JP5181727B2

JP5181727B2 - 転動摺動装置部材の研磨方法及び転動摺動装置部材

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Publication number: JP5181727B2
Application number: JP2008048722A
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Inventors: 啓之内田
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Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2028-02-28
Also published as: JP2009202308A

Description

本発明は、転がり軸受部品（例えば内輪、外輪、転動体）、ボールねじ部品（例えばねじ軸、ナット、ボール）、リニアガイド装置部品（例えば案内レール、スライダ、転動体）などの転動摺動装置部材を研磨する転動摺動装置部材の研磨方法および当該研磨方法により研磨された転動摺動装置部材に関し、より詳細には、弾性材からなり且つ砥粒を含有する研磨粒子を被研磨物に衝突させて被研磨物表面を研磨する技術に関する。

転がり軸受、ボールねじ、リニアガイド装置などの転動摺動装置に使用される転動摺動装置部材においては、転動摺動部分の寸法精度とともに、表面粗さに代表される各種表面性状も重要な要素である。これらの表面性状により転動摺動装置部材の疲れ寿命などが影響を受けることが知られている。表面性状を最適化するため、従来から各種の表面研磨方法が提案されている。

その一方で、転動摺動装置、及び転動摺動装置部材に潤滑油が滞留する油溜まりを形成して、潤滑油が希薄となった場合でも転動体の表面の接触部分における損傷を防止し、転動摺動装置の長寿命化を実現する技術が提案されている。
転動摺動装置、及び転動摺動装置部材における油溜まりの形成方法としては、例えば、特許文献１〜６に開示されているものがある。

特許文献１に開示された油溜まりの形成方法は、軌道面表面にレーザー加工などで凹凸を形成し、個体潤滑剤を充填するものである。しかしながら、特許文献１に開示された技術では、加工方法が規定されておらず、例えば、レーザー加工を採用してしまうと、非常にコスト高となり、結果として実用しづらい問題があった。
また、特許文献２に開示された油溜まりの形成方法は、二段のバレル加工を行い、第一工程の粗加工で凹凸を形成した後、第二工程の仕上げ工程で凸部を丸めて表面をプラトー化するものである。この技術により、比較的容易で低コストで油溜まり形成することができる。しかしながら、この構成では、ワークを砥粒とともにかごに入れて回転研磨するバレル加工を採用しているため、ワークが回転落下してワーク同士が衝突して打痕がつくため、自重の重い大きなワークには適用できないという問題があった。

また、特許文献３に開示された油溜まりの形成方法は、冷間プレスであるコイニング加工で表面に凹凸を形成するものである。しかしながら、コイニング加工という塑性変形を伴う加工を採用しているため、寸法精度がよくないうえ、保持器材などのように比較的柔らかい材料に限定されてしまうという問題があった。
また、特許文献４に開示された油溜まりの形成方法は、樹脂製の保持器をエッチングして表面に凹凸を形成するものである。しかしながら、特許文献３と同様に、材料が樹脂に限定されてしまうという問題があった。

また、特許文献５に開示された油溜まりの形成方法は、ショットブラストすることによって形成された金型の凹凸を転写するか、もしくは製品に直接ショットブラストして表面に凹凸を形成するものである。この技術により、比較的容易に低コストで油溜まり形状を得ることができる。しかしながら、単純に一段のショットブラストをするだけなので、凸部が平らではなく、条件によっては、接触対象への損傷も発現して耐焼付き性に劣るという問題があった。

また、特許文献６に開示された油溜まりの形成方法は、スパッタリングによって、表面に凹凸を形成するものである。しかしながら、スパッタリングを採用しているため、非常にコストが高くなり、実用が困難である問題があった。
特開２００５−３２５９６１号公報特開平５−２３９５５０号公報特開２００２−１１５７２３号公報特開平１１−１０８０６４号公報特開２００３−７４５６１号公報特開２００３−４０４３号公報

そこで、本発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、油溜まり効果を維持し、接触対象への損傷を低減し、かつ製造コストを低減した転動摺動装置部材の研磨方法及び転動摺動装置部材を提供することにある。

本発明の請求項１に係る発明は、弾性体からなり、且つ平均粒径が４５μｍ以上、又は粒度が＃４００以下の砥粒を含有する第一の研磨粒子を被研磨物に衝突させる第一の研磨工程と、弾性体からなり、且つ平均粒径が６μｍ以下、又は粒度が＃２０００以上の砥粒を含有する第二の研磨粒子を被研磨物に衝突させる第二の研磨工程とを行うことを特徴とする。本発明の研磨方法に適用できる被研磨物としては、転動摺動部材の転動面、摺動面のみならず、外形面や端面等の摺動に直接関与しない面も含むことができる。

