JP2632529B2 - Bearing structure of rotating body - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転体の軸受の構造に関し、詳しくは、そ
の材質の改良に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to the structure of a bearing for a rotating body, and more particularly to an improvement in the material thereof.

（従来の技術） 例えば４輪駆動タイプの自動車の駆動系のデファレン
シャルギアケースは、回転自在にベアリングに支持され
ている。このようにベアリングのローラ等の転動子と直
接接触する回転体の軸受部分は高い耐摩耗性が要求され
る。また、回転接触に伴うピッチングによりケース表面
が荒れて接触部分に、ピット等が発生するのを防止する
ため、高い耐ピッチング性も必要とされる。(Prior Art) For example, a differential gear case of a drive system of a four-wheel drive type automobile is rotatably supported by bearings. As described above, the bearing portion of the rotating body that comes into direct contact with the rolling element such as the roller of the bearing is required to have high wear resistance. Further, in order to prevent the case surface from being roughened due to the pitching due to the rotational contact and the occurrence of pits or the like at the contact portion, high pitching resistance is required.

前記デフケース１は、一般に、球状黒鉛鋳鉄により形
成されるものであるが、球状黒鉛鋳鉄は前述したような
耐摩耗性や耐ピッチング性に乏しい。例えば第４図に示
すFCD−65Nを原材料とする4WD車の回転タイプのデフケ
ース１は基地組織がパーライト地であるため耐ピッチン
グ性、耐摩耗性に劣る。したがって、ベアリングの転動
子９と、ケース表面が直接接触することのないよう、イ
ンナレースを設ける方法が採用されている。すなわち、
ピッチング対策として、転動子９の当り幅部分に剛性の
高い浸炭鋼スリーブ２を装着し、また耐摩耗性を向上さ
せるため高周波焼入処理部３を設け、さらにケース内側
にもスラストワッシャー部４を設け、またケースコーナ
部５には疲労強度対策として、ロール加工を行う等して
補強を施している。The differential case 1 is generally formed of spheroidal graphite cast iron, but spheroidal graphite cast iron has poor wear resistance and pitting resistance as described above. For example, the rotary differential case 1 of a 4WD vehicle using FCD-65N as a raw material shown in FIG. 4 is inferior in pitching resistance and abrasion resistance because the base structure is a pearlite ground. Therefore, a method of providing an inner race is adopted so that the rolling element 9 of the bearing does not come into direct contact with the case surface. That is,
As a countermeasure against pitching, a carburized steel sleeve 2 having high rigidity is attached to a contact width portion of the rolling element 9, an induction hardening treatment part 3 is provided to improve abrasion resistance, and a thrust washer part 4 is also provided inside the case. The case corner portion 5 is reinforced by rolling or the like as a measure against fatigue strength.

また他に補強対策が施されたデフケースとしては、Ｆ
・Ｒ車における回転しないタイプの固定型デフケースに
おいて、球状黒鉛鋳鉄をオーステンパー処理したものが
ある。In addition, as a differential case with other reinforcement measures, F
-There is a non-rotating fixed differential case in an R-type car, which is obtained by austempering spheroidal graphite cast iron.

（発明が解決しようとする課題） しかし前述した4WDタイプのデフケースのようにイン
ナレースを設けて耐摩耗性や、耐ピッチング性を向上さ
せる方法は、生産性の面からも好ましくなく、効果的で
はない。このため回転するデフケースにおいてもインナ
レースを設けずに、直接に転動子９と接触せしめても不
都合のない回転体の軸受構造の開発が要望されている。(Problems to be Solved by the Invention) However, the method of improving the wear resistance and the pitting resistance by providing the inner race as in the above-mentioned 4WD type differential case is not preferable in terms of productivity, and is not effective. Absent. For this reason, there is a demand for the development of a bearing structure for a rotating body that does not cause any inconvenience even when it comes into direct contact with the rolling element 9 without providing an inner race even in a rotating differential case.

本発明は、前記要望に応え、生産性を低下させること
ない効果的な方法で、耐摩耗性、耐ピッチング性に優れ
た回転体の軸受構造を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a bearing structure for a rotating body that is excellent in wear resistance and pitting resistance by an effective method that does not reduce productivity in response to the above demand.

