(57)【要約】【課題】摩擦低減効果を有効に得ることができる摺動機構、クランクシャフト、摺動機構の製造方法、およびクランクシャフトの製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る摺動機構１、クランクシャフト３、摺動機構１の製造方法、およびクランクシャフト３の製造方法は、軸２および軸受４を有し、前記軸２の前記軸受４に対して摺動する軸摺動部５に微細な凹部６が形成され、前記軸摺動部５の軸方向の両端に、軸端方向へ向かって細くなるテーパ部７が形成されることを特徴とする。【選択図】図１
2007146909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸および軸受を有する摺動機構であって、前記軸の前記軸受に対して摺動する軸摺動部に微細な凹部が形成され、前記軸摺動部の軸方向の両端に、軸端方向へ向かって細くなるテーパ部が形成されることを特徴とする摺動機構。
【請求項２】
前記軸摺動部は硬さの分布を有し、軸摺動部の軸方向両端部で硬度が低いことを特徴とする請求項１に記載の摺動機構。
【請求項３】
前記テーパ部は、前記軸摺動部のそれぞれの軸方向両端部から、軸摺動部の軸方向長さの１／１０以上であって１／４以下の範囲内の長さを有することを特徴とする請求項１または２に記載の摺動機構。
【請求項４】
前記テーパ部の最小軸径は、前記軸摺動部のテーパ部の間に形成される平坦部の軸径から、２μｍ以上であって６μｍ以下の値を減じた値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の摺動機構。
【請求項５】
前記軸摺動部に形成される微細な凹部の深さの分布は、０．５μｍ以上であって４．５μｍ以下の範囲内であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の摺動機構。
【請求項６】
軸および軸受を有する摺動機構を備えるクランクシャフトであって、前記軸の前記軸受に対して摺動する軸摺動部に微細な凹部が形成され、前記軸摺動部の軸方向の両端に、軸端方向へ向かって細くなるテーパ部が形成されることを特徴とするクランクシャフト。
【請求項７】
前記軸摺動部は硬さに分布を有し、軸摺動部の軸方向両端部で硬度が低いことを特徴とする請求項６に記載のクランクシャフト。
【請求項８】
前記テーパ部は、前記軸摺動部のそれぞれの軸方向両端部から、軸摺動部の軸方向長さの１／１０以上であって１／４以下の範囲内の長さを有することを特徴とする請求項６または７に記載のクランクシャフト。
【請求項９】
前記テーパ部は、前記軸摺動部のそれぞれの軸方向両端部から、前記軸摺動部の軸方向長さの２ｍｍ以上であって５ｍｍ以下の範囲内の長さを有することを特徴とする請求項８に記載のクランクシャフト。
【請求項１０】
前記テーパ部の最小軸径は、前記軸摺動部のテーパ部の間に形成される平坦部の軸径から、２μｍ以上であって６μｍ以下の値を減じた値であることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のクランクシャフト。
【請求項１１】
前記軸摺動部に形成される微細な凹部の深さの分布は、０．５μｍ以上であって４．５μｍ以下の範囲内であることを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１項に記載のクランクシャフト。
【請求項１２】
軸および軸受を有する摺動機構の製造方法であって、前記軸に形成されて前記軸受に対して摺動すると共に軸方向両端部の硬度が低く形成された軸摺動部に、同一の加圧力にて微細な凹部を形成させた後、前記軸摺動部の硬度が低く形成された部位を、微細な凹部の深さが所定の深さとなるように加工することを特徴とする摺動機構の製造方法。
【請求項１３】
前記軸摺動部に微細な凹部を形成させた後に、微細な凹部を形成させることにより当該凹部の周囲に形成される盛り上がり部を除去すると同時に、前記軸摺動部の軸方向の両端に軸端部方向へ向かって細くなるテーパ部を加工することを特徴とする請求項１２に記載の摺動機構の製造方法。
