WO2021065809A1 - 軸受部品 - Google Patents

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隆道 原田
大木　力
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    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts

Definitions

  • the value obtained by dividing the total area of the martensite crystal grains belonging to the third group by the total area of the martensite crystal grains is 0.7 or more.
  • the value obtained by dividing the total area of the martensite crystal grains belonging to the third group excluding the martensite crystal grains having the smallest crystal grain size belonging to the third group by the total area of the martensite crystal grains is less than 0.7. ..
  • the average particle size of the martensite crystal grains belonging to the third group is 0.75 ⁇ m or less.
  • the steel is SUJ2, a high carbon chrome bearing steel specified in JIS standards.
  • bearing 10 The configuration of the rocker arm bearing (hereinafter referred to as “bearing 10”) according to the first embodiment will be described below.
  • the shaft 11, outer ring 12, and rolling element 13 are formed of high carbon chrome bearing steel SUJ3 defined by JIS standard, 52100 defined by ASTM, 100Cr6 defined by DIN standard, or GCr5 (GCr15) defined by GB standard. May be good.
  • the quenching hardened layer 15 contains nitrogen.
  • the average nitrogen concentration of the hardened layer 15 between the outer peripheral surface 13a and the position at a distance of 10 ⁇ m from the outer peripheral surface 13a is preferably 0.05% by mass or more. This average nitrogen concentration may be 0.10 mass percent or more. This average nitrogen concentration is, for example, 0.20 mass percent or less.
  • This average nitrogen concentration is measured using EPMA (Electron Probe Micro Analyzer). This average nitrogen concentration is measured at the center position in the axial direction of the rolling surface (the position where the virtual straight line passing through the center in the direction along the central axis of the rolling element 13 and orthogonal to the central axis intersects the outer peripheral surface 13a. ) Is preferable.
  • the penetration depth of nitrogen on the outer peripheral surface 13a located at the center position in the axial direction of the rolling surface is preferably 0.2 mm or more. The nitrogen penetration depth is the depth at which the nitrogen concentration measured using EPMA reaches 0% by mass.
  • the hardness of the hardened layer 15 on the outer peripheral surface 13a is preferably 730 Hv or more.
  • the hardness of the hardened layer 15 on the outer peripheral surface 13a is measured according to the JIS standard (JJS Z 2244: 2009).
  • the quenching hardened layer 16 contains nitrogen.
  • the average nitrogen concentration of the hardened layer 16 between the outer peripheral surface 11a and the position at a distance of 10 ⁇ m from the outer peripheral surface 11a is preferably 0.05% by mass or more. This average nitrogen concentration may be 0.10 mass percent or more. This average nitrogen concentration is, for example, 0.20 mass percent or less. This average nitrogen concentration is measured at the center position in the axial direction of the rolling surface (the position where the virtual straight line passing through the center in the direction along the central axis of the rolling element 13 and orthogonal to the central axis intersects the outer peripheral surface 11a). It is preferable to be measured.
  • the carburizing and nitriding treatment of the member to be processed is performed by heating the member to be processed to a first temperature or higher.
  • the first temperature is A 1 transformation point or above the temperature of the steel constituting the processing target member.
  • the member to be processed is cooled. This cooling is performed so that the temperature of the member to be processed is equal to or lower than the Ms transformation point.
  • the tempering of the member to be processed is performed.
  • the second tempering step S5 is performed by holding the member to be processed at the fourth temperature for only the second hour.
  • Fourth temperature is the temperature below the A 1 transformation point.
  • the fourth temperature is, for example, 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
  • the second time is, for example, 1 hour or more and 4 hours or less.
  • the quenching step S4 and the second tempering step S5 may be repeated a plurality of times.
  • bearing 20 The configuration of the planetary gear mechanism bearing (hereinafter referred to as “bearing 20”) according to the second embodiment will be described below.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the bearing 20.
  • the bearing 20 has a shaft 21, a rolling element 22, and a cage 23.
  • the shaft 21 and the rolling element 22 are made of steel.
  • the shaft 21 and the rolling element 22 are formed of, for example, the high carbon chrome bearing steel SUJ2 defined in the JIS standard.
  • the shaft 21 and the rolling element 22 may be formed of high carbon chrome bearing steel SUJ3 defined by JIS standard, 52100 defined by ASTM, 100Cr6 defined by DIN standard, or GCr5 (GCr15) defined by GB standard.
  • the average particle size of the martensite crystal grains belonging to the third group is 0.75 ⁇ m or less (preferably 0.70 ⁇ m or less, more preferably 0.65 ⁇ m or less).
  • the aspect ratio of the martensite crystal grains belonging to the third group is 2.45 or less (preferably 2.40 or less, more preferably 2.35 or less).
  • Sample 1 sample 2 and sample 3 were used for the rolling fatigue test and the static load capacity test.
  • Sample 1 and Sample 2 were composed of SUJ2.
  • Sample 3 was composed of SCM435, which is a chrome molybdenum steel defined in JIS standard (JIS G 4053: 2016).
  • the average particle size of the martensite crystal grains belonging to the first group was 1.11 ⁇ m, and the average aspect ratio of the martensite crystal grains belonging to the first group was 3.00. Further, in Sample 2, the average particle size of the martensite crystal grains belonging to the third group was 0.84 ⁇ m, and the average aspect ratio of the martensite crystal grains belonging to the third group was 2.77. ..
  • the average particle size of the martensite crystal grains belonging to the first group was 1.81 ⁇ m, and the average aspect ratio of the martensite crystal grains belonging to the first group was 3.38. Further, in Sample 2, the average particle size of the martensite crystal grains belonging to the third group was 1.28 ⁇ m, and the average aspect ratio of the martensite crystal grains belonging to the third group was 3.04. ..
  • FIG. 8 is an EBSD image in a cross section of sample 1.
  • FIG. 9 is an EBSD image in a cross section of sample 2.
  • FIG. 10 is an EBSD image of a cross section of sample 3. As shown in FIGS. 8 to 10, it can be seen that in sample 1, the martensite crystal grains are finer than those in sample 2 and sample 3.
  • the static load capacity is improved as the average particle size of the martensite crystal grains belonging to the first group (third group) becomes smaller, and the first group (third group) is improved. ),
  • the average particle size of the martensite crystal grains belonging to the first group (third group) is 0.97 ⁇ m or less (0.75 ⁇ m or less), and the first When the average aspect ratio of the martensite crystal grains belonging to the group (group 3) is 2.57 or less (2.45 or less), the conventional rolling fatigue life L 50 (that is, the rolling fatigue of sample 3) It is possible to achieve a rolling fatigue life L 50 which is 1.5 times or more the life L 50 ) and a static load capacity of 5.3 GPa or more.
