JP5148147B2 - Thrust bearing for swash plate compressor - Google Patents

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Description

この発明は、スラスト軸受に関し、より具体的には、カーエアコンの斜板式コンプレッサに用いられるスラスト軸受に関するものである。   The present invention relates to a thrust bearing, and more specifically to a thrust bearing used in a swash plate compressor of a car air conditioner.

従来、カーエアコン等に用いられる斜板式コンプレッサの斜板を支持する軸受としては、例えば、特開２００３−６５２２６号公報（特許文献１）または特開２００４−３１６９３０号公報（特許文献２）に記載されているような斜板式コンプレッサ用スラスト針状ころ軸受が用いられる。   Conventionally, as a bearing for supporting a swash plate of a swash plate compressor used in a car air conditioner or the like, for example, described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-65226 (Patent Document 1) or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-316930 (Patent Document 2). A thrust needle roller bearing for a swash plate type compressor is used.

このスラスト針状ころ軸受は、８０００（ｒ／ｍｉｎ）程度の高速で回転すると共に、軸受回転軸心からずれた位置（オフセット）にスラスト荷重が作用する。また、カーエアコンに用いられる潤滑剤は、冷媒と冷凍機油との混合物であって、潤滑性に乏しい。このように、斜板式コンプレッサ用スラスト針状ころ軸受は、極めて厳しい条件下で使用されている。   The thrust needle roller bearing rotates at a high speed of about 8000 (r / min), and a thrust load acts on a position (offset) deviated from the bearing rotation axis. Further, the lubricant used in the car air conditioner is a mixture of a refrigerant and refrigerating machine oil and has poor lubricity. Thus, swash plate type thrust needle roller bearings for compressors are used under extremely severe conditions.

上記構成のスラスト針状ころ軸受は、その本来の構造に由来して、正常回転時においても針状ころの内径側と外径側との間に差動滑りが生じる。この滑りは、転がり接触面の油膜形成に悪影響を及ぼし、軌道盤および針状ころの接触面に表面損傷を発生させる原因となる。   The thrust needle roller bearing having the above configuration is derived from its original structure, and differential slip occurs between the inner diameter side and the outer diameter side of the needle roller even during normal rotation. This slip has an adverse effect on the oil film formation on the rolling contact surface, and causes surface damage on the contact surfaces of the raceway and the needle rollers.

この差動滑りの影響を小さくするためには、針状ころのころ長さを短くすればよいが、ころ長さを短くすると転がり接触面の接触面圧が上昇する。この接触面圧の上昇により、転がり疲労寿命の低下が問題となる。
特開２００３−６５２２６号公報 特開２００４−３１６９３０号公報 In order to reduce the influence of this differential slip, the roller length of the needle roller may be shortened. However, when the roller length is shortened, the contact surface pressure of the rolling contact surface increases. Due to the increase of the contact surface pressure, a decrease in rolling fatigue life becomes a problem.
JP 2003-65226 A JP 2004-316930 A

上記のスラスト針状ころ軸受では、冷媒と冷凍機油との混合物を潤滑剤として使用するので、コンプレッサの効率向上の要請から、冷凍機油の混合割合が減るなど、益々潤滑剤の潤滑性が低下する傾向にある。この様な希薄潤滑下で、差動滑りに起因する軌道盤または針状ころの表面損傷は増加傾向にある。   In the above thrust needle roller bearing, since a mixture of refrigerant and refrigeration oil is used as a lubricant, the lubricity of the lubricant is further reduced due to a reduction in the mixing ratio of the refrigeration oil due to a demand for improving the efficiency of the compressor. There is a tendency. Under such lean lubrication, the surface damage of the bearing disc or needle roller due to differential slip tends to increase.

近年の技術傾向として、省資源、省エネルギー、部品構造のコンパクト化がより一層進み、使用条件はより過酷になっている。このため、カーエアコン用のスラスト針状ころ軸受においても、低コストでさらに摩耗が少なく、かつ、剥離寿命を向上したものが要求される。   As recent technical trends, resource saving, energy saving, and downsizing of component structures have further progressed, and usage conditions have become more severe. For this reason, thrust needle roller bearings for car air conditioners are also required to be low in cost, further reduced in wear, and improved in peeling life.

そこで、この発明の目的は、低コストで、かつ耐摩耗性に優れ、長寿命な斜板式コンプレッサ用のスラスト軸受を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a thrust bearing for a swash plate compressor that is low in cost, excellent in wear resistance, and has a long life.

この発明に係るスラスト軸受は、主軸に固定された斜板を主軸の周りに回転させることにより、ピストンを往復運動させる斜板式コンプレッサの主軸の回転運動およびピストンの往復運動に伴って発生するスラスト荷重を支持するために、多くが斜板に接する位置に配置される。このスラスト軸受は、少なくとも軌道盤を備える。そして、軌道盤は、０．９ｗｔ％〜１．２ｗｔ％の炭素と、１．２ｗｔ％〜１．７ｗｔ％のクロムと、０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％のマンガンと、０．１５ｗｔ％〜０．３５ｗｔ％のシリコンとを含有する高炭素鋼を冷間圧延して得られる表面粗さがＲｍａｘ≦２μｍのみがき帯鋼に熱処理を施すことによって得られるものであり、表面の窒素富化層における残留オーステナイト量を１０％以下とした。   The thrust bearing according to the present invention is a thrust load generated in association with the rotational motion of the main shaft of a swash plate compressor that reciprocates the piston and the reciprocating motion of the piston by rotating a swash plate fixed to the main shaft around the main shaft. In order to support the swash plate, many of them are arranged in contact with the swash plate. This thrust bearing includes at least a bearing disc. The washer is composed of 0.9 wt% to 1.2 wt% carbon, 1.2 wt% to 1.7 wt% chromium, 0.1 wt% to 0.5 wt% manganese, and 0.15 wt% to A surface roughness obtained by cold rolling a high carbon steel containing 0.35 wt% silicon is obtained by heat-treating a steel strip having only Rmax ≦ 2 μm, and a surface nitrogen-enriched layer The amount of retained austenite in was set to 10% or less.

上記の化学成分の炭素鋼を使用することにより、軌道盤の機械的性質が向上する。具体的には、焼入性の改善、転動疲労寿命や耐荷重性の向上、摩擦や摩耗の低減、硬さの向上、およびプレス加工等による軌道盤の破損を防止することができる。特に、表面の窒素富化層における残留オーステナイト量を１０％以下とすることにより、残留オーステナイトが焼戻マルテンサイトと微細な炭化物（粒径５μｍ以下）とに分解され、高荷重下での転動疲労寿命や耐荷重性が向上すると共に、摩擦や摩耗を低減することができる。   By using carbon steel having the above chemical components, the mechanical properties of the washer are improved. Specifically, it is possible to improve hardenability, improve rolling fatigue life and load resistance, reduce friction and wear, improve hardness, and prevent damage to the washer due to press working. In particular, by setting the amount of retained austenite in the surface nitrogen-enriched layer to 10% or less, the retained austenite is decomposed into tempered martensite and fine carbides (particle size of 5 μm or less), and rolling under high load. Fatigue life and load resistance are improved, and friction and wear can be reduced.

