JP2006206929A

JP2006206929A - 軸受用薄肉軌道部材およびスラスト軸受

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Publication number: JP2006206929A
Application number: JP2005016809A
Authority: JP
Inventors: Kikuo Maeda; 喜久男前田
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2025-01-25
Also published as: JP4642490B2

Abstract

【課題】長寿命かつ靭性に優れ、同時に低コストな軸受を構成可能な軸受用薄肉軌道部材およびその軸受用薄肉軌道部材を備えた軸受を提供する。
【解決手段】焼入硬化して使用され、スラストころ軸受１の転動体１２が接触する表面である転走面１１Ａを構成する部分の厚さが３ｍｍ以下である軌道盤１１において、軌道盤１１の水素含有量は０．３ｐｐｍ以下であり、かつ転走面１１Ａの転動体１２が接触する部分の表面の硬さは７００ＨＶ以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は軸受用薄肉軌道部材およびスラスト軸受に関し、より特定的には焼入硬化して使用され、軸受の転動体が接触する表面である転走面を構成する部分の厚さが３ｍｍ以下である軸受用薄肉軌道部材およびその軸受用薄肉軌道部材を備えたスラスト軸受に関する。

軸受が使用される自動車などの製品はますます高性能化、高機能化している。このような状況の下、軸受に対しても高性能化、たとえば長寿命化が求められている。また、軸受は衝撃荷重が負荷され得る部位に使用される場合もあり、靭性の向上も求められている。さらに、価格競争力向上の観点から、軸受にも低価格化が求められている。

一方、軸受に使用される軸受用薄肉軌道部材はその製造工程における焼入の際、変形を生じやすい。軌道部材の変形が大きい場合、その軌道部材を備えた軸受は寿命が低下する。

鋼材を焼入れる際の鋼材の変形を抑制する方法として、鋼板をプレス焼入する際の鋼板表面のスケール厚を１０μｍ以下とする方法が提案されている。これにより、形状精度のよい成形部品を製造することができる（たとえば特許文献１参照）。また、鋼材のプレス焼入法において、鋼材を金型を用いて拘束した状態で冷却液の中に浸漬する方法が提案されている（たとえば特許文献２参照）。これにより、焼入の際に発生する変形や曲がりを高硬度の鋼材においても低減することができる。また、薄肉リングの外径と幅方向の端面とをコレット（拘束用部材）により拘束して焼入を行う方法が提案されている。これにより、焼入の際に発生する変形が抑制される（たとえば特許文献３参照）。
特開２００３−２３１９１５号公報特開平７−１５７８２２号公報特開平５−３３０６０号公報

しかし、上述の焼入の際に発生する変形を抑制する方法を軸受用薄肉軌道部材に適用して軸受を作製した場合でも、近年の高い要求特性を考慮すれば軸受の寿命は十分とはいえない。また、前述のように衝撃荷重に対する対策も必要である。さらに、これらの対策によりコストが上昇すれば、前述の低価格化の要求に反するものとなる。

そこで、本発明の目的は長寿命かつ靭性に優れ、同時に低コストな軸受を構成可能な軸受用薄肉軌道部材およびその軸受用薄肉軌道部材を備えたスラスト軸受を提供することである。

本発明に従った軸受用薄肉軌道部材は、焼入硬化して使用され、軸受の転動体が接触する表面である転走面を構成する部分の厚さが３ｍｍ以下である軸受用薄肉軌道部材である。軸受用薄肉軌道部材の水素含有量は０．３ｐｐｍ以下であり、かつ転走面の転動体が接触する部分の表面の硬さは７００ＨＶ以上である。

