JPH05346121A - 直線滑り軸受及び回転滑り軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】運動時の負荷抵抗の変動や騒音の発生等、従来
の直線すべり軸受が有する問題点に鑑み、摺動パッドと
軌道レールとの間の潤滑性能の向上を図り、安価で且つ
信頼性の高い直線滑り軸受を提供することにある。 【構成】固定平面B上に敷設された軌道レール2と、上記
固定平面B上を移動する可動体1に固定されて上記軌道レ
ール2の滑走面21に押圧され、上記可動体1を軌道レール
2に沿って直線案内する摺動パッド3とから構成される直
線滑り軸受において、上記摺動パッド3には潤滑油4を保
持する油溜35及びこの油溜35から軌道レール2の滑走面2
1に潤滑油4を供給するための注油孔36が形成されている
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可動部材を固定平面上
で直線的に案内する直線すべり軸受や、固定部に立設さ
れた回転軸の周りに回転体を案内する回転滑り軸受に係
り、詳細には、運動に伴う振動や負荷変動あるいは磨耗
等を防止するためのこれら軸受の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機においては、プラテン下
に配されたランプやレンズ等の光学走査系をプラテンに
沿って移動させる手段として直線滑り軸受が使用されて
いる。また、感光体ドラム等にモータの回転を伝達する
ためのギアや記録シートを案内するためのピンチローラ
を回転自在に支持する手段として回転滑り軸受が使用さ
れている。しかし、従来から多用されてきた直線滑り軸
受あるいは回転滑り軸受は、騒音の発生や振動の発生等
の観点から好ましいものとは言えなかった。以下に従来
技術の説明を交えながらその問題点を示す。

【０００３】先ず、図8は電子写真複写機の光学走査系
に用いられてきた従来の直線滑り軸受の断面を示すもの
である。符号11は光学走査系の移動方向(紙面垂直方向)
に沿って固定部Bに敷設された軌道レール、符号12は光
学走査系が搭載されるキャリッジ13に固着された摺動パ
ッドであり、上記摺動パッド12が軌道レール11上を滑走
してキャリッジ13を案内するようになっている。

【０００４】この従来の直線滑り軸受では摺動抵抗の低
減、摺動パッド12が滑走する際の振動及び騒音の防止等
の観点から、グリース等の潤滑油を定期的に軌道レール
11へ塗布することが要求される。しかし、上記摺動パッ
ド12は高速で滑走するので、潤滑油は摺動パッド12によ
ってその軌跡から早期に除去される傾向にあり、摺動パ
ッド12と軌道レール11との間に適正な厚さの油膜を確保
することが難しかった。このため、軸受の摺動抵抗が変
動して光学走査系の移動に速度ムラが発生し、また、摺
動パッド12の滑走によって軌道レール11から除去された
潤滑油がプラテンやミラーへ飛散してこれらを汚すの
で、光学走査系が原稿の画情報を正確に読み取れないと
いう問題点が生じていた。加えて、軌道レール11上の油
膜が除去され易いことから、摺動パッド12が軌道レール
11表面の傷や凹凸を通過する際に振動や騒音が発生し易
く、この点においても原稿の画情報を正確に読み取れな
いという問題点を有していた。

【０００５】このような問題点に抗する対策としてはボ
ールベアリングの使用が挙げられるが、高価格な部品で
あるため生産コストが嵩むという欠点がある。それ故、
従来は軌道レール11をステンレスから形成して摺動パッ
ド12の滑走面14を鏡面仕上げとしたり、滑走面14に焼付
け塗装を施して皮膜を形成する等して、軌道レール滑走
面14の平滑性を確保する努力がなされていた。しかし、
このような対策は振動及び騒音の解消という点では効果
があるものの、軌道レールの滑走面から油膜が除去され
易いという問題点は何ら解消することができず、また、
軌道レールの加工費が嵩むという問題点を有している。