  • the above embodiment is particularly advantageously applied to a rolling element of a rocker arm bearing, a shaft of a rocker arm bearing, and a shaft of a planetary gear mechanism bearing.

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Abstract

軸受部品は、ロッカーアーム用軸受に用いられる転動体（１３）、ロッカーアーム用軸受に用いられる軸（１１）又は遊星歯車機構用軸受に用いられる軸（２１）である。軸受部品は、表面に焼き入れ硬化層を有する。焼き入れ硬化層（１５，１６，２４）は、複数のマルテンサイト結晶粒を含む。焼き入れ硬化層中におけるマルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上である。マルテンサイト結晶粒は、第１群と、第２群とに区分される。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の結晶粒径の最小値は、第２群に属するマルテンサイト結晶粒の最大値よりも大きい。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．５以上である。第１群に属する結晶粒径が最も小さいマルテンサイト結晶粒を除いた第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．５未満である。

Description

軸受部品
　本発明は、軸受部品に関する。より特定的には、本発明は、ロッカーアーム用軸受に用いられる転動体、ロッカーアーム用軸受に用いられる軸及び遊星歯車機構用軸受に用いられる軸に関する。
　軸受部品の転動疲労寿命は、特許文献１（特許第５５９２５４０号公報）に記載されているように、軸受部品の表面（内輪及び外輪の軌道面並びに転動体の転動面）に浸炭窒化を行うことにより改善される。また、転がり軸受の転動疲労寿命は、特許文献２（特許第３９０５４３０号公報）に記載されているように、軸受部品の表面において旧オーステナイト粒を微細化することにより改善される。
特許第５５９２５４０号公報 特許第３９０５４３０号公報
　軸受部品に用いられる鋼に対しては、一般的に焼き入れが行われる。すなわち、軸受部品の表面には、マルテンサイト相を主要な構成組織とする焼き入れ硬化層が形成されている。しかしながら、マルテンサイト結晶粒の状態が軸受部品の転動疲労寿命にどのような影響を及ぼすのかについて、従来は知られていなかった。
　ロッカーアーム用軸受の転動体又は軸には、取り付け誤差や荷重の偏り等の影響により局所的に高い面圧が加わることがある。また、ロッカーアーム用軸受は、エンジンの内部において使用されるため、潤滑剤への異物混入や潤滑剤の劣化が生じることがある。さらに、ロッカーアーム用軸受は、総ころ軸受であるため、転動体（ころ）同士の干渉、ころに対するスキューの発生、軌道輪ところとの間への潤滑剤の供給量不足等が生じることがある。ロッカーアーム用軸受の転動体又は軸には、このようなことを原因として、転動疲労寿命が想定よりも短くなることがあるため、転動疲労寿命を改善することが望まれている。遊星歯車機構用軸受に用いられる軸についても、同様に、転動疲労寿命を改善することが望まれている。
　本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、転動疲労寿命が改善された軸受部品を提供するものである。
　本発明の第１態様に係る軸受部品は、ロッカーアーム用軸受に用いられる転動体、ロッカーアーム用軸受に用いられる軸又は遊星歯車機構用軸受に用いられる軸である。軸受部品は、表面に焼き入れ硬化層を有する。焼き入れ硬化層は、複数のマルテンサイト結晶粒を含む。焼き入れ硬化層中におけるマルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上である。マルテンサイト結晶粒は、第１群と、第２群とに区分される。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の結晶粒径の最小値は、第２群に属するマルテンサイト結晶粒の最大値よりも大きい。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．５以上である。第１群に属する結晶粒径が最も小さいマルテンサイト結晶粒を除いた第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．５未満である。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．９７μｍ以下である。鋼は、ＪＩＳ規格に定める高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２である。
　本発明の第２態様に係る軸受部品は、ロッカーアーム用軸受に用いられる転動体、ロッカーアーム用軸受に用いられる軸又は遊星歯車機構用軸受に用いられる軸である。軸受部品は、表面に焼き入れ硬化層を有する。焼き入れ硬化層は、複数のマルテンサイト結晶粒を含む。焼き入れ硬化層中におけるマルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上である。マルテンサイト結晶粒は、第１群と、第２群とに区分される。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の結晶粒径の最小値は、第２群に属するマルテンサイト結晶粒の最大値よりも大きい。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．５以上である。第１群に属する結晶粒径が最も小さいマルテンサイト結晶粒を除いた第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．５未満である。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．９７μｍ以下である。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比は、２．５７以下である。
　本発明の第３態様に係る軸受部品は、ロッカーアーム用軸受に用いられる転動体、ロッカーアーム用軸受に用いられる軸又は遊星歯車機構用軸受に用いられる軸である。軸受部品は、表面に焼き入れ硬化層を有する。焼き入れ硬化層は、複数のマルテンサイト結晶粒を含む。焼き入れ硬化層中におけるマルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上である。マルテンサイト結晶粒は、第３群と、第４群とに区分される。第３群に属するマルテンサイト結晶粒の結晶粒径の最小値は、第４群に属するマルテンサイト結晶粒の最大値よりも大きい。第３群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．７以上である。第３群に属する結晶粒径が最も小さいマルテンサイト結晶粒を除いた第３群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．７未満である。第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．７５μｍ以下である。鋼は、ＪＩＳ規格に定める高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２である。
