[go: up one dir, main page]

JP4750469B2 - ベアリング - Google Patents

ベアリング Download PDF

Info

Publication number
JP4750469B2
JP4750469B2 JP2005152147A JP2005152147A JP4750469B2 JP 4750469 B2 JP4750469 B2 JP 4750469B2 JP 2005152147 A JP2005152147 A JP 2005152147A JP 2005152147 A JP2005152147 A JP 2005152147A JP 4750469 B2 JP4750469 B2 JP 4750469B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearing
seal
plastic
reference example
portions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005152147A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006329286A (ja
Inventor
義益 山口
健 土田
稔 名田
宜孝 渡邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005152147A priority Critical patent/JP4750469B2/ja
Priority to US11/434,875 priority patent/US7422372B2/en
Publication of JP2006329286A publication Critical patent/JP2006329286A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4750469B2 publication Critical patent/JP4750469B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/32Balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/62Selection of substances
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/64Special methods of manufacture
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/767Sealings of ball or roller bearings integral with the race
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38Ball cages
    • F16C33/41Ball cages comb-shaped
    • F16C33/412Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages
    • F16C33/414Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock comb cages
    • F16C33/416Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock comb cages made from plastic, e.g. injection moulded comb cages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)

Description

本発明はアウターとインナーの間をシールしたベアリングに関する。
従来、回転する軸を保持する軸支手段としてベアリングが知られている。このベアリングは、例えば図9に示すように、アウター(外輪)200とインナー(内輪)201の間にリテーナ202で所定間隔に保持された複数のボール203を介在させてインナー201をスムーズに回転させるものである。
しかしながら、アウター200とインナー201とボール203の間はガタを嫌うため極力ギャップを小さくしてあるため、ここにゴミなどが付着するとボールの転がりが阻害されてしまう。
そこで、リングの溝とボール203にダメージを与えないようにするために、アウター200とインナー201の側面にシール部材204を取り付けたものがある。このシール部材204は一般的にドーナツ形状の薄板板金を作り、この外径部をアウター200に設けられた溝200aにバネ性を利用して嵌め込み、容易に外れないようにしてある。
また、金属製のベアリングの場合は内部に潤滑剤としてグリースを封入することができる。このため、ベアリングの機械的接触部位へグリースによる潤滑を付与することができ、耐久性を向上させることができるようになっている。
