(57)【要約】【課題】相手材が片当たりしても疲労性を向上させることが可能な技術を提供する。【解決手段】本発明の摺動部材およびすべり軸受は、３質量％以上かつ１２．５質量％以下のＳｎと、１質量％以上かつ８質量％以下のＳｉと、０．０５質量％以上かつ３質量％以下のＣｒと、０．０５質量％以上かつ０．３質量％以下のＺｒと、０．０１質量％以上かつ０．５質量％以下のＴｉと、３質量％以下のＣｕまたはＭｇと、０質量％以上かつ９質量％以下のＢｉと、を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなるライニングと、裏金と、前記裏金と前記ライニングとの間において、純度が９５質量％以上のＡｌ合金で形成された中間層と、を備え、前記ライニングのビッカース硬さが４５以上であり、前記中間層のビッカース硬さが４０以下である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３質量％以上かつ１２．５質量％以下のＳｎと、１質量％以上かつ８質量％以下のＳｉと、０．０５質量％以上かつ３質量％以下のＣｒと、０．０５質量％以上かつ０．３質量％以下のＺｒと、０．０１質量％以上かつ０．５質量％以下のＴｉと、３質量％以下のＣｕまたはＭｇと、０質量％以上かつ９質量％以下のＢｉと、を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなるライニングと、
裏金と、
前記裏金と前記ライニングとの間において、純度が９５質量％以上のＡｌ合金で形成された中間層と、を備え、
前記ライニングのビッカース硬さが４５以上であり、前記中間層のビッカース硬さが４０以下であることを特徴とする摺動部材。
【請求項２】
前記中間層は、前記中間層の厚さだけ前記ライニングが撓んだ場合に、前記ライニングの弾性域内で前記ライニングが撓む範囲内の厚さを有する、
請求項１に記載の摺動部材。
【請求項３】
前記中間層の厚さは、０．０２ｍｍ以上である、
請求項１または請求項２のいずれかに記載の摺動部材。
【請求項４】
３質量％以上かつ１２．５質量％以下のＳｎと、１質量％以上かつ８質量％以下のＳｉと、０．０５質量％以上かつ３質量％以下のＣｒと、０．０５質量％以上かつ０．３質量％以下のＺｒと、０．０１質量％以上かつ０．５質量％以下のＴｉと、３質量％以下のＣｕまたはＭｇと、０質量％以上かつ９質量％以下のＢｉと、を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなるライニングと、
裏金と、
前記裏金と前記ライニングとの間において、純度が９５質量％以上のＡｌ合金で形成された中間層と、を備え、
前記ライニングのビッカース硬さが４５以上であり、前記中間層のビッカース硬さが４０以下であることを特徴とするすべり軸受。
【請求項５】
前記中間層は、前記中間層の厚さだけ前記ライニングが撓んだ場合に、前記ライニングの弾性域内で前記ライニングが撓む範囲内の厚さを有する、
請求項４に記載のすべり軸受。
【請求項６】
前記中間層の厚さは、０．０２ｍｍ以上である、
請求項４または請求項５のいずれかに記載のすべり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動部材およびすべり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ａｌ合金のライニングの下層に、Ａｌ合金の中間層を形成したすべり軸受が知られている（特許文献１、参照）。特許文献１において、中間層のマトリクスが固溶強化されることにより、耐疲労性の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１７８６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ライニングと中間層とが双方とも硬いため、相手材が片当たりした場合に耐疲労性が悪くなるという問題があった。