WO2012117938A1 - 滑り軸受 - Google Patents

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WO2012117938A1
WO2012117938A1 PCT/JP2012/054405 JP2012054405W WO2012117938A1 WO 2012117938 A1 WO2012117938 A1 WO 2012117938A1 JP 2012054405 W JP2012054405 W JP 2012054405W WO 2012117938 A1 WO2012117938 A1 WO 2012117938A1
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sliding member
sliding
outer ring
resin
curved surface
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PCT/JP2012/054405
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和夫 廣瀬
高田　声一
淳 諸岡
郁馬 藤塚
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Ntn株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a sliding bearing.
  • the present invention relates to a sliding bearing used for supporting a heated roller (heat roller) such as a fixing roller or a pressure roller of a fixing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine.
  • a heated roller heat roller
  • an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine.
  • toner is attached to an electrostatic latent image formed by an optical device in the fixing device, and the toner image is transferred to a copy sheet and further fixed.
  • the toner image is passed between a fixing roller incorporating a heater and a pressure roller.
  • the transfer image composed of the toner image is fixed on the copy sheet by heat fusion.
  • the fixing roller is made of a soft metal in which a linear or rod-shaped heater is built in the shaft center portion, and is formed in a cylindrical shape with a small-diameter shaft portion protruding at both ends.
  • the fixing roller is made of a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum or aluminum alloy (A5056, A6063).
  • the surface of the fixing roller is finished by turning or polishing.
  • the fixing roller surface is coated or covered with a non-adhesive resin such as a fluororesin.
  • the surface temperature of the fixing roller is heated to about 180 to 250 ° C. by a heater.
  • the pressure roller is made of an iron material or a soft material coated with silicon rubber or the like, and is driven to rotate by pressing the copy paper against the fixing roller.
  • the pressure roller is heated to about 70 to 150 ° C. by heat transfer from the heating roller.
  • a heater is provided inside and heated to about 150 to 250 ° C.
  • a roller that is heated by heat transfer from a built-in heater or another member, such as the above-described fixing roller and pressure roller is referred to as a “heat roller”.
  • a heat roller heated to a high temperature is rotatably supported by a housing via ball bearings composed of deep groove ball bearings at both ends of the shaft, and a synthetic resin is interposed between the ball bearing and the shaft of the heat roller.
  • a heat insulating sleeve made up of, etc. is interposed. This is to prevent heat from escaping from the ball bearings at both ends when the heat roller is heated and to prevent the temperature distribution along the axial direction of the heat roller from becoming non-uniform and to prevent high temperature deterioration of the bearing.
  • a support roller for the heat roller there is a type using a resin sliding bearing.
  • a resin sliding bearing formed of a synthetic resin such as polyphenylene sulfide (PPS), polyamide (PA), polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetheretherketone (PEEK).
  • PPS resin with excellent heat resistance and mechanical strength is used as a ring-shaped bearing body, and a fluororesin layer is adhered to the sliding surface, or sliding with PPS resin blended with fluororesin etc.
  • a technique for integrally molding the entire bearing is known (see Patent Document 1).
  • a heat insulating sleeve is not interposed between the resin sliding bearing and the shaft portion of the heat roller.
  • a ball bearing is used as a heat roller bearing for intermediate to high-end machines, and a plastic sliding bearing is used for a popular machine.
  • the deep groove ball bearing which is a bearing for the heat roller of the fixing device in the image forming apparatus described above has a complicated structure and is expensive to manufacture. Further, in order to prevent non-uniform temperature distribution and high temperature deterioration of the bearing, the above-described resin heat insulating sleeve is required, which further increases the cost. Further, the bearing may be damaged due to the deflection of the support shaft caused by an error in mounting accuracy of the support shaft of the heat roller or a moment load.
  • resin-made plain bearings such as PPS resin have the advantage that they can be used at low cost because they can be used without interposing a heat insulating sleeve, have a simple structure and can be injection-molded.
  • this plastic sliding bearing has a friction torque about 2 to 5 times higher than that of the deep groove ball bearing.
  • the friction torque increases, and at the same time, the wear increases and the specification may not be satisfied.
  • the grease may be insufficient at the part that receives a strong load and the specification may not be satisfied.
  • a sliding bearing when a sliding bearing is provided that includes an inner ring, an outer ring, and a sliding member interposed between the inner and outer rings, the sliding member may be stuck to the inner ring and the friction coefficient may increase.
  • the cause of the sliding member hugging the inner ring is as follows.
  • the slide bearing is used on a daily basis in such a manner that the ambient temperature rises due to the operation of the apparatus, the slide bearing is heated at the same time, and then the slide bearing is cooled by stopping the apparatus. By contracting after thermal expansion, the joint portion of the sliding member is deformed narrowly, and the sliding member is hugged to the inner ring.
  • the friction coefficient is increased by the sliding member hugging the inner ring.
  • the grease is pushed out from the sliding surface, which may further increase the coefficient of friction and cause wear.
  • the present invention has been made to cope with such a problem, and provides a plain bearing that can maintain a low friction torque without requiring a heat insulating sleeve while having a simple structure that is inexpensive and easy to manufacture. With the goal.
  • another object of the present invention is to provide a plain bearing capable of preventing an increase in the coefficient of friction and occurrence of wear caused by the sliding member being held by the inner ring.
  • the sliding bearing of the present invention is a sliding bearing comprising an inner ring, an outer ring, and a sliding member interposed between the inner and outer rings.
  • the inner ring has a curved surface on the outer periphery and a support shaft on the inner periphery.
  • Each has a bearing hole to be fitted
  • the sliding member is a molded product of a resin composition having a curved surface that slides in contact with the curved surface on the outer periphery of the inner ring, and the outer ring is the inner ring.
  • the sliding member is non-contact and holds the sliding member on the inner peripheral side.
  • the sliding member is an annular body having one joint portion.
  • the outer ring has a protrusion on the inner peripheral surface, and the protrusion is fitted to the mating portion of the sliding member.
  • the abutment portion has a butting surface on one side in the axial direction of each end section at both ends of the annular body, and the protrusion of the outer ring is on the opposite side in the axial direction of at least one end section. It has a shape having a stepped portion to be fitted.
  • the circumferential width of the fitting portion of the stepped portion with the projection of the outer ring is larger than the circumferential width of the projection of the outer ring. Further, the gap width between the butted surfaces is smaller than the fitting gap width between the fitting portion of the stepped portion with the protrusion of the outer ring and the protrusion of the outer ring. Further, the gap width between the abutting surfaces in a state where the sliding member is not incorporated in the sliding bearing and the gap width between the abutting surfaces in a state where the sliding member is incorporated in the sliding bearing are the same. It is characterized by.
  • the base resin of the resin composition forming the sliding member is at least one selected from polyphenylene sulfide (PPS) resin, polyetheretherketone (PEEK) resin, polyamideimide (PAI) resin, and polyimide (PI) resin. It is a synthetic resin.
  • the resin composition forming the sliding member includes at least one selected from a solid lubricant and a fibrous reinforcing material, and the solid lubricant is a polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, graphite, and molybdenum disulfide.
  • the fibrous reinforcing material is at least one selected from carbon fibers and aramid fibers.
  • the outer ring has an opening at one end face in the axial direction and a claw at the edge of the opening, and the sliding member is incorporated into the outer ring from the opening and fixed by the claw. It is characterized by.
  • the outer ring is a molded body of a resin composition.
  • the base resin of the resin composition forming the outer ring is at least one synthetic resin selected from PPS resin, PEEK resin, PAI resin, and PI resin.
  • the resin composition forming the outer ring includes a fibrous reinforcing material, and the fibrous reinforcing material is at least one selected from carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber.
  • the outer ring has a flange on the outer periphery.
  • the sliding surface of the inner ring and the sliding member is coated with at least one lubricant selected from fluorine grease and urea grease. Further, a lubricant holding pocket is formed on the sliding surface of the sliding member.
  • the curved surface of the outer periphery of the inner ring is a concave curved surface
  • the curved surface of the sliding member is a convex curved surface.
  • the convex curved surface of the sliding member is characterized in that a non-curved surface portion is formed on the entire circumference of the central portion in the axial direction.
  • the sliding member is an injection-molded body of the resin composition, and a parting line in injection molding is formed on the non-curved surface portion.
  • the inner ring is an inner ring for ball bearings.
  • the sliding bearing of the present invention is a sliding bearing comprising an inner ring, an outer ring, and a sliding member interposed between the inner and outer rings.
  • the inner ring has a curved surface on the outer periphery and a support shaft on the inner periphery.
  • Each has a bearing hole to be fitted
  • the sliding member is a molded product of a resin composition having a curved surface that slides in contact with the curved surface on the outer periphery of the inner ring, and the outer ring is the inner ring. Since it is non-contact and the sliding member is held on the inner peripheral side, the number of parts is small and the structure is simple compared to a ball bearing.
  • the sliding member interposed between the non-contact inner and outer rings is a molded body of the resin composition, it has a self-insulating effect that is not found in ball bearings, and a separate heat insulating sleeve is not required.
  • the sliding bearing of the present invention has intermediate characteristics between the ball bearing and the conventional resin sliding bearing in both the friction torque and the manufacturing cost.
  • the sliding member is an annular body having one joint portion, the sliding member can be easily assembled to the inner ring. Further, stress concentration failure due to thermal expansion of the sliding member can be prevented.
  • the outer ring has a protrusion on the inner peripheral surface, and the protrusion fits into the mating portion of the sliding member, so that the sliding member and the outer ring do not rotate relative to each other, and the rotational torque is stabilized.
  • the sliding member is not hugged, and an increase in rotational torque and friction coefficient and generation of wear can be prevented.
  • the abutment portion has a butting surface on one side in the axial direction of each end section at both ends of the annular body, and the projection of the outer ring is fitted on the opposite side in the axial direction of at least one end section.
  • the shape having a stepped portion, and the circumferential width of the fitting portion of the stepped portion with the projection of the outer ring is larger than the circumferential width of the projection of the outer ring, so that the sliding member can be easily incorporated into the outer ring.
  • the gap width between the abutting surfaces is smaller than the fitting gap width between the outer ring protrusion formed of the stepped portion and the outer ring protrusion, when the deployment length becomes longer due to thermal expansion, The abutment gap is closed first, and the holding of the sliding member to the inner ring can be prevented.
  • the sliding bearing can be reduced in weight and excellent in heat insulation.
  • the outer ring has an opening on one end face in the axial direction and a claw at the edge of the opening, and the sliding member is incorporated into the outer ring from the opening and fixed by the claw Therefore, the sliding member can be easily assembled by snap fitting to the outer ring. With this structure, the sliding member is held inside the outer ring and integrated. By adopting such a snap-fit structure, the manufacturing process and assembly time can be further shortened and provided at low cost.
  • the base resin of the resin composition forming the sliding member or the outer ring is at least one synthetic resin selected from PPS resin, PEEK resin, PAI resin, and PI resin, it has excellent heat resistance and is about 200 ° C. Can be used until. For this reason, it can utilize suitably as a support bearing of a heat roller.
  • the resin composition forming the sliding member contains a solid lubricant, the friction torque is reduced. Moreover, since the said resin composition contains a fibrous reinforcing material, while reinforcing a sliding member etc., wear resistance becomes high, and also it becomes possible to use it in a higher temperature environment by high elasticity.
  • the solid lubricant is at least one selected from PTFE resin, graphite, molybdenum disulfide, and the like, it has excellent lubrication characteristics and more stable friction torque.
  • the fibrous reinforcing material that can be used for the sliding member is at least one selected from carbon fibers and aramid fibers, it is possible to suppress wear of the inner ring that is the sliding counterpart material. Further, the wear resistance of the sliding member and the retention property of the elastic modulus at a high temperature can be further improved. Further, since the fibrous reinforcing material that can be used for the outer ring is at least one selected from carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber, the structural strength of the outer ring can be increased.
  • the outer ring Since the outer ring has a flange on the outer periphery, it can be used as an axial positioning member in a fixing device or the like. Moreover, it is excellent also in workability
  • the friction torque can be further reduced, seizure of the sliding member can be prevented, and the performance life can be greatly prolonged.
  • the lubricant is at least one selected from fluorine grease and urea grease
  • the lubricant has stable lubricating performance and low friction torque even at high temperatures.
  • the lubricant can be stably supplied to the sliding surface by forming the lubricant holding pocket on the sliding surface of the sliding member.
  • the curved surface of the outer periphery of the inner ring is a concave curved surface
  • the curved surface of the sliding member is a convex curved surface that slides in contact with the concave curved surface
  • axial displacement between the inner ring and the outer ring can be prevented.
  • the non-curved surface portion is formed on the entire circumference of the central portion in the axial direction on the convex curved surface of the sliding member, the lubricant can be held in this portion.
  • the sliding member is an injection-molded body of the resin composition and a parting line in the injection molding is formed on the non-curved surface portion, the sliding member can be easily injection-molded. The protrusion does not interfere with the sliding surface of the inner ring.
  • the outer peripheral curved surface serving as a sliding surface with the sliding member is a rolling surface of the inner ring and is highly accurate, leading to stabilization of rotational performance.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows an example of the slide bearing of this invention. It is an axial sectional view of the sliding bearing of FIG. It is a figure which shows the assembly process of the slide bearing of this invention. It is the front view and axial direction sectional drawing of the sliding member of the sliding bearing of FIG. It is the front view and axial direction sectional drawing of the outer ring
  • FIG. 10 is a partially enlarged view of the axial sectional view of FIG. 9.
