JP3420382B2 - 摺動面構成体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は摺動面構成体、特に、金
属結晶の集合体より構成される摺動面構成体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種摺動面構成体としては、例
えば内燃機関用ピストンピンにおいて、鋼製母材の外周
面に、耐摩耗性の向上を狙って設けられるＦｅメッキ層
が知られている。

【０００３】しかしながら、内燃機関が高速、且つ高出
力化の傾向にある現在の状況下では、従来の摺動面構成
体はその摺動面が比較的平滑であることに起因してオイ
ル保持性、つまり保油性が十分でなく、耐焼付き性が乏
しいという問題があった。

【０００４】そこで、本出願人は先に、摺動面構成体と
してその摺動面に多数の角錐状金属結晶を有するものを
開発した（例えば、特開平６−１７４０８９号公報参
照）。

【０００５】このように構成すると、相隣る両金属結晶
は相互に食込んだ状態を呈し、したがって摺動面は、多
数の微細な山部と、それら山部の間に形成された多数の
微細な谷部と、山部相互の食込みに因る多数の微細な沢
部とからなる入組んだ様相を呈するので、摺動面構成体
の保油性が良好となる。これにより摺動面構成体の耐焼
付き性の向上が図られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記摺動面
構成体について種々検討を加えたところ、より苛酷な摺
動環境に対応するためには摺動面構成体の保油性をなお
一層増進させることが必要である、ということが判明し
た。

【０００７】本発明は前記要望を満足することが可能な
高い保油性を有する等優れた摺動特性を発揮し得る前記
摺動面構成体を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属結晶の集
合体より構成される摺動面構成体において、摺動面にお
ける角錐状金属結晶の面積率ＡがＡ≧４０％であり、ま
たそれら角錐状金属結晶の少なくとも一部は異形角錐状
金属結晶であり、各異形角錐状金属結晶は、少なくとも
１つの稜線対応領域の少なくとも一部に、稜線伸長方向
と同方向に延びる少なくとも１つの細溝を有することを
特徴とする。

【０００９】

【作用】角錐状金属結晶の面積率Ａを前記のように設定
すると、相隣る両角錐状金属結晶は相互に食込んだ状態
を呈し、したがって摺動面は、多数の微細な山部と、そ
れら山部の間に形成された多数の微細な谷部と、山部相
互の食込みに因る多数の微細な沢部とからなる入組んだ
様相を呈する。また、その入組み方は、前記のような細
溝を持つ異形角錐状金属結晶の存在により倍加される。

【００１０】このような摺動面構成体は、それが苛酷な
摺動環境に置かれても、潤滑下では、優れた保油性を発
揮し、一方、無潤滑下では、多数の微細な角錐状金属結
晶による摺動荷重分散作用を発揮する。これにより摺動
面構成体は、潤滑下および無潤滑下において、優秀な耐
焼付き性を有する。

【００１１】なお、角錐状金属結晶の面積率ＡがＡ＜４
０％では摺動面が単純化傾向となるので望ましくない。

【００１２】

【実施例】図１において、内燃機関用ピストンピン１は
鋼よりなるパイプ状母材２を有し、その母材２の外周面
３にメッキ処理により層状摺動面構成体４が形成され
る。

【００１３】摺動面構成体４は、実施例では図２に示す
ように体心立方構造（ｂｃｃ構造）を持つ金属結晶の集
合体より構成される。その集合体は、図３に示すよう
に、母材２より柱状に成長し、且つミラー指数で（ｈｈ
ｈ）面を、摺動面４ａ側に向けた多数の（ｈｈｈ）配向
性金属結晶５、または母材２より柱状に成長し、且つミ
ラー指数で（２ｈｈｈ）面を摺動面４ａ側に向けた多数
の（２ｈｈｈ）配向性金属結晶の少なくとも一方を有す
る。

【００１４】前記のようにｂｃｃ構造を持つ金属結晶の
集合体がミラー指数で（ｈｈｈ）面を摺動面４ａ側に向
けた多数の（ｈｈｈ）配向性金属結晶５を有する場合、
それら（ｈｈｈ）配向性金属結晶５の先端部を、図４に
明示するように摺動面４ａにおいて六角錐状金属結晶
（角錐状金属結晶）６にすることができる。

