JP2011038563A - 内輪と外輪および玉軸受 - Google Patents

内輪と外輪および玉軸受 Download PDF

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Abstract

【課題】軸やハウジングに対する取付け性,取外し性を損なうことなくクリープを防止できる内輪と外輪および玉軸受を提供する。
【解決手段】この内輪１は、第１,第２嵌合部１１,１５がばね性を有するので、図２に示すように、軸２０に対する締め代を設定する締まり嵌めとして、第１,第２嵌合部１１,１５を弾性で径方向外方へ撓ませて軸２０に挿入できるから、軸２０に対する取付けと取外しが容易である。よって、軸２０に対する取付け性,取外し性を損なうことなく軸２０に対して締まり嵌めとして、第１,第２嵌合部１１,１５を弾性により軸２０の外周面を径方向内方へ押圧させてクリープを防止できる。
【選択図】図２

Description

この発明は、玉軸受およびその内輪と外輪に関する。
従来、複写機の定着ローラやヒートローラなどに使用する玉軸受では、図５に示すように、玉軸受１０１を、回転軸(ローラ)１０２の軸端部１０２Ａと板金ハウジング１０３との間に嵌合させ、上記軸端部１０２Ａに形成した環状溝１０４に玉軸受１０１の軸方向位置を規制して抜けを防止するための止め輪１０５を嵌めている。
そして、上記玉軸受１０１の取り付けと取り外しを容易にするために、玉軸受１０１と板金ハウジング１０３との間、玉軸受１０１と軸端部１０２Ａとの間を緩み嵌め(ルーズフィット)としている。
このため、玉軸受１０１の内輪１０６と軸端部１０２Ａとの間や玉軸受１０１の外輪１０７と軸端部１０２Ａとの間でクリープが発生し易くなる。よって、ガタによる異音発生の懸念がある。また、摩耗粉が玉軸受１０１内に入って軸受寿命が低下する懸念もある。
特に、複写機の定着ローラやヒートローラに使用される転がり軸受では、ローラが用紙への定着や紙送りのために数１０ｋｇ程度で加圧されることに加えて、近年、紙送りのスピードアップのために、加圧荷重が大きくなり、上記クリープによるガタや摩耗粉の発生が顕著になる。
ところで、特許文献１(特開昭５１−８６６６２号公報)では、図６に示すように、軸受２０１と軸２０３とを、ワイヤー２０６もしくはスナップリングやサークリップを用いて両部材を軸方向に係止することが開示されている。
しかし、この特許文献１に開示の技術でも、軸受２０１と軸２０３との間の軸方向のガタを幾らか抑制できてもクリープを防止することはできなかった。
また、特許文献２(特開平９−１４４７６３号公報)では、内輪と外輪とを、板金をプレス加工して作製することが開示されている。
しかし、この特許文献２に開示の技術では、内輪は、その内周面が端面部(折曲部)と外周面側軌道溝と荷重バックアップ部とによって、径方向に移動できなくされている。このため、内輪を回転軸に締まり嵌めで嵌め込むことが容易でなく、無理に嵌め込むと、思いも寄らない変形を生じてしまう。
特開昭５１−８６６６２号公報 特開平９−１４４７６３号公報
そこで、この発明の課題は、軸やハウジングに対する取付け性,取外し性を損なうことなくクリープを防止できる内輪と外輪および玉軸受を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の内輪は、軸方向の中央側から軸方向の一方側へ漸次拡径して延在すると共にばね性を有する第１嵌合部と、
上記第１嵌合部の軸方向の一方側端部から径方向外方へ延在する第１端部と、
上記第１端部の外周から軸方向他方側へ延在すると共に上記第１嵌合部に径方向に間隙を隔てて対向している第１肩部と、
上記第１嵌合部よりも軸方向の他方側に配置され、軸方向の中央側から軸方向の他方側へ漸次拡径して延在すると共にばね性を有する第２嵌合部と、
上記第２嵌合部の軸方向の他方側端部から径方向外方へ延在する第２端部と、
上記第２端部の外周から軸方向一方側へ延在すると共に上記第２嵌合部に径方向に間隙を隔てて対向している第２肩部と、
上記第１肩部と第２肩部とに連なると共に内輪軌道面を含み、上記第１嵌合部および第２嵌合部に対して径方向に間隙を隔てて対向している断面円弧状の軌道部と
を備えることを特徴としている。
この発明の内輪によれば、上記第１,第２嵌合部がばね性を有するので、軸に対する締め代を設定する締まり嵌めとして、上記第１,第２嵌合部を弾性で径方向外方へ撓ませて軸に挿入できるから、軸に対する取付けと取外しが容易である。よって、軸に対する取付け性,取外し性を損なうことなく軸に対して締まり嵌めとして、上記第１,第２嵌合部を弾性により軸の外周面を径方向内方へ押圧させてクリープを防止できる。
また、一実施形態の玉軸受では、上記内輪と、
