專利名稱：：軌道部件的制造方法、氣門裝置的制造方法及軌道部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及軌道部件的制造方法、氣門裝置的制造方法及軌道部件，尤其涉及通過本身的一部分產(chǎn)生塑性變形而固定在相鄰部件上的軌道部件及其制造方法、以及裝備了具有該軌道部件的凸輪從動件的氣門裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
：一般而言，滾動軸承包括外圈、內(nèi)圈等軌道部件；與該軌道部件接觸配置的滾珠、滾子等滾動體。滾動軸承通過使作為軌道部件的內(nèi)圈及外圈中的至少一方相對于與該軌道部件相鄰的其他部件固定來使用。在此，軌道部件的固定除了通過使該軌道部件與相鄰的其他部件相嵌合來實現(xiàn)外，也有的是通過諸如鉚接加工那樣使該軌道部件的局部區(qū)域塑性變形來實現(xiàn)。利用這樣的塑性變形方式實現(xiàn)的固定與采用嵌合的方式的固定相比，不需要用新的部件來固定，因而具有可降低成本和小型化等優(yōu)點。另一方面，利用塑性變形方式進(jìn)行軌道部件的固定時，需要充分注意軌道部件的硬度分布。艮P，利用塑性變形進(jìn)行固定時，為了避免塑性變形時發(fā)生裂痕，軌道部件上發(fā)生塑性變形的區(qū)域需要具有較小的硬度、例如300HV以下的硬度。而軌道部件上與滾動體接觸的表面、即滾走面為了確保足夠的滾動疲勞壽命而需要高硬度、例如653HV(58HRC)以上的硬度。由于利用塑性變形進(jìn)行軌道部件的固定具有上述優(yōu)點，因而近年來被廣泛采用。例如，滾動軸承中的一種、即總滾子式(無保持架的形式)的徑向滾子軸承有時作為使發(fā)動機的供氣閥和排氣閥動作的氣門裝置的帶滾筒的凸輪從動件使用。在安裝該帶滾筒的凸輪從動件時，也是通過使構(gòu)成該凸輪從動件的軌道部件的局部區(qū)域塑性變形來相對于保持部件而固定，由此將凸輪從動件安裝在保持部件上。因此，關(guān)于可作為帶滾筒的凸輪從動件使用的滾動軸承，已有涉及提高壽命等的許多研究日本專利特開2000—38907號公報(專利文獻(xiàn)1)、特開平10—47334號公報(專利文獻(xiàn)2)、特開平10—103339號公報(專利文獻(xiàn)3)、特開平10—110720號公報(專利文獻(xiàn)4)、特開2000—38906號公報(專利文獻(xiàn)5)、特開2000—205284號公報(專利文獻(xiàn)6)、特開20023一31212號公報(專利文獻(xiàn)7)、實開昭63—185917號公報(專利文獻(xiàn)8)、特開2002—194438號公報(專利文獻(xiàn)9)，還有兼顧提高壽命和利用塑性變形進(jìn)行固定的提案日本專利特開平5—321616號公報(專利文獻(xiàn)IO)、特開昭62—7908號公報(專利文獻(xiàn)11)、特開2005—299914號公報(專利文獻(xiàn)12)。專利文獻(xiàn)l:日本專利特開2000—38907號公報專利文獻(xiàn)2:日本專利特開平10—47334號公報專利文獻(xiàn)3:日本專利特開平10—103339號公報專利文獻(xiàn)4:日本專利特開平10—110720號公報專利文獻(xiàn)5:日本專利特開2000—38906號公報專利文獻(xiàn)6:日本專利特開2000—205284號公報專利文獻(xiàn)7:日本專利特開2002—31212號公報專利文獻(xiàn)8:日本專利實開昭63—185917號公報專利文獻(xiàn)9:日本專利特開2002—194438號公報專利文獻(xiàn)10:日本專利特開平5—321616號公報專利文獻(xiàn)ll:日本專利特開昭62—7908號公報專利文獻(xiàn)12:日本專利特開2005—299914號公報如上所述，在通過使局部區(qū)域塑性變形來相對其他部件固定的軌道部件上，既要求包括滾走面在內(nèi)的區(qū)域具有足夠的硬度，又要求塑性變形的區(qū)域具有能在不發(fā)生裂痕等的情況下進(jìn)行塑性變形的硬度。然而，如果如上述專利文獻(xiàn)1012記載的那樣僅是不對塑性變形的區(qū)域?qū)嵤┐慊鹩不?，則無法很好地控制塑性變形區(qū)域的硬度。因此會因軌道部件的形狀和同時實施熱處理的數(shù)量等而導(dǎo)致塑性變形區(qū)域的硬度產(chǎn)生不均，無法將該區(qū)域的硬度穩(wěn)定地控制在較佳的范圍內(nèi)。其結(jié)果，在實際的批量生產(chǎn)工序中，有時難以利用塑性變形進(jìn)行固定。另一方面，如果如專利文獻(xiàn)12記載的那樣在對軌道部件整體實施了淬火硬化后實施高溫回火，則可很好地控制塑性變形區(qū)域的硬度。但是，這樣會使熱處理的工序數(shù)增加，存在軌道部件的制造成本上升的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種軌道部件的制造方法，能在抑制制造成本上升的同時充分提高包括滾走面在內(nèi)的區(qū)域的硬度來確保足夠的滾動疲勞壽命，并能穩(wěn)定地控制塑性變形區(qū)域的硬度。