JP2614732B2 - 低摩擦構造及びその製造方法 - Google Patents
低摩擦構造及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば内燃機関に用いて好適な低摩擦構造
及びその製造方法に関するものである。
及びその製造方法に関するものである。
内燃機関において、低燃比及び低製造コスト化といっ
た経済性を考慮しつつできるだけ高出力を得る為に、と
りわけその動力部における低摩擦構造に切迫した要求が
課されている。特に、液体摩擦が生じる領域での繰り返
し動応力及び混合摩擦が生じる領域での滑り特性に関し
てこのことが言える。そしてこの理由から、最近の内燃
機関における、特に、高点火圧、高圧縮比及び過給によ
る負荷に対する要求に答える低摩擦構造の開発が必要で
あった。
た経済性を考慮しつつできるだけ高出力を得る為に、と
りわけその動力部における低摩擦構造に切迫した要求が
課されている。特に、液体摩擦が生じる領域での繰り返
し動応力及び混合摩擦が生じる領域での滑り特性に関し
てこのことが言える。そしてこの理由から、最近の内燃
機関における、特に、高点火圧、高圧縮比及び過給によ
る負荷に対する要求に答える低摩擦構造の開発が必要で
あった。
この問題を解決する為に、ドイツ連邦共和国第28 53
724号明細書には、支持層の上に低摩擦層を陰極スパ
ッタにより形成した複合体が提案されている。低摩擦層
は、分散による強化作用を持った比較的硬い粒子を実質
的に１重量％以下含有している。硬質粒子は、その金属
に含まれている構成成分の酸化物及びその金属の酸化物
から成っており、金属酸化物の体積は金属それ自体の体
積よりも大きい。上記分散による強化作用は、細かく分
布する酸化物によって格子欠陥、例えば転位の移動が妨
げられるので、熱間強さ及び高温での耐摩耗性が向上す
る。酸化物を形成する為の酸素は、通常の連続鋳造法で
作られるターゲットに含まれているか、或いは陰極スパ
ッタのプラズマガス中に導入される。同様の方法がドイ
ツ連邦共和国特許第29 14 618号明細書に提案されて
おり、酸化物粒子が0.1〜0.5容量％の濃度でアルミニウ
ムから成る低摩擦層の母材中に混入されている。
724号明細書には、支持層の上に低摩擦層を陰極スパ
ッタにより形成した複合体が提案されている。低摩擦層
は、分散による強化作用を持った比較的硬い粒子を実質
的に１重量％以下含有している。硬質粒子は、その金属
に含まれている構成成分の酸化物及びその金属の酸化物
から成っており、金属酸化物の体積は金属それ自体の体
積よりも大きい。上記分散による強化作用は、細かく分
布する酸化物によって格子欠陥、例えば転位の移動が妨
げられるので、熱間強さ及び高温での耐摩耗性が向上す
る。酸化物を形成する為の酸素は、通常の連続鋳造法で
作られるターゲットに含まれているか、或いは陰極スパ
ッタのプラズマガス中に導入される。同様の方法がドイ
ツ連邦共和国特許第29 14 618号明細書に提案されて
おり、酸化物粒子が0.1〜0.5容量％の濃度でアルミニウ
ムから成る低摩擦層の母材中に混入されている。
粒子の分散による強化作用のために酸化物の含量を増
加させると低摩擦層の延性が減少し、緊急運転やならし
運転の特性に悪影響を与える。この結果、粒子分散によ
る強化の期待される潜在的な効果が、高温での大きい強
度を有する低摩擦層の製造に充分役立てることができな
かった。
加させると低摩擦層の延性が減少し、緊急運転やならし
運転の特性に悪影響を与える。この結果、粒子分散によ
る強化の期待される潜在的な効果が、高温での大きい強
度を有する低摩擦層の製造に充分役立てることができな
かった。
