａは、最大直径が７．５ｍｍであり、最小直径が７ｍｍであり、幅が１．１ｍｍである。また、軌道溝２ａの断面円弧の半径は玉の半径（２ｍｍ）と同じである。真円度の測定は、ランクテーラーホブソン社の「タリロンド７３」を使用して行った。
【００４３】
図７（Ａ）は、内輪２の軌道溝２ａの玉接触部全周の表面状態（うねり状態）を拡大して示した図である。図７（Ｂ）は、真円度ハーモニクス解析の結果を示す表である。
図７（Ｂ）で「ＵＰＲ」とは１回転当たりの山数（角数）のことであり、この表には、１回転当たりの山数（角数）毎の片振幅がμｍ単位で表示してある。表の横欄の「Ｎ＋ｎ（ｎ＝０〜４）」に縦欄のＮの値を足した値が、表の各位置での「ＵＰＲ」を示す。
【００４４】
したがって、この表から、ＵＰＲ＝１で片振幅０．０５２μｍ、ＵＰＲ＝２で片振幅０．０１３μｍ、ＵＰＲ＝３で片振幅０．００６μｍ、ＵＰＲ＝４で片振幅０．００２μｍ、ＵＰＲ＝５で片振幅０．００２μｍ、ＵＰＲ≧６で測定限界（片振幅０．００１μｍ）以下となっていることが分かる。すなわち、ＵＰＲが６（玉数−１）以上の全ての角数で、片振幅０．００１μｍ（１ｎｍ）以下となっており、前述の方法で内輪２の軌道溝２ａを極めて高精度の表面状態に仕上げることができた。
【００４５】
また、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った。その結果を図８にグラフで示す。このグラフは、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
分析にはアルバックファイ株式会社製の走査型オージェ電子分光分析機「ＳＡＭ６５０」を用い、分析条件は、電子線の加速電圧：５ｋＶ、試料電流：３０ｎＡ、アルゴンイオン：１ｋＶ−２５ｍＡ（作動圧力１５ｍＰａ）、アルゴンイオン照射角：３０度とした。分析機の較正は酸化タンタルを用いて行った。すなわち、酸化タンタルの標準片を深さ２５ｎｍまでスパッタリングすることにより、そのスパッタ率を測定した。この測定値（１．４６ｎｍ／ｍｉｎ）を用いて、スパッタリング時間から深さを換算した。
【００４６】
酸素強度は約４分後に略一定（バックグランドレベル：ＳＵＪ２の酸素強度）になった。この結果から酸化膜の厚さは約６ｎｍと分かった。また、図８に示すように、酸素強度は表面で最も高く、バックグランドレベルまでは内部に向かうにつれて低下したが、硫黄強度は表面とバックグランドレベルとの間に極大値があった。この極大値は、鉄の強度は、表面から内部に向かうにつれて増加した後に、高い強度で一定になった。
【００４７】
ここで、測定される強度は、測定点における深さ（膜厚）方向各位置での各元素含有量に比例する。また、酸化膜およびその下地（ＳＵＪ２製の内輪）は同じ深さ位置で均一な組成に形成されている。そのため、この測定で得られる硫黄強度は深さ方向各位置での硫黄含有率に比例する。
この結果から、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａには、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜であって、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕が軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕（バックグラウンドレベル）よりも高い酸化膜が形成されていることが分かる。また、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１．５ｎｍの位置で極大値〔Ｓ1 〕MAX となっており、ＳＵＪ２の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対するこの極大値〔Ｓ1 〕MAX の比は約２．５であることが分かる。
【００４８】
なお、形成される酸化膜の厚さは加工条件や被加工材の材質によって異なり、前述の方法の場合は例えば４ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲で変化する。また、酸化膜中の硫黄含有率〔Ｓ1 〕や極大値〔Ｓ1 〕MAX となる位置も、加工条件や被加工材の材質によって異なる。
次に、加工油中に硫黄化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った結果を図９にグラフで示す。分析条件等は全て前記と同様である。
【００４９】
この結果から、この内輪２の軌道溝２ａには、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜が形成されているが、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕（バックグラウンドレベル）と同等程度である。すなわち、この酸化膜は単なる表面酸化膜であって、本発明で特定する「硫黄を含む組成の酸化膜（バックグラウンドレベルより硫黄含有率が高い酸化膜）」とは異なる。
【００５０】
外輪３の軌道溝３ａに対する超仕上げ加工は、従来より公知の超仕上げ加工装置を用いて行った。この超仕上げ加工装置は、外輪３を支持して回転させる回転支持装置と、回転支持装置に取り付けられた外輪３の軌道溝３ａを研磨する砥石装置とで構成されている。
この超仕上げ加工装置を用い、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤と二硫化ジベンジルを加えた加工油を用いて、外輪３の軌道溝３ａを超仕上げ加工した。加工油中の二硫化ジベンジルの含有率は５体積％とした。
【００５１】
加工後の外輪３の軌道溝３ａには、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜であって、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕が軌道溝３ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜が形成されていた。また、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１．５ｎｍの位置で極大値〔Ｓ1 〕MAX となっており、ＳＵＪ２の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対するこの極大値〔Ｓ1 〕MAX の比は約２．５であった。また、この外輪３の軌道溝３ａの玉接触部の真円度についても、前述の内輪２の軌道溝２ａとほぼ同じ結果が得られた。
【００５２】
また、加工油中に硫黄化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で軌道溝３ａを超仕上げ加工した外輪３も用意した。これにより、この外輪３の軌道溝３ａの玉接触部の真円度は前述の内輪２の軌道溝２ａと同じとなり、軌道溝３ａには通常の表面酸化膜が形成された。
玉４の表面に対しては、従来より公知のラップ盤を用い、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤を加えた加工油（二硫化ジベンジルは添加しない）を用いて、ラップ仕上げを行った。これにより、玉４の真円度は前述の内輪２の軌道溝２ａと同じとなり、玉４の表面には通常の表面酸化膜が形成された。
【００５３】
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を、下記の表１に示す組み合わせで用いて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。
すなわち、No. １−１では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａが二硫化ジベンジルを添加した加工油で超仕上げ加工されて、軌道溝２ａ，３ａにＳＵＪ２より硫黄含有率が大きな酸化膜（〔Ｓ1 〕＞〔Ｓ0 〕の酸化膜）が形成されたものを使用している。
【００５４】
No. １−２では、外輪３として、軌道溝３ａに〔Ｓ1 〕＞〔Ｓ0 〕の酸化膜が形成されたものを、内輪２として、軌道溝２ａに〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
No. １−３では、内輪２として、軌道溝２ａに〔Ｓ1 〕＞〔Ｓ0 〕の酸化膜が形成されたものを、外輪３として、軌道溝３ａに〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
【００５５】
No. １−４では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａに〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
なお、玉４としては、全てのサンプルで〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
No. １−１〜No. １−４の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：４，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：２０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. １−４に対するNo. １−１〜No. １−３の相対値を算出した。
【００５６】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. １−１〜No. １−３の不合格率をNo. １−４の不合格率で除算して、No. １−４の不合格率を「１」としたNo. １−１〜No. １−３の不合格率の相対値を算出した。
これらの結果も下記の表１に併せて示す。
【００５７】
【表１】

Figure 0004304977
【００５８】
表１の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. １−１〜No. １−３と比較例に相当するNo. １−４とを比較すると、初期音響特性にはほとんど差はないが、５０００時間回転後の不合格率がNo. １−１〜No. １−３でNo. １−４の１／６〜１／８倍になっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できたことが分かる。
［第２実施形態］
図３と同じ構造の転がり軸受１として、ＪＩＳ呼び番号６０８（内径８ｍｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受を作製した。玉４の直径は３．９７ｍｍである。
【００５９】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対しては超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してはラップ仕上げを行った。なお、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの断面円弧の半径を玉４の半径と同じにした。
【００６０】
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースを充填した。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳＫ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００６１】
内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対する超仕上げ加工および玉４の表面に対するラップ仕上げは第１実施形態と同じ方法で行った。ただし、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの超仕上げ加工で二硫化ジベンジルを含有する加工油を用いて行う際に、二硫化ジベンジルの添加量を０．１体積％〜１０体積％の範囲で変化させることにより、酸化膜の硫黄含有率が異なるサンプル（No. ２−２〜２−１０）を得た。なお、No. ２−１では、二硫化ジベンジルを添加しない加工油を用いて超仕上げ加工をしている。
【００６２】
得られた内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａについて、深さ方向の元素分析を第１実施形態と同じ方法で行い、酸化膜の厚さ、軌道溝２ａ，３ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対する酸化膜中の硫黄含有率の極大値〔Ｓ1 〕MAX 、および極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）を調べた。その結果を下記の表２に示す。
【００６３】
【表２】
Figure 0004304977
【００６４】
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を用い、酸化膜が同じ構成である内輪および外輪を組み合わせて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。なお、玉４としては、全てのサンプルで〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
No. ２−１〜No. ２−１０の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：１，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：３０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. ２−１に対するNo. ２−２〜No. ２−１０の相対値を算出した。
【００６５】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. ２−２〜No. ２−１０の不合格率をNo. ２−１の不合格率で除算して、No. ２−１の不合格率を「１」としたNo. ２−２〜No. ２−１０の不合格率の相対値を算出した。
【００６６】
これらの結果を、酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）との関係で、図１０および図１１のグラフに示す。図１０は、酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。図１１は、酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【００６７】
図１０および１１の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. ２−２〜No. ２−１０と比較例に相当するNo. ２−１とを比較すると、５０００時間回転後の不合格率がNo. ２−２〜No. ２−１０でNo. ２−１の２／５以下となっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できることが分かる。
【００６８】
また、〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置が１．４ｎｍ以上１０ｎｎ以下であるNo. ２−２〜No. ２−７は、不合格率がNo. ２−１の１／５以下となり、且つ初期音響値がNo. ２−１の１．１倍以下となるため好ましい。さらに、〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置が１．５ｎｍ以上７．５ｎｎ以下であるNo. ２−３〜No. ２−６は、不合格率がNo. ２−１の１／５以下となり、且つ初期音響値がNo. ２−１の１．０５倍以下となるため特に好ましい。
［第３実施形態］
図３は、本発明に係るベアリングの一実施形態に相当する転がり軸受を示す断面図である。
【００６９】
この転がり軸受１は、ＪＩＳ呼び番号６９５（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受であり、内輪（第１部材または第２部材）２、外輪（第２部材または第１部材）３、玉（転動体）４と、ポリアミド樹脂製の冠形保持器５と、図示しない非接触ゴムシール（Ｖ形）とから構成されている。内輪２の外周面には軌道溝２ａが、外輪の内周面には軌道溝３ａがそれぞれ形成されている。これらの軌道溝２ａ，３ａが対向配置され、その間に７個の玉４が転動自在に配設されている。玉４の直径は２ｍｍであり、接触角は１７°である。
【００７０】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対しては超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してはラップ仕上げを行った。なお、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの断面円弧の半径を玉４の半径と同じにした。
【００７１】
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースを充填した。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳＫ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００７２】
内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対する超仕上げ加工および玉４の表面に対するラップ仕上げは第１実施形態と同じ方法で行った。ただし、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの超仕上げ加工の際には、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤とモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを加えた加工油を用いて行った。加工油中のモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートの含有率は０．５体積％とした。
【００７３】
また、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った。その結果を図１２にグラフで示す。このグラフは、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
