(57)【要約】【課題】通電用部材を別個に設けずに通電性を備え、金属製シールド板を用いる場合に比し、不要なトルクの発生を抑制して、第１の軌道輪と第２の軌道輪により形成される空間の密封性を向上することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】転がり軸受１は、外輪１０と、内輪２０と、外輪１０と内輪２０の間に配設された転動体３０と、外輪１０と内輪２０により形成された空間Ｍを密封する密封装置４０とを備え、外輪１０と内輪２０を通電可能とするものである。密封装置４０は、外輪１０に取り付けられる環状の芯金４１と、芯金４１に取り付けられるとともに、内輪２０に摺接することにより上記空間Ｍを密封する環状の弾性部材４２とを備え、芯金４１には、内輪２０に接触する接触片４１ｂが形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軌道輪と、第２の軌道輪と、前記第１の軌道輪と前記第２の軌道輪の間に配設された転動体と、前記第１の軌道輪と前記第２の軌道輪により形成された空間を密封する密封装置とを備え、前記第１の軌道輪と前記第２の軌道輪を通電可能とする転がり軸受において、
前記密封装置は、前記第１の軌道輪に取り付けられる環状の芯金と、前記芯金に取り付けられるとともに、前記第２の軌道輪に摺接することにより前記空間を密封する環状の弾性部材とを備え、前記芯金には、前記第２の軌道輪に接触する接触片が形成されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記接触片は、前記第２の軌道輪の外周面に摺接する摺接部を有し、
前記摺接部は、前記第２の軌道輪の外周面に沿った形状を有することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記芯金の円周方向において、複数の前記接触片が等間隔に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に回転する２つの軌道輪の間を通電可能とした転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザープリンタ等において回転軸に電流を供給するためや、高速回転する回転軸を備えた情報機器において回転軸に静電気が帯電することを防止するために、相対的に回転する２つの軌道輪の間を通電可能とした転がり軸受が知られている。
【０００３】
このような通電性（即ち、２つの軌道輪の間において電気を通す性質）を備えた転がり軸受としては、例えば、第１の軌道輪である外輪と、第２の軌道輪である内輪と、外輪と内輪の間に配設された転動体と、外輪と内輪を通電可能とするための通電用部材とを備えた転がり軸受が知られている。また、この通電用部材としては、例えば、外輪に嵌合固定されるとともに弾性によって内輪に摺接する、止め輪型ブラシが使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、止め輪型ブラシ等の通電用部材を備えた上記転がり軸受においては、部品点数が多くなって転がり軸受を組み立てる手間がかかるため、通電用部材を別個に設けないことを目的として、例えば、外輪と内輪により形成される空間を密封するための金属製シールド板を、通電用部材として兼用することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
より具体的には、上記金属製シールド板は、例えば、外輪に形成された溝に嵌合固定されるとともに、外輪と内輪により形成される空間を密封するように外輪から内輪へ向けて延設されている。そして、内輪へ向けた金属製シールド板の内輪側端部に形成された接触片が、内輪に接触するため、相対的に回転する外輪及び内輪の間を通電可能としている。
【特許文献１】実開昭６２−１７０８２９号公報
