JPH10184663A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、軸受の破断を防止して該軸受の寿
命を向上し、軸受のコストダウンを可能とする軸受装置
を提供することを可能にすることを目的としている。 【解決手段】 側板４の嵌合穴12に逃げ部12ｂを形成
し、樹脂軸受７が該逃げ部12ｂの方向に変形して荷重の
作用する方向に弾性的に支持されるように構成したこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転体の軸受装置
に係り、特に複写機やレーザプリンタ等の事務機におけ
る軸受装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の軸受装置の一例を図６及び図７を
用いて説明する。図６は駆動モータ101 の回転駆動力を
負荷装置102 に伝達する駆動ユニットＡを示す断面説明
図であり、側板103 に固定された駆動モータ101 の回転
軸に圧入されたギア105 が、側板103 ，104 に軸受106
，107 を介して回転可能に支持された回転軸108 に固
定されたギア109 に噛合する。回転軸108 の一端部には
駆動ユニットＡの出力ギア110 が固定されており、該出
力ギア110 には負荷装置102 の入力ギア111 が噛合して
いる。これにより、駆動モータ101 の回転駆動力はギア
105 ，109 、回転軸108 、出力ギア110 及び入力ギア11
1 を介して負荷装置102 に伝達される。

【０００３】ここで、軸受107 の側板104 に対する取付
部の構成について図７を用いて具体的に説明する。図７
（ａ）は軸受107 の構成を示す斜視図、図７（ｂ）は側
板104 に形成された軸受107 の嵌合穴112 を示す図、図
７（ｃ）は軸受107 を嵌合穴112 に取り付けた様子を示
す図である。

【０００４】軸受107 は図７（ａ）に示すように、回転
軸108 を回転可能に嵌挿する内径部107aと、図７（ｂ）
に示す側板104 の真円形状で形成された嵌合穴112 に嵌
合する外径部107bと、前記嵌合穴112 よりも大きい外径
を有するフランジ部107cを有しており、図７（ｃ）に示
すように、側板104 に形成された嵌合穴112 に軸受107
の外径部107bが嵌合されて支持され、軸受107 の内径部
107aに回転軸108 を嵌挿して回転可能に支持するように
なっている。

【０００５】事務機においては、負荷装置102 の負荷が
比較的軽く、軸受107 にかかる面圧が小さい場合には、
樹脂軸受を用いることが多く、負荷装置102 の負荷が比
較的重く、軸受107 にかかる面圧が３０kgf/cm² 以上と
大きい場合には、ボールベアリングや燃結軸受を用いる
のが一般的である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来の技術において、軸受107 にかかる面圧が大きくて
ボールベアリングや燃結軸受を用いた場合、軸受にかか
るコストが樹脂軸受に比べて、ボールベアリングの場合
で約１０倍以上、燃結軸受でも２倍以上になってしまい
コストアップにつながるという問題がある。

【０００７】また、燃結軸受では、回転軸108 の回転初
期には燃結軸受107 のポーラスからのオイルの染み出し
が十分でなく、該回転初期に軸受107 の表面が傷ついて
ポーラスが潰れてしまい、回転軸108 の回転中のオイル
の染み出しが不十分となり、軸受107 が摩耗する虞があ
る。

【０００８】また、燃結軸受では、回転軸108 の温度が
高い場合や、回転軸108 と軸受107の内径部107aとのク
リアランスが大きい場合には、燃焼軸受の含浸油が流れ
出て、回転軸108 の回転中のオイルの染み出しが不十分
となり、軸受107 が摩耗してしまう虞がある。

【０００９】また、図６において、軸受107 には出力ギ
ア110 と入力ギア111 との噛み合い、及びギア105 ，10
9 の噛み合いによる回転力の伝達荷重が作用するが、ギ
ア105 ，109 の噛み合いにより軸受107 に作用する荷重
は比較的小さいので、軸受107 にかかる荷重方向は図７
（ｄ）に示すように、出力ギア110 と入力ギア111 との
噛み合いの圧力角方向Ｆと考えることが出来、この圧力
角方向Ｆに約３０kgf/cm² 以上の面圧がかかる。尚、圧
力角方向Ｆは出力ギア110 と入力ギア111 とが噛み合う
接線方向ｌに対してα（≒２０°）の方向である。

