(57)【要約】【課題】内部起点型剥離に関する寿命試験の信頼性向上を図る。【解決手段】内輪４の一部を軸方向に貫通する孔３ａを、放電加工により形成する。そして、この孔３ａの中間部を上記内輪軌道５の表面下に配置して、この中間部を上記人工欠陥として機能させる。この際に、上記内輪４に対する上記孔３ａの形成位置、及び、この孔３ａの内径を規制する事により、内部起点型剥離が発生する様にして、上記課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受を構成する為、その一部に軌道を形成した軌道輪であって、この軌道を挟んで存在するこの軌道輪の片面から他面に向けて、孔を形成し、この孔の一部を上記軌道の表面下に、この軌道に内部起点型剥離を生じさせる為の人工欠陥として配置した人工欠陥付軌道輪。
【請求項２】
軌道が軌道輪の周面に形成されており、この軌道を挟んで存在するこの軌道輪の片面及び他面が、この軌道輪の軸方向両側面である、請求項１に記載した人工欠陥付軌道輪。
【請求項３】
軌道が軌道輪の軸方向側面に形成されており、この軌道を挟んで存在するこの軌道輪の片面と他面とのうち、片面がこの軌道輪の外周面であり、他面がこの軌道輪の内周面である、請求項１に記載した人工欠陥付軌道輪。
【請求項４】
孔の一部が軌道の表面に露出しない事を条件として、この軌道の表面からこの軌道の表面下に配置した上記孔の一部の中心軸までの距離を５０〜５００μｍの範囲内の値とし、且つ、上記孔の内径を２０〜２０００μｍの範囲内の値とした、請求項１〜３の何れかに記載した人工欠陥付軌道輪。
【請求項５】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備えた転がり軸受に於いて、上記外輪と上記内輪とのうちの少なくとも一方の軌道輪が、請求項１、２、４の何れかに記載した人工欠陥付軌道輪である事を特徴とする人工欠陥付転がり軸受。
【請求項６】
互いに対向する軸方向側面にそれぞれ軌道を形成した１対の軌道輪と、これら両軌道同士の間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備えた転がり軸受に於いて、上記１対の軌道輪のうちの少なくとも一方の軌道輪が、請求項１、３、４の何れかに記載した人工欠陥付軌道輪である事を特徴とする人工欠陥付転がり軸受。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載した人工欠陥付転がり軸受を、荷重を負荷しつつ回転させる事により、人工欠陥を設けた軌道輪の一部に形成した軌道に、この人工欠陥を起点とする内部起点型剥離を生じさせる事に基づいて、上記人工欠陥付転がり軸受の転がり疲れ寿命の値を求める、転がり軸受の寿命試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る人工欠陥付軌道輪及び人工欠陥付転がり軸受と転がり軸受の寿命試験方法は、軌道の表面下に存在する欠陥の位置及び大きさ等が、この軌道に於ける内部起点型剥離の発生又は当該転がり軸受の寿命に如何なる影響を及ぼすかを調べる為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、転がり軸受の転がり疲れ寿命は、軌道輪に形成した軌道又は転動体の転動面に、材料の疲れによる最初の損傷が生じるまでの、当該転がり軸受の総回転数で定義される。この様な軌道や転動面に生じる損傷のうち、本発明が対象とする、軌道の内部起点型剥離は、この軌道の表面下に存在する微小な欠陥（非金属介在物）を起点として生じる。即ち、転がり軸受の運転中、負荷圏では、軌道上を転動体が通過する度に、この軌道の表面下に剪断応力が繰り返し作用する。この剪断応力の値が、上記欠陥部分で特に大きくなる結果、長時間の運転後、上記欠陥を起点として亀裂が生じ、更にはこれが進展して、上記軌道に内部起点型剥離が生じる。
【０００３】