なお、シールベアリングをプラスチックで構成する場合、ベアリング内部に封入される潤滑用グリースによるケミカルアタックなどにも耐え、かつ、耐磨耗性が高い素材を精度よく加工しなければならない。今日では特にエンジニアリングプラスチックの分野では、高性能の素材が開発提供されるようになった。そのため、プラスチック製のベアリングも開発されている(特許文献1)。
上記のようなベアリングは画像形成装置にも広く使用されている。例えば、現像装置と感光体ドラムの間にスペーサコロを配備し、このスペーサコロは金属ベアリングのアウターの周囲にプラスチックを別途装着させたものがある(特許文献2)。
特開平9−273546号 特開平6−175481号
電子写真画像形成装置にあってはトナーを用い画像形成する。このトナーは微粉末であるため、飛散してベアリング内に侵入し易く、ボールの転がりを阻害するおそれがある。そして、今日の電子写真画像形成装置はデジタル化、カラー化の影響で、トナーの粒径がますます微細になっている。そのため、このような画像形成装置に用いるベアリングはシール性が高いものが要求される。
しかしながら、金属製のシールベアリングの場合、加工精度を要求されるためにコストが高く、構造が複雑になってしまうという問題点があった。また、金属同士のシールの場合、絶対的に隙間が生じ、微細なトナー紛は僅かなギャップからも侵入するおそれがある。
また、特許文献1に示されるプラスチック製のベアリングでは外輪と内輪とは別体の補助輪を用意し、これをシール部材として外輪と内輪の側面に取り付けるようにしている。このように、シール部材の取り付け工程が必要であり、また補助輪と内輪との間にギャップがあるために完全なシールは困難となっている。
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工及び組立が容易にしてシール性が高いベアリングを提供するものである。
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、アウターとインナーの間をシールしたベアリングにおいて、一方側側面に弾性を有するシール部が一体成形されたアウターと、前記アウターのシール部が設けられた側面と対向する側面に弾性を有するシール部が一体成形されたインナーと、を有し、前記アウターのシール部を前記インナーに当接させ、前記インナーのシール部を前記アウターに当接させたベアリングであって、前記インナー及び前記アウターのシール部先端が対向する位置に、前記シール部先端が挿入される溝が形成されており、前記インナー及び前記アウターのシール部先端は、前記溝部の側面に摺動可能に当接されるとともに、前記溝の側面によって前記シール部先端が外側に変形することが規制されていることを特徴とする。
本発明はアウターとインナーのそれぞれの側面にシール部を一体的に設け、それぞれのシール部が対向するアウター又はインナーに当接するようにしたために、低コストで量産性のあるシールベアリングの提供ができる。そして、前記インナー及びアウターのシール部先端は、それぞれアウター及びインナーに設けられた溝部の側面に摺動可能に当接し、前記側面によって前記シール部先端が外側に変形することが規制されているために、
シール部に負荷がかかる場合であってもシールの変形や外れることなく、確実なシールができる。また、アウターとインナーを組み付けるとシールされたベアリングが構成されるために組立が容易である。
次に本発明の一実施形態に係るベアリング及びこれを用いた画像形成装置について図面を参照して説明する。なお、ベアリングの構成を説明するにあたり、まず第1及び第2参考例について説明し、次に本発明の実施形態に係る構成ついて説明する
〔第1参考例
{画像形成装置の全体構成}
まず、本参考例に係る画像形成装置の全体構成について図1を参照して画像形成動作とともに説明する。なお、図1は第1参考例に係る画像形成装置の断面説明図である。
参考例の画像形成装置は装置本体1の上部に画像読取部2が配置され、装置本体下方には画像形成部3が配置されている。
画像読取部2は原稿台3に原稿をセットして読み取りキーを押すと光源4から光照射してその反射光をCCD等の光電変換素子5によってデジタル信号に変換する。
画像形成部3は前記デジタル信号に基づいて電子写真方式によって画像形成するものである。そのために像担持体である感光体ドラム6の周囲に帯電ローラ7、現像装置8、クリーニング装置9が配置されている。そして、回転する感光体ドラム6の周面を帯電ローラ7へのバイアス印加で一様に帯電し、その感光体ドラム6にレーザスキャナ装置10から前記デジタル信号に応じた光照射をすることで静電潜像を形成する。その潜像を現像装置8によってトナー現像して可視像化する。
前記画像形成と同期するように装置下部に装着されたシートカセット11から記録媒体Sが給送ローラ12a、分離ローラ12b、搬送ローラ12c及びレジストローラ12dによって感光体ドラム6と転写ローラ13とのニップ位置へ搬送される。そして、転写ローラ13へのバイアス印加によって前述した感光体ドラム6上に形成されたトナー像が記録媒体Sに転写される。
