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(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】P2022087871
(43)【公開日】2022-06-14
(54)【発明の名称】耐高面圧複層軸受材料およびこれを用いた内燃機関用軸受
(51)【国際特許分類】
F16C 33/12 20060101AFI20220607BHJP
F16C 33/20 20060101ALI20220607BHJP
F16C 33/14 20060101ALI20220607BHJP
F16C 3/06 20060101ALI20220607BHJP
F16C 9/02 20060101ALI20220607BHJP
B22F 1/00 20220101ALI20220607BHJP
C22C 1/04 20060101ALI20220607BHJP
B22F 7/00 20060101ALI20220607BHJP
B22F 3/11 20060101ALI20220607BHJP
B22F 3/26 20060101ALI20220607BHJP
C22C 9/02 20060101ALN20220607BHJP
【ＦＩ】
F16C33/12 B
F16C33/20 A
F16C33/14 A
F16C3/06
F16C9/02
B22F1/00 L
C22C1/04 A
B22F7/00 E
B22F3/11 Z
B22F3/26 G
C22C9/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020199983
(22)【出願日】2020-12-02
(71)【出願人】
【識別番号】000103644
【氏名又は名称】オイレス工業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】507308902
【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．
【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．
【住所又は居所原語表記】１３－１５ Ｑｕａｉ Ａｌｐｈｏｎｓｅ Ｌｅ Ｇａｌｌｏ ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ，Ｆｒａｎｃｅ
(74)【代理人】
【識別番号】110002343
【氏名又は名称】特許業務法人 東和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】平山 勇人
(72)【発明者】
【氏名】樋口 毅
(72)【発明者】
【氏名】大野 亘
(72)【発明者】
【氏名】石田 晃一
(72)【発明者】
【氏名】柳瀬 澄英
【テーマコード（参考）】
3J011
3J033
4K018
【Ｆターム（参考）】
3J011AA20
3J011BA02
3J011DA01
3J011DA02
3J011KA02
3J011LA01
3J011MA02
3J011SB19
3J011SC01
3J033AA02
3J033AA05
3J033GA05
3J033GA07
4K018AA05
4K018BA02
4K018BB03
4K018BB04
4K018FA47
4K018KA03
4K018KA07
4K018KA22
(57)【要約】
【課題】受圧方向に対する圧縮変形が抑制された多孔質焼結金属層を備えた耐高面圧複層軸受材料およびこれを用いた内燃機関用軸受を提供すること。
【解決手段】金属板からなる裏金層１１０と、この裏金層１１０の表面に焼結した多数の球状金属粒子からなる多孔質焼結金属層１２０と、この多孔質焼結金属層１２０の表面に積層して軸部材Ｓと対向する樹脂層１３０とで構成され、樹脂層１３０が多孔質焼結金属層１２０の表面に含浸された状態で圧縮された耐高面圧複層軸受材料であって、金属板の結晶粒の受圧方向と直交する横方向の幅が、金属板の結晶粒の受圧方向の幅より大きく、球状金属粒子の横方向の幅が、球状金属粒子の受圧方向の幅より大きく、金属板の結晶粒の縦横比が、１．７以上３．５以下であり、球状金属粒子の縦横比が、１．４以上２．３以下であり、裏金層１１０の硬度が、１７０ＨＶ以上であり、多孔質焼結金属層の硬度が、１５０ＨＶ以上である耐高面圧複層軸受材料。
【選択図】図２
【解決手段】金属板からなる裏金層１１０と、この裏金層１１０の表面に焼結した多数の球状金属粒子からなる多孔質焼結金属層１２０と、この多孔質焼結金属層１２０の表面に積層して軸部材Ｓと対向する樹脂層１３０とで構成され、樹脂層１３０が多孔質焼結金属層１２０の表面に含浸された状態で圧縮された耐高面圧複層軸受材料であって、金属板の結晶粒の受圧方向と直交する横方向の幅が、金属板の結晶粒の受圧方向の幅より大きく、球状金属粒子の横方向の幅が、球状金属粒子の受圧方向の幅より大きく、金属板の結晶粒の縦横比が、１．７以上３．５以下であり、球状金属粒子の縦横比が、１．４以上２．３以下であり、裏金層１１０の硬度が、１７０ＨＶ以上であり、多孔質焼結金属層の硬度が、１５０ＨＶ以上である耐高面圧複層軸受材料。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属板からなる裏金層と、該裏金層の表面に焼結した多数の球状金属粒子からなる多孔質焼結金属層と、該多孔質焼結金属層の表面に積層して軸部材と対向する樹脂層とで構成され、前記樹脂層が前記多孔質焼結金属層の表面に含浸された状態で圧縮された耐高面圧複層軸受材料であって、
前記裏金層を構成する金属板の結晶粒の受圧方向と直交する横方向の幅が、前記裏金層を構成する金属板の結晶粒の受圧方向の幅より大きく、
前記多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の前記横方向の幅が、前記多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の前記受圧方向の幅より大きく、
前記裏金層を構成する金属板の結晶粒の縦横比が、１．７以上３．５以下であり、
前記多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の縦横比が、１．４以上２．３以下であり、
前記裏金層の硬度が、１７０ＨＶ以上であり、
前記多孔質焼結金属層の硬度が、１５０ＨＶ以上であることを特徴とする耐高面圧複層軸受材料。
前記裏金層を構成する金属板の結晶粒の受圧方向と直交する横方向の幅が、前記裏金層を構成する金属板の結晶粒の受圧方向の幅より大きく、
前記多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の前記横方向の幅が、前記多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の前記受圧方向の幅より大きく、
前記裏金層を構成する金属板の結晶粒の縦横比が、１．７以上３．５以下であり、
前記多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の縦横比が、１．４以上２．３以下であり、
前記裏金層の硬度が、１７０ＨＶ以上であり、
前記多孔質焼結金属層の硬度が、１５０ＨＶ以上であることを特徴とする耐高面圧複層軸受材料。
