(57)【要約】【課題】耐摩耗性を向上させ、摩擦係数を低減し、相手攻撃性を低減し、耐焼付性を向上させる摺動装置、変速操作装置を提供する。【解決手段】シフトフォーク爪部２９とハブスリーブ溝部３２の嵌合部の拡大断面図が示される。シフトフォーク爪部２９は、その表面に面積率で共晶炭化物を１０〜５０％含有するＣｏ基盛金が表面形成されたＣｏ基盛金層３０を有し、ハブスリーブ溝部３２表面は、その表面に硬度が、Ｈｖ値で１０００〜５０００であるダイヤモンドライクカーボン層が表面形成され、かつ、前記ダイヤモンドライクカーボン層の表面粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下であるダイヤモンドライクカーボン層（ＤＬＣ層）３３を有している。【選択図】図４
2005308080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の摺動部材とこれと摺動する第２の摺動部材とを有し、前記第１の摺動部材と前記第２の摺動部材とが互いにその表面の摺動面を介して摺動する摺動作用を含む摺動装置であって、
前記第１の摺動部材の摺動面に、面積率で共晶炭化物を１０〜５０％含有するコバルト基盛金が表面形成され、
前記第２の摺動部材の摺動面に、硬度が、Ｈｖ値で１０００〜５０００であるダイヤモンドライクカーボン層が表面形成され、かつ、前記ダイヤモンドライクカーボン層の表面粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下である摺動装置。
【請求項２】
ハブスリーブと、その爪部を前記ハブスリーブの溝部と嵌合させて、前記ハブスリーブを挟持するシフトフォークとを有し、この嵌合部表面で前記シフトフォークの爪部の操作力が前記ハブスリーブの溝部との摺動作用により、前記ハブスリーブに伝達される変速操作装置であって、
少なくとも前記操作力が伝達される嵌合部分の表面について、
前記シフトフォークの爪部表面は、面積率で共晶炭化物を１０〜５０％含有するコバルト基盛金が表面形成され、
前記ハブスリーブの溝部表面は、硬度が、Ｈｖ値で１０００〜５０００であるダイヤモンドライクカーボン層が表面形成され、かつ、前記ダイヤモンドライクカーボン層の表面粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下である変速操作装置。
【請求項３】
請求項２に記載の変速操作装置において、
前記ダイヤモンドライクカーボン層は、鋼製のハブスリーブ溝部鋼基材の上に被覆形成される変速操作装置。
【請求項４】
請求項３に記載の変速操作装置において、
前記ハブスリーブ溝部鋼基材と、前記ダイヤモンドライクカーボン層のと間に密着補助層を設ける変速操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は摺動装置、変速操作装置、特に第１の摺動部材とこれと摺動する第２の摺動部材とを有し、前記第１の摺動部材と前記第２の摺動部材が互いにその表面の摺動面を介して摺動する摺動作用を含む摺動装置、変速操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の変速操作装置の一つとして、ハブスリーブ挟持するシフトフォークを、シフトレバーに連動するフォークシャフトに軸方向へ一定量移動可能に嵌合するとともに、シフトフォークとフォークシャフトを介して連結した変速操作装置が知られている。この変速操作装置は、ハブスリーブとその爪部を前記ハブスリーブの溝部と嵌合させて、前記ハブスリーブを挟持するシフトフォークからなる。これらの嵌合部の一部が摺動面となり、摺動する摺動作用により、前記シフトフォークの爪部の操作力が前記ハブスリーブの溝部に伝達され、前記ハブスリーブが移動する。
【０００３】
摺動面となるシフトフォークの爪部の表面やハブスリーブの溝部の表面が摩耗すると、車両変速時においてシフト操作のガタつきが大きくなり、シフト抜けが発生しやすくなる場合がある。また、通常、シフトフォークの爪部の表面とハブスリーブの溝部の表面との摩擦力は、ハブとハブスリーブのスプライン嵌合部の押圧力となる。この関係から、摩擦力の大小、すなわち摩擦係数の大小はシフト操作力の大小に影響する。よって、シフトフォークの爪部の表面とハブスリーブの溝部と間の摩擦係数が高くなると、シフトフィーリングが悪化してしまう場合がある。以上、このような表面摩耗性、摩擦係数の観点等からそれらの材質が課題となる。
