(57)【要約】【課題】表面起点型損傷の発生を抑制可能な転がり軸受およびその製造方法を提供する。【解決手段】転がり軸受（１００）は、軌道輪（２）と、転動体（１）とを有する。軌道輪（２）は、軌道面（３）を有する。転動体（１）は、軌道面（３）上に設けられている。軌道面（３）は、転動体（１）の主移動方向（Ｄ）と逆向きの塑性流動層（１２，２２）により構成されている。【選択図】図１
2019158067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道面を有する軌道輪と、
前記軌道面上に設けられた転動体とを備え、
前記軌道面は、全周にわたって前記転動体の主移動方向と逆向きの塑性流動層により構成されている、転がり軸受。
【請求項２】
前記軌道面の周方向における圧縮応力は、８００ＭＰａ以上である、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記軌道面の軸方向における圧縮応力は、８００ＭＰａ以上である、請求項１または請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記塑性流動層の厚みは、前記軌道輪の最大せん断応力を示す厚みの１／１０以下である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【請求項５】
ＣＴスキャン装置に使用される、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【請求項６】
自動車のハブに使用される、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【請求項７】
軌道面を有する軌道輪を準備する工程と、
前記軌道面の全周に対してバニシング加工またはディープローリング加工を施すことにより、転動体の主移動方向とは反対側に向いた塑性流動層を形成する工程とを備えた、転がり軸受の製造方法。
【請求項８】
前記軌道面の周方向における圧縮応力は、８００ＭＰａ以上である、請求項７に記載の転がり軸受の製造方法。
【請求項９】
前記軌道面の軸方向における圧縮応力は、８００ＭＰａ以上である、請求項７または請求項８に記載の転がり軸受の製造方法。
【請求項１０】
前記塑性流動層の厚みは、前記軌道輪の最大せん断応力を示す厚みの１／１０以下である、請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載の転がり軸受の製造方法。
【請求項１１】
ＣＴスキャン装置に使用される、請求項７〜請求項１０のいずれか１項に記載の転がり軸受の製造方法。
【請求項１２】
自動車のハブに使用される、請求項７〜請求項１０のいずれか１項に記載の転がり軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軸受の損傷のうち、転動接触面の表面を起点とする損傷は、設計寿命よりも大幅に短い使用時間で発生することがある。このモードの損傷は、さらに潤滑油に混入した鉄粉などの異物をかみ込むことで生じる圧痕を起点とした「圧痕起点型はく離」と、「転動疲労面の金属接触が原因となる損傷」（ピーリングあるいは軌道面の開口き裂が原因となるはく離）に大別される。
【０００３】
前者の「圧痕起点型はく離」の対策としては、特開平９−２５７０４１号公報（特許文献１）に記載されているように軌道輪表層に浸炭窒化層を形成する方法と、特許第５４６５９３３号公報（特許文献２）に記載されているように塑性加工（ショットピーニング）によって圧縮残留応力を付与する方法が提案されている。後者の「転動疲労面の金属接触が原因となる損傷」の対策としては、特開平９−０８８９７５号公報（特許文献３）に記載されているように硬質の皮膜を形成する方法と、特開２０１５−２０９８９７号公報（特許文献４）に記載されているように転動体に特殊な鋼種を使用し、かつ浸炭窒化処理を施すことでピーリング損傷の発生を抑える方法が提案されている。
【０００４】
