(57)【要約】【課題】低粘度の潤滑油を用いた場合であっても、摺動面における十分に低い摩擦損失を達成できる摺動部材を提供する。【解決手段】本発明に係る摺動部材は、カムの外表面が当接する摺動面と、摺動面に設けられている渦巻き状又は複数の円環状の溝とを備え、摺動面は、当該摺動面の中心を含む円形の中央領域と、中央領域よりも外側に位置する第１の環状領域とを有し、中央領域における溝のピッチＬ１に対する溝の幅Ｌ２の比率ＲＣが第１の環状領域における溝のピッチＬ１に対する溝の幅Ｌ２の比率ＲＯ１よりも大きい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムの外表面が当接する摺動面と、
前記摺動面に設けられている渦巻き状又は複数の円環状の溝と、
を備え、
前記摺動面は、当該摺動面の中心を含む円形の中央領域と、前記中央領域よりも外側に位置する第１の環状領域とを有し、
前記中央領域における前記溝のピッチＬ１に対する前記溝の幅Ｌ２の比率ＲＣが前記第１の環状領域における前記溝のピッチＬ１に対する前記溝の幅Ｌ２の比率ＲＯ１よりも大きい、摺動部材。
【請求項２】
前記溝は、前記摺動面の中心側から外側に向けて、ピッチＬ１に対する幅Ｌ２の比率が段階的又は連続的に小さくなるように形成されている、請求項１に記載の摺動部材。
【請求項３】
前記溝は、前記摺動面の中心側から外側に向けて、ピッチＬ１が段階的又は連続的に大きくなるように形成されている、請求項１又は２に記載の摺動部材。
【請求項４】
比率ＲＣが０．２以上であり０．８以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の摺動部材。
【請求項５】
比率ＲＯ１が０．１以上であり０．６以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の摺動部材。
【請求項６】
比率ＲＣ／ＲＯ１が１を超え８以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の摺動部材。
【請求項７】
前記溝が渦巻き状であり、当該渦巻き状の溝は一方の端部から他方の端部まで連続的又は断続的に形成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の摺動部材。
【請求項８】
前記溝が複数の円環状であり、それぞれの当該円環状の溝は周方向に連続的又は断続的に形成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の摺動部材。
【請求項９】
前記溝の深さが１００〜４００ｎｍである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の摺動部材。
【請求項１０】
前記摺動面が硬質皮膜で構成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の摺動部材。
【請求項１１】
前記硬質皮膜が非晶質硬質炭素膜である、請求項１０に記載の摺動部材。
【請求項１２】
前記摺動面は、前記第１の環状領域よりも外側に位置し且つ当該摺動面の周縁に沿った第２の環状領域を更に有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の摺動部材。
【請求項１３】
前記第２の環状領域における前記溝のピッチＬ１に対する前記溝の幅Ｌ２の比率ＲＯ２が前記第１の環状領域における前記溝のピッチＬ１に対する前記溝の幅Ｌ２の比率ＲＯ１よりも小さい、請求項１２に記載の摺動部材。
【請求項１４】
比率ＲＯ２が０．０５以上であり０．４以下である、請求項１３に記載の摺動部材。
【請求項１５】
比率ＲＯ１／ＲＯ２が１を超え１２以下である、請求項１３又は１４に記載の摺動部材。
【請求項１６】
前記第２の環状領域には溝が形成されていない、請求項１５に記載の摺動部材。
【請求項１７】
