JP7181806B2 - sliding member - Google Patents

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本発明は、摺動部材に関する。 The present invention relates to a sliding member.

従来、軸受に用いられる摺動部材として、相手部材と摺動する最表面にＤＬＣ（Diamond Like Carbon）層を形成するものが知られている（特許文献１）。ＤＬＣ層が形成された摺動部材は、相手部材との摩擦係数が低減される。そのため、ＤＬＣ層が形成された摺動部材は、焼付を発生する頻度が低下するという特性を有している。一方、ＤＬＣ層は、非常に硬いことから、摩耗や変形を生じにくい。そのため、ＤＬＣ層を有する摺動部材と相手部材とは、形状的ななじみによるオイルクリアランスの確保を期待しにくいという問題がある。また、ＤＬＣ層の脆さに起因して剥がれが生じると、局所的な摩擦係数の増大を招き、耐焼付性の低下を招くという問題がある。 Conventionally, as a sliding member used in a bearing, there is known one in which a DLC (Diamond Like Carbon) layer is formed on the outermost surface that slides on a mating member (Patent Document 1). A sliding member on which a DLC layer is formed has a reduced coefficient of friction with a mating member. Therefore, the sliding member on which the DLC layer is formed has the characteristic of reducing the frequency of occurrence of seizure. On the other hand, since the DLC layer is very hard, it is less likely to be worn or deformed. Therefore, there is a problem that it is difficult to expect an oil clearance to be secured due to the conformity between the sliding member having the DLC layer and the mating member. Moreover, if peeling occurs due to the brittleness of the DLC layer, there is a problem that it causes a local increase in the coefficient of friction and a decrease in seizure resistance.

特開２０１２－０３１９３５号公報JP 2012-031935 A

そこで、本発明の目的は、下地材に追従したＤＬＣ層の変形を生じさせ、形状的ななじみ性の向上、及びこれにともなう耐焼付性の向上を図る摺動部材を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a sliding member that causes deformation of the DLC layer to follow the underlying material, thereby improving the conformability of the shape and the associated seizure resistance.

上記の課題を解決するために本実施形態では、摺動部材は、軸受合金層と、前記軸受合金層の相手部材との摺動側に設けられているＤＬＣ層と、を備える。前記ＤＬＣ層は、層本体と、起因部とを有する。起因部は、前記軸受合金層との接着を維持したまま、前記層本体が互いに分離する起因となる。以下、層本体が分離することによって生じる部分は、分離片と称する。 In order to solve the above problems, in this embodiment, the sliding member includes a bearing alloy layer and a DLC layer provided on the sliding side of the bearing alloy layer with respect to the mating member. The DLC layer has a layer body and a cause portion. The originating part causes the layer bodies to separate from each other while maintaining adhesion with the bearing alloy layer. Hereinafter, the portion resulting from separation of the layer body is referred to as a separation piece.

このように本実施形態の摺動部材は、起因部を有するＤＬＣ層を備えている。起因部は、受合金層の表面に形成されている層本体において厚さ方向に延びている。そして、ＤＬＣ層は、この起因部を起因として分離する。つまり、本実施形態の摺動部材におけるＤＬＣ層は、意図的な分離の起因となる起因部を有している。これにより、相手部材との摺動によって軸受合金層に変形が生じると、ＤＬＣ層はこの軸受合金層の変形を受けて起因部において分離する。そのため、硬度の高いＤＬＣ層は、起因部における分離によって、下地材に応じた変形が促される。その結果、摺動部材は、相手部材との摺動によって生じる荷重を点ではなく面で受け止めやすくなる。従って、ＤＬＣ層が下地材に追従して変形し、形状的ななじみ性が向上するとともに、これにともなう耐焼付性の向上を図ることができる。 As described above, the sliding member of the present embodiment includes a DLC layer having a causative portion. The originating portion extends in the thickness direction in the layer body formed on the surface of the receiving alloy layer. Then, the DLC layer separates with this cause portion as the cause. In other words, the DLC layer in the sliding member of this embodiment has a cause portion that causes intentional separation. As a result, when the bearing alloy layer is deformed due to sliding with the mating member, the DLC layer is separated at the origin due to the deformation of the bearing alloy layer. Therefore, the DLC layer having a high hardness is promoted to deform according to the underlying material due to the separation at the originating portion. As a result, the sliding member can easily receive the load generated by sliding with the mating member not at a point but at a surface. Therefore, the DLC layer deforms following the base material, thereby improving conformability to the shape, and accompanying this, it is possible to improve seizure resistance.

本実施形態の摺動部材では、起因部は、前記層本体に設けられている凹部である。また、起因部は、前記層本体において、前記ＤＬＣ層と異なる材質で形成されている部分である。また、起因部は、前記層本体において、化学的な結合状態が異なる部分である。また、起因部は、前記層本体において、ダングリングボンドの部分である。また、起因部は、前記層本体に形成されているクラックの部分である。また、起因部は、前記層本体に設けられている粒子である。 In the sliding member of this embodiment, the causative portion is a concave portion provided in the layer main body. Further, the originating portion is a portion of the layer main body that is formed of a material different from that of the DLC layer. In addition, the originating part is a part where the chemical bonding state is different in the layer main body. Further, the originating portion is a portion of the dangling bond in the layer main body. Further, the originating portion is the portion of the crack formed in the layer main body. Further, the originating part is particles provided in the layer main body.

これらのように、ＤＬＣ層の起因部は、ＤＬＣ層における物理的又は化学的な性質が不安定となる部分である。そのため、摺動部材と相手部材との摺動によってＤＬＣ層に荷重が加わったとき、性質が不安定となる起因部は応力の集中によって分離しやすくなる。その結果、硬度の高いＤＬＣ層であっても、この起因部を起因として容易に分離する。従って、起因部を起因とした分離によってＤＬＣ層の変形を促すことができ、形状的ななじみ性及び耐焼付性の向上を図ることができる。 As described above, the cause of the DLC layer is the part where the physical or chemical properties of the DLC layer become unstable. Therefore, when a load is applied to the DLC layer due to sliding between the sliding member and the mating member, the portion causing the unstable properties is likely to separate due to stress concentration. As a result, even a DLC layer with a high hardness can be easily separated from this originating part. Therefore, the deformation of the DLC layer can be promoted by the separation caused by the originating part, and the conformability to the shape and the seizure resistance can be improved.

本実施形態の摺動部材は、前記軸受合金層と前記ＤＬＣ層との間に、前記軸受合金層より変形しやすい変形層をさらに備える。そして、起因部は、前記変形層との接着を維持したまま、前記層本体が互いに分離する起因となる。 The sliding member of this embodiment further includes a deformable layer, which is more deformable than the bearing alloy layer, between the bearing alloy layer and the DLC layer. The originating portion causes the layer bodies to separate from each other while maintaining adhesion with the deformable layer.

このように摺動部材は、ＤＬＣ層と軸受合金層との間に、変形層を備えている。これにより、相手部材との摺動によって力が加わると、変形層は軸受合金層より大きく変形する。そして、ＤＬＣ層は、この変形層の変形にともなって力を受け、起因部を起因とした分離が促される。従って、ＤＬＣ層の分離にともなう変形をより促すことができ、形状的ななじみ性及び耐焼付性のさらなる向上を図ることができる。 Thus, the sliding member has a deformation layer between the DLC layer and the bearing alloy layer. Accordingly, when a force is applied by sliding with the mating member, the deformation layer deforms more than the bearing alloy layer. Then, the DLC layer receives force as the deformable layer deforms, and the separation caused by the originating part is promoted. Therefore, it is possible to further promote deformation due to separation of the DLC layer, and to further improve conformability to shape and seizure resistance.

