JP2013204807A

JP2013204807A - すべり軸受

Info

Publication number: JP2013204807A
Application number: JP2012078191A
Authority: JP
Inventors: Taisuke Kabetani; 泰典壁谷
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-07
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP5878061B2

Abstract

【課題】バインダー樹脂と固体潤滑剤を含んだ樹脂被覆層の耐摩耗性を損なうことなく、低摩擦性となじみ性にも優れたすべり軸受を提供すること。
【解決手段】裏金鋼１０１と前記裏金鋼上に設けられた軸受合金層１０２とを有するすべり軸受基材上に、バインダー樹脂及び固体潤滑剤を含む樹脂被覆層１０３が設けられたすべり軸受１であって、前記樹脂被覆層１０３は軸方向中央部Ｂの硬度が軸方向両端部Ａ，Ａの硬度よりも高い、すべり軸受。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車やその他の産業機械用のエンジン等に用いられるすべり軸受に関し、特に、裏金鋼と、前記裏金鋼の上に配置された軸受合金層とを有する軸受基材上に、固体潤滑剤を含む樹脂被覆層を設けた、すべり軸受に関する。

自動車用エンジンのすべり軸受（単に「軸受」と呼ぶこともある。）材料としては、一般に裏金鋼に軸受合金層（ライニング）を設けた軸受が用いられている。近年は高出力及び高回転による自動車エンジンの高性能化が著しく、これら軸受材料に対して、初期なじみ性、耐焼付性、耐久性、耐熱性などの優れたしゅう動性能が望まれている。

裏金鋼にアルミニウムや銅の軸受合金層（ライニング）を設けた軸受では、耐疲労性や耐焼付性を確保できる一方で、初期なじみ性が不十分である。また、なじみ性確保のために、しゅう動面にＳｎ、Ｐｂなどの軟質金属被膜をさらに施した銅鉛合金軸受では、耐摩耗性が充分でなく、複雑な製造工程を要するためにコストが高いという不具合もあった。

そこで、優れた耐摩耗性を確保するために、軟質金属被膜に代えて、固体潤滑剤とバインダー樹脂とを含む樹脂被覆層が提案されている（特許文献１及び２）。この固体潤滑剤を含んだ樹脂被覆層は軟質金属被膜に比べて耐摩耗特性が良好であり、起動・停止を繰り返す昨今のエンジン運転状況下においても良好な結果を得ている。

特開平４−８３９１４号公報特許第３１３３２０９号公報

しかしながら、軸受しゅう動面の軸方向における両端部は、軸と軸受が強く接触しやすく、中央部に比べしゅう動時の負荷が大きい。また、固体潤滑剤を含んだ樹脂被覆層は軟質金属被膜よりも硬いため、しゅう動時の変形・摩耗によって被覆層が相手軸に沿うように形状を変える性質、いわゆるなじみ性が低い傾向にある。このように両端部への局部接触と樹脂被覆層のなじみ性の不足とにより、初期焼付けが発生するなど、改善の余地があった。
したがって本発明は、固体潤滑剤を含んだ樹脂被覆層の耐摩耗性を損ねることなく、相手軸へのなじみ性を向上させ、耐摩耗性となじみ性の両立を図ったすべり軸受を提供することを目的とするものである。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研鑽を積んだ結果、樹脂被覆層について、軸方向中央部の硬度を軸方向両端部に対して高めることで、両端部を早期に摩耗させ、相手軸にならいやすい、すなわちなじみ性を向上しうることを見出した。

