(57)【要約】【課題】転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度を簡便且つ安価に評価することができる方法ならびに耐痕圧性および耐音響劣化性に優れた転がり軸受を提供する。【解決手段】転動体２及び軌道輪１を備える転がり軸受に静的荷重が負荷された場合に、転動体２との接触により軌道輪１に生じる、接触点の接線に対して４５°をなす方向に作用する静的せん断応力の、軌道輪１の表面から内部までの深さ方向の分布を表す第１曲線Ｌ１と、軌道輪１を構成する材料の強度の、軌道輪１の表面から内部までの深さ方向の分布を表す第２曲線Ｌ２と、を取得する。そして、第１曲線Ｌ１および第２曲線Ｌ２によって囲まれ、且つ、第２曲線Ｌ２を第１曲線Ｌ１が上回る領域の面積Ｓを転動体２の直径で除した値である変形抵抗指数Ｒの大きさによって、転動体２との接触により生じる塑性変形に対する軌道輪１の抵抗性である耐圧痕性および塑性変形に伴う音響劣化度を評価する。【選択図】図２
2016148393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体及び軌道輪を備え、
静的荷重が負荷された場合の前記軌道輪と前記転動体との接触点における前記転動体の接線に対して４５°をなす方向に作用する静的せん断応力の、前記軌道輪の表面から内部までの深さ方向の分布を表す第１曲線と、前記軌道輪を構成する材料の強度の、前記軌道輪の表面から内部までの深さ方向の分布を表す第２曲線とによって囲まれ、且つ、前記第２曲線を前記第１曲線が上回る領域の面積を前記転動体の直径で除した値を変形抵抗指数とし、
前記静的荷重の負荷による前記軌道輪と前記転動体との接触面圧の耐久目標値に対して前記変形抵抗指数が６．２以下となるように構成されている転がり軸受。
【請求項２】
転動体及び軌道輪を備える転がり軸受に静的荷重が負荷された場合に前記転動体との接触により前記軌道輪に生じる静的せん断応力の、前記軌道輪の表面から内部までの深さ方向の分布を表す第１曲線と、前記軌道輪を構成する材料の強度の、前記軌道輪の表面から内部までの深さ方向の分布を表す第２曲線と、を取得し、
前記静的せん断応力は、前記軌道輪と前記転動体との接触点における前記転動体の接線に対して４５°をなす方向に作用する静的せん断応力とし、
前記第１曲線および前記第２曲線によって囲まれ、且つ、前記第２曲線を前記第１曲線が上回る領域の面積を前記転動体の直径で除した値である変形抵抗指数の大きさによって、前記転動体との接触により生じる塑性変形に対する前記軌道輪の抵抗性である耐圧痕性および前記塑性変形に伴う前記転がり軸受の音響特性の劣化度である音響劣化度を評価する転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度の評価方法。
【請求項３】
前記静的せん断応力の前記軌道輪の表面から内部までの深さ方向の分布は、前記転動体との接触表面の接触中心から深さ方向の静的せん断応力分布である請求項２に記載の転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度を評価する方法ならびにこの評価方法の評価結果に基づき構成された転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受が静止時に大きな荷重を受けると、軌道輪と転動体との間にヘルツ接触が生じ、その接触部に永久変形（圧痕）が生じる。この永久変形の量が大きくなると、転がり軸受の音響特性、振動特性が悪化するばかりでなく、場合によっては応力集中源として作用し、剥離などの破損を引き起こすことが懸念される。このため、転がり軸受には、静止時に受けることができる許容荷重（静定格荷重）が定められており、ＪＩＳ  Ｂ１５１９では、４２００ＭＰａの接触面圧となるような荷重と定義されている。
【０００３】