　本発明の第４態様に係る軸受部品は、ロッカーアーム用軸受に用いられる転動体、ロッカーアーム用軸受に用いられる軸又は遊星歯車機構用軸受に用いられる軸である。軸受部品は、表面に焼き入れ硬化層を有する。焼き入れ硬化層は、複数のマルテンサイト結晶粒を含む。焼き入れ硬化層中におけるマルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上である。マルテンサイト結晶粒は、第３群と、第４群とに区分される。第３群に属するマルテンサイト結晶粒の結晶粒径の最小値は、第４群に属するマルテンサイト結晶粒の最大値よりも大きい。第３群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．７以上である。第３群に属する結晶粒径が最も小さいマルテンサイト結晶粒を除いた第３群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．７未満である。第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．７５μｍ以下である。第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比は、２．４５以下である。
　上記の軸受部品において、表面における焼き入れ硬化層の硬さは、７３０Ｈｖ以上であってもよい。
　上記の軸受部品において、焼き入れ硬化層は、窒素を含有していてもよい。表面と表面からの距離が１０μｍとなる位置との間での焼き入れ硬化層の平均窒素濃度は、０．１５質量パーセント以上であってもよい。上記の軸受部品において、焼き入れ硬化層は、複数のオーステナイト結晶粒を含んでいてもよい。焼き入れ硬化層中におけるオーステナイト結晶粒の体積比率は、３０パーセント以下であってもよい。
　本発明の第１態様ないし第４態様に係る軸受部品によると、転動疲労寿命を改善することができる。
軸受１０の断面図である。 外周面１３ａ近傍における転動体１３の拡大断面図である。 外周面１１ａ近傍における軸１１の拡大断面図である。 転動体１３の製造方法を示す工程図である。 遊星歯車機構３０の模式図である。 軸受２０の断面図である。 外周面２１ａ近傍における軸２１の拡大断面図である。 サンプル１の断面におけるＥＢＳＤ画像である。 サンプル２の断面におけるＥＢＳＤ画像である。 サンプル３の断面におけるＥＢＳＤ画像である。 マルテンサイト結晶粒の平均粒径と転動疲労寿命との関係が示されるグラフである。 マルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比と転動疲労寿命との関係が示されるグラフである。 最大接触面圧と圧痕深さとの関係が示されるグラフである。 マルテンサイト結晶粒の平均粒径と静的負荷容量との関係が示されるグラフである。 マルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比と静的負荷容量との関係が示されるグラフである。
　実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さない。
　（第１実施形態）
　以下に、第１実施形態に係るロッカーアーム用軸受（以下「軸受１０」とする）の構成を説明する。
　＜軸受１０の概略構成＞
　図１は、軸受１０の断面図である。図１に示されるように、軸受１０は、軸１１と、外輪１２と、転動体１３とを有している。軸１１、外輪１２及び転動体１３は、鋼により形成されている。より具体的には、軸１１、外輪１２及び転動体１３は、軸受鋼により形成されている。軸１１、外輪１２及び転動体１３は、好ましくはＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｇ　４８０５：２００８）に定められる高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２により形成されている。軸１１、外輪１２及び転動体１３は、ＪＩＳ規格に定められる高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ３、ＡＳＴＭに定められる５２１００、ＤＩＮ規格に定められる１００Ｃｒ６又はＧＢ規格に定められるＧＣｒ５（ＧＣｒ１５）により形成されていてもよい。
　軸１１は、外周面１１ａを有している。外周面１１ａは、軌道面（転動体１３と接触する面）になっている。軸１１は、例えば、円柱形状を有している。軸１１は、中実であってもよく、中空であってもよい。軸１１は、中心軸Ａ１を有している。軸１１は、軸方向（中心軸Ａ１に沿う方向）において、第１端１１ｂと、第２端１１ｃとを有している。第２端１１ｃは、第１端１１ｂの反対側の端である。軸１１は、第１端１１ｂ及び第２端１１ｃにおいて、ロッカーアーム１４に固定されている。ロッカーアーム１４は、カム（図示せず）に押し動かされて揺動する。ロッカーアーム１４が揺動することにより、軸１１が中心軸Ａ１周りに回転する。
　外輪１２は、円環状（リング状）の形状を有している。外輪１２は、上面１２ａと、底面１２ｂと、内周面１２ｃと、外周面１２ｄとを有している。上面１２ａ及び底面１２ｂは、軸方向における外輪１２の端面を構成している。底面１２ｂは、軸方向における上面１２ａの反対面である。
　内周面１２ｃ及び外周面１２ｄは、周方向（中心軸Ａ１を中心とする円周に沿う方向）に沿って延在している。内周面１２ｃは、中心軸Ａ１側を向いており、外周面１２ｄは、中心軸Ａ１とは反対側を向いている。すなわち、外周面１２ｄは、径方向（中心軸Ａ１を通り、中心軸Ａ１に直交している方向）における内周面１２ｃの反対面である。外輪１２は、内周面１２ｃが外周面１１ａに対向するように配置されている。内周面１２ｃは、軌道面になっている。
　転動体１３は、軸方向に沿って延在している円柱形状を有している。転動体１３は、具体的には、ニードルころである。転動体１３は、外周面１３ａを有している。外周面１３ａは、転動面になっている。転動体１３は、外周面１３ａが外周面１１ａ及び内周面１２ｃに接するように、軸１１と外輪１２との間に配置されている。これにより、軸１１は、中心軸Ａ１周りに回転自在に支持されている。軸受１０は、保持器を有していない。すなわち、軸受１０は、総ころ軸受になっている。
　＜転動体１３の詳細構成＞
　図２は、外周面１３ａ近傍における転動体１３の拡大断面図である。図２に示されるように、転動体１３は、外周面１３ａにおいて、焼き入れ硬化層１５を有している。焼き入れ硬化層１５は、焼き入れを行うことにより硬化した層である。焼き入れ硬化層１５は、複数のマルテンサイト結晶粒を含んでいる。
　第１のマルテンサイト結晶粒の結晶方位と第１のマルテンサイト結晶粒に隣接する第２のマルテンサイト結晶粒の結晶方位とのずれが１５°以上である場合、第１のマルテンサイト結晶粒と第２のマルテンサイト結晶粒とは、異なるマルテンサイト結晶粒である。他方で、第１のマルテンサイト結晶粒の結晶方位と第１のマルテンサイト結晶粒に隣接する第２のマルテンサイト結晶粒の結晶方位とのずれが１５°未満である場合、第１のマルテンサイト結晶粒と第２のマルテンサイト結晶粒とは、１つのマルテンサイト結晶粒を構成している。
　焼き入れ硬化層１５は、マルテンサイト相が主要な構成組織となっている。より具体的には、焼き入れ硬化層１５中におけるマルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上となっている。焼き入れ硬化層１５中におけるマルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、８０パーセント以上であってもよい。
　焼き入れ硬化層１５は、マルテンサイト結晶粒の他に、オーステナイト結晶粒、フェライト結晶粒及びセメンタイト（Ｆｅ３Ｃ）結晶粒を含んでいる。焼き入れ硬化層１５中におけるオーステナイト結晶粒の体積比率は、３０パーセント以下であることが好ましい。焼き入れ硬化層１５中におけるオーステナイト結晶粒の体積比率は、２０パーセント以上であることがさらに好ましい。なお、焼き入れ硬化層１５中におけるオーステナイト結晶粒の体積比率は、Ｘ線回折法により測定される。より具体的には、焼き入れ硬化層１５中におけるオーステナイト結晶粒の体積比率は、オーステナイト相のＸ線回折強度と焼き入れ硬化層１５中に含まれるその他の相のＸ線回折強度との比に基づいて算出される。
　マルテンサイト結晶粒は、第１群と、第２群とに区分される。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の結晶粒径の最小値は、第２群に属するマルテンサイト結晶粒の最大値よりも大きい。
