JPH08177864A - コンプレッサー用の転がり軸受 - Google Patents
コンプレッサー用の転がり軸受Info
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- JPH08177864A JPH08177864A JP33845194A JP33845194A JPH08177864A JP H08177864 A JPH08177864 A JP H08177864A JP 33845194 A JP33845194 A JP 33845194A JP 33845194 A JP33845194 A JP 33845194A JP H08177864 A JPH08177864 A JP H08177864A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エアコンディショナーのコンプレッサーの内
部で、冷媒と共に潤滑剤を混合した潤滑条件下で使用さ
れる転がり軸受においては、冷媒をヒドロフルオロカー
ボンに、潤滑剤をポリアルキレングリコール類に変更さ
れるに伴い、高クロム軸受鋼製の軸受の転走面に水素脆
化による特異な亀裂が発生して寿命が短い。本発明は、
コンプレッサー用の軸受の鋼組成を調節して、水素脆化
を防止し、長寿命化を図る。 【構成】 軸受の構成部材のうち、少なくとも転動体
を、Ｃｒ１．６〜２．０％を含有し、〔％Ｃｒ〕／〔％
Ｃ〕を２．０以上とした合金鋼より形成して、焼入れ焼
戻しする。
部で、冷媒と共に潤滑剤を混合した潤滑条件下で使用さ
れる転がり軸受においては、冷媒をヒドロフルオロカー
ボンに、潤滑剤をポリアルキレングリコール類に変更さ
れるに伴い、高クロム軸受鋼製の軸受の転走面に水素脆
化による特異な亀裂が発生して寿命が短い。本発明は、
コンプレッサー用の軸受の鋼組成を調節して、水素脆化
を防止し、長寿命化を図る。 【構成】 軸受の構成部材のうち、少なくとも転動体
を、Ｃｒ１．６〜２．０％を含有し、〔％Ｃｒ〕／〔％
Ｃ〕を２．０以上とした合金鋼より形成して、焼入れ焼
戻しする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍機、エアコンディ
ショナー、特に、自動車用エアコンディショナーのコン
プレッサーに使用される回転軸の支承に使用される転が
り軸受に関する。
ショナー、特に、自動車用エアコンディショナーのコン
プレッサーに使用される回転軸の支承に使用される転が
り軸受に関する。
【０００２】
【従来技術と解決課題】冷凍機やエアコンディショナー
のコンプレッサーには、冷媒圧縮用のピストンや回転部
材を駆動する回転軸に転がり軸受が使用されているが、
この軸受には、コンプレッサー中で冷媒に潤滑剤を混合
した状態で使用されるタイプのものがある。従来のエア
コンディショナーでは、冷媒としてクロロフルオロカー
ボン類（フロン）とこの冷媒に可溶なパラフィン系やナ
フテン系等の鉱油系潤滑剤とが混合状態で、軸受の潤滑
剤として使用されていた。
のコンプレッサーには、冷媒圧縮用のピストンや回転部
材を駆動する回転軸に転がり軸受が使用されているが、
この軸受には、コンプレッサー中で冷媒に潤滑剤を混合
した状態で使用されるタイプのものがある。従来のエア
コンディショナーでは、冷媒としてクロロフルオロカー
ボン類（フロン）とこの冷媒に可溶なパラフィン系やナ
フテン系等の鉱油系潤滑剤とが混合状態で、軸受の潤滑
剤として使用されていた。
【０００３】近年に至り、特定種類のフロンが地球オゾ
ン層の破壊の原因となるなど地球環境に影響を及ぼすこ
とから、冷媒として、ヒドロフルオロカーボン類（ＨＦ
Ｃ）、例えば、ＨＦＣ１３４ａ（1,1,1,2-テトラフルオ
ロエタンＣＦ3-ＣＦＨ2 ）などに代替されつつあり、こ
れに対応して、潤滑剤としても冷媒ヒドロフルオロカー
ボン類に可溶なポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）や
ポリオールエステルなどが使用されている。
ン層の破壊の原因となるなど地球環境に影響を及ぼすこ
とから、冷媒として、ヒドロフルオロカーボン類（ＨＦ
Ｃ）、例えば、ＨＦＣ１３４ａ（1,1,1,2-テトラフルオ
