JPH02168022A - 軸受部品 - Google Patents
軸受部品Info
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- JPH02168022A JPH02168022A JP63323872A JP32387288A JPH02168022A JP H02168022 A JPH02168022 A JP H02168022A JP 63323872 A JP63323872 A JP 63323872A JP 32387288 A JP32387288 A JP 32387288A JP H02168022 A JPH02168022 A JP H02168022A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分5′f)
本発明は、ポールベアリングのレースや等速ジヨイント
のレース等、転動体に接触する軸受部品に関する。
のレース等、転動体に接触する軸受部品に関する。
(従来の技術)
例えば、車両用等速ジヨイントは、第5図に示すように
、一方の回転軸1の一端に取付けられたアウタレース3
と、他方の回転軸2の一端に取付けられたインナレース
4と、ケージ5によって保持され両レース3,4の軌道
溝3a 、 4a間で転動するポール6とから成ってい
る。か\る等速ジヨイントにおいて、前記アウタレース
3およびインナレース4はポール6から繰り返し高荷重
を受けて疲労し、主としてその軌道面にピンチングやフ
レーキングが発生して寿命に達するようになる。
、一方の回転軸1の一端に取付けられたアウタレース3
と、他方の回転軸2の一端に取付けられたインナレース
4と、ケージ5によって保持され両レース3,4の軌道
溝3a 、 4a間で転動するポール6とから成ってい
る。か\る等速ジヨイントにおいて、前記アウタレース
3およびインナレース4はポール6から繰り返し高荷重
を受けて疲労し、主としてその軌道面にピンチングやフ
レーキングが発生して寿命に達するようになる。
上記疲労寿命対策として、従来より種々の方策が採られ
ており、例えば、浸炭焼入れや高周波焼入れによって表
面硬さと圧縮残留応力とを高める対策が広〈実施されて
いる。しかしながら、この対策によれば、第6図に点線
a(浸炭焼入れ)および−点鎖線b(高周波焼入れ)で
示すように、得られる表面硬さはHマ800程度であり
、期待するほど寿命が延びないという問題があった。
ており、例えば、浸炭焼入れや高周波焼入れによって表
面硬さと圧縮残留応力とを高める対策が広〈実施されて
いる。しかしながら、この対策によれば、第6図に点線
a(浸炭焼入れ)および−点鎖線b(高周波焼入れ)で
示すように、得られる表面硬さはHマ800程度であり
、期待するほど寿命が延びないという問題があった。
そこで、本発明者等は、浸炭焼入れをした後、さらに高
硬さショツト粒によるショットピーニングを施すことの
有用性を確認し、既に実願昭83−6302号にて報告
している。この対策によれば、同じく第6図に実線Cで
示すように、単に浸炭焼入れをしたもの(a)あるいは
高周波焼入れしたもの(b)に比し、表面硬さがHマ9
00以上に増大し、なおかつ表面圧縮残留応力も一層増
大して、疲労寿命が延長するようになる。
硬さショツト粒によるショットピーニングを施すことの
有用性を確認し、既に実願昭83−6302号にて報告
している。この対策によれば、同じく第6図に実線Cで
示すように、単に浸炭焼入れをしたもの(a)あるいは
高周波焼入れしたもの(b)に比し、表面硬さがHマ9
00以上に増大し、なおかつ表面圧縮残留応力も一層増
大して、疲労寿命が延長するようになる。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記浸炭焼入れとショットピーニングと
を組合わせた対策によれば、その高硬さ故に表層部の変
形能が極端に減少して転動体に対する接触楕円が小さく
なり、結果として実質の接触面圧が増大して早期破壊を
招いたり、転動体(第5図のポール6)への攻撃性が高
まって転動体の疲労寿命を短かくする虞れがあった。
を組合わせた対策によれば、その高硬さ故に表層部の変
形能が極端に減少して転動体に対する接触楕円が小さく
なり、結果として実質の接触面圧が増大して早期破壊を
招いたり、転動体(第5図のポール6)への攻撃性が高
