(57)【要約】【課題】生産性に優れることに加えて軽量で長寿命なロボットアーム用軸受を提供する。【解決手段】外周面に軌道面を有する内方部材と、前記内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配置された外方部材と、前記内方部材の軌道面と前記外方部材の軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体とを備え、前記内方部材及び前記外方部材の少なくとも一方が、特定の組成を有する合金鋼からなることを特徴とするロボットアーム用軸受。【選択図】図１
2010106299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に軌道面を有する内方部材と、前記内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配置された外方部材と、前記内方部材の軌道面と前記外方部材の軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体とを備え、
前記内方部材及び前記外方部材の少なくとも一方が、下記の３つの条件を満足する合金鋼からなることを特徴とするロボットアーム用軸受。
（条件１）炭素の含有量Ｃ％が０．４５質量％以上０．６５質量％以下、ケイ素の含有量
Ｓｉ％が０．５質量％以上１質量％以下、マンガンの含有量Ｍｎ％が０．２質
量％以上０．６質量％以下、クロムの含有量Ｃｒ％が０．４質量％以上１質量          ％以下、バナジウムの含有量Ｖ％が０質量％又は０質量％超過０．２質量％以          下である。
（条件２）クロムの含有量Ｃｒ％とマンガンの含有量Ｍｎ％との比Ｃｒ％／Ｍｎ％が０．
８以上３以下である。
（条件３）炭素の含有量Ｃ％、ケイ素の含有量Ｓｉ％、マンガンの含有量Ｍｎ％、クロム
の含有量Ｃｒ％、及びバナジウムの含有量Ｖ％が、下記の数式（Ｉ）を満足す
る。
０．７５≦（Ｃ％＋Ｓｉ％／１０＋Ｍｎ％／５＋５×Ｃｒ％／２２＋
１．６５×Ｖ％）≦０．９５ ・・・（Ｉ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットアームの関節部に用いられる軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットアームの関節部には、高剛性、および低トルクが要求されるため、一般的にアンギュラ玉軸受が用いられることが多く、２個のアンギュラ玉軸受を背面組合せしたり、正面合せにしたり、並列合せにして使用されている。
【０００３】
近年では、ロボットアームを小型・軽量化して省スペース化を図ったり、運転のための電力の低減を図る等の目的により、軸受の内外輪の薄肉化が進められている。しかし、内外輪の薄肉化に伴い、強度が不足して疲労破壊を起しやすくなる。特に、回転しながら曲げ応力が負荷されると、回転に伴なって捩り応力が加わるため、これに対する十分な強度が確保できない場合には疲労破壊が生じる。
【０００４】
また、軸受には、ロボットアーム本体を取り付けるためのボルトを挿通するための通孔が形成されるが、内外輪の薄肉化とともに取り付強度が低下して、通孔の周囲部分が変形しやすくなることも懸念される。通孔の周囲部分が変形すると、ロボットアームの回転中心に対する直角度が悪化する。その結果、ロボットアームの両側面が回転に伴なって軸方向に変位して、振れが発生する。このような原因で生じる振れの振幅が数十μｍ程度であっても、ロボットアームの異音が発生するおそれがあり、ロボットアームの制動性の耐久性が低下することになる。したがって、内外輪を薄肉化して軽量化を図る場合には、十分な疲労強度、降伏強度等が必要不可欠となる。
【０００５】
しかしながら、内外輪の強度向上のために材料の高度を高めただけでは、著しく加工性が低下して大幅に生産性が悪化する。
