JP2002188702A - 無段変速機用転動体およびその製造方法 - Google Patents
無段変速機用転動体およびその製造方法Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H15/06—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
- F16H15/32—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
- F16H15/36—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
- F16H15/38—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トロイダル式無段変速機などの無段変速機用
転動体であって、転動疲労寿命に優れると共に、そのば
らつきが少ない転動体と、このような転動体の製造方法
を提供する。 【解決手段】 無段変速機用転動体における転がり接触
をする部位の少なくとも１箇所の表層微小硬度をＨｖ７
５０以上、表面圧縮残留応力を１０００ＭＰａ以上、さ
らに表面残留オーステナイト量を１０％以下とする。
転動体であって、転動疲労寿命に優れると共に、そのば
らつきが少ない転動体と、このような転動体の製造方法
を提供する。 【解決手段】 無段変速機用転動体における転がり接触
をする部位の少なくとも１箇所の表層微小硬度をＨｖ７
５０以上、表面圧縮残留応力を１０００ＭＰａ以上、さ
らに表面残留オーステナイト量を１０％以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用の
変速機として用いられるトロイダル式無段変速機などの
無段変速機に使用される転動体に係わり、さらに詳しく
は、転動疲労寿命の向上が可能な無段変速機用転動体
と、このような転動体の製造方法に関するものである。
変速機として用いられるトロイダル式無段変速機などの
無段変速機に使用される転動体に係わり、さらに詳しく
は、転動疲労寿命の向上が可能な無段変速機用転動体
と、このような転動体の製造方法に関するものである。
【０００２】トロイダル式無段変速機は、例えば図１に
示すような基本構造を有しており、図外のハウジング内
に、入力ディスク３および出力ディスク１１を備え、こ
れら入出力ディスク３，１１が同軸上に相対向して配置
されている。そして、入力ディスク３には、カム板２
ａ、保持器２ｂおよびローラ２ｃからなる押圧装置２を
介して入力軸１が連結されていると共に、出力ディスク
１１には出力軸１２が固定されている。
示すような基本構造を有しており、図外のハウジング内
に、入力ディスク３および出力ディスク１１を備え、こ
れら入出力ディスク３，１１が同軸上に相対向して配置
されている。そして、入力ディスク３には、カム板２
ａ、保持器２ｂおよびローラ２ｃからなる押圧装置２を
介して入力軸１が連結されていると共に、出力ディスク
１１には出力軸１２が固定されている。
【０００３】入力ディスク３および出力ディスク１１
は、略同一形状をなしてそれぞれ対称に配置され、それ
らの対向面が軸方向断面で見て、略半円形状となるよう
なトロイダル面に形成されている。そして、入力ディス
ク３および出力ディスク１１の両トロイダル面３ａおよ
び１１ａによって形成されるトロイダルキャビティ内に
は、入力ディスク３および出力ディスク１１に接触する
１対のパワーローラ（内輪）７，７が配置されている。
は、略同一形状をなしてそれぞれ対称に配置され、それ
らの対向面が軸方向断面で見て、略半円形状となるよう
なトロイダル面に形成されている。そして、入力ディス
ク３および出力ディスク１１の両トロイダル面３ａおよ
び１１ａによって形成されるトロイダルキャビティ内に
は、入力ディスク３および出力ディスク１１に接触する
１対のパワーローラ（内輪）７，７が配置されている。
【０００４】各パワーローラ７，７は、トラニオン４に
支持された外輪６に玉軸受８を介して圧接された状態
で、同じくトラニオン４に取付けられた枢軸５にニード
ルベアリング９を介してそれぞれ回転自在に枢着される
と共に、入力ディスク３および出力ディスク１１によっ
て形成される半円形断面をなすトロイダル面３ａおよび
１１ａの中心となるピボット軸１０を中心として傾動自
在に支持されている。
支持された外輪６に玉軸受８を介して圧接された状態
で、同じくトラニオン４に取付けられた枢軸５にニード
ルベアリング９を介してそれぞれ回転自在に枢着される
と共に、入力ディスク３および出力ディスク１１によっ
て形成される半円形断面をなすトロイダル面３ａおよび
１１ａの中心となるピボット軸１０を中心として傾動自
在に支持されている。
【０００５】そして、入力ディスク３および出力ディス
ク１１とパワーローラ内輪７，７との接触面には、粘性
摩擦抵抗の大きい潤滑油（トラクションオイル）が供給
され、入力ディスク３に入力される動力を潤滑油膜およ
びパワーローラ内輪７，７を介して出力ディスク１１に
伝達するようになっている。
ク１１とパワーローラ内輪７，７との接触面には、粘性
摩擦抵抗の大きい潤滑油（トラクションオイル）が供給
され、入力ディスク３に入力される動力を潤滑油膜およ
びパワーローラ内輪７，７を介して出力ディスク１１に
伝達するようになっている。
【０００６】このように構成されたトロイダル式無段変
速機においては、入力軸１が回転すると、その動力がカ
ム板２ａ、保持器２ｂ、ローラ２ｃを介して入力ディス
ク３に伝達されて入力ディスク３が回転する。この入力
ディスク３の回転により発生した動力がパワーローラ
７，７を介して出力ディスク１１に伝達され、出力ディ
スク１１が出力軸１２と共に一体回転する。
速機においては、入力軸１が回転すると、その動力がカ
ム板２ａ、保持器２ｂ、ローラ２ｃを介して入力ディス
ク３に伝達されて入力ディスク３が回転する。この入力
ディスク３の回転により発生した動力がパワーローラ
７，７を介して出力ディスク１１に伝達され、出力ディ
スク１１が出力軸１２と共に一体回転する。
【０００７】変速時には、図中に矢印で示すように、ピ
ボット軸１０を中心としてトラニオン４，４を所定角度
回転させ、パワーローラ７，７の傾きを変化させる。こ
れによってパワーローラ７，７が入力ディスク３および
出力ディスク１１のトロイダル曲面３ａ，１１ａ上を傾
転し、その結果、入力ディスク３および出力ディスク１
１のパワーローラ７，７との接触位置（半径）が変化
し、速度比が変わることによって無段階の減速あるいは
増速が行われる。
ボット軸１０を中心としてトラニオン４，４を所定角度
回転させ、パワーローラ７，７の傾きを変化させる。こ
れによってパワーローラ７，７が入力ディスク３および
出力ディスク１１のトロイダル曲面３ａ，１１ａ上を傾
転し、その結果、入力ディスク３および出力ディスク１
１のパワーローラ７，７との接触位置（半径）が変化
し、速度比が変わることによって無段階の減速あるいは
増速が行われる。
【０００８】このような無段変速機に使用されるパワー
ローラや入出力ディスクのような転動体としては、従
