JPS6353228A - 摺動用部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、互いに当接して相対的に摺動する二つの部材
よりなる摺動用部材に係り、更に詳細には一方の部材が
窒化ケイ素のホイスカと粒子とウニ状強化材との混合物
を強化材とする複合材料にて（、＋１％成され他方の部
材が鋳鉄にて構成された二つの部材よりなる摺動用部材
に係る。

従来の技術 各種機械の構成要素や部材に於ては、部分的に特別な機
械的特性を要求されることが多い。例えば、自動車用エ
ンジンに於ては、エンジンの性能に対する要求が高くな
るにつれて、ピストンの如き部材はその比強度や剛性が
優れていることに加えて、その摺動面が耐摩耗性に優れ
ていることが強く要請されるようになってきた。かかる
部材の比強度や耐摩耗性等を向上させる一つの手段とし
て、それらの部材を各種の無機質繊維等を強化材としア
ルミニウム合金の如き軽金属をマトリックスとする複合
材料にて構成することが試られている。

かかる金属基複合材料の一つとして、本願発明者等は、
本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特願昭６１−
　　　　　　号に於て、窒化ケイ素ホイスカと窒化ケイ
素粒子との混合物を強化材とし金属をマトリックスとす
る複合材料であって、前記強化材の少なくとも一部はウ
ニ状強化材、即ち窒化ケイ素粒子の集合体と該集合体よ
り放射状に突出する多数の窒化ケイ素ホイスカとよりな
る強化材である複合材料を提案した。かかる複合材料に
よれば、それらにて構成された部材の比強度や耐摩耗性
等を向上させることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、互いに当接して相対的に摺動する二つの摺動用
部材に於て、その一方の部材を上述の如き複合材料にて
構成した場合には、その他方の部材の材質によってはそ
の他方の部材の摩耗が著しく増大し、従ってそれらを互
いに当接して相対的に摺動する摺動用部材として使用す
ることはできない。

本願発明者等は、互いに当接して相対的に摺動する二つ
の部材よりなる摺動用部材であって、その一方の部材が
上述の如き複合材料にて構成され、その他方の部材が鋳
鉄にて構成された摺動用部材に於て、それら両方の部材
の摩耗量を最小限に抑えるためには、それらの材質及び
性質の組合せとしては如何なるものが適切であるかにつ
いて種々の実験的研究を行なった結果、複合材料が成る
特定の特徴を有するものでなければならないことを見出
した。

本発明は、本願発明者等が行なった上述の如き実験的研
究の結果得られた知見に基き、一方の部材が強度及び剛
性に優れた窒化ケイ素のホイスカ（遊離ホイスカ）と粒
子（遊離粒子）とウニ状強化材との混合物を強化材とし
アルミニウム合金の如き金属をマトリックスとする複合
材料にて構成され、その他方の部材が鋳鉄にて構成され
た互いに当接して相対的に摺動する二つの部材よりなる
摺動用部材であって、それら両方の部材の互いに他に対
する摺動面に於ける耐摩耗性が改善された摺動用部材を
提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、互いに当接して相
対的に摺動する第一の部材と第二の部材とよりなる摺動
用部材にして、前記第一の部材の少なくとも前記第二の
部材に対する摺動面部は窒化ケイ素ホイスカと窒化ケイ
素粒子との混合物を強化材とし、アルミニウム、マグネ
シウム、スズ、銅、鉛、亜鉛、及びそれらを主成分とす
る合金よりなる群より選択された金属をマトリックスと
する複合材料であって、前記強化材の少なくとも一部は
ウニ状強化材である複合材料にて構成されており、前記
第二の部材の少なくとも前記第一の部材に対する摺動面
部は鋳鉄にて構成されていることを特徴とする摺動用部
材によって達成される。

発明の作用及び効果 本発明によれば、第一の部材を構成する複合材料の強化
材の少くとも一部はウニ状強化材であり、該ウニ状強化
材は中心部の窒化ケイ素粒子集合体と該集合体より放射
状に突出する多数の窒化ケイ素ホイスカとよりなり、ホ
イスカは粒子集合体により実質的に三次元ランダムに配
向された状態にて強固に保持されているので、後に説明
する本願発明者等が行った実験的研究の結果からも明ら
かである如く、窒化ケイ素ホイスカと窒化ケイ素粒子と
の単なる混合物を強化材とする複合材料に比して耐摩耗
性に優れており、また第二の部材は遊離黒鉛を含み摺動
特性に優れた鋳鉄にて構成される。従って本発明によれ
ば、互いに当接して相対的に摺動する二つの部材により
なる摺動用部材であって、それら両方の部材の互いに他
に対する摺動面が耐摩耗性に優れており、従ってそれら
両方の部材のそれぞれの摺動面に於ける摩耗量を最小限
に抑えることができ、しかもその一方の部材は比強度や
剛性などにも優れている如き摺動用部材を得ることがで
きる。