そこで本発明の目的は、この種の低摩擦構造におい
て、液体摩擦を生じる条件下での繰り返し動応力へのよ
り高い抵抗力と、混合摩擦を生じる条件下での良好な滑
り特性とを有する低摩擦構造を提供することである。
て、液体摩擦を生じる条件下での繰り返し動応力へのよ
り高い抵抗力と、混合摩擦を生じる条件下での良好な滑
り特性とを有する低摩擦構造を提供することである。
上記の目的は本発明により次のようにして達成され
る。即ち、本発明は、陰極スパッタにより金属製支持部
材上に形成された少なくとも１層の金属材料からなる低
摩擦層を有し、この低摩擦層が、金属母材中に、低摩擦
金属材料から成る粒子と、酸化物としての酸素とを含有
している低摩擦構造において、前記粒子は＜0.8μｍ
の平均粒径を有するとともに、前記母材よりも摺動特性
の良い低摩擦金属材料から成り、且つ、前記母材中にお
ける前記酸素の含有量は0.5〜2.0重量％の範囲にあっ
て、この酸素の含有量は前記粒子の含有量が多い程およ
び前記粒子の前記平均粒径が小さい程多くなるように調
整されていることを特徴とする低摩擦構造に係るもので
ある。
る。即ち、本発明は、陰極スパッタにより金属製支持部
材上に形成された少なくとも１層の金属材料からなる低
摩擦層を有し、この低摩擦層が、金属母材中に、低摩擦
金属材料から成る粒子と、酸化物としての酸素とを含有
している低摩擦構造において、前記粒子は＜0.8μｍ
の平均粒径を有するとともに、前記母材よりも摺動特性
の良い低摩擦金属材料から成り、且つ、前記母材中にお
ける前記酸素の含有量は0.5〜2.0重量％の範囲にあっ
て、この酸素の含有量は前記粒子の含有量が多い程およ
び前記粒子の前記平均粒径が小さい程多くなるように調
整されていることを特徴とする低摩擦構造に係るもので
ある。
このように構成した低摩擦層においては、既述した従
来技術のものと比較して、粒子が約10倍微細に分布す
る。この為上記低摩擦層のDIN50 133に従って測定され
た初期の硬度は、100〜130Hv（0.002）となった。また
この硬度値は、170℃での熱処理によって250時間経過後
25％程度低下し、硬度値は約75〜97.5Hv（0.002）とな
った。
来技術のものと比較して、粒子が約10倍微細に分布す
る。この為上記低摩擦層のDIN50 133に従って測定され
た初期の硬度は、100〜130Hv（0.002）となった。また
この硬度値は、170℃での熱処理によって250時間経過後
25％程度低下し、硬度値は約75〜97.5Hv（0.002）とな
った。
一方、既述のドイツ連邦共和国特許第28 53 724号
明細書に基づいて構成された複合体における低摩擦層
の、DIN50 133に従って測定された初期及び最終の硬度
は、上記と同じ熱処理条件下で共に60Hv（0.002）とな
り不変であったが、本発明に較べると明らかに低い値で
あった。
明細書に基づいて構成された複合体における低摩擦層
の、DIN50 133に従って測定された初期及び最終の硬度
は、上記と同じ熱処理条件下で共に60Hv（0.002）とな
り不変であったが、本発明に較べると明らかに低い値で
あった。
ところでドイツ連邦共和国特許第28 53 724号明細
書に記載された前記比較的硬い粒子は主にAl2O3である
ため、低摩擦層の延性低下を避ける必要から、この低摩
擦層に含まれる酸素の量は本発明における酸素含有量0.
5〜2.0重量％の下限よりも低い値に押さえられている
（上記比較的硬い粒子の含有量が実質的に１重量％であ
ることから推定）。
書に記載された前記比較的硬い粒子は主にAl2O3である
ため、低摩擦層の延性低下を避ける必要から、この低摩
擦層に含まれる酸素の量は本発明における酸素含有量0.
