以往，作为旋转精度高的滑动轴承，使油渗透于多孔质烧结金属 而制成的滑动轴承被广为所知。该滑动轴承，在使油渗透于烧结金属 系的多孔质材料进行使用的情况下，由于可以连续不断地向滑动界面 供给油，所以能够使摩擦力降低。该滑动轴承的配合材料，一般来讲 采用与该滑动轴承一样的金属材料的情况居多，不用担心因线膨胀不 同而产生吸附收缩、脱落等现象。而且，该金属材料可提高加工精度， 适用于使用在对旋转精度有要求的地方。
而且，作为上述以外的具有自身润滑性的滑动轴承，已知有在树 脂中配合以聚四氟乙烯或石墨、二硫化钼等固体润滑剂，或是配合以 润滑油或蜡而制成的滑动轴承。
然而，在多孔质烧结金属中渗透有油的滑动轴承，在配合材料为 软质材料的情况下，有可能会导致配合材料磨损。而且，由于在润滑 油供给间歇等的情况下，有可能导致金属接触。另一方面，在滑动轴 承的材料使用滑动特性好的树脂材料的情况下，即使是软质配合件时， 虽不会攻击配合材料，然而却由于树脂滑动材料的收缩膨胀等原因会 产生朝向轴的吸附收缩这样的问题。而且，在这种情况下，必须加大 轴承的间隙，存在旋转精度下降的问题。
为此，公开有这样的高精度滑动轴承(参照专利文献1)，其采用 金属作为轴承外周部，使树脂材料嵌入成型在该轴承外周部的滑动部 而形成树脂层，同时，在该轴承外周部的表面中的至少与上述树脂层 接触的轴承外周部的表面部分设有细小的凹部，上述树脂层的(树脂 材料的线性膨胀系数)×(树脂层的壁厚)在0.15以下，上述凹部占 有的表观面积的合计为与上述树脂层接触的轴承外周部的表面部分的 面积的25～95％。
上述高精度滑动轴承，由于能够抑止树脂层因温度变化引起的尺 寸变化，所以，既具有高精度又具有良好的润滑性。而且，由于在滑 动部形成有树脂层，故可抑止对软质配合材料的攻击及异常噪音的发 生。而且，由于树脂层嵌入于细小的凹部，所以，还具有借助锚固效 果使轴承外周部和树脂层之间的紧密接合性得到提高等的特点。
然而，随着高精度滑动轴承的精度的提高，射出成型时的浇口痕 迹有可能对轴承性能产生不利影响。而且，浇口痕迹的处理也会增加 生产工序，生产率降低。

本发明为了解决这样的问题而做出，其目的在于提供一种即使不 进行浇口痕迹的处理也能够实现高精度、且机械强度优异、而且生产 率良好的高精度滑动轴承。
本发明的高精度滑动轴承，采用烧结金属作为轴承外周部，在该 轴承外周部的滑动部嵌入成型树脂材料而形成树脂层，将该树脂层的 (树脂材料的线性膨胀系数(单位：1/℃))×(树脂层的壁厚(单位： μm))设定在0.15以下，其特征在于，上述树脂层是经由隧道式浇 口嵌入成型的树脂层。并且，本发明的树脂材料的线性膨胀系数表示 的是在温度25℃～75℃下的平均线性膨胀系数。
另外，还具有如下特征：上述高精度滑动轴承的树脂层在轴承滑 动面具有多个槽，在该槽的底部位置具有隧道式浇口的浇口痕迹。
另外，还具有如下特征：上述多个槽形成在圆筒状轴承的径向滑 动面以及推力滑动面(轴向力滑动面，スラスト摺動面)的任意一个 面上。
另外，还具有如下特征：上述多个槽包括具有浇口痕迹的槽A和 不具有浇口痕迹的槽B，以距槽A两侧在轴承滑动面上的距离相等的 方式配置槽B。
还具有如下特征：上述树脂材料通过在聚乙烯树脂中配合多孔质 二氧化硅而制成。
另外，还具有如下特征：在上述树脂层以及上述烧结金属的至少 一方中渗透有润滑油。