【０００４】
摺動面となるシフトフォークの爪部の表面の材質およびハブスリーブの溝部の表面の材質については様々な背景技術が報告されている。例えば、シフトフォークの爪部表面については、素材となる鋼（例えばＳＣｒ４２０のクロム鋼）に対して高周波焼き入れ処理や軟窒化、ガス軟窒化処理を施したものや、硬質クロムめっきやセラミック分散Ｎｉ−Ｐめっきなどの耐めっき処理を施したものが知られている。また、ハブスリーブの溝部表面の材質としても同様の鋼を焼き入れ処理したものが知られている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１、２には、シフトフォーク爪部表面にＭｏや過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金等の耐摩耗性溶射層が形成されたものが開示されている。また、下記特許文献３、４には、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂などをコーティングまたは含浸させたもので形成されたシフトフォーク爪部表面が開示されている。下記特許文献５には、シフトフォーク爪部表面を繊維とＡｌ合金との複合材で形成させたものが開示されている。
【０００６】
なお、下記特許文献６には、Ｃｏ基合金中に共晶炭化物を有する合金を表面に装着しているバルブが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−６４５２３号公報
【特許文献２】特公昭６２−８８０７号公報
【特許文献３】特開昭５８−９７７１８号公報
【特許文献４】特開昭５６−１６２１８号公報
【特許文献５】特開昭６２−３２９２５号公報
【特許文献６】特開２００２−９７９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、シフトフォークの爪部の表面の材質およびハブスリーブの溝部の表面の材質については、さらに耐摩耗性の向上、摩擦係数というこれらの特性の向上を図る必要がある。
【０００９】
また、耐摩耗性を向上させ、摩擦係数を低減させるには、耐焼付性の向上を図り、相手攻撃性の低減を図ることも併せて必要となる。相手攻撃性が大きいと互いを摩耗させることになる。また、焼付が起こると表面が粗面化し、相手攻撃性が大きくなり、耐摩耗性が低減する。なお、本願において、相手攻撃性とは、嵌合する相手方の部材の摩耗性をいう。すなわち、シフトフォーク爪部表面であればハブスリーブ溝部表面を摩耗させる特性をいい、ハブスリーブ溝部表面であればシフトフォーク爪部表面を摩耗させる特性をいい、ハブスリーブ溝部表面であればシフトフォーク爪部表面を摩耗させる特性をいう。
【００１０】
したがって、これら耐摩耗性の向上、摩擦係数の低減という特性を間接的に特徴づける特性を考慮することが必要となり、これら間接的に特徴づける特性も含めた以上の総合的な諸特性の考慮が必要となる。
【００１１】
さらには、シフトフォークの爪部の表面の材質およびハブスリーブの溝部の表面に限られず、互いにその表面の摺動面を介して摺動する摺動作用を含む摺動装置全般においても、上記諸特性の向上を図る摺動部品の材料を提供する必要がある。
【００１２】
本発明は、上記課題を少なくとも１つ解決することに鑑みてなされてなされたものであり、耐摩耗性を向上させ、摩擦係数を低減し、相手攻撃性を低減し、耐焼付性を向上させる摺動装置、変速操作装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、第１の摺動部材とこれと摺動する第２の摺動部材とを有し、前記第１の摺動部材と前記第２の摺動部材とが互いにその表面の摺動面を介して摺動する摺動作用を含む摺動装置であって、前記第１の摺動部材の摺動面に、面積率で共晶炭化物を１０〜５０％含有するコバルト基盛金が表面形成され、前記第２の摺動部材の摺動面に、硬度が、Ｈｖ値で１０００〜５０００であるダイヤモンドライクカーボン層が表面形成され、かつ、前記ダイヤモンドライクカーボン層の表面粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、ハブスリーブと、その