本発明者は以下のように軸受用薄肉軌道部材の水素含有量と軸受の寿命および靭性との関係について鋭意検討し、本発明に想到した。

一般に、軸受用薄肉軌道部材は低炭素鋼、たとえばＳＰＣＣ、ＳＣＭ４１５などを素材とし、これを軌道部材の形状に成形した後、浸炭焼入により焼入硬化して使用されている。また、高炭素鋼、たとえばＳＵＪ２、ＳＡＥ１０７０などを素材とし、これを軌道部材の形状に成形した後、雰囲気炉において加熱し、急冷することにより焼入硬化して使用されているものもある。ここで、上記焼入硬化で使用されるキャリアガスやエンリッチガスの原料であるプロパン（Ｃ_３Ｈ_８）やブタン（Ｃ_４Ｈ_１０）には水素が含まれている。そのため、上記の軌道部材には水素が侵入する。特に浸炭焼入が行われる場合、鋼中に炭素を浸入させる浸炭工程や浸入させた炭素を拡散させる拡散工程において、軌道部材は長時間高温ガス中に置かれるため、水素の浸入が多くなる。これに対し、本発明者は軌道盤の水素含有量を０．３ｐｐｍ以下とすることで軸受の寿命および軌道盤の靭性が著しく向上することを見出した。さらに、軸受の寿命を考慮すると軌道部材の転走面において転動体が接触する部分の表面の硬さは７００ＨＶ以上とすることが好ましい。したがって、本発明の軸受用薄肉軌道部材によれば、長寿命かつ靭性の高い軸受用薄肉軌道部材を提供することができる。

上記軸受用薄肉軌道部材において好ましくは、軸受用薄肉軌道部材の材質は０．４質量％以上１．２質量％以下の炭素を含有する鋼である。焼入硬化を行う際の加熱は誘導加熱により行われている。

鋼を焼入硬化した場合の硬さの上限は鋼の炭素含有量に依存する。軌道部材を焼入および焼戻した後に前述の７００ＨＶ以上の硬さを確保するためには炭素量は少なくとも０．４質量％以上必要である。一方、炭素量が多くなると素材の硬さが上昇し、炭素量が１．２質量％を超えると素材の加工性が悪くなる。また、炭素量が多くなると焼入後にマルテンサイト化せずに残留するオーステナイト（残留オーステナイト）が多くなる。残留オーステナイトは経年変化によりマルテンサイト化するため寸法変化を生ずるおそれがあり、炭素量が１．２質量％を超えると寸法精度が不十分となる可能性がある。さらに、炭素量が１．２質量％以上になると、軌道部材の靭性が劣化するおそれがある。したがって、炭素量を０．４質量％以上１．２質量％以下とすることで、軌道盤に必要な硬さ、靭性および素材の加工性を確保することができる。

また、焼入硬化を行う際の加熱が誘導加熱により行われる場合、軌道部材が高温ガス中に置かれる時間は一般的焼入硬化処理である浸炭熱処理、光輝熱処理等と比較して極めて短い。そのため、軌道部材への水素の浸入が少なくなる。その結果、軌道部材の靭性が高くなる。さらにこの軌道部材を軸受に用いることにより、長寿命な軸受を得ることができる。また、水素の浸入が少ないため、焼入硬化後に高温で焼戻を行って水素を除去する必要がなく、焼入焼戻後の軌道部材の硬さを確保することが容易となる。そのため、焼戻軟化抵抗の向上を目的とした合金元素の添加の必要性が小さく、安価な素材が使用できるため、軌道部材の低コスト化が可能となる。

上記軸受用薄肉軌道部材において好ましくは、軸受用薄肉軌道部材の材質は、０．１５質量％以上０．６質量％以下のＳｉ（ケイ素）と、０．６質量％以上１．３質量％以下のＭｎ（マンガン）と、０．１５質量％以上２質量％以下のＣｒ（クロム）とを含有する鋼である。