すなわち、本発明は、以下の＜１＞から＜９＞に関するものである。
＜１＞裏金鋼と前記裏金鋼上に設けられた軸受合金層とを有するすべり軸受基材上に、バインダー樹脂及び固体潤滑剤を含む樹脂被覆層が設けられたすべり軸受であって、前記樹脂被覆層は軸方向中央部の硬度が軸方向両端部の硬度よりも高い、すべり軸受。
＜２＞前記樹脂被覆層の軸方向の幅寸法を１としたときに、前記軸方向両端部の幅寸法の比が０．３以上０．７以下である、前記＜１＞に記載のすべり軸受。
＜３＞前記樹脂被覆層の軸方向中央部のナノインデンター硬さが軸方向両端部のナノインデンター硬さよりも０．１ＧＰａ以上高い、前記＜１＞又は＜２＞に記載のすべり軸受
＜４＞前記樹脂被覆層の軸方向中央部の表面粗さが０．５μｍＲａ以下である、前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１に記載のすべり軸受
＜５＞前記樹脂被覆層の軸方向の一方の端部の幅寸法に対する他方の端部の幅寸法の比が０．８以上１．２５以下である、前記＜１＞〜＜４＞のいずれか１に記載のすべり軸受。
＜６＞前記樹脂被覆層の軸方向の一方の端部のナノインデンター硬さに対する他方の端部のナノインデンター硬さの比が０．８以上１．２５以下である、前記＜１＞〜＜５＞のいずれか１に記載のすべり軸受。
＜７＞前記固体潤滑剤が二硫化モリブデン及びグラファイトのうち少なくとも一方を含み、樹脂被覆層における固体潤滑剤の含有量が総量で２０〜６０体積％である、前記＜１＞〜＜６＞のいずれか１に記載のすべり軸受。
＜８＞前記樹脂被覆層に占める前記固体潤滑剤の含有量が、軸方向中央部に対し軸方向端部の方が大きい、前記＜７＞に記載のすべり軸受。
＜９＞裏金鋼と前記裏金鋼上に設けられた軸受合金層とを有するすべり軸受基材の、軸受合金層の軸方向中央部面に、バインダー樹脂及び固体潤滑剤を含む樹脂組成物を塗布する工程、前記軸受合金層の全面に、固体潤滑剤を含む樹脂組成物を塗布する工程、乾燥工程、焼成工程及び加圧工程を含む、すべり軸受の製造方法。

本発明のすべり軸受は、軸方向中央部の硬度が軸方向両端部より高い樹脂被覆層を設けることにより、硬度が高い中央部によって耐摩耗性が担保される一方で、両端部が早期に摩耗し、相手軸へのなじみ性が良好になり、耐焼付性が向上する。また、軸方向中央部は相手軸との局部的な接触ではなく面接触となるため、圧接により表面粗さが細かくなる結果、低摩擦性も付与される。
このように、本発明のすべり軸受は、軸方向両端部においては、硬度が相対的に低い樹脂被覆層を設けて耐焼付性、ひいてはなじみ性を担い、軸方向中央部においては硬度を相対的に高めて、耐摩耗性と低摩擦性を担うものである。

図１は本発明に係るすべり軸受の一実施形態を示した模式図である。図２（ａ）〜図２（ｄ）は本発明に係るすべり軸受の樹脂被覆層の第一の形成方法を示した模式図である。図３（ａ）〜図３（ｃ）は本発明に係るすべり軸受の樹脂被覆層の第二の形成方法を示した模式図である。図４（ａ）〜図４（ｃ）は本発明に係るすべり軸受の樹脂被覆層の第三の形成方法を示した模式図である。

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明において、すべり軸受における軸方向両端部、軸方向中央部とは、それぞれ、内周面の軸方向両端部、軸方向中央部を意味する。なお、本明細書においてこれらをそれぞれ、両端部、中央部とのみ称する場合もある。

図１に本発明に係るすべり軸受の一実施形態を示す。
本発明に係るすべり軸受１は、裏金鋼１０１と前記裏金鋼１０１の上に配置された軸受合金層１０２とを有するすべり軸受基材上に、固体潤滑剤を含む樹脂被覆層１０３が設けられている。この樹脂被覆層において、軸方向両端部に比して軸方向中央部の硬度が高いことを特徴とする。図１における符号Ａが、それぞれ軸方向端部に相当し、軸方向の末端から中央部に向かって一定の範囲を占める部分である。軸方向両端部はこの軸方向端部Ａ，Ａを指す。また軸方向中央部Ｂとは、軸方向両端部Ａ，Ａを除いた部分である。

軸方向両端部は、前記樹脂被覆層における軸方向の全幅（Ａ＋Ｂ＋Ａ）の幅寸法を１としたときに、軸方向両端部の幅寸法（Ａ＋Ａ）の割合が、下限は０．３以上であることが好ましく、０．４以上がより好ましい。また、上限は０．７以下であることが好ましく、０．６以下であることがより好ましい。
両端部の幅寸法がかかる範囲の下限以上であれば、なじみ性に対して得られる効果及び耐焼付性の向上の点から好ましく、またかかる範囲の上限以下であれば、樹脂被覆層のしゅう動面にかかる面圧及び耐摩耗性に対する効果の点から好ましい。