ロエタンＣＦ3-ＣＦＨ2 ）などに代替されつつあり、こ
れに対応して、潤滑剤としても冷媒ヒドロフルオロカー
ボン類に可溶なポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）や
ポリオールエステルなどが使用されている。
【０００４】ヒドロフルオロカーボン類とＰＡＧやポリ
オールエステルとの混合物の潤滑下では、転がり軸受に
とって潤滑環境がきびしく、従来の高炭素クロム軸受鋼
製の焼入れ焼戻し材から製作した軸受の軌道輪や転動体
では、従来の表面金属疲労とは異なった形態の剥離現象
を生じ、軸受寿命が、従来の疲労寿命から予測されるよ
りも遙かに短くなる傾向が認められた。即ち、従来のフ
ロンと鉱油との混合潤滑下では、転走面表面に疲労損傷
が発生するか、或いは繰り返し荷重によって表層部に生
じた亀裂が順次表面に向かって進行し、亀裂の進行に伴
って剥離が生じるものであった。これに対して、ヒドロ
フルオロカーボン類とＰＡＧとの混合潤滑下では、転走
面の深い部分から生じた特異な剥離現象であった。一例
として、図４には、軸受鋼ＳＵＪ２による玉軸受をＰＡ
Ｇを含む潤滑剤を使用して実機試験によって試験した後
の鋼球３（同図（Ｃ））の断面顕微鏡写真を示すが、剥
離前に転走面下に亀裂が生じて延展し（同図（Ａ）に未
剥離部ａの組織を示す）、転動体の回転により亀裂面が
繰り返し摩擦を受けながら割れ目に緩みを生じ、急にこ
の亀裂面から表層部側が剥がれる現象である（剥離部ｂ
の表面近傍の組織を同図（Ｂ）に示す）。
オールエステルとの混合物の潤滑下では、転がり軸受に
とって潤滑環境がきびしく、従来の高炭素クロム軸受鋼
製の焼入れ焼戻し材から製作した軸受の軌道輪や転動体
では、従来の表面金属疲労とは異なった形態の剥離現象
を生じ、軸受寿命が、従来の疲労寿命から予測されるよ
りも遙かに短くなる傾向が認められた。即ち、従来のフ
ロンと鉱油との混合潤滑下では、転走面表面に疲労損傷
が発生するか、或いは繰り返し荷重によって表層部に生
じた亀裂が順次表面に向かって進行し、亀裂の進行に伴
って剥離が生じるものであった。これに対して、ヒドロ
フルオロカーボン類とＰＡＧとの混合潤滑下では、転走
面の深い部分から生じた特異な剥離現象であった。一例
として、図４には、軸受鋼ＳＵＪ２による玉軸受をＰＡ
Ｇを含む潤滑剤を使用して実機試験によって試験した後
の鋼球３（同図（Ｃ））の断面顕微鏡写真を示すが、剥
離前に転走面下に亀裂が生じて延展し（同図（Ａ）に未
剥離部ａの組織を示す）、転動体の回転により亀裂面が
繰り返し摩擦を受けながら割れ目に緩みを生じ、急にこ
の亀裂面から表層部側が剥がれる現象である（剥離部ｂ
の表面近傍の組織を同図（Ｂ）に示す）。
【０００５】このような特異性剥離は、上記のヒドロフ
ルオロカーボンが塩素を含まないので化学的に安定で、
金属表面を保護する作用がなく、また、ＰＡＧ等の合成
油との混合物による潤滑条件では、転走面に潤滑膜が形
成され難く、軌道輪・転動体の転走面が摩耗して金属表
面が露出し、この金属新生面が潤滑剤中の炭化水素ない
し混合水分を分解し、発生した水素が内部に吸収拡散さ
れ、内部の金属組織を脆化させることによるものと考え
られた。
ルオロカーボンが塩素を含まないので化学的に安定で、
金属表面を保護する作用がなく、また、ＰＡＧ等の合成
油との混合物による潤滑条件では、転走面に潤滑膜が形
成され難く、軌道輪・転動体の転走面が摩耗して金属表
面が露出し、この金属新生面が潤滑剤中の炭化水素ない
し混合水分を分解し、発生した水素が内部に吸収拡散さ
れ、内部の金属組織を脆化させることによるものと考え
られた。
【０００６】転がり軸受の特異性剥離の例として、本発
明者らは、高荷重且つ高速で使用されるグリース封入軸
受において、転走面の相当内部の深い部分から突然生じ
る特異性剥離により寿命が著しく短くなることを見出し
ており、この対策として、転動体や軌道輪の転走面の表
面に薄層の酸化皮膜を予め形成しておき、この酸化皮膜
により表面での触媒作用を制限して、水素発生を抑制し
て水素脆化を防止した軸受を提案した（特開平２−１９
０６１５号明細書）。
明者らは、高荷重且つ高速で使用されるグリース封入軸
