JPH0331425A - 転がり軸受部材の製造方法 - Google Patents
転がり軸受部材の製造方法Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野〉
本発明は松かり軸受部材の製造方法に関する。
（従来の技術〉
このような種類の公知の方法では、転がり軸受外輪の軌
道輪及びその母材の材料は焼入れの際に軌道輪が軌道輪
を囲む母材よりも大きく容積増大するように選択される
。（西独特許第２７４５５２７号） （発明、が解決しようとする問題点〉 この公知の方法の木質的な欠点は、軌道輪の容積増大が
大きいため軌道輪から母材への移転部に高い残留応力が
生じ、これが転がり軸受外輪の形状の精密さ及び転がり
疲労強度を損なうことがあることである。
道輪及びその母材の材料は焼入れの際に軌道輪が軌道輪
を囲む母材よりも大きく容積増大するように選択される
。（西独特許第２７４５５２７号） （発明、が解決しようとする問題点〉 この公知の方法の木質的な欠点は、軌道輪の容積増大が
大きいため軌道輪から母材への移転部に高い残留応力が
生じ、これが転がり軸受外輪の形状の精密さ及び転がり
疲労強度を損なうことがあることである。
更に、公知の方法では外輪だけを製造できるが、転がり
軸受の内輪及び付属の転動体は製造、できない、即ち、
母材の外表面に設けた軌道輪を有する転がり軸受部材で
は、焼入れの際に、よりひどく増大する軌道輪が母材か
ら離脱してしまうからである。しかし、焼入れ・された
軌道輪を有する転り、り軸受の軸受内輪又は転動体を転
がり軸受鋼から！１ｌＩＪ！！［する努力が存されてい
る。
軸受の内輪及び付属の転動体は製造、できない、即ち、
母材の外表面に設けた軌道輪を有する転がり軸受部材で
は、焼入れの際に、よりひどく増大する軌道輪が母材か
ら離脱してしまうからである。しかし、焼入れ・された
軌道輪を有する転り、り軸受の軸受内輪又は転動体を転
がり軸受鋼から！１ｌＩＪ！！［する努力が存されてい
る。
（問題点を解決するための手段）
これに対して特許請求の範囲第１項に記載のこの発明は
前記の転がり軸受の製造方法を任意の形状の転がり軸受
部材の製造に応用できるように改良することを目的とし
ている。
前記の転がり軸受の製造方法を任意の形状の転がり軸受
部材の製造に応用できるように改良することを目的とし
ている。
それに加えて、この転がり軸受要素の製造方法では、軌
道輪７か母材への転移部に生ずる残留応力を低くする事
である。
道輪７か母材への転移部に生ずる残留応力を低くする事
である。
本発明にノふづく方法によって、転がり軸受の軌道輪だ
けが高価な、無心焼入れされた転がり軸受、鋼２１例え
ば西独工業規格Ｄ Ｉ Ｎ １３５０５の鋼種１０、Ｏ
Ｃｒ６から成り、母材はより安価な鋼、から成ることが
可能である。
けが高価な、無心焼入れされた転がり軸受、鋼２１例え
ば西独工業規格Ｄ Ｉ Ｎ １３５０５の鋼種１０、Ｏ
Ｃｒ６から成り、母材はより安価な鋼、から成ることが
可能である。
転がり軸受部材の焼入れの際、各軌道輪もその母材も共
通のオーステナイト化によってほぼ同じだけ容積が増大
する。このようにして焼入れ中に組織の変態による、軌
道輪から母材への転移部での残留応力は僅かしか発生し
ない、従っ・て軌道輪は肉薄に製造できる力で、軌道輪
の重さをその母材と比較して大幅に軽くすることができ
る。
通のオーステナイト化によってほぼ同じだけ容積が増大
