特許 6423909 摺動部材及び摺動部材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6423909

(24)【登録日】2018年10月26日

(45)【発行日】2018年11月14日

(54)【発明の名称】摺動部材及び摺動部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C25D 11/16 20060101AFI20181105BHJP

   F16C 33/12 20060101ALI20181105BHJP

   F16C 33/14 20060101ALI20181105BHJP

   C25D 11/04 20060101ALI20181105BHJP

   C25D 11/26 20060101ALI20181105BHJP

   C25D 11/30 20060101ALI20181105BHJP

【ＦＩ】

   C25D11/16

   F16C33/12 A

   F16C33/14 Z

   C25D11/04 302

   C25D11/26 302

   C25D11/30

   C25D11/04 101E

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-57276(P2017-57276)

(22)【出願日】2017年3月23日

(65)【公開番号】特開2018-159113(P2018-159113A)

(43)【公開日】2018年10月11日

【審査請求日】2018年8月31日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中瀬 拓也

【審査官】 國方 康伸

(56)【参考文献】

【文献】 特開平７−３１０５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−０２６５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−２０９３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０２７９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２７２９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１５６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−１１３１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０１９９７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２５Ｄ １１／００

Ｆ０２Ｆ １／００ − ５／００

Ｆ１６Ｈ ６３／００

Ｆ１６Ｃ ３３／００

Ｆ１６Ｊ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属母材を覆う酸化皮膜の表面が摺動面となる摺動部材の製造方法であって、
前記金属母材の表面層に、前記酸化皮膜よりも硬度の高い複数の硬質粒子を分散させる分散工程と、
前記分散工程の後に、前記金属母材の表面に前記酸化皮膜を生成する酸化皮膜生成工程と、
前記酸化皮膜の一部を除去し、前記酸化皮膜の表面に、前記複数の硬質粒子のうちの一部を露出させる露出工程と、を備える
ことを特徴とする摺動部材の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の摺動部材の製造方法において、
前記分散工程は、遊離砥粒加工により、砥粒を前記硬質粒子として前記金属母材の表面層に分散させる
ことを特徴とする摺動部材の製造方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の摺動部材の製造方法において、
前記酸化皮膜生成工程は、陽極酸化処理またはプラズマ電解酸化処理により、前記金属母材の表面に前記酸化皮膜を生成する
ことを特徴とする摺動部材の製造方法。

【請求項4】

金属母材を覆う酸化皮膜の表面が摺動面となる摺動部材であって、
前記酸化皮膜よりも硬度の高い複数の硬質粒子が、前記酸化皮膜中に分散され、
前記複数の硬質粒子のうちの一部が、前記酸化皮膜の表面に露出し、
前記硬質粒子は、前記酸化皮膜のみに含まれ、前記金属母材には含まれていない
ことを特徴とする摺動部材。

【請求項5】

請求項４に記載の摺動部材において、
前記金属母材は、陽極酸化処理またはプラズマ電解酸化処理により、前記金属母材の表面に前記酸化皮膜を生成することのできる材料である
ことを特徴とする摺動部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、摺動部材及び摺動部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

シフト操作部材の摺接部分の表面に酸化皮膜を形成して、摺接部分の耐摩耗性を向上させることが提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。特許文献１に記載のシフト操作部材の表面には、硬質アルマイト（硬質陽極酸化）処理により、硬質アルマイト皮膜（硬質陽極酸化皮膜）が形成されている。特許文献２に記載のシフト操作部材の表面には、プラズマ電解酸化処理（ＰＥＯ）により、酸化皮膜が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−１４４８７７号公報

【特許文献2】特開２００６−２５８１４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、油圧ポンプや油圧モータ等の油圧機器では、高負荷が作用するため、油圧機器に用いる摺動部材の表面に陽極酸化処理やプラズマ電解酸化処理により酸化皮膜を形成するだけでは、耐摩耗性が不十分となるおそれがある。

【0005】

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、摺動部材の耐摩耗性を向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の発明は、金属母材の表面層に複数の硬質粒子を分散させる分散工程と、金属母材の表面に酸化皮膜を生成する酸化皮膜生成工程と、酸化皮膜の一部を除去して酸化皮膜の表面に複数の硬質粒子のうちの一部を露出させる露出工程と、を備え、酸化皮膜中に分散される硬質粒子は、金属母材を覆う酸化皮膜よりも硬度が高いことを特徴とする摺動部材の製造方法である。

