特開 2024-98569 摺動部材および摺動部材の製造方法

(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】P2024098569

(43)【公開日】2024-07-24

(54)【発明の名称】摺動部材および摺動部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/24 20060101AFI20240717BHJP

【ＦＩ】

F16C33/24 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023002124

(22)【出願日】2023-01-11

(71)【出願人】

【識別番号】000207791

【氏名又は名称】大豊工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000660

【氏名又は名称】Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｐａｒｔｎｅｒｓ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】砂田 周平

(72)【発明者】

【氏名】壁谷 泰典

【テーマコード（参考）】

3J011

【Ｆターム（参考）】

3J011AA20

3J011BA02

3J011BA13

3J011DA01

3J011DA02

3J011KA02

3J011MA02

3J011QA03

3J011SB04

3J011SB05

3J011SC01

(57)【要約】

【課題】ライニングの露出に対する対策を行う。
【解決手段】ＳｎとＳｉと不可避不純物とを含み、残部がＡｌによって構成されたアルミニウム合金層からなるライニングと、前記ライニング上に形成された樹脂被覆層と、を備える摺動部材であって、前記ライニングにおける前記Ｓｎの質量％濃度は、前記ライニングの内部よりも前記ライニングと前記樹脂被覆層との界面の方が大きい、摺動部材を構成する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＳｎとＳｉと不可避不純物とを含み、残部がＡｌによって構成されたアルミニウム合金層からなるライニングと、
前記ライニング上に形成された樹脂被覆層と、を備える摺動部材であって、
前記ライニングにおける前記Ｓｎの質量％濃度は、
前記ライニングの内部よりも前記ライニングと前記樹脂被覆層との界面の方が大きい、
摺動部材。

【請求項2】

前記ライニングは、
２．０質量％以上かつ１５．０質量％以下のＳｎと、０．５質量％以上かつ５．０質量％以下のＳｉを含む、
請求項１に記載の摺動部材。

【請求項3】

ＳｎとＳｉと不可避不純物とを含み、残部がＡｌによって構成されたアルミニウム合金層からなるライニングと、
前記ライニング上に形成された樹脂被覆層と、を備える摺動部材の製造方法であって、
前記ライニングを形成する工程と、
前記ライニングに対して前記樹脂被覆層の材料を塗布し、Ｓｎの融点以上の温度で焼成を行って、前記樹脂被覆層を硬化させる工程と、
を含む、摺動部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂被覆層を有する摺動部材および摺動部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂バインダー中に固体潤滑剤を含有させた樹脂コーティング層を有するすべり軸受が知られている。例えば、特許文献１においては、ポリアミドイミド樹脂が樹脂バインダーであり、二硫化モリブデン等が固体潤滑剤であるすべり軸受が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－６１６５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

樹脂コーティング層を有するすべり軸受においては、樹脂コーティング層において摩耗や剥離等が発生し、ライニングが露出すると、焼き付きが発生する可能性がある。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、ライニングの露出に対する対策を行うことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態にかかる摺動部材は、ＳｎとＳｉと不可避不純物とを含み、残部がＡｌによって構成されたアルミニウム合金層からなるライニングと、前記ライニング上に形成された樹脂被覆層と、を備える摺動部材であって、前記ライニングにおける前記Ｓｎの質量％濃度は、前記ライニングの内部よりも前記ライニングと前記樹脂被覆層との界面の方が大きい。

【0006】

この摺動部材において、仮に、樹脂被覆層の剥離等によってライニングが露出した場合、相手材としての軸がライニングと接触し得る状態になる。軟質材料であるＳｎは、より硬質な材料と比較して摩擦係数が小さいため、ライニングが露出した場合であっても、ライニングの表面にＳｎが存在すれば、Ｓｎが存在しない場合と比較してライニングと相手材との間の摩擦抵抗が小さくなる。そして、摺動部材において、ライニングの内部よりも、ライニングと樹脂被覆層との界面においてＳｎの質量％濃度が大きくなるように構成されていれば、ライニングと相手材との間の摩擦抵抗を抑制する効果をより高めることができる。