バルブリフタ又はシムである、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の摺動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相手部材と摺接する摺動部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関が備えるバルブ駆動機構において、バルブリフタ等の摺動部材が用いられている。バルブリフタは、カムシャフトのカムの外周面に対して摺接し、カムシャフトの回転をバルブの開閉に作用させる。摺動部材における摩擦損失を低減するため、従来、摺動面での潤滑油の保持性を高める技術が検討されている（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５１−６８９０４号公報
【特許文献２】特開平１１−１５７９５４号公報
【特許文献３】特開２００７−４６６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、更なる低摩擦化又は燃費の向上等を目的として、潤滑油の低粘度化が進められている。従来と比較して低粘度の潤滑油が使用される場合、摺動面における低い摩擦損失を維持するには、従来のバルブリフタ等の摺動面の構成を更に改良する余地がある。
【０００５】
本発明は、低粘度の潤滑油を用いた場合であっても、摺動面における十分に低い摩擦損失を達成できる摺動部材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る摺動部材は、カムの外表面が当接する摺動面と、摺動面に設けられている渦巻き状又は複数の円環状の溝とを備え、摺動面は、当該摺動面の中心を含む円形の中央領域と、中央領域よりも外側に位置する第１の環状領域とを有し、中央領域における溝のピッチＬ１に対する溝の幅Ｌ２の比率ＲＣが第１の環状領域における溝のピッチＬ１に対する溝の幅Ｌ２の比率ＲＯ１よりも大きい。摺動面は、例えば、非晶質硬質炭素膜などの硬質皮膜で構成されている。
【０００７】
上述のとおり、摺動面の中央領域及び第１の環状領域には、渦巻き状又は複数の円環状の溝が形成されている。中央領域における比率ＲＣが第１の環状領域における比率ＲＯ１よりも大きいということは、相対的に、中央領域には溝が密に形成されており、他方、第１の環状領域には溝が疎に形成されていることを意味する。かかる構成を採用したことにより、本発明に係る摺動部材によれば、低粘度の潤滑油を用いた場合であっても、摺動面における十分に低い摩擦損失を達成できる。すなわち、カムから比較的強い押圧力を受ける中央領域に密に溝を形成することで、十分な量の潤滑油を中央領域に保持することができ、摩擦抵抗を十分に小さくできる。他方、第１の環状領域は、カムから受ける押圧力が中央領域よりも弱いため、中央領域よりも溝が疎に形成されていても、摩擦抵抗が十分に小さい状態を維持できる。仮に、第１の環状領域に対し、中央領域と同程度に密に溝を形成するとかえって摩擦抵抗が大きくなり得る。
【０００８】
溝は、摺動面の中心側から外側に向けて、ピッチＬ１に対する幅Ｌ２の比率が段階的に小さくなるように形成されていてもよいし、連続的に小さくなるように形成されていてもよい。すなわち、摺動面は、中心側から外側に向けて、溝が密に形成された領域（中央領域）から疎に形成された領域（第１の領域）に段階的に移行していてもよいし、連続的に移行していてもよい。例えば、溝の幅Ｌ２を実質的に一定とした場合、摺動面の中心側から外側に向けて、ピッチＬ１が段階的又は連続的に大きくなるように溝を形成すればよい。
【０００９】
溝が渦巻き状である場合、渦巻き状の溝は一方の端部から他方の端部まで連続的に形成されていてもよいし、断続的に形成されていてもよい。溝が複数の円環状である場合、それぞれの円環状の溝は周方向に連続的に形成されていてもよいし、断続的に形成されていてもよい。
【００１０】