なお、軸方向端部Ａ同士の幅寸法は同一でも異なっていてもよい。異なる場合、上記範囲内で適宜各端部の幅寸法を決めることができるが、一方の端部の幅寸法が極端に小さい場合には、なじみ性能が確保できなくなり、また両端部で均一に摩耗しないことがあるため、軸方向端部の幅寸法は、一方の端部の幅寸法に対する他方の端部の幅寸法の比が０．８〜１．２５の範囲内であることが好ましい。

本発明における樹脂被覆層の硬度は軸方向中央部が、軸方向両端部より高い。軸方向中央部に対して、軸方向両端部の硬度が低いと、中央部に比べて両端部の摩耗が早く、相手軸にならいやすいという性質を持つことから、なじみ性がよくなる。また、両端部に比べて硬い中央部においては、耐摩耗性を発揮する。

軸方向中央部の硬度は、ナノインデンター硬さで、軸方向両端部よりも０．１ＧＰａ以上高いことが好ましく、０．２〜０．３ＧＰａ高いことが好ましい。硬度の差がかかる範囲であれば、耐摩耗性、なじみ性の観点から好ましい。

また、軸方向中央部の硬度は、ナノインデンター硬さで０．４ＧＰａ以上であることが耐摩耗性の観点から好ましく、軸方向両端部の硬度は、ナノインデンター硬さで０．１ＧＰａ以上０．４ＧＰａ未満であることが、なじみ性と密着性の観点から好ましい。

また、軸方向端部Ａ同士の硬度は同一でも異なっていてもよいが、軸とのなじみ性能を確保するため、また両端部が均一に摩耗するために、一方の端部のナノインデンター硬さに対する他方の端部のナノインデンター硬さの比が０．８〜１．２５の範囲内であることが好ましい。上記のナノインデンター硬度は、両端部の平均値であるが、それぞれ両端部において、その数値範囲内にあることが好ましい。

本発明におけるナノインデンター硬さとは試験装置にナノインデンターを使用して測定した硬度を意味する。ナノインデンターは押圧試験の一種であるが、圧子を微小荷重で数μｍ程度の深さに一定速度で押し込み、一定時間保持した後に一定の速度で除荷する。その際の変位と荷重から算出した硬さが、ナノインデンター硬さと定義される。

樹脂被覆層は、軸方向中央部の表面粗さが０．５μｍＲａ以下であることが好ましく、０．３μｍＲａ以下であることがより好ましい。軸方向中央部の表面粗さは細かいほどしゅう動抵抗を低減でき、低摩擦性の観点から好ましい。
軸方向中央部の表面粗さをかかる範囲とするには、例えば、後述する樹脂被覆層の形成工程において、加圧処理することが挙げられる。軸方向中央部は相手軸との当たりが弱く、樹脂被覆層を加圧することによって中央部の表面粗さを細かくすることができ、低摩擦性を実現することができる。表面粗さをかかる範囲にするために必要な加圧条件は、樹脂被覆層に含まれるバインダー樹脂や固体潤滑剤の種類や含有量等などに応じて、適宜好適な条件を採用することができる。

本発明のすべり軸受けにおける樹脂被覆層は、バインダー樹脂と固体潤滑剤とを含む。

固体潤滑剤としては特に制限されず、配向性の有無に関わらず、一般に用いられる固体潤滑剤を用いることができる。具体的には二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）、グラファイト、六方晶系窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）、ＷＳ_２、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが挙げられ、中でも低摩擦特性や、樹脂との固体潤滑剤の密着性の点から二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）、グラファイトが好ましく用いられる。また、固体潤滑剤は１種で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

固体潤滑剤の含有量は樹脂被覆層全体に対して総量で２０〜６０体積％あることが好ましい。
固体潤滑剤は、少なくともＭｏＳ_２及びグラファイトのどちらか一方を含み、ＭｏＳ_２又はグラファイトの他に固体潤滑剤をさらに含む場合には、ＭｏＳ_２又はグラファイトの総量が少なくとも固体潤滑剤全体の７０体積％を超えることが好ましい。固体潤滑剤の含有量、配合種類、配合比率については軸方向中央部と軸方向端部で同一でもよいし異なっていてもよいが、なじみ性の観点から、固体潤滑剤の含有量は軸方向端部が軸方向中央部に比べ大きいほうが好ましい。

