【事件の表示】
　特許第３０１８３５５号「軸受用鋼及び転がり軸受」の請求項１ないし１０に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０１８３５５号の請求項１ないし９に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３０１８３５５号の請求項１〜１０に係る発明についての出願は、平成１年１０月１１日になされ、平成１２年１月７日に、その発明について特許の設定登録がなされ、その後、その特許について特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年１１月５日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否についての判断
2-1．訂正の内容
　ａ．特許請求の範囲の請求項１を削除する。
　ｂ．特許請求の範囲の請求項２〜１０を、それぞれ１項繰り上げ請求項１〜９とする。
　ｃ．明細書の第６頁７〜12行の記載
　「請求項(1)記載の発明は、平均粒子径３μｍ以上３０μｍ以下の・・・を特徴とする軸受用鋼に係る。」
を削除する。
　ｄ．明細書の第６頁13行〜第９頁１行の記載において、「請求項(2)記載の発明は、・・・」を「請求項(1)記載の発明は、・・・」と、「請求項(3)記載の発明は、・・・」を「請求項(2)記載の発明は、・・・」と、「請求項(4)記載の発明は、・・・」を「請求項(3)記載の発明は、・・・」と、「請求項(5)記載の発明は、・・・」を「請求項(4)記載の発明は、・・・」と、「請求項(6)記載の発明は、・・・」を「請求項(5)記載の発明は、・・・」と、「請求項(7)記載の発明は、・・・」を「請求項(6)記載の発明は、・・・」と、「請求項(8)記載の発明は、・・・」を「請求項(7)記載の発明は、・・・」と、「請求項(9)記載の発明は、・・・」を「請求項(8)記載の発明は、・・・」と、「請求項(10)記載の発明は、・・・」を「請求項(9)記載の発明は、・・・」と、それぞれ訂正する。
　ｅ．明細書の第35頁17行〜第36頁４行の記載
　「請求項(1)記載の発明によれば、・・・長寿命であることが保証される。」
を削除する。
　ｆ．明細書の第36頁５行〜第37頁19行の記載において、「請求項(2)，(3)記載の発明によれば、・・・」を「請求項(1)，(2)記載の発明によれば、・・・」と、「請求項(4)記載の発明によれば、・・・」を「請求項(3)記載の発明によれば、・・・」と、「請求項(5)記載の発明によれば、・・・」を「請求項(4)記載の発明によれば、・・・」と、「請求項(6)記載の発明によれば、・・・」を「請求項(5)記載の発明によれば、・・・」と、「請求項(7)記載の発明でも・・・」を「請求項(6)記載の発明でも・・・」と、「請求項(8)記載の発明によれば、・・・」を「請求項(7)記載の発明によれば、・・・」と、「請求項(9)記載の発明でも・・・」を「請求項(8)記載の発明でも・・・」と、「請求項(10)記載の発明によれば、・・・」を「請求項(9)記載の発明によれば、・・・」と、「・・・(2)、(3)記載の発明以上に・・・」を「・・・(1)、(2)記載の発明以上に・・・」と、「請求項(1)〜(3)記載の全ての・・・」を「請求項(1)〜(2)記載の全ての・・・」と、「長寿命であることが(1)記載の発明以上に保証される。」を「長寿命であることが保証される。」と、それぞれ訂正する。
2-2．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　ａの訂正は、特許請求の範囲の請求項１を削除するものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第１号の特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　ｂの訂正は、ａの特許請求の範囲の請求項１を削除する訂正に伴い、請求項２以下の請求項番号を１ずつ繰り上げる訂正であるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　ｃ〜ｆの訂正は、ａの特許請求の範囲の請求項１を削除する訂正に伴い、発明の詳細な説明の対応する記載を整合するように訂正するものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
2-3．訂正の適否についての結論
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議申立てについての判断
3-1．本件発明
　上記２で示したとおり、上記訂正が認められるから、本件請求項１〜９に係る発明（以下、「本件第１〜９発明」という。）は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜９に記載された次のとおりのものである。
　「【請求項１】平均粒子径15μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物が単位体積（100mm3）当たり10個以下であることを特徴とする軸受用鋼。
