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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023021900
(43)【公開日】2023-02-14
(54)【発明の名称】軸受装置及び軸受装置の駆動方法
(51)【国際特許分類】
F16C 33/10 20060101AFI20230207BHJP
F16C 3/02 20060101ALI20230207BHJP
【ＦＩ】
F16C33/10 Z
F16C3/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022015976
(22)【出願日】2022-02-03
(31)【優先権主張番号】P 2021127008
(32)【優先日】2021-08-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】100159499
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 義典
(74)【代理人】
【識別番号】100120329
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 一規
(74)【代理人】
【識別番号】100159581
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 勝誠
(74)【代理人】
【識別番号】100106264
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 耕治
(72)【発明者】
【氏名】高川 優作
(72)【発明者】
【氏名】沖田 圭介
(72)【発明者】
【氏名】松田 真理子
【テーマコード（参考）】
3J011
3J033
【Ｆターム（参考）】
3J011AA20
3J011BA02
3J011JA02
3J011KA02
3J011MA02
3J011NA01
3J011PA02
3J011RA03
3J033AA01
3J033AA02
3J033AA05
3J033AB03
3J033BA20
(57)【要約】 （修正有）
【課題】不純物の混入及びコストの増大を抑えつつ、軸部材及び軸受部材の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できる軸受装置を提供する。
【解決手段】軸径が１８０ｍｍ以上の軸部材１と、軸部材の外周面を摺動可能に支持する軸受部材２と、軸部材の外周面１１と軸受部材の内周面２１との間の隙間に供給され、この隙間に油膜を形成する潤滑油とを備える軸受装置であって、軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であり、かつ上記外周面の突出山部高さＲｐｋ１が０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下である軸受装置。
【選択図】図１
【解決手段】軸径が１８０ｍｍ以上の軸部材１と、軸部材の外周面を摺動可能に支持する軸受部材２と、軸部材の外周面１１と軸受部材の内周面２１との間の隙間に供給され、この隙間に油膜を形成する潤滑油とを備える軸受装置であって、軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であり、かつ上記外周面の突出山部高さＲｐｋ１が０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下である軸受装置。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸径が１８０ｍｍ以上の軸部材と、
上記軸部材の外周面を摺動可能に支持する軸受部材と、
上記軸部材の外周面と上記軸受部材の内周面との間の隙間に供給され、この隙間に油膜を形成する潤滑油と
を備える軸受装置であって、
上記軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であり、かつ上記外周面の突出山部高さＲｐｋ１が０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下である軸受装置。
上記軸部材の外周面を摺動可能に支持する軸受部材と、
上記軸部材の外周面と上記軸受部材の内周面との間の隙間に供給され、この隙間に油膜を形成する潤滑油と
を備える軸受装置であって、
上記軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であり、かつ上記外周面の突出山部高さＲｐｋ１が０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下である軸受装置。
【請求項2】
上記軸部材の硬度をＨ１［ＨＶ］、上記軸受部材の硬度をＨ２［ＨＶ］とした場合に、Ｈ１／Ｈ２が４．１以上である請求項１に記載の軸受装置。
【請求項3】
上記軸受部材の内周面の算術平均粗さをＲａ２［μｍ］、上記軸受部材の内周面の突出山部高さをＲｐｋ２［μｍ］とした場合に、Ｒａ２／Ｒａ１が０．２６以上３８．０以下であり、かつＲｐｋ２／Ｒｐｋ１が０．３２以上６９．０以下である請求項１又は請求項２に記載の軸受装置。
【請求項4】
下記式１で算出される油膜厚さｈ［μｍ］が、下記式２で算出される限界油膜厚さｈｌｉｍ［μｍ］以上である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の軸受装置。
但し、上記式１において、Ｒは上記軸部材及び上記軸受部材の等価半径［ｍ］を意味し、αは上記潤滑油の粘度圧力係数［１／ＧＰａ］を意味し、ηは上記潤滑油の粘度［Ｐａ・秒］を意味し、ｕは上記軸部材の周速度［ｍ／秒］を意味し、Ｅは上記軸部材及び上記軸受部材の等価縦弾性係数［ＧＰａ］を意味し、ｗは上記軸部材の軸方向における単位長さあたりの上記軸受部材にかかる荷重［Ｎ／ｍ］を意味し、上記式２において、Λｌｉｍは上記油膜が流体潤滑状態を維持する最小の油膜パラメータの値を意味し、Ｒａ２は上記軸受部材の内周面の算術平均粗さ［μｍ］を意味する。
【数1】
【請求項5】
上記潤滑油の粘度ηが、下記式３で算出される上記潤滑油の限界粘度ηｌｉｍ［Ｐａ・秒］以上である請求項４に記載の軸受装置。
【数2】
【請求項6】
上記軸部材の周速度ｕが、下記式４で算出される上記軸部材の限界周速度ｕｌｉｍ［ｍ／秒］以上である請求項４に記載の軸受装置。
【数3】
【請求項7】
上記軸部材及び上記軸受部材の等価半径Ｒが、下記式５で算出される上記軸部材及び上記軸受部材の限界等価半径Ｒｌｉｍ［ｍ］以上である請求項４に記載の軸受装置。
【数4】
【請求項8】
上記潤滑油の粘度ηが、下記式６を満たす請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の軸受装置。
０．０８×ηｌｉｍ≦η＜５．２０×ηｌｉｍ ・・・６
但し、上記式６において、ηｌｉｍは、上記記軸部材及び上記軸受部材の等価半径をＲ［ｍ］、上記潤滑油の粘度圧力係数をα［１／ＧＰａ］、上記潤滑油の粘度をη［Ｐａ・秒］、上記軸部材の周速度をｕ［ｍ／秒］、上記軸部材及び上記軸受部材の等価縦弾性係数をＥ［ＧＰａ］、上記軸部材の軸方向における単位長さあたりの上記軸受部材にかかる荷重をｗ［Ｎ／ｍ］、上記油膜が流体潤滑状態を維持する最小の油膜パラメータの値をΛｌｉｍ、上記軸受部材の内周面の算術平均粗さをＲａ２とした場合に、下記式３で算出される上記潤滑油の限界粘度［Ｐａ・秒］を意味する。
０．０８×ηｌｉｍ≦η＜５．２０×ηｌｉｍ ・・・６
但し、上記式６において、ηｌｉｍは、上記記軸部材及び上記軸受部材の等価半径をＲ［ｍ］、上記潤滑油の粘度圧力係数をα［１／ＧＰａ］、上記潤滑油の粘度をη［Ｐａ・秒］、上記軸部材の周速度をｕ［ｍ／秒］、上記軸部材及び上記軸受部材の等価縦弾性係数をＥ［ＧＰａ］、上記軸部材の軸方向における単位長さあたりの上記軸受部材にかかる荷重をｗ［Ｎ／ｍ］、上記油膜が流体潤滑状態を維持する最小の油膜パラメータの値をΛｌｉｍ、上記軸受部材の内周面の算術平均粗さをＲａ２とした場合に、下記式３で算出される上記潤滑油の限界粘度［Ｐａ・秒］を意味する。
【数5】
【請求項9】
軸受装置の駆動方法であって、
軸径が１８０ｍｍ以上の軸部材と、上記軸部材の外周面を摺動可能に支持する軸受部材と、上記軸部材の外周面と上記軸受部材の内周面との間の隙間に供給され、この隙間に油膜を形成する潤滑油とを備える軸受装置を用いて、上記軸部材を回転させる駆動工程を備え、
上記軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であり、かつ上記外周面の突出山部高さＲｐｋ１が０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下である軸受装置の駆動方法。
軸径が１８０ｍｍ以上の軸部材と、上記軸部材の外周面を摺動可能に支持する軸受部材と、上記軸部材の外周面と上記軸受部材の内周面との間の隙間に供給され、この隙間に油膜を形成する潤滑油とを備える軸受装置を用いて、上記軸部材を回転させる駆動工程を備え、
上記軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であり、かつ上記外周面の突出山部高さＲｐｋ１が０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下である軸受装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軸受装置及び軸受装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
船用の軸受装置は、例えばクランク軸、中間軸、推進軸等の軸部材と、この軸部材を摺動可能に支持するすべり軸受等の軸受部材とを備える。また、軸部材及び軸受部材の間の隙間には、潤滑油が供給されている。この潤滑油は、軸部材と軸受部材との間に油膜を形成することで、両部材の間の摩擦抵抗を低減する。
【0003】
油膜の形成が十分な場合、主に油膜の粘度が摩擦抵抗の要因となるため、摩擦抵抗が低く維持されやすい。一方で、油膜の形成が不十分な場合、油膜の粘度に加え、軸部材及び軸受部材の固体接触も摩擦抵抗の要因となり得るため、摩擦抵抗が高まりやすい。また、油膜の形成が不十分な場合、軸部材及び軸受部材の間で焼き付きが生じやすい。
【0004】
摺動部材の摩擦抵抗及び焼き付きを低減する技術として、例えば特許文献１には、摺動面に窒素を含有する非晶質炭素被膜を形成することが記載されている。また、特許文献２には、内燃機関の低フリクション化に対応可能な表面特性を有する組み合せ摺動部材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１７－０２５３９６号公報
【特許文献2】特開２００４－１１６７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１に記載されている被膜を、例えば高荷重の環境下にある船用の軸受部材の表面に形成すると、被膜の損傷に起因して潤滑油中に不純物が混入するおそれがある。また、上記被膜を大型の船用の軸受部材の表面に形成すると、設備投資やコストが増大するおそれがある。一方で、特許文献２に記載されている技術は、摺動部材が往復運動することを前提としている。このため、軸部材が回転することを前提とした軸受装置に上記技術を適用すると、軸部材及び軸受部材の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できないおそれがある。
【0007】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、不純物の混入及びコストの増大を抑えつつ、軸部材及び軸受部材の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できる軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る軸受装置は、軸径が１８０ｍｍ以上の軸部材と、上記軸部材の外周面を摺動可能に支持する軸受部材と、上記軸部材の外周面と上記軸受部材の内周面との間の隙間に供給され、この隙間に油膜を形成する潤滑油とを備える軸受装置であって、上記軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であり、かつ上記外周面の突出山部高さＲｐｋ１が０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下である。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一態様に係る軸受装置は、不純物の混入及びコストの増大を抑えつつ、軸部材及び軸受部材の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【0012】
