DE602004013071T2

DE602004013071T2 - Wälzlager, Nockenfolger mit Roller und zugehörige Nocke

Info

Publication number: DE602004013071T2
Application number: DE602004013071T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Ichikawa; Yasuyuki Watanabe
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2024-06-05
Also published as: US20040247216A1; DE602004013071D1; EP1484517A2; CN100504092C; JP4486411B2; US7603929B2; JP2005299914A; CN1573148A; EP1484517B1; EP1484517A3

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager, einen Nockenstößel mit Roller, der das Wälzlager einsetzt, und einen Nocken.
Beschreibung des Stands der Technik
In jüngster Zeit ist die Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits- und Hochbelastungsanwendungen für ein Vollrollenlager ohne Käfig, wie etwa ein Lager für einen Kipphebel, aus der Gruppe der Wälzlager angestiegen. In der vorliegenden Beschreibung werden das Vollrollenlager und andere Wälzlager nicht besonders voneinander unterschieden und beide werden hier als ein Wälzlager bezeichnet. In dem Wälzlager ohne Käfig ist eine gegenseitige Beeinflussung der Rollen unvermeidbar und ein Schmiermittel wird nicht ausreichend ins Innere des Lagers zugeführt. Dementsprechend kann ein an einer Oberfläche einer Rolle oder eines Laufrings initiiertes Abplatzen auftreten.
Wenn sich die Rolle mit Hochgeschwindigkeit dreht, kann an der Rolle aufgrund von einem Montagefehler oder ungleichmäßiger Belastung eine Oberflächenbeschädigung auftreten oder es entsteht die Neigung, Schräglauf zu verursachen, weil eine Rollenposition nicht reibungslos gesteuert ist. Auf diese Weise kann ein oberflächeninitiiertes Abplatzen aufgrund von Rutschen oder ein innenseitig initiiertes Abplatzen aufgrund einer örtlichen Zunahme des Oberflächendrucks auftreten. Folglich findet eine Erhitzung aufgrund von Rutschen oder durch örtliche Zunahme des Oberflächendrucks statt, die trotz einer rechnerisch hohen Belastungsfähigkeit zu einer Oberflächenbeschädigung, wie Ablösung, Schmieren oder innenseitig initiiertem Abplatzen, führt.
Die nachfolgend gezeigten Vorgehensweisen wurden vorgeschlagen, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen.

(1) In der Japanischen Patent-Auslegeschrift Nr. 2000-38907 erreicht ein Lager für eine Nockenstößelvorrichtung für einen Motorventilmechanismus eine mathematisch berechnete Lebensdauer des Lagers von nicht weniger als 1000 Stunden bei einer Nenn-Motordrehzahl.
(2) Die Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 10-47334 offenbart eine Lagerwelle für eine Nockenstößelvorrichtung für einen Motorventilmechanismus, wobei der Kohlenstoff 10% bis 25 ausmacht, das Zersetzungssverhältnis von Restaustenit zu einem Ursprungswert auf 1/10 bis 3/10 festgelegt ist, die Stirnflächenhärte auf HV 830 bis 960 festgelegt ist und die durchschnittliche Wellenlänge der Oberflächenrauheit auf nicht größer als 25 μm festgelegt ist. Um diese Eigenschaften zu realisieren, wird ein Lagerstahl einer Karbonitrierbehandlung und einem Kugelhartstrahlen ausgesetzt.
(3) Die Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 10-103339 offenbart eine Nockenstößelwelle, wobei ein Festschmierstofffilm, der aus Hochpolymer oder Ähnlichem besteht, auf der Welle ausgebildet ist, um deren Abriebfestigkeit zu verbessern.
(4) Die Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 10-110720 offenbart eine Nockenstößelwelle, die beispielsweise aus Werkzeugstahl hergestellt ist und durch Ionennitrieren oder Ionenplattieren bei einer Temperatur, die niedriger als eine Tempertemperatur ist, eine hohe Härte erhält.
(5) Die Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 2000-38906 offenbart ein Lager für eine Nockenstößelvorrichtung für einen Motorventilmechanismus, wobei die Biegespannung an einer Welle so eingestellt ist, dass sie nicht höher als 150 MPa beträgt.
(6) Die Japanischen Patent-Auslegeschriften Nr. 2000-205284 und 2002-31212 offenbaren einen Nockenstößel für einen Motorventilmechanismus, wobei eine Phosphatbeschichtung mit ausgezeichneten Schmierstoffbindungseigenschaften auf einer Oberfläche mit Rollberührung eines Lagerbauteils aufgetragen ist.
(7) Die Japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 63-185917 offenbart einen Nockenstößel für einen Motorventilmechanismus, wobei ein Rollenwälzbereich einer Welle ballig ist.
(8) Die Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 2002-194438 offenbart eine Welle, wobei eine Oberflächenschicht, die eine Oberfläche mit Rollberührung der Welle darstellt, einer hochkonzentrierten Karburierbehandlung oder Karbonitrierbehandlung ausgesetzt wird, um eine Kohlenstoffkonzentration von 1,2% bis 1,7% zu erzielen und ein Innenbereich eine Härte von ungefähr HV 300 aufweist.