5〜2.0重量％の下限よりも低い値に押さえられている
（上記比較的硬い粒子の含有量が実質的に１重量％であ
ることから推定）。
このように本発明に従って構成した低摩擦層において
は、低摩擦金属材料から成る粒子の微細化によって低摩
擦層は従来よりもはるかに高い硬度を有することになる
が、さらに本発明では上記従来例とは異なり、低摩擦層
の延性を低下させる懸念を持たずに、その酸素含有量を
はるかに大きくすることができるから、微細化された金
属粒子は酸化物としての酸素によって十分に覆われる。
それ故内燃機関の運転によりこれらの粒子が昇温し、粒
子が仮に膨張しても、これらの粒子は上記酸化物によっ
て十分に覆われ続けて、粒子の微細化で得られる比較的
高い硬度は、上述のように高温度においても失われるこ
とが少ない。またその結果高温時においても、比較的硬
い微粒子の分散に基づく強化作用によって、低摩擦層に
存在する例えば転位がその移動を妨げられ、上記低摩擦
層の強度、耐磨耗性が維持される。
は、低摩擦金属材料から成る粒子の微細化によって低摩
擦層は従来よりもはるかに高い硬度を有することになる
が、さらに本発明では上記従来例とは異なり、低摩擦層
の延性を低下させる懸念を持たずに、その酸素含有量を
はるかに大きくすることができるから、微細化された金
属粒子は酸化物としての酸素によって十分に覆われる。
それ故内燃機関の運転によりこれらの粒子が昇温し、粒
子が仮に膨張しても、これらの粒子は上記酸化物によっ
て十分に覆われ続けて、粒子の微細化で得られる比較的
高い硬度は、上述のように高温度においても失われるこ
とが少ない。またその結果高温時においても、比較的硬
い微粒子の分散に基づく強化作用によって、低摩擦層に
存在する例えば転位がその移動を妨げられ、上記低摩擦
層の強度、耐磨耗性が維持される。
かくして本発明によれば、液体摩擦を生じる条件下で
の繰り返し動応力への高い抵抗力と、混合摩擦を生じる
条件下での良好な滑り特性とを備える低摩擦構造を提供
することができる。
の繰り返し動応力への高い抵抗力と、混合摩擦を生じる
条件下での良好な滑り特性とを備える低摩擦構造を提供
することができる。
本発明の好ましい構成においては、母材中に存在する
粒子は統計学的な正規分布をしており、その平均粒径は
＝0.05〜0.4μｍである。実験によれば、本発明の効
果は＜0.8μｍの値まで維持できることが確認され
た。
粒子は統計学的な正規分布をしており、その平均粒径は
＝0.05〜0.4μｍである。実験によれば、本発明の効
果は＜0.8μｍの値まで維持できることが確認され
た。
本発明の更に好ましい構成においては、母材が、アル
ミニウム、銅又は鉄を基材とした低摩擦材料から成り、
一方、粒子は、錫、鉛、ビスマス、銅及び亜鉛の少なく
とも１種から成っていて、これらが単独で又は組み合わ
されて母材に混入されている。
ミニウム、銅又は鉄を基材とした低摩擦材料から成り、
一方、粒子は、錫、鉛、ビスマス、銅及び亜鉛の少なく
とも１種から成っていて、これらが単独で又は組み合わ
されて母材に混入されている。
実際には、低摩擦層が、AlSn5Cu、AlSn10Cu、AlSn20C
u、AlSn30Cu、AlSn40Cu、AlSn10Pb10Cu及びAlZn5Pbのい
ずれかの型の合金組成から成っていると特に効果的であ
る。
u、AlSn30Cu、AlSn40Cu、AlSn10Pb10Cu及びAlZn5Pbのい
ずれかの型の合金組成から成っていると特に効果的であ
る。
低摩擦層は５〜500μｍの厚さを有しているのが好ま
しく、10〜20μｍの厚さであるのが更に好ましい。
しく、10〜20μｍの厚さであるのが更に好ましい。
本発明の更に好ましい構成においては、低摩擦層が、
互いに積層された複数の層から成っており、その場合、
低摩擦層の厚さは50〜500μｍであるのが好ましく、50
〜150μｍであるのが更に好ましい。
互いに積層された複数の層から成っており、その場合、
低摩擦層の厚さは50〜500μｍであるのが好ましく、50
〜150μｍであるのが更に好ましい。
積層された個々の低摩擦層は互いに異なった厚さを有
していて良く、また異なった低摩擦材料から構成されて
いても良く、さらに必要な場合にはその酸素含有量又は
平均粒径も異なっていても良い。また、積層された個々
の低摩擦層は、隣接する低摩擦層に対して連続的な組成
を有しているのが好ましい。
していて良く、また異なった低摩擦材料から構成されて
