JP2003533657A - 二重ばねテンショナ - Google Patents

二重ばねテンショナ

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JP2003533657A
JP2003533657A JP2001584768A JP2001584768A JP2003533657A JP 2003533657 A JP2003533657 A JP 2003533657A JP 2001584768 A JP2001584768 A JP 2001584768A JP 2001584768 A JP2001584768 A JP 2001584768A JP 2003533657 A JP2003533657 A JP 2003533657A
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spring
tensioner
arm
stopper
drive member
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JP2001584768A
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Inventor
ラプキン，アラン，イー．
ルサー，リチャード，ジー．
カルスキ，モリス，エー．
ベイリー，スティーブン，ピー．
Original Assignee
ハイデルバーグ デジタル エル．エル．シー．
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Publication date
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    • F16H7/10—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
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    • F16H7/1254—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley without vibration damping means
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    • F16H2007/0808—Extension coil springs
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    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
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    • F16H2007/088—Manual adjustment
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    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0889—Path of movement of the finally actuated member
    • F16H2007/0895—Internal to external direction

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二重ばねテンショナを用いる駆動ベルトに張力を与える方法及び装置。 【解決手段】 駆動ベルト／プーリシステムのプーリは、回動点を有する旋回アームに取り付けられる。テンショナばねは、装置フレームと旋回アームとの間に取り付けられており、これは、ベルト／プーリシステムが回動点回りの回転を起こす反対方向での回動点回りの旋回アームの回転を起こす。ストッパは、テンショナばね／ベルト／プーリシステムの平衡状態位置に旋回アームを維持するために使用される。このストッパは、旋回アームの平衡状態が達成された後に装置に取り付けられる。保持ばねは、装置と旋回アームの間に取り付けられており、これは、テンション状態において、テンショナばねが回動点回りの回転力を起こさせると同じ方向に回動点回りの回転力を生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動ベルトに張力を与える（drive belt tensioning）分野に属す
る。特に、本発明は、電子写真式プリンタ（electrographic printer、エレクト
ログラフィックプリンタ）のような複製装置における駆動ベルトに張力を与える
のに有用なものである。
【０００２】 本出願は、２０００年５月１７日に出願された米国仮出願６０／２０５，０１
９号の利益を主張している。
【０００３】
【従来の技術】
タイミングベルト（timing belt、歯付きベルト）を使用するには、適切な機
