JP4304977B2 - ベアリング構成部品の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転動体とこれを転動させる軌道溝が形成された二つの部材とを備えたベアリング（例えば、転がり軸受、リニアガイド装置やボールねじ装置等の直動案内装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転がり軸受や直動案内装置（以下「転がり軸受等」と称する。）は、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材（内輪および外輪、レールおよびスライダ、ねじ軸およびナット）と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するように構成されている。このような転がり軸受等において、転動体と両部材の軌道溝との転がり接触面には、高い面圧がかかるとともに高速滑りが発生するため、弾性流体潤滑（転がり接触面に弾性流体潤滑による油膜を生じさせること）により、転がり接触面に摩耗や焼き付きが生じることを防止している。
【０００３】
そして、従来より、転がり軸受等の耐摩耗性および耐焼き付き性をさらに向上させるための提案がなされている。
例えば下記の特許文献１には、転がり軸受等の転動体の転動面あるいは第１および第２部材の軌道溝に、０．０５〜０．５μｍの厚さで潤滑性の化学反応膜層を設けることが開示されている。ここでは、金属製の転動体あるいは第１および第２部材を処理液に浸漬して所定温度で所定時間保持することにより、処理液に含まれている化合物（例えば、有機リン化合物や有機硫黄化合物）と転動体あるいは第１および第２部材をなす金属とを反応させて、転動体の転動面あるいは第１および第２部材の軌道溝に化学反応膜層を形成している。
【０００４】
下記の特許文献２には、転がり軸受の金属製摩擦面に、前記金属とリン酸エステルとの化学反応によるリン酸金属塩被膜を形成する方法が開示されている。この文献には、前記被膜は分子膜の厚さと同程度の厚さで形成されると記載されている。また、この文献の技術は、ミニアチュア軸受（軸受外径が９ｍｍ以下の転がり軸受）や小径軸受（軸受内径が１０ｍｍ未満の転がり軸受）等を対象としている。ミニアチュア軸受や小径軸受は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）、ディジタルオーディオテープ（ＤＡＴ）、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等のように、高精度且つ低騒音を要求される回転支持に使用されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−２５６９２０号公報（特許第２９６９７００号）
【特許文献２】
特開平１１−０３７１６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術を、ミニアチュア軸受や小径軸受等のように、表面粗さを０．０１μｍ以下とする用途に適用すると、要求される回転精度や音響特性を満足させることが困難になる。これは、表面粗さが０．０１μｍ以下に調整された後の軌道溝等に、この表面粗さよりも大きな寸法（厚さ０．０５〜０．５μｍ）の化学反応膜層を形成することによって、軌道溝等の表面粗さが大きくなるためである。
【０００７】
また、上記特許文献２に開示された技術は、前述のように、ミニアチュア軸受や小径軸受等を対象としたものであるが、分子膜の厚さ（数ｎｍ）程度のリン酸金属塩被膜で十分な潤滑性能の改善効果を得ることは困難である。
本発明は、このような従来技術の課題に着目してなされたものであり、ミニアチュア軸受や小径軸受等の小型の転がり軸受等であっても、十分な潤滑性能（耐摩耗性および耐焼き付き性）の向上効果が得られ、しかも要求される回転精度や音響特性を満足させることができる技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングにおいて、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、および転動体の転動面のうちの少なくとも一つは、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜を表面に有し、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は当該軌道溝または転動面を形成する材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高いことを特徴とするベアリングを提供する。
【０００９】
本発明のベアリングにおいては、第１部材、第２部材、および転動体のうちの少なくとも一つが、当該軌道溝または転動面に、硫黄（Ｓ）を含み且つその硫黄含有率〔Ｓ1 〕が当該軌道溝または転動面をなす材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜を有するため、これを満たさない組成の酸化膜（単なる表面酸化膜）を有する場合よりも高い潤滑性能が得られる。
【００１０】
本発明のベアリングとしては、前記酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１０ｎｍ以下の範囲で極大値〔Ｓ1 〕MAX となるものが挙げられる。
本発明のベアリングとしては、前記酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲で極大値〔Ｓ1 〕MAX となるものが挙げられる。
【００１１】
本発明のベアリングとしては、前記軌道溝または転動面を形成する材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対する前記極大値〔Ｓ1 〕MAX の比は１．５以上１０以下であるものが挙げられる。
本発明はまた、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングを構成する、前記第１部材、第２部材、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法において、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、または転動体の転動面に対して、硫黄化合物を含有する加工油を用いて超仕上げ加工を行う工程を有し、この工程で、当該軌道溝または転動面をなす材料と硫黄化合物とを反応させて、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜を、当該軌道溝または転動面に形成することを特徴とするベアリング構成部品の製造方法を提供する。
【００１２】
この方法では、超仕上げ加工時に前記軌道溝または転動面をなす材料と硫黄化合物とが反応して、当該軌道溝または転動面の表面酸化膜（大気中の酸素で酸化されて生じた酸化膜）に対して硫黄が導入されるため、前記軌道溝または転動面に、硫黄（Ｓ）を含み且つその硫黄含有率〔Ｓ1 〕が当該軌道溝または転動面をなす材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜が形成される。したがって、この方法により、本発明のベアリングを構成する、特定の酸化膜を軌道溝および転動面に有するベアリング構成部品（第１部材、第２部材、転動体）が得られる。
【００１３】
また、この方法によれば、前記酸化膜（硫黄含有率〔Ｓ1 〕が〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜）の形成を、表面粗さを調整する工程である超仕上げ加工と同時に行うため、例えば表面粗さが０．０１μｍ以下となるまで超仕上げ加工を行うことによって、前記軌道溝または転動面に前記酸化膜が形成され且つその表面粗さが０．０１μｍ以下に調整される。すなわち、表面粗さの調整と潤滑特性向上のための処理が一度に行えるため、表面粗さの調整を行った後に潤滑特性向上のための処理を行う方法のように、潤滑特性向上のための処理を行うことで寸法精度や面精度が変化するということがない。
【００１４】
超仕上げ加工の加工油としては、一般に石油系溶剤に精製鉱油を混合したものが使用されているが、本発明の方法ではこれに硫黄化合物を添加したものを用いる。使用する硫黄化合物は、当該軌道溝または転動面をなす材料と化学反応して表面酸化膜中に硫黄を導入できるものであれば、有機硫黄化合物および無機硫黄化合物のいずれであってもよい。
【００１５】
使用可能な硫黄化合物としては、硫化油脂類、硫化オレフィン類、メルカプタン類、サルファイド類、スルホキシド類、スルホン類、金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類、および金属ジヒドロカルビルジチオカーバメート類が挙げられる。これ以外に、公知のリン系極圧剤、酸化防止剤、清浄分散剤が添加されたものを使用しても良い。
【００１６】
硫化油脂類としては硫化鯨油が挙げられる。
硫化オレフィン類としては、炭素数が２〜８である硫化オレフィン、炭素数が２〜８である硫化オレフィンを重合させて得られる低分子量硫化ポリオレフィンが挙げられる。これらのうち、硫化ペンテン、硫化ブチレン、硫化オクテン等を使用することが好ましい。
【００１７】
メルカプタン類としては、炭素数が４〜２０であるアルキルメルカプタン及びメルカプト脂肪酸エステルが挙げられる。これらのうち、ｎ−ブチルメルカプタン、イソブチルメルカプタン、第三ブチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、第三ノニルメルカプタン、第三ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸ブチル、チオロピオン酸エチル、３−メルカプトプロピオン酸オクチル等を使用することが好ましい。
【００１８】
サルファイド類としては、炭素数が４〜１８である炭化水素類（例えば、アルキル、フェニル、ベンジル、シンナミル、アリル）のモノサルファイド（−Ｓ−）、ジサルファイド（−Ｓ−Ｓ−）、およびポリサルファイド（−Ｓ−Ｓ−Ｓ−）が挙げられる。これらのうち、ジブチルモノサルファイド、ジブチルジサルファイド、ジフェニルサルファイド、ジベンジルサルファイド（二硫化ジベンジル）等を使用することが好ましい。
【００１９】
スルホキシド類としては、炭素数が４〜２０である炭化水素類（例えば、アルキル、フェニル、ベンジル、シンナミル、アリル）のスルホキシドが挙げられる。これらのうち、ジブチルスルホキシド、ジベンジルスルホキシド等を使用することが好ましい。
スルホン類としては、炭素数が４〜２０である炭化水素類（例えば、アルキル、フェニル、ベンジル、シンナミル、アリル）のスルホンが挙げられる。これらのうち、ジブチルスルホン、ジドデシルスルホン、フェニルスルホン等を使用することが好ましい。
【００２０】
金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｚｎジメチルジチオフォスフェート、Ｚｎブチルイソオクチルジチオフォスフェート、Ｚｎジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオフォスフェート、Ｚｎジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（イソオクチル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（エチルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（アミル）ジチオフォスフェート、Ｚｎジ（ヘキシル）ジチオフォスフェート、および上記各物質の金属が亜鉛（Ｚｎ）に代えて鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、またはモリブデン（Ｍｏ）であるもの等を使用することが好ましい。
【００２１】
金属ジヒドロカルビルジチオカーバメート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｚｎジメチルジチオカーバメート、Ｚｎブチルイソオクチルジチオカーバメート、Ｚｎジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオカーバメート、Ｚｎジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（イソオクチル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（エチルフェニル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（アミル）ジチオカーバメート、Ｚｎジ（ヘキシル）ジチオカーバメート、および上記各物質の金属が亜鉛（Ｚｎ）に代えて鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、またはモリブデン（Ｍｏ）であるもの等を使用することが好ましい。
【００２２】
本発明はまた、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングにおいて、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、および転動体の転動面のうちの少なくとも一つは、モリブデン（Ｍｏ）を含む組成の酸化膜からなる表面層を有し、この表面層のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は当該軌道溝または転動面を形成する材料のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高いことを特徴とするベアリングを提供する。
【００２３】
図１および２は、このベアリングを構成する第１部材または第２部材の軌道溝あるいは転動体の転動面を説明するための断面図である。これらの図に示すように、前記表面層（モリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕よりも高い酸化膜：高モリブデン層）は、▲１▼軌道溝または転動面に形成された表面酸化膜全体からなる場合（図１の構造）と、▲２▼前記表面酸化膜の表層部からなる場合（図２の構造）がある。
【００２４】
▲１▼の場合には、図１に示すように、前記軌道溝あるいは転動面の表面に酸化膜１００が形成され、この酸化膜１００のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は、酸化膜１００の直下の部分１０１をなす材料（当該軌道溝または転動面を形成する材料）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高い。
▲２▼の場合には、図２に示すように、前記軌道溝あるいは転動面の表面酸化膜２００が表層部２００ａと内層部２００ｂに分けられ、表層部（表面層）２００ａのモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は、表面酸化膜２００の直下の部分２０１のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高い。内層部２００ｂのモリブデン含有率は、表面酸化膜２００の直下の部分２０１のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じである。
【００２５】
このベアリングにおいては、第１部材、第２部材、および転動体のうちの少なくとも一つが、当該軌道溝または転動面に前記表面層（高モリブデン層）を有することにより、このような高モリブデン層を有さない場合よりも高い潤滑性能が得られる。
前記表面層は、例えば、当該軌道溝または転動面の表面酸化膜に対して表面加工時にモリブデンを導入することにより形成することができる。
【００２６】
前記表面層のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は膜厚方向で変化し、前記軌道溝または転動面を形成する材料のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕に対する前記表面層のモリブデン含有率の極大値〔Ｍｏ1 〕MAX の比は３以上６以下であることが好ましい。