また、冷間圧延工程を経て製造された鋼板は、所望の寸法、表面の平滑性、および硬さを得ることができるので、軌道盤の製造工程中で寸法を調整する旋削工程や表面を平滑にする研削工程等を省略することができる。これにより、軌道盤の製造工程が簡素化されるので、スラスト軸受の製造コストを低減することができる。さらに、熱処理によって得られた表面の窒素富化層が除去されることがない。   In addition, the steel sheet manufactured through the cold rolling process can obtain the desired dimensions, surface smoothness, and hardness, so the turning process and surface to adjust the dimensions during the manufacturing process of the washer are smooth. The grinding step and the like can be omitted. Thereby, since the manufacturing process of a washer is simplified, the manufacturing cost of a thrust bearing can be reduced. Furthermore, the surface nitrogen-enriched layer obtained by the heat treatment is not removed.

好ましくは、熱処理の焼戻し温度を２３０℃〜２８０℃とする。残留オーステナイトを１０％以下とするためには焼戻温度を２３０℃以上とする必要がある。一方、焼戻温度が２８０℃以上になると、硬さＨＲＣ６０以下となって軌道盤に必要な硬さを維持できないおそれがある。そこで、２３０℃〜２８０℃の範囲内で高温焼戻を行うのが望ましい。   Preferably, the tempering temperature of the heat treatment is 230 ° C to 280 ° C. In order to make the retained austenite 10% or less, the tempering temperature needs to be 230 ° C or more. On the other hand, if the tempering temperature is 280 ° C. or higher, the hardness becomes HRC 60 or lower and the hardness required for the washer may not be maintained. Therefore, it is desirable to perform high temperature tempering within the range of 230 ° C to 280 ° C.

好ましくは、表面の窒素富化層における、炭化物の粒径を５μｍ以下とした。これにより、特に高荷重条件での転動疲労寿命や耐荷重性の向上、および摩擦や摩耗の低減に有効である。   Preferably, the particle size of the carbide in the surface nitrogen-enriched layer is 5 μm or less. This is particularly effective for improving rolling fatigue life and load resistance under high load conditions and reducing friction and wear.

一実施形態として、スラスト軸受は、複数の針状ころと、複数の針状ころを保持する保持器と、複数の針状ころを保持器の厚み方向から挟持する軌道盤とを有するスラスト針状ころ軸受である。この発明は、上記構成のスラストころ軸受の他、スラスト滑り軸受の軌道盤にも適用することができる。   As one embodiment, a thrust bearing includes a plurality of needle rollers, a cage that holds the plurality of needle rollers, and a bearing needle that holds the plurality of needle rollers from the thickness direction of the cage. It is a roller bearing. In addition to the thrust roller bearing having the above-described configuration, the present invention can be applied to a washer of a thrust slide bearing.

この発明によれば、所定の化学成分の炭素鋼を冷間圧延して得られた鋼板を出発材料として軌道盤を製造することにより、軌道盤の機械的性質が向上すると共に、転動疲労寿命、耐荷重性、潤滑性、油膜形成性、および耐焼付き性が向上し、摩擦や摩耗を低減した斜板式コンプレッサ用のスラスト軸受を得ることができる。   According to the present invention, by manufacturing a washer using a steel plate obtained by cold rolling carbon steel having a predetermined chemical composition as a starting material, the mechanical properties of the washer are improved and the rolling fatigue life is improved. Further, it is possible to obtain a thrust bearing for a swash plate compressor having improved load resistance, lubricity, oil film formation, and seizure resistance, and reduced friction and wear.

さらには、上記の斜板式コンプレッサ用スラスト針状ころ軸受を採用することにより、長寿命で信頼性の高い斜板式コンプレッサを得ることができる。   Furthermore, by adopting the above thrust needle roller bearing for a swash plate compressor, a long-life and highly reliable swash plate compressor can be obtained.

図４〜図６を参照して、この発明に係るスラスト軸受を採用した斜板式コンプレッサ５１，６１，７１を説明する。なお、図４は片斜板タイプの斜板式コンプレッサ５１を示す図、図５は両斜板タイプの斜板式コンプレッサ６１を示す図、図６は可変容量片斜板タイプの斜板式コンプレッサ７１を示す図である。   A swash plate compressor 51, 61, 71 employing a thrust bearing according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 shows a swash plate compressor 51 of a single swash plate type, FIG. 5 shows a swash plate compressor 61 of a double swash plate type, and FIG. 6 shows a swash plate compressor 71 of a variable capacity swash plate type. FIG.

まず、図４を参照して、片斜板タイプの斜板式コンプレッサ５１は、ケーシング５２と、主軸５７と、片面傾斜板５８と、ピストン５９とを主に備える。この斜板式コンプレッサ５１は、例えば、カーエアコンの冷媒蒸気を圧縮するのに利用される。   First, referring to FIG. 4, a swash plate type swash plate compressor 51 mainly includes a casing 52, a main shaft 57, a single-side inclined plate 58, and a piston 59. The swash plate compressor 51 is used, for example, to compress refrigerant vapor of a car air conditioner.

ケーシング２２は、低圧室５５および高圧室５６を有するヘッドケース５３と、ピストン５９が往復運動するシリンダ５４ａを有するシリンダケース５４とをボルトによって固定している。   The casing 22 fixes a head case 53 having a low pressure chamber 55 and a high pressure chamber 56 and a cylinder case 54 having a cylinder 54a in which a piston 59 reciprocates with bolts.

低圧室５５は、ヘッドケース５３に設けられた吸入ポート（図示省略）と、シリンダ５４ａに連通する吸入孔５５ａと、吸入孔５５ａから冷媒蒸気の逆流を防止する弁（図示省略）とを有する。そして、吸入ポートから吸入した冷媒蒸気を吸入孔５５ａを通じてシリンダ５４ａに供給する。   The low pressure chamber 55 has a suction port (not shown) provided in the head case 53, a suction hole 55a communicating with the cylinder 54a, and a valve (not shown) for preventing the reverse flow of the refrigerant vapor from the suction hole 55a. Then, the refrigerant vapor sucked from the suction port is supplied to the cylinder 54a through the suction hole 55a.

一方、高圧室５６は、ヘッドケース５３に設けられた吐出ポート（図示省略）と、シリンダ５４ａに連通する吐出口５６ａと、吐出口５６ａから冷媒蒸気の逆流を防止する弁５６ｂとを有する。そして、ピストン５９によって圧縮されたシリンダ５４ａ内部の冷媒蒸気が吐出口５６ａを通じて高圧室５６に排出する。   On the other hand, the high-pressure chamber 56 includes a discharge port (not shown) provided in the head case 53, a discharge port 56a communicating with the cylinder 54a, and a valve 56b that prevents the reverse flow of the refrigerant vapor from the discharge port 56a. Then, the refrigerant vapor inside the cylinder 54a compressed by the piston 59 is discharged to the high pressure chamber 56 through the discharge port 56a.

主軸５７は、ラジアル針状ころ軸受５７ａによってケーシング５２に対して回転自在に支持されている。また、シリンダケース５４の内部で片面傾斜板５８を保持している。   The main shaft 57 is rotatably supported with respect to the casing 52 by radial needle roller bearings 57a. A single-sided inclined plate 58 is held inside the cylinder case 54.

片面傾斜板５８は、主軸５７の回転軸線に直交する平面に対して所定角度傾いた状態で主軸５７に固定連結されている。また、その円周上にはピストン５９がロッドによって連結されている。   The single-sided inclined plate 58 is fixedly connected to the main shaft 57 while being inclined at a predetermined angle with respect to a plane orthogonal to the rotation axis of the main shaft 57. A piston 59 is connected by a rod on the circumference.

