JP2009293684A5 - - Google Patents

Description

摺動部材の摺動により、摺動面１０１は図２１の矢印に示す方向、すなわち凸部１０２の頂点１０４から奥側に向かって削られて新生面が生成される。この場合、幅ａと高さ寸法ｂとのアスペクト比が極めて小さいため、他方の摺動面（図示省略）との接触点の曲率半径が大きい。このため、応力集中が生じにくく、新生面が効率的に生成されない。また、曲率半径が大きいと、他方の摺動面も凸部１０２の形状に沿って弾性変形を行い易くなり、摺動面１０１が他方の摺動面と当接する範囲が大きくなって、単位面積当たりの力が小さくなる。これらの理由から、新生面を生成するためには大きな粗さを付与する必要があった。大きな粗さを付与した場合、新生面の面積比が所定の値に達するまでには大きな摩耗量が必要となり、なじみ過程の長期化や摺動面の寸法変化という問題があった。

本発明では、摺動面の表面粗さに着眼するのではなく、接触点の曲率半径に着眼する。本発明のトライボケミカル反応促進面構造によれば、第１部材の摺動面と第２部材の摺動面のうち少なくとも一方の摺動面にサブミクロンオーダーの凹凸高さと間隔を有するグレーティング構造を形成しているので、従来の表面粗さ付与面と比較して凹凸の高さと間隔とのアスペクト比が大きくなる。これにより、表面粗さは小さいものの凸部の先端部の曲率半径が小さく（鋭く）なり、凸部の単位面積当たりにかかる力が大となる。また、凸部の先端部から、隣接する凸部の先端部までの間隔が小さいので、１つの凸部にて生成される新生面の面積が狭くなって、新生面全体に十分な量の摩擦調整剤がきめ細かく効率的に供給される。さらに、サブミクロンの摩耗量で十分な新生面の面積が確保される。ここで第１部材や第２部材としては、湿式クラッチ、エンジンのピストン、ギヤ、スプライン、すべり軸受、動弁系部品等の摺動部分を有する機械部品である。

これにより、通常の表面粗さより高いアスペクト比となるサブミクロンオーダーの凹凸高さＢと間隔Ａをもち、方向が制御された微細周期構造を摺動面１０に形成することができる。すなわち、凸部６の先端部の曲率半径が小さくなり（鋭くなり）、凸部６の単位面積当たりにかかる力が大となる。また、間隔Ａが小さいので、１つの凸部６にて生成される新生面の面積が狭くなって、新生面全体に十分な量の摩擦調整剤が効率的に供給される。これにより、トライボケミカル反応が促進され、摩擦抵抗の極めて小さい反応生成物が表面に形成される。