バインダー樹脂は機械的強度があり耐熱性が高い樹脂が好ましく用いられる。具体的にはポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、ＰＥＳ等の熱可塑性樹脂が挙げられる。

バインダー樹脂は１種で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよく、組み合わせる場合には、ＰＡＩ樹脂やＰＩ樹脂にＰＡ樹脂やエポキシ樹脂等を組み合わせ、高せん断力を加えポリマーアロイ化しても良いし、バインダー樹脂にカップリン剤等を加えてもよい。

樹脂被覆層の厚さは２〜２０μｍであることが好ましく、３〜９μｍであることがより好ましい。かかる範囲であれば、薄すぎて耐摩耗性の効果が劣り、早期に摩耗しやすいということはなく、また厚すぎて自身の疲労性が課題となることもない。

上記樹脂被覆層は裏金鋼と前記裏金鋼の上に配置された軸受合金層とを有する軸受基材上に設けられる。ここで裏金鋼と軸受合金層には、当該分野において従来用いられる種々のものを、種々の条件で用いることができる。

軸受合金層はアルミニウム系軸受合金、銅系軸受合金を使用することができる。

アルミニウム系軸受合金の組成は特に限定されないが、１０質量％以下のＣｒ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎなどからなる群より選ばれる１種以上の元素と、２０質量％以下のＳｎ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｂｉなどからなる群より選ばれる１種以上の元素とを含有する合金を好ましく使用することができる。
前者の群の元素は主として強度及び耐摩耗性を付与し、後者の群の元素は主としてなじみ性を付与し、添加する元素の種類と量により軸受特性を発揮する。
また、アルミ合金鋳物であるＡＣ８Ａ、ＡＣ９Ｂなどの高Ｓｉ−Ａｌ合金からなるピストンのスカート部を下地として、本発明の樹脂被覆層を使用し、その耐摩耗性を向上することもできる。

銅合金の組成は、特に限定されないが、２５質量％以下のＢｉと、１０質量％以下のＳｎと、２質量％以下のＰ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ａｌ等を含有する合金を、好ましく使用することができる。
これらの元素において、軟質金属であるＢｉはなじみ性を発揮し、青銅の基本成分であるＳｎは高強度性と耐摩耗性を発揮し、その他の成分は補助的に特性を向上する。特に、Ｐは脱酸素、焼結促進、強化などに有効であり、Ａｇは潤滑油又は銅中の不純物成分Ｓとの反応でしゅう動特性向上に有効な化合物を形成し、Ｉｎは耐食性と潤滑油の濡れ性を向上し、ＮｉやＡｌは銅を強化する等の作用がある。

軸受合金層は一般に厚さが０．２〜０．５ｍｍである。これを支える裏金鋼は一般に軸径に応じてその厚みを選択することができる。

本発明のすべり軸受の形状は円筒状でも半割状でもよい。軸受が半割状である場合には、半割すべり軸受を２個組み合わせて円筒状にして使用される。

本発明のすべり軸受を使用する際、潤滑条件は特に限定されず、潤滑油を用いたオイル潤滑下でも無潤滑下でも適用できる。

次に、本発明に係るすべり軸受を製造する方法について説明する。
すべり軸受の製造方法は、例えば以下の工程を含む。
（ａ）裏金鋼に合金を圧接することにより、または裏金鋼に合金粉末を散布した後に焼結、圧接することにより、裏金鋼上に軸受合金層を設けた、すべり軸受基材を得る工程、
（ｂ）すべり軸受基材の軸受合金層表面に、当該基材と樹脂被覆層との密着性を確保するための処理を施す工程、
（ｃ）すべり軸受基材の軸受合金層表面に樹脂被覆層を形成する工程。

上記工程（ｂ）においては、サンドブラストなどの粗面化処理に代表される物理的処理や、エッチング、化成処理などの化学処理が挙げられる。

工程（ｃ）の樹脂被覆層を形成する工程、すなわち、軸方向中央部が軸方向端部よりも硬度が高い樹脂被覆層の形成方法を以下に例示するが、本発明に係る軸受における樹脂被覆層の形成方法は、これらの方法に限定されるものではない。

