JP4523026B2 - 転がり摺動面構造 - Google Patents

Description

本発明は、転動体が転がり摺動する軌道面を有する転がり摺動面構造に関する。

スラストベアリングやカムフォロア等の転がり摺動部材の耐久性を向上させるために、転動体と転動体が転がり摺動する軌道面との間に潤滑油を膜状に介在させて（以下、油膜という）、互いに摺動する二面間の摩擦を低減させている。

例えば、特許文献１には、油膜形成能力を向上させるために、軌道面に、微細な凹条部を転動体の転がり摺動方向へ連続的に形成している。この凹条部が潤滑油を保持する油溜まりとして機能することにより、軌道面と転動体との間に油膜を十分に形成することが可能である。また、特に転がり摺動方向に対して強い油膜を形成するために、凹条部を、転がり摺動方向と直交する方向へ延在するように形成している（特許文献１の図２参照）。

上記微細な凹条部の周期構造を、固体材料の表面に容易に形成できる加工方法として、レーザによる加工方法がある。具体的には、加工閾値近傍のフルエンスで直線偏光のフェムト秒レーザで固体材料の加工面を走査すると、サブミクロンの周期ピッチと振幅（高低差）を持つグレーティング状の周期構造を自己組織的に形成することができる（例えば、非特許文献１参照）。

図１０は、周期構造作成装置の模式図である。レーザ発生装置４００からフェムト秒レーザＬをステージ５００上の固体材料Ｚの鏡面状に研磨された表面に照射する。レーザエネルギーは、１／２波長板６００と偏光ビームスプリッタ７００を用いて調整可能であり、レンズ８００で集光されて固体材料Ｚの表面に照射される。

パルスレーザを固体材料Ｚの表面に照射すると、入射光のｐ偏光成分と、表面散乱光のｐ偏光成分との干渉が起こり、レーザ照射面にレーザ波長間隔でエネルギーの粗密が生じる。入射光のフルエンスがレーザの閾値近傍の場合、高エネルギー部分のみが選択的にアブレーションされる。一旦アブレーションが始まり表面粗さが増加すると、次のレーザ照射時には表面散乱光の強度が増加し、さらにアブレーションが進むと共に、１波長λ離れた位置でも干渉が起こる。入射光が直線偏光の場合、レーザ照射を繰り返すと、それによって入射光の波長λとほぼ同じ間隔で干渉が生じることにより、グレーティング状の周期構造が自己組織的に作成される。パルスレーザをオーバーラップさせながら走査させることで、周期構造を固体材料Ｚの表面に広範囲に拡張することができる。
特開２００５−３２１０４８号公報 沢田博司，川原公介，二宮孝文，黒澤宏，横谷篤至：フェムト秒レーザによる微細周期構造の形成，精密工学会誌，６９，４，（２００３）５５４．

しかし、上記特許文献１のように、転がり摺動方向に直交する方向へ延びた凹条部を、軌道面に連続的に形成しても、良好な摩擦低減作用を得られない場合がある。以下、このことについて、図１１を参照して説明する。

図１１の（ａ）は、従来の転がり摺動面構造の断面図、（ｂ）はその平面図である。この図１１（ａ）（ｂ）において、符号１００は転動体としての球体、符号２００は球体１００が転がり転動する横断面凹湾曲状の軌道面である。図１１（ｂ）に示すように、軌道面２００の全面に、転がり摺動方向と直交する方向に延びた凹条部３００が、転がり摺動方向へ連続的に形成されている。

球体１００は軌道面２００の幅方向中央（底部）において接触し、その球体１００と軌道面２００との接触面（接触楕円）を、図１１の（ｂ）においてハッチング部Ａで示す。そして、球体１００が軌道面２００に沿って転がり摺動した場合、符号Ｂで示す領域が、球体１００が軌道面２００に接触しつつ通過する接触通過領域となる。

