(57)【要約】【課題】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し長寿命を容易に実現可能な転がり軸受、転動装置および転動装置の製造方法を提供する。【解決手段】転動装置１は、ＳＵＪ２からなる第１の転動部品１１，１２と、第１の転動部品１１，１２に接触し、ＳＵＪ２からなる第２の転動部品１３とを備えている。第１の転動部品１１，１２の転動部の表面１１Ａ，１２Ａの算術平均粗さ（Ｒａ）は、第２の転動部品１３の転動部の表面１３Ａの算術平均粗さよりも大きい。第２の転動部品１３の転動部の表面１３Ａの算術平均粗さは０．０７μｍ以上０．２０μｍ以下である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炭素クロム軸受鋼からなる第１の転動部品と、
前記第１の転動部品に接触し、高炭素クロム軸受鋼からなる第２の転動部品とを備え、
前記第１の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さは、前記第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さよりも大きく、
前記第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さは０．０７μｍ以上０．２０μｍ以下である、転動装置。
【請求項２】
前記第１の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さは０．７０μｍ以下である、請求項１に記載の転動装置。
【請求項３】
前記第２の転動部品の転動部の表面の二乗平均平方根傾斜は０．０７４以上０．１００以下である、請求項１または２に記載の転動装置。
【請求項４】
前記第１の転動部品の転動部のロックウェル硬度は、前記第２の転動部品の転動部のロックウェル硬度よりも低く、かつ、前記第２の転動部品の転動部のロックウェル硬度が６１．５ＨＲＣ以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の転動装置。
【請求項５】
前記第１の転動部品の転動部の表面上には鉄の酸化物または化合物の少なくともいずれかを含む皮膜を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の転動装置。
【請求項６】
前記皮膜は四三酸化鉄を含む、請求項５に記載の転動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項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おいて複数の前記転動体に接触するように配置され、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
複数の前記転動体の内側において複数の前記転動体に接触するように配置され、外周面に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８】
請求項１〜６のいずれか１項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おいて複数の前記転動体に接触するように配置され、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
複数の前記転動体の内側において複数の前記転動体に接触するように配置され、外周面に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９】
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７または８に記載の転がり軸受。
【請求項１０】
高炭素クロム軸受鋼からなる第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、高炭素クロム軸受鋼からなる第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算術平均粗さは、前記第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さよりも大きくなるように前記第１および第２の転動部品が加工され、
前記第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さは０．０７μｍ以上０．２０μｍ以下となるように前記第２の転動部品が加工される、転動装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１および第２の転動部品は焼入れ処理された後に焼戻し処理される、請求項１０に記載の転動装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の転動部品は、前記焼戻し処理の後に化成処理され、前記化成処理により前記第１の転動部品の転動部の表面には鉄の酸化物または化合物の少なくともいずれかを含む皮膜が形成される、請求項１１に記載の転動装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１の転動部品は前記第２の転動部品よりも高温および／または長時間の加熱条件により前記焼戻し処理される、請求項１１または１２に記載の転動装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第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い、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の転動装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さは０．７０μｍ以下となるように前記第１の転動部品が加工される、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の転動装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第２の転動部品の転動部の表面の二乗平均平方根傾斜は０．０７４以上０．１００以下となるように前記第２の転動部品が加工される、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の転動装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第１の転動部品の転動部のロックウェル硬度は、前記第２の転動部品の転動部のロックウェル硬度よりも低く、かつ、前記第２の転動部品の転動部のロックウェル硬度が６１．５ＨＲＣ以上となるように前記第１および第２の転動部品が加工される、請求項１０〜１６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】