受において、転走面の相当内部の深い部分から突然生じ
る特異性剥離により寿命が著しく短くなることを見出し
ており、この対策として、転動体や軌道輪の転走面の表
面に薄層の酸化皮膜を予め形成しておき、この酸化皮膜
により表面での触媒作用を制限して、水素発生を抑制し
て水素脆化を防止した軸受を提案した（特開平２−１９
０６１５号明細書）。
【０００７】しかしながら、転走面に酸化皮膜を形成し
ても、上記のヒドロフルオロカーボン類とＰＡＧとの混
合潤滑下の軸受に対しては、潤滑油膜形成が不十分であ
るので酸化皮膜が早期に摩耗滅失してしまい、転走面に
金属新生面が現れることになり、特異性剥離を防止する
ことができなかった。
ても、上記のヒドロフルオロカーボン類とＰＡＧとの混
合潤滑下の軸受に対しては、潤滑油膜形成が不十分であ
るので酸化皮膜が早期に摩耗滅失してしまい、転走面に
金属新生面が現れることになり、特異性剥離を防止する
ことができなかった。
【０００８】本発明は、上記問題に鑑み、ヒドロフルオ
ロカーボン類とＰＡＧとの混合物の潤滑下で使用される
転がり軸受において、その寿命を改善したコンプレッサ
ー用転がり軸受を提供しようとするものである。
ロカーボン類とＰＡＧとの混合物の潤滑下で使用される
転がり軸受において、その寿命を改善したコンプレッサ
ー用転がり軸受を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段とその作用】本発明のコン
プレッサー用転がり軸受は、内外の軌道輪とこれら軌道
輪の間に介装される転動体とから成り、冷媒としてのヒ
ドロフルオロカーボン類とこの冷媒に可溶な潤滑剤との
混合潤滑下で使用されるコンプレッサー用の転がり軸受
であるが、少なくとも該転動体が、Ｃｒを１．６〜２．
０重量％含有し、Ｃｒ含有量とＣ含有量との重量％で示
した比〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕が２．０以上である組成の
合金鋼により形成されていることを特徴とする。
プレッサー用転がり軸受は、内外の軌道輪とこれら軌道
輪の間に介装される転動体とから成り、冷媒としてのヒ
ドロフルオロカーボン類とこの冷媒に可溶な潤滑剤との
混合潤滑下で使用されるコンプレッサー用の転がり軸受
であるが、少なくとも該転動体が、Ｃｒを１．６〜２．
０重量％含有し、Ｃｒ含有量とＣ含有量との重量％で示
した比〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕が２．０以上である組成の
合金鋼により形成されていることを特徴とする。
【００１０】本発明の軸受が使用される潤滑環境につい
ては、コンプレッサーの用途と仕様によって定まる冷媒
のヒドロフルオロカーボン類とこの冷媒に可溶な潤滑剤
との混合物による潤滑である。この潤滑剤には、ポリア
ルキレングリコールやポリオールエステルなどがある。
ては、コンプレッサーの用途と仕様によって定まる冷媒
のヒドロフルオロカーボン類とこの冷媒に可溶な潤滑剤
との混合物による潤滑である。この潤滑剤には、ポリア
ルキレングリコールやポリオールエステルなどがある。
【００１１】本発明の軌道輪・転動体は、Ｃｒを１．６
〜２．０重量％含有し、Ｃｒ含有量とＣ含有量との重量
％で示した比〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕が２．０以上である
鋼で形成するが、その金属表面に緻密で強固な酸化皮膜
（例えば、ＦｅＣｒＯ4 ）を形成し、ポリアルキレング
リコール或いはポリオールエステルの潤滑環境下でこの
酸化皮膜は摩耗することがなく、この皮膜が転動体表面
及び軌道輪の転走面を不活性にする。この組成範囲の鋼
では、上記冷媒と潤滑剤との混合液に接触しても、その
炭化水素や水が分解することはなく、例え分解しても上
記酸化皮膜が、発生した水素が鋼中に侵入するのを防
ぐ。これにより、水素脆性に起因する特異性剥離を防止
して、軸受の転がり寿命を本来の転がり疲労寿命まで延
長できる。
〜２．０重量％含有し、Ｃｒ含有量とＣ含有量との重量
％で示した比〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕が２．０以上である