本発明の請求項１に係る発明のように、転動摺動部材の摺動面や転動面に対して第一の研磨工程を行うことによって油溜まりを深く形成し、続いて第二の研磨工程を行うことにより、形成された油溜まりを維持しつつ、接触対象への損傷が低減された摺動面や転動面を提供することができる。また、第一の研磨工程及び第二の研磨工程をショットブラストにより行うので製造コストを低減することができる。また、本発明の請求項１に係る発明によれば、寸法精度を犠牲にすることなく上記効果を得ることができる。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１記載の転動摺動装置部材の研磨方法であって、前記第一の研磨工程及び第二の研磨工程において、前記被研磨物に対する前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子の入射角度が、前記被研磨物の表面に対して０°以上９０°以下をなし、前記被研磨物の回転方向に対して７０°〜１２０°をなすことを特徴とする。
このように、弾性体からなり且つ砥粒を含有する第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子を前記被研磨物の表面に対して０°以上９０°以下の角度で衝突させるので、投射された第二の研磨粒子２ｂが転動体１の表面１ａを滑走する距離が長くなり、研磨効率が向上する。また、前記被研磨物の回転方向に対する入射角度は、被研磨物の回転方向に対して９０°に近づくほど油溜まり内の油が逃げにくいため、油保持機能に優れる研磨目（油溜まり）を作成することができる。

本発明の請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の転動摺動装置部材の研磨方法であって、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子に含まれる砥粒の割合が１０〜９０質量％であることを特徴とする。前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子に含まれる砥粒の割合が１０質量％以上であることにより、研削力を確保することができる。前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子に含まれる砥粒の割合が９０質量％以下であることにより、砥粒と弾性体との結合状態を良好に保つことができる。砥粒の割合が１０質量％を下回ると、研磨効率が悪くなる。砥粒の割合が９０質量％を超えると、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子に起因する砥粒の残留が発生する確率が多くなる。また、弾性体の割合が１０質量％を下回ると、相対的に前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子の硬度が上がり、衝突による打痕の発生等被研磨表面に損傷を与える場合があり、衝突時に前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子が破断する割合も多くなるので好ましくない。弾性体の割合が９０質量％を超えると研磨効率が低下するため好ましくない。より好ましい組成は、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子全体に対する砥粒の割合が６０〜８０質量％である。すなわち、弾性体の割合の方が砥粒の割合より多いことが好ましい。

本発明の請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項記載の転動摺動装置部材の研磨方法であって、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子の平均粒径が０．０２〜３ｍｍであることを特徴とする。前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子の大きさが０．０２ｍｍを下回ると、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子１個当たりの重量が軽くなり、衝突エネルギーが小さく効率的な研磨が困難となる。また、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子の大きさが３ｍｍを超えても研磨効率の改善効果は少なく衝突エネルギーが過大となり、被研磨面に好ましくない損傷を与える場合があるので好ましくない。前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子の大きさは０．１〜１ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．８ｍｍである。なお、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子の形状は球状に限らない。不定形の場合は、その粒子の最長径部を０．０２〜３ｍｍとすれば良い。

本発明の請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項記載の転動摺動装置部材の研磨方法であって、前記弾性体がゴムまたは熱可塑性エラストマであることを特徴とする。砥粒を含有する前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子を被研磨物に衝突させることにより仕上げ研磨を行う場合において、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子が被研磨面に衝突した際には、衝突エネルギーにより発熱するため、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子の素材が熱硬化性樹脂である場合は好ましくない。被研磨面に対して入射角をもって被研磨面に衝突した前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子は、弾性変形すると同時に発熱し、被研磨面形状にならいながら、被研磨面を滑走し、この滑走中に被研磨物表面を研磨するものと考えられる。この滑走時に前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子と被研磨物表面で発生している現象としては、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子に含まれる砥粒が前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子表面に露出した部分では、研磨及び元々被研磨物表面に突き刺さって残留している砥粒の引き剥がしが行われ、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子に含まれる砥粒が前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子表面に露出していない部分、すなわち弾性体表面では、研磨カスや引き剥がされた砥粒を被研磨物表面から押し出して、もしくは弾性体内に取り込んで除去しているものと思われる。熱可塑性樹脂もしくはゴムであれば衝突エネルギーによる発熱により軟化する傾向にあり、滑走時に被研磨面の形状にならい易くなるため好ましい。ゴムもしくは熱可塑性エラストマとしては、天然ゴム、合成ゴム、天然樹脂、合成樹脂が使用できる。また、これらのゴムもしくは熱可塑性エラストマには、種々の添加剤等が配合されていてもよい。