本発明は転がり軸受、転動装置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がり軸受、転動装置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、転動部の潤滑状態が悪いために油膜形成が不十分になる環境下で使用されると、ピーリング、焼き付きなどの表面損傷およびこの表面損傷を起点とした剥離が転動部の表面に発生する。これによりその転動装置の寿命は低下する。たとえば論文「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、転がり軸受における内外輪と転動体との間で、潤滑状態の過酷さを示す油膜パラメータΛの値が約１．２以上になる条件では転がり軸受の寿命は長くなるが、油膜パラメータΛの値が約１．２未満になる条件では転がり軸受の転動部に表面起点型の剥離が起きるため転がり軸受の寿命は低下することが記載されている。
【０００３】
油膜形成性が悪い状態で使われる転がり軸受の表面損傷対策として、たとえば特開２００６−１６１８８７号公報（特許文献１）には、針状ころ軸受のころまたは内外輪の転動部に微小凹部を形成し、その凹部に固体潤滑剤を被覆する方法が記載されている。またたとえば特開平４−２６５４８０号公報（特許文献２）には、転動部に微小凹部をランダムに形成し、油膜形成能力を高める方法が記載されている。さらにこれらの他に、表面損傷対策として、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転がり軸受の転動部の表面粗さを表面損傷が起きない程度まで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】特開２００６−１６１８８７号公報
【特許文献２】特開平４−２６５４８０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】
上記各特許文献に記載された方法はいずれも転動部に微小凹部を形成するが、その加工工程が複雑である。また超仕上げ加工などによる転がり軸受の転動部の表面粗さを小さくする方法を用いた場合、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することができない場合や加工そのものが不可能な場合がある。
【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、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し長寿命を容易に実現可能な転がり軸受、転動装置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、高炭素クロム軸受鋼からなる第１の転動部品と、第１の転動部品に接触し、高炭素クロム軸受鋼からなる第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算術平均粗さ（Ｒａ）は、第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さよりも大きい。第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さは０．０７μｍ以上０．２０μｍ以下である。
【０００９】
このようにすれば、第１の転動部品の転動部の表面に存在する微細な突起が第２の転動部品の転動部の表面と接触することにより、第１の転動部品の微細な突起は摩擦や塑性変形によってその形状が滑らかになり、その突起の傾斜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。このため第１および第２の転動部品の転動部の表面における突起同士が接触する部分の局所面圧が低下する。したがって、第１および第２の転動部品の転動部の突起同士の接触による第２の転動部品の転動部の表面の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の損傷による転動装置の寿命低下を抑制することができ、転動装置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は、第１の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さは０．７０μｍ以下であることが好ましい。このようにすれば、第１の転動部品の転動部の表面の突起のなじみによりその突起の傾斜を小さくすることができ、第２の転動部の表面の損傷を抑制することができる。
【００１１】
また、第１および第２の転動部品の形状および寸法のために、超仕上げ加工等の表面粗さを改善する加工が行なえず、これらの転動部品の転動部の表面の算術平均粗さを小さくしにくい場合でも、第１および第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さを上記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の微小な粗さ突起の傾斜を十分に小さくすることができる。これにより、第２の転動部品の転動部の表面損傷（特にピーリング）による転動装置の寿命の低下を抑制することができる。
【００１２】
上記の転動装置においては、第２の転動部品の転動部の表面の二乗平均平方根傾斜は０．０７４以上０．１００以下であることが好ましい。このようにすれば、上記と同様に、第１の転動部品の転動部の表面の突起のなじみによりその突起の傾斜を小さくすることができ、第２の転動部品の表面の損傷を抑制することができる。
【００１３】
上記の転動装置においては、第１の転動部品の転動部のロックウェル硬度は、第２の転動部品の転動部のロックウェル硬度よりも低く、かつ、第２の転動部品の転動部のロックウェル硬度が６１．５ＨＲＣ以上であることが好ましい。このようにすれば、第１の転動部品の転動部と第２の転動部品の転動部との硬度の間に上記の関係が成り立たない場合に比べて、第１の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起が第２の転動部品の転動部の表面に接触することによる、第２の転動部品の転動部の表面における疲労の進行を抑制することができる。
【００１４】
上記において、第１の転動部品の転動部のロックウェル硬度は第２の転動部品の転動部のロックウェル硬度より０．５ＨＲＣ以上低いことが好ましい。またここで第１の転動部品の転動部および第２の転動部品の転動部とは、それぞれ第１の転動部品の転動部の表面および第２の転動部品の転動部の表面を含んでいる。
【００１５】
