專(zhuān)利名稱(chēng)：滾子從動(dòng)件、氣門(mén)傳動(dòng)裝置、高頻淬火設(shè)備、軸構(gòu)件的熱處理方法、軸的制造方法以及軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滾子從動(dòng)件、氣門(mén)傳動(dòng)裝置、高頻淬火設(shè)備、軸構(gòu)件的熱處理方 法、軸的制造方法以及軸，更特定而言，涉及夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)的搖臂與 凸輪之間且與凸輪接觸而配置的滾子從動(dòng)件和包括該滾子從動(dòng)件的氣門(mén)傳動(dòng)裝置、以及可 用作上述滾子從動(dòng)件的軸的軸和可用于制造軸的高頻淬火設(shè)備、軸構(gòu)件的熱處理方法、軸 的制造方法。
背景技術(shù)：
汽車(chē)等的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)一般是通過(guò)傳遞與凸輪軸一體旋轉(zhuǎn)的凸輪的 旋轉(zhuǎn)、使上述氣門(mén)動(dòng)作的氣門(mén)傳動(dòng)裝置來(lái)打開(kāi)、關(guān)閉的。在此，為了抑制因摩擦而引起的動(dòng) 能損失和部件磨損的發(fā)生，在氣門(mén)傳動(dòng)裝置中，會(huì)在與凸輪的外周面接觸且受到凸輪旋轉(zhuǎn) 的部位上配置有作為滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承的滾子從動(dòng)件的情況。此外，在上述滾子從動(dòng)件 中，會(huì)有在構(gòu)成滾子從動(dòng)件的外圈、內(nèi)圈(軸)和滾動(dòng)體的表面上產(chǎn)生損傷這樣的問(wèn)題。對(duì)此，提出了控制外圈、內(nèi)圈(軸)和滾動(dòng)體的表面的應(yīng)力狀態(tài)和硬度、對(duì)上述 表面實(shí)施氮化等表面處理等對(duì)策。藉此，可以使構(gòu)成滾子從動(dòng)件的外圈、內(nèi)圈(軸)和滾 動(dòng)體的表面的耐久性得以提高、并能提高滾子從動(dòng)件的耐久性(例如參照日本專(zhuān)利特開(kāi) 2000-230544號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)、日本專(zhuān)利實(shí)開(kāi)平5-32702號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)和日本 專(zhuān)利特開(kāi)2003-307223號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)3))。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利特開(kāi)2000-230544號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本專(zhuān)利實(shí)開(kāi)平5-32702號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本專(zhuān)利特開(kāi)2003-307223號(hào)公報(bào)發(fā)明的公開(kāi)發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題然而，近年來(lái)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的高輸出化、高旋轉(zhuǎn)化等，對(duì)于滾子從動(dòng)件需要耐久性 進(jìn)一步提高。此外，若考慮到近年來(lái)的高要求特性，則在包括上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1 3所公開(kāi)的 對(duì)策在內(nèi)的以往的對(duì)策中，均無(wú)法使?jié)L子從動(dòng)件的耐久性充分提高。此外，以降低部件數(shù)為目的，滾子從動(dòng)件的軸等軸會(huì)有通過(guò)對(duì)該軸的端部進(jìn)行塑 性加工從而使該軸固定于對(duì)上述軸予以支持的構(gòu)件上的情況(鉚接加工)。在這種情況下， 除了提高上述耐久性之外，還需要確保軸的端部足夠的加工性。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種使耐久性得以充分提高的滾子從動(dòng)件和氣 門(mén)傳動(dòng)裝置。此外，本發(fā)明的其他目的在于提供一種可用作不僅確保端部足夠的加工性并 且使耐久性得以充分提高的滾子從動(dòng)件的軸的軸、以及可用于制造上述軸的高頻淬火設(shè) 備、軸構(gòu)件的熱處理方法以及軸的制造方法。解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明的一種情況下的滾子從動(dòng)件是夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)的搖臂與凸輪之間且與凸輪接觸而配置的滾子從動(dòng)件。上述滾子從動(dòng)件包括外圈，該外圈具有圓 環(huán)狀形狀；軸，該軸以形成于外周面的滾走面與形成于外圈的內(nèi)周面的滾走面接觸的形態(tài) 配置；以及多個(gè)滾動(dòng)體，這些滾動(dòng)體以形成于外周面的滾走面與外圈和軸的滾走面接觸的 形態(tài)配置于圓環(huán)狀的軌道上。外圈、軸和滾動(dòng)體的至少任意一個(gè)是由含有0.7質(zhì)量％以上 2. 4質(zhì)量％以下的碳和10.0質(zhì)量％以上20.0質(zhì)量％以下的鉻、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼 構(gòu)成的鋼構(gòu)件。此外，在上述鋼構(gòu)件的滾走面上，含鐵和鉻中的至少任意一個(gè)以及碳的、面 積為12. 6 μ m2以上的碳化物以5. 0%以上的面積率生成。此外，本發(fā)明的另一種情況下的滾子從動(dòng)件是夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣 門(mén)的搖臂與凸輪之間且與凸輪接觸而配置的滾子從動(dòng)件。上述滾子從動(dòng)件包括外圈，該外 圈具有圓環(huán)狀形狀；軸，該軸以形成于外周面的滾走面與形成于外圈的內(nèi)周面的滾走面接 觸的形態(tài)配置；以及多個(gè)滾動(dòng)體，這些滾動(dòng)體以形成于外周面的滾走面與外圈和軸的滾走 面接觸的形態(tài)配置于圓環(huán)狀的軌道上。外圈、軸和滾動(dòng)體的至少任意一個(gè)是由含有0. 7質(zhì) 量％以上2. 4質(zhì)量％以下的碳和10. 0質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、還含選自3. 5質(zhì) 量％以下的硅、1. 25質(zhì)量％以下的錳、2. 5質(zhì)量％以下的鎳、10. 0質(zhì)量％以下的鉬和5. 2質(zhì) 量％以下的釩中的至少一種以上元素、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼構(gòu)成的鋼構(gòu)件。此外，在 上述鋼構(gòu)件的滾走面上，含鐵和鉻中的至少任意一個(gè)以及碳的、面積為12.6μπι2以上的碳 化物以5. 0%以上的面積率生成。本發(fā)明人對(duì)在構(gòu)成滾子從動(dòng)件的外圈、軸(內(nèi)圈)和滾動(dòng)體的表面上產(chǎn)生損傷的 原因進(jìn)行詳細(xì)的研究。其結(jié)果是，得到了以下結(jié)論。S卩、一般而言，包括滾子從動(dòng)件在內(nèi)，、構(gòu)成軸承的外圈、內(nèi)圈和滾動(dòng)體多是由經(jīng)淬 火處理后的Jis規(guī)格SUJ2等高碳鉻軸承鋼或經(jīng)浸碳淬火處理后的JIS規(guī)格SCM420等浸碳 鋼(滲碳鋼(日文"if焼鋼))構(gòu)成的。此外，通過(guò)使外圈和內(nèi)圈上的與滾動(dòng)體接觸的表 面或在滾動(dòng)體上的與外圈和內(nèi)圈接觸的表面、即滾走面的耐久性提高，從而可實(shí)現(xiàn)軸承的 耐久性提高。因此，在滾走面上，以抑制龜裂的產(chǎn)生和擴(kuò)大為目的實(shí)施產(chǎn)生壓縮應(yīng)力的處理 (通過(guò)浸碳或高頻感應(yīng)加熱進(jìn)行的表面硬化處理等)，并且采取抑制作為應(yīng)力集中源而可 能加速龜裂產(chǎn)生和擴(kuò)大的大型碳化物(鐵或鉻的碳化物)的生成的對(duì)策。此外，當(dāng)需要進(jìn) 一步提高耐久性時(shí)，也有采用使?jié)L走面上的碳化物量增加、使?jié)L走面的硬度上升的對(duì)策的 情況，這樣的情況下，形成許多微細(xì)碳化物，也能對(duì)可能加速龜裂產(chǎn)生和擴(kuò)大的大型碳化物 的形成進(jìn)行抑制。另一方面，根據(jù)本發(fā)明人的研究可知，在近年來(lái)的滾子從動(dòng)件的使用環(huán)境下，在滾 走面上，與其對(duì)大型碳化物的形成進(jìn)行抑制以降低應(yīng)力集中源，不如通過(guò)故意形成大型的 碳化物，從而能使軸承的耐久性提高。更具體而言，滾子從動(dòng)件是通過(guò)混入有發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料 燃燒所產(chǎn)生的煙灰粒子的油來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑的。上述煙灰粒子與油一起侵入軸承內(nèi)部，使?jié)L走 面磨損。此外，在近年來(lái)的滾子從動(dòng)件的使用環(huán)境下，與因應(yīng)力集中源而引起的損害相比， 由上述磨損引起的滾走面的損傷具有在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的傾向。此外，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或近年 來(lái)有增加趨勢(shì)的直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于煙灰的產(chǎn)生量特別多，因此上述傾向愈發(fā)顯著。也就是說(shuō)，在近年來(lái)的滾子從動(dòng)件的滾走面上產(chǎn)生的損傷中，與由因應(yīng)力集中而 引起的龜裂的產(chǎn)生等所產(chǎn)生的滾走面的損傷相比，因煙灰粒子的侵入引起的磨損所導(dǎo)致的 損傷處于支配地位。因此，通過(guò)在滾走面上形成遠(yuǎn)大于煙灰粒子且具有高硬度的大型的碳
8化物，從而能使?jié)L子從動(dòng)件的耐久性提高。與此相對(duì)的是，在本發(fā)明的一種情況和另一種情況下的滾子從動(dòng)件中，構(gòu)成滾子 從動(dòng)件的外圈、軸和滾動(dòng)體的至少任意一個(gè)為具有適當(dāng)成分組成的鋼構(gòu)件，且在滾走面上， 面積為12.6μπι2以上的大型的碳化物以5.0%以上的面積率生成。其結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明 的一種情況和另一種情況下的滾子從動(dòng)件，可以使因煙灰粒子侵入引起的磨損所導(dǎo)致的損 傷得以抑制，從而能提供耐久性充分提高的滾子從動(dòng)件。在此，碳化物是指含鐵和鉻的至少任意一個(gè)以及碳的化合物。此外，滾走面上的碳 化物的面積率例如能如下所述進(jìn)行研究。首先，將構(gòu)成滾子從動(dòng)件的外圈、軸和滾動(dòng)體沿與 滾走面垂直的截面切斷，并對(duì)該截面進(jìn)行研磨。此后，在使用例如王水對(duì)研磨好的截面進(jìn)行 蝕刻之后，利用SEM(Scanning Electronic Microscope、掃描電子顯微鏡)對(duì)包括滾走面在 內(nèi)的120 μ mX 100 μ m的視界觀察五個(gè)視界，并拍攝照片。此外，使用圖像分析軟件對(duì)上述 照片的圖像進(jìn)行分析，并計(jì)算出面積為12. 6 μ m2以上的碳化物的面積率。圖像分析軟件例 如可以采用三谷商事株式會(huì)社制WinROOF。在此，若上述碳化物的面積不足12. 6 μ m2，則相對(duì)于煙灰粒子而言，上述碳化物 的大小不足夠大，因此，無(wú)法有效地抑制因煙灰粒子而引起的滾走面的磨損。此外，即使當(dāng) 12. 6 μ m2以上的大型碳化物存在于滾走面上，若這些大型碳化物的面積率不足5.0%，則碳 化物彼此的距離增大，從而無(wú)法有效地抑制因煙灰粒子而引起的滾走面的磨損。因此，在滾 走面上，面積為12. 6 μ m2以上的大型碳化物需要以5. 0%以上的面積率生成。另外，當(dāng)碳化 物的面積超過(guò)706. 5 μ m2時(shí)，在滾子從動(dòng)件的使用環(huán)境下，也可能以上述碳化物為應(yīng)力集中 源而出現(xiàn)龜裂。因此，希望能抑制面積超過(guò)706. 5 μ m2的碳化物的形成，具體而言，較為理 想的是，以與上述面積率的計(jì)算方法相同的方法對(duì)120 μ mX 100 μ m的視界觀察五個(gè)視界 的情況下，將這樣的碳化物控制為一個(gè)以下。而且，當(dāng)碳化物的面積率超過(guò)40%時(shí)，滾走面 的研磨變得困難，從而很難確保滾走面上充分的平滑性。因此，較為理想的是，將碳化物的 面積率控制為40%以下。此外，為了進(jìn)一步有效地抑制因煙灰粒子而引起的滾走面的磨損，較為理想的是， 碳化物的面積為78. 5 μ m2以上，且希望上述碳化物以5%以上的面積率生成。而且，為了 進(jìn)一步有效地抑制以碳化物為應(yīng)力集中源的龜裂的產(chǎn)生，較為理想的是，當(dāng)以與上述面積 率的計(jì)算方法相同的方法對(duì)120 μ mX 100 μ m的視界觀察五個(gè)視界的情況下，將面積超過(guò) 530. 7 μ m2的碳化物控制為一個(gè)以下。接著，對(duì)將構(gòu)成作為上述外圈、軸和滾動(dòng)體的至少任意一個(gè)的鋼構(gòu)件的鋼的成分 范圍限定于上述范圍的理由進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。碳0. 7質(zhì)量％以上2.4質(zhì)量％以下在構(gòu)成鋼構(gòu)件的鋼中，若碳不足0.7質(zhì)量％，則可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)磨損產(chǎn)生有效作用 的碳化物的面積率過(guò)小這樣的問(wèn)題。而若碳超過(guò)2. 4質(zhì)量％，則可能會(huì)產(chǎn)生作為應(yīng)力集中 源的大的碳化物過(guò)多生成這樣的問(wèn)題。因此，需要將碳控制為0. 7質(zhì)量％以上2. 4質(zhì)量％ 以下。另外，為了進(jìn)一步控制上述問(wèn)題，較為理想的是，碳為0. 9質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下。鉻10. 0質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下通過(guò)在構(gòu)成鋼構(gòu)件的鋼中添加鉻，從而使大型碳化物更易形成。若鉻不足10質(zhì) 量％，則很難將面積為12.6μπι2以上的大型碳化物以足夠的面積率形成。而若鉻超過(guò)20.0質(zhì)量％，則可能會(huì)產(chǎn)生作為應(yīng)力集中源的大的碳化物過(guò)多生成這樣的問(wèn)題。因此，需要將鉻 控制為10.0質(zhì)量％以上20.0質(zhì)量％以下。另外，為了進(jìn)一步容易地將面積為12. 6 μ m2以 上的大型碳化物以足夠的面積率形成，較為理想的是，鉻為11質(zhì)量％以上。另一方面，為了 進(jìn)一步抑制作為應(yīng)力集中源的大的碳化物過(guò)多生成這樣的問(wèn)題，較為理想的是，鉻為19質(zhì)