【０００６】一方、図9は従来の回転滑り軸受を示して
いる。符号15はハウジング等の固定部Hに立設された金
属性の保持軸、符号16はこの保持軸15の周りを自在に回
転する回転体、符号17は保持軸15から回転16が抜け落ち
るのを防止するEリングである。嵌め合いの関係から上
記回転体16は若干の隙間を有して保持軸15に嵌合してお
り、使用に当たってはこの隙間内に潤滑油の油膜が形成
されて回転体16の運動が支承される。

【０００７】このような回転滑り軸受では回転体16と保
持軸15との間に前記の隙間が形成されることから、回転
体16は固有の旋回振動を伴い図9中の矢線A方向に振れ動
きながら回転している。このため、回転体16と保持軸15
との間に形成された油膜が回転体16の旋回振動によって
両者の間から押し出され易く、回転体16が磨耗して騒音
が発生したり回転抵抗が変動し易いという問題点があっ
た。特に、近年では省スペースの観点から機械装置を構
成する各部品の小型化が図られているが、例えば動力伝
達のギアにおいては、ギアが嵌合する保持軸の軸径は小
さくすることができるものの、モジュールや歯数の関係
からギア自体の径は小さくすることができず、旋回振動
はより顕著に生じる傾向にある。従って、係る従来の回
転滑り軸受は信頼性の要求される部位には使用すること
ができず、当該部位には高価なボールベアリングを使用
せざるを得なかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
直線すべり軸受及び回転滑り軸受は共に運動時の負荷抵
抗の変動や騒音の発生するといった問題点を抱えてお
り、長期使用における信頼性を著しく欠くものであっ
た。また、これら問題点の解決手段も高価なボールベア
リングの使用に依らねばならず、極めて不経済なもので
あった。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、摺動パッドと軌
道レールとの間あるいは回転体と保持軸との間の潤滑性
能の向上を図り、安価で且つ信頼性の高い直線滑り軸
受、回転滑り軸受を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
願発明者は鋭意検討を重ねた結果、直線滑り軸受及び回
転滑り軸受の夫々において以下に示す技術的手段を案出
するに到った。先ず、本発明の直線滑り軸受は、固定平
面上に敷設された軌道レールと、上記固定平面上を移動
する可動体に固定されて上記軌道レールの滑走面に押圧
され、上記可動体を軌道レールに沿って直線案内する摺
動パッドとから構成される直線滑り軸受において、上記
摺動パッドには潤滑油を保持する油溜及びこの油溜から
軌道レールの滑走面に潤滑油を供給するための注油孔が
形成されていることを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の回転滑り軸受は、ハウジン
グ等の固定部に立設された保持軸と、この保持軸に遊嵌
して回動するギアあるいはローラ等の回転体とから構成
される回転滑り軸受において、上記保持軸の周面には潤
滑油を保持するための凹部が形成されていることを特徴
とするものである。

【００１２】

【作用】上記技術的手段は次のように作用する。本発明
の直線滑り軸受によれば、軌道レールを滑走する摺動パ
ッドが潤滑油を保持する油溜及びこの油溜から軌道レー
ルの滑走面に潤滑油を供給するための注油孔を備えてい
るので、摺動パッドの滑走に伴って上記注油孔からは潤
滑油が軌道レールの滑走面上に供給され、摺動パッドと
軌道レールとの間に確実に油膜を形成することができ
る。また、摺動パッドから軌道レールに供給された潤滑
油は滑走面の凹凸を埋めるようにして広がるので、軌道
レールの滑走面の平滑性が向上する。従って、摺動パッ
ドを極小の且つ安定した摺動抵抗で運動させることがで
きる他、運動時の振動や騒音の発生も可及的に防止する
ことができる。更に、本発明では摺動パッドと軌道レー
ルとの間に確実に油膜を形成するので、軌道レールを合
成樹脂で製作することも可能となるが、その場合には摺
動パッドの滑走に伴って軌道レールの滑走面が徐々に塑
性変形し、摺動パッドの軌跡に凹溝が形成される。この
ため、摺動パッドから供給された潤滑油は摺動パッドの
軌跡に溜まり易くなり、摺動パッドと軌道レールとの間
を更に確実に潤滑することができる。

