JP2011021639A - シールド板付き転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】密封性能に優れ、封入した潤滑剤が漏れ出しにくいシールド板付き転がり軸受を提供することである。
【解決手段】外輪２に固定された環状のシールド板５の内周側の折り返し部５ｂを内輪環状溝１ａの外側縁部に、内周縁部５ｃを内輪環状溝１ａの内側縁部にそれぞれ近接させることにより、その近接部どうしの間で内輪環状溝１ａが空間容積の大きいポケット７を形成し、軸受内部から漏れ出そうとする導電性グリース６が、ポケット７の内側の近接部を通過した後にポケット７で圧力低下を生じて外部に向かう流れを弱められ、ポケット７の外側の近接部を通過しにくくなるようにしたのである。
【選択図】図１

Description

本発明は、内輪と外輪の隙間の両端を塞ぐシールド板を有するシールド板付き転がり軸受に関する。

シールド板付き転がり軸受は、その内輪と外輪の隙間の両端を環状のシールド板で塞ぐことにより、軸受内部に封入したグリース等の潤滑剤の漏洩、および外部からの水や異物の侵入を防止し、内輪および外輪と転動体との間の潤滑状態が良好に保たれるようにしたものである。しかし、一般に、シールド板は一方の軌道輪とは非接触に設けられるため、その隙間からある程度の潤滑剤が漏れ出したり水や異物が侵入したりすることは避けられない。このため、シールド板の密封性能を向上させるための技術が種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１に記載されたシールド板付き転がり軸受は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、内輪５１と外輪５２との間に複数の玉（転動体）５３を保持器５４により転動自在に保持し、玉５３を挟んで軸方向で対向する位置に、内輪５１に近接し外輪５２に固定される一対の環状のシールド板５５、５５を設けて、内外輪５１、５２の隙間の両端を塞ぎ、両シールド板５５、５５の内側（軸受内部）に潤滑剤５６を封入している。そして、内輪５１外周面の玉５３との接触部よりも図面左側の位置に、シールド板５５の一端と対向し、内輪５１とシールド板５５の隙間の寸法よりも深い環状溝５１ａを設けることにより、この環状溝５１ａに保持された潤滑剤５６が内輪５１とシールド板５５の隙間を塞ぐようにして密封性能の向上を図っている。

しかしながら、上述したようなシールド板付き転がり軸受においても、用途によっては要求される密封性能が得られず、潤滑剤の漏洩あるいは水や異物の侵入が問題となるおそれがある。例えば、複写機やプリンタ等の事務機では、その電子写真装置の定着部や感光部の転がり軸受の潤滑剤としてちょう度の大きい導電性グリースを使用することが多いため、この導電性グリースが軸受から漏れ出して印刷物を汚損しやすいことが問題となっている。また、ＣＴスキャナ等の医療機やハードディスクのスピンドルモータにおいても、その使用環境から軸受の潤滑剤のわずかな漏洩が問題となることがある。

特開２００４−５２７９３号公報

本発明の課題は、密封性能に優れ、封入した潤滑剤が漏れ出しにくいシールド板付き転がり軸受を提供することである。

上記の課題を解決するため、本発明は、内輪と外輪との間に複数の転動体を転動自在に保持し、前記転動体を挟んで軸方向で対向する位置に、前記内輪と外輪のうちの一方の軌道輪に近接し他方の軌道輪に固定される一対の環状のシールド板を設けて、前記両軌道輪の隙間の両端を塞ぎ、前記両シールド板の内側に潤滑剤を封入したシールド板付き転がり軸受において、前記各シールド板を複数箇所で前記一方の軌道輪に近接させる構成を採用した。

すなわち、シールド板と一方の軌道輪とが近接する箇所を複数とすることにより、その近接部どうしの間に空間容積の大きいポケットを形成し、軸受内部から漏れ出そうとする潤滑剤が、ポケットの内側の近接部を通過した後にポケットで圧力低下を生じて外部に向かう流れを弱められ、ポケットの外側の近接部を通過しにくくなるようにしたのである。