【請求項2】
前記裏金層の硬度が、２２５ＨＶ以下であり、
前記多孔質焼結金属層の硬度が、２２０ＨＶ以下であることを特徴とする請求項１に記載の耐高面圧複層軸受材料。
前記多孔質焼結金属層の硬度が、２２０ＨＶ以下であることを特徴とする請求項１に記載の耐高面圧複層軸受材料。
【請求項3】
前記多孔質焼結金属層が、錫と銅との合金粉末からなり、
前記樹脂層が、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耐高面圧複層軸受材料。
前記樹脂層が、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耐高面圧複層軸受材料。
【請求項4】
ピストンと、該ピストンの往動運動を回転運動に変換するクランクシャフトと、前記ピストンと前記クランクシャフトとを連結するリンク機構と、該リンク機構の位置を変えて前記ピストンと前記クランクシャフトとの距離を変化させるリンク移動機構とを備えた内燃機関に用いて、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の耐高面圧複層軸受材料を円筒状に成型した内燃機関用軸受であって、
前記リンク機構が、前記ピストンと連結される上部リンクと、該上部リンクと前記クランクシャフトと前記リンク移動機構のコントロールリンクと連結される下部リンクとを有し、
前記上部リンクと前記下部リンクとの第一連結部または前記下部リンクと前記コントロールリンクとの第二連結部の少なくとも一方に取り付けられていることを特徴とする内燃機関用軸受。
前記リンク機構が、前記ピストンと連結される上部リンクと、該上部リンクと前記クランクシャフトと前記リンク移動機構のコントロールリンクと連結される下部リンクとを有し、
前記上部リンクと前記下部リンクとの第一連結部または前記下部リンクと前記コントロールリンクとの第二連結部の少なくとも一方に取り付けられていることを特徴とする内燃機関用軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、裏金層と多孔質焼結金属層と樹脂層とで構成された耐高面圧複層軸受材料に関するものであって、特に、内燃機関に用いる内燃機関用軸受に関する。
【背景技術】
【0002】
自己潤滑性を持ったすべり軸受の一つとして、金属薄板（裏金層）の上に多孔質焼結金属層を設け、この多孔質焼結金属層の上に樹脂組成物からなる樹脂層を含浸させた複層軸受がある（例えば、特許文献１）。
【0003】
このような複層軸受は、自己潤滑性や耐摩耗性に優れているという樹脂製軸受の特徴と、熱伝導性や機械的強度に優れているという金属製軸受の特徴とを併せ持った軸受であり、様々な分野で使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開昭６３－３０３２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前述のような複層軸受は、多孔質焼結金属層を有しているため、高面圧環境下で使用すると、軸受面への加圧によって複層軸受の多孔質焼結金属層が、受圧方向に対して不可逆的に圧縮変形、すなわち、塑性変形してしまう。
これにより、複層軸受の軸受面と回転軸との間隔（以下、「軸受すきま」という。）が、設計値から乖離してしまう可能性がある。
これにより、複層軸受の軸受面と回転軸との間隔（以下、「軸受すきま」という。）が、設計値から乖離してしまう可能性がある。
【0006】
一般に、すべり軸受において、軸受すきまは軸受性能に重大な影響を及ぼすため、使用時の軸受すきまが設計時の軸受すきまから乖離してしまうことを避ける必要がある。
このような状況から、従来、高面圧の使用環境下となる内燃機関に前述のような裏金層・多孔質焼結金属層・樹脂層の３層からなる複層軸受を組み込むことは困難であるという問題があった。
このような状況から、従来、高面圧の使用環境下となる内燃機関に前述のような裏金層・多孔質焼結金属層・樹脂層の３層からなる複層軸受を組み込むことは困難であるという問題があった。
【0007】
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、受圧方向に対する圧縮変形が抑制された多孔質焼結金属層を備えた耐高面圧複層軸受材料およびこれを用いた内燃機関用軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項１に係る発明は、金属板からなる裏金層と、該裏金層の表面に焼結した多数の球状金属粒子からなる多孔質焼結金属層と、該多孔質焼結金属層の表面に積層して軸部材と対向する樹脂層とで構成され、前記樹脂層が前記多孔質焼結金属層の表面に含浸された状態で圧縮された耐高面圧複層軸受材料であって、前記裏金層を構成する金属板の結晶粒の受圧方向と直交する横方向の幅が、前記裏金層を構成する金属板の結晶粒の受圧方向の幅より大きく、前記多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の前記横方向の幅が、前記多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の前記受圧方向の幅より大きく、前記裏金層を構成する金属板の結晶粒の縦横比が、１．７以上３．５以下であり、前記多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の縦横比が、１．４以上２．３以下であり、前記裏金層の硬度が、１７０ＨＶ以上であり、前記多孔質焼結金属層の硬度が、１５０ＨＶ以上であることにより、前述した課題を解決するものである。
なお、「結晶粒の縦横比」および「球状金属粒子の縦横比」とは、円形１粒相当の結晶粒（球状金属粒子）をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から１０個抽出し、それぞれの結晶粒（球状金属粒子）の垂直方向（受圧方向）の長さに対する水平方向（受圧方向と直交する方向）の長さの比を算術平均した値である。
また、「多孔質焼結金属層の硬度」とは、多孔質焼結金属層において円形１粒相当の球状金属粒子をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から５個抽出し、それぞれのビッカース硬さ（試験力０．１ｋｇｆ）を算術平均した値であり、「裏金層の硬度」とは、裏金層においてビッカース硬さ（試験力０．１ｋｇｆ）をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から５か所測定して算術平均した値である。
なお、「結晶粒の縦横比」および「球状金属粒子の縦横比」とは、円形１粒相当の結晶粒（球状金属粒子）をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から１０個抽出し、それぞれの結晶粒（球状金属粒子）の垂直方向（受圧方向）の長さに対する水平方向（受圧方向と直交する方向）の長さの比を算術平均した値である。
また、「多孔質焼結金属層の硬度」とは、多孔質焼結金属層において円形１粒相当の球状金属粒子をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から５個抽出し、それぞれのビッカース硬さ（試験力０．１ｋｇｆ）を算術平均した値であり、「裏金層の硬度」とは、裏金層においてビッカース硬さ（試験力０．１ｋｇｆ）をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から５か所測定して算術平均した値である。
