(57)【要約】【課題】特殊なバレル研磨工程および環境負荷の高い処理液を用いずに、転動装置および転がり軸受を提供する。【解決手段】転動装置は、第１の転動部品１１，１２と、第２の転動部品１３とを備える。第２の転動部品１３は第１の転動部品１１，１２に接触する。第１の転動部品１１，１２の転動部である第１転動部の表面１１Ａ，１２Ａのロックウェル硬度は、第２の転動部品１３の転動部である第２転動部の表面１３Ａのロックウェル硬度よりも低い。第１転動部の表面１１Ａ，１２Ａのロックウェル硬度は６２ＨＲＣ以下である。第１転動部の表面１１Ａ，１２Ａは、第１転動部の表面層の硬度がナノインデンテーション法で測定された際の除荷後残留変位量が、最大押し込み荷重を１００μＮとしたときに５４８ｎｍ以上である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の転動部品と、
前記第１の転動部品に接触する第２の転動部品とを備え、
前記第１の転動部品の転動部である第１転動部の表面のロックウェル硬度が、前記第２の転動部品の転動部である第２転動部の表面のロックウェル硬度よりも低く、
前記第１転動部の表面のロックウェル硬度は６２ＨＲＣ以下であり、
前記第１転動部の表面は、前記第１転動部の表面層の硬度がナノインデンテーション法で測定された際の除荷後残留変位量が、最大押し込み荷重を１００μＮとしたときに５４８ｎｍ以上である、転動装置。
【請求項２】
前記第１転動部の表面は、前記第１転動部の表面層の硬度がナノインデンテーション法で測定された際の除荷後残留変位量が、最大押し込み荷重を１００μＮとしたときに６０２ｎｍ以上である、請求項１に記載の転動装置。
【請求項３】
前記第１転動部の表面および前記第２転動部の表面の算術平均表面粗さは０．２０μｍ以下である、請求項１または２に記載の転動装置。
【請求項４】
前記第１転動部の表面は、回転砥石を用いた研削加工および研磨加工のいずれかのみにより仕上げられた砥石加工部である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の転動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の転動装置により構成される、転がり軸受であって、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間で転動する複数の転動体とを備え、
前記外輪および前記内輪は前記第１の転動部品からなり、前記転動体は前記第２の転動部品からなる、転がり軸受。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の転動装置により構成される、転がり軸受であって、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間で転動する複数の転動体とを備え、
前記外輪および前記内輪は前記第２の転動部品からなり、前記転動体は前記第１の転動部品からなる、転がり軸受。
【請求項７】
前記外輪軌道面、前記内輪軌道面、前記複数の転動体の軌道面のそれぞれのロックウェル硬度は６０ＨＲＣ以上である、請求項５または６に記載の転がり軸受。
【請求項８】
前記外輪および前記内輪の各々と前記転動体との間の潤滑における、油膜パラメータが１．２以下である、請求項５〜７のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転動装置および転がり軸受に関し、特に、第１および第２の転動部品を備えた転動装置および転がり軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受などの転動装置は転動部の潤滑状態が悪いために油膜形成が不十分になる環境で使用されると、ピーリング、焼き付きなどの表面損傷およびこの表面損傷を起点としたはく離が転動部の表面に発生する。これにより、転動装置の寿命は低下する。たとえば、論文「ころ軸受の疲れ寿命に及ぼす潤滑の影響」（非特許文献１）には、転がり軸受の内外輪と転動体との間で、潤滑状態の過酷さを示す油膜パラメータΛが約１．２以上になる条件では転がり軸受の寿命は長くなるが、油膜パラメータΛが１．２以下となる条件では転動部に表面起点型のはく離が起きるため転がり軸受の寿命は低下することが記載されている。
【０００３】
したがって、転動部の表面損傷の対策としては、油膜パラメータΛの値を上昇させることが有効である。油膜パラメータΛの値を上昇させる方法としては、油膜形成能力を向上させる方法と、表面粗さを改善する方法とがある。
【０００４】
油膜形成能力を向上させる方法としては、たとえば特開平４−２６５４８０号公報（特許文献１）に、針状ころ軸受の内外輪または転動体としての転動部に特定の表面粗さパラメータの規格を達成するように微小なくぼみを形成することにより、転動部での油膜形成能力を向上させる方法が開示されている。
【０００５】
なお表面粗さを改善する方法としては、たとえば超仕上げ加工、バレル研磨加工またはバニシング加工などにより転動部の表面粗さを小さくする方法がある。その他、たとえば特開２０１６−１９６９５８号公報（特許文献２）には、運転中の転動部の表面粗さのなじみを促進することにより、転動部の表面損傷を抑制し、転がり軸受の寿命を長くする転動装置が記載されている。特開２０１６−１９６９５８号公報には、転動部の表面粗さのなじみを促進する方法として、黒染処理が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２６５４８０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１９６９５８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】高田浩年，鈴木進，前田悦生，「ころ軸受の疲れ寿命に及ぼす潤滑の影響」，ＮＳＫ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｎｏ．６４２，ｐ．７−１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開平４−２６５４８０号公報においては、特殊なバレル研磨によって転動部の表面に微小なくぼみが形成される。このためバレル研磨時の処理部材同士の接触により打ち傷が発生する危険性がある。また特開平４−２６５４８０号公報においては、転動部の形状によってはバレル研磨で微小なくぼみが形成できないという問題がある。さらに、特開平４−２６５４８０号公報によっては特殊なバレル研磨を必要とするため、加工工程が複雑であるという問題がある。