本発明の請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項記載の転動摺動装置部材の研磨方法であって、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子に含まれる前記砥粒がアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）またはダイヤモンドまたは炭化けい素（ＳｉＣ）からなることを特徴とする。
本発明の請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一項記載の転動摺動装置部材の研磨方法であって、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子を前記被研磨物に衝突させる方式がエアーブラスト方式であることを特徴とする。ここで、前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子を被研磨物に衝突させる手段としては、所定の衝突エネルギーを持って被研磨物に衝突させるものであれば特に限定はないが、遠心力を利用した回転羽方式、水や研削液と共に前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子を吐出する液体方式、気体と共に前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子を吐出するエアー式ブラスト方式等を適用することが好ましい。これらの中でも、エアー式ブラスト方式によれば、加工時の研磨カス等もエアーの流れに乗せてフィルター等で簡便に回収でき、被研磨物に付着して残る研削液等も無いため、加工全体が効率の良いものとなるため、最も好適である。回転羽方式では、研磨カス等が被研磨面に残りやすく、液体方式では被研磨面に付着した液体の除去作業、使用後の研削液の処理作業等の負担が発生する。エアーは、いわゆる空気に限らず、窒素、アルゴン等の不活性ガス等も使用できる。エアー式ブラスト方式で前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子を吐出する場合の吐出圧力は０．１〜１．５Ｍｐａ、より好ましくは０．２〜０．６Ｍｐａである。吐出圧力が０．１ＭＰａ未満だと、研磨効率が落ち、吐出圧力が１．５Ｍｐａを超えると、投射される研磨粒子が粉砕されやすくなる。

本発明の請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の方法で前記第一の研磨工程及び第二の研磨工程を行うことにより、前記第二の研磨工程後の被研磨物表面の表面粗さ（Ｒａ）が０．１０〜０．２０μｍ、スキューネス（Ｒｓｋ）が−１．０〜−５．０μｍであり、研磨目方向が被研磨物の回転方向に対して７０°〜１２０°であることを特徴とする。被研磨面が転動摺動面である場合には、表面粗さが良いため転動摺動性能が向上する効果が得られる。特に、高荷重条件もしくは高速条件等で使用される大型軸受などに適用すると摺動転動性能の向上効果が顕著である。これら大型軸受などの摺動転動面以外の部分にも適用した場合は美感の向上効果が大きい。また、研磨目方向は、被研磨物の回転方向に対して９０°に近づくほど油溜まり内の油が逃げにくいため、被研磨物の回転方向に対して７０°〜１２０°であることにより、油保持機能に優れた転動摺動装置部材を提供することができる。

本発明の請求項８に係る発明は、大型軸受等の大型の装置に適用できるのみならず、回転精度の要求される工作機械用の内径２００〜１０ｍｍのアンギュラ玉軸受、音響的に長寿命が要求されるエアコンファンモータ用の内径３０〜５ｍｍの小型玉軸受、小型コンピュータの冷却等のための内径１０〜１ｍｍ程度のミニチュア玉軸受、等の比較的小型で回転精度・音響性能の要求されるタイプの装置で特段の効果がある。

本発明によれば、油溜まり効果を維持し、接触対象への損傷を低減し、かつ製造コストを低減した転動摺動装置が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の第１の実施形態を図１〜図４に示す。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明に係る転動摺動装置部材の研磨方法の第１の実施形態における研磨工程を示し、図１（ａ）は、第一の研磨工程、図１（ｂ）は第二の研磨工程を示す。図１（ａ）及び図１（ｂ）において、符号１は円筒ころ軸受の転動体（ころ）を示しており、この転動体１の周面部（転動面）１ａに対して、図１（ａ）に示す第一の研磨工程を行い、その後、被研磨物(転動体１)の表面全面がすじ状の凹凸面となったことを契機として、図１（ｂ）に示す第二の研磨工程を行う。図１（ａ）に示すように、第一の研磨工程は、砥粒４ａを含む弾性体（弾性材）からなる第一の粒子２ａをショットブラスト用ノズル３から転動体１の周面部１ａに投射して研磨する方法である。また、図１（ｂ）に示すように、第二の研磨工程は、砥粒４ｂを含む弾性体（弾性材）からなる第二の研磨粒子２ｂをショットブラスト用ノズル３から転動体１の表面（周面部）１ａに所定の角度で投射して研磨する方法である。

