JP2009180378A - Rolling bearing for rocker arm - Google Patents

Rolling bearing for rocker arm Download PDF

Info

Publication number
JP2009180378A
JP2009180378A JP2009116731A JP2009116731A JP2009180378A JP 2009180378 A JP2009180378 A JP 2009180378A JP 2009116731 A JP2009116731 A JP 2009116731A JP 2009116731 A JP2009116731 A JP 2009116731A JP 2009180378 A JP2009180378 A JP 2009180378A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rocker arm
roller
nitrogen
inner ring
enriched layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009116731A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4886007B2 (en
Inventor
Akihiko Katayama
昭彦 片山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2009116731A priority Critical patent/JP4886007B2/en
Publication of JP2009180378A publication Critical patent/JP2009180378A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4886007B2 publication Critical patent/JP4886007B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing for a rocker arm which can suppress the shortening of a life while being formed compact in size. <P>SOLUTION: The rolling bearing 50 for the rocker arm comprises a roller 4, a roller shaft 2, and rollers 3 all having nitrogen enriched layers. The grain size number of austenite crystal grains of the nitrogen enriched layer of a member of each of the roller shaft 2 and the roller 3 is in a range exceeding No.10, a remaining austenite amount is 11-25 vol.%, and a nitrogen content is 0.1-0.7 mass%. The grain size number of the austenite crystal grains of the nitrogen enriched layer of the roller 4 is smaller than the grain size number of the austenite crystal grains of the nitrogen enriched layer of the member of each of the roller shaft 2 and the roller 3, and the remaining austenite amount of the nitrogen enriched layer of the roller 4 is larger than the remaining austenite amount of the nitrogen enriched layer of the member of each of the roller shaft 2 and the roller 3. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車用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転がり軸受に関し、より特定的には、コンパクト化を図りつつ、寿命の低下を抑止することのできるロッカーアーム用転がり軸受に関するものである。   The present invention relates to a rocker arm rolling bearing used for opening and closing an intake valve and an exhaust valve of an automobile engine. More specifically, the present invention relates to a rocker arm rolling bearing capable of suppressing a reduction in life while achieving compactness. It relates to bearings.

最近の転がり軸受の中には、たとえば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する転がり軸受のように、総ころタイプでありながら、高速、高荷重用途で使用される軸受が多い。特に保持器のない総ころタイプの軸受では、ころ同士の干渉が生じたり、スムーズにころ位置が制御されなかったりすることで、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うまく供給されないと、潤滑条件が悪い事態が生じやすい。この結果、滑り発熱や局部的な面圧上昇が起こり、計算上は大きな負荷容量を持つにもかかわらず、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生じやすかった。   Some recent rolling bearings, such as rolling bearings used for rocker arms used to open and close engine intake valves and exhaust valves, are full-roller type bearings that are used for high-speed, high-load applications. There are many. In particular, in a full-roller type bearing without a cage, the rollers are likely to be skewed due to interference between the rollers or because the roller position is not controlled smoothly. Moreover, if the lubricating oil is not supplied well into the bearing, a situation where the lubricating condition is poor is likely to occur. As a result, sliding heat generation and local surface pressure increase occurred, and surface damage (peeling, smearing, surface-origin separation) and internal origin-type delamination were likely to occur despite a large load capacity in the calculation. .

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する転がり軸受のように、その外輪の外径がカムと転がり接触する用途では、従来は、主に外輪の外径の改良を目的とした改良が多かった。たとえばショットピーニングなどの加工による圧縮の残留応力、高濃度浸炭窒化による高硬度(加工効果)による長寿命化などは主に相手カムと転動接触する外輪外径の改良のために行なわれてきた。   In applications where the outer diameter of the outer ring is in rolling contact with the cam, such as rolling bearings used for rocker arms used to open and close engine intake valves and exhaust valves, the conventional method has been mainly aimed at improving the outer diameter of the outer ring. There were many improvements. For example, compressive residual stress due to processing such as shot peening, and long life due to high hardness (machining effect) due to high-concentration carbonitriding have been performed mainly to improve the outer diameter of the outer ring that is in rolling contact with the mating cam. .

これまでの公知技術では、次の対応をとってきた。
(1)転動疲労寿命向上のため、軸受部品の軌道輪にショットピーニングを適用し、強化層、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た軸受部品(特許文献1)。
In the conventional technology so far, the following measures have been taken.
(1) A bearing component in which shot peening is applied to the bearing ring of the bearing component in order to improve the rolling fatigue life, and a reinforcing layer, a retained austenite-containing layer, and a hardened hardening layer are sequentially provided from the surface to the inside (Patent Document 1).

(2)マルテンサイト組織中の炭化物の大きさ、面積率、残留オーステナイト量および硬さを、ショットピーニングすることにより効率的に調整する技術(特許文献2)。   (2) A technique for efficiently adjusting the size, area ratio, retained austenite amount and hardness of carbide in the martensite structure by shot peening (Patent Document 2).

(3)転動疲労寿命向上のため、ショットピーニングによる残留圧縮応力ピーク高さおよび分布を、使用時に作用する最大剪断応力および作用深さに一致させる技術(特許文献3)。   (3) Technology for matching the peak height and distribution of residual compressive stress due to shot peening to the maximum shear stress and depth of action acting during use in order to improve rolling fatigue life (Patent Document 3).

(4)浸炭軸受において、長寿命化のためにショットピーニングを施し、最終表面仕上げ加工を施した後の表面において、残留圧縮応力σ(MPa)と残留オーステナイトγ(%)の組合せを、0.001σ+0.3γ≧1.0を満足するようにする制御方法。   (4) In carburized bearings, the combination of residual compressive stress σ (MPa) and residual austenite γ (%) on the surface after shot peening is performed to extend the life and final surface finishing is performed. A control method that satisfies 001σ + 0.3γ ≧ 1.0.

(5)カムフォロア外輪の外径の硬度を相手カムと同等の硬度とし、かつ外輪の内径の硬度を外径の硬度よりも高くしたカムフォロア装置(特許文献4)。   (5) A cam follower device in which the hardness of the outer diameter of the cam follower outer ring is equal to that of the counterpart cam, and the hardness of the inner diameter of the outer ring is higher than the hardness of the outer diameter (Patent Document 4).

(6)対向する他の部品と転がり接触または転がりすべり接触する部品において、表面から0〜50μmの深さの表層部の最大圧縮応力を50〜110kgf/mmとし、硬度をHV830〜960とし、残留オーステナイトを7%以上とし、表面粗さの平均波長を25μm以下とし、これらをショットピーニングにより達成したもの(特許文献5)。 (6) In a component that is in rolling contact or rolling and sliding contact with other components facing each other, the maximum compressive stress of the surface layer portion having a depth of 0 to 50 μm from the surface is 50 to 110 kgf / mm 2 , and the hardness is HV 830 to 960, The residual austenite is 7% or more, the average wavelength of the surface roughness is 25 μm or less, and these are achieved by shot peening (Patent Document 5).

内輪に相当するローラ軸、ころ、また軸受全体の転がり寿命を延ばすための改良は少ないものの、次に示すように材質面からは浸炭窒化による耐熱性やミクロ組織安定性の付与、高硬度化などによって軸受の長寿命化を図った例がある。   Although there are few improvements to extend the rolling life of the roller shaft, rollers, and the entire bearing corresponding to the inner ring, as shown below, heat resistance and microstructure stability by carbonitriding are given, and hardness is increased, as shown below There is an example in which the life of the bearing is extended by the above.

