特開 2024-158301 摺動部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024158301

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】摺動部材

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/12 20060101AFI20241031BHJP

   C23C 14/06 20060101ALI20241031BHJP

   F16C 17/02 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

F16C33/12 A

C23C14/06 F

F16C17/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023073393

(22)【出願日】2023-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】591001282

【氏名又は名称】大同メタル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】城谷 友保

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 藍里

【テーマコード（参考）】

3J011

4K029

【Ｆターム（参考）】

3J011AA20

3J011BA02

3J011DA01

3J011KA02

3J011MA02

3J011QA04

3J011SB12

3J011SB13

3J011SB14

3J011SB15

3J011SB20

4K029AA02

4K029AA24

4K029BA34

4K029BC02

4K029BD04

4K029CA05

4K029CA13

4K029EA01

(57)【要約】

【課題】ＤＬＣ層のさらなる微細な分離を図り、形状的ななじみのさらなる向上、およびこれにともなう耐焼付性のさらなる向上を図る摺動部材を提供する。
【解決手段】摺動部材１０は、軸受合金層１２と、軸受合金層１２の相手材との摺動側に設けられている第一ＤＬＣ層１１と、を備える。第一ＤＬＣ層１１は、予め設定された添加元素を含むＤＬＣで形成され、添加元素の濃度が高い高濃度部２１、および高濃度部２１よりも添加元素の濃度が低い低濃度部２２が、厚さ方向に対して垂直な方向へ交互に形成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸受合金層と、前記軸受合金層の相手材との摺動側に設けられている第一ＤＬＣ層と、を備える摺動部材であって、
前記第一ＤＬＣ層は、
予め設定された添加元素を含むＤＬＣで形成され、
前記添加元素の濃度が高い高濃度部、および前記高濃度部よりも前記添加元素の濃度が低い低濃度部が、厚さ方向に対して垂直な方向へ交互に形成されている、
摺動部材。

【請求項2】

前記第一ＤＬＣ層の前記軸受合金層側において前記高濃度部に対応して設けられ、前記添加元素の濃度が前記高濃度部よりも高い核部をさらに備える、
請求項１記載の摺動部材。

【請求項3】

前記核部の外径ａは、１ｎｍ≦ａ≦１２５ｎｍであり、
前記第一ＤＬＣ層の厚さ方向へ垂直な断面において、隣り合う前記核部の間隔Ｄａは、２ａ≦Ｄａ≦８ａである、
請求項２記載の摺動部材。

【請求項4】

前記添加元素は、炭化物を形成する元素のうちの１種類以上である、
請求項１から３のいずれか一項記載の摺動部材。

【請求項5】

前記添加元素は、Ｗ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｍｏから選択される１種類以上である、
請求項４記載の摺動部材。

【請求項6】

前記軸受合金層と前記第一ＤＬＣ層との間に設けられ、Ｗ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｍｏから選択される元素のうちの１種類以上で形成された中間層を、さらに備える、
請求項１記載の摺動部材。

【請求項7】

前記第一ＤＬＣ層の摺動側に設けられ、前記添加元素の濃度が前記第一ＤＬＣ層の全体に含まれる前記添加元素の濃度よりも低いＤＬＣからなる第二ＤＬＣ層を、さらに備える、
請求項６記載の摺動部材。

【請求項8】

前記第一ＤＬＣ層の厚さＴ１、および前記第二ＤＬＣ層の厚さＴ２は、
Ｔ１＞Ｔ２
である、
請求項７記載の摺動部材。

【請求項9】

前記第一ＤＬＣ層と前記第二ＤＬＣ層とは、硬さの差が１００ＨＶ以下である、
請求項７記載の摺動部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施形態は、摺動部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、軸受に用いられる摺動部材として、相手材と摺動する最表面にＤＬＣ（Diamond Like Carbon）層を形成するものが知られている（特許文献１）。ＤＬＣ層が形成された摺動部材は、相手材との摩擦係数が低減される。そのため、ＤＬＣ層が形成された摺動部材は、焼付の発生頻度が低下するという特性を有している。一方、ＤＬＣ層は、非常に硬いことから、摩耗や変形を生じにくい。そのため、ＤＬＣ層を有する摺動部材と相手材とは、形状的ななじみによるオイルクリアランスの確保を期待しにくいという問題がある。また、ＤＬＣ層の脆さに起因して剥がれが生じると、局所的な摩擦係数の増大を招き、耐焼付性の低下を招くという問題がある。