ここで、第一の研磨粒子２ａ及び第二の研磨粒子２ｂの平均粒径は、０．０２〜３ｍｍ程度が好ましく、０．１〜１ｍｍがより好ましい。第一の研磨粒子２ａ及び第二の研磨粒子２ｂの平均粒径が小さいほど均一な研磨加工が可能であるが、粉砕されることによって集塵されない上記範囲が好ましい。
また、砥粒４ａは、粒度が＃４００以下、又は平均粒径が４５μｍ以上であることが好ましい。砥粒４ａの粒度が＃４００を超えるか、又は平均粒径が４５μｍ未満であると、適切な深さを持った油溜まりが形成されないことがある。

また、砥粒４ｂは、粒度が＃２０００以上、又は平均粒径が６μｍ以下であることが好ましく、粒度が＃３０００以上、又は平均粒径が４μｍ以下であることがより好ましく、粒度が＃８０００以上、又は平均粒径が１μｍ以下であることが特に好ましい。砥粒４ｂの粒度が＃２０００未満、又は平均粒径が６μｍを超えると、軸受として必要な表面粗さにすることができないことがある。

また、砥粒４ａ及び砥粒４ｂの材質としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）またはダイヤモンドまたは炭化けい素（ＳｉＣ）が挙げられる。
弾性体（弾性材）としては、ゴム、熱可塑性エラストマなどが挙げられる。
また、第一の研磨粒子２ａ及び第二の研磨粒子２ｂに対する砥粒４ａ及び砥粒４ｂの含有率としては、１０〜９０質量％が好ましく、６０〜８０質量％がより好ましい。

また、第一の研磨粒子２ａ、第二の研磨粒子２ｂ、及び砥粒４ａ，４ｂの平均粒径の測定方法としては、ＪＩＳＲ６００１による電気抵抗法が挙げられる。また、砥粒４ａ，４ｂの粒度の測定方法としては、ＪＩＳＲ６００１による電気抵抗法が挙げられる。
第一の研磨工程、及び第二の研磨工程において、転動体１の表面１ａに対して第一の研磨粒子２ａ、及び第二の研磨粒子２ｂを投射する角度は、転動体１の回転方向に直交する方向に対して、０°以上９０°以下が好ましく、４５°以下がより好ましく、２０°以下が更に好ましい。上記範囲において、角度が小さいほど、投射される第一の研磨粒子２ａ及び第二の研磨粒子２ｂが転動体１の表面１ａを滑走する距離が長くなり、研磨効率が向上する。

また、第一の研磨工程、及び第二の研磨工程において、研磨目方向を転動体１の回転方向に対して７０°〜１２０°とすることにより、油保持機能に優れる研磨方法を提供することができる。
このように、第一の研磨工程において、平均粒径の大きい砥粒４ａを含む第一の研磨粒子２ａを転動体１の表面に対して所定角度で投射することにより、油溜まりを転動体１の表面に深く形成することができる。また、第二の研磨工程において、第二の研磨粒子２ｂを用いることによって、第一の研磨工程において形成された油溜まりを維持したまま、表面を平滑化し、接触対象への損傷を低減した表面性状を形成することができる。

なお、第１の実施形態では円筒ころ軸受の転動体表面の仕上げ研磨に本発明を適用した場合を例示したが、円筒ころ軸受の内輪や外輪に形成された軌道溝に仕上げ研磨を施す場合にも本発明を適用できることは勿論である。
本発明者らは、表１に示す仕様の円筒ころ軸受の転動体に、表２に示す条件で第一の研磨工程を行ったときの表面粗さと、その後、表３に示す条件で第二の研磨工程を行ったときの表面粗さを測定した。転動体の表面の表面粗さとしては、ＪＩＳＢ０６０１で定義される算術平均粗さ（Ｒａ）及びスキューネス（Ｒｓｋ）を採用した。

図２（ａ）は、第一の研磨工程を行ったときの転動体の表面性状を模式的に示した断面図であり、図２（ｂ）は、第一の研磨工程及び第二の研磨工程を行ったときの転動体の表面性状を模式的に示した断面図である。
図２（ａ）に示すように、第一の研磨工程後における転動体の表面粗さは、Ｒａが０．０８〜０．１６μｍであり、Ｒｓｋが−０．７〜０．７μｍであった。一方、図３（ｂ）に示すように、第一の研磨工程及び第二の研磨工程後における転動体の表面粗さは、Ｒａが０．１０〜０．２０μｍであり、Ｒｓｋが−１．０〜−３．０μｍであった。