上記の転動装置においては、第１の転動部品の転動部の表面上には鉄の酸化物または化合物の少なくともいずれかを含む皮膜を有することが好ましい。これにより、第１の転動部品の転動部の表面が第２の転動部品の転動部の表面に接触した際に、第１の転動部品の転動部表面の微小な突起が脆い性質に変化する。このため、第１の転動部品の転動部の表面上に皮膜を有さずこれが通常の鋼により形成される場合に比べて、転動による突起のなじみが促進される。
【００１６】
上記の転動装置における皮膜は、四三酸化鉄を含むことが好ましい。このため、第１の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起の材質を脆くすることができる。したがって、第１の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起が第２の転動部品の転動部の表面に接触することにより、第１の転動部品の微細な突起の傾斜を容易に十分に小さくすることができる。
【００１７】
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おいて複数の転動体に接触するように配置され、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、複数の転動体の内側において複数の転動体に接触するように配置され、外周面に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。
【００１８】
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く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の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。
【００１９】
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おいて複数の転動体に接触するように配置され、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、複数の転動体の内側において複数の転動体に接触するように配置され、外周面に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。
【００２０】
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く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の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。
【００２１】
本発明の転がり軸受は、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以下であることが好ましい。
【００２２】
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進行する。また油膜パラメータΛが１．２以下の条件において、第１の転動部品の突起による第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体の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。
【００２３】
本発明の転動装置の製造方法においては、まず高炭素クロム軸受鋼からなる第１の転動部品が準備される。第１の転動部品に接触し、高炭素クロム軸受鋼からなる第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算術平均粗さは、第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さよりも大きくなるように第１および第２の転動部品が加工される。第２の転動部品の転動部の表面の算術平均粗さは０．０７μｍ以上０．２０μｍ以下となるように第２の転動部品が加工される。このようにすれば、上記のように突起のなじみによる転動装置の長寿命を実現することができる。
【００２４】
上記の転動装置の製造方法においては、第１および第２の転動部品は焼入れ処理された後に焼戻し処理されることが好ましい。
【００２５】
上記の転動装置の製造方法においては、第１の転動部品は、焼戻し処理の後に化成処理され、化成処理により第１の転動部品の転動部の表面には鉄の酸化物または化合物の少なくともいずれかを含む皮膜が形成されることが好ましい。第１の転動部品の転動部の表面上に皮膜を有さずこれが通常の鋼により形成される場合に比べて、転動による突起のなじみが促進される。
【００２６】
上記の転動装置の製造方法においては、第１の転動部品は第２の転動部品よりも高温および／または長時間の加熱条件により焼戻し処理されることが好ましい。すなわち第１の転動部品は第２の転動部品よりも高温でありかつ長時間の加熱条件により焼戻し処理されてもよい。このように第１および第２の転動部品の焼入れ処理の後になされる焼戻し処理の条件が調整される。このように調整されることにより、第１の転動部品の転動部のロックウェル硬度は、第２の転動部品の転動部のロックウェル硬度よりも低く、かつ、第２の転動部品の転動部のロックウェル硬度が６１．５ＨＲＣ以上となるように第１および第２の転動部品が加工される。このようにすれば、第１の転動部品の転動部と第２の転動部品の転動部との硬度の間に上記の関係が成り立たない場合に比べて、第１の転動部品の転動部の表面の微小な粗さ突起が第２の転動部品の転動部の表面に接触することによる、第２の転動部品の転動部の表面における疲労の進行を抑制することができる。第１の転動部品と第２の転動部品との間に上記の硬度差を設けるため、突起のなじみと疲労進行の抑制との２つの効果により、転動装置の長寿命を実現することができる。
【００２７】
上記の転動装置の製造方法において、第１の転動部品の転動部のロックウェル硬度は第２の転動部品の転動部のロックウェル硬度より０．５ＨＲＣ以上低いことが好ましい。またここで第１の転動部品の転動部および第２の転動部品の転動部とは、それぞれ第１の転動部品の転動部の表面および第２の転動部品の転動部の表面を含んでいる。
【００２８】
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、転動部の表面粗さを表面損傷が起きない程度まで十分に小さくすることができる。
【００２９】