本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、窒化
ケイ素のホイスカと粒子とウニ状強化材との混合物より
なる強化材の体積率が１％以上、特に２％以上、更には
３％以上の場合に複合材料及び相手材の摩耗量を低い値
に抑えることができる。従って本発明の一つの詳細な特
徴によれば、強化材の体積率は、１％以上、好ましくは
２％以上、更に好ましくは３％以上とされる。

また本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、
ウニ状強化材の全体としての直径が２２０μを越えると
複合材料及び相手材の摩耗量が比較的高い値になる。従
って本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、ウニ状強
化材の全体としての直径は２２０μ以下に設定される。

また本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、
ウニ状強化材の中心部の粒子集合体の直径とこれより放
射状に突出するホイスカの長さとの比の値が１／１０未
満の場合及び２を越える場合に複合材料及び相手材の摩
耗量が比較的高い値になる。従って本発明の更に他の一
つの詳細な特徴によれば、ウニ状強化材の中心部の粒子
集合体の直径とこれより放射状に突出するホイスカの長
さとの比の値は１／１０〜２に設定される。

また本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、
強化材に含まれるウニ状強化材の量が２０ｖｔ％未満の
場合には、複合材料及び相手材の摩耗量が比較的高い値
になる。従って本発明の更に他の一つの詳細な特徴によ
れば、全強化材に対するウニ状強化材の量は２０ｗｔ％
以上に設定される。

更に本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、
強化材に含まれる全粒子量及び遊離粒子量がそれぞれ９
０ｗｔ％、７０ｗｔ％を越えると複合材料及び相手材の
摩耗量が比較的高い値になる。

従って本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、強
化材に含まれる全粒子量及び遊離粒子量はそれぞれ９０
ｗｔ％以下、７０ｗｔ％以下に設定される。

尚本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特開昭５８
−９３８４０号公報、特開昭５９−７０７３５号公報及
び特願昭６０−２６３３４２号明細書には、それぞれア
ルミナ−シリカ繊維強化金属複合材料と鋳鉄との組合せ
よりなる摺動用部材、炭化ケイ素ホイスカ強化金属複合
材料と鋳鉄との組合せよりなる摺動用部材及び窒化ケイ
素ホイスカ強化金属複合材料と鋳鉄との組合せよりなる
摺動用部材が記載されている。また雑誌「機能材料」の
昭和６０年４月号の「窒化ケイ素粉末の新しい製造プロ
セス」と屈する記事に窒化ケイ素のウニ状強化材及びそ
の製造方法が記載されている。

本発明による摺動用部材は、例えば自動車用エンジンの
シリンダとピストン、ピストンリングとピストンの如く
、種々の機械装置等の摺動用部材に対し適用されてよい
。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

実施例１ 窒化ケイ素ホイスカ、窒化ケイ素粒子、及び窒化ケイ素
のウニ状強化材の混合物を強化材とする金属基複合材料
の耐摩耗性の評価を行うべく、窒化ケイ素ホイスカ、窒
化ケイ素粒子、及び窒化ケイ素のウニ状強化材の混合物
を強化材としアルミニウム合金をマトリックス金属とす
る複合材料を高圧鋳造法により製造し、該複合材料につ
いて摩耗試験を行った。

先ず窒化ケイ素のホイスカと粒子とウニ状強化材との混
合物（宇部興産株式会社製、ホイスカの平均繊維径０．
１μ、ホイスカの平均繊維長１０μ、中心部の粒子集合
体の平均直径３μ、各粒子の平均粒径０．１μ、ホイス
カと粒子との重量比２；３、ウニ状強化材のｆｆ１６０
ｗｔ％、遊離粒子量２４　Ｖ　ｔ　？ｏ、遊離ホイスカ
１６ｖｔ％、全粒子量６０ｗＬ％）に対し圧縮成形を行
うことにより、第１０図に示されている如く、窒化ケイ
素ホイスカ１ａ、′イ；（化ゲイ素粒子１ｂ、及び窒化
ケイ素のウニ状強化材１０が均一に混合されホイスカが
実質的に三次元ランダムにて配向され全強化材の体積率
が１０％であり８０Ｘ８０Ｘ２０ｔｍの寸法を有する強
化材の成形体２を形成した。

