具体实施方式

DLC膜等硬质膜在膜内具有残余应力，残余应力受到膜结构、成膜条件的影响而大不相同，其结果是，对耐剥离性也产生较大的影响。另外，耐剥离性也根据形成硬质膜的基材表面的粗糙度而变化。另外，DLC膜是硬质的覆膜，相对于对方件容易以磨料磨损等形态产生磨损。磨损的机理涉及微小的粗糙度突起中的局部应力集中，在钢彼此不成为问题那样的接触状态下也存在硬质的DLC的情况下，需要更精细的粗糙度管理。本发明人发现，在使用粗糙度参数不同的基材在高载荷下、产生滚动滑动摩擦的条件下反复进行验证，其结果是，对于形成于轴承部件的表面的硬质膜，限定该膜结构，并且，将基材表面的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra以及均方根斜率RΔq(以及偏度Rsk)设为规定范围内，从而能够实现抑制对方攻击性以及提高耐剥离性。本发明是基于这样的见解而完成的。

基于图1以及图2对本发明的滚动轴承进行说明。图1表示在内圈/外圈滚道面上形成有后述的硬质膜的滚动轴承(深沟球轴承)的剖视图，图2表示在滚动体的滚动面上形成有硬质膜的滚动轴承(深沟球轴承)的剖视图。滚动轴承1具备：在外周具有内圈滚道面2a的内圈2；在内周具有外圈滚道面3a的外圈3；以及在内圈滚道面2a与外圈滚道面3a之间滚动的多个滚动体4。滚动体4被保持器5以固定间隔保持。通过密封部件6，内圈/外圈的轴向两端开口部被密封，在轴承空间内封入有润滑脂7。作为润滑脂7，可以使用滚动轴承用的公知的润滑脂。

例如在图1(a)的滚动轴承中，在内圈2的外周面(包括内圈滚道面2a)形成有硬质膜8，在图1(b)的滚动轴承中，在外圈3的内周面(包括外圈滚道面3a)形成有硬质膜8，但只要根据应用用途在内圈、外圈或滚动体的至少1面形成硬质膜即可。

另外，在图2的滚动轴承中，在滚动体4的滚动面上形成有硬质膜8。图2的滚动轴承是深沟球轴承，因此，滚动体4是滚珠，其滚动面为球面整体。作为图示的形态以外的滚动轴承，在使用圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承时，在将该硬质膜8形成于该滚动体的情况下，至少形成于滚动面(圆筒外周等)即可。

如图1以及图2所示，深沟球轴承的内圈滚道面2a是为了引导作为滚动体4的滚珠而轴向截面为圆弧槽状的圆曲面。同样地，外圈滚道面3a也是轴向截面为圆弧槽状的圆曲面。通常，如果将钢球直径设为dw，则该圆弧槽的曲率半径为0.51～0.54dw左右。另外，作为图示的形态以外的滚动轴承，在使用圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承的情况下，为了引导这些轴承的滚子，内圈滚道面以及外圈滚道面至少在圆周方向上成为曲面。此外，在自动调心滚子轴承等的情况下，由于使用桶形滚子作为滚动体，因此，内圈滚道面以及外圈滚道面除了圆周方向之外，在轴向上也成为曲面。本发明的滚动轴承的内圈滚道面以及外圈滚道面可以为以上任一种形状。

在本发明的滚动轴承1中，作为硬质膜8的成膜对象的轴承部件即内圈2、外圈3以及滚动体4由铁系材料构成。作为铁系材料，可以使用作为轴承部件通常使用的任意的钢材等，例如可以列举高碳铬轴承钢、碳钢、工具钢、马氏体系不锈钢等。

在这些轴承部件中，优选的是，形成硬质膜的面的硬度以维氏硬度计为Hv650以上。通过设为Hv650以上，能够减少与硬质膜(基底层)的硬度差，提高密合性。

优选的是，在形成硬质膜的面上，在硬质膜形成前，通过氮化处理形成氮化层。作为氮化处理，优选对基材表面实施不易产生妨碍密合性的氧化层的等离子体氮化处理。另外，为了进一步提高与硬质膜(基底层)的密合性，优选氮化处理后的表面的硬度以维氏硬度计为Hv1000以上。

