KR20070099534A

KR20070099534A - 구름/미끄럼 이동 부재, 이것을 이용한 토로이달형 무단변속기 및 구름/미끄럼 이동 부재의 제조 방법

Info

Publication number: KR20070099534A
Application number: KR1020077007944A
Authority: KR
Inventors: 히사시 하라다; 요시히로 오노
Original assignee: 가부시키가이샤 제이텍트
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2007-10-09
Also published as: JPWO2006041184A1; WO2006041184A1; EP1811052A1; US20070284020A1

Abstract

본 발명의 구름/미끄럼 이동 부재는 C: 0.9 내지 1.1 wt％, Si: 0.5 내지 3.0 wt％, Mn: 0.05 내지 0.5 wt％, Cr: 2.0 내지 5.0 wt％, Mo: 0.05 내지 O.5 wt％를 함유하며, 잔부 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강(鋼)에 의해 형성된다. 구형 탄화물의 평균 입경을 0.6 ㎛ 이하, 구형 탄화물의 양을 면적율로 6.0％ 이하로 한다. 구름/미끄럼 이동 부재를 토로이달형 무단 변속기에 있어서의 측면에 오목형 궤도면을 갖는 디스크(4, 9) 및 디스크(4, 9)의 궤도면(4b, 9b) 상에서 구르는 롤러(16) 중 적어도 어느 하나에 이용한다. 본 발명의 구름/미끄럼 이동 부재를 이용한 토로이달형 무단 변속기에 따르면 장기 수명화를 도모할 수 있다.

Description

구름/미끄럼 이동 부재, 이것을 이용한 토로이달형 무단 변속기 및 구름/미끄럼 이동 부재의 제조 방법{ROLL/SLIDE MEMBER, TOROIDAL CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION UTILIZING THE SAME, AND PROCESS FOR PRODUCING ROLL/SLIDE MEMBER}

본 발명은 구름/미끄럼 이동 부재, 이것을 이용한 토로이달형 무단 변속기 및 구름/미끄럼 이동 부재의 제조 방법에 관한 것이다.

이 명세서 및 특허청구의 범위에 있어서, 구름/미끄럼 이동 부재는 순수한 구름 접촉, 순수한 미끄럼 접촉, 및 구름 접촉과 미끄럼 접촉이 혼재한 접촉을 행하는 부재를 말하는 것으로 한다.

차량, 예컨대 자동차에 이용되는 토로이달형 무단 변속기로서, 풀 토로이달형이나 하프 토로이달형이 알려져 있지만, 이들 토로이달형 무단 변속기에 있어서, 토크 전달 부재인 구름/미끄럼 이동 부재로서의 입출력 디스크와 롤러와의 접촉부는 고온(100℃ 이상), 또한 고면압(수천 MPa 이상, 예컨대 최대 접촉 면압으로 4000 MPa 이상)에 노출되고, 또한 입출력 디스크의 궤도면은, 예컨대 3개의 롤러가 배치되어 있을 때는 3점에서 큰 수직 응력이 반복 작용하는 동시에, 동력 전달시에 유막(油膜)의 전단 응력에 상당하는 큰 전단 응력이 반복 작용한다. 한편, 롤러의 외주면에는 큰 수직 응력과 큰 전단 응력이 반복 작용한다. 따라서, 입출력 디스 크의 궤도면이나 롤러의 외주면은 표면에 수직 응력만이 주로 작용하는 통상의 구름 베어링의 구름면 등과 비교하면, 특유의 가혹한 접촉 조건이라고 할 수 있다. 이러한 가혹한 접촉 조건에서는, 일반적인 구름 피로 조직인 흑색 조직(Dark Etching Area) 외에 백색 조직(White Etching Area)이 발생하여, 수명이 짧아지는 것으로 판명되었다. 백색 조직은 응력 유기 변태에 의해 표층부의 잔류 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태함으로써 발생한다고 생각된다.

이 때문에, 전술한 바와 같은 조직 변화에 따른 박리 등의 표면 손상이 발생하지 않는 높은 피로 강도가 요구된다.