Während der Nockenstößel mit Roller in dem Motor an einem Kipphebel befestigt ist, werden die gegenüberliegenden Stirnflächen des Nockenstößels manchmal einer Stemmumformung ausgesetzt, um so mit einem Wellenaufnahmebauteil verstemmt zu werden. Hierbei sollte die Oberfläche mit Rollberührung der Rolle eine hohe Härte aufweisen, währenddessen die Endabschnitte weich sein sollten, um so die Stemmumformung zu ermöglichen. Eine Vielzahl von Entwicklungen, die eine solche Eigenschaft in Betracht ziehen, wurden ausgeführt, wie beispielsweise in den Japanischen Patent-Auslegeschriften Nr. 5-321616 und 62-7908 und den Japanischen Patentschriften Nr. 6-15811 und 6-80287 offenbart wird.
In der Zukunft ist eine Tendenz in Richtung der Verwendung des Nockenstößels mit Roller in dem Motor unter Bedingungen einer höheren Geschwindigkeit und höheren Belastung wie auch eine niedrigere Viskosität eines Schmiermittels unvermeidbar, wie dies auch für normale Lager der Fall ist. Hier ist eine Verbesserung der Ermüdungslebensdauer bei Rollberührung unter solchen Bedingungen gefordert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Wälzlager, das eine lange Lebensdauer gegen Oberflächenbeschädigung, wie oberflächeninitiiertes Abplatzen oder innenseitig initiiertes Abplatzen unter rauen Einsatzbedingungen, erzielt und eine erleichterte Stemmarbeit an einem Endabschnitt zulässt, einen Nockenstößel mit Roller, der das Wälzlager einsetzt, und einen Nocken bereitzustellen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein äußeres Bauteil, ein inneres Bauteil, das sich im Innern des äußeren Bauteils befindet und ein Rollenelement, das zwischen dem äußeren und dem inneren Bauteil eingefügt ist. Mindestens ein Bauteil des äußeren Bauteils weist eine stickstoffangereicherte Schicht auf. In mindestens einem Bauteil ist die Austenit-Korngröße eines Oberflächenabschnitts in einer Oberfläche mit Rollberührung, auf der sich das Rollenelement abrollt, Nr. 11 oder größer und ein Endabschnitt dieses Bauteils weist eine Härte von höchstens HV (Vickers-Härte) 300 auf.
Mit einer solchen Struktur wird eine Oberflächenbeschädigung, wie oberflächeninitiiertes Abplatzen und innenseitig initiiertes Abplatzen in dem Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung unterdrückt, wodurch eine lange Lebensdauer erzielt wird. Außerdem, da die Härte des Endabschnitts des Bauteils wie oben beschrieben beschränkt ist, wird die Stemmumformung erleichtert. Wenn die Austenit-Korngröße des Oberflächenabschnitts in der Oberfläche mit Rollberührung kleiner als Nr. 11 ist, kann die Ermüdungslebensdauer bei Rollberührung unter rauen Einsatzbedingungen nicht verlängert werden. Deshalb wird die Austenit-Korngröße im Oberflächenabschnitt so festgelegt, dass sie nicht kleiner als Nr. 11 ist. Außerdem wird die stickstoffangereicherte Schicht aufgelegt, um die Mikrostruktur zu verfeinern und zu stärken, indem die stickstoffangereicherte Schicht einem Hochfrequenzabschrecken ausgesetzt wird. Austenitkorn bezieht sich hier auf Korn von Austenit, das während des Abschreckens und Erhitzens eine Phasenumwandlung durchlaufen hat, das heißt, auf Korn, das bestehen bleibt, selbst nachdem der Austenit durch Kühlen in Martensit umgewandelt wurde. Das oben beschriebene Austenitkorn kann jedes beliebige Austenitkorn sein, das eine Korngrenze aufweist, die beobachtet werden kann, indem eine Probe einer Metallphase von Interesse einer Behandlung zum Entwickeln der Korngrenze ausgesetzt wird, wie etwa dem Ätzen. Im eigentlichen Sinne einer Korngrenze zum Zeitpunkt der Erhitzung unmittelbar vor dem Niedertemperaturabschrecken kann das Austenitkorn als „Anfangs-Austenitkorn" bezeichnet werden. Zur Messung der Korngröße kann der Durchschnitt der im JIS definierten Korngrößenzahlen umgerechnet werden, um eine Durchschnitts-Korngröße zu erhalten, oder es kann das Schnittlinienverfahren oder dergleichen verwendet werden, wobei eine gerade Linie auf einer Metallphasenstruktur in einer beliebigen Richtung angelegt wird, um eine Durchschnittslänge zwischen Punkten zu erhalten, an denen die gerade Linie auf Korngrenzen trifft, und nachfolgend die erhaltene Durchschnittslänge mit einem Korrekturfaktor multipliziert wird, um so eine Länge aus drei Abmaßen aus einer Länge von zwei Abmaßen zu erhalten.
Wie nachfolgend beschrieben wird, wird die stickstoffangereicherte Schicht durch eine Nitrokarburierbehandlung gebildet. Hierbei kann die stickstoffangereicherte Schicht mit Kohlenstoff angereichert sein oder auch nicht.
In einem anderen Bereich als dem Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung kann die Mikrostruktur des Bereichs Ferrit und Karbid enthalten.
Hier bezieht sich Ferrit auf Eisen in der α-Phase und ein solcher Ferrit enthält keine hohe Versetzungsdichte wie in Martensit. Ferrit, der durch langsames Abkühlen von der Austenit(γ)-Phase erzeugt wird oder Ferrit, der nach dem Abschrecken ausreichend getempert wird, ist ein Beispiel. Karbid, wie etwa Zementit, das einem Ferrit mit niedriger Versetzungsdichte, wie oben beschrieben, entspricht, ist in einem aggregierten und vergröberten Zustand verteilt. Deshalb nimmt die Mikrostruktur, die den oben beschriebenen Ferrit und das Karbid enthält, einen typischen weicheren Zustand an.
Karbid bezieht sich hauptsächlich auf Zementit Fe₃C. Die stickstoffangereicherte Schicht enthält in hohem Maße Stickstoff, jedoch nicht soviel wie Kohlenstoff. Deshalb kann Karbid in geeigneter Weise Karbonitrit, wie etwa Fe₃(C, N) abdecken. Zugunsten der Vereinfachung der Beschreibung wird hier angenommen, dass das Karbid das Karbonitrit umfassen kann. Außerdem enthält ein Stahlprodukt normalerweise Mn oder Ähnliches, wobei ein solches Element in Karbid aufgelöst ist und eine Form wie (Fe, Mn)₃(C, N) annimmt. Es ist zu vermerken, dass eine solche Form selbstverständlich mit aufgewiesen ist. Außerdem, wenn das Tempern bei hoher Temperatur ausgeführt wird, sind nicht nur ein Karbid der Art M₃C sondern auch ein Karbid der Art M₂₃C₆ und andere Karbide aufgewiesen. Es ist zu vermerken, dass das oben beschriebene Karbid ebenfalls solche Arten von Karbid aufweist.
Der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung kann durch Hochfrequenzabschrecken ausgebildet werden. Der Oberflächenabschnitt kann eine Härte von mindestens HV 653 aufweisen.
Auf diese Weise ist eine Unterdrückung von Oberflächenbeschädigung und innenseitig initiiertes Abplatzen in dem Oberflächenabschnitt gewährleistet, wodurch eine lange Lebensdauer erzielt wird. Zusätzlich kann Stemmarbeit in anderen Abschnitten erleichtert werden. Wenn der Oberflächenabschnitt eine Härte von weniger als HV 653 aufweist, ist eine Verbesserung der Lebensdauer unter den oben beschriebenen Bedingungen schwierig zu erreichen. Demgegenüber, wenn der Abschnitt außerhalb des Oberflächenabschnitts eine Härte aufweist, die HV 300 überschreitet, wird die Stemmarbeit in einem Serienfertigungsverfahren schwierig werden.
Der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung kann 10 bis 50 Volumen-% an Restaustenit enthalten. Auf diese Weise kann eine Bruchentwicklung aufgrund von oberflächeninitiiertem Abplatzen oder innenseitig initiiertem Abplatzen unterdrückt werden. Wenn der Restaustenit weniger als 10 Volumen-% ausmacht, kann eine lange Lebensdauer unter rauen Einsatzbedingungen nicht erzielt werden. Anderseits, wenn der Restaustenit mehr als 50 Volumen-% ausmacht, kann ein feiner Restaustenit nicht erhalten werden. Stattdessen kann die Lebensdauer unter solchen Bedingungen verkürzt werden.
Die Messung von Restaustenit kann unter Verwendung von wohlbekannten Verfahren, wie etwa dem Röntgenbeugungsverfahren und der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) durchgeführt werden. Austenit kann unter Verwendung einer magnetischen Messvorrichtung, wie etwa einer Magnetwaage, gemessen werden, weil er nicht ferromagnetisch ist wie Ferrit oder Zementit.
