(57)【要約】【課題】軸受合金層の材料にかかわらず、簡単な構造で基材とオーバレイ層との間の接着性を確保し、耐焼付性の高い摺動部材を提供する。【解決手段】摺動部材は、基材と、前記基材の一方の面側に積層されているオーバレイ層と、前記基材の前記オーバレイ層側の表面に設けられ、凸部及び凹部を含む粗化部と、を備える。前記粗化部は、任意に設定した断面において、長さ５０μｍの間に、条件を満たす特定凸部及び特定凹部を、５個以上、７０個以下含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の一方の面側に積層されているオーバレイ層と、
前記基材の前記オーバレイ層側の表面に設けられ、凸部及び凹部を含む粗化部と、を備え、
前記粗化部は、任意に設定した断面において、下記の条件（１）〜（４）を満たす特定凸部及び特定凹部を、５個以上、７０個以下含む摺動部材。
（１）前記粗化部における前記凸部のうち最も前記オーバレイ層側に突出する最高凸部の頂点に接し、前記基材の背面と平行な仮想的な直線を最高直線Ｌ１とする。
（２）前記粗化部における前記凹部のうち最も前記オーバレイ層から遠い側に窪む最低凹部の頂点に接し、前記基材の背面と平行な仮想的な直線を最低直線Ｌ２とする。
（３）前記最高直線Ｌ１と前記最低直線Ｌ２との中間にあたる仮想的な直線を中間線Ｌ３とする。
（４）前記断面の任意の位置における長さ５０μｍの間において、前記中間線Ｌ３より前記最高直線Ｌ１側へ突出する凸部を前記特定凸部とし、前記中間線Ｌ３よりも前記最低直線Ｌ２側へ窪む凹部を前記特定凹部とする。
【請求項２】
前記粗化部は、任意に設定した断面において、下記の条件（１）〜（６）を満たす特定凸部及び特定凹部を、３個以上、５０個以下含む請求項１記載の摺動部材。
（１）前記粗化部における前記凸部のうち最も前記オーバレイ層側に突出する最高凸部の頂点に接し、前記基材の背面と平行な仮想的な直線を最高直線Ｌ１とする。
（２）前記粗化部における前記凹部のうち最も前記オーバレイ層から遠い側に窪む最低凹部の頂点に接し、前記基材の背面と平行な仮想的な直線を最低直線Ｌ２とする。
（３）前記最高直線Ｌ１と前記最低直線Ｌ２との中間にあたる仮想的な直線を中間線Ｌ３とする。
（４）前記最高直線Ｌ１と前記中間線Ｌ３との間を３等分して、前記中間線Ｌ３から１／３の位置にあたる仮想的な直線を第一定義線Ｌ４とする。
（５）前記最低直線Ｌ２と前記中間線Ｌ３との間を３等分して、前記中間線Ｌ３から１／３の位置にあたる仮想的な直線を第二定義線Ｌ５とする。
（６）前記断面の任意の位置における長さ５０μｍの間において、前記中間線Ｌ３よりも前記最低直線Ｌ２側へ窪む凹部を挟んで前記第一定義線Ｌ４よりも前記最高直線Ｌ１側へ突出する凸部を前記特定凸部とし、前記中間線Ｌ３よりも前記最高直線Ｌ１側へ突出する凸部を挟んで前記第二定義線Ｌ５よりも前記最低直線Ｌ２側へ窪む凹部を前記特定凹部とする。
【請求項３】
前記基材は、前記オーバレイ層側に前記粗化部が設けられているＡｌ基又はＣｕ基の軸受合金層を有する請求項１又は２記載の摺動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸受合金層を含む基材を、オーバレイ層によって被覆する摺動部材が広く用いられている。このような摺動部材は、基材とオーバレイ層との間を密に接合することが求められる。特許文献１では、Ａｌ基の軸受合金層の表面に、エッチングによって凹凸を形成している。これにより、基材のＡｌ基軸受合金層とオーバレイ層との間の接着性を高めている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の場合、エッチングを用いて凹凸の形成をしているため、対象となる軸受合金層は、エッチングが容易なＡｌ基に限られ、幅広い材料の軸受合金層への適用が困難である。