JP7490024B2 - Ball bearings - Google Patents

Ball bearings Download PDF

Info

Publication number
JP7490024B2
JP7490024B2 JP2022118960A JP2022118960A JP7490024B2 JP 7490024 B2 JP7490024 B2 JP 7490024B2 JP 2022118960 A JP2022118960 A JP 2022118960A JP 2022118960 A JP2022118960 A JP 2022118960A JP 7490024 B2 JP7490024 B2 JP 7490024B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel
less
bearing
outer ring
percent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022118960A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2024016667A (en
Inventor
崇 川井
力 大木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp filed Critical NTN Corp
Priority to JP2022118960A priority Critical patent/JP7490024B2/en
Priority to CN202310897177.5A priority patent/CN117450169A/en
Priority to PCT/JP2023/026501 priority patent/WO2024024605A1/en
Publication of JP2024016667A publication Critical patent/JP2024016667A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7490024B2 publication Critical patent/JP7490024B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06Surface hardening
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/40Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rings; for bearing races
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/24Nitriding
    • C23C8/26Nitriding of ferrous surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/32Balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/62Selection of substances
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • F16C2204/66High carbon steel, i.e. carbon content above 0.8 wt%, e.g. through-hardenable steel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • F16C2204/70Ferrous alloys, e.g. steel alloys with chromium as the next major constituent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • F16C2204/70Ferrous alloys, e.g. steel alloys with chromium as the next major constituent
    • F16C2204/72Ferrous alloys, e.g. steel alloys with chromium as the next major constituent with nickel as further constituent, e.g. stainless steel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • F16C2204/74Ferrous alloys, e.g. steel alloys with manganese as the next major constituent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00Shaping

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

本発明は、玉軸受に関する。 The present invention relates to a ball bearing.

例えば特開2001-3139号(特許文献1)には、転がり軸受(円錐ころ軸受)が記載されている。特許文献1に記載の転がり軸受は、内輪と、外輪と、複数の転動体(円錐ころ)とを有している。内輪は、接触面として、転動体に接触する内輪軌道面を有している。外輪は、接触面として、転動体に接触する外輪軌道面を有している。転動体は、接触面として、内輪軌道面及び外輪軌道面に接触する外周面を有している。特許文献1に記載の転がり軸受では、内輪、外輪及び転動体の接触面に浸窒が行われている。特許文献1に記載の転がり軸受では、内輪、外輪及び転動体の接触面近傍の表層部における鋼中の残留オーステナイト量が20体積パーセント以上40体積パーセント以下となっている。 For example, JP 2001-3139 A (Patent Document 1) describes a rolling bearing (tapered roller bearing). The rolling bearing described in Patent Document 1 has an inner ring, an outer ring, and multiple rolling elements (tapered rollers). The inner ring has an inner ring raceway surface that contacts the rolling elements as a contact surface. The outer ring has an outer ring raceway surface that contacts the rolling elements as a contact surface. The rolling elements have an outer peripheral surface that contacts the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface as a contact surface. In the rolling bearing described in Patent Document 1, nitriding is performed on the contact surfaces of the inner ring, outer ring, and rolling elements. In the rolling bearing described in Patent Document 1, the amount of retained austenite in the steel in the surface layer near the contact surfaces of the inner ring, outer ring, and rolling elements is 20 volume percent or more and 40 volume percent or less.

特開2001-3139号JP 2001-3139 A

特許文献1に記載の転がり軸受の軸受部品(内輪、外輪及び転動体)は、浸窒処理、焼入れ及び焼戻しが行われた鋼製の加工対象部材に対して研削・研磨等の機械加工が行われることにより、形成される。しかしながら、特許文献1に記載の転がり軸受では、内輪、外輪及び転動体の接触面近傍の表層部における鋼中の窒素濃度及び窒素濃度の勾配に着眼されていない。その結果、特許文献1に記載の転がり軸受では、軸受部品に対する加工性に関して、改善の余地がある。 The bearing components (inner ring, outer ring, and rolling elements) of the rolling bearing described in Patent Document 1 are formed by performing machining such as grinding and polishing on a steel workpiece that has been subjected to nitriding, quenching, and tempering. However, the rolling bearing described in Patent Document 1 does not focus on the nitrogen concentration and the gradient of the nitrogen concentration in the steel in the surface layer near the contact surfaces of the inner ring, outer ring, and rolling elements. As a result, the rolling bearing described in Patent Document 1 leaves room for improvement in terms of the workability of the bearing components.

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みて行われたものである。より具体的には、本発明は、軸受部品の加工性を改善可能な玉軸受を提供するものである。 The present invention was made in consideration of the problems of the conventional technology as described above. More specifically, the present invention provides a ball bearing that can improve the workability of bearing parts.

