专利名称：滚动滑动部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及滚动滑动部件的改进，其中该部件的表面在使用过程中相对其他元件移位，即，通过滚动接触或者滑动接触方式接触其他元件，并且实现该滚动滑动部件能以较低的成本制造并具有优秀的耐用性。
作为本发明的目的所指的滚动滑动部件，例如，可以考虑下述(a)至(c)所示的部件(a)组成用于各种发动机的气门操作机构的凸轮随动单元的滚子。
(b)摇臂，凸轮随动单元被结合到摇臂的一部分中。
(c)外周表面上具有柱状内环座圈的内环或轴。
背景技术：
气门操作机构被用来向气门传递固定在凸轮轴上的凸轮的运动，凸轮轴与发动机的曲柄同步旋转。为了降低相关部分的摩擦力损失并且获得燃料消耗性能的改善，近年来，例如专利文献1所述的凸轮随动单元被广泛采用，从而将该气门操作机构在操作中的滑动摩擦改为滚动摩擦。
图1和2示出这种凸轮随动单元的示例。摇臂1作为凸轮随动单元的主体由摆动轴3可旋转地支撑在内燃机发动机的发动机主体(未示出)上，所述摆动轴3插入沿长度方向(图1的侧方)设置在中间部分的轴孔2中。另外，调整螺栓4紧固在形成于基端部分的螺纹孔中，并被防松螺母5锁住，因而固定在摇臂1的基端部分(图1中左端部分)。另外，作为吸气阀或排气阀的发动机气门6的基端面(图1中上端面)与调整螺栓4的顶端面(图1中下端面)接触，所述气门支撑在发动机主体(未示出)上从而往复运动。发动机气门6总是在气门关闭方向(接触调整螺栓4的方向)被气门弹簧7施力(energized)。因此，摇臂1在图1中的顺时针方向被予以弹性。
同时，滚子8经由滚子支撑轴9可旋转地安装在摇臂1的顶端部分(图1中右端部分)，滚子8的外周表面由于气门弹簧7的弹簧力而与凸轮10的外周表面接触。凸轮10和与曲柄(未示出)一起转动的凸轮轴11整体成形，并且被可旋转地支撑在发动机主体上。根据该结构，凸轮轴11的旋转被转化为摇臂1围绕摆动轴3的往复摆动，并且摇臂1使发动机气门6抵抗气门弹簧7的弹簧力或基于其弹性力而往复运动。接着，设置在发动机主体柱状顶部的吸气或排气气门的打开/关闭动作得以执行。
在这种气门操作机构中，经由滚子支撑轴9可旋转地将滚子8支撑在摇臂1上的部分构造成如图2所示。滚子支撑轴9穿过一对彼此平行并与摇臂1的顶端隔开一定距离而设置的支撑壁12，12上。滚子8经由多个滚针13，13围绕滚子支撑轴9上位于两个支撑壁12，12的内表面之间的中心部分可旋转地支撑。滚子支撑轴9的两端部分分别装入以同心方式设置在支撑壁12，12上的滚子轴孔14，14内，并且支撑在其内。在此状态下，通过击打靠在外直径侧的填缝夹具诸如冲子(punch)或类似物的顶端边缘，则滚子支撑轴9的两端上的外周部分在径向向外塑性变形。因此滚子支撑轴9被牢固的连接/固定在滚子轴孔14，14内。
另外，相对于在使用中以滚动接触方式接触其他元件的部件，类似于作为本发明的目标而包含在凸轮随动单元内的滚子，关于改善部件以滚动接触方式接触其他元件的表面的特性、从而提高片状剥落寿命的耐用性或类似特性的技术在例如专利文献2等文献内进行阐述。在现有技术中已知有各种这方面的技术。在现有技术中的专利文献2所阐述的技术的中，轴承的滚动构件的滚动表面上的随机方向形成Rmax为0.3-1.5μm的表面粗糙度的磨损，并且500Mpa或更高的残余应力层形成在表面层部分。另外，本发明在专利文献3-5中有所阐述，由于滚磨的优势，通过在表面上形成大量的凹陷从而设置表面层部分的硬度高于内侧，并且在表面层部分产生残余压应力。