来、例えば特開平７−７１５５５号公報、特開平１０−
１８４８３６号公報等に開示されたものがある。また、
浸炭鋼に研削仕上げ加工したもの（上記特開平７−７１
５５５号公報、特開平１０−１８４８３６号公報等）を
使用した従来例がある。
ローラや入出力ディスクのような転動体としては、従
来、例えば特開平７−７１５５５号公報、特開平１０−
１８４８３６号公報等に開示されたものがある。また、
浸炭鋼に研削仕上げ加工したもの（上記特開平７−７１
５５５号公報、特開平１０−１８４８３６号公報等）を
使用した従来例がある。
【０００９】さらに、曲げ疲労強度の向上を目的とし
て、表面異常層の残存する浸炭焼入れ部材に、直径０．
１ｍｍ以下のショット玉を投射し、表面異常層をマルテ
ンサイト変態させて、表面異常層をなくすようにした従
来例が特開平５−３０１１６５号公報に開示されてい
る。
て、表面異常層の残存する浸炭焼入れ部材に、直径０．
１ｍｍ以下のショット玉を投射し、表面異常層をマルテ
ンサイト変態させて、表面異常層をなくすようにした従
来例が特開平５−３０１１６５号公報に開示されてい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図１に示したトロイダ
ル式無段変速機においては、ディスク、パワーローラが
トラクションドライブをすることによって動力を伝達す
るようにしており、これを駆動した場合に、ディスク−
パワーローラ間には高い押し付け荷重が加わるため、例
えばパワーローラのベアリング溝部には、最大接触面圧
が最大３ＧＰａ以上にまで達する高い接触圧力を生じ
る。このような高面圧下では、ヘルツ接触により内部に
発生するせん断応力がピークとなる深さ位置近傍で、介
在物あるいは転動疲労による内部組織変化を起点とし
て、亀裂が発生し、表層にまで亀裂が伝播することによ
って転走面が剥離に至ることがある。
ル式無段変速機においては、ディスク、パワーローラが
トラクションドライブをすることによって動力を伝達す
るようにしており、これを駆動した場合に、ディスク−
パワーローラ間には高い押し付け荷重が加わるため、例
えばパワーローラのベアリング溝部には、最大接触面圧
が最大３ＧＰａ以上にまで達する高い接触圧力を生じ
る。このような高面圧下では、ヘルツ接触により内部に
発生するせん断応力がピークとなる深さ位置近傍で、介
在物あるいは転動疲労による内部組織変化を起点とし
て、亀裂が発生し、表層にまで亀裂が伝播することによ
って転走面が剥離に至ることがある。
【００１１】また、例えばパワーローラベアリング溝部
では、このような高面圧に加えて、通常の転がり軸受と
異なり、トラクション力やラジアル方向荷重が負荷され
ながら転動するため、ミクロな金属接触を生じたり、あ
るいは転がり摩擦抵抗増大により表面接線力が増大し、
表層が起点となる剥離を生じ、結果として、転動疲労寿
命の低下を招く場合がある。
では、このような高面圧に加えて、通常の転がり軸受と
異なり、トラクション力やラジアル方向荷重が負荷され
ながら転動するため、ミクロな金属接触を生じたり、あ
るいは転がり摩擦抵抗増大により表面接線力が増大し、
表層が起点となる剥離を生じ、結果として、転動疲労寿
命の低下を招く場合がある。
【００１２】したがって、トロイダル式無段変速機など
の無段変速機の大容量化あるいは小型化には、転走面表
層の硬度アップ、あるいは亀裂伝播抵抗向上などによ
り、転動体の表層部の転動疲労強度を向上することが要
求され、このような要望に対処することが無段変速機用
転動体における従来の課題となっていた。
の無段変速機の大容量化あるいは小型化には、転走面表
層の硬度アップ、あるいは亀裂伝播抵抗向上などによ
り、転動体の表層部の転動疲労強度を向上することが要
求され、このような要望に対処することが無段変速機用
転動体における従来の課題となっていた。
【００１３】
【発明の目的】本発明は、従来の無段変速機用転動体に
おける上記課題に着目してなされたものであって、トロ
イダル式無段変速機などの無段変速機用転動体であっ
て、転動疲労寿命の向上が可能な転動体とその製造方法
を提供することを目的としている。
おける上記課題に着目してなされたものであって、トロ
イダル式無段変速機などの無段変速機用転動体であっ
て、転動疲労寿命の向上が可能な転動体とその製造方法
を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる無段変速
機用転動体は、請求項１に記載しているように、潤滑油
を介して接触する複数個の金属製転動体を用いて構成し
た無段変速機において、前記転動体における転がり接触
する部位の少なくとも１箇所の表層の微小硬度がＨｖ７
５０以上、表面圧縮残留応力が１０００ＭＰａ以上、か
つ表面残留オーステナイト量が１０％以下である構成と
したことを特徴としており、無段変速機用転動体におけ
るこのような構成を前述した従来の課題を解決するため
の手段としている。
機用転動体は、請求項１に記載しているように、潤滑油
を介して接触する複数個の金属製転動体を用いて構成し
た無段変速機において、前記転動体における転がり接触
する部位の少なくとも１箇所の表層の微小硬度がＨｖ７
５０以上、表面圧縮残留応力が１０００ＭＰａ以上、か
つ表面残留オーステナイト量が１０％以下である構成と
したことを特徴としており、無段変速機用転動体におけ
るこのような構成を前述した従来の課題を解決するため
の手段としている。
【００１５】本発明に係わる無段変速機用転動体の製造
方法は、請求項２に記載しているように、真空炉または
プラズマ炉で浸炭または浸炭窒化焼入れを行った後、シ
ョットピーニングを施し、さらに研削仕上げを施す構成
とし、本発明に係わる無段変速機用転動体の製造方法の
実施形態として、請求項３に係わる製造方法において
は、質量％でＣｒ：１．２〜３．２％、Ｍｏ：０．２５
〜２．０％を含有する機械構造用部材に、浸炭または浸
炭窒化焼入れした後、研削加工を施し、さらにショット
ピーニングおよび研削仕上げを施す構成とし、同じく実
施の形態として請求項４に係わる無段変速機用転動体の
製造方法においては、ショットピーニングに用いる投射
材の平均粒径が０．１ｍｍ以下である構成とし、請求項
５に係わる無段変速機用転動体の製造方法においては、
ショットピーニング前の基材表面の硬さがＨｖ７２０以
上である構成とし、請求項６に係わる製造方法において
は、ショットピーニング前の基材表面の硬さがＨｖ７６
０以下である構成とし、請求項７に係わる製造方法にお
いては、ショットピーニング前の基材の残留オーステナ
イト量が２０％以上である構成とし、請求項８に係わる
無段変速機用転動体の製造方法においては、ショットピ
ーニング前の基材の残留オーステナイト量が３０％以上
である構成としたことを特徴としている。
方法は、請求項２に記載しているように、真空炉または
プラズマ炉で浸炭または浸炭窒化焼入れを行った後、シ
ョットピーニングを施し、さらに研削仕上げを施す構成
とし、本発明に係わる無段変速機用転動体の製造方法の
実施形態として、請求項３に係わる製造方法において
は、質量％でＣｒ：１．２〜３．２％、Ｍｏ：０．２５