(d1)エンジンの動弁機構用カムフォロワ装置用軸受において、エンジンの定格回転数での軸受の計算寿命を1000時間以上とするもの(特許文献6)。   (D1) A bearing for a cam follower device for a valve operating mechanism of an engine having a calculated service life of 1000 hours or more at a rated engine speed (Patent Document 6).

(d2)炭化物の比率:10〜25%、残留オーステナイトの初期値に対する分解率:1/10〜3/10、端面硬度:HV830〜960、表面粗さの平均波長:25μm以下としたカムフォロワ装置用軸受軸を実現するために軸受鋼に浸炭窒化とハードショットピーニングを施したもの(特許文献7)。   (D2) Carbide ratio: 10 to 25%, decomposition ratio with respect to initial value of retained austenite: 1/10 to 3/10, end surface hardness: HV830 to 960, average wavelength of surface roughness: 25 μm or less Bearing steel is carbonitrided and hard shot peened to realize a bearing shaft (Patent Document 7).

(d3)軸の耐摩耗性向上のため、軸に高分子化合物などの固体潤滑膜を形成したカムフォロワ軸(特許文献8)。   (D3) A cam follower shaft in which a solid lubricating film such as a polymer compound is formed on the shaft in order to improve the wear resistance of the shaft (Patent Document 8).

(d4)工具鋼などにより形成し、焼戻し温度よりも低い温度でイオン窒化やイオンプレーティングで高硬度にしたカムフォロワ軸(特許文献9)。   (D4) A cam follower shaft made of tool steel or the like and made hard by ion nitriding or ion plating at a temperature lower than the tempering temperature (Patent Document 9).

(d5)軸に対する曲げ応力を150MPa以下にしたエンジンの動弁機構用カムフォロワ装置用軸受(特許文献10)。   (D5) A bearing for a cam follower device for a valve operating mechanism of an engine in which a bending stress with respect to the shaft is 150 MPa or less (Patent Document 10).

(d6)軸受構成部品の転走面に潤滑油保持性に優れたリン酸塩皮膜を付けたエンジンの動弁機構用カムフォロワ(特許文献11)。   (D6) A cam follower for a valve operating mechanism of an engine in which a phosphate film having excellent lubricating oil retention is attached to the rolling surface of a bearing component (Patent Document 11).

(d7)軸のころ転動領域にクラウニングを付けたエンジンの動弁機構用カムフォロワ(特許文献12)。   (D7) A cam follower for a valve operating mechanism of an engine having a crowned roller rolling region (Patent Document 12).

(d8)軸の転走面表層の炭素濃度を1.2%〜1.7%Cにした高濃度浸炭処理、または浸炭窒化処理を行ない、内部硬度はHV300にした浸炭軸(特許文献13)。   (D8) Carburized shaft with high-concentration carburizing treatment or carbonitriding treatment in which the carbon concentration of the surface of the rolling surface of the shaft is 1.2% to 1.7% C, and the internal hardness is HV300 (Patent Document 13) .

特開平2−168022号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-168022 特開2001−65576号公報JP 2001-65576 A 特開平3−199716号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-199716 実開平3−119508号公報Japanese Utility Model Publication No. 3-119508 特許第3125434号公報Japanese Patent No. 3125434 特開2000−38907号公報JP 2000-38907 A 特開平10−47334号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-47334 特開平10−103339号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-103339 特開平10−110720号公報JP-A-10-110720 特開2000−38906号公報JP 2000-38906 A 特開2002−31212号公報JP 2002-3212 A 実開昭63−185917号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-185917 特開2002−194438号公報JP 2002-194438 A

近年、バルブリフト量可変機構やバルブタイミング可変機構の採用による動弁機構の複雑化が進んでいる。また、可動部品やエンジン自体の軽量化が求められている。これらの理由により、動弁機構内でロッカーアームの占めるスペースが限られてきている。このため、ロッカーアームに組み込まれる転がり軸受についても、従来よりコンパクトにすることが求められている。   In recent years, the valve mechanism has been increasingly complicated by adopting a variable valve lift amount mechanism and a variable valve timing mechanism. Further, there is a demand for weight reduction of movable parts and the engine itself. For these reasons, the space occupied by the rocker arm in the valve mechanism has been limited. For this reason, the rolling bearing incorporated in the rocker arm is also required to be more compact than before.

しかし、ロッカーアーム用転がり軸受をコンパクトにすると、単位面積当たり加わる荷重が増加するので、寿命が低下するという問題があった。このため、ロッカーアーム用転がり軸受のコンパクト化を図りつつ、寿命の低下を抑止することはできなかった。   However, if the rolling bearing for the rocker arm is made compact, the load applied per unit area increases, so there is a problem that the life is shortened. For this reason, it was not possible to suppress a reduction in the service life while reducing the size of the rocker arm rolling bearing.

したがって、本発明の目的は、コンパクト化を図りつつ、寿命の低下を抑止することのできるロッカーアーム用転がり軸受を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a rocker arm rolling bearing capable of suppressing a reduction in life while achieving compactness.

本発明のロッカーアーム用転がり軸受は、エンジンのカムと転がり接触する外輪と、外輪の内側に位置し、ロッカーアームに固定された内輪と、外輪と内輪との間に介在する複数の転動体とを備えたロッカーアーム用転がり軸受において、外輪、内輪、および転動体の全てが窒素富化層を有している。内輪および転動体の両方の部材における窒素富化層の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、かつ前記部材における窒素富化層の残留オーステナイト量が11体積%以上25体積%以下であり、かつ前記部材における前記窒素富化層の窒素含有量が0.1質量%以上0.7質量%以下である。さらに、外輪における窒素富化層のオーステナイト結晶粒の粒度番号は、前記両方の部材における窒素富化層のオーステナイト結晶粒の粒度番号よりも小さく、外輪における窒素富化層の残留オーステナイト量は、前記両方の部材における窒素富化層の残留オーステナイト量よりも多い。   The rocker arm rolling bearing of the present invention includes an outer ring that is in rolling contact with the cam of the engine, an inner ring that is positioned inside the outer ring and is fixed to the rocker arm, and a plurality of rolling elements that are interposed between the outer ring and the inner ring. In the rocker arm rolling bearing provided with the outer ring, the inner ring, and the rolling elements all have a nitrogen-enriched layer. The grain size number of the austenite grains in the nitrogen-enriched layer in both the inner ring and the rolling element is in the range exceeding 10 and the amount of retained austenite in the nitrogen-enriched layer in the member is 11% by volume or more and 25% by volume or less. And the nitrogen content of the nitrogen-enriched layer in the member is 0.1% by mass or more and 0.7% by mass or less. Furthermore, the particle size number of the austenite crystal grains of the nitrogen-enriched layer in the outer ring is smaller than the particle size number of the austenite crystal grains of the nitrogen-enriched layer in both members, and the amount of retained austenite of the nitrogen-enriched layer in the outer ring is More than the amount of retained austenite in the nitrogen-enriched layer in both members.