【０００９】
次に、特開２０１６−１９６９５８号公報に開示される黒染め処理は、１４０℃程度に加熱された強アルカリ、特に水酸化ナトリウムを主成分とする処理液中に処理部材が浸漬される方法によりなされる。しかしこの処理液の成分は毒劇物に該当し、処理作業者の安全性の確保が難しい。また処理液は環境負荷が高い。さらに、当該処理液は１４０℃程度の高温に保つために大量のエネルギが消費されるため、処理ラインの稼働コストが懸念される。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みなされたものである。その目的は、特殊なバレル研磨工程および環境負荷の高い処理液を用いずに、転動装置および転がり軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示に従った転動装置は、第１の転動部品と、第２の転動部品とを備える。第２の転動部品は第１の転動部品に接触する。第１の転動部品の転動部である第１転動部の表面のロックウェル硬度は、第２の転動部品の転動部である第２転動部の表面のロックウェル硬度よりも低い。第１転動部の表面のロックウェル硬度は６２ＨＲＣ以下である。第１転動部の表面は、第１転動部の表面層の硬度がナノインデンテーション法で測定された際の除荷後残留変位量が、最大押し込み荷重を１００μＮとしたときに５４８ｎｍ以上である。
【００１２】
本開示に従った転がり軸受は、上記転動装置により構成される。当該転がり軸受は、外輪と、内輪と、複数の転動体とを備える。外輪は内周面に外輪軌道面を有する。内輪は外周面に内輪軌道面を有する。複数の転動体は外輪軌道面と内輪軌道面との間で転動する。外輪および内輪は第１の転動部品からなる。転動体は第２の転動部品からなる。
【００１３】
本開示に従った転がり軸受は、上記転動装置により構成される。当該転がり軸受は、外輪と、内輪と、複数の転動体とを備える。外輪は内周面に外輪軌道面を有する。内輪は外周面に内輪軌道面を有する。複数の転動体は外輪軌道面と内輪軌道面との間で転動する。外輪および内輪は第２の転動部品からなる。転動体は第１の転動部品からなる。
【発明の効果】
【００１４】
上記のような第１の転動部品および第２の転動部品の組み合わせにより、特殊なバレル研磨工程および環境負荷の高い処理液を用いずに、転動装置および転がり軸受を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態における深溝玉軸受の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１のＰ部の構成を示す拡大図である。
【図３】実施例における二円筒試験機の構成を示す概略図である。
【図４】ナノインデンテーション法の際に微小圧子が測定対象に押し込まれる深さと押し込まれる際に加わる荷重との関係を模式的に示すグラフである。
【図５】転動疲労試験前の駆動側試験片Ｄ２の転動部以外の端面のロックウェル硬度と、転動疲労試験後の駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面の特に突起部の先端の曲率半径の平均値βとの関係を示すグラフである。
【図６】転動疲労試験前の駆動側試験片Ｄ２の転動部以外の端面の表面層の硬度がナノインデンテーション法で測定されたときの除荷後残留変位量と、駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面における突起部の頂点高さの標準偏差σ*の転動疲労試験前後間の変化量との関係を示すグラフである。
【図７】転動疲労試験後の駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面のσ*/βの値と、転動疲労試験後の従動側試験片Ｆ２の転動部の表面の残留応力との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態の転動装置の一例としての転がり軸受の構成について説明する。また、本実施の形態では、転がり軸受の一例として深溝玉軸受について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態における深溝玉軸受の構成を示す概略断面図である。図２は、図１のＰ部の構成を示す拡大図である。図１を参照して、本実施の形態の深溝玉軸受１は、環状の外輪１１と、外輪１１の内側に配置された環状の内輪１２と、外輪１１と内輪１２との間に配置され、円環状の保持器１４に保持された転動体としての複数の玉１３とを備えている。外輪１１は内周面に外輪軌道面１１Ａを有している。内輪１２は外周面に内輪軌道面１２Ａを有している。つまり、外輪１１の内周面には外輪軌道面１１Ａが形成されており、内輪１２の外周面には内輪軌道面１２Ａが形成されている。そして、外輪軌道面１１Ａと内輪軌道面１２Ａとが互いに対向するように、外輪１１と内輪１２とは配置されている。
【００１８】
さらに、複数の玉１３は外輪軌道面１１Ａと内輪軌道面１２Ａとの間で転動するように構成されている。複数の玉１３は、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａに、玉１３の軌道面としての玉軌道面１３Ａにおいて接触し、かつ保持器１４により周方向に所定のピッチで配置されることにより、円環状の軌道上に転動自在に保持されている。また、玉１３においては、その表面全体が玉軌道面１３Ａである。以上の構成により、深溝玉軸受１の外輪１１および内輪１２は、互いに相対的に回転可能となっている。
【００１９】
外輪１１および内輪１２に挟まれる空間、より具体的には外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａに挟まれる空間である軌道空間には、図示しないグリース組成物が封入されている。このグリース組成物により外輪１１および内輪１２の各々と玉１３との間に油膜が形成されている。
【００２０】
図２を参照して、深溝玉軸受１を構成する転動部品としての外輪１１、内輪１２および玉１３について説明する。第１の転動部品としての外輪１１および内輪１２の各々に、第２の転動部品としての玉１３は接触している。外輪１１、内輪１２および玉１３のいずれもたとえば高炭素クロム軸受鋼からなっており、特にＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなっていることが好ましいが、これに限られない。