トナー像が転写された記録媒体Sは上方へ搬送され、定着装置14においてトナー像が加熱定着された後、排出ローラ12eによって排出部15へ排出されるものである。
{現像装置}
次に上記画像形成部3における現像装置8の要部構成について、図2を参照して説明する。図2は現像ローラと感光体ドラム部分の現像装置要部説明図である。
感光体ドラム6は長手方向の一方端にドラムフランジ16、他方端にドラムギア17が固着され、該ドラムギア17に駆動力が伝達されることで回転可能となっている。この感光体ドラム6の周面に対向するように現像ローラ18が回転可能に設けられている。
現像ローラ18は長手方向両端にベアリング19を介してハウジングに回転可能に軸支され、長手方向一方に取り付けられたローラギア20への駆動伝達によって回転可能となっている。この現像ローラ18は前記感光体ドラム6の周面に対して微小間隙をもって対向し、内部に設けられたマグネットの吸引によってローラ周面にトナー層を形成するように構成されている。そして、現像時には前記現像ローラ18へ現像バイアスを印加することで、感光体ドラム6に形成された潜像に応じてトナーを供給することでトナー現像するものである。
前記バイアス電圧は感光層の下部の感光体ドラム基材である円筒状金属筒を介して、電源部のグランドに接続される。この構成にあって、現像ローラ18上のトナー層はその層の高さによって、顕像する際にトナーがジャンピングする量に変化を及ぼす。感光体ドラム6と現像ローラ18は適度な微小間隙が必要であり、しかも安定的であることが要求される。そこで、現像ローラ18の長手方向両側であって画像形成領域外に突当コロ21が取り付けられている。この突当コロ21は現像ローラ18の外径よりもわずかに大きい外径を有し、この突当コロ21が感光体ドラム6の周面に当接することで現像ローラ18と感光体ドラム6とが一定の微小間隙をもって回転する。
上記現像装置8では現像ローラ18へバイアス電圧を印加するとともに、、感光体ドラム6を介してグランドに接地しているが、このとき電圧変動や、ノイズの影響によって画像に悪影響を及ぼすことが知られている。この対策のためにグランドの経路を分けることが望まれている。
しかしながら、現像ローラ18を金属ベアリングで支持すると、そのままグランド接地となってしまい、近傍の電磁クラッチや駆動モータのノイズの影響を受け易くなる。そこで、本参考例の画像形成装置にあっては回転部材である現像ローラ18を回転可能に支持するベアリング19及び突当コロ21としてプラスチックベアリングを用いている。これにより、感光体ドラム6のアースを兼ねる感光体ドラム軸と駆動ユニットのグランドとを分割し、ドラムアース、ドラムアースバネを介し、更にリード線などによって、直接電源部のアースに接地させることができる。また、駆動ユニットの他の金属部品との距離を確保できるので電気的影響を最小限度にとどめるようにしている。
{ベアリング構成}
次に上記プラスチックベアリングAについて説明する。図3はプラスチック製のシールタイプのベアリングの縦断面説明図である。
参考例のベアリングAはプラスチック製のアウター(外輪)100とプラスチック製のインナー(内輪)101の間にボール(回転体)103を介在させたボールベアリングである。アウターとインナーとは、回転軸104を中心として、相対移動(回転)可能な構成となっている。
図3において、アウター100にはボール103を保持案内する円弧状のボール溝100aが内側面に設けられている。また、アウター100の一方側側面には弾性を有するシール部100bが一体的に成形され、延伸されて設けられている。また、シール部100bとはボール溝100aを介して反対側には斜面100cが設けられている。
一方、インナー101には、ボール103を保持案内する円弧状のボール溝101aが外側面に設けられている。また、インナー101の他方側側面(前記アウター100のシール部100bが設けられた側面と対向する側面)にもアウター100と同様にシール部101bが一体的に成形され、延伸して設けられている。また、このシール部101bとはボール溝101aを介して反対側には斜面101cが設けられている。
ベアリングAの組立ては、図4に示すように、インナー101の側面にボール103を保持するリテーナ102を先に嵌め込み、このリテーナ102に外周等間隔に配備された保持部にボール103を嵌め込む。その後、インナー101とアウター100とを合体させるように左右方向から圧力を加えて、斜面100c,101cに沿って押し込むこと。これにより、インナー101とアウター100のボール溝100a,101aに、ボール103をプラスチックの弾性力を利用して嵌め込むことができる。このとき、リテーナ102はプラスチック成形によってボール103を保持し易くするためにスナップフィット形状にすることもできる。
参考例のベアリングAは、図3に示すように、アウター100のシール部100bの先端100dがインナー101に当接し、またインナー101のシール部101bの先端101dがアウター100に当接するように構成されている。