【請求項１４】
前記テーパ部は、前記軸摺動部のそれぞれの軸方向両端部から、軸摺動部の軸方向長さの１／１０以上であって１／４以下の範囲内の長さを有するように加工されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の摺動機構の製造方法。
【請求項１５】
前記テーパ部の最小軸径は、前記軸摺動部のテーパ部の間に形成される平坦部の軸径から、２μｍ以上であって６μｍ以下の値を減じた値となるように加工されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の摺動機構の製造方法。
【請求項１６】
前記軸摺動部に形成される微細な凹部の深さの分布は、０．５μｍ以上であって４．５μｍ以下の範囲内となるように加工されることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の摺動機構の製造方法。
【請求項１７】
軸および軸受を有する摺動機構を備えたクランクシャフトの製造方法であって、前記軸に形成されて前記軸受に対して摺動すると共に軸方向両端部の硬度が低く形成された軸摺動部に、同一の加圧力にて微細な凹部を形成させた後、前記軸摺動部の硬度が低く形成された部位を、微細な凹部の深さが所定の深さとなるように加工することを特徴とするクランクシャフトの製造方法。
【請求項１８】
前記軸摺動部に微細な凹部を形成させた後に、微細な凹部を形成させることにより当該凹部の周囲に形成される盛り上がり部を除去すると同時に、前記軸摺動部の軸方向の両端に軸端部方向へ向かって細くなるテーパ部を加工することを特徴とする請求項１７に記載のクランクシャフトの製造方法。
【請求項１９】
前記テーパ部は、前記軸摺動部のそれぞれの軸方向両端部から、軸摺動部の軸方向長さの１／１０以上であって１／４以下の範囲内の長さを有するように加工されることを特徴とする請求項１７または１８に記載のクランクシャフトの製造方法。
【請求項２０】
前記テーパ部は、前記軸摺動部のそれぞれの軸方向両端部から、前記軸摺動部の軸方向長さの２ｍｍ以上であって５ｍｍ以下の範囲内の長さを有するように加工されることを特徴とする請求項１９に記載のクランクシャフトの製造方法。
【請求項２１】
前記テーパ部の最小軸径は、前記軸摺動部のテーパ部の間に形成される平坦部の軸径から、２μｍ以上であって６μｍ以下の値を減じた値となるように加工されることを特徴とする請求項１７〜２０のいずれか１項に記載のクランクシャフトの製造方法。
【請求項２２】
前記軸摺動部に形成される微細な凹部の深さの分布は、０．５μｍ以上であって４．５μｍ以下の範囲内となるように加工されることを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか１項に記載のクランクシャフトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動機構、クランクシャフト、摺動機構の製造方法およびクランクシャフトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両用エンジンのクランクシャフト等に設けられる摺動部材の摺動部の摩擦を低減するために、摺動部材の摺動面に微細な窪み、凹面または溝などを形成する方法が行われている（例えば、特許文献１参照）。軸物摺動部材において、エッジ応力が発生し摺動部の端部で接触が厳しくなり、初期摩耗や焼付きが発生することがあり、摺動部の端部においてクリアランスを拡大すると摺動部端部の最小油膜厚さが増加し、初期摩耗や耐焼付き性が改善される。しかし、微細な凹部を形成した軸物摺動部材の端部のクリアランスを拡大するように加工すると、凹部の深さが加工により浅くなり、微細な凹部による摩擦低減効果が十分に発揮できなくなる。
【０００３】
また、微細な凹部が形成される部材の硬さにばらつきがある場合に、同一の加工条件にて微細な凹部の加工を実施すると、硬い部分では微細な凹部の深さが浅くなり、軟らかい部分では深さが深くなるため、深さにおいてもばらつきが生じ、深さの制御が困難となる。この深さのばらつきは、例えば微細な凹部が深すぎると摩擦特性が悪化し、浅すぎると摩擦低減効果を十分に得ることが出来なくなることから、好ましくない。
【特許文献１】特開２００２−２６６８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、摩擦低減効果を有効に得ることができる摺動機構、クランクシャフト、摺動機構の製造方法、およびクランクシャフトの製造方法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】
【０００５】
上記目的を達成する本発明に係る摺動機構は、軸および軸受を有する摺動機構であって、前記軸の前記軸受に対して摺動する軸摺動部に微細な凹部が形成され、前記軸摺動部の軸方向の両端に、軸端方向へ向かって細くなるテーパ部が形成されることを特徴とする。
【０００６】
上記目的を達成する本発明に係るクランクシャフトは、軸および軸受を有する摺動機構を備えるクランクシャフトであって、前記軸の前記軸受に対して摺動する軸摺動部に微細な凹部が形成され、前記軸摺動部の軸方向の両端に、軸端方向へ向かって細くなるテーパ部が形成されることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る摺動機構の製造方法は、軸および軸受を有する摺動機構の製造方法であって、前記軸に形成されて前記軸受に対して摺動すると共に軸方向両端部の硬度が低く形成された軸摺動部に、同一の加圧力にて微細な凹部を形成させた後、前記軸摺動部の硬度が低く形成された部位を、微細な凹部の深さが所定の深さとなるように加工することを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成する本発明に係るクランクシャフトの製造方法は、軸および軸受を有する摺動機構を備えたクランクシャフトの製造方法であって、前記軸に形成されて前記軸受に対して摺動すると共に軸方向両端部の硬度が低く形成された軸摺動部に、同一の加圧力にて微細な凹部を形成させた後、前記軸摺動部の硬度が低く形成された部位を、微細な凹部の深さが所定の深さとなるように加工することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した本発明に係る摺動機構は、軸摺動部の軸方向の両端にテーパ部が形成されるため、両端部における軸と軸受の間のクリアランスが大きくなって最小油膜厚さが増加し、両端部における初期摩耗，焼付きを防止でき，微細な凹部による摩擦低減効果を有効に得ることができる。
【００１０】
上記のように構成した本発明に係るクランクシャフトは、軸摺動部の軸方向の両端にテーパ部が形成されるため、両端部における軸と軸受の間のクリアランスが大きくなって最小油膜厚さが増加し、両端部における初期摩耗，焼付きを防止でき，微細な凹部による摩擦低減効果を有効に得ることができる。
【００１１】
上記のように構成した本発明に係る摺動機構の製造方法は、軸方向両端部の硬度が低く形成された軸摺動部に、同一の加圧力にて微細な凹部を形成させるため、軸方向両端部において凹部の深さが深く形成される。この後に微細な凹部の深さが所定の深さとなるように仕上げ加工することで、摩擦低減効果のある摺動機構を製造することができる。
【００１２】
上記のように構成した本発明に係るクランクシャフトの製造方法は、軸方向両端部の硬度が低く形成された軸摺動部に、同一の加圧力にて微細な凹部を形成させるため、軸方向両端部において凹部の深さが深く形成される。この後に微細な凹部の深さが所定の深さとなるように仕上げ加工することで、摩擦低減効果のあるクランクシャフトを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１は本実施形態に係る摺動機構を示す断面図、図２は図１の摺動機構の符号Ａで示す部位の拡大断面図である。
【００１５】
例えば、車両用エンジンのクランクシャフト３は、燃料の燃焼圧力をピストンから受けてクランクシャフト側に動力を伝達するコネクティングロッドに対して、すべり軸受４を介して連結されている。
【００１６】
すべり軸受４はコネクティングロッド（不図示）に固定されており、図１に示すように、すべり軸受４に、クランクシャフト３に形成されるクランクピン２（軸）が枢着して摺動機構１が構成される。
【００１７】
クランクピン２は、軸心方向長さＬ１を有して軸受４と枢着する軸摺動部５を有し、この軸摺動部５の表面には、図２に示すように複数の微細な凹部６が形成されている。この微細な凹部６は、潤滑油を保持することができ、軸摺動部５と軸受４の間の摩擦を低減させる効果を有している。
【００１８】
軸摺動部５の軸心方向両端部には、端部方向へ向かって細くなるテーパ部７が形成され、両端のテーパ部７の間に平坦部８が形成される。
【００１９】
テーパ部７の長さＬ２が片側で軸心方向長さＬ１の１／１０以下の場合には、エッジ応力に対して十分に耐摩耗性および耐焼付性の効果が発揮されない。また、テーパ部７の長さＬ２が片側で軸心方向長さＬ１の１／４以下の場合には、初期の耐摩耗性、耐焼付性が向上するが、１／４以上となると荷重を支える平坦部８の長さＬ３が減少してしまうため、荷重を受ける部分が減少して圧力が高くなって油膜が全域で薄くなり、摩擦特性が悪化する。また、平坦部８の長さＬ３が減少することによる硬度の低下により、強度の低下も問題となる。
【００２０】
このため、軸摺動部５のテーパ部長さＬ２は、軸摺動部５のそれぞれの軸心方向両端部において、軸摺動部５の軸心方向長さＬの１／１０以上であって１／４以下の範囲内で形成されることが好ましく、平坦部８の長さＬ３は、軸心方向長さＬ１の１／２以上の長さを有することが好ましい。
【００２１】
したがって、例えば軸心方向長さＬ１が２０ｍｍのクランクシャフトであれば、軸摺動部５は両端部に２ｍｍ以上であって５ｍｍ以下の長さＬ２を有するテーパ部７が形成されることが好ましい。また、後述するが、加工条件によって軸摺動部５の軸心方向両端部には微細な凹部６が深く形成される。このため、テーパ部長さＬ２がＬ１の１／４以下の場合には、テーパ部の加工の際に凹部６の深すぎるテクスチャの領域が残存してしまい、Ｌ１の１／４以上では、テーパ部の加工の際に微細な凹部６が適切な深さとなっている部分まで浅くしてしまうため、好ましくない。
【００２２】
また、テーパ部の最小軸径は、平坦部の軸径に対する軸径の減少量が２μｍ以下の場合には、最小油膜厚さが十分に厚くならない。また、軸径の減少量が６μｍ以上の場合では、両端部における油膜厚さは大きくなるが、テーパの切り上がり部分の油膜が薄くなり、最小油膜厚さが切り上がり部に移動してしまい、この部分での摩耗や焼付きが懸念される。
【００２３】
したがって、軸摺動部のテーパ形状を有する部位の最小軸径は、平坦部の軸径から２μｍ以上であって６μｍ以下の値を減じた値であることが好ましい。
【００２４】
本実施形態と異なり、軸摺動部５においてテーパ部７が形成されない場合には、通常、軸摺動部５の軸方向の両端においてエッジ応力が発生し接触状態が厳しくなる。特に軸摺動部５と軸受４の間で油膜が薄くなる厳しい条件で使用された場合に、非常に薄い油膜に対して、微細な凹部６に油膜が吸収され耐焼付性が悪化することになる。そこで、本実施形態のように軸摺動部５の両端部をテーパ形状とすることで、軸摺動部５の軸径を細くしてクリアランスを大きくすることができ、これにより、軸摺動部５の両端部における最小油膜厚さを増加させ、微細な凹部６による摩擦低減効果を効果的に得ることができる。
【００２５】
また、軸摺動部５に形成される微細な凹部６の深さが深すぎる場合、負荷容量が低下し摩擦特性が悪化する。また、微細な凹部６の深さが浅すぎる場合には、摩擦低減効果が十分に発現されない。したがって、軸摺動部５に形成される微細な凹部６の深さは、０．５μｍ以上であって４．５μｍ以下の範囲内に分布することが好ましい。
【００２６】
次に、本実施形態に係る摺動機構の製造方法を説明する。
【００２７】
クランクピン２に成形される前の被加工部材は、軸摺動部５が形成される加工部にテーパ部７および微細な凹部６が未だ形成されていない。この加工部は、硬さの分布を有しており、軸心方向の両端部の硬度が低く形成されている。
【００２８】
この被加工部材の加工面に、まず、微細な凹部６を形成させる加工を行う。微細な凹部６を形成させるには種々の方法があるが、本実施形態では、例えばマイクロインデント加工法を用いる。この方法は、先端に複数の凸部を有する工具を加工面に押し付けることにより工具の形状を転写して凹部を形成する加工方法である。
【００２９】
この工具は、各々の凸部の形状および分布が一様であり、この工具を加工面に一様な加圧力で押し付けて加工面に凹部を形成させる。したがって、加工面に対する微細な凹部６の加工条件は、加工部の硬度の分布を除き、加工面の全ての部位において略同一となる。したがって、加工部の両端部の硬度が低く形成されている部位には、結果として凹部６が深く形成される。
【００３０】
次に、微細な凹部６の周囲に形成される盛り上がり部を除去する仕上げ加工を行う。この際に、加工部の両端部において深く形成された凹部６の深さを、上述した好ましい深さである０．５μｍ以上であって４．５μｍ以下の範囲内に分布させることができる。硬度の低い軸摺動部５の軸方向両端部において微細な凹部６の深さが深くなりすぎると、負荷容量の低下を招き摩擦特性が悪化するが、上述のように、微細な凹部６を加工した後に仕上げ加工を実施して深さを調整することで、摩擦低減効果を十分に発揮させることが可能となる。
【００３１】
この仕上げ加工では、例えば、テーパ部７の加工を同時に実施することができる。このように、微細な凹部６を加工した後に両端部にテーパ部７を加工することで、軸摺動部５の端部で発生する最小油膜厚さを厚くすることができ、初期摩耗や耐焼付き性を向上させることが可能となる。また、テーパ部７を加工すると同時に、加工部の両端部で深く形成された微細な凹部６の深さを好ましい深さに浅くすることができ、摩擦低減効果を十分に発現することができる。また、この加工において、加工部の両端部の硬度が低いため容易にテーパ部７を加工することができる。
【００３２】
また、微細な凹部６の形成時に発生する盛上り部を除去すると同時に、深くなりすぎた微細な凹部６の深さを調整できるため、凹部６の深さの制御を、加工工程を増やすことなく容易に行うことが可能である。
【００３３】
＜実験例＞
摩擦係数に対する微細な凹部６の深さの影響を調べるために、実際に微細な凹部６の深さを変化させた試験片の作製を行い、摩擦試験を行った。
【００３４】
図３は本実施形態を検証するための試験装置の内円筒を示す図であり、（Ａ）は内円筒の側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図、図４は本実施形態を検証するための試験装置の外円筒を示す図であり、（Ａ）は外円筒の側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、図５は試験装置を示す模式図であり、（Ａ）は試験装置全体を示す模式図、（Ｂ）は（Ａ）のＶ−Ｖ線に沿う部分断面図である。なお、図中の寸法の単位はｍｍである。
【００３５】
また、表１は試験条件を表す。
【００３６】
【表１】
2007146909.tif 000003
【００３７】
試験装置１０は、図３〜５に示すように、内円筒１１および外円筒１２を有している。外円筒１２は、外径６０ｍｍの鋼製円筒１３に内径４５ｍｍのアルミメタル１４を圧入したものである。
【００３８】
内円筒１１は、外径が４３ｍｍ、軸方向曲率半径Ｒ７００ｍｍの鋼鉄（ＳＣＭ４２０Ｈ鋼）の浸炭焼き入れ焼き戻し材である。内円筒１１および外円筒１２の幅は、ともに２０ｍｍである。
【００３９】
内円筒１１および外円筒１２には、それぞれＡＣサーボモータ（不図示）が取り付けられており、それぞれ独立に回転制御することが可能である。この外円筒１２の内側に内円筒１１を配置させ、５Ｗ３０ＳＪの油を入れた油浴内にこの内円筒１１および外円筒１２を浸すことで、内円筒１１および外円筒１２の間に油膜を形成させて、相対滑り運動中に発生する摩擦トルクを内円筒１１が取り付けられる回転軸に取り付けたトルクセンサ（不図示）により計測し、摩擦係数を算出した。
【００４０】
実験は、ラジアル荷重を２００Ｎ、油温度を８０℃として測定を実施した。速度条件は内円筒１１の回転速度ｕ１、外円筒１２の回転速度ｕ２を、それぞれｕ１＝５ｍ／ｓ、ｕ２＝−１ｍ／ｓとして測定を実施した。この条件は、比較的相対すべり速度（｜ｕ１−ｕ２｜）が遅く、平均転がり速度（（ｕ１＋ｕ２）／２）が速い状態で、微細な凹部６が相手メタルよりも速い速度で回転する条件である。またこのときの速度条件は、油膜厚さが０.５〜１μｍ程度と比較的厚く形成される条件である。
【００４１】
図６は内円筒の外周表面を示す部分平面図である。
【００４２】
図６のように、内円筒１１の表面には微細な凹部６を形成し、凹部６の微細形状は、マイクロインデント加工により形成した。凹部６の微細形状を形成後、凹部６のエッジ部にできた盛り上がりを粒径９μｍのラッピングフィルムにより除去し、試験に供した。実験例及び比較例の凹部の微細形状の仕様は表２に示す通りである。
【００４３】
【表２】
2007146909.tif 000004
【００４４】
比較例は、微細な凹部６が形成されず、現行相当の粗さの表面を有する場合についての試験条件であり、実験例と比較するためのものである。本実験例では、微細な凹部６の表面形状や配置などは変化させずに深さのみを変化させて評価を実施した。
【００４５】
実験例は、表面をＬＡＰ加工によりＲａ＝０．０２ｍｍに仕上げており、微細な凹部６の深さが、実験例１では１．３μｍ、実験例２では２．４μｍ、実験例３では３．６μｍ、実験例４では６．８μｍとした。
【００４６】
次に、試験結果について図７を用いて説明する。
【００４７】
図７は、本実験結果における微細な凹部の深さと摩擦係数の変化の比率の関係を示すグラフである。
【００４８】
図７の縦軸は、比較例に対する実験例での摩擦係数の増減を表しており、低いほど比較例に対して摩擦係数が減少しており、高いほど摩擦係数が増加して悪化していることを表している。図のように、凹部６の深さｈを適切に設定することで摩擦係数を大きく低減できることが確認できる。また、微細な凹部６の深さｈが深すぎる場合には急激に摩擦が悪化するため、深くなりすぎないことが重要である。本実験結果より、軸摺動部５に形成される微細な凹部６の深さｈが０．５μｍ以上であって４．５μｍ以下の範囲内にある場合に、摩擦が低減して好ましいことが確認できた。
【００４９】
図８は、従来のマイクロインデント加工により加工された軸摺動部の軸方向における深さ分布を示すグラフ、図９は、クランクピンのジャーナル部の硬さ試験の測定結果を示し、（Ａ）は測定結果を示すグラフ、（Ｂ）は測定位置を示すジャーナル部の断面図である。
【００５０】
実際のクランクシャフトに対して微細な凹部６を形成して摩擦の低減を実施する際に、断面形状を制御した３Ｄ微細形状を加工する工法には、上述したマイクロインデント（塑性）加工を適用し、実際にクランクシャフトに微細な凹部６を作製して行っている。
【００５１】
従来のクランクピンでは、図８のように、軸摺動部におけるメタルのあたり幅である２０ｍｍの両端部において、微細な凹部の深さが狙い値である３μｍよりも深くなりすぎている。微細な凹部の深さの制御は、ワークの硬さに対して一定の荷重で加工を行うことで制御しているが、ワークであるクランクピンの両端部は高周波焼入れを入れることができないため硬さが低下している。これは、図９に示すクランクピンのジャーナル部の硬さ測定結果からも明らかである。
【００５２】
したがって、クランクピン２の加工部が硬さの分布を有しており、軸心方向の両端部の硬度が低く形成されているため、微細な凹部６が深く形成される両端部をテーパ形状に形成することにより、テーパ形状を形成しつつ微細な凹部６の深さを制御することができる。
【００５３】
＜解析例＞
クランクピンのジャーナル部において、軸受幅の端部でエッジ応力が発生し、接触が最も厳しくなる事が知られている。計算結果からも油膜の厚さは端部にて最も薄くなる。メタル幅の両端部において軸径をテーパ形状に細くした場合の油膜厚さを解析により求めた。
【００５４】
図１０は、比較例および解析例の計算に使用した軸摺動部の形状の概略を示す平面図であり、（Ａ）は比較例、（Ｂ）解析例１、（Ｃ）は解析例２を示す。なお、図中の寸法の単位はｍｍである。
【００５５】
図１０のように、比較例は平坦な軸であるのに対して、解析例１は軸受幅の端部（テーパ部の端部）における軸径の減少量を６μｍ（片側加工取りしろ３μｍ）とし、解析例２は軸受幅の端部における軸径の減少量を１０μｍ（片側加工取りしろ５μｍ）とした。
【００５６】
図１１は、軸受軸方向位置に対する最小油膜厚さを示すグラフである。
【００５７】
図１１のように、比較例に対する解析例１，２の軸受幅の端部における最小油膜厚さが、比較例に対して上昇していることが確認できた。ただし、解析例２のように、加工量を大きくしすぎると最小油膜厚さ域がテーパ形状の切りあがりの部分（平坦部８とテーパ部７の境界の部分）に移動してしまい、全体的に油膜が薄くなるため摩擦状態が悪化する。このように、軸径の減少量が６μｍ以上の場合では、両端部における油膜厚さは大きくなるが、テーパの切り上がり部分の油膜が薄くなり、最小油膜厚さが切り上がり部に移動してしまい、この部分での摩耗や焼付きが発生する可能性がある。また、軸径の減少量が２μｍ以下の場合には、最小油膜厚さが十分に厚くならない。したがって、軸摺動部５のテーパ部７の最小軸径は、平坦部の軸径から２μｍ以上であって６μｍ以下の値を減じた値であることが好ましいことが確認できる。
【００５８】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、クランクシャフトの軸摺動部５ではなく、他の摺動部に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施形態に係る摺動機構を示す断面図である。
【図２】図１の摺動機構の符号Ａで示す部位の拡大断面図である。
【図３】本実施形態を検証するための試験装置の内円筒を示す図であり、（Ａ）は内円筒の側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】本実施形態を検証するための試験装置の外円筒を示す図であり、（Ａ）は外円筒の側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】試験装置を示す模式図であり、（Ａ）は試験装置全体を示す模式図、（Ｂ）は（Ａ）のＶ−Ｖ線に沿う部分断面図である。
【図６】内円筒の外周表面を示す部分平面図である。
【図７】本実験結果における微細な凹部の深さと摩擦係数の変化の比率の関係を示すグラフである。
【図８】従来のマイクロインデント加工により加工された軸摺動部の軸方向における深さ分布を示すグラフである。
【図９】クランクピンのジャーナル部の硬さ試験の測定結果を示し、（Ａ）は測定結果を示すグラフ、（Ｂ）は測定位置を示すジャーナル部の断面図である。
【図１０】比較例および解析例の計算に使用した軸摺動部の形状の概略を示す平面図であり、（Ａ）は比較例、（Ｂ）解析例１、（Ｃ）は解析例２を示す。
【図１１】軸受軸方向位置に対する最小油膜厚さを示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１    摺動機構、
２    クランクピン（軸）、
３    クランクシャフト、
４    軸受、
５    軸摺動部、
６    凹部、
７    テーパ部、
８    平坦部、
Ｌ１    軸摺動部の長さ、
Ｌ２    テーパ部の長さ、
Ｌ３    平坦部の長さ。
【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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【図１１】
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