(57)【要約】【課題】優れた摺動性を有する摺動部材を提供すること。【解決手段】被摺動部材に対して相対的に摺動する摺動部材であって、摺動部材基部と摺接粒子とを備え、上記摺接粒子は上記摺動部材基部の表面から突出し、かつ、上記被摺動部材と摺接する粒子摺接面を有し、上記摺動部材基部の単位表面積あたりの上記粒子摺接面の面積の和は特定の範囲内であることを特徴とする摺動部材、を提供する。【選択図】図１
2019116913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被摺動部材に対して相対的に摺動する摺動部材であって、
摺動部材基部と、
上記摺動部材基部の表面に散在して固定される摺接粒子と、を備え、
上記摺接粒子は、
上記摺動部材基部の表面から突出しており、かつ、上記被摺動部材に摺接する粒子摺接面を有しており、
上記摺動部材基部の単位表面積あたりの上記粒子摺接面の面積の和は、上記摺動部材基部の少なくとも２つ以上の単位表面積あたりの上記粒子摺接面の面積の和の平均値を１００％としたとき、７５％〜１２５％の範囲内であることを特徴とする、摺動部材。
【請求項２】
上記摺動部材基部の表面の垂直方向から見たときの、上記摺接粒子が占める面積の割合である面密度が２０〜７０％であることを特徴とする請求項１に記載の摺動部材。
【請求項３】
上記摺接粒子の平均粒子径は、１０〜２５０μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の摺動部材。
【請求項４】
上記摺動部材基部の表面から上記摺接粒子の上記粒子摺接面までの平均高さは、０．８μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の摺動部材。
【請求項５】
上記摺接粒子は、ダイヤモンド粒子、ダイヤモンドライクカーボン粒子、立方晶窒化ホウ素、ガラス状カーボン粒子、アルミナ粒子、炭化ホウ素粒子、炭化ケイ素粒子、炭化タングステン粒子、窒化ケイ素粒子および炭化モリブデン粒子のうちの少なくとも１種以上を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の摺動部材。
【請求項６】
軸及び軸受を有する軸・軸受構造に用いられ、
上記粒子摺接面は、上記軸・軸受構造の軸を中心とする同一円周上にあることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の摺動部材。
【請求項７】
上記摺接粒子は、少なくとも一部が被膜にて被覆されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１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、摺動部材およびその利用、特に、ポンプに好適に利用できる摺動部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
排水ポンプの一種として、先行待機運転ポンプが知られている。先行待機運転ポンプは、例えばゲリラ豪雨のような急激な水量の増加に対応すべく、予め無水状態で全速運転（先行待機運転）することや、気水混合状態での排水を行うことが可能となっている。このような先行待機運転ポンプに適用できる摺動部材が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の摺動部材は、被摺動部材に対して相対的に摺動する摺動部材であって、摺動部材基部と、上記摺動部材基部の表面に散在して固定されるとともに、上記被摺動部材に摺接する摺接粒子と、を備え、上記摺接粒子が、上記摺動部材基部の表面から突出しているという構成を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２１１７２７号公報（２０１６年１２月１５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ポンプ等を構成する軸部には摺動部材が設けられており、摺動性の良い摺動部材を提供することが課題とされていた。この課題を解決するため、特許文献１に記載の摺動部材が開発されていた。特許文献１に記載の摺動部材は、前記課題を解決する上で有用であった。
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の摺動部材は、摺接粒子として平均粒子径が１０〜５００μｍの摺接粒子をスリーブ（摺動部材基部）の外周に固定し、摺接粒子の表面を研削加工することにより、作製したものである。摺動部材と被摺動部材との摺動においては、加工された摺接面（粒子摺接面）を有する摺接粒子の群が被摺動部材と接するように摺動する。ここで、スリーブの単位表面積あたりの粒子摺接面の面積の和が、スリーブの少なくとも２つ以上の単位表面積あたりの上記粒子摺接面の面積の和の平均値から大きく外れる場合を考える。この場合、スリーブの単位表面積あたりの粒子摺接面の面積の和が上記平均値よりも小さくなるところでは、粒子摺接面は大きな圧力を受け、摺動は高面圧を伴うことになる。その結果、摺動部材（摺接粒子）は偏摩耗しやすくなり、かつ、摺動の相手材である被摺動部材への攻撃性が高くなるため被摺動部材の摩耗が大きくなる虞がある。ここで、摺接粒子の粒子摺接面の面積の和の変動の原因としては、摺接粒子を施工（固定）する基材（摺動部材基部）の寸法精度（円筒度、同軸度、外径のサイズ）等が挙げられる。
【０００７】
摺動部材の偏摩耗は、摺動部材および当該被摺動部材を備える装置の劣化を引き起こし、当該装置の長期間の使用を妨げ得る。摺動部材の偏摩耗を抑制する観点からは、特許文献１に記載の摺動部材には改善の余地があったため、摺動部材の偏摩耗を抑えることが可能な新たな摺動部材の開発が望まれていた。
【０００８】