ピストン５９は、片面傾斜板５８に連結されており、主軸５７の回転に伴ってシリンダ５４ａの内部を軸線方向（図４中の左右方向）に往復運動する。また、シリンダ５４ａとピストン５９と囲まれる領域には、冷媒蒸気を圧縮する圧縮室（図４では、圧縮室の容積は０となっている）が形成されている。   The piston 59 is connected to a single-sided inclined plate 58 and reciprocates in the cylinder 54a in the axial direction (left-right direction in FIG. 4) as the main shaft 57 rotates. A compression chamber for compressing refrigerant vapor (in FIG. 4, the volume of the compression chamber is 0) is formed in a region surrounded by the cylinder 54a and the piston 59.

上記構成の斜板式コンプレッサ５１の動作を説明する。   The operation of the swash plate compressor 51 having the above configuration will be described.

まず、主軸５７が回転すると、片面傾斜板５８に取り付けられたピストン５９がシリンダ５４ａの内部を往復運動する。ピストン５９が圧縮室の容積を大きくする方向（図４中の下方向）に移動すると、吸入孔５５ａに設けられた弁が開放されて冷媒蒸気が低圧室５５から吸入孔５５ａを通って圧縮室に移動する。このとき、吐出口５６ａに設けられた弁５６ｂは閉鎖されて高圧室５６内の冷媒蒸気が圧縮室に逆流するのを防止している。   First, when the main shaft 57 rotates, the piston 59 attached to the one-side inclined plate 58 reciprocates within the cylinder 54a. When the piston 59 moves in the direction of increasing the volume of the compression chamber (downward in FIG. 4), the valve provided in the suction hole 55a is opened, and the refrigerant vapor passes from the low pressure chamber 55 through the suction hole 55a. Move to. At this time, the valve 56b provided at the discharge port 56a is closed to prevent the refrigerant vapor in the high-pressure chamber 56 from flowing back to the compression chamber.

次に、ピストン５９が圧縮室の容積を小さくする方向（図４中の上方向）に移動すると、ピストン５９が圧縮室内の冷媒蒸気を圧縮すると共に、吐出口５６ａに設けられた弁５６ｂが開放されて圧縮された冷媒蒸気が吐出口５６ａを通って高圧室５６に移動する。このとき、吸入孔５５ａに設けられた弁は閉鎖されて圧縮室内の冷媒蒸気が低圧室５５に逆流するのを防止している。   Next, when the piston 59 moves in the direction of decreasing the volume of the compression chamber (upward in FIG. 4), the piston 59 compresses the refrigerant vapor in the compression chamber and the valve 56b provided at the discharge port 56a is opened. Then, the compressed refrigerant vapor moves to the high pressure chamber 56 through the discharge port 56a. At this time, the valve provided in the suction hole 55 a is closed to prevent the refrigerant vapor in the compression chamber from flowing back to the low pressure chamber 55.

上記構成の斜板式コンプレッサ５１は、主軸５２と一体回転する片面傾斜板５８の回転によって、ピストン５９が往復運動する。このとき、主軸５７の回転運動およびピストン５９の往復運動によってスラスト荷重が発生する。そこで、このスラスト荷重を支持することを目的として、片面傾斜板５８に接する位置にスラスト針状ころ軸受１１を配置する。   In the swash plate compressor 51 having the above-described configuration, the piston 59 reciprocates as the single-sided inclined plate 58 rotates integrally with the main shaft 52. At this time, a thrust load is generated by the rotational movement of the main shaft 57 and the reciprocating movement of the piston 59. Therefore, for the purpose of supporting this thrust load, the thrust needle roller bearing 11 is disposed at a position in contact with the one-side inclined plate 58.

また、斜板式コンプレッサの他の形態として、図５に示すような主軸６７に固定した両面傾斜板６８でピストン６９を往復運動させる両斜板タイプの斜板式コンプレッサ６１、または、図６に示すような主軸７７に角度可変に取り付けた傾斜板７８でピストン７９を往復運動させる可変容量片斜板タイプのコンプレッサ７１等がある。なお、基本構成は図４に示す斜板式コンプレッサ５１と共通するので、詳しい説明は省略する。   As another form of the swash plate compressor, a swash plate type swash plate compressor 61 in which a piston 69 is reciprocated by a double-sided inclined plate 68 fixed to a main shaft 67 as shown in FIG. 5, or as shown in FIG. There is a variable capacity swash plate type compressor 71 and the like in which a piston 79 is reciprocated by an inclined plate 78 attached to a main shaft 77 at a variable angle. The basic configuration is the same as that of the swash plate compressor 51 shown in FIG.

上記の斜板式コンプレッサ６１，７１についても、傾斜板６８，７８が、主軸６７，７７の回転運動およびピストン６９，７９の往復運動によってスラスト荷重を受けるので、傾斜板６８，７８は、スラスト針状ころ軸受１１で支持される。   Also in the swash plate compressors 61 and 71, since the inclined plates 68 and 78 receive a thrust load due to the rotational motion of the main shafts 67 and 77 and the reciprocating motion of the pistons 69 and 79, the inclined plates 68 and 78 are thrust needle-shaped. Supported by a roller bearing 11.

次に、図１〜図３を参照して、この発明の一実施形態に係るスラスト針状ころ軸受１１およびスラスト針状ころ軸受１１の軌道盤１２，１３の製造方法を説明する。なお、図１はスラスト針状ころ軸受１１を示す図、図２は軌道盤１２，１３の出発材料となるみがき鋼板の主な製造工程を示すフロー図、図３は軌道盤１２，１３の主な製造工程を示すフロー図である。   Next, with reference to FIGS. 1-3, the thrust needle roller bearing 11 which concerns on one Embodiment of this invention and the manufacturing method of the washer 12 and 13 of the thrust needle roller bearing 11 are demonstrated. 1 is a diagram showing the thrust needle roller bearing 11, FIG. 2 is a flow diagram showing the main manufacturing process of a polished steel plate as a starting material for the washer 12, 13, and FIG. 3 is a diagram showing the main of the washer 12, 13. It is a flowchart which shows a manufacturing process.

まず、図１を参照して、スラスト針状ころ軸受１１は、複数の針状ころ１４と、複数の針状ころ１４を保持する保持器１５と、複数の針状ころ１４を保持器１５の厚み方向から挟持する一対の軌道盤１２，１３とを備える。   First, referring to FIG. 1, a thrust needle roller bearing 11 includes a plurality of needle rollers 14, a cage 15 that holds the plurality of needle rollers 14, and a plurality of needle rollers 14 that are included in the cage 15. A pair of washer plates 12 and 13 are sandwiched from the thickness direction.

上記構成のスラスト針状ころ軸受１１は、単純な形式で負荷容量や剛性を大きくすることができる等の種々の利点を有する一方で、軌道盤１２，１３と針状ころ１４との間に差動滑りが生じる。針状ころ１４は、その長さ方向中央部で純転がりとなり、両端に近づくにつれて相対滑りが直線的に増加する。特に、針状ころ１４はころ長さが長いので、針状ころ１４の両端部における周速の差が大きくなり、他の軸受に比べて滑り量が大きくなる。   The thrust needle roller bearing 11 configured as described above has various advantages such as being able to increase the load capacity and rigidity in a simple manner, while being different between the bearing discs 12 and 13 and the needle roller 14. Dynamic sliding occurs. The needle roller 14 is purely rolled at the center in the length direction, and the relative slip increases linearly as it approaches both ends. In particular, since the needle roller 14 has a long roller length, the difference in peripheral speed at both ends of the needle roller 14 is large, and the slip amount is larger than that of other bearings.