【０００６】
このような背景から、軸受用鋼材を改良することが行われており、例えば、特許文献１には、主要な合金成分として、炭素を０．５〜０．７質量％、ケイ素を０〜０．６質量％、マンガンを０．４〜１．２質量％、バナジウムを０．０５〜０．２質量％含有する転がり軸受用合金鋼が開示されている。ただし、転がり軸受用合金鋼の引張強度や降伏強度については開示されているが、その加工性や転がり疲労寿命等の機能や諸品質に関しては考慮されていない。
【０００７】
また、特許文献２には、主要な合金成分として、炭素を０．５〜０．７質量％、ケイ素を０．５〜０．９質量％、マンガンを０．５〜１．０質量％、クロムを０．４質量％以下、バナジウムを０．０１〜０．１５質量％含有し、Ｃ％＋１／７Ｓｉ％＋１／５Ｍｎ％＋１／９Ｃｒ％−５／７Ｓ％＋Ｖ％なる式で算出される炭素当量Ｃｅｑが０．７５以上０．９以下である被削性に優れる高強度高周波焼入用鋼が開示されている。降伏強度は硬さだけに依存せずミクロ組織等にも強く依存するため、薄肉化による軽量化に必ずしも応えることができない場合がある。
【０００８】
さらに、特許文献３には、合金元素として、炭素を０．５〜０．７質量％、ケイ素を０．６〜１．２質量％、マンガンを０．６〜１．０質量％含有し、且つ、１１２７１Ｃ％＋５７９６Ｓｉ％＋２６６５Ｍｎ％−６９５５なる式で算出されるＬが５０００以上で、４８．０Ｃ％＋５．７Ｓｉ％＋１１．５Ｍｎ％−１６．２なる式で算出されるＨが２３〜２５である、加工性、疲労強度及び転がり疲労寿命に優れる転動部品が開示されている。ただし、硬さ及び硬化層の表面硬さについて言及されているのみである。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−３２４９５１号公報
【特許文献２】特開２００２−３３２５３５号公報
【特許文献３】特開２００２−３６３７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、特許文献１〜３に記載のものは、鋼材の強度と加工性との両方を十分に満足するものではない。そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、生産性に優れることに加えて軽量で長寿命なロボットアーム用軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、外周面に軌道面を有する内方部材と、前記内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配置された外方部材と、前記内方部材の軌道面と前記外方部材の軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体とを備え、前記内方部材及び前記外方部材の少なくとも一方が、下記の３つの条件を満足する合金鋼からなることを特徴とするロボットアーム用軸受を提供する。
（条件１）炭素の含有量Ｃ％が０．４５質量％以上０．６５質量％以下、ケイ素の含有量
Ｓｉ％が０．５質量％以上１質量％以下、マンガンの含有量Ｍｎ％が０．２質
量％以上０．６質量％以下、クロムの含有量Ｃｒ％が０．４質量％以上１質量          ％以下、バナジウムの含有量Ｖ％が０質量％又は０質量％超過０．２質量％以          下である。
（条件２）クロムの含有量Ｃｒ％とマンガンの含有量Ｍｎ％との比Ｃｒ％／Ｍｎ％が０．
８以上３以下である。
（条件３）炭素の含有量Ｃ％、ケイ素の含有量Ｓｉ％、マンガンの含有量Ｍｎ％、クロム
の含有量Ｃｒ％、及びバナジウムの含有量Ｖ％が、下記の数式（Ｉ）を満足す
る。
０．７５≦（Ｃ％＋Ｓｉ％／１０＋Ｍｎ％／５＋５×Ｃｒ％／２２＋
１．６５×Ｖ％）≦０．９５ ・・・（Ｉ）
【発明の効果】
【００１２】