また、それぞれのシール部100b,101bにはリング状であって凹凸形状の凹凸部100e,101eが設けられており、これによって弾力性を有するように構成されている。シール部100b,101bの外形寸法と、アウター100若しくはインナー101の接触部位は寸法上は径方向にオーバーハングするように構成されている。そして、それぞれのシール部100b,101bに設けられた溝のようなリング状の凹凸部100e,101e内外両側に設けることによって薄肉の蛇腹状に形成されている。
これによって、シール部100b,101bは弾性力が付与され、先端100d,101dがインナー101とアウター100相互のリングの面に当接するようになっている。
そのため、ベアリングAの内部は機密性が得られ、内部に微細なトナーやゴミの侵入を防止できるようになる。更に、潤滑剤としてグリース104を封入することができ、しかも、ある程度の機密性があるので、従来のグリースよりも粘性の低いものを用いることができる。そして、ボール軌道部分であるボール溝100a,101aや、シール部100b,101bの摺擦部であるシール先端100d,101dに十分な潤滑効果を付与することができるようになる。
なお、本参考例のシール部100b,101bでは凹凸部100e,101eとして形成した溝をV形の溝形状にしてあるが、これは他にもU字形やコの字形など、任意の形状にしてもよい。また、溝の本数や深さはベアリングの大きさやサイズによって任意に設定できる。そして、ここに封入されたグリース104が入り込むことでシール摺動部であるシール先端100d,101dに対して油切れを無くすためのオイルを溜める溜まり手段として利用できるメリットがある。
また、上記構成のプラスチックベアリングAを現像ローラ18を支持するベアリング19として用いることで電気的な絶縁を容易に行うことが可能となる。
また、上記構成のプラスチックベアリングAを突当コロ21として用いることにより、感光体ドラム6と現像ローラ18の回転がより滑らかになる。そして、近傍に飛散するトナーの侵入を防止できるために突当コロ21の回転に悪影響がでないようになる。
また、現像ローラ18と感光体ドラム6との間に印加されているバイアス電圧がトナー画像形成領域に適切に印加できるようになるとともに、画像形成領域以外でリークしたりしないように絶縁距離を確保できる効果が得られた。これにより、信頼性の高い画像形成部が安価に確立され画像品質を高めることができるようになる。
なお、本参考例のプラスチックベアリングAに用いるプラスチックの材質は、所謂エンジニアリングプラスチックの中で特に、摺動性と強度と弾性と寸法安定性のあるものが好ましい。そのため、インナー101、アウター100は摺動性が必要な場合はPOMやPAをベースに潤滑のためのフッ素コンパウンドなどを混練させたものが好適であり、POM、PAの弾性力と耐摩擦特性を向上させることができる。
また、強度が必要な場合で且つ耐久性や寸法安定性などの要求のある場合には、ポリカーボネートなどの高強度でありながら適度な弾性を有する材料を用いるとよい。更に電気的特性であるところの絶縁性を要求される場合にはPBTを用いることにより成形し、使用される状況によって使い分けることができる。
シール部100b,101bの磨耗特性を向上させるためには、同一材質を用いることを避け、インナー101とアウター100の材質を異なる材質にすることが耐久性を飛躍的に向上させることができる。そのために、例えばインナー101をPA、アウター100をPOM材質にするなどの組み合わせによって摺擦面の磨耗度を減少させることができる。
また、リテーナ102はスナップフィットの特性と摺動性などが要求されるので、潤滑性が良く耐磨耗性の良いPOM、あるいはPAなどによってなさしめることができる。
また、グリースを封入する場合はプラスチックとグリースとの相性があることが知られている。つまり、グリースの作用によりプラスチックにケミカルアタックを与えてしまうことがある。これらは使用状態で径時劣化、経年劣化を生じさせ、プラスチック本来の強度を損ないクラックなどが生ずるおそれがある。この問題の解決のために、プラスチックの潤滑として好適なシリコン系潤滑油を用いることによってこれらの問題を回避することができる。
また、電気的に安全規格を満足する必要がある場合は難燃グレード(例えばUL94V−0以上)の材質を選定することで電気部品などの発火の危険性のある場所に使用することができる。例えばPOMはUL94−HBであり可燃性であるので使用できず、ポリカーボネートや、PAなどはUL94V−0を達成することができる。
このように材質の選定においても最適化を行うことによって、本参考例のベアリングAは前述したように現像ローラを支持するベアリング19や突当コロ21として用いる場合以外にも、様々な用途に合致したプラスチックのシールベアリングの提供を行うことが可能となる。
また、シール部100b,101bが接触するプラスチックベアリングの特徴として、微細振動によるフレッチングなど、異常磨耗を起こすことなく、むしろプラスチック特有の弾性によって、微細振動を吸収することもできるようになる。そのため、回転軸に掛かる振動を減衰させることができる。そのため、画像形成装置に用いた場合では、振動を嫌う感光体ドラム6や現像装置8での振動が抑制され、画像形成プロセスでの画質の向上する特有の効果も得られる。また、画像形成装置以外にも駆動ユニットの軸受部に好適に用いることができ、その場合は振動の抑制ができる他に騒音の発生の抑制に効果がある。
