JPH1151059A - 軸受用保持器 - Google Patents
軸受用保持器Info
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- JPH1151059A JPH1151059A JP9209215A JP20921597A JPH1151059A JP H1151059 A JPH1151059 A JP H1151059A JP 9209215 A JP9209215 A JP 9209215A JP 20921597 A JP20921597 A JP 20921597A JP H1151059 A JPH1151059 A JP H1151059A
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- Japan
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- retainer
- nitriding
- bearing retainer
- bearing
- fluorocarbon
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/44—Selection of substances
- F16C33/445—Coatings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/42—Ball cages made from wire or sheet metal strips
- F16C33/422—Ball cages made from wire or sheet metal strips made from sheet metal
- F16C33/427—Ball cages made from wire or sheet metal strips made from sheet metal from two parts, e.g. ribbon cages with two corrugated annular parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/04—Bearings 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
- F16C19/06—Bearings 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 弾性も失われず表面硬化に優れ、衝撃がかか
っても破損の生じにくい軸受用保持器を提供する。 【解決手段】 保持器の素材をステンレスとするととも
に該ステンレス製保持器の表面の酸化物を金属ふっ化膜
に置き変えるふっ化処理をして窒化処理を施して成るこ
とを特徴とする。このふっ化処理により窒化処理しにく
いステンレスでも窒化処理が可能となり、硬度も極めて
大きくなる。
っても破損の生じにくい軸受用保持器を提供する。 【解決手段】 保持器の素材をステンレスとするととも
に該ステンレス製保持器の表面の酸化物を金属ふっ化膜
に置き変えるふっ化処理をして窒化処理を施して成るこ
とを特徴とする。このふっ化処理により窒化処理しにく
いステンレスでも窒化処理が可能となり、硬度も極めて
大きくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、軸受用保持器、
特に表面硬度を強化したステンレス製の軸受用保持器に
関する。
特に表面硬度を強化したステンレス製の軸受用保持器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】潤滑条件の厳しい環境で使用される軸
受、例えは二輪自動車用の２サイクルエンジンのクラン
クシャフトの軸受では、通常ＳＰＣＣのような鋼製の波
形プレス保持器が使用される。この波形プレス保持器
は、表面硬化法として、溶融シアン塩浴（ＫＣＮ、ＫＣ
ＮＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 等）の中に鋼製の波形保持器を浸し
て、５２０°Ｃ〜５５０°Ｃに加熱する軟窒化法や波形
保持器をアンモニア（ＮＨ3）ガス中で約５００°Ｃに
加熱処理するガス窒化法等が行われる。
受、例えは二輪自動車用の２サイクルエンジンのクラン
クシャフトの軸受では、通常ＳＰＣＣのような鋼製の波
形プレス保持器が使用される。この波形プレス保持器
は、表面硬化法として、溶融シアン塩浴（ＫＣＮ、ＫＣ
ＮＯ、Ｎａ2 ＣＯ3 等）の中に鋼製の波形保持器を浸し
て、５２０°Ｃ〜５５０°Ｃに加熱する軟窒化法や波形
保持器をアンモニア（ＮＨ3）ガス中で約５００°Ｃに