本発明はこのような観点からされたもので、優れた摺動性を有する摺動部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、摺動部材基部の単位表面積あたりの粒子摺接面の面積の和を所定の範囲内とすることによって、摺動性を改善することができることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本願発明は、以下の発明を包含する。
【００１０】
［１］被摺動部材に対して相対的に摺動する摺動部材であって、摺動部材基部と、上記摺動部材基部の表面に散在して固定される摺接粒子と、を備え、上記摺接粒子は、上記摺動部材基部の表面から突出しており、かつ、上記被摺動部材に摺接する粒子摺接面を有しており、上記摺動部材基部の単位表面積あたりの上記粒子摺接面の面積の和は、上記摺動部材基部の少なくとも２つ以上の単位表面積あたりの上記粒子摺接面の面積の和の平均値を１００％としたとき、７５％〜１２５％の範囲内であることを特徴とする、摺動部材。
【００１１】
［２］上記摺動部材基部の表面の垂直方向から見たときの、上記摺接粒子が占める面積の割合である面密度が２０〜７０％であることを特徴とする［１］に記載の摺動部材。
【００１２】
［３］上記摺接粒子の平均粒子径は、１０〜２５０μｍであることを特徴とする［１］または［２］に記載の摺動部材。
【００１３】
［４］上記摺動部材基部の表面から上記摺接粒子の上記粒子摺接面までの平均高さは、０．８μｍ以上であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれか１つに記載の摺動部材。
【００１４】
［５］上記摺接粒子は、ダイヤモンド粒子、ダイヤモンドライクカーボン粒子、立方晶窒化ホウ素、ガラス状カーボン粒子、アルミナ粒子、炭化ホウ素粒子、炭化ケイ素粒子、炭化タングステン粒子、窒化ケイ素粒子
および炭化モリブデン粒子のうちの少なくとも１種以上を含むことを特徴とする［１］〜［４］のいずれか１つに記載の摺動部材。
【００１５】
［６］軸及び軸受を有する軸・軸受構造に用いられ、上記粒子摺接面は、上記軸・軸受構造の軸を中心とする同一円周上にあることを特徴とする［１］〜［５］のいずれか１つに記載の摺動部材。
【００１６】
［７］上記摺接粒子は、少なくとも一部が被膜にて被覆されていることを特徴とする［１］〜［６］のいずれか１つに記載の摺動部材。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、優れた摺動性を有する摺動部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る摺動部材および被摺動部材を備える軸・軸受構造の、軸方向に垂直な断面を示す断面概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る摺動部材の、外面側からみた構成を示す上面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る摺動部材の摺接粒子が、摺動部材基部上へ電着された状態を示す断面図である。
【図４】往復摺動試験における、面圧と摩耗量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能である。本発明はまた、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上（Ａを含みかつＡより大きい）Ｂ以下（Ｂを含みかつＢより小さい）」を意図する。
【００２０】
本明細書の以下の記載において、本発明の一実施形態に係るＸ、または本発明の一態様に係るＸ（Ｘは任意の固有名詞、例えば摺動部材、摺接粒子、粒子摺接面、など）を、単に「本Ｘ」と称する場合もある。
【００２１】
〔１．摺動部材〕
本発明の一態様に係る摺動部材は、被摺動部材に対して相対的に摺動する摺動部材であって、摺動部材基部と、上記摺動部材基部の表面に散在して固定される摺接粒子と、を備え、上記摺接粒子は、上記摺動部材基部の表面から突出しており、かつ、上記被摺動部材に摺接する粒子摺接面を有しており、上記摺動部材基部の単位表面積あたりの上記粒子摺接面の面積の和は、上記摺動部材基部の少なくとも２つ以上の単位表面積あたりの上記粒子摺接面の面積の和の平均値を１００％としたとき、７５％〜１２５％の範囲内であることを特徴としている。
【００２２】
本明細書において、「摺動部材基部の単位表面積あたりの粒子摺接面の面積の和」を、「粒子摺接面の面積の和」とも称する。また、本明細書において、「上記摺動部材基部の少なくとも２つ以上の単位表面積あたりの上記粒子摺接面の面積の和の平均値」を、「面積の和の平均値」または単に「平均値」とも称する。
【００２３】
上記構成によれば、摺動部材は、摺動部材基部の表面から突出している摺接粒子を有する。これにより、被摺動部材は、摺接粒子の粒子摺接面と摺接し、摺動部材基部の表面とは摺接しない。これにより、摺動部材は、摩擦係数が低く、摩擦による熱の発生が抑えられ、耐久性に優れた部材となる。
【００２４】
また、上記構成によれば、摺動部材では、摺接粒子が摺動部材基部の外表面上に散在しているため、摺接粒子間に摺接粒子が存在しない領域（粒子間領域）が形成される。そのため、摺動部材基部が温度の上昇によって熱膨張するとき、摺動部材基部の外表面上に固定されている摺接粒子は、該熱膨張に付随して移動することができる。換言すれば、摺接粒子は、摺動部材基部の熱膨張に付随して移動する。したがって、摺動部材基部と摺接粒子との熱膨張係数を合わせる必要が無く、摺動部材基部の材料の選択性が広い。
【００２５】
さらに、後述するスラリー液が粒子間領域に侵入することによって、スラリー液が被摺動部材と接触する機会を減少させることが可能となる。それゆえ、被摺動部材の摩耗の抑制を期待することができる。粒子間領域は、上記スラリー液中の固体物（スラリー粒子、とも称する）を保持することにより、当該固体物による摺動部材基部および被摺動部材の損傷を防止すること等に重要な役割を果たす。
【００２６】