【0007】

第１の発明では、酸化皮膜と、酸化皮膜に分散された硬質粒子とによって、当該摺動部材に摺動する相手部材からの荷重を支持することができるので、酸化皮膜の摩耗の進行を防止できる。

【0008】

第２の発明は、分散工程は、遊離砥粒加工により、砥粒を硬質粒子として金属母材の表面層に分散させることを特徴とする。

【0009】

第２の発明では、固定砥粒加工に比べて、効果的に複数の硬質粒子を金属母材に分散させることができ、作業効率がよい。

【0010】

第３の発明は、酸化皮膜生成工程は、陽極酸化処理またはプラズマ電解酸化処理により、金属母材の表面に酸化皮膜を生成することを特徴とする。

【0011】

第３の発明では、複数の硬質粒子を酸化皮膜に取り込むように、所定の厚みの酸化皮膜を容易に生成できる。

【0012】

第４の発明は、金属母材を覆う酸化皮膜の表面が摺動面となる摺動部材であって、酸化皮膜よりも硬度の高い複数の硬質粒子が、酸化皮膜中に分散され、複数の硬質粒子のうちの一部が、酸化皮膜の表面に露出し、硬質粒子が、酸化皮膜のみに含まれ、金属母材には含まれていないことを特徴とする摺動部材である。

【0013】

第４の発明では、酸化皮膜と、酸化皮膜に分散された硬質粒子とによって、当該摺動部材に摺動する相手部材からの荷重を支持することができるので、酸化皮膜の摩耗の進行を防止できる。
また、第４の発明では、金属母材の材料特性が変化することを防止できる。

【0016】

第５の発明は、金属母材は、陽極酸化処理またはプラズマ電解酸化処理により、金属母材の表面に酸化皮膜を生成することのできる材料であることを特徴とする。

【0017】

第５の発明では、陽極酸化処理またはプラズマ電解酸化処理により、金属母材の表面に酸化皮膜を生成することができるので、複数の硬質粒子を酸化皮膜に取り込むように、所定の厚みの酸化皮膜を容易に生成できる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、摺動部材の耐摩耗性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係る摺動部材の構成を示す断面模式図である。

【図2】摺動部材の製造手順を示すフローチャートである。

【図3】分散工程を説明する図である。

【図4】酸化皮膜生成工程を説明する図である。

【図5】露出工程を説明する図である。

【図6】本発明の実施形態の変形例に係る摺動部材の構成を示す断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

【0021】

図１は、本発明の実施形態に係る摺動部材１００の構成を示す断面模式図である。図１に示すように、摺動部材１００は、金属母材１１０が酸化皮膜１２０に覆われた構成である。酸化皮膜１２０中には、複数の硬質粒子１３０が分散されている。複数の硬質粒子１３０のうちの一部は、酸化皮膜１２０の表面に露出している。なお、各図では、酸化皮膜１２０の厚み、及び硬質粒子１３０の粒径を実際よりも大きく示している。

【0022】

金属母材１１０は、陽極酸化処理またはプラズマ電解酸化処理により、金属母材１１０の表面に酸化皮膜１２０を生成することのできる材料である。金属母材１１０としては、たとえば、アルミニウム合金、マグネシウム、チタン合金の中から選択される。

【0023】

硬質粒子１３０は、酸化皮膜１２０よりも高い硬度（ビッカース硬さＨｖ）を有する。硬質粒子１３０としては、たとえば、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、炭化珪素（ＳｉＣ）、ダイヤモンドの中から選択される。酸化アルミニウム、いわゆるアルミナには、ビッカース硬さＨｖ１８００〜２０００程度のものが採用される。炭化珪素には、ビッカース硬さＨｖ２２００〜２４００程度のものが採用される。ダイヤモンドには、ビッカース硬さＨｖ１００００程度のものが採用される。

【0024】

本実施形態における摺動部材１００の製造方法について説明する。図２は、摺動部材１００の製造手順を示すフローチャートである。図２に示すように、摺動部材１００の製造方法は、分散工程Ｓ１１０と、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０と、露出工程Ｓ１３０と、を備える。