次いで成形体を６００℃に加熱した後、第１１図に示さ
れている如く２５０℃の鋳型３のモールドキャビティ４
内に配置し、該鋳型内に７３０℃のアルミニウム合金（
ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）の溶湯５を素早く注湯し、該溶湯
を約２００℃のプランジャ６により１５００ｋｇ／Ｊの
圧力にて加圧し、その加圧状態をアルミニウム合金の溶
湯が完全に凝固するまで保持した。

次いで第１２図に示されている如く、かくして得られた
複合材料１゛を含む外径１１０■、高さ５０ｍｍの円柱
状の凝固体に対し熱処理Ｔ７を施し、該凝固体より複合
材料を取出し、該複合材料より試験面（１６Ｘ１０ａ＋
ａ＋）が互いに直交する方向に１６Ｘ６Ｘ１０＋ｕ＋の
ブロック試験片Ａ、及びＡ２を切出した。

また比較の目的で、窒化ケイ素ホイスカ（タテホ化学工
業株式会社製、平均繊維径１μ、平均繊維長１０μ）を
用いて上述のブロック試験片Ａ。

及びＡ２を製造する場合と同一の条件にてホイスカが体
積率１０％にて二次元ランダム配向及び三次元ランダム
配向された複合材料を製造して熱処理ＴＩを施し、ホイ
スカが三次元ランダム配向された複合材料よりブロック
試験片Ａ３を切出し、またホイスカが二次元ランダム配
向された複合材料より試験面が二次元ランダム配向平面
に垂直なブロック試験片Ａ４及び二次元ランダム配向平
面に平行なブロック試験片Ａ５を切出した。

次いで各ブロック試験片を順次摩擦摩耗試験機にセット
し、相手部材である球状黒鉛鋳鉄（ＪＩＳ規格ＦＣＤ７
０、Ｈｖ３００）又は低合金片状黒鉛鋳鉄（ＪＩＳ規格
ＦＣ２０、Ｈｖ２００）製の円筒試験片の外周面と接触
させ、それらの試験片の接触部に常温（２０℃）の潤滑
油（キャッスルモータオイル５Ｗ−３０）を供給しつつ
、接触面圧２０ｋｇ／ａｍ”ｓ滑り速度０．３ｍ／ｓｅ
ｅにて１時間円筒試験片を回転させる摩耗試験を行った
。

これらの摩耗試験の結果を相手部材が球状黒鉛鋳鉄及び
低合金片状黒鉛鋳鉄である場合についてそれぞれ第１Ａ
図及び第１Ｂ図に示す。尚これらの図に於て、上半分は
ブロック試験片の摩耗量（摩耗痕深さμ）を表しており
、下半分は相手材である円筒試験片の摩耗量（摩耗域ｍ
　ｍｇ　）を表している（後述の第２図〜第４図につい
ても同じ）。

第１Ａ図及び第１Ｂ図より、相手材が球状黒鉛鋳鉄及び
低合金片状黒鉛鋳鉄の何れの場合にも、ブロック試験片
ＡＩ及びＡ２の摩耗量は他のブロック試験片に比して小
さく、それらの相手材の摩耗量も他の場合に比して小さ
いのに対し、ブロック試験片Ａ３及びＡ５の場合にはそ
れら自身及び相手材の摩耗量が高い値であることが解る
。またブロック試験片Ａ４とＡ５の場合のブロック試験
片及び相手材の摩耗量の比較より、ホイスカが二次元ラ
ンダムにて配向される場合には複合材料の耐摩耗性に顕
著な異方性があることが解る。

実施例２ 窒化ケイ素ホイスカ、窒化ケイ素粒子、及び窒化ケイ素
のウニ状強化材の混合物を強化材とする金属基複合材料
に於てその摩擦摩耗特性を向上させるためには全強化材
の体積率が如何なる値であることが適切であるかの検討
を行うべく、上述の実施例１に於て使用されたウニ状強
化材を含む強化材と同一の強化材の体積率を０％、０．
５％、１％、２％、３％、５％、１５％、２５％に設定
して実施例１の場合と同一の要領及び条件（相手材は球
状黒鉛鋳鉄のみ）にて摩耗試験を行った。