本发明的高精度滑动轴承，由于其树脂层是经由隧道式浇口嵌入 成型的树脂层，所以，无需进行浇口痕迹的处理，生产率优异。尤其 是，隧道式浇口配置在形成于轴承滑动面的多个槽的底部位置，尤其 是，由于配置在形成于圆筒状轴承的径向滑动面以及推力滑动面的任 意一个面的槽的底部位置上，所以，不会在滑动面上留下浇口痕迹， 而且因滑动产生的磨耗粉末逃逸到该槽内，而不会残留于滑动面。其 结果，可获得高精度的滑动轴承。
而且，上述多个槽由带有浇口痕迹的槽A及不带有浇口痕迹的槽 B构成，以从槽A的两侧在轴承滑动面上的距离相等的方式配置有槽 B，所以，发生结合的位置形成在槽B内。因此，在滑动面上不形成 结合部，因而可以得到机械强度优异的高精度滑动轴承。
附图说明
图1是表示高精度滑动轴承的图。
图2是表示嵌入成型的图。
图3是表示在径向及轴向两滑动面上设置有槽的高精度滑动轴承 的立体图。
图4是表示轴承外周部的滑动面的剖面图。
附图标记说明
1    高精度滑动轴承
2    轴承外周部
3    树脂层
4    槽
5     浇口痕迹
6     固定侧型板
7     直浇道
8     可动侧型板
9     横浇道
10    模穴
11    突出销
12    隧道式浇口

在图1中表示出本发明的高精度滑动轴承。图1(a)表示立体图， 图1(b)表示A-A线剖面图。
高精度滑动轴承1，其轴承外周部2由烧结金属形成，在该轴承 外周部2的滑动部上经由隧道式浇口嵌入成型有树脂层3。该树脂层3 在轴承滑动面上具有多个槽4，在该槽4的底部位置形成有浇口痕迹5。 在图1(a)中，该多个槽4在圆筒状轴承的径向滑动面上形成有轴向 槽4A、4B，在轴向槽4A的底部位置形成有浇口痕迹5，在轴向槽4B 内没有形成浇口痕迹5。
并且，也可以构成多个轴向槽4均具有隧道式浇口痕迹的构造。
多个槽4可以设置在圆筒状轴承的径向滑动面、推力滑动面、或 者径向滑动面和推力滑动面这两个面上。图3中表示的是在径向滑动 面及推力滑动面两个面上均有设置的例子。图3为高精度滑动轴承的 立体图。
在图3中，形成于径向滑动面的轴向槽在推力滑动面上作为放射 状槽4A、4B连通形成。在形成于推力滑动面的放射状槽4A的底部 位置形成有浇口痕迹5，在放射状槽4B中则没有浇口痕迹5形成。
现根据图2就用于得到本发明的高精度滑动轴承的树脂嵌入成型 进行说明。图2(a)表示将烧结金属体配置于模具的模穴内的状态， 图2(b)是表示树脂被填充的状态的局部放大图。
在图2(a)中，6是固定侧型板，在其中央部分形成有供给熔融 树脂的直浇道7。在该固定侧型板6上对接有可动侧型板8。在该可动 侧型板8上，形成有与直浇道7连通的横浇道9，在与其邻接的部分 形成有模穴10。在模穴10内插入配置有烧结金属体2。模穴10中形 成作为滑动轴承径向滑动面的内周面的槽的底部的部分通过隧道式浇 口(潜入式浇口)12与横浇道9连结，突出销11在模穴10的底部可 移动地配合配置。上述固定侧型板6及可动侧型板8、突出销11通过 没有图示出的油压缸等进行合模(对接)、开模等动作。
使用该模具的高精度滑动轴承的成型如下述那样进行。如图2(a) 所示那样，将烧结金属体2插入配置于模穴10内后，将固定侧型板6 及可动侧型板8通过没有图示出的油压缸等合模，使各分型面对接。 而且，最好将烧结金属体2预先加热而插入配置。其次，当将熔融状 态的树脂组成物3a从直浇道7供给时，树脂组成物3a经由横浇道9、 隧道式浇口12向模穴10供给。
其次，树脂组成物3a固化后，将可动侧型板8通过没有图示出的 油压缸等开模。此时，通过突出销11从模具中将成型体取出，浇口痕 迹5(图1(a))自动地切断开。通过该方法，可以得到高精度滑动轴 承1。
高精度滑动轴承1，在构成轴承内周面的树脂层表面上形成有多 个轴向槽4，在该槽的底部位置上具有上述隧道式浇口的浇口痕迹5 (图1(a))。
