CN102023557B - 图像形成装置和盒 - Google Patents
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Abstract
一种图像形成装置包括:装置主体;能以可拆卸的方式附接至装置主体的盒;围绕第一旋转轴旋转的主体传动单元;围绕可与第一旋转轴相交的第二旋转轴旋转的主体连接单元;被构造为能够围绕第三旋转轴旋转从而将驱动力传输到旋转体的盒传动单元;和被构造成围绕可与第三旋转轴相交的第四旋转轴旋转的盒连接单元,并且,当主体传动单元在盒被附接到装置主体且盒连接单元被连接到主体连接单元的状态下旋转时,所述盒连接单元能与主体连接单元同轴旋转,从而促使盒传动单元旋转。
Description
技术领域
本发明的发面涉及一种诸如激光打印机之类的图像形成装置以及一种附接到该图像形成装置的盒。
背景技术
例如,Japanese Patent Provisional Publication No.(日本临时专利公开)2009-162915A揭示一种广泛使用的图像形成装置,在该图像形成装置中,处理盒能够可拆卸地附接到该图像形成装置的主壳体。例如,处理盒被构造为具有保持感光鼓的鼓盒和保持显影辊的显影盒。在这种构造中,显影盒能够可拆卸地附接到鼓盒。
显影盒具有用于接受来自主体壳的驱动力的从动齿轮。显影盒的从动齿轮被形成为暴露于处理盒壳体的外部。从动齿轮由处理盒的壳体支撑,从而能够旋转,并且凹陷部形成在从动齿轮中。
另一方面,主体壳具有传动构件,该传动构件位于面对显影盒的从动齿轮的位置上,以便将驱动力传输到显影盒。具体地说,所述传动构件包括由主体壳支撑的驱动齿轮和能够沿着驱动齿轮的旋转轴前进的行进构件。当行进构件位于前进位置上时,行进构件通过嵌入从动齿轮的凹陷部分与从动齿轮接合。
当主体壳中的驱动电动机旋转产生驱动力时,传动构件的驱动齿轮和行进构件一起旋转,从而使显影盒的从动齿轮与行进构件一起旋转。
通过将行进构件构造为万向接头从而允许行进构件的旋转轴可以与驱动齿轮的旋转轴相交,行进构件能够在驱动齿轮的旋转轴与从动齿轮的旋转轴不重合的状态下连接至显影盒的从动齿轮。
发明内容
为了在行进构件的旋转轴与从动齿轮的旋转轴相交的状态下,使行进构件和从动齿轮能够平滑地旋转,通常将诸如油脂的润滑油应用到从动齿轮的凹陷部。因此,显影盒从主体壳拆卸时,应用到从动齿轮的凹陷部的油脂被暴露到显影盒的外部。在这种情况下,暴露到显影盒的外部的油脂可能会弄脏用户的手或者衣服。另外,异物可能会粘附到油脂上,从而阻塞从动齿轮的凹陷部。
本发明的方面的有利之处在于,在盒能够被可拆卸地附接到具有将驱动力传输到盒的驱动源的装置主体的构造中,能够增大其构造的可用性。
根据本发明的方面,提供一种图像形成装置,其包括:装置主体,该装置主体具有产生驱动力的驱动源;盒,该盒被形成为能够可拆卸地附接到装置主体上并且包括通过接受来自驱动源的驱动力而旋转的旋转体;主体传动单元,该主体传动单元设置在装置主体中,并且被构造为通过接受来自驱动源的驱动力而绕着第一旋转轴旋转;主体连接单元(main body joint unit),该主体连接单元由主体传动单元支撑,并且被构造使得根据主体传动单元的旋转,主体连接单元绕着可以与第一旋转轴相交的第二旋转轴旋转;盒传动单元,该盒传动单元被设置在盒中,并且被构造为能够绕着第三旋转轴旋转并且通过绕着第三旋转轴旋转,将来自驱动源的驱动力传输到旋转体;和盒连接单元(cartridge joint unit),该盒连接单元由盒传动单元支撑,并且被构造为能够绕着可以与第三旋转轴相交的第四旋转轴旋转,当主体传动单元在盒被附接到装置主体且盒连接单元被连接到主体连接单元的状态下旋转时,该盒连接单元相对于主体连接单元同轴地旋转并且引起盒传动单元旋转。
采用这种构造,当主体传动单元在盒被附接到装置主体的状态下旋转时,盒连接单元与主体连接单元同轴地旋转并且转动盒传动单元。即,用作盒与装置主体之间的连接部的盒连接单元和主体连接单元一起旋转而彼此之间没有相对运动。因此,没有必要在盒连接单元和主体连接单元之间的连接部上应用诸如油脂的润滑油。
因而,油脂不会出现在暴露到盒的外部的盒连接单元上。结果,当用户握住盒时,能够防止油脂弄脏用户的手,并且能够防止异物粘附到油脂上并且阻塞盒连接单元。
附图说明
图1A是根据实施例的盒的分解立体图,图1B是完整的盒的立体图;和图1C说明盒的主要部分的剖视图。
图2A是图像形成装置的主要部分的俯视图,展示在主体连接单元位于缩回位置时设备主体和盒的一部分,图2B是图像形成装置的主要部分的正视图,展示设备主体和盒的一部分。
图3A是沿着图2A中的线A-A看去时的剖视图,图3B是沿着图2B中的线B-B看去时的剖视图,图3C展示盒连接单元向右下侧倾斜时的情形。
图4A说明主体连接单元相对于图2A所示的状态位于前进位置时的情形,图4B展示主体连接单元相对于图2B所示的状态位于前进位置时的情形。
图5A是沿着图4A所示的线C-C看去时的剖视图,图5B是沿着图4B所示的线D-D看去时的剖视图。
图6A说明在沿着图4B所示的线E-E看去的截面中盒连接单元和主体连接单元绕着图1C中所示的Z轴摆动时的情形,图6B说明在图5A所示的状态中盒连接单元和主体连接单元绕着图1C所示的Y轴摆动时的情形。
图7A是说明不相互连接的盒连接单元和主体连接单元的立体图,图7B说明盒连接单元和主体连接单元相互连接时的情形,图7C是说明连接在一起的盒连接单元和主体连接单元的主要部分的正视图。
图8A是说明不相互连接的盒连接单元和主体连接单元的第一变化例的立体图,图8B是从上方右侧看时连接的盒连接单元和主体连接单元的立体图,图8C是从左前方视角看去时连接的盒连接单元和主体连接单元的立体图,该图局部显示连接部的截面,图8D是连接的盒连接单元和主体连接单元的正视图,该图局部显示连接部的截面。
图9A是说明未相互连接的盒连接单元和主体连接单元的第二变化例的立体图,图9B是从右上方视角看去时第二变化例的盒连接单元和主体连接单元的立体图,图9C是第二变化例的连接的盒连接单元和主体连接单元的立体图,该图局部展示连接部的截面,图9D是说明未相互连接的盒连接单元和主体连接单元的第三变化例的立体图,图9E是第三变化例的连接的盒连接单元和主体连接单元的正视图,该图局部显示连接部的截面。
图10A是说明未相互连接的盒连接单元和主体连接单元的第四变化例的立体图,图10B是第四变化例的连接的盒连接单元和主体连接单元的正视图,该图局部显示连接部截面。
具体实施方式
以下,将参考附图描述本发明的实施例。在下文中,说明是根据图中限定的方向作出的。
图像形成装置100(参见2A和2bB)例如是激光打印机。如图2A和2B所示,图像形成装置100包括盒1和装置主体2。在下文中,依次说明盒1和装置主体2。