【0025】

以下では、金属母材１１０にビッカース硬さＨｖ１００程度のアルミニウム合金を採用し、陽極酸化処理により酸化皮膜１２０を生成する例について説明する。なお、硬質粒子１３０の材料には、アルミニウム合金の表面に生成される酸化皮膜１２０の硬さ（たとえば、ビッカース硬さＨｖ５００程度）よりも硬い材料が選択される。

【0026】

−分散工程−
図３は、分散工程Ｓ１１０を説明する図であり、図３（ａ）は硬質粒子１３０が金属母材１１０に分散される前の状態を示し、図３（ｂ）は硬質粒子１３０が金属母材１１０に分散された後の状態を示している。図３に示すように、分散工程Ｓ１１０は、遊離砥粒加工により、砥粒（遊離砥粒）１３０Ａを金属母材１１０に衝突させて破砕し、硬質粒子１３０として金属母材１１０の表面層に分散させる。本実施形態では、遊離砥粒加工の一つであるショットブラスト（投射加工）により、複数の硬質粒子１３０を金属母材１１０の表面層に分散させる。

【0027】

図３（ａ）に示すように、投射室内のテーブル１９０の上に金属母材１１０を配置し、投射装置の投射口（不図示）から砥粒（投射材）１３０Ａを金属母材１１０に向けて投射する。

【0028】

砥粒１３０Ａは、金属母材１１０に衝突することにより、細かく破砕され、図３（ｂ）に示すように、硬質粒子１３０として金属母材１１０の表面層に分散される。金属母材１１０の硬度（たとえば、ビッカース硬さＨｖ１００程度）は、硬質粒子１３０の硬度（たとえば、ビッカース硬さＨｖ１０００以上）に比べて低い。このため、硬質粒子１３０は金属母材１１０の表面層、すなわち表面から所定深さ（たとえば、５〜１０μｍ程度）までの範囲において埋め込まれる。なお、複数の硬質粒子１３０の一部は、金属母材１１０の表面から外方に突出している。分散工程Ｓ１１０が完了すると、金属母材１１０に複数の硬質粒子１３０が分散された状態の素材（以下、中間素材１００Ａと記す）が完成する。

【0029】

なお、硬質粒子１３０の粒径が大きすぎると、後述の酸化皮膜生成工程Ｓ１２０での酸化皮膜１２０の成長が妨げられる。このため、分散工程Ｓ１１０においては、金属母材１１０の表面層に埋め込まれる硬質粒子１３０の粒径が、たとえば、５μｍ未満程度、好ましくは３μｍ以下となるように、砥粒１３０Ａの大きさ、投射速度、投射角度及び投射量等のブラスト条件を設定する。

【0030】

−酸化皮膜生成工程−
図４は、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０を説明する図であり、図４（ａ）は酸化皮膜１２０Ａを生成する前の状態を示し、図４（ｂ）は酸化皮膜１２０Ａを生成した後の状態を示している。図４に示すように、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０は、分散工程Ｓ１１０の後に、金属母材１１０の表面に酸化皮膜１２０Ａを生成する工程である。本実施形態では、所定の条件にて陽極酸化処理を行い、所定の厚みの酸化皮膜１２０Ａを生成する。酸化皮膜１２０Ａの厚みは、５μｍ以上とされ、金属母材１１０の表面層に分散された硬質粒子１３０が酸化皮膜１２０Ａに取り込まれるように調整する。

【0031】

陽極酸化処理では、金属母材１１０の表面が溶かされて酸化アルミニウムが生成される。このため、酸化皮膜１２０Ａは、金属母材１１０の内側にも成長する。ここで、図４（ａ）に示すように、陽極酸化処理を行う前の金属母材１１０の表面の位置を基準位置１０と定義する。図４（ｂ）に示すように、酸化皮膜１２０Ａは、基準位置１０（図中、破線参照）から下側（処理前の金属母材内側）の層（以下、内側成長層と記す）１２１と、基準位置１０から上側（処理前の金属母材外側）の層（以下、外側成長層と記す）１２２とに区分できる。

