JP5224670B2 - 環状部材の拘束焼入方法 - Google Patents
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Description
ここで、Lは、荷重(N)、Sは、軸を含む環状部材の断面における分離した2つの断面のうち一方の断面の断面積(mm2)、C1は、拘束前における環状部材の真円度(μm)、C2は、焼入後において要求される環状部材の真円度(μm)である。
図1は、本発明の環状部材の拘束焼入方法における一実施の形態である実施の形態1の環状部材としての軸受軌道輪10の概略断面図である。また、図2は、実施の形態1における環状部材の拘束焼入方法の概略を示す流れ図である。また、図3は、実施の形態1における環状部材の拘束焼入方法の拘束工程および第2冷却工程を説明するための概略断面図である。図1〜図3を参照して、実施の形態1における環状部材の拘束焼入方法について説明する。
これにより、所望の真円度C2まで軸受軌道輪10の真円度を改善することが可能となる。
図5は、本発明の環状部材の拘束焼入方法における一実施の形態である実施の形態2の環状部材としての軸受軌道輪10の概略断面図である。また、図6は、実施の形態2における環状部材の拘束焼入方法の拘束工程および第2冷却工程を説明するための概略断面図である。図5および図6を参照して、実施の形態2における環状部材の拘束焼入方法について説明する。
まず、稜線部における拘束の有無の影響について説明する。表1を参照して、拘束を実施していないサンプル番号1および2と、上述のように稜線部における拘束を実施したサンプル番号3〜18とを比較すると、稜線部における拘束を実施したサンプル番号3〜18は、サンプル番号1および2に比べて真円度の平均値および標準偏差が小さくなっている。このことから、稜線部において環状部材を拘束することにより、真円度を向上させることが可能であることが確認された。
次に、拘束開始温度の影響について説明する。図7は、表1のサンプル番号10、11および4のデータに基づき、拘束開始温度と真円度との関係を示した図である。図7において、横軸は拘束開始温度、縦軸は真円度を示しており、丸印は真円度の平均値、バツ印は真円度の標準偏差を示している。
次に、拘束終了温度(第2冷却温度)の影響について説明する。図8は、表1のサンプル番号12〜14および4のデータに基づき、拘束終了温度(第2冷却温度)と真円度との関係を示した図である。図8において、横軸は拘束終了温度(第2冷却温度)、縦軸は真円度を示しており、丸印は真円度の平均値、バツ印は真円度の標準偏差を示している。
次に、第2冷却工程での冷却速度の影響について説明する。図9は、表1のサンプル番号15〜17および4のデータに基づき、第2冷却工程での冷却速度と真円度との関係を示した図である。図9において、横軸は第2冷却工程での冷却速度、縦軸は真円度を示しており、丸印は真円度の平均値、バツ印は真円度の標準偏差を示している。
次に、環状部材の形状の影響について説明する。図10は、表1のサンプル番号18および5のデータに基づき、環状部材の形状と真円度との関係を示した図である。図10において、横軸は環状部材がテーパ形状を有しているか否か(A:図5のテーパ形状、B:図1の非テーパ形状)、縦軸は真円度を示しており、丸印は真円度の平均値、バツ印は真円度の標準偏差を示している。
次に、下部拘束部材のテーパ角度の影響について説明する。図11は、表1のサンプル番号6〜9および5のデータに基づき、下部拘束部材のテーパ角度と真円度との関係を示した図である。図11において、横軸は下部拘束部材のテーパ角度、縦軸は真円度を示しており、丸印は真円度の平均値、バツ印は真円度の標準偏差を示している。
次に、拘束荷重の影響について説明する。図12は、表1のサンプル番号3〜5のデータに基づき、拘束荷重と真円度との関係を示した図である。図12において、横軸は拘束荷重(図3において荷重伝達部材34に負荷される荷重L)、縦軸は真円度を示しており、丸印は真円度の平均値、バツ印は真円度の標準偏差を示している。
ここで、σは応力(Pa)、εPは相当塑性歪である。
L/S=3.175×(C2/C1)−1.754・・・(3)
ここで、Lは、荷重(N)、Sは、軸を含む環状部材の断面における分離した2つの断面のうち一方の断面の断面積(mm2)、C1は、拘束前における環状部材の真円度(μm)、C2は、焼入後において要求される環状部材の真円度(μm)である。
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。
Claims (4)
- 鋼からなる環状部材がA1点以上の温度に加熱される加熱工程と、
前記加熱工程において加熱された前記環状部材が、A1点以上の温度からMS点以下の温度である第1冷却温度まで冷却される第1冷却工程と、
前記第1冷却温度まで冷却された前記環状部材が拘束部材により拘束される拘束工程と、
前記拘束部材により拘束された前記環状部材が、前記拘束部材による拘束が開始される温度である拘束開始温度よりも低い温度であり、MS点以下の温度である第2冷却温度まで、前記拘束部材により拘束されつつ冷却される第2冷却工程とを備え、
前記拘束工程および前記第2冷却工程においては、前記環状部材の外周面および少なくとも一方の端面において前記環状部材と前記拘束部材とが接触することなく、前記環状部材の前記外周面と前記少なくとも一方の端面とが交差する部位である稜線部において、前記拘束部材と前記環状部材とが接触するように前記環状部材が拘束され、
前記第2冷却工程における冷却速度は6℃/秒以下である、環状部材の拘束焼入方法。 - 前記拘束開始温度は150℃以上である、請求項1に記載の環状部材の拘束焼入方法。
- 前記第2冷却温度は100℃以下である、請求項1または2のいずれか1項に記載の環状部材の拘束焼入方法。
- 前記拘束工程および前記第2冷却工程においては、前記環状部材は、44.5度以上45.5度以下の拘束部材テーパ角度を有する前記拘束部材により、以下の式(1)の関係を満たす荷重L以上の荷重が負荷されて拘束される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の環状部材の拘束焼入方法。
L=3.175×(C2/C1)−1.754×S ・・・(1)
ここで、Lは、荷重(N)、Sは、軸を含む環状部材の断面における分離した2つの断面のうち一方の断面の断面積(mm2)、C1は、拘束前における環状部材の真円度(μm)、C2は、焼入後において要求される環状部材の真円度(μm)である。
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