Ｓｉは転動疲労寿命を確保する観点から、０．１５質量％以上必要である。一方、Ｓｉ量が多くなると素材の硬さが上昇し、Ｓｉが０．６質量％を超えると素材の加工性が悪くなる。したがって、軸受用薄肉軌道部材の材質は、０．１５質量％以上０．６質量％以下のＳｉを含有する鋼であることが好ましい。また、Ｍｎは転動疲労寿命および焼入性を確保する観点から、０．６質量％以上必要である。一方、Ｍｎ量が多くなると素材の硬さが上昇し、Ｍｎ量が１．３質量％を超えると素材の加工性が悪くなる。また、Ｍｎ量が多くなると焼入焼戻後の残留オーステナイトが多くなり、Ｍｎ量が１．３質量％を超えると残留オーステナイト過多となる。したがって、軸受用薄肉軌道部材の材質は、０．６質量％以上１．３質量％以下のＭｎを含有する鋼であることが好ましい。また、Ｃｒは転動疲労寿命および焼入性を確保する観点から、０．１５質量％以上必要である。一方、Ｃｒ量が多くなると素材の硬さが上昇し、Ｃｒ量が２質量％を超えると素材の加工性が悪くなる。また、Ｃｒ量が多くなると素材のコストが上昇し、軸受に対する低コスト化の要求に応えることができない。したがって、軸受用薄肉軌道部材の材質は、０．１５質量％以上２質量％以下のＣｒを含有する鋼であることが好ましい。

上記軸受用薄肉軌道部材において好ましくは、焼入硬化における冷却は、金型を用いて軸受用薄肉軌道部材を拘束しながら実施されている。冷却は軸受用薄肉軌道部材から熱を除去するための冷却部材として金型を用いることにより、軸受用薄肉軌道部材をＡ_ｃ1点以上の温度からＭ_ｓ点以下の温度に冷却することにより実施されている。

軌道部材を拘束しながら焼入硬化における冷却を実施することで、焼入硬化処理において発生する軌道部材の反りなどの変形を抑制することができる。これにより、焼入硬化後に反りの矯正などの工程が不要となる。その結果、製造工程が簡略化でき、軌道部材を低コスト化できる。また、冷却部材として金型を用いることで水、油などの冷却媒体に軌道部材を浸漬等して冷却する必要がない。そのため、焼入硬化後に軌道部材の表面に反応生成膜や油が存在しないので軌道部材の表面を洗浄する工程などを設ける必要がない。その結果、製造工程が簡略化でき、軌道部材を低コスト化することができる。さらに、水、油などの冷却媒体を用いる必要がないため、たとえば水や油が高温の軌道部材と接触することによる水素の発生がなく、軌道部材への水素の浸入が抑制される。

なお、Ａ_ｃ１点とは鋼を連続的に加熱する際に、鋼がフェライトからオーステナイトに変態を開始する温度に相当する点をいう。また、Ｍ_ｓ点とはオーステナイト化した鋼が冷却される際に、マルテンサイト化を開始する温度に相当する点をいう。

上記軸受用薄肉軌道部材において好ましくは、上記軸受用薄肉軌道部材はスラスト軸受の軌道盤として用いられる。

これにより、長寿命かつ靭性に優れ、同時に低コストなスラスト軸受を構成可能なスラスト軸受用薄肉軌道盤を提供することができる。

本発明に従ったスラスト軸受は、上述の軸受用薄肉軌道部材と、軸受用薄肉軌道部材の転走面上に配置されている転動体とを備えている。

本発明のスラスト軸受によれば、長寿命かつ靭性に優れ、同時に低コストなスラスト軸受を提供することができる。

以上の説明から明らかなように、長寿命かつ靭性に優れ、同時に低コストな軸受を構成可能な軸受用薄肉軌道部材およびその軸受用薄肉軌道部材を備えたスラスト軸受を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施の形態であるスラストころ軸受を示す概略断面図である。図１を参照して、本発明の実施の形態のスラストころ軸受の構成を説明する。

図１を参照して、スラストころ軸受１は、たとえば一対の軌道盤（軌道部材）１１、１１と、複数の転動体１２と、環状の保持器１３とを備えている。転動体１２は一対の軌道盤１１、１１の間において、軌道盤１１、１１の転走面１１Ａ、１１Ａに接触して配置されている。さらに、転動体１２は保持器１３により周方向に所定のピッチで配置され、かつ転動自在に保持されている。これにより、軌道盤１１、１１の各々は互いに相対的に回転することができる。