【0032】

酸化皮膜１２０Ａが成長すると、金属母材１１０の表面層に埋め込まれていた複数の硬質粒子１３０が酸化皮膜１２０Ａに取り込まれる。本実施形態では、金属母材１１０に埋設される硬質粒子１３０の全てが酸化皮膜１２０Ａに取り込まれるように、陽極酸化処理の条件が設定される。このようにして生成された酸化皮膜１２０Ａでは、内側成長層１２１には、複数の硬質粒子１３０が存在している。これに対して、外側成長層１２２には、硬質粒子１３０がほとんど存在していない。

【0033】

−露出工程−
図５は、露出工程Ｓ１３０を説明する図であり、図５（ａ）は、金属母材１１０を覆う酸化皮膜１２０Ａの表面が研磨される前の状態を示し、図５（ｂ）は、金属母材１１０を覆う酸化皮膜１２０の表面が研磨された後の状態を示している。図５に示すように、露出工程Ｓ１３０は、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０の後に行われる工程であり、酸化皮膜１２０Ａの一部を除去し、酸化皮膜１２０の表面に、複数の硬質粒子１３０のうちの一部を露出させる工程である。本実施形態では、機械研磨により酸化皮膜１２０Ａの表面から所定の深さまでを機械的に除去する。機械研磨の例としては、ラッピング加工、ホーニング加工、ポリッシング加工等がある。

【0034】

露出工程Ｓ１３０において酸化皮膜１２０Ａを除去する厚み（深さ）は、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０により増加した厚み以上である。つまり、露出工程Ｓ１３０では、少なくとも外側成長層１２２が除去され、内側成長層１２１が露出する。換言すれば、露出工程Ｓ１３０により得られる摺動部材１００の厚みＴ２（図５（ｂ）参照）が、中間素材１００Ａにおける金属母材１１０の厚みＴ１（図４（ａ）参照）以下となるように（Ｔ２≦Ｔ１）、除去する厚みが設定される。これにより、酸化皮膜１２０内に分散される複数の硬質粒子１３０の一部が露出されることになる。

【0035】

露出工程Ｓ１３０により酸化皮膜１２０Ａの一部が除去された後の酸化皮膜１２０の厚みは、酸化皮膜１２０中に分散される硬質粒子１３０の粒径よりも大きい寸法に設定される。酸化皮膜１２０の厚みは、たとえば、５μｍ以上３０μｍ以下に設定される。

【0036】

図５（ｂ）に示すように、硬質粒子１３０の粒径が、酸化皮膜１２０の厚みよりも小さいので、単一の硬質粒子１３０が、酸化皮膜１２０の表面と、酸化皮膜１２０と金属母材１１０の界面の両者に跨ることがない。つまり、単一の硬質粒子１３０は、酸化皮膜１２０中に完全に包含されるか、または、一部が酸化皮膜１２０の表面から露出するように、酸化皮膜１２０中に分散している。

【0037】

以上により、金属母材１１０を覆う酸化皮膜１２０の表面が摺動面となる摺動部材１００が完成する。なお、本実施形態では、酸化皮膜１２０の表面と、表面に露出する硬質粒子１３０の露出面とが面一となるように機械研磨が行われる。摺動面は、十点平均粗さＲｚが１μｍ以下となるように仕上げが行われる。

【0038】

上述したように、本実施形態に係る酸化皮膜生成工程Ｓ１２０では、金属母材１１０に埋設される硬質粒子１３０の全てが酸化皮膜１２０に取り込まれるように、陽極酸化処理が行われる。このため、完成した摺動部材１００において、硬質粒子１３０は、酸化皮膜１２０のみに含まれ、金属母材１１０には含まれていない。別の言い方をすれば、酸化皮膜１２０中の単位体積に占める硬質粒子１３０の体積の割合は、金属母材１１０中の単位体積に占める硬質粒子１３０の体積の割合（０％）よりも大きい。

【0039】

このようにして完成した摺動部材１００は、たとえば、図示しないピストン式の油圧ポンプや油圧モータのバルブプレートやシリンダブロック等の油圧機器の摺動部材として使用される。