이러한 요구를 만족시키도록, 토로이달형 무단 변속기의 롤러나 각 디스크의 표면의 잔류 압축 응력을 1000 MPa 이상, 미소 경도를 Hv 750 이상, 잔류 오스테나이트량을 10％ 이하로 하는 기술이 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1, 청구항 1 참조). 그런데, 특허 문헌 1에 기재된 롤러나 디스크는 소정 형상으로 형성된 가공이 완료된 소재에 침탄 또는 침탄질화 처리를 실시하고, 그 후 쇼트 피닝을 실시함으로써 제조된다(특허 문헌 1, 청구항 2 참조). 그 때문에, 제조 비용이 비싸게 된다고 하는 문제가 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-188702호 공보

본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하여, 장기 수명화를 도모할 수 있는 동시에 저렴하게 제조할 수 있는 구름/미끄럼 이동 부재, 이것을 이용한 토로이달형 무단 변속기 및 구름/미끄럼 이동 부재의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 구름/미끄럼 이동 부재는 C: 0.9 내지 1.1 wt％, Si: 0.5 내지 3.0 wt％, Mn: 0.05 내지 0.5 wt％, Cr: 2.0 내지 5.0 wt％, Mo: 0.05 내지 0.5 wt％를 포함하며, 잔부 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강(鋼)에 의해 형성되고, 구형 탄화물의 평균 입경((粒徑))이 0.6 ㎛ 이하, 구형 탄화물의 양이 면적율로 6.0％ 이하로 이루어지는 것이다.

본 발명의 구름/미끄럼 이동 부재에 있어서, 이용되는 강 내의 각 원소 함유량, 구형 탄화물의 평균 입경 및 양의 한정 이유는 다음과 같다.

C 함유량

C는 기지(基地)에 고용(固溶)되어 마르텐사이트를 강화하고 뜨임 후의 경도를 확보하는 동시에, 구름 피로 수명 특성을 향상시키는 효과를 갖지만, 0.9 wt％ 미만이면 이러한 효과를 얻을 수 없고, 1.1 wt％를 넘으면 거대 탄화물이 생성되어 구름 피로 수명 특성이 저하된다. C 함유량은 0.95 내지 1.05 wt％인 것이 바람직하다.

Si 함유량

Si는 마르텐사이트 조직 내의 미세 탄화물의 석출을 억제하며, 구름 피로에 따른 마르텐사이트의 강도 저하를 억제하는 효과를 갖지만, 0.5 wt％ 미만이면 강도 저하 억제 효과가 적고, 3 wt％를 넘으면 인성이 저하하여 구름 피로 수명이 저하된다. Si 함유량은 1.0 내지 2.0 wt％인 것이 바람직하다.

Mn 함유량

Mn은 강의 담금질성을 향상시킴으로써 기지 마르텐사이트의 인성을 높여, 경도 및 구름 피로 수명 특성을 향상시키는 효과를 갖지만, 0.05 wt％ 미만이면 이러한 효과를 얻을 수 없고, 0.5 wt％를 넘으면 피삭성이 현저하게 저하된다. Mn 함유량은 0.3 내지 0.48 wt％인 것이 바람직하다.

Cr 함유량

Cr은 탄화물 형성을 촉진하는 동시에 마르텐사이트 변태가 완료되는 Mf 점을 저하시킴으로써 잔류 오스테나이트상을 증가(안정화)시키는 효과를 갖지만, 2.0 wt％ 미만이면 탄화물의 석출량이 적어지고, 5.0 wt％를 넘으면 탄화물의 석출량이 많아져, 열처리 후의 경도가 낮게 되어 구름 피로 수명이 저하된다. Cr 함유량은 2.0 내지 3.5 wt％인 것이 바람직하다.

