JP2008115980A - Bearing unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防錆に優れた内輪を適用することで、耐久性を向上させた軸受ユニットに関する。 The present invention relates to a bearing unit having improved durability by applying an inner ring excellent in rust prevention.
従来、自動車の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して回転自在に支持するための各種の軸受ユニットが知られている。その一例として図１(ａ)には、駆動輪用の軸受ユニットが示されており、当該軸受ユニットは、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪(外輪)２と、静止輪２の内側に対向して設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪(内輪)４と、静止輪２と回転輪４との間に複列(例えば２列)で回転可能に組み込まれた複数の転動体6,8とを備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various bearing units are known for rotatably supporting a vehicle wheel (for example, a disc wheel) with respect to a vehicle body (for example, a suspension device (suspension)). As an example, FIG. 1 (a) shows a bearing unit for a driving wheel, which is fixed to the vehicle body side and is always kept in a non-rotating state, and a stationary wheel (outer ring) 2; A rotating wheel (inner ring) 4 provided opposite to the inside of the
この場合、静止輪２は中空円筒状を成しており、回転輪４の外周を覆うように配置されており、静止輪２と回転輪４との間には、軸受ユニット内部を密封するためのシール部材(車輪側のリップシール１０ａ、車体側のパックシール１０ｂ)が設けられている。なお、リップシール１０ａは、静止輪２の車輪側の固定面２ｎ-1に固定され、回転輪４の摺動面４ｎ-1に対して摺動自在に位置決めされており、一方、パックシール１０ｂは、静止輪２の車体側の固定面２ｎ-2に固定され、後述する回転輪構成体１６に対して摺動自在に位置決めされている。また、転動体6,8として図面では、玉を例示しているが、軸受ユニットの構成や種類に応じて、コロが適用される場合もある。
In this case, the
静止輪(外輪)２には、その外周側から外方に向って突出した固定フランジ２ａが一体成形されており、固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪２を図示しない懸架装置(ナックル)に固定することができる。また、回転輪(内輪)４には、例えば自動車のディスクホイール(図示しない)を支持しつつ共に回転する略円筒形状のハブ(スピンドル)１２が設けられており、ハブ１２には、ディスクホイールが固定されるハブフランジ１２ａが突設されている。
The stationary ring (outer ring) 2 is integrally formed with a
ハブフランジ１２ａは、静止輪(外輪)２を越えて外方(ハブ１２の半径方向外側)に向って延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト１４が設けられている。この場合、複数のハブボルト１４をディスクホイールに形成されたボルト孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることにより、当該ディスクホイールをハブフランジ１２ａに対して位置決めして固定することができる。このとき、ハブ１２の車輪側に突設されたパイロット部１２ｄによって車輪の径方向の位置決めが成される。
The
また、ハブ１２(回転輪４)には、その車体側の嵌合面４ｎ-2に環状の回転輪構成体１６(ハブ１２と共に回転輪４を構成する内輪)が嵌合(外嵌)されるようになっている。この場合、例えば静止輪２と回転輪４との間に各転動体6,8を保持器１８で保持した状態で、回転輪構成体１６を嵌合面４ｎ-2に形成された段部１２ｂまで嵌合(外嵌)した後、ハブ１２の車体側端部の加締め領域１２ｃを塑性変形させて、当該加締め領域１２ｃを回転輪構成体１６の周端部１６ｓに沿って加締める(密着させる)ことで、当該回転輪構成体１６を回転輪４(ハブ１２)に固定することができる。
The hub 12 (rotating wheel 4) is fitted (externally fitted) with an annular rotating wheel constituting body 16 (an inner ring constituting the rotating
このとき、軸受ユニットには所定の予圧が付与された状態となり、この状態において、各転動体6,8は、互いに所定の接触角を成して静止輪２と回転輪４の軌道面(静止軌道面２ｓ、回転軌道面４ｓ)にそれぞれ接触して回転可能に組み込まれる。この場合、２つの接触点を結んだ作用線(図示しない)は、各軌道面2s,4sに直交し且つ各転動体6,8の中心を通り、軸受ユニットの中心線上の１点(作用点)で交わる。これにより背面組合せ形(ＤＢ)軸受が構成される。
At this time, a predetermined preload is applied to the bearing unit, and in this state, the
なお、このような構成において、自動車走行中に車輪に作用した力は、全てディスクホイールから軸受ユニットを通じて懸架装置に伝達されることになり、その際、軸受ユニットには、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)が作用する。しかし、軸受ユニットは、上述したような背面組合せ形(ＤＢ)軸受となっているため、各種の荷重に対して高い剛性が維持される。 In such a configuration, all of the force acting on the wheel during traveling of the vehicle is transmitted from the disk wheel to the suspension device through the bearing unit. At that time, various loads (radial loads) are applied to the bearing unit. , Axial load, moment load, etc.). However, since the bearing unit is a back combination (DB) bearing as described above, high rigidity is maintained with respect to various loads.
