(57)【要約】【課題】焼付などが抑制されるとともに、耐水素脆性が向上されることにより、耐久性の向上したトランスミッション用転動部品および転がり軸受を提供する。【解決手段】トランスミッションに用いられる深溝玉軸受１を構成するトランスミッション用転動部品は、０．３〜０．４％のＣ、０．２〜０．５％のＳｉ、０．３〜０．８％のＭｎ、０．５〜１．２％のＮｉ、１．６〜２．５％のＣｒ、０．１〜０．７％のＭｏ、０．３〜０．８％のＶを含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、ＶはＭｏ以上、ＭｏとＶとの和はＳｉの２倍以上、ＣｒとＭｏとＶとの和は２．３〜３．５％である鋼から構成され、表層部に形成された硬化処理層の硬度は、Ｈｖ７００〜７８０であり、硬化処理層に分布する炭化物の最大粒径は１０μｍ以下、面積率は７〜２５％であり、内部の硬度は、Ｈｖ５００〜６００である。【選択図】図１
2008025011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の歯車よりなるギア機構を備え、前記歯車の噛み合わせにより段階的に変速比を変化させるトランスミッションにおいて、回転体を前記回転体の周囲の部材に対して回転可能に支持する、トランスミッション用転がり軸受を構成するトランスミッション用転動部品であって、
０．３質量％以上０．４％質量％以下の炭素と、０．２質量％以上０．５質量％未満の珪素と、０．３質量％以上０．８質量％以下のマンガンと、０．５質量％以上１．２質量％以下のニッケルと、１．６質量％以上２．５質量％以下のクロムと、０．１質量％以上０．７質量％以下のモリブデンと、０．３質量％以上０．８質量％以下のバナジウムとを含有し、残部鉄および不可避的不純物からなり、バナジウムの含有量はモリブデンの含有量以上であり、モリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は珪素の含有量の２倍以上であり、クロムの含有量とモリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は２．３質量％以上３．５質量％以下である鋼から構成され、
表層部には、硬化処理層が形成され、
前記硬化処理層の硬度は、Ｈｖ７００以上７８０以下であり、
前記硬化処理層に分布する炭化物の最大粒径は、１０μｍ以下であり、
前記硬化処理層における前記炭化物の面積率は、７％以上２５％以下であり、
前記硬化処理層より内側の領域である内部の硬度は、Ｈｖ５００以上６００以下であることを特徴とする、トランスミッション用転動部品。
【請求項２】
入力軸の回転が無段階に変化して出力軸に伝達される無段変速機において用いられ、前記入力軸および前記出力軸のいずれかを回転可能に支持する、トランスミッション用転がり軸受を構成するトランスミッション用転動部品であって、
０．３質量％以上０．４％質量％以下の炭素と、０．２質量％以上０．５質量％未満の珪素と、０．３質量％以上０．８質量％以下のマンガンと、０．５質量％以上１．２質量％以下のニッケルと、１．６質量％以上２．５質量％以下のクロムと、０．１質量％以上０．７質量％以下のモリブデンと、０．３質量％以上０．８質量％以下のバナジウムとを含有し、残部鉄および不可避的不純物からなり、バナジウムの含有量はモリブデンの含有量以上であり、モリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は珪素の含有量の２倍以上であり、クロムの含有量とモリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は２．３質量％以上３．５質量％以下である鋼から構成され、
表層部には、硬化処理層が形成され、
前記硬化処理層の硬度は、Ｈｖ７００以上７８０以下であり、
前記硬化処理層に分布する炭化物の最大粒径は、１０μｍ以下であり、
前記硬化処理層における前記炭化物の面積率は、７％以上２５％以下であり、
前記硬化処理層より内側の領域である内部の硬度は、Ｈｖ５００以上６００以下であることを特徴とする、トランスミッション用転動部品。
【請求項３】
５００℃での高温焼戻後における前記硬化処理層の硬度は、Ｈｖ５５０以上６５０以下であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のトランスミッション用転動部品。
【請求項４】
モリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は０．６質量％以上１．５質量％以下である鋼から構成されることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載のトランスミッション用転動部品。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のトランスミッション用転動部品を備える、トランスミッション用転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トランスミッション用転動部品およびトランスミッション用転がり軸受に関し、特に、異物が混入する条件で、かつ高温条件で使用されるトランスミッション用転動部品およびトランスミッション用転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や産業機械のトランスミッション装置などに用いられる変速機（ギア）においては、ギアの摩耗や欠けの発生を防止するため、使用される軸受には異物混入に強い材質のものが用いられる。一方で、近年、装置の高効率化により、トランスミッションを従来よりも高温で使用する傾向があり、使用される潤滑油にも粘度が低いものを用いる傾向がある。このため、摩耗粉噛込み以外に、潤滑油膜切れなどの問題が発生しやすい。また、潤滑油の油量を少なくしたり、潤滑油の交換期間を長くする傾向がある。このため、油の特性劣化や摩耗粉混入による表面損傷の発生も問題になる。したがって、ピーリング、摩耗、表面起点剥離が一層発生しやすくなっている。
【０００３】
従来、トランスミッション用軸受には、浸炭鋼や軸受鋼製軸受に浸炭窒化処理することで残留オーステナイトを増加、かつ、ミクロ組織の焼戻抵抗性を増して長寿命化する技術があり、鋼材との兼ね合いで種々の製品が提案されている。しかし、高温条件で使用されると残留オーステナイトが分解し、軸受にとって重要な寸法が変化してしまうため、この技術を高温用途のトランスミッション用軸受の長寿命化にそのまま適用することは困難である。
【０００４】
これに対し、素材の改良（たとえば特許文献１、２および５参照）、熱処理の実施（たとえば特許文献２参照）、形状の改良（たとえば特許文献２および３参照）または潤滑油供給方法の改良（たとえば特許文献４および６参照）により、トランスミッション用軸受の長寿命化を達成する対策が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１２５１３８号公報
【特許文献２】特開２００６−９８８７号公報
【特許文献３】特開２００３−１７６８２６号公報
【特許文献４】特開２００４−４４７１９号公報
【特許文献５】特開２００３−３３６６４２号公報
【特許文献６】特開平８−１３５６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トランスミッション用軸受が高温条件下で使用される場合、潤滑油膜が形成され難いので、転動中に金属新生面が形成され、これを触媒として潤滑油が分解されて水素が発生し、発生した水素の転動部品への侵入が起こりやすい。また、トランスミッションでは異物（ギアの摩耗粉など）が軸受に混入するので、異物の噛込みによって円滑な転動が妨げられたり、異物圧痕周囲に引張応力場が形成され、表面亀裂が出たり水素が凝集する結果、転動寿命が大きく低下する懸念がある。そのため、上述の特許文献１〜６に記載された転がり軸受の構成は、高温条件下で使用されるトランスミッション用転がり軸受に発生する水素侵入時の強度低下への対策として、必ずしも十分であるとはいえない。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、高温条件で使用されるトランスミッションの長寿命化のため、通常の転動疲労寿命の向上とともに、高温用途特有の損傷（スミアリング、ピーリング、摩耗、異物混入条件での転動疲労、経年寸法変化）に対する耐久性に優れ、高温希薄潤滑条件での軸受使用時に問題になる潤滑剤の分解による雰囲気環境からの水素侵入モードでの強度低下による剥離に対して強い材質を、化学成分、熱処理技術面から開発することである。すなわち、化学成分と材質の最適化により、析出物を小さくし、加工性を保持しつつ耐熱性を確保し、水素侵入時の強度低下も抑えることが可能な材質を開発することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る転動部品は、複数の歯車よりなるギア機構を備え、歯車の噛み合わせにより段階的に変速比を変化させるトランスミッションにおいて、回転体をその周囲の部材に対して回転可能に支持する、トランスミッション用転がり軸受を構成するトランスミッション用転動部品である。当該トランスミッション用転動部品は、０．３質量％以上０．４％質量％以下の炭素と、０．２質量％以上０．５質量％未満の珪素と、０．３質量％以上０．８質量％以下のマンガンと、０．５質量％以上１．２質量％以下のニッケルと、１．６質量％以上２．５質量％以下のクロムと、０．１質量％以上０．７質量％以下のモリブデンと、０．３質量％以上０．８質量％以下のバナジウムとを含有し、残部鉄および不可避的不純物からなり、バナジウムの含有量はモリブデンの含有量以上であり、モリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は珪素の含有量の２倍以上であり、クロムの含有量とモリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は２．３質量％以上３．５質量％以下である鋼から構成される。そして、転動部品の表層部には、硬化処理層が形成される。硬化処理層の硬度は、Ｈｖ７００以上７８０以下である。硬化処理層に分布する炭化物の最大粒径は、１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。硬化処理層における炭化物の面積率は、７％以上２５％以下、より好ましくは２０％以下である。硬化処理層より内側の領域である内部の硬度は、Ｈｖ５００以上６００以下である。
【０００８】
この場合は、トランスミッション用転動部品を構成する鋼において、著しい水素侵入条件下での強度低下に影響することが懸念される元素である珪素の含有量が低減されるとともに、バナジウム、ニッケル、モリブデンの３成分がバランス良く添加される。これにより、トランスミッション用転動部品の耐熱性、耐表面損傷性、耐摩耗性、靱性を確保しながら、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上することができる。
【０００９】
また、この発明のトランスミッション用転動部品では、一般的な浸炭鋼に比べて炭素量（炭素の含有量）を高めた鋼が素材として採用され、当該鋼からなる部品に対して浸炭または浸炭窒化が実施される。それとともに、浸炭または浸炭窒化により表層部に形成される硬化処理層における炭化物の大きさ、および面積率が適切な範囲に調整される。これにより、トランスミッション用転動部品の表面に圧縮応力が形成され、かつ表層部が十分に硬化されるとともに、内部硬度も十分に確保される。さらに、大型の炭化物を応力集中源とする破損が抑制される。
【００１０】
その結果、トランスミッション用転動部品において、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生が抑制される。また、異物混入条件における強度が向上し表面への異物圧痕生成が抑制される。また、靭性が高められ、表面における応力集中による亀裂発生が抑制される。したがって、トランスミッション用転動部品の耐久性が向上する。さらに、トランスミッション用転動部品の静的割れ強度および疲労割れ強度の両立が図られるとともに、製造工程における加工の容易性（加工性）が向上し、かつ浸炭または浸炭窒化に要する時間が短縮されて生産性も向上することができる。
【００１１】
ここで、トランスミッション用転動部品の表層部とは、トランスミッション用転動部品の表面から深さ０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍまでの層をいう。表層部には、浸炭焼入または浸炭窒化焼入と焼戻処理とによって、硬化処理層が形成される。硬化処理層とは、浸炭処理や浸炭窒化処理によって形成される、鋼が含有する炭素濃度や窒素濃度が高められた結果、鋼の硬度が向上した層をいう。
【００１２】
