滚子轴承用滚道圈及其制造方法以及滚针轴承技术

本发明专利技术提供一种滚子轴承用滚道圈及其制造方法以及滚针轴承。具有突缘部的滚子轴承用滚道圈具有：由回火马氏体或索氏体构成，并且维氏硬度为450HV以上且小于550HV的内层部；及包围内层部的整个周围且由回火马氏体构成的表层部，该表层部包括具有与滚子进行滚动接触的滚道面的滚道部，该滚道部具备滚道面的压缩残余应力相对较高的第一滚道部和滚道面的压缩残余应力比第一滚道部低的第二滚道部，第二滚道部的滚道面的维氏硬度为700HV以上且小于800HV，第一滚道部的滚道面比第二滚道部的滚道面硬，且具有与滚子的滚动面的至少一方的轴向端部进行接触的部分，突缘部的突缘面的维氏硬度为450HV以上且小于550HV。

【技术实现步骤摘要】
滚子轴承用滚道圈及其制造方法以及滚针轴承在2017年9月4日提出的日本专利申请2017-169696的公开，包括其说明书、附图及摘要作为参照而全部包含于此。
本专利技术涉及滚子轴承用滚道圈及其制造方法、以及具备上述滚子轴承用滚道圈的滚针轴承。
技术介绍
构成机动车、产业机械等使用的滚子轴承的滚子轴承用滚道圈具有与滚动体(滚子)之间相对地进行滚动接触的滚道部。上述滚道部是通过与滚动体的滚动接触而承受来自滚动体的载荷的部分。滚道部的机械特性会给滚子轴承的滚动疲劳寿命造成较大影响。因此，研讨了改善上述滚道部的机械特性而提高滚子轴承的滚动疲劳寿命的方法。例如，作为实现滚道部(滚道面)的高硬度化而提高滚子轴承的滚动疲劳寿命的方法，已知有将实施了渗碳氮化处理的轴承用钢作为滚子轴承滚道圈的钢材来使用的情况。而且，例如，在日本特开2013-238274号公报中，提出了在对SUJ2等高碳铬轴承钢进行了调质之后，仅对表面进行高频淬火，由此使表面成为700HV以上的硬度并使内部硬度成为340～490HV这样低硬度的轴承滚道圈。并提出了通过使用该轴承滚道圈而提高轴承的滚动寿命的方法。根据上述的方法，滚子轴承的滚动疲劳寿命能够改善。然而，关于上述滚动疲劳寿命希望进一步的提高。而且，渗碳氮化处理需要长时间的热处理，该热处理引起的成本增加不可避免。因此，希望一种以低成本来提高滚子轴承的滚动疲劳寿命的方法。另外，在滚子轴承用滚道圈的滚道部，在该滚道部的一部分从滚子的滚动面的端部承受高载荷，产生与滚子的接触压力升高的部位。滚子轴承的滚动疲劳寿命容易受到上述滚道部的承受高载荷的部位的寿命的影响。此外，具有突缘部的滚子轴承用滚道圈由于滚子的歪斜而突缘部有时会破损，这样的突缘部的破损也成为妨碍滚子轴承的长寿命化的原因。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种长寿命的滚子轴承。由高碳铬轴承钢构成且具有突缘部的本专利技术的一方式的环状的滚子轴承用滚道圈的结构上的特征在于，具有：内层部，由回火马氏体或索氏体构成，并且维氏硬度为450HV以上且小于550HV；及表层部，包围所述内层部的整个周围，且由回火马氏体构成，所述表层部包括滚道部，所述滚道部具有与滚子进行滚动接触的滚道面，所述滚道部具备滚道面的压缩残余应力相对较高的第一滚道部和滚道面的压缩残余应力比所述第一滚道部低的第二滚道部，所述第二滚道部的滚道面的维氏硬度为700HV以上且小于800HV，所述第一滚道部的滚道面比所述第二滚道部的滚道面硬，且具有与所述滚子的滚动面的至少一方的轴向端部进行接触的部分，所述突缘部的突缘面的维氏硬度为450HV以上且小于550HV。附图说明前述及后述的本专利技术的特征及优点通过下表面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的标号表示相同的部件。图1是表示本专利技术的第一实施方式的滚针轴承的主要部分剖视图。图2是图1所示的滚针轴承的外圈的主要部分剖视图。图3A～3E是图2所示的外圈的制造方法的工序图。图4A是用于说明图3C所示的淬火处理及回火处理的图。图4B是用于说明图3D所示的淬火处理及回火处理的图。图5A是表示在第一实施方式的滚针轴承用滚道圈的制造方法中使用的热处理装置的一例的概略说明图。图5B是图5A的主要部分放大图。图6是表示在第一实施方式的滚子轴承用滚道圈的制造方法中使用的热处理装置的另一例的主要部分放大图。图7是表示实施例1的热处理条件的线图。图8是表示比较例1的热处理条件的线图。图9是表示比较例2的热处理条件的线图。图10是表示比较例3的热处理条件的线图。具体实施方式在本实施方式中，采用滚针轴承11作为滚子轴承。在此，首先，说明本实施方式的滚针轴承。图1是表示本实施方式的滚针轴承的主要部分剖视图。本实施方式的滚针轴承11是具备在内周面具有滚道部的外圈20和在外圈20的内径侧配置的多个滚针30，且没有内圈的壳形滚针轴承。滚针轴承11以将轴10支承为旋转自如的方式被向外壳12压入。而且，滚针轴承11是没有保持架的全滚子类型的滚针轴承。外圈20及滚针30由例如SUJ2、SUJ3等高碳铬轴承钢构成。在滚针轴承11中，滚针30的滚动面31与外圈滚道面21及轴10的外周面10a分别进行滚动接触。此时，滚针30的滚动面31通过与滚动面31的滚子端面32、33的边缘部31a、31b(滚动面31的轴向两端部)而与外圈滚道面21以高的接触压力进行接触。因此，在边缘部31a、31b附近产生边缘负载。相对于此，在滚针轴承11中，外圈20由在滚道部具备具有高的压缩残余应力的两处第一滚道部的本实施方式的滚子轴承用滚道圈构成。因此，滚针轴承11的滚动疲劳寿命长，而且，能确保充分的耐冲击性及压坏强度。接下来，说明本实施方式的滚子轴承用滚道圈。在此，以图1所示的滚针轴承11的外圈20为例进行说明。图2是图1所示的滚针轴承11的外圈的主要部分剖视图。需要说明的是，在本说明书中，“维氏硬度”是指使维氏压头与滚子轴承用滚道圈(例如，外圈)的表面或将该滚子轴承用滚道圈沿径向切断时的切断面接触而进行了测定的值。图2所示的外圈20具有内层部25和将内层部25的整个周围包围的表层部24。内层部25具有由回火马氏体构成的组织或由索氏体构成的组织。而且，内层部25的维氏硬度为450HV以上且小于550HV。外圈20通过具备这样的内层部25，能够确保充分的压坏强度和耐冲击性。内层部25的维氏硬度小于450HV的话，压坏强度变得不充分。另一方面，上述维氏硬度为550HV以上的话，耐冲击性变得不充分。表层部24以包围内层部25的整个周围的方式形成。表层部24具有滚道部26、突缘部28、非滚道部27A、非滚道部27B。滚道部26将与滚针30(参照图1)进行滚动接触的外圈滚道面21设为表面。突缘部28设置于外圈滚道面21的轴向外方侧。非滚道部27A将外圈20的外周面22设为表面。非滚道部27B将外圈的侧面23设为表面。表层部24具有由回火马氏体构成的组织。在此，表层部24例如主要由高碳马氏体构成。仅仅是突缘部28的突缘面附近的表层部由高碳马氏体或低碳马氏体构成。需要说明的是，在本专利技术的实施方式中，高碳马氏体是指在马氏体组织内固溶有较多的碳的组织。低碳马氏体是指与高碳马氏体相比组织内的固溶碳少的组织。而且，以高的温度进行了回火的低碳马氏体中马氏体组织不清晰。相对于此，以低温进行了回火的高碳马氏体中马氏体组织清晰，因此两者能够区别。表层部24的外圈滚道面21比内层部25的维氏硬度硬，具有规定的维氏硬度。将外圈滚道面21设为表面的滚道部26在滚针轴承11中具备两处第一滚道部26A(26A1、26A2)和第二滚道部26B。第一滚道部26A以包含与滚针30的滚动面31接触的接触压力升高的部分(边缘负载部位)的方式设置。第二滚道部26B是指第一滚道部26A以外。在此，外圈滚道面21中的第二滚道部26B的表面的维氏硬度为700HV以上且小于800HV。该部分的维氏硬度小于700HV的话，使用了外圈20的滚针轴承11的滚动疲劳寿命缩短。另一方面，上述维氏硬度为800HV以上的话，滚针轴承11的耐冲击性下降。外圈滚道面21中的第一滚道部26A的表面的维氏硬度比第二滚道部26B的表面的维氏硬度硬。由此，能够提高第一滚道部26A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚子轴承用滚道圈，是由高碳铬轴承钢构成的环状的滚子轴承用滚道圈，包括：突缘部；内层部，由回火马氏体或索氏体构成，并且维氏硬度为450HV以上且小于550HV；及表层部，包围所述内层部的整个周围，且由回火马氏体构成，其特征在于，所述表层部包括滚道部，所述滚道部具有与滚子进行滚动接触的滚道面，其中，所述滚道部具备滚道面的压缩残余应力相对较高的第一滚道部和滚道面的压缩残余应力比所述第一滚道部低的第二滚道部，所述第二滚道部的滚道面的维氏硬度为700HV以上且小于800HV，所述第一滚道部的滚道面比所述第二滚道部的滚道面硬，且具有与所述滚子的滚动面的至少一方的轴向端部进行接触的部分，所述突缘部的突缘面的维氏硬度为450HV以上且小于550HV。

【技术特征摘要】
2017.09.04 JP 2017-1696961.一种滚子轴承用滚道圈，是由高碳铬轴承钢构成的环状的滚子轴承用滚道圈，包括：突缘部；内层部，由回火马氏体或索氏体构成，并且维氏硬度为450HV以上且小于550HV；及表层部，包围所述内层部的整个周围，且由回火马氏体构成，其特征在于，所述表层部包括滚道部，所述滚道部具有与滚子进行滚动接触的滚道面，其中，所述滚道部具备滚道面的压缩残余应力相对较高的第一滚道部和滚道面的压缩残余应力比所述第一滚道部低的第二滚道部，所述第二滚道部的滚道面的维氏硬度为700HV以上且小于800HV，所述第一滚道部的滚道面比所述第二滚道部的滚道面硬，且具有与所述滚子的滚动面的至少一方的轴向端部进行接触的部分，所述突缘部的突缘面的维氏硬度为450HV以上且小于550HV。2.根据权利要求1所述的滚子轴承用滚道圈，其中，所述第一滚道部的滚道面的压缩残余应力为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木健介，吉田亘，尼古拉斯·文森特·巴尔比，三上刚，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本,JP