本発明に係る玉軸受は、内輪と、外輪と、玉とを備えている。内輪、外輪及び玉のうちの少なくとも1つの軸受部品は、接触面を有する。軸受部品は、浸窒、焼入れ及び焼戻しが行われた鋼製である。鋼は、0.90質量パーセント以上1.20質量パーセント以下の炭素と、0.35質量パーセント以上0.80質量パーセント以下のシリコンと、0.80質量パーセント以上1.20質量パーセント以下のマンガンと、0.30質量パーセント未満のニッケルと、0.80質量パーセント以上1.30質量パーセント以下のクロムと、0.10質量パーセント未満のモリブデンと、残部をなす鉄及び不可避不純物とを含有している。鋼中のシリコン濃度を鋼中のマンガン濃度で除した値は、0.51未満になっている。鋼には、接触面から離れるにつれて窒素濃度が小さくなるように、窒素が導入されている。接触面と深さ方向における接触面からの距離が10μmとなる第1位置との間での鋼中の平均窒素濃度は、0.16質量パーセント以下になっている。深さ方向において第1位置よりも軌道面から離れている第2位置は、鋼中の窒素濃度が0.01質量パーセント以下になっており、かつ深さ方向における第1位置との距離が最小となる位置である。第1位置と第2位置との間での窒素濃度勾配は、0.12質量パーセント/mm以上1.1質量パーセント/mm以下である。 The ball bearing according to the present invention comprises an inner ring, an outer ring, and balls. At least one of the bearing components, the inner ring, the outer ring, and the balls, has a contact surface. The bearing component is made of steel that has been nitriding, quenching, and tempering. The steel contains 0.90 to 1.20 mass percent carbon, 0.35 to 0.80 mass percent silicon, 0.80 to 1.20 mass percent manganese, less than 0.30 mass percent nickel, 0.80 to 1.30 mass percent chromium, less than 0.10 mass percent molybdenum, and the balance being iron and inevitable impurities. The value obtained by dividing the silicon concentration in the steel by the manganese concentration in the steel is less than 0.51. Nitrogen is introduced into the steel so that the nitrogen concentration decreases with increasing distance from the contact surface. The average nitrogen concentration in the steel between the contact surface and a first position that is 10 μm away from the contact surface in the depth direction is 0.16 mass percent or less. The second position, which is farther from the raceway surface in the depth direction than the first position, is a position where the nitrogen concentration in the steel is 0.01 mass percent or less and where the distance from the first position in the depth direction is the smallest. The nitrogen concentration gradient between the first position and the second position is 0.12 mass percent/mm or more and 1.1 mass percent/mm or less.

上記の玉軸受では、軸受部品の肉厚が、30mm以下であってもよい。上記の玉軸受では、鋼中の残留オーステナイト量が、23体積パーセント以上40体積パーセント以下であってもよい。 In the above ball bearing, the thickness of the bearing component may be 30 mm or less. In the above ball bearing, the amount of retained austenite in the steel may be 23 volume percent or more and 40 volume percent or less.

本発明に係る玉軸受によると、軸受部品の加工性を改善可能である。 The ball bearing of the present invention can improve the workability of bearing components.

玉軸受100の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a ball bearing 100. 玉軸受100の製造方法を示す工程図である。3A to 3C are process diagrams showing a manufacturing method of the ball bearing 100.

実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。実施形態に係る玉軸受を、玉軸受100とする。 Details of the embodiment will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts will be given the same reference symbols, and duplicate explanations will not be repeated. The ball bearing according to the embodiment will be referred to as ball bearing 100.

(玉軸受100の構成)
以下に、玉軸受100の構成を説明する。
(Configuration of ball bearing 100)
The configuration of the ball bearing 100 will be described below.

図1は、玉軸受100の断面図である。図1に示されるように、玉軸受100は、深溝玉軸受である。但し、玉軸受100は、深溝玉軸受に限られるものではなく、他の玉軸受であってもよい。玉軸受100は、例えば、自動車駆動ユニット(デファレンシャル、トランスミッション、EV(Electric Vehicle)用減速機、HEV(Hybrid Electric Vehicle)用減速機等)、産業機械用装置(ロボット用減速機、建設機械、トラクター等)に使用される玉軸受である。 Figure 1 is a cross-sectional view of a ball bearing 100. As shown in Figure 1, the ball bearing 100 is a deep groove ball bearing. However, the ball bearing 100 is not limited to a deep groove ball bearing, and may be another type of ball bearing. The ball bearing 100 is a ball bearing used, for example, in automobile drive units (differentials, transmissions, reducers for EVs (Electric Vehicles), reducers for HEVs (Hybrid Electric Vehicles), etc.) and industrial machinery devices (reducers for robots, construction machinery, tractors, etc.).

玉軸受100は、内輪10と、外輪20と、複数の玉30と、保持器40とを有している。内輪10の中心軸を、中心軸Aとする。中心軸Aの方向を、軸方向とする。中心軸Aを通り、かつ中心軸Aに直交する方向を、径方向とする。軸方向に沿って見た際に中心軸Aを中心とする円周に沿う方向を、周方向とする。 The ball bearing 100 has an inner ring 10, an outer ring 20, a number of balls 30, and a cage 40. The central axis of the inner ring 10 is defined as the central axis A. The direction of the central axis A is defined as the axial direction. The direction passing through the central axis A and perpendicular to the central axis A is defined as the radial direction. The direction along the circumference centered on the central axis A when viewed along the axial direction is defined as the circumferential direction.

内輪10は、リング状の部材である。内輪10は、第1幅面10aと、第2幅面10bと、内径面10cと、外径面10dとを有している。第1幅面10a及び第2幅面10bは、軸方向における内輪10の端面である。第1幅面10aは軸方向における一方側(図1中では、左側)を向いており、第2幅面10bは軸方向における他方側(図1中では、右側)を向いている。すなわち、第2幅面10bは、第1幅面10aの軸方向における反対面である。 The inner ring 10 is a ring-shaped member. The inner ring 10 has a first width surface 10a, a second width surface 10b, an inner diameter surface 10c, and an outer diameter surface 10d. The first width surface 10a and the second width surface 10b are end surfaces of the inner ring 10 in the axial direction. The first width surface 10a faces one side in the axial direction (the left side in FIG. 1), and the second width surface 10b faces the other side in the axial direction (the right side in FIG. 1). In other words, the second width surface 10b is the opposite surface in the axial direction to the first width surface 10a.

内径面10cは、周方向に延在している。内径面10cは、中心軸A側を向いている。すなわち、内径面10cは、径方向における内側を向いている。内径面10cの軸方向における一方端及び軸方向における他方端は、それぞれ、第1幅面10a及び第2幅面10bに連なっている。図示されていないが、内輪10は、内径面10cにおいて軸に嵌め合わされる。 The inner diameter surface 10c extends in the circumferential direction. The inner diameter surface 10c faces the central axis A. That is, the inner diameter surface 10c faces inward in the radial direction. One end of the inner diameter surface 10c in the axial direction and the other end of the inner diameter surface 10c in the axial direction are connected to the first width surface 10a and the second width surface 10b, respectively. Although not shown, the inner ring 10 is fitted to the shaft at the inner diameter surface 10c.