粒度番号が10番を超えるほど内輪および転動体の両方の部材のオーステナイト粒を微細化することにより、転動疲労寿命を大幅に改良することができる。オーステナイト粒径の粒度番号が10番以下では、転動疲労寿命は大きく改善されないので、10番を超える範囲とする。通常、11番以上とするのがよい。また、平均結晶粒径を6μm以下としてもよい。オーステナイト粒径は細かいほど望ましいが、通常、13番を超える粒度番号を得ることは難しい。上記のオーステナイト結晶粒度は、JISに規定されている通常の方法で求めてもよいし、上記結晶粒度番号に対応する平均粒径を切片法などにより求めて換算してもよい。   By reducing the austenite grains of both the inner ring and the rolling elements as the particle size number exceeds 10, the rolling fatigue life can be greatly improved. When the particle size number of the austenite particle size is 10 or less, the rolling fatigue life is not greatly improved. Usually, it should be 11 or more. The average crystal grain size may be 6 μm or less. Although it is desirable that the austenite particle size is finer, it is usually difficult to obtain a particle size number exceeding # 13. The austenite crystal grain size may be obtained by an ordinary method defined in JIS, or may be converted by obtaining an average grain size corresponding to the crystal grain size number by an intercept method or the like.

なお、オーステナイト結晶粒は、窒素富化層が存在する表層部でも、それより内側の内部でも変化しない。したがって、上記の結晶粒度番号の範囲の対象となる位置は、表層部および内部とする。ここで、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、これは、冷却によりマルテンサイトに変態した後も、過去の履歴として残存しているものをいう。   Note that the austenite crystal grains do not change even in the surface layer portion where the nitrogen-enriched layer exists or in the inner part thereof. Therefore, the target position of the above crystal grain size number range is the surface layer portion and the inside. Here, the austenite crystal grains are crystal grains of austenite that has undergone phase transformation during quenching heating, and this means what remains as a past history even after transformation to martensite by cooling. .

また、残留オーステナイト量が11%体積未満となると表面損傷寿命が大きく低下する傾向があり、残留オーステナイト量が25体積%より多いと、残留オーステナイト量が通常の浸炭窒化処理を行なった場合と差異がなくなってしまうため、経年寸法変化が悪くなる。   In addition, when the amount of retained austenite is less than 11% volume, the surface damage life tends to be greatly reduced. When the amount of retained austenite is more than 25% by volume, the amount of retained austenite is different from that obtained by performing normal carbonitriding. Since it will disappear, the aging change will worsen.

残留オーステナイト量は、研削後の転動面の表層50μmにおける値であって、たとえばX線回折法によるマルテンサイトα(211)と残留オーステナイトγ(220)との回折強度の比較で測定することができる。その他、オーステナイト相が非磁性体であり、フェライト相が強磁性体であることを利用して、磁気天秤などにより磁化力を求めることによっても測定できる。その他、市販の測定装置を用いて簡単に測定することができる。   The amount of retained austenite is a value at the surface layer of 50 μm of the rolling surface after grinding, and can be measured, for example, by comparing the diffraction intensities of martensite α (211) and retained austenite γ (220) by X-ray diffraction. it can. In addition, using the fact that the austenite phase is a non-magnetic material and the ferrite phase is a ferromagnetic material, it can also be measured by determining the magnetizing force with a magnetic balance or the like. In addition, it can measure easily using a commercially available measuring apparatus.

窒素富化層は、表層に形成された窒素含有量を増加した層であって、たとえば浸炭窒化、窒化、浸窒などの処理によって形成することができる。窒素富化層の窒素含有量が0.1質量%より少ないと効果がなく、特に表面損傷寿命が低下する。窒素含有量が0.7質量%より多いと、ボイドと呼ばれる空孔ができたり、残留オーステナイトが多くなりすぎて硬度が出なくなったりして短寿命になる。窒素富化層の窒素含有量は、研削後の転動面の表層50μmにおける値であって、例えばEPMA(Electron Probe Micro−Analysis:波長分散型X線マイクロアナライザ)で測定することができる。   The nitrogen-enriched layer is a layer having an increased nitrogen content formed on the surface layer, and can be formed by a process such as carbonitriding, nitriding, or nitriding. When the nitrogen content of the nitrogen-enriched layer is less than 0.1% by mass, there is no effect, and in particular, the surface damage life is reduced. When the nitrogen content is more than 0.7% by mass, voids called voids are formed, or the retained austenite increases too much, resulting in a short life. The nitrogen content of the nitrogen-enriched layer is a value at the surface layer of 50 μm of the rolling surface after grinding, and can be measured by, for example, EPMA (Electron Probe Micro-Analysis: wavelength dispersion type X-ray microanalyzer).

以上のように、本発明のロッカーアーム用転がり軸受によれば長寿命化を実現することができるので、コンパクト化を図っても軸受の寿命が従来より低下することはない。したがって、コンパクト化を図りつつ、寿命の低下を抑止することができる。   As described above, according to the rolling bearing for a rocker arm of the present invention, a long life can be realized. Therefore, the life of the bearing is not lowered compared with the conventional one even if it is made compact. Therefore, it is possible to suppress a reduction in life while achieving compactness.

(c1)上記のロッカーアームはその一方の端部と他方の端部との間に位置するロッカーアーム軸に取り付けられ、一方の端部にエンジンの開閉用バルブの端部が当接し、ロッカーアームは他方の端部に二股状の内輪支持部を有し、その二股状の内輪支持部に本発明のロッカーアーム用転がり軸受の内輪が固定されていてもよい。   (C1) The rocker arm is attached to a rocker arm shaft positioned between one end and the other end, and the end of the valve for opening and closing the engine is in contact with one end, and the rocker arm May have a bifurcated inner ring support at the other end, and the inner ring of the rocker arm rolling bearing of the present invention may be fixed to the bifurcated inner ring support.

また、(c2)ロッカーアームの一方の端部と他方の端部との間に本発明のロッカーアーム用転がり軸受が設けられ、ロッカーアームの2つの側壁の間にわたる内輪孔に内輪が固定され、ロッカーアームの一方の端部にエンジンの開閉用バルブの端部が当接し、ロッカーアームの他方の端部にピボットが当接していてもよい。   (C2) The rocker arm rolling bearing of the present invention is provided between one end and the other end of the rocker arm, and the inner ring is fixed to the inner ring hole extending between the two side walls of the rocker arm. The end of the valve for opening and closing the engine may be in contact with one end of the rocker arm, and the pivot may be in contact with the other end of the rocker arm.

さらに、(c3)上記のロッカーアームは、ロッカーアーム本体と、カムからの応力を伝達する連動棒とを有し、ロッカーアーム本体はロッカーアーム本体の一方の端部と他方の端部との間に位置するロッカーアーム軸に取り付けられ、ロッカーアーム本体の一方の端部にエンジンの開閉用バルブの端部が当接し、ロッカーアーム本体の一方の端部に連動棒の一方の端部が当接し、本発明のロッカーアーム用転がり軸受の内輪が連動棒の他方の端部に固定されていてもよい。   Furthermore, (c3) the rocker arm includes a rocker arm body and an interlocking rod that transmits stress from the cam, and the rocker arm body is between one end and the other end of the rocker arm body. The end of the valve for engine opening / closing comes into contact with one end of the rocker arm main body, and one end of the interlocking rod comes into contact with one end of the rocker arm main body. The inner ring of the rocker arm rolling bearing of the present invention may be fixed to the other end of the interlocking rod.

上記の(c1)、(c2)、(c3)のロッカーアームは、カムからの駆動力をエンジンのバルブに伝える点で共通するが、その構造が異なっており、異なるエンジンの型式にそれぞれ対応できるようになっている。   The rocker arms (c1), (c2), and (c3) described above are common in that the driving force from the cam is transmitted to the engine valve, but the structure is different and can correspond to different engine types. It is like that.

なお、本明細書中において「内輪」とは、中実の軸および中空の軸を含む意味である。   In the present specification, the “inner ring” includes a solid shaft and a hollow shaft.

