(57)【要約】【課題】仮にシール部材の劣化などによって軸受けに水が浸入して水環境下になったとしても、錆の発生を抑えて安定した回転性能や洗濯性能を得ることのできる洗濯機用転がり軸受を提供する。【解決手段】この洗濯機用転がり軸受３０，３１は、洗濯機１０の回転ドラム４の支持に用いられるものであり、転がり軸受３０，３１の構成部材のうち、少なくとも外輪３２、内輪３３および転動体３４が、同一の耐食性金属材料を用いて形成され、前記耐食性金属材料は、Ｃの含有率が０．６質量％未満の所定成分からなるマルテンサイト系ステンレス鋼である。【選択図】図１
2013024332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯機の本体と、この本体内に支持された水槽と、この水槽内に回転自在に支持された回転ドラムとを有する洗濯機における前記回転ドラムの支持に用いられる転がり軸受であって、
前記転がり軸受は、円環状の外輪と、該外輪に複数の転動体を介して内嵌される円環状の内輪と、前記複数の転動体を保持する保持器と、前記外輪と内輪との間を塞ぐように設けられたシールド若しくはシール部材とを構成部材として有し、
前記複数の構成部材のうち、少なくとも外輪、内輪および転動体が、耐食性材料を用いて形成されていることを特徴とする洗濯機用転がり軸受。
【請求項２】
前記耐食性材料は、ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機用転がり軸受。
【請求項３】
前記ステンレス鋼は、マルテンサイト系ステンレス鋼であり、
その成分が、Ｃの含有率が０．６質量％未満、Ｃｒの含有率が１０．０質量％以上２２．０質量％以下、Ｍｎの含有率が０．１質量％以上１．５質量％以下、Ｓｉの含有率が０．１質量％以上２．０質量％以下、Ｎの含有率が０．０５質量％以上０．２質量％未満、残部Ｆｅおよび不可避成分を含有し、さらに０．０４Ｃｒ質量％−０．８３Ｎ質量％−０．３９≦Ｃ質量％≦−０．０５Ｃｒ質量％＋１．４１、且つＣ質量％＋Ｎ質量％≧０．４５質量％の条件を満たすマルテンサイト系ステンレス鋼、
または、Ｃの含有率が０．６質量％〜０．７質量％、Ｓｉの含有率が１．００質量％以下、Ｍｎの含有率が１．００質量％以下、Ｃｒの含有率が１２．０質量％〜１３．５質量％の条件を満たすマルテンサイト系ステンレス鋼の少なくとも一方であることを特徴とする請求項２に記載の洗濯機用転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯機本体と、この本体内に支持された水槽と、この水槽内に回転自在に支持された回転ドラムとを有する洗濯機における回転ドラムの支持に用いられる転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の洗濯機は、構造上、回転ドラムの支持に用いられる転がり軸受よりも回転ドラム側にシール部材が配設されており、このシール部材によって水が回転ドラム側から転がり軸受側に浸入しない構造になっている。しかし、シール部材の劣化などが生じれば水が転がり軸受側に浸入する可能性がある。
そこで、例えば特許文献１では、耐食性被膜を転がり軸受の内輪のシール摺動面に被覆し、これにより、水環境下において、シール摺動部の錆発生を防止することで、シールの密着性の低下を抑制している。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９０２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、耐食性被膜を転がり軸受の内輪のシール摺動面にのみに被覆している。そのため、軸受けの他の部分は耐食性が無く、錆が発生する可能性がある。したがって、洗濯機用転がり軸受としての水環境下における対策として不十分である。つまり、回転ドラムの支持に用いられる転がり軸受に錆が発生すると軸受け性能が悪化するだけでなく、回転ドラム内に錆が侵入して洗濯水に混じることで洗濯品質が低下するため、錆の発生は洗濯機においては非常に問題になるからである。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、仮に洗濯機の水槽側のシール部材の劣化などによって軸受けに水が浸入して水環境下になったとしても、錆の発生を抑えて安定した回転性能や洗濯性能を得ることのできる洗濯機用転がり軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、洗濯機の本体と、この本体内に支持された水槽と、この水槽内に回転自在に支持された回転ドラムとを有する洗濯機における前記回転ドラムの支持に用いられる転がり軸受であって、前記転がり軸受は、円環状の外輪と、該外輪に複数の転動体を介して内嵌される円環状の内輪と、前記複数の転動体を保持する保持器と、前記外輪と内輪との間を塞ぐように設けられたシールド若しくはシール部材とを構成部材として有し、前記複数の構成部材のうち、少なくとも外輪、内輪および転動体が、耐食性材料を用いて形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る洗濯機用転がり軸受によれば、洗濯機の回転ドラムの支持に用いられる転がり軸受を構成する複数の構成部材のうち、少なくとも外輪、内輪および転動体が、耐食性材料を用いて形成されているので、仮に洗濯機の水槽側のシール部材の劣化などによって水が軸受けに浸入して水環境下になったとしても、錆の発生を抑えて安定した回転性能や洗濯性能を得ることができる。
