JP2008075872A - Drive transmission mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ギヤ等の回転体を有する駆動伝達機構に関し、特に、摺動部における発熱を抑制できる駆動伝達機構に関する。 The present invention relates to a drive transmission mechanism having a rotating body such as a gear, and more particularly to a drive transmission mechanism that can suppress heat generation in a sliding portion.
ギヤ等の回転体を有する駆動伝達機構は周知であり、例えば上記各特許文献には、各種の駆動伝達機構が開示されている。
特許文献1の歯車駆動機構は、温度に関わらず一定の歯面バックラッシュが得られるようにしたものである。
A drive transmission mechanism having a rotating body such as a gear is well known. For example, each of the above-mentioned patent documents discloses various drive transmission mechanisms.
The gear drive mechanism of
特許文献2の駆動装置の冷却構造は、ローラとその軸受における回転摺動部の発熱を、ローラ軸端に装着したギヤに設けた羽根によって冷却するように構成したものである。
The cooling structure of the drive device of
特許文献3には、感光体駆動ギヤを、ヒートパイプで形成したローラに取り付け、駆動系の摩擦熱を吸熱させることが記載されている。
特許文献4には、モータギヤを樹脂製の大径ギヤにバネで押し付け、温度変化による軸間距離の変動を吸収する構成を備えることが記載されている。
図27及び図28は、それぞれ従来の駆動伝達機構の例を示すもので、図27は小径の1段ギヤ201を、図28は2段ギヤ211を有するものである。これらの図に示す駆動伝達機構は、駆動伝達部品としてのギヤ201(211)を軸202(212)に回転可能に支持したもので、軸202(212)の先端には抜け止めキャップ205が装着されている。ギヤ201(211)はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部(この場合は歯)201a(211a−1,211a−2)と軸受ボス部201b(211b)からなる構成である。また、軸202(212)は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるPBTやABSで成形されている。
27 and 28 each show an example of a conventional drive transmission mechanism. FIG. 27 shows a small-diameter first-
図27,28に示したような駆動伝達機構において、高速かつ高負荷にて回転するギヤ等の回転体は、回転時に軸との間で摺動を伴うために、局部的に摺動熱により高温になる。局部的な摺動熱を防ぐために玉軸受をギヤ内部に挿入するという方法があるが、コストが掛かってしまう。 In the drive transmission mechanism as shown in FIGS. 27 and 28, a rotating body such as a gear that rotates at high speed and high load involves sliding with the shaft during rotation. It becomes hot. In order to prevent local sliding heat, there is a method of inserting a ball bearing into the gear, but this is costly.
本発明の目的は、簡単な構成で低コストに、回転摺動部の発熱を抑制することのできる駆動伝達機構を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a drive transmission mechanism that can suppress heat generation of a rotary sliding portion at a low cost with a simple configuration.
前記の課題は、本発明により、駆動伝達部を備えた回転体と、該回転体を内側から回転自在に支持する内軸とを有する駆動伝達機構において、前記回転体は前記内軸に対して軸方向に2個所の軸受部で摺動支持されるとともに、前記2個所の軸受部と軸受部の間が前記内軸と接触しない大径部として設けられていることにより解決される。 According to the present invention, there is provided a drive transmission mechanism having a rotating body provided with a drive transmitting portion and an inner shaft that rotatably supports the rotating body from the inside. This is solved by being slidably supported by two bearing portions in the axial direction and provided as a large diameter portion that does not contact the inner shaft between the two bearing portions.
また、前記2個所の軸受部の1つがすべり軸受であると好ましい。
また、前記の課題は、本発明により、駆動伝達部を備えた回転体と、該回転体を内側から回転自在に支持する内軸とを有する駆動伝達機構において、前記内軸は小径軸部と大径軸部を有する二段軸として設けられ、前記回転体は前記小径軸部に対応する小径軸受部と前記大径軸部に対応する大径軸受部とを有し、前記小径軸受部と前記大径軸受部との間が前記内軸と接触しない大径部として設けられていることにより解決される。
Further, it is preferable that one of the two bearing portions is a slide bearing.
In addition, according to the present invention, there is provided a drive transmission mechanism including a rotating body provided with a drive transmitting portion and an inner shaft that rotatably supports the rotating body from the inside, wherein the inner shaft is a small diameter shaft portion. Provided as a two-stage shaft having a large-diameter shaft portion, and the rotating body has a small-diameter bearing portion corresponding to the small-diameter shaft portion and a large-diameter bearing portion corresponding to the large-diameter shaft portion, and the small-diameter bearing portion This is solved by providing a large diameter portion that does not contact the inner shaft between the large diameter bearing portion.
また、前記大径軸受部と前記大径部とが連続して同径に設けられていると好ましい。
また、前記回転体は、前記大径部と対向する前記内軸との間に形成された空間を回転体外部に連絡する通気穴を有すると好ましい。
Further, it is preferable that the large-diameter bearing portion and the large-diameter portion are continuously provided with the same diameter.
