WO2015119231A1 - すべり軸受 - Google Patents

すべり軸受 Download PDF

Info

Publication number
WO2015119231A1
WO2015119231A1 PCT/JP2015/053335 JP2015053335W WO2015119231A1 WO 2015119231 A1 WO2015119231 A1 WO 2015119231A1 JP 2015053335 W JP2015053335 W JP 2015053335W WO 2015119231 A1 WO2015119231 A1 WO 2015119231A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resin
base material
injection
powder
mass
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/053335
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
則義 吉塚
尚樹 八代
大平　晃也
石井　卓哉
Original Assignee
Ntn株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2014021718A external-priority patent/JP2015148285A/ja
Priority claimed from JP2014021726A external-priority patent/JP6199196B2/ja
Application filed by Ntn株式会社 filed Critical Ntn株式会社
Priority to US15/117,408 priority Critical patent/US20160341251A1/en
Priority to CN201580007375.3A priority patent/CN105980723A/zh
Priority to EP15746685.5A priority patent/EP3104029A4/en
Publication of WO2015119231A1 publication Critical patent/WO2015119231A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/208—Methods of manufacture, e.g. shaping, applying coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • B22F5/106—Tube or ring forms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/08—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/1459—Coating annular articles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/128—Porous bearings, e.g. bushes of sintered alloy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/201—Composition of the plastic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04—Polymers of ethylene
    • B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
    • B29K2023/0658—PE, i.e. polyethylene characterised by its molecular weight
    • B29K2023/0683—UHMWPE, i.e. ultra high molecular weight polyethylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2027/00—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2027/12—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material containing fluorine
    • B29K2027/18—PTFE, i.e. polytetrafluorethene, e.g. ePTFE, i.e. expanded polytetrafluorethene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2905/00—Use of metals, their alloys or their compounds, as mould material
    • B29K2905/08—Transition metals
    • B29K2905/12—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/04—Bearings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0264—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements the maximum content of each alloying element not exceeding 5%
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/02—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers comprising fillers, fibres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20—Thermoplastic resins
    • F16C2208/30—Fluoropolymers
    • F16C2208/32—Polytetrafluorethylene [PTFE]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20—Thermoplastic resins
    • F16C2208/76—Polyolefins, e.g. polyproylene [PP]
    • F16C2208/78—Polyethylene [PE], e.g. ultra-high molecular weight polyethylene [UHMWPE]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/20—Shaping by sintering pulverised material, e.g. powder metallurgy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2370/00—Apparatus relating to physics, e.g. instruments