本発明のロッカーアーム用転がり軸受によれば、コンパクト化を図りつつ、寿命の低下を抑止することができる。   According to the rolling bearing for a rocker arm of the present invention, it is possible to suppress a reduction in life while achieving compactness.

本発明の一実施の形態におけるロッカーアーム用転がり軸受の使用状態を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the use condition of the rolling bearing for rocker arms in one embodiment of this invention. 図1におけるII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line in FIG. 本発明の他の実施の形態におけるロッカーアーム用転がり軸受の使用状態を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the use condition of the rolling bearing for rocker arms in other embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施の形態におけるロッカーアーム用転がり軸受の使用状態を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the use condition of the rolling bearing for rocker arms in another embodiment of this invention. 図4のロッカーアーム用転がり軸受を含む部分を拡大した図である。It is the figure which expanded the part containing the rolling bearing for rocker arms of FIG. 本発明の一実施の形態における熱処理方法を説明する図である。It is a figure explaining the heat processing method in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態における熱処理方法の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of the heat processing method in one embodiment of this invention. 軸受部品のミクロ組織、とくにオーステナイト粒を示す図である。(a)は本発明例の軸受部品であり、(b)は従来の軸受部品である。It is a figure which shows the microstructure of a bearing component, especially an austenite grain. (a) is a bearing part of the example of the present invention, and (b) is a conventional bearing part. (a)は図8(a)を図解したオーステナイト粒界を示し、(b)は図8(b)を図解したオーステナイト粒界を示す図である。(A) shows the austenite grain boundary illustrated in FIG. 8 (a), and (b) shows the austenite grain boundary illustrated in FIG. 8 (b). 試料1〜試料6の構造(寸法)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure (dimension) of Sample 1 to Sample 6. 試料7〜試料11の構造(寸法)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure (dimension) of the sample 7-11. 剥離寿命試験装置の要部を示す正面図である。It is a front view which shows the principal part of a peeling lifetime test apparatus. 図12のXIII−XIII線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the XIII-XIII line | wire of FIG.

以下、本発明の一実施の形態について、図に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施の形態におけるロッカーアーム用転がり軸受の使用状態を示す概略正面図であり、図2は図1のII−II線に沿う断面図である。図1および図2を参照して、ロッカーアーム1は、中央部において軸受メタルなどを介してロッカーアーム軸5に回転自在に支持されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic front view showing a usage state of a rocker arm rolling bearing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1 and 2, the rocker arm 1 is rotatably supported by the rocker arm shaft 5 via a bearing metal or the like at the center.

このロッカーアーム1の一方の端部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の上端部9a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。   An adjustment screw 7 is screwed into one end 1 b of the rocker arm 1. The adjustment screw 7 is fixed by a lock nut 8 and is in contact with an upper end portion 9a of a valve 9 of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine at a lower end thereof. The valve 9 is biased by the elastic force of the spring 10.

ロッカーアーム1は、他方の端部1aに二股状に形成された内輪支持部14を一体に有している。この二股状の内輪支持部14に開けられたローラ軸孔に、内輪に相当するローラ軸2の両端がかしめ、圧入、もしくは止め輪により固定されている。このローラ軸2の外周面中央部には、転動体としてのころ3を複数個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。すなわち、ローラ軸2とローラ4との間に複数のころ3が介在している。ころ3の軸線方向は、ローラ軸2の軸線に平行に配置されている。このローラ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。言い換えれば、カム6とローラ4とは転がり接触している。   The rocker arm 1 integrally has an inner ring support portion 14 formed in a bifurcated shape at the other end 1a. Both ends of the roller shaft 2 corresponding to the inner ring are caulked in the roller shaft hole opened in the bifurcated inner ring support portion 14 and fixed by press-fitting or retaining rings. A roller 4 constituting an outer ring is supported at the center of the outer peripheral surface of the roller shaft 2 via a plurality of rollers 3 as rolling elements. That is, a plurality of rollers 3 are interposed between the roller shaft 2 and the roller 4. The axial direction of the roller 3 is arranged parallel to the axis of the roller shaft 2. The outer peripheral surface of the roller 4 is in contact with the cam surface of the cam 6 provided on the cam shaft by the urging force of the spring 10. In other words, the cam 6 and the roller 4 are in rolling contact.

カム6が回転すると、カム6に押されてロッカーアーム1が上下方向に揺動し、この揺動がロッカーアーム軸5を支点としてバルブ9に伝わり、バルブ9が開閉動作を行なう。本実施の形態のロッカーアーム用転がり軸受50は、保持器が用いられない総ころ軸受であり、ローラ軸2と、複数のころ3と、ローラ4とにより構成されている。ロッカーアーム用転がり軸受50は、ロッカーアーム1とカム6との間の摩擦を低減し、耐磨耗性を向上させる役割を果たしている。ロッカーアーム用転がり軸受50は、カム6と接触しながら回転するものであるため、ローラ4にはカム6の押付け力と衝撃力とが作用する。   When the cam 6 rotates, it is pushed by the cam 6 and the rocker arm 1 swings up and down. This swing is transmitted to the valve 9 with the rocker arm shaft 5 as a fulcrum, and the valve 9 opens and closes. The rocker arm rolling bearing 50 according to the present embodiment is a full roller bearing in which no cage is used, and includes a roller shaft 2, a plurality of rollers 3, and a roller 4. The rocker arm rolling bearing 50 plays a role of reducing friction between the rocker arm 1 and the cam 6 and improving wear resistance. Since the rocker arm rolling bearing 50 rotates while being in contact with the cam 6, the pressing force and impact force of the cam 6 act on the roller 4.

図3は、本発明の他の実施の形態におけるロッカーアーム用転がり軸受の使用状態を示す概略正面図である。図3を参照して、ロッカーアーム1の一方の端部1bと他方の端部1aとの間にロッカーアーム用転がり軸受50が設けられている。また、ロッカーアーム1の2つの側壁1cの間にわたって、内輪孔としてのローラ軸孔(図示せず)が形成されている。そして、このローラ孔にローラ軸2が固定されている。さらに、ロッカーアーム1の一方の端部1bにはエンジンの開閉用バルブ9の上端部9aが当接しており、ロッカーアーム1の他方の端部1aにはピボット孔15が設けられている。ピボット孔15は、図示しないピボットと当接する。ピボット孔15を設けたロッカーアーム1は、ピボットの周り所定の向きにばね10によって付勢されている。カム6から伝達される駆動力をローラ4で受けて、ばね10の付勢力に抗してバルブ9を動かす。   FIG. 3 is a schematic front view showing a usage state of a rocker arm rolling bearing according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a rocker arm rolling bearing 50 is provided between one end 1 b and the other end 1 a of the rocker arm 1. A roller shaft hole (not shown) as an inner ring hole is formed between the two side walls 1 c of the rocker arm 1. The roller shaft 2 is fixed to the roller hole. Further, an upper end 9 a of an engine opening / closing valve 9 is in contact with one end 1 b of the rocker arm 1, and a pivot hole 15 is provided at the other end 1 a of the rocker arm 1. The pivot hole 15 abuts on a pivot (not shown). The rocker arm 1 provided with the pivot hole 15 is biased by a spring 10 in a predetermined direction around the pivot. The driving force transmitted from the cam 6 is received by the roller 4 to move the valve 9 against the urging force of the spring 10.

図4は、本発明のさらに別の実施の形態におけるロッカーアーム用転がり軸受の使用状態を示す概略正面図である。図5は、図4のロッカーアーム用転がり軸受を含む部分を拡大した図である。   FIG. 4 is a schematic front view showing a usage state of a rocker arm rolling bearing according to still another embodiment of the present invention. FIG. 5 is an enlarged view of a portion including the rocker arm rolling bearing of FIG.