図３（ａ）は、本発明の研磨方法を適用した転動体の表面性状を模式的に示す平面図であり、図３（ｂ）は従来における転動体の表面性状を模式的に示す平面図である。図３（ａ）に示すように、本発明によれば、第一の研磨工程及び第二の研磨工程により、転動体の転がり方向（回転方向）と交差する方向に断続的な研磨目が形成されるため、トライボロジー特性（耐表面損傷性）が良好となる。また、第一の研磨工程及び第二の研磨工程がショットブラストによる処理であるため、ワークの形状に制限がなく、かつ非常に安価に油溜まりを転動体の表面に形成することができる。
このように、転動体の表面に対して、第一の研磨工程及び第二の研磨工程を行うことによって、溝部の態様で形成された油溜まりを維持しながらも、接触対象に損傷を与えない表面粗さを有する転動摺動装置部材を提供することができる。

次に、本発明者らは、本発明における第一の研磨工程及び第二の研磨工程を２円筒試験装置に適用して、耐焼付き性を評価した。なお、この耐焼付き性を確認する試験は、実際の転がり軸受のころと内輪あるいは外輪の間に滑りが生じる場合を模擬した試験である。試験体の作製及び試験条件は、以下の通りである。
まず、円筒状の試験体Ｓ１を作製した。この試験体Ｓ１は、内径４０ｍｍ、外径８０ｍｍ、軸方向の長さ１６ｍｍ、表面の粗さ（Ｒａ）０．１μｍであった。この試験体Ｓ１の表面に対して、第一の研磨工程及び第二の研磨工程を行い、前述のころ試作時と同様の条件で処理することにより油溜まり形状を作製した。なお、処理後の表面粗さは、いずれもＲａ:０．１〜０．２０μｍ、Ｒｓｋ：−１．０〜−５．０μｍの範囲内であることを確認している。

次に、相手材となる円筒状の試験体Ｓ２を作製した。この試験体Ｓ２は、内径４０ｍｍ、外径８０ｍｍ、軸方向の長さ１６ｍｍ、表面の粗さ（Ｒａ）０．１μｍであった。
このようにして得られた試験体Ｓ１の上に、試験体Ｓ２を両者の軸を合わせて固定して、図４に示す２円筒試験装置を組み立てた。ここで、試験体Ｓ１を駆動側に取付け、試験体Ｓ２を従動側に取付けた。

次に、図４に示すように、モータ１０により、試験体Ｓ１と試験体Ｓ２とを表４に示す条件で回転させた。ここで、試験体Ｓ２の回転速度と試験体Ｓ１の回転速度とは、ギア２０により調節した。損傷の判定については、試験体Ｓ１の支持部の振動を検出し、初期値の２倍に達した時点で損傷が発生したとし、試験を中断した。そのときの経過時間を微小焼付寿命とし、比較例の微小焼付寿命を１としたときの寿命比として、砥粒の粒度（第一の研磨粒子２ａに含まれる砥粒４ａの粒度違い２種（４５ｍｍ，７５ｍｍ）、及び第二の研磨粒子２ｂに含まれる砥粒４ｂの粒度違い２種（１μｍ，６μｍ）の組み合わせの計４種）を異ならせた実施例１〜４の耐焼付性を評価した。
このようにして評価した結果を図５に示す。図５に示すように、実施例１〜４は、表面に油溜まりが形成されているので、比較例２よりも耐焼付き性が向上していることがわかる。

本発明が適用されるボールねじの一例を図６に示す。図６において、符号１１はボールねじのねじ軸、１２はボールねじのナットを示し、ねじ軸１１の外周面には、軸側ねじ溝１３がねじ軸１１の一端部から他端にわたって形成されている。この軸側ねじ溝１３はナット１２の内周面に形成されたナット側ねじ溝１４と対向しており、軸側ねじ溝１３とナット側ねじ溝１４との間には、多数のボール１５が転動自在に設けられている。これらのボール１５はねじ軸１１またはナット１２の回転運動に伴って軸側ねじ溝１３とナット側ねじ溝１４との間のボール負荷転走路を転走するようになっており、ボール負荷転走路を転走し終えたボール１５はナット１２に組み付けられたボール循環チューブ１６に導入され、このボール循環チューブ１６を経由して元の位置に戻されるようになっている。なお、ナット１２の両端部には、ナット内への異物の侵入や潤滑剤の漏出を防止するために、シール１７が装着されている。

