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JP2009079138A - Sliding structure or sliding method - Google Patents

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JP2009079138A
JP2009079138A JP2007249848A JP2007249848A JP2009079138A JP 2009079138 A JP2009079138 A JP 2009079138A JP 2007249848 A JP2007249848 A JP 2007249848A JP 2007249848 A JP2007249848 A JP 2007249848A JP 2009079138 A JP2009079138 A JP 2009079138A
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Japan
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sliding
amorphous carbon
molybdenum
carbon film
pair
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JP2007249848A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikio Yamada
幹雄 山田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】非晶質炭素被膜と有機モリブデン化合物との化学的な反応による非晶質炭素被膜の摩耗を抑制することができる摺動構造を提供する。
【解決手段】相互に摺動する一対の摺動部材20,30のうち、少なくとも一方の摺動部材30の摺動面に水素元素を含む非晶質炭素被膜31が形成された一対の摺動部材20,30と、一対の摺動部材20,30の間に存在し、有機モリブデン化合物を少なくとも含む潤滑剤Laと、を少なくとも備えた摺動構造1であって、摺動構造1は、少なくとも非晶質炭素被膜31が形成された摺動面を冷却する冷却機構40を備える。
【選択図】図1
The present invention provides a sliding structure capable of suppressing wear of an amorphous carbon film due to a chemical reaction between the amorphous carbon film and an organic molybdenum compound.
A pair of sliding members in which an amorphous carbon coating 31 containing a hydrogen element is formed on a sliding surface of at least one sliding member 30 among a pair of sliding members 20 and 30 that slide relative to each other. A sliding structure 1 comprising at least a member 20 and a lubricant La present between the pair of sliding members 20 and 30 and containing at least an organomolybdenum compound, wherein the sliding structure 1 is at least A cooling mechanism 40 is provided for cooling the sliding surface on which the amorphous carbon coating 31 is formed.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、相互に摺動する一対の摺動部材のうち、少なくとも一方の摺動部材の摺動面に非晶質炭素被膜が形成された一対の摺動部材を含む摺動構造に係り、特に、該一対の摺動部材間に有機モリブデン化合物を含有した潤滑剤を含む摺動構造に関する。   The present invention relates to a sliding structure including a pair of sliding members in which an amorphous carbon film is formed on a sliding surface of at least one sliding member among a pair of sliding members sliding relative to each other, In particular, the present invention relates to a sliding structure including a lubricant containing an organomolybdenum compound between the pair of sliding members.

近年、資源保護、環境汚染の低減、及び地球の温暖化防止は、各国で注目されており、特に、自動車業界においても排ガス規制の向上が課題となっている。該課題を解決するための一手段として、低燃費化対応技術の開発が取り組まれている。なかでも、エンジンを構成する摺動部材、動弁系の摺動部材の摺動特性を向上させることは、エネルギ損失を減らし、自動車の低燃費化に直接的に繋がるものである。   In recent years, resource protection, reduction of environmental pollution, and prevention of global warming have attracted attention in various countries, and in particular, improvement of exhaust gas regulations has become an issue even in the automobile industry. As a means for solving this problem, development of technologies for reducing fuel consumption is being pursued. In particular, improving the sliding characteristics of the sliding member constituting the engine and the valve-operating sliding member directly reduces energy loss and directly leads to lower fuel consumption of the automobile.

例えば、このような摺動部材の耐摩耗性を向上させると共に低摩擦特性を得るために、摺動部材の摺動面にコーティングを行う技術がある。近年では、低温低圧雰囲気下での成膜が可能であることから、前記コーティング材料として、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)などの非晶質炭素材料が幅広く使用されている。該非晶質炭素材料により形成された被膜(非晶質炭素被膜)は、炭素を主成分とする硬質の被膜であり、該硬質の被膜の炭素は固体潤滑剤としても作用するので、低い摺動抵抗と高い耐摩耗性とを両立できる被膜である。   For example, in order to improve the wear resistance of such a sliding member and obtain low friction characteristics, there is a technique for coating the sliding surface of the sliding member. In recent years, since a film can be formed in a low-temperature and low-pressure atmosphere, amorphous carbon materials such as diamond-like carbon (DLC) are widely used as the coating material. The film (amorphous carbon film) formed of the amorphous carbon material is a hard film mainly composed of carbon, and the carbon of the hard film also acts as a solid lubricant. It is a coating that can achieve both resistance and high wear resistance.

例えば、このような一例として、基材の表面にDLC被膜(非晶質炭素被膜)を形成した一対の摺動部材と、該一対の摺動部材の摺動面に、有機モリブデン化合物としてジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)を含有した潤滑剤と、を備えた摺動構造が提案されている(特許文献1参照)。   For example, as such an example, a pair of sliding members in which a DLC film (amorphous carbon film) is formed on the surface of a base material, and a dialkyldithiocarbamine as an organomolybdenum compound on the sliding surfaces of the pair of sliding members. A sliding structure including a lubricant containing molybdenum acid molybdenum (Mo-DTC) has been proposed (see Patent Document 1).

この摺動構造によれば、摺動時に、前記有機モリブデン化合物は、摺動面間において二硫化モリブデンとなる。該二硫化モリブデンは固体潤滑剤として作用するので、摺動部材の摺動特性を向上させることができる。
特開2004−339486号公報
According to this sliding structure, at the time of sliding, the organic molybdenum compound becomes molybdenum disulfide between the sliding surfaces. Since the molybdenum disulfide acts as a solid lubricant, the sliding characteristics of the sliding member can be improved.
JP 2004-339486 A

ところで、前記非晶質炭素被膜を化学気相成長法(CVD)により成膜した場合には、物理的蒸着法(PVD)により成膜したものに比べて、表面にドロップレット等が生成されないため、非晶質炭素被膜の表面粗さを低くすることができ、摺動部材の摩擦係数及び相手部材に対する相手攻撃性を低減することができる。しかし、前記CVDよる非晶質炭素被膜は、比較的に低温、低圧力下で成膜するため、水素(CH等の炭化水素由来の水素)を炭素同士の結合助材としているが、前記摺動部材を摺動するに従って、水素元素を含む非晶質炭素材料と前記潤滑剤中の有機モリブデン化合物とが化学的に反応し、非晶質炭素被膜の摩耗を進行させることがある。 By the way, when the amorphous carbon film is formed by chemical vapor deposition (CVD), droplets and the like are not generated on the surface as compared with those formed by physical vapor deposition (PVD). In addition, the surface roughness of the amorphous carbon coating can be lowered, and the friction coefficient of the sliding member and the partner attacking property against the partner member can be reduced. However, since the amorphous carbon film by CVD is formed at a relatively low temperature and low pressure, hydrogen (hydrogen derived from hydrocarbons such as CH 4 ) is used as a carbon-carbon bonding aid. As the sliding member slides, the amorphous carbon material containing a hydrogen element and the organic molybdenum compound in the lubricant may chemically react to cause wear of the amorphous carbon coating.