加熱処理するガス窒化法等が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＳＰＣＣのような板厚
の薄い鋼製の波形保持器に軟窒化処理をすると、窒素成
分が表面から内部まで深く入るようになる。窒化処理の
利点は、表面が硬く内部に弾性部分が残り、衝撃等に対
してもフレキシブルに対応できる点にあるが、このよう
に薄い板厚に窒素成分が深く入ると脆く且つ靱性が失わ
れ、弾性変形しなくなりポケット部分に荷重がかかると
保持器の破損が生じやすくなる。また、潤滑条件の厳し
い環境で使用される軸受では、保持器の表面を窒化処理
により硬化させると潤滑性も向上させることができると
いう利点もある。しかし、通常の軟窒化処理やガス窒化
処理では窒化処理の前処理の段階での酸化物の除去が十
分でなく潤滑性にむらが生じやすいという問題もある。
の薄い鋼製の波形保持器に軟窒化処理をすると、窒素成
分が表面から内部まで深く入るようになる。窒化処理の
利点は、表面が硬く内部に弾性部分が残り、衝撃等に対
してもフレキシブルに対応できる点にあるが、このよう
に薄い板厚に窒素成分が深く入ると脆く且つ靱性が失わ
れ、弾性変形しなくなりポケット部分に荷重がかかると
保持器の破損が生じやすくなる。また、潤滑条件の厳し
い環境で使用される軸受では、保持器の表面を窒化処理
により硬化させると潤滑性も向上させることができると
いう利点もある。しかし、通常の軟窒化処理やガス窒化
処理では窒化処理の前処理の段階での酸化物の除去が十
分でなく潤滑性にむらが生じやすいという問題もある。
【０００４】この発明は、上記する課題に対処するため
になされたものであり、弾性も失われず表面硬化に優
れ、衝撃がかかっても破損の生じにくい軸受用保持器を
提供することを目的としている。
になされたものであり、弾性も失われず表面硬化に優
れ、衝撃がかかっても破損の生じにくい軸受用保持器を
提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明は上記す
る課題を解決するために、軸受用保持器が、保持器の素
材をステンレスとするとともに該ステンレス製保持器の
表面の酸化物を金属ふっ化膜に置き変えるふっ化処理を
した後窒化処理を施して成ることを特徴とする。
る課題を解決するために、軸受用保持器が、保持器の素
材をステンレスとするとともに該ステンレス製保持器の
表面の酸化物を金属ふっ化膜に置き変えるふっ化処理を
した後窒化処理を施して成ることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の具体的実施の形
態について図面を参照しながら説明する。図１は、この
発明の軸受用保持器の斜視図であり、図２はこの軸受用
保持器を用いた軸受の一部断面図であり、図３はこの軸
受用保持器の製作工程概要図である。
態について図面を参照しながら説明する。図１は、この
発明の軸受用保持器の斜視図であり、図２はこの軸受用
保持器を用いた軸受の一部断面図であり、図３はこの軸
受用保持器の製作工程概要図である。
【０００７】この軸受用保持器は、図３に示すように、
プレス成形工程１１−ふっ化処理工程１２−窒化処理工
程１３−組立工程１４により製作される。この軸受用保
持器（波形保持器）１は、図１に示すように、軸方向に
膨出する玉保持部２ａと、平坦部２ｂとを周方向一定間
隔に形成した環状保持板２，２を一対合わせて製作され
る。前記プレス成形工程１１においては、環状保持板２
は、ステンレス鋼、具体的にはＳＵＳ３０４をプレス加
工して、例えば図１に示すような波形形状に形成され
る。そして後述するふっ化処理工程１２と窒化処理工程
１３を経た後、組立工程１４において、平坦部２ｂどう
しを対向接合させ、左右の玉保持部２ａ，２ａがポケッ
ト４を形成するように組み立てる。この場合、ポケット
４に玉３を入れて平坦部２ｂどうしを接合させるが、該
平坦部２ｂ，２ｂには孔を穿設し、ここにリベット５を
入れて圧潰固定して結合する。こうして軸受用保持器１
を組み立て、図２に示すように、内輪６と外輪７との間
の環状空間に保持器アッセンブリを配置する。
プレス成形工程１１−ふっ化処理工程１２−窒化処理工
程１３−組立工程１４により製作される。この軸受用保
持器（波形保持器）１は、図１に示すように、軸方向に
膨出する玉保持部２ａと、平坦部２ｂとを周方向一定間
隔に形成した環状保持板２，２を一対合わせて製作され
る。前記プレス成形工程１１においては、環状保持板２
は、ステンレス鋼、具体的にはＳＵＳ３０４をプレス加
工して、例えば図１に示すような波形形状に形成され
る。そして後述するふっ化処理工程１２と窒化処理工程
１３を経た後、組立工程１４において、平坦部２ｂどう
しを対向接合させ、左右の玉保持部２ａ，２ａがポケッ