Definitions

  • the present invention relates to a sliding bearing, and more particularly to a sliding bearing in which a resin layer is formed on a sliding surface of a base material made of a predetermined metal green compact.
  • a plurality of rolling elements are held between inner and outer rings via a cage, and a lubricant film with a film thickness of 0.03 to 20 ⁇ m is formed on the raceway surfaces of the inner and outer rings and the surface of the rolling elements.
  • a lubricating oil that is compatible with the base oil constituting the lubricant film is contained in an amount of 10% by weight or more of the total weight, and has a consistency No. defined in JIS K2220.
  • Lubricating oil holders having a consistency greater than 3 occupy 1 to 10% of the bearing space by volume, and are arranged at appropriate positions in the cage so as not to contact the inner and outer raceway surfaces and rolling element surfaces.
  • a rolling bearing has been proposed (see Patent Document 1).
  • a step of forming a lubricant film with a film thickness of 0.03 to 20 ⁇ m on the raceway surfaces of the inner and outer rings and the surface of the rolling element is required during the manufacturing process.
  • the lubricating oil holder is placed at an appropriate position of the cage so as to occupy 1 to 10% of the bearing space by volume and not to contact the raceway surface of the inner and outer rings and the surface of the rolling element. A process is required.
  • the substitutable range greatly depends on the PV value (multiplied by the surface pressure (P) and the sliding speed (V)) that can be supported by the slide bearing, and is 5 MPa. M / min. About 20%, 15 MPa ⁇ m / min. This will allow about 85% substitution. For this reason, a sliding bearing alternative to a rolling bearing is also required to have stable bearing characteristics such as being able to cope with a high PV value while maintaining a low coefficient of friction over a long period of time.
  • the present invention has been made to cope with such a problem, and an object thereof is to provide a plain bearing capable of keeping the bearing characteristics over a long period of time and keeping the price low.
  • the sliding bearing of the present invention is a sliding bearing having a metal base material and a resin layer formed using a resin material on the surface which becomes the sliding surface of the base material, wherein the metal base material is It is an unsintered green compact obtained by pressure-molding a raw material powder mainly composed of a metal powder capable of forming an oxide film, and an oxide film is formed between the particles of the metal powder. To do.
  • the green compact is characterized in that the green density by a dimensional measurement method is in the range of 5.0 to 7.6 g / cm 3 .
  • the green compact has a crushing strength exceeding 100 MPa.
  • the oxide film is formed by steam treatment.
  • the resin material is a material mainly composed of polyethylene (PE) resin that can be injection-molded and contains a non-injectable resin, and the resin layer is integrally formed with the base material by injection molding using the material. It is characterized by being molded.
  • PE polyethylene
  • the non-injection moldable resin is a fluororesin, and in the resin material, the fluororesin exceeds 10% by mass with respect to the total mass of the PE resin and the fluororesin. 40 mass% or less.
  • the fluororesin is a recycled polytetrafluoroethylene (PTFE) resin.
  • the fluororesin is blended with the resin material in the form of a powder having an average particle size of 5 to 50 ⁇ m.
  • the average particle diameter is a value measured by a laser diffraction method.
  • the PE resin is characterized in that the MFR when measured at a load of 10 kg and 190 ° C. is 1 to 30 g / 10 min based on JIS K7210.
  • the non-injection moldable resin is an ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) resin
  • UHMWPE resin in the resin material has a total mass of the PE resin and the UHMWPE resin. It is characterized by being contained in an amount of 5 to 30% by mass.
  • the resin material of this aspect is characterized by containing porous silica and a lubricant.
  • the above-mentioned plain bearing has a PV value obtained by multiplying the surface pressure (P) and the sliding speed (V) by 5 MPa ⁇ m / min. It is a bearing that is used under conditions that exceed the above.
  • the plain bearing of the present invention has a metal base material and a resin layer formed by using a resin material on the surface which becomes a sliding surface of the base material, and the metal base material has an oxide film. It is an unsintered green compact that is pressure-molded with a raw material powder made from a metal powder that can be formed, and an oxide film is formed between the particles of the metal powder. The manufacturing cost can be reduced while ensuring sufficient strength to withstand practical use as a bearing. Moreover, since the resin layer by the resin material is formed on the surface which becomes the sliding surface of the base material, the sliding with the counterpart material is performed smoothly. Furthermore, the number of parts is reduced as compared with a rolling bearing. As a result, it is possible to keep the price of the entire bearing low while maintaining the bearing characteristics over a long period of time.
  • the resin material forming the resin layer is a material mainly composed of a PE resin that can be injection-molded and containing a non-injectable resin, and the resin layer is made of a metal base material by injection molding using the material. Therefore, the low friction coefficient can be maintained for a long time even under high PV conditions, and the wear resistance is excellent. In addition, since the resin layer is insert injection molded, a complicated manufacturing process is not required, the productivity is excellent, and the cost can be further reduced. As a result, the plain bearing of the present invention is expected as a substitute for the rolling bearing in many applications.
  • the plain bearing of the present invention has a metal base material and a resin layer formed by using a resin material on the surface which becomes a sliding surface of the base material, and the metal base material has an oxide film. It is an unsintered green compact obtained by pressure-molding a raw material powder whose main raw material is a formable metal powder, and an oxide film is formed between the particles of the metal powder.
  • the “resin layer” in the sliding bearing of the present invention is a layer containing a resin (synthetic polymer) as a main component, and a part thereof may contain a filler other than the resin.
  • the metal base material which comprises the slide bearing of this invention is demonstrated.
  • a raw material powder such as metal powder is mixed, compacted and then sintered in a high-temperature furnace exceeding 800 ° C. to obtain a product.
  • the metal base material in the present invention is an unsintered (sinterless) green compact in which metal powder is molded, and is further distinguished from a sintered body that has undergone a sintering process. .
  • steam treatment is also referred to as homo-treatment, in which an Fe-based sintered material (after sintering) is reacted with water vapor while being heated to about 500 to 560 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • a film of triiron tetroxide (Fe 3 O 4 ) is generated.
  • the film thickness is said to be about 3-7 ⁇ m.
  • the steam treatment is an inexpensive surface treatment for sintered metal.
  • the main treatment purposes are rust prevention, improvement of wear resistance, and sealing, and it is also effective in improving surface hardness and machinability.
  • the metal substrate is manufactured by the following method. That is, a raw material powder made mainly of a metal powder capable of forming an oxide film is pressed to obtain a green compact, and an oxide film is formed between the metal powder particles constituting the green compact by steam treatment. It is formed. As a result, a high-strength green compact is obtained without sintering. In particular, it is possible to further increase the strength by optimizing the material and density of the green compact constituting the metal base material and the steam treatment conditions. Here, high strength is not the improvement of chipping resistance of a green compact or the strength of a soft magnetic material part, but a level that can withstand practical use as a slide bearing. Specifically, the crushing strength is 100 MPa or more (JIS Z 2507 “Sintered bearing-crushing strength test method”).
  • the raw material powder is compacted by uniaxial pressing or the like, and then heated to a high temperature below the melting point (800 to 1300 ° C in the case of Fe-based metal powder) to form necking between particles.
  • a high temperature below the melting point 800 to 1300 ° C in the case of Fe-based metal powder
  • an oxide film is formed on the surface of the metal powder by reacting a green compact with a predetermined density in an oxidizing atmosphere with water vapor having a temperature lower than the above temperature.
  • the temperature of this steam treatment is about 400 to 700 ° C., preferably 400 to 550 ° C. in the case of Fe-based metal powder.
  • the oxide is triiron tetroxide (Fe 3 O 4 ) when Fe-based metal powder is used as the raw material powder.
  • the oxide film formed between the particles of the raw material powder substitutes for the role of necking between the powder particles, and as a result, the green compact is strengthened.
  • the metal powder is covered with an oxide film after the steam treatment,
  • the treatment temperature is lower than that in the normal sintering process, the dimensional change is small ( ⁇ 0.1% or less before and after treatment). Therefore, it is possible to omit the sizing process that has been necessary for correcting the dimensions after sintering. Further, the design of the slide bearing and the compacting mold is facilitated. Furthermore, since the processing temperature is low, energy (electrical or thermal) required during processing can be reduced, and the processing steps can be reduced, so that the manufacturing process of the metal substrate can be shortened and the cost can be reduced. Moreover, since the steam treatment is an atmosphere treatment, it can be applied regardless of the shape and size of the metal base material.
  • uniaxial pressure molding has been described.
  • the present invention is applicable as long as a metal base material capable of forming an oxide film is exposed.
  • multi-axis CNC press molding, injection molding (MIM), and additional cold isostatic pressing (CIP) molding, etc. are possible.
  • the molding method is not limited.
  • a lubricant powder such as metal soap or amide wax is mixed in the green compact to ensure lubrication between the powder to be molded, the mold and the powder, and the lubricant powder remains in the green compact.
  • the lubricant component may remain depending on the density, processing temperature, and holding time of the green compact. Therefore, it is desirable to take a technique in which a degreasing process for decomposing and removing the lubricant component is provided in advance prior to the steaming process, and the steaming process is continuously performed after the degreasing process.
  • a degreasing process for decomposing and removing the lubricant component is provided in advance prior to the steaming process, and the steaming process is continuously performed after the degreasing process.
  • the higher the density the higher the strength.
  • the density of the green compact is too high, water vapor cannot penetrate into the green compact, and the formation of the oxide film is limited to the very surface layer of the green compact.
  • the powder density is too low, chipping and cracking may occur during handling (large rattra value), and there is a concern that the interparticle distance is too long to form an oxide film between the particles.
  • the green density is 5.0 to 7.6 g / cm 3 , preferably 5.3 to 7.2 g / cm 3 , more preferably 6.0 g / cm 3 or more and less than 7.0 g / cm 3. It is better to be in the range.
  • the green density is based on the dimension measurement method.
  • the metal powder as the main raw material is not limited to the Fe-based metal, and Cu-based metal, Fe—Cu-based metal, and the like can be applied, and may include C, Zn, and Sn as other components.
  • blended Cu, Mg, Si with the aluminum-type metal is also applicable.
  • the atomization method, the reduction method, the stamp method, the carbonyl method, etc. are known regarding the manufacturing method of a metal powder, it is applicable in this invention irrespective of the manufacturing method of a metal powder.
  • Fe-based metal powder In order to obtain a slide bearing having excellent mechanical strength and durability as well as high dimensional accuracy and rotational accuracy, Fe-based metal powder is preferable.
  • Fe-based means that the Fe content is 90% or more by mass ratio. As long as this condition is satisfied, other components such as Cu, Sn, Zn, and C may be contained.
  • Fe also includes stainless steel.
  • the Fe-based metal powder is, for example, compacted and degreased into a predetermined shape by using a raw metal powder containing Fe in the above content (a small amount of a binder may be added to improve moldability and releasability). Then, steam treatment (steam treatment) is performed to obtain, for example, a solid body.
  • the obtained solid body may be subjected to post-treatment such as sizing as necessary.
  • the inside of the metal solid body metal substrate
  • the inside of the metal solid body has a large number of internal pores due to a porous structure, and the surface has a large number of surface openings formed by opening the internal pores to the outside. is there.
  • the internal pores can be impregnated with a lubricating oil, for example, by vacuum impregnation.
  • the resin layer which comprises the slide bearing of this invention is demonstrated.
  • This resin layer is formed using a resin material on the surface which becomes the sliding surface of the metal base.
  • a resin material on the surface which becomes the sliding surface of the metal base.
  • a method in which a resin layer is integrally formed on a metal substrate, or a method in which the resin layer is molded alone and then fixed (press-fit, fitted, bonded, etc.) to the metal substrate can be employed. Since it can be formed with good adhesion to a metal base material that is a green compact, after placing the metal base material in advance in an injection mold, the resin material is used on the surface that becomes the sliding surface. It is preferable that the resin layer is integrally molded (insert molding) by injection molding.
  • the resin material used as the material can be arbitrarily determined according to the required characteristics of the resin layer.
  • the synthetic resin that is the main component of the resin material include polyamide 6 (PA6) resin, polyamide 6-6 (PA66) resin, polyamide 6-10 (PA610) resin, polyamide 6-12 (PA612) resin, and polyamide 4 Polyamide (PA) resin such as -6 (PA46) resin, polyamide 9-T (PA9T) resin, polyamide 6-T (PA6T) resin, polymetaxylene adipamide (polyamide MXD-6) resin, polycarbonate (PC) Resin, polyacetal (POM) resin, wholly aromatic polyester resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polyetheretherketone (PEEK) resin, polyamideimide (PAI) resin, polyetherimide (PEI) resin, injection moldable polyimide (PI) resin, polytetrafluoroe Fluorine resins that can be injection-molded, such as len / perfluoroalkyl
  • Non-injection moldable resin acts as a filler to improve wear resistance.
  • non-injection moldable resins include polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, which is a fluororesin, and non-injection ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) resin.
  • the resin material forming the resin layer is a material mainly composed of injection-moldable PE resin (A) and containing a predetermined amount of PTFE resin (B1) which is a non-injection-moldable fluororesin will be described below.
  • the PE resin (A) as the main component of the resin material may be any PE resin that can be injection molded.
  • any injection molding conditions may be used as long as the molding temperature is 200 ° C. to 270 ° C. and the injection pressure is 100 to 160 MPa.
  • high-density, high-molecular-weight PE resin with excellent properties such as wear resistance, self-lubrication, impact resistance, chemical resistance, lightness that is lighter than the specific gravity of water, and dimensional stability due to low water absorption. preferable.
  • a high density PE resin having a density (ASTM D 1505) of 942 kg / m 3 or more is preferable, and the upper limit of the density of the high density PE resin is less than 1000 kg / m 3 , strictly speaking, 980 kg / m 3 or less.
  • the MFR (melt flow rate: JIS K 7210 (190 ° C., 10 kgf)) of the PE resin (A) is preferably 1 to 30 g / 10 minutes, more preferably 1 to 15 g / 10 minutes, and more preferably 2 to 6 g / 10 minutes. Is particularly preferred.
  • the weight average molecular weight is less than 1 million, preferably about 250,000 to 950,000.
  • PE resin of (A) component may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
  • PE resin (A) Commercially available products of PE resin (A) that can be used in the present invention include trade names Lübmer L3000 (density: 969 kg / m 3 , MFR: 15 g / 10 min) and L4000 (density: 967 kg / m 3 ) manufactured by Mitsui Chemicals. , MFR: 6 g / 10 min), L5000 (density: 966 kg / m 3 , MFR: 2 g / 10 min), and the like.
  • the PTFE resin (B1) blended in the resin material is a non-injection moldable fluororesin.
  • PTFE resin is a crystalline thermoplastic resin, and its melting point is usually set to 327 ° C. for convenience, but the melt viscosity is extremely high at 10 11 poise even at 380 ° C., and the melt viscosity at the time of molding is 10 3 to 10.
  • a melt molding method such as injection molding cannot be applied.
  • a molding method is mainly employed in which a powdery resin is preformed and heated to 360 to 390 ° C. above the melting point to sinter the particles.
  • the PTFE resin (B1) is blended as a filler (powder) with respect to the PE resin (A) as a base, not the main component of the resin layer formed by injection molding.
  • the friction can be reduced, the heat generated by friction can be reduced, and the friction and wear characteristics are excellent even under a high load in a dry environment where no lubricating oil or grease is used on the sliding surface.
  • a general PTFE resin represented by — (CF 2 —CF 2 ) n — can be used, and a perfluoroalkyl ether group (—C p F 2p —O) is added to the general PTFE resin. It is also possible to use a modified PTFE resin into which-) (p is an integer of 1-4) or a polyfluoroalkyl group (H (CF 2 ) q- ) (q is an integer of 1-20).
  • the PTFE resin any of a molding powder by a suspension polymerization method, a fine powder by an emulsion polymerization method, and a recycled PTFE resin may be used.
