(57)【要約】  ロッカーアーム用軸受（５０）は、エンジンのバルブ（９）とカム（６）との間に介在して吸排気を調節するロッカーアーム（１）に固定された内輪に相当する軸（２）と、内輪（２）の外方に位置してカム（６）と接触する外輪４と、外輪（４）と内輪（２）との間に位置する複数の針状ころ（３）とを備え、外輪（４）が窒素富化層を有し、その窒素富化層におけるオーステナイト結晶粒の粒度番号が１０番を超える範囲にあり、かつ外輪外径の表面（４ａ）にランダムな微小凹形状のくぼみを有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのバルブ（９）とカム（６）との間に介在して吸排気を調節するロッカーアーム（１）に固定された内輪に相当する軸（２）と、前記内輪（２）の外方に位置して前記カム（６）と接触する外輪（４）と、前記外輪（４）と内輪（２）との間に位置する複数の転動体（３）とを備えたロッカーアーム用軸受（５０）において、
前記外輪（４）が窒素富化層を有し、その窒素富化層におけるオーステナイト結晶粒の粒度番号が１０番を超える範囲にあり、かつ外輪外径の表面（４ａ）にランダムな微小凹形状のくぼみを有する、ロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項２】
前記ランダムな微小凹形状のくぼみが形成された前記外輪外径の表面（４ａ）は、面粗さをパラメータＲｑｎｉ値（ＩＳＯ国際規格）で表示したとき、軸方向面粗さＲｑｎｉ（Ｌ）と円周方向面粗さＲｑｎｉ（Ｃ）との比Ｒｑｎｉ（Ｌ）／Ｒｑｎｉ（Ｃ）が１．０以下であり、さらに面粗さのパラメータＳｋ値が−１．６以下である、請求項１に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項３】
前記ロッカーアーム（１）はその一方の端部（１ａ）と他方の端部（１ｂ）との間に位置する回転軸（５）に回転自在に支持され、前記一方の端部（１ａ）は二股状の内輪支持部（１４）を有し、その二股状の内輪支持部（１４）に前記内輪（２）が固定され、前記他方の端部（１ｂ）には、前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接する、請求項１に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項４】
前記ロッカーアーム（１）の一方の端部（１ｂ）に前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接し、前記他方の端部（１ａ）にピボットが適合し、前記ロッカーアーム（１）の一方の端部（１ｂ）と他方の端部（１ａ）との間の、対向する２つの側壁の内輪孔にわたって前記内輪（２）が固定される、請求項１に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項５】
ロッカーアーム（１）がその一方の端部（１ｂ）と他方の端部（１ａ）との間に位置する回転軸（５）に回転自由に支持され、その一方の端部（１ｂ）に前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接し、前記他方の端部（１ａ）に、前記カム（６）からの応力を伝達する連動棒（１６）の一方の端が当接し、前記連動棒（１６）の他方の端部に前記ロッカーアーム用転がり軸受（５０）の内輪（２）が固定され、その外輪（４）が前記カム（６）と接触する、請求項１に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項６】
前記ロッカーアーム用軸受（５０）が総ころ形式のニードル軸受である、請求項１に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項７】
エンジンのバルブ（９）とカム（６）との間に介在して吸排気を調節するロッカーアーム（１）に固定された内輪に相当する軸（２）と、前記内輪（２）の外方に位置して前記カム（６）と接触する外輪（４）とを備えたロッカーアーム用軸受（５０）において、