高精度滑动轴承1，由于提高了轴的旋转精度，所以能够减小轴 承与轴之间的间隙。这时，当因滑动产生磨耗粉末时，该磨耗粉末会 夹杂在上述间隙中。在该场合，存在这样的情况，即，旋转扭矩上升， 磨耗粉末作为研磨材料起作用，造成轴或者轴承的异常磨损。通过设 置多个轴向槽4，从而可由该槽4捕集磨耗粉末，能够抑制异常磨损 的发生。轴向槽4最好与轴承内径的中心轴平行地配设，这样容易进 行起模。
多个轴向槽4的每个槽的表观面积最好为全部内径面面积的 0.5～10％，且优选上述槽4的表观面积的总和为全部内径面面积的 0.5～30％。在不足0.5％的情况下，轴向槽不具备足够的容积，存在 长时间的运转下出现故障的情况。另一方面，若超过30％的话，则承 受负荷的面积就会减小而使得表面压力过大，可能会成为异常磨损的 原因。
多个轴向槽4由具有隧道式浇口痕迹的槽4A和没有隧道式浇口 痕迹的槽4B构成。并且，从槽4A的两侧到槽4B的轴承滑动面上的 距离相等地配置。最好是槽A与槽B等间隔且同等数量地形成。通过 这样配置，射出成型时的结合部在槽B内形成。
轴承外周部2是构成滑动轴承的外周部的筒状部材，为具有滑动 部的部材。该滑动部，可以说是用于支承径向方向的负荷的内径侧滑 动部，而且，在推力方向上也支承负荷的情况下，不只包括上述的内 部滑动部，还包括端面滑动部。
构成轴承外周部2的烧结金属列举有Fe系烧结金属、Cu系烧结 金、Fe-Cu系烧结金属等，作为成分也可含有C、Zn、Sn等。并且， 为了提高成型性或脱模性，也可少量添加粘合剂。另外，铝系的配合 有Cu、Mg、Si等的材料、或者金属-合成树脂的将铁粉以环氧系合成 树脂结合而成的材料也可以。再者，为了提高与树脂层的紧密接合性， 只要是不阻碍成型的程度，还可以进行表面处理或使用粘接剂等。
为了得到高尺寸精度及旋转精度且机械强度及耐久性方面优秀的 滑动轴承，最好使用Fe系烧结金属。这里，“Fe系”是指Fe的含有 量是重量比90％以上的情况。只要满足该条件，也可含有Cu、Sn、 Zn、C等其他成分。而且，“Fe”中也包括不锈钢。
Fe系烧结金属可按如下方式形成，即，例如将配合了上述含有量 的Fe的原料金属粉末(为了提高成型性或脱模性，也可少量添加粘合 剂)按规定形状成型、脱脂、烧制而得到烧结体，根据需要对该烧结 体实施精压加工等后处理，从而形成。在烧结金属的内部存在由多孔 质组织构成的大量的内部细孔，而且，在该表面上存在由内部细孔向 外部开口而形成的大量的表面开孔。例如可通过真空渗透使油渗透到 内部细孔中。
在烧结金属制的轴承外周部2的滑动部上，树脂层3经由隧道式 浇口嵌入成型，形成了与轴部材进行滑动的轴承面。成型时，由于形 成树脂层的熔融树脂从上述表面开孔进入表层部的内部细孔而固化， 所以，树脂层通过一种锚固效果而牢固地紧密接合于母体表面。因而， 难以产生因与轴部材的滑动而导致的树脂层的剥离、脱落，可以获得 高的耐久性。
对于形成有烧结金属制的树脂层的表面，其表面开孔率最好为20 ％～50％。如果表面开孔率不足20％，则不能充分得到相对树脂层的 锚固效果，如果表面开孔率超过50％的话，则存在不能够保持尺寸精 度及机械强度的情况。而且，“表面开孔率”是指表面的单位面积上占 有的表面开孔的总面积的比例(面积比)。
