JPH11315351A

JPH11315351A - 転がり軸受

Info

Publication number: JPH11315351A
Application number: JP5592199A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Takemura; 浩道武村; Yasuo Murakami; 保夫村上
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 1999-11-16
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: JP4320825B2

Abstract

(57)【要約】【課題】オルタネータ用軸受などの高振動・高荷重で使
用される転がり軸受の寿命を大幅に延長する。【解決手段】回転輪である内輪３を以下の組成の鉄鋼材
料で形成する。すなわち、この鉄鋼材料は、合金成分と
してＣを０．６５〜１．２０重量％、Ｓｉを０．１０〜
０．７０重量％、Ｍｎを０．２０〜１．２０重量％、Ｃ
ｒを０．２０〜１．８０重量％の範囲内で含み、且つＯ
の含有率は１６ｐｐｍ以下である。また、内輪３の熱処
理後の残留オーステナイト量を０〜６体積％とし、軌道
面の表面硬さをＨＲＣ５７以上６５以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受に関
し、特に、エンジン補機用（オルタネータ、電磁クラッ
チ、中間プーリ、カーエアー用コンプレッサ、水ポンプ
用等）のグリース封入軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の小型・軽量化に伴い、エ
ンジンの補機類にも小型・軽量化と共に高性能・高出力
化が求められている。例えばオルタネータ用の軸受に
は、エンジンの作動と同時に、高速回転に伴う高振動、
高荷重（重力加速度で４Ｇ〜２０Ｇ位）がベルトを介し
て作用する。そのため、オルタネータ用軸受には、グリ
ース潤滑されている軸受を用いると焼付きが生じてロッ
クし易く、また、固定輪である外輪の軌道面に早期剥離
が生じ易いという問題があり、その結果、十分に長い寿
命が得られていなかった。

【０００３】高振動、高荷重下で使用される軸受の寿命
向上を図る技術としては、例えば、特公平７−７２５６
５号公報に、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）で形成さ
れた固定輪に対して通常の焼入れを施した後、サブゼロ
処理を施し、その後に高温焼戻し処理を施すことで、固
定輪の残留オーステナイト量を１０体積％以下にするこ
とが開示されている。すなわち、固定輪の残留オーステ
ナイト量を少なくすることによって、固定輪の硬さを高
く維持し、且つ高振動、高荷重下における固定輪の軌道
面の塑性変形を低減して早期剥離を防止しようとしてい
る。

【０００４】また、固定輪の早期剥離を防止する対策と
して、「ＳＡＥテクニカルペーパー：ＳＡＥ９５０９４
４（開催日１９９５年２月２７日〜３月２日）」の第１
項〜第１４項には、オルタネータ用軸受の疲労メカニズ
ムを解明し、封入グリースをＥグリースからＭグリース
に変更することが開示されている。このＭグリースはダ
ンパー効果が高いため、高振動、高荷重下で使用される
軸受に使用すると、振動および負荷を十分に吸収して固
定輪の早期剥離を防止することができる。

【０００５】一方、特公平６−３３４４１号公報には、
Ｃを０．９５〜１．１０重量％、ＳｉあるいはＡｌを１
〜２重量％、Ｍｎを０．５０重量％以下、Ｃｒを０．９
０〜１．６０重量％の範囲で含み、酸素含有量が１３ｐ
ｐｍ以下とした鋼で軌道輪を形成し、焼入れ後に２３０
℃〜３００℃の高温で焼き戻しを行って残留オーステナ
イト量を８体積％以下とし、且つ表面硬度をＨＲＣ６０
以上とする技術が開示されている。この技術は、高温使
用時に高い寸法安定性と長い転動寿命を有する軸受を得
ることを目的としている。

【０００６】また、特開平７−１０３２４１号公報に
は、軸受鋼またはステンレス鋼からなる軸受軌道輪の残
留オーステナイト量を６体積％以下にする技術が開示さ
れている。この技術は、ＨＤＤ用やオーディオ用の転が
り軸受を対象とし、使用中に軌道面に圧痕が発生して振
動が生じることを防止して、音響特性の向上を図ること
を目的としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
７−７２５６５号公報および前記ＳＡＥテクニカルペー
パーに開示された技術では、高振動、高荷重下で使用さ
れる軸受の固定輪の早期剥離防止効果は得られるが、エ
ンジン補機用軸受では高温使用時の耐焼付き性を更に向
上することが望まれる。