上記の構成において、前記各シールド板と一方の軌道輪との近接部のうち、最も内側に位置する近接部の隙間を最も狭くすれば、軸受内部から漏れ出そうとする潤滑剤の流れをより効果的に弱めることができる。ここで、前記各シールド板と一方の軌道輪との近接部が３箇所以上ある場合は、それらの近接部のうち、最も外側に位置する近接部の隙間を２番目に狭くすれば、軸受外部からの水や異物の侵入も効果的に防止できる。

また、前記各シールド板が外輪に固定されて内輪に近接している場合は、前記各シールド板と内輪との近接部のうちの最も内側に位置する近接部で、前記各シールド板を軸方向で内輪に近接させれば、ポケットの潤滑剤が遠心力により軸受内部へ戻ろうとする流れが生じるので、潤滑剤をより漏れ出しにくくすることができる。このとき、前記各シールド板と内輪との軸方向の近接部で、前記各シールド板の内周部の外径寸法を内輪の外径寸法よりも小さくすれば、その近接部の軸受内部側近傍から各シールド板の内周部の外周面に沿って軸端側に向かう軸受内部の流れが生じるので、潤滑剤の漏洩をさらに効果的に防止することができる。

前記一方の軌道輪の両側端部に前記潤滑剤を保持する環状溝が設けられている場合は、前記各シールド板を前記環状溝の両側縁部に近接させて、環状溝を潤滑剤の流れを弱めるためのポケットとするとよい。ここで、前記環状溝を、前記一方の軌道輪の両側端部のそれぞれに複数設けるようにすれば、潤滑剤の漏洩を防止する効果を一層高めることができる。

また、前記各シールド板と一方の軌道輪の互いの近接面の少なくとも一方を撥油性樹脂で被覆すれば、その近接部を潤滑剤が通過しにくくなり、潤滑剤の漏洩を一層生じにくくすることができる。このとき、前記各シールド板と一方の軌道輪との近接部のうち、最も内側に位置する近接部のシールド板側の近接面のみを撥油性樹脂で被覆するようにすれば、その被覆作業が簡単になり、被覆のコストも低く抑えられる。

本発明は、前記潤滑剤がちょう度の大きい導電性グリースであるシールド板付き転がり軸受に特に有効に適用できる。また、本発明を適用したシールド板付き転がり軸受は、電子写真装置の定着部または感光部、医療機、ハードディスクのスピンドルモータ軸の支持部に有効に使用することができる。

本発明の転がり軸受は、上述したように、シールド板を複数箇所で一方の軌道輪に近接させることにより、軸受内部から漏れ出そうとする潤滑剤の流れを弱めるようにしたものであるから、潤滑剤の外部への漏洩を従来よりも効果的に防止することができ、高い密封性能を要求される用途にも安心して使用することができる。

ａは第１実施形態のシールド板付き転がり軸受の正面断面図、ｂはａの要部の拡大図 ａは第２実施形態のシールド板付き転がり軸受の正面断面図、ｂはａの要部の拡大図 ａは従来のシールド板付き転がり軸受の正面断面図、ｂはａの要部の拡大図

以下、図１および図２に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１（ａ）、（ｂ）は第１の実施形態を示す。このシールド板付き転がり軸受（深溝玉軸受）は、事務機に組み込まれた電子写真装置の定着部や感光部に使用されるもので、内輪１と外輪２の間に複数の玉（転動体）３を保持器４により転動自在に保持し、玉３を挟んで軸方向で対向する位置に、内輪１に近接し外輪２に固定される一対の環状のシールド板５、５を設けて、内外輪１、２の隙間の両端を塞ぎ、両シールド板５、５の内側（軸受内部）に潤滑剤として導電性グリース６を封入している。