このため、大きな差動滑りを生じる部分で軌道盤１２，１３の摩耗量が大きくなり、転走跡端部付近で表面起点型の剥離が生じる。特に、スラスト針状ころ軸受１１は、ころ本数が多く、内部空間が狭いため、潤滑油が軌道面に行き渡りにくい。その結果、他の軸受に比べて潤滑不足による表面起点型の剥離が発生しやすい。   For this reason, the wear amount of the bearing discs 12 and 13 is increased in a portion where a large differential slip occurs, and surface-origin type separation occurs in the vicinity of the end of the rolling track. In particular, the thrust needle roller bearing 11 has a large number of rollers and a narrow internal space, so that the lubricating oil does not easily reach the raceway surface. As a result, surface-origin type peeling is likely to occur due to insufficient lubrication compared to other bearings.

また、上記構成のスラスト針状ころ軸受１１に採用される軌道盤１２，１３には、主軸５７，６７，７７の回転運動およびピストン５８，６８，７８の往復運動によって大きなスラスト荷重が負荷される。さらに、針状ころ１４が転動する軌道面には、所定の硬さや表面平滑性が求められる。   In addition, a large thrust load is applied to the bearing discs 12 and 13 employed in the thrust needle roller bearing 11 having the above-described configuration by the rotational motion of the main shafts 57, 67, and 77 and the reciprocating motion of the pistons 58, 68, and 78. . Further, the raceway surface on which the needle rollers 14 roll is required to have predetermined hardness and surface smoothness.

そこで、図２を参照して、このような環境で使用される軌道盤１２，１３の出発材料となる鋼板の製造方法を説明する。まず素材として、０．９ｗｔ％〜１．２ｗｔ％の炭素（Ｃ）と、１．２ｗｔ％〜１．７ｗｔ％のクロム（Ｃｒ）と、０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％のマンガン（Ｍｎ）と、０．１５ｗｔ％〜０．３５ｗｔ％のシリコン（Ｓｉ）と、その他の不可避不純物および鉄（Ｆｅ）とを含む鋼片を用いる（Ｓ１１）。また、鋼中の酸素濃度は０．００１０％以下とする。   Therefore, with reference to FIG. 2, a method for manufacturing a steel plate as a starting material for the washer 12 and 13 used in such an environment will be described. First, as materials, 0.9 wt% to 1.2 wt% carbon (C), 1.2 wt% to 1.7 wt% chromium (Cr), and 0.1 wt% to 0.5 wt% manganese (Mn). And a steel slab containing 0.15 wt% to 0.35 wt% of silicon (Si) and other inevitable impurities and iron (Fe) (S11). The oxygen concentration in the steel is 0.0010% or less.

炭素（Ｃ）は、軌道盤１２，１３に必要な強度を確保するのに必要不可欠の元素である。なお、軌道盤１２，１３の表面および芯部の硬さをＨＲＣ５８以上とするためには０．９ｗｔ％以上の炭素が必要となる。一方、炭素含有量が１．２ｗｔ％を超えると、軌道盤１２，１３の表面に大型の炭化物が生成して転動疲労寿命および耐荷重性が低下すると共に、摩擦や摩耗が増大する。そこで、炭素含有量は０．９ｗｔ％〜１．２ｗｔ％の範囲内とするのが望ましい。なお、「ＨＲＣ」は、ロックウェル硬さを示す。   Carbon (C) is an indispensable element for securing the strength required for the washer disks 12 and 13. Note that 0.9 wt% or more of carbon is required in order to make the hardness of the surfaces and cores of the washer disks 12 and 13 HRC 58 or more. On the other hand, if the carbon content exceeds 1.2 wt%, large carbides are generated on the surfaces of the bearings 12 and 13 to reduce the rolling fatigue life and load resistance, and increase friction and wear. Therefore, the carbon content is desirably in the range of 0.9 wt% to 1.2 wt%. “HRC” indicates Rockwell hardness.

また、クロム（Ｃｒ）は、軌道盤１２，１３の焼入性や転動疲労寿命を改善し、炭化物による硬さを確保し、摩擦や摩耗を低減し、かつ耐荷重性を向上するのに必要不可欠な元素である。なお、所定の炭化物を得るためには１．２ｗｔ％以上のクロムが必要となる。一方、１．７ｗｔ％を超える量を添加しても著しい添加効果は認めらない。さらに、５．０ｗｔ％を超えると大型の炭化物を生成して転動疲労寿命や耐荷重性が低下すると共に、摩擦や摩耗が増大する。そこで、クロム含有量は１．２ｗｔ％〜１．７ｗｔ％の範囲内とするのが望ましい。   Chromium (Cr) also improves the hardenability and rolling fatigue life of the washer 12 and 13, secures hardness by carbide, reduces friction and wear, and improves load resistance. It is an indispensable element. In order to obtain a predetermined carbide, 1.2 wt% or more of chromium is required. On the other hand, even if an amount exceeding 1.7 wt% is added, no remarkable effect of addition is observed. Furthermore, if it exceeds 5.0 wt%, large carbides are produced, rolling fatigue life and load resistance are reduced, and friction and wear increase. Therefore, the chromium content is desirably in the range of 1.2 wt% to 1.7 wt%.

また、マンガン（Ｍｎ）は、鋼を製造する際の脱酸に用いられる元素であって、軌道盤１２，１３の出発材料としては必要不可欠の元素である。なお、鋼中の酸素を十分に除去するためには０．１ｗｔ％以上のマンガンが必要となる。一方、０．５ｗｔ％を超えると材料が脆くなり、プレス加工時に軌道盤１２，１３が破損する恐れがある。そこで、マンガンの含有量は０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％の範囲内とするのが望ましい。   Manganese (Mn) is an element used for deoxidation when manufacturing steel, and is an indispensable element as a starting material for the washer 12 and 13. In order to sufficiently remove oxygen in steel, 0.1 wt% or more of manganese is required. On the other hand, if it exceeds 0.5 wt%, the material becomes brittle, and the washer disks 12 and 13 may be damaged during press working. Therefore, the manganese content is desirably in the range of 0.1 wt% to 0.5 wt%.

また、シリコン（Ｓｉ）は、鉄鋼材料に不可避の元素であり、含有量の下限値を０．１５％としている。一方、０．３５ｗｔ％を超えるとプレス加工時に軌道盤１２，１３が破損する恐れがある。そこで、シリコンの含有量は０．１５ｗｔ％〜０．３５ｗｔ％の範囲内とするのが望ましい。   Silicon (Si) is an element unavoidable for steel materials, and the lower limit of the content is 0.15%. On the other hand, if it exceeds 0.35 wt%, the raceway 12 and 13 may be damaged during press working. Therefore, the silicon content is desirably in the range of 0.15 wt% to 0.35 wt%.

さらに、酸素は、鋼中で酸化物を形成して非金属介在物として疲労破壊の起点となるので、転動疲労寿命や耐荷重性が低下すると共に、摩擦や摩耗が増大する。そこで、鋼中の酸素濃度は０．００１０％以下とするのが望ましい。   Furthermore, oxygen forms oxides in steel and becomes a starting point for fatigue failure as a non-metallic inclusion, so that the rolling fatigue life and load resistance are reduced, and friction and wear are increased. Therefore, the oxygen concentration in the steel is desirably 0.0010% or less.