接触通過領域の両側では、転がり摺動する球体と軌道面の間に滑りが生じ、この滑りによって、転がり摺動方向と直交する方向に延びた凹条部内の潤滑油に動圧が発生する。そして、潤滑油はその滑りによる動圧の影響を受けて、軌道面の凹条部相互間の凸条部と、球体との間に引き込まれる。これにより、接触通過領域の両側において、潤滑油を軌道面（詳しくは、凹条部相互間の凸条部）と球体との間に介在させることができ、油膜を形成することができる。

一方、接触通過領域では、球体は純転がりし、球体と軌道面の間に滑りはほとんど生じないため、接触通過領域の凹条部内の潤滑油に、滑りによる動圧は発生しにくい。従って、接触通過領域では、凹条部を形成しても、上記のような滑りによる油膜形成作用を得ることができない。また、接触通過領域では、球体が転がり摺動することにより接触通過領域に引き込まれた潤滑油が凹条部に沿って流出する。これらの理由により、接触通過領域においては、凹条部を形成することによって、摩擦力が増大すると考えられるので、軌道面全体としての摩擦低減作用を効果的に得られない問題がある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、良好な摩擦低減作用を得ることが可能な転がり摺動面構造を提供する。

請求項１の発明は、転動体が転がり摺動する横断面凹湾曲状の軌道面を有する転がり摺動面構造において、前記軌道面における前記転動体の接触通過領域の両側に存在する非接触領域のうちの片側又は両側に、前記転動体の転がり摺動方向と交差する方向へ延びた凹条部及び／又は凸条部を、転がり摺動方向に連続的に形成し、前記接触通過領域の中央から前記凹条部及び／又は凸条部までの距離を、前記接触通過領域の幅の４分の１以上、前記接触通過領域の幅と同じ長さ以下となるように設定したものである。

ここでいう、「連続的に」は、凹条部及び／又は凸条部を転がり摺動方向に等ピッチで形成したもの、あるいは、不等ピッチ又は部分的に長いピッチで形成したもの、言い換えれば断続的に形成したものも含む。

上記請求項１の構成では、（転がり摺動する転動体と軌道面の間に）滑りが発生する非接触領域のうちの片側又は両側に、油溜まり機能を有する凹条部（及び／又は凸条部）を形成している。上記滑りによって、凹条部（又は凸条部相互空間の隙間）に保持された潤滑油に動圧が生じると、潤滑油はその滑りによる動圧の影響を受けて凹条部相互間の凸条部と転動体との間に引き込まれ介在する。これにより、軌道面と転動体との間に油膜が十分に形成される。一方、（転がり摺動する転動体と軌道面の間に）滑りがほとんど発生しない接触通過領域には、凹条部（及び／又は凸条部）を形成していない領域を設ける。これにより、転動体が転がり摺動することによって接触通過領域に引き込まれた潤滑油が、凹条部に沿って接触通過領域から流出するのを防止することができ、接触通過領域においても油膜を形成することができる。さらに、接触通過領域の中央から凹条部及び／又は凸条部までの距離を、接触通過領域の幅の４分の１以上とすることで、凹条部及び／又は凸条部の接触通過領域への侵入量が多くなることによる潤滑油の流出を防止して、摩擦の増大を抑制できる。また、接触通過領域の中央から凹条部及び／又は凸条部までの距離を、接触通過領域の幅と同じ長さ以下となるようにすることで、凹条部及び／又は凸条部が形成される領域が少なくなって上記滑りによる動圧が発生しにくくなるのを防止できるようになる。このように、本発明の転がり摺動面構造は、軌道面全体において良好な摩擦低減作用を得ることが可能となる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の転がり摺動面構造において、前記凹条部及び／又は凸条部を、前記接触通過領域の両側に存在する非接触領域のうちの片側又は両側であって接触通過領域から隔絶して形成したものである。

すなわち、凹条部（及び／又は凸条部）を、滑りによる油膜形成作用が得られない接触通過領域を避けて形成する。これにより、接触通過領域において、転動体が転がり摺動することによって引き込まれた潤滑油の流出を効果的に防止して、油膜を形成することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の転がり摺動面構造において、前記凹条部及び／又は凸条部が、転がり摺動方向に直交する方向に延びたものである。