外径面10dは、周方向に延在している。外径面10dは、中心軸Aとは反対側を向いている。すなわち、外径面10dは、径方向における外側を向いており、径方向における内径面10cの反対面である。外径面10dの軸方向における一方端及び軸方向における他方端は、それぞれ、第1幅面10a及び第2幅面10bに連なっている。 The outer diameter surface 10d extends in the circumferential direction. The outer diameter surface 10d faces the opposite side to the central axis A. In other words, the outer diameter surface 10d faces outward in the radial direction and is the opposite side to the inner diameter surface 10c in the radial direction. One end and the other end in the axial direction of the outer diameter surface 10d are connected to the first width surface 10a and the second width surface 10b, respectively.

外径面10dは、軌道面10daを有している。軌道面10daは、玉30に接触する外径面10dの部分である。すなわち、軌道面10daは、内輪10の接触面である。外径面10dは、軌道面10daにおいて、内径面10c側に窪んでいる。軌道面10daは、周方向に直交する断面視において、例えば部分円弧状である。軌道面10daは、外径面10dの軸方向における中央部にある。 The outer diameter surface 10d has a raceway surface 10da. The raceway surface 10da is the portion of the outer diameter surface 10d that contacts the balls 30. In other words, the raceway surface 10da is the contact surface of the inner ring 10. The outer diameter surface 10d is recessed toward the inner diameter surface 10c at the raceway surface 10da. The raceway surface 10da is, for example, partially arc-shaped in a cross section perpendicular to the circumferential direction. The raceway surface 10da is located in the center of the outer diameter surface 10d in the axial direction.

外輪20は、リング状の部材である。外輪20は、第1幅面20aと、第2幅面20bと、内径面20cと、外径面20dとを有している。第1幅面20a及び第2幅面20bは、軸方向における外輪20の端面である。第1幅面20aは、軸方向における一方側を向いている。第2幅面20bは、軸方向における他方側を向いている。すなわち、第2幅面20bは、第1幅面20aの軸方向における反対面である。 The outer ring 20 is a ring-shaped member. The outer ring 20 has a first width surface 20a, a second width surface 20b, an inner diameter surface 20c, and an outer diameter surface 20d. The first width surface 20a and the second width surface 20b are end surfaces of the outer ring 20 in the axial direction. The first width surface 20a faces one side in the axial direction. The second width surface 20b faces the other side in the axial direction. In other words, the second width surface 20b is the opposite surface in the axial direction to the first width surface 20a.

内径面20cは、周方向に延在している。内径面20cは、中心軸A側を向いている。すなわち、内径面20cは、径方向における内側を向いている。内径面20cの軸方向における一方端及び軸方向における他方端は、それぞれ、第1幅面20a及び第2幅面20bに連なっている。外輪20は、内径面20cが外径面10dと径方向において間隔を空けて対向するように配置されている。 The inner diameter surface 20c extends in the circumferential direction. The inner diameter surface 20c faces the central axis A. That is, the inner diameter surface 20c faces inward in the radial direction. One end and the other end in the axial direction of the inner diameter surface 20c are connected to the first width surface 20a and the second width surface 20b, respectively. The outer ring 20 is arranged such that the inner diameter surface 20c faces the outer diameter surface 10d with a gap therebetween in the radial direction.

外径面20dは、周方向に延在している。外径面20dは、中心軸Aとは反対側を向いている。すなわち、外径面20dは、径方向における外側を向いており、径方向における内径面20cの反対面である。外径面20dの軸方向における一方端及び軸方向における他方端は、それぞれ、第1幅面20a及び第2幅面20bに連なっている。図示されていないが、外輪20は、外径面20dにおいてハウジングに嵌め合わされる。 The outer diameter surface 20d extends in the circumferential direction. The outer diameter surface 20d faces the opposite side to the central axis A. That is, the outer diameter surface 20d faces outward in the radial direction and is the opposite side to the inner diameter surface 20c in the radial direction. One end and the other end in the axial direction of the outer diameter surface 20d are connected to the first width surface 20a and the second width surface 20b, respectively. Although not shown, the outer ring 20 is fitted into the housing at the outer diameter surface 20d.

内径面20cは、軌道面20caを有している。軌道面20caは、玉30に接触する内径面20cの部分である。すなわち、軌道面20caは、外輪20の接触面である。内径面20cは、軌道面20caにおいて、外径面20d側に窪んでいる。軌道面20caは、周方向に直交する断面視において、例えば部分円弧状である。軌道面20caは、内径面20cの軸方向における中央部にある。軌道面20caは、径方向において、軌道面10daと間隔を空けて対向している。 The inner diameter surface 20c has a raceway surface 20ca. The raceway surface 20ca is the portion of the inner diameter surface 20c that contacts the balls 30. In other words, the raceway surface 20ca is the contact surface of the outer ring 20. The inner diameter surface 20c is recessed toward the outer diameter surface 20d at the raceway surface 20ca. In a cross-sectional view perpendicular to the circumferential direction, the raceway surface 20ca is, for example, partially arc-shaped. The raceway surface 20ca is located at the center of the inner diameter surface 20c in the axial direction. The raceway surface 20ca faces the raceway surface 10da with a gap therebetween in the radial direction.