一実施形態による摺動部材を示す模式図Schematic diagram showing a sliding member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材と相手部材との不整な接触を示す模式図Schematic diagram showing irregular contact between a sliding member and a mating member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材と相手部材との不整な接触を示す模式図Schematic diagram showing irregular contact between a sliding member and a mating member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材と相手部材との接触を示す模式的な断面図Schematic cross-sectional view showing contact between a sliding member and a mating member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材の他の例を示す模式図Schematic diagram showing another example of the sliding member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材の製造工程を示す模式図Schematic diagram showing a manufacturing process of a sliding member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材の他の例を示す模式図Schematic diagram showing another example of the sliding member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材の他の例を示す模式図Schematic diagram showing another example of the sliding member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材の他の例を示す模式図Schematic diagram showing another example of the sliding member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材の他の例を示す模式図Schematic diagram showing another example of the sliding member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材の他の例を示す模式図Schematic diagram showing another example of the sliding member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材の摺動面に設定した観察領域及び分割領域を示す模式図Schematic diagram showing observation regions and divided regions set on the sliding surface of the sliding member according to one embodiment. ラマンスペクトルの一例を示す概略図Schematic diagram showing an example of Raman spectrum 一実施形態による摺動部材の摺動面に設定した各分割領域におけるＩＧ／ＩＤを示す模式図Schematic diagram showing IG/ID in each divided area set on the sliding surface of the sliding member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材におけるダングリングボンドの分布を示す模式図Schematic diagram showing distribution of dangling bonds in a sliding member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材の試験結果を示す概略図Schematic diagram showing test results of a sliding member according to one embodiment 一実施形態による摺動部材の試験条件を示す概略図Schematic diagram showing test conditions for a sliding member according to one embodiment

以下、摺動部材の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように摺動部材１０は、軸受合金層１１と、ＤＬＣ層１２とを備える。ＤＬＣ層１２は、軸受合金層１１において相手部材との摺動側に設けられている。ＤＬＣ層１２は、軸受合金層１１に積層されており、軸受合金層１１と接着している。軸受合金層１１は、Ｃｕ系又はＡｌ系などの合金で形成されている。なお、摺動部材１０は、鉄や鋼等で形成されている図示しない裏金層を備えていてもよい。ＤＬＣ層１２は、軸受合金層１１とは反対側に相手部材と摺動する摺動面１３を形成している。 Hereinafter, embodiments of the sliding member will be described based on the drawings.
As shown in FIG. 1, the sliding member 10 includes a bearing alloy layer 11 and a DLC layer 12. As shown in FIG. The DLC layer 12 is provided on the sliding side of the bearing alloy layer 11 with respect to the mating member. The DLC layer 12 is laminated on the bearing alloy layer 11 and adheres to the bearing alloy layer 11 . The bearing alloy layer 11 is made of an alloy such as a Cu-based alloy or an Al-based alloy. The sliding member 10 may have a backing metal layer (not shown) made of iron, steel, or the like. The DLC layer 12 forms a sliding surface 13 on the side opposite to the bearing alloy layer 11, which slides against a mating member.

ＤＬＣ層１２は、層本体２１と起因部２２とを有している。層本体２１は、軸受合金層１１の表面に沿って設けられている。起因部２２は、ＤＬＣ層１２の層本体２１において厚さ方向に延びている。つまり、起因部２２は、摺動面１３から軸受合金層１１へ至るＤＬＣ層１２の厚さ方向に延びている。起因部２２は、層本体２１が分離する起因となる。図１に示す摺動部材１０の場合、起因部２２はダングリングボンド２３である。層本体２１は、起因部２２を構成するダングリングボンド２３において、結合の不安定な部分が形成される。このようなＤＬＣ層１２におけるダングリングボンド２３において結合が不安定となることにより、軸受合金層１１及びこれに積層されているＤＬＣ層１２に力が加わると、ＤＬＣ層１２の層本体２１はこのダングリングボンド２３を起因として分離する。即ち、ダングリングボンド２３は、層本体２１が分離する起因となる。このように、本実施形態の摺動部材１０は、ＤＬＣ層１２に分離の起因となる起因部２２を有している。起因部２２は、ＤＬＣ層１２において、摺動部材１０の軸方向及び周方向のいずれの方向にも設けることができる。また、起因部２２は、ＤＬＣ層１２において、厚さ方向で摺動面１３から軸受合金層１１に至るまで層本体２１を貫いて形成してもよく、厚さ方向の途中まで形成してもよい。また、起因部２２は、ＤＬＣ層１２において、軸受合金層１１及び摺動面１３のいずれにも至ることなくＤＬＣ層１２の層本体２１の内側だけに形成してもよい。 The DLC layer 12 has a layer body 21 and a cause portion 22 . The layer body 21 is provided along the surface of the bearing alloy layer 11 . The originating portion 22 extends in the thickness direction in the layer body 21 of the DLC layer 12 . That is, the originating portion 22 extends in the thickness direction of the DLC layer 12 from the sliding surface 13 to the bearing alloy layer 11 . The cause portion 22 causes the layer body 21 to separate. In the case of the sliding member 10 shown in FIG. 1, the origin 22 is the dangling bond 23 . In the layer body 21 , an unstable bond is formed at the dangling bond 23 forming the originating portion 22 . When a force is applied to the bearing alloy layer 11 and the DLC layer 12 laminated thereon due to unstable bonding at the dangling bonds 23 in the DLC layer 12, the layer body 21 of the DLC layer 12 is The dangling bond 23 is used as the cause for separation. That is, the dangling bond 23 causes the layer body 21 to separate. As described above, the sliding member 10 of the present embodiment has the DLC layer 12 with the originating portion 22 that causes the separation. The originating portion 22 can be provided in the DLC layer 12 in either the axial direction or the circumferential direction of the sliding member 10 . In the DLC layer 12, the originating portion 22 may be formed through the layer body 21 from the sliding surface 13 to the bearing alloy layer 11 in the thickness direction, or may be formed halfway in the thickness direction. good. Further, the originating portion 22 may be formed only inside the layer main body 21 of the DLC layer 12 without reaching either the bearing alloy layer 11 or the sliding surface 13 in the DLC layer 12 .