【００１０】ここで、軸受107 を樹脂軸受で構成した場
合、軸受107 は側板104 の嵌合穴112 から約３０kgf/cm
² 以上の面圧を直接受けるため、摩耗により破断する虞
がある。

【００１１】本発明は前記課題を解決するものであり、
その目的とするところは、軸受の破断を防止して該軸受
の寿命を向上し、軸受のコストダウンを可能とする軸受
装置を提供せんとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、軸を回転可能に支持す
る軸受を軸受支持部材に対して荷重が作用する方向に弾
性的に支持するように構成したことを特徴とする軸受装
置である。

【００１３】本発明は、上述の如く構成したので、軸受
が軸受支持部材に対して荷重が作用する方向に弾性的に
支持されることで、該軸受にかかる荷重を吸収すること
が出来る。

【００１４】また、前記軸受は樹脂を成形して構成さ
れ、前記軸受の荷重が作用する方向下流側外形部に対応
する前記軸受支持部材の部位に該軸受の逃げ部を設けた
ことを特徴とする。

【００１５】上記構成によれば、軸受にかかる面圧が３
０kgf/cm² 以上となる部位に樹脂軸受を用いる場合に、
樹脂軸受が軸受支持部材の逃げ部に変形して逃げること
が出来、摩耗による破断を防止して軸受の寿命を向上す
ることが出来る。

【００１６】また、前記軸受の荷重が作用する方向下流
側外形部に切り込みを設け、該軸受の肉厚の薄い部分を
設けた場合には、該樹脂軸受の外形部に設けた切り込み
による該軸受の肉厚の薄い部分において該軸受が軸受支
持部材の逃げ部に変形し易くなり、好ましい。

【００１７】また、前記軸受は燃結軸受で構成され、該
軸受を弾性部材を介して前記軸受支持部材に対して支持
するように構成したことを特徴とする。

【００１８】上記構成によれば、軸受は、弾性部材の弾
性力により軸の回転開始時に荷重方向に逃げることが可
能となり、ポーラスからのオイルの染み出しが十分でな
い回転初期に該軸受の内径表面を傷つけることがなく、
回転中のオイルの染み出しが不十分となることがない。
これにより、軸受の耐久性能が向上する。

【００１９】また、前記燃結軸受を前記軸受支持部材に
対して荷重が作用する方向にスライド可能で、且つ、前
記軸受を弾性部材により前記軸受支持部材に対して所定
方向に付勢して支持するように構成した場合には、軸の
回転開始時に軸受がスライドして荷重方向に逃げること
が可能となり、ポーラスからのオイルの染み出しが十分
でない回転初期に該軸受の内径表面を傷つけることがな
く、回転中のオイルの染み出しが不十分となることがな
い。これにより、軸受の耐久性能が向上する。

【００２０】

【発明の実施の形態】図により本発明に係る軸受装置の
一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る軸
受装置の全体構成を示す断面説明図、図２（ａ）は本発
明に係る軸受装置の第１実施形態の軸受の構成を示す斜
視図、図２（ｂ）は第１実施形態の軸受の構成を示す平
面図、図２（ｃ）は本発明に係る軸受装置の第１実施形
態の軸受支持部材に形成された軸受の嵌合穴を示す図、
図２（ｄ）は第１実施形態において軸受を嵌合穴に取り
付けた様子を示す図、図３（ａ）は軸受が受ける荷重の
方向を示す図、図３（ｂ）は第１実施形態の軸受が変形
した様子を示す図である。

【００２１】先ず、図１を用いて本発明に係る軸受装置
の全体構成について説明する。図１において、駆動モー
タ１の回転駆動力は駆動ユニットＡを介して負荷装置２
に伝達されるようになっている。

【００２２】駆動ユニットＡの筐体を構成する軸受支持
部材となる側板３，４の一方である側板３に固定された
駆動モータ１の回転軸にはギア５が圧入されており、該
ギア５は側板３，４に取り付けられた軸受６，７により
回転可能に支持された回転軸８に固定されたギア９に噛
合する。

【００２３】回転軸８の一端部には駆動ユニットＡの出
力ギア10が固定されており、該出力ギア10には負荷装置
２の入力ギア11が噛合している。これによって、駆動モ
ータ１の回転駆動力はギア５，９、回転軸８、出力ギア
10及び入力ギア11を介して負荷装置２に伝達される。