第一の形成方法を図２（ａ）〜図２（ｄ）に示す。まず軸受合金層１０２の軸方向両端部面上にマスキング１０４を設置した状態で、軸受合金層１０２の軸方向中央部面にのみ、バインダー樹脂及び固体潤滑剤を含む樹脂組成物（以下「樹脂組成物」とも言う。）を塗布する工程により、樹脂組成物層ｘ１を形成する（図２（ａ））。その後両端部のマスキング１０４を除去し、バインダー樹脂及び固体潤滑剤を含む樹脂組成物を軸受合金層１０２の全面すなわちしゅう動部全面に塗布する工程を経て樹脂組成物層ｘ２を形成する（図２（ｂ））。続いて樹脂組成物中の溶剤を蒸発するために乾燥する工程、バインダー樹脂を硬化するための焼成工程を経て、さらにロールＲにより樹脂組成物層を加圧する工程を行う（図２（ｃ））。これにより樹脂被覆層１０３を形成する（図２（ｄ））。

第一の方法では、上記塗布工程により軸方向中央部の樹脂組成物層の厚みが両端部に比べて厚い状態とし、しゅう動部全面を加圧する。これにより樹脂組成物層の中央部は両端部に比べて強く加圧されるため、樹脂被覆層１０３の軸方向中央部Ｂの密度は軸方向両端部Ａ，Ａに比べて大きくなり、硬度も高くなる。また、加圧を行うことにより樹脂被覆層の表面粗さが小さくなりしゅう動抵抗を低減できるため、低摩擦性の点からも好ましい。

樹脂組成物の塗布にあたっては、固体潤滑剤とバインダー樹脂その他の任意成分を混合した塗布液を調製する。また、固体潤滑剤とバインダー樹脂の分散性を高めるためや、塗布液の粘度調整のために、必要に応じてメチルピロリドン等の溶剤を用いることができる。

樹脂組成物を塗布する方法は特に制限されず、ロール法、スプレー法、パッド法、スクリーン印刷法、静電塗装、タンブリングなどが例示され、特にロール法、スプレー法が好ましく用いられる。

軸方向中央部としゅう動部全面とで、塗布する樹脂組成物の種類や塗布方法を変えて、適宜組み合わせて塗布してもよく、さらには塗布する回数や厚みを変えてもよい。

乾燥に際しては、溶剤が蒸発すれば特に方法に制限はないが、４０〜１２０℃で５〜３０分の条件で行うことがライニングと樹脂との密着性の点から好ましい。なお、乾燥中の温度は上記温度範囲内で一定であっても昇温等変化させてもよいし、必要に応じて、両端部への樹脂組成物塗布後と、全面への塗布後のそれぞれに乾燥工程を経てもよい。

焼成工程についてはバインダー樹脂が硬化すれば特に方法に制限はないが、１５０〜４００℃で３０分〜６０分の条件で行えばよい。なお焼成中の温度は上記範囲内で一定であっても昇温等変化させてもよい。

加圧はしゅう動部全面に対して行うことができれば方法は制限されない。
なお、加圧工程は密着性の観点から焼成工程の後に行うことが好ましいが、これに限らない。

第二の形成方法を図３（ａ）〜図３（ｃ）に示す。まず軸受合金層１０２の軸方向両端部面上にマスキング１０４を設置した状態で、軸受合金層１０２の軸方向中央部面上にのみ、バインダー樹脂及び固体潤滑剤を含む樹脂組成物をロール法により塗布する工程により、樹脂組成物層ｙ１を形成する（図３（ａ））。その後両端部のマスキング１０４を除去すると共に軸方向中央部面上にマスキング１０４を設置して、両端部にバインダー樹脂及び固体潤滑剤を含む樹脂組成物をスプレー法により塗布する工程により、樹脂組成物層ｙ２を形成する（図３（ｂ））。その後、乾燥する工程、及び焼成する工程を経て、樹脂被覆層１０３を形成する（図３（ｃ））。

第二の方法では、樹脂被覆層の軸方向中央部における硬度が両端部より高くなるように、樹脂組成物の塗布方法を異ならせることにより、樹脂被覆層１０３の軸方向中央部Ｂの密度は軸方向両端部Ａ，Ａに比べて大きくなり、硬度も高くなる。