分析にはアルバックファイ株式会社製の走査型オージェ電子分光分析機「ＳＡＭ６５０」を用い、分析条件は、電子線の加速電圧：５ｋＶ、試料電流：３０ｎＡ、アルゴンイオン：１ｋＶ−２５ｍＡ（作動圧力１５ｍＰａ）、アルゴンイオン照射角：３０度とした。分析機の較正は酸化タンタルを用いて行った。すなわち、酸化タンタルの標準片を深さ２５ｎｍまでスパッタリングすることにより、そのスパッタ率を測定した。この測定値（１．４６ｎｍ／ｍｉｎ）を用いて、スパッタリング時間から深さを換算した。
【００７４】
酸素強度は約４．９分後に略一定（バックグランドレベル：ＳＵＪ２の酸素強度）になった。図１２に示すように、酸素強度は表面で最も高く、内部に向かうにつれて低下し、表面からの深さが約７．２ｎｍの位置で一定になった。モリブデン強度は、表面近傍（表面からの深さが約０．２ｎｍの位置）で極大値をとった後、内部に向かうにつれて低下したが、酸素強度が一定になる手前（表面からの深さが約５．８ｎｍの位置）で一定になった。鉄の強度は、表面から内部に向かうにつれて増加した後に、高い強度で一定になった。
【００７５】
この結果から、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａの表面酸化膜は、図２に示すように、モリブデン含有率が軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕（バックグラウンドレベル）と同じである内層部２００ｂと、〔Ｍｏ0 〕よりも高いモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕の表層部（表面層）２００ａとからなり、表面酸化膜２００全体の厚さが約７．２ｎｍであり、表層部（表面層）２００ａの厚さが約５．８ｎｍであることが分かる。
【００７６】
また、この表面層（酸化膜）のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが０．２ｎｍの位置で極大値〔Ｍｏ1 〕MAX となっており、ＳＵＪ２のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕に対するこの極大値〔Ｍｏ1 〕MAX の比は約６．０であることが分かる。
なお、形成される酸化膜の厚さは加工条件や被加工材の材質によって異なり、前述の方法の場合は例えば２ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲で変化する。また、酸化膜中のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕や高モリブデン層の厚さも、加工条件や被加工材の材質によって異なる。
【００７７】
次に、加工油中にモリブデン化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った結果を図１３にグラフで示す。分析条件等は全て前記と同様である。
この結果から、この内輪２の軌道溝２ａには、モリブデン（Ｍｏ）を含む組成の酸化膜が形成されているが、この酸化膜のモリブデン含有率は軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕（バックグラウンドレベル）と同等程度である。すなわち、この酸化膜は単なる表面酸化膜であって、本発明で特定する「モリブデンを含む組成の表面層（バックグラウンドレベルよりモリブデン含有率が高い酸化膜）」とは異なる。また、この酸化膜の厚さは約５ｎｍであり、加工油中にモリブデン化合物を添加して得られた酸化膜全体の厚さよりも薄い。
【００７８】
また、加工油中にモリブデン化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で軌道溝３ａを超仕上げ加工した外輪３も用意した。これにより、この外輪３の軌道溝３ａの玉接触部の真円度は前述の内輪２の軌道溝２ａと同じとなり、軌道溝３ａには通常の表面酸化膜が形成された。
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を、下記の表３に示す組み合わせで用いて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。
【００７９】
すなわち、No. ３−１では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａがモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加した加工油で超仕上げ加工されて、軌道溝２ａ，３ａに図２の構造の酸化膜（すなわち、表層部（表面層）２００ａと内層部２００ｂとからなり、全体の厚さが約７．２ｎｍ、表層部２００ａの厚さが約５．８ｎｍ）２００が形成されたものを使用している。
【００８０】
No. ３−２では、外輪３として、軌道溝３ａに図２の構造の酸化膜２００が形成されたものを、内輪２として、軌道溝２ａにモリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜（通常の表面酸化膜）のみが形成されたものを使用している。
No. ３−３では、内輪２として、軌道溝２ａに図２の構造の酸化膜２００が形成されたものを、外輪３として、軌道溝３ａに通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
【００８１】
No. ３−４では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａに通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
なお、玉４としては、全てのサンプルで通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
No. ３−１〜No. ３−４の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：４，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：２０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. ３−４に対するNo. ３−１〜No. ３−３の相対値を算出した。
【００８２】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. ３−１〜No. ３−３の不合格率をNo. ３−４の不合格率で除算して、No. ３−４の不合格率を「１」としたNo. ３−１〜No. ３−３の不合格率の相対値を算出した。
これらの結果も下記の表３に併せて示す。
【００８３】
【表３】
Figure 0004304977
【００８４】
表１の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. ３−１〜No. ３−３と比較例に相当するNo. ３−４とを比較すると、初期音響特性にはほとんど差はないが、５０００時間回転後の不合格率がNo. ３−１〜No. ３−３でNo. ３−４の１／１０になっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できたことが分かる。
［第４実施形態］
図３と同じ構造の転がり軸受１として、ＪＩＳ呼び番号６０８（内径８ｍｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受を作製した。玉４の直径は３．９７ｍｍである。
【００８５】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対しては超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してはラップ仕上げを行った。なお、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの断面円弧の半径を玉４の半径と同じにした。
【００８６】
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースを充填した。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳＫ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００８７】
内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対する超仕上げ加工および玉４の表面に対するラップ仕上げは第１実施形態と同じ方法で行った。ただし、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの超仕上げ加工でモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを含有する加工油を用いて行う際に、モリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートの添加量を０．１体積％〜１０体積％の範囲で変化させることにより、酸化膜のモリブデン含有率が異なるサンプル（No. ４−２〜４−１０）を得た。なお、No. ４−１では、モリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加しない加工油を用いて超仕上げ加工をしている。
【００８８】
得られた内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａについて、深さ方向の元素分析を第１実施形態と同じ方法で行い、▲１▼表面酸化膜全体の厚さ、▲２▼軌道溝２ａ，３ａに形成された表面酸化膜の構造が、図１のように表面酸化膜＝表面層（〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜）であるか、図２のように表面酸化膜の表層部＝表面層（〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜）であって、その下にモリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜を有するか、通常の表面酸化膜（モリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜）のみからなるか、▲３▼表面層（〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜：高モリブデン層）の厚さ、▲４▼軌道溝２ａ，３ａをなす材料（ＳＵＪ２）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕に対する酸化膜中のモリブデン含有率の極大値〔Ｍｏ1 〕MAX を調べた。その結果を下記の表４に示す。
【００８９】
【表４】
Figure 0004304977
【００９０】
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を用い、酸化膜が同じ構成である内輪および外輪を組み合わせて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。なお、玉４としては、全てのサンプルで通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
No. ４−１〜No. ４−１１の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：１，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：３０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. ４−１に対するNo. ４−２〜No. ４−１０の相対値を算出した。
【００９１】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. ４−２〜No. ４−１１の不合格率をNo. ４−１の不合格率で除算して、No. ４−１の不合格率を「１」としたNo. ４−２〜No. ４−１１の不合格率の相対値を算出した。
【００９２】
これらの結果を、高モリブデン層（表面層である〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜）の厚さとの関係で、図１４および図１５のグラフに示す。図１４は、高モリブデン層の厚さと、初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。図１５は、高モリブデン層の厚さと、不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【００９３】
図１４および１５の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. ４−２〜No. ４−１１と比較例に相当するNo. ４−１とを比較すると、５０００時間回転後の不合格率がNo. ４−２〜No. ４−１１でNo. ４−１の半分程度あるいは半分以下となっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できることが分かる。特に、高モリブデン層の厚さが２．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下であるNo. ４−４〜No. ４−８は、不合格率がNo. ４−１の１／５以下となり、且つ初期音響値がNo. ４−１の１．１倍以下となるため好ましい。
【００９４】
従って、これら各実施形態の単列深みぞ玉軸受は、ＨＤＤ、ＶＴＲ、ＤＡＴ、ＬＢＰ等の情報機器用のミニアチュア軸受として好適に使用できる。また、これ以外の低騒音を求められる小型の転がり軸受（例えば内径が約１５ｍｍの転がり軸受）としても好適に使用できる。
なお、これらの実施形態においては、内輪２、外輪３、転動体４の材料としてＳＵＪ２を用いているが、ＳＵＪ２以外の高炭素クロム軸受鋼、浸炭鋼、中炭素合金鋼、機械構造用鋼等を用いても良いし、窒化ケイ素，炭化ケイ素などの非酸化物系セラミックスを用いてもよい。
また、これらの実施形態では単列深みぞ玉軸受について記載しているが、本発明は、これ以外の転がり軸受、およびリニアガイド装置やボールねじ装置等にも適用可能である。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のベアリングによれば、第１および／または第２部材の軌道溝、あるいは転動体の転動面に特殊な構成の酸化膜を形成することにより、ミニアチュア軸受や小径軸受等の小型の転がり軸受であっても、効果的に潤滑性能（耐摩耗性および耐焼き付き性）が向上でき、しかも要求される回転精度や音響特性を満足させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベアリングを構成する第１部材または第２部材の軌道溝あるいは転動体の転動面を説明するための断面図である。
【図２】本発明のベアリングを構成する第１部材または第２部材の軌道溝あるいは転動体の転動面を説明するための断面図である。
【図３】本発明に係るベアリングの一実施形態に相当する転がり軸受を示す断面図である。
【図４】実施形態において、内輪の軌道溝に対する超仕上げ加工を行った際に使用した超仕上げ加工装置を示す概略構成図である。
【図５】図４の超仕上げ加工装置を構成する砥石装置を示す断面図である。
【図６】超仕上げ加工時の砥石装置の柱状砥石と内輪の軌道溝との接触状態を示す説明図である。
【図７】加工後の内輪軌道溝の玉接触部の真円度を測定して得られた、玉接触部全周の表面状態（うねり状態）を拡大して示した図（Ａ）と、真円度ハーモニクス解析の結果を示す表（Ｂ）である。
【図８】加工油に二硫化ジベンジルを添加して超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図９】加工油に二硫化ジベンジルを添加しないで超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図１０】第２実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、転がり軸受の初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、転がり軸受の不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【図１２】加工油にモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加して超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図１３】加工油にモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加しないで超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図１４】第４実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の高モリブデン層の厚さと、転がり軸受の初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。
【図１５】第４実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の高モリブデン層の厚さと、転がり軸受の不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 転がり軸受（ベアリング）
２ 内輪
２ａ 軌道溝
３ 外輪
３ａ 軌道溝
４ 転動体
５ 冠形保持器
１０ ワーク主軸装置
１１ 回転部材
１２ 加圧ピストン
１３ 柱状砥石
１４ バッキングプレート
１５ プレッシャプレート
１６ シュー
１７ 砥石ホルダ
１７ａ 中間フランジ
１７ｂ 先端フランジ
１７ｃ 溝
１８ スリーブ
１９ Ｏリング
２１ 回転支持装置
２２ 砥石装置
１００ 酸化膜
１０１ 酸化膜の直下の部分
２００ 表面酸化膜
２００ａ 表面酸化膜の表層部（高モリブデン層）
２００ｂ 表面酸化膜の内層部
２０１ 表面酸化膜の直下の部分
Ｌ2a 内輪の軌道溝の幅方向中心線
Ｌ10 ワーク主軸装置の主軸の軸線
Ｌ13 柱状砥石の軸線
Ｏ2a 内輪の軌道溝の断面円弧の中心
Ｏs 柱状砥石の揺動の中心[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bearing (for example, a linear motion guide device such as a rolling bearing, a linear guide device, and a ball screw device) including a rolling element and two members formed with raceway grooves for rolling the rolling element.