本發(fā)明的另一目的在于提供一種氣門裝置的制造方法，能在抑制制造成本上升的同時具有足夠的耐久性，使利用塑性變形的凸輪從動件容易安裝。本發(fā)明的又一目的在于提供一種軌道部件，能在抑制制造成本上升的同時充分提高包括滾走面在內(nèi)的區(qū)域的硬度來確保足夠的滾動疲勞壽命，并能穩(wěn)定地控制塑性變形區(qū)域的硬度。本發(fā)明的軌道部件的制造方法包括準(zhǔn)備好用鋼成形為軌道部件的大致形狀的部件、即鋼制部件的鋼制部件準(zhǔn)備工序；對鋼制部件進(jìn)行熱處理的熱處理工序；以及對在熱處理工序中熱處理后的鋼制部件進(jìn)行精加工的精加工工序。熱處理工序中包括碳氮共滲工序、溫度保持工序和高頻淬火工序。在碳氮共滲工序中，將鋼制部件加熱到Al點以上的溫度、即碳氮共滲溫度來進(jìn)行碳氮共滲。在溫度保持工序中，對在碳氮共滲工序中碳氮共滲后的鋼制部件從碳氮共滲溫度冷卻到不低于比Al點低100°C的溫度且低于Al點的溫度區(qū)域，并在該溫度區(qū)域保持60分鐘以上180分鐘以下的時間。在高頻淬火工序中，在溫度保持工序之后，在鋼制部件上，在高硬度區(qū)域以外的區(qū)域、即低硬度區(qū)域不被淬火硬化的情況下對高硬度區(qū)域進(jìn)行高頻淬火，所述高硬度區(qū)域包括成為所述軌道部件的滾走面的區(qū)域在內(nèi)。一般來說，碳氮共滲后的鋼制部件不直接被淬火硬化時，鋼制部件被連續(xù)地冷卻。但是，此時，即使是使用相同的熱處理設(shè)備，鋼制部件的冷卻速度也會因鋼制部件的形狀、大小、同時處理的鋼制部件的數(shù)量等而發(fā)生變化。有的形狀的鋼制部件還會因鋼制部件的部位不同導(dǎo)致冷卻速度不同。在加熱到Al點以上的溫度的鋼制部件不經(jīng)過淬火硬化而被冷卻時，構(gòu)成鋼制部件的鋼的組織基本上進(jìn)行珠光體相變。此時，通過使構(gòu)成珠光體組織(由作為a鐵的鐵素體相和鐵的碳化物構(gòu)成的鋼組織)的鐵的碳化物(滲碳體；Fe3C;以下稱為碳化物)粗大化、凝集化，能將鋼制部件的硬度抑制在例如300HV以下。在此，為了使碳化物粗大、凝集化，有效的方法是減小鋼制部件冷卻時的冷卻速度(單位時間的溫度下降)。但是，如上所述，考慮到因鋼制部件的形狀等引起的冷卻速度的變化以及因鋼制部件內(nèi)的部位引起的冷卻速度的差異，所需的冷卻條件要根據(jù)鋼制部件的形狀等而發(fā)生變化，因此難以穩(wěn)定地控制軌道部件上塑性變形區(qū)域的硬度。另外，若無限制地減小冷卻速度，盡管可以穩(wěn)定地控制塑性變形區(qū)域的硬度，但存在熱處理所需的時間延長、生產(chǎn)效率下降、制造成本上升的問題。對此，本發(fā)明人詳細(xì)研究了無論鋼制部件的形狀、大小、同時處理的鋼制部件的數(shù)量等如何都能使碳氮共滲后的鋼制部件的硬度穩(wěn)定的熱處理過程。結(jié)果獲得了以下成果。艮P，在將碳氮共滲后的鋼制部件冷卻到Al點以下溫度時，若在短時間內(nèi)將鋼制部件冷卻到低于比Al點低IO(TC的溫度區(qū)域，則碳化物的粗大化、凝集化就會不充分，對有的形狀的鋼制部件，有時難以在不發(fā)生裂縫的情況下進(jìn)行塑性變形。另外，如果在不低于比Al點低IO(TC的溫度且低于Al點的溫度區(qū)域保持的時間不到60分鐘時，鋼的珠光體相變無法完成，之后的冷卻速度會使鋼中析出微細(xì)的碳化物和層狀的碳化物而導(dǎo)致硬度上升，難以實現(xiàn)無裂痕的塑性變形。另一方面，在該溫度區(qū)域中，鋼的珠光體相變在180分鐘以內(nèi)基本完成，無論之后的冷卻速度如何，都能實現(xiàn)無裂痕的塑性變形。因此，在該溫度區(qū)域保持180分鐘以上的好處少，反而會導(dǎo)致軌道部件的生產(chǎn)效率下降。綜上所述，采用本發(fā)明的軌道部件的制造方法，在熱處理工序的碳氮共滲工序中碳氮共滲后的鋼制部件在溫度保持工序中被冷卻到不低于比Al點低100°C的溫度且低于Al點的溫度區(qū)域，并在該溫度區(qū)域保持60分鐘以上180分鐘以下的時間。因此，鋼制部件在合適的溫度區(qū)域保持必要且足夠的時間，構(gòu)成鋼制部件的鋼進(jìn)行恒溫相變或在冷卻速度非常小的狀態(tài)下進(jìn)行珠光體相變，隨著該相變基本完成，碳化物發(fā)生粗大化、凝集化。其結(jié)果，鋼制部件具有能穩(wěn)定地?zé)o裂痕地實現(xiàn)塑性變形的硬度。然后，在高頻淬火工序中，對軌道部件中包括成為滾走面的區(qū)域在內(nèi)的高硬度區(qū)域進(jìn)行高頻淬火，從而進(jìn)行局部硬化，由此既便于對未經(jīng)淬火硬化的區(qū)域進(jìn)行塑性加工，又能確保軌道部件的滾走面的滾動疲勞壽命。其結(jié)果，采用本發(fā)明的軌道部件的制造方法，既可抑制制造成本的上升，充分提高包括滾走面在內(nèi)的區(qū)域的硬度，確保足夠的滾動疲勞壽命，又能穩(wěn)定地控制塑性變形區(qū)域的硬度。本發(fā)明的氣門裝置的制造方法，是具有凸輪從動件和保持所述凸輪從動件的保持部件、使發(fā)動機的供氣閥及排氣閥中的至少一方動作的氣門裝置的制造方法。該氣門裝置的制造方法包括制造凸輪從動件的凸輪從動件制造工序；準(zhǔn)備保持部件的保持部件制造工序；以及將凸輪從動件安裝在保持部件上的安裝工序。在凸輪從動件制造工序中，構(gòu)成凸輪從動件的軌道部件用上述軌道部件的制造方法制造。另外，在安裝工序中，通過對低硬度區(qū)域進(jìn)行塑性加工來使軌道部件相對于保持部件而固定，從而將凸輪從動件安裝在保持部件上。采用本發(fā)明的氣門裝置的制造方法，由于構(gòu)成凸輪從動件的軌道部件用上述軌道部件的制造方法制成，因此可抑制該軌道部件的制造成本的上升，充分提高包括滾走面在內(nèi)的區(qū)域的硬度，可確保足夠的滾動疲勞壽命，能穩(wěn)定地控制塑性變形區(qū)域的硬度。而且，通過對硬度得到穩(wěn)定控制的軌道部件的低硬度6區(qū)域進(jìn)行塑性加工，能使軌道部件相對于保持部件而固定，從而將凸輪從動件安裝在保持部件上。因此，能提供一種可抑制制造成本的上升、軌道部件具有足夠的滾動疲勞壽命從而具有足夠的耐久性、并可利用塑性變形容易地實施凸輪從動件的安裝的氣門裝置的制造方法。本發(fā)明的軌道部件利用上述軌道部件的制造方法制造而成，因而可提供一種能抑制制造成本的上升、充分提高包括滾走面在內(nèi)的區(qū)域的硬度、可確保足夠的滾動疲勞壽命、能穩(wěn)定地控制塑性變形區(qū)域的硬度的軌道部件。從以上的說明可見，本發(fā)明的軌道部件的制造方法能提供一種可抑制制造成本的上升、充分提高包括滾走面在內(nèi)的區(qū)域的硬度、可確保足夠的滾動疲勞壽命、能穩(wěn)定地控制塑性變形區(qū)域的硬度的軌道部件的制造方法。另外，本發(fā)明的氣門裝置的制造方法能提供一種可抑制制造成本的上升、具有足夠的耐久性、并可利用塑性變形容易地實施凸輪從動件的安裝的氣門裝置的制造方法。本發(fā)明的軌道部件可提供一種能抑制制造成本的上升、充分提高包括滾走面在內(nèi)的區(qū)域的硬度、可確保足夠的滾動疲勞壽命、能穩(wěn)定地控制塑性變形區(qū)域的硬度的軌道部件。圖1是表示實施方式1的裝備了具有軌道部件的凸輪從動件的氣門裝置的結(jié)構(gòu)的概要圖。圖2是沿圖1的II一II線的概要剖視圖。圖3是將圖2的凸輪從動件附近放大表示的局部概要剖視圖。圖4是表示實施方式1的凸輪從動件的軸的制造方法的概要的圖。圖5是表示實施方式1的凸輪從動件的軸的制造方法中的熱處理工序的圖。圖6是表示實施方式1的氣門裝置10的制造方法的概要的圖。圖7是實施方式2的裝備了具有軌道部件的凸輪從動件的氣門裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖8是實施方式3的裝備了具有軌道部件的凸輪從動件的氣門裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖9是將圖8的凸輪從動件周圍放大表示的概要圖。圖IO是表示試件的硬度測定位置的圖。圖11是表示實施例2的試驗中使用的滾動疲勞壽命試驗機的主要部分的概要圖。(符號說明)1凸輪從動件，2搖臂，2B—個端部，2C另一個端部，2D通孔，3搖臂軸，4軸承襯瓦，5凸輪，5A凸輪軸，5B外周面，6閥，7彈簧，8鎖定螺母，9調(diào)節(jié)螺釘，IO氣門裝置，11滾筒，IIA滾筒滾走面，12軸，12A軸滾走面，12B高硬度區(qū)域，12C低硬度區(qū)域，13滾子，13A滾子滾走面，21側(cè)壁，21A通孔，21B錐部，22樞軸抵接部，30凸輪從動件的軸，31滾走面，32高硬度區(qū)域，40滾動疲勞壽命試驗機，41轉(zhuǎn)軸，42驅(qū)動滾筒，42A外周面，43外圈，44滾子，45軸承，80調(diào)節(jié)螺釘，81連接部件，82鎖定螺母，90推桿具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。以下的各圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)上同一參照符號并省略其說明。(實施方式1)首先參照圖1圖3對實施方式1的裝備了具有軌道部件的凸輪從動件的氣門裝置進(jìn)行說明。參照圖1和圖2，氣門裝置10包括總滾子式的徑向滾子軸承、即凸輪從動件l;作為將凸輪從動件1保持在一個端部2B上的保持部件的搖臂2;凸輪5，該凸輪5配置成在其外周面5B上與作為凸輪從動件1的外圈的滾筒11的外周面接觸；調(diào)節(jié)螺釘9，該調(diào)節(jié)螺釘9插入在搖臂2的另一端部2C上形成的通孔2D內(nèi)并被鎖定螺母8固定在搖臂2上；閥6，該閥6的一個端部與調(diào)節(jié)螺釘9的一個端部連接，是發(fā)動機的供氣或排氣用的閥。凸輪從動件l包括作為外圈的圓環(huán)狀的滾筒11;貫通滾筒ll的中空圓筒狀的軸12;配置在滾筒11及軸12之間的多個滾子13。搖臂2在中央部通過軸承襯瓦4等保持在搖臂軸3上，能以搖臂軸3為支點自由轉(zhuǎn)動。閥6被彈簧7的彈力朝箭頭7A的方向施力。因此，凸輪從動件1在彈簧7的彈力作用下通過調(diào)節(jié)螺釘9、搖臂2而始終推壓在凸輪5的外周面5B上。凸輪5在與凸輪從動件l的內(nèi)圈、即軸12的軸向垂直的截面上呈卵形截面形狀。凸輪5與凸輪軸5A形成為一體，能以凸輪軸5A為軸旋轉(zhuǎn)。參照圖2，搖臂2的一個端部2B側(cè)形成一對側(cè)壁21，呈雙叉狀。在一對側(cè)壁21上分別形成有同軸的圓柱狀的通孔21A。凸輪從動件1的軸12以貫通一對側(cè)壁21的雙方的通孔21A的形態(tài)嵌入。在軸12的外周面上形成軸滾走面12A，將多個滾子13配置成其外周面、即滾子滾走面13A與軸滾走面12A接觸的狀態(tài)。滾筒11配置在一對側(cè)壁21之間，且在滾筒11的內(nèi)周面上形成與軸滾走面12A相對的滾筒滾走面11A。滾子13配置成其滾子滾走面13A與滾筒滾走面11A接觸的狀態(tài)。由此將滾筒11保持成可相對軸12自.由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。參照圖3，在通孔21A的各個外壁側(cè)開口附近形成有錐部21B，該錐部21B在與軸12的軸向垂直的截面上的直徑逐漸增大。軸12的兩端部成為具有300HV以下硬度的低硬度區(qū)域12C，通過塑性加工、即鉚接加工而沿錐部21B變形。由此將作為軌道部件的軸12相對于作為保持部件的搖臂2而固定。另一方面，軸12的包括軸滾走面12A在內(nèi)的環(huán)狀區(qū)域經(jīng)高頻淬火而成為具有653HV以上的硬度的高硬度區(qū)域12B。在圖1圖3中，為了輕量化而采用了中空狀的軸12，但也可為了確保強度及剛性等而采用實心軸12。下面對實施方式1的氣門裝置10的動作進(jìn)行說明。參照圖1，當(dāng)凸輪5與凸輪軸5A—起以凸輪軸5A為軸旋轉(zhuǎn)時，從凸輪軸5A到凸輪5與凸輪從動件1間的接觸部的距離便周期性地發(fā)生變化。因此，搖臂2以搖臂軸3為支點進(jìn)行擺動。其結(jié)果，閥6隨調(diào)節(jié)螺釘9進(jìn)行往復(fù)運動。由此使發(fā)動機的吸氣閥或排氣閥開閉。下面對實施方式1中作為軌道部件的凸輪從動件1的軸12及氣門裝置10的制造方法進(jìn)行說明。參照圖4，在實施方式1的凸輪從動件的軸的制造方法中，首先實施鋼制部件準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備好由鋼構(gòu)成、已成形為作為軌道部件的軸12的大致形狀的部件、即鋼制部件。具體而言，對例如由JIS規(guī)格SUJ2等的軸承鋼、SCM420等鉻鉬鋼、SCr420等鉻鋼等形成的鋼材進(jìn)行鍛造、切削等加工來制成鋼制部件。接著，實施熱處理工序，對在鋼制部件準(zhǔn)備工序中準(zhǔn)備好的鋼制部件進(jìn)行熱處理。熱處理工序包括碳氮共滲工序、溫度保持工序、高頻淬火工序、回火工序。對該熱處理工序的詳細(xì)情況后述。然后實施精加工工序，對在熱處理工序中經(jīng)過熱處理的鋼制部件進(jìn)行精加工。具體而言，對熱處理后的鋼制部件進(jìn)行磨削加工、超精加工等精加工，從而完成凸輪從動件1的軸12。下面對實施方式l的凸輪從動件的軸的制造方法中的熱處理工序的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。在圖5中，橫向表示時間，往右表示時間的經(jīng)過。另外，在圖5中，縱向表示溫度，越往上表示溫度越高。參照圖5，在熱處理工序中，首先對鋼制部件實施碳氮共滲工序，將鋼制部件加熱至Al點以上的溫度、即碳氮共滲溫度來進(jìn)行碳氮共滲。具體而言，將在鋼制部件準(zhǔn)備工序中準(zhǔn)備好的鋼制部件加熱到Al點以上的溫度即800°C以上1000。C以下的溫度(例如850。C)，并持60分鐘以上300分鐘以下的時間(例如150分鐘)。此時，通過在RX氣體中添加了氨氣(NH3)的環(huán)境中加熱，將鋼制部件表層部的碳濃度及氮濃度調(diào)節(jié)到所需的濃度。下面實施溫度保持工序，對在碳氮共滲工序中經(jīng)過碳氮共滲的鋼制部件從碳氮共滲溫度冷卻到不低于比Al點低100°C的溫度且低于Al點的溫度區(qū)域，并在該溫度區(qū)域保持60分鐘以上180分鐘以下的時間。此時，構(gòu)成鋼制部件的鋼冷卻到低于Al相變點的溫度，從而開始珠光體相變。隨著時間的經(jīng)過，即使溫度不下降，珠光體相變依然進(jìn)行。因此，如上所述，通過在上述溫度區(qū)域保持60分鐘以上180分鐘以下的時間，就可使構(gòu)成鋼制部件的鋼的相變在確保恒溫相變的狀態(tài)或冷卻速度非常小的狀態(tài)下基本完成。其結(jié)果，該鋼中的碳化物足夠粗大、凝集而使硬度得到抑制。在珠光體相變進(jìn)行過程中，由于鋼制部件的溫度保持在上述溫度范圍內(nèi)，因此無論鋼制部件的形狀、大小、同時處理的鋼制部件的數(shù)量等如何，都能使碳化物粗大、凝集為一定的狀態(tài)。而且，也不會出現(xiàn)鋼制部件的部位不同導(dǎo)致冷卻速度有較大差異的情況，因而無論在何部位，都能使碳化物粗大、凝集為一定的狀態(tài)。其結(jié)果，能穩(wěn)定地控制軸12上的低硬度區(qū)域12C的硬度，能穩(wěn)定地制造出具有能在不發(fā)生裂痕的情況下進(jìn)行塑性加工的低硬度區(qū)域12C的軸12。另外，與在實施了碳氮共滲后進(jìn)行淬火、再進(jìn)行高溫回火的現(xiàn)有工序相比，能簡化熱處理工序，抑制制造成本的上升。在此，在溫度保持工序中，為了使碳化物充分粗大、凝集，將鋼制部件保持的溫度具體設(shè)定在650。C以上720。C以下為佳。更詳細(xì)而言，保持鋼制部件的較佳溫度因構(gòu)成鋼制部件的鋼的種類而有一定的差異，例如，采用JISSUJ2時以650。C以上700。C以下為佳，SCM420時以670°C以上700°C以下為佳。此外，在溫度保持工序中，為了兼顧提高生產(chǎn)效率、充分進(jìn)行珠光體相變和抑制冷卻速度的不均，將鋼制部件保持在上述溫度區(qū)域的時間最好控制在60分鐘以上120分鐘以下。下面參照圖5，將實施了溫度保持工序的鋼制部件冷卻到容易處理的溫度、例如室溫。此時，如上所述，在溫度保持工序中，構(gòu)成鋼制部件的鋼的珠光體10相變基本完成，因此冷卻速度幾乎不影響鋼制部件的硬度。因此，為了提高生產(chǎn)效率可實施油冷、水冷等，使鋼制部件急速冷卻。下面，對鋼制部件實施高頻淬火工序，在作為軌道部件的軸12的高硬度區(qū)域12B以外的區(qū)域、即低硬度區(qū)域12C(兩端部)不被淬火硬化的情況下對高硬度區(qū)域12B進(jìn)行高頻淬火，該高硬度區(qū)域12B包括成為軸滾走面12A的區(qū)域在內(nèi)。具體而言，將鋼制部件安放在高頻淬火裝置內(nèi)，使高硬度區(qū)域12B的表面與感應(yīng)線圈相對，使高頻電流流經(jīng)該感應(yīng)線圈，由此使高硬度區(qū)域12B被感應(yīng)加熱到Al點以上的溫度、即800°C以上1000°C以下的溫度(例如900°C)。之后，例如通過油冷或水冷急速地從Al點以上的溫度區(qū)域冷卻到Ms點以下的溫度。由此，在低硬度區(qū)域12C沒有被淬火硬化的情況下對高硬度區(qū)域12B進(jìn)行淬火硬化。在此，包括高硬度區(qū)域12B在內(nèi)的鋼制部件的表層部在碳氮共滲工序中己被碳氮共滲。因此，在高頻淬火工序中，通過對高硬度區(qū)域12B進(jìn)行高頻淬火，使軸滾走面12A成為抗?jié)L動疲勞性好的區(qū)域，能賦予軸12良好的滾動疲勞壽命特性。另外，軸滾走面12A正下方的表層部在經(jīng)過碳氮共滲后通過高頻淬火而成為含有10體積％以上50體積％以下、最好15體積％以上35體積％以下的殘留奧氏體的量、且奧氏體結(jié)晶粒度在11號以上(舊奧氏體結(jié)晶顆粒的粒度編號；JISG0551)的鋼組織。因此，能進(jìn)一步提高軸12的滾動疲勞壽命特性。表層部是指距滾走面0.2ram以內(nèi)的區(qū)域。在此，高頻淬火工序中的上述感應(yīng)加熱是通過被處理物即軸12內(nèi)部產(chǎn)生的渦電流引起的焦耳熱和相當(dāng)于磁滯損耗功的功的熱量來實現(xiàn)的，因而通過對流過感應(yīng)線圈的高頻電流的頻率、電源的輸出功率、加熱時間等進(jìn)行控制，就可僅對軸12中所需部分進(jìn)行局部加熱。因此，能容易地在低硬度區(qū)域12C不被淬火硬化的情況下對高硬度區(qū)域12B進(jìn)行淬火硬化。下面參照圖5實施回火工序。具體而言，將實施了高頻淬火工序后的鋼制部件加熱到低于Al點的溫度、即150°C以上350°C以下的溫度(例如180°C)，并保持30分鐘以上240分鐘以下的時間(例如120分鐘)，之后在室溫的空氣中冷卻(空冷)。通過以上步驟，實施方式1的軌道部件的制造工序中的熱處理工序結(jié)束。采用上述實施方式1的作為軌道部件的軸12的制造方法，可抑制制造成本的上升，能充分提高包括碳氮共滲后的滾走面12A在內(nèi)的高硬度區(qū)域12B的硬度，使?jié)L走面12A具有優(yōu)良的滾動疲勞壽命特性，并能穩(wěn)定地控制并抑制軸1112兩端部的低硬度區(qū)域12C的硬度，能使軸12的兩端部(低硬度區(qū)域12C)在避免發(fā)生裂縫的情況下塑性變形，能制造出容易通過塑性變形進(jìn)行固定的軸12。采用上述實施方式1的軌道部件的制造方法制造而成的本發(fā)明的實施方式1的作為軌道部件的軸12成為可抑制制造成本的上升、包括滾走面在內(nèi)的區(qū)域的硬度高、可確保足夠的滾動疲勞壽命、穩(wěn)定地控制塑性變形區(qū)域的硬度的軌道部件。在此，A1點是指與對鋼加熱時鋼的組織從珠光體開始相變?yōu)閵W氏體的溫度相當(dāng)?shù)狞c。另外，M點是與奧氏體化后的鋼冷卻時開始馬氏體化的溫度相當(dāng)?shù)狞c。下面對實施方式1的氣門裝置10的制造方法進(jìn)行說明。參照圖1及圖6，實施方式1的氣門裝置10的制造方法制造的氣門裝置具有凸輪從動件1和作為保持凸輪從動件1的保持部件的搖臂2，該氣門裝置使發(fā)動機(未圖示)的供氣閥或排氣閥即閥6動作。該氣門裝置10的制造方法包括制造凸輪從動件1的凸輪從動件制造工序；制造作為保持部件的搖臂2的保持部件制造工序；將凸輪從動件1安裝在作為保持部件的搖臂2上的安裝工序；以及將安裝有凸輪從動件的搖臂2與另外準(zhǔn)備的凸輪5、閥6、彈簧7等組合來組裝氣門裝置10的組裝工序。在此，在凸輪從動件制造工序中，作為構(gòu)成凸輪從動件1的軌道部件的軸12用上述實施方式1的軌道部件的制造方法制造。另外，在安裝工序中，參照圖3，對軸12的兩端部、即低硬度區(qū)域12C進(jìn)行塑性加工，使軸12相對于搖臂2而固定，從而將凸輪從動件1安裝在搖臂2上。下面進(jìn)行更詳細(xì)的說明，滾筒11和配置成與滾筒11的滾筒滾走面11A接觸的多個滾子13插入在搖臂2的一個端部2B側(cè)形成的一對側(cè)壁21之間。之后，將軸12插入而同時貫通在一對側(cè)壁21上各自形成的通孔21A，且使軸滾走面12A與多個滾子13接觸。通過對軸12兩端部、即低硬度區(qū)域12C進(jìn)行塑性加工、即鉚接加工，將軸12相對于搖臂2而固定，從而將凸輪從動件1安裝在搖臂2上。在實施方式1的氣門裝置10的制造方法中，軸12由上述實施方式1的軌道部件的制造方法制造而成，通過對該軸12進(jìn)行鉚接加工使軸12相對于搖臂2而固定，從而將凸輪從動件1安裝在搖臂2上。因此，采用上述實施方式1的氣門裝置10的制造方法，可提供一種可抑制制造成本的上升、作為軌道部件的軸12具有足夠的滾動疲勞壽命從而具有足夠的耐久性、并可利用塑性變形容易地實施凸輪從動件安裝的氣門裝置10的制造方法。(實施方式2)下面參照圖7對實施方式2的包括具有軌道部件的凸輪從動件的氣門裝置及其制造方法進(jìn)行說明。參照圖7，實施方式2的氣門裝置10具有與上述實施方式1的氣門裝置10基本相同的結(jié)構(gòu)。實施方式2的氣門裝置10與實施方式1的氣門裝置10的不同之處在于，搖臂2的轉(zhuǎn)動支點成為搖臂2的一個端部2B。艮P，在實施方式2的氣門裝置10中，在搖臂2的一個端部2B側(cè)形成有與未圖示的樞軸抵接的樞軸抵接部22。搖臂2能以樞軸抵接部22為支點自由轉(zhuǎn)動。當(dāng)凸輪5與凸輪軸5A—起以凸輪軸5A為軸旋轉(zhuǎn)時，從凸輪軸5A到凸輪5與凸輪從動件1間的接觸部的距離周期性地發(fā)生變化。因此，搖臂2以樞軸抵接部22為支點進(jìn)行擺動。其結(jié)果，閥6進(jìn)行往復(fù)運動，使發(fā)動機的吸氣閥或排氣閥開閉。實施方式2的作為軌道部件的軸12及氣門裝置10如上所述，具有與實施方式1的軸12及氣門裝置IO基本相同的結(jié)構(gòu)，由同樣的制造方法制造而成。(實施方式3)下面參照圖8及圖9對實施方式3的裝備了具有軌道部件的凸輪從動件的氣門裝置及其制造方法進(jìn)行說明。參照圖8及圖9，實施方式3的氣門裝置10具有與上述實施方式1的氣門裝置10基本相同的結(jié)構(gòu)。實施方式3的氣門裝置10與實施方式1的氣門裝置10的不同之處在于，凸輪從動件1不是直接安裝在搖臂2上，而是在搖臂2與凸輪從動件1之間夾設(shè)推桿90，凸輪從動件1安裝在推桿90上。艮卩，在搖臂2的一個端部2B上通過調(diào)節(jié)螺釘80及連接部件81連接著呈棒狀的推桿90，而調(diào)節(jié)螺釘80由鎖定螺母82固定在搖臂2上。在作為保持部件的推桿90上，在與搖臂2連接的一側(cè)的相反側(cè)的端部上安裝有凸輪從動件1。凸輪5配置成其外周面5B與凸輪從動件1的滾筒11的外周面接觸。當(dāng)凸輪5與凸輪軸5A—起以凸輪軸5A為軸旋轉(zhuǎn)時，從凸輪軸5A到凸輪5與凸輪從動件1間的接觸部的距離周期性地發(fā)生變化。因此，搖臂2的一個端部2B被推桿90推壓，搖臂2以搖臂軸3為支點進(jìn)行擺動。其結(jié)果，閥6進(jìn)行往復(fù)運動，使發(fā)動機的吸氣閥或排氣閥開閉。實施方式3的作為軌道部件的軸12及氣門裝置10如上所述具有與實施方式1的軸12及氣門裝置IO基本相同的結(jié)構(gòu)，由同樣的制造方法制造而成。(實施例1)以下對本發(fā)明的實施例1進(jìn)行說明。對采用本發(fā)明的軌道部件制造方法制成的軌道部件的特性進(jìn)行了評價試驗。試驗步驟如下。首先，說明作為試驗對象的試件的制作方法。在本發(fā)明的實施例中，原材料采用了軸承鋼即JISSUJ2，利用與參照圖4及圖5說明的實施方式1中作為軌道部件的軸12的制造方法相同的制造方法制作了外徑14.6mm、長17.3薩的實心圓柱狀的試件(凸輪從動件的軸)。在熱處理工序中，參照圖5，加熱到A1點以上的溫度、即S50。C后進(jìn)行碳氮共滲(碳氮共滲工序)，然后冷卻到不低于比Al點低100°C的溫度且低于Al點的溫度、即650。C，并在650。C的狀態(tài)下保持120分鐘(溫度保持工序)。之后，通過浸漬在油中進(jìn)行冷卻(油冷)。然后對包括成為滾走面的區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域?qū)嵤┻M(jìn)行淬火硬化的高頻淬火(高頻淬火工序)，然后通過加熱到1S0。C并保持120分鐘來進(jìn)行回火(回火工序)，由此完成熱處理工序(實施例A、B)。另一方面，作為本發(fā)明的范圍外的比較例，制作了在與上述試件相同的工序中省略了熱處理工序中的碳氮共滲工序及溫度保持工序、而僅經(jīng)過高頻淬火工序及回火工序的試件(比較例A、B)。下面說明特性評價方法。對上述試件的外周面的硬度、滾走面上的殘留奧氏體量及奧氏體結(jié)晶粒度編號進(jìn)行了調(diào)査。參照圖10，關(guān)于作為試件的凸輪從動件的軸30的外周面的硬度，利用維氏硬度計對在長度方向與外周面的端部分別相距8.65mra、5.0誦、2.0mm及1.0mm的位置、即測定位置A、B、C及D進(jìn)行了測定。其中，測定位置A、B是處于高硬度區(qū)域32的表面即滾走面31上的位置，測定位置C、D是處于滾走面31以外的區(qū)域的位置。關(guān)于滾走面31上的殘留奧氏體量，利用X線衍射計(XRD)對該部位的馬氏體a(211)面與奧氏體y(220)面間的衍射強度進(jìn)行測定來算出。另外，關(guān)于奧氏體結(jié)晶粒度編號，根據(jù)JISG0551記載的舊奧氏體結(jié)晶顆粒的粒度編號的測定方法進(jìn)行測定。14表l<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表l表示特性評價的結(jié)果。參照表l，在用本發(fā)明的實施例的制造方法制作而成的實施例A及實施例B中，處于滾走面31上的測定位置A及B的硬度為790805HV，是可期待提高滾動疲勞壽命的硬度。而處于滾走面31以外的區(qū)域的測定位置C、D的硬度為220235HV，處于能在不發(fā)生裂縫的情況下實施鉚接加工等塑性加工的硬度范圍、即300HV以下。另一方面，在用本發(fā)明范圍外的現(xiàn)有的制造方法制成的比較例A及B中，處于滾走面31上的測定位置A及B的硬度為735780HV。與實施例A、B相比硬度較小，這是因為比較例A、B的試件沒有經(jīng)過碳氮共滲的緣故。而處于滾走面31以外的區(qū)域的測定位置C、D的硬度為200220HV。另外，實施例A及實施例B中，滾走面31上的殘留奧氏體量為31.532.5體積％。該數(shù)值處于能兼顧提高滾動疲勞壽命、尤其是在硬質(zhì)雜物混入潤滑劑內(nèi)的雜物混入環(huán)境等中的滾動疲勞壽命以及尺寸穩(wěn)定性的范圍內(nèi)，該范圍理想的是在10體積％以上50體積％以下，更為理想的是在15體積％以上35體積%以下。另一方面，在比較例A及比較例B中，滾走面31上的殘留奧氏體量為7.58.5體積％。與實施例A、B相比奧氏體量減少，這是因為比較例A、B的試件沒有經(jīng)過碳氮共滲的緣故。其結(jié)果，比較例A、B的殘留奧氏體量處于能兼顧提高滾動疲勞壽命、尤其是在硬質(zhì)雜物混入潤滑劑內(nèi)這樣的雜物混入環(huán)境等中的滾動疲勞壽命以及尺寸穩(wěn)定性的范圍之外，該范圍理想的是10體積％以上50體積％以下。另外，實施例A及實施例B中，滾走面31上的奧氏體結(jié)晶顆粒的粒度編號為12，是11以上，而在11的范圍內(nèi)有利于提高滾動疲勞壽命、韌性等。另一方面，在比較例A及比較例B中，滾走面31上的奧氏體結(jié)晶顆粒的粒度編號為10.511。與實施例A及實施例B相比粒度編號減小(舊奧氏體結(jié)晶顆粒增大)這是因為比較例A及比較例B的試件沒有經(jīng)過碳氮共滲，因此高頻淬火時奧氏體結(jié)晶顆粒生成部位的碳化物的數(shù)量密度比實施例A及B減少?？梢?，利用本發(fā)明的軌道部件的制造方法制成的軌道部件與現(xiàn)有的軌道部件相比，滾走面的硬度及奧氏體結(jié)晶粒度編號大、殘留奧氏體量處于較好的范圍內(nèi)，而且形成有容易實施塑性加工的區(qū)域。因此，可確認(rèn)利用本發(fā)明的軌道部件的制造方法制成的軌道部件其滾走面的滾動疲勞壽命特性優(yōu)良、可容易地利用鉚接加工等塑性加工進(jìn)行軌道部件的固定。(實施例2)以下說明本發(fā)明的實施例2。對采用本發(fā)明的軌道部件制造方法制成的軌道部件的滾動疲勞壽命進(jìn)行了調(diào)查試驗。試驗步驟如下。將在上述實施例1中制作的圖IO所示的試件、即凸輪從動件的軸作為內(nèi)圈，進(jìn)行了外圈旋轉(zhuǎn)型滾動疲勞壽命試驗。參照圖11，對實施例2的滾動疲勞壽命試驗的試驗方法進(jìn)行說明。參照圖ll，滾動疲勞壽命試驗機40包括與未圖示的動力源連接的轉(zhuǎn)軸41;讓轉(zhuǎn)軸41貫通其中心區(qū)域、能與轉(zhuǎn)軸41一體地旋轉(zhuǎn)的圓盤狀驅(qū)動滾輪42;將轉(zhuǎn)軸41支撐成可自由旋轉(zhuǎn)的一對軸承45。將圓環(huán)狀的外圈43配置成其外周面與驅(qū)動滾輪的外周面42A接觸，并將多個滾子44配置成其外周面與外圈43的內(nèi)周面接觸。參照圖10及圖11，將作為試件的凸輪從動件的軸30固定配置成貫通外圈43并使?jié)L走面31與滾子44接觸。當(dāng)轉(zhuǎn)軸41利用未圖示的動力源而旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動滾輪42與轉(zhuǎn)軸41一體地旋轉(zhuǎn)。外圈43在驅(qū)動滾輪42的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)。在此，在以下條件下進(jìn)行了試驗對凸輪從動件的軸30施加的負(fù)載是2200N，外圈43的旋轉(zhuǎn)速度為7000轉(zhuǎn)/分鐘，潤滑油是發(fā)動機油(SAE粘度規(guī)格10W—30)，油溫為100°C。在該條件下，試驗中發(fā)生了表面損傷或內(nèi)部起點剝離。因此，通過本試驗?zāi)艽_認(rèn)表面損傷及內(nèi)部起點剝離雙方的壽命。對凸輪從動件的軸30上發(fā)生剝離為止的時間(滾動疲勞壽命)進(jìn)行了調(diào)查。并對由實驗結(jié)果得到的滾動疲勞壽命進(jìn)行統(tǒng)計分析，算出了10%的試件到發(fā)生剝離為止的時間(L10壽命)。表2表示試驗結(jié)果。16表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>在表2中表示了將比較例A的L10壽命作為1時的各試件的壽命比。參照表2，本發(fā)明的實施例、即實施例A及B的凸輪從動件的軸與現(xiàn)有的凸輪從動件的軸、即比較例A及B相比具有三倍左右的滾動疲勞壽命。這是因為在實施例A及B中實施了碳氮共滲處理，因此如上所述，奧氏體結(jié)晶粒度小且殘留奧氏體量處于較好的范圍內(nèi)。通過以上的實施例l及2的結(jié)果可知，采用本發(fā)明的軌道部件的制造方法，由于不增加熱處理工序的工序數(shù)，因而能抑制制造成本的上升，同時通過碳氮共滲及高頻淬火使包括滾走面在內(nèi)的區(qū)域的硬度足夠大，成為耐滾動疲勞好的材質(zhì)，而且對滾走面以外的區(qū)域的硬度能穩(wěn)定地進(jìn)行控制并抑制，能制造出容易利用該區(qū)域的塑性變形進(jìn)行軌道部件固定的軌道部件。以上揭示的實施方式及實施例全部是例示，并不構(gòu)成限定。本發(fā)明的范圍不是由上述說明而是由權(quán)利要求書限定，與權(quán)利要求書同等的含義以及權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有變更都包括在內(nèi)。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的軌道部件及軌道部件的制造方法尤其能很好地適用于通過局部塑性變形而與相鄰的部件進(jìn)行固定的軌道部件及其制造方法。另外，本發(fā)明的氣門裝置的制造方法尤其能很好地適用于裝備了具有通過局部塑性變形而與相鄰的部件進(jìn)行固定的軌道部件的凸輪從動件的氣門裝置的制造方法。權(quán)利要求1.一種軌道部件的制造方法，其特征在于，包括鋼制部件準(zhǔn)備工序，在該工序中準(zhǔn)備好用鋼構(gòu)成、成形為軌道部件的大致形狀的部件、即鋼制部件；對所述鋼制部件進(jìn)行熱處理的熱處理工序；以及精加工工序，在該工序中對在所述熱處理工序中經(jīng)過熱處理的所述鋼制部件進(jìn)行精加工，所述熱處理工序包括碳氮共滲工序，在該工序中將所述鋼制部件加熱到A1點以上的溫度、即碳氮共滲溫度來進(jìn)行碳氮共滲；溫度保持工序，在該工序中對在所述碳氮共滲工序中經(jīng)過碳氮共滲的所述鋼制部件從所述碳氮共滲溫度冷卻到不低于比A1點低100℃的溫度且低于A1點的溫度區(qū)域，并在所述溫度區(qū)域保持60分鐘以上180分鐘以下的時間；以及高頻淬火工序，在該工序中，在所述溫度保持工序之后，在所述鋼制部件上，在高硬度區(qū)域以外的區(qū)域、即低硬度區(qū)域不被淬火硬化的情況下對所述高硬度區(qū)域進(jìn)行高頻淬火，所述高硬度區(qū)域包括成為所述軌道部件的滾走面的區(qū)域在內(nèi)。2.—種氣門裝置的制造方法，所述氣門裝置具有凸輪從動件和保持所述凸輪從動件的保持部件，使發(fā)動機的供氣閥及排氣閥中的至少一方動作，其特征在于，包括制造所述凸輪從動件的凸輪從動件制造工序；制造所述保持部件的保持部件制造工序；以及將所述凸輪從動件安裝在所述保持部件上的安裝工序，在所述凸輪從動件制造工序中，構(gòu)成所述凸輪從動件的軌道部件用權(quán)利要求1所述的軌道部件的制造方法制造而成，在所述安裝工序中，通過對所述低硬度區(qū)域進(jìn)行塑性加工來使所述軌道部件相對于所述保持部件而固定，從而將所述凸輪從動件安裝在所述保持部件上。3.—種軌道部件，其特征在于，用權(quán)利要求l所述的軌道部件的制造方法制造而成。全文摘要一種軌道部件的制造方法，能在抑制制造成本上升的同時充分提高包括滾走面在內(nèi)的區(qū)域的硬度，以確保足夠的滾動疲勞壽命，并能穩(wěn)定地控制要進(jìn)行塑性變形的區(qū)域的硬度，該制造方法包括鋼制部件準(zhǔn)備工序、熱處理工序、精加工工序。熱處理工序包括將鋼制部件加熱到A1點以上的溫度、即碳氮共滲溫度后進(jìn)行碳氮共滲的碳氮共滲工序；將鋼制部件從碳氮共滲溫度冷卻到不低于比A1點低100℃的溫度且低于A1點的溫度區(qū)域并在該溫度區(qū)域保持60分鐘以上180分鐘以下的時間的溫度保持工序；以及在鋼制部件中在高硬度區(qū)域以外的區(qū)域、即低硬度區(qū)域不被淬火硬化的情況下對高硬度區(qū)域進(jìn)行高頻淬火的高頻淬火工序，所述高硬度區(qū)域包括成為所述軌道部件的滾走面的區(qū)域在內(nèi)。文檔編號F16C33/64GK101490431SQ20078002620公開日2009年7月22日申請日期2007年6月11日優(yōu)先權(quán)日2006年7月13日發(fā)明者中島碩一,前田喜久男申請人:Ntn株式會社