具体的には、図7に示すように、有機モリブデン化合物の一部が、摺動部材間の摩擦熱等により熱分解し、酸化触媒である三酸化モリブデン(MoO)が生成される。該三酸化モリブデンが存在する環境下において、摺動部材が、高面圧(P)、高摺動速度(V)で接触した場合、一種の還元作用により、非晶質炭素被膜中の水素元素が被膜から脱離し、非晶質炭素被膜の強度低下を招くことがある。このようにして、該水素元素が脱離した炭素が活性点となり、活性点となった炭素は、三酸化モリブデンと化学的に反応して被膜から脱離し、一酸化炭素または二酸化炭素のガスとなる。さらに、該反応による炭素の脱離により、脱離した炭素と結合していた炭素も活性点となって、三酸化モリブデンと化学的に反応して被膜から脱離し、一酸化炭素または二酸化炭素のガスとなる。このように、非晶質炭素被膜の表面において、前記化学的な反応が重畳的に繰返されることにより、非晶質炭素被膜の摩耗が進行し、促進すると考えられる。 Specifically, as shown in FIG. 7, a part of the organomolybdenum compound is thermally decomposed by frictional heat between the sliding members, and molybdenum trioxide (MoO 3 ) that is an oxidation catalyst is generated. When the sliding member contacts at high surface pressure (P) and high sliding speed (V) in an environment where the molybdenum trioxide is present, a hydrogen element in the amorphous carbon coating is obtained by a kind of reduction action. May be detached from the film, leading to a decrease in strength of the amorphous carbon film. In this way, the carbon from which the hydrogen element is desorbed becomes the active site, and the carbon that has become the active site chemically reacts with molybdenum trioxide and desorbs from the film, and carbon monoxide or carbon dioxide gas and Become. Furthermore, the carbon desorbed by the reaction causes the carbon bonded to the desorbed carbon to become an active site, chemically react with molybdenum trioxide and desorb from the film, and carbon monoxide or carbon dioxide It becomes gas. As described above, it is considered that the wear of the amorphous carbon coating proceeds and accelerates by repeating the chemical reaction on the surface of the amorphous carbon coating in a superimposed manner.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、水素元素を含有した非晶質炭素被膜に有機モリブデン化合物を含む潤滑剤を使用した場合であっても、非晶質炭素被膜と有機モリブデン化合物を含む潤滑剤との組み合わせによる摩擦係数の低減の特性を維持すると共に、非晶質炭素被膜と有機モリブデン化合物との化学的な反応による非晶質炭素被膜の摩耗を抑制することができる摺動構造を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and the object is to use a lubricant containing an organic molybdenum compound in an amorphous carbon film containing a hydrogen element. In addition, the friction coefficient reduction characteristics of the combination of the amorphous carbon coating and the lubricant containing the organomolybdenum compound are maintained, and the amorphous carbon by the chemical reaction between the amorphous carbon coating and the organomolybdenum compound is maintained. It is providing the sliding structure which can suppress abrasion of a film.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく多くの実験と研究を行うことにより、有機モリブデン化合物の熱分解反応により生成される三酸化モリブデンに着眼した。そして、発明者らは、摺動部材同士の摩擦熱による前記熱分解反応と、該反応により生成した三酸化モリブデンを触媒とした水素の脱離反応とを抑えられるように、非晶質炭素被膜が形成された摺動面の摩擦熱による発熱を抑制できれば、非晶質炭素被膜の化学的な反応起因の摩耗を低減することができるとの新たな知見を得た。   The inventors of the present invention have focused on molybdenum trioxide produced by a thermal decomposition reaction of an organomolybdenum compound by performing many experiments and studies to solve the above-described problems. Then, the inventors of the present invention can suppress the thermal decomposition reaction caused by frictional heat between the sliding members and the hydrogen desorption reaction using molybdenum trioxide generated by the reaction as a catalyst. The inventors obtained new knowledge that the wear caused by the chemical reaction of the amorphous carbon coating can be reduced if the heat generation due to frictional heat on the sliding surface on which the metal is formed can be suppressed.

本発明は、本発明者らが得た上記の新たな知見に基づくものであり、本発明に係る摺動構造は、相互に摺動する一対の摺動部材のうち、少なくとも一方の摺動部材の摺動面に水素元素を含む非晶質炭素被膜が形成された一対の摺動部材と、該一対の摺動部材の間に存在し、有機モリブデン化合物を少なくとも含む潤滑剤と、を少なくとも備えた摺動構造であって、前記摺動構造は、少なくとも前記非晶質炭素被膜が形成された摺動面を冷却する冷却機構を備えることを特徴としている。   The present invention is based on the above-described new knowledge obtained by the present inventors, and the sliding structure according to the present invention includes at least one sliding member among a pair of sliding members that slide relative to each other. At least a pair of sliding members having an amorphous carbon film containing a hydrogen element formed on the sliding surface, and a lubricant present between the pair of sliding members and containing at least an organic molybdenum compound. The sliding structure includes a cooling mechanism that cools at least the sliding surface on which the amorphous carbon film is formed.

本発明によれば、冷却機構を用いて非晶質炭素被膜が形成された摺動面を冷却することにより、非晶質炭素被膜が形成された摺動面の摩擦熱による発熱を抑え、有機モリブデン化合物からの三酸化モリブデンの生成及びそれに伴う非晶質炭素被膜の摩耗を抑制することができる。   According to the present invention, by using the cooling mechanism to cool the sliding surface on which the amorphous carbon film is formed, heat generation due to frictional heat on the sliding surface on which the amorphous carbon film is formed is suppressed, and organic Generation of molybdenum trioxide from the molybdenum compound and accompanying wear of the amorphous carbon film can be suppressed.

すなわち、これまでは、摺動部材の摺動時に発生する摩擦熱により、有機モリブデン化合物が熱分解して三酸化モリブデンが生成され、該三酸化モリブデンによる化学反応により非晶質炭素被膜は脆弱となったが、本発明では、冷却機構により摩擦熱による発熱を抑え、有機モリブデン化合物の熱分解による三酸化モリブデンの生成を抑制することができる。さらに、三酸化モリブデンが生成されたとしても、発熱を抑制することにより、三酸化モリブデンによる非晶質炭素被膜の水素元素の脱離反応をも抑えられるので、化学的な反応に起因した非晶質炭素被膜の摩耗を低減することができる。   That is, until now, the organic molybdenum compound is thermally decomposed by the frictional heat generated when the sliding member slides to produce molybdenum trioxide, and the amorphous carbon coating is weakened by the chemical reaction by the molybdenum trioxide. However, in the present invention, the heat generation due to the frictional heat can be suppressed by the cooling mechanism, and the generation of molybdenum trioxide due to the thermal decomposition of the organic molybdenum compound can be suppressed. Furthermore, even if molybdenum trioxide is generated, it is possible to suppress the elimination of hydrogen element from the amorphous carbon film by molybdenum trioxide by suppressing heat generation. The wear of the carbonaceous film can be reduced.