　第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積（第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積と第２群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積との和）で除した値は、０．５以上である。
　結晶粒径が最も小さい第１群に属するマルテンサイト結晶粒を除いた第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．５未満である。
　このことを別の観点からいえば、マルテンサイト結晶粒は、結晶粒径が大きいものから順に第１群に割り当てられる。第１群への割り当ては、それまでに第１群に割り当てられたマルテンサイト結晶粒の総面積がマルテンサイト結晶粒の総面積の０．５倍以上となった時点で終了する。そして、残余のマルテンサイト結晶粒は、第２群に割り当てられる。
　第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．９７μｍ以下である。好ましくは、第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．９０μｍ以下である。さらに好ましくは、第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．８５μｍ以下である。
　第１群に属するマルテンサイト結晶粒のアスペクト比は、２．５７以下である。好ましくは、第１群に属するマルテンサイト結晶粒のアスペクト比は、２．５０以下である。さらに好ましくは、第１群に属するマルテンサイト結晶粒のアスペクト比は、２．４５以下である。
　マルテンサイト結晶粒は、第３群と、第４群とに区分されてもよい。第３群に属するマルテンサイト結晶粒の結晶粒径の最小値は、第４群に属するマルテンサイト結晶粒の最大値よりも大きい。
　第３群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積（第３群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積と第４群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積との和）で除した値は、０．７以上である。
　結晶粒径が最も小さい第３群に属するマルテンサイト結晶粒を除いた第３群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．７未満である。
　このことを別の観点からいえば、マルテンサイト結晶粒は、結晶粒径が大きいものから順に第３群に割り当てられる。第３群への割り当ては、それまでに第３群に割り当てられたマルテンサイト結晶粒の総面積がマルテンサイト結晶粒の総面積の０．７倍以上となった時点で終了する。そして、残余のマルテンサイト結晶粒は、第４群に割り当てられる。
　第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．７５μｍ以下である。好ましくは、第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．７０μｍ以下である。さらに好ましくは、第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．６５μｍ以下である。
　第３群に属するマルテンサイト結晶粒のアスペクト比は、２．４５以下である。好ましくは、第３群に属するマルテンサイト結晶粒のアスペクト比は、２．４０以下である。さらに好ましくは、第３群に属するマルテンサイト結晶粒のアスペクト比は、２．３５以下である。
　第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径及び第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒のアスペクト比は、ＥＢＳＤ（Electron　Backscattered　Diffraction）法を用いて測定される。
　より詳細には、以下のとおりである。第１に、ＥＢＳＤ法に基づいて、焼き入れ硬化層１５における断面画像が撮影される（以下においては、「ＥＢＳＤ画像」という）。ＥＢＳＤ画像は、十分な数（２０個以上）のマルテンサイト結晶粒が含まれるように撮影される。ＥＢＳＤ画像に基づいて、隣接するマルテンサイト結晶粒の境界が特定される。第２に、特定されたマルテンサイト結晶粒の境界に基づいて、ＥＢＳＤ画像に表示されている各々のマルテンサイト結晶粒の面積及び形状が算出される。
　より具体的には、ＥＢＳＤ画像に表示されている各々のマルテンサイト結晶粒の面積をπ／４で除した値の平方根を計算することにより、ＥＢＳＤ画像に表示されている各々のマルテンサイト結晶粒の円相当径が算出される。
　上記のように算出された各々のマルテンサイト結晶粒の円相当径に基づいて、ＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイト結晶粒のうち、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒が決定される。ＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイト結晶粒のうち第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の総面積を、ＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積により除した値とされる。
　上記のように算出された各々のマルテンサイト結晶粒の円相当径に基づいて、ＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイト結晶粒は、第１群と第２群とに分類される（第３群と第４群とに分類される）。第１群（第３群）に分類されたＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイト結晶粒の円相当径の合計を第１群（第３群）に分類されたＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイト結晶粒の個数で除した値が、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径とされる。
　ＥＢＳＤ画像に表示されている各々のマルテンサイト結晶粒の形状から、ＥＢＳＤ画像に表示されている各々のマルテンサイト結晶粒の形状が、最小二乗法により楕円近似される。この最小二乗法による楕円近似は、S.　Biggin　and　D.　J.　Dingley,　Journal　of　Applied　Crystallography,　（1977）10,　376-378に記載の方法にしたがって行われる。この楕円形状において、長軸の寸法を短軸の寸法で除することにより、ＥＢＳＤ画像に表示されている各々のマルテンサイト結晶粒のアスペクト比が算出される。第１群（第３群）に分類されたＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイト結晶粒のアスペクト比の合計を第１群（第３群）に分類されたＥＢＳＤ画像に表示されているマルテンサイト結晶粒の個数で除した値が、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比とされる。
　焼き入れ硬化層１５は、窒素を含有している。外周面１３ａと外周面１３ａから１０μｍの距離にある位置との間における焼き入れ硬化層１５の平均窒素濃度は、０．０５質量パーセント以上であることが好ましい。この平均窒素濃度は、０．１０質量パーセント以上であってもよい。この平均窒素濃度は、例えば０．２０質量パーセント以下である。なお、この平均窒素濃度は、ＥＰＭＡ（Electron　Probe　Micro　Analyzer）を用いて測定される。この平均窒素濃度の測定は、転がり面軸方向中央位置（転動体１３の中心軸に沿う方向における中央を通り、かつ当該中心軸に直交している仮想直線が外周面１３ａと交差している位置）において行われることが好ましい。転がり面軸方向中央位置にある外周面１３ａにおける窒素の侵入深さは、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。窒素の侵入深さは、ＥＰＭＡを用いて測定された窒素の濃度が０質量パーセントになるまでの深さである。