前記外輪（４）が窒素富化層を有し、その窒素富化層におけるオーステナイト結晶粒の粒度番号が１０番を超える範囲にあり、かつ外輪外径の表面（４ａ）にランダムな微小凹形状のくぼみを有する、ロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項８】
前記ランダムな微小凹形状のくぼみが形成された前記外輪外径の表面（４ａ）は、面粗さをパラメータＲｑｎｉ値（ＩＳＯ国際規格）で表示したとき、軸方向面粗さＲｑｎｉ（Ｌ）と円周方向面粗さＲｑｎｉ（Ｃ）との比Ｒｑｎｉ（Ｌ）／Ｒｑｎｉ（Ｃ）が１．０以下であり、さらに面粗さのパラメータＳｋ値が−１．６以下である、請求項７に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項９】
前記ロッカーアーム（１）はその一方の端部（１ａ）と他方の端部（１ｂ）との間に位置する回転軸（５）に回転自在に支持され、前記一方の端部（１ａ）は二股状の内輪支持部（１４）を有し、その二股状の内輪支持部（１４）に前記内輪（２）が固定され、前記他方の端部（１ｂ）には、前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接する、請求項７に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項１０】
前記ロッカーアーム（１）の一方の端部（１ｂ）に前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接し、前記他方の端部（１ａ）にピボットが適合し、前記ロッカーアーム（１）の一方の端部（１ｂ）と他方の端部（１ａ）との間の、対向する２つの側壁の内輪孔にわたって前記内輪（２）が固定される、請求項７に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項１１】
ロッカーアーム（１）がその一方の端部（１ｂ）と他方の端部（１ａ）との間に位置する回転軸（５）に回転自由に支持され、その一方の端部（１ｂ）に前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接し、前記他方の端部（１ａ）に、前記カム（６）からの応力を伝達する連動棒（１６）の一方の端が当接し、前記連動棒（１６）の他方の端部に前記ロッカーアーム用転がり軸受（５０）の内輪（２）が固定され、その外輪（４）が前記カム（６）と接触する、請求項７に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジンのインテイクバルブやエグゾーストバルブの開閉に用いられるロッカーアームに使用されるロッカーアーム用軸受に関し、より具体的にはピーリング寿命の長いロッカーアーム用軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受をロッカーアームに組み込み、その外輪外径をエンジンのカムと転がり接触させることにより動弁機構で発生するフリクションを低減させ、燃費向上を図る技術は広く知られている。最近のロッカーアーム用転がり軸受は、上記エンジンのインテイクバルブやエグゾーストバルブの開閉に用いられる場合、総ころタイプが採用され、高速、高荷重用途で使用されることが多くなっている。これら保持器の無い総ころタイプの軸受では、とくに、ころ同士の干渉が生じたり、スムーズにころの位置が制御されず、ころのスキューが起こりやすい。また、潤滑油が軸受内部に円滑に供給されず潤滑条件が悪い事態が生じる。この結果、滑り発熱、局部的な面圧上昇、潤滑不足等が発生する。このため、計算上は大きな負荷容量を持ち、また寿命も要求寿命に対して充分あるにもかかわらず、それより短期間の使用で表面損傷（ピーリング、スミアリング、表面起点型剥離）や内部起点型剥離が発生し、軸受として機能しなくなる場合が多い。【０００３】
上記エンジンのインテイクバルブやエグゾーストバルブの開閉に用いられるロッカーアーム用軸受のように、その外輪がカムと転がり接触する用途では、従来は、主に外輪の外周部に着目し、外周部の改良を目的とした開発がなされてきた。たとえばショットピーニングなどの加工による圧縮残留応力付与層、残留オーステナイト含有層、焼入れ硬化層を表面から内部に順に設けることなどが知られている（特開平２−１６８０２２号公報（特許文献１））。