在本发明中，形成硬质膜的面、即成膜基底层的面的算术平均粗糙度Ra为0.3μm以下，并且，均方根斜率RΔq为0.05以下。Ra优选为0.2μm以下。另外，形成硬质膜的面也可以是进行了镜面加工的面。Ra的下限并未特别限定，例如为0.005μm以上。需要说明的是，镜面加工在生产率、制造成本方面不利，因此，从制造上的观点出发，Ra优选为0.05μm以上，更优选为0.1μm以上。RΔq优选为0.03以下，更优选为0.02以下。算术平均粗糙度Ra以及均方根斜率RΔq是根据JIS B 0601计算出的数值，使用接触式或非接触式的表面粗糙度计等来测定。作为具体的测定条件，测定长度为4mm，截止(cutoff)为0.8mm。通过使基材表面的均方根斜率RΔq为0.05以下，粗糙度曲线中的波峰变缓，突起的曲率半径变大，能够降低局部表面压力。另外，在成膜时，也能够抑制由粗糙度引起的微小水平的电场集中，能够防止局部的膜厚以及硬度的变化，进而能够提高硬质膜的耐剥离性。

根据成膜基底层的面的粗糙度曲线求出的最大峰高Rp优选为0.4μm以下。最大峰高Rp根据JIS B 0601计算。根据粗糙度曲线求出的最大峰高Rp与算术平均粗糙度Ra的关系优选为1≤Rp/Ra≤2，更优选为1.2≤Rp/Ra≤2。

另外，根据成膜基底层的面的粗糙度曲线求出的偏度Rsk优选为负。Rsk为变形度的指标，更优选为-0.2以下。偏度Rsk是以平均线为中心而定量地表示振幅分布曲线的上下对称性的指标，即表示表面粗糙度相对于平均线的偏差的指标。偏度Rsk根据JIS B 0601计算。偏度Rsk为负意味着粗糙度形状向下凸(谷)，成为在表面存在很多平坦部的状态。其结果是，可以说是凸部较少而难以产生由突起部引起的应力集中的表面。另外，在降低粗糙度的方法中，有通过滚筒研磨等与研磨介质的碰撞除去表面突起的方法，但根据加工条件，新形成突起，Rsk有可能转变为正，需要注意。

基于图3对本发明中的硬质膜的结构进行说明。图3是表示图1(a)的情况下的硬质膜8的结构的示意剖视图。如图3所示，该硬质膜8具有：(1)在内圈2的内圈滚道面2a上直接成膜的以Cr和WC为主体的基底层8a；(2)在基底层8a上成膜的以WC和DLC为主体的混合层8b；以及(3)在混合层8b上成膜的以DLC为主体的表面层8c构成的3层结构。在此，混合层8b是该混合层中的WC的含有率从基底层8a侧向表面层8c侧连续地或阶段性地变小且该混合层中的DLC的含有率从基底层8a侧向表面层8c侧连续地或阶段性地变高的层。在本发明中，通过将硬质膜的膜结构设为上述那样的3层结构，避免了急剧的物理性质(硬度、弹性模量等)变化。

基底层8a由于包含Cr，因此，与由超硬合金材料、铁系材料构成的基材的相容性好，与使用W、Ti、Si、Al等的情况相比，与基材的密合性优异。另外，基底层8a所使用的WC具有Cr与DLC的中间的硬度、弹性模量，也难以产生成膜后的残余应力的集中。另外，基底层8a优选为Cr的含有率从内圈2侧向混合层8b侧变小且WC的含有率从内圈2侧向混合层8b侧变高的倾斜组成。由此，与内圈2和混合层8b的两面的密合性优异。

混合层8b成为介于基底层与表面层之间的中间层。如上所述，混合层8b所使用的WC具有Cr与DLC的中间的硬度、弹性模量，也难以产生成膜后的残余应力的集中。混合层8b是WC的含有率从基底层8a侧向表面层8c侧变小且DLC的含有率从基底层8a侧向表面层8c侧变高的倾斜组成，因此，与基底层8a和表面层8c的两面的密合性优异。另外，在该混合层内，成为WC与DLC在物理上结合的结构，能够防止该混合层内的破损等。并且，在表面层8c侧DLC含有率提高，因此，表面层8c与混合层8b的密合性优异。混合层8b是通过WC将非粘合性高的DLC以锚固效应结合于基底层8a侧的层。

