CN102840304A - 一种多层齿轮 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种多层齿轮，解决了现有的出纸口齿轮设计和安装结构复杂的问题。该多层齿轮包括至少两个平行且中心轴相互重合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮的中心分别开设有中心孔，所述第一齿轮和第二齿轮的外圈外部均匀设置有两个定位槽；一轴套贯穿所述中心孔，将所述至少第一齿轮和第二齿轮平行连接固定于一体；所述轴套由注塑工艺一体成型，且通过该注塑工艺与所述至少第一齿轮和第二齿轮固定连接在一起，所述轴套中部还开设有固定孔；所述轴套的一端设置有沉槽。由于所述注塑工艺的注塑口可位于沉槽内，所以避免了多层齿轮在安装过程的问题，以及使用过程中由于注塑口之间的碰撞重叠而造成的卡纸问题。

Description

一种多层齿轮

技术领域

本发明涉及打印机领域，尤其是一种用于打印机出纸的多层齿轮。

背景技术

齿轮是机械领域中经常用到的元件，在打印机上的出纸机构上，也是通过齿轮单元与纸张之间的摩擦力来将纸张带出的。但现有打印机上的齿轮如图1所示，为单层齿轮，单层齿轮1包括轴套10’和星形齿轮14’，其中该星形齿轮14’固定在轴套10’中间，轴套10’上有中心孔15’。该星形齿轮单元固定在打印机的出纸口，以增加出纸的摩擦力。为了使出纸时，纸张的受力均衡不产生褶皱，需要设置较多的这种星形齿轮单元，但这种设计会增加组装和制造成本。而且现有设备出纸口的齿轮通过注塑成型时，入水口的余料或不平整经常会使齿轮之间发生碰撞重叠的情况，导致出纸不均匀。

发明内容

本发明提出一种多层齿轮，解决了现有的出纸口齿轮设计和安装结构复杂的问题，简化了组装工序，节约了成本。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种多层齿轮，该多层齿轮包括至少两个平行且中心轴相互重合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮的中心分别开设有中心孔，所述第一齿轮和第二齿轮的外圈外部均匀设置有两个用于将所述第一齿轮和第二齿轮分别固定在第一齿轮基片和第二齿轮基片上的定位槽；一轴套贯穿所述中心孔，将所述至少第一齿轮和第二齿轮平行连接固定于一体；所述轴套由注塑工艺一体成型，且通过该注塑工艺与所述至少第一齿轮和第二齿轮固定连接在一起，所述轴套中部还开设有固定孔；所述轴套的一端设置有沉槽，所述注塑工艺的注塑口位于所述沉槽内。这种结构的多层齿轮将注塑口内缩到沉槽内，防止了注塑口的毛刺以及多余废料影响齿轮的安装，而且这种毛刺以及余料还会导致出纸齿轮之间的碰撞而使出纸不均匀，以及引起打印机的其它使用故障。

从加工成本和实用性上来说，一般双层齿轮较为实用，所以，优选地，所述多层齿轮为包括第一齿轮和第二齿轮的双层齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮将所述轴套分成三部分，所述第一齿轮和第二齿轮之间的为中部，中部两侧的分别为上部和下部；所述上部表面的中心设置有所述沉槽，所述沉槽的中部设置有所述固定孔，所述固定孔贯穿所述上部、中部和下部。

优选地，所述轴套内还一体成型地注塑有编号，所述编号设置在所述沉槽内，以区分和定位多层齿轮的加工位置和批次等。

优选地，所述第一齿轮和第二齿轮中心的中心孔为形状相同的多边形或圆形。更佳地，所述第一齿轮和所述第二齿轮中心的中心孔为圆形，且所述圆形的轮廓上均匀开设有若干个固定槽，这样可增加齿轮旋转时的受力均衡；更进一步地，所述固定槽为四个，将所述圆形的中心孔分成四等分。