【0003】

特許文献１の場合、ＤＬＣ層は意図的な分離の起因とする起因部が設けられている。この起因部を起点としてＤＬＣ層が分離することにより、ＤＬＣ層は下地材に追従して変形し、形状的ななじみ性の向上を図っている。しかし、摺動部材への要求性能が高まり、摺動部材と相手材との摺動条件はさらに厳しくなっている。そのため、ＤＬＣ層のさらなる微細な分離が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１４３８０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、ＤＬＣ層のさらなる微細な分離を図り、形状的ななじみのさらなる向上、およびこれにともなう耐焼付性のさらなる向上を図る摺動部材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】

【0006】

一実施形態による摺動部材は、軸受合金層と、前記軸受合金層の相手材との摺動側に設けられている第一ＤＬＣ層と、を備える。前記第一ＤＬＣ層は、予め設定された添加元素を含むＤＬＣで形成され、前記添加元素の濃度が高い高濃度部、および前記高濃度部よりも前記添加元素の濃度が低い低濃度部が、厚さ方向に対して垂直な方向へ交互に形成されている。

【0007】

このように、一実施形態による摺動部材では、第一ＤＬＣ層は、厚さ方向に対して垂直な方向へ添加元素の濃度の濃淡によって高濃度部および低濃度部が形成されている。つまり、一実施形態による摺動部材の第一ＤＬＣ層は、原子レベルで高濃度部および低濃度部が交互に形成されている。そのため、第一ＤＬＣ層は、この添加元素の濃度の濃淡によって生じる強度的な変化部分を起点として分離が促される。したがって、第一ＤＬＣ層がより微細に分離され、形状的ななじみをさらに向上することができ、耐焼付性のさらなる向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図２のＩ－Ｉ線における断面を示す模式図

【図2】一実施形態による摺動部材を軸方向の端部から見た模式図

【図3】一実施形態による摺動部材の他の実施形態の断面を示す模式図

【図4】一実施形態による摺動部材の要部を示す模式図

【図5】一実施形態による摺動部材において形成界面を図４に示す矢印Ｖ方向から見た模式図

【図6】一実施形態による摺動部材の第一ＤＬＣ層の構造を説明するための模式図

【図7】一実施形態による摺動部材の他の実施形態の断面を示す模式図

【図8】焼付試験の条件を示す概略図

【図9】一実施形態による摺動部材における第一ＤＬＣ層と相手材との接触を示す模式図

【図10】一実施形態による摺動部材における第一ＤＬＣ層と相手材との接触にともなうなじみを示す模式図

【図11】一実施形態による摺動部材における第一ＤＬＣ層と相手材との接触にともなうなじみを軸方向の端部から見た状態を示す模式図

【図12】一実施形態による摺動部材の実施例を示す概略図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、摺動部材の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すように摺動部材１０は、第一ＤＬＣ層１１と、軸受合金層１２を備えている。第一ＤＬＣ層１１は、軸受合金層１２において相手材との摺動側に設けられている。第一ＤＬＣ層１１は、軸受合金層１２に積層されており、軸受合金層１２と接着している。軸受合金層１２は、例えばＣｕ系またはＡｌ系などの合金で形成されている。なお、摺動部材１０は、Ｆｅや鋼などで形成されている裏金層１３を備えていてもよい。第一ＤＬＣ層１１は、軸受合金層１２とは反対側に相手材と摺動する摺動面１４を形成している。第一ＤＬＣ層１１は、ビッカース硬さ（ＨＶ）に基づく硬度が２５０ＨＶ～１５００ＨＶである。これにより、第一ＤＬＣ層１１による相手材への攻撃性の低減が図られる。

【0010】

第一ＤＬＣ層１１は、予め設定された添加元素を含んでいる。添加元素は、Ｗ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｍｏのように炭化物を形成する元素から選択される１種以上の元素である。第一ＤＬＣ層１１は、全体として添加元素を１ｖｏｌ％～６０ｖｏｌ％含んでいる。これにより、第一ＤＬＣ層１１は、形状的ななじみが生じやすくなる。また、摺動部材１０は、図３に示すように第一ＤＬＣ層１１および軸受合金層１２に加え、中間層１５を備えていてもよい。中間層１５は、第一ＤＬＣ層１１と軸受合金層１２との間に設けられている。中間層１５は、添加元素と同様にＷ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｍｏから選択される１種以上の元素で形成されている。図１に示すように第一ＤＬＣ層１１の軸受合金層１２側の端部は、形成界面１６である。また、図３に示すように中間層１５を有する摺動部材１０の場合、第一ＤＬＣ層１１の中間層１５側の端部は、形成界面１６である。以下、本明細書中において形成界面１６と称する場合、これら第一ＤＬＣ層１１の軸受合金層１２側の端面、および第一ＤＬＣ層１１の中間層１５側の端面を示すものとする。