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の算術平均粗さは０．７０μｍ以下となるように第１の転動部品が加工される。また第２の転動部品の転動部の表面の二乗平均平方根傾斜は０．０７４以上０．１００以下となるように第２の転動部品が加工される。これにより、上記と同様に、第１の転動部品の転動部の表面の突起のなじみによりその突起の傾斜を小さくすることができ、第２の転動部品の表面の損傷を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、転動部品の転動部の表面の微細な突起がなじみ、それらの突起同士が接触する部分の局所面圧が低下することにより、転動部品の転動部の表面の損傷およびこれに伴う寿命低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施の形態における深溝玉軸受の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１中の鎖線で囲まれた領域ＩＩの構成を示す概略拡大断面図である。
【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】本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】実施例１における本実施の形態の比較例の条件による試験片の転動部の表面の、耐ピーリング性能評価試験後の顕微鏡拡大写真（Ａ）と、本実施の形態の条件による試験片の転動部の表面の、耐ピーリング性能評価試験後の顕微鏡拡大写真（Ｂ）とである。
【図７】実施例１における本実施の形態の比較例の条件による試験片の転動部の表面の、耐ピーリング性能評価試験後の３次元形状（Ａ）と、本実施の形態の条件による試験片の転動部の表面の、耐ピーリング性能評価試験後の３次元形状（Ｂ）とである。
【図８】実施例２における各試験例の条件による試験片の転動部の表面の、耐ピーリング性能評価試験後の顕微鏡拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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深溝玉軸受について説明するが、深溝玉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。
【００３３】
図１を参照して、本実施の形態の深溝玉軸受１は、環状の外輪１１と、中心線Ｃに関して外輪１１の内側に配置された環状の内輪１２と、外輪１１と内輪１２との間に配置された転動体としての複数の玉１３と、外輪１１、内輪１２および複数の玉１３を保持する円環状の保持器１４とを有している。
【００３４】
外輪１１は、複数の玉１３の外側において複数の玉１３に接触するように配置されている。外輪１１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１１Ａを有している。内輪１２は、複数の玉１３の内側において複数の玉１３に接触するように配置されている。内輪１２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１２Ａを有している。外輪軌道面１１Ａと内輪軌道面１２Ａとが互いに対向するように、外輪１１と内輪１２とが配置されている。
【００３５】
複数の玉１３は球形を有し、その表面に玉転動面１３Ａを有している。言い換えれば複数の玉１３のそれぞれはその表面全体が玉転動面１３Ａである。複数の玉１３は外輪軌道面１１Ａと内輪軌道面１２Ａとの間で転動するように構成されている。複数の玉１３は玉転動面１３Ａにおいて、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａに接触し、かつ保持器１４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。これにより複数の玉１３のそれぞれは、円環状の軌道上に転動自在に保持されている。以上の構成により、深溝玉軸受１の外輪１１および内輪１２は、互いに相対的に回転可能となっている。
【００３６】
外輪１１および内輪１２に挟まれる空間、より具体的には外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａ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１１および内輪１２の各々と玉１３との間に油膜が形成されており、外輪１１および内輪１２の各々と玉１３との間の潤滑状態が良好に保たれている。また外輪１１と複数の玉１３のそれぞれとの間の領域、および内輪１２と複数の玉１３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。
【００３７】
図２を参照して、深溝玉軸受１を構成する転動部品としての外輪１１、内輪１２および玉１３について説明する。第１の転動部品としての外輪１１および内輪１２のそれぞれに第２の転動部品としての玉１３が接触している。外輪１１、内輪１２および玉１３のいずれも高炭素クロム軸受鋼である、たとえばＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなっている。
【００３８】
本実施の形態においては、外輪１１の転動部は外輪軌道面１１Ａを含む領域であって、外輪１１の転動部の表面が外輪軌道面１１Ａを構成している。また内輪１２の転動部は内輪軌道面１２Ａを含む領域であって、内輪１２の転動部の表面が内輪軌道面１２Ａを構成している。玉１３の転動部は玉転動面１３Ａを含む領域であって、玉１３の転動部の表面が玉転動面１３Ａを構成している。
【００３９】
本実施の形態においては、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの算術平均粗さ（Ｒａ）は、玉転動面１３Ａの算術平均粗さよりも大きく、具体的には、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの算術平均粗さは０．７０μｍ以下であり、玉転動面１３Ａの算術平均粗さは０．０７μｍ以上０．２０μｍ以下である。また玉転動面１３Ａの二乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）は０．０７４以上０．１００以下である。
【００４０】
また本実施の形態においては、第１の転動部品の転動部の表面すなわち外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａのロックウェル硬度（ＨＲＣ）は、第２の転動部品の転動部の表面すなわち玉転動面１３Ａのロックウェル硬度よりも０．５ＨＲＣ以上低い。また、玉転動面１３Ａのロックウェル硬度は６１．５ＨＲＣ以上である。
【００４１】
そして外輪１１の転動部の表面上には皮膜１１Ｂが形成されている。そして内輪１２の転動部の表面上には皮膜１２Ｂが形成されている。この皮膜１１Ｂ，１２Ｂは鉄の酸化物または化合物の少なくともいずれかを含み、特にここでは四三酸化鉄を含んでいることが好ましい。つまり、外輪１１の転動部の表面に形成された皮膜１１Ｂおよび内輪１２の転動部の表面に形成された皮膜１２Ｂのそれぞれは黒染加工により形成されていることが好ましい。