すなわち、相手材の片当たりに追従するようにライニングが塑性変形することにより、ライニングの表面にて疲労クラックが発生しやすくなるという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、相手材が片当たりしても耐疲労性を向上させることが可能な摺動部材およびすべり軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するため、本発明の摺動部材およびすべり軸受は、３質量％以上かつ１２．５質量％以下のＳｎと、１質量％以上かつ８質量％以下のＳｉと、０．０５質量％以上かつ３質量％以下のＣｒと、０．０５質量％以上かつ０．３質量％以下のＺｒと、０．０１質量％以上かつ０．５質量％以下のＴｉと、３質量％以下のＣｕまたはＭｇと、０質量％以上かつ９質量％以下のＢｉと、を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなるライニングと、裏金と、裏金とライニングとの間において、純度が９５質量％以上のＡｌ合金で形成された中間層と、を備え、ライニングのビッカース硬さが４５以上であり、中間層のビッカース硬さが４０以下である。
【０００６】
前記の構成において、ライニングのビッカース硬さが４５以上であり、中間層のビッカース硬さが４０以下であるため、ライニングと中間層に荷重が作用した場合に、ライニングよりも中間層を優先して塑性変形させることができる。従って、相手材が片当たりしている場合に、当該片当たりに追従するように中間層が塑性変形して、なじみ性を向上させることができる。ライニングの方が中間層よりも硬いため、ライニングの塑性変形を抑制でき、ライニングに疲労クラックが発生する可能性を低減できる。中間層は、純度が９５質量％以上のＡｌ合金であればよく、例えば１０００系（Ａ１０５０，Ａ１１００等）の純アルミ系合金であってもよい。
【０００７】
ライニングが３質量％以上のＳｎを含有することにより、潤滑性を確保することができ、耐焼付性を向上させることができる。ライニングが１質量％以上のＳｉを含有することにより、Ｓｉの粒子およびＳｉを含む金属間化合物の粒子によってライニングの硬度を大きくし、耐疲労性を向上させることができる。ライニングが９質量％以下のＢｉを含有することにより、鉄との凝着性が低いＢｉを第２相として析出させることができ、耐焼付性を向上させることができる。ただし、Ｂｉは必ずしも含有されなくてもよく、Ｂｉの含有量は０質量％であってもよい。さらに、ライニングが０．０５質量％以上かつ３質量％以下のＣｒと、０．０５質量％以上かつ０．３質量％以下のＺｒと、３質量％以下（０質量％よりも大きい）のＣｕを含有することにより、ライニングを固溶強化できるとともに、これらを含む金属間化合物によりライニングを析出強化できる。また、ライニングが３質量％以下（０質量％よりも大きい）のＭｇを含有することにより、ライニングを固溶強化できる。さらに、ライニングが０．０１質量％以上かつ０．５質量％以下のＴｉを含有することにより、金属間化合物（Ａｌ３Ｔｉ）を凝固初期に微細に分散して析出させることでＡｌの析出の核となりＡｌ（α相）を微細化できる。
【０００８】
また、中間層は、中間層の厚さだけライニングが撓んだ場合に、ライニングの弾性域内でライニングが撓む範囲内の厚さを有するように構成されてもよい。仮に中間層の厚さが０となるまで中間層が塑性変形した場合でも、ライニングの撓みが弾性域内に収まるため、ライニングの塑性変形を抑制できる。そのため、ライニングに疲労クラックが発生する可能性を低減できる。片当たりにおいては、ライニングの幅方向の一端または両端において相手材が最も深く接触することとなる。従って、ライニングの長さ方向の一端または両端において、中間層の厚さ分だけライニングが中間層側に変形するような撓みを想定すればよい。