また、かかる軸受ユニットには、図示しない等速ジョイント(ＣＶＪ)が連結されるようになっている。具体的に説明すると、等速ジョイントと軸受ユニットとは、等速ジョイントの外輪(図示しない)を軸受ユニットの回転輪４(ハブ１２の加締め領域１２ｃ)に当接すると共に、等速ジョイントのスプライン軸(図示しない)を回転輪４(ハブ１２)のスプライン孔１２ｈに嵌入し、その嵌入先端をナット(図示しない)でパイロット部１２ｄに固定することで互いに連結されている。この構成において、例えばドライブシャフトの角度の変化に対応して当該等速ジョイントが自由に角度変化することで、所定トルクの駆動力が軸受ユニットを介してディスクホイールに円滑に伝達されることになる。
In addition, a constant velocity joint (CVJ) (not shown) is connected to the bearing unit. More specifically, the constant velocity joint and the bearing unit contact the outer ring (not shown) of the constant velocity joint with the rotating
一方、図１(ｂ)には、従動輪用の軸受ユニットの一例が示されており、当該軸受ユニットにおいて、軸受ユニット内部を密封するためのシール部材として、車体側にはパックシールの代わりにカバー１０ｃが設けられている。カバー１０ｃは、車体側における軸受内部を軸受外部から密封するような円板形状を成しており、その基端は静止輪(外輪)２の固定面２ｎ-2に固定されている。なお、他の構成は上述した駆動輪用の軸受ユニット(図１(ａ))と同一であるため、図１(ｂ)上において同一符号を付して、その説明を省略する。
On the other hand, FIG. 1 (b) shows an example of a bearing unit for a driven wheel. In the bearing unit, a seal member for sealing the inside of the bearing unit is used instead of a pack seal on the vehicle body side. A
ところで、上述したような駆動輪用及び従動輪用の軸受ユニット(図１(ａ),(ｂ))は、風雨に晒された外部環境(腐食性環境)下に設置されるため、軸受寿命の延命化を図ると共に高剛性で且つ耐荷重性能に優れた材料が適用されている。例えば、静止輪(外輪)２の材料としては、炭素(Ｃ)含有率が５％以上の炭素鋼が適用されており、これに高周波熱処理が施されている。一方、回転輪(内輪４、回転輪構成体１６)の材料としては、軸受材料として一般的な軸受鋼が適用されており、焼入れ焼戻し処理が施されている。この場合、これら外内輪2,4の表面領域(静止軌道面２ｓ、回転軌道面４ｓを含む領域)は、ロックウェル硬さ５８ＨＲＣ(ビッカース硬さ６５３ＨＶ)以上の硬さに熱処理されている。
By the way, the bearing units for the driving wheel and the driven wheel (FIGS. 1A and 1B) as described above are installed in an external environment (corrosive environment) exposed to wind and rain. A material having high rigidity and excellent load bearing performance is applied. For example, as the material of the stationary ring (outer ring) 2, carbon steel having a carbon (C) content of 5% or more is applied, and this is subjected to induction heat treatment. On the other hand, as a material of the rotating wheel (the
しかしながら、外内輪2,4の表面領域を５８ＨＲＣ(６５３ＨＶ)以上の硬さにしても、図１(ａ),(ｂ)に示すように加締め領域１２ｃ回転輪構成体１６の周端部１６ｓに沿って加締める際、その加締め荷重の大きさによっては、ハブ(スピンドル)１２が膨出する場合がある。そして、このときの膨出量の大きさによっては、特に回転輪構成体１６(ハブ１２と共に回転輪４を構成する内輪)に円周方向の引張応力が生ずることがある。
However, even if the surface area of the outer
ここで、円周方向の引張応力がある程度以上大きくなると、その応力集中点を起点にして回転輪構成体１６に遅れ破壊が生ずる虞がある。なお、遅れ破壊とは、腐食性環境下で材料に一定の応力をかけると、所定時間経過後に破壊が生ずる現象を言う。この場合、腐食性環境下に晒される回転輪構成体１６には、錆が発生し易く、また、引張応力の作用を受けることで、孔食錆が生ずることがある。そうなると、その孔食錆が応力集中点となって遅れ破壊が発生し易くなる。なお、孔食錆とは、錆で材料に穴が開く現象を言う。
Here, if the tensile stress in the circumferential direction becomes larger than a certain level, there is a risk that delayed fracture will occur in the rotating
このような問題を解消するためには、回転輪構成体１６を錆難くすれば良い。そこで、例えば特許文献１には、回転輪構成体１６に保護被膜を設けることで、当該回転輪構成体１６を錆び難くする技術が提案されている。しかし、回転輪構成体１６に保護被膜を設ける場合、そのための被膜処理が別途必要となるだけで無く、耐久性や耐熱性に優れた被膜材料を選択する必要があり、その結果、軸受の製造コストが上昇してしまう。
In order to solve such a problem, it is only necessary to make the rotating
更に、回転輪構成体１６をハブ(スピンドル)１２に加締め固定する際には、回転輪構成体１６とハブ(スピンドル)１２との間に高面圧の相対滑りが生ずるため、その際の高面圧の大きさによっては、回転輪構成体１６に設けた保護被膜が破損してしまう場合がある。そうなると、回転輪構成体１６には、錆が発生し易くなり、上述したような遅れ破壊が発生した場合、軸受寿命の延命化を図ると共に、当該軸受の剛性や耐荷重性能を一定に維持することが困難になってしまう。
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、防錆に優れた内輪(回転輪構成体)を適用することで、軸受寿命の延命化を図ると共に剛性や耐荷重性能を一定に維持することが可能な低コストの軸受ユニットを提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and its purpose is to extend the life of the bearing and to improve the rigidity and resistance by applying an inner ring (rotating ring structure) excellent in rust prevention. An object of the present invention is to provide a low-cost bearing unit capable of maintaining a constant load performance.
このような目的を達成するために、本発明は、車体に対して車輪を回転自在に連結するためのスピンドルに嵌合可能な内輪と、当該内輪に対して相対回転可能に対向配置可能な外輪と、内外輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体とを備え、スピンドルに内輪を嵌合させた状態でスピンドルの軸端部を加締めることにより、内輪をスピンドルに固定している軸受ユニットであって、内輪は、重量％でＣ；０.６％未満、Ｃｒ；１０.０％以上２２.０％以下、Ｍｎ；０.１％以上１.５％以下、Ｓｉ；０.１％以上２.０％以下、Ｎ；０.０５％以上０.２％未満、及び残部Ｆｅ並びに不可避成分を含有し、更に０.０４Ｃｒ％−０.８３Ｎ％−０.３９≦Ｃ％≦−０.０５Ｃｒ％＋１.４１、且つＣ％＋Ｎ％≧０.４５％であるステンレス鋼から成り、当該ステンレス鋼が含有する共晶炭化物及び炭窒化物を含む窒化物が長径で２０μｍ以下である。 In order to achieve such an object, the present invention provides an inner ring that can be fitted to a spindle for rotatably connecting a wheel to a vehicle body, and an outer ring that can be disposed so as to be relatively rotatable with respect to the inner ring. And a plurality of rolling elements that are rotatably incorporated between the inner and outer rings, and the inner ring is fixed to the spindle by crimping the spindle end with the inner ring fitted to the spindle. A bearing unit, in which the inner ring is C: less than 0.6% by weight, Cr: 10.0% to 22.0%, Mn: 0.1% to 1.5%, Si; 1% or more and 2.0% or less, N; 0.05% or more and less than 0.2%, and the balance Fe and unavoidable components, and further 0.04Cr% −0.83N% −0.39 ≦ C% ≦ −0.05Cr% + 1.41 and C% + N% ≧ 0.45%, and Nitrides comprising eutectic carbides and carbonitrides stainless steel contains is 20μm or less in diameter.
本発明において、内輪は、重量％でＣ；０.５％未満、Ｃｒ；１０.０％以上２２.０％以下、Ｍｎ；０.１％以上１.５％以下、Ｓｉ；０.１％以上２.０％以下、Ｎ；０.０５％以上０.２％未満、及び残部Ｆｅ並びに不可避成分を含有し、更に０.０４Ｃｒ％−０.８３Ｎ％−０.３９≦Ｃ％≦−０.０５Ｃｒ％＋１.４１、且つＣ％＋Ｎ％≧０.４５％であるステンレス鋼で構成しても良い。 In the present invention, the inner ring is C: less than 0.5% by weight, Cr: 10.0% to 22.0%, Mn: 0.1% to 1.5%, Si; 0.1% 2.0% or less, N; 0.05% or more and less than 0.2%, and the balance Fe and inevitable components are contained, and further 0.04Cr% −0.83N% −0.39 ≦ C% ≦ −0 You may comprise stainless steel with 0.05Cr% + 1.41 and C% + N% ≧ 0.45%.