図4および図5を参照して、ロッカーアーム本体11と、カム6からの応力を伝達する連動棒16とを有している。ロッカーアーム本体11の一方の端部11bと他方の端部11aとの間、すなわちロッカーアーム本体11の中央部にロッカーアーム軸5が配置されており、その周りにロッカーアーム本体11が回動する。ロッカーアーム本体11の一方の端部11bにバルブ9の上端部9aが当接しており、バルブ9はばね10の弾発力で付勢されている。また、ロッカーアーム本体11の他方の端部11aに連動棒16の上端部16bが当接している。アジャストねじ7はロッカーアーム本体11と連動棒16との当接位置を調節する機能を有する。連動棒16の下端部に位置する中空の軸受取付部16aに、取付部材17によりロッカーアーム用転がり軸受50のローラ軸2が取り付けられている。カム6はこのロッカーアーム用転がり軸受50のローラ4に当接して駆動力を連動棒16に伝達する。   Referring to FIGS. 4 and 5, rocker arm main body 11 and interlocking bar 16 that transmits stress from cam 6 are provided. A rocker arm shaft 5 is disposed between one end portion 11b and the other end portion 11a of the rocker arm main body 11, that is, at the central portion of the rocker arm main body 11, and the rocker arm main body 11 rotates around it. . The upper end portion 9 a of the valve 9 is in contact with one end portion 11 b of the rocker arm body 11, and the valve 9 is biased by the elastic force of the spring 10. Further, the upper end portion 16 b of the interlocking rod 16 is in contact with the other end portion 11 a of the rocker arm main body 11. The adjustment screw 7 has a function of adjusting the contact position between the rocker arm body 11 and the interlocking rod 16. The roller shaft 2 of the rocker arm rolling bearing 50 is attached to the hollow bearing mounting portion 16 a located at the lower end portion of the interlocking rod 16 by the mounting member 17. The cam 6 abuts against the roller 4 of the rocker arm rolling bearing 50 and transmits the driving force to the interlocking rod 16.

なお、図1〜図5において、一方と他方との間には特に区別はなく、説明の順序で早く説明する端部を一方の端部とする意味しかない。   1 to 5, there is no particular distinction between one and the other, and only an end that will be described earlier in the order of description is merely one end.

上記ロッカーアーム用転がり軸受50を構成する部材のうち、ローラ4、ローラ軸2、およびころ3の全てが窒素富化層を有している。また、ローラ軸2およびころ3のうち少なくとも一方の部材に対して、これから説明する低温2次焼入れ法の熱処理を施すことにより、ローラ軸2およびころ3のうち少なくとも一方の部材の窒素富化層の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、かつ残留オーステナイト量が11体積%以上25体積%以下となり、かつ窒素含有量が0.1質量%以上0.7質量%以下となる。   Of the members constituting the rocker arm rolling bearing 50, all of the roller 4, the roller shaft 2, and the roller 3 have a nitrogen-enriched layer. Further, at least one member of the roller shaft 2 and the roller 3 is subjected to a heat treatment by a low-temperature secondary quenching method to be described below, whereby the nitrogen-enriched layer of at least one member of the roller shaft 2 and the roller 3 The grain size number of the austenite crystal grains is in the range exceeding No. 10, the residual austenite amount is 11% by volume or more and 25% by volume or less, and the nitrogen content is 0.1% by mass or more and 0.7% by mass or less. .

次に、これら転がり軸受の内輪(ローラ軸2)および転動体(ころ3)の少なくとも1つの軸受部品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、本発明の一実施の形態における熱処理方法を説明する図である。また、図7は、本発明の一実施の形態における熱処理方法の変形例を説明する図である。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A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T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、A変態点未満に冷却する。次に、図中の処理Tにおいて、処理Tよりも低温に再加熱し、そこから油焼入れを施す。 Next, heat treatment including carbonitriding performed on at least one bearing component of the inner ring (roller shaft 2) and rolling element (roller 3) of the rolling bearing will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining a heat treatment method according to an embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 7 is a figure explaining the modification of the heat processing method in one embodiment of this invention. Figure 6 is a heat treatment pattern showing a method of performing primary quenching and secondary quenching, FIG. 7 is a material in the course quenching cooled to below the A 1 transformation point temperature, then Ru finally quenched by reheating method It is the heat processing pattern which shows. Both are exemplary embodiments of the present invention. In these figures, it was sufficiently the penetration of addition of carbon to diffuse carbon and nitrogen in the matrix of the treated T 1 steel is cooled below the A 1 transformation point. Next, in the process T 2 of the in the figure, than the processing T 1 is reheated to a low temperature, subjected to oil quenching from there.

上記の熱処理を普通焼入れ、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、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。上述したように、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軸受部品は、転動疲労特性が長寿命であり、割れ強度を向上させ、経年寸法変化率も減少させることができる。   Rather than performing normal quenching, that is, carbonitriding once after the carbonitriding treatment, the crack strength can be improved and the aging change rate can be reduced while carbonitriding the surface layer portion. As described above, according to the above heat treatment method, it is possible to obtain a microstructure in which the grain size of austenite crystal grains is ½ or less of the conventional one. The bearing parts subjected to the above heat treatment have a long rolling fatigue characteristic, can improve the cracking strength, and can also reduce the rate of dimensional change over time.

図8は軸受部品のミクロ組織、とくにオーステナイト粒を示す図である。図8(a)は本発明例の軸受部品であり、図8(b)は従来の軸受部品である。すなわち、上記図6に示す熱処理パターンを適用した軸受鋼のオーステナイト結晶粒度を図8(a)に示す。また、比較のため、従来の熱処理方法による軸受鋼のオーステナイト結晶粒度を図8(b)に示す。また、図9(a)および図9(b)は、上記図8(a)および図8(b)を図解したオーステナイト結晶粒界を示す図である。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径は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8(a)の平均粒径は、切片法で測定した結果、5.6μmであった。   FIG. 8 is a view showing the microstructure of the bearing part, particularly austenite grains. FIG. 8A shows a bearing part of the present invention example, and FIG. 8B shows a conventional bearing part. That is, FIG. 8A shows the austenite grain size of the bearing steel to which the heat treatment pattern shown in FIG. 6 is applied. For comparison, FIG. 8B shows the austenite grain size of the bearing steel obtained by the conventional heat treatment method. FIGS. 9A and 9B are diagrams showing the austenite grain boundaries illustrated in FIGS. 8A and 8B. From the structure showing the austenite crystal grain size, the conventional austenite grain size is a JIS standard grain size number of 10 or less, and according to the heat treatment method of the present invention, the 12th fine grain can be obtained. Moreover, the average particle diameter of Fig.8 (a) was 5.6 micrometers as a result of measuring by the intercept method.

以下、本発明の実施例について説明する。
標準熱処理、浸炭窒化処理、および本発明熱処理の3種類の熱処理方法を用いて、ロッカーアーム用転がり軸受のローラ、ローラ軸、およびころを製造した。ここでいう標準熱処理、浸炭窒化処理、および本発明熱処理とは、以下の熱処理方法を示している。
Examples of the present invention will be described below.
A roller, a roller shaft, and a roller of a rolling bearing for a rocker arm were manufactured using three types of heat treatment methods: standard heat treatment, carbonitriding treatment, and heat treatment of the present invention. The standard heat treatment, carbonitriding treatment, and heat treatment of the present invention referred to here are the following heat treatment methods.