【特許文献１】特開平２−１６８０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カム部分はエンジン部品の中でも潤滑条件が厳しく、カム形状からくる軸受外輪の回転速度の変化や作用荷重の急激な変動等が生じ、純転がり運動は不可能で、滑りを伴う接触をする。さらに高速化、小型化、高応力化の要求が出され、使用環境はさらに過酷なものとなっている。このため、上記の対策をとった後でも、ロッカーアーム用軸受の外輪外径にピーリング損傷が発生するという問題がある。本発明の目的は、使用条件の過酷化が進むなかで、より一層確実にピーリング損傷を抑制することができる外輪を含むロッカーアーム用軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のロッカーアーム用軸受は、エンジンのバルブとカムとの間に介在して吸排気を調節するロッカーアームに固定された内輪に相当する軸と、前記内輪の外方に位置して前記カムと接触する外輪と、前記外輪と内輪との間に位置する複数の転動体とを備える。そして、外輪が窒素富化層を有し、その窒素富化層におけるオーステナイト結晶粒の粒度番号が１０番を超える範囲にあり、かつ外輪外径の表面にランダムな微小凹形状のくぼみを有する。【０００６】
上記とは別の本発明のロッカーアーム用軸受は、エンジンのバルブとカムとの間に介在して吸排気を調節するロッカーアームに固定された内輪に相当する軸と、内輪の外方に位置してカムと接触する外輪とを備えたロッカーアーム用軸受である。このロッカーアーム用軸受では、外輪が窒素富化層を有し、その窒素富化層におけるオーステナイト結晶粒の粒度番号が１０番を超える範囲にあり、かつ外輪外径の表面にランダムな微小凹形状のくぼみを有する。このロッカーアーム用軸受は、転動体を含まず、内輪と外輪とが直接すべり接触するタイプの軸受である。【０００７】
また、上記の外輪外径表面のランダムな微小凹形状のくぼみは、面粗さをパラメータＲｑｎｉ値（ＩＳＯ国際規格）で表示したとき、軸方向面粗さＲｑｎｉ（Ｌ）と円周方向面粗さＲｑｎｉ（Ｃ）との比Ｒｑｎｉ（Ｌ）／Ｒｑｎｉ（Ｃ）が１．０以下であり、さらに面粗さのパラメータＳｋ値が−１．６以下であるようにできる。【０００８】
上記の構成により、ピーリングの発生を抑制でき、長寿命となる。ここで、Ｒｑｎｉは、ＪＩＳ規格の二乗平均平方根粗さＲｑ（旧ＲＭＳ）に対応する粗さを表示する。ｘ方向に基準長さｌrにわたって山高さＺを測定し、Ｒｑ＝[(1/ｌr)∫Z2(x)dx]1/2によって求められる。ただし、積分∫は基準のゼロ位置からｌrまで行なわれる。上記Ｒｑｎｉ（Ｌ）は軸方向に上記の基準長さをとり、Ｒｑｎｉ（Ｃ）は円周方向、すなわち外輪外径面の周方向に基準長さをとる。比Ｒｑｎｉ（Ｌ）／Ｒｑｎｉ（Ｃ）が１．０以下ということは、外径面の周方向に沿って大きい凹凸があることを意味し、たとえば軸方向に沿って溝が形成されていることを意味する。軸方向に沿う微小な溝は油のダムとしての働きがあり、外輪の外径面に油膜を形成しやすくする。【０００９】
また、面粗さのパラメータＳｋ値は、表面凹凸の分布曲線の歪み度（Skewness)を指し、ガウス分布のような対称形分布のＳｋ値は０である。上記Ｓｋ値は、ＪＩＳ規格の粗さ曲線のスキューネスＲｓｋ（ゆがみＳk）に対応し、次の式で定義される。【００１０】
Ｒｓｋ＝(1/Ｒｑ3）×｛(1/ｌr)∫Z3(x)dx｝
ただし、積分∫は基準のゼロ位置からｌrまで行なわれる。面粗さのパラメータＳｋ値がマイナスの場合、表面の凹凸形状は、たとえば、頂部が平坦で角が丸みを帯びた凸部、すなわち逆Ｕ字状の凸部が連なり、その凸部の間に鋭い谷間が位置する場合などが該当する。（参考のために、Ｓｋ値がプラスの場合、表面の凹凸形状は、たとえば、尖った凸部が間隔をあけて位置し、この尖った凸部の間にＵ字状の谷間が位置する場合などが該当する。）パラメータＳｋ値を円周方向、軸方向とも平均−１.６以下とすることにより表面凹部の形状、分布が加工条件により油膜形成に有利になる。
