WO2024252729A1 - 転がり軸受 - Google Patents

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WO2024252729A1
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bearing
rolling bearing
flaking
inclusion
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晋 高野
弘樹 小俣
翔 橋本
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NSK Ltd
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    • F16C33/3837Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
    • F16C33/3862Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages comprising two annular parts joined together
    • F16C33/3868Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages comprising two annular parts joined together made from metal, e.g. two cast parts joined by rivets

Definitions

  • This disclosure relates to rolling bearings.
  • Internal origin spalling is an inherent fatigue life of rolling bearing materials. Internal origin spalling occurs when a crack initiates at an inclusion (non-metallic inclusion) contained in the rolling bearing material and the crack propagates.
  • Patent Document 1 describes a method for predicting the spalling life originating from an inclusion, taking into account the size of the inclusion inside the bearing.
  • the size of inclusions present inside rolling bearings varies from one rolling bearing to another. As a result, even rolling bearings of the same model number may have different flaking lives caused by inclusions. For bearing users, being able to check the flaking life of each individual rolling bearing allows them to use the rolling bearing for an operating time close to its actual lifespan. This is advantageous because it improves economy by reducing the frequency of bearing replacement, etc.
  • This disclosure therefore describes a rolling bearing whose individual flaking life can be confirmed.
  • One aspect of the present disclosure is a rolling bearing in which a life information display indicating the flaking life starting from an inclusion or a corresponding information display corresponding to the flaking life is attached to the bearing body, the inclusion being an inclusion contained in the rolling bearing, and the flaking life being the life of the rolling bearing predicted based on the size of the inclusion.
  • the flaking life of the rolling bearing can be confirmed based on the life information marking or corresponding information marking attached to the bearing body. Furthermore, this flaking life is predicted based on the size of the inclusions contained in the rolling bearing. In other words, this flaking life represents the life of each individual rolling bearing. In this way, with this rolling bearing, the individual flaking life can be confirmed based on the life information marking or corresponding information marking attached to the bearing body.
  • the flaking life may be expressed as a multiple of the basic rating life.
  • the bearing user can confirm how long the flaking life is compared to the basic rating life. This allows the bearing user to more easily perform various calculations, such as calculating the usable life of the rolling bearing.
  • FIG. 1 is a partially cutaway view of a rolling bearing according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a bearing life inspection certificate indicating the flaking life of a rolling bearing.
  • a rolling bearing In a rolling bearing, two objects, such as a rolling element and a raceway, repeatedly come into contact under a load. This causes stress concentration around inclusions (non-metallic inclusions) contained in the bearing material. Cracks then initiate from the inclusions, which then grow and lead to flaking (internal flaking).
  • the flaking life originating from an inclusion which will be described below, is the life when the rolling bearing is used in appropriate conditions, such as when it is properly lubricated and used under a predetermined appropriate range of load.
  • the rolling bearing 1 shown in FIG. 1 is a single-row deep groove ball bearing.
  • the rolling bearing 1 is described as a single-row deep groove ball bearing as an example.
  • the rolling bearing 1 may be a type of rolling bearing other than a single-row deep groove ball bearing.
  • the rolling bearing 1 comprises a bearing body 10.
  • the bearing body 10 is provided with a corresponding information display 20.
  • the bearing body 10 comprises an inner ring 11, an outer ring 12, a plurality of balls (rolling elements) 13, and a cage 14.
  • the inner ring 11 is an annular member.
  • the outer peripheral surface of the inner ring 11 is provided with an inner ring raceway surface 11a that is grooved and extends in the circumferential direction.
  • the outer ring 12 is an annular member disposed outside the inner ring 11.
  • the inner peripheral surface of the outer ring 12 is provided with an outer ring raceway surface 12a that is grooved and extends in the circumferential direction.
  • the plurality of balls 13 are sandwiched between the inner ring raceway surface 11a and the outer ring raceway surface 12a, and are arranged so as to be aligned in a row in the circumferential direction.
  • the cage 14 holds the multiple balls 13 so that they can roll freely, while maintaining the circumferential spacing between the balls 13.
  • the bearing body 10 may further include a contact or non-contact seal (not shown).
  • the materials for the inner ring 11, outer ring 12, and balls 13 may be any steel that can be used for bearings, such as bearing steel, specially heat-treated steel, stainless steel, etc.
  • the corresponding information display 20 is, as an example, attached to the end face along the axial direction of the outer ring 12.