【００２４】ここで、軸受７の側板４に対する取付部の
構成について図２及び図３を用いて具体的に説明する。
図において、軸受７は荷重を受けて変形可能なポリアセ
タール樹脂を成形して構成され、図２（ａ），（ｂ）に
示すように、回転軸８が摺動して該回転軸８を回転可能
に嵌挿する内径部７ａと、図２（ｃ）に示す側板４の嵌
合穴12の円形部12ａに嵌合する外径部７ｂと、前記嵌合
穴12の円形部12ａよりも大きい外径を有するフランジ部
７ｃを有している。

【００２５】また、前記外径部７ｂの一部には該外径部
７ｂから突出すると共に、該軸受７の軸方向に形成され
た回り止め部７ｄが設けてあり、図２（ｄ）に示すよう
に、軸受７を嵌合穴12に嵌合した状態で、該回り止め部
７ｄが図２（ｃ）に示す側板４の嵌合穴12の円形部12ａ
の一部を切り欠いて形成された逃げ部12ｂの当接辺12ｃ
に当接して該軸受７の回転を規制して係止し得るように
なっている。

【００２６】前述の側板４に形成された嵌合穴12は、図
２（ｃ）に示すように、軸受７の外径部７ｂの外径に対
応する内径を有する円形部12ａと、該円形部12ａの一部
を所定の幅を有して略９０°の円弧状に切り欠いた逃げ
部12ｂを有しており、この逃げ部12ｂは図２（ｃ）に示
すように、円形部12ａの軸受７が荷重を受ける圧力角方
向Ｆの下流側に形成され、軸受７が荷重方向である圧力
角方向Ｆの下流側に変形できるように設けられている。

【００２７】そして、図２（ｄ）に示すように、側板４
に形成された嵌合穴12の円形部12ａに軸受７の外径部７
ｂを嵌合すると共に、逃げ部12ｂに回り止め部７ｄを合
わせて嵌入して軸受７が側板４に支持され、同じく軸受
６も側板３の嵌合穴13に嵌入して支持され、軸受６，７
の内径部６ａ，７ａに回転軸８を嵌挿して回転可能に支
持するようになっている。

【００２８】また、図１において、軸受７には出力ギア
10と入力ギア11との噛み合い、及びギア５，９の噛み合
いによる回転力の伝達荷重が作用するが、ギア５，９の
噛み合いにより軸受７に作用する荷重は比較的小さいの
で、軸受７にかかる荷重方向は図３（ａ）に示すよう
に、出力ギア10と入力ギア11との噛み合いの圧力角方向
Ｆと考えることが出来、この圧力角方向Ｆに約３０kgf/
cm² 以上の面圧がかかる。尚、圧力角方向Ｆは出力ギア
10と入力ギア11とが噛み合う接線方向ｌに対してα（≒
２０°）の方向である。

【００２９】上記の構成により、軸受７に作用する面圧
が大きい場合には、軸受７は図３（ｂ）に示すように、
嵌合穴12の逃げ部12ｂの方向に変形するので、樹脂軸受
７であっても該軸受７が摩耗して破断する虞がない。

【００３０】次に図４（ａ）〜（ｃ）を用いて本発明に
係る軸受装置の第２実施形態について説明する。図４
（ａ）は本発明に係る軸受装置の第２実施形態の軸受の
構成を示す斜視図、図４（ｂ）は第２実施形態の軸受の
構成を示す平面図、図４（ｃ）は第２実施形態において
軸受を嵌合穴に取り付けた様子を示す図である。尚、前
記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付
して説明を省略する。

【００３１】本実施形態では、前記第１実施形態の軸受
７の荷重が作用する圧力角方向Ｆの下流側（嵌合穴12の
逃げ部12ｂに対応する側）の外径部７ｂに、逃げ部12ｂ
の長さに対応する寸法だけ離間して配置され、該軸受７
の軸方向に形成された２本の切り込み７ｅ，７ｆが設け
てあり、該切り込み７ｅ，７ｆの間の部位ではフランジ
部７ｃが削除されている。

【００３２】上記構成により、前記第１実施形態と同様
にポリアセタール樹脂を成形して構成された軸受７の切
り込み７ｅ，７ｆによる内径部７ａと外径部７ｂとの間
の肉厚の薄い部分が出来るために、軸受７に作用する面
圧が大きい場合には、軸受７は切り込み７ｅ，７ｆの部
分から逃げ部12ｂの方向に変形し易くなるので、軸受７
が摩耗して破断してしまうことがない。

