特開 2024-9556 積層体、及び軸受軌道輪の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024009556

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】積層体、及び軸受軌道輪の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C21D 1/00 20060101AFI20240116BHJP

   C21D 9/40 20060101ALI20240116BHJP

   F27D 3/12 20060101ALI20240116BHJP

   C21D 1/64 20060101ALN20240116BHJP

   C21D 1/18 20060101ALN20240116BHJP

   C21D 1/06 20060101ALN20240116BHJP

【ＦＩ】

C21D1/00 F

C21D1/00 121

C21D9/40 A

C21D9/40 B

F27D3/12 Z

C21D1/64

C21D1/18 T

C21D1/18 U

C21D1/18 P

C21D1/06 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111171

(22)【出願日】2022-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】的場 理一郎

(72)【発明者】

【氏名】モヒット ジョシ

【テーマコード（参考）】

4K034

4K042

4K055

【Ｆターム（参考）】

4K034AA01

4K034AA05

4K034AA10

4K034BA10

4K034CA05

4K034DA06

4K034DB02

4K034DB03

4K034DB04

4K034DB05

4K034EA01

4K034EB01

4K034EB39

4K034FA05

4K034FA06

4K034FB12

4K034GA08

4K042AA22

4K042AA23

4K042BA01

4K042BA03

4K042BA10

4K042CA15

4K042DA01

4K042DA02

4K042DA06

4K042DB07

4K042DC02

4K042DC03

4K042DC04

4K042DD02

4K042DD03

4K042DE02

4K042DE06

4K042DF01

4K042EA01

4K055AA06

4K055BA03

4K055HA07

4K055HA12

(57)【要約】

【課題】熱処理による軸受軌道輪の変形を抑制可能な、積層体及び軸受軌道輪の製造方法を提供する。
【解決手段】積層体は、表裏方向に積み重ねられた複数のバスケットと、複数のバスケットが載置されるトレイと、を備える。バスケットは、軸受軌道輪となる複数の環状部材を載置可能なバスケット載置部を有する。トレイは、環状部材を載置可能なトレイ載置部を有する。バスケット載置部及びトレイ載置部は、複数の六角柱形状の貫通孔がバスケット及びトレイの表裏方向に貫通したハニカム形状を有する。バスケット載置部のハニカム形状を構成する貫通孔を表裏方向から見た六角形状と、トレイ載置部のハニカム形状を構成する貫通孔を表裏方向から見た六角形状と、は同一寸法である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表裏方向に積み重ねられた複数のバスケットと、
前記複数のバスケットが載置されるトレイと、
を備える積層体であって、
前記バスケットは、軸受軌道輪となる複数の環状部材を載置可能なバスケット載置部を有し、
前記トレイは、前記環状部材を載置可能なトレイ載置部を有し、
前記バスケット載置部及び前記トレイ載置部は、複数の六角柱形状の貫通孔が前記バスケット及び前記トレイの表裏方向に貫通したハニカム形状を有し、
前記バスケット載置部のハニカム形状を構成する前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状と、前記トレイ載置部のハニカム形状を構成する前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状と、は同一寸法である
ことを特徴とする積層体。

【請求項2】

前記バスケット載置部のハニカム形状と、前記トレイ載置部のハニカム形状とは、表裏方向から見て複数の貫通孔同士が重なり合うように、位相が揃えられている、
請求項１に記載の積層体。

【請求項3】

前記トレイ載置部の表裏方向の厚さは、前記バスケット載置部の表裏方向の厚さよりも、大きい、
請求項１に記載の積層体。

【請求項4】

前記バスケット載置部の表裏方向の厚さは、前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状の対辺寸法以上である、
請求項１に記載の積層体。

【請求項5】

前記トレイ載置部の表裏方向の厚さは、前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状の対辺寸法の二倍以上である、
請求項１に記載の積層体。

【請求項6】

軸受軌道輪の製造方法であって、
請求項１～５のいずれか１項に記載の積層体において、前記環状部材を少なくとも前記バスケット載置部に載置する環状部材載置工程と、
前記積層体を加熱炉の内部に配置する積層体配置工程と、
前記環状部材を、熱処理する熱処理工程と、
を含む、軸受軌道輪の製造方法。

【請求項7】

前記環状部材載置工程において、前記環状部材を、前記バスケット載置部と前記トレイ載置部とに載置する、
請求項６に記載の軸受軌道輪の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層体、及び軸受軌道輪の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

円環状部材である軸受軌道輪は、要求される機能として、所望の機械的強度が必要である。軸受軌道輪に機械的強度を与えるため、軸受軌道輪の製造工程においては、例えば軸受鋼（ＳＵＪ２）で成形した環状部材に対して焼入れ処理を含む熱処理が実施される。

【0003】

例えば、特許文献１には、被加熱物に浸炭や焼結などの加熱処理を行う連続式の熱処理炉が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９－２２８１１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

軸受軌道輪は、楕円変形に対する剛性が低く、材料を旋削加工した真円状の素形材が焼入れ処理による熱影響や相変態による影響によって楕円変形が生じてしまうことがある。このように楕円変形は、真円状の鋼材部品が楕円形に歪む現象を示している。

【0006】

軸受軌道輪の楕円変形は、焼入れ処理後の軸受軌道輪軌道面の真円度を測定することで評価が行われる。このような熱処理によって生じた楕円変形は後の研削加工で取り除くが、軸受軌道輪の楕円変形が大きく、真円度が悪い場合には、研削量を多くしなければならず、軸受軌道輪の製造工程においてコストアップを招いていた。

【0007】

なお、軸受軌道輪となる環状部材を熱処理する場合には、例えば、連続式やバッチ式の熱処理を施すことが考えられる。連続式は、ベルトコンベア等の上に環状部材が置かれ、環状部材が炉の中を通過しながら加熱される大量生産の方式である。バッチ式は、バスケットに環状部材を入れて、バスケットを固定炉（バッチ式加熱炉）の中に載置して熱処理（加熱および冷却）を行う方式である。バッチ式加熱炉は、軸受転動体の種類や加熱条件等に応じて、その都度温度や時間などを自由に調節できる特徴を持つ。

【0008】

ところが、バッチ式加熱炉を用いて環状部材を熱処理した場合、環状部材に楕円変形が生じて真円度が悪化することが従来から問題となっていた。しかしながら、この楕円変形ならびに真円度の悪化は、何が原因であるのか明らかではなかった。

【0009】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、熱処理による軸受軌道輪の変形を抑制可能な、積層体及び軸受軌道輪の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 表裏方向に積み重ねられた複数のバスケットと、
前記複数のバスケットが載置されるトレイと、
を備える積層体であって、
前記バスケットは、軸受軌道輪となる複数の環状部材を載置可能なバスケット載置部を有し、
前記トレイは、前記環状部材を載置可能なトレイ載置部を有し、
前記バスケット載置部及び前記トレイ載置部は、複数の六角柱形状の貫通孔が前記バスケット及び前記トレイの表裏方向に貫通したハニカム形状を有し、
前記バスケット載置部のハニカム形状を構成する前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状と、前記トレイ載置部のハニカム形状を構成する前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状と、は同一寸法である
ことを特徴とする積層体。
（２） 前記バスケット載置部のハニカム形状と、前記トレイ載置部のハニカム形状とは、表裏方向から見て複数の貫通孔同士が重なり合うように、位相が揃えられている、
（１）に記載の積層体。
（３） 前記トレイ載置部の表裏方向の厚さは、前記バスケット載置部の表裏方向の厚さよりも、大きい、
（１）に記載の積層体。
（４） 前記バスケット載置部の表裏方向の厚さは、前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状の対辺寸法以上である、
（１）に記載の積層体。
（５） 前記トレイ載置部の表裏方向の厚さは、前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状の対辺寸法の二倍以上である、
（１）に記載の積層体。
（６） 軸受軌道輪の製造方法であって、
（１）～（５）のいずれかに記載の積層体において、前記環状部材を少なくとも前記バスケット載置部に載置する環状部材載置工程と、
前記積層体を加熱炉の内部に配置する積層体配置工程と、
前記環状部材を、熱処理する熱処理工程と、
を含む、軸受軌道輪の製造方法。
（７） 前記環状部材載置工程において、前記環状部材を、前記バスケット載置部と前記トレイ載置部とに載置する、
（６）に記載の軸受軌道輪の製造方法。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、熱処理による軸受軌道輪の変形を抑制可能な、積層体及び軸受軌道輪の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態において、複数の環状部材をバスケット上又はトレイ上に配置した状態を示す上面図である。

【図2】積層体の断面矢視図である。

【図3】バスケットの下面図である。

【図4】図３のＡ－Ａ断面図である。

【図5】トレイの下面図である。

【図6】図５のＢ－Ｂ断面矢視図である。

【図7】比較例において、複数の環状部材をバスケット上に配置した状態を示す上面図である。

【図8】加熱炉の概略断面図である。

【図9】図８において冷却部を左右方向から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態に係る積層体、及び軸受軌道輪の製造方法について説明する。なお、以降の説明では、軸受軌道輪を単に「軌道輪」とも称する。