表面层8c是以DLC为主体的膜。在表面层8c中，优选在与混合层8b相邻的一侧具有硬度从混合层8b侧连续地或阶段性地变高的倾斜层部分8d。这是在偏置电压在混合层8b与表面层8c不同的情况下，为了避免偏置电压的急剧变化而使偏置电压连续地或阶段性地变化(提高)而得到的部分。倾斜层部分8d通过这样使偏置电压变化，其结果是，如上所述硬度倾斜。硬度连续地或阶段性地上升是因为DLC结构中的石墨结构(sp²)与金刚石结构(sp³)的构成比率因偏置电压的上升而偏向后者。由此，混合层与表面层的急剧的硬度差消失，混合层8b与表面层8c的密合性更优异。

硬质膜8的膜厚(3层的合计)优选为0.5～5.0μm。若膜厚变厚，则存在因残余压缩应力的增大而容易产生剥离的倾向，但在滚动滑动条件等表层的剪切应力大的情况下，已确认膜厚越薄越容易产生剥离的倾向，需要与实际的损伤模式一致的膜厚设定。并且，表面层8c的厚度在该硬质膜8的膜厚中所占的比例优选为0.8以下。若该比例超过0.8，则混合层8b中的用于WC与DLC的物理结合的倾斜组织容易成为不连续的组织，密合性有可能劣化。

通过将硬质膜8设为以上那样的组成的基底层8a、混合层8b、表面层8c的3层结构，耐剥离性优异。

在本发明的滚动轴承中，通过形成以上那样的结构、物理性质的硬质膜，即便在轴承使用时受到滚动接触等负载的情况下，也能够防止该膜的磨损、剥离，即便在严苛的润滑状态下，滚道面等的损伤也少，成为长寿命。另外，在封入有润滑脂的滚动轴承中，若因滚道圈等的损伤而使金属新生面露出，则会因催化作用而加剧润滑脂劣化，但在本发明的滚动轴承中，能够利用硬质膜来防止由金属接触引起的滚道面、滚动面的损伤，因此，也能够防止该润滑脂劣化。

在此，对应用本发明的滚动轴承的风力发电机进行说明。以往，大型的风力发电机中的主轴用轴承大多使用图7所示那样的大型的双列自动调心滚子轴承34。主轴33是安装有叶片32的轴，通过受到风力而旋转，利用增速器(未图示)使其旋转增速而使发电机旋转，进行发电。在受到风而发电时，支承叶片32的主轴33承受由作用于叶片32的风力引起的轴向载荷(轴承推力载荷)和径向载荷(轴承径向载荷)。双列自动调心滚子轴承34能够同时承受径向载荷和推力载荷，且具有调心性，因此，能够吸收轴承壳体31的精度误差、安装误差引起的主轴33的倾斜，并且能够吸收运转中的主轴33的挠曲。因此，是适合于风力发电机用主轴用轴承的轴承而被利用(参考文献：NTN公司制目录“新一代风车用轴承”A65.CAT.No.8404/04/JE、2003年5月1日发行)。

然而，如图7所示，在对风力发电用的主轴进行支承的双列自动调心滚子轴承中，与径向载荷相比，推力载荷大，双列的滚子37、38中的、受到推力载荷的列的滚子38主要同时承受径向载荷和推力载荷。因此，滚动疲劳寿命变短。另外，在风力发电机中，主轴的转速不固定，在低转速下容易成为油膜厚度的不足边界润滑，而且在接触椭圆内产生差动滑动，因此，容易产生表面损伤、磨损。另外，由于承受推力载荷，因此，存在在凸缘引起滑动运动而产生磨损的问题。此外，在相反侧的列，成为轻负载，滚子37在内外圈35、36的滚道面35a、36a产生滑动，存在产生表面损伤、磨损的问题。因此，虽然可以通过使用轴承尺寸大的轴承来应对，但在轻负载侧余量变得过大，不经济。另外，在无人运转或因叶片32大型化而设置于高处的风力发电机主轴用轴承中，希望免维护化。