ト４を形成するように組み立てる。この場合、ポケット
４に玉３を入れて平坦部２ｂどうしを接合させるが、該
平坦部２ｂ，２ｂには孔を穿設し、ここにリベット５を
入れて圧潰固定して結合する。こうして軸受用保持器１
を組み立て、図２に示すように、内輪６と外輪７との間
の環状空間に保持器アッセンブリを配置する。
【０００８】ふっ化処理工程１２は、前記環状保持板２
の素材であるＳＵＳ３０４の表面に存在する酸化物（Ｃ
ｒ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ａｌ等の酸化物）を金属ふっ化膜に置
き換える処理工程である。この金属ふっ化膜は、後述す
る窒化処理工程１３で活性膜となって除去され、窒化層
２ｎに置き換えられるが、ふっ化処理工程１２は次のよ
うにして行う。即ち、被処理品である環状保持板２を、
３ふっ化窒素（NF3 ）ガスと窒素ガスの混合気中に、所
定の温度（例えば、３００°Ｃ〜４００°Ｃ）で所定の
時間（１０分〜１２０分）保持する。その結果、環状保
持板２の表面の酸化物等の異物は、活性化されたふっ素
原子によって破壊され除去され、表面が浄化されると同
時に、鋼表面の酸化物（酸化皮膜のような不働態膜）
が、金属ふっ化膜に置き換えられる。この金属ふっ化膜
は、不働態膜であるから表面への酸素の吸着や酸化作用
を防止し、その結果、確実に環状保持板２の表面の酸化
物等の異物を除去することができる。
の素材であるＳＵＳ３０４の表面に存在する酸化物（Ｃ
ｒ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ａｌ等の酸化物）を金属ふっ化膜に置
き換える処理工程である。この金属ふっ化膜は、後述す
る窒化処理工程１３で活性膜となって除去され、窒化層
２ｎに置き換えられるが、ふっ化処理工程１２は次のよ
うにして行う。即ち、被処理品である環状保持板２を、
３ふっ化窒素（NF3 ）ガスと窒素ガスの混合気中に、所
定の温度（例えば、３００°Ｃ〜４００°Ｃ）で所定の
時間（１０分〜１２０分）保持する。その結果、環状保
持板２の表面の酸化物等の異物は、活性化されたふっ素
原子によって破壊され除去され、表面が浄化されると同
時に、鋼表面の酸化物（酸化皮膜のような不働態膜）
が、金属ふっ化膜に置き換えられる。この金属ふっ化膜
は、不働態膜であるから表面への酸素の吸着や酸化作用
を防止し、その結果、確実に環状保持板２の表面の酸化
物等の異物を除去することができる。
【０００９】次に、窒化処理工程１３は、環状保持板２
の表面に形成された金属ふっ化膜を、Fe3Nを主成分とす
る緻密かつ均一な窒化層２ｎに置き換える処理工程であ
る。ただし、この窒化層２ｎは、少なくともポケット４
内周面、即ち、両側の玉保持部２ａの内面に形成してあ
ればよい。窒化層２ｎを形成するための窒化処理は、ガ
ス窒化により次ようにして形成する。即ち、表面に金属
ふっ化膜を形成した環状保持板２は、所定の反応ガス、
例えばNH3 単体からなるガス又はNH3 と炭素源とからな
る混合ガス（例えばＲＸガス）中に、所定の窒化温度
（４８０°Ｃ〜７００°Ｃ）に、所定の時間（３０分〜
５時間）保持された状態で置かれる。
の表面に形成された金属ふっ化膜を、Fe3Nを主成分とす
る緻密かつ均一な窒化層２ｎに置き換える処理工程であ
る。ただし、この窒化層２ｎは、少なくともポケット４
内周面、即ち、両側の玉保持部２ａの内面に形成してあ
ればよい。窒化層２ｎを形成するための窒化処理は、ガ
ス窒化により次ようにして形成する。即ち、表面に金属
ふっ化膜を形成した環状保持板２は、所定の反応ガス、
例えばNH3 単体からなるガス又はNH3 と炭素源とからな
る混合ガス（例えばＲＸガス）中に、所定の窒化温度
（４８０°Ｃ〜７００°Ｃ）に、所定の時間（３０分〜
５時間）保持された状態で置かれる。
【００１０】前記環状保持板２は、このふっ化温度（３
００°Ｃ〜４００°Ｃ）から窒化温度（４８０°Ｃ〜７
００°Ｃ）に昇温される過程で、被処理品（環状保持板
２）表面の金属ふっ化膜は活性膜となる。その結果、窒
化処理により窒素が環状保持板２の金属表面より浸透し
て窒化層２ｎが形成される。その後、所定の時間をかけ
て冷却される。なお、被処理品（環状保持板２）は、冷
却終了まで窒素ガス中に保持され、表面に酸化物の生成
は防止される。
００°Ｃ〜４００°Ｃ）から窒化温度（４８０°Ｃ〜７
００°Ｃ）に昇温される過程で、被処理品（環状保持板
２）表面の金属ふっ化膜は活性膜となる。その結果、窒
化処理により窒素が環状保持板２の金属表面より浸透し
て窒化層２ｎが形成される。その後、所定の時間をかけ
て冷却される。なお、被処理品（環状保持板２）は、冷
却終了まで窒素ガス中に保持され、表面に酸化物の生成
は防止される。