（課題を解決するための手段） 本発明の回転体の軸受構造は、ベアリングの転動子に
直接回転自在に支持された回転体がベイナイトと残留オ
ーステナイトの混在組織からなる球状黒鉛鋳鉄で構成さ
れることを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) In the bearing structure of the rotating body of the present invention, the rotating body directly rotatably supported by the rolling elements of the bearing is made of spheroidal graphite cast iron having a mixed structure of bainite and residual austenite. It is characterized by that.

なお、前記ベイナイトと残留オーステナイトの混在組
織は、一般に球状黒鉛鋳鉄をオーステンパー処理するこ
とにより得るのが好ましい。The mixed structure of bainite and retained austenite is generally preferably obtained by austempering spheroidal graphite cast iron.

（作用） 本発明の回転体の軸受構造は前述したような構造をと
るため、剛性の高い材質で回転体を形成することがで
き、回転体自体の耐疲労強度等を向上させることができ
る。(Operation) Since the bearing structure of the rotating body of the present invention has the above-described structure, the rotating body can be formed of a material having high rigidity, and the fatigue resistance of the rotating body itself can be improved.

（実施例） 以下、本発明の回転体の軸受構造の実施例を第１図に
示す4WDタイプの車両の駆動系のデファレンシャルギア
ケースを例にとって説明する。デフケース６はＣ（2.5
％〜4.1％）,Si（1.8％〜3.5％）,Mn（0.1％〜0.5％）,
P（≦0.15％）,S（≦0.03％）,Cu（0.3％〜1.3％）,Mo
（0.04％〜0.5％）,Mg（0.025％〜0.10％）の化学成分
からなる球状黒鉛鋳鉄からなる。すなわち本実施例にお
いては、C,Si,Mn,P,S,Mgからなる一般的な球状黒鉛鋳鉄
の基本組成にCu,Moを添加したものを用いて、デフケー
スを作成することにより耐摩耗性、耐ピッチング性およ
び疲労強度特性の向上がはかられている。本実施例にお
いてCuは0.4％〜1.3％の範囲が適当である。これは0.4
％以下ではMoとの関係において、焼入れ性が不十分とな
り残留オーステナイトが得られなくなり、疲労強度、耐
ピッチング特性が得られない。また、1.3％以上になる
と焼入れ性は確保されるが、粒界への偏析傾向が強くな
り強度、靱性の低下および疲労強度の低下を招く。また
Moは0.04％〜0.5％の範囲とするのが適当である。Mo元
素はCuとの組合せによって疲労強度特性を向上する元素
であるが0.04％以下では効果が顕著でなく、一方0.5％
以上では基地中への炭化物の析出傾向が強くなり、疲労
強度を鋳物肉厚との関係において著るしく阻害する。ま
た残留オーステナイトが塊状に残留する傾向が強くなり
特にMnとの関係においては加工性を著るしく低下する。(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of a bearing structure of a rotating body according to the present invention will be described by taking a differential gear case of a drive system of a 4WD type vehicle shown in FIG. 1 as an example. The differential case 6 is C (2.5
% ~ 4.1%), Si (1.8% ~ 3.5%), Mn (0.1% ~ 0.5%),
P (≦ 0.15%), S (≦ 0.03%), Cu (0.3% to 1.3%), Mo
(0.04% to 0.5%) and Mg (0.025% to 0.10%). That is, in the present example, a differential case was prepared by using a basic spheroidal graphite cast iron composed of C, Si, Mn, P, S, and Mg to which Cu and Mo were added to form a differential case. Pitching resistance and fatigue strength characteristics are improved. In the present embodiment, the range of 0.4% to 1.3% of Cu is appropriate. This is 0.4
%, The hardenability becomes insufficient in relation to Mo, so that residual austenite cannot be obtained, and fatigue strength and pitting resistance cannot be obtained. When the content is 1.3% or more, hardenability is ensured, but segregation at the grain boundaries tends to increase, leading to reduction in strength, toughness, and fatigue strength. Also
Mo is suitably in the range of 0.04% to 0.5%. Mo element is an element that improves fatigue strength characteristics in combination with Cu, but the effect is not remarkable at 0.04% or less, while 0.5%
Above, the tendency of carbide to precipitate in the matrix becomes strong, and the fatigue strength is significantly impaired in relation to the thickness of the casting. In addition, the tendency of retained austenite to remain in a lump becomes strong, and particularly in relation to Mn, workability is remarkably reduced.

