(57)【要約】【課題】相手方部材に対して相対的に摺動する摺動部材において、摺動面の焼き付き及び磨耗を十分に抑制可能とする。【解決手段】所定ピッチで摺動方向に形成された油保持溝１によって摺動部材の摺動面２は多数の帯状となっており、帯状の摺動面は鏡面仕上げされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手方部材に対して相対的に摺動する摺動部材であって、所定ピッチで摺動方向に沿って形成された油保持溝によって前記摺動部材の摺動面は多数の帯状とされ、帯状の前記摺動面は鏡面仕上げされていることを特徴とする摺動部材。
【請求項２】
前記油保持溝は、開口幅が底幅より大きな台形断面を有していることを特徴とする請求項１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、摺動部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
相手方部材に対して相対的に摺動する摺動部材において、摺動面の焼き付き又は磨耗を抑制することが望まれている。そのために、摺動部材の摺動面に、横長の長方形断面の油保持溝を所定間隔で形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実開２０００−８８１１２
【特許文献２】特開２００４−２７８７０５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の摺動部材において、実際の摺動面は、油保持溝の間の帯状となり、油保持溝の分の接触面積が減少して摺動抵抗を低減することができる。また、油保持溝からは帯状の摺動面へ毛細管現象によって潤滑油を供給することができる。それにより、摺動面の焼き付き及び磨耗をある程度は抑制することができる。しかしながら、さらに改善の余地が残されている。
【０００５】
本発明の目的は、相手方部材に対して相対的に摺動する摺動部材において、摺動面の焼き付き及び磨耗を十分に抑制可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による請求項１に記載の摺動部材は、相手方部材に対して相対的に摺動する摺動部材であって、所定ピッチで摺動方向に沿って形成された油保持溝によって前記摺動部材の摺動面は多数の帯状とされ、帯状の前記摺動面は鏡面仕上げされていることを特徴とする。
【０００７】
本発明による請求項２に記載の摺動部材は、請求項１に記載の摺動部材において、前記油保持溝は、開口幅が底幅より大きな台形断面を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による請求項１に記載の摺動部材によれば、油保持溝から帯状の摺動面へ毛細管現象によって潤滑油を供給することができると共に、帯状の摺動面は、鏡面仕上げされているために、鏡面仕上げされていない場合に比較して摺動抵抗を低減することができる。それにより、摺動面の焼き付き及び磨耗を十分に抑制することができる。
【０００９】
本発明による請求項２に記載の摺動部材によれば、油保持溝は、台形断面を有するために、長方形断面の油保持溝と同様に多くの潤滑油を保持することができ、油保持溝から途切れることなく帯状の摺動面へ毛細管現象によって潤滑油を供給することができる。また、油保持溝の台形断面は、開口幅が底幅より大きくされているために、長方形断面に比較して、毛細管現象によって潤滑油が摺動面へ供給され易い。こうして、帯状の摺動面は、鏡面仕上げされているために潤滑油が流出し易いが、油保持溝から確実に潤滑油を途切れることなく供給することができるために、摺動面の焼き付き及び磨耗を良好に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明による摺動部材は、例えば、内燃機関のクランク軸等を支えるためのメタル軸受である。本摺動部材の相手方（例えばクランク軸）は、機械構造用炭素鋼や合金鋼といった非常に硬い（例えば、２５０から３５０ＨＢ）材料であり、これに対して、本摺動部材は、一般的にはアルミニウム合金（９０から１１０ＨＢ）又はマグネシウム合金（１５から３５ＨＢ）のような比較的柔らかい材料から形成される。このような場合において、摺動部材は、磨耗し易く、また、材料の融点が低いために焼き付き易い。それにより、耐焼き付き性及び耐磨耗性を向上させることが望まれている。
【００１１】