これらの摩耗試験の結果を第２図に示す。

第２図より、複合材料及び相手材の摩耗量を低減するた
めには、全強化材の体積率は１％以上、特に２％以上、
更には３％以上であることが好ましいことが解る。

実施例３ 窒化ケイ素のウニ状強化材が強化材として使用される場
合に於て複合材料の摩擦摩耗特性を向上させるためには
ウニ状強化材の全体としての直径が如何なる値であるこ
とが適切であるかについての検討を行うべく、下記の摩
耗試験を行った。

まず上述の実施例１・に於て使用されたウニ状強化材と
同一のウニ状強化材を２００メツシユ、１００メツシユ
、６０メツシユ、５０メツシユの篩に掛けることにより
、全体としての直径が７５μ以下、７５〜１４０μ、１
４０〜２００μ、２２０〜２７０μ、２７０μ以上の５
種類に分類し、各ウニ状強化材を用いて体積率が１０％
となるよう圧縮成形によりウニ状強化材の成形体を形成
した。次いで各成形体を用いて上述の実施例１の場合と
同一の要領の高圧鋳造（溶湯の温度７１０℃、溶湯に対
する加圧力１５００ｋｇ／Ｊ）にてアルミニウム合金（
ＪＩＳ規格ＡＣＩＡ）をマトリックス金属とする複合材
料を製造して熱処理ＴＩを施し、各複合材料よりブロッ
ク試験片を切出し、各ブロック試験片について球状黒鉛
鋳鉄（ＪＩＳ規格ＦＣＤ７０）製の円筒試験片を相手材
として実施例１の場合と同一の要領及び条件にて摩耗試
験を行った。これらの摩耗試験の結果を第３図に示す。

尚第３図に於て、各棒グラフの下方に示された数値はウ
ニ状強化材の全体としての直径（単位μ）を示している
。

第３図より、ウニ状強化材の全体としての直径が７５μ
以下、７５〜１４０μ、１４０〜２２０μである場合に
はブロック試験片及び円筒試験片の何れの摩耗量も低い
値であることが解る。

従って複合材料及び相手材の摩耗量を低減するためには
、ウニ状強化材の全体としての直径は２２０μ以下であ
ることが好ましいことが解る。

実施例４ 実施例３に於て複合材料及び相手材の摩耗量を低減する
ためには窒化ケイ素のウニ状強化材の全体としての直径
が２２０μ以下であることが好ましいことが解ったので
、ウニ状強化材の中心部の粒子集合体の直径とこれより
突出するホイスカの長さの比が如何なる値であることが
適切であるかの検討を行うべく、下記の摩耗試験を行っ
た。

まず上述の実施例１に於て使用された窒化ケイ素のウニ
状強化材を６０メツシユの篩に掛けて全体としての直径
が２２０μ以上のウニ状強化材を除去し、全体としての
直径が２２０μ以下のウニ状強化材を水中に分散させ、
該分散液よりフィルタにより全体としての直径が０．５
μ以下、０゜５〜１　μ、　１〜５μ、　５〜１０　μ
、　１０〜１００μ、１００〜２２０μである６種類の
ウニ状強化材に分類した。次いでかくして分類されたウ
ニ状強化材を乾燥させた後、走査電子顕微鏡により各群
について任意に１０個のウニ状強化材を選定し、中心部
の粒子集合体の平均直径りとこれより突出するホイスカ
の平均長さしの比を求め、その比の値Ｄ／Ｌを求めた。

その結果を下記の表１に示す。

表　　１ 全体の直径（μ）　　　ＤＳＬ　　　　比の値Ｄ／Ｌ０
．５以下　　　　４；１　　　　４ ０．５〜１　　　　２：１　　　　　２１〜５　　　　
　１：１　　　　　１ ５〜１０　　　　１：４　　　　１／４１０〜１００　
　　１：１０　　　１／１０１００〜２２０　　　１：
１５　　　１／１５次いで上述の実施例１の場合と同一
の要領及び条件にて体積率が１０％である窒化ケイ素の
ウニ状強化材を強化材としアルミニウム合金（ＪＩＳ規
格ＡＣ７Ａ）をマトリックス金属とする複合材料を製造
して熱処理Ｔ７を行い、各複合材料について実施例１の
場合と同一の要領及び条件にて球状黒鉛鋳鉄（ＪＩＳ規
格ＦＣＤ７０）製の円筒試験片を相手材とする摩耗試験
を行った。これらの摩耗試験の結果を第４図に示す。尚
第４図の横軸は比の値Ｄ／Ｌを対数目盛にて示している
。

