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JPH06117439A - 玉軸受 - Google Patents

玉軸受

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Publication number
JPH06117439A
JPH06117439A JP29385792A JP29385792A JPH06117439A JP H06117439 A JPH06117439 A JP H06117439A JP 29385792 A JP29385792 A JP 29385792A JP 29385792 A JP29385792 A JP 29385792A JP H06117439 A JPH06117439 A JP H06117439A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stainless steel
ball bearing
outer ring
balls
steel
Prior art date
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JP29385792A
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English (en)
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JP3171350B2 (ja
Inventor
Rikuro Obara
陸郎 小原
Tsuyoshi Tatsuno
剛志 龍野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
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Filing date
Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=17800058&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH06117439(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Minebea Co Ltd filed Critical Minebea Co Ltd
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Priority to CA 2107188 priority patent/CA2107188C/en
Priority to EP19930307915 priority patent/EP0592195B3/en
Priority to DE1993601805 priority patent/DE69301805T2/de
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Application granted granted Critical
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/32Balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/62Selection of substances

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】静粛性に優れ、防錆油を塗布する必要のない玉
軸受を提供する。 【構成】加工精度、回転精度を要求される内外輪1、2
間のボール3を高炭素クロム軸受鋼で構成し、また、実
際の使用条件において耐食性および接着強度の安定が必
要とされる内輪および外輪あるいはその少なくとも一方
を硬度がHRC58以上であり、かつ共晶炭化物の径が
10μm以下のマルテンサイト系ステンレス鋼で構成し