一方、環境問題や省エネルギーの観点から、産業機械や自動車の燃費向上が重要視されており、転がり軸受の小型化のニーズは益々大きくなっている。転がり軸受の小型化を可能にするためには、転がり疲れ寿命の観点に加え、４２００ＭＰａを超える荷重が負荷されることも想定して、材料の塑性変形抵抗性（耐圧痕性）を向上させることが必須である。このような背景から、例えば特許文献１、２には、高炭素クロム軸受鋼製の軸受部品に浸炭窒化処理及び焼戻しを施して塑性変形抵抗性を向上させる技術が開示されている。
【０００４】
一般的に、鉄鋼材料の塑性変形抵抗性は、材料の降伏強さで評価することができる。降伏強さは硬さ（例えばヴィッカース硬さＨＶ）と良好な相関性があるので、鉄鋼材料の塑性変形抵抗性の評価は硬さ測定で代替することができる。軌道輪等の軸受部品の耐圧痕性においても、硬さは一つの指標となり得る。
しかしながら、転がり軸受が静的負荷を受けた場合に軸受部品に生じる塑性変形（すなわち圧痕）は、ヘルツ接触に伴い材料の内部に働く静的せん断応力（ヘルツ接触する２つの軸受部品の接触点における接線に対して４５°方向に働くせん断応力）によってもたらされる。静的せん断応力は一様ではなく３次元的な分布を有し、さらに軸受の形式や大きさによって分布が異なる。また、軸受部品に浸炭処理、浸炭窒化処理、高周波焼入れ等が施されている場合には、硬さ（すなわち降伏強さ）も分布を有する。このため、転がり軸受の軸受部品の耐圧痕性は、硬さだけでは十分な評価はできない。
【０００５】
また、転がり軸受の軸受部品の耐圧痕性の評価方法としては、例えば特許文献１、２に開示されているように、転がり軸受の軌道輪を模擬した平板状の試験片に鋼球を押し付ける試験によって評価する方法がある。
しかしながら、平板状の試験片と鋼球との接触領域は円形状であるのに対して、実際の転がり軸受における軌道輪と転動体との接触領域は楕円形状又は線状であるので、接触面圧が同等であっても変形を生じさせる静的せん断応力の分布は異なる。したがって、特許文献１、２に開示の評価方法が実際の転がり軸受の耐圧痕性の評価方法として妥当であるかは、不明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１０７６７５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０７６７６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Smith,J.O.,Liu,C.K. and IIIU.,"Stress Due to Tangential and Normal Loads on an Elastic Solid with Application to Some Contact Stress Problems", Transaction of the ASME, Journal of Applied Mechanics,Vol.20(1953),pp.157-166.
【非特許文献２】岡本純三，”玉軸受の計算”，１９９９年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度を簡便且つ正確に評価することが可能な評価方法を提供すること、ならびにこの評価方法の評価結果に基づき耐圧痕性および耐音響劣化性に優れた転がり軸受を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明の第１態様に係る転がり軸受は、転動体及び軌道輪を備え、静的荷重が負荷された場合の前記軌道輪と前記転動体との接触点における前記転動体の接線に対して４５°をなす方向に作用する静的せん断応力の、前記軌道輪の表面から内部までの深さ方向の分布を表す第１曲線と、前記軌道輪を構成する材料の強度の、前記軌道輪の表面から内部までの深さ方向の分布を表す第２曲線とによって囲まれ、且つ、前記第２曲線を前記第１曲線が上回る領域の面積を前記転動体の直径で除した値を変形抵抗指数とし、前記静的荷重の負荷による前記軌道輪と前記転動体との接触面圧の耐久目標値に対して前記変形抵抗指数が６．２以下となるように構成されていることを要旨とする。