玉30は、球状である。玉30は、外径面10dと内径面20cとの間に配置されている。より具体的には、玉30は、軌道面10daと軌道面20caとの間に配置されている。複数の玉30は、周方向に並べられている。玉30は、表面30aを有している。表面30aは、軌道面10da及び軌道面20caに接触している。すなわち、表面30aは、玉30の接触面である。 The balls 30 are spherical. The balls 30 are disposed between the outer diameter surface 10d and the inner diameter surface 20c. More specifically, the balls 30 are disposed between the raceway surface 10da and the raceway surface 20ca. The multiple balls 30 are arranged in the circumferential direction. The balls 30 have a surface 30a. The surface 30a is in contact with the raceway surface 10da and the raceway surface 20ca. In other words, the surface 30a is the contact surface of the balls 30.

保持器40は、外径面10dと内径面20cとの間に配置されている。保持器40は、隣り合う2つの玉30の間の周方向における間隔が一定範囲内となるように、複数の玉30を保持している。 The retainer 40 is disposed between the outer diameter surface 10d and the inner diameter surface 20c. The retainer 40 holds a number of balls 30 so that the circumferential distance between two adjacent balls 30 is within a certain range.

内輪10の肉厚、外輪20の肉厚及び玉30の肉厚は、15mm以上であってもよい。内輪10の肉厚、外輪20の肉厚及び玉30の肉厚は、20mm以上であってもよい。内輪10の肉厚、外輪20の肉厚及び玉30の肉厚は、例えば、30mm以下である。内輪10の肉厚は、内輪10の外径と内径との差を2で除した値である。外輪20の肉厚は、外輪20の外径と内径との差を2で除した値である。玉30の肉厚は、玉30の直径である。玉軸受100では、ピッチ円径が、例えば15mm以上である。ピッチ円径は、径方向における中心軸Aと玉30の中心との間の距離の2倍である。 The thickness of the inner ring 10, the thickness of the outer ring 20, and the thickness of the balls 30 may be 15 mm or more. The thickness of the inner ring 10, the thickness of the outer ring 20, and the thickness of the balls 30 may be 20 mm or more. The thickness of the inner ring 10, the thickness of the outer ring 20, and the thickness of the balls 30 are, for example, 30 mm or less. The thickness of the inner ring 10 is the difference between the outer diameter and the inner diameter of the inner ring 10 divided by 2. The thickness of the outer ring 20 is the difference between the outer diameter and the inner diameter of the outer ring 20 divided by 2. The thickness of the balls 30 is the diameter of the balls 30. In the ball bearing 100, the pitch circle diameter is, for example, 15 mm or more. The pitch circle diameter is twice the distance between the central axis A and the center of the balls 30 in the radial direction.

内輪10、外輪20及び玉30は、浸窒、焼入れ及び焼戻しが行われた鋼製である。鋼は、表1に示されている組成を有している。より具体的には、鋼は、0.90質量パーセント以上1.20質量パーセント以下の炭素と、0.35質量パーセント以上0.80質量パーセント以下のシリコンと、0.80質量パーセント以上1.20質量パーセント以下のマンガンと、0.30質量パーセント未満のニッケルと、0.80質量パーセント以上1.30質量パーセント以下のクロムと、0.10質量パーセント未満のモリブデンとを含有している。鋼の残部は、鉄及び不可避不純物である。なお、鋼は、ニッケル及びモリブデンを含有していなくてもよい。 The inner ring 10, the outer ring 20, and the balls 30 are made of steel that has been nitriding, quenching, and tempering. The steel has the composition shown in Table 1. More specifically, the steel contains 0.90 to 1.20 mass percent carbon, 0.35 to 0.80 mass percent silicon, 0.80 to 1.20 mass percent manganese, less than 0.30 mass percent nickel, 0.80 to 1.30 mass percent chromium, and less than 0.10 mass percent molybdenum. The balance of the steel is iron and unavoidable impurities. The steel does not have to contain nickel and molybdenum.

Figure 0007490024000001
Figure 0007490024000001

鋼中では、シリコン濃度をマンガン濃度で除した値が0.51未満になっている。鋼中のシリコン濃度が低くなると、鉄の酸化物の形成が抑制され、耐水素脆性が改善される。鋼中のマンガン濃度が高くなると、焼入れ性が改善される。また、鋼中のマンガン濃度が高くなると、マンガンが硫黄と結合して硫化マンガンとなることにより硫黄が固定されるため、硫黄の粒界偏析が抑制され、鋼の強度低下が抑制される。さらに、鋼中のマンガン濃度が高くなると、鋼の延性-脆性繊維温度が低下して鋼の靭性が改善される。このような観点から、シリコン濃度をマンガン濃度で除した値が0.51未満とされている。 In steel, the value obtained by dividing the silicon concentration by the manganese concentration is less than 0.51. When the silicon concentration in steel is low, the formation of iron oxides is suppressed, and hydrogen embrittlement resistance is improved. When the manganese concentration in steel is high, hardenability is improved. Furthermore, when the manganese concentration in steel is high, manganese bonds with sulfur to form manganese sulfide, thereby fixing the sulfur, thereby suppressing grain boundary segregation of sulfur and suppressing a decrease in the strength of the steel. Furthermore, when the manganese concentration in steel is high, the ductile-brittle fiber temperature of the steel is lowered, improving the toughness of the steel. From this perspective, the value obtained by dividing the silicon concentration by the manganese concentration is set to less than 0.51.

内輪10、外輪20及び玉30には浸窒が行われているため、内輪10、外輪20及び玉30を構成している鋼には、接触面から離れるにつれて窒素濃度が低くなるように窒素が導入されている。 The inner ring 10, outer ring 20 and ball 30 have been nitriding-treated, so that nitrogen is introduced into the steel that makes up the inner ring 10, outer ring 20 and ball 30 so that the nitrogen concentration decreases with increasing distance from the contact surface.