次に、熱間圧延加工によって上記の素材から鋼板を得る（Ｓ１２）。加熱状態で圧延することにより、巨大な鋳造組織が微細かつ良質な圧延組織となる。また、再結晶温度以上の温度領域で圧延することにより材料の加工硬化を防止することができるので、厚みを一気に薄くすることができる。   Next, a steel plate is obtained from the above material by hot rolling (S12). By rolling in a heated state, a huge cast structure becomes a fine and high-quality rolled structure. Moreover, since the work hardening of the material can be prevented by rolling in a temperature range equal to or higher than the recrystallization temperature, the thickness can be reduced at a stretch.

なお、熱間圧延工程の後に圧延加工された鋼板を焼鈍しする工程をさらに追加してもよい。焼鈍しによって結晶粒が微細化されると共に、結晶の方向性が調整されるので、表面の精度および加工性が向上する。   In addition, you may further add the process of annealing the steel plate rolled after the hot rolling process. The crystal grains are refined by annealing, and the crystal orientation is adjusted, so that the surface accuracy and workability are improved.

次に、防錆や鋼板の表面に付着した酸化被膜（スケール）の除去を目的として酸洗を行う（Ｓ１３）。酸洗によって酸化被膜を除去しておくことにより、以降の工程における生産効率および製品品質を向上することができる。なお、酸洗液には、塩酸、硫酸、硝酸等があり、５％〜１５％の希塩酸水を４０℃〜５０℃程度で使用することが多い。   Next, pickling is performed for the purpose of rust prevention and removal of an oxide film (scale) attached to the surface of the steel sheet (S13). By removing the oxide film by pickling, production efficiency and product quality in subsequent steps can be improved. The pickling solution includes hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like, and 5% to 15% dilute hydrochloric acid water is often used at about 40 ° C to 50 ° C.

次に、冷間圧延加工によって、所定の寸法の鋼板を得ると共に、軌道盤１２，１３に必要な硬さや表面平滑性等の機械的性質を得る（Ｓ１４）。常温で圧延を行うことにより、正確に所定の板厚を得ることができると共に、高い平滑性が得られる。また、再結晶温度未満の温度領域で圧延を行うことにより鋼板が加工硬化するので、鋼板の硬度が向上する。   Next, a steel plate having a predetermined size is obtained by cold rolling, and mechanical properties such as hardness and surface smoothness required for the washer 12 and 13 are obtained (S14). By rolling at room temperature, a predetermined plate thickness can be obtained accurately and high smoothness can be obtained. Moreover, since the steel plate is work-hardened by rolling in a temperature region below the recrystallization temperature, the hardness of the steel plate is improved.

なお、軌道盤１２，１３の軌道面となる壁面は、針状ころ１４の円滑な転動の観点からＲｍａｘ≦１．６μｍの表面粗さが要求される。後述するように、軌道盤１２，１３の形状加工後は、面粗さの山が取れる程度のバレル加工しかできないため、冷間圧延工程後の表面粗さはＲｍａｘ≦２μｍとするのが望ましい。さらに、プレス成形時の破損を防止する観点から、冷間圧延工程後の硬さはＨｖ２２０以下とするのが望ましい。ここで、「Ｒｍａｘ」は最大高さを、「Ｈｖ」はビッカース硬さを示す。   Note that the wall surface serving as the raceway surface of the raceways 12 and 13 is required to have a surface roughness of Rmax ≦ 1.6 μm from the viewpoint of smooth rolling of the needle rollers 14. As will be described later, after the shape processing of the bearing discs 12 and 13, only barrel processing that can remove the surface roughness can be performed, and therefore the surface roughness after the cold rolling step is preferably Rmax ≦ 2 μm. Furthermore, from the viewpoint of preventing breakage during press forming, it is desirable that the hardness after the cold rolling step be Hv220 or less. Here, “Rmax” indicates the maximum height, and “Hv” indicates the Vickers hardness.

ここで、冷間圧延工程によって得られる鋼板の表面粗さ、硬さ、および板厚は、圧延ロールの表面粗さ、圧延ロールの撓み、圧延率（圧延前後の板厚の比）、圧延ロール間の隙間（ギャップ）および回転速度等の影響を受ける。したがって、所望の表面粗さ、硬さ、および板厚を得るためには、これらの要素を適切に設定する必要がある。   Here, the surface roughness, hardness, and plate thickness of the steel sheet obtained by the cold rolling process are the surface roughness of the rolling roll, the bending of the rolling roll, the rolling rate (ratio of the plate thickness before and after rolling), the rolling roll. It is affected by the gap (gap) and the rotation speed. Therefore, in order to obtain a desired surface roughness, hardness, and plate thickness, it is necessary to appropriately set these elements.

また、上記の熱間圧延工程および冷間圧延工程は、それぞれ１回の圧延工程で所定の厚みを得ることとしてもよいが、粗圧延、中間圧延、および仕上圧延等、複数回に分けて所定の厚みを得ることとしてもよい。   The hot rolling step and the cold rolling step may each have a predetermined thickness in one rolling step, but may be divided into a plurality of times such as rough rolling, intermediate rolling, and finish rolling. It is good also as obtaining the thickness of.

次に、図３を参照して、この発明の一実施形態に係る軌道盤１２，１３を製造する方法を説明する。なお、図３は軌道盤１２，１３の主な製造工程を示すフロー図である。まず、図２を参照して説明した鋼板（みがき鋼板）を出発材料として採用する（Ｓ２１）。   Next, with reference to FIG. 3, a method for manufacturing the washer 12, 13 according to one embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a flowchart showing main manufacturing steps of the washer plates 12 and 13. First, a steel plate (polished steel plate) described with reference to FIG. 2 is adopted as a starting material (S21).

次に、プレス加工によって鋼板を軌道盤１２，１３の形状に成形する（Ｓ２２）。上記の出発材料は、冷間圧延工程によって板厚や表面粗さ等が既に所望の状態になっているので、旋削加工等の工程を省略することが可能となる。その結果、製造工程を簡素化することができるので、スラスト針状ころ軸受１１の製造コストを低減することが可能となる。なお、このプレス加工工程は、１度のプレス加工によって所望の形状としてもよいが、プレス加工を複数回行って所望の形状を得ることとしてもよい。また、プレス加工後にバリ取り加工を行ってもよい。   Next, the steel plate is formed into the shape of the washer 12, 13 by press working (S22). Since the above-mentioned starting materials are already in a desired state such as plate thickness and surface roughness by the cold rolling process, steps such as turning can be omitted. As a result, the manufacturing process can be simplified, and the manufacturing cost of the thrust needle roller bearing 11 can be reduced. In addition, although this press work process is good also as a desired shape by one press work, it is good also as performing a press work in multiple times and obtaining a desired shape. Further, deburring may be performed after press working.

次に、軌道盤１２，１３に必要な機械的性質を得るために、浸炭窒化処理と焼戻温度を２３０℃〜２８０℃とする高温焼戻とを含む熱処理を施す（Ｓ２３）。浸炭窒化処理を行うことにより、軌道盤１２，１３の表面層に窒素富化層が形成される。この窒素富化層は、転動疲労寿命や耐荷重性の向上、および摩擦や摩耗の低減に有効である。なお、「表面層」とは、軌道盤１２，１３の表面から厚さ５０μｍの層を指すものとする。   Next, in order to obtain the mechanical properties required for the washer plates 12, 13, heat treatment including carbonitriding and high-temperature tempering at a tempering temperature of 230 ° C to 280 ° C is performed (S23). By performing the carbonitriding process, a nitrogen-enriched layer is formed on the surface layer of the washer 12, 13. This nitrogen-enriched layer is effective in improving rolling fatigue life and load resistance and reducing friction and wear. The “surface layer” refers to a layer having a thickness of 50 μm from the surface of the washer 12 or 13.