この様に、軌道の内部起点型剥離は、この軌道の表面下に存在する欠陥を起点として生じる為、上記転がり軸受の転がり疲れ寿命を評価する場合には、上記欠陥の位置及び大きさ等が、上記内部起点型剥離の発生に如何なる影響を及ぼすかを、予め実験により調べておく事が重要となる。ところが、この様な実験を行なう場合、実験用の転がり軸受を構成する軌道の表面下の所望の位置（例えば、最大剪断応力が発生する位置又はその近傍）に、所望の大きさの非金属介在物（欠陥）を設ける事は、例えば最新の製鋼技術等を駆使したとしても、非常に難しい。
【０００４】
そこで、この様な不都合を解消すべく、非特許文献１には、軌道の表面下に設ける欠陥として、上記非金属介在物の代わりに、空孔を採用する技術が記載されている。即ち、上記非特許文献１に記載された従来技術の場合には、図５〜７に示す様に、実験用の転がり軸受（図示の例では、ラジアル玉軸受）を構成する外輪１の一部に微小な内径を有する孔３を、この外輪１の外周面から内周面に向けて、放電加工により形成する。これにより、この孔３の先端（図５〜７の上端）部分を、上記外輪１の内周面に形成した外輪軌道２の表面下に配置する。そして、この様に外輪軌道２の表面下に配置した孔３の先端部分を、上記非金属介在物に相当する人工欠陥として利用する。又、この場合に、この人工欠陥を上記外輪軌道２の表面下の所望の位置｛例えば、表面下２００〜３００μｍ（０．２〜０．３ｍｍ）程度の位置｝に配置する為に、上記孔３の深さを規制する。又、上記人工欠陥を所望の大きさにする為に、上記孔３の内径を規制する｛例えば、２００〜４００μｍ（０．２〜０．４ｍｍ）程度にする｝。
【０００５】
この様な非特許文献１に記載された従来技術によれば、上記外輪軌道２の表面下の所望の位置に、所望の大きさの人工欠陥を設ける事ができる。これと共に、この人工欠陥を起点として、上記外輪軌道２の一部に内部起点型剥離（欠陥が非金属介在物である場合と同様のもの）を生じさせる事ができる。
【０００６】
【非特許文献１】
村上保夫、武村浩道、高木節雄、「内部起点型疲労破損の再現法の提案」、熱処理、社団法人日本熱処理技術協会、平成１３年２月、第４１巻、第１号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した非特許文献１に記載された従来技術をラジアル転がり軸受を構成する内輪に適用して、この内輪の外周面に形成した内輪軌道の表面下に人工欠陥を設ける事は、非常に難しい。即ち、上述した従来技術を上記内輪に適用する場合には、この内輪の一部に孔を、この内輪の内周面から外周面（上記内輪軌道）に向けて、放電加工により形成する必要がある。ところが、放電加工機の構造上、放電加工により孔を形成し始める面の手前側には、十分に広い空間が存在する必要がある。これに対し、上記内輪の内周面の手前側（径方向内側）には、十分に広い空間は存在しない。この為、上記内輪の内周面から放電加工によって孔を形成する事は（放電加工機の構造を改良しない限り）できない。従って、上述した従来技術を上記内輪に適用する事は、非常に難しい（放電加工機の構造を改良しない限り適用できない）。
【０００８】
又、上述した従来技術の場合には、上記孔３の先端部分を上記外輪軌道２の表面下の所望の位置に配置する為に、この孔３の深さを規制する必要がある。ところが、この孔３を形成する為に使用する放電加工用の電極（ワイヤ）は、この放電加工による孔３の形成に伴い、先端部が徐々に消耗する（短くなる）と言った事情がある。この為、上記孔３を形成する際には、この孔３の内側に上記電極を、この孔３に対して抜き差しする方向に変位させつつ挿入する事により、各挿入時の挿入量から上記孔３の深さを逆算して、この孔３の深さを確認する必要がある。ところが、この様にして孔３を形成すると、この孔３の内側で上記電極を抜き差しする方向に変位させる事に伴い、この孔３の内径が必要以上に大きくなる。この為、所望通りの小さい内径を有する孔３を形成するのが難しくなる。又、図７に詳示する様に、上記孔３の先端部分の形状が、この孔３を形成する度に若干異なる、先細りした形状となる（理想的な半球状若しくは円柱状にならない）。この様に人工欠陥である上記孔３の先端部の形状が、この孔３を形成する度に（若干とは言え）異なると、この様な孔３を備えた実験用の転がり軸受を使用して測定した、上記人工欠陥が内部起点型剥離の発生に及ぼす影響度（更には、当該転がり軸受の寿命）の信頼性を確保するのが難しくなる。この様な不都合は、転がり軸受がラジアル転がり軸受である場合だけでなく、スラスト転がり軸受である場合にも生じる。