【0011】

第一ＤＬＣ層１１は、図４および図５に示すように高濃度部２１、低濃度部２２および核部２３を備えている。高濃度部２１と低濃度部２２とは、第一ＤＬＣ層１１に含まれる添加元素の濃度が異なっている。これら高濃度部２１と低濃度部２２とは、厚さ方向に対して垂直な方向、つまり形成界面１６の平面方向、換言すると摺動面１４に沿った方向へ交互に形成されている。

【0012】

高濃度部２１は、添加元素の濃度が１ｖｏｌ％～６０ｖｏｌ％であり、低濃度部２２は、添加元素の濃度が０．５ｖｏｌ％～５９ｖｏｌ％である。これにより、第一ＤＬＣ層１１は、摺動性能への影響を低減しつつ、形状的ななじみが生じやすくなる。高濃度部２１は、添加元素の濃度が相対的に低濃度部２２よりも高い領域である。高濃度部２１および低濃度部２２は、これらの境界部において添加元素の濃度が明確に変化しているわけではない。つまり、図４において模式的に示すように、高濃度部２１と低濃度部２２との境界部は、添加元素の濃度が連続的に変化している。図４では、理解を容易にするために、模式的に添加元素の濃度の高い高濃度部２１は濃い色で示し、低濃度部２２は薄い色で示している。また、高濃度部２１は、必ずしも第一ＤＬＣ層１１の厚さ方向へ明確な柱状に形成されなくてもよい。すなわち、高濃度部２１は、核部２３を中心に３次元的な半球状の範囲に形成してもよい。このように、高濃度部２１が３次元的に形成される場合でも、隣り合う高濃度部２１の間には低濃度部２２が存在する。なお、第一ＤＬＣ層１１において、高濃度部２１における添加元素の濃度が最も高い領域と、低濃度部２２における添加元素の濃度が最も低い領域との濃度差は、１ｖｏｌ％以上であることが好ましい。このような濃度差を形成することにより、第一ＤＬＣ層１１は、分離が促され、形状的ななじみが生じやすくなる。

【0013】

核部２３は、第一ＤＬＣ層１１の軸受合金層１２側に設けられている。核部２３は、第一ＤＬＣ層１１と軸受合金層１２とが直接積層されているとき、第一ＤＬＣ層１１の軸受合金層１２側の端部である形成界面１６に設けられている。また、核部２３は、中間層１５が設けられているとき、第一ＤＬＣ層１１の中間層１５側の端部である形成界面１６に設けられている。核部２３は、第一ＤＬＣ層１１の高濃度部２１に対応して設けられている。つまり、核部２３は、第一ＤＬＣ層１１の高濃度部２１においてそれぞれ軸受合金層１２側の端部に位置している。核部２３は、第一ＤＬＣ層１１において添加元素の濃度が高くなっている領域である。この場合、核部２３は、添加元素の濃度が６０％以上であることが好ましい。第一ＤＬＣ層１１は、添加元素を除く領域がａ－Ｃ：Ｈで構成されている。なお、図４では、理解を容易にするために、模式的に核部２３は、白色で示している。添加元素の濃度は、この高濃度部２１と核部２３との間においても、連続的に変化している。

【0014】

核部２３は、図６に示すように外径ａが１ｎｍ≦ａ≦１２５ｎｍに設定されている。この核部２３の外径ａを基準として、核部２３の相互における最短の間隔Ｄａは、２ａ≦Ｄａ≦８ａである。核部２３の間隔Ｄａは、図１、図４および図６に示すように第一ＤＬＣ層１１の厚さ方向の断面において、隣り合う核部２３の中心までの最短の距離に相当する。このことから、核部２３の最短の間隔Ｄａは、数ｎｍから数百ｎｍ程度と、従来と比較して十分に小さく設定される。なお、図４に示すような第一ＤＬＣ層１１の構造は、図１の矢印Ｘ方向の断面においても同様に形成される。