第４図より、中心部の粒子集合体の直径とこれより突出
するホイスカの長さの比の値Ｄ／Ｌが２〜１／１０の場
合にブロック試験片及び円筒試験片の両方の摩耗量が小
さい値であることが解る。

従って複合材料及び相手材の摩耗量を低減するためには
、ウニ状強化材の中心部の粒子集合体の直径とこれより
突出するホイスカの長さの比の値Ｄ／Ｌは１／１０〜２
であることが好ましいことが解る。

実施例５ 上述の実施例１に於けるマトリックス金属がマグネシウ
ム合金（ＪＩＳ規格ＭＤ　Ｃ１−Ａ）に置換えられ、マ
グネシウム合金の溶湯の温度が６９０℃に設定され、溶
湯に対する加圧力が１０００ｋｇ／ｍａｄ”に設定され
た点を除き実施例１の場合と同一の要領の高圧鋳造によ
り、窒化ケイ素のホイスカと粒子とウニ状強化材との混
合物を強化材とし、マグネシウム合金をマトリックス金
属とし、強化材の体積率が１０％である複合材料を製造
し、該複合ｔ４料より実施例１に於けるブロック試験片
Ａ、及びＡ＋１に対応するブロック試験片Ｂ、及びＢ２
を作成した。また比較の目的で実施例１に於けるブロッ
ク試験片Ａ３〜Ａ５に対応して三次元ランダム及び二次
元ランダムに配向された窒化ケイ素ホイスカにて強化さ
れたマグネシウム合金よりなりホイスカの体積率が１０
％であるブロック試験片８３〜Ｂ５及びマグネシウム合
金のみよりなるブロック試験片を作成した。

次いでこれらのブロック試験片について上述の実施例１
の場合と同一の要領及び条件にて球状黒鉛ｎ鉄（Ｊ　Ｉ
　Ｓ規ｒ６Ｆ　ＣＤ　７０）製の円筒試験を相手材とす
る摩耗試験を行った。これらの摩耗試験の結果を第５図
に示す。尚第５図に於て、ブロック試験片の摩耗量比率
とはマグネシウム合金のみよりなるブロック試験片の摩
耗量（摩耗痕深さ）に対する各ブロック試験片の摩耗量
（摩耗痕深さ）の百分率を意味している。

第５図より、本発明の摺動用部材はその複合材料がマグ
ネシウム合金をマトリックス金属とする複合材料である
場合にも良好な摩擦摩耗特性を有していることが解る。

実施例６ 上述の実施例１に於て使用された窒化ケイ素ホイスカと
窒化ケイ素粒子と窒化ケイ素のウニ状強化材との混合物
を強化材（全強化材の体積率１０％）とし、亜鉛合金（
ＪＩＳ規格ＺＤＣ１）、鉛合金（ＪＩＳ規格ＷＪ８）、
スズ合金（ＪＩＳ規格ＷＪ　２）をマトリックス金属と
する複合材料を実施例１の場合と同一の要領の高圧鋳造
（それぞれ溶湯の温度５００℃、４１０℃、３３０℃、
溶湯に対する加圧力１０００　ｋｇ／ａｉ’）にて製造
し、各複合材料よりそれぞれ実施例１に於けるプロ・ツ
ク試験片ＡＩ及びＡ２にそれぞれ対応するブロック試験
片Ｃ１及びＣ２）ＤＩ及びり、　、Ｅ、及びＢ２を作成
した。また比較の目的で上述の実施例１に於けるブロッ
ク試験片Ａ３〜Ａ５に対応して三次元ランダム及び二次
元ランダムに配向された窒化ケイ素ホイスカにて強化さ
れた各合金よりなリホイスカの体積率が１０％であるプ
ロ・ツク試験片Ｃ３〜Ｃ５、Ｄ　３〜Ｄ５、Ｅ３〜Ｅ５
及び各合金のみよりなるブロック試験片を形成した。