外輪軌道面を含む外方部材と、
上記内輪軌道面と上記外輪軌道面との間に転走可能に配置される玉とを備える。
この実施形態の玉軸受によれば、上記内輪の第１,第２嵌合部のばね性で軸の外周面を径方向内方へ押圧させてクリープを防止できる。
また、一実施形態の外輪では、軸方向の中央側から軸方向の一方側へ漸次縮径して延在すると共にばね性を有する第１嵌合部と、
上記第１嵌合部の軸方向の一方側端部から径方向内方へ延在する第１端部と、
上記第１端部の内周から軸方向他方側へ延在すると共に上記第１嵌合部に間隙を隔てて径方向に対向している第１肩部と、
上記第１嵌合部よりも軸方向の他方側に配置され、軸方向の中央側から軸方向の他方側へ漸次縮径して延在すると共にばね性を有する第２嵌合部と、
上記第２嵌合部の軸方向の他方側端部から径方向内方へ延在する第２端部と、
上記第２端部の内周から軸方向一方側へ延在すると共に上記第２嵌合部に対して径方向に間隙を隔てて対向している第２肩部と、
上記第１肩部と第２肩部とに連なると共に外輪軌道面を含み、上記第１嵌合部および第２嵌合部に対して径方向に間隙を隔てて対向している断面円弧状の軌道部とを備える。
この実施形態の外輪によれば、上記第１,第２嵌合部がばね性を有するので、ハウジングに対する締め代を設定する締まり嵌めとしても、上記第１,第２嵌合部をばね性で径方向内方へ撓ませてハウジングに挿入できるから、ハウジングに対する取付けと取外しが容易である。よって、ハウジングに対する取付け性,取外し性を損なうことなくハウジングに対して締まり嵌めとして、上記第１,第２嵌合部を弾性によりハウジングの内周面を径方向外方へ押圧させてクリープを防止できる。
また、一実施形態の玉軸受では、上記外輪と、
内輪軌道面を含む内方部材と、
上記内輪軌道面と上記外輪軌道面との間に転走可能に配置される玉と
を備える。
この実施形態の玉軸受によれば、上記外輪の第１,第２嵌合部のばね性でハウジングの内周面を径方向外方へ押圧させてクリープを防止できる。
この発明の内輪によれば、第１,第２嵌合部がばね性を有するので、軸に対する締め代を設定する締まり嵌めとしても、上記第１,第２嵌合部を弾性で径方向外方へ撓ませて軸に挿入できるから、軸に対する取付けと取外しが容易である。よって、軸に対する取付け性,取外し性を損なうことなく軸に対して締まり嵌めとして、上記第１,第２嵌合部を弾性により軸の外周面を径方向内方へ押圧させてクリープを防止できる。
この発明の内輪の実施形態を備えた玉軸受を示す断面図である。 図１の玉軸受の内輪を締まり嵌めで軸に装着した様子を示す断面図である。 この発明の外輪の実施形態を備えた玉軸受を示す断面図である。 図３の玉軸受の外輪をハウジングに締まり嵌めで装着した様子を示す断面図である。 従来の玉軸受を示す断面図である。 もう１つの従来の玉軸受を示す断面図である。
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
(第１の実施の形態)
図１に、この発明の第１実施形態としての内輪１を備えた玉軸受を示す。この玉軸受は、内輪１と、外方部材としての外輪２と、内輪１の内輪軌道面１Ａと外輪２の外輪軌道面２Ａとの間に転走可能に配置された複数の玉３を備える。上記外輪２の軸方向両端の肩部にはシールド板５,６が嵌合されている。また、この玉軸受は、上記複数の玉３を保持する保持器７を備える。
上記内輪１は、軸方向の中央側から軸方向の一方側へ漸次拡径して延在すると共にばね性を有する環状の第１嵌合部１１と、この第１嵌合部１１の軸方向の一方側端部１１Ａから径方向外方へ延在する環状の第１端部１２とを有する。また、上記内輪１は、上記第１端部１２の外周から軸方向他方側へ延在すると共に上記第１嵌合部１１に径方向に間隙を隔てて対向している第１肩部１３を有する。
また、上記内輪１は、上記第１嵌合部１１に対して間隙を隔てて軸方向の他方側に配置され、軸方向の中央側から軸方向の他方側へ漸次拡径して延在すると共にばね性を有する環状の第２嵌合部１５と、この第２嵌合部１５の軸方向の他方側端部１５Ａから径方向外方へ延在する環状の第２端部１６とを有する。また、上記内輪１は、上記第２端部１６の外周から軸方向一方側へ延在すると共に上記第２嵌合部１５に径方向に間隙を隔てて対向している第２肩部１７を有する。また、上記内輪１は、上記第１肩部１３と第２肩部１７とに連なると共に内輪軌道面１Ａを含み、上記第１嵌合部１１および第２嵌合部１５に対して径方向に間隙を隔てて対向している断面円弧状の軌道部１８を有する。
この実施形態では、一例として、上記内輪１は、板金をプレス加工して作製され、浸炭焼入によりばね性が付与されている。