【0009】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された耐高面圧複層軸受材料の構成に加えて、前記裏金層の硬度が、２２５ＨＶ以下であり、前記多孔質焼結金属層の硬度が、２２０ＨＶ以下であることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
【0010】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された耐高面圧複層軸受材料の構成に加えて、前記多孔質焼結金属層が、錫と銅との合金粉末からなり、前記樹脂層が、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）からなることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
【0011】
請求項４に係る発明は、ピストンと、該ピストンの往動運動を回転運動に変換するクランクシャフトと、前記ピストンと前記クランクシャフトとを連結するリンク機構と、該リンク機構の位置を変えて前記ピストンと前記クランクシャフトとの距離を変化させるリンク移動機構とを備えた内燃機関に用いて、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の耐高面圧複層軸受材料を円筒状に成型した内燃機関用軸受であって、前記リンク機構が、前記ピストンと連結される上部リンクと、該上部リンクと前記クランクシャフトと前記リンク移動機構のコントロールリンクと連結される下部リンクとを有し、前記上部リンクと前記下部リンクとの第一連結部または前記下部リンクと前記コントロールリンクとの第二連結部の少なくとも一方に取り付けられていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【0012】
請求項１に係る発明の耐高面圧複層軸受材料によれば、裏金層を構成する金属板の結晶粒の受圧方向と直交する横方向の幅が、裏金層を構成する金属板の結晶粒の受圧方向の幅より大きいことにより、結晶粒界の凹凸が増加し、受圧方向に対する粒界すべり（すべり速度）が抑制されるため、裏金層を受圧方向に対して変形しにくくすることができる。
また、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の横方向の幅が、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の受圧方向の幅より大きくなっていることにより、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の横方向の幅が多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の受圧方向の幅より大きくない場合に比べて、多孔質焼結金属層の受圧方向と直交する横方向の球状金属粒子どうしの間隔が減少すると共に球状金属粒子の受圧面積が大きくなることで球状金属粒子に加わる圧力が小さくなるため、多孔質焼結金属層を横方向に対して変形しにくくすることができる。
さらに、裏金層を構成する金属板の結晶粒の縦横比が、１．７以上３．５以下であり、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の縦横比が、１．４以上２．３以下であり、裏金層の硬度が、１７０ＨＶ以上であり、多孔質焼結金属層の硬度が、１５０ＨＶ以上であることにより、裏金層に対して多孔質焼結金属層が安定して積層されると共に裏金層との硬度が充分に確保されるため、耐高面圧複層軸受材料が内燃機関の内部のような高温高面圧条件下で軸部材と対向しても、多孔質焼結金属層の塑性変形を確実に抑制して軸受性能を長期に亘って保ったまま軸部材を支持することができる。
また、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の横方向の幅が、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の受圧方向の幅より大きくなっていることにより、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の横方向の幅が多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の受圧方向の幅より大きくない場合に比べて、多孔質焼結金属層の受圧方向と直交する横方向の球状金属粒子どうしの間隔が減少すると共に球状金属粒子の受圧面積が大きくなることで球状金属粒子に加わる圧力が小さくなるため、多孔質焼結金属層を横方向に対して変形しにくくすることができる。
さらに、裏金層を構成する金属板の結晶粒の縦横比が、１．７以上３．５以下であり、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の縦横比が、１．４以上２．３以下であり、裏金層の硬度が、１７０ＨＶ以上であり、多孔質焼結金属層の硬度が、１５０ＨＶ以上であることにより、裏金層に対して多孔質焼結金属層が安定して積層されると共に裏金層との硬度が充分に確保されるため、耐高面圧複層軸受材料が内燃機関の内部のような高温高面圧条件下で軸部材と対向しても、多孔質焼結金属層の塑性変形を確実に抑制して軸受性能を長期に亘って保ったまま軸部材を支持することができる。
【0013】
請求項２に係る発明の耐高面圧複層軸受材料によれば、請求項１に係る発明の耐高面圧複層軸受材料が奏する効果に加えて、裏金層の硬度が、２２５ＨＶ以下であり、多孔質焼結金属層の硬度が、２２０ＨＶ以下であることにより、耐高面圧複層軸受材料に加わる負荷に対して樹脂層だけでなく裏金層および多孔質焼結金属層が弾性変形可能となり、裏金層および多孔質焼結金属層は樹脂層の変形に対して追従性が保たれ、耐高面圧複層軸受材料に加わる負荷に対して樹脂層に過大な負荷が加わらないため、樹脂層の内部にクラックが生じにくくなる。
【0014】
請求項３に係る発明の耐高面圧複層軸受材料によれば、請求項１または請求項２に係る発明の耐高面圧複層軸受材料が奏する効果に加えて、多孔質焼結金属層が錫と銅との合金粉末からなり、樹脂層がポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）からなることにより、耐熱性、耐圧性および耐摩耗性に優れた樹脂層が、強靭な圧縮強さを発揮する多孔質焼結金属層の多孔質組織内に充分に浸透して強固な接合形態を形成するため、内燃機関の内部のような高温高面圧条件下で軸部材と対向しても多孔質焼結金属層の塑性変形を大幅に抑制して軸受性能を長期亘って軸部材を支持することができる。
【0015】
請求項４に係る発明の内燃機関用軸受によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に係る発明の耐高面圧複層軸受材料が奏する効果に加えて、耐高面圧複層軸受材料で形成された内燃機関用軸受が、上部リンクと下部リンクとの第一連結部または下部リンクとコントロールリンクとの第二連結部の少なくとも一方に取り付けられていることにより、シリンダー内部のような高温高面圧条件下であっても、内燃機関用軸受が受圧方向に塑性変形しにくいため、内燃機関の性能を長期に亘って保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施例である内燃機関用軸受を用いた内燃機関の断面図。