本発明のロボットアーム用軸受は、生産性に優れることに加えて軽量で長寿命である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明においてロボットアーム用軸受の種類や構造には制限はなく、例えば図１〜３に示すような軸受を例示することができる。
【００１４】
図１に示すように、軸受装置１０は、背面組合せされた一対の単列アンギュラ玉軸受１１を備える。単列アンギュラ玉軸受１１は、内周面に外輪軌道面１２ａが形成された外輪１２と、外周面に内輪軌道面１３ａが形成された内輪１３と、外輪軌道面１２ａおよび内輪軌道面１３ａ間に接触角１５°〜５５°、例えば４０°の接触角を持って転動自在に配設された複数の転動体である玉１４と、玉１４を円周方向に所定の間隔で保持する保持器１５と、を備える。背面組合せされた一対の単列アンギュラ玉軸受１１は、玉１４に対して軸方向外側（外輪１２のカウンタボア側）にのみ、外輪１２および内輪１３間にシール部材１６が配設されて、封入されるグリースの漏洩と共に外部からの異物侵入が防止されている。
【００１５】
両端がシール部材１６によって封止された一対の単列アンギュラ玉軸受１１内には、合成炭化水素油を基油とし、ウレア系増ちょう剤を含有するグリースが封入されている。ウレア系増ちょう剤としては、ジウレア、トリウレア、テトラウレア、ウレア、ウレタン化合物などが例示されるが、音響を考慮するとジウレアが好ましい。グリースのちょう度は、２４０〜２５０、好ましくは２４３である。また、動粘度は、４０℃において３０〜４００ｍｍ２／ｓであり、音響やトルクを考慮すると４０〜１８０ｍｍ２／ｓが好ましい。
【００１６】
背面組合せされた一対の単列アンギュラ玉軸受１１は、軸方向外側にのみシール部材１６が配設されているので一対の軸受１１の内部空間Ｓが大きく、多量のグリースを封入することができ、更に基油による酸化安定性、熱安定性、低温流動性と、ウレア系増ちょう剤による耐熱性、耐水性によって効果的に摩耗を防止し、アンギュラ玉軸受１１の長寿命化に寄与する。
【００１７】
一対の単列アンギュラ玉軸受１１の各外輪１２には締結用外方部材２０が外嵌され、各内輪１３には締結用内方部材３０が内嵌される。締結用外方部材２０、および締結用内方部材３０は、チタン、アルミニウム、プラスチックのいずれかから形成されて軽量化されており、ロボットアームなどのそれぞれ相対回転する一方の部材、および他方の部材（いずれも図示せず）に締結される。
【００１８】
締結用外方部材２０は、構成部品として、各外輪１２に外嵌される円筒状本体２１と、この円筒状本体２１の軸方向両側に配置される一対の円環板状の側板２２、２３とから構成されている。一対の側板２２、２３の内径は、円筒状本体２１の内径より小さく、各外輪１２の軸方向端面と当接して、各外輪１２を軸方向に規制する。円筒状本体２１は、各外輪１２にルーズフィットで外嵌されて接着によって固定されてもよく、或いは、圧入によって固定されてもよい。また、これら円筒状本体２１と一対の円環板状の側板２２、２３は、ねじ締結や接着によって固定されている。これにより、外輪１２は、締結用外方部材２０に固定される。
【００１９】
また、一方の側板２２には、ボルトなどの締結具（図示せず）を挿通するための複数個の貫通穴２４が円周方向に離間して所定の間隔で設けられている。円筒状本体２１には、これら複数個の貫通孔２４に対応する位置に軸方向に沿って逃げ溝２５が形成されており、また、他方の側板２３は、逃げ溝２５の最も深い部分より小さな外径を有する。尚、貫通穴２４は、相手部品の形状に合わせてねじ穴などとすることもできる。
【００２０】