如图2B所示,盒1被构造为能够可拆卸地附接到装置主体2。参考图1B,盒1包括形成盒1外形的壳体3、旋转体4、盒传动单元5和盒连接单元6。旋转体4由壳体3可旋转地支撑,并且在接收来自装置主体2的驱动力时旋转。盒传动单元5用于将驱动力传输到旋转体4。盒连接单元6接受来自装置主体2的驱动力,并且将驱动力传输到盒传动单元5。
盒1被构造用于在例如壳体3中容纳显影剂(色粉)。即,盒1被构造为一种耗材,每当壳体3中的色粉由于实施图像形成而减少到预定量时,可以用新盒替换盒1。
旋转构件4是筒状构件,具有在宽度方向上延伸的旋转轴4A(见图1C)。旋转构件4,例如,可以是在其外周表面上保持色粉的显影辊(显影剂保持体),或者是在其外周表面上形成有静电潜像的感光鼓。如图1C所示,旋转轴4A的右端从壳体3的右表面3A朝着右侧暴露于壳体3之外。
在图1C中,盒传动单元5和盒连接单元6被一大致水平面在垂直方向上在大致中心位置处所截,这里显示盒传动单元5和盒连接单元6的下半部分及其截面。盒传动单元5是具有与旋转轴4A相同中心的薄的圆形板状构件。
左适配部7一体形成在盒传动单元5的左端表面上,该左适配部7是圆筒形状,从盒传动单元5的圆心向左侧突出。左适配部7具有与盒传动单元5的中心轴重合的中心轴。开口7A形成在左适配部7的左端,左适配部7的内部通过开口7A朝着左侧开口。
如图1A所示,右适配部8一体形成在盒传动单元5的圆形右端表面上,该右适配部8具有圆柱形状,并且从盒传动单元5的圆形中心朝着右侧突出。右适配部8具有与盒传动单元5的中心轴重合的中心轴。右适配部8具有小直径部,其直径朝右侧呈阶梯状减小一级。右适配部8的右端表面是垂直表面,从右侧看去时具有圆形形状。
向左侧凹陷的接收部9形成在右适配部8右端表面的圆形中心出。当从右侧看去时,接收部9形成为圆形形状,并且具有与左适配部8的圆形中心相同的圆心。在右侧适配单元8的右端表面上,即,在接收部9的圆形外围上,两个凹部10以相同间隔沿着所述圆形外围排列。即,两个凹部10被定位,使两者沿接收部9的圆形外围彼此错位180度。每个凹部10在右适配部8的径向方向上朝着左侧和外侧凹陷。每个凹部10形成为连续到接收部9。即,每个凹部形成作为接收部9的一部分。
盒连接单元6包括一体设置的球部11和杯部(cup part)12。杯部12设置在球部11的右侧。球部11具有球形形状。在球部11的径向方向上向外突出的两个突起13形成在球部11的外表面上。在图1A中,两个突起13排列成在球部11的圆周方向上具有相同间隔,且位于球部11在宽度方向上的中心位置处。即,球部11的中心位于两个突起13之间连线的中点上。
杯部12具有圆筒形状,具有贯穿球部11的中心的中心轴,并且延伸到球部11的右侧。球部12具有与盒连接单元6的中心轴相同的中心轴。球部12具有大于球部11的外直径的外直径。杯部12的左端部分形成圆锥形形状,使得其尺寸朝左侧逐渐减小,并从右侧与球部11连接。
球部12的右端表面12A是与杯部12的中心轴(与盒连接部6的旋转轴B相同)相垂直的平面。从右侧看去时具有圆形形状的圆形孔12B形成在右端表面12A。因此,当从右侧看去时,左端表面12A具有绕着圆形孔12B的环形形状。杯部12内部空间形成为接收部12C,该接受部12C凹向左侧,并具有有与杯部12的中心轴相同的中心轴的圆筒形状。接收部12C通过圆形孔12B朝右侧开口。在杯部12中限定接收部12C的内表面12D具有有与杯部12的中心轴相同的中心轴的圆筒形状。严格地说,内表面12D的左端部具有朝左侧逐渐变细的截锥形状(参见图3A至3C)。
圆形内表面12D的右边缘和圆形右端表面12A的内周被倾斜表面14连接,该倾斜表面14从右端表面12A的内周向左侧、向杯部12的中心轴延伸。在杯部12的外壁中,接合槽15形成在杯部12的外壁沿圆周方向上具有相同间隔的两个位置处(即,在圆周方向上彼此分离180度的两个位置处)。每个接合槽15都通过从右端外围切割杯部12的外壁形成,使接合槽15面向接合部12C。每个接合槽15都形成为从杯部12的右端外围延伸到左侧,接合槽15的最深部(即,左端部)位于杯部12在宽度方向上的中心位置处。接合槽15和接收部12C位于环形右端表面12A的左侧,并且位于右端表面12A的外周以内。
在杯部12右端外围的附近,每个接合槽15的凹槽宽度都形成为向左侧逐渐变窄。在杯部12的右端外围附近的左侧,每个接合槽15的凹槽宽度具有大致恒定的尺寸。具体地说,如图1A所示,每个接合槽15由在杯部12的圆周方向上彼此面对的一对凹槽壁15A和15B限定。凹槽壁15A形成为沿直线延伸到左侧,当从图1A中的右侧看去时,凹槽壁15A沿顺时针方向(与以后所述的盒连接单元6的旋转方向相同的方向)位于凹槽壁15B的下游侧。在所述顺时针方向位于上游侧的凹槽壁15B形成在杯部12右端外围附近的左侧,平行于凹槽壁15A延伸,凹槽壁15B在杯部12的右端外围附近向右侧趋进时发生弯曲,逐渐远离凹槽壁15A。每个接合槽15的最深部被圆曲化,从而具有朝左侧突出的环形形状。
以下,将说明旋转体4、盒传动单元5和盒连接单元6之间的支撑关系。
参考图1A,旋转体4的旋转轴4A的右端部通过开口7A从左侧插入盒传动单元5的左适配部7的内部空间。在这种状态下,旋转体4的旋转轴4A连接到盒传动单元5,且彼此之间不能相对旋转。因此,例如,旋转轴4A的右端部可被压入左适配部7的内部空间中。
在这种状态下,旋转体4和盒传动单元5一体、同轴相连,从而能够一起旋转。即,旋转体4的中心轴和盒传动单元5的中心轴被共轴设置。在这种情况下,盒传动单元5的中心轴被定义为旋转轴A,则旋转体4和盒传动单元5能够绕旋转轴A旋转(见图3C)。如图1A所示,右适配部8的右端表面和盒传动单元5的接收部9(包括凹部10)暴露于右侧。
盒连接单元6的球部11从右侧嵌入接收部9内(见图1C)。具体地说,球部9除突起13以外的球形部分嵌入接收部9除凹部10以外的环形凹部内,并具有一定的公差(a certain allowance),每个突起13嵌入相应的一个凹部10内,并具有一定的公差(见图1C)。由于每个突起13都嵌入相应的凹部10内,所以盒传动单元5和盒连接单元6结合在一起,彼此之间不能相对旋转,但能够一起共转。换句话说,盒连接单元6被盒传动单元5的接收部9所支撑。
在这种状态下,呈半圆弧形、向前侧突出的第一限制构件16和呈半圆形弧、向后侧突出的第二限制构件17被从右侧附接到右适配部8的右端表面。在这种状态下,由于第一和第二限制构件16和17结合为一体,所以从右侧看去时,它们形成为环形形状,该环形具有与右适配部8右端表面的外直径相同的外直径(见图1B)。结果,第一和第二限制构件16和17被置于右适配部8和盒连接单元6的杯部12之间,同时从右侧围绕球部11。因此,在盒1如图1B所示是完整的状态下,借助一体结合的第一和第二限制构件16和17,球部11的向后运动被加以限制。从而防止球部11从接收部9朝右侧分离(见图1A)。
如上所述,在盒1是完整的状态下,盒连接部6的球部11(包括突起13)嵌入接收部9(包括凹部10)内,并具有特定的公差(见图1C)。另外,具有环形形状的一体结合的第一和第二限制构件16和17的右端表面的内周处被斜切。以下,一体结合的第一和第二限制构件16和17内周上被斜切的部分被称为斜切部19(见图1A)。