本発明の第２の実施形態を図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す。同図において、符号１１はボールねじのねじ軸を示しており、このねじ軸１１の外周面に形成された軸側ねじ溝１３には、平均粒径が４５μｍ以上、又は粒度が＃４００以下の砥粒を含有する第一の研磨粒子２ａをショットブラスト用ノズル３から軸側ねじ溝１３に所定角度で投射して研磨する第一の研磨工程（図７（ａ）参照）と、平均粒径が６μｍ以下、又は粒度が＃２０００以上の砥粒を含有する第二の研磨粒子２ｂをショットブラスト用ノズル３から軸側ねじ溝１３に投射して研磨する第二の研磨工程（図７（ｂ）参照）とで仕上げ研磨が施されている。

ここで、砥粒４ａ及び砥粒４ｂの材質としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）またはダイヤモンドまたは炭化けい素（ＳｉＣ）が用いられる。また、第一の研磨粒子２ａ及び第二の研磨粒子２ｂとしては、ゴム、熱可塑性エラストマなどの弾性体（弾性材）が用いられる。また、第一の研磨粒子２ａ及び第二の研磨粒子２ｂに含まれる砥粒の含有率としては、１０〜９０質量％が好ましく、６０〜８０質量％がより好ましい。

このように、ねじ軸１１の外周面に形成された軸側ねじ溝１３に対して第一の研磨工程及び第二の研磨工程を施すことによって、第一の研磨工程において形成された油溜まりを維持したまま、軸側ねじ溝１３の表面を平滑化し、ボール１５に対する損傷を低減した表面性状を形成することができる。
なお、第２の実施形態ではボールねじのねじ軸外周面に形成された軸側ねじ溝の仕上げ研磨に本発明を適用した場合を例示したが、ボールねじのナット内周面に形成されたナット側ねじ溝やボールに仕上げ研磨を施す場合にも本発明を適用できることは勿論である。

本発明の第１の実施形態を示す図である。円筒ころ軸受の転動体表面の表面粗さを示す断面図である。円筒ころ軸受の転動体表面の性状を模式的に示す平面図である。本発明に用いられる２円筒試験装置を示す図である。本発明に用いられる２円筒試験装置を用いたときの焼き付き寿命比を示す図である。ボールねじの一例を示す図である。本発明の第２の実施形態を示す図である。

符号の説明

１円筒ころ軸受の転動体（ころ）
２ａ第一の研磨粒子
２ｂ第二の研磨粒子
３ショットブラスト用ノズル
４ａ砥粒
４ｂ砥粒

Claims

弾性体からなり、且つ平均粒径が４５μｍ以上、又は粒度が＃４００以下の砥粒を含有する第一の研磨粒子を被研磨物に衝突させる第一の研磨工程と、
弾性体からなり、且つ平均粒径が６μｍ以下、又は粒度が＃２０００以上の砥粒を含有する第二の研磨粒子を被研磨物に衝突させる第二の研磨工程とを行うことを特徴とする転動摺動装置部材の研磨方法。
前記第一の研磨工程及び第二の研磨工程において、前記被研磨物に対する前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子の入射角度が、前記被研磨物の表面に対して０°以上９０°以下をなし、前記被研磨物の回転方向に対して７０°〜１２０°をなすことを特徴とする請求項１記載の転動摺動装置部材の研磨方法。
前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子に含まれる前記砥粒の割合が１０〜９０質量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の転動摺動装置部材の研磨方法。
前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子の平均粒径が０．０２〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の転動摺動装置部材の研磨方法。
前記弾性体がゴムまたは熱可塑性エラストマであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の転動摺動装置部材の研磨方法。
前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子に含まれる前記砥粒がアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）またはダイヤモンドまたは炭化けい素（ＳｉＣ）からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の転動摺動装置部材の研磨方法。
前記第一の研磨粒子及び第二の研磨粒子を前記被研磨物に衝突させる方式がエアーブラスト方式であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の転動摺動装置部材の研磨方法。
請求項１〜７のいずれかに記載の方法で前記第一の研磨工程及び第二の研磨工程を行うことにより、前記第二の研磨工程後の被研磨物表面の表面粗さ（Ｒａ）が０．１０〜０．２０μｍ、スキューネス（Ｒｓｋ）が−１．０〜−５．０μｍであり、研磨目方向が被研磨物の回転方向に対して７０°〜１２０°であることを特徴とする転動摺動装置部材。