Mo 함유량

Mo는 기지에 고용되어 뜨임 후의 경도를 확보하는 동시에 구름 피로 수명 특성을 향상시키는 효과를 갖지만, 0.05 wt％ 미만이면 이러한 효과를 얻을 수 없고, 0.5 wt％를 넘으면 상기 효과가 포화 상태가 되는 동시에, 비용이 비싸게 된다. Mo 함유량은 0.2 내지 0.45 wt％인 것이 바람직하다.

구형 탄화물의 평균 입경

구형 탄화물의 평균 입경이 0.6 ㎛를 넘으면, 구름 접촉시의 응력 집중원으로서 작동하므로 0.6 ㎛ 이하로 한다. 또한, 구형 탄화물의 평균 입경의 하한은 0.2 ㎛인 것이 바람직하다. 이것보다도 작으면, 내마모성이 저하할 우려가 있기 때문이다. 구형 탄화물의 평균 입경은 0.4 내지 0.6 ㎛인 것이 바람직하다.

구형 탄화물의 면적율

구형 탄화물의 면적율이 6％를 넘으면 마르텐사이트 내의 고융 탄소량이 저하되어 마르텐사이트의 경도가 저하되고, 그 결과 구름 피로 수명이 저하되므로, 6％ 이하로 한다. 또한, 구형 탄화물의 면적율의 하한은 0.3％인 것이 바람직하다. 이것보다도 적으면, 매트릭스 내의 고용 탄소 농도가 높게 되어 구름 수명이 저하할 우려가 있기 때문이다. 구형 탄화물의 면적율은 4 내지 6％인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 구름/미끄럼 이동 부재에 있어서, 잔류 오스테나이트량이 10 내지 25％인 것이 바람직하다. 잔류 오스테나이트는 구름 접촉시의 응력 집중을 완화하여, 구름 피로 수명을 향상시키는 효과를 갖지만, 잔류 오스테나이트량이 10％ 미만이면 응력 집중의 완화 효과가 적어진다. 한편, 잔류 오스테나이트는 준안정 조직이기 때문에 긴 시간의 사용 기간에 있어서의 치수 변화의 원인이 되므로, 잔류 오스테나이트량의 상한을 25％로 하는 것이 바람직하다. 잔류 오스테나이트량은 11 내지 21％인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 토로이달형 무단 변속기는 측면에 오목형 궤도면을 갖는 디스크형 동력 전달 부재와, 디스크형 동력 전달 부재의 궤도면 상을 구르는 롤러형 동력 전달 부재를 구비한 토로이달형 무단 변속기로서, 양 동력 전달 부재 중 적어도 어느 하나가 전술한 본 발명에 따른 구름/미끄럼 이동 부품으로 이루어지는 것이다.

본 발명에 따른 구름/미끄럼 이동 부재의 제조 방법은 C: 0.9 내지 1.1 wt％, Si: 0.5 내지 3.0 wt％, Mn: 0.05 내지 0.5 wt％, Cr: 2.0 내지 5.0 wt％, Mo: 0.05 내지 0.5 wt％를 함유하며, 잔부 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강에 의해 소정의 형상으로 형성된 가공 완료 소재에, 850 내지 950℃로 가열하여 급냉하는 담금질 처리를 실시한 후에 250 내지 350℃로 가열하는 뜨임 처리를 실시하고, 이에 따라 구형 탄화물의 평균 입경을 0.6 ㎛ 이하, 구형 탄화물의 양을 면적율로 6.0％ 이하로 하는 것이다.

담금질 처리시의 가열 온도를 850 내지 950℃, 뜨임 처리시의 가열 온도를 250 내지 350℃로 한정한 것은 C: 0.9 내지 1.1 wt％, Si: 0.5 내지 3.0 wt％, Mn: 0.05 내지 0.5wt％, Cr: 2.0 내지 5.0 wt％, Mo: 0.05 내지 0.5 wt％를 함유하며, 잔부 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강으로부터 형성된 소재에 상기 온도 범위에서 담금질 처리 및 뜨임 처리를 실시함으로써 구형 탄화물의 평균 입경을 0.6 ㎛ 이하, 구형 탄화물의 양을 면적율로 6.0％ 이하로 할 수 있기 때문이다. 또한, 담금질 처리시의 가열 온도는 860 내지 940℃인 것이 바람직하고, 뜨임 처리시의 가열 온도는 260 내지 300℃인 것이 바람직하다.