したがって、本実施例においては、Ｃ（3.48％）,Si
（2.66％）,Mn（0.32％）,P（0.02％）,S（0.007％）,C
u（0.82％）,Mo（0.09％）,Mg（0.043％）の組成によ
り、デフケース６を作成する。Therefore, in this embodiment, C (3.48%), Si
(2.66%), Mn (0.32%), P (0.02%), S (0.007%), C
A differential case 6 is created based on the composition of u (0.82%), Mo (0.09%), and Mg (0.043%).

デフケース６の鋳造においては、前記組成を有する溶
湯に注湯流接種を行い鋳込みを行う。注湯流接種とはこ
の溶湯の鋳込み時、前記組成の溶湯を鋳型に鋳込むとき
溶湯の流れに接種を行うもので、Fe−SiをベースにCa,A
lBa,Bi,REを適量添加した市販の接種剤を0.01〜0.6wt％
注湯流に接種し、これにより黒鉛粒数の増加を計り、後
工程のオーステンパー処理における処理品の加工性を改
善する方法がとられる。また、この接種により、塊状に
残留するオーステナイトが分散され黒鉛粒数の増加との
相乗効果によって疲労強度が向上する。このようにして
素材を鋳造し、次に二段焼鈍処理を行う。焼鈍はテル分
解とフェライト化による加工性改善とAT処理による熱変
形抑制のための鋳造応力除去、および基地組織の均一化
によってオーステナイト化時の変態による歪み抑制を狙
いとするものでオーステンパー処理前に行う。In the casting of the differential case 6, the molten metal having the above-described composition is poured by pouring and injecting. Pouring flow inoculation is to inoculate the flow of the molten metal at the time of casting the molten metal at the time of casting the molten metal having the above composition into a mold.
Commercially available inoculants to which appropriate amounts of lBa, Bi, and RE have been added are 0.01 to 0.6 wt%.
A method is used to inoculate the pouring flow, thereby increasing the number of graphite particles, and improving the workability of the processed product in the subsequent austempering. In addition, the inoculation disperses the austenite remaining in a lump and improves the fatigue strength by a synergistic effect with the increase in the number of graphite particles. The material is cast in this manner, and then a two-step annealing process is performed. Annealing is aimed at improving workability by tell decomposition and ferrite formation, removing casting stress to suppress thermal deformation by AT treatment, and suppressing distortion due to transformation during austenitization by homogenizing the base structure before austempering. To do.