形成树脂层的树脂材料，优选在作为树脂层时滑动性好的材料， 也可以配合固体润滑剂或润滑油。作为上述树脂材料，只要是能够进 行射出成型、能够形成可作为滑动材料使用的形态的合成树脂，就没 有特别的限定。例如，可以列举出低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超 高分子量聚乙烯等聚乙烯树脂、变性聚乙烯树脂、水交联聚烯烃树脂、 聚酰胺树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂、氨基甲酸乙酯树脂、氯三 氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物树脂、四氟乙烯-全氟烷基乙 烯醚共聚物树脂、氟化乙烯叉树脂、乙烯-四氟乙烯共聚物树脂、聚缩 醛树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、 聚苯撑醚树脂、聚碳酸酯树脂、脂肪族聚酮树脂、聚苯撑硫酸酯树脂、 聚醚硫酸酯树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚醚酮树 脂、热可塑性聚酰亚胺树脂等。
并且，还可列举有从上述合成树脂中选择的两种以上的材料的混 合物，即聚合物混合体等。其中，能够得到最低摩擦的树脂材料为聚 乙烯树脂，从耐磨损性这一点考虑，可以说含有超高分子量成分的聚 乙烯树脂是最为优选的合成树脂。
作为上述固体润滑剂及润滑油，可以列举有聚四氟乙烯、石墨、 二硫化钼、氮化硼、二硫化钨等一般的固体润滑剂，以及锭子油、冷 冻机油、涡轮机油、机油、发电机油等矿油、碳氢化合物、酯、聚乙 二醇、硅酮油、氟化油等合成油等一般被使用的润滑油等油。而且， 也可将这些油渗透于烧结金属制的轴承外周部，经由树脂层渗透至滑 动面进行润滑。渗透可以通过真空渗渍法等方法进行。
上述树脂材料，为了改善摩擦/磨耗特性或减小线性膨胀系数，可 以添加适当的填充材料。例如，可列举出玻璃纤维、碳纤维、沥青基 碳纤维、PAN系碳纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维、聚酯纤维、硼纤维、 碳化硅纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维、金属纤维、石棉、石英毛纤 维等纤维类或者用这些纤维编织成布状的材料，碳酸钙或滑石、二氧 化硅、粘土、云母等矿物类，硼酸铝晶须、钛酸钾晶须等无机晶须类， 碳黑、石墨、聚酰亚胺树脂或聚苯并咪唑等各种耐热性树脂等。进而， 以提高润滑性组成物的热传导性为目的，也可以添加碳纤维、金属纤 维、石墨粉末、氧化锌等。而且，也可以配合碳酸锂、碳酸钙等碳酸 盐，磷酸锂、磷酸钙等磷酸盐等。
而且，还可以按不影响本发明效果的配量并用一般合成树脂中广 泛使用的添加剂。例如可以适当添加脱模剂、阻燃剂、防静电剂、耐 候性改良剂、抗氧化剂、着色剂等工业用添加剂，并且不特别地限定 添加这些添加剂的方法。
进而，只要不损害本发明的树脂组成物的润滑性，在中间制品或 者最终制品的形态中，可通过另外的例如退火处理等化学或物理处理 来实施用于改善性质的变性。
作为本发明中能够使用的树脂组成物，可列举出在上述树脂材料 中配合了具有连通孔的填充材料的树脂组成物。
作为该具有连通孔的填充材料，列举有多孔质二氧化硅等多孔质 粉末等。作为上述多孔质二氧化硅，最好为以非晶质的二氧化硅作为 主要成分的粉末。例如，可列举有一次粒子直径在15nm以上的微粒 子的集合体的沉降性二氧化硅，特开2000-143228号等中公开的通过 将含有碱金属盐或者碱土类金属盐的硅酸盐水溶液在有机溶剂中乳化 并用二氧化碳使其碳凝胶化而得到的粒子直径在3～8nm的一次微粒 子的集合体的圆球状多孔质二氧化硅等。