図２に示すように摺動部材１０と相手部材３０との間に不整な接触が生じたとき、これらの接触による力によって軸受合金層１１にはわずかな変形が生じる。本実施形態の場合、図３又は図４に示すようにこの軸受合金層１１の変形が生じると、軸受合金層１１に積層されているＤＬＣ層１２は、起因部２２において分離し、軸受合金層１１の変形にあわせた形状を維持する。つまり、ＤＬＣ層１２は、軸受合金層１１に変形が生じる前において、ほぼ均一な層として形成されている。一方、ＤＬＣ層１２は、軸受合金層１１に変形が生じると、起因部２２において分離する。このとき、分離したＤＬＣ層１２の層本体２１は、軸受合金層１１との接着を維持している。これにより、摺動部材１０と相手部材３０との間に不整な接触が生じても、ＤＬＣ層１２は、相手部材３０にあわせた軸受合金層１１の変形に応じて形状が変化する。その結果、摺動部材１０と相手部材３０とのオイルクリアランスが確保される。このような理由から、起因部２２は、ＤＬＣ層１２の全体に限らず、軸方向の両端部及びこれに近い位置に設けることが好ましい。上述のように摺動部材１０と相手部材３０との間に不整な接触が生じたとき、摺動部材１０は軸方向の中間部よりも端部側において不整な接触の影響を受けやすい。そこで、起因部２２を軸方向の両端部及びこれに近い位置に設けることにより、ＤＬＣ層１２の分離が促され、相手部材３０との不整な接触による影響を低減することができる。 When irregular contact occurs between the sliding member 10 and the mating member 30 as shown in FIG. In the case of this embodiment, when the bearing alloy layer 11 is deformed as shown in FIG. It maintains the shape according to the deformation of 11. That is, the DLC layer 12 is formed as a substantially uniform layer before the bearing alloy layer 11 is deformed. On the other hand, the DLC layer 12 separates at the origin 22 when the bearing alloy layer 11 is deformed. At this time, the layer body 21 of the separated DLC layer 12 maintains adhesion with the bearing alloy layer 11 . As a result, even if irregular contact occurs between the sliding member 10 and the mating member 30 , the DLC layer 12 changes its shape according to the deformation of the bearing alloy layer 11 that conforms to the mating member 30 . As a result, the oil clearance between the sliding member 10 and the mating member 30 is ensured. For this reason, the causative portion 22 is preferably provided not only on the entire DLC layer 12 but also on both ends in the axial direction and at positions close thereto. When irregular contact occurs between the sliding member 10 and the mating member 30 as described above, the sliding member 10 is more likely to be affected by the irregular contact at the end portions than at the intermediate portion in the axial direction. Therefore, by providing the originating portions 22 at both ends in the axial direction and at positions close thereto, separation of the DLC layer 12 is facilitated, and the influence of irregular contact with the mating member 30 can be reduced.

また、摺動部材１０は、図５に示すように変形層４０を備えていてもよい。変形層４０は、軸受合金層１１とＤＬＣ層１２との間に設けられている。この変形層４０は、軸受合金層１１よりも変形しやすい材料で形成されており、軸受合金層１１よりも容易に変形する。変形層４０は、例えばヤング率が５０ＧＰａ以下である錫（Ｓｎ）やビスマス（Ｂｉ）等を用いることができる。但し、変形層４０は、軸受合金層１１よりも軟らかい材料が好ましい。軸受合金層１１よりも変形しやすい変形層４０を設けることにより、相手部材３０との不整な接触が生じたとき、変形層４０は軸受合金層１１より大きな変形が促される。ＤＬＣ層１２は、この変形層４０の変形によって、起因部２２において分離し、変形層４０の変形に合わせた形状を維持する。このとき、分離したＤＬＣ層１２の層本体２１は、変形層４０との接着を維持している。つまり、ＤＬＣ層１２の層本体２１は、変形層４０を挟んで軸受合金層１１との接着を維持している。これにより、摺動部材１０と相手部材３０との間に不整な接触が生じても、ＤＬＣ層１２は、相手部材３０にあわせた変形層４０の変形に応じて形状が変化する。その結果、摺動部材１０と相手部材３０とのオイルクリアランスが確保される。 Moreover, the sliding member 10 may be provided with a deformation layer 40 as shown in FIG. The deformation layer 40 is provided between the bearing alloy layer 11 and the DLC layer 12 . The deformable layer 40 is made of a material that deforms more easily than the bearing alloy layer 11 and deforms more easily than the bearing alloy layer 11 . For the deformation layer 40, for example, tin (Sn) or bismuth (Bi) having a Young's modulus of 50 GPa or less can be used. However, the deformation layer 40 is preferably made of a material softer than the bearing alloy layer 11 . By providing the deformation layer 40 which is more deformable than the bearing alloy layer 11 , the deformation layer 40 is promoted to deform more than the bearing alloy layer 11 when irregular contact with the mating member 30 occurs. Due to the deformation of the deformation layer 40 , the DLC layer 12 separates at the originating portion 22 and maintains a shape that matches the deformation of the deformation layer 40 . At this time, the layer body 21 of the separated DLC layer 12 maintains adhesion to the deformation layer 40 . That is, the layer body 21 of the DLC layer 12 maintains adhesion with the bearing alloy layer 11 with the deformation layer 40 interposed therebetween. Accordingly, even if irregular contact occurs between the sliding member 10 and the mating member 30 , the DLC layer 12 changes its shape according to the deformation of the deformation layer 40 that conforms to the mating member 30 . As a result, the oil clearance between the sliding member 10 and the mating member 30 is ensured.

上記のようにダングリングボンド２３を起因部２２とする摺動部材１０の製造方法の一例を説明する。
図６の（Ａ）に示すように下地材５０は、一部にマスク５１が施される。下地材５０は、軸受合金層１１又は変形層４０である。マスク５１が施された下地材５０は、図６の（Ｂ）に示すようにＤＬＣ層５２が形成される。このとき、ＤＬＣ層５２は、下地材５０のマスク５１が施された部分以外に形成される。下地材５０は、図６の（Ｃ）に示すようにマスク５１が除去された後、さらにＤＬＣ層５２が形成される。この場合、ＤＬＣ層５２は、等方的に成長するため図６の（Ｄ）に示すように下地材５０からだけでなく、すでに形成されたＤＬＣ層５２部分からも成長する。ＤＬＣ層５２の形成を継続することにより、図６の（Ｅ）に示すようにダングリングボンド５３を有するＤＬＣ層５２が形成される。このダングリングボンド５３は、起因部２２となる。 An example of a method for manufacturing the sliding member 10 having the dangling bond 23 as the origin 22 as described above will be described.
As shown in FIG. 6A, the base material 50 is partly covered with a mask 51 . The base material 50 is the bearing alloy layer 11 or the deformation layer 40 . A DLC layer 52 is formed on the base material 50 to which the mask 51 is applied as shown in FIG. 6B. At this time, the DLC layer 52 is formed on the portion of the base material 50 other than the portion where the mask 51 is applied. As shown in FIG. 6C, the base material 50 is further formed with a DLC layer 52 after the mask 51 is removed. In this case, since the DLC layer 52 grows isotropically, it grows not only from the underlying material 50 as shown in FIG. 6D, but also from the already formed DLC layer 52 portion. By continuing to form the DLC layer 52, a DLC layer 52 having dangling bonds 53 is formed as shown in FIG. 6E. This dangling bond 53 becomes the originating portion 22 .