【0014】

軌道輪の製造方法は、軌道輪となる環状部材１を用意する環状部材用意工程と、環状部材１を少なくともバスケット１０上に配置する環状部材配置工程と、複数のバスケット１０と複数のバスケット１０が載置されるトレイ８０で構成される積層体１００を加熱炉２０の内部に配置する積層体配置工程と、積層体１００に収容された環状部材１を熱処理する熱処理工程と、熱処理工程の後、環状部材１を研削する研削工程と、を含む。

【0015】

なお、後述するように複数の環状部材１は、バスケット１０上のみならず、トレイ８０上に載置しても構わない。この場合、バスケット１０に加えてトレイ８０にも環状部材１が載置された状態で、積層体１００が加熱炉２０の内部に配置されて（積層体配置工程）、複数の環状部材１の熱処理が行われる（熱処理工程）。

【0016】

（環状部材用意工程）
軌道輪（内輪または外輪）となる環状部材１を用意する工程においては、軌道輪となる素材の環状部材１を用意する。環状部材１の素材としては、浸炭処理、窒化処理、浸炭窒化処理などにより表面硬化層を形成しやすいように、肌焼き鋼が好ましい。また、焼入れ性を向上させるために、環状部材１にはＣｒやＭｎ等を合金成分として添加することも好ましい。

【0017】

（環状部材配置工程）
図１は、実施形態において、複数の環状部材をバスケット上又はトレイ上に配置した状態を示す上面図である。図１には、バスケット又はトレイの形状が簡略化して示されている。環状部材１を用意した後、図１に示されるように、環状部材配置工程において、複数の環状部材１をバスケット１０上に配置する。なお、図１に示されるように、複数の環状部材１は、バスケット１０上のみならず、トレイ８０上に載置しても構わない。

【0018】

ここで、バスケット１０及びトレイ８０によって構成される積層体１００について図２～図６を参照して説明する。図２は、積層体の断面矢視図である。図３は、バスケットの下面図である。図４は、図３のＡ－Ａ断面図である。図５は、トレイの下面図である。図６は、図５のＢ－Ｂ断面矢視図である。

【0019】

図２に示すように、積層体１００は、表裏方向（図２の上下方向）に積み重ねられた複数のバスケット１０と、複数のバスケット１０が表面側に載置されるトレイ８０と、を備える。図２において、上側がバスケット１０及びトレイ８０の表面側であり、下側がバスケット１０及びトレイ８０の裏面側である。一方、図４及び図６においては、上側がバスケット１０及びトレイ８０の裏面側であり、下側がバスケット１０及びトレイ８０の表面側である。

【0020】

バスケット１０及びトレイ８０は、鋳造等によって作製され、これらの材料としては、ＳＣＨ２２等の耐熱鋼が例示される。

【0021】

図３及び図４に示すように、バスケット１０は、表裏方向に対して略垂直に延び、環状部材１を載置可能なバスケット載置部１１と、バスケット載置部１１の外周縁を支持するバスケット外周部１３と、を有する。バスケット載置部１１とバスケット外周部１３とは一体成形される。

【0022】

バスケット載置部１１は、複数の六角柱形状の貫通孔１５がバスケット１０の表裏方向（厚み方向）に貫通したハニカム形状を有する。バスケット載置部１１のハニカム形状は、表裏方向に延びる複数の平板部１６が連続的に接続することで形成されている。そして、６個の平板部１６に囲まれる部分に、六角柱形状の貫通孔１５が形成される。

【0023】

バスケット載置部１１の外周縁に形成された平板部１６は、バスケット外周部１３と接続する。バスケット載置部１１の外周縁においては、バスケット外周部１３と５つの平板部１６とで囲まれる部分には六角柱形状の貫通孔１５が形成され、バスケット外周部１３と４つの平板部１６とで囲まれる部分には五角柱形状の貫通孔１５が形成され、バスケット外周部１３と３つの平板部１６とで囲まれる部分には四角柱形状の貫通孔１５が形成される。

【0024】

このように、バスケット載置部１１がハニカム形状を有するので、バスケット１０の表裏方向（厚み方向）における変形や、表裏方向に対して垂直方向である平面方向の変形が、効果的に抑制される。特に、バスケット１０の平面方向の変形が抑制されるので、バスケット１０の運搬時（積層体１００の運搬時）にバスケット外周部１３に外力が付与された場合であっても、バスケット１０が変形し難い。

【0025】

また、バスケット載置部１１の厚さＤ_１は、貫通孔１５を表裏方向から見た六角形状の対辺寸法Ｌ_１以上に設定される（Ｄ_１≧Ｌ_１）。ここで、バスケット載置部１１の厚さＤ_１は、バスケット載置部１１のハニカム形状や貫通孔１５の表裏方向の厚さに相当する。また、対辺寸法Ｌ_１は、ハニカム形状の貫通孔１５を構成する６個の平板部１６のうち、互いに対向する一対の平板部１６の間の距離に相当する。対辺寸法Ｌ_１としては、例えば、三対の平板部１６の間の距離のうち最も大きい一対の平板部１６の間の距離を採用してもよい。

【0026】

このように、ハニカム形状を有するバスケット載置部１１の厚さＤ_１を厚くすることで、バスケット１０の強度を向上できる。また、ハニカム形状（貫通孔１５）の厚いので、後述するような焼入れ時に空気や水、油等の加熱媒体及び冷却媒体を整流し、環状部材１を均一に加熱及び冷却することができ、環状部材１の変形を抑制することができる。

【0027】

バスケット外周部１３の裏面１３ａの四つの角部には、それぞれ略Ｌ字形状の凸部１４が、裏面側に突出するように形成される。

【0028】

図２に示すように、複数のバスケット１０が段積みされた場合に、上段のバスケット１０の凸部１４の先端が、下段のバスケット１０のバスケット外周部１３の表面１３ｂに当接する。これにより、上段のバスケット１０の裏面と、下段のバスケット１０の表面と、の間に、環状部材１が配置される空間が形成される。

【0029】

また、複数のバスケット１０のうち最下段のバスケット１０の凸部１４の先端は、トレイ８０の後述するトレイ外周部８３の表面８３ｂに当接する。これにより、最下段のバスケット１０の裏面と、トレイ８０の表面と、の間に、環状部材１が配置される空間が形成される。図２には、バスケット載置部１１に加えてトレイ載置部８１にも環状部材１が載置された例が示されているが、必ずしもトレイ載置部８１には環状部材１が載置されなくてもよい。

【0030】

図５及び図６に示すように、トレイ８０は、表裏方向に対して略垂直に延び、環状部材１を載置可能なトレイ載置部８１と、トレイ載置部８１の外周縁を支持するトレイ外周部８３と、を有する。トレイ載置部８１とトレイ外周部８３とは一体成形品である。

【0031】

トレイ載置部８１は、複数の六角柱形状の貫通孔８５がトレイ８０の表裏方向（厚み方向）に延びたハニカム形状を有する。トレイ載置部８１のハニカム形状は、表裏方向に延びる複数の平板部８６が連続的に接続することで形成されている。そして、６個の平板部８６で囲まれる部分に、六角柱形状の貫通孔８５が形成される。

【0032】

トレイ載置部８１の外周縁に形成された平板部８６は、トレイ外周部８３と接続する。トレイ載置部８１の外周縁においては、トレイ外周部８３と５つの平板部８６とで囲まれる部分には六角柱形状の貫通孔８５が形成され、トレイ外周部８３と４つの平板部８６とで囲まれる部分には五角柱形状の貫通孔８５が形成され、トレイ外周部８３と３つの平板部８６とで囲まれる部分には四角柱形状の貫通孔８５が形成される。

【0033】

このように、トレイ載置部８１がハニカム形状を有するので、トレイ８０の表裏方向（厚み方向）における変形や、表裏方向に対して垂直方向である平面方向の変形が、効果的に抑制される。特に、トレイ８０の平面方向の変形が抑制されるので、トレイ８０の運搬時（積層体１００の運搬時）にトレイ外周部８３に外力が付与された場合であっても、トレイ８０が変形し難い。

【0034】

また、トレイ載置部８１の厚さＤ_２は、バスケット載置部１１の厚さＤ_１（図４参照）よりも大きく、貫通孔８５を表裏方向から見た六角形状の対辺寸法Ｌ_２の二倍以上に設定される（Ｄ_２≧２Ｌ_２）。ここで、トレイ載置部８１の厚さＤ_２は、トレイ載置部８１のハニカム形状や貫通孔８５の表裏方向の厚さに相当する。また、対辺寸法Ｌ_２は、ハニカム形状の貫通孔８５を構成する６個の平板部８６のうち、互いに対向する一対の平板部８６の間の距離に相当する。対辺寸法Ｌ_２としては、例えば、三対の平板部８６の間の距離のうち最も大きい一対の平板部８６の間の距離を採用してもよい。

【0035】

このように、ハニカム形状を有するトレイ載置部８１の厚さＤ_２を厚くすることで、トレイ８０の強度を向上でき、トレイ８０上に多くのバスケット１０を積層することが可能となる。また、ハニカム形状（貫通孔８５）が厚いので、後述するような焼入れ時に空気や水、油等の加熱媒体及び冷却媒体を整流し、環状部材１を均一に加熱及び冷却することができ、環状部材１の変形を抑制することができる。

【0036】

なお、バスケット外周部１３と異なり、トレイ外周部８３の裏面８３ａには、凸部は形成されない。

【0037】

ここで、バスケット載置部１１のハニカム形状を構成する貫通孔１５を表裏方向から見た六角形状と、トレイ載置部８１のハニカム形状を構成する貫通孔８５を表裏方向から見た六角形状と、は同一寸法である。すなわち、バスケット載置部１１のハニカム形状を構成する貫通孔１５と、トレイ載置部８１のハニカム形状を構成する貫通孔８５とは、表裏方向の厚さＤ_１，Ｄ_２が異なるのみであり、他の寸法（例えば対辺寸法Ｌ_１，Ｌ_２）は互いに同一である。このように、表裏方向から見たバスケット載置部１１のハニカム形状とトレイ載置部８１のハニカム形状とを同一とすることで、後述するような焼入れ時に、環状部材１を均一に加熱及び冷却することができ、環状部材１の変形を抑制することができる。

【0038】

バスケット載置部１１のハニカム形状と、トレイ載置部８１のハニカム形状とは、表裏方向から見て複数の貫通孔１５，８５同士が重なり合うように、位相が揃えられていることが好ましい。すなわち、ある一個のバスケット載置部１１の複数の貫通孔１５を表裏方向に延長した場合、他のバスケット載置部１１の複数の貫通孔１５と完全に重なり合うとともに、トレイ載置部８１の複数の貫通孔８５と完全に重なり合うことが好ましい。この場合、積層体１００を表面側から見た場合、バスケット載置部１１の複数の貫通孔１５とトレイ載置部８１の複数の貫通孔８５を介して、積層体１００の裏側を視認可能である。このようなバスケット載置部１１及びトレイ載置部８１のハニカム形状の配置関係を採用することで、後述するような焼入れ時に、環状部材１を均一に加熱及び冷却することができ、環状部材１の変形を抑制することができる。

【0039】

なお、バスケット載置部１１のハニカム形状と、トレイ載置部８１のハニカム形状とは、必ずしも位相が揃えられていなくてもよく、例えば半ピッチずらして配置しても構わない。

【0040】

図１や図２に示すように、本実施形態においては、複数の環状部材１が互いに接触しないようにバスケット載置部１１やトレイ載置部８１に配置される。すなわち、隣り合う環状部材１同士の水平方向の最小距離Ｌは０より大きく設定される（Ｌ＞０）。

【0041】

また、図１に示されるように、複数の環状部材１の配置は、千鳥格子状とすることが好ましい。複数の環状部材１をバスケットの所定位置に精度良く設置するために、位置決め部材を用いても良い。千鳥格子状の配置を採用することで、より多くの環状部材１をバスケット１０上に配置しつつ、隣り合う環状部材１同士の隙間を確保することができる。

【0042】

なお、複数の環状部材１の配置は、隣り合う環状部材１同士の隙間を確保できれば（Ｌ＞０）、特に千鳥格子状に限定されず、例えば、碁盤目状（格子状）を採用しても構わない。

【0043】

複数の環状部材１を互いに隙間を有するようにバスケット１０上に配置する際には、バスケット１０とは別体または一体の治具を使用することで複数の環状部材１の位置決めをしてもよく、バスケット１０に凹凸等を設けることで複数の環状部材１の位置決めをしてもよく、位置決めの方法は特に限定されない。

【0044】

図７は、比較例において、複数の環状部材をバスケット上に配置した状態を示す上面図である。図７に示すように、従来技術においては、バスケット１０上に複数の環状部材１が隙間無く詰め込まれていた。隣り合う環状部材１が接触するように隙間なく詰め込むことは、生産性を考慮すると通常のことである。すなわち、複数の環状部材１が隙間無く詰め込まれる場合、一回で生産できる軌道輪の数を多くできるとともに、配置する作業も非常に簡便であった。このような従来技術においては、熱処理後に環状部材１に楕円変形が発生してしまうが、取り代を多くして後の研削工程で環状部材１の真円度を確保していた。したがって、従来においては、環状部材１の楕円変形をそれほど憂慮する傾向にはなかった。しかし、実際には、研削工程で環状部材１の真円度を確保するためには多くの時間とコストがかかっていた。

【0045】

本願の発明者は、バッチ式加熱炉を用いて環状部材１を熱処理した場合、上記従来技術の方法では環状部材１に楕円変形が生じて真円度が悪化することに着目し、この楕円変形ならびに真円度の悪化は、隣り合う環状部材１同士が互いに接触したまま熱処理（特に焼入れ時の冷却）されることが原因であることを突き止めた。そこで、上述の通り、複数の環状部材１を互いに接触しないように配置することに思い至った。

【0046】

（積層体配置工程）
次に、複数の環状部材１を配置した積層体１００を、加熱炉２０の内部に配置する積層体配置工程を説明する。図８は、加熱炉の概略断面図である。

【0047】

図８に示されるように、加熱炉２０は、バッチ式加熱炉であり、積層体１００が搬入される搬入部３０と、複数の環状部材１を加熱するための加熱部４０と、複数の環状部材１を冷却するための冷却部５０と、搬入部３０と加熱部４０の間および搬入部３０と冷却部５０との間においてバスケット１０を搬送するための搬送部６０と、を備える。なお、図８においては、冷却部５０に設けられる循環装置５５の図示が省略されている。循環装置５５については、図９を用いて後述する。

【0048】

搬入部３０、加熱部４０、冷却部５０、および搬送部６０のそれぞれは、積層体１００を移動させるための複数のローラー３１，４１，５１，６１と、ローラー３１，４１，５１，６１を支持する基台３３，４３，５３，６３と、を有する。

【0049】

搬入部３０と搬送部６０との間には、開閉可能な第一扉７１が設けられ、搬送部６０と加熱部４０との間には、開閉可能な第二扉７３が設けられる。

【0050】

加熱部４０は、加熱部４０内を加熱するためのバーナ４５と、加熱部４０内の雰囲気を撹拌するためのファン４７と、を備える。

【0051】

冷却部５０の基台５３と搬送部６０の基台６３とは、互いに連結されており、上方に設けられたシリンダ６５によって、一体的に上下方向に移動可能とされている。

【0052】

冷却部５０は、冷却液が貯留された液槽であり、本例では、冷却油Ｏが貯留された油槽である。なお、冷却液は、冷却油に限定されず、水や水溶液等でも構わない。冷却部５０内に配置された積層体１００の全体が冷却油Ｏ内に液浸されるように、冷却油Ｏの液面の高さは設定される。

【0053】

図９に示されるように、冷却部５０は、油槽内で冷却油を循環させる循環装置５５を備える。図９は、図８において冷却部５０を左右方向から見た図である。循環装置５５は、基台５３の両側方に配置され、上下方向への冷却油Ｏの流れを生成する一対のスクリュー５６と、一対のスクリュー５６をそれぞれ外側から囲み、一対のスクリュー５６による冷却液の流れを案内する一対の案内部材５７と、を備える。

【0054】

したがって、一対のスクリュー５６近辺において下方向への冷却油Ｏの流れが生成された場合、基台５３に載置された積層体１００には上方向に冷却油Ｏが通過する（図９中の破線の矢印を参照）。一方、一対のスクリュー５６近辺において上方向への冷却油Ｏの流れが生成された場合には、基台５３に載置された積層体１００には下方向に冷却油Ｏが通過する。

【0055】

このような加熱炉２０の内部に積層体１００を配置する際には、先ず、搬入部３０の基台３３（ローラー３１）上に、複数の環状部材１をそれぞれ収容した複数のバスケット１０が、トレイ８０上に積み重ねられる。図示の例では、９個のバスケット１０が、トレイ８０上に、積み重ねられている。なお、トレイ８０にも複数の環状部材１を収容しても構わない。

【0056】

次に、第一扉７１が開けられ、積層体１００が搬送部６０の基台６３上まで移動され、第一扉７１が閉められる。そして、第二扉７３が開けられ、積層体１００が加熱部４０の基台４３上まで移動され、第二扉７３が閉められる。このようにして、複数の環状部材１を収容した積層体１００が、加熱部４０内に配置される。

【0057】

（熱処理工程）
積層体１００に収容された複数の環状部材１を熱処理する熱処理工程では、焼入れ（加熱および冷却）を行った後、焼戻し（加熱および冷却）の熱処理を行う。

【0058】

なお、環状部材１には、浸炭処理、窒化処理、または浸炭窒化処理により、表面硬化層を形成することが好ましい。なぜなら、本実施形態の環状部材１のように楕円変形が抑制される場合、表面硬化層を周方向に均一に研削できるため、環状部材１の表面にムラの少ない硬化層を形成できるからである。なお、浸炭処理、窒化処理、または浸炭窒化処理は、９００～１０００℃で炭素や窒素のガス雰囲気中に数時間～数十時間保持されることにより行われる。これにより、所望の表面硬化層を得ることができる。

【0059】

加熱部４０内に配置された複数の環状部材１には、焼入れ（加熱）が行われる。なお、複数の環状部材１には、ズブ焼入れを施すことが好ましい。なお、ズブ焼入れの条件は、焼入れ温度８００～８５０℃での油冷である。

【0060】

次に、シリンダ６５を駆動することで冷却部５０の基台５３、および一体の基台６３を上昇させ、搬入部３０の基台３３および加熱部４０の基台４３と同一の高さに位置させる。そして、複数の環状部材１の焼入れ（加熱）が完了した後、第二扉７３が開けられ、積層体１００が冷却部５０の基台５３まで移動される。そして、積層体１００が冷却油Ｏ内に浸漬されるように、冷却部５０の基台５３が下降させられる。

【0061】

上述したように、一対のスクリュー５６によって、積層体１００のバスケット載置部１１及びトレイ載置部８１には、ハニカム形状を構成する複数の貫通孔１５，８５を介して上方向または下方向に冷却油Ｏが通過する。なお、焼入れ（冷却）は、６０～１００℃の冷却油Ｏを攪拌することで行われる。

【0062】

ここで、加熱炉２０はバッチ式加熱炉であり、上述の構成を有するので、積層体１００において複数の環状部材１の配置が維持されたまま焼入れ（加熱）および焼入れ（冷却）が行われる。すなわち、複数の環状部材１は、図１に示されたように、互いに接触しないように千鳥格子状に積層体１００上に配置されたまま、その配置が維持された状態で（複数の環状部材１が動くこと無く）、搬入部３０、加熱部４０、冷却部５０、搬送部６０の間を移動する。

【0063】

したがって、冷却部５０において、複数の環状部材１に焼入れ（冷却）が行われる際にも、複数の環状部材１は互いに接触しないように積層体１００上に配置されている。これにより、隣り合う環状部材１の間を、冷却油Ｏが上下方向に流れるので、環状部材１に対する冷却が均一となる。一方で、冷却油Ｏが左右方向（両側、片側）に流れる場合は、環状部材１を配置する場所によって冷却油の流速の差によって冷却に差ができて、同一バスケット内の環状部材全てが均一に冷却されず環状部材１の変形が大きくなる。本実施形態のように、冷却油Ｏが上下方向に流れると、環状部材１の一部のみが冷却されて他の部分が冷却されない等の不具合は起こらず、環状部材１の全体が均一に冷却される。

【0064】

本願発明者は、この焼入れ（冷却）時に、環状部材１を均一に冷却できるか否かが、熱処理後の環状部材の楕円変形（真円度の悪化）に関係していることを突き止めた。すなわち、焼入れ（冷却）時に、環状部材１同士が接触している部分は十分に冷却されない一方で、環状部材１同士が接触していない部分は冷却されるという冷却の不均一さが、熱処理後の環状部材１の楕円変形の原因であることに発見した。そして、環状部材１を均一に冷却するために、複数の環状部材１を互いに接触しないように積層体１００上に配置する構成に思い至った。

【0065】

なお、上記のような複数の環状部材１の配置は、積層体１００上の複数の環状部材１の配置が維持されたまま焼入れ（加熱）および焼入れ（冷却）が行われる場合、すなわち、バッチ式加熱炉２０を用いる場合、に特に好適である。バッチ式加熱炉２０では、加熱炉２０内に環状部材１が搬入される前の環状部材配置工程から、バスケット配置工程および熱処理工程まで、積層体１００上の複数の環状部材１の配置が維持されるので、環状部材配置工程時の複数の環状部材１の配置が非常に重要となる。

【0066】

これに対し、連続式の加熱炉では、複数の環状部材１の配置が焼入れ（加熱）と焼入れ（冷却）とで異なることがある。すなわち、焼入れ（冷却時）に、複数の環状部材１がそれぞれ個別に、冷却油が貯留された油槽に投入される。この場合、複数の環状部材１の配置は維持されない。このような場合、複数の環状部材１を互いに接触しないように並べて焼入れ（加熱）しても、焼入れ（冷却時）に環状部材１同士が接触し、環状部材１に楕円変形が生じる可能性がある。

【0067】

また、上述の通り、バスケット載置部１１のハニカム形状を構成する貫通孔１５を表裏方向から見た六角形状と、トレイ載置部８１のハニカム形状を構成する貫通孔８５を表裏方向から見た六角形状と、は同一寸法であるので、焼入れ時に、環状部材１を均一に加熱及び冷却することができ、環状部材１の変形を抑制することができる。

【0068】

また、バスケット載置部１１のハニカム形状と、トレイ載置部８１のハニカム形状とは、表裏方向から見て複数の貫通孔１５，８５同士が重なり合うように、位相が揃えられているので、焼入れ時に、環状部材１を均一に加熱及び冷却することができ、環状部材１の変形を抑制することができる。

【0069】

また、トレイ載置部８１の厚さＤ_２は、バスケット載置部１１の厚さＤ_１よりも大きいので、ハニカム形状を有するトレイ載置部８１の厚さＤ_２が厚くなり、焼入れ時に空気や水、油等の加熱媒体及び冷却媒体を整流する効果が高まり、環状部材１を均一に加熱及び冷却することができ、環状部材１の変形を抑制することができる。