【００１１】上記するように、軸受用保持器１を構成す
る環状保持板２は、ふっ化処理をしたあと窒化処理を行
うものであるが、ふっ化処理により被処理品の表面を活
性化することができるので窒化温度（４８０°Ｃ〜７０
０°Ｃ）と従来の窒化層形成時に被処理品を保持する温
度よりも低く設定することができる。そして窒化温度が
低くなる程窒化層２ｎの表面は平滑に形成される傾向が
あり、特に上記温度（４８０°Ｃ〜７００°Ｃ）であれ
ば、この窒化層２ｎの表面は、従来のタフトライド処理
品の窒化層の表面よりも平滑になる。更に、この窒化層
２ｎは、平滑且つ緻密である上にクラック等が殆どない
ため該窒化層２ｎでの潤滑油の保持性が良くなる。
る環状保持板２は、ふっ化処理をしたあと窒化処理を行
うものであるが、ふっ化処理により被処理品の表面を活
性化することができるので窒化温度（４８０°Ｃ〜７０
０°Ｃ）と従来の窒化層形成時に被処理品を保持する温
度よりも低く設定することができる。そして窒化温度が
低くなる程窒化層２ｎの表面は平滑に形成される傾向が
あり、特に上記温度（４８０°Ｃ〜７００°Ｃ）であれ
ば、この窒化層２ｎの表面は、従来のタフトライド処理
品の窒化層の表面よりも平滑になる。更に、この窒化層
２ｎは、平滑且つ緻密である上にクラック等が殆どない
ため該窒化層２ｎでの潤滑油の保持性が良くなる。
【００１２】上記するように、この発明の軸受用保持器
は、ステンレス（ＳＵＳ３０４）製保持器をふっ化処理
した後、ガス窒化による窒化処理で表面を硬化させるも
のであるが、このようにして製作した軸受用保持器のポ
ケット４（図１参照）の表面硬さを、ビッカ−ス硬さ試
験により測定した。図４は、ＳＵＳ３０４材を用いてふ
っ化処理した後窒化処理したこの発明の軸受用保持器の
表面硬さと、タフトライド等による従来の超過処理した
ＳＰＣＣ材の軸受用保持器の表面硬さと比較した試験結
果であり、硬度と表面からの距離との関係を示すグラフ
である。このグラフで、縦軸はビッカ−ス硬さを示し、
横軸は表面からの距離を示す。
は、ステンレス（ＳＵＳ３０４）製保持器をふっ化処理
した後、ガス窒化による窒化処理で表面を硬化させるも
のであるが、このようにして製作した軸受用保持器のポ
ケット４（図１参照）の表面硬さを、ビッカ−ス硬さ試
験により測定した。図４は、ＳＵＳ３０４材を用いてふ
っ化処理した後窒化処理したこの発明の軸受用保持器の
表面硬さと、タフトライド等による従来の超過処理した
ＳＰＣＣ材の軸受用保持器の表面硬さと比較した試験結
果であり、硬度と表面からの距離との関係を示すグラフ
である。このグラフで、縦軸はビッカ−ス硬さを示し、
横軸は表面からの距離を示す。
【００１３】この試験結果から本願発明の軸受用保持器
が極めて高い硬度を有するようになり、しかも通常では
窒化処理できないステンレス鋼であってもふっ化処理に
よれば確実に窒化層を形成することができる。
が極めて高い硬度を有するようになり、しかも通常では
窒化処理できないステンレス鋼であってもふっ化処理に
よれば確実に窒化層を形成することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上、詳述したように、この発明の軸受
用保持器によれば、潤滑条件の厳しい環境下でも耐摩耗
性に優れた軸受用保持器とすることができる。また、硬
度が従来のＳＰＣＣ材等を窒化処理した場合にくらべて
大幅に硬度を上げることができる。従って、例えば２輪
自動車用の２サイクルエンジンのクランクシャフト部の
軸受のように潤滑剤の不足しがちな玉軸受用の保持器と
して使用することができる。また、この発明の軸受用保
持器は、母材のねばいステンレスを窒化処理することが
できるので、玉の進み遅れ等により保持器ポケットに衝
撃や荷重がかかっても弾性変形して逃げることができ
る。従ってポケット部に破損が生じるようなことはなく
なる。
用保持器によれば、潤滑条件の厳しい環境下でも耐摩耗
性に優れた軸受用保持器とすることができる。また、硬
度が従来のＳＰＣＣ材等を窒化処理した場合にくらべて
大幅に硬度を上げることができる。従って、例えば２輪
自動車用の２サイクルエンジンのクランクシャフト部の
軸受のように潤滑剤の不足しがちな玉軸受用の保持器と
して使用することができる。また、この発明の軸受用保
持器は、母材のねばいステンレスを窒化処理することが
できるので、玉の進み遅れ等により保持器ポケットに衝
撃や荷重がかかっても弾性変形して逃げることができ
る。従ってポケット部に破損が生じるようなことはなく
なる。
【図１】この発明の軸受用保持器の実施例の外観斜視図
である。
である。
【図２】この発明の軸受用保持器を使用した玉軸受の一
部断面図である。
部断面図である。
【図３】この発明の軸受用保持器の製作工程を示す概要
