(57)【要約】      （修正有）【課題】周辺にＩＨ機構による加熱機構が存在している場合においても、昇温しにくくて、寿命が長い転がり軸受を提供すること。【解決手段】玉軸受の外輪１および内輪２の夫々を、ＳＵＳ３０４非磁性ステンレス鋼からなる本体部の表面全面に、無電解ニッケルメッキ膜を成膜することによって形成する。転動体を収容するポケットを有すると共に、非磁性鋼材からなる保持器を備え、上記外輪１の上記本体部および上記内輪の上記本体部のうちのどちらか一方は、プレス加工された非磁性鋼材からなっている。【選択図】図１
2008151217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性鋼材からなる本体部と、この本体部の表面の少なくとも一部に形成された非磁性メッキ膜とからなる外輪と、
非磁性鋼材からなる本体部と、この本体部の表面の少なくとも一部に形成された非磁性メッキ膜とからなる内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置された転動体と
を備え、
上記外輪の上記非磁性メッキ膜は、上記外輪の上記本体部と上記転動体との間に少なくとも存在し、上記内輪の上記非磁性メッキ膜は、上記内輪の上記本体部と上記転動体との間に少なくとも存在していることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受において、
上記転動体を収容するポケットを有すると共に、非磁性鋼材からなる保持器を備えることを特徴とする転がり軸受。
【請求項３】
請求項１または２に記載の転がり軸受において、
上記外輪の上記本体部および上記内輪の上記本体部のうちのどちらか一方は、プレス加工された非磁性鋼板からなっていることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関し、特に、複写機やプリンタのヒートローラを回転自在に支持するのに使用されれば好適な転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受としては、複写機やプリンタのヒートローラ支持用の玉軸受がある。この玉軸受は、２００℃以上の高温環境下（最高で２００〜２３０℃程度）で使用されるため、内輪および外輪の材料として、高温環境下で耐久性に優れる材料を使用している。具体的には、内輪および外輪の材料として、軸受鋼に特殊熱処理を施した材料を使用している。
【０００３】
ここで、ヒートローラを着色樹脂粉体であるトナーを溶解することができる温度まで加熱する加熱機構として、省エネおよび急速立ち上がりを目的として、ＩＨ（電磁誘導加熱）機構を使用すると、透磁率が高い軸受鋼を使用している内輪および外輪が急速かつ過度に加熱されて高温となり、内輪および外輪が短寿命になる場合がある。
【特許文献１】特開平１０−７３１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の課題は、周辺にＩＨ機構による加熱機構が存在している場合においても、昇温しにくくて、寿命が長い転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受は、
非磁性鋼材からなる本体部と、この本体部の表面の少なくとも一部に形成された非磁性メッキ膜とからなる外輪と、
非磁性鋼材からなる本体部と、この本体部の表面の少なくとも一部に形成された非磁性メッキ膜とからなる内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置された転動体と
を備え、
上記外輪の上記非磁性メッキ膜は、上記外輪の上記本体部と上記転動体との間に少なくとも存在し、上記内輪の上記非磁性メッキ膜は、上記内輪の上記本体部と上記転動体との間に少なくとも存在していることを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、上記外輪および上記内輪の夫々の本体部が、非磁性鋼材からなっていると共に、上記夫々の本体部の表面上に非磁性メッキ膜が形成されているから、上記外輪および上記内輪の夫々において、本体部およびメッキ膜に電磁誘導の法則に起因する誘導電流が流れることがなくて、上記外輪および上記内輪の夫々において、本体部およびメッキ膜に上記誘導電流に起因するジュール熱が発生することがない。したがって、周辺にＩＨ機構による加熱機構が存在している場合においても、上記外輪および内輪が、昇温しにくくて、上記外輪および内輪の寿命を長くすることができる。
【０００７】