【図2】本発明の実施例である内燃機関用軸受の斜視図。
【図3】本発明の実施例である内燃機関用軸受の部分拡大断面図。
【図5】縦横比および硬度と塑性変形量との観点から比較例との検討結果を示す図。
【図6】縦横比および硬度と樹脂層の状態との観点から比較例との検討結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の耐高面圧複層軸受材料は、金属板からなる裏金層と、この裏金層の表面に焼結した多数の球状金属粒子からなる多孔質焼結金属層と、この多孔質焼結金属層の表面に積層して軸部材と対向する樹脂層とで構成され、樹脂層が多孔質焼結金属層の表面に含浸された状態で圧縮され、裏金層を構成する金属板の結晶粒の受圧方向と直交する横方向の幅が、裏金層を構成する金属板の結晶粒の受圧方向の幅より大きく、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の横方向の幅が、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の受圧方向の幅より大きく、裏金層を構成する金属板の結晶粒の縦横比が、１．７以上３．５以下であり、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の縦横比が、１．４以上２．３以下であり、裏金層の硬度が、１７０ＨＶ以上であり、多孔質焼結金属層の硬度が、１５０ＨＶ以上であり、受圧方向に対する圧縮変形が抑制されるものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。
【0018】
例えば、本発明の耐高面圧複層軸受材料において、裏金層を形成する金属板の具体的な素材については、鋼、ステンレス、銅合金等、如何なるものであっても良い。
【0019】
例えば、本発明の耐高面圧複層軸受材料において、多孔質焼結金属層の具体的な素材については、錫と銅の合金である青銅の粉末、青銅以外の銅合金、鉄合金、ニッケル合金等、如何なるものであっても良い。
【0020】
例えば、本発明の耐高面圧複層軸受材料において、樹脂層の具体的な素材については、耐摩耗性および耐圧性に優れる素材であれば如何なる樹脂であってもよいが、特にポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）であることが好ましい。
【実施例0021】
【0022】
＜１．本発明の実施例である軸受１００の周辺構造＞
まず、本発明の実施例である内燃機関用軸受を用いた内燃機関の断面図である図１に基づいて、本発明の実施例である軸受１００の周辺構造を説明する。
まず、本発明の実施例である内燃機関用軸受を用いた内燃機関の断面図である図１に基づいて、本発明の実施例である軸受１００の周辺構造を説明する。
【0023】
図１に示すように、内燃機関Ｅは、一般的な内燃機関と同様に、燃焼室を形成するシリンダーＥｃと、燃焼室内を上下に往復運動するピストンＥｐと、このピストンＥｐの往動運動を回転運動に変換するクランクシャフトＥｃｓとを備えている。
さらに、この内燃機関Ｅは、さらに、ピストンＥｐとクランクシャフトＥｃｓとを連結するリンク機構Ｅｌと、ピストンＥｐとクランクシャフトＥｃｓとの距離を変化させるリンク移動機構Ｅｍとを備えている。
さらに、この内燃機関Ｅは、さらに、ピストンＥｐとクランクシャフトＥｃｓとを連結するリンク機構Ｅｌと、ピストンＥｐとクランクシャフトＥｃｓとの距離を変化させるリンク移動機構Ｅｍとを備えている。
【0024】
リンク機構Ｅｌは、ピストンＥｐと連結される上部リンクＥｕｌと、この上部リンクＥｕｌおよびクランクシャフトＥｃｓと連結される下部リンクＥｄｌとから構成されている。
上部リンクＥｕｌとピストンＥｐとは、ピストンピンＥｐｐにより連結されている。
下部リンクＥｄｌと上部リンクＥｕｌとは、下部リンクＥｄｌに固定された上部連結ピンＥｕｐにより連結されている。
下部リンクＥｄｌとクランクシャフトＥｃｓとは、クランクピンＥｃｐにより連結されている。
上部リンクＥｕｌとピストンＥｐとは、ピストンピンＥｐｐにより連結されている。
下部リンクＥｄｌと上部リンクＥｕｌとは、下部リンクＥｄｌに固定された上部連結ピンＥｕｐにより連結されている。
下部リンクＥｄｌとクランクシャフトＥｃｓとは、クランクピンＥｃｐにより連結されている。
【0025】
リンク移動機構Ｅｍは、リンク機構Ｅｌの下部リンクＥｄｌと連結されるコントロールリンクＥｍｌと、リンク機構Ｅｌを可動させるためのモーターＥｄと、コントロールリンクＥｍｌとモーターＥｄとを連結するアームＥａとから構成されている。
コントロールリンクＥｍｌとリンク機構Ｅｌの下部リンクＥｄｌとは、下部リンクＥｄｌに固定された下部連結ピンＥｄｐにより連結されている。
コントロールリンクＥｍｌとアームＥａとは、コントロールシャフトＥｍｓにより連結されている。
アームＥａは、モーターＥｄのモーターシャフトＥｄｓに連結されている。
コントロールリンクＥｍｌとリンク機構Ｅｌの下部リンクＥｄｌとは、下部リンクＥｄｌに固定された下部連結ピンＥｄｐにより連結されている。
コントロールリンクＥｍｌとアームＥａとは、コントロールシャフトＥｍｓにより連結されている。
アームＥａは、モーターＥｄのモーターシャフトＥｄｓに連結されている。
【0026】
リンク機構Ｅｌおよびリンク移動機構Ｅｍが上記のように構成されていることにより、ピストンＥｐとクランクシャフトＥｃｓとの距離を変化させることが可能となり、従来の内燃機関では固定値であった圧縮比を自在に変更することができる。
すなわち、リンク移動機構ＥｍのモーターＥｄを駆動させることでアームＥａがコントロールシャフトＥｍｓを回転させる。
このコントロールシャフトＥｍｓの回転により、コントロールリンクＥｍｌを介してリンク機構Ｅｌの下部リンクＥｄｌが駆動する。
そして、下部リンクＥｄｌと連結する上部リンクＥｕｌが動き、ピストンＥｐとクランクシャフトＥｃｓとの距離が変化する。
すなわち、リンク移動機構ＥｍのモーターＥｄを駆動させることでアームＥａがコントロールシャフトＥｍｓを回転させる。
このコントロールシャフトＥｍｓの回転により、コントロールリンクＥｍｌを介してリンク機構Ｅｌの下部リンクＥｄｌが駆動する。
そして、下部リンクＥｄｌと連結する上部リンクＥｕｌが動き、ピストンＥｐとクランクシャフトＥｃｓとの距離が変化する。
【0027】
そして、リンク機構Ｅｌの上部リンクＥｕｌと下部リンクＥｄｌとの連結部（第一連結部）Ｃ１の上部リンクＥｕｌ側、すなわち、上部リンクＥｕｌの下端には、上部連結ピンＥｕｐの回転を支持する軸受１００が組み込まれている。
なお、この軸受１００は、リンク機構Ｅｌの下部リンクＥｄｌとリンク移動機構ＥｍのコントロールリンクＥｍｌとの連結部（第二連結部）Ｃ２のコントロールリンクＥｍｌ側、すなわち、コントロールリンクＥｍｌの上端に組み込まれて、下部連結ピンＥｄｐの回転を支持しても良い。
また、第一連結部Ｃ１および第二連結部Ｃ２は、内燃機関Ｅの内部に位置していることから、２００ＭＰａ以上の面圧がかかる高圧部位となっている。