前記表面層の厚さは２．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
本発明はまた、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングを構成する、前記第１部材、第２部材、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法において、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、または転動体の転動面に対して、モリブデン化合物を含有する加工油を用いて超仕上げ加工を行う工程を有し、この工程で、当該軌道溝または転動面をなす材料とモリブデン化合物とを反応させて、モリブデン（Ｍｏ）を含む組成の酸化膜を、当該軌道溝または転動面に形成することを特徴とするベアリング構成部品の製造方法を提供する。
【００２８】
この方法では、超仕上げ加工時に前記軌道溝または転動面をなす材料とモリブデン化合物とが反応して、当該軌道溝または転動面に予め存在していた表面酸化膜（大気中の酸素で酸化されて生じた酸化膜）に対してモリブデンが導入されるため、前記軌道溝または転動面に、モリブデン（Ｍｏ）を含み且つそのモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕が当該軌道溝または転動面をなす材料のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高い表面層（高モリブデン層）が形成される。
【００２９】
したがって、この方法により、本発明のベアリングを構成する、特定の酸化膜（高モリブデン層のみからなる図１に示す構造か、高モリブデン層の下にモリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜を有する図２に示す構造の酸化膜）を軌道溝および転動面に有するベアリング構成部品（第１部材、第２部材、転動体）が得られる。
【００３０】
また、この方法によれば、前記高モリブデン層（モリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕が〔Ｍｏ0 〕よりも高い酸化膜）の形成を、表面粗さを調整する工程である超仕上げ加工と同時に行うため、例えば表面粗さが０．０１μｍ以下となるまで超仕上げ加工を行うことによって、前記軌道溝または転動面に前記酸化膜が形成され且つその表面粗さが０．０１μｍ以下に調整される。すなわち、表面粗さの調整と潤滑特性向上のための処理が一度に行えるため、表面粗さの調整を行った後に潤滑特性向上のための処理を行う方法のように、潤滑特性向上のための処理を行うことで寸法精度や面精度が変化するということがない。
【００３１】
超仕上げ加工の加工油としては、一般に石油系溶剤に精製鉱油を混合したものが使用されているが、本発明の方法ではこれにモリブデン化合物を添加したものを用いる。使用するモリブデン化合物は、当該軌道溝または転動面をなす材料と化学反応して表面酸化膜中にモリブデンを導入できるものであれば、有機モリブデン化合物および無機モリブデン化合物のいずれであってもよい。
【００３２】
使用可能なモリブデン化合物としては、モリブデンジヒドロカルビルジチオフォスフェート類およびモリブデンジヒドロカルビルジチオカーバメート類が挙げられる。なお、モリブデン化合物以外に、公知のリン系極圧剤、酸化防止剤、清浄分散剤が添加された加工油を使用しても良い。
モリブデン（Ｍｏ）ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｍｏジメチルジチオフォスフェート、Ｍｏブチルイソオクチルジチオフォスフェート、Ｍｏジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｍｏ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（イソオクチル）ジチオフォスフェート、Ｍｏ（エチルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（アミル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（ヘキシル）ジチオフォスフェート等を使用することが好ましい。
【００３３】
モリブデン（Ｍｏ）ジヒドロカルビルジチオカーバメート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｍｏジメチルジチオカーバメート、Ｍｏブチルイソオクチルジチオカーバメート、Ｍｏジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオカーバメート、Ｍｏ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（イソオクチル）ジチオカーバメート、Ｍｏ（エチルフェニル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（アミル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（ヘキシル）ジチオカーバメート等を使用することが好ましい。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図３は、本発明に係るベアリングの一実施形態に相当する転がり軸受を示す断面図である。
【００３５】
この転がり軸受１は、ＪＩＳ呼び番号６９５（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受であり、内輪（第１部材または第２部材）２、外輪（第２部材または第１部材）３、玉（転動体）４と、ポリアミド樹脂製の冠形保持器５と、図示しない非接触ゴムシール（Ｖ形）とから構成されている。内輪２の外周面には軌道溝２ａが、外輪の内周面には軌道溝３ａがそれぞれ形成されている。これらの軌道溝２ａ，３ａが対向配置され、その間に７個の玉４が転動自在に配設されている。玉４の直径は２ｍｍである。
【００３６】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対して超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してラップ仕上げを行った。
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースが充填されている。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳ Ｋ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００３７】
内輪２の軌道溝２ａに対する超仕上げ加工は、図４に示す超仕上げ加工装置を用いて行った。この超仕上げ加工装置は、内輪２を支持して回転させる回転支持装置２１と、回転支持装置２１に取り付けられた内輪２の軌道溝２ａを研磨する砥石装置２２とで構成されている。
回転支持装置２１は、ワーク主軸装置１０と、バッキングプレート１４と、プレッシャプレート１５と、シュー１６とで構成されている。バッキングプレート１４はワーク主軸装置１０に固定され、プレッシャプレート１５は、ワーク主軸装置１０と対向配置された回転部材１１に固定されている。ワークである内輪２は、バッキングプレート１４とプレッシャプレート１５との間に、押し付け状態で挟持される。
【００３８】
シュー１６は内輪２を径方向で支持するものであり、内輪２の軸を入れる穴に挿入される。シュー１６上の内輪２の中心とバッキングプレート１４の中心との間に適当な大きさの偏心を持たせてあり、これにより回転中の内輪２が常にシュー１６に対して押し付けられた状態となる。
したがって、ワークである内輪２は、ワーク主軸装置１０の駆動により、径方向の位置が固定された状態で、バッキングプレート１４およびプレッシャプレート１５と一体に、主軸の軸線Ｌ10まわりに回転する。
【００３９】
砥石装置２２は、回転支持装置２１に取り付けられた内輪２の上側に、この内輪２の軌道溝２ａに柱状砥石１３の先端が接触するように配置される。この砥石装置２２は、図５に示すように、柱状砥石１３と、柱状砥石１３を保持する砥石ホルダ１７と、砥石ホルダ１７の基端を内挿するスリーブ１８と、柱状砥石１３を昇降させる加圧ピストン１２と、柱状砥石１３を砥石ホルダ１７内に保持するＯリング１９と、柱状砥石１３を軸線Ｌ13上の点を中心に揺動させる機構（図示しない）とで構成されている。
【００４０】
砥石ホルダ１７は、柱状砥石１３を遊嵌する筒状体であって、長さが柱状砥石１３より短い。砥石ホルダ１７の長さ方向は二重のフランジ構造となっており、両フランジ（スリーブ１８の下端面に付き当てる中間フランジ１７ａと、先端フランジ１７ｂ）の間に、Ｏリング１９を入れる溝１７ｃが設けてある。この溝１７ｃの一部に、砥石ホルダ１７の内部と連通する穴を設け、溝１７ｃに嵌めたＯリング１９の一部を柱状砥石１３と接触させている。これにより、Ｏリング１９の適度な張力で、柱状砥石１３は砥石ホルダ１７内に装着されている。
【００４１】
また、スリーブ１８内に加圧ピストン１２が配設され、この加圧ピストン１２に柱状砥石１３の基端が固定されている。この加圧ピストン１２を空圧付加手段などによって昇降させることにより、柱状砥石１３は、Ｏリング１９による適度な押し付け力により、砥石ホルダ１７に支持された状態で昇降可能となる。
したがって、この超仕上げ加工装置を使用する際には、回転支持装置２１に内輪２を取り付けた後、砥石装置２２の柱状砥石１３を加圧ピストン１２で降下させて、内輪２の幅方向中心線Ｌ2aと柱状砥石１３の軸線Ｌ13とを合わせて（すなわち図６（Ａ）に示す状態となるようにして）、この内輪２の軌道溝２ａに押し当る（加圧力Ｆｓ）。この状態で、回転支持装置２１により内輪２をその軸線を中心に回転させながら、柱状砥石１３を所定の振り角θｓで揺動させる。
【００４２】
揺動の中心Ｏs は、内輪２の幅方向中心線Ｌ2a上であって軌道溝２ａの断面円弧の中心（Ｏ2a）近傍に設定する。揺動の振り角θｓは、時計回りの場合に図６（Ｂ）となるように設定する。
この超仕上げ加工装置を用い、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤と二硫化ジベンジルを加えた加工油を用いて、内輪２の軌道溝２ａを超仕上げ加工した。加工油中の二硫化ジベンジルの含有率は５体積％とした。加工後の内輪２の軌道溝２ａについて、玉接触部の真円度を測定した。その結果を図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示す。この内輪２の軌道溝２ａは、最大直径が７．５ｍｍであり、最小直径が７ｍｍであり、幅が１．１ｍｍである。また、軌道溝２ａの断面円弧の半径は玉の半径（２ｍｍ）と同じである。真円度の測定は、ランクテーラーホブソン社の「タリロンド７３」を使用して行った。
【００４３】
図７（Ａ）は、内輪２の軌道溝２ａの玉接触部全周の表面状態（うねり状態）を拡大して示した図である。図７（Ｂ）は、真円度ハーモニクス解析の結果を示す表である。
図７（Ｂ）で「ＵＰＲ」とは１回転当たりの山数（角数）のことであり、この表には、１回転当たりの山数（角数）毎の片振幅がμｍ単位で表示してある。表の横欄の「Ｎ＋ｎ（ｎ＝０〜４）」に縦欄のＮの値を足した値が、表の各位置での「ＵＰＲ」を示す。
【００４４】
したがって、この表から、ＵＰＲ＝１で片振幅０．０５２μｍ、ＵＰＲ＝２で片振幅０．０１３μｍ、ＵＰＲ＝３で片振幅０．００６μｍ、ＵＰＲ＝４で片振幅０．００２μｍ、ＵＰＲ＝５で片振幅０．００２μｍ、ＵＰＲ≧６で測定限界（片振幅０．００１μｍ）以下となっていることが分かる。すなわち、ＵＰＲが６（玉数−１）以上の全ての角数で、片振幅０．００１μｍ（１ｎｍ）以下となっており、前述の方法で内輪２の軌道溝２ａを極めて高精度の表面状態に仕上げることができた。
【００４５】
また、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った。その結果を図８にグラフで示す。このグラフは、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
分析にはアルバックファイ株式会社製の走査型オージェ電子分光分析機「ＳＡＭ６５０」を用い、分析条件は、電子線の加速電圧：５ｋＶ、試料電流：３０ｎＡ、アルゴンイオン：１ｋＶ−２５ｍＡ（作動圧力１５ｍＰａ）、アルゴンイオン照射角：３０度とした。分析機の較正は酸化タンタルを用いて行った。すなわち、酸化タンタルの標準片を深さ２５ｎｍまでスパッタリングすることにより、そのスパッタ率を測定した。この測定値（１．４６ｎｍ／ｍｉｎ）を用いて、スパッタリング時間から深さを換算した。
【００４６】
酸素強度は約４分後に略一定（バックグランドレベル：ＳＵＪ２の酸素強度）になった。この結果から酸化膜の厚さは約６ｎｍと分かった。また、図８に示すように、酸素強度は表面で最も高く、バックグランドレベルまでは内部に向かうにつれて低下したが、硫黄強度は表面とバックグランドレベルとの間に極大値があった。この極大値は、鉄の強度は、表面から内部に向かうにつれて増加した後に、高い強度で一定になった。
【００４７】
ここで、測定される強度は、測定点における深さ（膜厚）方向各位置での各元素含有量に比例する。また、酸化膜およびその下地（ＳＵＪ２製の内輪）は同じ深さ位置で均一な組成に形成されている。そのため、この測定で得られる硫黄強度は深さ方向各位置での硫黄含有率に比例する。
この結果から、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａには、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜であって、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕が軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕（バックグラウンドレベル）よりも高い酸化膜が形成されていることが分かる。また、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１．５ｎｍの位置で極大値〔Ｓ1 〕MAX となっており、ＳＵＪ２の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対するこの極大値〔Ｓ1 〕MAX の比は約２．５であることが分かる。
【００４８】
なお、形成される酸化膜の厚さは加工条件や被加工材の材質によって異なり、前述の方法の場合は例えば４ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲で変化する。また、酸化膜中の硫黄含有率〔Ｓ1 〕や極大値〔Ｓ1 〕MAX となる位置も、加工条件や被加工材の材質によって異なる。
次に、加工油中に硫黄化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った結果を図９にグラフで示す。分析条件等は全て前記と同様である。
【００４９】
この結果から、この内輪２の軌道溝２ａには、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜が形成されているが、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕（バックグラウンドレベル）と同等程度である。すなわち、この酸化膜は単なる表面酸化膜であって、本発明で特定する「硫黄を含む組成の酸化膜（バックグラウンドレベルより硫黄含有率が高い酸化膜）」とは異なる。
【００５０】
外輪３の軌道溝３ａに対する超仕上げ加工は、従来より公知の超仕上げ加工装置を用いて行った。この超仕上げ加工装置は、外輪３を支持して回転させる回転支持装置と、回転支持装置に取り付けられた外輪３の軌道溝３ａを研磨する砥石装置とで構成されている。
この超仕上げ加工装置を用い、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤と二硫化ジベンジルを加えた加工油を用いて、外輪３の軌道溝３ａを超仕上げ加工した。加工油中の二硫化ジベンジルの含有率は５体積％とした。
【００５１】