【0007】

さらに、一実施形態にかかる摺動部材の製造方法は、ＳｎとＳｉと不可避不純物とを含み、残部がＡｌによって構成されたアルミニウム合金層からなるライニングと、前記ライニング上に形成された樹脂被覆層と、を備える摺動部材の製造方法であって、前記ライニングを形成する工程と、前記ライニングに対して前記樹脂被覆層の材料を塗布し、Ｓｎの融点以上の温度で焼成を行って、前記樹脂被覆層を硬化させる工程と、を含む。

【0008】

界面と内部とにおけるＳｎの質量％濃度を調整することなく、Ｓｎを含むアルミニウム合金を製造することは容易である。また、当該アルミニウム合金に樹脂被覆層を塗布することは容易である。そして、アルミニウム合金に樹脂被覆層が塗布された状態において、Ｓｎの融点以上の温度で樹脂被覆層を焼成すると樹脂被覆層が硬化し、また、樹脂被覆層がライニングと接合する。この過程において、Ｓｎは、発汗作用によってライニングと樹脂被覆層との界面に集まり、質量％濃度が内部より大きくなる。従って、以上の製造方法によれば、樹脂被覆層を焼成する過程でライニングの露出に対する対策を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態にかかる摺動部材の斜視図である。

【図2】界面におけるＳｎの発汗を説明するための図である。

【図3】界面におけるＳｎの発汗を説明するための図である。

【図4】界面におけるＳｎの発汗を説明するための図である。

【図5】界面におけるＳｎの発汗を模式的に示す図である。

【図6】剥離面積補正密着力の測定結果を示す図である。

【図7】界面と内部とのＳｎの比に応じた摩擦係数の変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）摺動部材の構成：
（２）摺動部材の製造方法：
（３）実施例：
（４）他の実施形態：

【0011】

（１）摺動部材の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる摺動部材１の斜視図である。摺動部材１は、裏金１０とライニング１１とオーバーレイ１２とを含む。摺動部材１は、中空状の円筒を直径方向に２等分した半割形状の金属部材であり、断面が半円弧状となっている。２個の摺動部材１を円筒状になるように組み合わせることにより、すべり軸受Ａが形成される。すべり軸受Ａは内部に形成される中空部分にて円柱状の相手材２（エンジンのクランクシャフト）を軸受けする。相手材２の外径はすべり軸受Ａの内径よりもわずかに小さく形成されている。相手材２の外周面と、すべり軸受Ａの内周面との間に形成される隙間に潤滑油（エンジンオイル）が供給される。相手材２の外周面は、すべり軸受Ａの内周面上を摺動する。

【0012】

摺動部材１は、曲率中心から遠い順に、裏金１０とライニング１１とオーバーレイ１２とが順に積層された構造を有する。従って、裏金１０が摺動部材１の最外層を構成し、オーバーレイ１２が摺動部材１の最内層を構成する。裏金１０とライニング１１とオーバーレイ１２とは、それぞれ円周方向において一定の厚みを有している。例えば、裏金１０の厚みは１．１ｍｍ～３．８ｍｍとされ、ライニング１１の厚みは０．２ｍｍ～０．４ｍｍとされる。裏金１０は例えば鋼によって形成される。

【0013】

ライニング１１は、裏金１０の内側に積層された層であり、Ａｌ合金によって構成される。ライニング１１には、マトリクスであるＡｌよりも軟らかいＳｎと、Ａｌよりも硬いＳｉとが含まれている。Ｓｎの質量％濃度は、例えば、２．０質量％以上かつ１５．０質量％以下である。Ｓｎの質量％が２．０質量％より小さくなると、ライニングの硬さが過度に硬くなり、なじみ性が悪化し、１５．０質量％より大きくなると、ライニングの硬さが過度に小さくなり、耐疲労性が悪化するため、本実施形態において、Ｓｎは２．０質量％以上かつ１５．０質量％以下となっている。

【0014】

Ｓｉの質量％濃度は、例えば、０．５質量％以上かつ５．０質量％以下である。Ｓｉの質量％が０．５質量％より小さくなると、ライニングの硬さが過度に小さくなり、耐疲労性が悪化し、５．０質量％より大きくなると、ライニングの硬さが過度に硬くなり、なじみ性が悪化し、耐焼き付き性が悪化するため、本実施形態において、Ｓｉは０．５質量％以上かつ５．０質量％以下となっている。