〜２．０％を含有する機械構造用部材に、浸炭または浸
炭窒化焼入れした後、研削加工を施し、さらにショット
ピーニングおよび研削仕上げを施す構成とし、同じく実
施の形態として請求項４に係わる無段変速機用転動体の
製造方法においては、ショットピーニングに用いる投射
材の平均粒径が０．１ｍｍ以下である構成とし、請求項
５に係わる無段変速機用転動体の製造方法においては、
ショットピーニング前の基材表面の硬さがＨｖ７２０以
上である構成とし、請求項６に係わる製造方法において
は、ショットピーニング前の基材表面の硬さがＨｖ７６
０以下である構成とし、請求項７に係わる製造方法にお
いては、ショットピーニング前の基材の残留オーステナ
イト量が２０％以上である構成とし、請求項８に係わる
無段変速機用転動体の製造方法においては、ショットピ
ーニング前の基材の残留オーステナイト量が３０％以上
である構成としたことを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明に係わる無段変速機用転動
体は、無段変速機の転動体、すなわちディスクまたはパ
ワーローラの転がり接触をする部位の少なくとも１箇所
の表層の微小硬度をＨｖ７５０以上、表面圧縮残留応力
を１０００ＭＰａ以上、かつ表面残留オーステナイト量
を１０％以下としたものである。ここで、ディスクまた
はパワーローラ（転動体）の転がり接触をする部位と
は、ディスク、パワーローラの接触する面、すなわちト
ラクション面と、パワーローラ内輪および外輪のベアリ
ング溝部を意味する。これらの部位の中で、より高い転
動疲労強度が要求される部位は、パワーローラ内外輪の
ベアリング溝部およびパワーローラのトラクション面で
ある。これら転走部の表層の微小硬度がＨｖ７５０以上
で、表面残留応力が１０００ＭＰａ以上、かつ表面残留
オーステナイト量が１０％以下であるものとすることに
より、表面接線力増大などによる、表面起点剥離の亀裂
発生が抑制され、かつ内部のせん断応力により内部起点
亀裂の表層への伝播が抑制される。表層部の硬度や残留
応力などが上記範囲外にある場合には、表面起点亀裂の
発生および内部起点亀裂の伝播を抑制する作用が低下す
る。
体は、無段変速機の転動体、すなわちディスクまたはパ
ワーローラの転がり接触をする部位の少なくとも１箇所
の表層の微小硬度をＨｖ７５０以上、表面圧縮残留応力
を１０００ＭＰａ以上、かつ表面残留オーステナイト量
を１０％以下としたものである。ここで、ディスクまた
はパワーローラ（転動体）の転がり接触をする部位と
は、ディスク、パワーローラの接触する面、すなわちト
ラクション面と、パワーローラ内輪および外輪のベアリ
ング溝部を意味する。これらの部位の中で、より高い転
動疲労強度が要求される部位は、パワーローラ内外輪の
ベアリング溝部およびパワーローラのトラクション面で
ある。これら転走部の表層の微小硬度がＨｖ７５０以上
で、表面残留応力が１０００ＭＰａ以上、かつ表面残留
オーステナイト量が１０％以下であるものとすることに
より、表面接線力増大などによる、表面起点剥離の亀裂
発生が抑制され、かつ内部のせん断応力により内部起点
亀裂の表層への伝播が抑制される。表層部の硬度や残留
応力などが上記範囲外にある場合には、表面起点亀裂の
発生および内部起点亀裂の伝播を抑制する作用が低下す
る。
【００１７】このような転動体は、請求項２に記載して
いるように、真空炉またはプラズマ炉で浸炭または浸炭
窒化焼入れした後、ショットピーニングを施し、その後
研削仕上げを施すことによって製造することが好まし
い。すなわち、ショットピーニングという比較的簡便な
方法によって表面の残留オーステナイトを加工誘起変態
させ、マルテンサイト化することなどによって、転走部
表層に圧縮残留応力を付与し、表面硬度を向上させるこ
とができ、無段変速機用転動体の上記品質を得ることが
できる。
いるように、真空炉またはプラズマ炉で浸炭または浸炭
窒化焼入れした後、ショットピーニングを施し、その後
研削仕上げを施すことによって製造することが好まし
い。すなわち、ショットピーニングという比較的簡便な
方法によって表面の残留オーステナイトを加工誘起変態
させ、マルテンサイト化することなどによって、転走部
表層に圧縮残留応力を付与し、表面硬度を向上させるこ
とができ、無段変速機用転動体の上記品質を得ることが
できる。
【００１８】さらに、真空炉またはプラズマ炉で浸炭ま
たは浸炭窒化焼入れした部品にショットピーニングを行
うと、圧縮残留応力付与、硬度アップの効果が向上し、
かつ品質が安定化する。これはガス浸炭の場合と違っ
て、真空炉またはプラズマ炉で浸炭または浸炭窒化焼入
れした場合には部品表面に表面異常層（粒界酸化層）が
できないことによる。表面に粒界酸化層が生じたものに
ショットピーニングを施すと、ショット後の品質、すな
わち表面の圧縮残留応力および硬度にばらつきを生じや
すくなる。
たは浸炭窒化焼入れした部品にショットピーニングを行
うと、圧縮残留応力付与、硬度アップの効果が向上し、
かつ品質が安定化する。これはガス浸炭の場合と違っ
て、真空炉またはプラズマ炉で浸炭または浸炭窒化焼入
れした場合には部品表面に表面異常層（粒界酸化層）が
できないことによる。表面に粒界酸化層が生じたものに
ショットピーニングを施すと、ショット後の品質、すな
わち表面の圧縮残留応力および硬度にばらつきを生じや
すくなる。
【００１９】また、ショットピーニングを施した部位に
おいては、ショットピーニングによって面粗度が悪化す
るため、ショット後に研削超仕上げを施すのが好まし
い。
おいては、ショットピーニングによって面粗度が悪化す
るため、ショット後に研削超仕上げを施すのが好まし
い。
【００２０】このような無段変速機用転動体は、また、
請求項３に記載しているように、質量％でＣｒ：１．２
〜３．２％、Ｍｏ：０．２５〜２．０％を含有する機械
構造用部材に、浸炭または浸炭窒化焼入れした後、研削
加工を施し、さらにショットピーニングおよび研削仕上
げを施すことによって製造することが望ましい。
請求項３に記載しているように、質量％でＣｒ：１．２
〜３．２％、Ｍｏ：０．２５〜２．０％を含有する機械
構造用部材に、浸炭または浸炭窒化焼入れした後、研削
加工を施し、さらにショットピーニングおよび研削仕上
げを施すことによって製造することが望ましい。
【００２１】転動体基材の鋼中Ｃｒ，Ｍｏは、基材中に
炭化物を微細に分散させることによって基材そのものの
強度を向上させるのに必要な成分である。Ｃｒは、Ｍ３
Ｃ型あるいはＭ２３Ｃ型の炭化物を形成するのに必要で
あるが、その作用を確実なものにする一方、コスト増や
切削性の低下を避ける観点から質量比で１．２〜３．２
％の範囲とすることが好ましい。Ｍｏは、Ｃｒと同様に
添加することにより炭化物を安定に析出させるために添
加するものであるが、炭化物の安定化と、切削性低下お
よびコスト増を避ける観点から０．２５〜２．０％の範
囲が好ましい。
炭化物を微細に分散させることによって基材そのものの
強度を向上させるのに必要な成分である。Ｃｒは、Ｍ３
Ｃ型あるいはＭ２３Ｃ型の炭化物を形成するのに必要で