  • FIG. 10 is a front view and an axial sectional view of a sliding member of the sliding bearing of FIG. 9. It is a perspective view of the sliding member of the sliding bearing of FIG.
  • FIG. 10 is a front view and an axial sectional view of an outer ring of the sliding bearing of FIG. 9.
  • FIG. 10 is a front view and an axial sectional view of an inner ring of the slide bearing of FIG. 9. It is a figure which shows the clearance gap width of the fitting part of a sliding member and an outer ring
  • FIG. 1 is a perspective view of a sliding bearing according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an axial sectional view and a partially enlarged sectional view of the sliding bearing.
  • the sliding bearing 1 includes an inner ring 2, an outer ring 3, and a sliding member 4 interposed between the inner ring 2 and the outer ring 3.
  • the sliding bearing 1 is a radial bearing.
  • the inner ring 2 has a curved surface 2 a on the outer periphery and bearing holes 5 on the inner periphery for fitting with the support shaft.
  • the sliding member 4 has a curved surface 4 a that slides in contact with the curved surface 2 a on the outer periphery of the inner ring 2.
  • the outer ring 3 is composed of one member and is held so as to cover the sliding member 4 on the inner peripheral side. There is a gap 3f between the inner ring 2 and the outer ring 3, and the two members are not in contact with each other.
  • the sliding member 4 is formed between a plurality of claw portions 3 a formed at the edge of the opening 3 d provided on one end surface of the outer ring 3, an inner peripheral surface 3 c of the outer ring 3, and an inner surface 3 b on the end surface side of the outer ring 3. Is held by.
  • the sliding member 4 is in contact with the inner surface 3b of the outer ring 3 at its one end surface 4b, and is in contact with the inner peripheral surface 3c of the outer ring 3 at its outer peripheral surface 4d. It is held by the outer ring 3 by being hooked and fixed on the claw portion 3a.
  • the assembly process of the sliding bearing 1 is shown in FIG.
  • the sliding member 4 is fitted into the inner ring 2 by elastic deformation so that the curved surface 2a on the outer periphery of the inner ring 2 and the curved surface 4a of the sliding member 4 are in contact with each other.
  • an integral member of the inner ring 2 and the sliding member 4 is assembled into the outer ring 3 from the opening 3d.
  • the member is elastically deformed and widened by a plurality of claw portions 3a formed at the edge of the opening 3d of the outer ring 3, and until the one end surface 4b of the sliding member 4 contacts the end surface side inner surface 3b of the outer ring 3. Pushed in.
  • FIG. 4 shows a front view and an axial sectional view (in the direction of the arrow in the figure) of the sliding member 4.
  • the sliding member 4 is an annular body having a curved surface 4 a on the inner periphery thereof that faces the curved surface 2 a on the outer periphery of the inner ring 2.
  • the outer peripheral surface 4d of the sliding member 4 is a circumferential surface (a straight line in the axial cross section) that comes into contact with the inner peripheral surface 3c of the outer ring 3 so that the outer peripheral surface 4d can be held on the inner peripheral side of the outer ring 3 without any positional displacement in the circumferential direction. .
  • the one end surface 4 b of the sliding member 4 is a flat surface that contacts the end surface side inner surface 3 b of the outer ring 3 so that it can be held inside the outer ring 3 without any axial displacement.
  • the other end surface 4c of the sliding member 4 is a plane parallel to the one end surface 4b.
  • the sliding member 4 is preferably an annular body having one joint portion 4 f. Since the sliding member 4 is made of resin, when the inner ring 2 and the outer ring 3 are made of metal, the linear expansion coefficient is different from those members. Even in this case, by providing the mating portion 4f, thermal expansion at a high temperature can be released to the mating portion, and damage to the sliding member due to stress concentration can be prevented. Further, when the sliding member 4 is incorporated into the inner ring 2 by elastic deformation, the mating portion 4f is widened, so that the assembling property is excellent. As another aspect of the sliding member 4, a plurality of similar abutment portions (non-connecting portions) may be provided to form an annular body that is equally divided into a plurality. In this case, the same effect can be obtained.
  • the sliding member 4 is a molded body of a resin composition.
  • the kind of the synthetic resin used as the base resin of the resin composition is not particularly limited, but it needs to be a synthetic resin having characteristics that meet at least the use conditions (heat resistance, mechanical strength, etc.) of the sliding bearing.
  • a synthetic resin that can be injection-molded is preferable because it can be easily manufactured and the dimensional accuracy can be made uniform.
  • Examples of the synthetic resin that is the base resin of the resin composition that forms the sliding member 4 include polyamide 6 (PA6) resin, polyamide 6-6 (PA66) resin, polyamide 6-10 (PA610) resin, and polyamide 6- Polyamides such as 12 (PA612) resin, polyamide 4-6 (PA46) resin, polyamide 9-T (PA9T) resin, polyamide 6-T (PA6T) resin, polymetaxylene adipamide (polyamide MXD-6) resin PA) resin, polytetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) resin, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP) resin, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) resin, etc.
  • PA6 polyamide 6
  • PA66 polyamide 6-10
  • PA610 polyamide 6- Polyamides
  • PA polyamide MXD-6 resin
  • PA polymetaxylene adipamide
  • PA poly
  • polyamide resin a number represents the number of carbon atoms between amide bonds, and T represents a terephthalic acid residue.
  • Each of these synthetic resins may be used alone or may be a polymer alloy in which two or more kinds are mixed.
  • synthetic resins it is preferable to use at least one synthetic resin selected from PPS resin, PEEK resin, PAI resin, and PI resin because it has excellent heat resistance and can be used up to about 200 ° C.
  • PPS resin PEEK resin
  • PAI resin PAI resin
  • PI resin PI resin
  • a fibrous reinforcing material such as carbon fiber, aramid fiber, or glass fiber can be blended. These fibrous reinforcing materials may be blended in one kind or in combination of two or more kinds. By including these fibrous reinforcing materials in the resin composition, the sliding member is reinforced and wear resistance is enhanced. Furthermore, the use in a higher temperature environment is enabled by high elasticity.
  • the above fibrous reinforcing materials it is preferable to blend at least one selected from carbon fibers and aramid fibers. By using these, it is possible to suppress wear of the inner ring serving as the sliding counterpart while maintaining the above-described reinforcing effect in the sliding member. Further, the wear resistance of the sliding member and the retention property of the elastic modulus at a high temperature can be further improved.
  • a solid lubricant such as PTFE resin powder, graphite, molybdenum disulfide, polyimide resin, thermosetting resin powder such as phenol resin, wholly aromatic polyester resin, or the like may be blended. It can. These solid lubricants may be blended in one kind or in combination of two or more kinds. By blending the solid lubricant, the friction torque is reduced.
  • the above solid lubricants it is preferable to blend at least one selected from PTFE resin powder, graphite, and molybdenum disulfide. By using these, the lubrication characteristics of the sliding member are excellent, and the friction torque is more stable.
  • the resin composition which forms the sliding member 4 you may mix
  • FIG. 1 A front view and an axial sectional view of the outer ring 3 are shown in FIG.
  • the outer ring 3 is composed of one member, and is held so as to cover the sliding member 4 on the inner peripheral side.
  • the outer ring 3 has a flange 3e on the outer periphery, and this flange 3e can be used as an axial positioning member in an apparatus such as a fixing device.
  • the mechanical strength of the axial direction edge part used as the opening part side can be improved by providing the flange 3e in the opening part 3d side from the axial center.
  • the flange 3e the workability when the sliding member 4 is assembled is excellent.
  • the shape of the claw portion 3a formed at the edge of the opening 3d of the outer ring 3 can be any shape as long as it can be fixed and held so that the sliding member 4 does not come off when the bearing is used.
  • the shape of the claw portion 3 a is not only a shape having a flat portion in surface contact with the other end surface 4 c of the sliding member 4, but also provided with a recess or the like on the end surface of the sliding member 4.
  • the number of the claw portions 3a can be set to an arbitrary number.
  • the claw portion 3a has preferably two or more, more preferably 3 to 6, most preferably 4 as shown in FIG. 8, or as shown in FIG. Five places.
  • the position is equidistant in the circumferential direction.
  • the outer ring 3 By making the structure of the outer ring 3 snap snap-fit with the above-described claws or the like, the manufacturing becomes easy (see FIG. 3), the manufacturing process and the assembly time can be further reduced, and it can be provided at a low cost.
  • the outer ring 3 may have a structure other than the structure using the claw portion as long as it can hold the sliding member 4.
  • the sliding member 4 and a part of the outer ring 3 may be provided with a complementary fitting structure so that the sliding member 4 is fitted and fixed to the inner peripheral side of the outer ring 3.
  • the outer ring 3 preferably has a detent portion of the sliding member 4.
  • the sliding member 4 is held non-rotatable with respect to the outer ring 3 by the non-rotating portion, which leads to stabilization of rotational performance.
  • a complementary fitting structure with the sliding member 4 is provided in the claw portion and other portions of the outer ring 3, and this is used as the anti-rotation portion.
  • the rotation may be disabled.
  • a protrusion (rotation preventing portion 3 g) that can be fitted to a part of the mating portion 4 f of the sliding member 4 can be provided on a part of the inner peripheral surface 3 c of the outer ring 3.
  • the anti-rotation portion 3g is preferably provided on the anti-load side.
  • FIG. 8 is a figure in case the nail
  • FIG. 8 is a figure in case the nail
  • the outer ring 3 is not particularly limited as long as the outer ring 3 can be manufactured to have a structure for holding the sliding member 4, and can be made of synthetic resin or metal. Since it is easy to manufacture a complex structure that can snap fit by elastically deforming the nail portion and the like, it is preferably made of synthetic resin.
  • the synthetic resin which is the base resin of the resin composition forming the outer ring 3 the same resin as the above sliding member can be used, and among them, it has excellent heat resistance and can be used up to about 200 ° C. It is preferable to use at least one synthetic resin selected from resins, PEEK resins, PAI resins, and PI resins.
  • a fibrous reinforcing material such as carbon fiber, aramid fiber or glass fiber can be blended. These fibrous reinforcing materials may be blended in one kind or in combination of two or more kinds. By including these fibrous reinforcing materials in the resin composition, the outer ring is reinforced and can be used in a higher temperature environment due to its high elasticity.
  • extenders such as carbon black, calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, titanium oxide, silica, silicate, barium sulfate, mica, and other additives as necessary May be blended.
  • the extender has an advantage that it can contribute to cost reduction while maintaining the structural strength of the resin composition.
  • wheel 3 and the sliding member 4 is substantially made by making the base resin, a reinforcing material, etc. the same kind as the resin composition which forms the sliding member 4. It can be the same and can prevent breakage and displacement.
  • the metal material include cold rolled steel (SPCC), case-hardened steel (SCM), hot rolled steel (SPHC), carbon steel (S25C to S55C), stainless steel ( SUS304 to SUS316), iron-based metal materials such as mild steel (SS400), copper-based metal materials such as copper-zinc alloy and copper-aluminum-iron alloy, and aluminum-based metal materials such as aluminum-silicon alloy.
  • SPCC cold rolled steel
  • SCM case-hardened steel
  • SPHC hot rolled steel
  • carbon steel S25C to S55C
  • stainless steel SUS304 to SUS316
  • iron-based metal materials such as mild steel (SS400)
  • copper-based metal materials such as copper-zinc alloy and copper-aluminum-iron alloy
  • aluminum-based metal materials such as aluminum-silicon alloy.
  • FIG. 6 A front view and an axial sectional view of the inner ring 2 are shown in FIG.
  • a concave curved surface 2 a is formed on the entire outer periphery of the inner ring 2.
  • This curved surface 2a becomes a sliding surface with the sliding member.
  • wheel 2 can divert and use the existing inner rings for ball bearings, such as a deep groove ball bearing.
  • the curved surface 2a serving as a sliding surface with the sliding member is an inner ring rolling surface of the rolling ball bearing and has high accuracy, which leads to stabilization of rotational performance.
  • the material of the inner ring 2 is not particularly limited, and can be made of metal or synthetic resin.
  • a metal material the metal material (for example, bearing steel etc.) of the inner ring
  • a resin material what is used for the above-mentioned sliding member is mentioned. Since the mechanical strength of the slide bearing itself can be improved, the inner ring 2 is preferably made of metal.
  • the inner ring 2 is preferably a metal forged product. By using a forged product, it can be mass-produced at low cost.
  • the inner ring 2 can also be made of sintered metal. By using sintered metal, the effect of retaining the lubricant applied to the sliding surfaces of the inner ring and the sliding member is enhanced. Further, an oil-containing sintered metal obtained by impregnating the sintered metal with a lubricating oil is preferable. A synergistic effect can be expected, for example, that the lubricating effect can be maintained over a long period of time by the impregnated lubricating oil and the lubricant applied to the sliding surface.
  • the kind of sintered metal is not particularly limited.
  • Fe-based, Cu-based, Fe-Cu-based, Cu-Sn-based, or Cu-Fe-Sn-based alloys can be used.
  • what added carbon, graphite, molybdenum disulfide, etc. to these can also be used.
  • these sintered metals it is excellent in heat dissipation, is easy to manufacture by compression molding, and can be produced at low cost with little dimensional change. Therefore, it is a sintered body mainly composed of at least one selected from Cu and Fe. Bonded metals are preferred.