また、本発明によれば、上記外輪の上記非磁性メッキ膜が、上記外輪の上記本体部と上記転動体との間に少なくとも存在しているから、外輪の非磁性メッキ膜で、外輪における転動体が接触する部分（外輪が軌道面を有する場合には、例えば、その軌道面）を強化することができて、外輪における転動体が接触する部分の剥離等を抑制することができる。また、上記内輪の上記非磁性メッキ膜は、上記内輪の上記本体部と上記転動体との間に少なくとも存在しているから、内輪の非磁性メッキ膜で、内輪における転動体が接触する部分（内輪が軌道面を有する場合には、例えば、その軌道面）を強化することができて、内輪における転動体が接触する部分の剥離等を抑制することができる。したがって、この点からも、転がり軸受の寿命を長くすることができる。
【０００８】
また、一実施形態の転がり軸受は、上記転動体を収容するポケットを有すると共に、非磁性鋼材からなる保持器を備える。
【０００９】
上記実施形態によれば、保持器の材質が、非磁性鋼材であるから、周辺にＩＨ機構による加熱機構が存在している場合においても、上記保持器が、昇温しにくくて、上記保持器の寿命を長くすることができる。
【００１０】
また、一実施形態の転がり軸受は、上記外輪の上記本体部および上記内輪の上記本体部のうちのどちらか一方は、プレス加工された非磁性鋼板からなっている。
【００１１】
上記実施形態によれば、外輪の本体部および内輪の本体部うちのどちらか一方が、プレス加工された非磁性鋼板からなっているから、転がり軸受の製造コストを低くすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の転がり軸受によれば、外輪および内輪の夫々の本体部が、非磁性鋼材からなっていると共に、上記夫々の本体部の表面上に非磁性メッキ膜が形成されているから、上記外輪および上記内輪の夫々において、本体部およびメッキ膜に電磁誘導の法則に起因する誘導電流が流れることがなくて、上記外輪および上記内輪の夫々において、本体部およびメッキ膜に上記誘導電流に起因するジュール熱が発生することがない。したがって、周辺にＩＨ機構による加熱機構が存在している場合においても、上記外輪および内輪が、昇温しにくくて、上記外輪および内輪の寿命を長くすることができる。
【００１３】
また、本発明の転がり軸受によれば、上記外輪の上記非磁性メッキ膜が、上記外輪の上記本体部と上記転動体との間に少なくとも存在しているから、外輪の非磁性メッキ膜で、外輪における転動体が接触する部分を強化することができて、外輪における転動体が接触する部分の剥離等を抑制することができる。また、上記内輪の上記非磁性メッキ膜は、上記内輪の上記本体部と上記転動体との間に少なくとも存在しているから、内輪の非磁性メッキ膜で、内輪における転動体が接触する部分を強化することができて、内輪における転動体が接触する部分の剥離等を抑制することができる。したがって、この点からも、転がり軸受の寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の転がり軸受の第１実施形態である玉軸受の軸方向の断面図である。
【００１６】
この玉軸受は、複写機やプリンタのヒートローラを回転自在に支持するようになっている。この玉軸受は、外輪１、内輪２、転動体の一例としての玉３、保持器４、止め輪５、第１シールド板６、および、第２シールド板７を備える。
【００１７】
上記外輪１は、本体部と、本体部の表面全面に形成された非磁性メッキ膜とからなる。上記本体部は、非磁性鋼材の一例としてのＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなっている。一方、上記非磁性メッキ膜は、無電解ニッケルメッキ膜である。
【００１８】
上記外輪１は、その内周面の軸方向の一端部に環状の第１シールド板取付溝１１を有すると共に、内周面の軸方向の他端部に環状の第２シールド板取付溝１２を有している。また、上記外輪１は、その内周面の軸方向の中央部に軌道溝１３を有している。また、上記外輪１は、その外周面に環状の止め輪取付溝１４を有している。
【００１９】
一方、上記内輪２は、本体部と、本体部の表面全面に形成された非磁性メッキ膜とからなる。上記内輪２の本体部は、非磁性鋼材の一例としてのＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなっている。一方、内輪２の非磁性メッキ膜は、無電解ニッケルメッキ膜である。上記内輪２は、その外周面の中央部に、軌道溝１５を有している。
【００２０】