凹条部（及び／又は凸条部）を、転がり摺動方向に対して傾斜するように形成した場合、転動体の転がり摺動する方向によっては、凹条部（又は凸条部相互空間の隙間）に保持された潤滑油が、凹条部（及び／又は凸条部）に沿って軌道面の外側に流出する場合がある。これに対し、上記請求項３のように、凹条部（及び／又は凸条部）を、転がり摺動方向に直交する方向に延ばすことにより、転動体が軌道面の一方向に転がり摺動する場合、又は軌道面の両方向に転がり摺動する場合、どちらの場合においても、潤滑油が凹条部（及び／又は凸条部）に沿って流出するのを抑制することができる。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の転がり摺動面構造において、前記凹条部及び／又は凸条部のピッチを、１μｍ以下に設定したものである。

これにより、凹条部（及び／又は凸条部）の潤滑油保持能力を向上させて、潤滑油が凹条部（又は凸条部相互空間の隙間）に沿って流出するのを抑制することができる。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の転がり摺動面構造において、前記軌道面に、加工閾値近傍のフルエンスで直線偏光のレーザを照射すると共に、その照射部分をオーバーラップさせながら走査して、前記凹条部を自己組織的に転がり摺動方向に連続的に形成したものである。

これにより、凹条部の形成が容易となる。

本発明の転がり摺動面構造によれば、滑りによる動圧の発生し易い非接触領域のうちの片側又は両側に、油溜まり機能を有する凹条部（及び／又は凸条部）を形成することによって、動圧の発生が促進され油膜を十分に形成することができる。一方、滑りによる動圧の発生しにくい接触通過領域には、凹条部（及び／又は凸条部）を形成しない領域を設けることで、潤滑油の流出を防止して油膜を形成することができる。さらに、接触通過領域の中央から凹条部及び／又は凸条部までの距離を、接触通過領域の幅の４分の１以上とすることで、凹条部及び／又は凸条部の接触通過領域への侵入量が多くなることによる潤滑油の流出を防止して、摩擦の増大を抑制できる。また、接触通過領域の中央から凹条部及び／又は凸条部までの距離を、接触通過領域の幅と同じ長さ以下となるようにすることで、凹条部及び／又は凸条部が形成される領域が少なくなって上記滑りによる動圧が発生しにくくなるのを防止することが可能である。このように、本発明の転がり摺動面構造は、軌道面全体において良好な摩擦低減作用を得ることが可能となる。また、接触通過領域に、応力集中の原因となる凹条部（及び／又は凸条部）を形成しないことにより、亀裂や破損の発生を防止することができる。

以下、本発明の構成を、スラストベアリングの転がり摺動面に適用した実施形態を例に挙げて説明する。
図１は、スラストベアリングの断面図である。図１に示すように、スラストベアリングは、複数の球状の転動体１と、一対の環状のスラスト受座２，２と、スラスト受座２，２間に介装される環状の保持体３とを有する。複数の転動体１は、保持体３によって円周方向に等間隔に保持されている。一対のスラスト受座２，２の互いに対向する面には、それぞれ円環状の軌道面４が形成されており、この軌道面４に沿って転動体１が転がり摺動するようになっている。

図１において上側と下側に配設した一対のスラスト受座２，２の各軌道面４は、同様に構成されている。以下、下側のスラスト受座２の軌道面４を例に、その構成について説明する。

図２は、図１に示す下側のスラスト受座２の軌道面４を拡大した横断面図である。図２に示すように、この軌道面４の横断面形状は、凹円弧状に形成されている。

図３は軌道面４の平面図であって、本発明の第１実施形態を示す。なお、軌道面４は、実際は円環状に湾曲して形成されているが、図３では、軌道面４は便宜的に直線状に図示している。

この実施形態では、転動体１は軌道面４の幅方向の中央（底部）において接触する。この転動体１と軌道面４が接触する接触面（接触楕円）を、図３のハッチング部Ａで示す。また、同図において、符号Ｂで示す領域は、転動体１が軌道面４に沿って転動した場合に、前記接触面Ａが通過する接触通過領域である。