爪部を前記ハブスリーブの溝部と嵌合させて、前記ハブスリーブを挟持するシフトフォークとを有し、この嵌合部表面で前記シフトフォークの爪部の操作力が前記ハブスリーブの溝部との摺動作用により、前記ハブスリーブに伝達される変速操作装置であって、少なくとも前記操作力が伝達される嵌合部Ｃｏ基盛金層分の表面について、前記シフトフォークの爪部表面は、面積率で共晶炭化物を１０〜５０％含有するコバルト基盛金が表面形成され、前記ハブスリーブの溝部表面は、硬度が、Ｈｖ値で１０００〜５０００であるダイヤモンドライクカーボン層が表面形成され、かつ、前記ダイヤモンドライクカーボン層の表面粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
上記変速操作装置において、前記ダイヤモンドライクカーボン層は、鋼製のハブスリーブ溝部鋼基材の上に被覆形成されると好適である。
【００１６】
上記変速操作装置において、前記ハブスリーブ溝部鋼基材と、前記ダイヤモンドライクカーボン層との間に密着補助層を設けると好適である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、耐摩耗性を向上させ、摩擦係数を低減し、相手攻撃性を低減し、耐焼付性を向上させる摺動装置、変速操作装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。本実施形態では本変速操作装置を車両に搭載される同期噛合い式変速操作装置を例示して説明している。
【００１９】
図１は、車両に搭載される同期噛合い式変速操作装置１１の内部構造の一部を示している。変速操作装置１１は、互いに同一直線上に配置された入力軸１２及び出力軸１３を備えている。入力軸１２は、車両に搭載された内燃機関のクランク軸に対し、クラッチ等（図示略）を介して連結されている。出力軸１３はドライブシャフト、ディファレンシャルギヤ、車軸等を介して駆動輪（いずれも図示略）に接続されており、出力軸１３の回転がこれら各部材を通じて駆動輪に伝達される。
【００２０】
入力軸１２にはギヤ（メインドライブギヤとも呼ばれる）１４が一体に設けられている。また、出力軸１３上には歯数の異なる複数のギヤ（スピードギヤとも呼ばれる）１５が回転自在に設けられている。また、複数のギヤ１６を有するカウンタギヤ１７が、入力軸１２及び出力軸１３に対し平行に配置されている。そして、カウンタギヤ１７のギヤ１６が、前記ギヤ１４，１５のうち対応するものに噛合っている。
【００２１】
出力軸１３上には、複数のハブ１８がスプライン嵌合されている。（なお、図２では、出力軸１３及びハブ１８間のスプラインの図示が省略されている。）各ハブ１８の外周には、ハブスリーブ１９が軸方向（図１の左右方向）への摺動可能にスプライン嵌合されている。そして、各ハブスリーブ１９がいずれのギヤ１４，１５にも噛合っていない場合には、各ギヤ１５が出力軸１３上を空転し、入力軸１２から出力軸１３への動力伝達が遮断される。すなわち、変速操作装置１１はニュートラル状態となる。
【００２２】
これに対し、ハブスリーブ１９が軸方向へ移動していずれかのギヤ１４，１５に噛合うと、内燃機関の回転が入力軸１２、カウンタギヤ１７、ギヤ１４，１５、ハブスリーブ１９、ハブ１８等を介して出力軸１３に伝達される。そして、ハブスリーブ１９を異なるギヤ１４，１５に噛合わせることで、動力伝達に関わるギヤ１４〜１７の組合わせが切替えられて変速が行われる。
【００２３】
図２及び図３には変速操作装置の部分的な拡大図が示される。変速操作装置１１には、運転者のシフト操作に伴う操作力を前記ハブスリーブ１９に伝達するための伝達機構２１が設けられている。伝達機構２１は、複数本のフォークシャフト２２、及びフォークシャフト２２毎のシフトフォーク２３を備えている。各フォークシャフト２２は軸受（図示略）により、軸方向（図２においては紙面に直交する方向、図３においては左右方向）に往復動可能に支持されている。各シフトフォーク２３は、対応するフォークシャフト２２に対しボルト２４等により締結されている。そして、これらのフォークシャフト２２及びシフトフォーク２３は、軸方向へ移動することによりハブスリーブ１９を同方向へ摺動させる。シフトフォーク２３は、ハブスリーブ１９と嵌合させるためのシフトフォーク爪部２９をその先端に有している。
【００２４】
