(57)【要約】【課題】加工が簡易であり、かつ転動部の油膜形成性が悪い状態で使用されても表面損傷を抑制することによって長寿命を実現する転動装置を提供することである。【解決手段】円錐ころ軸受２は、ＪＩＳ規格ＳＵＪ３からなる外輪２０および内輪２１と、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなる複数のころ２２とを備えている。外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａのロックウェル硬度は、ころ転動面２２Ａのロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低くなっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＪＩＳ規格ＳＵＪ３からなる第１の転動部品と、
前記第１の転動部品に接触し、かつＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなる第２の転動部品とを備え、
前記第１の転動部品および前記第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さはそれぞれ０．５０μｍ以下であり、
前記第１の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度は、前記第２の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低い、転動装置。
【請求項２】
前記第１の転動部品および前記第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さはそれぞれ０．２０μｍ以下である、請求項１に記載の転動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の転動装置としての転がり軸受であって、
複数の転動体と、
複数の前記転動体の外側に配置され、かつ内周面に複数の前記転動体に接触する外輪軌道面を有する外輪と、
複数の前記転動体の内側に配置され、かつ外周面に複数の前記転動体に接触する内輪軌道面を有する内輪とを備え、
前記外輪および前記内輪は前記第１の転動部品であり、複数の前記転動体は前記第２の転動部品である、転がり軸受。
【請求項４】
請求項１または２に記載の転動装置としての転がり軸受であって、
複数の転動体と、
複数の前記転動体の外側に配置され、かつ内周面に複数の前記転動体に接触する外輪軌道面を有する外輪と、
複数の前記転動体の内側に配置され、かつ外周面に複数の前記転動体に接触する内輪軌道面を有する内輪とを備え、
前記外輪および前記内輪は前記第２の転動部品であり、複数の前記転動体は前記第１の転動部品である、転がり軸受。
【請求項５】
前記外輪と複数の前記転動体のそれぞれとの間の領域、および前記内輪と複数の前記転動体のそれぞれとの間の領域における油膜パラメータの値が１．２以下である、請求項３または４に記載の転がり軸受。
【請求項６】
ＪＩＳ規格ＳＵＪ３からなる第１の転動部品を準備する工程と、
前記第１の転動部品に接触し、かつＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなる第２の転動部品を準備する工程とを備え、
前記第１の転動部品の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の表面のロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低くなるように前記第１の転動部品および前記第２の転動部品の各々は加工される、転動装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１の転動部品および前記第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さがそれぞれ０．２０μｍ以下になるように前記第１の転動部品および前記第２の転動部品の各々は加工される、請求項６に記載の転動装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１の転動部品および前記第２の転動部品の各々は、焼入れ処理された後に焼戻し処理される、請求項６または７に記載の転動装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の転動部品の前記転動部の前記表面は、回転砥石を用いた研削または研磨加工により仕上げられている、請求項６〜８のいずれか１項に記載の転動装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転動装置、転がり軸受および転動装置の製造方法に関し、特に、第１および第２の転動部品を備えた転動装置、転がり軸受および転動装置の製造方法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、転動部の油膜形成が不十分になる環境下で使用されると、転動する二面間で表面粗さの突起干渉が発生する。突起干渉部（突起干渉が発生する部分）では摩擦係数の上昇および局所的な接触応力の増加が起こるため、表面損傷の発生による転動装置の寿命低下を引き起こす。転動装置の代表例である転がり軸受に関しては、潤滑状態の指標として、転動する２面間で形成される油膜厚さと２面の二乗平均平方根粗さの二乗和の平方根との比で表される油膜パラメータΛの考えがよく用いられる。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、油膜パラメータΛの値が約１．２以下になる条件では転がり軸受の寿命は潤滑状態を考慮せずに算出された推定計算寿命より短くなることが記載されている。この論文に記載された実験結果から、油膜パラメータΛの減少が転動部での突起干渉頻度を増加させるため、前述の表面損傷のリスクが高まり、転動装置の寿命低下に繋がると考えられる。
【０００３】
よって、上記の転動部に発生する表面損傷への対策として油膜パラメータΛの値を上昇させることが有効と考えられる。油膜パラメータΛの値を上昇させる方法には、転動部の油膜形成能力を向上させる方法と、転動部の表面粗さを改善する方法とがある。前者の油膜形成能力を向上させる方法として最も一般的な方法は、潤滑油の粘度を向上させることであるが、近年の省エネルギー化需要に伴って潤滑油粘度はむしろ低粘度化が進められている。その他の油膜形成能力を向上させる方法として、特許第２９９７０７４号公報（特許文献１）には、針状ころ軸受の転動体または軌道輪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で、転動部での油膜形成能力を向上させる方法が記載されている。一方、後者の転動部の表面粗さを改善する方法には、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って表面粗さを小さくする方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２９９７０７４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