焼戻後の硬化処理層の硬度をＨｖ７００以上（ＨＲＣ６０以上）とすることにより、トランスミッション用転動部品の表面硬度を確保でき、転動疲労寿命を確保することができる。一方、炭化物の最大粒径および硬化処理層における炭化物の面積率の制限から、素材の炭素量が制限されるため、Ｈｖ７８０を超える硬化処理層の硬度は得られにくいことを考慮し、焼戻後の硬化処理層の硬度の上限値はＨｖ７８０以下とする。
【００１３】
なお、焼戻温度は１８０℃以上３００℃以下、好ましくは２２０℃以上３００℃以下、より好ましくは２４０℃以上３００℃以下で焼戻処理される。焼戻温度は２８０℃以下であれば、鋼中の残留オーステナイト量を低減（たとえば数％以下）でき、トランスミッション用転動部品の経年寸法変化を抑制できるためにより好ましい。
【００１４】
また、鋼の成分組成を考慮すると、炭化物を形成する傾向の強い元素（炭化物形成元素）が多いため、炭化物量が増加し、個々の炭化物も粗大化しやすい。そのため、硬化処理層に分布する炭化物の最大粒径を１０μｍ以下とすることにより、粗大な炭化物が応力集中源となることを防止することができる。厳しい使用環境を考慮すると、炭化物は細かい方が応力集中源にならないので好ましく、炭化物の最大粒径を５μｍ以下にすればさらに優れたものにできる。
【００１５】
また、硬化処理層における炭化物の面積率を２５％以下とすることにより、過多な炭化物が加工性（研削性）や加工精度を阻害することを防止することができる。また、異物混入条件での転動疲労寿命低下を防止することができる。加工性の点からは、炭化物の面積率を２０％以下に抑えると難加工の問題も出難いためより好ましい。一方、炭化物の面積率が７％未満では、転動疲労寿命が低下する可能性があるので、炭化物の面積率を７％以上２５％以下の範囲とする。なお、炭化物とは、たとえばＦｅ３Ｃ（セメンタイト）またはクロムやモリブデンなどの鋼が含有する合金成分によってＦｅが置換された炭化物（Ｍ３Ｃと示される）、もしくはＭ２３Ｃ６やＭ７Ｃ３などである。
【００１６】
さらに、硬化処理層より内側の領域、すなわちトランスミッション用転動部品の表面から深さ１．０ｍｍ以上の領域である内部の硬度を、Ｈｖ６００以下とすることにより、靱性を持たせ、異物に対する抵抗性を与えるとともに残留圧縮応力を表層に形成することができる。一方、内部の硬度をＨｖ５００以上とすることにより、衝撃荷重など大きな荷重が作用した場合にも内部割れの発生を防止することができる。
【００１７】
なお、上記硬化処理層および内部の硬度は、たとえば、トランスミッション用転動部品を切断し、硬化処理層および内部の硬度をビッカース硬度計により測定することにより調査することができる。また、硬化処理層における炭化物の最大粒径および面積率は、たとえば、以下のように調査することができる。すなわち、トランスミッション用転動部品を切断し、切断面を研磨した後、ピクラル（ピクリン酸アルコール溶液）にて腐食する。そして、硬化処理層に該当する領域をランダムに２０視野（倍率４００倍、視野面積０．６ｍｍ２）観察し、画像処理装置などを用いて炭化物の最大粒径および面積率を調査する。
【００１８】
ここで、この発明のトランスミッション用転動部品を構成する鋼の成分範囲を上記の範囲に限定した理由について説明する。
【００１９】
炭素：０．３質量％以上０．４％質量％以下
トランスミッション用転動部品の表層部を浸炭または浸炭窒化することにより、割れ強度を確保し、表層に圧縮応力を付与するには浸炭軸受にする必要があるが、従来のような低炭素鋼をトランスミッション用転動部品の素材として採用すると、内部硬度が低く、大きな荷重や衝撃が作用した場合にかえって低強度になる。このため、炭素量の下限は内部硬度確保のため、０．３質量％とした。一方、素材の炭素量が高いと加工性が悪くなり、また浸炭後の表層圧縮応力や靱性を確保出来なくなるので、０．４質量％を上限とした。
【００２０】
珪素：０．２質量％以上０．５質量％未満
従来、珪素は安価でありながら、耐熱性を与える元素のため、積極的に活用してきた。しかし、高温用途など潤滑油膜が形成されない条件では、金属新生面が生じやすく、金属新生面が触媒となって潤滑油が分解することによる水素侵入が起こりやすい。その場合、珪素が多いと水素脆化しやすい懸念がある。また珪素は、素材の加工性を低下させるので、添加量を制限した。耐熱性を他の元素で補うことを考え、また、他の元素添加による加工性、旋削・研削性の低下をカバーするため、珪素の添加は０．５質量％未満とした。一方、焼戻軟化抵抗を増大させるため、珪素量の下限値を０．２質量％とした。
【００２１】
マンガン：０．３質量％以上０．８質量％以下
マンガンもトランスミッション用転動部品の焼入性の向上、転動寿命の向上のためには必須元素であるが、珪素同様、加工性を阻害するので、他の元素を増やすことによる焼入性向上、転動寿命向上とのバランスから、添加量の上限を０．８質量％に制限した。しかしながら、製鋼過程での脱酸に必須の元素であり、通常の高合金鋼に含まれるレベルである０．３質量％を下限値とした。
【００２２】
ニッケル：０．５質量％以上１．２質量％以下
ニッケルはトランスミッション用転動部品の高温での転動寿命確保に必須であり、高温での腐食への耐性向上などにも効果がある。このため、０．５質量％を下限とした。一方、ニッケルが多いと焼入後の残留オーステナイト量が増え所定の硬度が確保できず、また鋼材コストが上昇する。このため上限を１．２質量％とした。
【００２３】
クロム：１．６質量％以上２．５質量％以下
クロムもトランスミッション用転動部品の転動疲労寿命や耐焼付性、耐摩耗性、高温硬度の確保には必須の元素である。またクロムは、焼戻軟化抵抗性の維持のためにも必要な元素である。通常の軸受鋼でもクロムは１．５質量％程度含まれており、高温用途で十分な効果を出すには、これより多い添加が必要になるので、１．６質量％以上とした。一方、クロムの含有量が多い場合、モリブデンやバナジウムなど他の炭化物構成元素とのかねあいや、大きな炭化物を形成し転動寿命や割れ強度を低下させることを考慮し、２．５質量％を上限とした。
【００２４】
モリブデン：０．１質量％以上０．７質量％以下
モリブデンも焼入性向上、炭化物形成による焼戻軟化抵抗性付与の点から、クロム同様に高温でのトランスミッション用転動部品の転動疲労寿命確保、耐焼付性、耐摩耗性の確保に必須である。また、異物が混入する条件での応力集中による材料の疲労（軟化）を抑制するので、異物が混入する場合の長寿命化に有効である。さらに、モリブデン炭化物や炭窒化物が水素をトラップするとも言われ、水素脆性に対しても効果がある。一方、モリブデンは高価な元素であり、コスト面からできるだけ添加は少なく抑える必要があるので、クロム、バナジウムの添加量との関係から下限を０．１質量％、上限を０．７質量％とした。
【００２５】
バナジウム：０．３質量％以上０．８質量％以下
バナジウムは微細な炭化物を形成して粒界に析出し、結晶粒を微細化してトランスミッション用転動部品の強度や靱性を向上させる。さらに、特定の炭化物が水素侵入時のトラップサイトとして働くことから、水素感受性を抑える機能を有する。そのため、水素が侵入するおそれのある条件で使用されるトランスミッション用転動部品の高強度化、長寿命化に効果がある。今回の鋼のように、高温で浸炭処理され、高温焼戻する鋼でその効果が顕著になるので、特に重要な元素である。また、トランスミッション用転動部品の転動疲労寿命の長寿命化と安定化にも効果がある。これらの効果を出すには０．３質量％以上の添加が必要なため、最低添加量を０．３質量％に決定した。一方、バナジウムは高価な元素であり、コスト面からできるだけ添加は少なく抑える必要があるので、クロム、モリブデンの添加量との関係から上限を０．８質量％とした。
【００２６】
なお、リン、硫黄、アルミニウム、チタンなどの不純物元素は、軸受用鋼では通常低いレベルに抑えられており、この発明のトランスミッション用転動部品でも同様である。一般的な値として、以下の範囲に限定する。
【００２７】
リン：０．０３質量％以下
偏析による靱性低下、転動疲労寿命の低下を防ぐため０．０３質量％以下とした。
【００２８】
硫黄：０．０３質量％以下
マンガンと結びつきマンガンの効果をなくし、また非金属介在物を形成するので、０．０３質量％以下とした。
【００２９】
アルミニウム：０．０５質量％以下
耐熱性は与えるが、非金属介在物の原因になりやすいので０．０５質量％以下とした。
【００３０】
チタン：０．００３質量％以下
非金属介在物であるＴｉＮを形成し、トランスミッション用転動部品の転動疲労寿命低下の原因となるとともに、水素が関与した場合の剥離起点になるので、０．００３質量％以下とした。
【００３１】
また、珪素が水素関与条件で悪影響を及ぼす懸念があることから、珪素の含有量を下げるとともに、珪素の含有量の低減による耐熱性、耐焼付性の低下をクロム、モリブデン、バナジウムの添加により補完する必要がある。また、バナジウムの炭化物を多く出すためにはモリブデンと結合する炭素を抑える必要がある。よって、クロム、バナジウム、モリブデン、珪素の含有量には、以下の関係が必要である。
【００３２】
バナジウムの含有量は、モリブデンの含有量以上とする。水素感受性抑制に効果のあるバナジウム炭化物をより多く形成させ、トランスミッション用転動部品の耐水素脆性を向上させるためである。
【００３３】
モリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は、珪素の含有量の２倍以上とする。トランスミッション用転動部品の耐熱性および耐水素脆性の向上のためである。
【００３４】
クロムの含有量とモリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は、トランスミッション用転動部品の耐熱性、転動疲労寿命および耐異物寿命の向上のため、下限を２．３質量％以上とする。一方、多すぎると大きな炭化物が形成され、転動疲労寿命がかえって低下し、割れ強度も低下するため、上限を３．５質量％以下とする。
【００３５】
上記トランスミッション用転動部品において好ましくは、５００℃での高温焼戻後における硬化処理層の硬度は、Ｈｖ５５０以上６５０以下である。
【００３６】
この場合は、焼戻抵抗性を図る指針として５００℃高温焼戻後における硬化処理層の硬度をＨｖ５５０以上とすることによって、高温での寿命、強度を維持することができる。なお好ましくは、高温焼戻条件は５００℃以上の温度において１時間以上保持する条件である。一方、炭化物の最大粒径および硬化処理層における炭化物の面積率の制限から、素材の炭素量が制限されるため、Ｈｖ６５０を超える５００℃高温焼戻後における硬化処理層の硬度は得られにくい。そして、これを達成するためには、製造コストの上昇を招来する特殊な熱処理等が必要となる。そのため、５００℃高温焼戻後の硬化処理層の硬度はＨｖ６５０以下とする。
【００３７】
上記トランスミッション用転動部品において好ましくは、モリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は０．６質量％以上１．５質量％以下である鋼から構成される。
【００３８】
この場合は、モリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和の下限値を規定することにより、トランスミッション用転動部品の耐熱性および耐水素脆性をより向上させることができる。一方コスト面からできるだけ添加は少なく抑える必要があるので、上限値を規定することにより、トランスミッション用転動部品の製造コストを抑制することができる。
【００３９】
この発明に係るトランスミッション用転がり軸受は、上記のトランスミッション用転動部品を備える。この場合は、耐熱性、耐表面損傷性、耐摩耗性、靱性を確保しながら、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生が抑制されることにより耐久性の向上したトランスミッション用転動部品を備える、トランスミッション用転がり軸受を提供することができる。そして、高温かつ転動部品を構成する鋼中に水素が侵入する環境下においても、強度を保持することができ、そのため長寿命なトランスミッション用転がり軸受を提供することができる。
【００４０】
この発明に係る転動部品は、入力シャフトの歯車とカウンターシャフトの歯車との噛み合わせおよびカウンターシャフトの歯車と出力シャフトの歯車との噛み合わせにより、入力シャフトの回転速度に対して出力シャフトの回転速度を段階的に変化させることが可能なマニュアルトランスミッションにおいて、入力シャフト、カウンターシャフト、および出力シャフトのいずれかを回転可能に支持する、マニュアルトランスミッション用転がり軸受を構成するマニュアルトランスミッション用転動部品として使用することができる。当該マニュアルトランスミッション用転動部品は、上述した成分組成の範囲を有する鋼を用い熱処理を行なうことで、同様の材質を得ることができる。その結果、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生を抑制することができ、マニュアルトランスミッション用転動部品の耐久性が向上する。さらに、耐久性の向上したマニュアルトランスミッション用転動部品を備えるマニュアルトランスミッション用転がり軸受を提供することができる。