Mindestens eines der oben beschriebenen Bauteile kann beliebig einer Behandlung des Karbonitrierens des Bauteils beim A₁-Punkt oder höher mit nachfolgendem langsamen Abkühlen auf einen Punkt, der niedriger liegt als der A₁-Punkt, und danach Aussetzen des Oberflächenabschnitts einer Hochfrequenzabschreckung, und einer Behandlung des Karbonitrierens des Bauteils beim Punkt A₁ oder höher mit nachfolgendem schnellen Abkühlen auf einen Punkt, der niedriger liegt als der Punkt A₁, Tempern an dem Punkt, der niedriger liegt als der Punkt A₁ und Aussetzen des Oberflächenabschnitts einer Hochfrequenzabschreckung, ausgesetzt werden. Hier entspricht der oben beschriebene A₁-Punkt einer eutektischen Temperatur und ist beispielsweise für das Fe-C-System auf 723°C festgelegt. Der A₁-Punkt des Stahlprodukts, das normalerweise in dem Wälzlager verwendet wird, ist ebenfalls eine Temperatur von ungefähr 723°C.
Durch die oben beschriebene Behandlung kann ein Bauteil erhalten werden, das eine lange Lebensdauer erzielt, weil es weniger anfällig für verschiedene Beschädigungen in dem Oberflächenabschnitt ist und eine erleichterte Stemmarbeit in anderen Abschnitten zulässt. Der Oberflächenabschnitt, der der Hochfrequenzabschreckung ausgesetzt wird, weist eine Austenit-Korngröße von Nr. 11, wie im JIS definiert, oder größer auf, enthält 10 bis 50 Volumen-% an Restaustenit und weist eine Härte von nicht weniger als HV 653 auf. Das kommt daher, dass das Bauteil einer Karbonitrierbehandlung ausgesetzt wird und weil dessen Oberflächenabschnitt mit der Oberfläche mit Rollberührung einer Hochfrequenzabschreckung ausgesetzt wird. Außerdem erzielt ein Abschnitt, der nicht von der Hochfrequenzabschreckung betroffen ist, eine Härte von nicht höher als HV 300, weil ein Vergüten (Tempern) selbst dann ausgeführt wird, wenn langsames Abkühlen oder schnelles Abkühlen nach der Karbonitierbehandlung ausgeführt wird.
Das oben beschriebene Wälzlager wird in einem Nockenstößel mit Roller eingesetzt. In dem Nockenstößel mit Roller ist eine Rolle, die sich entlang eines inneren Umfangs einer Außenrolle abrollt, zwischen der Außenrolle, die als das äußere Bauteil dient und einer Welle, die als das innere Bauteil dient, eingefügt. Der Nockenstößel wird durch diese Welle abgestützt. Ein Abschnitt, worauf die Rolle abrollt, wird als der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung der Welle angenommen.
Mit einer solchen Struktur wird das Auftreten von Beschädigung von einem Abschnitt mit Rollberührung der Außenrolle in dem Nockenstößel mit Roller unterdrückt werden und es kann eine lange Lebensdauer erzielt werden.
Das oben beschriebene Wälzlager wird in einem Nockenstößel mit Roller eingesetzt. Eine Welle des Nockenstößels mit Roller wird mit ihrem Endabschnitt einer plastischen Umformung ausgesetzt und ist an einem Rollenaufnahmebauteil befestigt.
Mit einer solchen Struktur kann beispielsweise Stemmarbeit an einem Endabschnitt der Welle erleichtert werden.
Ein Körper des Nockenstößels kann durch Pressumformung erhalten werden.
Durch die oben beschriebene Pressumformung kann der Nockenstößelkörper effizient und in einer großen Menge hergestellt werden. Pressumformung ist speziell eine Art des Kaltschmiedens und Ähnlichem.
Ein Nocken gemäß der vorliegenden Erfindung liegt an dem äußeren Bauteil an, das in einem Kipphebel bereitgestellt wird. Der Oberflächenabschnitt, der an dem äußeren Bauteil des Nockens anliegt, weist eine Austenit-Korngröße von Nr. 11 oder größer auf.
Mit einer solchen Struktur wird eine Oberflächenbeschädigung, wie etwa oberflächeninitiiertes Abplatzen und innenseitiges Abplatzen, in dem Oberflächenabschnitt des Nockens unterdrückt und es kann eine längere Lebensdauer erzielt werden.
Das Vorangehende und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegen den Erfindung deutlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen Nockenstößel mit Roller in einem Motor in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1.
2B zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts E in 2A und zeigt einen verstemmten Befestigungsabschnitt.
3 zeigt einen Nockenstößel mit Roller in einem Motor in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt einen Nockenstößel mit Roller in einem Motor in noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts eines Vollrollenlagers, das mit einem Nocken in dem Nockenstößel mit Roller in dem Motor in 4 in Berührung kommt.
6 stellt ein Wärmebehandlungsschema in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
7 stellt ein anderes Wärmebehandlungsschema in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
8 stellt ein Wärmebehandlungsschema H1 in der Ausführungsform dar.
9 stellt ein Wärmebehandlungsschema H2 in der Ausführungsform dar.
10 stellt Härtemessungspositionen in einem Prüfling dar.
11 zeigt eine Ermüdungsprüfvorrichtung für Rollberührung bei Außenringrotation.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben. 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Struktur eines Nockenstößels mit Roller in einem Motor in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2A ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1. Mit Bezug auf die 1 und 2A wird ein Kipphebel 1, der ein schwenkbares Bauteil ist, drehbar durch eine Kipphebelwelle 5 über ein Lagermetall in der Mitte abgestützt.
Eine Einstellschraube 7 ist in einem Endabschnitt 1B des Kipphebels1 eingefügt und eingeschraubt. Die Einstellschraube 7 ist durch eine Sicherungsmutter 8 fixiert und liegt mit ihrem unteren Ende auf einem oberen Ende eines Einlassventils oder eines Auslassventils 9 eines Verbrennungsmotors auf. Das Ventil 9 wird durch die Federkraft einer Feder 10 vorgespannt.
Der Kipphebel 1 weist einen Nockenstößelkörper 50 auf, der am anderen Ende 1a bereitgestellt ist. Der Nockenstößelkörper 50 ist einteilig mit einem Rollenaufnahmeabschnitt 14, der gabelförmig ausgebildet ist, ausgeführt. Wie in 2B gezeigt, die eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts E in 2A zeigt, ist der gabelförmige Rollenaufnahmeabschnitt 14 mit einem abgeschrägten Abschnitt 14a bereitgestellt. Zusätzlich sind die gegenüberliegenden Enden 2a einer Rollenwelle 2, die das innere Bauteil darstellt, verstemmt, um verstemmte Abschnitte 25 zum Befestigen auszubilden. Mit anderen Worten, mindestens die gegenüberliegenden Enden 2a der Rollenwelle weisen eine Härte auf, die HV 300 nicht überschreitet, um ein erleichtertes Verstemmen zu erlauben, wobei die Endabschnitte einem Verstemmen ausgesetzt werden und der verstemmte Befestigungsabschnitt 25 an dem abgeschrägten Abschnitt des Rollenaufnahmeabschnitts ausgebildet ist.
In der Mitte einer äußeren umlaufenden Oberfläche der Rollenwelle 2 ist eine Außenrolle 4, die das äußere Bauteil einsetzt, drehbar abgestützt, wobei eine Rolle 3 das eingefügte Wälzbauteil darstellt. Die Rolle 3 setzt ein Lager ein, das zwischen der Rollenwelle 2 und der Außenrolle 4 eingefügt ist. Mit anderen Worten, das zwischen Rollenwelle 2 und Außenrolle 4 eingefügte Lager kann als eine Rolle bezeichnet werden. Eine Achsrichtung der Rolle 3 ist parallel zu einer Achse der Rollenwelle angeordnet. Eine äußere umlaufende Oberfläche der Außenrolle 4 liegt durch eine Vorspannkraft der Feder 10 auf einer Nockenoberfläche eines auf einer Nockenwelle bereitgestellten Nockens 6 auf. Es wird vermerkt, dass „ein" und „das andere" hier nicht im Besonderen unterscheidend sind und ein Endabschnitt, der zuerst erscheint wird einfach als „ein" Endabschnitt bezeichnet.
Hier wird ein Wälzlager, das aus Rollenwelle 2, Rolle 3 und Außenrolle 4 zusammengesetzt ist, als ein Wälzlager für einen Kipphebel eingesetzt. Wenn kein Käfig verwendet wird, wird ein Wälzlager im Allgemeinen als ein Vollrollenlager bezeichnet. In der vorliegenden Beschreibung werden die Wälzlager allerdings nicht im Besonderen unterschieden. Da sich das Wälzlager für den Kipphebel dreht während es mit dem Nocken 6 in Berührung ist, werden eine Anpresskraft und eine Stoßkraft von dem Nocken 6 auf die Außenrolle 4 aufgebracht. Der Nockenstößel mit Roller in dem Motor in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Bauteil, das die oben beschriebenen Wälzlager für einen Kipphebel und den Nockenstößelkörper umfasst.
In dem Nockenstößel mit Roller in der vorliegenden Erfindung weist die Rollenwelle 2 eine stickstoffangereicherte Schicht auf, deren Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung der Rollenwelle 2 einer Hochfrequenzabschreckung ausgesetzt wird, und weist eine ultrafeine Austenit-Korngröße von Nr. 11 oder größer (definiert im JIS) auf, sowie eine Härte von nicht weniger als HV 653. Ein anderer Abschnitt als der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung weist eine relativ grobe Ferrit-Korngröße oder Austenit-Korngröße von nicht größer als Nr. 10 auf. Des Weiteren weist der Endabschnitt der Rollenwelle 2 eine niedrige Härte auf, die nicht größer als HV 300 ist. Da der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung einem Hochfrequenzabschrecken ausgesetzt wurde, macht der Restaustenit 10 bis 50 Volumen-% darin aus. Als ein Ergebnis sind Oberflächenbeschädigung und innenseitig initiiertes Abplatzen in dem Oberflächenabschnitt weniger wahrscheinlich. Andererseits, da der andere Abschnitt eine niedrige Härte aufweist, ist ein erleichtertes Verstemmen möglich.
3 zeigt einen Nockenstößel in einem Motor in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dem Nockenstößelkörper 50 ist die Rollenwelle 2 in einer Rollenbohrung (nicht gezeigt) befestigt, die sich zwischen zwei Seitenwänden erstreckt und zwischen einem Endabschnitt 1b und dem anderen Endabschnitt 1a des Kipphebels 1 geöffnet ist. Ein Ende liegt an einem Endabschnitt des Öffnungs/Schließventils 9 des Motors an, während das andere Ende auf einem nicht gezeigten Drehlager anliegt.
Der Nockenstößelkörper 50, der mit einem ein Drehlager aufnehmenden Abschnitt 15 bereitgestellt ist, ist durch eine Feder 10 in einer vorgeschriebenen Richtung um das Ventil vorgespannt und nimmt eine von dem Nocken 6 übertragene Antriebskraft auf, um das Ventil 9 gegen die Vorspannkraft der Feder zu bewegen.
4 zeigt einen Nockenstößel mit Roller in einem Motor in noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der das Kipphebel-Wälzlager in 4 aufweist. In 4 ist die Drehwelle 5 in der Mitte des Kipphebels 1, um die der Kipphebel 1 schwenkt, angeordnet. Der Endabschnitt 1b eines Hebels des Kipphebels 1 liegt an einem Ende des Motorventils 9 an, während der Endabschnitt 1a des anderen Hebels an einem Ende einer Verbindungsstange 16 anliegt. Die Einstellschraube 8 erfüllt eine Funktion, um eine Anlageposition des Endabschnitts 1a des Kipphebels und der Verbindungsstange 16 einzustellen.
Der Nockenstößelkörper 50 ist in einem hohlen Lagerbefestigungsabschnitt 16a bereitgestellt, der sich an einem unteren Ende der Verbindungsstange 16 befindet. Das Wälzlager für Kipphebel ist an einem Nockenstößelkörper 50 durch ein Befestigungsbauteil 17 befestigt. Der Nocken 6 liegt an der Außenrolle 4 des Wälzlagers an, um so eine Antriebskraft an die Verbindungsstange zu übertragen.
Unter den Bauteilen, die das Wälzlager für den Nockenstößel mit Roller in dem Motor bilden, ist die Rollenwelle 2, die das innere Bauteil darstellt, einer Wärmebehandlung ausgesetzt, die nachfolgend beschrieben wird, so dass deren Oberflächenabschnitt ultrafeine Austenitkörner aufweist.
Die Rollenwelle 2, die das innere Bauteil in 3 und 5 darstellt, weist eine stickstoffangereicherte Schicht auf, deren Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung der Rollenwelle 2 einer Hochfrequenzabschreckung ausgesetzt wird, und weist eine ultrafeine Austenit-Korngröße von Nr. 11 oder größer (definiert im JIS) auf, sowie eine Härte von nicht weniger als HV 653. Ein anderer Abschnitt als der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung weist eine relativ grobe Ferrit-Korngröße oder Austenit-Korngröße von nicht größer als Nr. 10 sowie eine niedrige Härte, die nicht größer als HV 300 ist, auf. Da der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung einem Hochfrequenzabschrecken ausgesetzt wurde, macht der Restauste nit 10 bis 50 Volumen-% darin aus. Als ein Ergebnis sind Oberflächenbeschädigung und innenseitig initiiertes Abplatzen in dem Oberflächenabschnitt weniger wahrscheinlich. Andererseits, da der andere Abschnitt eine niedrige Härte aufweist, ist ein erleichtertes Verstemmen möglich. Deshalb, obwohl nicht gezeigt, werden gegenüberliegende Enden verstemmt, um verstemmte Befestigungsabschnitte in dem abgeschrägten Abschnitt des Rollenwellenaufnahmeabschnitts auszubilden.
Eine Wärmebehandlung, die eine Karbonitrierbehandlung umfasst, die an dem inneren Bauteil (Rollenwelle) angewandt wird, wird nun beschrieben. 6 stellt ein Wärmebehand-lungsverfahren in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, während 7 ein anderes Wärmebehandlungsverfahren in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 6 zeigt ein Wärmebehandlungsschema bei dem die Karbonitrierbehandlung beim A₁-Punkt oder höher ausgeführt wird, gefolgt von einem langsamen Abkühlen. Auf der anderen Seite zeigt 7 ein Wärmebehandlungsschema, bei dem die Karbonitrierbehandlung und nachfolgend ein schnelles Abkühlen und danach eine Vergütungsbehandlung ausgeführt wird, das heißt, die Temperbehandlung wird an einem Punkt ausgeführt, der niedriger als der Punkt A₁ liegt. Die langsame Abkühlbehandlung in dem Wärmebehandlungsschema in 6 und die Vergütungsbehandlung in 7 entsprechen einander, wobei sie jeweils zur Herabsetzung der Härte in den von den Oberflächenabschnitten unterschiedlichen Abschnitten beitragen. In den beiden Wärmebehandlungsschemas in den 6 und 7 wird der Oberflächenabschnitt mit der Oberfläche mit Rollberührung anschließend einer Hochfrequenzabschreckung und danach einem Niedertemperaturtempern ausgesetzt.
Das innere Bauteil in dem Lagerbauteil und der Nocken können jeder der oben genannten Wärmebehandlungen ausgesetzt werden.
Die stickstoffangereicherte Schicht, die eine „karbonitrierte Schicht" ist, wird durch die Karbonitrierbehandlung in irgendeiner der oben beschriebenen Wärmebehandlungen ausgebildet. Da die Kohlenstoffkonzentration in dem Stahl, der als Material für die Karbonitrierbehandlung verwendet wird, in einigen Fällen hoch ist, kann Kohlenstoff nicht ohne weiteres von einer Atmosphäre für eine normale Karbonitrierbehandlung in die Oberfläche von Stahl eingeführt werden. Im Falle von Stahl mit einer hohen Kohlenstoffkonzentration kann beispielsweise eine karburierte Schicht erzeugt werden, die eine höhere Kohlenstoffkonzentration als der Stahl erzielt, oder alternativ kann die Erzeugung einer solchen karburierten Schicht, die eine höhere Kohlenstoffkonzentration als der Stahl erzielt, unwahrscheinlich sein. Obwohl es von der Cr-Konzentration oder dergleichen abhängt, ist die Stickstoffkonzentration in normalem Stahl nicht höher als ungefähr maximal 0,025 Gewichts-%. Deshalb wird die stickstoffangereicherte Schicht eindeutig erzeugt, ungeachtet der Kohlenstoffkonzentration in dem als Material verwendeten Stahl. In der vorliegenden Ausführungsform enthält die Mikrostruktur Ferrit zum Zwecke des Verstemmens. Demgemäß ist die Kohlenstoffkonzentration relativ niedrig angesetzt und die stickstoffangereicherte Schicht ist außerdem in vielen Fällen mit Kohlenstoff angereichert.
Wie die Mikrostruktur in jeder der Behandlungen in 6 und 7 erzeugt wird, wird nun beschrieben. Die Karbonitrierbehandlung wird beispielsweise beim A₁-Punkt oder höher ausgeführt. In der Karbonitrierbehandlung wird die stickstoffangereicherte Schicht in einem Bauteil von Interesse in dem Wälzlager ausgebildet. In der stickstoffangereicherten Schicht werden C und N, die in Bezug auf das Eisenatom Fe interstitielle Elemente sind, auf eine hypereutektoidische Weise eingeführt und Karbid wird beispielsweise in Austenit ausgeschieden (es kommen zwei Phasen gleichzeitig vor). Mit anderen Worten, es wird hypereutektoider Stahl in der stickstoffangereicherten Schicht erhalten. Außerdem wird in dem inneren Abschnitt, der nicht der Karbonitrierbehandlung ausgesetzt wird, abhängig von einer Zusammensetzung eines als ein Material verwendeten ursprünglichen Stahlprodukts, eine Austenit-Phase erhalten. Die Karbonitrierbehandlung kann bei einer Temperatur durchgeführt werden, bei der zwei Phasen von Ferrit und Austenit oder zwei Phasen von Austenit und Zementit gleichzeitig in dem als das Material verwendeten Stahlprodukt vorkommen.
Dann wird, während des Abkühlens, in dem Schema in 6 (bezeichnet als Wärmeschema H1) ein langsames Abkühlen von einer Karbonitrierbehandlungstemperatur ausgeführt. Langsames Abkühlen wird ausgeführt, um die Struktur weicher zu machen und ebenfalls um die Bearbeitbarkeit zu verbessern. Während des langsamen Abkühlens wird aus Ferrit und Zementit bestehendes Perlit aus dem oben beschriebenen Austenit in dem inneren Abschnitt gebildet. Hier wird Zementit in Perlit aggregiert und vergröbert ohne geschichtet zu werden, um das Weichmachen zu fördern.
Deshalb kann ein Temperaturbereich für ein langsames Abkühlen ein Bereich von der Karbonitrierbehandlungstemperatur bis ungefähr (A₁-Punkt – 100°C) sein. Selbst wenn ein langsames Abkühlen auf eine Temperatur niedriger als dieser Bereich durchgeführt wird, kann eine Anhäufung und Vergröberung von Zementit nicht erwartet werden. Es ist stattdessen aufwendig und ineffizient. Als Richtlinie kann die langsame Abkühltemperatur ungefähr im niedrigsten Fall 620°C betragen. Anschließend kann, um Zeit zu sparen, Luftkühlung, Wasserkühlung oder Ölkühlung durchgeführt werden.
In der stickstoffangereicherten Schicht wird Perlit aus Austenit in Karbid + Austenit gebildet und Karbid in Perlit wird aggregiert und vergröbert.
In dem Schema in 7 (als Wärmeschema H2 bezeichnet) wird das Abschrecken durch Ölkühlung beispielsweise bei der Karbonitrierbehandlungstemperatur begonnen. In diesem Fall wird Martensit oder dergleichen aus Austenit in dem inneren Abschnitt gebildet, abhängig von einer Zusammensetzung eines ursprünglichen Stahlprodukts. Da die martensitische Struktur hart ist und ein Verstemmen schwierig ist, wird die oben beschriebene Temperbehandlung (Vergütungsbehandlung) durchgeführt. Das Tempern schreitet schnell bei einer Temperatur direkt unterhalb des A₁-Punkts oder einer Temperatur, die so nahe wie möglich am A₁-Punkt liegt, voran. Das heißt, es wird ein Hochtemperaturtempern durchgeführt. Deshalb wird das Tempern wünschenswerterweise in einem Bereich vom A₁-Punkt bis 650°C oder besonders bevorzugt in einem Bereich vom A₁-Punkt bis 680°C durchgeführt. Durch das Tempern verschwindet die hohe Versetzungsdichte in der martensitischen Struktur und die Struktur, die aus Ferrit mit niedriger Versetzungsdichte und aggregiertem und vergröbertem Zementit zusammengesetzt ist, kann erzielt werden.
In der stickstoffangereicherten Schicht wird Martensit aus Austenit in (Karbid + Austenit) durch Abschrecken, wie etwa durch Ölkühlung, gebildet. Martensit wird durch das oben beschriebene Tempern weicher gemacht, ähnlich wie das in dem inneren Abschnitt gebildete Martensit. Karbid, das ursprünglich vorhanden war, aggregiert.
Es wird vermerkt, dass in der vorangehenden Beschreibung der Mikrostruktur der Übersichtlichkeit Vorrang gegeben wird und Stickstoff oder ein untergeordneter Faktor in der tatsächlichen, komplizierteren Mikrostruktur nicht erwähnt wird.
Ein Hochfrequenzabkühlen wird sowohl in Wärmeschema H1 als auch H2 durchgeführt. In einer dem Hochfrequenzabschreckenden vorausgehenden Stufe hat die stickstoffangereicherte Schicht die Struktur aufgewiesen, in der aggregiertes Karbid (größerer Anteil) und Ferrit in einer gemischten Form vorhanden waren. Beim Hochfrequenzabschrecken ist die Erwärmung sehr schnell. Hier wird Karbid aufgelöst und Austenit keimt. Da die Dichte von verteiltem Karbid sehr hoch ist, ist die Keimdichte auch sehr hoch und die Korngröße in der Austenitstruktur, die durch Auftreffen von erzeugtem Austenit gebildet wird, ist ultrafein. Außerdem, da die stickstoffangereicherte Schicht der hypereutektoidische Stahl ist, kommt darin auch Karbid vor, das das Wachstum von ultrafeinen Austenitkörnern, die gerade gebildet wurden, verhindert. Auf diese Weise können ultrafeine Austenitkörner in der stickstoffangereicherten Schicht erzielt werden. Während sich die Temperatur für das schnelle Erwärmen erhöht, wird Karbid gelöst und ein größerer Anteil von Kohlenstoff wird in ultrafeinem Austenit gelöst.
Dann, wenn nach dem schnellen Erwärmen das Abschrecken durchgeführt wird, wandelt sich der ultrafeine Austenit in Martensit um. Da ein großer Anteil von Kohlenstoff gelöst wurde, stabilisiert sich der Austenit und Austenit, der nicht umgewandelt wurde, verbleibt in einem kleinen Bereich zwischen dem Martensit. Dies wird als der Restaustenit bezeichnet. Da der Restaustenit zwischen Martensit ausgebildet ist, ist er äußerst fein. Als Volumenanteil ausgedrückt macht der Restaustenit 10 bis 50 Volumen-% aus.
Danach wird ein Tempern, das die Härte in keinem größeren Maße verringert, bei ungefähr 180°C durchgeführt. Tempern bei ungefähr 180°C verursacht kaum, dass die hohe Versetzungsdichte verschwindet, das heißt, die Versetzungsdichte bleibt erhalten. Ein Tempern wie oben beschrieben verursacht weder Aggregation von Zementit noch ein Weichmachen. Dieses Tempern kann, abhängig vom Stahlprodukt, nicht durchgeführt werden.
Die Struktur, die einem Hochfrequenzabschrecken unterzogen wurde und Restaustenit enthält, ist fest und erreicht eine lange Lebensdauer, selbst unter rauen Einsatzbedingungen.
Durch die Ausführung der oben beschriebenen Wärmebehandlung kann eine ultrafeine Austenit-Korngröße in dem Oberflächenabschnitt von Nr. 11 oder größer erreicht werden und die innere Mikrostruktur kann eine gemischte Struktur von Ferrit und Karbid implementieren. Außerdem kann der Oberflächenabschnitt eine Härte erreichen, die nicht kleiner als HV 653 ist und 15 bis 35 Volumen-% an Restaustenit enthält. Auf der anderen Seite kann der von der Oberfläche unterschiedliche Abschnitt eine Härte erreichen, die nicht größer als HV 300 ist. Deshalb erreicht das Lagerteil, das der oben beschriebenen Wärmebehandlung ausgesetzt wird, eine lange Lebensdauer in Bezug auf Rollberührungs-Ermüdungseigenschaften und ermöglicht ein erleichtertes Verstemmen.
[Beispiele]
Ein Lagerstahl SUJ2 oder ein einsatzgehärteter Stahl SCM420 wurde der Wärmebehandlung des in 8 gezeigten Wärmeschemas H1 (entsprechend 6) und der Wärmebehandlung des in 9 gezeigten Wärmeschemas H2 (entsprechend 7) ausgesetzt. Das heißt, ein Stahlrohr oder ein kalt umgeformtes Stahlprodukt wurde zunächst einer Karbonitrierbehandlung beim A₁-Punkt oder höher ausgesetzt und danach entweder einem langsamen Abkühlen (Ofenkühlung) auf den A₁-Punkt oder niedriger (Wärmeschema H1) ausgesetzt, gefolgt von Tempern (Vergüten) (Wärmeschema H2) gemäß dem Wärmeschema H1 oder H2. Danach wurde lediglich der Oberflächenabschnitt, der der Oberfläche mit Rollberührung entspricht, einer Hochfrequenzabschreckung ausgesetzt. Die Temperaturen in den oben beschriebenen Wärmeschemas H1 und H2 werden in den 8 und 9 gezeigt.

Unter Verwendung der Rollenwelle 2 als ein Prüfmuster enthielt der Oberflächenabschnitt eines Prüflings, der durch die oben beschriebene Wärmebehandlung aufbereitet wurde, 15 bis 35 Volumen-% an Restaustenit und erreichte eine ultrafeine Austenit-Korngröße von Nr. 11 oder größer. Es wurde die Härte hinsichtlich dieses Prüflings gemessen. Zum Vergleich wurde in einem herkömmlichen Beispiel die Härte eines Prüflings J, der lediglich der Hochfrequenzabschreckung und nicht der Karbonitrierbehandlung ausgesetzt wurde, ebenfalls gemessen. Eine Form und Härtemessposition für jeden Prüfling wird in 10 gezeigt. Ein Messergebnis wird in Tabelle 1 gezeigt. Es wird vermerkt, dass ein gepunkteter Abschnitt in 10 einen gehärteten Abschnitt darstellt. Tabelle 1 Ergebnis der Härtemessung

Härtemessposition (Fig. 10)	Herkömmliches Beispiel	Beispiel der vorliegenden Erfindung
Härtemessposition (Fig. 10)	Prüfling J	Prüfling 1	Prüfling 2
A	780	795	790
B	735	800	805
C	220	260	275
D	210	270	280
Restaustenitanteil (Volumen-%)	7,5	32	27
Austenit-Korngröße Nr.	10,5	12	12

Gemäß Tabelle 1 erreichen die Prüflinge 1 und 2 gemäß der Beispiele der vorliegenden Erfindung eine sehr hohe Härte von HV 760 bis 805 in den Oberflächenabschnitten A und B, während sie eine Härte von HV 260 bis 280 in den Positionen C und D außerhalb des Oberflächenabschnitts erreichen. Die Härte an den Positionen C und D ist für das Verstemmen geeignet. Auf der anderen Seite, unter Berücksichtigung der Tatsache dass die Karbonitrierbehandlung in dem herkömmlichen Beispiel nicht durchgeführt wurde, erreichen die Oberflächenabschnitte A und B eine Härte von HV 735 bis 780 und weisen eine Streunung in einem Bereich auf, der niedriger liegt als der vorangehende, während die Härte an den Messpositionen C und D ebenfalls niedrig ist, das heißt HV 210 bis 240.

Dann wurde eine Ermüdungslebensdauerprüfung für Außenringrotation für die oben beschriebenen Prüflinge 1 und 2 durchgeführt. Die Prüflinge und Prüfbedingungen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Eine Ermüdungsprüfvorrichtung wird in 11 gezeigt. In einer Ermüdungsprüfvorrichtung ist eine Rolle 35 so angeordnet, dass sie einen Prüfling von oben und von unten einklemmt. Die Rolle 35 kommt in engen Kontakt mit dem Oberflächenabschnitt des Prüflings 30 und rotiert, um einen äußeren Druck aufzubringen, um so eine Spannung auf den Prüfling 30 aufzubringen. Tabelle 2 Prüflinge

	Prüfling	Behandlung	Austenit-Korngröße Nr. am A-Punkt	Restaustenit-anteil (Volumen-%)
Herkömmliches Beispiel	Prüfling J	Hochfrequenz-Abschrecken, n, nur an Oberfläche mit Rollberührung angewandt	10,5	7,5
Beispiel der vorliegenden Erfindung	Prüfling 1	Wärmeschema H₁	12	32
Beispiel der vorliegenden Erfindung	Prüfling 2	Wärmeschema H₂	12	27

Tabelle 3 Ermüdungslebensdauer-Prüfbedingungen


Prüfvorrichtung	Außenring-Ermüdungsprüfvorrichtung
Prüfmuster	Kipphebellagerbaugruppe
Last (N)	2200 N
Drehzahl des Außenrings	7000 Upm
Schmierstoff	Motoröl 10W–30
Öltemperatur	100°C
Lebensdauer	Abplatzlebensdauer

Gemäß den oben beschriebenen Prüfbedingungen tritt während der Prüfung eine Oberflächenbeschädigung oder ein innenseitig initiiertes Abplatzen auf. Deshalb kann durch die Durchführung dieser Prüfung die Lebensdauer in Bezug auf sowohl Oberflächenbeschädigung als auch innenseitig initiiertes Abplatzen geprüft werden. Das Ergebnis dieser Ermüdungsprüfung wird in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4 Ergebnis der Ermüdungsprüfung

Prüfling Relative Lebensdauer (L10)

Herkömmliches Beispiel Prüfling J 1,0

Beispiel der vorliegenden Erfindung Prüfling 1 3,1

Prüfling 2 3,2
Gemäß Tabelle 4 erreichen die Prüflinge 1 und 2 gemäß dem Beispiel der vorliegenden Erfindung eine dreifach längere Lebensdauer wie Prüfling J in dem herkömmlichen Beispiel. Es ist davon auszugehen, dass der Prüfling J in dem herkömmlichen Beispiel eine kürzere Ermüdungslebensdauer aufgrund seiner Metallstruktur (Austenit-Korngröße, Restaustenitanteil) aufweist, da keine Karbonitrierbehandlung durchgeführt wird.

Claims

Wälzlager, umfassend: ein äußeres Bauteil (4); ein inneres Bauteil (2), das sich im Innern des äußeren Bauteils (4) befindet; und Rollenelemente (3), die zwischen dem äußeren Bauteil und dem inneren Bauteil eingefügt sind; wobei mindestens ein Bauteil von dem äußeren Bauteil (4) und dem inneren Bauteil (2) eine stickstoffangereicherte Schicht aufweist, in dem mindestens einen Bauteil die Austenit-Korngröße eines Oberflächenabschnitts eines Bereichs in einer Oberfläche mit Rollberührung, auf der sich die Rollenelemente abrollen, mindestens Nr. 11 ist und ein Endabschnitt dieses Bauteils eine Härte von höchstens HV (Vickers-Härte) 300 aufweist.
Nockenstößel mit Roller, der das Wälzlager nach Anspruch 1 einsetzt, wobei die Rollen (3), die sich entlang eines inneren Umfangs einer äußeren Rolle (4) abrollen, zwischen der als das äußere Bauteil dienenden äußeren Rolle (4) und einer als des innere Bauteil dienenden Welle (2) eingefügt sind, der Nockenstößel durch die Welle abgestützt ist, und ein Abschnitt, worauf sich die Rollen (3) abrollen, der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung ist.
Nocken (6), der auf der äußeren Rolle (4) in dem Nockenstößel mit Roller nach Anspruch 2 anliegt, wobei der Nocken eine stickstoffangereicherte Schicht in dem auf dem äußeren Bauteil anliegenden Oberflächenabschnitt aufweist, und die Austenit-Korngröße des Oberflächenabschnitts mindestens Nr. 11 ist.
Nockenstößel mit Roller nach Anspruch 2, wobei der Endabschnitt (2a) der Welle (2) einer plastischen Umformung ausgesetzt ist und an einem Rollenaufnahmebauteil befestigt ist.
Nockenstößel mit Roller nach Anspruch 4, wobei ein Grundkörper des Nockenstößels (50) durch Pressumformung fertig gestellt ist.
Wälzlager nach Anspruch 1, wobei in einem anderen Bereich als dem Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung die Mikrostruktur des Bereichs Ferrit und Karbid enthält.
Nockenstößel mit Roller, der das Wälzlager nach Anspruch 6 einsetzt, wobei die Rollen, die sich entlang eines inneren Umfangs einer äußeren Rolle abrollen, zwischen der als das äußere Bauteil dienenden äußeren Rolle und einer als das innere Bauteil dienenden Welle eingefügt sind, der Nockenstößel durch die Welle unterstützt ist, und ein Abschnitt, worauf sich die Rollen abrollen, der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung ist.
Nockenstößel nach Anspruch 7, wobei die Welle der Endabschnitt der Welle einer plastischen Umformung ausgesetzt ist und an einem Rollenaufnahmebauteil befestigt ist.
Nockenstößel mit Roller nach Anspruch 8, wobei ein Grundkörper des Nockenstößels durch Pressumformung fertig gestellt ist.
Wälzlager nach Anspruch 1, wobei der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung eine Härte von mindestens HV 653 aufweist.
Nockenstößel mit Roller, der das Wälzlager nach Anspruch 10 einsetzt, wobei die Rollen, die sich entlang eines inneren Umfangs einer äußeren Rolle abrollen, zwischen der als das äußere Bauteil dienenden äußeren Rolle und einer als das innere Bauteil dienenden Welle eingefügt sind, der Nockenstößel durch die Welle unterstützt ist, und ein Abschnitt, worauf sich die Rollen abrollen, der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung der Welle ist.
Wälzlager nach Anspruch 1, wobei der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung 10 bis 50 Volumen % von Restaustenit aufweist.
Nockenstößel mit Roller, der das Wälzlager nach Anspruch 12 einsetzt, wobei die Rollen, die sich entlang eines inneren Umfangs einer äußeren Rolle abrollen, zwischen der als das äußere Bauteil dienenden äußeren Rolle und einer als das innere Bauteil dienenden Welle eingefügt sind, der Nockenstößel durch die Welle unterstützt ist, und ein Abschnitt, worauf sich die Rollen abrollen, der Oberflächenabschnitt des Bereichs in der Oberfläche mit Rollberührung der Welle ist.