本发明中，粒子直径在3～8nm的一次微粒子集合而形成圆球状 二氧化硅粒子的多孔质二氧化硅由于具有连通孔而特别优选。该圆球 状二氧化硅粒子的平均粒子直径优选为0.5～100μm，在考虑操作方 便性及滑动特性的附加时，特别优选为1～20μm。
作为这样的圆球状多孔质二氧化硅，可列举有旭硝子公司制的 Sunsphere(サソスフエア)、铃木油脂工业公司制的Godbole(ゴツ ドボ一ル)等。而且，作为多孔质块状二氧化硅，可列举有东海化学 工业所(公司)制的Micloid(マイクロイド)等。
粒子直径在3～8nm的一次微粒子集合成的圆球状二氧化硅粒子 优选具有如下特性，即，比表面积在200～900m2/g，优选300～ 800m2/g；细孔容积在1～3.5ml/g；细孔直径在5～30nm，优选20～ 30nm；吸油量在150～400ml/100g，优选300～400ml/100g。而且， 即使在渗透于水之后再度干燥，上述细孔容积及吸油量也最好能够保 持渗透前的90％以上。并且，上述的比表面积及细孔容积是通过氮吸 附法测定的值，吸油量是依照JIS K5101测定的值。
并且，为了容易将润滑剂保持在内部，优选用硅烷醇基(Si-OH) 覆盖上述圆球状二氧化硅粒子的内部和外表面。
进而，多孔质二氧化硅能够进行适合于母材的有机系、无机系等 表面处理。上述多孔质二氧化硅，不限定粒子的形状，只要平均粒子 直径、比表面积、吸油量等处在上述圆球状二氧化硅粒子的范围内， 也可使用非球状多孔质二氧化硅。并且，从对滑动配合材料的攻击性 或混练性的观点出发，球状、圆球状的粒子较为优选。而且，在这里， 球状是指相对长径的短径的比在0.8～1.0的球，圆球状是指比上述球 状更接近圆球的球。
上述树脂层中(树脂材料的线性膨胀系数(单位：1/℃)×(树 脂层的壁厚(单位：μm))最好在0.15以下，优选在0.13以下，更 优选的是在0.10以下。上述值在大于0.15时，树脂部的壁厚或者膨胀 就会变大。这时，由于树脂部的外径侧由金属束缚，所以不能膨胀超 出金属膨胀量，而向内径侧膨胀，内径尺寸会变小。其结果，与轴之 间的间隙减小，根据初期的间隙设定，有可能因温度上升而对轴产生 吸附收缩。并且，过度的间隙的变动会产生扭矩变动，所以不理想， 从旋转精度这一点来讲间隙最好小一些。而且，存在因吸水引起的尺 寸变化也变大、产生过度的间隙变动的情况。
而且，能够成型的树脂层的厚度在50μm左右，如果更薄的话， 则形成较为困难。因此，树脂膨胀系数×壁厚需要在0.003以上，优 选0.01以上，更优选则在0.015以上。
作为本发明的高精度滑动轴承的形状，可以选择径向型、带凸缘 的衬套等与滑动部形状一致的最合适的轴承形状。
而且，向树脂层的轴承外周部嵌入成型的部位，只要为轴承外周 部的滑动部并不作特别限定。例如，列举有图4(a)～(e)所示的 情况。图4(a)(e)是为了支承径向方向的负荷而在轴承外周部2的 内径侧径向滑动面上形成有树脂层3的情况。图4(b)(c)(d)是为 了支承径向方向及推力方向的负荷而在轴承外周部2的内径侧径向滑 动面及推力滑动面上形成有树脂层3的情况。并且，虽然没有图示出， 但还可以根据需要在轴承的外径部上附加树脂层。而且，如图4(c) (e)所示那样，也可采用具有使得轴承外周部和树脂层不能剥开的钩 挂部的树脂层的形状。
图4(a)～(e)中，形成于滑动部的多个槽虽省略了图示，然 而优选在圆筒状轴承的径向滑动面、推力滑动面、或者径向滑动面及 推力滑动面两个面上设置多个槽。