する。このようにして焼入れ中に組織の変態による、軌
道輪から母材への転移部での残留応力は僅かしか発生し
ない、従っ・て軌道輪は肉薄に製造できる力で、軌道輪
の重さをその母材と比較して大幅に軽くすることができ
る。
転がり軸受部材の焼入れの際の軌道輪と母材との等しい
容積増大によって、軌道輪が転がり軸受、部材の焼入れ
の際に母材から離脱する恐れなく。
容積増大によって、軌道輪が転がり軸受、部材の焼入れ
の際に母材から離脱する恐れなく。
軌道輪を母材の外表面上に配置することができる。従っ
て、本発明に基づ〈方法によって、任意の形状の転がり
軸受部材１例えば転がり軸受の内輪、外輪及び転動体を
製造することができる。
て、本発明に基づ〈方法によって、任意の形状の転がり
軸受部材１例えば転がり軸受の内輪、外輪及び転動体を
製造することができる。
本発明の好適な別の構成は従属クレームに開示されてい
る。
る。
特許請求の範囲第７項の措置によって軌道輪（単数又は
複数）とその母材との特に確実な接合が達成されるが１
．その理由は金属層が軌道輪を有する母材の圧縮及び（
又は）変形の際に、及び引き続く転がり軸受部材の焼入
れの際に対面する転移面にて軌道輪の鋼内にも、母材の
鋼内にも拡散するからである。
複数）とその母材との特に確実な接合が達成されるが１
．その理由は金属層が軌道輪を有する母材の圧縮及び（
又は）変形の際に、及び引き続く転がり軸受部材の焼入
れの際に対面する転移面にて軌道輪の鋼内にも、母材の
鋼内にも拡散するからである。
〈実 施 例）
次ぎに転がり軸受を製造するための本発明に基づく方法
を図面を参照しつつ詳細に説明する。
を図面を参照しつつ詳細に説明する。
第１図には環状の外輪ｌと機械軸として形成された内輪
２が図示されている。外輪１と内輪２との間には円筒こ
ろが転がり軸受部材３として設けられ、これはプラスチ
ック製の環状のポケット保持奏鳴内に収納されており、
動作時には周囲方向に回転する。
２が図示されている。外輪１と内輪２との間には円筒こ
ろが転がり軸受部材３として設けられ、これはプラスチ
ック製の環状のポケット保持奏鳴内に収納されており、
動作時には周囲方向に回転する。
外輪ｌと内輪２は無心焼入れされた転がり軸受鋼製の軌
道輪５と低合金鋼製の母材６とから成っている。
道輪５と低合金鋼製の母材６とから成っている。
第２図には環状の外輪７と、環状の内輪８と、双方の間
に転がり回転する円筒転がり軸受部材９とを有する変更
された転がり軸受が示されている。
に転がり回転する円筒転がり軸受部材９とを有する変更
された転がり軸受が示されている。
この場合は転がり軸受部材９は軸方向に貫通する中央孔
１０ヲ有している。保持器１２の円筒状ポル）１１がそ
れぞれ転がり軸受部材９の中央孔ｌＯを貫通して係合し
ている。各ポル）１１は両端でリベット締め１３によっ
て保持器１２の側板１４と固く固定されている。僅かな
滑り間隙を備えて付属の転がり軸受部材９の中央孔ｌＯ
内に嵌合しているポル）１１は転がり軸受部材９を転が
り軸受の周囲で互いに離れて案内する。
１０ヲ有している。保持器１２の円筒状ポル）１１がそ
れぞれ転がり軸受部材９の中央孔ｌＯを貫通して係合し
ている。各ポル）１１は両端でリベット締め１３によっ
て保持器１２の側板１４と固く固定されている。僅かな
滑り間隙を備えて付属の転がり軸受部材９の中央孔ｌＯ
内に嵌合しているポル）１１は転がり軸受部材９を転が
り軸受の周囲で互いに離れて案内する。
外輪７は無心焼入れされた転がり軸受鋼から成る軌道輪
を有しており、これは低合金鋼から成る環状の母材６と
共に熱間で転造又は圧延して接合されたものである。
を有しており、これは低合金鋼から成る環状の母材６と
共に熱間で転造又は圧延して接合されたものである。
転がり軸受部材９は環状母材６を具備し、この母材はそ
の外周上及び中央孔内に無心焼入れされた転がり軸受鋼
から成る円筒状軌道輪５を支持している。範がり軸受部
、材９の母材６も低合金鋼から成っている。
の外周上及び中央孔内に無心焼入れされた転がり軸受鋼
から成る円筒状軌道輪５を支持している。範がり軸受部
、材９の母材６も低合金鋼から成っている。
第１図に示した転がり軸受の転がり軸受部材ｌ及び２も
、第２図に示した変更型の転がり軸受の転がり軸受部材
７及び９も炭素量が０．１５〜０．４０の低合金鋼から
成る母材６を有している。（例えばドイツ工業規格Ｄ
Ｉ Ｎ −１１１７０の鋼種２ＢＭｎ６参照）、各母材
６は少なくとも一つの軌道輪５を支持し、この軌道輪５
はドイツ工業規格ＤＩＮ−１３５０５の鋼種１００ Ｃ
ｒ６の無心焼入れされた転がり軸受鋼から製造可能であ
る。転がり軸受部材１．２．７及び９は全てこの発明に
基づく以下の方法によって製造される。
、第２図に示した変更型の転がり軸受の転がり軸受部材
７及び９も炭素量が０．１５〜０．４０の低合金鋼から
成る母材６を有している。（例えばドイツ工業規格Ｄ
Ｉ Ｎ −１１１７０の鋼種２ＢＭｎ６参照）、各母材
６は少なくとも一つの軌道輪５を支持し、この軌道輪５
はドイツ工業規格ＤＩＮ−１３５０５の鋼種１００ Ｃ
ｒ６の無心焼入れされた転がり軸受鋼から製造可能であ
る。転がり軸受部材１．２．７及び９は全てこの発明に
基づく以下の方法によって製造される。
軌道輪（単数又は複数）５と共に母材６を圧縮及び（又
は）変形して、母材６と軌道端５とを一体の転がり軸受
部材１．２．７及び９として固く接合する。変形は軌道
輪５及び（又は）母材６の冷間又は熱間状態で行われる
。圧縮及び（又は）変形の後、母材６と一体に固く接合
された転がり軸受部材の各軌道輪５は２〜１０ｍｍの壁
厚を有している。
は）変形して、母材６と軌道端５とを一体の転がり軸受
部材１．２．７及び９として固く接合する。変形は軌道
輪５及び（又は）母材６の冷間又は熱間状態で行われる
。圧縮及び（又は）変形の後、母材６と一体に固く接合
された転がり軸受部材の各軌道輪５は２〜１０ｍｍの壁
厚を有している。
転がり軸受部材１．２．７ないし９を例えば８５０℃の
焼入れ温度に加熱する。
焼入れ温度に加熱する。
転がり軸受部材ｌ、２．７ないし９に就て軌道輪５（単
数又は複数）の転がり軸受鋼も母材６の低合金鋼もオー
ステナイト化させるために焼入れ温度に約１時間保持す
る。
数又は複数）の転がり軸受鋼も母材６の低合金鋼もオー
ステナイト化させるために焼入れ温度に約１時間保持す
る。
転がり軸受部材１．２．７ないし９を油、塩（えん）又
は水中に焼入れして、軌道輪５（単数又は複数）の転が
り軸受鋼がロックウェル硬度Ｃスケールで５８〜６４の
硬度のマルテンサイト組織を有し、その母材６もマルテ
ンサイト組織を有するようにする。この場合母材６の硬
度はロックウェル硬度Ｃスケールで約４０である。
は水中に焼入れして、軌道輪５（単数又は複数）の転が
り軸受鋼がロックウェル硬度Ｃスケールで５８〜６４の
硬度のマルテンサイト組織を有し、その母材６もマルテ
ンサイト組織を有するようにする。この場合母材６の硬
度はロックウェル硬度Ｃスケールで約４０である。
焼入れ後、転がり軸受部材１．２．７ないし９は通常ど
おり更に１６０〜２４０℃、好ましくは１８０℃に加熱
し、この温度で１〜４時間、好ましくは２時間をかけて
焼戻しする。
おり更に１６０〜２４０℃、好ましくは１８０℃に加熱
し、この温度で１〜４時間、好ましくは２時間をかけて
焼戻しする。
最後に転がり軸受部材は仕上げ研削し、場合によっては
軌道輪５の軌道面をホーニング又は研磨する。
軌道輪５の軌道面をホーニング又は研磨する。
転がり軸受部材ｌ、２．７ないし９を製造するため軌道
輪５と共に母材６を熱間変形する場合は熱間で転造又は
圧延するのが好適である。
輪５と共に母材６を熱間変形する場合は熱間で転造又は
圧延するのが好適である。
軌道輪５と母材６とを特に強固に接合するため、圧縮又
は変形する前に、各軌道輪５及び（又は）その母材６を
薄い金属層で被覆することが多くの場合得策である。転
がり軸受部材の熱処理の際に上記層の金属が転移部で軌
道輪５（単数又は複数）の転がり軸受鋼内にも母材６の
鋼内にも拡散するからである。銅から成ることができる
金属層は１〜２マイクロメーターの厚さになるように電
解法で被覆することが最適である。
は変形する前に、各軌道輪５及び（又は）その母材６を
薄い金属層で被覆することが多くの場合得策である。転
がり軸受部材の熱処理の際に上記層の金属が転移部で軌
道輪５（単数又は複数）の転がり軸受鋼内にも母材６の
鋼内にも拡散するからである。銅から成ることができる
金属層は１〜２マイクロメーターの厚さになるように電
解法で被覆することが最適である。
母材６として以下の組織（％）、即ち
Ｇ Ｏ，２５〜０．３２
Ｍｎ ０．３０〜１．６５
Ｓｉ ≦０．４０
Ｓ ≦０．０３５
残差 鉄及び製錬上不可避の不純物、
を含有するドイツ工業規格Ｄ Ｉ Ｎ −１１１７０の
鋼種２８Ｎ１１６の鋼が使用される。
鋼種２８Ｎ１１６の鋼が使用される。
〈発明の効果）
本発明に依り、軸受外輪だけでなく例えば内輪１円筒形
転動体をも複合材に依り経済的に製造可能であり、且つ
、軌道輪と母材との転移部での残留応力は僅かしか発生
しないので、その形状の精密さに加えて転がり疲労強度
を高める事ができる。
転動体をも複合材に依り経済的に製造可能であり、且つ
、軌道輪と母材との転移部での残留応力は僅かしか発生
しないので、その形状の精密さに加えて転がり疲労強度
を高める事ができる。
第１図はいずれも本発明に基づく方法で製造した外輪と
、内輪とを有する転がり軸受の縦断面図である。第２図
は本発明に基づく方法で製造した外輪と転がり部材とを
有する変形型の転がり軸受の縦断面図である。 図中符号： ｌ・・・外輪、２・・・内輪、３・・・転がり部材、４
・・・ポケット保持器、５・・・軌道輪、６・・・母材
、７・・・外輪、８・・・内輪、９・・・円筒状転がり
軸受部材、ｌＯ・・・中央孔、１１・・・ボルト、１２
・・・保持器、 １３・・・リベット締め、 １４・・
・側板
、内輪とを有する転がり軸受の縦断面図である。第２図
は本発明に基づく方法で製造した外輪と転がり部材とを
有する変形型の転がり軸受の縦断面図である。 図中符号： ｌ・・・外輪、２・・・内輪、３・・・転がり部材、４
・・・ポケット保持器、５・・・軌道輪、６・・・母材
、７・・・外輪、８・・・内輪、９・・・円筒状転がり
軸受部材、ｌＯ・・・中央孔、１１・・・ボルト、１２
・・・保持器、 １３・・・リベット締め、 １４・・
・側板
Claims (10)
- （１）低合金鋼から成る母材と、無心焼入れされた転が
り軸受鋼から成る少なくとも一つの軌道輪とを有する転
がり軸受部材であって、軌道輪（単数又は複数）と該母
材とは圧縮及び変形の双方、又は一方によって一体の転
がり軸受部材として固く接合され、かつ、該転がり軸受
部材は焼入れ温度に加熱され、かつ、該軌道輪（単数又
は複数）の転がり軸受鋼のオーステナイト化のためのこ
の焼入れ温度で保持され、引き続いてロックウェル硬度
Ｃスケールで５８〜６４の硬度の軌道輪（単数又は複数
）の転がり軸受鋼のマルテンサイト組織を達成するため
油、塩（えん）又は水中に焼入れされる転がり軸受部材
の製造法において、転がり軸受部材を焼入れ温度に保持
する際にこれもオーステナイト化され、かつ転がり軸受
部材の焼入れの際にこれもマルテンサイト組織に変態す
る母材用に炭素量０．１５〜０．４０％の鋼を使用する
ことを特徴とする転がり軸受部材の製造方法。 - （２）前記母材の鋼は転がり軸受部材の焼入れの際にロ
ックウェル硬度Ｃスケールで約４０の硬度にすることを
特徴とする請求項１に記載の転がり軸受部材の製造方法
。 - （３）前記転がり軸受部材は約８５０℃の焼入れ温度で
オーステナイト化することを特徴とする請求項（１）又
は（２）に記載の転がり軸受部材の製造方法。 - （４）前記転がり軸受部材は焼入れ後に１６０ないし２
２０℃に加熱し、且つこの温度で１〜４時間保持して焼
戻しすることを特徴とする請求項（１）から（３）迄の
中、どれか一つに記載の転がり軸受部材の製造方法。 - （５）前記各軌道輪と前記母材とを接合して転がり軸受
部材とする際に、熱間で転造又は圧延することを特徴と
する請求項（１）から（４）迄の中、どれか一つに記載
の転がり軸受部材の製造方法。 - （６）圧縮及び変形の双方、又は一方によって前記軌道
輪（単数又は複数）と前記母材とを接合して転がり軸受
部材とする際に各軌道輪の壁厚は２〜１０ｍｍを保つこ
とを特徴とする請求項（１）から（５）迄の中、どれか
一つに記載の転がり軸受部材の製造方法。 - （７）前記軌道輪及び前記母材の双方、又は一方は一体
の転がり軸受部材へと圧縮及び（又は）変形される前に
少なくとも対面する転移面が薄い金属層で被覆され、該
層は前記軌道輪（単数又は複数）及び前記母材の焼き入
れの際に前記軌道輪（単数又は複数）の転がり軸受鋼内
にも母材の鋼内にも拡散することを特徴とする請求項（
１）から（６）迄の中、どれか一つに記載の転がり軸受
部材の製造方法。 - （８）前記金属層が電解で被覆されることを特徴とする
請求項（７）に記載の転がり軸受部材の製造方法。 - （９）前記金属層が銅からなることを特徴とする請求項
（７）または（８）に記載の転がり軸受部材の製造方法
。 - （１０）前記母材として以下の組成（％）、即ちＣ０．
２５〜０．３２ Ｍｎ０．３０〜１．６５ Ｓｉ≦０．４０ Ｓ≦０．０３５ 残差鉄及び製錬上不可避の不純物、 を含有する鋼が使用されることを特徴とする請求項（１
）から（９）迄の中、どれか一つに記載の転がり軸受部
材の製造方法。
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