如图1C所示,盒连接单元6能够相对于球部11在公差的范围内和不接触斜切部19的范围内摆动。具体地说,盒连接单元6能够相对于垂直于限定盒传动单元5(旋转体4)中心轴(旋转轴A)的X轴的Y轴摆动,并且能够相对同时垂直于X轴和Y轴的Z轴摆动。应该注意,图3C中展示了盒连接单元6相对于Y轴的可动范围J。
参考图1C,在盒连接单元6相对于盒传动单元5摆动的状态下,盒连接单元6能与盒传动单元5一起旋转。换句话说,盒连接单元6能够围绕可与盒传动单元5的旋转轴相交的旋转轴B旋转(见图3C)。旋转轴B与盒连接单元6的中心轴相同。
为在盒连接单元6相对于盒传动单元5摆动的状态下允许盒连接单元6平滑地旋转,诸如油脂的具有相对高粘性的润滑油被应用到接收部9(见图1A),该接收部9容纳被限定作为盒连接单元6摆动中心的球部11。由于第一和第二限制构件16和17附接在右适配部8的右端表面(见图1B),所以接收部9隐藏在第一和第二限制构件16和17背后,从而可以防止接收部9的油脂暴露于盒1的外部(右侧)。因此,能够防止异物粘附到接收部9中的油脂上,从而防止用户在抓握盒1时被接收部9内的油脂弄脏其手。
如图2A和2B所示,盖18可以被附接到盒1的壳体3。相对于图2A所示的位置,盖18形成为在宽度方向上的薄的板状构件,并且在前后方向上的中间部分弯曲,朝右侧突出。具体地说,盖18形成为从前端朝着后侧直线延伸,再以直角朝右侧弯折,进一步以直角朝后侧弯折延伸,然后再以直角向左侧弯折延伸,最终以直角向后侧弯折延伸。盖18以其前后端部固定到壳体3上,盒传动单元5的几乎整个部分在前后方向上都位于向右突出的中间部的内部。采用这种构造,盖18可以保护盒传动构件5。盖18可以辅助支撑盒传动构件5。应该注意,为了简化,一些附图中没有盖18。
以下,说明装置主体2。
装置主体2限定图像形成装置100的外形,具有箱型形状。在实施例中,为了简化,在附图中只显示了装置主体2与本实施例的特征的有关的一部分。具体地说,装置主体2包括臂20、主体传动单元21和主体连接单元22。臂20具有板状构件23和凸轮构件24,板状构件23形成为在宽度方向上是薄的并且在前后方向上是长的,凸轮构件设置在板状构件23的右表面上。板状构件23和凸轮构件24一体设置。
在板状构件23中,长孔25形成为竖直延伸,并且在宽度方向上穿透板状构件23(见图3A和3B)。当从右侧看去时,凸轮构件24具有在前后方向上延长的环形形状,该形状与长孔25的形状相似。凸轮构件24形成为朝右侧突出,同时围绕长孔25。因此,当从右侧看时,长孔25位于凸轮构件24内。如图2A所示,当从上侧看时,凸轮构件24的右端表面具有第一端表面26、倾斜表面27和第三端表面28,第一端表面26形成为在前后方向上是平坦的,同时朝右侧突出,倾斜表面27从第一端表面26的后端朝左后侧直线倾斜,第三端表面28形成为前后方向是平坦的,同时从倾斜表面27的后端朝后侧延伸。
臂20由装置主体2支撑。在图2A所示的状态中,臂20能够在前后方向上往复运动。例如,臂20的往复运动配合打开和闭合门(未显示)的操作,所述门用于覆盖装置主体2上盒1的拆装口。
参考图3B,主体传动单元21形成为在宽度方向上的薄环形板,并且包括齿轮部29和杆状轴部30,所述齿轮部29在其圆周表面上具有轮齿,所述杆状轴部30从齿轮部29的圆心朝着左侧突出。齿轮部29和轴部30一体形成。
齿轮部29右端表面的圆心上形成有朝左侧凹陷的凹部31。凹部31形成为圆筒形状,具有贯穿齿轮部29的圆心的中心轴,从而穿透齿轮部29,并且凹向轴部30的内部。
轴部30形成为在宽度方向上延长的中空圆筒,并且具有贯穿齿轮部29的圆心的中心轴。轴部29的中空部形成凹部31的一部分。轴部30具有根部32、中部33和顶部34。
根部32是轴部30的右侧部分(即,连接到齿轮部29的部分)。多个肋50一体地形成在根部32的外周表面上,在根部32圆周表面的圆周方向上具有恒定的间隔(也请参见图4A和4B),每一个肋50沿根部32的径向方向向外突出,并且在左右方向上延伸。根部32的外直径是根部32(即,轴部30)的圆心与每个肋50的顶端(即,在径向方向上的外边缘)之间距离的两倍。
中部33相对于根部32的左侧连续形成。中部33的外直径稍微小于根部32的外直径,并且在整个宽度方向上大致是恒定的(也请参见图3A)。
顶部34具有球形形状,并且相对于中部33的左侧连续形成。顶部34的外直径大致与根部32的外直径相同,都稍微大于中部33的外直径。在顶部34的外周表面上,突起35一体形成在沿圆周方向具有恒定间隔的位置上(即,在圆周方向上彼此转换180度的位置上),所述圆周的圆心与轴部30的中心轴相对应。突起35中的每一个都形成为在径向方向上向外突出,所述径向源自与轴部30的中心轴相对应的圆心。
上述主体传动构件21由装置主体2支撑,使得轴部30位于凸轮构件24内。具体地说,装置主体2具有是朝左侧延长的细长圆筒销36,该销36插入主体传动单元21的凹部31内。采用这种构造,主体传动单元21以可旋转的方式由装置主体2的销36支撑。
装置主体2中设置有作为驱动源的电动机(未显示)。与电动机输出轴相接合的齿轮的轮齿与齿轮部29的外周表面的轮齿接合。因此,当电动机被驱动、其输出轴在电动机驱动力的作用下旋转时,主体传动单元21通过齿轮部29接受驱动力,从而在预定方向上旋转。在这种情况下,主体传动单元21的旋转轴与主体传动单元21和销36的中心轴相同,如图3C所示,该旋转轴被定义为旋转轴C。
主体连接单元22是中空圆筒形状,具有在宽度方向上延伸的中心轴(如图3C所示,被定义为旋转轴D),并且在宽度方向上延伸。主体连接单元22具有右侧的根部37和左侧的顶部38。根部37和顶部38一体形成。顶部38作为适配部。
主体连接单元22(根部37)在其右端表面的圆心处形成有朝左侧凹陷的凹部39。凹部39形成为圆筒形状,并具有与主体连接单元22的中心轴相同的中心轴。即,凹部39在宽度方向上穿透根部37,并且凹向顶部38的内部。
根部37形成为具有在宽度方向上延伸的中心轴(中心轴D)的中空圆筒,根部37的中空部形成凹部39的一部分。根部37形成为在整个宽度方向上具有恒定的外直径和恒定的内直径。根部37的外直径大致等于盒连接单元6的杯部12的外直径。根部37的内直径大致等于轴部30的根部32和顶部34的外直径。
如图3B所示,在根部37的内表面上,引导槽40形成为在左右方向上直线延伸,并形成在根部37在圆周方向上具有恒定间隔的位置上(即,在圆周方向上彼此转换180度的位置上)。每个引导槽40都形成为使其内表面连续至凹部39,且各引导槽40的右端从主体连接单元22的右端表面(根部37)向右侧露出。
根部37在其外周表面的右侧外围稍微偏左的位置上一体形成有颚部41,该颚部41沿根部37的径向方向向外突出。参考图3A,颚部41的外直径大于臂20的凸轮构件24在上下方向上的最大尺寸。
