(57)【要約】【課題】  転がり軸受の疲労寿命をばらつきなく把握しうる転がり軸受の寿命試験方法を提供する。【解決手段】  少なくとも軌道輪が軸受用鋼よりなり、軌道輪の軌道面に硬化処理が施された転がり軸受の寿命試験方法である。軌道輪の軌道面１に圧痕２を付与した後、清浄な潤滑油を用いて転がり運転を行うことにより寿命を求める。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも軌道輪が軸受用鋼よりなり、軌道輪の軌道面に硬化処理が施された転がり軸受の寿命試験方法であって、前記軌道輪の軌道面に圧痕を付与した後清浄な潤滑油を用いて転がり運転を行うことにより寿命を求めることを特徴とする転がり軸受の寿命試験方法。
【請求項２】
球からなる圧子を用いて圧痕を付与し、圧痕の開口の直径をａ、圧痕の深さをｂとした場合、０．０２≦ｂ／ａ≦０．１５という関係を満たす請求項１の転がり軸受の試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は転がり軸受の試験方法、さらに詳しくは、潤滑油に異物が混入した環境下で使用される転がり軸受の疲労寿命を試験する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受の軌道輪は、JIS ＳＵＪ２のような高炭素クロム軸受鋼や、JIS ＳＣＲ４２０のような肌焼き鋼などの軸受用鋼を用いて形成されるが、このような軌道輪を有する転がり軸受が、たとえば自動車部品のように、周囲の部品の摩耗粉などの異物が混入した異物混入潤滑環境下で使用される場合、短寿命領域の転がり疲れ現象である表面起点剥離が発生し、著しく短寿命となる。そのため、予めこのような異物混入潤滑環境下での寿命を把握しておく必要がある。
【０００３】
従来、転がり軸受の異物混入潤滑環境下での寿命は、寿命試験機を密封状態にし、潤滑油に故意に所定の粒径および硬さを有する異物を混入させて転がり寿命試験を行い、表面起点剥離が発生するまでの時間を測定することにより求められている（たとえば、特許文献１参照）。この方法において、潤滑油中への異物の混入は、軌道輪の軌道面に圧痕を付与することを目的としている。
【０００４】
しかしながら、従来の方法では、使用潤滑油、試験機内温度などの影響を受けて異物の攪拌程度が異なり易いので、安定した異物濃度環境下で試験を行うことが困難になり、試験者が異なったり、試験の時期が異なったりした場合には試験結果にもばらつきが生じるという問題がある。
【特許文献１】特開平５−２７１７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の目的は、上記問題を解決し、転がり軸受の疲労寿命をばらつきなく把握しうる転がり軸受の寿命試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による転がり軸受の寿命試験方法は、少なくとも軌道輪が軸受用鋼よりなり、軌道輪の軌道面に硬化処理が施された転がり軸受の寿命試験方法であって、前記軌道輪の軌道面に圧痕を付与した後清浄な潤滑油を用いて転がり運転を行うことにより寿命を求めることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明による転がり軸受の寿命試験方法において、球からなる圧子を用いて圧痕を付与し、圧痕の開口の直径をａ、圧痕の深さをｂとした場合、０．０２≦ｂ／ａ≦０．１５という関係を満たすことが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
この発明による寿命試験方法によれば、従来の方法のように、潤滑油に故意に所定の粒径および硬さを有する異物を混入させる場合に比べて、圧痕の形成度合いにばらつきがなくなり、その結果転がり軸受の寿命を正確に知ることができる。しかも、加速試験を行うことが可能になり、従来の寿命試験方法に比べて、短時間で寿命を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
この発明による転がり軸受の寿命試験方法は、軸受用鋼からなる軌道輪の軌道面に硬化処理が施された転がり軸受の寿命試験方法であって、軌道輪の軌道面(1)に圧痕(2)を付与した後清浄な潤滑油を用いて転がり運転を行い、表面起点剥離が発生するまでの時間を測定するものである。
