| 【発明の名称】 |
駆動伝達装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】皆川 和人
|
| 【要約】 |
【課題】軸支部と歯車部との間に肉抜きされた部分を有する樹脂製のギアにおいて、前記肉抜きされた空間部に弾性体を入れて、ギアのねじれによる振動等が生じないようにする。
【解決手段】ギア部材１は軸支部５と外殻部２とを樹脂で一体に形成し、外殻部２と軸支部５の間には肉抜き部７を設け、外殻部２には大径ギア３と小径ギア４を形成している。前記肉抜き部７と同一の形状の弾性体１０を圧入して固定し、外殻部２と軸支部との間を弾性体で接続するように設け、ギアが他のギアに噛み合った時の圧力により変形されるような力に対して、外殻部２と弾性体１０とが一体に抵抗できるようにし、変形やねじれによる振動が発生することを防止可能にする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 駆動力の伝達に用い、軸支される部材とギヤを配置する部材との間に肉抜きされた部分を設けた樹脂製のギアにおいて、前記肉抜きされた樹脂製のギアの肉抜き部に、弾性部材をはめ込んだことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】 前記弾性部材は、ギアの固有振動数に共振する振動数に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項３】 前記ギアは画像形成装置における用紙搬送ローラの駆動ギアであることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動伝達装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置等の装置における駆動伝達のための樹脂製のギアに関し、特に、ギアのねじれ振動等が被駆動部に伝達されないような構成を有するギアに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より画像形成装置に設ける駆動伝達機構等のように、比較的駆動トルクの小さい装置においては、駆動伝達のための部材として樹脂製のギアを多く用いている。前記樹脂製のギアにおいては、ギアを設けたリング状の部分と軸支するための軸受部との間を、放射状に配置するリブや薄肉部として構成しているものが多い。また、２つの径の異なるギア部を一体に設けている比較的大きな樹脂製ギアにおいては、軸受部とギア部との間を肉抜きして構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記肉抜き部を有するギアを比較的大きな駆動力が付与されるドライブギアとして用いる場合に、肉抜きされているためにギアの回転方向の強度が弱くなる。そして、駆動力の伝達に際してギアが局部的に変形し、そのギアの変形状態から復元しようとする力が働くことにより、ねじれ振動が発生し、その振動が被駆動部材に伝達されるという問題がある。そこで、前記軸受部とギア部との間に肉抜き部を設けているギアにおいて、その肉抜き部の補強を行うために、前記肉抜き部に対してリブを一体に配置する状態で成型することがある。しかしながら、前記リブを一体に成型する場合に、特に、高精度成形ギアでは、成形後の冷却を行う際にリブが収縮するために、周囲のギア部が引っ張られるような力が付与され、ギア部の精度が低下するという問題が発生しやすい。また、前述したようなギアを画像形成装置の用紙搬送装置における駆動力伝達手段として用いた場合には、例えば、記録部での用紙の移動速度が不安定となり、印字ムラの原因ともなることがある。
【０００４】本発明は、前述したような樹脂製のギアの問題を解消しようとするもので、ギアの肉抜き部に弾性部材を詰め込んで一体化し、振動の発生を防止可能なギアを装備する駆動伝達装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、駆動力の伝達に用い、軸支される部材とギヤを配置する部材との間に肉抜きされた部分を設けた樹脂製のギアに関する。本発明の請求項１の発明は、前記肉抜きされた樹脂製のギアの肉抜き部に弾性部材をはめ込んだことを特徴とする。したがって、ギアのねじれ等による振動がシャフトに伝達されることを防止し、さらに次のギアへ振動が伝達されることを防止できる。
【０００６】請求項２の発明は、前記弾性部材は、ギアの固有振動数に共振する振動数に設定されていることを特徴とする。そして、ギアの固有振動数に弾性部材の振動特性を合わせて共振させることにより、ギアの振動を防止できる。
【０００７】請求項３の発明は、前記ギアは画像形成装置における用紙搬送ローラの駆動ギアであることを特徴とする。したがって、ギアのねじれ振動がローラに伝達されること、およびローラの振動がシャフトを通じてギアに伝達されることを防止でき、用紙の斜行、印字ムラ、読取りムラ等が発生を防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図示される例にしたがって、本発明の駆動伝達装置を説明する。図１に示すように、樹脂製のギア１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等のような、一般に用いられているエンジニアリングプラスチック材料を用いて成形することができる。前記ギア部材１は、中心部に設けた円筒状の軸支部材５と、外周面に大径ギア部３と小径ギア部４の径の異なる２つのギア部を設けた外殻部材２とを、組み合わせて一体化したものとして構成している。また、前記ギア部材１は軸孔６を設けた小径の円筒状の軸支部材５と、外周面にギア３、４を設けた段違いの円筒状で、所定の厚さを有するの外殻部材２と前記小径ギア部４の端部で接続し、肉抜き部７を内部に設けて一体化して成形している。