次いでこれらのブロック試験片について上述の実施例１
の場合と同一の要領及び条件にて球状黒鉛鋳鉄（ＪＩＳ
規格ＦＣＤ７０）製の円筒試験片を相手材とする摩耗試
験を行った。これらの摩耗試験の結果をそれぞれ第６図
〜第８図に示す。尚これらの図に於て、ブロック試験片
の摩耗量比率とはそれぞれ対応する合金のみよりなるブ
ロック試験片の摩耗量（摩耗痕深さ）に対する各プロ・
ツク試験片の摩耗ユ（摩耗痕深さ）の百分率を意味して
いる。

第６図〜第８図より、本発明の摺動用部材はその複合材
料が亜鉛合金、鉛合金、スズ合金をマトリックス金属と
する複合材料である場合にも良好な摩擦摩耗特性を有し
ていることが解る。

実施例７ 上述の実施例１に於て使用された窒化ケイ素ホイスカと
窒化ケイ索粒子と窒化ケイ素のウニ状強化材との混合物
及び銅合金（１０ｖｔ％Ｓｎ、残部実質的にＣｕ’）の
粉末を秤量し、これに少量のエタノールを添加してスタ
ークにて約３０分間混合した。かくして得られた混合物
を８０°Ｃにて５時間乾燥した後、金型内に所定量の混
合物を充填し、その混合物をパンチにて４０００ｋｇ／
ａｍ’の圧力にて圧縮することにより板状に成形した。

次いで分解アンモニアガス（露点−３０℃）雰囲気に設
定されたバッチ型焼結炉にて各板状体を７７０℃にて３
０分間加熱することにより焼結し、焼結炉内の冷却ゾー
ンにて徐冷することにより全強化材の体積率が５％であ
りマトリックス金属が銅合金である複合材料を製造し、
該複合材料より実施例１のブロック試験片ＡＩ及びＡ２
に対応するブロック試験片Ｆ！及びＦ２を作成した。

また比較の目的で、強化材が実施例１の比較例に於て使
用された窒化ケイ素ホイスカに買換えられた点を除き上
述の焼結法と同一の要領及び条件にて焼結を行うことに
より、窒化ケイ素ホイスカが実質的に三次元ランダムに
て配向された銅合金よりなリホイスカの体積率が５％で
あるブロック試験片Ｆ３及び銅合金のみよりなるブロッ
ク試験片を作成した。

次いでこれらのブロック試験片について実施例１の場合
と同一の要領及び条件にて球状黒鉛鋳鉄（ＪＩＳ規格Ｆ
ＣＤ７０）製の円筒試験片を相手材とする摩耗試験を行
った。これらの摩耗試験の結果を第９図に示す。尚第９
図に於て、ブロック試験片の摩耗量比率とは銅合金のみ
よりなるブロック試験片の摩耗ｆｆ１（摩耗痕深さ）に
対する各ブロック試験片の摩耗量（摩耗痕深さ）の百分
率を意味している。