〔第2参考例
次に第2参考例に係るベアリングBについて図5及び図6を参照して説明する。なお、本参考例のベアリングBの基本構成は前述した第1参考例のベアリングAと同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本参考例の特徴となる部分について説明する。また、前述した参考例と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
参考例のベアリングBは、プラスチックシール部100b,101bの先端100d,101dがインナー101、アウター100の側面に当接するように構成されている。そして、図6に示すように、それぞれのシール先端100d,101dはインナー101、アウター100相互の寸法に対して、オーバーハングするような狭くなるように部品寸法が設定されている。そのため、これを組み込んだ状態では、シール先端100d,101dは対向するインナー101、アウター100の側面の対向面に押し広げられて組み込まれた状態になる。
したがって、押し広げられたことによりシール部100b,101bに付勢力が生じ、対向するインナー101、アウター100に確実に当接すると共に、シール性能が向上する。シール部100b,101bの外径と対応するアウター100、インナー101の直径方向はギャップを設けて逃がしてある。
第1参考例のベアリングAではシール部100b,101bの先端部分である外形、内径寸法を規定することでシールのために付勢力を得ていた。しかし、本参考例ではインナー101、アウター100の側面に付勢するため、外、内径寸法の規定は不要であり、その分、ベアリングBの回転時に摺擦力の負荷や変動を更に少なくすることができる。
また、アウター100には中空の逃げ部100fが設けられている。このため、外形が大きい場合や、異形状の場合に、ボテ肉になってボールの軌道部がプラスチック成形特有のヒケによって寸法精度が低下することが防止される。
このような逃げ部100fを設けることによって、逃げ部100fより外側部分は自由な形状にすることが可能となる。例えば、ギヤ形状、タイミングプーリ形状のほか、レバーやアクチュエータなどとの一体成形もできることになる。
更に、インナー101と、アウター100の外径との間で介在する他の部品の数を最小限度にとどめることができるので、寸法のばらつきを減らすことができるようになり、その分だけ精度が高くなる。
従来は、同様の機能を得る場合、金属ベアリングの外周に更に別の部品をはめ込ませたり、圧入したり、接着することが必要であった。しかし、本参考例のベアリングBでは一体成形にすることと、ヒケ防止溝を設けることによって一体化による高精度化と低コスト化の両面で相乗効果を得ることができるようになる。
また、ボール103やリテーナ102も樹脂化することができるので、オールプラスチックが実現可能になる。そのためにインナーとアウターとの間で電気的絶縁を確保することができ、金属ベアリングでは得られない絶縁性のあるベアリングの提供が可能となる。
なお、シール部100b,101bに凹凸部100e,101eを設けて弾力性を有するように構成してある点は第1参考例と同様である。
図6に示すように、シール部100b,101bの外形寸法と、アウター100若しくはインナー101の接触部位は、符号Lに示すように内側方向にオーバーハングするように単部品状態において傾いた形状に成形されている。本参考例ではベアリングBの軸部内径8mm、ベアリングの外形22mmで幅7.5mmとして構成されている。その場合、寸法Lは0.1mmないし1mmの撓み量にすると、それぞれの撓み量によって摺擦摩擦力の増減によるダンパ(振動吸収)機能を得ることができるので好ましい。
また、グリース104を用いない場合やグリース粘度が高く漏洩の可能性がない場合は、シール圧を少なくすることができるので、撓み量L寸法も少なくてよい。つまり、ベアリング内部に外部から粉塵の侵入を防止することが主目的となる構成である。この場合、さらに軽負荷になるので回転時のトルクのロスも最小限度に留めることができる。
ここで、側面の蛇腹である凹凸形状の凹凸部100e,101eのシール肉厚は0.3mmないし0.7mm程度に設定するのが好ましい。プラスチックの種類にもよるが、前記寸法よりも薄くしようとすると成形流動性が悪くショートモールドになり歩留まりが悪くなる。また、肉厚を前記寸法よりも厚くすると弾性力が少なくなりシール部100b,101bにおける摺擦力のアップになる。
ただし、上記寸法は本発明の内容の限定するものではなく、シール部の側面の薄肉の蛇腹状部の弾性力によって自由に設定できる。
〔第実施形態〕
次に第実施形態に係るベアリングCについて図7及び図8を参照して説明する。なお、本実施形態のベアリングCの基本構成は前述した第1参考例のベアリングAと同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる部分について説明する。また、前述した参考例と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