【０００８】すなわち、雰囲気温度が１００℃以上の高
温で長時間使用される場合には、回転輪である内輪の温
度が、固定輪である外輪の温度より１０℃以上高くなり
やすい。これは、回転により軸受に発生した摩擦熱はシ
ャフトおよびハウジングを通じて放熱されるが、内輪が
固定されているシャフトより外輪が固定されているハウ
ジングの方が放熱条件が良いためである。そして、外輪
より温度の高い内輪の方が残留オーステナイト量の分解
量が多くなるため、内輪の軌道径が膨張して軸受隙間が
減少する。その結果、焼付きが生じ易くなる。

【０００９】また、特公平６−３３４４１号公報および
特開平７−１０３２４１号公報には、上記のような高温
使用時の焼付きを防止することを目的とする記載はな
い。さらに、特公平６−３３４４１号公報に記載の技術
では、固定輪を形成する鋼におけるＳｉあるいはＡｌの
含有量が１〜２重量％と多いため酸素含有量を１３ｐｐ
ｍ以下に規定しているが、転がり寿命を著しく低下させ
るシリコン系やアルミナ系の巨大な介在物が生じやすく
なる傾向がある。

【００１０】また、特開平７−１０３２４１号公報に記
載の技術は、軸受内径が１０ｍｍ未満の小型玉軸受やミ
ニアチュア玉軸受のように、玉径が３ｍｍ以下で複数の
玉が配列されるピッチ円の直径が１１ｍｍ以下である玉
軸受に効果を有するものであり、軸受内径が１０ｍｍ以
上のエンジン補機用軸受の場合には、ＨＤＤ用やオーデ
ィオ用の場合よりも高温、高振動下で使用されるため、
さらなる耐剥離性および耐焼付き性が求められる。

【００１１】本発明は、このような従来技術の問題点に
着目してなされたものであり、高振動、高荷重、高温条
件下で使用されるエンジン補機用転がり軸受において、
早期剥離の防止および焼付き防止の両方の効果が高く、
軸受寿命の大幅な延長が可能な転がり軸受を提供するこ
とを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の転がり軸受は、グリース潤滑される固定輪
と回転輪との間に複数の転動体が配設された転がり軸受
において、少なくとも回転輪は、合金成分としてＣを
０．６５〜１．２０重量％、Ｓｉを０．１０〜０．７０
重量％、Ｍｎを０．２０〜１．２０重量％、Ｃｒを０．
２０〜１．８０重量％の範囲内で含み、且つＯの含有率
は１６ｐｐｍ以下である鉄鋼材料で形成され、熱処理後
の残留オーステナイト量が０〜６体積％であり、軌道面
の表面硬さがＨＲＣ５７以上６５以下であることを特徴
とする。

【００１３】本発明においては、回転輪を形成する鉄鋼
材料の組成について、前述のように、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、
およびＣｒの含有範囲とＯの含有率を限定する。各数値
限定の臨界的意義について以下に述べる。〔Ｃ：０．６５〜１．２０重量％〕Ｃは鋼に硬さを付与
する元素であり、Ｃの含有量が０．６５未満であると、
転がり軸受に要求される硬さ（スケールＣの場合のロッ
クウェル硬さ（ＨＲＣ）で５７以上）を確保できない場
合がある。また、Ｃはマトリックスに固溶するとともに
他の合金成分元素（特にＣｒ）と結合して炭化物となる
が、Ｃの含有量が１．２０重量％を超えると、製鋼時に
巨大炭化物が生成しやすくなって、疲労寿命や耐衝撃性
が低下する恐れがある。〔Ｓｉ：０．１０〜０．７０重量％〕Ｓｉは製鋼時に脱
酸剤として作用し、焼入れ性を向上させるとともに、組
織変化を遅延させる元素であり、０．１重量％未満では
脱酸効果が十分ではない。また、Ｓｉの含有率が０．７
重量％を超えると、加工性が著しく低下するとともに、
靱性や耐久性を著しく低下させると考えられている珪酸
塩系介在物が生じる恐れがある。〔Ｍｎ：０．２０〜１．２０重量％〕Ｍｎは鋼の焼入れ
性を向上させる効果のある元素であり、０．２０重量％
未満であるとその効果が不十分となる。Ｍｎの含有率が
１．２０重量％を超えると加工性が低下する。また、Ｓ
の存在により寿命低下の要因となり得る介在物であるＭ
ｎＳが生じるため、Ｓの含有率を０．０２重量％以下と
してＭｎＳの生成量を少なくすることが好ましい。〔Ｃｒ：０．２０〜１．８０重量％〕Ｃｒは焼入れ性を
向上させ、炭化物球状化を促進させる元素であるが、含
有量が０．２０重量％未満であるとこれらの作用が実質
的に発揮されない。また、ＣｒはＣと結びついて巨大な
炭化物を形成する恐れがあり、含有量が多いと被切削性
を劣化させる場合もあるため、これを避けるためにＣｒ
含有率の上限値を１．８０重量％とする。〔Ｏ≦１６ｐｐｍ〕Ｏは鋼において酸化物系の介在物
（例えばＡｌ₂Ｏ₃やＣａＯ）を生成し、転がり寿命を
低下させる元素であり、その含有率が１６ｐｐｍを超え
ると転がり寿命の低下が著しくなるため、１６ｐｐｍを
上限値とした。〔残留オーステナイト量が０〜６体積％〕本発明の限定
を満たす同一組成の鉄鋼材料を使用して多数の回転輪
（内輪）を形成し、異なる条件で熱処理を施すことによ
り、残留オーステナイト量が異なる回転輪を作製し、こ
れを用いて転がり軸受を組み立て、振動・高荷重・高温
下での転がり寿命試験を行ったところ、残留オーステナ
イト量が６体積％を超えると極端に寿命が低下すること
が判明した。なお、高温使用時の焼付き防止効果は残留
オーステナイト量が少ないほど高くなり、特に残留オー
ステナイト量が４体積％以下であることが好ましい。〔軌道面の表面硬さがＨＲＣ５７以上６５以下〕ＨＲＣ
５７未満であると軸受として十分な剛性が得られない。
ＨＲＣ６５を超えると、靱性が低下し、亀裂伝搬特性が
著しく悪くなる。