【００４１】
また、この発明に係る転動部品は、ステータを挟んで互いに対面するインペラとタービンとを有するトルクコンバータを備えるオートマチックトランスミッションにおいて、ステータとインペラとの間およびステータとタービンとの間の少なくともいずれかに備えられ、スラスト荷重を受ける、オートマチックトランスミッション用転がり軸受を構成するオートマチックトランスミッション用転動部品として使用することができる。当該オートマチックトランスミッション用転動部品は、上述した成分組成の範囲を有する鋼を用い熱処理を行なうことで、同様の材質を得ることができる。その結果、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生を抑制することができ、オートマチックトランスミッション用転動部品の耐久性が向上する。さらに、耐久性の向上したオートマチックトランスミッション用転動部品を備えるオートマチックトランスミッション用転がり軸受を提供することができる。
【００４２】
また、この発明に係る転動部品は、入力軸の回転が無段階に変化して出力軸に伝達される無段変速機において、入力軸および出力軸のいずれかを回転可能に支持する、無段変速機用転がり軸受を構成する無段変速機用転動部品として使用することができる。当該無段変速機用転動部品は、上述した成分組成の範囲を有する鋼を用い熱処理を行なうことで、同様の材質を得ることができる。その結果、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生を抑制することができ、無段変速機用転動部品の耐久性が向上する。さらに、耐久性の向上した無段変速機用転動部品を備える無段変速機用転がり軸受を提供することができる。
【発明の効果】
【００４３】
以上のように、この発明に係るトランスミッション用転動部品では、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生を抑制することができる。したがって、耐久性の向上したトランスミッション用転動部品およびトランスミッション用転がり軸受を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、この発明の一実施の形態であるトランスミッション用転動部品を備えるトランスミッション用転がり軸受としての、深溝玉軸受の構成を示す断面模式図である。図２は、図１の要部を拡大して示す部分断面模式図である。図１および図２を参照して、この実施の形態における転がり軸受としての深溝玉軸受の構成について説明する。
【００４６】
図１において、この深溝玉軸受１は、トランスミッション用転動部品としての環状の外輪２と、外輪２の内側に配置されるトランスミッション用転動部品としての環状の内輪３と、トランスミッション用転動部品としての玉４と、円環状の保持器５とを備える。複数の玉４は、外輪２の内周面と内輪３の外周面とに接触し、かつ保持器５により周方向に所定のピッチで配置されることにより円環状の軌道上に転動自在に保持されている。以上の構成により、深溝玉軸受１の外輪２および内輪３は、互いに相対的に回転可能となっている。
【００４７】
この実施の形態のトランスミッション用転動部品としての深溝玉軸受１の軌道輪（すなわち外輪２と内輪３）と、玉４とは、０．３質量％以上０．４％質量％以下の炭素と、０．２質量％以上０．５質量％未満の珪素と、０．３質量％以上０．８質量％以下のマンガンと、０．５質量％以上１．２質量％以下のニッケルと、１．６質量％以上２．５質量％以下のクロムと、０．１質量％以上０．７質量％以下のモリブデンと、０．３質量％以上０．８質量％以下のバナジウムとを含有し、残部鉄および不可避的不純物からなり、バナジウムの含有量はモリブデンの含有量以上であり、モリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は珪素の含有量の２倍以上であり、クロムの含有量とモリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は２．３質量％以上３．５質量％以下である鋼から構成される。
【００４８】
そして、トランスミッション用転動部品の表層部には、硬化処理層が形成される。すなわち、図２において、外輪２の表層部に硬化処理層１２が形成され、内輪３の表層部に硬化処理層１３が形成され、玉４の表層部に硬化処理層１４が形成される。硬化処理層１２〜１４の硬度は、Ｈｖ７００以上７８０以下である。硬化処理層１２〜１４に分布する炭化物の最大粒径は、１０μｍ以下である。硬化処理層１２〜１４における炭化物の面積率は、７％以上２５％以下である。硬化処理層１２〜１４より内側の領域である内部の硬度は、Ｈｖ５００以上６００以下である。
【００４９】
すなわち、外輪２、内輪３および玉４では、著しい水素侵入条件下での強度低下に影響することが懸念される元素である珪素の含有量が低減されるとともに、バナジウム、ニッケル、モリブデンの３成分がバランス良く添加される。これにより、外輪２、内輪３および玉４は、耐熱性、耐表面損傷性、耐摩耗性、靱性を確保しながら、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上することができる。
【００５０】
また、外輪２、内輪３および玉４では、一般的な浸炭鋼に比べて炭素量を高めた鋼が素材として採用され、浸炭または浸炭窒化が実施される。それとともに、浸炭または浸炭窒化により表層部に形成される硬化処理層１２、１３および１４における炭化物の大きさ、および面積率が適切な範囲に調整される。これにより、外輪２、内輪３および玉４の表面に圧縮応力が形成され、かつ表層部が十分に硬化されるとともに、内部硬度も十分に確保される。さらに、大型の炭化物を応力集中源とする破損が抑制される。
【００５１】
その結果、外輪２、内輪３および玉４において、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生が抑制される。また、異物混入条件における強度が向上し表面への異物圧痕生成が抑制される。また、靭性が高められ、表面における応力集中による亀裂発生が抑制される。したがって、外輪２、内輪３および玉４の耐久性が向上する。さらに、外輪２、内輪３および玉４の静的割れ強度および疲労割れ強度の両立が図られるとともに、製造工程における加工の容易性（加工性）が向上し、かつ浸炭または浸炭窒化に要する時間が短縮されて生産性も向上することができる。
【００５２】
そして深溝玉軸受１は、そのような外輪２、内輪３および玉４を備えることから、高温かつ外輪２、内輪３および玉４を構成する鋼中に水素が侵入する環境下においても、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を保持することができるとともに、摩耗、ピーリング、表面起点剥離などの発生が抑制される。これにより、深溝玉軸受１は、耐久性が向上している。
【００５３】
さらに、この実施の形態のトランスミッション用転動部品としての深溝玉軸受１の軌道輪（すなわち外輪２と内輪３）と、玉４とは、モリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は０．６質量％以上１．５質量％以下である鋼から構成される。そのため、耐熱性および耐水素脆性がより向上している。また、５００℃での高温焼戻後における硬化処理層の硬度は、Ｈｖ５５０以上６５０以下である。そのため、高温の使用条件、たとえば２００℃〜２３０℃の使用条件においても、製造コストの上昇を招来する特殊な熱処理等を実施することなく、深溝玉軸受１は十分な転動疲労寿命および強度を確保することができる。さらに、深溝玉軸受１の運転中に、油膜切れに伴う金属接触によって転動部品の転走面に生じる化学的に活性な金属新生面の触媒作用により、潤滑剤が分解され水素が発生する。または高温のため供給される冷却用の水から水素が発生する。そのため深溝玉軸受１は、雰囲気中に水素を含み、深溝玉軸受１を構成する鋼中に水素が侵入し得る雰囲気において運転される。このような苛酷な使用環境においても、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上させた外輪２、内輪３および玉４を備える深溝玉軸受１は、水素侵入による強度低下を抑制し強度を維持することができる。
【００５４】
図３は、トランスミッション用転がり軸受の変形例であるスラスト針状ころ軸受の構成を示す断面模式図である。図３を参照して、スラスト針状ころ軸受の構成について説明する。図３において、スラスト針状ころ軸受１０Ａは、基本的には図１および図２に基づいて説明した深溝玉軸受１と同様の構成を有している。しかし、スラスト針状ころ軸受１０Ａは、軌道部材および転動体の構成において、深溝玉軸受１とは異なっている。
【００５５】
すなわち、スラスト針状ころ軸受１０Ａは、円盤状の形状を有し、互いに一方の主面が対向するように配置される軌道部材としての一対の軌道盤６と、一対の軌道盤６の間で転動する転動体としての複数の針状ころ７と、複数の針状ころ７を周方向に所定ピッチで保持する円環状の保持器８とを備える。複数の針状ころ７は、ころ転走面において、一対の軌道盤６の互いに対向する主面に形成される軌道盤転走面に接触し、かつ保持器８により周方向に所定のピッチで配置されることにより、円環状の軌道上に転動自在に保持される。以上の構成により、スラスト針状ころ軸受１０Ａの一対の軌道盤６は、互いに相対的に回転可能となっている。軌道盤６には、軸などを挿入するための貫通穴６ａが、その中央部に形成される。
【００５６】
転動部品としてのスラスト針状ころ軸受１０Ａの軌道盤６と、針状ころ７とは、図１に示される深溝玉軸受１の軌道輪（すなわち外輪２と内輪３）と玉４とに相当し、同様の構成を有する。図３においては図示されていないが、軌道盤６と針状ころ７との表層部には、図２と同様の硬化処理層が形成される。そのため、スラスト針状ころ軸受１０Ａは、高温かつ転動部品を構成する鋼中に水素が侵入する環境下においても、強度を保持することができ、そのため長寿命となっている。高温かつ軌道盤６および針状ころ７を構成する鋼中に水素が侵入する環境下においても、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を保持することができるとともに、摩耗、ピーリング、表面起点剥離などの発生が抑制される。これにより、スラスト針状ころ軸受１０Ａは、耐久性が向上している。
【００５７】
上記においては、複数の針状ころ７が単列で配置された構成について説明したが、図４に示すように複数の針状ころ７が複列で配置されていてもよい。
【００５８】
図４は、トランスミッション用転がり軸受の他の変形例である、針状ころが複列に配置される他のスラスト針状ころ軸受の構成を示す断面模式図である。図４を参照して、他のスラスト針状ころ軸受の構成について説明する。図４において、スラスト針状ころ軸受１０Ｂは、基本的には図３に基づいて説明したスラスト針状ころ軸受１０Ａと同様の構成を有している。しかし、スラスト針状ころ軸受１０Ｂは、転動体の構成において、スラスト針状ころ軸受１０Ａとは異なっている。
【００５９】
すなわち、スラスト針状ころ軸受１０Ｂは、内径側の針状ころ７ａと外径側の針状ころ７ｂとからなる複列の針状ころ７を有する。この場合、保持器８は、２枚の環状の部材８ａと８ｂとが互いに接するように重ね合わされて構成されていることが好ましい。この環状の部材８ａの内径側端部が環状の部材８ｂ側へ折り曲げられて加締められ、かつ環状の部材８ｂの外径側端部が環状の部材８ａ側へ折り曲げられて加締められていることが好ましい。これにより、２枚の環状の部材８ａ、８ｂを加締固定して強固に一体化させることができる。
【００６０】
なお、ここでは複列の針状ころ８ａ、８ｂの長さＬ１、Ｌ２を同一としているが、使用条件によってＬ１≦Ｌ２、Ｌ２≦Ｌ１を選択できる。外径側の針状ころ８ｂの長さＬ２を内径側の針状ころ８ａの長さＬ１よりも長く、たとえば１．２倍の長さとすることにより、外径側の負荷容量を上げることが好ましい。
【００６１】
なお、上記以外のスラスト針状ころ軸受１０Ｂの構成は、上述のスラスト針状ころ軸受１０Ａの構成とほぼ同じであるため同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
次に、この発明の実施の形態１に係る、トランスミッションの構成について説明する。図５は、マニュアルトランスミッションの構成を示す断面模式図である。図５において、マニュアルトランスミッション１００は、常時噛合い式のマニュアルトランスミッションであって、入力シャフト１１１と、出力シャフト１１２と、カウンターシャフト１１３と、ギア（歯車）１１４ａ〜１１４ｋと、ハウジング１１５とを主に有する。
