JP2002031234A - 低摩擦摺動部材 - Google Patents
低摩擦摺動部材Info
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- JP2002031234A JP2002031234A JP2000210097A JP2000210097A JP2002031234A JP 2002031234 A JP2002031234 A JP 2002031234A JP 2000210097 A JP2000210097 A JP 2000210097A JP 2000210097 A JP2000210097 A JP 2000210097A JP 2002031234 A JP2002031234 A JP 2002031234A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 極性の強い油性向上剤等の添加剤を含んだ油
中で用いられる低摩擦摺動部材において、めっき表面の
親油性を積極的に改善する考えや、油中の添加剤との相
乗効果を改善するものは無かった。 【解決手段】 基材１の表面に、粒子または薄片状のＹ
２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ｔａ ２Ｏ５ ，ＣｅＯ２，ＭｏＯ３
のうち少なくとも１種の酸化物３を容積比で合計５〜４
０％含む複合分散ニッケルめっき層２を有する低摩擦摺
動部材とし、めっき表面の親油性を向上させ、摺動部で
の摩擦力の大幅な低減を実現した。
中で用いられる低摩擦摺動部材において、めっき表面の
親油性を積極的に改善する考えや、油中の添加剤との相
乗効果を改善するものは無かった。 【解決手段】 基材１の表面に、粒子または薄片状のＹ
２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ｔａ ２Ｏ５ ，ＣｅＯ２，ＭｏＯ３
のうち少なくとも１種の酸化物３を容積比で合計５〜４
０％含む複合分散ニッケルめっき層２を有する低摩擦摺
動部材とし、めっき表面の親油性を向上させ、摺動部で
の摩擦力の大幅な低減を実現した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、極性の強い例えば
油性向上剤等の添加剤を含んだ油中で用いられる低摩擦
摺動部材に関し、例えば、内燃機関の構成部品として用
いられる低摩擦摺動部材に関するものである。
油性向上剤等の添加剤を含んだ油中で用いられる低摩擦
摺動部材に関し、例えば、内燃機関の構成部品として用
いられる低摩擦摺動部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の摺動部材としては、例えば特公
平３−３７０２８号公報に開示されているものがある。
同公報には、ピストンリングとシリンダとの組合せにお
いて、ピストンリングの表面処理として複合分散ニッケ
ルめっきの成分に関する規定を行っている。
平３−３７０２８号公報に開示されているものがある。
同公報には、ピストンリングとシリンダとの組合せにお
いて、ピストンリングの表面処理として複合分散ニッケ
ルめっきの成分に関する規定を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
おいては、ピストンリングの耐摩耗性改善やシリンダに
対する相手攻撃性を抑制するため、めっき中に分散され
る粒子として窒化珪素が規定されている。しかしなが
ら、窒化珪素自体はとくに親油性に優れるわけではな
く、油性向上剤等の極性の強い添加剤との相乗作用によ
って摺動部で発生する摩擦力を下げる効果は期待できな
い。また、これ以外にも、ニッケル系の複合分散めっき
に関して分散する材料種を規定した発明が幾つか成され
ているが、いずれも硬質粒子を含むことによる耐摩耗性
の改善や、固体潤滑剤を含むことによる耐摩耗性の改
善、耐焼付き性の改善、摩擦力の低減に着目したものが
ほとんどであり、めっき表面の親油性を積極的に改善す
る考えや、油中の添加剤との相乗効果を改善するものは
ほとんど無いのが現状である。
おいては、ピストンリングの耐摩耗性改善やシリンダに
対する相手攻撃性を抑制するため、めっき中に分散され
る粒子として窒化珪素が規定されている。しかしなが