【００１５】それら六角錐状金属結晶６の少なくとも一
部は、図４，図５（ａ）に示すように異形六角錐状金属
結晶（異形角錐状金属結晶）７であり、各異形六角錐状
金属結晶７は、少なくとも１つ、図示例では６つの稜線
対応領域Ｒ₁ の少なくとも一部、図示例では略全長に亘
るように稜線伸長方向と同方向に延びる少なくとも１
つ、図示例では、１つの細溝８を有する。

【００１６】また異形六角錐状金属結晶７は、少なくと
も１つ、図示例では６つの斜面対応領域Ｒ₂ を裾部側よ
り頂部側に向って開口幅が漸次狭くなるＶ形溝９に形成
されている。

【００１７】六角錐状金属結晶６には、図４，５（ｂ）
に明示するように稜線ｒに前記細溝８を持たない正常六
角錐状金属結晶１０も含まれる。この正常六角錐状金属
結晶１０は、その少なくとも１つの斜面ｐを前記同様に
Ｖ形溝９に形成されることもある。

【００１８】図６に示すように異形六角錐状金属結晶７
には前記のものの外に、各種形態を有するものが含まれ
る。図６（ａ）は稜線ｒと稜線対応領域Ｒ₁ とが交互に
配設され、各稜線対応領域Ｒ₁ に細溝８が存在する場合
を示し、また図６（ｂ）は稜線領域Ｒ₁ の一部に細溝８
が存在する場合を示し、さらに図６（ｃ），（ｄ）は１
つの稜線領域Ｒ₁ に２つの細溝８が存在する場合を示
す。また少なくとも１つの斜面対応領域Ｒ₂ がＶ形溝９
に形成されていることもある。

【００１９】（ｈｈｈ）配向性金属結晶である三角錐状
金属結晶には、図７に示す正常三角錐状金属結晶１１お
よび図示しない異形三角錐状金属結晶も含まれる。

【００２０】六角錐状金属結晶６は、三角錐状金属結晶
に比べて平均粒径が小さく、且つ粒径も略均一である。
六角錐状金属結晶６等において、粒径と高さとの間には
相関関係があり、したがって粒径が略均一である、とい
うことは高さも略等しいということである。

【００２１】またｂｃｃ構造を持つ金属結晶の集合体が
ミラー指数で（２ｈｈｈ）面を摺動面４ａ側に向けた多
数の（２ｈｈｈ）配向性金属結晶を有する場合、角錐状
金属結晶には正常小角錐状金属結晶および異形小角錐状
金属結晶が含まれる。

【００２２】正常六、三、小角錐状金属結晶および異形
六、三、小角錐状金属結晶といった角錐状金属結晶の、
摺動面４ａにおける面積率Ａは４０％≦Ａ≦１００％に
設定される。

【００２３】このように面積率Ａを設定すると、例え
ば、図４に示すように六角錐状金属結晶６において相隣
るものは相互に食込んだ状態となる。これにより摺動面
４ａは、三角錐状金属結晶より形成される場合に比べて
表面積を拡大され、また多数の極微細な山部１２と、そ
れら山部１２の間に形成された多数の極微細な谷部１３
と、山部１２相互の食込みに因る多数の極微細な沢部１
４とからなる非常に入組んだ様相を呈する。またその入
り組み方は、細溝８およびＶ形溝９を持つ異形六角錐状
金属結晶７の存在により倍加される。

【００２４】このような摺動面構成体４は、それが苛酷
な摺動環境に置かれても、潤滑下では、優れた保油性を
発揮し、一方、無潤滑下では、多数の極微細な六角錐状
金属結晶６による摺動荷重分散作用を発揮する。これに
より摺動面構成体４は、潤滑下および無潤滑下におい
て、優れた耐焼付き性を有する。

【００２５】さらに六角錐状金属結晶６の均一微細化に
伴い、局部的な高面圧化を回避すると共に摺動荷重の微
細分化を達成することができ、これにより摺動面構成体
４の摩擦係数μが低くなるので、その摺動面構成体４
は、潤滑下では勿論のこと、無潤滑下においても優れた
耐摩耗性を発揮する。

【００２６】図８に示すように、摺動面４ａに沿う仮想
面１５に対する（ｈｈｈ）面の傾きは六角錐状金属結晶
６等の傾きとなって現われるので、摺動面構成体４の保
油性および耐摩耗性に影響を与える。そこで、（ｈｈ
ｈ）面が仮想面１５に対してなす傾き角θは０°≦θ≦
１５°に設定される。この場合、（ｈｈｈ）面の傾き方
向については限定されない。傾き角θがθ＞１５°にな
ると、摺動面構成体４の保油性および耐摩耗性が低下す
る。この傾き角θは（２ｈｈｈ）面についても同じであ
る。