【0015】

ライニング１１には、さらに、不可避不純物が含まれ得る。ライニング１１の残部はＡｌである。ライニング１１の不可避不純物はＭｇ，Ｔｉ，Ｂ，Ｐｂ，Ｃｒ等であり、精錬もしくはスクラップにおいて混入する不純物等が想定される。ライニング１１における不可避不純物の含有量は、例えば、全体で１．０質量％以下である。むろん、ライニング１１において元素の添加の有無や濃度は一例であり、不可避不純物が含まれていてもよい。

【0016】

オーバーレイ１２の厚みは、各種の値とすることが可能であり、例えば数μｍ、数１０μｍ等で構成可能である。以下、内側とは摺動部材１の曲率中心側を意味し、外側とは摺動部材１の曲率中心と反対側を意味することとする。オーバーレイ１２の内側の表面は、相手材２の摺動面を構成する。

【0017】

本実施形態にかかるオーバーレイ１２は、ライニング１１の内側の表面上に積層された層であり、本発明の樹脂被覆層を構成する。従って、ライニング１１とオーバーレイ１２との境界が、ライニングと樹脂被覆層との界面に相当する。オーバーレイ１２は、種々の樹脂で構成可能であり、また、種々の添加剤を添加可能である。

【0018】

本実施形態において、オーバーレイ１２は、バインダー樹脂と二硫化モリブデン粒子と不可避不純物とからなる。他にも、硫酸バリウム粒子や、ＳｉＣ粒子等の硬質材料が添加されていても良い。バインダー樹脂は、例えば、ポリアミドイミド樹脂である。オーバーレイ１２は、重ね塗りなどによって複数の層として形成されても良い。

【0019】

本実施形態にかかる摺動部材１においては、ライニング１１の界面と内部とでＳｎの濃度が異なる。具体的には、ライニング１１とオーバーレイ１２との界面においては、ライニング１１の内部よりもＳｎの質量％濃度が大きい。摺動部材１はオーバーレイ１２が摺動面となって相手材２と摺動するが、摺動の過程でオーバーレイ１２において摩耗や剥離が発生した場合には、ライニング１１と相手材２とが接触し得る状態になる。

【0020】

Ｓｎは、マトリクスであるＡｌよりも軟らかく、相手材２がＳｎと接触する場合、相手材２がマトリクスと接触する場合よりも摩擦係数が低くなると考えられる。従って、相手材２との摺動相手がＳｎである可能性が高いほど、焼き付きが発生する可能性を低減させることができる。

【0021】

そこで、本実施形態においては、ライニング１１とオーバーレイ１２との界面において、ライニング１１の内部よりもＳｎの質量％濃度が大きくなるように構成されている。この構成によれば、ライニング１１とオーバーレイ１２との界面と、ライニング１１の内部とでＳｎの質量％濃度が同一である場合や、内部の方がＳｎの質量％が大きい場合と比較して、焼き付きが発生する可能性を低減させることができる。

【0022】

なお、Ａｌ合金に含まれるＳｉは、Ａｌよりも硬いため、Ａｌ合金にＳｉが添加されていることにより、耐摩耗性を向上させる効果がある。すなわち、摺動部材１が相手材２と摺動する過程でオーバーレイ１２において摩耗や剥離が発生した場合、Ｓｉと相手材２とが接触し得る状態になるが、Ｓｉは硬いため、ライニング１１の摩耗を抑制することが可能である。

【0023】

（２）摺動部材の製造方法：
ここでは、摺動部材１の製造方法の一例を説明する。本実施形態においては、摺動部材１を（ａ）ライニング形成工程と（ｂ）塗布前処理工程と（ｃ）塗布工程と（ｄ）乾燥工程と（ｅ）焼成工程とを順に行うことによって製造した。むろん、摺動部材１の製造方法は前記の工程に限定されるものではない。

【0024】

（ａ）ライニング形成工程
ライニング形成工程は、ライニング１１を形成する工程である。本実施形態においてライニング形成工程は、裏金１０とライニング１１とが接合した基材を半割状に形成する工程である。例えば、裏金１０に相当する板材上において、Ｓｎが２．０質量％以上かつ１５．０質量％以下、Ｓｉが０．５質量％以上かつ５．０質量％以下、残部がＡｌとなるように用意された材料を焼結することによって裏金１０とライニング１１とが接合した基材が形成されてもよい。