内輪10、外輪20及び玉30の接触面からの深さ方向における距離が10μmとなる位置を、第1位置とする。接触面から第1位置までの間における鋼中の平均窒素濃度は、0.16質量パーセント以下である。深さ方向とは、接触面に直交している方向である。鋼中の窒素濃度が0.01質量パーセント以下となり、かつ深さ方向における第1位置との距離が最小となる位置を、第2位置とする。第2位置は、深さ方向において、第1位置よりも接触面から離れている。 The first position is the position at a depth direction distance of 10 μm from the contact surface of the inner ring 10, the outer ring 20, and the balls 30. The average nitrogen concentration in the steel from the contact surface to the first position is 0.16 mass percent or less. The depth direction is the direction perpendicular to the contact surface. The second position is the position at which the nitrogen concentration in the steel is 0.01 mass percent or less and at the smallest distance from the first position in the depth direction. The second position is farther from the contact surface in the depth direction than the first position.

第1位置と第2位置との間における窒素濃度勾配は、0.12質量パーセント/mm以上1.1質量パーセント/mm以下である。第1位置と第2位置との間における窒素濃度勾配は、第1位置における鋼中の窒素濃度から第2位置における鋼中の窒素濃度を減じた値を深さ方向における第1位置と第2位置との間の距離で除することにより算出される。なお、鋼中の窒素濃度は、EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)を用いて測定される。 The nitrogen concentration gradient between the first and second positions is 0.12 mass percent/mm or more and 1.1 mass percent/mm or less. The nitrogen concentration gradient between the first and second positions is calculated by subtracting the nitrogen concentration in the steel at the second position from the nitrogen concentration in the steel at the first position, and dividing the result by the distance between the first and second positions in the depth direction. The nitrogen concentration in the steel is measured using an EPMA (Electron Probe Micro Analyzer).

内輪10、外輪20及び玉30を構成している鋼中の残留オーステナイト量は、23体積パーセント以上40体積パーセント以下であることが好ましい。鋼中の残留オーステナイト量は、X線回折法により測定される。すなわち、鋼中の残留オーステナイト量は、X線プロファイルにおけるオーステナイトのピーク強度を鋼中のオーステナイト以外のピーク強度の和で除することにより求められる。 The amount of retained austenite in the steel constituting the inner ring 10, the outer ring 20, and the ball 30 is preferably 23 volume percent or more and 40 volume percent or less. The amount of retained austenite in the steel is measured by X-ray diffraction. That is, the amount of retained austenite in the steel is determined by dividing the peak intensity of austenite in the X-ray profile by the sum of the peak intensities other than austenite in the steel.

軸受空間(外径面10dと内径面20cとの間の空間)には、潤滑油が供給されていてもよい。潤滑油中の異物量は、0.35g/L以下であることが好ましい。 Lubricating oil may be supplied to the bearing space (the space between the outer diameter surface 10d and the inner diameter surface 20c). It is preferable that the amount of foreign matter in the lubricating oil is 0.35 g/L or less.

<変形例>
上記においては、内輪10、外輪20及び玉30が表1に示されている組成の鋼製である場合を説明したが、内輪10、外輪20及び玉30のうちの少なくとも1つの軸受部品が表1に示されており、かつシリコン濃度をマンガン濃度で除した値が0.51未満の組成の鋼で形成されていればよく、内輪10、外輪20及び玉30のうちの他の軸受部品が表1に示されている組成以外の鋼で形成されていてもよい。
<Modification>
In the above, we have described the case where the inner ring 10, outer ring 20, and balls 30 are made of steel having the composition shown in Table 1, but it is sufficient that at least one of the bearing parts among the inner ring 10, outer ring 20, and balls 30 is formed of steel having a composition shown in Table 1 and in which the value obtained by dividing the silicon concentration by the manganese concentration is less than 0.51, and the other bearing parts among the inner ring 10, outer ring 20, and balls 30 may be formed of steel with a composition other than that shown in Table 1.

表1に示されている組成以外の鋼で形成されている軸受部品では、接触面と第1位置との間における平均窒素濃度が0.16質量パーセント以下になっていなくてもよく、第1位置と第2位置との間における窒素濃度勾配が0.12質量パーセント/mm以上1.1質量パーセント/mm以下になっていなくてもよい。表1に示されている組成以外の鋼で形成されている軸受部品では、鋼中の残留オーステナイト量が23体積パーセント以上40体積パーセント以下になっていなくてもよい。 In bearing components made of steels with compositions other than those shown in Table 1, the average nitrogen concentration between the contact surface and the first position does not have to be 0.16 mass percent or less, and the nitrogen concentration gradient between the first position and the second position does not have to be 0.12 mass percent/mm or more and 1.1 mass percent/mm or less. In bearing components made of steels with compositions other than those shown in Table 1, the amount of retained austenite in the steel does not have to be 23 volume percent or more and 40 volume percent or less.

(玉軸受100の製造方法)
以下に、玉軸受100の製造方法を説明する。
(Method of manufacturing ball bearing 100)
A method for manufacturing the ball bearing 100 will now be described.

図2は、玉軸受100の製造方法を示す工程図である。図2に示されるように、玉軸受100の製造方法は、準備工程S1と、浸窒工程S2と、焼入れ工程S3と、焼戻し工程S4と、後処理工程S5と、組み立て工程S6とを有している。 Figure 2 is a process diagram showing the manufacturing method of ball bearing 100. As shown in Figure 2, the manufacturing method of ball bearing 100 includes a preparation process S1, a nitriding process S2, a quenching process S3, a tempering process S4, a post-treatment process S5, and an assembly process S6.

準備工程S1では、加工対象部材が準備される。内輪10及び外輪20のための加工対象部材は、リング状の部材である。玉30のための加工対象部材は、球状の部材である。加工対象部材は、表1に示され、かつシリコン濃度をマンガン濃度で除した値が0.51未満である組成の鋼で形成されている。 In the preparation step S1, the workpiece to be processed is prepared. The workpiece for the inner ring 10 and the outer ring 20 is a ring-shaped member. The workpiece for the ball 30 is a spherical member. The workpiece is made of steel having the composition shown in Table 1, and in which the silicon concentration divided by the manganese concentration is less than 0.51.