作为其对策，能够将本发明的滚动轴承应用于风力发电用主轴支承装置中的双列自动调心滚子轴承。基于图4以及图5对将本发明的滚动轴承应用于风力发电用主轴支承装置的例子进行说明。图4是包括本发明的风力发电用主轴支承装置的风力发电机整体的示意图，图5是表示图4的风力发电用主轴支承装置的图。如图4所示，风力发电机11利用设置在机舱14内的双列自动调心滚子轴承15(以下也简称为轴承15)将安装有成为风车的叶片12的主轴13支承为旋转自如，并且在机舱14内设置有增速器16以及发电机17。增速器16使主轴13的旋转增速并向发电机17的输入轴传递。机舱14经由旋转座轴承27旋转自如地设置在支承台18上，通过旋转用的电机19(参照图5)的驱动，经由减速器20(参照图5)而旋转。机舱14的旋转是为了使叶片12的方向与风向相向而进行的。主轴支承用的轴承15在图5的例子中设置有两个，但也可以是一个。

图6表示对风力发电机的主轴进行支承的双列自动调心滚子轴承15。该轴承15具有作为一对滚道圈的内圈21和外圈22、以及介于这些内外圈21、22之间的多个滚子23。多个滚子在轴承的轴向上排列成2列而介于内外圈21、22之间，在图6中，靠近叶片的一方的列(左列)的滚子为23a，远离叶片的一方的列(右列)的滚子为23b。轴承15是能够承受推力负载的向心轴承。轴承15的外圈滚道面22a为球面状，各滚子为外周面沿着外圈滚道面22a的球面形状的滚子。内圈21形成有沿着左右各列的滚子23a、23b的外周面的截面形状的双列的内圈滚道面21a。在内圈21的外周面的两端分别设置有小凸缘21b、21c。在内圈21的外周面的中央部、即左列的滚子23a与右列的滚子23b之间设置有中凸缘21d。滚子23a、23b按照各列由保持器24保持。

在上述结构中，各滚子23a、23b的外周面在内圈滚道面21a与外圈滚道面22a之间滚动接触。另外，滚子23a的轴向内侧的端面与中凸缘21d的轴向一方的端面之间滑动接触，滚子23a的轴向外侧的端面与小凸缘21b的内侧端面之间滑动接触。另外，滚子23b的轴向内侧的端面与中凸缘21d的轴向另一方的端面之间滑动接触，滚子23b的轴向外侧的端面与小凸缘21c的内侧端面之间滑动接触。为了降低这些摩擦而封入有润滑脂。作为润滑脂，可以使用滚动轴承用的公知的润滑脂。

在图6中，外圈22与轴承壳体25的内径面嵌合而设置，内圈21与主轴13的外周嵌合而支承主轴13。轴承壳体25具有覆盖轴承15的两端的侧壁部25a，在各侧壁部25a与主轴13之间构成有迷宫式密封件等密封件26。由于能够利用轴承壳体25得到密封性，因此，轴承15使用无密封的轴承。轴承15是本发明的实施方式的风力发电机主轴用轴承。

上述双列自动调心滚子轴承在滚子与其他部件之间滑动接触的(例如，滚动滑动接触的)表面形成有上述硬质膜。由于风力发电机主轴用轴承承受高载荷，因此，期待提高由硬质膜带来的耐磨损性等，但另一方面，担心由硬质膜引起的对方攻击性、剥离性。上述双列自动调心滚子轴承的破损形态为磨损以及剥落等表层剥离，存在上述破损在外圈负载区域最早进行的倾向。因此，想要抑制磨损的对象是外圈，但由于DLC为硬质的覆膜，因此，在处理前的滚子的粗糙度状态不适当的情况下，有可能进一步助长对方攻击性，加剧外圈的磨损。另外，在DLC剥离的情况下，存在硬质的剥离片向滚动面的咬入等不良影响，因此，需要对DLC的剥离也加以细心的注意。