この実施形態の内輪１によれば、上記第１,第２嵌合部１１,１５がばね性を有するので、図２に示すように、軸２０に対する締め代を設定する締まり嵌めとして、上記第１,第２嵌合部１１,１５を弾性で径方向外方へ撓ませて軸２０に挿入できるから、軸２０に対する取付けと取外しが容易である。よって、軸２０に対する取付け性,取外し性を損なうことなく軸２０に対して締まり嵌めとして、上記第１,第２嵌合部１１,１５を弾性により軸２０の外周面を径方向内方へ押圧させてクリープを防止できる。
また、この実施形態の内輪１によれば、上記第１,第２嵌合部１１,１５がばね性を有するので、軸２０の偏心を許容できる。また、この実施形態の内輪１によれば、図２に示すように、軸２０に装着した状態では、上記第１,第２嵌合部１１,１５が第１,第２端部１２,１６に対して略直角に屈曲され、第１,第２肩部１３,１７の軸方向端から略軸直角に延在する第１,第２端部１２,１６で軸２０からの荷重が支えられる。したがって、内輪１を軸２０に装着した状態では、第１,第２嵌合部１１,１５の弾性変形の影響を受けにくい。
また、この内輪１を備えた玉軸受によれば、軸心精度に対する要求が比較的緩やかだが組付性が求められる用途において、クリープを防止するのに好適となる。一例として、複写機の定着ローラやヒートローラの支持等に使用すると好適である。
(第２の実施の形態)
次に、図３に、この発明の第２実施形態としての外輪３２を備えた玉軸受を示す。この玉軸受は、内方部材としての内輪３１と、外輪３２と、内輪３１の内輪軌道面３１Ａと外輪３２の外輪軌道面３２Ａとの間に転走可能に配置された複数の玉３３を備える。また、この玉軸受は、上記複数の玉３３を保持する保持器３７を備える。
上記外輪３２は、軸方向の中央側から軸方向の一方側へ漸次縮径して延在すると共にばね性を有する環状の第１嵌合部４１と、上記第１嵌合部４１の軸方向の一方側端部から径方向内方へ延在する環状の第１端部４２とを有する。また、上記外輪３２は、上記第１端部４２の内周から軸方向他方側へ延在すると共に上記第１嵌合部４１に間隙を隔てて径方向に対向している第１肩部４３を有する。
また、上記外輪３２は、上記第１嵌合部４１に対して間隙を隔てて軸方向の他方側に配置され、軸方向の中央側から軸方向の他方側へ漸次縮径して延在すると共にばね性を有する環状の第２嵌合部４５と、この第２嵌合部４５の軸方向の他方側端部から径方向内方へ延在する環状の第２端部４６とを有する。
また、上記外輪３２は、上記第２端部４６の内周から軸方向一方側へ延在すると共に上記第２嵌合部４５に対して径方向に間隙を隔てて対向している第２肩部４７を有する。また、上記外輪３２は、上記第１肩部４３と第２肩部４７とに連なると共に外輪軌道面３２Ａを含み、上記第１嵌合部４１および第２嵌合部４５に対して径方向に間隙を隔てて対向している断面円弧状の軌道部４８を有する。
この実施形態では、一例として、上記外輪３２は、板金をプレス加工して作製され、浸炭焼入によりばね性が付与されている。
この実施形態の外輪３２によれば、上記第１,第２嵌合部４１,４５がばね性を有するので、図４に示すように、ハウジング５０に対する締め代を設定する締まり嵌めとして、上記第１,第２嵌合部４１,４５を弾性で径方向内方へ撓ませてハウジング５０に挿入できるから、ハウジング５０に対する取付けと取外しが容易である。よって、ハウジング５０に対する取付け性,取外し性を損なうことなくハウジング５０に対して締まり嵌めとして、上記第１,第２嵌合部４１,４５を弾性によりハウジング５０の内周面を径方向外方へ押圧させてクリープを防止できる。
また、この実施形態の外輪３２によれば、上記第１,第２嵌合部４１,４５がばね性を有するので、ハウジング５０の偏心を許容できる。また、この実施形態の外輪３２によれば、図４に示すように、ハウジング５０に装着した状態では、上記第１,第２嵌合部４１,４５が第１,第２端部４２,４６に対して略直角に屈曲され、第１,第２肩部４３,４７の軸方向端から略軸直角に延在する第１,第２端部４２,４６でハウジング５０からの荷重が支えられる。したがって、外輪３２をハウジング５０に装着した状態では、第１,第２嵌合部４１,４５の弾性変形の影響を受けにくい。
また、この外輪３２を備えた玉軸受によれば、軸心精度に対する要求が比較的緩やかだが組付性が求められる用途において、クリープを防止するのに好適となる。一例として、複写機の定着ローラやヒートローラの支持等に使用すると好適である。
尚、上記第１実施形態の内輪１と第２実施形態の外輪３２とを備えた玉軸受とすることもできる。
１,３１ 内輪
１Ａ,３１Ａ 内輪軌道面
２,３２ 外輪
２Ａ,３２Ａ 外輪軌道面
３,３３ 玉
５,６ シールド板
７,３７ 保持器
１１,４１ 第１嵌合部
１２,４２ 第１端部
１３,４３ 第１肩部
１５,４５ 第２嵌合部
１６,４６ 第２端部
１７,４７ 第２肩部
１８,４８ 軌道部
２０ 軸
５０ ハウジング