【００１０】
上記第１態様に係る転がり軸受においては、前記静的せん断応力の表面から深さ方向の分布は、前記転動体との接触表面の接触中心から深さ方向の静的せん断応力分布としてもよい。
また、上記第１態様に係る転がり軸受においては、前記軌道輪を構成する材料の強度は、前記軌道輪の降伏せん断応力であって、硬さ測定によって得られる前記軌道輪の硬さから計算したものであってよい。
【００１１】
一方、上記課題を解決するため、本発明の第２態様に係る転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度の評価方法は、転動体及び軌道輪を備える転がり軸受に静的荷重が負荷された場合に前記転動体との接触により前記軌道輪に生じる静的せん断応力の、前記軌道輪の表面から内部までの深さ方向の分布を表す第１曲線と、前記軌道輪を構成する材料の強度の、前記軌道輪の表面から内部までの深さ方向の分布を表す第２曲線と、を取得し、前記静的せん断応力は、前記軌道輪と前記転動体との接触点における前記転動体の接線に対して４５°をなす方向に作用する静的せん断応力とし、前記第１曲線および前記第２曲線によって囲まれ、且つ、前記第２曲線を前記第１曲線が上回る領域の面積を前記転動体の直径で除した値である変形抵抗指数の大きさによって、前記転がり軸受の塑性変形に対する抵抗性である耐圧痕性、および塑性変形に伴う音響劣化度の少なくとも一方を評価することを要旨とする。
【００１２】
上記第２態様に係る転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度の評価方法においては、前記静的せん断応力の表面から深さ方向の分布は、前記転動体との接触表面の接触中心から深さ方向の静的せん断応力分布としてもよい。
また、上記第２態様に係る転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度の評価方法においては、前記軌道輪を構成する材料の強度は、前記軌道輪の降伏せん断応力であって、硬さ測定によって得られる前記軌道輪の硬さから計算したものであってよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の転がり軸受は、静的荷重の負荷による接触面圧の耐久目標値に対して変形抵抗指数が６．２以下となるように構成されているので、耐久目標値以下の接触面圧に対して耐圧痕性および耐音響劣化性の優れた軸受とすることができる。また、本発明の転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度の評価方法は、転がり軸受の軌道輪の塑性変形に対する耐圧痕性および塑性変形に伴う音響劣化度を簡便且つ安価に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は、軌道輪に作用する静的せん断応力を模式的に説明する図であり、（ｂ）は、面積Ｓを模式的に説明する図である。
【図２】面積Ｓの計算方法を説明する図である。
【図３】音響上昇比ＮＲと変形抵抗指数Ｒとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の転がり軸受ならびに転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度の評価方法の一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、部材ないし部分の縦横の寸法や縮尺は実際のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法や縮尺は以下の説明を参酌して判断すべきものである。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、転動体２及び軌道輪１を備える転がり軸受に静的荷重が負荷されると、転動体２との接触により軌道輪１に塑性変形（圧痕）が生じる場合がある。その場合の塑性変形量（圧痕量）は、軌道輪１を構成する材料の強度と、軌道輪１と転動体２とのヘルツ接触によって軌道輪１の内部（軌道輪１と転動体２との接触点Ｏ下の内部）に作用する静的せん断応力との相対関係によって決まると考えられる。