又、特許文献１は、軸受合金層とオーバレイ層との間に中間層を必須としており、構造の複雑化を招くという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７３６６１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、軸受合金層の材料にかかわらず、簡単な構造で基材とオーバレイ層との間の接着性を確保し、耐焼付性の高い摺動部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態の摺動部材は、基材と、前記基材の一方の面側に積層されているオーバレイ層と、前記基材の前記オーバレイ層側の表面に設けられ、凸部及び凹部を含む粗化部と、を備える。
前記粗化部は、任意に設定した断面において、下記の条件（１）〜（４）を満たす特定凸部及び特定凹部を、５個以上、７０個以下含んでいる。
（１）前記粗化部における前記凸部のうち最も前記オーバレイ層側に突出する最高凸部の頂点に接し、前記基材の背面と平行な仮想的な直線を最高直線Ｌ１とする。
（２）前記粗化部における前記凹部のうち最も前記オーバレイ層から遠い側に窪む最低凹部の頂点に接し、前記基材の背面と平行な仮想的な直線を最低直線Ｌ２とする。
（３）前記最高直線Ｌ１と前記最低直線Ｌ２との中間にあたる仮想的な直線を中間線Ｌ３とする。
（４）前記断面の任意の位置における長さ５０μｍの間において、前記中間線Ｌ３より前記最高直線Ｌ１側へ突出する凸部を前記特定凸部とし、前記中間線Ｌ３よりも前記最低直線Ｌ２側へ窪む凹部を前記特定凹部とする。
【０００７】
上記の条件を満たす本実施形態の摺動部材は、エッチング等の化学的な処理と比較して微細な凸部及び凹部を有する粗化部を備えている。この粗化部は、５０μｍという狭い範囲に、５個以上、７０個以下の特定凸部及び特定凹部を有している。このような粗化部は、例えばブラスト処理、研磨処理、ショットピーニングといった機械的及び物理的な表面処理によって形成される。このような粗化部を備えることにより、オーバレイ層は粗化部が設けられた基材との接触面積が拡大する。そのため、粗化部が設けられた基材とオーバレイ層との間の接着性は向上する。従って、オーバレイ層の剥離や破壊が低減され、耐焼付性を高めることができる。
【０００８】
一方、上記の条件を超える特定凸部及び特定凹部を有する粗化部は、基材の表面の過剰な粗化を招く。粗化部における過剰な粗化は、オーバレイ層の表面つまり摺動面の粗化につながる。そこで、粗化部の特定凸部及び特定凹部を上記の条件に設定することにより、基材とオーバレイ層との間の接着性と耐焼付性とを両立することができる。
【０００９】
又、本実施形態の摺動部材は、粗化部が機械的及び物理的な表面処理によって形成される。そのため、粗化部は、軸受合金層の材質を問わず形成されるとともに、接着性を高めるための中間層等も必須とならない。従って、簡単な構造で基材とオーバレイ層との間の接着性を確保することができる。
【００１０】
本実施形態の摺動部材では、前記粗化部は、任意に設定した断面において、下記の条件（１）〜（６）を満たす特定凸部及び特定凹部を、３個以上、５０個以下含んでいる。
（１）前記粗化部における前記凸部のうち最も前記オーバレイ層側に突出する最高凸部の頂点に接し、前記基材の背面と平行な仮想的な直線を最高直線Ｌ１とする。
（２）前記粗化部における前記凹部のうち最も前記オーバレイ層から遠い側に窪む最低凹部の頂点に接し、前記基材の背面と平行な仮想的な直線を最低直線Ｌ２とする。
（３）前記最高直線Ｌ１と前記最低直線Ｌ２との中間にあたる仮想的な直線を中間線Ｌ３とする。
（４）前記最高直線Ｌ１と前記中間線Ｌ３との間を３等分して、前記中間線Ｌ３から１／３の位置にあたる仮想的な直線を第一定義線Ｌ４とする。
（５）前記最低直線Ｌ２と前記中間線Ｌ３との間を３等分して、前記中間線Ｌ３から１／３の位置にあたる仮想的な直線を第二定義線Ｌ５とする。