本実施例における焼鈍は２段焼鈍であり、800℃〜950
℃で0.5時間〜４時間焼鈍し、さらに650℃〜750℃で0.5
時間〜４時間焼鈍する方法が適しており、920℃で３時
間焼鈍を行い、その後730℃で3.5時間焼鈍し、炉冷する
二段焼鈍方法をとるのが最も好ましい。なお炉冷は、被
焼鈍物が550℃以下に炉冷せしめられた後は空冷も可能
となる。このように焼鈍により組織調整や鋳造応力の除
去を行った後、次工程として機械加工を行う。この機械
加工においては、寸法精度の厳しい部分には、研磨代を
0.1mm〜0.15mm残し全加工を行いこの後にオーステンパ
ー処理を行う。オーステンパー処理は、高い疲労強度の
確保およびニードルベアリングをセットする軸部の耐ピ
ッチング性を向上させるに必要なオーステナイトを基地
中に残留させるために行うもので、前記機械加工済の素
材を830℃〜900℃に0.5時間〜4.0時間熱し、オーステナ
イト化処理を行い急冷し、250℃〜420℃で0.5時間〜4.0
時間熱し、ベイナイト化処理を行い空冷または湯冷する
もので、好ましくは素材を890℃で２時間オーステナイ
ト化処理しこれを急冷し380℃で２時間ベイナイト化処
理するのが適当である。このようにしてオーステンパー
処理を行うことにより素材はベイナイトと15〜55容量％
の残留オーステナイトとなる。なお、前述したオーステ
ナイト化温度830℃〜900℃は本材質および鋳物肉厚の関
係において焼入れ性と目的とする基地組織を得るための
オーステナイト化温度として十分な温度である。その理
由は830℃以下ではオーステナイト化が不十分となり目
的の基地組織が得られず特性が劣る。また、900℃以上
では結晶粒が粗大化し、強度低下を起すためである。The annealing in the present embodiment is a two-step annealing, and is performed at 800 ° C. to 950 ° C.
At 650 ° C to 750 ° C for 0.5 to 4 hours.
A method of annealing for 4 hours to 4 hours is suitable, and most preferably a two-step annealing method in which annealing is performed at 920 ° C. for 3 hours, followed by annealing at 730 ° C. for 3.5 hours, and furnace cooling is performed. Furnace cooling is also possible after the object to be annealed is cooled to 550 ° C. or lower by air. After adjusting the structure and removing the casting stress by annealing as described above, machining is performed as the next step. In this machining process, a portion with strict dimensional accuracy requires a polishing allowance.
All processing is performed except for 0.1 mm to 0.15 mm, followed by austempering. The austempering process is performed in order to secure a high fatigue strength and to leave austenite necessary for improving the pitting resistance of the shaft portion on which the needle bearing is set in the base. Heat to ~ 900 ° C for 0.5 hours to 4.0 hours, perform austenitizing treatment and quench rapidly, then at 250 ° C to 420 ° C for 0.5 hours to 4.0
The material is heated for a period of time, bainitized, and air-cooled or hot-cooled. Preferably, the material is austenitized at 890 ° C. for 2 hours, rapidly cooled, and bainitized at 380 ° C. for 2 hours. By performing austempering in this way, the material becomes bainite and 15 to 55% by volume.
Will be retained austenite. The austenitizing temperature of 830 ° C. to 900 ° C. described above is a temperature sufficient as an austenitizing temperature for obtaining hardenability and a desired base structure in relation to the present material and the thickness of the casting. The reason is that when the temperature is 830 ° C. or lower, austenitization is insufficient, and a desired base structure cannot be obtained, resulting in inferior characteristics. On the other hand, if the temperature is 900 ° C. or more, the crystal grains become coarse and the strength is reduced.

また、ベイナイト化処理である恒温変態処理温度は250
℃〜420℃が適当である。これは、250℃以下ではマルテ
ンサイトを多量に析出し、靱性等の低下を起し、420℃
以上になると処理時間との関係において残留オーステナ
イトがフェライトと炭化物に分解し、デフケース６の製
造上好ましくないためである。このようにしてオーステ
ンパー処理を施すことによりベイナイトと残留オーステ
ナイトとの混在組織からなる球状黒鉛鋳鉄からなるデフ
ケース６が形成され、さらにベアリングの当幅の部分７
にロール加工が施される。このロール加工はニードルベ
アリングを接触するギアケース側の軸部が高面圧下（10
0〜200kgf/mm²）にされピッチングを起すために基地中
の残留オーステナイトを一部または全部を摺動面下約0.
05〜1.0mmの深さまでマルテンサイト化を行い耐ピッチ
ング性を向上させるために行うものである。本実施例に
おけるロール加工は、ロール半径が小さくなるとロール
寿命が短くなり又大きくなると押付け力が小さくなり効
果が少なくなる。また押付け荷重が大きくなると剛性不
足から変形を起す、ロールの送りは小さ過ぎると長時間
を要し生産性が劣り大き過ぎると均一な硬化層が得られ
ない、等の理由からロール半径R1.0〜3.0、押付け荷重5
0〜600kg、ロールの送り0.05〜0.5mm、ワーク回転数20
〜1000rpm、が適当であり、好ましくは、ロール半径1.3
R、押付け荷重200kg、ロールの送り0.25mm、ワーク回転
数700rpmが最も適当である。The constant temperature transformation temperature, which is the bainitization treatment, is 250
C. to 420 C. is suitable. This is because at 250 ° C or lower, a large amount of martensite precipitates and causes a decrease in toughness, etc.
This is because, in the above case, the retained austenite is decomposed into ferrite and carbide in relation to the processing time, which is not preferable in manufacturing the differential case 6. By performing the austempering process in this manner, a differential case 6 made of spheroidal graphite cast iron having a mixed structure of bainite and residual austenite is formed, and furthermore, a portion 7 of the bearing having the same width is formed.
Is rolled. In this roll processing, the shaft part on the gear case side that contacts the needle bearing is subjected to high surface pressure reduction (10
0~200kgf / mm ²⁾ in to the sliding surface under about 0 residual austenite some or all in the base to cause the pitching.
This is performed in order to improve the pitting resistance by forming martensite to a depth of 05 to 1.0 mm. The roll working in this embodiment reduces the roll life as the roll radius decreases, and decreases the pressing force as the roll radius increases, reducing the effect. In addition, if the pressing load increases, deformation occurs due to insufficient rigidity.If the roll feed is too small, it takes a long time, and if the productivity is inferior, the uniform hardened layer cannot be obtained if the roll feed is too large. ~ 3.0, pressing load 5
0-600kg, Roll feed 0.05-0.5mm, Work rotation speed 20
~ 1000 rpm is suitable, preferably a roll radius of 1.3
R, pressing load 200kg, roll feed 0.25mm, work speed 700rpm are most suitable.

このロール加工後のデフケース６の表面から、内部へ
の硬さの分布を第２図に示す。この第２図から明らかな
ように、ロール加工を施したデフケースの表面硬度は非
常に高い。これはロール加工により、残留オーステナイ
トの一部が誘起変態し、硬度の高いマルテンサイト組織
に変化したことによるものである。FIG. 2 shows the distribution of hardness from the surface of the differential case 6 to the inside after the roll processing. As is apparent from FIG. 2, the surface hardness of the rolled differential case is very high. This is due to the fact that a part of the retained austenite was induced to undergo transformation by the roll processing, and changed to a martensite structure having high hardness.

このようにして形成されたデフケース６に仕上げ加工
を施し実機テストに供したところ耐摩耗性、耐ピッチン
グ性は極めて高く有効であることがわかった。The differential case 6 thus formed was finished and subjected to an actual machine test. As a result, it was found that the abrasion resistance and the pitting resistance were extremely high and effective.

次に、このような、球状黒鉛鋳鉄をオーステンパー処
理してデフケースを作成する他の実施例を示す。前述し
た割合の基本組成分（C,Si,Mn,P,S,Mg）からなる球状黒
鉛鋳鉄に耐摩耗性、耐ピッチング性、焼入れ性、加工性
の改善を行う目的で、Cu（0.3％〜1.3％）、Mo（0.04％
〜0.5％）、Ni（0.3％〜2.5％）の元素の少なくとも一
種以上を添加する。前記Cuは0.3％以下ではMo,Ni元素と
の関係において前記特性が改善されず、また1.3％以上
では改善効果が飽和し、コストアップとなるため前述し
た0.3％〜1.3％の範囲が適当である。Next, another embodiment in which such a spheroidal graphite cast iron is subjected to austempering to form a differential case will be described. For the purpose of improving wear resistance, pitting resistance, hardenability, and workability, spheroidal graphite cast iron consisting of the basic composition (C, Si, Mn, P, S, Mg) in the proportions described above was added with Cu (0.3% ~ 1.3%), Mo (0.04%
0.5%) and at least one element of Ni (0.3% to 2.5%). When the content of Cu is 0.3% or less, the characteristics are not improved in relation to the Mo and Ni elements, and when the content is 1.3% or more, the improvement effect is saturated and the cost is increased. Therefore, the above-described range of 0.3% to 1.3% is appropriate. is there.

また、前記Moは0.04％以下ではCu,Ni元素との関係に
おいて特性の改善効果が発揮されず、0.5％以上になる
と焼入れ性、耐摩耗性効果は飽和すると同時に多量の炭
化物を析出し、強度加工性を著るしく阻害しまたコスト
アップにつながるため0.04％〜0.5％が範囲が適当であ
る。If the content of Mo is 0.04% or less, the effect of improving the characteristics in relation to the Cu and Ni elements is not exhibited. If the content of Mo is 0.5% or more, the hardenability and the wear resistance effect are saturated and a large amount of carbides are precipitated at the same time. A range of 0.04% to 0.5% is appropriate because it significantly impairs processability and leads to an increase in cost.