加工後の外輪３の軌道溝３ａには、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜であって、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕が軌道溝３ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜が形成されていた。また、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１．５ｎｍの位置で極大値〔Ｓ1 〕MAX となっており、ＳＵＪ２の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対するこの極大値〔Ｓ1 〕MAX の比は約２．５であった。また、この外輪３の軌道溝３ａの玉接触部の真円度についても、前述の内輪２の軌道溝２ａとほぼ同じ結果が得られた。
【００５２】
また、加工油中に硫黄化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で軌道溝３ａを超仕上げ加工した外輪３も用意した。これにより、この外輪３の軌道溝３ａの玉接触部の真円度は前述の内輪２の軌道溝２ａと同じとなり、軌道溝３ａには通常の表面酸化膜が形成された。
玉４の表面に対しては、従来より公知のラップ盤を用い、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤を加えた加工油（二硫化ジベンジルは添加しない）を用いて、ラップ仕上げを行った。これにより、玉４の真円度は前述の内輪２の軌道溝２ａと同じとなり、玉４の表面には通常の表面酸化膜が形成された。
【００５３】
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を、下記の表１に示す組み合わせで用いて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。
すなわち、No. １−１では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａが二硫化ジベンジルを添加した加工油で超仕上げ加工されて、軌道溝２ａ，３ａにＳＵＪ２より硫黄含有率が大きな酸化膜（〔Ｓ1 〕＞〔Ｓ0 〕の酸化膜）が形成されたものを使用している。
【００５４】
No. １−２では、外輪３として、軌道溝３ａに〔Ｓ1 〕＞〔Ｓ0 〕の酸化膜が形成されたものを、内輪２として、軌道溝２ａに〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
No. １−３では、内輪２として、軌道溝２ａに〔Ｓ1 〕＞〔Ｓ0 〕の酸化膜が形成されたものを、外輪３として、軌道溝３ａに〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
【００５５】
No. １−４では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａに〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
なお、玉４としては、全てのサンプルで〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
No. １−１〜No. １−４の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：４，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：２０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. １−４に対するNo. １−１〜No. １−３の相対値を算出した。
【００５６】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. １−１〜No. １−３の不合格率をNo. １−４の不合格率で除算して、No. １−４の不合格率を「１」としたNo. １−１〜No. １−３の不合格率の相対値を算出した。
これらの結果も下記の表１に併せて示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】
表１の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. １−１〜No. １−３と比較例に相当するNo. １−４とを比較すると、初期音響特性にはほとんど差はないが、５０００時間回転後の不合格率がNo. １−１〜No. １−３でNo. １−４の１／６〜１／８倍になっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できたことが分かる。
［第２実施形態］
図３と同じ構造の転がり軸受１として、ＪＩＳ呼び番号６０８（内径８ｍｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受を作製した。玉４の直径は３．９７ｍｍである。
【００５９】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対しては超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してはラップ仕上げを行った。なお、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの断面円弧の半径を玉４の半径と同じにした。
【００６０】
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースを充填した。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳＫ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００６１】
内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対する超仕上げ加工および玉４の表面に対するラップ仕上げは第１実施形態と同じ方法で行った。ただし、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの超仕上げ加工で二硫化ジベンジルを含有する加工油を用いて行う際に、二硫化ジベンジルの添加量を０．１体積％〜１０体積％の範囲で変化させることにより、酸化膜の硫黄含有率が異なるサンプル（No. ２−２〜２−１０）を得た。なお、No. ２−１では、二硫化ジベンジルを添加しない加工油を用いて超仕上げ加工をしている。
【００６２】
得られた内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａについて、深さ方向の元素分析を第１実施形態と同じ方法で行い、酸化膜の厚さ、軌道溝２ａ，３ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対する酸化膜中の硫黄含有率の極大値〔Ｓ1 〕MAX 、および極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）を調べた。その結果を下記の表２に示す。
【００６３】
【表２】
【００６４】
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を用い、酸化膜が同じ構成である内輪および外輪を組み合わせて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。なお、玉４としては、全てのサンプルで〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
No. ２−１〜No. ２−１０の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：１，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：３０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. ２−１に対するNo. ２−２〜No. ２−１０の相対値を算出した。
【００６５】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. ２−２〜No. ２−１０の不合格率をNo. ２−１の不合格率で除算して、No. ２−１の不合格率を「１」としたNo. ２−２〜No. ２−１０の不合格率の相対値を算出した。
【００６６】
これらの結果を、酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）との関係で、図１０および図１１のグラフに示す。図１０は、酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。図１１は、酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【００６７】
図１０および１１の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. ２−２〜No. ２−１０と比較例に相当するNo. ２−１とを比較すると、５０００時間回転後の不合格率がNo. ２−２〜No. ２−１０でNo. ２−１の２／５以下となっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できることが分かる。
【００６８】
また、〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置が１．４ｎｍ以上１０ｎｎ以下であるNo. ２−２〜No. ２−７は、不合格率がNo. ２−１の１／５以下となり、且つ初期音響値がNo. ２−１の１．１倍以下となるため好ましい。さらに、〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置が１．５ｎｍ以上７．５ｎｎ以下であるNo. ２−３〜No. ２−６は、不合格率がNo. ２−１の１／５以下となり、且つ初期音響値がNo. ２−１の１．０５倍以下となるため特に好ましい。
［第３実施形態］
図３は、本発明に係るベアリングの一実施形態に相当する転がり軸受を示す断面図である。
【００６９】
この転がり軸受１は、ＪＩＳ呼び番号６９５（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受であり、内輪（第１部材または第２部材）２、外輪（第２部材または第１部材）３、玉（転動体）４と、ポリアミド樹脂製の冠形保持器５と、図示しない非接触ゴムシール（Ｖ形）とから構成されている。内輪２の外周面には軌道溝２ａが、外輪の内周面には軌道溝３ａがそれぞれ形成されている。これらの軌道溝２ａ，３ａが対向配置され、その間に７個の玉４が転動自在に配設されている。玉４の直径は２ｍｍであり、接触角は１７°である。
【００７０】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対しては超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してはラップ仕上げを行った。なお、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの断面円弧の半径を玉４の半径と同じにした。
【００７１】
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースを充填した。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳＫ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００７２】
内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対する超仕上げ加工および玉４の表面に対するラップ仕上げは第１実施形態と同じ方法で行った。ただし、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの超仕上げ加工の際には、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤とモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを加えた加工油を用いて行った。加工油中のモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートの含有率は０．５体積％とした。
【００７３】
また、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った。その結果を図１２にグラフで示す。このグラフは、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
分析にはアルバックファイ株式会社製の走査型オージェ電子分光分析機「ＳＡＭ６５０」を用い、分析条件は、電子線の加速電圧：５ｋＶ、試料電流：３０ｎＡ、アルゴンイオン：１ｋＶ−２５ｍＡ（作動圧力１５ｍＰａ）、アルゴンイオン照射角：３０度とした。分析機の較正は酸化タンタルを用いて行った。すなわち、酸化タンタルの標準片を深さ２５ｎｍまでスパッタリングすることにより、そのスパッタ率を測定した。この測定値（１．４６ｎｍ／ｍｉｎ）を用いて、スパッタリング時間から深さを換算した。
【００７４】
酸素強度は約４．９分後に略一定（バックグランドレベル：ＳＵＪ２の酸素強度）になった。図１２に示すように、酸素強度は表面で最も高く、内部に向かうにつれて低下し、表面からの深さが約７．２ｎｍの位置で一定になった。モリブデン強度は、表面近傍（表面からの深さが約０．２ｎｍの位置）で極大値をとった後、内部に向かうにつれて低下したが、酸素強度が一定になる手前（表面からの深さが約５．８ｎｍの位置）で一定になった。鉄の強度は、表面から内部に向かうにつれて増加した後に、高い強度で一定になった。
【００７５】
この結果から、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａの表面酸化膜は、図２に示すように、モリブデン含有率が軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕（バックグラウンドレベル）と同じである内層部２００ｂと、〔Ｍｏ0 〕よりも高いモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕の表層部（表面層）２００ａとからなり、表面酸化膜２００全体の厚さが約７．２ｎｍであり、表層部（表面層）２００ａの厚さが約５．８ｎｍであることが分かる。
【００７６】
また、この表面層（酸化膜）のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが０．２ｎｍの位置で極大値〔Ｍｏ1 〕MAX となっており、ＳＵＪ２のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕に対するこの極大値〔Ｍｏ1 〕MAX の比は約６．０であることが分かる。
なお、形成される酸化膜の厚さは加工条件や被加工材の材質によって異なり、前述の方法の場合は例えば２ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲で変化する。また、酸化膜中のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕や高モリブデン層の厚さも、加工条件や被加工材の材質によって異なる。
【００７７】
次に、加工油中にモリブデン化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った結果を図１３にグラフで示す。分析条件等は全て前記と同様である。
この結果から、この内輪２の軌道溝２ａには、モリブデン（Ｍｏ）を含む組成の酸化膜が形成されているが、この酸化膜のモリブデン含有率は軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕（バックグラウンドレベル）と同等程度である。すなわち、この酸化膜は単なる表面酸化膜であって、本発明で特定する「モリブデンを含む組成の表面層（バックグラウンドレベルよりモリブデン含有率が高い酸化膜）」とは異なる。また、この酸化膜の厚さは約５ｎｍであり、加工油中にモリブデン化合物を添加して得られた酸化膜全体の厚さよりも薄い。