本発明にいう「相互に摺動する一対の摺動部材」とは、少なくとも一方の摺動部材が他方の摺動部材に対して相対的に摺動する摺動部材をいい、相対的な摺動とは、直線運動、回転運動、又はこれらの運動の組み合わせにより摺動することをいう。   In the present invention, “a pair of sliding members that slide relative to each other” refers to a sliding member in which at least one sliding member slides relative to the other sliding member. The movement refers to sliding by linear movement, rotational movement, or a combination of these movements.

また、本発明にいう「非晶質炭素被膜が形成された摺動面を冷却する」とは、一対の摺動部材が摺動する際に、非晶質炭素被膜が形成された摺動面の摩擦熱等による発熱を抑制することをいい、「冷却機構」とは、前記発熱を抑制するための機構である。   The term “cooling the sliding surface on which the amorphous carbon film is formed” as used in the present invention means that the sliding surface on which the amorphous carbon film is formed when a pair of sliding members slide. The “cooling mechanism” is a mechanism for suppressing the heat generation.

ところで、本発明に係る冷却機構は、潤滑剤を直接的に冷却して間接的に非晶質炭素被膜が形成された摺動面を冷却するものではなく、いずれか一方の摺動部材に冷却機構を備え、少なくとも非晶質炭素被膜が形成された摺動面を冷却するものが好ましい。すなわち、前記の一連の反応を抑制すべく潤滑剤を直接的に冷却した場合には、潤滑剤の粘度が低下して粘性抵抗(摺動抵抗)が上昇し、非晶質炭素被膜と有機モリブデン化合物との組み合わせによる摩擦係数の低減の効果を損なうおそれがある。   By the way, the cooling mechanism according to the present invention does not cool the sliding surface on which the amorphous carbon film is indirectly formed by directly cooling the lubricant, but cooling either one of the sliding members. It is preferable to provide a mechanism and cool at least the sliding surface on which the amorphous carbon film is formed. That is, when the lubricant is cooled directly to suppress the above series of reactions, the viscosity of the lubricant decreases and the viscosity resistance (sliding resistance) increases, and the amorphous carbon coating and the organic molybdenum There is a possibility of impairing the effect of reducing the friction coefficient by the combination with the compound.

より好ましい態様としては、本発明にかかる摺動構造の前記冷却機構は、前記非晶質炭素被膜が形成された摺動部材に配設されているものである。本発明によれば、冷却機構を非晶質炭素被膜が形成された摺動部材に配設することにより、非晶質炭素被膜が形成された摺動部材の摺動面をより効率良く冷却し(発熱を抑制し)、非晶質炭素被膜の摩耗の促進を抑制することができる。   As a more preferred aspect, the cooling mechanism of the sliding structure according to the present invention is disposed on the sliding member on which the amorphous carbon film is formed. According to the present invention, the cooling mechanism is disposed on the sliding member on which the amorphous carbon film is formed, so that the sliding surface of the sliding member on which the amorphous carbon film is formed can be cooled more efficiently. (Suppressing heat generation) and promoting the wear of the amorphous carbon film can be suppressed.

また、前記非晶質炭素被膜は、いわゆるDLC(ダイヤモンドライクカーボン)からなる被膜(DLC被膜)であり、該非晶質炭素被膜は、スパッタリング、真空蒸着、イオン化蒸着、イオンプレーティング、などを利用した物理的蒸着法(PVD)により成膜してもよく、プラズマ処理などを利用した化学気相成長法(CVD)により、成膜してもよく、これらの方法を組み合わせた方法により成膜してもよい。また、前記非晶質炭素被膜には、Si、Cr、Mo、Fe、Wなどの添加元素を含有させてもよく、このような元素を添加することにより、被膜の表面硬さを調整することもできる。   The amorphous carbon film is a film (DLC film) made of so-called DLC (diamond-like carbon), and the amorphous carbon film uses sputtering, vacuum deposition, ionization deposition, ion plating, or the like. The film may be formed by physical vapor deposition (PVD), may be formed by chemical vapor deposition (CVD) utilizing plasma treatment, or may be formed by a combination of these methods. Also good. The amorphous carbon coating may contain additional elements such as Si, Cr, Mo, Fe, and W, and the surface hardness of the coating is adjusted by adding such elements. You can also.

また、摺動部材の非晶質炭素被膜の表面硬さは、Hv1000からHv4000の範囲内にあることが好ましく、Hv1000未満の場合には、非晶質炭素被膜は摩耗し易く、Hv4000よりも大きい場合には、非晶質炭素被膜と摺動部材の基材との密着力が低下する。また、摺動部材の被膜の膜厚は、0.1μm以上の厚みであることが好ましく、この膜厚よりも小さい場合には、摺動時にこの被膜がすぐに摩滅してしまい、所望の効果を得ることができない。さらに、基材と非晶質炭素被膜との間には、非晶質炭素被膜の密着性を向上させるために、Ta、Ti、Cr、Al、Mg、W、V、Nb、Moから選択される一種以上の金属元素からなる中間層を形成してもよい。   Further, the surface hardness of the amorphous carbon film of the sliding member is preferably in the range of Hv1000 to Hv4000. When the surface hardness is less than Hv1000, the amorphous carbon film is easily worn and larger than Hv4000. In this case, the adhesion between the amorphous carbon film and the base material of the sliding member is reduced. Further, the film thickness of the coating of the sliding member is preferably 0.1 μm or more. If the film thickness is smaller than this thickness, the film is worn away at the time of sliding, and the desired effect is obtained. Can't get. Further, in order to improve the adhesion of the amorphous carbon coating between the substrate and the amorphous carbon coating, it is selected from Ta, Ti, Cr, Al, Mg, W, V, Nb, and Mo. An intermediate layer made of one or more metal elements may be formed.

さらに、潤滑剤に含有する前記有機モリブデン化合物としては、モリブデン−アミン錯体、モリブデン−コハク酸イミド錯体、有機酸のモリブデン塩、アルコールのモリブデン塩、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)またはジチオリン酸モリブデン(Mo−DTP)などを挙げることができ、より好ましい態様としては、本発明に係る有機モリブデン化合物は、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)またはジチオリン酸モリブデン(Mo−DTP)である。   Further, the organic molybdenum compound contained in the lubricant includes molybdenum-amine complex, molybdenum-succinimide complex, molybdenum salt of organic acid, molybdenum salt of alcohol, molybdenum dialkyldithiocarbamate (Mo-DTC) or molybdenum dithiophosphate. (Mo-DTP) etc. can be mentioned, As a more preferable aspect, the organomolybdenum compound concerning this invention is molybdenum dialkyl dithiocarbamate (Mo-DTC) or molybdenum dithiophosphate (Mo-DTP).