鋼で形成するが、その金属表面に緻密で強固な酸化皮膜
（例えば、ＦｅＣｒＯ4 ）を形成し、ポリアルキレング
リコール或いはポリオールエステルの潤滑環境下でこの
酸化皮膜は摩耗することがなく、この皮膜が転動体表面
及び軌道輪の転走面を不活性にする。この組成範囲の鋼
では、上記冷媒と潤滑剤との混合液に接触しても、その
炭化水素や水が分解することはなく、例え分解しても上
記酸化皮膜が、発生した水素が鋼中に侵入するのを防
ぐ。これにより、水素脆性に起因する特異性剥離を防止
して、軸受の転がり寿命を本来の転がり疲労寿命まで延
長できる。
【００１２】Ｃｒを１．６〜２．０重量％含有するの
は、Ｃｒが表面酸化皮膜を形成するので１．６重量％を
必要とする。１．６重量％Ｃｒ未満では、上記の潤滑条
件では、表面酸化皮膜の形成が不十分となり使用中に早
期に摩耗してしまい、活性面が露出することになる。他
方、２．０重量％Ｃｒを越えると、Ｃｒの溶体化のため
に焼入れ温度を高める必要があり、この場合には材料コ
ストと共に熱処理コストが上昇するから好ましくない。
は、Ｃｒが表面酸化皮膜を形成するので１．６重量％を
必要とする。１．６重量％Ｃｒ未満では、上記の潤滑条
件では、表面酸化皮膜の形成が不十分となり使用中に早
期に摩耗してしまい、活性面が露出することになる。他
方、２．０重量％Ｃｒを越えると、Ｃｒの溶体化のため
に焼入れ温度を高める必要があり、この場合には材料コ
ストと共に熱処理コストが上昇するから好ましくない。
【００１３】〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕を２．０以上とする
条件は、安定した表面酸化皮膜の形成のために必要であ
る。鋼中Ｃは、Ｃｒの炭化物を形成するので、炭化物量
を減らして、マトリックス中に固溶する有効なＣｒ含有
量を高めるために、Ｃ含有量〔％Ｃ〕を〔％Ｃｒ〕／
２．０以下とする。鋼中Ｃ含有量は、上記の〔％Ｃｒ〕
／〔％Ｃ〕の条件の下で、Ｃ０．６〜０．８重量％の範
囲に規制するのが好ましい。Ｃ０．６重量％未満では、
焼入れ焼戻し後の表面硬さが不足して使用中の摩耗が多
くなり軸受としては好ましくない。Ｃ０．８重量％を越
えると、必要とするＣｒ量を多くする必要があり、素材
の成形性を悪化させて好ましくない。
条件は、安定した表面酸化皮膜の形成のために必要であ
る。鋼中Ｃは、Ｃｒの炭化物を形成するので、炭化物量
を減らして、マトリックス中に固溶する有効なＣｒ含有
量を高めるために、Ｃ含有量〔％Ｃ〕を〔％Ｃｒ〕／
２．０以下とする。鋼中Ｃ含有量は、上記の〔％Ｃｒ〕
／〔％Ｃ〕の条件の下で、Ｃ０．６〜０．８重量％の範
囲に規制するのが好ましい。Ｃ０．６重量％未満では、
焼入れ焼戻し後の表面硬さが不足して使用中の摩耗が多
くなり軸受としては好ましくない。Ｃ０．８重量％を越
えると、必要とするＣｒ量を多くする必要があり、素材
の成形性を悪化させて好ましくない。
【００１４】その他の成分としては、Ｓｉ０．１５〜
０．３５重量％、Ｍｎ０．５０重量％とするのが良い。
不純物の Ｐ、Ｓ、Ｏは、出来るだけ低減しておく。こ
れら成分は、通常の高炭素クロム軸受鋼に相当する組成
規制をすれば良い。
０．３５重量％、Ｍｎ０．５０重量％とするのが良い。
不純物の Ｐ、Ｓ、Ｏは、出来るだけ低減しておく。こ
れら成分は、通常の高炭素クロム軸受鋼に相当する組成
規制をすれば良い。
【００１５】本発明においては、軌道輪と転動体の内、
少なくとも転動体を上記の合金鋼で形成する。転動体は
全周面が摺動摩耗を受けた状態で使用されるので、水素
脆化の影響を大きく受ける危険性があり、このために事
前に金属新生面となるのを防止する必要があるからであ
る。このような合金鋼で形成した軌道輪や転動体は、常
用の方法で、オーステナイト化して焼入れし、低温で焼
戻しをされる。
少なくとも転動体を上記の合金鋼で形成する。転動体は
全周面が摺動摩耗を受けた状態で使用されるので、水素
脆化の影響を大きく受ける危険性があり、このために事
前に金属新生面となるのを防止する必要があるからであ
る。このような合金鋼で形成した軌道輪や転動体は、常
用の方法で、オーステナイト化して焼入れし、低温で焼
戻しをされる。
【００１６】このようにして形成された軸受は、冷凍