本実施形態はシール部の先端当接構成が前述した参考例とは異なる。図7はプラスチックベアリングCのシール部の縦断面説明図である。同図においてプラスチックシール部100b,101bの先端100d,101dと、対応するインナー101、アウター100には、前記先端100d,101dが嵌入可能な溝部であるスナップフィット部100g,101gが設けられている。
ベアリングにかかる温度や、回転の圧力などが加わり、シール部に負荷がかかる場合にはシールの変形や、グリースの漏れなどが発生しないようにシールの確実性が求められる。本実施形態によれば、スナップフィット部100g,101gによってそれぞれのプラスチックシール先端100d,101dが溝部に嵌入して係止される。そのため、該先端100d,101dが外れることがなくなり、シール性が確実となってグリース漏れ等を発生しなくなる。
また、凹凸形状に噛み込むようになっているため、外部からの微細なトナーや粉塵などをシャットアウトし、確実なシールができることになる。
プラスチックシール側面には凹凸部100e,101eが形成されて溝が設けられているため、シール部100b,101bは薄肉になっている。このため、シール先端100d,101dをスナップフィット部100g,101gに嵌入するときに容易に撓ませることができる。
図8に示すように、プラスチックシール部100b,101bの外形寸法と、アウター100若しくはインナー101の接触部位は符号Lで示す外側方向にオーバーハングするように単部品状態において傾いた形状に成形してある。そして、スナップフィット部100g,101gを嵌着することで、正規の位置になり、その撓みの反力がシールの付勢力になる。
なお、前記寸法Lは前述した第2参考例のベアリングBと同様に、軸部内径8mm、ベアリングの外形22mmで幅7.5mmのベアリングCに摘要した場合、寸法Lは0.1mmないし1mmの撓み量にするとそれぞれの撓み量によって摺擦摩擦力の増減によるダンパ(振動吸収)機能を得ることができるので好ましい。また、シール部100b,101bの肉厚も前述した第2参考例と同様の理由で0.3mmないし0.7mm程度に設定するのが好ましい。
また、グリースを用いない場合やグリース粘度が高く漏洩の可能性がない場合は、シール圧を少なくすることができるので、撓み量L寸法も少なくてよいことも第2参考例の場合と同様である。
〔他の実施形態〕
前述した実施形態ではボールベアリングを例示したが、本発明に係るベアリングは転がり部材をボールに限定する必要はなく、コロ等の他の部材で構成したものでもよい。
また、前述した実施形態ではベアリングを画像形成装置の回転部材の軸受部や突当コロに用いた例を示したが、画像形成装置以外の駆動伝達系や他の回転部材を支持するものとして用いることができることは明らかである。
本発明に係るプラスチックベアリングは、従来金属ベアリングではなし得なかった分野、例えば、化学薬品を扱う分野に利用することで、金属の腐食などの心配が無く、また、材質を耐薬品の材質を用いることによって、軸受部の信頼性を向上させることができる。
また、プラスチックによって全ての部品を作ることができるため、水中などでも使用することができる。
更に、金属に比較して密度が低く、軽量であるので、航空機や自動車などの輸送機器に用いれば軽くて燃費を良くすることができるなどの効率アップが見込める。同様に、機械装置に用いると慣性力を小さいため装置の小型化や動力、エネルギー消費効率を向上できるなどをなし得ることができるため、応答性の良い装置を作ることができる。
本発明の参考例に係る画像形成装置の断面説明図である。 現像ユニットと感光体ドラムの略平面図である。 第1参考例に係るプラスチック製のシールタイプのベアリングの縦断面図である。 プラスチックシールベアリングを分解した斜視図である。 第2参考例に係るプラスチックシールを実施した場合のプラスチックベアリングの縦断面図である。 図5の詳細を示す部分断面図である。 実施形態に係るプラスチックシールを実施した場合のプラスチックベアリングの縦断面図である。 図7の詳細を示す部分断面図である。 従来技術に係るベアリングの説明図である。
A,B,C …ベアリング
S …記録媒体
1 …装置本体
2 …画像読取部
3 …画像形成部
4 …光源
5 …光電変換素子
6 …感光体ドラム
7 …帯電ローラ
8 …現像装置
9 …クリーニング装置
10 …レーザスキャナ装置
11 …シートカセット
12a …給送ローラ
12b …分離ローラ
12c …搬送ローラ
12d …レジストローラ
12e …排出ローラ
13 …転写ローラ
14 …定着装置
15 …排出部
16 …ドラムフランジ
17 …ドラムギア
18 …現像ローラ
19 …ベアリング
20 …ローラギア
21 …突当コロ
100 …アウター
100a,101a …ボール溝
100b,101b …シール部
100c,101c …斜面
100d,101d …先端
100e,101e …凹凸部
100f …逃げ部
100g,101g …スナップフィット部
101 …インナー
102 …リテーナ
103 …ボール
104 …グリース