摺動面は、第１の環状領域よりも外側に位置し且つ当該摺動面の周縁に沿った第２の環状領域を更に有してもよい。第２の環状領域には、第１の環状領域よりも疎に溝が形成されていてもよい。この態様の場合、第２の環状領域における溝のピッチＬ１に対する溝の幅Ｌ２の比率ＲＯ２が第１の環状領域における溝のピッチＬ１に対する溝の幅Ｌ２の比率ＲＯ１よりも小さい。あるいは、第２の環状領域には溝が形成されていなくてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低粘度の潤滑油を用いた場合であっても、摺動面における十分に低い摩擦損失を達成できる摺動部材が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る摺動部材が適用される内燃機関の動弁機構の一部を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示すバルブリフタを示す断面図である。
【図３】図３は、バルブリフタの摺動面に形成された溝の一態様を模式的に示す上面図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は、摺動面に形成された溝を拡大して模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、溝の他の態様を模式的に示すバルブリフタの上面図である。
【図６】図６は、溝の他の態様を模式的に示すバルブリフタの上面図である。
【図７】図７は、溝の他の態様を模式的に示すバルブリフタの上面図である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は溝の変形例を模式的に示すバルブリフタの上面図である。
【図９】図９は、溝の他の態様を模式的に示すバルブリフタの上面図である。
【図１０】図１０は、実施例及び比較例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
＜動弁機構＞
図１は、本発明の一形態に係る摺動部材が適用される内燃機関の動弁機構の一部を示している。図１（Ａ）は、バルブリフタが上昇しバルブが閉じた状態の断面であり、図１（Ｂ）は、バルブリフタが降下してバルブが開いた状態の断面図である。
【００１５】
図１（Ａ）に示すバルブリフタ１０は、本実施形態に係る摺動部材に対応するものであって、シリンダヘッド２０のボア２２内に設けられている。バルブリフタ１０の摺動面１１と摺動するカム２４は、カムシャフトに取り付けられ、駆動系等によるカムシャフトの回転に伴って回転する。カム２４は回転の中心から外周摺動面までの距離が一定でないカムプロフィールを有するため、カム２４の回転によってバルブリフタ１０の摺動面１１を押す力が変化する。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、カム２４の回転に伴って、バルブリフタ１０がボア２２内を移動して、バルブリフタ１０に対して接続されるバルブ２６の開閉操作が行われる。バルブ２６は、外周に配置されたバルブスプリング２８によって図示の上方（カム側）に常時付勢されている。バルブ２６の開動作（図１（Ｂ）参照）は、カム２４の突出部が、摺動面１１を押圧したときに行われる。カムシャフト側に設けられる潤滑油供給手段（不図示）から潤滑油が供給されて、カム２４及びバルブリフタ１０が潤滑される。カム２４がバルブリフタ１０を押圧する力は、摺動面１１の中心領域近傍にカム２４の突出先端部（カムノーズ）が到達したときに最大となる。なお、カムシャフトの回転数が高くなると、バルブリフタ１０との摺動速度も高まる。
【００１６】
＜バルブリフタ＞
