JP2014159846A

JP2014159846A - ころ軸受及び定着装置

Info

Publication number: JP2014159846A
Application number: JP2013030968A
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】ローラの回転軸に取付けられ、円筒状の保持器本体１１の周方向に沿って複数のポケット１２が形成される保持器１４と、各ポケット１２に転動可能に保持されるころ１５とにより構成されるころ軸受１０、及び回転軸と前記回転軸の両側に取り付けられる一対のころ軸受とを備える定着装置を提供する。保持器１４の軸方向両端からそれぞれ径方向内方に一対のフランジ部１３が延設されている。
【選択図】図４

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内外輪を備えないタイプのころ軸受に関する。また、一対の本発明のころ軸受を備える定着装置に関する。

従来により、図５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ている。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表面被膜を覆い、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、ユニット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、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ころ軸受を提供している。
また、第２の発明は、第１の発明のころ軸受の保持器において、その軸方向両端からそれぞれの径方向内方に一対のフランジ部が延設されることを特徴とする。
更に、第３の発明は、第１又は第２の発明のころ軸受において、事務機器の定着装置に用いられ、ころの転動面が定着装置の回転軸外周面と接して取付けられる形態にしてもよい。
本発明に係る第２の発明は、回転軸と、前記回転軸の両側に取り付けられる一対の第１〜第３の発明のいずれか１項に記載のころ軸受とを備えることを特徴とする定着装置を提供している。

本発明のころ軸受は、内外輪を有さず、保持器でころを保持する為、ころの転動面が回転軸の外周面と接触し、回転軸と内輪の嵌め合い面でのすべりが発生せず、クリープが発生しない。
また、本発明のころ軸受は、従来の事務機器用玉軸受と比べて、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るとともに、転動体の直径をより小さくすることができ、且つ内外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することが可能となる。

実施形態に係る一対のころ軸受を取付けた定着装置を示す概略図である。図１のころ軸受を説明するための部分破断斜視図である。図２に示したころ軸受の部分正面図である。図３に示したころ軸受のＢ−Ｂ線断面斜視図である。従来の事務機器用玉軸受の概略図である。

次に本実施形態のころ軸受と定着装置について図１〜４を用いて説明する。図１には、２つのころ軸受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１０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。

本実施形態のころ軸受１０は、円筒状の保持器本体１１の周方向に沿って複数のポケット１２が形成されると共に、該保持器本体１１の軸方向両端部（図４中、左右方向両端部）からそれぞれ径方向内方に一対のフランジ部１３，１３が延設された保持器１４と、各ポケット１２に転動可能に保持されるころ１５とを備えている。

ころ１５は、図４に示したように、転動面より外側の両端部分の端面形状が平面とされ、転動面と端面との境部１５ａにはＲ状の面取りが施されている。両フランジ部１３，１３には、ポケット１２，１２間の各柱部１６に対応する先端縁部分を軸方向内方に向かって突出するように曲げ形成し、ころ１５の転動面より外側の両端部分を保持する保持部２０が形成されている。

即ち、両フランジ部１３，１３には、ころ１５の両端部分における境部１５ａの保持器内径側で当接するように曲げ形成した保持部２０が形成されている。この保持部２０は、図３に示したように軸方向正面から見て内径側が拡がる略三角形状を成し、図４に示したように外径側から内径側に向かって徐々に深くなるように曲げ成形されており、該保持部２０の内壁面が各ころ１５の両端部分における境部１５ａの保持器内径側で当接する。

尚、前記保持部２０は、ポケット１２，１２間の各柱部１６に対応するフランジ部１３の先端縁部分を軸方向内方に向かって突出するように曲げ形成するだけで構成することができるので、簡単な曲げ加工でよく、製造コストの上昇を招くことがない。

図５に示す従来の事務機器用深溝玉軸受は、玉と軌道輪が点接触となることに対して、本実施形態のころ軸受１は、ころと軌道輪が線接触となっており、本実施形態のころ軸受１０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、外径寸法が小さくなっている。これにより、回転軸３０ところ軸受１０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る。更に、本実施形態のころ軸受１は、ころを採用するので、従来の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。

なお、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、軸受と回転軸等の部品を別体に形成してもよい。また、本実施形態のころ軸受１０は図１〜４の構造に限定したものではなく、何らかの変形をしても本発明の権利範囲内のものである。

１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、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ころ軸受。
前記保持器の軸方向両端からそれぞれ径方向内方に一対のフランジ部が延設されることを特徴とする請求項１に記載のころ軸受。
前記ころ軸受は、定着装置に用いられ、前記ころの転動面が前記定着装置の回転軸の外周面と接して取付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のころ軸受。
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１〜３のいずれか１項に記載のころ軸受とを備えることを特徴とする定着装置。