(57)【要約】【課題】内輪内径精度の向上、および内外輪の非分離化が図れ、かつ安価に生産できる内輪付きシェル型ころ軸受を提供する。【解決手段】一端に内向きフランジ１ａを有するシェル型の外輪１と、他端に外向きフランジ２ａを有するシェル型の内輪２と、複数のころ３と、内輪嵌合筒４とを備える。内輪嵌合筒４は、焼結合金製であって、筒部４ａおよび係止フランジ４ｂを有し、内輪２の内径面２ｂに圧入される。係止フランジ４ｂは、外輪１の内向きフランジ１ａの軸方向外側に位置する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に内向きフランジを有するシェル型の外輪と、他端に外向きフランジを有するシェル型の内輪と、上記内輪と外輪との間に介在した複数のころと、上記内輪の内径面に圧入された筒部、およびこの筒部の一端から外径側に突出して上記外輪の内向きフランジの軸方向外側に位置する係止フランジを有する焼結合金製の内輪嵌合筒とを備えた内輪付きシェル型ころ軸受。
【請求項２】
請求項１において、上記内輪嵌合筒の内径面の断面形状が非円形である内輪付きシェル型ころ軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、上記外輪が他端に外向きフランジを有するものとした内輪付きシェル型ころ軸受。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、上記内輪と上記複数のころの端面との間に、滑りリングを介在させた内輪付きシェル型ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機等のように、低価格が要求される事務機器等に使用される非分離型の内輪付きシェル型ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複写機やレーザプリンタ等の事務機器の回転駆動部には、取付用のフランジを有する玉軸受が用いられている。このフランジ付玉軸受は、切削・研磨加工によって生産されるために高価である。これに対して、内輪付シェル型軸受は、鋼板をプレス加工して生産されるために、安価である。図２（ａ）（ｂ）は、このような内輪付きシェル型ころ軸受の一例を示す。
【０００３】
同図のころ軸受Ｂは、一端に内向きのフランジ２１ａを有するシェル型の外輪２１と、他端に外向きのフランジ２２ａを有するシェル型の内輪２２と、上記内輪２２と外輪２１との間に介在した複数のころ２３とより構成されている。外輪２１の他端部には、取付用の外向きフランジ２１ｂが形成されている。内輪２２には、フランジ２２ａとは反対側に、外輪２１および内輪２２の相互の分離止めの為のステーキング２２ｂが形成されている。内輪２２の外向きフランジ２２ａと、ころ２３の端面との間には滑りリング２５が介在されている。内輪２２の内径面２２ｃには軸２６が圧入され、内輪２２が軸２６の外径面に倣うことで、内輪転走面の精度を得る。
【０００４】
【特許文献１】
実開平６−２２６１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の内輪付シェル型軸受Ｂは、鋼板をプレス加工するために安価であるが、精度が良くない。そのため、複写機等の事務機への使用に、フランジ付き玉軸受に変えて使用するには、精度が不足する。特に内輪２２と軸２６との隙間を抑えることが困難であり、クリープ発生の原因となる。また、内外輪２２，２１の分離止めのために内輪２２にステーキング２２ｂを設けるが、このステーキング２２ｂは運搬や取扱時に機能させるものであり、軸受設置状態では却って障害となる。例えば、図２（ｂ）に示すように、内輪２２が軸方向に移動した時に、外輪２１の内向きフランジ２１ａとステーキング２２ｂとが接触すると不具合が発生する。そのため、軸受Ｂの取付時に、軸方向の隙間調整が必要となり、取付作業が煩雑になる。
【０００６】
なお、外輪に別部材を取付けることで、ステーキングを設けることなく、内輪と外輪とを非分離としたものも提案されているが（例えば、特許文献１）、部品点数および組立工数が増加すると言う別の課題が生じる。
【０００７】