ら、窒化珪素自体はとくに親油性に優れるわけではな
く、油性向上剤等の極性の強い添加剤との相乗作用によ
って摺動部で発生する摩擦力を下げる効果は期待できな
い。また、これ以外にも、ニッケル系の複合分散めっき
に関して分散する材料種を規定した発明が幾つか成され
ているが、いずれも硬質粒子を含むことによる耐摩耗性
の改善や、固体潤滑剤を含むことによる耐摩耗性の改
善、耐焼付き性の改善、摩擦力の低減に着目したものが
ほとんどであり、めっき表面の親油性を積極的に改善す
る考えや、油中の添加剤との相乗効果を改善するものは
ほとんど無いのが現状である。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、上記したような従来の状況に
鑑みて成されたもので、極性の強い油性向上剤等の添加
剤を含んだ油中で用いられる低摩擦摺動部材であって、
めっき表面の親油性を向上することができ、摺動部で発
生する摩擦力を大幅に低減することができる低摩擦摺動
部材を提供することを目的としている。
鑑みて成されたもので、極性の強い油性向上剤等の添加
剤を含んだ油中で用いられる低摩擦摺動部材であって、
めっき表面の親油性を向上することができ、摺動部で発
生する摩擦力を大幅に低減することができる低摩擦摺動
部材を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る低摩擦摺動
部材は、極性の強い添加剤を含んだ油中で用いられる低
摩擦摺動部材であって、請求項１として、粒子または薄
片状のＹ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５ ，ＣｅＯ２，
ＭｏＯ３のうち少なくとも１種を容積比で合計５〜４０
％含む複合分散ニッケルめっき層を表面に有する構成と
しており、請求項２として、めっき層のマトリクスがニ
ッケルを主体とし、その他の成分として燐、硼素および
タングステンのうち少なくとも１種を含み、燐、硼素の
場合は０．２〜１０質量％、タングステンの場合は２０
〜４５質量％である構成とし、請求項３として、めっき
層を成膜後、熱処理により表面硬度を６００Ｈｖ以上と
した構成とし、請求項４として、表面粗さがＲａ：０．
０５μｍ以下である構成としており、上記構成をもって
従来の課題を解決するための手段としている。
部材は、極性の強い添加剤を含んだ油中で用いられる低
摩擦摺動部材であって、請求項１として、粒子または薄
片状のＹ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５ ，ＣｅＯ２，
ＭｏＯ３のうち少なくとも１種を容積比で合計５〜４０
％含む複合分散ニッケルめっき層を表面に有する構成と
しており、請求項２として、めっき層のマトリクスがニ
ッケルを主体とし、その他の成分として燐、硼素および
タングステンのうち少なくとも１種を含み、燐、硼素の
場合は０．２〜１０質量％、タングステンの場合は２０
〜４５質量％である構成とし、請求項３として、めっき
層を成膜後、熱処理により表面硬度を６００Ｈｖ以上と
した構成とし、請求項４として、表面粗さがＲａ：０．
０５μｍ以下である構成としており、上記構成をもって
従来の課題を解決するための手段としている。
【０００６】
【発明の作用】本発明の請求項１に係わる低摩擦摺動部
材では、基材の表面に、表面エネルギーの高いＹ
２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５ ，ＣｅＯ２，ＭｏＯ３
のうち少なくとも１種の酸化物を容積比で合計５〜４０
％含む複合分散ニッケルめっき層を設けているので、摺
動時の摩耗によりこれらの酸化物が表層に露出し、これ
によりめっき表面の親油性が大幅に向上する。潤滑油に
含まれる例えば油性向上剤等の極性の強い添加剤は、親
油性を高めためっき表面に吸着しやすくなるため、摺動
部におけるメタルコンタクトが抑制され、摺動部で発生
する摩擦力を大幅に低減する。同時に、メタルコンタク
トの抑制は耐焼き付き性の向上にもつながり、混合−境
界潤滑領域での用途にも有効である。
材では、基材の表面に、表面エネルギーの高いＹ
２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５ ，ＣｅＯ２，ＭｏＯ３
のうち少なくとも１種の酸化物を容積比で合計５〜４０