浸窒工程S2は、準備工程S1の後に行われる。浸窒工程S2では、加工対象部材の表面に対する浸窒が行われる。浸窒工程S2では、窒素源(例えば、アンモニアガス)を含む雰囲気下で加工対象部材をA変態点以上の温度に保持することにより行われる。これにより、加工対象部材の表面から窒素が導入されるとともに、導入された窒素が加工対象部材の内部に拡散する。窒素濃度勾配にコントロールするためには、雰囲気ガスを循環させる装置を炉内に設置することにより、雰囲気ガス中のアンモニアガスの割合をコントロールするとともにアンモニアガスを炉内に満遍なく均一に充満させることが好ましい。 The nitriding step S2 is performed after the preparation step S1. In the nitriding step S2, the surface of the workpiece is nitrided. In the nitriding step S2, the workpiece is maintained at a temperature equal to or higher than the A1 transformation point in an atmosphere containing a nitrogen source (e.g., ammonia gas). This allows nitrogen to be introduced from the surface of the workpiece, and the introduced nitrogen diffuses into the workpiece. In order to control the nitrogen concentration gradient, it is preferable to install a device for circulating the atmospheric gas in the furnace, thereby controlling the ratio of ammonia gas in the atmospheric gas and uniformly filling the furnace with ammonia gas.

焼入れ工程S3は、浸窒工程S2の後に行われる。焼入れ工程S3は、加熱保持工程と冷却工程とを有している。加熱保持工程は、加工対象部材をA変態点以上の温度に保持することにより行われる。冷却工程は、加熱保持工程の後に行われる。冷却工程は、加工対象部材をM変態点以下の温度に冷却することにより行われる。焼戻し工程S4は、焼入れ工程S3の後に行われる。焼戻し工程S4は、加工対象部材をA変態点未満の温度で保持した後に放冷することにより行われる。 The quenching step S3 is performed after the nitriding step S2. The quenching step S3 has a heating and holding step and a cooling step. The heating and holding step is performed by holding the workpiece at a temperature equal to or higher than the A1 transformation point. The cooling step is performed after the heating and holding step. The cooling step is performed by cooling the workpiece to a temperature equal to or lower than the M S transformation point. The tempering step S4 is performed after the quenching step S3. The tempering step S4 is performed by holding the workpiece at a temperature lower than the A1 transformation point and then allowing it to cool.

後処理工程S5は、焼戻し工程S4の後に行われる。後処理工程S5では、加工対象部材に対する研削及び研磨が行われる。これにより、加工対象部材が内輪10、外輪20及び玉30となる。組み立て工程S6は、後処理工程S5の後に行われる。組み立て工程S6では、内輪10、外輪20及び玉30が、保持器40とともに組み立てられる。以上により、図1に示される構造の玉軸受100が形成される。 The post-processing step S5 is carried out after the tempering step S4. In the post-processing step S5, the workpiece is ground and polished. As a result, the workpiece becomes the inner ring 10, the outer ring 20, and the balls 30. The assembly step S6 is carried out after the post-processing step S5. In the assembly step S6, the inner ring 10, the outer ring 20, and the balls 30 are assembled together with the cage 40. As a result, the ball bearing 100 having the structure shown in FIG. 1 is formed.

(玉軸受100の効果)
以下に、玉軸受100の効果を説明する。
(Effects of Ball Bearing 100)
The effects of the ball bearing 100 will be described below.

接触面近傍における窒素濃度を増加させて鋼中の残留オーステナイト量を増加させることにより異物噛み込みに起因した圧痕起点型の剥離を抑制しようとする場合、粘りが強い残留オーステナイト量の増加及び析出物の増加により、研削加工を行う際の抵抗が大きくなってしまう。その結果、後処理工程S5における加工コストが増加してしまう。 When trying to suppress indentation-induced peeling caused by foreign matter getting caught by increasing the amount of retained austenite in the steel by increasing the nitrogen concentration near the contact surface, the resistance during grinding increases due to the increase in the amount of highly tenacious retained austenite and the increase in precipitates. As a result, the processing costs in the post-processing step S5 increase.

玉軸受100の内輪10、外輪20及び玉30では、接触面から第1位置までの間における平均窒素濃度が0.16質量パーセント以下になっているため、加工対象部材の表面における窒素濃度も低くなっており、加工対象部材の表面における残留オーステナイト量及び析出物の量も少なくなる。そのため、玉軸受100によると、内輪10、外輪20及び玉30を形成する際の加工性を改善することができる。 The average nitrogen concentration between the contact surface and the first position in the inner ring 10, outer ring 20, and balls 30 of the ball bearing 100 is 0.16 mass percent or less, so the nitrogen concentration on the surface of the workpiece is also low, and the amount of retained austenite and precipitates on the surface of the workpiece is also low. Therefore, the ball bearing 100 can improve the workability when forming the inner ring 10, outer ring 20, and balls 30.

また、玉軸受100の内輪10、外輪20及び玉30では、第1位置から第2位置までの間における窒素濃度勾配が小さいため、窒素が導入されている領域の深さが確保されている。そのため、玉軸受100では、接触面から第1位置までの間における平均窒素濃度が低くなっているものの、例えば潤滑油中の異物量が0.35g/L以下となる潤滑環境下で、接触面における耐久性(例えば、異物噛み込みによる圧痕起点型の剥離に対する耐久性)を確保することができる。 In addition, the inner ring 10, outer ring 20, and balls 30 of the ball bearing 100 have a small nitrogen concentration gradient between the first position and the second position, so the depth of the area into which nitrogen is introduced is ensured. Therefore, although the average nitrogen concentration between the contact surface and the first position is low in the ball bearing 100, durability at the contact surface (e.g., durability against indentation-type peeling caused by foreign matter getting caught) can be ensured in a lubricating environment where, for example, the amount of foreign matter in the lubricating oil is 0.35 g/L or less.

