(57)【要約】【課題】  ピーリングが起こり難くしかも相手部材にピッチングを生じさせる虞の少ない転がり摺動部品及びそれを利用したカムフォロア等を得る。【解決手段】  対向するカムと転がり接触する状態で使用される表面に微小凹凸が形成された外輪５を備えたカムフォロアであって、外輪５の表面には、凹凸の山部と谷部の体積が等しくなる面で切断したときの山部の全断面積を山部の個数で割った値である平均山部断面積が、６５００〜１００００μｍ2となるように凹凸が形成されている。そのような硬度は、外輪５となる基材の表層部にソフトなショットブラスト加工またはバレル加工を施して得ることができる。【選択図】図１
2006342824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する他の部品と転がり接触または滑り接触する状態で使用される表面に微小凹凸が形成された転がり摺動部品であって、前記凹凸の山部と谷部の体積が等しくなる面で切断したときの山部の全断面積を前記山部の個数で割った値である平均山部断面積が、６５００〜１００００μｍ2であることを特徴とする転がり摺動部品。
【請求項２】
前記凹凸の山部と谷部の体積が等しくなる面で切断したときの山部の断面積率を５８〜６５％としたことを特徴とする請求項１記載の転がり摺動部品。
【請求項３】
前記表面の面粗さＲａが０．１５以下であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の転がり摺動部品。
【請求項４】
軌道輪に転動体が接触してなる軸受において、前記軌道輪及び前記転動体の両方を請求項１ないし３のいずれかに記載の転がり摺動部品から構成したことを特徴とする転がり軸受。
【請求項５】
カムに対して転がり接触する回転自在の外輪を有したカムフォロアにおいて、前記外輪を請求項１ないし３のいずれかに記載の転がり摺動部品から構成したことを特徴とするカムフォロア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は対向する他の部品と転がり接触または滑り接触する状態で使用される部品（以下、これを転がり摺動部品と称する）、転がり軸受及びカムフォロア等に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受を構成する軌道輪及び転動体やカムフォロアを構成する外輪においては、それらの表面にピーリング（ピーリング損傷ともいう）が発生することがある。これを防止するため、（１）それら部品の表面に微小窪みを形成する、（２）表層部の硬度を高める、（３）表層部に残留圧縮応力を付与することなどが既に知られている（例えば、特許文献１〜５）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２８８２５７号公報
【特許文献２】特開平５−２８８２２１号公報
【特許文献３】特開平６−１２９４３３号公報
【特許文献４】特開平６−１２９４３４号公報
【特許文献５】特開平６−４２５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来は上記の対策をそのまま実施すると、耐ピーリング性については改善されるものの、相手部材への攻撃性が高まり、相手部材に対して早期にピッチングを生じさせることがあった。
【０００５】
本発明は上記課題に対応してなされたもので、ピーリングが起こり難くしかも相手部材にピッチングを生じさせる虞の少ない転がり摺動部品を得ることを目的とする。また、そのような転がり摺動部品を利用した転がり軸受並びにカムフォロアを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の転がり摺動部品は、対向する他の部品と転がり接触または滑り接触する状態で使用される表面に微小凹凸が形成された転がり摺動部品であって、前記凹凸の山部と谷部の体積が等しくなる面で切断したときの山部の全断面積を前記山部の個数で割った値である平均山部断面積が、６５００〜１００００μｍ2となるようにしたものである。
なお、上記において、前記凹凸の山部と谷部の体積が等しくなる面で切断したときの山部の断面積率を５５〜７０％、好ましくは５８〜６５％とするのが良い。
また、上記において、前記表面の面粗さＲａが０．１５以下とするのが好ましい。
【０００７】
本発明の転がり軸受は、軌道輪に転動体が接触してなる軸受において、前記軌道輪及び前記転動体の両方を上記いずれかの転がり摺動部品から構成したものである。
【０００８】
本発明のカムフォロアは、カムに対して転がり接触する回転自在の外輪を有したカムフォロアにおいて、前記外輪を上記いずれかの転がり摺動部品から構成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の転がり摺動部品によれば、表面剥離であるピーリングが防止でき、しかも、接触する相手部材に対する攻撃性を弱め早期のピッチング発生の防止が図れる。また、その転がり摺動部品を利用した転がり軸受やカムフォロアでも同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明に係る転がり摺動部品の具体例を以下の実施形態により説明する。
実施形態１
図１は本発明の実施形態１に係るカムフォロアの断面図である。このカムフォロアは、図示していないカムと対向するロッカーアーム１の端部に互いに間隔をあけて設けた１対の支持部壁２，２に、軸３の両端部を支持固定し、この軸３の周囲に、ころ４，４を介して短円筒状の外輪５を設け、外輪５の外径面とカムの外径面とを互いに当接させて、カムの回転に伴い、外輪５が軸３を中心として回転するようになっているものである。従って、この外輪５は本発明の転がり摺動部品に相当するものである。