【００２７】前記摺動面構成体４は、ＣｓＣｌ型構造
（ｂｃｃ構造）であるＣｕＺｎ型（Ｌ２型）の規則格子
を形成する２元系合金結晶、例えばＦｅ−Ｃｏ規則合金
結晶の集合体より構成される。この場合、摺動面構成体
４におけるＣｏ含有量はＣｏ≧１３重量％に設定され
る。異形六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶は、ＦｅとＣ
ｏとよりなる規則格子が、メッキ処理時最もエネルギの
高い稜線対応領域Ｒ₁ に集中することによって形成され
るものと考えられる。

【００２８】ただし、Ｃｏ含有量がＣｏ＞５５重量％に
なると、摺動面４ａにおいてＦｅ−Ｃｏ規則合金結晶が
粒状化し易くなるので、Ｃｏ含有量の上限値はＣｏ＝５
５重量％に設定される。

【００２９】前記２元系合金としては、Ｆｅ−Ｃｏ規則
合金の外に、例えばＣｕ−Ｚｎ規則合金、Ｆｅ−Ｖ規則
合金、Ａｇ−Ｚｎ規則合金、Ａｇ−Ｃｄ規則合金、Ａｕ
−Ｍｎ規則合金、Ｃｕ−Ｐｄ規則合金等を挙げることが
できる。

【００３０】摺動面構成体４を形成するためのメッキ処
理において、電気メッキ処理によりＦｅ−Ｃｏ規則合金
結晶の集合体を形成する場合のメッキ浴条件は、表１の
通りである。

【００３１】

【表１】

【００３２】Ｃｏ含有添加剤としては、Ｃｏを含み、且
つ水溶性であるものが用いられ、例えば硫酸コバルト、
硫酸コバルトアンモニウム、塩化コバルト、ホウフッ化
コバルト等が該当する。

【００３３】通電法としては、主としてパルス電流法が
適用される。パルス電流法においては、図９に示すよう
に、メッキ用電源の電流Ｉは、その電流Ｉが最小電流Ｉ
minから立上って最大電流Ｉmax に至り、次いで最小電
流Ｉmin へ下降するごとく、時間Ｔの経過に伴いパルス
波形を描くように制御される。

【００３４】そして、電流Ｉの立上り開始時から下降開
始時までの通電時間をＴ_ONとし、また先の立上り開始時
から次の立上り開始時までを１サイクルとして、そのサ
イクル時間をＴ_C としたとき、通電時間Ｔ_ONとサイクル
時間Ｔ_C との比、即ち、時間比Ｔ_ON／Ｔ_C はＴ_ON／Ｔ_C
≦０．４５に設定される。最大陰極電流密度ＣＤｍａｘ
はＣＤｍａｘ≧２Ａ／dm² に、また平均陰極電流密度Ｃ
ＤｍはＣＤｍ≧２Ａ／dm² にそれぞれ設定される。

【００３５】このようなパルス電流法を適用すると、メ
ッキ浴内において電流が流れたり、流れなかったりする
ことに起因して陰極近傍のイオン濃度が均一化され、こ
れにより摺動面構成体４の組成を安定化させることがで
きる。

【００３６】前記電気メッキ処理において、メッキ浴条
件および通電条件を変えることによって（ｈｈｈ）配向
性Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶または（２ｈｈｈ）配向性Ｆ
ｅ−Ｃｏ規則合金結晶の析出、その存在量等を制御す
る。この制御は、パルス電流法の適用下では容易であ
り、したがって摺動面４ａを狙い通りの形態に形成し易
くなる。また摺動面構成体４におけるＣｏ含有量を正確
に制御すると共にＣｏを均一に分散させるため、電気メ
ッキ処理中、メッキ浴と同一組成および同一温度に調整
された補充液を陽、陰極間に所定の供給量にて供給す
る。これを行わない場合には、メッキ浴におけるＣｏ含
有添加剤濃度にばらつきが生じるため、摺動面構成体４
におけるＣｏ含有量の制御が困難となる。