【００６３】
入力シャフト１１１は、転がり軸受１Ａによりハウジング１１５に回転可能に支持される。この入力シャフト１１１の外周にはギア１１４ａが形成され、内周にはギア１１４ｂが形成される。
【００６４】
出力シャフト１１２は、一方側（図中右側）において転がり軸受１Ｂによりハウジング１１５に回転可能に支持され、他方側（図中左側）において転がり軸受１２０Ｂにより入力シャフト１１１に回転可能に支持される。この出力シャフト１１２には、ギア１１４ｃ〜１１４ｇが取り付けられる。
【００６５】
ギア１１４ｃおよびギア１１４ｄはそれぞれ同一部材の外周と内周に形成される。ギア１１４ｃおよびギア１１４ｄが形成される部材は、転がり軸受１２０Ｂにより出力シャフト１１２に回転可能に支持される。ギア１１４ｅは、出力シャフト１１２と一緒に回転するように、かつ出力シャフト１１２の軸方向にスライド可能なように、出力シャフト１１２に取り付けられる。
【００６６】
また、ギア１１４ｆおよびギア１１４ｇの各々は同一部材の外周に形成される。ギア１１４ｆおよびギア１１４ｇが形成される部材は、出力シャフト１１２と一緒に回転するように、かつ出力シャフト１１２の軸方向にスライド可能なように、出力シャフト１１２に取り付けられる。ギア１１４ｆおよびギア１１４ｇが形成される部材が、図中左側にスライドした場合にはギア１１４ｆはギア１１４ｂと噛合い可能であり、図中右側にスライドした場合にはギア１１４ｇとギア１１４ｄとが噛合い可能である。
【００６７】
カウンターシャフト１１３は、ギア１１４ｈ〜１１４ｋなどを有している。カウンターシャフト１１３とハウジング１１５との間には、２つのスラスト針状ころ軸受１０Ａが配置され、これによってカウンターシャフト１１３の軸方向の荷重（スラスト荷重）が支持される。ギア１１４ｈはギア１１４ａと常時噛合っており、かつギア１１４ｉはギア１１４ｃと常時噛合っている。また、ギア１１４ｊは、ギア１１４ｅが図中左側にスライドした場合に、ギア１１４ｅと噛合い可能である。ギア１１４ｋはギア１１４ｅが図中右側にスライドした場合に、ギア１１４ｅと噛合い可能である。
【００６８】
次に、マニュアルトランスミッション１００の変速動作について説明する。マニュアルトランスミッション１００では、入力シャフト１１１のギア１１４ａと、カウンターシャフト１１３のギア１１４ｈとの噛み合わせによって、入力シャフト１１１の回転がカウンターシャフト１１３へ伝達される。そして、カウンターシャフト１１３のギア１１４ｉ〜１１４ｋと出力シャフト１１２のギア１１４ｃ、１１４ｅとの噛み合わせ、または出力シャフト１１２のギア１１４ｄとギア１１４ｇとの噛み合わせによって、カウンターシャフト１１３の回転が出力シャフト１１２へ伝達される。これにより、入力シャフト１１１の回転が出力シャフト１１２へ伝達される。
【００６９】
入力シャフト１１１の回転が出力シャフト１１２へ伝達される際には、入力シャフト１１１およびカウンターシャフト１１３の間で噛合うギアと、カウンターシャフト１１３および出力シャフト１１２の間で噛合うギアとを変えることによって、入力シャフト１１１の回転速度に対して出力シャフト１１２の回転速度を段階的に変化させることができる。また、カウンターシャフト１１３を介さずに入力シャフト１１１のギア１１４ｂと出力シャフト１１２のギア１１４ｆとを直接噛合わせることによって、入力シャフト１１１の回転を出力シャフト１１２へ直接伝達することもできる。
【００７０】
以下に、マニュアルトランスミッション１００の変速動作をより具体的に説明する。ギア１１４ｆがギア１１４ｂと噛合わず、ギア１１４ｇがギア１１４ｄと噛合わず、かつギア１１４ｅがギア１１４ｊと噛合う場合には、入力シャフト１１１の駆動力は、ギア１１４ａ、ギア１１４ｈ、ギア１１４ｊおよびギア１１４ｅを介して出力シャフト１１２に伝達される。これはたとえば第１速とされる。
【００７１】
ギア１１４ｇがギア１１４ｄと噛合い、ギア１１４ｅがギア１１４ｊと噛合わない場合には、入力シャフト１１１の駆動力は、ギア１１４ａ、ギア１１４ｈ、ギア１１４ｉ、ギア１１４ｃ、ギア１１４ｄおよびギア１１４ｇを介して出力シャフト１１２に伝達される。これはたとえば第２速とされる。
【００７２】
ギア１１４ｆがギア１１４ｂと噛合い、ギア１１４ｅがギア１１４ｊと噛合わない場合には、入力シャフト１１１はギア１１４ｂおよびギア１１４ｆとの噛合いにより出力シャフト１１２に直結され、入力シャフト１１１の駆動力は直接出力シャフト１１２に伝達される。これはたとえば第３速（トップ）とされる。
【００７３】
この実施の形態では、入力シャフト１１１を回転可能に支持するために、転がり軸受１Ａを有する。また、出力シャフト１１２を回転可能に支持するために、転がり軸受１Ｂを有する。図５に示される転がり軸受１Ａ、１Ｂの各々は、図１に示される深溝玉軸受１で構成されることができる。また、カウンターシャフト１１３のスラスト荷重を受けつつ回転可能に支持するために、２つのスラスト針状ころ軸受１０Ａを有する。図５に示されるスラスト針状ころ軸受１０Ａの各々は、図３に示されるスラスト針状ころ軸受１０Ａで構成されてもよく、また、図４で示されるスラスト針状ころ軸受１０Ｂで構成されてもよい。
【００７４】
次に、実施の形態１におけるトランスミッション用転動部品およびトランスミッション用転がり軸受の製造方法を説明する。図６は、実施の形態１におけるトランスミッション用転動部品およびトランスミッション用転がり軸受の製造方法の概略を示す流れ図である。
【００７５】
図６を参照して、まず工程（Ｓ１００）において、０．３質量％以上０．４％質量％以下の炭素と、０．２質量％以上０．５質量％未満の珪素と、０．３質量％以上０．８質量％以下のマンガンと、０．５質量％以上１．２質量％以下のニッケルと、１．６質量％以上２．５質量％以下のクロムと、０．１質量％以上０．７質量％以下のモリブデンと、０．３質量％以上０．８質量％以下のバナジウムとを含有し、残部鉄および不可避的不純物からなり、バナジウムの含有量はモリブデンの含有量以上であり、モリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は珪素の含有量の２倍以上であり、クロムの含有量とモリブデンの含有量とバナジウムの含有量との和は２．３質量％以上３．５質量％以下である鋼から構成される鋼材を準備する鋼材準備工程が実施される。具体的には、たとえば上記成分を有する棒鋼や鋼線などが準備される。
【００７６】
次に工程（Ｓ２００）において、上記鋼材を成形することにより、トランスミッション用転動部品の概略形状に成形された成形部品を作製する成形工程が実施される。具体的には、たとえば上記棒鋼や鋼線などに対して鍛造、旋削などの加工が実施されることにより、図１に示される外輪２、内輪３、玉４や、図３および４に示される軌道盤６、針状ころ７などの概略形状に成形された成形部品が作製される。
【００７７】
次に工程（Ｓ３００）において、成形部品を熱処理する熱処理工程が実施される。具体的には、成形工程（Ｓ２００）において作製された成形部品に、浸炭または浸炭窒化処理後に焼入処理を施し、焼入処理後にさらに、焼戻温度１８０℃以上３００℃以下、好ましくは２２０℃以上３００℃以下、より好ましくは２４０℃以上３００℃以下で焼戻処理される。この熱処理工程の詳細については後述する。
【００７８】
次に工程（Ｓ４００）において、仕上げ工程が実施される。具体的には、熱処理工程が実施された成形部品に対して研削加工などの仕上げ加工が実施されることにより、外輪２、内輪３、玉４などが仕上げられる。これにより、実施の形態１におけるトランスミッション用転動部品としての外輪２、内輪３、玉４や、軌道盤６、針状ころ７などが完成する。
【００７９】
さらに、工程（Ｓ５００）において、組立て工程が実施される。具体的には、たとえば工程（Ｓ１００）〜（Ｓ４００）において作製された外輪２、内輪３および玉４と、別途準備された保持器５などとが組合わされて、あるいは軌道盤６、針状ころ７と、別途準備された保持器８などとが組合わされて、本実施の形態におけるトランスミッション用転がり軸受としての深溝玉軸受１、スラスト針状ころ軸受１０Ａなどが組立てられる。これにより、深溝玉軸受１、スラスト針状ころ軸受１０Ａなどが完成する。
【００８０】
次に、熱処理工程（Ｓ３００）の詳細について説明する。図７は、実施の形態１におけるトランスミッション用転動部品の製造方法に含まれる、熱処理工程における熱処理方法を説明する図である。図７において、横方向は時間を示しており右に行くほど時間が経過していることを示している。また、図７において、縦方向は温度を示しており上に行くほど温度が高いことを示している。図７を参照して、熱処理方法の詳細を説明する。
【００８１】
図７を参照して、成形工程（Ｓ２００）において作製された成形部品は、Ａ１点以上の温度である８００℃以上１０００℃以下の温度、たとえば９５０℃に加熱され、３６０分間以上６００分間以下の時間、たとえば４８０分間保持される。このとき、成形部品は、雰囲気ガスのカーボンポテンシャルを成形部品の表層部が含有する炭素量以上に調整した雰囲気において加熱される。これにより、成形部品の表層部の炭素濃度が所望の濃度に調整される浸炭処理が実施される。その後、残留させる炭化物量や残留オーステナイト量を制御するために、一旦たとえば９５０℃から８５０℃程度まで温度を下げ、この温度でしばらく（たとえば３０分間以上６０分間以下の時間）保持して、組織を制御する。その後、成形部品が、たとえば油中に浸漬されることにより（油冷）、Ａ１点以上の温度からＭｓ点以下の温度に冷却される。これにより、浸炭焼入が完了し、成形部品は焼入硬化される。
【００８２】
ここで、Ａ１点とは、鋼を加熱するときに、鋼の組織がフェライトからオーステナイトへ変態を開始する温度に相当する点を示す。また、Ｍｓ点とは、オーステナイト化した鋼を冷却するときに、鋼の組織がマルテンサイト化を開始する温度に相当する点を示す。また、カーボンポテンシャルとは、浸炭脱炭反応が平衡に達し鋼が含有する炭素濃度が一定の値となったときの、鋼の表層部が含有する炭素濃度を示し、鋼を加熱する雰囲気における浸炭能力を示す値である。すなわち、カーボンポテンシャルが高いほど浸炭能力が高い。雰囲気ガスのカーボンポテンシャルは、雰囲気ガスの温度と、雰囲気ガスの組成、すなわち一酸化炭素と酸素との濃度、あるいは一酸化炭素と二酸化炭素との濃度とを計測することにより、計算することができる。
【００８３】
さらに、焼入硬化された成形部品はＡ１点以下の温度である１８０℃以上３００℃以下の温度、たとえば２８０℃に加熱され、３０分間以上２４０分間以下の時間、たとえば１２０分間保持されて、その後室温の空気中で冷却される（空冷）。これにより、焼戻工程が完了する。以上の手順により、トランスミッション用転動部品としての外輪２、内輪３、玉４や、軌道盤６、針状ころ７の製造方法における熱処理工程（Ｓ３００）が完了する。
【００８４】
図８は、実施の形態１におけるトランスミッション用転動部品の製造方法に含まれる熱処理工程における熱処理方法の変形例を説明する図である。図８において、横方向は時間を示しており右に行くほど時間が経過していることを示している。また、図８において、縦方向は温度を示しており上に行くほど温度が高いことを示している。図８を参照して、熱処理方法の変形例の詳細を説明する。
【００８５】
図８を参照して、成形工程（Ｓ２００）において作製された成形部品は、Ａ１点以上の温度である８００℃以上１０００℃以下の温度、たとえば９５０℃に加熱され、３６０分間以上６００分間以下の時間、たとえば４８０分間保持される。このとき、成形部品は、雰囲気ガスのカーボンポテンシャルを成形部品の表層部が含有する炭素量以上に調整した雰囲気において加熱される。これにより、成形部品の表層部の炭素濃度が所望の濃度に調整される浸炭処理が実施される。その後、成形部品が、たとえば油中に浸漬されることにより（油冷）、Ａ１点以上の温度からＭｓ点以下の温度に冷却される。これにより、１次焼入が完了する。
【００８６】
さらに、１次焼入が実施された成形部品がＡ１点以上の温度である７３０℃以上９００℃以下の温度、たとえば８５０℃に再び加熱される再加熱が実施され、その後３０分間以上１２０分間以下の時間、たとえば５０分間保持される。このとき、浸炭処理において調整された炭素濃度が所望の濃度となるように、たとえばＲＸガスを含む雰囲気において加熱される。さらに、成形部品が、たとえば油冷されることにより、Ａ１点以上の温度からＭｓ点以下の温度に急冷されて焼入硬化される。これにより、２次焼入が完了する。
【００８７】
さらに、２次焼入が完了した成形部品はＡ１点以下の温度である１８０℃以上３００℃以下の温度、たとえば２８０℃に加熱され、３０分間以上２４０分間以下の時間、たとえば１２０分間保持されて、その後室温の空気中で冷却される（空冷）。これにより、焼戻工程が完了する。以上の手順により、トランスミッション用転動部品としての外輪２、内輪３、玉４や、軌道盤６、針状ころ７の製造方法における熱処理工程（Ｓ３００）が完了する。
【００８８】