[0002]
[Prior art]
Rolling bearings and linear motion guide devices (hereinafter referred to as “rolling bearings”) include a first member and a second member (inner and outer rings, rails and sliders, screw shafts and nuts) provided with raceway grooves arranged to face each other. ) And a plurality of rolling elements that are arranged to freely roll between the raceway grooves of both members, and when the rolling elements roll, one of the first member and the second member is against the other Are configured to move relative to each other. In such a rolling bearing or the like, the rolling contact surface between the rolling element and the raceway grooves of both members is subjected to high surface pressure and high-speed slippage. Therefore, elastic fluid lubrication (oil film by elastic fluid lubrication on the rolling contact surface) This prevents wear and seizure on the rolling contact surface.
[0003]
Conventionally, proposals have been made to further improve the wear resistance and seizure resistance of rolling bearings and the like.
For example, in the following Patent Document 1, a lubricating chemical reaction film layer having a thickness of 0.05 to 0.5 μm is formed on the rolling surface of a rolling element such as a rolling bearing or the raceway grooves of the first and second members. Providing is disclosed. Here, the metal rolling elements or the first and second members are immersed in the processing liquid and held at a predetermined temperature for a predetermined time, whereby a compound contained in the processing liquid (for example, an organic phosphorus compound or an organic sulfur compound). ) And the metal forming the rolling element or the first and second members are reacted to form a chemically reactive film layer on the rolling surface of the rolling element or the raceway grooves of the first and second members.
[0004]
The following Patent Document 2 discloses a method for forming a metal phosphate salt film by a chemical reaction between the metal and a phosphate ester on a metal friction surface of a rolling bearing. This document describes that the coating is formed with a thickness comparable to that of the molecular film. The technique of this document is intended for miniature bearings (rolling bearings having a bearing outer diameter of 9 mm or less), small-diameter bearings (rolling bearings having a bearing inner diameter of less than 10 mm), and the like. Miniature bearings and small-diameter bearings are used for rotational support that requires high accuracy and low noise, such as hard disk drives (HDD), video tape recorders (VTR), digital audio tapes (DAT), and laser beam printers (LBP). in use.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2-256920 (Patent No. 2969700)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-037165
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the technique disclosed in Patent Document 1 is applied to an application in which the surface roughness is 0.01 μm or less, such as a miniature bearing or a small diameter bearing, the required rotational accuracy and acoustic characteristics are satisfied. Becomes difficult. This is because a chemical reaction film layer having a dimension (thickness 0.05 to 0.5 μm) larger than the surface roughness is formed in the raceway groove after the surface roughness is adjusted to 0.01 μm or less. This is because the surface roughness of the raceway grooves and the like increases.
[0007]
Further, as described above, the technique disclosed in Patent Document 2 is intended for miniature bearings, small-diameter bearings, and the like, but is a metal phosphate salt film having a molecular film thickness (several nm). It is difficult to obtain sufficient lubrication performance improvement effect.
The present invention has been made paying attention to such problems of the prior art, and even if it is a small rolling bearing such as a miniature bearing or a small diameter bearing, sufficient lubrication performance (wear resistance and seizure resistance) is achieved. It is an object of the present invention to provide a technique capable of satisfying the required rotational accuracy and acoustic characteristics.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a first member and a second member having raceway grooves arranged opposite to each other, and a plurality of rolling elements disposed between the raceway grooves of both members. A bearing member in which one of the first member and the second member moves relative to the other when the rolling member rolls, and a raceway groove of the first member, a raceway groove of the second member, and At least one of the rolling surfaces of the rolling element has an oxide film having a composition containing sulfur (S) on the surface, and the sulfur content of the oxide film [S 1 ] Is the sulfur content of the material forming the raceway groove or rolling surface [S 0 ] To provide a bearing characterized by being higher than.
[0009]
In the bearing of the present invention, at least one of the first member, the second member, and the rolling element includes sulfur (S) in the raceway groove or the rolling surface, and the sulfur content [S 1 ] Is the sulfur content of the material forming the raceway groove or rolling surface [S 0 ], A higher lubrication performance can be obtained than in the case of having an oxide film having a composition not satisfying this (a simple surface oxide film).
[0010]
As the bearing of the present invention, the sulfur content of the oxide film [S 1 ] Changes in the film thickness direction, and the maximum value [S 1 ] MAX What will be mentioned.
As the bearing of the present invention, the sulfur content of the oxide film [S 1 ] Changes in the film thickness direction, and the maximum value [S in the range from 1.5 nm to 7.5 nm in depth from the surface. 1 ] MAX What will be mentioned.
[0011]
As the bearing of the present invention, the sulfur content of the material forming the raceway groove or rolling surface [S 0 ] For the maximum value [S 1 ] MAX The ratio is 1.5 or more and 10 or less.
The present invention also includes at least a first member and a second member provided with raceway grooves arranged to face each other, and a plurality of rolling elements arranged to be freely rollable between the raceway grooves of both members, Manufacture of a bearing component that manufactures the first member, the second member, or the rolling element that constitutes a bearing in which one of the first member and the second member moves relative to the other when the rolling element rolls. The method includes a step of performing superfinishing using a processing oil containing a sulfur compound on the raceway groove of the first member, the raceway groove of the second member, or the rolling surface of the rolling element. And a material that forms the raceway groove or rolling surface and a sulfur compound are reacted to form an oxide film having a composition containing sulfur (S) on the raceway groove or rolling surface. A method for manufacturing a part is provided.
[0012]
In this method, the material forming the raceway groove or rolling surface reacts with the sulfur compound during superfinishing, and the surface oxide film (oxidation generated by oxidation with oxygen in the atmosphere) of the raceway groove or rolling surface is caused. Since sulfur is introduced into the film), the raceway groove or rolling surface contains sulfur (S) and its sulfur content [S 1 ] Is the sulfur content of the material forming the raceway groove or rolling surface [S 0 Higher oxide film is formed. Therefore, by this method, a bearing component (first member, second member, rolling element) having a specific oxide film on the raceway groove and the rolling surface constituting the bearing of the present invention can be obtained.
[0013]
Further, according to this method, the oxide film (sulfur content [S 1 ] Is [S 0 ] Is formed simultaneously with the superfinishing process, which is a step of adjusting the surface roughness, so that, for example, by performing superfinishing until the surface roughness becomes 0.01 μm or less, the orbit The oxide film is formed on the groove or the rolling surface, and the surface roughness is adjusted to 0.01 μm or less. That is, since the adjustment for the surface roughness and the treatment for improving the lubrication characteristics can be performed at one time, the method for the improvement of the lubrication characteristics as in the method of performing the treatment for improving the lubrication characteristics after the adjustment of the surface roughness is performed. By performing the processing, the dimensional accuracy and the surface accuracy do not change.
[0014]
As the superfinishing processing oil, generally, a petroleum-based solvent mixed with refined mineral oil is used. In the method of the present invention, a sulfur compound added thereto is used. The sulfur compound to be used may be either an organic sulfur compound or an inorganic sulfur compound as long as it can chemically react with the material forming the raceway groove or the rolling surface and introduce sulfur into the surface oxide film.
[0015]
Sulfur compounds that can be used include sulfurized fats and oils, sulfurized olefins, mercaptans, sulfides, sulfoxides, sulfones, metal dihydrocarbyl dithiophosphates, and metal dihydrocarbyl dithiocarbamates. In addition to this, a material to which a known phosphorus-based extreme pressure agent, antioxidant, and detergent / dispersant are added may be used.
[0016]
Sulfurized oils and fats include sulfurized whale oil.
Examples of the sulfurized olefins include sulfurized olefins having 2 to 8 carbon atoms and low molecular weight sulfurized polyolefins obtained by polymerizing sulfurized olefins having 2 to 8 carbon atoms. Among these, it is preferable to use pentene sulfide, butylene sulfide, octene sulfide or the like.
[0017]
Examples of mercaptans include alkyl mercaptans having 4 to 20 carbon atoms and mercapto fatty acid esters. Of these, n-butyl mercaptan, isobutyl mercaptan, tert-butyl mercaptan, n-octyl mercaptan, tert-nonyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, butyl thioglycolate, ethyl thiolopionate, octyl 3-mercaptopropionate, etc. are used. It is preferable to do.
[0018]
Examples of the sulfides include monosulfides (—S—), disulfides (—S—S—), and polysulfides of hydrocarbons having 4 to 18 carbon atoms (eg, alkyl, phenyl, benzyl, cinnamyl, allyl). (-S-S-S-). Of these, dibutyl monosulfide, dibutyl disulfide, diphenyl sulfide, dibenzyl sulfide (dibenzyl disulfide) and the like are preferably used.
[0019]
Examples of the sulfoxides include sulfoxides of hydrocarbons having 4 to 20 carbon atoms (for example, alkyl, phenyl, benzyl, cinnamyl, allyl). Of these, dibutyl sulfoxide, dibenzyl sulfoxide and the like are preferably used.
Examples of the sulfones include sulfones of hydrocarbons having 4 to 20 carbon atoms (for example, alkyl, phenyl, benzyl, cinnamyl, allyl). Of these, dibutyl sulfone, didodecyl sulfone, phenyl sulfone, etc. are preferably used.