【００１４】以上のような鉄鋼材料および残留オーステ
ナイト量の特定により、固定輪に比べて放熱され難い回
転輪の高温使用時の寸法変化（内輪軌道径の膨張）が抑
制されるため、軸受隙間の減少が防止される。その結
果、高温使用時の焼き付けが防止されて転がり寿命が延
長される。また、鉄鋼材料の特定のうちの酸素含有率の
特定により、非金属介在物の生成が抑制される。この非
金属介在物生成の抑制および軌道面の表面硬さの特定の
結果、転がり軸受の寿命がさらに延長される。

【００１５】なお、転動体の残留オーステナイト量を０
〜６体積％とすることにより、高温使用時に転動体の膨
張が防止されるため、焼付き防止効果がより高くなる。
また、グリース潤滑される固定輪と回転輪との間に複数
の転動体が配設された転がり軸受において、回転輪は、
合金成分としてＣを０．６５〜１．２０重量％、Ｓｉを
０．１０〜０．７０重量％、Ｍｎを０．２０〜１．２０
重量％、Ｃｒを０．２０〜１．８０重量％の範囲内で含
み、且つＯの含有率は１６ｐｐｍ以下である鉄鋼材料で
形成され、熱処理後の残留オーステナイト量が０〜６体
積％であり、軌道面の表面硬さがＨＲＣ５７以上６５以
下であり、固定輪は、前記と同じ組成範囲の鉄鋼材料で
形成され、熱処理後の残留オーステナイト量が７体積％
以上であり、軌道面の表面硬さがＨＲＣ６０以上６５以
下である転がり軸受は、回転輪および固定輪ともに残留
オーステナイト量が０〜６体積％であるものと比較し
て、転がり寿命がより高くなる。

【００１６】表１に、内輪（回転輪）と外輪（固定輪）
の残留オーステナイト量（γ_R）の組合せの違いによ
る、転がり軸受の特性の違いを示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】この表から分かるように、内輪の残留オー
ステナイト量が０〜６体積％であると、高温使用時の内
輪軌道径の膨張が抑制されるため寸法安定性が高くな
る。これに対して、内輪の残留オーステナイト量が７体
積％以上であると寸法安定性は悪くなる。また、外輪の
残留オーステナイト量が７体積％以上であると、耐圧痕
性が良好となって転がり寿命が高くなる。これに対し
て、外輪の残留オーステナイト量が０〜６体積％である
と、耐圧痕性が不十分となって転がり寿命は低くなる。

【００１９】したがって、タイプＢ，Ｃ，Ｄの組合せで
は、内輪の寸法安定性および転がり寿命のいずれかの点
が不十分となるが、タイプＡの組合せでは、内輪の寸法
安定性および転がり寿命のいずれの点も良好になる。す
なわち、内輪の残留オーステナイト量が０〜６体積％で
あって、外輪の残留オーステナイト量が７体積％以上で
ある組合せの転がり軸受は、内輪の寸法安定性および転
がり寿命のいずれの点も良好になる。