そして、接触通過領域Ｂを避けるように、その両側の非接触領域に、微細な凹条部６が転がり摺動方向へ連続的に形成されている。ここで、「転がり摺動方向」とは、転動体１が軌道面４に沿って転動する方向であり、図３において縦方向（上下方向）が転がり摺動方向となる。また、この凹条部６は、転がり摺動方向と直交する方向に延びている。

上記凹条部６は、図１０に示す装置を使って形成すればよい。具体的には、全面を鏡面状に表面加工した軌道面４の加工予定部（接触通過領域Ｂの両側）に、加工閾値近傍のフルエンスで直線偏光のレーザを照射する。その照射部分をオーバーラップさせながら走査して自己組織的に凹条部６の周期構造を形成する。また、凹条部６の（周期構造の）ピッチは１μｍ以下であることが望ましい。この理由については、後述の転がり摺動試験のところで説明する。

一方、接触通過領域Ｂには、前記凹条部６は形成されておらず、滑面状又は鏡面状に表面処理されたままとなっている。

図４は本発明の第２実施形態を示す。この実施形態は、接触通過領域Ｂの両側に形成した凹条部６の内側の端部が、接触通過領域Ｂ内へ侵入している。また、図５は本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態では、接触通過領域Ｂの両側に形成された凹条部６が、接触通過領域Ｂから隔絶している。

図４と図５に示すように、凹条部６が形成されていない領域（滑面部）の幅Ｗは、接触通過領域Ｂの幅Ｘより小さく設定してもよいし、接触通過領域Ｂの幅Ｘより大きく設定してもよい。ただし、凹条部６が形成されていない領域（滑面部）の幅Ｗの下限値は、接触通過領域Ｂの幅Ｘの０．５倍に設定することが好ましい。また、上記幅Ｗの上限値は、接触通過領域Ｂの幅Ｘの２倍に設定することが好ましい。これら、下限値と上限値の設定理由についても、後述の転がり摺動試験のところで説明する。

なお、図４と図５において、上記説明した符号の箇所以外の符号であって、図３と同一の符号の箇所は、図３と同様の構成であるので説明を省略する。

図６は、転がり摺動面構造の参考例を示す。図６に示すように、接触通過領域Ｂの両側に、微細な凹条部６が転がり摺動方向に連続的に形成されている。また、接触通過領域Ｂにも、微細な凹条部６が転がり摺動方向に連続的に形成されている。この接触通過領域Ｂに形成した凹条部６は、接触通過領域Ｂに完全に包含されるように配設されている。この接触領域Ｂに完全に包含される凹条部６の周期構造と、接触通過領域Ｂの両側に配設した凹条部６の周期構造との間には、それぞれ、凹条部６が形成されていない滑面状又は鏡面状の部分が介在している。なお、図６において、上記説明した符号の箇所以外の符号であって、図３と同一の符号の箇所は、図３と同様の構成であるので説明を省略する。

本発明者は、スラストベアリングの転がり摺動試験を行った。以下、この転がり摺動試験について説明する。
図７は、試験装置の簡略図である。この試験装置は、スラストベアリング１０の一方（図の上側）のスラスト受座２を保持する上治具１１と、他方（図の下側）のスラスト受座２を保持する下治具１２を備える。上治具１１を下治具１２に対し回転させることにより、転動体１を軌道面４に沿って転がり摺動させることができる。このとき転動体１と軌道面４の間に生じる転がり摩擦係数を測定する。また、試験装置は、転動体１にアキシャル方向の荷重を付与するためのエアシリンダ１３を備えている。

本試験では、５種類のスラストベアリングを用意した。図８の（ａ）〜（ｅ）は、それら５種類のスラストベアリングの各軌道面４の平面図である。図８（ａ）〜（ｅ）において、縦方向が転がり摺動方向、横方向が転がり摺動方向と直交する軌道面４の幅方向である。

図８の（ａ）に示すのは、本発明の転がり摺動面構造を適用した軌道面４である。この軌道面４には、（幅方向中央の）接触通過領域Ｂの両側に、横方向に延びた凹条部６が、縦方向へ連続的に形成されている。