【0025】

また、裏金１０とライニング１１に相当する板材を圧延によって接合することにより、裏金１０とライニング１１とが接合した基材が形成されてもよい。さらに、プレス加工や切削加工等の機械加工を行うことにより、裏金１０とライニング１１とが接合した基材を半割状に加工してもよい。このようにして形成されたライニング１１においては、内部と界面（表面）とでＳｎの濃度差は生じていない。

【0026】

（ｂ）塗布前処理工程
塗布前処理工程は、ライニング１１の表面に対するオーバーレイ１２（樹脂被覆層）の密着性を向上させるための表面処理である。例えば、塗布前処理工程として、ファインボーリング等の表面加工、ブラスト加工等の粗面化処理を行ってもよいし、エッチングや化成処理などの化学処理を行ってもよい。また、シランカップリング処理やプラズマ処理を行ってもよい。なお、塗布前処理工程は、基材を洗浄剤で洗浄した後に行うことが好ましい。洗浄の手法としては、種々の手法を採用可能であり、例えば、炭化水素系洗浄剤やアルコール、アルカリ電解水等を用いた超音波洗浄等が挙げられる。

【0027】

（ｃ）塗布工程
塗布工程は、ライニング１１にオーバーレイ１２の材料を塗布する工程である。塗布工程を行うにあたり、ポリアミドイミドのバインダー樹脂に二硫化モリブデン粒子を混合した塗布液を調製する。また、二硫化モリブデン粒子の分散性を高めたり、塗布液の粘度を調整したりするために、必要に応じてＮ－メチル－２－ピロリドンやキシレン等の溶剤を用いてもよい。

【0028】

ここでは、オーバーレイ１２における二硫化モリブデン粒子の総体積の体積比が予め決められた体積％となるように、二硫化モリブデン粒子の塗布液に混合する。

【0029】

塗布工程は、例えば、ライニング１１の内径よりも小径の円柱状の塗布ロールに塗布液を付着させ、ライニング１１の内側表面上において塗布ロールを回転させることにより行う。また、スプレー塗布、電着塗布等によって塗布工程が行われてもよい。

【0030】

（ｄ）乾燥工程
乾燥工程は、ライニング１１に塗布された塗布液を乾燥させる工程である。例えば、６０℃～１２０℃で１～６０分にわたって熱風乾燥により乾燥させる。

【0031】

（ｅ）焼成工程
さらに、本実施形態においては、ライニング１１に含まれるＳｎの融点以上の温度で焼成を行って、オーバーレイ１２を硬化させる。すなわち、オーバーレイ１２を構成する樹脂は、例えば焼成温度１５０～３００℃で３０～６０分にわたって焼成することによって、硬化させることができる。従って、当該樹脂の焼成温度の範囲内であり、かつ、Ｓｎの融点である２３１．９℃以上の温度で焼成すれば、焼成の過程で、オーバーレイ１２とライニング１１との界面にＳｎを発汗させることができる。なお、発汗は、Ａｌ内のＳｎが融点以上で融解した後、表面に滲み出る現象である。以上のような焼成によれば、ライニング１１の内部に存在するＳｎを界面に発汗させることができる。この結果、オーバーレイ１２とライニング１１との界面におけるＳｎの質量％濃度を内部よりも大きくすることができる。

【0032】

この工程によれば、オーバーレイ１２の焼成とＳｎの発汗とを同一の工程で実施することができるため、簡易な熱制御により本実施形態にかかるすべり軸受を製造することができる。さらに、製造に要するコストも抑制することができる。なお、焼成温度や焼成時間は、界面と内部とにおけるＳｎの質量％濃度の比として、目標とする比の値等に応じて変更可能である。

【0033】

（３）実施例：
以後、以上のような製造方法で製造したすべり軸受用合金のサンプルにおける内部と界面との様子を説明する。図２は、ライニング１１におけるＳｎが７．０質量％、Ｓｉが２．７質量％、残部がＡｌであるサンプルについての測定結果である。なお、本サンプルは、すべり軸受用合金の特性を評価するためのサンプルであるため、平板状のサンプルである。

【0034】

図２は、当該サンプルにおいて、ライニング１１とオーバーレイ１２との界面に垂直な方向の断面について、Ｓｎの量とＭｏの量とを評価した結果である。具体的には、走査型電子顕微鏡（日本電子株式会社製、ＪＳＭ－６６１０Ａ）を加速電圧５ｋＶで動作させ、倍率１０００倍で当該断面を測定した。図２においては、ＳｎとＭｏのそれぞれについて、濃度が高いほど白に近くなるようにグレーで表現した。

