(57)【要約】      （修正有）【課題】回転運動する摺動部材において、フリクション低減効果を大きくすることのできる摺動部材を提供する。【解決手段】摺動面に微細な凹部４ａおよび４ｂを形成し、凹部による摺動面５の粗さの方向性を、摺動方向と直交する幅方向Ｂにおいて、中央部分Ｓとそれ以外の端部とで異なるようにしたことを特徴とする摺動部材。またこの摺動部材をクランクシャフトに用いたこと、またピストンのストロークを変更する制御機構が接続されている可変圧縮エンジンのクランクシャフトのクランクピン部に用いたことを特徴とする。【選択図】            図２
2004225728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動面に微細な凹部を形成し、前記凹部による前記摺動面の粗さの方向性を、摺動方向と直交する方向の中心から所定範囲内の部分と、それ以外の部分とで異なるようにしたことを特徴とする摺動部材。
【請求項２】
前記粗さの方向性は、前記摺動面の粗さを自己相関係数で表し、前記摺動方向の自己相関係数の値が半分に低下する長さをｋ０．５ｘとし、前記摺動方向と直交する方向の自己相関係数の値が半分に低下する長さをｋ０．５ｙとして、その比をｋ０．５ｘ／ｋ０．５ｙとした場合に前記所定範囲内が、ｋ０．５ｘ／ｋ０．５ｙ≦１であることを特徴とする請求項１記載の摺動部材。
【請求項３】
前記所定範囲は、２０〜６０％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】
前記凹部は、開口部の平均長さが１５〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の摺動部材。
【請求項５】
前記摺動面はベース面の凹凸の最大高さが１μｍ以下、前記凹部の平均深さが０．５〜２０μｍであることを特徴とする請求項４記載の摺動部材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の摺動部材を用いたことを特徴とする内燃機関のクランクシャフト。
【請求項７】
シリンダ内を往復動するピストンにピストンピンを介して第１コンロッドが接続され、当該第１コンロッドがコンロッド間接続ピンによって第２コンロッドと揺動可能に接続され、当該第２コンロッドがクランクシャフトとクランクピンによって回転可能に装着され、前記第２コンロッドが前記クランクピンを中心に回転位置を変更するためのコントロールロッドとコントロールロッド接続ピンにより揺動可能に接続され、当該コントロールロッドの前記第２コンロッドと接続されていない側の接続部に当該コントロールロッドを移動させて前記ピストンのストロークを変更する制御機構が接続されている可変圧縮比エンジンにおいて、
少なくとも前記クランクシャフトの前記クランクピン部分に請求項１〜５のいずれか一つに記載の摺動部材を用いたことを特徴とする可変圧縮比エンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摺動部材、この摺動部材を用いたクランクシャフト、およびこの摺動部材を用いた可変圧縮比エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、摺動部材における摩擦を低減するためには、摺動部材の摺動面に微細な窪み、凹面、溝などを形成することが行われている。
【０００３】
このような窪み、凹面、溝などを摺動部材に形成する従来の技術は、形成例えば、往復摺動を行うピストン／ボアのフリクション低減を目的として、摺動面において、摺動方向に対して深さを変化させた微細な凹部を形成したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２３５８５２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の摺動部材は、クランクシャフトなどように、回転運動する摺動条件における摺動方向と直交する方向の微細形状に関しては、凹部や窪み、溝の深さが均一であるため、接触部内の油膜厚さ分布や油膜保持能力に応じた最適化が図られておらず、低フリクションという機能が必ずしも十分に発現されないという問題があった。