前記内輪１外周面の両端部には、導電性グリース６を保持する環状溝１ａが設けられ、前記外輪２内周面の両端部には、シールド板５を圧入固定するための環状溝２ａが設けられている。

前記各シールド板５は、その外周部が外周縁を巻き込むように折り曲げられてカール部５ａが形成され、このカール部５ａが外輪２内周面の環状溝２ａに圧入固定されている。また、シールド板５の内周部は、内輪１外周面に向かう途中で折り返されたうえ、玉３に向かって延びるように折り曲げられており、その折り返し部５ｂが内輪１外周面の環状溝１ａの外側縁部に近接し、内周縁部５ｃが同じ環状溝１ａの内側縁部に近接している。

ここで、図１（ｂ）に示したように、各シールド板５と内輪１の２箇所の近接部は、内側の近接部の隙間寸法Ｌ１が外側の近接部の隙間寸法Ｌ２よりも狭くなるように設計されている。また、各シールド板５と内輪１との互いの近接面は、撥油性樹脂（図示省略）で被覆されている。この撥油性樹脂としては、フッ素系、シリコン系のものが好ましく、例えば、大日精化株式会社のダイステンダー２０００（商品名）やダイステンダー３０００（商品名）を使用することができる。

このシールド板付き転がり軸受は、上記の構成であり、各シールド板５を内輪１の環状溝１ａの両側縁部に近接させて、その近接部どうしの間で内輪１の環状溝１ａが空間容積の大きいポケット７を形成しているので、軸受内部から漏れ出そうとする導電性グリース６が、ポケット７の内側の近接部を通過した後にポケット７で圧力低下を生じて外部に向かう流れを弱められ、ポケット７の外側の近接部を通過しにくくなっている。そして、内側の近接部の隙間を外側の近接部の隙間よりも狭くし、各シールド板５と内輪１の近接面を撥油性樹脂で被覆したことにより、上記作用効果が拡大されている。従って、ちょう度が大きい導電性グリース６を使用していても、その漏洩を従来よりも効果的に防止することができ、印刷物を汚損させる心配がない。

なお、内輪に上記第１実施形態のような環状溝が設けられていない場合は、シールド板の内周側の折り曲げ形状を変えてポケットを形成すればよい。また、撥油性樹脂は、必ずしも第１実施形態のように各シールド板と内輪との互いの近接面全体に被覆する必要はなく、例えば、内側の近接部のシールド板側の近接面、すなわちシールド板内周縁部の内輪との対向面のみを被覆するようにしてもよい。このようにすれば、その被覆作業が簡単になり、被覆のコストも低く抑えられる。さらに、シールド板は第１実施形態と逆に内輪に固定し外輪に近接させてもよいし、潤滑剤には通常のグリースももちろん使用できる。

図２（ａ）、（ｂ）は第２の実施形態を示す。この実施形態のシールド板付き転がり軸受の基本的な構成は第１実施形態と同じなので、第１実施形態との相違点についてのみ以下に説明する。この実施形態では、内輪１の両側端部に２つずつ環状溝１ｂ、１ｃが設けられている。一方、各シールド板５は、内輪１外周面の近傍でＬ字状に折り曲げられて、外側の環状溝１ｂの両側縁部および内側の環状溝１ｃの外側縁部に径方向で近接し、内側の環状溝１ｃの内側縁部に軸方向で近接しており、各近接部どうしの間にポケット７ａ、７ｂが形成されている。そして、各シールド板５と内輪１の３箇所の近接部は、最も内側の近接部の軸方向の隙間寸法Ｌ３が最も狭く、最も外側の近接部の隙間寸法Ｌ４が２番目に狭くなるように設計されている。また、各シールド板５の内周部５ｄは、その外径寸法が内輪１の外径寸法よりも小さく形成されている。