【００４２】
次に図３および図４を用いて、以上の外輪１１、内輪１２および玉１３のそれぞれの加工方法について説明する。
【００４３】
図３を参照して、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなる第１の転動部品としての外輪１１および内輪１２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玉１３が準備される（Ｓ０２）。
【００４４】
図４（Ａ）を参照して、第１の転動部品としての外輪１１および内輪１２については、材料であるＪＩＳ規格ＳＵＪ２が焼入れ処理（Ｓ１１）された後に焼戻し処理（Ｓ１２）される。その後、外輪１１の外輪軌道面１１Ａおよび内輪１２の内輪軌道面１２Ａの算術平均粗さは、玉１３の玉転動面１３Ａの算術平均粗さよりも大きくなるように加工される。具体的には、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの算術平均粗さは０．７０μｍ以下に加工される（Ｓ１３）。この後さらに化成処理（Ｓ１４）がなされる。この化成処理により、外輪１１の転動部の表面となる外輪軌道面１１Ａおよび内輪１２の転動部の表面となる内輪軌道面１２Ａに、鉄の酸化物および化合物の少なくともいずれかの皮膜１１Ｂ，１２Ｂが形成される。
【００４５】
図４（Ｂ）を参照して、第２の転動部品としての玉１３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、その後玉１３の玉転動面１３Ａの算術平均粗さは、外輪１１の外輪軌道面１１Ａおよび内輪１２の内輪軌道面１２Ａの算術平均粗さよりも小さくなるように加工される。具体的には、玉転動面１３Ａの算術平均粗さが０．０７μｍ以上０．２０μｍ以下であり、かつ、玉転動面１３Ａの二乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）が０．０７４以上０．１００以下となるように加工される（Ｓ２３）。その後の化成処理はなされない。
【００４６】
ここで、外輪１１および内輪１２の焼戻し処理（Ｓ１２）と玉１３の焼戻し処理（Ｓ２２）との条件を比較すると、焼戻し処理（Ｓ１２）の方が焼戻し処理（Ｓ２２）よりも高温および／または長時間の加熱条件により焼戻し処理される。すなわち焼戻し処理（Ｓ１２）の方が焼戻し処理（Ｓ２２）よりも高温でありかつ長時間の加熱条件により焼戻し処理されてもよいし、焼戻し処理（Ｓ１２）の方が焼戻し処理（Ｓ２２）よりも高温であるが長時間ではない条件、または高温ではないが長時間の条件により焼戻し処理されてもよい。
【００４７】
焼戻し処理の条件の調整により、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａのロックウェル硬度は、玉転動面１３Ａのロックウェル硬度よりも低く、かつ、玉転動面１３Ａのロックウェル硬度が６１．５ＨＲＣ以上となるように、外輪１１、内輪１２および玉１３が加工される。
【００４８】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の深溝玉軸受１は、外輪１１の転動部の表面としての外輪軌道面１１Ａおよび内輪１２の転動部の表面としての内輪軌道面１２Ａの算術平均粗さが、玉１３の転動部の表面としての玉転動面１３Ａの算術平均粗さよりも大きくなっている。具体的には、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの算術平均粗さは０．７０μｍ以下であり、玉転動面１３Ａの算術平均粗さは０．０７μｍ以上０．２０μｍ以下である。また玉転動面１３Ａの二乗平均平方根傾斜は０．０７４以上０．１００以下である。具体的な算術平均粗さなどを上記の数値範囲の組み合わせとすることにより、たとえば玉転動面１３Ａの算術平均粗さの値が０．０７μｍ未満の場合に比べて、算術平均粗さの値が玉転動面１３Ａより大きい外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａに多数含まれる微小な突起がなじみやすくなる。また、外輪１１および内輪１２の各々の転動部の表面上に化成処理により鉄の酸化物および化合物の少なくともいずれかを含む皮膜１１Ｂ，１２Ｂが形成されている。このため、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａは化成処理を行なわない場合に比べて脆い性質に変化しており、このため外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの粗さをさらに微小な突起がなじみやすいようにすることができる。
【００４９】
上記２つの作用により、深溝玉軸受１の運転開始から短時間経過後において、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａが玉転動面１３Ａと接触することにより、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの微小な突起の傾斜を小さくすることができる。これにより、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの微小な突起と、この突起に接触する玉転動面１３Ａの平坦面または微小な突起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１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの微小な突起に起因する玉転動面１３Ａの損傷の発生を抑制することができる。したがって、たとえば外輪軌道面１１Ａなどの表面に微小な凹部をランダムに形成してそこへ固体潤滑剤を被覆するなどの方法を用いなくても、玉転動面１３Ａの損傷による深溝玉軸受１の寿命の低下を抑制することができる。よって、深溝玉軸受１の長寿命を実現することができる。
【００５０】
また本実施の形態の深溝玉軸受１は、外輪軌道面１１Ａ、内輪軌道面１２Ａのロックウェル硬度は玉転動面１３Ａのロックウェル硬度よりも相対的に低く調整される。さらに、玉転動面１３Ａのロックウェル硬度が６１．５ＨＲＣ以上に調整される。このようにすれば、たとえ深溝玉軸受１が外輪１１および内輪１２と玉１３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使用され、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの微小な突起が玉転動面１３Ａに接触しても、玉転動面１３Ａの損傷または疲労進行を抑制することができる。これにより、深溝玉軸受１のさらなる長寿命を実現することができる。外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａは玉転動面１３Ａよりも高温および／または長時間の加熱条件により焼戻し処理されることにより、外輪軌道面１１Ａ、内輪軌道面１２Ａおよび玉転動面１３Ａの硬度が上記の条件となるように加工することができる。