この場合、ステンレス鋼は、Ｍｏを３.０重量％以下の割合で含有する。また、ステンレス鋼は、Ｖを２.０重量％以下の割合で含有する。ここで、ステンレス鋼は、重量％でＣｒ；１０.０％以上１４.０％以下、Ｎ；０.０５％以上０.１４％以下、及び０.４５％≦(Ｃ＋Ｎ)％≦０.６５を更に満たすことが好ましい。また、ステンレス鋼は、重量％でＮｉ；０.０５％以上３.５％以下、Ｍｎ；０.１％以上０.８％以下、Ｃｕ；０.０５％以上３.０％以下、及びＮｉ％＋２.４Ｍｎ％＋０.３Ｃｕ％≦５.０を更に満たすことが好ましい。なお、ステンレス鋼中に、焼入れ、サブゼロ処理、焼戻し後に内在する共晶炭化物及びその他未固溶炭化物が無いか、若しくは、その大きさが２μｍ以下、且つ面積率で５％以下である。また、ステンレス鋼の焼入れ、サブゼロ処理、焼戻し後の残留オーステナイト量が６体積％以下である。更に、内輪は、セラミックス材料で構成することが好ましい。 In this case, the stainless steel contains Mo in a proportion of 3.0% by weight or less. Stainless steel contains V in a proportion of 2.0% by weight or less. Here, the stainless steel is Cr by weight; 10.0% or more and 14.0% or less, N; 0.05% or more and 0.14% or less, and 0.45% ≦ (C + N)% ≦ 0.65. Is preferably further satisfied. In addition, the stainless steel is Ni by weight: 0.05% or more and 3.5% or less, Mn: 0.1% or more and 0.8% or less, Cu: 0.05% or more and 3.0% or less, and Ni It is preferable to further satisfy% + 2.4Mn% + 0.3Cu% ≦ 5.0. In stainless steel, there is no eutectic carbide and other undissolved carbides present after quenching, sub-zero treatment, and tempering, or the size is 2 μm or less and the area ratio is 5% or less. Further, the amount of retained austenite after quenching, sub-zero treatment, and tempering of stainless steel is 6% by volume or less. Furthermore, the inner ring is preferably made of a ceramic material.
本発明によれば、防錆に優れた内輪(回転輪構成体)を適用することで、軸受寿命の延命化を図ると共に剛性や耐荷重性能を一定に維持することが可能な低コストの軸受ユニットを実現することができる。 According to the present invention, a low-cost bearing capable of extending the life of the bearing and maintaining constant rigidity and load-bearing performance by applying an inner ring (rotating ring structure) excellent in rust prevention. Unit can be realized.
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。
本実施の形態は、上述した駆動輪用及び従動輪用の軸受ユニット(図１(ａ),(ｂ))と同様に、スピンドル(ハブ)１２に内輪(回転輪構成体１６)を嵌合させた状態でハブ１２の軸端部(車体側端部)を加締めることにより、回転輪構成体１６をハブ１２に固定する軸受ユニットを想定する。そして、図２(ａ)に示された内輪(回転輪構成体１６)の材質を炭素量及びクロム量を最適化したステンレス鋼としたことを特徴としている。なお、その他の構成は、上述した軸受ユニット(図１(ａ),(ｂ))と同様であるため、以下では、特徴部分の説明にとどめる。
Hereinafter, a bearing unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In the present embodiment, the inner ring (rotating wheel constituting body 16) is fitted to the spindle (hub) 12 in the same manner as the above-described bearing units for driving wheels and driven wheels (FIGS. 1A and 1B). Assume a bearing unit that fixes the
ここで、内輪(回転輪構成体１６)の材質として最適なステンレス鋼の成分範囲について説明する。
［Ｃ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＣを含有させる場合、当該Ｃは、基地をマルテンサイト化することにより焼入れ・焼戻し後の硬さを向上せしめて強度を増加させる元素であるが、耐食性の面からは少ないほど良い。多量に加えると製鋼時にＣｒが粗大な共晶炭化物を形成する。その結果、基地中のＣｒ濃度が不足して十分な耐食性が得られなくなるだけでなく、転動寿命，靭性を低下させる。従って、炭素含有量は０.６重量％未満とすることが好ましい。しかし、耐食性の観点からは０.５重量％未満、更に望ましくは０.４５重量％未満とする。
Here, the optimum component range of stainless steel as the material of the inner ring (rotating ring component 16) will be described.
[C]
When C is contained in the material of the inner ring (rotating ring constituting body 16), the C is an element that improves the hardness after quenching and tempering by converting the base into martensite, but increases the strength. From the point of view, the smaller the better. If added in a large amount, Cr forms coarse eutectic carbides during steelmaking. As a result, not only the Cr concentration in the base is insufficient and sufficient corrosion resistance cannot be obtained, but also the rolling life and toughness are lowered. Accordingly, the carbon content is preferably less than 0.6% by weight. However, from the viewpoint of corrosion resistance, it is less than 0.5% by weight, more preferably less than 0.45% by weight.
［Ｃｒ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＣｒを含有させる場合、当該Ｃｒは鋼に耐食性を与える最も必要な元素であるが、１０.０重量％に満たないと良好な耐食性が得られない。また、Ｃｒ含有量が増加すると耐食性は向上するが、必要以上に添加されるとδフェライトが生成して脆化し靭性を劣化させるので、上限を２２.０重量％とすることが好ましい。この場合、基地中のＣｒ濃度が高くなりすぎてＭｓ(マルテンサイト変態開始温度)を下げたり、十分な焼入れ硬さが得られなくなることがあるので、望ましくは上限を１６重量％とし、耐食性の観点から下限を１２.０重量％以上とすることが好ましい。
[Cr]
When Cr is contained in the material of the inner ring (rotating ring constituting body 16), the Cr is the most necessary element for imparting corrosion resistance to the steel, but good corrosion resistance cannot be obtained unless it is less than 10.0% by weight. Further, when the Cr content is increased, the corrosion resistance is improved, but if added more than necessary, δ ferrite is formed and becomes brittle and deteriorates the toughness, so the upper limit is preferably made 22.0% by weight. In this case, since the Cr concentration in the base becomes too high, the Ms (Martensite transformation start temperature) may be lowered, or sufficient quenching hardness may not be obtained. From the viewpoint, the lower limit is preferably 12.0% by weight or more.