上記玉３は、セラミックス材料からなっている一方、保持器７は、非磁性鋼材の一例としてのＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなっている。上記保持器７は、玉３を収容するポケット１７を有している。上記玉３は、外輪１の軌道溝と、内輪２の軌道溝との間に、保持器７によって保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。
【００２１】
上記第１シールド板６は、非磁性鋼材の一例としてのＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなっている。上記第１シールド板６は、外輪１と内輪２との間における開口の一方を塞ぐように配置されている。上記第１シールド板６の径方向（正確には、外輪１の径方向）の外方の一端部は、第１シールド板取付溝１１に嵌入固定されている。また、上記第１シールド板６の上記径方向の内方の他端部は、内輪２の外周面に対して非接触に、内輪２の外周面に径方向に対向している。上記第１シールド板６の上記径方向の内方の他端部と、内輪２の外周面との間には、ラビリンスシールが形成されている。
【００２２】
上記第２シールド板７は、非磁性鋼材の一例としてのＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなっている。上記第２シールド板７は、外輪１と内輪２との間における開口の他方を塞ぐように配置されている。上記第２シールド板７の上記径方向の外方の一端部は、第２シールド板取付溝１２に嵌入固定されている。また、上記第２シールド板７の上記径方向の内方の他端部は、内輪２の外周面に対して非接触に、内輪２の外周面に径方向に対向している。上記第２シールド板７の上記径方向の内方の他端部と、内輪２の外周面との間には、ラビリンスシールが形成されている。外輪１と内輪２との間における、第１シールド板６と第２シールド板７とで挟まれた空間内には、潤滑剤としてのグリースが封入されている。このようにして、軌道溝１３,１４や、玉３を潤滑して、軌道溝１３,１４や、玉３の焼付きを防止している。
【００２３】
上記止め輪５は、非磁性鋼材からなっている。詳しくは、上記止め輪５は、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなっている。上記止め輪５は、外輪１の止め輪取付溝１４に嵌入されている。上記止め輪５における外輪の外周面よりも径方向の外方に突出している部分を、玉軸受の外周側を固定するハウジング等の固定部材（図示せず）に形成された環状の取付溝（図示せず）に嵌入することによって、外輪１を、上記固定部材に確実に固定するようになっている。
【００２４】
上記第１実施形態の玉軸受によれば、外輪１および内輪２の夫々の本体部が、非磁性鋼材であるＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなっていると共に、上記夫々の本体部の表面上に形成されたメッキ膜が、非磁性メッキ膜である無電解ニッケルメッキ膜であるから、外輪１および内輪２の夫々において、本体部およびメッキ膜に電磁誘導の法則に起因する誘導電流が流れることがなくて、外輪１および内輪２の夫々において、本体部およびメッキ膜に上記誘導電流に起因するジュール熱が発生することがない。したがって、周辺にＩＨ機構による加熱機構が存在している場合においても、外輪１および内輪２が、昇温しにくくて、外輪１および内輪２の寿命を長くすることができる。
【００２５】
また、上記第１実施形態の玉軸受によれば、外輪１の無電解ニッケルメッキ膜は、外輪１の本体部と玉３との間に少なくとも存在しているから、外輪１の無電解ニッケルメッキ膜で、外輪１における玉３が接触する部分を強化することができて、外輪１における玉３が接触する部分の剥離等を抑制することができる。また、内輪２の無電解ニッケルメッキ膜は、内輪２の本体部と玉３との間に少なくとも存在しているから、内輪２の無電解ニッケルメッキ膜で、内輪２における玉３が接触する部分を強化することができて、内輪２における玉３が接触する部分の剥離等を抑制することができる。したがって、この点からも、玉軸受の寿命を長くすることができる。
【００２６】
また、上記第１実施形態の玉軸受によれば、保持器４の材質が、非磁性鋼材であるＳＵＳ３０４ステンレス鋼であるから、周辺にＩＨ機構による加熱機構が存在している場合においても、保持器４が、昇温しにくくて、この昇温に起因する軸受全体の昇温が抑制されるから、軸受の寿命を長くすることができる。
【００２７】