【０００９】
中間層の厚さは、０．０２ｍｍ以上であってもよい。中間層の厚さが０．０２ｍｍ以上であれば、相手材が最も深く接触する部分と、最も浅く接触する部分との高低差が０．０２ｍｍ以上であっても耐疲労性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】コンロッド用のすべり軸受の斜視図である。
【図２】疲労試験を説明する模式図である。
【図３】図３Ａ，図３Ｂはすべり軸受の断面模式図である。
【図４】ライニングの表面応力のグラフである。
【図５】図５Ａは耐疲労回数のグラフ，図５Ｂはすべり軸受の幅方向の延びのグラフである。
【図６】すべり軸受の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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）すべり軸受の構成：
（２）すべり軸受の製造方法：
（３）中間層の材料および厚さの考察：
（４）他の実施形態：
【００１２】
（１）すべり軸受の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかるすべり軸受１の斜視図である。すべり軸受１は、裏金１０と中間層１１とライニング１２とを含む。すべり軸受１は、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個のすべり軸受１が円筒状になるように組み合わせられた状態で、自動車のエンジンのコンロッドに取り付けられる。２個のすべり軸受１を組み合わせることによって形成される円柱状の中空部分にて、相手軸２（ドットハッチング）としてのクランクシャフトを軸受けする。相手軸２の外径はすべり軸受１の内径よりもわずかに小さく形成されている。相手軸２の外周面と、すべり軸受１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。相手軸２は、すべり軸受１の曲率中心と一致する回転軸を中心に回転する。その際に、すべり軸受１の内周面上を相手軸２の外周面が摺動する。
【００１３】
すべり軸受１は、曲率中心から遠い順に、裏金１０と中間層１１とライニング１２とが順に積層された構造を有する。従って、裏金１０がすべり軸受１の最外層を構成し、ライニング１２がすべり軸受１の最内層を構成する。すべり軸受１の幅Ｌは１７ｍｍである。裏金１０と中間層１１とライニング１２とは、それぞれ円周方向において一定の厚さを有している。裏金１０の厚さは１．２ｍｍであり、中間層１１の厚さＴは０．０５ｍであり、ライニング１２の厚さＤは０．２５ｍｍである。ライニング１２の曲率中心側の表面の半径（すべり軸受１の内径）は４５ｍｍである。
【００１４】
なお、コンロッドや相手軸２の形状に応じてすべり軸受１の形状を決定すればよく、すべり軸受１の幅Ｌは１０〜３００ｍｍの間のいずれかの値であってもよいし、すべり軸受１の外径は２５〜１０００ｍｍの間のいずれかの値であってもよいし、すべり軸受１全体の厚さは１〜２０ｍｍの間のいずれかの値であってもよい。また、ライニング１２の厚さは０．０５〜１０ｍｍの間のいずれかの値であってもよいし、中間層１１の厚さは０．０２（０．０２ｍｍ）〜２ｍｍの間のいずれかの値であってもよい。以下、内側とはすべり軸受１の曲率中心側を意味し、外側とはすべり軸受１の曲率中心と反対側を意味することとする。ライニング１２の内側の表面は、相手軸２の摺動面を構成する。
【００１５】
裏金１０は、Ｃを０．１５質量％含有し、Ｍｎを０．０６質量％含有し、残部がＦｅと不可避不純物とからなる低炭素鋼で形成されている。なお、裏金１０は、ライニング１２を介して相手軸２からの荷重を支持できる材料で形成されればよく、必ずしも鋼で形成されなくてもよい。