ここで、この表面の窒素富化層における窒素濃度は、０．１ｗｔ％〜０．９ｗｔ％の範囲内であることが望ましい。窒素濃度が０．１ｗｔ％未満となると上記の効果が低く、特に表面損傷寿命が低下する。一方、窒素濃度が０．９ｗｔ％を超えると、材料中にボイドと呼ばれる空孔を生じたり、残留オーステナイト量が多くなりすぎて硬度が低下し、短寿命となる。なお、窒素濃度は、例えば、ＥＰＭＡ（波長分散型Ｘ線マイクロアナライザ）で測定することができる。   Here, the nitrogen concentration in the surface nitrogen-enriched layer is preferably in the range of 0.1 wt% to 0.9 wt%. When the nitrogen concentration is less than 0.1 wt%, the above effect is low, and particularly the surface damage life is reduced. On the other hand, when the nitrogen concentration exceeds 0.9 wt%, voids called voids are generated in the material, or the amount of retained austenite increases so much that the hardness is lowered and the life is shortened. The nitrogen concentration can be measured by, for example, EPMA (wavelength dispersion X-ray microanalyzer).

また、高温焼戻を行うことにより、耐高温特性が向上するばかりでなく、残留オーステナイトが焼戻マルテンサイトと結晶粒の微細な炭化物（粒径５μｍ以下）とに分解される。これにより、特に高荷重条件での転動疲労寿命や耐荷重性の向上、および摩擦や摩耗の低減に有効である。   Moreover, by performing high temperature tempering, not only the high temperature resistance is improved, but also retained austenite is decomposed into tempered martensite and fine carbides of crystal grains (particle size of 5 μm or less). This is particularly effective for improving rolling fatigue life and load resistance under high load conditions and reducing friction and wear.

なお、残留オーステナイトを１０％以下とするためには焼戻温度を２３０℃以上とする必要がある。一方、焼戻温度が２８０℃以上になると、硬さＨＲＣ６０以下となって軌道盤１２，１３に必要な硬さを維持できないおそれがある。そこで、２３０℃〜２８０℃の範囲内で高温焼戻を行うのが望ましい。なお、残留オーステナイト量は、Ｘ線回折によるマルテンサイトα（２１１）と、残留オーステナイトγ（２２０）の回折強度の比較で測定することができる。   In order to make the retained austenite 10% or less, the tempering temperature needs to be 230 ° C. or more. On the other hand, if the tempering temperature is 280 ° C. or higher, the hardness becomes HRC 60 or lower and the required hardness for the washer 12 or 13 may not be maintained. Therefore, it is desirable to perform high temperature tempering within the range of 230 ° C to 280 ° C. The amount of retained austenite can be measured by comparing the diffraction intensities of martensite α (211) by X-ray diffraction and retained austenite γ (220).

最後に、熱処理によって軌道盤１２，１３の表面に生じた酸化被膜（スケール）を除去する（Ｓ２４）。スケール除去加工としては、バレル処理やブラストクリーニング等の機械的方法と、前述した酸洗等の化学的方法がある。   Finally, the oxide film (scale) generated on the surface of the washer 12, 13 by the heat treatment is removed (S24). As scale removal processing, there are mechanical methods such as barrel treatment and blast cleaning, and chemical methods such as pickling described above.

ここで、「バレル処理」とは、容器（バレル）に軌道盤１２，１３、コンパウンド、およびメディアを入れた状態で、容器を回転若しくは振動させる処理である。この方法によれば、スケールを除去することができると共に、軌道盤１２，１３のバリ取りや表面粗さの改善効果も期待できる。前述の通り軌道盤１２，１３の出発材料の表面粗さは、冷間圧延工程後の段階で既にＲｍａｘ≦２μｍとなっているので、独立した研削工程を設けなくとも軌道盤１２，１３に必要な表面粗さＲｍａｘ≦１．６μｍを得ることができる。   Here, the “barrel process” is a process in which the container is rotated or vibrated in a state where the washer 12, 13, compound, and media are put in the container (barrel). According to this method, the scale can be removed, and the effect of improving the deburring and surface roughness of the washer 12 and 13 can be expected. As described above, the surface roughness of the starting material of the washer 12, 13 is already Rmax ≦ 2 μm after the cold rolling process, so it is necessary for the washer 12, 13 without providing an independent grinding process. A surface roughness Rmax ≦ 1.6 μm can be obtained.

この発明によれば、軌道盤１２，１３の機械的性質が向上すると共に、転動疲労寿命、耐荷重性、潤滑性、油膜形成性、および耐焼付き性が向上し、摩擦や摩耗が低減される。その結果、長寿命で信頼性の高い斜板式コンプレッサ５１，６１，７１を得ることができる。   According to this invention, the mechanical properties of the washer 12 and 13 are improved, the rolling fatigue life, load resistance, lubricity, oil film formation, and seizure resistance are improved, and friction and wear are reduced. The As a result, long-life and highly reliable swash plate compressors 51, 61, 71 can be obtained.

また、出発材料の製造工程（図２に示す工程）に冷間圧延工程を含めることによって、軌道盤１２，１３に必要な板厚、硬さ、および表面粗さ等を得ることができる。そうすると、軌道盤１２，１３の製造工程（図３に示す工程）において、旋削加工や研削加工の工程を省略することが可能となる。その結果、軌道盤１２，１３の製造工程が簡素化され、軌道盤１２，１３の製造コストを低減することができる。   Further, by including a cold rolling process in the manufacturing process of the starting material (the process shown in FIG. 2), it is possible to obtain the plate thickness, hardness, surface roughness, and the like necessary for the bearing discs 12 and 13. If it does so, in the manufacturing process (process shown in FIG. 3) of the washer machines 12 and 13, it becomes possible to skip the process of turning or grinding. As a result, the manufacturing process of the washer 12 and 13 is simplified, and the manufacturing cost of the washer 12 and 13 can be reduced.

さらに、熱処理後の研削加工を省略したことにより、軌道盤１２，１３の表面層に形成された窒素富化層を除去してしまうことがない。その結果、転動疲労寿命や耐荷重性が向上すると共に、摩擦や摩耗を低減した軌道盤１２，１３を得ることができる。   Furthermore, by omitting the grinding process after the heat treatment, the nitrogen-enriched layer formed on the surface layer of the washer 12 or 13 is not removed. As a result, it is possible to obtain the bearings 12 and 13 with improved rolling fatigue life and load resistance and reduced friction and wear.

なお、上記の実施形態においては、スラスト針状ころ軸受１１の軌道盤１２，１３を製造する方法を説明したが、これに限ることなく、この発明は他のスラスト軸受の製造にも適用することができる。例えば、転動体が円筒ころや玉であるスラスト転がり軸受であってもよいし、転動体を有さないスラスト滑り軸受であってもよい。図７を参照して、この発明の他の実施形態に係るスラスト軸受を説明する。なお、上段が斜視図、下段が側断面図を示す。   In the above-described embodiment, the method of manufacturing the bearing discs 12 and 13 of the thrust needle roller bearing 11 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to the manufacture of other thrust bearings. Can do. For example, a thrust rolling bearing in which the rolling element is a cylindrical roller or a ball may be used, or a thrust sliding bearing having no rolling element may be used. With reference to FIG. 7, a thrust bearing according to another embodiment of the present invention will be described. The upper stage is a perspective view, and the lower stage is a side sectional view.