更に、炭素濃度によっては共晶炭化物が形成しやすくなる場合があるので、より好ましくは上限を１４重量％とする。特に、Ｎ添加量及び未固溶炭化物量に起因して、サブゼロを行っても残留オーステナイトγＲが生じて焼入硬さが低下する場合には、耐食性を考慮して１１.５重量％以上、１３.５重量％以下とすることが好ましい。 Furthermore, since eutectic carbide may be easily formed depending on the carbon concentration, the upper limit is more preferably set to 14% by weight. In particular, due to the amount of N added and the amount of undissolved carbides, even if subzero is performed, residual austenite γR is generated and the quenching hardness is reduced. It is preferable to set it to 13.5 weight% or less.
また、Ｃｒは水中や湿潤等の一般腐食環境においてはその耐食性を著しく高めるのであるが、硫酸や塩酸などの還元性酸は不働態皮膜を侵す酸であり、場合によってはＣｒ含有量が多いものほど腐食されやすくなることがある。また、Ｃｒ含有量が多くなると素材の熱伝導率が小さくなり、研削性が低下する傾向にあり、素材のコストばかりか製造コストまでが上昇してしまう。これらの場合も上限を１３.５重量％とするのが好ましい。
以上の理由により、Ｃｒ含有量は１０.０重量％以上２２重量％以下、好ましくは１１.５重量％以上、１３.５重量％以下とする。
In addition, Cr is remarkably enhanced in corrosion resistance in general corrosive environments such as water and moisture, but reducing acids such as sulfuric acid and hydrochloric acid are acids that attack the passive film, and in some cases have a high Cr content. May be more susceptible to corrosion. Further, when the Cr content is increased, the thermal conductivity of the material is decreased, and the grindability tends to be lowered, so that not only the cost of the material but also the manufacturing cost is increased. In these cases, the upper limit is preferably 13.5% by weight.
For the above reasons, the Cr content is 10.0 wt% or more and 22 wt% or less, preferably 11.5 wt% or more and 13.5 wt% or less.
［Ｍｎ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＭｎを含有させる場合、当該Ｍｎは製鋼時の脱酸剤として必要な元素で０.１重量％以上添加されるが、多量に添加すると鍛造性や被削性を低下させるだけでなく、Ｓ,Ｐなどの不純物と共存して耐食性を低下させるので上限を１.５重量％とした。なお、残留オーステナイト量が増加して十分な焼入れ硬さが得られなくなることがあるので、望ましい上限は０.８重量％である。また、窒素の添加量によっては残留オーステナイト量が著しく増加して十分な焼入れ硬さが得られなくなることがあり、その場合には、上限を０.５重量％とすることが好ましい。
[Mn]
When Mn is included in the material of the inner ring (rotating ring component 16), the Mn is an element required as a deoxidizer during steelmaking, and is added in an amount of 0.1% by weight or more. Not only the machinability is lowered, but also the coexistence with impurities such as S and P and the corrosion resistance is lowered, so the upper limit was made 1.5% by weight. In addition, since a residual austenite amount increases and sufficient quenching hardness may not be obtained, a desirable upper limit is 0.8% by weight. Further, depending on the amount of nitrogen added, the amount of retained austenite may increase remarkably and sufficient quenching hardness may not be obtained. In this case, the upper limit is preferably set to 0.5% by weight.
［Ｓｉ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＳｉを含有させる場合、当該ＳｉはＭｎと同じく製鋼時の脱酸剤として０.１重量％以上必要である。更に、焼戻し軟化抵抗性を高め、転動疲労寿命を向上させるのに有効な元素であるが、多量に添加すると靭性を低下させるので上限を２.０重量％、好ましくは１.０重量％以下とする。
[Si]
When Si is contained in the material of the inner ring (rotating ring constituting body 16), the Si is required to be 0.1% by weight or more as a deoxidizing agent during steel making, like Mn. Furthermore, it is an element effective for improving the temper softening resistance and improving the rolling fatigue life, but if added in a large amount, the toughness is lowered, so the upper limit is 2.0% by weight, preferably 1.0% by weight or less. And
［Ｓ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＳを含有させる場合、当該ＳはＭｎ等と介在物を形成して疲労強度を低下させ、更には耐食性をも低下させるので、鋼中不純物としてなるべく少ないほうが良い。従って、製造コストとの関係で０.０３０重量％以下に制限することが好ましい。
[S]
When S is included in the material of the inner ring (rotating ring constituting body 16), the S forms inclusions with Mn and the like to reduce fatigue strength and further reduce corrosion resistance. Better. Therefore, it is preferable to limit to 0.030% by weight or less in relation to the manufacturing cost.
［Ｐ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＰを含有させる場合、当該Ｐは偏析しやすくＳと同様に疲労強度を低下させ、更に耐食性を低下させるので、鋼中不純物としてなるべく少ないほうが良い。従って、製造コストとの関係で０.０３０重量％以下に制限することが好ましい。
[P]
When P is contained in the material of the inner ring (rotating ring constituting body 16), the P is liable to segregate and lowers the fatigue strength and lowers the corrosion resistance in the same manner as S. Therefore, the P content is preferably as small as possible. Therefore, it is preferable to limit to 0.030% by weight or less in relation to the manufacturing cost.
［Ｏ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＯを含有させる場合、当該Ｏは酸化物系介在物を形成して著しく疲労寿命を低下させ、更に音響特性も低下させる傾向があるので、なるべく少ないほうが良い。従って、製造コストとの関係で１００ｐｐｍ以下、更に、より長寿命とするには、５０ｐｐｍ以下に制限することが好ましい。
[O]
When O is contained in the material of the inner ring (rotating ring constituting body 16), the O tends to significantly reduce fatigue life and further reduce acoustic characteristics by forming oxide inclusions. good. Therefore, it is preferable to limit it to 100 ppm or less in relation to the manufacturing cost, and further to 50 ppm or less for a longer life.
［Ｍｏ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＭｏを含有させる場合、当該Ｍｏは焼入れ性および焼戻し軟化抵抗を著しく増大させる作用がある。更に耐孔食性を改善する作用もある。しかし、過剰に添加すると靭性や加工性などを低下させるので、上限を３.０重量％とすることが好ましい。
[Mo]
When Mo is contained in the material of the inner ring (rotating ring constituting body 16), the Mo has an effect of remarkably increasing hardenability and temper softening resistance. Furthermore, it also has the effect of improving pitting corrosion resistance. However, if added excessively, toughness, workability, and the like are lowered, so the upper limit is preferably made 3.0% by weight.