【００７８】
また、加工油中にモリブデン化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で軌道溝３ａを超仕上げ加工した外輪３も用意した。これにより、この外輪３の軌道溝３ａの玉接触部の真円度は前述の内輪２の軌道溝２ａと同じとなり、軌道溝３ａには通常の表面酸化膜が形成された。
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を、下記の表３に示す組み合わせで用いて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。
【００７９】
すなわち、No. ３−１では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａがモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加した加工油で超仕上げ加工されて、軌道溝２ａ，３ａに図２の構造の酸化膜（すなわち、表層部（表面層）２００ａと内層部２００ｂとからなり、全体の厚さが約７．２ｎｍ、表層部２００ａの厚さが約５．８ｎｍ）２００が形成されたものを使用している。
【００８０】
No. ３−２では、外輪３として、軌道溝３ａに図２の構造の酸化膜２００が形成されたものを、内輪２として、軌道溝２ａにモリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜（通常の表面酸化膜）のみが形成されたものを使用している。
No. ３−３では、内輪２として、軌道溝２ａに図２の構造の酸化膜２００が形成されたものを、外輪３として、軌道溝３ａに通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
【００８１】
No. ３−４では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａに通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
なお、玉４としては、全てのサンプルで通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
No. ３−１〜No. ３−４の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：４，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：２０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. ３−４に対するNo. ３−１〜No. ３−３の相対値を算出した。
【００８２】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. ３−１〜No. ３−３の不合格率をNo. ３−４の不合格率で除算して、No. ３−４の不合格率を「１」としたNo. ３−１〜No. ３−３の不合格率の相対値を算出した。
これらの結果も下記の表３に併せて示す。
【００８３】
【表３】
【００８４】
表１の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. ３−１〜No. ３−３と比較例に相当するNo. ３−４とを比較すると、初期音響特性にはほとんど差はないが、５０００時間回転後の不合格率がNo. ３−１〜No. ３−３でNo. ３−４の１／１０になっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できたことが分かる。
［第４実施形態］
図３と同じ構造の転がり軸受１として、ＪＩＳ呼び番号６０８（内径８ｍｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受を作製した。玉４の直径は３．９７ｍｍである。
【００８５】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対しては超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してはラップ仕上げを行った。なお、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの断面円弧の半径を玉４の半径と同じにした。
【００８６】
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースを充填した。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳＫ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００８７】
内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対する超仕上げ加工および玉４の表面に対するラップ仕上げは第１実施形態と同じ方法で行った。ただし、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの超仕上げ加工でモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを含有する加工油を用いて行う際に、モリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートの添加量を０．１体積％〜１０体積％の範囲で変化させることにより、酸化膜のモリブデン含有率が異なるサンプル（No. ４−２〜４−１０）を得た。なお、No. ４−１では、モリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加しない加工油を用いて超仕上げ加工をしている。
【００８８】
得られた内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａについて、深さ方向の元素分析を第１実施形態と同じ方法で行い、▲１▼表面酸化膜全体の厚さ、▲２▼軌道溝２ａ，３ａに形成された表面酸化膜の構造が、図１のように表面酸化膜＝表面層（〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜）であるか、図２のように表面酸化膜の表層部＝表面層（〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜）であって、その下にモリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜を有するか、通常の表面酸化膜（モリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜）のみからなるか、▲３▼表面層（〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜：高モリブデン層）の厚さ、▲４▼軌道溝２ａ，３ａをなす材料（ＳＵＪ２）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕に対する酸化膜中のモリブデン含有率の極大値〔Ｍｏ1 〕MAX を調べた。その結果を下記の表４に示す。
【００８９】
【表４】
【００９０】
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を用い、酸化膜が同じ構成である内輪および外輪を組み合わせて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。なお、玉４としては、全てのサンプルで通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
No. ４−１〜No. ４−１１の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：１，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：３０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. ４−１に対するNo. ４−２〜No. ４−１０の相対値を算出した。
【００９１】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. ４−２〜No. ４−１１の不合格率をNo. ４−１の不合格率で除算して、No. ４−１の不合格率を「１」としたNo. ４−２〜No. ４−１１の不合格率の相対値を算出した。
【００９２】
これらの結果を、高モリブデン層（表面層である〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜）の厚さとの関係で、図１４および図１５のグラフに示す。図１４は、高モリブデン層の厚さと、初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。図１５は、高モリブデン層の厚さと、不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【００９３】
図１４および１５の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. ４−２〜No. ４−１１と比較例に相当するNo. ４−１とを比較すると、５０００時間回転後の不合格率がNo. ４−２〜No. ４−１１でNo. ４−１の半分程度あるいは半分以下となっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できることが分かる。特に、高モリブデン層の厚さが２．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下であるNo. ４−４〜No. ４−８は、不合格率がNo. ４−１の１／５以下となり、且つ初期音響値がNo. ４−１の１．１倍以下となるため好ましい。
【００９４】
従って、これら各実施形態の単列深みぞ玉軸受は、ＨＤＤ、ＶＴＲ、ＤＡＴ、ＬＢＰ等の情報機器用のミニアチュア軸受として好適に使用できる。また、これ以外の低騒音を求められる小型の転がり軸受（例えば内径が約１５ｍｍの転がり軸受）としても好適に使用できる。
なお、これらの実施形態においては、内輪２、外輪３、転動体４の材料としてＳＵＪ２を用いているが、ＳＵＪ２以外の高炭素クロム軸受鋼、浸炭鋼、中炭素合金鋼、機械構造用鋼等を用いても良いし、窒化ケイ素，炭化ケイ素などの非酸化物系セラミックスを用いてもよい。
また、これらの実施形態では単列深みぞ玉軸受について記載しているが、本発明は、これ以外の転がり軸受、およびリニアガイド装置やボールねじ装置等にも適用可能である。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のベアリングによれば、第１および／または第２部材の軌道溝、あるいは転動体の転動面に特殊な構成の酸化膜を形成することにより、ミニアチュア軸受や小径軸受等の小型の転がり軸受であっても、効果的に潤滑性能（耐摩耗性および耐焼き付き性）が向上でき、しかも要求される回転精度や音響特性を満足させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベアリングを構成する第１部材または第２部材の軌道溝あるいは転動体の転動面を説明するための断面図である。
【図２】本発明のベアリングを構成する第１部材または第２部材の軌道溝あるいは転動体の転動面を説明するための断面図である。
【図３】本発明に係るベアリングの一実施形態に相当する転がり軸受を示す断面図である。
【図４】実施形態において、内輪の軌道溝に対する超仕上げ加工を行った際に使用した超仕上げ加工装置を示す概略構成図である。
【図５】図４の超仕上げ加工装置を構成する砥石装置を示す断面図である。
【図６】超仕上げ加工時の砥石装置の柱状砥石と内輪の軌道溝との接触状態を示す説明図である。
【図７】加工後の内輪軌道溝の玉接触部の真円度を測定して得られた、玉接触部全周の表面状態（うねり状態）を拡大して示した図（Ａ）と、真円度ハーモニクス解析の結果を示す表（Ｂ）である。
【図８】加工油に二硫化ジベンジルを添加して超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図９】加工油に二硫化ジベンジルを添加しないで超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図１０】第２実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、転がり軸受の初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、転がり軸受の不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【図１２】加工油にモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加して超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図１３】加工油にモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加しないで超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図１４】第４実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の高モリブデン層の厚さと、転がり軸受の初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。
【図１５】第４実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の高モリブデン層の厚さと、転がり軸受の不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 転がり軸受（ベアリング）
２ 内輪
２ａ 軌道溝
３ 外輪
３ａ 軌道溝
４ 転動体
５ 冠形保持器
１０ ワーク主軸装置
１１ 回転部材
１２ 加圧ピストン
１３ 柱状砥石
１４ バッキングプレート
１５ プレッシャプレート
１６ シュー
１７ 砥石ホルダ
１７ａ 中間フランジ
１７ｂ 先端フランジ
１７ｃ 溝
１８ スリーブ
１９ Ｏリング
２１ 回転支持装置
２２ 砥石装置
１００ 酸化膜
１０１ 酸化膜の直下の部分
２００ 表面酸化膜
２００ａ 表面酸化膜の表層部（高モリブデン層）
２００ｂ 表面酸化膜の内層部
２０１ 表面酸化膜の直下の部分
Ｌ2a 内輪の軌道溝の幅方向中心線
Ｌ10 ワーク主軸装置の主軸の軸線
Ｌ13 柱状砥石の軸線
Ｏ2a 内輪の軌道溝の断面円弧の中心
Ｏs 柱状砥石の揺動の中心
【発明の属する技術分野】
本発明は、転動体とこれを転動させる軌道溝が形成された二つの部材とを備えたベアリング（例えば、転がり軸受、リニアガイド装置やボールねじ装置等の直動案内装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転がり軸受や直動案内装置（以下「転がり軸受等」と称する。）は、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材（内輪および外輪、レールおよびスライダ、ねじ軸およびナット）と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するように構成されている。このような転がり軸受等において、転動体と両部材の軌道溝との転がり接触面には、高い面圧がかかるとともに高速滑りが発生するため、弾性流体潤滑（転がり接触面に弾性流体潤滑による油膜を生じさせること）により、転がり接触面に摩耗や焼き付きが生じることを防止している。
【０００３】
そして、従来より、転がり軸受等の耐摩耗性および耐焼き付き性をさらに向上させるための提案がなされている。
