JP2010286038A - 摺動用構造部材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材の表面に形成された不規則な凹凸上に、異種材料の膜が交互に積層された多層膜を設けてなることを特徴とする摺動用構造部材及びその製造方法。
【選択図】図1
Description
また、耐摩耗性に優れた摩擦摺動材として、第1の材料の表面にサンドブラストなどにより凹凸を設け、この凹凸部上に、第1の材料とは異なる硬度を持つ第2の材料で被膜層を形成したものが知られている(以下「従来技術2」という。例えば、特許文献2参照)。
また、従来技術2のものは、耐摩耗性には優れているがどちらかといえば高摩擦を目的としたものであるため低摩擦の必要とされる摺動面には適さないものである。
さらに、従来技術3のものは、低摩擦で保油性がよく耐焼付性及び耐摩耗性に優れた摺動部品を得ることを目的とするものであるが、基材や硬質薄膜が硬いために相手材料が柔らかいと摩耗させてしまうこと、またその逆に相手材料が十分に硬いと硬質薄膜が摩耗し、一旦摩耗してしまうとマイクロディンプルが消失し、初期の性能を維持出来ない等の問題がある。
(1)基材の表面に形成された不規則な凹凸上に、異種材料の膜が交互に積層された多層膜を設けてなることを特徴とする摺動用構造部材。
(2)上記不規則な凹凸及び多層膜の一部が表面より研磨されて、平坦な表面となっていることを特徴とする(1)に記載の摺動用構造部材。
(3)上記基材は、樹脂、セラミックス又は金属材料からなることを特徴とする(1)又は(2)に記載の摺動用構造部材。
(4)上記多層膜は、金属材料又は無機材料からなることを特徴とする(1)ないし(3)のいずれかに記載の摺動用構造部材。
(5)上記多層膜のうち少なくとも1つの膜は、低摩擦材料からなることを特徴とする(1)ないし(4)のいずれかに記載の摺動用構造部材。
(6)表面に不規則な凹凸を有する基材を用意する工程と、該基材上に材質の異なる一定厚さの膜を交互に積層して多層膜を形成する工程とを含む摺動用構造部材の製造方法。
(7)上記不規則な凹凸及び多層膜の一部を表面より研磨する工程をさらに含むことを特徴とする(6)に記載の摺動用構造部材の製造方法。
(8)上記表面に不規則な凹凸を有する基材は、機械加工、化学的又は物理的なエッチング加工により形成されることを特徴とする(6)又は(7)に記載の摺動用構造部材の製造方法。
(9)上記多層膜は、真空蒸着法、メッキ法、ディップ法、スピンコーティング法又はスプレーコーティング法により形成することを特徴とする(6)ないし(8)のいずれかに記載の摺動用構造部材の製造方法。
基材1の表面には、不規則な凹凸2が形成されている。
前記「基材」には、塊状部材、平板状部材、曲板状部材、円筒部材等、種々の形状の部材が含まれる。
基材1の材質は、鉄、銅、アルミニウム、樹脂等、目的に応じて選択される。
また、不規則な凹凸2の高さは特に限定されるものではないが、例えば、0.1〜100μmの範囲が望ましい。
膜の材質としては、金、白金、銀、銅、アルミ、ニッケル、鉛、鉄、シリコン、セラミックス、ダイアモンドライクカーボン、樹脂等の材料から、目的に応じて選択される。
膜の形成は、例えば、公知のPVD(Physical Vaper Deposition)法やCVD(Chemical Vaper Deposition)法の他、メッキ法、ディップ法、スピンコーティング法、又はスプレーコーティング法を用いて行うことができる。形成された多層膜3は、基材1上に形成された不規則な凹凸2に倣って積層された状態となる。
図2(b)において、ハッチング部が硬い材料の膜で、白抜き部が軟らかい材料の膜を示している。
また、多層膜のうち少なくとも1つを低摩擦材料から形成することにより、流体潤滑に加えて固体潤滑の機能を備えた摺動用構造部材を得ることができる。
2 不規則な凹凸
3 多層膜
Claims (9)
- 基材の表面に形成された不規則な凹凸上に、異種材料の膜が交互に積層された多層膜を設けてなることを特徴とする摺動用構造部材。
- 上記不規則な凹凸及び多層膜の一部が表面より研磨されて、平坦な表面となっていることを特徴とする請求項1に記載の摺動用構造部材。
- 上記基材は、樹脂、セラミックス又は金属材料からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の摺動用構造部材。
- 上記多層膜は、金属材料又は無機材料からなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の摺動用構造部材。
- 上記多層膜のうち少なくとも1つの膜は、低摩擦材料からなることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の摺動用構造部材。
- 表面に不規則な凹凸を有する基材を用意する工程と、該基材上に材質の異なる一定厚さの膜を交互に積層して多層膜を形成する工程とを含む摺動用構造部材の製造方法。
- 上記不規則な凹凸及び多層膜の一部を表面より研磨する工程をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の摺動用構造部材の製造方法。
- 上記表面に不規則な凹凸を有する基材は、機械加工、化学的又は物理的なエッチング加工により形成されることを特徴とする請求項6又は7に記載の摺動用構造部材の製造方法。
- 上記多層膜は、真空蒸着法、メッキ法、ディップ法、スピンコーティング法又はスプレーコーティング法により形成することを特徴とする請求項6ないし8のいずれか1項に記載の摺動用構造部材の製造方法。
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