図である。
図である。
【図４】ＳＵＳ３０４材を用いてふっ化処理した後窒化
処理したこの発明の軸受用保持器の表面硬さと、タフト
ライド等による従来の超過処理したＳＰＣＣ材の軸受用
保持器の表面硬さと比較した試験結果を示す図である。
処理したこの発明の軸受用保持器の表面硬さと、タフト
ライド等による従来の超過処理したＳＰＣＣ材の軸受用
保持器の表面硬さと比較した試験結果を示す図である。
１ 軸受用保持器 ２ 環状保持板 ２ａ 玉保持部 ２ｂ 平坦部 ２ｎ 窒化層 ４ 保持器ポケット
Claims (1)
- 【請求項１】 保持器の素材をステンレスとするととも
に該ステンレス製保持器の表面の酸化物を金属ふっ化膜
に置き変えるふっ化処理をした後窒化処理を施して成る
ことを特徴とする軸受用保持器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9209215A JPH1151059A (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 軸受用保持器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9209215A JPH1151059A (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 軸受用保持器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151059A true JPH1151059A (ja) | 1999-02-23 |
Family
ID=16569265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9209215A Pending JPH1151059A (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 軸受用保持器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1151059A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6712520B2 (en) | 2000-01-28 | 2004-03-30 | Nsk Ltd. | Cage for roller bearing |
| JPWO2002101253A1 (ja) * | 2001-06-12 | 2004-09-30 | 日本精工株式会社 | 保持器 |
| JP2013507584A (ja) * | 2009-10-09 | 2013-03-04 | シェフラー テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 玉軸受のための転動体ケージ |
| JP2014025529A (ja) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | Ntn Corp | 自動調心ころ軸受 |
-
1997
- 1997-08-04 JP JP9209215A patent/JPH1151059A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6712520B2 (en) | 2000-01-28 | 2004-03-30 | Nsk Ltd. | Cage for roller bearing |
| DE10190279B4 (de) * | 2000-01-28 | 2006-02-09 | Nsk Ltd. | Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager |
| JPWO2002101253A1 (ja) * | 2001-06-12 | 2004-09-30 | 日本精工株式会社 | 保持器 |
| JP2013507584A (ja) * | 2009-10-09 | 2013-03-04 | シェフラー テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 玉軸受のための転動体ケージ |
| JP2014025529A (ja) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | Ntn Corp | 自動調心ころ軸受 |
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Legal Events
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