【0015】

核部２３は、第一ＤＬＣ層１１の軸受合金層１２側の端部である形成界面１６に、図５に示すように概ね均等に配置されている。この核部２３は、スパッタリングによる第一ＤＬＣ層１１の形成に先立って添加元素のみをスパッタリングしたとき、添加元素によって形成界面１６に形成される。このとき、核部２３を形成する添加元素は、自身の相互作用およびスパッタリングの条件に基づいて、核部２３の外径ａに相関する間隔Ｄａを保持しながら概ね規則的に配置される。

【0016】

高濃度部２１は、核部２３の外径ａを基準として、図６に示すように隣り合う別の高濃度部２１までの間隔ＤｂがＤｂ＝２ａ程度であることが好ましい。この場合、間隔Ｄｂは、２ａ≦Ｄｂ≦８ａ程度の範囲としてもよい。同様に、低濃度部２２は、核部２３の外径ａを基準として、隣り合う別の低濃度部２２までの間隔ＤｃがＤｃ＝２ａ程度であることが好ましい。この場合も、間隔Ｄｃは、２ａ≦Ｄｃ≦８ａ程度の範囲としてもよい。高濃度部２１は、第一ＤＬＣ層１１を形成する炭素（Ｃ）を添加元素とともにスパッタリングすることによって、核部２３に対応して形成界面１６から第一ＤＬＣ層１１の厚さ方向へ成長する。すなわち、高濃度部２１は、核部２３から軸受合金層１２と反対側へ伸びて形成される。また、核部２３に対応して形成される高濃度部２１の相互の間には、高濃度部２１よりも添加元素の濃度が低い低濃度部２２が形成される。

【0017】

図４に示すように、高濃度部２１と低濃度部２２との境界部は、添加元素の濃度が連続的に変化しており、高濃度部２１と低濃度部２１との境界部において添加元素の濃度が明確に変化しているわけではない。そのため、間隔Ｄｂおよび間隔Ｄｃは、以下のように定義して算出している。まず、形成界面１６における核部２３の中心点を抽出する。この中心点から、間隔Ｄａの１／４を半径として、形成界面１６に沿って円形状の領域を定義する。この領域の幅、つまり中心点を中心とする円形状の領域の直径に相当する部分の長さは間隔Ｄｃと定義する。そして、定義した間隔Ｄｃに挟まれた領域は、間隔Ｄｂと定義する。

【0018】

第一ＤＬＣ層１１と軸受合金層１２との間に中間層１５を設けることにより、形成界面１６から成長する添加元素は中間層１５への定着が高まる。すなわち、中間層１５は、添加元素と同一または添加元素と物質的な共通性が高い元素で形成することが好ましい。このように元素を選択して中間層１５を形成することにより、核部２３は、中間層１５に形成されやすくなり、中間層１５への定着性も向上する。中間層１５は、０．１μｍ～１μｍ程度の厚みで形成することが好ましい。これにより、第一ＤＬＣ層１１と軸受合金層１２との接着力を確実に確保することができる。

【0019】

摺動部材１０は、図７に示すように第二ＤＬＣ層３０をさらに備えていてもよい。第二ＤＬＣ層３０は、第一ＤＬＣ層１１の摺動側、つまり第一ＤＬＣ層１１の軸受合金層１２と反対側の面に積層されている。第二ＤＬＣ層３０は、第一ＤＬＣ層１１と同様にＤＬＣで形成されている。第二ＤＬＣ層３０は、添加元素の濃度が第一ＤＬＣ層１１の全体に含まれる添加元素の濃度よりも低く設定されている。すなわち、第二ＤＬＣ層３０は、積層される対象となる第一ＤＬＣ層１１よりも添加元素の濃度が低く、添加元素の濃度が０～２０ｖｏｌ％に設定されている。このように第二ＤＬＣ層３０の添加元素の濃度を設定することにより、第二ＤＬＣ層３０は、相手材への攻撃性を低減することができるとともに、第一ＤＬＣ層１１との硬さの差を容易に調整することができる。また、第一ＤＬＣ層１１の厚さはＴ１、第二ＤＬＣ層３０の厚さはＴ２としたとき、Ｔ１＞Ｔ２である。このように、第二ＤＬＣ層３０は、第一ＤＬＣ層１１よりも薄く形成されている。第二ＤＬＣ層３０は、硬度が２５０ＨＶ～１５００ＨＶに設定することが好ましい。この場合、第一ＤＬＣ層１１と第二ＤＬＣ層３０とは、硬さの差が１００ＨＶ以下であることがより好ましい。これにより、第二ＤＬＣ層３０による相手材への攻撃性の低減が図られる。第一ＤＬＣ層１１、高濃度部２１、低濃度部２２および第二ＤＬＣ層３０における添加元素の濃度は、摺動部材１０の断面から電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）を用いて測定している。第一ＤＬＣ層１１の全体における添加元素の濃度は、高濃度部２１の添加元素の濃度および低濃度部２２の添加元素の濃度を平均することにより算出している。

【0020】

次に、摺動部材１０の製造方法の一例について説明する。
第一ＤＬＣ層１１は、上述のようにスパッタリング装置を用いて形成される。軸受合金層１２が形成された材料は、チャンバ内に収容される。材料が収容されたチャンバは、内部が例えば１．０×１０^－３Ｐａ以下まで減圧される。減圧の後、材料は、例えば不活性ガスを用いて前処理が施される。前処理が完了すると、形成界面１６となる軸受合金層１２の表面には核部２３が形成される。この核部２３の形成に先立って、軸受合金層１２の表面に中間層１５を形成してもよい。中間層１５は、軸受合金層１２の表面に添加元素を単独でスパッタリングすることにより形成する。核部２３は、数分程度の短時間のスパッタリングを実施することにより、形成界面１６に形成される。このとき、核部２３は、添加元素の相互作用によって、図６に示すように核部２３の外径ａに応じた間隔Ｄａで概ね均等に形成界面１６に形成される。これら核部２３の外径ａおよび間隔Ｄａは、例えばスパッタリングの所要時間、バイアス電圧、使用するターゲットおよびチャンバ内の圧力などによって制御される。外径ａおよび間隔Ｄａは、特にチャンバ内の圧力によって制御される。

【0021】

核部２３が形成された材料は、第一ＤＬＣ層１１が形成される。第一ＤＬＣ層１１は、核部２３の形成に比較して十分に長時間のスパッタリングによって形成される。また、第一ＤＬＣ層１１を形成するとき、単位時間当たりの成膜の厚さは、核部２３の形成に比較して大きく設定されている。第一ＤＬＣ層１１が形成されると、必要に応じて第二ＤＬＣ層３０が形成される。第二ＤＬＣ層３０を形成するとき、単位時間当たりの成膜の厚さは、第一ＤＬＣ層１１に比較して小さく設定されている。
以上の手順により、摺動部材１０は形成される。なお、上記の開示は製造方法の一例であり、第一ＤＬＣ層１１に高濃度部２１および低濃度部２２を形成する製造方法は、上記の開示に限定されない。

【0022】

以下、本実施形態の摺動部材１０の作用について、実施例および比較例の検証に基づいて説明する。実施例および比較例は、焼付試験に基づいて評価した。焼付試験は、図８に示す条件によって行なった。焼付試験では、半割形状に成形した実施例および比較例の摺動部材１０を用いた。焼付試験では、図８に示す条件に基づいて、図９および図１０に示すように、Ｓ５５Ｃからなる軸状の相手材４０と不正な当たりで摺動させたとき、焼付が生じない最大面圧を測定した。

【0023】

図９に示すように摺動部材１０と相手材４０とを不正な当たりで摺動させたとき、摺動部材１０の軸受合金層１２は、相手材４０から加わる力によって図１０に示すように変形する。このとき、本実施形態による摺動部材１０の第一ＤＬＣ層１１は、添加元素の濃度の濃淡によって強度的な変化部分を起点として分離が促される。すなわち、第一ＤＬＣ層１１は、添加元素の濃度の異なる高濃度部２１および低濃度部２２が交互に形成されているため、微細な感覚で部分的な強度の相違が生じる。これにより、第一ＤＬＣ層１１は、この強度が相違する部分を起点として微細な分離が促される。そのため、本実施形態による摺動部材１０のように、微細に破壊された第一ＤＬＣ層１１は、図１０および図１１に示すように軸受合金層１２の変形に追従して変形する。その結果、摺動部材１０は、相手材４０と不正に接する場合でも、軸受合金層１２の変形に追従して容易し、耐焼付性の向上を図ることができる。