  • the corresponding information display 20 may be provided on the outer ring 12 by, for example, engraving, printing, etc.
  • the corresponding information display 20 may be provided on a portion other than the end face of the outer ring 12 (for example, the inner ring 11, etc.).
  • the corresponding information display 20 may be provided on at least one of the bearing body parts 10.
  • the corresponding information display 20 may be the serial number (unique number) of the rolling bearing 1, a barcode, a two-dimensional code, etc.
  • the corresponding information display 20 is information associated with the flaking life starting from an inclusion contained inside the rolling bearing 1.
  • This inclusion is an inclusion contained inside the rolling bearing 1.
  • This flaking life is the life of the rolling bearing 1 predicted based on the size of the inclusion contained in the rolling bearing 1.
  • the corresponding information display 20 corresponds to the flaking life of the rolling bearing 1 to which the corresponding information display 20 is attached.
  • the flaking life of the rolling bearing 1 to which the corresponding information display 20 is attached can be derived from the corresponding information display 20.
  • the flaking life can be communicated to the bearing user by using paper media or by displaying it on a screen.
  • a method for communicating the flaking life of the rolling bearing 1 to the bearing user from the corresponding information display 20 is described.
  • the flaking life of the rolling bearing 1 may be communicated to the bearing user using the bearing life inspection certificate R shown in FIG. 2.
  • the bearing life inspection certificate R may be written on paper, for example.
  • the corresponding information display 20 is the serial number of the rolling bearing 1.
  • the bearing life inspection certificate R shown in FIG. 2 indicates the serial number. Therefore, the bearing user can know which rolling bearing 1 the bearing life inspection certificate R corresponds to based on the serial number.
  • the bearing life inspection certificate R may be provided to the bearing user together with the rolling bearing 1, for example, or separately from the rolling bearing 1.
  • the bearing life inspection certificate R indicates the model number of the target bearing, the product serial number, the predicted flaking life, etc.
  • the predicted flaking life (predicted life value) is expressed using a bearing life multiplier.
  • the bearing life multiplier is a multiplier with respect to the basic rating life.
  • the basic rating life may be a basic rating life L 10 .
  • the basic rated life L10 is in units of [1 million revolutions]
  • C is the basic dynamic load rating of the rolling bearing in units of [N]
  • P is the dynamic equivalent load acting on the rolling bearing in units of [N]
  • "p" is an index. This index p is set to 3 for ball bearings and 10/3 for roller bearings.
  • the bearing user can identify the bearing life inspection certificate R that corresponds to the rolling bearing 1 in question based on the serial number, which is the corresponding information display 20, affixed to the bearing body 10. The bearing user can then confirm the flaking life of the rolling bearing 1 in question based on the information in the bearing life inspection certificate R that corresponds to the rolling bearing 1.
  • the flaking life of the rolling bearing 1 may also be electronically transmitted to the bearing user via a display screen.
  • life derivation information that associates (links) the corresponding information display 20 with the flaking life of the rolling bearing 1 is created in advance.
  • the flaking life of the rolling bearing 1 may be derived from the corresponding information display 20 based on this life derivation information.
  • a bearing user inputs a serial number as the corresponding information display 20 into a lifespan presentation device constituted by an electronic device such as a personal computer.
  • the lifespan presentation device extracts the flaking life of the rolling bearing 1 that corresponds to the input serial number based on lifespan derivation information created in advance.
  • the lifespan presentation device may then present the extracted flaking lifespan to the bearing user via a display screen or the like.
  • the corresponding information display 20 may be a barcode or two-dimensional code.
  • the bearing user has the reader of the life presentation device read the barcode or two-dimensional code.
  • the life presentation device may extract the flaking life of the rolling bearing 1 corresponding to the read barcode, etc., based on life derivation information created in advance, and present it to the bearing user.
  • the life presentation device can identify more information.
  • the above-mentioned life derivation information may be stored on a server provided by a bearing supplier or the like.
  • the bearing user inputs or reads the corresponding information display 20 on a website, for example.
  • the server may then extract the flaking life corresponding to the inputted corresponding information display 20 based on the life derivation information, and present the extracted flaking life to the bearing user via the website.
  • the bearing user can check the flaking life of the rolling bearing 1 based on the corresponding information display 20 attached to the rolling bearing 1.