【０００８】
ここで、前記耐食性材料が、ステンレス鋼であることは好ましい。また、ステンレス鋼としては、マルテンサイト系ステンレス鋼であることがより好ましい。さらに、マルテンサイト系ステンレス鋼としては、その成分が、Ｃの含有率が０．６質量％未満、Ｃｒの含有率が１０．０質量％以上２２．０質量％以下、Ｍｎの含有率が０．１質量％以上１．５質量％以下、Ｓｉの含有率が０．１質量％以上２．０質量％以下、Ｎの含有率が０．０５質量％以上０．２質量％未満、残部Ｆｅおよび不可避成分を含有し、さらに０．０４Ｃｒ質量％−０．８３Ｎ質量％−０．３９≦Ｃ質量％≦−０．０５Ｃｒ質量％＋１．４１、且つＣ質量％＋Ｎ質量％≧０．４５質量％の条件を満たすマルテンサイト系ステンレス鋼、または、Ｃの含有率が０．６質量％〜０．７質量％、Ｓｉの含有率が１．００質量％以下、Ｍｎの含有率が１．００質量％以下、Ｃｒの含有率が１２．０質量％〜１３．５質量％の条件を満たすマルテンサイト系ステンレス鋼の少なくとも一方であることは好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
上述のように、本発明に係る洗濯機用転がり軸受によれば、仮に洗濯機の水槽側のシール部材の劣化などによって水が軸受けに浸入して水環境下になったとしても、錆の発生を抑えて安定した回転性能や洗濯性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る洗濯機用転がり軸受を備えるドラム式洗濯機の一実施形態を説明する側面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明に係る洗濯機用転がり軸受の第一実施形態を説明する要部断面図である。
【図４】本発明に係る洗濯機用転がり軸受の第二実施形態を説明する要部断面図である。
【図５】本発明に係る洗濯機用転がり軸受の第三実施形態を説明する要部断面図である。
【図６】本発明に係る洗濯機用転がり軸受の第五実施形態を説明する要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、このドラム式洗濯機１０は、ドラム式洗濯機１０の本体１と、この本体１内に緩衝構造２を介して支持された水槽３と、この水槽３内に回転自在に支持された回転ドラム４とを有する。
回転ドラム４の外底部には、補強用のベースプレート５が固定されている。そして、このベースプレート５に回転ドラム４の回転軸６の一端が固定され、回転軸６の他端は従属プーリ１６に同軸に連結されている。さらに、水槽３の外底面にはモータ７が配設されている。モータ７は、駆動プーリ１３およびベルト８を介して従属プーリ１６に連結されている。モータ７は、回転ドラム４を第１の回転数Ｎ１で回転させる。これにより、衣類等の洗濯物を攪拌して洗濯およびすすぎを行う。また、モータ７は、第１の回転数Ｎ１よりも高速の第２の回転数Ｎ２で回転させて遠心脱水を行うことができる。
【００１２】
本体１の正面側には、蓋体９が開閉自在に設けられている。この蓋体９を開くことにより、水槽３の正面側開口部１９及び回転ドラム４の正面側開口部２０を通して洗濯物を回転ドラム４内から出し入れ可能になっている。
また、本体１内の上部空間には、給水バルブを含む給水弁１１が配設されている。この給水弁１１から供給された水は、洗剤ケース１２の底部に接続された給水ホース１４を介して水槽３内へと供給される。そして、水槽３に貯留された水は回転ドラム４に形成した多数の通水穴１５を通して回転ドラム４内へ流入する。また、水槽３の底部には、排水口２３が設けられている。この排水口２３に接続された排水弁２１が開放されると、水槽３内の水は排水パイプ２２から機外へと排出される。
【００１３】
ここで、図２に拡大図示するように、水槽３の外底部（図１で右方）には軸受けケース１７が設けられている。この軸受けケース１７内には、回転軸６の回転を軸支する転がり軸受３０、３１が配設されている。また、軸受けケース１７には、回転軸６貫通部に水封止用のシール部材１８が配設されている。このシール部材１８によって転がり軸受３０、３１等の水槽３外部への水の浸入を防止している。
【００１４】
次に、上記回転ドラム４の支持に用いられる転がり軸受３０、３１について詳しく説明する。なお、これら転がり軸受３０、３１は、ともに単列深溝玉軸受であって同様の構造であるので、以下の説明では、特に区別する場合を除き相互の軸受けは共通の構造として説明する。