【００１６】
中間層１１は、裏金１０とライニング１２との間に形成された層である。つまり、中間層１１は、裏金１０の内側、かつ、ライニング１２の外側に積層された層である。中間層１１は、アルミニウム合金によって形成されている。具体的に、中間層１１は、Ａ１０５０で形成されており、Ａｌの純度が９９．５％以上の合金である。Ａ１０５０の各成分の量は、ＪＩＳ  Ｈ４０００に規定されているとおりである。
【００１７】
中間層１１のビッカース硬さ（硬度）を計測したところ、室温（２０℃）におけるビッカース硬さは３０ＨＶであった。ライニング１２および裏金１０と接合する前の中間層１１の試料を作成し、当該試料のビッカース硬さを計測した。ビッカース硬さは、マイクロビッカース硬さ計（明石製作所製  ＭＶＫ−ＥII）によって、２５〜２００ｇの荷重で試験片上の測定点に形成した圧痕の大きさ（２個の対角線の長さの平均値）を測定点のビッカース硬さとして計測した。試験片上における３〜７点の測定点にて測定したビッカース硬さの平均値を中間層１１のビッカース硬さとして採用した。
【００１８】
ライニング１２は、中間層１１の内側に積層された層である。１．５質量％のＣｕと、０．２質量％のＣｒと、０．１５質量％のＺｒと、７．０質量％のＳｎと、３．０質量％のＳｉと、を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなる。なお、すべり軸受１の各層を構成する元素の質量は、ＩＣＰ発光分光分析装置（島津製作所製  ＩＣＰＳ−８１００）によって計測した。
【００１９】
ライニング１２のビッカース硬さ（硬度）を計測したところ、室温（２０℃）におけるビッカース硬さは５０ＨＶであった。ライニング１２のビッカース硬さの計測方法は、中間層１１のビッカース硬さの計測方法と同様とした。
【００２０】
９０ＭＰａの面圧におけるすべり軸受１の耐疲労回数を計測したところ、１０7回以上であった。面圧とは、すべり軸受１が相手軸２から受ける荷重を投影面積（すべり軸受１の内径×幅）で除算した圧力である。耐疲労回数とは、後述する往復動荷重試験機によって疲労試験を行った際に、疲労クラックが発生するまでに要した往復動の回数を意味する。
【００２１】
図２は、往復動荷重試験機によって行った疲労試験の模式図である。図２に示すように、長さ方向の両端に円柱状の貫通穴が形成されたコンロッドＲを用意し、一端の貫通穴にて相手軸２（ドットハッチング）を軸受けさせた。なお、相手軸２を軸受けするコンロッドＲの貫通穴の内周面に、一対のすべり軸受１（右肩上がりのハッチング）を円筒形に組み合わせた状態で取り付けた。相手軸２の軸方向におけるコンロッドＲの両外側において相手軸２を二対のサポート軸受９（右肩下がりのハッチング）によって軸受けし、単位時間あたりの回転数が３０００回転／分となるように相手軸２を回転させた。相手軸２とは反対側のコンロッドＲの端部を、コンロッドＲの長さ方向に往復移動する移動体Ｆに連結し、当該移動体Ｆの往復荷重を、規定の面圧（９０ＭＰａ）となるように設定した。
【００２２】
また、単位時間あたりの移動体Ｆの往復回数が３０００回／分となるように移動体Ｆを往復させた。また、コンロッドＲと相手軸２との間に、エンジンオイル（０Ｗ−２０）を給油した。また、試験時のすべり軸受１の温度が１６０℃となるようにエンジンオイルの温度を調整した。なお、相手軸２は、高周波焼入れを行った炭素鋼（Ｓ５５Ｃ）とした。そして、すべり軸受１の摺動面（ライニング１２の表面）に疲労クラックが発生するまで、相手軸２を継続して回転させ、疲労クラックが発生したときの相手軸２の回転数（移動体Ｆの往復回数）を耐疲労回数として計測した。
【００２３】
