(57)【要約】【課題】お互いに摺動する２つの摺動部材を備えた摺動構造体において、シール材の摩擦・摩耗をより低減することである。【解決手段】お互いに摺動する２つの摺動部材を備え、一方の摺動部材の摺動面に炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材を設けた摺動構造体における他方の摺動部材は、アルミニウム合金で形成された基体２２と、基体２２における一方の摺動部材との摺動面に被覆されるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６と、を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
お互いに摺動する２つの摺動部材を備え、一方の摺動部材の摺動面に炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材を設けた摺動構造体であって、
他方の摺動部材は、
アルミニウム合金で形成された基体と、
前記基体における前記一方の摺動部材との摺動面に被覆されるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層と、
を備えていることを特徴とする摺動構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の摺動構造体であって、
前記基体と、前記ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層との間に、Ｎｉ−Ｐ層またはＮｉ−Ｐ−Ｂ層からなる中間層を備えることを特徴とする摺動構造体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の摺動構造体であって、
前記ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層と前記シール材との間の動摩擦係数は、０．１７から０．２６であることを特徴とする摺動構造体。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の摺動構造体であって、
前記ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層の厚みは、１μｍから３μｍであることを特徴とする摺動構造体。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか1つに記載の摺動構造体であって、
前記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂であることを特徴とする摺動構造体。
【請求項６】
お互いに摺動する２つの摺動部材を備え、一方の摺動部材の摺動面に炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材を設けた摺動構造体の製造方法であって、
他方の摺動部材の形成は、
アルミニウム合金で基体を形成する基体形成工程と、
前記基体における前記一方の摺動部材との摺動面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層をプラズマＣＶＤ法で被覆するダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層被覆工程と、
を備えることを特徴とする摺動構造体の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の摺動構造体の製造方法であって、
前記基体形成工程と、前記ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層被覆工程との間に、前記基体における前記一方の摺動部材との摺動面にＮｉ−Ｐ層またはＮｉ−Ｐ−Ｂ層からなる中間層を無電解めっき法で被覆する中間層被覆工程を備えることを特徴とする摺動構造体の製造方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の摺動構造体の製造方法であって、
前記ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層被覆工程は、成膜温度１５０℃から２００℃、成膜圧力１０−４Ｐａ、原料ガスをアセチレンガスとしてプラズマＣＶＤ法でダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層を被覆することを特徴とする摺動構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動構造体及びその製造方法に係り、特に、摺動構造体における一方の摺動部材の摺動面に、炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材を設けた摺動構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
お互いに摺動する２つの摺動部材を備えた摺動構造体の１つに、例えば、航空機用の各種アクチュエータがある。航空機用のアクチュエータは、円筒状のハウジング内にベアリングを介して摺接すると共にピストンロッドが連接されたピストンから構成されており、燃料油を作動油として駆動されている。そして、ハウジングには、作動油の漏洩を防止するために、ピストンとの摺動面にフッ素樹脂で形成されたシール材が設けられている。
【０００３】