本発明によれば、有機モリブデン化合物として、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)またはジチオリン酸モリブデン(Mo−DTP)を用いることにより、摺動部材の表面には二硫化モリブデン(MoS)が生成され、該硫化モリブデンは、摺動面に固体潤滑剤の膜として形成されることになる。この結果、前記摺動部材の摺動面に形成された非晶質炭素被膜の化学的な摩耗を抑制するに加えて、摺動面同士の機械的な接触による摺動部材の摩耗もさらに抑制することができる。 According to the present invention, molybdenum disulfide (MoS 2 ) is generated on the surface of the sliding member by using molybdenum dialkyldithiocarbamate (Mo-DTC) or molybdenum dithiophosphate (Mo-DTP) as the organic molybdenum compound. The molybdenum sulfide is formed as a solid lubricant film on the sliding surface. As a result, in addition to suppressing chemical wear of the amorphous carbon film formed on the sliding surface of the sliding member, wear of the sliding member due to mechanical contact between the sliding surfaces is further suppressed. can do.

特に、汎用性、コスト面等を考慮すると、潤滑剤に含有させる有機モリブデン化合物は、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)がより好ましく、生成方法により分子中のアルキル基の構造は異なる。例えば、アルキルジチオカルバミン酸モリブデンの具体例としては、例えば、ジブチルジチオカルバミン酸硫化モリブデン、ジペンチルジチオカルバミン酸硫化モリブデン、ジヘキシルジチオカルバミン酸硫化モリブデン、ジヘプチルジチオカルバミン酸硫化モリブデン、ジオクチルジチオカルバミン酸硫化モリブデン、ジノニルジチオカルバミン酸硫化モリブデン、ジデシルジチオカルバミン酸硫化モリブデン、ジウンデシルジチオカルバミン酸硫化モリブデン、ジドデシルジチオカルバミン酸モリブデン、ジトリデシルジチオカルバミン酸モリブデン等を挙げることができ、これらはそれぞれ単独で、または2種以上を混合して使用することができる。   In particular, in consideration of versatility, cost, etc., the organomolybdenum compound contained in the lubricant is more preferably molybdenum dialkyldithiocarbamate (Mo-DTC), and the structure of the alkyl group in the molecule varies depending on the production method. For example, specific examples of molybdenum alkyldithiocarbamate include, for example, molybdenum dibutyldithiocarbamate, sulfurized dipentyldithiocarbamate, sulfurized dihexyldithiocarbamate, sulfurized diheptyldithiocarbamate, sulfide dioctyldithiocarbamate, dinonyldithiocarbamate. Molybdenum, didecyl dithiocarbamate molybdenum sulfide, diundecyldithiocarbamate molybdenum sulfide, molybdenum dododecyldithiocarbamate, molybdenum ditridecyldithiocarbamate, etc., each of which can be used alone or in combination of two or more. be able to.

また、ジチオリン酸モリブデン(Mo−DTP)の具体例としては、ジイソプロピルジチオリン酸モリブデン、ジイソブチルジチオリン酸モリブデン、ジプロピルジチオリン酸モリブデン、ジブチルジチオリン酸モリブデン、ジペンチルジチオリン酸モリブデン、ジヘキシルジチオリン酸モリブデン、ジヘプチルジチオリン酸モリブデン、及び、ジフェニルジチオリン酸モリブデンなどを挙げることができ、これらはそれぞれ単独で、または2種以上を混合して使用することができる。   Specific examples of molybdenum dithiophosphate (Mo-DTP) include molybdenum diisopropyldithiophosphate, molybdenum diisobutyldithiophosphate, molybdenum dipropyldithiophosphate, molybdenum dibutyldithiophosphate, molybdenum dipentyldithiophosphate, molybdenum dihexyldithiophosphate, and diheptyldithiophosphorus. Examples thereof include molybdenum acid and molybdenum diphenyldithiophosphate, and these can be used alone or in admixture of two or more.

また、潤滑剤のベース油としては、前述したような添加剤を含むのであれば鉱油、合成油などが挙げられ、特に限定されるものではない。また、このような潤滑剤は、酸化防止剤、摩耗防止剤、極圧剤、摩擦調整剤、金属不活性剤、清浄剤、防錆剤、泡消剤などを適宜追加することができる。なお、潤滑剤の代わりに、例えば、有機モリブデン化合物を含む基油にさらに増稠剤を分散させたグリースであっても、前述した有機モリブデン化合物の熱分解抑制の効果が得られる。   The lubricant base oil is not particularly limited as long as it contains the additives as described above, and includes mineral oil and synthetic oil. Such lubricants can be appropriately added with an antioxidant, an antiwear agent, an extreme pressure agent, a friction modifier, a metal deactivator, a detergent, a rust preventive, an antifoaming agent, and the like. Note that the above-described effect of suppressing the thermal decomposition of the organic molybdenum compound can be obtained by using, for example, grease in which a thickener is further dispersed in a base oil containing an organic molybdenum compound instead of the lubricant.

また、この潤滑剤の給油機構としては、循環潤滑機構、ミスト潤滑機構、又は、オイルバスによる油浴潤滑機構などが挙げられ、摺動時に摺動部材間に、潤滑剤を給油することができるのであれば、特に限定さるものではない。   In addition, examples of the lubricant supply mechanism include a circulation lubrication mechanism, a mist lubrication mechanism, and an oil bath lubrication mechanism using an oil bath. The lubricant can be supplied between the sliding members during sliding. If it is, it will not specifically limit.

また、本発明に係る摺動構造は、前記他方の摺動部材は、鉄系材料からなる摺動部材であることがより好ましい。本発明によれば、他方の摺動部材を鉄系材料とすることにより、鉄系材料は、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)またはジチオリン酸モリブデン(Mo−DTP)から生成される二硫化モリブデンと馴染み性が良いので、鉄系材料の摩耗ばかりでなく非晶質炭素被膜の摩耗も抑制することができる。また、本発明にいう「鉄系材料」とは、鋼系の材料、鋳鉄系の材料いずれの材料であってもよく、非晶質炭素被膜を接触し摺動する面の材料が鋼、又は鋳鉄系の材料であれば特に限定されるものではない。   In the sliding structure according to the present invention, the other sliding member is more preferably a sliding member made of an iron-based material. According to the present invention, by using the other sliding member as an iron-based material, the iron-based material is molybdenum disulfide produced from molybdenum dialkyldithiocarbamate (Mo-DTC) or molybdenum dithiophosphate (Mo-DTP). Therefore, not only the wear of the iron-based material but also the wear of the amorphous carbon film can be suppressed. Further, the “iron-based material” referred to in the present invention may be either a steel-based material or a cast-iron-based material, and the material of the surface that contacts and slides the amorphous carbon coating is steel, or If it is a cast iron-type material, it will not specifically limit.

また、本発明として、より好適な摺動方法をも開示する。本発明に係る摺動方法は、相互に摺動する一対の摺動部材のうち、少なくとも一方の摺動部材の摺動面に水素元素を含む非晶質炭素被膜が形成された一対の摺動部材の間に、有機モリブデン化合物を少なくとも含む潤滑剤を供給しながら、前記一対の摺動部材を相互に摺動させる摺動方法であって、前記摺動方法は、少なくとも前記非晶質炭素被膜が形成された摺動面を冷却しながら、前記摺動を行うことを特徴とする。   A more suitable sliding method is also disclosed as the present invention. The sliding method according to the present invention includes a pair of sliding members in which an amorphous carbon film containing a hydrogen element is formed on a sliding surface of at least one sliding member among a pair of sliding members sliding relative to each other. A sliding method of sliding the pair of sliding members relative to each other while supplying a lubricant containing at least an organomolybdenum compound between the members, the sliding method comprising at least the amorphous carbon coating The sliding is performed while cooling the sliding surface on which is formed.