【特許文献２】実開平６−８０９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、金属製シールド板を通電用部材として兼用する転がり軸受は、通電用部材を別個に設けずに通電性を備えることができるものの、金属製シールド板と内輪が接触していない部分（即ち、接触片が形成されていない部分）においては、外輪と内輪により形成される空間を金属製シールド板によって完全に密封することが困難である。上記空間の密封性の向上を目的として、金属製シールド板の内輪側端部の全周に亘って内輪と接触する接触片を形成することもできるが、金属製シールド板に形成された接触片を内輪の全周に亘って接触させることになるため、金属製シールド板によって発生する不要なトルクが増大する。従って、第１の軌道輪である外輪と第２の軌道輪である内輪により形成される空間の密封性の向上と、金属製シールド板によって発生する不要なトルクの抑制とを両立することが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通電用部材を別個に設けずに通電性を備え、金属製シールド板を用いる場合に比し、不要なトルクの発生を抑制して、第１の軌道輪と第２の軌道輪により形成される空間の密封性を向上することができる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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、第１の軌道輪と、第２の軌道輪と、第１の軌道輪と第２の軌道輪の間に配設された転動体と、第１の軌道輪と第２の軌道輪により形成された空間を密封する密封装置とを備え、第１の軌道輪と第２の軌道輪を通電可能とする転がり軸受において、密封装置は、第１の軌道輪に取り付けられる環状の芯金と、芯金に取り付けられるとともに、第２の軌道輪に摺接することにより上記空間を密封する環状の弾性部材とを備え、芯金には、第２の軌道輪に接触する接触片が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
同構成によれば、密封装置を通電用部材として兼用することができ、弾性部材が取り付けられる芯金によって第１の軌道輪と第２の軌道輪を通電可能にするとともに、弾性部材によって第１の軌道輪と第２の軌道輪により形成された空間を密封することができる。このため、例えば、弾性部材を第２の軌道輪の全周に摺接させて上記空間を密封することによって密封性を向上することができ、密封性の向上のために、芯金に形成された接触片を第２の軌道輪の全周に亘って接触させる必要はない。また、弾性部材は、金属製シールド板に比べ、弾性的に第２の軌道輪に摺接させることができるため、弾性部材を第２の軌道輪に摺接させる場合は、従来の金属製シールド板を第２の軌道輪に摺接させる場合と比べ、不要なトルクの発生を抑制することができる。従って、弾性部材を第２の軌道輪の全周に摺接させて上記空間を密封する場合であっても、従来の金属製シールド板を第２の軌道輪の全周に摺接させて上記空間を密封する場合に比し、不要なトルクの発生を効果的に抑制することができる。よって、通電用部材を別個に設けずに通電性を備え、金属製シールド板を用いる場合に比し、不要なトルクの発生を効果的に抑制できるとともに、第１の軌道輪と第２の軌道輪により形成される空間の密封性を向上することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の転がり軸受であって、接触片は、第２の軌道輪の外周面に摺接する摺接部を有し、摺接部は、第２の軌道輪の外周面に沿った形状を有することを特徴とする。
【００１１】
同構成によれば、接触片の摺接部は、第２の軌道輪の外周面の沿った形状を有するため、接触片と第２の軌道輪が接触しやすくなり、接触片と第２の軌道輪との接触面積を大きくすることができる。従って、第１の軌道輪と第２の軌道輪の通電を安定させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の転がり軸受であって、芯金の円周方向において、複数の接触片が等間隔に形成されていることを特徴とする。
同構成によれば、芯金の円周方向において、複数の接触片が等間隔に形成されているため、芯金に１つの接触片のみが形成されている場合と比べ、接触片と第２の軌道輪との接触箇所を増加させることができ、接触片と第２の軌道輪との接触面積を増加させることができる。従って、第１の軌道輪と第２の軌道輪の通電を一層安定させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、通電用部材を別個に設けずに通電性を備え、金属製シールド板を用いる場合に比し、不要なトルクの発生を抑制して、第１の軌道輪と第２の軌道輪により形成される空間の密封性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中の矢印Ａは、転がり軸受の中心軸に平行な方向である軸方向を示すとともに、図中の矢印Ｒは、円周方向を示している。