締結用内方部材３０は、構成部品として、各内輪１３に内嵌される円筒状本体部３１と、この円筒状本体部３１の軸方向両側に配置される一対の円環板状の側板３２、３３とから構成されている。円筒状本体部３１は、軸芯を通る軸穴３４と、軸穴３４の半径方向外方に設けられて軸方向に貫通する締結用の貫通穴３５と、を備える。一対の円環板状の側板３２、３３の外径は、本体部３１の外径より大きく、各内輪１３の軸方向端面と当接して、各内輪１３を軸方向に規制する。また、一対の側板３２、３３の内径は、軸方向から見て貫通穴３５と重ならないように設定される。円筒状本体部３１は、各内輪１３にルーズフィットで内嵌されて接着によって固定されてもよく、或いは、圧入によって固定されてもよい。これら円筒状本体部３１と一対の円環板状の側板３２、３３とは、ねじ締結や接着によって固定されている。これにより、内輪１３は、締結用内方部材３０に固定される。
【００２１】
このような構成の軸受装置１０は、内輪回転で使用される場合、締結用外方部材２０の貫通穴２４にボルトなどの締結具が挿通されて、相対回転する一方の部材として、ロボットアーム、歯車、モータ、プーリ、減速機、歯付きベルトが締結され、締結用内方部材３０の貫通穴３５には、相対回転する他方の部材として、例えば、歯車、モータ、プーリ、減速機、歯付きベルト、ロボットアームが締結されて使用される。また、外輪回転で使用される場合、締結用内方部材３０の貫通穴３５にボルトなどの締結具が挿通されて、相対回転する他方の部材として、ロボットアームが締結され、締結用外方部材２０の貫通穴２４には、相対回転する一方の部材として、例えば、歯車、モータ、プーリ、減速機、歯付きベルト、ロボットアームが締結されて使用される。
【００２２】
上記したように、本発明の軸受装置１０によれば、締結用外方部材２０、および締結用内方部材３０が、チタン、アルミニウム、またはプラスチックから形成されているので、軸受装置１０を軽量化することができ、これによって応答性が向上すると共に、省電力に繋がり、また、軸受の電触を防止することができる。また、アンギュラ玉軸受１１は、転動体である玉１４が軌道面１２ａ、１３ａと点接触するので、軌道面と線接触するころ軸受と比較して回転トルクが小さく、低トルク化することができる。
【００２３】
締結用外方部材２０、および締結用内方部材３０には、ボルトやねじなどの締結具が挿通される貫通穴２４，３５が設けられているので、専用部品を準備することなく、他部品へ容易に締結することができ、組付け工数を低減することができ、さらに、外輪回転や内輪回転の両方に適用することができ、高い汎用性を有する。
【００２４】
さらに、一対の玉軸受１１は、各外輪１２及び各内輪１３がそれぞれ円筒状本体２１と一対の円環板状の側板２２、２３からなる締結用外方部材２０と円筒状本体部３１と一対の円環板状の側板３２、３３とからなる締結用内方部材３０によって固定されるので、一対の玉軸受１１を軸受装置１０として組み立てる際に、寸法管理や予圧調整を行なうことができ、軸受装置１０を回動部として用いる製造業者において煩雑な予圧調整を行なう必要がなくなる。
【００２５】
なお、締結用外方部材２０は、図２（ａ）に示すように、円筒状本体２１と、一方の円環板状の側板２２とを一体に形成した本体４０と、他方の円環板状の側板２３との２部品から構成することもできる。また、図２（ｂ）に示すように、円筒状本体２１と他方の円環状の側板２３とを一体に形成した本体４１と、一方の円環状の側板２２との２部品から構成するようにしてもよい。各部材は、接着、またはねじ止めなどによって固定される。
【００２６】
更に、締結用内方部材３０は、図３に示すように、本体部３１と、円環板状の側板３２，３３の一方とを一体に形成した本体５０と、他方の円環板状の側板３２，３３との、２部品から構成することもできる。各部材は、接着、ねじ止め、圧入などによって固定される。
【００２７】
その他にも、図示は省略するが、正面組合せや、並列組合せとすることもできる。但し、ラジアル荷重容量を高くとることができる背面組合せとするほうが、装置を小型化でき、省電力とすることができるので好ましい。また、深溝玉軸受（３点接触、４点接触）などにおいても同様に適用することができる。
