JPH08269765A

JPH08269765A - 摺動面構成体

Info

Publication number: JPH08269765A
Application number: JP7099593A
Authority: JP
Inventors: Kenji Dousaka; 健児堂坂; Yusuke Toyoda; 裕介豊田; Katsumune Tabata; 勝宗田畑; Hiroshi Hinuma; 博肥沼
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-10-15
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: JP3447420B2

Abstract

(57)【要約】【目的】潤滑剤の粘度が高い場合にもフリクションロ
スを低減し得る摺動面構成体を提供する。【構成】摺動面構成体は金属結晶の集合体より構成さ
れる。丸みを帯びた丸み付角錐状金属結晶６の、摺動面
における面積率Ａは４０％≦Ａ≦１００％である。丸み
付角錐状金属結晶６における各稜線７は凸弧状をなし、
また相隣る両稜線７間の各斜面対応領域８は、各稜線７
を形成する一方の斜面である２つの帯状領域９と、両帯
状領域９に連なり、且つ裾部１０側より頂部１１側に向
って開口幅が漸次狭くなるＶ溝形領域８とよりなる。こ
のような丸み付角錐状金属結晶６を摺動面に存在させる
と、その摺動面においては高粘度の潤滑油の流動抵抗が
低減されるので、その潤滑油を円滑に流すことが可能で
ある。これにより、摺動面に形成される潤滑油膜の剪断
抵抗を低めてフリクションロスを低減することができ
る。

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
えば内燃機関のＡｌ合金製ピストンと鋳鉄製シリンダス
リーブとの組合せにおいて、そのシリンダスリーブ内周
面に、摺動特性の向上を狙って設けられるメッキ層が知
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潤滑
油保持性、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、例えば低温時
等において潤滑油の粘度が高い場合にはその潤滑油の流
れに円滑さを欠き、その結果、動摩擦係数μが比較的高
くなるためフリクションロスが増加傾向となる、という
ことが判明した。

【０００７】本発明は前記に鑑み、潤滑油の粘度が高い
場合にもフリクションロスを低減することが可能な前記
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、丸みを帯び
た丸み付角錐状金属結晶の摺動面における面積率Ａが４
０％≦Ａ≦１００％であり、前記丸み付角錐状金属結晶
における各稜線は凸弧状をなし、また相隣る両稜線間の
各斜面対応領域は、各稜線を形成する一方の斜面である
２つの帯状領域と、両帯状領域に連なり、且つ裾部側よ
り頂部側に向って開口幅が漸次狭くなるＶ溝形領域とよ
りなることを特徴とする。

【０００９】

【作用】丸み付角錐状金属結晶の面積率Ａを前記のよう
に設定すると、相隣る両丸み付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。

【００１０】この場合、角錐状金属結晶の各稜線が直線
状であって頂部が尖っており、また相隣る両稜線間の斜
面対応領域が、裾部側より頂部側に向って開口幅が漸次
狭くなるように比較的深いＶ溝形に形成されている、つ
まり、角錐状金属結晶が角（かど）張り型であると、低
温時等において潤滑油の粘度が高いときに、角張り型角
錐状金属結晶が塞止め作用をなすため潤滑油の流れに円
滑さを欠く、という問題が起る。

【００１１】これに対し前記のような丸み付角錐状金属
結晶を摺動面に存在させると、その摺動面においては高
粘度の潤滑油の流動抵抗が低減されるので、その潤滑油
を円滑に流すことが可能である。これにより、摺動面に
形成される潤滑油膜の剪断抵抗を低めてフリクションロ
スを低減することができる。

【００１２】また摺動面が前記のように入組んだ様相を
呈することから、摺動面構成体は潤滑油の粘度に殆ど関
係なく、良好な保油性を有する。これにより摺動面構成
体は、それが苛酷な摺動環境に置かれても優れた耐焼付
き性を発揮する。一方、無潤滑下においても、多数の微
細な丸み付角錐状金属結晶により摺動荷重の分散が図ら
れるので、摺動面構成体の耐焼付き性は比較的良好であ
る。

【００１３】なお、丸み付角錐状金属結晶の面積率Ａが
Ａ＜４０％では摺動面が単純化傾向となるので望ましく
ない。

【００１４】

【実施例】図１において、内燃機関用シリンダブロック
１はＡｌ合金製シリンダブロック本体１ａと鋳鉄製シリ
ンダスリーブ２とを備え、そのシリンダスリーブ２の内
周周面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。シリンダスリーブ２内には、Ａｌ合金製ピスト
ンＰが摺動自在に設けられる。