【０００９】
又、上述した従来技術の場合、実験用の転がり軸受としてラジアル荷重のみが負荷されるものを造る場合には、上記外輪１に対する上記孔３の形成位置を上記外輪軌道２の幅方向中央部とすれば良いが、ラジアル荷重のみならずアキシアル荷重等が負荷されるものを造る場合には、上記外輪１に対する上記孔３の適切な形成位置を決定するのが難しい。即ち、孔３の形成位置が荷重の作用方向と少しずれただけでも、内部起点型剥離が発生しにくくなり、寿命試験の信頼性確保を図れなくなる。この様な不都合も、転がり軸受がラジアル転がり軸受である場合だけでなく、接触角を持ったスラスト転がり軸受である場合にも生じる。
本発明の人工欠陥付軌道輪及び人工欠陥付転がり軸受と転がり軸受の寿命試験方法は、上述の様な不都合を解消すべく発明したものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の人工欠陥付軌道輪及び人工欠陥付転がり軸受と転がり軸受の寿命試験方法のうち、請求項１に記載した人工欠陥付軌道輪は、転がり軸受を構成する為、その一部に軌道を形成した軌道輪である。そして、この軌道を挟んで存在するこの軌道輪の片面から他面に向けて、孔を形成し、この孔の一部を上記軌道の表面下に、この軌道に内部起点型剥離を生じさせる為の人工欠陥として配置している。
【００１１】
特に、請求項２に記載した人工欠陥付軌道輪の場合には、上記軌道が上記軌道輪の周面に形成されており、この軌道を挟んで存在する、この軌道輪の片面及び他面が、それぞれこの軌道輪の軸方向両側面である。この様な請求項２に記載した人工欠陥付軌道輪は、ラジアル転がり軸受用のものである。
この様な請求項２に記載した人工欠陥付軌道輪を、例えば単列深溝型ラジアル玉軸受を構成する内輪に適用する場合には、例えば図１〜２に示す様に、この内輪４の外周面に形成した内輪軌道５のうち、円周方向に関する少なくとも１個所の表面下に、放電加工により上記内輪４の一部を軸方向（図１〜２の左右方向）に貫通する状態で形成した、孔３ａの中間部を配置する。そして、この孔３ａの中間部を、上記人工欠陥として利用する。又、この様な人工欠陥を上記内輪軌道５の円周方向複数個所の表面下に設ける場合には、例えば図３に示す様に、上記内輪４の円周方向複数個所（図示の例では、円周方向等間隔の４個所）位置に、それぞれ上述の様な孔３ａ、３ａを形成する。尚、孔３ａの数に拘らず、この孔３ａの方向は、上記内輪４の軸方向に一致させても、或はこの軸方向に対し傾斜させても良い。傾斜させる方向は、荷重の作用方向で、上記孔３ａの一部が上記内輪軌道５に最も近づく様に規制する。
【００１２】
これに対し、請求項３に記載した人工欠陥付軌道輪の場合には、上記軌道が軌道輪の軸方向側面に形成されており、この軌道を挟んで存在する、この軌道輪の片面と他面とのうち、片面がこの軌道輪の外周面であり、他面がこの軌道輪の内周面である。この様な請求項３に記載した人工欠陥付軌道輪は、スラスト転がり軸受用のものである。
この様な請求項３に記載した人工欠陥付軌道輪を、例えばスラスト玉軸受を構成する何れか一方の軌道輪に適用する場合には、例えば図４に示す様に、この軌道輪６の軸方向片側面（図４の上側面）に形成した軌道７のうち、円周方向に関する少なくとも１個所の表面下に、放電加工により上記軌道輪６の一部を径方向（図４の左右方向）に貫通する状態で形成した、孔３ｂの中間部を配置する。そして、この孔３ｂの中間部を、上記人工欠陥として利用する。又、図示は省略するが、この様な人工欠陥を上記軌道７の円周方向複数個所の表面下に設ける場合には、上記軌道輪６の円周方向複数個所に（例えば、円周方向に関して等間隔に）、それぞれ上述の様な孔３ｂを形成する。本例の場合も、この孔３ｂの形成方向は、上記軌道輪の径方向に一致させても、或はこの径方向に対し傾斜させても良い。傾斜方向は、荷重の作用方向に応じて規制する。