機、エアコンディショナーのコンプレッサーの内部で回
転軸支承に使用される。
機、エアコンディショナーのコンプレッサーの内部で回
転軸支承に使用される。
【００１７】
〔実施例１〕〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕が１．８以上で、Ｃ
０．７〜１．０％（重量％、以下同じ）、Ｃｒ１．５〜
２．０％の鋼材から、鋼球を製作した。他の成分は、Ｓ
ｉ０．２３〜０．２８％、Ｍｎ０．４５〜０．４７％、
Ｐ０．０１０〜０．０１３％、Ｓ０．００５％以下、Ｎ
ｉ０．０７％以下である。これらの鋼球を８５０℃×
０．５ｈのオーステナイト化後に油中冷却して焼入れ
し、１８０℃×２．０ｈの焼戻しを行ない、表面研磨を
して転がり軸受用の鋼球（直径１０．３１８７ｍｍ）と
し、以下の試験に供した。
０．７〜１．０％（重量％、以下同じ）、Ｃｒ１．５〜
２．０％の鋼材から、鋼球を製作した。他の成分は、Ｓ
ｉ０．２３〜０．２８％、Ｍｎ０．４５〜０．４７％、
Ｐ０．０１０〜０．０１３％、Ｓ０．００５％以下、Ｎ
ｉ０．０７％以下である。これらの鋼球を８５０℃×
０．５ｈのオーステナイト化後に油中冷却して焼入れ
し、１８０℃×２．０ｈの焼戻しを行ない、表面研磨を
して転がり軸受用の鋼球（直径１０．３１８７ｍｍ）と
し、以下の試験に供した。
【００１８】鋼球を図３に示す転動試験機により、上記
鋼球の転がり疲労寿命試験を行った。装置は、図３に示
す如く、下側の円板１がハウジング６に固定され、上側
の円板２が回転軸に固定されて、上下の円板１、２の間
に、保持器４により案内保持された鋼球３個を介装し
て、一定荷重を負荷して上側の円板２を回転させるもの
で、ハウジング６内には、上側の円板２も充分浸漬でき
る潤滑混合液７が入れてある。
鋼球の転がり疲労寿命試験を行った。装置は、図３に示
す如く、下側の円板１がハウジング６に固定され、上側
の円板２が回転軸に固定されて、上下の円板１、２の間
に、保持器４により案内保持された鋼球３個を介装し
て、一定荷重を負荷して上側の円板２を回転させるもの
で、ハウジング６内には、上側の円板２も充分浸漬でき
る潤滑混合液７が入れてある。
【００１９】潤滑混合液７には、白灯油９７％と潤滑剤
としてポリアルキレングリコール３％を配合したもので
あり、常温で、回転数１０００ｒｐｍで、負荷応力１３
８２Ｎ（１４１ｋｇｆ）で試験した。試験結果を表１と
図１〜２に示す。
としてポリアルキレングリコール３％を配合したもので
あり、常温で、回転数１０００ｒｐｍで、負荷応力１３
８２Ｎ（１４１ｋｇｆ）で試験した。試験結果を表１と
図１〜２に示す。
【００２０】比較例として、従来の軸受鋼（ＳＵＪ２
鋼）、４％Ｃｒ鋼、及び高炭素マルテンサイト系ステン
レス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ鋼）を選んで、同様の試験を行
った。
鋼）、４％Ｃｒ鋼、及び高炭素マルテンサイト系ステン
レス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ鋼）を選んで、同様の試験を行
った。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１に示したように、〔％Ｃｒ〕／〔％
Ｃ〕１．９以下の鋼球では１０％寿命が短く、〔％Ｃ
ｒ〕／〔％Ｃ〕２．０以上とすることによりポリアルキ
レングリコールによる潤滑条件下であつても、寿命を向
上できることが判る。
Ｃ〕１．９以下の鋼球では１０％寿命が短く、〔％Ｃ
ｒ〕／〔％Ｃ〕２．０以上とすることによりポリアルキ
レングリコールによる潤滑条件下であつても、寿命を向
上できることが判る。
【００２３】試験を行った３個の鋼球のうち、剥離を生
じなかった残り鋼球について、鋼中の水素分析をした。
水素分析は、ＬＥＣＯ社製の水素分析装置（ＤＨ−１０
３型）により、鋼球全体を減圧容器中で１１００℃に加
熱して水素を拡散放出させ、その水素量を測定して行っ
た。寿命試験前の鋼球の鋼中水素濃度〔Ｈ〕は、全ての
鋼種について０．３〜０．４ｐｐｍの範囲にあるが、寿
命試験後では、表１及び図２に示すように、〔％Ｃｒ〕
／〔％Ｃ〕１．９以下の鋼球は、鋼中水素濃度〔Ｈ〕が