【００３３】次に図５（ａ）〜（ｄ）を用いて本発明に
係る軸受装置の第３実施形態について説明する。図５
（ａ）は本発明に係る軸受装置の第３実施形態の軸受の
構成を示す斜視図、図５（ｂ）は本発明に係る軸受装置
の第３実施形態の軸受支持部材に形成された軸受の嵌合
穴を示す図、図５（ｃ）は第３実施形態において軸受を
嵌合穴に取り付けた様子を示す図である。尚、前記第１
実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説
明を省略する。

【００３４】図５（ａ）において、本実施形態の軸受21
は燃結含油軸受であり、回転軸８が摺動して該回転軸８
を回転可能に嵌挿する内径部21ａと、図５（ｂ）に示す
側板４に形成された長穴22に嵌合する外径部21ｂと、前
記長穴22よりも大きい外形を有するフランジ部21ｃを有
している。

【００３５】前記外形部21ｂは回り止め部を兼ねるよう
に、前記長穴22の外形に対応して互いに対向する両側に
カット面21b1が形成されており、フランジ部21ｃの前記
カット面21b1に対応する部位にもカット面21c1が形成さ
れている。

【００３６】また、前記フランジ部21ｃの長手方向（カ
ット面21c1が形成されていない側）の両側には図５
（ｃ）に示す弾性部材となる引っ張りバネ23の一端を係
止するための穴21ｄが形成されている。

【００３７】前記長穴22は、図５（ｂ）に示すように、
互いに対向する直線部と、該直線部の両側に接続される
円弧部とからなり、その長手方向が、前記第１実施形態
において、図３（ａ）に示した圧力角方向Ｆに一致して
配置されている。また、長穴22の長手方向（図５（ｂ）
の左右方向）の寸法は、軸受21の外径部21ｂの長手方向
（図５（ａ）の左右方向）の寸法よりも所定長さだけ長
くなるように構成されている。

【００３８】従って、軸受21の外径部21ｂを軸受支持部
材である側板４の長穴22に嵌入した状態で軸受21が長穴
22に沿って荷重が作用する方向にスライド可能に支持さ
れるようになっている。

【００３９】図５（ｃ）に示すように、軸受21のフラン
ジ部21ｃに形成された穴21ｄに係止された引っ張りバネ
23の他端は側板４に係止されており、軸受21が側板４の
長穴22に嵌入して取り付けられた際に軸受21は引っ張り
バネ23の引っ張り力により長穴22の圧力角方向Ｆ（図３
（ａ）参照）の上流側に引き寄せられている。

【００４０】上記構成により、軸受21は回転軸８の回転
初期の起動時に軸受21が引っ張りバネ23の引っ張り力に
抗して長穴22に沿って荷重方向である図３（ａ）に示し
た圧力角方向Ｆの下流側へ逃げることが可能となり、こ
れによって、燃結軸受21のポーラスからのオイルの染み
出しが十分でない回転初期に該軸受21の表面を傷つけて
回転軸８の回転中のオイルの染み出しが不十分となるこ
とがなくなり、軸受21の耐久性を向上することが出来
る。

【００４１】また、図５（ｄ）は燃結含油軸受21の他の
構成を示す図であり、引っ張りバネ23の代わりに、軸受
21の外径部21ｂの外周に弾性部材となるゴム層24を設
け、該ゴム層24の外形に対応する形状の長穴22を側板４
に形成して構成したものである。

【００４２】上記構成によれば、軸受21は回転軸８の回
転初期の起動時に軸受21がゴム層24の弾性力により長穴
22に沿って荷重方向である図３（ａ）に示した圧力角方
向Ｆの下流側へ逃げることが可能となり、前述と同様
に、燃結軸受21のポーラスからのオイルの染み出しが十
分でない回転初期に該軸受21の表面を傷つけて回転軸８
の回転中のオイルの染み出しが不十分となることがなく
なり、軸受21の耐久性を向上することが出来る。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、上述の如き構成と作用とを有
するので、軸受にかかる面圧が大きな場所に樹脂軸受を
用いる際に、樹脂軸受が荷重方向に変形できるように軸
受支持部材に逃げ部を設け、更にその逃げ部方向に樹脂
軸受が変形しやすいように、該樹脂軸受の外形に切り込
みを設けて樹脂の肉厚の薄い部分を設けたことで、該樹
脂軸受は軸受支持部材に設けた逃げ部に容易に変形して
逃げることが出来、摩耗により破断することがなく、軸
受寿命が延び、樹脂軸受を使用することが可能であるた
めボールベアリングや燃結軸受を用いる必要がなくなる
ので軸受のコストダウンが可能になる。

【００４４】また、軸受にかかる面圧が大きな場所に燃
結軸受を用いる場合には、該燃結軸受を弾性部材を介し
て軸受支持部材に支持することで、燃結軸受は軸の回転
開始時に弾性部材の弾性力に抗して荷重方向に逃げるこ
とが可能となるので、燃結軸受のポーラスからのオイル
の染み出しが十分でない回転初期に軸受の表面を傷つけ
ることが無くなり、軸受の耐久性を向上させることが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る軸受装置の全体構成を示す
断面説明図である。

【図２】（ａ）は本発明に係る軸受装置の第１実施形態
の軸受の構成を示す斜視図、（ｂ）は第１実施形態の軸
受の構成を示す平面図、（ｃ）は本発明に係る軸受装置
の第１実施形態の軸受支持部材に形成された軸受の嵌合
穴を示す図、（ｄ）は第１実施形態において軸受を嵌合
穴に取り付けた様子を示す図である。

【図３】（ａ）は軸受が受ける荷重の方向を示す図、
（ｂ）は第１実施形態の軸受が変形した様子を示す図で
ある。

【図４】（ａ）は本発明に係る軸受装置の第２実施形態
の軸受の構成を示す斜視図、（ｂ）は第２実施形態の軸
受の構成を示す平面図、（ｃ）は第２実施形態において
軸受を嵌合穴に取り付けた様子を示す図である。

【図５】（ａ）は本発明に係る軸受装置の第３実施形態
の軸受の構成を示す斜視図、（ｂ）は本発明に係る軸受
装置の第３実施形態の軸受支持部材に形成された軸受の
嵌合穴を示す図、（ｃ）は第３実施形態において軸受を
嵌合穴に取り付けた様子を示す図、（ｄ）は他の軸受の
構成を示す図である。

【図６】従来例を説明する図である。

【図７】従来例を説明する図である。

【符号の説明】

１…駆動モータ、２…負荷装置、３，４…側板、５…ギ
ア、６，７…軸受、７ａ…内径部、７ｂ…外径部、７ｃ
…フランジ部、７ｄ…回り止め部、７ｅ，７ｆ…切り込
み、８…回転軸、９…ギア、10…出力ギア、11…入力ギ
ア、12，13…嵌合穴、12ａ…円形部、12ｂ…逃げ部、12
ｃ…当接辺、21…軸受、21ａ…内径部、21ｂ…外径部、
21b1…カット面、21ｃ…フランジ部、21c1…カット面、
21ｄ…穴、22…長穴、23…引っ張りバネ、Ａ…駆動ユニ
ット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸を回転可能に支持する軸受を軸受支持
   部材に対して荷重が作用する方向に弾性的に支持するよ
   うに構成したことを特徴とする軸受装置。
2. 【請求項２】 前記軸受は樹脂を成形して構成され、前
   記軸受の荷重が作用する方向下流側外形部に対応する前
   記軸受支持部材の部位に該軸受の逃げ部を設けたことを
   特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
3. 【請求項３】 前記軸受の荷重が作用する方向下流側外
   形部に切り込みを設け、該軸受の肉厚の薄い部分を設け
   たことを特徴とする請求項２に記載の軸受装置。
4. 【請求項４】 前記軸受は燃結軸受で構成され、該軸受
   を弾性部材を介して前記軸受支持部材に対して支持する
   ように構成したことを特徴とする請求項１に記載の軸受
   装置。
5. 【請求項５】 前記軸受は燃結軸受で構成され、該軸受
   を前記軸受支持部材に対して荷重が作用する方向にスラ
   イド可能で、且つ、前記軸受を弾性部材により前記軸受
   支持部材に対して所定方向に付勢して支持するように構
   成したことを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
6. 【請求項６】 前記軸受に作用する荷重の面圧が３０kg
   f/cm² 以上であることを特徴とする請求項１〜５のいず
   れか１項に記載の軸受装置。