【００１３】
又、請求項４に記載した人工欠陥付転がり軸受は、上述した請求項１〜３の何れかに記載した人工欠陥付転がり軸受を実施する場合に、上記孔の一部が上記軌道の表面に露出しない事を条件として、この軌道の表面からこの軌道の表面下に配置した上記孔の一部の中心軸までの距離Ｌ（図２参照）を、５０〜５００μｍ（０．０５〜０．５ｍｍ）の範囲内（最大剪断応力が発生する位置又はその近傍に相当する範囲内）の値とし、且つ、上記孔の内径Ｄ（図２参照）を、２０〜２０００μｍ（０．０２〜２ｍｍ）の範囲内（凡そ、実際の非金属介在物の大きさに相当する範囲内）の値としている。
【００１４】
又、請求項５に記載した人工欠陥付転がり軸受は、従来から知られているラジアル転がり軸受と同様、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備える。
特に、請求項５に記載した人工欠陥付転がり軸受に於いては、上記外輪と上記内輪とのうちの少なくとも一方の軌道輪が、上述した請求項１、２、４の何れかに記載した人工欠陥付軌道輪である。
【００１５】
又、請求項６に記載した人工欠陥付転がり軸受は、従来から知られているスラスト転がり軸受と同様、互いに対向する側面にそれぞれ軌道を形成した１対の軌道輪と、これら両軌道同士の間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備える。
特に、請求項６に記載した人工欠陥付転がり軸受に於いては、上記１対の軌道輪のうちの少なくとも一方の軌道輪が、上述した請求項１、３、４の何れかに記載した人工欠陥付軌道輪である。
【００１６】
又、請求項７に記載した転がり軸受の寿命試験方法は、上述した請求項５又は請求項６に記載した人工欠陥付転がり軸受を、荷重を負荷しつつ回転させる事により、人工欠陥を設けた軌道輪の一部に形成した軌道に、この人工欠陥を起点とする内部起点型剥離を生じさせる事に基づいて、上記人工欠陥付転がり軸受の転がり疲れ寿命の値を求める（転がり疲れ寿命を測定する）。
【００１７】
【作用】
上述の様に、本発明の人工欠陥付軌道輪及び人工欠陥付転がり軸受の場合には、軌道輪の片面（ラジアル転がり軸受の場合には、軸方向両側面のうちの何れか一方の側面。スラスト転がり軸受の場合には、外周面。）から他面（ラジアル転がり軸受の場合には、軸方向両側面のうちの他方の側面。スラスト転がり軸受の場合には、内周面。）に向けて形成した孔の一部を、人工欠陥として利用する。この軌道輪の片面の手前側には、十分に広い空間が確保されている。この為、軌道輪の種類に拘わらず（ラジアル転がり軸受の場合には、軌道輪が外輪であると内輪であるとに拘わらず）、この軌道輪に対し、上記孔を放電加工により容易に形成する事ができる。
【００１８】
又、本発明の場合、上記孔の一部が軌道の表面下を通過していれば、この孔の深さを特に規制する必要はない。この為、軌道輪に対する孔の形成作業は、前述した従来技術とは異なり（即ち、この孔の内側で放電加工用の電極を抜き差しする方向に変位させる事なく）、一気に行なえる。従って、この孔の形成作業を迅速に行なえると共に、この孔の内径が必要以上に広がる事を防止して、所望通りの小さい内径を有する孔を形成する事ができる。又、上記孔の中間部は、この孔を形成する度に等しい形状（例えば、円柱状）にする事ができる為、この孔の中間部を人工欠陥として使用すれば、この人工欠陥の形状を安定させる事ができる。
【００１９】
従って、本発明の人工欠陥付軌道輪及び人工欠陥付転がり軸受の場合には、軌道輪の種類に拘わらず、この軌道輪の周面に形成した軌道の表面下の所望の位置に、所望の形状及び大きさを有する人工欠陥を設ける事ができる。又、後述する実施例で示す様に、この人工欠陥を起点として、軌道の一部に内部起点型剥離（欠陥が非金属介在物である場合と同様のもの）を生じさせる事ができる。又、上記孔を、軌道を横切る状態で形成する為、この軌道に対する荷重の作用方向が多少ずれても、この荷重の作用方向に人工欠陥が存在する状態となる。従って、この作用方向が多少ずれても、人工欠陥部分から内部起点型剥離を確実に発生させる事ができる。