【００２０】つまり、高温使用時に内輪の寸法安定性を
高くして内輪の焼付き防止効果を得るためには、タイプ
ＡおよびＢのように、内輪の残留オーステナイト量を０
〜６体積％とすることが好ましい。これにより、軸と内
輪内周面との間のクリープも発生しなくなり、内輪の発
熱も少なく抑えられる。外輪の剥離防止のためには、軌
道面の硬さを保持して耐圧痕性を高くするために、タイ
プＡおよびＣのように、外輪の残量オーステナイト量を
７体積％以上とすることが好ましい。

【００２１】そして、残留オーステナイト量がこのよう
な好ましい値となっている内輪および外輪を組み合わせ
た転がり軸受（タイプＡ）は、高振動、高荷重、高温の
条件下で使用した場合に、寿命が最も長く、クリープも
生じない、最も優れた転がり軸受となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を具体的
な実施例および比較例により説明する。図１は、本発明
の一実施形態である転がり軸受を示す断面図である。こ
の転がり軸受１はＪＩＳ呼び番６３０３の深みぞ玉軸受
であり、外輪２がハウジング８に固定されて固定輪とな
り、内輪３はシャフト７に外嵌されて回転輪となってい
る。また、外輪２と内輪３との間には、保持器５により
保持された多数の転動体４が配設され、保持器５の両側
位置の外輪２と内輪３との間には、シール部材６，６が
装着されている。また、シール部材６，６によって囲ま
れる空間にはグリース１０として前述のグリースＭが封
入されている。

【００２３】そして、この転がり軸受１は、シャフト７
の回転に伴って内輪３が回転し、この回転による振動・
荷重は、シャフト７から内輪３及び転動体４を介して外
輪２の負荷圏に作用する。ここで、内輪３は、下記の表
２に示す組成の鉄鋼材料で形成され、下記のいずれかの
条件で焼入れ・焼き戻しすることによって、硬さ（ＨＲ
Ｃ）および残留オーステナイト量（γ_R）が、下記の表
２に示す値となっているものである。〔焼入れ・焼き戻し条件〕条件Ｉ：８４０℃で焼入れ後、１６０℃で焼き戻し。

【００２４】条件II：８４０℃で焼入れ後、２００℃で焼き戻し。条件III ：８４０℃で焼入れ後、２５０℃で焼き戻し。条件ＩＶ：８４０℃で焼入れ後、３００℃で焼き戻し。条件Ｖ：８４０℃で焼入れ後、４００℃で焼き戻し。条件ＶＩ：８４０℃で焼入れ後、−８０℃でサブゼロ処
理後、１６０℃で焼き戻し。

【００２５】

【表２】

【００２６】また、実施例および比較例とも、外輪２及
び転動体４は、同じ高炭素クロム軸受鋼２種（ＳＵＪ
２）で形成して条件Ｉの熱処理を施すことにより、残留
オーステナイト量を３〜５体積％とし、表面硬さをＨＲ
Ｃ６２とした。内輪３および外輪２の表面粗さをＲａで
０．０１〜０．０４μｍ、転動体４の表面粗さをＲａで
０．００３〜０．０１０μｍとした。

【００２７】このようにして作製された、異なる内輪
（実施例１〜１０および比較例１〜１０）３と、同じ外
輪２及び転動体４を備えた転がり軸受１に対し、以下の
ようにして寿命試験を行った。試験機としては、特開平
９−８９７２４号公報に開示されている軸受用寿命試験
装置を用い、回転数を所定時間毎（例えば９秒毎）に９
０００ｒｐｍと１８０００ｒｐｍとに切り換える急加減
速試験を行った。転がり軸受１の軸受隙間を１０〜１５
μｍとし、荷重条件は、Ｐ（負荷荷重）／Ｃ（動定格荷
重）＝０．１０とし、試験温度を１３０℃で一定にし
た。

【００２８】この条件での転がり軸受１の計算寿命（理
論的な最大寿命）は１３５０時間であるため、試験打ち
切り時間を１５００時間とした。また、この試験は、実
施例１〜１０および比較例１〜１０の試験体をそれぞれ
１０個ずつ用意して、焼付きや剥離などの異常が生じる
までの時間を測定した。１０個の試験体の結果のうち、
異常が生じるまでの時間が最も短い時間を評価時間（試
験寿命）とした。これらの結果を下記の表３に示す。