［Ｖ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＶを含有させる場合、当該Ｖは強力な炭化物・窒化物生成元素であり、Ｃｒ炭化物や窒化物の形成を抑制すると共に、焼戻し過程で２次硬化を起こし、著しく強度を高める作用がある。しかし、多量に添加すると靭性や加工性を低下させるので、上限を２.０重量％とすることが好ましい。
[V]
When V is contained in the material of the inner ring (rotating ring component 16), the V is a strong carbide / nitride-forming element, and suppresses the formation of Cr carbide and nitride, and at the same time undergoes secondary hardening in the tempering process. It has the effect of raising and remarkably increasing the strength. However, if added in a large amount, the toughness and workability are lowered, so the upper limit is preferably made 2.0% by weight.
［Ｎ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＮを含有させる場合、当該ＮはＣと同様にマルテンサイトを強化して耐孔食性を向上させる作用があり、更に粗大な１次共晶炭化物の形成を抑制するために０.０５重量％以上好ましくは０.０８重量％以上添加される。また、一般にＶ、Ｍｏ、ＣｒあるいはＭｎなどの元素は窒素の溶解度を高めるが、通常の大気圧下での製鋼法では溶鋼中の窒素溶解度が小さいため、ステンレス鋼の成分範囲においては０.２重量％以上の窒素を添加することは難しい。０.２重量％以上の窒素を添加するためには高圧窒素雰囲気下での生産設備が必要になり、製造コスト高となるため好ましくない。また、大気圧下で多量の窒素を添加しようとすると、凝固過程で気泡が生じてインゴットに多量の気孔が導入されたり、窒素量によっては(０.２重量％以上)多量の残留オーステナイトが生成して焼入硬さが低下したりして軸受寿命のバラツキを生ずることもあるため、Ｎ含有量の範囲は０.０５重量％以上好ましくは０.０８重量％以上、且つ０.２重量％未満望ましくは０.１４若しくは０.１５重量％以下とする。
[N]
When N is contained in the material of the inner ring (rotating ring constituting body 16), the N has the effect of strengthening martensite and improving pitting corrosion resistance like C, and forming coarse primary eutectic carbide. In order to suppress this, 0.05% by weight or more, preferably 0.08% by weight or more is added. In general, elements such as V, Mo, Cr, or Mn increase the solubility of nitrogen. However, in the steel manufacturing method under a normal atmospheric pressure, the solubility of nitrogen in the molten steel is small, so that the range of components of stainless steel is 0.2. It is difficult to add more than wt% nitrogen. In order to add 0.2% by weight or more of nitrogen, a production facility in a high-pressure nitrogen atmosphere is required, which is not preferable because the manufacturing cost increases. If a large amount of nitrogen is added under atmospheric pressure, bubbles are generated during the solidification process, and a large amount of pores are introduced into the ingot. Depending on the amount of nitrogen (0.2% by weight or more), a large amount of retained austenite is generated. As a result, the quenching hardness may decrease and the bearing life may vary, so the range of N content is 0.05% by weight or more, preferably 0.08% by weight or more, and 0.2% by weight. Desirably less than 0.14 or 0.15% by weight.
［Ｎｉ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＮｉを含有させる場合、当該Ｎｉは強力なオーステナイト安定化元素であり、δフェライトの生成を抑え、靭性を向上させ、更に耐食性や耐酸性を向上させる作用があるため、０.０５重量％以上、より好ましくは０.５重量％以上添加される。しかし、必要以上に添加すると多量の残留オーステナイトが生成して十分な焼入れ硬さが得られなくなることがあるので、上限を３.５重量％とした。特に、軸受ユニットが酸を含む環境下で使用される場合に添加すると有効である。
[Ni]
When Ni is contained in the material of the inner ring (rotating ring component 16), the Ni is a strong austenite stabilizing element, suppresses the formation of δ ferrite, improves toughness, and further improves corrosion resistance and acid resistance. Therefore, 0.05% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more is added. However, if added more than necessary, a large amount of retained austenite may be generated and sufficient quenching hardness may not be obtained, so the upper limit was made 3.5% by weight. In particular, it is effective to add when the bearing unit is used in an environment containing an acid.
［Ｃｕ］
内輪(回転輪構成体１６)の材質にＣｕを含有させる場合、当該ＣｕはＮｉと同様に若干のオーステナイト安定化作用をもつ元素であり、δフェライトの生成を抑え、更に耐食性や耐酸性を向上させる作用があるため、０.０５重量％以上、より好ましくは０.５重量％以上添加される。しかし、多量に添加すると、製造工程で必要とされる熱間鍛造工程において熱間割れが生じる場合があるので上限を３.０重量％とすることが好ましい。特に、軸受ユニットが酸を含む環境下で使用される場合に添加すると有効である。
[Cu]
When Cu is contained in the material of the inner ring (rotating ring component 16), the Cu is an element having a slight austenite stabilizing action like Ni, suppresses the formation of δ ferrite, and further improves the corrosion resistance and acid resistance. Therefore, 0.05% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more is added. However, if added in a large amount, hot cracking may occur in the hot forging process required in the manufacturing process, so the upper limit is preferably set to 3.0% by weight. In particular, it is effective to add when the bearing unit is used in an environment containing an acid.
［Ｎｉ％＋２．４Ｍｎ％＋０．３Ｃｕ％≦５．０］
Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕはいずれもオーステナイト安定化元素であり、オーステナイト領域を拡大したり、Ｍｓ点を下げてマルテンサイト変態を起こしにくくする作用があり、それらの含有量が多くなりすぎると残留オーステナイト量が増加して転動疲労に耐えるだけの十分な硬さが得られなくなる。そのため、総含有量をＮｉ％＋２.４Ｍｎ％＋０.３Ｃｕ％≦５.０を満足する範囲とすることが好ましい。
[Ni% + 2.4Mn% + 0.3Cu% ≦ 5.0]
Ni, Mn, and Cu are all austenite stabilizing elements, and have the effect of expanding the austenite region or lowering the Ms point to make it difficult to cause martensitic transformation. If the content of these elements is excessive, the amount of retained austenite Increases and the hardness sufficient to withstand rolling fatigue cannot be obtained. Therefore, the total content is preferably in a range satisfying Ni% + 2.4Mn% + 0.3Cu% ≦ 5.0.
ここで、炭素量及びクロム量を最適化したステンレス鋼を用いる利点の一例について説明する。
通常、高温焼戻し(４００〜６００℃)して２次析出硬化する際に、炭化物のみのマルテンサイト系ステンレス鋼(例えば、Ｇ、Ｈ鋼)では、Ｍ２３Ｃ６なる微細な金属炭化物を例にとると、炭素１原子に対し金属Ｍ(例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖなども同じ)の方は約４原子が基地から奪われる。これに対して、本実施の形態において、炭素量及びクロム量を最適化すると、(炭)窒化物がＣｒＮ、Ｃｒ２Ｎ(Ｖ、Ｍｏでも同じ)となり、窒素Ｎの１原子に対して金属のＣｒは１〜２原子となる。即ち、炭化物のみのマルテンサイト系ステンレス鋼からなる軸受の基地から奪われるＣｒの量が減少し、その分、軸受の耐食性が向上する。加えて、窒(炭)化物は耐食性が炭化物のみより大となる。
Here, an example of the advantage of using stainless steel with optimized carbon content and chromium content will be described.