본 발명의 구름/미끄럼 이동 부재에 따르면, 장시간 사용하였더라도, 백색 조직의 발생을 억제할 수 있고, 장기 수명화를 도모할 수 있다. 더구나, 침탄 또는 침탄질화나, 쇼트 피닝을 실시하지 않고, 담금질 처리 및 뜨임 처리만을 실시하여 제조하는 것이 가능하게 되어 제조 비용이 저렴하게 된다.

본 발명의 토로이달형 무단 변속기에 따르면, 디스크형 동력 전달 부재 및 롤러형 동력 전달 부재의 장기 수명화를 도모할 수 있다.

본 발명의 구름/미끄럼 이동 부재의 제조 방법에 따르면, 제조 비용이 저렴하게 된다.

도 1은 풀 토로이달형 무단 변속기에 있는 배리에이터의 부분을 도시하는 개략 종단면도.

도 2는 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3을 평가하기 위해 행한 시험의 피검 롤러, 더미 롤러 및 디스크의 배치를 도시한 개략도.

도 3은 구형 탄화물 평균 입경 변화 지수와 응력 반복 회수의 관계를 나타낸 그래프.

도 4는 구형 탄화물 면적율 변화 지수와 응력 반복 회수의 관계를 나타낸 그래프.

도 5는 잔류 오스테나이트의 응력 유기 변태 지수와 응력 반복 회수의 관계를 나타낸 그래프.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

4 : 입력 디스크(디스크형 동력 전달 부재)

4b : 궤도면

9 : 출력 디스크(디스크형 동력 전달 부재)

9b : 궤도면

16 : 롤러(롤러형 동력 전달 부재)

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 구름/미끄럼 이동 부재를 디스크형 동력 전달 부재 및 롤러형 동력 전달 부재에 이용한 토로이달형 무단 변속기로서의 풀 토로이달(Full Toroidal)형 무단 변속기의 배리에이터의 부분을 나타낸다.

도 1에 있어서, 토로이달형 무단 변속기의 배리에이터(1)에는, 자동차의 동력원(2)에 의해 회전 구동되는 입력축(3)이 설치되어 있고, 입력축(3)의 축방향 양단부에는 각각 입력측의 동력 전달 부재로서의 입력 디스크(4)(디스크형 동력 전달 부재)가 끼워 씌워져 있다.

각 입력 디스크(4)의 중심부에는 스플라인 구멍(4a)이 형성되며, 각 입력 디스크(4)의 축방향 내측면, 즉 다른 입력 디스크(4)를 향한 측면에는, 원환형의 오목형 궤도면(4b)이 입력축(3)과 동심형으로 형성되어 있다. 그리고, 입력축(3)에 형성된 스플라인 축부(3a)가 입력 디스크(4)의 스플라인 구멍(4a) 내에 삽입됨으로써, 입력 디스크(4)가 입력축(3)과 일체로 회전하는 동시에, 입력 디스크가 입력축(3)의 길이 방향으로 약간 이동할 수 있도록 되어 있다. 입력축(3)에 있어서의 입력 디스크(4)보다 축방향 외측으로 걸림링(5)이 고정되어 있고, 이에 따라 양 입력 디스크(4)의 상호 이격되는 방향으로의 이동이 저지되어 있다.

입력축(3)에 있어서의 양 입력 디스크(4) 사이에 있는 부분의 외주에 통 형상의 출력축(8)이 입력축(3)에 대해 동심형으로, 또한 상대 회전 가능하게 끼워 씌워져 있다. 출력축(8)의 양단과 입력 디스크(4) 사이에는 소정의 간격이 띄어져 있다. 출력축(8)의 축방향 양단부에는 각각 동력 전달 부재로서의 출력 디스크(9)(디스크형 동력 전달 부재)가 끼워 씌워져 있다.