【００１７】
すなわち、図１（ｂ）に示すように、軌道輪１の表面から内部までの静的せん断応力の深さ方向の分布を表す曲線Ｌ１（以下、「第１曲線Ｌ１」と記す）と、軌道輪１の表面から内部までの材料の降伏せん断応力（硬さに相当する）の深さ方向（ｚ軸方向）の分布を表す曲線Ｌ２（以下、「第２曲線Ｌ２」と記す）と、を比較する。そして、これら第１曲線Ｌ１および第２曲線Ｌ２によって囲まれ、且つ、第２曲線Ｌ２を第１曲線Ｌ１が上回る領域（図１（ｂ）において斜線が付された部分）の面積Ｓの大きさによって、塑性変形量（圧痕量）を推定することができる。なお、軌道輪１の内部（軌道輪１と転動体２との接触点Ｏ下の内部）に作用する静的せん断応力とは、図１（ａ）に示すように、軌道輪１と転動体２との接触点Ｏにおける転動体２の接線に対して４５°をなす方向に作用する静的せん断応力τstである。
【００１８】
ここで、軌道輪１の内部に作用する静的せん断応力τst（単位はＭＰａ）は、その部分に作用する垂直応力σx（単位はＭＰａ）と、その部分に作用する垂直応力σz（単位はＭＰａ）とを用いた下記式（１）で表される。垂直応力σx は、接触点Ｏにおける転動体２の接線の方向（図１（ａ）におけるｘ軸方向）に作用する応力であり、垂直応力σz は、接触点Ｏにおける転動体２の接線の法線方向（図１（ａ）におけるｚ軸方向）に作用する応力である。
【００１９】
【数１】
2016148393.tif 000003
【００２０】
垂直応力σx、σzは、軌道輪１と転動体２との接触楕円面における最大面圧Ｐmaxと接触楕円の短半径ｂとから、例えばＳｍｉｔｈの弾性理論解（非特許文献１を参照）を用いて計算することができる。静的せん断応力τstが最大となる部分は、軌道輪１の内部のうち軌道輪１と転動体２の接触点Ｏ下（すなわちｚ軸上）に存在する。ｚ軸上（すなわちｘ＝０）において作用する種々の垂直応力σx、σzは、非特許文献１から下記式（２）、（３）で表される。
【００２１】
【数２】
2016148393.tif 000004
【００２２】
【数３】
2016148393.tif 000005
【００２３】
転がり軸受に静的荷重を負荷した場合の最大面圧Ｐmax及び接触楕円の短半径ｂは、例えば非特許文献２を参考にして算出することができる。また、軌道輪１の材料の強さ、すなわち降伏せん断応力τy（単位はＭＰａ）は、０．２％耐力をσ0.2、軌道輪１のヴィッカース硬さをＨＶとすると、下記式（４）で算出することができる。
【００２４】
【数４】
2016148393.tif 000006
【００２５】
以下に、玉軸受に静的荷重を負荷した場合に内輪の軌道面に生じる塑性変形の量の計算方法の一例を示す。図２は、呼び番号６２０６の深溝玉軸受（内径３０ｍｍ、外径６２ｍｍ、転動体の直径９．５２５ｍｍ）に静的荷重を負荷した場合に、内輪に作用する静的せん断応力τstの分布を表す曲線と、測定した材料の硬さ分布から近似的に求めた降伏せん断応力τyの分布を表す曲線である。玉軸受に負荷した静的荷重は、最大面圧が生じる内輪と転動体との接触点において、耐久目標値である最大面圧Ｐmaxが４５００ＭＰａとなるような荷重とした。
【００２６】
降伏せん断応力τyの分布は、炭素の含有量が０．４質量％である鋼に浸炭窒化処理を施して製造した内輪の硬さ分布から求めたものである（後述する表１の試験Ｎｏ．１０に相当する）。図２に示した静的せん断応力τstの分布を表す第１曲線Ｌ１と、降伏せん断応力τyの分布を表す第２曲線Ｌ２とに囲まれ、且つ、第２曲線Ｌ２を第１曲線Ｌ１が上回る領域の面積Ｓの大きさが、塑性変形量（圧痕量）に相当する。この面積Ｓ（単位はＭＰａ・ｍｍ）は下記式（５）により求めることができる。