また、上記構成によれば、粒子摺接面の面積の和は、面積の和の平均値を１００％としたとき、７５％〜１２５％の範囲内である。これにより、摺動部材は、粒子摺接面の面積の和と、摺接粒子の突出し高さとが所定の範囲に揃えられた摺接粒子を備えることが可能となる。そのため、当該摺動部材が被摺動部材と摺接するときの、被摺動部材の双方に対する面圧が所定の範囲内となる。これにより、摺動部材と被摺動部材とが摺接するときの摺接粒子の偏摩耗を抑えることができ、かつ、被摺動部材の摩耗を抑えることができる。また、被摺動部材の摩耗が著しい場合には、被摺動部材は偏摩耗となるが、上記構成であれば、当該偏摩耗も抑えることができる。
【００２７】
さらに、上記構成によれば、摺接粒子は、「摺動部材基部の表面からの突出し部（突出し高さ）」と「摺動部材基部への固定部」との両方を十分に確保することができる。上記構成によれば、特に、摺接粒子における突出し高さを一定の範囲内とすることが可能である。
【００２８】
＜摺動部材の構成＞
本発明の一態様に係る摺動部材について、図１〜４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、以下の実施形態では、摺動部材として、土砂（スラリー粒子）を含む水（スラリー液、とも称する）を排出するためのポンプに用いられる回転機構における軸・軸受構造の軸部材について説明する。しかしながら、本摺動部材は、被摺動部材に対して相対的に摺動する部材である限り、上記軸部材に限定されるものではない。例えば、軸部材に対して相対的に摺動する軸・軸受構造における軸受部材にも適用することができる。
【００２９】
図１は、本発明の一態様に係る摺動部材を含む軸・軸受構造１Ａの、軸方向に垂直な断面を示す断面概略図である。
【００３０】
図１に示すように、軸・軸受構造１Ａは、摺動部材としての軸部材１０と、被摺動部材としての軸受部材１１とからなっている。軸部材１０は、円筒形状の軸スリーブである。なお、軸部材１０は、軸スリーブに限定されるものではなく、軸であってもよい。
【００３１】
軸部材１０は、図１に示すように、少なくとも、摺動部材基部としての基体１０ａと、基体１０ａの外表面上に散在して固定された摺接粒子１０ｂとを備える。基体１０ａは円筒形状である。また、摺接粒子１０ｂが基体１０ａの外表面上に散在しているため、摺接粒子１０ｂ間に摺接粒子１０ｂが存在しない領域（以下、粒子間領域）１２が形成されている。なお、図１においては、基体１０ａの外表面全体に散在する摺接粒子１０ｂのうち、一部のみを図示している。
【００３２】
軸部材１０は、基体１０ａの外表面上に、摺接粒子１０ｂを固定するための固定部材（図１では図示せず）を備えていてもよい。つまり、軸部材１０の基部（すなわち摺動部材基部）は、基体１０ａのみからなっていてもよいし、基体１０ａおよび固定部材からなっていてもよい。軸部材１０の基部が基体１０ａのみからなる場合は、軸部材１０の基部の表面は、基体１０ａの外表面となる。また、軸部材１０の基部が基体１０ａおよび固定部材からなる場合は、軸部材１０の基部の表面は、固定部材の外表面となる。
【００３３】
固定部材としては、例えば、電着による摺接粒子１０ｂの固定に用いるニッケルリン膜等の金属膜、ロウ付けによる摺接粒子１０ｂの固定に用いるロウ材等を挙げることができる。
【００３４】
さらに、軸部材１０は、粒子間領域１２に、摺接粒子１０ｂと同一材料の粒子であって、摺接粒子１０ｂよりも粒子径の小さい粒子を備えていてもよい。該粒子は、例えば、軸部材１０を製造する際に、摺接粒子１０ｂの原材料となる粉体の粒度分布に起因して不可避的に備えられる粒子である。
【００３５】
基体１０ａは、一般的に用いられる材質によって形成されており、例えば、Ｃｏ系、Ｎｉ系の硬質合金等から成る。基体１０ａの硬さはＨｖ６００ｋｇ／ｍｍ２以上であることが好ましく、Ｈｖ８００ｋｇ／ｍｍ２以上であることがより好ましい。スラリー液に含まれる固体物の主成分である珪砂の硬さがＨｖ１０００ｋｇ／ｍｍ２程度であるので、基体１０ａの硬さを珪砂の硬さ（Ｈｖ１０００ｋｇ／ｍｍ２）に近づけることにより、上記固体物による基体１０ａの損傷を軽減または抑制することができる。また、基体１０ａの表面粗さＲａは、１．０μｍ以下であることが好ましい。
【００３６】
一方、基体１０ａへの摺接粒子１０ｂの固定が上記固定部材によって行われる場合は、基体１０ａを上記固定部材がコートするため、硬さがＨｖ６００ｋｇ／ｍｍ２未満である基体１０ａ（例えば、ＳＵＳ３０４などのステンレス鋼）も好ましく用いることができる。
【００３７】
摺接粒子１０ｂは、基体１０ａの表面から突出しており、かつ、軸受部材１１に摺接する粒子摺接面１３を有している。摺接粒子１０ｂは、粒子摺接面１３を介して軸受部材１１に摺接することにより、軸受部材１１を荷重支持している。本発明の一態様に係る摺動部材（軸部材）１０を含む軸・軸受構造１Ａは、スラリー液をも排出対象とする先行待機運転ポンプに用いられるため、摺接粒子１０ｂの硬さは、珪砂の硬さ以上であることが好ましい。
【００３８】
本発明の一態様に係る摺動部材（軸部材）１０は、摺接粒子１０ｂが、ダイヤモンド粒子、ダイヤモンドライクカーボン粒子（Diamond-like Carbon粒子（以下、ＤＬＣ粒子という））、立方晶窒化ホウ素、ガラス状カーボン粒子、アルミナ粒子、炭化ホウ素粒子、炭化ケイ素粒子、炭化タングステン粒子、窒化ケイ素粒子および炭化モリブデン粒子のうちの少なくとも１種以上を含む構成としてもよい。
【００３９】
上記構成によれば、上記各粒子の摩擦係数が低いので、上記各粒子のうちの少なくとも１種以上を摺接粒子として含む摺動部材は、被摺動部材との間に水等の潤滑剤が存在しない無潤滑条件下においても円滑に摺動することができる。さらに、摩擦係数が低いことにより、摩擦による熱の発生が抑えられ、材料の耐久性が向上する。
【００４０】
ここで、上記ダイヤモンド粒子には、ダイヤモンドの単結晶粒子、ダイヤモンド焼結体を粉砕した粒子も含まれる。また、上記ＤＬＣ粒子には、バインダーを使用してＤＬＣ粉末を造粒したもの、およびＤＬＣ粉末の焼結体を粉砕した粒子も含まれる。
【００４１】