また、塑性加工を軌道輪に施すことで軸受の長寿命化を図る試みもある。特許第５４６５９３３号公報（特許文献２）に記載されているショットピーニングは、塑性加工の一つである。ショットピーニング以外の塑性加工としては、特許第４２８４９５１号公報（特許文献５）に記載されているようにローラバニシングを使用する方法と、特表２００３−５２８２７２号公報（特許文献６）に記載されているように高硬度のボールを押し付ける加工方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５７０４１号公報
【特許文献２】特許第５４６５９３３号公報
【特許文献３】特開平９−０８８９７５号公報
【特許文献４】特開２０１５−２０９８９７号公報
【特許文献５】特許第４２８４９５１号公報
【特許文献６】特表２００３−５２８２７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
軌道面の開口き裂が原因となって発生するはく離（表面起点型損傷）は、しばしば通常の内部起点型はく離よりも早期に発生する為、対策が必要とされる。特開２０１５−２０９８９７号公報（特許文献４）に記載の方法においては、浸炭窒化処理によってある程度上記はく離の抑制が可能とされているが、熱処理コストが増加してしまう。また特許第５４６５９３３号公報（特許文献２）に記載されているショットピーニングを用いる方法は、処理後の表面粗さの悪化が避けられないので、処理後の研磨が必須となる。さらに内部起点型損傷に対して長寿命化を図る技術として特許第４２８４９５１号公報（特許文献５）および特表２００３−５２８２７２号公報（特許文献６）に記載の方法があるが、これらの技術ではバニシング加工で形成される塑性流動層の向きを制御することは検討されておらず、表面起点型損傷の発生を十分に抑制することができなかった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、表面起点型損傷の発生を抑制可能な転がり軸受およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る転がり軸受は、軌道輪と、転動体とを備えている。軌道輪は、軌道面を有する。転動体は、軌道面上に設けられている。軌道面は、転動体の主移動方向と逆向きの塑性流動層により構成されている。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る転がり軸受の製造方法は以下の工程を備えている。軌道面を有する軌道輪が準備される。軌道面に対してバニシング加工またはディープローロング加工を施すことにより、転動体の主移動方向とは反対側に向いた塑性流動層が形成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る転がり軸受によれば、表面起点型損傷の発生を抑制可能な転がり軸受およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る転がり軸受の構成を示す一部断面模式図である。
【図２】図１の領域ＩＩの拡大図である。
【図３】図１の領域ＩＩＩの拡大図である。
【図４】第１円筒物体と第２円筒物体とが線接触している状態を示す図である。
【図５】Ｘ軸方向における接触圧力Ｐの分布と、Ｚ方向におけるτｍａｘの分布を示す図である。
【図６】せん断応力の分布を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る転がり軸受の構成を示す一部断面模式図である。
【図８】実施の形態３に係る転がり軸受の構成を示す一部断面模式図である。
【図９】転がり軸受の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１３】
（実施の形態１）
＜転がり軸受の構成＞
まず、本発明の実施の形態１に係る転がり軸受の構成について説明する。
【００１４】