【請求項２】平均粒子径10μｍ以上15μｍ以下の酸化物系介在物が単位体積（100mm3）当たり100個以下であることを特徴とする軸受用鋼。　
【請求項３】平均粒子径３μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物が単位面積（160mm2）当たり80個以下であり、且つ、その内平均粒子径10μｍ以上の前記酸化物系粒子の構成比率が２％未満であると共に、平均粒子径15μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物が単位体積（100mm2）当たり10個以下であることを特徴とする軸受用鋼。
【請求項４】平均粒子径15μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物が単位体積（100mm3）当たり10個以下であり、且つ、平均粒子径10μｍ以上15μｍ以下の酸化物系介在物が単位体積（100mm3）当たり100個以下であることを特徴とする軸受用鋼。
【請求項５】平均粒子径３μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物が単位面積（160mm2）当たり80個以下であり、且つ、その内平均粒子径10μｍ以上の前記酸化物系粒子の構成比率が２％未満であると共に、平均粒子径10μｍ以上15μｍ以下の酸化物系介在物が単位体積（100mm3）当たり100個以下であることを特徴とする軸受用鋼。
【請求項６】平均粒子径３μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物が単位面積（160mm2）当たり80個以下であり、且つ、その内平均粒子径10μｍ以上の前記酸化物系粒子の構成比率が２％未満であると共に、平均粒子径15μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物が単位体積（100mm3）当たり10個以下であり、且つ、平均粒子径10μｍ以上15μｍ以下の酸化物系介在物が単位体積（100mm3）当たり100個以下であることを特徴とする軸受用鋼。
【請求項７】単位体積当たりの酸化物系介在物の個数が前記範囲内にあることを電子ビーム溶解抽出法によって保証したことを特徴とする請求項(1)ないし(6)のいずれか記載の軸受用鋼。
【請求項８】鋼中酸素含有量が９ppm以下であることを特徴とする請求項(1)ないし(7)のいずれか記載の軸受用鋼。
【請求項９】軌道輪及び転動体の少なくとも一つが前記請求項(1)ないし(8)のいずれか記載の軸受用鋼で構成されたことを特徴とする転がり軸受。」
3-2．取消理由の概要
　当審が平成１３年８月２３日付けで通知した取消理由の〔理由３〕の一つは、本件請求項１〜１０に係る発明は、刊行物１（特許異議申立人株式会社神戸製鋼所提出の甲第２号証に同じ）に記載された発明であるというものであり、また、〔理由１〕は、本件請求項１〜１０に係る発明は、刊行物１〜７（特許異議申立人川崎製鉄株式会社提出の甲第１〜７号証に同じ）に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件請求項１〜１０に係る発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号又は２項の規定に違反してなされたものである、というものである。
3-3．刊行物に記載された発明
　当審が通知した取消理由において引用された刊行物１（Effect of Steel Manufacturing Processes on the Quality of Bearing Steels，ASTM STP 987，1988，p.149〜165、特許異議申立人株式会社神戸製鋼所提出の甲第２号証、同川崎製鉄株式会社提出の甲第１号証）には、
　「溶解方法、介在物の種類及びサイズと軸受鋼の疲労抵抗との関係」と題し、
　「本報文は、鋼製造プロセスと方法とともに、疲労寿命と非金属介在物の含有量との関係の観点からみた鋼の性質のみを取り扱う。」
　「図10では、著者らはＲＢＦ試験片を用いて別の取り組み方法を採用したものである。ＲＢＦ試験片は２つの鋼製造プロセスＡ及びＢによって製造されたものである。上段の図は、試験片の横断面で顕微鏡により観察された、酸化物の介在物の直径の分布の比較である。縦軸の対数目盛からは、プロセスＡにおいて５μｍ以下の介在物がプロセスＢよりも10倍多くあることがわかる。プロセスＡにおけるＢ法（細かいシリーズ）の指標は2.5であり、一方プロセスＢの指標は１である。下段の図は、割れ目の発端にある酸化物の介在物の直径の分布の比較である。両方とも、直径は最大断面寸法を意味する。プロセスＡは830MPaの疲労限界をもち、一方プロセスＢは750MPaの疲労限界をもつ。」（第157頁13〜21行）
と記載されており、