【００２７】
【数５】
2016148393.tif 000007
【００２８】
面積Ｓは、上記第１曲線Ｌ１および第２曲線Ｌ２の２つの交点Ｚ1、Ｚ2間にてこれら２曲線の差を積分することによって厳密に求めることができるが、煩雑な計算を避けるため、図２及び式（５）に示すようにして近似的に算出することができる。すなわち、２曲線に囲まれた領域を、同一のΔｚを一辺とする複数の矩形により複数の微小区間に分割し、これら微小区間の面積（Ｓ1・・・Ｓi・・・）を合計することにより（すなわち区分求積法により）、面積Ｓを近似的に算出することができる。
【００２９】
ここで、転がり軸受に静的荷重が負荷された場合の変形は、内輪と転動体の接触面だけでなく、外輪と転動体の接触面においても生じる。従って、転がり軸受としての塑性変形抵抗性（すなわち、転動体との接触により生じる塑性変形に対する軌道輪の抵抗性（耐圧痕性））を評価するためには、上記面積Ｓの計算を内輪および外輪の双方に対して実施する必要がある。そして、転がり軸受に静的負荷が作用された場合の耐圧痕性は、最大面圧が生じる軌道輪（内輪または外輪）に対して計算される面積Ｓで評価することができる。
【００３０】
しかしながら、転がり軸受の場合、一般的には内輪と転動体との接触面において最大面圧が生じる。すなわち、外輪と転動体の接触面の面圧は内輪よりも小さく、外輪軌道面内部に働く静的せん断応力分布と外輪の降伏せん断応力分布とから求まる面積Ｓは、内輪と比較してはるかに小さくなる。このことから、転がり軸受に静的負荷が作用された場合の耐圧痕性は、最大面圧が生じる内輪に対して計算される面積Ｓで評価できると考えられる。
【００３１】
このようにして最大面圧が生じる軌道輪に対する面積Ｓを求めることにより、かかる軌道輪の塑性変形量（圧痕量）を推定することができる。これにより、転がり軸受の軌道輪の耐圧痕性を評価することができる。
また、圧痕量（面積Ｓ）が大きくなるほど転がり軸受の音響特性が劣化することから、圧痕の形成後に推定した圧痕量の圧痕の形成前に対する変化（すなわち、面積Ｓの変化）から音響特性の劣化度（以下、「音響劣化度」と記す）を推定することができる。これにより、転がり軸受の軌道輪の圧痕量に対する音響劣化度を評価することができる。
【００３２】
但し、転がり軸受のサイズによって、同じ製造条件下でも面積Ｓが大きく異なる場合がある（後述する表１の試験Ｎｏ．２−１、５を参照）。そのため、サイズ別に評価をせずに、単に面積Ｓだけで評価をした場合に音響劣化度を正確に評価できない場合がある。
そこで、本実施形態では、最大面圧が生じる軌道輪に対する面積Ｓを転動体の直径（以下、「転動体径」と記す）で除した値を、軌道輪の塑性変形に対する抵抗性の指数Ｒ（以下、「変形抵抗指数Ｒ」と記す）として定義する。この変形抵抗指数Ｒは、面積Ｓを転動体径で正規化したものであり、転がり軸受のサイズ（転動体径）に依存しない値となる。また、変形抵抗指数Ｒに比例して音響劣化度も大きくなる。したがって、変形抵抗指数Ｒから、圧痕量に対する転がり軸受の音響劣化度を推定することができる。これにより、転がり軸受の音響劣化度を正確に評価することができる。
【００３３】
また、この評価方法によって得られる評価結果に基づき、耐圧痕性および耐音響劣化性が良好となる変形抵抗指数Ｒとなるように転がり軸受を構成（作製）することができる。
このような本実施形態の転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度の評価方法は、耐圧痕性および音響劣化度の評価のために試験片の作製作業や試験作業を行う必要がない。加えて、圧痕量の測定や音響試験を行う必要がないので、転がり軸受の軌道輪の耐圧痕性および転がり軸受の音響劣化度を簡便且つ安価に評価することができる。
【００３４】