각 출력 디스크(9)의 중심부에는 스플라인 구멍(9a)이 형성되며, 각 출력 디스크(9)의 축방향 외측면, 즉 입력 디스크(4)를 향한 측면에는, 원환형의 오목형 궤도면(9b)이 입력축(3) 및 출력축(8)과 동심형으로 형성되어 있다. 그리고, 출력축(8)에 형성된 스플라인 축부(8a)가 출력 디스크(9)의 스플라인 구멍(9a) 내에 삽입됨으로써, 출력축(8)이 출력 디스크(9)와 일체로 회전하는 동시에, 출력 디스크(9)가 출력축(8)의 길이 방향으로 약간 이동할 수 있도록 되어 있다. 또한, 출력축(8)에 있어서의 양 출력 디스크(9)보다도 축방향 내측의 부분에는 각각 유치(有齒) 벨트차(8b)가 일체로 형성되어 있으며, 유치 벨트차(8b)에 감겨진 유치 벨트(11)를 통해, 도시하지 않은 종동측으로 동력이 전달되도록 되어 있다.

각 출력 디스크(9)에 있어서의 궤도면(9b) 반대의 측면측에는, 간극(12)을 통해 백업판(13)이 배치되어 있다. 간극(12)은 케이싱(14) 및 도시하지 않은 시일 수단에 의해 밀봉되어 있으며, 간극(12)에 대해 유압원(15)으로부터 유압을 공급함으로써 출력 디스크(9)를 대향하는 입력 디스크(4)측으로 가압하고, 이에 따라 소정의 단말 부하가 가해지도록 되어 있다.

상호 대향하는 입력 디스크(4)의 궤도면(4b)과 출력 디스크(9)의 궤도면(9b) 사이의 부분은 각각 트로이드형 간극으로서 구성되어 있고, 각 트로이드형 간극에 양 궤도면(4b, 9b)과 구름 접촉하는 복수, 여기서는 3개의 동력 전달 부재로서의 롤러(16)(롤러형 동력 전달 부재)가 원주 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 각 롤러(16)는 캐리지(17)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있고, 각 롤러(16)의 양 궤도면(4b, 9b)에 대한 접촉 위치가 캐리지(17)의 틸팅에 의해 변경되도록 되어 있 다.

상기 배리에이터(1)에 있어서는, 유압원(15)에 의해 출력 디스크(9)를 입력 디스크(4)측으로 가압하면, 트로이드형 간극 내의 각 롤러(16)가 양 디스크(4, 9)의 궤도면(4b, 9b)에 대해 고하중으로 구름 접촉을 하며, 롤러(16)를 매개로 양 디스크(4, 9)가 연결됨으로써, 입력축(3)으로부터 출력축(8)으로의 토크 전달이 행해진다. 이 때, 각 롤러(16)의 양 디스크(4, 9)의 궤도면(4b, 9b)에 대한 접촉 위치를 캐리지(16)의 틸팅에 의해 변경시킴으로써, 출력 디스크(9)의 회전수를 증감하는 것이 가능해지고, 그 결과 변속비가 가변이 된다.

상기 구성의 풀 토로이달형 무단 변속기에 있어서, 한쪽의 입력 디스크(4), 이 입력 디스크(4)의 궤도면(4b)에 대향하는 궤도면(9b)을 갖는 출력 디스크(9), 및 양 디스크(4, 9)의 궤도면(4b, 9b)에 구름 접촉하는 롤러(16) 중에서 상호 접촉하는 2개의 부재 중의 적어도 어느 한쪽, 즉 양 디스크(4, 9) 및 롤러(16), 양 디스크(4 ,9)만, 또는 롤러(16)만이, C: 0.9 내지 1.1 wt％, Si: 0.5 내지 3.0 wt％, Mn: 0.05 내지 0.5 wt％, Cr: 2.0 내지 5.0 wt％, Mo: 0.05 내지 0.5 wt％를 함유하며, 잔부 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강에 의해 형성되고, 구형 탄화물의 평균 입경이 0.6 ㎛ 이하, 구형 탄화물의 양이 면적율로 6.0％ 이하로 이루어져 있다.