  • the sliding surfaces of the inner ring 2 and the sliding member 4 will be described in detail with reference to FIG.
  • the curved surface 4a of the sliding member 4 and the curved surface 2a on the outer periphery of the inner ring 2 are sliding surfaces.
  • the outer ring 3 is provided with an anti-rotation portion, and the sliding member 4 and the outer ring 3 rotate together with the inner ring 2 by holding the sliding member 4 so as not to rotate with respect to the outer ring 3. Since there is a gap 3f between the inner ring 2 and the outer ring 3 and the two members are not in contact with each other, there is no direct friction loss between the inner and outer rings.
  • the curved surface 2 a on the outer periphery of the inner ring 2 is a concave curved surface in the axial direction
  • the curved surface 4 a of the sliding member 4 is a convex curved surface whose axial cross section corresponds to the curved surface 2 a of the inner ring 2. It is.
  • axial displacement between the outer ring 3 and the sliding member 4 and the inner ring 2 can be prevented.
  • the existing inner ring for ball bearing can be used on the inner ring side as described above.
  • the curved surface 4a (convex curved surface) of the sliding member 4 is formed with a non-curved surface portion 4e around the entire circumference in the axial center portion.
  • the non-curved surface portion 4e has a flat shape with a straight cross section in the axial direction.
  • the non-curved surface portion 4e may have a distance of 2 to 15% of the arc radius in the axial cross section. preferable.
  • the curved surface 4a of the sliding member 4 and the curved surface 2a of the outer periphery of the inner ring 2 can be stably slidably contacted while maintaining a necessary and sufficient amount of lubricant.
  • the distance from the arc apex in the axial section of the non-curved surface portion 4 e is 15% of the arc radius of the curved surface 4 a of the sliding member 4.
  • the sliding member 4 is an injection-molded body
  • a parting line (PL) in the non-curved surface portion 4e, the protruding shape of the PL does not interfere with the curved surface 2a that is the sliding contact surface of the inner ring 2. For this reason, at least post-processing such as polishing of the PL mark on the inner peripheral side can be omitted, and manufacturing becomes easy.
  • FIGS. 9 is a front view and an axial sectional view of a plain bearing according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a partially enlarged view of the axial sectional view of FIG.
  • the sliding bearing 11 includes an inner ring 12, an outer ring 13, and a sliding member 14 interposed between the inner ring 12 and the outer ring 13.
  • the sliding bearing 11 is a radial bearing.
  • the sliding member 14 is a molded body of a resin composition, and is an annular body having one joint portion 14a.
  • the outer ring 13 is held so as to cover the sliding member 14 on the inner peripheral side.
  • a protrusion 13a provided on the inner peripheral surface of the outer ring 13 is fitted in the mating portion 14a of the sliding member.
  • the protrusion 13a of the outer ring 13 is fitted into the mating portion 14a of the sliding member 14, so that the sliding member 14 is held so as not to rotate in the circumferential direction with respect to the outer ring 13, and the sliding member 14 is Do not hug the inner ring 12.
  • the inner ring 12 has a curved surface 12a on the outer periphery and bearing holes 15 on the inner periphery for fitting with the support shaft.
  • the sliding member 14 has a curved surface 14 b on its inner circumference that slides in contact with the curved surface 12 a on the outer circumference of the inner ring 12.
  • the outer ring 13 includes a bearing end surface 13b, a cylindrical portion 13c, and a flange 13d.
  • the sliding member 14 is fixed to the outer ring 13 by a plurality of claw portions 13f formed on the edge of the opening 13e provided on one end surface of the outer ring 13 being hooked on the recesses 14c on the end surface of the sliding member 14. Has been.
  • FIG. 11 is a front view and an axial sectional view of the sliding member
  • FIG. 12 is a perspective view of the sliding member.
  • the sliding member 14 is an annular body having one joint portion 14 a, and has a curved surface 14 b on the inner periphery that faces the curved surface of the outer periphery of the inner ring. Since the sliding member 14 is made of resin, when the inner ring is made of metal, the linear expansion coefficient is different from that of the inner ring. Even in this case, since the mating portion 14a is provided, thermal expansion at a high temperature can be released to the mating portion 14a, and damage to the sliding member due to stress concentration can be prevented. Further, when the sliding member 14 is incorporated into the inner ring by elastic deformation, the mating portion 14a is widened, so that the assembling property is excellent.
  • the abutment portion 14a has abutting surfaces 14f and 14g on one side in the axial direction of each end section at both end portions 14d and 14e of the annular body. Moreover, it has the step parts 14h and 14i which the protrusion of an outer ring
  • a fitting (recessed) portion 14j composed of the stepped portions 14h and 14i is a portion that fits with the protrusion on the inner peripheral surface of the outer ring.
  • the abutting surface and the stepped portion are formed so as to bisect each end section in the axial direction, but if necessary, one axial width is increased. Also good.
  • the fitting portion 14j has a shape that can be fitted to the protrusion of the outer ring, the circumferential lengths of the step portions 14h and 14i can be arbitrarily set, and the step portion is provided only at one end portion of the annular body.
  • the form to form may be sufficient.
  • the sliding member 14 it is preferable to form a recess 14k in the center of the developed length of the inner periphery. By forming the recess 14k, the sliding member 14 can be easily expanded when it is incorporated into the inner ring.
  • the sliding member 14 expands by heating with a heat roller or the like. Moreover, since the diameter dimension is restrained by the outer ring or the housing, the expansion length becomes longer due to the expansion. When the expansion length is increased by heating expansion, the abutment gap width is set narrow so that the gap (abutment gap) between the butt surfaces 14f and 14g is closed, so that the abutment gap is closed by heating. As a result, a compressive stress is generated in the circumferential direction on the sliding member 14, and creep occurs. For this reason, even if the sliding member 14 is cooled, the inner diameter does not change, and the sliding member 14 does not get stuck to the inner ring. As a result, the rotational torque does not vary.
  • the sliding member 14 may be an annular body having an abutting portion 14a as shown in FIG.
  • the sliding member 14 having this shape is used (an aspect in which a protrusion or the like is not fitted to the mating portion 14a)
  • the following concerns are involved.
  • the opening gap is set wide, the opening gap does not close even if the development length is increased by heating expansion. Therefore, compressive stress is not generated in the circumferential direction of the sliding member, and creep does not occur.
  • the heat is heated by the heat of the heat roller, the molding stress is relieved, and the joint gap is deformed in a narrowing direction. For this reason, when cooled, the inner diameter of the sliding member changes small, and is held by the inner ring. As a result, the rotational torque increases.
  • test slide bearing B has no protrusion on the inner peripheral surface of the outer ring.
  • an operation test was performed under the conditions of temperature: 180 degrees, load: 1.8 MPa, speed: 13.2 m / min, operation time: 20 hours, lubricant: NOK Crubber BF4023.
  • the time course of the dynamic friction coefficient was recorded.
  • the results are shown in FIG. 19 (test sliding bearing A) and FIG. 20 (test sliding bearing B), respectively. 19 and 20, the horizontal axis represents elapsed time (h), and the vertical axis represents the dynamic friction coefficient.
  • the coefficient of dynamic friction is kept low and constant. This is presumably because the gap between the butting surfaces is constrained by the outer ring protrusion and the sliding member does not hug the inner ring.
  • the test sliding bearing B has a high coefficient of dynamic friction and a large fluctuation. This is presumably because the sliding member was hugged by the inner ring due to deformation without restraining the abutment gap.
  • the contact portion of the sliding member was formed in the shape shown in FIG. 16 for the evaluation test, but in this case, the gap management becomes severe and the assemblability may be lowered.
  • FIG. 13 shows a front view and an axial sectional view of the outer ring 13.
  • the outer ring 13 includes a bearing end surface 13b, a cylindrical portion 13c, and a flange 13d, and holds the sliding member on the inner peripheral side.
  • the flange 13d of the outer ring 13 is provided on the entire outer periphery of one axial end.
  • the outer ring 13 has an opening 13e on one end surface in the axial direction, and a claw portion 13f on the edge of the opening 13e, and the sliding member is incorporated into the outer ring 13 from the opening 13e. It is fixed with.
  • the sliding member and the outer ring 13 are integrally held, and the axial displacement of both members can be prevented.
  • the shape and the like of the claw portion 13f formed at the edge of the opening 13e of the outer ring 13 are the same as in the case of the sliding bearing of the aspect shown in FIG.
  • a protrusion 13 a that fits with a fitting portion 14 j (see FIG. 12) of the mating portion 14 a of the sliding member 14 is formed. Since the protrusion 13a is a portion that fits with the fitting portion 14j of the sliding member, the shape and the formation position are determined in relation to the fitting portion 14j.
  • the material of the outer ring 13 is the same as that of the sliding bearing of the aspect shown in FIG. 1 described above, and the material is not particularly limited, and can be made of resin or metal.
  • FIG. 14 shows a front view and an axial sectional view of the inner ring 12.
  • a concave curved surface 12 a is formed on the entire periphery of the inner ring 12.
  • This curved surface 12a becomes a sliding surface with the sliding member.
  • wheel 12 it is the same as that of the case of the sliding bearing of the aspect shown in the above-mentioned FIG.
  • the assembly order of the slide bearing will be described.
  • the sliding member 14 is fitted into the inner ring 12 by elastic deformation, and the curved surface 12a of the inner ring 12 and the curved surface 14b of the sliding member 14 are brought together.
  • a sliding bearing 14 is integrated into a fitting portion 14j (see FIG. 12) of the mating portion 14a of the sliding member 14 so that a protrusion 13a provided on the inner peripheral surface of the outer ring 13 is fitted.
  • coating lubricants such as grease
  • FIG. 15 is an enlarged view of a fitting portion between the outer ring protrusion 13 a and the mating portion of the sliding member 14.
  • the circumferential width W 2 of the mating portion 14j is too large for a circumferential width W 3 of the protrusion 13a, since the backlash is large, the circumferential width W 2 of the mating portion 14j, the projection 13a it is preferable to slightly larger than the circumferential width W 3. Specifically, it is preferable to increase it by about 0.3 to 0.6 mm.
  • abutting surfaces 14f, the gap width between 14 g (closed gap width) W 1 is preferably smaller than the mating portion 14j and fitting gap width of the protrusion 13a (W 4 + W 5) .
  • the circumferential width W 2 of the mating portion 14j is set to be larger than the circumferential width W 3 of the projections 13a, without requiring strict gap control, sliding against the outer ring Variations in rotational torque can be prevented while ensuring the ease of assembly of the members.
  • abutment surfaces 14f in a state that does not incorporate the sliding member 14 to ⁇ Ri bearing, a gap width W 1 between 14 g, and the gap width W 1 between the abutting surfaces in a state that incorporates a sliding member to ⁇ Ri bearing are preferably the same. Thereby, the fitting clearance between the sliding member 14 and the inner ring becomes uniform, and it is possible to prevent the rotational torque from being increased or fluctuated.
  • the sliding surfaces of the inner ring 12 and the sliding member 14 will be described in detail.
  • the curved surface 14 b of the sliding member 14 and the curved surface 12 a on the outer periphery of the inner ring 12 are sliding surfaces, and the sliding member 14 is held non-rotatably by the outer ring 13.
  • the outer ring 13 rotates together with the inner ring 12 relatively.
  • the inner ring 12 and the sliding member 14 are in contact with each other, and the inner ring 12 and the outer ring 13 are not in contact with each other through a gap 13g.
  • the outer circumferential curved surface 12 a of the inner ring 12 has a concave curved surface in the axial direction
  • the curved surface 14 b of the sliding member 14 has a convex curved surface whose axial sectional surface corresponds to the curved surface 12 a of the inner ring 12. It is.
  • the curved surface 14b (convex curved surface) of the sliding member 14 is formed with a non-curved surface portion 14m on the entire circumference in the central portion in the axial direction.
  • the non-curved surface portion 14m has a flat shape with a straight section in the axial direction.
  • the details of the uneven curved surface shape are the same as those shown in FIG.
  • a lubricant such as lubricating oil or grease
  • the sliding bearing of the present invention has a low friction characteristic because the above-mentioned resin sliding member is interposed between the inner and outer rings, but the friction torque is further increased by applying a lubricant to the sliding surface. Can be reduced. As a result, seizure of the sliding member can be prevented, and the performance life can be greatly prolonged.
  • the lubricant holding pockets 6 and 16 are preferably arranged on the sliding surfaces of the sliding members 4 and 14, that is, the load portions on the curved surfaces 4a and 14b.
  • the load portion is a portion that receives the load most on the sliding surface.
  • the lubricant is effectively utilized by arranging the lubricant holding pocket at the bearing load portion which is most important for the lubrication characteristics. 2 and 10, the vicinity of the arcuate vertices of the curved surfaces 4a and 14b is the load portion, and the lubricant holding pockets 6 and 16 are located in this portion.
  • the shape of the lubricant holding pocket formed on the sliding surface of the sliding member may be a dimple (hole) shape or a groove shape in addition to the non-curved surface portion as shown in FIGS. .
  • These non-curved surface portions, dimples, and grooves may be formed by combining a plurality of types. Further, any number of dimples and grooves can be provided.
  • the groove can be an axial or circumferential groove, the groove width is 0.1 to 5% of the inner circumference, and the depth is when the axial cross section of the curved surface of the sliding member is an arc. Is preferably 5 to 100% of the arc radius.
  • the diameter of the dimple is 1 to 80% of the axial width of the curved surface of the sliding member, and the depth is 5% of the arc radius when the axial cross section of the curved surface of the sliding member is arcuate. It is preferable to set it to ⁇ 100%.