図８の（ｂ）〜（ｅ）は、（ａ）の本発明のベアリングとの比較例である。（ｂ）に示す比較例１は、軌道面４の全面に、横方向に延びた凹条部６を、縦方向へ連続的に形成している。（ｃ）に示す比較例２は、軌道面４の全面に、縦方向に延びた凹条部６を、横方向へ連続的に形成している。また、（ｄ）に示す比較例３は、軌道面４の（幅方向中央の）接触通過領域Ｂに、横方向に延びた凹条部６を、縦方向へ連続的に形成している。この凹条部６の両端は、接触通過領域Ｂから多少はみ出すように形成されている。（ｅ）に示す比較例４は、軌道面４の（幅方向中央の）接触通過領域Ｂに、縦方向に延びた凹条部６を、横方向に連続的に形成している。なお、（ａ）、（ｄ）、（ｅ）において、軌道面４の凹条部６を形成していない部分は、滑面状又は鏡面状に処理されている。

各凹条部６の深さ及びピッチは同様に形成されている。具体的には、凹条部６の深さは１５０〜２００ｎｍ、ピッチは約７００ｎｍに設定している。また、各軌道面４に充填する潤滑油として、タービンオイルを使用した。

転がり摩擦の測定方法について説明する。
まず、図８の（ａ）〜（ｅ）に示す各種ベアリングにおいて、一対のスラスト受座２，２を、試験装置の上治具１１と下治具１２に固定すると共に、エアシリンダ１３によって転動体１にアキシャル方向の荷重を付与する。次に、上治具１１を下治具１２に対し回転させることにより、転動体１を軌道面４に沿って転動させる。転がり摩擦の測定前に、回転速度２．４ｍ／ｓ（約５９πｒａｄ／ｓ）で３０分間回転させ、転動体１の温度を定常化させる。その後、回転速度を段階的に低下させながら、転動体１と軌道面４の間に生じる転がり摩擦係数を測定する。

本試験では、図８の（ａ）〜（ｅ）に示す各種ベアリングにおいて、凹条部６を形成前と、凹条部６を形成後の、それぞれの転がり摩擦を測定した。

図９に転がり摩擦の測定結果を示す。図９の（ａ）〜（ｅ）は、図８の（ａ）〜（ｅ）のベアリングに対応している。図９の（ａ）〜（ｅ）に示すグラフにおいて、縦軸は転動体１と軌道面４の間に生じる摩擦係数を示し、横軸は回転速度を示す。また、丸印でプロットしたデータは、凹条部６を加工前の摩擦係数を示し、三角印でプロットしたデータは、凹条部６を加工後の摩擦係数を示している。

まず、図８の（ｂ）に示す比較例１の測定結果から説明する。図９の（ｂ）に示すグラフを見てわかるように、凹条部６を加工後の摩擦係数（三角プロット）は、凹条部６を加工前の摩擦係数（丸プロット）よりある程度低減している。

転動体１が軌道面４に沿って転動すると、接触通過領域Ｂの両側では、転動体１と軌道面４の間に滑りが生じる。滑りが生じることによって、凹条部６に保持された潤滑油に動圧が発生し、潤滑油はその滑りによる動圧の影響を受けて凹条部６相互間の凸条部と転動体との間に引き込まれ介在する。これにより、接触通過領域Ｂの両側では、軌道面４と転動体１との間に油膜が形成される。

一方、接触通過領域Ｂでは、転動体１が純転がりするため、軌道面４との間に滑りがほとんど生じない。従って、接触通過領域Ｂに凹条部６を形成していても、その凹条部６において滑りによる油膜形成作用は得ることができない。さらに、接触通過領域Ｂでは、アキシャル方向の荷重を受けた転動体１が、軌道面４を押圧することによって、潤滑油が凹条部６に沿って流出したと考えられる。これらの理由により、接触通過領域Ｂでは摩擦係数が増加し、軌道面４全体として、摩擦係数の低減作用が効果的に得られなかったと推察される。