  • the recycled PTFE resin is a PTFE resin that is not a virgin material.
  • a molded product obtained by heating and pressing a molding powder or fine powder at a melting point or higher, or a powder obtained by pulverizing a processed product after heating and firing there is a type such as a powder obtained by further irradiating the powder with ⁇ rays or electron beams.
  • the PTFE resin it is preferable to use a recycled PTFE resin.
  • a PTFE resin having a high molecular weight in order to improve the abrasion resistance of the resin layer, it is preferable to use a PTFE resin having a high molecular weight, but in general, when a PTFE resin of a virgin material having a high molecular weight is used, the resin material increases in viscosity depending on molding conditions. Injection molding may be hindered. On the other hand, by using the regenerated PTFE resin, fiber formation at the time of molding can be prevented, and injection molding inhibition due to thickening does not occur. Moreover, since it is excellent in uniform dispersibility and it is heat-fired, it is excellent also in abrasion resistance.
  • Mn number average molecular weight
  • the PTFE resin is blended in powder form at the time of melt-kneading at the time of injection molding of a resin material.
  • the average particle size of the PTFE resin powder is preferably 5 to 50 ⁇ m, more preferably 9 to 15 ⁇ m. If the average particle size is less than 5 ⁇ m, the powder aggregates into a lump, and the sliding surface of the slide bearing may not be a smooth surface. Further, if the average particle diameter exceeds 50 ⁇ m, the frictional wear characteristics on the sliding surface of the slide bearing may vary.
  • the PTFE resin (B1) is preferably contained in an amount of more than 10% by mass and 40% by mass or less with respect to the total mass (A + B1) of the PE resin (A) and the PTFE resin (B1).
  • the PTFE resin (B1) is preferably contained in an amount of more than 10% by mass and 40% by mass or less with respect to the total mass (A + B1) of the PE resin (A) and the PTFE resin (B1).
  • the PTFE resin (B1) is preferably contained in an amount of more than 10% by mass and 40% by mass or less with respect to the total mass (A + B1) of the PE resin (A) and the PTFE resin (B1).
  • the effect of improving the wear resistance is poor, and 5 MPa ⁇ m / min.
  • the wear resistance may be inferior.
  • it exceeds 40 mass% there exists a possibility that injection moldability may be inhibited.
  • it exceeds 10% by mass and is 30% by mass or less, and more preferably 20 to 30% by mass.
  • an appropriate filler can be added to the resin material forming the resin layer of the slide bearing in order to improve the friction and wear characteristics and to reduce the linear expansion coefficient.
  • examples thereof include minerals such as calcium, talc, silica, clay and mica, inorganic whiskers such as aluminum borate whisker and potassium titanate whisker, and various heat resistant resins such as polyimide resin and polybenzimidazole.
  • additives such as antistatic agents (carbon nanofibers, carbon black, graphite, etc.), mold release agents, flame retardants, weather resistance improvers, antioxidants, pigments, and the like may be added as appropriate.
  • the method is not particularly limited.
  • the most preferable composition of the resin material in this embodiment is a composition composed of two components of a recycled PTFE resin that is substantially a PE resin (A) and a PTFE resin (B1) (a pigment or the like may be included as a trace component).
  • a recycled PTFE resin that is substantially a PE resin (A) and a PTFE resin (B1) (a pigment or the like may be included as a trace component).
  • the linear expansion coefficient approximately along the flow direction of the resin material eg, MD (molding direction)
  • the linear expansion coefficient substantially along the direction substantially perpendicular to the flow direction of the material eg, CD (cross molding direction)
  • CD cross molding direction
  • the bending elastic modulus and bending strength can be greatly improved as compared with the case of including this.
  • the linear expansion coefficient here is, for example, R.I. T.A. Average linear expansion coefficient at (room temperature) to 60 ° C., which can be measured by TMA (thermomechanical analysis) method.
  • the means for mixing and kneading the raw materials is not particularly limited, and is mixed in a Henschel mixer, a ball mixer, a ribbon blender, a readyge mixer, etc., and further a twin screw extruder It is possible to obtain molding pellets by melt-kneading with a melt extruder such as the above.
  • side feed may be employed when melt-kneading with a twin screw extruder or the like.
  • a resin layer is injection-molded by insert molding on a metal substrate. By adopting injection molding, it is excellent in precision moldability and productivity. Moreover, you may employ
  • the PV value is 3 MPa ⁇ m / min. However, it was difficult to satisfy the wear resistance when the PV value exceeded this level. On the other hand, the abrasion resistance at a high PV value can be remarkably improved by blending PE resin with non-injectable fluororesin at a predetermined ratio.
  • the resin material for forming the resin layer is a material mainly composed of injection-moldable PE resin (A) and containing a predetermined amount of non-injectable UHMWPE (B2) will be described below.
  • the PE resin (A) that is the main component of the resin material is the same as the case of using the PTFE resin (B1) described above.
  • the UHMWPE resin (B2) blended in the resin material is a non-injectable UHMWPE resin.
  • UHMWPE resin is a resin in which the molecular weight of PE resin, usually 20,000 to 300,000, is increased to about 500,000 to 11 million, and has low friction characteristics. Moreover, since UHMWPE resin has a high molecular weight, it has good wear resistance. However, among UHMWPE resins, especially those having a molecular weight of 1 million or more have extremely high viscosity at the time of melting and hardly flow. Therefore, they cannot be molded by a normal injection molding method as a base resin, and are usually heated. After forming the material by compression molding or ram extrusion, it is processed into a desired shape by machining.
  • Such a non-injection-moldable UHMWPE resin (B2) has lower frictional properties and excellent wear resistance than the injection-moldable PE resin (A).
  • the non-injectable UHMWPE resin (B2) preferably has a higher molecular weight than the PE resin (A).
  • the weight average molecular weight of the non-injectable UHMWPE resin (B2) is preferably 1 million to 4 million. With UHMWPE resin powder of less than 1 million, the effect of improving wear resistance is poor. If it exceeds 4 million, the thin-wall formability will be impaired.
  • the non-injectable UHMWPE resin (B2) is contained in an amount of 5 to 30% by mass with respect to the total mass (A + B2) of the PE resin (A) and the non-injectable UHMWPE resin (B2). Is preferred. If it is less than 5% by mass, the effect of improving wear resistance is poor, and 5 MPa ⁇ m / min. When using at a PV value exceeding 100%, the wear resistance may be inferior. On the other hand, when it exceeds 30 mass%, there exists a possibility of inhibiting injection moldability.
  • the content is preferably 8 to 30% by mass, and more preferably 14 to 30% by mass.
  • the non-injection-moldable UHMWPE resin is used not as a main component of the resin layer but as a filler for improving wear resistance.
  • the non-injectable UHMWPE resin (B2) and the PE resin (A) are both the same type of resin having a main chain containing a —CH 2 —CH 2 — unit, and are excellent in compatibility.
  • the non-injectable UHMWPE resin (B2) is dispersed in the PE resin (A) in a completely or partially compatible state.
  • the non-injection-moldable UHMWPE resin (B2) is blended in a powder form having an average particle diameter of 10 to 200 ⁇ m.
  • it is in the form of a powder having an average particle size of 10 to 50 ⁇ m.
  • the powder of 2 or more types of UHMWPE resin (B2) from which an average particle diameter differs can also be mix
  • the powder shape of the non-injectable UHMWPE resin (B2) is excellent in kneadability, a spherical shape is preferable.
  • the average particle diameter is a value measured by a laser diffraction method.
  • non-injectable UHMWPE resin powder (B2) that can be used in the present invention
  • Mipelon spherical, weight average molecular weight: 2 million, density: 940 kg / m 3 , average particle diameter, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. 25 to 30 ⁇ m
  • Hi-Zex Million weight average molecular weight: 1,150,000 to 4,000,000, density: 935 to 940 kg / m 3 , average particle size: 120 to 160 ⁇ m
  • a porous material that is a filler having communication holes It is preferable to blend silica (C) and a lubricant (D). Furthermore, a solid lubricant (E) can also be blended.
  • porous silica (C) powder mainly composed of amorphous silicon dioxide can be used.
  • precipitated silica which is an aggregate of fine particles having a primary particle diameter of 15 nm or more
  • an alkali silicate aqueous solution containing an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt are emulsified in an organic solvent and gelled with carbon dioxide.
  • examples thereof include true spherical porous silica.
  • porous silica in which primary fine particles having a particle diameter of 3 to 8 nm are aggregated to form true spherical silica particles has communication holes, and thus is particularly preferable.
  • the average particle diameter of the true spherical silica particles is preferably 0.5 to 100 ⁇ m, and particularly preferably 1 to 20 ⁇ m in consideration of ease of handling and slidability.
  • a spherical porous silica trade name Sunsphere manufactured by AGC S-Tech is available.
  • True spherical silica particles in which primary fine particles having a particle diameter of 3 to 8 nm are aggregated have a specific surface area of 200 to 900 m 2 / g, preferably 300 to 800 m 2 / g, a pore volume of 1 to 3.5 ml / g, fine particles. It is preferable that the pore diameter is 5 to 30 nm, preferably 20 to 30 nm, and the oil absorption is 150 to 400 ml / 100 g, preferably 300 to 400 ml / 100 g. Moreover, even if it dries again after being immersed in water, it is preferable that the said pore volume and oil absorption amount maintain 90% or more before immersion.
  • the specific surface area and the pore volume are values measured by a nitrogen adsorption method, and the oil absorption is a value measured according to JIS K5101.
  • the inner and outer surfaces of the spherical silica particles are covered with silanol (Si—OH) because lubricating oil or the like can be easily held inside.
  • the porous silica can be subjected to organic or inorganic surface treatment suitable for the base material.
  • the shape of the above-mentioned porous silica is not particularly limited, and non-spherical porous silica can be used as long as the average particle diameter, specific surface area, oil absorption and the like are within the range of the true spherical silica particles.
  • spherical and true spherical particles are more preferable from the standpoint of attacking the counterpart material and kneading properties.
  • the spherical shape means a sphere having a ratio of the short diameter to the long diameter of 0.8 to 1.0
  • the true sphere means a sphere closer to the true sphere than the above sphere.
  • Lubricant (D) can be used as long as it has a lubricating effect, such as lubricating oil that is liquid at room temperature, ionic liquid, or grease containing a thickener in lubricating oil.
  • the lubricating oil can be used as long as it is widely used for bearings, for example, mineral oil such as spindle oil, refrigerator oil, turbine oil, machine oil, dynamo oil, polybutene, poly- ⁇ -olefin, alkylnaphthalene, Hydrocarbon synthetic oils such as alicyclic compounds, or ester oils of natural oils and polyols, phosphate esters, diester oils, polyglycol oils, silicone oils, polyphenyl ether oils, alkyl diphenyl ether oils, alkyl benzenes, fluorinated Non-hydrocarbon synthetic oils, such as oil, are mentioned.
  • mineral oil such as spindle oil, refrigerator oil, turbine oil, machine oil, dynamo oil, polybutene, poly- ⁇ -olefin, alkylnaphthalene
  • Hydrocarbon synthetic oils such as alicyclic compounds, or ester oils of natural oils and polyols, phosphate esters, diester oils, polyglycol oils, silicone oils
  • these lubricants are used as base oils, and soap-type thickeners such as metal soaps and composite metal soaps, or non-soap-type thickeners such as benton, silica gel, urea compounds and urea / urethane compounds. Grease using is used. In addition, a solid wax may be blended.
  • silicone oil among the above as the lubricant (D).
  • Silicone oil has an affinity for the silanol groups remaining on the porous silica surface.
  • the silicone oil either a silicone oil having no functional group or a silicone oil having a functional group can be used.
  • the kneading order is not particularly limited, but the porous silica and the lubricant are kneaded in advance and the porous silica is impregnated with the lubricant. It is preferable to knead with other materials after the mixing. A method of impregnating a lubricant after kneading the base resin and porous silica into a molded body is also possible. Moreover, since porous silica is easy to absorb moisture or absorb water, it is preferable to dry before kneading.
  • drying means there is no particular limitation on the drying means, and drying in an electric furnace, vacuum drying, or the like can be employed. Since the lubricating oil can be sufficiently retained in the porous silica and is excellent in kneadability, it is preferably blended with other materials in the state of oil-containing porous silica in which the porous silica is impregnated with silicone oil or the like in advance.
  • the porous silica (C) and the lubricant (D) such as silicone oil are preferably contained in a total mass (C + D) of 25 to 50% by mass with respect to the entire resin material. More preferably, it is 25 to 45% by mass, still more preferably 30 to 40% by mass, and most preferably 35 to 40% by mass.
  • the same PTFE resin, graphite, molybdenum disulfide, boron nitride, tungsten disulfide and the like as described above can be used.
  • fillers and additives can be appropriately blended.
  • the most preferable composition of the resin material in this embodiment is that the injection-moldable PE resin (A), the non-injection-moldable UHMWPE resin (B2), the porous silica (C), the lubricant (D) such as silicone oil, etc.
  • the composition is composed of four components (a pigment may be included as a trace component).
  • the total mass (A + B) with the resin (B2) is 50 to 75 mass% with respect to the entire resin material.
  • the resin material kneading method and the molding method are the same as in the case of using the above-mentioned PTFE resin (B1).
  • the wear resistance may deteriorate under the condition of a high PV value.
  • the wear resistance at a high PV value can be improved.
  • the plain bearing of the present invention can be suitably used as a substitute for a rolling bearing in many applications.
  • FIG. 1A is a perspective view of a plain bearing
  • FIG. 1B is a cross-sectional view along AA.
  • the slide bearing 1 has a bearing outer peripheral portion 2 formed of a metal base material, and the resin layer 3 is inserted through a tunnel gate on the inner peripheral side which becomes a sliding portion of the bearing outer peripheral portion 2 through the tunnel gate. Molded.
  • the metal substrate is the above-described sintered-less green compact.
  • the resin layer 3 has a plurality of grooves 4 on the bearing sliding surface, and a gate mark 5 is formed at the bottom of the groove 4.
  • the plurality of grooves 4 are formed as axial grooves 4A and 4B on the radial sliding surface of the cylindrical bearing, and a gate mark 5 is formed at the bottom position of the axial groove 4A.
  • the gate mark 5 is not formed on 4B.
  • the plurality of grooves 4 can be provided on the radial sliding surface, the thrust sliding surface, or both the radial sliding surface and the thrust sliding surface of the cylindrical bearing.
  • Insert molding through a tunnel gate can be performed using a known mold structure. Since the tunnel gate trace is formed at the bottom of the groove, no gate processing is required in the molding process, and mass production is possible while having high accuracy.
  • the plurality of axial grooves 4 includes a groove 4A having a tunnel gate mark and a groove 4B having no tunnel gate mark. Moreover, it arrange
  • the same number of grooves 4A and grooves 4B are formed at equal intervals. With this arrangement, a weld portion at the time of injection molding is formed in the groove 4B. Further, the wear powder can be captured in the groove 4 to suppress the occurrence of abnormal wear.
  • the bearing outer peripheral portion 2 is a cylindrical member constituting the outer peripheral portion of the slide bearing, and is a member having a sliding portion.
  • This sliding part means, for example, one or both of the inner diameter side sliding part and the outer diameter side sliding part for supporting the load in the radial direction, and when supporting the load also in the thrust direction. Includes an end face sliding portion.
  • the sliding portion is at least one of the inner diameter side sliding portion, the outer diameter side sliding portion, and the end surface sliding portion.
  • a resin layer 3 is insert-molded on the sliding portion of the bearing outer peripheral portion 2 made of a metal base material to form a bearing surface that slides with the shaft member.
  • the molten resin forming the resin layer enters the internal pores of the surface layer portion from the surface opening of the green compact and solidifies, so that the resin layer adheres firmly to the base surface by a kind of anchor effect. For this reason, the resin layer is hardly peeled off or dropped off by sliding with the shaft member, and high durability is obtained.
  • the surface porosity of the surface of the metal substrate (compact) on which the resin layer is formed is preferably, for example, more than 0% and 50% or less. If the surface porosity is 0%, for example, the anchor effect for the resin layer cannot be sufficiently obtained, and if the surface porosity exceeds 50%, the dimensional accuracy and mechanical strength may not be maintained.
  • the “surface aperture ratio” is the ratio (area ratio) of the total area of surface apertures per unit area of the surface.
  • the linear expansion coefficient of the resin material (unit: 1 / ° C.) ⁇ (the thickness of the resin layer (unit: ⁇ m)) is preferably 0.15 or less, preferably 0.13 or less, 0.10
  • the thickness or expansion of the resin layer also increases, and since the outer diameter side of the resin layer is constrained by the metal base, It cannot expand beyond the expansion, but expands toward the inner diameter side, reducing the inner diameter dimension, resulting in a decrease in the clearance with the shaft, and depending on the initial clearance setting, the shaft may be stiff due to temperature rise.