まって転動体の疲労寿命を短かくする虞れがあった。
本発明は、上記従来の問題を解決することを課題として
なされたもので、その目的とするところは、接触面圧を
増大させたり転動体への攻撃性を高めることなく疲労寿
命の可及的延長を達成し得る軸受部品を提供することに
ある。
なされたもので、その目的とするところは、接触面圧を
増大させたり転動体への攻撃性を高めることなく疲労寿
命の可及的延長を達成し得る軸受部品を提供することに
ある。
(課題を解決するための手段)
本発明は、上記課題を解決するため、転動体に接触する
軸受部品であって、少なくとも軌道溝を含む表層部に、
表面から内部側へ、ショットピーニング強化層、残留オ
ーステナイト含有層および焼入硬化層を順に設けるよう
に構成したことを要旨とする。
軸受部品であって、少なくとも軌道溝を含む表層部に、
表面から内部側へ、ショットピーニング強化層、残留オ
ーステナイト含有層および焼入硬化層を順に設けるよう
に構成したことを要旨とする。
本発明において、上記ショットピーニング強化層、残留
オーステナイト含有層および焼入れ硬化層の厚さは、特
に限定するものでないが、ショットピーニング強化層、
残留オーステナイト含有層は共に0.1−0.5 mm
程度、焼入硬化層は0.5〜2.0 mm+程度とする
のが望ましい、また本発明において、残留オーステナイ
ト含有層は焼入れによって生じた残留オーステナイトと
マルテンサイトとから成るが、残留オーステナイトの占
める割合は、40〜60%程度とするのが望ましい。
オーステナイト含有層および焼入れ硬化層の厚さは、特
に限定するものでないが、ショットピーニング強化層、
残留オーステナイト含有層は共に0.1−0.5 mm
程度、焼入硬化層は0.5〜2.0 mm+程度とする
のが望ましい、また本発明において、残留オーステナイ
ト含有層は焼入れによって生じた残留オーステナイトと
マルテンサイトとから成るが、残留オーステナイトの占
める割合は、40〜60%程度とするのが望ましい。
このような構成の軸受部品を得るには、先ず残留オース
テナイトの生じ易い条件を選択して浸炭焼入れ(または
高周波焼入れ)をし、続いてショットピーニングをすれ
ば良い、残留オーステナイトの量は、例えば浸炭量を増
やしたり、あるいはオーステナイト化温度を高めに設定
することにより簡単に調整することができる。この残留
オーステナイトを含む層は、後のショy)ピーニングに
よってその最表層部側がマルテンサイトに加工誘起変態
し、最表層部側にはショットピーニング強化層が形成さ
れる。
テナイトの生じ易い条件を選択して浸炭焼入れ(または
高周波焼入れ)をし、続いてショットピーニングをすれ
ば良い、残留オーステナイトの量は、例えば浸炭量を増
やしたり、あるいはオーステナイト化温度を高めに設定
することにより簡単に調整することができる。この残留
オーステナイトを含む層は、後のショy)ピーニングに
よってその最表層部側がマルテンサイトに加工誘起変態
し、最表層部側にはショットピーニング強化層が形成さ
れる。
一方、このショットピーニング強化層より内部側には未
変態の残留オーステナイト含有層がそのま−残り、これ
よりさらに内部側には前記焼入硬化層がそのま\残るよ
うになる。なお、ショットピーニングは、Hマ550以
上の高硬さを有するショツト粒を用いて行うのが望まし
い。
変態の残留オーステナイト含有層がそのま−残り、これ
よりさらに内部側には前記焼入硬化層がそのま\残るよ
うになる。なお、ショットピーニングは、Hマ550以
上の高硬さを有するショツト粒を用いて行うのが望まし
い。
また前記ショットピーニング処理後、軸受部品の表面を
ラッピングにより仕上げて、表面粗さを0.1 gR2
以下にしておくのが望ましい。
ラッピングにより仕上げて、表面粗さを0.1 gR2
以下にしておくのが望ましい。
(作用)
上記構成の軸受部材においては、第1層のショットピー
ニング強化層が表面硬さおよび圧縮残留応力を増大させ
、ピッチングやフレーキング等の疲労破壊に対する抵抗
性を高める。また第2層の残留オーステナイト含有層は
、その変形能の大きさにより、転動体に対する接触楕円
の形成にvi極的に寄与し、接触面圧と転動体への攻撃
性との緩和に役立つ。またこの残留オーステナイト含有
層は、転動体との接触でマルテンサイトに変態し、クラ