【００２８】
本発明では、上記の各外輪１２及び各内輪１３を下記条件１〜３を満たす合金鋼製とする。
（条件１）炭素の含有量Ｃ％が０．４５質量％以上０．６５質量％以下、ケイ素の含有量
Ｓｉ％が０．５質量％以上１質量％以下、マンガンの含有量Ｍｎ％が０．２質
量％以上０．６質量％以下、クロムの含有量Ｃｒ％が０．４質量％以上１質量          ％以下、バナジウムの含有量Ｖ％が０質量％又は０質量％超過０．２質量％以          下である。
（条件２）クロムの含有量Ｃｒ％とマンガンの含有量Ｍｎ％との比Ｃｒ％／Ｍｎ％が０．
８以上３以下である。
（条件３）炭素の含有量Ｃ％、ケイ素の含有量Ｓｉ％、マンガンの含有量Ｍｎ％、クロム
の含有量Ｃｒ％、及びバナジウムの含有量Ｖ％が、下記の数式（Ｉ）を満足す
る。
０．７５≦（Ｃ％＋Ｓｉ％／１０＋Ｍｎ％／５＋５×Ｃｒ％／２２＋
１．６５×Ｖ％）≦０．９５ ・・・（Ｉ）
【００２９】
以下に、合金鋼中の合金元素の含有量等の臨界的意義について説明する。
〔炭素の含有量について〕
炭素（Ｃ）は、熱間鍛造後の非調質部の硬さと、焼入れ、焼戻し後の硬化層の硬さとを確保するために、なくてはならない元素である。転がり疲労寿命の観点から０．４５質量％以上必要であるが、多すぎると硬さが高くなりすぎるとともに、チップブレーカーとなる初析フェライトが少なくなって、切削性が低下するおそれがある。よって、合金鋼中のＣ含有量は、０．４５質量％以上０．６５質量％以下とする必要がある。
【００３０】
〔ケイ素の含有量について〕
ケイ素（Ｓｉ）は、製鋼時に脱酸剤として作用するとともに、熱間鍛造後の硬さと焼入性を向上させる作用を有している。特に、焼入れ、焼戻し後においては、マルテンサイト組織を強化し、転がり疲労寿命を向上させるだけでなく、非調質部においては、フェライトに固溶し、フェライト組織の強度を向上させ、降伏強度や疲労強度を高める作用を有している。ただし、Ｓｉが多すぎると切削性が低下するおそれがある。よって、合金鋼中のＳｉ含有量は、０．５質量％以上１質量％以下とする必要がある。
【００３１】
〔マンガンの含有量について〕
マンガン（Ｍｎ）は、Ｓｉと同様に脱酸剤として作用するとともに、焼入性とを向上させる作用を有しているので、０．２質量％以上添加する必要があり、０．３質量％以上添加することがより好ましい。ただし、Ｍｎが多すぎると切削性が低下するおそれがある。よって、合金鋼中のＭｎ含有量は、０．６質量％以下とする必要があり、０．５５質量％以下とすることがより好ましい。
【００３２】
〔クロムの含有量について〕
クロム（Ｃｒ）は、ＳｉやＭｎと同様に焼入れ性を向上させるとともに、焼入れ後のマルテンサイト組織を強化し、転がり疲労寿命を向上させる作用を有している。また、旧オーステナイト結晶粒を微細化することにより、フェライトを分断化し、強度と加工性とのバランスを著しく改善する作用を有している。さらに、高周波焼入れ後においても、結晶粒の成長を抑制する作用を有し、転がり疲労寿命、疲労強度を共に向上させる作用を有しているため、０．４質量％以上添加する必要があり、０．４５質量％以上添加することがより好ましい。ただし、Ｃｒが多すぎると切削性が低下するおそれがあり、合金鋼中のＣｒ含有量は、１質量％以下とする必要がある。
【００３３】
〔バナジウムの含有量について〕
バナジウム（Ｖ）は、合金鋼中で安定な炭化物又は炭窒化物を形成し、高周波焼入れ時に旧オーステナイト結晶粒が成長することを極少量で効果的に抑制する作用を有している。また、旧オーステナイト結晶粒を微細化することにより、フェライトを分断化し、強度と加工性とのバランスを著しく改善する作用を有している。このようなことから、Ｖは必要に応じて添加してもよいが、その効果を十分に得るためには、０．０３質量％以上添加することが好ましい。ただし、Ｖが多すぎると切削性が低下するおそれがある。よって、合金鋼中のＶ含有量は、０．２質量％以下とすることが好ましい。