　外周面１３ａにおける焼き入れ硬化層１５の硬さは、７３０Ｈｖ以上であることが好ましい。なお、外周面１３ａにおける焼き入れ硬化層１５の硬さは、ＪＩＳ規格（ＪＪＳ　Ｚ　２２４４：２００９）にしたがって測定される。
　＜軸１１の詳細構成＞
　図３は、外周面１１ａ近傍における軸１１の拡大断面図である。軸１１は、図３に示されるように、外周面１１ａにおいて、焼き入れ硬化層１６を有している。焼き入れ硬化層１６の構成は、焼き入れ硬化層１５の構成と同様である。
　より具体的には、焼き入れ硬化層１６は、複数のマルテンサイト結晶粒を含んでいる。焼き入れ硬化層１６中におけるマルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上（好ましくは８０パーセント以上）となっている。
　焼き入れ硬化層１６中のマルテンサイト結晶粒は、第１群と、第２群とに区分される。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．５以上である。結晶粒径が最も小さい第１群に属するマルテンサイト結晶粒を除いた第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．５未満である。
　第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．９７μｍ以下（好ましくは、０．９０μｍ以下、さらに好ましくは、０．８５μｍ以下）である。第１群に属するマルテンサイト結晶粒のアスペクト比は、２．５７以下（好ましくは、２．５０以下、さらに好ましくは、２．４５以下）である。
　焼き入れ硬化層１６中のマルテンサイト結晶粒は、第３群と、第４群とに区分されていてもよい。第３群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．７以上である。結晶粒径が最も小さい第３群に属するマルテンサイト結晶粒を除いた第３群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．７未満である。
　第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．７５μｍ以下（好ましくは、０．７０μｍ以下、さらに好ましくは、０．６５μｍ以下）である。第３群に属するマルテンサイト結晶粒のアスペクト比は、２．４５以下（好ましくは、２．４０以下、さらに好ましくは、２．３５以下）である。
　焼き入れ硬化層１６は、窒素を含有している。外周面１１ａと外周面１１ａから１０μｍの距離にある位置との間における焼き入れ硬化層１６の平均窒素濃度は、０．０５質量パーセント以上であることが好ましい。この平均窒素濃度は、０．１０質量パーセント以上であってもよい。この平均窒素濃度は、例えば０．２０質量パーセント以下である。この平均窒素濃度は、転がり面軸方向中央位置（転動体１３の中心軸に沿う方向における中央を通り、かつ当該中心軸に直交している仮想直線が外周面１１ａと交差している位置）において測定されることが好ましい。転がり面軸方向中央位置にある外周面１１ａにおける窒素の侵入深さは、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。外周面１１ａにおける焼き入れ硬化層１６の硬さは、７３０Ｈｖ以上であることが好ましい。また、焼き入れ硬化層１６中におけるオーステナイト結晶粒の体積比率は、３０パーセント以下（好ましくは、２０パーセント以上３０パーセント以下）であることが好ましい。
　以下に、転動体１３の製造方法を説明する。
　図４は、転動体１３の製造方法を示す工程図である。図４に示すように、転動体１３の製造方法は、準備工程Ｓ１と、浸炭浸窒工程Ｓ２と、第１焼き戻し工程Ｓ３と、焼き入れ工程Ｓ４と、第２焼き戻し工程Ｓ５と、後処理工程Ｓ６を有している。
　準備工程Ｓ１においては、浸炭浸窒工程Ｓ２、第１焼き戻し工程Ｓ３、焼き入れ工程Ｓ４、第２焼き戻し工程Ｓ５及び後処理工程Ｓ６を経ることにより、転動体１３となる円柱状の加工対象部材が準備される。準備工程Ｓ１においては、第１に、加工対象部材に対して材料の切断が行われる。準備工程Ｓ１においては、第２に、加工対象部材に対して、冷間鍛造又は冷間圧造が行われる。準備工程Ｓ１においては、第３に、必要に応じて切削加工が行われ、加工対象部材の形状が転動体１３の形状に近づけられる。
　浸炭浸窒工程Ｓ２においては、第１に、加工対象部材を第１温度以上に加熱することにより、加工対象部材に対する浸炭浸窒処理が行われる。第１温度は、加工対象部材を構成する鋼のＡ１変態点以上の温度である。浸炭浸窒工程Ｓ２においては、第２に、加工対象部材に対する冷却が行われる。この冷却は、加工対象部材の温度がＭｓ変態点以下となるように行われる。
　第１焼き戻し工程Ｓ３においては、加工対象部材に対する焼き戻しが行われる。第１焼き戻し工程Ｓ３は、加工対象部材を、第２温度において第１時間だけ保持することにより行われる。第２温度は、Ａ１変態点未満の温度である。第２温度は、例えば１６０℃以上２００℃以下である。第１時間は、例えば１時間以上４時間以下である。
　焼き入れ工程Ｓ４においては、加工対象部材に対する焼き入れが行われる。焼き入れ工程Ｓ４においては、第１に、加工対象部材が第３温度に加熱される。第３温度は、加工対象部材を構成する鋼のＡ１変態点以上の温度である。第３温度は、第１温度よりも低いことが好ましい。焼き入れ工程Ｓ４においては、第２に、加工対象部材に対する冷却が行われる。この冷却は、加工対象部材の温度がＭｓ変態点以下となるように行われる。
　第２焼き戻し工程Ｓ５においては、加工対象部材に対する焼き戻しが行われる。第２焼き戻し工程Ｓ５は、加工対象部材を、第４温度において第２時間だけ保持することにより行われる。第４温度は、Ａ１変態点未満の温度である。第４温度は、例えば１６０℃以上２００℃以下である。第２時間は、例えば１時間以上４時間以下である。なお、焼き入れ工程Ｓ４及び第２焼き戻し工程Ｓ５は、複数回繰り返されてもよい。
　後処理工程Ｓ６においては、加工対象部材に対する後処理が行われる。後処理工程Ｓ６においては、例えば、加工対象部材の洗浄、加工対象部材の表面に対する研削、研磨等の機械加工等が行われる。以上により、転動体１３の製造が行われる。
　軸１１の製造方法は、転動体１３の製造方法と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略している。
　以下に、転動体１３及び軸１１の効果を説明する。
　材料の破壊を最弱リンクモデルで考えた場合には、強度が相対的に低い箇所、すなわち相対的に結晶粒径の大きいマルテンサイト結晶粒が、材料の破壊に大きな影響を与える。焼き入れ硬化層１５及び焼き入れ硬化層１６中においては、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径が０．９７μｍ以下（０．７５μｍ以下）となっている。そのため、転動体１３及び軸１１においては、相対的に結晶粒が大きい第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒であっても、結晶粒が微細化されているため、転動疲労強度及び静的負荷容量が改善される。
　マルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比が小さくなるほど、マルテンサイト結晶粒の形状は球形に近くなり、応力集中が生じにくくなる。そのため、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比が２．５７以下（２．４５以下）である場合には、転動疲労強度及び静的負荷容量をさらに改善することができる。
　焼き入れ硬化層１５及び焼き入れ硬化層１６中におけるオーステナイト結晶粒の体積比率が３０パーセント以下であることにより、転動体１３及び軸１１の寸法安定性を維持しつつ、外周面１３ａ及び外周面１１ａにおける硬さの低下を抑制することができる。
　（第２実施形態）
　以下に、第２実施形態に係る遊星歯車機構用軸受（以下「軸受２０」とする）の構成を説明する。
　＜遊星歯車機構３０の構成＞