この転がり軸受３０，３１は、図３に示すように、円環状の外輪３２と、この外輪３２に複数の転動体（この例では球）３４を介して内嵌される円環状の内輪３３と、前記複数の転動体３４を保持する保持器３５と、外輪３２と内輪３３との間を塞ぐように設けられたシールド３６とを構成部材として有している。そして、これら複数の構成部材３２，３３，３４，３５，３６のうち、少なくとも外輪３２、内輪３３および転動体３４が、耐食性材料を用いて形成されている。本実施形態の例では、耐食性金属材料から形成されている。なお、外輪３２、内輪３３および転動体３４に使用される耐食性金属材料は同一のものである必要はない。この耐食性金属材料としてはステンレス鋼を好適材料として使用することができる。なお、他の構成部材についても耐食性材料を使用することが好ましい。耐食性材料としては、ステンレス鋼またはセラミックまたはフッ素樹脂などの材料を例示できる。
【００１５】
ここで、この第一実施形態の例では、外輪３２、内輪３３および複数の転動体３４は、ステンレス鋼から形成している。また、保持器３５はプラスチック、シールド３６はステンレス鋼を使用して耐食性を向上させている。
さらに、耐食性材料として採用するステンレス鋼については、マルテンサイト系ステンレス鋼が好適である。本実施形態では、マルテンサイト系ステンレス鋼として、ＳＵＳ４４０Ｃや、特開平９−２８７０５３号公報に開示されている、Ｃの含有率が０．６質量％未満のマルテンサイト系ステンレス鋼を採用している。
【００１６】
詳しくは、Ｃの含有率が０．６質量％未満のマルテンサイト系ステンレス鋼として、その成分が、Ｃの含有率が０．６質量％未満、Ｃｒの含有率が１０．０質量％以上２２．０質量％以下、Ｍｎの含有率が０．１質量％以上１．５質量％以下、Ｓｉの含有率が０．１質量％以上２．０質量％以下、Ｎの含有率が０．０５質量％以上０．２質量％未満、残部Ｆｅおよび不可避成分を含有し、さらに０．０４Ｃｒ質量％−０．８３Ｎ質量％−０．３９≦Ｃ質量％≦−０．０５Ｃｒ質量％＋１．４１、且つＣ質量％＋Ｎ質量％≧０．４５質量％のマルテンサイト系ステンレス鋼を用いた。さらに、このステンレス鋼が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以下であることが好ましい。
【００１７】
以下、この転がり軸受３０、３１に用いたステンレス鋼の合金成分の作用及び成分範囲限定理由等について詳しく説明する。
［Ｃ］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。したがって、炭素含有量は０．６質量％未満とした。しかし、耐食性の観点からは０．５質量％未満、更に望ましくは０．４５質量％未満とする。
【００１８】
［Ｃｒ］Ｃｒは鋼に耐食性を与える最も必要な元素であるが、１０．０質量％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質量％とした。場合によっては、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、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質量％とし、耐食性の観点から下限を１２．０質量％以上とすることが好ましい。
【００１９】
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質量％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、望ましくは、耐食性を考慮して１１．５質量％以上、１３．５質量％以下とする。
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、硫酸や塩酸等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質量％とするのが望ましい。
以上の理由により、Ｃｒ含有量は１０．０質量％以上２２質量％以下好ましくは１１．５質量％以上、１３．５質量％以下とする。
【００２０】
［Ｍｎ］Ｍｎは製鋼時の脱酸剤として必要な元素で０．１質量％以上添加されるが、多量に添加すると鍛造性，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質量％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質量％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、好ましくは上限を０．５質量％とする。
【００２１】
［Ｓｉ］ＳｉはＭｎと同じく製鋼時の脱酸剤として０．１質量％以上必要である。さら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質量％好ましくは１．０質量％以下とする。
［Ｓ］ＳはＭｎ等と介在物を形成して疲労強度を低下させ、さら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。したがって、コストとの関係で０．０３０質量％以下に制限する。
［Ｐ］Ｐは偏析しやすくＳと同様に疲労強度を低下させ、さら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。したがって、コストとの関係で０．０３０質量％以下に制限する。