ところで、本実施形態の場合、起因部２２は、図１及び図５に示すようなダングリングボンド２３に限らない。例えば図７に示すように、起因部２２は、層本体２１に設けられている凹部６１であってもよい。この凹部６１では、ＤＬＣ層１２の厚さが他の部分に比較して薄い、又はＤＬＣ層が存在していない。そのため、凹部６１は、軸受合金層１１に変形が生じたとき、ＤＬＣ層１２の分離の起因となる起因部２２となる。この場合、凹部６１は、ＤＬＣ層１２の摺動面１３側から軸受合金層１１までＤＬＣ層１２を貫いて形成してもよく、ＤＬＣ層１２の厚さの途中まで形成してもよい。また、凹部６１は、ＤＬＣ層１２を貫くだけでなく軸受合金層１１に達していてもよい。 By the way, in the case of this embodiment, the originating part 22 is not limited to the dangling bond 23 as shown in FIGS. For example, as shown in FIG. 7 , the causative portion 22 may be a concave portion 61 provided in the layer body 21 . In this concave portion 61, the thickness of the DLC layer 12 is thinner than other portions, or the DLC layer does not exist. Therefore, when the bearing alloy layer 11 is deformed, the recessed portion 61 becomes the causing portion 22 that causes the separation of the DLC layer 12 . In this case, the recess 61 may be formed through the DLC layer 12 from the sliding surface 13 side of the DLC layer 12 to the bearing alloy layer 11 , or may be formed halfway through the thickness of the DLC layer 12 . Further, the recessed portion 61 may reach the bearing alloy layer 11 as well as pierce the DLC layer 12 .

また、起因部２２は、図８に示すように層本体２１においてＤＬＣ層１２と異なる材質で形成されている部分であってもよい。この場合、ＤＬＣ層１２の層本体２１には、異材料部６２が設けられている。異材料部６２は、ＤＬＣ層１２を形成する炭素（Ｃ）以外の金属や合金等のようにＤＬＣ層１２と異なる材質で形成されている。これにより、ＤＬＣ層１２は、層本体２１と異材料部６２との境界部分が不安定となる。そのため、この異材料部６２は、軸受合金層１１に変形が生じたとき、ＤＬＣ層１２の分離の起因となる起因部２２を構成する。この場合、異材料部６２は、ＤＬＣ層１２の摺動面１３側から軸受合金層１１までＤＬＣ層１２を貫いて形成してもよく、ＤＬＣ層１２の厚さの途中まで形成してもよい。 Further, the originating portion 22 may be a portion formed of a material different from that of the DLC layer 12 in the layer main body 21 as shown in FIG. In this case, the layer body 21 of the DLC layer 12 is provided with a different material portion 62 . The different material portion 62 is made of a material different from that of the DLC layer 12, such as a metal other than carbon (C) forming the DLC layer 12, an alloy, or the like. As a result, the DLC layer 12 becomes unstable at the boundary between the layer body 21 and the different material portion 62 . Therefore, the dissimilar material portion 62 constitutes the cause portion 22 that causes separation of the DLC layer 12 when the bearing alloy layer 11 is deformed. In this case, the different material portion 62 may be formed through the DLC layer 12 from the sliding surface 13 side of the DLC layer 12 to the bearing alloy layer 11, or may be formed halfway through the thickness of the DLC layer 12. .

起因部２２は、図９に示すように層本体２１において化学的な結合状態が異なる部分であってもよい。この場合、ＤＬＣ層１２の層本体２１には、異体部６３が設けられている。異体部６３では、ＤＬＣ層１２を形成する炭素の結合状態が異なる。つまり、層本体２１がｓｐ2結合を主とするとき、異体部６３はｓｐ3結合を主とするというように、層本体２１との間に結合状態の差が生じている。これにより、ＤＬＣ層１２は、層本体２１と異体部６３との間に不安定な状態が形成される。 The originating portion 22 may be a portion having a different chemical bonding state in the layer body 21 as shown in FIG. In this case, the layer body 21 of the DLC layer 12 is provided with a foreign body portion 63 . In the heterogeneous portion 63, the bonding state of carbon forming the DLC layer 12 is different. In other words, there is a difference in bonding state between the layer body 21 and the layer body 21, such that when the layer body 21 is mainly composed of sp2 bonds, the heterogeneous portion 63 is mainly composed of sp3 bonds. As a result, the DLC layer 12 is in an unstable state between the layer body 21 and the foreign body portion 63 .

起因部２２は、図１０に示すように層本体２１に形成されているクラック６４であってもよい。この場合、ＤＬＣ層１２の層本体２１には、クラック６４が含まれている。そのため、クラック６４は、軸受合金層１１に変形が生じたとき、ＤＬＣ層１２の分離の起因となる起因部２２を構成する。この場合、クラック６４は、ＤＬＣ層１２の摺動面１３側から軸受合金層１１までＤＬＣ層１２を貫いて形成してもよく、ＤＬＣ層１２の厚さの途中まで形成してもよい。また、クラック６４は、ＤＬＣ層１２の軸受合金層１１側から摺動面１３側の途中まで、ＤＬＣ層１２の途中から軸受合金層１１との境界面まで、あるいは各端面に到達することなくＤＬＣ層１２の内部にのみ形成してもよい。 The originating portion 22 may be a crack 64 formed in the layer body 21 as shown in FIG. In this case, the layer body 21 of the DLC layer 12 contains cracks 64 . Therefore, the crack 64 constitutes the cause portion 22 that causes separation of the DLC layer 12 when the bearing alloy layer 11 is deformed. In this case, the crack 64 may be formed through the DLC layer 12 from the sliding surface 13 side of the DLC layer 12 to the bearing alloy layer 11 , or may be formed halfway through the thickness of the DLC layer 12 . In addition, the crack 64 extends from the bearing alloy layer 11 side of the DLC layer 12 to the middle of the sliding surface 13 side, from the middle of the DLC layer 12 to the boundary surface with the bearing alloy layer 11, or the DLC without reaching each end surface. It may be formed only inside layer 12 .

起因部２２は、図１１に示すように層本体２１に設けられている粒子６５であってもよい。この場合、ＤＬＣ層１２の層本体２１は、粒子６５が存在する部分において不連続となる。そのため、粒子６５は、軸受合金層１１に変形が生じたとき、ＤＬＣ層１２の分離の起因となる起因部２２を構成する。この場合、粒子６５は、ＤＬＣ層１２の摺動面１３側だけでなく、ＤＬＣ層１２の内部に設けてもよい。 The originating portion 22 may be particles 65 provided in the layer body 21 as shown in FIG. 11 . In this case, the layer body 21 of the DLC layer 12 becomes discontinuous at the portion where the particles 65 are present. Therefore, the particles 65 constitute the originating portion 22 that causes separation of the DLC layer 12 when the bearing alloy layer 11 is deformed. In this case, the particles 65 may be provided not only on the sliding surface 13 side of the DLC layer 12 but also inside the DLC layer 12 .

次に、起因部２２となるダングリングボンド２３の分布について説明する。
ダングリングボンド２３の分布は、ＤＬＣ層１２の摺動面１３側に、図１２に示すように設定された観察領域７０を用いて観察する。観察領域７０は、ＤＬＣ層１２の摺動面１３側において、１０ｍｍ×１０ｍｍの範囲で設定される。観察領域７０は、ＤＬＣ層１２の摺動面１３の任意の位置に設定することができる。この設定した観察領域７０は、縦方向及び横方向へそれぞれ５等分し、２ｍｍ×２ｍｍの分割領域７１が設定される。これにより、観察領域７０は、２５個の２ｍｍ×２ｍｍの分割領域７１に分割される。 Next, the distribution of the dangling bonds 23 that become the originating portion 22 will be described.
The distribution of dangling bonds 23 is observed using an observation area 70 set on the sliding surface 13 side of the DLC layer 12 as shown in FIG. The observation area 70 is set within a range of 10 mm×10 mm on the sliding surface 13 side of the DLC layer 12 . The observation area 70 can be set at any position on the sliding surface 13 of the DLC layer 12 . The set observation area 70 is equally divided into five in the vertical direction and the horizontal direction, and divided areas 71 of 2 mm×2 mm are set. Thereby, the observation area 70 is divided into 25 divided areas 71 of 2 mm×2 mm.