【0035】

図２においては、未焼成のサンプル、２１５℃で６０分焼成したサンプル、２７０℃で３０分焼成したサンプル、３００℃で６０分焼成したサンプルを、上から順に並べている。また、Ｓｎ量の測定結果を左列、Ｍｏ量の測定結果を右列に並べている。同一行に並ぶＳｎ，Ｍｏの測定結果は、同一のサンプルの測定結果である。これらの測定結果において、縦方向が深さ方向である。

【0036】

右列に示すＭｏは、オーバーレイ１２内の二硫化モリブデンの量を反映している。従って、図２に示すように、Ｍｏが観測されなくなる部分の下端が、ライニング１１とオーバーレイ１２との界面である。Ｍｏの測定結果から特定される界面に着目すると、未焼成のサンプルと、２１５℃で焼成したサンプルにおいては、Ｓｎ濃度の増加は観測されない。一方、２７０℃で焼成したサンプルと、３００℃で焼成したサンプルにおいては、界面に沿ってＳｎが現れていることがわかる。従って、Ｓｎの融点以上の焼成温度で焼成が行われることにより、発汗現象によってＳｎが界面に滲み出していることが確認された。

【0037】

図３は、図２と同じ４つのサンプルについて、界面のＳｎの量を評価した結果である。すなわち、各サンプルにおいてオーバーレイ１２をはがした後、ライニング１１の表面が測定された。測定は、走査型電子顕微鏡（日本電子株式会社製、ＪＳＭ－６６１０Ａ）を加速電圧１０ｋＶで動作させ、倍率を５００倍とすることでライニング１１の表面が測定された。図３はＣＯＭＰ像であり、Ｓｎの量が多いほどグレーが白に近くなる。

【0038】

図３においても、未焼成のサンプル、２１５℃で６０分焼成したサンプル、２７０℃で３０分焼成したサンプル、３００℃で６０分焼成したサンプルを、上から順に並べている。但し、図３においては、同一サンプルの異なる表面についての測定結果を同一行に並べて２個ずつ示している。

【0039】

図３に示すように、未焼成のサンプルと、２１５℃で焼成したサンプルにおいては、Ｓｎ濃度が濃いことを示す白い部分は相対的に少ない。一方、２７０℃で焼成したサンプルと、３００℃で焼成したサンプルにおいては、Ｓｎ濃度が濃いことを示す白い部分は相対的に多い。従って、Ｓｎの融点以上の焼成温度で焼成が行われることにより、発汗現象によってＳｎが界面に滲み出していることが確認された。

【0040】

また、図４は、図２，図３と異なる焼成条件によるＳｎの発汗の様子を示す図である。図４は、ライニング１１におけるＳｎが７．０質量％、Ｓｉが２．７質量％、残部がＡｌであるサンプルについての測定結果である。本サンプルも平板状のサンプルである。

【0041】

図４は、当該サンプルにおいて、焼成後にオーバーレイ１２をはがし、ライニング１１とオーバーレイ１２との界面について、Ｓｎの量とＭｏの量とを評価した結果である。具体的には、走査型電子顕微鏡（日本電子株式会社製、ＪＳＭ－６６１０Ａ）を加速電圧５ｋＶで動作させ、倍率１０００倍で界面を測定した。図４においては、Ｓｎの濃度が高いほど白に近くなるようにグレーで表現した。図４においては、２０５℃で４５分焼成したサンプル、２７０℃で１５分焼成したサンプル、２７０℃で６０分焼成したサンプル、２８０℃で６０分焼成したサンプルの測定結果を示している。図４に示すように、２０５℃、４５分の場合に界面のＳｎ量が最も少なく、２７０℃１５分、２７０℃３０分、２８０℃６０分の順にＳｎ量が多くなっている。従って、焼成温度が高いほど、また、焼成時間が長いほど界面のＳｎ量が多くなることが確認された。