本发明高精度滑动轴承，具有高精度、滑动特性方面优异且不会 攻击铝轴等软质配合材料的特点。因而，上述高精度滑动轴承可以使 用在复印机或打印机等办公设备的感光鼓、显影部及/或定影部等要求 旋转精度的支承轴承等地方。通过在该等地方使用，可以抑制异常噪 音的产生。
并且，能够将上述高精度滑动轴承作为滑架轴承加以使用。在上 述滑架轴承的滑架材料上使用烧结金属，滑动性优异，而由于形成为 配合轴与金属的滑动，所以在润滑状态恶化的场合，存在产生异常噪 音的情况。另外，在使用树脂制的滑架时，不会产生噪音，但难以保 证精度。对此，当将本发明的高精度滑动轴承作为滑架轴承使用时， 能够持续保证高精度且以树脂层滑动，因而能够抑制异常噪音的产生。
另外，以抑制异常噪音产生为目的，也可替换较低负荷、在低速 下使用的滚动轴承。
实施例
准备由φ8.5mm×φ14mm×t5mm的Fe的含有量为90％以上的 烧结金属(线性膨胀系数：1.1×10-5/℃)构成的轴承外周部。在射出 成型用的模具内插入配置该轴承外周部，在内径面采用下述所示出的 树脂材料，通过下述的方法经由隧道式浇口进行嵌入成型，制作出交 替地等间隔具备带有浇口痕迹的轴向槽以及无浇口痕迹的轴向槽总计 六个的φ8mm×φ14mm×t5mm复合滑动轴承(形状：图1(a)；树 脂层的壁厚：250μm)。使用所得到的高精度滑动轴承，按如下所示 出的条件进行试验。
(1)树脂材料
基础树脂：聚乙烯(三井石油化学公司制：LUBMER(リユブマ 一)L5000)
填充剂：硅油(信越硅公司制：KF96H)，多孔质二氧化硅(旭 硝子(公司)制：Sunsphere H33)。
制得多孔质二氧化硅与硅油的混合比为1∶2.76(重量换算)的混 合物，将31.6重量％的该混合物与68.4重量％的聚乙烯树脂通过双轴 挤出装置熔融搅拌，制作出颗粒。该树脂组成物的线性膨胀系数为 0.00013/℃。树脂层的壁厚为250μm，所以(树脂材料的线性膨胀系 数)×(树脂层的壁厚)的值为0.0325.
(2)嵌入成型条件
在模具内固定规定形状的烧结金属，使用含有油的颗粒经由隧道 式浇口进行嵌入成型。
模具温度：100℃
成型温度：210℃
射出压力：140MPa
(3)试验条件
[磨耗/摩擦试验]
配合材料轴：A5056(铝合金，Ra＝0.8μm)，φ7.985mm
表面压力：1MPa(按投影面积换算)
圆周速度：3m/min
温度：30℃
时间：120h
试验结束后的动摩擦系数为0.08，磨耗量为10μm以下，看不到 轴的磨耗。另外，轴与滑动轴承的间隙设定为15μm(在20℃测定)。
[内径侧尺寸的变化的测定]
为了调查因热产生的膨胀的影响，由烧结金属束缚滑动轴承的外 径侧，以仅在内径侧能够使尺寸变化的方式从-10℃变化到60℃，测 定内径侧尺寸变化何种程度(以20℃的尺寸为基准，求出-10℃与60 ℃时的尺寸变化量)。测定出在各温度下的试验片内径的尺寸变化量与 轴的尺寸变化量，其结果，间隙不足25μm。
[间隙的测定]
在-10℃及60℃的场合测定出树脂层与内插的A5056所形成的轴 之间的间隙，其结果，分别为17.2μm以及11.7μm。另外，初期的 间隙为15μm。而且，轴的尺寸变化量为-5.2μm(-10℃的场合)、7 μm(60℃的场合)(轴材质的线性膨胀系数为2.2×10-5/℃)。
工业实用性
本发明的高精度滑动轴承由于具有经由隧道式浇口嵌入成型的树 脂层，所以无需成型工序中的浇口处理。因而，具有高精度，而且能 够实现大量生产。因此，能够替代办公设备、通用机器等的滚动轴承 而加以使用。
专利文献1：特开2003-239976号公报