標準熱処理:RXガス雰囲気中で、加熱温度840℃、保持時間20分で加熱した後、焼入れを行ない、次いで180℃で90分間焼戻を行なった。   Standard heat treatment: After heating in RX gas atmosphere at a heating temperature of 840 ° C. and a holding time of 20 minutes, quenching was performed, followed by tempering at 180 ° C. for 90 minutes.

浸炭窒化処理:RXガスとアンモニアガスとの混合ガスの雰囲気中で、温度850℃、保持時間150分間の条件で加熱した後、温度850℃から焼入れを行ない、次いで、180℃で90分間焼戻を行なった。   Carbonitriding: Heating is performed at a temperature of 850 ° C. and a holding time of 150 minutes in an atmosphere of a mixed gas of RX gas and ammonia gas, followed by quenching from a temperature of 850 ° C. and then tempering at 180 ° C. for 90 minutes. Was done.

本発明熱処理:浸炭窒化処理温度850℃、保持時間150分間の条件で浸炭窒化処理を行なった。浸炭窒化処理中は、RXガスとアンモニアガスとの混合ガスの雰囲気とした。その後、図6に示す熱処理パターンに従って、浸炭窒化処理温度850℃から一次焼入れを行ない、次いで浸炭窒化処理温度より低い温度800℃で20分間加熱して二次焼入を行ない、次いで、180℃で90分間焼戻を行なった。   Heat treatment of the present invention: Carbonitriding was performed under conditions of carbonitriding temperature 850 ° C. and holding time 150 minutes. During the carbonitriding process, an atmosphere of a mixed gas of RX gas and ammonia gas was used. Thereafter, according to the heat treatment pattern shown in FIG. 6, primary quenching is performed from a carbonitriding temperature of 850 ° C., followed by secondary quenching by heating at a temperature 800 ° C. lower than the carbonitriding temperature, and then at 180 ° C. Tempering was performed for 90 minutes.

これらの熱処理方法により得られた部材の材質について表1に示す。   Table 1 shows the materials of the members obtained by these heat treatment methods.

次に材質調査方法について説明する。
(1)オーステナイト結晶粒度:オーステナイト結晶粒度の測定は、JIS G 0551の鋼のオーステナイト結晶粒度試験方法に基づいて行った。
Next, the material investigation method will be described.
(1) Austenite crystal grain size: The austenite crystal grain size was measured based on the JIS G 0551 steel austenite grain size test method.

(2)残留オーステナイト量:残留オーステナイト量の測定は、X線回折によるマルテンサイトα(211)と残留オーステナイトγ(220)の回折強度の比較で行った。残留オーステナイト量としては、研削後の転動面の表層50μmにおける値を採用した。   (2) Amount of retained austenite: The amount of retained austenite was measured by comparing the diffraction intensities of martensite α (211) and retained austenite γ (220) by X-ray diffraction. As the amount of retained austenite, the value at the surface layer of 50 μm of the rolling surface after grinding was adopted.

(3)窒素含有量:窒素含有量の測定は、EPMAを用いて行った。窒素含有量は研削後の転動面の表層50μmにおける値を採用した。   (3) Nitrogen content: The nitrogen content was measured using EPMA. For the nitrogen content, the value at the surface layer of 50 μm of the rolling surface after grinding was adopted.

次に、表1に示した試験結果を説明する。
(1)オーステナイト結晶粒度:本発明熱処理部材は、結晶粒度番号が12と顕著に微細化されている。標準熱処理部材および浸炭窒化処理部材は、結晶粒度番号が9および8であり、本発明熱処理部材より粗大なオーステナイト結晶粒となっている。
Next, the test results shown in Table 1 will be described.
(1) Austenite crystal grain size: The heat-treated member of the present invention is remarkably refined with a crystal grain size number of 12. The standard heat treatment member and the carbonitriding member have a crystal grain size number of 9 and 8, and are austenite crystal grains coarser than the heat treatment member of the present invention.

(2)残留オーステナイト量:本発明熱処理部材は、残留オーステナイト量が21体積%であり、適度なオーステナイトが存在する。標準熱処理部材は、残留オーステナイト量が7体積%であり、本発明熱処理部材より少ない。また、浸炭窒化処理部材は、残留オーステナイト量が29体積%であり、本発明熱処理部材より多い。以上のことから、本発明熱処理部材は、標準熱処理部材と浸炭窒化処理部材との間の残留オーステナイト量であることが分かる。   (2) Residual austenite amount: The heat-treated member of the present invention has a residual austenite amount of 21% by volume, and appropriate austenite exists. The standard heat-treated member has a residual austenite amount of 7% by volume and is smaller than the heat-treated member of the present invention. Further, the carbonitrided member has a residual austenite amount of 29% by volume, which is larger than the heat-treated member of the present invention. From the above, it can be seen that the heat-treated member of the present invention is the amount of retained austenite between the standard heat-treated member and the carbonitrided member.

(3)窒素含有量:本発明熱処理部材の窒素含有量は0.30%である。標準熱処理部材は、浸炭窒化処理を行っていないため窒素含有量は0%であった。また、浸炭窒化処理部材の窒素含有量は、0.31%であった。本発明熱処理部材の窒素含有量は、浸炭窒化処理部材の窒素含有量と比べ、若干低い傾向であった。これは、本発明熱処理が浸炭窒化処理後に浸炭窒化処理温度より低い温度800℃で2次焼入れを行なうためだと考えられる。   (3) Nitrogen content: The nitrogen content of the heat-treated member of the present invention is 0.30%. Since the standard heat-treated member was not carbonitrided, the nitrogen content was 0%. Moreover, the nitrogen content of the carbonitriding member was 0.31%. The nitrogen content of the heat-treated member of the present invention tended to be slightly lower than the nitrogen content of the carbonitrided member. This is probably because the heat treatment of the present invention performs secondary quenching at a temperature of 800 ° C. lower than the carbonitriding temperature after the carbonitriding treatment.

続いて、上記3種類の熱処理方法を用いて製造されたローラ、ローラ軸、およびころを様々な組合せで組み合わせてロッカーアーム用転がり軸受を製造し、試料1〜試料11とした。このうち、試料1〜試料6の構造(寸法)を示す断面図を図10に示し、試料7〜試料11の構造(寸法)を示す断面図を図11に示す。図10に示すように、試料1〜試料6については、ローラ4およびころ3の幅を6.9mmとし、ローラ軸2の幅を17.3mmとした。一方、図11に示すように、試料7〜試料11については、ローラ4およびころ3の幅を5.5mmとし、ローラ軸2の幅を15.9mmとした。すなわち、試料7〜試料11については、試料1〜試料6よりも20%程度コンパクト化した。   Subsequently, a roller, a roller shaft, and a roller manufactured by using the above-described three kinds of heat treatment methods were combined in various combinations to manufacture rocker arm rolling bearings, which were designated as Sample 1 to Sample 11. Among these, FIG. 10 shows a cross-sectional view showing the structures (dimensions) of Sample 1 to Sample 6, and FIG. 11 shows a cross-sectional view showing the structures (dimensions) of Sample 7 to Sample 11. As shown in FIG. 10, for Sample 1 to Sample 6, the width of the roller 4 and the roller 3 was 6.9 mm, and the width of the roller shaft 2 was 17.3 mm. On the other hand, as shown in FIG. 11, with respect to Sample 7 to Sample 11, the width of the roller 4 and the roller 3 was 5.5 mm, and the width of the roller shaft 2 was 15.9 mm. That is, Samples 7 to 11 were downsized by about 20% compared to Samples 1 to 6.