特にクランクシャフトでは、軸の曲げたわみが発生し、それを支えるメタル材の端部に油膜が薄い場所が存在し、深さの均一な凹凸を形成するだけでは、フリクション低減効果が限定されるだけでなく、軸受け端部での磨耗や焼き付きなどの損傷が懸念されるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、回転運動する摺動部材において、フリクション低減効果を大きくすることのできる摺動部材を提供することである。また、他の目的は、このようにフリクションを低減させた摺動部材を用いることで、回転部分における摩擦抵抗を少なくした可変圧縮比エンジンを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、摺動面に微細な凹部を形成し、前記凹部による前記摺動面の粗さの方向性を、摺動方向と直交する方向の中心から所定範囲内の部分と、それ以外の部分とで異なるようにしたことを特徴とする摺動部材である。
【０００８】
また、本発明は、上記の摺動部材を用いたことを特徴とする内燃機関のクランクシャフトである。
【０００９】
さらに、シリンダ内を移動するピストンにピストンピンを介して第１コンロッドが接続され、当該第１コンロッドがコンロッド間接続ピンによって第２コンロッドと揺動可能に接続され、当該第２コンロッドがクランクシャフトとクランクピンによって回転可能に装着され、前記第２コンロッドが前記クランクピンを中心に回転位置を変更するためのコントロールロッドとコントロールロッド接続ピンにより揺動可能に接続され、当該コントロールロッドの前記第２コンロッドと接続されていない側の接続部に当該コントロールロッドを移動させて前記ピストンのストロークを変更する制御機構が接続されている可変圧縮比エンジンにおいて、少なくとも前記クランクシャフトの前記クランクピン部分に上記摺動部材を用いたことを特徴とする可変圧縮比エンジンである。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の摺動部材によれば、摺動方向に対する粗さの方向性を軸受け幅の中心部分と、それ以外の部分とで異なるようにしたので、より多くの油を接触部に流入させることが可能となり、より広い作動条件でフリクション低減効果を発現するとともに、軸受け端部での磨耗や焼き付きなどの損傷を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明によるクランクシャフトによれば、クランクシャフト端部で発生する磨耗や焼き付きを抑制し、摩擦係数を低減することができる。
【００１２】
さらに、本発明により可変圧縮比エンジンによれば、焼き付き性や磨耗が改善され、さらに摩擦係数が低減することにより摩擦損失を低減して、エンジンの回転効率を向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
まず、本実施の形態として本発明を適応した部材の一つであるクランクシャフト受について簡単に説明する。
【００１５】
図１はクランクシャフトの軸受け接触部における油膜厚さ分布を説明するための説明図で、図１（ａ）はクランクシャフトの一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は軸受け接触部における油膜厚さ分布示すグラフである。図１（ｂ）のグラフにおいて、縦軸は油膜厚さ（μｍ）であり、横軸は軸受けとの接触部の幅（接触部幅）を示し、この接触部幅を０〜１として示したものである。
【００１６】
図示するように、クランクシャフト１の軸受けとの接触部２（図示円内の部分）の摺動面において、油膜厚さは、その中央部Ｓに比べて端部Ｔの方が薄い。
【００１７】
本実施の形態は、このようなクランクシャフト１の接触部２、すなわち、軸受けと接触する摺動面に微細な凹部を形成し、この凹部による摺動面の粗さが、摺動方向に対する粗さの方向性を端部と中央部で異なるようにしたものである。
【００１８】
図２は摺動面における凹部によって形成される表面荒さと、この粗さの方向性パラメータを説明するための説明図であり、図２（ａ）はクランクシャフト軸受け接触部の断面図、図２（ｂ）は接触部における摺動面の平面図、図２（ｃ）は摺動面における表面粗さの自己相関係数を示すグラフである。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、クランクシャフト１の油膜を受ける接触部２には、この接触部２を取り巻くように軸受け３が設けられている。
【００２０】
そして、接触部２の摺動面５には、図２（ｂ）に示すように、凹部４ａおよび４ｂが形成されている。
【００２１】