【0040】

上述した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。

【0041】

（１）摺動部材１００の製造方法は、金属母材１１０の表面層に、酸化皮膜１２０よりも硬度の高い複数の硬質粒子１３０を分散させる分散工程Ｓ１１０と、分散工程Ｓ１１０の後に、金属母材１１０の表面に酸化皮膜１２０Ａを生成する酸化皮膜生成工程Ｓ１２０と、酸化皮膜１２０Ａの一部を除去し、酸化皮膜１２０の表面に、複数の硬質粒子１３０のうちの一部を露出させる露出工程Ｓ１３０と、を備える。

【0042】

これにより、酸化皮膜１２０よりも硬度の高い複数の硬質粒子１３０が、酸化皮膜１２０中に分散され、複数の硬質粒子１３０のうちの一部が、酸化皮膜１２０の表面に露出した摺動部材１００が得られる。分散工程Ｓ１１０において、硬質粒子１３０は金属母材１１０の表面層に分散されるので、酸化皮膜１２０中の単位体積に占める硬質粒子１３０の体積の割合は、金属母材１１０中の単位体積に占める硬質粒子１３０の体積の割合よりも大きくなる。本実施形態によれば、酸化皮膜１２０と、酸化皮膜１２０に分散された硬質粒子１３０とによって、当該摺動部材１００に摺動する相手部材からの荷重を支持することができるので、酸化皮膜１２０の摩耗の進行を防止できる。その結果、摺動部材１００の耐摩耗性を向上できる。

【0043】

（２）露出工程Ｓ１３０において、酸化皮膜１２０Ａを除去する厚みは、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０により増加した厚み以上とされる。これにより、硬質粒子１３０をより多く露出させることができ、耐摩耗性を向上させることができる。

【0044】

（３）中間素材１００Ａにおいて、複数の硬質粒子１３０の一部が、金属母材１１０の表面から外方に突出している。このため、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０により増加した厚み以上の厚みを除去することにより、すなわち、少なくとも外側成長層１２２を全て除去することにより、確実に酸化皮膜１２０内に分散される複数の硬質粒子１３０の一部を露出させることができる。このため、本実施形態によれば、酸化皮膜１２０の表面に複数の硬質粒子１３０のうちの一部が露出するように、酸化皮膜１２０Ａの一部を除去する作業における寸法管理が容易であり、作業効率を向上できる。

【0045】

（４）分散工程Ｓ１１０は、遊離砥粒加工により、砥粒１３０Ａを金属母材１１０に衝突させて破砕し、硬質粒子１３０として金属母材１１０の表面層に分散させる。これにより、固定砥粒加工に比べて、効果的に複数の硬質粒子１３０を金属母材１１０に分散させることができ、作業効率がよい。

【0046】

（５）金属母材１１０は、陽極酸化処理により、金属母材１１０の表面に酸化皮膜１２０Ａを生成することのできる材料である。したがって、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０において、陽極酸化処理により、金属母材１１０の表面に酸化皮膜１２０Ａを生成することができる。これにより、複数の硬質粒子１３０を酸化皮膜１２０Ａに取り込むように、所定の厚みの酸化皮膜１２０Ａを容易に生成できる。

【0047】

（６）陽極酸化処理では、中間素材１００Ａの表面層が溶解し、生成された酸化皮膜１２０Ａが中間素材１００Ａに入り込む状態となるので、めっき処理等に比べて剥がれ難い膜を生成できる。

【0048】

（７）本実施形態では、分散工程Ｓ１１０において、金属母材１１０の表面層にのみ、酸化皮膜１２０よりも硬度の高い複数の硬質粒子１３０を分散させるので、金属母材１１０を溶融して硬質粒子１３０を金属母材１１０の全体に分散させる場合に比べて、作業工程を短縮できる。

【0049】

（８）摺動部材１００は、酸化皮膜１２０のみに硬質粒子１３０が含まれ、金属母材１１０には硬質粒子１３０が含まれていない。このため、金属母材１１０の材料特性が変化することを防止できる。

【0050】

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。

【0051】

（変形例１）
上記実施形態では、陽極酸化処理により金属母材１１０の表面に酸化皮膜１２０Ａを生成する例を代表して、摺動部材１００の製造手順について詳しく説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、プラズマ電解酸化処理により、金属母材１１０の表面に酸化皮膜１２０Ａを生成してもよい。この場合、酸化皮膜１２０Ａは、たとえば、５μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。なお、プラズマ電解酸化処理により生成される酸化皮膜１２０Ａは、たとえば、ビッカース硬さＨｖ２０００程度となる。このため、硬質粒子１３０の材料には、酸化皮膜１２０Ａよりも硬い炭化珪素またはダイヤモンドを採用する。プラズマ電解酸化処理においても、上述した陽極酸化処理で得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。

