CN105283684B - 锥形滚柱轴承 - Google Patents

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Abstract

该锥形滚柱轴承(1A)设置有外圈(11)、内圈(12)、多个锥形滚柱(13)和保持件(20)。外圈(11)、内圈(12)和多个锥形滚柱(13)包括这样的钢，该钢包含质量百分数为0.6％以上且1.50％以下的碳、质量百分数为0.15％以上且2.50％以下的硅、质量百分数为0.30％以上且1.50％以下的锰以及质量百分数为0.20％以上且2.00％以下的铬，并且包含剩余杂质。在表面层处的氮浓度是质量百分数至少0.3％。该保持件(20)包括小环形段、大环形段以及多个柱状部。凹穴具有梯形，使得容纳锥形滚柱(13)的小直径侧的部分是较小宽度侧，而容纳锥形滚柱(13)的大直径侧的部分是较大宽度侧。凹口设置到位于较小宽度侧处的柱段。

Description

锥形滚柱轴承
技术领域
本发明涉及一种锥形滚柱轴承，并且更具体地涉及一种抗咬合性提高并且寿命增加的锥形滚柱轴承。
背景技术
近些年，对作为节能政策的部分的汽车燃料节省提出了更高的要求。根据这些要求，用于汽车中的轴承的扭矩需要减少。另外，至于支承汽车的传动装置、差动器和类似物的轴承，用于容纳此类轴承的空间倾向于减少，因为驱动操作具有多级传动和增加的空间。由此，施加在轴承上的单位尺寸的载荷增加了。另外，用在汽车中的轴承需要在混合有异物的油润滑环境中具有延长的寿命。另外，理想的是，通过使用便宜的材料以低成本的方式来生产此类轴承。因此，理想的是，通过不会导致成本增加的简单方法、利用在全世界各个国家都可买到的材料来生产轴承。
在汽车中用于支承传动装置、差动器和类似物的轴承的实例可以是锥形滚柱轴承。锥形滚柱轴承由以下形成：内圈，其中，在外周面上形成的滚道表面的两侧上设置有小凸环和大凸环；外圈，其中，在内周面上形成滚道表面；多个锥形滚柱，所述锥形滚柱布置在外圈滚道表面和内圈滚道表面之间；以及保持件，其将锥形滚柱保持容纳在凹穴中。另外，保持件由以下形成：小环形部分，该小环形部分在锥形滚柱的小直径端面的侧部上连续地延伸；大环形部分，该大环形部分在锥形滚柱的大直径端面的侧部上连续地延伸；以及多个柱状部，所述柱状部联接这些环形部分。另外，凹穴形成在具有梯形的平面形状中，其中，容纳锥形滚柱的小直径侧的一部分位于较小宽度侧上，而容纳大直径侧的一部分位于较大宽度侧上。
在汽车的传动装置、差动器和类似物中，锥形滚柱轴承用在这样的状态中，其中它的低部浸入油槽中，并且因此在油槽中的油根据锥形滚柱轴承的转动而流入轴承作为润滑油。在此类应用中，润滑油从锥形滚柱的小直径侧流入轴承。然后，相对于保持件从外径侧流动的润滑油沿外圈的滚道表面流入锥形滚柱的大直径侧中。而且，相对于保持件从内径侧流动的润滑油沿内圈的滚道表面流入锥形滚柱的大直径侧中。
以此方式，作为用于润滑油从外侧流入的情况下的锥形滚柱轴承，公开了一种锥形滚柱轴承，该锥形滚柱轴承构造成具有保持件，该保持件具有凹穴，该凹穴设置有切口，使得，分开并流入保持件的外径侧和内径侧的润滑油被致使流过该切口，由此改善了润滑油流过该轴承的循环(例如参见日本专利特开平第09-32858号(专利文献1)和日本专利特开平第11-201149号(专利文献2))。
另外，根据其中润滑油流入轴承并且同时分流到保持件的外径侧和内径侧中的该锥形滚柱轴承，从保持件的内径侧流入外圈侧中的润滑油的比例增加，此会导致扭矩损失增大的问题。换句话说，从保持件的外径侧流入外圈侧中的润滑油沿着外圈的滚道表面顺利地穿向锥形滚柱的大直径侧，并且从轴承内部流出。相反，从保持件的内径侧流入内圈侧中的润滑油被形成在内圈的外周面上的大凸环阻塞，并保留在该轴承中。由此，当从保持件的内径侧流入内圈侧中的润滑油的比例增加时，保留在轴承中的润滑油量增加，此会引起这样的问题：该润滑油导致抵抗轴承转动的流动阻力，因此增大了扭矩损失。为解决该问题，公开了一种锥形滚柱轴承，其构造成具有保持件，该保持件具有梯形凹穴，该梯形凹穴在其位于较小宽度侧上的柱状部处设置有切口，使得允许从保持件的内径侧流入内圈侧中的润滑油朝向外圈侧离开，因此允许保留在轴承中的润滑油量减少(例如，参见日本专利特开平第2007-24168号(专利文献3))。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利特开平第09-32858号
专利文献2：日本专利特开平第11-201149号
专利文献3：日本专利特开平第2007-24168号
发明内容
技术问题
根据上述专利文献3所公开的锥形滚柱轴承，由润滑油的流动阻力所引起的扭矩损失减少了，但是未充分考虑轴承的抗咬合性、使用寿命(具体地，在异物介入的环境中的滚动疲劳寿命)等属性。因此，本发明的目的是提供一种抗咬合性改善并且使用寿命延长的锥形滚柱轴承。
解决技术问题所采用的技术手段
根据本发明一个方面的一种锥形滚柱轴承，包括：外圈，该外圈具有位于内周面上的外圈滚动接触面；内圈，该内圈具有位于外周面上的内圈滚动接触面，具有形成在所述内圈滚动接触面的两侧上的小凸环和大凸环，且布置在所述外圈的内侧上；多个锥形滚柱，所述锥形滚柱布置在外圈滚动接触面和内圈滚动接触面之间；和保持件，该保持件具有用以容纳每个锥形滚柱的凹穴。包括该外圈、内圈和锥形滚柱的各轴承部件中的至少一个由这样的钢制成：即，所述钢包含质量百分数为0.6％以上且1.50％以下的碳、质量百分数为0.15％以上且2.50％以下的硅、质量百分数为0.30％以上且1.50％以下的锰以及质量百分数为0.20％以上且2.00％以下的铬，其余由杂质构成。在各轴承部件中的至少一个中，在与其它部件接触的接触表面下方的表面层部分中的氮浓度的质量百分数是0.3％以上。该保持件包括：小环形部分，该小环形部分在该锥形滚柱的小直径端面的侧部上连续地延伸；大环形部分，该大环形部分在该锥形滚柱的大直径端面的侧部上连续地延伸；以及多个柱状部，所述柱状部联接小环形部分和大环形部分。该凹穴具有梯形，在该梯形中，容纳该锥形滚柱的小直径侧的一部分位于较小宽度侧上，而容纳该锥形滚柱的大直径侧的一部分位于较大宽度侧上。位于该凹穴的较小宽度侧上的柱状部的每个设置有切口。
根据本发明另一方面的一种锥形滚柱轴承，包括：外圈，该外圈具有位于内周面上的外圈滚动接触面；内圈，该内圈具有位于外周面上的内圈滚动接触面，具有形成在所述内圈滚动接触面的两侧上的小凸环和大凸环，且布置在所述外圈的内侧上；多个锥形滚柱，所述锥形滚柱布置在外圈滚动接触面和内圈滚动接触面之间；和保持件，该保持件具有用以容纳每个锥形滚柱的凹穴。包括该外圈、内圈和锥形滚柱的各轴承部件中的至少一个由这样的钢制成：即，所述钢包含质量百分数为0.6％以上且1.50％以下的碳、质量百分数为0.15％以上且2.50％以下的硅、质量百分数为0.30％以上且1.50％以下的锰以及质量百分数为0.20％以上且2.00％以下的铬，并且还包含质量百分数为0.5％以下的镍和质量百分数为0.2％以下的钼中的至少一者，其余由杂质构成。在各轴承部件中的至少一个中，在与其它部件接触的接触表面下方的表面层部分中的氮浓度的质量百分数是0.3％以上。该保持件包括：小环形部分，该小环形部分在该锥形滚柱的小直径端面的侧部上连续地延伸；大环形部分，该大环形部分在该锥形滚柱的大直径端面的侧部上连续地延伸；以及多个柱状部，所述柱状部联接小环形部分和大环形部分。该凹穴具有梯形，在该梯形中，容纳该锥形滚柱的小直径侧的一部分位于较小宽度侧上，而容纳该锥形滚柱的大直径侧的一部分位于较大宽度侧上。位于该凹穴的较小宽度侧上的柱状部的每个设置有切口。
本发明人已经对关于提高锥形滚柱轴承的抗咬合性并延长其寿命做了认真的研究，该锥形滚柱轴承由等同于JIS标准所限定的SUJ2的材料制成，该材料能够在世界上各个国家容易地得到(JIS标准所限定的SUJ2、ASTM标准所限定的52100、DIN标准所限定的100Cr6、GB标准所限定的GCr5或GCr15，以及ΓOCT标准所限定的ЩX15)。由此，本发明人已经获得以下发现，以用于本发明的构思。
在保留在轴承中的润滑油减小的情形下，由润滑油的流动阻力所造成的扭矩损失减少，由此抑制由于扭矩增大而导致的温度上升。然而，在各轴承部件(内圈、外圈、锥形滚柱等)之间的润滑恶化，使得在各部件之间的接触面上更可能发生咬合现象。换句话说，温度更可能在该接触表面中局部地上升，其结果是，该接触表面的硬度可能减小。另外，诸如破裂等损坏更可能发生在位于各轴承部件(内圈、外圈、锥形滚柱等)的接触表面下方的表面层部分中。由此，该接触表面经受碳氮共渗过程，使得可以提高耐久性。根据本发明人的研究，当在表面层部分中的氮浓度的质量百分数设定为0.3％以上时，该接触表面的耐久性得到提高。
在根据本发明的一个或其它方面的锥形滚柱轴承中，包括内圈、外圈、锥形滚柱的轴承部件中的至少一个由具有上述组成成分的钢制成，并且因此，可以通过使用在世界各个国家容易得到的、等同于SUJ2的材料制成。另外，位于该保持件中的凹穴的较小宽度侧上的每个柱状部设置有切口。由此，在该轴承中的保留的润滑油进一步减少，其结果是，由润滑油的流动阻力所造成的扭矩损失可以减少。另外，在包括内圈、外圈、锥形滚柱的轴承部件中的至少一个的接触表面下方的表面层部分中的氮浓度为质量百分数0.3％以上。由此，该接触表面的抗回火软化性能得到提高，使得可以抑制在该接触表面上的咬合的发生。另外，由于表层部分中的碳浓度为质量百分数0.3％以上，所以该接触表面的耐久性得到提高，其结果是延长了该轴承的使用寿命。由此，根据本发明的一个或另一方面的锥形滚柱轴承可以提供一种锥形滚柱轴承，其扭矩损失减少，抗咬合性提高并且使用寿命延长。另外，该“表面层部分”意指从该接触表面延伸到20μm深度处的区域。
在上述锥形滚柱轴承中，内圈的大凸环可以包括与锥形滚柱的大直径端面滑动接触的大凸环表面。另外，在锥形滚柱的大直径端面下方的表面层部分和在内圈的大凸环表面下方的表面层部分的每个中的氮浓度的质量百分数可以为0.3％以上。
由于锥形滚柱的大直径端面和内圈的大凸环表面相对于彼此滑动接触，所以温度更可能升高，使得容易发生咬合现象。由此，在大直径端面下方的表面层部分和在大凸环表面下方的表面层部分的每个中的碳浓度的质量百分数设在0.3％以上，其结果是，可以更进一步提高抗咬合性。
在上述锥形滚柱轴承中，包括外圈、内圈和锥形滚柱的轴承部件中的至少一个可以具有体积百分数为20％以下的整体平均残留奥氏体量。
根据本发明人的研究，在轴承部件中的整体平均残留奥氏体量的体积百分数为20％以下的情形下，长期尺寸变化率下降。由此，在轴承部件中的整体平均残留奥氏体量的体积百分数设定为20％，使得该轴承的尺寸稳定性可以得到提高。
根据上述锥形滚柱轴承，在包括外圈、内圈和锥形滚柱的各轴承部件中的至少一个中，位于所述接触表面下方的所述表面层部分在垂直于所述接触表面的横截面中每100μm2包括五个以上的碳氮化物，每个碳氮化物直径为0.5μm以下。