摺接粒子１０ｂは、基体１０ａの外表面上に１粒子の厚さで散在している。すなわち、基体１０ａ上に固定された摺接粒子１０ｂの粒子の上に、別の摺接粒子１０ｂが固定されていることはほとんど無い。基体１０ａの外表面上において、２つ以上の異なる摺接粒子１０ｂが隣接している箇所があってもよい。ただし、隣接する異なる摺接粒子１０ｂ間は接合されていない。
【００４２】
図２は、軸・軸受構造１Ａが備える軸部材１０の、外面側からみた構成を示す上面図である。図２に示すように、摺接粒子１０ｂは粒子摺接面１３を有しており、摺接粒子１０ｂ間には粒子間領域１２が形成されている。
【００４３】
基体１０ａの単位表面積あたりの粒子摺接面１３の面積の和は、基体１０ａの少なくとも２つ以上の単位表面積あたりの粒子摺接面１３の面積の和の平均値を１００％としたとき、７５％〜１２５％の範囲内である。ここで、上記単位表面積は、少なくとも２つ以上の粒子摺接面１３を含むことが好ましい。なお、後述するように、粒子摺接面１３の面積の和は、基体１０ａの単位表面をレーザー顕微鏡で観察することによって得た顕微鏡写真に基づいて測定することができる。
【００４４】
基体１０ａの単位表面積あたりの粒子摺接面１３の面積の和の平均値を得るときに選択される基体１０ａの単位表面は、少なくとも２つ以上であり、１０以上であることが好ましく、２０以上であることがより好ましく、４０以上であることがさらに好ましく、８０以上であることが特に好ましい。また、粒子摺接面１３の面積の和の平均値を得るときに選択される基体１０ａの単位表面は、ランダムに、かつ、基体１０ａの全体から偏りなく選択されることが好ましい。また、上記単位表面の大きさは、特に限定されず、基体１０ａの大きさ等によって適宜設定される。
【００４５】
例えば、基体１０ａが直径８５ｍｍ×１００ｍｍＬの軸スリーブの場合には、粒子摺接面１３の面積の和の平均値を得るときに選択される基体１０ａの単位表面は、円周方向から１０箇所、かつ軸方向から８箇所、合計８０箇所（１０×８）が選択され得る。また、このとき、基体１０ａの単位表面は、１ｍｍ×１ｍｍの大きさであり得る。
【００４６】
摺接粒子１０ｂが有する粒子摺接面１３は、後述する方法によって、摺接粒子１０ｂの先端（換言すれば、軸受部材１１側の端部）が加工されることによって、形成される。それ故に、基体１０ａの単位表面積あたりの粒子摺接面１３の面積の和が平均値よりも大きいことは、当該単位表面では、摺接粒子１０ｂの加工（例えば、研削加工）の程度が大きいことを意味する。一方、基体１０ａの単位表面積あたりの粒子摺接面１３の面積の和が平均よりも小さいことは、当該単位表面では、摺接粒子１０ｂの加工の程度が小さいことを意味する。
【００４７】
摺接粒子１０ｂの加工の程度と摺接粒子１０ｂの基体１０ａの表面からの突出し高さは相関関係にあり、摺接粒子１０ｂの先端が加工によって削られるほど、突出し高さは小さくなる。
【００４８】
粒子摺接面１３の面積は、軸部材１０と軸受部材１１とが摺動するときの、摺接粒子１０ｂ（粒子摺接面１３）および軸受部材１１の双方に対する面圧と相関関係にある。粒子摺接面１３の面積が小さいほど、上記面圧は大きくなる。上記面圧の増大は、摺接粒子１０ｂの偏摩耗を引き起こす場合があり、かつ／または軸受部材１１の摩耗を引き起こす場合がある。
【００４９】
本発明の一態様における摺動部材（軸部材）１０では、粒子摺接面１３の面積の和が、面積の和の平均値を１００％としたとき、７５％以上である。従って、粒子摺接面１３の面積の和が小さすぎないため、軸部材１０と軸受部材１１とが摺動する場合の、摺接粒子１０ｂの偏摩耗および／または軸受部材１１の摩耗を抑えることができる。本明細書においては、後述する実施例において、面圧の増加が、被摺動部材における摩耗量の増加を引き起こすことを実証している。
【００５０】
本発明の一態様における摺動部材（軸部材）１０では、粒子摺接面１３の面積の和が、面積の和の平均値を１００％としたとき、１２５％以下である。すなわち、摺接粒子１０ｂの加工の程度は一定の範囲内であり、大きすぎないため、当該摺接粒子１０ｂの突出しについて、一定以上の突出し高さを確保することができる。これによって、軸受部材１１と軸部材１０の基部との摺接を阻止することが可能である。従って、本発明の一態様における摺動部材（軸部材）１０であれば、軸受部材１１と軸部材１０との摺接における摩擦係数を小さくすることができる。また、一定以上の突出し高さを確保することができるため、スラリー中の固体物による軸部材１０の基部の摩耗を十分に抑制することができるという利点も有する。
【００５１】
本発明の一態様に係る摺動部材（軸部材）１０は、摺接粒子１０ｂの平均粒子径が１０〜２５０μｍである構成としてもよい。上記構成によれば、摺接粒子１０ｂの平均粒子径が１０μｍ以上であるから、摺接粒子１０ｂの固定部を確保でき、それにより摺接粒子１０ｂの耐剥離性を高めることができる。摺接粒子１０ｂの固定部とは、摺接粒子１０ｂのうち、基体１０ａ、または、基体１０ａおよび固定部材に埋め込まれている部分である。換言すれば、摺接粒子１０ｂの固定部とは、摺接粒子１０ｂのうち、軸部材１０の表面から突出している部分（突出し部とも称する）ではない部分、である。摺接粒子１０ｂの耐剥離性とは、摺接粒子１０ｂの基体１０ａからの剥離（脱落）の困難さを意図する。故に、耐剥離性が高いことは、摺接粒子１０ｂが基体１０ａから剥離し難いことを意図する。
【００５２】
また、上記構成によれば、摺接粒子１０ｂの平均粒子径が２５０μｍ以下であるから、（１）高価である摺接粒子１０ｂの使用量を抑えることができ、（２）硬質粒子である摺接粒子１０ｂの加工の困難性を低減することができ、かつ、（３）摺接粒子１０ｂの加工時に摺接粒子１０ｂの固定箇所（基体１０ａ、または、基体１０ａおよび固定部材に埋め込まれている部分）にかかる負荷を低減することができる。摺接粒子１０ｂの加工の困難性は、粒子摺接面１３の形成の困難性ともいえる。
【００５３】
本明細書において、摺接粒子１０ｂの平均粒子径は、レーザー回折式粒子径分布測定装置：株式会社島津製作所、ＳＡＬＤ−２１００により計測される値である。上述のように、摺接粒子１０ｂが粒子摺接面１３を有するためには、後述する方法によって、摺接粒子１０ｂの先端（換言すれば、軸受部材１１側の端部）が加工されることによって、粒子摺接面１３が形成される必要がある。本明細書における「摺接粒子の平均粒子径」とは、上記加工を行う前の摺接粒子の平均粒子径を意味する。