Normally, when martensitic stainless steel (for example, G, H steel) containing only carbides is used as a fine metal carbide of M 23 C 6 when secondary precipitation hardening is performed by high-temperature tempering (400 to 600 ° C.). In this case, about 4 atoms of metal M (for example, Cr, Mo, V, etc.) are deprived from the base with respect to 1 atom of carbon. On the other hand, in the present embodiment, when the amount of carbon and the amount of chromium are optimized, the (carbon) nitride becomes CrN, Cr 2 N (the same applies to V and Mo), and the metal with respect to one atom of nitrogen N Cr is 1 to 2 atoms. That is, the amount of Cr taken from the base of the bearing made of martensitic stainless steel consisting only of carbide is reduced, and the corrosion resistance of the bearing is improved accordingly. In addition, nitriding (charcoal) has a higher corrosion resistance than carbide.
［Ｃ＋Ｎ］
マルテンサイト強化及び２次硬化によってＨＲＣ５８以上の表面硬度を得るためには、Ｃ＋Ｎが０.４５重量％以上必要である。また、炭素，窒素あるいはＣｒ濃度によっては多量の残留オ−ステナイトが生成して十分な焼入硬さが得られなくなることがある。従って、炭素＋窒素の総含有量は０.６５％以下に制限することが好ましい。この成分範囲内であれば、粗大な共晶炭化物が生成したり、フェライトが生成して靭性を低下させることもない。
[C + N]
In order to obtain a surface hardness of HRC58 or higher by martensite strengthening and secondary curing, C + N is required to be 0.45% by weight or more. Further, depending on the concentration of carbon, nitrogen or Cr, a large amount of retained austenite may be generated and sufficient quenching hardness may not be obtained. Therefore, the total content of carbon + nitrogen is preferably limited to 0.65% or less. Within this component range, coarse eutectic carbides are not generated, and ferrite is not generated to lower toughness.
［含有する共晶炭化物および窒化物(炭窒化物を含む)が長径で２０μｍ以下、焼入れ、サブゼロ処理、及び焼戻し後の硬さがＨＲＣ５８以上］
製鋼時の凝固過程で形成される共晶炭化物は長径２０μｍ以上であると、仕上げ加工する際に目標となる面粗さなどの精度達成が困難であること、及び回転作動中に炭化物と基地の間に摩耗差が生じることから、音響特性が低下する。また、その効果を発揮させるためには、望ましくは３μｍ未満とする。また、この粗大共晶炭化物などが応力集中源となることから、疲労寿命や靱性などを低下させ、更には基地中のＣｒ濃度が不足して耐食性が低下する。これに対して、本実施の形態の軸受ユニットの内輪(回転輪構成体１６)を構成するステンレス鋼は炭素含有量が低く、窒素を含有しているために、共晶炭化物が粗大化しないか、或いは全く生じないで、微細な２次炭化物或いは窒化物などが析出し、その結果、強度(剛性)を高めることができる。
[Contains eutectic carbides and nitrides (including carbonitrides) with a major axis of 20 μm or less, hardness after quenching, sub-zero treatment, and tempering is HRC 58 or more]
When the eutectic carbide formed in the solidification process during steelmaking has a major axis of 20 μm or more, it is difficult to achieve the target surface roughness accuracy when finishing, and the carbide and the base during rotation operation. Since wear differences occur between them, the acoustic characteristics deteriorate. Moreover, in order to exhibit the effect, it is desirably less than 3 μm. In addition, since this coarse eutectic carbide or the like becomes a stress concentration source, the fatigue life and toughness are reduced, and further, the Cr concentration in the base is insufficient and the corrosion resistance is reduced. On the other hand, since the stainless steel constituting the inner ring (rotary ring component 16) of the bearing unit of the present embodiment has a low carbon content and contains nitrogen, does the eutectic carbide coarsen? Alternatively, fine secondary carbides or nitrides precipitate without being generated at all, and as a result, the strength (rigidity) can be increased.
ところで、共晶炭化物及び窒化物(炭窒化物を含む)が長径で２０μｍ以下であっても、焼入れ(サブゼロ処理)、焼戻し後の硬さがＨＲＣ５８以上でないと十分な疲労強度が得られない。この場合、上記の条件を満たして得られる音響特性、疲労寿命、耐食性、耐摩耗性などを兼備した軸受ユニットを、比較的高温な環境で使用する場合があり得る。そのような場合の条件とその臨界的意義は次の通りである。 By the way, even if eutectic carbides and nitrides (including carbonitrides) have a long diameter of 20 μm or less, sufficient fatigue strength cannot be obtained unless the hardness after quenching (sub-zero treatment) and tempering is HRC58 or more. In this case, a bearing unit having acoustic characteristics, fatigue life, corrosion resistance, wear resistance and the like obtained by satisfying the above conditions may be used in a relatively high temperature environment. Conditions in such cases and their critical significance are as follows.
［含有する共晶炭化物及び炭窒化物を含む窒化物が長径で２０μｍ以下、焼入れ及びサブゼロ処理後、４００℃以上６００℃以下の温度で焼戻されて、且つ焼戻し後の硬さがＨＲＣ５８以上］
含有する共晶炭化物及び炭窒化物を含む窒化物が長径で２０μｍ以下である理由は、前記内容と同様であるが、軸受が比較的高温で使用される場合は寸法安定性を考慮して使用温度よりも高い温度で焼戻される。従来のステンレス鋼であると焼戻し温度が高くなると次第に軟化して、疲労強度が低下し、耐磨耗性が劣化する。これに対して、本実施の形態の軸受ユニットに用いるステンレス鋼は、２次硬化に作用する元素としてＮ或いはＭｏ、Ｖなどを含有している。そのため、焼戻し温度が４００℃以上６００℃以下であれば、微細な窒化物(炭窒化物)が析出してＨＲＣ５８以上の硬度が維持され、高い耐摩耗性が得られる。この場合、より好ましい硬度ＨＲＣ６０以上とするには、焼戻し温度を４５０℃〜５２５℃とすれば良い。
[Nitride containing eutectic carbide and carbonitride is 20 μm or less in major axis, after quenching and sub-zero treatment, tempered at a temperature of 400 ° C. or more and 600 ° C. or less, and hardness after tempering is HRC 58 or more]
The reason why the nitride containing eutectic carbide and carbonitride is 20 μm or less in the major axis is the same as the above, but it is used in consideration of dimensional stability when the bearing is used at a relatively high temperature. It is tempered at a temperature higher than the temperature. In the case of conventional stainless steel, when the tempering temperature is increased, it gradually softens, the fatigue strength is lowered, and the wear resistance is deteriorated. On the other hand, the stainless steel used for the bearing unit of the present embodiment contains N, Mo, V, or the like as an element that acts on secondary hardening. Therefore, if the tempering temperature is 400 ° C. or higher and 600 ° C. or lower, fine nitrides (carbonitrides) are precipitated, the hardness of HRC 58 or higher is maintained, and high wear resistance is obtained. In this case, the tempering temperature may be set to 450 ° C. to 525 ° C. in order to obtain a more preferable hardness HRC60 or more.