Claims (4)

  1. 軸方向の中央側から軸方向の一方側へ漸次拡径して延在すると共にばね性を有する第１嵌合部と、
    上記第１嵌合部の軸方向の一方側端部から径方向外方へ延在する第１端部と、
    上記第１端部の外周から軸方向他方側へ延在すると共に上記第１嵌合部に径方向に間隙を隔てて対向している第１肩部と、
    上記第１嵌合部よりも軸方向の他方側に配置され、軸方向の中央側から軸方向の他方側へ漸次拡径して延在すると共にばね性を有する第２嵌合部と、
    上記第２嵌合部の軸方向の他方側端部から径方向外方へ延在する第２端部と、
    上記第２端部の外周から軸方向一方側へ延在すると共に上記第２嵌合部に径方向に間隙を隔てて対向している第２肩部と、
    上記第１肩部と第２肩部とに連なると共に内輪軌道面を含み、上記第１嵌合部および第２嵌合部に対して径方向に間隙を隔てて対向している断面円弧状の軌道部と
    を備えることを特徴とする内輪。
  2. 請求項１に記載の内輪と、
    外輪軌道面を含む外方部材と、
    上記内輪軌道面と上記外輪軌道面との間に転走可能に配置される玉と
    を備えることを特徴とする玉軸受。
  3. 軸方向の中央側から軸方向の一方側へ漸次縮径して延在すると共にばね性を有する第１嵌合部と、
    上記第１嵌合部の軸方向の一方側端部から径方向内方へ延在する第１端部と、
    上記第１端部の内周から軸方向他方側へ延在すると共に上記第１嵌合部に間隙を隔てて径方向に対向している第１肩部と、
    上記第１嵌合部よりも軸方向の他方側に配置され、軸方向の中央側から軸方向の他方側へ漸次縮径して延在すると共にばね性を有する第２嵌合部と、
    上記第２嵌合部の軸方向の他方側端部から径方向内方へ延在する第２端部と、
    上記第２端部の内周から軸方向一方側へ延在すると共に上記第２嵌合部に対して径方向に間隙を隔てて対向している第２肩部と、
    上記第１肩部と第２肩部とに連なると共に外輪軌道面を含み、上記第１嵌合部および第２嵌合部に対して径方向に間隙を隔てて対向している断面円弧状の軌道部と
    を備えることを特徴とする外輪。
  4. 請求項３に記載の外輪と、
    内輪軌道面を含む内方部材と、
    上記内輪軌道面と上記外輪軌道面との間に転走可能に配置される玉と
    を備えることを特徴とする玉軸受。
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