図１は、本発明による摺動部材の表面の拡大断面図である。同図に示すように、摺動部材には、摺動方向に沿って所定ピッチで多数の油保持溝１が形成され、それにより、摺動部材の摺動面２は多数の帯状となっている。油保持溝１の摺動方向に垂直な断面形状は、深さＤ（３μｍ＜Ｄ＜６μｍ）で底幅Ｗ（４０μｍ＜Ｗ＜５０μｍ）の横長の台形とされる。油保持溝１の間の摺動面２を有する凸部の底幅Ｗ（４０μｍ＜Ｗ＜５０μｍ）も油保持溝１の底幅Ｗとほぼ等しくされ、それにより、油保持溝１のピッチは２Ｗ（８０μｍ＜２Ｗ＜１００μｍ）とされる。
【００１２】
本摺動部材の摺動面２は、相手方の油保持溝のない鏡面仕上げされた摺動面に接触して摺動することとなる。この際、本摺動部材の摺動面２は、油保持溝１の分の接触面積が減少して摺動抵抗を低減することができる。また、台形断面の油保持溝１は、Ｖ字形断面のものに比較して多くの潤滑油を保持することができ、帯状の摺動面２へ毛細管現象によって途切れることなく潤滑油を供給することができる。本実施形態では、摺動方向に沿って形成した油保持溝１によって、帯状の各摺動面２が摺動方向に延在するようになっている。しかしながら、もし、各摺動面がその他の方向に延在していると、摺動により各摺動面から潤滑油が流出し易くなってしまう。
【００１３】
本摺動部材において、油保持溝１の側面は、摺動面２に対して角度Ａ（７０°±１０°）で傾斜しており、油保持溝１の台形断面は、底幅Ｗより開口幅が大きくされている。それにより、油保持溝１内の潤滑油は、傾斜する側面に沿って摺動面２へ供給されることとなり、油保持溝が長方形断面とされた時の垂直な側面に沿って摺動面２へ供給される場合に比較して、油保持溝１内の潤滑油を毛細管現象によって帯状の各摺動面２へ供給し易くなっている。
【００１４】
さらに、帯状の各摺動面２は、好ましくは油保持溝１の加工後に研磨されて、鏡面仕上げ（例えば、Ｒａ：０．１２μｍ，Ｒｚ：１．５μｍ）されているために、摺動抵抗を良好に低減することができる。このように各摺動面２を鏡面仕上げすると、鏡面仕上げしない場合に比較して、各摺動面２から潤滑油が流出し易くなるが、前述の台形断面の油保持溝１によって各摺動面２へ潤滑油が供給され易くなっているために、各摺動面２において潤滑油不足が発生することはない。
【００１５】
図２は、耐焼き付き性及び耐磨耗性の試験方法を示す概略図である。同図において、１０は、本摺動部材に対応するアルミニウム合金ＡＤＣ１２の板材（硬さ：１１０ＨＶ１０）であり、２０は、相手方に対応する高炭素クロム鋼ＳＵＪ２（硬さ：７６０ＨＶ１０）のリング材である。このリング材２０に板材１０方向の荷重Ｆを作用させながらリング材２０を板材１０に対して１００ｒｍｐで回転させた。潤滑油として、０Ｗ−２０のエンジンオイルを使用した。数分（約２分３０秒）毎に荷重Ｆを徐々に増加させ、摩擦係数が急激に上昇した時を焼き付き発生として、この時の荷重を焼き付き荷重（Ｎ）として測定した。また、４００Ｎの荷重Ｆを作用させて１５分間リング材２０を回転させ、この間での磨耗量を測定した。
【００１６】
図３は試験結果であり、格子の棒ブラフは焼き付き荷重を示し、ドットの棒グラフは磨耗量を示している。試験１は、板材１０のリング材２０に対向する面に、回転方向に沿った環状の油保持溝１を所定ピッチで形成し、多数の帯環状の摺動面２を鏡面仕上げした場合であり、試験２は、板材１０のリング材２０に対向する面に油保持溝を形成せず、この面を鏡面仕上げした場合である。
【００１７】
図３に示すように、試験１では、試験２に比較して、焼き付き荷重が顕著に向上しており、また、磨耗量も減少している。これは、前述したように、試験１では、帯状摺動面２を鏡面とすると共に、この摺動面に油保持溝１から途切れることなく良好に潤滑油が供給されたからである。この試験では、摺動面を平面としたが、これは本発明を限定するものではなく、摺動部材が軸又は軸受けである場合には、摺動面は曲面とされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による摺動部材の摺動面の拡大断面図である。
【図２】耐焼き付き性及び耐磨耗性の試験方法を示す概略図である。
【図３】試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
１    油保持溝
２    摺動面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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