接触部２の摺動方向をｘ、摺動方向と直交する方向をｙとして、ｘ方向およびｙ方向に凹部４ａおよび４ｂによる摺動面５の粗さを測定し、この測定結果を波として捉え、その波長について自己相関係数を求める。
【００２２】
そして、図２（ｃ）に示すように、求めた自己相関係数の値が半分に低下する長さ（波長）を求める。ここで、この自己相関係数の値が半分に低下する長さは、ｘ方向をｋ０．５ｘ、ｙ方向をｋ０．５ｙとする。また、その比ｋ０．５ｘ／ｋ０．５ｙを方向性パラメータと定義する。
【００２３】
本実施の形態では、軸受け幅の中央部Ｓ部分２０〜６０％の範囲をｋ０．５ｘ／ｋ０．５ｙ≦１となるように、その他の範囲Ｔをｋ０．５ｘ／ｋ０．５ｙ＞１となるように凹部４ａおよび４ｂによる粗さの方向性が中央部分と端部とで異なるようにしている。なお、中央部の２０〜６０％とは、図２（ｂ）に示したとおり、摺動面５における軸受け幅Ｂの中心（図中摺動方向の矢印ｘ）から±１０〜３０％の範囲である。なお、図２（ｂ）において、凹部４ａは中央部に形成した凹部を示し、４ｂはそれ以外の部分に形成した凹部を示す。
【００２４】
ここでこの中央部において、ｋ０．５ｘ／ｋ０．５ｙ≦１となる範囲が２０％未満であると、油を巻き込む効果が十分でなく耐焼き付き性を改善するに至らず、また、フリクション低減効果も少ないため好ましくない。一方、ｋ０．５ｘ／ｋ０．５ｙ≦１となる範囲が６０％を越えた場合も、前面に方向性を規定せずにおうぶを形成したものと同じになってしまい、やはり耐焼き付き性を改善することができず、また、フリクション低減効果も少ない。
【００２５】
摺動面５は、ベース面（摺動面そのもの）の表面凹凸の最大高さが１μｍ以下（下限値は０であるが実際には加工機械の精度限界となる）で、凹部４ａおよび４ｂの平均深さが０．５μｍ〜２０μｍであることが好ましい。
【００２６】
これは、ベース面の凹凸の最大高さを１μｍ以下とすることで、油膜厚さ減少に伴う境界摩擦係数増加を抑制し、混合潤滑あるいは流体潤滑領域での運転が可能となる。一方、最大高さが１μｍを超える場合、金属接触の発生が起き易くなり、このため、境界摩擦係数が増大し、摩擦係数が増大すると同時に、磨耗や焼き付きという損傷が発生する可能性が高くなるので好ましくない。
【００２７】
一方、凹部４ａおよび４ｂの平均深さを０．５〜２０μｍとすることで、摩擦係数の低減と耐磨耗性、耐焼き付き性を両立できる。これは、凹部４ａおよび４ｂの平均深さが０．５μｍ未満であると、凹部として機能せず、単にベース面の凹凸として作用して境界摩擦係数を増大させてしまう可能性があり好ましくなく、凹部４ａおよび４ｂの平均深さが２０μｍを超えるほど深くしても、磨耗係数の低減にはほとんど効果がなく、あまり深くすると、摺動面の耐久性を低下させることにもなりかねないため、平均で２０μｍ程度が深さの上限となる。
【００２８】
また、凹部４ａおよび４ｂの開口部の長さは、平均で１５〜５００μｍとしている。これは、凹部４ａおよび４ｂの開口部の長さが１５μｍ未満であると、油膜の保持性能が悪化するために、金属接触が発生し好ましくない。一方、５００μｍを越えると、開口部分が広くなりすぎ、凹部への油の流入が増加して負荷容量が下がり金属接触が発生して耐焼き付き性が低下するため好ましくないものである。
【００２９】
このように、凹部４ａおよび４ｂの開口部の長さを平均で１５〜５００μｍとすることで、前述の摩擦係数の低減、耐焼き付き性、耐磨耗性などの抑制を発現するだけでなく、微細形状付与による、振動の増加を抑制することができる。
【００３０】
凹部４ａおよび４ｂの形状は、後述する実施例のごとく、長方形や円形などさまざまな形状が考えられる。
【００３１】
【実施例】
次に、上述のように構成された実施の形態に基づいて、実際にさまざまな凹部形状の摺動部材を製作して摩擦係数を求める実験を行った。
【００３２】
図３は本実施例に用いた内接２円筒試験機を説明するための説明図で、図３（ａ）は、実験に用いた摺動部材の構成を示す断面図、（ｂ）は内接２円筒試験機の回路図である。
【００３３】
実験に用いる摺動部材は、図３（ａ）に示すように、外円筒１０と内円筒２０からなる。外円筒１０は外径φ６０ｍｍの鋼製円筒１１に内径φ４５ｍｍのアルミメタル１２を圧入したものである。一方、内円筒２０は外径がφ４４．８ｍｍの鋼鉄（ＳＣＭ４４０Ｈ鋼）の焼き入れ焼き戻し材である。内円筒２０および外円筒１０の幅はともに１０ｍｍである。
【００３４】