【０００９】前記ギア部材１の肉抜き部７に装着する弾性体１０は、前記肉抜き部７の形状に合わせて構成するもので、前記図１および図３に示すように、小径ギア部４の内面の小径凹部９に位置させる小径部１２と、大径ギア部３の内面の大径凹部８に位置させる大径部１１とを一体化し、軸支部材５に対応させた貫通孔１３を設けて構成している。前記弾性体１０は、ゴム、発泡体または、任意の弾性材料を用いて構成することができるもので、ギア部材１に設けている肉抜き部７とほぼ同一の形状のものを用い、前記肉抜き部７に押し込むようにして装着することができる。また、前記弾性体１０の大径部１１および小径部１２は、前記肉抜き部７の大径凹部８、小径凹部９の内径よりも若干大きめに形成しておくことができる。そして、ギア部材１の肉抜き部７に対して、工具を用いて弾性体１０を押し込むようにして圧入すると、肉抜き部７を塞ぐ性能を良好に発揮でき、ギア部材１と弾性体１０とを一体化しさせることが可能である。
【００１０】図２に示す円板状弾性体１５は、前記弾性体１０とは異なる形状のものとして構成され、大径部１６が肉抜き部７の大径凹部８に対してのみ装着可能に構成している。前記円板状弾性体１５の中心部に設ける貫通孔１７は、ギア部材１の軸支部材５に合わせて形成しているもので、前記弾性体１０の大径部１１と同様に、大径凹部８の部分を充填する状態に装着する。また、前記ギア部材１に設ける２つのギア２、３は、例えば、はす歯ギアとして構成する場合には、その駆動伝達トルクが大きい場合にも対処が可能である。さらに、前記弾性体としては、例えば、シリコーン樹脂やその他のゲル状材料を肉抜き部７に注入して、その樹脂材料を硬化させることで、ギア部材１の肉抜き部７に弾性材料を一体に成形しても良い。
【００１１】前述したようにして、ギア部材１の肉抜き部７に弾性体１０を一体に配置することにより、例えば、ギア部材１の大径ギア部３から入力される駆動力を小径ギア部４を介して他の被駆動部材に伝達する際に、前記ギア部材１に対して駆動力入力側と駆動力出力側との間での力関係により、外殻部材２にねじれが発生する場合がある。そのような外殻部材２のねじれに対して、外殻部材２の内部に充満されている弾性体１０が前記ねじれ力により変形するされるが、前記外殻部材２を内面側から弾性体１０により押圧しているので、外殻部材２には大きな変形は発生しないと考えられる。また、ギアの歯が噛み合った位置で変形が発生し、その変形状態から復元しようとする力が働くことによりねじれ振動が発生する場合もある。この場合も、その振動数と共振するように、弾性体１０の振動数を設定すれば、前記ギアの振動は弾性体１０により吸振・緩衝されるものとなる。
【００１２】前述したように構成したギア部材１を用いるギア伝導装置２０の例においては、図４に示すように、ギア１を支軸２１に支持して設け、大径ギア部３に対して入力ギア２５を、小径ギア部４に対して出力ギア２２を各々噛合せるようにして構成する。前記ギア２２は出力軸２３に支持されて、画像形成装置の用紙搬送装置の駆動ローラ等に対する駆動手段として配置し、入力ギア２５の入力軸２６はモータ等の駆動源に接続される。そして、前記入力ギア２５を介してギア部材１の大径ギア部３に伝達される駆動力を、小径ギア部４を介して出力ギア２２に伝達する。
【００１３】前記出力軸２３には、画像読取装置の読取ローラや、画像形成装置の記録部での用紙搬送ローラ等のように、一定の速度でローラを駆動する必要のあるローラを配置し、前記ローラにより用紙を定速で搬送できるようにする。したがって、前記ギア伝導装置２０において、樹脂製のギア部材１を介して入力軸２６と出力軸２３との間で駆動伝達を行う場合には、前記弾性体１０により、ギア部材１で発生した振動を吸収できるので、振動が隣の出力ギア２２に伝達され、さらには支軸２１に設けられたローラに伝達することが防止できる。よって、用紙の斜行、印字ムラ、読取りムラ等を防止できる。また、前記大径ギア部３に入力される力で外殻部２にねじれが発生し、それによりねじれ振動が発生した場合でも、前記ギア部材１の肉抜き部７に一体に装着している弾性体１０により、その振動を吸収することができ、その振動が出力ギア２２に伝達され、さらには支軸２１に設けられているローラに伝達することも防止できる。なお、前記ギアの外郭部材の内部に配置する円板状弾性体１５は、１段ギアにも適用することができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明のギアは前述したように構成したものであるから、肉抜きされた樹脂製のギアの肉抜き部に弾性部材をはめ込んだことにより、ギアのねじれ等による振動がシャフトに伝達されることを防止し、さらに次のギアへ振動が伝達されることを防止できる。また、ギアの歯の変形状態からの復元力により発生するねじれ振動も防止できる。前記弾性部材は、ギアの固有振動数に共振する振動数に設定されているので、ギアの固有振動数に弾性部材の振動特性を合わせて共振させることにより、ギアの振動を防止できる。さらに、ギアは画像形成装置における用紙搬送ローラの駆動ギアであることで、ギアのねじれ振動がローラに伝達されること、およびローラの振動がシャフトを通じてギアに伝達されることを防止でき、用紙の斜行、印字ムラ、読取りムラ等が発生を防止することができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２９７
【氏名又は名称】村田機械株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１２年３月１日（２０００．３．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８９２８８
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 紘
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−２４１５３６（Ｐ２００１−２４１５３６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月７日（２００１．９．７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−５５２０２（Ｐ２０００−５５２０２） |
|