　第158頁の図10には、介在物寸法分布の例が示され、図10の上段左側の図を参照すると、プロセスＡの酸化物系介在物のサイズ分布は、１cm2当たり、3〜4μｍのもの6.3個、4〜5μｍのもの3.6個、5〜6μｍのもの0.6個、6〜7μｍのもの0.8個、7〜15μｍのもの（7μｍを超えるもの）が0.1個未満（表示がない）と読み取ることができ、また、
　「図11は、種々の鋼製造方法の疲労限界に関する多くの異なった酸素含有量範囲を示している。約20ppmの酸素含有量をもつ鋼（LD及びRH）が非常に良好な疲労限界をもっていることがわかる。さらに、ケイ素カルシウム処理用いることにより、低酸素含有量の鋼を製造することができるが、そのことによって不十分な疲労限界が生じる可能性がある。しかし、鋼製造（EF及びRH／Fos）のやり方の中では、その多くの結果からは酸素含有量と疲労特性の相関関係を求めること可能であることが確認されるかもしれない。」（第158頁7〜16行）
と記載されており、
　図11には、EF＋RH（Fos）、EF＋RH（Fos−Si Ca TREATED）で10ppm以下（9ppm以下の場合もある）の鋼中酸素が得られることが示されている。
　同じく引用された刊行物２（「鉄と鋼」第63年第13号、昭和52年11月1日、第282〜293頁、特許異議申立人川崎製鉄株式会社提出の甲第２号証）には、
　「プラズマアークによる鋼および超合金の再溶解」と題し、
　「本研究で用いた材料は・・・ＳＵＪ３・・・の４鋼種である。・・・これら母材化学成分は再溶解後の化学成分と合わせてTable４に示す。ＰＰＣ再溶解の条件は・・・各鋼種とも再溶解出力を・・・の間にとり、さらに溶解速度も変えて、出力と溶解速度の条件の組合わせがインゴットの性質、性能にどのように影響するか調べられるようにした。」（第284頁左欄14行〜右欄１行）
　「4.1.5 酸化物系介在物の形態変化
　酸化物系介在物の形態がその性能に大きく影響するＳＵＪ３について再溶解による形態変化を調べた。
　・・・
　この結果は、Ｏ分析値からもある程度推定できるが、酸化物系介在物を減少すると同時に、大きさを細かくすることが重要である。すなわち、ＳＵＪ３の転動疲労寿命に対しては大型酸化物系介在物が有害で、ある程度以下のものではそれ程有害でないといわれている。この臨界寸法がどの程度かについては種々の意見があるが5〜10μ位のものと考えられる。そこで、大きさの変化を調べるため、光学顕微鏡により酸化物系介在物の大きさの分布を調べた。その結果をTable６に示す。再溶解により酸化物系介在物が細かくなっていることは明らかであり、とくに8μ以上の介在物が少なくなっている。」（第289頁左欄下から17行〜右欄下から16行）
と記載されており、
　Table４には、ＳＵＪ３について、ＰＰＣ後の（Ｊ−３）のＯ量は0.0008％（8ppm）であること、Table６には、酸化物系介在物の大きさの分布は、Ｊ−３（ＰＰＣ）について、100mm2（視野150mm2）当たり、2μを超え4μ以下のものは36.0個、4μを超え6μ以下のものは12.0個、6μを超え8μ以下のものは3.0個、8μを超え10μ以下、10μを超え12μ以下のもの、12μを超え14μ以下のものはいずれも0個であることが示されている。
　同じく引用された刊行物４（「鉄と鋼」第75年第10号、平成1年10月1日、第83〜90頁、特許異議申立人川崎製鉄株式会社提出の甲第４号証）には、
　「エレクトロンビーム法による鋼中介在物の分離と評価法の開発」と題し、
　「Fig.1に示したように、メタル試料を高真空下の銅製ハース内でＥＢによりボタン状に溶解するとメタル中の介在物はメタルの上部表面に浮上して集まるので、その量、形態、粒径、組成などを定量化する。」（第83頁右欄5行〜第84頁左欄3行）
　「メタルの表面に浮上した介在物の量、粒径は映像解析装置により測定した。また、介在物の形態と組成は目的に応じてＳＥＭにより分析した。」（第84頁左欄下から7〜5行）
　「ＥＢ法は顕微鏡法と比較しておよそ５倍強能率の向上することがわかる。
　・・・・・
　ＥＢ法は顕微鏡法の数十万以上の測定視野数と同等の情報を得ることになり、データの信頼性は高いといえる。」（第88頁左欄14行〜右欄4行）
　「ＥＢ法による介在物の粒径や形態を詳細に解析することにより、介在物減少対策の効果を従来以上に分離できる可能性があり、今後、これらの分野への新たな解析手段として期待できる。」（第89頁右欄9〜12行）
と記載されている。
3-4．当審の判断
(1)本件第１発明について
　刊行物１の図10の上段左の介在物分布のグラフを参照すると、粒子径７μmを超える粒子の個数は表示されておらず、1cm2当たり0.1個未満であるから、平均粒子径15μm以上30μm以下の介在物を合計しても、1cm2当たり0.1個未満、すなわち、20cm2当たり2個未満しか存在しない場合があると認められる。
　そこで、本件第１発明と刊行物１に記載された発明とを対比すると、両者は、「平均粒子径15μｍ以上の酸化物系介在物が少ない軸受用鋼。」である点で一致し、本件第１発明が、「平均粒子径15μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物が単位体積（100mm3）当たり10個以下である」のに対し、刊行物１に記載された発明は、平均粒子径15μm以上30μm以下の介在物が20cm2当たり2個未満である点で一応相違する。