  • an axial groove 4g is formed at the facing portion of the mating portion 4f of the sliding member 4, and the groove 4g is also lubricated. It is considered as an agent holding pocket.
  • FIG. 7 is a partially enlarged view of the inner peripheral surface of the sliding member in which groove-like lubricant holding pockets according to another embodiment are formed.
  • the lubricant holding pocket 6 shown in FIG. 7 is composed of a plurality of rows of rectangular grooves 6a having a C shape provided on the entire circumference of the curved surface 4a on the inner periphery of the sliding member 4, and The side is formed so as to face the rotation direction of the sliding member 4.
  • the lubricant enclosed between the sliding member 4 and the inner ring is scraped and moved from the lower side to the upper side in each groove 6a.
  • the time of rotation of the sliding member 4 is a time when the sliding member 4 rotates relative to the inner ring 2 and includes a case where the sliding member 4 is fixed and the inner ring 2 rotates.
  • each groove 6a is preferably an inclined groove that becomes deeper from the rectangular side 6b on the rotation direction side toward the opposite side 6c. By making the groove deeper from the rotation direction side toward the opposite side, it becomes easier to scrape the lubricant when the sliding member 4 is rotated than when there is no inclination.
  • the lubricant film is easily and continuously formed in the center of the sliding bearing width direction where the sliding bearing receives the most load. Smooth, low friction torque rotation is obtained.
  • the dimples and grooves are appropriately selected, and the size, position and number of the dimples are determined, so that the lubricant holding pocket can be used. The lubricant can be retained sufficiently and without waste.
  • the sliding member is made of resin and wear powder may be generated by sliding, the wear powder can be held in the lubricant holding pocket, so that rotation with low friction torque can be maintained.
  • the grease that is a lubricant applied to the sliding surfaces of the inner ring and the sliding member can be used without particular limitation as long as it is normally used for sliding bearings.
  • the base oil constituting the grease include mineral oils such as paraffinic mineral oil and naphthenic mineral oil, and hydrocarbon synthetic oils such as polybutene oil, poly- ⁇ -olefin oil, alkylbenzene oil, alkylnaphthalene oil, and alicyclic compounds.
  • non-hydrocarbon synthetic oils such as natural fats and oils, polyol ester oils, phosphate ester oils, diester oils, polyglycol oils, silicone oils, polyphenyl ether oils, alkyl diphenyl ether oils, and fluorinated oils.
  • base oils may be used alone or in combination of two or more.
  • thickener for example, aluminum soap, lithium soap, sodium soap, composite lithium soap, composite calcium soap, composite aluminum soap and other thickening agents such as diurea compounds and polyurea compounds.
  • Fluorine resin powders such as urea compounds and PTFE resins can be mentioned. These thickeners may be used alone or in combination of two or more.
  • the slide bearing of the present invention is used to support a fixing roller or the like that operates at a high temperature in an image forming apparatus, the grease also requires heat resistance.
  • Fluorine grease using resin powder as a thickener or urea grease using a urea compound as a thickener is preferably used.
  • the grease which mixed these can also be used.
  • each said grease can be made to contain a well-known additive as needed.
  • Example 1 Using the NTN precision resin BEAREE AS5056 (PPS resin composition (comprising PTFE resin and graphite)), which is a sliding bearing material for the fixing roller, the shape (non-curved surface portion 4e, mating portion 4f, and groove) shown in FIG. 4g) was manufactured by injection molding. Moreover, the outer ring
  • PPS resin composition comprising PTFE resin and graphite
  • ⁇ Rotational torque test> The rotational torque of the test bearing 21 was measured using a shaft heating type high temperature radial tester 20 shown in FIG.
  • the axial heating type high-temperature radial testing machine 20 heats the fixing roller 22 imitating the fixing roller of the fixing device of the copying machine from the inner diameter by a cartridge heater 23 and the surface temperature of the fixing roller 22 by a thermocouple 24 to a predetermined temperature. It is something to control.
  • the test bearing 21 is assembled in the housing 25, and the fixing roller 22 is inserted into the inner ring inner diameter of the test bearing 21. From the lower part of the housing 25, it was pushed up through a ball bearing 27, and a load 26 of 200N was applied.
  • Aluminum (A5052) turned product (surface roughness Ra 0.5 to 0.7 ⁇ m) is used as the fixing roller material, the rotation speed of the fixing roller 22 is 230 rpm, the surface temperature of the fixing roller 22 is 180 ° C., and the test time is 20 Time (h).
  • the lubrication was tested dry. In this state, the fixing roller 22 was rotated by the drive motor 29 via the coupling 28. The rotational torque of the test bearing 21 was calculated by measuring the rotational force of the co-rotating housing 25 with a load cell (not shown).
  • Manufacturing costs were quantified by relative evaluation when Example 1 was set to 100 and recorded respectively.
  • Comparative Example 2 As a test bearing, NTN precision resin BEAREE AS5056 was used, and a NTN fixing roller ball bearing: a sliding bearing injection-molded to the same dimensions as 6805ZZ with a retaining ring, was subjected to the same tests and evaluations as in Example 1. . The results are shown in FIG. 18 and Table 1.
  • the sliding bearing of Example 1 has a slightly larger rotational torque than the ball bearing of Comparative Example 1, but significantly reduces the rotational torque as compared with the sliding bearing of Comparative Example 2.
  • Table 1 it can be seen that the plain bearing of Example 1 is generally superior to the ball bearing and the conventional plain bearing.