【００５１】
さらに本実施の形態の深溝玉軸受１においては、外輪１１と複数の玉１３のそれぞれとの間の領域、および内輪１２と複数の玉１３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。油圧パラメータΛの値が１．２以下の条件であれば、外輪１１と玉１３との微小な粗さ突起同士、および内輪１２と玉１３との微小な粗さ突起同士の接触頻度が大きくなるため、外輪１１および内輪１２の転動部の微小な粗さ突起のなじみが起きる。したがって、玉転動面１３Ａに表面起点型の剥離が起きるために深溝玉軸受１の寿命が低下しやすい条件において、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの微小な突起との接触による玉転動面１３Ａの損傷を抑制することができる。これにより、効果的に深溝玉軸受１の長寿命を実現することができる。
【００５２】
以上の手法により玉転動面１３Ａ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１１Ａ、内輪軌道面１２Ａおよび玉転動面１３Ａ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。このため深溝玉軸受１の加工工程を簡略化させることができ、そのコストを低減させることができる。
【００５３】
（実施の形態２）
本実施の形態の深溝玉軸受１は、基本的に実施の形態１の深溝玉軸受１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深溝玉軸受１は、玉１３が第１の転動部品として、外輪１１および内輪１２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深溝玉軸受１は、実施の形態１の深溝玉軸受１と異なっている。
【００５４】
したがって本実施の形態においては、玉転動面１３Ａの算術平均粗さが外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの算術平均粗さよりも大きく、玉転動面１３Ａの算術平均粗さは０．７０μｍ以下、外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａの算術平均粗さは０．０７μｍ以上０．２０μｍ以下となっている。また玉１３は焼戻し処理の後に化成処理されている。さらに本実施の形態においては、玉転動面１３Ａのロックウェル硬度（ＨＲＣ）は外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａのロックウェル硬度よりも低く、かつ外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａのロックウェル硬度が６１．５ＨＲＣ以上である。玉転動面１３Ａのロックウェル硬度（ＨＲＣ）は外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａのロックウェル硬度よりも０．５ＨＲＣ以上低いことが好ましい。
【００５５】
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、この場合は第２の転動部品である外輪軌道面１１Ａおよび内輪軌道面１２Ａへの損傷を抑制する効果を高めることができる。
【実施例１】
【００５６】
以上に述べた各実施の形態の構成による作用効果を調べるため、３種類の試験片を用いて３種類の耐ピーリング性能評価試験が行なわれた。実施例１では特に、第１および第２の転動部品の転動部の表面の粗さ条件に着目した試験がなされた。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。
【００５７】
図５を参照して、これは耐ピーリング性能評価試験に用いられた二円筒試験機２を示している。二円筒試験機２は、駆動側回転軸Ｄ１と、従動側回転軸Ｆ１とを有している。
【００５８】
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に対して回転可能となっている。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た。
【００５９】
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に対して回転可能となっている。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た。
【００６０】
駆動側回転軸Ｄ１の先端部は図５の右側を、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とは一致しておらず、両者は図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３と接触している。
【００６１】
以上のように設置された二円筒試験機２の設備の駆動条件を表１に示す。
【００６２】
【表１】
2017133685.tif 000003
【００６３】
表１に示すように、二円筒試験機２には潤滑油として無添加ポリ−α−オレフィン油（ＶＧ５相当）が用いられた。この潤滑油は給油用フェルトパッド３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の外径面に供給された。また試験条件として、駆動側回転軸Ｄ１の中心軸Ｃ１周りの回転数は２０００ｒｐｍとし、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Ｗ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。
【００６４】
そして試験時間は１００分間とし、従動側試験片Ｆ２に加わる総負荷回数が２０万回に達した時点で試験が終了された。以上の条件は、従動側試験片Ｆ２の転動部の表面にピーリングと呼ばれる微小な剥離が発生しやすい条件とした。
【００６５】
次に３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のそれぞれの形状および寸法等について表２および表３を用いて説明する。ここで３種類の試験とは、本実施の形態の規格外の試験である比較例、本実施の形態に基づく試験である試験例１、および本実施の形態に基づく試験の試験例１とは異なる変形例としての試験例２を意味する。まず表２を用いて、３種類の試験のそれぞれに用いられた駆動側試験片Ｄ２の寸法等の条件について説明する。
【００６６】
【表２】
2017133685.tif 000004