　上記相違点について検討する。
　極値統計の考え方により、観測領域を増大させれば最大介在物径が増加することも考えられるので、本件請求項１に係る発明の100mm3の観測領域と刊行物１の図10の観測視野(20cm2)との差異について検討する。
　２次元平面の観測領域を立体化する具体的な推定手段については、例えば、村上敬宜著「金属疲労、微小欠陥と介在物の影響」第239〜240頁、1993年、養賢堂発行（特許異議申立人川崎製鉄株式会社提出の参考資料１）に記載され、一般的に平均観察領域は、介在物の平均的直径相当の厚みを有する立体の観察に相当すると考えられている。
　そこで、刊行物１の図10に示された酸化物系介在物のサイズ分布について、その被検領域が相当する立体について検討すると、前記図10で観察された粒径の上限は15μmであり、被検面積は20cm2であるから、被検領域は、20×102×0.015＝30mm3となり、本件第１発明の30％に当たり、被検領域に大きな差異はなく、前記のとおり、平均粒子径15μm以上30μm以下の介在物が20cm2当たり2個未満の場合があるから、被検領域を100mm3に拡大したとしても、2×100/30＝6.6個未満となり、本件第１発明における「単位体積（100mm3）当たり10個以下」と重複する。
　したがって、本件第１発明は、刊行物１に記載された発明である。
　また、刊行物２には「ＳＵＪ３の転動疲労寿命に対しては大型酸化物系介在物が有害で、ある程度以下のものではそれ程有害でないといわれている。この臨界寸法がどの程度かについては種々の意見があるが5〜10μ位のものと考えられる。」と記載されているように、軸受用鋼の転動疲労寿命の向上のためには、平均粒子径15μm以上の介在物はできるだけ少ない方がよいことは明らかであるから、平均粒子径15μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物を「単位体積（100mm3）当たり10個以下」とすることは当業者が容易に想到し得るものである。
　したがって、本件第１発明は、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
(2)本件第２発明について
　本件第２発明は、軸受用鋼において、「平均粒子径10μｍ以上15μｍ以下の酸化物系介在物が単位体積（100mm3）当たり100個以下」とするものであるが、刊行物１には、7μm以下の酸化物系介在物のみが示されているから、上記(1)に記載された理由と同様の理由により、刊行物１に記載された発明であるか、または、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
(3)本件第３発明について
　本件第３発明は、本件第１発明の構成要件に加え、「平均粒子径３μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物が単位面積（160mm2）当たり80個以下であり、且つ、その内平均粒子径10μｍ以上の前記酸化物系粒子の構成比率が２％未満である」点を構成要件とする発明であるが、かかる点は刊行物１の第10図に示されているから、上記(1)に記載された理由と同様の理由により、刊行物１に記載された発明であるか、または、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
(4)本件第４発明について
　本件第４発明は、本件第１発明の構成要件に、本件第２発明の構成要件を付加した発明であるから、上記(1)及び(2)に記載された理由と同様の理由により、刊行物１に記載された発明であるか、または、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
(5)本件第５発明について
　本件第５発明は、本件第２発明の構成要件に加え、「平均粒子径３μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物が単位面積（160mm2）当たり80個以下であり、且つ、その内平均粒子径10μｍ以上の前記酸化物系粒子の構成比率が２％未満である」点を構成要件とする発明であるが、かかる点は刊行物１の第10図に示されているから、上記(２)に記載された理由と同様の理由により、刊行物１に記載された発明であるか、または、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
(6)本件第６発明について
　本件第６発明は、本件第１発明及び本件第２発明の構成要件に加え、「平均粒子径３μｍ以上30μｍ以下の酸化物系介在物が単位面積（160mm2）当たり80個以下であり、且つ、その内平均粒子径10μｍ以上の前記酸化物系粒子の構成比率が２％未満である」点を構成要件とする発明であるが、かかる点は刊行物１の第10図に示されているから、上記(1)及び(2)に記載された理由と同様の理由により、刊行物１に記載された発明であるか、または、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