％含む複合分散ニッケルめっき層を設けているので、摺
動時の摩耗によりこれらの酸化物が表層に露出し、これ
によりめっき表面の親油性が大幅に向上する。潤滑油に
含まれる例えば油性向上剤等の極性の強い添加剤は、親
油性を高めためっき表面に吸着しやすくなるため、摺動
部におけるメタルコンタクトが抑制され、摺動部で発生
する摩擦力を大幅に低減する。同時に、メタルコンタク
トの抑制は耐焼き付き性の向上にもつながり、混合−境
界潤滑領域での用途にも有効である。
【０００７】また、一般に、めっき中に粒子等を添加す
る場合には、均一に分散させるためにめっき浴への表面
活性剤の添加が行われる。このとき、表面活性剤の添加
は、これらの成分がめっき層にも含まれてしまうため、
めっき層全体の強度低下につながる。これに対して、本
発明では、上記酸化物の表面エネルギーが高いため、表
面活性剤の使用が極力抑えられ、めっき層自体の強度低
下を防止する。
る場合には、均一に分散させるためにめっき浴への表面
活性剤の添加が行われる。このとき、表面活性剤の添加
は、これらの成分がめっき層にも含まれてしまうため、
めっき層全体の強度低下につながる。これに対して、本
発明では、上記酸化物の表面エネルギーが高いため、表
面活性剤の使用が極力抑えられ、めっき層自体の強度低
下を防止する。
【０００８】さらに、本発明では、めっき表面の親油性
を高めるため、めっき層に上記酸化物を添加して分散さ
せるが、酸化物の容積比が５％よりも小さい場合には、
表面に露出する酸化物の面積割合が親油性を発揮するに
は少な過ぎ、また、酸化物の容積比が４０％よりも大き
い場合には、分散材による相手攻撃性が増大し、さらに
めっきのマトリクス強度が低下する。したがって、酸化
物の容積比を合計で５〜４０％の範囲としている。
を高めるため、めっき層に上記酸化物を添加して分散さ
せるが、酸化物の容積比が５％よりも小さい場合には、
表面に露出する酸化物の面積割合が親油性を発揮するに
は少な過ぎ、また、酸化物の容積比が４０％よりも大き
い場合には、分散材による相手攻撃性が増大し、さらに
めっきのマトリクス強度が低下する。したがって、酸化
物の容積比を合計で５〜４０％の範囲としている。
【０００９】本発明の請求項２に係る低摩擦摺動部材で
は、めっき層のマトリクスをニッケル主体とし、その他
の成分を燐、硼素およびタングステンのうち少なくとも
１種を含むことで、耐摩耗性に優れた強度の高いめっき
層が得られることとなる。この場合、燐、硼素の量が
０．２質量％よりも小さい場合、あるいはタングステン
の量が２０質量％よりも小さい場合には、めっき層の強
度が確保できず、また、燐、硼素の量が１０質量％より
も大きい場合、あるいはタングステンの量が４５質量％
よりも大きい場合には、延性的な傾向が失われて耐摩耗
性が悪化する。したがって、燐、硼素の場合には０．２
〜１０質量％とし、タングステンの場合には２０〜４５
質量％としている。
は、めっき層のマトリクスをニッケル主体とし、その他
の成分を燐、硼素およびタングステンのうち少なくとも
１種を含むことで、耐摩耗性に優れた強度の高いめっき
層が得られることとなる。この場合、燐、硼素の量が
０．２質量％よりも小さい場合、あるいはタングステン
の量が２０質量％よりも小さい場合には、めっき層の強
度が確保できず、また、燐、硼素の量が１０質量％より
も大きい場合、あるいはタングステンの量が４５質量％
よりも大きい場合には、延性的な傾向が失われて耐摩耗
性が悪化する。したがって、燐、硼素の場合には０．２
〜１０質量％とし、タングステンの場合には２０〜４５
質量％としている。
【００１０】本発明の請求項３に係わる低摩擦摺動部材
では、高温での熱処理によりめっき層の硬度を６００Ｈ
ｖ以上とすることで、耐摩耗性に優れた摺動部材とな
る。本発明による摺動部材の適用が想定される機械部品
は、ほとんどの場合、基材は鋼系やＡｌ合金系であり、
これらを上回る耐摩耗性を維持するためには少なくとも
Ｈｖで６００以上の硬度が必要となる。これ以上の硬度
であれば、負荷にもよるが摺動部のめっき層が短時間に
摩滅または剥離することなく、めっき表面の親油性がよ
り良好なものとなり、摺動部での摩擦力が低減される。
では、高温での熱処理によりめっき層の硬度を６００Ｈ
ｖ以上とすることで、耐摩耗性に優れた摺動部材とな
る。本発明による摺動部材の適用が想定される機械部品