例えば下記の特許文献１には、転がり軸受等の転動体の転動面あるいは第１および第２部材の軌道溝に、０．０５〜０．５μｍの厚さで潤滑性の化学反応膜層を設けることが開示されている。ここでは、金属製の転動体あるいは第１および第２部材を処理液に浸漬して所定温度で所定時間保持することにより、処理液に含まれている化合物（例えば、有機リン化合物や有機硫黄化合物）と転動体あるいは第１および第２部材をなす金属とを反応させて、転動体の転動面あるいは第１および第２部材の軌道溝に化学反応膜層を形成している。
【０００４】
下記の特許文献２には、転がり軸受の金属製摩擦面に、前記金属とリン酸エステルとの化学反応によるリン酸金属塩被膜を形成する方法が開示されている。この文献には、前記被膜は分子膜の厚さと同程度の厚さで形成されると記載されている。また、この文献の技術は、ミニアチュア軸受（軸受外径が９ｍｍ以下の転がり軸受）や小径軸受（軸受内径が１０ｍｍ未満の転がり軸受）等を対象としている。ミニアチュア軸受や小径軸受は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）、ディジタルオーディオテープ（ＤＡＴ）、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等のように、高精度且つ低騒音を要求される回転支持に使用されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−２５６９２０号公報（特許第２９６９７００号）
【特許文献２】
特開平１１−０３７１６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術を、ミニアチュア軸受や小径軸受等のように、表面粗さを０．０１μｍ以下とする用途に適用すると、要求される回転精度や音響特性を満足させることが困難になる。これは、表面粗さが０．０１μｍ以下に調整された後の軌道溝等に、この表面粗さよりも大きな寸法（厚さ０．０５〜０．５μｍ）の化学反応膜層を形成することによって、軌道溝等の表面粗さが大きくなるためである。
【０００７】
また、上記特許文献２に開示された技術は、前述のように、ミニアチュア軸受や小径軸受等を対象としたものであるが、分子膜の厚さ（数ｎｍ）程度のリン酸金属塩被膜で十分な潤滑性能の改善効果を得ることは困難である。
本発明は、このような従来技術の課題に着目してなされたものであり、ミニアチュア軸受や小径軸受等の小型の転がり軸受等であっても、十分な潤滑性能（耐摩耗性および耐焼き付き性）の向上効果が得られ、しかも要求される回転精度や音響特性を満足させることができる技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングにおいて、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、および転動体の転動面のうちの少なくとも一つは、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜を表面に有し、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は当該軌道溝または転動面を形成する材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高いことを特徴とするベアリングを提供する。
【０００９】
本発明のベアリングにおいては、第１部材、第２部材、および転動体のうちの少なくとも一つが、当該軌道溝または転動面に、硫黄（Ｓ）を含み且つその硫黄含有率〔Ｓ1 〕が当該軌道溝または転動面をなす材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜を有するため、これを満たさない組成の酸化膜（単なる表面酸化膜）を有する場合よりも高い潤滑性能が得られる。
【００１０】
本発明のベアリングとしては、前記酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１０ｎｍ以下の範囲で極大値〔Ｓ1 〕MAX となるものが挙げられる。
本発明のベアリングとしては、前記酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲で極大値〔Ｓ1 〕MAX となるものが挙げられる。
【００１１】
本発明のベアリングとしては、前記軌道溝または転動面を形成する材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対する前記極大値〔Ｓ1 〕MAX の比は１．５以上１０以下であるものが挙げられる。
本発明はまた、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングを構成する、前記第１部材、第２部材、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法において、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、または転動体の転動面に対して、硫黄化合物を含有する加工油を用いて超仕上げ加工を行う工程を有し、この工程で、当該軌道溝または転動面をなす材料と硫黄化合物とを反応させて、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜を、当該軌道溝または転動面に形成することを特徴とするベアリング構成部品の製造方法を提供する。
【００１２】
この方法では、超仕上げ加工時に前記軌道溝または転動面をなす材料と硫黄化合物とが反応して、当該軌道溝または転動面の表面酸化膜（大気中の酸素で酸化されて生じた酸化膜）に対して硫黄が導入されるため、前記軌道溝または転動面に、硫黄（Ｓ）を含み且つその硫黄含有率〔Ｓ1 〕が当該軌道溝または転動面をなす材料の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜が形成される。したがって、この方法により、本発明のベアリングを構成する、特定の酸化膜を軌道溝および転動面に有するベアリング構成部品（第１部材、第２部材、転動体）が得られる。
【００１３】
また、この方法によれば、前記酸化膜（硫黄含有率〔Ｓ1 〕が〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜）の形成を、表面粗さを調整する工程である超仕上げ加工と同時に行うため、例えば表面粗さが０．０１μｍ以下となるまで超仕上げ加工を行うことによって、前記軌道溝または転動面に前記酸化膜が形成され且つその表面粗さが０．０１μｍ以下に調整される。すなわち、表面粗さの調整と潤滑特性向上のための処理が一度に行えるため、表面粗さの調整を行った後に潤滑特性向上のための処理を行う方法のように、潤滑特性向上のための処理を行うことで寸法精度や面精度が変化するということがない。
【００１４】
超仕上げ加工の加工油としては、一般に石油系溶剤に精製鉱油を混合したものが使用されているが、本発明の方法ではこれに硫黄化合物を添加したものを用いる。使用する硫黄化合物は、当該軌道溝または転動面をなす材料と化学反応して表面酸化膜中に硫黄を導入できるものであれば、有機硫黄化合物および無機硫黄化合物のいずれであってもよい。
【００１５】
使用可能な硫黄化合物としては、硫化油脂類、硫化オレフィン類、メルカプタン類、サルファイド類、スルホキシド類、スルホン類、金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類、および金属ジヒドロカルビルジチオカーバメート類が挙げられる。これ以外に、公知のリン系極圧剤、酸化防止剤、清浄分散剤が添加されたものを使用しても良い。
【００１６】
硫化油脂類としては硫化鯨油が挙げられる。
硫化オレフィン類としては、炭素数が２〜８である硫化オレフィン、炭素数が２〜８である硫化オレフィンを重合させて得られる低分子量硫化ポリオレフィンが挙げられる。これらのうち、硫化ペンテン、硫化ブチレン、硫化オクテン等を使用することが好ましい。
【００１７】
メルカプタン類としては、炭素数が４〜２０であるアルキルメルカプタン及びメルカプト脂肪酸エステルが挙げられる。これらのうち、ｎ−ブチルメルカプタン、イソブチルメルカプタン、第三ブチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、第三ノニルメルカプタン、第三ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸ブチル、チオロピオン酸エチル、３−メルカプトプロピオン酸オクチル等を使用することが好ましい。
【００１８】
サルファイド類としては、炭素数が４〜１８である炭化水素類（例えば、アルキル、フェニル、ベンジル、シンナミル、アリル）のモノサルファイド（−Ｓ−）、ジサルファイド（−Ｓ−Ｓ−）、およびポリサルファイド（−Ｓ−Ｓ−Ｓ−）が挙げられる。これらのうち、ジブチルモノサルファイド、ジブチルジサルファイド、ジフェニルサルファイド、ジベンジルサルファイド（二硫化ジベンジル）等を使用することが好ましい。
【００１９】
スルホキシド類としては、炭素数が４〜２０である炭化水素類（例えば、アルキル、フェニル、ベンジル、シンナミル、アリル）のスルホキシドが挙げられる。これらのうち、ジブチルスルホキシド、ジベンジルスルホキシド等を使用することが好ましい。
スルホン類としては、炭素数が４〜２０である炭化水素類（例えば、アルキル、フェニル、ベンジル、シンナミル、アリル）のスルホンが挙げられる。これらのうち、ジブチルスルホン、ジドデシルスルホン、フェニルスルホン等を使用することが好ましい。
【００２０】
金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｚｎジメチルジチオフォスフェート、Ｚｎブチルイソオクチルジチオフォスフェート、Ｚｎジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオフォスフェート、Ｚｎジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（イソオクチル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（エチルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｚｎ（アミル）ジチオフォスフェート、Ｚｎジ（ヘキシル）ジチオフォスフェート、および上記各物質の金属が亜鉛（Ｚｎ）に代えて鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、またはモリブデン（Ｍｏ）であるもの等を使用することが好ましい。
【００２１】
金属ジヒドロカルビルジチオカーバメート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｚｎジメチルジチオカーバメート、Ｚｎブチルイソオクチルジチオカーバメート、Ｚｎジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオカーバメート、Ｚｎジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（イソオクチル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（エチルフェニル）ジチオカーバメート、Ｚｎ（アミル）ジチオカーバメート、Ｚｎジ（ヘキシル）ジチオカーバメート、および上記各物質の金属が亜鉛（Ｚｎ）に代えて鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、またはモリブデン（Ｍｏ）であるもの等を使用することが好ましい。
【００２２】
本発明はまた、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングにおいて、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、および転動体の転動面のうちの少なくとも一つは、モリブデン（Ｍｏ）を含む組成の酸化膜からなる表面層を有し、この表面層のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は当該軌道溝または転動面を形成する材料のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高いことを特徴とするベアリングを提供する。
【００２３】
図１および２は、このベアリングを構成する第１部材または第２部材の軌道溝あるいは転動体の転動面を説明するための断面図である。これらの図に示すように、前記表面層（モリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕よりも高い酸化膜：高モリブデン層）は、▲１▼軌道溝または転動面に形成された表面酸化膜全体からなる場合（図１の構造）と、▲２▼前記表面酸化膜の表層部からなる場合（図２の構造）がある。
【００２４】
▲１▼の場合には、図１に示すように、前記軌道溝あるいは転動面の表面に酸化膜１００が形成され、この酸化膜１００のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は、酸化膜１００の直下の部分１０１をなす材料（当該軌道溝または転動面を形成する材料）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高い。
▲２▼の場合には、図２に示すように、前記軌道溝あるいは転動面の表面酸化膜２００が表層部２００ａと内層部２００ｂに分けられ、表層部（表面層）２００ａのモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は、表面酸化膜２００の直下の部分２０１のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高い。内層部２００ｂのモリブデン含有率は、表面酸化膜２００の直下の部分２０１のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じである。
【００２５】
このベアリングにおいては、第１部材、第２部材、および転動体のうちの少なくとも一つが、当該軌道溝または転動面に前記表面層（高モリブデン層）を有することにより、このような高モリブデン層を有さない場合よりも高い潤滑性能が得られる。
前記表面層は、例えば、当該軌道溝または転動面の表面酸化膜に対して表面加工時にモリブデンを導入することにより形成することができる。
【００２６】
前記表面層のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は膜厚方向で変化し、前記軌道溝または転動面を形成する材料のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕に対する前記表面層のモリブデン含有率の極大値〔Ｍｏ1 〕MAX の比は３以上６以下であることが好ましい。
前記表面層の厚さは２．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
本発明はまた、互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングを構成する、前記第１部材、第２部材、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法において、第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、または転動体の転動面に対して、モリブデン化合物を含有する加工油を用いて超仕上げ加工を行う工程を有し、この工程で、当該軌道溝または転動面をなす材料とモリブデン化合物とを反応させて、モリブデン（Ｍｏ）を含む組成の酸化膜を、当該軌道溝または転動面に形成することを特徴とするベアリング構成部品の製造方法を提供する。
【００２８】
この方法では、超仕上げ加工時に前記軌道溝または転動面をなす材料とモリブデン化合物とが反応して、当該軌道溝または転動面に予め存在していた表面酸化膜（大気中の酸素で酸化されて生じた酸化膜）に対してモリブデンが導入されるため、前記軌道溝または転動面に、モリブデン（Ｍｏ）を含み且つそのモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕が当該軌道溝または転動面をなす材料のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕よりも高い表面層（高モリブデン層）が形成される。