量％以下。硅3.5質(zhì)量％以下通過(guò)在構(gòu)成鋼構(gòu)件的鋼中添加硅，從而能得到使原材料的高溫硬度上升這樣的效 果。然而，當(dāng)硅超過(guò)3.5質(zhì)量％時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生碳的石墨化和冷鍛性變差這樣的問(wèn)題。因此， 較為理想的是，將硅控制為3. 5質(zhì)量％以下。錳1.25質(zhì)量％以下通過(guò)在構(gòu)成鋼構(gòu)件的鋼中添加錳，從而能得到淬火性提高這樣的效果。然而，當(dāng)錳 超過(guò)1.25質(zhì)量％時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生裂紋或因殘留奧氏體量增加過(guò)多而引起硬度降低這樣的 問(wèn)題。因此，較為理想的是，將錳控制為1.25質(zhì)量％以下。鎳2.5質(zhì)量％以下通過(guò)在構(gòu)成鋼構(gòu)件的鋼中添加鎳，從而能得到韌性提高這樣的效果。然而，當(dāng)鎳超 過(guò)2.5質(zhì)量％時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生加速碳化物的石墨化或因殘留奧氏體量增加過(guò)多而引起硬度 降低這樣的問(wèn)題。因此，較為理想的是，將鎳控制為2.5質(zhì)量％以下。鉬10.0質(zhì)量％以下通過(guò)在構(gòu)成鋼構(gòu)件的鋼中添加鉬，從而能得到高溫硬度上升、耐蠕變強(qiáng)度提高和 耐磨損性提高這樣的效果。然而，當(dāng)鉬超過(guò)10.0質(zhì)量％時(shí)，可能會(huì)發(fā)生伴隨鋼材價(jià)格上升 而使鋼構(gòu)件的制造成本上升這樣的問(wèn)題。因此，較為理想的是，將鉬控制為10.0質(zhì)量％以 下。釩5.2質(zhì)量％以下通過(guò)在構(gòu)成鋼構(gòu)件的鋼中添加釩，從而能得到高溫硬度上升和耐磨損性提高這樣 的效果。然而，當(dāng)釩超過(guò)5.2質(zhì)量％時(shí)，可能會(huì)發(fā)生伴隨鋼材價(jià)格上升而使鋼構(gòu)件的制造成 本上升這樣的問(wèn)題。因此，較為理想的是，將釩控制為5.2質(zhì)量％以下。在上述一種情況和另一種情況下的滾子從動(dòng)件中，較為理想的是，鋼構(gòu)件的滾走 面具有58HRC以上的硬度。藉此，使?jié)L走面上的鋼構(gòu)件的耐磨損性和對(duì)于滾動(dòng)疲勞的耐久 性得以提高，從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件的耐久性。在上述一種情況和另一種情況下的滾子從動(dòng)件中，較為理想的是，鋼構(gòu)件的距滾 走面厚度為50 μ m以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?8HRC以上的硬度。當(dāng)作用于鋼構(gòu)件的滾走面上的接觸面壓為2000MPa以下時(shí)，通過(guò)使可能會(huì)因磨損 而帶來(lái)?yè)p傷的距滾走面厚度為50 μ m以內(nèi)的區(qū)域具有上述硬度，從而使上述區(qū)域的耐磨損 性得以提高，從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件的耐久性。另外，當(dāng)作用于鋼構(gòu)件的滾走面上的接 觸面壓超過(guò)2000MPa時(shí)，較為理想的是，作為可能會(huì)產(chǎn)生因滾動(dòng)疲勞而引起的損傷的區(qū)域、 即距滾走面厚度為400 μ m以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?8HRC以上的硬度。藉此，不僅使該區(qū)域的耐磨損 性提高，還使對(duì)于滾動(dòng)疲勞的耐久性得以提高，從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件的耐久性。在上述一種情況和另一種情況下的滾子從動(dòng)件中，上述軸為鋼構(gòu)件，且也可以具 有在軸向上有貫穿孔的中空形狀。此時(shí)，較為理想的是，為58HRC以上的硬度的區(qū)域的距滾走面的厚度為壁厚的1/3以下。通過(guò)使上述軸具有中空形狀，從而可以使?jié)L子從動(dòng)件輕量化。此外，通過(guò)將58HRC 以上硬度的區(qū)域控制為上述厚度，從而可使壓縮應(yīng)力容易地殘留在滾走面上。其結(jié)果是，利 用上述壓縮應(yīng)力，使?jié)L走面上的龜裂產(chǎn)生和擴(kuò)大得以抑制，從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件的 耐久性。在上述一種情況和另一種情況下的滾子從動(dòng)件中，上述軸為鋼構(gòu)件，且也可以具 有實(shí)心形狀。此時(shí)，較為理想的是，為58HRC以上的硬度的區(qū)域的距滾走面的厚度為與滾走 面垂直的截面上的半徑的1/3以下。通過(guò)使上述軸具有實(shí)心形狀，從而能提高滾子從動(dòng)件的剛性。此外，通過(guò)將58HRC 以上硬度的區(qū)域控制為上述厚度，從而可使壓縮應(yīng)力容易地殘留在滾走面上。其結(jié)果是，利 用上述壓縮應(yīng)力，使?jié)L走面上的龜裂產(chǎn)生和擴(kuò)大得以抑制，從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件的 耐久性。本發(fā)明的又一種情況下的滾子從動(dòng)件是夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)的搖 臂與凸輪之間且與凸輪接觸而配置的滾子從動(dòng)件。上述滾子從動(dòng)件包括外圈，該外圈具 有圓環(huán)狀的形狀；以及軸，該軸以形成于外周面的滑動(dòng)面與形成于外圈內(nèi)周面的滑動(dòng)面相 對(duì)的形態(tài)配置。外圈和軸的至少任意一個(gè)是由含有0. 7質(zhì)量％以上2. 4質(zhì)量％以下的碳和 10. 0質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼構(gòu)成的鋼構(gòu)件。此外， 在鋼構(gòu)件的滑動(dòng)面上，含鐵和鉻中的至少任意一個(gè)以及碳的、面積為12.6μπι2以上的碳化 物以5. 0 %以上的面積率生成。此外，本發(fā)明的再一種情況下的滾子從動(dòng)件是夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣 門(mén)的搖臂與凸輪之間且與凸輪接觸而配置的滾子從動(dòng)件。上述滾子從動(dòng)件包括外圈，該外 圈具有圓環(huán)狀的形狀；以及軸，該軸以形成于外周面的滑動(dòng)面與形成于外圈內(nèi)周面的滑動(dòng) 面相對(duì)的形態(tài)配置。外圈和軸的至少任意一個(gè)是由含有0. 7質(zhì)量％以上2. 4質(zhì)量％以下的 碳和10. 0質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、還含選自3. 5質(zhì)量％以下的硅、1. 25質(zhì)量％以 下的錳、2.5質(zhì)量％以下的鎳、10.0質(zhì)量％以下的鉬和5.2質(zhì)量％以下的釩中的至少一種以 上元素、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼構(gòu)成的鋼構(gòu)件。此外，在鋼構(gòu)件的滑動(dòng)面上，含鐵和鉻 中的至少任意一個(gè)以及碳的、面積為12. 6 μ m2以上的碳化物以5.0%以上的面積率生成。在本發(fā)明的又一種情況和再一種情況下的滾子從動(dòng)件中，構(gòu)成滾子從動(dòng)件的外圈 和軸的至少任意一個(gè)與上述本發(fā)明的一種情況和另一種情況下的滾子從動(dòng)件一樣，是具有 適當(dāng)成分組成的鋼構(gòu)件，且鋼構(gòu)件的滑動(dòng)面具有與上述本發(fā)明的一種情況與另一種情況下 的鋼構(gòu)件的滾走面相同的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明的又一種情況和再一種情況下的滾 子從動(dòng)件，與上述本發(fā)明的一種情況和另一種情況下的滾子從動(dòng)件一樣，能提供一種使因 煙灰粒子侵入而引起的磨損所導(dǎo)致的損傷得以抑制、從而使耐久性充分提高的滾子從動(dòng) 件。在上述又一種情況和再一種情況下的滾子從動(dòng)件中，較為理想的是，鋼構(gòu)件的滑 動(dòng)面具有58HRC以上的硬度。藉此，使滑動(dòng)面上的鋼構(gòu)件的耐磨損性得以提高，從而進(jìn)一步 提高滾子從動(dòng)件的耐久性。在上述又一種情況和再一種情況下的滾子從動(dòng)件中，較為理想的是，鋼構(gòu)件的距 滑動(dòng)面厚度為50 μ m以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?8HRC以上的硬度。
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通過(guò)使可能會(huì)因磨損而引起損傷的距滑動(dòng)面厚度為50 μ m以內(nèi)的區(qū)域具有上述 硬度，從而使上述區(qū)域的耐磨損性得以提高，從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件的耐久性。在上述又一種情況和再一種情況下的滾子從動(dòng)件中，上述軸為鋼構(gòu)件，且也可以 具有在軸向上有貫穿孔的中空形狀。此時(shí)，較為理想的是，為58HRC以上的硬度的區(qū)域的距 滑動(dòng)面的厚度為壁厚的1/3以下。通過(guò)使上述軸具有中空形狀，從而可以使?jié)L子從動(dòng)件輕量化。此外，通過(guò)將58HRC 以上硬度的區(qū)域控制為上述厚度，從而可使壓縮應(yīng)力容易地殘留在滑動(dòng)面上。其結(jié)果是，利 用上述壓縮應(yīng)力，使滑動(dòng)面上的龜裂產(chǎn)生和擴(kuò)大得以抑制，從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件的 耐久性。在上述又一種情況和再一種情況下的滾子從動(dòng)件中，上述軸為鋼構(gòu)件，且也可以 具有實(shí)心形狀。此時(shí)，較為理想的是，為58HRC以上的硬度的區(qū)域的距滑動(dòng)面的厚度為與滑 動(dòng)面垂直的截面上的半徑的1/3以下。通過(guò)使上述軸具有實(shí)心形狀，從而能提高滾子從動(dòng)件的剛性。此外，通過(guò)將58HRC 以上硬度的區(qū)域控制為上述厚度，從而可使壓縮應(yīng)力容易地殘留在滑動(dòng)面上。其結(jié)果是，利 用上述壓縮應(yīng)力，使滑動(dòng)面上的龜裂產(chǎn)生和擴(kuò)大得以抑制，從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件的 耐久性。在上述滾子從動(dòng)件中，較為理想的是，上述發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或是直噴汽油發(fā) 動(dòng)機(jī)。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，煙灰產(chǎn)生量特別多，因而侵入至滾子從動(dòng)件 內(nèi)部的煙灰粒子的量增多。因此，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的滾子從動(dòng)件中， 使因煙灰粒子侵入而引起的磨損所導(dǎo)致的損傷得以抑制、從而使耐久性充分提高的上述本 發(fā)明的滾子從動(dòng)件是較好的。本發(fā)明的氣門(mén)傳動(dòng)裝置是通過(guò)使搖臂動(dòng)作來(lái)用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)的氣門(mén) 傳動(dòng)裝置。上述氣門(mén)傳動(dòng)裝置包括上述本發(fā)明的滾子從動(dòng)件和對(duì)滾子從動(dòng)件予以保持的保 持構(gòu)件。此外，滾子從動(dòng)件通過(guò)對(duì)軸的端部塑性變形而形成的鉚接部來(lái)固定于保持構(gòu)件上。在本發(fā)明的氣門(mén)傳動(dòng)裝置中，對(duì)滾子從動(dòng)件采用耐久性優(yōu)異的上述本發(fā)明的滾子 從動(dòng)件，并且通過(guò)使?jié)L子從動(dòng)件的軸鉚接固定于保持構(gòu)件上，從而不僅能降低部件數(shù)，還能 將滾子從動(dòng)件牢固地固定于保持構(gòu)件上。其結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明的氣門(mén)傳動(dòng)裝置，可以提供 一種制造成本降低且耐久性優(yōu)異的氣門(mén)傳動(dòng)裝置。在上述氣門(mén)傳動(dòng)裝置中，較為理想的是，上述鉚接部具有35HRC以下的硬度。由于鉚接部的硬度為35HRC以下，因此上述鉚接部在鉚接加工時(shí)可充分變形，能 將滾子從動(dòng)件的軸與保持構(gòu)件進(jìn)一步牢固地固定。另外，若鉚接部的硬度不足10HRC時(shí)，上 述鉚接部的強(qiáng)度可能不夠。因此，較為理想的是，鉚接部的硬度為10HRC以上。在上述氣門(mén)傳動(dòng)裝置中，較為理想的是，上述鉚接部形成在距軸的端部沿軸向Imm 以上的區(qū)域內(nèi)。藉此，能將滾子從動(dòng)件的軸與保持構(gòu)件進(jìn)一步牢固地固定。本發(fā)明的高頻淬火設(shè)備是由鋼構(gòu)成的軸構(gòu)件的高頻淬火設(shè)備。上述高頻淬火設(shè)備 包括電源部；與電源部連接的線圈；以及配置于線圈的軸向端部側(cè)的保持構(gòu)件。此外，保 持構(gòu)件包括端面保持部，該端面保持部對(duì)軸構(gòu)件的端面予以保持；以及外周面保持部，該 外周面保持部從端面保持部朝接近線圈一側(cè)突出，并對(duì)軸構(gòu)件的外周面予以保持。
如上所述，以減少滾子從動(dòng)件的部件數(shù)為目的，會(huì)有對(duì)滾子從動(dòng)件的軸的端部進(jìn) 行鉚接加工的情況。在這種情況下，在上述軸的外周面上，與滾子或輥環(huán)(外圈)接觸的區(qū) 域(軸滾走面或軸滑動(dòng)面)需要被淬火硬化成具有應(yīng)確保充分的耐久性這樣的高硬度。另 一方面，當(dāng)對(duì)軸滾走面或軸滑動(dòng)面進(jìn)行淬火硬化時(shí)，若同時(shí)對(duì)所欲進(jìn)行鉚接加工的軸構(gòu)件 的端部進(jìn)行淬火硬化，則會(huì)使上述端部的加工性降低，而使鉚接加工變得困難。此外，為了 可以進(jìn)行鉚接加工，需要再次進(jìn)行只對(duì)上述端部的回火處理等復(fù)雜的過(guò)程。因此，為了避免 這種情況，較為理想的是，在對(duì)軸滾走面或軸滑動(dòng)面進(jìn)行淬火硬化時(shí)，不對(duì)所欲進(jìn)行鉚接加 工的軸構(gòu)件的端部進(jìn)行淬火硬化。本發(fā)明的高頻淬火設(shè)備包括配置于線圈的軸向端部側(cè)的保持構(gòu)件，且上述保持構(gòu) 件包括端面保持部和外周面保持部。因此，能以將所欲成為滾子從動(dòng)件的軸的軸構(gòu)件的外 周面與線圈的內(nèi)周面相對(duì)、且使上述軸構(gòu)件的端面和與端面相連的外周面的端部區(qū)域同保 持構(gòu)件相接觸的形態(tài)配置軸構(gòu)件。接著，在這種狀態(tài)下對(duì)線圈通過(guò)高頻電流，從而使所欲成 為軸滾走面或軸滑動(dòng)面的軸構(gòu)件的外周面的區(qū)域被感應(yīng)加熱至可進(jìn)行淬火硬化的A1變態(tài) 點(diǎn)(Aa變態(tài)點(diǎn))以上的溫度，并且使軸構(gòu)件的端面和與端面相連的外周面的端部區(qū)域的熱 流出至保持構(gòu)件，并維持在不足可淬火的溫度。其結(jié)果是，通過(guò)在上述加熱后將軸構(gòu)件急速 冷卻，從而對(duì)所欲成為軸滾走面或軸滑動(dòng)面的區(qū)域淬火硬化來(lái)施加充分的耐久性，并且所 欲進(jìn)行鉚接加工的端部的區(qū)域不進(jìn)行淬火硬化而是維持在可進(jìn)行鉚接加工的硬度。如上所 述，根據(jù)本發(fā)明的高頻淬火設(shè)備，能提供一種可進(jìn)行滾子從動(dòng)件的軸的制造的高頻淬火設(shè) 備，其中，上述滾子從動(dòng)件確保端部有足夠的加工性且使耐久性充分提高。另外，從熱從軸構(gòu)件的端部高效地流出的觀點(diǎn)來(lái)看，保持構(gòu)件由熱傳導(dǎo)率高的原 材料構(gòu)成這點(diǎn)上較為理想，例如，能采用由作為奧氏體類(lèi)不銹鋼的SUS303等熔點(diǎn)較高的非 磁性金屬材料、熱傳導(dǎo)好且耐熱沖擊強(qiáng)的陶瓷材料等構(gòu)成的保持構(gòu)件。在上述高頻淬火設(shè)備中，較為理想的是，外周面保持部構(gòu)成為以在整周上與軸構(gòu) 件的外周面接觸的形態(tài)對(duì)軸構(gòu)件的外周面予以保持。藉此，由于能將熱從與保持構(gòu)件接觸 的軸構(gòu)件的外周面的整周高效地釋放至保持構(gòu)件，因此，能更可靠地將軸構(gòu)件的端部維持 在可進(jìn)行鉚接加工的硬度。在上述高頻淬火設(shè)備中，較為理想的是，上述線圈具有將線圈在軸向上貫穿的中 空部。此外，在上述中空部上的遠(yuǎn)離軸向兩端的區(qū)域形成有擴(kuò)徑部，該擴(kuò)徑部是與軸向垂直 的截面積比軸向兩端的截面積大的區(qū)域。如上所述，在以使軸構(gòu)件的端部與保持構(gòu)件接觸的形態(tài)實(shí)施感應(yīng)加熱時(shí)，在所欲 進(jìn)行淬火硬化的軸構(gòu)件的外周面中，容易發(fā)生接近端部的區(qū)域的加熱溫度比軸向中央部的 加熱溫度低這樣的現(xiàn)象(加熱不均勻)。對(duì)此，通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，以使軸構(gòu)件的外周面中 的軸向中央部與擴(kuò)徑部相對(duì)的形態(tài)配置軸構(gòu)件來(lái)進(jìn)行感應(yīng)加熱，藉此由于與接近端部的區(qū) 域相比，軸向中央部與線圈的距離增大，因此能抑制上述加熱不均勻的產(chǎn)生。本發(fā)明的一種情況的軸構(gòu)件的熱處理方法包括準(zhǔn)備軸構(gòu)件的工序和對(duì)軸構(gòu)件進(jìn) 行淬火硬化的工序。在準(zhǔn)備軸構(gòu)件的工序中，準(zhǔn)備由含有0. 7質(zhì)量％以上2. 4質(zhì)量％以下 的碳和10. 0質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼構(gòu)成的鋼構(gòu)件。 在對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化的工序中，利用保持構(gòu)件將軸構(gòu)件以使軸構(gòu)件的外周面和與電源 連接的線圈的內(nèi)周面相對(duì)的形態(tài)予以保持，并且在通過(guò)從電源對(duì)線圈供給交流電來(lái)對(duì)軸構(gòu)