  • excessive fluctuation of the gap is not preferable because it causes torque fluctuation, and the gap is preferably small from the viewpoint of rotational accuracy.
  • the thickness of the resin layer that can be molded is about 50 ⁇ m, and if it is thinner than this, formation becomes difficult. Accordingly, the resin expansion coefficient ⁇ thickness needs to be 0.003 or more, preferably 0.01 or more, more preferably 0.015 or more.
  • the thickness of the resin layer is preferably set to 0.1 to 0.5 mm (100 to 500 ⁇ m).
  • the “thickness of the resin layer” in the present invention is the thickness (the thickness in the radial direction) of the surface portion that does not enter the metal substrate. If the thickness of the resin layer is less than 0.1 mm, the durability during long-term use may be poor. On the other hand, if the thickness of the resin layer exceeds 0.5 mm, sink marks may occur and dimensional accuracy may be reduced. In addition, heat due to friction is difficult to escape from the friction surface to the metal substrate, and the friction surface temperature increases. Furthermore, the amount of deformation due to the load increases and the real contact area on the friction surface also increases, which may increase the frictional force and frictional heat generation.
  • an optimum bearing shape such as a radial type, a flat plate type, and a flanged bush can be selected in accordance with the shape of the sliding portion.
  • an optimum bearing shape such as a radial type, a flat plate type, and a flanged bush can be selected in accordance with the shape of the sliding portion.
  • channel on the bearing sliding surface was demonstrated in FIG. 1, it is not limited to this, The aspect which does not form this groove
  • the part of the resin layer to be insert-molded on the outer peripheral part of the bearing is not particularly limited as long as it is a sliding part of the outer peripheral part of the bearing.
  • FIGS. 2A and 2E show a resin layer 3 formed on the radially inner radial sliding surface of the bearing outer peripheral portion 2 in order to support a load in the radial direction.
  • FIGS. 2B, 2C and 2D are views in which a resin layer 3 is formed on the inner radial radial sliding surface and the thrust sliding surface of the bearing outer peripheral portion 2 in order to support loads in the radial direction and the thrust direction. It is.
  • a resin layer can be applied to the outer diameter portion of the bearing as necessary.
  • FIGS. 2C and 2E the shape of a resin layer having a hooking portion that does not peel off the outer peripheral portion of the bearing and the resin layer may be adopted.
  • the resin layer As the resin material of the resin layer, in the case where the above-described material including the injection-moldable PE resin (A) as a main component and a predetermined amount of the recycled PTFE resin (B1) is used, the resin layer substantially follows the flow direction (MD) of the resin material. Since the linear expansion coefficient and the linear expansion coefficient substantially along the direction (CD) substantially orthogonal to the flow direction of the resin material are substantially the same, the resin layer is formed in the shape as shown in FIGS. Even when it is formed, the shape / dimensional accuracy with respect to changes in bearing temperature is excellent, and the resin layer can be prevented from peeling, deformation, uneven wear, and the like.
  • the plain bearing of the present invention has high accuracy, excellent sliding characteristics (low friction, low wear), does not attack a soft mating material such as an aluminum shaft, and can also suppress the generation of abnormal noise. For this reason, for example, it can be used as a bearing that supports the rotating shaft of a rotating part in a developing unit, a photosensitive unit, a transfer unit, and the like of office equipment such as a copying machine and a printer.
  • PE resin since it has PE resin as a main component, it can be suitably used mainly in a temperature atmosphere of 80 ° C. or lower.
  • an unsintered green compact is formed, and an oxide film is formed thereon by steam treatment or the like.
  • the resin material it is possible to use a metal base material in another configuration while using the above-described material containing the injection-moldable PE resin as a main component and a non-injection-moldable resin.
  • a sintered body obtained by sintering using the same kind of material as the green compact described above may be used as the metal substrate.
  • the base material made of Fe-based sintered metal is formed by, for example, molding a raw metal powder containing a predetermined amount of Fe (a small amount of a binder may be added to improve moldability and releasability) into a predetermined shape and degreasing Then, the sintered body obtained by firing can be formed by performing post-treatment such as sizing as necessary.
  • a molten metal substrate may be employed as the metal substrate.
  • the molten metal material is preferably iron, aluminum, an aluminum alloy, copper, or a copper alloy.
  • iron include general structural carbon steel (SS400, etc.), mild steel (SPCC, SPCE, etc.), stainless steel (SUS304, SUS316, etc.), and these irons may be plated with zinc, nickel, copper, or the like.
  • Examples of aluminum include A1100 and A1050, examples of aluminum alloys include A2017 and A5052 (including anodized products), examples of copper include C1100, and examples of copper alloys include C2700 and C2801.
  • the joint surface may be roughened into an uneven shape (for example, Ra 4 ⁇ m or more) by shot blasting, tumbler, machining, etc., in order to improve adhesion with the resin layer during insert molding.
  • an uneven shape for example, Ra 4 ⁇ m or more
  • chemical surface treatment such as acidic solution treatment (mixed with sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, etc., or other solutions), alkaline solution treatment (mixed with sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc., or other solutions) is performed. It is preferable to form a fine uneven shape on the joint surface. Since the fine uneven shape formed by the chemical surface treatment has a complicated three-dimensional structure such as a porous structure, the anchor effect can be easily exerted, and strong adhesion can be achieved.
  • test pieces of base materials 1 to 13 were prepared, Various tests were conducted.
  • the test piece is ring-shaped and the dimensions are as follows. Inner diameter: ⁇ 12 Outer diameter: ⁇ 20 Length: 7mm
  • Base material examples 1 to 5 Electrolytic copper powder is 2 wt. %, Lubricant is 0.7 wt. Is added to the mold made of alloy tool steel SKD11, and uniaxial press molding is performed at various molding pressures, so that five cylindrical powder compacts having different green density (g / cm 3 ) are obtained. Got the body. Thereafter, the lubricant component contained in the green compact was degreased at 350 ° C. for 90 minutes and then steamed at 500 ° C. for 40 minutes to obtain base material examples 1 to 5. The green density (g / cm 3 ) of base material examples 1 to 5 was as follows. Base material example 1: 5.3 Substrate example 2: 6.0 Base material example 3: 6.5 Base material example 4: 7.0 Base Material Example 5: 7.2
  • Base material examples 6 to 9 In order to confirm the influence of the difference in the treatment temperature of the steam treatment, a green compact having a green density of 6.5 g / cm 3 corresponding to the base material example 3 was obtained at 350 ° C. at 90 ° C. as in the base material examples 1 to 5.
  • the substrate examples 6 to 9 were obtained by degreasing for 30 minutes and then steaming for 40 minutes at the following four treatment temperatures.
  • Base material example 6 350 ° C.
  • Base material example 7 400 ° C.
  • Base material example 8 450 ° C.
  • Base material example 9 550 ° C.
  • Base material examples 10 and 11 In order to confirm the effect of the difference in the treatment time of the steam treatment, two samples with different treatment times were prepared. That is, the base material Example 3 corresponds, the green compact green density 6.5 g / cm 3, after having degreased for 90 minutes in a likewise 350 ° C. with the substrate Examples 1-5, at 500 ° C., the next time The substrate examples 10 and 11 were obtained by performing only steam treatment.
  • Base material example 10 20 minutes
  • Base material example 11 80 minutes
  • Base material examples 12 and 13 In order to confirm the effect of material differences, two samples with different materials were prepared. That is, as in the base material example 3, each powder was uniaxially pressed to a compacting density of 6.5 g / cm 3 and degreased at 350 ° C. for 90 minutes as in the base material examples 1 to 5. And steaming at 500 ° C. for 40 minutes.
  • the composition of the powder used in each base material example is as follows.
  • Example 13 Electrolytic copper powder is 20 wt. %, Lubricant is 0.7 wt. % Added powder
  • the mechanical properties of the obtained test piece were evaluated based on the results of the measurement of the crushing strength performed in accordance with JIS Z 2507.
  • the test apparatus used is Autograph AG-5000A manufactured by Shimadzu Corporation.
  • the crushing strength refers to the strength of a cylindrical sintered body or green compact determined by a certain method from the crushing load
  • the crushing load refers to a cylindrical sintered body or green compact that is parallel to the axis. This is the load when cracks begin to occur due to compression on the surface.
  • Table 1 shows the criteria for determining the crushing strength. That is, as shown in the left column of the same table, the crushing strength (unit: MPa) is divided into four stages of less than 50, 50 or more, less than 100, 100 or more, less than 150, or 150 or more. , ⁇ .
  • the inner diameter and outer diameter of the test piece were measured before and after the steam treatment, and before and after the treatment with respect to the dimensions before the treatment.
  • the percentage of change was calculated and used as the dimensional change rate.
  • the larger value of the inner diameter or the outer diameter was adopted.
  • Table 2 shows the criteria for the rate of dimensional change. That is, as shown in the left column of the table, the dimensional change rate (unit:%) is divided into three stages of ⁇ 0.1 or more, less than ⁇ 0.1, and less than ⁇ 0.05, and the symbols ⁇ and ⁇ , ⁇ .
  • the base material examples 1 to 5 are all improved in the crushing strength by the steam treatment. Specifically, except that the base material example 1 having a green density of 5.3 g / cm 3 is less than 100 MPa, the base crushing strengths of the base material examples 2 to 5 having a green density of 6.0 g / cm 3 or more are as follows. Is 100 MPa or more. However, the green density 7.0 g / cm 3 of the base material Example 4, also 7.2 g / cm 3 of the base material Example 5 In the dimensional change ratio was slightly worse. Moreover, the base material example 5 is inferior in the crushing strength to the base material example 4 having a compact density of 7.0 g / cm 3 . From this, it can be seen that the higher the green density is not necessarily better.
  • the green density is 5.0 to 7.6 g / cm 3 , preferably 5.3 to 7.2 g / cm 3 , more preferably 6.0 g / cm 3 or more and less than 7.0 g / cm 3. It is better to be in the range.
  • the base material example 2 and the base material example 3 in which the green density is in the range of 6.0 g / cm 3 or more and less than 7.0 g / cm 3 are the sliding bearings in terms of the crushing strength and the dimensional change rate. It is enough.
  • the base material example 6 at a processing temperature of 350 ° C., the base material example 7 at 400 ° C., the base material example 9 at 550 ° C. is 100 MPa or more, and the base material example 8 at a processing temperature of 450 ° C.
  • base material example 3 at 500 ° C. it was 150 MPa or more.
  • the maximum dimensional change rate was less than ⁇ 0.1% in any of the base materials, and was less than ⁇ 0.05% in base materials 3, 8, 7, and 6 having a processing temperature of 500 ° C. or less.
  • red rust Fe 2 O 3
  • base material examples 7, 8, 3, and 9 having a higher processing temperature than base material example 6.
  • the treatment temperature of the water vapor treatment is 400 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or higher and 550 ° C. or lower, more preferably 450 ° C. or higher and 500 ° C. or lower.
  • the processing temperature if the test results of the base material example 3 at 500 ° C. and the base material example 9 at 550 ° C. are compared, it can be seen that the higher the processing temperature, the better. In particular, it has been found that the crushing strength and the dimensional change rate are suitable at a processing temperature lower than 500 to 560 ° C., which is a general processing temperature of conventional steam processing.
  • the base material examples 10, 3, and 11 each had a crushing strength of 150 MPa or more and a dimensional change rate of less than ⁇ 0.1%. In light of this result, it is considered that a sufficient effect can be obtained if the water vapor treatment time is 20 minutes or longer.
  • the ratio of the electrolytic copper powder to the reduced iron powder is 0 wt. %, And Base Material Example 3 is 2 wt. %, And Base Material Example 13 is 20 wt.
  • the crushing strength was 100 MPa or more in all cases. In these investigated compositions, the iron ratio was 80 wt. It can be seen that the crushing strength of 100 MPa or more is achieved even when the amount is reduced to%, and the dimensional change rate is less than ⁇ 0.1% in any composition.
  • the plain bearing of the example was manufactured by the following materials and molding method and subjected to a predetermined friction and wear test.
  • Resin material Base resin (A) PE resin that can be injection-molded [trade name Lübmer L5000P manufactured by Mitsui Chemicals] (Density (ASTM D 1505): 966 kg / m 3 , MFR (JIS K 7210 (190 ° C., 10 kgf)): 2 g / 10 min ) filler; (B1) Regenerated PTFE resin (non-injectable fluororesin) [trade name KTL-610 manufactured by Kitamura Co., Ltd.] (average particle size (laser diffraction method): 12 ⁇ m) (B2) Non-injectable UHMWPE resin [trade name Mipelon XM220 manufactured by Mitsui Chemicals] (weight average molecular weight: 2 million, average particle size (laser diffraction method): 30 ⁇ m, bulk specific gravity (ASTM D 1895): 400 kg / M 3 , Shore hardness (ASTM D3418): 65D, spherical particles) (C
  • the flexural strength (ASTM D790) was 40 MPa
  • the flexural modulus (ASTM D790) was 1700 MPa
  • the average linear expansion coefficient at ⁇ 60 ° C. is 13 for both the linear expansion coefficient approximately along the flow direction (MD) of the resin material and the linear expansion coefficient approximately along the direction (CD) substantially orthogonal to the flow direction of the resin material. It was ⁇ 16 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C.
  • Outer ring made of metal base material Size ⁇ 8.5mm (inner diameter), ⁇ 16mm (outer diameter), 5mm (height)
  • Manufacturing process material powder blending, forming, steam / rust prevention / drying (details of manufacturing conditions and the like are the same as the above-mentioned base material example).
  • Insert molding conditions A sintered outer ring having the above-mentioned shape was inserted into a mold, and the molding pellets obtained above were passed through a tunnel gate, and insert molding was performed under the following conditions.
  • the resin layer has a thickness of 0.25 mm.
  • Finished product size ⁇ 8mm (inner diameter), ⁇ 16mm (outer diameter), 5mm (height) Mold temperature: 120 ° C Molding temperature: 250 ° C Injection pressure: 100-140 MPa
  • Friction and wear test A friction and wear test was performed under the conditions shown in Table 7 below. The clearance between the mating material shaft and the slide bearing was 20 ⁇ m (measured at 20 ° C.). The wear coefficient was calculated by the following formula. The results of the friction and wear test are shown in Table 8.
  • each of the examples in which the PE resin contains a non-injection-moldable resin can be injection-molded and has excellent wear resistance at both PV values of 5 and 15 MPa ⁇ m / min. .
  • the sliding bearing of the reference example was manufactured by the following materials and molding method and subjected to a predetermined friction and wear test.
  • Resin material The types of base resin and filler are the same as those shown in Table 8. These resin materials were blended at the blending ratios shown in Table 9 and melt kneaded with a biaxial extruder to form molding pellets.
  • a mixture (oil-containing porous silica) having a mixing ratio of porous silica and silicone oil of 1: 3 (mass conversion) was obtained, and this mixture was blended with a resin. Melt-kneading was carried out with an extrusion device to produce molding pellets.
  • a test piece was prepared by injection molding using each resin material, and physical properties were evaluated. The test methods and physical property results are also shown in Table 9.
  • the resin material of Reference Example 1 has significantly higher bending strength and flexural modulus than the resin material of Reference Example 2 containing oil-containing porous silica. Moreover, it turns out that the resin material of the reference example 1 has a substantially same linear expansion coefficient by the flow direction (MD) and its orthogonal direction (CD).
  • Insert molding conditions A sintered outer ring having the above-mentioned shape was inserted into a mold, and the molding pellets obtained above were passed through a tunnel gate, and insert molding was performed under the following conditions.
  • the resin layer has a thickness of 0.25 mm. It should be noted that both the examples and comparative examples could be injection molded. Finished product size: ⁇ 8mm (inner diameter), ⁇ 16mm (outer diameter), 5mm (height) Mold temperature: 120 ° C Molding temperature: 250 ° C Injection pressure: 100-140 MPa
  • Friction and wear test A friction and wear test was performed under the conditions shown in Table 7 above. The clearance between the mating material shaft and the slide bearing was 20 ⁇ m (measured at 20 ° C.). The wear coefficient was calculated by the above formula. This frictional wear test was performed a plurality of times, and the relationship between the PV value and the wear coefficient was examined. The results are shown in FIG. FIG. 3 is a plot in which the PV value is plotted on the horizontal axis and the wear coefficient is plotted on the vertical axis.
  • the plain bearing of the present invention can be suitably used as, for example, a substitute for a rolling bearing in office equipment and the like because it is possible to keep the price low while maintaining the bearing characteristics over a long period of time.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