[0020]
Examples of the metal dihydrocarbyl dithiophosphates include those in which each hydrocarbyl group has 4 to 20 carbon atoms. Of these, Zn dimethyldithiophosphate, Znbutylisooctyldithiophosphate, Zndi (4-methyl-2-pentyl) dithiophosphate, Zndi (tetrapropenylphenyl) dithiophosphate, Zn (2-ethyl- 1-hexyl) dithiophosphate, Zn (isooctyl) dithiophosphate, Zn (ethylphenyl) dithiophosphate, Zn (amyl) dithiophosphate, Zn di (hexyl) dithiophosphate, and the metal of each of the above substances is zinc It is preferable to use lead (Pb), cadmium (Cd), antimony (Sb), or molybdenum (Mo) instead of (Zn).
[0021]
Examples of the metal dihydrocarbyl dithiocarbamates include those in which each hydrocarbyl group has 4 to 20 carbon atoms. Among these, Zn dimethyldithiocarbamate, Znbutylisooctyldithiocarbamate, Zndi (4-methyl-2-pentyl) dithiocarbamate, Zndi (tetrapropenylphenyl) dithiocarbamate, Zn (2-ethyl-1-hexyl) Dithiocarbamate, Zn (isooctyl) dithiocarbamate, Zn (ethylphenyl) dithiocarbamate, Zn (amyl) dithiocarbamate, Zndi (hexyl) dithiocarbamate, and lead (Pb) instead of zinc (Zn) ), Cadmium (Cd), antimony (Sb), or molybdenum (Mo) is preferably used.
[0022]
The present invention also includes at least a first member and a second member provided with raceway grooves arranged to face each other, and a plurality of rolling elements arranged to be freely rollable between the raceway grooves of both members, In a bearing in which one of the first member and the second member moves relative to the other by rolling the rolling element, the raceway groove of the first member, the raceway groove of the second member, and the rolling surface of the rolling element At least one of them has a surface layer made of an oxide film having a composition containing molybdenum (Mo), and the molybdenum content of the surface layer [Mo 1 ] Is the molybdenum content of the material forming the raceway groove or rolling surface [Mo 0 ] To provide a bearing characterized by being higher than.
[0023]
1 and 2 are cross-sectional views for explaining a raceway groove of a first member or a second member constituting the bearing or a rolling surface of a rolling element. As shown in these figures, the surface layer (molybdenum content is [Mo 0 Higher oxide film: higher molybdenum layer) is composed of (1) the entire surface oxide film formed on the raceway groove or rolling surface (structure of FIG. 1), and (2) the surface layer of the surface oxide film. There is a case (structure of FIG. 2).
[0024]
In the case of {circle around (1)}, as shown in FIG. 1, an oxide film 100 is formed on the surface of the raceway groove or rolling surface, and the molybdenum content of the oxide film 100 [Mo 1 ] Is the molybdenum content [Mo of the material forming the portion 101 immediately below the oxide film 100 (the material forming the raceway groove or rolling surface) [Mo 0 ] Higher than
In the case of (2), as shown in FIG. 2, the surface oxide film 200 on the raceway groove or rolling surface is divided into a surface layer portion 200a and an inner layer portion 200b, and the molybdenum content of the surface layer portion (surface layer) 200a. [Mo 1 ] Is the molybdenum content of the portion 201 directly under the surface oxide film 200 [Mo 0 ] Higher than The molybdenum content of the inner layer portion 200b is equal to the molybdenum content of the portion 201 directly below the surface oxide film 200 [Mo 0 ] Is almost the same.
[0025]
In this bearing, at least one of the first member, the second member, and the rolling element has the surface layer (high molybdenum layer) on the raceway groove or the rolling surface. Higher lubrication performance can be obtained than in the case without
The surface layer can be formed, for example, by introducing molybdenum into the surface groove film or the surface oxide film of the rolling surface during surface processing.
[0026]
Molybdenum content of the surface layer [Mo 1 ] Changes in the film thickness direction, and the molybdenum content of the material forming the raceway groove or rolling surface [Mo 0 ] Of the molybdenum content of the surface layer [Mo 1 ] MAX The ratio is preferably 3 or more and 6 or less.
The surface layer preferably has a thickness of 2.5 nm to 7.5 nm.
[0027]
The present invention also includes at least a first member and a second member provided with raceway grooves arranged to face each other, and a plurality of rolling elements arranged to be freely rollable between the raceway grooves of both members, Manufacture of a bearing component that manufactures the first member, the second member, or the rolling element that constitutes a bearing in which one of the first member and the second member moves relative to the other when the rolling element rolls. The method includes a step of superfinishing the raceway groove of the first member, the raceway groove of the second member, or the rolling surface of the rolling element using a processing oil containing a molybdenum compound. Then, a material that forms the raceway groove or rolling surface is reacted with a molybdenum compound to form an oxide film having a composition containing molybdenum (Mo) on the raceway groove or rolling surface. How to make parts Subjected to.
[0028]
In this method, the material forming the raceway groove or rolling surface reacts with the molybdenum compound during superfinishing, and a surface oxide film (oxidized with oxygen in the atmosphere) previously present on the raceway groove or rolling surface is reacted. Molybdenum is introduced into the generated oxide film), so that the raceway groove or rolling surface contains molybdenum (Mo) and its molybdenum content [Mo 1 ] Is the molybdenum content of the material forming the raceway groove or rolling surface [Mo 0 ] Higher surface layer (high molybdenum layer) is formed.
[0029]
Therefore, according to this method, the specific oxide film (the structure shown in FIG. 1 consisting only of the high molybdenum layer, or the molybdenum content under the high molybdenum layer [Mo 0 The bearing components (first member, second member, rolling element) having the oxide film having the same oxide film as shown in FIG. 2 on the raceway groove and the rolling surface are obtained.
[0030]
Further, according to this method, the high molybdenum layer (molybdenum content [Mo 1 ] Is [Mo 0 ] Is formed simultaneously with the superfinishing process, which is a step of adjusting the surface roughness, so that, for example, by performing superfinishing until the surface roughness becomes 0.01 μm or less, the orbit The oxide film is formed on the groove or the rolling surface, and the surface roughness is adjusted to 0.01 μm or less. That is, since the adjustment for the surface roughness and the treatment for improving the lubrication characteristics can be performed at one time, the method for the improvement of the lubrication characteristics as in the method of performing the treatment for improving the lubrication characteristics after the adjustment of the surface roughness is performed. By performing the processing, the dimensional accuracy and the surface accuracy do not change.
[0031]
As the superfinishing processing oil, generally, a petroleum solvent mixed with refined mineral oil is used. In the method of the present invention, a molybdenum compound added thereto is used. The molybdenum compound to be used may be either an organic molybdenum compound or an inorganic molybdenum compound as long as it can chemically react with the material forming the raceway groove or the rolling surface and introduce molybdenum into the surface oxide film.
[0032]
Molybdenum compounds that can be used include molybdenum dihydrocarbyl dithiophosphates and molybdenum dihydrocarbyl dithiocarbamates. In addition to the molybdenum compound, a processing oil to which a known phosphorus extreme pressure agent, antioxidant, and detergent / dispersant are added may be used.
Examples of molybdenum (Mo) dihydrocarbyl dithiophosphates include those in which each hydrocarbyl group has 4 to 20 carbon atoms. Among these, Mo dimethyl dithiophosphate, Mo butyl isooctyl dithiophosphate, Mo di (4-methyl-2-pentyl) dithiophosphate, Mo di (tetrapropenylphenyl) dithiophosphate, Mo (2-ethyl- 1-hexyl) dithiophosphate, Mo di (isooctyl) dithiophosphate, Mo (ethylphenyl) dithiophosphate, Mo di (amyl) dithiophosphate, Mo di (hexyl) dithiophosphate, etc. are preferably used. .
[0033]
Molybdenum (Mo) dihydrocarbyl dithiocarbamates include those in which each hydrocarbyl group has 4 to 20 carbon atoms. Of these, Mo dimethyldithiocarbamate, Mobutylisooctyldithiocarbamate, Modi (4-methyl-2-pentyl) dithiocarbamate, Modi (tetrapropenylphenyl) dithiocarbamate, Mo (2-ethyl-1-hexyl) It is preferable to use dithiocarbamate, Mo di (isooctyl) dithiocarbamate, Mo (ethylphenyl) dithiocarbamate, Mo di (amyl) dithiocarbamate, Mo di (hexyl) dithiocarbamate and the like.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[First Embodiment]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a rolling bearing corresponding to an embodiment of the bearing according to the present invention.
[0035]
This rolling bearing 1 is a single row deep groove ball bearing having a JIS identification number 695 (inner diameter 5 mm, outer diameter 13 mm, width 4 mm), an inner ring (first member or second member) 2, an outer ring (second member or second member). 1 member) 3, a ball (rolling element) 4, a crown retainer 5 made of polyamide resin, and a non-contact rubber seal (V shape) (not shown). A raceway groove 2a is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 2, and a raceway groove 3a is formed on the inner peripheral surface of the outer ring. These raceway grooves 2a and 3a are arranged to face each other, and seven balls 4 are arranged so as to be able to roll therebetween. The diameter of the ball 4 is 2 mm.
[0036]
The inner ring 2, the outer ring 3, and the balls 4 are made of a material made of high carbon chrome bearing steel (SUJ2) by cutting into a predetermined shape, and then subjected to normal heat treatment. As a final finishing step, the races of the inner ring 2 and the outer ring 3 Superfinishing was performed on the grooves 2a and 3a, and lapping was performed on the surface (rolling surface) of the balls 4.
A space surrounded by the inner ring 2, the outer ring 3, and the non-contact rubber seal is filled with grease. This grease is composed of an ester oil base oil and lithium 12-hydroxystearate (thickener), and the consistency corresponds to No. 3 of “JIS K2220”. The amount of grease added was such that the occupied volume ratio with respect to the space was 15%.
[0037]
The superfinishing process for the raceway groove 2a of the inner ring 2 was performed using a superfinishing apparatus shown in FIG. This super-finishing apparatus includes a rotation support device 21 that supports and rotates the inner ring 2, and a grindstone device 22 that polishes the raceway groove 2 a of the inner ring 2 attached to the rotation support device 21.
The rotation support device 21 includes a work spindle device 10, a backing plate 14, a pressure plate 15, and a shoe 16. The backing plate 14 is fixed to the work spindle device 10, and the pressure plate 15 is fixed to a rotating member 11 disposed to face the work spindle device 10. The inner ring 2 that is a workpiece is sandwiched between the backing plate 14 and the pressure plate 15 in a pressed state.
[0038]
The shoe 16 supports the inner ring 2 in the radial direction, and is inserted into a hole for inserting the shaft of the inner ring 2. An appropriate amount of eccentricity is provided between the center of the inner ring 2 on the shoe 16 and the center of the backing plate 14 so that the rotating inner ring 2 is always pressed against the shoe 16. .