【００６７】
表２に示すように、駆動側試験片Ｄ２は、これがセットされる駆動側回転軸Ｄ１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、３種類の試験すなわち比較例、試験例１、試験例２のいずれにおいても同一の４０ｍｍ、その内径の直径は上記３種類のいずれも２０ｍｍである。以下同様に、上記３種類のいずれも軸方向の寸法に相当する幅が１２ｍｍ、軸方向副曲率半径が６０ｍｍである。
【００６８】
駆動側試験片Ｄ２の材質は、上記３種類のいずれもＪＩＳ規格ＳＵＪ２である。表２に示すように比較例および試験例１の駆動側試験片Ｄ２の幅面（外径面であり、転動部の表面に相当）のロックウェル硬度は６２．２ＨＲＣであるが、このようにするために以下の処理がなされた。まずＳＵＪ２の鋼材が８４０℃で４０分保持された後、８０℃の油中に投入され冷却されることにより焼入れされ、その後１８０℃に加熱され３時間の焼戻し処理がなされた。また表２に示すように試験例２の駆動側試験片Ｄ２の幅面のロックウェル硬度は６０．５ＨＲＣであるが、このようにするために以下の処理がなされた。まずＳＵＪ２の鋼材が８５０℃で８０分保持された後、８０℃の油中に投入され冷却されることにより焼入れされ、その後２２０℃に加熱され１００時間の焼戻し処理がなされた。
【００６９】
その後、比較例、試験例１および試験例２のいずれの試験片Ｄ２についても、駆動側試験片Ｄ２の平面視における円形の外径面の軸方向に関する算術平均粗さＲａの値が０．６５０μｍ、当該駆動側試験片Ｄ２の円形の外径面の軸方向に関する二乗平均平方根傾斜ＲΔｑの値が０．２７０となるように仕上げられた。駆動側試験片Ｄ２の外径面は、駆動側試験片Ｄ２の転動部の表面に相当する。
【００７０】
比較例においては、駆動側試験片Ｄ２の外径面の焼入れ処理および焼戻し処理の後に四三酸化鉄の皮膜処理は行なわれなかった。これに対し、試験例１および試験例２の駆動側試験片Ｄ２は、その外径面の焼入れ処理および焼戻し処理の後に四三酸化鉄の皮膜処理が行なわれた。具体的には、焼入れ処理および焼戻し処理の後に駆動側試験片Ｄ２の外径面の算術平均粗さが比較例と同様の値となるように研磨加工された。その後、駆動側試験片Ｄ２に対して四三酸化鉄皮膜処理がなされた。具体的には、１４０±５℃に加熱された水酸化ナトリウムを主成分とするアルカリ性溶液中に駆動側試験片Ｄ２を３０分間浸漬させた。この皮膜処理の前後で駆動側試験片Ｄ２の外径面の算術平均粗さなどの変化はほとんどなかった。
【００７１】
次に表３を用いて、３種類の試験のそれぞれに用いられた従動側試験片Ｆ２の寸法等の条件について説明する。
【００７２】
【表３】
2017133685.tif 000005
【００７３】
表３に示すように、従動側試験片Ｆ２は、これがセットされる従動側回転軸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。上記３種類のいずれもその外径の直径は４０ｍｍ、その内径の直径は２０ｍｍであり、軸方向の寸法に相当する幅が１２ｍｍであるが、軸方向副曲率半径を有さないものとした。
【００７４】
従動側試験片Ｆ２の材質は、上記３種類のいずれもＪＩＳ規格ＳＵＪ２である。表３に示すように比較例および試験例１の従動側試験片Ｆ２の幅面のロックウェル硬度は６２．２ＨＲＣであるが、このようにするために以下の処理がなされた。まずＳＵＪ２の鋼材が８４０℃で４０分保持された後、８０℃の油中に投入され冷却されることにより焼入れされ、その後１８０℃に加熱され３時間の焼戻し処理がなされた。また表３に示すように試験例２の従動側試験片Ｆ２の幅面のロックウェル硬度は６３．０ＨＲＣであるが、このようにするために以下の処理がなされた。まずＳＵＪ２の鋼材が８５０℃で８０分保持された後、８０℃の油中に投入され冷却されることにより焼入れされ、その後１８０℃に加熱され４時間の焼戻し処理がなされた。
【００７５】
なお比較例の試験片については焼戻し処理の後に研磨加工および超仕上げ加工がなされ、その外径面の算術平均粗さＲａが０．０２０μｍ、二乗平均平方根傾斜ＲΔｑが０．０１３となるように仕上げられた。また試験例１においては、従動側試験片Ｆ２の外径面に対しては、焼入れ処理および焼戻し処理の後に研磨加工がなされ、その外径面の算術平均粗さＲａが０．２００μｍ、二乗平均平方根傾斜ＲΔｑが０．１００となるように仕上げられた。また試験例２においては、従動側試験片Ｆ２の外径面に対しては、焼入れ処理および焼戻し処理の後に研磨加工および超仕上げ加工がなされ、その外径面の算術平均粗さＲａが０．０７０μｍ、二乗平均平方根傾斜ＲΔｑが０．０７４となるように仕上げられた。従動側試験片Ｆ２の外径面は、従動側試験片Ｆ２の転動部の表面に相当する。
【００７６】
以上の各試験片を用いた比較例および各試験例のそれぞれの試験を行なった後の、第２の転動部品に相当する従動側試験片Ｆ２の転動部である外径面の平面形状の顕微鏡拡大写真を図６（Ａ），（Ｂ）に示す。図６（Ａ），（Ｂ）を参照して、比較例の従動側試験片Ｆ２の転動部の表面上には多くのピーリングが発生したが、試験例１および試験例２の従動側試験片Ｆ２の転動部の表面上にはピーリングが発生しなかった。
【００７７】
次に以上の各試験片を用いた比較例および各試験例のそれぞれの試験を行なった後の、第１の転動部品に相当する駆動側試験片Ｄ２の転動部の軸方向の二乗平均平方根傾斜ＲΔｑの測定結果を表４に示す。
【００７８】
【表４】
2017133685.tif 000006
【００７９】
表４より、比較例の駆動側試験片Ｄ２に比べて、試験例１および試験例２の駆動側試験片Ｄ２の方が二乗平均平方根傾斜ＲΔｑの値が小さくなった。
【００８０】
さらに、以上の各試験片を用いた比較例および各試験例のそれぞれの試験を行なった後の、第１の転動部品に相当する駆動側試験片Ｄ２の転動部である外径面に対してレーザー顕微鏡を用いて３次元形状の測定を行なった結果を図７に示す。図７を参照して、比較例に比べて、試験例１および試験例２の転動部の微小な突起の方が丸みをおびていることが確認できた。
【００８１】
これらの結果から、転動部の表面粗さの値がより大きい駆動側試験片Ｄ２に対して四三酸化鉄皮膜処理を行ない、それよりも転動部の表面粗さの値が小さい従動側試験片Ｆ２の軸方向の算術平均粗さＲａを０．０７μｍ以上０．２０μｍ以下とする、このような試験片の組み合わせを適用することにより、駆動側試験片Ｄ２の転動部の粗さ突起の傾斜が小さくなり、ピーリングを抑制できることが分かった。
【実施例２】
【００８２】
実施例２では特に、第１および第２の転動部品の転動部の硬度条件に着目した試験がなされた。
【００８３】
本実施例においても実施例１と同様に図５に示す二円筒試験機２が用いられた。まず表５を用いて、本実施例における駆動側試験片Ｄ２、従動側試験片Ｆ２の形状および寸法の条件、および二円筒試験機２の設備の駆動条件について説明する。
【００８４】