ックの発生、a行を抑制する作用をなす、さらに第3層
の焼入硬化層は、クランクの発生、進行を抑制するバッ
クアツプ層として機能する。
ニング強化層が表面硬さおよび圧縮残留応力を増大させ
、ピッチングやフレーキング等の疲労破壊に対する抵抗
性を高める。また第2層の残留オーステナイト含有層は
、その変形能の大きさにより、転動体に対する接触楕円
の形成にvi極的に寄与し、接触面圧と転動体への攻撃
性との緩和に役立つ。またこの残留オーステナイト含有
層は、転動体との接触でマルテンサイトに変態し、クラ
ックの発生、a行を抑制する作用をなす、さらに第3層
の焼入硬化層は、クランクの発生、進行を抑制するバッ
クアツプ層として機能する。
(実施例)
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。
。
実施例1
JIS S0M420を素材としてテストピースを作製
し、先ずこれをカーボンポテンシャル1.0%。
し、先ずこれをカーボンポテンシャル1.0%。
930°OX4時間の条件で浸炭焼入れし、表層部に多
分の残留オーステナイトを生じさせた0次にテストピー
スの表面を研摩した後、高硬さ微細ショット粒(硬さ約
Hマフ509粒径約0.3ram )を用いて、エア圧
7kg、距離100m+a、ノズル径9mm、投射時間
10分の条件でショットピーニングを行い、最表層部側
の残留オーステナイトをマルテンサイト化した。そして
これを実施例材1として後述する疲労試験に供した。
分の残留オーステナイトを生じさせた0次にテストピー
スの表面を研摩した後、高硬さ微細ショット粒(硬さ約
Hマフ509粒径約0.3ram )を用いて、エア圧
7kg、距離100m+a、ノズル径9mm、投射時間
10分の条件でショットピーニングを行い、最表層部側
の残留オーステナイトをマルテンサイト化した。そして
これを実施例材1として後述する疲労試験に供した。
第1図は、上記実施例材1の表層部の状態を示したもの
で1表面から順に、マルテンサイト組織のショットピー
ニング強化層11、残留オーステナイトとマルテンサイ
トとの混合組織(残留オーステナイト約50% )の残
留オーステナイト含有層12、マルテンサイトとパーラ
イトとの混合組織の焼入硬化層13が形成されている。
で1表面から順に、マルテンサイト組織のショットピー
ニング強化層11、残留オーステナイトとマルテンサイ
トとの混合組織(残留オーステナイト約50% )の残
留オーステナイト含有層12、マルテンサイトとパーラ
イトとの混合組織の焼入硬化層13が形成されている。
またこのものにおいて、ショットピーニング強化層11
と残留オーステナイト含有層12の厚さは共に約0.2
■であり、また焼入硬化層13の厚さは約0.6mmで
あった・ こ−で、上記浸炭焼入れ後に採取した中間材とショット
ピーニング後に採取した実施例材1につき、表層部の硬
さ分布を求めた。この結果を第2図に示す。これより、
浸炭焼入れま〜では、線Aで表すように表面からの深さ
0.5mm付近をピークにその前後で硬さが低下して
いる様子が確認できた。最表層部側でこのように硬さが
低下しているのは、残留オーステナイトの存在によるも
のである。一方、ショットピーニング後では、liBで
表すように最表層部側で著しく硬さが上昇している様子
が確認できた。このように最表層部側で硬さが上昇した
のは残留オーステナイトがショットピーニングによって
マルテンサイに変態したことによるものである。なお、
同図中、工、II、■は、それぞれ上記したショットピ
ーニング強化層11、残留オーステナイト含有層12、
焼入硬化層13に対応する範囲を表している。
と残留オーステナイト含有層12の厚さは共に約0.2
■であり、また焼入硬化層13の厚さは約0.6mmで
あった・ こ−で、上記浸炭焼入れ後に採取した中間材とショット
ピーニング後に採取した実施例材1につき、表層部の硬
さ分布を求めた。この結果を第2図に示す。これより、
浸炭焼入れま〜では、線Aで表すように表面からの深さ
0.5mm付近をピークにその前後で硬さが低下して
いる様子が確認できた。最表層部側でこのように硬さが
低下しているのは、残留オーステナイトの存在によるも
のである。一方、ショットピーニング後では、liBで
表すように最表層部側で著しく硬さが上昇している様子
が確認できた。このように最表層部側で硬さが上昇した