(7)本件第７発明について
　本件第７発明は、本件第１〜６発明において、「単位体積当たりの酸化物系介在物の個数が前記範囲内にあることを電子ビーム溶解抽出評価法によって保証した」ものであるが、鋼中介在物の量、粒径等を解析する場合に、電子ビーム溶解抽出評価法を採用することは、刊行物４に記載されているように周知であるから、刊行物１、２及び４に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
(8)本件第８発明について
　本件第８発明は、本件第１〜７発明において、「鋼中酸素含有量を9ppm以下」に限定したものであるが、酸素含有量が9ppm以下の軸受用鋼は、刊行物１及び２に記載されているように周知である（特開昭６２−６３６５０号公報、第3頁右下欄19行〜第4頁左上欄6行の記載も参照）から、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
(9)本件第９発明
　本件第９発明は、転がり軸受において、「軌道輪及び転動体の少なくとも一つ」を本件第１〜８発明の軸受用鋼で構成したものであるが、軌道輪及び転動体が転がり軸受を構成する部材であることは周知であり、刊行物１に記載された軸受用鋼を周知の部材に用いたにすぎないから、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
４．むすび
　以上のとおり、本件第１〜９発明は、刊行物１に記載された発明であるか、または、刊行物１、２及び４に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件第１〜９発明の特許は、特許法第２９条第１項または第２項の規定に違反してなされたものであり、同法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１１月２５日（２００２．１１．２５）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
軸受用鋼及び転がり軸受
（５７）【特許請求の範囲】
（１）
（２）
（３）
（４）
（５）
（６）
（７）
（１）ないし（６）
（８）
（１）ないし（７）
（９）
（１）ないし（８）
【発明の詳細な説明】
　〔産業上の利用分野〕
　本発明は、軸受用鋼及び自動車、農業機械、建設機械及び鉄鋼機械、特に、トランスミッションやエンジン用として求められる長寿命な転がり軸受に関する。
　〔従来の技術〕
　従来から鋼中の非金属介在物、特に、酸化物系介在物は、例えば、伸線中の断線回数を多くし、製品の捻回値、疲労等の機械的性質を悪化させることが知られている。
　そこで、鋼中の酸素量が少ない高清浄度鋼が種々提案されており、例えば、特開昭５３−７６９１６号には、含有酸素量５０ｐｐｍ以下とした高清浄度鋼が開示されている。
　そして、鋼材の品質は非金属介在物の数，大きさにより大きく左右されるため、この介在物の大きさ，数を検査する方法としてＪＩＳ（ＪＩＳ−Ｇ−０５５５）及びＡＳＴＭ（ＡＳＴＭ−Ｅ４５）が存在し、さらに画像処理法を適用した介在物の画像検査装置が開示されている（特開昭６３−３０９８４４号）。
　軸受寿命と材料清浄度との間には密接な関係があり、軸受の長寿命化に当たっては鋼中酸素量若しくはＡＳＴＭ基準等に基づく介在物指数の指定を行うことが一般的である。
酸化物系介在物の評価法の従来例として、「エレクトロンビーム法による介在物の評価法の開発（昭和６２年５月１９日，日本学術振興会，５−１〜５−１４，斎藤他）」において、エレクトロンビーム法により鋼中の介在物をサンプル表面に浮上させ、その量，形態，組成等を定量化する介在物評価法が開示されている。
　〔発明が解決しようとする課題〕
　しかしながら、前記従来例は酸化物系介在物の数，大きさがいかなる範囲内にあることが軸受の疲労寿命を向上する上で有効であるか、についての具体的記載も開示もなく、従来の軸受においては十分な寿命を確保する関係が知られていなかった。
　最近の高清浄度化の要求の中で、従来の清浄度評価項目のみでは、軸受の長寿命，短寿命の差別化が困難になり、同項目のみの指定によっては、これ以上の軸受寿命の向上は望めない状況であった。
　そこで、この発明は、かかる従来の課題を解決するために、長寿命軸受を得る上での新たな評価項目を具体的に見出すことにより、長寿命清浄度軸受鋼及び長寿命転がり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〕
　
請求項（１）記載の発明は、
　
請求項（２）記載の発明は、
　
請求項（３）記載の発明は、
　
請求項（４）記載の発明は、
　
請求項（５）記載の発明は、
　
請求項（６）記載の発明は、
　
請求項（７）記載の発明は、
　
請求項（８）記載の発明は、
　
請求項（９）記載の発明は、
　〔作用〕