（６）前記断面の任意の位置における長さ５０μｍの間において、前記中間線Ｌ３よりも前記最低直線Ｌ２側へ窪む凹部を挟んで前記第一定義線Ｌ４よりも前記最高直線Ｌ１側へ突出する凸部を前記特定凸部とし、前記中間線Ｌ３よりも前記最高直線Ｌ１側へ突出する凸部を挟んで前記第二定義線Ｌ５よりも前記最低直線Ｌ２側へ窪む凹部を前記特定凹部とする。
【００１１】
極端に小さな凸部や凹部は、接触面積の拡大に寄与するものの、基材とオーバレイ層との間の接合力を確保するためのいわゆるアンカー効果を十分に発揮しない。そこで、粗化部における特定凸部及び特定凹部を上記の条件に設定することにより、接触面積の拡大とアンカー効果とを両立している。従って、オーバレイ層の剥離や破壊をより低減することができ、耐焼付性をさらに高めることができる。
【００１２】
本実施形態の摺動部材では、前記基材は、前記オーバレイ層側に前記粗化部が設けられているＡｌ基又はＣｕ基の軸受合金層を有する。
これにより、エッチングが困難な材料であっても、基材とオーバレイ層との接合力を高めることができ、耐焼付性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図２のＩ部分を拡大した模式図
【図２】一実施形態による摺動部材を適用した半割軸受を示す模式図
【図３】一実施形態による摺動部材の要部を拡大した模式図
【図４】一実施形態による摺動部材の要部を拡大した模式図
【図５】一実施形態による摺動部材の要部を拡大した模式図
【図６】一実施形態による摺動部材の要部を拡大した模式図
【図７】一実施形態による摺動部材において、基材とオーバレイ層との境界部分に形成された粗化部を示す模式図
【図８】一実施形態による摺動部材において、基材とオーバレイ層との境界部分に形成された粗化部を示す模式図
【図９】一実施形態による摺動部材の試験結果を示す概略図
【図１０】一実施形態による摺動部材の試験条件を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、摺動部材の一実施形態を図面に基づいて説明する。
摺動部材１０は、図２に示すように半円筒又は円筒状の軸受１１として形成される。図１及び図２に示すように、摺動部材１０は、基材１２と、オーバレイ層１３とを備えている。基材１２は、図１に示すように裏金層１４及び軸受合金層１５を有している。オーバレイ層１３は、この基材１２の表面、つまり摺動する図示しない相手部材側の面に積層されている。なお、基材１２は、図１に示すように裏金層１４及び軸受合金層１５で構成する例に限らない。摺動部材１０は、例えば図３に示すように裏金層１４、軸受合金層１５に、最上層のオーバレイ層１３に加え、オーバレイ層１６を積層する構成としてもよい。つまり、摺動部材１０は、２層のオーバレイ層１３及びオーバレイ層１６を備えてもよい。この場合、基材１２は、裏金層１４、軸受合金層１５及び一層目のオーバレイ層１６によって構成される。又、摺動部材１０は、図４に示すように軸受合金層１５と一層目のオーバレイ層１６との間に中間層１７を積層する構成としてもよい。この場合、基材１２は、裏金層１４、軸受合金層１５、中間層１７及び一層目のオーバレイ層１６によって構成される。さらに、摺動部材１０は、図５に示すように軸受合金層１５と一層目のオーバレイ層１６との間の中間層１７に加え、一層目のオーバレイ層１６と最上層のオーバレイ層１３との間にも中間層１８を積層する構成としてもよい。この場合、基材１２は、裏金層１４、軸受合金層１５、中間層１７、一層目のオーバレイ層１６及び中間層１８によって構成される。このように、最も摺動面側に位置するオーバレイ層１３よりも下層に位置する層は、いずれも基材１２である。
【００１５】
裏金層１４は、鋼や鉄等で形成されている。又、裏金層１４は、軸受合金層１５そのもので構成してもよい。軸受合金層１５は、Ａｌ基又はＣｕ基の合金で形成されている。オーバレイ層１３及びオーバレイ層１６は、ビスマス、ビスマス合金、鉛、鉛合金、錫、錫合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、ニッケル、クロム、ニッケル−クロム合金、銅、又は銅合金等で形成されている。具体的には、オーバレイ層１３及びオーバレイ層１６は、Ｂｉ、Ｂｉ−Ｓｎ、Ｂｉ−Ｃｕ、Ｂｉ−Ｉｎ、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｃｕ、Ｐｂ、Ｐｂ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｃｕ、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｉｎ、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｉｎ−Ｃｕ、Ｐｂ−Ｉｎ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｓｂ、Ｓｎ−Ａｇ、Ａｌ−Ｓｎ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｎ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｂｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｂｉ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｂｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｐｂ、Ｃｕ−Ｐｂ−Ｓｎ等で形成されている。又、オーバレイ層１３及びオーバレイ層１６は、湿式又は乾式のいずれで形成してもよい。
【００１６】
オーバレイ層１３及びオーバレイ層１６は、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、フェノール（ＰＦ）、エポキシ（ＥＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、フッ素樹脂等の樹脂オーバレイであってもよい。オーバレイ層１３及びオーバレイ層１６は、これら樹脂オーバレイとする場合、固体潤滑剤として黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、ｈ−ＢＮ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、メラミンシアヌレート、フッ化黒鉛、フタロシアニン、グラフェンナノプレートレット、フラーレン、グラファイト、超高分子量ポリエチレン等を添加することができる。又、オーバレイ層１３及びオーバレイ層１６は、樹脂オーバレイとする場合、フッ化カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、ムライト、リン酸カルシウム、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化マグネシウム等の酸化物、炭化モリブデン、炭化ケイ素等の炭化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、Ｃ−ＢＮ等の窒化物、ダイヤモンド等の充填剤を添加することができる。
【００１７】
摺動部材１０は、基材１２のオーバレイ層１３側の表面に粗化部２１を備えている。図１に示す例の場合、粗化部２１は、基材１２である軸受合金層１５とオーバレイ層１３との間に設けられている。又、図３及び図４に示す例の場合、粗化部２１は、基材１２を構成する一層目のオーバレイ層１６と最上層のオーバレイ層１３との間に設けられている。図５に示す例の場合、粗化部２１は、基材１２を構成する中間層１８と最上層のオーバレイ層１３との間に設けられている。このように、粗化部２１は、少なくとも基材１２と最上層のオーバレイ層１３との境界である界面に設けられる。又、図６に示すように、摺動部材１０を裏金層１４、軸受合金層１５、中間層１７、一層目のオーバレイ層１６及び最上層のオーバレイ層１３で形成する場合、粗化部２１は、中間層１７と一層目のオーバレイ層１６との間、及び一層目のオーバレイ層１６と最上層のオーバレイ層１３との間に設けることもできる。このように、粗化部２１は、基材１２と最上層のオーバレイ層１３との界面だけでなく、他の層の界面に設けてもよい。