上述旨在提高耐用性的现有技术可以以其各自的方式得以实现该效果，但是仍存在改善空间，来以较低的成本保证优秀的耐用性。换言之，优选的从降低成本方面考虑，表面加工处理不进行如专利文献3-5所述的抛光或类似过程，而是采用滚磨加工。在此情况下，当采用滚磨进行表面加工时，除非在表面上存在的微小凹陷这些特性是适当，否则在恶劣的条件下足够的耐用性无法总是得到保证。即，发明人在本发明的研究中发现，即使凸轮随动单元的表面简单的通过滚磨加工，充分强化的油膜仍不能形成在经由滚动接触方式相互接触的表面之间。
例如，当不能正确地选择滚磨加工的机加工条件而产生较大的表面粗糙度时(深的凹陷存在于表面上)，经由滚动接触方式相互接触的表面之间被强力推入的部分油脂会从接触表面之间的间隙漏出进入它们周围，使得存在于两表面之间的油膜的强度降低。另外，在用于发动机的气门操作机构的凸轮随动单元中，强度高到足以防止在滚子和凸轮的外表面之间的滚动接触部分产生金属接触的油膜厚度最好约为1μm。因此，当部分地存在较大的凸起时(较大地向外突出)，金属接触会发生在这种凸起的顶部和对方表面之间，使得过早的片状剥落容易基于该部分的掉皮而产生。
这种问题也出现在其他元件中，所述这些元件相对移位(以滚动接触或滑动接触方式接触)同时又以较大的表面压力接触其他元件的表面。例如，在如前面图1和2所示的结构中，由于形成在滚子支撑轴9的中心部分的外周表面上的柱状内环座圈部分以较大的表面压力通过滚动接触方式接触滚针13，13的滚动表面，除非表面特性适当，否则可能无法保证满意的耐用性。另外，在组成凸轮随动单元的摇臂中，摇臂以较高的表面压力通过滑动接触方式接触其他元件的结构中存在类似的问题。
图3和4示出专利文献6中所述的金属板摇臂，作为会产生这种问题的摇臂1a的示例。利用压力的同时向金属板施加冲压和弯曲操作而形成摇臂1a。其内安装并固定用来支撑滚子8的滚子支撑轴的两端部分的环形孔19，19形成在摇臂1a的中心部分。第一啮合部分20作为部分柱状凸起面形成在摇臂1a的一端部分(如图3和4中的右端部分)，其上承受发动机气门6(参见图1)的基端面的冲击。第二啮合部分21作为半球形凹面形成在摇臂1a的另一端，其上承受冲击调节器的顶端面的冲击。
这样的第一和第二啮合部分20，21在使用条件下当它们以较高的表面压力与发动机气门6的基端面或冲击调节器的顶端面接触的同时会分别微小地滑过另一表面。因此，如果第一和第二啮合部分20，21的表面特性不适当，在工作条件变得恶劣的情况下，在例如供应给这些啮合部分20，21的抵靠面和另一面的润滑油缺乏或类似情形时，啮合部分20，21与另一面之间就会发生金属接触。因此，过早的片状剥落将会基于该部分的掉皮而产生。
另外，作为提高存在于轴的外周表面上的柱状内环座圈的滚动接触疲劳寿命的发明，该技术在专利文献7中有所论述，所述轴由包含碳0.5-1.2wt％和氮0.05-0.4wt％的钢制成，具有硬度Hv650或更高以及包括残余奥氏体15-40vol％的表面层通过感应硬化处理形成，并且中心部分的残余奥氏体设置成0vol％。在现有技术中的所述技术的情况下，润滑条件变差时不能总是保证足够的耐用性。另外，包括磷和铁的磷酸盐化合物在组成凸轮随动单元的滚子的内周表面以及轴的外周表面两者之一或两者上形成反应层，接着利用聚酰胺-酰亚胺(polyamideimide)树脂作为粘合剂通过将二硫化钼和聚(四氟乙烯)的混合物与热固性合成树脂一起焙烧获得处理层，将处理层堆积在反应层表面，该技术在专利文献8中有所阐述。根据该现有技术，在随发动机启动并运行之后润滑油立即传送入两个外周表面的接触区域之前，可以保护两个外周表面。但是，因为处理层在发动机启动并运行后相对较短的时间之内就会耗尽，该处理层在发动机启动并运行一段时间之后产生的润滑油不足的状态下对保护滚动滑动部件的表面很少能有所帮助。