本発明の一態様に係る軸受装置は、軸径が１８０ｍｍ以上の軸部材と、上記軸部材の外周面を摺動可能に支持する軸受部材と、上記軸部材の外周面と上記軸受部材の内周面との間の隙間に供給され、この隙間に油膜を形成する潤滑油とを備える軸受装置であって、上記軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であり、かつ上記外周面の突出山部高さＲｐｋ１が０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下である。
【0013】
当該軸受装置は、上記軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１及び突出山部高さＲｐｋ１が適正化されていることによって、上記軸部材及び上記軸受部材の間の摺動域を流体潤滑状態に維持しやすい。このため、当該軸受装置は、上記摺動域における不純物の混入及びコストの増大を抑えつつ、上記軸部材及び上記軸受部材の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できる。
【0014】
上記軸部材の硬度をＨ１［ＨＶ］、上記軸受部材の硬度をＨ２［ＨＶ］とした場合に、Ｈ１／Ｈ２が４．１以上であるとよい。このようにＨ１／Ｈ２が上記下限以上であることによって、上記軸受部材の表面粗さが小さくなりやすい。このため、上記軸部材及び上記軸受部材の間の摩擦抵抗及び焼き付きをさらに抑制できる。
【0015】
上記軸受部材の内周面の算術平均粗さをＲａ２［μｍ］、上記軸受部材の内周面の突出山部高さをＲｐｋ２［μｍ］とした場合に、Ｒａ２／Ｒａ１が０．２６以上３８．０以下であり、かつＲｐｋ２／Ｒｐｋ１が０．３２以上６９．０以下であることが好ましい。このようにＲａ２／Ｒａ１及びＲｐｋ２／Ｒｐｋ１を上記範囲内に制御することで、上記軸部材及び上記軸受部材の間の摩擦抵抗及び焼き付きをさらに抑制しやすい。
【0016】
下記式１で算出される油膜厚さｈ［μｍ］としては、下記式２で算出される限界油膜厚さｈｌｉｍ［μｍ］以上が好ましい。
【0017】
【数1】
【0018】
このように上記油膜厚さｈが上記限界油膜厚さｈｌｉｍ以上であることによって、上記摺動域を流体潤滑状態に維持することが容易となる。
【0019】
上記潤滑油の粘度ηとしては、下記式３で算出される上記潤滑油の限界粘度ηｌｉｍ［Ｐａ・秒］以上が好ましい。
【0020】
【数2】
【0021】
このように上記潤滑油の粘度ηが上記潤滑油の限界粘度ηｌｉｍ以上であることによって、上記摺動域を流体潤滑状態に維持することがさらに容易となる。
【0022】
上記軸部材の周速度ｕとしては、下記式４で算出される上記軸部材の限界周速度ｕｌｉｍ［ｍ／秒］以上が好ましい。
【0023】
【数3】
【0024】
このように上記軸部材の周速度ｕが上記限界周速度ｕｌｉｍ以上であることによって、上記摺動域を流体潤滑状態に維持することがさらに容易となる。
【0025】
上記軸部材及び上記軸受部材の等価半径Ｒとしては、下記式５で算出される上記軸部材及び上記軸受部材の限界等価半径Ｒｌｉｍ［ｍ］以上が好ましい。
【0026】
【数4】
【0027】
このように上記等価半径Ｒが上記限界等価半径Ｒｌｉｍ以上であることによって、上記摺動域を流体潤滑状態に維持することがさらに容易となる。
【0028】
上記潤滑油の粘度ηは、下記式６を満たすとよい。
０．０８×ηｌｉｍ≦η＜５．２０×ηｌｉｍ ・・・６
０．０８×ηｌｉｍ≦η＜５．２０×ηｌｉｍ ・・・６
【0029】
このように上記粘度ηが上記式６を満たすことによって、上記潤滑油の粘度を適正化しつつ、上記摺動域を流体潤滑状態に維持することが容易となる。
【0030】
本発明の他の一態様に係る軸受装置の駆動方法は、軸径が１８０ｍｍ以上の軸部材と、上記軸部材の外周面を摺動可能に支持する軸受部材と、上記軸部材の外周面と上記軸受部材の内周面との間の隙間に供給され、この隙間に油膜を形成する潤滑油とを備える軸受装置を用いて、上記軸部材を回転させる駆動工程を備え、上記軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であり、かつ上記外周面の突出山部高さＲｐｋ１が０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下である。
【0031】
当該軸受装置の駆動方法は、当該軸受装置を用いることによって、上記駆動工程で、上記軸部材及び上記軸受部材の間の摺動域を流体潤滑状態に維持しやすい。このため、当該軸受装置の駆動方法は、上記摺動域における不純物の混入及びコストの増大を抑えつつ、上記軸部材及び上記軸受部材の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できる。
【0032】
なお、本発明において、「軸径」とは軸部材の外周面の直径を意味し、「算術平均粗さ」とはＪＩＳ―Ｂ０６０１（２０１３）に準拠して測定される値を意味し、「突出山部高さ」とはＪＩＳ―Ｂ０６７１―２（２００２）に準拠して測定される値を意味し、「硬度」とはＪＩＳ―Ｚ２２４４（２００９）に準拠して測定されるビッカース硬さを意味し、「流体潤滑状態」とはストライベック曲線を用いて分類される流体潤滑の状態にあることを意味し、「限界油膜厚さ」とは油膜が流体潤滑状態を維持できる最小の油膜厚さを意味し、「限界粘度」とは油膜が流体潤滑状態を維持できる潤滑油の最小の粘度を意味し、「軸部材の周速度」とは軸部材の外周面における周速度を意味し、「限界周速度」とは油膜が流体潤滑状態を維持できる軸部材の最小の周速度を意味する。
【0033】
本発明において、「等価半径」とは、軸部材の外周面の半径をＲ１［ｍ］、軸受部材の内周面の半径をＲ２［ｍ］とした場合に下記式７により算出される値［ｍ］を意味する（半径Ｒ１及び半径Ｒ２については図１参照）。また、「限界等価半径」とは、油膜が流体潤滑状態を維持できる最小の等価半径を意味する。
【0034】
【数5】
【0035】
本発明において、潤滑油の粘度ηは、潤滑油の密度をρ［ｇ／ｃｍ３］、大気圧下における潤滑油温度Ｔ［Ｋ］での潤滑油の動粘度をμ（Ｔ）［ｍｍ２／ｓ］、潤滑油に加わる圧力をＰ［ＧＰａ］とした場合に、下記式８で算出される値を意味する。
η＝ρμ（Ｔ）ｅｘｐ（αＰ）×１０－３・・・８
η＝ρμ（Ｔ）ｅｘｐ（αＰ）×１０－３・・・８
【0036】
上記式８において、上記動粘度μ（Ｔ）は、粘度温度特性数ｍを用いて下記式９で算出される。
【数6】
【0037】
上記式９において、上記粘度温度特性数ｍは、温度Ｔ１［Ｋ］における潤滑油の既知の動粘度μ１及び温度Ｔ２［Ｋ］（Ｔ１＜Ｔ２）における潤滑油の既知の動粘度μ２を用いて、ＪＩＳ―Ｋ２２８３（２０００）の「動粘度及び混合比の推定方法」に示される下記式１０で算出される。
ｍ＝｛ｌｏｇｌｏｇ（μ１＋０．７）－ｌｏｇｌｏｇ（μ２＋０．７）｝／（ｌｏｇＴ２－ｌｏｇＴ１）・・・１０
ｍ＝｛ｌｏｇｌｏｇ（μ１＋０．７）－ｌｏｇｌｏｇ（μ２＋０．７）｝／（ｌｏｇＴ２－ｌｏｇＴ１）・・・１０
【0038】
上記式９において、ｂは、温度Ｔ３［Ｋ］における潤滑油の既知の動粘度μ３を用いて、下記式１１で算出される。
ｂ＝ｌｏｇｌｏｇ（μ３＋０．７）＋ｍｌｏｇＴ３・・・１１
ｂ＝ｌｏｇｌｏｇ（μ３＋０．７）＋ｍｌｏｇＴ３・・・１１
【0039】
本発明において、粘度圧力係数αは、上記粘度温度特性数ｍ及び上記動粘度μ（Ｔ）を用いて実験式である下記式１２で算出される値［１／ＧＰａ］を意味する。
α＝ｍ｛０．１６５７＋０．２３３２ｌｏｇμ（Ｔ）｝×１０・・・１２
α＝ｍ｛０．１６５７＋０．２３３２ｌｏｇμ（Ｔ）｝×１０・・・１２
【0040】
本発明において、「等価縦弾性係数」とは、軸部材のポアソン比をν１、軸部材の縦弾性係数をＥ１［ＧＰａ］、軸受部材のポアソン比をν２、軸受部材の縦弾性係数をＥ２［ＧＰａ］とした場合に下記式１３により算出される値［ＧＰａ］を意味する。
【0041】
【数7】
【0042】
本発明において、「油膜パラメータ」とは、油膜厚さをｈ［μｍ］とした場合に下記式１４により算出されるΛの値を意味する。
【0043】
【数8】
【0044】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【0045】
［軸受装置］
図１の軸受装置は、軸部材１と、軸部材１の外周面１１を摺動可能に支持する軸受部材２と、軸部材１の外周面１１と軸受部材２の内周面２１との間の隙間に供給され、この隙間に油膜３１を形成する潤滑油３とを備える。
図１の軸受装置は、軸部材１と、軸部材１の外周面１１を摺動可能に支持する軸受部材２と、軸部材１の外周面１１と軸受部材２の内周面２１との間の隙間に供給され、この隙間に油膜３１を形成する潤滑油３とを備える。
【0046】
＜軸部材＞
軸部材１は、軸受部材２に対して周方向に回転する回転体である。軸部材１としては、例えば船に配置される船用のクランク軸、中間軸、推進軸等が挙げられる。軸部材１の材質としては、例えば炭素鋼、低合金鋼、アルミニウム合金等が挙げられる。軸部材１の中心軸Ｐは水平方向（図１のＹ方向）に延びている。
軸部材１は、軸受部材２に対して周方向に回転する回転体である。軸部材１としては、例えば船に配置される船用のクランク軸、中間軸、推進軸等が挙げられる。軸部材１の材質としては、例えば炭素鋼、低合金鋼、アルミニウム合金等が挙げられる。軸部材１の中心軸Ｐは水平方向（図１のＹ方向）に延びている。
【0047】
軸部材１の外周面１１には、例えば潤滑膜等のコーティング層は形成されていないことが好ましい。このように外周面１１にコーティング層が設けられていないことによって、軸部材１及び軸受部材２の間の摺動域における不純物の混入及びコストの増大を抑制できる。
【0048】
軸部材１の軸径は１８０ｍｍ以上である。軸部材１の軸径の下限としては、２８０ｍｍであってもよく、３６０ｍｍであってもよい。軸部材１の軸径が上記下限値以上の場合に軸部材１の外周面１１等にコーティング層が設けられていると、コーティング層が損傷して不純物が発生するおそれが高い。これに対し、当該軸受装置は、外周面１１にコーディング層を設けることを要しないので、上記摺動域における不純物の混入を抑制できる。
【0049】
軸部材１の軸径の上限としては、特に限定されるものではないが、例えば１５００ｍｍが好ましく、１３００ｍｍがより好ましい。軸部材１の軸径が上記上限値を超えると、当該軸受装置が大きくなりすぎて、装置の小型化等の要請に反するおそれがある。
【0050】
軸部材１の外周面１１には、以下の手順で算出される複数の粗さ突起頂点が存在していてもよい。まず、ＪＩＳ―Ｂ０６０１（２０１３）に準拠してカットオフ値０．２５ｍｍで測定される測定長４．０ｍｍの粗さ曲線を基に、粗さ曲線の平均線をＪＩＳ―Ｂ０６０１（２０１３）に準じて設定する。この平均線を基準にこの平均線よりも上部に位置する測定点の高さを正の値とし、この平均線よりも下部に位置する測定点の高さを負の値として定義する。高さが正となるすべての測定点の高さの平均値をＴｈｒ０とする。次に、粗さ曲線上の各測定点うち、両側に隣接する測定点よりも高く、かつ高さが－Ｔｈｒ０よりも大きい測定点を仮の頂点とする。隣接する仮の頂点の間に位置する測定点のうち高さが最小となる（隣接する仮の頂点からの深さが最大となる）測定点を谷とする。そして、すべての仮の頂点について、仮の頂点と、その仮の頂点の両側に隣接する谷との高低差をそれぞれ求め、この高低差の大きい方の値が０．２×Ｔｈｒ０未満の頂点を除外する。この結果、残った仮の頂点を粗さ突起頂点として求める。
【0051】
軸部材１の外周面１１に上記粗さ突起頂点が存在している場合、外周面１１における粗さ突起の曲率半径βの下限としては、５５μｍであってもよく、５８μｍであってもよい。軸部材１の軸径が上記下限値以上であるような大径の軸部材１にあっては、機械加工による寸法精度が不十分となりやすいため、外周面１１を手動で研磨することが望まれることがある。外周面１１を手動で研磨すると、粗さ突起の曲率半径βが大きくなりやすい。粗さ突起の曲率半径βが大きいと、軸部材１及び軸受部材２の間の摺動域で焼き付きが発生しやすくなる。当該軸受装置は、このような構成においても、上記摺動域における焼き付きを容易に抑制できる。
【0052】