あるが、その作用を確実なものにする一方、コスト増や
切削性の低下を避ける観点から質量比で１．２〜３．２
％の範囲とすることが好ましい。Ｍｏは、Ｃｒと同様に
添加することにより炭化物を安定に析出させるために添
加するものであるが、炭化物の安定化と、切削性低下お
よびコスト増を避ける観点から０．２５〜２．０％の範
囲が好ましい。
【００２２】また、ガス浸炭またはガス浸炭窒化によっ
て浸炭または浸炭窒化焼入れを行った場合に形成される
表面異常層は、ショットピーニング後の品質の安定性に
悪影響を与える恐れがあるため、熱処理後研削加工によ
り表面異常層を除去した後にショットピーニングを施す
のが望ましい。
て浸炭または浸炭窒化焼入れを行った場合に形成される
表面異常層は、ショットピーニング後の品質の安定性に
悪影響を与える恐れがあるため、熱処理後研削加工によ
り表面異常層を除去した後にショットピーニングを施す
のが望ましい。
【００２３】また、ショットピーニングを施した部位
は、面粗度がショットピーニングによって悪化するの
で、研削超仕上げを施すのが望ましい。
は、面粗度がショットピーニングによって悪化するの
で、研削超仕上げを施すのが望ましい。
【００２４】さらに、ショットッピーニングに用いるシ
ョット（投射材）については、請求項４に記載している
ように、平均粒径が０．１ｍｍ以下であることが望まし
い。平均粒径が０．１ｍｍを上回ると、ショットによっ
て付与される圧縮残留応力および加工硬化のピーク位置
が深くなることから、内部起点の亀裂の伝播は抑制され
るものの、表面起点の亀裂の発生を抑制する効果が低下
するので好ましくない。
ョット（投射材）については、請求項４に記載している
ように、平均粒径が０．１ｍｍ以下であることが望まし
い。平均粒径が０．１ｍｍを上回ると、ショットによっ
て付与される圧縮残留応力および加工硬化のピーク位置
が深くなることから、内部起点の亀裂の伝播は抑制され
るものの、表面起点の亀裂の発生を抑制する効果が低下
するので好ましくない。
【００２５】ショットピーニング前の基材硬さについて
は、請求項５に記載しているように、その表面のビッカ
ース硬さがＨｖ７２０以上であることが望ましい。すな
わち、ショット前の基材の表面硬度がＨｖ７２０未満の
場合には、後述する転動疲労試験において、平均寿命の
向上代が小さくなってしまうことが判明したことによ
る。これは、ショット前の基材表面硬度がＨｖ７２０未
満であると、ショット後十分な圧縮残留応力および加工
硬化が安定して得られなくなるためと考えられる。
は、請求項５に記載しているように、その表面のビッカ
ース硬さがＨｖ７２０以上であることが望ましい。すな
わち、ショット前の基材の表面硬度がＨｖ７２０未満の
場合には、後述する転動疲労試験において、平均寿命の
向上代が小さくなってしまうことが判明したことによ
る。これは、ショット前の基材表面硬度がＨｖ７２０未
満であると、ショット後十分な圧縮残留応力および加工
硬化が安定して得られなくなるためと考えられる。
【００２６】さらに、ショットピーニング前の基材表面
硬さの上限については、請求項６に記載しているように
Ｈｖ７６０であること、すなわち表面硬さがＨｖ７２０
〜７６０の範囲にあることがより望ましい。ショット前
の基材表面の硬度がＨｖ７２０〜７６０の範囲である
と、後述する転動疲労試験において、平均寿命の向上代
が最も大きく、寿命のばらつきも小さくなることが判明
した。つまり、ショット前の基材表面硬度がＨｖ７６０
を上回ると、寿命向上は認められなくはないものの、基
材に対する寿命の向上代が低下する。これは、ショット
前の基材表面の硬度がＨｖ７６０を超えると、基材に分
散析出した炭化物の面積率が増し、残留オーステナイト
量が減少することなどによって、ショットによって十分
な圧縮残留応力および加工硬化が安定して得られなくな
ることによると考えられる。
硬さの上限については、請求項６に記載しているように
Ｈｖ７６０であること、すなわち表面硬さがＨｖ７２０
〜７６０の範囲にあることがより望ましい。ショット前
の基材表面の硬度がＨｖ７２０〜７６０の範囲である
と、後述する転動疲労試験において、平均寿命の向上代
が最も大きく、寿命のばらつきも小さくなることが判明
した。つまり、ショット前の基材表面硬度がＨｖ７６０
を上回ると、寿命向上は認められなくはないものの、基
材に対する寿命の向上代が低下する。これは、ショット
前の基材表面の硬度がＨｖ７６０を超えると、基材に分
散析出した炭化物の面積率が増し、残留オーステナイト
量が減少することなどによって、ショットによって十分
な圧縮残留応力および加工硬化が安定して得られなくな
ることによると考えられる。
【００２７】また、ショットピーニング前の基材の残留
オーステナイト量については、請求項７に記載している
ように、２０％以上であることが好ましい。すなわち、
ショット前の残留オーステナイト量が多いと、後述する
転動疲労試験において、寿命のばらつきが小さくなる傾
向が認められた。ショットピーニングによって、残留オ
ーステナイトが強靭な加工誘起マルテンサイトに変態
し、転走部表層に圧縮残留応力を付与し、表面硬度をア
ップさせることができるが、残留オーステナイト量が２
０％以上であると、加工誘起変態させるべき残留オース
テナイトが多いため、上記の効果が安定して十分に得ら
れやすいことによるものと考えられる。なお、ショット
前の残留オーステナイト量については、請求項８に記載
しているように３０％以上であると、さらに好ましい結
果が得られる。
オーステナイト量については、請求項７に記載している
ように、２０％以上であることが好ましい。すなわち、
ショット前の残留オーステナイト量が多いと、後述する
転動疲労試験において、寿命のばらつきが小さくなる傾
向が認められた。ショットピーニングによって、残留オ
ーステナイトが強靭な加工誘起マルテンサイトに変態
し、転走部表層に圧縮残留応力を付与し、表面硬度をア
ップさせることができるが、残留オーステナイト量が２
０％以上であると、加工誘起変態させるべき残留オース
テナイトが多いため、上記の効果が安定して十分に得ら
れやすいことによるものと考えられる。なお、ショット
前の残留オーステナイト量については、請求項８に記載
しているように３０％以上であると、さらに好ましい結
果が得られる。
【００２８】さらに、ショット前のビッカース硬さがＨ
ｖ７２０以上で、かつ残留オーステナイト量が２０％以
上であることがより一層好ましい。すなわち、後述する
転動疲労試験によれば、ショットピーニング前の硬さは
主に寿命向上に寄与し、硬さが高いと平均寿命が大きく
向上する。一方、ショット前の残留オーステナイト量
は、主に寿命のばらつき低下に寄与し、残留オーステナ
イトが多いと転動疲労寿命のばらつきが小さくなる傾向
があることが判明した。つまり、ショットピーニング前
のビッカ−ス硬さがＨｖ７２０以上、かつ残留オーステ
ナイト量が２０％以上であると長寿命でしかも寿命のば
らつきが小さくなる傾向が認められた。
ｖ７２０以上で、かつ残留オーステナイト量が２０％以
上であることがより一層好ましい。すなわち、後述する
転動疲労試験によれば、ショットピーニング前の硬さは