図２は、バルブリフタ１０の断面図であり、図３は、バルブリフタ１０の上面図である。これらの図に示すように、バルブリフタ１０は、一方が開口した円筒形をしており、具体的には、円筒形のスカート部１２と、スカート部１２の中心軸線Ｘ方向の一端側である上端部にスカート部１２に対して一体的に形成された冠部１３と、冠部１３の上面（スカート部１２側とは逆側の端面）上に設けられた非晶質硬質炭素膜１５とを有する。冠部１３の下面（スカート部１２側の主面）の中央付近に、円形状のボス部１４が設けられている。ボス部１４はバルブ２６の上端（バルブステム）に対して当接する。スカート部１２と摺動面１１の境界には、テーパ状の面取り部が形成されている。
【００１７】
摺動面１１は、図３に示すように円形状であり、そのうちの一部の領域（図３に破線で示す摺動範囲Ｓａ）をカム２４が図３に示す矢印Ｓの方向に摺動する。すなわち、矢印Ｓはカム２４の摺動方向を示したものであり、一方向に回転するカム２４と摺動面１１との接点は、矢印Ｓに沿った方向に往復動する。破線で示した摺動範囲Ｓａは矢印Ｓに沿って摺動するカム２４の移動範囲を示したものである。カム２４との摺動時に、バルブリフタ１０をボア２２内でその中心軸に回転させる目的で、カム幅の中央位置をバルブリフタ冠面の中心軸から外周側に若干オフセットした位置とすることがあり、カムの摺動範囲Ｓａは、オフセットを考慮してカム幅よりも若干大きくしてよい。
【００１８】
本実施形態における摺動面１１は物理的蒸着法（ＰＶＤ）や化学的蒸着法（ＣＶＤ）による金属の窒化物、炭化物、炭窒化物および硼化物や、硬質メッキ、非晶質硬質炭素膜などの硬質皮膜により構成されている。摺動面１１は、非晶質硬質炭素膜１５によって構成されているとよい。バルブリフタ１０の本体部（スカート部１２、冠部１３及びボス部１４）の材質には、ＪＩＳ規格によるＳＣＭ材を浸炭処理したものを用いることができ、これ以外の鋼材、鋳物、鉄系合金、チタン合金、アルミ合金及び高強度樹脂等を用いてもよい。
【００１９】
摺動面１１には、図３に示すように、摺動面１１の中心軸線Ｘ（以下、単に「軸線Ｘ」という。）を中心とする渦巻状の溝１６が形成されている。溝１６は、摺動面１１の外周側の端部から中央部（軸線Ｘ付近）の端部まで連続的に形成されている。溝１６は、非晶質硬質炭素膜１５に対してレーザを照射する手法によって形成することができる。例えば、溝１６を形成前のバルブリフタを、軸線Ｘを中心として回転させた状態で、摺動面１１の外周側から中心部に向けて径方向にレーザを照射する。このとき、バルブリフタの回転速度、レーザの移動速度及びレーザの照射強度等を制御することで、図３に示す溝１６を形成することができる。使用し得るレーザとして、超短パルスレーザ及び直線偏光レーザが挙げられる。これらのうち、溝１６を形成するレーザとしてパルス間隔がピコ秒からフェムト秒の超短パルスレーザを採用することが好ましい。
【００２０】
摺動面１１は、溝１６の態様に応じて中央部から周縁部に向けて、例えば、三つの領域に分かれている。すなわち、摺動面１１は、摺動面１１の中心を含む円形の中央領域Ａｃと、中央領域Ａｃよりも外側に位置する第１の環状領域Ａ１と、第１の環状領域Ａ１よりも外側に位置する第２の環状領域Ａ２とを有する。中央領域Ａｃは、円形であり、カムの摺動範囲Ｓａの幅（図３における幅Ｗ）に応じた直径を有することが好ましい。すなわち、中央領域Ａｃの直径は幅Ｗと同じであるか、それ以上であることが好ましい。第１の環状領域Ａ１は中央領域Ａｃと第２の環状領域Ａ２との間の領域である。第２の環状領域Ａ２は、摺動面１１の周縁に沿った領域である。
【００２１】
図３に示すとおり、中央領域Ａｃには第１の環状領域Ａ１よりも密に溝１６が形成されている。すなわち、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、中央領域Ａｃにおける溝１６のピッチＬ１に対する溝の幅Ｌ２の比率ＲＣは第１の環状領域Ａ１における溝のピッチＬ１に対する溝の幅Ｌ２の比率ＲＯ１よりも大きい。本実施形態においては、溝１６の幅Ｌ２は実質的に一定であり、中央領域Ａｃにおける溝１６のピッチＬ１は第１の環状領域Ａ１における溝のピッチＬ１よりも小さく設定されている。溝１６の幅Ｌ２は、例えば、２０〜２００μｍであり、５０〜１６０μｍ又は８０〜１２０μｍであってもよい。溝１６の深さは、低回転域のフリクション低減の観点から、１００〜４００ｎｍであることが好ましく、１００〜３００ｎｍ又は１５０〜２５０ｎｍであってもよい。