上記の特許文献に記載された油膜形成能力を向上させる方法は、特殊なバレル研磨によって転動部に微小なくぼみを形成するが、処理物のサイズが大きすぎる場合は、バレル研磨による打ち傷が発生するためこの方法を適用できない。また、転動部の表面粗さを改善する方法では、処理部材の形状および寸法によっては加工が難しいため十分に表面粗さを小さくできない場合がある。この場合、油膜パラメータΛの値を上昇できないため、表面損傷を抑制することは困難である。
【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、処理物のサイズや形状によらず適用できる加工方法を用いており、かつ転動部の油膜形成性が悪い状態で使用されても表面損傷を抑制することによって長寿命を実現する転動装置、転がり軸受および転動装置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】
本発明の転動装置は、ＪＩＳ規格ＳＵＪ３からなる第１の転動部品と、第１の転動部品に接触し、かつＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなる第２の転動部品とを備えている。より、具体的には、ＪＩＳ規格のＪＩＳ  Ｇ  ４８０５:２００８に規定されている高炭素クロム軸受鋼のうちのＳＵＪ３に該当する鋼からなる第１の転動部品と、第１の転動部品に接触し、かつＪＩＳ規格のＪＩＳ  Ｇ  ４８０５:２００８に規定されている高炭素クロム軸受鋼のうちのＳＵＪ２に該当する鋼からなる第２の転動部品とを備えている。第１の転動部品の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の表面のロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低い。なお、このロックウェル硬度は、ロックウェル硬度Ｃスケール（ＨＲＣ）である。
【０００９】
このような第１の転動部品と第２の転動部品の組み合わせにすることで、第１の転動部品の転動部の表面に存在する表面粗さの突起部は、第２の転動部品の転動部の表面と接触することにより摩擦および塑性変形によってその形状が滑らかになり、その突起の先端の曲率が小さくなるように変形する。このような現象を本明細書においては突起のなじみと表現する。一般的に二面の接触においては、表面粗さの突起先端の曲率が小さくなるほど、突起干渉部の局所面圧が低下し、接触状態が改善される。つまり、転動部の全ての突起干渉部のうち弾性接触する突起干渉部の割合が増加する。突起干渉部の接触状態の改善は転動部表層の疲労進行および摩耗量の低減に繋がるため、第１の転動部品の転動部の突起先端曲率をなじみによって小さくすることで、表面粗さの突起干渉による第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。これにより、第２の転動部品の転動部の表面損傷による転動装置の寿命低下を抑制することができる。したがって、転動装置全体の長寿命を実現することができる。
【００１０】
上記の転動装置において、第１の転動部品および第２の転動部品の転動部の算術平均粗さはそれぞれ０．５０μｍ以下であることが好適であり、０．２０μｍ以下であることがさらに好適である。一般的な転がり軸受に関して、転動部の算術平均粗さが０．５０μｍより大きくなる場合は少なく、これより算術平均粗さが大きい場合には、第１の転動部品の転動部の突起のなじみが起きたとしても、その程度は不足しており、第２の転動部品の転動部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の転動部品および第２の転動部品の転動部の算術平均粗さが０．２０μｍ以下であれば、第１の転動部品の転動部の突起のなじみによって、第２の転動部品の転動部の表面損傷を抑制でき、転動装置全体の寿命低下リスクを軽減できる。
【００１１】
上記の転動装置において、２つの転動部品の転動部の表面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａまたは突起先端曲率）が同等である場合は、転動部の表面に損傷が優先的に発生する転動部品が第２の転動部品になっていることが望ましい。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のなじみによりその突起の先端曲率が小さくなることで、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。
【００１２】
上記の転動装置において、２つの転動部品の転動部の表面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａまたは突起先端曲率）に優位な差がある場合は、転動部の表面粗さの大きい方の転動部品が第１の転動部品になっていることが望ましい。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のなじみによりその突起の先端曲率が小さくなることで、第２の転動部品の転動部の表面損傷のリスクを軽減することができる。
【００１３】
本発明の転がり軸受は、上記の転動装置としての転がり軸受である。当該転がり軸受は、複数の転動体と、複数の転動体の外側に配置され、かつ内周面に複数の転動体に接触する外輪軌道面を有する外輪と、複数の転動体の内側に配置され、かつ外周面に複数の転動体に接触する内輪軌道面を有する内輪とを備える。外輪および内輪は第１の転動部品であり、複数の転動体は第２の転動部品である。
【００１４】
外輪および内輪のそれぞれと転動体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転がり軸受が使用されても、外輪軌道面と内輪軌道面の微小な突起と転動体の突起との接触による転動体の転動部の表面損傷を抑制することができる。これにより、転がり軸受の長寿命を実現することができる。
【００１５】
本発明の他の転がり軸受は、上記の転動装置としての転がり軸受である。当該転がり軸受は、複数の転動体と、複数の転動体の外側に配置され、かつ内周面に複数の転動体に接触する外輪軌道面を有する外輪と、複数の転動体の内側に配置され、かつ外周面に複数の転動体に接触する内輪軌道面を有する内輪とを備える。外輪および内輪は第２の転動部品であり、複数の転動体は第１の転動部品である。
【００１６】
外輪および内輪のそれぞれと転動体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転がり軸受が使用されても、外輪軌道面と内輪軌道面の微小な突起と転動体の突起との接触による外輪および内輪の転動部の表面損傷を抑制することができる。これにより、転がり軸受の長寿命を実現することができる。