　図５は、遊星歯車機構３０の模式図である。図５に示されるように、遊星歯車機構３０は、リングギア３１（内歯車）と、サンギア３２（太陽歯車）と、複数のピニオンギア３３（遊星歯車）とを有している。
　リングギア３１は、リング状（円環状）の形状を有している。リングギア３１は、内周面３１ａを有している。内周面３１ａには、内歯３１ｂが形成されている。サンギア３２は、円盤状の形状を有している。サンギア３２は、外周面３２ａを有している。外周面３２ａには、外歯３２ｂが形成されている。サンギア３２は、リングギア３１の中心に配置されている。ピニオンギア３３は、円盤状の形状を有している。ピニオンギア３３は、外周面３３ａを有している。外周面３３ａには、外歯３３ｂが形成されている。ピニオンギア３３は、リングギア３１とサンギア３２との間に配置されており、外歯３３ｂは、内歯３１ｂ及び外歯３２ｂと噛合している。
　＜軸受２０の概略構成＞
　図６は、軸受２０の断面図である。図６に示されるように、軸受２０は、軸２１と、転動体２２と、保持器２３とを有している。軸２１及び転動体２２は、鋼により形成されている。軸２１及び転動体２２は、例えば、ＪＩＳ規格に定められている高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２により形成されている。軸２１及び転動体２２は、ＪＩＳ規格に定められる高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ３、ＡＳＴＭに定められる５２１００、ＤＩＮ規格に定められる１００Ｃｒ６又はＧＢ規格に定められるＧＣｒ５（ＧＣｒ１５）により形成されていてもよい。
　軸２１は、中心軸Ａ２に沿って延在している円柱状の形状を有している。軸２１は、外周面２１ａを有している。外周面２１ａは、軌道面になっている。軸２１は、ピニオンギア３３に形成された貫通穴３３ｃに挿通されている。外周面２１ａは、貫通穴３３ｃの内壁面に対向している。
　軸２１は、軸方向（中心軸Ａ２に沿う方向）において、第１端２１ｂと、第２端２１ｃとを有している。第２端２１ｃは、軸方向における第１端２１ｂの反対側の端である。軸２１は、第１端２１ｂ及び第２端２１ｃにおいて、キャリア３４に固定されている。キャリア３４からは、ピニオンギア３３の公転運動が入出力される。
　軸２１の内部には、通油流路２１ｄが形成されている。通油流路２１ｄは、第２端２１ｃにおいて開口している供給口２１ｄａと、外周面２１ａにおいて開口している吐出口２１ｄｂとを有している。供給口２１ｄａから供給された潤滑剤は、通油流路２１ｄを通って吐出口２１ｄｂから吐出される。これにより、転動体２２の周囲に潤滑剤が供給されることになる。
　転動体２２は、軸方向に沿って延在している。転動体２２は、円柱状の形状を有している。転動体２２は、例えばニードルころである。転動体２２は、外周面２２ａを有している。外周面２２ａは、転動面になっている。転動体２２は、外周面２２ａが外周面２１ａ及び貫通穴３３ｃの内壁面に接するように、軸２１とピニオンギア３３との間に配置されている。これにより、ピニオンギア３３は、軸受２０により中心軸Ａ２周りに回転自在に支持されている。
　保持器２３は、周方向（中心軸Ａ２を通る円周に沿う方向）における転動体２２の間隔を一定範囲内に保つように、転動体２２を保持している。
　＜軸２１の詳細構成＞
　図７は、外周面２１ａ近傍における軸２１の拡大断面図である。軸２１は、図７に示されるように、外周面２１ａにおいて、焼き入れ硬化層２４を有している。焼き入れ硬化層２４の構成は、焼き入れ硬化層１５の構成と同様である。
　焼き入れ硬化層２４は、複数のマルテンサイト結晶粒を含んでいる。焼き入れ硬化層２４中におけるマルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上（好ましくは８０パーセント以上）となっている。
　焼き入れ硬化層２４中のマルテンサイト結晶粒は、第１群と、第２群とに区分される。第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．５以上である。結晶粒径が最も小さい第１群に属するマルテンサイト結晶粒を除いた第１群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．５未満である。
　第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．９７μｍ以下（好ましくは、０．９０μｍ以下、さらに好ましくは、０．８５μｍ以下）である。第１群に属するマルテンサイト結晶粒のアスペクト比は、２．５７以下（好ましくは、２．５０以下、さらに好ましくは、２．４５以下）である。
　焼き入れ硬化層２４中のマルテンサイト結晶粒は、第３群と、第４群とに区分されていてもよい。第３群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．７以上である。結晶粒径が最も小さい第３群に属するマルテンサイト結晶粒を除いた第３群に属するマルテンサイト結晶粒の総面積をマルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は、０．７未満である。
　第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径は、０．７５μｍ以下（好ましくは、０．７０μｍ以下、さらに好ましくは、０．６５μｍ以下）である。第３群に属するマルテンサイト結晶粒のアスペクト比は、２．４５以下（好ましくは、２．４０以下、さらに好ましくは、２．３５以下）である。
　焼き入れ硬化層２４は、窒素を含有している。外周面２１ａと外周面２１ａから１０μｍの距離にある位置との間における焼き入れ硬化層２４の平均窒素濃度は、０．０５質量パーセント以上であることが好ましい。この平均窒素濃度は、０．１０質量パーセント以上であってもよい。この平均窒素濃度は、例えば０．２０質量パーセント以下である。この平均窒素濃度は、転がり面軸方向中央位置（転動体２２の中心軸に沿う方向における中央を通り、かつ当該中心軸に直交している仮想直線が外周面２１ａと交差している位置）において測定されることが好ましい。転がり面軸方向中央位置にある外周面２１ａにおける窒素の侵入深さは、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。外周面２１ａにおける焼き入れ硬化層２４の硬さは、７３０Ｈｖ以上であることが好ましい。また、焼き入れ硬化層２４中におけるオーステナイト結晶粒の体積比率は、３０パーセント以下（好ましくは、２０パーセント以上３０パーセント以下）であることが好ましい。
　軸２１の製造方法及び軸２１の効果は、転動体１３の製造方法及び転動体１３の効果と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
　以下に、転動体１３、軸１１及び軸２１の効果を確認するために行った転動疲労試験及び静的負荷容量試験を説明する。
　＜供試材＞
　転動疲労試験及び静的負荷容量試験には、サンプル１、サンプル２及びサンプル３が用いられた。サンプル１及びサンプル２は、ＳＵＪ２で構成された。サンプル３は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｇ　４０５３：２０１６）に定めるクロムモリブデン鋼であるＳＣＭ４３５で構成された。
　サンプル１は、転動体１３（軸１１又は軸２１）と同様の熱処理が行われることによって準備された。より具体的には、サンプル１の準備においては、第１温度が８５０℃とされ、第２温度が１８０℃とされ、第３温度が８１０℃とされ、第４温度が１８０℃とされた。サンプル２及びサンプル３に対しては、焼き入れ工程Ｓ４及び第２焼き戻し工程Ｓ５が行われなかった。サンプル２の準備においては、第１温度が８５０℃とされ、第２温度が１８０℃とされた。サンプル３の準備においては、第１温度が９３０℃とされ、第２温度が１７０℃とされた。サンプル１～サンプル３に対する熱処理条件は、表１に示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　なお、サンプル１～サンプル３は、表面から５０μｍの距離にある位置においてオーステナイト結晶粒の総面積の比率が２０パーセント以上３０パーセント以下となっており、表面における窒素濃度が０．１５質量パーセント以上０．２０質量パーセント以下となっており、表面における硬さが７３０Ｈｖとなっていた。