【００２９】なお、表３で下線を施した数値は、本発明
の数値限定範囲から外れるものを示す。また、１０個の
試験体すべてに試験打ち切り時間までに焼付きや剥離な
どの異常が生じなかった場合には、評価時間を１５００
時間とした。

【００３０】

【表３】

【００３１】この寿命試験結果から分かるように、内輪
３を形成する鉄鋼材料の組成がＣ：０．６５〜１．２０重量％Ｓｉ：０．１０〜０．７０重量％Ｍｎ：０．２０〜１．２０重量％Ｃｒ：０．２０〜１．８０重量％Ｏ：Ｏ≦１６ｐｐｍを全て満たすとともに、その熱処理後の残留オーステナ
イト量が０〜６体積％であり、且つ軌道面の表面硬さが
ＨＲＣ５７〜６５である場合（実施例１〜１０）に限っ
て、高振動、高荷重、高温下での本寿命試験において、
計算寿命１３５０時間より長い寿命が得られた。

【００３２】実施例１および２に関しては、残留オース
テナイト量が６体積％および５体積％と比較的大きかっ
たため、それぞれ１０個中３個、１０個中２個の試験体
について焼付きが生じたが、転がり寿命は計算寿命１３
５０時間より長く、比較例１〜１０の２倍程度またはそ
れ以上となった。実施例１および２の試験体のうち焼付
きが生じていない軸受について、試験後に内輪の軌道径
の膨張量を測定したところ５〜１０μｍであった。焼付
きが生じた軸受では、これ以上の膨張量となっていた。

【００３３】実施例３〜１０に関しては、残留オーステ
ナイト量が４体積％以下であったため、全ての試験体に
ついて、試験打ち切り時間までに焼付きや剥離などの異
常が生じなかった。実施例３〜１０の軸受について、試
験後に内輪の軌道径の膨張量を測定したところ５μｍ以
下であった。また、軌道面の表面状態を観察したところ
良好であり、この程度の軸受隙間の減少量では焼付きを
引き起こすまでには至らなかった。

【００３４】比較例１および７は軌道面の表面硬さがＨ
ＲＣ５５と低いため、評価時間は計算寿命の１／３程度
であった。試験終了後に内輪のミクロ組織を調査したと
ころ、塑性変形が極端に進行していることが分かった。
また、Ｘ線による疲労解析（「半値幅の減少量と残留オ
ーステナイトの分解量との組合せ」ＮＳＫベアリングジ
ャーナル No.６４３，ｐ１〜１０，１９８２年参照）を
行った結果、内部疲労が認められ、全ての剥離はマトリ
ックス起点型であることが分かった。

【００３５】比較例２および５では、ＣおよびＣｒの含
有率が高い材料を使用しているため、熱処理後に軌道表
面に１０μｍ以上の巨大な炭化物（Ｃｒ炭化物）が確認
された。そして、この炭化物を起点にして表面から剥離
が生じた結果、評価時間が５２５時間および５０４時間
と短くなった。比較例３では、Ｓｉの含有率が本発明の
範囲より大きい材料を使用しているため、Ｓｉ系の介在
物を起点とした剥離が、計算寿命の１／２程度の時間で
発生した。比較例４では、Ｍｎの含有率が本発明の範囲
より大きい材料を使用しているため、ＭｎＳ系の介在物
を起点とした剥離が、計算寿命の１／２程度の時間で発
生した。比較例６では、Ｏの含有率が本発明の範囲より
大きい材料を使用しているため、アルミナ系の介在物を
起点とした剥離が、計算寿命の１／２程度の時間で発生
した。

【００３６】比較例８〜１０は、使用材料の組成および
軌道面の表面硬さは本発明の範囲内であったが、残留オ
ーステナイト量が６体積％よりも大きかったため、軸受
隙間の減少が生じた。その結果、計算寿命の１／７〜１
／１０程度の時間で焼付きが生じた。次に、高炭素クロ
ム軸受鋼２種（ＳＵＪ２）を用いて、図１の軸受用の内
輪３、外輪２、および転動体４を形成し、内輪３および
外輪２については、前記Ｉ〜ＶＩのいずれかの条件で熱
処理を施して、残留オーステナイト量および軌道面の表
面硬度を調整した。転動体４に対しては全て同じ熱処理
（通常の熱処理）を行った。内輪３および外輪２の表面
粗さはＲａで０．０１〜０．０４μｍ、転動体４の表面
粗さはＲａで０．００３〜０．０１０μｍとした。