ダングリングボンド２３は、この分割領域７１ごとに観察される。ダングリングボンド２３の観察は、この分割領域７１におけるラマンシフトスペクトルに基づいて観察される。ラマンシフトスペクトルは、図１３に示すように波数（ｃｍ－１）に対する強度として得られる。ダングリングボンド２３は、このラマンスペクトルにおける特定の波数帯における強度比の値に基づいて観察される。具体的には、ダングリングボンド２３は、ラマンスペクトルにおける１３５０（ｃｍ－１）付近のＤ帯と、１５８０（ｃｍ－１）付近のＧ帯とにおける面積比であるＩＧ／ＩＤに基づいて観察される。本実施形態では、観察領域７０は、Dilor Jobin Yvon製のラマン分光分析装置ＬａｂＲａｍを用いて分析した。そして、ＬａｂＲａｍに付属のソフトを用いて、ベースライン補正及び波形分離を施し、各バンドの面積を算出した後、その面積の比率を面積比として算出した。ダングリングボンド２３は、このＩＧ／ＩＤの強度の面積比によって、存在が確認される。本実施形態において、ダングリングボンド２３が起因部２２として機能するためには、ＩＧ／ＩＤが１．３以上であることが求められる。 A dangling bond 23 is observed for each divided region 71 . Observation of the dangling bond 23 is made based on the Raman shift spectrum in this divided region 71 . The Raman shift spectrum is obtained as intensity versus wavenumber (cm −1 ) as shown in FIG. A dangling bond 23 is observed based on the value of the intensity ratio in a specific wavenumber band in this Raman spectrum. Specifically, the dangling bonds 23 are observed based on IG/ID, which is the area ratio between the D band near 1350 (cm −1 ) and the G band near 1580 (cm −1 ) in the Raman spectrum. be. In this embodiment, the observation area 70 was analyzed using a Raman spectrometer LabRam manufactured by Dilor Jobin Yvon. Baseline correction and waveform separation were performed using software attached to LabRam, and after calculating the area of each band, the ratio of the areas was calculated as the area ratio. The presence of the dangling bond 23 is confirmed by this IG/ID intensity area ratio. In this embodiment, in order for the dangling bond 23 to function as the originating portion 22, IG/ID is required to be 1.3 or more.

そこで、本実施形態では、観察領域７０において分割領域７１ごとにＩＧ／ＩＤを測定する。これにより、観察領域７０は、図１４に示すように分割領域７１ごとにＩＧ／ＩＤが測定される。図１４に示す例の場合、測定したＩＧ／ＩＤは、０．７～１．７の値を示している。このうち、ＩＧ／ＩＤ≧１．３となる分割領域７１は網掛けで示している。このように、ＩＧ／ＩＤ≧１．３となる分割領域７１は、起因部２２として機能するダングリングボンド２３を含んでいることを意味する。この図１４に示す例の場合、ＩＧ／ＩＤ≧１．３となる分割領域７１は、観察領域７０を構成する２５個の分割領域７１のうち５個含まれている。本実施形態の摺動部材１０の場合、ＩＧ／ＩＤがＩＧ／ＩＤ≧１．３となる分割領域７１は、観察領域７０を構成する２５個の分割領域７１のうち１個から１３個含まれていることが好ましく、１個から５個含まれていることがより好ましい。一方、ＩＧ／ＩＤ≧１．３となる分割領域７１が１４個以上になると、比較的軟らかい軸受合金層１１を備える摺動部材１０に適用する場合、観察領域７０に含まれるダングリングボンド２３が過剰となる傾向にある。そのため、ダングリングボンド２３を起因として分離したＤＬＣ層１２は過度に微小な状態となり、分離片における例えば面圧の増加など負荷の増加を招くと考えられる。 Therefore, in the present embodiment, IG/ID is measured for each divided area 71 in the observation area 70 . As a result, IG/ID is measured for each divided area 71 in the observation area 70 as shown in FIG. In the example shown in FIG. 14, the measured IG/ID shows values between 0.7 and 1.7. Of these, the divided regions 71 where IG/ID≧1.3 are shaded. Thus, it means that the divided region 71 satisfying IG/ID≧1.3 includes the dangling bond 23 functioning as the originating part 22 . In the example shown in FIG. 14, five of the 25 divided regions 71 forming the observation region 70 include the divided regions 71 satisfying IG/ID≧1.3. In the case of the sliding member 10 of the present embodiment, 1 to 13 of the 25 divided regions 71 forming the observation region 70 are included in the divided regions 71 where IG/ID is IG/ID≧1.3. It is preferable that 1 to 5 are contained. On the other hand, when the number of divided regions 71 satisfying IG/ID≧1.3 is 14 or more, when applied to the sliding member 10 having the relatively soft bearing alloy layer 11, the dangling bonds 23 included in the observation region 70 are tend to be excessive. As a result, the DLC layer 12 separated due to the dangling bond 23 becomes excessively minute, which is considered to cause an increase in load such as an increase in surface pressure on the separated piece.

上記のようにダングリングボンド２３を含むＩＧ／ＩＤ≧１．３となる分割領域７１は、観察領域７０において、できる限り密集せずに、つまり互いにできる限り離れて分布することが好ましい。例えば図１５の（Ａ）から（Ｆ）に示す場合、（Ａ）のようにダングリングボンド２３を含む分割領域７１が互いに離れていることが最も好ましい。図１５の場合、網掛けを施した分割領域７１はダングリングボンド２３を含んでいる。このようにダングリングボンド２３を含む分割領域７１が互いに離れているとき、ダングリングボンド２３は観察領域７０において偏在していないことになる。これにより、ダングリングボンド２３を起因として分離したＤＬＣ層１２の分離片は、摺動面１３側から見たとき、大きさが均一化する。そのため、観察領域７０において各分離片における面圧が均一化する。その結果、ダングリングボンド２３を起因部２２とする摺動面１３は、領域の全体において面圧が均一化し耐焼付性が安定する。 As described above, the divided regions 71 satisfying IG/ID≧1.3 including the dangling bonds 23 are preferably distributed in the observation region 70 as far apart as possible, that is, as far away from each other as possible. For example, in the case of (A) to (F) of FIG. 15, it is most preferable that the divided regions 71 including the dangling bonds 23 are separated from each other as shown in (A). In the case of FIG. 15 , the shaded segmented region 71 contains the dangling bond 23 . When the divided areas 71 including the dangling bonds 23 are separated from each other in this manner, the dangling bonds 23 are not unevenly distributed in the observation area 70 . As a result, the separated pieces of the DLC layer 12 separated due to the dangling bonds 23 have a uniform size when viewed from the sliding surface 13 side. Therefore, the surface pressure on each separation piece in the observation area 70 is made uniform. As a result, the sliding surface 13 having the dangling bond 23 as the origin 22 has a uniform surface pressure over the entire region, and has stable seizure resistance.