本発明によれば、非晶質炭素被膜が形成された摺動面を冷却することにより、非晶質炭素被膜が形成された摺動面の摩擦熱による発熱を抑え、化学的な反応による非晶質炭素被膜の摩耗を抑制することができる。前記冷却温度は、摺動条件、潤滑剤の特性等により相違するが、有機モリブデン化合物から三酸化モリブデンが生成する熱分解反応を抑制するように冷却することが好ましく、より好ましくは三酸化モリブデンにより非晶質炭素被膜から水素元素を脱離させる反応を抑制するように冷却するものである。該冷却により、前記化学的な反応を抑えるので、非晶質炭素被膜の摩耗を確実に低減することが可能となる。   According to the present invention, by cooling the sliding surface on which the amorphous carbon film is formed, heat generation due to frictional heat on the sliding surface on which the amorphous carbon film is formed is suppressed, and non-chemical reaction is not caused. Abrasion of the crystalline carbon coating can be suppressed. The cooling temperature varies depending on the sliding conditions, the characteristics of the lubricant, etc., but it is preferable to cool so as to suppress the thermal decomposition reaction that molybdenum trioxide is generated from the organomolybdenum compound, and more preferably by molybdenum trioxide. The cooling is performed so as to suppress the reaction of desorbing the hydrogen element from the amorphous carbon film. The cooling suppresses the chemical reaction, so that the wear of the amorphous carbon film can be surely reduced.

また、本発明に係る摺動方法において前記摺動面の冷却を、前記非晶質炭素被膜が形成された前記摺動部材を冷却することにより行うことがより好ましい。本発明によれば、該冷却を行うことにより、非晶質炭素被膜が形成された摺動部材の摺動面をより効率良く冷却し(発熱を抑制し)、非晶質炭素被膜の摩耗の促進を低減することができる。   In the sliding method according to the present invention, it is more preferable that the sliding surface is cooled by cooling the sliding member on which the amorphous carbon film is formed. According to the present invention, by performing the cooling, the sliding surface of the sliding member on which the amorphous carbon coating is formed is cooled more efficiently (suppressing heat generation), and the wear of the amorphous carbon coating is reduced. Promotion can be reduced.

また、本発明に係る摺動方法は、前記有機モリブデン化合物として、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)またはジチオリン酸モリブデン(Mo−DTP)を用いることがより好ましい。本発明によれば、前記した如く、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)またはジチオリン酸モリブデン(Mo−DTP)から摺動面に二硫化モリブデン(MoS)が生成され、摺動部材の摩耗をより低減することができる。 In the sliding method according to the present invention, it is more preferable to use molybdenum dialkyldithiocarbamate (Mo-DTC) or molybdenum dithiophosphate (Mo-DTP) as the organic molybdenum compound. According to the present invention, as described above, molybdenum disulfide (MoS 2 ) is generated on the sliding surface from molybdenum dialkyldithiocarbamate (Mo-DTC) or molybdenum dithiophosphate (Mo-DTP), and wear of the sliding member is reduced. It can be further reduced.

本発明によれば、水素元素を含む非晶質炭素被膜が形成された摺動面に、有機モリブデン化合物を含む潤滑剤を使用した場合であっても、非晶質炭素被膜の水素元素と有機モリブデン化合物との化学的反応に起因した非晶質炭素被膜の摩耗を抑制することができる。   According to the present invention, even when a lubricant containing an organomolybdenum compound is used on the sliding surface on which the amorphous carbon coating containing hydrogen element is formed, the hydrogen element and the organic carbon in the amorphous carbon coating are used. Abrasion of the amorphous carbon film due to a chemical reaction with the molybdenum compound can be suppressed.

以下に、図面を参照して、本発明に係る摺動構造の実施形態について説明する。図1は、本発明に係る摺動構造の模式図である。   Embodiments of a sliding structure according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a sliding structure according to the present invention.

図1に示すように、本発明に係る摺動構造1は、相互に摺動する一対の摺動部材として、第一の摺動部材20と、第二の摺動部材30とを備えており、第一の摺動部材20と第二の摺動部材30との間には潤滑剤Lが配置されている。   As shown in FIG. 1, the sliding structure 1 according to the present invention includes a first sliding member 20 and a second sliding member 30 as a pair of sliding members that slide relative to each other. The lubricant L is disposed between the first sliding member 20 and the second sliding member 30.

第一の摺動部材20は、例えば鋼系の材料からなり、第二の摺動部材30の摺動面33に対して所定の圧力で押圧しながら、摺動可能なように構成されている。第二の摺動部材30は、基材32の第一の摺動部材20に摺動する摺動面33に、水素元素を含む非晶質炭素被膜31が形成されている。また、潤滑剤Lは、給油装置など所定の供給手段(図示せず)によって、第一の摺動部材20と第二の摺動部材30との摺動面33に供給されるものであり、基油に少なくとも有機モリブデン化合物としてジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)を含有している。   The first sliding member 20 is made of, for example, a steel material, and is configured to be slidable while being pressed with a predetermined pressure against the sliding surface 33 of the second sliding member 30. . In the second sliding member 30, an amorphous carbon film 31 containing a hydrogen element is formed on a sliding surface 33 that slides on the first sliding member 20 of the substrate 32. The lubricant L is supplied to the sliding surface 33 between the first sliding member 20 and the second sliding member 30 by a predetermined supply means (not shown) such as an oil supply device. The base oil contains at least molybdenum dialkyldithiocarbamate (Mo-DTC) as an organic molybdenum compound.

さらに、摺動構造1は、第二の摺動部材30に冷却機構40を配設している。冷却機構40は、非晶質炭素被膜31が形成された摺動面33を冷却するものであり、より具体的には、第一の摺動部材20と第二の摺動部材30との摺動による摺動面33の摩擦熱の発熱を抑制するものである。冷却機構40としては、例えば水冷式、空冷式等の冷却機構を挙げることができ、後述するMo−DTCから三酸化モリブデンへの熱分解、または、三酸化モリブデンによる非晶質炭素被膜から水素元素の脱離反応を抑制することができるように、非晶質炭素被膜31が形成された摺動面33を冷却することができるのであれば、特にその冷却方法は限定されるものではない。   Further, in the sliding structure 1, the cooling mechanism 40 is disposed on the second sliding member 30. The cooling mechanism 40 cools the sliding surface 33 on which the amorphous carbon coating 31 is formed. More specifically, the cooling mechanism 40 slides between the first sliding member 20 and the second sliding member 30. It suppresses heat generation of frictional heat of the sliding surface 33 due to movement. Examples of the cooling mechanism 40 include a cooling mechanism such as a water-cooled type and an air-cooled type, and thermal decomposition from Mo-DTC to molybdenum trioxide, which will be described later, or from an amorphous carbon coating with molybdenum trioxide to a hydrogen element. The cooling method is not particularly limited as long as the sliding surface 33 on which the amorphous carbon film 31 is formed can be cooled so that the elimination reaction can be suppressed.