能を得るために正確な張力を必要とする。通常の実務では、初期張力を与えるた
めにばねを使用し、その後、テンショナ（tensioner）の位置を固定して、トル
クの衝撃を受けてベルトが跳ねることを防止する。しかしながら、紙の通路組立
体が紙詰まりのクリアランスのために開けられるときのように、ベルト／プーリ
システムにおいて駆動点又は他のプーリを移動する必要があるときには、駆動ベ
ルトは張力を喪失して駆動点から離れることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
トルクの衝撃を受けているときにベルトの跳ねを防止することができ、且つ、
必要があれば駆動点や他のプーリの移動を許容しつつ過大張力の発生を防止でき
るテンショナが求められている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
発明の一つの態様によれば、装置のフレキシブル駆動部材のための二重ばねテ
ンショナが提供され、この二重ばねテンショナは、回りに自由に回動しうる回転
軸を有し、回転軸で装置に取り付けられた旋回アームと、装置フレームに取り付
けられた端Ｉと、旋回アームに取り付けられた端ＩＩとを有するテンショナばね
と、旋回アームに取り付けられ、フレキシブル駆動部材と協働可能な（cooperab
le with、協力する、協同する）プーリと、装置に取り付けられた端Ｉと、旋回
アームに取り付けられた端ＩＩとを有する保持ばねと、装置に取り付け可能で、
テンショナばねと保持ばねによって、旋回アームに作用する力と対抗するストッ
パとを備え、フレキシブル駆動部材の張力は、テンショナばねとストッパとによ
って設定される。
【０００６】 発明の別の態様によれば、装置のフレキシブル駆動部材に張力を与える方法お
よび装置が提供され、この方法および装置は、回りに旋回アームが自由に回動で
きる回転軸を有する旋回アームに取り付けられたプーリに、フレキシブル駆動部
材を係合し、旋回アームは、回転軸で装置に取り付けられ、旋回アームと装置に
テンショナばねを取り付け、旋回アームに接して装置にストッパを取り付け、フ
レキシブル駆動部材の張力は、テンショナばねとストッパとによって設定され、
旋回アームと装置に保持ばねを取り付ける。
【０００７】 発明の更に別の態様によれば、装置のフレキシブル駆動部材に張力を与える方
法および装置が提供され、この方法および装置は、フレキシブル駆動部材とテン
ショナばねとに係合するプーリを有する旋回アームを用いて、フレキシブル駆動
部材に張力を与え、フレキシブル駆動部材の張力を減らす方向に旋回アームが回
転するのを許容すると共に、フレキシブル駆動部材の張力を増やす方向に旋回ア
ームが回転することを防止し、保持ばねを用いて、フレキシブル駆動部材の張力
を減らす方向に旋回アームが回転することを弾性的に抑制する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
発明の種々の態様が図１乃至図５に提示されているが、これらは縮尺に従って
は描かれておらず、そして同様な部材には同様な番号が付されている。ここで、
図１及び図２を参照すると、発明の一態様に従って、装置２のための駆動システ
ムにおけるフレキシブル駆動部材（flexible drive member）５２に張力を与え
る二重ばねテンショナ１００が提供されている。テンショナ１００は、旋回アー
ム４０、旋回アーム４０に取り付けられたプーリ５０、ストッパ３０及びテンシ
ョナばね１０を有している。旋回アーム４０は、ストッパ３０に対向する反スト
ッパ４１を有している。明示されているように、テンショナ１００はプーリ１０
２とプーリ１０４とを有する駆動システムの一部である。プーリ５０は回転軸５
１を有し、プーリ１０２は回転軸１０３を有し、プーリ１０４は回転軸１０５を
有する。フレキシブル駆動部材５２はベルト、チェーン、又は同様な駆動部材で
あり、そのような代替物は全て本発明の実施に際し考慮されている。好適な実施
の形態によれば、駆動部材５２はタイミングベルトである。
【０００９】 発明の一態様によれば、テンショナばね１０は端Ｉ１２と端ＩＩ１４とを有し
、端Ｉ１２は装置２の一部に取り付けられている。旋回アーム４０は回転軸（ax
is of rotation）４２を有して、この回りに自由に回動し、旋回アーム４０は回
転軸４２の位置において装置２に取り付けられている。プーリ５０は旋回アーム
４０に取り付けられ（mounted to、搭載される、配置される、マウントされる）
、テンショナばねの端ＩＩ１４は旋回アーム４０に取り付けられ、旋回アーム４
０にかかるテンショナばね１０の力が、旋回点（pivot point）４２の回りのモ
ーメントを生じてプーリ５０を介してベルト５２に張力を作用させる。
【００１０】 ストッパ３０は装置２に取り付けられていて、旋回アーム４０上の反ストッパ
（counter-stop）４１に接触するように位置決めされている。これはベルト５２
内にテンショナ１００の部品の寸法、ばね１０のばね定数、及びばね１０の変形