【００２１】
外輪１１および内輪１２の各々の転動部である第１転動部の表面のロックウェル硬度は、玉１３の転動部である第２転動部の表面すなわち軌道面（玉軌道面１３Ａ）のロックウェル硬度よりも低い。外輪１１および内輪１２の各々のロックウェル硬度は、玉１３のロックウェル硬度よりも０．５以上低いことが好ましい。外輪１１および内輪１２の転動部である第１転動部の表面、すなわち外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａのロックウェル硬度は６２ＨＲＣ以下である。
【００２２】
外輪１１および内輪１２の転動部である第１転動部の表面は、当該第１転動部の表面層の硬度がナノインデンテーション法で測定された際の除荷後残留変位量が、当該測定時の最大押し込み荷重を１００μＮとしたときに５４８ｎｍ以上となる。ただし当該除荷後残留変位量は、当該測定時の最大押し込み荷重を１００μＮとしたときに６０２ｎｍ以上となることが好ましい。より具体的には、第１転動部の表面は、最大押し込み荷重１００μＮで、Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ圧子を用いてナノインデンテーション法により硬度測定したときの除荷後の残留変位量（ｈｆ）が５４８ｎｍ以上（より好ましくは６０２ｎｍ以上）であるような硬度またはヤング率を有している。なおここでの第１転動部の表面層とは、たとえば第１転動部の表面から深さ方向に５μｍ以内の領域を意味する。
【００２３】
本実施の形態の深溝玉軸受１においては、第１転動部の表面および第２転動部の表面の算術平均表面粗さは０．２０μｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
本実施の形態の深溝玉軸受１においては、第１転動部の表面は、回転砥石を用いた研削加工および研磨加工のいずれかのみにより仕上げられていることが好ましい。言い換えれば、本実施の形態の深溝玉軸受１における第１転動部の表面は、回転砥石を用いた研削加工および研磨加工のいずれかのみにより仕上げられたいわゆる砥石加工部であることが好ましい。すなわち、第１の転動部品である外輪１１および内輪１２の第１転動部の加工が、回転砥石を用いた研削加工または研磨加工のいずれかのみによりなされている。したがって、第１転動部には、当該研削加工または研磨加工の後に、超仕上げ加工、バレル研磨加工、バニシング加工のいずれもなされていない。さらに言いかえれば、深溝玉軸受１の第１転動部の表面は、回転砥石を用いた研削加工のみがなされその後に超仕上げ加工、バレル研磨加工、バニシング加工のいずれもなされていない研削加工部、または回転砥石を用いた研磨加工のみがなされその後に超仕上げ加工、バレル研磨加工、バニシング加工のいずれもなされていない研磨加工部のいずれかである。
【００２５】
本実施の形態においては、以上のような特徴を有する転動装置により構成される深溝玉軸受１としての転がり軸受は、上記のように、外輪１１および内輪１２は第１の転動部品からなり、玉１３は第２の転動部品からなる。
【００２６】
当該転がり軸受においては、外輪軌道面１１Ａ、内輪軌道面１２Ａ、複数の玉１３の軌道面としての玉軌道面１３Ａのそれぞれのロックウェル硬度は６０ＨＲＣ以上である。
【００２７】
当該転がり軸受においては、外輪１１および内輪１２の各々と玉１３との間の潤滑における油膜パラメータが１．２以下であることが好ましい。すなわち当該転がり軸受は、外輪１１と複数の玉１３のそれぞれとの間の領域における油膜パラメータΛの値が１．２以下の条件で使用されることが好ましい。同様に、当該転がり軸受は、内輪１２と複数の玉１３のそれぞれとの間の領域における油膜パラメータΛの値が１．２以下の条件で使用されることが好ましい。
【００２８】
次に、上記と一部重複する記載もあるが、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の転動装置としての深溝玉軸受（１）は、第１の転動部品（１１，１２）と、第２の転動部品（１３）とを備えている。第２の転動部品（１３）は第１の転動部品（１１，１２）に接触する。第１の転動部品（１１，１２）の転動部である第１転動部の表面（１１Ａ，１２Ａ）のロックウェル硬度が、第２の転動部品（１３）の転動部である第２転動部の表面（１３Ａ）のロックウェル硬度よりも低い。第１転動部の表面（１１Ａ，１２Ａ）のロックウェル硬度は６２ＨＲＣ以下である。第１転動部の表面（１１Ａ，１２Ａ）は、第１転動部の表面層の硬度をナノインデンテーション法で測定された際の除荷後残留変位量が、最大押し込み荷重を１００μＮとしたときに５４８ｎｍ以上である。なお第１転動部の表面（１１Ａ，１２Ａ）は、第１転動部の表面層の硬度をナノインデンテーション法で測定された際の除荷後残留変位量が、最大押し込み荷重を１００μＮとしたときに６０２ｎｍ以上であることがより好ましい。
【００２９】
第１の転動部品および第２の転動部品をこのような組み合わせにすることにより、第１転動部の表面に多数存在する微小な突起部が第２転動部の表面に接触することで、当該微小な突起部がなじみを起こす。そのなじみの後に第１転動部の表面の形状、特に突起部の先端の曲率半径（の平均値）βが大きくなることが助長される。またこれにより、当該多数の突起部の頂点の高さ方向位置のばらつきすなわち標準偏差σ*が小さくなる。
【００３０】
一般的に、２つの面の接触においては、その表面に形成される突起部の先端の曲率半径βが大きいほど、また当該表面に形成される複数の突起部の頂点の高さ方向位置のばらつきとしての標準偏差σ*が小さいほど、一方の面の複数の突起部と他方の面との接触部での２つの面の接触状態が改善する。すなわち２つの面のうち一方の面の複数の突起部のうち、他方の面と弾性接触する突起部の数の割合が増加する。このような接触状態の改善は、転動部品の転動部の表面層での疲労の抑制、および転動部の表面層での摩耗量の低減をもたらす。これにより、第１転動部の表面および第２転動部の表面の損傷を抑制できる。その結果、転動部品の表面損傷による転動装置の寿命低下を抑制できる。
【００３１】