【0070】

また、バスケット載置部１１の厚さＤ_１は、貫通孔１５を表裏方向から見た六角形状の対辺寸法Ｌ_１以上に設定される（Ｄ_１≧Ｌ_１）ので、ハニカム形状（貫通孔１５）の厚さが厚くなり、焼入れ時に空気や水、油等の加熱媒体及び冷却媒体を整流し、環状部材１を均一に加熱及び冷却することができ、環状部材１の変形を抑制することができる。

【0071】

また、トレイ載置部８１の厚さＤ_２は、貫通孔８５を表裏方向から見た六角形状の対辺寸法Ｌ_２の二倍以上に設定される（Ｄ_２≧２Ｌ_２）ので、ハニカム形状（貫通孔８５）の厚さが厚くなり、焼入れ時に空気や水、油等の加熱媒体及び冷却媒体を整流し、環状部材１を均一に加熱及び冷却することができ、環状部材１の変形を抑制することができる。

【0072】

以上のように、焼入れ（冷却）が行われた後、再度、積層体１００を搬入部３０の基台３３まで移動させ、さらに不図示の焼戻し炉に移動させ、複数の環状部材１の焼戻し（加熱および冷却）が行われる。なお、焼戻しは、１５０～３００℃で１～２時間行われる。

【0073】

（研削工程）
熱処理工程の後、環状部材１を研削する研削工程が行われる。研削工程では環状部材１の内径面及び外径面が研削され、軸受軌道輪が製造される。本願の製造方法によれば、熱処理による環状部材１の楕円変形が抑えられ、環状部材１の真円度も良好であるので、研削工程で必要な研削量を少なくでき、研削工程の回数を少なくできるので、大きなコスト削減効果がある。

【0074】

そして、上記方法によって完成した軸受軌道輪を、転動体や保持器とともに組み立てて、軸受を構成することができる。

【0075】

以上説明したように、本明細書には、以下の内容が開示されている。
（１） 表裏方向に積み重ねられた複数のバスケットと、
前記複数のバスケットが載置されるトレイと、
を備える積層体であって、
前記バスケットは、軸受軌道輪となる複数の環状部材を載置可能なバスケット載置部を有し、
前記トレイは、前記環状部材を載置可能なトレイ載置部を有し、
前記バスケット載置部及び前記トレイ載置部は、複数の六角柱形状の貫通孔が前記バスケット及び前記トレイの表裏方向に貫通したハニカム形状を有し、
前記バスケット載置部のハニカム形状を構成する前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状と、前記トレイ載置部のハニカム形状を構成する前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状と、は同一寸法である
ことを特徴とする積層体。
（２） 前記バスケット載置部のハニカム形状と、前記トレイ載置部のハニカム形状とは、表裏方向から見て複数の貫通孔同士が重なり合うように、位相が揃えられている、
（１）に記載の積層体。
（３） 前記トレイ載置部の表裏方向の厚さは、前記バスケット載置部の表裏方向の厚さよりも、大きい、
（１）又は（２）に記載の積層体。
（４） 前記バスケット載置部の表裏方向の厚さは、前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状の対辺寸法以上である、
（１）～（３）のいずれかに記載の積層体。
（５） 前記トレイ載置部の表裏方向の厚さは、前記貫通孔を表裏方向から見た六角形状の対辺寸法の二倍以上である、
（１）～（４）のいずれかに記載の積層体。
（６） 軸受軌道輪の製造方法であって、
（１）～（５）のいずれかに記載の積層体において、前記環状部材を少なくとも前記バスケット載置部に載置する環状部材載置工程と、
前記積層体を加熱炉の内部に配置する積層体配置工程と、
前記環状部材を、熱処理する熱処理工程と、
を含む、軸受軌道輪の製造方法。
（７） 前記環状部材載置工程において、前記環状部材を、前記バスケット載置部と前記トレイ載置部とに載置する、
（６）に記載の軸受軌道輪の製造方法。

【符号の説明】

【0076】

１ 環状部材
１０ バスケット
１１ バスケット載置部
１３ バスケット外周部
１３ａ 裏面
１３ｂ 表面
１４ 凸部
１６ 平板部
２０ 加熱炉
３０ 搬入部
４０ 加熱部
５０ 冷却部
６０ 搬送部
８０ トレイ
８１ トレイ載置部
８３ トレイ外周部
８３ａ 裏面
８３ｂ 表面
８５ 貫通孔
８６ 平板部
１００ 積層体
Ｄ_１，Ｄ_２ 厚さ
Ｌ_１，Ｌ_２ 対辺寸法

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】