Therefore, the inner ring 2 which is a workpiece is integrally formed with the backing plate 14 and the pressure plate 15 in a state where the radial position is fixed by driving the workpiece spindle device 10, and the spindle axis L Ten Rotate around.
[0039]
The grindstone device 22 is disposed on the upper side of the inner ring 2 attached to the rotation support device 21 so that the tip of the columnar grindstone 13 is in contact with the raceway groove 2a of the inner ring 2. As shown in FIG. 5, the grindstone device 22 includes a columnar grindstone 13, a grindstone holder 17 that holds the columnar grindstone 13, a sleeve 18 that inserts the base end of the grindstone holder 17, and a column grindstone 13 that moves up and down. The pressure piston 12, the O-ring 19 that holds the columnar grindstone 13 in the grindstone holder 17, and the columnar grindstone 13 on the axis L 13 It is composed of a mechanism (not shown) that swings around the upper point.
[0040]
The grindstone holder 17 is a cylindrical body in which the columnar grindstone 13 is loosely fitted and has a length shorter than that of the columnar grindstone 13. The grindstone holder 17 has a double flange structure in the length direction, and a groove 17c for inserting an O-ring 19 is provided between both flanges (an intermediate flange 17a that contacts the lower end surface of the sleeve 18 and a front end flange 17b). It is provided. A hole communicating with the inside of the grindstone holder 17 is provided in a part of the groove 17c, and a part of the O-ring 19 fitted in the groove 17c is brought into contact with the columnar grindstone 13. Thereby, the columnar grindstone 13 is mounted in the grindstone holder 17 with an appropriate tension of the O-ring 19.
[0041]
A pressure piston 12 is disposed in the sleeve 18, and the base end of the columnar grindstone 13 is fixed to the pressure piston 12. By raising and lowering the pressurizing piston 12 by air pressure applying means or the like, the columnar grindstone 13 can be lifted and lowered while being supported by the grindstone holder 17 by an appropriate pressing force by the O-ring 19.
Therefore, when using this super-finishing device, after attaching the inner ring 2 to the rotation support device 21, the columnar grindstone 13 of the grindstone device 22 is lowered by the pressure piston 12, and the center line in the width direction of the inner ring 2 L 2a And the axis L of the columnar grindstone 13 13 (That is, the state shown in FIG. 6A) is pressed against the raceway groove 2a of the inner ring 2 (pressing force Fs). In this state, the columnar grindstone 13 is swung at a predetermined swing angle θs while the rotation support device 21 rotates the inner ring 2 around its axis.
[0042]
Oscillation center O s Is the center line L in the width direction of the inner ring 2 2a The center of the cross-section arc of the raceway groove 2a (O 2a ) Set near. The swing angle θs of the swing is set so as to be as shown in FIG.
Using this superfinishing apparatus, the raceway groove 2a of the inner ring 2 was superfinished using a processing oil obtained by adding a refined mineral oil, an ester oily agent, and dibenzyl disulfide to a petroleum solvent. The content of dibenzyl disulfide in the processing oil was 5% by volume. For the raceway groove 2a of the inner ring 2 after processing, the roundness of the ball contact portion was measured. The results are shown in FIGS. 7 (A) and 7 (B). The raceway groove 2a of the inner ring 2 has a maximum diameter of 7.5 mm, a minimum diameter of 7 mm, and a width of 1.1 mm. The radius of the cross-section arc of the raceway groove 2a is the same as the ball radius (2 mm). The roundness was measured using “Tarirond 73” of Rank Taylor Hobson.
[0043]
FIG. 7A is an enlarged view of the surface state (waviness state) of the entire circumference of the ball contact portion of the raceway groove 2a of the inner ring 2. FIG. FIG. 7B is a table showing the results of roundness harmonic analysis.
In FIG. 7B, “UPR” means the number of peaks (number of corners) per revolution, and this table displays the half amplitude per number of peaks (number of angles) per revolution in μm. It is. A value obtained by adding the value of N in the vertical column to “N + n (n = 0 to 4)” in the horizontal column of the table indicates “UPR” at each position in the table.
[0044]
Therefore, from this table, when UPR = 1, the half amplitude is 0.052 μm, when UPR = 2, the half amplitude is 0.013 μm, when UPR = 3, the half amplitude is 0.006 μm, when UPR = 4, the half amplitude is 0.002 μm, and UPR = 5. It can be seen that the half amplitude is 0.002 μm and UPR ≧ 6, which is below the measurement limit (half amplitude 0.001 μm). That is, the UPR is 6 (the number of balls −1) or more and the half amplitude is 0.001 μm (1 nm) or less, and the raceway groove 2a of the inner ring 2 is formed with an extremely high precision surface condition by the above-described method. I was able to finish it.
[0045]
Further, elemental analysis was performed in the depth direction on the raceway groove 2a of the inner ring 2 superfinished by the above-described method. The results are shown graphically in FIG. This graph shows the relationship between Auger electron intensity and depth (distance from the surface of the raceway groove).
For the analysis, a scanning Auger electron spectrometer “SAM650” manufactured by ULVAC-PHI Co., Ltd. was used, and the analysis conditions were: electron beam acceleration voltage: 5 kV, sample current: 30 nA, argon ion: 1 kV-25 mA (operating pressure: 15 mPa) Argon ion irradiation angle: 30 degrees. The analyzer was calibrated using tantalum oxide. That is, the sputtering rate was measured by sputtering a standard piece of tantalum oxide to a depth of 25 nm. Using this measured value (1.46 nm / min), the depth was converted from the sputtering time.
[0046]
The oxygen intensity became substantially constant (background level: oxygen intensity of SUJ2) after about 4 minutes. From this result, it was found that the thickness of the oxide film was about 6 nm. Further, as shown in FIG. 8, the oxygen intensity was highest on the surface and decreased toward the inside up to the background level, but the sulfur intensity had a maximum value between the surface and the background level. This maximum value became constant at high strength after the strength of iron increased from the surface toward the inside.
[0047]
Here, the measured intensity is proportional to the content of each element at each position in the depth (film thickness) direction at the measurement point. In addition, the oxide film and its base (SUJ2 inner ring) are formed in a uniform composition at the same depth position. Therefore, the sulfur strength obtained by this measurement is proportional to the sulfur content at each position in the depth direction.
From this result, the raceway groove 2a of the inner ring 2 superfinished by the above-described method is an oxide film having a composition containing sulfur (S), and the sulfur content [S 1 ] Is the sulfur content of the material (SUJ2) forming the raceway groove 2a [S 0 It can be seen that an oxide film higher than (background level) is formed. The sulfur content of this oxide film [S 1 ] Changes in the film thickness direction, and the maximum value [S 1 ] MAX The sulfur content of SUJ2 [S 0 ] This maximum value [S 1 ] MAX It can be seen that the ratio of is about 2.5.
[0048]
Note that the thickness of the oxide film to be formed varies depending on the processing conditions and the material of the workpiece, and in the case of the above-described method, for example, varies in the range of 4 nm to 10 nm. In addition, the sulfur content in the oxide film [S 1 ] And local maximum [S 1 ] MAX The position to be different also depends on the processing conditions and the material of the workpiece.
Next, FIG. 9 shows the result of elemental analysis in the depth direction of the raceway groove 2a of the inner ring 2 that was superfinished in the same manner as described above except that the sulfur compound was not added to the processing oil. Shown in the graph. The analysis conditions are all the same as described above.
[0049]
From this result, an oxide film having a composition containing sulfur (S) is formed in the raceway groove 2a of the inner ring 2, and the sulfur content [S 1 ] Is the sulfur content of the material (SUJ2) forming the raceway groove 2a [S 0 ] (Background level). That is, this oxide film is merely a surface oxide film, and is different from the “oxide film having a composition containing sulfur (an oxide film having a sulfur content higher than the background level)” specified in the present invention.
[0050]
The superfinishing process for the raceway groove 3a of the outer ring 3 was performed using a conventionally known superfinishing apparatus. This superfinishing apparatus is composed of a rotation support device that supports and rotates the outer ring 3, and a grindstone device that polishes the raceway groove 3a of the outer ring 3 attached to the rotation support device.
Using this superfinishing apparatus, the raceway groove 3a of the outer ring 3 was superfinished using a processing oil obtained by adding a refined mineral oil, an ester oily agent, and dibenzyl disulfide to a petroleum solvent. The content of dibenzyl disulfide in the processing oil was 5% by volume.
[0051]
The raceway groove 3a of the outer ring 3 after processing is an oxide film having a composition containing sulfur (S), and the sulfur content of the oxide film [S 1 ] Of the sulfur content of the material (SUJ2) forming the raceway groove 3a [S 0 ] Higher oxide film was formed. The sulfur content of this oxide film [S 1 ] Changes in the film thickness direction, and the maximum value [S 1 ] MAX The sulfur content of SUJ2 [S 0 ] This maximum value [S 1 ] MAX The ratio was about 2.5. Also, the roundness of the ball contact portion of the raceway groove 3a of the outer ring 3 was almost the same as that of the raceway groove 2a of the inner ring 2 described above.
[0052]
Also, an outer ring 3 was prepared in which the raceway groove 3a was superfinished in the same manner as described above except that the sulfur compound was not added to the processing oil. As a result, the roundness of the ball contact portion of the raceway groove 3a of the outer ring 3 becomes the same as that of the raceway groove 2a of the inner ring 2, and a normal surface oxide film is formed on the raceway groove 3a.
The surface of the ball 4 is lapped using a conventionally known lapping machine and using a processing oil in which a refined mineral oil and an ester oil agent are added to a petroleum solvent (dibenzyl disulfide is not added). It was. As a result, the roundness of the balls 4 became the same as that of the raceway groove 2a of the inner ring 2 described above, and a normal surface oxide film was formed on the surface of the balls 4.
[0053]
The rolling bearing 1 having the above-described configuration was assembled using the inner ring 2, the outer ring 3, and the balls 4 thus manufactured in combinations shown in Table 1 below.
That is, in No. 1-1, as the inner ring 2 and the outer ring 3, the raceway grooves 2a and 3a are superfinished with a processing oil to which dibenzyl disulfide is added, and the sulfur content in the raceway grooves 2a and 3a is larger than SUJ2. Oxide film ([S 1 ]> [S 0 ) Oxide film) is used.
[0054]
In No. 1-2, as the outer ring 3, the raceway groove 3a [S 1 ]> [S 0 ] In which the oxide film is formed as the inner ring 2 in the raceway groove 2a [S 1 ] = [S 0 ] Having an oxide film (ordinary surface oxide film) formed thereon.