本发明人发现，作为被处理件的滚子的表面粗糙度突起中的应力集中与这些对方攻击性、剥离有关，除了通常使用的算术平均粗糙度(Ra)等之外，着眼于表面突起的形状的均方根斜率RΔq等参数的管理是有效的。因此，通过将基材表面的粗糙度曲线的均方根斜率RΔq设为规定范围内，能够实现抑制硬质膜的对方攻击性、提高耐剥离性。其结果是，即便在高载荷下、润滑状态差且伴随着滑动的条件下与其他部件接触的情况下，硬质膜的耐剥离性也优异，能够发挥硬质膜本来的特性，耐烧结性、耐磨损性、耐腐蚀性也优异，能够防止双列自动调心滚子轴承的由金属接触引起的损伤等。

以下对硬质膜的形成部位进行说明。在图6的形态的轴承15中，在作为轴承部件的内圈21的外周面形成有硬质膜28。内圈21的外周面包括滚道面21a、中凸缘21d的轴向两端面、小凸缘21b的内侧端面、小凸缘21c的内侧端面。在图6的形态中，在内圈21的外周面整体形成有硬质膜28，在不与滚子23a、23b滚动滑动接触的面上也形成有硬质膜28。在内圈21中，形成硬质膜28的部位不限于图6的形态，优选形成于在边界润滑条件下与滚子滑动接触的表面。例如，也可以在与各滚子23a、23b滑动接触的中凸缘21d的轴向两端面、小凸缘21b的内侧端面以及小凸缘21c的内侧端面中的至少任一个端面形成有硬质膜。

另外，如上所述，在作为风力发电机主轴用轴承的自动调心滚子轴承中，远离叶片的一方的列的滚子(滚子23b)与靠近叶片的一方的列的滚子(滚子23a)相比，受到较大的推力载荷。在该情况下，在与滚子23b滑动接触的部位，特别容易成为边界润滑。因此，考虑到大小相互不同的载荷作用于在轴向上排列的2列滚子，也可以仅在小凸缘21b、21c中的小凸缘21c的内侧端面形成硬质膜。

滚子在与内外圈之间滚动的同时也产生滑动。图6所示的硬质膜在这样的条件下使用。另外，该硬质膜的形成部位并不限于图6所示的部位，能够形成于成为上述条件那样的、从内圈、外圈以及滚子中选择的至少一个轴承部件的任意的表面。

在图6的形态中，在内圈21的外周面形成有硬质膜28，但也可以代替上述结构或在此基础上，在外圈22、各滚子23a、23b的表面形成硬质膜28。在外圈22上形成硬质膜的结构中，可以在外圈22的内周面(包括外圈滚道面22a)形成硬质膜。另外，在各滚子23a、23b的表面形成硬质膜的结构中，也可以在各滚子23a、23b的两端面形成硬质膜。另外，也可以采用如下结构：考虑施加于滚子的载荷的差异而仅在滚子23b的两端面形成硬质膜。另外，也可以采用在各滚子23a、23b的外周面形成硬质膜的结构。例如，也可以采用在各列的滚子中的至少一方的列的滚子的外周面形成硬质膜的结构。

以下，对本发明的硬质膜的成膜工序进行说明。该成膜工序包括：对成膜基底层8a的面进行表面精加工的工序；对基底层8a和混合层8b进行成膜的工序；以及使用UBMS装置对表面层8c进行成膜的工序，该UBMS装置使用Ar气作为溅射气体。硬质膜能够通过对进行了表面精加工的轴承部件的成膜面依次成膜基底层8a、混合层8b、表面层8c而得到。

对基底层8a和混合层8b进行成膜的工序优选使用作为溅射气体而使用Ar气的UBMS装置。使用图8所示的示意图对使用UBMS装置的UBMS法的成膜原理进行说明。在图中，基材42是作为成膜对象的轴承部件的内圈、外圈或滚动体，但示意性地用平板表示。如图8所示，在圆形靶45的中心部和周边部配置有具有不同的磁特性的内侧磁铁44a、外侧磁铁44b，在靶45附近形成高密度等离子体49，并且由磁铁44a、44b产生的磁力线46的一部分46a到达与偏压电源41连接的基材42附近。能够得到在溅射时产生的Ar等离子体沿着该磁力线46a扩散至基材42附近的效果。在这样的UBMS法中，沿着到达基材42附近的磁力线46a，Ar离子47以及电子通过使与通常的溅射相比离子化了的靶48更多地到达基材42的离子辅助效应，能够形成致密的膜(层)43。