量に直接的に依存している既知の張力を生じさせる。ストッパ３０の位置決めの
間の反接触（counter-contact）４１に対するストッパ３０の押しつけは、ベル
ト５２の張力を減ずるので好適には避けられる。反接触４１に接触するようにス
トッパ３０が位置決めされた後に、ストッパ３０は、例えば、ファスナ（fasten
er、締結具）３４により装置２に対して固定される。
【００１１】 その後、保持ばね２０が取り付けられる。保持ばね２０は端Ｉ２２と端ＩＩ２
４とを有し、保持ばねの端Ｉ２２は装置２に取り付けられ、保持ばねの端ＩＩ２
４は旋回アーム４０に取り付けられている。発明の一態様によれば、保持ばね２
０のばね定数は、装置２が作動中、特にトルク衝動を受けている間に、旋回アー
ム４０がストッパ３０を押し付け維持するのに十分な大きさを持っている。特に
好ましい実施の形態によれば、保持ばね２０は、テンショナばね１０より大きい
ばね定数を持っている。
【００１２】 ここで、図３乃至図５を参照すると、紙通路組立体（paper path assembly）
８０、例えば、光学デジタルスキャナ用の反転組立体（turn-over assembly）に
テンショナ１００が適用されている使用例が示されている。反転組立体は、技術
分野で良く知られているように、紙の反対側を走査するために紙を反転させるた
めに実現される。紙通路組立体８０は上部ユニット６０と下部ユニット７０とか
らなる。下部ユニット７０は、装置２（図２）、例えばスキャナへマウンティン
グポイント（mounting points）７２で回動自在に取り付けられている。紙通路
組立体８０に使用されたテンショナ１００の等角投影図が図４に示されている。
【００１３】 図５を参照すると、紙通路組立体８０の側面図がプーリ回転軸５１、１０３、
１０５と共に示されている。通常の位置から回転した紙通路組立体８０の描画８
０’が、破線で示されている。マウンティングポイント７２の回りに紙通路組立
体８０を回転させると、プーリ回転軸１０３（及びプーリ１０２）は、矢印で示
されるように位置１０３’へ動かされる。それは又、プーリ回転軸１０５（及び
プーリ１０４）を矢印で示されるように位置１０５’へ動かす。プーリ５０は装
置２に直接取り付けられているので、プーリ回転軸５１（及びプーリ５０）は移
動しないことに留意されたい。好適な実施の形態において、移動しないプーリは
、モータ又は他の望ましい駆動装置によって駆動される駆動プーリとして実現さ
れる。
【００１４】 発明の他の態様によれば、ストッパ３０の位置は調節可能である。これは製作
工程において、より大きな誤差を許容する。発明の一態様によれば、ストッパ３
０はスロット（slot、溝、細長い隙間）３２を有し、スロット３２を通るファス
ナ３４により装置２に取り付けられる。この場合において、旋回アーム４０に対
するストッパ３０の位置は、スロットが許容する範囲で調整される。発明はファ
スナの特定の型式には限定されないが、ファスナは、ねじやボルトのように取り
外し可能である。
【００１５】 発明の別の実施の形態において、旋回アーム４０は端Ｉ４６と反対側の端ＩＩ
４４とを有し、テンショナばね１０と保持ばね２０は、旋回アームの端Ｉ４６で
旋回アーム４０に取り付けられ、旋回アームの端ＩＩ４４でプーリ５０が旋回ア
ーム４０に取り付けられている。
【００１６】 屈曲する紙通路組立体８０に関して説明されているが、フレキシブル駆動部材
に係合するプーリが取り付けられる関節部材を有する関節接合構造（articulati
ng design）にも本発明は同様に使用でき、そして全てのかかる変形は発明の範
囲に入ると理解される。
【００１７】 発明の他の態様によれば、フレキシブル駆動部材を使用する装置のベルトに張
力を作用させて維持する方法が提供されるが、これは旋回アーム４０にプーリ５
０を取り付け、プーリ５０の回りにフレキシブル駆動部材５２を配置し、旋回ア
ーム４０と装置フレーム２の間でテンショナばね１０を取り付けて変形させ、旋
回アーム４０に接触させてストッパ３０を装置フレーム２に取り付け、そして旋
回アーム４０と装置フレーム２の間で保持ばね２０を取り付けることから構成さ
れる。旋回アーム４０は、その回りを旋回アーム４０が自由に回動する回転軸４
２を有し、回転軸４２の位置で旋回アーム４０が装置フレーム２に取り付けられ
る。好適な実施の形態によれば、保持ばね２０を取り付けることは、トルク衝動
を受けている間に旋回アーム４０を前記ストッパ３０に接触したままに保持する
のに十分な力を発生すべく保持ばね２０を変形させることを含む。
【００１８】 発明の他の態様によれば、テンショナばね１０は端Ｉ１２と端ＩＩ１４とを有
し、テンショナばねの端Ｉ１２が装置フレーム２に取り付けられ、そして、テン
ショナばねの端ＩＩ１４が旋回アーム４０に取り付けられている。テンショナば
ね１０の取り付けに続いて、旋回アーム４０は、フレキシブル駆動部材５２によ
ってプーリ５０に作用される力との平衡に達する。それからストッパ３０は装置
２に取り付けられて、それが旋回アーム４０に接触すると、ストッパ３０は旋回