第９図より、本発明の複合材料は銅合金をマトリックス
金属とする場合にも良好な摩擦摩耗特性を有しているこ
とが解る。

以上に於ては本発明を本願発明者等が行った実験的研究
の結果との関連に於て詳細に説明したが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内
にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとっ
て明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は窒化ケイ素ホイスカ、窒化ケイ素粒子、及び
窒化ケイ素のウニ状強化材の混合物を強化材としアルミ
ニウム合金をマトリックス金属とする複合材料と球状黒
鉛鋳鉄との組合せについて行われた摩耗試験の結果を比
較例の結果と対比して示すグラフ、第１Ｂ図は窒化ケイ
素ホイスカ、窒化ケイ素粒子、及び窒化ケイ素のウニ状
強化材の混合物を強化材としアルミニウム合金をマトリ
ックス金属とする複合材料と低合金片状黒鉛鋳鉄との組
合せについて行われた摩耗試験の結果を比較例の結果と
対比して示すグラフ、第２図は窒化ケイ素ホイスカ、窒
化ケイ素粒子、及び窒化ケイ素のウニ状強化材の混合物
を強化材としアルミニウム合金をマトリックス金属とす
る複合材料について、強化材の体積率をパラメータにと
って行われた摩耗試験の結果を示すグラフ、第３図は窒
化ケイ素のウニ状強化材を強化材としアルミニウム合金
をマトリックス金属とする複合材料と球状黒鉛１１２Ｐ
ｙＮとの組合せについて、ウニ状強化材の全体としての
直径をパラメータにとって行われた摩耗試験の結果を示
すグラフ、第４図は窒化ケイ素のウニ状強化材を強化材
としアルミニウム合金をマトリックス金属とする複合材
料と球状黒鉛鋳鉄との組合せについて、ウニ状強化材の
中心部の粒子集合体の直径りとこれより突出するホイス
カの平均長さしの比をパラメータにとって行われた摩耗
試験の結果を示すグラフ、第５図は窒化ケ・ｒ素ホイス
カ、窒化ケイ素粒子、及び窒化ケイ素のウニ状強化材の
混合物を強化材としマグネシウム合金をマトリックス金
属とする複合材料と球状黒鉛鋳鉄との組合せについて行
われた摩耗試験の結果を比較例の結果と対比して示すグ
ラフ、第６図乃至第８図はそれぞれ窒化ケイ素ホイスカ
、窒化ケイ素粒子、及び窒化ケイ素のウニ状強化材の混
合物を強化材とし亜鉛合金、鉛合金、スズ合金をマトリ
ックス金属とする複合材料と球状黒鉛鋳鉄との組合せに
ついて行われた摩耗試験の結果を比較例の結果と対比し
て示すグラフ、第９図は窒化ケイ素ホイスカ、窒化ケイ
素粒子、及び窒化ケイ素のウニ状強化材の混合物を強化
材とし銅合金をマトリックス金属とする複合材料と球状
黒鉛鋳鉄との組合せについて行われた摩耗試験の結果を
比較例の結果と対比して示すグラフ、第１０図は窒化ケ
イ素ホイスカ、窒化ケイ素粒子、及び窒化ケイ素のウニ
状強化材の混合物よりなる強化材の成形体を示す斜視図
、第１１図は第１０図に示された成形体を用いて行われ
る高圧鋳造の要領を示す解図、第１２図は第１１図に示
された高圧鋳造により得られた凝固体を示す斜視図であ
る。 １ａ・・・窒化ケイ素ホイスカ、ｌｂ・・・窒化ケイ素
粒子、ｌｃ・・・窒化ケイ素のウニ状強化材、２・・・
成形体、３・・・鋳型、４・・・モールドキャビティ、
５・・・溶湯、６・・・プランジャ 特　許　出　願　人　　　トヨタ自動車株式会社代　　
　理　　　人　　　弁理士　　明石　昌毅第１Ａ図 （ｍｇ） 第１Ｂ図 （ｍｇ） 第３図 第５図 ブ 第６図 フ゛ 第７図 フ゛ 貢 （ｍｇ） 第８図 フ゛ 貢 （ｍｇ） 第９図 フ゛ 第　１０図　　　　　　　第　１２　７第１１図 （自　発） １、事件の表示　昭和６１年特許願第１９８４１７号２
）発明の名称 摺動用部材 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　愛知県豊田市トヨタ町１番地名　称　　（３
２０）トヨタ自動車株式会社４、代理人 居　所　　ｅｔｏ４東京都中央区新川１丁目５番１９号
茅場町長岡ビル３階　電話５５１−４１７１「特願昭６
１−１９８４１６号」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互いに当接して相対的に摺動する第一の部材と第二の部
   材とよりなる摺動用部材にして、前記第一の部材の少な
   くとも前記第二の部材に対する摺動面部は窒化ケイ素ホ
   イスカと窒化ケイ素粒子との混合物を強化材とし、アル
   ミニウム、マグネシウム、スズ、銅、鉛、亜鉛、及びそ
   れらを主成分とする合金よりなる群より選択された金属
   をマトリックスとする複合材料であって、前記強化材の
   少なくとも一部はウニ状強化材である複合材料にて構成
   されており、前記第二の部材の少なくとも前記第一の部
   材に対する摺動面部は鋳鉄にて構成されていることを特
   徴とする摺動用部材。 （２）　特許請求の範囲第１項の摺動用部材に於て、前
   記混合物の体積率は１％以上であることを特徴とする摺
   動用部材。 （３）　特許請求の範囲第１項又は第２項の摺動用部材
   に於て、前記ウニ状強化材の全体としての直径は２２０
   μ以下であることを特徴とする摺動用部材。 （４）　特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れかの摺
   動用部材に於て、前記ウニ状強化材の中心部の粒子集合
   体の直径とこれより放射状に突出するホイスカの長さと
   の比の値は１／１０〜２であることを特徴とする摺動用
   部材。