特許文献１には、アクチュエータの耐摩耗性を向上させるために、摺動面に無電解Ｎｉめっき等を施すことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０３２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような摺動構造体において、ピストンの駆動力低減、作動油の漏洩防止、長寿命化及び信頼性向上等のために、シール材の摩擦・摩耗低減が必要とされていることから，炭素繊維をフッ素樹脂に配合したシール材の適用が行われている。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載されているような無電解Ｎｉめっき等を施した摺動面と、炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材とが摺動した場合には、シール材に含まれる炭素繊維が金属めっき層との摩擦・摩耗により脱落または破断し、シール材の摩擦・摩耗が増加する可能性がある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材の摩擦・摩耗をより低減できる摺動構造体及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る摺動構造体は、お互いに摺動する２つの摺動部材を備え、一方の摺動部材の摺動面に炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材を設けた摺動構造体であって、他方の摺動部材は、アルミニウム合金で形成された基体と、前記基体における前記一方の摺動部材との摺動面に被覆されるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る摺動構造体において、前記基体と、前記ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層との間に、Ｎｉ−Ｐ層またはＮｉ−Ｐ−Ｂ層からなる中間層を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る摺動構造体において、前記ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層と前記シール材との間の動摩擦係数は、０．１７から０．２６であることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る摺動構造体において、前記ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層の厚みは、１μｍから３μｍであることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る摺動構造体において、前記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る摺動構造体の製造方法は、お互いに摺動する２つの摺動部材を備え、一方の摺動部材の摺動面に炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材を設けた摺動構造体の製造方法であって、他方の摺動部材の形成は、アルミニウム合金で基体を形成する基体形成工程と、前記基体における前記一方の摺動部材との摺動面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層をプラズマＣＶＤ法で被覆するダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層被覆工程と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る摺動構造体の製造方法において、前記基体形成工程と、前記ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層被覆工程との間に、前記基体における前記一方の摺動部材との摺動面にＮｉ−Ｐ層またはＮｉ−Ｐ−Ｂ層からなる中間層を無電解めっき法で被覆する中間層被覆工程を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る摺動構造体の製造方法において、前記ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層被覆工程は、成膜温度１５０℃から２００℃、成膜圧力１０−４Ｐａ、原料ガスをアセチレンガスとしてプラズマＣＶＤ法でダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層を被覆することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成によれば、炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材を摺動面に設けた一方の摺動部材と摺動する他方の摺動部材の摺動面に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層が被覆されているので、シール材の摩擦・摩耗をより低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態において、摺動構造体の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態において、ピストンの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態において、ピストンの形成方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態において、基体の直上にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層を被覆したピストンの構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態において、磨耗試験に使用した試験供試体の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態において、摩耗試験装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態において、摩耗試験中における板状試験片の被覆面とブロック状試験片の樹脂片との間の動摩擦係数の変化を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態において、ブロック状試験片における樹脂片の摩耗量を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態において、摩耗試験前後における板状試験片の表面粗さを示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態において、摩耗試験後におけるブロック状試験片の樹脂片の摺動面の観察結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態では、例として、航空機用アクチュエータとして用いられる摺動構造体について説明する。図１は、摺動構造体１０の構成を示す断面図である。摺動構造体１０は、お互いに摺動する一方の摺動部材としてのハウジング１２と、他方の摺動部材としてのピストン１４とを備えている。
【００１９】
ハウジング１２は、ピストン１４を装着するために中空状に形成されている。ピストン１４は、ピストンヘッド１４ａとピストンロッド１４ｂとが連結されて構成されており、ハウジング１２の中空内に装着されている。ハウジング１２とピストン１４とは、アルミニウム合金で形成されている。
【００２０】
ピストンヘッド１４ａによって仕切られたハウジング１２内の２箇所の空間（紙面上方の空間は図示せず）には外部から作動油１６が注入されており、作動油１６の圧力差によりピストン１４が紙面上下方向へ可動する。作動油１６には、例えば、航空機燃料（燃料油）が用いられる。
【００２１】
ハウジング１２には、ピストンロッド１４ｂとの摺動面に周方向に沿ってシール溝１８が設けられている。シール溝１８には、作動油１６の漏れを防止するためにシール材２０が嵌合されている。
【００２２】
シール材２０は、耐食性や耐熱性等に優れていることから炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されている。また、フッ素樹脂に炭素繊維を含有させることにより、シール材２０の耐摩耗性等を向上させることができる。炭素繊維には、例えば、ＰＡＮ系やピッチ系の炭素繊維が用いられる。炭素繊維の形態としては、長繊維、短繊維等が用いられる。なお、炭素繊維には、カーボンウイスカも含まれる。
【００２３】
フッ素樹脂には、例えば、ポリエトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキル・ビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロ・トリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等が用いられる。
【００２４】
図２は、ピストン１４の構成を示す断面図である。ピストン１４は、アルミニウム合金で形成された基体２２を備えている。アルミニウム合金には、例えば、Ａｌ−Ｃｕ基合金（ＪＩＳ２０００系）、Ａｌ−Ｍｎ基合金（ＪＩＳ３０００系）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ基合金（ＪＩＳ６０００系）、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ基合金（ＪＩＳ７０００系）等が用いられる。
【００２５】
基体２２におけるハウジング１２との摺動面には、Ｎｉ−Ｐ（ニッケルーリン）層またはＮｉ−Ｐ−Ｂ（ニッケルーリンーボロン）層からなる中間層２４が被覆されていることが好ましい。これらの中間層２４は、アルミニウム合金で形成された基体２２の耐食性等を向上させる機能を有している。また、これらの中間層２４は、基体２２と、後述するダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６との間の密着強度をより高める機能を有している。なお、中間層２４は、Ｎｉ−Ｐ層及びＮｉ−Ｐ−Ｂ層のいずれか一方で形成されていてもよく、Ｎｉ−Ｐ層及びＮｉ−Ｐ−Ｂ層を組み合わせて形成されていてもよい。例えば、中間層２４について、下地層からなるＮｉ−Ｐ層と、Ｎｉ−Ｐ層上に形成されるＮｉ−Ｐ−Ｂ層と、から構成することも可能である。
【００２６】
中間層２４の厚みは、例えば、３μｍから７μｍであり、５μｍであることが好ましい。中間層２４の表面粗さは、例えば、算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０２から０．２である。
【００２７】
中間層２４の表面には、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６が被覆されている。ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６は、硬度が高い硬質層であることから、ピストン１４の耐摩耗性を向上させる機能を有している。また、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６は、耐食性に優れていることから、ピストン１４の防錆効果も得ることができる。
【００２８】
ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６は、摩擦係数が小さく低摩擦性を有していることから、ハウジング１２やシール材２０との摩耗・摩擦特性が向上すると共に、ピストン１４の駆動力を低減する機能を有している。ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６を被覆することにより、例えば、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６とシール材２０との間の動摩擦係数を、０．１７から０．２６の範囲とすることができる。
【００２９】
ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６は、相手材の攻撃性が低いので、シール材２０の摩耗量を低減することができる。また、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６は、炭素繊維と同様にカーボン材で形成されており、炭素繊維を含むシール材２０との摺動初期になじむ効果があるので、シール材２０の表面を平滑に摩耗して接触面積を増やして面圧を低減することができると共に、シール材２０に含まれる炭素繊維の脱落や破断を抑制することが可能となる。
【００３０】
ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６の厚みは、１μｍから３μｍであることが好ましく、１μｍであることがより好ましい。ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６の厚みが１μｍより小さい場合には、耐摩耗性が低下する場合があり、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６の厚みが３μｍより大きい場合には、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６が剥離する場合があるからである。
【００３１】
次に、摺動構造体１０の製造方法について説明する。
【００３２】
まず、ハウジング１２の形成方法について説明する。一般的な金属加工によりアルミニウム合金で中空筒体を形成した後、ピストンロッド１４ｂとの摺動面の周方向に機械加工でシール溝１８を形成する。そして、シール溝１８にシール材２０を嵌合する。シール材２０は、例えば、フッ素樹脂粉末と、充填材（フィラー）である炭素繊維とを混合した混合物を金型に入れた後、圧縮成形し、フッ素樹脂の融点以上の温度で加熱焼成して成形される。このようなシール材２０には、例えば、市販品を用いることができる。
【００３３】
次に、ピストン１４の形成方法について説明する。図３は、ピストン１４の形成方法を示すフローチャートである。ピストン１４の形成方法は、基体形成工程（Ｓ１０）と、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層被覆工程（Ｓ１４）と、を備えており、基体形成工程（Ｓ１０）と、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層被覆工程（Ｓ１４）との間に、中間層被覆工程（Ｓ１２）を備えることが好ましい。
【００３４】
基体形成工程（Ｓ１０）は、ピストンヘッド１４ａ及びピストンロッド１４ｂとからなる基体２２をアルミニウム合金で形成する工程である。このような基体２２は、例えば、一般的な金属加工等で形成される。
【００３５】
中間層被覆工程（Ｓ１２）は、基体２２の摺動面に、Ｎｉ−Ｐ層またはＮｉ−Ｐ−Ｂ層からなる中間層２４を被覆する工程である。Ｎｉ−Ｐ層またはＮｉ−Ｐ−Ｂ層からなる中間層２４は、スパッタリング法やイオンプレーティング法等のＰＶＤ法（物理蒸着法）、電解めっき法や無電解めっき法等のめっき法等により形成可能である。
【００３６】
Ｎｉ−Ｐ層またはＮｉ−Ｐ−Ｂ層からなる中間層２４は、均一な厚みの被膜を容易に形成可能なことから、一般的な無電解めっき法により形成されることが好ましい。無電解めっき法には、ニッケル塩、還元剤、錯化剤、Ｐｈ調整剤等を含んだめっき浴が用いられる。ニッケル塩には、硫酸ニッケルや塩化ニッケル等が用いられる。還元剤には、次亜リン酸ナトリウム等の次亜リン酸塩、ヒドラジン、ジメチルアミンボラン（ＤＭＡＢ）等が用いられる。
【００３７】
また、無電解めっきの前処理として、脱脂、酸化皮膜除去、スマット除去、ジンケート処理等を行うことが好ましい。更に、無電解めっき後にめっき層の硬さを調整するため熱処理を行ってもよいし、無電解めっき後にめっき層の表面粗さを調整するため研磨加工を行うようにしてもよい。
【００３８】
ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層被覆工程（Ｓ１４）は、中間層２４の表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６を被覆する工程である。ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６は、スパッタリング法やイオンプレーティング法等のＰＶＤ法（物理蒸着法）、ＣＶＤ法（化学蒸着法）等により形成可能である。例えば、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６をＣＶＤ法で形成する場合には、中間層２４に含まれているＮｉを触媒として作用させて、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６を形成しやすくすることができる。
【００３９】
ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６は、プラズマＣＶＤ法により形成されることが好ましい。プラズマＣＶＤ法によれば、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６を低温（例えば、２００℃以下）で成膜可能なので、アルミニウム合金で形成された基体２２への熱影響を抑えることができる。例えば、時効処理した析出強化型アルミニウム合金で基体２２を形成する場合でも、プラズマＣＶＤ法によれば時効処理温度以下でダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６を形成することが可能となる。
【００４０】
プラズマＣＶＤ装置は、反応容器と、プラズマを発生させるためのプラズマ発生手段と、反応ガスを反応容器に供給するためのガス供給手段と、反応容器内を排気するための排気手段と、を備えている。また、放電するために、直流、高周波、マイクロ波等が用いられる。
【００４１】
プラズマＣＶＤ法によるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６の形成は、反応容器内に中間層２４を被覆した基体２２をセットした後、反応容器内を排気し、反応容器内を所定の成膜圧力（例えば、１０−４Ｐａ）及び成膜温度（例えば、１５０℃から２００℃）にし、原料ガスを反応容器内に供給して、中間層２４の表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６を被覆する。原料ガスには、例えば、メタンガス、エチレンガス、アセチレンガス等の炭化水素系ガスが用いられる。
【００４２】
また、上記構成では、基体２２とダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６との間に中間層２４を設ける構成について説明したが、中間層２４を設けずに基体２２の直上にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６を被覆してもよい。図４は、基体２２の直上にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６を被覆したピストンの構成を示す断面図である。図４に示すように、アルミニウム合金で形成された基体２２におけるハウジングとの摺動面に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２６を直接被覆するようにしてもよい。
【００４３】
なお、上記構成では、摺動構造体１０を航空機用のアクチュエータとして説明したが、これらに限定されることなく、例えば、自動車や工作機械等の一般的な油圧シリンダ等にも適用可能である。
【００４４】
以上、上記構成によれば、お互いに摺動する一方の摺動部材としてのハウジングと、他方の摺動部材としてのピストンとを備え、一方の摺動部材としてのハウジングの摺動面に炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材を設けた摺動構造体において、他方の摺動部材としてのピストンは、アルミニウム合金で形成された基体と、基体における一方の摺動部材としてのハウジングとの摺動面に被覆されるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層と、を備えているので、シール材の摩耗量をより低減できると共に、シール材に含まれる炭素繊維の脱落や破断を防止することができる。
【００４５】
また、上記構成によれば、基体と、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層との間に、Ｎｉ−Ｐ層またはＮｉ−Ｐ−Ｂ層からなる中間層を備えることにより、アルミニウム合金で形成された基体の耐食性を向上させると共に、基体と、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層との間の密着性を向上させることができる。
【００４６】
上記構成によれば、お互いに摺動する一方の摺動部材としてのハウジングと、他方の摺動部材としてのピストンとを備え、一方の摺動部材としてのハウジングの摺動面に炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材を設けた摺動構造体の製造方法において、他方の摺動部材としてのピストンの形成は、アルミニウム合金で基体を形成する基体形成工程と、基体における一方の摺動部材としてのハウジングとの摺動面に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層をプラズマＣＶＤ法で被覆するダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層被覆工程と、を備えているので、上記ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層の効果に加えて、アルミニウム合金で形成された基体への熱影響を抑制することができる。
【００４７】
また、上記構成によれば、基体形成工程と、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層被覆工程との間に、前記基体における前記一方の摺動部材との摺動面にＮｉ−Ｐ層またはＮｉ−Ｐ−Ｂ層からなる中間層を無電解めっき法で被覆する中間層被覆工程を備えることにより、上記中間層の効果に加えて、均一な厚みの中間層を容易に形成可能となる。
【実施例】
【００４８】
炭素繊維を含むフッ素樹脂で形成されたシール材の磨耗を評価するため磨耗試験を実施した。
【００４９】
（試験供試体）
まず、磨耗試験に使用した試験供試体について説明する。図５は、磨耗試験に使用した試験供試体の構成を示す図である。試験供試体は、図５（ａ）に示すピストンの摺動面を模擬した板状試験片３０と、図５（ｂ）に示すシール材を模擬した樹脂片を設けたブロック状試験片３２と、を組み合わせて図示する寸法で構成されている。
【００５０】
実施例１の試験供試体については、板状試験片３０を、アルミニウム合金（Ａ６０６１−Ｔ６）からなる基体の表面に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層をプラズマＣＶＤ法で１μｍ被覆して作製した。プラズマＣＶＤ法によるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層の成膜条件については、原料ガスをアセチレンガス、成膜温度を１５０℃から２００℃、成膜圧力を１０−４Ｐａとした。板状試験片３０の被覆面の表面粗さをＡＳＭＥ９５規格で測定したところ、算術平均粗さ（Ｒａ）で、０．１１２であった。
【００５１】
比較例１の試験供試体については、板状試験片３０を、アルミニウム合金（Ａ６０６１−Ｔ６）からなる基体の表面に、無電解めっき法で下地層としてＮｉ−Ｐ層を５μｍ被覆した後、無電解めっき法でＮｉ−Ｐ層上にＮｉ−Ｐ―Ｂ層を３５μｍから４０μｍ被覆し、めっき層がビッカース硬さＨｖ６００以上になるまで熱処理をして作製した（なお、熱処理後の研磨加工については行っていない）。板状試験片３０の被覆面の表面粗さを実施例１と同様に測定したところ、算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１５４であった。
【００５２】
比較例２の試験供試体については、板状試験片３０を、アルミニウム合金（Ａ６０６１−Ｔ６）からなる基体の表面に、無電解めっき法で下地層としてＮｉ−Ｐ層を５μｍ被覆した後、無電解めっき法でＮｉ−Ｐ層上にＮｉ−Ｐ―Ｂ層を３５μｍから４０μｍ被覆し、めっき層がビッカース硬さＨｖ６００以上になるまで熱処理を行い、熱処理後に研磨加工して作製した。研磨加工後に板状試験片３０の被覆面の表面粗さを実施例１と同様に測定したところ、算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０１９０であった。
【００５３】
ブロック状試験片３２については、実施例１、比較例１、２のいずれの試験供試体についても同じ構成のものを使用した。ブロック状試験片３２については、金属ブロック３４における板状試験片３０との摺動面に、シール材を模擬した２枚の樹脂片３６を接合して作製した。樹脂片３６については、炭素繊維を充填したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂シートから切り出して作製した。なお、試験供試体については、実施例１、比較例１、２でいずれも各２体作製した。