高く、〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕２．０以上とすることによ
り〔Ｈ〕が低いままであることが判る。このように〔％
Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕１．９以下の鋼球の特異性の剥離は、
水素脆性に起因するものと考えられる。
じなかった残り鋼球について、鋼中の水素分析をした。
水素分析は、ＬＥＣＯ社製の水素分析装置（ＤＨ−１０
３型）により、鋼球全体を減圧容器中で１１００℃に加
熱して水素を拡散放出させ、その水素量を測定して行っ
た。寿命試験前の鋼球の鋼中水素濃度〔Ｈ〕は、全ての
鋼種について０．３〜０．４ｐｐｍの範囲にあるが、寿
命試験後では、表１及び図２に示すように、〔％Ｃｒ〕
／〔％Ｃ〕１．９以下の鋼球は、鋼中水素濃度〔Ｈ〕が
高く、〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕２．０以上とすることによ
り〔Ｈ〕が低いままであることが判る。このように〔％
Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕１．９以下の鋼球の特異性の剥離は、
水素脆性に起因するものと考えられる。
【００２４】〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕１．９以下の鋼球の
剥離面は、図５の軸受鋼ＳＵＪ２（９８．３ｈで剥離し
た鋼球）の断面組織写真に示すように、剥離部は特異な
凹凸のある破壊面を示し（同図（Ａ））、未剥離部の写
真（図中（Ｂ））から、既に表面から５０〜１５０μｍ
程度の深い部分で表面に沿った亀裂とこの亀裂から更に
分岐して深部に向かう亀裂が認められ、このような亀裂
面から表層部が急速に剥離していくことが判る。そし
て、上記の鋼中水素濃度〔Ｈ〕の挙動に対応して、この
亀裂が水素脆化によるものと推定される。これに対し
て、〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕２．０以上の鋼球は、水素脆
化を抑制することができ、通常の疲労剥離を示してい
た。
剥離面は、図５の軸受鋼ＳＵＪ２（９８．３ｈで剥離し
た鋼球）の断面組織写真に示すように、剥離部は特異な
凹凸のある破壊面を示し（同図（Ａ））、未剥離部の写
真（図中（Ｂ））から、既に表面から５０〜１５０μｍ
程度の深い部分で表面に沿った亀裂とこの亀裂から更に
分岐して深部に向かう亀裂が認められ、このような亀裂
面から表層部が急速に剥離していくことが判る。そし
て、上記の鋼中水素濃度〔Ｈ〕の挙動に対応して、この
亀裂が水素脆化によるものと推定される。これに対し
て、〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕２．０以上の鋼球は、水素脆
化を抑制することができ、通常の疲労剥離を示してい
た。
【００２５】〔実施例２〕次に、上記実施例１で使用し
た鋼種により、上述の転動試験機の下側の固定用の円板
１を作製し、鋼球にはＳＵＳ４４０Ｃ鋼の鋼球１２個を
使用して、円板によるスラスト軸受の軌道輪を想定した
寿命試験を行った。その結果を表２にまとめた。寿命試
験の他の条件は、実施例１と同じである。
た鋼種により、上述の転動試験機の下側の固定用の円板
１を作製し、鋼球にはＳＵＳ４４０Ｃ鋼の鋼球１２個を
使用して、円板によるスラスト軸受の軌道輪を想定した
寿命試験を行った。その結果を表２にまとめた。寿命試
験の他の条件は、実施例１と同じである。
【００２６】
【表２】
【００２７】この結果により、鋼球による前記の転動体
の試験結果と同様に、〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕２．０以上
確保したものは、特異性剥離も観察されず、疲労寿命に
顕著な改善が認められた。
の試験結果と同様に、〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕２．０以上
確保したものは、特異性剥離も観察されず、疲労寿命に
顕著な改善が認められた。