なお、上記「粗さ突起の曲率半径」とは、以下の手順で算出される値を意味する。まず、上記粗さ突起頂点とその粗さ突起頂点の両側に隣接する谷との間に位置する全ての測定点からその粗さ突起頂点に向かって直線を引き、その直線の勾配が最大となる測定点をその粗さ突起の端部と定める。各粗さ突起の両端部間の粗さ曲線を最小２乗法によって近似して得られた２次関数の２次係数をａとし、各粗さ突起の曲率半径を―０．５／ａによって求める。上記粗さ曲線上における全ての粗さ突起の曲率半径の中央値を粗さ突起の曲率半径として求める。
【0053】
軸部材１の外周面１１の算術平均粗さＲａ１は０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であり、かつこの外周面１１の突出山部高さＲｐｋ１は０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下である。軸部材１は、上述の通り、外周面１１を手動で研磨すると粗さ突起の曲率半径βが大きくなりやすい。この際、番手の十分大きいサンドペーパーを用いて研磨することによって、算術平均粗さＲａ１及び突出山部高さＲｐｋ１を上記範囲内に低減できる。例えば、粗さが２００番手以上のサンドペーパーを用いて研磨することによって、算術平均粗さＲａ１及び突出山部高さＲｐｋ１を上記範囲内にまで低減することができる。上記サンドペーパーの番手としては、５００番手以上であってもよく、６００番手以上であってもよい。なお、軸部材１の外周面１１の算術平均粗さＲａ１及びこの外周面１１の突出山部高さＲｐｋ１は、軸部材１と軸受部材２とが摺動する前の値とすることができる。
【0054】
外周面１１の算術平均粗さＲａ１の上限としては、０．１６μｍが好ましく、０．１２μｍがより好ましく、０．０８μｍがさらに好ましい。外周面１１の算術平均粗さＲａ１が上記上限を超えると、軸部材１及び軸受部材２の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制することが困難となるおそれがある。
【0055】
外周面１１の突出山部高さＲｐｋ１の上限としては、０．２２μｍが好ましく、０．１８μｍがより好ましく、０．１４μｍがさらに好ましい。外周面１１の突出山部高さＲｐｋ１が上記上限を超えると、軸部材１及び軸受部材２の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制することが困難となるおそれがある。
【0056】
＜軸受部材＞
軸受部材２としては、例えば船に配置される船用のクランク軸受、中間軸受、推進軸受等が挙げられる。軸受部材２の材質としては、例えばホワイトメタル、ケルメット、アルミニウム合金等が挙げられる。
軸受部材２としては、例えば船に配置される船用のクランク軸受、中間軸受、推進軸受等が挙げられる。軸受部材２の材質としては、例えばホワイトメタル、ケルメット、アルミニウム合金等が挙げられる。
【0057】
軸受部材２の内周面２１は、軸部材１の外周面１１を周方向に沿って取り囲んでいる。内周面２１の中心軸は水平方向（図１のＹ方向）に延びている。外周面１１及び内周面２１の間の隙間には潤滑油３が供給され、この潤滑油３によって油膜３１が形成されている。このように軸受部材２は、その内周面２１が油膜３１を介して外周面１１に対向して配置されることで、軸部材１を摺動可能に支持している。
【0058】
内周面２１は、外周面１１から油膜３１を介して荷重を受ける。このため、内周面２１は上記荷重を受ける領域（荷重分布）を有する。荷重分布は内周面２１の中心軸方向に延び、かつ内周面２１の中心軸と垂直な切断面においては円弧状に形成される。また、上記荷重分布の範囲は、軸部材１の回転及び振動によって変動し得る。
【0059】
軸受部材２の内周面２１には、例えば潤滑膜等のコーティング層は形成されていないことが好ましい。このように内周面２１にコーティング層が設けられていないことによって、軸部材１及び軸受部材２の間の摺動域における不純物の混入及びコストの増大を抑制できる。
【0060】
軸部材１の硬度Ｈ１［ＨＶ］は軸受部材２の硬度Ｈ２［ＨＶ］よりも大きいことが好ましい。一般に、軸受部材２は硬度Ｈ２が小さいため、内周面２１の表面粗さを機械加工等によって意図的に制御することは困難である。このような場合でも、軸部材１の硬度Ｈ１を軸受部材２の硬度Ｈ２よりも大きくすることで、軸部材１との摺動に起因して軸受部材２の内周面２１を研磨することができる。その結果、軸受部材２の内周面２１の表面粗さを低下させ、外周面１１と内周面２１との間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制しやすい。軸受部材２の硬度Ｈ２に対する軸部材１の硬度Ｈ１の比（Ｈ１／Ｈ２）の下限としては、４．１が好ましく、５．０がより好ましく、６．０がさらに好ましく、８．０が特に好ましい。上記比が上記下限に満たないと、軸部材１の回転によって内周面２１の表面粗さを低下させることが困難となるおそれがある。逆に、上記比の上限としては、特に限定されないが、軸部材１及び軸受部材２の材質の選定を容易にする観点等から、例えば２０とすることができる。
【0061】
軸部材１の外周面１１の算術平均粗さＲａ１［μｍ］に対する軸受部材２の内周面２１の算術平均粗さＲａ２［μｍ］の比（Ｒａ２／Ｒａ１）の下限としては、特に限定されないが、例えば０．２６とすることができる。一方、上記比の上限としては、３８．０が好ましく、３７．１がより好ましく、２２．６がさらに好ましく、２０．４がさらに一層好ましい。上記比が上記上限を超えると、外周面１１及び内周面２１の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制することが困難となるおそれがある。なお、上記比は、軸部材１と軸受部材２とが摺動する前の比とすることができる。
【0062】
軸部材１の外周面１１の突出山部高さＲｐｋ１［μｍ］に対する軸受部材２の内周面２１の突出山部高さＲｐｋ２［μｍ］の比（Ｒｐｋ２／Ｒｐｋ１）の下限としては、特に限定されないが、例えば０．３２とすることができる。一方、上記比の上限としては、６９．０が好ましく、６８．３がより好ましく、５７．３がさらに好ましく、２７．４がさらに一層好ましい。上記比が上記上限を超えると、外周面１１及び内周面２１の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制することが困難となるおそれがある。なお、上記比は、軸部材１と軸受部材２とが摺動する前の比とすることができる。
【0063】
＜潤滑油＞
潤滑油３としては、例えばパラフィン系ベースオイル等が挙げられる。潤滑油３は、油膜３１を形成することによって、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持することを容易にする。
潤滑油３としては、例えばパラフィン系ベースオイル等が挙げられる。潤滑油３は、油膜３１を形成することによって、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持することを容易にする。
【0064】
下記式１で算出される油膜厚さｈ［μｍ］としては、下記式２で算出される限界油膜厚さｈｌｉｍ［μｍ］以上が好ましい。
【0065】
【数9】
【0066】
但し、上記式１において、Ｒは軸部材１及び軸受部材２の等価半径［ｍ］を意味し、αは潤滑油３の粘度圧力係数［１／ＧＰａ］を意味し、ηは潤滑油３の粘度［Ｐａ・秒］を意味し、ｕは軸部材１の周速度［ｍ／秒］を意味し、Ｅは軸部材１及び軸受部材２の等価縦弾性係数［ＧＰａ］を意味し、ｗは軸部材１の軸方向における単位長さあたりの軸受部材２にかかる荷重［Ｎ／ｍ］を意味する。また、上記式２において、Λｌｉｍは油膜３１が流体潤滑状態を維持する最小の油膜パラメータの値を意味する。なお、上記式１において周速度ｕとしては、例えば軸部材１が連続して回転する間の回転速度の平均値を用いることができる。上記式１において粘度ηとしては、軸部材１が連続して回転する間の潤滑油３の最大温度をＴｈとした場合に、上述の式８で算出されるη（Ｔｈ）を用いることができる。上記式１において単位長さ当たりの荷重ｗは、油膜厚さｈの算出を容易にする観点から、軸部材１の全荷重が直接的に内周面２１にかかるものと仮定して求めることができる。この仮定によると、単位長さ当たりの荷重ｗは、軸部材１の全荷重を内周面２１の幅（内周面２１の中心軸方向長さ）で除した値とできる。上記式１において最小の油膜パラメータの値Λｌｉｍとしては、軸部材１及び軸受部材２の材料特性に応じて３以上４以下を設定できる。特に、軸部材１の外周面１１及び軸受部材２の内周面２１の表面粗さがそれぞれ正規分布に従うとみなせる場合、最小の油膜パラメータの値Λｌｉｍを、３とすることができる。上記式２において、軸部材１の外周面１１の算術平均粗さＲａ１及び軸受部材２の内周面２１の算術平均粗さＲａ２としては、軸部材１と軸受部材２とが摺動する前の値を用いることができる。
【0067】
このように上記油膜厚さｈが上記限界油膜厚さｈｌｉｍ以上であることによって、油膜３１によって外周面１１と内周面２１との固体接触を抑制しやすい。このため、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持することが容易となる。
【0068】
潤滑油３の限界粘度ηｌｉｍ［Ｐａ・秒］は、上記式２を用いて上記式１を変形することで下記式３によって求められる。
【0069】
【数10】
【0070】
潤滑油３の粘度η［Ｐａ・秒］は、上記限界粘度ηｌｉｍを基準に制御されているとよい。すなわち、潤滑油３の粘度η［Ｐａ・秒］の下限としては、０．０８×ηｌｉｍが好ましく、０．１９×ηｌｉｍ超がより好ましく、０．３７×ηｌｉｍがさらに好ましく、０．４７×ηｌｉｍがさらに一層好ましい。また、上記粘度ηの下限としては、上記限界粘度ηｌｉｍであってもよい。一方、上記粘度ηの上限としては、５．２０×ηｌｉｍ未満が好ましく、３．７０×ηｌｉｍがより好ましく、１．４３×ηｌｉｍがさらに好ましい。上記粘度ηが上記下限に満たないと、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持することが困難となるおそれがある。逆に、上記粘度ηが上記上限を超えると、粘度ηが大きくなり過ぎることで外周面１１及び内周面２１の間の摩擦抵抗を低減し難くなるおそれがある。
【0071】
軸部材１の限界周速度ｕｌｉｍ［ｍ／秒］は、上記式２を用いて上記式１を変形することで下記式４によって求められる。
【0072】
【数11】
【0073】
軸部材１の周速度ｕ［ｍ／秒］は、上記限界周速度ｕｌｉｍを基準に制御されているとよい。すなわち、軸部材１の周速度ｕ［ｍ／秒］の下限としては、０．２９×ｕｌｉｍが好ましく、０．５３×ｕｌｉｍがより好ましく、ｕｌｉｍがさらに好ましい。一方、上記周速度ｕの上限としては、特に限定されないが、例えば４．９４×ｕｌｉｍとすることができる。上記周速度ｕが上記下限に満たないと、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持することが困難となるおそれがある。
【0074】
軸部材１及び軸受部材２の限界等価半径Ｒｌｉｍ［ｍ］は、上記式２を用いて上記式１を変形することで下記式５によって求められる。
【0075】
【数12】
【0076】
軸部材１及び軸受部材２の等価半径Ｒ［ｍ］は、上記限界等価半径Ｒｌｉｍを基準に制御されているとよい。すなわち、上記等価半径Ｒ［ｍ］の下限としては、０．０８×Ｒｌｉｍが好ましく、０．２７×Ｒｌｉｍがより好ましく、Ｒｌｉｍがさらに好ましい。一方、上記等価半径Ｒの上限としては、特に限定されないが、装置の小型化等の要請から、例えば２５．６５×Ｒｌｉｍとすることができる。上記等価半径Ｒが上記下限に満たないと、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持することが困難となるおそれがある。
【0077】
＜利点＞
当該軸受装置は、軸部材１の外周面１１の算術平均粗Ｒａ１さ及び突出山部高さＲｐｋ１が適正化されていることによって、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持しやすい。また、当該軸受装置は、外周面１１及び内周面２１にコーティング層等の表面処理層を設けることを要しない。このため、当該軸受装置は、外周面１１及び内周面２１の間における不純物の混入及びコストの増大を抑えつつ、外周面１１及び内周面２１の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できる。