軌道盤１１は後述するように焼入硬化して使用されるものであり、軌道盤１１において転動体１２が接触する表面である転走面１１Ａを構成する部分の厚さは３ｍｍ以下である。また、スラストころ軸受１の軌道盤１１の水素含有量は０．３ｐｐｍ以下であり、かつ転走面１１Ａの転動体１２が接触する部分の表面の硬さは７００ＨＶ以上である。

ここで軌道盤１１の水素含有量はたとえば軌道盤１１を測定装置内で加熱し、熱伝導度法を用いることにより測定することができる。また、転走面１１Ａの転動体１２が接触する部分の表面の硬さはたとえばビッカース硬度計により、測定することができる。

また、軌道盤１１の材質には０．４質量％以上１．２質量％以下のＣ（炭素）と、０．１５質量％以上０．６質量％以下のＳｉと、０．６質量％以上１．３質量％以下のＭｎと、０．１５質量％以上２質量％以下のＣｒとを含有する鋼の一例として、たとえばＳ７０Ｃ（ＳＡＥ１０７０）を選択することができる。

次に、スラストころ軸受１の製造方法について図に基づいて説明する。図２は本実施の形態のスラストころ軸受１の製造工程の概略を示した図である。図３は本実施の形態のスラストころ軸受１の製造工程のうち、誘導加熱工程を示す概略断面図である。また、図４は本実施の形態のスラストころ軸受１の製造工程のうち、金型拘束冷却（焼入）工程を示す概略断面図である。図２〜４を参照して、スラストころ軸受１の製造方法について説明する。

図２〜４を参照して、たとえば材質がＳ７０Ｃ（ＳＡＥ１０７０）である鋼板をプレス加工により打ち抜き、軌道盤１１を成形する。次に成形された軌道盤１１を誘導加熱装置２にセットし、誘導加熱によりＡ_ｃ１点以上の温度に加熱して所定時間保持する。その後直ちに、たとえば金型拘束冷却装置３（図４参照）によりＭ_ｓ点以下の温度まで急冷して焼入硬化する。その後さらに、たとえば雰囲気炉において１５０℃程度の低温に加熱して焼戻を行う。

次に上述の製造工程のうち、焼入硬化処理工程について図３および図４を参照して詳細に説明する。図３に示した誘導加熱装置２はたとえば回転テーブル２１と、誘導コイル２２を備えている。また、回転テーブル２１は軌道盤１１をセットするための突出部２１Ａを有している。図４に示した金型拘束冷却装置３は下部金型３１Ａと上部金型３１Ｂを備えており、上部金型の上方にはプレス用錘３２を載せることが可能な構成となっている。

図３に示すように、成形された軌道盤１１は回転テーブル２１の突出部２１Ａの上方に接触するようにセットされる。次に、誘導コイル２２には高周波電流が通電され、軌道盤１１は誘導加熱される。この際、軌道盤１１は回転テーブル２１により回転される。軌道盤１１は誘導加熱によりＡ_ｃ１点以上の温度に加熱され、所定時間保持される。

その後、直ちに隣接する金型拘束冷却装置３の下部金型３１Ａと上部金型３１Ｂとの間に挟まれ、さらに上部金型３１Ｂにはプレス用錘３２が載せられる。これにより、軌道盤１１は金型３１Ａ、３１Ｂにより拘束されながら、冷却部材としての金型３１Ａ、３１Ｂにより熱を除去されることによりＭ_ｓ点以下の温度まで急冷される。

ここで、軌道盤１１の転動体１２が接触する表面である転走面１１Ａを構成する部分の厚さは３ｍｍ以下であり、熱容量が小さいため、油および水などの冷却媒体を使用することなく、金型３１Ａ、３１Ｂに接触させることにより十分に急冷することが可能である。