【００２９】
したがって、この方法により、本発明のベアリングを構成する、特定の酸化膜（高モリブデン層のみからなる図１に示す構造か、高モリブデン層の下にモリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜を有する図２に示す構造の酸化膜）を軌道溝および転動面に有するベアリング構成部品（第１部材、第２部材、転動体）が得られる。
【００３０】
また、この方法によれば、前記高モリブデン層（モリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕が〔Ｍｏ0 〕よりも高い酸化膜）の形成を、表面粗さを調整する工程である超仕上げ加工と同時に行うため、例えば表面粗さが０．０１μｍ以下となるまで超仕上げ加工を行うことによって、前記軌道溝または転動面に前記酸化膜が形成され且つその表面粗さが０．０１μｍ以下に調整される。すなわち、表面粗さの調整と潤滑特性向上のための処理が一度に行えるため、表面粗さの調整を行った後に潤滑特性向上のための処理を行う方法のように、潤滑特性向上のための処理を行うことで寸法精度や面精度が変化するということがない。
【００３１】
超仕上げ加工の加工油としては、一般に石油系溶剤に精製鉱油を混合したものが使用されているが、本発明の方法ではこれにモリブデン化合物を添加したものを用いる。使用するモリブデン化合物は、当該軌道溝または転動面をなす材料と化学反応して表面酸化膜中にモリブデンを導入できるものであれば、有機モリブデン化合物および無機モリブデン化合物のいずれであってもよい。
【００３２】
使用可能なモリブデン化合物としては、モリブデンジヒドロカルビルジチオフォスフェート類およびモリブデンジヒドロカルビルジチオカーバメート類が挙げられる。なお、モリブデン化合物以外に、公知のリン系極圧剤、酸化防止剤、清浄分散剤が添加された加工油を使用しても良い。
モリブデン（Ｍｏ）ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｍｏジメチルジチオフォスフェート、Ｍｏブチルイソオクチルジチオフォスフェート、Ｍｏジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｍｏ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（イソオクチル）ジチオフォスフェート、Ｍｏ（エチルフェニル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（アミル）ジチオフォスフェート、Ｍｏジ（ヘキシル）ジチオフォスフェート等を使用することが好ましい。
【００３３】
モリブデン（Ｍｏ）ジヒドロカルビルジチオカーバメート類としては、各ヒドロカルビル基の炭素数が４〜２０であるものが挙げられる。これらのうち、Ｍｏジメチルジチオカーバメート、Ｍｏブチルイソオクチルジチオカーバメート、Ｍｏジ（４−メチル−２−ペンチル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（テトラプロペニルフェニル）ジチオカーバメート、Ｍｏ（２−エチル−１−ヘキシル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（イソオクチル）ジチオカーバメート、Ｍｏ（エチルフェニル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（アミル）ジチオカーバメート、Ｍｏジ（ヘキシル）ジチオカーバメート等を使用することが好ましい。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図３は、本発明に係るベアリングの一実施形態に相当する転がり軸受を示す断面図である。
【００３５】
この転がり軸受１は、ＪＩＳ呼び番号６９５（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受であり、内輪（第１部材または第２部材）２、外輪（第２部材または第１部材）３、玉（転動体）４と、ポリアミド樹脂製の冠形保持器５と、図示しない非接触ゴムシール（Ｖ形）とから構成されている。内輪２の外周面には軌道溝２ａが、外輪の内周面には軌道溝３ａがそれぞれ形成されている。これらの軌道溝２ａ，３ａが対向配置され、その間に７個の玉４が転動自在に配設されている。玉４の直径は２ｍｍである。
【００３６】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対して超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してラップ仕上げを行った。
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースが充填されている。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳ Ｋ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００３７】
内輪２の軌道溝２ａに対する超仕上げ加工は、図４に示す超仕上げ加工装置を用いて行った。この超仕上げ加工装置は、内輪２を支持して回転させる回転支持装置２１と、回転支持装置２１に取り付けられた内輪２の軌道溝２ａを研磨する砥石装置２２とで構成されている。
回転支持装置２１は、ワーク主軸装置１０と、バッキングプレート１４と、プレッシャプレート１５と、シュー１６とで構成されている。バッキングプレート１４はワーク主軸装置１０に固定され、プレッシャプレート１５は、ワーク主軸装置１０と対向配置された回転部材１１に固定されている。ワークである内輪２は、バッキングプレート１４とプレッシャプレート１５との間に、押し付け状態で挟持される。
【００３８】
シュー１６は内輪２を径方向で支持するものであり、内輪２の軸を入れる穴に挿入される。シュー１６上の内輪２の中心とバッキングプレート１４の中心との間に適当な大きさの偏心を持たせてあり、これにより回転中の内輪２が常にシュー１６に対して押し付けられた状態となる。
したがって、ワークである内輪２は、ワーク主軸装置１０の駆動により、径方向の位置が固定された状態で、バッキングプレート１４およびプレッシャプレート１５と一体に、主軸の軸線Ｌ10まわりに回転する。
【００３９】
砥石装置２２は、回転支持装置２１に取り付けられた内輪２の上側に、この内輪２の軌道溝２ａに柱状砥石１３の先端が接触するように配置される。この砥石装置２２は、図５に示すように、柱状砥石１３と、柱状砥石１３を保持する砥石ホルダ１７と、砥石ホルダ１７の基端を内挿するスリーブ１８と、柱状砥石１３を昇降させる加圧ピストン１２と、柱状砥石１３を砥石ホルダ１７内に保持するＯリング１９と、柱状砥石１３を軸線Ｌ13上の点を中心に揺動させる機構（図示しない）とで構成されている。
【００４０】
砥石ホルダ１７は、柱状砥石１３を遊嵌する筒状体であって、長さが柱状砥石１３より短い。砥石ホルダ１７の長さ方向は二重のフランジ構造となっており、両フランジ（スリーブ１８の下端面に付き当てる中間フランジ１７ａと、先端フランジ１７ｂ）の間に、Ｏリング１９を入れる溝１７ｃが設けてある。この溝１７ｃの一部に、砥石ホルダ１７の内部と連通する穴を設け、溝１７ｃに嵌めたＯリング１９の一部を柱状砥石１３と接触させている。これにより、Ｏリング１９の適度な張力で、柱状砥石１３は砥石ホルダ１７内に装着されている。
【００４１】
また、スリーブ１８内に加圧ピストン１２が配設され、この加圧ピストン１２に柱状砥石１３の基端が固定されている。この加圧ピストン１２を空圧付加手段などによって昇降させることにより、柱状砥石１３は、Ｏリング１９による適度な押し付け力により、砥石ホルダ１７に支持された状態で昇降可能となる。
したがって、この超仕上げ加工装置を使用する際には、回転支持装置２１に内輪２を取り付けた後、砥石装置２２の柱状砥石１３を加圧ピストン１２で降下させて、内輪２の幅方向中心線Ｌ2aと柱状砥石１３の軸線Ｌ13とを合わせて（すなわち図６（Ａ）に示す状態となるようにして）、この内輪２の軌道溝２ａに押し当る（加圧力Ｆｓ）。この状態で、回転支持装置２１により内輪２をその軸線を中心に回転させながら、柱状砥石１３を所定の振り角θｓで揺動させる。
【００４２】
揺動の中心Ｏs は、内輪２の幅方向中心線Ｌ2a上であって軌道溝２ａの断面円弧の中心（Ｏ2a）近傍に設定する。揺動の振り角θｓは、時計回りの場合に図６（Ｂ）となるように設定する。
この超仕上げ加工装置を用い、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤と二硫化ジベンジルを加えた加工油を用いて、内輪２の軌道溝２ａを超仕上げ加工した。加工油中の二硫化ジベンジルの含有率は５体積％とした。加工後の内輪２の軌道溝２ａについて、玉接触部の真円度を測定した。その結果を図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示す。この内輪２の軌道溝２ａは、最大直径が７．５ｍｍであり、最小直径が７ｍｍであり、幅が１．１ｍｍである。また、軌道溝２ａの断面円弧の半径は玉の半径（２ｍｍ）と同じである。真円度の測定は、ランクテーラーホブソン社の「タリロンド７３」を使用して行った。
【００４３】
図７（Ａ）は、内輪２の軌道溝２ａの玉接触部全周の表面状態（うねり状態）を拡大して示した図である。図７（Ｂ）は、真円度ハーモニクス解析の結果を示す表である。
図７（Ｂ）で「ＵＰＲ」とは１回転当たりの山数（角数）のことであり、この表には、１回転当たりの山数（角数）毎の片振幅がμｍ単位で表示してある。表の横欄の「Ｎ＋ｎ（ｎ＝０〜４）」に縦欄のＮの値を足した値が、表の各位置での「ＵＰＲ」を示す。
【００４４】
したがって、この表から、ＵＰＲ＝１で片振幅０．０５２μｍ、ＵＰＲ＝２で片振幅０．０１３μｍ、ＵＰＲ＝３で片振幅０．００６μｍ、ＵＰＲ＝４で片振幅０．００２μｍ、ＵＰＲ＝５で片振幅０．００２μｍ、ＵＰＲ≧６で測定限界（片振幅０．００１μｍ）以下となっていることが分かる。すなわち、ＵＰＲが６（玉数−１）以上の全ての角数で、片振幅０．００１μｍ（１ｎｍ）以下となっており、前述の方法で内輪２の軌道溝２ａを極めて高精度の表面状態に仕上げることができた。
【００４５】
また、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った。その結果を図８にグラフで示す。このグラフは、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
分析にはアルバックファイ株式会社製の走査型オージェ電子分光分析機「ＳＡＭ６５０」を用い、分析条件は、電子線の加速電圧：５ｋＶ、試料電流：３０ｎＡ、アルゴンイオン：１ｋＶ−２５ｍＡ（作動圧力１５ｍＰａ）、アルゴンイオン照射角：３０度とした。分析機の較正は酸化タンタルを用いて行った。すなわち、酸化タンタルの標準片を深さ２５ｎｍまでスパッタリングすることにより、そのスパッタ率を測定した。この測定値（１．４６ｎｍ／ｍｉｎ）を用いて、スパッタリング時間から深さを換算した。
【００４６】
酸素強度は約４分後に略一定（バックグランドレベル：ＳＵＪ２の酸素強度）になった。この結果から酸化膜の厚さは約６ｎｍと分かった。また、図８に示すように、酸素強度は表面で最も高く、バックグランドレベルまでは内部に向かうにつれて低下したが、硫黄強度は表面とバックグランドレベルとの間に極大値があった。この極大値は、鉄の強度は、表面から内部に向かうにつれて増加した後に、高い強度で一定になった。
【００４７】
ここで、測定される強度は、測定点における深さ（膜厚）方向各位置での各元素含有量に比例する。また、酸化膜およびその下地（ＳＵＪ２製の内輪）は同じ深さ位置で均一な組成に形成されている。そのため、この測定で得られる硫黄強度は深さ方向各位置での硫黄含有率に比例する。
この結果から、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａには、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜であって、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕が軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕（バックグラウンドレベル）よりも高い酸化膜が形成されていることが分かる。また、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１．５ｎｍの位置で極大値〔Ｓ1 〕MAX となっており、ＳＵＪ２の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対するこの極大値〔Ｓ1 〕MAX の比は約２．５であることが分かる。
【００４８】
なお、形成される酸化膜の厚さは加工条件や被加工材の材質によって異なり、前述の方法の場合は例えば４ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲で変化する。また、酸化膜中の硫黄含有率〔Ｓ1 〕や極大値〔Ｓ1 〕MAX となる位置も、加工条件や被加工材の材質によって異なる。
次に、加工油中に硫黄化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った結果を図９にグラフで示す。分析条件等は全て前記と同様である。
【００４９】
この結果から、この内輪２の軌道溝２ａには、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜が形成されているが、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕（バックグラウンドレベル）と同等程度である。すなわち、この酸化膜は単なる表面酸化膜であって、本発明で特定する「硫黄を含む組成の酸化膜（バックグラウンドレベルより硫黄含有率が高い酸化膜）」とは異なる。
【００５０】
外輪３の軌道溝３ａに対する超仕上げ加工は、従来より公知の超仕上げ加工装置を用いて行った。この超仕上げ加工装置は、外輪３を支持して回転させる回転支持装置と、回転支持装置に取り付けられた外輪３の軌道溝３ａを研磨する砥石装置とで構成されている。
この超仕上げ加工装置を用い、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤と二硫化ジベンジルを加えた加工油を用いて、外輪３の軌道溝３ａを超仕上げ加工した。加工油中の二硫化ジベンジルの含有率は５体積％とした。
【００５１】
加工後の外輪３の軌道溝３ａには、硫黄（Ｓ）を含む組成の酸化膜であって、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕が軌道溝３ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕よりも高い酸化膜が形成されていた。また、この酸化膜の硫黄含有率〔Ｓ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが１．５ｎｍの位置で極大値〔Ｓ1 〕MAX となっており、ＳＵＪ２の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対するこの極大値〔Ｓ1 〕MAX の比は約２．５であった。また、この外輪３の軌道溝３ａの玉接触部の真円度についても、前述の内輪２の軌道溝２ａとほぼ同じ結果が得られた。
【００５２】
また、加工油中に硫黄化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で軌道溝３ａを超仕上げ加工した外輪３も用意した。これにより、この外輪３の軌道溝３ａの玉接触部の真円度は前述の内輪２の軌道溝２ａと同じとなり、軌道溝３ａには通常の表面酸化膜が形成された。