专利文献1日本实用新型公开Bo.Sho.60-88016专利文献2国际申请日文翻译公开No.Hei.1-30008专利文献3日本未审专利公开No.Hei.3-117723专利文献4日本未审专利公开No.Hei.3-117724专利文献5日本未审专利公开No.Hei.3-17725专利文献6日本未审专利公开No.2001-280106专利文献7日本未审专利公开No.2002-4003专利文献8日本专利No.3496286发明内容本发明针对上述情况来实现一种滚动滑动部件，制造成本低廉并且具有优秀的耐用性。
本发明所有的滚动滑动部件在使用过程中都经由滚动接触或滑动接触方式接触其他元件，并且其表面经受诸如滚磨处理。
首先，在第一发明的滚动滑动部件的情况下，在将所述表面上存在的微小的凹凸中最高部分的位置作为最表面位置时，则从该最表面位置起深度为2.0μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触其他元件的部分的整个表面面积的占有比为90％或更高。
另外，在第二发明中的滚动滑动部件的情况下，在将所述表面上存在的微小的凹凸中最高部分的位置作为最表面位置时，则从该最表面位置起深度为1.5μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触其他元件的部分的整个表面面积的占有比为80％或更高。
另外，在第三发明的滚动滑动部件的情况下，在将所述表面上存在的微小的凹凸中最高部分的位置作为最表面位置时，则从该最表面位置起深度为1.0μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触其他元件的部分的整个表面面积的占有比为50％或更高。
此处，采用显微镜或粗糙度测量工具观察，如果每单位面积(例如，1mm2)能够满足上述尺寸，则任何大小尺寸都是可行的。
术语“从最表面位置起深度为xμm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积”表示假想面在一种情形下切割所得到面积，该情形下假想面假设从最表面位置起深度为xμm位置处的部分在平面方向上延伸。另外，术语“接触其他元件的部分的整个表面面积”表示假设该表面为平坦表面时得到的面积(由于存在倾斜部分而导致的面积增加被修正)。
根据如上述构造的本发明，可以提供这样一种滚动滑动部件，其可以以低成本制造并且具有优秀的耐用性。
首先，因为滚动滑动部件的表面精加工过程不采用麻烦的抛光或喷丸处理，而是采用可以一次精加工大量滚动滑动部件、没有特别麻烦的工作的滚磨处理，例如，可以实现成本的降低。
另外，因为不会形成深的凹陷或即使形成深的凹陷也会抑制在微小的区域内，所以可以实现耐用性的提高。如果不会形成深的凹陷或即使形成深的凹陷也会抑制在微小的区域内，则可通过存在于滚动滑动部件的表面与其他元件之间的油膜的强度的提高，防止在该部分产生将会导致过早片状剥落的金属接触。
附图简述图1示出凸轮随动单元的示例的侧视图，本发明的目标所指的、作为滚动滑动部件的一种的滚子被接合在其中。
图2是沿图1中的线A-A的放大剖视图。
图3示出本发明的目标所指的作为滚动滑动部件的一种的摇臂的示例透视图。
图4示出该摇臂的局剖剖视侧视图。
图5是属于本发明的技术范围的滚子的表面结构的显微照片。
图6通过表面结构分布分级得出的图像。
图7不属于本发明的技术范围的滚子的表面结构的显微照片。
图8是通过表面结构分布分级得出的图像。
图9是耐用性测试机器的剖视图。
图10是示出滚磨机器中的处理罐(pot)沿两种方向布置的示意图。