本発明は、金属製基材からなる軸受外周部（２）と、この摺動面となる表面に形成された樹脂層（３）とを有するすべり軸受（１）であって、金属製基材が、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末を主原料とする原料粉末を加圧成形した未焼結の圧粉体であり、水蒸気処理などにより金属粉末の粒子間に酸化物皮膜が形成されて成るすべり軸受（１）に関する。本発明は、これにより、長期間にわたって軸受特性を維持させつつ価格を低く抑えることが可能となる。

Description

すべり軸受
　本発明はすべり軸受に関し、特に、所定の金属圧粉体からなる基材の摺動面に樹脂層が形成されたすべり軸受に関する。
　近年、軸受に関し、各種検討が行われている。例えば、内・外輪の間に保持器を介して複数個の転動体を保持して構成され、さらに内・外輪の軌道面および転動体の表面に０．０３～２０μｍの膜厚で潤滑剤膜を成膜してなる転がり軸受であって、潤滑剤膜を構成する基油と相溶性のある潤滑油をその全重量の１０重量％以上含有し、かつＪＩＳ  Ｋ２２２０で規定されるちょう度Ｎｏ．３より大きいちょう度を有する潤滑油保持体を、容積比で軸受空間の１～１０％を占め、かつ内・外輪の軌道面および転動体表面と接触しないように保持器の適所に配置させた転がり軸受が提案されている（特許文献１参照）。
特開平０８－３０３４６７号公報
　特許文献１の転がり軸受においては、その製造工程中に、内・外輪の軌道面および転動体の表面に０．０３～２０μｍの膜厚で潤滑剤膜を成膜させる工程が必要とされる。また、この工程に加えて、潤滑油保持体を、容積比で軸受空間の１～１０％を占め、かつ内・外輪の軌道面および転動体表面と接触しないように保持器の適所に配置させる工程が必要とされる。
　このような転がり軸受を製造しようとした場合、転がり軸受の製造工程に煩雑な工程が増加し、その煩雑な工程の管理などのために生産性が低下し、その結果、転がり軸受の価格を低く抑えることは困難となることが推察される。また、煩雑な工程を追加しても、大きな長寿命化の効果は期待できず、転がり軸受の使用部位によっては、過剰品質となることも懸念される。
　また、市場から、転がり軸受に対する更なる低価格化も要求され、これに対応するために部品点数を大幅に減らしたすべり軸受が求められつつある。ここで、すべり軸受の一部に一般的な焼結金属基材を用いる場合、その焼結工程は基材の製造コスト全体の１／４～１／２を占め、その後のサイジング工程も不可欠となる。このため、軸受全体としての更なる低価格化を図るべく、基材において十分な強度を確保しつつ、より製造コストを低減することが求められている。
　また、すべり軸受を転がり軸受の代替として用いる場合、その代替可能範囲は、すべり軸受の対応し得るＰＶ値（面圧（Ｐ）と滑り速度（Ｖ）を乗じたもの）に大きく依存し、５ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ．をこえる程度で約２０％、１５ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ．以上で約８５％の代替が可能となる。このため、転がり軸受代替のすべり軸受としては、長期間にわたり低摩擦係数を維持しつつ高ＰＶ値に対応し得るなどの安定した軸受特性を有することも求められている。
　本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、長期間にわたって軸受特性を維持させつつ価格を低く抑えることが可能なすべり軸受を提供することを目的とする。
　本発明のすべり軸受は、金属製基材と、この基材の摺動面となる表面に樹脂材料を用いて形成された樹脂層とを有するすべり軸受であって、上記金属製基材が、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末を主原料とする原料粉末を加圧成形した未焼結の圧粉体であり、上記金属粉末の粒子間に酸化物皮膜が形成されていることを特徴とする。
　上記圧粉体は、寸法測定法による圧粉密度が５．０～７．６ｇ／ｃｍ3の範囲であることを特徴とする。また、上記圧粉体は、１００ＭＰａをこえる圧環強さを有することを特徴とする。
　上記酸化物皮膜は、水蒸気処理によって形成されていることを特徴とする。
　上記樹脂材料は、射出成形可能なポリエチレン（ＰＥ）樹脂を主成分とし、非射出成形性の樹脂を含む材料であり、上記樹脂層は、該材料を用いて射出成形により上記基材に一体に成形されていることを特徴とする。
　樹脂層の一態様として、上記の非射出成形性の樹脂がフッ素樹脂であり、上記樹脂材料において、上記フッ素樹脂が、上記ＰＥ樹脂と上記フッ素樹脂との合計質量に対して１０質量％をこえ、４０質量％以下含まれることを特徴とする。また、上記フッ素樹脂は、再生ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂であることを特徴とする。また、上記フッ素樹脂は、上記樹脂材料に平均粒子径５～５０μｍの粉末状で配合されたことを特徴とする。なお、この平均粒子径は、レーザ回析法による測定値である。また、上記ＰＥ樹脂は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に基づき、荷重１０ｋｇ、１９０℃で測定したときのＭＦＲが１～３０ｇ／１０分であることを特徴とする。
　樹脂層の他の態様として、上記非射出成形性の樹脂が、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）樹脂であり、上記樹脂材料において、上記ＵＨＭＷＰＥ樹脂が、上記ＰＥ樹脂と上記ＵＨＭＷＰＥ樹脂との合計質量に対して５～３０質量％含まれることを特徴とする。また、この態様の上記樹脂材料において、多孔質シリカと潤滑剤とが含まれることを特徴とする。
　上記すべり軸受は、面圧（Ｐ）と滑り速度（Ｖ）を乗じたＰＶ値が、５ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ．をこえる条件で使用される軸受であることを特徴とする。
　本発明のすべり軸受は、金属製基材と、この基材の摺動面となる表面に樹脂材料を用いて形成された樹脂層とを有し、上記金属製基材が、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末を主原料とする原料粉末を加圧成形した未焼結の圧粉体であり、該金属粉末の粒子間に酸化物皮膜が形成されているので、金属製基材においてすべり軸受としての実用に耐え得る十分な強度を確保しつつ、その製造コストを低減できる。また、該基材の摺動面となる表面に樹脂材料による樹脂層が形成されているので、相手材との摺動が円滑に行われる。さらに、転がり軸受と比較して部品点数が少なくなる。これらの結果、長期間にわたって軸受特性を維持させつつ軸受全体として価格を低く抑えることが可能となる。
　また、樹脂層を形成する樹脂材料が、射出成形可能なＰＥ樹脂を主成分とし、非射出成形性の樹脂を含む材料であり、該樹脂層は該材料を用いて射出成形により金属製基材に一体に成形されているので、高ＰＶ条件においても長期間にわたり低摩擦係数を維持でき、耐摩耗性にも優れる。また、樹脂層をインサート射出成形するので、煩雑な製造工程も不要であり、生産性に優れ、更なる低価格化が図れる。これらの結果、本発明のすべり軸受は、多くの用途における転がり軸受の代替品として期待される。
本発明のすべり軸受の一例を示す斜視図および断面図である。 軸受外周部に形成される樹脂層の構造の態様を示す断面図である。 ＰＶ値と摩耗係数との関係を示す図である。
　本発明のすべり軸受は、金属製基材と、この基材の摺動面となる表面に樹脂材料を用いて形成された樹脂層とを有し、上記金属製基材が、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末を主原料とする原料粉末を加圧成形した未焼結の圧粉体であり、該金属粉末の粒子間に酸化物皮膜が形成されている。ここで、本発明のすべり軸受における「樹脂層」は、樹脂（合成重合体）を主成分として含む層であり、その一部に樹脂以外の充填材などを含んでいてもよい。樹脂層を摺動面に形成することで、軸などの相手材との摺動を円滑に行わせることができる。
　本発明のすべり軸受を構成する金属製基材について説明する。
　粉末冶金の分野においては、金属粉末をはじめとする原料粉末を混合し、圧粉成形した後、８００℃を越える高温の炉中で焼結させて製品とするのが一般的である。これに対して、本発明における金属製基材は、金属粉末を成形したままの未焼結（焼結レス）の圧粉体であり、さらに焼結工程を経た焼結体とは区別される。
　本発明者らは、水蒸気処理に着目した。一般に、水蒸気処理（steam treatment）はホモ処理とも呼ばれ、酸化雰囲気中でＦｅ系焼結材料（焼結させた後のもの）を５００～５６０℃程度に加熱しながら水蒸気と反応させ、表面に四酸化三鉄（Ｆｅ3Ｏ4）の皮膜を生成させるようにしたものである。その皮膜厚さは３～７μｍ程度と言われている。水蒸気処理は、一般鋼材への適用例は少ないが、焼結金属に対する安価な表面処理とされる。主な処理目的は、防錆、耐摩耗性の向上、封孔の３つであり、その他にも、表面硬さや被削性の向上にも有効とされている。
　本発明では、金属製基材を次の方法で製造している。すなわち、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末を主原料とする原料粉末を加圧成形して圧粉体を得、水蒸気処理により、圧粉体を構成する金属粉末の粒子間に酸化物皮膜を形成させている。これにより、焼結レスでありながら、高強度の圧粉体を得ている。特に、金属製基材を構成する圧粉体の材質や密度、水蒸気処理条件などを適正化することで、更なる高強度化が図れる。ここで、高強度とは、圧粉体の耐欠け性向上や、軟磁性材料部品程度の強度ではなく、すべり軸受として実用に耐え得る水準であり、具体的には圧環強さ１００ＭＰａ以上（ＪＩＳ　Ｚ　２５０７「焼結軸受‐圧環強さ試験方法」）を指す。
　従来の焼結体は、原料粉末を一軸加圧などで圧粉成形した後、融点以下（Ｆｅ系金属粉末の場合８００～１３００℃）の高温に加熱することで、粒子間のネッキングを形成させ、高強度化させている。それに対して、本発明は、酸化雰囲気中で所定の密度の圧粉体を、上記温度よりも低い温度の水蒸気と反応させることにより、金属粉末表面に酸化物皮膜を形成させている。この水蒸気処理の温度は、Ｆｅ系金属粉末の場合、４００～７００℃程度であり、好ましくは４００～５５０℃である。酸化物は、原料粉末にＦｅ系金属粉末を使用した場合には四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）である。原料粉末の粒子間に形成される酸化物皮膜が、粉体粒子同士のネッキングの役割を代替し、その結果、圧粉体が高強度化する。また、水蒸気処理後は、金属粉末が酸化物皮膜で覆われるため、防錆処理が不要となる。
　処理温度が通常の焼結工程に比べて低いため、寸法変化が小さい（処理前後で±０．１％以下）。そのため、従来焼結後に寸法を矯正するために必要であったサイジング工程を省略することが可能となる。また、すべり軸受および圧粉成形用金型の設計が容易となる。さらに、処理温度が低いことから、処理時に必要な（電気または熱）エネルギーが削減できる上、処理工程も削減でき、金属製基材の製造工程の短縮とコスト低減が可能となる。また、水蒸気処理は雰囲気処理であるため、金属製基材の形状や寸法の大小によらず適用可能である。
　圧粉体の圧粉手法の代表例として一軸加圧成形を挙げたが、酸化物皮膜を形成し得る金属基材が露出していれば、適用可能である。具体的には、多軸ＣＮＣプレスによる成形、射出成形（ＭＩＭ）、さらに追加で冷間静水圧加圧（ＣＩＰ）成形したものなども可能であり、粉末が押し固められていれば、圧粉成形の手法は問わない。
　一般に、圧粉成形時には被成形粉末と金型および粉末同士の潤滑を担保するために、金属石けんやアミドワックスなどの潤滑剤粉末が混合され、その潤滑剤粉末は圧粉体中に残存する。従来の手法では、その後の焼結工程において高温に保持されるために分解し、焼結後の金属製基材中には含まれない。しかし、本発明を適用した場合、圧粉体の密度や処理温度、保持時間によっては潤滑剤成分が残存し得る。そのため、水蒸気処理に先立ち、あらかじめ潤滑剤成分を分解・除去するための脱脂工程を設け、脱脂工程後に連続して水蒸気処理をする、といった手法を取ることが望ましい。ただし、脱脂工程を設けずに、潤滑剤を含有したまま水蒸気処理をしても、高強度化が図れることは確認済みである。
　通常、焼結体においては密度が高い方が強度は向上する。一方、圧粉密度が高すぎると、圧粉体内部まで水蒸気が侵入できず、酸化物皮膜の形成が圧粉体のごく表層に限られるため、強度は向上するものの好ましくない。しかしながら、圧粉密度が低すぎると、取扱い時に欠けや割れが発生してしまう（ラトラ値が大きい）、粒子間距離が長過ぎて酸化物皮膜が粒子間にわたって形成されない、といった懸念がある。以上の理由から、圧粉密度は５．０～７．６ｇ／ｃｍ3、好ましくは５．３～７．２ｇ／ｃｍ3、より好ましくは６．０ｇ／ｃｍ3以上７．０ｇ／ｃｍ3未満の範囲とするのがよい。圧粉密度は寸法測定法による。
　金属製基材（圧粉体）の材料については、酸化物皮膜を形成させることが可能なものであれば適用可能である。したがって、主原料とする金属粉末は、Ｆｅ系金属に限らず、Ｃｕ系金属、Ｆｅ－Ｃｕ系金属なども適用可能であり、他成分としてＣ、Ｚｎ、Ｓｎを含んでもよい。また、アルミニウム系金属でＣｕ、Ｍｇ、Ｓｉを配合した材料も適用可能である。なお、金属粉末の製法に関しては、アトマイズ法、還元法、スタンプ法、カルボニル法などが知られているが、本発明では金属粉末の製法いかんに拘らず適用可能である。
　高い寸法精度および回転精度と共に、機械的強度および耐久性に優れたすべり軸受を得る場合にはＦｅ系金属粉末が好ましい。ここで、「Ｆｅ系」とはＦｅの含有量が質量比で９０％以上であることを意味する。この条件を満たす限り、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃなどの他の成分を含有していてもよい。また、「Ｆｅ」にはステンレスも含まれる。Ｆｅ系金属粉末は、例えば、Ｆｅを上記の含有量配合した原料金属粉末（成形性や離型性を向上させるためバインダーを少量添加してもよい）を所定形状に圧粉成形し、脱脂し、水蒸気処理（スチーム処理）を行なって例えば固形体を得る。例えば得られた固形体に、必要に応じてサイジングなどの後処理を施してもよい。金属製固形体（金属製基材）の内部には多孔質組織による多数の内部細孔があり、また、その表面には内部細孔が外部に開口して形成された多数の表面開孔がある。内部細孔には、例えば真空含浸によって潤滑油を含浸させることができる。
　本発明のすべり軸受を構成する樹脂層について説明する。
　この樹脂層は、金属製基材の摺動面となる表面に樹脂材料を用いて形成されている。例えば、金属製基材に樹脂層を一体に成形する方法や、樹脂層を単体で成形後に金属製基材に固定（圧入、嵌合、接着など）する方法が採用できる。圧粉体である金属製基材と密着性よく形成可能であることから、射出成形金型内に予め金属製基材を配置した後、その摺動面となる表面に上記樹脂材料を用いて射出成形により一体に樹脂層を成形（インサート成形）することが好ましい。
　材料として用いる樹脂材料は、樹脂層の要求特性に応じて任意に決定できる。樹脂材料の主成分となる合成樹脂としては、例えば、ポリアミド６（ＰＡ６）樹脂、ポリアミド６－６（ＰＡ６６）樹脂、ポリアミド６－１０（ＰＡ６１０）樹脂、ポリアミド６－１２（ＰＡ６１２）樹脂、ポリアミド４－６（ＰＡ４６）樹脂、ポリアミド９－Ｔ（ＰＡ９Ｔ）樹脂、ポリアミド６－Ｔ（ＰＡ６Ｔ）樹脂、ポリメタキシレンアジパミド（ポリアミドＭＸＤ－６）樹脂などのポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、射出成形可能なポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）樹脂、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂などの射出成形可能なフッ素樹脂（ポリフッ化オレフィン系樹脂）、射出成形可能なＰＥ樹脂などのオレフィン系樹脂などが挙げられる。なお、各ポリアミド樹脂において、数字はアミド結合間の炭素数を表し、Ｔはテレフタル酸残基を表す。これらの各合成樹脂は単独で使用してもよく、２種類以上混合したポリマーアロイであってもよい。
　これらの中でも、射出成形可能なＰＥ樹脂を主成分とし、非射出成形性の樹脂を含む材料を用い、該材料を用いて射出成形により樹脂層を金属製基材に一体に成形することが好ましい。非射出成形性の樹脂が充填剤として作用し、耐摩耗性の改善などが図れる。非射出成形性の樹脂としては、フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、非射出成形性の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）樹脂などが挙げられる。
　樹脂層を形成する樹脂材料が、射出成形可能なＰＥ樹脂（Ａ）を主成分とし、非射出成形性のフッ素樹脂であるＰＴＦＥ樹脂（Ｂ１）を所定量含む材料の場合を以下に説明する。
　樹脂材料の主成分となるＰＥ樹脂（Ａ）としては、射出成形可能なＰＥ樹脂あればよい。射出成形条件としては、例えば、成形温度２００℃～２７０℃、射出圧力１００～１６０ＭＰａで射出成形可能なものであればよい。また、耐摩耗性、自己潤滑性、耐衝撃性、耐薬品性、水の比重より軽いという軽量性、低吸水性による寸法安定性などの各諸特性に優れる高密度、高分子量化ＰＥ樹脂が好ましい。例えば、密度（ＡＳＴＭ Ｄ １５０５）が９４２ｋｇ／ｍ３以上である高密度ＰＥ樹脂が好ましく、高密度ＰＥ樹脂の密度の上限値は１０００ｋｇ／ｍ３未満、厳密には９８０ｋｇ／ｍ３以下である。
　ＰＥ樹脂（Ａ）のＭＦＲ（メルトフローレイト：ＪＩＳ Ｋ ７２１０（１９０℃、１０ｋｇｆ））としては、１～３０ｇ／１０分が好ましく、１～１５ｇ／１０分がより好ましく、２～６ｇ／１０分が特に好ましい。重量平均分子量としては、１００万未満であり、好ましくは２５万～９５万程度である。また、構造としては、直鎖状のものや、メチル基の分岐を含む分岐状のものであってもよい。なお、（Ａ）成分のＰＥ樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
　本発明に使用できるＰＥ樹脂（Ａ）の市販品としては、三井化学社製の商品名リュブマーＬ３０００（密度：９６９ｋｇ／ｍ３、ＭＦＲ：１５ｇ／１０分）、同Ｌ４０００（密度：９６７ｋｇ／ｍ３、ＭＦＲ：６ｇ／１０分）、同Ｌ５０００（密度：９６６ｋｇ／ｍ３、ＭＦＲ：２ｇ／１０分）などが挙げられる。
　樹脂材料に配合するＰＴＦＥ樹脂（Ｂ１）は、非射出成形性のフッ素樹脂である。ＰＴＦＥ樹脂は、結晶性熱可塑性樹脂であり、その融点は通常便宜的に３２７℃とされているが、溶融粘度が３８０℃でも１０１１ ポアズと極めて高く、成形時の溶融粘度が１０３～１０４ ポアズである一般の熱可塑性樹脂とは異なり、射出成形などの溶融成形法を適用できない。このためＰＴＦＥ樹脂は、主に、粉末状樹脂を予備成形し、これを融点以上の３６０～３９０℃に加熱し、粒子を焼結する成形法が採用される。この態様においてＰＴＦＥ樹脂（Ｂ１）は、射出成形で形成される樹脂層の主成分ではなく、ベースとなるＰＥ樹脂（Ａ）に対して充填剤（粉末状）として配合される。ＰＴＦＥ樹脂（Ｂ１）を含むことで、摺動面に潤滑油やグリースを介さないドライ環境下において、低摩擦化が図れ、摩擦発熱が軽減され、高負荷でも摩擦摩耗特性に優れる。
　ＰＴＦＥ樹脂としては、－（ＣＦ２－ＣＦ２）ｎ－で表される一般のＰＴＦＥ樹脂を用いることができ、また、一般のＰＴＦＥ樹脂に、パーフルオロアルキルエーテル基（－ＣｐＦ２ｐ－Ｏ－）（ｐは１－４の整数）やポリフルオロアルキル基（Ｈ（ＣＦ２）ｑ－）（ｑは１－２０の整数）などを導入した変性ＰＴＦＥ樹脂も使用できる。
　ＰＴＦＥ樹脂としては、懸濁重合法によるモールディングパウダー、乳化重合法によるファインパウダー、再生ＰＴＦＥ樹脂のいずれを用いてもよい。ここで、再生ＰＴＦＥ樹脂とは、バージン材ではないＰＴＦＥ樹脂であり、例えば、モールディングパウダーまたはファインパウダーを融点以上で加熱および加圧した成形体、またはその加工品などを加熱焼成後に粉砕した粉末、また、この粉末にさらにγ線または電子線などを照射した粉末などのタイプがある。
