(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱油および合成油を基油とし、モリブデンジチオカーバメートをモリブデン量として５０〜１０００ｐｐｍ，ジチオリン酸亜鉛をリン量として０．０１〜０．２ｗｔ％含む潤滑油中で使用される硬質炭素皮膜摺動部材において、少なくとも表面層にモリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ）および鉄（Ｆｅ）のうちから選ばれる少なくとも１種の金属元素を５〜７０ａｔ％含むことを特徴とする硬質炭素皮膜摺動部材。
【請求項２】
鉱油および合成油を基油とし、いおう（Ｓ）系添加剤を含み、そのいおう（Ｓ）成分の含有量が０．２ｗｔ％以上である潤滑油中で使用される硬質炭素皮膜摺動部材において、少なくとも表面層にモリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ）および鉄（Ｆｅ）のうちから選ばれる少なくとも１種の金属元素を５〜７０ａｔ％含むことを特徴とする硬質炭素皮膜摺動部材。
【請求項３】
金属元素の含有量が２５〜６０ａｔ％の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の硬質炭素皮膜摺動部材。
【請求項４】
硬質炭素皮膜摺動部材を構成する硬質炭素皮膜がスパッタリング，プラズマＣＶＤあるいはイオンプレーティングにより作製されたダイヤモンドライクカーボン膜（アモルファスカーボン膜）であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の硬質炭素皮膜摺動部材。
【請求項５】
硬質炭素皮膜の厚さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、表面粗さがＲａ０．１μｍ以下でかつ表面硬度がＨｖ１０００以上であることを特徴とする請求項４に記載の硬質炭素皮膜摺動部材。
【請求項６】
金属元素の含有量が２５〜６０ａｔ％であり、硬質炭素皮膜の厚さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、表面粗さがＲａ０．１μｍ以下でかつ表面硬度がＨｖ１０００以上であり、金属元素がモリブデン（Ｍｏ）であって硬質炭素皮膜摺動部材を構成する硬質炭素皮膜がイオンプレーティングにより作製されたダイヤモンドライクカーボン膜（アモルファスカーボン膜）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の硬質炭素皮膜摺動部材。
【請求項７】
内燃機関の動弁機構のアジャスティングシムあるいはバルブリフターに用いられることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の硬質炭素皮膜摺動部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬質炭素皮膜摺動部材、特に、エンジンオイル，トランスミッションオイル等の潤滑油中で使用される低摩擦な硬質炭素皮膜摺動部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
硬質炭素皮膜は、アモルファス状の炭素膜あるいは水素化炭素膜で、ａ−Ｃ：Ｈ（アモルファスカーボンまたは水素化アモルファスカーボン），ｉ−Ｃ（アイカーボン），ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボンまたはディ−エルシ−）とも呼ばれている。
【０００３】
その形成には、炭化水素ガスをプラズマ分解して成膜するプラズマＣＶＤ法や、炭素，炭化水素イオンを用いるイオンビーム蒸着法等の気相合成法や、グラファイト等をアーク放電により蒸発させ成膜するイオンプレーティング法、などが用いられる。
【０００４】
硬質炭素皮膜は高硬度で、表面が平滑で耐摩擦性に優れ、その固体潤滑性から低摩擦係数で優れた低摩擦性能を有している。そして、通常の平滑な鋼材表面の摩擦係数が無潤滑下で０．５〜１．０であるのに対し、硬質炭素膜は無潤滑下での摩擦係数が０．１程度である。
【０００５】
現在、これらの優れた特性を活かして、ドリル刃をはじめとする切削工具，研削工具等の加工治具や塑性加工用金型、バルブコックやキャプスタンローラのような無潤滑下での摺動部品等への応用が図られている。
【０００６】
また、潤滑油中で摺動する内燃機関などの機械部品においても、エネルギー消費や環境問題の面からできるだけ機械損失を低減したいという要求が高まっており、特に、摩擦損失の大きい摺動条件の厳しい部位で、これらの固体潤滑性を有する硬質炭素皮膜による低摩擦化が望まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の上記硬質炭素膜を摺動部品にコーティングし、エンジン油やトランスミッション油等の潤滑油中で摺動させた場合、その平滑性からある程度の低摩擦とはなるが、他の固体潤滑性を有していない硬質の皮膜処理をした摺動部材、たとえば窒化チタン（ＴｉＮ）や窒化クロム（ＣｒＮ）イオンプレーティング皮膜処理を施した摺動部材と同等の低摩擦性能しか示さないという問題点が明らかになった。すなわち、従来の硬質炭素皮膜処理された摺動部材では、無潤滑下で固体潤滑性があるにもかかわらず、同等の表面粗さの固体潤滑性を有しない皮膜処理摺動部材や超仕上げ加工された鋼製部品と同等の摩擦性能しか示さないという問題が明らかになった。
【０００８】
たとえば、潤滑油中で３／８インチボール３個を１ｋｇｆの荷重で押し付け、０．０３ｍ／ｓｅｃの相対速度で滑らせた場合、硬質炭素膜であるダイヤモンドライクカーボンの摩擦係数は０．１０〜０．１２で、同等の表面粗さで皮膜処理をしない鉄鋼材や、あるいは、窒化クロム（ＣｒＮ）イオンプレーティング処理膜と潤滑油中では同等の摩擦係数である。
【０００９】
一般に、エンジンオイルやトランスミッションオイル等には耐摩耗性向上や摩擦特性向上を目的として種々の極圧添加剤が添加されており、これらの添加剤は金属，主に鉄鋼製摺動部材の表面に吸着あるいは摺動によって摺動部位表面に添加剤の反応生成物を生成することによって、摩擦を低下させたり、金属同士の接触を抑制し耐摩耗性を向上する効果を狙って添加してある。
【００１０】
ところが、このような添加剤を含む潤滑油中にあってはプラズマＣＶＤ法等により処理された従来の硬質炭素皮膜摺動部材では、表面が安定で、皮膜を施さない金属表面に比べてオイル添加剤の吸着や添加剤反応膜形成が生じにくく、添加剤の持つ性能を十分に引き出せないことが判った。
【００１１】
【発明の目的】
本発明は、これらの問題点に着目してなされたものであり、炭素皮膜中の特定の金属含有量が５〜７０ａｔ％である硬質炭素皮膜を処理した摺動部材とすることで、潤滑油中でもその固体潤滑性が有効に働き、低摩擦で耐摩耗性に優れた摺動部材を提供することを目的としている。
【００１２】
【問題を解決するための手段】
上記目的を達成するため鋭意研究した結果、硬質炭素皮膜における特定の金属元素含有量が５〜７０ａｔ％含む構成としたことにより、潤滑油中での低摩擦性能を実現可能とした。
【００１３】
この潤滑油中での硬質炭素皮膜の摩擦特性については報告がほとんど無く、不明な点が多かった訳であるが、本発明では硬質炭素皮膜に含まれる特定金属元素濃度の潤滑油中での摩擦特性に及ぼす影響について明らかにし、潤滑油中で低摩擦が実現できる硬質炭素皮膜の特定金属元素濃度を規定したものである。
【００１４】
すなわち、本発明に係る硬質炭素皮膜摺動部材は、請求項１に記載しているように、鉱油および合成油を基油とし、モリブデンジチオカーバメートをモリブデン量として５０〜１０００ｐｐｍ，ジチオリン酸亜鉛をリン量として０．０１〜０．２ｗｔ％含む潤滑油中で使用される硬質炭素皮膜摺動部材において、少なくとも表面層にモリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ）および鉄（Ｆｅ）のうちから選ばれる少なくとも１種の金属元素を５〜７０ａｔ％含むものとしたことを特徴としている。
また、本発明に係る他の硬質炭素皮膜摺動部材は、請求項２に記載しているように、鉱油および合成油を基油とし、いおう（Ｓ）系添加剤を含み、そのいおう（Ｓ）成分の含有量が０．２ｗｔ％以上である潤滑油中で使用される硬質炭素皮膜摺動部材において、少なくとも表面層にモリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ）および鉄（Ｆｅ）のうちから選ばれる少なくとも１種の金属元素を５〜７０ａｔ％含むことを特徴としている。
【００１５】
そして、本発明に係る硬質炭素皮膜摺動部材においては、請求項３に記載しているように、金属元素の含有量が２５〜６０ａｔ％の範囲であるものとすることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載のように、硬質炭素皮膜摺動部材を構成する硬質炭素皮膜がスパッタリング，プラズマＣＶＤあるいはイオンプレーティングにより作製されたダイヤモンドライクカーボン膜（アモルファスカーボン膜）であるものとすることができる。
【００１７】
さらにまた、請求項５に記載のように、硬質炭素皮膜の厚さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、表面粗さがＲａ０．１μｍ以下でかつ表面硬度がＨｖ１０００以上であるものとすることができる。
【００１８】
さらにまた、請求項６に記載のように、金属元素の含有量が２５〜６０ａｔ％であり、硬質炭素皮膜の厚さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、表面粗さがＲａ０．１μｍ以下でかつ表面硬度がＨｖ１０００以上であり、金属元素がモリブデン（Ｍｏ）であって硬質炭素皮膜摺動部材を構成する硬質炭素皮膜がイオンプレーティングにより作製されたダイヤモンドライクカーボン膜（アモルファスカーボン膜）であるものとすることができる。
【００１９】
本発明による硬質炭素皮膜摺動部材は、請求項７に記載のように、内燃機関の動弁機構のアジャスティングシムあるいはバルブリフターに用いられるものとすることができる。
【００２１】
【発明の作用】
本発明に係る硬質炭素皮膜摺動部材は、上記の構成としたことにより、極圧添加剤が表面に吸着しやすくかつ反応生成物を表面に形成しやすくなり、潤滑油中で低摩擦な硬質炭素皮膜摺動部材とすることが可能になる。たとえば、省燃費を目的としてエンジンオイルなどに使用されるような鉱油および合成油を基油とし、モリブデンジチオカーバメートをモリブデン量として５０〜１０００ｐｐｍ，ジチオリン酸亜鉛をリン量として０．０１〜０．２ｗｔ％を含む潤滑油中においては、従来の硬質炭素皮膜表面には潤滑油中に極圧添加剤として添加されているモリブデンジチオカーバメートおよびジチオリン酸亜鉛の添加剤皮膜が形成されず、従来の炭素皮膜を形成しない鋼製の摺動部材よりも摩擦係数が高くなっていたが、特定の金属、すなわち、モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ）および鉄（Ｆｅ）のうちから選ばれる少なくとも１種の金属元素を５〜７０ａｔ％炭素皮膜に含有させることで潤滑油添加剤の皮膜が表面に形成され、低い摩擦係数が得られることとなる。
【００２２】
そして、硬質炭素皮膜表面の特定金属含有濃度が５ａｔ％未満であるとその低摩擦効果が得られず、７０ａｔ％超過となると高面圧下での耐摩耗性が不足するようになるため、７０ａｔ％を上限とした。
【００２３】
さらに好ましくは、特定金属元素含有量を２５〜６０ａｔ％の範囲とすることが耐摩耗性，平滑性を損なうことなく、潤滑油中での低摩擦特性が得られることとなる。
【００２４】
炭素皮膜の表面粗さについては、低摩擦特性と相手攻撃性を考慮して、Ｒａ０．１μｍ以下とすることが好ましく、表面硬度は耐摩耗性が確保できるＨｖ１０００以上とすることが好ましい。また、表面皮膜の膜厚については、０．５μｍ未満であると密着強度が不足する傾向となり、１０μｍ超過となると膜内の残留応力が大きくなり、自然に剥離してしまう可能性があるため、膜厚は０．５〜１０μｍの範囲とすることが好ましい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明による硬質炭素皮膜摺動部材によれば、鉱油および合成油を基油とし、モリブデンジチオカーバメートをモリブデン量として５０〜１０００ｐｐｍ，ジチオリン酸亜鉛をリン量として０．０１〜０．２ｗｔ％含む潤滑油中で使用される硬質炭素皮膜摺動部材において、少なくとも表面層にモリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ）および鉄（Ｆｅ）のうちから選ばれる少なくとも１種の金属元素を５〜７０ａｔ％含むものとしたから、極圧添加剤が裏面に吸着しやすくかつ反応生成物を表面に形成しやすくなり、特に、潤滑油添加剤の皮膜が表面に形成され、低い摩擦係数を得ることが可能になり、潤滑油中で低摩擦な硬質炭素皮膜摺動部材とすることが可能になるという著しく優れた効果がもたらされる。
また、本発明による他の硬質炭素皮膜摺動部材によれば、鉱油および合成油を基油とし、硫化油脂、ポリサルファイド、硫化オレフィンなどのいおう（Ｓ）系添加剤を含み、そのいおう（Ｓ）成分の含有量が０．２ｗｔ％以上である潤滑油中で使用される硬質炭素皮膜摺動部材において、少なくとも表面層にモリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ）および鉄（Ｆｅ）のうちから選ばれる少なくとも１種の金属元素を５〜７０ａｔ％含むものとしたから、極圧添加剤が裏面に吸着しやすくかつ反応生成物を表面に形成しやすくなり、潤滑油中で低摩擦な硬質炭素皮膜摺動部材とすることが可能になるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００２６】
そして、請求項３に記載しているように、金属元素の含有量が２５〜６０ａｔ％の範囲であるものとすることによって、耐摩耗性，平滑性を損うことなく、潤滑油中での低摩擦特性を得ることが可能になるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００２８】
さらにまた、請求項４に記載しているように、硬質炭素皮膜摺動部材を構成する硬質炭素皮膜がスパッタリング，プラズマＣＶＤあるいはイオンプレーティングにより作製されたダイヤモンドライクカーボン膜（アモルファスカーボン膜）であるものとすることによって、高硬度で、表面が平滑で、耐摩耗性に優れ、それ自体のもつ固体潤滑性能により低摩擦係数で優れた低摩擦性能を有する硬質炭素皮膜とすることが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００２９】
さらにまた、請求項５に記載のように、硬質炭素皮膜の厚さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であるものとすることによって、膜厚が小さいことによる密着強度の低下を防ぐと共に膜厚が大きいことによる膜内の残留応力の増大を防ぐことが可能となり、また、表面粗さがＲａ０．１μｍ以下でかつ表面硬度がＨｖ１０００以上であるものとすることによって、表面粗さが大きいことによる低摩擦特性の劣化と相手攻撃性の増大を防ぐことが可能となり、表面硬度をＨｖ１０００以上とすることで良好な耐摩耗性が確保できるようになるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００３０】
さらにまた、請求項６に記載のように、金属元素の含有量が２５〜６０ａｔ％であり、硬質炭素皮膜の厚さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、表面粗さがＲａ０．１μｍ以下でかつ表面硬度がＨｖ１０００以上であり、金属元素がモリブデン（Ｍｏ）であって硬質炭素皮膜摺動部材を構成する硬質炭素皮膜がイオンプレーティングにより作製されたダイヤモンドライクカーボン膜（アモルファスカーボン膜）であるものとすることによって、潤滑剤中で低摩擦であって摺動特性により一層優れた摺動部材を提供することが可能であるという著大なる効果がもたらされる。
【００３１】
さらにまた、請求項７に記載のように、内燃機関の動弁機構のアジャスティングシムあるいはバルブリフターに用いることによって、内燃機関の動弁特性をより一層良好なものにすることが可能になるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されないことはいうまでもない。
【００３５】
（実施例１〜７）
図１に示すような直径３０ｍｍ，厚み４ｍｍの円板基材１１の上に硬質炭素皮膜１２をコーティングした試験片１０により、摩擦試験を行った。このときの試験片１０は表１に示すような仕様で円板基材１１の上に硬質炭素皮膜１２を作製したものとした。
【００３６】
実施例１は浸炭鋼（ＪＩＳ  ＳＣＭ４１５）よりなる基材１１の表面をＲａ０．０４μｍの超仕上げ加工した後、炭化水素ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により硬質炭素皮膜をコーティングしながら、Ｍｏをターゲット材料としたスパッタリング法を同一の真空容器内で行い炭素皮膜表面のＭｏ濃度が２７ａｔ％となるようにＭｏ元素を炭素皮膜中に添加した。成膜後仕上げ加工無しで皮膜表面はＲａ０．０９μｍであった。
【００３７】
実施例２は基材１１の表面をＲａ０．０４μｍに超仕上げ加工した後、プラズマＣＶＤ装置で炭化水素ガスを用いてダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）皮膜１２を基材１１の上に成膜した後さらにＷをターゲット材料としたスパッタリング法によりＷをコーティングし、これを交互に繰り返して積層膜とすることで硬質炭素皮膜表面のＷ濃度が４８ａｔ％となるようにＷ元素を炭素皮膜中に添加した。
【００３８】
実施例３〜６は実施例１のＭｏターゲット材料の変わりに、それぞれの添加金属のＦｅ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｗをターゲット材料として使用し、実施例１と同様の方法で炭素皮膜表面の添加金属濃度が表１の値となるように金属元素を炭素皮膜中に添加した。それぞれの硬質炭素皮膜の濃度は、実施例３でＦｅ３０ａｔ％、実施例４でＴｉ２５ａｔ％、実施例５でＣｒ３０ａｔ％、実施例６でＷ１０ａｔ％であった。成膜後仕上げ加工無しでそれぞれの皮膜表面粗さはＲａ０．０７〜０．０８μｍであった。
【００３９】
実施例７は浸炭鋼（ＪＩＳ  ＳＣＭ４１５）よりなる基材１１の表面をＲａ０．０４μｍの超仕上げ加工した後、蒸発源としてグラファイトとモリブデン（Ｍｏ）を用いたイオンプレーティング法により硬質炭素皮膜をコーティングしながら、Ｍｏのコーティングを同一の真空容器内で行い炭素皮膜表面のＭｏ濃度が４０ａｔ％となるようにＭｏ元素を炭素皮膜中に添加した。成膜後仕上げ加工無しでそれぞれの皮膜表面粗さはＲａ０．０９μｍであった。
【００４０】
（比較例１〜５）
表１に示すような比較例の摺動部材を製作したうち、比較例１は浸炭鋼（ＪＩＳ  ＳＣＭ４１５）よりなる基材１１の表面をＲａ０．２４μｍに研削加工した摺動部材、比較例２は比較例１の摺動部材に更にイオンプレーティング法により２．０μｍの膜厚を有する硬度Ｈｖ１５００の窒化チタン（ＴｉＮ）皮膜のコーティングを施した摺動部材、比較例３は浸炭鋼（ＪＩＳ  ＳＣＭ４１５）よりなる基材１１の表面をＲａ０．０４μｍの超仕上げ加工した後、プラズマＣＶＤ装置で炭化水素ガスを用いてダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）皮膜１２を基材１１の上に成膜した摺動部材である。
【００４１】
さらに、比較例４は実施例６と同様の方法で表面のＷ濃度が２ａｔ％となるようにＷ元素を硬質炭素皮膜に添加した摺動部材、比較例５は実施例６と同様の方法で表面のＷ濃度が８０ａｔ％となるようにＷ元素を硬質炭素皮膜に添加した摺動部材である。
（摩擦試験例）
摩擦試験装置としては図２（ａ）に示すようなピンオンディスクタイプの摩耗試験機２０を用いて摩擦係数を計測した。この装置は回転軸２１に回転自在に支持されたワークテーブル２２が回転自在に配置され、このワークテーブル２２に試験片摺動部材２３を設置し、この試験片摺動部材２３の上面側に外径φ５ｍｍ，長さ５ｍｍのころ軸受用ＳＵＪ２ローラをピンとして用いて、ピン２４を図２（ｂ）に示すように３個配置し、スプリング２５によって荷重Ｐ：１．０ｋｇで押し付けるように構成されたものである。このとき、ピン２４はホルダー２４Ｈに回転できないようにそれぞれ固定されている。そして、回転軸２１がモータ２６に連結されてボールピン２４に対して相対滑り速度０．０１〜１．０ｍ／ｓｅｃで回転駆動され、ピン２４と試験片摺動部材２３との間で発生する摩擦力に応じたトルクをロードセル２７で計測し、摩擦係数を算出するものとしている。また、試験片摺動部材２３が潤滑油２８Ｌ中に浸漬されるように、油浴槽２８が設置され、図示しない油温コントロールユニットにより油温が８０℃となるように設定されているものとした。
【００４２】
表１に各実施例および比較例の摺動部材を摩擦試験機２０の試験片摺動部材２３として配置し、潤滑油中で摩擦係数を測定した結果を示す。
【００４３】
試験条件は、３個のピン２４への負荷荷重１５ｋｇｆ（面圧０．２３ＧＰａ）、滑り速度０．０３〜１．０ｍ／ｓｅｃ（３０〜１０００ｒｐｍ）で行った。潤滑油は、通常のエンジンオイル，鉱油を基油としモリブデンジチオカーバメートをモリブデン量として５００ｐｐｍ，ジチオリン酸亜鉛をリン量として０．１２ｗｔ％を含む摩擦低減を目的としたエンジンオイル、および鉱油を基油とし、ポリサルファイド，硫化オレフィンのいおう（Ｓ）系添加剤を含み、潤滑油中のいおう（Ｓ）含有量が０．５ｗｔ％であるＳ系添加剤潤滑油を使用した。
【００４４】
【表１】
0004007440.tif 000002
【００４５】
表１および図３，図４，図５に示すすべり速度０．５ｍ／ｓ（５００ｒｐｍ）での摩擦係数の計測結果から判るように、特定の金属を添加した実施例１〜７の硬質炭素皮膜は通常のエンジンオイル中では比較例１〜５のいずれよりも低摩擦であり、添加剤反応皮膜が形成されることによる効果と考えられた。また、鉱油を基油としモリブデンジチオカーバメートをモリブデン量として５００ｐｐｍ，ジチオリン酸亜鉛をリン量として０．１２ｗｔ％を含むエンジンオイル中の試験では、金属を添加しない比較例３の硬質炭素皮膜をコーティングした摺動部材に比べて、金属を含有した実施例１〜７の硬質炭素皮膜摺動部材は低い摩擦係数を示し、実施例２および７の硬質炭素皮膜摺動部材は比較例１の摩擦係数と同等であり、硬質炭素皮膜へ金属を含有させることによって、鋼製摺動部材と同等の表面添加剤皮膜反応が生じるようになったものと考えられた。
【００４６】
これに対して、金属を含有しない比較例３や金属添加量が５ａｔ％未満の硬質炭素皮膜摺動部材や比較例２の摺動部材にあっては、相手材ピンには添加剤皮膜が生成されるものの、自身の表面には皮膜が生成されないため、比較例１や実施例のような摩擦の低減効果は得られないことが判った。
【００４７】
また、実施例２〜７と比較例３，４の比較から、鉱油を基油としポリサルファイド，硫化オレフィンのいおう（Ｓ）系添加剤を含み、潤滑油中のいおう（Ｓ）含有量が０．５ｗｔ％であるＳ系添加剤潤滑油にあっても同様のことがいえる。
【００４８】
（実機試験例）
実施例２および７の硬質炭素皮膜摺動部材を図６に示すような内燃機関の動弁機構のアジャスティングシム６０に用いた場合のカム一つ当たりの摩擦損失トルクを計測した。このとき、トルク計測は図示していないカムシャフト軸５２に取り付けられたトルク計で計測した。
【００４９】
図６に示す内燃機関の動弁機構において、吸気バルブ又は排気バルブ５３はバルブガイド５４に挿通され、バルブ５３の軸端の上方にバルブリフター５５が設置されている。また、シリンダヘッド５６とバルブリフター５５の間にはバルブスプリング５７がリテーナ５８とコッタ５９によりバルブ５３に固定され、バルブ５３を閉じる方向にスプリング５７による荷重を負荷している。さらにまた、バルブリフター５５の上面には図に示すようにアジャスティングシム６０が嵌合されており、カム５１とのクリアランスが０．３ｍｍ程度となるようにアジャスティングシム６０の厚さにより調整されている。さらに、カムシャフト軸５２は図示していないクランクシャフトの駆動によりタイミングベルトを介して駆動される。そして、カムシャフト軸５２が駆動することによりカム５１が回転し、アジャスティングシム６０と摺接し、バルブ５３を往復運動させる機構となっている。このときの試験条件は、カム軸回転数３００ｒｐｍ（アイドリング時相当）、スプリングＭａｘ荷重５０ｋｇｆ、エンジン油温８０℃で、アジャスティングシム６０と摺動する相手カム５１の表面粗さは超仕上げ加工を施し、Ｒａ０．０５μｍに仕上げられているものとしている。
【００５０】
比較のために、従来使用されている比較例１および硬質炭素皮膜コーティングした比較例３の摺動部材を同様にアジャスティングシム６０に用いた場合の損失トルクも同じ条件にて計測した。計測した結果を図５に示す。このとき、エンジンオイルは従来のエンジンオイル５Ｗ−３０ＳＪおよび５Ｗ−３０相当粘度のモリブデンジチオカーバメートをモリブデン量として５００ｐｐｍ、ジチオリン酸亜鉛をリン量として０．１２ｗｔ％を含むエンジンオイルを使用した。
【００５１】
図７に示す損失トルクの計測結果から判るように、ピンディスク摩擦試験と同様に、比較例に比べて実施例のアジャスティングシムは摩擦損失トルクが小さく、低摩擦性能に優れていることが認められた。そして特に、イオンプレーティング法を用いた実施例７はどちらのオイルにおいても低い摩擦トルクとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】円板基材の上に硬質炭素皮膜をコーティングした試験片の斜面説明図である。
【図２】本発明の評価に使用した摩擦試験機の断面説明図である。
【図３】摩擦試験機によるエンジンオイル中での摩擦係数計測結果を示すグラフである。
【図４】摩擦試験機によるＭｏジチオカーバメート添加剤油中での摩擦係数計測結果を示すグラフである。
【図５】摩擦試験機によるいおう添加剤油中での摩擦係数試験結果を示すグラフである。
【図６】内燃機関の動弁装置の断面説明図である。
【図７】摩擦損失トルク計測結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  試験片
１１  円板基材
１２  硬質炭素皮膜
【図１】
0004007440.tif 000003
【図２】
0004007440.tif 000004
【図３】
0004007440.tif 000005
【図４】
0004007440.tif 000006
【図５】
0004007440.tif 000007
【図６】
0004007440.tif 000008
【図７】
0004007440.tif 000009