上記の熱処理は、図７において説明した熱処理方法、すなわち浸炭処理に引き続いてそのまま１回焼入する熱処理方法（普通焼入）よりも、表層部を浸炭しつつ、割れ強度を向上させ、経年寸法変化率を減少することができる。また、オーステナイト結晶粒の粒径を普通焼入を行なう場合の２分の１以下としたミクロ組織を得ることができる。したがって、上記の熱処理により製造されるトランスミッション用転動部品は、転動疲労特性がより長寿命であり、割れ強度をより向上させ、経年寸法変化率をより減少させることができる。なお、オーステナイト結晶粒とは、焼入加熱中に相変態したオーステナイトの結晶粒のことであり、冷却によりマルテンサイトに変態した後も常温において残存しているもの（旧オーステナイト結晶粒）をいう。
【００８９】
図９は、実施の形態１におけるトランスミッション用転動部品の製造方法に含まれる熱処理工程における、熱処理方法の他の変形例を説明する図である。図９において、横方向は時間を示しており右に行くほど時間が経過していることを示している。また、図９において、縦方向は温度を示しており上に行くほど温度が高いことを示している。図９を参照して、熱処理方法の他の変形例の詳細を説明する。
【００９０】
図９を参照して、冷間加工などにより所定の寸法に仕上げられた成形部品は、Ａ１点以上の温度である８００℃以上１０００℃以下の温度、たとえば９２０℃に加熱され、３６０分間以上６００分間以下の時間、たとえば４８０分間保持される。このとき、成形部品は、雰囲気ガスのカーボンポテンシャルを、成形部品の表層部が含有する炭素量以上に保ち、さらに雰囲気ガスであるＲＸガスにアンモニアガスを添加した雰囲気において加熱される。これにより、成形部品の表層部の炭素濃度および窒素濃度が所望の濃度に調整される浸炭窒化処理が実施される。その後、成形部品をまずＡ１点以下の温度に冷却した後、室温（常温）まで冷却することなく再びＡ１点以上の温度である７３０℃以上８６０℃以下の温度、たとえば８５０℃に再び加熱される再加熱が実施され、その後３０分間以上１２０分間以下の時間、たとえば５０分間保持される。このとき、浸炭窒化処理において調整された炭素濃度および窒素濃度が所望の濃度となるように、たとえばＲＸガスを含む雰囲気において加熱される。さらに、成形部品が、たとえば油冷されることにより、Ａ１点以上の温度からＭｓ点以下の温度に急冷されて焼入硬化される。これにより、浸炭窒化焼入が完了する。
【００９１】
さらに、浸炭窒化焼入が完了した成形部品はＡ１点以下の温度である１８０℃以上３００℃以下の温度、たとえば２８０℃に加熱され、３０分間以上２４０分間以下の時間、たとえば１２０分間保持されて、その後室温の空気中で冷却される（空冷）。これにより、焼戻工程が完了する。以上の手順により、トランスミッション用転動部品としての外輪２、内輪３、玉４や、軌道盤６、針状ころ７の製造方法における熱処理工程（Ｓ３００）が完了する。
【００９２】
これにより、一度焼入を実施し、室温まで冷却した後に再加熱する場合に比べて、再加熱に要する時間およびエネルギーを小さくすることが可能となるため、製造コストを低減し得る点において有利である。なお、浸炭窒化後に引き続く冷却温度はＡ１点よりも低い温度、すなわち鉄のオーステナイトからフェライトへの変態点以下の温度であればよく、たとえば６５０℃以上７００℃以下とすることができる。
【００９３】
上記熱処理工程（Ｓ３００）により、トランスミッション用転動部品としての外輪２、内輪３、玉４や、軌道盤６、針状ころ７の表層部には、硬化処理層１２、１３、１４が形成される。そして、硬化処理層１２、１３、１４の硬度はＨｖ７００以上７８０以下、硬化処理層１２、１３、１４に分布する炭化物の最大粒径は１０μｍ以下、硬化処理層１２、１３、１４における炭化物の面積率は７％以上２５％以下とし、また硬化処理層１２、１３、１４より内側の領域である内部の硬度は、Ｈｖ５００以上６００以下とすることができる。
【００９４】
以上説明した実施の形態１のトランスミッション用転動部品の製造方法により、トランスミッション用転動部品としての外輪２、内輪３、玉４や、軌道盤６、針状ころ７を構成する鋼において、著しい水素侵入条件下での強度低下に影響することが懸念される元素である珪素の含有量が低減されるとともに、バナジウム、ニッケル、モリブデンの３成分がバランス良く添加される。かつ、一般的な浸炭鋼に比べて炭素量を高めた鋼が素材として採用される。また、当該鋼からなる外輪２、内輪３、玉４や、軌道盤６、針状ころ７に対して浸炭または浸炭窒化が実施されるとともに、浸炭または浸炭窒化により表層部に形成される硬化処理層１２、１３、１４における炭化物の大きさ、および面積率が適切な範囲に調整される。かつ、表層部および内部における硬度が適切な範囲に調整される。その結果、耐熱性、靱性を確保しながら、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生が抑制され、耐久性が向上したトランスミッション用転動部品およびトランスミッション用転がり軸受を製造することができる。
【００９５】
（実施の形態２）
図１０は、この発明の実施の形態２に係る、オートマチックトランスミッションのトルクコンバータ部の構成を示す断面模式図である。図１０において、オートマチックトランスミッションは、通常、トルクコンバータ２００と、プラネタリギア機構（図示せず）とで成り立っている。トルクコンバータ２００は、インペラ２０１と、ステータ２０２と、タービン２０３とを主に有する。
【００９６】
インペラ２０１とステータ２０２との間、およびステータ２０２とタービン２０３との間には、スラスト針状ころ軸受２１０が組み付けられる。すなわち、スラスト針状ころ軸受２１０は、ステータ２０２を挟んで互いに対面するインペラ２０１とタービン２０３とを有するトルクコンバータ２００を備えるオートマチックトランスミッションにおいて、ステータ２０２とインペラ２０１との間およびステータ２０２とタービン２０３との間に備えられ、スラスト荷重を受ける、オートマチックトランスミッション用転がり軸受である。
【００９７】
このトルクコンバータ２００においては、エンジンの出力軸に連結されるインペラ２０１と、オートマチックトランスミッションの入力軸に連結されるタービン２０３とが互いに対向するように配置される。また、ステータ２０２は、ケーシングに固定されたステータシャフトに一方向クラッチ２０４を介して取り付けられる。このステータ２０２は、それぞれ椀状に形成されたインペラブレード２０１ａとタービンブレード２０３ａとの間で還流する流体を、これらの内径側でタービン２０３側からインペラ２０１側へ戻す際に、流体の流れ方向を変えてインペラ２０１に順方向の回転力を付与し、伝達トルクを増幅する。
【００９８】
インペラ２０１とステータ２０２との間のスラスト針状ころ軸受２１０は、針状ころ７と、保持器８と、軌道盤２０５ａ、２０５ｂとを有する。軌道盤２０５ａはインペラハブ２０１ｂに組み付けられ、軌道盤２０５ｂはステータ２０２側に組み付けられる。
【００９９】
ステータ２０２とタービン２０３との間のスラスト針状ころ軸受２１０は、針状ころ７と、保持器８と、軌道盤２０６ａ、２０６ｂとを有する。軌道盤２０６ａはタービンハブ２０３ｂに組み付けられ、軌道盤２０６ｂはステータ２０２側に組み付けられる。
【０１００】
ここで、実施の形態２のスラスト針状ころ軸受２１０およびこれを構成する軌道盤２０５ａ、２０５ｂ、２０６ａ、２０６ｂおよび針状ころ７は、図３および図４に基づいて説明したスラスト針状ころ軸受１０Ａ、１０Ｂと同様の構成を有する。スラスト針状ころ軸受２１０の軌道盤２０５ａ、２０５ｂおよび軌道盤２０６ａ、２０６ｂの各々は、スラスト針状ころ軸受１０Ａおよび１０Ｂの軌道盤６に対応する。そのため、軌道盤２０５ａ、２０５ｂ、２０６ａ、２０６ｂおよび針状ころ７において、耐熱性、靱性を確保しながら、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生が抑制され、耐久性が向上している。またその結果、スラスト針状ころ軸受２１０は、耐熱性、靱性を確保しながら、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生が抑制され、耐久性が向上している。なお、実施の形態２のスラスト針状ころ軸受２１０は、実施の形態１と同様の製造方法により製造することができる。
【０１０１】
（実施の形態３）
図１１は、この発明の実施の形態３に係る、オートマチックトランスミッションのギア機構部の構成を示す断面模式図である。また、図１２は、図１１の領域ＸＩＩを拡大して示す断面模式図である。
【０１０２】
図１１と図１２とを参照して、軸３０１はメインシャフトであり、ケース３０２内に前後の転がり軸受１Ａ、１Ｂによって回転可能に支持される。軸３０１の外周には、シンクロハブ３０４が設けられ、その片側に隣接してアイドルギア３０５が転がり軸受３０８を介して回転自在に設けられる。アイドルギア３０５は、３速メインギアであり、シンクロハブ３０４側にクラッチギア３０５ａを有する。３速メインギアであるアイドルギア３０５の右方における軸３０１の外周には、軸拡径部３０９が形成される。軸拡径部３０９の右側には、その右側段面３０９ａに接して他のアイドルギア３０７が転がり軸受を介して軸３０１に回転自在に設けられる。他のアイドルギア３０７は、他のシンクロハブに係脱する２速メインギアである。
【０１０３】
軸３１１はカウンターシャフトであり、上記軸３０１と平行にケース３０２内に軸受３１３等の軸受で回転自在に支持される。この軸３１１には軸３０１側の上記アイドルギア３０５、３０７に噛み合うギア３１５、３１７が各々固定状態に設けられる。
【０１０４】
３速メインギアであるアイドルギア３０５の幅面と、メインシャフトである軸３０１の軸拡径部３０９の左側段面３０９ｂとの間には、アイドルギア３０５と径が同じで歯数が若干異なるシザーズギア（すなわち介在用のギア）３１８が、アイドルギア３０５の幅面に接して軸３０１に回転可能に設けられる。これらアイドルギア３０５およびシザーズギア３１８は、カウンターシャフトである軸３１１の同じギア３１５に噛み合う。なお、シザーズギア３１８は、アイドルギア３０５と同じギア３１５に噛み合い可能なものであれば良いが、この実施の形態では、ピッチ円、歯先円、および歯元円のいずれの径もアイドルギア３０５と同じ径としてある。シザーズギア３１８とアイドルギア３０５の歯数の違いは、一枚以上とすることが好ましい。上記シザーズギア３１８と上記軸拡径部３０９の左側段面３０９ｂとの間には、支持構造として介在するスラスト針状ころ軸受１０Ｂが備えられる。
【０１０５】
スラスト針状ころ軸受１０Ｂは、実施の形態１と同様、針状ころ７と、保持器８と、軌道盤とを有する。図１２において、このスラスト針状ころ軸受１０Ｂでは、針状ころ７が複列の針状ころ７ａ、７ｂよりなる。スラスト針状ころ軸受１０Ｂの上記シザーズギア３１８に接するギア側軌道盤３２０は軸３０１に対して回転可能であり、軸拡径部３０９の左側段面３０９ｂに接する軸固定側軌道盤３２１は軸３０１にキー等で固定される場合が多い。
【０１０６】
この構成によると、シンクロハブ３０４がアイドルギア３０５のクラッチギア３０５ａに噛み合うシフト状態のとき、軸３０１とアイドルギア３０５は同期回転するが、シザーズギア３１８の歯数はアイドルギア３０５と若干異ならせてあるので、軸３０１とシザーズギア３１８とは相対回転することになる。その結果、スラスト針状ころ軸受１０Ｂにおけるギア側軌道盤３２０と軸固定側軌道盤３２１との間に相対回転が生じ、針状ころ７も自転・公転することになる。
【０１０７】
ここで、実施の形態３の転がり軸受１Ａ、１Ｂは、図１に基づいて説明した深溝玉軸受１と同様の構成を有する。また、スラスト針状ころ軸受１０Ｂは、図４に基づいて説明したスラスト針状ころ軸受１０Ｂと同様の構成を有する。そのため、外輪、内輪、玉や、ギア側軌道盤３２０、軸固定側軌道盤３２１および針状ころ７ａ、７ｂにおいて、耐熱性、靱性を確保しながら、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生が抑制され、耐久性が向上している。またその結果、スラスト針状ころ軸受１０Ｂは、耐熱性、靱性を確保しながら、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生が抑制され、耐久性が向上している。なお、実施の形態３の転がり軸受１Ａ、１Ｂおよびスラスト針状ころ軸受１０Ｂは、実施の形態１と同様の製造方法により製造することができる。
【０１０８】
（実施の形態４）
図１３は、この発明の実施の形態４に係る、入力軸の回転が無段階に変化して出力軸に伝達される無段変速機における、無段変速機構の構成を示す断面模式図である。図１４は、図１３のＸＩＶ部を拡大して示す断面模式図である。図１３を参照して、エンジン（図示せず）により発生された駆動力は、クランクシャフト（図示せず）からトルクコンバータ（図示せず）と前後進切換機構４１０とを介して、無段変速機構４００に伝達される。