【００２０】
即ち、本発明の場合には、軌道輪の軸方向一端面から軸方向他端面に向けて、或は外周面から内周面に向けて形成した孔の一部を欠陥として利用する為、ラジアル荷重のみが負荷される転がり軸受に限らず、ラジアル荷重とアキシアル荷重との双方が負荷される転がり軸受や、アキシアル荷重のみが負荷される転がり軸受でも、上記孔の一部（軸方向に関する何れかの部分）が人工欠陥として機能する。尚、この場合、上記孔のうち、何れの部分が人工欠陥として機能したかは、軌道に生じた内部起点型剥離の位置を調べる事により確認できる。尚、荷重の作用点が軌道の底から外れている場合で、できる限りこの作用点の近くに人工欠陥を設ける必要があれば、孔の形成方向を適宜傾斜させて、この孔の一部が、上記作用点に対応する部分で、最も軌道に近づく様にする。
【００２１】
又、本発明の転がり軸受の寿命試験方法の場合には、試験用の転がり軸受として上述した様な人工欠陥付転がり軸受を使用する為、介在物に相当する人工欠陥の位置及び大きさ等を制御してシミュレートできる。従って、測定した転がり疲れ寿命の信頼性を十分に確保できる。
【００２２】
【実施例】
本発明の効果を確かめる為に行なった実験に就いて説明する。本実験では、以下の表１に示す様な、本発明の人工欠陥付転がり軸受（実施例１〜７）と、従来の（人工欠陥を有しない）転がり軸受（比較例１）とを用意し、これらに就いてそれぞれ、軌道に適正な内部起点型剥離（この内部起点型剥離に結びつく損傷を含む）を生じさせる事ができるか否かを調べた。
【表１】
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【００２３】
本実験では、上記各転がり軸受（実施例１〜７及び比較例１）としてそれぞれ、ラジアル転がり軸受の一種である、単列深溝型ラジアル玉軸受（ＪＩＳ呼び番号  ６２０６：内径＝３０ｍｍ、外径＝６２ｍｍ、幅＝１６ｍｍ）を採用した。又、軸受材料としては、軸受鋼を使用したが、この様な軸受鋼として、実施例１〜７では、鋼中酸素量が７ｐｐｍ以下である、清浄度が高いもの（非金属介在物を起点として剥離が発生しにくいもの）を、比較例１では、鋼中酸素量が１５ｐｐｍである、軸受鋼として一般的なＳＵＪ２よりも清浄度が低いもの（非金属介在物を起点として剥離が発生し易いもの）を、それぞれ使用した。又、上記各転がり軸受（実施例１〜７及び比較例１）を構成する外輪及び内輪に就いては、８２０〜８７０℃で加温・油冷却した後、更に焼き戻し処理を行なってから、外輪軌道及び内輪軌道に仕上げ研磨加工を施した。これにより、これら外輪軌道及び内輪軌道の表面硬さをＨｖ６５０〜７５０とし、同じく表面粗さを０．０１〜０．０４μｍＲａとした。又、上記外輪軌道及び内輪軌道の母線（中心軸を含む切断面での断面形状）の曲率半径を、上記各転がり軸受（実施例１〜７及び比較例１）を構成する各玉の直径の５２％の大きさとした。
【００２４】
又、実施例１〜７に就いては、内輪軌道の表面下に、本発明の特徴部分である人工欠陥を設けた。この為に、前述の図１〜２に示す様に、内輪４の外周面に形成した内輪軌道５のうち、円周方向に関する少なくとも１個所の表面下の所望の位置に、上記内輪４の一部を軸方向に貫通する状態で形成した、所望の内径を有する孔３ａの中間部を配置した。そして、この孔３ａの中間部を、上記人工欠陥とした。この孔３ａは、放電加工により形成し、この放電加工を行なう為の電極として、タングステンのワイヤを使用した。又、上記各実施例１〜７に就いての、上記孔３ａの内径Ｄと、上記内輪軌道５の幅方向中央部（底部）から上記孔３ａの中心軸までの距離Ｌと、上記内輪４に形成する上記孔３ａの個数とは、それぞれ前記表１に示す通りとした。尚、このうち、上記内輪４に形成する孔３ａの個数を複数とした、実施例６及び実施例７に就いては、上記内輪４に対する上記各孔３ａの配置個所を、円周方向に関して等間隔とした。又、計算上の最大剪断応力の発生位置は、上記内輪軌道５の表面から深さＺ０  ＝１２０μｍ（０．１２ｍｍ）の位置である。
【００２５】