ハブスリーブ１９の外周部分には、シフトフォーク爪部２９の厚みよりも幅の広いハブスリーブ溝部３２が全周にわたって形成されている。そして、ハブスリーブ溝部３２内にシフトフォーク２３が入り込むことでシフトフォーク爪部２９とハブスリーブ溝部３２が嵌合し、この嵌合構造により、シフトフォーク爪部の操作力が前記ハブスリーブの溝部に伝達され、ハブスリーブ１９が移動する。
【００２５】
図４には、図３におけるシフトフォーク爪部２９とハブスリーブ溝部３２の嵌合部の拡大断面図が示される。本実施形態の特徴事項として、シフトフォーク爪部２９は、その表面にＣｏ基盛金層３０を有し、ハブスリーブ溝部３２表面は、その表面にダイヤモンドライクカーボン層（ＤＬＣ層）３３を有している。（なお、図１〜３では、説明の便宜上、これら表面層の図示を省略している。）
【００２６】
変速操作装置１１には、ハブスリーブ１９とギヤ１５（１４）の各周速度を一致させるために同期機構２５が組込まれている。同期機構２５は、一般的に用いられているものと同様の構成を有しており、前述したハブ１８、ハブスリーブ１９の他にシンクロナイザリング２６、シフティングキー２７等を主要な構成部品としている。シンクロナイザリング２６は、ギヤ１５（１４）のコーン（円錐）部２８に軸方向へのスライド可能に被せられている。シフティングキー２７は、ハブ１８の外周に設けられた溝に係合されていて、Ｃリング、スプリング等の弾性部材（図示略）によってハブスリーブ１９に押付けられている。
【００２７】
上記同期機構２５では、運転者のシフト操作に伴いシフトフォーク２３がハブスリーブ１９を例えば図３の矢印Ｘ方向へ移動させると、ハブスリーブ１９とシフティングキー２７とが突起の部分で係合していることから、ハブスリーブ１９に加えられた力はシフティングキー２７に伝わる。この伝達によりシフティングキー２７がシンクロナイザリング２６をコーン部２８に押付ける。この押付けにより、コーン部２８とシンクロナイザリング２６との間に摩擦力が生じ、ギヤ１５（１４）の回転が上昇し始める。ハブスリーブ１９がさらに同方向へ移動すると、そのハブスリーブ１９とシフティングキー２７との係合が外れる。そして、ハブスリーブ１９内周のスプラインがシンクロナイザリング２６の歯に当って、同シンクロナイザリング２６が強い力でコーン部２８に押付けられ、強い同期（シンクロ）作用が働く。最終的には、ギヤ１５（１４）の周速度がハブスリーブ１９の周速度に一致して、それら両者が噛合い、ギヤ１５（１４）が出力軸１３に相対回転不能に係止される。このようにして入力軸１２と出力軸１３とが駆動連結される。
【００２８】
シフトフォーク爪部２９は、その表面にＣｏ基盛金層３０が０．５ｍｍの厚さで表面形成されている。このＣｏ基盛金層３０（ステライト１２含有層）は、ステライト１２（Ｃｏ固溶体）と共晶炭化物とからなる。
【００２９】
表１には、本実施形態に係るステライト１２の成分表が示される。ステライト１２中の重量％（ｗｔ％）量で示される。ステライト１２は、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ以外はＣｏを含有している。
【００３０】
【表１】
2005308080.tif 000003
【００３１】
ステライト１２と共にＣｏ基盛金層２０中に含まれる共晶炭化物は、Ｃｏ基盛金層３０表面において、全体面積に対して３０％表面層に析出するように含有されている。なお、本明細書において「面積率Ｘ％」というときは、表面の全体のうち面積比率でＸ％を占めていることをいう。表面の観察は特に限られないが、例えば、光学顕微鏡を用いればよい。
【００３２】
このようなＣｏ基盛金層３０を有するシフトフォーク爪部２９の製造方法は次の通りである。シフトフォーク爪部２９の形状としたシフトフォークの爪部鋼基材３１を製造する。この爪部鋼基材３１は、クロム鋼（ＳＣｒ４２０）製であり、浸炭焼き入れ処理により表面処理されたものである。爪部鋼基材３１表面に、共晶炭化物を含有するＣｏ基盛金を盛金して、表面平坦化前のＣｏ基盛金層３０を形成させる。このとき、厚さが０．５ｍｍ（５００μｍ）強となるように盛金する。
【００３３】
盛金されたままの共晶炭化物を含有するＣｏ基盛金の表面を平坦化して仕上げる。この表面の平坦化には、その刃が鋼製の工具工を刃具として用いる。この刃具でその表面層を削り、Ｃｏ基盛金の表面を平坦化させる。この表面平坦化工程により仕上げられ、最終的に共晶炭化物を面積率で３０％含有する厚さ０．５ｍｍのＣｏ基盛金層３０が表面形成される。