在对基底层8a进行成膜的工序中，作为靶45而一并使用Cr靶和WC靶，在对混合层8b进行成膜的工序中，作为靶45而一并使用WC靶和石墨靶。在对基底层8a进行成膜的工序中，连续地或阶段性地提高对WC靶施加的溅射电力，并且一边降低对Cr靶施加的电力一边进行成膜。由此，能够形成朝向混合层8b侧Cr的含有率变小且WC的含有率变高的结构的层。

在对混合层8b进行成膜的工序中，连续地或阶段性地提高对作为碳供给源的石墨靶施加的溅射电力，并且一边降低对WC靶施加的电力一边进行成膜。由此，能够形成朝向表面层8c侧WC的含有率变小且DLC的含有率变高的倾斜组成的层。

在对表面层8c进行成膜的工序中，优选使用作为溅射气体而使用Ar气的UBMS装置。更详细地说，该工序优选为如下工序：利用该装置，一并使用石墨靶和烃系气体作为碳供给源，将上述烃系气体的导入量相对于Ar气向上述装置内的导入量100的比例设为1～10，将上述装置内的真空度设为0.2～0.8Pa，使从碳供给源产生的碳原子堆积在混合层8b上而成膜。

实施例

作为形成于本发明的滚动轴承的硬质膜，对规定的基材(试验片)形成硬质膜，对该硬质膜的物理性质进行了评价。另外，在使用2圆筒试验机的滚动滑动试验中进行了对方件磨损的评价。以下将这些作为实施例、比较例进行说明。

用于评价硬质膜的试验片、UBMS装置、溅射气体等如下所述。

(1)试验片物理性质：SUJ2淬火回火件750Hv

(2)试验片：在被研磨后的(算术平均粗糙度Ra、均方根斜率RΔq、最大峰高Rp、偏度Rsk记载于表1)SUJ2环(φ40×L12副曲率60)的滑动表面在各条件下形成硬质膜

(3)UBMS装置：神户制钢所制；UBMS202

(4)溅射气体：Ar气

以下对基底层的形成条件进行说明。将成膜腔内抽真空至5×10^-3Pa左右，用加热器对基材进行烘烤，利用Ar等离子体对基材表面进行蚀刻后，调整利用UBMS法施加于Cr靶和WC靶的溅射电力，使Cr与WC的组成比倾斜，形成在基材侧Cr较多而在表面侧WC较多的Cr/WC倾斜层。

以下对混合层的形成条件进行说明。与基底层同样地利用UBMS法成膜。在此，关于该混合层，一边供给作为烃系气体的甲烷气体，一边调整施加于WC靶和石墨靶的溅射电力，使WC与DLC的组成比倾斜，形成在基材侧WC较多而在表面侧DLC较多的WC/DLC倾斜层。

在各试验片中，对表面精加工的条件进行变更等，改变算术平均粗糙度Ra、均方根斜率RΔq。需要说明的是，试验片的表面的各种粗糙度参数通过表面粗糙度测定器(泰勒-霍普森公司制：粗糙度仪Form TalysurfPGI830)进行测定。根据JIS B 0601，将以基准长度0.8mm、区间数5进行了5次测定而得到的值的平均值示于表1。

图9是UBMS装置的示意图。如图9所示，是具备如下的UBMS功能的装置：对于配置在圆盘50上的基材51，通过非平衡的磁场提供溅射蒸发源材料(靶)52，提高基材51附近的等离子体密度而增大离子辅助效应(参照图8)，从而能够控制在基材上堆积的覆膜的特性。通过该装置，能够在基材上形成任意组合多个UBMS覆膜(包含组成倾斜)而得到的复合覆膜。在该实施例中，在作为基材的环上，对基底层、混合层、表面层进行成膜而作为UBMS覆膜。

实施例1～7、比较例1～3

将表1所示的基材用丙酮进行超声波清洗后，进行干燥。在干燥后，将基材安装于UBMS装置，在上述的形成条件下形成基底层以及混合层。在其上形成作为表面层的DLC膜，得到具有硬质膜的试验片。表面层的形成条件为：上述装置中的成膜腔内的真空度为0.8Pa，相对于基材的偏置电压为50V，向上述装置内导入的甲烷气体导入量的比例相对于Ar气的导入量100(体积份)为1(体积份)。将结果一并记载于表1。表中的膜厚为3层(基底层、混合层、表面层)的合计膜厚。