【発明の効果】
【００１１】
以上の説明から明らかなように、本発明のロッカーアーム用軸受によれば、ピーリング損傷を抑制することができる外輪を含むロッカーアーム用軸受を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態における転がり軸受を含むロッカーアームを示す図である。
【図２】図１のＩＩ-ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における転がり軸受を含む別の形式のロッカーアームを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における転がり軸受を含むさらに異なる形式のロッカーアームを示す図である。
【図５】図４に示す転がり軸受の部分の拡大図である。
【図６】本発明の転がり軸受の内輪、外輪および転動体の少なくとも１つに適用される熱処理パターンを示す図である。
【図７】本発明の転がり軸受の内輪、外輪および転動体の少なくとも１つに適用される、図６の変形例の熱処理パターンを示す図である。
【図８Ａ】本発明の転がり軸受の部品のオーステナイト粒（ミクロ組織）を示す図である。
【図８Ｂ】従来の転がり軸受の部品のオーステナイト粒（ミクロ組織）を示す図である。
【図９Ａ】図８Ａを図解したオーステナイト結晶粒界を示す図である。
【図９Ｂ】図８Ｂを図解したオーステナイト結晶粒界を示す図である。
【図１０】本発明例および従来例の軸受の外輪表面のＳｋ値およびＲｑｎｉの分布を示す図である。
【図１１】本発明例の外輪表面の周方向の凹凸パターン例である。
【図１２】本発明例の外輪の油膜形成率を示す図である。
【図１３】従来例の外輪の油膜形成率を示す図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  ロッカーアーム、２  内輪（ローラ軸）、３  針状ころ（転動体）、４  外輪（ローラ）、４ａ  外輪の外径表面、５  ロッカーアーム軸（回転軸）、６  カム、７  アジャストねじ、８  ロックナット、９  バルブ、１０  ばね、１４  内輪支持部、１９  軸受メタル、２１  駆動ロール、２２  案内ロール、２３  （3/4）”ボール、３１  転動疲労寿命試
験片、５０  ロッカーアーム用軸受、５２  転動疲労寿命試験機に組み込まれた内輪、５３  針状ころ、５４  転動疲労寿命試験機に組み込まれた外輪、５５，５６  転動疲労寿命試験機の荷重負荷部材、Ｔ１  浸炭窒化処理温度、Ｔ２  焼入れ加熱温度。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図１および図２を参照して、揺動部材であるロッカーアーム１は、中央部において軸受メタル１９などを介してロッカーアーム軸（回転軸）５に回転自在に支持されている。このロッカーアーム１の他方の端部１ｂには、アジャストねじ７が螺挿されている。このアジャストねじ７はロックナット８により固定され、その下端において内燃機関の給気弁もしくは排気弁のバルブ９の上端と当接している。このバルブ９はばね１０の弾発力で付勢されている。【００１５】
ロッカーアーム１は、一方の端部１ａに転がり軸受５０が設けられる。転がり軸受５０の内輪に相当する軸２は二股状に形成された内輪支持部１４に支持されている。この二股状の内輪支持部１４に、内輪に相当する軸２の両端が圧入、両端かしめまたは止め輪により固定されている。この内輪２の外周面中央部には、針状ころ３を介して回転自在に、外輪を構成するローラ４が支持されている。内輪２と外輪４との間に介在する軸受を構成するのは針状ころ３である。すなわち、内輪２と外輪４との間に転動体（針状ころ）３が介在する。針状ころ３の軸線方向は、内輪の軸線に平行に配置されている。外輪４の外周面は、ばね１０の付勢力によりカム軸に設けられたカム６のカム面に当接されている。【００１６】