のは残留オーステナイトがショットピーニングによって
マルテンサイに変態したことによるものである。なお、
同図中、工、II、■は、それぞれ上記したショットピ
ーニング強化層11、残留オーステナイト含有層12、
焼入硬化層13に対応する範囲を表している。
さらに、上記実施例材1につき、表層部の残留応力を測
定した。この結果を第3図に示す。
定した。この結果を第3図に示す。
なお比較のため、残留オーステナイトを積極的に出さな
いように標準の浸炭焼入れを行い、その後上記条件でシ
ョットピーニングを行った比較材についても同様に残留
応力を測定した。第3図に示す結果より、線Cで表す本
実施例材lは、線りで表す比較材に比してピーク値の増
大が認められ、大きな圧縮残留応力が発生していること
が確認できた。
いように標準の浸炭焼入れを行い、その後上記条件でシ
ョットピーニングを行った比較材についても同様に残留
応力を測定した。第3図に示す結果より、線Cで表す本
実施例材lは、線りで表す比較材に比してピーク値の増
大が認められ、大きな圧縮残留応力が発生していること
が確認できた。
実施例2
実施例1と同様の条件で、浸炭焼入れ一研摩一シヨツト
ピーニングを行い、さらにラッピング仕上げを行って表
面粗さ0.1 gRZの実施例材2を得、これを後述す
る疲労試験に供した。
ピーニングを行い、さらにラッピング仕上げを行って表
面粗さ0.1 gRZの実施例材2を得、これを後述す
る疲労試験に供した。
比較例I
JIS 90M420を素材としてテストピースを作製
し、先ずこれをカーボンボテンシャル %、930°
OX4時間の条件で浸炭焼入れし、続いて表面を研摩仕
上げして比較材lを得、これを後述する疲労試験に供し
た。
し、先ずこれをカーボンボテンシャル %、930°
OX4時間の条件で浸炭焼入れし、続いて表面を研摩仕
上げして比較材lを得、これを後述する疲労試験に供し
た。
比較例2
上記比較例1と同様の条件で浸炭焼入れをし、研摩後、
実施例1と同様の条件でショットピーニングを行って比
較材2を得、これを後述する疲労試験に供した。
実施例1と同様の条件でショットピーニングを行って比
較材2を得、これを後述する疲労試験に供した。
疲労試験
疲労試験は、森弐転勤疲労試験機を用いて行い、累積破
損率を求める方法によった。第4図に試験結果を示す、
これより、本実施例材1および2の疲労曲線は、比較材
1および2に比して何れも高峰り返し数個へ大きく移行
し、#転勤疲労性に著しく優れていることが確認できた
。また実施例材lと2の比較より最終のラッピングが1
耐転勤疲労性の向上に寄与することが、さらに比較材1
と2の比較よりショントビーニングが同様に耐転勤疲労
性の向上に寄与することがそれぞれ明らかとなった。
損率を求める方法によった。第4図に試験結果を示す、
これより、本実施例材1および2の疲労曲線は、比較材
1および2に比して何れも高峰り返し数個へ大きく移行
し、#転勤疲労性に著しく優れていることが確認できた
。また実施例材lと2の比較より最終のラッピングが1
耐転勤疲労性の向上に寄与することが、さらに比較材1
と2の比較よりショントビーニングが同様に耐転勤疲労
性の向上に寄与することがそれぞれ明らかとなった。
(発明の効果)
以上、詳細に説明したように、本発明にか−る軸受部品
は、表層部をショットピーニング層、残留オーステナイ
ト含有層および焼入硬化層の3層構造としたので、相乗
効果により疲労寿命が著しく向上し、しかも接触面圧を
増大させたり、転動体への攻撃性を高めることもなくな
って、耐久、信頼性が著しく向上する効果を有する。
は、表層部をショットピーニング層、残留オーステナイ
ト含有層および焼入硬化層の3層構造としたので、相乗
効果により疲労寿命が著しく向上し、しかも接触面圧を
増大させたり、転動体への攻撃性を高めることもなくな
って、耐久、信頼性が著しく向上する効果を有する。
第1図は本発明にかへる軸受部品の表層部の状態を示す
断面図、第2図は本軸受部品の表層部の硬さ分布を示す
グラフ、第3図は本軸受部品の表層部の残留応力分布を
示すグラフ、第4図は本軸受部品の転勤疲労試験結果を
比較材と対比して示すグ2フ、第5図は軸受部品の等速
ジヨイントへの適用例を示す断面図、第6図は従来の軸
受部品の表層部の硬さ分布を示すグラフである。 11 ・・・ ショットピーニング強化層12 ・