【0042】

図５は、図２～図４から考えられる、界面におけるＳｎの様子を模式的に示す図である。図５は、オーバーレイ１２とライニング１１とを界面に垂直な方向に接続した状態を模式的に示している。図５において、上部に表記された薄いグレーはオーバーレイ１２、濃いグレーはライニング１１を示している。ライニング１１中の白い部分はＳｎを示している。Ｓｉは省略されている。図２～図４によれば、ライニング１１の内部において、焼成温度、焼成時間による、Ｓｎの顕著な濃度の差は観察されない。一方、ライニング１１とオーバーレイ１２との界面においては、焼成温度が高いほど、また、焼成時間が長いほど界面のＳｎ量が多くなる。従って、Ｓｎは発汗現象により界面に滲み出ていると考えられ、図５に示されるように、主に界面付近のＳｎが界面に滲み出し、界面方向に広がっていると考えられる。

【0043】

図６は、ライニング１１とオーバーレイ１２との密着性を評価した結果である。具体的には、比較例１～４および実施例の合計５個のサンプルを平板状に製造した。比較例１～４は、Ｓｎの融点より低い焼成温度２０５℃で４５分焼成されて製造されたサンプルである。実施例は、Ｓｎの融点以上の焼成温度２７０℃で３０分焼成されて製造されたサンプルである。

【0044】

密着力の評価試験においては、製造された各サンプルのオーバーレイ１２に対してピンを接着し、ピンを介してオーバーレイ１２をはがす方向に力を作用させた。そして、各サンプルについて合計５回、最大引張荷重を測定し、最大引張荷重を剥離面積で除することによって密着力の評価値（剥離面積補正密着力（ＭＰａ））を取得し、平均値を取得した。なお、試験器はオートグラフであり、２ｍｍ／分の速度でピンが移動するように制御された。ピンとオーバーレイ１２とを接着した接着剤はエポキシ樹脂である。

【0045】

各サンプルにおけるＳｎの濃度は、比較例１～４のそれぞれにおいて、７質量％，１２．５量％，２０質量％，１００質量％である。また、実施例においてＳｎの濃度は、７質量％である。また、各サンプルにおけるＳｉの濃度は、比較例１，２，実施例において２．７質量％、比較例３，４において０質量％である。なお、これらの濃度は添加量であり、図６に示された表面の濃度と添加量とは必ずしも一致しない。

【0046】

図６は、以上のようにして測定された剥離面積補正密着力をプロットしたグラフであり、オーバーレイ１２をはがした後に現れるライニング１１の表面を、ＥＰＭＡ分析によって測定して得られたＳｎ濃度である。図６に示すグラフにおいて、比較例に着目すると、Ｓｎ濃度の増加に伴って剥離面積補正密着力が低下することがわかる。従って、ライニング１１内のＳｎの量が単に増加すると、当該Ｓｎの増加に伴ってライニング１１とオーバーレイ１２との密着力が低下する。図６においては、比較例におけるライニング１１の界面のＳｎ濃度と剥離面積補正密着力との関係を一点鎖線によって示している。

【0047】

実施例においては、ライニング１１の界面のＳｎ濃度が１６．５質量％程度であるが、当該実施例はＳｎの融点以上の２７０℃、３０分で焼成された。焼成の初期においてＳｎの発汗量は少なく、ライニング１１とオーバーレイ１２との界面のＳｎ濃度が１６．５質量％より小さい状態でオーバーレイ１２が硬化し始めると考えられる。このため、実施例においては、オーバーレイ１２が硬化してライニング１１と密着し始めた後に、界面のＳｎ濃度が増加したと考えられ、この結果、図６において一点鎖線で示す剥離面積補正密着力よりも遥かに大きい剥離面積補正密着力になったと考えられる。従って、Ｓｎの融点以上でオーバーレイ１２を焼成すれば、Ｓｎの融点より低い温度で焼成した場合と比較して、ライニング１１とオーバーレイ１２との密着力を高めることができる。

【0048】

さらに、ライニング１１においては、ライニング１１とオーバーレイ１２との界面におけるＳｎの質量％濃度が内部よりも大きければ、内部と同濃度の場合よりも摩擦係数を下げることができ、オーバーレイ１２の摩耗や剥離に伴うライニング１１の露出に対して対策を行うことができる。

【0049】

図７は、界面におけるＳｎの質量％と内部におけるＳｎの質量％との比を変化させた複数のサンプルについて、摩擦係数μを測定した結果を示す図である。具体的には、比較例と実施例１～４のそれぞれを製造した。表１は、各サンプルについての測定結果である。