　サンプル１においては、第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径が０．８０μｍとなっており、第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比が２．４１となっていた。また、サンプル１においては、第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径が０．６４μｍとなっており、第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比が２．３２となっていた。
　サンプル２においては、第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径が１．１１μｍとなっており、第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比が３．００となっていた。また、サンプル２においては、第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径が０．８４μｍとなっており、第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比が２．７７となっていた。
　サンプル３においては、第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径が１．８１μｍとなっており、第１群に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比が３．３８となっていた。また、サンプル２においては、第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径が１．２８μｍとなっており、第３群に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比が３．０４となっていた。
　サンプル１～サンプル３に対するマルテンサイト結晶粒の平均粒径及び平均アスペクト比の測定結果は、表２に示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　図８は、サンプル１の断面におけるＥＢＳＤ画像である。図９は、サンプル２の断面におけるＥＢＳＤ画像である。図１０は、サンプル３の断面におけるＥＢＳＤ画像である。図８～図１０に示されるように、サンプル１においては、マルテンサイト結晶粒が、サンプル２及びサンプル３と比較して微細化していることが分かる。
　＜転動疲労試験条件＞
　転動疲労試験においては、サンプル１及びサンプル３を用いて内輪、外輪及び円錐ころを準備し、これらを用いて円錐ころ軸受を作製した。転動疲労試験は、内輪の回転速度が３０００回／ｍｉｎ、最大接触面圧が２．６ＧＰａとの条件で行われた。転動疲労試験における潤滑は、タービン油であるＶＧ５６を用いた湯浴潤滑により行われた。このタービン油には、硬質ガスアトマイズ粉が０．２ｇ／ｌの比率で混入された。転動疲労試験の試験条件は、表３に示されている。なお、転動疲労試験は、６個のサンプル１を用いて作製された円錐ころ軸受及び６個のサンプル３を用いて作製された円錐ころ軸受に対して行われた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　＜静的負荷容量試験条件＞
　静的負荷容量試験においては、サンプル１～サンプル３を用いて平板状部材が作製された。静的負荷容量試験においては、鏡面仕上げがなされた平板状部材の面に窒化珪素製のセラミック球を押し付けて最大接触面圧と圧痕深さとの関係を得ることにより行われた。なお、静的負荷容量は、圧痕深さをセラミック球の直径で除した値が１／１００００に達した際の（圧痕深さをセラミック球の直径で除し、さらに１００００を乗じた値が１に達した際の）最大接触面圧により評価した。
　＜転動疲労試験結果＞
　サンプル１を用いて準備した円錐ころ軸受においては、Ｌ５０寿命（５０パーセント破損寿命）が５０．４時間であった。他方で、サンプル３を用いて準備した円錐ころ軸受においては、Ｌ５０寿命が３１．２時間であった。このように、サンプル１を用いて円錐ころ軸受を作製した場合、サンプル３を用いて円錐ころ軸受を作製した場合と比較して、転動疲労寿命が２倍以上に改善された。この試験結果は、表４に示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　図１１は、マルテンサイト結晶粒の平均粒径と転動疲労寿命との関係が示されるグラフである。図１２は、マルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比と転動疲労寿命との関係が示されるグラフである。図１１においては、横軸がマルテンサイト結晶粒の平均粒径（単位：μｍ）となっており、縦軸が転動疲労寿命Ｌ５０（単位：時間）となっている。図１２においては、横軸がマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比となっており、縦軸が転動疲労寿命Ｌ５０（単位：時間）となっている。
　図１１及び図１２に示されるように、転動疲労寿命Ｌ５０は、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径が小さくなるほど改善されており、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比が小さくなるほど改善されていた。
　＜静的負荷容量試験結果＞
　図１３は、最大接触面圧と圧痕深さとの関係が示されるグラフである。図１３においては、横軸が最大接触面圧（単位：ＧＰａ）となっており、縦軸が圧痕深さ÷セラミック球の直径×１０４となっている。図１３に示されるように、サンプル１に対応する曲線は、サンプル２及びサンプル３に対応する曲線よりも、縦軸の値が１となる際の最大接触面圧の値が大きくなっていた。すなわち、サンプル１においては、静的負荷容量の値が、サンプル２及びサンプル３よりも大きくなっていた。
　図１４は、マルテンサイト結晶粒の平均粒径と静的負荷容量との関係が示されるグラフである。図１５は、マルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比と静的負荷容量との関係が示されるグラフである。図１４においては、横軸がマルテンサイト結晶粒の平均粒径（単位：μｍ）となっており、縦軸が静的負荷容量（単位：ＧＰａ）となっている。図１５においては、横軸がマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比となっており、縦軸が静的負荷容量（単位：ＧＰａ）となっている。
　図１４及び図１５に示されるように、静的負荷容量は、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径が小さくなるほど改善されており、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比が小さくなるほど改善されていた。図１１及び図１２に示される結果と併せ考えると、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の平均粒径が０．９７μｍ以下（０．７５μｍ以下）であり、かつ、第１群（第３群）に属するマルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比が２．５７以下（２．４５以下）である場合には、従来の転動疲労寿命Ｌ５０（すなわち、サンプル３の転動疲労寿命Ｌ５０）の１．５倍以上の転動疲労寿命Ｌ５０を達成することができるとともに、５．３ＧＰａ以上の静的負荷容量を達成することができる。
　このような試験結果から、焼き入れ硬化層１５（焼き入れ硬化層１６、焼き入れ硬化層２４）を有することにより、転動体１３（軸１１、軸２１）の転動疲労強度及び静的負荷容量が改善されることが、実験的にも示された。