また、上記の焼入れを行う場合、加熱温度は９００℃〜１０５０℃、加熱時間は０．５秒〜５秒、拘束（プレス）圧力は１１．７ｋＰａ以上、拘束時間は２秒以上とすることが好ましい。また、金型３１Ａ、３１Ｂの材質は金型３１Ａ、３１Ｂの表面の損傷を防止する観点から、焼入硬化された軌道盤１１と同等以上の硬さを有するものであることが好ましく、たとえば焼入硬化された軸受鋼、炭素鋼、ステンレス鋼とすることが好ましい。また、金型３１Ａ、３１Ｂの材質は熱伝導度および耐食性の高いものが好ましい。また、軌道盤１１を拘束するための応力を負荷するために使用される手段は上記プレス用錘３２に限られず、たとえばプレス用錘３２に代えて油圧、空気圧などの上部金型３１Ｂに応力を負荷しうる他の手段を用いてもよい。

さらに、金型３１Ａ、３１Ｂの大きさについては、焼入硬化される軌道盤１１との熱容量差が大きいことが必要であり、金型３１Ａ、３１Ｂのそれぞれの体積は軌道盤１１の体積の５０倍以上であることが好ましい。なお、金型内に水などの冷却媒体を流すことで金型３１Ａ、３１Ｂと焼入硬化される軌道盤１１との必要な体積比を小さくすることが可能であり、これにより金型拘束冷却装置３をコンパクト化することができる。また、金型３１Ａ、３１Ｂに空気などの気体を吹き付けて冷却することで、同様の効果を得ることができる。この場合、気体を吹き付けることで、金型３１Ａ、３１Ｂに付着したごみ等を除去することもできる。

また、金型３１Ａ、３１Ｂの精度は焼入硬化される軌道盤１１の精度に影響するため高いことが好ましい。すなわち反りおよびうねりが小さく、かつ表面粗さが小さい（研磨仕上げレベル）ことが好ましい。

また、焼入硬化処理における誘導加熱工程および金型拘束冷却工程は空気雰囲気中で行うことができるが、好ましくは酸化を抑制する雰囲気中、たとえば窒素などの反応性に乏しい気体雰囲気中で行う。

以下、本発明の実施例について説明する。本発明の軸受用薄肉軌道部材（軌道盤）およびスラスト軸受（スラストころ軸受）を作製し、従来の軸受用薄肉軌道部材およびスラスト軸受と比較する実験を行った。

以下、実験の手順を説明する。まず、本発明の実施例の素材としてはＳＡＥ１０７０（実施例Ａ）、ＳＡＥ１０７０の成分をベースとして炭素量を変えたもの（実施例Ｂおよび実施例Ｃ）、ＳＫ５（実施例Ｄ）およびＳＵＪ２（実施例Ｅ）を選択した。一方、比較例の素材としてはＳＡＥ１０７０（比較例ＡおよびＤ）、ＳＣＭ４１５（比較例Ｂ）およびＳＵＪ２（比較例Ｃ）を選択した。上記素材の鋼板を打ち抜き、外径８０ｍｍ、内径６５ｍｍ、厚さ１ｍｍの軌道盤を成形した。

次に、成形された実施例Ａ〜Ｅの軌道盤を実施の形態において図３および図４に基づいて説明した方法で焼入硬化した。加熱温度は９５０℃、加熱時間は１．５秒、拘束（プレス）圧力は１５ｋＰａ、拘束（プレス）時間は４秒とした。なお、焼入硬化後の実施例Ａ〜Ｅの軌道盤の反り量はいずれも３０μｍ以下となっていた。その後、焼入硬化された軌道盤に対して雰囲気炉において加熱温度１５０℃、加熱時間３０分の条件で焼戻を実施した。