附图标记说明1，1a摇臂2轴孔3摇臂轴4调整螺栓5防松螺母6发动机气门7气门弹簧8滚子9滚子支撑轴10凸轮11凸轮轴12支撑壁13滚针14滚子轴孔15主轴16驱动滚子17支撑元件18处理罐19环形孔20第一啮合部分21第二啮合部分具体实施方式
构造本发明的一种实施例，提供一种滚动滑动部件，在使用过程中其表面通过滚动接触或滑动接触方式与其他元件接触，其中，存在于该表面上的微小的凸凹中的最高部分的位置假设为最表面位置，从最表面位置起深度为2.0μm位置处的部分在平面方向上的假想面(virtual plane)的横截面积与接触其他元件的部分的整个表面面积的占有比设置为90％或更高。
另外，优选的是从最表面位置起深度为1.5μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触其他元件的部分的整个表面面积的占有比设置为80％或更高。
可替代的是，优选的，从最表面位置起深度为1.0μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触其他元件的部分的整个表面面积的占有比设置为50％或更高。
可替代的是，优选的，从最表面位置起深度为1.5μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触其他元件的部分的整个表面面积的占有比设置为80％或更高，并且从最表面位置起深度为1.0μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触其他元件的部分的整个表面面积的占有比设置为50％或更高。
另外，构造本发明的另一种实施例，提供一种滚动滑动部件，在使用过程中其表面通过滚动接触或滑动接触与其他元件接触，其中，存在于该表面上微小的凸凹中的最高部分的位置设为最表面位置，从最表面位置起深度为1.5μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触其他元件的部分的整个表面面积的占有比设置为80％或更高。
另外，仍然构造本发明的另一种实施例，提供一种滚动滑动部件，在使用过程中其表面通过滚动接触或滑动接触与其他元件接触，其中，存在于该表面上的微小的凸凹中的最高部分的位置设为最表面位置，从最表面位置起深度为1.0μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触其他元件的部分的整个表面面积的占有比设置为50％或更高。
如果采用这种配置，通过改善滚动滑动部件表面与对方表面之间的接触部分存在的油膜的强度，可以防止在该部分形成会产生过早片状剥落的金属接触。
另外，实施本发明时，例如，滚动滑动部件为组成凸轮随动单元的滚子，其中围绕滚子支撑轴被可旋转地支撑的滚子的外周表面通过滚动接触与凸轮的外周表面发生接触。
如果本发明应用于这种滚子，在使用过程中，在较高的表面压力下，通过滚动接触方式接触凸轮外周表面的该滚子的外周表面上发生将会导致过早片状剥落的金属接触的情况是可以避免的。从而，该滚子的耐用性得到有效保证。
可替代的是，滚动滑动部件是摇臂，凸轮随动单元被接合在摇臂的一部分上。
如果本发明应用于这种摇臂，在使用过程中，发动机气门的基端面或者冲击调节器的顶端面所击打的啮合部分上发生将会导致过早片状剥落的金属接触的情况是可以避免的。从而，该摇臂的耐用性得到有效保证。另外，通过降低发动机气门的基端面或者冲击调节器的顶端面与啮合部分之间的滑动摩擦力，移动该摇臂所需的力将会减小，因而可以实现发动机输出和燃料消耗性能的改善。
可替代的是，该滚动滑动部件为外周表面具有柱状内环座圈的内环或轴。
可替代的是，该滚动滑动部件是可滚动(rollably)设置在柱状内环座圈和柱状外环座圈之间的滚针。