玉４の表面に対しては、従来より公知のラップ盤を用い、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤を加えた加工油（二硫化ジベンジルは添加しない）を用いて、ラップ仕上げを行った。これにより、玉４の真円度は前述の内輪２の軌道溝２ａと同じとなり、玉４の表面には通常の表面酸化膜が形成された。
【００５３】
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を、下記の表１に示す組み合わせで用いて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。
すなわち、No. １−１では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａが二硫化ジベンジルを添加した加工油で超仕上げ加工されて、軌道溝２ａ，３ａにＳＵＪ２より硫黄含有率が大きな酸化膜（〔Ｓ1 〕＞〔Ｓ0 〕の酸化膜）が形成されたものを使用している。
【００５４】
No. １−２では、外輪３として、軌道溝３ａに〔Ｓ1 〕＞〔Ｓ0 〕の酸化膜が形成されたものを、内輪２として、軌道溝２ａに〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
No. １−３では、内輪２として、軌道溝２ａに〔Ｓ1 〕＞〔Ｓ0 〕の酸化膜が形成されたものを、外輪３として、軌道溝３ａに〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
【００５５】
No. １−４では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａに〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
なお、玉４としては、全てのサンプルで〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
No. １−１〜No. １−４の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：４，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：２０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. １−４に対するNo. １−１〜No. １−３の相対値を算出した。
【００５６】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. １−１〜No. １−３の不合格率をNo. １−４の不合格率で除算して、No. １−４の不合格率を「１」としたNo. １−１〜No. １−３の不合格率の相対値を算出した。
これらの結果も下記の表１に併せて示す。
【００５７】
【表１】
表１の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. １−１〜No. １−３と比較例に相当するNo. １−４とを比較すると、初期音響特性にはほとんど差はないが、５０００時間回転後の不合格率がNo. １−１〜No. １−３でNo. １−４の１／６〜１／８倍になっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できたことが分かる。
［第２実施形態］
図３と同じ構造の転がり軸受１として、ＪＩＳ呼び番号６０８（内径８ｍｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受を作製した。玉４の直径は３．９７ｍｍである。
【００５９】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対しては超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してはラップ仕上げを行った。なお、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの断面円弧の半径を玉４の半径と同じにした。
【００６０】
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースを充填した。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳＫ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００６１】
内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対する超仕上げ加工および玉４の表面に対するラップ仕上げは第１実施形態と同じ方法で行った。ただし、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの超仕上げ加工で二硫化ジベンジルを含有する加工油を用いて行う際に、二硫化ジベンジルの添加量を０．１体積％〜１０体積％の範囲で変化させることにより、酸化膜の硫黄含有率が異なるサンプル（No. ２−２〜２−１０）を得た。なお、No. ２−１では、二硫化ジベンジルを添加しない加工油を用いて超仕上げ加工をしている。
【００６２】
得られた内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａについて、深さ方向の元素分析を第１実施形態と同じ方法で行い、酸化膜の厚さ、軌道溝２ａ，３ａをなす材料（ＳＵＪ２）の硫黄含有率〔Ｓ0 〕に対する酸化膜中の硫黄含有率の極大値〔Ｓ1 〕MAX 、および極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）を調べた。その結果を下記の表２に示す。
【００６３】
【表２】
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を用い、酸化膜が同じ構成である内輪および外輪を組み合わせて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。なお、玉４としては、全てのサンプルで〔Ｓ1 〕＝〔Ｓ0 〕の酸化膜（通常の表面酸化膜）が形成されたものを使用している。
No. ２−１〜No. ２−１０の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：１，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：３０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. ２−１に対するNo. ２−２〜No. ２−１０の相対値を算出した。
【００６５】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. ２−２〜No. ２−１０の不合格率をNo. ２−１の不合格率で除算して、No. ２−１の不合格率を「１」としたNo. ２−２〜No. ２−１０の不合格率の相対値を算出した。
【００６６】
これらの結果を、酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）との関係で、図１０および図１１のグラフに示す。図１０は、酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。図１１は、酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【００６７】
図１０および１１の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. ２−２〜No. ２−１０と比較例に相当するNo. ２−１とを比較すると、５０００時間回転後の不合格率がNo. ２−２〜No. ２−１０でNo. ２−１の２／５以下となっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できることが分かる。
【００６８】
また、〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置が１．４ｎｍ以上１０ｎｎ以下であるNo. ２−２〜No. ２−７は、不合格率がNo. ２−１の１／５以下となり、且つ初期音響値がNo. ２−１の１．１倍以下となるため好ましい。さらに、〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置が１．５ｎｍ以上７．５ｎｎ以下であるNo. ２−３〜No. ２−６は、不合格率がNo. ２−１の１／５以下となり、且つ初期音響値がNo. ２−１の１．０５倍以下となるため特に好ましい。
［第３実施形態］
図３は、本発明に係るベアリングの一実施形態に相当する転がり軸受を示す断面図である。
【００６９】
この転がり軸受１は、ＪＩＳ呼び番号６９５（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受であり、内輪（第１部材または第２部材）２、外輪（第２部材または第１部材）３、玉（転動体）４と、ポリアミド樹脂製の冠形保持器５と、図示しない非接触ゴムシール（Ｖ形）とから構成されている。内輪２の外周面には軌道溝２ａが、外輪の内周面には軌道溝３ａがそれぞれ形成されている。これらの軌道溝２ａ，３ａが対向配置され、その間に７個の玉４が転動自在に配設されている。玉４の直径は２ｍｍであり、接触角は１７°である。
【００７０】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対しては超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してはラップ仕上げを行った。なお、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの断面円弧の半径を玉４の半径と同じにした。
【００７１】
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースを充填した。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳＫ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００７２】
内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対する超仕上げ加工および玉４の表面に対するラップ仕上げは第１実施形態と同じ方法で行った。ただし、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの超仕上げ加工の際には、石油系溶剤に精製鉱油とエステル系油性剤とモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを加えた加工油を用いて行った。加工油中のモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートの含有率は０．５体積％とした。
【００７３】
また、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った。その結果を図１２にグラフで示す。このグラフは、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
分析にはアルバックファイ株式会社製の走査型オージェ電子分光分析機「ＳＡＭ６５０」を用い、分析条件は、電子線の加速電圧：５ｋＶ、試料電流：３０ｎＡ、アルゴンイオン：１ｋＶ−２５ｍＡ（作動圧力１５ｍＰａ）、アルゴンイオン照射角：３０度とした。分析機の較正は酸化タンタルを用いて行った。すなわち、酸化タンタルの標準片を深さ２５ｎｍまでスパッタリングすることにより、そのスパッタ率を測定した。この測定値（１．４６ｎｍ／ｍｉｎ）を用いて、スパッタリング時間から深さを換算した。
【００７４】
酸素強度は約４．９分後に略一定（バックグランドレベル：ＳＵＪ２の酸素強度）になった。図１２に示すように、酸素強度は表面で最も高く、内部に向かうにつれて低下し、表面からの深さが約７．２ｎｍの位置で一定になった。モリブデン強度は、表面近傍（表面からの深さが約０．２ｎｍの位置）で極大値をとった後、内部に向かうにつれて低下したが、酸素強度が一定になる手前（表面からの深さが約５．８ｎｍの位置）で一定になった。鉄の強度は、表面から内部に向かうにつれて増加した後に、高い強度で一定になった。
【００７５】
この結果から、前述の方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａの表面酸化膜は、図２に示すように、モリブデン含有率が軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕（バックグラウンドレベル）と同じである内層部２００ｂと、〔Ｍｏ0 〕よりも高いモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕の表層部（表面層）２００ａとからなり、表面酸化膜２００全体の厚さが約７．２ｎｍであり、表層部（表面層）２００ａの厚さが約５．８ｎｍであることが分かる。
【００７６】
また、この表面層（酸化膜）のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕は膜厚方向で変化し、表面からの深さが０．２ｎｍの位置で極大値〔Ｍｏ1 〕MAX となっており、ＳＵＪ２のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕に対するこの極大値〔Ｍｏ1 〕MAX の比は約６．０であることが分かる。
なお、形成される酸化膜の厚さは加工条件や被加工材の材質によって異なり、前述の方法の場合は例えば２ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲で変化する。また、酸化膜中のモリブデン含有率〔Ｍｏ1 〕や高モリブデン層の厚さも、加工条件や被加工材の材質によって異なる。
【００７７】
次に、加工油中にモリブデン化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で超仕上げ加工された内輪２の軌道溝２ａについて、深さ方向に元素分析を行った結果を図１３にグラフで示す。分析条件等は全て前記と同様である。
この結果から、この内輪２の軌道溝２ａには、モリブデン（Ｍｏ）を含む組成の酸化膜が形成されているが、この酸化膜のモリブデン含有率は軌道溝２ａをなす材料（ＳＵＪ２）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕（バックグラウンドレベル）と同等程度である。すなわち、この酸化膜は単なる表面酸化膜であって、本発明で特定する「モリブデンを含む組成の表面層（バックグラウンドレベルよりモリブデン含有率が高い酸化膜）」とは異なる。また、この酸化膜の厚さは約５ｎｍであり、加工油中にモリブデン化合物を添加して得られた酸化膜全体の厚さよりも薄い。
【００７８】
また、加工油中にモリブデン化合物を添加しなかった点以外は全て前述と同じ方法で軌道溝３ａを超仕上げ加工した外輪３も用意した。これにより、この外輪３の軌道溝３ａの玉接触部の真円度は前述の内輪２の軌道溝２ａと同じとなり、軌道溝３ａには通常の表面酸化膜が形成された。
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を、下記の表３に示す組み合わせで用いて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。
【００７９】
すなわち、No. ３−１では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａがモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加した加工油で超仕上げ加工されて、軌道溝２ａ，３ａに図２の構造の酸化膜（すなわち、表層部（表面層）２００ａと内層部２００ｂとからなり、全体の厚さが約７．２ｎｍ、表層部２００ａの厚さが約５．８ｎｍ）２００が形成されたものを使用している。
【００８０】
No. ３−２では、外輪３として、軌道溝３ａに図２の構造の酸化膜２００が形成されたものを、内輪２として、軌道溝２ａにモリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜（通常の表面酸化膜）のみが形成されたものを使用している。