　ＰＴＦＥ樹脂としては、再生ＰＴＦＥ樹脂を用いることが好ましい。樹脂層の耐摩耗性を向上させるためには分子量が高いＰＴＦＥ樹脂を用いることが好適であるが、一般に分子量が高いバージン材のＰＴＦＥ樹脂を用いる場合、成形条件によっては樹脂材料が増粘して射出成形が阻害されるおそれがある。これに対して、再生ＰＴＦＥ樹脂を用いることで成形時における繊維化を防止でき、増粘による射出成形阻害が起こらない。また、均一分散性に優れるとともに、加熱焼成されているので、耐摩耗性にも優れる。なお、ＰＴＦＥ樹脂の分子量としては、数平均分子量（Ｍｎ）が約１０万～１０００万であるものが好ましい。
　ＰＴＦＥ樹脂は、樹脂材料の射出成形に際しての溶融混練時において粉末状で配合される。ＰＴＦＥ樹脂粉末の平均粒子径は、５～５０μｍが好ましく、９～１５μｍがより好ましい。平均粒子径が５μｍ未満であると、該粉末が凝集して塊となり、すべり軸受の摺動面が円滑な面とならないおそれがある。また、平均粒子径が５０μｍをこえると、すべり軸受の摺動面における摩擦摩耗特性にバラつきが生じるおそれがある。
　本発明で使用できるＰＴＦＥ樹脂の市販品としては、喜多村社製：ＫＴＬ－６１０、ＫＴＬ－４５０、ＫＴＬ－３５０、ＫＴＬ－８Ｎ、ＫＴＬ－４００Ｈ、三井・デュポンフロロケミカル社製：テフロン（登録商標）７－Ｊ、ＴＬＰ－１０、旭硝子社製：フルオンＧ１６３、Ｌ１５０Ｊ、Ｌ１６９Ｊ、Ｌ１７０Ｊ、Ｌ１７２Ｊ、Ｌ１７３Ｊ、ダイキン工業社製：ポリフロンＭ－１５、ルブロンＬ－５、ヘキスト社製：ホスタフロンＴＦ９２０５、ＴＦ９２０７などが挙げられる。
　樹脂材料において、ＰＴＦＥ樹脂（Ｂ１）が、ＰＥ樹脂（Ａ）とＰＴＦＥ樹脂（Ｂ１）との合計質量（Ａ＋Ｂ１）に対して、１０質量％をこえ、４０質量％以下含まれることが好ましい。１０質量％以下であると、耐摩耗性の向上効果が乏しく、５ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ．をこえるようなＰＶ値での使用に際して、耐摩耗性に劣るおそれがある。一方、４０質量％をこえると、射出成形性を阻害するおそれがある。好ましくは、１０質量％をこえ、３０質量％以下であり、より好ましくは２０～３０質量％である。
　その他、すべり軸受の樹脂層を形成する樹脂材料には、摩擦摩耗特性を改善するために、また、線膨張係数を小さくするために、適当な充填材を添加することができる。例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ポリエステル繊維、ボロン繊維、炭化珪素繊維、窒化硼素繊維、窒化珪素繊維、金属繊維などの繊維類、炭酸カルシウムやタルク、シリカ、クレー、マイカなどの鉱物類、硼酸アルミニウムウィスカー、チタン酸カリウムウィスカーなどの無機ウィスカー類、ポリイミド樹脂やポリベンゾイミダゾールなどの各種耐熱性樹脂などが挙げられる。なお、軟質相手材を攻撃するおそれがある場合には、繊維状の充填材は配合しない。さらに、この発明の効果を阻害しない配合量で公知の添加剤を併用してもよい。例えば、帯電防止剤（カーボンナノ繊維、カーボンブラック、黒鉛など）、離型剤、難燃剤、耐候性改良剤、酸化防止剤、顔料などの添加剤を適宜添加してもよく、これらを添加する方法も特に限定されるものではない。
　この態様における樹脂材料の最も好ましい組成は、実質的にＰＥ樹脂（Ａ）とＰＴＦＥ樹脂（Ｂ１）である再生ＰＴＦＥ樹脂の２成分からなる組成（微量成分として顔料などを含めてもよい）である。この場合、繊維状充填材などを含まず、また、再生ＰＴＦＥ樹脂も成形時に繊維化しないことから、樹脂材料の流動方向〔例：ＭＤ（molding direction）〕に略沿った線膨張係数と、樹脂材料の流動方向に略直交する方向〔例：ＣＤ（cross molding direction）〕に略沿った線膨張係数とを略同じとできる。さらに、潤滑油（含油シリカ）などを含まないことで、これを含む場合と比較して曲げ弾性率や曲げ強度の大幅な向上が図れる。これらにより、高ＰＶ条件下でのすべり軸受使用時において、金属製基材からの樹脂層の剥がれ、樹脂層自体の変形や偏摩耗などを防止できる。なお、ここでの線膨張係数は、例えば、Ｒ．Ｔ．（室温）～６０℃における平均線膨張係数であり、ＴＭＡ（熱機械分析）法により測定できる。
　樹脂層を形成する樹脂材料において、諸原材料を混合し、混練する手段は、特に限定するものではなく、ヘンシェルミキサー、ボールミキサー、リボンブレンダー、レディゲミキサーなどにて混合し、さらに二軸押出し機などの溶融押出し機にて溶融混練し、成形用ペレットを得ることができる。また、充填材の一部材料の投入は、二軸押出し機などで溶融混練する際にサイドフィードを採用してもよい。この成形用ペレットを用い、例えば、金属製基材に対して樹脂層をインサート成形により射出成形する。射出成形を採用することで、精密成形性および生産性などに優れる。また、物性改善のためにアニール処理などの処理を採用してもよい。
　樹脂材料の樹脂母材としてＰＥ樹脂を用いるのみでは、潤滑成分としてシリコーン油を含浸した多孔質シリカを配合する場合でも、ＰＶ値が３ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ．程度までの条件で使用できるに留まり、これをこえるＰＶ値では耐摩耗性が満足されにくかった。これに対して、ＰＥ樹脂に非射出成形性のフッ素樹脂を所定割合で配合することで、高ＰＶ値での耐摩耗性を著しく向上させることができる。
　樹脂層を形成する樹脂材料が、射出成形可能なＰＥ樹脂（Ａ）を主成分とし、非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ（Ｂ２）を所定量含む材料の場合を以下に説明する。
　樹脂材料の主成分となるＰＥ樹脂（Ａ）については、上述のＰＴＦＥ樹脂（Ｂ１）を用いる場合と同様である。
　樹脂材料に配合するＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）は、非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂である。ＵＨＭＷＰＥ樹脂は、ＰＥ樹脂の通常２万～３０万の分子量を、５０万～１１００万程度までに高めた樹脂であり、低摩擦特性を有する。また、ＵＨＭＷＰＥ樹脂は、高分子量であるため耐摩耗性が良好である。しかし、ＵＨＭＷＰＥ樹脂の中でも特に分子量が１００万以上のものは、溶融時の粘度が極めて高く、ほとんど流動しないため、これをベース樹脂として通常の射出成形法によって成形することはできず、通常、加熱圧縮成形やラム押出し成形によって素材を成形した後、機械加工によって所望の形状に加工される。このような非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）は、射出成形可能なＰＥ樹脂（Ａ）よりも低摩擦特性であり耐摩耗性にも優れている。この非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）は、ＰＥ樹脂（Ａ）よりも高分子量であることが好ましい。
　非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）の重量平均分子量は、１００万～４００万であることが好ましい。１００万未満のＵＨＭＷＰＥ樹脂粉末では、耐摩耗性の向上効果が乏しい。４００万をこえると、薄肉成形性などを阻害する。
　樹脂材料において、非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）が、ＰＥ樹脂（Ａ）と非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）との合計質量（Ａ＋Ｂ２）に対して５～３０質量％含まれることが好ましい。５質量％未満であると、耐摩耗性の向上効果が乏しく、５ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ．をこえるようなＰＶ値での使用に際して、耐摩耗性に劣るおそれがある。一方、３０質量％をこえると、射出成形性を阻害するおそれがある。好ましくは８～３０質量％であり、より好ましくは１４～３０質量％である。
　この態様では、ＵＨＭＷＰＥ樹脂の中でも、特に非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂を、樹脂層の主成分ではなく、耐摩耗性向上を図るための充填材として用いている。非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）とＰＥ樹脂（Ａ）とは、いずれも－ＣＨ２－ＣＨ２－単位を含む主鎖を有する同種の樹脂であり、相溶性に優れている。射出成形に際しての溶融混練により、ＰＥ樹脂（Ａ）の中に、非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）が完全または一部相溶した状態で分散している。
　樹脂材料の射出成形に際しての溶融混練時において、非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）は平均粒子径１０～２００μｍの粉末状で配合される。好ましくは、平均粒子径１０～５０μｍの粉末状である。微細粉末状で配合することで、樹脂層の薄肉成形性を阻害せず、また、相溶性にも優れ耐摩耗性を向上させやすい。また、平均粒子径の異なる２種類以上のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）の粉末を配合することもできる。さらに、非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）の粉末形状は、混練性に優れることから、球状が好ましい。なお、平均粒子径は、レーザ回析法による測定値である。
　本発明に使用できる非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂粉末（Ｂ２）の市販品としては、三井化学社製の商品名ミペロン（球状、重量平均分子量：２００万、密度：９４０ｋｇ／ｍ３、平均粒子径２５～３０μｍ）、三井化学社製の商品名ハイゼックスミリオン（重量平均分子量：１１５万～４００万、密度：９３５～９４０ｋｇ／ｍ３、平均粒子径：１２０～１６０μｍ）などが挙げられる。
　この態様では樹脂層の摺動性をより向上させるために、射出成形可能なＰＥ樹脂（Ａ）、非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）に加えて、連通孔を有する充填材である多孔質シリカ（Ｃ）と、潤滑剤（Ｄ）とを配合することが好ましい。さらに、固体潤滑剤（Ｅ）を配合することもできる。
　多孔質シリカ（Ｃ）としては、非晶質の二酸化ケイ素を主成分とする粉末が使用できる。例えば、一次粒子径が１５ｎｍ以上の微粒子の集合体である沈降性シリカや、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を含有したケイ酸アルカリ水溶液を有機溶媒中で乳化し、二酸化炭素でゲル化させることにより得られる真球状多孔質シリカなどが挙げられる。本発明においては、粒子径が３～８ｎｍの一次微粒子が集合して真球状シリカ粒子を形成した多孔質シリカが、連通孔を有しているため特に好ましい。この真球状シリカ粒子の平均粒子径は、０．５～１００μｍが好ましく、取扱い易さや摺動性を考慮した場合は、１～２０μｍが特に好ましい。このような真球状多孔質シリカとしては、ＡＧＣエスアイテック社製の商品名サンスフェアが挙げられる。
　粒子径が３～８ｎｍの一次微粒子が集合した真球状シリカ粒子は、比表面積が２００～９００ｍ２／ｇ、好ましくは３００～８００ｍ２／ｇ、細孔容積が１～３．５ｍｌ／ｇ、細孔径が５～３０ｎｍ、好ましくは２０～３０ｎｍ、吸油量が１５０～４００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは３００～４００ｍｌ／１００ｇの特性を有することが好ましい。また、水に浸漬した後に再度乾燥しても、上記細孔容積および吸油量が浸漬前の９０％以上を保つことが好ましい。なお、上記の比表面積および細孔容積は窒素吸着法により、吸油量はＪＩＳ Ｋ５１０１に準じて測定した値である。
　また、真球状シリカ粒子の内部と外表面は、シラノール（Ｓｉ－ＯＨ）で覆われていることが、潤滑油などを内部に保持しやすくなるため好ましい。さらに、多孔質シリカは、母材に適した有機系、無機系の表面処理を行なうことができる。上記多孔質シリカは、粒子の形状は特に限定されず、平均粒子径、比表面積、吸油量などが上記真球状シリカ粒子の範囲内であれば、非球状多孔質シリカであっても使用できる。なお、相手材への攻撃性や混練性の観点から、球状、真球状の粒子がより好ましい。なお、ここで、球状とは、長径に対する短径の比が０．８～１．０の球をいい、真球状とは、上記球状よりもっと真球に近い球をいう。
　潤滑剤（Ｄ）としては、常温で液体の潤滑油、イオン性液体、あるいは潤滑油に増ちょう剤を含んだグリースなど、潤滑効果を有する物質であれば使用できる。
　潤滑油としては、軸受用として汎用されているものであれば使用でき、例えば、スピンドル油、冷凍機油、タービン油、マシン油、ダイナモ油などの鉱油、ポリブテン、ポリ-α-オレフィン、アルキルナフタレン、脂環式化合物などの炭化水素系合成油、または、天然油脂とポリオールとのエステル油、リン酸エステル、ジエステル油、ポリグリコール油、シリコーン油、ポリフェニルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、アルキルベンゼン、フッ素化油などの非炭化水素系合成油が挙げられる。また、グリースとしては、これらの潤滑油を基油とし、金属石けん、複合金属石けんなどの石けん系増ちょう剤、または、ベントン、シリカゲル、ウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物などの非石けん系増ちょう剤を用いたグリースが挙げられる。その他、固体ワックスを配合してもよい。
　本発明のすべり軸受では、低摩擦が求められることから、潤滑剤（Ｄ）として上記の中でもシリコーン油を用いることが好ましい。シリコーン油は、上述の多孔質シリカ表面に残存するシラノール基と親和性がある。シリコーン油としては、官能基を有さないシリコーン油、官能基を有するシリコーン油のいずれも使用できる。
　樹脂材料に、多孔質シリカ（Ｃ）と潤滑剤（Ｄ）とを配合する場合、混練順序は特に限定しないが、多孔質シリカと潤滑剤とを予め混練し、多孔質シリカに潤滑剤を含浸させた後で他の材料と混練することが好ましい。なお、ベース樹脂と多孔質シリカを混練し成形体とした後、潤滑剤を含浸する方法も可能である。また、多孔質シリカは吸湿や吸水しやすいので、混練前に乾燥することが好ましい。乾燥手段としては特に制限なく、電気炉での乾燥、真空乾燥などを採用できる。潤滑油を十分に多孔質シリカ内に保持でき、混練性にも優れることから、多孔質シリカに予めシリコーン油などを含浸した含油多孔質シリカの状態で他の材料に配合することが好ましい。
　樹脂材料において、多孔質シリカ（Ｃ）とシリコーン油などの潤滑剤（Ｄ）とは、合計質量（Ｃ＋Ｄ）で樹脂材料全体に対して２５～５０質量％含まれることが好ましい。より好ましくは、２５～４５質量％であり、さらに好ましくは、３０～４０質量％、最も好ましくは３５～４０質量％である。なお、内訳として、質量換算で（Ｃ）：（Ｄ）＝１：３程度とすることが好ましい。含油多孔質シリカを樹脂材料全体に対して２５～５０質量％配合することで、潤滑油の供給性に優れ、優れた摩擦摩耗特性を持続できる。
　また、上記潤滑油を上述の金属製基材からなる軸受外周部に含浸し、上記連通孔構造を有する樹脂層を介して摺動面に滲出させて潤滑させることも可能である。
　固体潤滑剤（Ｅ）としては、上述したものと同様のＰＴＦＥ樹脂、黒鉛、二硫化モリブデン、窒化硼素、二硫化タングステンなどが使用できる。その他、上述のＰＴＦＥ樹脂（Ｂ１）を用いる場合と同様に、充填材や添加剤を適宜配合できる。
　この態様における樹脂材料の最も好ましい組成は、射出成形可能なＰＥ樹脂（Ａ）、非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）、多孔質シリカ（Ｃ）、シリコーン油などの潤滑剤（Ｄ）の実質的に４成分からなる組成（微量成分として顔料などを含めてもよい）である。この場合、多孔質シリカ（Ｃ）とシリコーン油などの潤滑剤（Ｄ）とを、合計質量（Ｃ＋Ｄ）で樹脂材料全体に対して２５～５０質量％とする場合、ＰＥ樹脂（Ａ）とＵＨＭＷＰＥ樹脂（Ｂ２）との合計質量（Ａ＋Ｂ）は、樹脂材料全体に対して、５０～７５質量％となる。
　なお、樹脂材料の混練方法や成形方法は、上述のＰＴＦＥ樹脂（Ｂ１）を用いる場合と同様である。
　樹脂材料の樹脂母材としてＰＥ樹脂を用いるのみでは、高いＰＶ値の条件では、耐摩耗性が悪化していくおそれがあった。これに対して、非射出成形性の樹脂として、上述のように、ＰＴＦＥ樹脂、または、非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂を配合することで、高ＰＶ値での耐摩耗性を向上させることができる。この結果、本発明のすべり軸受は、多くの用途における転がり軸受の代替品として好適に利用できる。
　本発明のすべり軸受の一構造例を図１により説明する。
　図１（ａ）はすべり軸受の斜視図を、図１（ｂ）はＡ－Ａ断面図をそれぞれ示す。すべり軸受１は、軸受外周部２が金属製基材で形成され、この軸受外周部２の摺動部となる内周側に、上述の樹脂材料を用いて樹脂層３がトンネルゲートを経てインサート成形されている。金属製基材は、上述した焼結レスの圧粉体である。この樹脂層３は、軸受摺動面に複数の溝４を有し、該溝４の底部位置にゲート痕５が形成されている。図１（ａ）において、この複数の溝４は円筒状軸受のラジアル摺動面に軸方向溝４Ａ、４Ｂとして形成され、軸方向溝４Ａの底部位置にゲート痕５が形成され、軸方向溝４Ｂにはゲート痕５が形成されていない。また、複数の溝４は、円筒状軸受のラジアル摺動面、スラスト摺動面、またはラジアル摺動面およびスラスト摺動面の両方に設けることができる。
　トンネルゲートを経たインサート成形は、公知の金型構造を用いて行なうことができる。トンネルゲート痕が溝の底部位置に形成されるので、成形工程におけるゲート処理が必要なく、高精度を有しつつ、大量生産が可能となる。
　複数の軸方向溝４は、トンネルゲート痕を有する溝４Ａと、トンネルゲート痕を有さない溝４Ｂとから構成される。また、溝４Ａの両側から溝４Ｂに至る軸受摺動面上の距離が等しくなるように配置されている。好ましくは溝４Ａと溝４Ｂとが等間隔で同数形成される。この配置とすることにより、射出成形時のウエルド部が溝４Ｂ内に形成される。さらに、溝４に摩耗粉を捕捉し、異常摩耗の発生を抑制することができる。
　軸受外周部２は、すべり軸受の外周部を構成する筒状の部材であり、摺動部を有する部材である。この摺動部とは、例えばラジアル方向の荷重を支持するための内径側摺動部もしくは外径側摺動部の何れか一方または両方をいい、また、スラスト方向にも荷重を支持する場合には、端面摺動部を含む。例えば摺動部は、内径側摺動部、外径側摺動部、端面摺動部の少なくとも何れか一つ以上の摺動部とされる。
　金属製基材からなる軸受外周部２の摺動部には樹脂層３がインサート成形され、軸部材と摺動する軸受面を形成する。成形時、樹脂層を形成する溶融樹脂が圧粉体の表面開孔から表層部の内部細孔に入り込んで固化するため、樹脂層は一種のアンカー効果によって母体表面に強固に密着する。そのため、軸部材との摺動による樹脂層の剥離、脱落が生じにくく、高い耐久性が得られる。
　樹脂層が形成される金属製基材（圧粉体）表面の表面開孔率は、例えば０％をこえ５０％以下とするのが好ましい。表面開孔率が例えば０％であると、樹脂層に対するアンカー効果が十分に得られず、表面開孔率が５０％をこえると寸法精度および機械的強度を保持できなくなる場合がある。なお、「表面開孔率」とは表面の単位面積当りに占める表面開孔の総面積の割合（面積比）である。
　樹脂層における、（樹脂材料の線膨張係数（単位：１／℃）×（樹脂層の肉厚（単位：μｍ））は、０．１５以下がよく、０．１３以下が好ましく、０．１０以下がさらに好ましい。上記値が０．１５より大きい場合、樹脂層の肉厚または膨張も大きくなる。このとき、樹脂層の外径側は金属製基材で拘束されていることから、金属の膨張分以上は膨張できず、内径側へ膨張し、内径寸法が小さくなる。その結果、軸との隙間が減少し、初期の隙間設定によっては、温度上昇により軸へのダキツキが発生する可能性がある。また、過度の隙間の変動は、トルク変動を引き起こすため好ましくなく、回転精度の点からは隙間は小さいほうが好ましい。