【００５４】
スラリー液中に含まれる固体物は、硬さがＨｖ１０００ｋｇ／ｍｍ２程度であるので、スラリー液の移動速度が速いほど、上記固体物が軸部材１０の基部（基体１０ａ）に接触した場合、当該基部に与える力が大きくなり、当該基部を摩耗させやすくなる。
【００５５】
一方、本発明の一態様に係る摺動部材（軸部材）１０は、摺接粒子１０ｂの平均粒子径が１０〜２５０μｍであるため、軸部材１０と軸受部材１１との間に侵入し、粒子間領域１２を移動するスラリー液が摺接粒子１０ｂに接触しやすい。スラリー液が摺接粒子１０ｂに接触すると、スラリー液の移動速度が低下するため、軸部材１０の基部（基体１０ａ）に与える衝撃を和らげることができ、軸部材１０の基部の摩耗を十分に抑制することができる。その結果、軸部材１０の基部において、摺接粒子１０ｂの固定代（摺接粒子１０ｂの固定部）を大きく確保することができるため、摺接粒子１０ｂを安定的に固定し、長期間使用することができる。
【００５６】
摺接粒子１０ｂの平均粒子径は、１００〜２５０μｍであることが好ましく、１５０〜２５０μｍであることがより好ましく、２００〜２５０μｍであることがさらに好ましい。
【００５７】
ここで、摺接粒子１０ｂの原料であり、加工により摺接粒子１０ｂとなる粒子（例えば硬質粒子）を原料粒子と称する。原料粒子について、すべての原料粒子に対して体積基準で６０％に相当する複数の原料粒子の粒子径が、原料粒子の平均粒子径を１００％としたとき、７５％〜１２５％の範囲であることが好ましい。上記構成であれば、原料粒子の粒子径が小さいことにより、原料粒子から摺接粒子１０ｂにならない粒子が増えることを抑制できる。また、上記構成であれば、粒子摺接面１３の形成のための摺接粒子１０ｂの加工に伴うコストの増加を抑制することができる。すなわち、粒子摺接面１３の形成のために、摺接粒子１０ｂに対して、無駄な、または余分な加工を行う必要がない、との利点を有する。上記「摺接粒子１０ｂにならない粒子」とは、被摺動部材（軸受）１１と摺接することができない粒子を意味する。
【００５８】
本発明の一態様に係る摺動部材（軸部材）１０は、基体１０ａの表面から摺接粒子１０ｂの粒子摺接面１３までの平均高さ（突出し高さ、とも称する）が、０．８μｍ以上である構成としてもよい。上記構成によれば、軸部材１０において、摺接粒子１０ｂが基体１０ａの表面から突出し、軸受部材１１が摺接粒子１０ｂの粒子摺接面１３と摺接し、基体１０ａの表面とは摺接しない状態を維持することができる。また、上述したように、基体１０ａの表面から突き出した摺接粒子１０ｂの部分は、スラリー液の移動速度を低下させ得る。なお、上記突出し高さは、レーザー顕微鏡を用いて測定することができる。
【００５９】
軸受部材１１が基体１０ａの表面とは摺接しない状態を容易に維持するために、かつ、スラリー液の移動速度をより低下させるために、摺接粒子１０ｂの突出し高さは、１μｍ以上であることが好ましい。
【００６０】
また、摺接粒子１０ｂの突出し部は、摺接粒子１０ｂのうち、固定部および加工によって取り除かれた部分以外の部分に相当する。例えば、ニッケル電着では、摺接粒子１０ｂは摺接粒子１０ｂの６０〜７０％が固定されるため、残りの３０〜４０％のうち、加工によって取り除かれた部分以外の部分が、突出し部となる。
【００６１】
また、摺接粒子１０ｂの突出し高さは、大きくなりすぎると摺接粒子１０ｂの固定強度が小さくなる傾向がある。従って、摺接粒子１０ｂの突出し高さは、１５０μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましく、６０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００６２】
基体１０ａの表面の垂直方向から見たときの、摺接粒子１０ｂが占める面積の割合である面密度は、２０〜７０％であることが好ましい。ここで、面密度が大きいことは、摺接粒子１０ｂ間の間隔が狭いことを意味し、反対に面密度が小さいことは、摺接粒子１０ｂ間の間隔が広いことを意味する。なお、上記面密度は、レーザー顕微鏡を用いて測定することができる。
【００６３】
面密度を２０〜７０％とすることにより、摺動に伴い各摺接粒子１０ｂに加わる負荷を適度に保ち、かつ、ポンプの排出対象となるスラリー液を粒子間領域１２へと逃がしやすくなる。また、スラリー液中の固体物を粒子間領域１２にとどめやすくなるため、当該固体物が軸受部材１１に与える力を低減することができ、軸受部材１１の摩耗を抑制することができる。
【００６４】
面密度が２０％未満である場合、粒子間領域１２が広くなるため、上記固体物を粒子間領域１２にとどめにくくなる。そのため、面密度を３０％以上、４０％以上、または５０％以上とすることがより好ましい。また、面密度が７０％を超える場合には、摺接粒子の間隔が狭くなり、粒子間領域１２に水を貯えにくくなる、もしくは貯えられた水が排出されにくくなる。そのため、より好ましくは６０％以下とする。
＜摺接粒子１０ｂの固定方法＞
摺接粒子１０ｂは、基体１０ａの外表面上に固定されていればよく、固定方法は特に限定されるものではない。例えば、電着、ロウ付け、スパークプラズマ焼結（Spark PlasmaSintering）（以下、ＳＰＳという）などの方法を用いることができる。
【００６５】
図３は、軸部材１０の摺接粒子１０ｂが、基体１０ａ上に電着された状態を示す断面図である。電着は周知の方法によって行うことができる。例えば、まず、基体１０ａの外表面上に、摺接粒子１０ｂの粉末を配置することによって摺接粒子１０ｂを付着させる。その後、ニッケルリン液中で通電することにより、基体１０ａの表面にニッケルリンが施される。これによって、摺接粒子１０ｂの一部分が固定部材であるニッケルリン膜２０に埋め込まれ、基体１０ａ上に固定される。この方法は、ニッケル電着とも称される。
【００６６】