なお、玉軸受100の内輪10、外輪20及び玉30では、接触面から第1位置までの間における平均窒素濃度が0.16質量パーセント以下になっており、浸窒工程S2に要する時間を短縮することができるため、熱処理に要するコストを低減可能である。 In addition, the average nitrogen concentration between the contact surface and the first position of the inner ring 10, outer ring 20, and balls 30 of the ball bearing 100 is 0.16 mass percent or less, which shortens the time required for the nitriding process S2 and therefore reduces the cost required for heat treatment.

例えばEV用の減速機では、平行3軸の構造になっていることが多いため、軸方向における玉軸受100の寸法に制限がある一方で径方向における玉軸受100の寸法(内輪10、外輪20及び玉30の肉厚)を大きくして玉軸受100の負荷容量を高めることが求められる。玉軸受100では、内輪10、外輪20及び玉30が表1に示されており、かつシリコン濃度をマンガン濃度で除した値が0.51未満となる組成の鋼で形成されているため、鋼の焼入れ性が高く、内輪10、外輪20及び玉30の肉厚が大きくても不完全焼入れを起こさないようにすることができる。 For example, EV reducers often have a structure with three parallel axes, so while there is a limit to the dimensions of the ball bearing 100 in the axial direction, it is necessary to increase the dimensions of the ball bearing 100 in the radial direction (the thickness of the inner ring 10, outer ring 20, and balls 30) to increase the load capacity of the ball bearing 100. In the ball bearing 100, the inner ring 10, outer ring 20, and balls 30 are shown in Table 1, and are formed from steel with a composition in which the silicon concentration divided by the manganese concentration is less than 0.51, so the hardenability of the steel is high, and incomplete hardening can be prevented even if the thicknesses of the inner ring 10, outer ring 20, and balls 30 are large.

玉30は、表1に示される組成以外の鋼、例えばJIS規格に定められている高炭素クロム軸受鋼であるSUJ2製であってもよい。玉30に対しては、上記のような焼入れ・焼戻しではなく、窒素源を含まない雰囲気中での普通焼入れ・焼戻しが行われてもよい。玉30の肉厚は通常サイズであってもよく、内輪10及び外輪20の肉厚のみを大きくしてもよい。玉30は、セラミックス材料製であってもよい。 The balls 30 may be made of a steel other than that shown in Table 1, for example SUJ2, a high carbon chromium bearing steel specified in the JIS standard. The balls 30 may be subjected to normal quenching and tempering in an atmosphere not containing a nitrogen source, rather than the quenching and tempering described above. The thickness of the balls 30 may be of normal size, or only the thicknesses of the inner ring 10 and the outer ring 20 may be increased. The balls 30 may be made of a ceramic material.

以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上記の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上記の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment can be modified in various ways. Furthermore, the scope of the present invention is not limited to the above embodiment. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.

A 中心軸、100 玉軸受、10 内輪、10a 第1幅面、10b 第2幅面、10c 内径面、10d 外径面、10da 軌道面、20 外輪、20a 第1幅面、20b 第2幅面、20c 内径面、20ca 軌道面、20d 外径面、30 玉、30a 表面、40 保持器、S1 準備工程、S2 浸窒工程、S3 焼入れ工程、S4 焼戻し工程、S5 後処理工程、S6 組み立て工程。 A central shaft, 100 ball bearing, 10 inner ring, 10a first width surface, 10b second width surface, 10c inner diameter surface, 10d outer diameter surface, 10da raceway surface, 20 outer ring, 20a first width surface, 20b second width surface, 20c inner diameter surface, 20ca raceway surface, 20d outer diameter surface, 30 ball, 30a surface, 40 retainer, S1 preparation process, S2 nitriding process, S3 quenching process, S4 tempering process, S5 post-treatment process, S6 assembly process.

Claims (3)