【表1】

【0050】

なお、比較例は、焼成していないサンプルである。各サンプルにおける焼成温度、焼成時間は、
実施例１：２３０℃、４５分
実施例２：２７０℃、４５分
実施例３：２８０℃、４５分
実施例４：３００℃、４５分
である。

【0051】

各サンプルは、ライニング１１とオーバーレイ１２とを備える平板状のサンプルであり、ライニング１１のＳｎが２．０質量％以上かつ１５．０質量％以下、Ｓｉが０．５質量％以上かつ５．０質量％以下、残部がＡｌとなるように製造されればよい。なお、製造の際に添加されるＳｎ，Ｓｉの量よりも、ライニング１１の製造後の質量％が少なくなる場合もあり、製造の際の添加量を目標の質量％よりも多くすることによって調整可能である。実施例１～実施例４は、このようにして製造したサンプルによって断面のＳｎの質量％が表１に示す値となったサンプルである。また、Ｓｉの添加量は３質量％である。それぞれのサンプルについて、オーバーレイ１２を除去し、ライニング１１とオーバーレイ１２との界面を露出させた状態で当該界面が観察され、ライニング１１を界面と垂直な方向に切断した状態で断面が観察された。

【0052】

界面および断面の観察には、走査型電子顕微鏡（日本電子株式会社製、ＪＳＭ－６６１０Ａ）が用いられた。各面の測定において、加速電圧は５ｋＶであり、界面観察の際の倍率は２００倍、断面観察の際の倍率は１０００倍である。以上の条件において、定量分析元素をＳｎ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｏとし、界面および断面のＳｎの質量％濃度を特定した。両者の比が界面／断面比である。

【0053】

これらのサンプルのそれぞれについて、オーバーレイ１２を除去し、ライニング１１とオーバーレイ１２との界面を露出させた状態で、各サンプルにおけるライニング１１の界面の摩擦係数μを測定した。なお、摩擦係数は、バウデン式付着すべり試験機によって測定された。測定条件は以下の通りである。
試験球SUJ2 φ８、すべり速度０．３ｍｍ／ｓ、測定長１８ｍｍ、荷重１．９６Ｎ、温度室温、潤滑状態ドライ、摺動方法１方向

【0054】

表１においては、各サンプルの摩擦係数μが含まれており、図７は、摩擦係数μの測定結果を縦軸、界面／断面比を横軸として各サンプルの測定結果をプロットした図である。同図に示す実線の直線は、各サンプルの測定結果に基づいて、界面／断面比に対する摩擦係数μの変化を直線近似して得られた結果である。

【0055】

図７に示されるように、界面／断面比が大きくなるにつれ、摩擦係数μが低下する。従って、オーバーレイ１２に摩耗や剥離が発生した場合であっても、ライニング１１におけるＳｎ濃度の界面／断面比が大きいほど、焼き付きが生じにくくなると考えられる。なお、界面／断面比の上限はなくても良いが、例えば、界面／断面比を１０倍以下にすれば、界面におけるＳｎ量が過大になり、ライニング１１とオーバーレイ１２との密着性の低下を防止できるという効果が得られる。さらに、例えば、摩擦係数μを０．１６以下にしたい場合、界面／断面比が３．６～８．６の範囲とされても良い。

【0056】

（４）他の実施形態：
前記実施形態においては、エンジンのクランクシャフトを軸受けするすべり軸受Ａを構成する摺動部材１を例示したが、本発明の摺動部材１によって他の用途のすべり軸受Ａを形成してもよい。例えば、本発明の摺動部材１によってトランスミッション用のギヤブシュやピストンピンブシュ・ボスブシュ等のラジアル軸受を形成してもよい。さらに、本発明の摺動部材は、スラスト軸受であってもよく、各種ワッシャであってもよいし、カーエアコンコンプレッサ用の斜板であってもよい。また、ライニングと樹脂被覆層との界面におけるＳｎの質量％濃度を内部よりも大きくするための製造方法としては、上述の実施形態以外の方法も採用し得る。例えば、ライニング１１を形成した後、Ｓｎの融点以上で熱処理することによってライニング１１の界面にＳｎを発汗させ、この後に、当該界面にオーバーレイ１２を焼成する工程が採用されてもよく、他にも、種々の製造方法を採用し得る。

【符号の説明】

【0057】

１…摺動部材、２…相手材、１０…裏金、１１…ライニング、１２…オーバーレイ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】