【００３４】
〔合金鋼の残部について〕
前述の合金成分以外の残部は実質的に鉄（Ｆｅ）であるが、前記以外の合金成分を含有していてもよい。また、不可避の不純物として、イオウ（Ｓ）、リン（Ｐ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、酸素（Ｏ）等を含有していても差し支えない。合金鋼の清浄度は、特にクリーン潤滑条件下での転がり疲労寿命に大きく影響するため、不純物の含有量は低いことが好ましい。ただし、不純物量の極端な低減は材料コストを著しく引き上げる場合があるので、コストアップを招くような厳しい不純物量の規制は行なわず、軸受材料として使用できる程度の清浄度（ＪＩＳＧ ４８０５に規定のもの）を満足する品質（ベアリングクオリティー）レベルであれば差し支えない。 
【００３５】
〔クロムの含有量Ｃｒ％とマンガンの含有量Ｍｎ％との比Ｃｒ％／Ｍｎ％について〕
比Ｃｒ％／Ｍｎ％が０．８以上であれば、旧オーステナイト結晶粒、初析フェライトがともに微細化して、組織が緻密化される。その結果、合金鋼の降伏強度及び疲労強度だけでなく、衝撃強度や切削性、塑性加工性等の加工性も大幅に改善される。ただし、比Ｃｒ％／Ｍｎ％が大きすぎると、初析フェライト量が増大して強度面での改善効果が得られなくなる場合があるので、３以下とする必要がある。
【００３６】
〔数式（Ｉ）について〕
Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖは、いずれも熱間鍛造後において合金鋼の硬さを高める元素であり、疲労強度を向上させる作用を有する。ただし、合金鋼が必要以上に硬いと、熱間鍛造後の切削性、塑性加工性が低下して、著しいコストアップを来たすという不都合がある。そのため、合金成分の含有量が数式（Ｉ）を満足する必要がある。
【００３７】
〔合金鋼の硬さについて〕
「数式（Ｉ）について」の項で前述したように、合金鋼が必要以上に硬いと、切削性、塑性加工性が低下して、著しいコストアップを来たすという不都合がある。よって、ビッカース硬さＨｖは２３０以上３００以下とすることが好ましい。
【００３８】
〔フェライトの含有量及び旧オーステナイト結晶粒度について〕
「クロムの含有量Ｃｒ％とマンガンの含有量Ｍｎ％との比Ｃｒ％／Ｍｎ％について」の項で前述したように、合金鋼のフェライトの含有量が多いと強度面で問題が生じるおそれがあるため、面積率で８％以上２０％以下であることが好ましい。また、旧オーステナイト結晶粒が微細であると組織が緻密化され、降伏強度及び疲労強度だけでなく、衝撃強度や切削性、塑性加工性等の加工性も大幅に改善される。よって、日本工業規格ＪＩＳＧ０５５１に規定の方法で測定された旧オーステナイト結晶粒度が、粒度番号で６以上であることが好ましい。
【００３９】
〔合金鋼の降伏強度について〕
合金鋼の降伏強度は５００ＭＰａ以上、１０７ サイクル疲労強度は４００ＭＰａ以上であることが好ましく、日本工業規格のＳ５３ＣやＳＡＥ１０５５等の構造用炭素鋼よりも優れた加工性と高い耐久性を有するようになる。
【実施例】
【００４０】
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００４１】
（試験片の作製）
表１に示す組成の合金鋼からなる試験片を用意した。なお、表１に記載の式値（Ｉ）とは、前述の数式（Ｉ）から算出される値（Ｃ％＋Ｓｉ％／１０＋Ｍｎ％／５＋５×Ｃｒ％／２２＋１．６５×Ｖ％）を意味する。
【００４２】
【表１】
2010106299.tif 000003
【００４３】
〔硬さ、フェライトの含有量及び旧オーステナイト結晶粒度の測定方法について〕