また、この評価方法により得られる評価結果に基づき転がり軸受を構成する。具体的に、評価結果から、圧痕量（面積Ｓ）および音響劣化度が共に良好となる変形抵抗指数Ｒとなるように転がり軸受を構成する（例えば、後述する表１の変形抵抗指数Ｒが６．２以下となる軸受に相当）。これにより、耐圧痕性および耐音響劣化性について優れた特性を有する転がり軸受を構成することができる。
【００３５】
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては転がり軸受として深溝玉軸受を例示して説明したが、本発明の転がり軸受は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。
【００３６】
〔実施例〕
以下に実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。呼び番号６２０６の深溝玉軸受及び呼び番号６３０８の深溝玉軸受（内径４０ｍｍ、外径９０ｍｍ、転動体径１５．０８１ｍｍ）を用いて、本実施形態の転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度の評価方法によって転がり軸受の軌道輪の耐圧痕性および転がり軸受の音響劣化度を評価可能であることを示す試験を行った。内輪を構成する材料は、炭素の含有量が１質量％である軸受鋼ＳＵＪ２（以下「材料Ａ」と記す）、又は、炭素の含有量が０．４質量％である軸受用浸炭鋼（以下「材料Ｂ」と記す）である。
【００３７】
内輪は、材料Ａ又は材料Ｂで構成された素材を旋削加工した後、熱処理としてずぶ焼入れ又は浸炭窒化と焼戻しとを施し、続いて研削加工することにより作製した。また、焼入れ後且つ焼戻し前に、必要に応じて冷却処理を行った。そして、このように作製した内輪と、内輪と同様に作製した外輪と、軸受鋼ＳＵＪ２製の転動体とを組み立てて、深溝玉軸受を得た。深溝玉軸受の種類（呼び番号）、内輪を構成する材料の種類、及び熱処理の種類（ずぶ焼入れ又は浸炭窒化）を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2016148393.tif 000008
【００３９】
また、内輪の硬さの測定結果を表１に併せて示す。硬さの測定は、マイクロヴィッカース硬さ試験機を用いて行った。なお、熱処理としてずぶ焼入れ及び焼戻しを施した内輪は、硬さは表面から心部まで一定であると見なし、軌道面から０．１ｍｍ内部の深さ位置の硬さ（以下「表面硬さ」と記す）を代表値として示す。一方、熱処理として浸炭窒化及び焼戻しを施した内輪は、軌道面から心部まで種々の深さ位置の硬さを測定し、軌道面から０．１ｍｍ内部の深さ位置の硬さ（以下「表面硬さ」と記す）、ヴィッカース硬さが６５０ＨＶとなる深さ（以下「６５０ＨＶ深さ」と記す）、及び心部の硬さを代表値として示す。
【００４０】
それぞれの深溝玉軸受に、内輪の最大面圧が４５００、又は５０００ＭＰａとなるような荷重を負荷した。また、本実施例において、耐圧痕性および音響劣化度の評価は、最大面圧が生じる内輪について行った。
すなわち、それぞれの深溝玉軸受の内輪の硬さ分布の測定結果から、上記式（４）を用いて降伏せん断応力を計算し、降伏せん断応力の分布を表す曲線を得た。さらに、それぞれの深溝玉軸受の軸受形式及び最大面圧条件から、上記式（１）、（２）、（３）を用いて内輪に作用する静的せん断応力を計算し、静的せん断応力の分布を表す曲線を得た。そして、これら２曲線を用いて、上記のような区分求積法により面積Ｓを求めた。
【００４１】
なお、面積Ｓを算出する際のΔｚは０．０１ｍｍとした。面積Ｓをより正確に計算するためには、Δｚは小さいほど好ましいが、最大の静的せん断応力が発生する深さの１／１０程度以下とすれば十分である。Δｚをそれ以上小さくしても、算出される面積Ｓの差は無視できるほど小さい。
さらに、面積Ｓを転動体径で除して変形抵抗指数Ｒを求め、面積Ｓと変形抵抗指数Ｒ（面積Ｓ／転動体径）とを表１に示した。