【０１０９】
前後進切換機構４１０は、プラネタリギア機構と、多板クラッチ４１５、４１６とを含む。プラネタリギア機構は、軸４０１ａに支持部材４１３を介して固定されたリングギア４１３ａと、プライマリ軸４０１に固定されたサンギア４０１ｂと、支持部材４１２に回転可能に支持されたプラネタリピニオン４１２ａとを有する。このプラネタリピニオン４１２ａはリングギア４１３ａおよびサンギア４０１ｂの各々に噛み合っている。
【０１１０】
多板クラッチ４１５は、支持部材４１２の外周とハウジング４０６の内周との間に後退用ブレーキとして組み込まれる。また、多板クラッチ４１６は、プライマリ軸４０１の外周と支持部材４１３の内周との間に前進用クラッチとして組み込まれる。また、多板クラッチ４１５、４１６の各々に油圧を供給できる機構（図示せず）が設けられる。
【０１１１】
油圧を供給して多板クラッチ（前進用クラッチ）４１６を接続状態にすると、軸４０１ａの回転はプライマリ軸４０１に正方向に伝達される。また、油圧を供給して多板クラッチ（後退用ブレーキ）４１５を接続状態にすると、軸４０１ａの回転はプライマリ軸４０１に逆方向に伝達される。これにより、前進と後進とを制御することができる。
【０１１２】
無段変速機構４００は、前後進切換機構４１０に連結される入力側のプライマリ軸４０１と、このプライマリ軸４０１に設けられるプライマリプーリ４０２と、プライマリ軸４０１に平行としてなる出力側のセカンダリ軸４０３と、セカンダリ軸４０３に設けられるセカンダリプーリ４０４と、プライマリプーリ４０２およびセカンダリプーリ４０４の双方に掛け渡されるベルト４０５とを含む。
【０１１３】
プライマリプーリ４０２は、プライマリ軸４０１に固定される固定プーリ４０２ａと、これに対向してプライマリ軸４０１にボールスプラインなどにより軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ４０２ｂとを有する。この可動プーリ４０２ｂが軸方向に摺動することにより、プーリのコーン面間隔、つまりプーリ溝幅が可変となっている。
【０１１４】
セカンダリプーリ４０４は、セカンダリ軸４０３に固定される固定プーリ４０４ａと、これに対向してセカンダリ軸４０３にボールスプラインなどにより軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ４０４ｂとを有する。この可動プーリ４０４ｂが軸方向に摺動することにより、プーリのコーン面間隔、つまりプーリ溝幅が可変となっている。
【０１１５】
両方のプーリの溝幅を変化させることにより、ベルト４０５のプライマリプーリ４０２との接触径とセカンダリプーリ４０４との接触径とが変化する。これにより、プライマリプーリ４０２、セカンダリプーリ４０４それぞれに対するベルト４０５の巻付け径の比率が変化する。このため、プライマリ軸４０１の回転が無段階に変速されてセカンダリ軸４０３に伝達される。
【０１１６】
この実施の形態では、プライマリ軸４０１およびセカンダリ軸４０３を回転可能に支持するために、転がり軸受１Ａ、１Ｂが設けられている。また、入力側の軸４０１ａおよびプライマリ軸４０１や、出力側のセカンダリ軸４０３のスラスト荷重を受けるために、スラスト針状ころ軸受１０Ｂが設けられている。
【０１１７】
図１４を参照して、スラスト針状ころ軸受１０Ｂは、たとえばプライマリ軸４０１を回転可能に支持する転がり軸受１Ａの内輪と支持部材４１２との間、支持部材４１２とサンギア４０１ｂとの間、サンギア４０１ｂと支持部材４１３との間、支持部材４１３とハウジング４０６との間などに配置される。各スラスト針状ころ軸受１０Ｂは、針状ころ７と、その針状ころ７を保持するための２枚の保持器８ａ、８ｂとを有する。この針状ころ７は、たとえば複列の針状ころ７ａ、７ｂよりなる。
【０１１８】
ここで、実施の形態４の転がり軸受１Ａ、１Ｂは、図１に基づいて説明した深溝玉軸受１と同様の構成を有する。また、スラスト針状ころ軸受１０Ｂは、図４に基づいて説明したスラスト針状ころ軸受１０Ｂと同様の構成を有する。そのため、外輪、内輪、玉や、軌道盤および針状ころにおいて、耐熱性、靱性を確保しながら、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生が抑制され、耐久性が向上している。またその結果、転がり軸受１Ａ、１Ｂおよびスラスト針状ころ軸受１０Ｂは、耐熱性、靱性を確保しながら、耐水素侵入特性（耐水素脆性）を向上するとともに、焼付、ピーリング、摩耗、表面起点の割れや剥離などの発生が抑制され、耐久性が向上している。なお、実施の形態４の転がり軸受１Ａ、１Ｂおよびスラスト針状ころ軸受１０Ｂは、実施の形態１と同様の製造方法により製造することができる。実施の形態４におけるスラスト針状ころ軸受１０Ｂの各々は、図３で示されるスラスト針状ころ軸受１０Ａで構成されていてもよい。
【実施例１】
【０１１９】
以下、この発明の実施例１について説明する。まず、試験の対象となる試験片の作製方法について説明する。はじめに、表１に示す化学成分を有する鋼材を準備した。表１において、主要化学成分については、炭素（Ｃ）、珪素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）およびバナジウム（Ｖ）の各含有量が質量％で示されており、記載された成分の残部は鉄および不可避的不純物である。そして、上記鋼材を試験片の概略形状に成形し、成形部品とした。
【０１２０】
【表１】
2008025011.tif 000003
【０１２１】
次に、図８に示す熱処理方法に基づき、熱処理を行なった。具体的には、成形部品を９５０℃に加熱し、このとき雰囲気ガスのカーボンポテンシャル＝１．０となるよう調整して、浸炭処理を実施した。この温度で４８０分間保持し、浸炭処理および拡散処理を行なった。その後、温度を８５０℃に下げてから、成形部品を油中に浸漬して急冷し１次焼入を行なった。さらに成形部品を８５０℃に再加熱して５０分間保持し、再度油中に浸漬して８５０℃から急冷し２次焼入を行なった。さらに、成形部品を２８０℃に加熱して１２０分間保持し、その後室温の空気中で冷却し、焼戻処理を行なった。
【０１２２】
そして、熱処理後の成形部品に仕上げ加工を実施することにより、試験片を完成させた。なお、表１、表２および表３に示す通り、この発明に係る開発鋼に該当する鋼（Ｎｏ．１〜６）のほか、化学成分や材質が開発鋼と異なる鋼（Ｎｏ．７〜３０）を比較鋼として評価した。それぞれの比較鋼が化学成分、材質において開発鋼と異なる点を、表１および表２の備考欄、表３の特徴欄に示した。また、一般的な軸受用鋼として、現用の軸受鋼ＪＩＳ  ＳＵＪ２（Ｎｏ．３１）と、現用の浸炭鋼ＪＩＳ  ＳＣＭ４２０（Ｎｏ．３２）も併せて評価した。ただし、Ｎｏ．３１とＮｏ．３２については、焼戻温度は１８０℃として試験片を作製した。
【０１２３】
【表２】
2008025011.tif 000004
【０１２４】
【表３】
2008025011.tif 000005
【０１２５】
次に、試験条件について説明する。実施例１では上記試験片の硬度や炭化物の析出状態を調査する試験を行なった。後述する実施例２の転動疲労寿命試験用の試験片を用い、ＪＩＳ  Ｚ２２４４に示される試験方法に基づいて、試験片の外周面のビッカース硬さ試験を行ない、試験片の表層部の硬さ（表層硬度）を調査した。また、試験片を切り出した断面についてビッカース硬さ試験を行ない、試験片の内部の硬さ（内部硬さ）を調査した。さらに、試験片を５００℃に加熱し１時間保持した後、試験片の外周面のビッカース硬さ（５００℃焼戻硬さ）を調査し、高温環境下で使用される場合を模擬した試験とした。
【０１２６】
試験結果を表２に示す。表２において、表層硬度（単位：Ｈｖ）、内部硬さ（単位：Ｈｖ）、５００℃焼戻硬さ（単位：Ｈｖ）が示されている。また、表層部に分布する炭化物の最大粒径（最大炭化物径、単位：μｍ）、表層部における炭化物の面積率（炭化物量、単位：％）が、併せて示されている。
【０１２７】
表２を参照して、開発鋼（Ｎｏ．１〜６）は、いずれもＨｖ７００以上の表層硬度と、Ｈｖ５００以上Ｈｖ６００以下の内部硬さとを有している。また、５００℃焼戻硬度についても、開発鋼（Ｎｏ．１〜６）はいずれもＨｖ５７０以上であり、高温焼戻後も硬度低下しにくいことを示している。一方、比較鋼の中には、表層硬度がＨｖ７００を満足できないものもある（Ｎｏ．２９）。したがって、この発明に係る開発鋼が、トランスミッション用転動部品として十分な表面硬度を確保することができ、靭性を持たせるとともに内部割れを防止できる内部硬さを有し、かつ高温での強度を維持することができることがわかる。
【０１２８】
なお、硬化処理層における炭化物の粒径は、試験片を切り出した断面をピクリン酸アルコール溶液（ピクラル）を用いてエッチングした後に、光学顕微鏡により４００倍に拡大して撮影した写真を用いて観察した。そして、任意の４０視野分の写真において、写真中最大の炭化物の粒径を計測することにより、炭化物の最大粒径を求めた。また、硬化処理層における炭化物の面積率は、試験片を切り出した断面を、ピクリン酸アルコール溶液（ピクラル）を用い腐食した後に、光学顕微鏡（４００倍）で観察し、２０視野分を画像解析し、０．５μｍ以上の粒径を有する炭化物を抽出することにより、炭化物の面積率を求めた。炭化物に関しては、一部の比較鋼で最大炭化物が粒径１０μｍより大きく（Ｎｏ．８、２２、２５）、炭化物量も２５％を超えていた（Ｎｏ．７、８、２５）。
【実施例２】
【０１２９】
以下、この発明の実施例２に付いて説明する。上述した作製方法により作製した試験片を用い、転動疲労寿命試験を行なった。転動疲労寿命試験の試験条件を表４に示す。
【０１３０】
【表４】
2008025011.tif 000006
【０１３１】
転動疲労寿命試験は、φ１２点接触試験試験機を用いて行なわれた。図１５は、φ１２点接触試験機の主要部の構成を示す概略正面図である。また、図１６は、φ１２点接触試験機の主要部の構成を示す概略側面図である。図１５および図１６を参照して、転動疲労寿命試験の試験機について説明する。
【０１３２】
図１５および図１６を参照して、φ１２点接触試験機２０は、駆動ローラ２２と、案内ローラ２３と、鋼球２４とを備えている。そして、転動疲労寿命試験片２１は、駆動ローラ２２によって駆動され、鋼球２４と接触して回転する。鋼球２４は、案内ローラ２３にガイドされて、転動疲労寿命試験片２１との間で高い面圧を及ぼし合いながら転動する。潤滑油は強制循環により給油される。以上のようにφ１２点接触試験機２０を運転し、５個の試験片を用いて、１個の試験片で場所を変えて２回の試験ができるので試験数は１０回とし、試験片に剥離が発生するまでの荷重の負荷回数（寿命）を調査した。得られた寿命を統計的に解析し、累積破損確率が１０％となる寿命を算出した。
【０１３３】
次に試験結果について説明する。試験結果を表３に示す。表３には、各試験片の転動疲労寿命の、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）を１としたときの比を表している。また表３の枠外に記載の通り、比較鋼および現用の軸受鋼・現用の浸炭鋼について、開発鋼より大きく劣る結果を下線により示す。開発鋼（Ｎｏ．１〜６）、比較鋼（Ｎｏ．７〜３０）は全て、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）および現用の浸炭鋼（Ｎｏ．３２）より長寿命であるが、比較鋼の中には現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）の転動疲労寿命の２倍以下と比較的短寿命のものもある（Ｎｏ．７、８、１０、２４、２８、３０）。一方、開発鋼はいずれも現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）の２．５倍以上の転動疲労寿命を有している。したがって、この発明に係る開発鋼の転動疲労寿命が、現用鋼から大きく改善されていることがわかる。
【実施例３】
【０１３４】
以下、この発明の実施例３に付いて説明する。上述した作製方法により作製した試験片を用い、スミアリング試験を行なった。スミアリング試験の試験条件を表５に示す。
【０１３５】
【表５】
2008025011.tif 000007
【０１３６】
スミアリング試験は、２円筒型試験機を用いて行なわれた。図１７は、２円筒型試験機の主要部の構成を示す模式図である。図１７を参照して、２円筒型試験機について説明する。
【０１３７】
図１７を参照して、２円筒型試験機４０は、第１軸４３まわりに回転可能な第１試験片４１と、第２軸４４まわりに回転可能な第２試験片４２とを備える。第１試験片４１と第２試験片４２とは、双方の軸、すなわち第１軸４３と第２軸４４とが平行になるように配置される。第１軸４３には第１試験片４１が図示しないナットで固定され、第２軸４４には第２試験片４２が図示しないナットで固定され、第１試験片４１の外周面と第２試験片４２の外周面とは接触するように配置される。また、第１軸４３の他方の端部には、回転速度計４５とスリップリング４６とが備えられる。第２軸４４の他方の端部には、回転速度計４５とスリップリング４６とが備えられる。