直径均为0.5μm以下的五个以上的微观碳氮化物的每个存在于该表面层部分的每100μm2中，从而强化该表面层部分，使得进一步提高该表面层部分的耐久性。由此，可以实现具有优良耐久性的轴承。在该情形下，碳氮化物是这样的产品：其中铁的碳化物的一部分或碳化物的碳的一部分由氮取代，并且碳氮化物包括Fe-C基化合物和Fe-C-N基化合物。另外，该碳氮化物可以包含合金元素，该合金元素诸如是包含在钢中的铬。
根据上述锥形滚柱轴承，在包括外圈、内圈和锥形滚柱的各轴承组件的至少一个中，从接触表面延伸到50μm深度处的残余奥氏体量的体积百分数可以是20％以上。由此，该接触表面的耐久性，特别地在异物侵入环境中的该接触表面的耐久性，可以更进一步得到提高。
在上述锥形滚柱轴承中，在内圈的内径表面中的氮浓度的质量百分数是0.05％以下。残余奥氏体的分解造成的尺寸变化通常可以随着部件尺寸的膨胀而发生。另一方面，锥形滚柱轴承的内圈通常用于这样的状态，其中，它的内径表面配合到轴或类似物的外周面上。由此，当内径膨胀时，可能使得内圈配合在该轴上的状态不稳定。相反地，在内径表面中的氮浓度的质量百分数减少到0.05％以下，使得可以抑制上述问题的发生。
根据本发明又一方面的一种锥形滚柱轴承，包括：外圈，该外圈具有位于内周面上的外圈滚动接触面；内圈，该内圈具有位于外周面上的内圈滚动接触面，具有形成在所述内圈滚动接触面的两侧上的小凸环和大凸环，且布置在所述外圈的内侧上；多个锥形滚柱，所述锥形滚柱布置在外圈滚动接触面和内圈滚动接触面之间；和保持件，该保持件具有用以容纳每个锥形滚柱的凹穴。在外圈、内圈和锥形滚柱中至少锥形滚柱由这样的淬火硬化钢制成：即，所述淬火硬化钢包含质量百分数为0.90％以上且1.05％以下的碳、质量百分数为0.15％以上且0.35％以下的硅、质量百分数为0.01％以上且0.50％以下的锰以及质量百分数为1.30％以上且1.65％以下的铬，其余由杂质构成。在与其它部件接触的接触表面中的氮浓度的质量百分数是0.25％以上，而在所述接触表面中的残余奥氏体量的体积百分数为6％以上且12％以下。
在根据本发明的又一方面的锥形滚柱轴承中，在内圈、外圈、锥形滚柱中的至少锥形滚柱由具有上述组成成分的钢制成，并且因此，可以通过使用在世界各个国家容易得到的、等同于SUJ2的材料制成。另外，在内圈、外圈、锥形滚柱中的至少锥形滚柱的接触表面中的氮浓度为质量百分数0.25％以上。由此，该接触表面的抗回火软化性能得到提高，使得可以抑制在该接触表面上的咬合的发生。另外，由于接触表面中的碳浓度为质量百分数0.25％以上，所以该接触表面的耐久性得到提高，其结果是可以延长该轴承的使用寿命。由此，根据本发明的一个或另一方面的锥形滚柱轴承可以提供一种锥形滚柱轴承，其扭矩损失减少，抗咬合性提高并且使用寿命延长。
另外，根据本发明人的进一步研究，在接触表面中的氮浓度增大到质量百分数0.25％同时不特别地调整残余奥氏体量的情形下，按照与含氮量的关系，在接触表面中的残余奥氏体量的体积百分数是大约20％至40％。以此方式，在保留过量(超过体积百分数12％)奥氏体的状态下，接触表面的抗压入性降低。另一方面，在保留过小量(低于体积百分数6％)奥氏体的状态下，在异物侵入环境中的使用寿命缩短。
另外，不像用于球轴承的钢球，在生产过程中该锥形滚柱不被充分地提供抗压入性。而且，不像钢球，该锥形滚柱的滚动位置是固定的，并且因此，强烈需要延长该锥形滚柱的使用寿命。由此，为了允许该锥形滚柱轴承实现相对较高水平的抗压入性和滚动疲劳寿命，需要采取措施来特别为锥形滚柱提高抗压入性并且延长滚动疲劳寿命。
在根据本发明的又一方面的锥形滚柱轴承中，在外圈、内圈和锥形滚柱的至少该锥形滚柱的接触表面中的残余奥氏体量的体积百分数为6％以上且12％以下。由此，抑制了使用寿命的缩短，提高了接触表面的抗压入性。另外，在本锥形滚柱轴承中，在至少该锥形滚柱的接触表面中的氮浓度是质量百分数0.25％以上，并且残余奥氏体量的体积百分数是6％以上且12％以下。因此，根据本发明的又一方面的锥形滚柱轴承可以提供一种锥形滚柱轴承，对于该锥形滚柱轴承，可以以相对较高水平同时实现抗压入性和滚动疲劳寿命。
在上述锥形滚柱轴承中，在外圈、内圈和锥形滚柱的至少该锥形滚柱的接触表面中的残余奥氏体量的体积百分数可以是10％以下。由此，可以更进一步地提高抗压入性。
在上述锥形滚柱轴承中，在外圈、内圈和锥形滚柱的至少该锥形滚柱的接触表面中的氮浓度可以是质量百分数0.5％以下，或者可以是质量百分数0.4％以下。由此，可以将氮引入钢中，同时抑制成本增加，而且，残余奥氏体量也可以容易地得到调整。
在上述锥形滚柱轴承中，保持件可以包括：小环形部分，该小环形部分在该锥形滚柱的小直径端面的侧部上连续地延伸；大环形部分，该大环形部分在该锥形滚柱的大直径端面的侧部上连续地延伸；以及多个柱状部，所述柱状部联接小环形部分和大环形部分。另外，该凹穴可以具有梯形，在该梯形中，容纳该锥形滚柱的小直径侧的一部分位于较小宽度侧上，而容纳该锥形滚柱的大直径侧的一部分位于较大宽度侧上。另外，位于该凹穴的较小宽度侧上的柱状部的每个设置有切口。由此，在该轴承中的保留的润滑油进一步减少，其结果是，由润滑油的流动阻力所造成的扭矩损失可以减少。
在上述锥形滚柱轴承中，在外圈、内圈和锥形滚柱中的至少该锥形滚柱的接触表面可以具有60.0HRC以上的硬度。由此，滚动疲劳寿命可以进一步延长，并且抗压入性可以进一步提高。
在上述锥形滚柱轴承中，在外圈、内圈和锥形滚柱中的至少该锥形滚柱的接触表面可以具有64.0HRC以下的硬度。在氮浓度上升到质量百分数0.25％以上以使接触表面的硬度超过64.0HRC的状态下，难以将残余奥氏体量的体积百分数调整在12％以下。由此，通过将接触表面的硬度设定在64.0HRC以下，可以容易地将残余奥氏体量调整成落入体积百分数为12％以下的范围内。
上述锥形滚柱轴承可以用于支承旋转构件，该旋转构件在差动装置或传动装置中旋转，以能够相对于与该旋转构件相邻布置的其它构件旋转。
根据上述本发明的在抗咬合性上提高并且使用寿命延长的锥形滚柱轴承适于用作差动装置或传动装置的轴承。
在上述锥形滚柱轴承中，位于保持件中凹穴的较小宽度侧上的小环形部可以设置有切口。由此，从保持件的内径侧流入内圈侧的润滑油允许逸出，使得到达内圈的大凸环的润滑油的量可以进一步减小。由此，由润滑油的流动阻力引起的扭矩损失可以进一步减少。
在上述锥形滚柱轴承中，位于保持件中凹穴的较大宽度侧上的每个柱状部可以设置有切口。由此，可以使该锥形滚柱轴承与柱状部以较好的平衡方式进行滑动接触。
在上述锥形滚柱轴承中，设置在保持件中凹穴的较小宽度侧上的每个柱状部中的切口总面积可以大于设置在该凹穴的较大宽度侧上的每个柱状部中的切口总面积。
由此，可以进一步减少到达内圈的大凸环的润滑油的量。由此，由润滑油的流动阻力引起的扭矩损失可以进一步减少。
在上述锥形滚柱轴承中，该保持件的小环形部分可以设有一凸环，该凸环面向内圈的小凸环。另外，该小环形部分的凸环与该内圈的小凸环之间的间隙可以是该内圈的小凸环的外径的2.0％以下。由此，从保持件的内径侧流入内圈侧的润滑油的量可以减少。由此，由润滑油的流动阻力引起的扭矩损失又可以进一步减少。
在上述锥形滚柱轴承中，该锥形滚柱可以具有一表面，该表面设有凹部，该凹部形成为凹形。该锥形滚柱的该表面具有0.4μm以上且1.0μm以下的表面粗糙度(Ryni)，和-1.6以下的Sk值。因此，润滑油可以保留在锥形滚柱的整个表面上。由此，即使在保持于该轴承中的润滑油量减少的情形下，锥形滚柱和外圈和内圈的每个之间的接触仍可以充分地被润滑。
上述参数Ryni是每个参考长度中最大高度的平均值，该平均值是通过沿平均直线方向从粗糙度曲线仅提取参考长度并且测量沿该粗糙度曲线的纵向幅度方向的提取部的峰线和底线之间的距离来获得的(ISO 4287:1997)。另外，Sk值示出了粗糙度曲线的变形，即，表征粗糙度凹凸分布的不对称的值(ISO 4287:1997)。在类似于高斯分布的对称分布中，Sk值接近于0。在从凸面和凹面中删除凸面的情形中，Sk值显示为负值。在删除凹面的情形中，Sk值显示为正值。可以通过选择滚筒抛光机的旋转速度、工件输入量、抛光片的类型和大小等来控制Sk值。通过将Sk值设定为-1.6以下，润滑油可以均匀地保持在无数微观凹形凹部中。
发明效果
如从上述描述中显而易见的，根据本发明的锥形滚柱轴承可以提供一种抗咬合性提高并且使用寿命延长的锥形滚柱轴承。
附图说明
图1是示出了根据第一实施方式的锥形滚动轴承的结构的示意性剖视图。
图2是示出了保持件结构的示意性俯视图。
图3是以放大的方式示出了根据第一实施方式的锥形滚动轴承的结构的示意性剖视图。
图4是示出了改型的保持件结构的示意性俯视图。
图5是示出了改型的该保持件结构的示意性俯视图。
图6是示意性示出了根据第一实施方式的锥形滚动轴承的生产方法的流程图。
图7是示出了根据第二实施方式的锥形滚动轴承的结构的示意性剖视图。
图8是示意性示出了根据第二实施方式的锥形滚动轴承的生产方法的流程图。
图9是示出了根据第三实施方式的手动传动装置的构造的示意性剖视图。
图10是示出了根据第四实施方式的差动装置的构造的示意性剖视图。
图11是示出了图10的小齿轮布置的示意图。
图12是示出了环境温度和内圈的大凸环表面的硬度之间的关系的图表。
图13是示出了在表面附近的残留奥氏体量的分布的图表。
图14是示出了该残留奥氏体量和长期尺寸变化率之间的关系的图表。
图15是示出了该表面附近的碳和氮的浓度分布的图表。
图16是示出了该表面附近的碳和氮的浓度分布的图表。
图17是试验样本的表面的SEM照片(扫描电镜照片)。
图18是该试验样本的表面的SEM照片。
图19是该试验样本的表面的SEM照片。
图20是该试验样本的表面的SEM照片。
图21是示出了扭矩测量试验结果的曲线图。
图22是示出了回火温度和压痕深度之间的关系的图表。
图23是示出了回火温度和硬度之间的关系的图表。
图24是示出了真实应变和真实应力之间的关系的图表。
图25是以放大形式示出了图24中α区的图表。
具体实施方式
以下将参照附图描述本发明的实施方式，其中使用相同的附图标记表示相同的或对应的部件，并且不重复对各部件的描述。
(第一实施方式)
以下首先描述作为本发明的一个实施方式的该第一实施方式。参照图1，根据本发明的锥形滚柱轴承1A包括环形外圈11、环形内圈12、多个锥形滚柱13和保持件20。外圈11具有位于内周面上的外圈滚动接触面11a。内圈12具有位于外周面上的内圈滚动接触面12a，并且沿径向设置在外圈11的内侧，使得内圈滚动接触面12a面向外圈滚动接触面11a。锥形滚柱13包括滚动表面13a、小直径端面13b和大直径端面13c。锥形滚柱13布置在外圈滚动接触面11a和内圈滚动接触面12a之间同时由保持件20保持。小凸环12b和大凸环12c形成在内圈滚动接触面12a的两侧上，由此限制锥形滚柱13沿轴向的移动。小凸环12b和大凸环12c分别包括小凸环表面12b1和大凸环表面12c1。锥形滚柱13的滚动表面13a与外圈滚动接触面11a和内圈滚动接触面12a滚动接触。而且，大直径端面13c与大凸环表面12c1滑动接触。