さらに、前記Niは0.3％以下ではCu,Mo元素との関係に
おいて改善効果が期待できない。また2.5％以上になる
と効果が飽和し、コストアップにつながりまた強度低下
の原因ともなるため、0.3％〜2.5％が適当である。本実
施例においては、Ｃ（3.62％）,Si（2.55％）,Mn（0.31
％）,P（0.02％）,S（0.01％）,Cu（0.79％）,Mo（0.09
％）,Mg（0.041％）の組成を用いてデフケースを作成す
ることにより前述したような改善の効果を得るものであ
る。Further, if the content of Ni is 0.3% or less, no improvement effect can be expected in relation to Cu and Mo elements. When the content is 2.5% or more, the effect is saturated, leading to an increase in cost and a cause of a reduction in strength. Therefore, 0.3% to 2.5% is appropriate. In this embodiment, C (3.62%), Si (2.55%), Mn (0.31%)
%), P (0.02%), S (0.01%), Cu (0.79%), Mo (0.09%)
%) And Mg (0.041%) to create a differential case to obtain the above-described effect of improvement.

前記組成を有する溶湯を用いて、前記第１の実施例と
略同様の方法で注湯流接種を行いデフケースの鋳造を行
う。その際、接種剤の添加量は0.01wt％以下では接種効
果がみられず、0.4wt％以下では酸化物、未溶解の接種
剤の溶湯中への差込みによりハードスポットを生じるた
め、0.01wt％〜0.4wt％が適している。この、注湯流接
種により前述したような効果を有して鋳造された、デフ
ケース素材はオーステンパー処理前に前述したような二
段焼鈍処理が施される。本実施例においては、920℃で
2.5時間焼鈍を行い730℃で3.5時間さらに焼鈍した後、
炉冷を行いチル分解、および鋳造応力除去および基地組
織均一化等の効果を得た後前述したような機械加工を行
い前述したようなオーステンパー処理を行う。本実施例
においては、890℃で２時間オーステンパー処理を施し
た後、395℃で２時間でベイナイト化処理である恒温変
態処理を施すことにより、素材の基地組織がベイナイト
と10〜60％の残留オーステナイトとなる。このようにし
て作成されたデフケースに第１の実施例同様、ロール加
工を行う。本実施例におけるロール加工はロール半径R
1.5、押付け荷重500kg、ロール回数25回、ワーク回転数
90rpmが適している。なお押付け荷重は350kgでは疲労強
度が向上しないため500kgとし、これにより120〜155％u
pすることができる。Using the molten metal having the above composition, pouring flow inoculation is performed in substantially the same manner as in the first embodiment to cast a differential case. At this time, no inoculation effect is observed when the inoculant is added at 0.01 wt% or less, and at 0.4 wt% or less, hard spots are generated due to insertion of oxides and undissolved inoculant into the molten metal. ~ 0.4wt% is suitable. The differential case material cast by the pouring flow inoculation and having the above-described effect is subjected to the above-described two-stage annealing before the austempering. In this embodiment, at 920 ° C.
After annealing for 2.5 hours and further annealing at 730 ° C for 3.5 hours,
After the furnace is cooled to obtain the effects of chill decomposition, removal of casting stress, and uniformization of the base structure, the above-described machining is performed, and the above-described austempering is performed. In this embodiment, after the austempering treatment is performed at 890 ° C. for 2 hours, the basalitizing treatment is performed at 395 ° C. for 2 hours. It becomes residual austenite. Roll processing is performed on the differential case created in the same manner as in the first embodiment. Roll processing in this embodiment is performed with a roll radius R
1.5, pressing load 500kg, number of rolls 25 times, number of work revolutions
90 rpm is suitable. The pressing load is set to 500 kg because the fatigue strength does not improve at 350 kg, and this results in 120 to 155% u
can be p.

これら２つの実施例においてロール加工は疲労強度を
高める目的で行うものであるため、基地の硬さがVHN400
以下の場合に行う。VHN400以上へのロール加工は高荷重
を要すると共に、圧縮応力の付与効果が小さく、ロール
寿命も短かくなる。In these two embodiments, since the roll processing is performed for the purpose of increasing the fatigue strength, the hardness of the base is VHN400.
Perform in the following cases. Roll processing to VHN400 or more requires a high load, reduces the effect of applying compressive stress, and shortens the roll life.