以上のように、本実施形態の摺動部材１０のＤＬＣ層１２は、各種の起因部２２を起因として分離することができる。起因部２２は、軸受合金層１１の表面に形成されているＤＬＣ層１２の層本体２１において厚さ方向に延びている。そして、ＤＬＣ層１２は、この起因部２２を起因として分離する。つまり、本実施形態の摺動部材１０におけるＤＬＣ層１２は、意図的な分離の起因となる起因部２２を有している。これにより、相手部材３０との摺動によって軸受合金層１１に変形が生じると、ＤＬＣ層１２はこの軸受合金層１１の変形を受けて起因部２２において分離される。そのため、硬度の高いＤＬＣ層１２は、起因部２２における分離によって、下地材５０に応じた変形が促される。その結果、摺動部材１０は、相手部材３０との摺動によって生じる荷重を点ではなく面で受け止めやすくなる。従って、ＤＬＣ層１２が下地材５０に追従して変形し、形状的ななじみ性が向上するとともに、これにともなう耐焼付性の向上を図ることができる。 As described above, the DLC layer 12 of the sliding member 10 of the present embodiment can be separated from various causes 22 . The originating portion 22 extends in the thickness direction in the layer body 21 of the DLC layer 12 formed on the surface of the bearing alloy layer 11 . Then, the DLC layer 12 is separated with the cause portion 22 as the cause. That is, the DLC layer 12 in the sliding member 10 of this embodiment has the originating portion 22 that causes the intentional separation. As a result, when the bearing alloy layer 11 is deformed by sliding with the mating member 30 , the DLC layer 12 is separated at the originating portion 22 due to the deformation of the bearing alloy layer 11 . Therefore, the DLC layer 12 having a high hardness is promoted to deform according to the base material 50 due to the separation at the originating portion 22 . As a result, the sliding member 10 can easily receive the load caused by sliding with the mating member 30 not at a point but at a surface. Therefore, the DLC layer 12 deforms following the base material 50, thereby improving the conformability to the shape, and accompanying this, the seizure resistance can be improved.

また、本実施形態におけるＤＬＣ層１２の起因部２２は、ＤＬＣ層１２における物理的又は化学的な性質が不連続となる部分である。そのため、摺動部材１０と相手部材３０との摺動によってＤＬＣ層１２に荷重が加わったとき、性質が不連続となる起因部２２は応力の集中によって分離しやすくなる。その結果、硬度の高いＤＬＣ層１２であっても、この起因部２２を起因として容易に分離する。従って、起因部２２を起因とした分離によってＤＬＣ層１２の変形を促すことができ、形状的ななじみ性及び耐焼付性の向上を図ることができる。 Further, the causative portion 22 of the DLC layer 12 in the present embodiment is a portion of the DLC layer 12 where physical or chemical properties are discontinuous. Therefore, when a load is applied to the DLC layer 12 due to sliding between the sliding member 10 and the mating member 30, the causing portion 22 whose properties are discontinuous is easily separated due to stress concentration. As a result, even the DLC layer 12 having a high hardness can be easily separated from the cause portion 22 . Therefore, the deformation of the DLC layer 12 can be promoted by the separation caused by the originating part 22, and the conformability to the shape and the seizure resistance can be improved.

さらに、本実施形態の摺動部材１０は、ＤＬＣ層１２と軸受合金層１１との間に、変形層４０を備えている。これにより、相手部材３０との摺動によって力が加わると、変形層４０は軸受合金層１１より大きく変形する。そして、ＤＬＣ層１２は、この変形層４０の変形にともなって変形の力を受け、起因部２２を起因とした分離が促される。従って、ＤＬＣ層１２の変形をより促すことができ、形状的ななじみ性及び耐焼付性のさらなる向上を図ることができる。 Furthermore, the sliding member 10 of this embodiment has a deformation layer 40 between the DLC layer 12 and the bearing alloy layer 11 . Accordingly, when force is applied by sliding with the mating member 30 , the deformation layer 40 deforms more than the bearing alloy layer 11 . Then, the DLC layer 12 receives a deformation force due to the deformation of the deformation layer 40 , and the separation caused by the originating portion 22 is promoted. Therefore, the deformation of the DLC layer 12 can be further promoted, and the shape conformability and seizure resistance can be further improved.

次に、図１６に示すように上記の実施形態による摺動部材１０の焼付試験の評価を実施例に基づいて説明する。図１６における「ダングリングボンドの数」とは、観察領域７０を構成する２５個の分割領域７１のうち、ＩＧ／ＩＤ≧１．３となる分割領域７１の数を示している。つまり、「ダングリングボンドの数」は、観察領域７０を構成する２５個の分割領域７１のうちＩＧ／ＩＤ≧１．３となる分割領域７１が含まれていなければ「０」であり、全ての分割領域７１がＩＧ／ＩＤ≧１．３であれば「２５」である。
試料１～試料１７は、ＤＬＣ層１２に起因部２２を設けた本実施形態による摺動部材１０の実施例である。一方、試料１８は、ＤＬＣ層１２に起因部２２が設けられていない従来例である。これら各試料は、図１７に示す条件によって焼付試験を行なった。図１６では、図１７に示す条件において相手部材３０と不整な当たりで摺動させたとき、焼付が生じない最大面圧を試験結果として示している。 Next, as shown in FIG. 16, the evaluation of the seizure test of the sliding member 10 according to the above embodiment will be described based on an example. The “number of dangling bonds” in FIG. 16 indicates the number of divided regions 71 satisfying IG/ID≧1.3 among the 25 divided regions 71 forming the observation region 70 . That is, the “number of dangling bonds” is “0” if the divided regions 71 satisfying IG/ID≧1.3 are not included among the 25 divided regions 71 forming the observation region 70 , and all is "25" if IG/ID≧1.3.
Samples 1 to 17 are examples of the sliding member 10 according to the present embodiment in which the DLC layer 12 is provided with the causative portion 22 . On the other hand, the sample 18 is a conventional example in which the DLC layer 12 is not provided with the causative portion 22 . Each of these samples was subjected to a seizure test under the conditions shown in FIG. FIG. 16 shows the test results of the maximum surface pressure at which seizure does not occur when the mating member 30 is slid against the mating member 30 under the conditions shown in FIG.

起因部２２が設けられたＤＬＣ層１２を備える本実施形態の摺動部材１０である試料１～試料１７は、従来例である試料１８と比較して、焼付試験の結果が向上していることがわかる。つまり、試料１～試料１７は、試料１８と比較して焼付が生じない最大面圧が向上している。これにより、起因部２２が設けられたＤＬＣ層１２を備える本実施形態は、起因部２２における層本体２１の分離によって、形状的ななじみ性が向上し、耐焼付性が向上していることが明らかである。 Samples 1 to 17, which are the sliding member 10 of the present embodiment including the DLC layer 12 provided with the causative portion 22, showed improved results in the seizure test compared to the conventional sample 18. I understand. That is, Samples 1 to 17 have improved maximum surface pressures at which seizure does not occur as compared with Sample 18 . As a result, in the present embodiment including the DLC layer 12 provided with the causative portion 22, the separation of the layer main body 21 at the causative portion 22 improves shape conformability and seizure resistance. it is obvious.