【0024】

図１２に示すように、実施例１～実施例１５は、第一ＤＬＣ層１１が軸受合金層１２に直接積層されており、中間層１５が設けられていない例である。実施例１６～実施例２４は、第一ＤＬＣ層１１と軸受合金層１２との間に中間層１５が設けられている例である。実施例１８～実施例２４は、第一ＤＬＣ層１１に加えて第二ＤＬＣ層３０が設けられている例である。

【0025】

一方、比較例１および比較例２は、軸受合金層１２に添加元素を含む第一ＤＬＣ層１１が設けられているものの、第一ＤＬＣ層１１における添加元素の濃度分布が形成されていない例である。つまり、比較例１および比較例２は、第一ＤＬＣ層１１に高濃度部２１および低濃度部２２が形成されていない。比較例３および比較例４は、第一ＤＬＣ層１１と軸受合金層１２との間に中間層１５を設けた例である。比較例３および比較例４における第一ＤＬＣ層１１は、添加元素を含んでいない。

【0026】

これらの実施例１～実施例２４は、比較例１～比較例４と比較して耐焼付性が向上していることが分かる。すなわち、実施例１～実施例２４のように高濃度部２１と低濃度部２２とが交互に形成されている第一ＤＬＣ層１１は、不正な当たりにともなう応力が加わると、添加元素の濃度が低い低濃度部２２において破壊が促される。そのため、第一ＤＬＣ層１１は、軸受合金層１２の変形への追従性が向上する。その結果、摺動部材１０の耐焼付性は向上する。また、実施例１～実施例１３によれば、第一ＤＬＣ層１１に含まれる添加元素の種類および添加元素の組み合わせは、耐焼付性に影響を与えないことが分かる。

【0027】

実施例１２～実施例２４によれば、核部２３の間隔Ｄａは、小さくなるほど耐焼付性が向上することが分かる。核部２３の間隔Ｄａが小さくなると、当然ながら高濃度部２１の間隔Ｄｂおよび低濃度部２２の間隔Ｄｃは、いずれも小さくなる。そのため、第一ＤＬＣ層１１は、核部２３の間隔Ｄａが小さくなるにしたがって、より微細な破壊が促される。そのため、第一ＤＬＣ層１１は、軸受合金層１２の変形への追従性がより向上する。その結果、摺動部材１０の耐焼付性は向上する。

【0028】

実施例１５および実施例１６によれば、中間層１５が設けられている実施例１６は、耐焼付性が向上することが分かる。中間層１５は、高濃度部２１の成長の起点となる核部２３の定着性の向上に寄与する。すなわち、中間層１５は、第一ＤＬＣ層１１に添加される添加元素と同一または近似する性質の元素で形成されており、核部２３との親和性が高い。そのため、中間層１５を形成することにより、第一ＤＬＣ層１１と軸受合金層１２との接着力が高まる。その結果、軸受合金層１２からの第一ＤＬＣ層１１の脱離が低減され、摺動部材１０の耐焼付性がより向上する。

【0029】

第二ＤＬＣ層３０が設けられている実施例１７～実施例２４は、耐焼付性がさらに向上することが分かる。第二ＤＬＣ層３０は、特に相手材４０との摺動初期において、摺動部材１０と相手材４０との接触抵抗の低減に寄与する。そのため、第二ＤＬＣ層３０を設けることにより、摺動部材１０と相手材４０との摺動における損傷が低減され、摺動部材１０の耐焼付性がより向上する。この場合、Ｔ１＞Ｔ２となる実施例２１～実施例２４は、耐焼付性がさらに向上することが分かる。このように、Ｔ１＞Ｔ２とすることにより、軸受合金層１２の変形に追従する第一ＤＬＣ層１１の分離がより促される。その結果、耐焼付性のさらなる向上を図ることができる。これに加え、第一ＤＬＣ層１１と第二ＤＬＣ層３０との硬度の差が１００ＨＶ以下となる実施例２４は、耐焼付性がさらに向上することが分かる。このように、第一ＤＬＣ層１１と第二ＤＬＣ層３０との硬度の差を小さくすることにより、第一ＤＬＣ層１１と第二ＤＬＣ層３０との接着力が向上する。その結果、耐焼付性のさらなる向上を図ることができる。

【0030】

以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

【符号の説明】

【0031】

図面中、１０は摺動部材、１１は第一ＤＬＣ層、１２は軸受合金層、１５は中間層、２１は高濃度部、２２は低濃度部、２３は核部、３０は第二ＤＬＣ層を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】