【0052】

（変形例２）
上記実施形態では、露出工程Ｓ１３０において酸化皮膜１２０Ａを除去する厚みが、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０により増加した厚み以上である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。露出工程Ｓ１３０において酸化皮膜１２０Ａを除去する厚みは、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０により増加した厚み未満としてもよい。この場合、摺動部材１００の厚みＴ２（図５（ｂ）参照）は、中間素材１００Ａにおける金属母材１１０の厚みＴ１（図４（ａ）参照）よりも大きくなる（Ｔ２＞Ｔ１）。少なくとも、酸化皮膜１２０の表面に、複数の硬質粒子１３０のうちの一部が露出するように、酸化皮膜１２０Ａの一部を除去することにより、摺動部材１００の耐摩耗性を向上できる。さらに、本変形例では、上記実施形態に比べて酸化皮膜１２０の厚みが大きいので、摺動部材１００の寿命を向上することができる。

【0053】

（変形例３）
上記実施形態では、露出工程Ｓ１３０において、硬質粒子１３０の露出面と、酸化皮膜１２０の表面とが面一となるように機械研磨を行う例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図６に示すように、硬質粒子１３０の一部が、酸化皮膜１２０から外方に突出するように、酸化皮膜１２０Ａの一部を除去してもよい。積極的に硬質粒子１３０の一部を酸化皮膜１２０から突出させることにより、主に突出する複数の硬質粒子１３０によって当該摺動部材１００に摺動する相手部材からの荷重を支持することができるので、酸化皮膜１２０の摩耗の進行をより効果的に防止できる。つまり、摺動部材１００の耐摩耗性をさらに向上できる。

【0054】

（変形例４）
上記実施形態では、遊離砥粒加工の一例として、ショットブラスト（投射加工）について説明したが、本発明はこれに限定されない。遊離砥粒加工の一つである湿式ラッピング加工により、金属母材１１０の表面層に硬質粒子１３０を埋め込むようにしてもよい。

【0055】

（変形例５）
上記実施形態では、分散工程Ｓ１１０において、遊離砥粒加工により、硬質粒子１３０を金属母材１１０の表面層に分散させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。砥粒が固定された砥石を使用した固定砥粒加工により、砥粒を硬質粒子１３０として金属母材１１０の表面層に分散させてもよい。この場合、砥石のドレッシングを適度に行うことにより、硬質粒子１３０を金属母材１１０の表面に効果的に分散させることができる。固定砥粒加工では、適切なタイミングで、適切な方法でドレッシングを行う必要があるのに対し、遊離砥粒加工ではドレッシング作業が無いため、固定砥粒加工に比べて、硬質粒子１３０を分散させるための作業効率が高い。

【0056】

（変形例６）
上記実施形態では、硬質粒子１３０として、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、炭化珪素（ＳｉＣ）、ダイヤモンドを例示したが、本発明はこれに限定されない。ビッカース硬さが、酸化皮膜１２０よりも高い種々の硬質粒子１３０を採用でき、目安としては、ビッカース硬さＨｖ１０００以上の硬質粒子１３０を採用することが好ましい。

【0057】

（変形例７）
上記実施形態では、露出工程Ｓ１３０において、機械研磨により酸化皮膜１２０Ａの一部を除去し、酸化皮膜１２０の表面に、複数の硬質粒子１３０のうちの一部を露出させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。化学エッチング等、酸化皮膜１２０Ａの一部を化学的に溶解して、複数の硬質粒子１３０のうちの一部を露出させるようにしてもよい。

【0058】

（変形例８）
上述した実施形態では、金属母材１１０中の単位体積に占める硬質粒子１３０の体積の割合が０％である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。金属母材１１０中の単位体積に占める硬質粒子１３０の体積の割合が１０％程度であってもよい。少なくとも、酸化皮膜１２０中の単位体積に占める硬質粒子１３０の体積の割合は、金属母材１１０中の単位体積に占める硬質粒子１３０の体積の割合よりも大きければよい。