図１は、実施の形態１に係る転がり軸受の構成を示す一部断面模式図である。図１に示されるように、実施の形態１に係る転がり軸受１００は、軌道輪２と、転動体１と、保持器（図示せず）とを主に有している。具体的には、転がり軸受１００は、環状の外輪２０と、外輪２０の内側に配置された環状の内輪１０と、外輪２０と内輪１０との間に配置された複数の転動体１とを有している。軌道輪２は、軌道面３を有している。具体的には、外輪２０は内周面に外輪軌道面２１を有している。内輪１０は外周面に内輪軌道面１１を有している。言い換えれば、外輪２０の内周側には外輪軌道面２１が形成されており、内輪１０の外周側には内輪軌道面１１が形成されている。外輪軌道面２１と内輪軌道面１１とが互いに対向するように、外輪２０と内輪１０とは配置されている。
【００１５】
転動体１は、軌道面３上に設けられている。具体的には、複数の転動体１の各々は、内輪軌道面１１と外輪軌道面２１との間に配置されている。別の観点から言えば、複数の転動体１の各々は、外輪軌道面２１上に設けられている。同様に、複数の転動体１の各々は、内輪軌道面１１上に設けられている。複数の転動体１の各々は、外輪軌道面２１と内輪軌道面１１との間で転動するように構成されている。複数の転動体１の各々は、保持器により周方向に所定のピッチで配置されることにより、円環状の軌道面３上において転動自在に保持されている。複数の転動体１の各々は、軌道輪２の周方向に沿って回転可能に構成されている。以上の構成により、外輪２０および内輪１０は、互いに相対的に回転可能となっている。
【００１６】
外輪軌道面２１上には潤滑油膜（図示せず）が設けられていてもよい。同様に、内輪軌道面１１上には潤滑油膜（図示せず）が設けられていてもよい。別の観点から言えば、外輪軌道面２１および内輪軌道面１１の各々と、転動体１との間に潤滑油膜が設けられていてもよい。外輪２０と転動体１との間の領域、および内輪１０と転動体１との間の領域における油膜パラメータΛ（＝ｈ／σ）の値は、たとえば１未満であってもよい。油膜パラメータΛは、油膜厚さ（ｈ）と、転動体１と軌道輪２の各々の二乗平均粗さの合成粗さ（σ）との比である。
【００１７】
本実施形態に係る転がり軸受１００は、転動体１が主として移動する方向（主移動方向）が決まっている軸受である。別の観点から言えば、本実施形態に係る転がり軸受１００は、使用時に単一方向に回転することが多い軸受である。具体的には、本実施形態に係る転がり軸受１００は、たとえば自動車のハブ軸受、風力発電用軸受またはＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャン用軸受である。自動車は、主に前進用として使用されるが、車庫入れなどの際に後退する場合もある。つまり、自動車のハブ軸受は、使用時において自動車が前進することができるように、転動体１が回転する場合が多い。この場合、転動体１の主移動方向は、自動車が前進する際に転動体１が回転する方向である。風力発電用軸受においては、主軸が回転する方向が決まっている。この場合、転動体１の主移動方向は、風力発電のブレードが主に回転する際に、転動体１が回転する方向である。転動体１の主移動方向は、転がり軸受１００の全回転時間のうち、たとえば８０％以上の時間、転動体１が回転する方向であってもよい。
【００１８】
図２は、図１の領域ＩＩの拡大図である。図２に示されるように、内輪１０は、塑性流動層１２と、非塑性流動層１３とを有している。内輪１０の内輪軌道面１１は、塑性流動層１２により構成されている。塑性流動層１２の向きＣ１は、転動体１の主移動方向Ｄと逆向きである。塑性流動層１２は、内輪軌道面１１の全周にわたって形成されている。つまり、内輪軌道面１１は、内輪軌道面１１の全周にわたって転動体１の主移動方向Ｄと逆向きの塑性流動層１２により構成されている。
【００１９】
図３は、図１の領域ＩＩＩの拡大図である。図３に示されるように、外輪２０は、塑性流動層２２と、非塑性流動層２３とを有している。外輪２０の外輪軌道面２１は、塑性流動層２２により構成されている。塑性流動層２２の向きＣ２は、転動体１の主移動方向Ｄと逆向きである。塑性流動層２２は、外輪軌道面２１の全周にわたって形成されている。つまり、外輪軌道面２１は、外輪軌道面２１の全周にわたって転動体１の主移動方向Ｄと逆向きの塑性流動層２２により構成されている。