主に寿命向上に寄与し、硬さが高いと平均寿命が大きく
向上する。一方、ショット前の残留オーステナイト量
は、主に寿命のばらつき低下に寄与し、残留オーステナ
イトが多いと転動疲労寿命のばらつきが小さくなる傾向
があることが判明した。つまり、ショットピーニング前
のビッカ−ス硬さがＨｖ７２０以上、かつ残留オーステ
ナイト量が２０％以上であると長寿命でしかも寿命のば
らつきが小さくなる傾向が認められた。
【００２９】
【発明の効果】本発明の請求項１に係わる無段変速機用
転動体は、転がり接触する部位の少なくとも１箇所の表
層の微小硬度がＨｖ７５０以上、表面圧縮残留応力が１
０００ＭＰａ以上、かつ表面残留オーステナイト量が１
０％以下であることから、表面起点の亀裂の発生を抑制
すると共に、内部起点の亀裂の表層への伝播を抑制する
ことができ、当該転動体の転動疲労強度を向上させるこ
とができるという極めて優れた効果をもたらすものであ
る。
転動体は、転がり接触する部位の少なくとも１箇所の表
層の微小硬度がＨｖ７５０以上、表面圧縮残留応力が１
０００ＭＰａ以上、かつ表面残留オーステナイト量が１
０％以下であることから、表面起点の亀裂の発生を抑制
すると共に、内部起点の亀裂の表層への伝播を抑制する
ことができ、当該転動体の転動疲労強度を向上させるこ
とができるという極めて優れた効果をもたらすものであ
る。
【００３０】本発明の請求項２に係わる無段変速機用転
動体の製造方法においては、真空炉またはプラズマ炉で
浸炭または浸炭窒化焼入れ後、ショットピーニングを施
し、その後研削仕上げを施すようにしているので、粒界
酸化層が形成されず、転動体の表層部に圧縮残留応力を
付与すると共に、表面硬度を向上させることができ、本
発明に係わる無段変速機用転動体を簡便に製造すること
ができ、本発明の請求項３に係わる無段変速機用転動体
の製造方法においては、Ｃｒ：１．２〜３．２％、Ｍ
ｏ：０．２５〜２．０％を含有する機械構造用部材に、
浸炭または浸炭窒化焼入れした後、研削加工を施し、さ
らにショットピーニングおよび研削仕上げを施すように
しているので、転動体の基材中に炭化物を微細かつ安定
に分散析出させて基材の強度を向上させることができ、
同様に本発明に係わる無段変速機用転動体を製造するこ
とができるという極めて優れた効果がもたらされる。
動体の製造方法においては、真空炉またはプラズマ炉で
浸炭または浸炭窒化焼入れ後、ショットピーニングを施
し、その後研削仕上げを施すようにしているので、粒界
酸化層が形成されず、転動体の表層部に圧縮残留応力を
付与すると共に、表面硬度を向上させることができ、本
発明に係わる無段変速機用転動体を簡便に製造すること
ができ、本発明の請求項３に係わる無段変速機用転動体
の製造方法においては、Ｃｒ：１．２〜３．２％、Ｍ
ｏ：０．２５〜２．０％を含有する機械構造用部材に、
浸炭または浸炭窒化焼入れした後、研削加工を施し、さ
らにショットピーニングおよび研削仕上げを施すように
しているので、転動体の基材中に炭化物を微細かつ安定
に分散析出させて基材の強度を向上させることができ、
同様に本発明に係わる無段変速機用転動体を製造するこ
とができるという極めて優れた効果がもたらされる。
【００３１】本発明に係わる無段変速機用転動体の製造
方法実施の一形態として、請求項４に係わる製造方法に
おいては、ショットッピーニングに用いる投射材の平均
粒径が０．１ｍｍ以下であることから、ショットッピー
ニングによって生じる圧縮残留応力および加工硬化のピ
ーク位置が適当なものとなり、表面起点の亀裂を効果的
に抑制することができ、請求項５に係わる転動体の製造
方法においては、ショットピーニング前の基材表面のビ
ッカース硬さがＨｖ７２０以上であり、請求項６に係わ
る転動体の製造方法においては、ショットピーニング前
の基材表面のビッカース硬さがＨｖ７６０以下であるこ
とから、転動体の平均寿命のばらつきを大きくすること
なく、平均寿命を十分に向上させることができ、請求項
７に係わる無段変速機用転動体の製造方法においてはシ
ョットピーニング前の基材の残留オーステナイト量が２
０％以上であり、請求項８に係わる無段変速機用転動体
の製造方法においてはショットピーニング前の基材の残
留オーステナイト量が３０％以上であることから、ショ
ットピーニングによって残留オーステナイトを強靭な加
工誘起マルテンサイトに変態させることができ、転動寿
命のばらつきを小さくすることができるというさらに優
れた効果がもたらされる。
方法実施の一形態として、請求項４に係わる製造方法に
おいては、ショットッピーニングに用いる投射材の平均
粒径が０．１ｍｍ以下であることから、ショットッピー
ニングによって生じる圧縮残留応力および加工硬化のピ
ーク位置が適当なものとなり、表面起点の亀裂を効果的
に抑制することができ、請求項５に係わる転動体の製造
方法においては、ショットピーニング前の基材表面のビ
ッカース硬さがＨｖ７２０以上であり、請求項６に係わ
る転動体の製造方法においては、ショットピーニング前
の基材表面のビッカース硬さがＨｖ７６０以下であるこ
とから、転動体の平均寿命のばらつきを大きくすること
なく、平均寿命を十分に向上させることができ、請求項
７に係わる無段変速機用転動体の製造方法においてはシ
ョットピーニング前の基材の残留オーステナイト量が２
０％以上であり、請求項８に係わる無段変速機用転動体
の製造方法においてはショットピーニング前の基材の残
留オーステナイト量が３０％以上であることから、ショ
ットピーニングによって残留オーステナイトを強靭な加
工誘起マルテンサイトに変態させることができ、転動寿
命のばらつきを小さくすることができるというさらに優
れた効果がもたらされる。
【００３２】
【実施例】以下に、本発明の実施例を挙げて、その有用
性を比較例と対比して示す。なお、当該実施例におい
て、表面微小硬度、表面ビッカース硬度、および転動疲
労寿命については、以下の方法に基づいて測定した。
性を比較例と対比して示す。なお、当該実施例におい
て、表面微小硬度、表面ビッカース硬度、および転動疲
労寿命については、以下の方法に基づいて測定した。
【００３３】〔表面微小硬度測定方法〕マイクロビッカ
ース硬度測定器（新日本製鉄製全自動マイクロビッカー
ス硬度ＭＦ−ＩＶ２０００）を用いて、圧針の押付け荷
重を１０ｇという低荷重とし、断面の深さ方向の硬度分
布を測定し、最表面から深さ５μｍの位置の測定値を表
面微小硬度と定義した。
ース硬度測定器（新日本製鉄製全自動マイクロビッカー
ス硬度ＭＦ−ＩＶ２０００）を用いて、圧針の押付け荷
重を１０ｇという低荷重とし、断面の深さ方向の硬度分
布を測定し、最表面から深さ５μｍの位置の測定値を表
面微小硬度と定義した。
【００３４】平均粒径０．１ｍｍ以下の投射材を用いて
ショットピーニングを行った場合、ショットによる加工
硬化によって、基材の表層の硬度が増す。硬度のピーク
値は深さ約１０〜３０μｍの浅い位置になるため、３０
０ｇ程度の通常の測定荷重（ＪＩＳ Ｇ０５５７）では
圧痕が大きすぎてその硬度を正確に測定することが難し
い。したがって、ショット後の表面微小硬度は上記方法
に基づいて荷重１０ｇで測定した。
ショットピーニングを行った場合、ショットによる加工
硬化によって、基材の表層の硬度が増す。硬度のピーク
値は深さ約１０〜３０μｍの浅い位置になるため、３０
０ｇ程度の通常の測定荷重（ＪＩＳ Ｇ０５５７）では
圧痕が大きすぎてその硬度を正確に測定することが難し
い。したがって、ショット後の表面微小硬度は上記方法
に基づいて荷重１０ｇで測定した。
【００３５】〔ビッカース硬度測定方法〕上記したマイ
クロビッカース硬度測定器を用いて、圧針の押付け荷重
を３００ｇとし、断面の深さ方向の硬度分布を測定し、
最表面から深さ５０μｍの位置の測定値を表面ビッカー
ス硬度と定義した（ＪＩＳ Ｇ０５５７）。
クロビッカース硬度測定器を用いて、圧針の押付け荷重
を３００ｇとし、断面の深さ方向の硬度分布を測定し、
最表面から深さ５０μｍの位置の測定値を表面ビッカー
ス硬度と定義した（ＪＩＳ Ｇ０５５７）。
【００３６】〔転動疲労寿命評価方法〕図２に示すスラ
スト型転動疲労試験機を用いて転動疲労寿命を評価し
た。６０ｍｍ径×５ｍｍ厚のテストピースＳをそれぞれ
４個作成し、４回の繰り返し試験を実施した。図に示す
ように、テストピースＳは１００℃（３７３Ｋ）のトラ
クションオイル２１中で、３個の鋼製軸受球（９．５ｍ
ｍ径）２２に対して５．２３ＧＰａのスラスト荷重を受
けつつ接触するようになっており、軸回転数は２０００
ｒｐｍとした。測定結果のワイブルプロットをとり、そ
れぞれＬ５０寿命と、寿命のばらつきを表すワイブル係
数を求めた。
スト型転動疲労試験機を用いて転動疲労寿命を評価し
た。６０ｍｍ径×５ｍｍ厚のテストピースＳをそれぞれ
４個作成し、４回の繰り返し試験を実施した。図に示す
ように、テストピースＳは１００℃（３７３Ｋ）のトラ
クションオイル２１中で、３個の鋼製軸受球（９．５ｍ
ｍ径）２２に対して５．２３ＧＰａのスラスト荷重を受
けつつ接触するようになっており、軸回転数は２０００
ｒｐｍとした。測定結果のワイブルプロットをとり、そ
れぞれＬ５０寿命と、寿命のばらつきを表すワイブル係
数を求めた。
【００３７】実施例１〜７ 素材として、表１に示す組成の鋼材を用いて粗加工を施
した後、プラズマ浸炭炉またはガス浸炭炉にて、図３に
示す熱処理条件のもとに浸炭焼入れ焼戻しを行った。こ
のとき、浸炭と拡散の時間比率、および焼入れ温度８５
０℃における保持時間をそれぞれ調整することによって
表面硬さおよび残留オーステナイト量をコントロールし
た。
した後、プラズマ浸炭炉またはガス浸炭炉にて、図３に
示す熱処理条件のもとに浸炭焼入れ焼戻しを行った。こ
のとき、浸炭と拡散の時間比率、および焼入れ温度８５
０℃における保持時間をそれぞれ調整することによって
表面硬さおよび残留オーステナイト量をコントロールし
た。
【００３８】
【表１】
【００３９】次に、上記熱処理を施したこれら試料に研
削、ショットピーニングおよび超仕上げを施し、前記サ
イズのテストピースＳ（転動体）を作成した。
削、ショットピーニングおよび超仕上げを施し、前記サ
イズのテストピースＳ（転動体）を作成した。
【００４０】このときの研削取り代はガス浸炭品でも表
面異常層（粒界酸化層）が完全に除去されるように０．
２ｍｍとした。ショットピーニングにおける投射材は平
均粒径６０μｍのスチールビーズを用い、投射距離:１
２０ｍｍ、投射圧：３〜５ｋｇ／ｃｍ２、投射時間：３
０〜１２０秒の範囲で投射条件を変化させてショットピ
ーニングを実施した。また、超仕上げ時の取り代につい
ては、約１０〜３０μｍを狙い、加工完成後の表面粗さ
がＲａ：０．０３程度となるようにした。
面異常層（粒界酸化層）が完全に除去されるように０．
２ｍｍとした。ショットピーニングにおける投射材は平
均粒径６０μｍのスチールビーズを用い、投射距離:１
２０ｍｍ、投射圧：３〜５ｋｇ／ｃｍ２、投射時間：３
０〜１２０秒の範囲で投射条件を変化させてショットピ
ーニングを実施した。また、超仕上げ時の取り代につい
ては、約１０〜３０μｍを狙い、加工完成後の表面粗さ
がＲａ：０．０３程度となるようにした。
【００４１】表２に、ショット前後の品質、熱処理条
件、加工工程と共に、スラスト試験による転動疲労寿命
評価結果（Ｌ５０寿命およびワイブル係数）を示す。
件、加工工程と共に、スラスト試験による転動疲労寿命
評価結果（Ｌ５０寿命およびワイブル係数）を示す。
【００４２】また、これらの結果から、ショット前の表
面ビッカース硬度とＬ５０寿命の関係を整理したグラフ
を図４に、ショット前の表面残留オーステナイト量とＬ
５０寿命の関係から、さらに残留オーステナイト量とワ
イブル係数の関係を整理したグラフを図５にそれぞれ示
す。
面ビッカース硬度とＬ５０寿命の関係を整理したグラフ
を図４に、ショット前の表面残留オーステナイト量とＬ
５０寿命の関係から、さらに残留オーステナイト量とワ
イブル係数の関係を整理したグラフを図５にそれぞれ示
す。
【００４３】実施例８ 実施例３と同じ条件で浸炭焼入れ焼戻しを行った後、研
削加工を施すことなく、上記各実施例と同様の条件でシ
ョットピーニングおよび超仕上げ加工を施すことにより
テストピースＳを得た。そのショット前後の品質および
転動疲労試験結果を表２に併せて示す。
削加工を施すことなく、上記各実施例と同様の条件でシ
ョットピーニングおよび超仕上げ加工を施すことにより
テストピースＳを得た。そのショット前後の品質および
転動疲労試験結果を表２に併せて示す。
【００４４】実施例９ ガス浸炭炉により浸炭したことを除いて、上記実施例１
〜７と同様の条件で研削、ショットピーニングおよび超
仕上げ加工を施して、テストピースＳを得た。そのショ
ット前後の品質および転動疲労試験結果を表２に併せて
示す。
〜７と同様の条件で研削、ショットピーニングおよび超
仕上げ加工を施して、テストピースＳを得た。そのショ
ット前後の品質および転動疲労試験結果を表２に併せて
示す。
【００４５】実施例１０ ショットピーニングに際して、平均粒径３００μｍのス
チールビーズからなる投射材を用いたことを除いて、上
記実施例９と同様の条件で研削、ショットピーニングお
よび超仕上げ加工を施すことによりテストピースＳを得
た。そのショット前後の品質および転動疲労試験結果を
表２に併せて示す。
チールビーズからなる投射材を用いたことを除いて、上
記実施例９と同様の条件で研削、ショットピーニングお
よび超仕上げ加工を施すことによりテストピースＳを得
た。そのショット前後の品質および転動疲労試験結果を
表２に併せて示す。
【００４６】比較例１ 実施例３と同じ条件で浸炭焼入れ焼戻しした後、ショッ
トピーニングを施すことなく、上記各実施例と同様の条
件で研削加工および超仕上げ加工を施すことによりテス
トピースＳを得た。そのショット前後の品質および転動
疲労試験結果を表２に併せて示す。
トピーニングを施すことなく、上記各実施例と同様の条
件で研削加工および超仕上げ加工を施すことによりテス
トピースＳを得た。そのショット前後の品質および転動
疲労試験結果を表２に併せて示す。
【００４７】比較例２ ガス浸炭炉により上記実施例９および１０と同じ条件で
浸炭焼入れ焼戻しを行い、研削加工によって表面異常層
（粒界酸化層）を除去した後、ショットピーニングを施
すことなく、超仕上げ加工を施すことによってテストピ
ースＳを得た。そのショット前後の品質および転動疲労
試験結果を表２に併せて示す。
浸炭焼入れ焼戻しを行い、研削加工によって表面異常層
（粒界酸化層）を除去した後、ショットピーニングを施
すことなく、超仕上げ加工を施すことによってテストピ
ースＳを得た。そのショット前後の品質および転動疲労
試験結果を表２に併せて示す。
【００４８】比較例３ ガス浸炭炉により上記実施例９および１０と同じ条件で
浸炭焼入れ焼戻しした後、研削加工を施すことなく、シ
ョットピーニングおよび研削超仕上げを施すことにより
テストピースＳを得た。そのショット前後の品質および
転動疲労試験結果を表２に併せて示す。
浸炭焼入れ焼戻しした後、研削加工を施すことなく、シ
ョットピーニングおよび研削超仕上げを施すことにより
テストピースＳを得た。そのショット前後の品質および
転動疲労試験結果を表２に併せて示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】表２の結果から明らかなように、本発明に
係わる実施例１〜１０の転動体においては、比較例１〜
３に比べて転動疲労寿命が大幅に向上していることが確
認された。
係わる実施例１〜１０の転動体においては、比較例１〜
３に比べて転動疲労寿命が大幅に向上していることが確
認された。
【００５１】また、図４のグラフから、ショット前の表
面硬さが平均寿命と良い相関を示し、ショット前の表面
硬さが高いほど平均寿命が向上する傾向があり、Ｈｖ７
２０〜７６０の範囲で最長寿命が得られることが確認さ
れた。
面硬さが平均寿命と良い相関を示し、ショット前の表面
硬さが高いほど平均寿命が向上する傾向があり、Ｈｖ７
２０〜７６０の範囲で最長寿命が得られることが確認さ
れた。
【００５２】さらに、図５のグラフからは、ショット前
の表面ショット前の表面硬さがワイブル係数と良い相関
を示し、ショット前の表面残留オーステナイト量が多い
ほどワイブル係数が上昇し、寿命のばらつきが減少する
傾向があるっことが確認された。したがって、ショット
前の表面硬さがＨｖ７２０以上で、かつ残留オーステナ
イト量が２０％以上のものに、平均粒径０．１ｍｍ以下
の投射材でショットピーニングを施すことによって、長
寿命かつ、寿命ばらつきの少ない転動疲労強度に優れた
転動体が得られることが判明した。
の表面ショット前の表面硬さがワイブル係数と良い相関
を示し、ショット前の表面残留オーステナイト量が多い
ほどワイブル係数が上昇し、寿命のばらつきが減少する
傾向があるっことが確認された。したがって、ショット
前の表面硬さがＨｖ７２０以上で、かつ残留オーステナ
イト量が２０％以上のものに、平均粒径０．１ｍｍ以下
の投射材でショットピーニングを施すことによって、長
寿命かつ、寿命ばらつきの少ない転動疲労強度に優れた
転動体が得られることが判明した。
【図１】トロイダル式無段変速機の基本構造を示す断面
説明図である。
説明図である。
【図２】本発明の実施例において用いたスラスト型転動
疲労試験機の構造を示す概略説明図である。
疲労試験機の構造を示す概略説明図である。
【図３】本発明の実施例において採用した熱処理条件の
ヒートパターンを示す図である。
ヒートパターンを示す図である。
【図４】ショット前の転動体素材の表面硬さとＬ５０寿
命の関係を示すグラフである。
命の関係を示すグラフである。
【図５】ショット前の転動体基材の表面残留オーステナ
イト量とワイブル係数の関係を示すグラフである。
イト量とワイブル係数の関係を示すグラフである。
３ 入力ディスク（無段変速機用転動体） ７ パワーローラ（無段変速機用転動体） １１ 出力ディスク（無段変速機用転動体）
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２１Ｄ 9/40 Ｃ２１Ｄ 9/40 Ａ Ｃ２３Ｃ 8/38 Ｃ２３Ｃ 8/38 8/80 8/80 // Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１Ｌ 38/22 38/22 (72)発明者 山口 拓郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 尾谷 敬造 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3J051 AA03 BA03 BB02 BD02 BE09 CB06 EC02 EC03 EC08 FA02 4K028 BA02 BA03 BA12 4K042 AA20 BA04 CA06 CA08 CA10 CA13 DA01 DA06
Claims (8)
- 【請求項１】 潤滑油を介して接触する複数個の金属製
転動体を用いて構成した無段変速機において、前記転動
体における転がり接触する部位の少なくとも１箇所の表
層の微小硬度がＨｖ７５０以上、表面圧縮残留応力が１
０００ＭＰａ以上、かつ表面残留オーステナイト量が１
０％以下であることを特徴とする無段変速機用転動体。 - 【請求項２】 真空炉またはプラズマ炉で浸炭または浸
炭窒化焼入れした後、ショットピーニングを施し、さら
に研削仕上げを施すことを特徴とする請求項１記載の無
段変速機用転動体の製造方法。 - 【請求項３】 質量％でＣｒ：１．２〜３．２％、Ｍ
ｏ：０．２５〜２．０％を含有する機械構造用部材に、
浸炭または浸炭窒化焼入れを行った後、研削加工を施
し、さらにショットピーニングおよび研削仕上げを施す
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機用転動体の
製造方法。 - 【請求項４】 ショットピーニングに用いる投射材の平
均粒径が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項
２または請求項３記載の無段変速機用転動体の製造方
法。 - 【請求項５】 ショットピーニング前の基材表面の硬さ
がＨｖ７２０以上であることを特徴とする請求項２ない
し請求項４のいずれかに記載の無段変速機用転動体の製
造方法。 - 【請求項６】 ショットピーニング前の基材表面の硬さ
がＨｖ７６０以下であることを特徴とする請求項５記載
の無段変速機用転動体の製造方法。 - 【請求項７】 ショットピーニング前の基材の残留オー
ステナイト量が２０％以上であることを特徴とする請求
項２ないし請求項６のいずれかに記載の無段変速機用転
動体の製造方法。 - 【請求項８】 ショットピーニング前の基材の残留オー
ステナイト量が３０％以上であることを特徴とする請求
項７記載の無段変速機用転動体の製造方法。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007262572A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-10-11 | Jtekt Corp | 転がり摺動部材、及びこれを用いたトロイダル型無段変速機、転がり摺動部材の製造方法 |