いても良く、さらに必要な場合にはその酸素含有量又は
平均粒径も異なっていても良い。また、積層された個々
の低摩擦層は、隣接する低摩擦層に対して連続的な組成
を有しているのが好ましい。
本発明の更に好ましい構成においては、低摩擦層と支
持部材との間に、ニッケル、アルミニウム又はこれらの
合金、好ましくはNiCuのいずれかから成る中間層が形成
され、これにより低摩擦層の結合強度を向上させ、また
拡散障壁を形成させる。
持部材との間に、ニッケル、アルミニウム又はこれらの
合金、好ましくはNiCuのいずれかから成る中間層が形成
され、これにより低摩擦層の結合強度を向上させ、また
拡散障壁を形成させる。
この中間層の厚さは１〜５μｍであるのが好ましく、
1.5〜2.5μｍであるのが更に好ましい。さらに、低摩擦
層の組成とこの中間層の組成とが互いに連続的に変化し
ているのが好ましい。
1.5〜2.5μｍであるのが更に好ましい。さらに、低摩擦
層の組成とこの中間層の組成とが互いに連続的に変化し
ているのが好ましい。
その上に金属低摩擦層が形成される支持部材は鋼から
成っているのが好ましい。
成っているのが好ましい。
またこの支持部材は、鋼から成る層と、この層の上に
形成された銅、アルミニウム又は鉄の合金から成る支持
層との複合材料で構成することもできる。
形成された銅、アルミニウム又は鉄の合金から成る支持
層との複合材料で構成することもできる。
本発明の低摩擦層を製造する場合、陰極スパッタの
間、支持部材を実質的に0.5Ts以下の温度に維持するこ
とが重要である。但し、Tsは母材の基材料の絶対溶融温
度である。驚いたことに、このような低い温度を用いる
ことにより、母材に混入される粒子の平均粒径が0.05〜
0.8μｍと予想外に減少し、また支持部材を比較的低温
に維持することにより母材中における粒子の分布もより
微細に且つより均一になることが見出された。使用でき
る最も低い温度は室温である。
間、支持部材を実質的に0.5Ts以下の温度に維持するこ
とが重要である。但し、Tsは母材の基材料の絶対溶融温
度である。驚いたことに、このような低い温度を用いる
ことにより、母材に混入される粒子の平均粒径が0.05〜
0.8μｍと予想外に減少し、また支持部材を比較的低温
に維持することにより母材中における粒子の分布もより
微細に且つより均一になることが見出された。使用でき
る最も低い温度は室温である。
本発明の好ましい構成によれば、陰極スパッタの間、
低摩擦層を、0.2μm/分を超える速度で形成する。これ
により、低摩擦層に混入される粒子の粒径が減少する。
低摩擦層を、0.2μm/分を超える速度で形成する。これ
により、低摩擦層に混入される粒子の粒径が減少する。
低摩擦層に混入させる酸素は、酸素単体のガス、空
気、或いは、水素、炭素及び窒素の少なくとも１種との
化合物である酸素化合物のガスをプラズマガスに混合す
ることで供給することができる。勿論、水蒸気や二酸化
炭素を用いても良い。
気、或いは、水素、炭素及び窒素の少なくとも１種との
化合物である酸素化合物のガスをプラズマガスに混合す
ることで供給することができる。勿論、水蒸気や二酸化
炭素を用いても良い。
プラズマガスとしてはアルゴンを用いるのが好まし
く、真空下で行われる前記陰極スパッタの間、酸素供給
ガスの分圧を全ガス圧の１〜50％に維持することが好ま
しい。
く、真空下で行われる前記陰極スパッタの間、酸素供給
ガスの分圧を全ガス圧の１〜50％に維持することが好ま
しい。
一方、低摩擦層に混入させる必要量の酸素を、陰極ス
パッタに用いるターゲットであって、母材及び粒子を含
有するターゲット中に酸化物の形で混入させておくこと
もできる。この場合、低摩擦層中の酸素の含有量は、タ
ーゲット中の酸化物の含有量又は陰極スパッタの間のタ
ーゲットの電力密度によってコントロールすることがで
きる。
パッタに用いるターゲットであって、母材及び粒子を含
有するターゲット中に酸化物の形で混入させておくこと
もできる。この場合、低摩擦層中の酸素の含有量は、タ
ーゲット中の酸化物の含有量又は陰極スパッタの間のタ
ーゲットの電力密度によってコントロールすることがで
きる。
本発明の更に好ましい構成においては、低摩擦層を構
成する各構成成分が同時に支持部材上に塗布され、これ
により、粒子の微細な分布が更に改善される。それは、
用いるターゲットの少なくとも50％を、母材構成材料及
びこの母材中に混入される粒子の構成材料で構成するこ