【００２０】
塑性流動層１２，２２は、たとえば軌道面３に対してバニシング加工またはディープローリング加工を行うことにより形成され得る。塑性流動層１２，２２は、たとえば材料の降伏点以上の応力を受けた際に生じる不可逆的な金属層の変形である。非塑性流動層１３，２３においては、構成粒子はランダムに配置されており、一定の方向に向かって変形していない。図２および図３に示されるように、塑性流動層１２，２２においては、構成粒子は、ほぼ同じ方向に向かって変形している。
【００２１】
図２において、方向Ａ１は内輪軌道面１１の接線に垂直な方向である。方向Ｂ１は、塑性流動層１２を構成する粒子が変形した方向の接線である。塑性流動層１２の向きＣ１は、方向Ｂ１を内輪軌道面１１に投影した方向である。塑性流動層１２の向きＣ１は、転動体１の主移動方向Ｄと逆向きである。同様に、図３において、方向Ａ２は外輪軌道面２１の接線に垂直な方向である。方向Ｂ２は、塑性流動層２２を構成する粒子が変形した方向の接線である。塑性流動層２２の向きＣ２は、方向Ｂ２を外輪軌道面２１に投影した方向である。塑性流動層２２の向きＣ２は、転動体１の主移動方向Ｄと逆向きである。
【００２２】
塑性流動層２２の向きは、たとえば断面組織観察によって確認することができる。観察倍率は、たとえば２００倍である。また塑性流動層２２の向きは、Ｘ線回折を用いた方法（極点図、回折環の不均一さ等）を用いて評価することも可能である。たとえば軌道面３の最表面から内部にかけて逐次Ｘ線回折の測定を行い、Ｘ線回折線がバニシング加工を受けていない箇所（表面から１ｍｍの位置など）と同等になった位置を、塑性流動層１２，２２と非塑性流動層１３，２３との境界とすることができる。図２に示されるように、塑性流動層１２と非塑性流動層１３との境界と、内輪軌道面１１との距離を測定することにより、塑性流動層１２の厚みＴ１を決定することができる。図３に示されるように、塑性流動層２２と非塑性流動層２３との境界と、外輪軌道面２１との距離を測定することにより、塑性流動層２２の厚みＴ２を決定することができる。
【００２３】
塑性流動層１２，２２の厚みは、軌道輪２の最大せん断応力を示す厚みの１／１０以下であることが望ましい。具体的には、塑性流動層１２の厚みは、内輪１０の最大せん断応力を示す厚みの１／１０以下であることが望ましい。同様に、塑性流動層２２の厚みは、外輪２０の最大せん断応力を示す厚みの１／１０以下であることが望ましい。ここで、「せん断応力」は、軸受の使用中に生じる接触応力のせん断応力成分（τｍａｘ）のことである。接触応力のせん断応力成分（τｍａｘ）は、計算によりその大きさと、最大値を示す位置を求めることができる。線接触の場合、τｍａｘの最大値を示す位置をＺｍａｘとし、接触だ円の短軸半径をｂとすると、Ｚｍａｘ≒０．７８ｂと概算できる。なお深溝玉軸受のように完全な線接触にならないものでも、多くの転がり軸受１００における転動接触部の接触だ円の長軸と短軸の比は１０以上となるため、線接触と仮定することができる。
【００２４】
図４に示されるように、平行な２つの円筒が接触する場合を想定する。具体的には、第１円筒物体３１と、第２円筒物体３２とが、各々の軸線が平行となり、互いに線接触するように配置される。図４における方向Ｘが転がり方向である。方向Ｚは、方向Ｘに対して垂直であり、かつ第１円筒物体３１と第２円筒物体３２との接線に対して垂直な方向である。Ｚ軸方向において、接触応力のせん断応力成分（τｍａｘ）は、以下の数式（１）により表される。ここでσxおよびσzは、それぞれＸ軸方向およびＺ軸方向の応力である。
【００２５】
【数１】
2019158067.tif 000003
【００２６】
図４に示されるように、平行な２つの円筒が接触して荷重Ｆが加わる場合（線接触の場合）のＰｍａｘ（最大接触圧力）は以下の数式（２）で求められる。ここで、ｂは接触だ円の短軸半径であり、ｌは接触長さである。Ｒ１およびＲ２は、それぞれ第１円筒物体３１および第２円筒物体３２の曲率半径である。Ｅ１およびＥ２は、それぞれ第１円筒物体３１および第２円筒物体３２のヤング率である。ν１およびν２は、それぞれ第１円筒物体３１および第２円筒物体３２のポアソン比である。転がり軸受１００の場合においては、第１円筒物体３１が、円筒ころ（転動体１）に相当し、第２円筒物体３２が内輪１０に相当する。
【００２７】
【数２】
2019158067.tif 000004
【００２８】
図５は、Ｘ軸方向における接触圧力Ｐの分布と、Ｚ方向におけるτｍａｘの分布を示す図である。図５に示されるように、Ｘ＝０の位置において、接触圧力Ｐは最大となる。またＺ＝０．７８ｂの位置において、τｍａｘは最大となる。
【００２９】
図６は、せん断応力の分布を示す図である。縦軸は、τｍａｘをＰｍａｘで除した値である。横軸は、Ｚをｂで除した値である。図６においては、第１円筒物体３１および第２円筒物体３２の各々が鋼である場合を想定している。具体的には、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ６ｍｍおよび１０ｍｍである。接触長さ（ｌ）は、２０ｍｍである。Ｅ１およびＥ２は、２０８ＧＰａである。ν１およびν２は、０．２８である。図６に示されるように、最大せん断応力を示す位置Ｐ１の深さは、Ｚ＝０．７８ｂである。そのため、最大せん断応力を示す位置Ｐ１の深さの１／１０となる位置Ｐ２の深さは、Ｚ＝０．０７８ｂである。つまり、塑性流動層１２，２２の厚みは、０．０７８ｂ以下であることが望ましい。
【００３０】
図６に示されるように、Ｚ＝０．７８ｂ（位置Ｐ１）におけるτｍａｘ／Ｐｍａｘは、約０．３である。Ｚ＝０．０７８ｂ（位置Ｐ２）におけるτｍａｘ／Ｐｍａｘは、約０．０６である。つまり、Ｚ方向の深さを１／１０にすることで、τｍａｘ／Ｐｍａｘは、約０．２（＝約０．０６／約０．３）倍となる。つまり、最大せん断応力を示す位置Ｐ１の深さの１／１０以下の深さであれば、せん断応力は十分に小さくなる。塑性流動層１２，２２の厚みは、軌道輪２の最大せん断応力を示す厚みの１／１５以下であってもよいし、１／３０以下であってもよい。
【００３１】
軌道面３の圧縮応力（圧縮残留応力）は、８００ＭＰａ以上であることが望ましい。具体的には、内輪軌道面１１および外輪軌道面２１の各々における圧縮応力は、８００ＭＰａ以上である。圧縮応力は、Ｘ線回折を用いた残留応力測定法により測定し得る。大型の製品に対しては、ポータブルＸ線装置を用いて同様の測定を行う。測定する圧縮応力は、たとえば軌道面３の周方向の応力である。言い換えれば、当該圧縮応力は、転動体１の転がり方向（移動方向）の応力である（図４のＸ方向）。測定する圧縮応力は、たとえば軌道面３の軸方向の応力であってもよい。軸方向とは、図４のＸ方向およびＺ方向の各々に垂直な方向である。軸方向は、図１において紙面に垂直な方向である。
【００３２】
具体的には、内輪軌道面１１の周方向の圧縮応力または内輪軌道面１１の軸方向の圧縮応力のいずれか一方は、８００ＭＰａ以上であってもよい。好ましくは、内輪軌道面１１の周方向の圧縮応力および内輪軌道面１１の軸方向の圧縮応力の双方は、８００ＭＰａ以上である。同様に、外輪軌道面２１の周方向の圧縮応力または外輪軌道面２１の軸方向の圧縮応力のいずれか一方は、８００ＭＰａ以上であってもよい。好ましくは、外輪軌道面２１の周方向の圧縮応力および外輪軌道面２１の軸方向の圧縮応力の双方は、８００ＭＰａ以上である。周方向において、外輪軌道面２１および内輪軌道面１１の各々の圧縮応力は、１０００ＭＰａ以上であってもよいし、１２００ＭＰａ以上であってもよい。同様に、軸方向において、外輪軌道面２１および内輪軌道面１１の各々の圧縮応力は、１０００ＭＰａ以上であってもよいし、１２００ＭＰａ以上であってもよい。
【００３３】
（実施の形態２）
＜ＣＴスキャン用転がり軸受１００の構成＞
次に、本発明の実施の形態２に係る転がり軸受１００の構成について説明する。
【００３４】
図７は、実施の形態２に係る転がり軸受１００の構成を示す一部断面模式図である。実施の形態２に係る転がり軸受１００は、ＣＴスキャン装置に使用される転がり軸受１００である。ＣＴスキャン装置とは、たとえばＸ線などを被検者の体に照射して体の断面を診断解析する装置である。
【００３５】
図７に示されるように、ＣＴスキャン装置用の転がり軸受１００は、たとえば複列アンギュラ玉軸受であり、外輪２０と、内輪１０と、転動体１としての複数のボールと、保持器５とを主に有している。外輪２０には、内周面に２つの外輪軌道面２１が形成されている。内輪１０は、外輪２０の内側に配置されている。内輪１０には、外周面に２つの内輪軌道面１１が形成されている。ボールは、外輪２０の外輪軌道面２１と、内輪１０の内輪軌道面１１との間に配置されている。ボールは、複列となっている。保持器５は、複数のボールの各々を周方向において等間隔に保持する。
【００３６】
外輪２０と内輪１０の間の空間は、軸方向両側に配置されたシール部７で密封されている。シール部７で密封された空間が軸受内部空間を構成する。シール部７は、たとえば外輪２０の内周面に装着される。内輪１０は、第１内輪構成部材５０と第２内輪構成部材６０とを有している。第１内輪構成部材５０と第２内輪構成部材６０とは、軸方向において隣り合う。第１内輪構成部材５０は、第１内輪軌道面５１を有している。同様に、第２内輪構成部材６０は、第２内輪軌道面６１を有している。
【００３７】
押え部材９は、第２内輪構成部材６０に接している。第２内輪構成部材６０は、軸方向において、押え部材９と第１内輪構成部材５０との間に設けられている。押え部材９は、ボルト１８を用いて第１内輪構成部材５０に固定されている。第１内輪構成部材５０の一部は、第２内輪構成部材６０の内周側に設けられていてもよい。第１内輪構成部材５０の一部は、径方向において、ボルト１８と第２内輪構成部材６０との間に設けられていてもよい。第１内輪構成部材５０は、押え部材９と接していてもよい。
【００３８】
実施の形態２に係る転がり軸受１００においては、外輪軌道面２１は、全周にわたって転動体１の主移動方向Ｄと逆向きの塑性流動層２２により構成されている。同様に、実施の形態２に係る転がり軸受１００においては、第１内輪軌道面５１および第２内輪軌道面６１の少なくとも一方は、全周にわたって転動体１の主移動方向Ｄと逆向きの塑性流動層１２により構成されている。好ましくは、第１内輪軌道面５１および第２内輪軌道面６１の双方は、全周にわたって転動体１の主移動方向Ｄと逆向きの塑性流動層１２により構成されている。なお、ＣＴスキャン装置用の転がり軸受１００において、転動体１の主移動方向Ｄとは、被検査体の周りをＸ線照射装置が回転する際に転動体１が回転する方向である。
【００３９】
（実施の形態３）
＜自動車のハブ用転がり軸受１００の構成＞
次に、本発明の実施の形態３に係る転がり軸受１００の構成について説明する。
【００４０】
図８は、実施の形態３に係る転がり軸受１００の構成を示す一部断面模式図である。実施の形態３に係る転がり軸受１００は、自動車のハブに使用される転がり軸受１００である。図８に示されるように、自動車のハブ用の転がり軸受１００は、外輪２０と、内輪１０と、ハブ輪４０と、複数の転動体１と、保持器５と、シール部７と、ハブボルト８とを主に有している。外輪２０は、内周側において外輪軌道面２１を有する。内輪１０は、外周側において内輪軌道面１１を有する。ハブ輪４０は、外周側においてハブ輪転送面４１を有する。
【００４１】
複数の転動体１の一部は、外輪軌道面２１と、内輪軌道面１１との間に配置されている。複数の転動体１の残りは、外輪軌道面２１と、ハブ輪転送面４１との間に配置されている。複数の転動体１の各々は、保持器５によって保持されている。保持器５は、複数の転動体１の各々を周方向において等間隔に保持する。シール部７は、外輪２０と、ハブ輪４０との間に配置されている。ハブ輪４０には、車輪取付け用フランジ６が設けられている。車輪取付け用フランジ６には貫通孔が設けられており、ハブボルト８が貫通孔に挿通される。車輪取付け用フランジ６は、ハブボルト８を用いて車輪(図示せず）に取り付けられる。