図８の（ｃ）に示す比較例２は、図９の（ｃ）に示すように、凹条部６を加工前の摩擦係数と、加工後の摩擦係数について、差はほとんど認められない。この比較例２は、凹条部６が転がり摺動方向と平行を成すように延びているので、凹条部６に保持された潤滑油に滑りによる動圧が生じにくい。また、直交方向に延びた凹条部６に比べて、潤滑油の保持能力が低い。このことから、図８の（ｃ）に示す比較例２は、図８の（ｂ）の比較例１よりも、摩擦低減作用が得られなかったと考えられる。

また、図８の（ｄ）と（ｅ）に示す比較例３及び比較例４は、図９の（ｄ）と（ｅ）に示すように、どちらも凹条部６を加工後の摩擦係数（三角プロット）は、凹条部６を加工前の摩擦係数（丸プロット）より大きく増大した。これら比較例３と比較例４は、接触通過領域Ｂに凹条部６を形成しているが、接触通過領域Ｂでは滑りによる油膜形成作用は得られない。また、転動体１が接触通過領域Ｂを押圧することによって、潤滑油が凹条部６に沿って流出したと考えられる。これらの理由により、摩擦係数が増加したものと推察される。

上記図８の（ｂ）〜（ｅ）の比較例の試験結果に対して、図８の（ａ）に示す本発明の実施例は、図９の（ａ）に示すように、凹条部６を加工後の摩擦係数（三角プロット）は、凹条部６を加工前の摩擦係数（丸プロット）に比べ、特に、高速域での摩擦係数低減作用が大きい。

本発明の実施例は、軌道面４の接触通過領域Ｂの両端側に、凹条部６を形成している。転動体１が軌道面４を転動すると、接触通過領域Ｂの両端側において、転動体１との間に滑りが生じる。この滑りによって、凹条部６に保持された潤滑油に動圧が生じると、潤滑油はその滑りによる動圧の影響を受けて凹条部６相互間の凸条部と転動体との間に引き込まれ介在する。これにより、接触通過領域Ｂの両端側では、軌道面４と転動体１との間に油膜が十分に形成される。

一方、接触通過領域Ｂでは、滑りがほとんど生じないため、滑りによる油膜形成作用は得られない。しかし、接触通過領域Ｂには、凹条部６が形成されていないので、転動体１の転がり摺動により引き込まれた潤滑油が、凹条部６に沿って接触通過領域Ｂから流出することがない。これにより、軌道面４の接触通過領域Ｂと転動体１との間に油膜を形成することができる。上記理由から、本発明の実施例は、軌道面４全体に渡って十分な油膜を形成することが可能であり、摩擦を効果的に低減できたと推察される。

また、本発明の転がり摺動構造において、凹条部６が形成されていない領域（滑面部）の幅をＷの下限値を、接触通過領域Ｂの幅Ｘの０．５倍に設定したのは、接触通過領域Ｂにおける摩擦の増大を抑制するためである。つまり、前記幅Ｗが下限値より小さいと、接触通過領域Ｂへの凹条部６の侵入量が多くなり、潤滑油が凹条部６に沿って流出し易くなるからである。

また、凹条部６が形成されていない領域（滑面部）の幅をＷの上限値を、接触通過領域Ｂの幅Ｘの２倍に設定したのは、この上限値を超えると、凹条部６の形成する範囲が少なくなり、滑りによる動圧が発生しにくくなるためである。

また、図示しないが、実験において、凹条部６が形成されていない領域（滑面部）の幅Ｗが、接触通過領域Ｂの幅Ｘの０．５倍以上、かつ、２倍以下の範囲（０．５Ｘ≦Ｗ≦２Ｘ）では、凹条部形成後に明確な摩擦低減効果が認められた。しかし、凹条部６が形成されていない領域（滑面部）の幅Ｗが、接触通過領域Ｂの幅Ｘの３倍以上（Ｗ≧３Ｘ）の場合は、凹条部形成前と凹条部形成後において摩擦低減効果の差がほとんど認められなかった。

また、凹条部６の周期構造のピッチを１μｍ以下に設定することにより、凹条部６の潤滑油の保持能力を高め、潤滑油が凹条部６に沿って流出するのを抑制することが可能である。