所述固定槽可具体为圆形，且所述固定槽将所述圆形的中心孔的轮廓截去部分，即所述固定槽与所述近似四边形的中心孔连通。

所述轴套的外直径为D，所述第一齿轮和第二齿轮的中心孔最大直径为D1，所述第一齿轮和第二齿轮的齿根圆直径为D2，所述D1＜D＜D2；即所述轴套将所述第一齿轮和第二齿轮的中心孔包覆在轴套内部，同时将齿轮的轮齿露在轴套的外部。

优选地，所述轴套为聚甲醛塑料轴套，以保障多层齿轮在使用中具有良好的耐磨性。

为了制造本发明的齿轮，本发明还提出一种制造所述的多层齿轮的制造装置，该制造装置包括注塑模具和中间治具，所述注塑模具包括上模和下模；所述中间治具由若干个并排的条状治具可拆卸地拼装而成，所述条状治具的两个长侧边上分别设置有半圆形的凹槽；所述多个条状治具的长侧边依次排列时，所述半圆形凹槽相互接合，形成用于容纳所述轴套的中部的圆形容腔；所述上模和下模用于分别套接所述第一齿轮基片和第二齿轮基片，当所述上模和下模扣合时，将所述中间治具夹在中间，并与所述圆形容腔连通，形成所述轴套的模腔。

所述条状治具的长侧边两端分别设置有分离面，所述条状治具依次排列时，相邻两个条状治具的分离面形成分离槽，一分离装置插入该分离槽时，将相邻的两个条状治具分开。

为了将排列好的条状治具进行定位，优选地，所述条状治具的两端分别固定在一滑槽内，所述滑槽内固定有若干个条状治具，所述条状治具之间形成的圆形容腔数量和排列位置与所述上模和下模中的齿轮基片上的第一齿轮和第二齿轮数量和排列位置相同。

根据上述制造装置，本发明还提出一种采用所述的制造装置制造多层齿轮的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：

步骤1)将齿轮模具的上模和下模分别装到注塑机上；

步骤2)将所述第一齿轮基片和第二齿轮基片分别装到所述的上模和下模上；

步骤3)将组装好的所述中间治具上的圆形容腔与所述齿轮基片上的第一齿轮和第二齿轮对位，并合模夹紧；

步骤4)向所述注塑模具中注入流体，并使流体凝固成型为塑料轴套，同时将所述第一齿轮和第二齿轮凝固在所述轴套内部；

步骤5)开启所述上模和下模，并将所述中间治具中的条状治具分开，卸下凝固成形的多层齿轮。

本发明的多层齿轮一方面简化了打印机出纸口的齿轮结构，同时还在一体形成的注塑口采用沉槽的设计，避免了齿轮在安装过程产生的质量问题，以及使用过程中的卡纸等问题；而且该齿轮的中心孔为多边形，使齿轮在转动带动纸张进出时的受力更均匀，延长了齿轮的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的多层齿轮优选实施例的结构示意图；

图2为本发明的齿轮结构优选实施例的示意图；

图3为本发明的注塑模具和中间治具的组装结构示意图；

图4为本发明的中间治具的实施例组合结构示意图；

图5为本发明的注塑模具的下模实施例的结构示意图；

图6为本发明的注塑模具的上模实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提出的多层齿轮包括至少两个平行且中心轴相互重合的齿轮，在本优选实施例中，以两个齿轮为例说明本发明的多层齿轮结构；多层齿轮即图示的第一齿轮2和第二齿轮3；如图2所示，在第一齿轮2和第二齿轮3的中心开设有中心孔23；由于齿轮的外齿采用现有的齿形，而且齿小而密集，故在图中未显示出，仅示出齿根圆22与齿顶圆21；在第一齿轮2和第二齿轮3的外圈外部均均匀设置有两个用于将第一齿轮2和第二齿轮3固定在第一齿轮基片2A和第二齿轮基片2B上的定位槽24；第一齿轮基片2A是一个分别排列有若干个第一齿轮2的铁片，第二齿轮基片2B是一个排列有若干个第二齿轮3的铁片，第一齿轮基片2A和第二齿轮基片2B主要用于提高加工效率，可一次加工多个多层齿轮的铁片。轴套1贯穿第一齿轮2和第二齿轮3的中心孔23，将第一齿轮2和第二齿轮3平行连接固定于一体。