【００４２】
実施の形態３に係る転がり軸受１００においては、外輪軌道面２１は、全周にわたって転動体１の主移動方向Ｄと逆向きの塑性流動層２２により構成されている。同様に、実施の形態３に係る転がり軸受１００においては、内輪軌道面１１およびハブ輪転送面４１の少なくとも一方は、全周にわたって転動体１の主移動方向Ｄと逆向きの塑性流動層１２により構成されている。好ましくは、内輪軌道面１１およびハブ輪転送面４１の双方は、全周にわたって転動体１の主移動方向Ｄと逆向きの塑性流動層１２により構成されている。なお、自動車のハブ用の転がり軸受１００において、転動体１の主移動方向Ｄとは、自動車が前進する際に転動体１が回転する方向である。
【００４３】
（実施の形態４）
＜転がり軸受１００の製造方法＞
次に、転がり軸受１００の製造方法について説明する。
【００４４】
図９は、転がり軸受１００の製造方法の一例を示すフローチャートである。図９に示されるように、転がり軸受１００の製造方法は、軌道輪を準備する工程（Ｓ１０）と、塑性流動層を形成する工程（Ｓ２０）とを主に有している。軌道輪を準備する工程においては、外輪２０および内輪１０が準備される（図１参照）。図１に示されるように、外輪２０は、外輪軌道面２１を有する。内輪１０は、内輪軌道面１１を有する。なお、図９に示す転がり軸受１００の製造方法は、実施の形態１〜３の各々の転がり軸受１００に対して適用可能である。
【００４５】
次に、塑性流動層を形成する工程（Ｓ２０）が実施される。塑性流動層を形成する工程（Ｓ２０）においては、軌道面３の全周に対してバニシング加工またはディープローリング加工が施される。具体的には、外輪軌道面２１の全周に対してバニシング加工またはディープローリング加工が施される。これにより、転動体１の主移動方向Ｄとは反対側に向いた塑性流動層２２が外輪軌道面２１の全周において形成される（図３参照）。同様に、内輪軌道面１１の全周に対してバニシング加工またはディープローリング加工が施される。これにより、転動体１の主移動方向Ｄとは反対側に向いた塑性流動層１２が内輪軌道面１１に形成される（図２参照）。
【００４６】
外輪軌道面２１および内輪軌道面１１の各々の軸方向の圧縮応力は、８００ＭＰａ以上であってもよい。同様に、外輪軌道面２１および内輪軌道面１１の各々の径方向の圧縮応力は、８００ＭＰａ以上であってもよい。外輪軌道面２１に形成された塑性流動層２２の厚みＴ２は、外輪２０の最大せん断応力を示す厚みの１／１０以下であってもよい。同様に、内輪軌道面１１に形成された塑性流動層１２の厚みＴ１は、内輪１０の最大せん断応力を示す厚みの１／１０以下であってもよい。
【００４７】
バニシング加工の加工条件として、たとえば以下の条件を使用することができる。バニシング加工用の工具として、たとえばスギノマシン製チップ式バニシングツールが使用される。被加工物の周速は、たとえば周速２００ｍ／秒（試験片の外径は６２ｍｍ）である。工具の送りは、たとえば０．０５ｍｍ／回転である。旋盤の切込量に相当する工具の押し付け量は、たとえば０．０２ｍｍである。工具の押し付け力は、たとえば２００Ｎである。上記条件を用いて、バニシングツールが軌道面３に押し付けられながら軌道面３上を周方向に移動することにより、軌道面３の全周において塑性流動層１２，２２が形成される。なお、ディープローリング加工の加工条件は、軌道面３の全周において塑性流動層１２，２２が形成されるように適宜選択され得る。
【００４８】
＜作用効果＞
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
【００４９】
本実施の形態に係る転がり軸受１００によれば、全周にわたって転動体１の主移動方向Ｄと逆向きの塑性流動層１２，２２により構成されている。これにより、軌道面３からのき裂進展が妨げられることで表面起点型損傷の発生を抑制することができる。結果として、転がり軸受１００の長寿命化を図ることができる。