外圈11、内圈12和锥形滚柱13各自由这样的淬火硬化钢制成：即，该淬火硬化钢包含质量百分数为0.60％以上且1.50％以下的碳、质量百分数为0.15％以上且2.50％以下的硅、质量百分数为0.30％以上且1.50％以下的锰以及质量百分数为0.20％以上且2.00％以下的铬，其余由杂质构成(例如由JIS标准所限定的高碳铬轴承钢SUJ2)。在上述轴承组件的每个(外圈11、内圈12和锥形滚柱13)中，位于与另一部件接触的接触表面下方的表面层部分中的氮浓度为质量百分数0.3％以上。换句话说，在外圈11中，在用作接触表面的外圈滚动接触面11a下方的表面层部分中的氮浓度为质量百分数0.3％以上。在内圈12中，在都用作接触表面的内圈滚动接触面12a和大凸环表面12c1下方的表面层部分中的氮浓度为质量百分数0.3％以上。在锥形滚柱13中，在都用作接触表面的滚动表面13a和大直径端面13c的下方的表面层部分中的氮浓度为质量百分数0.3％以上。
参照图2，保持件2包括：小环形部分21，其在锥形滚柱13的小直径端面的侧部上连续地延伸；大环形部分22，其在锥形滚柱13的大直径端面的侧部上连续地延伸；以及多个柱状部23，所述柱状部23联接所述小环形部分21和所述大环形部分22。保持件20具有用于容纳锥形滚柱13的凹穴24。该凹穴24具有梯形，在所述梯形中，容纳锥形滚柱13的小直径侧的一部分位于较小宽度侧上，而容纳锥形滚柱13的大直径侧的一部分位于较大宽度侧上。凹穴24具有柱状部23，柱状部23在较小宽度侧上和较大宽度侧上分别设置有两个切口24a和两个切口24b。切口24a和24b具有深度D1和D2(例如1mm)，并且也具有宽度W1和W2(例如4.6mm)。
如上所述，在根据本实施方式的锥形滚柱轴承1A中，外圈11、内圈12和锥形滚柱13每个均由具有上述组成成分的钢制成，并且因此，可以通过使用诸如由JIS标准限定的SUJ2的材料来制成，该材料在世界每个国家都能容易地得到。另外，柱状部23在保持件20中的凹穴24的较小宽度侧上设置有切口24a。由此，保留在轴承中的润滑油进一步减小，其结果是扭矩损失减少了。更具体地，参照图3，当锥形滚动轴承1A以高速旋转并且它的低部浸在油槽中时，在油槽中的润滑油从锥形滚柱13的小直径侧流入该轴承中并且分流到保持件的外径侧和内径侧，如图3中由箭头所示的。从保持件20的外径侧流入外圈11的润滑油沿着外圈11的外圈滚动接触表面11a流出朝向锥形滚柱13的大直径侧。另一方面，从保持件20的内径侧流入内圈12的润滑油部分穿过切口24a并且朝向保持件20的外径侧流出。由此，到达内圈12的大凸环12c的润滑油的量减小，使得保留在轴承中的润滑油的量减小。由此，由润滑油的流动阻力引起的扭矩损失减少。另外，在锥形滚柱轴承1A中，在外圈11、内圈12和锥形滚柱13每个的接触表面(外圈滚动接触表面11a、内圈滚动接触表面12a、大凸环表面12c1、滚动表面13a以及大直径端面13c)下方的表面层部分分中的氮浓度为质量百分数0.3％以上，使得每个接触表面的抗回火软化性能得到提高。由此，即使在轴承的润滑能力较低的情形下，由于保留在轴承中的润滑油量相对较小，所以可以抑制在接触表面上的咬合。另外，由于表面层部分分中的氮浓度为质量百分数0.3％以上，所以该接触表面的耐久性得到提高，其结果是异物侵入润滑情形下的使用寿命得以延长。以此方式，根据该实施方式的锥形滚柱轴承1A的扭矩损失减小，抗咬合性提高并且使用寿命延长。
在上述锥形滚柱轴承1A中，内圈12的大凸环12c可以包括与锥形滚柱13的大直径端面13c滑动接触的大凸环表面12c1。另外，在锥形滚柱13的大直径端面13c下方的表面层部分和在内圈12的大凸环表面12c1下方的表面层部分的每个中的氮浓度的质量百分数可以为0.3％以上。由于锥形滚柱13的大直径端面13c和内圈12的大凸环表面12c1相对于彼此滑动接触，所以温度更可能升高并且更可能产生咬合现象。由此，在大直径端面13c下方的表面层部分和在大凸环表面12c1下方的表面层部分的每个中的氮浓度的质量百分数设在0.3％以上，可以进一步提高抗咬合性。
在上述锥形滚柱轴承1A中，形成外圈11、内圈12和锥形滚柱13的钢可以进一步包含以下中的至少一者：质量百分数为0.5％以下的镍和质量百分数为0.2％以下的钼。由此，钢的淬火能力提高，使得轴承部件的尺寸可以增大。
在上述锥形滚柱轴承1A中，外圈11、内圈12和锥形滚柱13均可以具有体积分数为20％以下的整体平均残留奥氏体量。由此，上述轴承部件的尺寸稳定性可以得到提高。
在上述锥形滚柱轴承1A中，在外圈11、内圈12和锥形滚柱13的每个的接触表面(外圈滚动接触表面11a、内圈滚动接触表面12a、大凸环表面12c1、滚动表面13a以及大直径端面13c)下方的表面层部分可以包括出现在垂直于该接触表面的横截面的每100μm2中的五个以上的碳氮化物，每个碳氮化物具有0.5μm以下的直径。以此方式，由于在表面层部分中具有大量微观碳氮化物，所以进一步提高了表面层部分的耐久性。优选的是，在以上区域中具有十个以上的碳氮化物。应当注意的是，现有碳氮化物的量可以例如通过藉用扫描电子显微镜(SEM)观察上述区域并对该观察的结果进行图像分析来确定。
在上述锥形滚柱轴承1A中，在从外圈11、内圈12和锥形滚柱13的接触表面(外圈滚动接触表面11a、内圈滚动接触表面12a、大凸环表面12c1、滚动表面13a以及大直径端面13c)延伸到50μm深度处的区域中的残留奥氏体量的体积分数可以是20％以上。由此，该接触表面的耐久性，特别地在异物侵入的该环境中的耐久性，可以得到提高。
在上述锥形滚柱轴承1A中，在内圈12的内径表面12d中的氮浓度的质量百分数是0.05％以下。此允许内圈12装配在诸如轴的构件上的状态的稳定。
参照图4和图5，下面将描述一种改型的保持件20。参照图4，在凹穴24的较小宽度侧上的小环形部21可以设置有切口24c。另外，在较小宽度侧上的三个切口24a和24c的总面积可以大于在较大宽度侧上的两个切口24b的总面积。由此，从保持件20的内径侧流入内圈12侧的润滑油允许从切口24c逸出，使得到达内圈12的大凸环12c的润滑油的量可以进一步减小。由此，由润滑油的流动阻力引起的扭矩损失可以减少。另外，切口24c具有例如1mm的深度D3和例如5.7mm的宽度W3。
参照图5，设置在柱状部23中的位于较小宽度侧上的每个切口24a的深度D1可以大于设置在柱状部23中的位于较大宽度侧上的每个切口24b的深度D2。而且，每个切口24a的总面积大于每个切口24b的总面积。由此，到达内圈12的大凸环12c的润滑油的量可以进一步减少，其结果是可以进一步减少由润滑油的流动阻力导致的扭矩损失。
参照图3，凸环14沿径向向内面向，以面向内圈12的小凸环12b的外径表面，该凸环14可以设置在保持件20的小环形部分的轴向外侧。另外，位于凸环14的内径表面和内圈12的小凸环12b的外径表面之间的间隙δ是小凸环12b的外径尺寸的2.0％以下。由此，与从保持件20的外径侧流入外圈11侧的润滑油相比，从保持件20的内径侧流入内圈12侧的润滑油的量可以大幅减小。由此，由润滑油的流动阻力引起的扭矩损失又可以进一步减少。
锥形滚柱13的全部表面可以随机设置有无数显微凹形凹槽(未示出)。而且，设置有此类凹槽的锥形滚柱13的表面中，表面粗糙度系数(Ryni)可以是0.4μm以上且1.0μm以下，并且Sk值可以是-1.6以下。因此，润滑油可以保留在锥形滚柱13的整个表面上。由此，即使在保留于轴承中的润滑油的量减少的情形下，也可以在锥形滚柱13和外圈11以及内圈12中的每个之间的接触中提供足够的润滑。
然后，下面将描述根据本实施方式的锥形滚柱轴承的生产方法。通过根据本实施方式的锥形滚柱轴承的该生产方法，生产上述锥形滚柱轴承1A。
参照图6，首先执行钢材料制备步骤，其作为步骤(S10)。在该步骤(S10)中，制备钢材料，该钢材料由以下制成：钢，包含质量百分数为0.60％以上且1.50％以下的碳、质量百分数为0.15％以上且2.50％以下的硅、质量百分数为0.30％以上且1.50％以下的锰以及质量百分数为0.20％以上且2.00％以下的铬，其余由杂质构成；或者，钢，包含质量百分数为0.60％以上且1.50％以下的碳、质量百分数为0.15％以上且2.50％以下的硅、质量百分数为0.30％以上且1.50％以下的锰以及质量百分数为0.20％以上且2.00％以下的铬，并且还包含质量百分数为0.5％以下的镍和质量百分数为0.2％以下的钼中的至少一种，其余由杂质构成，例如高碳铬轴承钢，诸如由JIS标准限定的SUJ2、SUJ3、SUJ4和SUJ5。特别地，制备例如具有上述组成成分的条钢、钢丝和类似物。
然后，执行成形步骤，其作为步骤(S20).在该步骤(S20)中，例如在上述步骤(S10)中制备的条钢、钢丝和类似物经受诸如锻压和车削和类似的加工。由此，制成以外圈11、内圈12、锥形滚柱13等的形状成形的成形体(参见图1)。
然后，执行碳氮共渗步骤，其作为步骤(S30).在此步骤(S30)中，在步骤(S20)中制备的成形体经受碳氮共渗过程。该碳氮共渗过程例如按以下方式执行。首先，在大约780℃以上且820℃以下的温度范围内预热30分钟以上且90分钟以下的时间。然后，诸如RX气体的吸热气体使碳势通过增加用作富化气体的丙烷气体或丁烷气体而得到调整，并且进一步将氨气引入到吸热气体，在这样的气氛中，将已经预加热的成形体进行加热以使之经受碳氮共渗。碳氮共渗的温度可以例如是820℃以上且880℃以下。可以根据待形成为成形构件的富氮层的氮浓度来设定用于该碳氮共渗过程的时间，并且该时间可以是例如4小时以上且7小时以下。由此，富氮层可以形成，同时抑制成形构件的脱碳。
然后，执行淬火步骤，其作为步骤(S40).在该步骤(S40)，通过步骤(S30)中的碳氮共渗过程而在其中形成富氮层的成形构件快速地从预定的淬火温度冷却，并且因此经历淬火过程。淬火温度例如可以是820℃以上且880℃以下，并且，优选地是850℃以上且880℃以下。淬火过程可以例如通过将该成形构件浸入淬火油中而执行，淬火油作为冷却剂，被保持在预定的温度。此外，在该步骤(S40)中，优选地，用作成形构件的接触表面下方的表面层部分的区域以20℃/秒以上的平均冷却速度在淬火温度至600℃的温度范围内冷却，并且以30℃/秒以上的平均冷却速度在淬火温度至400℃的温度范围内冷却。由此，由于步骤(S30)中的碳氮共渗过程而使淬火能力恶化的、待变为表面层部分的区域可以被可靠地淬硬。