ここで、内輪２と、針状ころ３よりなる転動体と、外輪４とにより構成される転がり軸受がロッカーアーム用総ころ軸受として用いられている。一般に、保持器が用いられないころ軸受は総ころ軸受と呼称される。上記のロッカーアーム用総ころ軸受は、カム６と接触しながら回転するので、外輪４にはカム６の押付け力と衝撃力とが作用する。本発明の実施の形態のエンジンのロッカーアームは、上記ロッカーアーム用総ころ軸受を備える部材である。内輪２は、中空軸を採用しているが中実軸であってもよい。【００１７】
また、上記のように転動体すなわち針状ころを含む構成であってもよいし、針状ころを含まないすべり軸受であってもよい。すなわち、針状ころを含まず、内輪に相当する軸と、外輪とが直接接触して内輪と外輪とがすべり接触するタイプのものであってもよい。この場合、コンパクト化でき、かつ部品数が少ないために安価に軽量化することができる。【００１８】
外輪４が窒素富化層を有し、窒素富化層におけるオーステナイト結晶粒の粒度番号が１０番を超えるほど微細化されている。さらに外輪４の外径の表面４ａにランダムな微小凹形状のくぼみを形成し、面粗さをパラメータＲｑｎｉ値（ＩＳＯ国際規格）で表示したとき、軸方向面粗さＲｑｎｉ（Ｌ）と円周方向面粗さＲｑｎｉ（Ｃ）との比Ｒｑｎｉ（Ｌ）／Ｒｑｎｉ（Ｃ）が１．０以下となり、あわせて面粗さのパラメータＳｋ値が−１．６以下となるように表面処理を施している。【００１９】
パラメータＳｋ、Ｒｑｎｉの測定方法、条件は、たとえば次のように例示することができる。なお、これらのパラメータで表される表面性状を、転がり軸受の転動体や軌道輪といった構成要素について測定する場合、一箇所の測定値でも代表値として信頼できるが、たとえば直径方向に対向する二箇所を測定してもよい。
パラメータ算出規格：JIS B 0601:1994（サーフコム  JIS 1994）
カットオフ種別：ガウシアン
測定長さ：５λ
カットオフ波長：０.２５ｍｍ
測定倍率：×１００００
測定速度：０.３０ｍｍ／ｓ
測定箇所：ころ中央部
測定数：２
測定装置：面粗さ測定器 サーフコム１４００Ａ（東京精密株式会社）【００２０】
次に図３に基づき、本発明の他の実施の形態におけるエンジンのロッカーアーム用軸受を説明する。ロッカーアーム用転がり軸受５０は、ロッカーアーム１の一方の端部１ｂと他方の端部１ａとの間に開けられ２つの側壁の間にわたる内輪孔（図示せず）に内輪に相当する軸２を固定し、一方の端部１ｂにエンジンのバルブ９の端部が当接し、他方の端部１ａに図示しないピボットが適合する。ピボット孔１５を設けたロッカーアーム１は、ピボットの周りで所定の向きにばね１０によって付勢され、カム６から伝達される駆動力を外輪を構成するローラ４で受けて、前記ばねの付勢力に抗してバルブ９を動かす。【００２１】
図４および図５に基づき、本発明のさらに別の実施の形態におけるエンジンのロッカーアームを説明する。図４において、ロッカーアーム１の中央部に回転軸５が配置され、その周りにロッカーアーム１が回動する。ロッカーアーム１の一方の端部１ｂは、エンジンのバルブ９の端と当接し、他方の端部１ａは、連動棒１６の端と当接する。アジャストねじ７はロッカーアームの他方の端部１ａと連動棒１６との当接位置を調節する機能を有する。【００２２】
連動棒１６の下端に位置する中空の軸受取付部１６ａに、ロッカーアーム用転がり軸受（ロッカーアーム用総ころ軸受）５０が、取付部材１７によって取り付けられる。カム６はこの総ころ軸受の外輪４に当接して駆動力を連結棒に伝達する。【００２３】
図３、図４および図５に示すロッカーアーム用軸受の外輪４においても、窒素富化層、オーステナイト結晶粒、および面粗さは、図１、２の実施の形態と同じように形成されている。外輪４の窒素富化層におけるオーステナイト粒径の粒度番号を１０番超えとするほど微細化するために、これから説明する低温２次焼入れ法の熱処理が施される。さらに外輪４の外径の表面４ａにランダムな微小凹形状のくぼみを形成し、面粗さをパラメータＲｑｎｉ値（ＩＳＯ国際規格）で表示したとき、軸方向面粗さＲｑｎｉ（Ｌ）と円周方向面粗さＲｑｎｉ（Ｃ）との比Ｒｑｎｉ（Ｌ）／Ｒｑｎｉ（Ｃ）が１．０以下となり、あわせて面粗さのパラメータＳｋ値が−１．６以下となるように表面処理が施されている。【００２４】