【００５０】
また本実施の形態に係る転がり軸受１００およびその製造方法によれば、軌道面３の周方向および軸方向の各々における圧縮応力は、８００ＭＰａ以上である。これにより、転がり軸受１００のさらなる長寿命化を図ることができる。
【００５１】
軌道輪２の内部の組織変化は、接触応力の最大せん断応力が作用する位置の周囲から生じる。この組織変化が進行すると、その近傍にき裂が発生し、内部起点型はく離が起こる。このことから、塑性流動層２２が過度に深くまで形成されていると、内部の組織変化を加速させることになり、内部起点型はく離に起因した転がり軸受１００の寿命が低下する可能性がある。したがって、塑性流動層１２，２２の厚みは、最大せん断応力が発生する深さより十分浅い位置であることが望ましい。
【００５２】
本実施の形態に係る転がり軸受１００およびその製造方法によれば、塑性流動層１２，２２の厚みは、軌道輪２の最大せん断応力を示す厚みの１／１０以下である。図６に示されるように、線接触の場合、最大せん断応力位置の１／１０の深さでのせん断応力は十分に小さい。そのため、塑性流動層１２，２２の厚みを軌道輪２の最大せん断応力深さの１／１０以下とすることにより、内部起点型はく離によって転がり軸受１００の寿命が低下することを抑制することができる。
【００５３】
また表面起点型の損傷は、潤滑油膜の形成が不十分な条件（たとえば油膜パラメータΛが１未満）で使用する場合に発生しやすい。また軌道面３に存在する介在物または疲労によって発生したき裂を起点として、はく離に至る場合がある。本実施の形態に係る転がり軸受１００は、このような条件の場合において、はく離が発生することをより効果的に抑制することができる。
【００５４】
さらに本実施の形態に係る転がり軸受１００の製造方法は、軌道面３を有する軌道輪２を準備する工程と、軌道面３の全周に対してバニシング加工またはディープローリング加工を施すことにより、転動体１の主移動方向Ｄとは反対側に向いた塑性流動層１２，２２を形成する工程とを有している。これにより、周方向において均一に塑性流動層１２，２２を形成することができる。従って、軌道面３からの亀裂進展が妨げられることで表面起点型損傷の発生を抑制することができる。結果として、転がり軸受１００の長寿命化を図ることができる。またショットピーニング加工の場合には処理後の研磨が必要となるが、バニシング加工の場合には処理後の研磨は必要ではない。そのため、加工工程を簡略化することができる。
【００５５】
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を意図される。
【符号の説明】
【００５６】
１  転動体、２  軌道輪、３  軌道面、５  保持器、６  車輪取付け用フランジ、７  シール部、８  ハブボルト、９  押え部材、１０  内輪、１１  内輪軌道面、１２，２２  塑性流動層、１３，２３  非塑性流動層、１８  ボルト、２０  外輪、２１  外輪軌道面、３１  第１円筒物体、３２  第２円筒物体、４０  ハブ輪、４１  ハブ輪転送面、５０  第１内輪構成部材、５１  第１内輪軌道面、６０  第２内輪構成部材、６１  第２内輪軌道面、１００  転がり軸受、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｘ，Ｚ  方向、Ｃ１，Ｃ２  向き、Ｄ  主移動方向、Ｐ１，Ｐ２  位置、Ｔ１，Ｔ２  厚み。
【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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【図８】
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【図９】
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