轴套1由注塑工艺一体成型，且通过该注塑工艺将轴套1与第一齿轮2和第二齿轮3固定连接在一起，在轴套1的中部还开设有固定孔12，固定孔12用于将该多层齿轮装设在打印等设备上。在轴套1的一端设置有沉槽11，所述注塑工艺的注塑口13位于沉槽11内。这种结构的多层齿轮将注塑口13内缩到沉槽11内，防止了注塑口13的毛刺以及多余废料影响多层齿轮的安装，以及在使用过程中由于多层齿轮之间摩擦碰撞而引起的出纸不均的问题，以及其它打印机等设备的使用故障。

若多层齿轮上不止两个齿轮时，即为三层或四层等更多层的齿轮时，这多个齿轮也依次平行地设置在轴套1上，但从加工成本和实用性上来说，一般双层齿轮较为实用，所以本发明仅以双层齿轮为例描述其结构和制造。

在发明的优选实施例中，多层齿轮包括第一齿轮2和第二齿轮3，这两个齿轮将轴套1分成三部分，所述两个齿轮之间的为中部18，中部两侧的分别为上部19和下部17；上部19的表面的中心设置有沉槽11，在沉槽11的中部设置有固定孔12，固定孔12贯穿上部19、中部18和下部17。

在实际加工中，轴套1内还一体成型地注塑有编号，所述编号可设置在沉槽11内，以区分和定位多层齿轮的加工位置和批次等信息，且该编号由于内缩在沉槽11内，不会影响多层齿轮的功能。

第一齿轮2和第二齿轮3的中心孔23可以为圆形、多边形或类似圆形、多边形的结构。当中心孔为多边形时，其边数最好至少为四，可使齿轮旋转时的受力更加均衡。如图2所示，在本发明的优选实施例中，中心孔23为圆形，且中心孔23的每个角都设置有固定槽25，固定槽25为圆形，且固定槽25将所述圆形中心孔23轮廓边缘的四个位置分别截去部分，以与中心孔23形成一个整体的孔。当轴套1注塑成型时，固定槽25以及中心孔23上的弧形部分会增大轴套1与第一齿轮2和第二齿轮3的中心孔23的接触面积，增大转动的扭矩，从而平衡第一齿轮2和第二齿轮3的受力。

轴套1的外直径为D，第一齿轮2和第二齿轮3的中心孔23最大直径处为D1，如图2所示，第一齿轮2和第二齿轮3的齿根圆22直径为D2，所述D1＜D＜D2；即轴套1将第一齿轮2和第二齿轮2的中心孔23包覆在轴套1的内部，同时将第一齿轮2和第二齿轮3的轮齿露在轴套1的外部。

用于制造本发明的多层齿轮的制造装置如图3-图6所示，该制造装置包括上模4、下模5和中间治具6；如图3所示，中间治具6由若干个并排的条状治具62、63可拆卸地拼装而成，条状治具的两个长侧边上分别设置有半圆形的凹槽；当多个条状治具62、63的长侧边依次排列时，所述半圆形凹槽相互接合，形成用于容纳轴套1的中部18的圆形容腔。

上模4和下模5用于分别套接第一齿轮基片2A和第二齿轮基片2B，当所述上模4和下模5扣合时，如图3所示，将所述中间治具6夹在中间，并与所述圆形容腔连通，形成轴套1的模腔。

条状治具62、63的长侧边两端分别设置有分离面64，条状治具62、63依次排列时，相邻两个条状治具的分离面64形成分离槽65，一分离装置插入该分离槽65时，可将相邻的两个条状治具62、63分开，达到拆开模具的效果。