【００３７】また摺動面構成体４におけるＣｏ含有量
は、基本的にはメッキ浴におけるＣｏ含有添加剤濃度に
より制御されるが、メッキ浴の組成、ｐＨおよび温度が
一定である場合には最大陰極電流密度ＣＤｍａｘおよび
平均陰極電流密度ＣＤｍにより制御される。

【００３８】メッキ処理としては、電気メッキ処理の外
に、例えば気相メッキ法であるＰＶＤ法、ＣＶＤ法、ス
パッタ法、イオンプレーティング等を挙げることができ
る。スパッタ法によりＦｅ−Ｃｏ合金メッキを行う場合
の条件は、例えばＡｒ圧力０．２〜１．０Ｐａ、平均Ａ
ｒ加速電力 直流０．１〜１．５ｋＷ、母材温度８０〜
３００℃である。この場合、陰極ターゲットとしてＦｅ
−Ｃｏ合金を用いるか、またはＦｅ単体およびＣｏ単体
を用いる。

【００３９】以下、具体例について説明する。

【００４０】クロムモリブデン鋼（ＪＩＳ ＳＣＭ４２
０）よりなるパイプ状母材２の外周面３に、電気メッキ
処理を施すことによりＦｅ−Ｃｏ規則合金結晶の集合体
より構成された厚さ１５μｍの摺動面構成体４を形成し
て複数の内燃機関用ピストンピン１を製造した。

【００４１】摺動面構成体の各例において、表２は例１
〜５の、表３は例６〜１０の、表４は例１１〜１５の、
表５は例１６〜２０の電気メッキ処理条件をそれぞれ示
す。なお、メッキ処理時間は、例１〜２０における厚さ
を前記のように１５μｍに設定すべく、５〜６０分間の
範囲内で種々変化させた。また前記補充液の供給量は
０．５リットル／min に設定された。

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】

【表４】

【００４５】

【表５】

【００４６】表６は例１〜１０、表７は例１１〜２０に
おける各配向性Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の存在率Ｓを示
す。

【００４７】

【表６】

【００４８】

【表７】

【００４９】各配向性Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の存在率
Ｓは、例１〜２０のＸ線回折図（Ｘ線照射方向は摺動面
に対して直角方向）に基づいて次式から求められた。一
例として、例４のＸ線回折図を図１０に示す。なお、例
えば｛１１０｝配向性Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶とは、
｛１１０｝面を摺動面４ａ側に向けた配向性Ｆｅ−Ｃｏ
規則合金結晶を意味する。 ｛１１０｝配向性Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶： Ｓ₁₁₀ ＝｛（Ｉ₁₁₀ ／ＩＡ₁₁₀ ）／Ｔ｝×１００、 ｛２００｝配向性Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶： Ｓ₂₀₀ ＝｛（Ｉ₂₀₀ ／ＩＡ₂₀₀ ）／Ｔ｝×１００、 ｛２１１｝配向性Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶： Ｓ₂₁₁ ＝｛（Ｉ₂₁₁ ／ＩＡ₂₁₁ ）／Ｔ｝×１００、 ｛３１０｝配向性Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶： Ｓ₃₁₀ ＝｛（Ｉ₃₁₀ ／ＩＡ₃₁₀ ）／Ｔ｝×１００、 ｛２２２｝配向性Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶： Ｓ₂₂₂ ＝｛（Ｉ₂₂₂ ／ＩＡ₂₂₂ ）／Ｔ｝×１００ ここで、Ｉ₁₁₀ 、Ｉ₂₀₀ 、Ｉ₂₁₁ 、Ｉ₃₁₀ 、Ｉ₂₂₂ は各
結晶面のＸ線反射強度の測定値（ｃｐｓ）であり、また
ＩＡ₁₁₀ 、ＩＡ₂₀₀ 、ＩＡ₂₁₁ 、ＩＡ₃₁₀ 、ＩＡ₂₂₂ は
ＡＳＴＭカードにおける各結晶面のＸ線反射強度比で、
ＩＡ₁₁₀ ＝１００、ＩＡ₂₀₀ ＝２０、ＩＡ₂₁₁ ＝３０、
ＩＡ₃₁₀ ＝１２、ＩＡ₂₂₂ ＝６である。さらにＴは、Ｔ
＝（Ｉ₁₁₀ ／ＩＡ₁₁₀ ）＋（Ｉ₂₀₀ ／ＩＡ₂₀₀ ）＋（Ｉ
₂₁₁ ／ＩＡ₂₁₁ ）＋（Ｉ₃₁₀ ／ＩＡ₃₁₀ ）＋（Ｉ₂₂₂ ／
ＩＡ₂₂₂ ）である。