次に、上述の様な各転がり軸受（実施例１〜７及び比較例１）を使用して行なった、具体的な実験の方法に就いて説明する。本実験では、上記各転がり軸受（実施例１〜７及び比較例１）の試料数を、それぞれ１個とした。そして、これら各転がり軸受（実施例１〜７及び比較例１）を、それぞれ負荷ラジアル荷重Ｆｒ  ＝７５００Ｎ（Ｐ／Ｃｒ  ＝０．３８）、回転速度＝１００００ｍｉｎ−１  で運転し、上記内輪軌道５に所望の内部起点型剥離を生じさせる事ができるか否かを調べた。この為に、上述の様な各転がり軸受（実施例１〜７及び比較例１）の運転中、これら各転がり軸受（実施例１〜７及び比較例１）の振動の振幅が初期の振幅の５倍となった時点で運転を中断し、上記内輪軌道５に内部起点型剥離が生じているか否かを調べた。又、上記各転がり軸受（実施例１〜７及び比較例１）の計算寿命ＬＣＡＬ  が３０時間（ｈｒ）である為、その約５倍の１５０時間（ｈｒ）を、実験の打ち切り時間とした。この様にして行なった実験の結果を、前記表１に示す。
【００２６】
先ず、実施例１に就いては、実験の打ち切り時間である１５０時間（ｈｒ）に至っても、外観上、内輪軌道５に内部起点型剥離は観察されなかった。しかしながら、打ち切り後にこの内輪軌道５の表層部の断面観察を行なった結果、この内輪５の幅方向中央部の表面下で、上記人工欠陥からこの表面に向かって疲労亀裂が３０μｍ進展しているのが確認され、更には、バタフライと呼ばれる、上記内部起点型剥離に結び付く組織変化も確認された。従って、この実施例１では、上記内輪軌道５に内部起点型剥離を再現できる事が分かった。
【００２７】
次に、実施例２に就いては、１２０時間（ｈｒ）で内輪軌道５に剥離が発生した。又、この剥離が生じた部分でこの内輪軌道５の表層部の断面観察を行なった結果、この内輪軌道５の表面下に存在する人工欠陥から疲労亀裂が進展し、これが上記剥離の部分に到達している事から、この剥離が上記人工欠陥を起点とする、内部起点型剥離である事が確認された。この様に、この実施例２では、上記内輪軌道５に内部起点型剥離を再現できる事が分かった。
【００２８】
次に、実施例３、４、５｛それぞれ内輪軌道５の幅方向中央部の表面から人工欠陥の手前側の縁までの距離を１００μｍ（０．１ｍｍ）に設定したもの｝に就いては、やはりそれぞれ、運転の打ち切り時間である１５０時間（ｈｒ）以前に、上記内輪軌道５に剥離が発生した。そして、この剥離が生じた部分で上記内輪軌道５の表層部の断面観察を行なった結果、上述した実施例２の場合と同様、当該剥離が上記人工欠陥を起点とする内部起点型剥離である事が確認された。又、これら実施例３、４、５の実験結果から明らかな様に、上記内輪軌道５の幅方向中央部の表面から上記人工欠陥の手前側の縁までの距離が等しい（１００μｍである）場合には、上記人工欠陥の直径（孔３ａの内径）が２００μｍ（実施例３）、５００μｍ（実施例４）、２０００μｍ（実施例５）と大きくなるに従い、上記内部起点型剥離が生じるまでの運転時間が６７時間（ｈｒ）（実施例３）、２９時間（ｈｒ）（実施例４）、１１時間（ｈｒ）（実施例５）と短くなるのが分かる。何れにしても、この様な実験結果から、実施例３、４、５では、それぞれ上記内輪軌道５に内部起点型剥離を再現できる事が分かった。
【００２９】
次に、実施例６、７に就いては、やはりそれぞれ、運転の打ち切り時間である１５０時間（ｈｒ）以前に、上記内輪軌道５に剥離が発生した。そして、この剥離が生じた部分で上記内輪軌道５の表層部の断面観察を行なった結果、上述した実施例２の場合と同様、当該剥離が上記人工欠陥を起点とする内部起点型剥離である事が確認された。又、実施例６と実施例２との実験結果同士を比較し、実施例７と実施例４との実験結果同士を比較すれば明らかな様に、人工欠陥の直径（孔３ａの内径）が等しい場合には、この人工欠陥の上記内輪軌道５の表面からの深さ（距離Ｌ）が大きくなる程、上記内部起点型剥離が生じるまでの運転時間が長くなる事が分かる。何れにしても、この様な実験結果から、実施例６、７では、それぞれ上記内輪軌道５に内部起点型剥離を再現できる事が分かった。
【００３０】
