JP2001082474A

JP2001082474A - 焼結含油軸受の使用方法および軸受装置

Info

Publication number: JP2001082474A
Application number: JP25477799A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Osada; 努長田; Toshio Nishino; 俊夫西野; Hiroshi Tanizawa; 浩谷澤; Yasuyuki Ishiguro; 康之石黒; Masatoshi Kaneshige; 正利兼重; Atsushi Yamaguchi; 山口　　淳; Yoshinori Otsuka; 義則大塚
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2001-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】固定軸に対して回転部材を組合わせる際に用
いる焼結含有軸受を、特別な製造方法の導入なしに、信
頼性および耐久性を向上させ、交換も容易にする。【解決手段】固定軸１５，２５に対して、回り止め手
段１７で回り止めを施すことが可能な焼結軸受１４を装
着し、焼結軸受１４に回転部材１２の挿嵌孔１３を挿嵌
させる。回り止め手段１７は、焼結軸受１４の軸線方向
の一端に設けられるフランジ１８側に回り止め穴１９と
して形成され、固定壁１６，２６の表面に回り止め穴１
９に嵌合する回り止めピン２０として形成される。焼結
軸受１４は非回転状態で使用されるので、含浸されてい
る潤滑油が遠心力で失われることはなく、回転部材１２
の挿嵌孔１３との間の摺動面に、長期間にわたって潤滑
油を供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼結された軸受成
形品に潤滑油を含浸させた焼結含油軸受の使用方法およ
び軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、事務機、複写装置等の軽機械
には焼結含油軸受が広く用いられている。これらの軽機
械では、一般的に、合成樹脂を成形した歯車あるいはプ
ーリなどが固定軸の軸線まわりに回転可能な回転部材と
して多く使用され、回転の円滑化を図るために焼結含油
軸受も多く使用されている。樹脂成形歯車あるいは樹脂
成形プーリの特徴は量産性に優れる点や、低価格、低騒
音など種々あり、事務機や複写装置等で多方面で使用さ
れている。歯車やプーリを備える連結駆動機構では、駆
動力の損失を低減するために軸受を用いている。そのよ
うな連結駆動機構におけるトルク損失は、歯車間あるい
は駆動ベルトの滑りによるトルク損失の他、固定軸に対
して回転自在な歯車あるいはプーリの軸受内周側と固定
軸の外周側との接触部分での摩擦によるトルク損失や、
スラスト荷重を受ける軸受ボス端面部でのトルク損失が
ある。なお、固定軸に対して回転自在な歯車あるいはプ
ーリは、アイドル・ギヤあるいは遊動歯車、アイドル・
プーリあるいは遊動プーリとも称される。

【０００３】図１１は、アイドル・ギヤあるいはアイド
ル・プーリを回転可能に支持する軸受装置の典型的な構
成を示す。図１１（ａ）の軸受装置１では、樹脂成形さ
れた回転部材の中心部に円筒状の空洞部３が形成されて
おり、そこに焼結含油軸受（以下、「焼結軸受」と略称
する）４が圧入された構造をとることが多い。焼結軸受
４は大略的に円筒状であり、回転部材２に圧入された状
態で固定軸５に挿嵌される。固定軸５は、連結駆動機構
のフレームやシャーシ、あるいは筺体などの固定壁６か
ら立設される。固定軸５が焼結軸受４に挿通される接触
部分で、固定軸５の軸線まわりの焼結軸受４の回転が行
われ、摺動部分に焼結軸受の内部から潤滑油が供給さ
れ、円滑な回転が可能となる。

【０００４】図１１（ａ）に示す軸受装置１では、固定
壁６に対して金属製の固定軸５を差込んで固定してい
る。図１１（ｂ）に示す軸受装置７では、固定軸８を固
定壁９とともに一体的に合成樹脂で成形して形成してい
る。このような一体的な固定軸８に対しても、図１１
（ａ）と同様に焼結軸受４が使用される。

【０００５】図１１に示すような回転する焼結軸受４を
用いる先行技術は、たとえば特開平５−１２６１５３、
特開平７−２３８８８０、特開平１０−１８４６９０な
どに開示されている。特開平５−１２６１５３では、回
転するシャフトのまわりに焼結軸受が設けられ、軸線方
向の一端側に配置されるスラスト板に対する回転止めを
行う構成が開示されている。特開平７−２３８８８０に
は、遊星歯車の内周側に装着する軸受の回転止めを行う
構成が開示されている。特開平１０−１８４６９０に
は、固定軸のまわりで回転する回転部材側に焼結軸受を
設ける構成で、潤滑油の枯渇を防止するための構成が開
示されている。

【０００６】焼結軸受４のような焼結含油軸受は、粉末
状の材料を焼結して、多孔性を有する軸受成形品の気孔
中に潤滑油を含浸保持させて形成する。焼結含油軸受を
使用すると、使用時の回転軸の回転による摩擦熱とポン
プ作用との複合作用によって、気孔中に含浸保持されて
いる潤滑油が摺動面に滲出してくるいわゆる自己給油作
用によって、長期間安定した潤滑油作用が可能となり、
摩擦を軽減することができる。事務機や複写装置等の軽
機械では、普及機や小型パーソナル機等の低価格機で、
焼結含油軸受が多用されている。高速機や大型機等の高
価格機では、焼結含油軸受に代えて玉軸受が採用される
ことが多い。