【００５０】表８は例１〜５、表９は例６〜１０、表１
０は例１１〜１５、表１１は例１６〜２０に関するＣｏ
含有量、摺動面の結晶形態、摺動面における六角錐状Ｆ
ｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率Ａおよび粒径、摺動面に
おける異形六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率
Ｂ、両面積率Ａ，Ｂの比Ｂ／Ａならびに摺動面構成体断
面における硬さをそれぞれ示す。

【００５１】

【表８】

【００５２】

【表９】

【００５３】

【表１０】

【００５４】

【表１１】

【００５５】Ｃｏ含有量の測定は、母材２より例１〜２
０を剥離し、次いで例１等について、ニトロソＲ塩吸光
光度法（ＪＩＳ Ｇ１２２２）に則って分析を行う、と
いう方法で行われた。

【００５６】六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率
Ａは、摺動面の面積をｂ、その摺動面において全部の六
角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶が占める面積をｃとした
とき、Ａ＝（ｃ／ｂ）×１００（％）として求められ
た。また六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の粒径は、六
角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の頂点を挟んで相対向す
る両角部間の距離、即ち、三つの距離の平均値である。
異形六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率Ｂは、摺
動面の面積をｂ、その摺動面において全部の異形六角錐
状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶が占める面積をｄとしたと
き、Ｂ＝（ｄ／ｂ）×１００（％）として求められた。

【００５７】図１１は例１における摺動面の結晶構造を
示す顕微鏡写真であり、多数の正常六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ
規則合金結晶が観察される。この場合、表８に示すよう
に、六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率ＡはＡ＝
１００％であり、且つ異形六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金
結晶の面積率ＢはＢ＝０％であるから、摺動面には正常
六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶のみが存在する。この
正常六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶は（ｈｈｈ）面、
したがって｛２２２｝面を摺動面側に向けた｛２２２｝
配向性Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶であり、その｛２２２｝
配向性Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の存在率Ｓは、表６に示
すように、Ｓ＝９４％である。

【００５８】図１２は例４における摺動面の結晶構造を
示す顕微鏡写真であり、多数の正常六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ
規則合金結晶と異形六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶が
観察される。この場合、表８に示すように、六角錐状Ｆ
ｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率ＡはＡ＝１００％であ
り、且つ異形六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率
ＢはＢ＝６０％である。これら正常、異形六角錐状Ｆｅ
−Ｃｏ規則合金結晶は、前記同様に｛２２２｝配向性Ｆ
ｅ−Ｃｏ規則合金結晶であり、その存在率Ｓは表６、図
１０に示すように、Ｓ＝９１％である。

【００５９】図１３（ａ），（ｂ）は例５における摺動
面の結晶構造を示す顕微鏡写真であり、多数の異形六角
錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶が観察される。この場合、
表８に示すように、六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の
面積率ＡはＡ＝１００％であり、且つ異形六角錐状Ｆｅ
結晶−Ｃｏ規則合金結晶の面積率ＢはＢ＝１００％であ
るから、摺動面には異形六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結
晶のみが存在する。この異形六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合
金結晶は、前記同様に｛２２２｝配向性Ｆｅ−Ｃｏ規則
合金結晶であり、その存在率Ｓは、表６に示すように、
Ｓ＝９０．４％である。

【００６０】図１４は、例１〜２０におけるＣｏ含有量
と異形六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率Ｂとの
関係を六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率Ａ別に
示したものである。図中、点（１）〜（２０）は例１〜
２０に対応する。これは、以下の図面において同じであ
る。図１４より、Ｃｏ含有量≧１３重量％において異形
六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率Ｂが高くなる
ことが判る。

【００６１】次に、例１〜２０を有するチップを作製
し、それらについて、潤滑下でチップオンディスク方式
による摺動テストを行って、焼付き発生荷重および摩擦
係数μを測定したところ、表１２の結果を得た。テスト
条件は次の通りである。ディスクの材質：Ａｌ−１０重
量％Ｓｉ合金；ディスクの周速度：１５ｍ／sec ；給油
量：０．３ml／min ；チップの摺動面の面積：１cm² ；
摩擦係数μ：チップに対する押圧荷重が２５０Ｎのとき
の値．

