JP2014159845A

JP2014159845A - ころ軸受及び定着装置

Info

Publication number: JP2014159845A
Application number: JP2013030963A
Authority: JP
Inventors: Toru Nanasawa; 透七澤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2014-09-04

Abstract

【課題】回転部材の軸部が内外輪のいずれか一方の軌道輪にすきま嵌めで嵌合される転がり軸受に発生しやすいクリープを長期間にわたり防止し、安定した回転を維持する。
【解決手段】ローラの回転軸３０に取付けられ、外輪と、円筒状の保持器本体の周方向に沿って複数のポケットが形成される保持器と、各前記ポケットに転動可能に保持されるころとにより構成されることを特徴とするシェル型ころ軸受１０、及び一対のシェル型ころ軸受１０とローラとを備える定着装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、定着ローラや加圧ローラ等の回転部材に使われるシェル型ころ軸受に関する。また、一対のシェル型ころ軸受を回転軸に取付ける定着装置に関する。

従来により、図３に示す深溝玉軸受１０’は複写機やプリンタ等の事務機器の定着ローラや加圧ローラ等の回転を支持する為によく使用される。一対の深溝玉軸受１０’は、回転軸３０の段付き部３１と当接しながら回転軸３０の両側に取付けられる。近年、事務機器の定着ローラと加圧ローラは、小型化や構造簡略化、メンテナンス時の部品交換容易さ等が要求されるので、回転軸が玉軸受の内外輪のいずれか一方の軌道輪にすきま嵌めで嵌合されるものが多い。また、事務機器が運転する際に、玉軸受に大きなラジアル荷重が負荷され、更に急な加減速を繰り返すなど、軸と軌道輪との嵌めあい面にはクリープが発生しやすい。クリープが発生すると、軸と軌道輪は大きく損傷し、機器の運転にも大きな影響を及ぼす為、クリープの防止策を検討する必要がある。

クリープ防止対策として、軌道輪の勘合部にＯリングなどの樹脂部品を取付け、摩擦係数を上昇させることが提案されている。また、特許文献１のように、軌道輪の勘合部表面に被膜を覆い、軌道輪の相手材攻撃性を低下させるなどの対策が提案されている。

しかし、上述の対策は、軸受製品に後加工を施す必要があり、製造工程が複雑となり、コストの向上に繋ぐ。また、これらの対策は、軸受の寿命をある程度向上することができるが、クリープが依然として発生する。

更に、事務機器の小型化が進むにつれ、内部構成部品それぞれの小型化、省スペース化が要求されているので、定着ローラ、加圧ローラ等の部品の小型化が要求されている。しかし、軸自体を細くしても、それを保持する軸受の寸法、特に外径寸法を変更しないと、定着装置全体の外径寸法を小さくすることを実現できない。そこで、通常の玉軸受に比べ内外輪共に薄肉化の玉軸受が開発された。しかしながら、近年、事務機器の定着装置に要求される負荷荷重や機器の運転速度が厳しくなりつつ、上述のように玉軸受の外径寸法を小さくすることには限界がある。

第４９８９１３０号特許公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、回転部材の軸部が内外輪のいずれか一方の軌道輪にすきま嵌めで嵌合される転がり軸受に発生しやすいクリープを長期間にわたり防止し、安定した回転を維持することを目的とする。

本発明に係る第１の発明は、ローラの回転軸に取付けられ、外輪と、少なくとも円筒状の保持器本体の周方向に沿って複数のポケットが形成される保持器と、各ポケットに転動可能に保持されるころとにより構成されることを特徴とするシェル型ころ軸受を提供している。
また、本発明に係る第２の発明は、第１の発明のシェル型ころ軸受において、定着装置に用いることを特徴とする。
本発明に係る第３の発明は、一対の本発明のシェル型ころ軸受は、定着装置のローラ回転軸の両側に取り付けられることを特徴とする定着装置を提供している。

本発明のシェル型ころ軸受は、内輪を利用しない為、ころが回転軸に取付けられ、回転軸を支持する。そこで、回転軸と内輪の嵌め合い面ですべりが発生せず、クリープは完全に防止することができる。
また、本発明のシェル型ころ軸受は、従来に使われる定着装置用深溝玉軸受と比べて、玉からころに変更することでより高いラジアル荷重を受けることができ、転動体の直径を小さくすることもできる。更に、内輪を持たないことで、軸受の外径寸法が小さくなる為、定着装置の外径を小さくしコンパクトにすることが可能となる。

実施形態に係る一対のシェル型ころ軸受を取付けた定着装置を示す概略図である。図１のシェル型ころ軸受を示す図面である。定着装置用深溝玉軸受の従来例を示す概略図である。

次に本実施形態のシェル型ころ軸受及び定着装置について図１，２を用いて説明する。図１には、２つのシェル型ころ軸受１０をローラの回転軸３０に取付ける定着装置が示されている。回転軸３０には、軸受１の軸方向端面と当接する段付き部３１が形成されている。段付き部３１により、軸受の取付け位置が決められる。

シェル型ころ軸受１０は、外輪１１と、円筒状の保持器１２の本体周方向に沿って複数のポケット（図示しない）が形成される保持器１２と、各ポケットに転動可能に保持されるころ１３を備える。内輪を有さず、ころ１３が回転軸３０と接触する為、クリープを発生しない。該シェル型ころ軸受１０において、外輪１１の両端には、径方向に折り曲げる折曲部１１１が形成されている。

図３に示す従来の定着装置用深溝玉軸受は、玉と軌道輪が点接触となることに対して、本実施形態のシェル型ころ軸受１は、ころと軌道輪が線接触となるので、本実施形態のシェル型ころ軸受は外径が小さい。転動体の直径が小さくなるとともに、内輪を備えないので、外径寸法を小さくすることができる。これにより、回転軸とシェル型ころ軸受１とを備え、ユニット化された定着装置は、全体の外径寸法を小さく設計することができ、コストが低減可能となる。更に、内輪を備えない為、回転軸と内輪の嵌めあい面に発生するクリープを防止することができ、内輪の損傷を低減できる。

また、本実施形態のシェル型ころ軸受１は、ころを採用するので、深溝玉軸受より高い負荷荷重を受けることができ、軸受の損傷を低減し、寿命を延長することができる。

本実施形態では、定着装置はユニット化されたものであるが、軸受とローラ回転軸を別体に形成してもよい。なお、本実施形態のシェル型ころ軸受１は図２の構造に限定したものではない。例えば、軸受をハウジングへ挿入しやすくする為に、軸受外輪外径の両端部にハウジング円孔の径より寸法の小さい小径部を設けてもよい。

１シェル型ころ軸受
２ローラ回転軸

Claims

ローラの回転軸に取付けられ、外輪と、円筒状の保持器本体の周方向に沿って複数のポケットが形成される保持器と、各前記ポケットに転動可能に保持されるころとにより構成されることを特徴とするシェル型ころ軸受。
前記シェル型ころ軸受は、定着装置に用いることを特徴とする請求項１に記載のシェル型ころ軸受。
回転軸と、前記回転軸の両側に取り付けられる一対の前記請求項１又は２に記載のシェル型ころ軸受とを備えることを特徴とする定着装置。