【０１３８】
そして、第１試験片４１に潤滑油が滴下されつつ、第１試験片４１が２００ｒｐｍの回転速度で回転するとともに、第２試験片６２の回転速度を２００ｒｐｍから徐々に増加させ、試験片の表面にスミアリングが生じた時点で試験を中止し、そのときの相対回転速度を記録した。スミアリングの生じる相対回転速度が大きいほど、スミアリングの発生に対する抵抗性が大きいことを示している。
【０１３９】
次に試験結果について説明する。試験結果を表３に示す。表３には、各試験片のスミアリング発生時の相対回転速度が、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）を１とした比で示されている。開発鋼（Ｎｏ．１〜６）は、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）および現用の浸炭鋼（Ｎｏ．３２）に比べて、スミアリングの発生に対する抵抗性が大きいことが分かる。これは、開発鋼（Ｎｏ．１〜６）の耐熱性が、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）および現用の浸炭鋼（Ｎｏ．３２）の耐熱性に比べて高いことに起因していると考えられる。
【実施例４】
【０１４０】
以下、この発明の実施例４に付いて説明する。上述した作製方法により作製した試験片を用い、摩耗試験を行なった。高温のために潤滑条件が悪い場合の摩耗現象を推定できる試験である。摩耗試験の試験条件を表６に示す。
【０１４１】
【表６】
2008025011.tif 000008
【０１４２】
摩耗試験は、サバン型摩耗試験機を用いて行なわれた。図１８は、サバン型摩耗試験機の主要部の構成を示す概略正面図である。また、図１９は、サバン型摩耗試験機の主要部の構成を示す概略側面図である。図１８および図１９を参照して、摩耗試験の試験機について説明する。
【０１４３】
図１８および図１９を参照して、サバン型摩耗試験機５０は、ロードセル５３とエアスライダ５４とを備える。平板形状の摩耗試験片５１はエアスライダ５４に保持され、摩耗試験時に負荷される重錘５２による荷重はロードセル５３により検出される。そして、摩耗試験片５１の鏡面研磨された表面と、相手材５５の外周面とを接触させ、相手材５５を回転させる。摩耗試験片５１と相手材５５との接触面には直接潤滑油が供給されず、相手材５５の一部が潤滑油５６に浸漬される。以上のようにサバン型摩耗試験機５０を運転し、相手材を６０分間回転させた後の試験片の摩耗体積を計測することにより、摩耗強度を調査した。
【０１４４】
次に試験結果について説明する。試験結果を表３に示す。表３には、各試験片の摩耗体積の、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）を１としたときの比の逆数を表している。開発鋼（Ｎｏ．１〜６）、比較鋼（Ｎｏ．７〜３０）ともに、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）および現用の浸炭鋼（Ｎｏ．３２）より耐摩耗性が優れる傾向を示す。しかし一部の比較鋼では、表層部の炭化物の最大粒径が大きく、また炭化物量も多いため、高硬度にもかかわらず現用鋼と同等もしくは現用鋼を下回る耐摩耗性となっている（Ｎｏ．８、２２、２５）。一方、開発鋼はいずれも現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）の１．８倍以上の耐摩耗性を有している。したがって、この発明に係る開発鋼の耐摩耗性が現用鋼から大きく改善され、潤滑条件が悪い場合でも適用可能であることがわかる。
【実施例５】
【０１４５】
以下、この発明の実施例５に付いて説明する。上述した作製方法により作製した試験片を用い、超音波疲労試験を行なった。引張−圧縮モードでの高速疲労試験で、表面滑りなどによる表面引張応力に対する疲労強度がわかる。また、短時間で評価できるので、電解チャージなどにより水素を鋼中に侵入させた状態で試験できる。これにより、水素脆性に対する抵抗性を推定できる試験である。大気中における超音波疲労試験の試験条件を表７に、水素侵入後を模擬した水素チャージ条件下における超音波疲労試験の試験条件を表８に、水素チャージ条件を表９に示す。
【０１４６】
【表７】
2008025011.tif 000009
【０１４７】
【表８】
2008025011.tif 000010
【０１４８】
【表９】
2008025011.tif 000011
【０１４９】
図２０は、超音波疲労試験機の主要部の構成を示す模式図である。図２０を参照して、超音波疲労試験機について説明する。
【０１５０】
図２０を参照して、超音波疲労試験機６０は、超音波疲労試験片６１が固定される部位に連結されるホーン部６２と、ホーン部６２に接続されるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）振動子６３と、ＰＺＴ振動子６３に接続される増幅器６４と、増幅器６４に接続されたパーソナルコンピュータなどの制御装置６５とを備える。さらに、超音波疲労試験機６０は、超音波疲労試験片６１がセットされた状態において、超音波疲労試験片６１のホーン部６２に連結される側とは反対側の端部に対向するようにすき間ゲージ６６が配置され、すき間ゲージ６６はオシロスコープ６７に接続される。
【０１５１】
そして、超音波疲労試験片６１を超音波疲労試験機６０にセットし、制御装置６５により出力を制御しつつ、増幅器６４を介してＰＺＴ振動子６３に電力を入力することにより、超音波振動を発生させる。この超音波振動をホーン部６２を介して超音波疲労試験片６１に伝達することにより超音波疲労試験片６１を共振させる。このとき、超音波疲労試験片６１の直径が最も細い部分において、軸方向の引張圧縮の応力振幅が最大となる。一方、オシロスコープ６７に接続されたすき間ゲージ６６により、超音波疲労試験片６１の振動の状態を管理する。
【０１５２】
以上のように超音波疲労試験機６０を運転し、超音波疲労試験片６１が剥離または破断するまでの応力の繰り返し数を調査した。さらに、当該調査を種々の応力について実施し、その結果が正規分布に従うとの仮定の下、当該結果を統計的に解析して１０％の試験片が応力の繰り返し数１０７回で破断すると予測される応力（１０７回疲労強度）を算出した。超音波疲労試験片６１として、上述した作製方法により作製したものと、さらに表９に示す条件により水素チャージを行ない、水素を鋼中に侵入させたものとを用いた。
【０１５３】
次に試験結果について説明する。試験結果を表３に示す。表３には、各試験片の疲労強度の、現用の浸炭鋼（Ｎｏ．３２）を１としたときの比を表している。水素チャージがない条件では、開発鋼（Ｎｏ．１〜６）、比較鋼（Ｎｏ．７〜３０）ともに、現用の浸炭鋼（Ｎｏ．３２）と同等以上の疲労強度（１０７回強さ）を示す。
【０１５４】
水素チャージがある条件では、比較鋼の中には疲労強度が低下し、現用鋼を下回るものが多い（Ｎｏ．２１、２６、２７、２９）。一方、開発鋼はいずれも現用の浸炭鋼（Ｎｏ．３２）の１．６倍以上の疲労強度を有している。したがって、この発明に係る開発鋼は、現用鋼から大きく改善された疲労強度を有し、特に水素を鋼中に侵入させた条件において優れている。このことから、この発明に係る開発鋼は、潤滑剤や水から水素が発生する環境で用いられるトランスミッション用転動部品を構成する鋼として、特に好適であることがわかる。
【実施例６】
【０１５５】
以下、この発明の実施例６に付いて説明する。上述した作製方法により作製した試験片を用い、ピーリング試験を行なった。粗面相手の転動試験で潤滑油膜が切れる条件で転動し、表面に金属接触による疲れ損傷（ピーリング）を起こさせるもので、潤滑条件が悪いときの対表面損傷特性がわかる。ピーリング試験の試験条件を表１０に示す。
【０１５６】
【表１０】
2008025011.tif 000012
【０１５７】
ピーリング試験は、図１７に基づいて説明した上述の２円筒型試験機を用いて実施された。
【０１５８】
すなわち、図１７を参照して、駆動側試験片としての第１試験片４１に潤滑油が滴下されつつ、駆動軸としての第１軸４３が回転する。これにより、第１試験片４１が回転するとともに、従動側試験片としての第２試験片４２が第１試験片４１と接触しつつ、第１試験片４１に従動して回転する。以上のように２円筒型試験機４０を運転し、所定の回転数である４．８×１０５回の回転が終了したところで第１軸４３の回転を停止した。そして、第２試験片４２が２円筒型試験機４０から取り外され、第２試験片４２の外周面に発生したピーリングの面積が調査され、第２試験片４２の外周面の面積に対するピーリングの面積の割合（ピーリング面積率）が算出された。
【０１５９】
次に試験結果について説明する。試験結果を表３に示す。表３には、各試験片のピーリング面積率の、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）を１としたときの比の逆数を表している。比較鋼の中には、現用鋼と同等もしくは下回る耐ピーリング性を示すものがある（Ｎｏ．７、８、２２、２３、２５）。一方、開発鋼はいずれも現用鋼や比較鋼に比べ、優れた耐ピーリング性を示す。したがって、この発明に係る開発鋼は、潤滑油膜が切れ潤滑が適切に行なわれない条件においても、高い耐ピーリング性を有することがわかる。
【実施例７】
【０１６０】
以下、この発明の実施例７に付いて説明する。上述した作製方法により作製した試験片を用い、静圧壊強度試験を行なった。図２１は、静圧壊強度試験の試験片を示す模式図である。図２１を参照して、静圧壊強度試験について説明する。
【０１６１】
図２１を参照して、静圧壊強度試験片７１は外径６０ｍｍ、内径４５ｍｍ、幅１５ｍｍの円環状の形状を有している。そして、荷重方向７２の向きに荷重が徐々に負荷されて、静圧壊強度試験片７１が破壊された時点における荷重が測定される。その後、得られた破壊荷重が、下記に示す曲がり梁の応力計算式（Ａ）〜（Ｃ）により応力値に換算される。
【０１６２】
図２１の静圧壊強度試験片７１の凸表面（静圧壊強度試験片７１の中心線から＋ｅ１なる距離にある面）における繊維応力をσ１、凹表面（静圧壊強度試験片７１の中心線から−ｅ２なる距離にある面）における繊維応力をσ２とすると、σ１およびσ２は下記の式によって求められる（機械工学便覧Ａ４編材料力学Ａ４−４０参照）。ここで、Ｎは静圧壊強度試験片７１の軸を含む断面の軸力、Ａは横断面積、ｅ１は外半径、ｅ２は内半径（図２１参照）を表わす。また、κは曲がり梁の断面係数である。
σ１＝（Ｎ／Ａ）＋｛Ｍ／（Ａρ０）｝［１＋ｅ１／｛κ（ρ０＋ｅ１）｝］・・・（Ａ）
σ２＝（Ｎ／Ａ）＋｛Ｍ／（Ａρ０）｝［１−ｅ２／｛κ（ρ０−ｅ２）｝］・・・（Ｂ）
κ＝−（１／Ａ）∫Ａ｛η／（ρ０＋η）｝ｄＡ・・・（Ｃ）
次に試験結果について説明する。試験結果を表３に示す。表３には、各試験片の静圧壊強度（破壊時の応力値；圧壊値）の、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）を１としたときの比を表している。開発鋼は、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）に近い静圧壊強度を示し、現用の浸炭鋼（Ｎｏ．３２）よりも高強度である。現用の浸炭鋼（Ｎｏ．３２）は、表２に示されるように内部硬度が低いため、大きな荷重条件では内部が塑性変形するので、低強度である。
【実施例８】
【０１６３】
以下、この発明の実施例８に付いて説明する。上述した作製方法により作製した試験片を用い、リング回転割れ疲労試験を行なった。上述した静圧壊強度試験の試験片と同一寸法、同一形状の試験片を用いた。リング回転割れ疲労試験の試験条件を表１１に示す。
【０１６４】
【表１１】
2008025011.tif 000013
【０１６５】
図２２は、リング回転割れ疲労試験機の主要部の構成を示す模式図である。図２２を参照して、リング回転割れ疲労試験機について説明する。
【０１６６】
図２２を参照して、リング回転割れ疲労試験機８０は、円筒状の形状を有する駆動ローラ８２と、負荷ローラ８３と、案内ローラ８４とを備える。駆動ローラ８２、負荷ローラ８３および案内ローラ８４は、回転軸が平行になるとともに、外周面がリング回転割れ疲労試験片８１に接触可能なように配置される。そして、リング回転割れ疲労試験機８０は、給油ノズル８６をさらに備え、当該給油ノズル８６によりパッド８５に給油され、リング回転割れ疲労試験片８１に対して潤滑油を給油可能な構成となっている。
【０１６７】