上記固定方法がロウ付けである場合、例えば、まず、基体１０ａの外表面上に、摺接粒子１０ｂの粉末を配置することによって摺接粒子１０ｂを付着させる。次に、摺接粒子１０ｂをニッケルリン等によって点付固定する。その後、Ni-Cr-B-SiまたはCu-Ag-In-Ti等からなるロウ材粉末のペーストを塗布し、ロウ材の融点以上に加熱することにより、摺接粒子１０ｂの一部分がロウ材に埋め込まれ、基体１０ａ上に固定される。
【００６７】
また、上記固定方法がＳＰＳである場合、例えば、まず、基体１０ａの外表面上に、摺接粒子１０ｂの粉末を配置することによって摺接粒子１０ｂを付着させる。その後、従来公知のＳＰＳ装置にて、例えば９５０℃、３０ＭＰａの条件下で加圧成形を行い、基体１０ａ上に保持されなかった他の摺接粒子１０ｂを降圧後に除去することによって、摺接粒子１０ｂを基体１０ａ上に固定することができる。
【００６８】
摺接粒子１０ｂが、基体１０ａ、または、基体１０ａおよび固定部材に埋め込まれる深さ（換言すれば、摺接粒子１０ｂに対する摺接粒子１０ｂの固定部の割合）は、摺接粒子１０ｂが基体１０ａの外表面上で固定される限り、特に限定されない。軸部材１０が固定部材を備えている場合には、摺接粒子１０ｂに対する摺接粒子１０ｂの固定部の割合は、当該固定部材の種類によって異なってもよい。
【００６９】
例えば、固定方法が電着である場合、摺接粒子１０ｂを十分に固定し、安定した摺動を行うためには、摺接粒子１０ｂの平均粒子径の５０％以上がニッケルリン膜（固定部材）に埋め込まれることが好ましい。一方、固定方法がロウ付けの場合は、摺接粒子１０ｂの平均粒子径の２０％以上６０％未満に相当する部分をロウ材（固定部材）に埋め込むことによって、摺接粒子１０ｂを基体１０ａ上に十分に固定することができる。
【００７０】
すなわち、ロウ付けは、摺接粒子１０ｂのうち、基体１０ａ上への固定のために用いられる部分を少なくしつつ、摺接粒子１０ｂを基体１０ａ上に強く固定することができるため好ましい。上記摺接粒子が、上記摺動部材基部にロウ付けされている場合には、高価な摺接粒子の使用量を少なくしつつ、所望の摺動性を得ることができる。
【００７１】
各摺接粒子１０ｂの先端、つまり、軸受部材１１側の端部には、軸受部材１１に摺接する粒子摺接面１３が存在する。粒子摺接面１３は、軸部材１０の軸方向から見たときに、軸部材１０の軸を中心とした同一円周上にあることが好ましい。すなわち、各摺接粒子１０ｂの粒子摺接面１３によって、図１に示すように、軸部材１０の軸を中心とした円周面である部材間摺接面１４が形成されることが好ましい。該部材間摺接面１４は、軸部材１０が回転するときに、被摺動部材である軸受部材１１と摺接する。
【００７２】
上記構成によれば、軸部材１０が回転する際に、軸受部材１１と摺接するのは摺接粒子１０ｂのみとなる。したがって、軸部材１０は、摩擦係数が低く、摩擦による熱の発生が抑えられたものとなるため、耐久性が向上したものとなる。
【００７３】
＜粒子摺接面１３の形成方法＞
本実施の形態における、基体１０ａ上に固定された摺接粒子１０ｂにおける粒子摺接面１３の形成方法について以下に説明する。粒子摺接面１３は、摺接粒子１０ｂの先端が加工されることにより形成されるため、粒子摺接面１３の形成方法は、換言すれば、摺接粒子１０ｂの加工方法ともいえる。
【００７４】
基体１０ａ上に上述の方法により固定された摺接粒子１０ｂにおける粒子摺接面１３は、粒子摺接面１３が同一円周上にあるように形成される。すなわち、基体１０ａの回転中心軸から、最外にある粒子摺接面１３までの距離を等しくして、摺接粒子１０ｂの粒子摺接面１３が同一円周上にあるようにする。粒子摺接面１３の形成方法としては、ダイヤモンドおよび／または炭化珪素等の砥石で摺接粒子１０ｂを削る（研削加工する）、放電加工する、といった方法を用いることができる。当業者においては、本実施の形態における摺接粒子１０ｂのような高硬度な材料を加工する方法として、適当なものを選択すればよい。
【００７５】
本軸部材１０では、（ａ）摺接粒子１０ｂの基体１０ａへの固定精度を上げること、（ｂ）基体１０ａの寸法精度を上げること、（ｃ）上記（ａ）および／または（ｂ）に記載した精度を考慮して、摺接粒子１０ｂの平均粒子径を決定すること、等によって、粒子摺接面１３の面積の和が、面積の和の平均値を１００％としたとき、７５％〜１２５％の範囲内となるように、粒子摺接面１３が形成される（換言すれば、摺接粒子１０ｂが加工される）。
【００７６】
ここで、上記（ａ）の「摺接粒子１０ｂの基体１０ａへの固定精度を上げる」とは、摺接粒子１０ｂの基体１０ａへの固定において、基体１０ａの外表面から、加工前の固定された摺接粒子１０ｂの先端までの距離の、各摺接粒子１０ｂ間におけるバラツキを小さくすることである。また、上記（ｂ）の「基体１０ａの寸法精度を上げる」とは、（ｂ−１）基体１０ａ（軸スリーブ）の外径の中心と内径の中心とのずれを小さくすること、および、（ｂ−２）基体１０ａの円筒度を小さくすること、等である。
【００７７】
上記（ｂ−１）について、基体１０ａの直径（外径）が大きくなるほど、基体１０ａの外径の中心と内径の中心とのずれは大きくなる傾向がある。また、摺接粒子１０ｂの平均粒子径が小さい場合には、基体１０ａの外径の中心と内径の中心とのずれが大きくなるほど、摺接粒子１０ｂ間の粒子摺接面１３の面積のバラツキは大きくなり、当該面積が本発明の範囲外となる傾向がある。従って、上記（ｃ）のように、基体１０ａの外径の中心と内径の中心とのずれの程度を考慮して、使用する摺接粒子１０ｂの平均粒子径を適宜選択することによって、粒子摺接面１３の面積の和が、面積の和の平均値を１００％としたとき、７５％〜１２５％の範囲内とすることができる。
【００７８】
上記（ｂ−２）について、摺接粒子１０ｂの平均粒子径が小さい場合には、基体１０ａの円筒度が大きいほど、すなわち、基体１０ａの幾何学的に正しい円筒からの狂いの大きさが大きいほど、摺接粒子１０ｂ間の粒子摺接面１３の面積のバラツキは大きくなり、当該面積が本発明の範囲外となる傾向がある。従って、上記（ｃ）のように、基体１０ａの円筒度を考慮して、使用する摺接粒子１０ｂの平均粒子径を適宜選択することによって、粒子摺接面１３の面積の和が、面積の和の平均値を１００％としたとき、７５％〜１２５％の範囲内とすることができる。