【００２２】
中央領域Ａｃにおける溝１６の比率ＲＣは、例えば、０．２以上０．８以下であり、０．３〜０．７又は０．４〜０．６であってもよい。中央領域Ａｃの比率ＲＣが０．２以上であることで、中央領域Ａｃに潤滑油を保持しやすく、他方、０．８以下であることで、過剰な潤滑油に起因する摺動抵抗の上昇を抑制できる。
【００２３】
第１の環状領域Ａ１における溝１６の比率ＲＯ１は、上述の比率ＲＣよりも小さい。第１の環状領域Ａ１の比率ＲＯ１は、例えば、０．１以上０．６以下であり、０．１〜０．５又は０．２〜０．４であってもよい。第１の環状領域Ａ１の比率ＲＯ１が０．１以上であることで、第１の環状領域Ａ１に潤滑油を保持しやすく、他方、０．６以下であることで、過剰な潤滑油に起因する摺動抵抗の上昇を抑制できる。比率ＲＣ／ＲＯ１は、例えば、１を超え８以下であり、１．１〜３であってもよい。
【００２４】
図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、第１の環状領域Ａ１における溝１６のピッチＬ１に対する溝の幅Ｌ２の比率Ｒ０１は第２の環状領域Ａ２における溝のピッチＬ１に対する溝の幅Ｌ２の比率ＲＯ２よりも大きい。上述のとおり、溝１６の幅Ｌ２は実質的に一定であり、第１の環状領域Ａ１における溝１６のピッチＬ１は第２の環状領域Ａ２における溝のピッチＬ１よりも小さく設定されている。第２の環状領域Ａ２の比率ＲＯ２は、例えば、０．０５以上０．４以下であり、０．１〜０．４又は０．２〜０．３であってもよい。第２の環状領域Ａ２の比率ＲＯ２が０．４以下であることで、過剰な潤滑油に起因する摺動抵抗の上昇を抑制できる。比率ＲＯ１／ＲＯ２は、例えば、１を超え１２以下であり、１．１〜３であってもよい。
【００２５】
溝１６の断面形状は特に限定されない。例えば、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、側面及び底面が曲面状に連続した形状であってもよいし、側面と底面とが明確に区別されるような形状であってもよい。更に、溝１６内が二面で形成される所謂Ｖ溝状であってもよい。
【００２６】
摺動面１１を構成する硬質皮膜は、物理的蒸着法（ＰＶＤ）や化学的蒸着法（ＣＶＤ）によるＴiやＣｒなど金属の窒化物、炭化物、炭窒化物およびＢＮなどの硼化物や、硬質Ｃrメッキ、非晶質硬質炭素膜などを適用でき、特に非晶質硬質炭素膜によって構成されているとよい。非晶質硬質炭素は、ダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）、水素化アモルファスカーボン（ａ−ｃ：Ｈ）、ｉ−カーボン、又は、ダイヤモンド状炭素などと呼ばれ、構造的に炭素の結合がダイヤモンド構造の結合（ｓｐ３型結合）とグラファイト構造の結合（ｓｐ２型結合）とが混在したものである。摺動面１１が非晶質硬質炭素膜１５で構成されていることで、カム２４との摺動に伴う摺動面１１の摩耗等が抑制され、バルブリフタ１０の性能低下を防ぐことができ、バルブリフタ１０の高寿命化が可能となる。
【００２７】
非晶質硬質炭素膜１５の厚さは、例えば、０．４〜１０μｍである。非晶質硬質炭素膜１５の厚さが０．４μｍ以上であればバルブリフタ１０が十分な耐久性を有する。他方、非晶質硬質炭素膜１５の厚さが１０μｍ以下であれば膜中の内部応力が過度に大きくなることを抑制でき、欠け及び剥離の発生を抑制しやすい。バルブリフタ１０の生産性の観点から、非晶質硬質炭素膜１５の厚さは０．７〜２．０μｍであってもよい。なお、摺動面に設けられる溝の深さは、非晶質硬質炭素膜の厚さよりも小さく設定される。
【００２８】