一方、比較例Ａ、Ｃ、Ｄについてはガス雰囲気加熱炉（ＲＸガスおよびエンリッチガス雰囲気）において加熱温度８５０℃、加熱時間３０分の条件で加熱した後、衝風冷却することにより焼入硬化した。比較例Ｂについてはガス雰囲気浸炭炉（ＲＸガスおよびエンリッチガス雰囲気）において浸炭し、衝風冷却することにより焼入硬化した。焼入硬化後、比較例Ａ〜Ｄの軌道盤は１００μｍ以上の反りを有するものが多数あったことから、２３０℃に加熱してプレスすることにより矯正した。ただし、比較例Ｄについては加熱温度は１５０℃とした。

上記実施例および比較例について、軌道盤の表面の硬さおよび軌道盤の水素含有量を測定した。軌道盤の表面の硬さは転走面の、転動体が接触する部分の表面をビッカース硬度計により測定した。また、水素含有量は表１に示す条件で測定した。なお表１の条件では主に非拡散性水素が測定されている。

次に、上記軌道盤を用いて、直径φ３ｍｍ、長さ７．８ｍｍのころを２４本備えたスラストころ軸受を作製し、寿命を調査した。寿命試験は、回転数５０００ｒｐｍ、軸受荷重９．８ｋＮ、潤滑油ＶＧ２、油膜パラメータ０．１０１、計算寿命１１．３時間の条件の下で行った。また、試験個数は各実施例および比較例についてそれぞれ６個とした。試験に供した各６個の軸受の寿命の平均値を算出し、さらに比較例Ａの寿命に対する比を算出することで寿命を評価した。

次に、上記軌道盤から縦８ｍｍ、横２５ｍｍ、厚さ１ｍｍの平板の試験片を切り出し、３点曲げ試験を行った。図５は本実施例の３点曲げ試験の試験方法を示した図である。３点曲げ試験装置５は中央部に凹部を有する支持台５１と、支点用ころ５２、５２と、負荷用ころ５３と、負荷用部材５４とを備えている。ころ５２、５３は直径３ｍｍのころである。

水平面上に設置された支持台５１の上方には支点用ころ５２が支持台５１に接触して配置される。支点用ころ５２の上方には試験片４０が支点用ころ５２に接触して配置される。このとき支点間の距離は２０ｍｍである。試験片４０の上方であって、２つの支点用ころからの距離が等しくなる位置には負荷用ころ５３が試験片４０に接触して配置される。さらに、負荷用ころ５３の上方には負荷用部材５４が負荷用ころ５３に接触して配置される。

負荷用部材５４には鉛直下向きの荷重が負荷され、試験片４０に割れが発生するまでの荷重が測定された。測定された荷重は比較例Ａに対する比で評価した。

表２は上記実験の結果を示した表である。表２を参照して、実験結果について説明する。

表２を参照して、実施例Ａ〜Ｅの軌道盤の表面の硬さはいずれも７１５ＨＶ以上となっており、軸受の寿命を確保するために必要な硬さである７００ＨＶ以上となっている。また、軌道盤の水素含有量はいずれも０．２２ｐｐｍ以下となっており、軸受の寿命および靭性が著しく向上する０．３ｐｐｍ以下となっている。

一方、比較例Ａ〜Ｄのうち比較例Ｂの軌道盤は表面の硬さが７００ＨＶ以下となっている。また、比較例ＡおよびＣの軌道盤の表面の硬さは７００ＨＶ以上となっているものの、それぞれ同じ材質である実施例ＡおよびＥと比較して低くなっている。これは、比較例Ａ〜Ｃは実施例ＡおよびＥの焼戻温度である１５０℃より高い２３０℃で加熱矯正されているためである。

表２を参照して、実施例Ａ〜Ｅの寿命は比較例Ａの２．４〜４．２倍と非常に長寿命となっている。このことから、水素含有量が０．３ｐｐｍ以下となっている実施例Ａ〜Ｅはいずれも長寿命となることが確認される。一方、比較例Ｃは実施例ＢおよびＣと同等の寿命を有している。しかし、比較例Ｃが高価な軸受鋼であるのに対し、実施例ＢおよびＣは安価な炭素鋼であることを考慮すれば、コスト面から実施例ＢおよびＣのほうが有利である。すなわち、軌道盤の水素含有量を０．３ｐｐｍ以下とすることで、安価な炭素鋼の軌道盤に高価な軸受鋼の軌道盤と同等の寿命を付与することができる。