Claims (4)

  1. アウターとインナーの間をシールしたベアリングにおいて、
    一方側側面に弾性を有するシール部が一体成形されたアウターと、
    前記アウターのシール部が設けられた側面と対向する側面に弾性を有するシール部が一体成形されたインナーと、
    を有し、前記アウターのシール部を前記インナーに当接させ、前記インナーのシール部を前記アウターに当接させたベアリングであって、
    前記インナー及び前記アウターのシール部先端が対向する位置に、前記シール部先端が挿入される溝が形成されており、前記インナー及び前記アウターのシール部先端は、前記溝部の側面に摺動可能に当接されるとともに、前記溝の側面によって前記シール部先端が外側に変形することが規制されていることを特徴とするベアリング。
  2. 前記インナー及び前記アウターの各シール部先端は、予め外側に撓むように成形されていることで、前記側面に付勢されていることを特徴とする請求項1記載のベアリング。
  3. 前記インナーと前記アウターは樹脂であることを特徴とする請求項1または2記載のベアリング。
  4. 前記インナーと前記アウターは異なる材質であることを特徴とする請求項3に記載のベアリング。
JP2005152147A 2005-05-25 2005-05-25 ベアリング Expired - Fee Related JP4750469B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005152147A JP4750469B2 (ja) 2005-05-25 2005-05-25 ベアリング
US11/434,875 US7422372B2 (en) 2005-05-25 2006-05-17 Bearing and developing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005152147A JP4750469B2 (ja) 2005-05-25 2005-05-25 ベアリング