試験片の硬さは、樹脂に包理して、切断面をエメリー紙で仕上げ研磨した後、ビッカース硬度計を用いて測定した。また、硬さを測定した面と同一面をピクラール腐食液でエッチングした後、ミクロ組織観察及び画像処理を行うことによって、初析フェライトの含有量（面積率）及び旧オーステナイト結晶粒度を測定した。
【００４４】
〔降伏強度、疲労強度及びシャルピー衝撃値の測定方法について〕
試験片の降伏強度は、ＪＩＳ １４Ａ号試験片（直径８．５ｍｍ）を用いて測定した。また、疲労強度は小野式回転曲げ疲労試験機を用いて測定した。試験条件は、ＪＩＳＺ２２７１に規定された１−８号試験片とし、回転速度３７００ｍｉｎ−１、回転数１０７サイクルである。さらに、シャルピー衝撃値は、Ｕノッチ付き試験片を用いて測定した。なお、ノッチの深さは２ｍｍである。
【００４５】
〔旋削性の評価方法について〕
ＪＩＳ Ｂ ４０１１に規定されたバイト試験法に従って、下記条件で研削を行った。そして、バイトの逃げ面の摩耗量が０．２ｍｍに達するまでの時間を工具寿命とし、この工具寿命の長さで旋削性を評価した。
・工具の種類 ：ＪＩＳ Ｂ ４０５３に規定されたＰ１０
・切り込み速度：１５０ｍ／ｓ
・送り量 ：０．２ｍｍ／ｒｅｖ
・切り込み ：０．５ｍｍ
【００４６】
上記の各種物性及び各種性能の評価結果を表２、３に示すが、各実施例の試験片は、好適な合金成分により旧オーステナイト結晶粒や初析フェライトが微細化されているため、加工性（旋削性）と強度（降伏強度、疲労強度、シャルピー衝撃値）とのバランスが優れている。
【００４７】
【表２】
2010106299.tif 000004
【００４８】
【表３】
2010106299.tif 000005
【００４９】
〔寿命評価〕
次に、実施例１及び比較例３の棒材から外輪と内輪とを作製し、下記の条件にて回転させて外輪の振動を測定することによりフレーキングの発生を検知し、フレーキングが生じるまでの総回転数により寿命を評価した。
・ラジアル荷重 ：７０００Ｎ
・アキシアル荷重：５０００Ｎ
・回転速度 ：３００ｍｉｎ−１
【００５０】
その結果、実施例１の棒材を用いることにより、比較例３の棒材を用いた場合に比べて約２．３倍長寿命であった。
【００５１】
また、試験片のビッカース硬さＨｖとフェライトの含有量との相関を図４に、ビッカース硬さＨｖと旋削性（工具寿命）との相関を図５に示す。
【００５２】
各グラフから分かるように、同一の硬さにおいては、降伏強度、フェライトの含有量ともに、実施例が比較例よりも優れていた。そして、加工性（旋削性）を著しく低下させることなく、降伏強度５００ＭＰａ、１０７サイクル疲労強度４００ＭＰａを十分に達成することができるため、軸受の軽量化に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る軸受装置の縦断面図である。
【図２】図１に示す軸受装置の締結用外方部材の他の構成例を示す概略図である。
【図３】図１に示す軸受装置の締結用内方部材の他の構成例を示す概略図である。
【図４】ビッカース硬さＨｖと降伏強度との相関を示すグラフである。
【図５】ビッカース硬さＨｖと旋削性との相関を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１０     軸受装置
１１     単列アンギュラ玉軸受
１２     外輪
１２ａ   外輪軌道面
１３     内輪
１３ａ   内輪軌道面
１４     玉
２０     締結用外方部材
２４     貫通穴（締結用の穴）
３０     締結用内方部材
３５     貫通穴（締結用の穴）
【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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