In No. 1-3, as the inner ring 2, the raceway groove 2a has [S 1 ]> [S 0 ] In which the oxide film is formed as the outer ring 3 in the raceway groove 3a. 1 ] = [S 0 ] Having an oxide film (ordinary surface oxide film) formed thereon.
[0055]
In No. 1-4, as the inner ring 2 and the outer ring 3, the raceway grooves 2a and 3a have [S 1 ] = [S 0 ] Having an oxide film (ordinary surface oxide film) formed thereon.
In addition, as ball 4, [S 1 ] = [S 0 ] Having an oxide film (ordinary surface oxide film) formed thereon.
For the rolling bearings of No. 1-1 to No. 1-4 (1000 pieces each), a test for examining acoustic characteristics was performed by the following method. That is, using an andrometer, the amount (anderon value) indicating acoustic characteristics was measured immediately after the lubricant was sealed and after rotation for 5000 hours. The measurement conditions are as follows.
<Test conditions>
Rotation speed: 4,800min -1 (Inner ring rotation)
Axial load: 20N
Atmospheric temperature: 70 ° C
From the obtained results, the relative values of No. 1-1 to No. 1-3 with respect to No. 1-4 were calculated for the Anderon value immediately after enclosing the lubricant.
[0056]
In addition, for each sample, the increase value of the Anderon value after 5000 hours of rotation relative to the Anderon value (initial sound) immediately after encapsulating the lubricant is calculated, and a sample in which the increased value exceeds 1.0 is rejected. did. And the ratio of the rejection sample in 1000 samples of the same structure was computed as a rejection rate (%). Next, the failure rate of No. 1-1 to No. 1-3 was divided by the failure rate of No. 1-4, and the failure rate of No. 1-4 was set to “1”. The relative value of the rejection rate of 1-1 to No. 1-3 was calculated.
These results are also shown in Table 1 below.
[0057]
[Table 1]
Figure 0004304977
[0058]
As can be seen from the results in Table 1, when No. 1-1 to No. 1-3 corresponding to the example of the present invention and No. 1-4 corresponding to the comparative example are compared, there is almost no initial acoustic characteristic. Although there is no difference, the rejection rate after 5000 hours of rotation is No. 1-1 to No. 1-3, which is 1/6 to 1/8 times that of No. 1-4. That is, it can be seen that the configuration of the present invention improves the lubrication characteristics and maintains good acoustic characteristics for a long time.
[Second Embodiment]
As the rolling bearing 1 having the same structure as that shown in FIG. 3, a single row deep groove ball bearing having a JIS identification number 608 (inner diameter: 8 mm, outer diameter: 22 mm, width: 7 mm) was produced. The diameter of the ball 4 is 3.97 mm.
[0059]
The inner ring 2, the outer ring 3, and the balls 4 are made of a high-carbon chromium bearing steel (SUJ2) into a predetermined shape by cutting, followed by normal heat treatment, and as a final finishing step, the races of the inner ring 2 and the outer ring 3 Superfinishing was performed on the grooves 2a and 3a, and lapping was performed on the surface (rolling surface) of the balls 4. The radius of the cross-section arcs of the raceway grooves 2 a and 3 a of the inner ring 2 and the outer ring 3 was made the same as the radius of the ball 4.
[0060]
The space surrounded by the inner ring 2, the outer ring 3 and the non-contact rubber seal was filled with grease. This grease is composed of an ester oil base oil and lithium 12-hydroxystearate (thickener), and the consistency corresponds to No. 3 of “JISK2220”. The amount of grease added was such that the occupied volume ratio with respect to the space was 15%.
[0061]
The superfinishing process for the raceway grooves 2a and 3a of the inner ring 2 and the outer ring 3 and the lapping process for the surface of the balls 4 were performed in the same manner as in the first embodiment. However, when the processing oil containing dibenzyl disulfide is used in the superfinishing of the raceway grooves 2a and 3a of the inner ring 2 and the outer ring 3, the amount of dibenzyl disulfide added is 0.1% by volume to 10% by volume. By changing in the range, samples (No. 2-2 to 2-10) having different sulfur contents of oxide films were obtained. In No. 2-1, superfinishing is performed using a processing oil to which dibenzyl disulfide is not added.
[0062]
For the raceway grooves 2a and 3a of the obtained inner ring 2 and outer ring 3, elemental analysis in the depth direction is performed in the same manner as in the first embodiment, and the thickness of the oxide film and the material forming the raceway grooves 2a and 3a (SUJ2) Sulfur content [S 0 ] Of the sulfur content in the oxide film [S 1 ] MAX , And local maximum [S 1 ] MAX The position in the film thickness direction (depth from the surface) was examined. The results are shown in Table 2 below.
[0063]
[Table 2]
Figure 0004304977
[0064]
Using the inner ring 2, the outer ring 3, and the balls 4 thus manufactured, the rolling bearing 1 having the above-described configuration was assembled by combining the inner ring and the outer ring having the same configuration of the oxide film. In addition, as ball 4, [S 1 ] = [S 0 ] Having an oxide film (ordinary surface oxide film) formed thereon.
For the rolling bearings No. 2-1 to No. 2-10 (1000 pieces each), a test for examining the acoustic characteristics was performed by the following method. That is, using an andrometer, the amount (anderon value) indicating acoustic characteristics was measured immediately after the lubricant was sealed and after rotation for 5000 hours. The measurement conditions are as follows.
<Test conditions>
Rotation speed: 1,800 min -1 (Inner ring rotation)
Axial load: 30N
Atmospheric temperature: 70 ° C
From the obtained results, the relative values of No. 2-2 to No. 2-10 with respect to No. 2-1 were calculated for the Anderon value immediately after enclosing the lubricant.
[0065]
In addition, for each sample, the increase value of the Anderon value after 5000 hours of rotation relative to the Anderon value (initial sound) immediately after encapsulating the lubricant is calculated, and a sample in which the increased value exceeds 1.0 is rejected. did. And the ratio of the rejection sample in 1000 samples of the same structure was computed as a rejection rate (%). Next, the failure rate of No. 2-2 to No. 2-10 was divided by the failure rate of No. 2-1, and the failure rate of No. 2-1 was set to “1”. The relative value of the rejection rate of 2-2 to No. 2-10 was calculated.
[0066]
These results indicate that the sulfur content of the oxide film is a maximum value [S 1 ] MAX FIG. 10 and FIG. 11 show the relationship with the position in the film thickness direction (depth from the surface). FIG. 10 shows that the sulfur content of the oxide film is a maximum value [S 1 ] MAX 6 is a graph showing the relationship between the position in the film thickness direction (depth from the surface) and the relative value of the initial acoustic value (the Anderon value immediately after enclosing the lubricant). FIG. 11 shows that the sulfur content of the oxide film is a maximum value [S 1 ] MAX It is a graph which shows the relationship between the position (depth from the surface) of the film thickness direction used as follows, and the relative value of a rejection rate.
[0067]
10 and 11, when No. 2-2 to No. 2-10 corresponding to the example of the present invention and No. 2-1 corresponding to the comparative example are compared, after rotation for 5000 hours The failure rate of No. 2-2 to No. 2-10 is 2/5 or less of No. 2-1. That is, it can be seen that the configuration of the present invention improves the lubrication characteristics and can maintain good acoustic characteristics for a long time.
[0068]
In addition, [S 1 ] MAX No. 2-2 to No. 2-7 in which the position in the film thickness direction is 1.4 nm or more and 10 nn or less, the rejection rate is 1/5 or less of No. 2-1, and the initial acoustic value is Since it becomes 1.1 times or less of No. 2-1, it is preferable. Furthermore, [S 1 ] MAX No. 2-3 to No. 2-6 in which the position in the film thickness direction is 1.5 nm or more and 7.5 nn or less, the rejection rate is 1/5 or less of No. 2-1, and the initial acoustics Since the value is 1.05 times or less that of No. 2-1, it is particularly preferable.
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a rolling bearing corresponding to an embodiment of the bearing according to the present invention.
[0069]
This rolling bearing 1 is a single row deep groove ball bearing having a JIS identification number 695 (inner diameter 5 mm, outer diameter 13 mm, width 4 mm), an inner ring (first member or second member) 2, an outer ring (second member or second member). 1 member) 3, a ball (rolling element) 4, a crown retainer 5 made of polyamide resin, and a non-contact rubber seal (V shape) (not shown). A raceway groove 2a is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 2, and a raceway groove 3a is formed on the inner peripheral surface of the outer ring. These raceway grooves 2a and 3a are arranged to face each other, and seven balls 4 are arranged so as to be able to roll therebetween. The ball 4 has a diameter of 2 mm and a contact angle of 17 °.
[0070]
The inner ring 2, the outer ring 3, and the balls 4 are made of a material made of high carbon chrome bearing steel (SUJ2) by cutting into a predetermined shape, and then subjected to normal heat treatment. As a final finishing step, the races of the inner ring 2 and the outer ring 3 are performed. Superfinishing was performed on the grooves 2a and 3a, and lapping was performed on the surface (rolling surface) of the balls 4. The radius of the cross-section arcs of the raceway grooves 2 a and 3 a of the inner ring 2 and the outer ring 3 was made the same as the radius of the ball 4.
[0071]
The space surrounded by the inner ring 2, the outer ring 3 and the non-contact rubber seal was filled with grease. This grease is composed of an ester oil base oil and lithium 12-hydroxystearate (thickener), and the consistency corresponds to No. 3 of “JISK2220”. The amount of grease added was such that the occupied volume ratio with respect to the space was 15%.
[0072]
The superfinishing process for the raceway grooves 2a and 3a of the inner ring 2 and the outer ring 3 and the lapping process for the surface of the balls 4 were performed in the same manner as in the first embodiment. However, the superfinishing of the raceway grooves 2a and 3a of the inner ring 2 and the outer ring 3 is performed using a processing oil obtained by adding a refined mineral oil, an ester oily agent, and molybdenum butyl isooctyl dithiophosphate to a petroleum solvent. It was. The content of molybdenum butyl isooctyl dithiophosphate in the processing oil was 0.5% by volume.
[0073]
Further, elemental analysis was performed in the depth direction on the raceway groove 2a of the inner ring 2 superfinished by the above-described method. The results are shown graphically in FIG. This graph shows the relationship between Auger electron intensity and depth (distance from the surface of the raceway groove).
For the analysis, a scanning Auger electron spectrometer “SAM650” manufactured by ULVAC-PHI Co., Ltd. was used, and the analysis conditions were: electron beam acceleration voltage: 5 kV, sample current: 30 nA, argon ion: 1 kV-25 mA (operating pressure: 15 mPa) Argon ion irradiation angle: 30 degrees. The analyzer was calibrated using tantalum oxide. That is, the sputtering rate was measured by sputtering a standard piece of tantalum oxide to a depth of 25 nm. Using this measured value (1.46 nm / min), the depth was converted from the sputtering time.