No. ３−３では、内輪２として、軌道溝２ａに図２の構造の酸化膜２００が形成されたものを、外輪３として、軌道溝３ａに通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
【００８１】
No. ３−４では、内輪２および外輪３として、軌道溝２ａ，３ａに通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
なお、玉４としては、全てのサンプルで通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
No. ３−１〜No. ３−４の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：４，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：２０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. ３−４に対するNo. ３−１〜No. ３−３の相対値を算出した。
【００８２】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. ３−１〜No. ３−３の不合格率をNo. ３−４の不合格率で除算して、No. ３−４の不合格率を「１」としたNo. ３−１〜No. ３−３の不合格率の相対値を算出した。
これらの結果も下記の表３に併せて示す。
【００８３】
【表３】
表１の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. ３−１〜No. ３−３と比較例に相当するNo. ３−４とを比較すると、初期音響特性にはほとんど差はないが、５０００時間回転後の不合格率がNo. ３−１〜No. ３−３でNo. ３−４の１／１０になっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できたことが分かる。
［第４実施形態］
図３と同じ構造の転がり軸受１として、ＪＩＳ呼び番号６０８（内径８ｍｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍ）の単列深みぞ玉軸受を作製した。玉４の直径は３．９７ｍｍである。
【００８５】
内輪２、外輪３、および玉４は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる素材を切削加工により所定形状とした後に、通常の熱処理を行い、最終仕上げ工程として、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対しては超仕上げ加工を行い、玉４の表面（転動面）に対してはラップ仕上げを行った。なお、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの断面円弧の半径を玉４の半径と同じにした。
【００８６】
また、内輪２と外輪３と前記非接触ゴムシールとにより囲まれる空間には、グリースを充填した。このグリースは、エステル油系の基油とリチウム１２−ヒドロキシステアレート（増ちょう剤）とからなるもので、そのちょう度は「ＪＩＳＫ２２２０」のNo. ３に相当する。グリースの添加量は、前記空間に対する占有容積率が１５％となる量とした。
【００８７】
内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａに対する超仕上げ加工および玉４の表面に対するラップ仕上げは第１実施形態と同じ方法で行った。ただし、内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａの超仕上げ加工でモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを含有する加工油を用いて行う際に、モリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートの添加量を０．１体積％〜１０体積％の範囲で変化させることにより、酸化膜のモリブデン含有率が異なるサンプル（No. ４−２〜４−１０）を得た。なお、No. ４−１では、モリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加しない加工油を用いて超仕上げ加工をしている。
【００８８】
得られた内輪２および外輪３の軌道溝２ａ，３ａについて、深さ方向の元素分析を第１実施形態と同じ方法で行い、▲１▼表面酸化膜全体の厚さ、▲２▼軌道溝２ａ，３ａに形成された表面酸化膜の構造が、図１のように表面酸化膜＝表面層（〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜）であるか、図２のように表面酸化膜の表層部＝表面層（〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜）であって、その下にモリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜を有するか、通常の表面酸化膜（モリブデン含有率が〔Ｍｏ0 〕とほぼ同じ酸化膜）のみからなるか、▲３▼表面層（〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜：高モリブデン層）の厚さ、▲４▼軌道溝２ａ，３ａをなす材料（ＳＵＪ２）のモリブデン含有率〔Ｍｏ0 〕に対する酸化膜中のモリブデン含有率の極大値〔Ｍｏ1 〕MAX を調べた。その結果を下記の表４に示す。
【００８９】
【表４】
このようにして作製された内輪２、外輪３、玉４を用い、酸化膜が同じ構成である内輪および外輪を組み合わせて、上記構成の転がり軸受１を組み立てた。なお、玉４としては、全てのサンプルで通常の表面酸化膜のみが形成されたものを使用している。
No. ４−１〜No. ４−１１の転がり軸受（各１０００個）について、以下の方法で音響特性を調べる試験を行った。すなわち、アンデロメータを用い、潤滑剤を封入した直後と５０００時間回転後に、音響特性を示す量（アンデロン値）を測定した。測定条件は以下の通りである。
＜試験条件＞
回転速度：１，８００ｍｉｎ-1（内輪回転）
アキシャル荷重：３０Ｎ
雰囲気温度：７０℃
得られた結果より、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値について、No. ４−１に対するNo. ４−２〜No. ４−１０の相対値を算出した。
【００９１】
また、各サンプルについて、潤滑剤を封入した直後のアンデロン値（初期音響）に対する、５０００時間回転後のアンデロン値の上昇値を算出し、この上昇値が１．０を超えたサンプルを不合格とした。そして、同じ構成のサンプル１０００個における不合格サンプルの割合を不合格率（％）として算出した。次に、No. ４−２〜No. ４−１１の不合格率をNo. ４−１の不合格率で除算して、No. ４−１の不合格率を「１」としたNo. ４−２〜No. ４−１１の不合格率の相対値を算出した。
【００９２】
これらの結果を、高モリブデン層（表面層である〔Ｍｏ1 〕＞〔Ｍｏ0 〕の酸化膜）の厚さとの関係で、図１４および図１５のグラフに示す。図１４は、高モリブデン層の厚さと、初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。図１５は、高モリブデン層の厚さと、不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【００９３】
図１４および１５の結果から分かるように、本発明の実施例に相当するNo. ４−２〜No. ４−１１と比較例に相当するNo. ４−１とを比較すると、５０００時間回転後の不合格率がNo. ４−２〜No. ４−１１でNo. ４−１の半分程度あるいは半分以下となっている。すなわち、本発明の構成とすることで潤滑特性が向上し、良好な音響特性が長時間保持できることが分かる。特に、高モリブデン層の厚さが２．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下であるNo. ４−４〜No. ４−８は、不合格率がNo. ４−１の１／５以下となり、且つ初期音響値がNo. ４−１の１．１倍以下となるため好ましい。
【００９４】
従って、これら各実施形態の単列深みぞ玉軸受は、ＨＤＤ、ＶＴＲ、ＤＡＴ、ＬＢＰ等の情報機器用のミニアチュア軸受として好適に使用できる。また、これ以外の低騒音を求められる小型の転がり軸受（例えば内径が約１５ｍｍの転がり軸受）としても好適に使用できる。
なお、これらの実施形態においては、内輪２、外輪３、転動体４の材料としてＳＵＪ２を用いているが、ＳＵＪ２以外の高炭素クロム軸受鋼、浸炭鋼、中炭素合金鋼、機械構造用鋼等を用いても良いし、窒化ケイ素，炭化ケイ素などの非酸化物系セラミックスを用いてもよい。
また、これらの実施形態では単列深みぞ玉軸受について記載しているが、本発明は、これ以外の転がり軸受、およびリニアガイド装置やボールねじ装置等にも適用可能である。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のベアリングによれば、第１および／または第２部材の軌道溝、あるいは転動体の転動面に特殊な構成の酸化膜を形成することにより、ミニアチュア軸受や小径軸受等の小型の転がり軸受であっても、効果的に潤滑性能（耐摩耗性および耐焼き付き性）が向上でき、しかも要求される回転精度や音響特性を満足させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベアリングを構成する第１部材または第２部材の軌道溝あるいは転動体の転動面を説明するための断面図である。
【図２】本発明のベアリングを構成する第１部材または第２部材の軌道溝あるいは転動体の転動面を説明するための断面図である。
【図３】本発明に係るベアリングの一実施形態に相当する転がり軸受を示す断面図である。
【図４】実施形態において、内輪の軌道溝に対する超仕上げ加工を行った際に使用した超仕上げ加工装置を示す概略構成図である。
【図５】図４の超仕上げ加工装置を構成する砥石装置を示す断面図である。
【図６】超仕上げ加工時の砥石装置の柱状砥石と内輪の軌道溝との接触状態を示す説明図である。
【図７】加工後の内輪軌道溝の玉接触部の真円度を測定して得られた、玉接触部全周の表面状態（うねり状態）を拡大して示した図（Ａ）と、真円度ハーモニクス解析の結果を示す表（Ｂ）である。
【図８】加工油に二硫化ジベンジルを添加して超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図９】加工油に二硫化ジベンジルを添加しないで超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図１０】第２実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、転がり軸受の初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の硫黄含有率が極大値〔Ｓ1 〕MAX となる膜厚方向の位置（表面からの深さ）と、転がり軸受の不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【図１２】加工油にモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加して超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図１３】加工油にモリブデンブチルイソオクチルジチオフォスフェートを添加しないで超仕上げ加工された内輪軌道溝の深さ方向元素分析の結果を示すグラフであって、オージェ電子強度と深さ（軌道溝の表面からの距離）との関係を示す。
【図１４】第４実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の高モリブデン層の厚さと、転がり軸受の初期音響値（潤滑剤を封入した直後のアンデロン値）の相対値との関係を示すグラフである。
【図１５】第４実施形態の試験結果を示す図であって、内輪および外輪に形成された酸化膜の高モリブデン層の厚さと、転がり軸受の不合格率の相対値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 転がり軸受（ベアリング）
２ 内輪
２ａ 軌道溝
３ 外輪
３ａ 軌道溝
４ 転動体
５ 冠形保持器
１０ ワーク主軸装置
１１ 回転部材
１２ 加圧ピストン
１３ 柱状砥石
１４ バッキングプレート
１５ プレッシャプレート
１６ シュー
１７ 砥石ホルダ
１７ａ 中間フランジ
１７ｂ 先端フランジ
１７ｃ 溝
１８ スリーブ
１９ Ｏリング
２１ 回転支持装置
２２ 砥石装置
１００ 酸化膜
１０１ 酸化膜の直下の部分
２００ 表面酸化膜
２００ａ 表面酸化膜の表層部（高モリブデン層）
２００ｂ 表面酸化膜の内層部
２０１ 表面酸化膜の直下の部分
Ｌ2a 内輪の軌道溝の幅方向中心線
Ｌ10 ワーク主軸装置の主軸の軸線
Ｌ13 柱状砥石の軸線
Ｏ2a 内輪の軌道溝の断面円弧の中心
Ｏs 柱状砥石の揺動の中心
Claims (5)
- 互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングを構成する、前記第１部材、第２部材、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法において、
第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、または転動体の転動面に対して、硫黄化合物を含有する加工油を用いて表面粗さが０．０１μｍ以下となるまで超仕上げ加工を行う工程を有し、この工程で、当該軌道溝または転動面をなす材料と硫黄化合物とを反応させて、硫黄（Ｓ）を含み、硫黄含有率〔Ｓ 1 〕が膜厚方向で変化し、表面からの深さが１．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲で極大値〔Ｓ 1 〕 MAX となる組成の酸化膜を、当該軌道溝または転動面に形成することを特徴とするベアリング構成部品の製造方法。 - 前記硫黄化合物は、硫化油脂類、硫化オレフィン類、メルカプタン類、サルファイド類、スルホキシド類、スルホン類、金属ジヒドロカルビルジチオフォスフェート類、および金属ジヒドロカルビルジチオカーバメート類の何れか１つであることを特徴とする請求項１記載のベアリング構成部品の製造方法。
- 互いに対向配置される軌道溝を備えた第１部材および第２部材と、両部材の軌道溝間に転動自在に配設された複数個の転動体と、を少なくとも備え、転動体が転動することにより第１部材および第２部材の一方が他方に対して相対移動するベアリングを構成する、前記第１部材、第２部材、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法において、
第１部材の軌道溝、第２部材の軌道溝、または転動体の転動面に対して、モリブデン化合物を含有する加工油を用いて表面粗さが０．０１μｍ以下となるまで超仕上げ加工を行う工程を有し、この工程で、当該軌道溝または転動面をなす材料とモリブデン化合物とを反応させて、モリブデン（Ｍｏ）を含む組成の酸化膜からなる表面層を、モリブデン含有率〔Ｍｏ 1 〕が膜厚方向で変化し、前記軌道溝または転動面を形成する材料のモリブデン含有率〔Ｍｏ 0 〕に対する前記表面層のモリブデン含有率の極大値〔Ｍｏ 1 〕 MAX の比が３以上６以下となるように、且つ、厚さ２．５ｎｍ以上７．５ｎｍ以下で、当該軌道溝または転動面に形成することを特徴とするベアリング構成部品の製造方法。 - 前記モリブデン化合物は、モリブデンジヒドロカルビルジチオフォスフェート類およびモリブデンジヒドロカルビルジチオカーバメート類のいずれかである請求項３記載のベアリング構成部品の製造方法。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法により、軸受内径が８ｍｍ以下の転がり軸受を構成する内輪、外輪、または転動体を製造するベアリング構成部品の製造方法。
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