【００４２】
続いて、圧痕を形成前後の各転がり軸受について、音響試験を行った。音響試験は、アンデロンメータを用いて実施し、アンデロン値（ＨＩＧＨ  ＢＡＮＤ）を測定した。本実施例では、音響劣化度として、静的荷重を負荷する前（圧痕形成前）の転がり軸受のアンデロン値Ｎ１に対する、静的荷重を負荷後（圧痕形成後）の転がり軸受のアンデロン値Ｎ２の比ＮＲ（Ｎ２／Ｎ１）（以下、「音響上昇比ＮＲ」と記す）を求めた。求めた音響上昇比ＮＲは表１に示す。
【００４３】
図３のグラフに示すように、算出した変形抵抗指数Ｒと算出した音響上昇比ＮＲとには良好な相関性が認められた。なお、アンデロン値が上昇（Ｎ１＜Ｎ２）した場合、音響特性が劣化したことを示すので、音響上昇比ＮＲが大きいほど音響劣化度が大きいことを示す。また、変形抵抗指数Ｒは、面積Ｓが大きくなるほど（圧痕量が大きくなるほど）大きくなる。
【００４４】
ここで、表１および図３に示すグラフから、最大面圧が４５００ＭＰａおよび５０００ＭＰａに対して、いずれも、変形抵抗指数Ｒが「６．２」以下のときに、音響上昇比ＮＲが「２．０」以下となっていることが認められる。また、最大面圧が４５００ＭＰａおよび５０００ＭＰａに対して、変形抵抗指数Ｒが「６．２」以下であれば、圧痕量および音響劣化度を応力集中による軸受の破損要因の生じない範囲内に抑えることができる。従って、耐久目標値とする目標最大面圧に対して、変形抵抗指数Ｒが「６．２」以下（すなわち０＜Ｒ≦６．２）となる転がり軸受を作製することで、目標最大面圧以下の接触面圧となる静的負荷に対して、圧痕量および圧痕形成に伴う音響劣化が許容範囲内に収まる転がり軸受を構成することができる。
【００４５】
例えば、表１から、静定格荷重である４２００ＭＰａよりも大きい目標最大面圧「４５００ＭＰａ」に対して、変形抵抗指数Ｒが「６．２」となる試験Ｎｏ．１１の構成となるように転がり軸受を作製する。すなわち、呼び番号６２０６の深溝玉軸受を、材料Ｂを用いて、熱処理として浸炭窒化処理を行い、表面硬さ７５０ＨＶ、６５０ＨＶ深さ１．２ｍｍ、心部硬さ６１０ＨＶとなるように構成する。これにより、最大面圧が４５００ＭＰａ以下の静的負荷に対して耐圧痕性および耐音響劣化性に優れた転がり軸受を構成することができる。同様に、目標最大面圧「５０００ＭＰａ」に対しても、例えば、変形抵抗指数Ｒが「６．０」となる試験Ｎｏ．８−２の構成となるように転がり軸受を構成する。これにより、最大面圧が５０００ＭＰａ以下の静的負荷に対して耐圧痕性および耐音響劣化性に優れた転がり軸受を構成することができる。すなわち、各目標最大面圧以下の範囲で、静定格荷重である４２００ＭＰａを超える最大面圧を生じさせる荷重が作用した場合でも軌道輪の圧痕形成を抑制し、圧痕形成に伴う音響劣化を許容範囲内に抑えることができる。
【００４６】
以上のことから、耐圧痕性および音響劣化度の評価のために試験片を作製したり、試験片を用いて耐圧痕性の評価を行ったり、軌道輪の硬さの測定を行ったり、音響試験を行ったりすることなく簡易的な計算のみで、転がり軸受の軌道輪の耐圧痕性および転がり軸受の音響劣化度を評価可能であることが分かる。よって、本実施形態の転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度の評価方法は、簡便且つ安価に評価を行うことが可能である。
【００４７】
また、本実施形態の転がり軸受の耐圧痕性および音響劣化度の評価方法によって得られた評価結果（表１の評価結果）に基づき、目標最大面圧に対して変形抵抗指数Ｒが「６．２」以下となる転がり軸受を作製することで、耐圧痕性および耐音響劣化性について優れた特性を有する転がり軸受を作製可能であることが分かる。
【符号の説明】
【００４８】
１        軌道輪
２        転動体
【図１】
2016148393.tif 000009
【図２】
2016148393.tif 000010
【図３】
2016148393.tif 000011