またロール加工と同様に疲労強度の向上を目的に行う
もので基地の硬さがVHN400以上の場合に特に効果的であ
るのは高速ショットピーニングである。これを施すこと
によりデフケースの強度向上をはかってもよい。In addition, high-speed shot peening is performed for the purpose of improving the fatigue strength similarly to the roll processing, and is particularly effective when the hardness of the base is VHN400 or more. By applying this, the strength of the differential case may be improved.

次に本発明のデフケース材質と従来のインナレース部
分との耐ピッチング性を比較し第3A図に示す。第3B図に
示すように前記デフケース材質6aを矢印Ａ方向に回転さ
せこれに矢印Ｂ方向に回転せしめられた荷重部材８によ
り荷重をかけた際の荷重と表面損傷発生までの繰返し回
転数との関係を各々縦軸横軸にとった第3A図に示す。こ
の図より、オーステンパー処理を施し、VHN300のデフケ
ース材質10と、VHN400のデフケース材質11とは鎖線に示
す従来の一般的なデフケース材質12である浸灰深さ0.38
mmVHN390の（JiescR22H）に比べ荷重に対する表面損傷
発生度が極めて低く耐ピッチング性が高く強度的に優れ
ていることがわかる。Next, FIG. 3A shows a comparison of pitching resistance between the differential case material of the present invention and a conventional inner race portion. As shown in FIG. 3B, the difference between the load when the differential case material 6a is rotated in the direction of arrow A and the load applied by the load member 8 rotated in the direction of arrow B, and the number of rotations until surface damage occurs is shown in FIG. 3B. FIG. 3A shows the relationship on the vertical and horizontal axes. From this figure, the austempering treatment is performed, and the differential case material 10 of the VHN300 and the differential case material 11 of the VHN400 are the same as the conventional differential case material 12 shown by a dashed line.
It can be seen that the degree of occurrence of surface damage with respect to load is extremely low and the pitting resistance is high and the strength is excellent compared to (JiescR22H) of mmVHN390.

これは、残留オーステナイトの特性により素材の延び
が向上し、衝撃吸収力が、強化されたことによるもので
ある。This is because the elongation of the material is improved due to the properties of retained austenite, and the shock absorbing power is enhanced.

（発明の効果） 本発明はベアリングの転動子に直接回転自在に、支持
された回転体がベイナイトと残留オーステナイトの混在
組織からなる球状黒鉛鋳鉄で構成されることを特徴とす
るため、回転体自体の強度が向上し、耐摩耗性、耐ピッ
チング性に優れるため直接ベアリングの転動子と接触し
た状態で回転させることが可能で、インナレース等の回
転体の補強部材を設ける必要がなくなり、部材のコスト
ダウンをはかることができる。(Effect of the Invention) The present invention is characterized in that the rotating body supported rotatably directly on the rolling element of the bearing is made of spheroidal graphite cast iron having a mixed structure of bainite and residual austenite. The strength of itself is improved and it is possible to rotate it directly in contact with the rolling element of the bearing because it has excellent wear resistance and pitting resistance, eliminating the need to provide a reinforcing member for the rotating body such as an inner race, The cost of the members can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明による回転体の軸受構造の一実施例を示
す断面図、 第２図は前記構造のロール加工による表面硬さを示すグ
ラフ、 第3A図は、本発明による２つの実施例と、従来例との耐
久性の比較を示すグラフ、 第3B図は、第3A図に示す耐久性の測定方法を示す図、 第４図は従来の一般的なデフケースを示す断面図であ
る。 1,6…デフケース（回転体の軸受構造） ９…転動子FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a bearing structure for a rotating body according to the present invention, FIG. 2 is a graph showing the surface hardness of the above-described structure by roll working, and FIG. FIG. 3B is a diagram showing a method of measuring the durability shown in FIG. 3A, and FIG. 4 is a sectional view showing a conventional general differential case. 1,6: Differential case (bearing structure of rotating body) 9: Roller

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】ベアリングの転動子に直接回転自在に支持
された回転体が、ベイナイトと残留オーステナイトの混
在組織からなる球状黒鉛鋳鉄で構成されることを特徴と
する回転体の軸受構造。1. A bearing structure for a rotating body, characterized in that the rotating body directly rotatably supported by the rolling elements of the bearing is made of spheroidal graphite cast iron having a mixed structure of bainite and retained austenite.