【００１３】一方、本発明の回転滑り軸受によれば、回
転体が遊嵌する保持軸の周面に潤滑油を保持するための
凹部が形成されているので、この凹部に保持された潤滑
油が回転体の回転に伴って保持軸と回転体の内径との間
に適宜供給される。このため、回転体の磨耗を可及的に
防止することができる他、回転体の回転抵抗を大幅に軽
減することができる。また、長期の使用に伴い発生する
回転体の磨耗紛は保持軸の凹部に入り込んでそこに蓄え
られるので、上記磨耗紛が回転体と保持軸との間に詰ま
って回転体の円滑な回転を阻害したり、飛散して機械装
置の内部を汚染したりすることが防止される。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の直線滑り
軸受及び回転滑り軸受を詳細に説明する。

【００１５】図1〜図3は本発明の直線滑り軸受の第一実
施例を示すものであり、電子写真複写機においてそのプ
ラテン下でランプやミラー等の光学走査系を直線案内す
る用途に用いられる。符号1はランプやミラー(図示せ
ず)が搭載されるキャリッジ(可動体)、符号2は上記キャ
リッジ1の移動方向に沿って固定平面Bに敷設された軌道
レール、符号3は上記キャリッジ1に固定されて軌道レー
ル2上を滑走する摺動パッドである。

【００１６】上記軌道レール2は厚さ約0.3mmのシート状
に形成されたポリアセタールであり、接着により上記固
定部Bに敷設されている。

【００１７】一方、上記摺動パッド3は滑走面31を有す
る基部32の上に支持部33が立設した略円柱状に形成さ
れ、その材質は軌道レールと同じポリアセタールであ
る。上記支持部33の径は基部32の径より小さく形成され
ており、この支持部33をキャリッジ1の所定の位置に設
けられた貫通孔に嵌め込んだ際に上記基部32がキャリッ
ジ1の下面側に係止されるようになっている。上記基部3
2の滑走面31は略球面状に形成されているが、軌道レー
ル2の滑走面21と摺接する頂部はφ2〜3mmの平坦面に形
成されている。

【００１８】また、この摺動パッド3の支持部33には潤
滑油4が充填される油溜35が内径約3.3mmで形成される一
方、基部32には上記油溜35と滑走面31とを連通連結する
注油孔36が内径0.4〜0.5mm程度で形成されている。上記
注油孔36の滑走面31側の開口は、滑走面31の頂部に形成
された平坦面の中央に位置している。尚、上記油溜35の
上部は周辺雰囲気中に開放されており、潤滑油4は大気
圧で油溜35に充填されている。

【００１９】以上のように構成されたこの直線滑り軸受
では、摺動パッド3が軌道レール2上を滑走すると注油孔
36の滑走面31近傍の圧力が大気圧よりも負圧となり、油
溜35に充填された潤滑油4が注油孔36を通って摺動パッ
ド3の滑走面31と軌道レール2の滑走面21との間に噴出す
る。噴出した潤滑油4は注油孔36の径の約4〜5倍の面積
に拡がり、摺動パッド3と軌道レール2との間に厚さ1〜2
μmの油膜を形成する。このため、軌道レール2の滑走面
21しかも摺動パッド3が往復する軌跡には摺動パッド3の
運動に伴って常に潤滑油4の被膜が形成される。また、
軌道レール2の滑走面21に打痕や傷等の凹凸が存在する
場合には、注油孔36から噴出して拡がった潤滑油4がこ
の凹凸を埋めるようにして被膜を形成する。従って、摺
動パッド3を極小の且つ安定した摺動抵抗で運動させる
ことができる他、運動時の振動や騒音の発生も可及的に
防止することが可能となる。ここで潤滑油の供給機能を
備えていない従来の直線滑り軸受と本実施例の直線滑り
軸受とを比較してみると、前者では負荷荷重0.4kg、運
動速度0.7m/s程度で騒音が発生して摺動パッド3と軌道
レール2との焼き付きやかじりが懸念されていたのに対
し、後者では負荷荷重1.2kg、運動速度1.82m/sでも騒音
の発生はなかった。