樹脂組成物の塗布方法は、ロール法、エアスプレー法、エアレススプレー法、パッド法、スクリーン印刷法、静電塗装、タンブリング等の方法から、複数を組み合わせて行うことができる。樹脂被覆層の軸方向中央部における密度が両端部の密度より高くさせやすいために、中央部にロール法、両端部にスプレー法を適用することが好ましい。また、塗布回数や厚みを変えてもよい。

乾燥工程、焼成工程及び圧力工程は、上記第一の方法と同様に行うことができる。

第三の形成方法を図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す。まず軸受合金層１０２の軸方向両端部面上にマスキング１０４を設置した状態で、軸受合金層１０２の軸方向中央部面上にのみ、バインダー樹脂及び固体潤滑剤を含む樹脂組成物を塗布する工程により、樹脂組成物層ｚ１を形成する（図４（ａ））。その後両端部のマスキング１０４を除去すると共に軸方向中央部面上にマスキング１０４を設置して、両端部に、バインダー樹脂、固体潤滑剤及び空孔形成剤を含む樹脂組成物を塗布する工程により、樹脂組成物層ｚ２を形成する（図４（ｂ））。その後、乾燥する工程、及び焼成する工程を経て、樹脂被覆層１０３を形成する（図４（ｃ））。

第三の方法では、樹脂被覆層１０３の軸方向両端部Ａ，Ａに空孔を形成することで密度を下げ、相対的に軸方向中央部Ｂの密度を高めることにより、樹脂被覆層１０３の軸方向中央部Ｂの硬度が軸方向両端部Ａ，Ａに比べて高くなる。

空孔形成剤としては、例えば、有機アゾジカルボンアミド等の有機熱分解型の発泡剤、無機炭酸塩等の無機系吸熱分解型の発泡剤を用いることができる。
空孔は発泡剤が発泡することで形成され、上記有機熱分解型及び無機系吸熱分解型の発泡剤の場合は、例えば、乾燥工程や焼成工程における熱により発砲し、空孔が形成される。

以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。

・すべり軸受（半割り軸受）の作製
裏金鋼にアルミニウム系軸受合金を圧接して軸受基材を製造した。軸受基材と樹脂被覆層との密着性を確保するため、サンドブラストで粗面化処理を行い、その後ブラスト粉を除去するために洗浄した。
バインダー樹脂、固体潤滑剤及び溶剤を混合した樹脂組成物の塗布液を調製した。
上記で得られた軸受基材を７０℃雰囲気で予熱を行い、軸方向両端部をマスキングした状態で、軸受合金層上の軸方向中央部に３μｍの膜厚でスプレー法にて上記塗布液を塗布した。その後１２０℃にて３０分乾燥を行った。
続いて、マスキングのための治具を除去し、しゅう動面全面にスプレー法により６μｍの膜厚で塗布液を塗布し、１２０℃にて３０分乾燥を行った。
その後、２００℃にて１時間焼成し、さらに、当該樹脂被覆面の全面を金属製のロールで加圧して、厚さ６μｍの樹脂被覆層を形成し、実施例１〜４のすべり軸受を作製した。

比較例１〜２では、樹脂組成物を全面に６μｍの膜厚で塗布した以外は実施例と同様にしてすべり軸受を作製した。

塗布液の組成は表１に示す通りである。溶剤にはＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）を用いた。また、軸方向両端部の軸方向に占める幅寸法の割合は表１に示す値になるように、マスキングの治具の大きさを調節した。

実施例１〜４及び比較例１、２として、各条件によって作製したすべり軸受における樹脂被覆層のナノインデータ硬さ、表面粗さを測定し、焼付面圧、摩耗量について試験を行った。
なお、ナノインデンター硬さ及び表面粗さは、軸方向中央部は軸受の軸方向中心の位置での測定値であり、軸方向両端部は軸受の軸方向端部から軸受の軸方向長さの１０％分、軸受の軸方向中心側にあるそれぞれの位置での測定値の平均値である。比較例については、軸方向中心にて測定した。
焼付面圧及び摩耗量についてはそれぞれ焼付試験及び摩耗試験で計測した。

（ナノインデンター硬さ試験）
樹脂被覆層のナノインデンター試験は超微小硬度計（株式会社エリオニクス製）を用いて以下の条件で行い、軸方向中央部と軸方向両端部におけるナノインデンター硬さを測定した。
測定温度：２３℃
負荷荷重：１０００ｍｇ
ステップインターバル：２０ｍｓｅｃ
分割数：５００

（焼付試験）
焼付試験は軸受焼付試験機を用いて以下の条件で行った。
回転数：８０００ｒｐｍ
潤滑油：０Ｗ−２０
給油温度：１２０℃
荷重：３分毎に３ｋＮずつ荷重漸増

（表面粗さ試験）
樹脂被覆層の軸方向中央部と軸方向両端部における表面粗さは、ＪＩＳＢ０６１：２００１に準拠し、算術平均粗さＲａを測定した。

（摩耗試験）
摩耗試験は片当たり摩耗試験機を用いて以下の条件で行った。なお、測定箇所は軸方向中央部である。
回転数：０ｒｐｍ（１分保持）→１２００ｒｐｍ（１分保持）→０ｒｐｍ（１分保持）のサイクル試験
潤滑油：０Ｗ−２０
給油温度：１００℃
荷重：４．４１ｋＮ
試験時間：１００時間

上記各試験の結果を表１に示す。

表１より、軸方向中央部における樹脂被覆層の硬さを軸方向両端部と比べて高めた実施例のすべり軸受では、比較例に比べて耐焼付性及び耐摩耗性が向上した。また、実施例では中央部の表面粗さが小さくなり、低摩擦性も実現しうることが分かる。
このように本発明のすべり軸受けは、軸方向中央部と両端部とで樹脂被覆層の硬さを変えることにより、それぞれの部位に異なる特長を付与し、相補的な関係として両立させることで、すべり軸受全体の性能を向上させたものである。

本発明は、すべり軸受における樹脂被覆層の軸方向中央部を軸方向両端部よりも硬くすることにより、中央部では耐摩耗性の向上と低摩擦性の実現を担い、両端部では耐焼付性すなわちなじみ性の向上を担った、優れたすべり軸受を提供するものである。
軸と軸受が接触する軸方向両端部における高いなじみ性と、軸方向中央部の硬い樹脂被覆層による耐摩耗性によって、起動停止エンジンなどの高性能な自動車やその他の産業機械用のエンジン用すべり軸受に採用される可能性は大きい。

１すべり軸受
１０１裏金鋼
１０２軸受合金層
１０３樹脂被覆層
１０４マスキング
Ａ軸方向端部
Ｂ軸方向中央部
Ｃ軸方向
Ｄしゅう動方向（円周方向）

Claims

裏金鋼と前記裏金鋼上に設けられた軸受合金層とを有するすべり軸受基材上に、バインダー樹脂及び固体潤滑剤を含む樹脂被覆層が設けられたすべり軸受であって、前記樹脂被覆層は軸方向中央部の硬度が軸方向両端部の硬度よりも高い、すべり軸受。
前記樹脂被覆層の軸方向の幅寸法を１としたときに、前記軸方向両端部の幅寸法の比が０．３以上０．７以下である、請求項１に記載のすべり軸受。
前記樹脂被覆層の軸方向中央部のナノインデンター硬さが軸方向両端部のナノインデンター硬さよりも０．１ＧＰａ以上高い、請求項１又は２に記載のすべり軸受。
前記樹脂被覆層の軸方向中央部の表面粗さが０．５μｍＲａ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のすべり軸受。
前記樹脂被覆層の軸方向の一方の端部の幅寸法に対する他方の端部の幅寸法の比が０．８以上１．２５以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のすべり軸受。
前記樹脂被覆層の軸方向の一方の端部のナノインデンター硬さに対する他方の端部のナノインデンター硬さの比が０．８以上１．２５以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のすべり軸受。
前記固体潤滑剤が二硫化モリブデン及びグラファイトのうち少なくとも一方を含み、樹脂被覆層における固体潤滑剤の含有量が総量で２０〜６０体積％である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のすべり軸受。
前記樹脂被覆層に占める前記固体潤滑剤の含有量が、軸方向中央部に対し軸方向端部の方が大きい、請求項７に記載のすべり軸受。
裏金鋼と前記裏金鋼上に設けられた軸受合金層とを有するすべり軸受基材の、軸受合金層の軸方向中央部面に、バインダー樹脂及び固体潤滑剤を含む樹脂組成物を塗布する工程、前記軸受合金層の全面に、固体潤滑剤を含む樹脂組成物を塗布する工程、乾燥工程、焼成工程及び加圧工程を含む、すべり軸受の製造方法。