非晶質硬質炭素膜１５は、例えば、蒸発源にグラファイトカソードを備えたアークイオンプレーティング装置を用いて形成することができる。この装置によれば、真空雰囲気中、グラファイトカソードとアノードとの間で真空アーク放電を発生させ、炭素カソード表面から炭素材料を蒸発、イオン化し、負のバイアス電圧を印加した冠部１３の上面上に炭素イオンを堆積させる工程を経て非晶質硬質炭素膜１５を形成することができる。
【００２９】
非晶質硬質炭素膜１５は、水素を含有しても含有しなくてもよいが、低摩擦係数を達成する観点から水素を実質的に含有しないこと（水素含有量が５原子％未満）が好ましい。具体的には、非晶質硬質炭素膜１５の水素含有量は好ましくは５原子％未満であり、より好ましくは３原子％未満であり、更に好ましくは２原子％未満であり、特に好ましくは１原子％未満である。非晶質硬質炭素膜１５が水素を実質的に含有しないものであれば、非晶質硬質炭素膜１５の表面炭素原子のダングリングボンドが水素で終端されないため、潤滑油中のＯＨ基をもつ油性剤構成分子が非晶質硬質炭素膜１５の表面に吸着しやすく、これにより極めて低い摩擦係数を示すことが確認されている。また、水素を実質的に含有しない非晶質硬質炭素は優れた熱伝導特性を有する。非晶質硬質炭素膜１５の水素含有量は、ラザフォード後方散乱分光法（Rutherford  Backscattering  Spectrometry、ＲＢＳ）、水素前方散乱分光法（Hydrogen  Forward  Scattering、ＨＦＳ）によって測定することができる。
【００３０】
水素を実質的に含まない非晶質硬質炭素膜１５を形成するには、炭素系ガスを導入せずに成膜すればよい。なお、装置内の壁面に残存する水分により、水素が５原子％未満で含有されることがある。アークイオンプレーティングにおいて特徴的に形成されるドロプレットは非晶質硬質炭素膜１５に取り込まれて膜強度を低下させる。磁気フィルターを装備したフィルタードアーク方式による装置を用いることで、ドロップレットを低減することができる。この装置を用いて形成された非晶質硬質炭素膜１５は、ドロップレットが十分に少なく十分に均質であり、優れた耐摩耗性を有する。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、一方の端部から他方の端部まで連続的に形成されている渦巻き状の溝１６を例示したが、溝１６は断続的に形成されていてもよい。また、溝の態様は渦巻き状でなくてもよく、図５に示すように、渦巻き状の溝１６の代わりに、同心円の複数の溝１７を摺動面１１に形成してもよい。複数の円環状の溝１７もそれぞれの周方向に連続的に形成されていてもよいし、断続的に形成されていてもよい。
【００３２】
上記実施形態においては、第２の環状領域Ａ２に第１の環状領域Ａ１よりも疎に溝１６が形成されている態様を例示したが、第２の環状領域Ａ２には溝が形成されていなくてもよいし（図６参照）、第１の環状領域Ａ１よりも溝１６が連続的に疎に形成されていてもよい（図７参照）。第２の環状領域Ａ２の態様は潤滑油の種類及び粘度等に応じて適宜選択すればよい。
【００３３】
上記実施形態においては、中央領域Ａｃの中心軸線Ｘ付近にまで溝１６が形成されている態様（図３及び図６参照）を例示したが、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、中央領域Ａｃの中心軸線Ｘ付近に溝の未加工部を部分的に設けてもよい。すなわち、中央領域Ａｃは、溝が形成されていない中央部Ａｘを有してもよい。中央部Ａｘは、溝１６又は溝１７が形成されていなくても潤滑油が保持されやすいからである。中央部Ａｘに溝１６又は溝１７を形成しないことで、加工が容易となる。中央部Ａｘの直径の中央領域Ａｃの直径に対する比率は、例えば、０．１〜０．６であり、０．１５〜０．５であってもよい。中央領域Ａｃの態様は潤滑油の種類及び粘度等に応じて適宜選択すればよい。
【００３４】