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は玉軸受に関し、特に精密
機器の回転部に好適な玉軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の玉軸受を構成する外輪、内輪およ
びボールは単一の素材よりなり、その素材に通常ステン
レス鋼か高炭素クロム軸受鋼が用いられている。ステン
レス鋼は耐食性が良好である反面、従来のステンレス鋼
よりなるボールは高炭素クロム軸受鋼に比して高い加工
精度を得ることが難しく、高度の静粛性を要求される精
密機器の回転部には不向きであった。
【0003】これに対し、高炭素クロム軸受鋼よりなる
玉軸受は高い加工精度を得ることができるので、回転時
の静粛性に優れている反面、錆が付きやすく、外表面に
防錆油を塗布する必要があった。
【0004】玉軸受を精密機器に組付ける際には接着剤
を使用することが多いが、防錆油と接着剤は化学反応す
ることによってガスの発生、接着強度の劣化、発錆など
を引き起こし、被組付け製品の信頼性を低下させてい
た。
【0005】特に、この種の玉軸受をハードディスクド
ライブ装置のスピンドルモータ等に用いると、防錆油と
接着剤の化学反応により発生したガスが記録媒体面に付
着し、装置の障害を引き起こす例が頻発している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の玉軸受は上述
した従来の問題点を解決し、静粛性に優れ、しかも防錆
油が不要な玉軸受を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】従来、玉軸受を構成する
外輪、内輪およびボールは単一材料とされていたが、上
記目的を達成するために、本発明の玉軸受は加工精度、
回転精度を要求される内外輪間のボールを高炭素クロム
軸受鋼で構成し、また、実際の使用条件において耐食性
および接着強度の安定が必要とされる内輪および外輪あ
るいはその少なくとも一方を硬度がHRC58以上であ
り、かつ共晶炭化物の径が10μm以下のマルテンサイ
ト系ステンレス鋼で構成した。
【0008】
【作用】内外輪間に設けられるボールには高炭素クロム
軸受鋼を用いているので、冷間加工を初工程とするボー
ルの製造時にステンレス鋼に比して高精度の加工を行う
ことができ、静粛性の向上が期せる。
【0009】また、耐食性、接着強度が要求される内輪
および外輪あるいはその一方を、マルテンサイト系ステ
ンレス鋼で構成することにより防錆油の塗布が不要とな
り、防錆油と接着剤との混和に起因する種々の障害が防
止される。
【0010】
【実施例】以下本発明の具体例を図1、2に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明の実施例を示す縦断面図で
あり、図中の符号1は外輪、2は内輪、3はボールを示
している。
【0011】外輪1内周の転動溝1aと内輪2外周の転
動溝2aとの間には高炭素クロム軸受鋼よりなる複数個
のボール3を充填してある。外輪1と内輪2の素材に
は、組成原料の重量比が高温強度と耐摩耗性を高めるた
め炭素が0.6〜0.75%、クロムが10.5〜1
3.5%、マンガンが0.3〜0.8%残余部が鉄およ
び不可避に混入する不純物であり、かつ熱処理を管理す
ることによって硬度がHRC58以上共晶炭化物の径を
10μm以下となるようにしたマルテンサイト系ステン
レス鋼を使用する。
【0012】共晶炭化物の径を小さくすると、ボール転
動面の加工精度、面アラサが向上し、もって玉軸受の静
粛性と回転精度が向上する。
【0013】また、このステンレス鋼は耐食性に優れて
いるので、防錆油を使用する必要がなく、従来用いられ
ていた防錆油と各種精密機器に組込む際に用いる接着剤
との化学反応により発生するガスに起因する障害、接着
強度の低下等が防止される。
【0014】図2は本発明の他の実施例を示したもので
あり、軸4の外周に刻された転動溝4aと外輪1内周の
転動溝1aとの間に複数個のボール3を充填したものと
してある。
【0015】この実施例のものにおいても上述の図1に
示した実施例のものと同様に外輪1および軸4の素材に
は前記ステンレス鋼を使用し、ボール3には高炭素クロ
ム軸受鋼を使用する。
【0016】なお、上記第1実施例においては外輪と内
輪を、第2実施例においては外輪と軸を双方ともにマル
テンサイト系ステンレス鋼で構成しているが、使用条件
によっては耐食性、接着強度の安定が必要な一方だけを
マルテンサイト系ステンレス鋼とすればよく、他方には
高炭素クロム軸受鋼などを使用してもよい。
【0017】
【発明の効果】本発明の玉軸受は外表面を構成する内外
輪または外輪と軸を炭素およびクロム、マンガン、鉄を
含むマルテンサイト系ステンレス鋼で構成しているの
で、高温強度、耐摩耗性、耐食性に優れている。
【0018】このため防錆油を使用する必要がないの
で、例えばミニチュアベアリングを精密機器に組付ける
際に防錆油の拭取りなどの手間がかからず、また接着強
度の信頼性が向上し、さらに防錆油と接着剤とが化学反
応して発生するガスに起因する障害が防止される。
【0019】また、内外輪または外輪と軸に使用するマ
ルテンサイトステンレス鋼は共晶炭化物の径が10μm
以下であり、しかもボールの素材には高炭素クロム軸受
鋼を使用するので、ボールと転動溝の加工精度を高くす
ることができ、静粛性に優れた玉軸受を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す縦断面図。
【図2】本発明の他の実施例を示す縦断面図。
【符号の説明】
1 外輪 2 内輪 3 ボール 4 軸 1a、2a、4a 転動溝
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年10月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は玉軸受に関し、特に精密
機器の回転部に好適な玉軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の玉軸受を構成する外輪、内輪およ
びボールは単一の素材よりなり、その素材に通常ステン
レス鋼か高炭素クロム軸受鋼が用いられている。ステン
レス鋼は耐食性が良好である反面、従来のステンレス鋼
よりなるボールは高炭素クロム軸受鋼に比して高い加工
精度を得ることが難しく、高度の静粛性を要求される精
密機器の回転部には不向きであった。
【0003】これに対し、高炭素クロム軸受鋼よりなる
玉軸受は高い加工精度を得ることができるので、回転時
の静粛性に優れている反面、錆が付きやすく、外表面に
防錆油を塗布する必要があった。
【0004】玉軸受を精密機器に組付ける際には接着剤
を使用することが多いが、防錆油と接着剤は化学反応す
ることによってガスの発生、接着強度の劣化、発錆など
を引き起こし、被組付け製品の信頼性を低下させてい
た。
【0005】特に、この種の玉軸受をハードディスクド
ライブ装置のスピンドルモータ等に用いると、防錆油と
接着剤の化学反応により発生したガスが記録媒体面に付
着し、装置の障害を引き起こす例が頻発している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の玉軸受は上述
した従来の問題点を解決し、静粛性に優れ、しかも防錆