は、ほとんどの場合、基材は鋼系やＡｌ合金系であり、
これらを上回る耐摩耗性を維持するためには少なくとも
Ｈｖで６００以上の硬度が必要となる。これ以上の硬度
であれば、負荷にもよるが摺動部のめっき層が短時間に
摩滅または剥離することなく、めっき表面の親油性がよ
り良好なものとなり、摺動部での摩擦力が低減される。
【００１１】本発明の請求項４に係る低摩擦摺動部材で
は、めっきした摺動部材の表面粗さをＲａ：０．０５μ
ｍ以下としているので、平滑化による潤滑状態の改善と
の相乗効果で、摩擦力の著しい低減ばかりでなく、耐摩
耗性も大幅に向上する。複合分散ニッケルめっきの用途
は、摩擦や摩耗の問題を軽減する部位に適用が想定され
るため、混合潤滑領域となる部品に適用されることが多
い。混合潤滑領域では金属同士の直接接触する部分（メ
タルコンタクト）と、吸着膜を介して接触する部分と、
油を介して接する部分に分類できる。摺動部の負荷が厳
しい状況では、摺動部のせん断が強く、吸着膜では支持
できずにメタルコンタクトに発展する場合がある。これ
に対して、本発明では、めっき表面を平滑にすることで
潤滑状態を改善し、摺動部の負荷を軽減することで、吸
着膜によるメタルコンタクトの抑制を積極的に活用し、
潤滑状態の改善との相乗効果を期待し得るものとなる。
このことは先に述べたように摩耗の負荷を軽減すること
にもつながり、めっき表面の親油性を長期間にわたって
維持し得ることとなる。
は、めっきした摺動部材の表面粗さをＲａ：０．０５μ
ｍ以下としているので、平滑化による潤滑状態の改善と
の相乗効果で、摩擦力の著しい低減ばかりでなく、耐摩
耗性も大幅に向上する。複合分散ニッケルめっきの用途
は、摩擦や摩耗の問題を軽減する部位に適用が想定され
るため、混合潤滑領域となる部品に適用されることが多
い。混合潤滑領域では金属同士の直接接触する部分（メ
タルコンタクト）と、吸着膜を介して接触する部分と、
油を介して接する部分に分類できる。摺動部の負荷が厳
しい状況では、摺動部のせん断が強く、吸着膜では支持
できずにメタルコンタクトに発展する場合がある。これ
に対して、本発明では、めっき表面を平滑にすることで
潤滑状態を改善し、摺動部の負荷を軽減することで、吸
着膜によるメタルコンタクトの抑制を積極的に活用し、
潤滑状態の改善との相乗効果を期待し得るものとなる。
このことは先に述べたように摩耗の負荷を軽減すること
にもつながり、めっき表面の親油性を長期間にわたって
維持し得ることとなる。
【００１２】なお、機械部品における摺動部品で発生す
る油膜の平均厚さは、摺動条件により大きく異なるが、
軸受け等を除けばたいていの場合０．１μｍを切る場合
が多く、表面粗さをＲａ：０．０５μｍ以下に仕上げる
ことで、ほとんどの場合潤滑状態が大幅に改善されるこ
とが予想される。
る油膜の平均厚さは、摺動条件により大きく異なるが、
軸受け等を除けばたいていの場合０．１μｍを切る場合
が多く、表面粗さをＲａ：０．０５μｍ以下に仕上げる
ことで、ほとんどの場合潤滑状態が大幅に改善されるこ
とが予想される。
【００１３】
【発明の効果】本発明の請求項１に係わる低摩擦摺動部
材によれば、表面エネルギーの高い酸化物を複合分散ニ
ッケルめっき層に含むことから、摺動時の摩耗により酸
化物が表層に露出することとなり、この際、表面に露出
する酸化物の面積割合を充分なものにし且つ分散材によ
る相手攻撃性の増大やめっきのマトリクスの強度低下を
起こすことなく、めっき表面の親油性を大幅に向上させ
ることができ、また、潤滑油に含まれる油性向上剤等の
極性の強い添加剤を吸着しやすくして、摺動部における
メタルコンタクトを抑制し、摺動部での摩擦力を大幅に
低減することができる。さらに、メタルコンタクトの抑
制によって耐焼き付き性の向上をも実現することがで
き、混合−境界潤滑領域での用途にも非常に有効なもの
となる。
材によれば、表面エネルギーの高い酸化物を複合分散ニ
ッケルめっき層に含むことから、摺動時の摩耗により酸
化物が表層に露出することとなり、この際、表面に露出
する酸化物の面積割合を充分なものにし且つ分散材によ
る相手攻撃性の増大やめっきのマトリクスの強度低下を
起こすことなく、めっき表面の親油性を大幅に向上させ
ることができ、また、潤滑油に含まれる油性向上剤等の
極性の強い添加剤を吸着しやすくして、摺動部における