【００１５】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、シリンダスリーブ２の内周面３より柱状に成長し、
且つミラー指数で（ｈｈｈ）面を、摺動面４ａ側に向け
た多数の（ｈｈｈ）配向性金属結晶５、またはシリンダ
スリーブ２の内周面３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（２
ｈｈｈ）配向性金属結晶の少なくとも一方を有する。

【００１６】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，
５に示すように摺動面４ａにおいて丸みを帯びた丸み付
六角錐状金属結晶（丸み付角錐状金属結晶）６にするこ
とができる。丸み付六角錐状金属結晶６は、同様に（ｈ
ｈｈ）配向性金属結晶である丸み付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。丸
み付六角錐状金属結晶６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。

【００１７】丸み付六角錐状金属結晶６における各稜線
７は凸弧状をなし、また相隣る両稜線７間の各斜面対応
領域８は、各稜線７を形成する一方の斜面である２つの
帯状領域９と、両帯状領域９に連なり、且つ裾部１０側
より頂部１１側に向って開口幅が漸次狭くなるＶ溝形領
域１２とよりなる。

【００１８】丸み付六角錐状金属結晶６の、摺動面４ａ
における面積率Ａは４０％≦Ａ≦１００％に設定され
る。

【００１９】このように面積率Ａを設定すると、図４に
示すように丸み付六角錐状金属結晶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４
ａは、多数の極微細な山部１３と、それら山部１３の間
に形成された多数の極微細な谷部１４と、山部１３相互
の食込みに因る多数の極微細な沢部１５とからなる非常
に入組んだ様相を呈する。

【００２０】この場合、図６に示すように六角錐状金属
結晶６₁の各稜線７が直線状であって頂部１１が尖って
おり、また相隣る両稜線７間の斜面対応領域８が、裾部
１０側より頂部１１側に向って開口幅が漸次狭くなるよ
うに比較的深いＶ溝形に形成されている、つまり、六角
錐状金属結晶６₁が角（かど）張り型であると、低温時
等において潤滑油の粘度が高いときに、角張り型角錐状
金属結晶６₁が塞止め作用をなすため潤滑油の流れに円
滑さを欠くことになる。

【００２１】これに対し前記のような丸み付角錐状金属
結晶６を摺動面４ａに存在させると、その摺動面４ａに
おいては高粘度の潤滑油の流動抵抗が低減されるので、
その潤滑油を円滑に流すことが可能である。これによ
り、摺動面４ａに形成される潤滑油膜の剪断抵抗を低く
めてフリクションロスを低減することができる。

【００２２】また摺動面４ａが前記のように入組んだ様
相を呈することから、摺動面構成体４は潤滑油の粘度に
殆ど関係なく、良好な保油性を有する。これにより摺動
面構成体４は、それが苛酷な摺動環境に置かれても優れ
た耐焼付き性を発揮する。一方、無潤滑下においても、
多数の微細な丸み付六角錐状金属結晶６により摺動荷重
の分散が図られるので、摺動面構成体４の耐焼付き性は
比較的良好である。

【００２３】さらに丸み付六角錐状金属結晶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。

【００２４】前記丸み付六角錐状金属結晶６において、
そのＶ溝形領域１２の谷底部分１６を稜線７に倣うよう
に凸弧状をなすように形成することも可能である。この
ように構成すると、Ｖ溝形領域１２が浅くなるので、高
粘度の潤滑油の流動性を一層向上させることができる。

【００２５】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、それら（２
ｈｈｈ）配向性金属結晶の先端部を丸み付小角錐状金属
結晶にすることができる。摺動面４ａにおいて、丸み付
六、三角錐状金属結晶および丸み付小角錐状金属結晶と
いった丸み付角錐状金属結晶が混在する場合にも、それ
らの、摺動面４ａにおける面積率Ａは４０％≦Ａ≦１０
０％に設定される。

【００２６】図７に示すように、摺動面４ａに沿う仮想
面１７に対する（ｈｈｈ）面の傾きは丸み付六角錐状金
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、
（ｈｈｈ）面が仮想面１７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】ｂｃｃ構造を持つ金属結晶としては、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｖ等の単体ま
たは合金の結晶を挙げることができる。

【００２８】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Ｆｅメッキ処理を行う場合のメッキ浴
条件は、表１の通りである。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１において、ｐＨの調整はアンモニア水
にて行なわれる。

【００３１】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８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。

【００３２】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。また最大陰極電流密度ＣＤｍ
ａｘはＣＤｍａｘ≧０．２２Ａ／dm²に、また平均陰極
電流密度ＣＤｍは０．１Ａ／dm²≦ＣＤｍ≦１０Ａ／dm
²にそれぞれ設定される。