当該軸受装置は、軸部材１の外周面１１の算術平均粗Ｒａ１さ及び突出山部高さＲｐｋ１が適正化されていることによって、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持しやすい。また、当該軸受装置は、外周面１１及び内周面２１にコーティング層等の表面処理層を設けることを要しない。このため、当該軸受装置は、外周面１１及び内周面２１の間における不純物の混入及びコストの増大を抑えつつ、外周面１１及び内周面２１の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できる。
【0078】
【0079】
＜駆動工程＞
駆動工程Ｓ１では、軸部材１と軸受部材２との間の隙間に潤滑油３を供給しつつ、軸部材１を回転させる。潤滑油３の供給方法としては、例えば軸受部材２の内周面２１に潤滑油３を供給するための供給口を設け、軸部材１及び軸受部材２の間の摺動域において潤滑油３が循環するようにこの供給口から潤滑油３を供給する方法が挙げられる。なお、潤滑油３は、軸部材１を回転させる前に外周面１１及び内周面２１の間に滴下してもよい。
駆動工程Ｓ１では、軸部材１と軸受部材２との間の隙間に潤滑油３を供給しつつ、軸部材１を回転させる。潤滑油３の供給方法としては、例えば軸受部材２の内周面２１に潤滑油３を供給するための供給口を設け、軸部材１及び軸受部材２の間の摺動域において潤滑油３が循環するようにこの供給口から潤滑油３を供給する方法が挙げられる。なお、潤滑油３は、軸部材１を回転させる前に外周面１１及び内周面２１の間に滴下してもよい。
【0080】
駆動工程Ｓ１では、下記式１で算出される油膜厚さｈ［μｍ］が、下記式２で算出される限界油膜厚さｈｌｉｍ［μｍ］以上となるように軸部材１を回転させることが好ましい。
【0081】
【数13】
【0082】
このように上記油膜厚さｈを上記限界油膜厚さｈｌｉｍ以上に制御することで、油膜３１によって外周面１１及び内周面２１の間の固体接触を抑制しやすい。
【0083】
駆動工程Ｓ１における潤滑油３の粘度ηは、上述の限界粘度ηｌｉｍを基準に制御されているとよい。すなわち、上記粘度η［Ｐａ・秒］の下限としては、０．０８×ηｌｉｍが好ましく、０．１９×ηｌｉｍ超がより好ましく、０．３７×ηｌｉｍがさらに好ましく、０．４７×ηｌｉｍがさらに一層好ましい。また、上記粘度ηの下限としては、上記限界粘度ηｌｉｍであってもよい。一方、上記粘度ηの上限としては、５．２０×ηｌｉｍ未満が好ましく、３．７０×ηｌｉｍがより好ましく、１．４３×ηｌｉｍがさらに好ましい。上記粘度ηが上記下限に満たないと、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持することが困難となるおそれがある。逆に、上記粘度ηが上記上限を超えると、粘度ηが大きくなり過ぎることで、外周面１１及び内周面２１の間の摩擦抵抗を低減し難くなるおそれがある。なお、ここでの粘度ηとは、軸部材１を駆動している間の粘度ηを意味し、「限界粘度ηｌｉｍを基準に制御する」とは、軸部材１の周速度ｕ等の駆動条件の調整や、潤滑油３の選択などによって、駆動工程Ｓ１中における潤滑油３の粘度ηを駆動工程Ｓ１開始直前の限界粘度ηｌｉｍを基に制御することを意味する。
【0084】
駆動工程Ｓ１では、軸部材１の周速度ｕを上述の限界周速度ｕｌｉｍを基準に制御することが好ましい。すなわち、駆動工程Ｓ１における軸部材１の周速度ｕ［ｍ／秒］の下限としては、０．２９×ｕｌｉｍが好ましく、０．５３×ｕｌｉｍがより好ましく、ｕｌｉｍがさらに好ましい。一方、上記周速度ｕの上限としては、特に限定されないが、例えば４．９４×ｕｌｉｍとすることができる。上記周速度ｕが上記下限に満たないと、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持することが困難となるおそれがある。
【0085】
＜利点＞
当該軸受装置の駆動方法は、当該軸受装置を用いることによって、駆動工程Ｓ１で、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持しやすい。このため、当該軸受装置の駆動方法は、外周面１１及び内周面２１の間における不純物の混入及びコストの増大を抑えつつ、外周面１１及び内周面２１の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できる。
当該軸受装置の駆動方法は、当該軸受装置を用いることによって、駆動工程Ｓ１で、外周面１１及び内周面２１の間を流体潤滑状態に維持しやすい。このため、当該軸受装置の駆動方法は、外周面１１及び内周面２１の間における不純物の混入及びコストの増大を抑えつつ、外周面１１及び内周面２１の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できる。
【0086】
［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。したがって、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。したがって、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【0087】
上記実施形態において、軸部材の中心軸は水平方向に延びているが、この軸部材の中心軸は水平方向に対して傾斜していてもよい。
【実施例0088】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。
【0089】
本実施例では、軸部材の外周面を手動により研磨する研磨試験及び軸部材を回転させる摺動試験を行った。
【0090】
［研磨試験］
研磨試験では、軸部材の外周面を、サンドペーパーを用いて研磨した。軸部材の材質は、ＪＩＳ―Ｇ４０５１（２０１６）で規定されるＳ４５Ｃ相当の鋼材とした。研磨部分における軸部材の外径は６００ｍｍとした。研磨はサンドペーパーの番手を除々に大きくしながら繰り返し行った。サンドペーパーの番手ごとに、研磨後の上記外周面における算術平均粗さＲａ１及び突出山部高さＲｐｋ１を、（株）ミツトヨ製小型表面粗さ測定機（「ＳＪ－３１０」）を用いて測定した。この測定では、上記外周面の周方向に沿って９０ｄｅｇ間隔で４つの周方向位置を決め、これらの周方向位置ごとに軸方向に位置の異なる２つの測定箇所で上記外周面における算術平均粗さＲａ１及び突出山部高さＲｐｋ１を測定した。また、上記測定箇所における評価長さを４ｍｍとした。算術平均粗さＲａ１の測定条件は、測定力０．７５ｍＮ、測定子半径２μｍ、高域カットオフ値（λｃ）０．８ｍｍ、低域カットオフ値（λｓ）２．５μｍとした。図３に算術平均粗さＲａ１の測定結果を、図４に突出山部高さＲｐｋ１の測定結果を示す。ただし、図３及び図４におけるプロットは平均値を、エラーバーは平均値に対する誤差範囲を示している。
研磨試験では、軸部材の外周面を、サンドペーパーを用いて研磨した。軸部材の材質は、ＪＩＳ―Ｇ４０５１（２０１６）で規定されるＳ４５Ｃ相当の鋼材とした。研磨部分における軸部材の外径は６００ｍｍとした。研磨はサンドペーパーの番手を除々に大きくしながら繰り返し行った。サンドペーパーの番手ごとに、研磨後の上記外周面における算術平均粗さＲａ１及び突出山部高さＲｐｋ１を、（株）ミツトヨ製小型表面粗さ測定機（「ＳＪ－３１０」）を用いて測定した。この測定では、上記外周面の周方向に沿って９０ｄｅｇ間隔で４つの周方向位置を決め、これらの周方向位置ごとに軸方向に位置の異なる２つの測定箇所で上記外周面における算術平均粗さＲａ１及び突出山部高さＲｐｋ１を測定した。また、上記測定箇所における評価長さを４ｍｍとした。算術平均粗さＲａ１の測定条件は、測定力０．７５ｍＮ、測定子半径２μｍ、高域カットオフ値（λｃ）０．８ｍｍ、低域カットオフ値（λｓ）２．５μｍとした。図３に算術平均粗さＲａ１の測定結果を、図４に突出山部高さＲｐｋ１の測定結果を示す。ただし、図３及び図４におけるプロットは平均値を、エラーバーは平均値に対する誤差範囲を示している。
【0091】
図３に示すように、サンドペーパーの番手の大きさが１５０番以上になると、算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下の範囲にまで低減される。また、サンドペーパーの番手の大きさが２００番以上になると、算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ以上０．２０μｍ以下の範囲に収束している。一方で、図４に示すように、サンドペーパーの番手の大きさが１５０番以上になると、軸部材の外周面の突出山部高さＲｐｋ１が０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下の範囲まで低減される。また、サンドペーパーの番手の大きさが２００番以上になると、軸部材の外周面の突出山部高さＲｐｋ１が０．０４μｍ以上０．２６μｍ以下の範囲に収束している。換言すると、手動による研磨を伴う軸部材の製造において、軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１及び突出山部高さＲｐｋ１が上記範囲内にある場合、軸部材の表面粗さが限界近くまで低減されていると考えられる。このため、軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１及び突出山部高さＲｐｋ１が上記範囲内にあることで、軸受部材との間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できると考えられる。
【0092】
［摺動試験］
摺動試験では、装置Ａ（千穂田精衡（株）製の摩擦摩耗試験機）、装置Ｂ（千穂田精衡（株）製の軸受寿命試験機）及び装置Ｃ（神鋼造機（株）製の摩擦摩耗試験機）を用いて、下記のＮｏ．１からＮｏ．１０６の条件で軸部材を回転させた。軸部材としては、外周面を手動で研磨したものを用いた。装置Ａでは、Ｎｏ．２９からＮｏ．３８については軸部材の外周面を約９０ｄｅｇの範囲で取り囲む軸受部材の内周面を、Ｎｏ．１３からＮｏ．２６及びＮｏ．３９からＮｏ．１０６については平板上の軸受部材を上記軸部材に一定荷重で押し付けながら軸部材を回転させた。装置Ｂ及び装置Ｃでは、軸部材の外周面を全周に亘って取り囲む軸受部材の内周面を、上記軸部材に一定荷重で押し付けながら軸部材を回転させた。また、Ｎｏ．１からＮｏ．１０６のそれぞれについて、軸部材及び軸部材の硬度、並びに軸部材及び軸部材の摺動試験前後の算術平均粗さ及び突出山部高さを測定した。表１から表５にＮｏ．１からＮｏ．１０６における測定結果を示す。ただし、表１から表５において、Ｒａ１Ａは軸部材の摺動試験前の算術平均粗さを意味し、Ｒａ１Ｂは軸部材の摺動試験後の算術平均粗さを意味し、Ｒａ２Ａは軸受部材の摺動試験前の算術平均粗さを意味し、Ｒａ２Ｂは軸受部材の摺動試験後の算術平均粗さを意味する。また、表１から表５において、Ｒｐｋ１Ａは軸部材の摺動試験前の突出山部高さを意味し、Ｒｐｋ１Ｂは軸部材の摺動試験後の突出山部高さを意味し、Ｒｐｋ２Ａは軸受部材の摺動試験前の突出山部高さを意味し、Ｒｐｋ２Ｂは軸受部材の摺動試験後の突出山部高さを意味する。また、表１から表５に示す「硬度比」、「算術平均粗さの比」及び「突出山部高さの比」は、有効桁数４桁で算出した値である。なお、この摺動試験において、硬度は、Ｎｏ．１からＮｏ．２８の軸部材及びＮｏ．１３からＮｏ．２６の軸受部材については（株）フューチュアテック製のビッカース硬度計（「ＦＶ－３１０」）を用いて、Ｎｏ．１からＮｏ．１２及びＮｏ．２７からＮｏ．２８の軸受部材については（株）明石製作所製のビッカース硬度計（「ＭＶＫ－Ｅ」）を用いて、Ｎｏ．２９からＮｏ．１０６の軸部材及び軸受部材については（株）明石製作所製のビッカース硬度計（「ＡＶＫ」）を用いて測定した。また、算術平均粗さ及び突出山部高さは、Ｎｏ．１からＮｏ．２８の軸部材及び軸受部材については（株）ミツトヨ製の小型表面粗さ測定機（「ＳＪ－３１０」）を用いて、Ｎｏ．２９からＮｏ．１０６の軸部材及び軸受部材については（株）ミツトヨ製の小型表面粗さ測定機（「ＳＪ－２１０」）を用いて測定した。また、算術平均粗さ及び突出山部高さの測定においては、Ｎｏ．１からＮｏ．２８については評価長さを４ｍｍ、Ｎｏ．２９からＮｏ．１０６については評価長さを１２．５ｍｍとした。算術平均粗さの測定条件は、Ｎｏ．１からＮｏ．２８では測定力０．７５ｍＮ、測定子半径２μｍ、高域カットオフ値（λｃ）０．８ｍｍ、低域カットオフ値（λｓ）２．５μｍとし、Ｎｏ．２９からＮｏ．１０６では測定力４ｍＮ、測定子半径５μｍ、高域カットオフ値（λｃ）２．５ｍｍ、低域カットオフ値（λｓ）８μｍとした。