　本発明者が検討したとろによると、酸化物系介在物の平均粒径，介在物の数，その存在比、及び鋼中酸素量を変えると軸受の寿命をコントロールできることを見出した。そして、酸化物系介在物の平均粒径，介在物の数，その存在比、及び鋼中酸素量を軸受寿命の評価項目とし長寿命軸受を得るために検討したところ、酸化物系介在物の平均粒径，介在物の数，その存在比、及び鋼中酸素量をある特定の範囲にすることにより軸受の寿命を向上することができた。
　転がり軸受のスラスト寿命試験結果（Ｌ１０）と鋼中酸素濃度との間には、第１図に示すように、低酸素域では明確な相関は無いが、一般に酸素含有量が少なくなるに従って軸受寿命が向上する。第１図から分かるように、鋼中酸素量が９ｐｐｍ以下で軸受寿命が向上する率が高い。
　寿命の良否は、実測寿命と計算寿命との比（Ｌ１０／Ｌ１０ｃａｌ）の値が大きい程長寿命であるとして判定した。
　第１図において、鋼中酸素量と介在物数との間には相関があるが、介在物の大きさとは必ずしも相関がない。よって、酸化物系介在物と軸受寿命との関係についてさらに考察を進めた。
　尚、スラスト寿命試験は、円盤状試験片について『電気製鋼所編　特殊鋼便覧（第１版）、理工学社１９６５年５月２５日発行，第１０〜２１頁』記載の試験機を用いて行った。試験条件は次の通りである。
　　Ｐｍａｘ＝５２７ｋｇｆ／ｍｍ２，Ｎ＝３０００ｃ・ｐ・ｍ
　　潤滑油ＶＧ６８タービン油
　そこで、単位面積（１６０ｍｍ２）当たりの酸化物系介在物数と軸受寿命との関係について検討した。
　第２図は、光学顕微鏡（×４００）によって解像度の限界である、３μｍ以上の酸化物系介在物の単位面積当たりの個数と寿命（Ｌ１０／Ｌ１０ｃａｌ）との関係を示す。
　第２図に示すように、介在物数の減少に伴い軸受寿命が向上する。従って、長寿命の範囲の介在物数を指定すれば長寿命軸受であることを保証することができる。よって、平均粒径が３μｍ以上で例えば３０μｍ以下の酸化物系介在物の単位体積当たりの個数を８０個以下とすることにより長寿命となる。但し、介在物数の減少に伴ってややバラツキも大きくなっている。
　そこで、同一介在物数で長寿命と短寿命の転がり軸受について介在物の粒子径分布を調査したところ第３図及び第４図のような結果を得た。一般に酸化物系介在物の粒子径分布は、小径側にピークがあり粒子径の増大にともなって粒子数が減少する分布を採るが、長寿命のものは粒子径分布が１０μｍを境にしてシャープに小径側の分布が多くなるのに対し、短寿命のものは粒子径分布がブロードであり、１０μｍ以上の粒子に分布のすそ野が広がっていることが分かる。平均粒径１０μｍ以上の介在物の粒子の存在比を指定すれば長寿命軸受であることを保証することができる。
　そして、平均粒径１０μｍ以上３０μｍ以下の介在物の構成比率と寿命との関係について第５図に示す。第５図から、平均粒径１０μｍ以上３０μｍ以下の介在物の構成比を２％未満とすることにより長寿命軸受となる。たとえ、平均粒径１０〜１３μｍの介在物粒子でもその存在比を２％未満であるとする。
　また、このように鋼表面に存在する介在物数を計測する方法に対して、鋼から酸化物系介在物を抽出して計測することにより精度が高い立体評価法、例えば、より精度の高い電子ビーム溶解抽出評価法を用いて介在物を鋼から抽出して軸受寿命（Ｌ１０）を評価したところ、単位体積（１００ｍｍ３）当たりの平均粒子径１５μｍ以上例えば３０μｍ以下の酸化物径介在物粒子数と軸受寿命との間に第６図に示すように介在物粒子数が少なくなる程軸受寿命が長くなる関係を得た。
　従って、平均粒子径１５μｍ以上３０μｍ以下の介在物粒子数を指定することにより長寿命軸受であることを保証することができる。よって、単位体積（１００ｍｍ３）当たりの平均粒子径１５μｍ以上３０μｍ以下の介在物粒子数を１０個以下とすることにより、長寿命な軸受を得ることができる。
　また、第７図に単位体積当たりの平均粒径１０μｍ以上１５μｍ以下の粒子数と軸受寿命との関係を示す。
　第７図において、平均粒径１０〜１５μｍの介在物数が１００個以下で寿命が向上していることが分かる。そして、単位体積（１００ｍｍ３）当たりの平均粒子径１５μｍ以上３０μｍ以下の酸化物系介在物粒子数を１０個以下とした試料、及び、さらに鋼中酸素量９ｐｐｍとした試料については第７図のＡ領域のような特性を得ることができ、軸受寿命と介在物粒子数との関係には十分によい相関があり、この介在物数及び鋼中酸素量を指定することにより一定の軸受寿命を保証することが可能であることを示している。
　そこで、単位体積当たりの平均粒径１５〜３０μｍの酸化物系介在物を１０個以下にするか、又は、単位体積当たりの平均粒径１０〜１５μｍの介在物を１００個以下とするか、又は、単位体積当たりの平均粒径１５〜３０μｍの酸化物系介在物を１０個以下とし、更に単位体積当たりの平均粒径１０〜１５μｍの介在物を１００個以下とすることにより介在物数が少なくなり、長寿命軸受を得ることができた。
〔実施例〕
（実施例１）
　例えば、１０種の異なるチャージの軸受用鋼２種（ＳＵＪ−２）を用い、この軸受用鋼を成形加工後、浸炭処理及び焼戻しの処理を行い、円盤状試験片を作成した。