とにより達成することができる。
成する各構成成分が同時に支持部材上に塗布され、これ
により、粒子の微細な分布が更に改善される。それは、
用いるターゲットの少なくとも50％を、母材構成材料及
びこの母材中に混入される粒子の構成材料で構成するこ
とにより達成することができる。
一方、低摩擦層を構成する各構成成分を順次支持部材
上に塗布することもできる。この目的の為には、低摩擦
層の母材を形成する低摩擦材料から成るターゲットが用
いられ、上記材料は夫々異なった領域に塗布される。
上に塗布することもできる。この目的の為には、低摩擦
層の母材を形成する低摩擦材料から成るターゲットが用
いられ、上記材料は夫々異なった領域に塗布される。
特に好ましい構成においては、低摩擦層を形成する為
に用いるターゲットが、その低摩擦層と支持部材との間
に形成される中間層の為にも用いられ、低摩擦層は中間
層の形成直後に連続して形成される。
に用いるターゲットが、その低摩擦層と支持部材との間
に形成される中間層の為にも用いられ、低摩擦層は中間
層の形成直後に連続して形成される。
本発明の更に好ましい構成においては、母材中に混入
する粒子の場合よりも高い温度で母材が支持部材上に供
給される。更に好まし構成においては、母材を形成する
低摩擦材料が、この母材に混入される粒子を形成する低
摩擦材料よりも前に塗布供給され、支持部材を最初高温
にして、塗布工程が進むにつれて温度を減少させてい
く。
する粒子の場合よりも高い温度で母材が支持部材上に供
給される。更に好まし構成においては、母材を形成する
低摩擦材料が、この母材に混入される粒子を形成する低
摩擦材料よりも前に塗布供給され、支持部材を最初高温
にして、塗布工程が進むにつれて温度を減少させてい
く。
本発明の低摩擦構造は、例えばDIN ISO4378によるよ
うな摺動支持面や回転体支持面に用いることができる。
うな摺動支持面や回転体支持面に用いることができる。
以下、本発明を実施例につき説明する。
C80W2型の通常の工具鋼から成る半軸受胴Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが用意された。各軸受胴にはAlSn20Cu型
の低摩擦層が、軸受胴を60℃の温度に維持して0.3μm/
分の速度で15μｍの厚さに形成された。その際、軸受胴
Ａ〜Ｃの低摩擦層は殆ど酸素の無い状態で形成され、軸
受胴Ｄ〜Ｆの低摩擦層は平均酸素含量1.12重量％で形成
された。
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが用意された。各軸受胴にはAlSn20Cu型
の低摩擦層が、軸受胴を60℃の温度に維持して0.3μm/
分の速度で15μｍの厚さに形成された。その際、軸受胴
Ａ〜Ｃの低摩擦層は殆ど酸素の無い状態で形成され、軸
受胴Ｄ〜Ｆの低摩擦層は平均酸素含量1.12重量％で形成
された。
各低摩擦層の初期硬度と最終硬度の測定結果を次表に
示す。測定は各々６回ずつ行われ、その平均値を示し
た。最終硬度は、DIN50 133による170℃、250時間の高
温析出硬化後のビッカース硬度Hv（0.002）として測定
した。
示す。測定は各々６回ずつ行われ、その平均値を示し
た。最終硬度は、DIN50 133による170℃、250時間の高
温析出硬化後のビッカース硬度Hv（0.002）として測定
した。
この結果から分るように、いずれの試料も初期硬度は
似たようなオーダーであるのに対し、最終硬度Ｈと初期
硬度Hoの商から分るように硬度は減少し、これは軸受胴
Ａ〜Ｃのものが軸受胴Ｄ〜Ｆのものよりも小さくなる。
このことから、金属製支持部材上に形成された陰極スパ
ッタ層は、その硬度の焼き戻しに対する耐性を向上させ
る為には、0.5重量％を超える酸素含量が必要であるこ
とが結論される。
似たようなオーダーであるのに対し、最終硬度Ｈと初期
硬度Hoの商から分るように硬度は減少し、これは軸受胴
Ａ〜Ｃのものが軸受胴Ｄ〜Ｆのものよりも小さくなる。
このことから、金属製支持部材上に形成された陰極スパ
ッタ層は、その硬度の焼き戻しに対する耐性を向上させ
る為には、0.5重量％を超える酸素含量が必要であるこ
とが結論される。
添付図面は本発明の一実施例による低摩擦構造の概略
縦断面図である。
縦断面図である。
スチール層１は、鉛−錫青銅から成る厚さ300μｍの
中間層２を具備している。そして、AlSn20Cuからなる厚
さ50μｍの低摩擦層３が陰極スパッタにより中間層２上
に形成されている。
中間層２を具備している。そして、AlSn20Cuからなる厚
さ50μｍの低摩擦層３が陰極スパッタにより中間層２上
に形成されている。
本発明により、摺動支持面の機械的強度及び摺動特性
が大幅に改善される。
が大幅に改善される。
第１図は本発明の一実施例による低摩擦構造の概略縦断
面図である。 なお図面に用いた符号において、 １……支持部材 ２……中間層 ３……低摩擦層 である。
面図である。 なお図面に用いた符号において、 １……支持部材 ２……中間層 ３……低摩擦層 である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール−ハインツ・マツーカ ドイツ連邦共和国6233ケイクハイム・ア ヒムベーク２ (72)発明者 ハラルド・プフェストルフ ドイツ連邦共和国7101ウインターアイゼ シャイム・パノラマシュトラーセ18／１ (72)発明者 ペーター・ビンチールツ ドイツ連邦共和国6374シュタインバッ ハ・ヘーエンバルトシュトラーセ29 (56)参考文献 特開 昭56−55547（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−30656（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (26)
- 【請求項１】陰極スパッタにより金属製支持部材上に形
成された少なくとも１層の金属材料から成る低摩擦層を
有し、この低摩擦層が、金属母材中に、低摩擦金属材料
から成る粒子と、酸化物としての酸素とを含有している
低摩擦構造において、 前記粒子は＜0.8μｍの平均粒径を有するとともに、
前記母材よりも摺動特性のよい低摩擦金属材料から成
り、且つ、 前記母材中における前記酸素の含有量は0.5〜2.0重量％
の範囲にあって、この酸素の含有量は前記粒子の含有量
が多い程および前記粒子の前記平均粒径が小さい程多く
なるように調整されていることを特徴とする低摩擦構
造。 - 【請求項２】前記粒子が正規分布をしており、且つその
平均粒径が＝0.05〜0.4μｍであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の低摩擦構造。 - 【請求項３】前記母材が、アルミニウム、銅及び鉄のい
ずれか１種を基材とした低摩擦材料から成ることを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の低摩擦
構造。 - 【請求項４】前記粒子が、錫、鉛、ビスマス、銅及び亜
鉛の少なくとも１種から成っており、これらが単独で又
は組み合わされて前記母材に混入されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に
記載の低摩擦構造。 - 【請求項５】金属製の前記低摩擦層が、AlSn5Cu、AlSn1
0Cu、AlSn20Cu、AlSn30Cu、AlSn40Cu、AlSn10Pb10Cu及
びAlZn5Pbのいずれかの型の合金から成ることを特徴と
する特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記
載の低摩擦構造。 - 【請求項６】前記低摩擦層が５〜500μｍの厚さを有し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第５項
のいずれか１項に記載の低摩擦構造。 - 【請求項７】前記低摩擦層が、互いに積層された複数の
層からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第
６項のいずれか１項に記載の低摩擦構造。 - 【請求項８】積層構造の前記低摩擦層の厚さが50〜500
μｍであることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記
載の低摩擦構造。 - 【請求項９】積層された個々の低摩擦層が異なった厚さ
を有していることを特徴とする特許請求の範囲第７項又
は第８項に記載の低摩擦構造。 - 【請求項１０】積層された個々の低摩擦層が異なる低摩
擦材料から構成されており、且つ酸素含有量及び平均粒
径も異なっていることを特徴とする特許請求の範囲第７
項〜第９項のいずれか１項に記載の低摩擦構造。 - 【請求項１１】積層された個々の低摩擦層が、隣接する