尚、上記第１実施形態の玉軸受では、外輪１の本体部、内輪２の本体部、保持器４、第１シールド板６、第２シールド板７、および、止め輪５は、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなっていたが、この発明では、外輪の本体部、内輪の本体部、保持器、シールド板（玉軸受の軸方向の一端部のみに設置されていても良く、玉軸受の軸方向の両端部に設置されていても良い）および止め輪のうちの少なくとも一つは、ＳＵＳ３０４以外のオーステナイト系の非磁性ステンレス鋼でも良い。また、この発明では、外輪、内輪、保持器、シールド板（玉軸受の軸方向の一端部のみに設置されていても良く、玉軸受の軸方向の両端部に設置されていても良い）のうちの少なくとも一つは、ベリリウム鋼等のステンレス鋼以外の非磁性鋼材であっても良い。
【００２８】
また、上記第１実施形態の玉軸受では、非磁性メッキである非電解ニッケルメッキが、外輪１の本体の表面の全面に形成されると共に、内輪２の本体の表面の全面に形成されていたが、この発明では、非磁性メッキは、外輪および内輪の夫々において、少なくとも、転動体が本体部に直接接触することを防止できる位置に配置されていれば良くて、本体部の一部分のみに形成されていても良い。
【００２９】
また、上記第１実施形態では、転動体が、玉３であったが、この発明では、転動体は、円筒ころや、円錐ころ等、玉以外の転動体であっても良い。
【００３０】
（第２実施形態）
図２は、本発明の転がり軸受の第２実施形態である玉軸受の軸方向の断面図である。
【００３１】
第２実施形態の玉軸受は、外輪の本体部が、プレス加工された二つの非磁性ステンレス鋼板からなっている点、玉軸受が保持器のない総玉軸受である点、外輪が、保持器、シールド板および止め輪の機能も兼ねている点が、第１実施形態の玉軸受と異なる。
【００３２】
第２実施形態の玉軸受では、第１実施形態の玉軸受と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第１実施形態の玉軸受と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。
【００３３】
第２実施形態の玉軸受は、外輪２１、内輪２２、および、転動体の一例としてのセラミック製の玉２３とを備える。上記内輪２１は、非磁性鋼材の一例としてのＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなる本体部と、この本体部の表面全面に形成された非磁性メッキ膜の一例としての無電解ニッケルメッキ膜とからなる。上記内輪２２の外周面は、軸方向の略中央部に軌道溝を有している。
【００３４】
一方、上記外輪２１は、第１環状板３０と、第２環状板３１とを有している。上記第１環状板３０は、ＳＵＳ３０４ステンレス製の鋼板をプレス加工してなる本体部と、この本体部の表面全面に形成された非磁性メッキ膜の一例としての無電解ニッケルメッキ膜とからなる。また、上記第２環状板３１は、ＳＵＳ３０４ステンレス製の鋼板をプレス加工してなる本体部と、この本体部の表面全面に形成された非磁性メッキ膜の一例としての無電解ニッケルメッキ膜とからなる。
【００３５】
上記第１環状板３０は、軸方向延在部５０と、屈曲部５１と、径方向延在部５２とからなる。
【００３６】
上記軸方向延在部５０は、略筒状の形状を有し、略軸方向に延在している。上記軸方向延在部５０の内周面の一部は、玉２２の径方向の外方の一部分に対して転がり接触するようになっており、外輪２１の軌道面を形成している。
【００３７】
上記屈曲部５１は、軸方向延在部５０の軸方向の一端につながると共に、軸方向延在部５０に対してＵ字状に屈曲している。上記屈曲部５１の軸方向延在部５０側とは反対側の端は、軸方向延在部５０の軸方向の上記一端よりも軸方向の内方かつ径方向の内方に位置している。
【００３８】
上記径方向延在部５２は、屈曲部５１の軸方向延在部５０側とは反対側の端につながっている。上記径方向延在部５２は、略径方向に延在している。上記径方向延在部５２の軸方向の内方の端面は、玉２３に接触して玉２３を案内するようになっていて、玉２３の軸方向の一方の側の移動を制限している。上記径方向延在部５２は、保持器としての役割を果たしている。また、上記径方向延在部５２は、内輪２２の径方向の外方に位置し、径方向延在部５２と、内輪２２の外周面との間には隙間が存在している。上記径方向延在部５２と、内輪２２の外周面との間には、ラビリンスシールが形成されている。
【００３９】
上記第２環状板３１は、軸方向延在部６０、第１屈曲部６１、第１径方向延在部６２、第２屈曲部６３および第２径方向延在部６４を有する。