【0059】

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

【0060】

摺動部材１００の製造方法は、金属母材１１０を覆う酸化皮膜１２０の表面が摺動面となる摺動部材１００の製造方法であって、金属母材１１０の表面層に、酸化皮膜１２０よりも硬度の高い複数の硬質粒子１３０を分散させる分散工程Ｓ１１０と、分散工程Ｓ１１０の後に、金属母材１１０の表面に酸化皮膜１２０Ａを生成する酸化皮膜生成工程Ｓ１２０と、酸化皮膜１２０Ａの一部を除去し、酸化皮膜１２０の表面に、複数の硬質粒子１３０のうちの一部を露出させる露出工程Ｓ１３０と、を備える。

【0061】

この構成では、酸化皮膜１２０と、酸化皮膜１２０に分散された硬質粒子１３０とによって、当該摺動部材１００に摺動する相手部材からの荷重を支持することができるので、酸化皮膜１２０の摩耗の進行を防止できる。その結果、摺動部材１００の耐摩耗性を向上できる。

【0062】

摺動部材１００の製造方法は、露出工程Ｓ１３０において、酸化皮膜１２０Ａを除去する厚みが、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０により増加した厚み以上である。

【0063】

この構成では、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０により増加した厚み以上の酸化皮膜１２０Ａを除去することにより、硬質粒子１３０をより多く露出させることができ、耐摩耗性を向上させることができる。

【0064】

摺動部材１００の製造方法は、分散工程Ｓ１１０において、遊離砥粒加工により、砥粒１３０Ａを硬質粒子１３０として金属母材１１０の表面層に分散させる。

【0065】

この構成では、固定砥粒加工に比べて、効果的に複数の硬質粒子１３０を金属母材１１０に分散させることができ、作業効率がよい。

【0066】

摺動部材１００の製造方法は、酸化皮膜生成工程Ｓ１２０において、陽極酸化処理またはプラズマ電解酸化処理により、金属母材１１０の表面に酸化皮膜１２０Ａを生成する。

【0067】

この構成では、複数の硬質粒子１３０を酸化皮膜１２０Ａに取り込むように、所定の厚みの酸化皮膜１２０Ａを容易に生成できる。

【0068】

摺動部材１００は、金属母材１１０を覆う酸化皮膜１２０の表面が摺動面となる摺動部材１００であって、酸化皮膜１２０よりも硬度の高い複数の硬質粒子１３０が、酸化皮膜１２０中に分散され、複数の硬質粒子１３０のうちの一部が、酸化皮膜１２０の表面に露出し、酸化皮膜１２０中の単位体積に占める硬質粒子１３０の体積の割合は、金属母材１１０中の単位体積に占める硬質粒子１３０の体積の割合よりも大きい。

【0069】

この構成では、酸化皮膜１２０と、酸化皮膜１２０に分散された硬質粒子１３０とによって、当該摺動部材１００に摺動する相手部材からの荷重を支持することができるので、酸化皮膜１２０の摩耗の進行を防止できる。その結果、摺動部材１００の耐摩耗性を向上できる。

【0070】

摺動部材１００は、硬質粒子１３０が、酸化皮膜１２０のみに含まれ、金属母材１１０には含まれていない。

【0071】

この構成では、金属母材１１０の材料特性が変化することを防止できる。

【0072】

摺動部材１００は、金属母材１１０が、陽極酸化処理またはプラズマ電解酸化処理により、金属母材１１０の表面に酸化皮膜１２０Ａを生成することのできる材料である。陽極酸化処理またはプラズマ電解酸化処理により、金属母材１１０の表面に酸化皮膜１２０Ａを生成することができるので、複数の硬質粒子１３０を酸化皮膜１２０Ａに取り込むように、所定の厚みの酸化皮膜１２０Ａを容易に生成できる。

【0073】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0074】

１００・・・摺動部材、１１０・・・金属母材、１２０，１２０Ａ・・・酸化皮膜、１３０・・・硬質粒子、１３０Ａ・・・砥粒、Ｓ１１０・・・分散工程、Ｓ１２０・・・酸化皮膜生成工程、Ｓ１３０・・・露出工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】