  • the sliding bearing of the present invention has a low friction torque and a self-insulating effect, but has a smaller number of parts and a simpler structure than a ball bearing, is easy to manufacture, and has both friction torque and manufacturing cost. It has intermediate characteristics between ball bearings and conventional plastic sliding bearings. Therefore, it can be suitably used as a sliding bearing that supports a heat roller such as a heating roller or a pressure roller of a fixing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine.

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Abstract

　低コストで、製造が容易な簡易構造でありながら、断熱スリーブなどが不要で摩擦トルクも低く維持できる滑り軸受を提供することを目的とする。滑り軸受１は、内輪２と、外輪３と、この内輪２と外輪３との間に介在する摺動部材４とを備えてなり、内輪２は、外周に曲面２ａを内周に支持軸と嵌合する軸受孔を有し、摺動部材４は、内輪２の外周の曲面２ａに対向接触して摺動する曲面４ａを有する樹脂組成物の成形体であり、外輪３は、内輪２とは非接触であり内周側で摺動部材４を保持する。また、外輪３が、軸方向の一端面に開口部３ｄを、該開口部の縁に爪部３ａを有し、摺動部材４は開口部３ｄから該外輪に組み込まれて爪部３ａで固定される。

Description

滑り軸受
　本発明は滑り軸受に関する。特に、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置における定着装置の定着ローラや加圧ローラなどの加熱されるローラ（ヒートローラ）の支持に用いる滑り軸受に関する。
　一般に、画像形成装置は、その定着装置において、光学装置で形成された静電潜像にトナーを付着させ、このトナー像をコピー用紙に転写し、さらに定着させるものである。この定着工程では、ヒータを内蔵した定着ローラと加圧ローラとの間にトナー像を通過させる。これにより、トナー像からなる転写像がコピー用紙上に加熱融着によって定着される。
　定着ローラは、線状ないし棒状のヒータを軸心部に内蔵した軟質の金属製であり、両端に小径の軸部が突出した円筒状に形成されている。定着ローラは、アルミニウム、またはアルミニウム合金（Ａ５０５６、Ａ６０６３）などの熱伝導性に優れた金属材料からなる。定着ローラの表面は、旋削や研磨などで仕上げられる。また、定着ローラ表面には、フッ素樹脂などの非粘着性の高い樹脂がコーティングまたは被覆してある。定着ローラの表面の温度は、ヒータにより１８０～２５０℃前後に加熱される。
　加圧ローラは、シリコンゴムなどで被覆された鉄材または軟質材からなり、コピー用紙を定着ローラに押圧して回転駆動するものである。加圧ローラは、加熱ローラからの伝熱により、約７０～１５０℃に加熱される。あるいは、定着ローラと同様に内部にヒータが設けられ１５０～２５０℃前後に加熱される。以降、上記した定着ローラ、加圧ローラなどのように、内蔵されたヒータ、または、他部材からの伝熱により加熱されるローラを「ヒートローラ」と記す。
　高温に加熱されるヒートローラは、両端の軸部で深溝玉軸受からなるボールベアリングを介してハウジングに回転自在に支持されており、このボールベアリングとヒートローラの軸部との間に、合成樹脂などからなる断熱スリーブが介在させてある。これは、ヒートローラの加熱時に両端部のボールベアリングから熱が逃げてヒートローラの軸方向に沿う温度分布が不均一になるのを防止するのとともに、軸受の高温劣化を防止するためである。
　また、ヒートローラの支持軸受としては、樹脂製滑り軸受を用いるものがある。例えば、滑り軸受を、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの合成樹脂から形成しているものがある。具体例としては、耐熱性および機械的強度の優れたＰＰＳ樹脂などをリング状の軸受本体として、その摺動面にフッ素樹脂層を接着するか、または、フッ素樹脂を配合したＰＰＳ樹脂などで滑り軸受全体を一体成形する技術が知られている（特許文献１参照）。
　樹脂製滑り軸受を使用する場合、樹脂製滑り軸受自体が断熱性を有するため、一般的には、該樹脂製滑り軸受とヒートローラの軸部との間に断熱スリーブを介在させない。通常、画像形成装置の定着装置において、中級機から高級機はヒートローラ軸受にボールベアリングが使用され、普及機は樹脂製滑り軸受が使用されている。
特開平５－１１７６７８号公報
　しかしながら、上記した画像形成装置における定着装置のヒートローラ用の軸受である深溝玉軸受は、構造が複雑で製造コストも高価である。また、温度分布の不均一化、軸受の高温劣化を防止するために、上述の樹脂製断熱スリーブが必要となり、さらに高価になる。また、ヒートローラの支持軸の取り付け精度誤差やモーメント荷重などに起因する支持軸の撓みにより、軸受が破損するおそれがある。
　これに対して、ＰＰＳ樹脂などの樹脂製滑り軸受は、断熱スリーブを介在させることなく使用でき、構造が簡単で射出成形できることから、低コストで生産できるという利点を有する。しかし、この樹脂製滑り軸受は、深溝玉軸受と比べて、摩擦トルクが約２～５倍程度も高い。特に、ヒートローラの軸受摺動面粗さが粗いと、さらに摩擦トルクが大きくなり、同時に摩耗も大きくなり仕様を満足できなくなるおそれがある。
　また、摩擦トルクを小さくするため、軸受摺動面にグリースを塗布するとしても、荷重を強く受ける部分などではグリース不足となり、仕様を満足できなくなる場合がある。
　また、内輪と、外輪と、この内・外輪間に介在する摺動部材とを備えてなる滑り軸受とする場合、内輪に摺動部材が抱き付き、摩擦係数が上昇するおそれがある。内輪に摺動部材が抱き付く原因は、以下のとおりである。滑り軸受は、装置の稼動により雰囲気温度が上昇し、それとともに滑り軸受が加熱され、その後装置の停止により滑り軸受が冷却されるという態様で日常的に使用されている。熱膨張した後で収縮することにより、摺動部材の合い口部が狭く変形し、内輪に摺動部材が抱き付く。内輪に摺動部材が抱き付くことで、摩擦係数が上昇する。また、グリースを摺動面から押し出し、それにより、さらに摩擦係数が上昇し、摩耗が発生するおそれがある。
　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、低コストで、製造が容易な簡易構造でありながら、断熱スリーブなどが不要で摩擦トルクも低く維持できる滑り軸受を提供することを目的とする。また、これらに加えて、内輪に摺動部材が抱き付くことに起因する摩擦係数の上昇や摩耗の発生を防止し得る滑り軸受の提供を目的とする。
　本発明の滑り軸受は、内輪と、外輪と、この内・外輪間に介在する摺動部材とを備えてなる滑り軸受であって、上記内輪は、外周に曲面を、内周に支持軸と嵌合する軸受孔をそれぞれ有し、上記摺動部材は、上記内輪の外周の曲面に対向接触して摺動する曲面を有する樹脂組成物の成形体であり、上記外輪は、上記内輪とは非接触であり、内周側で上記摺動部材を保持することを特徴とする。
　上記摺動部材が、１ヶ所の合い口部を有する環状体であることを特徴とする。
　上記外輪は内周面に突起を有し、該突起が上記摺動部材の合い口部に嵌合することを特徴とする。また、上記合い口部は、上記環状体の両端部において、それぞれの端部断面の軸方向一方側に突合せ面を有し、少なくとも一方の端部断面の軸方向反対側に上記外輪の突起が嵌合する段部を有する形状であることを特徴とする。
　上記段部からなる上記外輪の突起との嵌合部分の周方向幅が、上記外輪の突起の周方向幅よりも大きいことを特徴とする。また、上記突合せ面間の隙間幅が、上記段部からなる上記外輪の突起との嵌合部分と、上記外輪の突起との嵌合隙間幅よりも小さいことを特徴とする。また、上記摺動部材を該滑り軸受に組み入れない状態における上記突合せ面間の隙間幅と、上記摺動部材を該滑り軸受に組み入れた状態における上記突合せ面間の隙間幅とが同じであることを特徴とする。
　上記摺動部材を形成する樹脂組成物のベース樹脂が、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、およびポリイミド（ＰＩ）樹脂から選ばれる少なくとも１つの合成樹脂であることを特徴とする。
　上記摺動部材を形成する樹脂組成物が、固体潤滑剤および繊維状補強材から選ばれる少なくとも１つを含み、上記固体潤滑剤が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、黒鉛、および二硫化モリブデンから選ばれる少なくとも１つであり、上記繊維状補強材が、炭素繊維およびアラミド繊維から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする。
　上記外輪が、軸方向の一端面に開口部を、該開口部の縁に爪部をそれぞれ有し、上記摺動部材は上記開口部から該外輪に組み込まれて上記爪部で固定されることを特徴とする。
　上記外輪が、樹脂組成物の成形体であることを特徴とする。上記外輪を形成する樹脂組成物のベース樹脂が、ＰＰＳ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＡＩ樹脂、およびＰＩ樹脂から選ばれる少なくとも１つの合成樹脂であることを特徴とする。また、上記外輪を形成する樹脂組成物が、繊維状補強材を含み、該繊維状補強材が、炭素繊維、ガラス繊維、およびアラミド繊維から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする。
　上記外輪が、外周にフランジを有することを特徴とする。
　上記内輪および上記摺動部材の摺動面に、フッ素グリースおよびウレアグリースから選ばれる少なくとも１つの潤滑剤が塗布されていることを特徴とする。また、上記摺動部材の摺動面に、潤滑剤保持ポケットが形成されていることを特徴とする。
　上記内輪の外周の曲面が凹曲面であり、上記摺動部材の曲面が凸曲面であることを特徴とする。また、上記摺動部材の凸曲面は、軸方向中央部の全周に非曲面部が形成されていることを特徴とする。また、上記摺動部材が、上記樹脂組成物の射出成形体であり、上記非曲面部に射出成形におけるパーティングラインが形成されていることを特徴とする。
　上記内輪が、ボールベアリング用の内輪であることを特徴とする。
　本発明の滑り軸受は、内輪と、外輪と、この内・外輪間に介在する摺動部材とを備えてなる滑り軸受であって、上記内輪は、外周に曲面を、内周に支持軸と嵌合する軸受孔をそれぞれ有し、上記摺動部材は、上記内輪の外周の曲面に対向接触して摺動する曲面を有する樹脂組成物の成形体であり、上記外輪は、上記内輪とは非接触であり、内周側で上記摺動部材を保持するので、ボールベアリングと比較して部品点数が少なく構造が簡単である。そのため、製造が容易で、製造工程、組立時間が短縮でき、安価に提供できる。さらに、非接触の内外輪間に介在する上記摺動部材が樹脂組成物の成形体であるので、ボールベアリングにはない自己断熱性効果を有し、別途、断熱スリーブなどが不要となる。
　また、内輪の外周曲面と、環状体等からなる摺動部材の曲面とが対向接触して摺動する態様であるので、相手材である支持軸と摺動する樹脂製滑り軸受と異なり、摩擦トルクが支持軸の表面粗さや材質等に依存しない。また、内外輪が非接触であるので、上記態様の従来の樹脂製滑り軸受よりも摩擦トルクを低くできる。これらより、本発明の滑り軸受は、摩擦トルクと製造コストの両面において、ボールベアリングと従来の樹脂製滑り軸受の中間特性を有する。
　上記摺動部材が、１ヶ所の合い口部を有する環状体であるので、該摺動部材の内輪への組付けが容易となる。また、摺動部材の熱膨張による応力集中破壊が防止できる。
　上記外輪は内周面に突起を有し、該突起が摺動部材の合い口部に嵌合するので、摺動部材と外輪とが相対回転することが無く回転トルクが安定し、さらに、内輪に摺動部材が抱き付かず、回転トルクおよび摩擦係数の上昇や、摩耗の発生を防止できる。
　上記合い口部が、上記環状体の両端部において、それぞれの端部断面の軸方向一方側に突合せ面を有し、少なくとも一方の端部断面の軸方向反対側に外輪の突起が嵌合する段部を有する形状であり、上記段部からなる外輪の突起との嵌合部分の周方向幅が、上記外輪の突起の周方向幅よりも大きいので、外輪に対する摺動部材の組み込み性が優れる。
　上記突合せ面間の隙間幅が、上記段部からなる外輪の突起との嵌合部分と、外輪の突起との嵌合隙間幅よりも小さいので、加熱膨張によって展開長さが長くなる際に、合い口隙間が先に閉じ、摺動部材の内輪への抱き付きを防止できる。
　上記摺動部材を該滑り軸受に組み入れない状態における上記突合せ面間の隙間幅と、上記摺動部材を該滑り軸受に組み入れた状態における上記突合せ面間の隙間幅とが同じであるので、回転トルクに悪影響を与えない。
　上記外輪が、樹脂組成物の成形体であるので、滑り軸受の軽量化が図れ、断熱性にも優れる。
　上記外輪が、軸方向の一端面に開口部を、該開口部の縁に爪部をそれぞれ有し、上記摺動部材は上記開口部から該外輪に組み込まれて上記爪部で固定される構造であるので、摺動部材を外輪にスナップフィットで容易に組み込んで製造できる。該構造により、摺動部材が外輪の内部に保持され、一体化される。このようなスナップフィット可能な構造とすることで、より製造工程、組立時間が短縮でき、安価に提供できる。
　上記摺動部材または上記外輪を形成する樹脂組成物のベース樹脂が、ＰＰＳ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＡＩ樹脂、およびＰＩ樹脂から選ばれる少なくとも１つの合成樹脂であるので、耐熱性に優れ、２００℃程度まで使用可能になる。このため、ヒートローラの支持軸受として好適に利用できる。
　上記摺動部材を形成する樹脂組成物が固体潤滑剤を含むので、摩擦トルクが低減される。また、上記樹脂組成物が繊維状補強材を含むので、摺動部材等を補強するとともに耐摩耗性が高くなり、さらに、高弾性化によって、より高温環境での使用が可能となる。
　また、上記固体潤滑剤が、ＰＴＦＥ樹脂、黒鉛、および二硫化モリブデン等から選ばれる少なくとも１つであるので、潤滑特性に優れ、摩擦トルクがより安定する。また、上記摺動部材に使用できる繊維状補強材が、炭素繊維およびアラミド繊維から選ばれる少なくとも１つであるので、摺動相手材となる内輪の摩耗が抑制できる。また、摺動部材の耐摩耗性および高温での弾性率の保持性をより高めることができる。また、上記外輪に使用できる繊維状補強材は炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維から選ばれる少なくとも１つであるので、外輪の構造的強度を高めることができる。