  • Step 1 a non-destructive inspection device capable of measuring the size and content of inclusions is prepared for the inner ring 11 and the outer ring 12 of the rolling bearing 1 whose flaking life is to be predicted.
  • this non-destructive inspection device for example, an ultrasonic flaw detector is preferably used.
  • this non-destructive inspection device is capable of detecting inclusions having a minimum size of about 50 ⁇ m.
  • the method described in JP 2021-060373 A JP Patent No. 7092101 A
  • JP 2021-060373 A JP Patent No. 7092101 A
  • Step 2 A non-destructive inspection device is used to detect the size and content (number) of inclusions in the ranges corresponding to the stress volume immediately below the inner ring raceway surface 11a of the inner ring 11 and immediately below the outer ring raceway surface 12a of the outer ring 12.
  • the ranges corresponding to the stress volume may be the range around the raceway surface where the inclusions cause spalling due to the action of stress. For example, for the inner ring 11, this range may be the range A surrounded by the dashed line in FIG. 1.
  • the raceway to be measured is finished through multiple processing steps.
  • the size and content of inclusions can be detected after any of the processing steps have been completed.
  • the general and main processing steps for raceways are, for example, steelmaking, heat treatment (annealing)/forming, forging, turning, heat treatment (hardening/tempering), side grinding, external surface grinding, internal surface grinding, and superfinishing of the raceway, and are performed in this order.
  • the inclusion content (cleanliness) of the material used may not be sufficient for the conditions of use, or there may be a large variation. In this case, it is advisable to carry out the inspection as early as possible in the processing steps. This makes it possible to eliminate products of insufficient quality caused by the amount of inclusions, and reduces the loss of having to carry out subsequent processes.
  • the inclusion content (cleanliness) of the material used is sufficiently good for the conditions of use and the variation is small.
  • the reliability of traceability can be increased by performing the inspection as late as possible in the process.
  • the side surface is laser marked with information including the serial number (product number). This information is used to perform the inspection, and the results can be managed in the inspection system's database.
  • JP 2021-060373 A discloses that non-destructive testing is performed underwater.
  • General bearing steels can rust due to moisture.
  • it is preferable to perform the test before the completion of finishing if the bearing includes unground surfaces such as chamfered portions, it is preferable to perform the test before or during a process prior to the completion of heat treatment), or, if the test is performed after the completion of finishing, to remove moisture from the raceway surface.
  • Step 3 Based on the detection results of step 2, the maximum size of the inclusions contained in the range equivalent to the stress volume of the inner ring 11 and the outer ring 12 is statistically estimated.
  • Step 4 Based on the estimated maximum size of the inclusion, the spalling life starting from the inclusion is predicted.
  • various well-known methods can be used. For example, the method described in Japanese Patent No. 6408222 may be used as this prediction method.
  • step 2 the inner ring 11 and outer ring 12 were measured for inclusions in the state in which they were actually manufactured.
  • the material before the inner ring 11 and outer ring 12 are formed may be measured for inclusions.
  • the same bearing life multiplier is applied to all rolling bearings that use raceways manufactured from materials of the same lot as the measured material.
  • information that can identify the manufacturing lot is added as corresponding information markings to the rolling bearings and packaging.
  • this flaking life of the rolling bearing 1 can be confirmed based on the corresponding information display 20 attached to the bearing body 10. Furthermore, this flaking life is predicted based on the size of the inclusions contained in the rolling bearing 1. In other words, this flaking life represents the life of each individual rolling bearing. In this way, with the rolling bearing 1, the individual flaking life can be confirmed based on the corresponding information display 20 attached to the bearing body 10.
  • the flaking life is expressed as a multiple of the basic rating life.
  • the bearing user can confirm how long the flaking life is compared to the basic rating life. This allows the bearing user to more easily perform various calculations, such as calculating the usable life of the rolling bearing.
  • a life information display indicating the flaking life may be attached to the bearing body 10.
  • This life information display may be the value of the flaking life itself.
  • the life information display may be a display that makes it possible to estimate the flaking life or the level of the flaking life (such as a rank of long or short flaking life) based on this display.