然后，执行回火步骤，其作为步骤(S50).在该步骤(S50)中，在步骤(S40)中经受淬火过程的成形构件经受回火过程。特别地，在加热到例如180℃以上且240℃以下的温度范围的气氛中，将该成形构件保持0.5小时以上且3小时以下的时间，并且因此执行回火过程。另外，该回火温度可以是180℃以上且210℃以下。
然后，执行精加工步骤，其作为步骤(S60)。在该步骤(S60)中，在步骤(S50)中经受回火过程的成形构件被加工以因此形成接触表面，该接触表面待与另一部分(外圈滚动接触表面11a、内圈滚动接触表面12a、大凸环表面12c1、滚动表面13a以及大直径端面13c)接触。当精加工时，可以执行例如磨削。通过上述步骤，完成外圈11、内圈12、锥形滚柱13等。
进一步，执行组装步骤，其作为步骤(S70)。在该步骤(S70)中，在步骤(S10)至(S60)中制备的外圈11、内圈12、锥形滚柱13以及独立制备的保持件20(参见图2)结合并且组装成上述锥形滚柱轴承1A。由此，本实施方式中生产锥形滚柱轴承的方法结束。
在上述步骤(S30)中，成形构件经受碳氮共渗过程，使得借助后续步骤(S60)中的精加工过程，在接触表面下方的表面层部分中的氮浓度为质量百分数0.3％以上。即，考虑到步骤(S60)中的加工裕量等因素，调整氮量，使得在完成接触表面后，表面层部分中的氮浓度的质量百分数可以设为0.3％以上。
另外，在上述步骤(S50)中，成形构件经受回火过程，使得在整个成形构件中的平均残余奥氏体量的体积百分数为20％以下。
另外，为了实现在从接触表面(外圈滚动接触表面11a、内圈滚动接触表面12a、大凸环表面12c1、滚动表面13a以及大直径端面13c)延伸到50μm深度处的区域中包括体积分数为20％以上的残余奥氏体量的成品，可以调整例如在步骤(S30)中产生的氮浓度分布、在步骤(S40)中的淬火温度、在步骤(S50)中的回火温度、在步骤(S60)中的加工裕量等。
另外，为了将内圈12的内径表面12d中的氮浓度设定在质量分数为0.05％以下，例如，仅需要藉由夹具(jig)或涂层覆盖内径表面12d，以执行步骤(S30)。
另外，为了产生这样的状态——表面层部分包括出现在垂直于该接触表面的横截面的每100μm2中的五个以上的碳氮化物，每个碳氮化物具有0.5μm以下的直径——例如，可以调整步骤(S40)中的淬火温度、步骤(S50)中的回火温度等。
(第二实施方式)
然后，以下描述作为本发明的另一实施方式的第二实施方式。根据本实施方式的锥形滚柱轴承具有基本上与上述第一实施方式相同的构造和效果。然而，根据本实施方式的锥形滚柱轴承在外圈、内圈和锥形滚柱的构造上不同于上述第一实施方式。
参照图7，与第一实施方式类似，根据本实施方式的锥形滚柱轴承1B包括外圈31、内圈32、锥形滚柱33和保持件40。在外圈31、内圈32和锥形滚柱33中至少锥形滚柱33，更特别地，外圈31、内圈32和锥形滚柱33由以下淬火硬化钢制成：即，该淬火硬化钢包含质量百分数为0.90％以上且1.05％以下的碳、质量百分数为0.15％以上且0.35％以下的硅、质量百分数为0.01％以上且0.50％以下的锰以及质量百分数为1.30％以上且1.65％以下的铬，其余由杂质构成。在上述每个轴承部件(外圈31、内圈32和锥形滚柱33)中，在与另一部件接触的接触表面中的氮浓度的质量百分数是0.25％以上，并且在该接触表面中残余奥氏体量的体积百分数为6％以上且12％以下。具体地，在外圈31中，在用作接触表面中的外圈滚动接触表面31a中的氮浓度的质量百分数是0.25％以上，而残余奥氏体量的体积百分数为6％以上且12％以下。在内圈32中，在用作接触表面中的内圈滚动接触表面32a和大凸环表面32c1的每个中的氮浓度的质量百分数是0.25％以上，而残余奥氏体量的体积百分数为6％以上且12％以下。在锥形滚柱33中，在用作接触表面的滚动表面33a和大直径端面33c的每个中的氮浓度的质量百分数是0.25％以上，而残余奥氏体量的体积百分数为6％以上且12％以下。
如上所述，在根据本实施方式的锥形滚柱轴承1B中，外圈31、内圈32和锥形滚柱33每个均由具有上述组成成分的钢制成，并且因此，可以通过使用等同于SUJ2的材料来制成，该材料在世界每个国家均能容易地得到。另外，由于保持件40具有与上述第一实施方式中的保持件20相同的结构，所以可以通过减少保留在轴承中的润滑油的量来减少扭矩损失，如同上述第一实施方式的情形。另外，在外圈31、内圈32和锥形滚柱33的每个的接触表面(外圈滚动接触表面31a、内圈滚动接触表面32a、大凸环表面32c1、滚动表面33a以及大直径端面33c)中的氮浓度的质量百分数是0.25％以上。由此，与上述第一实施方式的情形类似，可以抑制在接触表面上的咬合，同时可以提高该接触表面的耐久性。以此方式，与上述锥形滚柱轴承1A类似，根据本实施方式的锥形滚柱轴承1B的扭矩损失减小，抗咬合性提高并且使用寿命延长。
另外，在根据本实施方式的锥形滚柱轴承1B中，在外圈31、内圈32和锥形滚柱33的每个的接触表面(外圈滚动接触表面31a、内圈滚动接触表面32a、大凸环表面32c1、滚动表面33a以及大直径端面33c)中的残余奥氏体量的体积百分数是6％以上且12％以下。由此，抑制了使用寿命的缩短，提高了每个接触表面的抗压入性。另外，在锥形滚柱轴承1B中，在至少锥形滚柱33的接触表面(滚动表面33a和大直径端面33c)中的氮浓度的质量百分数是0.25％以上，而残余奥氏体量的体积百分数为6％以上且12％以下。由此，在根据本实施方式的锥形滚柱轴承1B中，抗压入性和滚动疲劳寿命都可以以相对较高的水平实现。
在上述锥形滚柱轴承1B中，外圈31、内圈32和锥形滚柱33的每个的接触表面(外圈滚动接触表面31a、内圈滚动接触表面32a、大凸环表面32c1、滚动表面33a以及大直径端面33c)的硬度优选地在60.0HRC以上。由此，进一步延长了使用寿命，并且进一步提高了抗压入性。另外，该接触表面的硬度优选地是64.0HRC以下。由此，在每个接触表面中的残余奥氏体量的体积百分数可以容易地调整在12％以下。
然后，下面将描述根据本实施方式的锥形滚柱轴承的生产方法。在根据本实施方式的锥形滚柱轴承的该生产方法中，生产上述锥形滚柱轴承1B。
参照图8，钢材料制备步骤首先进行，其作为步骤(S80)。在该步骤(S80)中，制备钢材料，其由等同于JIS标准所限定的SUJ2的钢制成，这些钢诸如是JIS标准所限定的SUJ2、ASTM标准所限定的52100、DIN标准所限定的100Cr6、GB标准所限定的GCr5或GCr15，以及ΓOCT标准所限定的ЩX15。特别地，制备例如均具有上述组成成分的条钢、钢丝和类似物。
然后，执行成形步骤，其作为步骤(S90)。在该步骤(S90)中，与上述步骤(S20)类似，制造以外圈31、内圈32和锥形滚柱33(参见图7)等的形状形成的成形构件。
然后，执行碳氮共渗步骤，其作为步骤(S100)。在此步骤(S100)中，在步骤(S90)中制造的成形构体经受碳氮共渗过程。该碳氮共渗过程例如按以下描述进行。第一，上述成形构件在大约780℃以上且大约820℃以下的温度范围内预热30分钟以上且90分钟以下。然后，诸如RX气体的吸热气体使碳势通过增加用作富化气体的丙烷气体或丁烷气体而得到调整，并且进一步将氨气引入到吸热气体，在这样的气氛中，将已经预加热的成形构件进行加热以使之经受碳氮共渗。碳氮共渗的温度可以例如是820℃以上且880℃以下。可以根据待形成为成形构件的富氮层的氮浓度来设定用于该碳氮共渗过程的时间，并且该时间可以是例如3小时以上且9小时以下。由此，富氮层可以形成，同时抑制成形构件的脱碳。
然后，执行淬火步骤，其作为步骤(S110).在该步骤(S110)中，其中通过步骤(S100)中的碳氮共渗过程形成富氮层的成形构件快速地从预定的淬火温度冷却，并且因此经历淬火过程。该淬火温度设定在860℃以下，使得能够容易地平衡在随后的回火步骤中固溶碳的量和沉积碳的量，并且能够容易地调整残余奥氏体量。另外，该淬火温度设定在820℃以上，使得能够容易地平衡在随后的回火步骤中固溶碳的量和沉积碳的量，并且能够容易地调整残余奥氏体量。淬火过程可以例如通过将该成形构件浸入淬火油中而执行，淬火油作为冷却剂，被保持在预定的温度。
然后，执行回火步骤，其作为步骤(S120).在该步骤(S120)中，在步骤(S110)中经受淬火过程的成形构件经受回火过程。特别地，在加热到例如210℃以上且300℃以下的温度范围的气氛中，将该成形构件保持0.5小时以上且3小时以下的时间，并且因此执行回火工艺。
然后，执行精加工步骤，其作为步骤(S130)。在该步骤(S130)中，在步骤(S120)中经受回火工艺的成形构件被加工以因此形成接触表面，该接触表面待与另一部分(外圈滚动接触表面31a、内圈滚动接触表面32a、大凸环表面32c1、滚动表面33a以及大直径端面33c)接触。当精加工时，可以执行例如磨削。通过上述步骤，完成外圈31、内圈32、锥形滚柱33等。
进一步，执行组装步骤，其作为步骤(S140).在该步骤(S140)中，在步骤(S80)至(S130)中制备的外圈31、内圈32、锥形滚柱33以及独立制备的保持件20结合并且组装成根据上述实施方式的锥形滚柱轴承1B。由此，本实施方式中生产锥形滚柱轴承的方法结束。
在上述步骤(S100)中，成形构件经受碳氮共渗过程，使得借助后续步骤(S130)中的精加工过程，在接触表面(外圈滚动接触表面31a、内圈滚动接触表面32a、大凸环表面32c1、滚动表面33a以及大直径端面33c)中的氮浓度的质量百分数是0.25％以上。即，考虑到步骤(S130)中的加工裕量等因素，形成富氮层，使得在完成接触表面后，该表面中的氮浓度的质量百分数可以设为0.25％以上。
在上述步骤(S120)中，成形构件经受碳氮共渗过程，使得借助后续步骤(S130)中的精加工过程，在接触表面(外圈滚动接触表面31a、内圈滚动接触表面32a、大凸环表面32c1、滚动表面33a以及大直径端面33c)中的残余奥氏体量的体积百分数是6％以上且12％以下。即，考虑到步骤(S130)中的加工裕量等因素，通过回火过程来调整残余奥氏体量，使得在完成该接触表面后，该表面中的残余奥氏体量的体积百分数可以设为6％以上且12％以下。
另外，在步骤(S120)中，优选的是，该成形构件在240℃以上且300℃以下的温度范围内经受回火过程。由此，通过淬火过程固溶在基本材料中的碳以合适的比例沉积为碳化物。由此，固溶强化和析出强化得到合适地平衡，使得外圈31、内圈32和锥形滚柱33在抗压入性上提高。
(第三实施方式)
然后，下文将描述根据上述第一和第二实施方式的锥形滚柱轴承1A和1B的应用实例。参照图9，手动传动装置100是常啮式齿轮传动类型的手动传动装置，包括输入轴111、输出轴112、对轴113、齿轮114a至114k，以及外壳115。
输入轴111由锥形滚柱轴承1A和1B支承，以能够相对于外壳115旋转。齿轮114a形成在输入轴111的外周上，同时齿轮114b形成在内周上。
另一方面，输出轴112由锥形滚柱轴承1A和1B支承在一侧上(在图中为右侧上)，以能够相对于外壳115旋转，并且由滚动轴承120A支承在另一侧上(在图中为左侧上)，以能够相对于输入轴111旋转。齿轮114a至114g附连到该输出轴112。
齿轮114c至114d分别形成在该构件的外周和内周上。其中形成有齿轮114c至114d的构件由滚动轴承120B支承以能够相对于输出轴112旋转。齿轮114e附连到输出轴112，以与输出轴112整体旋转，并且能够沿输出轴112的轴向滑动。
另外，齿轮114f和齿轮114g每个都形成在该构件的外周上。其中形成有齿轮114f和齿轮114g的构件附连到输出轴112，以与输出轴112整体旋转，并且能够沿输出轴112的轴向滑动。在其中形成有齿轮114f和齿轮114g的构件滑动到图中左边的情形下，齿轮114f和齿轮114b可以彼此啮合。在其中形成有齿轮114f和齿轮114g的构件滑动到图中右边的情形下，齿轮114g和齿轮114d可以彼此啮合。
齿轮114h至114k形成在对轴113中。两个推力滚针轴承布置在对轴113和外壳115之间，使得沿轴向的对轴113的载荷(推力载荷)被支承。齿轮114h与齿轮114a连续地啮合，并且齿轮114i与齿轮114c连续地啮合。另外，在齿轮114e滑动到图中左边的情形下，齿轮114j可以与齿轮114e啮合。另外，在齿轮114e滑动到图中右边的情形下，齿轮114k可以与齿轮114e啮合。
然后，以下将描述手动传动装置100的换档操作。在手动传动装置100中，通过形成在输入轴111中的齿轮114a和形成在对轴113中的齿轮114h之间的啮合，输入轴111的旋转被传送到对轴113。然后，通过形成在对轴113中的齿轮114i至114k与附连到输出轴112等的齿轮114c、114e之间的啮合，对轴113的旋转被传送到输出轴112。由此，输入轴111的旋转被传送到输出轴112。
当输入轴111的旋转传送到输出轴112时，通过改变输入轴111和对轴113之间的齿轮啮合以及对轴113和输出轴112之间的齿轮啮合，输出轴112的旋转速度可以相对于输入轴111的旋转速度以分级的方式进行改变。另外，通过使输入轴111的齿轮114b和输出轴112的齿轮114f在没有对轴介入其中的情况下直接彼此接合，输入轴111的旋转也可以直接传送到输出轴112。
然后，以下将更详细地描述手动传动装置100的换档操作。在齿轮114f不与齿轮114b啮合、齿轮114g不与齿轮114d啮合以及齿轮114e与齿轮114j啮合的情形下，输入轴111的驱动力通过齿轮114a、114h、114j和114e而传送到输出轴112。此限定为例如第一速度。
在齿轮114g与齿轮114d啮合并且齿轮114e不与齿轮114j啮合的情形下，输入轴111的驱动力通过114a、114h、114i、114c、114d和114g传送到输出轴112。此限定为例如第二速度。
在齿轮114f与齿轮114b啮合并且齿轮114e不与齿轮114j啮合的情形下，通过齿轮114f与齿轮114b之间的啮合，输入轴111直接联接到输出轴112，并且输入轴111的驱动力直接传送到输出轴112。此限定为例如第三速度。
如上所述，手动传动装置100包括锥形滚动轴承1A和1B，以支承输入轴111和输出轴112，输入轴111和输出轴112用作旋转构件以能够相对于设置在其附近的外壳115转动。以此方式，根据上述第一和第二实施方式的锥形滚动轴承1A和1B可以用在手动传动装置100中。而且，扭矩损失减少，抗咬合性提高并且使用寿命延长的锥形滚动轴承1A和1B适于用在手动传动装置100中，对于手动传动装置100，大的接触压力施加在滚动元件和座圈(race)构件之间。
(第四实施方式)
然后，下文将描述根据上述第一和第二实施方式的锥形滚柱轴承1A和1B的其它应用实例。参照图10和图11，差速器200包括差速箱201、小齿轮202a和202b、太阳齿轮203、小齿轮托架204、电枢205、引导离合器206、电磁铁207、转子离合器(差速箱)208和凸轮209。
设置在差速箱201的外周中的内齿201a和四个小齿轮202a的每个彼此啮合，四个小齿轮202a和四个小齿轮202b分别彼此啮合，并且四个小齿轮202b的每个均与太阳齿轮203彼此啮合。太阳齿轮203连接到作为第一驱动轴的左驱动轴220，使得太阳齿轮203和该左驱动轴220可以在它们的轴线上整体地旋转。另外，小齿轮202a的旋转轴202c的每个和小齿轮202b的旋转轴202d的每个由小齿轮架204保持，以能够在它们自身的轴线上旋转。小齿轮架204连接到作为第二驱动轴的右驱动轴221，使得太阳齿轮204和该右驱动轴221可以在它们自身的轴线上整体地旋转。
另外，电磁铁207、引导离合器206、转子离合器(差速箱)208、电枢205和凸轮209构成电磁铁离合器。
差速箱201的外部齿201b与未示出的齿圈的齿轮啮合，并且差速箱201藉由接收来自齿圈的动力而在它本身的轴线上旋转。在左驱动轴220和右驱动轴221之间没有差速运动的情形下，小齿轮202和202b不在它们自身的轴线上旋转，但是包括差速箱201、小齿轮托架204和太阳齿轮203的三个构件整体地旋转。具体地，如箭头B所示，动力从齿圈传送到左驱动轴220，同时如箭头A所示，动力从齿圈传送到右驱动轴221。
在阻力施加到左驱动轴220和右驱动轴221中的一个的情形下，例如在阻力施加到左驱动轴220的情形下，阻力施加到连接于左驱动轴220的太阳齿轮203，并因此，小齿轮202a和202b每个都在它们的轴线上旋转。然后，小齿轮托架204在它的轴线上的旋转通过小齿轮202a和202b的旋转而加速，并且然后，在左驱动轴220和右驱动轴221之间产生差速运动。
另外，当在左驱动轴220和右驱动轴221之间发生一定水平或者更大的差速运动时，电磁离合器通电，并且由电磁铁207产生磁场。引导离合器206和电枢205通过磁感应效应附连到该电磁铁207，以产生摩擦扭矩。该摩擦扭矩由凸轮209沿推力方向转换。然后，主离合器由沿推力方向抵着差速箱208通过小齿轮托架204而转换(convert)的摩擦扭矩压迫，从而产生差速运动限制扭矩。推力滚针轴承130接收由凸轮209产生的沿推力方向的反应力，并且将该反应力传送到差速箱208。由此，由凸轮209产生与该摩擦扭矩成正比的双倍增加的推力。以此方式，电磁铁207可以仅控制该引导离合器206以藉由该助力机构增大扭矩，并且也可以任意地控制摩擦扭矩。
在此情形下，推力滚针轴承130布置在凸轮209和差速箱208之间。另外，根据第一和第二实施方式的锥形滚柱轴承1A和1B布置在差速箱208和一构件之间，该构件布置在该差速箱208的外周侧上。以此方式，根据上述第一和第二实施方式的锥形滚动轴承1A和1B可以用在差速器200中。然后，扭矩损失减少，抗咬合性提高并且使用寿命延长的锥形滚动轴承1A和1B适于用在差速器200中，对于差速器200而言，大的接触压力施加在滚动元件和座圈构件之间。
实施例
(实施例1)
进行实验以具体地检测该锥形滚柱轴承的滚动疲劳寿命、扭矩和抗咬合性。
(滚动疲劳寿命试验)
在由JIS标准所限定的模型号为30206的部件(内径：30mm；外径：62mm；宽度：17.25mm)上执行该试验。首先，通过与上述第一和第二实施方式中类似的程序来制造内圈、外圈和锥形滚柱(由SUJ2制成，淬火温度：850℃；回火温度：240℃；表面层部分中的氮浓度：质量百分数为0.4％)。然后，将所制造的内圈与根据上述实施方式的保持件结合以制造锥形滚柱轴承(实施例)。另外，为了对比的目的，在不使内圈、外圈和锥形滚柱经受碳氮共渗过程的情形下也制造包括根据上述实施方式的保持件的锥形滚柱轴承(对比实例1，由SUJ2制成，淬火温度：850℃；回火温度：180℃；表面层部分中的氮浓度：质量百分数为0)。另外，内圈、外圈和锥形滚柱经受与上述实施方式类似的碳氮共渗过程，以因此制造锥形滚柱，该锥形滚柱不包括根据上述实施方式的保持件但是包括常规的保持件(对比实例2)。在该试验中，施加载荷以将P/C(载荷/承载能力)设定在0.4，并且将在内圈滚道表面上的接触压力设定在2.5GPa。具有30mm2/s(40℃)的运动粘度的自动变速箱油(ATF)用作润滑油。颗粒尺寸均为100μm至180μm的硬异物(800HV)混合在该润滑油(1.0g/L)中。
(扭矩测量试验)
在由JIS标准所限定的模型号为30208的部件(外径：40mm；内径：80mm；宽度：19.75mm)上执行该试验。实施例和对比实例的锥形滚动轴承以类似于上述情形的方式制造。试验载荷(Fa)设定为800kgf。旋转速度设定为3500min-1。具有150mm2/s(40℃)的运动粘度的差速器油用作润滑油(自然循环)。测量温度设定在100℃。
(抗咬合性试验)
在由JIS标准所限定的模型号为30206的部件(内径：30mm；外径：62mm；宽度：17.25mm)上执行该试验。实施例和对比实例的锥形滚动轴承以类似于上述情形的方式制造。试验载荷(Fa)设定为2kN至15kN。旋转速度设定为3,500min-1至6500min-1。具有30mm2/s(40℃)的运动粘度的自动变速箱油(ATF)用作润滑油。供油量设定在45ml/min。测量将温度升高150℃所用的时间。在表1中示出上述试验的结果。
[表1]
(滚动疲劳寿命试验的结果)
当将该实施例和对比实例1的结果进行对比时，该实施例相对于对比实例1的使用寿命大幅增加。该结果显示：对于在异物侵入润滑的情况下的使用寿命，有效的是，在内圈、外圈和锥形滚柱的每个的表面层部分中的氮浓度的质量百分数设定为0.4％(0.3％以上)。另外，当将该实施例和对比实例2的结果进行对比时，该实施例相对于对比实例2的使用寿命增加。此是因为使用了根据上述实施例的保持件，由此限制了保留在轴承中的润滑油量，使得也减少了包含在该润滑油中的异物的量。该结果显示：对于在异物侵入润滑的情况下的使用寿命，有效的是，使用根据上述实施方式的保持件。
(扭矩测量试验结果)
当将该实施例和对比实例2之间的结果进行对比时，在该实施例中的扭矩值小于对比实例2的扭矩值。该结果显示：对于减少锥形滚柱轴承中的扭矩有效的是，使用根据上述实施方式的保持件。另外，当将该实施例和对比实例1之间的结果进行对比时，在该实施例中的扭矩值更小。这是因为在内圈、外圈和锥形滚柱的每个的表面层部分中的氮浓度增加了，由此提高了抗回火软化性能，使得在座圈(内圈和外圈)与锥形滚柱之间的滚动接触部分和滑动接触部分中的变形量减小，其结果是，这些接触部分的区域更加减小。此结果显示对于减少锥形滚柱轴承中的扭矩有效的是，提高座圈和锥形滚柱的每个的表面层部分中的氮浓度。
(抗咬合性试验)
当将该实施例和对比实例1之间的结果进行对比时，在该实施例中的抗咬合性相比于对比实例1得到更大提高。这是因为通过增加座圈和锥形滚柱的每个的表面层部分中的氮浓度而提高了抗回火软化性能。此结果显示：对于提高锥形滚柱轴承中的抗咬合性，有效的是，提高座圈和锥形滚柱的每个的表面层部分中的氮浓度。另外，当将该实施例和对比实例2之间的结果进行对比时，在该实施例中的抗咬合性相比于对比实例2得到更大提高。这是因为根据上述实施方式的保持件用以引起轴承扭矩的减小，由此减缓轴承中的温度上升。
(实施例2)
进行该实验以具体地检测锥形滚柱轴承的抗咬合性。首先，在将氨气添加到处于850℃的RX气体的气氛中，内圈、外圈和锥形滚柱经受碳氮共渗过程(进行180分钟)。由此，在内圈的大凸环表面下方的表面层部分和在锥形滚柱的大直径端面下方的表面层部分被渗氮。然后，这些轴承部件和根据上述实施方式的保持件结合以制造锥形滚柱轴承(实施例)。另外，作为对比实例，内圈、外圈和锥形滚柱也由浸入淬火通过在处于850℃的RX气体的气氛中加热80分钟制成，并且锥形滚柱轴承也以类似方式制成。然后，检测该实施例和对比实例的锥形滚柱轴承的关于环境温度和内圈大凸环表面的硬度之间的关系。在图12中示出上述实验的结果。
参照图12，相比于对比实例，该实施例中，内圈的大凸环表面的硬度相对较高，并且由于环境温度上升而导致的硬度的下降被相对抑制了这是因为高浓度氮固溶在位于内圈的大凸环表面下方的表面层部分和位于锥形滚柱的大直径端面下方的表面层部分的每个中，由此稳定残余奥氏体，其结果是，提高了抗回火软化性能。
(实施例3)
进行该实验以检测残余奥氏体量对长期尺寸改变的影响。SUJ2用作基本材料来制造环形试验样本，该环形试验样本具有60mm的外径(φ)、54mm的内径(φ)以及15mm的宽度(t)，同时改变淬火温度、回火温度和表面层部分中的氮浓度。该试验样本经受热处理，在该热处理过程中，该试验样本被加热到230℃并且保持2小时。然后，在热处理之前和之后的外径的尺寸差除以热处理之前的外径，由此计算出长期尺寸变化率。表2中示出了测量结果。而且，图13示出了在上述试验样本中的残余奥氏体量的分布。通过图13中的残余奥氏体量的分布计算出在试验样本中的平均值，而且，检测了与之前计算的对应试验样本的长期尺寸变化率的关系图14示出了在整个试验样本中的平均残余奥氏体量和长期尺寸变化率之间的关系。
[表2]
参照表2和图14，可以确定的是，回火温度上升到210℃以减少在整个试验样本中的平均残余奥氏体量，使得长期尺寸变化率可以降低。也可以发现，从降低长期尺寸变化率的观点看，有效的是，将平均残余奥氏体量的体积百分数设定在20％以下，优选地设定在15％以下，并且具体地，将平均残余奥氏体量的体积百分数设定在11％以下，使得长期尺寸变化率可以降低到低于100×10-5。
(实施例4)
进行该试验以用于检测位于接触表面下方的表面层部分中的碳氮化物的分布状态。通过类似于上述实施方式的程序，在因为碳氮共渗过程中通过调整碳活性而抑制了它的固溶所以不存在碳化物的情况下制造由SUJ2制成的试验样本。特别地，淬火温度设定在850℃，回火温度设定在180℃，并且在表面层部分中的氮浓度的质量百分数设定在0.3％(情况1)。为了对比的目的，在该表面附近发生脱碳的情况下以类似于方式制造试验样本(对比实例)。图15和图16每个分别示出了在情况1和对比实例的每个的试验样本中的表面附近的碳浓度分布和氮浓度分布。
参照图15和图16，在对比实例的试验样本中，在该表面附近的碳浓度下降，并且观察到脱碳现象。相反地，在情况1的试验样本中，该表面附近的碳浓度保持在几乎与其内部的碳浓度等同的水平。图17和图18分别示出了在对比实例1中表面层部分的SEM照片和在情况1中的表面层部分的SEM照片。另外，图19和图20每个都示出了该试验样本的表面层部分的SEM照片(情况2)，对于该试验样本，淬火温度设定在880℃，回火温度设定在210℃，并且在表面层部分中的氮浓度的质量百分数设定在0.3％。
至于情况1和2，基于表面层部分的SEM照片(垂直于该表面的横截面的SEM照片)，计算直径均为0.5μm以下的碳氮化物的数量，这些碳氮化物被认为用于析出强化。表3中示出了计算结果。
[表3]
关于在100μm2范围内的区域中存在的碳氮化物的数量，每个试验样本检测3次(在3个部分)以计算该平均值。如表3所示，可以确定的是，在情况1和2中，在100μm2范围内存在直径均为0.5μm以下的五个以上的碳氮化物。
(实施例5)
进行该实验以检测由该保持件导致的锥形滚柱轴承的扭矩的减少。制备使用图2所示的保持件20的锥形滚柱轴承(实施例1)和使用图4所示的保持件20的锥形滚柱轴承(实施例2)。也为了对比的目的，制备使用具有未设切口的凹穴的保持件的锥形滚柱轴承(对比实例1)和使用在其柱状部的较小宽度侧上的具有切口的凹穴的锥形滚柱轴承(对比实例2)。锥形滚柱轴承每个均具有这样的尺寸：外径为100mm、内径为45mm，并且除了切口外，凹穴的构造是相同的。
通过使用竖直型扭矩试验机器使如上所述的该实施例和对比实例的锥形滚柱轴承经受扭矩测量试验。在该试验中，轴向载荷设定在300kgf。该旋转速度设定在300rpm至2000rpm之间(100-rpm齿距)。使用75W-90作为润滑油，以执行浸浴润滑。图21示出了上述扭矩测量试验的结果。在图21中，竖直轴线示出了相对于对比实例1中扭矩的扭矩减小率，该对比实例1中使用了具有未设切口的凹穴的保持件。在该凹穴在它的柱状部的中部设有切口的对比实例2中也观察到扭矩减小效果。然而，在该凹穴在位于较小宽度侧上的它的柱状部内设有切口的实施例1中，观察到比在该对比实例中较优的扭矩减小效果。在切口也设置在位于较小宽度侧上的小环形部内并且在较小宽度侧上的每个切口的总面积大于在较大宽度上的每个切口的总面积的实施例2中，获得更优的扭矩减小效果。
此外，在作为该试验中最高旋转速度的2000rpm时测量的扭矩减小率在实施例1中为9.5％，而在实施例2中为11.5％。因此，在差动装置、传动装置或类似物的高速旋转期间在该使用条件下也能够实现优良的扭矩减小效果。另外，在对比实例2中，在旋转速度为2000rpm时的扭矩减小效果是8.0％。
(实施例6)
进行该实验，以检测热处理条件和类似条件对轴承部件的特征的影响。首先，制备由JIS标准限定的SUJ2所制成的平板。在将该平板在800℃下预热1小时之后，在通过添加氨气到RX气体而获得的气氛中将它加热到850℃，然后保持4小时以进行碳氮共渗。然后，将在碳氮共渗过程中被保持在850℃的加热温度下的该平板浸入淬火油中以进行淬火硬化。另外，该平板在各种温度下经受回火过程。将直径为19.05mm的由SUJ2制成的用于标准滚动轴承的钢球以3.18kN的载荷(最大接触表面压强为4.4GPa)压靠所获得的平板，并且保持10秒，然后去载荷。然后，通过测量经由将该钢球压靠该平板而在该平板中形成的压痕的深度而检测抗压入性。另外，使用洛氏硬度试验机来测量该实验样本的表面硬度。图22示出了抗压入性的检测结果，并且图23示出了硬度测量结果。
参照图22和图23，表面硬度随着回火温度的上升而下降，同时压痕深度为最小值。具体地，通过将回火温度设定为240℃以上且300℃以下，该压痕深度为0.2μm以下。基于该结果，从提高抗压入性的角度看，回火温度优选地设定为240℃以上且300℃以下。
应考虑的是，按如下所述，确定上述回火温度的最优值。当执行淬火过程时，碳固溶在钢的基材中。在另一方面，当执行回火过程时，固溶在该基材中的碳的部分析出为碳化物(例如：Fe3C)。在此情形下，随着回火过程温度上升，固溶强化对钢的屈服强度的影响会下降，而析出强化的影响会增加。然后，当在240℃以上且300℃以下的温度范围内执行回火过程时，在这些强化机制之间的平衡被优化，并且屈服强度具有最大值。由此，相当大地提高抗压入性。
以类似于测量上述压痕深度的情形通过压出压痕而引起钢的变形，不论基于此而测量的表面硬度递减，抗压入性具有最大值，其原因被考虑如下所述。
图24是示出了在张紧实验(JIS Z2201 4号试验样本)中真实应力和真实应变之间的关系的图表，其中各过程(仅除了碳氮共渗过程)在上述热处理条件下在各上述回火温度时进行。图24是通过指数为n的硬化弹性塑性体模式化的真实应力—真实应变图表。各特征以作为边界的屈服应力σY变化，如以下等式中所述。
[等式1]
σ＝Eε(σ<σY)
σ＝Kεn(σ≥σY)
在该情形下，σ表示真实应力，E表示杨氏模量，ε表示真实应变，K表示弹性系统，n表示加工硬化指数，并且σY表示屈服应力。应当注意的是，杨氏模量E实际上由共振方法测定，而加工硬化指数n和组成系数K实际上由张紧实验测得。然后，将这些值带入上述两个等式，并且将交叉点限定为σY。
在此情形下，压痕深度的测量中的真实应变水平对应于图24中的区域α，而在硬度测量中的真实应变水平对应于图24中的区域β或更多。然后，参照图25，在观察对应于压痕深度的测量区的区域α中的屈服点时，该屈服点在240℃至300℃的范围内的回火温度下是相对较高的。在回火温度低于该温度范围的情形下，该屈服点下降。另外，参照图24，在观察对应于表面硬度测量区域的区域β时，会发现，如果要施加该应变量，则当回火温度变低时，需要较大的应力。应当考虑的是，由于上述现象，通过将回火温度设定在240℃至300℃，抗压入性提高了，但是，与将回火温度设定在180℃至220℃的情形进行对比，硬度减小了。
检测在回火温度以及表面氮浓度和淬火温度改变的情况下加热的试验样本的表面中残余奥氏体量、压痕深度、使用寿命、环抗碎强度以及长期变化率。
在此情形下，以与上述情形相同的方式测量压入深度。将低于0.2μm的压入深度评估为B；将0.2μm至0.4μm的压入深度评估为C；并且将0.4μm以上的压入深度评估为D。该使用寿命通过模拟当轴承用于传动装置时所施加的加载条件而检测，其在纯油润滑之下在油膜参数达到0.5的情况下并且在类似于当测量该压痕深度时所施加的条件的情况下在滚道表面上形成压痕之后进行。然后，在淬火温度为850℃、回火温度为240℃并且表面氮含量质量百分数为0.4％时所获得的试验样本的寿命限定为参照B，基于在该条件，比该参照寿命长的寿命评估为A；比该参照寿命短的寿命评估为C；并且比该参照寿命短得多的寿命评估为D。按以下方式评估环压碎强度。特别地，制造这样的环：外径为60mm、内径为54mm并且宽度为15mm，然后将用平板将该环沿径向压缩。然后，检测该环破裂时的载荷，以用于评估。将破裂发生时的载荷为5000kgf以上的情形评估为A；将破裂发生时的载荷为3500kgf至5000kgf的情形评估为B；并且将破裂发生时载荷低于3500kgf的情形评估为D。另外，通过测量从热处理之前到保持在230℃下2个小时后试验样本的外径尺寸的变化量来评估长期变化率。将10.0×105以下的变化量评估为A；将10.0×105至30.0×105的变化量评估为B；将30.0×105至90.0×105的变化量评估为C；并且将90.0×105以上的变化量评估为D。表4中示出了计算结果。
参照表4，在满足所有以下条件的每个试验样本获得了所有上述项目的优良评估结果：表面氮浓度质量百分数为0.25％至0.5％,淬火温度为820℃至860℃，并且回火温度是240℃至300℃。