　上記外輪が、外周にフランジを有するので、これを定着装置等の装置内での軸方向の位置決め部材にすることができる。また、摺動部材の組み付け時の作業性にも優れる。
　上記内輪および摺動部材の摺動面に潤滑剤を塗布することで、摩擦トルクがさらに低減され、摺動部材の焼き付きを防止でき、性能寿命を大幅に長くすることができる。特に、上記潤滑剤をフッ素グリースおよびウレアグリースから選ばれる少なくとも１つとすることで、高温下においても安定した潤滑性能、低摩擦トルクを有する。また、上記摺動部材の摺動面に潤滑剤保持ポケットを形成することで、潤滑剤を摺動面に安定的に供給できる。
　上記内輪の外周の曲面が凹曲面であり、上記摺動部材の曲面が該凹曲面と対向接触して摺動する凸曲面であるので、内輪と外輪の軸方向の位置ずれなどを防止できる。また、上記摺動部材の凸曲面において、軸方向中央部の全周に非曲面部が形成されているので、この部分に潤滑剤を保持することができる。さらに、上記摺動部材が上記樹脂組成物の射出成形体であり、上記非曲面部に射出成形におけるパーティングラインが形成されるので、摺動部材の射出成形が容易であり、パーティングラインの突状が内輪の摺接面と干渉しない。
　上記内輪としてボールベアリング用の内輪を利用するので、摺動部材との摺動面となる外周曲面が、該内輪の転走面であり、高精度であるため、回転性能の安定化に繋がる。
本発明の滑り軸受の一例を示す斜視図である。 図１の滑り軸受の軸方向断面図である。 本発明の滑り軸受の組み立て工程を示す図である。 図１の滑り軸受の摺動部材の正面図および軸方向断面図である。 図１の滑り軸受の外輪の正面図および軸方向断面図である。 図１の滑り軸受の内輪の正面図および軸方向断面図である。 他の態様の溝状の潤滑剤保持ポケットが形成された摺動部材の内周面の一部拡大図である。 他の態様の外輪の正面図および軸方向断面図である。 本発明の滑り軸受の他の例を示す正面図および軸方向断面図である。 図９の軸方向断面図の一部拡大図である。 図９の滑り軸受の摺動部材の正面図および軸方向断面図である。 図９の滑り軸受の摺動部材の斜視図である。 図９の滑り軸受の外輪の正面図および軸方向断面図である。 図９の滑り軸受の内輪の正面図および軸方向断面図である。 摺動部材と外輪との嵌合部分の隙間幅を示す図である。 他の態様の摺動部材の斜視図である。 軸加熱式高温ラジアル試験機の概略図である。 回転トルク比較試験結果を示す棒グラフである。 試験用滑り軸受Ａの動摩擦係数の経時変化を示す図である。 試験用滑り軸受Ｂの動摩擦係数の経時変化を示す図である。
　本発明の滑り軸受の一実施例を図１および図２により説明する。図１は本発明の一実施例に係る滑り軸受の斜視図であり、図２は該滑り軸受の軸方向の断面図および一部拡大断面図である。図１および図２に示すように、滑り軸受１は、内輪２と、外輪３と、この内輪２と外輪３との間に介在する摺動部材４とを備えてなる。この滑り軸受１は、ラジアル軸受である。図２に示すように、内輪２は、外周に曲面２ａを、内周に支持軸と嵌合する軸受孔５をそれぞれ有している。摺動部材４は、内輪２の外周の曲面２ａに対向接触して摺動する曲面４ａを有する。外輪３は１部材からなり、内周側で摺動部材４を覆うように保持している。内輪２と外輪３との間には隙間３ｆがあり、両部材は非接触とされている。摺動部材４は、外輪３の一端面に設けられた開口部３ｄの縁に形成された複数の爪部３ａと、外輪３の内周面３ｃと、外輪３の端面側内面３ｂとの間で保持されている。より詳細には、摺動部材４は、その一端面４ｂで外輪３の端面側内面３ｂと接触し、その外周面４ｄで外輪３の内周面３ｃと接触し、その他端面４ｃが外輪３の爪部３ａに引っ掛けられて固定されることで外輪３に保持されている。
　滑り軸受１の組み立て工程を図３に示す。滑り軸受１の組み立て順は、まず、内輪２の外周の曲面２ａと摺動部材４の曲面４ａとが対向接触するように、内輪２に摺動部材４を弾性変形により嵌め込む。次いで、この内輪２と摺動部材４との一体部材を、外輪３に、開口部３ｄから組み込む。該部材は、外輪３の開口部３ｄの縁に形成された複数の爪部３ａを弾性変形させて広げつつ、摺動部材４の一端面４ｂが外輪３の端面側内面３ｂと接触する位置まで押し込まれる。該部材は、この位置まで押し込まれると、複数の爪部３ａにより、摺動部材４の他端面４ｃが引っ掛けられて保持される。以上により、内輪２と外輪３と摺動部材４とが一体化された滑り軸受１が得られる。この一連の組み立ては、スナップフィットで可能である。なお、摺動面にグリース等の潤滑剤を塗布する場合は、摺動部材４を内輪２に組み込む前に、予め塗布しておくことが好ましい。
　摺動部材４の正面図および軸方向断面図（図中矢印方向）を図４に示す。図２および図４に示すように、摺動部材４は、内周に、内輪２の外周の曲面２ａに対向接触する曲面４ａを有する環状体である。摺動部材４の外周面４ｄは、外輪３の内周側に周方向の位置ずれなく保持できるよう、該外輪３の内周面３ｃと接触する円周面（軸方向断面では直線）としている。また、摺動部材４の一端面４ｂは、外輪３の内部に軸方向の位置ずれなく保持できるよう、外輪３の端面側内面３ｂに接触する平面としている。摺動部材４の他端面４ｃは、一端面４ｂと平行な平面である。
　図４に示すように、摺動部材４は、１ヶ所の合い口部４ｆを有する環状体とすることが好ましい。摺動部材４は樹脂製であるので、内輪２や外輪３を金属製とした場合、これらの部材とは線膨張係数が異なる。この場合であっても、合い口部４ｆを設けることで、高温時の熱膨張を該合い口部に逃すことができ、応力集中による摺動部材の破損を防止できる。また、摺動部材４を内輪２に弾性変形により組み込む際に、合い口部４ｆの部分が広がるため、組み込み性に優れる。摺動部材４のその他の態様として、同様の合い口部（非連結部）を複数設け、複数に等分割される環状体とすることもできる。この場合も同様の効果が得られる。
　摺動部材４は、樹脂組成物の成形体である。該樹脂組成物のベース樹脂となる合成樹脂の種類は特に限定されないが、少なくとも該滑り軸受の使用条件（耐熱性、機械的強度など）に見合う特性を有する合成樹脂である必要がある。また、射出成形可能な合成樹脂であれば、製造が容易であり、寸法精度も均一にできるので好ましい。
　摺動部材４を形成する樹脂組成物のベース樹脂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、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＡＩ樹脂、射出成形可能なＰＩ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。
　これらの合成樹脂の中で、耐熱性に優れ、２００℃程度まで使用可能になることから、ＰＰＳ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＡＩ樹脂、およびＰＩ樹脂から選ばれる少なくとも１つの合成樹脂を用いることが好ましい。これらの樹脂で摺動部材を成形することで、画像形成装置の高温下で使用する定着ローラなどのヒートローラを支持する滑り軸受にも好適に使用できる。
　摺動部材４を形成する樹脂組成物において、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などの繊維状補強材を配合することができる。これらの繊維状補強材は、１種類を配合しても２種類以上を組み合わせて配合してもよい。樹脂組成物に、これらの繊維状補強材を含むことで、摺動部材が補強されるとともに耐摩耗性が高くなる。さらに、高弾性化によって、より高温環境での使用が可能となる。
　上記繊維状補強材の中でも、炭素繊維およびアラミド繊維から選ばれる少なくとも１つを配合することが好ましい。これらを用いることで、摺動部材における上記補強効果を維持しながら、摺動相手材となる内輪の摩耗を抑制できる。また、摺動部材の耐摩耗性および高温での弾性率の保持性をより高めることができる。
　摺動部材４を形成する樹脂組成物において、ＰＴＦＥ樹脂粉末、黒鉛、二硫化モリブデン、ポリイミド樹脂やフェノール樹脂や全芳香族ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂粉末などの固体潤滑剤を配合することができる。これらの固体潤滑剤は、１種類を配合しても２種類以上を組み合わせて配合してもよい。固体潤滑剤を配合することで、摩擦トルクが低減される。
　上記固体潤滑剤の中でも、ＰＴＦＥ樹脂粉末、黒鉛、および二硫化モリブデンから選ばれる少なくとも１つを配合することが好ましい。これらを用いることで、摺動部材の潤滑特性が優れ、摩擦トルクがより安定する。その他、摺動部材４を形成する樹脂組成物において、必要に応じて、上記繊維状補強材、固体潤滑剤以外の他の添加剤を配合してもよい。
　外輪３の正面図および軸方向断面図を図５に示す。図２および図５に示すように、外輪３は、１部材からなり、内周側で摺動部材４を覆うように保持するものである。外輪３は、外周にフランジ３ｅを有し、このフランジ３ｅを定着装置等の装置内での軸方向の位置決め部材とすることができる。また、フランジ３ｅを軸方向中央より開口部３ｄ側に設けることで、開口部側となる軸方向端部の機械的強度を高めることができる。さらに、フランジ３ｅを有することで、摺動部材４の組み付け時の作業性にも優れる。
　外輪３の開口部３ｄの縁に形成された爪部３ａの形状は、軸受使用時において、摺動部材４が外れないように固定して保持できる形状であれば任意の形状とできる。図２、図５等に示すように、爪部３ａの形状は、摺動部材４の他端面４ｃと面接触する平面部を有する形状のほか、摺動部材４の該端面に凹部等を設けて、それに嵌合できる形状とする（図１０参照）等、摺動部材４との関係で相補的な嵌合構造を構成する形状にすることができる。また、爪部３ａの個数は、任意の個数にすることができる。安定して摺動部材４を保持するため、爪部３ａは、好ましくは２箇所以上、より好ましくは３～６箇所、最も好ましくは図８に示すように４箇所、あるいは図５に示すように５箇所とする。なお、爪部３ａを複数設ける場合では、その位置は、周方向で等間隔にすることが好ましい。
　外輪３の構造を、上記のような爪部等を設けたスナップフィット可能な構造とすることで、製造が容易となり（図３参照）、より製造工程、組立時間が短縮でき、安価に提供できる。また、外輪３は、摺動部材４を保持できる構造であれば、上記爪部を用いる構造以外の構造であってもよい。例えば、摺動部材４および外輪３の一部に、相補的な嵌合構造を設けて、摺動部材４を外輪３の内周側に嵌合固定するような構造とできる。
　外輪３は、摺動部材４の回り止め部を有することが好ましい。回り止め部により、摺動部材４が、外輪３に対して回転不能に保持され、回転性能の安定化に繋がる。回り止め部としては、上述のように、外輪３の爪部やその他の部分に、摺動部材４との相補的な嵌合構造を設けて、これを該回り止め部とし、摺動部材４の回転を不能とさせてもよい。例えば、図８に示すように、外輪３の内周面３ｃの一部に、摺動部材４の合い口部４ｆの部分と嵌合できる突部（回り止め部３ｇ）を設けることができる。この回り止め部３ｇは、反負荷側に設ける構成とするのが好ましい。なお、図８は爪部３ａが４個の場合の図である。その他、摺動部材４および外輪３の一部に該回転を阻害するピン等を設ける構成としてもよい。
　外輪３は、摺動部材４を保持するための構造に作製できるものであれば、その材質は特に限定されず、合成樹脂製や金属製にすることができる。爪部等を弾性変形させてスナップフィット可能とする複雑構造を製造しやすいことから、合成樹脂製とすることが好ましい。外輪３を形成する樹脂組成物のベース樹脂となる合成樹脂としては、上記摺動部材と同様のものを使用でき、その中でも、耐熱性に優れ、２００℃程度まで使用可能になることから、ＰＰＳ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＡＩ樹脂、およびＰＩ樹脂から選ばれる少なくとも１つの合成樹脂を用いることが好ましい。
　外輪３を形成する樹脂組成物において、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などの繊維状補強材を配合することができる。これらの繊維状補強材は、１種類を配合しても２種類以上を組み合わせて配合してもよい。樹脂組成物に、これらの繊維状補強材を含むことで、外輪が補強され、高弾性化によって、より高温環境での使用が可能となる。その他、外輪３を形成する樹脂組成物において、カーボンブラック、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、酸化チタン、シリカ、ケイ酸塩、硫酸バリウム、マイカなどの増量剤や、必要に応じて他の添加剤を配合してもよい。特に増量剤は樹脂組成物の構造強度を維持しながらコストダウンに貢献できるメリットがある。
　外輪３を形成する樹脂組成物について、そのベース樹脂および補強材等を、摺動部材４を形成する樹脂組成物と同種とすることで、外輪３と摺動部材４との線膨張係数を略同一とでき、破損やずれなどを防止できる。
　外輪３を金属製とする場合、金属材料としては、例えば、冷間圧延鋼（ＳＰＣＣ）、肌焼き鋼（ＳＣＭ）、熱間圧延鋼（ＳＰＨＣ）、炭素鋼（Ｓ２５Ｃ～Ｓ５５Ｃ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４～ＳＵＳ３１６）、軟鋼（ＳＳ４００）などの鉄系金属材料、銅－亜鉛合金、銅－アルミニウム－鉄合金などの銅系金属材料、アルミ－シリコン合金などのアルミニウム系金属材料が挙げられる。
　内輪２の正面図および軸方向断面図を図６に示す。図６に示すように、内輪２の外周には凹状の曲面２ａが全周に形成されている。この曲面２ａが摺動部材との摺動面となる。このような形状とすることで、内輪２として、既存の深溝玉軸受などのボールベアリング用の内輪を転用して用いることができる。この場合、摺動部材との摺動面となる曲面２ａが、該転がり玉軸受の内輪転走面であり、高精度であるため、回転性能の安定化に繋がる。また、別途、本発明の滑り軸受用に内輪を製造する必要がなく、製造コストの削減が図れる。
　内輪２は、その材質は特に限定されず、金属製や合成樹脂製にすることができる。金属材料としては、通常の転がり軸受の内輪の金属材料（例えば、軸受鋼等）や、上述の外輪３に用いるものが挙げられる。樹脂材料としては、上述の摺動部材に用いるものが挙げられる。滑り軸受自体の機械的強度の向上が図れることから、内輪２を金属製とすることが好ましい。