また、試料１～試料６を相互に比較すると、起因部２２としてダングリングボンド２３、凹部６１、異材料部６２、異体部６３、クラック６４又は粒子６５のいずれを用いても、焼付試験の結果は向上するとともに、互いの差は大きくないことがわかる。つまり、ＤＬＣ層１２における分離の起因となる起因部２２は、いずれであってもＤＬＣ層１２の分離を促すことがわかる。一方、これらの中でも、ダングリングボンド２３及び異体部６３は、耐焼付性への貢献が比較的高いことがわかる。 In addition, when comparing Samples 1 to 6 with each other, the result of the seizure test was 0.5% regardless of which of the dangling bond 23, the concave portion 61, the different material portion 62, the foreign material portion 63, the crack 64, or the particle 65 was used as the originating portion 22. is improved, and the difference between them is not large. In other words, it can be seen that any cause portion 22 that causes separation in the DLC layer 12 promotes separation of the DLC layer 12 . On the other hand, among these, it can be seen that the dangling bond 23 and the foreign body portion 63 have a relatively high contribution to seizure resistance.

試料７、試料８、試料１３～試料１７は、軸受合金層１１とＤＬＣ層１２との間に変形層４０を設けている。これら試料７、試料８、試料１３～試料１７は、同様にダングリングボンド２３を起因部２２とする試料４、試料９～試料１２と比較して、焼付試験の結果が大幅に向上している。これは、変形層４０を設けることにより、変形層４０の変形、そしてこれにともなう起因部２２を起因としたＤＬＣ層１２の分離が促されることによると考えられる。このように、変形層４０は、耐焼付性の向上に寄与していることが明らかである。また、試料７と試料８とを比較すると、変形層４０の膜厚がより厚い試料８は、試料７に比較して耐焼付性が向上している。このことからも、変形層４０は、ＤＬＣ層１２の分離を促し、形状的ななじみ性の向上及び耐焼付性の向上に寄与していることがわかる。 Samples 7, 8, and 13 to 17 have deformation layer 40 between bearing alloy layer 11 and DLC layer 12 . These samples 7, 8, and 13 to 17 have significantly improved results in the seizure test compared to samples 4 and 9 to 12, which similarly have the dangling bond 23 as the origin 22. . This is probably because the provision of the deformable layer 40 promotes the deformation of the deformable layer 40 and the accompanying separation of the DLC layer 12 caused by the causative portion 22 . Thus, it is clear that the deformable layer 40 contributes to the improvement of seizure resistance. Further, when comparing the sample 7 and the sample 8, the sample 8 having a thicker deformation layer 40 has an improved seizure resistance compared to the sample 7. FIG. This also shows that the deformable layer 40 promotes the separation of the DLC layer 12 and contributes to the improvement of conformability to the shape and the improvement of seizure resistance.

次に、ダングリングボンド２３の数についての評価を説明する。
試料４、試料９～試料１２を相互に比較すると、ダングリングボンド２３の数が１８個の試料１２に比較して、ダングリングボンド２３の数が１～１３個の試料４、試料９～試料１１は耐焼付性が高い。特に、試料１０のようにダングリングボンド２３の数が３個であるとき、耐焼付性が最も高くなっている。この結果からも、ダングリングボンド２３の数が５個以下であるとき、ダングリングボンド２３はＤＬＣ層１２に密集することなく均一に存在しやすくなる。そのため、ＤＬＣ層１２は、分離した各分離片の大きさが均一化し、分離片への面圧の偏りが抑制されやすくなる。また、これらの結果から、ダングリングボンド２３の数は、１～１３個であることが好ましく、１～５個であることがより好ましいことが分かる。 Next, evaluation of the number of dangling bonds 23 will be described.
Comparing Sample 4 and Samples 9 to 12 with each other, Sample 4 and Samples 9 to 12 each having 1 to 13 dangling bonds 23 compared to Sample 12 having 18 dangling bonds 23. No. 11 has high seizure resistance. In particular, when the number of dangling bonds 23 is three as in sample 10, the seizure resistance is the highest. From this result as well, when the number of dangling bonds 23 is five or less, the dangling bonds 23 tend to exist uniformly in the DLC layer 12 without being densely packed. Therefore, in the DLC layer 12, the sizes of the separated pieces are made uniform, and uneven surface pressure on the separated pieces is easily suppressed. Also, from these results, it can be seen that the number of dangling bonds 23 is preferably 1-13, more preferably 1-5.

次に、変形層４０についての評価を説明する。
上述の試料４と試料７との比較でも説明したように、変形層４０の存在によって、起因部２２を起因としたＤＬＣ層１２の分離が促される。また、試料１３と試料１４とを比較すると、変形層４０を設ける場合でも、ダングリングボンド２３の数が少ない試料１４は試料１３よりも耐焼付性が向上している。さらに、試料１３と試料１５とを比較すると、変形層４０のヤング率が小さい試料１３は、試料１５よりも耐焼付性が向上している。これは変形層４０のヤング率が小さくて柔軟になることにより、相手部材３０から力を受けることで変形層４０の変形が促され、ＤＬＣ層１２の分離が促されるためと考えられる。 Next, evaluation of the deformation layer 40 will be described.
As explained in the comparison between the sample 4 and the sample 7 above, the existence of the deformation layer 40 promotes separation of the DLC layer 12 caused by the causative portion 22 . Further, when comparing the sample 13 and the sample 14, even when the deformation layer 40 is provided, the seizure resistance of the sample 14 having a smaller number of dangling bonds 23 is improved than that of the sample 13. FIG. Further, when comparing the sample 13 and the sample 15, the sample 13 having a smaller Young's modulus of the deformation layer 40 has improved seizure resistance than the sample 15. FIG. It is considered that this is because the deformation layer 40 has a small Young's modulus and becomes flexible, so that the deformation of the deformation layer 40 is promoted by receiving force from the mating member 30 , and the separation of the DLC layer 12 is promoted.

試料１６及び試料１７は、２層の変形層４０を有している。具体的には、試料１６は、Ｂｉ及びＡｇの２層の変形層４０を有している。試料１６の場合、Ｂｉ層はＤＬＣ層１２側に位置し、Ａｇ層は軸受合金層１１側に位置している。Ｂｉのヤング率は３２ＧＰａであり、Ａｇのヤング率は８３ＧＰａである。一方、試料１７は、Ｓｎ及びＮｉの２層の変形層４０を有している。この場合、Ｓｎ層はＤＬＣ層１２側に位置し、Ｎｉ層は軸受合金層１１側に位置している。Ｓｎのヤング率は４１ＧＰａであり、Ｎｉのヤング率は２００ＧＰａである。これら試料１６及び試料１７によると、変形層４０が異種の金属による２層以上であっても、変形層４０は耐焼付性の向上に寄与していることがわかる。この場合、試料１６及び試料１７から、変形層４０においてヤング率が小さくより柔軟な金属層をＤＬＣ層１２側に配置することにより、耐焼付性の向上に寄与することがわかる。つまり、２層以上の金属で変形層４０を形成する場合、より柔軟な金属層をＤＬＣ層１２側に配置することで耐焼付性は向上する。これは、変形層４０を構成するより柔軟な金属層は、相手部材３０から力を受けることで変形が促され、ＤＬＣ層１２の分離が促されるためと考えられる。 Samples 16 and 17 have two deformation layers 40 . Specifically, the sample 16 has a deformation layer 40 consisting of two layers of Bi and Ag. In the case of sample 16, the Bi layer is located on the DLC layer 12 side, and the Ag layer is located on the bearing alloy layer 11 side. Young's modulus of Bi is 32 GPa and Young's modulus of Ag is 83 GPa. On the other hand, sample 17 has a deformation layer 40 of two layers of Sn and Ni. In this case, the Sn layer is located on the DLC layer 12 side, and the Ni layer is located on the bearing alloy layer 11 side. The Young's modulus of Sn is 41 GPa and the Young's modulus of Ni is 200 GPa. According to these samples 16 and 17, it can be seen that the deformation layer 40 contributes to the improvement of seizure resistance even if the deformation layer 40 is two or more layers made of different metals. In this case, it can be seen from Samples 16 and 17 that placing a softer metal layer with a smaller Young's modulus in the deformable layer 40 on the DLC layer 12 side contributes to an improvement in seizure resistance. That is, when forming the deformation layer 40 with two or more layers of metal, seizure resistance is improved by arranging a more flexible metal layer on the DLC layer 12 side. It is considered that this is because the more flexible metal layer that constitutes the deformation layer 40 is encouraged to deform by receiving force from the mating member 30 , thereby promoting the separation of the DLC layer 12 .