【００７９】
＜被膜を有する摺接粒子＞
本発明の一実施形態に係る摺動部材において、上記摺接粒子は、少なくとも一部が被膜にて被覆されていることが好ましい。上記の構成によれば、摺接粒子の先端の角部を被膜によって表面が円滑な面となるように覆うことができ、摺動部材の摺接面を円滑な面にすることができる。
【００８０】
本発明の一実施形態に係る摺動部材において、上記被膜は、少なくとも上記摺接粒子の先端を覆い、ダイヤモンドライクカーボン膜又はガラス状カーボン膜からなる構成としてもよい。
【００８１】
上記の構成によれば、摺接粒子の先端の角部をダイヤモンドライクカーボン膜又はガラス状カーボン膜からなる被膜によって表面が円滑な面となるように覆うことができ、軸部材の摺接面をさらに円滑な面にすることができる。
【００８２】
本発明の一実施形態に係る摺動部材において、上記被膜は、先端面の周りを覆うダイヤモンドライクカーボン膜又はガラス状カーボン膜からなり、上記先端面から側面に至る角部に対応する部分の上記被膜の外面が曲面になっている構成としてもよい。
【００８３】
上記の構成によれば、ダイヤモンドライクカーボン膜又はガラス状カーボン膜からなる被膜は、摺接粒子の先端面の周りを覆い、かつ摺接粒子の先端面から側面に至る角部に対応する部分の外面が曲面になっている。したがって、摺動部材の摺接面の円滑性をさらに向上し、角部による被摺動面への攻撃性を緩和することができる。
【００８４】
上記被膜の膜厚は、被膜の効果を十分に享受するために、５μｍ〜１０μｍとすることが好ましい。
【００８５】
摺接粒子の少なくとも一部が被膜にて被覆されている場合であり、かつ、摺接粒子の先端、すなわち粒子摺接面の少なくとも一部が被膜にて被覆されている場合には、摺接粒子の突出し高さは、摺動部材基部の表面から当該被膜の先端までの高さとなる。
【００８６】
＜被膜を有する摺接粒子の粒子摺接面の形成方法＞
被膜を有する摺接粒子の粒子摺接面は、次の２つの方法によって、形成され得る。
【００８７】
第１の形成方法は、以下の工程を順に含む方法である：（１）上述した方法によって、摺接粒子を摺動部材基部の外表面上に固定する工程；（２）上述した方法によって、上記（１）の工程において固定された摺接粒子の先端を加工し、粒子摺接面を形成する工程；および（３）当該粒子摺接面の少なくとも一部が覆われるように、被膜を形成する工程。
【００８８】
第２の形成方法は、以下の工程を順に含む方法である：（１）上述した方法によって、摺接粒子を摺動部材基部の外表面上に固定する工程；（２）上述した方法によって、上記（１）の工程において固定された摺接粒子の少なくとも一部の先端面が覆われるように、被膜を形成する工程；および（３）上記（１）の工程において得られた、少なくとも一部の先端面が被覆された摺接粒子を加工し、粒子摺接面を形成する工程。
【００８９】
＜被膜の形成方法＞
摺接粒子の少なくとも一部がダイヤモンドライクカーボン膜（以下、ＤＬＣ膜とも称する）にて被覆されている摺接粒子は、摺接粒子にＤＬＣ膜をコーティングすることにより調整することができる。ＤＬＣ膜のコーティング方法としては、真空あるいは大気圧におけるプラズマを用いた蒸着技術による手法、および有機溶媒などの液中から炭素膜を電気的に析出させる手法などが知られている。現在は、真空装置を用いた蒸着法によるコーティング法が主流である。
【００９０】
真空装置を用いた蒸着法によるＤＬＣ膜のコーティング方法は、炭素供給源として固体炭素を用いる手法と炭化水素系の原料を用いる手法とに大別される。固体炭素（グラファイト）を炭素供給源とする手法としては、アークイオンプレーティング、非平衡マグネトロンスパッタリングおよびフィルタードアークイオンプレーティングが知られている。また、炭化水素系ガス（ＣＨ４、Ｃ６Ｈ６、Ｃ２Ｈ２等）を炭素供給源とする手法としては、高周波プラズマＣＶＤ、パルス方式直流プラズマＣＶＤ、イオン化蒸着およびプラズマイオン注入・成膜が知られている。
【００９１】
摺接粒子の少なくとも一部がガラス状カーボン膜にて被覆されている摺接粒子は、摺接粒子に熱硬化性樹脂を主成分とするガラス状カーボン用樹脂組成物を塗布し、硬化した後、不活性雰囲気中または真空下で焼成炭化することにより調整することができる。
【００９２】
＜被摺動部材＞
次に、上述した本発明の一態様に係る軸部材（摺動部材）に対して相対的に摺動する軸受部材（被摺動部材）について、図１を参照して説明する。本実施形態において、軸受部材１１は、図１に示すように、内部に軸部材１０が収容される円筒形状を有しており、軸部材１０を軸支する。
【００９３】
軸受部材１１の材質は、例えば、硬質のセラミックスや超硬合金等から成り、セラミックスまたはサーメットであることが好ましい。これにより、被摺動部材としての耐久性を向上させることができる。軸受部材１１の内側表面は、表面の凹凸が、摺動部材である軸部材１０における摺接粒子間の領域深さに達しないことが好ましいが、表面粗さＲａが１．０μｍ以下であれば摩擦等にそれほど影響はないため問題はない。なお、軸受部材１１の表面に、摩擦係数を低く、または耐摩耗性を向上するための焼結体や膜を形成するような加工がされていても良い。
【００９４】
〔２．軸・軸受構造〕
以上、軸及び軸受を有する軸・軸受構造に用いられる場合を例に挙げて、摺動部材を説明した。すなわち、本発明の一態様に係る摺動部材は、軸及び軸受を有する軸・軸受構造に用いられ、上記粒子摺接面は、上記軸・軸受構造の軸を中心とする同一円周上にある構成としてもよい。
【００９５】
上記構成によれば、当該摺動部材を当該摺動部材と被摺動部材とからなるポンプ用軸・軸受構造に用いた場合、摺動部材が回転する際に、被摺動部材と摺接するのは摺接粒子のみとなる。したがって、摺動部材は、摩擦係数が低く、摩擦による熱の発生が抑えられ、材料の耐久性が向上する。
【００９６】
〔３．先行待機運転ポンプ〕