　内輪２は、金属の鍛造品とすることが好ましい。鍛造品とすることで、安価で大量生産ができる。また、内輪２は、焼結金属製とすることもできる。焼結金属製とすることで、内輪および摺動部材の摺動面に塗布する潤滑剤の保有効果が高くなる。さらに、該焼結金属に潤滑油を含浸した含油焼結金属とすることが好ましい。含浸された潤滑油と、摺動面に塗布される潤滑剤とにより、長期間にわたり潤滑効果が維持できるなど、相乗効果が期待できる。焼結金属の種類は特に限定されず、例えば、Ｆｅ系、あるいはＣｕ系、Ｆｅ－Ｃｕ系、Ｃｕ－Ｓｎ系やＣｕ－Ｆｅ－Ｓｎ系の合金が使用できる。また、これらにカーボン、黒鉛、二硫化モリブデンなどを添加したものも使用できる。これらの焼結金属の中でも、放熱性に優れ、また圧縮成形による製造が容易であり、寸法変化も小さく低コストで生産できることから、ＣｕおよびＦｅから選ばれた少なくとも一つを主成分とする焼結金属が好ましい。
　次に、図２に基づき、内輪２と摺動部材４との摺動面について詳細に説明する。滑り軸受１において、摺動部材４の曲面４ａと内輪２の外周の曲面２ａとが摺動面である。外輪３に回り止め部を設け、摺動部材４を外輪３に対して回転不能に保持することで、摺動部材４および外輪３が内輪２に対して共回りする。内輪２と外輪３との間には隙間３ｆがあり、両部材は非接触であるので、内・外輪間の直接の摩擦損失は生じない。
　図２に示す例では、内輪２の外周の曲面２ａが、その軸方向断面が凹曲面であり、摺動部材４の曲面４ａが、その軸方向断面が内輪２の曲面２ａに対応する凸曲面である。このような相補的な形状とすることで、外輪３および摺動部材４と、内輪２との軸方向の位置ずれなどを防止できる。また、摺動部材４の曲面４ａを上記のような凸曲面とすることで、上述のように、内輪側に既存のボールベアリング用の内輪を利用できる。
　図２に示す例では、摺動部材４の曲面４ａ（凸曲面）は、軸方向中央部の全周に非曲面部４ｅが形成されている。非曲面部４ｅは、軸方向断面が直線のフラット形状である。非曲面部４ｅを形成することで、該非曲面部４ｅと内輪２の外周の曲面２ａとの間に空間部分が確保される。この部分が潤滑剤保持ポケット６となり、該部分に潤滑剤を保持することができる。摺動部材４の曲面４ａの軸方向断面が円弧状である場合は、非曲面部４ｅは、軸方向断面における円弧頂点からの距離が、該円弧半径の２～１５％の長さとすることが好ましい。この範囲とすることで、必要十分な潤滑剤量を保持しながら、摺動部材４の曲面４ａと内輪２の外周の曲面２ａとが安定して摺接できる。なお、図２に示す例では、非曲面部４ｅの軸方向断面における円弧頂点からの距離を、摺動部材４の曲面４ａの円弧半径の１５％としている。
　また、摺動部材４が射出成形体である場合、非曲面部４ｅにパーティングライン（ＰＬ）を設定することで、ＰＬの突状が内輪２の摺接面である曲面２ａと干渉しない。そのため、少なくとも内周側のＰＬ痕の研磨などの後処理を省略することができ、製造が容易となる。
　本発明の滑り軸受の他の実施例を図９および図１０により説明する。図９は本発明の他の実施例に係る滑り軸受の正面図および軸方向断面図であり、図１０は図９の軸方向断面図における一部拡大図である。図９および図１０に示すように、滑り軸受１１は、内輪１２と、外輪１３と、この内輪１２と外輪１３との間に介在する摺動部材１４とを備えてなる。この滑り軸受１１は、ラジアル軸受である。摺動部材１４は、樹脂組成物の成形体であり、１ヶ所の合い口部１４ａを有する環状体である。外輪１３は、内周側で摺動部材１４を覆うように保持している。外輪１３の内周面に設けた突起１３ａが、摺動部材の合い口部１４ａに嵌合している。外輪１３の突起１３ａが、摺動部材１４の合い口部１４ａに嵌合することで、摺動部材１４が該外輪１３に対して周方向に回転不能に保持され、また、摺動部材１４が内輪１２に抱き付かない。
　図１０に示すように、内輪１２は、外周に曲面１２ａを、内周に支持軸と嵌合する軸受孔１５をそれぞれ有している。摺動部材１４は、その内周に、内輪１２の外周の曲面１２ａに対向接触して摺動する曲面１４ｂを有する。外輪１３は、軸受端面１３ｂと円筒部１３ｃとフランジ１３ｄとから構成される。摺動部材１４は、外輪１３の一端面に設けられた開口部１３ｅの縁に形成された複数の爪部１３ｆが、摺動部材１４の端面の凹部１４ｃに引っ掛けられることで、外輪１３に固定されている。
　摺動部材の正面図および軸方向断面図を図１１に、摺動部材の斜視図を図１２にそれぞれ示す。図１１に示すように、摺動部材１４は、１ヶ所の合い口部１４ａを有する環状体であり、内周に、内輪の外周の曲面に対向接触する曲面１４ｂを有する。摺動部材１４は、樹脂製であるので、内輪を金属製とした場合、該内輪とは線膨張係数が異なる。この場合であっても、合い口部１４ａを有するので、高温時の熱膨張を該合い口部１４ａに逃すことができ、応力集中による摺動部材の破損を防止できる。また、摺動部材１４を内輪に弾性変形により組み込む際に、合い口部１４ａが広がるため、組み込み性に優れる。
　図１２に示すように、合い口部１４ａは、環状体の両端部１４ｄ、１４ｅにおいて、それぞれの端部断面の軸方向一方側に突合せ面１４ｆ、１４ｇを有する。また、それぞれの端部断面の軸方向反対側に、外輪の突起が嵌合する段部１４ｈ、１４ｉを有する。段部１４ｈおよび１４ｉからなる嵌合（窪み）部分１４ｊが、外輪の内周面の突起と嵌合する部分である。図示する例では、突合せ面、段部は、それぞれの端部断面を軸方向で略二等分するように形成されているが、必要に応じて、一方の軸方向幅を大きくする等してもよい。また、嵌合部分１４ｊが、外輪の突起と嵌合できる形状であれば、段部１４ｈ、１４ｉのそれぞれの周方向長さは任意に設定でき、環状体の一方の端部にのみ段部を形成する態様でもよい。
　また、摺動部材１４において、内周の展開長さ中央に窪み１４ｋを形成することが好ましい。この窪み１４ｋを形成することで、内輪に組み込む際に、摺動部材１４を容易に拡げることができる。
　摺動部材１４は、ヒートローラ等による加熱によって膨張する。また、外輪やハウジングによって径寸法が拘束されているので、上記膨張により、展開長さが長くなる。加熱膨張によって展開長さが長くなる際に、突合せ面１４ｆ、１４ｇ間の隙間（合い口隙間）が閉じるように、合い口隙間幅を狭く設定しておくことで、加熱によって合い口隙間が閉じると、摺動部材１４には周方向に圧縮応力が発生し、クリープが生じる。このため、摺動部材１４は、冷却されても内径寸法が変化せず、内輪に抱き付くことがない。この結果、回転トルクの変動が生じない。
　また、摺動部材１４は、図１６に示すような合い口部１４ａを有する環状体としてもよい。この形状の摺動部材１４を用いる場合（合い口部１４ａに突起等の嵌合させない態様）では、以下の懸念点を有する。通常、合い口隙間を広く設定しているため、加熱膨張によって展開長さが長くなっても合い口隙間が閉じることがない。そのため、摺動部材の周方向に圧縮応力は発生せず、クリープは生じない。また、ヒートローラの熱によって加熱されることで成形応力が緩和され、合い口隙間が縮まる方向に変形する。このため、冷却されると摺動部材の内径寸法は小さく変化し、内輪に抱き付くことになる。この結果、回転トルクが高くなる。
　図１６に示す摺動部材を使用した場合の抱き付き程度の差を下記の試験により確認した。外輪としてＰＰＳ樹脂組成物の成形体（ＰＰＳ樹脂６０＋ガラス繊維４０（ｗｔ％））、摺動部材としてＰＰＳ樹脂組成物の成形体（ＰＰＳ樹脂６０＋ＰＴＦＥ樹脂３５＋黒鉛５（ｗｔ％））、内輪として薄肉形深溝玉軸受＃６８０５用内輪（材質：ＳＵＪ２）をそれぞれ用いて、試験用滑り軸受を作成した。試験用滑り軸受Ａは、外輪の内周面に摺動部材の合い口部の幅と同じ幅の突起を有し、該突起と摺動部材の合い口部とが嵌合されたものであり、試験用滑り軸受Ｂは、外輪の内周面に突起を有さないものである。これらの試験用滑り軸受を用いて、温度：１８０度、荷重：１．８ＭＰａ、速度：１３．２ｍ／ｍｉｎ、運転時間：２０時間、潤滑剤：ＮＯＫクリューバーＢＦ４０２３の条件で運転試験を行ない、動摩擦係数の経時変化を記録した。結果を図１９（試験用滑り軸受Ａ）、図２０（試験用滑り軸受Ｂ）にそれぞれ示す。図１９、図２０において横軸は経過時間（ｈ）、縦軸は動摩擦係数である。
　図１９に示すように、試験用滑り軸受Ａでは、動摩擦係数が低く一定に維持されている。これは、突合せ面間の隙間が外輪突起により拘束されて、摺動部材が内輪に抱き付かないためだと考えられる。一方、図２０に示すように、試験用滑り軸受Ｂでは、動摩擦係数が高く、変動も大きい結果となっている。これは、合い口隙間が拘束されずに変形により摺動部材が内輪に抱き付いたためだと考えられる。
　本実施例では評価試験につき、摺動部材の合い口部を図１６に示す形状で行なったが、この場合は、隙間管理がシビアになり、組立性が低下するおそれがあるので、量産する場合には、図１１および図１２に示す形状の摺動部材にすることが好ましい。
　摺動部材１４を形成する樹脂組成物については、上述の図１に示す態様の滑り軸受の場合と同様である。
　外輪１３の正面図および軸方向断面図を図１３に示す。図１３に示すように、外輪１３は、軸受端面１３ｂと円筒部１３ｃとフランジ１３ｄとから構成され、内周側で摺動部材を覆うように保持するものである。外輪１３のフランジ１３ｄは、一方の軸方向端部の外周全周に設けられている。また、外輪１３は、軸方向の一端面に開口部１３ｅを、該開口部１３ｅの縁に爪部１３ｆをそれぞれ有し、摺動部材は開口部１３ｅから該外輪１３に組み込まれて爪部１３ｆで固定される。爪部１３ｆを摺動部材の凹部に引っ掛けることによって、摺動部材と外輪１３とが一体的に保持され、両部材の軸方向の位置ずれを防止できる。なお、外輪１３の開口部１３ｅの縁に形成された爪部１３ｆの形状等については、上述の図１に示す態様の滑り軸受の場合と同様である。
　外輪１３の内周面には摺動部材１４の合い口部１４ａの嵌合部分１４ｊ（図１２参照）と嵌合する突起１３ａが形成されている。突起１３ａは、摺動部材の嵌合部分１４ｊと嵌合する部分であるため、該嵌合部分１４ｊとの関係で形状および形成位置が決定する。
　外輪１３の材質は、上述の図１に示す態様の滑り軸受の場合と同様であり、その材質は特に限定されず、樹脂製や金属製にすることができる。
　内輪１２の正面図および軸方向断面図を図１４に示す。図１４に示すように、内輪１２の外周には凹状の曲面１２ａが全周に形成されている。この曲面１２ａが摺動部材との摺動面となる。内輪１２の形状や材質については、上述の図１に示す態様の滑り軸受の場合と同様である。
　図９および図１０に基づいて、滑り軸受の組み立て順を説明する。まず、内輪１２に摺動部材１４を弾性変形により嵌め込み、内輪１２の曲面１２ａと摺動部材１４の曲面１４ｂとを合せる。次いで、摺動部材１４の合い口部１４ａの嵌合部分１４ｊ（図１２参照）に、外輪１３の内周面に設けた突起１３ａを嵌合するように組み込み、滑り軸受を一体としている。なお、摺動面にグリース等の潤滑剤を塗布する場合は、摺動部材を内輪に組み込む前に、予め塗布しておくことが好ましい。
　図１５に基づいて、上記嵌合部分の隙間幅について説明する。図１５は、外輪の突起１３ａと、摺動部材１４の合い口部との嵌合部分の拡大図である。段部１４ｈおよび１４ｉからなる嵌合部分１４ｊの周方向幅Ｗ２は、外輪の突起１３ａの周方向幅Ｗ３よりも大きいことが好ましい。すなわち、Ｗ２＝Ｗ３とはしない。これにより、外輪に対する摺動部材の組み込み性が向上する。一方、突起１３ａの周方向幅Ｗ３に対して嵌合部分１４ｊの周方向幅Ｗ２が大きすぎると、がたつきが大きくなるため、嵌合部分１４ｊの周方向幅Ｗ２は、突起１３ａの周方向幅Ｗ３よりも僅かに大きくすることが好ましい。具体的には、０．３～０．６ｍｍ程度大きくすることが好ましい。
　また、突合せ面１４ｆ、１４ｇ間の隙間幅（合い口隙間幅）Ｗ１が、嵌合部分１４ｊと突起１３ａとの嵌合隙間幅（Ｗ４＋Ｗ５）よりも小さいことが好ましい。これにより、加熱膨張によって展開長さが長くなる際に、合い口隙間が先に閉じるので、該隙間を狭く設定しておくことで摺動部材の内輪への抱き付きを防止し得る。なお、この合い口隙間は、他部材と嵌合等する部分ではないため、寸法管理は容易であり、狭く設定することも容易である。また、合い口隙間が先に閉じて抱き付きを防止するので、嵌合部分１４ｊと突起１３ａとの嵌合隙間幅（Ｗ４＋Ｗ５）については、シビアな隙間管理が不要になる。この構成において、上記したように、嵌合部分１４ｊの周方向幅Ｗ２を、突起１３ａの周方向幅Ｗ３よりも大きくすることで、シビアな隙間管理を必要とせずに、外輪に対する摺動部材の組み込み性を確保しながら回転トルクの変動が防止できる。
　また、摺動部材１４を該滑り軸受に組み入れない状態における突合せ面１４ｆ、１４ｇ間の隙間幅Ｗ１と、摺動部材を該滑り軸受に組み入れた状態における上記突合せ面間の隙間幅Ｗ１とを同じにすることが好ましい。これにより、摺動部材１４と内輪との嵌め合い隙間が均一となり、回転トルクが大きくなること、変動すること等を防止できる。
　図１０に基づき、内輪１２と摺動部材１４との摺動面について詳細に説明する。滑り軸受１１において、摺動部材１４の曲面１４ｂと内輪１２の外周の曲面１２ａとが摺動面であり、摺動部材１４は外輪１３に回転不能に保持されているので、摺動部材１４および外輪１３が内輪１２に対して相対的に共回りする。内輪１２と摺動部材１４とが接触し、内輪１２と外輪１３とは隙間１３ｇを介して非接触である。
　図１０に示す例では、内輪１２の外周の曲面１２ａが、その軸方向断面が凹曲面であり、摺動部材１４の曲面１４ｂが、その軸方向断面が内輪１２の曲面１２ａに対応する凸曲面である。図１０に示す例では、摺動部材１４の曲面１４ｂ（凸曲面）は、軸方向中央部の全周に非曲面部１４ｍが形成されている。非曲面部１４ｍは、軸方向断面が直線のフラット形状である。非曲面部１４ｍと内輪１２の外周の曲面１２ａとの間の空間部分が潤滑剤保持ポケット１６となり、該部分に潤滑剤を保持することができる。凹凸曲面形状の詳細については、図２に示す場合と同様である。
　各態様の滑り軸受において、内輪および摺動部材の摺動面には、潤滑油やグリースなどの潤滑剤を塗布することが好ましい。本発明の滑り軸受は、上述の樹脂製の摺動部材を内・外輪間に介在させる構成であるので低摩擦特性を有するが、摺動面に潤滑剤を塗布することで、摩擦トルクがさらに低減できる。この結果、摺動部材の焼き付きを防止でき、性能寿命を大幅に長くすることができる。潤滑剤を塗布する場合、摺動部材の摺動面に、上述したような潤滑剤保持ポケットを形成することが好ましい。潤滑剤保持ポケットを形成することで、潤滑剤が該潤滑剤保持ポケットに保持され、長期にわたり摺動面に潤滑剤を安定して供給することができる。
　潤滑剤保持ポケット６、１６は、摺動部材４、１４の摺動面、すなわち曲面４ａ、１４ｂにおける負荷部に配置することが好ましい。負荷部は、摺動面において荷重を最も受ける部分である。潤滑剤保持ポケットを、潤滑特性に最も重要な軸受負荷部に配置することで、潤滑剤が有効に活用される。図２、図１０に示す態様では、曲面４ａ、１４ｂの円弧頂点近傍が該負荷部であり、この部分に潤滑剤保持ポケット６、１６が位置している。