以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば、上記の一実施形態では、摺動部材１０を半割の摺動部材に適用する例について説明した。しかし、摺動部材１０は、例えば軸方向から軸部材を支持するスラスト軸受など、他の形態にも適用することができる。 The present invention described above is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist of the present invention. For example, in the embodiment described above, an example in which the sliding member 10 is applied to a half-split sliding member has been described. However, the sliding member 10 can also be applied in other forms, such as a thrust bearing that supports the shaft member from the axial direction.

図面中、１０は摺動部材、１１は軸受合金層、１２はＤＬＣ層、２１は層本体、２２は起因部、２３はダングリングボンド、３０は相手部材、４０は変形層、６１は凹部、６２は異材料部、６３は異体部、６４はクラック、６５は粒子を示す。
In the drawings, 10 is a sliding member, 11 is a bearing alloy layer, 12 is a DLC layer, 21 is a layer body, 22 is a cause portion, 23 is a dangling bond, 30 is a mating member, 40 is a deformation layer, 61 is a recess, 62 is a foreign material portion, 63 is a foreign body portion, 64 is a crack, and 65 is a particle.

Claims (8)

軸受合金層と、前記軸受合金層の相手部材との摺動側に設けられているＤＬＣ層と、を備える摺動部材であって、
前記ＤＬＣ層は、
層本体と、
前記軸受合金層との接着を維持したまま、前記層本体が互いに分離する起因となる起因部と、を有し、
前記起因部は、前記層本体に設けられている凹部である摺動部材。 A sliding member comprising a bearing alloy layer and a DLC layer provided on a sliding side of the bearing alloy layer with a mating member,
The DLC layer is
a layer body;
a cause portion that causes the layer bodies to separate from each other while maintaining adhesion with the bearing alloy layer ;
The sliding member, wherein the causative portion is a concave portion provided in the layer main body . 軸受合金層と、前記軸受合金層の相手部材との摺動側に設けられているＤＬＣ層と、を備える摺動部材であって、A sliding member comprising a bearing alloy layer and a DLC layer provided on a sliding side of the bearing alloy layer with a mating member,
前記ＤＬＣ層は、The DLC layer is
層本体と、a layer body;
前記軸受合金層との接着を維持したまま、前記層本体が互いに分離する起因となる起因部と、を有し、a cause portion that causes the layer bodies to separate from each other while maintaining adhesion with the bearing alloy layer;
前記起因部は、前記層本体において、前記ＤＬＣ層を形成する炭素の結合状態が異なる部分である摺動部材。The said originating part is a sliding member which is a part in which the bonding state of the carbon which forms the said DLC layer differs in the said layer main body. 軸受合金層と、前記軸受合金層の相手部材との摺動側に設けられているＤＬＣ層と、を備える摺動部材であって、A sliding member comprising a bearing alloy layer and a DLC layer provided on a sliding side of the bearing alloy layer with a mating member,
前記ＤＬＣ層は、The DLC layer is
層本体と、a layer body;
前記軸受合金層との接着を維持したまま、前記層本体が互いに分離する起因となる起因部と、を有し、a cause portion that causes the layer bodies to separate from each other while maintaining adhesion with the bearing alloy layer;
前記起因部は、前記層本体において、ダングリングボンドの部分である摺動部材。The said originating part is a sliding member which is a part of a dangling bond in the said layer main body. 前記ＤＬＣ層の前記摺動面側において、任意に１０ｍｍ×１０ｍｍの観察領域を設定し、この観察領域を２ｍｍ×２ｍｍの２５個の分割領域に分割したとき、An observation area of 10 mm×10 mm is arbitrarily set on the sliding surface side of the DLC layer, and when this observation area is divided into 25 divided areas of 2 mm×2 mm,
前記ダングリングボンドを含む前記分割領域は、１個から１３個である請求項３記載の摺動部材。4. The sliding member according to claim 3, wherein the number of divided regions containing the dangling bonds is 1 to 13. 前記ダングリングボンドを含む前記分割領域は、１個から５個である請求項４記載の摺動部材。5. The sliding member according to claim 4, wherein the number of divided regions containing the dangling bonds is one to five. 軸受合金層と、前記軸受合金層の相手部材との摺動側に設けられているＤＬＣ層と、を備える摺動部材であって、A sliding member comprising a bearing alloy layer and a DLC layer provided on a sliding side of the bearing alloy layer with a mating member,
前記ＤＬＣ層は、The DLC layer is
層本体と、a layer body;
前記軸受合金層との接着を維持したまま、前記層本体が互いに分離する起因となる起因部と、を有し、a cause portion that causes the layer bodies to separate from each other while maintaining adhesion with the bearing alloy layer;
前記起因部は、前記層本体に形成されているクラックの部分である摺動部材。The said originating part is a sliding member which is a part of the crack formed in the said layer main body. 軸受合金層と、前記軸受合金層の相手部材との摺動側に設けられているＤＬＣ層と、を備える摺動部材であって、A sliding member comprising a bearing alloy layer and a DLC layer provided on a sliding side of the bearing alloy layer with a mating member,
前記ＤＬＣ層は、The DLC layer is
層本体と、a layer body;
前記軸受合金層との接着を維持したまま、前記層本体が互いに分離する起因となる起因部と、を有し、a cause portion that causes the layer bodies to separate from each other while maintaining adhesion with the bearing alloy layer;
前記起因部は、前記層本体に設けられている粒子である摺動部材。The sliding member, wherein the causative portion is a particle provided in the layer main body. 前記軸受合金層と前記ＤＬＣ層との間に、前記軸受合金層よりも変形しやすい変形層をさらに備え、A deformation layer that is more easily deformed than the bearing alloy layer is further provided between the bearing alloy layer and the DLC layer,
前記起因部は、前記変形層との接着を維持したまま、前記層本体が互いに分離する起因となる請求項１から７のいずれか一項記載の摺動部材。The sliding member according to any one of claims 1 to 7, wherein the originating portion causes the layer bodies to separate from each other while maintaining adhesion with the deformable layer.
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