【００２８】
【発明の効果】本発明のコンプレッサー用の転がり軸受
は、少なくとも該転動体が、１．６〜２．０重量％Ｃｒ
を含有し、〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕が２．０以上の合金鋼
により形成されているから、冷媒としてのヒドロフルオ
ロカーボン類とこの冷媒に可溶な潤滑剤との混合潤滑下
で使用されても、水素脆化による特異性剥離を防止し
て、優れた長寿命を発現し、軸受の信頼性の向上に有用
である。また、軸受自体の酸化皮膜処理を必要としない
など材料・熱処理コストの上昇を招くことなく、しか
も、コンプレッサー側に潤滑剤の変更を必要としないな
どの優れた効果を奏するのである。
は、少なくとも該転動体が、１．６〜２．０重量％Ｃｒ
を含有し、〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕が２．０以上の合金鋼
により形成されているから、冷媒としてのヒドロフルオ
ロカーボン類とこの冷媒に可溶な潤滑剤との混合潤滑下
で使用されても、水素脆化による特異性剥離を防止し
て、優れた長寿命を発現し、軸受の信頼性の向上に有用
である。また、軸受自体の酸化皮膜処理を必要としない
など材料・熱処理コストの上昇を招くことなく、しか
も、コンプレッサー側に潤滑剤の変更を必要としないな
どの優れた効果を奏するのである。
【図１】転がり疲労試験による鋼球の〔％Ｃｒ〕／〔％
Ｃ〕と転がり疲労寿命との関係を示す図。
Ｃ〕と転がり疲労寿命との関係を示す図。
【図２】転がり疲労試験後の鋼球の〔％Ｃｒ〕／〔％
Ｃ〕と〔Ｈ〕との関係を示す図。
Ｃ〕と〔Ｈ〕との関係を示す図。
【図３】転がり疲労試験機の概要図。
【図４】実機による転がり疲労試験後の鋼球の断面金属
組織を示す光学顕微鏡写真（腐食：ナイタール）（Ａ，
Ｂ）と剥離した鋼球の模式図（Ｃ）。
組織を示す光学顕微鏡写真（腐食：ナイタール）（Ａ，
Ｂ）と剥離した鋼球の模式図（Ｃ）。
【図５】転がり疲労試験した比較例についての鋼球の断
面金属組織を示す光学顕微鏡写真（腐食：ナイタール）
（Ａ，Ｂ）。
面金属組織を示す光学顕微鏡写真（腐食：ナイタール）
（Ａ，Ｂ）。
１ 下側の円板 ２ 上側の円板 ３ 鋼球 ４ 保持器 ６ ハウジング ７ 潤滑混合液
Claims (2)
- 【請求項１】 内外の軌道輪とこれら軌道輪の間に介装
される転動体とから成り、冷媒としてのヒドロフルオロ
カーボン類とこの冷媒に可溶な潤滑剤との混合潤滑下で
使用されるコンプレッサー用の転がり軸受において、 少なくとも該転動体が、Ｃｒを１．６〜２．０重量％含
有し、且つＣｒ含有量とＣ含有量との重量％で示した比
〔％Ｃｒ〕／〔％Ｃ〕が２．０より大きい組成の合金鋼
により形成されていることを特徴とするコンプレッサー
用の転がり軸受。 - 【請求項２】 上記合金鋼が、Ｃ０．６〜０．８重量％
を含有する請求項１記載の転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33845194A JP3911616B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | コンプレッサー用の転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33845194A JP3911616B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | コンプレッサー用の転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08177864A true JPH08177864A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3911616B2 JP3911616B2 (ja) | 2007-05-09 |
Family