【０００７】図１１に示すような焼結含油軸受４の成形
品は、通常、鉄、銅、亜鉛、錫、黒鉛、ニッケル、鉛
等、もしくはこれらを組合わせた微粉粒を、混合、圧縮
成形、焼成およびサイジング等の処理を施して得られ
る。得られる成形品は、均一な多孔質組織を有し、表面
に繋がる気孔が多数形成される。焼結した軸受成形品に
含浸する潤滑油としては、鉱油、またはジ・エステル油
等の合成潤滑油が用いられている。このような材料で構
成される焼結含油軸受は、一般にその製造コストが玉軸
受などの転がり軸受などに比べて安価であり、小型化す
ることも容易であるので、各分野で利用範囲が広がりつ
つある。

【０００８】焼結含油軸受は、すべり軸受であり、転が
り軸受と異なって球やころなどの転動体を持たず、回転
軸または固定軸（ボス）と軸受との間は、油、固体潤滑
剤、空気、水等の潤滑剤を介在させて用いる。これらの
軸受は、軸と軸受との間に摩擦が生じやすく、これによ
って軸受温度が上昇する。また、軸と軸受との間の隙間
によって、回転振れやノイズが生じやすい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１１の焼結軸受４の
ような焼結含油軸受を、固定軸５，８と、これに対して
回転する歯車やプーリ等を含む連結駆動部に適応し、歯
車やプーリ等の回転部材側に圧入して使用する場合につ
いて、以下考察してみる。焼結含油軸受は、固定軸５，
８の軸線まわりに回転するので、焼結含油軸線には遠心
力が作用し、焼結含油軸線に含浸されている潤滑油の一
部が焼結含油軸受の外周側から径方向の外方に飛散し
て、軸受部の油が枯渇し、焼付け等の問題を発生する。
焼結含油軸受自体に工夫を施すことによって、以下に示
すような改善を図ることは不可能ではない。すなわち、焼結によって形成される気孔を小径・均一化し、毛細
管による油の表面側への滲み出し量を多くする。外形や肉厚を小さくして遠心力を弱める。

【００１０】しかしながら、の方法では、成形に用い
る粉粒の径を微細にするとともに、成形圧力を高める必
要がある。このため、焼結含有軸受の製造コストが上昇
してしまうという問題がある。また、の方法では、成
形性が悪化するため、寸法精度や充填密度が低下すると
ともに、含浸油量が減少し、信頼性低下や肉厚減少に伴
う強度低下といった問題が生じる。

【００１１】また、やなどの方法で軸受側で性能向
上を図ることができても、歯車やプーリ等の回転部材側
の性能向上が伴わないこともある。連結駆動部に用いら
れる歯車やプーリ等では、他の歯車やプーリ等から駆動
力が伝達され、他の歯車やプーリ等に駆動力を伝達する
際に、摩耗したり甚だしくは破損したりするおそれもあ
る。いずれにしても、長時間の連続運転等や、起動・停
止を頻繁に伴うような使用環境下では、軸受あるいは回
転部材のいずれかが損傷を受け、寿命に達しやすい。た
とえば、軸受は健全な状態でいまだ使用に充分耐え得る
にもかかわらず、回転部材側が先に損傷を受けて使用不
能になったり、逆に回転部材側は損傷を受けていないに
もかかわらず、軸受側の油が枯渇し焼付けを生じる場合
がある。また、頻繁なトルク変動等で、軸受と回転部材
との間の圧入・嵌合状態が初期の状態より変化し、軸受
の抜けや空転を発生する場合もある。このような場合に
なると、部品交換を行うにしても、軸受が回転部材に圧
入されて一体的となっているので、部分的な交換は不可
能であり、全面的に部品交換することが必要となりやす
く、損傷を受けていない部品まで交換して廃棄すること
となり、不合理である。

【００１２】本発明の目的は、固定軸に対して焼結含油
軸受を用いる場合に、特別な製造方法の導入によるコス
ト増加や軸受の生産性、信頼性、部品強度の低下を回避
しながら、耐久性に富み、しかも損傷を受けた場合でも
被害を最小限に抑えることが可能な焼結含油軸受の使用
方法およびそれを用いた軸受装置を提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、固定軸の軸線
まわりに回転可能な回転部材に対する焼結含油軸受の使
用方法において、焼結含油軸受を固定軸に取付けて回り
止めを施し、該焼結含油軸受に対して回転部材を挿嵌さ
せることを特徴とする焼結含油軸受の使用方法である。

【００１４】本発明に従えば、焼結含有軸受を固定軸に
取付けて回り止めを施し、焼結含有軸受を非回転状態に
して、焼結含有軸受に対して回転部材を挿嵌させるの
で、回転部材は被回転状態の焼結含有軸受に対して回転
する。焼結含有軸受と回転部材との間の摺動面には、焼
結含有軸受中から摩擦熱と、毛細管現象によるポンプ作
用とによって、含浸されている潤滑油が滲み出し、トル
ク損失が少ない円滑な回転状態を続けさせることができ
る。焼結含有軸受は非回転状態であるので、回転する場
合のように遠心力で含有されている潤滑油が飛散して、
潤滑油が枯渇し、焼付けなどが生じないようにして、軸
受部分の信頼性を高めて長期間使用することができる。
焼結含有軸受は回り止めを施して固定軸に取付けるの
で、固定軸から容易に取外すこともできる。回転部材
は、焼結含有軸受に挿嵌させるので、焼結含有軸受から
容易に取外すことができ、焼結含有軸受または回転部材
の個別の交換も容易である。