なお、この軸受１００は、リンク機構Ｅｌの下部リンクＥｄｌとリンク移動機構ＥｍのコントロールリンクＥｍｌとの連結部（第二連結部）Ｃ２のコントロールリンクＥｍｌ側、すなわち、コントロールリンクＥｍｌの上端に組み込まれて、下部連結ピンＥｄｐの回転を支持しても良い。
また、第一連結部Ｃ１および第二連結部Ｃ２は、内燃機関Ｅの内部に位置していることから、２００ＭＰａ以上の面圧がかかる高圧部位となっている。
【0028】
また、軸受１００が支持する軸部材（上部連結ピンＥｕｐや下部連結ピンＥｄｐ）と軸受１００との間には、霧状の潤滑油が供給されている。
したがって、軸受１００と軸部材との間は、流体潤滑となっており、軸受１００と軸部材との間には、軸受すきまが存在する。
したがって、軸受１００と軸部材との間は、流体潤滑となっており、軸受１００と軸部材との間には、軸受すきまが存在する。
【0029】
＜２．本発明の実施例である軸受１００の構造＞
次に、内燃機関Ｅに組み込まれる軸受１００について、図２乃至図４に基づいて説明する。
図２は、本発明の実施例である内燃機関用軸受の斜視図であり、図３は、本発明の実施例である内燃機関用軸受の部分拡大断面図であり、図４は、図３の要部拡大図である。
次に、内燃機関Ｅに組み込まれる軸受１００について、図２乃至図４に基づいて説明する。
図２は、本発明の実施例である内燃機関用軸受の斜視図であり、図３は、本発明の実施例である内燃機関用軸受の部分拡大断面図であり、図４は、図３の要部拡大図である。
【0030】
軸受１００は、本発明の実施例である耐高面圧複層軸受材料を円筒状に曲げ成型して作製される。
したがって、軸受１００には、耐高面圧複層軸受材料の端面が離間対向している軸方向に伸びる合わせ目Ｇが形成されている。
したがって、軸受１００には、耐高面圧複層軸受材料の端面が離間対向している軸方向に伸びる合わせ目Ｇが形成されている。
【0031】
耐高面圧複層軸受材料は、図２および図３に示すように、金属板（具体的には、表面に銅メッキの被膜を施した冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ））からなる裏金層１１０と、この裏金層１１０の表面に焼結した多数の球状金属粒子（具体的には、銅９０％－錫１０％の青銅粒子）からなる多孔質焼結金属層１２０と、軸部材Ｓ（例えば、上部連結ピンＥｕｐ、下部連結ピンＥｄｐ）と対向する樹脂層１３０とで構成されている。
【0032】
また、この耐高面圧複層軸受材料は、多孔質焼結金属層１２０の表面に樹脂層１３０が含浸された状態で内燃機関Ｅの内部圧力（すなわち、２００ＭＰａ）以上の圧力で予め圧延されている。
したがって、耐高面圧複層軸受材料は、内燃機関Ｅの内部圧力程度の圧力を受圧としても塑性変形しにくくなっている。
なお、本発明の実施例である耐高面圧複層軸受材料の圧下率は、１４％以上であることが好ましい。
ここでいう「圧下率」とは、圧延前の耐高面圧複層軸受材料の厚さをｈ１、圧延後の耐高面圧複層軸受材料の厚さをｈ２としたとき、「（ｈ１－ｈ２）／ｈ１」で定義される値である。
したがって、耐高面圧複層軸受材料は、内燃機関Ｅの内部圧力程度の圧力を受圧としても塑性変形しにくくなっている。
なお、本発明の実施例である耐高面圧複層軸受材料の圧下率は、１４％以上であることが好ましい。
ここでいう「圧下率」とは、圧延前の耐高面圧複層軸受材料の厚さをｈ１、圧延後の耐高面圧複層軸受材料の厚さをｈ２としたとき、「（ｈ１－ｈ２）／ｈ１」で定義される値である。
【0033】
＜２．１．裏金層＞
裏金層１１０は、厚みが１．１５ｍｍ程度となっている。
また、「裏金層の硬度」を、ビッカース硬さ（試験力０．１ｋｇｆ）をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から５か所測定して算術平均した値とすると、裏金層１１０の硬度は、１７０ＨＶ以上２２５ＨＶ以下となっている。
裏金層１１０は、厚みが１．１５ｍｍ程度となっている。
また、「裏金層の硬度」を、ビッカース硬さ（試験力０．１ｋｇｆ）をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から５か所測定して算術平均した値とすると、裏金層１１０の硬度は、１７０ＨＶ以上２２５ＨＶ以下となっている。
【0034】
また、裏金層１１０は、金属板で形成されるため、裏金層１１０を拡大すると、裏金層１１０は、図４に示すように、無数の結晶粒１１１から構成されている。
この結晶粒１１１の横方向Ｘ（受圧方向Ｚと直交する方向）の幅Ｗ１は、圧延により塑性変形していることから、図４に示すように、結晶粒１１１の受圧方向Ｚの幅Ｈ１より大きくなっている。
すなわち、本実施例において、裏金層１１０を構成する結晶粒１１１は、横方向Ｘに偏平な形状となっている。
ここで、「結晶粒の縦横比」を、円形１粒相当の結晶粒をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から１０個抽出し、それぞれの結晶粒の受圧方向（垂直方向）Ｚの長さに対する横方向（水平方向）Ｘの長さの比を算術平均した値とすると、本実施例における結晶粒の縦横比は、１．７以上３．５以下となっている。
この結晶粒１１１の横方向Ｘ（受圧方向Ｚと直交する方向）の幅Ｗ１は、圧延により塑性変形していることから、図４に示すように、結晶粒１１１の受圧方向Ｚの幅Ｈ１より大きくなっている。
すなわち、本実施例において、裏金層１１０を構成する結晶粒１１１は、横方向Ｘに偏平な形状となっている。
ここで、「結晶粒の縦横比」を、円形１粒相当の結晶粒をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から１０個抽出し、それぞれの結晶粒の受圧方向（垂直方向）Ｚの長さに対する横方向（水平方向）Ｘの長さの比を算術平均した値とすると、本実施例における結晶粒の縦横比は、１．７以上３．５以下となっている。
【0035】
＜２．２．多孔質焼結金属層＞
多孔質焼結金属層１２０は、厚みが２３０μｍ程度となっている。
また、「多孔質焼結金属層の硬度」を、円形１粒相当の球状金属粒子をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から５個抽出し、それぞれのビッカース硬さ（試験力０．１ｋｇｆ）を算術平均した値とすると、多孔質焼結金属層１２０の硬度は、１５０ＨＶ以上２２０ＨＶ以下となっている。
そして、多孔質焼結金属層１２０の硬度は、裏金層１１０の硬度より小さくなっている。
多孔質焼結金属層１２０は、厚みが２３０μｍ程度となっている。
また、「多孔質焼結金属層の硬度」を、円形１粒相当の球状金属粒子をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から５個抽出し、それぞれのビッカース硬さ（試験力０．１ｋｇｆ）を算術平均した値とすると、多孔質焼結金属層１２０の硬度は、１５０ＨＶ以上２２０ＨＶ以下となっている。
そして、多孔質焼結金属層１２０の硬度は、裏金層１１０の硬度より小さくなっている。
【0036】
また、多孔質焼結金属層１２０は、錫と銅との合金粉末を焼結して形成されているため、図３に示すように、多孔質焼結金属層１２０は、無数の球状金属粒子１２１から構成されている。
この球状金属粒子１２１の横方向Ｘの幅Ｗ２は、圧延により塑性変形していることから、図３に示すように、球状金属粒子１２１の受圧方向Ｚの幅Ｈ２より大きくなっている。
すなわち、本実施例において、多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１は、横方向Ｘに偏平な形状となっている。
なお、球状金属粒子１２１の横方向Ｘの幅Ｗ２は、結晶粒１１１の横方向Ｘの幅Ｗ１より大きく、球状金属粒子１２１の受圧方向Ｚの幅Ｈ２は、結晶粒１１１の受圧方向Ｚの幅Ｈ１より大きくなっている。
そして、「球状金属粒子の縦横比」を、円形１粒相当の球状金属粒子をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から１０個抽出し、それぞれの球状金属粒子の水平方向の長さと垂直方向の長さとの比の算術平均した値とすると、本実施例における球状金属粒子の縦横比は、１．４以上２．３以下となっている。
この球状金属粒子１２１の横方向Ｘの幅Ｗ２は、圧延により塑性変形していることから、図３に示すように、球状金属粒子１２１の受圧方向Ｚの幅Ｈ２より大きくなっている。
すなわち、本実施例において、多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１は、横方向Ｘに偏平な形状となっている。
なお、球状金属粒子１２１の横方向Ｘの幅Ｗ２は、結晶粒１１１の横方向Ｘの幅Ｗ１より大きく、球状金属粒子１２１の受圧方向Ｚの幅Ｈ２は、結晶粒１１１の受圧方向Ｚの幅Ｈ１より大きくなっている。
そして、「球状金属粒子の縦横比」を、円形１粒相当の球状金属粒子をランダムに耐高面圧複層軸受材料の切断面から１０個抽出し、それぞれの球状金属粒子の水平方向の長さと垂直方向の長さとの比の算術平均した値とすると、本実施例における球状金属粒子の縦横比は、１．４以上２．３以下となっている。
【0037】
＜２．３．樹脂層＞
樹脂層１３０は、ＰＥＥＫ樹脂で形成され、厚みが１５０μｍ程度となっている。
樹脂層１３０は、多孔質焼結金属層１２０に積層されると共に一部が多孔質焼結金属層１２０の表面に含浸している。
樹脂層１３０は、ＰＥＥＫ樹脂で形成され、厚みが１５０μｍ程度となっている。
樹脂層１３０は、多孔質焼結金属層１２０に積層されると共に一部が多孔質焼結金属層１２０の表面に含浸している。
【0038】
＜２．４．比較例との検討＞
次に、図５および図６に基づいて、比較例との検討結果を説明する。
図５は縦横比および硬度と塑性変形量との観点から比較例との検討結果を示す図であり、図６は縦横比および硬度と樹脂層の状態との観点から比較例との検討結果を示す図である。
次に、図５および図６に基づいて、比較例との検討結果を説明する。
図５は縦横比および硬度と塑性変形量との観点から比較例との検討結果を示す図であり、図６は縦横比および硬度と樹脂層の状態との観点から比較例との検討結果を示す図である。
【0039】
＜２．４．１．縦横比および硬度と塑性変形量との関係＞
まず、図５に基づいて、本実施例の耐高面圧複層軸受材料および比較例の複層軸受材料について、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の縦横比、裏金層を構成する結晶粒の縦横比、多孔質焼結金属層の硬度および裏金層の硬度と、塑性変形量との関係を検討した結果を説明する。
まず、図５に基づいて、本実施例の耐高面圧複層軸受材料および比較例の複層軸受材料について、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の縦横比、裏金層を構成する結晶粒の縦横比、多孔質焼結金属層の硬度および裏金層の硬度と、塑性変形量との関係を検討した結果を説明する。
【0040】
図５に示す実施例１～４は１４％以上の異なる圧下率でそれぞれ圧延したものであり、比較例１～５は１４％未満の異なる圧下率でそれぞれ圧延したものである。
なお、図５に示す、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比、裏金層を構成する結晶粒の縦横比、多孔質焼結金属層の硬度および裏金層の硬度は、上述した測定方法と同様である。
また、実施例の耐高面圧複層軸受材料および比較例の複層軸受材料の塑性変形量は、縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚さ１．４８ｍｍの方形状の試験片を縦横比と硬度とを測定した複層軸受材料から準備し、インストロン万能試験機を用いて厚さ方向に３５０ＭＰａの圧力を付加したときの、試験前後の寸法変化量で表した。
なお、図５に示す、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比、裏金層を構成する結晶粒の縦横比、多孔質焼結金属層の硬度および裏金層の硬度は、上述した測定方法と同様である。
また、実施例の耐高面圧複層軸受材料および比較例の複層軸受材料の塑性変形量は、縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚さ１．４８ｍｍの方形状の試験片を縦横比と硬度とを測定した複層軸受材料から準備し、インストロン万能試験機を用いて厚さ方向に３５０ＭＰａの圧力を付加したときの、試験前後の寸法変化量で表した。
【0041】
まず、縦横比に着目すると、圧下率を１４％以上とすれば、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比は１．４以上となり、裏金層を構成する結晶粒の縦横比は１．７以上となる。
そして、硬度に着目すると、圧下率を１４％以上とすれば、多孔質焼結金属層の硬度は１５０ＨＶ以上となり、裏金層の硬度は１７０ＨＶ以上となる。
このように、圧下率を１４％以上とすれば、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比は１．４以上となり、裏金層を構成する結晶粒の縦横比は１．７以上となり、多孔質焼結金属層の硬度は１５０ＨＶ以上となり、裏金層の硬度は１７０ＨＶ以上となる。
そして、硬度に着目すると、圧下率を１４％以上とすれば、多孔質焼結金属層の硬度は１５０ＨＶ以上となり、裏金層の硬度は１７０ＨＶ以上となる。
このように、圧下率を１４％以上とすれば、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比は１．４以上となり、裏金層を構成する結晶粒の縦横比は１．７以上となり、多孔質焼結金属層の硬度は１５０ＨＶ以上となり、裏金層の硬度は１７０ＨＶ以上となる。
【0042】
そして、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比が１．４以上であり、裏金層を構成する結晶粒の縦横比が１．７以上であり、多孔質焼結金属層の硬度が１５０ＨＶ以上であり、裏金層の硬度が１７０ＨＶ以上であれば、図５に示すように、実施例の耐高面圧複層軸受材料は、塑性変形量が５μｍ以下となり、軸受として内燃機関に用いたとしても、流体軸受として十分機能することができる。
これに対して、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比が１．４以上、裏金層を構成する結晶粒の縦横比が１．７以上、多孔質焼結金属層の硬度が１５０ＨＶ以上、裏金層の硬度が１７０ＨＶ以上であるという条件を満たしていない比較例の複層軸受材料は、塑性変形量が５μｍより大きくなり、軸受として内燃機関に用いたとしても、流体軸受として十分に機能することができない。