［Ｏ］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、さら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。したがって、コストとの関係で１００ｐｐｍ以下、更に、より長寿命とするには、好ましくは５０ｐｐｍ以下に制限する。
【００２２】
［Ｍｏ］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。さら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，加工性等を低下させるので、上限を３．０質量％とする。
［Ｖ］Ｖは強力な炭化物・窒化物生成元素であり、Ｃｒ炭化物，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，加工性を低下させるので、上限を２．０質量％とする。
【００２３】
［Ｎ］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、さらに粗大な１次共晶炭化物の形成を抑制するために０．０５質量％以上好ましくは０．０８質量％以上添加される。また、一般に、Ｖ，Ｍｏ，ＣｒあるいはＭｎ等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、本発明鋼の成分範囲においては０．２質量％以上の窒素を添加することは難しい。０．２質量％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、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質量％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質量％以上好ましくは０．０８質量％以上、且つ望ましくは０．１４もしくは０．１５質量％以下とする。
【００２４】
［Ｎｉ］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、さらに耐食性，耐酸性を向上させる作用があるため、０．０５質量％以上、より好ましくは０．５質量％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質量％とした。特に、転動装置が酸素を含む環境で使用される場合に添加すると有効である。
【００２５】
［Ｃｕ］Ｃｕも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、さらに耐食性，耐酸性を向上させる作用があるため０．０５質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上添加される。しかし、多量に添加すると、転動装置の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質量％とした。特に、転動装置が酸素を含む環境で使用される場合に添加すると有効である。
【００２６】
［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を満足する範囲とした。
【００２７】
ここで、炭素を窒素に置き換える意味の一つは次の通りである。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。これに対して本発明では炭素の一部を窒素に置き換え固溶させるので、（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。すなわ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のである。加えて、窒（炭）化物は耐食性が炭化物のみより大である。
【００２８】
［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質量％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。したがって、炭素＋窒素の総含有量は好ましくは０．６５％以下に制限される。また、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。
［含有する共晶炭化物あるいは窒化物（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等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等が応力集中源となることから、疲労寿命，靱性等を低下させ、さらには基地中のＣｒ濃度が不足して耐食性が低下する。本発明の転がり軸受の内輪，外輪，転動体のうち少なくとも一つを構成する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、あるいは全く生じないで、微細な２次炭化物あるいは窒化物等が析出して強度を高める。
【００２９】
また、共晶炭化物あるいは窒化物（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。
しかして、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，耐摩耗性等を兼備した転がり軸受を、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。