内円筒２０および外円筒１０にはそれぞれＡＣサーボモータ（不図示）を取り付け独立に回転制御できるようにしている。そして、５Ｗ３０の油を入れた油浴内にこの内円筒２０および外円筒１０を浸すことで、内円筒２０および外円筒１０の間に油膜を形成させた。
【００３５】
実験は、ラジアル荷重５００ｋｇ、油温度８０℃、相対すべり速度０．２〜１２ｍ／ｓにおいて、平均速度を−２〜２ｍ／ｓまで変化させ、内円筒軸に取り付けたトルクセンサにより回転トルクを計測して接線力を算出し、ラジアル荷重で除することにより摩擦係数を求めた。なお、平均速度は内円筒速度をｕ１、外円筒速度ｕ２とした場合、（ｕ１＋ｕ２）／２である。同様に相対すべり速度は、（ｕ１−ｕ２）である。
【００３６】
測定した摩擦係数は、縦軸を相対すべり速度、横軸を平均速度で表したフリクションマップとして整理した。これらのフリクションマップを基に、摩擦係数の望小解析を実施した。図４はこのフリクションマップの一例を示す図面である。フリクションマップとは、図示するように、縦軸を相対すべり速度、横軸を平均速度で表し、このマップ上に摩擦係数を等高線図として整理したものである。このマップにより内円筒表面の接触部２においてどのような摩擦係数分布となっているかがわかる。
【００３７】
また、耐焼き付き性および耐磨耗性を評価する目的で、電気抵抗法による分離電圧の測定を実施した。分離電圧は図３（ｂ）に示す回路を作製し、運転中の外円筒１０と内円筒２０の間の抵抗変化に起因する電圧を測定することにより実施した。本回路では、完全に油膜で分離されている場合に、分離電圧が７５０ｍＶを示し、完全に接触している場合に０ｍＶを示すことになるように、抵抗Ｒ１およびＲ２の抵抗値を決めている。
【００３８】
耐焼き付き性および耐磨耗性は、この分離電圧が大きい値の方が優れることは言うまでもない。運転時の分離電圧を計測し、完全分離状態の７５０ｍＶで除した値を油膜形成率と定義し、フリクションマップと同様に油膜形成率マップとして表した。油膜形成率は、望目特性として解析を行った。図５は、この油膜形成率マップの一例を示す図面である。このマップは縦軸を相対すべり速度、横軸を平均速度で表し、マップ上に油膜形成率を等高線図として整理したものである。このマップにより内円筒表面の接触部２においてどのような油膜形成率の分布となっているかがわかる。
【００３９】
なお、図４および図５においては、１２３個のデータをまとめたものである。
【００４０】
摩擦係数は回転トルクとして望小解析を行い、油膜形成率に関しては分離電圧として望目解析を行った。望小解析、および望目解析は以下に示す式により計算した。
【００４１】
望小解析
【００４２】
【数１】
2004225728.tif 000003
【００４３】
望目特性解析
【００４４】
【数２】
2004225728.tif 000004
【００４５】
（実施例および比較例）
実施例および比較例は、いずれもφ４４．８ｍｍの内円筒表面に凹部微細形状を形成した（比較例４は形成していない）。凹部微細形状は、マスクブラスト処理により形成した。すなわち、光リソグラフィ技術を利用し、樹脂製マスクに凹部微細形状を形成し、その樹脂マスクを円筒表面に貼り付けた後、平均粒径２０μｍのアルミナ砥粒を、噴射ノズルからワークまでの距離を１００ｍｍとし、投射流量１００ｇ／ｍｉｎ、投射圧０．４ＭＰａの条件下で投射し、凹部微細形状を得た。その後、凹部微細形状周辺に形成されたエッジ部の盛り上がりを粒径９μｍのテープラップフィルムにより除去し、試験に供した。なお、実施例および比較例の凹部微細形状深さはいずれのサンプルにおいても、１μｍ、面積率は５％とした。
【００４６】
図６は凹部微細形状の基本形状を示す斜視図である。本実施例では、図６（ａ）に示す円形状窪みであるディンプル形状、図６（ｂ）に示す長手方向が比較的長い矩形状、図６（ｃ）に示す長手方向が比較的短い矩形状の３種類である。
【００４７】
そして、実施例および比較例では、これら３種類の凹部微細形状を、図７に示すように、摺動方向と直交する方向に組み合わせたパターンで形成した。凹部微細形状の形成範囲は、中央部Ｓと軸受け幅Ｂで規定し、Ｓ／Ｂ＝０．６となるようにした（すなわち中央部Ｓの範囲が軸受け幅Ｂ全体の６０％となるようにしている）。
【００４８】
実施例１は、図７（ａ）に示すように、中央部に開口部の直径がφ５０μｍのディンプルを形成し、端部（中央部Ｓ以外の部分、以下同様）に幅５０μｍ、長さ１００μｍの矩形を長さ手方向が図示縦長となるように形成した。この矩形のアスペクト比は２である。
【００４９】