まず、図７を参照して、この発明の他の実施形態に係るスラスト滑り軸受２１は、２枚の軌道盤２２，２３を備える。この軌道盤２２，２３は、それぞれ中央部に穴２２ａ，２３ａを有する円盤形状の部材であって、互いの摺動面２２ｂ，２３ｂを当接させるように重ね合わせる。   First, referring to FIG. 7, a thrust slide bearing 21 according to another embodiment of the present invention includes two bearing discs 22 and 23. The track discs 22 and 23 are disc-shaped members having holes 22a and 23a in the center, respectively, and are overlapped so that the sliding surfaces 22b and 23b come into contact with each other.

このスラスト滑り軸受２１は、例えば、軌道盤２２を回転軸（図示省略）に固定し、軌道盤２３をハウジング（図示省略）に固定する。軌道盤２２は軌道盤２３上を滑りながら回転運動するので、回転軸を回転自在に支持することができる。また、軌道盤２３は回転軸と相対回転する他の回転軸に固定されている場合も含むものとする。   The thrust slide bearing 21 fixes, for example, the washer 22 to a rotating shaft (not shown) and the washer 23 to a housing (not shown). Since the washer 22 rotates while sliding on the washer 23, the rotating shaft can be rotatably supported. In addition, the track disc 23 includes a case where it is fixed to another rotating shaft that rotates relative to the rotating shaft.

次に、図８および表１を参照して、この発明の効果を確認するための試験について説明する。なお、図８は効果確認試験の試験装置４１の正面図（左側）および側面図（右側）、表１は試験片４４の組成および試験結果を示す。   Next, a test for confirming the effect of the present invention will be described with reference to FIG. 8 and Table 1. 8 shows a front view (left side) and a side view (right side) of the test apparatus 41 for the effect confirmation test, and Table 1 shows the composition of the test piece 44 and the test results.

Figure 0005148147
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まず、図８を参照して、試験装置４１は、片持ち梁４２にエアスライダ４３を介して取り付けられている試験片４４と、試験片４４の下面に当接し、回転軸４５の回転に伴って回転する回転部材４６と、試験片４４に荷重を負荷するウエイト４７と、荷重を測定するロードセル４８とを備える。なお、試験片４４と回転部材４６との当接部分には、５０Ｎ（最大接触面圧０．４９ＧＰａ）の荷重が負荷されている。   First, referring to FIG. 8, the test apparatus 41 is in contact with the test piece 44 attached to the cantilever 42 via the air slider 43, and the lower surface of the test piece 44, and as the rotary shaft 45 rotates. A rotating member 46 that rotates, a weight 47 that applies a load to the test piece 44, and a load cell 48 that measures the load. A load of 50 N (maximum contact surface pressure 0.49 GPa) is applied to the contact portion between the test piece 44 and the rotating member 46.

試験片４４は、図２および図３の工程を経て製造される。具体的には、図３の熱処理工程で、浸炭窒化処理と２８０℃での焼戻処理とを施した実施例１、浸炭窒化処理と２３０℃での焼戻処理とを施した実施例２、浸炭窒化処理と１８０℃での焼戻処理とを施した比較例１、および光輝熱処理と１８０℃での焼戻処理とを施した比較例２の４種類を各１０個ずつ用意する。なお、各材料中の残留オーステナイト量（％）、窒素濃度（ｗｔ％）、および表面硬さ（ＨＲＣ）は、表１に示す。   The test piece 44 is manufactured through the steps of FIGS. Specifically, in the heat treatment step of FIG. 3, Example 1 was subjected to carbonitriding and tempering at 280 ° C., Example 2 subjected to carbonitriding and tempering at 230 ° C., Ten each of four types of Comparative Example 1 subjected to carbonitriding and tempering at 180 ° C. and Comparative Example 2 subjected to bright heat treatment and tempering at 180 ° C. are prepared. Table 1 shows the amount of retained austenite (%), nitrogen concentration (wt%), and surface hardness (HRC) in each material.

また、試験片４４の表面は、表面粗さＲａが０．１０μｍ〜０．１５μｍの平坦面である。一方、回転部材４６の表面は、曲率半径が６０ｍｍの曲面であって、表面粗さＲａが０．０５μｍに設定されている。そして、試験片４４の回転部材４６との接触部分の形状は、長径０．６３ｍｍ、短径０．３１ｍｍの楕円形状（「接触楕円」という）である。   The surface of the test piece 44 is a flat surface having a surface roughness Ra of 0.10 μm to 0.15 μm. On the other hand, the surface of the rotating member 46 is a curved surface having a curvature radius of 60 mm, and the surface roughness Ra is set to 0.05 μm. And the shape of the contact part with the rotating member 46 of the test piece 44 is an elliptical shape (referred to as a “contact ellipse”) having a major axis of 0.63 mm and a minor axis of 0.31 mm.

さらに、回転部材４６の下部は潤滑油に浸かっており、試験片４４と回転部材４６との当接部分を潤滑する。潤滑油としては、多目的油（ＶＧ６８）を使用する。また、油膜パラメータΛは、約０．３に設定する。   Furthermore, the lower part of the rotating member 46 is immersed in lubricating oil, and the contact portion between the test piece 44 and the rotating member 46 is lubricated. As the lubricating oil, multipurpose oil (VG68) is used. The oil film parameter Λ is set to about 0.3.

上記の試験条件の下、直径が４０ｍｍの回転軸４５を０．０５ｍ／ｓの速度（回転速度：２４ｒ／ｍｉｎ）で６０分間回転させたときの摩耗体積比を算出した。結果を表１に示す。なお、表１中の各値は１０個の試験片の平均値を示す。また、摩耗体積比は比較例２を基準とした値を示す。   Under the above test conditions, the wear volume ratio was calculated when the rotating shaft 45 having a diameter of 40 mm was rotated at a speed of 0.05 m / s (rotational speed: 24 r / min) for 60 minutes. The results are shown in Table 1. In addition, each value in Table 1 shows the average value of 10 test pieces. The wear volume ratio is a value based on Comparative Example 2.

表１を参照して、試験片４４中の残留オーステナイト量は、焼戻温度が高くなる程少なくなることが確認された。なお、比較例２の残留オーステナイト量が少ないのは、光輝熱処理によるオーステナイト析出量が浸炭窒化処理と比較して少ないことに起因する。一方、表面硬さは、焼戻温度が高くなる程低くなった。これにより、焼戻は、２３０℃〜２８０℃の範囲内で、残留オーステナイト量を減少させる観点からは高温で、表面硬さを向上させる観点からは低温で焼戻処理を行うのが望ましい。   Referring to Table 1, it was confirmed that the amount of retained austenite in the test piece 44 decreases as the tempering temperature increases. The reason why the amount of retained austenite in Comparative Example 2 is small is that the amount of austenite precipitated by the bright heat treatment is small compared to the carbonitriding process. On the other hand, the surface hardness decreased as the tempering temperature increased. Thereby, tempering is preferably performed within a range of 230 ° C. to 280 ° C. at a high temperature from the viewpoint of reducing the amount of retained austenite and at a low temperature from the viewpoint of improving the surface hardness.