【００２０】また、本実施例では摺動パッド3自らが軌
道レール2の滑走面21に潤滑油4を供給しながら運動する
ので、高速摺動時に摺動パッド3が軌道レール2とかじり
や焼き付きを起こす心配がない。このため、本実施例で
は軌道レール2を摺動パッド3と同じ合成樹脂材料から製
作することができ、金属材料から製作する際に必要な鏡
面仕上げや焼付け塗装等の面倒な加工が不要な分、従来
より製造コストを大幅に削減することが可能となる。加
えて、金属材料特有の擦過音が亡くなるので騒音が大幅
に低減する。

【００２１】更に、合成樹脂で形成された軌道レール2
は摺動パッド3に押圧されて徐々に塑性変形を生じるの
で、図4に示すように、その滑走面21には摺動パッド3の
軌跡に合致した凹溝22が次第に発生する。これにより摺
動パッド3の注油孔36から噴出した潤滑油4は軌道レール
側滑走面21の摺動パッド3の軌跡に溜まり易くなるの
で、摺動パッド3と軌道レール2との間には更に確実に潤
滑油4の被膜が形成されるようになる。従って、本実施
例の直線滑り軸受は長期に亘って安定した性能を発揮す
ることができ、その信頼性は大である。

【００２２】尚、上記実施例では摺動パッド及び軌道レ
ールをポリアセタールで形成したが、これと略同等な硬
度を有する合成樹脂材料であれば使用することができ、
また、含油させた樹脂材料を用いることもできる。

【００２３】次に、図5〜図7は本発明の回転滑り軸受の
第一実施例を示すものである。符号5はハウジング等の
固定部Hに立設された保持軸、符号6は上記保持軸5に遊
嵌して回転自在なピンチローラ(回転体)、符号7は上記
保持軸5の先端部に形成された環状溝51に嵌合して上記
ピンチローラ6の抜け止めを行うEリングである。

【００２４】上記保持軸5は鉄系焼結等の金属材料から
形成され、その直径は約2mmである。また、この保持軸5
の周面には幅0.2〜0.3mmの凹部52が軸方向に沿って複数
刻設されている。一方、上記ピンチローラ6は直径10〜1
6mm程度、幅5〜6mm程度であり、樹脂材料から形成され
ている。

【００２５】組立てに際しては、保持軸5の外周面に四
球試験融着荷重380kg以上の潤滑油8を塗布した後に上記
ピンチローラ6を保持軸5に嵌め込み、最後に上記Eリン
グ7を保持軸5の環状溝51に係合させてピンチローラ6の
抜け止めを行う。このとき、保持軸5の周面に形成され
た凹部52はピンチローラ6と保持軸5との間に潤滑油8を
供給する潤滑油溜まりとして機能する。従って、この回
転滑り軸受ではピンチローラ6の回転伴いピンチローラ6
の内径全周に潤滑油8が供給され、保持軸5及びピンチロ
ーラ6の磨耗が可及的に防止される他、ピンチローラ6に
作用する回転抵抗を大幅に軽減することができる。ま
た、保持軸5に凹部52が形成されていない従来の回転滑
り軸受では120rpm、使用時間50h程度でピンチローラ6と
保持軸5が擦れ合う異音が発生していたのに対し、本実
施例では230rpm、使用時間1232hでも異音が発生するこ
とはなかった。