【００１８】
次に、粗化部２１の条件について図７及び図８を用いて詳細に説明する。図７及び図８は、図１に示す摺動部材１０の基材１２とオーバレイ層１３との境界部分、つまり粗化部２１の断面を模式的に示している。従って、図７及び図８において界面を示す曲線Ｘの下方は基材１２を構成する軸受合金層１５に相当し、曲線Ｘの上方はオーバレイ層１３に相当する。
【００１９】
粗化部２１は、図７及び図８に示すような自身を含む基材１２とオーバレイ層１３との境界部分で任意に設定した断面において、下記の条件（１）〜（４）を満たす特定凸部３１及び特定凹部３２を、５個以上、７０個以下含んでいる。下記の条件（１）〜（４）は、第一充足条件とする。
（１）粗化部２１における凸部のうち最もオーバレイ層１３側に突出する最高凸部４１の頂点に接し、基材１２の背面と平行な仮想的な直線を最高直線Ｌ１とする。
（２）粗化部２１における凹部のうち最もオーバレイ層１３から遠い側に窪む最低凹部４２の頂点に接し、基材１２の背面と平行な仮想的な直線を最低直線Ｌ２とする。
（３）最高直線Ｌ１と最低直線Ｌ２との中間にあたる仮想的な直線を中間線Ｌ３とする。
（４）設定した断面の任意の位置における長さ５０μｍの間において、中間線Ｌ３より最高直線Ｌ１側へ突出する凸部を特定凸部３１とし、中間線Ｌ３よりも最低直線Ｌ２側へ窪む凹部を特定凹部３２とする。
【００２０】
この場合、凸部と凹部との間には、中間線Ｌ３が交差するものとする。つまり、曲線Ｘが中間線Ｌ３と交差することによって、曲線Ｘの上方を凸部と定義し、曲線Ｘの下方を凹部と定義する。そのため、例えば凸部に基材１２側へ窪んだ部分が含まれていても、中間線Ｌ３と交差しない限り、１つの凸部となる。
【００２１】
粗化部２１は、このような第一充足条件の条件（１）〜（４）を満たす特定凸部３１及び特定凹部３２を、総数で５個以上、７０個以下含んでいる。つまり、粗化部２１は、図７に示すように任意に設定した断面において、微小な特定凸部３１及び特定凹部３２をカウントすると、５個以上、７０個以下となる。
【００２２】
又、粗化部２１は、上記の第一充足条件を満たすことを前提として、図８に示すような任意に設定した断面において、下記の条件（１）〜（６）を満たす特定凸部５１及び特定凹部５２を、３個以上、５０個以下含んでいる。下記の条件（１）〜（６）は、第二充足条件とする。
（１）粗化部２１における凸部のうち最もオーバレイ層１３側に突出する最高凸部４１の頂点に接し、基材１２の背面と平行な仮想的な直線を最高直線Ｌ１とする。
（２）粗化部２１における凹部のうち最もオーバレイ層１３から遠い側に窪む最低凹部４２の頂点に接し、基材１２の背面と平行な仮想的な直線を最低直線Ｌ２とする。
（３）最高直線Ｌ１と最低直線Ｌ２との中間にあたる仮想的な直線を中間線Ｌ３とする。
（４）最高直線Ｌ１と中間線Ｌ３との間を３等分して、中間線Ｌ３から１／３の位置にあたる仮想的な直線を第一定義線Ｌ４とする。
（５）最低直線Ｌ２と中間線Ｌ３との間を３等分して、中間線Ｌ３から１／３の位置にあたる仮想的な直線を第二定義線Ｌ５とする。
（６）設定した断面の任意の位置における長さ５０μｍの間において、中間線Ｌ３よりも最低直線Ｌ２側へ窪む凹部を挟んで第一定義線Ｌ４よりも最高直線Ｌ１側へ突出する凸部を特定凸部５１とし、中間線Ｌ３よりも最高直線Ｌ１側へ突出する凸部を挟んで第二定義線Ｌ５よりも最低直線Ｌ２側へ窪む凹部を特定凹部５２とする。
【００２３】
第二充足条件の条件（１）〜（４）は、第一充足条件の条件（１）〜（４）と共通である。粗化部２１は、このような第二充足条件の条件（１）〜（６）を満たす特定凸部５１及び特定凹部５２を、総数で３個以上、５０個以下含んでいる。つまり、粗化部２１は、任意に設定した断面において、第二充足条件を満たす特定凸部５１及び特定凹部５２をカウントすると、３個以上、５０個以下となる。