【００３４】
Ｃｏ基盛金層３０における共晶炭化物の面積率の範囲は、１０〜５０％である。面積率で１０％未満であると、共晶炭化物の硬さによる表面強化効果を得ることができずに、シフトフォーク爪部２９表面のＣｏ基盛金層３０の耐摩耗性が低減してしまう。一方で面積率で５０％を超えてしまうと、Ｃｏ基盛金層３０が硬くなり過ぎて脆くなってしまう場合がある。さらに、Ｃｏ基盛金層３０が硬くなり過ぎてしまうと、表面平坦化の際に刃具が摩耗しやすくなり、刃具の寿命とコスト高さのバランスの観点から実用的でない。さらに、Ｃｏ基盛金層３０が硬くなり過ぎてしまうと、相手攻撃性が大きくなり、ハブスリーブ溝部３２表面のＤＬＣ層３３の摩耗量が増大してしまう。
【００３５】
Ｃｏ基盛金は高価であり、その使用量が増大すると、シフトフォークはコスト高いものになってしまう。よって、安価な価格に抑えられる範囲の盛金の厚さに抑え、この盛金を刃具で表面平坦化することが好適である。具体例として、厚さが０．５ｍｍ強となるように盛金し、表面平坦化後のＣｏ基盛金層３０の厚さを０．５ｍｍにすると好適である。
【００３６】
一方、ハブスリーブ溝部３２は、その表面にＤＬＣ層３３が２μｍの厚さで表面形成されている。ＤＬＣ層３３は、その表面粗さＲｚを０．５μｍ以下とされている。この表面粗さは通常の表面粗さ計を用いて測定すればよい。表面形成されたＤＬＣ層３３の硬さはＨｖ：３０００である。このＤＬＣ層３３とハブスリーブ溝部表面の鋼基材との間は、表面の密着性を向上させるために密着補助層としてＣｒを主成分とする中間層３４を設けている。
【００３７】
このようなＤＬＣ層３３を有するハブスリーブ１９の製造方法は次の通りである。ハブスリーブ溝部３２の形状としたハブスリーブの溝部鋼基材３５を製造する。この溝部鋼基材３５は、鋼（ＳＣＭ４２０）製であり、浸炭焼き入れ処理により表面処理されたものである。溝部鋼基材３５の表面粗さ（Ｒｚ）は０．５μｍ以下にするように必要に応じて表面研磨処理がされる。
【００３８】
表面粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下とされた溝部鋼基材３５表面に、Ｃｒ中間層３４を０．５μｍの厚さで設ける。この中間層３４を表面に設けた溝部鋼基材３５表面にＰＶＤ蒸着法により成膜して、厚さ２μｍ、表面粗さ０．５μｍ以下、硬さがＨｖ：３０００のＤＬＣ層３３を設ける。ここで、ＰＶＤ蒸着法による成膜条件としては、溝部鋼基材３５表面温度を２００℃、バイアス電圧を２００Ｖとし、ガスとしてＡｒガスおよびＣＨ4ガスを用いる。
【００３９】
ＤＬＣ層３３の表面粗さ（Ｒｚ）は、０．５μｍ以下とされる。Ｒｚが０．５μｍを超えると、ＤＬＣ層３３の相手攻撃性により、シフトフォーク爪部２９表面のＣｏ基盛金層３０の摩耗量が増大し、ＤＬＣ層３３自体の耐摩耗性も減少し、摩耗量が増大する場合がある。さらには、Ｒｚが０．５μｍを超えると、耐焼付性が低減し、摩擦係数が増大する場合がある。
【００４０】
中間層３４を設ける前の溝部鋼基材３５の表面粗さ（Ｒｚ）は、０．５μｍとすることが好適である。ＤＬＣ層３３と中間層３４を併せた溝部表面層は、シフトフォーク爪部２９表面のＣｏ基盛金層３０と比較して、薄膜化させざるをえないのが通常である。これは、ＤＬＣ層３３は厚膜化するとクラックが入るおそれ、コスト面などの諸理由による。したがって、薄膜化することが通常であるが、このような薄膜化を行うと中間層３４を設ける前の溝部鋼基材３５の素地の表面粗さが溝部表面層の表面粗さに影響する。よって、素地が粗いとＤＬＣ層３３表面粗さにまで影響し、ＤＬＣ層３３表面の表面粗さ（Ｒｚ）を０．５μｍ以下とすることが難しい場合がある。よって、中間層３４を設ける前の溝部鋼基材３５の表面はできるだけ平坦化されていることが必要がある。具体的には、表面粗さ（Ｒｚ）は、０．５μｍとされることが好適である。
【００４１】
中間層３４は、Ｃｒを主成分とする層に限られるものではなく、このＤＬＣ層３３と溝部鋼基材３５表面との間の密着性を向上させるものであればよく、ＴｉやＷなどであってもよい。また、ＤＬＣ層３３と溝部鋼基材３５表面との密着性が十分あれば中間層３４は必ずしも必要ではない。