【００３０】
［含有する共晶炭化物あるいは窒化物（炭窒化物を含む）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、かつ焼戻し後の硬さがＨＲＣ５８以上］含有する共晶炭化物あるいは窒化物（炭窒化物を含む）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。しかし、本発明の転がり軸受に用いる鋼は２次硬化に作用する元素としてＮあるいはＭｏ，Ｖ等を含有している。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のである。より好ましい硬度ＨＲＣ６０以上とするには、焼戻し温度は４５０℃〜５２５℃が望ましい。
【００３１】
更に、［共晶炭化物及びその他未固溶炭化物がないか又はその大きさが２μｍ以下、面積率で５％以下］とする理由は次の通りである。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。また、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のでそれらの大きさを２μｍ以下、好ましくは１．５μｍ以下に限定する。
【００３２】
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。
［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が多いと衝撃荷重あるいはγＲ分解等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。その効果を十分に発揮するためには望ましくは４体積％以下とする。
【００３３】
［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できる。また、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，疲労寿命を低下させる。
【００３４】
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程度あるいはそれ以上に粗大化する場合もたびたび見られるが、この転がり軸受３０、３１に使用するステンレス鋼にあっては、共晶炭化物の粗大化を抑制する窒素を含有しているので、Ｃ％≦−０．０５Ｃｒ％＋１．４１を満足すれば２０μｍ以上には粗大化しないか、あるいは全く共晶炭化物が生じないで微細な２次炭化物もしくは窒化物が析出して強度を高める。
【００３５】
次に、この洗濯機用転がり軸受の作用・効果について説明する。
上記洗濯機１０の回転ドラム４の支持に用いられる転がり軸受３０、３１によれば、転がり軸受３０、３１の複数の構成部材３２，３３，３４，３５，３６のうち、少なくとも外輪３２、内輪３３および転動体３４が、耐食性金属材料を用いて形成され、この耐食性金属材料が、上述した所定成分のステンレス鋼なので、仮に洗濯機１０の水槽３側のシール部材１８の劣化などによって軸受け３０、３１に水が浸入して水環境下になったとしても、錆の発生を抑えて安定した回転性能や洗濯性能を得ることができる。
【００３６】
特に、この転がり軸受３０、３１で採用したマルテンサイト系ステンレス鋼は、その成分が、Ｃの含有率が０．６質量％未満、Ｃｒの含有率が１０．０質量％以上２２．０質量％以下、Ｍｎの含有率が０．１質量％以上１．５質量％以下、Ｓｉの含有率が０．１質量％以上２．０質量％以下、Ｎの含有率が０．０５質量％以上０．２質量％未満、残部Ｆｅおよび不可避成分を含有し、さらに０．０４Ｃｒ質量％−０．８３Ｎ質量％−０．３９≦Ｃ質量％≦−０．０５Ｃｒ質量％＋１．４１、且つＣ質量％＋Ｎ質量％≧０．４５質量％のマルテンサイト系ステンレス鋼なので、粗大共晶炭化物の形成を抑制できて従来のステンレス鋼に比べて著しく耐食性が向上し、高温焼戻しした際に微細な窒化物（炭窒化物を含む）等が析出して２次硬化し、従来のステンレス鋼に見られるような軟化が抑制できて耐磨耗性，耐食性が向上し、さらに、炭素含有量を０．５％未満とし、０．０４Ｃｒ％−０．８３Ｎ％−０．３９≦Ｃ％≦−０．０５Ｃｒ％＋１．４１且つＣ質量％＋Ｎ質量％≧０．４５質量％となるように成分設計したので、靭性，耐食性，寿命等に有害なδフェライト及び粗大な共晶炭化物の形成を抑制できるため、仮に洗濯機の水槽側のシール部材の劣化などによって水が軸受けに浸入して水環境下になったとしても、錆の発生を抑えて安定した回転性能や洗濯性能を得る上で好適である。
【００３７】
なお、本発明に係る洗濯機用転がり軸受は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。
例えば、上記実施形態では、転がり軸受として単列深溝玉軸受を例示したが本発明はその他のタイプの玉軸受にも適用可能であり、また、玉軸受とは限らずころ軸受に対しても適用可能である。
【００３８】