メタルコンタクトを抑制し、摺動部での摩擦力を大幅に
低減することができる。さらに、メタルコンタクトの抑
制によって耐焼き付き性の向上をも実現することがで
き、混合−境界潤滑領域での用途にも非常に有効なもの
となる。
【００１４】本発明の請求項２に係わる低摩擦摺動部材
によれば、請求項１と同様の効果を得ることができるう
えに、めっき層の充分な強度を確保し且つ延性的な傾向
を失うことなく、耐摩耗性に優れた強度の高いめっき層
を得ることができる。
によれば、請求項１と同様の効果を得ることができるう
えに、めっき層の充分な強度を確保し且つ延性的な傾向
を失うことなく、耐摩耗性に優れた強度の高いめっき層
を得ることができる。
【００１５】本発明の請求項３に係る低摩擦摺動部材に
よれば、請求項１および２と同様の効果を得ることがで
きるうえに、負荷によって摺動部のめっき層が短時間に
摩滅したり剥離したりすることがなく、めっき表面の親
油性をより良好に維持することができる共に、摺動部で
の摩擦力のさらなる低減や耐摩耗性のさらなる向上を実
現することができる。
よれば、請求項１および２と同様の効果を得ることがで
きるうえに、負荷によって摺動部のめっき層が短時間に
摩滅したり剥離したりすることがなく、めっき表面の親
油性をより良好に維持することができる共に、摺動部で
の摩擦力のさらなる低減や耐摩耗性のさらなる向上を実
現することができる。
【００１６】本発明の請求項４に係る低摩擦摺動部材に
よれば請求項１〜３と同様の効果を得ることができるう
えに、めっき表面を平滑にすることで潤滑状態を改善
し、摺動部の負荷を軽減することで、吸着膜によるメタ
ルコンタクトの抑制を積極的に活用でき、潤滑状態の改
善との相乗効果を期待することができ、平滑化による潤
滑状態の改善との相乗効果によって、摩擦力の著しい低
減ばかりでなく、耐摩耗性も大幅に向上することができ
ると共に、めっき表面の親油性向上効果を長期間にわた
って維持することができる。
よれば請求項１〜３と同様の効果を得ることができるう
えに、めっき表面を平滑にすることで潤滑状態を改善
し、摺動部の負荷を軽減することで、吸着膜によるメタ
ルコンタクトの抑制を積極的に活用でき、潤滑状態の改
善との相乗効果を期待することができ、平滑化による潤
滑状態の改善との相乗効果によって、摩擦力の著しい低
減ばかりでなく、耐摩耗性も大幅に向上することができ
ると共に、めっき表面の親油性向上効果を長期間にわた
って維持することができる。
【００１７】
【実施例】本発明に係わる低摩擦摺動部材は、摺動部で
発生する摩擦力を低減するものである。そこで、当該低
摩擦摺動部材による効果を評価するにあたり、ピン／デ
ィスク型の摩擦試験装置を用いた詳細な基礎試験を行っ
た。
発生する摩擦力を低減するものである。そこで、当該低
摩擦摺動部材による効果を評価するにあたり、ピン／デ
ィスク型の摩擦試験装置を用いた詳細な基礎試験を行っ
た。
【００１８】ピン／ディスク試験で評価を行った試料に
ついて説明する。ディスク側には、図１に示すように、
基材１の表面に、粒子または薄片状のＹ２Ｏ３，ＳｉＯ
２，Ｔａ２Ｏ５ ，ＣｅＯ２，ＭｏＯ３のうち少なくと
も１種の酸化物３を容積比で合計５〜４０％含む複合分
散ニッケルめっき層２を形成した試験片を用いた。この
ディスク側は、めっき後、後記する表１に示す表面粗さ
の試験片である。めっき層の硬さはめっき成膜後、２０
０℃から４００℃の範囲で任意の時間の熱処理を行うこ
とにより、表１に示す硬さとした。
ついて説明する。ディスク側には、図１に示すように、
基材１の表面に、粒子または薄片状のＹ２Ｏ３，ＳｉＯ
２，Ｔａ２Ｏ５ ，ＣｅＯ２，ＭｏＯ３のうち少なくと
も１種の酸化物３を容積比で合計５〜４０％含む複合分
散ニッケルめっき層２を形成した試験片を用いた。この
ディスク側は、めっき後、後記する表１に示す表面粗さ
の試験片である。めっき層の硬さはめっき成膜後、２０
０℃から４００℃の範囲で任意の時間の熱処理を行うこ
とにより、表１に示す硬さとした。
【００１９】これに対して、相手材には炭素鋼から成る
ピン形状の試験片を用いた。ピン側の試験片は全て同一
の仕様であり、試験毎に新品のものに交換した。ピン側
の表面粗さは全てＲａ０．０１〜０．０３にラップ加工
で仕上げている。なお、潤滑油は油性向上剤等の添加剤
を含む市販のエンジンオイルを用いた。