本発明の一態様に係る摺動部材は、先行待機運転ポンプに好適に使用できる。本摺動部材を備える先行待機運転ポンプは、被摺動部材の摩耗が抑制されるため安定した運転が可能であり、そのため、耐久性に優れた先行待機運転ポンプとなり得る。
【実施例】
【００９７】
〔往復摺動試験〕
摺動部材基部としての外径８０ｍｍ×内径７０ｍｍ×１００ｍｍＬのＳＵＳ３０４材（円筒形状）の外表面に、摺接粒子として平均粒子径１００μｍの単結晶ダイヤモンド粒子（以下、ダイヤ粒子とも称する）をニッケル電着して固定し、軸スリーブ（摺動部材）を作製した。
【００９８】
次に、上記ダイヤ粒子に対して研削加工を行い、ダイヤ粒子の先端に粒子摺接面を、当該粒子摺接面が上記摺動部材基部を中心とする同一円周上に存在するように形成した。
【００９９】
その後、粒子摺接面を形成した後の軸スリーブから、６０ｍｍ×１０ｍｍ×厚さ５ｍｍ（試験面は６０ｍｍ×１０ｍｍ）の範囲のチップを切り出し、それを用いてディスクを作製した。直径５ｍｍ×２５ｍｍＬの窒化ケイ素ピンとディスクとを、周速は０．５ｍ／ｓｅｃの条件にて、２時間摺動させ、往復摺動試験を実施した。
【０１００】
ここで、上記ディスクを複数枚作製し、各々のディスクについて、異なる面圧において、上記往復摺動試験を実施した。またこのとき、ディスクと窒化ケイ素ピンとの間に潤滑剤がない条件で往復摺動試験を実施した。なお、軸スリーブおよびチップは、本発明の一態様における摺動部材であり、窒化ケイ素ピンは被摺動部材である。
【０１０１】
各面圧における往復摺動試験後に、窒化ケイ素ピンの摩耗量を、レーザー顕微鏡（キーエンス社製、モデルＶＫ−９７００）を用いて測定した。往復摺動試験の結果を図４に示した。
【０１０２】
図４は、往復摺動試験における、面圧と摩耗量との関係を示すグラフである。横軸は面圧（Ｎ／ｍｍ２）を示し、縦軸は摩耗量（オーダー：１０−７、単位：μｍ）を示す。面圧に対する摩耗量のプロットから、近似直線を作製した。
【０１０３】
図４より、面圧と摩耗量とは正の相関関係があることが分かった。すなわち、面圧が増加するほど摩耗量が増加することが分かった。
【０１０４】
〔軸スリーブの内径と摺接粒子の平均粒子径との関係〕
（製造例１）
摺動部材基部としての直径８５ｍｍ×１００ｍＬのＳＵＳ３０４材の表面に、摺接粒子として様々な平均粒子径を有する単結晶ダイヤモンド粒子（以下、ダイヤ粒子とも称する）をニッケル電着して固定し、軸スリーブ（摺動部材）を作製した。ここで、電着によって、ダイヤ粒子の平均粒子径の６０％がニッケルリン膜に埋め込まれた。
【０１０５】
次に、上記ダイヤ粒子に対して研削加工を行い、ダイヤ粒子の先端に粒子摺接面を、当該粒子摺接面が上記摺動部材基部を中心とする同一円周上に存在するように形成した。ここで、研削加工は、加工前のダイヤ粒子の突出し先端から、ダイヤ粒子の平均粒子径の３０％の長さに相当する部分を削除することを目指して行った。
【０１０６】
その後、粒子摺接面を形成した軸スリーブについて、突出し高さ（μｍ）を、レーザー顕微鏡（キーエンス社製、モデルＶＫ−９７００）を用いて測定し、最小突出し高さおよび最大突出し高さを表１に示した。また、軸スリーブの、円周方向に１０箇所、かつ軸方向に８箇所の合計８０箇所（１０×８）において、単位表面（１ｍｍ×１ｍｍ）を設定した。レーザー顕微鏡を用いて各単位表面を観察し、顕微鏡写真を撮影した。そして、当該写真に基づいて、粒子摺接面の面積の和の平均値（平均面積値）を得た。また、８０箇所の単位表面のうち、粒子摺接面の面積の和の最小値および最大値について、平均値を１００％としたときの、最小値および最大値のそれぞれの比を算出し、最小面積率比（％）および最大面積率比（％）とした。
【０１０７】
用いた摺接粒子の平均粒子径、ならびに、最小突出し高さ、最大突出し高さ、平均面積値（ｍｍ２）、最小面積率比、および最大面積率比を、表１に示す。
【０１０８】
（製造例２）
摺動部材基部としての直径１６４ｍｍ×１００ｍＬのＳＵＳ３０４材を用いたこと以外は、製造例１と同様の条件にて電着（単結晶ダイヤモンド粒子のニッケル電着）および粒子摺接面の形成（摺接粒子の研削加工）を行った。
【０１０９】
その後、製造例１と同じ方法にて、突出し高さ（μｍ）を測定し、粒子摺接面の面積の和の平均値を得、最小面積率比（％）および最大面積率比（％）を算出した。
【０１１０】
用いた摺接粒子の平均粒子径、ならびに、最小突出し高さ、最大突出し高さ、最小面積率比、および最大面積率比を、表２に示す。
【０１１１】
【表１】
2019116913.tif 000003
【０１１２】
【表２】
2019116913.tif 000004
【０１１３】
表１および２より、摺接粒子の平均粒子径の増加に依存して、最小突出し高さおよび最大突出し高さならびに最小面積率比が増加し、最大面積率比が減少することが分かった。すなわち、平均粒子径の大きな摺接粒子を用いた場合には、粒子摺接面を形成した軸スリーブの製造における材料または加工のバラツキ（例えば、摺接粒子の摺動部材基部への固定、および／または摺動部材基部の寸法のバラツキなど）の影響を緩和できる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は、無水状態での先行運転や、土砂等を含むスラリーの気液混合状態での排水といった、軸・軸受構造にとって過酷な条件での運転を行う先行待機運転ポンプに利用することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１Ａ      軸・軸受構造
１０        軸部材（摺動部材）
１０ａ      基体（摺動部材基部）
１０ｂ      摺接粒子
１１        軸受部材（被摺動部材）
１２        粒子間領域
１３        粒子摺接面
１４        部材間摺接面
２０        ニッケルリン膜
【図１】
2019116913.tif 000005
【図２】
2019116913.tif 000006
【図３】
2019116913.tif 000007
【図４】
2019116913.tif 000008