【００５４】
（摩耗試験）
次に、摩耗試験装置について説明する。図６は、摩耗試験装置４０の構成を示す図である。摩耗試験装置４０は、モータ４２を含む駆動設備及びロードセル４４を除いてチャンバ４６内に収容されている。チャンバ４６内は、図示するように窒素ガス雰囲気となっている。
【００５５】
板状試験片３０を被覆面が上面となるように、スライドテーブル４８上をスライドするスライドトレイ５０の底に固定し、この板状試験片３０上に樹脂片３６が所定荷重で当接するようにブロック状試験片３２を配置した。また、航空機燃料（作動油）と同等な試験油５２をスライドトレイ５０内に充填し、スライドトレイ５０をモータ４２によって水平方向に往復運動させることにより、板状試験片３０とブロック状試験片３２とを摺動させた。
【００５６】
摩耗試験条件については、接触面圧を５．８ＭＰａ、ストロークを５０ｍｍ、周期を２秒／サイクル、総サイクル数を３５０００サイクル、試験油をイソパラフィン系炭化水素、試験温度を１００℃±２℃とした。
【００５７】
（摩耗試験結果）
図７は、摩耗試験中における板状試験片３０の被覆面とブロック状試験片３２の樹脂片３６との間の動摩擦係数の変化を示すグラフである。図７のグラフでは、横軸にサイクル数を取り、縦軸に動摩擦係数を取り、比較例１を一点鎖線で表し、比較例２を点線で表し、実施例１を実線で表している。
【００５８】
比較例１では、動摩擦係数は、試験開始後に一度０．０５以下に低下した後、０．１８程度まで上昇し、０．１５から０．１７程度に緩やかに移行した。比較例２では、比較例１の場合と同様の傾向が見られたが、上昇した後の動摩擦係数は０．１５以下で推移し、２万５千サイクル以降は比較例１と同等であった。これは、ブロック状試験片３２における樹脂片３６の初期摩耗に関係した特性と考えられる。一方，実施例１では、摩耗試験開始から終了まで、比較例１、２と比較すると、動摩擦係数は０．１７から０．２６の範囲で安定した推移が認められた。
【００５９】
図８は、ブロック状試験片３２における樹脂片３６の摩耗量を示すグラフである。図８のグラフでは、縦軸に樹脂片摩耗量（％）を取り、比較例１、２及び実施例１の樹脂片摩耗量を棒グラフで表している。
【００６０】
まず、比較例１、２及び実施例１の樹脂片摩耗量の算出方法について説明する。各試験供試体におけるブロック状試験片３２に取り付けた２つの樹脂片３６について、樹脂片摩耗量（％）＝（摩耗試験前の樹脂片の重量ー摩耗試験後の樹脂片の重量）／（摩耗試験前の樹脂片の重量）を各々算出し、これを平均して各試験供試体の樹脂片摩耗量とした。実施例１、比較例１、２では、いずれも試験供試体を各２体作製して摩耗試験を行っているので、実施例１、比較例１、２の樹脂片摩耗量については、２体の試験供試体の樹脂片摩耗量を平均して算出した。
【００６１】
比較例１では、樹脂片摩耗量の平均値は大きく、各試験供試体の樹脂片摩耗量のばらつきも比較例２、実施例１に比べて大きくなった。また、比較例２では、比較例１よりも樹脂片摩耗量の平均値で約５％低減が認められた。一方、実施例１では、比較例１よりも樹脂片摩耗量の平均値で約６％小さく、各試験供試体の樹脂片摩耗量のばらつきは殆ど認められなかった。
【００６２】
また、樹脂片摩耗量は、相手材である板状試験片３０の被覆面の表面状態に影響されると考えられる。このため、摩耗試験前後の板状試験片３０の被覆面の表面粗さを比較した。図９は、摩耗試験前後における板状試験片３０の被覆面の表面粗さを示すグラフである。図９に示すグラフでは、縦軸に算術平均表面粗さ（Ｒａ）を取り、比較例１、２及び実施例１の摩耗試験前後における板状試験片３０の被覆面の算術平均表面粗さ（Ｒａ）を棒グラフで表している。
【００６３】
比較例１では、摩耗試験前後で表面粗さに殆ど変化が認められなかった。比較例２では、摩耗試験後にＲａ０．０５前後まで上昇が認められた。一方、実施例１では、摩耗試験後はＲａ０．０５前後まで低下が認められた。このことより、板状試験片３０の表面粗さに試験前後で変化が生じない場合に樹脂片３６の摩耗量が大きくなり、逆に、板状試験片３０の表面粗さが試験中に変化すると樹脂片３６の摩耗量が小さくなる傾向が認められた。
【００６４】
次に、摩耗試験後におけるブロック状試験片３２の樹脂片３６の摺動面について光学顕微鏡で観察した。図１０は、摩耗試験後におけるブロック状試験片３２の樹脂片３６の摺動面の観察結果を示す写真であり、図１０（ａ）は、比較例１の観察結果を示す写真であり、図１０（ｂ）は、比較例２の観察結果を示す写真であり、図１０（ｃ）は、実施例１の観察結果を示す写真である。
【００６５】
比較例１では、図１０（ａ）に示すように、樹脂片３６中における炭素繊維の脱落及び破断が認められた。比較例２では、図１０（ｂ）に示すように、樹脂片３６中における炭素繊維の脱落及び破断が認められたが、比較例１に比べて炭素繊維の脱落及び破断が少なかった。
【００６６】
一方、実施例１では、図１０（ｃ）に示すように、樹脂片３６中における炭素繊維の脱落及び破断が認められず、摺動面は滑らかな状態であった。このことから、実施例１において樹脂片３６の摩耗量が小さいのは、相手材である板状試験片３０の被覆面との摩擦による炭素繊維の脱落及び破断が抑制されているためと考えられる。
【符号の説明】
【００６７】
１０  摺動構造体、１２  ハウジング、１４  ピストン、１６  作動油、１８  シール溝、２０  シール材、２２  基体、２４  中間層、２６  ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層、３０  板状試験片、３２  ブロック状試験片、３４  金属ブロック、３６  樹脂片、４０  摩耗試験装置、４２  モータ、４４  ロードセル、４６  チャンバ、４８  スライドテーブル、５０  スライドトレイ。
【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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