前記の如く構成された摺動構造1によれば、水素元素を含有した非晶質炭素被膜31に有機モリブデン化合物を含む潤滑剤Lを使用した場合であっても、非晶質炭素被膜31と有機モリブデン化合物との化学的な反応により生じる非晶質炭素被膜の摩耗を抑制することができる。また、非晶質炭素被膜31の非晶質炭素材料と潤滑剤LのMo−DTCとの組み合わせにより、摺動部材同士の摩擦係数の低減を図ることができる。   According to the sliding structure 1 configured as described above, even when the lubricant L containing an organic molybdenum compound is used for the amorphous carbon coating 31 containing the hydrogen element, Abrasion of the amorphous carbon coating caused by a chemical reaction with the organomolybdenum compound can be suppressed. In addition, the combination of the amorphous carbon material of the amorphous carbon coating 31 and the Mo-DTC of the lubricant L can reduce the friction coefficient between the sliding members.

以下に、本発明を実施例により説明する。
[実施例]
(摺動構造)
図2に示す摺動構造1Aを製作すべく、まず、相互に摺動する一対の摺動部材として、ボール試験片20aと基材32aに非晶質炭素被膜31aが形成されたプレート試験片30aとを準備した。また、プレート試験片30aを支持する支持台34と、非晶質炭素被膜31を冷却する水冷式の冷却機構40aとを設け、プレート試験片30aの摺動面33aに潤滑剤としてグリースLaを供給した。その詳細を以下に示す。
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
[Example]
(Sliding structure)
In order to manufacture the sliding structure 1A shown in FIG. 2, first, as a pair of sliding members that slide relative to each other, a plate test piece 30a in which an amorphous carbon coating 31a is formed on a ball test piece 20a and a base material 32a. And prepared. Further, a support base 34 for supporting the plate test piece 30a and a water-cooling type cooling mechanism 40a for cooling the amorphous carbon coating 31 are provided, and grease La is supplied to the sliding surface 33a of the plate test piece 30a as a lubricant. did. Details are shown below.

<ボール試験片>
図2(a)に示すように、直径10mm、ロックウェル硬さHRC62(ビッカース硬さHv700相当)、材質100CR−6(JIS規格:高炭素クロム軸受鋼鋼材(SUJ2)相当)の球状のボール試験片20aを準備した。
<Ball specimen>
As shown in FIG. 2A, a spherical ball test of 10 mm in diameter, Rockwell hardness HRC62 (equivalent to Vickers hardness Hv700), material 100CR-6 (JIS standard: equivalent to high carbon chromium bearing steel (SUJ2)) A piece 20a was prepared.

<プレート試験片>
図2に示すように、非晶質炭素被膜31aを形成する基材32aとして、表面粗さを十点平均粗さRz0.1μmにした直径24mm×厚さ7.9mmの材質100CR−6(高炭素クロム軸受鋼鋼材:SUJ2:JIS規格)を準備し、この基材32aの直径24mmの表面に、プラズマCVDにより、厚さ6μm、表面硬さHv700となるように、水素元素を含有した非晶質炭素被膜31a(HT−DLC(厚膜、高信頼性DLC:日本アイ・ティ・エフ株式会社製)が形成されたプレート試験片30aを準備した。
<Plate test piece>
As shown in FIG. 2, as a base material 32a for forming an amorphous carbon coating 31a, a material 100CR-6 (high diameter 24 mm × thickness 7.9 mm) having a surface roughness of 10-point average roughness Rz 0.1 μm (high A carbon-chromium bearing steel (SUJ2: JIS standard) is prepared, and an amorphous material containing a hydrogen element is formed on the surface of the substrate 32a with a diameter of 24 mm by plasma CVD so as to have a thickness of 6 μm and a surface hardness of Hv700. A plate test piece 30a on which a carbonaceous film 31a (HT-DLC (thick film, high-reliability DLC: manufactured by Japan IT Corporation)) was formed was prepared.

<グリース>
ボール試験片20aとプレート試験片30aとの間(双方の摺動面間)に供給する潤滑剤として、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)を含有したグリースLaを準備した。
<Grease>
As a lubricant to be supplied between the ball test piece 20a and the plate test piece 30a (between both sliding surfaces), a grease La containing molybdenum dialkyldithiocarbamate (Mo-DTC) was prepared.

<冷却機構>
プレート試験片30aの摺動面33aと反対面に凹部を設け、前記凹部と対応する支持台34の位置に貫通穴を設け、これらの凹部と貫通孔に嵌合するように、内径3mmの中空部が形成された銅棒を挿入し、前記中空部に25℃のLLC(ロングライフクーラント)Wを循環させ、冷却機構を設けた。
<Cooling mechanism>
A concave portion is provided on the surface opposite to the sliding surface 33a of the plate test piece 30a, a through hole is provided at a position of the support base 34 corresponding to the concave portion, and a hollow having an inner diameter of 3 mm is fitted to the concave portion and the through hole. A copper rod formed with a part was inserted, and a 25 ° C. LLC (long life coolant) W was circulated through the hollow part to provide a cooling mechanism.

<摩擦摩耗試験>
図2,図3(a)に示すように、SRV試験機を用いて摩耗試験を行った。具体的には、プレート試験片30aとボール試験片20aとの間に80℃のグリースLaを供給し、プレート試験片30aとボール試験片20aとに、摺動時の面圧が2.47GMaとなるように荷重150Nを作用させ、周波数50Hz、摺動時の振幅1.5mm、すべり速度0.15mm/秒、摺動時間10分で摺動させ、室温の温度条件下で試験を行った。
<Friction and wear test>
As shown in FIGS. 2 and 3 (a), an abrasion test was performed using an SRV tester. Specifically, grease La at 80 ° C. is supplied between the plate test piece 30a and the ball test piece 20a, and the surface pressure during sliding is 2.47 GMa on the plate test piece 30a and the ball test piece 20a. A load of 150 N was applied so that the slide was slid at a frequency of 50 Hz, a sliding amplitude of 1.5 mm, a sliding speed of 0.15 mm / second, and a sliding time of 10 minutes, and the test was performed at room temperature.