本実施の形態の転動装置としての深溝玉軸受（１）によれば、第１転動部の表面（１１Ａ，１２Ａ）および第２転動部の表面（１３Ａ）の算術平均表面粗さが０．２０μｍ以下であることが好ましい。一般的な転がり軸受は、転動部の表面の算術平均粗さが０．５０μｍより大きくなる場合は少ない。転動部の表面の算術平均粗さが０．２０μｍより大きい場合には、たとえば第１転動部の表面に形成される複数の突起部になじみが起きたとしても、そのなじみの起こる程度が充分ではない。このため、第１転動部または第２転動部での表面損傷を防止できる信頼性が低下する。これに対して第１転動部の表面および第２転動部の表面の算術平均表面粗さが０．２０μｍ以下であれば、第１転動部の突起部のなじみによって、第２転動部の表面損傷を抑制でき、転動装置全体の寿命が低下するリスクを低減できる。
【００３２】
本実施の形態の転動装置としての深溝玉軸受１によれば、第１転動部の表面（１１Ａ，１２Ａ）は、回転砥石を用いた研削加工および研磨加工のいずれかのみにより仕上げられた砥石加工部である。言い換えれば第１転動部の表面は、回転砥石を用いた研削加工のみがなされその後に超仕上げ加工、バレル研磨加工、バニシング加工のいずれもなされていない研削加工部、または回転砥石を用いた研磨加工のみがなされその後に超仕上げ加工、バレル研磨加工、バニシング加工のいずれもなされていない研磨加工部のいずれかである。すなわち、超仕上げ加工、バレル研磨加工、バニシング加工などの特殊な加工を行なうことによる加工工程の複雑化を抑制できる。さらに、これらの特殊な加工を省略することによって、加工のコストを低減できる。
【００３３】
本実施の形態の上記転動装置により構成される転がり軸受としての深溝玉軸受１は、内周面に外輪軌道面（１１Ａ）を有する外輪（１１）と、外周面に内輪軌道面（１２Ａ）を有する内輪（１２）と、外輪軌道面（１１Ａ）と内輪軌道面（１２Ａ）との間で転動する複数の転動体としての玉（１３）とを備える。外輪（１１）および内輪（１２）は第１の転動部品からなり、玉（１３）は第２の転動部品からなる。上記の硬度等の条件を有する転がり軸受１は、外輪１１および内輪１２のそれぞれと玉１３との間の潤滑状態が良好でないために油膜形成性が良好でない条件で使用されても、外輪軌道面１１Ａと内輪軌道面１２Ａとの微小な突起部と玉１３の突起部との接触による玉１３の表面損傷を抑制できる。これにより、転がり軸受としての深溝玉軸受１の長寿命が実現できる。
【００３４】
本実施の形態の転がり軸受としての深溝玉軸受（１）においては、外輪軌道面（１１Ａ）、内輪軌道面（１２Ａ）、玉軌道面（１３Ａ）のそれぞれのロックウェル硬度は６０ＨＲＣ以上であることが好ましい。このようにすれば、上記外輪軌道面１１Ａなどの各軌道面の過度な表面硬度の低下による転がり軸受の転動疲労寿命の低下を抑制できる。ここでは特に、起点が上記各軌道面の表面から１００μｍ以上３００μｍ以下程度の深さ範囲にある損傷すなわち内部起点型剥離の発生による、深溝玉軸受１の寿命の低下を抑制できる。
【００３５】
本実施の形態の転がり軸受としての深溝玉軸受（１）においては、外輪（１１）および内輪（１２）の各々と玉（１３）との間の潤滑における油膜パラメータΛが１．２以下であることが好ましい。上記の突起部のなじみという現象は、第１の転動部品または第２の転動部品の、油膜形成性が良好でない油膜パラメータΛが１．２以下の条件において特に進行しやすい。また油膜パラメータΛが１．２以下の条件においては、第１転動部の表面の突起部が第２転動部の表面に接触することにより、第２転動部の表面損傷による寿命低下が起こりやすい。このため本実施の形態では、油圧パラメータΛが１．２以下という本来であれば第２転動部の寿命低下が起こりやすい条件において、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの微小な突起部と玉１３の微小な突起部との接触による、第１転動部または第２転動部の表面の損傷を抑制する効果が発揮される。このため上記突起部のなじみによる転がり軸受の長寿命が実現できる。
【００３６】
（実施の形態２）
本実施の形態の転がり軸受としての深溝玉軸受は、基本的に図１および図２の深溝玉軸受１である。この深溝玉軸受１は、基本的に実施の形態１で説明したものと同様の転動装置により構成される。このため本実施の形態において実施の形態１と同様の特徴についてはその説明を繰り返さない。ただし本実施の形態においては、転動装置により構成される深溝玉軸受１としての転がり軸受は、実施の形態１とは逆に、外輪１１および内輪１２は第２の転動部品からなり、玉１３は第１の転動部品からなる。
【００３７】
まず本実施の形態に係る転動装置において、第１の転動部品と第２の転動部品との２つの転動部品の表面粗さが同等である場合を考える。ここで表面粗さとは、たとえば算術平均粗さ、または転動部の表面にある微小な突起部の先端の曲率半径の平均値を意味する。この場合、転動部に表面損傷が優先的に発生する転動部品を第２の転動部品とすることが好ましい。すなわち、外輪軌道面１１Ａまたは内輪軌道面１２Ａに優先的に表面損傷が発生する場合には、本実施の形態のように外輪１１および内輪１２を第２の転動部品とすることが好ましい。逆に玉軌道面１３Ａに優先的に表面損傷が発生する場合には、実施の形態１のように玉１３を第２の転動部品とすることが好ましい。このようにすれば、第１の転動部品の転動部の突起のなじみによって、第１の転動部品の転動部の突起に起因する第２の転動部品の転動部の表面損傷を抑制することができる。なじみにより第１の転動部品の転動部の突起と第２の転動部品の転動部との間の接触状態が改善されるためである。これにより、転動装置全体の寿命低下のリスクを低減できる。
【００３８】
次に、本実施の形態に係る転動装置において、第１の転動部品と第２の転動部品との２つの転動部品の転動部の表面粗さに有意な差がある場合を考える。ここで表面粗さとは、たとえば算術平均粗さ、または転動部の表面にある微小な突起部の先端の曲率半径の平均値を意味する。この場合、転動部の表面粗さの大きい方の転動部品を第１の転動部品とすることが好ましい。このようにすれば、第１の転動部品の転動部の表面粗さの突起部のなじみによりその突起部の先端の曲率半径が大きくなる。これにより、第１の転動部品の転動部の突起に起因する第２の転動部品の転動部の表面損傷を抑制することができる。なじみにより第１の転動部品の転動部の突起と第２の転動部品の転動部との間の接触状態が改善されるためである。したがって、転動装置全体の寿命低下のリスクを低減できる。
【実施例１】
【００３９】
以下、本発明の実施例について説明する。
図３は、実施例における二円筒試験機の構成を示す概略図である。図３に示す二円筒試験機４を用いて、以下に述べる１３種類の試験片を用いて転動疲労試験を行なった。図３を参照して、二円筒試験機４は、駆動側回転軸Ｄ１と、従動側回転軸Ｆ１と、給油用フェルトパッド５と、モータＭとを主に備えている。
【００４０】
駆動側回転軸Ｄ１は図３の左右方向に延びる部材である。駆動側回転軸Ｄ１の図３の右端側には先端部が設けられている。先端部は、延びる方向である図３の左右方向に交差する断面積が、図の左側から右側に向けて漸次小さくなる形状を有する。駆動側回転軸Ｄ１の上記先端部と反対側、すなわち図３の左端側である末端部には、モータＭが接続されている。このモータＭにより駆動側回転軸Ｄ１は、図３の左右方向に延びる中心軸Ｃ１の周りに回転可能となるように構成されている。
【００４１】
図３における駆動側回転軸Ｄ１の先端部には、試験片としての駆動側試験片Ｄ２が固定された。駆動側試験片Ｄ２は、上記の各実施の形態における第１の転動部品に相当する部材である。駆動側試験片Ｄ２は、駆動側回転軸Ｄ１が中心軸Ｃ１の周りに回転すればこれと同様に中心軸Ｃ１の周りに回転可能とされた。
【００４２】
一方、従動側回転軸Ｆ１も図３の左右方向に延びる部材である。ただし従動側回転軸Ｆ１の配置は左右方向に関して駆動側回転軸Ｄ１と互いに逆である。すなわち従動側回転軸Ｆ１の図３の左端側には先端部が設けられている。先端部は、延びる方向である図３の左右方向に交差する断面積が、図の右側から左側に向けて漸次小さくなる形状を有する。また従動側回転軸Ｆ１は上記先端部と反対側、すなわち図３の右端側が末端部である。
【００４３】
図３における従動側回転軸Ｆ１の先端部には、試験片としての従動側試験片Ｆ２が固定された。従動側試験片Ｆ２は、上記の各実施の形態における第２の転動部品に相当する部材である。従動側試験片Ｆ２は、従動側回転軸Ｆ１が中心軸Ｃ２の周りに回転すればこれと同様に中心軸Ｃ２の周りに回転可能とされた。すなわち従動側回転軸Ｆ１は、図３の左右方向に延びる中心軸Ｃ２の周りに回転可能となるように構成されている。
【００４４】
ここで、駆動側回転軸Ｄ１の先端部は図３の右側を向いており、従動側回転軸Ｆ１の先端部は図３の左側を向いている。ただし駆動側回転軸Ｄ１の中心軸Ｃ１と従動側回転軸Ｆ１の中心軸Ｃ２とは図３の左右方向である軸方向に一致していない。すなわち中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２との間には図３の上下方向に示す間隔を有している。この間隔は、駆動側回転軸Ｄ１が回転していない状態において、駆動側試験片Ｄ２の中心軸Ｃ１から最も離れた外径面と、従動側試験片Ｆ２の中心軸Ｃ２から最も離れた外径面とが接触する間隔とした。
【００４５】
このため、駆動側回転軸Ｄ１およびこれに固定された駆動側試験片Ｄ２が中心軸Ｃ１周りに回転すれば、駆動側試験片Ｄ２に接触する従動側試験片Ｆ２、およびこれが固定される従動側回転軸Ｆ１が中心軸Ｃ２周りに回転するよう設置された。このことを可能とすべく、駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２は、いずれも中心軸Ｃ１，Ｃ２に交差する方向から平面視した断面形状が円形である、全体が円筒形状であるものとした。互いに接触するように配置される駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２は、これらの図３の紙面方向奥側すなわち真下に配置された給油用フェルトパッド５と接触する構成とされた。
【００４６】
準備された駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２のそれぞれの寸法、およびそれぞれの試験片の試験前の初期状態における外径面の軸方向（図３の左右方向）の表面粗さを表１に示す。なおここで表面粗さとは、算術平均粗さＲａを意味する。
【００４７】
【表１】
2020143725.tif 000003
【００４８】
表１に示すように、駆動側試験片Ｄ２は、平面視した外径（直径）が４０ｍｍであり、厚さ（軸方向に延びる寸法）が１２ｍｍ、駆動側試験片Ｄ２の軸方向の副曲率半径が６０ｍｍの円筒形状である。従動側試験片Ｆ２は、平面視した外径（直径）が４０ｍｍであり、厚さ（軸方向に延びる寸法）が１２ｍｍ、駆動側試験片Ｄ２の軸方向の副曲率半径が存在しない（０ｍｍである）円筒形状である。なお表１に示さないが、駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２は、いずれも平面視した内径（直径）は２０ｍｍである。
【００４９】
表１に示すように、駆動側試験片Ｄ２は外径面の軸方向の算術平均粗さが０．２０μｍに仕上げられ、従動側試験片Ｆ２は外径面の軸方向の算術平均粗さが０．０２μｍに仕上げられた。具体的には、駆動側試験片Ｄ２の外径面は、回転砥石を用いて、周方向に加工目が形成されるように研削加工されることにより仕上げられた。従動側試験片Ｆ２の外径面は、回転砥石を用いて、周方向に加工目が形成されるように研削加工されることにより仕上げられ、その後さらに超仕上げ加工が施された。
【００５０】
以上の駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２を用いて実施された転動疲労試験の実施条件を表２に示す。
【００５１】
【表２】
2020143725.tif 000004
【００５２】
表２に示すように、二円筒試験機４には潤滑油として、無添加ポリ−α―オレフィン油（ＶＧ６相当）が用いられた。この潤滑油は給油用フェルトパッド５内に含浸されており、そこから駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２の外径面に塗布供給された。また試験条件として、従動側試験片Ｆ２に加えられる荷重Ｗ（図３参照）の値は２３０ｋｇｆとされた。ここで荷重Ｗとは、駆動側回転軸Ｄ１の回転時に、従動側回転軸Ｆ１が、図３の矢印に示す荷重Ｗの方向すなわち駆動側回転軸Ｄ１に近づく方向に、従動側試験片Ｆ２に対して加える力を意味する。駆動側回転軸Ｄ１がモータＭにより中心軸Ｃ１周りに回転することに伴い、従動側回転軸Ｆ１が中心軸Ｃ２周りに、駆動側回転軸Ｄ１とは互いに逆方向に回転した。このように回転したのは、駆動側試験片Ｄ２の外径面と従動側試験片Ｆ２の外径面とが互いに接触しているためである。以上の駆動条件と、表１に示した駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２のそれぞれの寸法、形状、表面粗さの条件とした。一般的に、駆動側試験片Ｄ２の外径面（転動部の表面）に存在する微小な凸部が従動側試験片Ｆ２の外径面（転動部の表面）に接触することで、従動側試験片Ｆ２の転動部の表面に転動疲労が発生しやすくなる。
【００５３】
また試験は断続運転条件とし、試験すなわち駆動側回転軸Ｄ１の回転の開始から２分経過時までは、駆動側回転軸Ｄ１の回転数は５００ｍｉｎ-1とした。駆動側回転軸Ｄ１の回転の開始から２分経過した時点で一度回転が中断され、駆動側回転軸Ｄ１が停止された。この時点は、駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２に加わる負荷回数が１０００回に達した時点である。駆動側回転軸Ｄ１が１回転するごとに、駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２には１回の負荷が加わるためである。その後、駆動側回転軸Ｄ１の回転を再開し、２０００ｍｉｎ-1の回転数で駆動側回転軸Ｄ１が２分間回転された。これにより最終的に、駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２に加わる総負荷回数が５０００回に達した時点で試験が終了された。
【００５４】
なお駆動側回転軸Ｄ１を最初に５００ｍｉｎ-1で２分間回転させたのは、この２分間の回転がなされる間に駆動側試験片Ｄ２の転動部に存在する微小な凸部のなじみを進行させる目的による。この５００ｍｉｎ-1での２分間回転と、その後の２０００ｍｉｎ-1での２分間回転の際に、駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２の転動部すなわち外径面は転動疲労を起こす。回転時に駆動側試験片Ｄ２と従動側試験片Ｆ２との外径面同士が繰り返し高速で接触による負荷を受けるためである。本試験では、駆動側回転軸Ｄ１の回転数を２０００ｍｉｎ-1に高めて２分間追加で回転させた後の、駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面における表面粗さと従動側試験片Ｆ２の転動部の表面に発生した疲労の程度が評価された。これにより、各評価品すなわち各条件の駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面の微小な凸部のなじみが、従動側試験片Ｆ２の転動部の表面の疲労進行に及ぼす影響が評価できる。
【００５５】
本実施例においては、以上に述べた二円筒試験機４および上記の手順を用いて、本実施の形態の特徴に基づく４種類の駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２の条件の組み合わせを用いた４種類の転動疲労試験、および９種類の駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２の標準品の組み合わせを用いた９種類の比較例としての転動疲労試験が行なわれた。以下においては、本実施の形態の特徴に基づく上記４種類の条件の組み合わせを用いた４種類の試験のそれぞれを実施例１〜４で示している。また以下においては標準品、すなわち本実施の形態の規格外である駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２の組み合わせを用いた９種類の試験を比較例１〜９で示している。次の表３は、比較例１〜９、および実施例１〜４のそれぞれの試験片の材質、端面の硬度、形成条件を示している。
【００５６】
【表３】
2020143725.tif 000005
【００５７】
まず駆動側試験片Ｄ２について説明する。表３に示すように、比較例１〜３においては、駆動側試験片Ｄ２の材料はＪＩＳ規格ＳＵＪ２とした。これらの駆動側試験片Ｄ２はすべて同じ温度等の条件で焼入れがなされ、その後、それぞれ表３に示した温度で焼戻しがなされた。具体的には、比較例１では１８０℃で、比較例２では１５０℃で、比較例３では２３０℃で、焼戻しがなされた。その結果、これらの駆動側試験片Ｄ２はそれぞれ表３に示した端面硬度となった。ここで端面とは各駆動側試験片Ｄ２の転動部である外径面以外の表面を意味する。また端面硬度は、各駆動側試験片Ｄ２の転動部である外径面以外の端面のロックウェル硬度（単位はＨＲＣ）を意味する。具体的には、比較例１では６３．５ＨＲＣ、比較例２では６５．０ＨＲＣ、比較例３では６０．９ＨＲＣとなった。なお比較例１は本実施の形態の規格外の標準品のなかでも特に、もっとも汎用的な転がり軸受の材質等である。このため以降に述べる結果の説明は比較例１の結果を基準として検証されている。
【００５８】
比較例４〜７においては、駆動側試験片Ｄ２の材料はＪＩＳ規格ＳＵＪ３とした。これらの比較例の駆動側試験片Ｄ２のうち、比較例４〜６の駆動側試験片Ｄ２には同じ温度等の条件で焼入れがなされた。ただし比較例７の駆動側試験片Ｄ２のみ、比較例４〜６の駆動側試験片Ｄ２よりも高い温度により焼入れがなされた。その後、それぞれ表３に示した温度で焼戻しがなされた。具体的には、比較例４では１５０℃で、比較例５では１８０℃で、比較例６では２３０℃で、比較例７では１８０℃で、焼戻しがなされた。その結果、これらの駆動側試験片Ｄ２はそれぞれ表３に示した端面硬度となった。具体的には、比較例４では６４．５ＨＲＣ、比較例５では６２．４ＨＲＣ、比較例６では６１．３ＨＲＣ、比較例７では６２．３ＨＲＣとなった。
【００５９】
実施例１，２においては、駆動側試験片Ｄ２の材料はＪＩＳ規格ＳＮＣＭ８１５とした。これらの駆動側試験片Ｄ２はいずれも同じ温度等の条件で焼入れがなされ、その後、中間焼鈍しおよび二次焼入れがなされた。さらにその後、これらの駆動側試験片Ｄ２はそれぞれ表３に示した温度で焼戻しがなされた。具体的には、実施例１では１５０℃で、実施例２では１８０℃で、焼戻しがなされた。その結果、これらの駆動側試験片Ｄ２はそれぞれ表３に示した端面硬度となった。具体的には、実施例１では６０．１ＨＲＣ、実施例２では５８．８ＨＲＣとなった。
【００６０】
比較例８および実施例３においては、駆動側試験片Ｄ２の材料はＪＩＳ規格ＳＮＣＭ４２０とした。これらの駆動側試験片Ｄ２はいずれも同じ温度等の条件で焼入れがなされ、その後、それぞれ表３に示した温度で焼戻しがなされた。具体的には、比較例８では１５０℃で、実施例３では１８０℃で、焼戻しがなされた。その結果、これらの駆動側試験片Ｄ２はそれぞれ表３に示した端面硬度となった。具体的には、比較例８では６２．７ＨＲＣ、実施例３では６０．８ＨＲＣとなった。
【００６１】
比較例９および実施例４においては、駆動側試験片Ｄ２の材料はＪＩＳ規格ＳＣＭ４２０とした。これらの駆動側試験片Ｄ２はいずれも同じ温度等の条件で焼入れがなされ、その後、それぞれ表３に示した温度で焼戻しがなされた。具体的には、比較例９では１５０℃で、実施例４では１８０℃で、焼戻しがなされた。その結果、これらの駆動側試験片Ｄ２はそれぞれ表３に示した端面硬度となった。具体的には、比較例９では６３．５ＨＲＣ、実施例４では６１．８ＨＲＣとなった。
【００６２】
次に従動側試験片Ｆ２について説明する。表３に示すように、比較例１〜９および実施例１〜４のすべてにおいて、従動側試験片Ｆ２の材料はＪＩＳ規格ＳＵＪ２とした。これらの従動側試験片Ｆ２はすべて一般的な温度等の条件で焼入れ処理がされた後に、１８０℃にて焼戻しされた。その結果、これらの従動側試験片Ｆ２はすべて端面硬度が６３．４±０．２ＨＲＣとほぼ同等とされた。
【００６３】
当該比較例１〜９および実施例１〜４の各駆動側試験片Ｄ２および各従動側試験片Ｆ２は、上記の転動疲労試験の前に、各試験片の端面についてのロックウェル硬度がロックウェル硬さ試験機によって測定された。これに加え、比較例１〜３および比較例５〜７と、実施例２〜４の各駆動側試験片Ｄ２については、各試験片の端面の表面層の硬度がナノインデンテーション法で測定された。図４はナノインデンテーション法の際に微小圧子が測定対象に押し込まれる深さと押し込まれる際に加わる荷重との関係を模式的に示すグラフである。図４の横軸はナノインデンテーション法の際に微小圧子が測定対象に押し込まれる深さを示している。したがって後述する除荷後残留変位量ｈｆはこの横軸に表される。図４の縦軸はナノインデンテーション法の際に微小圧子が測定対象に加える荷重を示している。
【００６４】
図４を参照して、ナノインデンテーション法を用いた測定時に微小圧子が測定対象を押し込めば、その測定が終了しても（すなわち押し込み荷重が加わらなくなっても）、測定対象の表面には押し込まれた際に生じた変位が残留する。この残留量が図４では除荷後残留変位量ｈｆとして示されている。また本測定では、特に比較例１〜３および比較例５〜７と、実施例２〜４の各駆動側試験片Ｄ２の端面について、微小圧子による表面層への最大押し込み荷重Ｐmaxが１００μＮとされて表面層の硬度が測定された後の除荷後の残留変位量ｈｆが測定された。なおここで各駆動側試験片Ｄ２について残留変位量ｈｆが測定される端面は、転動疲労試験がなされる転動部（外径面）とは別の面である。すなわち転動疲労試験による疲労などの影響を受けない領域について、ナノインデンテーション法による圧痕が残る測定がなされている。ただし当該端面の硬度は転動部である外径面の表面と同じロックウェル硬度を有していると仮定している。このため端面の硬度を測定すればそれは転動部（第１転動部の表面および第２の転動部の表面）の硬度を測定することと同じ結果が得られる。
【００６５】
この除荷後残留変位量ｈｆ（単位ｎｍ）は、比較例１〜３および比較例５〜７と、実施例２〜４との各駆動側試験片Ｄ２について異なる２０か所ずつについて測定された。各試験片の２０か所の除荷後残留変位量ｈｆの平均値がその試験片の除荷後残留変位量ｈｆとして記録された。なお測定に用いられた微小圧子はＢｅｒｋｏｖｉｃｈ圧子とした。
【００６６】
表３に示す試験片を用いて比較例１〜９および実施例１〜４の転動疲労試験が行なわれた後、比較例１〜９および実施例１〜４の各駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面に形成されている突起の先端曲率半径の平均値βを測定した。また各駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面に形成されている突起の頂点の高さの標準偏差σ*を測定した。これらにより突起のなじみの程度が評価された。ここで、βおよびσ*は、各駆動側試験片Ｄ２の転動部の三次元表面形状をレーザー顕微鏡で測定した後に、表面粗さ解析ソフトを用いて算出した。なおこれらのβおよびσ*の値は二次元すなわち線の粗さではなく、三次元すなわち面の粗さのパラメータである。
【００６７】
上記の駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面のβおよびσ*の測定に加え、比較例１〜３および比較例５〜７と、実施例２〜４との各駆動側試験片Ｄ２は、上記５０００回の負荷を与える断続運転試験（転動疲労試験）の後のみならず、転動疲労試験の前にも、駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面の標準偏差σ*が測定された。そして転動疲労試験の前と後との各駆動側試験片Ｄ２の標準偏差σ*の変化量が算出された。
【００６８】
また上記のβ、σ*の測定、表面層の硬度の測定、および除荷後残留変位量ｈｆの測定に加え、比較例１〜９および実施例１〜４の各駆動側試験片Ｄ２および各従動側試験片Ｆ２の転動部の、転動疲労試験の後の残留応力が測定された。ここで残留応力はＸ線回折分析により測定された。またＸ線回折分析の際、異なる３方向から転動部にＸ線を入射し、それぞれの方向からのＸ線の入射に対して得られた回折情報を基にして、従動側試験片Ｆ２の転動部の表面層（表面から深さ５μｍ以内の領域）の残留応力が、ｖｏｎ  Ｍｉｓｅｓの相当応力の形で算出された。一般的に転動中の転動部の表層には、様々な方向を向く垂直応力とせん断応力とが同時に発生する。ｖｏｎ  Ｍｉｓｅｓの相当応力は、このように同時に作用する多軸応力が単一応力に変換されたものである。ｖｏｎ  Ｍｉｓｅｓの相当応力は、多軸応力が作用する材料の塑性変形および疲労の挙動を検討する際に有効と考えられている。また転動部で残留応力が形成されることは、転動部に塑性変形が発生したことを意味している。すなわち、形成される残留応力の大きさは塑性変形の程度を表し、残留応力が大きい方が塑性変形の程度も大きいと考えられる。
【００６９】
＜試験結果＞
図５は、転動疲労試験前の駆動側試験片Ｄ２の転動部以外の端面のロックウェル硬度と、転動疲労試験後の駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面のβとの関係を示すグラフである。図５の横軸は転動疲労試験前に測定された、駆動側試験片Ｄ２の転動部以外の端面のロックウェル硬度を示す（単位ＨＲＣ）。図５の縦軸は上記のβを示す。図５中の黒い三角印は比較例１における値を示す。図５中の黒い丸印は比較例２〜９のそれぞれにおける値を示す。図５中の白抜きの丸印は実施例１〜４のそれぞれにおける値を示す。図５を参照して、上記転動疲労試験前に測定された駆動側試験片ロックウェル硬度と上記βとの間には線形相関があることがわかる。また図５から、ロックウェル硬度が低いほどなじみ後のβが大きくなるといえる。すなわち、なじみにより、転動部の表面の突起の先端の曲率半径βが増加する。そして、少なくともロックウェル硬度が６２ＨＲＣ以下である実施例１〜４の試験においてはいずれも、試験後のβの値が基準値を示す比較例１と同等以上の値を示している。曲率半径βが大きくなれば、上記のように、転動部品の転動部の表面層での疲労の抑制、および転動部の表面層での摩耗量の低減をもたらす。これにより、第１転動部の表面および第２転動部の表面の損傷を抑制できる。その結果、転動部品の表面損傷による転動装置の寿命低下を抑制できる。以上より、駆動側試験片Ｄ２に相当する第１の転動部品の表面のロックウェル硬度は６２ＨＲＣ以下が好ましいことがわかる。
【００７０】
図６は、転動疲労試験前の駆動側試験片Ｄ２の転動部以外の端面の表面層の硬度がナノインデンテーション法で測定されたときの除荷後残留変位量と、駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面の標準偏差σ*の転動疲労試験前後間の変化量との関係を示すグラフである。図６の横軸は、転動疲労試験前の駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面層の硬度がナノインデンテーション法で測定されたときの除荷後残留変位量ｈｆを「残留ひずみ」として示している（単位ｎｍ）。図６の縦軸は、駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面の標準偏差σ*の転動疲労試験前後間の変化量を示している（単位μｍ）。図６中の黒い三角印は比較例１における値を示す。図６中の黒い丸印は比較例２，３，５，６，７における値を示す。図６中の白い丸印は実施例２，３，４における値を示す。なお図６中の黒い丸印のうち、残留ひずみが約５２５ｎｍ、σ*の変化量が約０．０２２μｍである位置には、比較例３および比較例６に係る黒い丸印がほぼ重なっている。
【００７１】
上記の記載内容より、第１転動部の表面および第２転動部の表面の損傷を抑制しその寿命の低下を抑制する観点からは、標準偏差σ*の値は小さいことが好ましい。ただしこれは使用により微小な突起部がなじみを起こした後における話である。なじみを起こす前の初期状態（すなわち転動疲労試験前）に比べてなじみを起こす後（すなわち転動疲労試験後）に標準偏差σ*が小さくなっていればよい。つまりたとえ初期状態にてσ*が大きくてもその後のなじみによりσ*が大幅に減少すれば、寿命低下抑制の効果を高められる。この場合はσ*の変化量（減少量）が大きく、好ましいデータであるといえる。この観点から、グラフの縦軸が示す試験前後でのσ*の変化量が大きい方が、本願発明の作用効果を奏する上で好ましい。
【００７２】
以上を踏まえ図６を参照して、除荷後残留変位量ｈｆが大きいほどなじみによるσ*の変化量が大きくなるという好ましい結果が現れる傾向がある。なお図中の２本の破線は、ｈｆとσ*の変化量との間に線形相関があると仮定した場合の予測区間の上限値および下限値を示す。また図中の２本の鎖線は、ｈｆとσ*の変化量との間に線形相関があると仮定した場合の信頼区間の上限値および下限値を示す。上記の予測区間および信頼区間はともに危険率が５％の値をプロットしている。なじみによるσ*の変化量を基準値となる比較例１と同等以上とする観点から、信頼区間の下限値より、ｈｆは５４８ｎｍ以上が要求されることがわかる（図６中の点Ａ参照）。またなじみによるσ*の変化量を基準値となる比較例１と同等以上とする観点から、予測区間の下限値より、ｈｆは６０２ｎｍ以上がより好ましいことがわかる（図６中の点Ｂ参照）。
【００７３】
図７は、転動疲労試験後の駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面のσ*/βの値と、転動疲労試験後の従動側試験片Ｆ２の転動部の表面の残留応力との関係を示すグラフである。図７中の黒い丸印は比較例１における値を示し、黒いＸ印は比較例２〜９および実施例１〜４のうちのいずれかであり、駆動側試験片Ｄ２の端面のロックウェル硬度が従動側試験片Ｆ２の端面のロックウェル硬度よりも高い試験片のデータである。また図７の白抜きのひし形は、比較例２〜９および実施例１〜４のうちのいずれか上記黒い丸印およびバツ印のいずれとも異なるものであり、駆動側試験片Ｄ２の端面のロックウェル硬度が従動側試験片Ｆ２の端面のロックウェル硬度に比べて同等以下である試験片のデータである。
【００７４】
図７を参照して、白抜きのひし形のデータは、グラフの比較的下方、すなわち従動側試験片Ｆ２の転動部表面の残留応力が比較的低くなっている。このため、従動側試験片Ｆ２への残留応力の生成（すなわち塑性変形）を抑制するために、転動疲労試験前の駆動側試験片Ｄ２の（端面の）硬度を転動疲労試験前の従動側試験片Ｆ２の（端面の）硬度よりも低くすることが有効である。また図７のグラフにおいては、σ*/βが小さいほど従動側試験片Ｆ２の残留応力が小さくなる傾向がある。この結果は、なじみにより転動疲労試験後のσ*が小さくなるか、あるいは転動疲労試験後のβの増加の割合が大きくなるかのいずれかにより、従動側試験片Ｆ２の転動部の表面の塑性変形を抑制できることを示している。
【００７５】
以上に述べた各実施の形態（に含まれる各例）に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。
【００７６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７７】
１  深溝玉軸受、４  二円筒試験機、５  給油用フェルトパッド、１１  外輪、１１Ａ  外輪軌道面、１２  内輪、１２Ａ  内輪軌道面、１３  玉、１３Ａ  玉軌道面、１４  保持器、Ｄ１  駆動側回転軸、Ｄ２  駆動側試験片、Ｆ１  従動側回転軸、Ｆ２  従動側試験片、Ｍ  モータ、Ｗ  荷重。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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