　摺動部材の摺動面に形成する潤滑剤保持ポケットの形状は、図２、図１０に示すような非曲面部のほか、ディンプル（穴）状、溝状のようなものであってもよい。これらの非曲面部、ディンプル、溝は、複数種類を組み合わせて形成してもよい。また、ディンプルや溝は、任意の個数を設けることができる。上記溝としては、軸方向あるいは周方向の溝とでき、溝の幅は、内周の０．１～５％、その深さは、摺動部材の曲面の軸方向断面が円弧状である場合は該円弧半径の５～１００％とすることが好ましい。上記ディンプルとしては、その直径は、摺動部材の曲面の軸方向幅の１～８０％、その深さは、摺動部材の曲面の軸方向断面が円弧状である場合は該円弧半径の５～１００％とすることが好ましい。上述の図１に示す態様の滑り軸受の場合では、図４に示すように、摺動部材４の合い口部４ｆの対向部に軸方向の溝４ｇが形成され、該溝４ｇも含めて潤滑剤保持ポケットとされている。
　図７は、他の態様の溝状の潤滑剤保持ポケットが形成された摺動部材の内周面の一部拡大図である。図７に示す潤滑剤保持ポケット６は、摺動部材４の内周の曲面４ａの全周に設けられたハ字型を示す２列の矩形の複数の溝６ａから構成され、ハ字の下側が摺動部材４の回転方向に向くように形成されている。摺動部材４の回転時において、摺動部材４と内輪との間に封入されている潤滑剤は、各溝６ａ内においてハ字の下側から上側に向かって掻き寄せられて移動する。各溝６ａにおけるハ字の上側は、摺動部材４の曲面４ａの幅方向中央部に位置しているため、上記移動により潤滑剤は該中央部に移動することになる。なお、摺動部材４の回転時とは、摺動部材４が内輪２に対して相対的に回転するときであり、摺動部材４が固定で内輪２が回転する場合も含む。
　また、各溝６ａは、回転方向側の矩形辺６ｂから、その対向辺６ｃに向かって溝が深くなる傾斜溝とすることが好ましい。回転方向側からその反対側に向かって溝を深くする形状とすることで、摺動部材４の回転時において、該傾斜がない場合よりも潤滑剤を掻き寄せやすくなる。
　以上のような潤滑剤保持ポケットを摺動部材の摺動面に形成することで、滑り軸受が荷重を最も受ける滑り軸受幅方向の中央部において、潤滑剤による膜が容易に継続的に形成され、滑らかで、かつ低摩擦トルクの回転が得られる。また、軸受の負荷状況や使用時の軸受回転数等に基づく潤滑特性を考慮して、上記ディンプルや溝を適宜選択し、その大きさや配置位置および個数を決定することで、潤滑剤保持ポケットに充分かつ無駄なく潤滑剤を保持できる。また、摺動部材が樹脂製であり摺動により摩耗粉が発生する場合もあるが、潤滑剤保持ポケットでこの摩耗粉を抱え込むことができるので、低摩擦トルクの回転が維持できる。
　本発明の滑り軸受において、内輪および摺動部材の摺動面に塗布する潤滑剤であるグリースは、通常、滑り軸受に用いられるグリースであれば特に制限なく用いることができる。グリースを構成する基油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などの鉱油、ポリブテン油、ポリ－α－オレフィン油、アルキルベンゼン油、アルキルナフタレン油、脂環式化合物などの炭化水素系合成油、または、天然油脂やポリオールエステル油、りん酸エステル油、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、フッ素化油などの非炭化水素系合成油などが挙げられる。これらの基油は、単独または２種類以上組み合せて用いてもよい。
　また、グリースを構成する増ちょう剤としては、例えば、アルミニウム石けん、リチウム石けん、ナトリウム石けん、複合リチウム石けん、複合カルシウム石けん、複合アルミニウム石けんなどの金属石けん系増ちょう剤、ジウレア化合物、ポリウレア化合物などのウレア系化合物、ＰＴＦＥ樹脂などのフッ素樹脂粉末が挙げられる。これらの増ちょう剤は、単独または２種類以上組み合せて用いてもよい。
　本発明の滑り軸受は、画像形成装置の高温下で作動する定着ローラなどの支持に使用するため、グリースにも耐熱性が必要となることから、上記の中でも、フッ素化油を基油としフッ素樹脂粉末を増ちょう剤とするフッ素グリース、または、ウレア系化合物を増ちょう剤とするウレアグリースを用いることが好ましい。また、これらを混合したグリースを用いることもできる。なお、上記各グリースには必要に応じて公知の添加剤を含有させることができる。
実施例１
　定着ローラ用滑り軸受材であるＮＴＮ精密樹脂製ベアリーＡＳ５０５６（ＰＰＳ樹脂組成物（ＰＴＦＥ樹脂および黒鉛を配合））を用いて、図４に示す形状（非曲面部４ｅ、合い口部４ｆ、および溝４ｇ有り）の摺動部材を射出成形で製造した。また、ＮＴＮ精密樹脂製ベアリーＡＳ５０４０（ＰＰＳ樹脂組成物（ガラス繊維を配合））を用いて、図５に示す形状の外輪を射出成形で製造した。内輪としては、ボールベアリング６８０５の内輪を転用した。このようにして得た、摺動部材、外輪、内輪を用いて、図２に示す構成で、外形寸法をＮＴＮ製定着ローラ用ボールベアリング：止め輪付６８０５ＺＺと同寸法に設計した滑り軸受を製造した。詳細には、まず、フッ素グリース（ＮＯＫクリューバー製ＮＯＸＬＵＢ　ＢＦ４０２３）を内輪の外周の曲面に満遍なく塗布（約５ｇ）し、この内輪に摺動部材を組み付け、次いで、内輪と組み付けた摺動部材を外輪に爪部を引っ掛けて組み付けた。得られた滑り軸受を以下に示す回転トルク試験に供し、回転トルクを求めた。結果を図１８に示すとともに、製造コストを考慮した総合判定を表１に示す。
＜回転トルク試験＞
　図１７に示す軸加熱式高温ラジアル試験機２０を用いて試験軸受２１の回転トルクを測定した。軸加熱式高温ラジアル試験機２０は、複写機の定着装置の定着ローラを模した定着ローラ２２について、その内径からカートリッジヒータ２３で加熱し、熱電対２４で定着ローラ２２の表面温度を所定の温度にコントロールするものである。試験は、試験軸受２１をハウジング２５内に組み付け、試験軸受２１の内輪内径に定着ローラ２２を挿入する。ハウジング２５の下部より、ボールベアリング２７を介して押し上げ、２００Ｎの荷重２６を負荷した。定着ローラ材にアルミニウム（Ａ５０５２）の旋削加工品（表面粗さＲａ０．５～０．７μｍ）を用い、定着ローラ２２の回転数は２３０ｒｐｍ、定着ローラ２２の表面温度は１８０℃、試験時間は２０時間（ｈ）である。潤滑は、比較例２の場合は、ドライで試験を行なった。この状態で、定着ローラ２２を、カップリング２８を介して駆動モータ２９で回転させた。試験軸受２１の回転トルクは、共回りするハウジング２５の回転力をロードセル（図示せず）で測定して算出した。
＜製造コスト＞
　製造コスト（算出コスト）については、実施例１を１００とした場合の相対評価で数値化し、それぞれ記録した。
＜総合判定＞
　図１８の回転トルク試験結果と、表１の製造コストとを考慮して、回転トルクおよび算出コストともに劣るものがない場合は、両者のバランスが良好であると総合判定し「○」印を、回転トルクと算出コストのうちどちらか一つでも劣るものがあれば、両者のバランスが不良であると総合判定し「×」印を、それぞれ記録した。
比較例１
　試験軸受として、ＮＴＮ製定着ローラ用ボールベアリング：止め輪付６８０５ＺＺを用いて、実施例１と同様の試験および評価を実施した。結果を図１８および表１に併記する。
比較例２
　試験軸受として、ＮＴＮ精密樹脂製ベアリーＡＳ５０５６を用いてＮＴＮ製定着ローラ用ボールベアリング：止め輪付６８０５ＺＺと同寸法に射出成形した滑り軸受を用いて、実施例１と同様の試験および評価を実施した。結果を図１８および表１に併記する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　図１８の回転トルクの比較試験の結果、実施例１の滑り軸受は、比較例１のボールベアリングと比べて回転トルクが若干大きいものの、比較例２の滑り軸受と比べて回転トルクの大幅な軽減が確認された。表１からも明らかなように、実施例１の滑り軸受は、ボールベアリング、従来の滑り軸受より総合的に優れていることがわかる。
　本発明の滑り軸受は、摩擦トルクが低く自己断熱性効果を有しながら、ボールベアリングと比較して部品点数が少なく構造が簡単であり、製造も容易であり、摩擦トルクと製造コストの両面において、ボールベアリングと従来の樹脂製滑り軸受の中間特性を有する。このため、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置における定着装置の加熱ローラや加圧ローラなどのヒートローラを支持する滑り軸受として好適に利用できる。
　　１　　滑り軸受
　　２　　内輪
　　２ａ　曲面
　　３　　外輪
　　３ａ　爪部
　　３ｂ　端面側内面
　　３ｃ　内周面
　　３ｄ　開口部
　　３ｅ　フランジ
　　３ｆ　隙間
　　３ｇ　回り止め部
　　４　　摺動部材
　　４ａ　曲面
　　４ｂ　一端面
　　４ｃ　他端面
　　４ｄ　外周面
　　４ｅ　非曲面部
　　４ｆ　合い口部
　　４ｇ　溝
　　５　　軸受孔
　　６　　潤滑剤保持ポケット
　　６ａ　溝
　　６ｂ　矩形辺
　　６ｃ　対向辺
　　１１　　滑り軸受
　　１２　　内輪
　　１２ａ　内輪の曲面
　　１３　　外輪
　　１３ａ　突起
　　１３ｂ　軸受端面
　　１３ｃ　円筒部
　　１３ｄ　フランジ
　　１３ｅ　開口部
　　１３ｆ　爪部
　　１３ｇ　隙間
　　１４　　摺動部材
　　１４ａ　合い口部
　　１４ｂ　摺動部材の曲面
　　１４ｃ　凹部
　　１４ｄ　環状体の端部
　　１４ｅ　環状体の端部
　　１４ｆ　突合せ面（４ｄ側）
　　１４ｇ　突合せ面（４ｅ側）
　　１４ｈ　段部（４ｄ側）
　　１４ｉ　段部（４ｅ側）
　　１４ｊ　嵌合部分
　　１４ｋ　窪み
　　１４ｍ　非曲面部
　　１５　　軸受孔
　　１６　　潤滑剤保持ポケット
　　２０　　軸加熱式高温ラジアル試験機
　　２１　　軸受試験
　　２２　　定着ローラ
　　２３　　カートリッジヒータ
　　２４　　熱電対
　　２５　　ハウジング
　　２６　　荷重
　　２７　　ボールベアリング
　　２８　　カップリング
　　２９　　駆動モータ

Claims (20)

  1. 　内輪と、外輪と、この内・外輪間に介在する摺動部材とを備えてなる滑り軸受であって、
    　前記内輪は、外周に曲面を、内周に支持軸と嵌合する軸受孔をそれぞれ有し、
    　前記摺動部材は、前記内輪の外周の曲面に対向接触して摺動する曲面を有する樹脂組成物の成形体であり、
    　前記外輪は、前記内輪とは非接触であり、内周側で前記摺動部材を保持することを特徴とする滑り軸受。
  2. 　前記摺動部材が、１ヶ所の合い口部を有する環状体であることを特徴とする請求項１記載の滑り軸受。
  3. 　前記外輪は内周面に突起を有し、該突起が前記摺動部材の合い口部に嵌合することを特徴とする請求項２記載の滑り軸受。
  4. 　前記合い口部は、前記環状体の両端部において、それぞれの端部断面の軸方向一方側に突合せ面を有し、少なくとも一方の端部断面の軸方向反対側に前記外輪の突起が嵌合する段部を有する形状であることを特徴とする請求項３記載の滑り軸受。
  5. 　前記段部からなる前記外輪の突起との嵌合部分の周方向幅が、前記外輪の突起の周方向幅よりも大きいことを特徴とする請求項４記載の滑り軸受。
  6. 　前記突合せ面間の隙間幅が、前記段部からなる前記外輪の突起との嵌合部分と、前記外輪の突起との嵌合隙間幅よりも小さいことを特徴とする請求項４記載の滑り軸受。
  7. 　前記摺動部材を該滑り軸受に組み入れない状態における前記突合せ面間の隙間幅と、前記摺動部材を該滑り軸受に組み入れた状態における前記突合せ面間の隙間幅とが同じであることを特徴とする請求項４記載の滑り軸受。
  8. 　前記摺動部材を形成する樹脂組成物のベース樹脂が、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、およびポリイミド樹脂から選ばれる少なくとも１つの合成樹脂であることを特徴とする請求項１記載の滑り軸受。
  9. 　前記摺動部材を形成する樹脂組成物が、固体潤滑剤および繊維状補強材から選ばれる少なくとも１つを含み、
    　前記固体潤滑剤が、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、黒鉛、および二硫化モリブデンから選ばれる少なくとも１つであり、
    　前記繊維状補強材が、炭素繊維およびアラミド繊維から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項８記載の滑り軸受。
  10. 　前記外輪が、軸方向の一端面に開口部を、該開口部の縁に爪部をそれぞれ有し、前記摺動部材は前記開口部から該外輪に組み込まれて前記爪部で固定されることを特徴とする請求項１記載の滑り軸受。
  11. 　前記外輪が、樹脂組成物の成形体であることを特徴とする請求項１記載の滑り軸受。
  12. 　前記外輪を形成する樹脂組成物のベース樹脂が、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、およびポリイミド樹脂から選ばれる少なくとも１つの合成樹脂であることを特徴とする請求項１１記載の滑り軸受。
  13. 　前記外輪を形成する樹脂組成物が、繊維状補強材を含み、該繊維状補強材が、炭素繊維、ガラス繊維、およびアラミド繊維から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項１２記載の滑り軸受。
  14. 　前記外輪が、外周にフランジを有することを特徴とする請求項１記載の滑り軸受。
  15. 　前記内輪および前記摺動部材の摺動面に、フッ素グリースおよびウレアグリースから選ばれる少なくとも１つの潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項１記載の滑り軸受。
  16. 　前記摺動部材の摺動面に、潤滑剤保持ポケットが形成されていることを特徴とする請求項１５記載の滑り軸受。
  17. 　前記内輪の外周の曲面が凹曲面であり、前記摺動部材の曲面が凸曲面であることを特徴とする請求項１記載の滑り軸受。
  18. 　前記摺動部材の凸曲面は、軸方向中央部の全周に非曲面部が形成されていることを特徴とする請求項１７記載の滑り軸受。
  19. 　前記摺動部材が、前記樹脂組成物の射出成形体であり、前記非曲面部に射出成形におけるパーティングラインが形成されていることを特徴とする請求項１８記載の滑り軸受。
  20. 　前記内輪が、ボールベアリング用の内輪であることを特徴とする請求項１記載の滑り軸受。 
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