【００１５】
本実施形態に係る転がり軸受１は、図１の断面図に示すように、第１の軌道輪である外輪１０と第２の軌道輪である内輪２０との間に、複数の転動体３０を介在させて、回転軸（不図示）を回転可能に支持するものである。そして、外輪１０と内輪２０により形成される空間Ｍは、図１のＸ−Ｘ断面図である図２に示すように、密封装置４０によって密封されている。
【００１６】
外輪１０の内周１１には、図１及び図２に示すように、転動体３０が接触して転動するための軌道面１２と、嵌合溝１３とが形成されている。より具体的には、図２に示す断面円弧状の軌道面１２は、図１に示すように、軸方向Ａに直交する平面Ｈ１において環状に形成されている。また、嵌合溝１３は、内周１１の軸方向Ａにおける両端部１０ａに、軌道面１２と同様に、軸方向Ａに直交する平面Ｈ１において環状に形成されている。
【００１７】
内輪２０の外周２１には、外輪１０と同様に、転動体３０が接触して転動するための軌道面２２が形成されている。即ち、図２に示す断面円弧状の軌道面２２は、図１に示すように、軸方向Ａに直交する平面Ｈ１において環状に形成されている。
【００１８】
外輪１０と内輪２０の間には、外輪１０及び内輪２０の各々に形成された軌道面１２，２２と接触する球状の転動体３０が配設され、内輪２０が回転軸と一体的に回転することによって、転動体３０は軌道面１２，２２上において円周方向Ｒに転動する。なお、円周方向Ｒにおける転動体３０の間隔は、転動体３０を保持する保持器（不図示）によって保たれる。
【００１９】
また、外輪１０と内輪２０が対向する空間Ｍの軸方向Ａの両端部１０ａには、外輪１０と内輪２０により形成された空間Ｍを密封する密封装置４０が設けられている。この密封装置４０は、外輪１０と内輪２０により形成された空間Ｍにグリースを封入する目的や、転がり軸受１の外部Ｇから上記空間Ｍへの異物混入を防止する目的で使用されるものである。
【００２０】
より具体的には、図２に示すように、密封装置４０は、芯金４１と、芯金４１に取り付けられた弾性部材４２とから構成されており、嵌合溝１３に嵌合固定されている。なお、芯金４１及び弾性部材４２は、図３に示すように、環状に形成されている。
【００２１】
環状の芯金４１は、外輪１０及び内輪２０と接する弾性部材４２全体の変形防止と、外輪１０と内輪２０の間を通電可能とすることを目的として用いられるものであって、芯金４１は、円周方向Ｒに直交する平面Ｈ２において、厚みＷが約０．１ｍｍのステンレスにより形成されている。
【００２２】
芯金４１には、外輪１０から内輪２０へ向けて延設されて弾性部材４２が取り付けられる被取付部４１ａと、内輪２０に接触するための弾性を有する接触片４１ｂとが形成されている。そして、図２に示すように、断面Ｕ字状の接触片４１ｂは、内輪２０の外周面２３に摺接する摺接部４１ｃを有している。
【００２３】
また、環状の弾性部材４２には、接着剤等を用いて被取付部４１ａに取り付ける取付部４２ａと、内輪２０の外周面２３の全周に摺接するための弾性を有するリップ部４２ｂとが形成されている。
【００２４】
ここで、本実施形態においては、上述のごとく、密封装置４０が、外輪１０に取り付けられる環状の芯金４１と、芯金４１に取り付けられるとともに、内輪２０に摺接することにより上記空間Ｍを密封する環状の弾性部材４２とを備え、芯金４１には、内輪２０に接触する接触片４１ｂが形成されている点に特徴がある。
【００２５】
このように構成すれば、密封装置４０を通電用部材として兼用することができ、弾性部材４２が取り付けられる芯金４１によって外輪１０と内輪２０を通電可能にするとともに、弾性部材４２によって外輪１０と内輪２０により形成された空間Ｍを密封することができる。このため、弾性部材４２を内輪２０の外周２１の全周に摺接させて上記空間Ｍを密封することによって密封性を向上することができ、密封性の向上のために、芯金４１に形成された接触片４１ｂを内輪２０の外周２１の全周に亘って接触させる必要はない。また、弾性部材４２は、金属製シールド板に比べ、弾性的に内輪２０に摺接させることができるため、弾性部材４２を内輪２０に摺接させる場合は、従来の金属製シールド板を内輪２０に摺接させる場合と比べ、回転軸に発生する不要なトルクを抑制することができる。従って、弾性部材４２を内輪２０の外周２１の全周に摺接させて上記空間Ｍを密封する場合であっても、従来の金属製のシールド板を内輪２０の外周２１の全周に摺接させて上記空間Ｍを密封する場合に比し、不要なトルクの発生を効果的に抑制することができる。
【００２６】
また、本実施形態においては、摺接部４１ｃは、内輪２０の外周面２３に沿った形状を有するように形成されている。即ち、内輪２０の外周面２３は、軸方向Ａに直交する平面Ｈ１において軌道面２２と同様に円形状であり、摺接部４１ｃは、図４に示すように、軸方向Ａに直交する平面Ｈ１において円弧状に形成されている。従って、接触片４１ｂと内輪２０が接触しやすくなり、接触片４１ｂと内輪２０との接触面積を大きくすることができる。
【００２７】
また、本実施形態においては、図４に示すように、芯金４１の円周方向Ｒにおいて、複数の接触片４１ｂが等間隔に形成されている。従って、芯金４１に１つの接触片４１ｂのみが形成されている場合と比べ、接触片４１ｂと内輪２０との接触箇所を増加させることができ、接触片４１ｂと内輪２０との接触面積を増加させることができる。
【００２８】
また、本実施形態においては、芯金４１は、芯金４１の円周方向Ｒに直交する平面Ｈ２において略直角に屈曲されている屈曲部４１ｄを有している。従って、芯金４１が屈曲部４１ｄを有していない場合と比べ、芯金４１の剛性を高めることができる。
【００２９】
また、本実施形態においては、芯金４１には、芯金４１の円周方向Ｒに延設された環状の溝４１ｅが形成されている。従って、このような環状の溝４１ｅが形成されていない場合と比べ、芯金４１の剛性を高めることができる。
【００３０】
上記実施形態の転がり軸受１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）転がり軸受１は、外輪１０と内輪２０と転動体３０と密封装置４０とを備え、密封装置４０は、外輪１０に取り付けられる環状の芯金４１と、芯金４１に取り付けられるとともに、内輪２０に摺接することにより上記空間Ｍを密封する環状の弾性部材４２とを備えている。そして、芯金４１には、内輪２０に接触する接触片４１ｂが形成されている。従って、芯金４１によって外輪１０と内輪２０を通電可能にすることができるとともに、弾性部材４２を内輪２０の外周２１の全周に摺接させて上記空間Ｍを密封することによって密封性を向上することができる。また、上述のごとく、弾性部材４２を内輪２０の外周２１の全周に摺接させて上記空間Ｍを密封する場合であっても、不要なトルクの発生を効果的に抑制することができる。よって、通電用部材を別個に設けずに通電性を備え、金属製シールド板を用いる場合に比し、不要なトルクの発生を効果的に抑制できるとともに、外輪１０と内輪２０により形成される空間Ｍの密封性を向上することができる。
【００３１】
（２）接触片４１ｂは、内輪２０に摺接する摺接部４１ｃを有し、摺接部４１ｃは、内輪２０の外周面２３に沿った形状を有する。このため、上述のごとく、接触片４１ｂと内輪２０が接触しやすくなり、接触片４１ｂと内輪２０との接触面積を大きくすることができる。その結果、外輪１０と内輪２０の通電を安定させることができる。
【００３２】
（３）芯金４１の円周方向Ｒにおいて、複数の接触片４１ｂが等間隔に形成されている。このため、上述のごとく、接触片４１ｂと内輪２０との接触箇所を増加させることができ、接触片４１ｂと内輪２０との接触面積を増加することができる。その結果、外輪１０と内輪２０の通電を一層安定させることができる。
【００３３】
（４）芯金４１は、芯金４１の円周方向Ｒに直交する平面Ｈ２において略直角に屈曲されている屈曲部４１ｄを有している。このため、芯金４１の剛性を高めることができ、転がり軸受１に発生する荷重によって、芯金４１が塑性変形しないようにすることができる。
【００３４】
（５）芯金４１には、芯金４１の円周方向Ｒに延設された環状の溝４１ｅが形成されている。このため、芯金４１の剛性をさらに高めることができ、転がり軸受１に発生する荷重によって、芯金４１が塑性変形しないようにすることができる。
【００３５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