この発明の目的は、内輪内径精度の向上、および内外輪の非分離化が図れ、かつ安価に生産できる内輪付きシェル型ころ軸受を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の内輪付きシェル型ころ軸受は、一端に内向きフランジを有するシェル型の外輪と、他端に外向きフランジを有するシェル型の内輪と、上記内輪と外輪との間に介在した複数のころと、焼結合金製の内輪嵌合筒とを備える。内輪嵌合筒は、上記内輪の内径面に圧入された筒部、およびこの筒部の一端から外径側に突出して上記外輪の内向きフランジの軸方向外側に位置する係止フランジを有する。
この構成によると、内輪の内径面に焼結合金製の内輪嵌合筒が嵌合しており、焼結合金製品は高精度のものが容易に製作できるため、軸受内径面の精度を向上させることができる。上記内輪嵌合筒は、一端に係止フランジを有し、外輪の内向きフランジの外側面に係合するため、内輪と外輪とが非分離となる。このため内輪に分離止め用のステーキングを設ける必要がない。またこのため、軸受取付時に行われていたステーキング干渉防止のための軸方向調整が不要となり、軸受の取付作業性が向上する。焼結合金製の内輪嵌合筒に設けられた係止フランジは、堅固でかつ円滑な表面に形成が可能であり、外輪の内向きフランジとの接触部でスラスト荷重を負荷することもできる。焼結合金製の内輪嵌合筒は、種々の内径のものに製作でき、この内輪嵌合筒の内径を変えるだけで、軸受の他の部分の構成は変えずに、いろいろな軸径に対応できる。
【０００９】
上記内輪嵌合筒の内径面の断面形状は、非円形であっても良い。非円形とすることで、軸に対する回転止めの機能が得られる。内輪嵌合筒は焼結合金製であるため、例えばＤ形断面形状や、角穴状など、異形状への対応が容易である。
【００１０】
この発明において、上記外輪が他端に外向きフランジを有するものとしても良い。外輪に外向きフランジを設けることにより、外輪を軸受使用機器に取付けるときに、軸方向の位置決めや固定に使用できる。外輪の内向きフランジは一端側に設けるだけで良く、他端側には設けないため、外向きフランジを他端側に設けても、外輪の全体を金属板や金属筒からプレス加工等で一体に成形できる。
【００１１】
この発明において、上記内輪と上記複数のころの端面との間に、滑りリングを介在させても良い。滑りリングを介在させると、滑り接触となるころ端面と内輪の外向きフランジとの摩擦が緩和される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。この内輪付きシェル型ころ軸受Ａは、一端に内向きフランジ１ａを有するシェル型の外輪１と、他端に外向きフランジ２ａを有するシェル型の内輪２と、内輪２と外輪１の間に介在した複数のころ３と、内輪嵌合筒４とを有する。内輪嵌合筒４は、内輪２の内径面２ｂに圧入された筒部４ａ、およびこの筒部４ａの一端から外径側に突出して外輪１の内向きフランジ１ａの軸方向外側に位置する係止フランジ４ｂを有し、焼結合金製とされている。外輪１の他端には、外向きフランジ１ｂが形成されている。
【００１３】
シェル型の外輪１および内輪２は、ステンレス鋼、低炭素鋼等の鋼板をプレス加工して得たものである。ころ３は、ニードルころまたは円筒ころであり、外輪１の内径面１ｃおよび内輪２の外径面２ｃからなる転走面間に、円周方向に沿って略密に配列され、いわゆる総ころ形式とされる。ころ３の端面と内輪２の外向きフランジ２ａとの間には、樹脂製の滑りリング５が介在され、滑り接触となるころ３の端面と内輪２の外向きフランジ２ａとの摩擦が緩和される。なお滑りリング５を設ける代わりに、複数のころ３を保持する保持器（図示せず）を設けても良い。
【００１４】
内輪嵌合筒４は、焼結合金製であれば良いが、この実施形態では、金属射出成形製、すなわち溶融した合金素材を射出成形した後に焼結させたものとしてある。金属射出成形はＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  ）等と呼ばれている。詳しくは、金属粉とプラスチックおよびワックスからなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレット状に造粒し、このペレットを射出成形機等に加熱溶融状態で押し込むことにより成形する。その成形体を焼結して内輪嵌合筒４を得る。焼結合金の金属粉としては、例えば鉄（Ｆｅ）に炭素（Ｃ），ニッケル（Ｎｉ）等を混合させたものが使用される。
【００１５】