油が不要な玉軸受を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】従来、玉軸受を構成する
外輪、内輪およびボールは単一材料とされていたが、上
記目的を達成するために、本発明の玉軸受は加工精度、
回転精度を要求される内外輪間のボールを高炭素クロム
軸受鋼で構成し、また、実際の使用条件において耐食性
および接着強度の安定が必要とされる内輪および外輪あ
るいはその少なくとも一方を硬度がHRC58以上であ
り、かつ共晶炭化物の径が10μm以下のマルテンサイ
ト系ステンレス鋼で構成した。
【0008】
【作用】内外輪間に設けられるボールには高炭素クロム
軸受鋼を用いているので、冷間加工を初工程とするボー
ルの製造時にステンレス鋼に比して高精度の加工を行う
ことができ、静粛性の向上が期せる。
【0009】また、耐食性、接着強度が要求される内輪
および外輪あるいはその一方を、マルテンサイト系ステ
ンレス鋼で構成することにより防錆油の塗布が不要とな
り、防錆油と接着剤との混和に起因する種々の障害が防
止される。
【0010】
【実施例】以下本発明の具体例を図1、2に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明の実施例を示す縦断面図で
あり、図中の符号1は外輪、2は内輪、3はボールを示
している。
【0011】外輪1内周の転動溝1aと内輪2外周の転
動溝2aとの間には高炭素クロム軸受鋼よりなる複数個
のボール3を充填してある。外輪1と内輪2の素材に
は、組成原料の重量比が高温強度と耐摩耗性を高めるた
め炭素が0.6〜0.75%、クロムが10.5〜1
3.5%、マンガンが0.3〜0.8%残余部が鉄およ
び不可避に混入する不純物であり、かつ熱処理を管理す
ることによって硬度がHRC58以上共晶炭化物の径を
10μm以下となるようにしたマルテンサイト系ステン
レス鋼を使用する。
【0012】共晶炭化物の径を小さくすると、ボール転
動面の加工精度、面アラサが向上し、もって玉軸受の静
粛性と回転精度が向上する。
【0013】また、このステンレス鋼は耐食性に優れて
いるので、防錆油を使用する必要がなく、従来用いられ
ていた防錆油と各種精密機器に組込む際に用いる接着剤
との化学反応により発生するガスに起因する障害、接着
強度の低下等が防止される。
【0014】表1は本実施例の玉軸受に関する振動およ
び騒音の評価試験をAFBMA (The Anti−
Friction Bearing Manufact
urers Association,Inc.)の規
格に準拠して行った成績(アンデロン値)を従来の玉軸
受の試験成績と比較して示すものである。
【0015】
【表1】
【0016】表中、素材Aは高炭素クロム軸受鋼を、B
は前述のマルテンサイト系ステンレス鋼を示し、またア
ンデロン値のL、M、Hの欄はそれぞれ測定周波数帯域
の区分で、Lは低周波数帯域(50−300Hz)、M
は中周波数帯域(300−1,800Hz)、Hは高周
波数帯域(1,800−10,000Hz)を示してい
る。
【0017】この結果から、本実施例の玉軸受の静粛性
は内輪、外輪およびボールがともにマルテンサイト系ス
テンレス鋼で構成された玉軸受(従来2)に比べ格段に
向上しており、内輪、外輪およびボールがともに高炭素
クロム軸受鋼で構成された玉軸受(従来1)と同等であ
ることがわかる。
【0018】図2は本発明の他の実施例を示したもので
あり、軸4の外周に刻された転動溝4aと外輪1内周の
転動溝1aとの間に複数個のボール3を充填したものと
してある。
【0019】この実施例のものにおいても上述の図1に
示した実施例のものと同様に外輪1および軸4の素材に
は前記ステンレス鋼を使用し、ボール3には高炭素クロ
ム軸受鋼を使用する。
【0020】なお、上記第1実施例においては外輪と内
輪を、第2実施例においては外輪と軸を双方ともにマル
テンサイト系ステンレス鋼で構成しているが、使用条件
によっては耐食性、接着強度の安定が必要な一方だけを
マルテンサイト系ステンレス鋼とすればよく、他方には
高炭素クロム軸受鋼などを使用してもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明の玉軸受は外表面を構成する内外
輪または外輪と軸を炭素およびクロム、マンガン、鉄を
含むマルテンサイト系ステンレス鋼で構成しているの
で、高温強度、耐摩耗性、耐食性に優れている。
【0022】このため防錆油を使用する必要がないの
で、例えばミニチュアベアリングを精密機器に組付ける
際に防錆油の拭取りなどの手間がかからず、また接着強
度の信頼性が向上し、さらに防錆油と接着剤とが化学反
応して発生するガスに起因する障害が防止される。
【0023】また、内外輪または外輪と軸に使用するマ
ルテンサイトステンレス鋼は共晶炭化物の径が10μm
以下であり、しかもボールの素材には高炭素クロム軸受
鋼を使用するので、ボールと転動溝の加工精度を高くす
ることができ、静粛性に優れた玉軸受を得ることができ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内外輪間に高炭素クロム軸受鋼よりなる複
    数個のボールを設け、内輪、外輪の少なくとも一方を、
    硬度がHRC58以上であり、かつ共晶炭化物の径が1
    0μm以下のマルテンサイト系ステンレス鋼で構成して
    なる玉軸受。
  2. 【請求項2】軸の外周に転動溝を形成し、この転動溝と
    外輪内周の転動溝との間に高炭素クロム軸受鋼よりなる
    複数個のボールを設け、軸、外輪の少なくとも一方を、
    硬度がHRC58以上であり、かつ共晶炭化物の径が1
    0μm以下のマルテンサイト系ステンレス鋼で構成して
    なる玉軸受。
JP29385792A 1992-10-07 1992-10-07 ハードディスクドライブ装置のスピンドルモータ用玉軸受 Expired - Lifetime JP3171350B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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CA 2107188 CA2107188C (en) 1992-10-07 1993-09-28 Ball bearing
EP19930307915 EP0592195B3 (en) 1992-10-07 1993-10-05 Ball-bearing
DE1993601805 DE69301805T2 (de) 1992-10-07 1993-10-05 Kugellager

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JP3171350B2 JP3171350B2 (ja) 2001-05-28

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ID=17800058

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JP29385792A Expired - Lifetime JP3171350B2 (ja) 1992-10-07 1992-10-07 ハードディスクドライブ装置のスピンドルモータ用玉軸受

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