【表５】
2017133685.tif 000007
【００８５】
表５に示すように、駆動側試験片Ｄ２は、本実施例で行なわれるいずれの試験例においても同一の寸法であり、外径の直径４０ｍｍ、内径の直径２０ｍｍ、軸方向の寸法に相当する幅が１２ｍｍ、幅方向副曲率半径が６０ｍｍの円筒形状である。また駆動側試験片Ｄ２の平面視における円形の外径面の軸方向に関する表面粗さは、いずれの試験例においても同一であり、算術平均粗さＲａの値が約０．６５０μｍ、二乗平均平方根傾斜ＲΔｑの値が約０．２７０となるように研磨加工がなされた。
【００８６】
また表５に示すように、従動側試験片Ｆ２は、本実施例で行なわれるいずれの試験例においても同一の寸法であり、外径の直径４０ｍｍ、内径の直径２０ｍｍ、軸方向の寸法に相当する幅が１２ｍｍであるが、幅方向副曲率半径を有さない円筒形状である。また従動側試験片Ｆ２の平面視における円形の外径面の軸方向に関する表面粗さは、いずれの試験例においても同一であり、算術平均粗さＲａの値が約０．０２０μｍ、二乗平均平方根傾斜ＲΔｑの値が約０．０１３となるように研磨加工および超仕上げ加工がなされた。この表面粗さの値は表３の比較例および図６（Ａ）と同じであり、従動側試験片Ｆ２の転動部の表面にピーリング（微小な剥離）が発生しやすい条件とした。
【００８７】
二円筒試験機２の設備の駆動条件（潤滑油、回転数、荷重、試験時間、負荷回数）は、表５に示すとおりである。具体的には、試験時間が５分間であり、従動側試験片Ｆ２に加わる総負荷回数が１万回に達した時点で試験が終了された。それ以外の各条件は実施例１と同様である。また本実施例での二円筒試験機２への駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２の固定態様および回転態様は実施例１と同様であり、図５を用いて説明可能であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８８】
次に、本実施例において９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の加工の条件およびその加工により最終的に得られた硬度等について表６を用いて説明する。なお本実施例においては実施例１と異なり、本実施の形態に基づく試験であるか本実施の形態の規格外の試験であるかにかかわらず、９種類の試験のそれぞれを試験例３〜１１で示している。
【００８９】
【表６】
2017133685.tif 000008
【００９０】
表６に示すように、試験例３〜１１のいずれについても、駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２を構成する鋼材はＪＩＳ規格ＳＵＪ２である。またすべての試験例において、駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２は、８５０℃で８０分均熱された後に８０℃の油中に投入され冷却されることにより焼入れされている。
【００９１】
ただしその後の焼戻しの条件は試験例および試験片ごとに異なる。具体的には、試験例３〜５の駆動側試験片Ｄ２は２５０℃で７．５時間焼戻し処理がされ、試験片６〜８の駆動側試験片Ｄ２は２３０℃で７．５時間、試験片９〜１１の駆動側試験片Ｄ２は２００℃で３時間、焼戻し処理された。また試験例３，６，９の従動側試験片Ｆ２は２５０℃で７．５時間焼戻し処理がされ、試験片４，７，１０の従動側試験片Ｆ２は２３０℃で７．５時間、試験片５，８，１１の従動側試験片Ｆ２は２００℃で３時間、焼戻し処理された。これらの焼戻し条件によって、駆動側試験片Ｄ２および従動側試験片Ｆ２の幅面（転動部の表面に相当）のロックウェル硬度が測定された。当該ロックウェル硬度は、約５９．５ＨＲＣ、約６０．５ＨＲＣまたは約６１．５ＨＲＣ（±０．２ＨＲＣ程度の誤差を含む）のいずれかになるよう、概ね３種類に分類された。ただし試験例３〜１１は、すべて駆動側試験片Ｄ２と従動側試験片Ｆ２との幅面のロックウェル硬度の値（上記分類）の組み合わせが異なるように準備された。
【００９２】
以上の硬度の組み合わせが異なる９種類の試験片を用いた各試験例において耐ピーリング性能評価試験が行なわれた。それぞれの試験を行なった後の、第２の転動部品に相当する従動側試験片Ｆ２の転動部である外径面の顕微鏡写真におけるき裂発生部を図８に示し、その面積率（％）を表７に示している。面積率は、各実施例において市販の画像処理ソフトを用いて図８の写真をモノクロ画像化し、画像に２値化処理を施すことによりき裂発生部のみを塗りつぶすことで算出された。
【００９３】
【表７】
2017133685.tif 000009
【００９４】
図８および表７を参照して、第１の転動部品としての駆動側試験片Ｄ２が第２の転動部品としての従動側試験片Ｆ２よりも幅面のロックウェル硬度（単位はＨＲＣ）が低い場合、すなわち表６中の硬度差の値が正である試験例４，５，８において、その他の試験例に比べて明らかにピーリングの初期段階であるき裂の発生数が少なかった。また表６中の硬度差の値がゼロである試験例３，７，１１においてはき裂が発生しているが、これらの中でも試験例１１は試験例３，７に比べてき裂の数が少なかった。これは試験例１１においては従動側試験片Ｆ２の幅面のロックウェル硬度が６１．４ＨＲＣ（約６１．５ＨＲＣ）であるためであると考えられる。なお上記の試験片５，８はいずれも従動側試験片Ｆ２の幅面のロックウェル硬度が６１．５ＨＲＣとなっている。
【００９５】
以上の結果から、転動部の表面粗さが大きい駆動側試験片Ｄ２を従動側試験片Ｆ２よりも相対的に低硬度にすることにより、従動側試験片Ｆ２の転動部の表面の疲労進行を抑制でき、ピーリングを抑制できることがわかった。また上記の硬度差に加え、従動側試験片Ｆ２の幅面のロックウェル硬度を６１．５ＨＲＣ以上（少なくとも６１．４ＨＲＣ以上）とすることにより上記の疲労進行の抑制効果をさらに高めることができることが分かった。
【００９６】
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】
【００９７】
１  深溝玉軸受、２  二円筒試験機、３  給油用フェルトパッド、１１  外輪、１１Ａ  外輪軌道面、１１Ｂ，１２Ｂ  皮膜、１２  内輪、１２Ａ  内輪軌道面、１３  玉、１３Ａ  玉転動面、１４  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】
2017133685.tif 000014
【図６】
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【図７】
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【図８】
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