【００６２】

【表１２】

【００６３】例１〜２０に関し、図１５は六角錐状Ｆｅ
−Ｃｏ規則合金結晶の面積率Ａと焼付き発生荷重との関
係を、また図１６は六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の
面積率Ａと摩擦係数μとの関係をそれぞれ、両面積率
Ａ，Ｂの比Ｂ／Ａ別に示したものである。

【００６４】図１５，１６から、六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規
則合金結晶の面積率がＡ≧４０％で、且つ異形六角錐状
Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶を有する例２〜５，７〜１０，
１２〜１５は、例１，６，１１，１６〜２０に比べて焼
付き発生荷重が高く、また摩擦係数μが低いことが判
る。これにより、例２〜５，７〜１０，１２〜１５は優
れた耐焼付き性および耐摩耗性を有する。この場合、両
面積率Ａ，Ｂの比Ｂ／ＡをＢ／Ａ≧０．１に設定する
と、例３〜５、８〜１０、１３〜１５のように耐焼付き
性および耐摩耗性を、Ｂ／Ａ＜０．１である例２，７，
１２に比べて格段に向上させることができる。

【００６５】なお、本発明はピストンピンに限らず、ピ
ストン、カムシャフト、ピストンリング等の各種摺動部
材に適用される。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、前記のように特定され
た構造を具備することによって、高面圧下等のより苛酷
な摺動環境下において優れた摺動特性を発揮する摺動面
構成体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ピストンピンの要部破断斜視図である。

【図２】体心立方構造およびその（ｈｈｈ）面、（２ｈ
ｈｈ）面を示す斜視図である。

【図３】図１の３−３線拡大断面図である。

【図４】図３の４矢視図である。

【図５】（ａ）は異形六角錐状金属結晶の第１例を示す
概略平面図、（ｂ）は正常六角錐状金属結晶の一例を示
す概略平面図である。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は各種異形六角錐状金属結晶を
示し、（ａ）は第２例の概略平面図、（ｂ），（ｃ）は
第３，第４例の概略側面図、（ｄ）は（ｃ）のｄ−ｄ線
断面図である。

【図７】正常三角錐状金属結晶の平面図である。

【図８】体心立方構造における（ｈｈｈ）面の傾きを示
す説明図である。

【図９】電気メッキ用電源の出力波形図である。

【図１０】摺動面構成体のＸ線回折図である。

【図１１】摺動面の結晶構造の一例を示す顕微鏡写真で
ある。

【図１２】摺動面の結晶構造の他例を示す顕微鏡写真で
ある。

【図１３】摺動面の結晶構造のさらに他例を示す顕微鏡
写真であり、（ｂ）は（ａ）の拡大顕微鏡写真である。

【図１４】Ｃｏ含有量と異形六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合
金結晶の面積率Ｂとの関係を示すグラフである。

【図１５】六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率Ａ
と焼付き発生荷重の関係を示すグラフである。

【図１６】六角錐状Ｆｅ−Ｃｏ規則合金結晶の面積率Ａ
と摩擦係数μの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

４ 摺動面構成体 ４ａ 摺動面 ６ 六角錐状金属結晶（角錐状金属結晶） ７ 異形六角錐状金属結晶（異形角錐状金属結
晶） ８ 細溝 ９ Ｖ形溝 Ｒ₁ 稜線対応領域 Ｒ₂ 斜面対応領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 謙治 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平６−174089（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−316785（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−10335（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C25D 7/00 F16C 33/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属結晶の集合体より構成される摺動面
   構成体において、摺動面における角錐状金属結晶の面積
   率Ａが４０％≦Ａ≦１００％であり、またそれら角錐状
   金属結晶の少なくとも一部は異形角錐状金属結晶であ
   り、各異形角錐状金属結晶は、少なくとも１つの稜線対
   応領域の少なくとも一部に、稜線伸長方向と同方向に延
   びる少なくとも１つの細溝を有することを特徴とする摺
   動面構成体。
2. 【請求項２】 前記異形角錐状金属結晶は、少なくとも
   １つの斜面対応領域を裾部側より頂部側に向って開口幅
   が漸次狭くなるＶ形溝に形成されている、請求項１記載
   の摺動面構成体。
3. 【請求項３】 前記角錐状金属結晶の面積率Ａと、前記
   摺動面における前記異形角錐状金属結晶の面積率Ｂとの
   比Ｂ／ＡがＢ／Ａ≧０．１である、請求項１または２記
   載の摺動面構成体。