[0074]
The oxygen intensity became substantially constant (background level: SUJ2 oxygen intensity) after about 4.9 minutes. As shown in FIG. 12, the oxygen intensity was highest on the surface, and decreased toward the inside, and the depth from the surface became constant at a position of about 7.2 nm. Molybdenum strength decreased in the vicinity of the surface (depth from the surface at a position where the depth from the surface was about 0.2 nm) and then decreased toward the inside, but before the oxygen strength became constant (the depth from the surface was It became constant at a position of about 5.8 nm. The strength of iron became constant at high strength after increasing from the surface toward the inside.
[0075]
From this result, as shown in FIG. 2, the surface oxide film of the raceway groove 2a of the inner ring 2 superfinished by the above-described method has a molybdenum content rate of the material (SUJ2) in which the molybdenum content rate forms the raceway groove 2a [ Mo 0 ] Inner layer part 200b which is the same as (background level), [Mo 0 ] Molybdenum content higher than [Mo 1 It can be seen that the thickness of the entire surface oxide film 200 is about 7.2 nm and the thickness of the surface layer (surface layer) 200 a is about 5.8 nm.
[0076]
The molybdenum content of the surface layer (oxide film) [Mo 1 ] Changes in the film thickness direction, and reaches a maximum value [Mo at a depth of 0.2 nm from the surface. 1 ] MAX The molybdenum content of SUJ2 [Mo 0 ] This maximum value [Mo 1 ] MAX It can be seen that the ratio of is about 6.0.
Note that the thickness of the oxide film to be formed varies depending on the processing conditions and the material of the workpiece, and in the case of the above-described method, for example, changes in the range of 2 nm to 10 nm. The molybdenum content in the oxide film [Mo 1 ] And the thickness of the high molybdenum layer also vary depending on the processing conditions and the material of the workpiece.
[0077]
Next, FIG. 13 shows the result of elemental analysis in the depth direction for the raceway groove 2a of the inner ring 2 that was superfinished in the same manner as described above except that the molybdenum compound was not added to the processing oil. Shown in the graph. The analysis conditions are all the same as described above.
From this result, an oxide film having a composition containing molybdenum (Mo) is formed in the raceway groove 2a of the inner ring 2, and the molybdenum content of this oxide film is the molybdenum of the material (SUJ2) forming the raceway groove 2a. Content [Mo 0 ] (Background level). That is, this oxide film is merely a surface oxide film, and is different from the “surface layer having a composition containing molybdenum (an oxide film having a molybdenum content higher than the background level)” specified in the present invention. Further, the thickness of this oxide film is about 5 nm, which is smaller than the thickness of the entire oxide film obtained by adding a molybdenum compound into the processing oil.
[0078]
An outer ring 3 was also prepared in which the raceway groove 3a was superfinished by the same method as described above except that the molybdenum compound was not added to the processing oil. As a result, the roundness of the ball contact portion of the raceway groove 3a of the outer ring 3 becomes the same as that of the raceway groove 2a of the inner ring 2, and a normal surface oxide film is formed on the raceway groove 3a.
The rolling bearing 1 having the above-described configuration was assembled using the inner ring 2, the outer ring 3, and the balls 4 thus manufactured in combinations shown in Table 3 below.
[0079]
That is, in No. 3-1, as the inner ring 2 and the outer ring 3, the raceway grooves 2a and 3a are superfinished with a processing oil to which molybdenum butyl isooctyl dithiophosphate is added, and the raceway grooves 2a and 3a are subjected to FIG. An oxide film having a structure 200 (that is, composed of a surface layer portion (surface layer) 200a and an inner layer portion 200b, having a total thickness of about 7.2 nm and a thickness of the surface layer portion 200a of about 5.8 nm) 200 is formed. Is used.
[0080]
In No. 3-2, the outer ring 3 has the raceway groove 3a formed with the oxide film 200 having the structure of FIG. 2, and the inner ring 2 has the molybdenum content in the raceway groove 2a [Mo. 0 ], Which is formed with only the same oxide film (ordinary surface oxide film).
In No. 3-3, the inner ring 2 is the one in which the oxide film 200 having the structure of FIG. 2 is formed in the raceway groove 2a, and the outer ring 3 is the one in which only the normal surface oxide film is formed in the raceway groove 3a. I use it.
[0081]
In No. 3-4, as the inner ring 2 and the outer ring 3, those in which only normal surface oxide films are formed in the raceway grooves 2a and 3a are used.
In addition, as the ball | bowl 4, what used only the normal surface oxide film in all the samples is used.
For the rolling bearings of No. 3-1 to No. 3-4 (1000 pieces each), a test for examining acoustic characteristics was performed by the following method. That is, using an andrometer, the amount (anderon value) indicating acoustic characteristics was measured immediately after the lubricant was sealed and after rotation for 5000 hours. The measurement conditions are as follows.
<Test conditions>
Rotation speed: 4,800min -1 (Inner ring rotation)
Axial load: 20N
Atmospheric temperature: 70 ° C
From the obtained results, the relative values of No. 3-1 to No. 3-3 relative to No. 3-4 were calculated for the Anderon value immediately after the lubricant was sealed.
[0082]
In addition, for each sample, the increase value of the Anderon value after 5000 hours of rotation relative to the Anderon value (initial sound) immediately after encapsulating the lubricant is calculated, and a sample in which the increased value exceeds 1.0 is rejected. did. And the ratio of the rejection sample in 1000 samples of the same structure was computed as a rejection rate (%). Next, the failure rate of No. 3-1 to No. 3-3 was divided by the failure rate of No. 3-4, and the failure rate of No. 3-4 was set to “1”. The relative value of the rejection rate of 3-1 to No. 3-3 was calculated.
These results are also shown in Table 3 below.
[0083]
[Table 3]
Figure 0004304977
[0084]
As can be seen from the results in Table 1, when No. 3-1 to No. 3-3 corresponding to the examples of the present invention and No. 3-4 corresponding to the comparative examples are compared, there is almost no initial acoustic characteristics. Although there is no difference, the rejection rate after 5000 hours of rotation is No. 3-1 to No. 3-3, which is 1/10 of No. 3-4. That is, it can be seen that the configuration of the present invention improves the lubrication characteristics and maintains good acoustic characteristics for a long time.
[Fourth Embodiment]
As the rolling bearing 1 having the same structure as that shown in FIG. 3, a single row deep groove ball bearing having a JIS identification number 608 (inner diameter: 8 mm, outer diameter: 22 mm, width: 7 mm) was produced. The diameter of the ball 4 is 3.97 mm.
[0085]
The inner ring 2, the outer ring 3, and the balls 4 are made of a high-carbon chromium bearing steel (SUJ2) into a predetermined shape by cutting, followed by normal heat treatment, and as a final finishing step, the races of the inner ring 2 and the outer ring 3 Superfinishing was performed on the grooves 2a and 3a, and lapping was performed on the surface (rolling surface) of the balls 4. The radius of the cross-section arcs of the raceway grooves 2 a and 3 a of the inner ring 2 and the outer ring 3 was made the same as the radius of the ball 4.
[0086]
The space surrounded by the inner ring 2, the outer ring 3 and the non-contact rubber seal was filled with grease. This grease is composed of an ester oil base oil and lithium 12-hydroxystearate (thickener), and the consistency corresponds to No. 3 of “JISK2220”. The amount of grease added was such that the occupied volume ratio with respect to the space was 15%.
[0087]
The superfinishing process for the raceway grooves 2a and 3a of the inner ring 2 and the outer ring 3 and the lapping process for the surface of the balls 4 were performed in the same manner as in the first embodiment. However, when superfinishing the raceway grooves 2a and 3a of the inner ring 2 and the outer ring 3 using a processing oil containing molybdenum butyl isooctyl dithiophosphate, the amount of molybdenum butyl isooctyl dithiophosphate added is set to 0. Samples (Nos. 4-2 to 4-10) having different molybdenum contents in the oxide films were obtained by changing the content in the range of 1 to 10% by volume. In No. 4-1, superfinishing is performed using a processing oil to which molybdenum butyl isooctyl dithiophosphate is not added.
[0088]
Elemental analysis in the depth direction was performed on the obtained inner ring 2 and outer ring 3 raceway grooves 2a, 3a in the same manner as in the first embodiment, and (1) the thickness of the entire surface oxide film, (2) the raceway groove 2a. , 3a, the structure of the surface oxide film is as shown in FIG. 1 ]> [Mo 0 Or the surface layer portion of the surface oxide film = surface layer ([Mo 1 ]> [Mo 0 Oxide layer) under which the molybdenum content is [Mo 0 ] Or a normal surface oxide film (molybdenum content is [Mo 0 ] Or the surface layer ([Mo] 1 ]> [Mo 0 ] (4) Molybdenum content of the material (SUJ2) forming the raceway grooves 2a and 3a [Mo 0 ] Of the molybdenum content in the oxide film [Mo 1 ] MAX I investigated. The results are shown in Table 4 below.
[0089]
[Table 4]
Figure 0004304977
[0090]
Using the inner ring 2, the outer ring 3, and the balls 4 thus manufactured, the rolling bearing 1 having the above-described configuration was assembled by combining the inner ring and the outer ring having the same configuration of the oxide film. In addition, as the ball | bowl 4, what used only the normal surface oxide film in all the samples is used.
For the rolling bearings No. 4-1 to No. 4-11 (1000 pieces each), a test for examining the acoustic characteristics was performed by the following method. That is, using an andrometer, the amount (anderon value) indicating acoustic characteristics was measured immediately after the lubricant was sealed and after rotation for 5000 hours. The measurement conditions are as follows.
<Test conditions>
Rotation speed: 1,800 min -1 (Inner ring rotation)
Axial load: 30N
Atmospheric temperature: 70 ° C
From the obtained results, the relative values of No. 4-2 to No. 4-10 with respect to No. 4-1 were calculated for the Anderon value immediately after enclosing the lubricant.
[0091]
In addition, for each sample, the increase value of the Anderon value after 5000 hours of rotation relative to the Anderon value (initial sound) immediately after encapsulating the lubricant is calculated, and a sample in which the increased value exceeds 1.0 is rejected. did. And the ratio of the rejection sample in 1000 samples of the same structure was computed as a rejection rate (%). Next, the failure rate of No. 4-2 to No. 4-11 was divided by the failure rate of No. 4-1, and the failure rate of No. 4-1 was set to “1”. The relative value of the rejection rate of 4-2 to No. 4-11 was calculated.
[0092]
These results are obtained from the high molybdenum layer (surface layer [Mo 1 ]> [Mo 0 14 and FIG. 15 shows the relationship with the thickness of the oxide film). FIG. 14 is a graph showing the relationship between the thickness of the high molybdenum layer and the relative value of the initial acoustic value (the Anderon value immediately after encapsulating the lubricant). FIG. 15 is a graph showing the relationship between the thickness of the high molybdenum layer and the relative value of the rejection rate.