상기 실시형태에 있어서는, 본 발명에 따른 구름/미끄럼 이동 부재를 이용한 풀 토로이달형 무단 변속기를 예시했지만, 본 발명에 따른 구름/미끄럼 이동 부재를 하프 토로이달형 무단 변속기에도 적용 가능한 것은 물론이다. 특히, 디스크와 롤러의 접촉부의 스핀 성분이 큰 풀 토로이달형 무단 변속기에 있어서, 본 발명의 효과는 커진다.

또한, 본 발명에 따른 구름/미끄럼 이동 부재는 그 외 구름 베어링, 일방향 클러치 등의 각종 구름/미끄럼 이동 부재에도 적용 가능하다. 특히, 진동 충격이 큰 용도, 예컨대 발전기용 구름 베어링의 회전체나 궤도륜에 적합하게 이용된다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 구체적 실시예를 비교예와 동시에 설명한다.

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3

표 1에 나타낸 조성을 갖는 6종류의 강을 이용하여 직경 58 mm, 두께 8 mm의 원판형 피검(被檢) 롤러(20) 및 원판형 디스크(22)를 다음 방법으로 제조했다. 즉, 상기 강에 선삭 가공을 실시하여 소정의 형상으로 형성한 후, 표 1에 나타낸 온도로 45분간 가열한 후 급냉하는 담금질 처리와, 표 1에 나타낸 온도로 120분간 가열하는 뜨임 처리를 실시하고, 더욱 연마함으로써, 피검 롤러(20) 및 원판형 디스크(22)를 제조했다.

[표 1]

또한, 실시예 1의 조성을 갖는 강을 이용하여 직경 58 mm, 두께 8 mm의 원판형 더미 롤러(21)를 다음 방법으로 제조했다. 즉, 상기 강에 선삭 가공을 실시하 여 소정의 형상으로 형성한 후, 850℃에서 45분간 가열한 후 급냉하는 담금질 처리와, 260℃에서 120분간 가열하는 뜨임 처리를 실시하고, 더욱 연마함으로써, 더미 롤러(21)를 제조했다.

그리고, 피검 롤러(20) 외주면의 구름면의 표층부에 있어서의 구형 탄화물의 평균 입경 및 양(면적율)과, 잔류 오스테나이트량을 측정했다. 이들의 측정 위치는 후술하는 운전시의 최대 접촉 면압으로부터 계산한 전단 응력이 최대가 되는 깊이이다.

이어서, 도 2에 도시한 바와 같이, 양 롤러(20, 21) 및 디스크(22)의 중심에 각각 회전축(20a , 21a, 22a)을 고정하여, 양 롤러(20, 21)의 회전축(20a, 21a)이 수평으로 또한 상호 평행하게 되는 동시에, 디스크(22)의 회전축(22a)이 수직이 되며, 또한 양 롤러(20)(21)의 구름면(외주면)이 디스크(22) 양 측면의 궤도면에 있어서의 직경 방향 및 둘레 방향의 동일 위치에 구름 접촉하도록 배치했다. 양 롤러(20, 21)는 하나의 모터(23)에 의해, 변속기(24)를 통해 상이한 회전수로 회전되도록 되어 있고, 피검 롤러(20)가 디스크(22)의 궤도면에 대해 미끄러진다.

이어서, 청정한 윤활유를 사용하여, 표 2에 나타낸 운전 조건으로 피검 롤러(20)의 구름면에 박리가 생길 때까지 양 롤러(20, 21)를 회전시켰다.

[표 2]

운전 종료후, 피검 롤러(20) 외주면에 있는 구름면의 표층부에 있어서의 구형 탄화물의 평균 입경 및 양(면적율)과, 잔류 오스테나이트량을 전술한 측정 위치에서 측정했다.