【００３７】このようにして作製された、異なる内輪と
外輪を、前記表１に示す４つのタイプに組合せて転がり
軸受１を組み立てた。表４に示すように、Ａ〜Ｄの各タ
イプについて２種類の試験体を作製した。これらの試験
体に対して、前記と同じ試験装置を用い、回転数を変化
させないで（すなわち、振動を発生させないで）、高荷
重（Ｐ／Ｃ＝０．４）、高速回転（１００００ｒｐ
ｍ）、高温（１３０℃）の条件で、Ｍグリース潤滑下で
寿命試験を行った。

【００３８】ここで、この条件での転がり軸受１の計算
寿命は２６時間であるため、試験打ち切り時間を５０時
間とした。また、この試験は、各種類の試験体をそれぞ
れ１０個ずつ用意して、焼付きや剥離などの異常が生じ
るまでの時間を測定した。１０個の試験体の結果のう
ち、異常が生じるまでの時間が最も短い時間を評価時間
とした。これらの結果を下記の表４に示す。また、１０
個の試験体すべてに試験打ち切り時間までに焼付きや剥
離などの異常が生じなかった場合には、評価時間を５０
時間とした。

【００３９】

【表４】

【００４０】この寿命試験結果から分かるように、内輪
の残留オーステナイト量が０〜６体積％であって、外輪
の残留オーステナイト量が７体積％以上である組合せ
（タイプＡ）の転がり軸受は、高荷重、高温下での本寿
命試験において、剥離および焼き付きが生じないで計算
寿命より長い寿命が得られた。また、内輪および外輪の
両方の残留オーステナイト量が０〜６体積％である組合
せ（タイプＢ）の転がり軸受は、内輪には焼付きは生じ
なかった。しかし、外輪の軌道面硬さがＨＲＣ５７，５
８であることから、高荷重での耐圧痕性が低下したた
め、ほぼ半分の試験体の外輪に剥離が生じて、計算寿命
程度の寿命となった。

【００４１】また、内輪および外輪の両方の残留オース
テナイト量が７体積％以上である組合せ（タイプＣ）の
転がり軸受は、内輪の残留オーステナイト量が１０体積
％または１５体積％と大きいため、内輪軌道面の膨張に
より多数の試験体で内輪に焼付きが生じた。その結果、
評価時間は計算寿命より少し短かくなった。また、外輪
には剥離が生じていなかった。

【００４２】また、内輪の残留オーステナイト量が６体
積％を超え、外輪の残留オーステナイト量が７体積％未
満である組合せ（タイプＤ）の転がり軸受は、内輪軌道
面の膨張により、多数の試験体の内輪に焼付きが生じ、
内輪と軸とのクリープも生じていた。また、外輪の残留
オーステナイト量が０．５体積％または３体積％と小さ
く、外輪軌道面の硬さもＨＲＣ５８と低いため、外輪の
耐圧痕性が低くなって、外輪に剥離が生じた。これらの
点から、計算寿命の１／２程度の寿命となった。

【００４３】なお、この実施形態で使用した高炭素クロ
ム軸受鋼に代えて高周波焼入れ鋼を用い、熱処理によっ
て残留オーステナイト量を所定範囲に調整した内輪およ
び外輪を用いてタイプＡの組み合わせで組み立てた転が
り軸受についても、高炭素クロム軸受鋼を用いた場合と
同じ効果が得られる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明したように、本発明によれ
ば、回転輪を形成する鉄鋼材料の組成限定、残留オース
テナイト量の限定、および軌道面の表面硬さの限定によ
って、高振動、高荷重、高温下で使用される転がり軸受
の寿命を、大幅に延長することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に相当する転がり軸受を示
す断面図である。

【符号の説明】

１転がり軸受２外輪（固定輪）３内輪（回転輪）４転動体１０グリース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グリース潤滑される固定輪と回転輪との
間に複数の転動体が配設された転がり軸受において、少なくとも回転輪は、合金成分としてＣを０．６５〜１．２０重量％、Ｓｉを
０．１０〜０．７０重量％、Ｍｎを０．２０〜１．２０
重量％、Ｃｒを０．２０〜１．８０重量％の範囲内で含
み、且つＯの含有率は１６ｐｐｍ以下である鉄鋼材料で
形成され、熱処理後の残留オーステナイト量が０〜６体積％であ
り、軌道面の表面硬さがＨＲＣ５７以上６５以下である
ことを特徴とする転がり軸受。