また、例えば上記第一実施形態の例では、外輪３２、内輪３３および転動体３４を、所定のステンレス鋼によって形成した例で説明したが、他のステンレス鋼として、例えば特開２０００−２５７６２７号公報に開示の、Ｃの含有率が０．６〜０．７質量％のマルテンサイト系ステンレス鋼等に代表されるステンレス鋼も使用することができる。
すなわち、Ｃの含有率が０．６〜０．７質量％のマルテンサイト系ステンレス鋼としては、その成分が、Ｃの含有率が０．６質量％〜０．７質量％、Ｓｉの含有率が１．００質量％以下、Ｍｎの含有率が１．００質量％以下、Ｃｒの含有率が１２．０質量％〜１３．５質量％のマルテンサイト系ステンレス鋼が好適である。
【００３９】
また、例えば上記第一実施形態の例では、外輪３２、内輪３３および転動体３４を、所定のステンレス鋼によって形成した例で説明したが、本発明に係る洗濯機用転がり軸受は、構成部材３２，３３，３４，３５，３６のうち、少なくとも外輪３２、内輪３３および転動体３４が、耐食性金属材料であれば作用効果を奏するため、これに限らず、耐食性金属材料として、種々の材料を使用してもよい。しかし、仮に洗濯機の水槽側のシール部材の劣化などによって水が軸受けに浸入して水環境下になったとしても、錆の発生を抑えて安定した回転性能や洗濯性能を得る上では、少なくとも外輪３２、内輪３３および転動体３４が、耐食性金属材料を用いて形成され、この耐食性金属材料が、Ｃの含有率が０．６質量％未満の所定成分からなるマルテンサイト系ステンレス鋼であることは好ましい。
【００４０】
また、少なくとも外輪３２、内輪３３および転動体３４が、耐食性金属材料であれば転がり軸受３０，３１の相互の構成は同一のものに限定されるものでもない。
他の構成例として図４に第二実施形態を示す。なお、以下説明する他の例において、同様または対応する構成には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図４に示す第二実施形態では、上述した第一実施形態の例に対し、保持器３５を波形ステンレス鋼によって形成した点が異なっている。このような構成であっても、本発明に係る洗濯機用転がり軸受３０、３１は、構成部材３２，３３，３４，３５，３６のうち、少なくとも外輪３２、内輪３３および転動体３４が、耐食性金属材料であれば作用効果を奏するものであるから、上記第一実施形態同様の作用効果を奏する。
【００４１】
また、例えば図５に示す第三実施形態の例では、上述した第一実施形態の例に対し、シールド３６をシール部材３６に替えた点が異なっている。この場合、このシール部材３６の心金３６ａに耐食性金属材料であるステンレス鋼を使用することが好ましい。このような構成であっても、構成部材３２，３３，３４，３５，３６のうち、少なくとも外輪３２、内輪３３および転動体３４が、耐食性金属材料を用いたものとなり、本発明の作用効果を奏する。
【００４２】
また、転がり軸受３０、３１の軸受性能を一層向上させるために、上記例示した各実施形態での構成部材に更に、以下のような処理を単独で、または組み合わせて施してもよい。
例えば、第四実施形態として、転がり軸受３０、３１の耐食性を一層向上させるために、耐食性金属材料からなる軸受鋼の表面に、特開２００２−１２２１５０号公報に開示されているようなニッケルメッキ層を、外輪３２、内輪３３および転動体３４のうち少なくとも一つの部材の表面に形成することは好ましい。そして、このニッケルメッキ層の厚さを５〜３０μｍ、ニッケルメッキ層の硬さをＨＶ４５０〜ＨＶ８００とすることは一層好ましい。ニッケルメッキ層は無電解ニッケルメッキ層とすることができる。また、外輪３２、内輪３３および転動体３４のニッケルメッキ層形成前の表面硬さをＨＲＣ５８〜ＨＲＣ６５とすることは好ましい。外輪３２、内輪３３および転動体３４のうち少なくとも一つにニッケルメッキを施すことにより、良好な耐食性と「なじみ性」とを兼ね備えることができる。また、ニッケルメッキだけでなく、セラミック被膜を使用することもできる。
【００４３】
また、例えば図６に第五実施形態を示すように、軸受け内部への水の浸入防止や耐食性を向上させるために、外輪３２と内輪３３との間を塞ぐように設けられたシールド３６間に固形潤滑剤３７を封入してもよい。
また、例えば特開２００８−１３６２４号公報に開示されるような、鉱油及び合成油の少なくとも一種からなる基油に、増ちょう剤として芳香族ジウレア、防錆剤としてカルボン酸系防錆剤、カルボン酸塩系防錆剤及びアミン系防錆剤の３種を配合してなる耐水性グリースを用いて、水浸入下での性能低下を防止する構成とすることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１    本体
２    緩衝構造
３    水槽
４    回転ドラム
５    ベースプレート
６    回転軸
７    モータ
８    ベルト
９    蓋体
１０    ドラム式洗濯機
３０，３１    転がり軸受
３２    外輪
３３    内輪
３４    転動体
３５    保持器
３６    シールド、シール部材
３７    固形潤滑剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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