【００４２】
ＤＬＣ層３３の硬さはＨｖ：１０００〜５０００である。Ｈｖ：１０００よりも小さいと、硬さによる表面強化効果を得ることができず、ＤＬＣ層３３の摩耗量が大きくなってしまう。Ｈｖ：５０００よりも大きいと相手攻撃性が大きくなり、シフトフォーク爪部２９表面のＣｏ基盛金層３０の摩耗量が増大してしまう。また、硬くなり過ぎて脆くなってしまう場合がある。
【００４３】
シフトフォーク爪部２９表面のＣｏ基盛金層３０およびハブスリーブ溝部３２表面のＤＬＣ層３３は、それぞれ表面全体に形成されていることが必ずしも必要ではない。シフトフォーク爪部２９の操作力が前記ハブスリーブの溝部に伝達される、シフトフォーク爪部２９表面とハブスリーブ溝部３２表面との接触部分に形成されていればよい。
【００４４】
シフトフォーク爪部２９表面のＣｏ基盛金層３０およびハブスリーブ溝部３２表面のＤＬＣ層３３の厚さは、それぞれ実施態様に応じて適宜変更される。例えば、ステライト１２よりもＤＬＣの方が耐摩耗性等で優れるが、層を厚くできるのはステライト１２であり、層の厚さを大きくする可能性と耐摩耗性を比較した結果、ステライト１２を厚くすることが選ばれる場合もある。
【００４５】
その選定例を本実施形態に即して挙げる。ハブスリーブ溝部３２表面は変速操作装置の動作中、回転し、その回転面がシフトフォーク爪部２９表面の同じ部分と摺動する。ハブスリーブ溝部３２表面は回転して常に異なるハブスリーブ溝部３２表面がシフトフォーク爪部２９表面と摺動するが、シフトフォーク爪部２９表面は常に同じ面でハブスリーブ溝部３２表面と摺動する。その摺動する面積の比率が異なることからシフトフォーク爪部２９表面が摩耗しやすく、層の厚さを大きくする可能性と耐摩耗性とのバランスを比較した結果、Ｃｏ基盛金層３０がシフトフォーク爪部２９表面に選ばれている。
【００４６】
本実施形態では、シフトフォーク爪部２９表面にＣｏ基盛金層３０を、ハブスリーブ溝部３２表面にＤＬＣ層３３をそれぞれ上述の所定の条件で表面形成させているが、Ｃｏ基盛金層３０、ハブスリーブ溝部３２表面以外にも互いにその表面の摺動面を介して摺動する摺動作用を含む摺動装置一般に適用できる。例えば、エンジン用バルブの摺動部であって、互いに摺動する摺動部材の一方の摺動部材の表面摺動面に面積率で共晶炭化物を１０〜５０％含有するコバルト基盛金が表面形成されており、もう一方の摺動部材の表面摺動面に硬度が、Ｈｖ値で１０００〜５０００、表面粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下であるダイヤモンドライクカーボン層が表面形成されているものを採用できる。
【実施例】
【００４７】
シフトフォーク爪部とハブスリーブ溝部とを用いて、耐摩耗性、相手攻撃性、摩擦係数、耐焼付性の諸特性について変速操作装置により実施試験を行った。
【００４８】
本実施例では、実施形態の変速操作装置を用いてシフトフォークとハブスリーブを用いて焼付を生じさせないマイルドな条件での摩耗試験（実機摩耗試験）を行った。具体的には、シフトフォークとハブスリーブを実施形態の変速操作装置に組み込んで、潤滑油（ＡＴＦ  ＤｅｘｒｏｎＩＩ）を充填し、ハブスリーブ回転数４８００ｒｐｍ、油温１２０℃、シフトフォーク作動荷重１００ｋｇの条件下で、１ｓｅｃ作動−１．５ｓｅｃ休止のサイクルを３０００サイクル実施し、シフトフォーク爪部表面およびハブスリーブ溝部表面の摩耗量を調査した。
【００４９】
焼付試験は、摩擦摩耗試験用円筒試験片（シフトフォーク爪部表面材料）と平板試験片（ハブスリーブ溝部表面材料）を製作して行った。円筒試験片は、内径２０ｍｍφ、外径２５．６ｍｍφ、高さ１７ｍｍ、表面粗さ１．６μｍＲｚとした。平板試験片は、縦３０×横３０×高さ５ｍｍ、表面粗さを０．５μｍＲｚとした。この条件の円筒試験片および平板試験片を用いて焼付荷重を求める焼付試験を行った。
【００５０】
この焼付試験は、機械試験所型摩擦摩耗試験機を用い、潤滑油（ＡＴＦ  ＤｅｘｒｏｎＩＩ）による飛沫潤滑、８６００ｒｐｍ（９．６ｍ／ｓｅｃ）の条件下にて、２分間ごとに２５０Ｎずつ荷重を増加させて行った。焼付荷重は、摩擦係数が０．２以上となった時、もしくは目視で摩耗が極端に大となったときの荷重をもって焼付荷重とした。
【００５１】