［共晶炭化物及びその他未固溶炭化物が無いか、若しくは、その大きさが２μｍ以下、且つ面積率で５％以下］
基地中に粗大な炭化物が存在すると、その近傍ではＣｒが欠乏して局部腐食を受けやすくなる。特に、製鋼時の凝固過程で生成する共晶炭化物は粗大化しやすく、その後の熱処理では基地中に溶け難く、耐食性においては著しく有害である。また、その大きさが長径で５μｍを超えると疲労寿命にも悪影響を及ぼすようになるので、その存在は好ましくない。更に、共晶炭化物が存在しないような場合であっても、その他に２次的に析出した未固溶炭化物が存在するが、それら共晶炭化物及びその他未固溶炭化物の大きさが２μｍを超えると著しく耐局部腐食性が低下する。
[Eutectic carbide and other undissolved carbides are not present, or the size is 2 μm or less, and the area ratio is 5% or less]
When coarse carbides are present in the base, Cr is deficient in the vicinity and is susceptible to local corrosion. In particular, eutectic carbides produced during the solidification process during steelmaking are prone to coarsening, are difficult to dissolve in the base during subsequent heat treatment, and are extremely harmful in terms of corrosion resistance. Further, if the size of the major axis exceeds 5 μm, the fatigue life will be adversely affected, so its presence is not preferable. Furthermore, even when there is no eutectic carbide, there are other undissolved carbides precipitated secondarily, but the size of these eutectic carbides and other undissolved carbides exceeds 2 μm. The local corrosion resistance is significantly reduced.
この場合、それらの大きさを２μｍ以下、好ましくは１.５μｍ以下に限定することが好ましい。また、炭化物が微細であってもその量が面積率で５％を超えると不働態化特性が著しく低下するため、その量を面積率で５％以下、好ましくは３％以下に限定する。 In this case, it is preferable to limit their size to 2 μm or less, preferably 1.5 μm or less. Even if the carbide is fine, if the amount exceeds 5% in terms of area ratio, the passivating properties are remarkably deteriorated, so the amount is limited to 5% or less, preferably 3% or less in terms of area ratio.
［残留オ−ステナイトγＲ］
音響特性は一般に共晶炭化物の大きさ等に大きく影響されるが、一方で、γＲが多いと衝撃荷重或いはγＲ分解などによる精度低下に起因して音響特性が劣化する。特に音響特性が重視される用途で使用される軸受の場合では、γＲを６体積％以下とすることによって、耐衝撃性が著しく向上し、音響劣化を防止できる。従って、その効果を十分に発揮するためには、４体積％以下とすることが好ましい。
[Residual austenite γR]
The acoustic characteristics are generally greatly influenced by the size of the eutectic carbide and the like. On the other hand, if the γR is large, the acoustic characteristics deteriorate due to a decrease in accuracy due to impact load or γR decomposition. In particular, in the case of a bearing used in an application in which acoustic characteristics are important, by setting γR to 6% by volume or less, impact resistance can be remarkably improved and acoustic deterioration can be prevented. Therefore, in order to fully exhibit the effect, it is preferable to set it as 4 volume% or less.
［セラミックス材料］
内輪(回転輪構成体１６)の材質として例えば窒化ケイ素、ジルコニア、炭化ケイ素などのセラミックス材料を用いることにより、潤滑不良における磨耗を低減でき、更に、高速化にも対応することができる。また、セラミックスは金属材料に比べて耐食性が著しく良好な上に絶縁体であるため、異種金属との接触によるガルバニ腐食を抑制することができる。
[Ceramic materials]
By using, for example, a ceramic material such as silicon nitride, zirconia, or silicon carbide as the material of the inner ring (rotating ring constituting body 16), it is possible to reduce wear due to poor lubrication and to cope with higher speed. In addition, ceramics have significantly better corrosion resistance than metal materials and are insulators, so that galvanic corrosion due to contact with dissimilar metals can be suppressed.
［Ｃ量とＣｒ、Ｎ量との関係］
Ｃｒ含有量が高く、炭素含有量が低い場合には、δフェライトが生成して靭性を著しく低下させるのであるが、窒素添加によってδフェライトが生成する炭素濃度は低くなる。炭素濃度の下限をＣ％≧０.０４Ｃｒ％−０.８３Ｎ％−０.３９とすることによってδフェライトの生成を抑制することができる。この場合、炭素濃度の上限をＣ％≦−０.０５Ｃｒ％＋１.４１に限定しないと、２０μｍ以上の粗大な１次共晶炭化物が生成して、音響特性や疲労寿命を低下させる。
[Relationship between C content and Cr and N content]
When the Cr content is high and the carbon content is low, δ ferrite is generated and the toughness is remarkably lowered, but the carbon concentration at which δ ferrite is generated is reduced by the addition of nitrogen. By setting the lower limit of the carbon concentration to C% ≧ 0.04Cr% −0.83N% −0.39, the formation of δ ferrite can be suppressed. In this case, if the upper limit of the carbon concentration is not limited to C% ≦ −0.05Cr% + 1.41, coarse primary eutectic carbides of 20 μm or more are generated, and acoustic characteristics and fatigue life are reduced.
なお、Ｃ％≦−０.０５Ｃｒ％＋１.４１であっても、製鋼時の凝固速度等の影響で１次共晶炭化物が５〜２０μｍ程度或いはそれ以上に粗大化する場合もあるが、本実施の形態の軸受ユニットに使用するステンレス鋼には、共晶炭化物の粗大化を抑制する窒素が含有されている。これにより、Ｃ％≦−０.０５Ｃｒ％＋１.４１を満足すれば２０μｍ以上には粗大化しないか、或いは全く共晶炭化物が生じないで、微細な２次炭化物若しくは窒化物が析出し、その結果、強度(剛性)を高めることができる。 Even if C% ≦ −0.05Cr% + 1.41, the primary eutectic carbide may be coarsened to about 5 to 20 μm or more due to the influence of the solidification rate during steelmaking. The stainless steel used for the bearing unit of the embodiment contains nitrogen that suppresses the coarsening of the eutectic carbide. As a result, if C% ≦ −0.05Cr% + 1.41 is satisfied, no coarsening occurs at 20 μm or more, or no eutectic carbides are formed, and fine secondary carbides or nitrides are precipitated. As a result, the strength (rigidity) can be increased.