このシェル型ころ軸受Ａは、ハウジング７の内径面に外輪１の外径面を嵌合させ、外輪１の外向きフランジ１ｂをハウジング７の軸方向面７ａに当接させて設置される。外向きフランジ１ｂは、ボルト等でハウジング７に結合しても良い。ハウジング７は、軸受使用機器のケーシングであっても、またギヤやプーリ等の部品であっても良い。内輪２は、その内輪嵌合筒４を軸６の外径面６ａに圧入状態等として嵌合させる。
【００１６】
上記構成のシェル型ころ軸受Ａによると、内輪２の内径面に焼結合金製の内輪嵌合筒４が嵌合しており、焼結合金の製品は高精度のものが容易に製作できるため、軸受内径面の精度を向上させることができる。特に、金属射出成形製とした場合は、高精度のものが簡単に製作できる。上記射出成形と粉末冶金の焼結技術との組み合わせ技術は、寸法精度の良いものが開発されており、その採用により内輪嵌合筒４を精度良く生産できる。例えば、プレス加工による内輪２の内径精度はＨ９程度であるが、上記金属射出成形による焼結合金製とすれば、内輪嵌合筒４の内径精度はＨ７にまで向上し、形状精度も向上する。また、金属射出成形によると、旋削や研削等の機械加工が不要であり、優れた生産性が得られる。
【００１７】
上記内輪嵌合筒４は、一端に係止フランジ４ｂを有し、外輪１の内向きフランジ１ａの外側面に係合するため、内輪１と外輪２とが非分離となる。このため内輪２に従来の分離止め用のステーキングを設ける必要がない。またこのため、軸受Ａの取付時のステーキング干渉防止の軸方向の調整が不要となり、軸受Ａの取付作業性が向上する。焼結合金製であるため、内輪嵌合筒４に設けられた係止フランジ４ｂは、堅固でかつ円滑な表面に形成が可能であり、外輪１の内向きフランジ１ａとの接触部でスラスト荷重を負荷することもできる。
焼結合金製の内輪嵌合筒４は、種々の内径のものに製作でき、この内輪嵌合筒４の内径を変えるだけで、軸受Ａの他の部分の構成は変えずに、いろいろな軸径に対応できる。また、焼結合金製の内輪嵌合筒４は、非円形の様々な断面形状に形成することが可能であり、例えばＤ形断面形状や角穴状などに形成でき、非円形とすることで、軸６に対する回り止め状態に嵌合させることができる。
【００１８】
外輪１は他端に外向きフランジ１ｂを有するため、外輪１を軸受使用機器のハウジング７に取付けるときに、軸方向の位置決めや固定に使用できる。外輪１の内向きフランジ１ａは一端側に設けるだけで良く、他端側には設けないため、一端に内向きフランジ１ａを、他端に外向きフランジ１ｂを有する外輪１の全体を金属板や金属筒からプレス加工等で一体に成形できる。
内輪２の外向きフランジ２ａところ３の間には滑りリング５を介在させているが、そのため、滑り接触となるころ端面と内輪２の外向きフランジ２ａとの摩擦が緩和され、低トルクの軸受Ａとできる。
【００１９】
このように、安価なシェル型の軸受と焼結合金製の内輪嵌合筒４との組み合わせにより、安価で精度が良く、かつ非分離型の内輪付きシェル型ころ軸受Ａが製造できる。そのため、複写機やレーザプリンタ等の事務機器等への適用性が向上する。
【００２０】
【発明の効果】
この発明の内輪付きシェル型ころ軸受は、一端に内向きフランジを有するシェル型の外輪と、他端に外向きフランジを有するシェル型の内輪と、上記内輪と外輪との間に介在した複数のころと、上記内輪の内径面に圧入された筒部、およびこの筒部の一端から外径側に突出して上記外輪の内向きフランジの軸方向外側に位置する係止フランジを有する焼結合金製の内輪嵌合筒とを備えたものであるため、内輪内径精度の向上、および内外輪の非分離化が図れ、しかも安価に生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる内輪付きシェル型ころ軸受の設置状態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は従来例の断面図であり、（ｂ）は内輪が軸方向に移動した場合の同様の図である。
【符号の説明】
１…シェル型外輪
１ａ…内向きフランジ
１ｂ…外向きフランジ
２…シェル型内輪
２ａ…外向きフランジ
２ｂ…内径面
３…ころ
４…内輪嵌合筒
４ａ…筒部
４ｂ…係止フランジ
５…滑りリング
【図１】
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【図２】
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