ピン形状の試験片を用いた。ピン側の試験片は全て同一
の仕様であり、試験毎に新品のものに交換した。ピン側
の表面粗さは全てＲａ０．０１〜０．０３にラップ加工
で仕上げている。なお、潤滑油は油性向上剤等の添加剤
を含む市販のエンジンオイルを用いた。
【００２０】また、ピン／ディスク摩擦試験の条件につ
いて説明する。試験はピン側の３点支持で摺動する形式
であり、ピンとめっき層を成膜したディスクの組み合わ
せで行った。試験条件を以下に示す。
いて説明する。試験はピン側の３点支持で摺動する形式
であり、ピンとめっき層を成膜したディスクの組み合わ
せで行った。試験条件を以下に示す。
【００２１】押しつけ荷重：１ｋｇｆ 荷重支持：３点 ピン先端径：３／８ｉｎｃ． ピン／ディスク最大面圧：０．７ＧＰａ 摩擦回転数：３０ｒｐｍ 滑り速度：０．０３ｍ／ｓ 油温：８０℃ 油種：市販エンジン油、１０Ｗ３０ＳＨ規格 滑試験時油供給方法：バスタブ式 試験時間：６０分 ピン材質：ＳＵＪ２ ディスク材質：ＳＵＪ２ そして、試験中の摩擦係数と、試験後のピン、ディスク
それぞれの摩耗量を測定した。ピンの摩耗量は形状測定
より接触部の摩耗量を、ディスクの摩耗量は摺動部の最
大摩耗深さとした。実施例及び比較例の試験結果を表１
に示す。なお、摩擦力を摩擦係数に換算し、試験末期の
値とした。
それぞれの摩耗量を測定した。ピンの摩耗量は形状測定
より接触部の摩耗量を、ディスクの摩耗量は摺動部の最
大摩耗深さとした。実施例及び比較例の試験結果を表１
に示す。なお、摩擦力を摩擦係数に換算し、試験末期の
値とした。
【００２２】
【表１】
【００２３】本発明による実施例１〜８の摩擦係数は、
同程度の表面粗さの比較例を比べた場合、いずれも低い
値を示し、本発明による改善効果が明確に現れている。
またピン／ディスクのそれぞれの摩耗量も平均して減少
する傾向が認められた。
同程度の表面粗さの比較例を比べた場合、いずれも低い
値を示し、本発明による改善効果が明確に現れている。
またピン／ディスクのそれぞれの摩耗量も平均して減少
する傾向が認められた。
【００２４】比較例１は、分散材を含まない電解ＮｉＰ
めっきであり、試験の結果では摩擦係数は０．１３であ
り、実施例に比べ高い値を示した。
めっきであり、試験の結果では摩擦係数は０．１３であ
り、実施例に比べ高い値を示した。
【００２５】比較例２は、ＭｏＯ３を３質量％含む電解
ＮｉＰめっきであり、実施例に比べ高い摩擦係数を示し
た。添加量が３質量％と少ないため、親油性の効果が十
分得られなかったためと考えられる。
ＮｉＰめっきであり、実施例に比べ高い摩擦係数を示し
た。添加量が３質量％と少ないため、親油性の効果が十
分得られなかったためと考えられる。
【００２６】比較例３，４は、それぞれ無電解ＮｉＰめ
っきにＳｉＣ、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ ４）を含むが、摩擦
係数は０．１２〜０．１３であって、実施例に比べて高
い値を示した。
っきにＳｉＣ、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ ４）を含むが、摩擦
係数は０．１２〜０．１３であって、実施例に比べて高
い値を示した。
【００２７】比較例５は、無電解ＮｉＰＢに固体潤滑剤
のｈＢＮ（六法晶ボロンナイトライド）を分散したにも
かかわらず、実施例に比べて高い摩擦係数を示した。ま
た、ディスク側の摩耗が多く発生した。
のｈＢＮ（六法晶ボロンナイトライド）を分散したにも
かかわらず、実施例に比べて高い摩擦係数を示した。ま
た、ディスク側の摩耗が多く発生した。
【００２８】比較例６は、無電解ＮｉＰＢにＳｉＯ２を
５０質量％分散しているが、摩擦係数が０．１であり、
実施例に比べ高い値を示した。ピン／ディスク共に摩耗
が多く発生し、試験後の表面粗さが大幅に悪化した。Ｓ
ｉＯの添加量が多いため相手攻撃性が増大したためと考
えられる。ＳｉＯ２の添加量が多い点から、表面の親油
性が増すことが予想されるが、試験後の表面の平滑性が
失われて潤滑状態が悪化し、親油性の効果が軽減したと
考えられる。
５０質量％分散しているが、摩擦係数が０．１であり、
実施例に比べ高い値を示した。ピン／ディスク共に摩耗
が多く発生し、試験後の表面粗さが大幅に悪化した。Ｓ
ｉＯの添加量が多いため相手攻撃性が増大したためと考