为了将排列好的条状治具62、63进行定位，本发明的条状治具62、63的两端分别固定在一滑槽61内，滑槽61内可固定若干个条状治具62、63，条状治具62、63之间形成的圆形容腔数量和排列位置与上模4和下模5中的第一齿轮基片2A和第二齿轮基片2B上的第一齿轮、第二齿轮数量和排列位置分别相同。

根据上述制造装置，本发明还提出一种采用该制造装置制造多层齿轮的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：

步骤1)将齿轮模具的上模4和下模5分别装到注塑机上；

步骤2)将所述第一齿轮基片2A和第二齿轮基片2B分别装到所述的上模4和下模5上；

步骤3)将组装好的所述中间治具6上的圆形容腔与所述第一齿轮基片2A和第二齿轮基片2B的第一齿轮2、第二齿轮3分别对位，并合模夹紧；

步骤4)向所述注塑模具中注入流体，并使流体凝固成型为塑料轴套，同时将所述第一齿轮2、第二齿轮3凝固在轴套1内部；

步骤5)开启所述上模4和下模5，并将中间治具6中的条状治具各个分开，卸下凝固成形的多层齿轮。

本发明的多层齿轮简化了打印机出纸口的齿轮结构，在注塑口13处设计沉槽11，避免了多层齿轮在安装过程产生的问题；而且每层的齿轮的中心孔23为多边形，使齿轮在转动带动纸张进出时的受力更均匀，延长了齿轮的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多层齿轮，其特征在于，该多层齿轮包括至少两个平行且中心轴相互重合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮的中心分别开设有中心孔，所述第一齿轮和第二齿轮的外圈外部均匀设置有两个用于将所述第一齿轮和第二齿轮分别固定在第一齿轮基片和第二齿轮基片上的定位槽；一轴套贯穿所述中心孔，将所述至少第一齿轮和第二齿轮平行连接固定于一体；所述轴套由注塑工艺一体成型，且通过该注塑工艺与所述至少第一齿轮和第二齿轮固定连接在一起，所述轴套中部还开设有固定孔；

所述轴套的一端设置有沉槽，所述注塑工艺的注塑口位于所述沉槽内。

2.如权利要求1所述的多层齿轮，其特征在于，所述多层齿轮为包括第一齿轮和第二齿轮的双层齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮将所述轴套分成三部分，所述轴套夹在所述第一齿轮和第二齿轮之间的部分为中部，位于所述中部两端的分别为上部和下部；所述上部表面的中心设置有所述沉槽，所述沉槽的中部设置有所述固定孔，所述固定孔贯穿所述上部、中部和下部。

3.如权利要求2所述的多层齿轮，其特征在于，所述轴套内还一体成型地注塑有编号，所述编号设置在所述沉槽内。

4.如权利要求2所述的多层齿轮，其特征在于，所述第一齿轮和第二齿轮中心的中心孔为形状相同的多边形或圆形。

5.如权利要求4所述的多层齿轮，其特征在于，所述第一齿轮和所述第二齿轮中心的中心孔为圆形，且所述圆形的轮廓上均匀开设有若干个固定槽。

6.如权利要求5所述的多层齿轮，其特征在于，所述固定槽为四个，将所述圆形的中心孔分成四等分。

7.如权利要求6所述的多层齿轮，其特征在于，所述固定槽为圆形，且所述固定槽将所述圆形的中心孔的轮廓截去部分。

8.如权利要求6所述的多层齿轮，其特征在于，所述轴套的外直径为D，所述第一齿轮和第二齿轮的中心孔最大直径为D1，所述第一齿轮和第二齿轮的齿根圆直径为D2，所述D1＜D＜D2。

9.如权利要求1所述的多层齿轮，其特征在于，所述轴套为聚甲醛塑料轴套。

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