以上説明したように、９０ＭＰａの面圧におけるすべり軸受１の耐疲労回数は１０7回以上であり、良好な耐疲労性を有することが分かった。ライニング１２のビッカース硬さが４５以上であり、中間層１１のビッカース硬さが４０以下であるため、ライニング１２と中間層１１に荷重が作用した場合に、ライニング１２よりも中間層１１を優先して塑性変形させることができる。従って、相手軸２が片当たりしている場合に、片当たりに追従するように中間層１１が塑性変形して、なじみ性を向上させることができる。ライニング１２の方が中間層１１よりも硬いため、ライニング１２の塑性変形を抑制でき、ライニング１２に疲労クラックが発生する可能性を低減できる。
【００２４】
本実施形態において、中間層１１は、中間層１１の厚さだけライニング１２が撓んだ場合に、ライニング１２の弾性域内でライニング１２が撓む範囲内の厚さを有する。図３Ａは使用前のすべり軸受１の断面模式図であり、図３Ｂは使用後のすべり軸受１の断面模式図である。図３Ａにおいて、中間層１１は塑性変形をしておらず、ライニング１２が撓んでいない。図３Ｂにおいて、中間層１１は軸方向の両端の厚さがそれぞれ０となるまで塑性変形をしており、中間層１１に追従するようにライニング１２が撓んでいる。
【００２５】
なお、図３Ｂに示すように、破線のように相手軸２が右肩上がりに傾いて左端にて最も深く接触する現象と、一点鎖線のように相手軸２が右肩下がりに傾いて右端にて最も深く接触する現象とが交互に発生することにより、両端の厚さが０となるまで中間層１１が塑性変形をすると想定する。また、図３Ｂにおいて、ライニング１２の表面および中間層１１との界面が円弧状なるようにライニング１２が撓むものと想定する。なお、図３Ｂは、最も大きくライニング１２が撓む状態をモデル化したものであり、現実には加工硬化等により、厚さが０となるまで中間層１１が塑性変形することはない。
【００２６】
図３Ｂのように、中間層１１の両端の厚さが０となり、中間層１１の中央の厚さが初期の厚さＴのまま維持されることとする。中間層１１の厚さＴとすべり軸受１の幅Ｌとライニング１２の厚さＤとに基づいて、図３Ｂにおけるライニング１２の表面の長さＣを幾何学的に一意に算出できる。さらに、ライニング１２の表面における歪みεを（Ｃ−Ｌ）／Ｌによって算出できる。ライニング１２の表面において歪みεが最大となり、当該歪みεを生じさせる表面応力σ（＝Ｅε）がライニング１２の降伏応力（上降伏点）以下であれば、弾性域内でライニング１２が撓むこととなる。Ｅは、ライニング１２のヤング率である。
【００２７】
図４は、中間層１１の厚さＴとすべり軸受１の幅Ｌとライニング１２の厚さＤと表面応力σとの関係を示すグラフである。なお、Ｔ＋Ｄ＝０．３ｍｍであることとする。同図に示すように、中間層１１の厚さＴが大きくなるほど、表面応力σが大きくなる。また、すべり軸受１の幅Ｌが小さくなるほど、表面応力σが大きくなる。図４にて白丸で示すように、本実施形態において、中間層１１の厚さＴが０．０５ｍｍであり、すべり軸受１の幅Ｌが１７ｍｍであり、ライニング１２の厚さＤが０．２５ｍｍである場合、表面応力σは２５．８３ＭＰａとなり、降伏応力σYの８０ＭＰａの半分よりも小さくなる。従って、中間層１１は、弾性域内でライニング１２が撓む範囲内の厚さＴを有していると言うことができる。
【００２８】
以上のように、仮に厚さＴが０となるまで中間層１１が塑性変形したとしても、ライニング１２の撓みが弾性域内に収まるため、ライニング１２の塑性変形を抑制できる。そのため、ライニング１２に疲労クラックが発生する可能性を低減でき、上述した耐疲労回数が達成できたものと考えられる。また、中間層１１の厚さが０．０２ｍｍ以上であるため、相手軸２が最も深く接触する部分（両端）と、最も浅く接触する部分（中央）との高低差が０．０２ｍｍ以上であっても耐疲労性を向上させることができる。
【００２９】
（２）すべり軸受の製造方法：