えられる。ＳｉＯ２の添加量が多い点から、表面の親油
性が増すことが予想されるが、試験後の表面の平滑性が
失われて潤滑状態が悪化し、親油性の効果が軽減したと
考えられる。
【００２９】比較例７は、分散材を含まない電解ＮｉＰ
めっきであり、表面の仕上げ粗さをラップ仕上げにより
Ｒａ０．０４μｍとしたものである。摩擦係数は他の比
較例に比べ低いが、同レベルの表面粗さである実施例
４，５，７，８に比べて明らかに高く、本発明の効果を
得るためには請求項１で規定する酸化物の添加が必要で
あることを確認した。さらに、表面粗さをＲａ０．１２
〜０．１５μｍとした場合に比べ、表面粗さをＲａ０．
０５以下とした場合の方が摩擦係数の低減効果が大きい
傾向を示した。表面粗さを下げることで潤滑状態が改善
され、油中の極性の強い添加材の吸着成分が有効に作用
し、親油性の効果がより大きく得られたことが原因の一
つとして挙げられる。また、ディスク側の摩耗量も実施
例の方が少なく、表面粗さの悪化が抑制される点で有利
なために摩擦係数を低く維持することに有効と考えられ
る。
めっきであり、表面の仕上げ粗さをラップ仕上げにより
Ｒａ０．０４μｍとしたものである。摩擦係数は他の比
較例に比べ低いが、同レベルの表面粗さである実施例
４，５，７，８に比べて明らかに高く、本発明の効果を
得るためには請求項１で規定する酸化物の添加が必要で
あることを確認した。さらに、表面粗さをＲａ０．１２
〜０．１５μｍとした場合に比べ、表面粗さをＲａ０．
０５以下とした場合の方が摩擦係数の低減効果が大きい
傾向を示した。表面粗さを下げることで潤滑状態が改善
され、油中の極性の強い添加材の吸着成分が有効に作用
し、親油性の効果がより大きく得られたことが原因の一
つとして挙げられる。また、ディスク側の摩耗量も実施
例の方が少なく、表面粗さの悪化が抑制される点で有利
なために摩擦係数を低く維持することに有効と考えられ
る。
【００３０】比較例８は、電解ＮｉＷめっきに窒化珪素
（Ｓｉ３Ｎ４）を分散したものであるが、実施例と比較
して高い摩擦係数を示した。
（Ｓｉ３Ｎ４）を分散したものであるが、実施例と比較
して高い摩擦係数を示した。
【００３１】以上の試験結果より、本発明によれば、従
来のニッケル系めっきおよび複合分散めっきとの比較に
おいて、摺動部での摩擦係数を著しく低減する効果を確
認した。なお、そのほかの例示はしないが、本発明に係
わる低摩擦摺動部材は、当業者の知識に基づき種々の変
更、改良を加えた様態で実施することができる。
来のニッケル系めっきおよび複合分散めっきとの比較に
おいて、摺動部での摩擦係数を著しく低減する効果を確
認した。なお、そのほかの例示はしないが、本発明に係
わる低摩擦摺動部材は、当業者の知識に基づき種々の変
更、改良を加えた様態で実施することができる。
【図１】めっき層を成膜したディスク側試験片の部分的
な断面図である。
な断面図である。
１ 基材 ２ 複合分散ニッケルめっき層 ３ 酸化物
Claims (4)
- 【請求項１】 極性の強い添加剤を含んだ油中で用いら
れる低摩擦摺動部材であって、粒子または薄片状のＹ２
Ｏ３，ＳｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５ ，ＣｅＯ２，ＭｏＯ３の
うち少なくとも１種を容積比で合計５〜４０％含む複合
分散ニッケルめっき層を表面に有することを特徴とする
低摩擦摺動部材。 - 【請求項２】 めっき層のマトリクスがニッケルを主体
とし、その他の成分として燐、硼素およびタングステン
のうち少なくとも１種を含み、燐、硼素の場合は０．２
〜１０質量％、タングステンの場合は２０〜４５質量％
であることを特徴とする請求項１に記載の低摩擦摺動部
材。 - 【請求項３】 めっき層を成膜後、熱処理により表面硬
度を６００Ｈｖ以上としたことを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の低摩擦摺動部材。 - 【請求項４】 表面粗さがＲａ：０．０５μｍ以下であ
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の低