摺動試験では、装置Ａ（千穂田精衡（株）製の摩擦摩耗試験機）、装置Ｂ（千穂田精衡（株）製の軸受寿命試験機）及び装置Ｃ（神鋼造機（株）製の摩擦摩耗試験機）を用いて、下記のＮｏ．１からＮｏ．１０６の条件で軸部材を回転させた。軸部材としては、外周面を手動で研磨したものを用いた。装置Ａでは、Ｎｏ．２９からＮｏ．３８については軸部材の外周面を約９０ｄｅｇの範囲で取り囲む軸受部材の内周面を、Ｎｏ．１３からＮｏ．２６及びＮｏ．３９からＮｏ．１０６については平板上の軸受部材を上記軸部材に一定荷重で押し付けながら軸部材を回転させた。装置Ｂ及び装置Ｃでは、軸部材の外周面を全周に亘って取り囲む軸受部材の内周面を、上記軸部材に一定荷重で押し付けながら軸部材を回転させた。また、Ｎｏ．１からＮｏ．１０６のそれぞれについて、軸部材及び軸部材の硬度、並びに軸部材及び軸部材の摺動試験前後の算術平均粗さ及び突出山部高さを測定した。表１から表５にＮｏ．１からＮｏ．１０６における測定結果を示す。ただし、表１から表５において、Ｒａ１Ａは軸部材の摺動試験前の算術平均粗さを意味し、Ｒａ１Ｂは軸部材の摺動試験後の算術平均粗さを意味し、Ｒａ２Ａは軸受部材の摺動試験前の算術平均粗さを意味し、Ｒａ２Ｂは軸受部材の摺動試験後の算術平均粗さを意味する。また、表１から表５において、Ｒｐｋ１Ａは軸部材の摺動試験前の突出山部高さを意味し、Ｒｐｋ１Ｂは軸部材の摺動試験後の突出山部高さを意味し、Ｒｐｋ２Ａは軸受部材の摺動試験前の突出山部高さを意味し、Ｒｐｋ２Ｂは軸受部材の摺動試験後の突出山部高さを意味する。また、表１から表５に示す「硬度比」、「算術平均粗さの比」及び「突出山部高さの比」は、有効桁数４桁で算出した値である。なお、この摺動試験において、硬度は、Ｎｏ．１からＮｏ．２８の軸部材及びＮｏ．１３からＮｏ．２６の軸受部材については（株）フューチュアテック製のビッカース硬度計（「ＦＶ－３１０」）を用いて、Ｎｏ．１からＮｏ．１２及びＮｏ．２７からＮｏ．２８の軸受部材については（株）明石製作所製のビッカース硬度計（「ＭＶＫ－Ｅ」）を用いて、Ｎｏ．２９からＮｏ．１０６の軸部材及び軸受部材については（株）明石製作所製のビッカース硬度計（「ＡＶＫ」）を用いて測定した。また、算術平均粗さ及び突出山部高さは、Ｎｏ．１からＮｏ．２８の軸部材及び軸受部材については（株）ミツトヨ製の小型表面粗さ測定機（「ＳＪ－３１０」）を用いて、Ｎｏ．２９からＮｏ．１０６の軸部材及び軸受部材については（株）ミツトヨ製の小型表面粗さ測定機（「ＳＪ－２１０」）を用いて測定した。また、算術平均粗さ及び突出山部高さの測定においては、Ｎｏ．１からＮｏ．２８については評価長さを４ｍｍ、Ｎｏ．２９からＮｏ．１０６については評価長さを１２．５ｍｍとした。算術平均粗さの測定条件は、Ｎｏ．１からＮｏ．２８では測定力０．７５ｍＮ、測定子半径２μｍ、高域カットオフ値（λｃ）０．８ｍｍ、低域カットオフ値（λｓ）２．５μｍとし、Ｎｏ．２９からＮｏ．１０６では測定力４ｍＮ、測定子半径５μｍ、高域カットオフ値（λｃ）２．５ｍｍ、低域カットオフ値（λｓ）８μｍとした。
【0093】
（Ｎｏ．１からＮｏ．３）
Ｎｏ．１からＮｏ．３では、軸受部材から軸部材への荷重を１０ｋＮとした。軸部材の回転数は、初期回転数を３０００ｒｐｍとし、１０分間隔で段階的に２５０ｒｐｍずつ、最小回転数２５０ｒｐｍまで減少させた。軸部材としてはマンガン鋼を、軸受部材としてはＪＩＳ―Ｈ５４０１（１９５８）で規定されるＷＪ１のホワイトメタルを用いた。潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用いた。潤滑油は初期温度７０℃で軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に供給し、この摺動域を上記潤滑油で浸漬させつつ上記潤滑油を循環させた。
Ｎｏ．１からＮｏ．３では、軸受部材から軸部材への荷重を１０ｋＮとした。軸部材の回転数は、初期回転数を３０００ｒｐｍとし、１０分間隔で段階的に２５０ｒｐｍずつ、最小回転数２５０ｒｐｍまで減少させた。軸部材としてはマンガン鋼を、軸受部材としてはＪＩＳ―Ｈ５４０１（１９５８）で規定されるＷＪ１のホワイトメタルを用いた。潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用いた。潤滑油は初期温度７０℃で軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に供給し、この摺動域を上記潤滑油で浸漬させつつ上記潤滑油を循環させた。
【0094】
（Ｎｏ．４からＮｏ．１２）
Ｎｏ．４からＮｏ．１２では、軸部材の回転数を３５００ｒｐｍで一定とした。軸受部材から軸部材への荷重は、初期荷重を０ｋＮとし、５分間隔で段階的に０．５ｋＮずつ、最大２０ｋＮまで増大させた。軸部材としてはマンガン鋼を、軸受部材としてはＪＩＳ―Ｈ５４０１（１９５８）で規定されるＷＪ１相当のホワイトメタルを用いた。潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用いた。潤滑油は初期温度７０℃で軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に供給し、この摺動域を循環させた。
Ｎｏ．４からＮｏ．１２では、軸部材の回転数を３５００ｒｐｍで一定とした。軸受部材から軸部材への荷重は、初期荷重を０ｋＮとし、５分間隔で段階的に０．５ｋＮずつ、最大２０ｋＮまで増大させた。軸部材としてはマンガン鋼を、軸受部材としてはＪＩＳ―Ｈ５４０１（１９５８）で規定されるＷＪ１相当のホワイトメタルを用いた。潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用いた。潤滑油は初期温度７０℃で軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に供給し、この摺動域を循環させた。
【0095】
（Ｎｏ．１３からＮｏ．１７）
Ｎｏ．１３からＮｏ．１７では、軸部材の回転数を、Ｎｏ．１３では４００ｒｐｍ、Ｎｏ．１４では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．１５では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．１６では５０ｒｐｍ、Ｎｏ．１７では８００ｒｐｍとした。軸受部材から軸部材への荷重は、初期荷重を０ｋＮとし、１分間隔で段階的に０．１ｋＮずつ１ｋＮまで増大させた。軸部材としてはＪＩＳ―Ｇ４０５１（２０１６）で規定されるＳ４５Ｃの鋼材を、軸受部材としてはＪＩＳ―Ｈ５４０１（１９５８）で規定されるＷＪ２のホワイトメタルを用いた。潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用いた。潤滑油は軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に室温で供給し、この摺動域を循環させた。
Ｎｏ．１３からＮｏ．１７では、軸部材の回転数を、Ｎｏ．１３では４００ｒｐｍ、Ｎｏ．１４では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．１５では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．１６では５０ｒｐｍ、Ｎｏ．１７では８００ｒｐｍとした。軸受部材から軸部材への荷重は、初期荷重を０ｋＮとし、１分間隔で段階的に０．１ｋＮずつ１ｋＮまで増大させた。軸部材としてはＪＩＳ―Ｇ４０５１（２０１６）で規定されるＳ４５Ｃの鋼材を、軸受部材としてはＪＩＳ―Ｈ５４０１（１９５８）で規定されるＷＪ２のホワイトメタルを用いた。潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用いた。潤滑油は軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に室温で供給し、この摺動域を循環させた。
【0096】
（Ｎｏ．１８及びＮｏ．２５）
Ｎｏ．１８及びＮｏ．２５では、軸部材の回転数を５０ｒｐｍ、軸受部材から軸部材への荷重を１ｋＮとして一定に保ち、軸部材を２４０分間回転させた。Ｎｏ．１８及びＮｏ．２５では、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．１３からＮｏ．１７と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、Ｎｏ．１３からＮｏ．１７と同様の潤滑油を用い、Ｎｏ．１３からＮｏ．１７と同様に循環させた。
Ｎｏ．１８及びＮｏ．２５では、軸部材の回転数を５０ｒｐｍ、軸受部材から軸部材への荷重を１ｋＮとして一定に保ち、軸部材を２４０分間回転させた。Ｎｏ．１８及びＮｏ．２５では、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．１３からＮｏ．１７と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、Ｎｏ．１３からＮｏ．１７と同様の潤滑油を用い、Ｎｏ．１３からＮｏ．１７と同様に循環させた。
【0097】
（Ｎｏ．１９及びＮｏ．２６）
Ｎｏ．１９及びＮｏ．２６では、軸部材の回転数を１００ｒｐｍ、軸受部材から軸部材への荷重を１ｋＮとして一定に保ち、軸部材を２４０分間回転させた。Ｎｏ．１９及びＮｏ．２６では、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．１３からＮｏ．１７と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、潤滑油はＮｏ．１３からＮｏ．１７と同様とした。潤滑油は軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に、摺動試験の開始時に室温で一度滴下したのみとした。
Ｎｏ．１９及びＮｏ．２６では、軸部材の回転数を１００ｒｐｍ、軸受部材から軸部材への荷重を１ｋＮとして一定に保ち、軸部材を２４０分間回転させた。Ｎｏ．１９及びＮｏ．２６では、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．１３からＮｏ．１７と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、潤滑油はＮｏ．１３からＮｏ．１７と同様とした。潤滑油は軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に、摺動試験の開始時に室温で一度滴下したのみとした。
【0098】
（Ｎｏ．２０からＮｏ．２４）
Ｎｏ．２０からＮｏ．２４では、軸部材の回転数を、Ｎｏ．２０では４００ｒｐｍ、Ｎｏ．２１では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．２２では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．２３では５０ｒｐｍ、Ｎｏ．２４では８００ｒｐｍとした。Ｎｏ．２０からＮｏ．２４は、軸部材の回転数以外は、Ｎｏ．１３からＮｏ．１７と同様の駆動条件とした。Ｎｏ．２０からＮｏ．２４では、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．１３からＮｏ．１７と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、Ｎｏ．１３からＮｏ．１７と同様の潤滑油を用い、Ｎｏ．１３からＮｏ．１７と同様に循環させた。
Ｎｏ．２０からＮｏ．２４では、軸部材の回転数を、Ｎｏ．２０では４００ｒｐｍ、Ｎｏ．２１では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．２２では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．２３では５０ｒｐｍ、Ｎｏ．２４では８００ｒｐｍとした。Ｎｏ．２０からＮｏ．２４は、軸部材の回転数以外は、Ｎｏ．１３からＮｏ．１７と同様の駆動条件とした。Ｎｏ．２０からＮｏ．２４では、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．１３からＮｏ．１７と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、Ｎｏ．１３からＮｏ．１７と同様の潤滑油を用い、Ｎｏ．１３からＮｏ．１７と同様に循環させた。
【0099】
（Ｎｏ．２７及びＮｏ．２８）
Ｎｏ．２７及びＮｏ．２８では、Ｎｏ．２７及びＮｏ．２８では、軸部材の回転数を１分間隔で減少させた以外は、Ｎｏ．１からＮｏ．３と同様の駆動条件とした。Ｎｏ．２７及びＮｏ．２８では、軸部材としてニッケルクロムモリブデン合金鋼を用い、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．１からＮｏ．３と同様の軸受部材を用いた。また、Ｎｏ．１からＮｏ．３と同様の潤滑油を用い、Ｎｏ．１からＮｏ．３と同様に循環させた。
Ｎｏ．２７及びＮｏ．２８では、Ｎｏ．２７及びＮｏ．２８では、軸部材の回転数を１分間隔で減少させた以外は、Ｎｏ．１からＮｏ．３と同様の駆動条件とした。Ｎｏ．２７及びＮｏ．２８では、軸部材としてニッケルクロムモリブデン合金鋼を用い、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．１からＮｏ．３と同様の軸受部材を用いた。また、Ｎｏ．１からＮｏ．３と同様の潤滑油を用い、Ｎｏ．１からＮｏ．３と同様に循環させた。
【0100】
（Ｎｏ．２９からＮｏ．３８）
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８では、軸部材の回転数を、Ｎｏ．２９では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．３０では８００ｒｐｍ、Ｎｏ．３１では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．３２では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．３３では８００ｒｐｍ、Ｎｏ．３４では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．３５では８００ｒｐｍ、Ｎｏ．３６では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．３７では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．３８では８００ｒｐｍとした。軸受部材から軸部材への荷重は、初期荷重を０ｋＮとし、１分間隔で段階的に０．１ｋＮずつ１ｋＮまで増大させた。軸部材としてはＪＩＳ―Ｇ４０５１（２０１６）で規定されるＳ４５Ｃの鋼材を、軸受部材としてはＪＩＳ―Ｈ５４０１（１９５８）で規定されるＷＪ２のホワイトメタルを用いた。潤滑油としては、Ｎｏ．２９、Ｎｏ．３０、Ｎｏ．３４及びＮｏ．３５ではＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ１００」を、Ｎｏ．３１からＮｏ．３３及びＮｏ．３６からＮｏ．３８ではＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用いた。潤滑油は軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に、摺動試験の開始時に室温で一度滴下したのみとした。
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８では、軸部材の回転数を、Ｎｏ．２９では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．３０では８００ｒｐｍ、Ｎｏ．３１では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．３２では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．３３では８００ｒｐｍ、Ｎｏ．３４では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．３５では８００ｒｐｍ、Ｎｏ．３６では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．３７では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．３８では８００ｒｐｍとした。軸受部材から軸部材への荷重は、初期荷重を０ｋＮとし、１分間隔で段階的に０．１ｋＮずつ１ｋＮまで増大させた。軸部材としてはＪＩＳ―Ｇ４０５１（２０１６）で規定されるＳ４５Ｃの鋼材を、軸受部材としてはＪＩＳ―Ｈ５４０１（１９５８）で規定されるＷＪ２のホワイトメタルを用いた。潤滑油としては、Ｎｏ．２９、Ｎｏ．３０、Ｎｏ．３４及びＮｏ．３５ではＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ１００」を、Ｎｏ．３１からＮｏ．３３及びＮｏ．３６からＮｏ．３８ではＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用いた。潤滑油は軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に、摺動試験の開始時に室温で一度滴下したのみとした。
【0101】
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８では、軸受部材の表面から深さ２ｍｍの位置に取り付けた熱電対により温度［℃］を測定し、この温度を潤滑油の温度として求めた。また、Ｎｏ．２９からＮｏ．３８では、軸受部材を把持するホルダーに取り付けたロードセルにより軸部材の回転時の摩擦力を測定し、負荷した荷重で摩擦力を除して摩擦係数μを求めた。これらの測定値は、後述の流体潤滑状態の評価及び油膜厚さの算出で使用した。
【0102】
（Ｎｏ．３９からＮｏ．４２）
Ｎｏ．３９からＮｏ．４２では、軸部材の回転数を１００ｒｐｍ、軸受部材から軸部材への荷重を１ｋＮとして一定に保ち、軸部材を最大９００分間回転させた。なお、装置の制約上、軸受部材を把持するホルダーに取り付けたロードセルで測定される摩擦力が約２９４ｋＮ以上、又は軸受部材の表面から深さ２ｍｍの位置に取り付けた熱電対で測定される温度が１００℃以上となった場合には、その時点で試験を中断した。軸部材としてはＪＩＳ―Ｇ４０５１（２０１６）で規定されるＳ４５Ｃの鋼材を、軸受部材としてはＪＩＳ―Ｈ５４０１（１９５８）で規定されるＷＪ２のホワイトメタルを用いた。潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用いた。潤滑油は軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に、摺動試験の開始時に２０℃で一度滴下したのみとした。
Ｎｏ．３９からＮｏ．４２では、軸部材の回転数を１００ｒｐｍ、軸受部材から軸部材への荷重を１ｋＮとして一定に保ち、軸部材を最大９００分間回転させた。なお、装置の制約上、軸受部材を把持するホルダーに取り付けたロードセルで測定される摩擦力が約２９４ｋＮ以上、又は軸受部材の表面から深さ２ｍｍの位置に取り付けた熱電対で測定される温度が１００℃以上となった場合には、その時点で試験を中断した。軸部材としてはＪＩＳ―Ｇ４０５１（２０１６）で規定されるＳ４５Ｃの鋼材を、軸受部材としてはＪＩＳ―Ｈ５４０１（１９５８）で規定されるＷＪ２のホワイトメタルを用いた。潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用いた。潤滑油は軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に、摺動試験の開始時に２０℃で一度滴下したのみとした。
【0103】
（Ｎｏ．４３からＮｏ．４５）
Ｎｏ．４３からＮｏ．４５では、軸部材の回転数は、Ｎｏ．４３では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．４４及びＮｏ．４５では１００ｒｐｍとした。また、軸受部材から軸部材への荷重を１ｋＮとして一定に保ち、軸部材を最大３２０分間回転させた。なお、装置の制約上、軸受部材を把持するホルダーに取り付けたロードセルで測定される摩擦力が約２９４ｋＮ以上、又は軸受部材の表面から深さ２ｍｍの位置に取り付けた熱電対で測定される温度が１００℃以上となった場合には、その時点で試験を中断した。Ｎｏ．４３からＮｏ．４５では、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．３９からＮｏ．４２と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、潤滑油はＮｏ．３９からＮｏ．４２と同様とした。Ｎｏ．４３では、潤滑油を軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に、摺動試験の開始時に２０℃で一度のみ滴下し、Ｎｏ．４４及びＮｏ．４５では、潤滑油を上記摺動域に２０℃で供給し、この摺動域を上記潤滑油で浸漬させつつ上記潤滑油を循環させた。
Ｎｏ．４３からＮｏ．４５では、軸部材の回転数は、Ｎｏ．４３では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．４４及びＮｏ．４５では１００ｒｐｍとした。また、軸受部材から軸部材への荷重を１ｋＮとして一定に保ち、軸部材を最大３２０分間回転させた。なお、装置の制約上、軸受部材を把持するホルダーに取り付けたロードセルで測定される摩擦力が約２９４ｋＮ以上、又は軸受部材の表面から深さ２ｍｍの位置に取り付けた熱電対で測定される温度が１００℃以上となった場合には、その時点で試験を中断した。Ｎｏ．４３からＮｏ．４５では、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．３９からＮｏ．４２と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、潤滑油はＮｏ．３９からＮｏ．４２と同様とした。Ｎｏ．４３では、潤滑油を軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に、摺動試験の開始時に２０℃で一度のみ滴下し、Ｎｏ．４４及びＮｏ．４５では、潤滑油を上記摺動域に２０℃で供給し、この摺動域を上記潤滑油で浸漬させつつ上記潤滑油を循環させた。
【0104】
（Ｎｏ．４６からＮｏ．８４）
Ｎｏ．４６からＮｏ．８４では、軸部材の回転時間を、Ｎｏ．４６及びＮｏ．６５では１分間、Ｎｏ．４７及びＮｏ．６６では５分間、Ｎｏ．４８及びＮｏ．６７では１０分間、Ｎｏ．４９及びＮｏ．６８では２０分間、Ｎｏ．５０及びＮｏ．６９では３０分間、Ｎｏ．５１及びＮｏ．７０では４０分間、Ｎｏ．５２及びＮｏ．７１では５０分間、Ｎｏ．５３及びＮｏ．７２では６０分間、Ｎｏ．５４及びＮｏ．７３では９０分間、Ｎｏ．５５及びＮｏ．７４では１２０分間、Ｎｏ．５６では１５１分間、Ｎｏ．７５では１５０分間、Ｎｏ．５７及びＮｏ．７６では１８０分間、Ｎｏ．５８及びＮｏ．７７では２４０分間、Ｎｏ．５９及びＮｏ．７８では３６０分間、Ｎｏ．６０及びＮｏ．７９では４８０分間、Ｎｏ．６１及びＮｏ．８０では６００分間、Ｎｏ．８１では７２０分間、Ｎｏ．６２及びＮｏ．８２では８４０分間、Ｎｏ．６３及びＮｏ．８３では１０８０分間、Ｎｏ．６４及びＮｏ．８４では１４４０分間とした。Ｎｏ．４６からＮｏ．８４について、その他の駆動条件は、Ｎｏ．３９からＮｏ．４２と同様とした。Ｎｏ．４６からＮｏ．８４では、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．３９からＮｏ．４２と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、潤滑油としては、Ｎｏ．４６からＮｏ．６４ではＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を、Ｎｏ．６５からＮｏ．８４ではＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ１００」を用い、Ｎｏ．３９からＮｏ．４２と同様に摺動試験の開始時に２０℃で一度滴下したのみとした。
Ｎｏ．４６からＮｏ．８４では、軸部材の回転時間を、Ｎｏ．４６及びＮｏ．６５では１分間、Ｎｏ．４７及びＮｏ．６６では５分間、Ｎｏ．４８及びＮｏ．６７では１０分間、Ｎｏ．４９及びＮｏ．６８では２０分間、Ｎｏ．５０及びＮｏ．６９では３０分間、Ｎｏ．５１及びＮｏ．７０では４０分間、Ｎｏ．５２及びＮｏ．７１では５０分間、Ｎｏ．５３及びＮｏ．７２では６０分間、Ｎｏ．５４及びＮｏ．７３では９０分間、Ｎｏ．５５及びＮｏ．７４では１２０分間、Ｎｏ．５６では１５１分間、Ｎｏ．７５では１５０分間、Ｎｏ．５７及びＮｏ．７６では１８０分間、Ｎｏ．５８及びＮｏ．７７では２４０分間、Ｎｏ．５９及びＮｏ．７８では３６０分間、Ｎｏ．６０及びＮｏ．７９では４８０分間、Ｎｏ．６１及びＮｏ．８０では６００分間、Ｎｏ．８１では７２０分間、Ｎｏ．６２及びＮｏ．８２では８４０分間、Ｎｏ．６３及びＮｏ．８３では１０８０分間、Ｎｏ．６４及びＮｏ．８４では１４４０分間とした。Ｎｏ．４６からＮｏ．８４について、その他の駆動条件は、Ｎｏ．３９からＮｏ．４２と同様とした。Ｎｏ．４６からＮｏ．８４では、硬度及び表面粗さ以外はＮｏ．３９からＮｏ．４２と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、潤滑油としては、Ｎｏ．４６からＮｏ．６４ではＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を、Ｎｏ．６５からＮｏ．８４ではＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ１００」を用い、Ｎｏ．３９からＮｏ．４２と同様に摺動試験の開始時に２０℃で一度滴下したのみとした。
【0105】
（Ｎｏ．８５からＮｏ．９１）
Ｎｏ．８５からＮｏ．９１では、軸部材の回転数を、Ｎｏ．８５では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．８６では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．８７では８００ｒｐｍ、Ｎｏ．８８では８００ｒｐｍ、Ｎｏ．８９では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．９０では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．９１では８００ｒｐｍとした。軸受部材から軸部材への荷重は、初期荷重を０ｋＮとし、１分間隔で段階的に０．１ｋＮずつ１ｋＮまで増大させた。軸部材としてはＪＩＳ―Ｇ４０５１（２０１６）で規定されるＳ４５Ｃの鋼材を、軸受部材としてはＳｎの含有量が７．０質量％かつＣｕの含有量が２．５質量％のＡｌ－Ｓｎ－Ｃｕ合金（以下、アルミニウム合金ともいう）を用いた。潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ１００」を用いた。潤滑油は軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に、摺動試験の開始時に室温で一度滴下したのみとした。
Ｎｏ．８５からＮｏ．９１では、軸部材の回転数を、Ｎｏ．８５では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．８６では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．８７では８００ｒｐｍ、Ｎｏ．８８では８００ｒｐｍ、Ｎｏ．８９では１００ｒｐｍ、Ｎｏ．９０では２００ｒｐｍ、Ｎｏ．９１では８００ｒｐｍとした。軸受部材から軸部材への荷重は、初期荷重を０ｋＮとし、１分間隔で段階的に０．１ｋＮずつ１ｋＮまで増大させた。軸部材としてはＪＩＳ―Ｇ４０５１（２０１６）で規定されるＳ４５Ｃの鋼材を、軸受部材としてはＳｎの含有量が７．０質量％かつＣｕの含有量が２．５質量％のＡｌ－Ｓｎ－Ｃｕ合金（以下、アルミニウム合金ともいう）を用いた。潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ１００」を用いた。潤滑油は軸部材の外周面及び軸受部材の内周面の間の摺動域に、摺動試験の開始時に室温で一度滴下したのみとした。
【0106】
Ｎｏ．８５からＮｏ．９１では、Ｎｏ．２９からＮｏ．３８と同様に、潤滑油の温度及び摩擦係数μを求めた。これらの測定値は、後述の流体潤滑状態の評価及び油膜厚さの算出で使用した。
【0107】
（Ｎｏ．９２からＮｏ．１０６）
Ｎｏ．９２からＮｏ．１０６では、軸部材の回転数を８００ｒｐｍ、軸受部材から軸部材への荷重を０．３ｋＮとして一定に保ち、軸部材の回転時間を、Ｎｏ．９２及びＮｏ．１００では１分間、Ｎｏ．９３及びＮｏ．１０１では５分間、Ｎｏ．９４及びＮｏ．１０２では１０分間、Ｎｏ．９５及びＮｏ．１０３では２０分間、Ｎｏ．９６及びＮｏ．１０４では３０分間、Ｎｏ．９７及びＮｏ．１０５では４０分間、Ｎｏ．９８及びＮｏ．１０６では５０分間、Ｎｏ．９９では６０分間とした。Ｎｏ．９２からＮｏ．１０６では、硬度及び表面粗さを除いてＮｏ．８５からＮｏ．９１と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用い、Ｎｏ．３９からＮｏ．４２と同様に摺動試験の開始時に２０℃で一度滴下したのみとした。
Ｎｏ．９２からＮｏ．１０６では、軸部材の回転数を８００ｒｐｍ、軸受部材から軸部材への荷重を０．３ｋＮとして一定に保ち、軸部材の回転時間を、Ｎｏ．９２及びＮｏ．１００では１分間、Ｎｏ．９３及びＮｏ．１０１では５分間、Ｎｏ．９４及びＮｏ．１０２では１０分間、Ｎｏ．９５及びＮｏ．１０３では２０分間、Ｎｏ．９６及びＮｏ．１０４では３０分間、Ｎｏ．９７及びＮｏ．１０５では４０分間、Ｎｏ．９８及びＮｏ．１０６では５０分間、Ｎｏ．９９では６０分間とした。Ｎｏ．９２からＮｏ．１０６では、硬度及び表面粗さを除いてＮｏ．８５からＮｏ．９１と同様の軸部材及び軸受部材を用いた。また、潤滑油としては、ＥＮＥＯＳ（株）製の「ＦＢＫオイルＲＯ３２」を用い、Ｎｏ．３９からＮｏ．４２と同様に摺動試験の開始時に２０℃で一度滴下したのみとした。
【0108】
【表1】
【0109】
【表2】
【0110】
【表3】
【0111】
【表4】
【0112】
【表5】
【0113】
（焼き付き）
Ｎｏ．１からＮｏ．１０６の条件では、摺動試験後の表面粗さ測定に支障をきたすような軸部材から軸受部材への、又は軸受部材から軸部材への移着は認められなかった。すなわち、摺動試験後に、軸部材の外周面又は軸受部材の内周面において、目視での凝着は確認されなかった。
Ｎｏ．１からＮｏ．１０６の条件では、摺動試験後の表面粗さ測定に支障をきたすような軸部材から軸受部材への、又は軸受部材から軸部材への移着は認められなかった。すなわち、摺動試験後に、軸部材の外周面又は軸受部材の内周面において、目視での凝着は確認されなかった。
【0114】
（硬度）
Ｎｏ．１からＮｏ．１０６について、軸受部材の硬度Ｈ２に対する軸部材の硬度Ｈ１の比（Ｈ１／Ｈ２）を横軸とし、算術平均粗さの比Ｒａ１Ｂ／Ｒａ１Ａ及びＲａ２Ｂ／Ｒａ２Ａを縦軸としたグラフを図５に示す。また、Ｎｏ．１からＮｏ．１２、Ｎｏ．２７、Ｎｏ．２８、及びＮｏ．３９からＮｏ．１０６について、Ｈ１／Ｈ２を横軸とし、突出山部高さの比Ｒｐｋ１Ｂ／Ｒｐｋ１Ａを縦軸としたグラフ、及びＮｏ．１からＮｏ．２８、及びＮｏ．３９からＮｏ．１０６について、Ｈ１／Ｈ２を横軸とし、突出山部高さの比Ｒｐｋ２Ｂ／Ｒｐｋ２Ａを縦軸としたグラフを図６に示す。ただし、図５及び図６の横軸におけるＮｏ．１３からＮｏ．１９のＨ１／Ｈ２の値は、Ｎｏ．１３からＮｏ．１９のＨ１／Ｈ２の値の平均値を表している。また、図５及び図６における点は平均値を、エラーバーは平均値に対する誤差範囲を意味する。
Ｎｏ．１からＮｏ．１０６について、軸受部材の硬度Ｈ２に対する軸部材の硬度Ｈ１の比（Ｈ１／Ｈ２）を横軸とし、算術平均粗さの比Ｒａ１Ｂ／Ｒａ１Ａ及びＲａ２Ｂ／Ｒａ２Ａを縦軸としたグラフを図５に示す。また、Ｎｏ．１からＮｏ．１２、Ｎｏ．２７、Ｎｏ．２８、及びＮｏ．３９からＮｏ．１０６について、Ｈ１／Ｈ２を横軸とし、突出山部高さの比Ｒｐｋ１Ｂ／Ｒｐｋ１Ａを縦軸としたグラフ、及びＮｏ．１からＮｏ．２８、及びＮｏ．３９からＮｏ．１０６について、Ｈ１／Ｈ２を横軸とし、突出山部高さの比Ｒｐｋ２Ｂ／Ｒｐｋ２Ａを縦軸としたグラフを図６に示す。ただし、図５及び図６の横軸におけるＮｏ．１３からＮｏ．１９のＨ１／Ｈ２の値は、Ｎｏ．１３からＮｏ．１９のＨ１／Ｈ２の値の平均値を表している。また、図５及び図６における点は平均値を、エラーバーは平均値に対する誤差範囲を意味する。
【0115】
図５及び図６に示す通り、軸部材の外周面の算術平均粗さ及び突出山部高さは摺動試験前後で大きく変化していない。一方で、軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２は摺動試験後に低下する傾向を示している（Ｒａ２Ｂ／Ｒａ２Ａ＜１）。また、軸受部材の突出山部高さは、硬度比Ｈ１／Ｈ２が４．１以上の場合に、摺動試験後に低下しやすい傾向を示している（Ｒｐｋ２Ｂ／Ｒｐｋ２Ａ＜１）。このことから、硬度比Ｈ１／Ｈ２を４．１以上とすることで、軸部材との摺動によって軸受部材の内周面を研磨しやすいことが分かる。
【0116】
（算術平均粗さの比）
表１から表４より、軸受部材にホワイトメタルを用いた場合は、摺動試験前において、軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２Ａは０．３４μｍ以上１．８５μｍ以下であり、摺動試験後において、軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２Ｂは０．０８μｍ以上１．２４μｍ以下である。このため、軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２は摺動試験前及び摺動試験後において、０．０８μｍ以上１．８５μｍ以下の範囲にあると考えられる。一方で、上述の通り、軸部材の表面粗さが限界近くまで低減されている場合、軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１は０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下に制御できると考えられる。これらの事項から、軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１に対する軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２の比（Ｒａ２／Ｒａ１）について、０．０８を０．３０で除することで求められる０．２７を下限値とし、１．８５を０．０５で除することで求められる３７．０を上限値とする範囲内に制御できると考えられる。
表１から表４より、軸受部材にホワイトメタルを用いた場合は、摺動試験前において、軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２Ａは０．３４μｍ以上１．８５μｍ以下であり、摺動試験後において、軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２Ｂは０．０８μｍ以上１．２４μｍ以下である。このため、軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２は摺動試験前及び摺動試験後において、０．０８μｍ以上１．８５μｍ以下の範囲にあると考えられる。一方で、上述の通り、軸部材の表面粗さが限界近くまで低減されている場合、軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１は０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下に制御できると考えられる。これらの事項から、軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１に対する軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２の比（Ｒａ２／Ｒａ１）について、０．０８を０．３０で除することで求められる０．２７を下限値とし、１．８５を０．０５で除することで求められる３７．０を上限値とする範囲内に制御できると考えられる。
【0117】
表５より、軸受部材にアルミニウム合金を用いた場合は、摺動試験前において、軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２Ａは０．５４μｍ以上０．８３μｍ以下であり、摺動試験後において、軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２Ｂは０．２１μｍ以上１．０２μｍ以下である。このため、軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２は摺動試験前及び摺動試験後において、０．２１μｍ以上１．０２μｍ以下の範囲にあると考えられる。一方で、上述の通り、軸部材の表面粗さが限界近くまで低減されている場合、軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１は０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下に制御できると考えられる。これらの事項から、軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１に対する軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２の比（Ｒａ２／Ｒａ１）について、０．２１を０．３０で除することで求められる０．７０を下限値とし、１．０２を０．０５で除することで求められる２０．４を上限値とする範囲内に制御できると考えられる。
【0118】
以上のことから、軸部材の外周面の算術平均粗さＲａ１に対する軸受部材の内周面の算術平均粗さＲａ２の比（Ｒａ２／Ｒａ１）について、０．２７以上３７．０以下の範囲内に制御できると考えられる。
【0119】
（突出山部高さの比）
表１から表４より、軸受部材にホワイトメタルを用いた場合は、摺動試験前において、軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２Ａは０．４０μｍ以上２．２９μｍ以下であり、摺動試験後において、軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２Ｂは０．１１μｍ以上０．９９μｍ以下である。このため、軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２は摺動試験前及び摺動試験後において、０．１１μｍ以上２．２９μｍ以下の範囲にあると考えられる。一方で、上述の通り、軸部材の表面粗さが限界近くまで低減されている場合、軸部材の外周面の突出山部高さＲｐｋ１は０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下に制御できると考えられる。これらの事項から、軸部材の外周面の突出山部高さＲｐｋ１に対する軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２の比（Ｒｐｋ２／Ｒｐｋ１）について、０．１１を０．３４で除することで求められる０．３２を下限値とし、２．２９を０．０４で除することで求められる５７．３を上限値とする範囲内に制御できると考えられる。
表１から表４より、軸受部材にホワイトメタルを用いた場合は、摺動試験前において、軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２Ａは０．４０μｍ以上２．２９μｍ以下であり、摺動試験後において、軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２Ｂは０．１１μｍ以上０．９９μｍ以下である。このため、軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２は摺動試験前及び摺動試験後において、０．１１μｍ以上２．２９μｍ以下の範囲にあると考えられる。一方で、上述の通り、軸部材の表面粗さが限界近くまで低減されている場合、軸部材の外周面の突出山部高さＲｐｋ１は０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下に制御できると考えられる。これらの事項から、軸部材の外周面の突出山部高さＲｐｋ１に対する軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２の比（Ｒｐｋ２／Ｒｐｋ１）について、０．１１を０．３４で除することで求められる０．３２を下限値とし、２．２９を０．０４で除することで求められる５７．３を上限値とする範囲内に制御できると考えられる。
【0120】
表５より、軸受部材にアルミニウム合金を用いた場合は、摺動試験前において、軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２Ａは０．９８μｍ以上１．６６μｍ以下であり、摺動試験後において、軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２Ｂは０．１６μｍ以上２．７３μｍ以下である。このため、軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２は摺動試験前及び摺動試験後において、０．１６μｍ以上２．７３μｍ以下の範囲にあると考えられる。一方で、上述の通り、軸部材の表面粗さが限界近くまで低減されている場合、軸部材の外周面の突出山部高さＲｐｋ１は０．０４μｍ以上０．３４μｍ以下に制御できると考えられる。これらの事項から、軸部材の外周面の突出山部高さＲｐｋ１に対する軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２の比（Ｒｐｋ２／Ｒｐｋ１）について、０．１６を０．３４で除することで求められる０．４７を下限値とし、２．７３を０．０４で除することで求められる６８．３を上限値とする範囲内に制御できると考えられる。
【0121】
以上のことから、軸部材の外周面の突出山部高さＲｐｋ１に対する軸受部材の内周面の突出山部高さＲｐｋ２の比（Ｒｐｋ２／Ｒｐｋ１）について、０．３２以上６８．３以下の範囲内に制御できると考えられる。
【0122】
（流体潤滑状態）
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１について、横軸を潤滑油の温度から算出した軸受特性数［ｍ－１］、縦軸を摩擦係数として、荷重条件ごとの値をプロットした。この結果を図７、図８及び図９に示す。なお、軸受特性数とは、粘度η［Ｐａ・秒］×周速度ｕ［ｍ／秒］／Ｐ（荷重［Ｎ］×１０－６）によって算出した値である。また、粘度ηは潤滑油の１５℃における既知の密度ρを用いて式８で算出した。
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１について、横軸を潤滑油の温度から算出した軸受特性数［ｍ－１］、縦軸を摩擦係数として、荷重条件ごとの値をプロットした。この結果を図７、図８及び図９に示す。なお、軸受特性数とは、粘度η［Ｐａ・秒］×周速度ｕ［ｍ／秒］／Ｐ（荷重［Ｎ］×１０－６）によって算出した値である。また、粘度ηは潤滑油の１５℃における既知の密度ρを用いて式８で算出した。
【0123】
図７及び図８に示す通り、Ｎｏ．３１及びＮｏ．３２では軸受特性数が小さい領域で変曲点が見られる。換言すると、Ｎｏ．３１及びＮｏ．３２において、軸受特性数が小さい場合、流体潤滑状態から混合潤滑状態への移行が発生していると考えられる。一方で、Ｎｏ．２９、Ｎｏ．３０、Ｎｏ．３３からＮｏ．３８は流体潤滑状態にあると考えられる。
【0124】
図９に示す通り、Ｎｏ．８５では変曲点が見られ、流体潤滑状態から混合潤滑状態への移行が発生していると考えられる。一方で、Ｎｏ．８６からＮｏ．９１は、摩擦係数が軸受特性数に依らず低い値で推移しているため、流体潤滑状態にあると考えられる。
【0125】
（油膜厚さ）
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１について、油膜厚さｈ［μｍ］を上述の式１を用いて算出した。ここで、粘度圧力係数αは上述の式１２を用いて求めた。また、ｕは軸部材の回転数をｍ／秒の単位に換算したものであり、ｗは軸受部材の押し付けによって軸部材にかかる荷重［Ｎ］を軸受部材の内周面の幅で除して求めたものである。この算出結果を表６に示す。なお、表６に示す油膜厚さｈは、上記軸受特性数が最小のときの値である。
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１について、油膜厚さｈ［μｍ］を上述の式１を用いて算出した。ここで、粘度圧力係数αは上述の式１２を用いて求めた。また、ｕは軸部材の回転数をｍ／秒の単位に換算したものであり、ｗは軸受部材の押し付けによって軸部材にかかる荷重［Ｎ］を軸受部材の内周面の幅で除して求めたものである。この算出結果を表６に示す。なお、表６に示す油膜厚さｈは、上記軸受特性数が最小のときの値である。
【0126】
（限界油膜厚さ）
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１について、摺動試験前の限界油膜厚さｈｌｉｍＡ［μｍ］及び摺動試験後の限界油膜厚さｈｌｉｍＢ［μｍ］を、油膜パラメータΛｌｉｍを３として上述の式２を用いて算出した。この算出結果を表６に示す。
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１について、摺動試験前の限界油膜厚さｈｌｉｍＡ［μｍ］及び摺動試験後の限界油膜厚さｈｌｉｍＢ［μｍ］を、油膜パラメータΛｌｉｍを３として上述の式２を用いて算出した。この算出結果を表６に示す。
【0127】
（限界粘度）
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１について、摺動試験前の限界粘度ηｌｉｍＡを限界油膜厚さｈｌｉｍＡを用いて、また摺動試験後の限界粘度ηｌｉｍＢを限界油膜厚さｈｌｉｍＢを用いて、それぞれ上述の式３により算出した。この算出結果を表６に示す。なお、表６に示す限界粘度は、上記軸受特性数が最小のときの値である。
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１について、摺動試験前の限界粘度ηｌｉｍＡを限界油膜厚さｈｌｉｍＡを用いて、また摺動試験後の限界粘度ηｌｉｍＢを限界油膜厚さｈｌｉｍＢを用いて、それぞれ上述の式３により算出した。この算出結果を表６に示す。なお、表６に示す限界粘度は、上記軸受特性数が最小のときの値である。
【0128】
（限界粘度に対する粘度の比）
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１について、限界粘度に対する粘度ηの比を求めた。この結果を表６に示す。なお、Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１の潤滑油の粘度ηは、潤滑油の温度が４０℃の状態を基準とし、潤滑油の４０℃における既知の動粘度と１５℃における既知の密度との積として求めた。また、表６に示す「限界粘度に対する粘度の比」は、有効桁数４桁で算出した値である。
Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１について、限界粘度に対する粘度ηの比を求めた。この結果を表６に示す。なお、Ｎｏ．２９からＮｏ．３８及びＮｏ．８５からＮｏ．９１の潤滑油の粘度ηは、潤滑油の温度が４０℃の状態を基準とし、潤滑油の４０℃における既知の動粘度と１５℃における既知の密度との積として求めた。また、表６に示す「限界粘度に対する粘度の比」は、有効桁数４桁で算出した値である。
【0129】
【表6】
【0130】
（粘度の評価）
表６に示すように、軸受部材にホワイトメタルを用いた場合は、摺動試験前の限界粘度ηｌｉｍＡに対する粘度ηの比（η／ηｌｉｍＡ）について、０．１９＜η／ηｌｉｍＡ＜５．２０を満たしているＮｏ．２９、Ｎｏ．３０、Ｎｏ．３３からＮｏ．３５、Ｎｏ．３７及びＮｏ．３８は流体潤滑状態にある。一方、η／ηｌｉｍＡ≦０．１９であるＮｏ．３１及びＮｏ．３２は、流体潤滑状態を維持できていない。
軸受部材にアルミニウム合金を用いた場合は、摺動試験前の限界粘度ηｌｉｍＡに対する粘度ηの比（η／ηｌｉｍＡ）について、０．０８≦η／ηｌｉｍＡ＜５．２０を満たしているＮｏ．８６からＮｏ．９１は流体潤滑状態にある。一方、η／ηｌｉｍＡ＜０．０８であるＮｏ．８５は、流体潤滑状態を維持できていない。
表６に示すように、軸受部材にホワイトメタルを用いた場合は、摺動試験前の限界粘度ηｌｉｍＡに対する粘度ηの比（η／ηｌｉｍＡ）について、０．１９＜η／ηｌｉｍＡ＜５．２０を満たしているＮｏ．２９、Ｎｏ．３０、Ｎｏ．３３からＮｏ．３５、Ｎｏ．３７及びＮｏ．３８は流体潤滑状態にある。一方、η／ηｌｉｍＡ≦０．１９であるＮｏ．３１及びＮｏ．３２は、流体潤滑状態を維持できていない。
軸受部材にアルミニウム合金を用いた場合は、摺動試験前の限界粘度ηｌｉｍＡに対する粘度ηの比（η／ηｌｉｍＡ）について、０．０８≦η／ηｌｉｍＡ＜５．２０を満たしているＮｏ．８６からＮｏ．９１は流体潤滑状態にある。一方、η／ηｌｉｍＡ＜０．０８であるＮｏ．８５は、流体潤滑状態を維持できていない。
【産業上の利用可能性】
【0131】
本発明の一態様に係る軸受装置は、不純物の混入及びコストの増大を抑えつつ、軸部材及び軸受部材の間の摩擦抵抗及び焼き付きを抑制できるため、例えば船用の軸受装置に適用できる。
【符号の説明】
【0132】
１ 軸部材
１１ 外周面
２ 軸受部材
２１ 内周面
３ 潤滑油
３１ 油膜
Ｐ 中心軸
Ｒ１ 外周面の半径
Ｒ２ 内周面の半径
１１ 外周面
２ 軸受部材
２１ 内周面
３ 潤滑油
３１ 油膜
Ｐ 中心軸
Ｒ１ 外周面の半径
Ｒ２ 内周面の半径
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】