【００２６】更に、上記凹部52はピンチローラ6の回転
によって生じた磨耗粉を収容するためのポケットとして
も機能する。従って、この回転滑り軸受ではピンチロー
ラ6と保持軸5との間に磨耗紛が挟まってピンチローラ6
の回転抵抗が増加するといったトラブルがなく、長期の
使用においても使用当初の良好な回転特性を維持するこ
とが可能である。

【００２７】尚、上記実施例では凹部52が保持軸5の軸
方向に沿った長溝状に形成されているが、ピンチローラ
6の内周面に潤滑油8を供給する潤滑油溜まりの機能を発
揮するものであれば、凹部52の形状はこの実施例に限ら
れたものではない。例えば、凹部52は保持軸5の周面に
円周方向に沿って形成された環状溝であっても良いし、
螺旋状溝であっても良い。また、上記実施例では保持軸
5に遊嵌する回転体がピンチローラ6であったが、この回
転体はギアであっても差し支えない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の直線
滑り軸受によれば、軌道レールを滑走する摺動パッドが
潤滑油を保持する油溜及びこの油溜から軌道レールの滑
走面に潤滑油を供給するための注油孔を備えているの
で、摺動パッドの滑走に伴って上記注油孔からは潤滑油
が軌道レールの滑走面上に供給され、摺動パッドを極小
の且つ安定した摺動抵抗で運動させることができる他、
運動時の振動や騒音の発生も可及的に防止することがで
きる。

【００２９】また、本発明の回転滑り軸受によれば、回
転体が遊嵌する保持軸の周面に潤滑油を保持するための
凹部が形成されているので、この凹部に保持された潤滑
油が回転体の回転に伴って保持軸と回転体の内径との間
に適宜供給され、回転体の磨耗を可及的に防止すること
ができる他、回転体の回転抵抗を大幅に軽減することが
できる。また、長期の使用に伴い発生する回転体の磨耗
紛は保持軸の凹部に入り込んでそこに蓄えられるので、
上記磨耗紛が回転体と保持軸との間に詰まって回転体の
円滑な回転を阻害したり、飛散して機械装置の内部を汚
染したりすることがなく、長期の使用においても使用当
初の良好な性能を発揮することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の直線滑り軸受の第一実施例を示す斜
視図である。

【図２】 図1のII-II線断面図である。

【図３】 第一実施例に係る直線滑り軸受の要部平面図
である。

【図４】 第一実施例に係る軌道レールの長期使用によ
る変形を示す断面図である。

【図５】 本発明の回転滑り軸受の第一実施例を示す分
解斜視図である。

【図６】 第一実施例に係る回転滑り軸受の断面図であ
る。

【図７】 図6のVII-VII線断面図である。

【図８】 従来の直線滑り軸受を示す要部断面図であ
る。

【図９】 従来の回転滑り軸受を示す断面図である。

【符号の説明】

1…キャリッジ(可動体)、2…軌道レール、3…摺動パッ
ド、4…潤滑油、5…保持軸、6…ピンチローラ(回転
体)、21…軌道レール滑走面、35…油溜、36…注油孔、5
2…凹部、B…固定平面、H…固定部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定平面上に敷設された軌道レールと、
   上記固定平面上を移動する可動体に固定されて上記軌道
   レールの滑走面に押圧され、上記可動体を軌道レールに
   沿って直線案内する摺動パッドとから構成される直線滑
   り軸受において、上記摺動パッドには潤滑油を保持する
   油溜及びこの油溜から軌道レールの滑走面に潤滑油を供
   給するための注油孔が形成されていることを特徴とする
   直線滑り軸受。
2. 【請求項２】 ハウジング等の固定部に立設された保持
   軸と、この保持軸に遊嵌して回動するギアあるいはロー
   ラ等の回転体とから構成される回転滑り軸受において、
   上記保持軸の周面には潤滑油を保持するための凹部が形
   成されていることを特徴とする回転滑り軸受。