13件進(jìn)行感應(yīng)加熱之后，通過(guò)冷卻軸構(gòu)件來(lái)對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化。此外，在對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬 火硬化的工序中，軸構(gòu)件的端面和與端面相連的外周面的區(qū)域即外周面端部區(qū)域在與保持 構(gòu)件接觸的狀態(tài)下被感應(yīng)加熱。此外，本發(fā)明的另一種情況的軸構(gòu)件的熱處理方法包括準(zhǔn)備軸構(gòu)件的工序和對(duì)軸 構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化的工序。在準(zhǔn)備軸構(gòu)件的工序中，準(zhǔn)備由含有0. 7質(zhì)量％以上2. 4質(zhì)量％ 以下的碳和10. 0質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、還含選自3. 5質(zhì)量％以下的硅、1. 25質(zhì) 量％以下的錳、2. 5質(zhì)量％以下的鎳、10. 0質(zhì)量％以下的鉬和5. 2質(zhì)量％以下的釩中的至少 一種以上元素、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼構(gòu)成的鋼構(gòu)件。在對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化的工 序中，利用保持構(gòu)件將軸構(gòu)件以使軸構(gòu)件的外周面和與電源連接的線圈的內(nèi)周面相對(duì)的形 態(tài)予以保持，并且在通過(guò)從電源對(duì)線圈供給交流電來(lái)對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行感應(yīng)加熱之后，通過(guò)冷 卻軸構(gòu)件來(lái)對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化。此外，在對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化的工序中，軸構(gòu)件的端 面和與端面相連的外周面的區(qū)域即外周面端部區(qū)域在與保持構(gòu)件接觸的狀態(tài)下被感應(yīng)加 熱。如上所述，為了制造能抑制因煙灰粒子侵入而引起的磨損所導(dǎo)致的損傷、且使耐 久性充分提高的軸，除了準(zhǔn)備由具有適當(dāng)成分組成的上述鋼構(gòu)成的軸構(gòu)件之外，還需要對(duì) 所欲成為滾走面或滑動(dòng)面的外周面的區(qū)域進(jìn)行充分地淬火硬化。另一方面，在如上所述對(duì) 端部進(jìn)行鉚接加工的情況下，希望是在對(duì)軸滾走面或軸滑動(dòng)面進(jìn)行淬火硬化時(shí)，不對(duì)所欲 進(jìn)行鉚接加工的軸構(gòu)件的端部進(jìn)行淬火硬化。在本發(fā)明的一種情況和另一種情況下的軸構(gòu)件的熱處理方法中，在準(zhǔn)備軸構(gòu)件的 工序中，準(zhǔn)備由具有適當(dāng)成分組成的上述鋼構(gòu)成的鋼構(gòu)件。此外，在對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬 化的工序中，軸構(gòu)件的端面和與端面相連的外周面的區(qū)域即外周面端部區(qū)域在與保持構(gòu)件 接觸的狀態(tài)下被感應(yīng)加熱。因此，使所欲成為軸滾走面或軸滑動(dòng)面的軸構(gòu)件的外周面的區(qū) 域被感應(yīng)加熱至可進(jìn)行淬火硬化的溫度，并且使軸構(gòu)件的端面和與端面相連的外周面的端 部區(qū)域的熱流出至保持構(gòu)件，并維持在不足可淬火的溫度。其結(jié)果是，通過(guò)在上述加熱后將 軸構(gòu)件急速冷卻，從而對(duì)所欲成為軸滾走面或軸滑動(dòng)面的區(qū)域淬火硬化來(lái)施加充分的耐久 性，并且所欲進(jìn)行鉚接加工的端部的區(qū)域不進(jìn)行淬火硬化而是維持在可進(jìn)行鉚接加工的硬 度。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的軸構(gòu)件的熱處理方法，提供一種不僅可確保端部具有充分的加 工性還能使所欲成為滾走面或滑動(dòng)面的外周面的區(qū)域的硬度充分提高的軸構(gòu)件的熱處理 方法。在上述軸構(gòu)件的熱處理方法中，較為理想的是，在對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化的工序 中，外周面端部區(qū)域在整周上與保持構(gòu)件接觸的狀態(tài)下被感應(yīng)加熱。藉此，由于能將熱從與 保持構(gòu)件接觸的軸構(gòu)件的外周面的整周高效地釋放至保持構(gòu)件，因此，能更可靠地將軸構(gòu) 件的端部維持在可進(jìn)行鉚接加工的硬度。在上述軸構(gòu)件的熱處理方法中，較為理想的是，上述線圈具有將線圈在軸向上貫 穿的中空部。在上述中空部上的遠(yuǎn)離軸向兩端的區(qū)域形成有擴(kuò)徑部，該擴(kuò)徑部是與軸向垂 直的截面積比軸向兩端的截面積大的區(qū)域。此外，在對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化的工序中，以軸 構(gòu)件的外周面的遠(yuǎn)離軸向兩端的區(qū)域與擴(kuò)徑部相對(duì)的形態(tài)保持于保持構(gòu)件，并對(duì)該區(qū)域進(jìn) 行感應(yīng)加熱。如上所述，在以使軸構(gòu)件的端部與保持構(gòu)件接觸的形態(tài)實(shí)施感應(yīng)加熱時(shí)，在所欲進(jìn)行淬火硬化的軸構(gòu)件的外周面中，容易發(fā)生接近端部的區(qū)域的加熱溫度比軸向中央部的 加熱溫度低這樣的現(xiàn)象(加熱不均勻)。對(duì)此，通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，由于與接近端部的區(qū)域 相比，軸向中央部與線圈的距離增大，因此能抑制上述加熱不均勻的產(chǎn)生。在上述軸構(gòu)件的熱處理方法中，較為理想的是，反復(fù)實(shí)施兩次以上對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行 淬火硬化的工序。具有本發(fā)明中所采用的成分組成的鋼會(huì)有只進(jìn)行一次淬火硬化而無(wú)法充 分硬化的情況。對(duì)此，通過(guò)反復(fù)實(shí)施兩次以上對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化的工序，從而能更可靠 地將軸構(gòu)件中所欲成為滾走面或滑動(dòng)面的區(qū)域充分淬火硬化。本發(fā)明的軸的制造方法包括準(zhǔn)備軸構(gòu)件并對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化的工序；以及 通過(guò)對(duì)經(jīng)淬火硬化后的軸構(gòu)件的軸向端部進(jìn)行塑性加工，從而將上述軸構(gòu)件固定于與軸構(gòu) 件不同的其他構(gòu)件上的工序。此外，準(zhǔn)備軸構(gòu)件并對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化的工序是采用上 述本發(fā)明的軸構(gòu)件的熱處理方法來(lái)實(shí)施的。通過(guò)采用可確保端部具有充分的加工性且使所欲成為滾走面或滑動(dòng)面的外周面 的區(qū)域的硬度充分提高的本發(fā)明的軸構(gòu)件的熱處理方法，從而根據(jù)本發(fā)明的軸的制造方 法，能制造出確保端部具有充分的加工性且使耐久性充分提高的軸。在上述本發(fā)明的軸的制造方法中，較為理想的是，在準(zhǔn)備軸構(gòu)件并對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行 淬火硬化的工序中，準(zhǔn)備軸向的長(zhǎng)度比在固定軸構(gòu)件的工序中被塑性加工前的經(jīng)淬火硬化 的軸構(gòu)件的軸向上的所需尺寸大的軸構(gòu)件。在采用上述本發(fā)明的軸構(gòu)件的熱處理方法的軸的制造方法中，通過(guò)淬火硬化會(huì)使 構(gòu)件在軸向上收縮。對(duì)此，通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，制作與所需尺寸更接近的經(jīng)淬火硬化的軸構(gòu) 件，并可以將該軸構(gòu)件固定于其他構(gòu)件上。本發(fā)明的軸是通過(guò)上述本發(fā)明的軸的制造方法制造而成的。藉此，提供一種不僅 能確保端部具有充分的加工性且使耐久性充分提高的軸。上述軸也可以作為夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)的搖臂與凸輪之間、且與 凸輪接觸配置的滾子從動(dòng)件的軸使用。藉此，提供一種不僅能確保端部具有充分的加工性 且使耐久性充分提高的滾子從動(dòng)件的軸。發(fā)明效果由上可知，根據(jù)本發(fā)明的滾子從動(dòng)件和氣門(mén)傳動(dòng)裝置，能提供一種使耐久性充分 提高的滾子從動(dòng)件和氣門(mén)傳動(dòng)裝置。此外，根據(jù)本發(fā)明的軸以及高頻淬火設(shè)備、軸構(gòu)件的熱 處理方法和軸的制造方法，提供一種能作為不僅能確保端部具有充分的加工性且使耐久性 充分提高的滾子從動(dòng)件的軸使用的軸、以及可制造上述軸的高頻淬火設(shè)備、軸構(gòu)件的熱處 理方法和軸的制造方法。


圖1是表示包括實(shí)施方式1的滾子從動(dòng)件的氣門(mén)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是沿圖1的線段II-II的示意剖視圖。圖3是將圖2的滾子從動(dòng)件附近放大表示的局部示意剖視圖。圖4是表示實(shí)施方式1的滾子從動(dòng)件的制造方法中的軸的制造方法的大致情況的 流程圖。圖5是用于說(shuō)明軸的制造方法中所包括的熱處理工序的詳細(xì)情況的圖。
圖6是表示實(shí)施方式1的滾子從動(dòng)件的制造方法中的輥環(huán)和滾子的制造方法的大 致情況的流程圖。圖7是用于說(shuō)明輥環(huán)和滾子的制造方法中所包括的熱處理工序的詳細(xì)情況的圖。圖8是表示實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10的制造方法的大致情況的圖。圖9是將實(shí)施方式2的氣門(mén)傳動(dòng)裝置的滾子從動(dòng)件附近放大表示的局部示意剖視 圖。圖10是將實(shí)施方式3的氣門(mén)傳動(dòng)裝置的滾子從動(dòng)件附近放大表示的局部示意剖 視圖。圖11是將實(shí)施方式4的氣門(mén)傳動(dòng)裝置的滾子從動(dòng)件附近放大表示的局部示意剖 視圖。圖12是將氣門(mén)傳動(dòng)裝置的滾子從動(dòng)件附近放大表示的示意立體圖。圖13是將實(shí)施方式5的氣門(mén)傳動(dòng)裝置的滾子從動(dòng)件附近放大表示的局部示意剖 視圖。圖14是將實(shí)施方式6的氣門(mén)傳動(dòng)裝置的滾子從動(dòng)件附近放大表示的局部示意剖 視圖。圖15是將實(shí)施方式7的氣門(mén)傳動(dòng)裝置的滾子從動(dòng)件附近放大表示的局部示意剖 視圖。圖16是表示包括實(shí)施方式8的滾子從動(dòng)件的氣門(mén)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖17是表示包括實(shí)施方式9的滾子從動(dòng)件的氣門(mén)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖18是將圖17的滾子從動(dòng)件周邊放大表示的示意圖。圖19是表示實(shí)施方式10的高頻淬火設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。圖20是用于說(shuō)明實(shí)施方式10的滾子從動(dòng)件的軸的制造方法的流程圖。圖21是表示實(shí)施方式11的高頻淬火設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。圖22是表示套式徑向試驗(yàn)器的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖23是表示試驗(yàn)結(jié)束后在軸的外周面上的磨損深度的圖。圖24是表示試驗(yàn)前的比較例(SUJ2)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖25是表示試驗(yàn)前的比較例(SUJ2)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖26是表示試驗(yàn)后的比較例(SUJ2)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖27是表示試驗(yàn)后的比較例(SUJ2)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖28是表示試驗(yàn)前的實(shí)施例A(SKDll)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖29是表示試驗(yàn)前的實(shí)施例A(SKDll)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖30是表示試驗(yàn)后的實(shí)施例A(SKDll)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖31是表示試驗(yàn)后的實(shí)施例A(SKDll)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖32是表示試驗(yàn)前的實(shí)施例B(SUS440C)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖33是表示試驗(yàn)前的實(shí)施例B (SUS440C)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖34是表示試驗(yàn)后的實(shí)施例B(SUS440C)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖35是表示試驗(yàn)后的實(shí)施例B(SUS440C)的外周面的狀態(tài)的SEM照片。圖36是表示實(shí)施例A (SKDll)中EDX分析的分析點(diǎn)的SEM照片。圖37是表示實(shí)施例B (SUS440C)中EDX分析的分析點(diǎn)的SEM照片。
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圖38是表示圖36的點(diǎn)A的EDX分析的結(jié)果的圖。圖39是表示圖37的點(diǎn)B的EDX分析的結(jié)果的圖。圖40是表示圖36的點(diǎn)C的EDX分析的結(jié)果的圖。圖41是表示圖37的點(diǎn)D的EDX分析的結(jié)果的圖。圖42是表示實(shí)施例2所采用的加熱模式的圖。圖43是表示在加熱溫度為1055°C 1145°C、加熱時(shí)間為0. 9秒時(shí)的淬火次數(shù)與 硬度的關(guān)系的圖。圖44是表示在加熱溫度為1090°C 1110°C、加熱時(shí)間為5秒時(shí)的淬火次數(shù)與硬 度的關(guān)系的圖。圖45是表示在加熱溫度為1120°C 1300°C、加熱時(shí)間為3秒時(shí)的淬火次數(shù)與硬 度的關(guān)系的圖。圖46是表示在表3的條件C下被淬火硬化的試驗(yàn)片的硬化層圖案的照片。圖47是表示在表3的條件F下被淬火硬化的試驗(yàn)片的硬化層圖案的照片。圖48是表示在表4的條件A下被淬火硬化的試驗(yàn)片的硬化層圖案的照片。圖49是表示加熱至150°C后回火的試驗(yàn)片的殘留應(yīng)力分布的圖。圖50是表示加熱至170°C后回火的試驗(yàn)片的殘留應(yīng)力分布的圖。圖51是表示加熱至150°C后回火的試驗(yàn)片的殘留應(yīng)力分布的圖。圖52是表示由SKDll構(gòu)成的試驗(yàn)片的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。圖53是表示由SUS440C構(gòu)成的試驗(yàn)片的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。(符號(hào)說(shuō)明)1滾子從動(dòng)件2 搖臂(rocker arm)2B—個(gè)端部2C另一個(gè)端部2D貫穿孔3搖臂軸4軸承襯瓦(日文軸受汁乂夕> )5 凸輪5A凸輪軸5B外周面6 氣門(mén)7 彈簧8鎖緊螺母9調(diào)整螺釘10氣門(mén)傳動(dòng)裝置11 車(chē)?yán)キh(huán)(roller ring)IlA輥環(huán)滾走面IlB輥環(huán)滾走部IlG輥環(huán)滑動(dòng)面
IlH輥環(huán)滑動(dòng)部12 車(chē)由12A軸滾走面12B軸滾走部12C低硬度區(qū)域12D 端面12E 槽部12F貫穿孔12G軸滑動(dòng)面12H軸滑動(dòng)部13 滾子13A滾子滾走面13B滾子滾走部15固定環(huán)16固定銷(xiāo)21 側(cè)壁2IA貫穿孔21B錐形部216突出部21D 槽部21E第二貫穿孔22樞軸抵接部40套式徑向試驗(yàn)器(日文* 二 >，夕r >試験機(jī))41 轉(zhuǎn)軸42驅(qū)動(dòng)輥42A外周面43 外圈44 滾子45$由46負(fù)載傳遞構(gòu)件47筒形加熱器50高頻淬火設(shè)備51電源部52 線圈52A中空部52B擴(kuò)徑部53保持構(gòu)件53A端面保持部53B外周面保持部
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60軸構(gòu)件61 端面62外周面80調(diào)整螺釘81連結(jié)構(gòu)件82鎖緊螺母90 推桿
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下附圖中，對(duì)相同或相 似的部分標(biāo)注相同的符號(hào)，不重復(fù)其說(shuō)明。(實(shí)施方式1)首先，參照?qǐng)D1 圖3對(duì)包括實(shí)施方式1的滾子從動(dòng)件的氣門(mén)傳動(dòng)裝置進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1和圖2，氣門(mén)傳動(dòng)裝置10包括滾子從動(dòng)件1，該滾子從動(dòng)件1是總滾子 型的徑向滾子軸承；搖臂2，該搖臂2作為保持構(gòu)件在一個(gè)端部2B對(duì)滾子從動(dòng)件1予以保 持；凸輪5，該凸輪5配置成在外周面5B上與滾子從動(dòng)件1的作為外圈的輥環(huán)11的外周面 接觸；調(diào)整螺釘9，該調(diào)整螺釘9被插入至形成于搖臂2的另一個(gè)端部2C的貫穿孔2D，并被 鎖緊螺母8固定于搖臂2上；以及氣門(mén)6，該氣門(mén)6是在一個(gè)端部上與調(diào)整螺釘9的一個(gè)端 部連結(jié)的發(fā)動(dòng)機(jī)的供氣或排氣用氣門(mén)。參照?qǐng)D1和圖2，滾子從動(dòng)件1包括作為外圈的圓環(huán)狀的輥環(huán)11 ；貫穿輥環(huán)11的 中空?qǐng)A筒狀的軸12 ；以及多個(gè)配置于輥環(huán)11與軸12之間的作為滾動(dòng)體的滾子13。搖臂2 在中央部通過(guò)軸承襯瓦4等保持在搖臂軸3上，從而以搖臂軸3為支點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。氣門(mén)6 因彈簧7的彈性力而受到朝向箭頭7A的力。因此，滾子從動(dòng)件1經(jīng)由調(diào)整螺釘9、搖臂2受 彈簧7的彈性力而被始終按壓在凸輪5的外周面5B上。凸輪5在與作為滾子從動(dòng)件1的 內(nèi)圈的軸12的軸向垂直的截面上具有蛋狀的截面形狀。此外，凸輪5與凸輪軸5A—體形 成，并能以凸輪軸5A為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。參照?qǐng)D2，搖臂2的一個(gè)端部2B側(cè)具有形成有一對(duì)側(cè)壁21的雙叉狀的形狀。一對(duì) 側(cè)壁21分別形成有同軸的圓柱狀的貫穿孔21A。此外，嵌入滾子從動(dòng)件1的軸12貫穿一對(duì) 側(cè)壁21的兩個(gè)貫穿孔21A。軸12的外周面形成有軸滾走面12A，配置有多個(gè)滾子13以使 這些滾子13在作為外周面的滾子滾走面13A上與軸滾走面12A接觸。而且，輥環(huán)11配置 在一對(duì)側(cè)壁21之間，且在輥環(huán)11的內(nèi)周面上以與軸滾走面12A相對(duì)的形態(tài)形成有輥環(huán)滾 走面11A。此外，滾子13配置成在滾子滾走面13A上與輥環(huán)滾走面IlA接觸。藉此，輥環(huán) 11可相對(duì)于軸12保持成可自由旋轉(zhuǎn)。而且，參照?qǐng)D3，在貫穿孔21A的各個(gè)外壁側(cè)開(kāi)口附近形成有在與軸12的軸向垂直 的截面上的直徑逐漸增大的錐形部21B。此外，軸12的兩端部為具有35HRC以下硬度的作 為鉚接部的低硬度區(qū)域12C，通過(guò)進(jìn)行作為塑性加工的鉚接加工，從而使軸12的兩端部沿 錐形部21B發(fā)生變形。此外，低硬度區(qū)域12C形成在距軸12的端部沿軸向Imm以上的區(qū)域 內(nèi)。接著，對(duì)實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1，若凸輪5與凸輪軸5A —起以凸輪軸5A為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則凸輪5與滾子從動(dòng)件1的接觸部距凸輪軸5A的 距離呈周期性變化。因此，搖臂2以搖臂軸3為支點(diǎn)進(jìn)行擺動(dòng)。其結(jié)果是，通過(guò)調(diào)整螺釘9 使氣門(mén)6往復(fù)運(yùn)動(dòng)。藉此，使發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)打開(kāi)、關(guān)閉。在此，參照?qǐng)D1 圖3，本實(shí)施方式的滾子從動(dòng)件1是夾在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī) 的氣門(mén)6的搖臂2與凸輪5之間的、與凸輪5接觸而配置的滾子從動(dòng)件。上述滾子從動(dòng)件 1包括作為外圈的輥環(huán)11，該輥環(huán)11具有圓環(huán)狀的形狀；軸12，該軸12以形成于外周面 的軸滾走面12A與形成于輥環(huán)11的內(nèi)周面的輥環(huán)滾走面IlA相對(duì)的形態(tài)配置；以及作為多 個(gè)滾動(dòng)體的滾子13，這些滾子13在形成于外周面的滾子滾走面13A上與作為輥環(huán)11和軸 12的滾走面的輥環(huán)滾走面IlA和軸滾走面12A接觸，并配置于圓環(huán)狀的軌道上。此外，輥環(huán)11、軸12和滾子13的至少軸12，較為理想的是輥環(huán)11、軸12和滾子 13全部是由鋼(例如JIS規(guī)格SUS440C、SKD11等)構(gòu)成的鋼構(gòu)件，上述鋼含有0. 7質(zhì)量％ 以上2. 4質(zhì)量％以下的碳和10. 0%質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、且其余成分為鐵和雜 質(zhì)；或者其含有0.7質(zhì)量％以上2.4質(zhì)量％以下的碳和10.0%質(zhì)量％以上20.0質(zhì)量％以 下的鉻、還含選自3. 5質(zhì)量％以下的硅、1. 25質(zhì)量％以下的錳、2. 5質(zhì)量％以下的鎳、10. 0質(zhì) 量％以下的鉬和5.2質(zhì)量％以下的釩中的至少一種以上元素、且其余成分為鐵和雜質(zhì)。而 且，在上述鋼構(gòu)件的滾走面(輥環(huán)滾走面11A、軸滾走面12A和滾子滾走面13A)上，含鐵和 鉻中的至少任意一個(gè)以及碳的、面積為12. 6 μ m2以上的碳化物以5. 0%以上的面積率生成。此外，本實(shí)施方式的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10是用于通過(guò)使搖臂2動(dòng)作來(lái)打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng) 機(jī)的氣門(mén)6的氣門(mén)傳動(dòng)裝置。上述氣門(mén)傳動(dòng)裝置10包括本實(shí)施方式中的滾子從動(dòng)件1 ； 以及作為保持構(gòu)件的搖臂2，該搖臂2對(duì)滾子從動(dòng)件1予以保持。此外，滾子從動(dòng)件1通過(guò) 經(jīng)軸12端部塑性變形而形成的作為鉚接部的低硬度區(qū)域12C，從而被固定于搖臂2上。在本實(shí)施方式的滾子從動(dòng)件1中，構(gòu)成滾子從動(dòng)件1的輥環(huán)11、軸12和滾子13 中的至少一個(gè)為具有上述適當(dāng)成分組成的鋼構(gòu)件，且在滾走面(輥環(huán)滾走面11A、軸滾走面 12A和滾子滾走面13A)上，面積為12. 6 μ m2以上的大型碳化物以5. 0%以上的面積率生成。 其結(jié)果是，本實(shí)施方式的滾子從動(dòng)件1使因煙灰粒子侵入引起的磨損所導(dǎo)致的損傷得以抑 制，從而成為使耐久性充分提高的滾子從動(dòng)件。此外，在本實(shí)施方式的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10中， 對(duì)于滾子從動(dòng)件采用耐久性優(yōu)異的滾子從動(dòng)件1，并且滾子從動(dòng)件1的軸12被鉚接固定于 搖臂2上。因此，不僅減少了部件數(shù)，滾子從動(dòng)件1還被牢固地固定于搖臂2上。其結(jié)果是， 本實(shí)施方式的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10成為制造成本得以降低且耐久性優(yōu)異的氣門(mén)傳動(dòng)裝置。此外，在本實(shí)施方式的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10中，在距軸12的端部沿軸向Imm以上區(qū)域 內(nèi)形成的作為鉚接部的低硬度區(qū)域12C具有35HRC以下的硬度，因此，滾子從動(dòng)件1的軸12 和搖臂2被牢固地固定。在此，在本實(shí)施方式的滾子從動(dòng)件1中，輥環(huán)11、軸12和滾子13中的至少任意一 個(gè)為鋼構(gòu)件，較為理想的是，該鋼構(gòu)件的滾走面(輥環(huán)滾走面11Α、軸滾走面12Α和滾子滾走 面13Α)為具有58HRC以上的硬度。藉此，使?jié)L走面(輥環(huán)滾走面11Α、軸滾走面12Α和滾子 滾走面13Α)的鋼構(gòu)件的耐磨損性和對(duì)于滾動(dòng)疲勞的耐久性得以提高，從而進(jìn)一步提高滾 子從動(dòng)件1的耐久性。此外，較為理想的是，輥環(huán)11、軸12和滾子13的至少一個(gè)的距滾走面(輥環(huán)滾走 面11Α、軸滾走面12Α和滾子滾走面13Α)厚度為50 μ m以內(nèi)的區(qū)域(輥環(huán)滾走部11Β、軸滾走部12B和滾子滾走部13B)為58HRC以上的硬度。藉此，使上述區(qū)域的耐磨損性得以提高， 從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件1的耐久性。而且，本實(shí)施方式的滾子從動(dòng)件1的軸12為鋼構(gòu)件，且具有在軸向上有貫穿孔的 中空形狀。在此，較為理想的是，距軸滾走面12A的硬度為58HRC以上的硬度的區(qū)域的厚度 為壁厚的1/3以下。藉此，容易使壓縮應(yīng)力殘留在軸滾走面12A上，使軸滾走面12A上的龜 裂的產(chǎn)生和擴(kuò)大得以抑制，從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件1的耐久性。此外，較為理想的是，采用本實(shí)施方式的滾子從動(dòng)件1和氣門(mén)傳動(dòng)裝置10的發(fā)動(dòng) 機(jī)為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。使因煙灰粒子侵入引起磨損而導(dǎo)致的損傷得以抑制、 從而使耐久性充分提高的本實(shí)施方式的滾子從動(dòng)件1和包括該滾子從動(dòng)件1的氣門(mén)傳動(dòng) 裝置10優(yōu)選用于侵入滾子從動(dòng)件內(nèi)部的煙灰粒子的量多的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī) 中。接著，對(duì)實(shí)施方式1的滾子從動(dòng)件1和氣門(mén)傳動(dòng)裝置10的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。在 圖5和圖7中，橫向表示時(shí)間，越往右表示時(shí)間經(jīng)過(guò)越長(zhǎng)。此外，圖5和圖7中，縱向表示溫 度，越往上表示溫度越高。首先，對(duì)滾子從動(dòng)件的制造方法中軸的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D4，在實(shí)施方式 1的滾子從動(dòng)件1的制造方法中軸12的制造方法上，首先，實(shí)施作為工序(SllO)的成形構(gòu) 件準(zhǔn)備工序。具體而言，對(duì)Jis規(guī)格SUS440C、SKDll等鋼材實(shí)施鍛造、車(chē)削等加工，從而準(zhǔn) 備好具有軸12大致形狀的成形構(gòu)件。接著，參照?qǐng)D4，依此實(shí)施作為工序(S120) (S160)的構(gòu)成熱處理工序的高頻淬 火工序、第一回火工序、低溫工序、第二回火工序和低溫氮化工序。對(duì)該熱處理工序的具體 情況在后敘述。接著，實(shí)施作為工序(S170)的精加工工序。具體而言，在上述熱處理工序中，實(shí)施 經(jīng)過(guò)熱處理的成形構(gòu)件的滾走面(軸滾走面12A)的精加工等。藉此，完成構(gòu)成實(shí)施方式1 的滾子從動(dòng)件1的軸12。接著，對(duì)實(shí)施方式1的軸12的制造方法所包括的熱處理工序進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D4和圖5，首先，在作為工序(S120)加以實(shí)施的高頻淬火工序中，在工序 (SllO)中準(zhǔn)備好的成形構(gòu)件的包括外周面的表層部通過(guò)利用高頻電流的感應(yīng)加熱，在加熱 至A1變態(tài)點(diǎn)以上的溫度即溫度T1之后，水冷至Ms點(diǎn)以下的溫度。藉此，對(duì)成形構(gòu)件的表層 部中所欲成為軸滾走部12B的區(qū)域(參照?qǐng)D3)進(jìn)行淬火硬化(高頻淬火)。此時(shí)，將被淬 火硬化的表層部的厚度、即將通過(guò)感應(yīng)加熱被加熱至A1變態(tài)點(diǎn)以上的溫度即溫度T1的表層 部的厚度設(shè)定為成形構(gòu)件壁厚的1/3以下。藉此，在成形構(gòu)件的表面附近形成壓縮應(yīng)力。此 外，距成形構(gòu)件的軸向兩端至少I(mǎi)mm以內(nèi)的區(qū)域不包括在通過(guò)感應(yīng)加熱被加熱至A1變態(tài)點(diǎn) 以上的溫度即溫度T1的區(qū)域之內(nèi)。藉此，使所欲成為作為鉚接部的低硬度區(qū)域12C的區(qū)域 (參照?qǐng)D3)得以確保。而且，在例如構(gòu)成成形構(gòu)件的鋼為JIS規(guī)格SUS440C或SKDll時(shí)，溫 度T1可以設(shè)定為1050°C以上1200°C以下。在此，A1是相當(dāng)于加熱鋼時(shí)使鋼的結(jié)構(gòu)從鐵素體開(kāi)始變態(tài)為奧氏體的溫度的點(diǎn)。 此外，Ms點(diǎn)是相當(dāng)于奧氏體化后的鋼冷卻時(shí)開(kāi)始馬氏體化的溫度的點(diǎn)。接著，作為工序(S130)，對(duì)實(shí)施了淬火處理的成形構(gòu)件實(shí)施進(jìn)行回火處理的第一 回火工序。具體而言，成形構(gòu)件在例如大氣中(空氣中)被加熱至不足A1變態(tài)點(diǎn)的溫度即
21溫度T2、且保持了時(shí)間t2之后，通過(guò)冷卻來(lái)進(jìn)行回火處理。在此，在例如構(gòu)成成形構(gòu)件的鋼 為JIS規(guī)格SUS440C或SKDll時(shí)，溫度T2可以設(shè)定為150°C以上200°C以下，時(shí)間t2可以設(shè) 定為60分鐘以上180分鐘以下。藉此，可得到使成形構(gòu)件的變形得以抑制等效果。接著，作為工序(S140)，對(duì)實(shí)施了第一回火工序的成形構(gòu)件實(shí)施進(jìn)行低溫處理的 低溫工序。具體而言，成形構(gòu)件通過(guò)例如噴霧液氮而被冷卻至不足o°c的溫度即溫度T3，并 保持了時(shí)間t3。在此，在例如構(gòu)成成形構(gòu)件的鋼為JIS規(guī)格SUS440C或SKDll時(shí)，溫度T3可 以設(shè)定為_(kāi)200°C以上-30°C以下，時(shí)間t3可以設(shè)定為60分鐘以上180分鐘以下。藉此，可 得到成形構(gòu)件因淬火處理而生成的殘留奧氏體變態(tài)為馬氏體從而實(shí)現(xiàn)鋼的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化和 硬度上升等效果。接著，作為工序(S150)，對(duì)實(shí)施了低溫工序的成形構(gòu)件實(shí)施進(jìn)行回火處理的第二 回火工序。具體而言，成形構(gòu)件在例如大氣中(空氣中)被加熱至不足A1變態(tài)點(diǎn)的溫度即 溫度T4、且保持了時(shí)間t4之后，通過(guò)冷卻來(lái)對(duì)成形構(gòu)件進(jìn)行回火處理。在此，在例如構(gòu)成成 形構(gòu)件的鋼為JIS規(guī)格SUS440C或SKDll時(shí)，溫度T4可以設(shè)定為150°C以上200°C以下，時(shí) 間t4可以設(shè)定為60分鐘以上180分鐘以下。藉此，可得到使成形構(gòu)件的變形得以抑制等 效果。此外，作為工序(S160)，對(duì)實(shí)施了第二回火工序的成形構(gòu)件實(shí)施進(jìn)行低溫氮化處 理的低溫氮化工序。具體而言，成形構(gòu)件被加熱至550°C以下的溫度即溫度T5，包括該成形 構(gòu)件外周面的表層區(qū)域通過(guò)離子氮化、氣體氮化、鹽浴氮化等來(lái)進(jìn)行時(shí)間t5的氮化處理。藉 此，使成形構(gòu)件中所欲成為軸滾走面12A的區(qū)域(參照?qǐng)D3)的硬度進(jìn)一步上升。根據(jù)以上 步驟，完成了實(shí)施方式1的軸12的制造方法所包括的熱處理工序。接著，對(duì)滾子從動(dòng)件的制造方法中輥環(huán)和滾子的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D6和 圖7，輥環(huán)和滾子的制造方法可與基于圖4和圖5加以說(shuō)明的上述軸的制造方法基本相同地 進(jìn)行實(shí)施，輥環(huán)和滾子的制造方法中的成形構(gòu)件準(zhǔn)備工序、淬火工序、第一回火工序、低溫 工序、第二回火工序、低溫氮化工序和精加工工序(工序(S210) (S270))與軸的制造工 序中的工序(SllO) (S170)分別對(duì)應(yīng)。但是，在輥環(huán)和滾子的制造方法中，在熱處理工序 中淬火工序(工序(S220))中，不是只對(duì)成形構(gòu)件的表層部進(jìn)行淬火硬化，在對(duì)成形構(gòu)件整 體進(jìn)行淬火硬化這點(diǎn)上與軸的制造方法不同。S卩、參照?qǐng)D6和圖7，在輥環(huán)和滾子的制造方法中所包含的熱處理工序的淬火工序 (工序(S220))中，實(shí)施對(duì)在工序(S210)中準(zhǔn)備好的由JIS規(guī)格SUS440C或SKDll等鋼構(gòu) 成的成形構(gòu)件整體進(jìn)行淬火硬化的淬火工序。具體而言，將成形構(gòu)件插入例如真空爐中，在 減壓氣氛下(真空中)被加熱至A1變態(tài)點(diǎn)以上的溫度即溫度T6、且保持了時(shí)間、之后，冷 卻至Ms點(diǎn)以下的溫度。在此，在例如構(gòu)成成形構(gòu)件的鋼為JIS規(guī)格SUS440C或SKDll時(shí)， 溫度T6可以設(shè)定為1000°C以上1100°C以下，時(shí)間t6可以設(shè)定為15分鐘以上60分鐘以下。 藉此，對(duì)成形構(gòu)件的包含所欲成為輥環(huán)滾走部IlB和滾子滾走部13B的區(qū)域(參照?qǐng)D3)在 內(nèi)的成形構(gòu)件整體進(jìn)行淬火硬化。在此，在成形構(gòu)件的加熱中既可以采用如上所述通過(guò)可 對(duì)氣氛加以控制的氣氛爐(包含真空爐)進(jìn)行的加熱，也可以采用使用感應(yīng)加熱爐的加熱。此后，在輥環(huán)和滾子的熱處理工序中，工序(S230) (S260)與軸的熱處理工序中 的工序(S130) (S160)相同。此時(shí)，溫度T7 Tltl和時(shí)間t7 t1(1可采用與各個(gè)軸的熱處 理工序中的溫度！^ !^和時(shí)間t2 t5相同的條件。此外，實(shí)施作為工序(S270)的進(jìn)行在熱處理工序中經(jīng)過(guò)熱處理的成形構(gòu)件的滾走面(輥環(huán)滾走面11A、滾子滾走面13A)的精加 工等的精加工工序。藉此，完成構(gòu)成實(shí)施方式1的滾子從動(dòng)件1的輥環(huán)11和滾子13。接著，對(duì)實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D8，上述氣門(mén) 傳動(dòng)裝置10的制造方法包括滾子從動(dòng)件制造工序，該滾子從動(dòng)件制造工序制造滾子從動(dòng) 件ι ；保持構(gòu)件制造工序，該保持構(gòu)件制造工序制造作為保持構(gòu)件的搖臂2 ；安裝工序，該安 裝工序?qū)L子從動(dòng)件1安裝于作為保持構(gòu)件的搖臂2上；以及組裝工序，該組裝工序?qū)惭b 有滾子從動(dòng)件的搖臂2與另行準(zhǔn)備的凸輪5、氣門(mén)6、彈簧7等組合從而組裝氣門(mén)傳動(dòng)裝置 10。在此，在滾子從動(dòng)件制造工序中，根據(jù)基于圖4 圖7所說(shuō)明的滾子從動(dòng)件的制造 方法來(lái)制造輥環(huán)11、軸12和滾子13。此外，在安裝工序中，參照?qǐng)D3，通過(guò)對(duì)作為軸12的兩端部的低硬度區(qū)域12C進(jìn)行 塑性加工，使軸12被固定于在保持構(gòu)件制造工序中制造好的搖臂2上，從而使?jié)L子從動(dòng)件1 安裝于搖臂2上。更詳細(xì)說(shuō)明，輥環(huán)11和多個(gè)以與輥環(huán)11的輥環(huán)滾走面IlA接觸的形態(tài) 配置的滾子13被插入至形成于搖臂2 —個(gè)端部2B側(cè)的一對(duì)側(cè)壁21之間。此后，以同時(shí)貫 穿形成于一對(duì)側(cè)壁21的每個(gè)側(cè)壁上的貫穿孔21A且使軸滾走面12A與多個(gè)滾子13接觸的 形態(tài)插入軸12。此外，通過(guò)對(duì)作為軸12的兩端部的低硬度區(qū)域12C進(jìn)行作為塑性加工的鉚 接加工，而使軸12被固定于搖臂2上，并使?jié)L子從動(dòng)件1安裝于搖臂2。此外，在組裝工序中，使安裝有滾子從動(dòng)件1的搖臂2和另行準(zhǔn)備好的凸輪5、氣門(mén) 6、彈簧7等組合從而完成氣門(mén)傳動(dòng)裝置10。另外，在上述實(shí)施方式1中，對(duì)在輥環(huán)11、軸12和滾子13的制造方法的熱處理工 序中實(shí)施低溫工序和低溫氮化工序的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但當(dāng)對(duì)滾子從動(dòng)件的使用環(huán)境等進(jìn) 行考慮后認(rèn)為即使不實(shí)施這些工序也能得到充分的特性的情況下，也能以降低制造成本為 目的而省略這些工序。在此，在省略低溫工序的情況下，能同時(shí)省略第二回火工序。此外， 在上述實(shí)施方式1中，對(duì)在軸12的制造方法的熱處理工序中采用工序(S120) (S160)的 步驟的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但除此之外，還可以采用與工序(S220) (S260)相同的步驟，進(jìn) 而實(shí)施使軸12的兩端部軟化的端部軟化工序。端部軟化工序能通過(guò)將例如工序(S260)完 成后的軸12(成形構(gòu)件)的兩端部利用感應(yīng)加熱加熱至A1變態(tài)點(diǎn)以下的溫度來(lái)加以實(shí)施。(實(shí)施方式2)接著，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1 圖3和圖9，實(shí) 施方式2的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1基本上具有與實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10 和滾子從動(dòng)件1相同的結(jié)構(gòu)，同樣地進(jìn)行動(dòng)作，并起到同樣的效果。但是，在滾子從動(dòng)件1的 軸12與搖臂2所固定的區(qū)域的結(jié)構(gòu)上，實(shí)施方式2的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1與 實(shí)施方式1不同。S卩、參照?qǐng)D9，與實(shí)施方式1的情況不同，在形成于搖臂的一對(duì)側(cè)壁21的貫穿孔 21A中不形成錐形部21B，使軸12在與軸向垂直的截面上的直徑為固定的。此外，與實(shí)施方 式1不同，軸12的兩端部沒(méi)有低硬度區(qū)域12C，而是軸12整體具有相同的硬度。此外，實(shí)施方式2的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1基本上能與實(shí)施方式1相同 地進(jìn)行制造。但是，在軸12的制造方法的熱處理工序和氣門(mén)傳動(dòng)制造的制造方法的安裝工 序上，實(shí)施方式2的氣門(mén)傳動(dòng)制造10和滾子從動(dòng)件1的制造方法與實(shí)施方式1不同。
S卩、參照?qǐng)D4 圖7，實(shí)施方式2的軸12的制造方法的熱處理工序可以采用與工序 (S220) (S260)相同的步驟實(shí)施，以代替實(shí)施方式1中的工序(S120) (S160)。也就是 說(shuō)，在實(shí)施方式2中，在軸12的兩端部不需要形成低硬度區(qū)域12C，因此，可以通過(guò)以與工序 (S220) (S260)相同的步驟實(shí)施熱處理工序來(lái)制作軸12。而且，在氣門(mén)傳動(dòng)裝置的制造方法的安裝工序中，與實(shí)施方式1的情況相同，首 先，輥環(huán)11和多個(gè)以與輥環(huán)11的輥環(huán)滾走面IlA接觸的形態(tài)配置的滾子13被插入至形成 于搖臂2的一個(gè)端部2B側(cè)的一對(duì)側(cè)壁21之間。此后，以同時(shí)貫穿形成于一對(duì)側(cè)壁21的每 個(gè)側(cè)壁上的貫穿孔21A且使軸滾走面12A與多個(gè)滾子13接觸的形態(tài)壓入軸12。在此，通過(guò) 將軸12壓入貫穿孔21A，而使軸12被固定于搖臂2上，因此，與實(shí)施方式1的情況不同，可 以省略對(duì)軸12的兩端進(jìn)行鉚接加工的工序。(實(shí)施方式3)接著，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的實(shí)施方式3進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1 圖3和圖10， 實(shí)施方式3的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1基本上具有與實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置 10和滾子從動(dòng)件1相同的結(jié)構(gòu)，同樣地進(jìn)行動(dòng)作，并起到同樣的效果。但是，在滾子從動(dòng)件 1的軸12與搖臂2所固定的區(qū)域的結(jié)構(gòu)上，實(shí)施方式3的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1 與實(shí)施方式1不同。S卩、參照?qǐng)D10，與實(shí)施方式1的情況不同，在形成于搖臂2的一對(duì)側(cè)壁21的貫穿孔 21A中不形成錐形部21B，而是形成朝向貫穿孔21A的直徑方向中心突出的突出部21C。此 外，通過(guò)使軸12的端面12D與上述突出部21C接觸，軸12被固定于搖臂2上。此外，實(shí)施方式3的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1基本上能與實(shí)施方式1相同 地進(jìn)行制造。但是，在軸12的制造方法的熱處理工序和氣門(mén)傳動(dòng)制造的制造方法的安裝工 序上，實(shí)施方式3的氣門(mén)傳動(dòng)制造10和滾子從動(dòng)件1的制造方法與實(shí)施方式1不同。S卩、參照?qǐng)D4 圖7，實(shí)施方式3的軸12的制造方法的熱處理工序可以采用與工序 (S220) (S260)相同的步驟實(shí)施，以代替實(shí)施方式1中的工序(S120) (S160)。也就是 說(shuō)，在實(shí)施方式3中，在軸12的兩端部不需要形成低硬度區(qū)域12C，因此，可以通過(guò)以與工序 (S220) (S260)相同的步驟實(shí)施熱處理工序來(lái)制作軸12。而且，在氣門(mén)傳動(dòng)裝置的制造方法的安裝工序中，與實(shí)施方式1的情況相同，首 先，輥環(huán)11和多個(gè)以與輥環(huán)11的輥環(huán)滾走面IlA接觸的形態(tài)配置的滾子13被插入至形成 于搖臂2的一個(gè)端部2B側(cè)的一對(duì)側(cè)壁21之間。此后，以同時(shí)貫穿形成于一對(duì)側(cè)壁21的每 個(gè)側(cè)壁上的貫穿孔21A且使軸滾走面12A與多個(gè)滾子13接觸的形態(tài)插入軸12。此外，通過(guò) 使貫穿孔21A的外側(cè)的端部(從一個(gè)側(cè)壁21觀察，為另一個(gè)側(cè)壁21相反側(cè)的貫穿孔21A 的開(kāi)口部)以上述貫穿孔21A的截面積變小的形態(tài)塑性變形來(lái)形成突出部21C，通過(guò)使該突 出部21C與軸12的端面12D接觸來(lái)將軸12固定于搖臂2上。(實(shí)施方式4)接著，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的實(shí)施方式4進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1 圖3、圖11和圖 12，實(shí)施方式4的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1基本上具有與實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝 置10和滾子從動(dòng)件1相同的結(jié)構(gòu)，同樣地進(jìn)行動(dòng)作，并起到同樣的效果。但是，在滾子從動(dòng) 件1的軸12與搖臂2所固定的區(qū)域的結(jié)構(gòu)上，實(shí)施方式4的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng) 件1與實(shí)施方式1不同。
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S卩、參照?qǐng)D11和圖12，與實(shí)施方式1的情況不同，形成于搖臂2的一對(duì)側(cè)壁21的 貫穿孔21A中不形成錐形部21B，而是在形成于一個(gè)側(cè)壁21的貫穿孔21A中形成槽部21D， 該槽部21D是將貫穿孔21A在與軸向垂直的截面上的截面積增大的區(qū)域。槽部21D沿形成 于一個(gè)側(cè)壁21的貫穿孔21A的內(nèi)周面的周向延伸。此外，與貫穿孔21A的軸向垂直的截面 上的槽部21D的形狀為C字狀。此外，在軸12的外周面上也以與上述槽部21D對(duì)應(yīng)的形態(tài) 形成有沿周向延伸的C字狀的槽部12E。此外，配置搖臂2和軸12以使貫穿孔12A的槽部 21D與軸12的槽部12E彼此相對(duì)，具有與貫穿孔21A的槽部21D和軸12的槽部12E相對(duì)應(yīng) 的C字狀形狀的固定環(huán)15以與貫穿孔21A的槽部21D和軸12的槽部12E兩者相嵌的形態(tài) 配置。藉此，軸12被固定于搖臂2上。此外，實(shí)施方式4的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1基本上能與實(shí)施方式1相同 地進(jìn)行制造。但是，在軸12的制造方法的熱處理工序和氣門(mén)傳動(dòng)制造的制造方法的安裝工 序上，實(shí)施方式4的氣門(mén)傳動(dòng)制造10和滾子從動(dòng)件1的制造方法與實(shí)施方式1不同。S卩、參照?qǐng)D4 圖7，實(shí)施方式4的軸12的制造方法的熱處理工序可以采用與工序 (S220) (S260)相同的步驟實(shí)施，以代替實(shí)施方式1中的工序(S120) (S160)。也就是 說(shuō)，在實(shí)施方式4中，在軸12的兩端部不需要形成低硬度區(qū)域12C，因此，可以通過(guò)以與工序 (S220) (S260)相同的步驟實(shí)施熱處理工序來(lái)制作軸12。而且，在氣門(mén)傳動(dòng)裝置的制造方法的安裝工序中，與實(shí)施方式1的情況相同，首 先，輥環(huán)11和多個(gè)以與輥環(huán)11的輥環(huán)滾走面11A接觸的形態(tài)配置的滾子13被插入至形成 于搖臂2的一個(gè)端部2B側(cè)的一對(duì)側(cè)壁21之間。此后，另行準(zhǔn)備好的固定環(huán)15被嵌入至軸 12的槽部12E。在此，固定環(huán)15的內(nèi)徑設(shè)定成比沿槽部12E的底壁的圓的直徑稍大。此外，通過(guò) 施加外力，固定環(huán)15沿槽部12E的底壁發(fā)生彈性變形。此后，以同時(shí)貫穿形成于一對(duì)側(cè)壁 21的每個(gè)側(cè)壁上的貫穿孔21A且使軸滾走面12A與多個(gè)滾子13接觸的形態(tài)插入軸12。此 外，當(dāng)軸12的槽部12E到達(dá)與貫穿孔21A的槽部21D相對(duì)的位置上時(shí)，利用彈性力使固定 環(huán)15恢復(fù)成與最初形狀相近，并與貫穿孔21A的槽部21D和軸12的槽部12E兩者相嵌。藉 此，軸12被固定于搖臂2上。(實(shí)施方式5)接著，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的實(shí)施方式5進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1 圖3和圖13， 實(shí)施方式5的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1基本上具有與實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置 10和滾子從動(dòng)件1相同的結(jié)構(gòu)，同樣地進(jìn)行動(dòng)作，并起到同樣的效果。但是，在滾子從動(dòng)件 1的軸12與搖臂2所固定的區(qū)域的結(jié)構(gòu)上，實(shí)施方式5的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1 與實(shí)施方式1不同。S卩、參照?qǐng)D13，與實(shí)施方式1的情況不同，形成于搖臂2的一對(duì)側(cè)壁21的貫穿孔 21A中不形成錐形部21B，而是形成將形成于一個(gè)側(cè)壁21的貫穿孔21A與搖臂2的一個(gè)端 部2B側(cè)的端面相連的圓筒狀的第二貫穿孔21E。此外，在軸12上還形成有貫穿軸12側(cè)壁 的圓筒狀的第二貫穿孔12F以與上述第二貫穿孔21E相對(duì)應(yīng)。此外，配置搖臂2和軸12以使側(cè)壁21的第二貫穿孔21E的中心軸與軸12的第二 貫穿孔12F的中心軸一致。而且，以從側(cè)壁21的第二貫穿孔21E延伸至軸12的第二貫穿 孔12F的形態(tài)插入圓筒狀的固定銷(xiāo)16，該固定銷(xiāo)16具有與側(cè)壁21的第二貫穿孔21E和軸12的第二貫穿孔12F的內(nèi)徑相對(duì)應(yīng)的外徑。藉此，軸12被固定于搖臂2上。此外，實(shí)施方式5的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1基本上能與實(shí)施方式1相同 地進(jìn)行制造。但是，在軸12的制造方法的熱處理工序和氣門(mén)傳動(dòng)制造的制造方法的安裝工 序上，實(shí)施方式5的氣門(mén)傳動(dòng)制造10和滾子從動(dòng)件1的制造方法與實(shí)施方式1不同。S卩、參照?qǐng)D4 圖7，實(shí)施方式5的軸12的制造方法的熱處理工序可以采用與工序 (S220) (S260)相同的步驟實(shí)施，以代替實(shí)施方式1中的工序(S120) (S160)。也就是 說(shuō)，在實(shí)施方式5中，在軸12的兩端部不需要形成低硬度區(qū)域12C，因此，可以通過(guò)以與工序 (S220) (S260)相同的步驟實(shí)施熱處理工序來(lái)制作軸12。而且，在氣門(mén)傳動(dòng)裝置的制造方法的安裝工序中，與實(shí)施方式1的情況相同，首 先，輥環(huán)11和多個(gè)以與輥環(huán)11的輥環(huán)滾走面11A接觸的形態(tài)配置的滾子13被插入至形成 于搖臂2的一個(gè)端部2B側(cè)的一對(duì)側(cè)壁21之間。此后，以同時(shí)貫穿形成于一對(duì)側(cè)壁21的每 個(gè)側(cè)壁上的貫穿孔21A且使軸滾走面12A與多個(gè)滾子13接觸的形態(tài)插入軸12。此外，以從 側(cè)壁21的第二貫穿孔21E延伸至軸12的第二貫穿孔12F的形態(tài)插入固定銷(xiāo)16。藉此，軸 12被固定于搖臂2上。(實(shí)施方式6)接著，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的實(shí)施方式6進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1 圖3和圖14， 實(shí)施方式6的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1基本上具有與實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置 10和滾子從動(dòng)件1相同的結(jié)構(gòu)，同樣地進(jìn)行動(dòng)作，并起到同樣的效果。但是，在滾子從動(dòng)件 1的軸12的結(jié)構(gòu)上，實(shí)施方式6的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1與實(shí)施方式1不同。S卩、參照?qǐng)D14，與實(shí)施方式1的情況不同，滾子從動(dòng)件1的軸12具有實(shí)心形狀。此 外，較為理想的是，距軸滾走面12A的硬度為58HRC以上的硬度的區(qū)域的厚度為與軸滾走面 12A垂直的截面上的半徑的1/3以下。藉此，容易使壓縮應(yīng)力殘留在軸滾走面12A上，使軸 滾走面12A上的龜裂的產(chǎn)生和擴(kuò)大得以抑制，從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件1的耐久性。另 外，實(shí)施方式6的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1能與實(shí)施方式1相同地進(jìn)行制造。(實(shí)施方式7)接著，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的實(shí)施方式7進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1 圖3和圖15， 實(shí)施方式7的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1基本上具有與實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置 10和滾子從動(dòng)件1相同的結(jié)構(gòu)，同樣地進(jìn)行動(dòng)作，并起到同樣的效果。但是，在滾子從動(dòng)件 1的結(jié)構(gòu)上，實(shí)施方式7的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1與實(shí)施方式1不同。參照?qǐng)D15，與實(shí)施方式1的情況不同，滾子從動(dòng)件1不具有滾子13。也就是說(shuō)，實(shí) 施方式7的滾子從動(dòng)件1為滑動(dòng)軸承。更具體而言，實(shí)施方式7的滾子從動(dòng)件1包括作為外圈的圓環(huán)狀的輥環(huán)11和貫穿 輥環(huán)11的中空?qǐng)A筒狀的軸12。在軸12的外周面上形成有軸滑動(dòng)面12G，在輥環(huán)11的內(nèi)周 面上形成有輥環(huán)滑動(dòng)面11G以與軸滑動(dòng)面12G相對(duì)(接觸)。藉此，輥環(huán)11可相對(duì)于軸12 保持成可自由旋轉(zhuǎn)。在此，參照?qǐng)D15，本實(shí)施方式的滾子從動(dòng)件1包括作為外圈的輥環(huán)11，該輥環(huán)11 具有圓環(huán)狀形狀；以及軸12，該軸12以形成于外周面的軸滑動(dòng)面12G與形成于輥環(huán)11的 內(nèi)周面的輥環(huán)滑動(dòng)面11G相對(duì)的形態(tài)配置。此外，輥環(huán)11和軸12中的至少任意一個(gè)，較為理想的是輥環(huán)11和軸12均是由鋼
26(例如由JIS規(guī)格SUS440C、SKD11等)構(gòu)成的鋼構(gòu)件，上述鋼含有0. 7質(zhì)量％以上2. 4質(zhì) 量％以下的碳和10. 0%質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、且其余成分為鐵和雜質(zhì)，或者上 述鋼含有0. 7質(zhì)量％以上2. 4質(zhì)量％以下的碳和10. 0%質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、 還含選自3. 5質(zhì)量％以下的硅、1. 25質(zhì)量％以下的錳、2. 5質(zhì)量％以下的鎳、10. 0質(zhì)量％以 下的鉬和5.2質(zhì)量％以下的釩中的至少一種以上元素、且其余成分為鐵和雜質(zhì)。而且，在上 述鋼構(gòu)件的滑動(dòng)面(輥環(huán)滑動(dòng)面11G和軸滑動(dòng)面12G)上，含鐵和鉻中的至少任意一個(gè)以及 碳的、面積為12. 6iim2以上的碳化物以5. 0%以上的面積率生成。在本實(shí)施方式的滾子從動(dòng)件1中，構(gòu)成滾子從動(dòng)件1的輥環(huán)11和軸12中的至少任 意一個(gè)為具有上述適當(dāng)成分組成的鋼構(gòu)件，且在滑動(dòng)面(輥環(huán)滑動(dòng)面11G和軸滑動(dòng)面12G) 上，面積為12. 6 u m2以上的大型碳化物以5. 0%以上的面積率生成。其結(jié)果是，本實(shí)施方式 的滾子從動(dòng)件1使因煙灰粒子侵入引起的磨損所導(dǎo)致的損傷得以抑制，從而成為使耐久性 充分提高的滾子從動(dòng)件。在此，在本實(shí)施方式的滾子從動(dòng)件1中，輥環(huán)11和軸12中的至少任意一個(gè)為鋼構(gòu) 件，較為理想的是，該鋼構(gòu)件的滑動(dòng)面(輥環(huán)滑動(dòng)面11G和軸滑動(dòng)面12G)為具有58HRC以 上的硬度。藉此，使滑動(dòng)面(輥環(huán)滑動(dòng)面11G和軸滑動(dòng)面12G)的鋼構(gòu)件的耐磨損性提高， 從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件1的耐久性。此外，較為理想的是，為鋼構(gòu)件的輥環(huán)11和軸12的至少任意一個(gè)的距滑動(dòng)面(輥 環(huán)滑動(dòng)面11G和軸滑動(dòng)面12G)的厚度為50iim以內(nèi)的區(qū)域(輥環(huán)滑動(dòng)部11H和軸滑動(dòng)部 12H)為58HRC以上的硬度。藉此，使上述區(qū)域的耐磨損性得以提高，從而進(jìn)一步提高滾子從 動(dòng)件1的耐久性。而且，本實(shí)施方式的滾子從動(dòng)件1的軸12為鋼構(gòu)件，且具有在軸向上有貫穿孔的 中空形狀。在此，較為理想的是，距軸滑動(dòng)面12G的硬度為58HRC以上的硬度的區(qū)域的厚度 為壁厚的1/3以下。藉此，容易使壓縮應(yīng)力殘留在軸滑動(dòng)面12G上，使軸滑動(dòng)面12G上的龜 裂的產(chǎn)生和擴(kuò)大得以抑制，從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件1的耐久性。另外，在上述實(shí)施方式7中，對(duì)軸12為中空形狀的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但與實(shí)施方 式6的情況相同，軸12也可具有實(shí)心形狀。此時(shí)，較為理想的是，距軸滑動(dòng)面12G的硬度為 58HRC以上的硬度的區(qū)域的厚度為與軸滑動(dòng)面12G垂直的截面上的半徑的1/3以下。藉此， 容易使壓縮應(yīng)力殘留在軸滑動(dòng)面12G上，使軸滑動(dòng)面12G上的龜裂的產(chǎn)生和擴(kuò)大得以抑制， 從而進(jìn)一步提高滾子從動(dòng)件1的耐久性。此外，實(shí)施方式7的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10和滾子從動(dòng)件1除了省略了滾子13的制作 和上述滾子13向滾子從動(dòng)件1的組裝之外，與實(shí)施方式1相同地進(jìn)行制造。(實(shí)施方式8)接著，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的實(shí)施方式8進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1 圖3和圖16，實(shí) 施方式8的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10具有與上述實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10基本相同的結(jié)構(gòu)。 但是，實(shí)施方式8的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10在搖臂2的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)為搖臂2的一個(gè)端部2B這點(diǎn)上 與實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10不同。S卩、在實(shí)施方式8的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10中，在搖臂2的一個(gè)端部2B側(cè)形成有供樞軸 (未圖示)抵接的樞軸抵接部22。此外，搖臂2以樞軸抵接部22為支點(diǎn)保持成可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。接著，對(duì)實(shí)施方式8的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。若凸輪5與凸輪軸5A一起以凸輪軸5A為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則凸輪5與滾子從動(dòng)件1的接觸部距凸輪軸5A的距離呈 周期性變化。因此，搖臂2以樞軸抵接部22為支點(diǎn)進(jìn)行擺動(dòng)。其結(jié)果是，使氣門(mén)6往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，從而來(lái)打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)。另外，實(shí)施方式8的滾子從動(dòng)件1和氣門(mén)傳動(dòng)裝置10如上所述具有與實(shí)施方式1 的滾子從動(dòng)件1和氣門(mén)傳動(dòng)裝置10基本相同的結(jié)構(gòu)，能通過(guò)相同的制造方法加以制造。(實(shí)施方式9)接著，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的實(shí)施方式9進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1 圖3和圖17和 圖18，實(shí)施方式9的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10具有與上述實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10基本相同 的結(jié)構(gòu)。但是，實(shí)施方式9的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10沒(méi)有在搖臂2上直接安裝有滾子從動(dòng)件1，而 是在搖臂2與滾子從動(dòng)件1之間夾設(shè)推桿90，并將滾子從動(dòng)件1安裝于推桿90上，在這點(diǎn) 上與實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10不同。S卩、在搖臂2的一個(gè)端部2B上通過(guò)調(diào)整螺釘80和連結(jié)構(gòu)件81連結(jié)有具有棒狀形 狀的推桿90，其中調(diào)整螺釘80被鎖緊螺母82固定于搖臂2上。在作為保持構(gòu)件的推桿90 上，在與和搖臂2連結(jié)的那側(cè)相反的一側(cè)的端部上安裝有滾子從動(dòng)件1。此外，凸輪5以在 外周面5B上與滾子從動(dòng)件1的輥環(huán)11的外周面接觸的形態(tài)配置。接著，對(duì)實(shí)施方式9的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。若凸輪5與凸輪軸5A 一起以凸輪軸5A為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則凸輪5與滾子從動(dòng)件1的接觸部距凸輪軸5A的距離呈 周期性變化。因此，利用推桿90推動(dòng)一個(gè)端部2B，從而搖臂2以搖臂軸3為支點(diǎn)擺動(dòng)。其 結(jié)果是，使氣門(mén)6往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而來(lái)打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)。另外，實(shí)施方式9的滾子從動(dòng)件1和氣門(mén)傳動(dòng)裝置10如上所述具有與實(shí)施方式1 的軸12和氣門(mén)傳動(dòng)裝置10基本相同的結(jié)構(gòu)，能通過(guò)相同的制造方法加以制造。在以上的實(shí)施方式1 9中，對(duì)于本發(fā)明的滾子從動(dòng)件和氣門(mén)傳動(dòng)裝置例示了代 表性的實(shí)施方式，但本發(fā)明的滾子從動(dòng)件和氣門(mén)傳動(dòng)裝置不限定于此，還可以包括上述實(shí) 施方式彼此之間的組合，從而以各種形態(tài)加以實(shí)施。(實(shí)施方式10)接著，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的實(shí)施方式10進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D19，實(shí)施方式10的 高頻淬火設(shè)備50包括電源部51 ；與電源部51相連接的線圈52 ；以及配置于線圈52的軸 向端部側(cè)兩側(cè)的一對(duì)保持構(gòu)件53。電源部51可對(duì)線圈52提供高頻電流。線圈52因具有 在軸向上貫穿的圓筒狀的中空部52A而為圓環(huán)狀形狀。此外，在線圈52的中空部52A上的 遠(yuǎn)離軸向兩端的區(qū)域形成有擴(kuò)徑部52B，該擴(kuò)徑部52B是與軸向垂直的截面積比軸向兩端 的截面積大的區(qū)域。保持構(gòu)件53包括端面保持部53A，該端面保持部53A具有圓盤(pán)狀形狀；以及外周 面保持部53B，該外周面保持部53B沿端面保持部53A的外周面形成且從端面保持部53A朝 與線圈52接近側(cè)突出。上述外周面保持部53B呈中空?qǐng)A筒狀形狀，其外周面沿著圓盤(pán)狀的 端面保持部53A的外周面形成。藉此，保持構(gòu)件53為具有圓盤(pán)狀形狀且在一個(gè)主面?zhèn)壬闲?成有中空?qǐng)A筒狀的凹部的形狀。此外，一對(duì)保持構(gòu)件53以?shī)A有線圈52的中空部的形態(tài)相 對(duì)配置。藉此，作為被處理物的具有圓筒狀形狀的軸構(gòu)件60的外周面62以與線圈52的內(nèi) 周面相對(duì)的形態(tài)配置的狀態(tài)下，保持構(gòu)件53可以通過(guò)將軸構(gòu)件的兩端部嵌入上述圓筒狀 的凹部來(lái)保持軸構(gòu)件60。