内輪と、
外輪と、
玉とを備え、
前記内輪、前記外輪及び前記玉のうちの少なくとも1つの軸受部品は、接触面を有し、
前記接触面は、前記軸受部品が前記内輪である場合に前記内輪の軌道面であり、前記軸受部品が前記外輪である場合に前記外輪の軌道面であり、前記軸受部品が前記玉である場合に前記玉の表面であり、
前記軸受部品は、浸窒、焼入れ及び焼戻しが行われた鋼製であり、
前記鋼は、0.90質量パーセント以上1.20質量パーセント以下の炭素と、0.35質量パーセント以上0.80質量パーセント以下のシリコンと、0.80質量パーセント以上1.20質量パーセント以下のマンガンと、0.30質量パーセント未満のニッケルと、0.80質量パーセント以上1.30質量パーセント以下のクロムと、0.10質量パーセント未満のモリブデンと、残部をなす鉄及び不可避不純物とからなり
前記鋼中のシリコン濃度を前記鋼中のマンガン濃度で除した値は、0.51未満になっており、
前記鋼には、前記接触面から離れるにつれて窒素濃度が小さくなるように窒素が導入されており、
前記接触面と深さ方向における前記接触面からの距離が10μmとなる第1位置と間での前記鋼中の平均窒素濃度は、0.16質量パーセント以下になっており、
前記深さ方向において前記第1位置よりも前記軌道面から離れている第2位置は、前記鋼中の窒素濃度が0.01質量パーセント以下になっており、かつ前記深さ方向における前記第1位置との距離が最小となる位置であり、
前記第1位置と前記第2位置との間での窒素濃度勾配は、0.12質量パーセント/mm以上1.1質量パーセント/mm以下である、玉軸受。
With the inner circle,
The outer ring and
Equipped with a ball,
At least one of the bearing components of the inner ring, the outer ring, and the balls has a contact surface;
the contact surface being a raceway surface of the inner ring when the bearing component is the inner ring, a raceway surface of the outer ring when the bearing component is the outer ring, or a surface of the ball when the bearing component is the ball;
the bearing component is made of steel that has been nitrided, hardened and tempered;
The steel comprises, by weight, 0.90 to 1.20 percent carbon, 0.35 to 0.80 percent silicon, 0.80 to 1.20 percent manganese, less than 0.30 percent nickel, 0.80 to 1.30 percent chromium, less than 0.10 percent molybdenum, and the balance being iron and unavoidable impurities;
The value obtained by dividing the silicon concentration in the steel by the manganese concentration in the steel is less than 0.51,
Nitrogen is introduced into the steel such that the nitrogen concentration decreases with increasing distance from the contact surface;
an average nitrogen concentration in the steel between the contact surface and a first position that is 10 μm away from the contact surface in a depth direction is 0.16 mass percent or less;
a second position that is farther from the raceway surface than the first position in the depth direction is a position where a nitrogen concentration in the steel is 0.01 mass percent or less and where a distance from the first position in the depth direction is a minimum,
A ball bearing, wherein a nitrogen concentration gradient between the first position and the second position is equal to or greater than 0.12 mass percent/mm and equal to or less than 1.1 mass percent/mm.
前記軸受部品の肉厚は、30mm以下であり、
前記軸受部品の肉厚は、前記軸受部品が前記内輪である場合に前記内輪の外径と内径との差を2で除した値であり、前記軸受部品が外輪である場合に前記外輪の外径と内径との差を2で除した値であり、前記軸受部品が前記玉である場合に前記玉の直径である、請求項1に記載の玉軸受。
The thickness of the bearing component is 30 mm or less,
2. The ball bearing of claim 1, wherein the thickness of the bearing part is the difference between the outer diameter and the inner diameter of the inner ring divided by 2 when the bearing part is the inner ring, the difference between the outer diameter and the inner diameter of the outer ring divided by 2 when the bearing part is an outer ring, and the diameter of the ball when the bearing part is the ball.
前記軸受部品において、前記鋼中の残留オーステナイト量は、23体積パーセント以上40体積パーセント以下である、請求項1又は請求項2に記載の玉軸受。 The ball bearing according to claim 1 or 2, wherein the amount of retained austenite in the steel in the bearing component is 23 volume percent or more and 40 volume percent or less.
JP2022118960A 2022-07-26 2022-07-26 Ball bearings Active JP7490024B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022118960A JP7490024B2 (en) 2022-07-26 2022-07-26 Ball bearings
CN202310897177.5A CN117450169A (en) 2022-07-26 2023-07-20 Ball bearing
PCT/JP2023/026501 WO2024024605A1 (en) 2022-07-26 2023-07-20 Ball bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022118960A JP7490024B2 (en) 2022-07-26 2022-07-26 Ball bearings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2024016667A JP2024016667A (en) 2024-02-07
JP7490024B2 true JP7490024B2 (en) 2024-05-24

Family

ID=89578771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022118960A Active JP7490024B2 (en) 2022-07-26 2022-07-26 Ball bearings

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7490024B2 (en)
CN (1) CN117450169A (en)
WO (1) WO2024024605A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004052101A (en) 2001-11-14 2004-02-19 Koyo Seiko Co Ltd Rolling and sliding parts and its producing method
JP2014238118A (en) 2013-06-06 2014-12-18 Ntn株式会社 Bearing component and roller bearing
JP2015042897A (en) 2013-07-23 2015-03-05 日本精工株式会社 Method of manufacturing screw shaft of ball screw, and ball screw
US20170335440A1 (en) 2015-12-14 2017-11-23 Aktiebolaget Skf Fatigue-resistant bearing steel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004052101A (en) 2001-11-14 2004-02-19 Koyo Seiko Co Ltd Rolling and sliding parts and its producing method
JP2014238118A (en) 2013-06-06 2014-12-18 Ntn株式会社 Bearing component and roller bearing
JP2015042897A (en) 2013-07-23 2015-03-05 日本精工株式会社 Method of manufacturing screw shaft of ball screw, and ball screw
US20170335440A1 (en) 2015-12-14 2017-11-23 Aktiebolaget Skf Fatigue-resistant bearing steel

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024016667A (en) 2024-02-07
WO2024024605A1 (en) 2024-02-01
CN117450169A (en) 2024-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6423158B1 (en) Rolling bearings and gear shaft support device
US9816557B2 (en) Tapered roller bearing
JP4810157B2 (en) Rolling bearing
JP2004052997A (en) Rolling device and manufacturing method
WO2022202922A1 (en) Track wheel and shaft
JP7490024B2 (en) Ball bearings
CN114555961A (en) Rolling bearing
WO2024024606A1 (en) Ball bearing
JP5233305B2 (en) Roller bearing and manufacturing method thereof
JP2011190921A (en) Thrust roller bearing
WO2024075486A1 (en) Mechanical component, rolling bearing, and ball screw
JP2024016666A (en) tapered roller bearing
JP2018165565A (en) Tapered-roller bearing
JP7177883B2 (en) Rolling parts and rolling bearings
JP2024012929A (en) Rolling member and rolling bearing
WO2023037846A1 (en) Machine component
JP7428768B2 (en) Mechanical parts and rolling bearings
WO2023080064A1 (en) Shaft member and rolling bearing
WO2023048169A1 (en) Mechanical component and rolling bearing
JP7212100B2 (en) rolling bearing
JP2024046662A (en) Machine parts and rolling bearings
JP2014020394A (en) Planetary gear device
WO2023058518A1 (en) Rolling component and rolling bearing
JP2023178014A (en) Rolling component and rolling bearing
JP2023068856A (en) rolling bearing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231106

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20231106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240312

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240405

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240514

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7490024

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150