これに対して、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比が１．４以上、裏金層を構成する結晶粒の縦横比が１．７以上、多孔質焼結金属層の硬度が１５０ＨＶ以上、裏金層の硬度が１７０ＨＶ以上であるという条件を満たしていない比較例の複層軸受材料は、塑性変形量が５μｍより大きくなり、軸受として内燃機関に用いたとしても、流体軸受として十分に機能することができない。
【0043】
＜２．４．２．縦横比および硬度と樹脂層の状態との関係＞
次に、図６に基づいて、本実施例の耐高面圧複層軸受材料および比較例の複層軸受材料について、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の縦横比、裏金層を構成する結晶粒の縦横比、多孔質焼結金属層の硬度および裏金層の硬度と、樹脂層の状態との関係を検討した結果を説明する。
次に、図６に基づいて、本実施例の耐高面圧複層軸受材料および比較例の複層軸受材料について、多孔質焼結金属層を構成する球状金属粒子の縦横比、裏金層を構成する結晶粒の縦横比、多孔質焼結金属層の硬度および裏金層の硬度と、樹脂層の状態との関係を検討した結果を説明する。
【0044】
図６に示す実施例５～７は１４％以上４０％以下の異なる圧下率でそれぞれ圧延したものであり、比較例６～８は４０％より大きい異なる圧下率でそれぞれ圧延したものである。
なお、図６に示す、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比、裏金層を構成する結晶粒の縦横比、多孔質焼結金属層の硬度および裏金層の硬度は、上述した測定方法と同様である。
また、実施例の耐高面圧複層軸受材料および比較例の複層軸受材料の樹脂層の状態は、光学顕微鏡で樹脂層の断面を観察した際に、クラックの存在が確認できなかったものを「＋」、クラックの存在が確認できたものを「－」として評価した。
なお、図６に示す、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比、裏金層を構成する結晶粒の縦横比、多孔質焼結金属層の硬度および裏金層の硬度は、上述した測定方法と同様である。
また、実施例の耐高面圧複層軸受材料および比較例の複層軸受材料の樹脂層の状態は、光学顕微鏡で樹脂層の断面を観察した際に、クラックの存在が確認できなかったものを「＋」、クラックの存在が確認できたものを「－」として評価した。
【0045】
まず、縦横比に着目すると、圧下率を４０％以下とすれば、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比は２．３以下となり、裏金層を構成する結晶粒の縦横比は３．５以下となる。
そして、硬度に着目すると、圧下率を４０％以下とすれば、多孔質焼結金属層の硬度は２２０ＨＶ以下となり、裏金層の硬度は２２５ＨＶ以下となる。
このように、圧下率を４０％以下とすれば、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比は２．３以下となり、裏金層を構成する結晶粒の縦横比は３．５以下となり、多孔質焼結金属層の硬度は２２０ＨＶ以上となり、裏金層の硬度は２２５ＨＶ以下となる。
そして、硬度に着目すると、圧下率を４０％以下とすれば、多孔質焼結金属層の硬度は２２０ＨＶ以下となり、裏金層の硬度は２２５ＨＶ以下となる。
このように、圧下率を４０％以下とすれば、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比は２．３以下となり、裏金層を構成する結晶粒の縦横比は３．５以下となり、多孔質焼結金属層の硬度は２２０ＨＶ以上となり、裏金層の硬度は２２５ＨＶ以下となる。
【0046】
そして、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比が２．３以下であり、裏金層を構成する結晶粒の縦横比が３．５以下であり、多孔質焼結金属層の硬度が２２０ＨＶ以下であり、裏金層の硬度が２２５ＨＶ以下であれば、図６に示すように、実施例の耐高面圧複層軸受材料は、樹脂層にクラックが生じず、軸受として内燃機関に用いたとしても、流体軸受として十分機能することができる。
これに対して、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比が２．３以下、裏金層を構成する結晶粒の縦横比が３．５以下、多孔質焼結金属層の硬度が２２０ＨＶ以下、裏金層の硬度が２２５ＨＶ以下であるという条件を満たしていない比較例の複層軸受材料は、樹脂層にクラックが生じ、軸受として内燃機関に用いたとしても、流体軸受として十分に機能することができない。
これに対して、多孔質焼結金属層の球状金属粒子の縦横比が２．３以下、裏金層を構成する結晶粒の縦横比が３．５以下、多孔質焼結金属層の硬度が２２０ＨＶ以下、裏金層の硬度が２２５ＨＶ以下であるという条件を満たしていない比較例の複層軸受材料は、樹脂層にクラックが生じ、軸受として内燃機関に用いたとしても、流体軸受として十分に機能することができない。
【0047】
＜３．本実施例の奏する作用効果＞
本実施例の軸受１００を形成する耐高面圧複層軸受材料によれば、裏金層１１０を構成する金属板の結晶粒１１１の受圧方向Ｚと直交する横方向Ｘの幅Ｗ１が、裏金層１１０を構成する金属板の結晶粒１１１の受圧方向Ｚの幅Ｈ１より大きいことにより、結晶粒界の凹凸が増加し、受圧方向Ｚに対する粒界すべり（すべり速度）が抑制されるため、裏金層１１０を受圧方向Ｚに対して変形しにくくすることができる。
また、多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１の横方向Ｘの幅Ｗ２が、多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１の受圧方向Ｚの幅Ｈ２より大きくなっていることにより、多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１の横方向Ｘの幅Ｗ２が多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１の受圧方向Ｚの幅Ｈ２より大きくない場合に比べて、多孔質焼結金属層１２０の受圧方向Ｚと直交する横方向Ｘの球状金属粒子１２１どうしの間隔が減少すると共に球状金属粒子１２１の受圧面積が大きくなることで球状金属粒子１２１に加わる圧力が小さくなるため、多孔質焼結金属層１２０を横方向Ｘに対して変形しにくくすることができる。
さらに、裏金層１１０を構成する金属板の結晶粒１１１の縦横比が、１．７以上３．５以下であり、多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１の縦横比が、１．４以上２．３以下であり、裏金層１１０の硬度が、１７０ＨＶ以上であり、多孔質焼結金属層１２０の硬度が、１５０ＨＶ以上であることにより、裏金層１１０に対して多孔質焼結金属層１２０が安定して積層されると共に裏金層１１０との硬度が充分に確保されるため、耐高面圧複層軸受材料が内燃機関Ｅの内部のような高温高面圧下で軸部材Ｓと対向しても、多孔質焼結金属層１２０の塑性変形を確実に抑制して軸受性能を長期に亘って保ったまま軸部材Ｓを支持することができる。