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在此，通過(guò)預(yù)先將保持構(gòu)件53的圓筒狀凹部的形狀制成與所欲保持的軸構(gòu)件60 的端部形狀相對(duì)應(yīng)的形狀，從而保持構(gòu)件53在端面保持部53A上與軸構(gòu)件60的端面61整 體接觸，并且能在整周上和與端面61相連的外周面62的區(qū)域接觸。接著，參照?qǐng)D19和圖20對(duì)實(shí)施方式10的凸輪從動(dòng)件的軸的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。 參照?qǐng)D20，在實(shí)施方式10的凸輪從動(dòng)件的軸的制造方法中，首先，實(shí)施作為工序(S310)的 軸構(gòu)件準(zhǔn)備工序。在上述工序(S310)，參照?qǐng)D19，對(duì)含有0.7質(zhì)量％以上2.4質(zhì)量％以下 的碳和10. 0%質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼、或者對(duì)含有 0. 7質(zhì)量％以上2. 4質(zhì)量％以下的碳和10. 0%質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、還含選 自3. 5質(zhì)量％以下的硅、1. 25質(zhì)量％以下的錳、2. 5質(zhì)量％以下的鎳、10. 0質(zhì)量％以下的鉬 和5.2質(zhì)量％以下的釩中的至少一種以上元素、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼，例如JIS規(guī)格 SUS440C、SKD11等鋼材實(shí)施鍛造、車(chē)削等加工，從而準(zhǔn)備具有中空?qǐng)A筒狀或?qū)嵭膱A筒狀形狀 的軸構(gòu)件60。接著，實(shí)施作為工序(S320)的高頻淬火工序。在該工序(S320)中，首先，通過(guò)保 持構(gòu)件53對(duì)軸構(gòu)件60予以保持，并使軸構(gòu)件60的外周面和與電源部51連接的線圈52的 內(nèi)周面相對(duì)。此外，維持上述狀態(tài)，并且由電源部51對(duì)線圈52提供交流電流，從而對(duì)軸構(gòu) 件60進(jìn)行感應(yīng)加熱。而且，通過(guò)冷卻軸構(gòu)件60，從而對(duì)軸構(gòu)件60淬火硬化。在此，當(dāng)對(duì)軸 構(gòu)件60進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí)，保持構(gòu)件53的端面保持部53A與軸構(gòu)件60的端面61整體接觸， 并且保持構(gòu)件53的外周面保持部53B在整周上與軸構(gòu)件60的端部的外周面62接觸。藉 此，軸構(gòu)件60中欲成為滾走面或滑動(dòng)面的外周面62的區(qū)域被感應(yīng)加熱至~變態(tài)點(diǎn)(^廣變 態(tài)點(diǎn))以上的溫度，并且軸構(gòu)件60的端面61和與端面61相連的外周面62的端部區(qū)域的 熱流出至保持構(gòu)件53，并維持在不足可淬火的溫度。其結(jié)果是，通過(guò)在上述加熱后將軸構(gòu) 件60急速冷卻，從而對(duì)所欲成為滾走面或滑動(dòng)面的區(qū)域淬火硬化來(lái)施加充分的耐久性，并 且所欲進(jìn)行鉚接加工的端部的區(qū)域不進(jìn)行淬火硬化而是維持在可進(jìn)行鉚接加工的硬度。接著，參照?qǐng)D20，分別實(shí)施作為工序(S330)、(S340)、(S350)、(S360)和(S370)的 第一回火工序、低溫工序、第二回火工序、低溫氮化工序和精加工工序。上述工序(S330) (S370)可與上述實(shí)施方式1的工序(S130) (S170)相同地進(jìn)行實(shí)施。此外，實(shí)施了以上 工序的軸構(gòu)件60例如以與實(shí)施方式1的氣門(mén)傳動(dòng)裝置10的制造方法中的向搖臂2的安裝 相同的步驟來(lái)對(duì)軸構(gòu)件60的端部進(jìn)行鉚接加工，從而安裝于其他構(gòu)件上。通過(guò)以上工序， 完成本實(shí)施方式中的凸輪從動(dòng)件的軸的制造方法。如上所述，在采用使用本實(shí)施方式的高頻淬火設(shè)備50的熱處理方法的凸輪從動(dòng) 件的軸的制造方法中，在作為工序(S320)加以實(shí)施的高頻淬火工序中，對(duì)軸構(gòu)件的欲成為 滾走面或滑動(dòng)面的區(qū)域進(jìn)行淬火硬化來(lái)施加充分的耐久性，并且所欲進(jìn)行鉚接加工的端部 的區(qū)域不進(jìn)行淬火硬化而維持在可進(jìn)行鉚接加工的硬度。其結(jié)果是，根據(jù)本實(shí)施方式的凸 輪從動(dòng)件的軸的制造方法，可以制造確保端部的充分的加工性且充分提高了耐久性的滾子 從動(dòng)件的軸。而且，在本實(shí)施方式中，在工序(S320)中，保持構(gòu)件53的端面保持部53A與軸構(gòu) 件60的端面61整體接觸，并且保持構(gòu)件53的外周面保持部53B在整周上與軸構(gòu)件60的 端部的外周面62接觸。藉此，由于能將熱從與保持構(gòu)件53接觸的軸構(gòu)件60的外周面的整 周高效地釋放至保持構(gòu)件53，因此，能更可靠地將軸構(gòu)件的端部維持在可進(jìn)行鉚接加工的硬度。 此外，在本實(shí)施方式中，在線圈52的中空部52A形成有擴(kuò)徑部52B。此外，在工序 (S320)中，軸構(gòu)件60以其外周面62的遠(yuǎn)離軸向兩端的區(qū)域與擴(kuò)徑部52B相對(duì)的形態(tài)保持 于保持構(gòu)件53，并且實(shí)施感應(yīng)加熱。藉此，在軸構(gòu)件60的外周面62上，與離端部近的區(qū)域 相比，軸向中央部與線圈的距離增大，因此，能抑制軸構(gòu)件60在軸向上的加熱不均勻的產(chǎn)生。而且，在上述實(shí)施方式中，較為理想的是，工序(S320)重復(fù)實(shí)施兩次以上。也就 是說(shuō)，較為理想的是，實(shí)施了工序(S310)之后，在實(shí)施工序(S330)之前，實(shí)施多次工序 (S320)。藉此，能更可靠地對(duì)軸構(gòu)件60中的所欲成為滾走面或滑動(dòng)面的區(qū)域進(jìn)行充分地淬 火硬化。此外，在上述實(shí)施方式中，較為理想的是，在工序(S310)中，準(zhǔn)備軸向上的長(zhǎng)度比 在進(jìn)行鉚接加工之前已被淬火硬化的軸構(gòu)件60的軸向上的所需尺寸大的軸構(gòu)件60。藉 此，能將工序(S320)中軸構(gòu)件60的軸向上的收縮抵消。尤其是，在重復(fù)實(shí)施兩次以上工序 (S320)的情況下，由于工序(S320)中的上述收縮的量增大，因此，較為理想的是準(zhǔn)備更長(zhǎng) 的軸構(gòu)件60。(實(shí)施方式11)接著，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的實(shí)施方式11進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D21，實(shí)施方式11的 高頻淬火設(shè)備50基本上具有與上述實(shí)施方式10的高頻淬火設(shè)備50相同的結(jié)構(gòu)，同樣地進(jìn) 行動(dòng)作，并起到同樣的效果。但是，實(shí)施方式11的高頻淬火設(shè)備50在線圈52的結(jié)構(gòu)上與 實(shí)施方式1的情況不同。S卩、在實(shí)施方式11的高頻淬火設(shè)備50的線圈52的中空部52A上形成有在軸向上 排列的多個(gè)(在本實(shí)施方式中為兩個(gè))擴(kuò)徑部52B。參照?qǐng)D19，當(dāng)實(shí)施方式10的擴(kuò)徑部52B 的軸向上的長(zhǎng)度增大的情況下，根據(jù)構(gòu)成軸構(gòu)件60的鋼的成分組成等的不同，淬火硬化后 的外周面62的軸向上的硬度會(huì)產(chǎn)生很大的偏差。具體而言，在外周面62的軸向上，形成多 個(gè)(例如兩個(gè))硬度大(或是淬火深度深)的區(qū)域，這些區(qū)域之間的區(qū)域的硬度低(或是 淬火深度淺)，即硬化層圖案為雙峰形狀。當(dāng)在這種情況下，如本實(shí)施方式那樣通過(guò)擴(kuò)徑部 52B在軸向上分割多個(gè)，從而能抑制上述偏差。另外，使用實(shí)施方式11的高頻淬火設(shè)備50 的軸構(gòu)件的熱處理方法和軸的制造方法能與實(shí)施方式10同樣地進(jìn)行實(shí)施。此外，在上述實(shí)施方式10和實(shí)施方式11中所說(shuō)明的高頻淬火設(shè)備、軸構(gòu)件的熱處 理方法和軸的制造方法適用于需要將外周面硬化且將端部的加工性維持在規(guī)定的硬度以 下的各種軸的制造中，也可以有利地適用于尤其是上述實(shí)施方式1 實(shí)施方式9中所說(shuō)明 的滾子從動(dòng)件的軸中對(duì)端部進(jìn)行鉚接加工的軸的制造中。在上述實(shí)施方式10和實(shí)施方式11中，對(duì)在線圈52的中空部52A形成有擴(kuò)徑部 52B的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限定于上述結(jié)構(gòu)，還可以采用未形成有擴(kuò)徑部52B的線 圈52。另外，在上述實(shí)施方式10和實(shí)施方式11中，為了對(duì)軸構(gòu)件實(shí)施適當(dāng)?shù)拇慊鹩不?需要進(jìn)行實(shí)施淬火時(shí)的條件的適當(dāng)化。作為用于實(shí)施上述適當(dāng)化的要素，例如有提供至線 圈的電流(或功率)的大小和時(shí)間確定的加熱模式、淬火回?cái)?shù)、線圈與軸構(gòu)件的位置關(guān)系、 線圈形狀、保持構(gòu)件的形狀等。表1表示在改變了這些要素的情況下所得到的結(jié)果和該結(jié)果所表示的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)。表 1
項(xiàng)目結(jié)果優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)加熱模式高溫短時(shí)間因向內(nèi)部的熱傳導(dǎo) 降低而引起淬火硬 化深度的降低①壓縮應(yīng)力增大 ②處理時(shí)間縮短 ③因向保持構(gòu)件的 傳導(dǎo)熱減少而可防 止加熱不均勻①很難控制淬火后 的硬度和組織低溫長(zhǎng)時(shí)間因向內(nèi)部的熱傳導(dǎo) 增大而引起淬火硬 化深度的增大①比較容易控制淬 火后的硬度和組織①壓縮應(yīng)力減少 ②處理時(shí)間增加 ③因向保持構(gòu)件的 傳導(dǎo)熱增多而產(chǎn)生 加熱不均勻淬火次數(shù)-次很難得到規(guī)定的硬 化層圖案①處理時(shí)間縮短①很難設(shè)定加熱模 式、保持構(gòu)件、線 圈形狀複數(shù)回容易得到規(guī)定的硬 化層圖案①容易設(shè)定加熱模 式、保持構(gòu)件、線 圈形狀①處理時(shí)間增加線圈與軸 構(gòu)件的位 置關(guān)系線圈接近軸構(gòu) 件加熱區(qū)域變窄。其 結(jié)果是，硬化層圖 案陡峭。①加熱不均勻變少①容易對(duì)保持構(gòu)件 進(jìn)行加熱線圈遠(yuǎn)離軸構(gòu) 件加熱區(qū)域變寬。其 結(jié)果是，硬化層圖 案平緩。①不易對(duì)保持構(gòu)件 進(jìn)行加熱①加熱不均勻變大線圈形狀形成擴(kuò)徑部容易對(duì)軸構(gòu)件端部 附近進(jìn)行加熱①通過(guò)補(bǔ)償向保持 構(gòu)件傳導(dǎo)的熱來(lái)抑 制加熱不均勻①容易對(duì)保持構(gòu)件 進(jìn)行加熱不形成擴(kuò)徑部容易對(duì)軸構(gòu)件中央 進(jìn)行加熱①不易對(duì)保持構(gòu)件 進(jìn)行加熱①由于不補(bǔ)償向保 持構(gòu)件傳導(dǎo)的熱， 因此加熱不均勻變 大保持構(gòu)件 的形狀增加外周面保 持部的突出高 度(抓緊量)來(lái)自軸構(gòu)件端部的 熱傳導(dǎo)增加①不易使軸構(gòu)件端 面淬火硬化 ②容易使軸構(gòu)件固 定①因向保持構(gòu)件的 傳導(dǎo)熱增多而使加 熱不均勻變大減少外周面保 持部的突出高 度(抓緊量)來(lái)自軸構(gòu)件端部的 熱傳導(dǎo)受到抑制①通過(guò)使向保持構(gòu) 件的傳導(dǎo)熱減少， 從而來(lái)抑制加熱不 均勻①容易使軸構(gòu)件端 面淬火硬化 ②不易使軸構(gòu)件固 定如表1所示，用于實(shí)施淬火條件適當(dāng)化的各要素均具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。因此，當(dāng)在實(shí) 際中實(shí)施軸構(gòu)件的淬火硬化處理時(shí)，通過(guò)考慮上述優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)、以及所欲處理的軸構(gòu)件的 成分組成和所需的硬化層圖案等，從而能使淬火條件適當(dāng)化。(實(shí)施例1)以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例1進(jìn)行說(shuō)明。進(jìn)行確認(rèn)構(gòu)成本發(fā)明的滾子從動(dòng)件的軸(內(nèi) 圈)的耐久性的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的步驟如下所述。首先，對(duì)作為試驗(yàn)對(duì)象的滾子從動(dòng)件的軸的制作方法進(jìn)行說(shuō)明。作為本發(fā)明的實(shí) 施例，采用JIS規(guī)格SKD11 (實(shí)施例A)和SUS440C(實(shí)施例B)作為原材料，利用與實(shí)施方式 1的輥環(huán)11和滾子13的制造方法相同的制造方法來(lái)制作外徑為8mm、長(zhǎng)度為18mm的實(shí)心 圓筒狀的試驗(yàn)片(滾子從動(dòng)件的軸)。
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在熱處理工序中，參照?qǐng)D7，對(duì)于采用SKD11作為原材料的實(shí)施例A的試驗(yàn)片，將溫 度1~6設(shè)為1020°C、時(shí)間t6設(shè)為5分鐘、溫度T7設(shè)為170°C、時(shí)間t7設(shè)為2小時(shí)，省略低溫工 序、第二回火工序和低溫氮化工序。另一方面，對(duì)于采用SUS440C作為原材料的實(shí)施例B的 試驗(yàn)片，將溫度T6設(shè)為1060°C、時(shí)間t6設(shè)為5分鐘、在省略了第一回火工序的基礎(chǔ)上，將溫 度T8設(shè)為-65°C、時(shí)間t8設(shè)為1. 5小時(shí)、溫度T9設(shè)為150°C、時(shí)間t9設(shè)為2小時(shí)，省略低溫 氮化工序。而且，作為本發(fā)明范圍外的比較例，采用一般作為以往的滾子從動(dòng)件的軸的原材 料被采用的JIS規(guī)格SUJ2來(lái)作為原材料，利用與實(shí)施方式1的軸12的制造方法相同的制 造方法來(lái)制作具有與上述實(shí)施例相同形狀的試驗(yàn)片。在熱處理工序中，參照?qǐng)D5，將溫度 設(shè)為950°C、溫度T2設(shè)為180°C、時(shí)間t2設(shè)為2小時(shí)，不實(shí)施低溫工序、第二回火工序和低溫
氮化工序。此外，對(duì)于所得到的實(shí)施例和比較例的試驗(yàn)片，確認(rèn)碳化物的形成狀態(tài)和表層部 的硬度。碳化物的面積率可如下所述計(jì)算得到。首先，將上述試驗(yàn)片沿與外周面垂直的截 面切斷，對(duì)該截面進(jìn)行研磨。此后，在用硝酸酒精溶液或王水腐蝕上述截面之后，使用電子 顯微鏡(SEM)拍攝上述截面的包括表面的區(qū)域的照片。拍攝視界為UOymXlOOiim的長(zhǎng) 方形區(qū)域。此外，利用圖像分析軟件對(duì)上述照片的圖像進(jìn)行分析，并計(jì)算出面積為12.6 ym2 以上的碳化物的面積率。此外，表層部的硬度是將上述試驗(yàn)片沿與外周面垂直的截面切斷， 在將上述截面研磨之后，利用硬度計(jì)測(cè)定距外周面的距離為0. 05mm的三個(gè)位置上的硬度， 并計(jì)算出它們的平均值。表2表示碳化物的面積率和硬度的測(cè)定結(jié)果。表權(quán)利要求
一種滾子從動(dòng)件(1)，其夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)(6)的搖臂(2)與凸輪(5)之間、且與所述凸輪(5)接觸配置，其特征在于，包括外圈(11)，該外圈(11)具有圓環(huán)狀形狀；軸(12)，該軸(12)以形成于外周面的滾走面(12A)與形成于所述外圈(11)的內(nèi)周面的滾走面(11A)相對(duì)的形態(tài)配置；以及多個(gè)滾動(dòng)體(13)，這些滾動(dòng)體(13)以形成于外周面的滾走面(13A)與所述外圈(11)和所述軸(12)的滾走面(11A、12A)接觸的形態(tài)配置在圓環(huán)狀的軌道上，所述外圈(11)、所述軸(12)和所述滾動(dòng)體(13)的至少任意一個(gè)是由含有0.7質(zhì)量％以上2.4質(zhì)量％以下的碳和10.0質(zhì)量％以上20.0質(zhì)量％以下的鉻、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼構(gòu)成的鋼構(gòu)件(11、12、13)，在所述鋼構(gòu)件(11、12、13)的所述滾走面(11A、12A、13A)上，含鐵和鉻中的至少任意一個(gè)以及碳的、面積為12.6μm2以上的碳化物以5.0％以上的面積率生成。
2.一種滾子從動(dòng)件(1)，其夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)(6)的搖臂(2)與凸輪 (5)之間、且與所述凸輪(5)接觸配置，其特征在于，包括外圈(11)，該外圈(11)具有圓環(huán)狀形狀；軸(12)，該軸(12)以形成于外周面的滾走面(12Α)與形成于所述外圈(11)的內(nèi)周面 的滾走面(IlA)相對(duì)的形態(tài)配置；以及多個(gè)滾動(dòng)體(13)，這些滾動(dòng)體(13)以形成于外周面的滾走面(13Α)與所述外圈(11) 和所述軸(12)的滾走面(11Α、12Α)接觸的形態(tài)配置在圓環(huán)狀的軌道上，所述外圈(11)、所述軸(12)和所述滾動(dòng)體(13)的至少任意一個(gè)是由含有0.7質(zhì)量％ 以上2. 4質(zhì)量％以下的碳和10. 0質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、還含選自3. 5質(zhì)量％以 下的硅、1. 25質(zhì)量％以下的錳、2. 5質(zhì)量％以下的鎳、10. 0質(zhì)量％以下的鉬和5. 2質(zhì)量％以 下的釩中的至少一種以上的元素、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼構(gòu)成的鋼構(gòu)件(11、12、13)，在所述鋼構(gòu)件(11、12、13)的所述滾走面(11Α、12Α、13Α)上，含鐵和鉻中的至少任意一 個(gè)以及碳的、面積為12. 6 μ m2以上的碳化物以5.0%以上的面積率生成。
3.如權(quán)利要求2所述的滾子從動(dòng)件(1)，其特征在于，所述鋼構(gòu)件(11、12、13)的所述 滾走面(11Α、12Α、13Α)具有58HRC以上的硬度。
4.如權(quán)利要求2所述的滾子從動(dòng)件(1)，其特征在于，所述鋼構(gòu)件(11、12、13)的距所 述滾走面(11Α、12Α、13Α)厚度為50 μ m以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?8HRC以上的硬度。
5.如權(quán)利要求3所述的滾子從動(dòng)件(1)，其特征在于，所述軸(12)是所述鋼構(gòu)件(12)，并具有在軸向上有貫穿孔的中空形狀，所述軸(12)的58HRC以上硬度的區(qū)域的距所述滾走面(12A)的厚度為壁厚的1/3以下。
6.如權(quán)利要求3所述的滾子從動(dòng)件(1)，其特征在于， 所述軸(12)是所述鋼構(gòu)件(12)，并具有實(shí)心形狀，所述軸(12)的58HRC以上硬度的區(qū)域的距所述滾走面(12A)的厚度為與所述滾走面 (12A)垂直的截面上的半徑的1/3以下。