【００３３】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。

【００３４】前記電気Ｆｅ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結晶または（２ｈｈｈ）配向性Ｆｅ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。

【００３５】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Ｗ、Ｍｏメッキを行う場合の条件
は、例えばＡｒ圧力０．２〜１Ｐａ、平均Ａｒ加速電
力直流１〜２．５ｋＷ、母材温度１５０〜４５０℃
である。ＣＶＤ法によりＷメッキを行う場合の条件は、
例えば原材料ＷＦ₆、ガス流量２〜１５cc／min 、
チャンバ内圧力５０〜３００Ｐａ、母材温度４００〜
６５０℃、ＡｒＦエキシマレーザの平均出力５〜６０
Ｗである。

【００３６】以下、具体例について説明する。

【００３７】図９に示すようにシリンダスリーブ２を想
定して、鋳鉄（ＪＩＳＦＣ２５０）よりなる直径６．
５mmの丸棒１８に電気Ｆｅメッキ処理を施すことによ
り、Ｆｅ結晶の集合体より構成された厚さ１５μｍの摺
動面構成体４を形成した。

【００３８】表２は摺動面構成体の例１〜８に関する電
気Ｆｅ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１〜８の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。

【００３９】

【表２】

【００４０】表３は例１〜８に関する摺動面の結晶形
態、摺動面における丸み付、角張り型六角錐状Ｆｅ結晶
の面積率Ａおよび粒径、各配向性Ｆｅ結晶の存在率Ｓ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。

【００４１】

【表３】

【００４２】丸み付、角張り型六角錐状Ｆｅ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
丸み付、角張り型六角錐状Ｆｅ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。また丸み付、角張り型六角錐状Ｆｅ結晶の粒径
は、頂点を挟んで相対向する両角部間の距離、即ち、三
本の対角線の長さの平均値である。

【００４３】各配向性Ｆｅ結晶の存在率Ｓは、例１〜８
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ものである。図１０
は例１の、また図１１は例４の、さらに図１２は例８の
Ｘ線回折図である。なお、例えば｛１１０｝配向性Ｆｅ
結晶とは、｛１１０｝面を摺動面側に向けた配向性Ｆｅ
結晶を意味する。｛１１０｝配向性Ｆｅ結晶：Ｓ₁₁₀＝｛（Ｉ₁₁₀／ＩＡ₁₁₀）／Ｔ｝×１００、｛２００｝配向性Ｆｅ結晶：Ｓ₂₀₀＝｛（Ｉ₂₀₀／ＩＡ₂₀₀）／Ｔ｝×１００、｛２１１｝配向性Ｆｅ結晶：Ｓ₂₁₁＝｛（Ｉ₂₁₁／ＩＡ₂₁₁）／Ｔ｝×１００、｛３１０｝配向性Ｆｅ結晶：Ｓ₃₁₀＝｛（Ｉ₃₁₀／ＩＡ₃₁₀）／Ｔ｝×１００、｛２２２｝配向性Ｆｅ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。

【００４４】図１３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、多数の丸み付六角錐状Ｆｅ結晶
が観察される。この場合、表３に示すように、丸み付六
角錐状Ｆｅ結晶の面積率ＡはＡ＝１００％である。この
丸み付六角錐状Ｆｅ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
結晶であり、その｛２２２｝配向性Ｆｅ結晶の存在率Ｓ
は、表３、図１０に示すように、Ｓ＝９８．１％であ
る。なお、前記面積率Ａの算出に当っては、図１３
（ｂ）に明示するように、稜線が５本のもの、といった
ように成長が不完全ではあるが、完全に成長したとすれ
ば丸み付六角錐状Ｆｅ結晶となるものも含めた。

【００４５】図１４は例３における摺動面の結晶構造を
示す顕微鏡写真であり、複数の丸み付六角錐状Ｆｅ結晶
が観察される。この場合、表３に示すように、丸み付六
角錐状Ｆｅ結晶の面積率ＡはＡ＝４０％であり、この面
積率Ａの算出法は例１の場合と同じである。

【００４６】図１５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、多数の角（かど）張り型六角錐
状Ｆｅ結晶が観察される。この場合、表３に示すよう
に、角張り型六角錐状Ｆｅ結晶の面積率ＡはＡ＝１００
％である。この角張り型六角錐状Ｆｅ結晶は（ｈｈｈ）
面、したがって｛２２２｝面を摺動面側に向けた｛２２
２｝配向性Ｆｅ結晶であり、その｛２２２｝配向性Ｆｅ
結晶の存在率Ｓは、表３、図１１に示すように、Ｓ＝９
６．５％である。