本実施形態においてすべり軸受１は、ａ．ライニング板の形成、ｂ．中間層板の形成、ｃ．圧着、ｄ．切断、ｅ．機械加工の各工程を順に行うことにより製造される。以下、各工程について説明する。
【００３０】
ａ．ライニング板の形成
まず、１．５質量％のＣｕと、０．２質量％のＣｒと、０．１５質量％のＺｒと、７．０質量％のＳｎと、３．０質量％のＳｉと、０．０１質量％のＴｉとを含有するＡｌ合金が形成できるように、各成分の材料（Ｓｎインゴットと、他の含有成分とＡｌからなる母合金（Ａｌ−Ｃｕ（Ｃｕ：３０質量％）、Ａｌ−Ｃｒ（Ｃｒ：１質量％）、Ａｌ−Ｚｒ（Ｚｒ：１質量％）、Ａｌ−Ｔｉ（Ｔｉ：５質量％））を計量して用意した。次に、各成分の材料を、高周波誘導炉によって８５０℃まで加熱して、１５分保持した。これにより、ライニング１２の溶融材料が形成されることとなる。その後、多孔質バブリングパイプやランスパイプによって流量が２Ｌ／ｍｉｎとなるように、２０秒以上Ａｒガスの気泡を分散噴出させて、水素ガスや介在物の除去を行い、５分以上静置した。
【００３１】
次に、ライニング１２の溶融材料を鋳型に注入し、当該鋳型の開口からライニング１２の溶融材料を鋳造方向に引き抜くことにより、ライニング１２の原形となるライニング板を形成した。さらに、ライニング板に対して、焼鈍を行いながら圧延を行った。
【００３２】
ｂ．中間層板の用意
中間層の原形となる中間層板としてＡ１０５０の展伸材を用意した。具体的に、後述する圧着後に狙いの厚さとなるような厚みのＡ１０５０の展伸材を用意した。
【００３３】
ｃ．圧着
次に、ライニング板と中間層板とを厚さ方向に重ね合わせた状態で圧延を行うことにより、ライニング板と中間層板とが圧着されたＡｌ圧着板を形成した。そして、Ａｌ圧着板に対して所定の熱処理を行うことにより、Ａｌ圧着板の圧着を完了させた。
さらに、裏金１０の原形となる低炭素鋼板を用意し、低炭素鋼板とＡｌ圧着板と厚さ方向に重ね合わせた状態で圧延を行うことにより、Ａｌ圧着板と低炭素鋼板とが圧着されたすべり軸受１の圧延板を形成した。そして、すべり軸受１の圧延板に対して所定の熱処理を行うことにより、すべり軸受１の圧延板の圧着を完了させた。
ライニング板と中間層板と低炭素鋼板との圧着においては、冷間圧延を行ってもよいし、熱間圧延を行ってもよい。また、圧着における各板の厚さの減少量（圧延率）を考慮し、すべり軸受１の圧延板の圧着後に狙いの厚さとなるように、圧着前のライニング板と中間層板と低炭素鋼板の厚さを調整しておけばよい。
【００３４】
ｄ．切断
次に、すべり軸受１の圧延板を所定の大きさごとに切断した。所定の大きさとは、後述する機械加工を行うことにより、すべり軸受１が形成できる大きさであり、すべり軸受１が取り付けられるコンロッドの形状によって定まる大きさである。
【００３５】
ｅ．機械加工
最後に、切断後のすべり軸受１の圧延板に対してプレス加工を行うことにより、半割形状のすべり軸受１を形成した。さらに、切削加工によって形状や表面状態を仕上げることにより、すべり軸受１を完成させた。
【００３６】
（３）中間層の材料および厚さの考察：
図５Ａは、疲労試験の結果を示すグラフである。図５Ａにおいて、横軸は中間層１１の厚さを示し、縦軸（対数軸）は耐疲労回数を示す。中間層１１の材料としてＡ１０５０とＡ２０９０とを使用した試料と、中間層１１を形成しない試料とを用意した。また、中間層１１が種々の厚さとなるように試料を用意した。そして、当該試料のそれぞれについての耐疲労回数を計測した。疲労試験は、上述した条件と同じ条件下で図２の往復動荷重試験機を用いて行った。なお、ライニング１２の材料は前記実施形態と同じであり、ライニング１２の厚さの狙い値を０．３ｍｍとした。なお、相手軸２の片当たりが発生しないように疲労試験を行った。各試料の幅を１７ｍｍとした。
【００３７】