이어서, 구형 탄화물의 평균 입경 변화 지수 X, 구형 탄화물의 면적율 변화 지수 Y 및 잔류 오스테나이트의 응력 유기 변태 지수 Z를, 다음 식(i) 내지 (iii)에 의해 구했다.

평균 입경 변화 지수 X= (A0 - Aa) / (Na - N0) [수학식 1]

면적율 변화 지수 Y= (B0 - Ba) / (Na - N0) [수학식 2]

응력 유기 변태 지수 Z= (γ0 - γa) / (Na - N0) [수학식 3]

여기서, A0: 운전 개시전의 평균 입경, Aa: 운전 종료후의 평균 입경, B0: 운전 개시전의 면적율, Ba: 운전 종료후의 면적율, γ0: 운전 개시전의 잔류 오스테나이트량, γa: 운전 종료후의 잔류 오스테나이트량, Na: 박리 발생 시의 응력 반복 회수, N0: 10⁶(잔류 오스테나이트량이 저하되기 시작하는 응력 반복 회수)이다.

이들의 결과를 표 3 및 도 3 내지 도 5에 도시한다.

[표 3]

표 3 및 도 3 내지 도 5에 나타낸 결과로부터 실시예 1 내지 3의 피검 롤러(20)에 있어서는, 박리 발생까지의 응력 반복 회수가 비교예 1 내지 3의 피검 롤 러(20)에 비해 현저해지고 있고, 그 결과 본 발명에 따른 구름/미끄럼 이동 부재의 수명이 길게 되는 것을 알 수 있다. 또한, 운전 종료후의 피검 롤러(20)의 구름면을 관찰한 바, 실시예 1 내지 3의 피검 롤러(20)에는 백색 조직은 발생하지 않았다. 한편, 비교예 1 내지 3의 피검 롤러(20)의 박리는 백색 조직 박리였다.

또한, 전술한 시험을 행하여 평균 입경 변화 지수 X가 0 내지 0.005, 면적율 변화 지수 Y가 0 내지 0.01, 응력 유기 변태 지수 Z가 0.2 이하인 경우에, 그 강으로 이루어지는 구름/미끄럼 이동 부재의 수명이 길어지는 것을 평가할 수 있다.

본 발명에 따른 구름/미끄럼 이동 부재는, 예컨대 토로이달형 무단 변속기의 롤러나 각각의 디스크로서 적합하게 사용된다.

Claims

C: 0.9 내지 1.1 wt％, Si: 0.5 내지 3.0 wt％, Mn: 0.05 내지 0.5 wt％, Cr: 2.0 내지 5.0 wt％, Mo: 0.05 내지 0.5 wt％를 함유하며, 잔부 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강(鋼)에 의해 형성되고, 구형 탄화물의 평균 입경(粒徑)이 0.6 ㎛ 이하, 구형 탄화물의 양이 면적율로 6.0％ 이하로 이루어지는 것인 구름/미끄럼 이동 부재.
측면에 오목형 궤도면을 갖는 디스크형 동력 전달 부재와, 디스크형 동력 전달 부재의 궤도면 상에서 구르는 롤러형 동력 전달 부재를 포함하는 토로이달형 무단 변속기로서,

양 동력 전달 부재 중 적어도 어느 하나가 제1항에 기재한 구름/미끄럼 이동 부재로 이루어지는 것인 토로이달형 무단 변속기.
C: 0.9 내지 1.1 wt％, Si: 0.5 내지 3.0 wt％, Mn: 0.05 내지 0.5 wt％, Cr: 2.0 내지 5.0 wt％, Mo: 0.05 내지 0.5 wt％를 함유하며, 잔부 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강에 의해 소정의 형상으로 형성된 가공 완료 소재에, 850 내지 950℃로 가열하여 급냉하는 담금질 처리를 실시한 후에 250 내지 350℃로 가열하는 뜨임 처리를 실시하고, 이에 따라 구형 탄화물의 평균 입경을 0.6 ㎛ 이하, 구형 탄화물의 양을 면적율로 6.0％ 이하로 하는 것인 구름/미끄럼 이동 부재의 제 조 방법.