　以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
　上記の実施形態は、ロッカーアーム用軸受の転動体、ロッカーアーム用軸受の軸及び遊星歯車機構用軸受の軸に特に有利に適用される。
　１０　軸受、１１　軸、１１ａ　外周面、１１ｂ　第１端、１１ｃ　第２端、１２　外輪、１２ａ　上面、１２ｂ　底面、１２ｃ　内周面、１２ｄ　外周面、１３　転動体、１３ａ　外周面、１４　ロッカーアーム、１５　焼き入れ硬化層、１６　焼き入れ硬化層、２０　軸受、２１　軸、２１ａ　外周面、２１ｂ　第１端、２１ｃ　第２端、２１ｄ　通油流路、２１ｄａ　供給口、２１ｄｂ　吐出口、２２　転動体、２２ａ　外周面、２３　保持器、２４　焼き入れ硬化層、３０　遊星歯車機構、３１　リングギア、３１ａ　内周面、３１ｂ　内歯、３２　サンギア、３２ａ　外周面、３２ｂ　外歯、３３　ピニオンギア、３３ａ　外周面、３３ｂ　外歯、３３ｃ　貫通穴、３４　キャリア、Ａ１，Ａ２　中心軸、Ｓ１　準備工程、Ｓ２　浸炭浸窒工程、Ｓ３　第１焼き戻し工程、Ｓ４　焼き入れ工程、Ｓ５　第２焼き戻し工程、Ｓ６　後処理工程。

Claims (7)

  1. 　表面に焼き入れ硬化層を有する鋼製の軸受部品であって、
    　前記軸受部品は、ロッカーアーム用軸受に用いられる転動体、ロッカーアーム用軸受に用いられる軸又は遊星歯車機構用軸受に用いられる軸であり、
    　前記焼き入れ硬化層は、複数のマルテンサイト結晶粒を含み、
    　前記焼き入れ硬化層中における前記マルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上であり、
    　前記マルテンサイト結晶粒は、第１群と、第２群とに区分され、
    　前記第１群に属する前記マルテンサイト結晶粒の結晶粒径の最小値は、前記第２群に属する前記マルテンサイト結晶粒の最大値よりも大きく、
    　前記第１群に属する前記マルテンサイト結晶粒の総面積を前記マルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は０．５以上であり、
    　前記第１群に属する結晶粒径が最も小さい前記マルテンサイト結晶粒を除いた前記第１群に属する前記マルテンサイト結晶粒の総面積を前記マルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は０．５未満であり、
    　前記第１群に属する前記マルテンサイト結晶粒の平均粒径は０．９７μｍ以下であり、
    　前記鋼は、ＪＩＳ規格に定める高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２である、軸受部品。
  2. 　表面に焼き入れ硬化層を有する鋼製の軸受部品であって、
    　前記軸受部品は、ロッカーアーム用軸受に用いられる転動体、ロッカーアーム用軸受に用いられる軸又は遊星歯車機構用軸受に用いられる軸であり、
    　前記焼き入れ硬化層は、複数のマルテンサイト結晶粒を含み、
    　前記焼き入れ硬化層中における前記マルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上であり、
    　前記マルテンサイト結晶粒は、第１群と、第２群とに区分され、
    　前記第１群に属する前記マルテンサイト結晶粒の結晶粒径の最小値は、前記第２群に属する前記マルテンサイト結晶粒の最大値よりも大きく、
    　前記第１群に属する前記マルテンサイト結晶粒の総面積を前記マルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は０．５以上であり、
    　前記第１群に属する結晶粒径が最も小さい前記マルテンサイト結晶粒を除いた前記第１群に属する前記マルテンサイト結晶粒の総面積を前記マルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は０．５未満であり、
    　前記第１群に属する前記マルテンサイト結晶粒の平均粒径は０．９７μｍ以下であり、
    　前記第１群に属する前記マルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比は２．５７以下である、軸受部品。
  3. 　表面に焼き入れ硬化層を有する鋼製の軸受部品であって、
    　前記軸受部品は、ロッカーアーム用軸受に用いられる転動体、ロッカーアーム用軸受に用いられる軸又は遊星歯車機構用軸受に用いられる軸であり、
    　前記焼き入れ硬化層は、複数のマルテンサイト結晶粒を含み、
    　前記焼き入れ硬化層中における前記マルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上であり、
    　前記マルテンサイト結晶粒は、第３群と、第４群とに区分され、
    　前記第３群に属する前記マルテンサイト結晶粒の結晶粒径の最小値は、前記第４群に属する前記マルテンサイト結晶粒の最大値よりも大きく、
    　前記第３群に属する前記マルテンサイト結晶粒の総面積を前記マルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は０．７以上であり、
    　前記第３群に属する結晶粒径が最も小さい前記マルテンサイト結晶粒を除いた前記第３群に属する前記マルテンサイト結晶粒の総面積を前記マルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は０．７未満であり、
    　前記第３群に属する前記マルテンサイト結晶粒の平均粒径は０．７５μｍ以下であり、
    　前記鋼は、ＪＩＳ規格に定める高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２である、軸受部品。
  4. 　表面に焼き入れ硬化層を有する鋼製の軸受部品であって、
    　前記軸受部品は、ロッカーアーム用軸受に用いられる転動体、ロッカーアーム用軸受に用いられる軸又は遊星歯車機構用軸受に用いられる軸であり、
    　前記焼き入れ硬化層は、複数のマルテンサイト結晶粒を含み、
    　前記焼き入れ硬化層中における前記マルテンサイト結晶粒の総面積の比率は、７０パーセント以上であり、
    　前記マルテンサイト結晶粒は、第３群と、第４群とに区分され、
    　前記第３群に属する前記マルテンサイト結晶粒の結晶粒径の最小値は、前記第４群に属する前記マルテンサイト結晶粒の最大値よりも大きく、
    　前記第３群に属する前記マルテンサイト結晶粒の総面積を前記マルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は０．７以上であり、
    　前記第３群に属する結晶粒径が最も小さい前記マルテンサイト結晶粒を除いた前記第３群に属する前記マルテンサイト結晶粒の総面積を前記マルテンサイト結晶粒の総面積で除した値は０．７未満であり、
    　前記第３群に属する前記マルテンサイト結晶粒の平均粒径は０．７５μｍ以下であり、
    　前記第３群に属する前記マルテンサイト結晶粒の平均アスペクト比は２．４５以下である、軸受部品。
  5. 　前記表面における前記焼き入れ硬化層の硬さが７３０Ｈｖ以上である、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の軸受部品。
  6. 　前記焼き入れ硬化層は、窒素を含有しており、
    　前記表面と前記表面からの距離が１０μｍとなる位置との間での前記焼き入れ硬化層の平均窒素濃度は、０．１５質量パーセント以上である、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の軸受部品。
  7. 　前記焼き入れ硬化層は、複数のオーステナイト結晶粒を含み、
    　前記焼き入れ硬化層中における前記オーステナイト結晶粒の体積比率は、３０パーセント以下である、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の軸受部品。
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