【００１５】さらに本発明は、固定軸と、該固定軸に対
して回転する回転部材との間に、焼結含油軸受を介在さ
せる軸受装置において、該焼結含油軸受は、該固定軸に
対して、その軸線方向に着脱可能であり、該焼結含油軸
受を該固定軸に装着している状態で、該焼結含油軸受の
回り止めを行う回り止め手段を備え、該回転部材は、回
り止め手段によって回り止めが行われる焼結含油軸受に
挿嵌されて、軸線まわりの回転が可能となることを特徴
とする。

【００１６】本発明に従えば、固定軸と、固定軸に対し
て回転する回転部材との間に介在する焼結含有軸受は、
固定軸に対してその軸線方向に着脱可能である。焼結含
有軸受を固定軸に装着している状態では、回り止め手段
によって焼結含有軸受の回り止めが行われ、焼結含有軸
受は非回転状態となる。回転部材は、回り止め手段によ
って回り止めが行われる焼結含有軸受に挿嵌されて、軸
線まわりの回転が可能となるので、焼結含有軸受に対す
る回転部材の回転摺動面には、焼結含有軸受から潤滑油
が供給され、円滑な回転が行われる。焼結含有軸受は非
回転状態であるので、焼結含有軸受に嵌浸されている潤
滑油が遠心力によって飛散して枯渇することはなく、焼
付けが生じにくい信頼性の高い軸受装置を得ることがで
きる。焼結含有軸受の製造は、従来の回転部材に圧入し
て、回転部材とともに固定軸のまわりを回転する焼結含
有軸受と同様に行うことができ、回転部材に圧入しない
で挿嵌させるだけであるので、回転部材と焼結含有軸受
とを容易に分離して、個別に交換することが容易であ
る。

【００１７】また本発明で前記固定軸は、基材の表面に
立設され、前記焼結含油軸受は、該固定軸への装着時
に、軸線方向の一端が該基材の表面に接触し、該接触部
分にはフランジが形成され、前記回り止め手段は、該表
面と該フランジとに、それぞれ適合する形状を有して形
成されることを特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、固定軸が立設される基材
の表面と焼結含有軸受の表面に接触する部分に形成され
るフランジとに、それぞれ適合する形状を有する回り止
め手段が形成されるので、焼結含有軸受の回り止めを、
基材表面で確実に行うことができる。

【００１９】また本発明で前記回り止め手段は、前記フ
ランジの端面と前記基材の表面とに、それぞれ適合する
異形断面形状を有して形成されることを特徴とする。

【００２０】本発明に従えば、フランジの端面側と基材
の表面とに、それぞれ適合する異形断面形状を有する回
り止め手段を形成して、焼結含有軸受を固定軸に挿嵌し
て、フランジが基材の表面に接触する状態で、焼結含有
軸受の回り止めを確実にかつ容易に行うことができる。

【００２１】また本発明で前記回り止め手段は、前記フ
ランジの外周縁と、前記基材の表面とに、それぞれ適合
する異形断面形状を有して形成されることを特徴とす
る。

【００２２】本発明に従えば、焼結含有軸受のフランジ
の外周円と基材の表面とに、それぞれ適合する異形断面
形状を有する回り止め手段を形成するので、固定軸に焼
結含有軸受を挿嵌して、フランジが基材表面に接触する
状態で、焼結含有軸受の回り止めを確実かつ容易に行う
ことができる。

【００２３】また本発明で前記回り止め手段は、前記基
材の表面または前記フランジの一方に設けられる前記軸
線方向の突起と、該突起に適合する形状を有し、該表面
または該フランジの他方に設けられる凹所とを含むこと
を特徴とする。

【００２４】本発明に従えば、固定軸が立設される基材
の表面または焼結含有軸受のフランジの一方に軸線方向
の突起が設けられ、他方に該突起に適合する形状を有す
る凹所が設けられるので、焼結含有軸受を固定軸に挿嵌
すれば、突起と凹所とが嵌合して、回り止め手段として
機能させることができる。

【００２５】また本発明で前記回り止め手段は、異形断
面形状を有する固定軸と、該異形断面形状に適合する異
形断面形状の挿嵌孔を有する焼結含油軸受とを含むこと
を特徴とする。

【００２６】本発明に従えば、固定軸が異形断面形状を
有し、固定軸に挿嵌される焼結含有軸受の挿嵌孔も、固
定軸の異形断面形状に適合する異形断面形状を有するの
で、焼結含有軸受を固定軸に対して軸線方向に挿嵌させ
れば、同時に軸線まわりの回り止めを行うことができ
る。