プレート試験片の摺動面33aの外観を観察した。この結果を図4(a)に示す。図3(b),(c)に示すように、プレート試験片30aの摺動面33aの摺動箇所のA−A’の矢視線に沿った最大摩耗深さを測定した。この結果を、図5に示す。また、上記試験と同じようにして、プレート試験片30aとボール試験片20aとに作用させる荷重を図6に示すような荷重に変化させると共に、各荷重に合わせた摩擦係数を測定した。この結果を図6に示す。   The appearance of the sliding surface 33a of the plate test piece was observed. The result is shown in FIG. As shown in FIGS. 3B and 3C, the maximum wear depth along the line A-A ′ of the sliding portion of the sliding surface 33a of the plate test piece 30a was measured. The result is shown in FIG. Further, in the same manner as in the above test, the load acting on the plate test piece 30a and the ball test piece 20a was changed to the load shown in FIG. 6, and the friction coefficient corresponding to each load was measured. The result is shown in FIG.

尚、図3(a)は、本実施例に係る摺動構造を説明するための図であり、(b)は、本実施例に係る摺動後(摩擦試験終了後)のプレート試験片の状態を説明するための図であり、(c)は、(b)のA−A’断面図である。   FIG. 3A is a view for explaining the sliding structure according to the present embodiment, and FIG. 3B is a view of the plate test piece after sliding according to the present embodiment (after completion of the friction test). It is a figure for demonstrating a state, (c) is AA 'sectional drawing of (b).

[比較例]
実施例と同じプレート試験片、ボール試験片、及び潤滑剤を準備した。実施例と異なる点は、冷却機構を設けなかった点である。そして、実施例と同じように、摩擦摩耗試験を行った。外観観察の結果を図4(b)に示し、摩耗深さの結果を図5に示し、荷重に合わせた摩擦係数の測定結果を図6に示す。なお、参考例として、比較例と同じ条件で、温度25℃のグリースLaを潤滑剤として供給した場合の摩擦係数の測定結果も図5に示した。
[Comparative example]
The same plate test piece, ball test piece, and lubricant as in the example were prepared. The difference from the embodiment is that no cooling mechanism is provided. And the friction abrasion test was done like the Example. FIG. 4B shows the result of appearance observation, FIG. 5 shows the result of wear depth, and FIG. 6 shows the measurement result of the friction coefficient in accordance with the load. As a reference example, FIG. 5 also shows the measurement results of the friction coefficient when grease La having a temperature of 25 ° C. is supplied as a lubricant under the same conditions as in the comparative example.

[結果1]
図3(a),(b)に示すように、比較例のプレート試験片の摺動面33aには、摩耗痕が形成されていた。図3に示すように、実施例は、比較例に比べて、摩耗深さは小さかった。
[Result 1]
As shown in FIGS. 3A and 3B, wear marks were formed on the sliding surface 33a of the plate test piece of the comparative example. As shown in FIG. 3, the working depth of the example was smaller than that of the comparative example.

[結果2]
図5に示すように、実施例及び比較例の摩擦係数は同程度であり、参考例の摩擦係数よりも低かった。
[Result 2]
As shown in FIG. 5, the friction coefficients of the example and the comparative example are similar and lower than the friction coefficient of the reference example.

[考察1]
結果1に示すように、実施例のほうが比較例よりも摩耗深さが小さかったのは、実施例のほうが比較例に比べて摺動時におけるプレート試験片30aの非晶質炭素被膜31aが形成された摺動面33aの温度が低かったことに大きく起因していると考えられる。
[Discussion 1]
As shown in the result 1, the wear depth in the example was smaller than that in the comparative example because the amorphous carbon film 31a of the plate test piece 30a was formed during sliding in the example as compared with the comparative example. This is probably due to the fact that the temperature of the sliding surface 33a was low.

すなわち、実施例は、冷却機構40aを設けたことにより、有機モリブデン化合物から三酸化モリブデンへの熱分解及び三酸化モリブデンによる非晶質炭素材料の水素の脱離反応が抑制され、化学的な反応による摩耗を抑えられたことによると考えられる。   That is, in the example, by providing the cooling mechanism 40a, the thermal decomposition of the organomolybdenum compound to molybdenum trioxide and the elimination reaction of hydrogen of the amorphous carbon material by molybdenum trioxide are suppressed, and the chemical reaction This is thought to be due to the suppression of wear caused by

さらに、プレート試験片30aの摺動面33a及び相手側のボール試験片20aの摺動面に、固体潤滑剤として作用する二硫化モリブデンからなる膜がさらに形成されることにより機械的な摩耗も抑えられたと考えられる。   Furthermore, mechanical wear is also suppressed by further forming a film made of molybdenum disulfide acting as a solid lubricant on the sliding surface 33a of the plate test piece 30a and the sliding surface of the opposing ball test piece 20a. It is thought that it was done.

[考察2]
結果2に示すように、実施例及び比較例が参考例に比べて、摩擦係数の値が小さかったのは、グリース温度が80℃と高く、潤滑剤の粘度が低くなり、粘性抵抗が小さかったことによると考えられる。また、実施例と比較例の摩擦係数が同程度であることから、実施例のように冷却機構を設けた場合であっても、グリースLaを直接的に冷却しているわけではないので、潤滑剤の粘度の低下殆ど無かったと考えられる。
[Discussion 2]
As shown in the result 2, the value of the coefficient of friction in the example and the comparative example was smaller than that in the reference example because the grease temperature was as high as 80 ° C., the viscosity of the lubricant was low, and the viscous resistance was small. It is thought that. Further, since the friction coefficients of the example and the comparative example are similar, even when the cooling mechanism is provided as in the example, the grease La is not directly cooled. It is considered that there was almost no decrease in the viscosity of the agent.

以上のことから、実施例に係る摺動構造は、プレート試験片30aの摺動面33aを局所的に冷却したことにより、化学的な反応に起因した摩耗を抑制することができ、さらには、冷却機構を設けた場合であっても、摩擦係数の低減の効果を維持できると考えられる。   From the above, the sliding structure according to the example can suppress wear due to a chemical reaction by locally cooling the sliding surface 33a of the plate test piece 30a. Even when a cooling mechanism is provided, it is considered that the effect of reducing the friction coefficient can be maintained.

以上、本発明の実施形態及びその実施形態に係る実施例について詳述したが、本発明は前記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく設計において種々の変更ができるものである。   As mentioned above, although embodiment of this invention and the Example which concerns on the embodiment were explained in full detail, this invention is not limited to the said embodiment and Example, The spirit of this invention described in the claim Various changes can be made in the design without departing from the above.