　また、成形が可能である樹脂層の肉厚は、５０μｍ程度であり、これより薄いと形成が困難となる。従って、樹脂膨張係数×肉厚は０．００３以上が必要であり、好ましくは０．０１以上、さらに好ましくは０．０１５以上必要である。
　樹脂層の肉厚は、０.１～０.５ｍｍ（１００～５００μｍ）に設定することが好ましい。なお、本発明における「樹脂層の肉厚」は、金属製基材に入り込まない表面部分の厚さ（径方向の厚さ）である。樹脂層の肉厚が０.１ｍｍ未満では、長期使用時の耐久性に劣るおそれがある。一方、樹脂層の厚さが０．５ｍｍをこえると、ヒケが発生し寸法精度が低下するおそれがある。また、摩擦による熱が摩擦面から金属製基材に逃げ難く、摩擦面温度が高くなる。さらに、荷重による変形量が大きくなるとともに、摩擦面における真実接触面積も大きくなり、摩擦力、摩擦発熱が高くなるおそれがある。
　本発明のすべり軸受の形状としては、ラジアル型、平板型、フランジ付きブッシュなど、摺動部の形状に合わせて最適な軸受形状を選択することができる。また、図１では、軸受摺動面に複数の溝を有する態様を説明したが、これに限定されず、該溝を形成しない態様であってもよい。
　また、樹脂層の軸受外周部へインサート成形する箇所は、軸受外周部の摺動部であれば特に限定されない。例えば、図２（ａ）～（ｅ）に示すような場合が挙げられる。図２（ａ）（ｅ）は、ラジアル方向への荷重を支持するため、軸受外周部２の内径側ラジアル摺動面に樹脂層３を形成したものである。図２（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、ラジアル方向およびスラスト方向への荷重を支持するため、軸受外周部２の内径側ラジアル摺動面およびスラスト摺動面に樹脂層３を形成したものである。なお、図示しないが、必要に応じて、軸受の外径部に樹脂層を付与することも可能である。なお、図２（ｃ）（ｅ）に示すように、軸受外周部と樹脂層とが剥がれないような引っ掛け部を有する樹脂層の形状を採用してもよい。
　樹脂層の樹脂材料として、上述した、射出成形可能なＰＥ樹脂（Ａ）を主成分とし再生ＰＴＦＥ樹脂（Ｂ１）を所定量含む材料を用いる場合、樹脂材料の流動方向（ＭＤ）に略沿った線膨張係数と樹脂材料の流動方向に略直交する方向（ＣＤ）に略沿った線膨張係数とが略同じであるため、図２（ｂ）～（ｅ）に示すような形状で樹脂層を形成した場合にも、軸受温度変化に対する形状／寸法精度の安定に優れ、該樹脂層の剥がれ、変形、偏摩耗などを防止できる。
　本発明のすべり軸受は、高精度であり、摺動特性（低摩擦、低摩耗）に優れており、アルミ軸などの軟質相手材を攻撃せず、さらに異音の発生も抑制できる。このため、例えば、複写機やプリンターなどの事務機器の現像部、感光部、転写部などにおける回転部品の回転軸を支持する軸受として使用できる。なお、ＰＥ樹脂を主成分とすることから、主に８０℃以下の温度雰囲気において好適に利用できる。
　また、１５ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ．以上の高ＰＶ値での使用も可能であることから、従来は、転がり軸受で対応していた荷重、速度で使用される部位についても、該転がり軸受に置き換えて使用できる。
　以上の発明は、すべり軸受における金属製基材として、未焼結の圧粉体とし、これに水蒸気処理などにより酸化物皮膜を形成したものを用いている。これとは別に、樹脂材料について、上述した、射出成形可能なＰＥ樹脂を主成分とし非射出成形性の樹脂を含む材料を用いつつ、金属製基材を他の構成としてもよい。例えば、この金属製基材として、上述の圧粉体と同種の材料を用い、焼結した焼結体を用いてもよい。Ｆｅ系焼結金属からなる基材は、例えば、Ｆｅを所定量配合した原料金属粉末（成形性や離型性を向上させるためバインダーを少量添加してもよい）を所定形状に成形し、脱脂し、焼成して得られた焼結体に、必要に応じてサイジングなどの後処理を施して形成できる。
　また、金属製基材として、溶製金属製基材を採用してもよい。溶製金属材質としては、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、または銅合金であることが好ましい。鉄としては一般構造用炭素鋼（ＳＳ４００など）、軟鋼（ＳＰＣＣ、ＳＰＣＥなど）、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６など）などが挙げられ、これら鉄に亜鉛、ニッケル、銅などのめっきを施してもよい。アルミニウムとしてはＡ１１００、Ａ１０５０、アルミニウム合金としてはＡ２０１７、Ａ５０５２（アルマイト処理品も含む）、銅としてはＣ１１００、銅合金としてはＣ２７００、Ｃ２８０１などがそれぞれ挙げられる。溶製金属製基材とする場合、インサート成形時の樹脂層との密着性を高めるために、接合面をショットブラスト、タンブラー、機械加工などにより、凹凸形状に荒らす（例えば、Ｒａ４μｍ以上）ことが好ましい。また、酸性溶液処理（硫酸、硝酸、塩酸など、もしくは他の溶液との混合）、アルカリ性溶液処理（水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど、もしくは他の溶液との混合）などの化学表面処理を施し、接合面に微細凹凸形状を形成することが好ましい。化学表面処理により形成された微細凹凸形状は、多孔質のような複雑な立体構造となっているため、アンカー効果を発揮しやすく、強固な密着が可能となる。
　以下、具体的な実施例などを用いて本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
［金属製基材の評価］
　材料の金属粉末として還元鉄粉を、第二金属成分として電解銅粉を、圧粉成形用潤滑剤としてアミドワックス系粉末潤滑剤を用いて、基材例１～１３の試験片を作製し、各種試験を実施した。試験片はリング状で、寸法は次のとおりである。
　内径：φ１２
　外径：φ２０
　長さ：７ｍｍ
基材例１～５
　還元鉄粉に対して、電解銅粉を２ｗｔ．％、潤滑剤を０．７ｗｔ．％添加し、混合したものを合金工具鋼ＳＫＤ１１製の金型に充填し、各種成形圧力において一軸加圧成形することにより、圧粉密度（ｇ／ｃｍ3）の異なる５個の円筒状圧粉体を得た。その後、圧粉体中に含まれる潤滑剤成分を、３５０℃において９０分間脱脂処理した上で、５００℃で４０分間水蒸気処理して、基材例１～５を得た。基材例１～５の圧粉密度（ｇ／ｃｍ3）は次のとおりであった。
　基材例１：５．３
　基材例２：６．０
　基材例３：６．５
　基材例４：７．０
　基材例５：７．２
基材例６～９
　水蒸気処理の処理温度の違いが与える影響を確かめるために、基材例３相当の、圧粉密度６．５ｇ／ｃｍ3の圧粉体を、基材例１～５と同様に３５０℃で９０分間脱脂した上で、次の４種類の処理温度において４０分間水蒸気処理して得たものを、基材例６～９とした。
　基材例６：３５０℃
　基材例７：４００℃
　基材例８：４５０℃
　基材例９：５５０℃
基材例１０、１１
　水蒸気処理の処理時間の違いが与える影響を確かめるために、処理時間を変えたものを２つ準備した。すなわち、基材例３相当の、圧粉密度６．５ｇ／ｃｍ3の圧粉体を、基材例１～５と同様に３５０℃で９０分間脱脂した上で、５００℃において、次の時間だけ水蒸気処理して得たものを基材例１０、基材例１１とした。
　基材例１０：２０分間
　基材例１１：８０分間
基材例１２、１３
　材質の差異が与える影響を確かめるために、材質を変えたものを２つ準備した。すなわち、基材例３と同様に、各粉末を圧粉密度６．５ｇ／ｃｍ3になるように一軸加圧成形し、基材例１～５と同様に３５０℃で９０分間脱脂した上で、５００℃で４０分間水蒸気処理した。各基材例で用いた粉末の組成は次のとおりである。
　基材例１２：還元鉄粉のみ（Ｃｕ　０％）に対して、潤滑剤を０．７ｗｔ．％添加した粉末
　基材例１３：還元鉄粉に対して電解銅粉を２０ｗｔ．％、潤滑剤を０．７ｗｔ．％添加した粉末
評価方法
　得られた試験片の機械的特性は、ＪＩＳ　Ｚ　２５０７に準拠して実施した圧環強さ測定の結果を基に評価した。使用した試験装置は、株式会社島津製作所製、オートグラフＡＧ－５０００Ａである。圧環強さとは、圧環荷重から一定の方法で求められる円筒状焼結体または圧粉体の強さをいい、圧環荷重とは、円筒形の焼結体または圧粉体を軸に平行な二面で圧縮して割れが生じ始めたときの荷重をいう。
　表１に、圧環強さの判定基準を示す。すなわち、同表の左欄のように圧環強さ（単位：ＭＰａ）を５０未満、５０以上１００未満、１００以上１５０未満、１５０以上の４段階に分け、それぞれ右欄の記号×、△、○、◎で表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　また、画像寸法測定器（株式会社キーエンス製、ＩＭ－６０００）を用いて、水蒸気処理前と水蒸気処理後のそれぞれにつき、試験片の内径と外径を測定し、処理前の寸法に対する処理前後の変化量の百分率を計算し、寸法変化率とした。なお、寸法変化率の判定には、内径または外径のうち、大きい方の数値を採用した。
　表２に、寸法変化率の判定基準を示す。すなわち、同表の左欄のように寸法変化率（単位：％）を±０．１以上、±０．１未満、±０．０５未満の３段階に分け、それぞれ右欄の記号△、○、◎で表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　次に、評価結果について述べる。
（イ）圧粉密度について
　圧粉密度が圧環強さおよび寸法変化率に対して与える影響を確かめるため、圧粉密度の異なる基材例１～５の２％Ｃｕ－Ｆｅ圧粉体に対して、５００℃で４０分間、水蒸気処理を実施した。この場合の圧環強さおよび寸法変化率の判定結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　基材例１～５は、水蒸気処理によりすべて圧環強さが向上している。具体的には、圧粉密度５．３ｇ／ｃｍ3の基材例１が１００ＭＰａ未満であるのを除けば、圧粉密度６．０ｇ／ｃｍ3以上の基材例２～５で圧環強さは１００ＭＰａ以上となっている。ただし、圧粉密度７．０ｇ／ｃｍ3の基材例４、同じく７．２ｇ／ｃｍ3の基材例５では寸法変化率が若干悪化した。しかも、基材例５は、圧粉密度７．０ｇ／ｃｍ3の基材例４よりも圧環強さが劣っている。このことから、圧粉密度は必ずしも高い方がよいわけではないことが分かる。
　試験結果に照らし、圧粉密度は５．０～７．６ｇ／ｃｍ3、好ましくは５．３～７．２ｇ／ｃｍ3、より好ましくは６．０ｇ／ｃｍ3以上７．０ｇ／ｃｍ3未満の範囲とするのがよい。とくに、圧粉密度が６．０ｇ／ｃｍ3以上７．０ｇ／ｃｍ3未満の範囲にある基材例２および基材例３は、圧環強さに関しても、寸法変化率に関しても、すべり軸受として十分である。
　（ロ）処理温度について
　水蒸気処理の処理温度が圧環強さおよび寸法変化率に与える影響を確かめるため、圧粉密度６．５ｇ／ｃｍ3の２％Ｃｕ－Ｆｅ圧粉体に対し、処理温度を変えて、それぞれ４０分間、水蒸気処理を実施した。この場合の圧環強さおよび寸法変化率の判定結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　圧環強さに関しては、処理温度が３５０℃の基材例６、４００℃の基材例７、５５０℃の基材例９では１００ＭＰａ以上であり、処理温度４５０℃の基材例８と処理温度５００℃の基材例３では１５０ＭＰａ以上であった。最大寸法変化率は、いずれの基材例でも±０．１％未満であり、処理温度が５００℃以下の基材例３、８、７、６では±０．０５％未満であった。なお、処理温度３５０℃の基材例６では一部赤錆（Ｆｅ2Ｏ3）が発生しており、当初目的としたＦｅ3Ｏ4皮膜のみを形成することはできなかった。基材例６よりも処理温度が高かった基材例７、８、３、９では赤錆の発生は認められなかった。
　試験結果に照らし、水蒸気処理の処理温度は４００℃以上、好ましくは４００℃以上５５０℃以下、より好ましくは４５０℃以上５００℃以下の範囲とするのがよい。処理温度に関しては、５００℃の基材例３と５５０℃の基材例９の試験結果を対比すれば、処理温度は必ずしも高いほど良いというわけではないことが分かる。とくに、圧環強さも、寸法変化率も、従来の水蒸気処理の一般的な処理温度とされる５００～５６０℃よりも低い処理温度が好適であるとの知見を得た。
　（ハ）処理時間について
　水蒸気処理の処理時間が圧環強さおよび寸法変化率に与える影響を確かめるため、圧粉密度６．５ｇ／ｃｍ3の２％Ｃｕ－Ｆｅ圧粉体に対し、５００℃で、処理時間を変えて、水蒸気処理を実施した。この場合の圧環強さおよび寸法変化率の判定結果を表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表５からわかるように、基材例１０、３、１１はいずれも圧環強さが１５０ＭＰａ以上であり、寸法変化率も±０．１％未満であった。この結果に照らし、水蒸気処理の処理時間は２０分以上処理すれば十分な効果が得られると考える。
　（ニ）材質の差異について
　材質が圧環強さおよび寸法変化率に与える影響を確かめるため、基材となる還元鉄粉に対して異なる割合の電解銅粉を添加した粉末を用いて、圧粉密度６．５ｇ／ｃｍ3の圧粉体を成形し、５００℃で４０分間の水蒸気処理を実施した。この場合の各試験片の圧環強さおよび寸法変化率の判定結果を表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　還元鉄粉に対する電解銅粉の割合は、基材例１２が０ｗｔ．％、基材例３が２ｗｔ．％、基材例１３が２０ｗｔ．％であったが、いずれも圧環強さは１００ＭＰａ以上であった。これらの調査した組成においては、鉄比率を８０ｗｔ．％まで削減しても１００ＭＰａ以上の圧環強さを達成すること、しかも、いずれの組成においても寸法変化率は±０．１％未満であることがわかる。
　次に、実施例のすべり軸受を、以下の材料および成形方法により製造して所定の摩擦摩耗試験を行なった。
１．樹脂材料
　ベース樹脂；
　（Ａ）射出成形可能なＰＥ樹脂［三井化学社製の商品名リュブマーＬ５０００Ｐ］（密度（ＡＳＴＭ Ｄ １５０５）：９６６ｋｇ／ｍ３、ＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ ７２１０（１９０℃、１０ｋｇｆ））：２ｇ／１０分）
　充填剤；
　（Ｂ１）再生ＰＴＦＥ樹脂（非射出成形性のフッ素樹脂）［喜多村社製の商品名ＫＴＬ－６１０］（平均粒子径（レーザ回析法）：１２μｍ）
　（Ｂ２）非射出成形性のＵＨＭＷＰＥ樹脂［三井化学社製の商品名ミペロンＸＭ２２０］（重量平均分子量：２００万、平均粒子径（レーザ回析法）：３０μｍ、嵩比重（ＡＳＴＭ Ｄ １８９５）：４００ｋｇ／ｍ３、ショア硬度（ＡＳＴＭ Ｄ３４１８）：６５Ｄ、球状粒子）
　（Ｃ）多孔質シリカ［ＡＧＣエスアイテック社製の商品名サンスフェアＨ５３］
　（Ｄ）シリコーン油［信越化学工業社製の商品名ＫＦ－９６Ｈ］
　これら樹脂材料を用いて下記表８に示す配合割合で配合したものを２軸押し出し装置で溶融混練し、成形用ペレットを作成した。なお、実施例２～４については、多孔質シリカとシリコーン油との混合比を１：３（質量換算）とする混合物（含油多孔質シリカ）を得て、樹脂材料全体に対して表８に示す配合割合で配合した。
　実施例１の樹脂材料を用いて試験片を射出成形で作成して物性評価を行なったところ、曲げ強度（ＡＳＴＭ　Ｄ７９０）が４０ＭＰａであり、曲げ弾性率（ＡＳＴＭ　Ｄ７９０）が１７００ＭＰａであり、ＴＭＡ法により測定したＲ．Ｔ．～６０℃における平均線膨張係数が、樹脂材料の流動方向（ＭＤ）に略沿った線膨張係数と樹脂材料の流動方向に略直交する方向（ＣＤ）に略沿った線膨張係数のいずれも１３～１６×１０-5／℃であった。
２．金属製基材からなる外環
　サイズ：φ８．５ｍｍ（内径）、φ１６ｍｍ（外径）、５ｍｍ（高さ）
　成分：銅（０．５～２．５質量％）、その他（３質量％以下）、鉄（残量）
　製造工程：材料粉末ブレンド、フォーミング、スチーム・防錆・乾燥（製造条件などの詳細は、上述の基材例と同じである）。
３．インサート成形条件
　金型内に上記形状の焼結外環を挿入し、上記で得られた成形用ペレットを用いてトンネルゲートを経て、下記条件でインサート成形を行なった。なお、樹脂層の厚みは０．２５ｍｍである。
　完成品サイズ：φ８ｍｍ（内径）、φ１６ｍｍ（外径）、５ｍｍ（高さ）
　金型温度：１２０℃
　成形温度：２５０℃
　射出圧力：１００～１４０ＭＰａ
４．摩擦摩耗試験
　下記表７の条件で摩擦摩耗試験を行なった。相手材軸とすべり軸受の隙間は、２０μｍ（２０℃で測定）とした。また、摩耗係数は下記式により算出した。摩擦摩耗試験の結果を表８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 　摩耗係数
　ｋ＝δ／（Ｆ×Ｄ）
　　ｋ：摩耗係数　ｍｍ／（Ｎ×ｍ）　定義：単位仕事量当たりの真円度増加量
　　Ｆ：ラジアル荷重　　Ｎ
　　Ｄ：総滑り距離　　　ｍ
　　δ：摩耗量（真円度の増加量）　ｍｍ　　δ＝δ１－δ０
　　　δ０：試験前の供試軸受の内径２断面真円度（半径法）の平均値
　　　δ１：試験後の供試軸受の内径２断面真円度（半径法）の平均値
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　表８に示すように、ＰＥ樹脂に非射出成形性の樹脂を含む各実施例は、射出成形可能であり、ＰＶ値５、１５ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎのいずれにおいても耐摩耗性に優れることが分かる。
　参考例のすべり軸受を、以下の材料および成形方法により製造して所定の摩擦摩耗試験を行なった。
１．樹脂材料
　ベース樹脂と充填材の種類については、表８に示す場合と同じである。これら樹脂材料を用いて表９に示す配合割合で配合したものを２軸押し出し装置で溶融混練し、成形用ペレットを作成した。なお、参考例２については、多孔質シリカとシリコーン油との混合比を１：３（質量換算）とする混合物（含油多孔質シリカ）を得て、この混合物を樹脂に配合したものを２軸押し出し装置で溶融混練し、成形用ペレットを作成した。各樹脂材料を用いて試験片を射出成形で作成し、物性評価を行なった。試験方法および物性結果を表９に併記する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　表９に示すように、参考例１の樹脂材料は、含油多孔質シリカを含む参考例２の樹脂材料に対して曲げ強度および曲げ弾性率が大幅に高いことが分かる。また、参考例１の樹脂材料は、線膨張係数が流動方向（ＭＤ）とその直交方向（ＣＤ）でほぼ同じであることが分かる。
２．焼結金属製基材からなる外環（焼結外環）
　サイズ：φ８．５ｍｍ（内径）、φ１６ｍｍ（外径）、５ｍｍ（高さ）
　成分：銅（０．５～２．５質量％）、その他（３質量％以下）、鉄（残量）
　製造工程：材料粉末ブレンド、フォーミング、シンタリング、サイジング、防錆・乾燥
３．インサート成形条件
　金型内に上記形状の焼結外環を挿入し、上記で得られた成形用ペレットを用いてトンネルゲートを経て、下記条件でインサート成形を行なった。なお、樹脂層の厚みは０．２５ｍｍである。なお、実施例、比較例のいずれも射出成形可能であった。
　完成品サイズ：φ８ｍｍ（内径）、φ１６ｍｍ（外径）、５ｍｍ（高さ）
　金型温度：１２０℃
　成形温度：２５０℃
　射出圧力：１００～１４０ＭＰａ
４．摩擦摩耗試験
　上記表７の条件で摩擦摩耗試験を行なった。相手材軸とすべり軸受の隙間は、２０μｍ（２０℃で測定）とした。また、摩耗係数は上記式により算出した。この摩擦摩耗試験を複数回行ない、ＰＶ値と摩耗係数との関係を調べた。結果を図３に示す。なお、図３は、ＰＶ値を横軸に、摩耗係数を縦軸にしてプロットした図である。
　図３に示すように、含油多孔質シリカを含んでいるが非射出成形性のフッ素樹脂をまったく含まない参考例２は、ＰＶ値が３ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎこえると、耐摩耗性が満足されにくいことが分かる。また、高ＰＶ値では、測定毎の摩耗係数のバラつきも大きくなっている。これに対して、非射出成形性のフッ素樹脂を所定量含む参考例１では、ＰＶ値５、１０、１５ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎのいずれにおいても、十分な耐摩耗性を有し、また、そのバラつきも小さいことが分かる。
　本発明のすべり軸受は、長期間にわたって軸受特性を維持させつつ価格を低く抑えることが可能であるので、例えば、事務機器などにおける転がり軸受の代替品として好適に利用できる。
　１　すべり軸受
　２　軸受外周部
　３　樹脂層
　４　溝
　５　ゲート痕