【００２４】
上記の第一充足条件を満たす摺動部材１０は、エッチング等の化学的な処理と比較して微細な凸部及び凹部を有する粗化部２１を備えている。つまり、本実施形態の粗化部２１は、断面における５０μｍという狭い範囲に、第一充足条件を満たす特定凸部３１及び特定凹部３２を有している。このような粗化部２１は、例えばブラスト処理、研磨処理、ショットピーニングといった機械的及び物理的な表面処理によって形成される。このような粗化部２１を備えることにより、オーバレイ層１３は粗化部２１が設けられた基材１２との接触面積が拡大する。そのため、粗化部２１が設けられた基材１２とオーバレイ層１３との間の接着性の向上が図られる。又、このような機械的及び物理的な表面処理によって形成された粗化部２１は、複数の凸部及び凹部のうち最高凸部４１と最低凹部４２との間の距離は、３μｍ以下程度であることが好ましい。つまり、本実施形態の摺動部材１０は、最高直線Ｌ１と最低直線Ｌ２との間の距離が３μｍ以下となる。又、図７及び図８の凹部６１に示すように明らかな傷等に起因する凸部又は凹部は、観察の対象から除外される。
【００２５】
一方、第一充足条件を超える特定凸部３１及び特定凹部３２を有する粗化部２１は、基材１２の表面の過剰な粗化を招くことになる。粗化部２１における過剰な粗化は、オーバレイ層１３の表面つまり摺動面に影響を与え、摺動面の粗化を招く。粗化部２１の特定凸部３１及び特定凹部３２が第一充足条件を満たすことにより、基材１２とオーバレイ層１３との間の接着性と耐焼付性とが両立される。
【００２６】
又、第一充足条件を満たす摺動部材１０は、粗化部２１が機械的及び物理的な表面処理によって形成される。そのため、粗化部２１は、基材１２を構成する軸受合金層１５の材質を問わず形成されるとともに、中間層等も必須とならない。従って、簡単な構造で基材とオーバレイ層との間の接着性が確保される。
【００２７】
ところで、粗化部２１に形成され、設定された断面で観察された凸部や凹部のうち極端に小さな凸部や凹部は、基材１２とオーバレイ層１３との間の接合力等への貢献が低い。このような極端に小さな凸部や凹部は、基材１２とオーバレイ層１３との間の接触面積の拡大に寄与するものの、基材１２とオーバレイ層１３との間の接合力を確保するためのいわゆるアンカー効果を十分に発揮しない。基材１２とオーバレイ層１３とは、粗化部２１における凸部及び凹部が物理的に噛み合うことで互いの接合力が高められる。ところが、粗化部２１における凸部や凹部が極端に小さくなると、基材１２とオーバレイ層１３との噛み合いが弱くなり、アンカー効果は減少する。そこで、粗化部２１には、上記の第二充足条件を設定している。第二充足条件を満たす特定凸部５１及び特定凹部５２を設定することにより、第一充足条件を満たす特定凸部３１及び特定凹部３２のうち極端に小さな凸部及び凹部は、特定凸部５１及び特定凹部５２から除外される。これにより、粗化部２１における凸部及び凹部のうち、アンカー効果への寄与が小さい凸部及び凹部は特定凸部５１及び特定凹部５２のカウントから除外される。その結果、接触面積の拡大だけでなく、アンカー効果の向上にも寄与する特定凸部５１及び特定凹部５２が抽出される。このように抽出した特定凸部５１及び特定凹部５２を規定することにより、オーバレイ層１３の剥離や破壊のさらなる低減が図られ、耐焼付性もさらに高められる。
【００２８】
以下、本実施形態による摺動部材１０の耐焼付性の評価を実施例及び比較例に基づいて説明する。
まず、実施例及び比較例の試験片の製造について説明する。