【００４０】
上記軸方向延在部６０は、略筒状の形状を有し、略軸方向に延在している。軸方向延在部６０は、第１環状板３０の軸方向延在部５０の外周面に圧入で外嵌されて固定されている。
【００４１】
上記第１屈曲部６１は、軸方向延在部６０の軸方向の一端につながると共に、軸方向延在部６０に対してＵ字状に屈曲している。上記第１屈曲部６１の軸方向延在部６０側とは反対側の端は、軸方向延在部６０の軸方向の上記一端よりも軸方向の内方かつ径方向の外方に位置している。
【００４２】
上記第１径方向延在部６２は、第１屈曲部６１の軸方向延在部６０側とは反対側の端につながっている。上記第１径方向延在部６２は、径方向の外方に突出するように略径方向に延在している。上記第１径方向延在部６２は、玉軸受の外周側を固定するハウジング等の固定部材（図示せず）に形成された環状の取付溝（図示せず）に嵌入させるようになっている。上記第１径方向延在部６２は、止め輪としての役割を果たしている。
【００４３】
上記第２屈曲部６３は、軸方向延在部６０の軸方向の他端につながると共に、軸方向延在部６０に対してＵ字状に屈曲している。上記第２屈曲部６３の軸方向延在部６０側とは反対側の端は、軸方向延在部６０の軸方向の上記他端よりも軸方向の内方かつ径方向の内方に位置している。
【００４４】
上記第２径方向延在部６４は、第２屈曲部６３の軸方向延在部６０側とは反対側の端につながっている。上記第２径方向延在部６４は、略径方向に延在している。上記第２径方向延在部６４の軸方向内方の端面は、玉２３に接触して玉２３を案内するようになっていて、玉２３の軸方向の他方の側の移動を制限している。上記第２径方向延在部６４は、保持器としての役割を果たしている。また、上記第２径方向延在部６４は、内輪２２の径方向の外方に位置し、第２径方向延在部６４と、内輪２２の外周面との間には隙間が存在している。上記第２径方向延在部６４と、内輪２２の外周面との間には、ラビリンスシールが形成されている。また、上記玉２３は、第１環状板３０と、内輪２２の軌道溝との間に複数配置されている。
【００４５】
上記第２実施形態の玉軸受によれば、外輪２１の本体部が、プレス加工された非磁性鋼板からなっているから、転がり軸受の製造コストを低くすることができる。また、外輪２１の本体部が、プレス加工された非磁性鋼板からなっていて、外輪２１が、止め輪、保持器およびシールド板の機能を有していて、止め輪、保持器、シールド板が存在しないから、部品点数が格段に少なくて、製造コストを格段に小さくすることができる。
【００４６】
また、上記第２実施形態の玉軸受によれば、外輪２１の本体部が、プレス加工された非磁性鋼板からなっているから、外輪２１の径方向の肉厚を格段に小さくできて、玉軸受をコンパクトにすることができる。
【００４７】
尚、上記第２実施形態の玉軸受では、第１環状板３０および第２環状板３１の夫々が、鋼板をプレス成型してなる本体部と、本体部の表面の全面に形成された非磁性メッキ膜とからなっていた。しかしながら、この発明では、少なくとも、第１環状板の軸方向延在部における玉が転動接触する部分（転動面）に、非磁性メッキ膜が、形成されていれば良くて、第１環状板の本体部の表面の全面に非磁性メッキ膜を形成する必要がない。また、第２環状板には、必ずしも非磁性メッキ膜を形成する必要がない。
【００４８】
また、上記第２実施形態の玉軸受では、外輪が、鋼板をプレス成型してなる本体部を有する２つの環状板３０,３１からなっていたが、この発明では、外輪が、鋼板をプレス成型してなる本体部を有する１つの環状板のみからなっていても良い。
【００４９】
また、上記第２実施形態の玉軸受では、内輪２２の本体部が、鋼板をプレス成型して形成されていない一方、外輪２１の本体部が、鋼板をプレス成型して形成されていた。しかしながら、この発明では、外輪の本体部が、鋼板をプレス成型して形成されていない一方、内輪の本体部が、鋼板をプレス成型して形成されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の転がり軸受の第１実施形態である玉軸受の軸方向の断面図である。
【図２】本発明の転がり軸受の第２実施形態である玉軸受の軸方向の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１,２１  外輪
２,２２  内輪
３,２３  玉
４  保持器
５  止め輪
６  第１シールド板
７  第２シールド板
３０  第１環状板
３１  第２環状板
【図１】
2008151217.tif 000003
【図２】
2008151217.tif 000004