(实施例7)
进行该实验以更加具体地检测锥形滚柱轴承的抗压入性和滚动疲劳寿命。
(抗咬合性试验)
在该试验中使用多个由JIS标准限定的模型号30206。由JIS标准所限定的SUJ2材料制成的内圈、外圈和锥形滚柱被制备，并且随后经受碳氮共渗过程、淬火过程和回火过程。特别地，淬火温度设定在850℃，回火温度设定在240℃，并且在表面层部分中的氮浓度的质量百分数设定在0.4％(实施例)。另外，为了对比的目的，检测不进行碳氮共渗过程并且回火温度设定为相对较低的内圈、外圈和锥形滚柱(对比实例)。在此情形下，淬火温度设定在850℃，回火温度设定在180℃，并且在表面层部分中的氮浓度的质量百分数设定在0。然后，检测压入深度，该压入深度是当4.5GPa的载荷施加到内圈的滚道表面和锥形滚柱的滚动表面时获得的。
在对比实例中，内圈滚道表面的压入深度是0.42μm至0.53μm(每十片平均深度为0.45μm)，并且滚动表面的压入深度为0.23μm至0.44μm(每十片平均深度为0.3μm)。另一方面，在该实施例中，内圈滚道表面的压入深度是0.11μm至0.53μm(每十片平均深度为0.14μm)，并且滚动表面的压入深度为0.05μm至0.12μm(每十片平均深度为0.73μm)。
(滚动疲劳寿命试验)
在该试验中使用多个由JIS标准限定的模型号30206。由JIS标准所限定的SUJ2材料制成的内圈、外圈和锥形滚柱被制备，并且随后经受碳氮共渗过程、淬火过程和回火过程。特别地，淬火温度设定在850℃，回火温度设定在240℃，并且在表面层部分中的氮浓度的质量百分数设定在0.405％(实施例)。另外，为了对比的目的，检测不进行碳氮共渗过程并且回火温度设定为相对较低的内圈、外圈和锥形滚柱(对比实例)。在此情形下，淬火温度设定在850℃，回火温度设定在180℃，并且在表面层部分中的氮浓度的质量百分数设定在0。在该试验中，施加载荷以将P/C(载荷/承载能力)设定在0.4，并且将在内圈滚道表面上的接触压力设定在2.5GPa。具有30mm2/s(40℃)的运动粘度的自动变速箱油(ATF)用作润滑油。颗粒尺寸均为100μm至180μm的硬异物(800HV)混合在该润滑油(1.0g/L)中。
在对比实例中，测得该使用寿命为49.5小时至96.5小时(当使用10件时，L10life＝41.2h)；而在该实施例中，测得该使用寿命为53.1小时至113.2小时(当使用6件时，L10life＝51.0h)。
应理解的是，在本文中所披露的实施方式和各个实例在每一方面都是说明性的而非限制性的。本发明的范围由各项权利要求所限制而非上文描述所限制，并且意图包括在等同于各项权利要求的含意和范围内的任何改型。
工业应用性
本发明的锥形滚柱轴承特别有利地应用于需要提高抗咬合性和延长使用寿命的锥形滚柱轴承。
附图标记说明
1A、1B锥形滚柱轴承，120A、120B滚动轴承，130推力滚针轴承，11a、31a外圈滚动接触表面，12a、32a内圈滚动接触表面，11、31外圈，12、32内圈，12b、32b小凸环，12b1、32b1小凸环表面，12c、32c大凸环，12c1、32c1大凸环表面，12d、32d内径表面，13a、33a滚动表面，13b、33b小直径端面，13c、33c大直径端面，14凸环，20、40保持件，21小环形部分，22大环形部分，23柱状部，24凹穴，100手动传动装置，111输入轴，112输出轴，113对轴，114a至114k齿轮，115外壳，200差动装置，201、208差速箱，201a齿，201b外部齿，202a、202b小齿轮，202c、202d旋转轴，203太阳齿轮，204小齿轮架，205电枢，206引导离合器，207电磁铁，209凸轮，220左驱动轴，221右驱动轴。

Claims (10)

1.一种锥形滚柱轴承，包括：
外圈，所述外圈具有位于内周面上的外圈滚动接触面；
内圈，所述内圈具有位于外周面上的内圈滚动接触面，具有形成在所述内圈滚动接触面的两侧上的小凸环和大凸环，且布置在所述外圈的内侧上；
多个锥形滚柱，所述锥形滚柱布置在所述外圈滚动接触面和所述内圈滚动接触面之间；和
保持件，所述保持件具有用以容纳每个所述锥形滚柱的凹穴，
所述保持件包括：小环形部分，所述小环形部分在所述锥形滚柱的小直径端面的侧部上连续地延伸；大环形部分，所述大环形部分在所述锥形滚柱的大直径端面的侧部上连续地延伸；以及多个柱状部，所述柱状部联接所述小环形部分和所述大环形部分，
所述凹穴具有梯形，在所述梯形中，容纳所述锥形滚柱的小直径侧的一部分位于较小宽度侧上，而容纳所述锥形滚柱的大直径侧的一部分位于较大宽度侧上，并且
位于所述凹穴的所述较小宽度侧上的所述柱状部的每个设置有切口；
包括所述外圈、所述内圈和所述锥形滚柱的各轴承部件中的至少一个由这样的钢制成：即，所述钢由质量百分数为0.6％以上且1.50％以下的碳、质量百分数为0.15％以上且2.50％以下的硅、质量百分数为0.30％以上且1.50％以下的锰以及质量百分数为0.20％以上且2.00％以下的铬构成，其余由铁和杂质构成，在与其它部件接触的接触表面下方的表面层部分中的氮浓度的质量百分数是0.3％以上；
其中，在包括所述外圈、所述内圈和所述锥形滚柱的各轴承部件中的至少一个中，位于从所述接触表面延伸到深度为50μm的区域中的残余奥氏体量的体积百分数为20％以上；
包括所述外圈、所述内圈和所述锥形滚柱的各轴承部件中的至少一个具有体积百分数为20％以下的整体平均残余奥氏体量；
在包括所述外圈、所述内圈和所述锥形滚柱的各轴承部件中的至少一个中，位于所述接触表面下方的所述表面层部分在垂直于所述接触表面的横截面中每100μm2包括五个以上的碳氮化物，每个碳氮化物直径为0.5μm以下。
2.一种锥形滚柱轴承，包括：
外圈，所述外圈具有位于内周面上的外圈滚动接触面；
内圈，所述内圈具有位于外周面上的内圈滚动接触面，具有形成在所述内圈滚动接触面的两侧上的小凸环和大凸环，且布置在所述外圈的内侧上；
多个锥形滚柱，所述锥形滚柱布置在所述外圈滚动接触面和所述内圈滚动接触面之间；和
保持件，所述保持件具有用以容纳每个所述锥形滚柱的凹穴，
所述保持件包括：小环形部分，所述小环形部分在所述锥形滚柱的小直径端面的侧部上连续地延伸；大环形部分，所述大环形部分在所述锥形滚柱的大直径端面的侧部上连续地延伸；以及多个柱状部，所述柱状部联接所述小环形部分和所述大环形部分，
所述凹穴具有梯形，在所述梯形中，容纳所述锥形滚柱的小直径侧的一部分位于较小宽度侧上，而容纳所述锥形滚柱的大直径侧的一部分位于较大宽度侧上，并且
位于所述凹穴的所述较小宽度侧上的所述柱状部的每个设置有切口；
包括所述外圈、所述内圈和所述锥形滚柱的各轴承部件中的至少一个由这样的钢制成：即，所述钢包含质量百分数为0.6％以上且1.50％以下的碳、质量百分数为0.15％以上且2.50％以下的硅、质量百分数为0.30％以上且1.50％以下的锰以及质量百分数为0.20％以上且2.00％以下的铬，并且还包含质量百分数为0.5％以下的镍和质量百分数为0.2％以下的钼中的至少一种，其余由杂质构成，在与其它部件接触的接触表面下方的表面层部分中的氮浓度的质量百分数是0.3％以上，
其中，在包括所述外圈、所述内圈和所述锥形滚柱的各轴承部件中的至少一个中，位于从所述接触表面延伸到深度为50μm的区域中的残余奥氏体量的体积百分数为20％以上；
包括所述外圈、所述内圈和所述锥形滚柱的各轴承部件中的至少一个具有体积百分数为20％以下的整体平均残余奥氏体量；
在包括所述外圈、所述内圈和所述锥形滚柱的各轴承部件中的至少一个中，位于所述接触表面下方的所述表面层部分在垂直于所述接触表面的横截面中每100μm2包括五个以上的碳氮化物，每个碳氮化物直径为0.5μm以下。
3.如权利要求1或2所述的锥形滚柱轴承，其特征在于，
所述大凸环包括大凸环表面，所述大凸环表面与所述锥形滚柱的所述大直径端面滑动接触，并且
位于所述大直径端面下方的所述表面层部分以及位于所述大凸环表面下方的所述表面层部分中的每个的氮浓度的质量百分数是0.3％以上。
4.如权利要求1或2所述的锥形滚柱轴承，其特征在于：
在所述内圈的内径表面中的氮浓度的质量百分数为0.05％以下。
5.如权利要求1或2所述的锥形滚柱轴承，其特征在于：
所述锥形滚柱轴承支承旋转构件，所述旋转构件在差动装置或传动装置中旋转，以能够相对于与所述旋转构件相邻布置的其它构件旋转。
6.如权利要求1或2所述的锥形滚柱轴承，其特征在于：
位于所述凹穴的较小宽度侧上的小环形部分设置有切口。
7.如权利要求1或2所述的锥形滚柱轴承，其特征在于：
位于所述凹穴的较大宽度侧上的每个所述柱状部设置有切口。
8.如权利要求7所述的锥形滚柱轴承，其特征在于，
设置在位于所述凹穴的所述较小宽度侧上的每个所述柱状部中的切口的总面积大于设置在位于所述凹穴的所述较大宽度侧上的每个所述柱状部中的所述切口的总面积。
9.如权利要求1或2所述的锥形滚柱轴承，其特征在于：
所述保持件的所述小环形部分设置有凸环，所述小环形部分的所述凸环面向所述内圈的所述小凸环，并且
所述小环形部分的所述凸环与所述内圈的所述小凸环之间的间隙是所述内圈的所述小凸环的外径的2.0％以下。
10.如权利要求1或2所述的锥形滚柱轴承，其特征在于：
所述锥形滚柱具有表面，所述表面设置有以凹形形成的凹部，并且
所述锥形滚柱的所述表面具有0.4μm以上且1.0μm以下的表面粗糙度(Ryni)和-1.6以下的Sk值。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6634937B2 (ja) 2016-04-05 2020-01-22 株式会社ジェイテクト ころ軸受用軌道輪、ころ軸受用軌道輪の製造方法及びころ軸受
DE102016224395A1 (de) * 2016-12-07 2018-06-07 Aktiebolaget Skf Lageranordnung
DE102017113701A1 (de) * 2017-06-21 2018-12-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Geräusch- und verschleißoptimiertes Wälzlager zur Lagerung einer Welle
WO2019065753A1 (ja) * 2017-09-28 2019-04-04 Ntn株式会社 円錐ころ軸受
JP6608982B2 (ja) * 2018-03-28 2019-11-20 Ｎｔｎ株式会社 円錐ころ軸受
KR20200138848A (ko) 2019-06-03 2020-12-11 현대자동차주식회사 고탄소 베어링강의 제조방법 및 이로부터 제조된 고탄소 베어링강