【００１１】
この外輪５はその表面に多数の微小な凹凸が形成されている。この凹凸は、外輪５となる基材の表面に、表面からの深さが５μｍ程度までの極表層部のみに影響を与えるようなソフトなショットブラスト加工またはバレル加工を行って形成したものである。
【００１２】
次に、表面処理を行っていない外輪５（従来品１）と、表面にハードなバレル加工を施した外輪５（従来品２、３、４）と、ソフトなショットブラスト加工またはバレル加工（ここではソフトなバレル加工を採用）を行った外輪５（本発明に係る提案品１、２）とを用意し、それらについて耐ピーリング性評価と相手部材に対する攻撃性評価（ピッチング評価又は相手部材損傷確認評価）を行った。それら評価条件を表１と表２に示し、各外輪５の評価結果を表３に示す。
【００１３】
【表１】
2006342824.tif 000003
【００１４】
【表２】
2006342824.tif 000004
【００１５】
【表３】
2006342824.tif 000005
【００１６】
図３は、表３中に表示されている山部面積率と平均山部断面積を説明するための図である。山部断面積率とは、表面の凹凸の山部（凸部）と谷部（凹部）の体積が等しくなる面（図３に示す基準面）で切断したときの山部の断面積率である。また、平均山部断面積とは、表面の凹凸の山部と谷部の体積が等しくなる面で切断したときの山部の全断面積を山部の個数で割った値である。
【００１７】
上記表３は以下の事実を示している。
−表面処理を行っていない従来品１は耐ピーリング性で問題があった。これは従来から知られていることである。
−ハードなバレル加工を施した従来品２〜４は耐ピーリング性では問題が生じなかったが、相手部材に対してピッチングによる損傷を生じさせた。
−本発明に係る提案品１、２は、それ自身がピーリングを生じることも、また相手部材に対してピッチングを生じさせることも認められなかった。提案品１、２が相手部材に対して攻撃性が弱くなっているのは、山部断面積率が同じ場合、平均山部断面積が小さい方が山部の数が多くなり、１つ１つの山部の高さが低くなったためと考えられる。
【００１８】
従って、上記表３からは以下のような判断が可能となる。
（１）部品に表面処理を行って表面に凹凸を形成することは耐ピーリング性に対して有効である。
（２）表面に１００００（μｍ2）を超える平均山部断面積を有する部品は、耐ピーリング性に対して有効であるが、相手部材に対する攻撃性が強く、外輪５に使用するには好ましくない。
（３）表面に７１００〜８２００（μｍ2）の平均山部断面積を有する部品は、耐ピーリング性に対して有効であるとともに、相手部材に対する攻撃性が弱く、外輪５に使用するに適している。なお、その後の実験によれば、平均山部断面積が６５００〜１００００（μｍ2）の範囲でも、相手部材に対する攻撃性はそれほど強くなく、外輪５に使用するのに適していることが判明した。
（４）山部断面積率は、ショットやバレル加工などにより表面に凹凸を付けた場合の一般的な範囲となる５５％〜７０％程度までの範囲にすればよいが、実験結果からみれば、それは５８〜６５％程度の範囲にあるのが特に好ましいと判断できる。
【００１９】
次に、外輪５の表面粗さについての評価を行った。すなわち、部品の表面に加工を加えて、その表面粗さを変えた試料１〜７を用意して、相手部材に対する攻撃性を試験した。なお、表面粗さ測定には、小坂研究所製の「ＳＥ−３４００Ｋ粗さ測定器」を用いた。その結果は表４に示す通りである。これによれば、表層部表面の面粗さＲａが０．１６以上のものは相手部材に対してピッチングを生じさせる虞が高いのに対して、面粗さＲａが０．１５以下のものは相手部材に対してピッチングを生じさせる虞がほとんどないと判断できる。
なお、上記の試料のうち資料５〜７は、ソフトなバレル加工を行って形成したものであり、表面から深さが３μｍまでの表層部の硬度がＨｖ７８０〜Ｈｖ９００の範囲にあり、表面からの深さが１０μｍ以上の内層部の硬度が上記表層部の硬度よりＨｖ６０以上低くかつＨｖ７８０以下の硬度となっているものである。
【００２０】
【表４】
2006342824.tif 000006
【００２１】
ところで、実施形態１では、図１に示した転がり軸受けが組み込まれたカムフォロアを例に挙げたが、外輪５と軸３とが直接接触するすべり軸受けが組み込まれたカムフォロアにも本発明が適用できる。
【００２２】
実施形態２
実施形態１では、対向する他の部品と転がり接触または滑り接触する状態で使用される表面が改質された転がり摺動部品として、カムフォロアの外輪５を例にあげたが、本発明は転がり軸受にも適用できる。図２は本発明の実施形態２に係るころ軸受の部分断面図である。このころ軸受けは、軌道輪である内輪１１と外輪１２との間に多数の円筒ころである転動体１３が配されてたものである。このような円筒ころ軸受において、内輪１１と転動体１３とに実施形態１で説明したような表面改質を施すことで、ピーリングの発生及び相手部材へのピッチングの発生が防止できるころ軸受が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態１に係るカムフォロアの断面図。
【図２】本発明の実施形態２に係るころ軸受の部分断面図。
【図３】山部断面積率と平均山部断面積を説明するための図。
【符号の説明】
【００２４】
１  ロッカーアーム、２  支持部壁、３  軸、４  ころ、５  外輪、１１  内輪、１２  外輪、１３  転動体。
【図１】
2006342824.tif 000007
【図２】
2006342824.tif 000008
【図３】
2006342824.tif 000009