以上、本実施の形態によれば、上述したような成分範囲のステンレス鋼は、従来の軸受用ステンレス鋼に比べて防錆能力が高く、且つ合金成分が少ないため加工が容易である。従って、かかるステンレス鋼で内輪(回転輪構成体１６)を構成することにより、保護被膜(特許文献１参照)を別途設けること無く、防錆に優れた低コストの内輪(回転輪構成体１６)を実現することが可能となり、その結果、軸受ユニットの製造コストを低減することができる。更に、かかるステンレス鋼を適用した軸受は、水浸入条件下での寿命試験結果において、例えば図２(ａ)に示すように、既存の軸受鋼製の軸受(比較品１)やＳＵＳ４４０製の軸受(比較品２)に比べて、転がり疲れ寿命を大幅に向上させることができる。これにより、軸受寿命の延命化を図ると共に、当該軸受の剛性や耐荷重性能を一定に維持することができる。 As described above, according to the present embodiment, the stainless steel having the component ranges as described above has a higher rust prevention ability than the conventional stainless steel for bearings and is easy to process because it has fewer alloy components. Therefore, by forming the inner ring (rotating ring component 16) with such stainless steel, a low-cost inner ring (rotating ring component 16) excellent in rust prevention without providing a protective coating (see Patent Document 1) separately. As a result, the manufacturing cost of the bearing unit can be reduced. Furthermore, in a life test result under water intrusion conditions, a bearing using such stainless steel is, for example, as shown in FIG. 2 (a), an existing bearing steel bearing (comparative product 1) or a SUS440 bearing. Compared with (Comparative product 2), the rolling fatigue life can be greatly improved. As a result, the life of the bearing can be extended, and the rigidity and load bearing performance of the bearing can be maintained constant.
なお、上述した実施の形態では、静止輪(外輪)２と回転輪(内輪)４の双方にフランジ(固定フランジ２ａ、ハブフランジ１２ａ)を設けた軸受ユニット(図１(ａ),(ｂ))を例示したが、これに限定されることは無く、ハブ１２の軸端部(車体側端部)を加締めることで回転輪構成体１６をハブ１２に固定する軸受ユニットであれば、任意の軸受に適用することができる。例えば、外内輪2,4のいずれか一方のフランジを設けたタイプの軸受や、等速ジョイントのスプライン軸を止め輪により回転輪４(ハブ１２)のスプライン孔１２ｈに対して抜け止め固定するタイプの軸受にも適用することができる。この場合、複列の内輪が全てスピンドルとは別体で構成されたタイプの軸受であれば、加締め側の内輪の材質を上記実施の形態で説明したような成分範囲のステンレス鋼とすれば良い。
In the above-described embodiment, the bearing unit (FIGS. 1A and 1B) in which both the stationary ring (outer ring) 2 and the rotating ring (inner ring) 4 are provided with flanges (fixed
２ 静止輪(外輪)
４ 回転輪(内輪)
6,8 転動体
１２ ハブ(スピンドル)
１６ 内輪(回転輪構成体)
2 Stationary wheel (outer ring)
4 Rotating wheel (inner ring)
6,8
16 Inner ring (Rotating wheel component)
Claims (9)
内輪は、重量％でＣ；０.６％未満、Ｃｒ；１０.０％以上２２.０％以下、Ｍｎ；０.１％以上１.５％以下、Ｓｉ；０.１％以上２.０％以下、Ｎ；０.０５％以上０.２％未満、及び残部Ｆｅ並びに不可避成分を含有し、更に０.０４Ｃｒ％−０.８３Ｎ％−０.３９≦Ｃ％≦−０.０５Ｃｒ％＋１.４１、且つＣ％＋Ｎ％≧０.４５％であるステンレス鋼から成り、当該ステンレス鋼が含有する共晶炭化物及び炭窒化物を含む窒化物が長径で２０μｍ以下であることを特徴とする軸受ユニット。 An inner ring that can be fitted to a spindle for rotatably connecting the wheel to the vehicle body, an outer ring that can be disposed opposite to the inner ring so as to be rotatable relative to the inner ring, and a plurality of wheels that are rotatably integrated between the inner and outer rings. A rolling bearing unit for fixing the inner ring to the spindle by crimping the shaft end of the spindle with the inner ring fitted to the spindle,
The inner ring is C: less than 0.6% by weight, Cr: 10.0% to 22.0%, Mn: 0.1% to 1.5%, Si; 0.1% to 2.0% % Or less, N; 0.05% or more and less than 0.2%, and the balance Fe and inevitable components are contained, and further 0.04Cr% −0.83N% −0.39 ≦ C% ≦ −0.05Cr% + 1 .41, and C% + N% ≧ 0.45% stainless steel, and the nitride containing eutectic carbide and carbonitride contained in the stainless steel has a long diameter of 20 μm or less. unit.
内輪は、重量％でＣ；０.５％未満、Ｃｒ；１０.０％以上２２.０％以下、Ｍｎ；０.１％以上１.５％以下、Ｓｉ；０.１％以上２.０％以下、Ｎ；０.０５％以上０.２％未満、及び残部Ｆｅ並びに不可避成分を含有し、更に０.０４Ｃｒ％−０.８３Ｎ％−０.３９≦Ｃ％≦−０.０５Ｃｒ％＋１.４１、且つＣ％＋Ｎ％≧０.４５％であるステンレス鋼から成ることを特徴とする軸受ユニット。 An inner ring that can be fitted to a spindle for rotatably connecting the wheel to the vehicle body, an outer ring that can be disposed opposite to the inner ring so as to be rotatable relative to the inner ring, and a plurality of wheels that are rotatably integrated between the inner and outer rings. A rolling bearing unit for fixing the inner ring to the spindle by crimping the shaft end of the spindle with the inner ring fitted to the spindle,
The inner ring is C: less than 0.5% by weight, Cr: 10.0% or more and 22.0% or less, Mn: 0.1% or more and 1.5% or less, Si; 0.1% or more and 2.0 % Or less, N; 0.05% or more and less than 0.2%, and the balance Fe and inevitable components are contained, and further 0.04Cr% −0.83N% −0.39 ≦ C% ≦ −0.05Cr% + 1 .41 and a bearing unit comprising stainless steel with C% + N% ≧ 0.45%.
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