裏金層１４となる鋼は、Ｃｕ系の軸受合金層１５がライニングによって積層される。裏金層１４に軸受合金層１５が積層されたバイメタルは、軸受１１に相当する半円筒状又は円筒状に成形される。成形物は、ボーリング又はブローチ加工等により軸受合金層１５の表面に仕上げが施される。表面の仕上げが施された軸受合金層１５は、ショットブラストにより粗化部２１が形成される。粗化部２１が形成された成形物は、電解脱脂及び酸を用いて洗浄される。洗浄された成形物は、軸受合金層１５の表面にＢｉによるオーバレイ層１３が形成される。なお、この場合、軸受合金層１５とオーバレイ層１３との間に、中間層を形成してもよい。又、オーバレイ層１３を形成するとき、粗化部２１の形成によって軸受合金層１５に残留する粉体は、除去してもよいし、除去しなくてもよい。
【００２９】
オーバレイ層１３が形成された成形物は、試験片として切断される。さらに、試験片は、図７及び図８に対応する任意の断面によって切断される。この場合、試験片は、各種の加工による加工時の影響を排除できるように断面が選択される。例えば内面にボーリング加工が施された半割軸受の場合、円周方向の断面を用いることが好ましい。つまり、任意の断面を選定する場合、加工時の機械的な切削痕等の影響を低減するために、例えば円周方向の断面を観察することが好ましい。
【００３０】
そして、試験片は、設定した断面において粗化部２１を挟む基材１２とオーバレイ層１３との境界部分が走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察される。拡大倍率は、２，０００倍に設定する。観察対象の断面における上記の特定凸部３１、５１及び特定凹部３２、５２の数は、目視でカウントする。このとき、例えば傷や加工痕等による顕著な凸部や凹部は、観察の対象から排除する。例えば、図７及び図８に示す凹部６１は、粗化部２１における凸部や凹部と比較して大きく窪んでいる。このような凹部６１は、傷や加工痕に起因する。このような顕著な凸部や凹部６１は、観察の対象から排除する。このカウントした結果は、図９に示す。
試験片は、図１０に示す条件で図示しない相手部材となる軸部材と摺動させることにより、耐焼付性について試験している。図１０は、各試験片について焼き付きが生じた面圧を示している。
【００３１】
図１０に示すように、物理的な表面処理を施していない試験片１は、第一充足条件及び第二充足条件を満たす特定凸部３１、５１及び特定凹部３２、５２がいずれも含まれていない。このように表面処理を施していない試験片１は、４０ＭＰａで焼き付きが生じる。これに対し、第一充足条件及び第二充足条件を満たす本実施形態の試験片３〜試験片５は、いずれも面圧が７５ＭＰａに達することで焼き付きが生じている。一方、物理的な表面処理によって凸部及び凹部が形成された粗化部２１を備える場合であっても、特定凸部３１、５１及び特定凹部３２、５２の数が下限以下となる試験片２は、４５ＭＰａで焼き付きが生じている。これは、試験片２の場合、特定凸部３１、５１及び特定凹部３２、５２の数が過小になると、粗化部２１による基材１２とオーバレイ層１３との接合力への寄与が小さいことを示している。又、特定凸部３１、５１及び特定凹部３２、５２の数が上限以上となる試験片６も、５０ＭＰａで焼き付きが生じている。これは、試験片６の場合、特定凸部３１、５１及び特定凹部３２、５２の数が過大になると、１つあたりの特定凸部３１、５１及び特定凹部３２、５２が小さくなり、粗化部２１による基材１２とオーバレイ層１３との接合力への寄与がかえって小さくなることを示している。これらから、第一充足条件、そして第二充足条件を満たす特定凸部３１、５１及び特定凹部３２、５２を所定数備える本実施形態は、これらの条件を満たさない比較例と比較して耐焼付性が向上することが明らかである。
【００３２】
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
図面中、１０は摺動部材、１２は基材、１３はオーバレイ層、２１は粗化部、３１、５１は特定凸部、３２、５２は特定凹部、４１は最高凸部、４２は最低凹部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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