【００４７】表２，３において、例１と４、例２と５、
および例３と６とをそれぞれ比較すると、例１〜３の方
が例４〜６に比べてメッキ浴のｐＨおよび温度が高く、
また硫酸第１鉄の濃度も高くなる傾向にある。これに起
因して、例１〜３においては丸み付六角錐状Ｆｅ結晶が
析出するものと考えられる。

【００４８】また図１３（ｃ）に示す例１と図１４に示
す例３とを比較すると、例１におけるＶ溝形領域の谷底
部は弧状をなしているが、例３のそれは直線に近い。そ
の結果、例１のＶ溝形領域の深さは例３のそれに比べて
浅くなっている。これは例１の方が例３に比べて、最大
陰極電流密度ＣＤｍａｘおよび平均陰極電流密度ＣＤｍ
が高く、またｐＨも高いことに起因する。

【００４９】図１６は例８における摺動面の結晶構造を
示す顕微鏡写真であり、多数の粒状Ｆｅ結晶が観察され
る。

【００５０】次に、例１〜８に関し、ファビリー摩耗試
験機を用いて以下に述べる方法で動摩擦係数μの測定を
行った。

【００５１】先ず、低温時における高粘度の潤滑油を常
温（２０℃）下にて再現すべく、１０Ｗ−３０（ＳＡＥ
粘度分類）相当の潤滑油とＰＡＭＡ（ポリアルキルメタ
クリレート）とを、体積％にて７１対２９（ＪＩＳＫ
２２８３に則って計算した）の割合で混合して動粘度が
３６４ｃＳｔの混合潤滑油を調製した。因みに、常温下
における１０Ｗ−３０相当潤滑油の動粘度は９０ｃＳｔ
であり、またＰＡＭＡのそれは１２８５００ｃＳｔであ
る。

【００５２】図１７に示すように、鋼（ＪＩＳＳＣＭ
４２０、浸炭材）よりなる一対のＶブロック１９によ
り、丸棒１８の摺動面構成体４形成部分を挟着して前記
混合潤滑油中に浸漬し、次いで、潤滑油中にて丸棒１８
を３００rpm にて回転させると共に両Ｖブロック１９に
より丸棒１８に３．６Ｎの試験荷重を付与し、丸棒１８
に対する荷重が前記試験荷重に達してから２分経過後に
動摩擦係数μを測定した。表４は測定結果を示す。

【００５３】

【表４】

【００５４】図１８は、丸み付、角張り型六角錐状Ｆｅ
結晶の面積率Ａと動摩擦係数μとの関係を示す。図中、
点（１）〜（８）は例１〜８にそれぞれ対応する。図１
８から明らかなように、例１〜３、例４〜６の如く、丸
み付、角張り型六角錐状Ｆｅ結晶の面積率ＡをＡ≧４０
％に設定すると、動摩擦係数μが大幅に低くなることが
判る。これは丸み付、角張り型六角錐状Ｆｅ結晶による
保油性向上作用により固体接触が回避されるからであ
る。

【００５５】また面積率ＡがＡ≧４０％において、丸み
付、角張り型六角錐状Ｆｅ結晶の面積率Ａが同一であ
る、例１と４、例２と５および例３と６をそれぞれ比較
すると、摺動面に丸み付六角錐状Ｆｅ結晶を有する例１
〜３の方が角張り型六角錐状Ｆｅ結晶を有する例４〜６
に比べて動摩擦係数μが約１５〜約３０％低くなること
が判る。これは、例１〜３における高粘度の混合潤滑剤
の流れが例４〜６に比べて円滑であることに起因する。

【００５６】したがって、例１〜３、特に、例１，２を
シリンダスリーブ内周面に設けることによって、低温時
等において潤滑油の粘度が高い場合にもフリクションロ
スを低減することができる。

【００５７】次に、鋳鉄（ＪＩＳＦＣ２５０）よりな
るディスク一面外周部に摺動面構成体の例１〜８を前記
と同様の方法で形成し、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焼付きテストを行って、焼付
き発生荷重を測定したところ、表５の結果を得た。テス
ト条件は次の通りである。チップの材質：Ａｌ合金（Ｊ
ＩＳＡＣ８Ａ、Ｔ７処理材）；ディスクの周速度：１
５ｍ／sec ；潤滑油：室温の１０Ｗ−３０相当潤滑油；
給油量：４０cc／min ；チップの摺動面の面積：１c
m²；チップに対する荷重付与方式：最初に２０Ｎの荷
重を付与して２分間その状態に保持し、その後は荷重を
２０Ｎ宛増加させると共にその増加毎に、その状態にて
２分間保持．