次に、上記ロッカーアーム用軸受の外輪（ローラ）に行なう浸炭窒化処理を含む熱処理について説明する。図６は１次焼入れおよび２次焼入れを行なう方法を示す熱処理パターンであり、図７は焼入れ途中で材料をＡ１変態点温度未満に冷却し、その後、再加熱して最終的に焼入れる方法を示す熱処理パターンである。どちらも本発明の実施の態様例である。これらの図において、処理Ｔ１では鋼の素地に炭素や窒素を拡散させまた炭素の溶け込みを十分に行なった後、Ａ１変態点未満に冷却する。次に、図中の処理Ｔ２において、処理Ｔ１よりも低温に再加熱し、そこから油焼入れを施す。【００２５】
上記の熱処理によれば、普通焼入れ、すなわち浸炭窒化処理に引き続いてそのまま１回焼入れするよりも、ロッカーアーム用軸受の外輪の表層部分を浸炭窒化しつつ、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。上記の熱処理方法によれば、オーステナイト結晶粒の粒径を従来の２分の１以下となるミクロ組織を得ることができる。上記の熱処理を受けた外輪は、転動疲労特性が長寿命であり、割れ強度を向上させ、経年寸法変化率も小さくすることができる。【００２６】
次に図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａおよび図９Ｂに基づき軸受の外輪のミクロ組織、とくにオーステナイト粒について説明する。これらオーステナイト結晶粒度を示す組織より、従来のオーステナイト粒度はＪＩＳ規格の粒度番号で１０番以下の番号であり、また本発明による熱処理方法によれば１２番の細粒を得ることができる。また、図９Ａの平均粒径は、切片法で測定した結果、５．６μｍであった。【００２７】
次に、上記の微小凹形状のくぼみを形成する方法を説明する。上記微小凹形状のくぼみはバレル研磨によって形成し、研磨機の回転速度、加工時間、ワーク投入量、チップの種類、大きさ等を選ぶことにより所望の表面性状を得ることができる。ショットブラスティング等を用いることもできる。【００２８】
次に図１０に基づいて、上記の方法により形成した、本発明例の軸受の外輪外径面の軸方向および周方向のＲｑｎｉと、表面粗さのパラメータＳｋ値とについて説明する。図１０には、比較のために従来例の対応する測定データを合わせて示している。１つの特徴は、マイナスとなるＳｋ値の絶対値が、本発明例では従来例より大きいことである。また、他の特徴としてＲｑｎｉの分布がゼロより相当大きい位置にピークを有することであり、意図的に微小な凹凸をつけられたことを表している。図１１に示すように、上記の方法により形成した、本発明例の軸受の外輪外径面の周方向に沿った凹凸パターンは丸みを帯びた凸部の間に、深い鋭い溝が配置されており、Ｓｋ値が−１.６以下であることに対応している。【００２９】
上記外輪を含む本発明例の試験軸受を実機試験エンジンに組み込んで試験した場合の外輪外径面における油膜の形成率を、図１２および図１３に基づいて説明する。両者を比較して分かるように、本発明例では従来例に比較して運転開始時で２０％程度油膜形成率が改善される。【００３０】
（実施例１）
次に、本発明の実施例について説明する。ＪＩＳ規格ＳＵＪ２を用いて、ピーリング試験片を製作した。試験片は外径φ４０ｍｍ×幅Ｌ１２の寸法である。各試験軸受の製造履歴は次の通りである。【００３１】
試験体No.１（本発明例）：浸炭窒化処理温度８５０℃、保持時間１５０分間。雰囲気は、ＲＸガスとアンモニアガスとの混合ガスとした。浸炭窒化処理温度８５０℃から１次焼入れを行い、次いで浸炭窒化処理温度より低い温度８００℃で２０分間加熱して２次焼入を行い、次いで、１８０℃で９０分間焼戻を行った。その後、表面加工処理として特殊なバレル研摩によって所望の仕上げ面を得た。【００３２】
試験体No.２（比較例１）：標準熱処理を行った（ＲＸガス雰囲気中で、加熱温度８４０℃、保持時間２０分で加熱後、焼入れを行い、次いで１８０℃で９０分間焼戻を行った。）。【００３３】
試験体No.３（比較例２）：浸炭窒化処理を行った（ＲＸガスとアンモニアガスとの混合ガス雰囲気中で、加熱温度８５０℃、保持時間１５０分間で加熱した後、８５０℃から焼入れを行い、次いで１８０℃で９０分間焼戻を行った。）。【００３４】