7.如權(quán)利要求2所述的滾子從動(dòng)件，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或直噴汽 油發(fā)動(dòng)機(jī)。
8.一種氣門(mén)傳動(dòng)裝置(10)，其通過(guò)使搖臂(2)動(dòng)作，用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)，其 特征在于，包括如權(quán)利要求2所述的滾子從動(dòng)件(1)；以及對(duì)所述滾子從動(dòng)件(1)予以保持的保持構(gòu)件(2)，所述滾子從動(dòng)件(1)通過(guò)對(duì)所述軸(12)的端部進(jìn)行塑性變形而形成的鉚接部(12C) 固定于所述保持構(gòu)件(2)上。
9.如權(quán)利要求8所述的氣門(mén)傳動(dòng)裝置(10)，其特征在于，所述鉚接部(12C)具有35HRC 以下的硬度。
10.如權(quán)利要求8所述的氣門(mén)傳動(dòng)裝置(10)，其特征在于，所述鉚接部(12C)形成在距 所述軸(12)的端部沿軸向Imm以上的區(qū)域內(nèi)。
11.一種滾子從動(dòng)件(1)，其夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)(6)的搖臂(2)與凸 輪(5)之間、且與所述凸輪(5)接觸配置，其特征在于，包括外圈(11)，該外圈(11)具有圓環(huán)狀形狀；以及軸(12)，該軸(12)以形成于外周面的滑動(dòng)面(12G)與形成于所述外圈(11)的內(nèi)周面 的滑動(dòng)面(IlG)相對(duì)的形態(tài)配置，所述外圈(11)和所述軸(12)的至少任意一個(gè)是由含有0.7質(zhì)量％以上2.4質(zhì)量％以 下的碳和10. 0質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼構(gòu)成的鋼構(gòu) 件(11、12)，在所述鋼構(gòu)件(11、12)的所述滑動(dòng)面(11G、12G)上，含鐵和鉻中的至少任意一個(gè)以及 碳的、面積為12. 6 μ m2以上的碳化物以5. 0%以上的面積率生成。
12.一種滾子從動(dòng)件(1)，其夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)(6)的搖臂⑵與凸 輪(5)之間、且與所述凸輪(5)接觸配置，其特征在于，包括外圈(11)，該外圈(11)具有圓環(huán)狀形狀；以及軸(12)，該軸(12)以形成于外周面的滑動(dòng)面(12G)與形成于所述外圈(11)的內(nèi)周面 的滑動(dòng)面(IlG)相對(duì)的形態(tài)配置，所述外圈(11)和所述軸(12)的至少任意一個(gè)是由含有0.7質(zhì)量％以上2.4質(zhì)量％以 下的碳和10. 0質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下的鉻、還含選自3. 5質(zhì)量％以下的硅、1. 25質(zhì) 量％以下的錳、2. 5質(zhì)量％以下的鎳、10. 0質(zhì)量％以下的鉬和5. 2質(zhì)量％以下的釩中的至少 一種以上的元素、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼構(gòu)成的鋼構(gòu)件(11、12)，在所述鋼構(gòu)件(11、12)的所述滑動(dòng)面(11G、12G)上，含鐵和鉻中的至少任意一個(gè)以及 碳的、面積為12. 6 μ m2以上的碳化物以5. 0%以上的面積率生成。
13.如權(quán)利要求12所述的滾子從動(dòng)件(1)，其特征在于，所述鋼構(gòu)件(11、12)的所述滑 動(dòng)面(11GU2G)具有58HRC以上的硬度。
14.如權(quán)利要求12所述的滾子從動(dòng)件(1)，其特征在于，所述鋼構(gòu)件(11、12)的距所述 滑動(dòng)面(11G、12G)厚度為50 μ m以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?8HRC以上的硬度。
15.如權(quán)利要求13所述的滾子從動(dòng)件(1)，其特征在于，所述軸(12)是所述鋼構(gòu)件(12)，并具有在軸向上有貫穿孔的中空形狀，所述軸(12)的58HRC以上硬度的區(qū)域的距所述滑動(dòng)面(12G)的厚度為壁厚的1/3以下。
16.如權(quán)利要求13所述的滾子從動(dòng)件(1)，其特征在于，所述軸(12)是所述鋼構(gòu)件(12)，并具有實(shí)心形狀，所述軸(12)的58HRC以上硬度的區(qū)域的距所述滑動(dòng)面(12G)的厚度為與所述滑動(dòng)面 (12G)垂直的截面上的半徑的1/3以下。
17.如權(quán)利要求12所述的滾子從動(dòng)件(1)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或直 噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
18.一種氣門(mén)傳動(dòng)裝置(10)，其通過(guò)使搖臂(2)動(dòng)作，用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén) (6)，其特征在于，包括:如權(quán)利要求12所述的滾子從動(dòng)件⑴；以及對(duì)所述滾子從動(dòng)件(1)予以保持的保持構(gòu)件(2)，所述滾子從動(dòng)件(1)通過(guò)對(duì)所述軸(12)的端部進(jìn)行塑性變形而形成的鉚接部(12C) 固定于所述保持構(gòu)件(2)上。
19.如權(quán)利要求18所述的氣門(mén)傳動(dòng)裝置(10)，其特征在于，所述鉚接部(12C)具有 35HRC以下的硬度。
20.如權(quán)利要求18所述的氣門(mén)傳動(dòng)裝置(10)，其特征在于，所述鉚接部(12C)形成在 距所述軸(12)的端部沿軸向Imm以上的區(qū)域內(nèi)。
21.—種高頻淬火設(shè)備(50)，其是由鋼構(gòu)成的軸構(gòu)件(60)的高頻淬火設(shè)備(50)，其特 征在于，包括電源部(51)；線圈(52)，該線圈(52)與所述電源部(51)連接；以及保持構(gòu)件(53)，該保持構(gòu)件(53)配置于所述線圈(52)的軸向端部側(cè)，所述保持構(gòu)件(53)包括端面保持部(53A)，該端面保持部(53A)對(duì)所述軸構(gòu)件(60)的端面(61)予以保持；以及外周面保持部(53B)，該外周面保持部(53B)從所述端面保持部(53A)朝與所述線圈 (52)接近的一側(cè)突出，并對(duì)所述軸構(gòu)件(60)的外周面(62)予以保持。
22.如權(quán)利要求21所述的高頻淬火設(shè)備(50)，其特征在于，所述外周面保持部(53B) 以在整周上與所述軸構(gòu)件(60)的外周面(62)接觸的形態(tài)對(duì)所述軸構(gòu)件(60)的外周面 (62)予以保持。
23.如權(quán)利要求21所述的高頻淬火設(shè)備(50)，其特征在于，所述線圈(52)具有將所述線圈(52)在軸向上貫穿的中空部(52A)，在所述中空部(52A)上的遠(yuǎn)離軸向兩端的區(qū)域形成有擴(kuò)徑部(52B)，該擴(kuò)徑部(52B)是 與軸向垂直的截面積比軸向兩端的截面積大的區(qū)域。
24.一種軸構(gòu)件(60)的熱處理方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備由含有0. 7質(zhì)量％以上2. 4質(zhì)量％以下的碳和10. 0質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下 的鉻、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼構(gòu)成的軸構(gòu)件(60)的工序(S310)；以及利用保持構(gòu)件(53)保持所述軸構(gòu)件(60)并使所述軸構(gòu)件(60)的外周面(62)和與電 源(51)連接的線圈(52)的內(nèi)周面相對(duì)，并且在通過(guò)從所述電源(51)對(duì)所述線圈(52)供 給交流電來(lái)對(duì)所述軸構(gòu)件(60)感應(yīng)加熱之后，通過(guò)冷卻所述軸構(gòu)件(60)來(lái)對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序(S320)，在對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序(S320)中，所述軸構(gòu)件(60)的端面(61)和 與所述端面(61)相連的外周面(62)的區(qū)域即外周面端部區(qū)域在與所述保持構(gòu)件(53)接 觸的狀態(tài)下被感應(yīng)加熱。
25.如權(quán)利要求24所述的軸構(gòu)件(60)的熱處理方法，其特征在于，在對(duì)所述軸構(gòu)件 (60)進(jìn)行淬火硬化的工序(S320)中，所述外周面端部區(qū)域在整周上與所述保持構(gòu)件(53) 接觸的狀態(tài)下被感應(yīng)加熱。
26.如權(quán)利要求24所述的軸構(gòu)件(60)的熱處理方法，其特征在于，所述線圈(52)具有將所述線圈(52)在軸向上貫穿的中空部(52A)，在所述中空部(52A)上的遠(yuǎn)離軸向兩端的區(qū)域形成有擴(kuò)徑部(52B)，該擴(kuò)徑部(52B)是 與軸向垂直的截面積比軸向兩端的截面積大的區(qū)域，在對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序(S320)中，在所述軸構(gòu)件(60)的外周面 (62)的遠(yuǎn)離軸向兩端的區(qū)域與所述擴(kuò)徑部(52B)相對(duì)的情況下將所述軸構(gòu)件(60)保持于 所述保持構(gòu)件(53)上且對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行感應(yīng)加熱。
27.如權(quán)利要求24所述的軸構(gòu)件(60)的熱處理方法，其特征在于，反復(fù)實(shí)施兩次以上 對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序(S320)。
28.—種軸(12)的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備軸構(gòu)件(60)并對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序；以及通過(guò)對(duì)經(jīng)淬火硬化的所述軸構(gòu)件(60)的軸向端部進(jìn)行塑性加工，從而將所述軸構(gòu)件 (60)固定于與所述軸構(gòu)件(60)不同的其他構(gòu)件上的工序，準(zhǔn)備所述軸構(gòu)件(60)并對(duì)該軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化的工序是采用如權(quán)利要求24所述的 軸構(gòu)件(60)的熱處理方法來(lái)實(shí)施的。
29.如權(quán)利要求28所述的軸(12)的制造方法，其特征在于，在準(zhǔn)備所述軸構(gòu)件(60)并 對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序中，準(zhǔn)備所述軸向上的長(zhǎng)度比在固定所述軸構(gòu)件 (60)的工序中被塑性加工之前的經(jīng)淬火硬化的所述軸構(gòu)件(60)的軸向上的所需尺寸大的 所述軸構(gòu)件(60)。
30.一種軸(12)，其是通過(guò)如權(quán)利要求28所述的軸(12)的制造方法制造而成的。
31.如權(quán)利要求30所述的軸(12)，其特征在于，所述軸(12)夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā) 動(dòng)機(jī)的氣門(mén)(6)的搖臂(2)與凸輪(5)之間、且被用作與所述凸輪(5)接觸配置的滾子從 動(dòng)件(1)的軸(12)。
32.—種軸構(gòu)件(60)的熱處理方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備由含有0. 7質(zhì)量％以上2. 4質(zhì)量％以下的碳和10. 0質(zhì)量％以上20. 0質(zhì)量％以下 的鉻、還含選自3. 5質(zhì)量％以下的硅、1. 25質(zhì)量％以下的錳、2. 5質(zhì)量％以下的鎳、10. 0質(zhì) 量％以下的鉬和5. 2質(zhì)量％以下的釩中的至少一種以上元素、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼 構(gòu)成的軸構(gòu)件(60)的工序(S310)；以及利用保持構(gòu)件(53)將所述軸構(gòu)件(60)以使所述軸構(gòu)件(60)的外周面(62)和與電源 (51)連接的線圈(52)的內(nèi)周面相對(duì)的形態(tài)予以保持，并且在通過(guò)從所述電源(51)對(duì)所述 線圈(52)供給交流電來(lái)對(duì)所述軸構(gòu)件(60)感應(yīng)加熱之后，通過(guò)冷卻所述軸構(gòu)件(60)來(lái)對(duì) 所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序(S320)，在對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序(S320)中，所述軸構(gòu)件(60)的端面(61)和 與所述端面(61)相連的外周面(62)的區(qū)域即外周面端部區(qū)域在與所述保持構(gòu)件(53)接 觸的狀態(tài)下被感應(yīng)加熱。
33.如權(quán)利要求32所述的軸構(gòu)件(60)的熱處理方法，其特征在于，在對(duì)所述軸構(gòu)件 (60)進(jìn)行淬火硬化的工序(S320)中，所述外周面端部區(qū)域在整周上與所述保持構(gòu)件(53) 接觸的狀態(tài)下被感應(yīng)加熱。
34.如權(quán)利要求32所述的軸構(gòu)件(60)的熱處理方法，其特征在于，所述線圈(52)具有將所述線圈(52)在軸向上貫穿的中空部(52A)，在所述中空部(52A)上的遠(yuǎn)離軸向兩端的區(qū)域形成有擴(kuò)徑部(52B)，該擴(kuò)徑部(52B)是 與軸向垂直的截面積比軸向兩端的截面積大的區(qū)域，在對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序(S320)中，在所述軸構(gòu)件(60)的外周面 (62)的遠(yuǎn)離軸向兩端的區(qū)域與所述擴(kuò)徑部(52B)相對(duì)的情況下將所述軸構(gòu)件(60)保持于 所述保持構(gòu)件(53)上且對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行感應(yīng)加熱。
35.如權(quán)利要求32所述的軸構(gòu)件(60)的熱處理方法，其特征在于，反復(fù)實(shí)施兩次以上 對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序(S320)。
36.一種軸(12)的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備軸構(gòu)件(60)并對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序；以及通過(guò)對(duì)經(jīng)淬火硬化的所述軸構(gòu)件(60)的軸向端部進(jìn)行塑性加工，從而將所述軸構(gòu)件 (60)固定于與所述軸構(gòu)件(60)不同的其他構(gòu)件上的工序，準(zhǔn)備所述軸構(gòu)件(60)并對(duì)該軸構(gòu)件進(jìn)行淬火硬化的工序是采用如權(quán)利要求32所述的 軸構(gòu)件(60)的熱處理方法來(lái)實(shí)施的。
37.如權(quán)利要求36所述的軸(12)的制造方法，其特征在于，在準(zhǔn)備所述軸構(gòu)件(60)并 對(duì)所述軸構(gòu)件(60)進(jìn)行淬火硬化的工序中，準(zhǔn)備所述軸向上的長(zhǎng)度比在固定所述軸構(gòu)件 (60)的工序中被塑性加工之前的經(jīng)淬火硬化的所述軸構(gòu)件(60)的軸向上的所需尺寸大的 所述軸構(gòu)件(60)。
38.一種軸(12)，其特征在于，其是通過(guò)如權(quán)利要求36所述的軸(12)的制造方法制造 而成的。
39.如權(quán)利要求38所述的軸(12)，其特征在于，所述軸(12)夾設(shè)在用于打開(kāi)、關(guān)閉發(fā) 動(dòng)機(jī)的氣門(mén)(6)的搖臂(2)與凸輪(5)之間、且被用作與所述凸輪(5)接觸配置的滾子從 動(dòng)件(1)的軸(12)。
全文摘要
一種滾子從動(dòng)件，該滾子從動(dòng)件包括輥環(huán)(11)、軸(12)以及多個(gè)滾子(13)。此外，輥環(huán)(11)、軸(12)以及滾子(13)的至少任意一個(gè)是由含有0.7～2.4％碳和10.0～20.0％鉻、且其余成分為鐵和雜質(zhì)的鋼構(gòu)成的鋼構(gòu)件。而且，在所述鋼構(gòu)件的滾走面(輥環(huán)滾走面(11A)、軸滾走面(12A)和滾子滾走面(13A))上，含鐵和鉻中至少任意一個(gè)以及碳的、面積為12.6μm2以上的碳化物以5.0％以上的面積率生成。
文檔編號(hào)C22C38/36GK101952559SQ200980105978
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月19日
發(fā)明者尾林光介, 藤田工 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社