次に、比較例１に就いては、実験の打ち切り時間である１５０時間（ｈｒ）に至っても、外観上、内輪軌道５に内部起点型剥離は観察されなかった。又、この内輪軌道５の表層部の断面観察を行なったが、この内輪軌道５の表面下で疲労亀裂や前述したバタフライは確認されなかった。この様に比較例１では、上記内輪軌道５に内部起点型剥離を再現する事ができなかった。この様な実験結果が出た理由、即ち、比較例１が軸受鋼として清浄度が低いもの（非金属介在物を起点として剥離が発生し易いもの）を使用したにも拘わらず、上記内輪軌道５に内部起点型剥離を再現できなかった理由は、軸受鋼として清浄度が低いものを使用した場合でも、最大剪断応力が発生する位置に非金属介在物を配置できる可能性が低い（実際に、比較例１では配置できなかった）為である。この様な事実は、従来から知られていた事であるが、この比較例１の実験結果によって再度確認できた。
【００３１】
尚、上述した実施例では、内輪軌道の表面下にのみ人工欠陥を設けたが、外輪軌道の表面下に人工欠陥を設けた場合でも、同様の作用・効果が得られる。又、軸受材料に関しては、軸受鋼２種（ＳＵＪ２）に限らず、肌焼材料等の各種の材料を使用する場合でも、同様の作用・効果が得られる。又、上述した実施例では、本発明を単列深溝型ラジアル玉軸受に適用したが、本発明は、単列深溝型ラジアル玉軸受に限らず、例えばアンギュラ型玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、複列転がり軸受等、各種の転がり軸受に適用可能である。又、上述した実施例では、転がり軸受としてラジアル転がり軸受を採用したが、スラスト転がり軸受を採用する場合でも、同様の作用・効果が得られる。この場合、何れの転がり軸受に適用する場合でも、軌道の一部の表面下の所望の位置に孔の一部を（例えば、この軌道の一部と平行に或は荷重の作用方向に応じ傾斜させて）配置すれば、この孔の一部（人工欠陥）を起点として、上記軌道の一部に内部起点型剥離を生じさせる事ができる。
【００３２】
上述した様に、本発明によれば、軌道の一部の表面下の所望の位置に、所望の形状及び大きさの人工欠陥を設ける事ができる。そして、この人工欠陥を起点として、上記軌道の一部に内部起点型剥離を生じさせる（再現する）事ができる。従って、例えば、１００トン溶解の鋼中で、１個の転がり軸受に就いての応力体積（最大剪断応力が発生する部分の体積）中に含まれる非金属介在物の最大直径を、極値統計により求め、更に、この最大直径と同じ大きさの人工欠陥を、軌道輪の周面に形成した軌道の表面下の最大剪断応力が発生する位置に配置すれば、非金属介在物が当該転がり軸受の転がり疲れ寿命に与える影響度を、定量的に求める事ができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の人工欠陥付軌道輪及び人工欠陥付転がり軸受と転がり軸受の寿命試験方法は、以上に述べた様に構成され作用する為、非金属介在物に相当する人工欠陥が転がり軸受の寿命に与える影響度を、定量的に求める事ができる。言い換えれば、この様にして求めた影響度の信頼性を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の人工欠陥付軌道輪（内輪）の実施の形態の第１例を、孔の内径を誇張して示す部分断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】本発明の人工欠陥付軌道輪（内輪）の実施の形態の第２例を、孔の内径を誇張して示す側面図。
【図４】同第３例を、孔の内径を誇張して示す部分断面図。
【図５】従来の人工欠陥付軌道輪（外輪）を、孔の内径を誇張して示す側面図。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。
【図７】図６のＣ部拡大図。
【符号の説明】
１    外輪
２    外輪軌道
３、３ａ、３ｂ  孔
４    内輪
５    内輪軌道
６    軌道輪
７    軌道
【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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