【００３６】
・上記実施形態の転がり軸受１においては、芯金４１の剛性を高めるために、芯金４１は屈曲部４１ｄを有し、芯金４１には溝４１ｅが形成されていたが、屈曲部４１ｄを有していなくてもよく、溝４１ｅが形成されていなくてもよい。このようにしても上記（１）〜（３）の効果を得ることができる。
【００３７】
・また、屈曲部４１ｄを有さず溝４１ｅが形成されていない芯金４１の剛性を高めるために、図５及び図６に示すように厚みを変化させて芯金４１を形成してもよい。即ち、転がり軸受１は外輪１０から内輪２０へ向けて延設されて弾性部材４２が取り付けられる被取付部４１ａを有するが、図５に示すように、この被取付部４１ａの厚みＷ１が、接触片４１ｂの厚みＷ２よりも大きくてもよい。
【００３８】
このように構成すれば、弾性部材４２が取り付けられる被取付部４１ａの厚みＷ１が接触片４１ｂの厚みＷ２よりも大きいため、被取付部４１ａの厚みＷ１が接触片４１ｂの厚みＷ２と同じである場合に比し、接触片４１ｂの弾性を損なうことなく芯金４１の剛性を高めることができる。なお、上記実施形態における屈曲部４１ｄを有するとともに溝４１ｅが形成されている芯金４１を、上述のごとく厚みを変化させて形成してもよい。
【００３９】
・芯金に形成されている接触片４１ｂの位置や個数や大きさは適宜変更してもよく、また、摺接部４１ｃが内輪２０の外周面２３に沿った形状を有するように形成されず、例えば、直線状に形成されていてもよい。このようにしても上記（１）の効果を得ることができる。
【００４０】
・上記実施形態において芯金４１は、ステンレスにより形成されていたが、ベリリウム銅やリン青銅により形成されていてもよい。また、上記実施形態においては、第１の軌道輪は外輪１０であって第２の軌道輪は内輪２０であったが、第１の軌道輪が内輪２０であって第２の軌道輪が外輪１０であってもよい。
【００４１】
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想について、その効果とともに以下に追記する。
（付記１）前記芯金は、前記芯金の円周方向に直交する平面において略直角に屈曲されている屈曲部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の転がり軸受。
【００４２】
同構成によれば、環状の芯金は、芯金の円周方向に直交する平面において略直角に屈曲されている屈曲部を有するため、上記のように屈曲された屈曲部を有していない場合と比べ、芯金の剛性を高めることができる。従って、転がり軸受に発生する荷重によって芯金が塑性変形しないようにすることができる。
【００４３】
（付記２）前記芯金には、前記芯金の円周方向に延設された環状の溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の転がり軸受。
【００４４】
同構成によれば、環状の芯金には、芯金の円周方向に延設された環状の溝が形成されているため、このような環状の溝が形成されていない場合と比べ、芯金の剛性を高めることができる。従って、転がり軸受に発生する荷重によって芯金が塑性変形しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る転がり軸受を示す断面図。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図。
【図３】密封装置の分解斜視図。
【図４】芯金を説明するための図。
【図５】本発明の実施形態に係る転がり軸受の変形例を説明するための断面図。
【図６】変形例に係る密封装置の分解斜視図。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ…軸方向、Ｍ…空間、Ｒ…円周方向、Ｈ１…軸方向に直交する平面、Ｈ２…円周方向に直交する平面、１…転がり軸受、１０…外輪、１１…内周、２０…内輪、２１…外周、２３…外周面、３０…転動体、４０…密封装置、４１…芯金、４１ａ…被取付部、４１ｂ…接触片、４１ｃ…摺接部、４１ｄ…屈曲部、４１ｅ…溝、４２…弾性部材、４２ａ…取付部、４２ｂ…リップ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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