【００１７】
上記の転がり軸受において、外輪と複数の転動体のそれぞれとの間の領域、および内輪と複数の転動体のそれぞれとの間の領域における油膜パラメータの値が１．２以下の条件で使用されることが好ましい。
【００１８】
上記の突起のなじみという現象は、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の転動部品の突起による接触によって第２の転動部品の表面損傷による寿命低下が起こりやすい。このため油膜パラメータΛが１．２以下の条件であることにより、本来であれば寿命低下が起こりやすい条件において、外輪軌道面および内輪軌道面の微小な突起と転動体の突起との接触による転動部の表面の損傷を抑制する効果を発揮することができる。したがって、突起のなじみによる転がり軸受の長寿命を実現することができる。
【００１９】
本発明の転動装置の製造方法においては、ＪＩＳ規格ＳＵＪ３からなる第１の転動部品が準備される。第１の転動部品に接触し、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなる第２の転動部品が準備される。第１の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度が第２の転動部品の転動部の表面のロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低くなるように第１の転動部品および第２の転動部品の各々は加工される。これにより、上記のように転動装置の長寿命を実現することができる。
【００２０】
上記の転動装置の製造方法においては、第１の転動部品および第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さがそれぞれ０．５０μｍ以下になるように第１の転動部品および第２の転動部品の各々は加工される。これより算術平均粗さが大きい場合には、第１の部品の転動部の突起のなじみによって、第２の転動部品の転動部の表面損傷を防止する効果が薄れる。また、さらに望ましくは、第１の転動部品および第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さがそれぞれ０．２０μｍ以下になるように第１の転動部品および第２の転動部品の各々は加工されることが好ましい。このようにすることで、第１の転動部品の転動部の突起のなじみによって、第２の転動部品の転動部の表面損傷を抑制し、転動装置全体の寿命低下を軽減する信頼性が向上する。
【００２１】
上記の転動装置の製造方法においては、第１の転動部品および第２の転動部品の各々は、焼入れ処理された後に焼戻し処理されていることが好ましい。これは転がり軸受の機能を満たすために必要な処理である。さらに、これらの焼入れ、焼戻し処理によって、いずれの転動部品もその転動部のロックウェル硬度が６０ＨＲＣ以上となっていることがより好ましい。これにより、第１および第２の転動部品の硬度低下によって起こる転がり軸受の寿命低下を防止することができる。
【００２２】
上記の転動装置の製造方法においては、第１の転動部品の転動部の表面は、回転砥石を用いた研削または研磨加工により仕上げられている。言い換えれば、第１の転動部品の転動部の表面には、超仕上げ加工、バレル研磨加工、およびバニシング加工のいずれもなされなくてもよい。つまりこれらの加工を行なわなくても、なじみの作用によって第１の転動部品の転動部の表面粗さの突起の先端曲率を小さくすることができる。これにより、転動装置の長寿命を実現することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、加工が簡易であり、かつ転動部の油膜形成性が悪い状態で使用されても表面損傷を抑制することによって長寿命を実現する転動装置、転がり軸受および転動装置の製造方法を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施の形態における円錐ころ軸受の構成を示す概略断面図である。
【図２】本実施の形態における円筒ころ軸受の構成を示す概略断面図である。
【図３】本実施の形態における転動装置に含まれる第１および第２の転動部品の製造方法を概略的に示すフローチャートである。
【図４】第１の転動部品の処理工程を示すフローチャート（Ａ）と、第２の転動部品の処理工程を示すフローチャート（Ｂ）とである。
【図５】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６】転動疲労試験後の駆動側試験片の転動部の表面に生じた残留応力と、駆動側試験片硬度と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の転動部の表面粗さの突起先端曲率と、駆動側試験片硬度とを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
まず図１および図２を用いて、本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。なおここでは、転がり軸受の一例として円錐ころ軸受および円筒ころ軸受について説明するが、円錐ころ軸受および円筒ころ軸受以外の種類の転がり軸受についても以下と同様に本実施の形態を適用可能である。
【００２６】
図１を参照して、本実施の形態の円錐ころ軸受２は、環状の外輪２０と、中心線Ｃに関して外輪２０の内側に配置された環状の内輪２１と、外輪２０と内輪２１との間に配置された転動体としての複数のころ２２と、外輪２０、内輪２１および複数のころ２２を保持する円環状の保持器２３とを有している。
【００２７】
外輪２０は、複数のころ２２の外側において複数のころ２２に接触するように配置されている。外輪２０は、中心線Ｃに関する内側に形成される内周面に、外輪軌道面２０Ａを有している。内輪２１は、複数のころ２２の内側において複数のころ２２に接触するように配置されている。内輪２１は、中心線Ｃに関する外側に形成される外周面に、内輪軌道面２１Ａを有している。外輪軌道面２０Ａと内輪軌道面２１Ａとが互いに対向するように、外輪２０と内輪２１とが配置されている。
【００２８】
複数のころ２２は、その表面にころ転動面２２Ａを有している。言い換えれば複数のころ２２のそれぞれはその表面全体がころ転動面２２Ａである。複数のころ２２は外輪軌道面２０Ａと内輪軌道面２１Ａとの間で転動するように構成されている。複数のころ２２はころ転動面２２Ａにおいて、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａに接触し、かつ保持器２３により周方向にある間隔のピッチを有するように複数並んで配置される。これにより複数のころ２２のそれぞれは、外輪２０および内輪２１の円環状の軌道上に転動自在に保持されている。
【００２９】