実施例２は、図７（ｂ）に示すように、中央部Ｓに幅５０μｍ、長さ１００μｍの矩形を長さ手方向が図示横向きとなるように形成し、端部に幅５０μｍ、長さ１００μｍの矩形を長さ手方向が図示縦向きとなるように形成した。矩形のアスペクト比はいずれも２である。
【００５０】
実施例３は、図７（ｃ）に示すように、中央部に幅５０μｍ、長さ２００μｍの図示横長の矩形を、また端部に幅５０μｍ、長さ２００μｍの図示縦長の矩形を形成した。矩形のアスペクト比はいずれも４である。
【００５１】
実施例４は、図７（ｄ）に示すように、中央部に幅５０μｍ、長さ２００μｍの矩形（アスペクト比４）を互いに角度６０度にしてＶ字型形状となるようにし、また端部には幅５０μｍ、長さ２００μｍの図示縦長の矩形（アスペクト比４）を形成した。
【００５２】
比較例１は、図７（ｅ）に示すように、全面にφ５０μｍのディンプルを形成した。
【００５３】
比較例２は、図７（ｆ）に示すように、全面に幅５０μｍの図示横長で軸受け幅全長にわたる矩形を形成した。
【００５４】
比較例３は、図７（ｇ）に示すように、全面に幅５０μｍ、長さ１００μｍ（アスペクト比２）の矩形を形成した。
【００５５】
比較例４は、図７（ｈ）に示すように、全面を表面粗さＲａが０．０１μｍ以下になるように、テープラップ加工を施し、鏡面に近い状態に仕上げた。
【００５６】
これら実施例および比較例における望小解析結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
2004225728.tif 000005
【００５８】
表１から明らかなように、本発明を適用した実施例は、いずれも比較例と比べて、低いトルクで回転可能なことを示しており、この結果から摩擦係数が低くなっていることがわかる。また、同時に測定した電気抵抗法による分離電圧も実施例の方が比較例に比べて大きな値を示しており、金属接触の割合が減少していることがわかる。なお、試験後の摺動部観察の結果からも電気抵抗法の結果と矛盾しない結果が得られた。
【００５９】
以上説明したように本第１の実施の形態によれば、クランクシャフト１の摺動方向に対する粗さの方向性を軸受け幅を中心に２０〜６０％の領域をｋ０．５ｘ／ｋ０．５ｙ≦１とすることで、より多くの油を接触部２に流入させることが可能となり、より広い作動条件でフリクション低減効果を発現するとともに、軸受け端部での磨耗や焼き付きなどの損傷を抑制するという優れた効果をもたらす。
【００６０】
また、軸受け幅の端部の残りの領域の表面粗さの方向性をｋ０．５ｘ／ｋ０．５ｙ＞１としたことで、流入した油を接触部２に留める能力が増し、側方漏れが抑制され、摩擦係数を低下すると同時に、耐焼き付き、耐摩耗性が向上する。
【００６１】
さらに、ベース面の凹凸の最大高さを１μｍ以下、凹部４ａおよび４ｂの平均深さを０．５μｍ〜２０μｍとしたことで、油膜厚さ減少に伴う境界摩擦係数増加を抑制し、混合潤滑あるいは流体潤滑領域での運転が可能となる。一方、窪みの平均深さが０．５μｍ〜２０μｍとすることで、摩擦係数の低減と耐磨耗性、耐焼き付き性を両立できる。
【００６２】
さらに、凹部４ａおよび４ｂの大きさを平均値で１５〜５００μｍとすることで、摩擦係数の低減、耐焼き付き性、耐磨耗性などの抑制を発現するだけでなく、微細形状付与による、振動の増加を抑制できるという優れた効果がもたらされる。
【００６３】
このクランクシャフト１をさまざまなエンジンに用いることにより、クランクシャフト端部で発生する磨耗や焼き付きを抑制し、凹部微細形状を付与しないものと比較して、摩擦係数を低下させて、摩擦損失を低減することができる。
【００６４】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、前述した第１の実施の形態の摺動部材を用いた可変圧縮比エンジンである。
【００６５】
図８は可変圧縮比エンジンのクランクシャフト部分とエンジンシリンダ内部の概略断面図である。
【００６６】
この可変圧縮比エンジンは、シリンダ１０１内を往復動するピストン１０２に、ピストンピン１０３を介して第１コンロッド１０４と接続されており、この第１コンロッド１０４がコンロッド間接続ピン１０５によって第２コンロッド１０６と揺動可能に接続されている。第２コンロッド１０６は、クランクシャフト１とクランクピン１０７によって回転可能に装着されている。そして第２コンロッド１０６は、さらに、コントロールロッド１０８とコントロールロッド接続ピン１０９により揺動可能に接続され、コントロールロッド１０８の第２コンロッド１０６と接続されていない側の接続部１１０は、このコントロールロッド１０８を移動させて機関圧縮比を可変制御する制御機構（不図示）に接続されている。