【００５８】

【表５】

【００５９】図１９は表５をグラフ化したものである。
図１９から明らかなように、前記面積率Ａ≧４０％にお
いては、例１〜３の焼付き発生荷重は例４〜６のそれと
略等しい。このことから、摺動面に丸み付六角錐状Ｆｅ
結晶を存在させても、摺動面に角張り型六角錐状Ｆｅ結
晶を存在させた場合と同等の耐焼付き性を得ることがで
きる、ということが判明した。

【００６０】なお、本発明はシリンダスリーブに限ら
ず、ピストン、カムシャフト、ピストンリング、シリン
ダスリーブ等の各種摺動部材に適用される。

【００６１】

【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、潤滑剤の粘度が高い場
合にも動摩擦係数μを低めてフリクションロスを低減し
得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】ピストンを備えたシリンダブロックの要部を示
す一部拡大縦断面図である。

【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矢示部の拡大図である。

【図４】図３の４矢視図である。

【図５】（ａ）は丸み付六角錐状金属結晶の斜視図、
（ｂ）は丸み付六角錐状金属結晶の平面図である。

【図６】角張り型六角錐状金属結晶の斜視図である。

【図７】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８】電気メッキ用電源の出力波形図である。

【図９】摺動面構成体を有する丸棒の斜視図である。

【図１０】摺動面構成体の例１のＸ線回折図である。

【図１１】摺動面構成体の例４のＸ線回折図である。

【図１２】摺動面構成体の例８のＸ線回折図である。

【図１３】例１の摺動面の結晶構造を示す顕微鏡写真で
ある。

【図１４】例３の摺動面の結晶構造を示す顕微鏡写真で
ある。

【図１５】例４の摺動面の結晶構造を示す顕微鏡写真で
ある。

【図１６】例８の摺動面の結晶構造を示す顕微鏡写真で
ある。

【図１７】動摩擦係数μの測定方法を示す説明図であ
る。

【図１８】丸み付、角張り型六角錐状Ｆｅ結晶の面積率
Ａと動摩擦係数μの関係を示すグラフである。

【図１９】例１〜８の焼付き発生荷重を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

４摺動面構成体４ａ摺動面６丸み付六角錐状金属結晶（丸み付角錐状金属
結晶）７稜線８斜面対応領域９帯状領域１０裾部１１頂部１２Ｖ溝形領域１６谷底部分

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年５月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５５】また面積率ＡがＡ≧４０％において、丸み
付、角張り型六角錐状Ｆｅ結晶の面積率Ａが同一であ
る、例１と４、例２と５および例３と６をそれぞれ比較
すると、摺動面に丸み付六角錐状Ｆｅ結晶を有する例１
〜３の方が角張り型六角錐状Ｆｅ結晶を有する例４〜６
に比べて動摩擦係数μが約１５〜約３０％低くなること
が判る。これは、例１〜３における高粘度の混合潤滑油
の流れが例４〜６に比べて円滑であることに起因する。

フロントページの続き (72)発明者肥沼博埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【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（４）において、丸みを帯びた丸み付角錐状金属
結晶（６）の、摺動面（４ａ）における面積率Ａが４０
％≦Ａ≦１００％であり、前記丸み付角錐状金属結晶
（６）における各稜線（７）は凸弧状をなし、また相隣
る両稜線（７）間の各斜面対応領域（８）は、各稜線
（７）を形成する一方の斜面である２つの帯状領域
（９）と、両帯状領域（９）に連なり、且つ裾部（１
０）側より頂部（１１）側に向って開口幅が漸次狭くな
るＶ溝形領域（１２）とよりなることを特徴とする摺動
面構成体。
【請求項２】前記Ｖ溝形領域（１２）の谷底部分（１
６）は前記稜線（７）に倣うように凸弧状をなす、請求
項１記載の摺動面構成体。
【請求項３】前記金属結晶は体心立方構造を有し、前
記丸み付角錐状金属結晶（６）は、ミラー指数で（ｈｈ
ｈ）面を摺動面側に向けた（ｈｈｈ）配向性金属結晶、
またはミラー指数で（２ｈｈｈ）面を摺動面側に向けた
（２ｈｈｈ）配向性金属結晶の少なくとも一方である、
請求項１または２記載の摺動面構成体。
【請求項４】前記金属結晶はＦｅ結晶であり、前記丸
み付角錐状金属結晶（６）は、ミラー指数で（ｈｈｈ）
面を摺動面側に向け、且つ六角錐状をなす（ｈｈｈ）配
向性Ｆｅ結晶である、請求項１，２または３記載の摺動
面構成体。