　このような円盤状試験片の夫々について、軸受寿命（Ｌ１０）を前記スラスト寿命試験機を用いて実測した。試験片にフレーキングが生じるまでの回転数をもって寿命と判断した。
　また、前記軸受用鋼を用いて単列深溝球軸受（６２０２）を製作し、第８図に示すラジアル荷重試験機を用いて軸受寿命（寿命Ｌ１０）を測定した。軸受寿命は、内外輪の表面または転動体の表面に剥離が生じ、振動が一定値以上となるまでの回転数とした。
　第８（１）図はこの試験機の正面図であり、第８図（２）は第８図（１）図のＡ−Ａ断面図である。図において、７０は試験軸受であり、７１は振動検出部、７２は熱電対、７３は油面、７４は支持軸受である。８図に次すように、ラジアル荷重が試験軸受に負荷されるようになっている。
　この試験機の試験条件は次の通りである。
　　ラジアル荷重＝１４１０ｋｇｆ
　　回転数＝３９００ｒｐｍ（内輪回転，外輪静止）
　　潤滑，ＦＢＫＲＯ−６８ダービン油
　　Ｐｍａｘ＝３５５ｋｇｆ／ｍｍ２
　ここで、単位面積（１６０ｍｍ２）当たりの平均粒径３〜３０μｍの酸化物系介在物の数及び平均粒径１０〜３０μｍの酸化物系介在物の存在比は、寿命試験に用いられた試料の一部を鏡面研磨し、光学顕微鏡ないし電子顕微鏡画像解析装置を用いることにより解析した。
　この解析装置、例えば、光学顕微鏡を用いる場合、ＴＶカメラ，ＴＶスクリーン、及びカウンタの組合せからなり、顕微鏡による像をＴＶカメラに写してこれを電子線で走査してスクリーン上の明暗を電気信号に変え、これから介在物の数，粒径を求めることができる。
　この実施例において、酸化物系介在物数，平均粒径，及び特定粒径の介在物の存在％が変わるようにチャージを変更し、円盤状試験片及び深溝球軸受を作成して軸受寿命を実測して、その結果を後記の第１，２表に示す。
　軸受寿命の良否は、〔寿命実測値（Ｌ１０）／計算寿命（Ｌ１０ｃａｌ）〕が大きい程軸受寿命が長く良好であり、この値が小さい程軸受寿命は不良であると判定した。
　本実施例の試験結果を次の第１，２表に示す。尚、表中の下線部は本発明の範囲外であることを示す（以下、同様）。
　第１，２表の試験結果を第９図にプロットする。
　第１，２表及び第９図から分かるように、平均粒径が３μｍ〜３０μｍの介在物数の単位体積当たりの個数が８０個以下であり、この内平均粒径が１０μｍ〜３０μｍの粒子の構成比率が２％以下のチャージＮｏ１〜５、Ｎｏ１１〜１５では、良好な寿命となっている。
　これに対し、平均粒径が１０μｍ〜３０μｍの粒子の構成比率が２％を越えるチャージＮｏ６，７，１６，１７、及びこの構成比率が２％を越えると共に、平均粒径が３μｍ〜３０μｍの介在物数の単位体積当たりの個数も８０個を越えるチャージＮｏ８〜１０，１８〜２０ではいずれも寿命が劣化しているのが確認された。
　（実施例２）
　前記実施例１と同様の方法により、スラスト式寿命試験及びラジアル式寿命試験を実行した。
　本実施例では、単位体積（１００ｍｍ３）当たりの平均粒径１５〜３０μｍの酸化物系介在物数と寿命との関係について試験を行った。
　単位体積当たりの介在物数及びその平均粒径は、電子ビーム溶解抽出評価法により測定した。この電子ビーム溶解抽出評価法は介在物を鋼中から取り出して立体的に粒子を解析できるため、表面に存在する介在物を顕微鏡によって測定する前記実施例１の方法と比較してより精度の高い測定が可能となる。
　この電子ビーム溶解抽出評価法では、メタルサンプルを高真空下の水冷銅ルツボ内で電子ビームによりボタン状に融解し、サンプル表面に浮上する介在物を集め、電解研磨によりこの集合介在物（ラフト）を分離後，光学式顕微鏡及び前記電子顕微鏡画像解析装置を用いて、又は目視により解析を行うことにより、粒径と粒子数の解析を行うことができる。
　本実施例の結果を次の第３，４表に示し、その試験結果を第１０図にプロットする。
　第３，４表及び第１０図から分かるように、平均粒径が１５μｍ〜３０μｍの介在物数の単位体積当たりの個数が１０個以下であるチャージＮｏ２１〜２５及び３１〜３５では、良好な寿命となっている。
　これに対し、この個数が１０個を越えるこれら以外のチャージＮｏではいずれも寿命が劣化しているのが確認された。
　（実施例３）
　前記実施例２と同様の方法によりに、単位体積当たりの平均粒径１０μｍ〜１５μｍ，平均粒径１５μｍ〜３０μｍの介在物粒子数と寿命との関係について試験を行った。
　この試験結果を次の第５，６表及び第１１図に示す。
　第５，６表及び第１１図から分かるように、単位体積当たりの平均粒径１５μｍ〜３０μｍの介在物数が１０個以下であり、かつ単位体積当たりの平均粒径１０μｍ〜１５μｍの介在物数が１００個以下であるチャージＮｏ４１〜４５，５１〜５５では良好な寿命となっていることが分かる。
　これに対し、平均粒径１０μｍ〜１５μｍの介在物数が１００個以上であるチャージＮｏ４６，４７，５６，５７ではチャージＮｏ４１等より寿命は低下するがＬ１０／Ｌ１０ｃａｌ≧５０の寿命は確保している。長寿命と言えるためには、Ｌ１０／Ｌ１０ｃａｌ≧５０であることが好ましい。
　しかし、さらに平均粒子径１５μｍ〜３０μｍの介在物数が１０個以上でもあるチャージＮｏ４８〜５０，５８〜６０では寿命が大きく低下していることが分かる。