すなわち、この実施形態の転がり軸受では、各シールド板５と内輪１との近接部が、第１実施形態よりも１箇所多くなっている。そして、最も内側の近接部では各シールド板５が軸方向で内輪１に近接しており、内側のポケット７ｂの潤滑剤が遠心力によりこの近接部を通って軸受内部へ戻ろうとする流れ（図２（ｂ）中の矢印Ａ）が生じるとともに、この近接部の軸受内部側近傍から各シールド板５の内周部５ｄの外周面に沿って軸端側に向かう軸受内部の流れ（図２（ｂ）中の矢印Ｂ）が生じるようになっている。従って、第１実施形態以上に効果的に潤滑剤の漏洩を防止することができる。また、最も外側の近接部が２番目に狭くなっているので、軸受外部からの水や異物の侵入も少ない。

本発明のシールド板付き転がり軸受は、上記各実施形態のような電子写真装置の定着部や感光部に限らず、高い密封性能が要求される医療機やハードディスクのスピンドルモータ軸の支持部にも、特に有効に使用することができる。

１ 内輪
１ａ、１ｂ、１ｃ 環状溝
２ 外輪
２ａ 環状溝
３ 玉
４ 保持器
５ シールド板
５ａ カール部
５ｂ 折り返し部
５ｃ 内周縁部
５ｄ 内周部
６ 導電性グリース
７、７ａ、７ｂ ポケット

Claims (13)

1. 内輪と外輪との間に複数の転動体を転動自在に保持し、前記転動体を挟んで軸方向で対向する位置に、前記内輪と外輪のうちの一方の軌道輪に近接し他方の軌道輪に固定される一対の環状のシールド板を設けて、前記両軌道輪の隙間の両端を塞ぎ、前記両シールド板の内側に潤滑剤を封入したシールド板付き転がり軸受において、前記各シールド板を複数箇所で前記一方の軌道輪に近接させたことを特徴とするシールド板付き転がり軸受。
2. 前記各シールド板と一方の軌道輪との近接部のうち、最も内側に位置する近接部の隙間を最も狭くしたことを特徴とする請求項１に記載のシールド板付き転がり軸受。
3. 前記各シールド板と一方の軌道輪との近接部が３箇所以上あり、それらの近接部のうち、最も外側に位置する近接部の隙間を２番目に狭くしたことを特徴とする請求項２に記載のシールド板付き転がり軸受。
4. 前記各シールド板が外輪に固定されて内輪に近接しており、前記各シールド板と内輪との近接部のうちの最も内側に位置する近接部で、前記各シールド板を軸方向で内輪に近接させたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシールド板付き転がり軸受。
5. 前記各シールド板と内輪との軸方向の近接部で、前記各シールド板の内周部の外径寸法を内輪の外径寸法よりも小さくしたことを特徴とする請求項４に記載のシールド板付き転がり軸受。
6. 前記一方の軌道輪の両側端部に前記潤滑剤を保持する環状溝が設けられており、前記各シールド板を前記環状溝の両側縁部に近接させたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のシールド板付き転がり軸受。
7. 前記環状溝を、前記一方の軌道輪の両側端部のそれぞれに複数設けたことを特徴とする請求項６に記載のシールド板付き転がり軸受。
8. 前記各シールド板と一方の軌道輪の互いの近接面の少なくとも一方を撥油性樹脂で被覆したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のシールド板付き転がり軸受。
9. 前記各シールド板と一方の軌道輪との近接部のうち、最も内側に位置する近接部のシールド板側の近接面のみを撥油性樹脂で被覆したことを特徴とする請求項８に記載のシールド板付き転がり軸受。
10. 前記潤滑剤が導電性グリースであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のシールド板付き転がり軸受。
11. 電子写真装置の定着部または感光部に使用されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のシールド板付き転がり軸受。
12. 医療機に使用されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のシールド板付き転がり軸受。
13. ハードディスクのスピンドルモータ軸の支持部に使用されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のシールド板付き転がり軸受。

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