保持器２３は合成樹脂からなっている。また、円錐ころ軸受２は、外輪転走面２０Ａを含む円錐、内輪転走面２１Ａを含む円錐、およびころ２２が転動した場合の回転軸の軌跡を含む円錐のそれぞれの頂点が軸受の中心線上の１点で交わるように構成されている。以上の構成により、円錐ころ軸受２の外輪２０および内輪２１は、互いに相対的に回転可能となっている。
【００３０】
図２を参照して、本実施の形態の円筒ころ軸受３は、環状の外輪３０と、中心線Ｃに関して外輪３０の内側に配置された環状の内輪３１と、外輪３０と内輪３１との間に配置された転動体としての複数のころ３２と、外輪３０、内輪３１および複数のころ３２を保持する円環状の保持器３３とを有している。
【００３１】
外輪３０は、複数のころ３２の外側において複数のころ３２に接触するように配置されている。外輪３０は、中心線Ｃに関する内側に形成される内周面に、外輪軌道面３０Ａを有している。内輪３１は、複数のころ３２の内側において複数のころ３２に接触するように配置されている。内輪３１は、中心線Ｃに関する外側に形成される外周面に、内輪軌道面３１Ａを有している。外輪軌道面３０Ａと内輪軌道面３１Ａとが互いに対向するように、外輪３０と内輪３１とが配置されている。
【００３２】
複数のころ３２は、円筒形状を有しており、その表面にころ転動面３２Ａを有している。言い換えれば複数のころ３２のそれぞれはその表面全体がころ転動面３２Ａである。複数のころ３２は外輪軌道面３０Ａと内輪軌道面３１Ａとの間で転動するように構成されている。複数のころ３２はころ転動面３２Ａにおいて、外輪軌道面３０Ａおよび内輪軌道面３１Ａに接触し、かつ保持器３３により周方向にある間隔のピッチを有するように複数並んで配置される。これにより複数のころ３２のそれぞれは、外輪３０および内輪３１の円環状の軌道上に転動自在に保持されている。
【００３３】
保持器３３は合成樹脂からなっている。以上の構成により、円筒ころ軸受３の外輪３０および内輪３１は、互いに相対的に回転可能となっている。
【００３４】
図１における外輪２０および内輪２１に挟まれる空間、より具体的には外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａ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２０および内輪２１の各々ところ２２との間に油膜が形成されている。また外輪２０と複数のころ２２のそれぞれとの間の領域、および内輪２１と複数のころ２２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以下となっている。なお詳細な説明を省略するが、図２においても上記図１と同様に、外輪軌道面３０Ａおよび内輪軌道面３１Ａに挟まれる空間である軌道空間にはグリース組成物が封入されている。
【００３５】
次に円錐ころ軸受２を構成する転動部品としての外輪２０、内輪２１およびころ２２について説明する。第１の転動部品としての外輪２０および内輪２１のそれぞれに第２の転動部品としてのころ２２が接触している。外輪２０、内輪２１はいずれも高炭素クロム軸受鋼であり、ＪＩＳ規格ＳＵＪ３からなっている。ころ２２も高炭素クロム軸受鋼であるが、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなっている。なお円筒ころ軸受３を構成する外輪３０、内輪３１およびころ３２についても上記と同様である。
【００３６】
第１の転動部品の転動部は第２の転動部品に接触する部分であり、第２の転動部品の転動部は第１の転動部品に接触する部分である。本実施の形態においては、たとえば図１の外輪２０の転動部は外輪軌道面２０Ａを含む領域であって、外輪２０の転動部の表面が外輪軌道面２０Ａを構成している。また内輪２１の転動部は内輪軌道面２１Ａを含む領域であって、内輪２１の転動部の表面が内輪軌道面２１Ａを構成している。ころ２２の転動部はころ転動面２２Ａを含む領域であって、ころ２２の転動部の表面がころ転動面２２Ａを構成している。
【００３７】
本実施の形態においては、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａのロックウェル硬度はころ転動面２２Ａのロックウェル硬度よりも低いことが好ましい。具体的には、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａのロックウェル硬度は、ころ転動面２２Ａのロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低いことが好ましい。
【００３８】
また本実施の形態においては、外輪軌道面２０Ａ、内輪軌道面２１Ａおよびころ転動面２２ＡのＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１に規格される算術平均粗さ（Ｒａ）は０．５０μｍ以下にされており、０．２０μｍ以下にされていることが更に好ましい。
【００３９】
なお詳細な説明を省略するが、以上のロックウェル硬度および算術平均粗さの特徴は、図２の外輪３０の外輪軌道面３０Ａ、内輪３１の内輪軌道面３１Ａおよびころ３２のころ転動面３２Ａに対しても同様に成り立つ。
【００４０】
次に図３および図４を用いて、以上の外輪２０、内輪２１およびころ２２のそれぞれの加工方法について説明する。なお詳細説明を省略するが、外輪３０、内輪３１およびころ３２の加工方法についても基本的に同様である。
【００４１】
図３を参照して、ＪＩＳ規格ＳＵＪ３からなる第１の転動部品としての外輪２０および内輪２１が準備される（Ｓ０１）。またＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなる第２の転動部品としてのころ２２が準備される（Ｓ０２）。
【００４２】
図４（Ａ）を参照して、第１の転動部品としての外輪２０および内輪２１については、材料であるＪＩＳ規格ＳＵＪ３が焼入れ処理（Ｓ１１）された後に焼戻し処理（Ｓ１２）される。このとき、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａのロックウェル硬度は、ころ転動面２２Ａのロックウェル硬度よりも低くなるように加工される。
【００４３】
その後、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａの加工がなされる（Ｓ１３）。
具体的には、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａのロックウェル硬度は、ころ転動面２２Ａのロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低くなるように加工されることが好ましい。外輪軌道面２０Ａ、内輪軌道面２１Ａおよびころ転動面２２Ａの算術平均粗さは０．５０μｍ以下となるように加工され、０．２０μｍ以下になるように加工されることが更に好ましい。
【００４４】
図４（Ｂ）を参照して、第２の転動部品としてのころ２２については、材料であるＪＩＳ規格ＳＵＪ２が焼入れ処理（Ｓ２１）された後に焼戻し処理（Ｓ２２）される。その後ころ２２のころ転動面２２Ａの算術平均粗さが０．５０μｍ以下となるように加工され、０．２０μｍ以下になるように加工されることが更に好ましい（Ｓ２３）。
【００４５】
以上の工程（Ｓ１３）および工程（Ｓ２３）における各軌道面の加工は、回転砥石を用いた研削または研磨加工により仕上げられている。特に第１の転動部品としての外輪軌道面２０Ａ、内輪軌道面２１Ａに対して超仕上げ加工、バレル研磨加工、およびバニシング加工のような表面粗さを改善する加工はいずれもなされなくてもよい。たとえば外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａが、その形状および寸法による制約のために、表面粗さを小さくする超仕上げ加工などを行なうことが困難である場合においても、第１の転動部品と第２の転動部品の鋼種および硬度の組み合わせを上記の組合せとすればよい。また、当然これらの表面粗さを改善する加工が行われてもよいが、これらの加工によって外輪軌道面２０Ａ、内輪軌道面２１Ａの表面粗さが十分に改善できず、結果的に算術平均粗さが０．２０〜０．５０μｍ程度になっていたとしてもよい。
【００４６】
このようにすれば、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａの突起の先端曲率をなじみによって小さくすることができる。このためころ転動面２２Ａに、ピーリングなどの転動疲労による損傷が発生する可能性を低減することができ、当該損傷による転動装置の寿命の低下を抑制することができる。
【００４７】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の円錐ころ軸受２は、外輪２０および内輪２１はＪＩＳ規格ＳＵＪ３を材料としており、一方で転動する相手となるころ２２はＪＩＳ規格ＳＵＪ２を材料としている。また、外輪２０の転動部の表面としての外輪軌道面２０Ａおよび内輪２１の転動部の表面としての内輪軌道面２１Ａのロックウェル硬度が、ころ２２の転動部の表面としてのころ転動面２２Ａのロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低くなっている。
【００４８】
具体的な材料と硬度を上記の組み合わせとすることにより、たとえば外輪２０および内輪２１の材料がころ２２と同じＪＩＳ規格ＳＵＪ２である場合と比べて、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａに多数存在する表面粗さの微小な突起部がなじみやすくなる。また、外輪２０および内輪２１の各々の転動部の表面のロックウェル硬度をころ転動面２２Ａの硬度よりも低くすることにより、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａに存在する微小な突起部をさらになじみやすくすることができる。
【００４９】
上記２つの作用により、円錐ころ軸受２の運転開始から短時間経過後において、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａがころ転動面２２Ａと接触することにより、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａに存在する表面粗さの突起部を摩耗または塑性変形させる。これにより、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａに存在する突起のなじみが促進され、当該突起の先端曲率が小さくされる。これにより、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａの微小な突起と、この突起に接触するころ転動面２２Ａの平坦面または微小な突起若しくは凹部との局所的な接触面圧が低下する。このため、たとえば外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａの微小な突起の接触に起因するころ転動面２２Ａの損傷の発生を抑制することができる。したがって、たとえばころ転動面２２Ａなどの表面に微小な凹部をランダムに形成したり、さらにそこへ固体潤滑剤を被覆したりするなどの方法を用いなくても、ころ転動面２２Ａの損傷による円錐ころ軸受２の寿命の低下を抑制することができる。よって、円錐ころ軸受２の長寿命を実現することができる。
【００５０】
本実施の形態の円錐ころ軸受２において、外輪軌道面２０Ａ、内輪軌道面２１Ａおよびころ転動面２２Ａの算術平均粗さ（Ｒａ）はそれぞれ０．５０μｍ以下である。これより算術平均粗さが大きい場合には、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａの突起のなじみによって、外輪軌道面２０Ａ、内輪軌道面２１Ａおよびころ転動面２２Ａの表面損傷を防止する効果が薄れる。
【００５１】
本実施の形態の円錐ころ軸受２においては、外輪２０および内輪２１は第１の転動部品であり、複数のころ２２は第２の転動部品である。外輪２０および内輪２１のそれぞれと複数のころ２２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円錐ころ転がり軸受２が使用されても、外輪軌道面２０Ａと内輪軌道面２１Ａの微小な突起と複数のころ２２の突起との接触による複数のころ２２の転動部の表面損傷を抑制することができる。これにより、円錐ころ軸受２の長寿命を実現することができる。
【００５２】
さらに本実施の形態の円錐ころ軸受２においては、外輪２０と複数のころ２２のそれぞれとの間の領域、および内輪２１と複数のころ２２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以下である。したがって、ころ転動面２２Ａに表面起点型の剥離が起きるために円錐ころ軸受２の寿命が低下しやすい条件において、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａの微小な突起との接触によるころ転動面２２Ａの損傷を抑制することができる。これにより、効果的に円錐ころ軸受２の長寿命を実現することができる。
【００５３】
本実施の形態の円錐ころ軸受２の製造方法においては、第１の転動部品としての外輪２０および内輪２１の外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａのロックウェル硬度は、第２の転動部品としてのころ２２のころ転動面２２Ａのロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低くなるように加工される。これにより、上記のように円錐ころ軸受２の長寿命を実現することができる。
【００５４】
本実施の形態の円錐ころ軸受２の製造方法においては、外輪軌道面２０Ａ、内輪軌道面２１Ａおよびころ転動面２２Ａの算術平均粗さ（Ｒａ）はそれぞれ０．５０μｍ以下になるように外輪２０、内輪２１およびころ２２の各々が加工される。これより算術平均粗さが大きい場合には、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａの突起のなじみによって、外輪軌道面２０Ａ、内輪軌道面２１Ａおよびころ転動面２２Ａの表面損傷を防止する効果が薄れる。
【００５５】
以上の手法によりころ転動面２２Ａの損傷が抑制されるため、本実施の形態においては、外輪軌道面２０Ａ、内輪軌道面２１Ａは回転砥石を用いた研削または研磨加工により仕上げられている。したがって、外輪軌道面２０Ａ、内輪軌道面２１Ａに超仕上げ加工、バレル研磨加工、およびバニシング加工のいずれもなされる必要がなくなる。つまりこれらの加工を行なわなくても、なじみの作用によって外輪軌道面２０Ａ、内輪軌道面２１Ａの表面粗さの突起の先端曲率を小さくすることができる。これにより、円錐ころ軸受２の長寿命を実現することができる。また、円錐ころ軸受２の加工工程を簡略化させることができるため、そのコストを低減させることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の円錐ころ軸受２は、基本的に実施の形態１の円錐ころ軸受２と同一の図面を用いて同様に説明可能であるため詳細な説明を省略する。ただし本実施の形態の円錐ころ軸受２は、ころ２２が第１の転動部品として、外輪２０および内輪２１が第２の転動部品として、それぞれ配置されている。この点において本実施の形態の円錐ころ軸受２は、実施の形態１の円錐ころ軸受２と異なっている。
【００５７】
したがって、本実施の形態においては、ころ２２はＪＩＳ規格ＳＵＪ３を材料としており、外輪２０および内輪２１はＪＩＳ規格ＳＵＪ２を材料としている。また、ころ転動面２２Ａのロックウェル硬度は、外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａのロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低くなっている。
【００５８】
なお円筒ころ軸受３についても、円錐ころ軸受２と同様に、ころ３２を第１の転動部品、外輪３０および内輪３１を第２の転動部品として適用させることができる。なおこれらの円錐ころ軸受２および円筒ころ軸受３の製造方法は、第１および第２の転動部品が実施の形態１とは互いに逆になっているものの、基本的に実施の形態１と同様であるため詳細な説明を省略する。
【００５９】
本実施の形態においても、基本的に実施の形態１と同様に、第２の転動部品である外輪軌道面２０Ａおよび内輪軌道面２１Ａへの損傷を抑制する効果を高めることができる。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明の実施例について説明する。６種類の試験片を用いて６種類の二円筒型転動疲労試験を行った。以下、図５〜図７を用いてこの試験の内容および結果について説明する。
【００６１】
図５を参照して、耐ピーリング性能評価試験に用いられた二円筒試験機４を説明する。二円筒試験機４は、駆動側回転軸Ｄ１と、従動側回転軸Ｆ１とを備えている。
【００６２】
駆動側回転軸Ｄ１は、図５の左右方向に延びる部材であり、図５における左側の末端部にモータ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５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。図５における駆動側回転軸Ｄ１の右側の先端部には駆動側試験片Ｄ２が取り付けられている。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り、駆動側回転軸Ｄ１の回転に伴い中心軸Ｃ１の周りに回転可能となるように、駆動側回転軸Ｄ１の右側の先端部に固定されている。
【００６３】
一方、従動側回転軸Ｆ１は、図５の左右方向に延びる部材であり、図５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。図５において従動側回転軸Ｆ１は、駆動側回転軸Ｄ１とは逆に、左側が先端部に、右側が末端部になっている。図５における従動側回転軸Ｆ１の左側の先端部には従動側試験片Ｆ２が取り付けられている。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り、従動側回転軸Ｆ１の回転に伴い中心軸Ｃ２の周りに回転可能となるように、従動側回転軸Ｆ１の左側の先端部に固定されている。
【００６４】
駆動側回転軸Ｄ１の先端部は図５の右側を向いており、従動側回転軸Ｆ１の先端部は図５の左側を向いている。しかし駆動側回転軸Ｄ１の中心軸Ｃ１と従動側回転軸Ｆ１の中心軸Ｃ２とは軸方向に一致しておらず、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５の上下方向に間隔を有している。このため駆動側回転軸Ｄ１の先端部に固定された駆動側試験片Ｄ２と、従動側回転軸Ｆ１の先端部に固定された従動側試験片Ｆ２とは、駆動側回転軸Ｄ１および従動側回転軸Ｆ１のそれぞれの外径面同士が、これらの回転していない状態において外径面接触部ＤＦにて互いに接触するように配置されている。なお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、これらの下に敷いている、給油用フェルトパッド５と接触している。
【００６５】
以上のように設置された駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２の各々の形状、寸法および外径面の表面粗さを表１に示す。
【００６６】
【表１】
2019183982.tif 000003
【００６７】
表１に示すように、駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２は、これらがセットされた駆動側回転軸Ｄ１または従動側回転軸Ｆ１をその先端側から平面視したときに円形を有する円筒形状である。その外径の直径は、各比較例および各実施例のいずれにおいても同一の４０ｍｍであり、その内径の直径は各比較例および各実施例のいずれも２０ｍｍである。以下同様に、各比較例および各実施例のいずれも軸方向の寸法に相当する幅が１２ｍｍである。また、駆動側試験片Ｄ２には外径面に軸方向の副曲率Ｒ６０ｍｍが設けられており、従動側試験片Ｆ２には副曲率はない。駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２の外径面の軸方向の算術平均粗さ（Ｒａ）は、それぞれ０．２０μｍ、０．０２μｍに仕上げられている。この際、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つくように研削加工することで仕上げられた。また、従動側試験片Ｆ２の外径面にも、同様に周方向に加工目がつくように研削加工が行われ、研削加工後にさらに超仕上げ加工が施されている。
【００６８】
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二円筒試験の駆動条件を表２に示す。
【００６９】
【表２】
2019183982.tif 000004
【００７０】
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５参照）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５の矢印に示す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に対して加える荷重を意味する。駆動側回転軸Ｄ１がモータＭにより中心軸Ｃ１周りに回転するのに伴い、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。これは駆動側試験片Ｄ２と従動側試験片Ｆ２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に示した試験片の形状、寸法および表面粗さとすることで、駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面に存在する微小な凸部が従動側試験片Ｆ２の転動部の表面に接触を起こし、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い条件となる。
【００７１】
また、試験は断続運転条件とし、試験開始から２分経過までは駆動側回転軸Ｄ１の回転数は５００ｍｉｎ−１とし、２分が経過した時点、つまり駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２に加わる負荷回数が１０００回に達した時点で一度試験を中断した。その後、試験を再開し、駆動側回転軸Ｄ１の回転数を２０００ｍｉｎ−１で２分間の運転を行った。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。本試験後に、駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面粗さと従動側試験片Ｆ２の転動部表層に発生した疲労の程度を評価することで、各評価品の駆動側試験片の転動部の微小な凸部のなじみが、従動側試験片Ｆ２の転動部表層の疲労進行に及ぼす影響を評価できるようになっている。
【００７２】
次に６種類の試験のそれぞれに用いられた駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２の材料および端面のロックウェル硬度について表３を用いて説明する。ここで６種類の試験とは、本実施の形態の規格外の試験である各比較例、および本実施の形態に基づく試験である各実施例を意味する。
【００７３】
【表３】
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【００７４】
まず表３を用いて、６種類の試験のそれぞれに用いられた駆動側試験片Ｄ２の材料および端面のロックウェル硬度について説明する。
【００７５】
比較例１、比較例２、比較例４の駆動側試験片Ｄ２の材料はＪＩＳ規格ＳＵＪ２とした。そして実施例１、比較例３、実施例２の駆動側試験片Ｄ２の材料はＪＩＳ規格ＳＵＪ３とした。これらの駆動側試験片Ｄ２には、いずれも一般的な焼入れ処理がされた後に焼戻し処理がなされているが、焼戻しの条件はそれぞれで異なり、結果的にその幅面のロックウェル硬度は表３に示される値にされている。ここで、焼戻しの条件は全部で３種類とし各焼戻し条件の詳細は省略するが、比較例１と実施例１、比較例２と比較例３、比較例４と実施例２はそれぞれ同じ焼戻し条件で処理されている。
【００７６】
次に表３を用いて、６種類の試験のそれぞれに用いられた従動側試験片Ｆ２の材料および端面のロックウェル硬度について説明する。
【００７７】
上記６種類の試験のそれぞれに用いられた従動側試験片Ｆ２材料は全てＪＩＳ規格ＳＵＪ２であり、これらにはいずれも一般的な焼入れ処理がされた後に、駆動側試験片Ｄ２のうち比較例１と実施例１の試験に用いられたものと同じ焼戻し条件（表３中の条件１）で焼戻し処理が施された。この結果、上記６種類の試験のそれぞれに用いられた従動側試験片Ｆ２の幅面のロックウェル硬度は全て６３．４±０．１ＨＲＣで同等となるようにされた。
【００７８】
以上の各試験片を用いた各比較例および各実施例について、試験後の第２の転動部品に相当する従動側試験片Ｆ２の転動部の表面に形成された残留応力の値をそれぞれ図６に示す。ここで、残留応力はＸ線回折分析によって測定した。また、Ｘ線回折分析の際、異なる３方向からＸ線入射を行い、それぞれの入射に対して得られた回折情報をもとにして従動側試験片Ｆ２の転動部の表面に形成された残留応力をｖｏｎ  Ｍｉｓｅｓの相当応力の形で算出した。一般的に転動部材の表層部には転動中に転動部の直下に様々な方向を持つ垂直応力およびせん断応力が同時に発生する。ｖｏｎ  Ｍｉｓｅｓの相当応力はこのように同時に作用する多軸応力を単一応力に変換するための考えであり、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。加えて、転動によって材料に残留応力が形成ということは、転動によって材料に塑性変形が発生したことを意味しており、形成される残留応力の大きさに差がある場合、残留応力値が大きい方がより塑性変形が進行していたと考えられる。これらの考えから、本実施例での作用の評価にはｖｏｎ  Ｍｉｓｅｓの相当応力の形で各試験に用いた従動側試験片Ｆ２の転動部の表面に試験後に形成された残留応力を比較することで、疲労の進行の違いを間接的に評価することにした。また、図６に示した各試験での試験後の従動側試験片Ｆ２の残留応力は、各試験に用いた従動側試験片Ｆ２の外径面の転動跡周内の中からランダムに抽出された５か所分について測定した結果の平均値を示している。このように５か所分測定することで、各試験における残留応力の形成状態の違いが有意なものであるかを検定できるようにした。
【００７９】
図６の結果を参照して、まず比較例１と実施例１の試験結果を比較すると、実施例１の方が試験後の従動側試験片Ｆ２の表面の残留応力値が小さかった。また、有意差検定によってこの残留応力の差は９９％優位なものであると判定された。これら２種の試験に用いた試験片材質の違いは、駆動側試験片Ｄ２の材料と硬度であり、実施例１ではＪＩＳ−ＳＵＪ３を用いており、さらに端面のロックウェル硬度が小さい。次に、比較例２と比較例３の試験結果を比較すると、比較例３の試験後の駆動側試験片Ｄ２の残留応力値が小さく、この差も９９％優位であった。これらの２種の試験片材質の違いについても比較例３のみ駆動側試験片Ｄ２の材料がＪＩＳ−ＳＵＪ３であり、端面のロックウェル硬度は比較例２よりも小さい。さらに、比較例４と実施例２の試験結果を比較すると、実施例２の試験後の駆動側試験片Ｄ２の残留応力値が小さく、やはりこの差は９９％優位であった。これらの２種の試験片材質の違いは、実施例２のみ駆動側試験片Ｄ２の材料がＪＩＳ−ＳＵＪ３であるが、端面のロックウェル硬度は比較例４よりも大きい。上記３つの試験結果の比較から、駆動側試験片Ｄ２の材料をＳＵＪ３とすることで、その相手面である従動側試験片Ｆ２に形成される残留応力値が小さくなることがわかり、これは相手面の疲労の進行を遅延できることを示している。ここで、比較例１と実施例１、および比較例２と比較例３の比較結果から、駆動側試験片Ｄ２の硬度が低くなるほど相手面の残留応力の形成も小さくなることが考えられる。しかしながら、比較例４と実施例２の比較では、実施例２の方が駆動側試験片Ｄ２の硬度が高いにもかかわらず、相手面の残留応力の形成は小さいことから、相手面の残留応力の形成に及ぼす影響は、駆動側試験片Ｄ２の材料変更によるものが主体であると判断できる。
【００８０】
また、実施例１、実施例２および比較例３では駆動側試験片Ｄ２の材料をＳＵＪ３としているが、実施例１および実施例２に比べて比較例３では残留応力が大きくなっている。比較例３では、駆動側試験片Ｄ２のロックウェル硬度が従動側試験片Ｆ２のロックウェル硬度よりも大きくなっている。これに対して、実施例１および実施例２では、駆動側試験片Ｄ２のロックウェル硬度が従動側試験片Ｆ２のロックウェル硬度よりも小さくなっている。したがって、駆動側試験片Ｄ２の材料がＳＵＪ３の場合に、駆動側試験片Ｄ２のロックウェル硬度が従動側試験片Ｆ２のロックウェル硬度よりも小さくなることで、残留応力が小さくなると判断できる。さらに、実施例１および実施例２では、残留応力が大幅に小さくなっている。実施例１および実施例２では、駆動側試験片Ｄ２のロックウェル硬度が従動側試験片Ｆ２のロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低くなっている。これにより、駆動側試験片Ｄ２の材料がＳＵＪ３の場合に、駆動側試験片Ｄ２のロックウェル硬度が従動側試験片Ｆ２のロックウェル硬度よりも１．０ＨＲＣ以上低くなることで、残留応力が大幅に小さくなると判断できる。
【００８１】
続いて、図６の結果を参照にして、比較例１と比較例２と比較例４の３種類の試験結果を比較すると、試験後の従動側試験片Ｆ２の表面の残留応力は比較例２＞比較例１＞比較例４となっており、これらの残留応力値の差は９９％優位と判断された。これらの３種類の試験間での試験片材質の違いは駆動側試験片Ｄ２の硬度であり、比較例２＞比較例１＞比較例４の順に硬度が大きくなっている。また、実施例１と比較例３と実施例２の３種類の試験結果を比較すると、試験後の従動側試験片Ｆ２の表面の残留応力は比較例３＞実施例１＞実施例２となっており、やはりこれらの差は９９％優位であった。これらの３種類の試験間での試験片材質の違いも駆動側試験片Ｄ２の硬度であり、比較例３＞実施例１＞実施例２の順に硬度が大きくなっている。上記２つの試験結果の比較から、駆動側試験片Ｄ２の材料が同じ場合でも、そのロックウェル硬度が小さくなるほど相手面である従動側試験片Ｆ２の疲労の進行を抑制できることがわかる。
【００８２】
次に６種類の試験に用いたそれぞれの駆動側試験片Ｄ２について、試験後に転動部に存在する微小な表面粗さの凸部の突起先端曲率を測定した結果を図７に示す。ここで突起先端曲率は、各駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面形状をレーザー顕微鏡で測定した後に、三谷商事株式会社製の表面粗さ解析ソフト「Surftop eye」を用いて算出した。そして、一方向にトレースした表面形状プロファイルから算出される線粗さではなく二次元的にトレースした表面形状をもとに算出される面粗さパラメータとして突起先端曲率を算出した。
【００８３】
図７の結果を参照して、比較例１と実施例１、比較例２と比較例３および比較例４と実施例２のそれぞれの組合せについて駆動側試験片Ｄ２の試験後の表面粗さの突起先端曲率値を比較すると、比較例１＞実施例１，比較例２＞比較例３，比較例４＞実施例２となっており、これらの３つの試験結果の比較は全て９５％以上の有意差があると判定された。そしてこれらの３つの試験結果の比較すべてにおいて、駆動側試験片Ｄ２の材料がＪＩＳ規格ＳＵＪ３を用いている場合の方が試験後の駆動側試験片Ｄ２の転動部の突起先端曲率が小さくなっていた。これは駆動側試験片Ｄ２の材料にＪＩＳ規格ＳＵＪ３を用いる事で、突起先端のなじみを促進できることを表す。
【００８４】
次に、図７の結果を参照して、比較例１と比較例２と比較例４の３種類の試験後の突起先端曲率を比較すると、その値は比較例２＞比較例１＞比較例４の順となった。また、実施例１と比較例３と実施例２の３種類の試験後の突起先端曲率の比較では、その値は比較例３＞実施例１＞実施例２の順となった。上記の２つの試験結果の比較から、駆動側試験片Ｄ２の材料が同じ場合でも、そのロックウェル硬度が小さいほど、試験後の突起先端曲率をなじみによって小さくできることが示された。
【００８５】
上記の結果から、従動側試験片Ｆ２の材料のロックウェル硬度が同じである場合、駆動側試験片Ｄ２の材料をＳＵＪ２ではなくＳＵＪ３にすることで、駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面粗さの突起先端曲率がなじみの促進によって小さくでき、相手面である従動側試験片Ｆ２の疲労の進行を抑制できると言える。さらに、駆動側試験片Ｄ２の材料がＳＵＪ２またはＳＵＪ３のどちらの場合でも、焼戻し条件を変更することでそのロックウェル硬度を相手面である従動側試験片Ｆ２より小さくすれば、駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面粗さの突起先端曲率がなじみの促進によって小さくでき、相手面である従動側試験片Ｆ２の疲労の進行を抑制できると言える。このとき、駆動側試験片Ｄ２の硬度が低い程よりなじみが促進され、相手面の疲労進行の抑制効果は大きい。
【００８６】
今回開示された各実施の形態および実施例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】
【００８７】
２  円錐ころ軸受、３  円筒ころ軸受、４  二円筒試験機、５  給油用フェルトパッド、２０，３０  外輪、２０Ａ，３０Ａ  外輪軌道面、２１，３１  内輪、２１Ａ，３１Ａ  内輪軌道面、２２，３２  ころ、２２Ａ，３２Ａ  ころ転動面、２３，３３  保持器、Ｄ１  駆動側回転軸、Ｄ２  駆動側試験片、ＤＦ  外径面接触部、Ｆ１  従動側回転軸、Ｆ２  従動側試験片。
【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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