如果本发明应用于这种内环、这种轴、或这种滚针，滚针的滚动表面上或者经由滚动接触方式接触滚动表面的内环座圈上发生将会导致过早片状剥落的金属接触的情况是可以避免的。因而，这种滚针、具有内环座圈的内环或轴的耐用性得到充分保证。
另外，如果实施本发明，优选的是，由包括磷和铁的磷酸盐化合物制成的反应层，如专利文献8所述，至少应形成在该滚动滑动部件的表面的、经由滚动接触或滑动接触而与对方部件接触的部分，而且利用聚酰胺一酰亚胺(polyamideimide)树脂作为粘合剂通过将二硫化钼和聚(四氟乙烯)的混合物与热固性合成树脂一起焙烧获得的处理层，应堆积在反应层的表面上。
如果采用这样的配置，在其中包含滚动滑动部件的诸如发动机或类似的机器首次启动运转之后、润滑油传送进入滚动滑动部件的表面和其他元件的表面之间的接触区域之前，两个周围表面可以得到保护(防止产生诸如有害磨损或类似的凸凹)。
实施例1通过滚磨(barrel finishing)对轴承钢制成的作为一种滚动滑动部件的滚子8(如图1和2所示)施行表面精加工。滚磨的条件设置成如下两种不同方式[条件1]处理罐容积30L处理罐旋转速度130-150min-1插入抛光剂(compound)的量90-110cc处理时间20-25min[条件2]处理罐容积80L处理罐旋转速度190-210min-1插入抛光剂的量190-210cc处理时间10-15min应用条件1来获得作为属于本发明的技术范围的滚动滑动部件的、构成凸轮随动单元的滚子8。通过在条件1下拍摄滚子8的表面上的细微形状获得的两幅示例显微照片如图5(A)(B)所示。另外，示出条件1下滚子8表面上的细微形状的分析结果的9幅示例图片如图6(A)-(I)所示。图6的横坐标指示基于最表面(outermost surface)(观察表面中最为突出的部分的顶部)所设置的高度，单位是μm。在图6中，“-1”表示从最表面起深度为1μm的位置，“-2”表示从最表面起深度为2μm的位置。另外，图6的纵坐标表示在该深度位置的横截面积的比率。例如，在沿图6(A)中曲线观察图片，横坐标为“-1”的部分对应纵坐标约为0.8，说明从最表面起深度为1μm的位置处的部分的横截面积占总面积的0.8(80％)。
另外，条件2是当滚子不属于本发明的技术范围时所应用的条件，通过在条件2下拍摄滚子8的表面上的细微形状获得的两幅示例显微照片如图7(A)(B)所示。另外，示出条件2下滚子8表面上的细微形状的分析结果的9幅示例图片如图8(A)-(I)所示。图8中横纵坐标的意义与图6相同。
为了证实如上构造的本发明的效果，具有属于本发明的技术范围的表面特性的滚子8，如图5和6所示，以及具有不属于本发明的技术范围的表面特性的滚子8，如图7和8所示，被安装在如图9所示的测试机器上，接着实施滚子8的耐用性测试。该测试机器具有如下的配置，滚子8经由滚子支撑轴9和多个滚针13，13可旋转地安装在支撑元件17上，所述滚子8的外周表面被推靠在驱动滚子16的外周表面上，该滚子16安装在由驱动电机(未示出)驱动的主轴15上。接着，与主轴15一起旋转的驱动轴16经由支撑元件17向滚子支撑轴9施加径向载荷。由于滚子8跟随驱动滚子16的旋转而旋转，所以可以按照滚子8实际纳入发动机的情形实施测试工件滚子8的耐用性测试。
测试条件如下所述滚子8的旋转速度6000min-1径向载荷1960N润滑油发动机油润滑油温度100℃滴入润滑油的量以0.1cc/min速度滴入滚子8和驱动滚子16之间。