Claims (13)

  1. 　金属製基材と、この基材の摺動面となる表面に樹脂材料を用いて形成された樹脂層とを有するすべり軸受であって、
    　前記金属製基材が、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末を主原料とする原料粉末を加圧成形した未焼結の圧粉体であり、前記金属粉末の粒子間に酸化物皮膜が形成されていることを特徴とするすべり軸受。
  2. 　前記圧粉体は、寸法測定法による圧粉密度が５．０～７．６ｇ／ｃｍ3の範囲であることを特徴とする請求項１記載のすべり軸受。
  3. 　前記圧粉体は、１００ＭＰａをこえる圧環強さを有することを特徴とする請求項１記載のすべり軸受。
  4. 　前記酸化物皮膜は、水蒸気処理によって形成されていることを特徴とする請求項１記載のすべり軸受。
  5. 　前記樹脂材料は、射出成形可能なポリエチレン樹脂を主成分とし、非射出成形性の樹脂を含む材料であり、前記樹脂層は、該材料を用いて射出成形により前記基材に一体に成形されていることを特徴とする請求項１記載のすべり軸受。
  6. 　前記非射出成形性の樹脂がフッ素樹脂であり、
    　前記樹脂材料において、前記フッ素樹脂が、前記射出成形可能なポリエチレン樹脂と前記フッ素樹脂との合計質量に対して１０質量％をこえ、４０質量％以下含まれることを特徴とする請求項５記載のすべり軸受。
  7. 　前記フッ素樹脂は、再生ポリテトラフルオロエチレン樹脂であることを特徴とする請求項６記載のすべり軸受。
  8. 　前記フッ素樹脂は、前記樹脂材料に平均粒子径５～５０μｍの粉末状で配合されたことを特徴とする請求項６記載のすべり軸受。
  9. 　前記射出成形可能なポリエチレン樹脂は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に基づき、荷重１０ｋｇ、１９０℃で測定したときのＭＦＲが１～３０ｇ／１０分であることを特徴とする請求項５記載のすべり軸受。
  10. 　前記非射出成形性の樹脂が、再生ポリテトラフルオロエチレン樹脂であり、
    　前記樹脂材料において、前記再生ポリテトラフルオロエチレン樹脂が、前記射出成形可能なポリエチレン樹脂と前記再生ポリテトラフルオロエチレン樹脂との合計質量に対して１０質量％をこえ、４０質量％以下含まれることを特徴とする請求項５記載のすべり軸受。
  11. 　前記非射出成形性の樹脂が、超高分子量ポリエチレン樹脂であり、
    　前記樹脂材料において、前記超高分子量ポリエチレン樹脂が、前記射出成形可能なポリエチレン樹脂と前記超高分子量ポリエチレン樹脂との合計質量に対して５～３０質量％含まれることを特徴とする請求項５記載のすべり軸受。
  12. 　前記樹脂材料において、多孔質シリカと潤滑剤とが含まれることを特徴とする請求項１１記載のすべり軸受。
  13. 　前記すべり軸受は、面圧（Ｐ）と滑り速度（Ｖ）を乗じたＰＶ値が、５ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ．をこえる条件で使用される軸受であることを特徴とする請求項５記載のすべり軸受。
PCT/JP2015/053335 2014-02-06 2015-02-06 すべり軸受 WO2015119231A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/117,408 US20160341251A1 (en) 2014-02-06 2015-02-06 Sliding bearing
CN201580007375.3A CN105980723A (zh) 2014-02-06 2015-02-06 滑动轴承
EP15746685.5A EP3104029A4 (en) 2014-02-06 2015-02-06 Plain bearing

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014021718A JP2015148285A (ja) 2014-02-06 2014-02-06 すべり軸受
JP2014021726A JP6199196B2 (ja) 2014-02-06 2014-02-06 すべり軸受
JP2014-021726 2014-02-06
JP2014-021718 2014-02-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015119231A1 true WO2015119231A1 (ja) 2015-08-13

Family

ID=53778031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/053335 WO2015119231A1 (ja) 2014-02-06 2015-02-06 すべり軸受

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20160341251A1 (ja)
EP (1) EP3104029A4 (ja)
CN (1) CN105980723A (ja)
WO (1) WO2015119231A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180264696A1 (en) * 2015-10-14 2018-09-20 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Metal-resin bonded member and method of manufacturing the same
US11346398B2 (en) 2018-01-17 2022-05-31 Ntn Corporation Sliding bearing, bearing apparatus, and image forming apparatus

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015025576A1 (ja) * 2013-08-20 2015-02-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関用電動式空気流量制御装置
JP2016053210A (ja) * 2013-12-26 2016-04-14 Ntn株式会社 圧粉体を用いた機械部品およびその製造方法
JP6649695B2 (ja) * 2015-04-24 2020-02-19 オイレス工業株式会社 複層摺動部材及びそれを用いた自動車のラックピニオン式舵取装置
CN106855082A (zh) * 2017-01-22 2017-06-16 珠海市静润轴承科技有限公司 长寿命复合轴承及其制造方法以及电机、风扇
US11644064B2 (en) * 2017-02-24 2023-05-09 Vibracoustic Se Bearing bush
CN108607998B (zh) * 2018-05-04 2020-09-25 西迪技术股份有限公司 一种金属烧结摩擦材料及摩擦片
CN113510891B (zh) * 2021-04-23 2022-09-27 中国科学院兰州化学物理研究所 一种两级孔聚酰亚胺材料及其制备方法、两级孔聚酰亚胺保持架及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5763602A (en) * 1980-07-25 1982-04-17 Ariajiyu Furitsute Sa Iron-base sintered member and manufacture
JP2002327750A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Ntn Corp 複層軸受
JP2009085234A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Ntn Corp 滑り軸受およびその製造方法
JP2012031965A (ja) * 2010-08-02 2012-02-16 Porite Corp 流体動圧軸受の製造方法
JP2012514171A (ja) * 2008-12-30 2012-06-21 フエデラル―モーグル・ウイースバーデン・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング すべり要素およびその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6372803A (ja) * 1986-09-12 1988-04-02 Fujitsu Ltd 鉄系焼結部品の製造方法
US6899844B2 (en) * 2001-04-25 2005-05-31 Taiho Kogyo Co., Ltd. Production method of aluminum alloy for sliding bearing
JP2005024094A (ja) * 2003-06-10 2005-01-27 Ntn Corp すべり軸受
JP4515824B2 (ja) * 2004-05-27 2010-08-04 Ｎｔｎ株式会社 高精度すべり軸受
KR101069683B1 (ko) * 2006-09-28 2011-10-04 다이킨 고교 가부시키가이샤 접동 부재 및 그것을 이용한 유체 기계

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5763602A (en) * 1980-07-25 1982-04-17 Ariajiyu Furitsute Sa Iron-base sintered member and manufacture
JP2002327750A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Ntn Corp 複層軸受
JP2009085234A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Ntn Corp 滑り軸受およびその製造方法
JP2012514171A (ja) * 2008-12-30 2012-06-21 フエデラル―モーグル・ウイースバーデン・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング すべり要素およびその製造方法
JP2012031965A (ja) * 2010-08-02 2012-02-16 Porite Corp 流体動圧軸受の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3104029A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180264696A1 (en) * 2015-10-14 2018-09-20 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Metal-resin bonded member and method of manufacturing the same
US11633892B2 (en) * 2015-10-14 2023-04-25 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Metal-resin bonded member and method of manufacturing the same
US11346398B2 (en) 2018-01-17 2022-05-31 Ntn Corporation Sliding bearing, bearing apparatus, and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN105980723A (zh) 2016-09-28
EP3104029A4 (en) 2017-11-22
US20160341251A1 (en) 2016-11-24
EP3104029A1 (en) 2016-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015119231A1 (ja) すべり軸受
KR101835911B1 (ko) 복합 미끄럼 베어링
US7670055B2 (en) Sliding bearing
JP4515824B2 (ja) 高精度すべり軸受
KR101558826B1 (ko) 미끄럼 부재 및 미끄럼 재료 조성물
KR102418834B1 (ko) 수윤활식 베어링 재료
JP5715504B2 (ja) 複層軸受の製造方法および複層軸受
WO2005121288A1 (ja) 摺動材料およびすべり軸受
JP2010159808A (ja) 複層軸受
WO2016170742A1 (ja) 複層摺動部材及びそれを用いた自動車のラックピニオン式舵取装置
JP2003239976A (ja) 高精度すべり軸受
US20190226525A1 (en) Sliding member
JP2015148285A (ja) すべり軸受
JPH03292366A (ja) 耐摩耗性樹脂組成物
JP6317057B2 (ja) 滑り軸受
JP5841186B2 (ja) 複合滑り軸受
JP6199196B2 (ja) すべり軸受
JP6545781B2 (ja) 滑り軸受
JP5806363B2 (ja) 複合滑り軸受の製造方法
JP2006250262A (ja) 精密摺動部品用すべり軸受
JP2006009834A (ja) すべり軸受
JP2006225433A (ja) 摺動部材用樹脂組成物および摺動部材
JP2018059085A (ja) 摺動部材およびその製造方法
JP2019066044A (ja) 摺動部材
JP2009085233A (ja) 滑り軸受の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15746685

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15117408

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015746685

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015746685

Country of ref document: EP