上記実施形態においては、摺動面１１が第２の環状領域Ａ２を有する態様を例示したが、摺動面１１は第２の環状領域Ａ２を有していなくてもよい。この場合、中央領域Ａｃの周縁から摺動面１１の周縁までが第１の環状領域Ａ１である。
【００３５】
図３及び図５〜８に示したように、中央領域Ａｃから第１の環状領域Ａ１に移行するにあたり、溝１６のピッチが段階的と言える程度に異なる態様を例示したが、溝１６のピッチが広くなる程度は連続的であってもよい（図９参照）。図９に示す溝１６が描く曲線として、インボリュート曲線（伸開線）及び対数螺旋が挙げられる。溝１６のピッチが連続的に広くなる場合、中央領域Ａｃと第１の環状領域Ａ１の境界は必ずしも明確ではないが、両者の境界はカムの摺動範囲Ｓａの幅（図３における幅Ｗ）に基づいて定義することができる。例えば、幅Ｗと同じ直径の円形領域を中央領域Ａｃと定義することができる。あるいは、ピッチＬ１に対する幅Ｌ２の比率の値に基づいて両者の境界を定義してもよい。例えば、この比率が０．５以上の領域を中央領域Ａｃとし、この比率が０．５未満となる点から外側の領域を第１の環状領域Ａ１としてもよい。
【００３６】
上記実施形態においては、摺動部材としてバルブリフタを例示したが、本発明に係る摺動部材をカムフォロア部材のシム、タペット等の他の部材に適用してもよい。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明について実施例に基づいて説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３８】
＜実施例＞
摺動面が中央領域及び第１の環状領域からなり、第２の環状領域を有しないことの他は、図３に示した構成と同様のバルブリフタを作製した。本実施例に係るバルブリフタの態様は以下のとおりである。
・摺動面の材質：非晶質硬質炭素膜（水素含有量：５原子％未満）
・摺動面の直径：２９ｍｍ
・溝の態様：連続した渦巻き状
・溝の深さ：０．２μｍ
・溝のピッチＬ１：０．２ｍｍ（中央領域）、０．３ｍｍ（第１の環状領域）
・溝の幅Ｌ２：０．１ｍｍ
・中央領域：半径６ｍｍまでの領域
・第１の環状領域：半径６ｍｍから１４．５ｍｍまでの領域
・中央領域の比率ＲＣ（Ｌ２／Ｌ１）：０．５
・第１の環状領域の比率ＲＯ１（Ｌ２／Ｌ１）：０．３３
・溝の加工法：レーザ加工
【００３９】
＜比較例１＞
摺動面に等間隔のピッチで溝を形成したことの他は実施例と同様にしてバルブリフタを作製した。本比較例に係る溝の態様は以下のとおりである。
・溝の態様：連続した渦巻き状
・溝の深さ：０．２μｍ
・溝のピッチＬ１：０．２ｍｍ
・溝の幅Ｌ２：０．１ｍｍ
・比率（Ｌ２／Ｌ１）：０．５
【００４０】
＜比較例２＞
摺動面に溝を形成しなかったことの他は実施例と同様にしてバルブリフタを作製した。
【００４１】
＜フリクション低減効果の確認＞
比較例２に係るバルブリフタの摺動面に対してカムの外表面を摺動させ、カムシャフトのトルク（Ｎｍ）を測定した。カムシャフトの回転速度を２００ｒｐｍから２５００ｒｐｍまで段階的に変化させた。これと同様に、実施例及び比較例１に係るバルブリフタをそれぞれ使用してカムシャフトのトルクを測定した。図１０は下記式で算出されるフリクション低減率（％）をグラフで示したものである。
フリクション低減率（％）＝［（比較例２のトルク）−（実施例又は比較例１のトルク）］／（比較例２のトルク）×１００
図１０のグラフに示されたとおり、カムシャフトの回転速度を２００ｒｐｍから２５００ｒｐｍの全範囲にわたって、比較例１よりも実施例の方が優れたフリクション低減効果が得られた。
【符号の説明】
【００４２】
１１…摺動面、１５…非晶質硬質炭素膜、１６…渦巻き状の溝、１７…円環状の溝、２４…カム、Ａｃ…中央領域、Ａ１…第１の環状領域、Ａ２…第２の環状領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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