(57)【要約】【課題】  仕上げ前の搬送中に円錐軌道面の大径側の鍔面の先端が破損しにくく、かつ、耐摩耗性に優れて寿命が長い円錐ころ軸受用内輪、および、その円錐ころ軸受用内輪を有する円錐ころ軸受を提供すること。【解決手段】  内輪２の表面のロックウェル硬さを６１〜６７にする。内輪２の円錐軌道面１４の中心軸を含む断面において、円錐軌道面１４の大径側の大径鍔部１０の鍔面１７の径方向外方の先端の角に、曲率半径が１.０ｍｍ以上の面取りを施す。【選択図】  図２
2007009951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐軌道面の大径側に鍔部を有する円錐ころ軸受用内輪において、
表面のロックウェル硬さが６１〜６７であり、
上記円錐軌道面の中心軸を含む断面において、上記鍔部の鍔面の径方向外方の先端の角に、曲率半径が１.０ｍｍ以上の面取りが施されていることを特徴とする円錐ころ軸受用内輪。
【請求項２】
請求項１に記載の円錐ころ軸受用内輪において、
上記円錐軌道面の大径側の端部の軸方向外方の端面における径方向外方の角に、曲率半径が１.５ｍｍ以上の面取りが施されていることを特徴とする円錐ころ軸受用内輪。
【請求項３】
請求項１または２に記載の円錐ころ軸受用内輪において、
上記円錐軌道面の小径側の端部の軸方向外方の端面における径方向外方の角に、曲率半径が１.５ｍｍ以上の面取りが施されていることを特徴とする円錐ころ軸受用内輪。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の円錐ころ軸受用内輪を備えることを特徴とする円錐ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円錐ころ軸受用内輪および円錐ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円錐ころ軸受用内輪としては、円錐軌道面の中心軸を含む断面において、円錐軌道面の大径側の鍔面の先端が鋭角をなすようにして、上記鍔面が円錐ころを抱く力を大きくすると共に、表面全面に熱処理を施すことにより、表面硬さを大きくして、耐摩耗性を向上させているものがある。
【０００３】
しかしながら、上記従来の円錐ころ軸受用内輪では、上記鍔面の先端が鋭角の角度を成している上に、表面硬さを大きくしているので、精密な研磨を行う仕上げ前の搬送中に、例えば、円錐ころ軸受用内輪をホッパからベルトに落下させた時や、多数の円錐ころ軸受用内輪を同一の箱に収容して運んでいる時等に、上記鍔面の先端が欠けたり割れたりすることがあり、円錐ころ軸受用内輪の歩留まりが低いという問題がある。
【特許文献１】特開２０００−１６１３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の課題は、仕上げ前の搬送中に円錐軌道面の大径側の鍔面の先端が破損しにくく、かつ、耐摩耗性に優れて寿命が長い円錐ころ軸受用内輪、および、その円錐ころ軸受用内輪を有する円錐ころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、この発明の円錐ころ軸受用内輪は、
円錐軌道面の大径側に鍔部を有する円錐ころ軸受用内輪において、
表面のロックウェル硬さが６１〜６７であり、
上記円錐軌道面の中心軸を含む断面において、上記鍔部の鍔面の径方向外方の先端の角に、曲率半径が１.０ｍｍ以上の面取りが施されていることを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、表面のロックウェル硬さが６１〜６７であり、表面のロックウェル硬さが、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）の内輪や浸炭焼入を行ったＳＡＥ５１２０鋼の内輪と比較して大きいので、耐摩耗性を向上させることができて、寿命を長くすることができる。
【０００７】
また、本発明によれば、上記円錐軌道面の中心軸を含む断面において、上記鍔部の鍔面の径方向外方の先端の角に、曲率半径が１.０ｍｍ以上の面取りが施されているので、上記鍔面の径方向外方の先端の角が従来と比較して滑らかになって、精密な研磨を行う仕上げ前の搬送中に、ホッパからベルトに落下させたり、多数の内輪を同一の箱に収容して運んだりしても、上記鍔面の先端が欠けたり割れたりすることを抑制できる。したがって、歩留まりを大きくすることができる。
【０００８】
また、一実施形態の円錐ころ軸受用内輪は、上記円錐軌道面の大径側の端部の軸方向外方の端面における径方向外方の角に、曲率半径が１.５ｍｍ以上の面取りが施されている。
【０００９】
上記実施形態によれば、上記円錐軌道面の大径側の端部の端面における径方向外方の角に、曲率半径が１.５ｍｍ以上の面取りが施されているので、上記円錐軌道面の大径側の端部の端面における径方向外方の角が、欠けたり割れたりすることを抑制できる。
【００１０】
また、一実施形態の円錐ころ軸受用内輪は、上記円錐軌道面の小径側の端部の軸方向外方の端面における径方向外方の角に、曲率半径が１.５ｍｍ以上の面取りが施されている。
【００１１】
上記実施形態によれば、上記円錐軌道面の小径側の端部の端面における径方向外方の角に、曲率半径が１.５ｍｍ以上の面取りが施されているので、上記円錐軌道面の小径側の端部の端面における径方向外方の角が、欠けたり割れたりすることを抑制できる。
【００１２】
また、一実施形態の円錐ころ軸受は、本発明の円錐ころ軸受用内輪を備えている。
【００１３】
本発明によれば、本発明の円錐ころ軸受用内輪を備えるので、内輪の耐摩耗性を大きくすることができて内輪の寿命を長くすることができる。また、精密な研磨を行う仕上げ前の搬送中に、内輪の円錐軌道面の大径側の鍔面の径方向外方の先端が欠けたり割れたりすることを抑制できるので、内輪の歩留まりを大きくできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の円錐ころ軸受用保持器によれば、表面のロックウェル硬さが６１〜６７であり、表面のロックウェル硬さが、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）の内輪や浸炭焼入を行ったＳＡＥ５１２０鋼の内輪と比較して大きいので、耐摩耗性を大きくすることができて、寿命を長くすることができる。
【００１５】
また、本発明の円錐ころ軸受用保持器によれば、上記円錐軌道面の中心軸を含む断面において、上記鍔部の鍔面の径方向外方の先端の角に、曲率半径が１.０ｍｍ以上の面取りが施されているので、上記鍔面の上記先端の角が従来と比較して滑らかになって、精密な研磨を行う仕上げ前の搬送中に、上記鍔面の先端が欠けたり割れたりすることを抑制できる。したがって、歩留まりを大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態の円錐ころ軸受の軸方向の断面図である。
【００１８】
この円錐ころ軸受は、外輪１と、本発明の一実施形態の円錐ころ軸受用内輪（以下、内輪という）２と、円錐ころ３とを備える。
【００１９】
上記外輪１の外周面は、図示しない工作機械等のハウジングに嵌合固定されている一方、内輪２の内周面は、図示しない回転軸に嵌合固定されている。上記内輪２の円錐軌道面１４の大径側には、大径鍔部１０が形成され、内輪２の円錐軌道面１４の小径側には、小径鍔部１１が形成されている。また、上記円錐ころ３は、外輪１の円錐軌道面１３と内輪２の円錐軌道面１４との間に保持器５に保持された状態で、周方向に略等間隔に複数配置されている。
【００２０】
上記外輪１、内輪２および円錐ころ３の表面は、浸炭鋼から成り、かつ、表面から５０μｍまでの深さの表層部のマトリックス相中の炭素量が０.８重量％以上であり、かつ、表面硬さがロックウェル硬さで６３〜６７であり、かつ、表面残留オーステナイト量が２０％以上２５％未満に設定されている。
【００２１】
図２は、内輪２（円錐軌道面１４）の中心軸を含む軸方向の断面図である。図２において、Ｒ１は、円錐軌道面１４の大径側の鍔面１７における径方向外方の先端の角の面取りの曲率半径を示し、Ｒ２は、円錐軌道面１４の大径側の端部の軸方向外方の端面２０における径方向外方の角の面取りの曲率半径を示し、Ｒ３は、円錐軌道面１４の小径側の端部の軸方向外方の端面２１における径方向外方の角の面取りの曲率半径を示している。
【００２２】
図２に示すＲ１は、１.０ｍｍ以上２.０ｍｍ以下になっている。また、図２に示すＲ２は、１.５ｍｍ以上４.０ｍｍ以下になっており、図２に示すＲ３は、１.５ｍｍ以上３.０ｍｍ以下になっている。
【００２３】
上記実施形態の内輪２によれば、内輪２の表面のロックウェル硬さが６３〜６７であり、表面のロックウェル硬さが、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）の内輪や浸炭焼入を行ったＳＡＥ５１２０鋼の内輪と比較して大きいので、耐摩耗性を大きくすることができると共に、内輪の表面の破損を抑制できて、寿命を長くすることができる。尚、内輪の表面のロックウェル硬さを６１〜６７に設定すれば、内輪の表面の耐摩耗性を大きくすることができると共に、内輪の表面の破損を抑制できて、内輪の寿命を大きくすることができる。
【００２４】
また、上記実施形態の内輪２によれば、円錐軌道面１４の中心軸を含む断面において、大径鍔部１０の鍔面１７の径方向外方の先端の角に、曲率半径が１.０ｍｍ以上の面取りが施されているので、大径鍔部１０の鍔面１７の径方向外方の先端の角が従来と比較して滑らかになって、精密な研磨を行う仕上げ前の搬送中に、ホッパからベルトに落下させたり、多数の内輪２を同一の箱に収容して運んだりしても、鍔面１７の先端が欠けたり割れたりすることを抑制できる。したがって、歩留まりを大きくすることができる。尚、本実施形態のように、上記鍔面１７の径方向外方の先端の角の面取りの曲率半径Ｒ１を、２.０ｍｍ以下にすると、鍔面１７の面積が過小になることがなくて、当該鍔面と円錐ころ大端面の接触面圧が過大になることがない。このことから、鍔面１７および円錐ころ３に焼付が発生することを抑制できて好ましい。