アーム４０に接触するが、保持ばね２０の取り付け前には最小の力、好ましくは
ゼロの力をそれに作用させる。ストッパ３０が取り付けられた後に、保持ばね２
０が装置フレーム２と旋回アーム４０との間に取り付けられ、保持ばね２０は端
Ｉ２２と端ＩＩ２４とを有し、そして保持ばねの端Ｉ２２は装置フレーム２に取
り付けられ、保持ばねの端ＩＩ２４は旋回アーム４０に取り付けられる。
【００１９】 本明細書中の説明から明らかなように、装置フレーム２のフレキシブル駆動部
材５２に張力を与える方法及び装置が提供され、この方法および装置は、フレキ
シブル駆動部材５２に係合するプーリ５０を備えた旋回アーム４０とテンショナ
ばね１０とを用いてフレキシブル駆動部材５２に張力を与え、旋回アーム４０が
フレキシブル駆動部材５２の張力を減らす方向に回転するのを許容すると共に、
フレキシブル駆動部材５２の張力を増やす方向に旋回アーム４０が回転すること
を防止し、そして保持ばね２０を用いてフレキシブル駆動部材５２の張力を減ら
す方向に旋回アーム４０が回転するのを弾性的に抑制する。好適な実施の形態に
よれば、この方法と装置は、トルク衝動を受けている間に旋回アーム４０の動き
を防止するのに十分な力を用いて、旋回アーム４０を抑制する。
【００２０】 本発明は、その特定の例示的な実施の形態に関して説明され図示されてきたが
、発明がその例示的な実施の形態に限定されることを意図するものではない。以
下に続く請求の範囲に明確にされた発明の真の範囲及び精神を逸脱することなく
、種々の変形修正がなされうることを当業者は認識するであろう。従って、添付
の請求の範囲及びその均等物の範囲に入る全てのその様な変形を発明に含むこと
を意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一態様による二重ばねテンショナの正面図。
【図２】 装置の一部に取り付けられた本発明の一態様による二重ばねテンショナの等角
投影図。
【図３】 二重ばねテンショナが発明の一態様に従って装備される紙通路組立体の等角投
影図。
【図４】 発明の一態様に従い、図３の紙通路組立体に使用された図１の二重ばねテンシ
ョナの等角投影図。
【図５】 ２つの入れ替え可能な位置で示された図３の紙通路組立体の側面図であり、図
１の二重ばねテンショナのプーリ用回転軸を発明の態様に従い２つの位置で示す
図。
【符号の説明】
１０ テンショナばね ２０ 保持ばね ３０ ストッパ ３２ スロット ３４ ファスナ ４０ 旋回アーム ５０ プーリ ５２ フレキシブル駆動部材 １００ 二重ばねテンショナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ， ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，Ｓ Ｎ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ( ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，Ｔ Ｍ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，Ｂ Ｂ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＺ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 カルスキ，モリス，エー． アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14564 ビクター エジプト ロード 694 (72)発明者 ベイリー，スティーブン，ピー． アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14616 ロックチェスター ベイカーデイル ロ ード 28 Ｆターム(参考） 3J049 AA01 BA07 BB05 BB08 BB10 BB14 BB22 CA10

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 装置のフレキシブル駆動部材のための二重ばねテンショナであって、 回りに自由に回動しうる回転軸を有し、前記回転軸で装置に取り付けられた前
    記旋回アームと、 装置フレームに取り付けられた端Ｉと、前記旋回アームに取り付けられた端Ｉ
    Ｉとを有するテンショナばねと、 前記旋回アームに取り付けられ、フレキシブル駆動部材と協働可能なプーリと
    、 前記装置に取り付けられた端Ｉと、前記旋回アームに取り付けられた端ＩＩと
    を有する保持ばねと、 前記装置に取り付け可能で、前記テンショナばねと前記保持ばねによって、前
    記旋回アームに作用する力と対抗するストッパと を備え、 前記フレキシブル駆動部材の張力は、前記テンショナばねと前記ストッパとに
    よって設定される二重ばねテンショナ。
  2. 【請求項２】 前記ストッパの位置は、調節可能である請求項１に記載の二重ばねテンショナ
    。