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Abstract

転がり軸受の軸受本体部には、介在物を起点とするはく離寿命を示す寿命情報表示又ははく離寿命に対応付けられた対応情報表示が付されている。この介在物は、当該転がり軸受に含まれる介在物である。はく離寿命は、介在物の大きさに基づいて予測された当該転がり軸受についての寿命である。

Description

転がり軸受
 本開示は、転がり軸受に関する。
 転がり軸受の材料が本来有する疲労寿命として、内部起点はく離がある。内部起点はく離は、転がり軸受の材料中に含まれる介在物(非金属介在物)を起点としてき裂が発生し、そのき裂が進展することによって生じる。例えば、特許文献1には、軸受内部の介在物の大きさを考慮して、介在物を起点とするはく離寿命を予測する方法が記載されている。
特許6408222号公報
 ここで、一般に、転がり軸受の内部に存在する介在物の大きさは、転がり軸受ごとに異なっている。これにより、同じ型番の転がり軸受同士であっても、介在物を起点とするはく離寿命が互いに異なることがある。軸受使用者にとっては、個々の転がり軸受のはく離寿命を確認できると実際の寿命に近い運転時間まで転がり軸受を使用することができる。これにより、軸受の交換頻度を少なくすることができる等、経済性を向上させることができるために好適である。
 そこで、本開示は、個々のはく離寿命を確認可能な転がり軸受について説明する。
 本開示の一態様は、介在物を起点とするはく離寿命を示す寿命情報表示又ははく離寿命に対応付けられた対応情報表示が軸受本体部に付された転がり軸受であって、介在物は、当該転がり軸受に含まれる介在物であり、はく離寿命は、介在物の大きさに基づいて予測された当該転がり軸受についての寿命である。
 この転がり軸受では、軸受本体部に付された寿命情報表示又は対応情報表示に基づいて、当該転がり軸受についてのはく離寿命を確認することができる。また、このはく離寿命は、当該転がり軸受に含まれる介在物の大きさに基づいて予測されている。つまり、このはく離寿命は、個々の転がり軸受のそれぞれについての寿命を表している。このように、この転がり軸受では、軸受本体部に付された寿命情報表示又は対応情報表示に基づいて、個々のはく離寿命を確認することができる。
 上記の転がり軸受において、はく離寿命は、基本定格寿命に対する倍率によって表されてもよい。この場合、軸受使用者は、基本定格寿命に対してどの程度のはく離寿命となっているかを確認できる。そして、軸受使用者は、例えば転がり軸受の使用可能期間の計算等、種々の計算をより簡単に行うことができる。
 本開示の一態様によれば、転がり軸受の個々のはく離寿命を確認することができる。
図1は、実施形態に係る転がり軸受を一部破断して示す図である。 図2は、転がり軸受のはく離寿命が示された軸受寿命検査証の一例を示す図である。
 以下、本開示に係る転がり軸受の実施形態について説明する。転がり軸受では、転動体と軌道輪のように、2つの物体が荷重を受けた状態で接触を繰り返す。これにより、軸受材料中に含まれる介在物(非金属介在物)周辺に応力集中が発生する。そして、その介在物を起点としてき裂が発生し、き裂が進展してはく離(内部起点型はく離)にいたる。なお、以下で説明する介在物を起点とするはく離寿命とは、潤滑が適切に行われた状態及び予め定められた適切な範囲の荷重で使用されている等、転がり軸受が適切な状態で使用される場合の寿命である。
 図1に示される転がり軸受1は、単列深溝玉軸受である。なお、本実施形態では、一例として転がり軸受1が単列深溝玉軸受である場合を例に説明する。但し、転がり軸受1は、単列深溝玉軸受以外の態様の転がり軸受であってもよい。
 転がり軸受1は、軸受本体部10を備えている。軸受本体部10には、対応情報表示20が付されている。軸受本体部10は、内輪11、外輪12、複数の玉(転動体)13、及び保持器14を備えている。内輪11は、円環状の部材である。内輪11の外周面には、周方向に延びる溝状の内輪軌道面11aが設けられている。外輪12は、内輪11の外側に配置された円環状の部材である。外輪12の内周面には、周方向に延びる溝状の外輪軌道面12aが設けられている。複数の玉13は、内輪軌道面11aと外輪軌道面12aとの間に挟み込まれ、周方向に一列に並ぶように配置されている。
 保持器14は、複数の玉13をそれぞれ転動自在に保持するとともに、玉13同士の周方向の間隔を保つ。軸受本体部10は、接触式又は非接触式のシール(図示せず)を更に備えてもよい。内輪11、外輪12、及び玉13の各材料としては、軸受鋼、特殊熱処理がされた鋼材、ステンレス等の軸受に使用可能な鋼材全般が採用され得る。
 本実施形態において、対応情報表示20は、一例として、外輪12の軸方向に沿った端面に付されている。対応情報表示20は、例えば、刻印、印刷等によって外輪12に設けられていてもよい。なお、対応情報表示20は、外輪12の端面以外の部位(例えば内輪11等)に設けられていてもよい。対応情報表示20は、少なくとも軸受本体部10のいずれかに設けられていればよい。例えば、対応情報表示20は、転がり軸受1のシリアルナンバー(固有番号)、バーコード、二次元コード等であってもよい。
 対応情報表示20は、転がり軸受1の内部に含まれる介在物を起点とするはく離寿命に対応付けられた情報である。この介在物とは、当該転がり軸受1の内部に含まれる介在物である。このはく離寿命とは、転がり軸受1に含まれる介在物の大きさに基づいて予測された当該転がり軸受1についての寿命である。
 対応情報表示20は、当該対応情報表示20が付された転がり軸受1についてのはく離寿命に対応付けられている。つまり、対応情報表示20から、当該対応情報表示20が付された転がり軸受1のはく離寿命を導出することができる。
 はく離寿命は、紙媒体を用いて又は画面上に表示されることによって軸受使用者に伝達され得る。以下、軸受使用者に対し、対応情報表示20から転がり軸受1のはく離寿命を伝達する手法の一例について説明する。
 例えば、転がり軸受1のはく離寿命は、図2に示される軸受寿命検査証Rを用いて軸受使用者に対して伝達されてもよい。軸受寿命検査証Rは、例えば紙に記載されていてもよい。この例において対応情報表示20は、転がり軸受1のシリアルナンバーとする。図2に示される軸受寿命検査証Rには、シリアルナンバーが示されている。このため、軸受使用者は、シリアルナンバーに基づいて、軸受寿命検査証Rがどの転がり軸受1に対応するものであるかを把握することができる。軸受寿命検査証Rは、例えば、転がり軸受1とともに軸受使用者に提供されてもよく、転がり軸受1とは別に軸受使用者に提供されてもよい。
 軸受寿命検査証Rには、対象となる軸受の名番、製品のシリアルナンバー、予測されたはく離寿命等が示されている。この例では、予測されたはく離寿命(寿命の予測値)が、軸受寿命倍率を用いて表されている。軸受寿命倍率とは、基本定格寿命に対する倍率である。基本定格寿命とは、基本定格寿命L10であってもよい。
 この基本定格寿命L10は、次の式によって表される。
 L10=(C/P)
 但し、上記式において、基本定格寿命L10の単位は[100万回転]であり、「C」は転がり軸受の基本動定格荷重であって単位は[N]であり、「P」は転がり軸受に作用する動等価荷重であって単位は[N]であり、「p」は指数である。この指数pは、玉軸受の場合には3、ころ軸受の場合には10/3が設定される。
 このように、軸受使用者は、軸受本体部10に付された対応情報表示20であるシリアルナンバーに基づいて、当該転がり軸受1に対応する軸受寿命検査証Rを特定できる。そして、軸受使用者は、転がり軸受1に対応する軸受寿命検査証Rの記載に基づいて、当該転がり軸受1についてのはく離寿命を確認することができる。
 また、転がり軸受1のはく離寿命は、軸受使用者に対して表示画面を通じて電子的に伝達されてもよい。この場合、例えば、対応情報表示20と転がり軸受1のはく離寿命とが対応付けられた(紐づけられた)寿命導出情報が予め作成されている。この寿命導出情報に基づいて、対応情報表示20から転がり軸受1のはく離寿命が導出されてもよい。
 具体的には、例えば、軸受使用者は、パソコン等の電子デバイスによって構成される寿命提示装置に対し、対応情報表示20としてのシリアルナンバーを入力する。寿命提示装置は、予め作成された寿命導出情報に基づいて、入力されたシリアルナンバーに対応する転がり軸受1のはく離寿命を抽出する。そして、寿命提示装置は、抽出したはく離寿命を表示画面等を通じて軸受使用者に提示してもよい。
 例えば、対応情報表示20は、バーコード又は二次元コードであってもよい。この場合、軸受使用者は、寿命提示装置の読取機にバーコード又は二次元コードを読み取らせる。寿命提示装置は、予め作成された寿命導出情報に基づいて、読み取ったバーコード等に対応する転がり軸受1のはく離寿命を抽出し、軸受使用者に提示してもよい。例えば、対応情報表示20として二次元コードを用いることにより、寿命提示装置はより多くの情報を識別することができる。例えば、対応情報表示20として二次元コードを用いることにより、二次元コードが本物であるか否かの判定等を行うこともできる。
 例えば、上述した寿命導出情報は、軸受供給者等が提供するサーバ上に格納されていてもよい。この場合、軸受使用者は、例えば、ウェブサイト上において対応情報表示20を入力又は読み込ませる。そして、サーバは、寿命導出情報に基づいて、入力等がされた対応情報表示20に対応するはく離寿命を抽出し、抽出したはく離寿命をウェブサイトを通じて軸受使用者に提示してもよい。
 このように、軸受使用者は、転がり軸受1に付された対応情報表示20に基づいて、当該転がり軸受1のはく離寿命を確認することができる。
 次に、介在物を起点とするはく離寿命の予測手順の一例について説明する。ここでは、個々の転がり軸受1のそれぞれについて、はく離寿命を予測する。
(手順1)
 まず、はく離寿命の予測対象の転がり軸受1の内輪11及び外輪12に対して、介在物の大きさ及び含有量を測定することができる非破壊検査装置を用意する。この非破壊検査装置としては、例えば、超音波探傷装置を用いることが好適である。また、この非破壊検査装置としては、最小の大きさとして50μm程度の大きさの介在物を検出することが可能であると良い。このような超音波探傷装置を用いて最小の大きさとして50μm程度の大きさの介在物を検出するための方法として、例えば、特開2021-060373号公報(特許第7092101号公報)に記載された方法が用いられてもよい。
(手順2)
 非破壊検査装置を用いて、内輪11の内輪軌道面11aの直下及び外輪12の外輪軌道面12aの直下の応力体積に相当する範囲について、介在物の大きさ及び含有量(個数)を検出する。この応力体積に相当する範囲とは、軌道面の周りにおいて、応力が作用することによって介在物がはく離の原因となる範囲とされてもよい。この範囲とは、例えば、内輪11については図1において破線で囲まれた領域Aの範囲とされてもよい。
 なお、測定対象の軌道輪は、複数の加工工程を経て仕上げられる。介在物の大きさ及び含有量の検出は、いずれかの加工工程が完了したのちに行われ得る。軌道輪の一般的かつ主な加工工程としては、例えば、製鋼、熱処理(焼鈍)・成形、鍛造、旋削、熱処理(焼き入れ・焼き戻し)、側面の研削、外径面の研削、内径面の研削、軌道面の超仕上げがあり、この並び順で加工が行われる。
 例えば、使用する素材の介在物含有状況(清浄度)が使用条件に対して十分でない、あるいはばらつきが大きい場合がある。この場合、これらの加工工程のうち、できるだけ前の工程で当該検査を行うとよい。これにより、介在物量に起因して生じる不十分な品質の製品を排除でき、後工程を行うことの損失を低減できる。
 一方、例えば、使用する素材の介在物含有状況(清浄度)が使用条件に対して十分良好で、かつばらつきも小さい場合がある。この場合、個々の製品の識別の観点からできるだけ後ろの工程で当該検査を行うことによって、トレーサビリティの信頼性を高くできる。具体例としては、例えば、軌道輪の側面の研削が完了したのちに、当該側面にシリアルナンバー(製品番号)を含む内容のレーザマーキングを施す。この情報を用いて当該検査を行い、その結果を検査システムのデータベースにて管理することができる。
 なお、上述した特開2021-060373号公報には、非破壊検査を水中で行うことが開示されている。一般的な軸受鋼は、水分による発錆の可能性がある。このため、仕上げ加工の完了前(面取り部など未研削の面を含む場合は、熱処理完了前又はそれ以前の工程)に当該検査を行う、または、仕上げ加工完了後に当該検査を行う場合には、軌道輪表面の水分を除去することが好適である。
(手順3)
 手順2の検出結果に基づいて、内輪11及び外輪12の応力体積に相当する範囲に含有されている介在物の最大の大きさを統計的に推定する。ここでは、例えば、極値統計法を用いることが好ましい。
 (手順4)
 推定された介在物の最大の大きさに基づいて、介在物を起点とするはく離寿命を予測する。この介在物の最大の大きさに基づくはく離寿命の予測方法については、周知の種々の方法を用いることができる。例えば、この予測方法としては、特許第6408222号公報に記載された方法が用いられてもよい。
 このように、上述した手順1~4を行うことにより、対象とする転がり軸受1についての介在物を起点とするはく離寿命を予測することができる。そして、予測されたはく離寿命に対応付けられた対応情報表示20を、軸受本体部10に付す。これにより、軸受使用者は、対応情報表示20に基づいて、対応情報表示20が付された転がり軸受1についてのはく離寿命を確認することができる。
 なお、上述した手順2では、実際に製造された状態の内輪11及び外輪12に対して、介在物の測定を行った。これに代えて、手順2では、内輪11及び外輪12が形成される前の材料(内輪11及び外輪12を形成するために用いられる分の材料)に対して、介在物の測定が行われてもよい。この場合においては、測定された材料と同じロットの材料から製造された軌道輪を用いる転がり軸受の全てに対して、同値の軸受寿命倍率を適用する。更に転がり軸受や包装には、対応情報表示として、製造ロットを識別できる情報を付与する。
 以上のように、この転がり軸受1では、軸受本体部10に付された対応情報表示20に基づいて、当該転がり軸受1についてのはく離寿命を確認することができる。また、このはく離寿命は、当該転がり軸受1に含まれる介在物の大きさに基づいて予測されている。つまり、このはく離寿命は、個々の転がり軸受のそれぞれについての寿命を表している。このように、転がり軸受1では、軸受本体部10に付された対応情報表示20に基づいて、個々のはく離寿命を確認することができる。
 このように、転がり軸受1の個々のはく離寿命を確認することができるため、実際の寿命に近い運転時間まで転がり軸受1を使用することができる。これにより、転がり軸受1では、交換頻度を少なくすることができる等、経済性を向上させることができる。
 上記の転がり軸受1において、はく離寿命は、基本定格寿命に対する倍率によって表されている。この場合、軸受使用者は、基本定格寿命に対してどの程度のはく離寿命となっているかを確認できる。そして、軸受使用者は、例えば転がり軸受の使用可能期間の計算等、種々の計算をより簡単に行うことができる。
 以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、対応情報表示20に代えて、はく離寿命を示す寿命情報表示が軸受本体部10に付されていてもよい。この寿命情報表示とは、はく離寿命の値そのものであってもよい。また、寿命情報表示とは、この表示に基づいてはく離寿命を推定可能又ははく離寿命の程度(はく離寿命の長短のランク等)を推定可能な表示であってもよい。
 1…転がり軸受、20…対応情報表示。

Claims (2)

  1.  介在物を起点とするはく離寿命を示す寿命情報表示又は前記はく離寿命に対応付けられた対応情報表示が軸受本体部に付された転がり軸受であって、
     前記介在物は、当該転がり軸受に含まれる介在物であり、
     前記はく離寿命は、前記介在物の大きさに基づいて予測された当該転がり軸受についての寿命である、転がり軸受。
  2.  前記はく離寿命は、基本定格寿命に対する倍率によって表される、請求項1に記載の転がり軸受。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0792101A (ja) 1993-09-24 1995-04-07 Mazda Motor Corp 表面検査装置
JP2012203418A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Ntn Corp 機械要素部品の余寿命算出方法
JP2015138018A (ja) * 2014-01-24 2015-07-30 日本精工株式会社 転がり支持装置や動力伝達装置用構成部品の使用限界応力推定方法、及び該構成部品の疲れ寿命予測方法
JP2017150820A (ja) * 2016-02-22 2017-08-31 Ntn株式会社 部品状態検知装置
JP2021060373A (ja) 2019-10-09 2021-04-15 日本精工株式会社 鋼材の清浄度評価方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0792101A (ja) 1993-09-24 1995-04-07 Mazda Motor Corp 表面検査装置
JP2012203418A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Ntn Corp 機械要素部品の余寿命算出方法
JP2015138018A (ja) * 2014-01-24 2015-07-30 日本精工株式会社 転がり支持装置や動力伝達装置用構成部品の使用限界応力推定方法、及び該構成部品の疲れ寿命予測方法
JP6408222B2 (ja) 2014-01-24 2018-10-17 日本精工株式会社 転がり支持装置や動力伝達装置用構成部品の疲れ寿命予測方法
JP2017150820A (ja) * 2016-02-22 2017-08-31 Ntn株式会社 部品状態検知装置
JP2021060373A (ja) 2019-10-09 2021-04-15 日本精工株式会社 鋼材の清浄度評価方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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