顶部38形成为具有与根部37的中心轴相同的中心轴的中空圆筒,顶部38的中空部形成凹部39的一部分。应该注意,顶部38可以不形成为中空圆筒,而形成为实心圆柱。顶部38的内直径大致等于根部37的内直径。顶部38的外直径小于根部37的外直径,并且大致等于盒连接单元6的杯部12的内直径。顶部38在整个宽度方向上其内、外直径都大致恒定。
由于顶部38的外直径小于根部37的外直径,所以顶部38的右端外围和根部37的左端外围通过连接表面42相连(见图3C),连接表面42在与主体连接单元22的中心轴(即,旋转轴D)正交的方向上具有平坦形状。当从左侧看时,连接表面42具有环绕顶部38的环形形状。
如图3B所示,在顶部38的外周表面上的左端上,突起43一体形成在被限定为沿圆周方向具有恒定间隔的两个位置上(即,在圆周方向上彼此错开180度的两处位置上,这两处位置的中心对应顶部38的中心轴),并且形成为在顶部38的径向方向上向外突出。在宽度方向上,突起43位于相同的位置上。具有与顶部38的中心轴相对应的所述中心的径向方向是与旋转轴D垂直的方向(见图3C)。
引导部44一体形成在顶部38的左端上。引导部44具有朝左侧渐细的锥体形状(petrosal shape)。引导部44可以形成是中空圆锥体或者截锥体。引导部44的中空部形成凹部39的左端。引导部44的中心轴与顶部38的中心轴相同。引导部44的最大外直径大致与顶部38的外直径相同。
主体连接单元22由主体传动单元21支撑。具体地说,主体传动单元21的轴部30插入主体连接单元22的凹部39。在这种状态下,轴部30的顶部34的每个突起35都嵌入到相应的一个引导槽40内,且在主体连接单元22中具有一定的公差(见图3B)。因此,在主体连接单元22由主体传动单元21支撑的状态下,通过沿着引导槽40在左右方向上引导每个突起35,主体连接单元22能够相对于主体传动单元21运动。
以下,主体连接单元22的最靠右的位置被称为缩回位置(见图2A-2B和3A-3C),主体连接单元22的最靠左的位置被称为前进位置(见图4A-4B和5A-5B)。
当主体连接单元22位于缩回位置时,主体传动单元21的轴部30的几乎整个的部分被容纳在主体连接单元22的凹部39中。在这种情况下,轴部30顶部34的每个突起35都位于主体连接单元22相应引导槽40的左端处。
如上所述,由于主体连接单元22的根部37的内直径大致等于轴部30的根部32和顶部34的外直径,所以当轴部30嵌入位于缩回位置上的主体连接单元22的凹部39内时,凹部39在宽度方向上分别对应根部32和顶部34的两个位置上没有间隙形成。因此,位于缩回位置上的主体连接单元22被以固定状态由轴部30稳定地支撑,不会相对于主体传动单元22的轴部30发生摇动。
如图5A和5B所示,当主体连接单元22位于前进位置上时,只有主体传动单元21轴部30的中部33左端和顶部34容纳在主体连接单元22的凹部39中。在这种情况下,轴部30的顶部34的每个突起35位于主体连接单元22中相应引导槽40的右端处(参见图5B)。
参考图5A,轴部30嵌入位于前进位置处的主体连接单元22的凹部39,其与凹部39之间,除了在顶部34处,在径向方向上没有间隙形成。即,主体传动单元21的轴部30仅有一部分被插入到主体连接单元22的凹部39中。因此,位于前进位置上的主体连接单元22能够相对于轴部30的顶部34自由地摆动。具体地说,主体连接单元22能够在根部37内表面的右端(即,根部37在轴部30的顶部34的右侧部分)不接触主体传动单元21轴部30的中部33的外周表面的范围内摆动。
在缩回位置和前进位置中的每一个位置上,主体传动单元21轴部30的顶部34的每一个突起35都嵌入主体连接单元22相应的引导槽40内(见图3B和5B)。因此,如上所述,当主体传动单元21接受来自电动机(未显示)的驱动力从而在预定方向上旋转时,主体连接单元22也与主体传动单元21一起旋转。主体连接单元22能够在摆动的同时旋转。即,主体连接单元22能够绕着与主体传动单元21的旋转轴C相交的旋转轴D进行旋转(见图6A和6B)。旋转轴D与主体连接单元22的中心轴相同。
如图3A和3B所示,在主体传动单元21的齿轮部29和主体连接单元22的颚部41之间,弹簧45以压缩状态位于左右方向上。弹簧45是螺旋弹簧,并且同时被适配到主体传动单元21的轴部30和主体连接单元22的根部37(即,颚部41的右侧部分)。由于弹簧45处于压缩状态,所以弹簧45总是产生力以在左右方向上延伸。由于主体传动单元21在宽度方向上相对于装置主体2被固定,并且主体连接单元22能够相对于主体传动单元21自由移动,所以主体连接单元22一直被弹簧45向左按压移向前进位置。
如上所述,在由主体传动单元21支撑的主体连接单元22中,颚部41的左侧部位于臂20的凸轮构件24和长孔25内。在这种状态下,颚部41被从右侧挂到凸轮构件24的右端表面。
如图3A和3B,当颚部41被从右侧钩到凸轮构件24的第一端表面26时,主体连接单元22处于缩回位置。当臂20在这种状态下向前滑动时,主体连接单元22的颚部41从凸轮构件24的第一端表面26行进到倾斜表面27,使得主体连接单元22进入倾斜表面27。当臂20进一步向前滑动使颚部41从倾斜表面27行进到第二端表面28时,颚部41被钩到第二端表面28,从而使主体连接单元22位于图5A和图5B所示的前进位置上。严格地讲,在颚部41未钩到第二端表面28的状态下(即,在颚部41从第二端表面28朝右侧被稍微推提的状态下),主体连接单元22位于前进的位置上。
另一方面,通过在主体连接单元22位于前进的位置的状态下使臂20滑动到后侧,主体连接单元22能够回复到图3A和3B所示的缩回位置。
以下,说明盒1相对于装置主体2的附接和拆卸。
首先,说明盒1的附接。当装置主体2的门(未显示)打开以附接盒1时,臂20配合打开门的动作滑动到后侧,主体连接单元22位于图3A和3B所示的缩回位置上。
在这种状态下,盒1通过装置主体2的拆装口而被附接到装置主体2。当完成盒1的附接时,盒连接单元6的杯部12的圆形孔12B从左侧面对处于缩回位置上的主体连接单元22的顶部38和引导部44。应该理解,朝着左侧的方向与靠近盒连接单元6的方向相同,顶部38的左端就是盒1一侧的端部。
如上所述,盒连接单元6的摆动范围被限定。因此,即使,如图3C所示,盒连接单元6最大程度地摆动,杯部12的圆形孔12B也能从左侧面对缩回位置上的主体连接单元22的顶部38和引导部44。
参考图3A到3B,当完成盒1的附接之后用户开始闭合门(未显示)时,臂20配合闭合门的操作向前滑动,从而使主体连接单元22开始从缩回位置移动。在这种情况下,引导部44和顶端38依次经过杯部12的圆形孔12B,沿着盒连接单元6的旋转轴B嵌入杯部12的接收部12C内(参见图5)。即,主体连接单元22的引导部44和顶部38被杯部12的接收部12C所容纳。此时,顶部38的每个突起43被从右侧嵌入相应的接合槽15内。即,每个突起43与相应的接合槽15接合。
由于每个接合槽15的槽宽度形成为在其右端位置附近向左侧逐渐变窄(即,槽宽度在更靠近右端的位置处逐渐变宽),所以每个突起43都能够平滑地嵌入相应的接合槽15内。
即使,如图3C所示,当盒连接单元6最大程度地摆动时,如果主体连接单元22开始从缩回位置朝着左侧运动,引导部44也可以先于顶部38被容纳在杯部12的接收部12C中。在这种情况下,由于引导表面44的外周表面接触杯部12内表面12D的右端外围(即,倾斜表面14),所以盒连接单元6的摆动位置得以被改变,使得杯部12的圆形孔12B面对引导部44。结果,顶部38随着引导部44被平滑地容纳在接收部12C中。
当门被完全闭合时,主体连接单元22位于图5A和5B所示的前进位置上。在这种情况下,顶部38的每个突起43到达杯部12相应接合槽15的最深位置(即,左端)附近(见图4B),并且顶部38的整个外周表面(除了突起43)从杯部12的内侧沿径向方向接触杯部12的内表面12D。另外,盒连接单元6的中心轴(旋转轴B)和主体连接单元22的中心轴(旋转轴D)位于共同的直线上,从而彼此被同轴定位。
即,在盒1被附接到主体1且主体连接单元22位于前进的位置上的状态下,盒连接单元6和主体连接单元22互相连接,使得盒连接单元6的旋转轴B和主体连接单元22的旋转轴D位于共同的直线上。在这种状态下,盒连接单元6的杯部12的右端表面12A和主体连接单元22的顶部38的连接表面42在宽度方向上彼此面对并且接触。
在盒1被附接到装置主体2且盒1位于正常位置的状态下,如果盒传动单元5的中心轴(旋转轴A)和主体传动单元21的中心轴(旋转轴C)被彼此同轴定位,则盒传动单元5、盒连接单元6、主体连接单元22和主体连接单元21的中心轴(旋转轴A、B、C和D)也被彼此同轴定位。在这种情况下,当主体传动单元21因接受来自电动机(未显示)的驱动力而旋转时,盒传动单元5、盒连接单元6和主体连接单元22也能够绕主体传动单元21的公共旋转轴旋转。在这种情况下,由于驱动力以主体传动单元21→主体连接单元22→盒连接单元6→盒传动单元5的顺序被传输,所以能够说盒连接单元6转动盒传动单元5。
在盒1中,当盒传动单元5旋转时,来自电动机的驱动力被传输到与盒传动单元5相连的旋转体4。因而,旋转体4同样旋转。
然而,有这样的情况存在,即:附接到装置主体2中的盒1偏离于正常的位置。在这种情况下,如图6A和6B所示,盒传动单元5的旋转轴A与主体传动单元21的旋转轴C不同轴。在图6A中,盒传动单元5的旋转轴A相对于主体传动单元21的旋转轴C偏向后侧。在图6B中,盒传动单元5的旋转轴A相对于主体传动单元21的旋转轴C偏向下侧。另外,由于结构原因,不管盒1是否处于正常位置,都有可能存在盒传动单元5的旋转轴A与主体传动单元21的旋转轴C不同轴的情况。
如上所述,当盒传动单元5的旋转轴A与主体传动单元21的旋转轴C处于不同轴位置时,同轴相连(一体连接)的盒连接单元6和主体连接单元22绕盒连接单元6的球单元11摆动,也绕主体传动单元21的轴部30的顶部34摆动。
在图6A中,一体结合的盒连接单元6和主体连接单元22绕球部11(即,绕Z轴)摆动到前侧。即,一体结合的盒连接单元6和主体连接单元22在主体连接单元22的一侧绕球部11摆动到前侧。换句话说,一体结合的盒连接单元6和主体连接单元22在盒连接单元6的一侧绕轴部30的顶部34摆动到后侧。
在图6B中,一体结合的盒连接单元6和主体连接单元22绕球部11(即,绕Y轴)摆动到上侧。即,一体结合的盒连接单元6和主体连接单元22在主体连接单元22的一侧绕球部11摆动到上侧。换句话说,一体结合的盒连接单元6和主体连接单元22在盒连接单元6的一侧绕轴部30的顶部34摆动到下侧。
通过以上所述的一体的盒连接单元6和主体连接单元22的摆动,盒连接单元6的旋转轴B和主体连接单元22的旋转轴D与盒传动单元5的旋转轴A和主体传动单元21的旋转轴C同时相交。
在这种情况下,当盒主体传动单元21旋转时,传动单元5、盒连接单元6和主体传动单元22旋转则在旋转轴A和旋转轴C不同轴、共轴的旋转轴B和D分别与旋转轴A和旋转轴C相交的状态下旋转。在盒1位于正常位置上的状态下,盒连接单元6相对于主体连接单元22同轴旋转,并带动盒传动单元5转动。另外,旋转体4同样随着盒传动单元5的旋转而正常旋转。
即,一体结合的盒连接单元6和主体连接单元22通过摆动成为联轴节。因此,通过在连接不同轴的盒传动单元5和主体传动单元21的同时进行旋转,能够将来自主体传动单元21的驱动力传输到盒传动单元5。
参考图6A,由于盒连接单元6和主体连接单元22是在盒连接单元6和主体连接单元22摆动的状态下进行旋转的,所以盒连接单元6的球部11可能磨损,主体连接单元22与主体传动单元21轴部30的顶部34接触的部分(即,引导槽40与顶部34的突起35接触的部分)也可能磨损。此外,在这种情况下,顶部34的突起35可能磨损。
有鉴于此,根据本实施例,可能磨损的盒连接单元6形成为作为耗损件的盒1的一部分。因此,即使盒连接单元6被磨损,每当盒1被以新盒替换时,盒连接单元6也同时被更新。因此,具有高更换频率的盒连接单元6无需以昂贵的耐磨材料来制造。即,能够以不贵的材料制成盒连接单元6。另一方面,由于装置主体2中主体连接单元22和主体传动单元21中的每一个的替换频率都相对低于盒连接单元6的替换频率,因此,主体连接单元22和主体传动单元21需要以耐磨材料制成。
为了从装置主体2拆卸盒1,首先打开门将主体连接单元22移动到缩回位置,从而解除盒连接单元6和主体连接单元22的连接状态(见图3A和3B)。之后,通过拆装口(未显示)取下盒1。
以下,参考图7A-7C具体说明盒连接单元6。
如上所述,当主体传动单元21接受来自电动机的驱动力从而旋转时,连接的盒连接单元6和主体连接单元22沿从右侧视角看去时为顺时针的方向转动,如图7B中的粗箭头所示。
形成在杯部12外周壁中的各接合槽15(即,各接合槽15的凹槽壁15A和15B)形成为在从接合槽15的右端向其最深部(左端)延伸的方向上逐渐向盒连接单元6的旋转方向偏斜。因此,如图7C所示,当从盒连接单元6径向方向上的外侧看去时,各接合槽15形成为与旋转轴B斜交。
当连接在一起的盒连接单元6和主体连接单元22如上所述旋转时(参见图7B所示的粗箭头),每个嵌入接合槽15的突起43朝盒连接单元6旋转方向的下游侧按压凹槽壁15A和15B两者中位于盒连接单元6的旋转方向下游侧的一个(即,凹槽壁15A)。参考图7C,在这种情况下,突起43作用在凹槽壁15A上的压力P的方向垂直于凹槽壁15A的倾斜方向。压力P被分解成方向垂直于盒连接单元6的旋转轴B的分力Q和平行于旋转轴B的方向延伸的分力R。
通过分力Q,驱动力被从主体连接单元22传输到盒连接单元6,从而使盒连接单元6和主体连接单元22能够一起旋转。另一方面,通过分力R,凹槽壁15A(即,具有凹槽壁15A的盒连接单元6)被引向主体连接单元22。另一方面,凹槽壁15A的反作用压力倾向于使突起43沿着凹槽壁15A的倾斜方向移向左侧,所以具有突起43的主体连接单元22被拉向盒连接单元6。结果,盒连接单元6和主体连接单元22彼此紧密地接触,因此能够在稳固结合的状态下一起旋转。如上所述,当主体传动单元21在盒连接单元6和主体连接单元22彼此连接的状态下旋转时,盒连接单元6和主体连接单元22彼此紧密地接触。
以下说明上述实施例的操作和优点。
(1)参考图3C,在具有电动机的装置主体2中,主体传动单元21在接受来自电动机的驱动力时绕旋转轴C旋转,随着主体传动单元21的旋转,由主体传动单元21支撑的主体连接单元22能够绕与旋转轴C相交的旋转轴D旋转。
另一方面,在包括旋转体4且被构造为能够可拆卸地附接到装置主体2中的盒1中,电动机的驱动力通过盒传动单元5绕旋转轴A的旋转被传输到旋转体4,并且,由盒传动单元5支撑的盒连接单元6能够绕与旋转轴A相交的旋转轴B旋转。
如图5A所示,当主体传动单元21在盒1被附接到装置主体2且盒连接单元6被连接到主体连接单元22的状态下旋转时,盒连接单元6与主体连接单元22同轴旋转,并且带动盒传动单元5转动。即,在这种情况下,盒连接单元6在主体连接单元22的旋转轴D和盒连接单元6的旋转轴B处于共同直线的状态下旋转。
换句话说,在盒1与装置主体2之间作为连接部的盒连接单元6和主体连接单元22一体旋转,彼此之间没有相对运动。这种构造避免了将诸如油脂之类的润滑油应用到盒1和装置主体2之间的连接部分(即,位于盒1和装置主体2之间连接处的杯部12和顶部38的接触部)的需要。即,在暴露于盒1外部的盒连接单元6上没有油脂存在。具体地说,在盒连接单元6中接触主体连接单元22的杯部12中没有油脂存在。
结果,当使用者手握盒1时,能够防止油脂弄脏用户的手或者衣服,并能够防止异物粘附到油脂上阻塞盒连接单元6。
(2)垂直于旋转轴D的连接表面42设置在主体连接单元22中(见图3C),垂直于旋转轴B的右端表面12A设置在盒连接单元6中(同样参见图1B)。由于在主体连接单元22和盒连接单元6彼此连接的状态下连接表面42和右端表面12A彼此面接触,所以能够在主体连接单元22和盒连接单元6牢固地同轴连接的状态下旋转主体连接单元22和盒连接单元6。
如图7C所示,当主体传动单元21在主体连接单元22和盒连接单元6彼此连接的状态下旋转时,主体连接单元22和盒连接单元6彼此紧密地接触。因此,能够保持主体连接单元22和盒连接单元6之间牢固的连接状态,并使主体连接单元22和盒连接单元6能够可靠地同轴转动。
(4)如图7A所示,主体连接单元22具有顶部38和形成在顶部38上、在垂直于旋转轴D(见图7C)的方向上向外突出的突起43。另一方面,盒连接单元6设置有凹形的接收部12C和形成为面对接收部12的接合槽15。
参考图7C,当主体连接单元22和盒连接单元6彼此连接时,顶部38沿着旋转轴B被接收部12C(见图7A)所容纳,并且突起43与接合槽15接合。
由于接合槽15形成为倾斜并与旋转轴B相交,所以突起43在垂直于接合槽15倾斜方向的方向上按压盒连接单元6中的接合槽中的槽壁15A。在这种情况下,突起43的压力B在旋转轴B方向上的分力R将盒连接单元6拉向主体连接单元22。
结果,当主体连接单元22和盒连接单元6旋转时,主体连接单元22和盒连接单元6彼此紧密接触。
(5)如图7A所示,具有锥体形状、朝盒连接单元6逐渐变细的引导部44设置顶部38在盒连接部6一侧的顶处,该引导部44先于顶部38被接收单元12C所接纳。因此,跟随引导部44的顶部38被平滑安全地容纳在接收部12C中。
(6)如图3A所示,接收部12C和接受槽15位于与连接表面42面接触的右端表面12A在盒传动单元5的一侧,而不从右端表面12A位于盒1的外部。因此,接收部12C和接合槽15难以触碰盒1外部的外部物质。结果,能够防止接收部12C和接合槽15受到外物的损坏。
以下,说明上述实施例的变化例。以下,盒连接单元6和主体连接单元22紧密接触的四种改变被作为第一至第四变化例进行说明。以下,与上述实施例大致相同的元件采用相同的参考标号表示,并且不重复对其的说明。
第一变化例
第一变化例如图8A至8D所示。参考图8A,主体连接单元22的顶部38形成为沿着主体连接单元22的旋转轴D(见图8D)延伸的多棱柱(例如,在第一变化例中为三棱柱)。因此,从垂直于旋转轴D的平面所切成的截面上看,顶部38的截面是多边形(例如,在第一变化例中为三角形)。在顶部38上,对应各边缘线51的部分(即,当在截面中看时为各角)被圆曲化。顶部38的左半部从右侧向左侧方向朝主体连接单元22的旋转方向(即,图8B中的粗箭头所示的方向)稍微扭曲(例如,几度),从而被定义为扭曲部52,作为适配部。引导部44一体形成在扭曲部52的左端。根据顶部38的多边形状,根据第一变化例的引导部44形成为具有朝着左侧逐渐变细(即,朝盒连接单元6一侧逐渐变细)的锥体形状(例如,第一变化例中是三棱柱),并且具有多边形截面。设置导部44的好处在之前的实施例中已经说明过了。与扭曲部52类似,引导部44也可稍微向主体连接单元22的旋转方向扭曲。
用于容纳扭曲部52的接收部依据顶部38的形状形成在杯部12的内空间中。具体地说,杯部12的接收部形成为具有与扭曲部52的形状相似,并且具有与扭曲部52相同的截面,使得扭曲部52能够适配进入杯部12的接收部内。因此,一适配部12E(在盒连接单元6连接到主体连接单元22的状态下,限定杯部12中接收部12C的内表面12D在该适配部12E处与扭曲部52适配)也在从右侧向左侧的方向上沿主体连接单元22的旋转方向稍微扭曲。即,适配部12E具有稍微朝主体连接单元22的旋转方向扭曲的多棱柱形状。
内表面12D上的适配部12E(位于圆形孔12B一侧)的右侧部(引导表面12F)形成为锥形形状,并且朝着右侧逐渐变大。
根据第一变化例,当主体连接单元22朝前进位置向左侧行进时,顶部38的引导部44和弯曲部52依次经过圆形孔12B,从而使顶部38的引导部44沿着引导表面12F被导向适配部12E所在的一侧。当主体连接单元22沿着盒连接单元6的旋转轴B到达前进位置时(见图8D),顶部38的弯曲部52接触适配部12E,从而被纳入位于适配部12E上的接收部12C中,并且适配进入接收部12C中(见图8C和8D)。在上述实施例的情况下,引导部44先于弯曲部52被纳入接收部12C中。
如图8D所示,在弯曲部52和接收部12C彼此接触的接触部上,存在有倾斜并与旋转轴B相交的倾斜部。参考相对于旋转轴B的图8的下侧,当适配部12E在主体连接单元22旋转期间按压弯曲部52时,由顶部38引起的压力产生在旋转轴B方向上的分力(图7C所示的分力R),并且使盒连接单元6被拉向主体连接单元22。
结果,主体连接单元22与盒连接单元6能够紧密接触。
另外,在盒连接单元6中,接收部12C位于与连接表面42面接触的右端表面12A靠盒连接单元5的一侧(即,左侧),因此接收部12C并不突出于盒1之外。因此,接收部12C难以触碰到盒1的外部的外部物质。结果,能够防止接收部12C受到盒1外部的外物损害。
第二变化例
第二变化例如图9A至9C所示。如图9A至9C,主体连接单元22的顶部38形成为朝左侧(即,盒连接单元6所在的一侧)逐渐变细的截锥体形状,并且具有对应于主体连接单元22的旋转轴D的中心(见图9C)。在顶部38的外周表面上,外齿53沿其圆周方向(即,图9B中以粗箭头所示的主体连接单元22的旋转方向)排列。
参考图9C,当从左侧看时,外齿53形成为以旋转轴D为中心沿径向向外延伸的形态,并且每个齿53在平行于径向方向的方向上直线延伸。在盒连接单元6中,沿着盒连接单元6的旋转轴B凹陷以容纳顶部38的接收部12C与顶部38相似,也具有截锥体形状。因而,限定杯部12中接收部12C的内表面12D形成为朝着左侧变细的截锥体形状(见图9A)。在内表面12D上,内齿54在其圆周方向上排列。当从右侧看时,内齿54形成为以杯部12的旋转轴(即,如图9C所示的盒连接单元6的旋转轴B)为中心沿径向延伸的形态,并且每个齿54在平行于径向的方向上直线延伸。
内齿54和接收部12C位于杯部12环形右端表面12A的左侧,从而位于右端表面12A外周的内侧。
在第二变化例中,当主体连接单元22到达前进位置并且主体连接单元22和盒连接单元6彼此连接时,顶部38沿旋转轴B被接纳在接收部12C中,从而适配进杯部12的接收部12C中。在这种情况下,顶部38的外齿53与杯部12(接收部12C)的内齿54相接合。即,在外齿53和内齿之间实现花键配合(spline fitting)。
如果主体连接单元22在这种状态下旋转,内齿54和外齿53会彼此牢固适配。结果,主体连接单元22与盒连接单元6能够紧密接触。
在盒连接单元6中,接收部12C和内齿54位于与连接表面42面接触的右端表面12A(处于最靠外位置处)在盒传动单元5的一侧,因此不从右端表面12A突出于盒1之外。因此,内齿54难以触碰到盒1之外的外部物质。结果,能够防止接收部12C和内齿54受到损坏。
第三变化例
第三变化例如图9D至9E所示。如图9D至9E,与上述第二变化例形成对照的是,第三变化例的外齿53和内齿54形成为沿具有与旋转轴B和旋转轴D相对应的中心的圆周方向(即,图9B中粗箭头所示的盒连接单元6和主体连接单元22的旋转方向)扭曲。
参见图9E,倾斜部形成在外齿53和内齿54之间的接触部分上,且与盒连接单元6的旋转轴B(即,主体连接单元22的旋转轴D)相交。因此,当主体传动单元22旋转致使外齿53按压内齿54时,基于外齿53的压力便产生了指向旋转轴B(旋转轴D)方向的分力(即图7C所示的分力R)。结果,内齿54(即,盒连接单元6)被拉向主体连接单元22。
结果,能使主体连接单元22在旋转期间更紧密地接触盒连接单元6。
第四变化例
第四变化例如图10A至10B所示。在第四变化例中,内齿54形成在内表面12D上,用以取代接合槽15,外齿53形成在顶部38的外周表面上,用以取代形成在顶部38上的突起43。即,外齿53形成在所述顶部圆柱形的外表面上。
依如第二和第三变化例中的每一种情况,接收部12C和内齿54位于杯部12圆形右端表面12A的左侧。而且,当从右侧看时,接收部12C和内齿54位于右端表面12A的外周之内。因此,与第二变化例的情况相同,接收部12C和内齿54不从右端表面12A突出于盒1之外。因此,接收部12C和内齿54难以触碰到盒1之外的外部物质。结果,能够防止接收部12C和内齿54遭到损坏。
依如第二和第三变化例的情况,根据第四变化例,当主体连接单元22到达前进位置致使主体连接单元22与盒连接单元6连接时,顶部38沿着旋转轴B被容纳在接收部12C中。
在这种情况下,形成在接收部12C的内齿54与形成在顶部38上的外齿53实现了花键配合。当主体连接单元22在这种状态下旋转时,内齿54和外齿53彼此紧密配合。
结果,可以使主体连接单元22在其旋转期间与盒连接单元6紧密接触。
依如第三变化例的情况,根据第四变化例,外齿53和内齿54在从右至左的方向上形成为以旋转轴B和旋转轴D为中心沿圆周方向(如图9B中粗箭头所示盒连接单元6和主体连接单元22的旋转方向)扭曲。
在这种情况下,倾斜部形成在外齿53和内齿54之间的接触部分上,且与盒连接单元6的旋转轴B(即,主体连接单元22的旋转轴D)相交。因此,当主体传动单元22旋转致使外齿53按压内齿54时,基于外齿53的压力便产生了沿旋转轴B(旋转轴D)方向的分力(图7C所示的分力R)。结果,内齿54(即,盒连接单元6)被拉向主体连接单元22。
结果,可使主体连接单元22在其旋转期间更紧密地接触盒连接单元6。
Claims (20)
1.一种图像形成装置,其特征在于,包括:
装置主体,所述装置主体具有产生驱动力的驱动源;
盒,所述盒能够可拆卸地附接到所述装置主体,并包括被设置成通过接受来自所述驱动源的驱动力从而旋转的旋转体;
主体传动单元,所述主体传动单元设置在所述装置主体中,所述主体传动单元被构造为通过接受来自所述驱动源的驱动力绕第一旋转轴旋转;
主体连接单元,所述主体连接单元由所述主体传动单元支撑,所述主体连接单元被构造成根据所述主体传动单元的旋转所述主体连接单元绕着被允许与第一旋转轴相交的第二旋转轴旋转;
盒传动单元,所述盒传动单元设置在所述盒中,所述盒传动单元被构造为能够绕第三旋转轴旋转,并且通过绕所述第三旋转轴旋转,所述盒传动单元将来自所述驱动源的驱动力传输到所述旋转体;和
盒连接单元,所述盒连接单元由所述盒传动单元支撑,所述盒连接单元被构造为能够绕被允许与所述第三旋转轴相交的第四旋转轴旋转,并且当所述主体传动单元在所述盒被附接到所述装置主体且所述盒连接单元被连接到所述主体连接单元的状态下旋转时,所述盒连接单元被构造为与所述主体连接单元同轴旋转,从而促使所述盒传动单元旋转,
其中,所述主体连接单元具有与所述第二旋转轴正交的主体正交表面;
所述盒连接单元具有与所述第四旋转轴正交的盒正交表面;
在所述主体连接单元和所述盒连接单元彼此连接的状态下,所述主体正交表面和所述盒正交表面彼此面接触;并且
其中,当所述主体传动单元在所述主体连接单元和所述盒连接单元彼此连接的状态下旋转时,所述主体连接单元和所述盒连接单元彼此紧密接触;
所述主体连接单元包括:
适配部;和
突起,所述突起形成在所述适配部的外表面上,并在与所述第二旋转轴正交的方向上向外突出;
所述盒连接单元设置有:
接收部,所述接收部形成为具有凹陷的形状,用以沿着所述第四旋转轴容纳所述主体连接单元的所述适配部;并且所述接收部具有倾斜表面,所述倾斜表面形成为朝着所述盒变窄;和
接合槽,所述接合槽形成为与所述适配部接合,并且倾斜使得所述接合槽与所述第四旋转轴相交,同时面向所述接收部;
其中,在所述适配部的位于所述盒连接单元一侧的端部形成有引导部,所述引导部先于所述适配部被容纳在所述接收部中,并且所述引导部形成为具有朝所述盒连接单元一侧变细的锥体形状。
2.如权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于,所述接收部和所述接合槽位于所述盒正交表面在所述盒传动单元的一侧。
3.如权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于,
所述主体连接单元包括形成为具有多棱柱形状且沿所述第二旋转轴延伸的所述适配部,所述适配部形成为沿所述主体连接单元的旋转方向扭曲,
所述盒连接单元包括所述接收部,所述接收部形成为具有凹陷的形状,用以沿所述第四旋转轴容纳所述主体连接单元的所述适配部,并且所述接收部形成为与所述适配部具有相同的截面。
4.如权利要求3所述的图像形成装置,其特征在于,所述接收部位于所述盒正交表面在所述盒传动单元的一侧。
5.如权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于,
所述主体连接单元包括所述适配部,所述适配部形成为具有以所述第二旋转轴为中心并且朝所述盒连接单元侧变细的锥体或者截锥体形状,并且,外齿形成在所述适配部的外周表面上,并沿所述主体连接单元的旋转方向排列,
所述盒连接单元包括:
所述接收部,所述接收部形成为具有凹陷的形状,用以沿所述第四旋转轴容纳所述主体连接单元的所述适配部;和
内齿,所述内齿被形成在用于限定所述接收部的内表面上,从而实现与所述外齿的花键配合。
6.如权利要求5所述的图像形成装置,其特征在于,所述外齿形成为沿所述主体连接单元的旋转方向扭曲,并且所述内齿形成为沿所述盒连接单元的旋转方向扭曲。
7.如权利要求5所述的图像形成装置,其特征在于,所述接收部和所述内齿位于所述盒正交表面在所述盒传动单元的一侧。
8.如权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于,
所述主体连接单元包括所述适配部,所述适配部形成为具有与所述第二旋转轴相同中心轴的圆筒或者圆柱形状,并且,外齿形成在所述适配部的外周表面上,并沿所述主体连接单元的旋转方向排列,
所述盒连接单元包括:
所述接收部,所述接收部形成为具有凹陷的形状,用于沿所述第四旋转轴容纳所述主体连接单元的所述适配部;和
内齿,所述内齿被形成在用于限定所述接收部的内表面上,用于实现与所述外齿的花键配合。
9.如权利要求8所述的图像形成装置,其特征在于,所述外齿形成为沿所述主体连接单元的旋转方向扭曲,并且所述内齿形成为沿所述盒连接单元的旋转方向扭曲。
10.如权利要求8所述的图像形成装置,其特征在于,所述接收部和所述内齿位于所述盒正交表面在所述盒传动单元的一侧。
11.一种以可拆卸的方式附接到装置主体上的盒,
所述装置主体包括:主体传动单元,所述主体传动单元被构造为通过接受来自驱动源的驱动力来绕第一旋转轴旋转;和主体连接单元,所述主体连接单元由所述主体传动单元支撑,所述主体连接单元被构造成为根据所述主体传动单元的旋转绕被允许与所述第一旋转轴相交的第二旋转轴旋转;
所述盒包括:
旋转体,所述旋转体被设置为通过接受来自所述装置主体中所述驱动源的驱动力而旋转;
盒传动单元,所述盒传动单元被构造为能够绕第三旋转轴旋转,通过绕所述第三旋转轴旋转,所述盒传动单元将来自所述驱动源的驱动力传输到所述旋转体;和
盒连接单元,所述盒连接单元由所述盒传动单元支撑,所述盒连接单元被构造为能够绕被允许与所述第三旋转轴相交的第四旋转轴旋转,当所述主体传动单元在所述盒被附接到所述装置主体且所述盒连接单元被连接到所述主体连接单元的状态下旋转时,所述盒连接单元被构造为与所述主体连接单元同轴旋转,从而促使所述盒传动单元旋转,
其中,所述主体连接单元具有与所述第二旋转轴正交的主体正交表面;
所述盒连接单元具有与所述第四旋转轴正交的盒正交表面;
在所述主体连接单元和所述盒连接单元彼此连接的状态下,所述主体正交表面和所述盒正交表面彼此面接触;并且
其中,当所述主体传动单元在所述主体连接单元和所述盒连接单元彼此连接的状态下旋转时,所述主体连接单元和所述盒连接单元彼此紧密接触;
所述主体连接单元包括:
适配部;和
突起,所述突起形成在所述适配部的外表面上,并在与所述第二旋转轴正交的方向上向外突出;
所述盒连接单元设置有:
接收部,所述接收部形成为具有凹陷的形状,用于沿着所述第四旋转轴容纳所述主体连接单元的所述适配部;并且所述接收部具有倾斜表面,所述倾斜表面形成为朝着所述盒变窄;和
接合槽,所述接合槽形成为与所述适配部接合,并且倾斜使得所述接合槽与所述第四旋转轴正交,同时面向所述接收部;
其中,在所述适配部的位于所述盒连接单元一侧的端部形成有引导部,所述引导部先于所述适配部被容纳在所述接收部中,并且所述引导部形成为具有朝所述盒连接单元一侧变细的锥体形状。
12.如权利要求11所述的盒,其特征在于,所述接收部和所述接合槽位于所述盒正交表面在所述盒传动单元的一侧。
13.如权利要求11所述的盒,其特征在于,
所述主体连接单元包括形成为具有多棱柱形状且沿所述第二旋转轴延伸的所述适配部,所述适配部形成为沿所述主体连接单元的旋转方向扭曲,
所述盒连接单元包括所述接收部,所述接收部形成为具有凹陷的形状,用以沿所述第四旋转轴容纳所述主体连接单元的所述适配部,并且所述接收部形成为与所述适配部具有相同的截面。
14.如权利要求13所述的盒,其特征在于,所述接收部位于所述盒正交表面在所述盒传动单元的一侧。
15.如权利要求11所述的盒,其特征在于,
所述主体连接单元包括所述适配部,所述适配部形成为具有以所述第二旋转轴为中心并且朝所述盒连接单元侧变细的锥体或者截锥体形状,并且,外齿形成在所述适配部的外周表面上,并沿着所述主体连接单元的旋转方向排列,
所述盒连接单元包括:
所述接收部,所述接收部形成为具有凹陷的形状,用以沿所述第四旋转轴容纳所述主体连接单元的所述适配部;和
内齿,所述内齿被形成在用于限定所述接收部的内表面上,从而实现与所述外齿的花键配合。
16.如权利要求15所述的盒,其特征在于,所述外齿形成为沿所述主体连接单元的旋转方向扭曲,并且所述内齿形成为沿所述盒连接单元的旋转方向扭曲。
17.如权利要求15所述的盒,其特征在于,所述接收部和所述内齿位于所述盒正交表面在所述盒传动单元的一侧。
18.如权利要求11所述的盒,其特征在于,
所述主体连接单元包括所述适配部,所述适配部形成为具有与所述第二旋转轴相同中心轴的圆筒或者圆柱形状,并且,外齿形成在所述适配部的外周表面上,并沿所述主体连接单元的旋转方向排列,
所述盒连接单元包括:
所述接收部,所述接收部形成为具有凹陷的形状,用于沿所述第四旋转轴容纳所述主体连接单元的所述适配部;和
内齿,所述内齿形成在用于限定所述接收部的内表面上,用于实现与所述外齿的花键配合。
19.如权利要求18所述的盒,其特征在于,所述外齿形成为沿所述主体连接单元的旋转方向扭曲,并且所述内齿形成为沿所述盒连接单元的旋转方向扭曲。
20.如权利要求18所述的盒,其特征在于,所述接收部和所述内齿位于所述盒正交表面在所述盒传动单元的一侧。
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