<由2圆筒试验机进行的滚动滑动试验>

对于得到的试验片，使用图10所示的2圆筒试验机进行了由滚动滑动引起的对方件磨损的试验。该2圆筒试验机具备驱动侧试验片53和与该驱动侧试验片53滚动滑动接触的从动侧试验片54，各个试验片(环)由支承轴承56支承，利用负载用弹簧57承受载荷。另外，图中的55是驱动用带轮，58是非接触转速计。施加旋转差而产生滑动，根据对方件侧圆筒的磨损深度来评价对方攻击性。具体的试验条件如下所述。需要说明的是，对方件侧圆筒的磨损深度使用表面粗糙度测定器(泰勒-霍普森公司制：粗糙度仪FormTalysurfPGI830)，求出相对于基准面的磨损深度。

(试验条件)

对方件：磨削精加工(0.02μmRa)SUJ2环(φ40×L12副曲率60)

润滑油：相当于VG320的油(含有添加剂)毡垫供油

最大接触表面压力：1.5GPa

转速：(试验片侧)127min^-1

(对方件侧)126min^-1

相对滑动率：0.8％

中止时间：72h

[表1]

1)是与本发明中的Cr和WC的基底层相当的层，在如本发明那样混合2成分的情况下用“第一成分/第二成分”表示。

2)是与本发明中的WC和DLC的混合层相当的层，在如本发明那样混合2成分的情况下用“第一成分/第二成分”表示。

表1示出2圆筒滚动滑动试验的结果。使用的基材和表面层的成膜条件相同，表面层的硬度以平均值计为约23GPa。在表示形成硬质膜的表面的表面粗糙度的粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra为0.3μm以下且均方根斜率RΔq为0.05以下的情况下(实施例1～7)，存在2圆筒滚动滑动试验中的对方件磨损小的倾向，对方攻击性降低。尤其是，实施例3的结果为，尽管与比较例3相比，Ra、Rsk、Rp为相同程度，但由于RΔq的差异，对方攻击性显著不同。这被认为是因为突起的顶端半径钝化且应力集中被缓和。

实施例6与实施例3相比Ra、RΔq为相同程度，但对方攻击性不同。这被认为是因Rsk成为正值且朝上的突起增加而产生。另外，根据实施例5的结果，可认为并非是Rsk越小则对方件磨损越大，Rsk不为0以上对于对方攻击性的抑制是重要的。

根据以上所述，在本发明中，为了缓和硬质膜与对方件接触时的突起部的应力集中，并抑制对方件磨损，使用粗糙度曲线的算术平均粗糙度Ra以及均方根斜率RΔq对基材表面的状态进行限定。

工业实用性

本发明的滚动轴承例如在内圈/外圈滚道面、滚动体的滚动面上形成DLC膜，即便在严苛的条件下运转的情况下，该DLC膜的耐剥离性也优异，能够发挥DLC主体的特性，因此，耐烧结性、耐磨损性以及耐腐蚀性优异。另外，抑制了对对方件的攻击性。因此，本发明的滚动轴承能够应用于包括严苛的润滑状态下的用途在内的各种用途。特别适合应用于风力发电用主轴支承装置。

附图标记说明

1 滚动轴承(深沟球轴承)

2 内圈

3 外圈

4 滚动体

5 保持器

6 密封部件

7 润滑脂

8 硬质膜

11 风力发电机

12 叶片

13 主轴

14 机舱

15 双列自动调心滚子轴承(滚动轴承)

16 增速器

17 发电机

18 支承台

19 电机

20 减速器

21 内圈

22 外圈

23 滚子

24 保持器

25 轴承壳体

26 密封件

27 旋转座轴承

28 硬质膜

41 偏压电源

42 基材

43 膜(层)

45 靶

46 磁力线

47Ar离子

48 离子化后的靶

49 高密度等离子体

50 圆盘

51 基材

52 溅射蒸发源材料(靶)

53 驱动侧试验片

54 从动侧试验片

55 驱动用带轮

56 支承轴承

57 负载用弹簧

58 非接触转速计