本実施例では特段の説明がないかぎり、「実施例」とは、上述の実施形態による製造方法によって製造されたシフトフォーク爪部、ハブスリーブ溝部の組み合わせのことを言う。すなわち、実施例のシフトフォーク爪部は、その表面にＣｏ基盛金層が０．５ｍｍの厚さで表面形成され、このＣｏ基盛金層（ステライト１２含有層）は、上述の表１の成分であるステライト１２と面積率で３０％含む共晶炭化物とからなる表面層が形成されている。また、実施例のハブスリーブ溝部は、その表面にＤＬＣ層が２μｍの厚さで表面形成され、ＤＬＣ層は、その表面粗さＲｚを０．５μｍ以下とされ、表面形成されたＤＬＣ層の硬さはＨｖ：３０００である。さらに、このＤＬＣ層とハブスリーブ溝部表面の鋼基材との間は、表面の密着性を向上させるために密着補助層としてＣｒを主成分とする厚さ０．５μｍの中間層が設けられている。
【００５２】
本実施例における主な評価基準は以下の通りである。焼付荷重は３０００Ｎ以上であると好適であると判断している。摩擦係数は０．０２以下であると好適であると判断している。シフトフォーク爪部表面の摩耗量は５０μｍ以下であれば好適であると判断している。ハブスリーブ溝部表面の摩耗量は２μｍ以下であれば好適であると判断している。
【００５３】
（１）実機摩耗試験（材質変化）
本試験はシフトフォーク爪部表面とハブスリーブ溝部表面の材質を変えて組み合わせを変えることによる試験を行った。
【００５４】
比較例として用いたシフトフォーク爪部は、爪部基材表面（ＳＣｒ４２０：浸炭焼き入れ処理済み）に（ｉ）本実施例と同様にＣｏ基盛金層を表面形成させたもの、（ｉｉ）Ｃｏ基盛金層を表面形成させず、硬質クロムめっきを表面形成させたものと（ｉｉｉ）Ｃｏ基盛金層を表面形成させず、爪部基材表面そのままの状態のものの３種類を用いた。その他の条件については実施例と同様である。
【００５５】
比較例として用いたハブスリーブ溝部は、溝部基材表面（ＳＣＭ４２０：浸炭焼き入れ処理済み）に（ｉ）本実施例と同様にＤＬＣ層を表面形成させたもの、（ｉｉ）ＤＬＣ層を表面形成させず、溝部基材表面そのままの状態のものの２種類を用いた。その他の条件については実施例と同様である。
【００５６】
「結果および評価」
図５には、本試験の結果が示される。実施例の組み合わせであるとシフトフォーク爪部表面とハブスリーブ溝部表面共に耐摩耗性を向上できることがわかった。この耐摩耗性が向上できることからシフトフォーク爪部表面とハブスリーブ溝部表面共に相手攻撃性も低減できていることがわかった。
【００５７】
（２）実機摩耗試験（表面粗さ変化）
本試験はシフトフォーク爪部表面とハブスリーブ溝部表面の材質を変えて組み合わせを変えることによる試験を行った。その他の条件については実施例と同様である。
【００５８】
「結果および評価」
本試験の結果が図６に示される。実施例の表面粗さであるとシフトフォーク爪部表面とハブスリーブ溝部表面共に相手攻撃性の低減および耐摩耗性の向上を実現できていることがわかった。すなわち、表面粗さＲｚが０．５μｍを超えるとシフトフォーク爪部表面とハブスリーブ溝部表面共に（特にシフトフォーク爪部表面）摩耗量が増加することがわかった。
【００５９】
（３）焼付試験（材質変化）
本試験は円筒試験片（爪部表面材料）と平板試験片（溝部表面材料）の材質を変えて組み合わせを変えることによる試験を行った。
【００６０】
比較例として用いた円筒試験片は、爪部基材表面（ＳＣｒ４２０：浸炭焼き入れ処理済み）に（ｉ）本実施例と同様にＣｏ基盛金層を表面形成させたもの、（ｉｉ）Ｃｏ基盛金層を表面形成させず、硬質クロムめっきを表面形成させたものと（ｉｉｉ）Ｃｏ基盛金層を表面形成させず、爪部基材表面そのままの状態のものの３種類を用いた。その他の条件については実施例と同様である。
【００６１】
比較例として用いた平板試験片は、溝部基材表面（ＳＣＭ４２０：浸炭焼き入れ処理済み）に（ｉ）本実施例と同様にＤＬＣ層を表面形成させたもの、（ｉｉ）ＤＬＣ層を表面形成させず、溝部基材表面そのままの状態のものの２種類を用いた。その他の条件については実施例と同様である。
【００６２】
「結果および評価」
本試験の結果が表２に示される。実施例の組み合わせであるとシフトフォーク爪部表面とハブスリーブ溝部表面共に耐焼付性の向上および摩擦係数の低減を実現できていることがわかった。
【００６３】
【表２】
2005308080.tif 000004
【００６４】