  3. 【請求項３】 前記旋回アームは、対向する端ＩＩと端ＩＩとを有し、前記テンショナばねと
    前記保持ばねとは、前記旋回アームの端ＩＩで前記旋回アームに取り付けられ、
    前記プーリは、前記旋回アームの端ＩＩで前記旋回アームに取り付けられる請求
    項１に記載の二重ばねテンショナ。
  4. 【請求項４】 前記ストッパは、スロットを有し、前記ストッパは、前記スロットを通るファ
    スナによって前記装置に取り付けられ、前記旋回アームに対する前記ストッパの
    位置は、調節可能である請求項１に記載の二重ばねテンショナ。
  5. 【請求項５】 前記保持ばねのばね定数は、トルク衝動を受けるときの前記旋回アームの動き
    を防止するのに十分である請求項１に記載の二重ばねテンショナ。
  6. 【請求項６】 前記装置は、複製装置である請求項１に記載の二重ばねテンショナ。
  7. 【請求項７】 前記装置は、光学デジタルスキャナである請求項１に記載の二重ばねテンショ
    ナ。
  8. 【請求項８】 プーリを有する関節部材をさらに備え、前記プーリは、前記関節部材に取り付
    けられ、前記フレキシブル駆動部材に係合する請求項１に記載の二重ばねテンシ
    ョナ。
  9. 【請求項９】 前記装置は、光学デジタルスキャナであり、前記関節部材は、反転組立体であ
    る請求項８に記載の二重ばねテンショナ。
  10. 【請求項１０】 装置のフレキシブル駆動部材に張力を与える方法であって、 回りに前記旋回アームが自由に回動できる回転軸を有する旋回アームに取り付
    けられたプーリに、前記フレキシブル駆動部材を係合し、前記旋回アームは、前
    記回転軸で前記装置に取り付けられ、 前記旋回アームと前記装置にテンショナばねを取り付け、 前記旋回アームに接して前記装置にストッパを取り付け、前記フレキシブル駆
    動部材の張力は、前記テンショナばねと前記ストッパとによって設定され、 前記旋回アームと前記装置に保持ばねを取り付けるようにした前記方法。
  11. 【請求項１１】 前記ストッパを調節することをさらに含む請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記ストッパはスロットを有し、前記ストッパは、前記スロットを通るファス
    ナにより前記装置に取り付けられており、前記ストッパを調節することをさらに
    含む請求項１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記保持ばねの取り付けは、前記ストッパに係合している前記旋回アームを用
    いて、前記保持ばねを変形させることを含む請求項１０に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 トルク衝動を受けている間に前記旋回アームを前記ストッパとの接触状態に維
    持するのに十分な力を発生させるために、前記保持ばねを変形することをさらに
    含む請求項１３の方法。
  15. 【請求項１５】 装置のフレキシブル駆動部材に張力を与える方法であって、 前記フレキシブル駆動部材とテンショナばねとに係合するプーリを有する旋回
    アームを用いて、前記フレキシブル駆動部材に張力を与え、 前記フレキシブル駆動部材の張力を減らす方向に前記旋回アームが回転するの
    を許容すると共に、前記フレキシブル駆動部材の張力を増やす方向に前記旋回ア
    ームが回転することを防止し、 保持ばねを用いて、前記フレキシブル駆動部材の張力を減らす前記方向に前記
    旋回アームが回転することを弾性的に抑制するようにした前記方法。
  16. 【請求項１６】 トルク衝動を受けている間に前記旋回アームの動きを防止するのに十分な力を
    用いて、前記旋回アームを抑制することをさらに含む請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記張力を与えることは、前記テンショナばねを前記旋回アームに取り付けて
    、前記テンショナばねを変形することを含む請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記弾性的に抑制することは、前記保持ばねを前記旋回アームに取り付けて、
    前記保持ばねを変形することを含む請求項１５に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記フレキシブル駆動部材の張力を減らす方向に前記旋回アームが回転するの
    を許容すると共に、前記フレキシブル駆動部材の張力を増やす方向に前記旋回ア
    ームが回転することを防止することは、前記旋回アームをストッパに接触させる
    ことを含む請求項１５に記載の方法。
JP2001584768A 2000-05-17 2001-05-15 二重ばねテンショナ Pending JP2003533657A (ja)

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