【００２７】また本発明で前記異形断面形状は、前記軸
線まわりの周方向の一部に形成されることを特徴とす
る。

【００２８】本発明に従えば、異形断面形状は軸線まわ
りの周方向の一部に形成されているので、たとえば切欠
き、突起、凹部などで、回り止めを行うことができる。

【００２９】また本発明で前記異形断面形状は、多角形
形状であることを特徴とする。

【００３０】本発明に従えば、異形断面形状は多角形形
状であるので、多角形形状の各片で回り止めを行うこと
ができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１０を参照して、
本発明の実施の各形態の軸受装置に関連する説明を行
う。各図で、先行する図に関連して既に説明されている
部分に関連する部分には同一の参照符を付し、重複する
説明を省略する。

【００３２】図１は、本発明の実施の第１形態および第
２形態の概略的な構成を示す。図１（ａ）に示す第１形
態としての軸受装置１１では、歯車やプーリなどの回転
部材１２の中心部に挿嵌孔１３を形成し、焼結軸受１４
の軸線まわりに回転部材１２が回転可能にしている。焼
結軸受１４は、金属製の固定軸１５に挿嵌する。固定軸
１５は、歯車やプーリを備える連結駆動機構や駆動力伝
達機構などのフレーム、ベース、あるいはシャーシなど
の基材の表面の固定壁１６から立設される。焼結軸受１
４は、固定軸１５の軸線方向に、装着あるいは離脱が可
能としておく。焼結軸受１４を固定軸１５に装着した状
態で、軸線まわりの回転を止めるために、回り止め手段
１７が設けられる。

【００３３】本実施形態の回り止め手段１７は、焼結軸
受１４側の端面にフランジ１８を設け、フランジ１８に
形成する回り止め穴１９に適合する回り止めピン２０
を、固定壁１６側に形成している。焼結軸受１４を固定
軸１５に装着すると回り止め手段１７によって回り止め
が施され、焼結軸受１４は、非回転状態で使用されるこ
とになる。したがって、焼結軸受１４を回転させる場合
のような遠心力による飛散で、含浸されている潤滑油が
枯渇して焼付き等の問題を発生することの防止が可能と
なる。また、回転部材１２は固定軸１５の周囲に回転可
能な程度に挿嵌されているだけであるので、固定軸１５
に対して焼結軸受１４を中間嵌めした状態で自由に回転
部材１２を着脱することができる。また、回り止め手段
１７は、焼結軸受１４を固定軸１５の軸線方向に着脱す
る際には、妨げとならない。したがって、軸受装置１１
からは、回転部材１２でも焼結軸受１４でも必要に応じ
て着脱することができ、耐久性を要する使用状態で、い
ずれか一方に損傷が発生するような場合でも、損傷が発
生した方のみを交換することで対応が可能となるので、
廃棄する部品を最小限に抑えることができ、装置の維持
や補修を容易に行うことができる。

【００３４】図１（ｂ）は、本発明の実施の第２形態と
しての軸受装置２１の概略的な構成を示す。本実施形態
の軸受装置２１では、固定軸２５を固定壁２６と一体的
に成形している。他の点では、図１（ａ）に示す軸受装
置１１と本実施形態の軸受装置２１とは基本的に同等で
ある。

【００３５】図２は、本発明の実施の第３形態および第
４形態についての概略的な構成を示す。図２（ａ）は、
実施の第３形態としての軸受装置３１について示す。本
実施形態の焼結軸受３４は、固定壁３６から立設される
固定軸２５に装着する際に、固定壁３６側となる端部に
回り止め手段３７として、フランジ３８の軸線方向の端
面側に、扇形凸部３９が形成されて他のフランジ３８の
部分とは段差を生じる。固定壁３６側には、扇形凸部３
９に適合する形状の扇形凹部４０が形成される。固定軸
２５に対して回転部材１２を装着させ、フランジ１８の
扇形凸部３９が扇形凹部４０に嵌合すれば、焼結軸受１
４の固定軸１５まわりの回転を止めることができる。

【００３６】図２（ｂ）は、本発明の実施の第４形態と
しての軸受装置４１の概要を示す。本実施形態は、図２
（ａ）に示す実施の第３形態での固定軸１５の代りに、
固定壁４６と一体化された固定軸２５が用いられてい
る。なお、扇形凸部３９はフランジ１８側に形成し、扇
形凹部４０は固定壁３６，４６側に形成しているけれど
も、扇形凸部３９を固定壁３６，４６側に形成し、対応
する扇形凹部４０をフランジ１８側に形成することもで
きる。

【００３７】図３は、本発明の実施の第５形態および第
６形態の概略的な構成を示す。図３（ａ）は、本発明の
実施の第５形態としての軸受装置５１の概略的な構成を
示す。本実施形態の軸受装置５１では、焼結軸受５４、
固定壁５６から立設される固定軸１５に装着して回り止
めを行う回り止め手段５７として、焼結軸受５４のフラ
ンジ５８側に多角形形状の段差部５９を形成し、固定壁
５６側に段差部５９に適合する形状を有する回り止め角
穴６０を形成する。

【００３８】図３（ｂ）に示す本発明の実施の第６形態
としての軸受装置６１では、固定壁６６と一体に形成さ
れ、固定壁６６の表面に回り止め角穴６０が形成されて
いる点を除いて、図３（ａ）の軸受装置５１と同等であ
る。