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006329286A JP2006329286A (ja) 2006-12-07
JP4750469B2 true JP4750469B2 (ja) 2011-08-17

Family

ID=37463459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005152147A Expired - Fee Related JP4750469B2 (ja) 2005-05-25 2005-05-25 ベアリング

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7422372B2 (ja)
JP (1) JP4750469B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2911650B1 (fr) * 2007-01-24 2009-10-16 Skf Ab Dispositif de palier a roulement.
JP5315007B2 (ja) * 2008-10-31 2013-10-16 リコーエレメックス株式会社 軸固定式扁平型振動モータ
JP2013181602A (ja) * 2012-03-01 2013-09-12 Nsk Ltd アンギュラ玉軸受
EP2931602B1 (en) * 2012-12-12 2019-09-11 LORD Corporation Improved circular force generator devices, systems, and methods for use in an active vibration control system
JP6209374B2 (ja) * 2013-07-05 2017-10-04 セイコーインスツル株式会社 軸受装置、軸受装置の製造方法および情報記録再生装置
JP6418404B2 (ja) * 2016-03-14 2018-11-07 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP2019184869A (ja) * 2018-04-12 2019-10-24 富士ゼロックス株式会社 軸受け機構および画像形成装置
JP7093938B1 (ja) * 2021-06-08 2022-07-01 三和テクノ株式会社 軸シールユニット
EP4532944A1 (de) * 2022-05-25 2025-04-09 igus GmbH Wälzlager mit mehrkomponenten-kunststofflagerring

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3224821A (en) * 1959-04-16 1965-12-21 Aircraft Armaments Inc Ball bearing
US3230022A (en) * 1962-12-14 1966-01-18 Eastern Prod Corp Bearing
US3212833A (en) * 1963-12-09 1965-10-19 Kirsch Co Ball bearing assembly and method of manufacturing same
JPS4719421Y1 (ja) * 1968-07-02 1972-07-03
US4113328A (en) * 1977-08-22 1978-09-12 C. L. Frost & Son, Inc. Wheel bearing assembly with plastic bearing seals
JPS5874624U (ja) * 1981-11-12 1983-05-20 日亜精密工業株式会社 プラスチツク製ベアリング保護板
GB2214575B (en) * 1988-01-20 1992-05-20 Xerox Corp Magnetic brush development apparatus.
JP2520761B2 (ja) * 1990-04-11 1996-07-31 富士写真フイルム株式会社 吸着回転ドラム
JPH06175481A (ja) 1992-12-07 1994-06-24 Minolta Camera Co Ltd 現像装置
JPH08184321A (ja) * 1994-10-31 1996-07-16 Ntn Corp 転がり軸受
JPH09273546A (ja) 1996-04-03 1997-10-21 Totsuku Bearing Kk 樹脂製軸受
JP2000283169A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Nihon Platec Inc 転がり軸受

Also Published As

Publication number Publication date
US20060269180A1 (en) 2006-11-30
JP2006329286A (ja) 2006-12-07
US7422372B2 (en) 2008-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7422372B2 (en) Bearing and developing apparatus
US8494419B2 (en) Processing unit including developing roller having roller body and covering layer covering circumferential surface of roller body, and supporting member that supports developing roller
EP2913556A1 (en) Support point bearing device for pulley arm
CN109690101B (zh) 带密封轴承
JP4105370B2 (ja) ローラ支持用軸受装置
EP1138969A1 (en) Rotation transmitting device incorporating one-way clutch therein
US6390683B1 (en) Heat insulation sleeve and bearing device for fixing roller
JP4072589B2 (ja) 回転部材のシール構造
KR20120071977A (ko) 현상기 및 이를 채용한 화상형성장치
CN107615181B (zh) 像载体单元和具备像载体单元的图像形成装置
JP7528493B2 (ja) 転がり軸受及び軸受装置
JP5661410B2 (ja) 玉軸受用保持器および玉軸受
JP5127693B2 (ja) トルクリミッタ、用紙分離機構及び画像形成装置
JPH10213207A (ja) ローラクラッチ内蔵型プーリ
US7558503B2 (en) Image forming apparatus with a proximity charger roller
JP3668644B2 (ja) 定着ローラ用軸受装置
JP2013011709A (ja) 感光ドラム及びこれを備えた画像形成装置
JP2009030645A (ja) 等速ジョイントおよび画像形成装置
JP4827401B2 (ja) トルクリミッタおよびその製造方法
JP2017116060A (ja) ワンウェイクラッチ及び画像形成装置
JP5510063B2 (ja) 円筒状像担持体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
CN216927380U (zh) 一种激光打印机硒鼓边盖结构
JP4563327B2 (ja) 等速ジョイント及びこれを用いる画像形成装置
WO2022091861A1 (ja) 密封装置
JP5625539B2 (ja) 密封形転がり軸受

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080116

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080520

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110517

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110519

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees