特許 7524531 スラストころ軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】スラストころ軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 19/30 20060101AFI20240723BHJP

   F16C 33/34 20060101ALI20240723BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20240723BHJP

   F16C 33/62 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

F16C19/30

F16C33/34

F16C33/58

F16C33/62

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019210753

(22)【出願日】2019-11-21

(65)【公開番号】P2021081038

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2022-10-13

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】國分 圭介

(72)【発明者】

【氏名】中島 義仁

(72)【発明者】

【氏名】若山 泰三

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 真悟

【審査官】西藤 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１８３７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９４０３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｃ １９／３０

Ｆ１６Ｃ ３３／３４

Ｆ１６Ｃ ３３／５８

Ｆ１６Ｃ ３３／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射状に配置された複数のころと、
前記複数のころが転走する軌道面を有し、前記軌道面が対向するように配置された環状の一対の軌道盤と、を備え、
前記ころは、
高炭素クロム軸受鋼からなり、
その表面粗さが、Ｒｖｋで０．０１以上０．１０以下、かつ、Ｒｋで０．０１以上０．０８以下であり、
その表面のビッカース硬さが７００以上８５０以下であり、
前記一対の軌道盤は、
炭素鋼からなり、
前記軌道面の表面圧縮残留応力が－１４００ＭＰａ以上－１０００ＭＰａ以下であり、
前記軌道面の表面のビッカース硬さが８５０以上９００以下である、
スラストころ軸受。

【請求項2】

前記一対の軌道盤は、
前記一対の軌道面の表面粗さが、Ｒｖｋで０．０５以上０．２２以下、かつ、Ｒｋで０．０５以上０．１５以下である、
請求項１に記載のスラストころ軸受。

【請求項3】

前記ころは、
表面から０．１ｍｍの範囲で、炭素を０．１ｍａｓｓ％以上０．６ｍａｓｓ％以下含み、かつ、窒素を１．１ｍａｓｓ％以上１．６ｍａｓｓ％以下含み、
表面圧縮残留応力が－１２００ＭＰａ以上－９００ＭＰａ未満である、
請求項１または２に記載のスラストころ軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スラストころ軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

放射状に配置された複数のころと、複数のころが転走する軌道面を有する環状の一対の軌道盤と、を備えたスラストころ軸受が知られている（例えば、特許文献１参照）。スラストころ軸受は、例えば車両のトランスミッションにおいて非回転部材と回転部材との間に介挿され、軸受中心軸方向のスラスト力を受けながら回転部材の回転を円滑にするために用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－２３９９８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

スラストころ軸受では、潤滑油中の油量が少ない貧潤滑環境においては、摩耗が増大しやすくなる。近年、車両のトランスミッション等に供給される潤滑油の油量は減少傾向にあり、貧潤滑環境においても、摩耗を抑制可能な耐摩耗性の高いスラストころ軸受が望まれる。

【0005】

そこで、本発明は、耐摩耗性を向上したスラストころ軸受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】

【0006】

本発明は、上記課題を解決することを目的として、放射状に配置された複数のころと、前記複数のころが転走する軌道面を有し、前記軌道面が対向するように配置された環状の一対の軌道盤と、を備え、前記ころは、高炭素クロム軸受鋼からなり、その表面粗さが、Ｒｖｋで０．０１以上０．１０以下、かつ、Ｒｋで０．０１以上０．０８以下であり、少なくとも一方の前記軌道盤は、炭素鋼からなり、前記軌道面の表面圧縮残留応力が－１４００ＭＰａ以上－１０００ＭＰａ以下であり、前記軌道面の表面のビッカース硬さが８５０以上９００以下である、スラストころ軸受を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、耐摩耗性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施の形態に係るスラストころ軸受の軸受中心軸を含む断面を示す断面図である。

【図2】貧潤滑環境における潤滑油の動きを説明する図である。

【図3】表面粗さを表すパラメータであるＲｖｋ及びＲｋを説明する図である。

【図4】（ａ）は耐摩耗性を評価する試験において温度の測定位置を説明する図であり、（ｂ）は摩耗開始時間を説明する図である。

【図5】本発明の実施例、従来例、及び比較例におけるころの各種パラメータを示す図であり、（ａ）はＲｖｋ、（ｂ）はＲｋ、（ｃ）は硬さ、（ｄ）は表面残留応力を示す図である。

【図6】本発明の実施例、従来例、及び比較例における軌道面の各種パラメータを示す図であり、（ａ）はＲｖｋ、（ｂ）はＲｋ、（ｃ）は硬さ、（ｄ）は表面残留応力を示す図である。

【図7】本発明の実施例、従来例、及び比較例における摩耗開始時間を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0010】

図１は、本実施の形態に係るスラストころ軸受の軸受中心軸を含む断面を示す断面図である。スラストころ軸受１は、放射状に配置された複数のころ２と、複数のころ２が転動する第１の軌道面３ａを有する環状の第１の軌道盤３と、複数のころ２が転動する第２の軌道面４ａを有する環状の第２の軌道盤４と、を備えている。第１及び第２の軌道盤３，４は、第１及び第２の軌道面３ａ，４ａが軸受中心軸Ｏの軸方向に対向するように配置されている。このスラストころ軸受は、軸受中心軸Ｏを中心として第１の軌道盤３と第２の軌道盤４とが相対回転する。

【0011】

このスラストころ軸受１は、例えば車両のトランスミッションや産業機械において回転部材と非回転部材との間に介挿され、複数のころ２の転動により、軸方向のスラスト力を受けながら回転部材の回転を円滑にするものである。

【0012】

複数のころ２は、図１に破線で示される環状の保持器５に転動可能に保持されており、第１の軌道盤３と第２の軌道盤４との相対回転に伴って自転しつつ、保持器５に保持されることで軸受中心軸Ｏの周囲を公転する。第１の軌道盤３は、軸方向に対して垂直な円環状で平板状の軌道部３１と、軌道部３１の径方向内方の端部から軸方向一方側（図１における右側、第２の軌道盤４側）に延びる短円筒状のつば３２と、を一体に有している。軌道部３１の軸方向一方側の面が、第１の軌道面３ａである。第２の軌道盤４は、軸方向に対して垂直な円環状で平板状の軌道部４１を有している。軌道部４１の軸方向他方側（図１における左側、第１の軌道盤３側）の面が、第２の軌道面４ａである。本実施の形態では、第１の軌道盤３が回転部材に設けられ、第２の軌道盤４が非回転部材に設けられる。

【0013】

なお、第１及び第２の軌道盤３，４の形状は図示のものに限定されない。例えば、第１の軌道盤３におけるつば３２を省略してもよいし、第２の軌道盤４が、軌道部４１の径方向外方の端部から軸方向他方側に延びる短円筒状のつばを有してもよい。

【0014】

ころ２としては、耐摩耗性が高い高炭素クロム軸受鋼からなるものを用いるとよい。本実施の形態では、高炭素クロム軸受鋼に特殊熱処理を施し、表面硬度をさらに向上させたころ２を用いた。より詳細には、ころ２は、表面から０．１ｍｍの範囲で、炭素を０．１ｍａｓｓ％以上０．６ｍａｓｓ％以下含み、かつ、窒素を１．１ｍａｓｓ％以上１．６ｍａｓｓ％以下含んでいる。本実施の形態では、ころ２の表面圧縮残留応力を、－１２００ＭＰａ以上－９００ＭＰａ未満とし、ころ２の表面のビッカース硬さを７００以上８５０以下とした。なお、ころ２にショットピーニングを施すことでころ２の表面硬度をさらに向上させることも考えられるが、後述のように、ころ２にショットピーニングを施すとスラストころ軸受１の耐摩耗性が低下してしまうことが確認されており、ころ２にショットピーニングを施すことは好ましくない。第１及び第２の軌道盤３，４としては、比較的硬質で耐摩耗性が高い炭素鋼からなるものを用いた。

【0015】

図２に示すように、潤滑油６の油量が少ない貧潤滑環境においては、ころ２を介して第１及び第２の軌道面３ａ，４ａ間を潤滑油６が移動する。例えば、第１の軌道面３ａに供給された潤滑油６は、ころ２の自転によってころ２の表面へと移動し、さらにころ２の表面から第２の軌道面４ａへと供給される。

【0016】

このとき、ころ２の表面が粗い状態であると、ころ２の表面に潤滑油６が保持され過ぎてしまい、潤滑油６が軌道面３ａ，４ａへと供給されにくくなってしまう。よって、ころ２の表面をできるだけ滑らかにし、ころ２が潤滑油６を保持しすぎないようにすることが望ましいといえる。また、潤滑油６が少ない状態でも軌道面３ａ，４ａが摩耗してしまわないように、軌道面３ａ，４ａを硬くすることが望まれる。そこで、本実施の形態では、ころ２の表面を滑らかにし、かつ、軌道盤３，４にショットピーニングを施して軌道面３ａ，４ａの表面の硬さを高くすることで、耐摩耗性を向上させた。

【0017】

具体的には、本実施の形態では、ころ２の表面粗さを、Ｒｖｋで０．０１以上０．１０以下、かつ、Ｒｋで０．０１以上０．０８以下とした。また、本実施の形態では、軌道盤３，４にショットピーニングを施すことにより、軌道面３ａ，４ａの表面圧縮残留応力を－１４００ＭＰａ以上－１０００ＭＰａ以下とし、軌道面３ａ，４ａの表面のビッカース硬さを８５０以上９００以下とした。なお、本実施の形態のように、第１及び第２の軌道盤３，４の軌道面３ａ，４ａの両方の表面残留応力及び硬さを上記数値範囲内とすることが望ましいが、第１及び第２の軌道盤３，４の少なくとも一方の軌道面３ａ，４ａの表面残留応力及び硬さを上記数値範囲内とすることでも、従来よりも耐摩耗性を向上する効果が得られる。特に、回転部材の回転に伴って回転する第１の軌道盤３では、遠心力により潤滑油６が飛散しやすく潤滑不良が発生しやすいため、少なくとも第１の軌道盤３における第１の軌道面３ａの表面残留応力及び硬さを、上記数値範囲内とすることが望ましいといえる。

【0018】

また、遠心力による潤滑油６の飛散を抑制するために、第１の軌道盤３における第１の軌道面３ａの表面粗さを比較的粗くし、第１の軌道面３ａに潤滑油６が保持されやすくすることがより望ましいといえる。ただし、第１の軌道面３ａの表面粗さを粗くし過ぎると、潤滑油６がころ２や第２の軌道面４ａへと移動しにくくなり、耐摩耗性が低下してしまうおそれが生じる。そのため、第１の軌道面３ａの表面粗さは、適度に潤滑油６を保持できるよう適宜な粗さに調整されることが望ましい。本実施の形態では、第１の軌道面３ａの表面粗さを、Ｒｖｋで０．０５以上０．２２以下、かつ、Ｒｋで０．０５以上０．１５以下とした。なお、本実施の形態では、第１及び第２の軌道面３ａ，４ａの両方について、表面粗さを、Ｒｖｋで０．０５以上０．２２以下、かつ、Ｒｋで０．０５以上０．１５以下とした。なお、ころ２や軌道面３ａ，４ａの表面粗さは、例えばバレル研磨等の研磨工程における研磨条件により適宜調整することができる。また、軌道面３ａ，４ａの表面圧縮残留応力及び表面のビッカース硬さについては、ショットピーニングの条件により適宜調整することができる。

【0019】

ここで、表面粗さを表すＲｖｋ及びＲｋは、プラトー構造表面の潤滑性評価パラメータ（負荷曲線パラメータ）である。図３に示すように、表面凹凸の負荷曲線７１における中央部の最も緩い傾斜となる等価直線７２が、負荷長さ率０％及び１００％と交わる高さ位置の間の領域をコア部７３とする。このコア部７３の高さ（上下のレベル差）がＲｋである。Ｒｖｋは、突出谷部７４の深さを表している。

【0020】

（耐摩耗性の評価）
本実施の形態に係るスラストころ軸受１を試作して実施例とし、耐摩耗性を評価した。
実施例にかかるスラストころ軸受１は、以下のように製造した。ＪＩＳＳＵＪ２の棒線を切断し、実施例のころのワークとした。カーボンポテンシャル１．２～１．６、アンモニア濃度０．１～０．５ｖｏｌ％の雰囲気とし、８２０～８７０℃の温度で実施例のころのワークを１時間保持することで浸炭窒化し、この後、８０℃の油中に浸漬して急冷して焼入れした。焼入れ後、２００℃で１時間焼戻しを行い、その後、研磨し、バレル研磨を２時間行い、実施例のころ２とした。実施例のころ２の表面から０．１ｍｍの範囲で、炭素は１．１ｍａｓｓ％～１．６ｍａｓｓ％であり、窒素は０．１～０．６ｍａｓｓ％である。ＳＡＥ１０７５の鋼板を環状に打ち抜き、鍛造して実施例の第１の軌道盤のワークと実施例の第２の軌道盤のワークとを制作した。７６０～８３０℃の温度で実施例の第１の軌道盤のワークと実施例の第２の軌道盤のワークをと０．５時間保持し、８０℃の油中に浸漬して急冷して焼入れした。焼入れ後、２００℃で１時間焼戻し、この後、ショットピーングを施し、研磨し、バレル研磨を５時間行い、実施例の第１の軌道盤３と実施例の第２の軌道盤４とした。ショットピーニングの条件は、以下のとおりである。
・ショット粒径：１００μm以下
・ショット粒材質：鉄
・ショット圧：０．５ＭＰａ
ＳＰＣＤの鋼板を環状かつポケットとなる部分を除去するよう打ち抜き、保持器５とした。実施例のころ２と実施例の第１の軌道盤３と実施例の第２の軌道盤４と保持器５とを組み合わせてスラストころ軸受１を製造し、これを実施例のスラストころ軸受１とした。

【0021】

図４（ａ）に示すように、第１及び第２の軌道盤３，４を治具８０に取り付け、軸方向荷重を９ｋＮ、回転速度を２０００ｒｐｍとし、第１の軌道面３ａに潤滑油６を０．０５ｇ滴下して試験を行った。試験では、図４（ａ）にＡで示す領域、すなわち第２の軌道盤４を保持する治具８０の背面の温度を測定し、当該温度が８０度まで上昇した時点で試験を終了した。

【0022】

図４（ｂ）は、上記試験で測定される温度の時間変化を示している。図４（ｂ）に示すように、この温度の時間変化は、試験開始後徐々に温度が昇温する第１領域と、温度が略一定となり安定した第２領域と、摩耗が生じ温度が上昇する第３領域とに分けることができる。この第３領域の開始時間を摩耗開始時間とする。本実施形態では、この摩耗開始時間により、耐摩耗性の評価を行った。試験回数は３回とした。

【0023】

また、実施例との比較のために、高炭素クロム軸受鋼の焼入れ焼戻し材からなるころ２を用い、ころ２や軌道面３ａ，４ａの表面粗さの調整やショットピーニングを施さない従来例のスラストころ軸受を作成し、実施例と同様に耐摩耗性の評価を行った。

【0024】

従来例にかかるスラスト転軸受１は、以下のように製造した。ＪＩＳＳＵＪ２の棒線を切断し、従来例のころのワークとした。８２０～８５０℃の温度で従来例のころのワークを０．５時間保持し、この後、８０℃の油中に浸漬して急冷して焼入れした。焼入れ後、２００℃で１時間焼戻しを行い、研磨し、バレル研磨を１時間行い、従来例のころ２とした。ＳＡＥ１０７５の鋼板を環状に打ち抜き、鍛造して従来例の第１の軌道盤のワークと従来例の第２の軌道盤のワークとを制作した。７６０～８３０℃の温度で従来例の第１の軌道盤のワークと従来例の第２の軌道盤のワークをと０．５時間保持し、８０℃の油中に浸漬して急冷して焼入れした。焼入れ後、２００℃で１時間焼戻し、この後、研磨し、バレル研磨を１時間行い、従来例の第１の軌道盤３と従来例の第２の軌道盤４とした。ＳＰＣＤの鋼板を環状かつポケットとなる部分を除去するよう打ち抜き、保持器５とした。従来例のころ２と従来例の第１の軌道盤３と従来例の第２の軌道盤４と保持器５とを組み合わせてスラストころ軸受１を製造し、これを従来例のスラストころ軸受１とした。

【0025】

さらに、ころ２として実施例と同じものを用い、軌道面３ａ，４ａの表面粗さの調整のみを行いショットピーニングを施さない比較例１、及び、ころ２にショットピーニングを施した高炭素クロム軸受鋼を用い、軌道盤３，４として実施例と同じものを用いた比較例２のスラストころ軸受を作成し、実施例と同様に耐摩耗性の評価を行った。

【0026】

比較例１にかかるスラスト転軸受１は、以下のように製造した。ＪＩＳＳＵＪ２の棒線を切断し、比較例１のころのワークとした。カーボンポテンシャル１．２～１．６、アンモニア濃度０．１～０．５ｖｏｌ％の雰囲気とし、８２０～８７０℃の温度で比較例１のころのワークを１時間保持することで浸炭窒化し、この後、８０℃の油中に浸漬して急冷して焼入れした。焼入れ後、２００℃で１時間焼戻しを行い、その後、研磨し、バレル研磨を２時間行い、比較例１のころ２とした。比較例１のころ２の表面から０．１ｍｍの範囲で、炭素は１．１ｍａｓｓ％～１．６ｍａｓｓ％であり、窒素は０．１～０．６ｍａｓｓ％である。ＳＡＥ１０７５の鋼板を環状に打ち抜き、鍛造して比較例１の第１の軌道盤のワークと比較例１の第２の軌道盤のワークとを制作した。７６０～８３０℃の温度で比較例１の第１の軌道盤のワークと比較例１の第２の軌道盤のワークをと０．５時間保持し、８０℃の油中に浸漬して急冷して焼入れした。焼入れ後、２００℃で１時間焼戻し、この後、研磨し、バレル研磨を５時間行い、比較例１の第１の軌道盤３と比較例１の第２の軌道盤４とした。ＳＰＣＤの鋼板を環状かつポケットとなる部分を除去するよう打ち抜き、保持器５とした。比較例１のころ２と比較例１の第１の軌道盤３と比較例１の第２の軌道盤４と保持器５とを組み合わせてスラストころ軸受１を製造し、これを比較例１ののスラストころ軸受１とした。

【0027】

比較例２にかかるスラストころ軸受１は、以下のように製造した。ＪＩＳＳＵＪ２の棒線を切断し、比較例２のころのワークとした。カーボンポテンシャル１．２～１．６、アンモニア濃度０．１～０．５ｖｏｌ％の雰囲気とし、８２０～８７０℃の温度で比較例２のころのワークを１時間保持することで浸炭窒化し、この後、８０℃の油中に浸漬して急冷して焼入れした。焼入れ後、２００℃で１時間焼戻しを行い、その後、ショットピーングを施し、研磨し、バレル研磨を２時間行い、比較例２のころ２とした。比較例２のころ２の表面から０．１ｍｍの範囲で、炭素は１．１ｍａｓｓ％～１．６ｍａｓｓ％であり、窒素は０．１～０．６ｍａｓｓ％である。ショットピーニングの条件は、以下のとおりである。
・ショット粒径：１００μm以下
・ショット粒材質：鉄
・ショット圧：０．５ＭＰａ
ＳＡＥ１０７５の鋼板を環状に打ち抜き、鍛造して比較例２の第１の軌道盤のワークと比較例２の第２の軌道盤のワークとを制作した。７６０～８３０℃の温度で比較例２の第１の軌道盤のワークと比較例２の第２の軌道盤のワークをと０．５時間保持し、８０℃の油中に浸漬して急冷して焼入れした。焼入れ後、２００℃で１時間焼戻し、この後、ショットピーングを施し、研磨し、バレル研磨を５時間行い、比較例２の第１の軌道盤３と比較例２の第２の軌道盤４とした。ショットピーニングの条件は、以下のとおりである。
・ショット粒径：１００μm以下
・ショット粒材質：鉄
・ショット圧：０．５ＭＰａ
ＳＰＣＤの鋼板を環状かつポケットとなる部分を除去するよう打ち抜き、保持器５とした。比較例２のころ２と比較例２の第１の軌道盤３と比較例２の第２の軌道盤４と保持器５とを組み合わせてスラストころ軸受１を製造し、これを比較例２のスラストころ軸受１とした。

【0028】

表１に示すように、比較例１は、軌道盤３，４にショットピーニングを施さない以外は実施例と同じであり、比較例２は、ころ２にショットピーニングを施した以外は実施例と同じである。

【0029】

【表1】

【0030】

実施例、従来例、及び比較例１，２におけるころ２表面のＲｖｋを図５（ａ）に、Ｒｋを図５（ｂ）に、ころ２表面のビッカース硬さを図５（ｃ）に、ころ２の表面残留応力を図５（ｄ）にそれぞれ示す。また、実施例、従来例、及び比較例１，２における軌道盤３，４の軌道面３ａ，４ａ表面におけるＲｖｋを図６（ａ）に、Ｒｋを図６（ｂ）に、軌道面３ａ，４ａのビッカース硬さを図６（ｃ）に、軌道面３ａ，４ａの表面残留応力を図６（ｄ）にそれぞれ示す。

【0031】

図５（ａ）に示すように、ころ２表面のＲｖｋは、従来例では０．１より大きくなっているのに対し、表面粗さを改善した実施例及び比較例１，２では０．０１以上０．１０以下である。また、図５（ｂ）に示すように、ころ２表面のＲｋは、従来例では０．１より大きくなっているのに対し、表面粗さを改善した実施例及び比較例１，２では０．０１以上０．０８以下である。このように、本発明による実施例（及び比較例１，２）は、従来例と比較してころ２の表面のＲｖｋとＲｋが共に小さく、表面粗さが小さい。

【0032】

また、図５（ｃ）に示すように、ころ２表面のビッカース硬さは、ショットピーニングを施した比較例１で８５０より大きくなっているサンプルがあるのに対して、ショットピーニングを施していない実施例（及び比較例２）では７００以上８５０以下となっている。さらに、図５（ｄ）に示すように、ころ２の表面圧縮残留応力は、従来例では－９００ＭＰａであり、比較例１では－１２００より小さくなっているのに対し、実施例（及び比較例２）では、－１２００ＭＰａ以上－９００ＭＰａ未満となっている。つまり、本発明による実施例（及び比較例２）は、従来例と比較例２の中間の表面圧縮残留応力を有している。

【0033】

また、図６（ａ）に示すように、軌道面３ａ，４ａの表面のＲｖｋは、従来例では０．２２より大きくなっているのに対し、表面粗さを改善した実施例及び比較例１，２では０．０５以上０．２２以下である。さらに、図６（ｂ）に示すように、軌道面３ａ，４ａの表面のＲｋは、従来例では０．２以上となっているのに対し、実施例では０．０５以上０．１５以下である。このように、本発明による実施例（及び比較例１，２）は、従来例と比較して軌道面３ａ，４ａの表面のＲｖｋとＲｋが共に小さく、表面粗さが小さい。

【0034】

また、図６（ｃ）に示すように、軌道面３ａ，４ａ表面のビッカース硬さは、ショットピーニングを施していない従来例及び比較例では８５０未満となっているのに対し、ショットピーニングを行った実施例及び比較例２では８５０以上９００以下となっている。さらに、図６（ｄ）に示すように、軌道面３ａ，４ａの表面圧縮残留応力は、ショットピーニングを施していない従来例及び比較例１では－６００ＭＰａ以下となっているのに対し、実施例（及び比較例２）では、－１４００ＭＰａ以上－１０００ＭＰａ以下となっている。つまり、本発明による実施例（及び比較例２）は、従来例及び比較例１と比較して軌道面３ａ，４ａの表面が硬く、表面圧縮残留応力の絶対値が大きくなっている。

【0035】

実施例、従来例、及び比較例１，２の摩耗開始時間の測定結果を図７に示す。図７の測定結果は、３回の試験の平均値を表している。図７に示すように、比較例１では、ころ２の表面粗さを改善することで従来例と比較して若干摩耗開始時間が長くなっているものの、軌道面３ａ，４ａの硬さが不足し摩耗が大きくなっていると考えられる。比較例２では、ころ２にショットピーニングを施すことで、軌道面３ａ，４ａが相対的に摩耗しやすくなり、十分な摩耗開始時間が得られなかったと考えらえる。これに対して、本発明による実施例では、摩耗開始時間が従来例と比較して５倍以上となっており、貧潤滑環境における耐摩耗性が大幅に向上していることが分かる。

【0036】

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係るスラストころ軸受１では、ころ２は、高炭素クロム軸受鋼からなり、その表面粗さが、Ｒｖｋで０．０１以上０．１０以下、かつ、Ｒｋで０．０１以上０．０８以下であり、少なくとも一方の軌道盤３，４は、炭素鋼からなり、軌道面３ａ，４ａの表面圧縮残留応力が－１４００ＭＰａ以上－１０００ＭＰａ以下であり、軌道面３ａ，４ａの表面のビッカース硬さが８５０以上９００以下である。

【0037】

ころ２の表面粗さを小さくすることで、ころ２の自転により第１及び第２軌道面３ａ，４ａ間で潤滑油６が循環しやすくなり、貧潤滑環境においても、耐摩耗性を向上させることができる。さらに、ショットピーニングにより軌道面３ａ，４ａの表面の硬さを高めることで、潤滑油６が非常に少ない状態でも摩耗を抑制し、耐摩耗性をより向上させることが可能になる。

【0038】

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【0039】

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、周方向に１列にころ２を配置する場合を説明したが、ころ２の配置はこれに限定されず、例えば、ころ２を２列以上に配置してもよい。

【符号の説明】

【0040】

１…スラストころ軸受 ２…ころ
３…第１の軌道盤 ３ａ…第１の軌道面
３１…軌道部 ３２…つば
４…第２の軌道盤 ４ａ…第２の軌道面
４１…軌道部 ５…保持器
６…潤滑油 ７１…負荷曲線
７２…等価直線 ７３…コア部
７４…突出谷部 ８０…治具
Ｏ…軸受中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】