次に、試料1〜試料11について以下の方法により剥離寿命試験を行なった。図12は剥離寿命試験装置の要部を示す正面図であり、図13は図12のXIII−XIII線に沿った断面図である。図12および図13に示すように、剥離寿命試験装置の駆動ロール101とローラ4とが接触するようにロッカーアーム用転がり軸受50を配置し、ローラ軸2を固定する。そして、剥離寿命試験装置の駆動ロール101からロッカーアーム用転がり軸受50へラジアル荷重を加えた状態で、駆動ロール101を図12中矢印方向に回転させることで、ローラ4を回転させた。ローラ4、ローラ軸2、およびころ3のうちいずれかに剥離が生じるまでの時間(寿命)を測定した。なお、駆動ロール101からロッカーアーム用転がり軸受50に加える荷重を2.58kNとし、ローラ4の回転速度は7000r/minとした。また、ころと、ローラおよびローラ軸との間の潤滑油として、10W−30のエンジンオイルを用い、潤滑油の温度を100℃とした。   Next, a peeling life test was performed on Sample 1 to Sample 11 by the following method. 12 is a front view showing a main part of the peel life test apparatus, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. As shown in FIG. 12 and FIG. 13, the rocker arm rolling bearing 50 is arranged so that the drive roll 101 and the roller 4 of the peeling life test apparatus are in contact with each other, and the roller shaft 2 is fixed. And the roller 4 was rotated by rotating the drive roll 101 in the arrow direction in FIG. 12 in the state which applied the radial load from the drive roll 101 of the peeling life test apparatus to the rolling bearing 50 for rocker arms. The time (life) until peeling occurred in any of the roller 4, the roller shaft 2, and the roller 3 was measured. The load applied from the drive roll 101 to the rocker arm rolling bearing 50 was 2.58 kN, and the rotation speed of the roller 4 was 7000 r / min. Further, 10W-30 engine oil was used as the lubricating oil between the roller and the roller and the roller shaft, and the temperature of the lubricating oil was set to 100 ° C.

各試料における部材の組合せと、各試料の剥離寿命とを表2および表3に示す。本発明品は試料6、試料9、試料10、および試料11である。なお、各試料の剥離寿命は、試料1の剥離寿命を1とした場合の比で表わしている。   Tables 2 and 3 show the combination of members in each sample and the peeling life of each sample. The products of the present invention are Sample 6, Sample 9, Sample 10, and Sample 11. The peel life of each sample is expressed as a ratio when the peel life of sample 1 is 1.

表2に示すように、ローラ、ローラ軸、およびころの全ての部材に本発明熱処理を行なった試料6は、全ての部材に標準熱処理を行なった試料1に比べて3.5倍の剥離寿命を有していることが分かる。また、表3に示すように、軸受をコンパクト化した場合であっても、ローラおよびローラ軸に浸炭窒化処理を行ない、ころに本発明熱処理を行なった試料9は、試料1に比べて1.2倍の剥離寿命を有していることがわかる。また、ローラおよびころに浸炭窒化処理を行ない、ローラ軸に本発明熱処理を行なった試料10は、試料1に比べて1.5倍の剥離寿命を有していることがわかる。さらに、ローラに浸炭窒化処理を行ない、ころおよびローラ軸に本発明熱処理を行なった試料11は、試料1に比べて1.7倍の剥離寿命を有していることがわかる。以上の結果から、ローラ、ローラ軸、およびころの全てが窒素富化層を有しており、ローラ軸およびころのうち少なくとも一方の部材に本発明の熱処理を行なうことにより、軸受のコンパクト化を図りつつ、寿命の低下を抑止できることが分かる。   As shown in Table 2, the sample 6 in which the heat treatment of the present invention was performed on all the members of the roller, the roller shaft, and the roller had a peeling life 3.5 times longer than the sample 1 in which the standard heat treatment was performed on all the members. It can be seen that Further, as shown in Table 3, sample 9 in which the roller and roller shaft were subjected to carbonitriding and the roller was subjected to the heat treatment of the present invention was 1. It can be seen that the peel life is twice as long. Further, it can be seen that the sample 10 obtained by subjecting the roller and the roller to carbonitriding and performing the heat treatment of the present invention on the roller shaft has a peeling life 1.5 times that of the sample 1. Furthermore, it can be seen that Sample 11 obtained by subjecting the roller to carbonitriding and performing the heat treatment of the present invention on the roller and roller shaft has a peel life 1.7 times that of Sample 1. From the above results, the roller, the roller shaft, and the roller all have a nitrogen-enriched layer, and the heat treatment of the present invention is performed on at least one member of the roller shaft and the roller, thereby reducing the size of the bearing. It can be seen that the reduction of the lifetime can be suppressed while planning.

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。本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。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 ロッカーアーム、1a,1b ロッカーアーム端部、1c 側壁、2 ローラ軸、3 ころ、4 ローラ、5 ロッカーアーム軸、6 カム、7 アジャストねじ、8 ロックナット、9 バルブ、9a バルブ上端部、10 ばね、11 ロッカーアーム本体、11a,11b ロッカーアーム本体端部、14 内輪支持部、15 ピボット孔、16 連動棒、16a 軸受取付部、16b 連動棒上端部、17 取付部材、50 ロッカーアーム用転がり軸受、101駆動ロール。   1 rocker arm, 1a, 1b rocker arm end, 1c side wall, 2 roller shaft, 3 rollers, 4 rollers, 5 rocker arm shaft, 6 cam, 7 adjustment screw, 8 lock nut, 9 valve, 9a valve upper end, 10 Spring, 11 Rocker arm body, 11a, 11b Rocker arm body end, 14 Inner ring support, 15 Pivot hole, 16 Interlocking rod, 16a Bearing mounting portion, 16b Interlocking rod upper end, 17 Mounting member, 50 Roller bearing for rocker arm 101 drive roll.

Claims (4)