| JP2009185321A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Aichi Steel Works Ltd | ベルト式ｃｖｔ用プーリー |
| WO2014069141A1 (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | トヨタ自動車株式会社 | 無段変速機 |
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Families Citing this family (13)
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|---|---|---|---|---|
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| US7384488B2 (en) * | 2003-09-18 | 2008-06-10 | Mahindra & Mahindra Ltd | Method for producing gears and/or shaft components with superior bending fatigue strength and pitting fatigue life from conventional alloy steels |
| DE102004053935B4 (de) * | 2004-11-09 | 2015-04-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zur Wärmebehandlung eines Bauteils aus einem durchhärtenden warmfesten Stahl und Bauteil aus einem durchhärtenden warmfesten Stahl |
| JP5164539B2 (ja) * | 2007-11-28 | 2013-03-21 | 大同特殊鋼株式会社 | ショットピーニング方法 |
| JP5749026B2 (ja) * | 2010-04-09 | 2015-07-15 | 山陽特殊製鋼株式会社 | ショットピーニング用高硬度投射材 |
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| JP2017512142A (ja) * | 2014-02-14 | 2017-05-18 | ザ・ナノスティール・カンパニー・インコーポレーテッド | ショット材及びショットピーニング法 |
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Family Cites Families (13)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6270512A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-01 | Toyota Motor Corp | 浸炭品の表面硬化法 |
| JPH0756043B2 (ja) * | 1988-09-27 | 1995-06-14 | マツダ株式会社 | 鋼部材の製造方法 |
| JP3033638B2 (ja) | 1991-10-17 | 2000-04-17 | ダイハツ工業株式会社 | 浸炭焼入れ部品の疲労強度向上方法 |
| JP3486753B2 (ja) * | 1992-01-24 | 2004-01-13 | 光洋精工株式会社 | 軸受部品の製造方法 |
| JP3604415B2 (ja) | 1993-08-31 | 2004-12-22 | 日本精工株式会社 | トロイダル形無段変速機 |
| JP3525471B2 (ja) * | 1994-01-18 | 2004-05-10 | 日本精工株式会社 | トロイダル形無段変速機 |
| JP3379824B2 (ja) * | 1994-06-14 | 2003-02-24 | 株式会社不二機販 | 表面硬化金属ショットの製造方法 |
| WO1996030556A1 (fr) * | 1995-03-29 | 1996-10-03 | Jh Corporation | Procede et equipement de cementation, et produits de cette operation |
| JPH10184836A (ja) | 1996-12-20 | 1998-07-14 | Nissan Motor Co Ltd | トロイダル式無段変速機用転動体およびその製造，検査方法 |
| JP2001032900A (ja) * | 1999-07-23 | 2001-02-06 | Nsk Ltd | トロイダル形無段変速装置 |
| JP3763388B2 (ja) | 2000-02-07 | 2006-04-05 | 日本パーカライジング株式会社 | 無段変速機用転動体 |
-
2000
- 2000-12-25 JP JP2000391929A patent/JP2002188702A/ja active Pending
-
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004044686A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Koyo Seiko Co Ltd | トロイダル型無段変速機及びこれに用いるトルク伝達部材の製造方法 |
| JP2007262572A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-10-11 | Jtekt Corp | 転がり摺動部材、及びこれを用いたトロイダル型無段変速機、転がり摺動部材の製造方法 |
| JP2009185321A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Aichi Steel Works Ltd | ベルト式ｃｖｔ用プーリー |
| WO2014069141A1 (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | トヨタ自動車株式会社 | 無段変速機 |
| JP2014092236A (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-19 | Toyota Motor Corp | 無段変速機 |
| CN106868277A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-06-20 | 斯凯孚公司 | 用于在球中产生残余压缩应力的设备 |
| CN106868277B (zh) * | 2015-10-30 | 2019-11-01 | 斯凯孚公司 | 用于在球中产生残余压缩应力的设备 |
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