（４）焼付試験（表面粗さ変化）
本試験は平板試験片（溝部表面材料）の表面粗さを変えて組み合わせを変えることによる試験を行った。比較例は表面粗さのみが異なり、その他の条件については実施例と同様である。
【００６５】
「結果および評価」
本試験の結果が表３に示される。実施例の表面粗さであるとシフトフォーク爪部表面とハブスリーブ溝部表面共に耐焼付性の向上および摩擦係数の低減を実現できていることがわかった。
【００６６】
【表３】
2005308080.tif 000005
【００６７】
（５）実機摩耗試験（共晶炭化物含有量変化）
本試験はシフトフォーク爪部表面のＣｏ基盛金中の共晶炭化物の含有量を面積率で変えて組み合わせを変えることによるシフトフォーク爪部とハブスリーブ溝部とを用いた試験を行った。Ｃｏ基盛金の共晶炭化物の含有量、ステライト１２中のＣｏ以外の各金属成分比（重量％）を表４に示す。表中に挙げられていない金属は表１と同程度の含有量である。
【００６８】
【表４】
2005308080.tif 000006
【００６９】
「結果および評価」
表５およびそれに対応する図７には、本試験の結果が示される。Ｃｏ基盛金中の共晶炭化物の面積率が１０％以上であるとシフトフォーク爪部表面の耐摩耗性を向上できることがわかった。
【００７０】
【表５】
2005308080.tif 000007
【００７１】
（６）刃具寿命試験（共晶炭化物含有量変化）
本試験は、基盛金層を削って表面平坦化する刃具による刃具寿命試験を行った。Ｃｏ基盛金層の成分表４に対応させて、共晶炭化物含有量を変化させたリング状のＣｏ基盛金試料を用いる。刃具は実際に用いる実施形態の刃具を用いる。リング状のＣｏ基盛金試料は、内径３０ｍｍφ、外径５０ｍｍφである。
【００７２】
図８にリング状のＣｏ基盛金試料を回転数１００ｒｐｍで回転させ、リング内周部に刃具を１ｍｍ／ｓｅｃで送り込み、リング内周部を５０μｍまで切り込んだ後、切り込みをやめて刃具を元の位置に戻した。
【００７３】
刃具を送り込み、切り込みをやめて元の位置に戻すまでの上記一連の工程を１回の刃具の送り回数として、刃具の逃げ面摩耗量が２０μｍに達するまでの送り回数を寿命送り回数とした。この寿命送り回数が５００回より少ないと刃具の摩耗量が多く、刃具寿命が短いと判断した。
【００７４】
「結果および評価」
図９には、本試験の結果が示される。Ｃｏ基盛金中の共晶炭化物の面積率が５０％以下であると寿命送り回数を５００回以上とでき、刃具寿命を確保できることがわかった。上記（５）実機摩耗試験（共晶炭化物含有量変化）と本試験の結果からＣｏ基盛金層は共晶炭化物を面積率で１０〜５０％含有していると好適であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施形態に係る変速操作装置を示す説明図である。
【図２】本実施形態に係る変速操作装置の部分拡大断面図である。
【図３】本実施形態に係る変速操作装置の部分拡大断面図である。
【図４】本実施形態に係るシフトフォーク爪部およびハブスリーブ溝部の拡大断面図である。
【図５】本実施例に係る実機摩耗試験の結果を示すグラフである。
【図６】本実施例に係る実機摩耗試験の結果を示すグラフである。
【図７】本実施例に係る実機摩耗試験の結果を示すグラフである。
【図８】本実施例に係る刃具寿命試験の説明図である。
【図９】本実施例に係る刃具寿命試験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７６】
１１  変速操作装置、１９  ハブスリーブ、２１  伝達機構、２３  シフトフォーク、２５  同期機構、２９、シフトフォーク爪部、３０  Ｃｏ基盛金層、３１  爪部鋼基材、３２  ハブスリーブ溝部、３３  ＤＬＣ層、３４  中間層、３５  溝部鋼基材。
【図１】
2005308080.tif 000008
【図２】
2005308080.tif 000009
【図３】
2005308080.tif 000010
【図４】
2005308080.tif 000011
【図５】
2005308080.tif 000012
【図６】
2005308080.tif 000013
【図７】
2005308080.tif 000014
【図８】
2005308080.tif 000015
【図９】
2005308080.tif 000016