摩擦摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210097A JP2002031234A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 低摩擦摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210097A JP2002031234A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 低摩擦摺動部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002031234A true JP2002031234A (ja) | 2002-01-31 |
Family
ID=18706412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000210097A Pending JP2002031234A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 低摩擦摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002031234A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009052625A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Nippon Piston Ring Co Ltd | ピストンリング |
| CN102899696A (zh) * | 2011-07-28 | 2013-01-30 | 中国科学院金属研究所 | 一种镀层控制定向凝固镍基高温合金再结晶的方法 |
| WO2018193756A1 (ja) * | 2017-04-20 | 2018-10-25 | アイシン精機株式会社 | 電気Ｎｉ－Ｐ－Ｂ系めっき皮膜の成膜方法、当該皮膜、及び当該皮膜を備える摺動部材 |
| CN110029391A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-07-19 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 表面改性铜箔及其制备方法 |
-
2000
- 2000-07-11 JP JP2000210097A patent/JP2002031234A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN102899696B (zh) * | 2011-07-28 | 2016-01-20 | 中国科学院金属研究所 | 一种镀层控制定向凝固镍基高温合金再结晶的方法 |
| WO2018193756A1 (ja) * | 2017-04-20 | 2018-10-25 | アイシン精機株式会社 | 電気Ｎｉ－Ｐ－Ｂ系めっき皮膜の成膜方法、当該皮膜、及び当該皮膜を備える摺動部材 |
| JPWO2018193756A1 (ja) * | 2017-04-20 | 2020-02-27 | アイシン精機株式会社 | 電気Ｎｉ−Ｐ−Ｂ系めっき皮膜の成膜方法、当該皮膜、及び当該皮膜を備える摺動部材 |
| US11193215B2 (en) | 2017-04-20 | 2021-12-07 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Deposition method of Ni—P—B system electroplating film, the film, and slide member comprising the film |
| JP7103351B2 (ja) | 2017-04-20 | 2022-07-20 | 株式会社アイシン | 電気Ｎｉ－Ｐ－Ｂ系めっき皮膜の成膜方法、当該皮膜、及び当該皮膜を備える摺動部材 |
| CN110029391A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-07-19 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 表面改性铜箔及其制备方法 |
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