上記図６に示す参考例は、接触通過領域Ｂに、つまり滑りによる動圧の発生しにくい箇所に、凹条部６を連続的に形成している。例えば、図８の（ｄ）に示す比較例は、アキシャル方向の荷重を受けた転動体１が、軌道面４の幅方向中央を押圧することによって、潤滑油が凹条部６に沿って流出する。しかし、図６の参考例は、凹条部６を接触通過領域Ｂに完全に包含されるように形成しているので、凹条部６は転動体１と軌道面４の接触面（ハッチング部Ａ）によって密封される。これにより、凹条部６からの潤滑油の流出を防止することができ、潤滑油の保持能力を維持することが可能である。また、この参考例において、接触通過領域Ｂの両側に形成した凹条部６の周期構造、及び、凹条部６の非形成部（滑面部）では、上述した図８の（ａ）の実施形態における摩擦低減作用と同様の作用を得ることが可能である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を加え得ることは勿論である。上述の本発明の実施形態は、本発明の転がり摺動面構造をスラストベアリングに適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明の構成を、直線状の軌道面や、樽型の外周面を有するころが転動可能な軌道面、あるいは転動体が２点で接触する（アンギュラコンタクトする）横断面ゴシックアーチ状又は楕円状の軌道面などにも適用可能である。

前記凹条部は接触通過領域の両側に存在する非接触領域のうちの片側にのみ形成してもよい。また、凹条部は転がり摺動方向に直交する方向に延在する場合に限らず、転がり摺動方向に対して傾斜する方向に延在させてもよい。凹条部の代わりに、凸条部を形成したり、又は凹条部と凸条部の組み合わせたりして、軌道面に凹凸面を構成することも可能である。

スラストベアリングの断面図である。 図１のスラストベアリングの軌道面を拡大した図である。 本発明の転がり摺動面構造の第１実施形態を示す平面図である。 本発明の転がり摺動面構造の第２実施形態を示す平面図である。 本発明の転がり摺動面構造の第３実施形態を示す平面図である。 転がり摺動面構造の参考例を示す平面図である。 転がり摺動試験装置の簡略図である。 転がり摺動試験に使用する５種類の軌道面を示す図であって、（ａ）は本発明の軌道面の平面図、（ｂ）〜（ｅ）は比較例の軌道面の平面図である。 転がり摺動試験の測定結果を示すグラフであって、（ａ）は本発明の測定結果を示すグラフ、（ｂ）〜（ｅ）は比較例の測定結果を示すグラフである。 周期構造作成装置の模式図である。 従来の転がり摺動面構造を示す図であって、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその平面図である。

１ 転動体
４ 軌道面
６ 凹条部
Ｂ 接触通過領域
Ｗ 幅
Ｘ 幅

Claims (5)

1. 転動体が転がり摺動する横断面凹湾曲状の軌道面を有する転がり摺動面構造において、
   前記軌道面における前記転動体の接触通過領域の両側に存在する非接触領域のうちの片側又は両側に、前記転動体の転がり摺動方向と交差する方向へ延びた凹条部及び／又は凸条部を、転がり摺動方向に連続的に形成し、前記接触通過領域の中央から前記凹条部及び／又は凸条部までの距離を、前記接触通過領域の幅の４分の１以上、前記接触通過領域の幅と同じ長さ以下となるように設定したことを特徴とする転がり摺動面構造。
2. 前記凹条部及び／又は凸条部を、前記接触通過領域の両側に存在する非接触領域のうちの片側又は両側であって接触通過領域から隔絶して形成した請求項１に記載の転がり摺動面構造。
3. 前記凹条部及び／又は凸条部が、前記転がり摺動方向に直交する方向に延びた請求項１又は２に記載の転がり摺動面構造。
4. 前記凹条部及び／又は凸条部のピッチを、１μｍ以下に設定した請求項１から３のいずれか１項に記載の転がり摺動面構造。
5. 前記軌道面に、加工閾値近傍のフルエンスで直線偏光のレーザを照射すると共に、その照射部分をオーバーラップさせながら走査して、前記凹条部を自己組織的に前記転がり摺動方向に連続的に形成した請求項１から４のいずれか１項に記載の転がり摺動面構造。

Images