エンジンのカムと転がり接触する外輪と、
前記外輪の内側に位置し、ロッカーアームに固定された内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に介在する複数の転動体とを備えたロッカーアーム用転がり軸受において、
前記外輪、前記内輪、および前記転動体の全てが窒素富化層を有し、
前記内輪および前記転動体の両方の部材における前記窒素富化層の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、かつ前記部材における前記窒素富化層の残留オーステナイト量が11体積%以上25体積%以下であり、かつ前記部材における前記窒素富化層の窒素含有量が0.1質量%以上0.7質量%以下であり、
前記外輪における前記窒素富化層のオーステナイト結晶粒の粒度番号は、前記両方の部材における前記窒素富化層のオーステナイト結晶粒の粒度番号よりも小さく、前記外輪における前記窒素富化層の残留オーステナイト量は、前記両方の部材における前記窒素富化層の残留オーステナイト量よりも多い、ロッカーアーム用転がり軸受。
An outer ring in rolling contact with the engine cam;
An inner ring located inside the outer ring and fixed to the rocker arm;
In a rocker arm rolling bearing comprising a plurality of rolling elements interposed between the outer ring and the inner ring,
The outer ring, the inner ring, and the rolling elements all have a nitrogen-enriched layer,
The particle number number of the austenite crystal grains of the nitrogen-enriched layer in both the inner ring and the rolling element is in the range exceeding 10 and the amount of retained austenite of the nitrogen-enriched layer in the member is 11% by volume or more. 25% by volume or less, and the nitrogen content of the nitrogen-enriched layer in the member is 0.1% by mass or more and 0.7% by mass or less,
The austenite grain size number of the nitrogen-enriched layer in the outer ring is smaller than the austenite grain size number of the nitrogen-enriched layer in both members, and the amount of residual austenite of the nitrogen-enriched layer in the outer ring Is a rocker arm rolling bearing that is greater than the amount of retained austenite in the nitrogen-enriched layer in both members.
前記ロッカーアームは一方の端部と他方の端部との間に位置するロッカーアーム軸に取り付けられ、前記一方の端部に前記エンジンの開閉用バルブの端部が当接し、前記ロッカーアームは前記他方の端部に二股状の内輪支持部を有し、その二股状の内輪支持部に前記内輪が固定されている、請求項1に記載のロッカーアーム用転がり軸受。   The rocker arm is attached to a rocker arm shaft positioned between one end and the other end, the end of the valve for opening and closing the engine contacts the one end, and the rocker arm is The rolling bearing for a rocker arm according to claim 1, wherein the other end portion has a bifurcated inner ring support portion, and the inner ring is fixed to the bifurcated inner ring support portion. 前記ロッカーアームの一方の端部と他方の端部との間に設けられ、
前記ロッカーアームの2つの側壁の間にわたる内輪孔に前記内輪が固定され、前記ロッカーアームの一方の端部に前記エンジンの開閉用バルブの端部が当接し、前記ロッカーアームの他方の端部にピボットが当接する、請求項1に記載のロッカーアーム用転がり軸受。
Provided between one end of the rocker arm and the other end;
The inner ring is fixed to an inner ring hole extending between two side walls of the rocker arm, the end of the opening / closing valve of the engine abuts on one end of the rocker arm, and the other end of the rocker arm The rolling bearing for a rocker arm according to claim 1, wherein the pivot abuts.
前記ロッカーアームは、ロッカーアーム本体と、前記カムからの応力を伝達する連動棒とを有し、前記ロッカーアーム本体は前記ロッカーアーム本体の一方の端部と他方の端部との間に位置するロッカーアーム軸に取り付けられ、前記ロッカーアーム本体の前記一方の端部に前記エンジンの開閉用バルブの端部が当接し、前記ロッカーアーム本体の前記他方の端部に前記連動棒の一方の端部が当接し、前記連動棒の他方の端部に前記内輪が固定されている、請求項1に記載のロッカーアーム用転がり軸受。   The rocker arm has a rocker arm main body and an interlocking rod that transmits stress from the cam, and the rocker arm main body is located between one end and the other end of the rocker arm main body. An end portion of the valve for opening and closing the engine is in contact with the one end portion of the rocker arm body, and is attached to the rocker arm shaft, and one end portion of the interlocking rod is in contact with the other end portion of the rocker arm body. The rocker arm rolling bearing according to claim 1, wherein the inner ring is fixed to the other end of the interlocking rod.
JP2009116731A 2009-05-13 2009-05-13 Roller bearing for rocker arm Expired - Fee Related JP4886007B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009116731A JP4886007B2 (en) 2009-05-13 2009-05-13 Roller bearing for rocker arm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009116731A JP4886007B2 (en) 2009-05-13 2009-05-13 Roller bearing for rocker arm

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004246463A Division JP4368765B2 (en) 2004-08-02 2004-08-26 Roller bearing for rocker arm

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009180378A true JP2009180378A (en) 2009-08-13
JP4886007B2 JP4886007B2 (en) 2012-02-29

Family

ID=41034508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009116731A Expired - Fee Related JP4886007B2 (en) 2009-05-13 2009-05-13 Roller bearing for rocker arm

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4886007B2 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07310509A (en) * 1994-03-23 1995-11-28 Koyo Seiko Co Ltd Cam-driven roller
JPH08233070A (en) * 1995-03-02 1996-09-10 Koyo Seiko Co Ltd Roller for cam follower
JPH1030150A (en) * 1996-07-19 1998-02-03 Nippon Seiko Kk Rolling bearing
JPH1046318A (en) * 1996-07-26 1998-02-17 Ntn Corp Shell type needle roller bearing
JP2000205284A (en) * 1999-01-13 2000-07-25 Koyo Seiko Co Ltd Rolling/sliding component
JP2001280348A (en) * 2000-03-28 2001-10-10 Nsk Ltd Rolling bearing
JP2002105536A (en) * 2000-09-26 2002-04-10 Sanyo Special Steel Co Ltd Method for producing blank for bearing excellent in finish-grinding polishing property and blank for bearing excellent in finish-grinding polishing property produced by this method
JP2004060807A (en) * 2002-07-30 2004-02-26 Ntn Corp Rolling bearing
JP2004137553A (en) * 2002-10-17 2004-05-13 Ntn Corp Whole roller type rolling bearing

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07310509A (en) * 1994-03-23 1995-11-28 Koyo Seiko Co Ltd Cam-driven roller
JPH08233070A (en) * 1995-03-02 1996-09-10 Koyo Seiko Co Ltd Roller for cam follower
JPH1030150A (en) * 1996-07-19 1998-02-03 Nippon Seiko Kk Rolling bearing
JPH1046318A (en) * 1996-07-26 1998-02-17 Ntn Corp Shell type needle roller bearing
JP2000205284A (en) * 1999-01-13 2000-07-25 Koyo Seiko Co Ltd Rolling/sliding component
JP2001280348A (en) * 2000-03-28 2001-10-10 Nsk Ltd Rolling bearing
JP2002105536A (en) * 2000-09-26 2002-04-10 Sanyo Special Steel Co Ltd Method for producing blank for bearing excellent in finish-grinding polishing property and blank for bearing excellent in finish-grinding polishing property produced by this method
JP2004060807A (en) * 2002-07-30 2004-02-26 Ntn Corp Rolling bearing
JP2004137553A (en) * 2002-10-17 2004-05-13 Ntn Corp Whole roller type rolling bearing

Also Published As

Publication number Publication date
JP4886007B2 (en) 2012-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4486411B2 (en) Cam follower with roller
US7614374B2 (en) Rolling bearing for rocker arm
JP4566036B2 (en) Rolling bearing
US7490583B2 (en) Full-type rolling bearing and roller cam follower for engine
EP1462669A2 (en) Rolling bearings
JP2005195148A (en) Thrust needle roller bearing
JP3990254B2 (en) Full-roller type rolling bearing
JP2004052997A (en) Rolling device and manufacturing method
JP5318528B2 (en) Manufacturing method of cam follower with roller of engine
JP4368765B2 (en) Roller bearing for rocker arm
JP2008019482A (en) Method for manufacturing orbital member, method for manufacturing dynamic valve, and orbital member
JP4886007B2 (en) Roller bearing for rocker arm
JP4897060B2 (en) Manufacturing method of roller shaft
JP2008063603A (en) Method for manufacturing track member, method for manufacturing valve device, and track member
JP4737954B2 (en) Roller bearing for rocker arm
JP4208797B2 (en) Rolling bearings used for rocker arms
JP2008064159A (en) Method of manufacturing track member, method of manufacturing valve gear, and track member
JP2004060807A (en) Rolling bearing
JP5388264B2 (en) Manufacturing method of rolling shaft
JP2004278528A (en) Cam follower with roller and steel member of engine
JP2003307223A (en) Rolling bearing and method of manufacture
JP4737960B2 (en) Roller bearing for rocker arm
JP2006052707A (en) Sliding bearing for rocker arm
JP2006063915A (en) Rocker arm structure
JP2009236034A (en) Tappet roller bearing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090513

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110726

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110916

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111115

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111208

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4886007

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees