CN100999161A - 色带驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种色带驱动装置，包括电机、输出轴、蜗杆以及斜齿轮，所述蜗杆通过直齿轮由电机驱动，蜗杆与斜齿轮咬合，斜齿轮与输出轴同轴固定连接。上述的蜗杆和第二直齿轮通过注塑成型做成一体，可以方便地与不同的电机输出轴连接，达到在多种场合运用的效果。在有限的体积内，通过注塑成型的方法把蜗杆和适当模数、齿数的普通直齿齿轮连接成一体，与电机齿轮啮合组成齿轮减速系，不但能再次获得可观的减速比，同时最大限度减少空间的使用，并使结构紧凑，且使得色带芯运行速度范围广而平稳。

Description

色带驱动装置

【技术领域】

本发明是关于一种打印机周边设备，特别是一种色带驱动装置。

【背景技术】

目前，采用色带作为耗材的针式打印机作为最常见的计算机外围设备，拥有久远的历史，在票证打印领域，银行证券报表打印等领域，仍然应用广泛。常见的打印机色带驱动机构通常都使用字车系统的电机在驱动字车的同时通过色带传动装置驱动色带运行，随着打印机字车速度的不断提升，而色带运行速度相对却较缓慢，狭小的体积内连接字车电机和色带盒之间的色带传动机构提供的传动比很有限，照成色带运行速度较高，对打印头的磨损增大且对色带本身运行的稳定性不利，同时降速系统内还要较为复杂的齿轮换向机构，才能实现字车电机双向运行而色带单向运行，另一方面，当色带使用中或者超寿命使用时磨擦增大甚至发生堵塞，由于阻力成倍提升，有可能照成色驱传动机构损坏或者字车电机不堪重负而发生失步，这些问题综合在一起，使得现有的色带传动机构稳定性相对不高且由于色带超寿命使用等原因，导致色带芯卷入色带驱动机构内，会对色带驱动机构照成严重破坏，一旦发生破坏，往往照成齿轮断裂等较严重的损坏，因此，现有的色带驱动机构在承受损坏限度、色带运行速度等方面存在不足。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术不足而提供的一种具有可靠性高，广泛适应性的色带驱动机构，它能够保持色带低速平稳运行以提高其工作可靠性，并能提供更大的扭力输出适应多种色带盒，同时结构强度较高能抵抗色带超寿命运行等情况时对色带驱动系统造成的损坏。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种色带驱动装置，包括电机、输出轴、蜗杆以及斜齿轮，所述蜗杆由电机驱动，蜗杆与斜齿轮咬合，斜齿轮与输出轴同轴固定连接。

蜗杆的螺旋线升角和斜齿轮的分度圆螺旋角相等，且所述分度圆螺旋角值小于8度。

还包括一棘爪传动机构，所述棘爪传动机构与斜齿轮以及输出轴同轴的固化为一体，棘爪传动机构包括同轴的棘爪以及棘轮，棘爪同轴的固定在输出轴上。

一第一直齿轮固定在所述电机的输出轴上，一第二直齿轮同轴的固定在所述蜗杆的固定轴上，第一直齿轮驱动第二直齿轮。

所述蜗杆使用一种小头数阿基米德蜗杆(ZA蜗杆)类型，头数为1～3。

斜齿轮的齿数可以小于27齿。

所述蜗杆以及第二直齿轮使用注塑成型零件，制造零件的材料取带自润滑特性的POM(聚甲醛)系材料。

本发明色带驱动装置的优点在于：上述的蜗杆和直齿轮通过注塑成型做成一体，可以方便地与不同的电机输出轴连接，达到在多种场合运用的效果。在有限的体积内，通过注塑成型的方法把蜗杆和适当模数、齿数的普通直齿齿轮连接成一体，与电机齿轮啮合组成齿轮减速系，不但能再次获得可观的减速比，同时最大限度减少空间的使用，并使结构紧凑，且使得色带芯运行速度范围广而平稳。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是本发明色带驱动装置的立体结构简图。

图2是图1中方向II的视图，且全剖视。

图3是图1中色带驱动装置的底部视图。

【具体实施方式】

如图1所示，本发明是一种色带驱动装置，用于包括多种针式打印机色带驱动装置上。

请同时参阅图2、图3所示，本机构全部零件设置于打印机的第一固定架1、第二固定架2之间，本机构为独立模块，安装方便。该色带驱动装置包括第一直齿轮10、第二直齿轮20、蜗杆40、斜齿轮50、输出轴60、棘爪传动机构70。

该色带驱动装置的动力源由一个35系列步进电机3提供，第一直齿轮10固定在电机3的输出轴上，第二直齿轮20固定在蜗杆40的固定轴上，蜗杆40与斜齿轮50咬合，而斜齿轮50与输出轴60同轴固定连接，棘爪传动机构70与斜齿轮50以及输出轴60同轴的联接为一体，棘爪传动机构70包括同轴的棘爪72以及棘轮74，棘轮74上部制有锯齿形棘轮机构，斜齿轮50与固定架2固定位置间装有轴承套51。

蜗杆40使用一种小头数阿基米德蜗杆(ZA蜗杆)类型，头数可以选为1～3，和斜齿轮50配合，达到在占用很小的体积内产生远大于普通齿轮系的减速比，而且输出轴与输入轴方向满足使用的环境要求，有色带盒以及机芯结构限制，要求是需要输入轴和输出轴夹角90度，所以取蜗杆40的螺旋线升角和斜齿轮50的分度圆螺旋角相等，通常的斜齿轮50的分度圆螺旋角值在8～16度之间，但该传动机构使用非标准系列8度以下的分度圆螺旋角值，本实施例是采用6度的分度圆螺旋角值，采用较低的分度圆螺旋角值适度降低传动效率但减小了轴向力，并一定程度上使传动平稳，保护塑料制品的蜗杆零件。而较小的材料厚度和较大的切削量带来的加工难度以及结构强度问题，通过采用精密注塑成型零件来解决。国家标准认为加工成型蜗轮的齿数应大于27齿，本发明由于使用注塑成型制造零件，同时使用斜齿轮50代替蜗轮的作用，所以齿数小于27，可以达到16齿、14齿，甚至更少的齿数，本实施例斜齿轮50的齿数取14齿，而制造零件的材料取带自润滑特性的POM(聚甲醛)系材料。

本发明色带驱动装置的工作原理如下，电机3将转动力矩通过第一直齿轮10、传递至第二直齿轮20，第二直齿轮20通过与之同轴固定的蜗杆40将力矩传递至斜齿轮50，通过蜗杆40与斜齿轮50之间的大传动比放大了力矩，斜齿轮50将力矩通过固定在其上方的输出轴60输出至色带盒驱动轮，带动色带芯的运转。棘爪传动机构70的作用如下，由于输出轴60最终和打印机的色带连接，而色带使用的要求是色带芯只能朝一个方向不断循环，同时，传动系统不动作时，要求能朝工作旋向由用户手动旋转色带芯，而斜齿轮50与蜗杆40的传动系统具有自锁特性且输入输出是不可逆，所以需要增加一个允许反向打滑的传动机构解决这个问题，本发明设置该棘爪传动机构即为了达到控制输出转向始终朝一个方向的效果，同时输出端有扭矩输入时，可以通过该棘爪传动机构的单向打滑保护传动机构，具体实施方式如下，当电机10的输出力矩传递到斜齿轮50时，同时传递到固定在斜齿轮50上的棘爪传动机构70时，此时棘爪72和棘轮74保持接触且不相对运动，直接将力矩通过输出轴60传递到色带芯带动色带芯运转，当外部有外力作用在输出轴60以及棘爪72上时，如手工作用将色带芯旋紧时，手的转动力矩通过输出轴60作用在棘爪72上，则棘爪72和棘轮74产生相对运动，保持打滑状态，这样就保护了内部的斜齿轮50、蜗杆40以及各个直齿轮等零件不受外部力作用而损坏，同时满足了手动旋紧色带芯的实际使用需求。

本发明色带驱动装置安装在色带盒驱动轮的底部，因各部件主要是承载能力较强，所以各种色带的堵塞等故障很难损坏该机构以及内部的零件，同时由于机构内部，特别是蜗杆40与斜齿轮50之间采用了很大的传动比，所以电机3的输出力矩得到较大的放大，传动比可达1∶13以上，本实施例中达到1∶16，对于色带芯使用较长时间后甚至是超寿命使用后，色带盒内部本身的阻力成倍增大时，系统仍旧能保持力矩平稳输出，也就是说该色带驱动装置对负载的变化反应不灵敏，能适应很大的负载场合。

由于本发明色带驱动装置的实际尺寸体积较小，根据不同场合需要，电机3还能更换为体积更小或更大的系列、型号，所以能适用在现有针打的各种色带驱动场合。

Claims (9)

1.一种色带驱动装置，包括电机，输出轴，其特征在于：包括蜗杆以及斜齿轮，所述蜗杆由电机驱动，蜗杆与斜齿轮咬合，斜齿轮与输出轴同轴固定连接。

2.如权利要求1所述的色带驱动装置，其特征在于：蜗杆的螺旋线升角和斜齿轮的分度圆螺旋角相等，且所述分度圆螺旋角值小于8度。

3.如权利要求2述的色带驱动装置，其特征在于：所述分度圆螺旋角值为6度。

4.如权利要求1所述的色带驱动装置，其特征在于：包括一棘爪传动机构，所述棘爪传动机构与斜齿轮以及输出轴同轴的固化为一体，棘爪传动机构包括同轴的棘爪以及棘轮，棘爪同轴的固定在输出轴上。

5.如权利要求1所述的色带驱动装置，其特征在于：一第一直齿轮固定在所述电机的输出轴上，一第三直齿轮同轴的固定在所述蜗杆的固定轴上，第一直齿轮驱动第三直齿轮。

6.如权利要求1所述的色带驱动装置，其特征在于：色带驱动装置位于打印机的第一固定架以及第二固定架之间，斜齿轮与第二固定架的固定位置间装有轴承套。

7.如权利要求1所述的色带驱动装置，其特征在于：蜗杆使用一种小头数阿基米德蜗杆(ZA蜗杆)类型，头数为1～3。

8.如权利要求1所述的色带驱动装置，其特征在于：斜齿轮的齿数小于27齿。

9.如权利要求1所述的色带驱动装置，其特征在于：所述蜗杆以及第三直齿轮使用注塑成型零件，制造零件的材料取带自润滑特性的POM(聚甲醛)系材料。

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