本実施例の軸受１００を形成する耐高面圧複層軸受材料によれば、裏金層１１０を構成する金属板の結晶粒１１１の受圧方向Ｚと直交する横方向Ｘの幅Ｗ１が、裏金層１１０を構成する金属板の結晶粒１１１の受圧方向Ｚの幅Ｈ１より大きいことにより、結晶粒界の凹凸が増加し、受圧方向Ｚに対する粒界すべり（すべり速度）が抑制されるため、裏金層１１０を受圧方向Ｚに対して変形しにくくすることができる。
また、多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１の横方向Ｘの幅Ｗ２が、多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１の受圧方向Ｚの幅Ｈ２より大きくなっていることにより、多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１の横方向Ｘの幅Ｗ２が多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１の受圧方向Ｚの幅Ｈ２より大きくない場合に比べて、多孔質焼結金属層１２０の受圧方向Ｚと直交する横方向Ｘの球状金属粒子１２１どうしの間隔が減少すると共に球状金属粒子１２１の受圧面積が大きくなることで球状金属粒子１２１に加わる圧力が小さくなるため、多孔質焼結金属層１２０を横方向Ｘに対して変形しにくくすることができる。
さらに、裏金層１１０を構成する金属板の結晶粒１１１の縦横比が、１．７以上３．５以下であり、多孔質焼結金属層１２０を構成する球状金属粒子１２１の縦横比が、１．４以上２．３以下であり、裏金層１１０の硬度が、１７０ＨＶ以上であり、多孔質焼結金属層１２０の硬度が、１５０ＨＶ以上であることにより、裏金層１１０に対して多孔質焼結金属層１２０が安定して積層されると共に裏金層１１０との硬度が充分に確保されるため、耐高面圧複層軸受材料が内燃機関Ｅの内部のような高温高面圧下で軸部材Ｓと対向しても、多孔質焼結金属層１２０の塑性変形を確実に抑制して軸受性能を長期に亘って保ったまま軸部材Ｓを支持することができる。
【0048】
また、裏金層１１０の硬度が、２２５ＨＶ以下であり、多孔質焼結金属層１２０の硬度が、２２０ＨＶ以下であることにより、軸受１００に加わる負荷に対して樹脂層１３０だけでなく裏金層１１０および多孔質焼結金属層１２０が弾性変形可能となり、裏金層１１０および多孔質焼結金属層１２０は樹脂層１３０に対して追従性が保たれ、軸受１００に加わる負荷に対して樹脂層１３０に過大な負荷が加わらないため、樹脂層１３０の内部にクラックが生じにくくなる。
【0049】
また、多孔質焼結金属層１２０が錫と銅との合金粉末からなり、樹脂層１３０がポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）からなることにより、耐熱性、耐圧性および耐摩耗性に優れた樹脂層１３０が、強靭な圧縮強さを発揮する多孔質焼結金属層１２０の多孔質組織内に充分に浸透して強固な接合形態を形成するため、内燃機関Ｅの内部のような高温高面圧下で軸部材Ｓと対向しても多孔質焼結金属層１２０の塑性変形を大幅に抑制して軸受性能を長期亘って確保することができる。
【0050】
また、耐高面圧複層軸受材料が、受圧方向に加圧して圧縮する圧延加工により形成されていることにより、耐高面圧複層軸受材料が塑性変形するため、内燃機関Ｅにおいて加わる圧力以上の圧力で耐高面圧複層軸受材料を予め圧延加工しておけば、内燃機関Ｅにおける高温高面圧下であっても耐高面圧複層軸受材料が塑性変形しにくくなり、安定した軸受性能を長期に亘って確保することができる。
【0051】
また、本実施例の軸受１００は、上部リンクＥｕｌと下部リンクＥｄｌとの第一連結部Ｃ１または下部リンクＥｄｌとコントロールリンクＥｍｌとの第二連結部Ｃ２の少なくとも一方に取り付けられていることにより、２００ＭＰａ以上のような高温高面圧下のシリンダーＥｃ内部であっても、内燃機関用軸受である軸受１００が受圧方向に塑性変形しにくいため、内燃機関Ｅの性能を長期に亘って保つことができる。
【0052】
＜４．変形例＞
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものではない。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものではない。
【0053】
例えば、本実施例では耐高面圧複層軸受材料を圧延加工にて作製していたが、裏金層および多孔質焼結金属層を圧縮して塑性変形させることができれば、裏金層および多孔質焼結金属層に対する塑性加工は圧延加工に限定されるものではなく、例えば、プレス加工であってもよい。
【0054】
例えば、裏金層１１０を形成する金属板の結晶粒の横方向の幅と受圧方向の幅との関係は、金属板を構成する大半の結晶粒において横方向の幅が受圧方向の幅より大きければよく、金属板を構成する全ての結晶粒で成り立たなくてもよい。
【0055】
例えば、多孔質焼結金属層１２０において積層される球状金属粒子１２１は、１層以上であれば、球状金属粒子１２１の積層層数は限定されるものでない。
【0056】
例えば、多孔質焼結金属層１２０の球状金属粒子１２１の横方向の幅と受圧方向の幅との関係は、多孔質焼結金属層１２０を構成する大半の球状金属粒子において横方向の幅が受圧方向の幅より大きければよく、多孔質焼結金属層１２０を構成する全ての球状金属粒子で成り立たなくてもよい。
【0057】
例えば、耐高面圧複層軸受材料により形成される軸受は、内燃機関の内部で用いるだけでなく、その他の場所で用いてもよい。
【符号の説明】
【0058】
１００ ・・・ 軸受
１１０ ・・・ 裏金層
１１１ ・・・ 結晶粒
１２０ ・・・ 多孔質焼結金属層
１２１ ・・・ 球状金属粒子
１３０ ・・・ 樹脂層
Ｓ ・・・ 軸部材
Ｇ ・・・ 合わせ目
Ｚ ・・・ 受圧方向
Ｘ ・・・ 横方向
Ｅ ・・・ 内燃機関
Ｅｃ ・・・ シリンダー
Ｅｐ ・・・ ピストン
Ｅｐｐ・・・ ピストンピン
Ｅｃｓ・・・ クランクシャフト
Ｅｃｐ・・・ クランクピン
Ｅｌ ・・・ リンク機構
Ｅｕｌ・・・ 上部リンク
Ｅｄｌ・・・ 下部リンク
Ｅｕｐ・・・ 上部連結ピン
Ｅｄｐ・・・ 下部連結ピン
Ｅｍ ・・・ リンク移動機構
Ｅｍｌ・・・ コントロールリンク
Ｅｍｓ・・・ コントロールシャフト
Ｅｄ ・・・ モーター
Ｅｄｓ・・・ モーターシャフト
Ｅａ ・・・ アーム
Ｃ１ ・・・ 第一連結部
Ｃ２ ・・・ 第二連結部
１１０ ・・・ 裏金層
１１１ ・・・ 結晶粒
１２０ ・・・ 多孔質焼結金属層
１２１ ・・・ 球状金属粒子
１３０ ・・・ 樹脂層
Ｓ ・・・ 軸部材
Ｇ ・・・ 合わせ目
Ｚ ・・・ 受圧方向
Ｘ ・・・ 横方向
Ｅ ・・・ 内燃機関
Ｅｃ ・・・ シリンダー
Ｅｐ ・・・ ピストン
Ｅｐｐ・・・ ピストンピン
Ｅｃｓ・・・ クランクシャフト
Ｅｃｐ・・・ クランクピン
Ｅｌ ・・・ リンク機構
Ｅｕｌ・・・ 上部リンク
Ｅｄｌ・・・ 下部リンク
Ｅｕｐ・・・ 上部連結ピン
Ｅｄｐ・・・ 下部連結ピン
Ｅｍ ・・・ リンク移動機構
Ｅｍｌ・・・ コントロールリンク
Ｅｍｓ・・・ コントロールシャフト
Ｅｄ ・・・ モーター
Ｅｄｓ・・・ モーターシャフト
Ｅａ ・・・ アーム
Ｃ１ ・・・ 第一連結部
Ｃ２ ・・・ 第二連結部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