上記の製造方法で製作した試験体の材質調査結果およびピーリング試験結果を表１および表２に示す。【００３５】
【表１】
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【００３６】
【表２】
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【００３７】
次にピーリング試験方法について説明する。ピーリング試験条件は表３に示すとおりである。【００３８】
【表３】
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【００３９】
面粗さの粗いＪＩＳ規格ＳＵＪ２の標準熱処理品を相手試験片として、上記各試験体と相手試験片を転動接触させた場合に、試験体上に発生するピーリング（微細な剥離の集合体）の面積率を測定して、ピーリング強度とした。ピーリング強度比は標準熱処理品の試験体No.２を１（基準値）として各試験体の結果を比率の逆数で表した。【００４０】
本発明例の試験体No.１は、標準熱処理品の試験体No.２と比べ、７倍以上のピーリング強度を有しており、浸炭窒化処理品の試験体No.３と比べても５倍以上のピーリング強度を得ることができた。このような大きな寿命改善は、上述のように微細なオーステナイト粒径と、上述した表面凹凸形状の緻密なコントロールによる油膜形成能の向上によってもたらされたものである。【００４１】
上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のロッカーアーム用軸受を用いることにより、カムと過酷な条件下で接触する外輪の耐ピーリング性能を大きく向上させることができる。このようなロッカーアーム用軸受の外輪は、低温２次焼入れ処理とバレル研磨処理を施すことにより得ることができるので、今後、益々使用条件が過酷になる自動車エンジンのロッカーアーム等に広範に利用されることが期待される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年10月4日(2005.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】エンジンのバルブ（９）とカム（６）との間に介在して吸排気を調節するロッカーアーム（１）に固定された内輪に相当する軸（２）と、前記内輪（２）の外方に位置して前記カム（６）と接触する外輪（４）と、前記外輪（４）と内輪（２）との間に位置する複数の転動体（３）とを備えたロッカーアーム用軸受（５０）において、
前記外輪（４）が窒素富化層を有し、その窒素富化層におけるオーステナイト結晶粒の粒度番号が１０番を超える範囲にあり、かつ外輪外径の表面（４ａ）にランダムな微小凹形状のくぼみを有する、ロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項２】前記ランダムな微小凹形状のくぼみが形成された前記外輪外径の表面（４ａ）は、面粗さをパラメータＲｑｎｉ値（ＩＳＯ国際規格）で表示したとき、軸方向面粗さＲｑｎｉ（Ｌ）と円周方向面粗さＲｑｎｉ（Ｃ）との比Ｒｑｎｉ（Ｌ）／Ｒｑｎｉ（Ｃ）が１．０以下であり、さらに面粗さのパラメータＳｋ値が−１．６以下である、請求項１に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項３】前記ロッカーアーム（１）はその一方の端部（１ａ）と他方の端部（１ｂ）との間に位置する回転軸（５）に回転自在に支持され、前記一方の端部（１ａ）は二股状の内輪支持部（１４）を有し、その二股状の内輪支持部（１４）に前記内輪（２）が固定され、前記他方の端部（１ｂ）には、前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接する、請求項１に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項４】（補正後）前記ロッカーアーム（１）の一方端（１ａ）にピボットが適合し、他方端（１ｂ）に前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接し、前記