【００６７】
このように構成された可変圧縮比エンジンは、コントロールロッド１０８を移動させて、第２コンロッド１０６をクランクピン１０７を中心にして回転させることで、実質的にコンロッド長（クランクピンからピストンピンまでの長さＬ）を変えてピストン１０２のストロークを変化させ、機関圧縮比を変更できるようにしている。
【００６８】
このような第１コンロッド１０４と第２コンロッド１０６の接続部であるコンロッド間接続ピン１０５の部分、第２コンロッド１０６とクランクシャフト１の接続部であるクランクピン１０７の部分、および第２コンロッド１０６とコントロールロッド１０８の接続部であるコントロールロッド接続ピン１０９の部分は、いずれも摺動部であり、この摺動部に本発明を適用した摺動部材、すなわち、摺動部における摺動方向と直交する方向の幅方向中央部分の２０〜６０％の範囲をｋ０．５ｘ／ｋ０．５ｙ≦１となるように、その他の範囲をｋ０．５ｘ／ｋ０．５ｙ＞１となるように凹部を設けたものである。この凹部は、前述した第１の実施の形態と同様であり、その開口部の平均長さが１５〜５００μｍであることが好ましく、ベース面の凹凸の最大高さが１μｍ以下、凹部の平均深さが０．５〜２０μｍであることが好ましい。
【００６９】
これにより、通常のレシプロエンジンに比べて、接続部が多くなっているために、クランクシャフトに加わる力が大きくなる可変圧縮比エンジンにおいても、クランクシャフトのクランクピン部分のほか、その他の摺動部において摩擦係数を小さくすることが可能となり、摺動部における耐焼き付き性や耐磨耗性を改善することができ、エンジンの効率を良くすることが可能となる。
【００７０】
なお、本第２の実施の形態においては、各ロッドが接続されている摺動部すべてに第１の実施の形態による摺動部材を用いたが、これに変えてクランクシャフトのみを本発明による摺動部材としてもよい。これは、可変圧縮比エンジンにおいては、上記のとおり接続部が多くなっているために、クランクシャフトに加わる力が通常のエンジンと比較して大きくなるため、このクランクシャフトのクランクピン部分の摩擦係数を下げるだけでも効率改善効果が期待できるためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】クランクシャフトの軸受け接触部における油膜厚さ分布を説明するための説明図であり、（ａ）はクランクシャフトの一例を示す平面図、（ｂ）は軸受け接触部における油膜厚さ分布示すグラフである。
【図２】摺動面における凹部によって形成される表面荒さと、この粗さの方向性パラメータを説明するための説明図であり、（ａ）はクランクシャフト軸受け接触部の断面図、（ｂ）は接触部における摺動面の平面図、（ｃ）は摺動面における表面粗さの自己相関係数を示すグラフである。
【図３】内接２円筒試験機を説明するための説明図であり、（ａ）は、実験に用いた摺動部材の構成を示す断面図、（ｂ）は内接２円筒試験機の回路図である。
【図４】フリクションマップの一例を示す図面である。
【図５】油膜形成率マップの一例を示す図面である。
【図６】凹部微細形状の基本形状を示す斜視図である。
【図７】凹部微細形状の組み合わせたパターンを示す図面である。
【図８】可変圧縮比エンジンのクランクシャフト部分とエンジンシリンダ内部の概略断面図である。
【符号の説明】
１  クランクシャフト
２  接触部
３  軸受け
４  凹部
１０  外円筒
１１  鋼製円筒
１２  アルミメタル
２０  内円筒
１０１  シリンダ
１０２  ピストン
１０３  ピストンピン
１０４  第１コンロッド
１０５  コンロッド間接続ピン
１０６  第２コンロッド
１０７  クランクピン
１０８  コントロールロッド
１０９  コントロールロッド接続ピン
【図１】
2004225728.tif 000006
【図２】
2004225728.tif 000007
【図３】
2004225728.tif 000008
【図４】
2004225728.tif 000009
【図５】
2004225728.tif 000010
【図６】
2004225728.tif 000011
【図７】
2004225728.tif 000012
【図８】
2004225728.tif 000013