【００１１】
圧痕(2)は、球からなる圧子を用いて付与することが好ましい。この場合、図１に示すように、圧痕(2)の開口の直径をａ、圧痕(2)の深さをｂとした場合、０．０２≦ｂ／ａ≦０．１５という関係を満たすことが好ましい。ｂ／ａ＜０．０２であれば、転がり運転を行った際に圧痕(2)の影響が出ずに他の要因で剥離が発生し、ｂ／ａ＞０．１５であれば、圧痕(2)付与時に組織変化が起きて運転開始直後に亀裂が発生し、いずれの場合も正確に寿命を知ることができないおそれがあるからである。
【００１２】
次にこの発明の具体的な実施例について説明する。
【００１３】
JIS ＳＵＪ２を用いて型番６２０６の深溝玉軸受用内輪素材を形成した後、これらの素材に異なる熱処理を施して６種類の内輪（試料１〜６）を作製した。また、ＳＡＥ５１２０を用いて型番６２０６の深溝玉軸受用内輪素材を形成した後、これらの素材に熱処理を施して１種類の内輪（試料７）を作製した。これらの内輪の軌道面表層部の硬さ(ロックウェルＣ硬さ)および表層部の残留オーステナイト量(γＲ)を、熱処理方法とともに表１に示す。ここで、表層部とは、軌道面の最表面から、転動体との接触による最大せん断応力が作用する深さまでの部分を意味するものとする。
【表１】
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【００１４】
ついで、図２に示すように、各試料の軌道面(1)における１直径上に位置する２つの部分の幅方向の中央部に、直径１．０ｍｍのＳｉ３Ｎ４からなる球を圧子とするロックウェル硬さ試験機を用いて荷重１４７１Ｎでそれぞれ圧痕(2)を付与した。圧痕(2)の開口の直径(a)＝４２０μｍ、深さ(b)＝４０μｍであり、ｂ／ａ＝０．０９５である。
【００１５】
次に、圧痕(2)が付与された試料１〜７と、JIS ＳＵＪ２からなりかつ通常の浸炭窒化処理が施されてなる外輪および玉と組み合わせて玉軸受を組み立て、清浄な潤滑油を使用して剥離が生じるまで転がり運転を行って寿命時間(Ｌ１０)を測定し、基本定格寿命(Ｌｈ)と寿命時間(Ｌ１０)とに基づく寿命評価（Ｌ１０／Ｌｈ）を求めた。運転条件は表２に示す通りである。
【表２】
2005140648.tif 000004
【００１６】
なお、表２に示す試験機は、同時に２個の玉軸受の試験を行うことが可能であり、表２中のラジアル荷重は、１つの玉軸受のラジアル荷重を意味する。
【００１７】
一方、圧痕が付与されていない試料１〜７と、JIS ＳＵＪ２からなりかつ通常の浸炭窒化処理が施されてなる外輪および玉と組み合わせて玉軸受を組み立て、潤滑油中に、表面硬さ８００Ｈｖ、粒径１００〜１５０μｍである高速度工具鋼のアトマイズ粉を０．０６mass％となるように混入させたことを除いては、表２に示す運転条件と同条件で転がり運転を行って寿命時間(Ｌ１０)を測定し、基本定格寿命(Ｌｈ)と寿命時間(Ｌ１０)とに基づく寿命評価（Ｌ１０／Ｌｈ）を求めた。
【００１８】
これらの結果を図３に示す。図３から、圧痕付与時の清浄油中での寿命評価と、圧痕非付与時の異物混入油での寿命評価との絶対値は異なっているが、両者は直線的な関係を示していることが分かる。したがって、圧痕を付与した後清浄な潤滑油を用いて転がり運転を行うことにより、転がり軸受の異物混入油中での絶対的な寿命を正確に知ることができるとともに、複数の転がり軸受の異物混入油中での相対的な寿命を正確に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】軌道輪の軌道面に付与した圧痕を示す拡大図である。
【図２】具体的実施例において内輪の圧痕付与箇所を示す図である。
【図３】圧痕付与時の清浄油中での寿命評価と、圧痕非付与時の異物混入油での寿命評価との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２０】
(1)：軌道面
(2)：圧痕
ａ：圧痕の開口の直径
ｂ：圧痕の深さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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