　（実施例４）
　本実施例では前記実施例２と同様の方法により、単位体積（１００ｍｍ３）当たりの平均粒径が１５μｍ〜３０μｍ，１０〜１５μｍにある介在物粒子数及び鋼中炭素量と寿命との関係について試験を行った。
　この実施例では単位体積当たりの介在物粒子数を、酸抽出法によって測定した。この酸抽出法は円盤状試験片及び単列深溝球軸受の一部を採って強酸に入れ、溶けずに溶解した酸化物系介在物を集めて、この介在物を画像処理によって解析するものである。
　また、鋼中の酸素量は円盤状試験片及び単列深溝球軸受の一部をとってカーボンルツボに入れて溶融させ、発生した酸素を二酸化炭素の形にして分析するものである。この試験結果を次の第７，８表と第１２図に示す。
　第７，８表，及び第１２図から分かるように、平均粒径１５〜３０μｍの介在物粒子の単位体積当たりの個数が１０個以下であり、かつ平均粒径１０〜１５μｍの介在物粒子の単位体積当たりの個数が１００個以下であり、さらに鋼中の酸素量が９ｐｐｍ以下のチャージＮｏ６１〜６３，７１〜７３では良好な寿命となっていることが分かる。
　これに対し、酸素量のみが９ｐｐｍを越えるチャージＮｏ６４，６５，７４，７５では上記チャージＮｏ６１等と比較して寿命は低下するが、実用上十分な寿命を発揮している。
　また、平均粒径１０〜１５μｍの介在物粒子の単位体積当たりの個数が１００個以上であるチャージＮｏ６７、及び酸素量も９ｐｐｍを越えるチャージＮｏ６６，７６もチャージＮｏ６１等に比較して寿命は低下するがＬ１０／Ｌ１０ｃａｌ≧５０以上の寿命となっている。
　これに対し、平均粒径１５〜３０μｍの介在物粒子の単位体積当たりの個数が１０個を越え、かつ平均粒径１０〜１５μｍの介在物粒子の単位体積当たりの個数が１００個を越え、さらに鋼中の酸素量が９ｐｐｍを越えるチャージＮｏ７０，７７〜８０では寿命が大きく低下していることが分かる。
　そして、酸素量は９ｐｐｍを越えないが、平均粒は径１５〜３０μｍの介在物数が前記値を越え、且つ１０〜１５μｍの介在物数も前記値を越えるチャージＮｏ６９及び平均粒径１０〜１５μｍの介在物数は前記値を越えないが、平均粒径１５〜３０μｍの介在物数が前記値を越え、さらに、酸素量も９ｐｐｍ越えるチャージＮｏ６８は寿命が大きく低下していることが分かる。
　（実施例５）
　この実施例では、前記実施例４と同様の試験を行った。但し、介在物粒子の分析は、前記実施例２で述べた電子ビーム溶解抽出法によって行った。
　試験結果を次の第９，１０表に示す。
　本実施例においても前記実施例４と同様な傾向の寿命特性を得ることができる。そして、本実施例では、電子ビーム溶解抽出評価法により寿命を評価しているために、評価精度が向上する。
　（実施例６）
　本実施例では、前記実施例１と同様にして、単位面積当たりの平均粒径３〜３０μｍの粒子数、１０〜３０μｍの粒子の存在比を解析し、前記実施例２と同様にして単位体積当たりの平均粒径１０〜３０μｍの粒子数を解析し、これらの寿命の試験を行った。
　その結果を次の第１１，１２表に示す。
　以上第１１，１２表から分かるように単位面積当たりの粒子数及び単位体積当たりの粒子数，粒子存在比が本発明範囲のチャージＮｏ１０１〜１０４，１１〜１１３のものでは良好な寿命となっているのが分かる。
　これに対し単位体積当たりの粒子数及び単位面積当たりの粒子数（存在比）が共に本発明範囲外となるチャージＮｏ１０８〜１１０，１１６〜１２０はいずれも寿命は大きく低下している。
　これに対し、単位体積当たりの粒子数は本発明の範囲を越えるが、単位面積当たりの粒子数（存在比）が本発明の範囲のチャージＮｏ１０５〜１０７，１１４，１１５では、上記チャージＮｏ１０８等よりも寿命低下の度合い少ない。
　以上の実施例において、平均粒子径が３０μｍを越える介在物数については説明を行なわなかったが、本発明範囲に介在物数を制限することにより、平均粒子径が３０μｍを越える介在物数を結果的に減少させることができる。よって、この点からも長寿命軸受鋼及び長寿命転がり軸受を提供することができる。
　〔発明の効果〕
　以上説明したように、
請求項（１），（２）記載の発明によれば、
保証される
　
請求項（３）記載の発明によれば、
　
請求項（４）記載の発明によれば、
（１），（２）
　
請求項（５）記載の発明によれば、
　
請求項（６）記載の発明でも
請求項（１）〜（２）記載
　
請求項（７）記載の発明によれば、
　
請求項（８）記載の発明でも
　そして
請求項（９）記載の発明によれば、
【図面の簡単な説明】
第１図は、鋼中酸素量と寿命試験との結果を示す特性図、第２図は単位面積当たりの粒子数と寿命試験との結果を示す特性図、第３，４図は、介在物の平均粒径と単位面積又は体積当たりの介在物数との関係を示す特性図、第５図は、単位面積当たりの平均粒径１０〜３０μｍの介在物粒子の構成比率と寿命との関係を示す特性図、第６，７図は、単位体積当たりの介在物個数と寿命との関係を示す特性図、第８図は、ラジアル試験機の構成図、第９図ないし第１２図は、単位面積又は単位体積当たりの介在物個数と寿命との関係を示す特性図である。