次に試験の手順を説明する。まず、リング回転割れ疲労試験片８１が、駆動ローラ８２、負荷ローラ８３および案内ローラ８４に外周面において接触するように配置される。そして、リング回転割れ疲労試験片８１は、駆動ローラ８２および負荷ローラ８３により径方向に圧縮される応力を負荷されつつ、駆動ローラ８２が回転することにより駆動され、案内ローラ８４に案内されて回転する。以上のようにリング回転割れ疲労試験機８０を運転し、１０個の試験片を用いて試験数は１０回とし、リング回転割れ疲労試験片８１の外周面に割れが発生するまでの時間を調査し、当該時間を割れ寿命とした。得られた寿命を統計的に解析し、累積破損確率が１０％となる寿命を算出した。
【０１６８】
次に試験結果について説明する。試験結果を表３に示す。表３には、各試験片の割れ寿命の、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）を１としたときの比を「１０７疲労強度」と表している。開発鋼（Ｎｏ．１〜６）、比較鋼（Ｎｏ．７〜３０）ともに、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）より長寿命の傾向を示す。しかし一部の比較鋼では、比較的短寿命となっている（Ｎｏ．９、２５）。これは、表層部の残留応力と内部硬度との影響と考えられる。一方、開発鋼はいずれも現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）の２．５倍以上の割れ寿命を有し、内部硬度が高いにもかかわらず現用の浸炭鋼（Ｎｏ．３２）と同等以上の割れ寿命を示している。したがって、この発明に係る開発鋼の割れ寿命が現用鋼から大きく改善していることがわかる。
【実施例９】
【０１６９】
以下、この発明の実施例９について説明する。上述した作製方法により作製した試験片を用い、経年寸法変化率の測定を行なった。上述した静圧壊強度試験の試験片７１と同一寸法、同一形状の試験片を用いた。そして、当該試験片を１５０℃に昇温し、当該温度で１０００時間保持する処理を行なった。そして、当該処理前後における試験片の外径の寸法変化率（経年寸法変化率）を測定した。なお、本試験は、トランスミッションの実際の使用環境において、トランスミッション用転動部品が長期間使用された場合の、経時的な寸法変化を調査する目的で実施された。
【０１７０】
次に試験結果について説明する。試験結果を表３に示す。表３を参照して、開発鋼（Ｎｏ．３〜４）および比較鋼（Ｎｏ．２８〜３０）ともに、現用の軸受鋼（Ｎｏ．３１）および現用の浸炭鋼（Ｎｏ.３２）に比べて、経年寸法変化率が著しく小さくなっており、寸法安定性が大幅に改善していることが分かる。これは、開発鋼および比較鋼は、２８０℃で焼戻を実施しても十分な硬度を有するため、当該温度で焼戻が実施されているのに対し、現用の軸受鋼および現用の浸炭鋼は、２８０℃で焼戻を実施するとトランスミッション用転動部品として十分な硬度が確保できないため、１８０℃で焼戻が実施されていることに起因すると考えられる。すなわち、この発明に係る開発鋼は、経時的な寸法安定性において、現用鋼を大幅に上回っていることがわかる。
【実施例１０】
【０１７１】
以下、この発明の実施例１０について説明する。上述した作製方法により作製した試験片を用い、異物混入条件での転動疲労寿命試験を行なった。異物混入条件での転動疲労寿命試験の条件を表１２に示す。
【０１７２】
【表１２】
2008025011.tif 000014
【０１７３】
まず、玉軸受６２０６型番（ＪＩＳ  Ｂ  １５１３に記載）の軸受の内輪および外輪を上記実施例１と同様の方法により作製した。そして、当該内輪および外輪を用いて６２０６型番の転がり軸受を作製し、所定の異物を所定量潤滑油中に混入させた、異物混入条件での転動疲労寿命試験に供した。試験個数は各６個とした。相手転動体である鋼球にはＳＵＪ２製浸炭窒化鋼球を使用し、内外輪に剥離が発生するまでの荷重の負荷回数（寿命）を調査した。得られた寿命を統計的に解析し、累積破損確率が１０％となる寿命（Ｌ１０寿命）を算出した。
【０１７４】
次に試験結果について説明する。試験結果を表３に示す。表３には、上記試験条件における、各試験片のＬ１０寿命が「軸受での異物混入寿命（ｈ）」として示されている。表３を参照して、この発明に係る開発鋼から構成されたこの発明のトランスミッション用転動部品である内輪および外輪を備えた軸受（本発明の軸受；Ｎｏ.３〜４）は、高温焼戻のため、残留オーステナイトが少ないにも関わらず、従来のＳＵＪ２から構成された内輪および外輪を備えた軸受（Ｎｏ.３１、焼戻温度１８０℃）に比べて、３倍以上の寿命を有している。これに対し、比較鋼から構成された内輪および外輪を備えた軸受（Ｎｏ.２８〜３０）は、従来の軸受（Ｎｏ.３１）の寿命を上回ってはいるが、本発明の軸受（Ｎｏ.３〜４）ほどの長寿命は有さなかった。
【０１７５】
なお、異物混入条件での転動疲労寿命を改善するための技術として、従来浸炭窒化処理が用いられている。そこで、従来のＳＵＪ２から構成された内輪および外輪を備えた軸受について、浸炭窒化品を作製し評価した。さらに、高温用途での長寿命仕様である、浸炭窒化高温焼戻品（焼戻温度２３０℃）を作製し併せて評価した。その結果、Ｌ１０寿命は、浸炭窒化品４７ｈ、浸炭窒化高温焼戻品２５ｈであり、従来の軸受（Ｎｏ.３１）の寿命を上回ってはいるが、本発明の軸受（Ｎｏ.３〜４）ほどの長寿命は有さなかった。すなわち、異物混入条件での転動疲労寿命において、本発明の軸受（Ｎｏ.３〜４）が最も優れていることがわかる。
【０１７６】
なお、これまでの説明においては、浸炭焼入を実施した試験片を用いて実施した試験結果について実施例として説明したが、浸炭窒化焼入を実施した他の試験片を用いて同様に試験を実施した。その結果、浸炭焼入を実施した試験片以上の焼戻抵抗性を示すとともに、材質および機械的特性において遜色ない結果を示すことを確認している。浸炭窒化焼入の具体的な熱処理方法は以下の通りである。すなわち、成形部品を９２０℃に加熱し、このとき雰囲気ガスのカーボンポテンシャル＝１．０となるよう調整して、この温度で４８０分間保持した。その内３００分間は、雰囲気ガスであるＲＸガスにアンモニアガスを、ＲＸガス比５体積％の量を添加した。これにより、浸炭窒化処理および拡散処理を行なった。その後、温度を８５０℃に下げてから、成形部品を油中に浸漬して急冷し１次焼入を行なった。さらに成形部品を８５０℃に再加熱して５０分間保持し、再度油中に浸漬して８５０℃から急冷し２次焼入を行なった。さらに、成形部品を２８０℃に加熱して１２０分間保持し、その後室温の空気中で冷却し、焼戻処理を行なった。
【０１７７】
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。この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。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】この発明の一実施の形態であるトランスミッション用転がり軸受としての、深溝玉軸受の構成を示す断面模式図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す部分断面模式図である。
【図３】トランスミッション用転がり軸受の変形例であるスラスト針状ころ軸受の構成を示す断面模式図である。
【図４】トランスミッション用転がり軸受の他の変形例である、針状ころが複列に配置される他のスラスト針状ころ軸受の構成を示す断面模式図である。
【図５】マニュアルトランスミッションの構成を示す断面模式図である。
【図６】トランスミッション用転動部品およびトランスミッション用転がり軸受の製造方法の概略を示す流れ図である。
【図７】トランスミッション用転動部品の製造方法に含まれる、熱処理工程における熱処理方法を説明する図である。
【図８】熱処理方法の変形例を説明する図である。
【図９】熱処理方法の他の変形例を説明する図である。
【図１０】オートマチックトランスミッションのトルクコンバータ部の構成を示す断面模式図である。
【図１１】オートマチックトランスミッションのギア機構部の構成を示す断面模式図である。
【図１２】図１１の領域ＸＩＩを拡大して示す断面模式図である。
【図１３】無段変速機における、無段変速機構の構成を示す断面模式図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ部を拡大して示す断面模式図である。
【図１５】φ１２点接触試験機の主要部の構成を示す概略正面図である。
【図１６】φ１２点接触試験機の主要部の構成を示す概略側面図である。
【図１７】２円筒型試験機の主要部の構成を示す模式図である
【図１８】サバン型摩耗試験機の主要部の構成を示す概略正面図である。
【図１９】サバン型摩耗試験機の主要部の構成を示す概略側面図である。
【図２０】超音波疲労試験機の主要部の構成を示す模式図である。
【図２１】静圧壊強度試験の試験片を示す模式図である。
【図２２】リング回転割れ疲労試験機の主要部の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１７９】
１，１Ａ，１Ｂ  深溝玉軸受、２  外輪、３  内輪、４  玉、５  保持器、６  軌道盤、６ａ  貫通穴、７，７ａ，７ｂ  針状ころ、８  保持器、８ａ，８ｂ  環状の部材、１０Ａ、１０Ｂ  スラスト針状ころ軸受、１２，１３，１４  硬化処理層、２０  φ１２点接触試験機、２１  転動疲労寿命試験片、２２  駆動ローラ、２３  案内ローラ、２４  鋼球、４０  ２円筒型試験機、４１  第１試験片、４２  第２試験片、４３  第１軸、４４  第２軸、４５  回転速度計、４６  スリップリング、５０  サバン型摩耗試験機、５１  摩耗試験片、５２  重錘、５３  ロードセル、５４  エアスライダ、５５  相手材、５６  潤滑油、６０  超音波疲労試験機、６１  超音波疲労試験片、６２  ホーン部、６３  ＰＺＴ振動子、６４  増幅器、６５  制御装置、６６  すき間ゲージ、６７  オシロスコープ、７１  静圧壊強度試験片、７２  荷重方向、８０  リング回転割れ疲労試験機、８１  リング回転割れ疲労試験片、８２  駆動ローラ、８３  負荷ローラ、８４  案内ローラ、８５  パッド、８６  給油ノズル、１００  マニュアルトランスミッション、１１１  入力シャフト、１１２  出力シャフト、１１３  カウンターシャフト、１１４ａ〜ｋ  ギア、１１５  ハウジング、１２０Ａ，１２０Ｂ  転がり軸受、２００  トルクコンバータ、２０１  インペラ、２０１ａ  インペラブレード、２０１ｂ  インペラハブ、２０２  ステータ、２０３  タービン、２０３ａ  タービンブレード、２０３ｂ  タービンハブ、２０４  一方向クラッチ、２０５ａ，２０５ｂ，２０６ａ，２０６ｂ  軌道盤、２１０  スラスト針状ころ軸受、３００  ギア機構部、３０１  軸、３０２  ケース、３０４  シンクロハブ、３０５  アイドルギア、３０５ａ  クラッチギア、３０７  他のアイドルギア、３０８  転がり軸受、３０９  軸拡径部、３０９ａ  右側断面、３０９ｂ  左側断面、３１１  軸、３１３  軸受、３１５，３１７  ギア、３１８  シザーズギア、３２０  ギア側軌道盤、３２１  軸固定側軌道盤、４００  無段変速機構、４０１  プライマリ軸、４０１ａ  軸、４０１ｂ  サンギア、４０２  プライマリプーリ、４０２ａ  固定プーリ、４０２ｂ  可動プーリ、４０３  セカンダリ軸、４０４  セカンダリプーリ、４０４ａ  固定プーリ、４０４ｂ  可動プーリ、４０５  ベルト、４０６  ハウジング、４１０  前後進切替機構、４１２  支持部材、４１２ａ  プラネタリピニオン、４１３  支持部材、４１３ａ  リングギア、４１５，４１６  多板クラッチ。
【図１】
2008025011.tif 000015
【図２】
2008025011.tif 000016
【図３】
2008025011.tif 000017
【図４】
2008025011.tif 000018
【図５】
2008025011.tif 000019
【図６】
2008025011.tif 000020
【図７】
2008025011.tif 000021
【図８】
2008025011.tif 000022
【図９】
2008025011.tif 000023
【図１０】
2008025011.tif 000024
【図１１】
2008025011.tif 000025
【図１２】
2008025011.tif 000026
【図１３】
2008025011.tif 000027
【図１４】
2008025011.tif 000028
【図１５】
2008025011.tif 000029
【図１６】
2008025011.tif 000030
【図１７】
2008025011.tif 000031
【図１８】
2008025011.tif 000032
【図１９】
2008025011.tif 000033
【図２０】
2008025011.tif 000034
【図２１】
2008025011.tif 000035
【図２２】
2008025011.tif 000036