JP7072017B2 (ja) * 2020-04-20 2022-05-19 Ntn株式会社 保持器及び円すいころ軸受
DE102020124771A1 (de) 2020-09-23 2022-03-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Herstellverfahren eines Kegelrollenlagers

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11201149A (ja) * 1998-01-12 1999-07-27 Koyo Seiko Co Ltd 円錐ころ軸受
CN1902408A (zh) * 2004-01-09 2007-01-24 Ntn株式会社 推力针状滚柱轴承、承受车用空调压缩机的推力负荷的支承结构、承受自动变速机的推力负荷的支承结构、无级变速机用的支承结构以及承受手动变速机的推力负荷的支承结构
CN1934282A (zh) * 2004-01-20 2007-03-21 日本精工株式会社 滚动轴承
JP2010031307A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Nsk Ltd ころ軸受
CN101874125A (zh) * 2007-11-27 2010-10-27 Ntn株式会社 机械零部件及滚动轴承
JP2012107676A (ja) * 2010-11-16 2012-06-07 Ntn Corp 転がり軸受および転がり軸受の製造方法
JP2013011010A (ja) * 2011-06-02 2013-01-17 Nsk Ltd 転がり軸受およびその製造方法

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1425039C3 (de) * 1963-11-02 1980-01-31 Industriewerk Schaeffler Ohg, 8522 Herzogenaurach Käfig für zylindrische Wälzkörper
US4317601A (en) * 1980-03-31 1982-03-02 The Timken Company Polymer cage for a tapered roller bearing
US4462643A (en) * 1981-09-16 1984-07-31 The Timken Company Tapered roller bearing cage with spin resisting characteristics
DD231100A1 (de) * 1984-10-01 1985-12-18 Waelzlager Normteile Veb Kaefig fuer kegelrollenlager
JPH0689781B2 (ja) * 1989-06-28 1994-11-14 エヌティエヌ株式会社 自動調心ころ軸受用の合成樹脂製保持器
JPH0932858A (ja) 1995-07-18 1997-02-04 Koyo Seiko Co Ltd 円錐ころ軸受
JPH11108065A (ja) * 1997-08-06 1999-04-20 Ntn Corp 針状ころ軸受
US6423158B1 (en) * 1998-12-17 2002-07-23 Ntn Corporation Rolling bearings and gear shaft support device
JP2001323935A (ja) * 2000-05-18 2001-11-22 Ntn Corp 保持器付きころおよびこれを用いた減速装置
EP1260723B1 (en) * 2001-05-16 2007-01-31 JTEKT Corporation Roller bearing having streaked grinding trail on the rollers end faces and on the flange guide surface
CN100400909C (zh) * 2002-03-27 2008-07-09 日本精工株式会社 用于带式连续变速传动机构上的滚动轴承
JP2004011712A (ja) * 2002-06-05 2004-01-15 Nsk Ltd 転がり軸受、これを用いたベルト式無段変速機
JP2004232858A (ja) 2003-01-08 2004-08-19 Ntn Corp ころがり軸受およびその製造方法
JP2005076674A (ja) * 2003-08-28 2005-03-24 Ntn Corp 自動車トランスミッション用円錐ころ軸受
US7594762B2 (en) 2004-01-09 2009-09-29 Ntn Corporation Thrust needle roller bearing, support structure receiving thrust load of compressor for car air-conditioner, support structure receiving thrust load of automatic transmission, support structure for continuously variable transmission, and support structure receivin
JP2005233236A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Ntn Corp トランスミッションのスラスト荷重を受ける支持構造
JP4800599B2 (ja) 2004-07-05 2011-10-26 Ｎｔｎ株式会社 円すいころ軸受
JP2006022935A (ja) 2004-07-05 2006-01-26 Ntn Corp 円すいころ軸受
JP2006045591A (ja) 2004-07-30 2006-02-16 Nsk Ltd 円すいころ軸受
JP4581542B2 (ja) * 2004-08-02 2010-11-17 日本精工株式会社 回転支持装置
US7144162B2 (en) * 2004-09-15 2006-12-05 Honeywell International, Inc. High speed rolling element bearing anti-cavitation cage
US7841773B2 (en) 2004-10-15 2010-11-30 Ntn Corporation Tapered roller bearing
FR2882116B1 (fr) * 2005-02-11 2007-04-27 Snr Roulements Sa Palier a roulement conique comprenant une cage de filtration
JP4949652B2 (ja) * 2005-07-15 2012-06-13 Ｎｔｎ株式会社 円錐ころ軸受
JP4382739B2 (ja) * 2005-10-21 2009-12-16 株式会社日立国際電気 監視システム
JP2008038927A (ja) * 2006-08-01 2008-02-21 Ntn Corp 円すいころ軸受
JP2008051276A (ja) 2006-08-25 2008-03-06 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2008121706A (ja) 2006-11-08 2008-05-29 Ntn Corp 円すいころ軸受
JP2008303402A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Nsk Ltd 高周波焼入れ装置、転がり軸受の製造方法、転がり軸受
JP5029427B2 (ja) * 2008-02-28 2012-09-19 日本精工株式会社 転がり軸受
JP2009270173A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 Nsk Ltd ラジアル軸受用軌道輪の熱処理方法
EP2642145A4 (en) 2010-11-16 2015-10-21 Ntn Toyo Bearing Co Ltd ROLLER BEARINGS AND METHOD FOR PRODUCING A ROLLER BEARING
JP2012202444A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Ntn Corp フィルタ付き転がり軸受
JP2012201933A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Nsk Ltd プラネタリーギヤ装置
JP5927018B2 (ja) * 2011-04-26 2016-05-25 Ntn株式会社 機械部品の製造方法
JP5736937B2 (ja) * 2011-04-27 2015-06-17 日本精工株式会社 転がり軸受

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11201149A (ja) * 1998-01-12 1999-07-27 Koyo Seiko Co Ltd 円錐ころ軸受
CN1902408A (zh) * 2004-01-09 2007-01-24 Ntn株式会社 推力针状滚柱轴承、承受车用空调压缩机的推力负荷的支承结构、承受自动变速机的推力负荷的支承结构、无级变速机用的支承结构以及承受手动变速机的推力负荷的支承结构
CN1934282A (zh) * 2004-01-20 2007-03-21 日本精工株式会社 滚动轴承
CN101874125A (zh) * 2007-11-27 2010-10-27 Ntn株式会社 机械零部件及滚动轴承
JP2010031307A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Nsk Ltd ころ軸受
JP2012107676A (ja) * 2010-11-16 2012-06-07 Ntn Corp 転がり軸受および転がり軸受の製造方法
JP2013011010A (ja) * 2011-06-02 2013-01-17 Nsk Ltd 転がり軸受およびその製造方法

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