図５Ａに示すように、いずれの厚さにおいても、Ａ１０５０の方がＡ２０９０よりも耐疲労回数が大きく耐疲労性に優れることが分かった。Ａ１０５０においては中間層１１が優先して塑性変形することにより、ライニング１２の塑性変形が抑制されたためであると考えられる。Ａ１０５０とＡ２０９０のいずれにおいては中間層１１が厚ければ厚いほど耐疲労回数が増加するという結果は得られなかった。
【００３８】
図５Ｂは、図５Ａの疲労試験における各試料の延びを示すグラフである。図５Ｂにおいて、横軸は中間層１１の厚さを示し、縦軸は各試料の延びを示す。延びとは、疲労試験後の幅から疲労試験前の幅を減算した長さである。幅とは、相手軸２の軸方向の長さである。図５Ｂに示すように、Ａ１０５０を使用した試料においては、厚さが大きくなるほど延びが大きくなっている。初期における中間層１１の厚さが大きくなるほど、中間層１１の延びが大きくなると同時に、中間層１１の厚さの減少量も大きくなる。
【００３９】
従って、図３Ｂのように相手軸２の片当たりが生じる状況においては、中間層１１の厚さが大きくなるほどライニング１２の撓みが大きくなり、ライニング１２の塑性変形が生じやすくなると考えられる。ライニング１２の塑性変形が生じやすくなると、ライニング１２の表面にて疲労クラックが生じやすくなり、耐疲労性が悪化することとなる。
【００４０】
そこで、図４のように、仮に厚みが０となるまで中間層１１が塑性変形した場合（図３Ｂのモデル）でも、ライニング１２の塑性変形が生じにくくなる中間層１１の厚さを検討した。図４において、ライニング１２の表面応力σが降伏応力σY以下となるように、すべり軸受１の幅Ｌと中間層１１の厚さＴとライニング１２の厚さＤの組み合わせを設定することにより、ライニング１２の塑性変形を抑制し、耐疲労性を向上させることができる。望ましくは、ライニング１２の表面応力σが降伏応力σYの７５％以下となるように、すべり軸受１の幅Ｌと中間層１１の厚さＴとライニング１２の厚さＤの組み合わせを設定するのがよい。より望ましくは、ライニング１２の表面応力σが降伏応力σYの５０％以下となるように、すべり軸受１の幅Ｌと中間層１１の厚さＴとライニング１２の厚さＤの組み合わせを設定するのがよい。
【００４１】
（４）他の実施形態：
図３Ｂにおいては、すべり軸受１の幅Ｌの両端のそれぞれにおいて相手軸２が深くなるように片当たりが生じる状態を想定したが、他の片当たりの状態を想定してもよい。例えば、図６に示すように、すべり軸受１の幅Ｌの一方の端部においてのみ相手軸２が深くなるように片当たりが生じる状態を想定してもよい。図６の場合、図３Ｂの場合よりもライニング１２の表面の歪みεが緩和されるため、図３Ｂの場合よりも中間層１１の厚さＴを大きくすることができる。なお、すべり軸受１にどのような片当たりが生じるかは、すべり軸受１の設置箇所等に基づいて予測できる。
【００４２】
前記実施形態においては、本発明のすべり軸受１をコンロッドに使用したが、すべり軸受１の用途はコンロッドに限定されない。例えば、本発明のすべり軸受１をスラスト軸受に適用してもよい。また、すべり軸受１は、ライニング１２上にオーバーレイが形成されてもよく、当該オーバーレイは金属層であってもよいし樹脂層であってもよい。さらに、本発明はすべり軸受１以外の他の摺動部材にも適用可能である。例えば、本発明を、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等の摺動部材に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１…軸受、２…相手軸、９…サポート軸受、１０…裏金、１１…中間層、１２…ライニング、Ｆ…移動体、Ｒ…コンロッド、ε…歪み、σ…表面応力、σY…降伏応力
【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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