さらに表２を参照して、実施例および比較例において同一素材である実施例Ａと比較例Ａ、実施例Ｅと比較例Ｃとを比較すると、実施例は比較例に対して２３〜３０％曲げ強度が高くなっている。これは硬さの影響であるとも考えられる。しかし、比較例Ａと比較例Ｄとを比較すると、比較例Ｄは比較例Ａと同一の素材であり、かつ硬さは比較例Ａよりも高いにもかかわらず、曲げ強度はむしろ低くなっている。一方で、比較例Ｄは比較例Ａに比べて水素含有量が多いことを考慮すれば、曲げ強度は水素含有量の影響を大きく受けていると考えられる。以上より、実施例Ａ〜Ｄは水素含有量が０．３ｐｐｍ以下であるため、高い曲げ強度を有していると考えられる。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の軸受用薄肉軌道部材およびスラスト軸受は、焼入硬化して使用され、軸受の転動体が接触する表面である転走面を構成する部分の厚さが３ｍｍ以下である軸受用薄肉軌道部材、およびこれを備えたスラスト軸受に特に有利に適用される。

本発明の一実施の形態であるスラストころ軸受を示す概略断面図である。本実施の形態のスラストころ軸受１の製造工程の概略を示した図である。本実施の形態のスラストころ軸受１の製造工程のうち、誘導加熱工程を示す概略断面図である。本実施の形態のスラストころ軸受１の製造工程のうち、金型拘束冷却（焼入）工程を示す概略断面図である。本実施例の３点曲げ試験の試験方法を示した図である。

符号の説明

１スラストころ軸受、２誘導加熱装置、３金型拘束冷却装置、５３点曲げ試験装置、１１軌道盤、１１Ａ転走面、１２転動体、１３保持器、２１回転テーブル、２１Ａ突出部、２２誘導コイル、３１Ａ下部金型、３１Ｂ上部金型、３２プレス用錘、４０試験片、５１支持台、５２支点用ころ、５３負荷用ころ、５４負荷用部材。

Claims

焼入硬化して使用され、軸受の転動体が接触する表面である転走面を構成する部分の厚さが３ｍｍ以下である軸受用薄肉軌道部材において、
前記軸受用薄肉軌道部材の水素含有量は０．３ｐｐｍ以下であり、
前記転走面の、前記転動体が接触する部分の表面の硬さは７００ＨＶ以上である、軸受用薄肉軌道部材。
前記軸受用薄肉軌道部材の材質は０．４質量％以上１．２質量％以下の炭素を含有する鋼であり、
前記焼入硬化を行う際の加熱は誘導加熱により行われている、請求項１に記載の軸受用薄肉軌道部材。
前記軸受用薄肉軌道部材の材質は、
０．１５質量％以上０．６質量％以下のＳｉと、
０．６質量％以上１．３質量％以下のＭｎと、
０．１５質量％以上２質量％以下のＣｒとを含有する鋼である、請求項２に記載の軸受用薄肉軌道部材。
前記焼入硬化における冷却は、金型を用いて前記軸受用薄肉軌道部材を拘束しながら実施されており、
前記冷却は前記軸受用薄肉軌道部材から熱を除去するための冷却部材として前記金型を用いることにより、前記軸受用薄肉軌道部材をＡ_ｃ1点以上の温度からＭ_ｓ点以下の温度に冷却することにより実施されている、請求項１〜３のいずれかに記載の軸受用薄肉軌道部材。
薄肉スラスト軸受の軌道盤として用いられる、請求項１〜４のいずれかに記載の軸受用薄肉軌道部材。
請求項５に記載の軸受用薄肉軌道部材と、
前記軸受用薄肉軌道部材の転走面上に配置されている転動体とを備える、スラスト軸受。