本発明に係る摺動構造は、ピストンリングとシリンダを組み合わせたエンジンの摺動部、カムとカムフォロアを組み合わせたカムリフタの摺動部など、摺動する頻度が高く、耐摩耗性、及び、低摩擦が要求されるような環境において使用することが好ましい。   The sliding structure according to the present invention has a high sliding frequency, such as a sliding part of an engine combining a piston ring and a cylinder, a sliding part of a cam lifter combining a cam and a cam follower, and wear resistance and low friction. Is preferably used in an environment where the

本実施形態に係る摺動構造の概念図。The conceptual diagram of the sliding structure which concerns on this embodiment. 本実施例に係る摺動構造の模式図。The schematic diagram of the sliding structure concerning a present Example. 図2(a)は、本実施例に係る摺動構造を説明するための図であり、(b)は、本実施例に係る摺動後(摩擦試験終了後)のプレート試験片の状態を説明するための図であり、(c)は、(b)のA−A’断面図。FIG. 2A is a diagram for explaining the sliding structure according to the present embodiment, and FIG. 2B shows the state of the plate test piece after sliding according to the present embodiment (after completion of the friction test). It is a figure for demonstrating, (c) is AA 'sectional drawing of (b). 実施例と比較例の非晶質炭素被膜が形成された摺動面の外観観察をした際の写真図であり、(a)は、実施例の摺動面の写真図であり、(b)は、比較例1の摺動面の写真図。It is the photograph at the time of carrying out external appearance observation of the sliding surface in which the amorphous carbon film of the Example and the comparative example was formed, (a) is a photograph figure of the sliding surface of an Example, (b) These are the photograph figures of the sliding surface of the comparative example 1. FIG. 実施例と比較例の摺動面に形成された非晶質炭素被膜の摩耗深さを測定した測定結果を示した図。The figure which showed the measurement result which measured the abrasion depth of the amorphous carbon film formed in the sliding surface of an Example and a comparative example. 実施例と比較例の摺動構造において、荷重を変化させた際の摩擦係数の変化を測定した結果を示した図。The figure which showed the result of having measured the change of the friction coefficient at the time of changing a load in the sliding structure of an Example and a comparative example. 非晶質炭素被膜の化学的な反応による摩耗発生のメカニズムを説明するための図。The figure for demonstrating the mechanism of abrasion generation by the chemical reaction of an amorphous carbon film.

符号の説明Explanation of symbols

1,1A:摺動構造、20:第一の摺動部材、20a:ボール試験片、30:第二の摺動部材、30a:プレート試験片、31,31a:非晶質炭素被膜、32,32a:基材、33,33a:摺動面、34:支持台、40,40a:冷却機構、L:潤滑剤、La:グリース   1, 1A: sliding structure, 20: first sliding member, 20a: ball specimen, 30: second sliding member, 30a: plate specimen, 31, 31a: amorphous carbon coating, 32, 32a: base material, 33, 33a: sliding surface, 34: support base, 40, 40a: cooling mechanism, L: lubricant, La: grease

Claims (6)

相互に摺動する一対の摺動部材のうち、少なくとも一方の摺動部材の摺動面に水素元素を含む非晶質炭素被膜が形成された一対の摺動部材と、該一対の摺動部材の間に存在し、有機モリブデン化合物を少なくとも含む潤滑剤と、を少なくとも備えた摺動構造であって、
前記摺動構造は、少なくとも前記非晶質炭素被膜が形成された摺動面を冷却する冷却機構を備えることを特徴とする摺動構造。
Of a pair of sliding members that slide relative to each other, a pair of sliding members in which an amorphous carbon film containing a hydrogen element is formed on a sliding surface of at least one sliding member, and the pair of sliding members A sliding structure comprising at least a lubricant containing at least an organomolybdenum compound,
The sliding structure includes a cooling mechanism that cools at least a sliding surface on which the amorphous carbon film is formed.
前記冷却機構は、前記非晶質炭素被膜が形成された摺動部材に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の摺動構造。   The sliding structure according to claim 1, wherein the cooling mechanism is disposed on a sliding member on which the amorphous carbon film is formed. 前記有機モリブデン化合物は、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)またはジチオリン酸モリブデン(Mo−DTP)であることを特徴とする請求項1または2に記載の摺動構造。   The sliding structure according to claim 1 or 2, wherein the organic molybdenum compound is molybdenum dialkyldithiocarbamate (Mo-DTC) or molybdenum dithiophosphate (Mo-DTP). 相互に摺動する一対の摺動部材のうち、少なくとも一方の摺動部材の摺動面に水素元素を含む非晶質炭素被膜が形成された一対の摺動部材の間に、有機モリブデン化合物を少なくとも含む潤滑剤を供給しながら、前記一対の摺動部材を相互に摺動させる摺動方法であって、
前記摺動方法は、少なくとも前記非晶質炭素被膜が形成された摺動面を冷却しながら、前記摺動を行うことを特徴とする摺動方法。
Among a pair of sliding members that slide relative to each other, an organomolybdenum compound is interposed between a pair of sliding members in which an amorphous carbon film containing a hydrogen element is formed on the sliding surface of at least one sliding member. A sliding method of sliding the pair of sliding members relative to each other while supplying a lubricant containing at least,
The sliding method is characterized in that the sliding is performed while cooling at least the sliding surface on which the amorphous carbon film is formed.
前記摺動面の冷却を、前記非晶質炭素被膜が形成された前記摺動部材を冷却することにより行うことを特徴とする請求項4に記載の摺動方法。   The sliding method according to claim 4, wherein the sliding surface is cooled by cooling the sliding member on which the amorphous carbon film is formed. 前記有機モリブデン化合物として、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(Mo−DTC)またはジチオリン酸モリブデン(Mo−DTP)を用いることを特徴とする請求項4又は5に記載の摺動方法。   The sliding method according to claim 4 or 5, wherein molybdenum dialkyldithiocarbamate (Mo-DTC) or molybdenum dithiophosphate (Mo-DTP) is used as the organic molybdenum compound.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012041591A (en) * 2010-08-17 2012-03-01 Fuji Xerox Co Ltd Carbon film forming apparatus, carbon film forming method, member, tool, elastic member, and electrode member
WO2012073717A1 (en) 2010-11-30 2012-06-07 本田技研工業株式会社 Sliding structural members
JP2013531118A (en) * 2010-07-16 2013-08-01 アプライド・ナノ・サーフィスズ・スウェーデン・アクチボラグ Method for providing a low friction surface
US20140128298A1 (en) * 2011-03-02 2014-05-08 Oerlikon Trading Ag, Trubbach Sliding component coated with metal-comprising carbon layer for improving wear and friction behavior by tribological applications under lubricated conditions

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013531118A (en) * 2010-07-16 2013-08-01 アプライド・ナノ・サーフィスズ・スウェーデン・アクチボラグ Method for providing a low friction surface
US9032597B2 (en) 2010-07-16 2015-05-19 Applied Nano Surfaces Sweden Ab Method for providing a low-friction surface
JP2012041591A (en) * 2010-08-17 2012-03-01 Fuji Xerox Co Ltd Carbon film forming apparatus, carbon film forming method, member, tool, elastic member, and electrode member
WO2012073717A1 (en) 2010-11-30 2012-06-07 本田技研工業株式会社 Sliding structural members
US8895488B2 (en) 2010-11-30 2014-11-25 Honda Motor Co., Ltd Sliding structural members
US20140128298A1 (en) * 2011-03-02 2014-05-08 Oerlikon Trading Ag, Trubbach Sliding component coated with metal-comprising carbon layer for improving wear and friction behavior by tribological applications under lubricated conditions
US9528180B2 (en) * 2011-03-02 2016-12-27 Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfaffikon Sliding component coated with metal-comprising carbon layer for improving wear and friction behavior by tribological applications under lubricated conditions

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