【００３９】図４は、図１〜図３に示す各実施形態の焼
結軸受１４，３４，５４の形状を示す。図で４（ａ）
は、図１に示す焼結軸受１４の構成を示す。焼結軸受１
４の軸線方向の一端側には、円形のフランジ１８が形成
され、フランジ１８の端面から軸線方向に沿って回り止
め穴１９が形成され、軸線方向に沿って回り止めピン２
０が突出して形成されている。図１に示すように固定壁
１６，２６側には、回り止め穴１９に対応する回り止め
ピン２０が形成されている。同様にフランジ１８側の回
り止め穴１９に対応する回り止めピン２０が、固定壁１
６，２６側に形成されている。なお、回り止め手段１７
として、フランジ１８には回り止め穴１９または回り止
めピン２０の一方を形成し、他方を固定壁１６，２６側
に形成するだけでもよい。

【００４０】図４（ｂ）は、図２に示す焼結軸受３４の
外観構成を示す。焼結軸受３４は、軸線方向の一端側に
円形のフランジ１８を有し、その端面に扇形凸部３９が
形成されている。扇形凸部３９を形成することによっ
て、フランジ３８の端面は、周方向に関して、部分的に
異方形状断面となる。扇形凸部３９に適合する形状の扇
形凹部４０が固定壁３６，４６側に形成されていること
によって、扇形凸部３９を扇形凹部４０に嵌合させれ
ば、回り止め手段３７として機能することになる。な
お、扇形凸部３９を固定壁３６，４６側に形成し、フラ
ンジ３８側には扇形凹部４０を形成させることもでき
る。また、扇形以外の形状で、同様な機能を有する回り
止め手段３７を形成することもできる。

【００４１】図４（ｃ）は、図３に示す焼結軸受５４に
外観形状を示す。焼結軸受５４の軸線方向の一端側に
は、円形のフランジ５８が形成され、フランジ５８の端
面には、たとえば四角形などの多角形形状を有する段差
部５９が形成される。固定壁５６，６６側には、回り止
め角穴６０が形成され、段差部５９が回り止め角穴６０
に嵌合することによって、回り止め手段５７として機能
する。段差部５９は、図４（ｃ）に示す四角形ばかりで
はなく、三角形や六角形など、多角形の形状とすること
ができる。

【００４２】図５は、以上説明した各実施形態の軸受装
置１１，２１，３１，４１，５１，６１を用いる一例と
しての現像装置１００の概略的な構成を示す。現像装置
１００は、電磁写真方式に用いる微粉末状の現像剤であ
るトナーで、静電潜像を顕像化させるために用いられ、
複写機やファクシミリ装置、あるいはページプリンタな
どに使用される。現像装置１００には撹拌用ローラ用ギ
ヤ１０１、補給ローラ用ギヤ１０２、撹拌ローラ用ギヤ
１０３、マグローラ用ギヤ１０４、およびアイドル・ギ
ヤ１０５などが、ホッパ１０６や現像槽１０７などの筺
体１０８の側面に設けられる。撹拌ローラ用ギヤ１０１
は、現像剤であるトナーを貯蔵するホッパ１０６内でト
ナーを撹拌する撹拌ローラの軸を回転駆動するために用
いられる。補給ローラ用ギヤ１０２は、ホッパ１０６内
のトナーを現像槽１０７に補給する補給ローラの回転軸
を回転駆動するために設けられる。撹拌ローラ用ギヤ１
０３は、現像槽１０７内で、トナーとともに２成分現像
剤を構成する磁性を有するキャリアとを混合した現像剤
を撹拌するための撹拌ローラの軸を回転駆動する。マグ
ローラ用ギヤ１０４は、現像槽１０７内の現像剤を感光
体に供給するマグネットローラの軸を回転駆動する。す
なわち、撹拌ローラ用ギヤ１０１、補給ローラ用ギヤ１
０２、撹拌ローラ用ギヤ１０３およびマグローラ用ギヤ
１０４は、固定軸ではなく、回転軸に装着して回転軸と
ともに回転する歯車である。

【００４３】本発明を適用する対象となるのは、撹拌ロ
ーラ用ギヤ１０３とマグローラ用ギヤ１０４との間で回
転駆動力を中継するアイドル・ギヤ１０５である。この
アイドル・ギヤ１０５に、本発明の軸受装置を好適に適
用することができる。アイドル・ギヤ１０５は、耐摩耗
性に優れたポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）が用いられ、
たとえばマグローラ用ギヤ１０４が２５０ｒｐｍ程度で
回転するのに対して、２３０ｒｐｍ程度で回転する。

【００４４】図６は、本発明の軸受装置１１，２１，３
１，４１，５１，６１を図４に示す現像装置１００のア
イドル・ギヤ１０５に用いるときの耐久性を、図１に示
す従来の軸受装置１，７や、焼結含油軸受を用いないと
きと比較して示す。Ａは、本実施形態の焼結軸受１４，
３４，５４を、図１から図３に示すように、先に固定軸
１５，２５に中間嵌めを行っておいて、回転部材１２を
焼結軸受１４，３４，５４に挿嵌して使用したときの耐
久性を示す。耐久性は、回転部材１２の挿嵌孔１３の内
径と焼結軸受１４，３４，５４の外径との差が、コピー
量（Copy Volume／黒コピー）によってどの程度変化す
るかを調べた結果として示す。併せて、軸受を用いず
に、固定軸１５，２５に直接回転部材１２を装着した場
合の、固定軸外径と回転部材内径との差の変化も比較の
ために、Ｂとして示す。さらに、図１１に示すような従
来の軸受装置１，７のように焼結軸受４を回転部材の空
洞部３に圧入した場合の結果も、固定軸５，８の外径と
焼結軸受４の内径との差の変化Ｃとして示す。図６
（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように、本
実施形態の軸受装置では、初期状態からコピー量が増加
しても差がほとんど変化しないことが分かる。Ｃに示す
焼結軸受１４，３４，５４を用いない場合や、図１１に
示す従来のように用いるＢの場合では、コピー量に対し
て差が増大していくことが分かる。特に、Ｃで示す焼結
軸受１４，３４，５４を全く用いないで直接固定軸に回
転部材を挿嵌させる軸受なしの場合には、固定軸外径と
軸受端内径との差の変化が大きくなって、摩耗量が多く
なっていることを示している。Ａで示す本発明を適用し
た場合には、コピー量に対して固定軸外径と焼結軸受内
径との差の変化はほとんどなく、従来よりも安定して回
転駆動が可能となることが分かる。

【００４５】図７は本発明の実施の第７形態および第８
形態の概要を示す。図で７（ａ）は、本発明の実施の第
７形態としての軸受装置１１１の概略的な構成を示す。
本実施の形態の焼結軸受１１４は、軸線方向の一端側で
固定軸１５，２５が立設される固定壁１１６，１２６と
の間に回り止め手段１１７が設けられる。本実施形態の
回り止め手段１１７は、フランジ１１８の外周面に回り
止め切欠き１１９が形成され、固定壁１６，２６の表面
側には、回り止めリブ１２０が形成される。回り止め切
欠き１１９は、焼結軸受１１４が固定軸１５，２５に挿
入されるときに、フランジ１１８の回り止め切欠き１１
９と係合して、回り止め手段１１７として機能する。

【００４６】図７（ｂ）は、本発明の実施の第８形態と
しての軸受装置１２１の概要を示す。本実施形態の軸受
装置１２１では、固定軸２５が固定壁２６と一体に形成
されている点を除いて、図７（ａ）に示す軸受装置１１
１と基本的に同等である。

【００４７】図８は、図７に示す実施の各形態に対応す
る焼結軸受１１４の概略的な形状を示す。図８（ａ）
は、焼結軸受１１４の軸線方向の一端側に円形のフラン
ジ１１８を設け、その外周縁の一部に回り止め切欠き１
１９を形成している状態を示す。回り止め切欠き１１９
は、フランジ１１８の周方向に関して部分的に形成され
ている。このような考え方を応用すると、図８（ｂ）に
示すように、円形のフランジ１１８の周方向の一部を、
平坦に切取って弦１１９ｂを形成して回り止め手段を構
成することもできる。固定壁１１６，１２６側には、弦
１１９ｂに当接して、焼結軸受１１４の回り止めを行う
ような突起を設けておけばよい。また、図８（ｃ）に示
すように、焼結軸受１１４の一端側に設ける円形のフラ
ンジ１１８の周縁部の一部分をさらに半径方向外方に突
出させて突起１１９ｃを形成して、回り止め手段１１７
を構成することもできる。固定壁１１６，１２６側に
は、突起１１９ｃを拘束するような突起を設ければよ
い。また、図８（ｄ）に示すように、焼結軸受１１４の
軸線方向の一端側に形成するフランジ１１８ｄを円形で
はなく、多角形形状とし、固定壁１１６，１２６側の表
面に、多角形形状のフランジ１１８が嵌合する角穴を形
成して回り止め手段１１７として機能させることもでき
る。

【００４８】図９は、本発明の実施の第９形態、第１０
形態、第１１形態および第１２形態の軸受装置の概要を
示す。図９（ａ）は、本発明の実施の第９形態としての
軸受装置１３１の概略的な構成を示す。本実施形態の軸
受装置１３１では、焼結軸受１３４を固定軸１３５の軸
線方向に着脱可能である。固定軸１３５は金属製であ
り、合成樹脂製の固定壁１３６に立設される。本実施形
態の回り止め手段１３７は、焼結軸受１３４の挿嵌孔１
３８と、固定軸１３５の外周１３９とに設けられる。す
なわち、固定軸１３５の外周１３９は異形断面形状を有
し、焼結軸受１３４の挿嵌孔１３８は、固定軸１３５の
外周１３９に適合する異形断面形状を有する。このた
め、焼結軸受１３４を固定軸１３５に挿嵌させれば、同
時に回り止めも行われる。

【００４９】図９（ｂ）は、本発明の実施の第１０形態
の軸受装置１４１として、固定軸１４５が、合成樹脂材
料で固定壁１４６と一体的に形成されている構成を示
す。回り止め手段１３７としては、図９（ａ）の軸受装
置１３１と同等である。

【００５０】図９（ｃ）は、本発明の実施の第１１形態
の軸受装置１５１の概略的な構成を示す。本実施形態の
焼結軸受１５４は、図９（ａ）の焼結軸受１３４と同様
に金属製の固定軸１５５に挿嵌され、固定壁１５６とと
もに非回転状態となるように、回り止め手段１５７とし
て、挿嵌孔１５８に固定軸１５５の外周１５９と同様な
異形断面形状を有する。

【００５１】焼結軸受１５４には、固定軸１５５に挿嵌
させた際に固定壁１５６に接触する側に、フランジ１６
０も形成されている。

【００５２】図９（ｄ）は、本発明の実施の第１２形態
の軸受装置１６１に概略的な構成を示す。本実施形態の
軸受装置１６１は、図９（ｃ）の軸受装置１５１と、固
定軸１６５が固定壁１６６と一体的に形成されているこ
とを除いて同等である。

【００５３】図１０は、図９に示す各実施形態の焼結軸
受１３４，１５４の概略的な形状を示す。図１０
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、実施の第９形態お
よび第１０形態の焼結軸受１３４に形成される挿嵌孔１
３８の例を示す。図１０（ａ）では、挿嵌孔１３８の断
面形状が、全体的には円形で、その一部が平坦な弦とな
ってＤ型形状を形成している状態を示す。図１０（ｂ）
は、挿嵌孔１５８の円形の断面形状の一部が、半径方向
内方に突出し、挿嵌孔１３８の内周面に、軸線方向に延
びる凸条が形成されている状態を示す。図１０（ｃ）
は、挿嵌孔１３８の円形の断面の一部が半径方向外方に
突出し、挿嵌孔１３８の内周面に、軸線方向に延びる溝
が形成されている状態を示す。図１０（ｄ）は、挿嵌孔
１３８が、たとえば正方形などの多角形の断面形状とな
るように形成されている例を示す。

【００５４】図１０（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ）
は、図９（ｃ），（ｄ）に示す実施の第１１形態および
第１２形態の軸受装置１５１，１６１に用いる焼結軸受
１５４の概略的な形状を示す。本実施形態の焼結軸受１
５４には、軸線方向の一端に円形のフランジ１６０が形
成され、固定軸１５５，１６５が挿通する挿嵌孔１５８
は、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）と同様な異
形の断面形状をそれぞれ有する。

【００５５】図７〜図１０で説明した各実施形態の軸受
装置１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１
を、図５に示す現像装置１００のアイドル・ギヤ１０５
に用いても、図６に示すと同様な耐久性および信頼性が
得られる。また、回転部材１２と焼結軸受１１４，１３
４，１５４との着脱は容易であり、また焼結軸受１１
４，１３４，１５４，１６４と固定軸１１５，１２５，
１３５，１４５，１５５，１６５との着脱も容易である
ので、損傷した部品の交換の際も、回転部材と焼結軸受
との一方のみの交換に留めることもできる。なお、各実
施形態として示した回り止め手段は、単独ではなく、組
合せて用いることもできる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、固定軸に
非回転状態で焼結含有軸受を取付け、焼結含有軸受に対
して回転部材を回転可能とするので、焼結含有軸受から
回転部材との間の回転摺動部に長期間にわたって安定し
て潤滑油を供給し、焼付けなどを生じにくくして、信頼
性を高めることができる。焼結含有軸受は回転部材に圧
入して用いることはないので、焼結含有軸受と回転部材
とは、損傷した場合に個別に交換することもできる。

【００５７】さらに本発明によれば、焼結含有軸受は固
定軸に対して軸線方向に着脱可能であり、固定軸に装着
している状態では回り止め手段によって回り止めが施さ
れるので、非回転状態で回転部材との回転摺動面に対し
て安定して潤滑油の供給を行うことができる。回転部材
に対して、焼結含有軸受は挿嵌されているだけであるの
で、回転部材と焼結含有軸受との分離は容易であり、一
方が破損したようなときには、破損した側の部品のみを
容易に交換することができる。

【００５８】また本発明によれば、固定軸が立設される
基材の表面と、焼結含有軸受に設けられるフランジとの
間で、回り止め手段を形成し、固定軸に対する焼結含有
軸受の回り止めを確実に行うことができる。

【００５９】また本発明によれば、フランジの端面と基
材の表面とにそれぞれ形成される異形断面形状を有する
回り止め手段で、焼結含有軸受の回り止めを確実に行う
ことができる。

【００６０】また本発明によれば、フランジの外周縁と
基材の表面とにそれぞれ形成される異形断面形状を有す
る回り止め手段で、焼結含有軸受の回り止めを確実に行
うことができる。

【００６１】また本発明によれば、基材の表面またはフ
ランジの一方に設けられる突起と、他方に設けられ突起
に適合する形状を有する凹所とを嵌合させて、焼結含有
軸受の回り止めを確実に行うことができる。

【００６２】また本発明によれば、固定軸は異形断面形
状を有し、固定軸に挿嵌される焼結含有軸受の挿嵌孔
は、固定軸の異形断面形状に適合する異形断面形状を有
するので、焼結含有軸受を固定軸に軸線方向から挿嵌さ
せれば、軸線まわりの回り止めも同時に行うことができ
る。

【００６３】また本発明によれば、異形断面形状は軸線
まわりの周方向の一部に形成されているので、その部分
で回り止めを行うことができる。

【００６４】また本発明によれば、異形断面形状は多角
形形状であるので、多角形形状の各片で回り止めを行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態および第２形態の軸受
装置１１，２１の概要を示す固定軸側を断面視した側面
図である。

【図２】本発明の実施の第３形態および第４形態の軸受
装置３１，４１の概略的な構成を示す固定軸側を断面視
した側面図である。

【図３】本発明の実施の第５形態および第６形態の軸受
装置５１，６１の概略的な構成を示す固定軸側を断面視
した側面図である。

【図４】図１〜図３の各実施形態で用いられる焼結軸受
１４，３４，５４の斜視図である。

【図５】各実施形態の軸受装置を適用可能なアイドル・
ギヤ１０５を含む現像装置１００の概略的な構成を示す
側面図である。

【図６】本発明の実施形態の軸受装置を図５の現像装置
１００に適用した場合の耐久性を、固定軸外径と軸受孔
内径との差の変化として、図１１に示す従来の軸受装置
および軸受無の場合と対比して示すグラフである。

【図７】本発明の実施の第７形態および第８形態の軸受
装置１１１，１２１の概略的な構成を示す固定軸側を断
面視した側面図である。

【図８】図７の各実施形態に使用する焼結軸受１１４の
形状を示す斜視図である。

【図９】本発明の実施の第９形態、第１０形態、第１１
形態および第１２形態の軸受装置１３１，１４１，１５
１，１６１の概略的な構成を示す固定軸側を断面視した
側面図である。

【図１０】図９に示す各実施形態の焼結軸受１３４，１
５４の例を示す斜視図である。

【図１１】従来からの固定軸５，８に対して回転部材２
を設ける際に用いる焼結軸受４を含む軸受装置１，７の
概略的な構成を示す固定軸側を断面視した側面図であ
る。

【符号の説明】

１１，２１，３１，４１，５１，６１，１１１，１２
１，１３１，１４１，１５１，１６１軸受装置１２回転部材１３，１３８，１５８挿嵌孔１４，５４，１１４，１３４，１５４焼結軸受１５，２５，１３５，１４５，１５５固定軸１６，２６，３６，４６，５６，６６，１１６，１２
６，１３６，１４６，１５６，１６６固定壁１７，３７，５７，１１７，１３７，１５７回り止め
手段１８，３８，５８，１１８，１６０フランジ１９回り止め穴２０回り止めピン３９扇形凸部４０扇形凹部５９段差部６０回り止め角穴１００現像装置１０５アイドル・ギヤ１１９回り止め切欠き１２０回り止めリブ１３９，１５９外周

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷澤浩大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者石黒康之大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者兼重正利大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者山口淳大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者大塚義則大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H077 AA14 AB01 EA01 GA03 3J011 JA02 KA02 LA01 MA12 3J017 AA02 DA02 DB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定軸の軸線まわりに回転可能な回転部
材に対する焼結含油軸受の使用方法において、焼結含油軸受を固定軸に取付けて回り止めを施し、該焼結含油軸受に対して回転部材を挿嵌させることを特
徴とする焼結含油軸受の使用方法。
【請求項２】固定軸と、該固定軸に対して回転する回
転部材との間に、焼結含油軸受を介在させる軸受装置に
おいて、該焼結含油軸受は、該固定軸に対して、その軸線方向に
着脱可能であり、該焼結含油軸受を該固定軸に装着している状態で、該焼
結含油軸受の回り止めを行う回り止め手段を備え、該回転部材は、回り止め手段によって回り止めが行われ
る焼結含油軸受に挿嵌されて、軸線まわりの回転が可能
となることを特徴とする軸受装置。
【請求項３】前記固定軸は、基材の表面に立設され、前記焼結含油軸受は、該固定軸への装着時に、軸線方向
の一端が該基材の表面に接触し、該接触部分にはフラン
ジが形成され、前記回り止め手段は、該表面と該フランジとに、それぞ
れ適合する形状を有して形成されることを特徴とする請
求項２記載の軸受装置。
【請求項４】前記回り止め手段は、前記フランジの端
面と前記基材の表面とに、それぞれ適合する異形断面形
状を有して形成されることを特徴とする請求項３記載の
軸受装置。
【請求項５】前記回り止め手段は、前記フランジの外
周縁と、前記基材の表面とに、それぞれ適合する異形断
面形状を有して形成されることを特徴とする請求項３記
載の軸受装置。
【請求項６】前記回り止め手段は、前記基材の表面または前記フランジの一方に設けられる
前記軸線方向の突起と、該突起に適合する形状を有し、該表面または該フラン
ジの他方に設けられる凹所とを含むことを特徴とする請
求項３〜５のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項７】前記回り止め手段は、異形断面形状を有する固定軸と、該異形断面形状に適合する異形断面形状の挿嵌孔を有す
る焼結含油軸受とを含むことを特徴とする請求項２〜６
のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項８】前記異形断面形状は、前記軸線まわりの
周方向の一部に形成されることを特徴とする請求項４，
５または７のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項９】前記異形断面形状は、多角形形状である
ことを特徴とする請求項４，５または７のいずれかに記
載の軸受装置。