【００２５】
また、上記実施形態の内輪２によれば、円錐軌道面１４の大径側の端部の軸方向外方の端面２０における径方向外方の角に、曲率半径が１.５ｍｍ以上の面取りが施されているので、端面２０における径方向外方の角が、欠けたり割れたりすることを抑制できる。尚、本実施形態のように、上記端面２０の径方向外方の角の面取りの曲率半径Ｒ２を、４.０ｍｍ以下にすると、大径鍔部１０の外周側に、円錐ころ３を組み込むのに問題がない広さを有する円筒面を形成できて好ましい。換言すると、円錐軌道面の大径側の軸方向の外方の端面の径方向外方の角の面取りの曲率半径Ｒ２を、４.０ｍｍよりも大きくすると、円錐軌道面の大径側の端部の径方向外方の円筒面の広さが過小になって、外輪と内輪との間に円錐ころを組み込みにくくなる。
【００２６】
また、上記実施形態の内輪２によれば、円錐軌道面１４の小径側の端部の軸方向外方の端面２１における径方向外方の角に、曲率半径が１.５ｍｍ以上の面取りが施されているので、端面２１における径方向外方の角が、欠けたり割れたりすることを抑制できる。尚、本実施形態のように、上記端面２１の径方向外方の角の面取りの曲率半径Ｒ３を、３.０ｍｍ以下にすると、小径鍔部１１の外周側に、円錐ころ３を組み込むのに問題がない広さを有する円筒面を形成できて好ましい。円錐軌道面１４の小径側の軸方向の外方の端面の径方向外方の角の面取りの曲率半径Ｒ３を、３.０ｍｍよりも大きくすると、円錐軌道面の小径側の端部の径方向外方の円筒面の広さが過小になって、外輪と内輪との間に円錐ころを組み込みにくくなる。
【００２７】
また、上記円錐ころ軸受によれば、上記実施形態の内輪２を有するので、内輪２の寿命を長くすることができ、また、精密な研磨を行う仕上げ前の搬送中に、内輪２の円錐軌道面１４の大径側の鍔面１７の径方向外方の先端が欠けたり割れたりすることを抑制できるので、内輪２の歩留まりを大きくすることができる。
【００２８】
尚、上記実施形態の内輪２では、内輪２の表面は、浸炭鋼から成り、かつ、表面から５０μｍまでの深さの表層部のマトリックス相中の炭素量が０.８重量％以上であり、かつ、表面硬さがロックウェル硬さで６３〜６７であり、かつ、表面残留オーステナイト量が２０％以上２５％未満に設定されていた。
【００２９】
しかしながら、この発明では、内輪の表面の材質として、以下の（１）〜（３）の特徴を有する材質を使用しても良い。（１）炭素０.１５〜０.３重量％を含む鋼材に、浸炭処理を含む熱処理を施すことによって形成されている。（２）最表面を基準として０〜５０μｍの深さの部分において、炭素量が１.０〜１.５重量％、ロックウェル硬さが６４〜６６、圧縮残留応力が１５０〜２０００ＭＰａ、最大炭化物径が３μｍ以下、および、炭化物面積率が１０〜２５％である。（３）有効硬化層深さをａ［μｍ］としたとき、５０〜ａ／５μｍの深さの部分において、炭素量が０．７５〜１．３重量％、圧縮残留応力が１５０〜１０００ＭＰａ、残留オーステナイト量が２５〜４５％、最大炭化物径が１μｍ以下、および、炭化物面積率が１５％以下である。
【００３０】
また、内輪の表面の材質として、以下の（４）の特徴を有する材質を使用しても良い。（４）高炭素鋼系材料に浸炭窒化または窒化を施して表面部に浸炭窒化物または窒化物を形成すると共に、表面部基質を内部より高炭素、高窒素として焼入れした後、２００〜２５０℃の範囲の温度で焼き戻しして形成されている。
【００３１】
また、内輪の表面の材質として、以下の（５）の特徴を有する材質を使用しても良い。（５）高炭素鋼系材料に浸炭窒化または窒化を施して表面部に浸炭窒化物または窒化物を形成すると共に、表面部基質を内部より高炭素、高窒素として焼入れした後、サブゼロ処理を行うと共に、１５０〜２００℃の範囲の温度で焼き戻しして形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態の円錐ころ軸受の軸方向の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の内輪の中心軸を含む軸方向の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  外輪
２  内輪
３  円錐ころ
５  保持器
１０  大径鍔部
１１  小径鍔部
１３,１４  円錐軌道面
１７  鍔面
２０,２１  端面
【図１】
2007009951.tif 000003
【図２】
2007009951.tif 000004