ロッカーアーム（１）の前記一方端（１ａ）と前記他方端（１ｂ）との間の、対向する２つの側壁の内輪孔にわたって前記内輪（２）が固定される、請求項１に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項５】（補正後）ロッカーアーム（１）がその一方端（１ａ）と他方端（１ｂ）との間に位置する回転軸（５）に回転自由に支持され、その他方端（１ｂ）に前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接し、前記一方端（１ａ）に、前記カム（６）からの応力を伝達する連動棒（１６）の一方の端が当接し、前記連動棒（１６）の他方の端部に前記ロッカーアーム用軸受（５０）の内輪（２）が固定され、その外輪（４）が前記カム（６）と接触する、請求項１に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項６】前記ロッカーアーム用軸受（５０）が総ころ形式のニードル軸受である、請求項１に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項７】エンジンのバルブ（９）とカム（６）との間に介在して吸排気を調節するロッカーアーム（１）に固定された内輪に相当する軸（２）と、前記内輪（２）の外方に位置して前記カム（６）と接触する外輪（４）とを備えたロッカーアーム用軸受（５０）において、
前記外輪（４）が窒素富化層を有し、その窒素富化層におけるオーステナイト結晶粒の粒度番号が１０番を超える範囲にあり、かつ外輪外径の表面（４ａ）にランダムな微小凹形状のくぼみを有する、ロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項８】前記ランダムな微小凹形状のくぼみが形成された前記外輪外径の表面（４ａ）は、面粗さをパラメータＲｑｎｉ値（ＩＳＯ国際規格）で表示したとき、軸方向面粗さＲｑｎｉ（Ｌ）と円周方向面粗さＲｑｎｉ（Ｃ）との比Ｒｑｎｉ（Ｌ）／Ｒｑｎｉ（Ｃ）が１．０以下であり、さらに面粗さのパラメータＳｋ値が−１．６以下である、請求項７に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項９】前記ロッカーアーム（１）はその一方の端部（１ａ）と他方の端部（１ｂ）との間に位置する回転軸（５）に回転自在に支持され、前記一方の端部（１ａ）は二股状の内輪支持部（１４）を有し、その二股状の内輪支持部（１４）に前記内輪（２）が固定され、前記他方の端部（１ｂ）には、前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接する、請求項７に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項１０】（補正後）前記ロッカーアーム（１）の一方端（１ａ）にピボットが適合し、他方端（１ｂ）に前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接し、前記ロッカーアーム（１）の前記一方端（１ａ）と前記他方端（１ｂ）との間の、対向する２つの側壁の内輪孔にわたって前記内輪（２）が固定される、請求項７に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
【請求項１１】（補正後）ロッカーアーム（１）がその一方端（１ａ）と他方端（１ｂ）との間に位置する回転軸（５）に回転自由に支持され、その他方端（１ｂ）に前記エンジンのバルブ（９）の端部が当接し、前記一方端（１ａ）に、前記カム（６）からの応力を伝達する連動棒（１６）の一方の端が当接し、前記連動棒（１６）の他方の端部に前記ロッカーアーム用軸受（５０）の内輪（２）が固定され、その外輪（４）が前記カム（６）と接触する、請求項７に記載のロッカーアーム用軸受（５０）。
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【国際調査報告】
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