ID=18318285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33845194A Expired - Fee Related JP3911616B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | コンプレッサー用の転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3911616B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1312817A2 (en) | 2001-11-15 | 2003-05-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rotary member and production process |
| EP1312818A2 (en) | 2001-11-15 | 2003-05-21 | Nissan Motor Company, Limited | Rolling bearing |
| JP2003227520A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-08-15 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 回転部材およびその製造方法 |
| US6962441B2 (en) | 2001-11-27 | 2005-11-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rotary member and production process |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP33845194A patent/JP3911616B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1312817A2 (en) | 2001-11-15 | 2003-05-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rotary member and production process |
| EP1312818A2 (en) | 2001-11-15 | 2003-05-21 | Nissan Motor Company, Limited | Rolling bearing |
| US7070335B2 (en) | 2001-11-15 | 2006-07-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rolling bearing |
| JP2003227520A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-08-15 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 回転部材およびその製造方法 |
| US6962441B2 (en) | 2001-11-27 | 2005-11-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rotary member and production process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3911616B2 (ja) | 2007-05-09 |
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| Shibata | Development of Long Life Rolling Bearings for Use in the Extreme Conditions Reference: Shibata, M., Goto, M., Ohta, A., and Toda, K.,“Development of Long Life Rolling Bearings for Use in the Extreme Conditions,” Bearing Steel | |
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