低摩擦層に対して連続的な組成を有していることを特徴
とする特許請求の範囲第10項に記載の低摩擦構造。 - 【請求項１２】前記低摩擦層と前記支持部材との間に、
ニッケル、アルミニウム及びこれらの合金のいずれかか
ら成る中間層が形成されることを特徴とする特許請求の
範囲第１項〜第11項のいずれか１項に記載の低摩擦構
造。 - 【請求項１３】前記中間層の厚さが１〜５μｍであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第12項に記載の低摩擦構
造。 - 【請求項１４】前記低摩擦層の組成と前記中間層の組成
とが互いに連続的に変化していることを特徴とする特許
請求の範囲第12項又は第13項に記載の低摩擦構造。 - 【請求項１５】前記支持部材が鋼から成ることを特徴と
する特許請求の範囲第１項〜第14項のいずれか１項に記
載の低摩擦構造。 - 【請求項１６】前記支持部材が、鋼から成る層と、この
層の上に形成された銅、アルミニウム及び鉄のいずれか
の合金から成る支持層との複合材料で構成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第14項のいずれ
か１項に記載の低摩擦構造。 - 【請求項１７】陰極スパッタにより金属製支持部材上に
形成された少なくとも１層の金属材料から成る低摩擦層
を有し、この低摩擦層が、金属母材中に、低摩擦金属材
料から成る粒子と、酸化物としての酸素とを含有してい
る低摩擦構造であって、前記粒子は＜0.8μｍの平均
粒径を有するとともに、前記母材よりも摺動特性のよい
低摩擦金属材料から成り、且つ、前記母材中における前
記酸素の含有量は0.5〜2.0重量％の範囲にあって、この
酸素の含有量は前記粒子の含有量が多い程および前記粒
子の前記平均粒径が小さい程多くなるように調整される
低摩擦構造の製造方法において、 前記陰極スパッタの間、前記支持部材を実質的に0.5Ts
（Ts:絶対溶融温度）以下の温度に維持することを特徴
とする方法。 - 【請求項１８】前記陰極スパッタの間、前記低摩擦層
を、0.2μm/分を超える速度で形成することを特徴とす
る特許請求の範囲第17項に記載の方法。 - 【請求項１９】前記低摩擦層に混入させる酸素を、水
素、炭素及び窒素の少なくとも１種との化合物である酸
素化合物のガス、空気及び酸素単体のガスのいずれかの
形でプラズマガスに供給することを特徴とする特許請求
の範囲第17項又は第18項に記載の方法。 - 【請求項２０】プラズマガスとしてアルゴンを用い、真
空下で行われる前記陰極スパッタの間、酸素供給ガスの
分圧を全ガス圧の１〜50％に維持することを特徴とする
特許請求の範囲第17項〜第19項のいずれか１項に記載の
方法。 - 【請求項２１】前記低摩擦層に混入させる酸素を、前記
陰極スパッタに用いるターゲットであって、前記母材及
び前記粒子を含有するターゲット中に酸化物の形で混入
することを特徴とする特許請求の範囲第17項又は第18項
に記載の方法。 - 【請求項２２】前記低摩擦層を構成する各構成成分を同
時に前記支持部材上に供給することを特徴とする特許請
求の範囲第17項〜第21項のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項２３】用いるターゲットの少なくとも50％を、
前記低摩擦層の構成成分で構成したことを特徴とする特
許請求の範囲第22項に記載の方法。 - 【請求項２４】前記低摩擦層を構成する各構成成分を順
次前記支持部材上に供給することを特徴とする特許請求
の範囲第17項〜第21項のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項２５】前記低摩擦層を形成する為に用いるター
ゲットを、前記低摩擦層と前記支持部材との間に形成す
る中間層の為にも用いることを特徴とする特許請求の範
囲第17項〜第24項のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項２６】前記母材中に混入する前記粒子の場合よ
りも高い温度で前記母材を前記支持部材上に供給するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第17項〜第25項のいずれ
か１項に記載の方法。
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