また、窒素濃度は、浸炭窒化処理を施した各材料（実施例１，２、比較例１）が０．３ｗｔ％〜０．４ｗｔ％であったのに対し、光輝熱処理を施した比較例２が０ｗｔ％であった。   Further, the nitrogen concentration was 0.3 wt% to 0.4 wt% for each material subjected to carbonitriding treatment (Examples 1 and 2 and Comparative Example 1), whereas Comparative Example 2 subjected to bright heat treatment. Was 0 wt%.

さらに、摩耗体積比は、浸炭窒化処理を施した各材料（実施例１，２、比較例１）が、光輝熱処理を施した比較例２に対して低くなり、焼戻温度が高くなる程低くなった。これにより、浸炭窒化処理およびより高い温度での焼戻処理によって耐摩耗性が向上することが確認された。   Further, the wear volume ratio of each material subjected to carbonitriding treatment (Examples 1 and 2 and Comparative Example 1) is lower than that of Comparative Example 2 subjected to bright heat treatment, and lower as the tempering temperature is higher. became. Thereby, it was confirmed that wear resistance is improved by carbonitriding and tempering at a higher temperature.

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.

この発明は、斜板式コンプレッサ用のスラスト軸受の軌道盤等の製造に有利に利用される。   The present invention is advantageously used for manufacturing a thrust bearing washer for a swash plate compressor.

この発明の一実施形態に係るスラスト針状ころ軸受を示す図である。It is a figure which shows the thrust needle roller bearing which concerns on one Embodiment of this invention. 軌道盤を製造する主な工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the main processes which manufacture a washer. 鋼板から軌道盤を製造する主な工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the main processes which manufacture a washer from a steel plate. 片斜板タイプの斜板式コンプレッサを示す図である。It is a figure which shows the swash plate type swash plate type compressor. 両斜板タイプの斜板式コンプレッサを示す図である。It is a figure which shows the swash plate type swash plate type compressor. 可変容量片斜板タイプの斜板式コンプレッサを示す図である。It is a figure which shows a variable capacity swash plate type swash plate type compressor. この発明の他の実施形態に係るスラスト軸受を示す図である。It is a figure which shows the thrust bearing which concerns on other embodiment of this invention. この発明の効果を確認するための試験装置を示す図である。It is a figure which shows the test device for confirming the effect of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１ スラスト針状ころ軸受、２１ スラスト滑り軸受、１２，１３，２２，２３ 軌道盤、２２ａ，２３ａ 穴、２２ｂ，２３ｂ 摺動面、１４ 針状ころ、１５ 保持器、４１ 試験装置、４２ 片持ち梁、４３ エアスライダ、４４ 試験片、４５ 回転軸、４６ 回転部材、４７ ウェイト、４８ ロードセル、５１，６１，７１ 斜板式コンプレッサ、５２ ケーシング、５３ ヘッドケース、５４ シリンダケース、５４ａ シリンダ、５５ 低圧室、５５ａ 吸入孔、５６ 高圧室、５６ａ 吐出口、５６ｂ 弁、５７，６７，７７ 主軸、５７ａ ラジアル針状ころ軸受、５８，６８，７８ 斜板、５８，６８，７８ ピストン。   11 Thrust Needle Roller Bearing, 21 Thrust Sliding Bearing, 12, 13, 22, 23 Raceway, 22a, 23a Hole, 22b, 23b Sliding Surface, 14 Needle Roller, 15 Cage, 41 Test Equipment, 42 Cantilever Beam, 43 Air slider, 44 Test piece, 45 Rotating shaft, 46 Rotating member, 47 Weight, 48 Load cell, 51, 61, 71 Swash plate compressor, 52 Casing, 53 Head case, 54 Cylinder case, 54a Cylinder, 55 Low pressure chamber , 55a Suction hole, 56 High pressure chamber, 56a Discharge port, 56b Valve, 57, 67, 77 Main shaft, 57a Radial needle roller bearing, 58, 68, 78 Swash plate, 58, 68, 78 Piston.

Claims (4)

主軸に固定された斜板を前記主軸の周りに回転させることにより、ピストンを往復運動させる斜板式コンプレッサの前記主軸の回転運動および前記ピストンの往復運動に伴って発生するスラスト荷重を支持するために配置される斜板式コンプレッサ用スラスト軸受であって、
前記斜板式コンプレッサ用スラスト軸受は、少なくとも軌道盤を備え、
前記軌道盤は、研削加工を施さずに製造されており、
前記軌道盤は、０．９ｗｔ％〜１．２ｗｔ％の炭素と、１．２ｗｔ％〜１．７ｗｔ％のクロムと、０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％のマンガンと、０．１５ｗｔ％〜０．３５ｗｔ％のシリコンとを含有する高炭素鋼を冷間圧延して得られる表面粗さがＲｍａｘ≦２μｍのみがき帯鋼に熱処理を施し、バレル処理を行って製造されており、前記軌道盤の表面粗さを、Ｒｍａｘ≦１．６μｍとし、表面の窒素富化層における残留オーステナイト量を１０％以下とした、斜板式コンプレッサ用スラスト軸受。 To support the rotational movement of the main shaft of the swash plate compressor that reciprocates the piston and the thrust load generated by the reciprocating movement of the piston by rotating a swash plate fixed to the main shaft around the main shaft. A thrust bearing for a swash plate compressor ,
The swash plate compressor thrust bearing comprises at least a washer ,
The washer is manufactured without grinding,
The washer includes 0.9 wt% to 1.2 wt% carbon, 1.2 wt% to 1.7 wt% chromium, 0.1 wt% to 0.5 wt% manganese, and 0.15 wt% to 0. The surface roughness obtained by cold-rolling high carbon steel containing .35 wt% silicon is manufactured by subjecting the steel strip having a surface roughness of Rmax ≦ 2 μm to heat treatment and performing barrel treatment. A thrust bearing for a swash plate compressor , wherein the surface roughness is Rmax ≦ 1.6 μm, and the amount of retained austenite in the nitrogen-rich layer on the surface is 10% or less. 前記熱処理の焼戻し温度を、２３０℃〜２８０℃とした、請求項１に記載の斜板式コンプレッサ用スラスト軸受。 The swash plate compressor thrust bearing according to claim 1, wherein a tempering temperature of the heat treatment is set to 230C to 280C. 前記表面の窒素富化層における、炭化物の粒径を５μｍ以下とした、請求項１または２に記載の斜板式コンプレッサ用スラスト軸受。 The thrust bearing for a swash plate compressor according to claim 1 or 2, wherein a particle size of carbide in the nitrogen-enriched layer on the surface is 5 µm or less. 前記斜板式コンプレッサ用スラスト軸受は、
複数の針状ころと、
前記複数の針状ころを保持する保持器と、
前記複数の針状ころを前記保持器の厚み方向から挟持する前記軌道盤とを有する斜板式コンプレッサ用スラスト軸受である、請求項１〜３のいずれかに記載の斜板式コンプレッサ用スラスト軸受。
The thrust bearing for the swash plate compressor is
A plurality of needle rollers;
A cage for holding the plurality of needle rollers;
Wherein a thrust bearing for the swash plate type compressor having a bearing washer, the swash plate type thrust bearing compressor according to claim 1 for clamping a plurality of needle rollers from the thickness direction of the cage.
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