在此条件下，对具有如图5(A)(B)的表面形状的滚子8和具有如图7(A)(B)的表面形状的滚子8分别实施耐用性测试。为了检查是否产生非正常振动，耐用性测试持续实施400小时。结果为，在具有图7(A)(B)所示的表面形状的滚子8中，基于表面片状剥落的非正常振动分别在经过350小时和379小时的时间点产生。与此对照，在具有图5(A)(B)所示的表面形状的滚子8中，在经过400小时的时间点时未产生非正常振动，因此耐用性测试在此时结束。
显而易见，从上面图5和8以及上述耐用性测试的结果来看，通过在条件1下实施滚磨处理可以将深度分布抑制得很窄(在深度方向上从最突出的部分到最凹陷的部分的距离可以压缩的很小)。在具有这样的表面形状的滚子8的情况下，可以通过在滚子和对方表面之间形成强化油膜防止运转过程中在滚子和对方表面之间产生金属接触，因而可以保证滚子8自身以及其他元件(对方元件)诸如凸轮或类似物的耐用性。与此对照的是，在(条件2下)实施滚磨的情况下，深度分布是广泛的(在深度方向上从最突出的部分到最凹陷的部分的距离变大)。而且，在滚子8具有这样的表面形状的情况下，强化油膜(tough oil film)无法形成在滚子和对方表面之间，因而在运转过程中将会在滚子和对方表面之间产生金属接触。因此，很难保证滚子8自身和其他元件诸如凸轮或类似物的耐用性。
实施例2实施滚磨以获得作为本发明的滚动滑动部件的一种类型的、构成凸轮随动单元的滚子的更优选的表面特性的具体步骤如下所述。在该方法的情况下，首先在滚子表面实施粗的精加工接着实施精加工。该粗的精加工过程通过以如下状态转动处理罐而实施，其中作为工件的多个滚子和许多各自直径约为4mm的铝球、抛光剂(compound)以及作为媒介(media)的表面活化剂加入处理罐内。以此方式实施的粗的精加工过程，通过利用许多铝球在各滚子的表面磨擦抛光剂而导致微小磨痕。另外，在精加工过程中，以如下状态转动处理罐，作为工件的多个滚子和许多类似的粗的精加工过程所使用的铝球和表面活化剂放入处理罐中。不使用抛光剂。以此方式实施的精加工过程中，在滚子的滑动表面被表面活化剂弄平滑的条件下，滚子表面被抛光剂刻划形成的微小边缘部分通过使许多铝球磨擦滚子的表面从而打磨圆滑。
通过下述方式实施粗的精加工过程和精加工过程精加工过程在15-25min范围内以三种方式改变，而粗的精加工过程固定为10min，接着检测由于精加工过程时间的不同导致的影响。该实验的条件和结果如表1所示。
表1
从表1显而易见，在粗的精加工过程与精加工过程的时间比率较小(粗/精处理时间比较小(40％或更小))的情况下，可以保证耐用性的最小必要量，然而，不能在工作条件变得恶劣时总是保证足够的耐用性(标记○)。能保证耐用性的最小必要量的原因是，因为从滚子最表面起深度为2μm位置处的部分的横截面积比率较大，如果润滑条件良好，可以通过改善存在于滚子表面和对方表面之间的油膜的强度而避免产生将会导致过早片状剥落的金属接触。与此对照，当工作条件变得恶劣时不能总是保证足够的耐用性的原因是，因为耗费大量努力形成的光滑表面再一次通过过度的精加工处理，从滚子最表面起深度为1μm位置处的部分的横截面积的比率并不总是充分大。即，原因是在润滑工作条件变得恶劣时(缺乏润滑油供应)，存在于滚子表面和其他元件表面的滚动接触部分的润滑油并不能总是得到保证。
另外，在粗的精加工时间和精加工时间的比率适当的情况下(粗/精处理时间比率适当(大于等于40％且小于等于60％))，即使当工作条件变得恶劣时也可以保证足够的耐用性(标记◎)。此情况的原因是，光滑表面适当的存在于表面上，并且不仅从滚子最表面起深度为2μm位置处的部分的横截面积比率较大，而且从滚子最表面起深度为1μm位置处的部分的横截面积比率也较大，存在于滚子表面和对方表面之间油膜的强度得以提高，即使在工作条件变得恶劣时也能有充分的润滑油供应到滚子表面和其他元件表面的滚动接触部分。
另外，在粗的精加工时间和精加工时间的比率较大的情况下(粗/精处理时间比率过大(60％或以上))，可以保证耐用性的最小必要量，但是可能在即使工作条件轻微变得恶劣时就无法保证耐用性(标记△)。这是因为从滚子最表面起深度为2μm位置处的部分的横截面积比率较小并且存在于滚子表面和对方表面之间的油膜的强度降低了。
这里，当实施本发明时，优选地采用下述条件作为滚磨处理的处理罐所使用的条件。
首先，作为滚磨机，有的机器具有这样的配置，即多个处理罐(图示示例中为4个)18，18的中心轴线布置在竖直方向，如图10(A)所示，并且，有的机器具有这样的配置，即处理罐18，18的中心轴线布置在水平方向，如图10(B)所示。实施本发明时，优选的该机器是采用处理罐18，18的中心轴线沿水平方向布置，如图10(B)所示。原因是，在如图10(B)所示的配置的情况下，处理罐18，18内的工件、媒介和类似物的运动量得以增加，因为各个处理罐18，18可以随着公转而摆动，则处理效率得到提高(处理时间可以减少)。
另外，当采用如图10(B)所示的滚磨处理机时，优选地应满足X/V＝36-40％，其中V是处理罐18的容积并且X是放入这些处理罐18，18内的工件(滚子)的总体积。
本发明参照特别的实施例进行了详细解释。但是对本领域的技术人员显而易见的是在不背离本发明的构思和范围的条件下可以实施不同的改变和修改。
本申请基于日本专利申请(专利申请No.2004-043962)，申请日为2004年2月20日，
日本专利申请(专利申请No.2004-345143)，申请日为2004年11月30日，以及日本专利申请(专利申请No.2005-030254)，申请日为2005年2月7日；其内容包括在此作为参考。
工业实用性类似于本发明，这里提供的技术思想是可以通过滚磨在柱状元件或圆柱体元件的表面形成微小凸凹，其中所述表面经由滚动接触而接触其他元件的表面，并且可以以低成本通过限制微小凸凹的特性来实现具有优秀耐用性的结构。该技术思想的应用并不仅限于组成凸轮随动单元的滚子、摇臂(凸轮随动单元被包含在摇臂的一部分中)、以及外周表面具有柱状内环座圈的内环或轴。该技术思想可以应用于组成滚子轴承的滚子的滚动表面。
另外，在凸轮随动件的情况下，本发明可以应用于轴或构成单滚子类型的凸轮随动单元的滚子，其中滚子的内周表面经由滑动接触在没有滚针轴承的情况下与轴的外周表面接触。可替代地是，本发明可以应用于轴或构成双滚子型凸轮随动单元的内和外滚子，其中内滚子设置在轴的外周表面和外滚子的内周表面之间。
另外，除了应用于凸轮随动单元以外，本发明可以应用在径向滚针轴承以及它的临近构成部件，临近构成部件围绕行星架上的行星轴可旋转地支撑构成行星齿轮传动的行星齿轮。在此情况下，可以考虑行星轴的外周表面(内环座圈)、行星齿轮的内周表面(外环座圈)、每个滚针的滚动表面、行星齿轮的轴向方向的两端面、构成行星架的支撑板的与所述两端面相对的侧表面，以及类似物来作为本发明特征部分目标所指的滚动滑动表面。
另外，本发明应用于上述专利文献7所述的外周表面也是有用的。在此情况下，如上所述，轴采用包括碳0.5-1.2wt％和氮0.05-0.4wt％的钢制成。然后，通过感应硬化处理形成具有硬度Hv650或更高以及包括残余奥氏体15-40vol％的表面层，并且中心部分的残余奥氏体设置成0vol％。在此情况下，表面层指的是厚度为轴的直径的2％的表面部分。另外，本发明应用于具有类似组成和类似表面层的滚动构件(滚针、滚子、滚珠)也是有用的。
另外，在所有的情况下，如上专利文献8所述的反应层和处理层叠置在作为本发明的特征部分的目标的滚动滑动表面上是有用的。
另外，本发明可以应用在以较高的表面压力从对方表面微小移位的部件，如燃料喷射设备的柱塞的端表面。
权利要求
1.一种滚动滑动部件，所述滚动滑动部件的表面在使用中经由滚动接触或滑动接触而接触其他元件，其中，在将所述表面上存在的微小的凹凸中最高部分的位置作为最表面位置时，则从该最表面位置起深度为2.0μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触所述其他元件的部分的整个表面面积的占有比为90％或更高。
2.一种滚动滑动部件，所述滚动滑动部件的表面在使用中经由滚动接触或滑动接触而接触其他元件，其中，在将所述表面上存在的微小的凹凸中最高部分的位置作为最表面位置时，则从该最表面位置起深度为1.5μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触所述其他元件的部分的整个表面面积的占有比为80％或更高。
3.一种滚动滑动部件，所述滚动滑动部件的表面在使用中经由滚动接触或滑动接触而接触其他元件，其中，在将所述表面上存在的微小的凹凸中最高部分的位置作为最表面位置时，则从该最表面位置起深度为1.0μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触所述其他元件的部分的整个表面面积的占有比为50％或更高。
4.如权利要求1所述的滚动滑动部件，其中从最表面位置起深度为1.5μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触所述其他元件的部分的整个表面面积的占有比设置为80％或更高。
5.如权利要求1所述的滚动滑动部件，从最表面位置起深度为1.0μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触所述其他元件的部分的整个表面面积的占有比设置为50％或更高。
6.如权利要求1所述的滚动滑动部件，其中从最表面位置起深度为1.5μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触所述其他元件的部分的整个表面面积的占有比设置为80％或更高，并且从最表面位置起深度为1.0μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触所述其他元件的部分的整个表面面积的占有比设置为50％或更高。
7.如权利要求1-6中的任一项所述的滚动滑动部件，其中所述滚动滑动部件为构成凸轮随动单元的滚子，其中围绕滚子支撑轴可旋转地被支撑的滚子的外周表面经由滚动接触与凸轮的外周表面发生接触。
8.如权利要求1-6中的任一项所述的滚动滑动部件，其中所述滚动滑动部件为摇臂，凸轮随动单元被结合到摇臂的一部分中。
9.如权利要求1-6中的任一项所述的滚动滑动部件，其中所述滚动滑动部件是外周表面上具有柱状内环座圈的内环或轴。
10.如权利要求1-6中的任一项所述的滚动滑动部件，其中滚动滑动部件是可滚动地设置在柱状内环座圈和柱状外环座圈之间的滚针。
全文摘要
滚动滑动部件，其中形成凸轮随动单元的滚子(8)的表面通过滚磨处理来精加工。在将所述表面上存在的微小的凹凸中最高部分的位置作为最表面位置时，则从该最表面位置起深度为2.0μm位置处的部分在平面方向上的假想面的横截面积与接触其他元件的部分的整个表面面积的占有比为90％或更高。通过使强化油膜形成在滚子(8)的表面和其他元件之间，可以以较低的成本提高以滚动接触或滑动接触方式与配合元件接触的诸如滚子(8)的元件的耐用性。
文档编号F16C33/34GK1926360SQ200580005540
公开日2007年3月7日 申请日期2005年2月18日 优先权日2004年2月20日
发明者角川聪, 竹尾则之 申请人:日本精工株式会社