[0093]
As can be seen from the results of FIGS. 14 and 15, when No. 4-2 to No. 4-11 corresponding to the example of the present invention and No. 4-1 corresponding to the comparative example are compared, after rotation for 5000 hours The failure rate of No. 4-2 to No. 4-11 is about half or less than half of No. 4-1. That is, it can be seen that the configuration of the present invention improves the lubrication characteristics and can maintain good acoustic characteristics for a long time. In particular, No. 4-4 to No. 4-8, in which the thickness of the high molybdenum layer is 2.5 nm or more and 7.5 nm or less, has a rejection rate of 1/5 or less of No. 4-1, and an initial value. The acoustic value is preferably 1.1 times or less that of No. 4-1.
[0094]
Therefore, the single row deep groove ball bearings of these embodiments can be suitably used as miniature bearings for information devices such as HDD, VTR, DAT, LBP and the like. In addition, it can be suitably used as a small-sized rolling bearing (for example, a rolling bearing having an inner diameter of about 15 mm) that requires low noise.
In these embodiments, SUJ2 is used as the material of the inner ring 2, the outer ring 3, and the rolling element 4, but high carbon chrome bearing steel, carburized steel, medium carbon alloy steel, machine structural steel, etc. other than SUJ2. Alternatively, non-oxide ceramics such as silicon nitride and silicon carbide may be used.
In these embodiments, single-row deep groove ball bearings are described, but the present invention is also applicable to other rolling bearings, linear guide devices, ball screw devices, and the like.
[0095]
【The invention's effect】
As described above, according to the bearing of the present invention, the oxide film having a special configuration is formed on the raceway groove of the first and / or second member, or the rolling surface of the rolling element, so that the miniature bearing and the small diameter are formed. Even a small rolling bearing such as a bearing can effectively improve lubrication performance (abrasion resistance and seizure resistance), and can satisfy the required rotational accuracy and acoustic characteristics. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a raceway groove of a first member or a second member constituting a bearing of the present invention or a rolling surface of a rolling element.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a raceway groove of a first member or a second member constituting a bearing of the present invention or a rolling surface of a rolling element.
FIG. 3 is a sectional view showing a rolling bearing corresponding to an embodiment of the bearing according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a superfinishing apparatus used when superfinishing is performed on a raceway groove of an inner ring in the embodiment.
5 is a cross-sectional view showing a grindstone device that constitutes the superfinishing apparatus of FIG. 4; FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a contact state between a columnar grindstone of a grindstone device and a raceway groove of an inner ring during superfinishing.
FIG. 7 is an enlarged view (A) of the surface state (waviness) of the entire circumference of the ball contact portion, obtained by measuring the roundness of the ball contact portion of the inner ring raceway groove after processing; It is a table | surface (B) which shows the result of a roundness harmonics analysis.
FIG. 8 is a graph showing the results of elemental analysis in the depth direction of an inner ring raceway groove that has been superfinished by adding dibenzyl disulfide to processing oil, and shows Auger electron intensity and depth (from the surface of the raceway groove). Distance).
FIG. 9 is a graph showing the results of elemental analysis in the depth direction of an inner ring raceway groove that has been superfinished without adding dibenzyl disulfide to the processing oil, and shows Auger electron intensity and depth (from the surface of the raceway groove). Distance).
FIG. 10 is a diagram showing test results of the second embodiment, in which the sulfur content of oxide films formed on the inner ring and the outer ring is a maximum value [S 1 ] MAX It is a graph which shows the relationship between the position in the film thickness direction (depth from the surface) and the relative value of the initial acoustic value of the rolling bearing (Anderon value immediately after enclosing the lubricant).
FIG. 11 is a diagram showing the test results of the second embodiment, in which the sulfur content of the oxide film formed on the inner ring and the outer ring is a maximum value [S 1 ] MAX It is a graph which shows the relationship between the position (depth from the surface) of the film thickness direction used as follows, and the relative value of the rejection rate of a rolling bearing.
FIG. 12 is a graph showing the results of elemental analysis in the depth direction of an inner ring raceway groove that has been superfinished by adding molybdenum butylisooctyldithiophosphate to the processing oil, and shows Auger electron intensity and depth (track groove (Distance from the surface).
FIG. 13 is a graph showing the results of elemental analysis in the depth direction of an inner ring raceway groove that was superfinished without adding molybdenum butyl isooctyl dithiophosphate to the processing oil, and shows Auger electron intensity and depth (track groove (Distance from the surface).
FIG. 14 is a diagram showing test results of the fourth embodiment, in which the thickness of the high molybdenum layer of the oxide film formed on the inner ring and the outer ring and the initial acoustic value of the rolling bearing (Anderon immediately after the lubricant is sealed) It is a graph which shows the relationship with the relative value of (value).
FIG. 15 is a graph showing the test results of the fourth embodiment, showing the relationship between the thickness of the high molybdenum layer of the oxide film formed on the inner ring and the outer ring and the relative value of the rejection rate of the rolling bearing; It is.
[Explanation of symbols]
1 Rolling bearing (bearing)
2 inner ring
2a Track groove
3 outer ring
3a Track groove
4 Rolling elements
5 Crowned cage
10 Work spindle device
11 Rotating member
12 Pressurized piston
13 Columnar whetstone
14 Backing plate
15 Pressure plate
16 shoe
17 Wheel holder
17a Intermediate flange
17b Tip flange
17c groove
18 sleeve
19 O-ring
21 Rotating support device
22 Grinding wheel equipment
100 oxide film
101 Directly under the oxide film
200 Surface oxide film
200a Surface oxide film surface layer (high molybdenum layer)
200b Inner layer of surface oxide film
201 Directly under the surface oxide film
L 2a Center line in the width direction of the raceway groove on the inner ring
L Ten Spindle axis of work spindle device
L 13 Axis of columnar grinding wheel
O 2a Center of cross-section arc of inner ring raceway groove
O s Center of oscillation of the columnar grindstone

Claims (5)

互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングを構成する、前記第１部材、第２部材、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法において、
第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、または転動体の転動面に対して、硫黄化合物を含有する加工油を用いて表面粗さが０．０１μｍ以下となるまで超仕上げ加工を行う工程を有し、この工程で、当該軌道溝または転動面をなす材料と硫黄化合物とを反応させて、硫黄（Ｓ）を含み、硫黄含有率〔Ｓ 1 〕が膜厚方向で変化し、表面からの深さが１．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲で極大値〔Ｓ 1 〕 MAX となる組成の酸化膜を、当該軌道溝または転動面に形成することを特徴とするベアリング構成部品の製造方法。At least a first member and a second member provided with raceway grooves arranged opposite to each other, and a plurality of rolling elements disposed between the raceway grooves of both members so as to be freely rollable. In the manufacturing method of the bearing component for manufacturing the first member, the second member, or the rolling element, which constitutes a bearing in which one of the first member and the second member moves relative to the other ,
Superfinishing is performed on the raceway groove of the first member, the raceway groove of the second member, or the rolling surface of the rolling element using a processing oil containing a sulfur compound until the surface roughness becomes 0.01 μm or less. In this step, the material forming the raceway groove or rolling surface is reacted with a sulfur compound to contain sulfur (S), and the sulfur content [S 1 ] changes in the film thickness direction. A bearing structure characterized in that an oxide film having a composition having a maximum value [S 1 ] MAX in a range of 1.5 nm to 7.5 nm in depth from the surface is formed on the raceway groove or the rolling surface Manufacturing method of parts . 前記硫黄化合物は、硫化油脂類、硫化オレフィン類、メルカプタン類、サルファイド類、スルホキシド類、スルホン類、金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類、および金属ジヒドロカルビルジチオカーバメート類の何れか１つであることを特徴とする請求項１記載のベアリング構成部品の製造方法。 The sulfur compound is any one of sulfurized fats and oils, sulfurized olefins, mercaptans, sulfides, sulfoxides, sulfones, metal dihydrocarbyl dithiophosphates, and metal dihydrocarbyl dithiocarbamates. a method for producing a bearing component according to claim 1, wherein you. 互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングを構成する、前記第１部材、第２部材、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法において、
第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、または転動体の転動面に対して、モリブデン化合物を含有する加工油を用いて表面粗さが０．０１μｍ以下となるまで超仕上げ加工を行う工程を有し、この工程で、当該軌道溝または転動面をなす材料とモリブデン化合物とを反応させて、モリブデン（Ｍｏ）を含む組成の酸化膜からなる表面層を、モリブデン含有率〔Ｍｏ 1 〕が膜厚方向で変化し、前記軌道溝または転動面を形成する材料のモリブデン含有率〔Ｍｏ 0 〕に対する前記表面層のモリブデン含有率の極大値〔Ｍｏ 1 〕 MAX の比が３以上６以下となるように、且つ、厚さ２．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下で、当該軌道溝または転動面に形成することを特徴とするベアリング構成部品の製造方法。 At least a first member and a second member provided with raceway grooves arranged opposite to each other, and a plurality of rolling elements disposed between the raceway grooves of both members so as to be freely rollable. In the manufacturing method of the bearing component for manufacturing the first member, the second member, or the rolling element, which constitutes a bearing in which one of the first member and the second member moves relative to the other,
Superfinishing is performed on the raceway groove of the first member, the raceway groove of the second member, or the rolling surface of the rolling element by using a processing oil containing a molybdenum compound until the surface roughness becomes 0.01 μm or less. A surface layer made of an oxide film having a composition containing molybdenum (Mo) by reacting the material that forms the raceway groove or the rolling surface with the molybdenum compound in this step. 1 ] varies in the film thickness direction, and the ratio of the maximum value [Mo 1 ] MAX of the molybdenum content of the surface layer to the molybdenum content [Mo 0 ] of the material forming the raceway groove or rolling surface is 3 or more. 6. A method for manufacturing a bearing component, wherein the bearing component is formed to have a thickness of 2.5 nm to 7.5 nm on the raceway groove or the rolling surface so as to be 6 or less . 前記モリブデン化合物は、モリブデンジヒドロカルビルジチオフォスフェート類およびモリブデンジヒドロカルビルジチオカーバメート類のいずれかである請求項３記載のベアリング構成部品の製造方法。 The method for producing a bearing component according to claim 3, wherein the molybdenum compound is any one of molybdenum dihydrocarbyl dithiophosphates and molybdenum dihydrocarbyl dithiocarbamates . 請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法により、軸受内径が８ｍｍ以下の転がり軸受を構成する内輪、外輪、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法。 The manufacturing method of the bearing component which manufactures the inner ring | wheel, outer ring | wheel, or rolling element which comprises a rolling bearing with a bearing internal diameter of 8 mm or less by the method of any one of Claims 1-4 .
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