・・ 残留オーステナイト含有層13 ・・・ 焼入
硬化層 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 乃3 図 44図 峰り返し叡(XIO’) 第1 第2 さ(mm) 第5 第6 深さ(mm)
断面図、第2図は本軸受部品の表層部の硬さ分布を示す
グラフ、第3図は本軸受部品の表層部の残留応力分布を
示すグラフ、第4図は本軸受部品の転勤疲労試験結果を
比較材と対比して示すグ2フ、第5図は軸受部品の等速
ジヨイントへの適用例を示す断面図、第6図は従来の軸
受部品の表層部の硬さ分布を示すグラフである。 11 ・・・ ショットピーニング強化層12 ・
・・ 残留オーステナイト含有層13 ・・・ 焼入
硬化層 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 乃3 図 44図 峰り返し叡(XIO’) 第1 第2 さ(mm) 第5 第6 深さ(mm)
Claims (1)
- (1)転動体に接触する軸受部品であって、少なくとも
軌道溝を含む表層部に、表面から内部側へ、ショットピ
ーニング強化層、残留オーステナイト含有層および焼入
硬化層を順に設けて成る軸受部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63323872A JPH02168022A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 軸受部品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63323872A JPH02168022A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 軸受部品 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02168022A true JPH02168022A (ja) | 1990-06-28 |
Family
ID=18159538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63323872A Pending JPH02168022A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 軸受部品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02168022A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0449230U (ja) * | 1990-08-30 | 1992-04-27 | ||
US5520987A (en) * | 1993-07-23 | 1996-05-28 | Nsk, Ltd. | Rolling/sliding member |
WO2004040026A3 (de) * | 2002-10-30 | 2004-09-23 | Fag Kugelfischer Ag | Wälzager in luftfahrzeugen |
WO2006013696A1 (ja) | 2004-08-02 | 2006-02-09 | Ntn Corporation | ロッカーアーム用転がり軸受 |
JP2009293780A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Honda Motor Co Ltd | 等速ジョイント用ボール及びその製造方法 |
JP2010024530A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Nsk Ltd | 転がり軸受及びその製造方法 |
JP2021173402A (ja) * | 2020-04-30 | 2021-11-01 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-12-22 JP JP63323872A patent/JPH02168022A/ja active Pending
Cited By (12)
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