Moreover, it is preferable that the said rotary body has a vent hole which connects the space formed between the said large diameter part and the said internal shaft facing the exterior of a rotary body.
また、前記通気穴が、前記大径部と前記軸受部とを繋ぐウェブ部に設けられていると好ましい。
また、前記大径部に、前記空間内に突出する少なくとも1つのリブが設けられていると好ましい。
The vent hole is preferably provided in a web portion that connects the large diameter portion and the bearing portion.
Further, it is preferable that at least one rib projecting into the space is provided on the large diameter portion.
また、前記内軸は軸内部が中空に設けられ、該軸内部の空間と前記内軸と前記回転体の大径部とで形成される空間部とを連絡する連絡孔が軸壁に設けられていると好ましい。 Further, the inner shaft is provided with a hollow inside of the shaft, and a communication hole is provided in the shaft wall for communicating a space inside the shaft and a space formed by the inner shaft and the large diameter portion of the rotating body. It is preferable.
また、前記軸内部の空間は、少なくとも一方側の軸端部が外部に開放されていると好ましい。
また、前記回転体がギヤであると好ましい。
In addition, it is preferable that at least one shaft end of the space inside the shaft is open to the outside.
The rotating body is preferably a gear.
また、前記回転体がタイミングプーリであると好ましい。
また、前記回転体が複数の駆動伝達部を有し、該複数の駆動伝達部の少なくとも一つがギヤの歯部として設けられていると好ましい。
The rotating body is preferably a timing pulley.
Further, it is preferable that the rotating body has a plurality of drive transmission portions, and at least one of the plurality of drive transmission portions is provided as a gear tooth portion.
また、前記回転体が複数の駆動伝達部を有し、該複数の駆動伝達部の少なくとも一つがタイミングプーリのプーリとして設けられていると好ましい。
また、前記の課題は、本発明により、請求項1〜13のいずれか1項に記載の駆動伝達機構を備える駆動伝達装置により解決される。
Further, it is preferable that the rotating body has a plurality of drive transmission units, and at least one of the plurality of drive transmission units is provided as a pulley of a timing pulley.
Moreover, the said subject is solved by the drive transmission apparatus provided with the drive transmission mechanism of any one of Claims 1-13 by this invention.
また、前記の課題は、本発明により、請求項1〜13のいずれか1項に記載の駆動伝達機構または請求項14に記載の駆動伝達装置を備える画像形成装置により解決される。
Further, according to the present invention, the above problem is solved by an image forming apparatus comprising the drive transmission mechanism according to any one of
請求項1又は請求項3の駆動伝達機構によれば、大径部を設けたことにより大径部と内軸との間に空間が形成されるので、軸と軸受部との摺動長さが短くなり、また、摺動部で発生した熱を前記空間に放出して回転摺動部での温度上昇を抑制することができる。
According to the drive transmission mechanism of
請求項2の構成により、2個所の軸受部の1つがすべり軸受であるので、玉軸受等を用いる場合に比べてコストの上昇を抑制することができる。
請求項4の構成により、大径軸受部と大径部とが連続して同径に設けられているので、回転体内部の構成を簡単にすることができる。
According to the configuration of the second aspect, since one of the two bearing portions is a slide bearing, an increase in cost can be suppressed as compared with the case where a ball bearing or the like is used.
According to the configuration of the fourth aspect, since the large-diameter bearing portion and the large-diameter portion are continuously provided with the same diameter, the configuration inside the rotating body can be simplified.
請求項5の構成により、回転体は、大径部と対向する内軸との間に形成された空間を回転体外部に連絡する通気穴を有するので、摺動部で発生した熱を回転体の内部にこもらせること無く、外部に排出することができる。
According to the configuration of
請求項6の構成により、通気穴が大径部と軸受部とを繋ぐウェブ部に設けられているので、軸受部での摺動熱を効果的に外部に排出することができる。
請求項7の構成により、大径部に、前記空間内に突出する少なくとも1つのリブが設けられているので、リブによって空間内をかき回し、効率良く熱気を外部に排出することができる。
According to the configuration of the sixth aspect, since the vent hole is provided in the web portion that connects the large diameter portion and the bearing portion, the sliding heat at the bearing portion can be effectively discharged to the outside.
According to the configuration of the seventh aspect, since at least one rib protruding into the space is provided on the large diameter portion, the inside of the space can be stirred by the rib and the hot air can be efficiently discharged to the outside.
請求項8の構成により、内軸は軸内部が中空に設けられ、該軸内部の空間と前記内軸と前記回転体の大径部とで形成される空間部とを連絡する連絡孔が軸壁に設けられているので、軸内部と上記空間部と回転体外部とがつながることにより、回転摺動部での温度上昇をより効果的に抑制することができる。 According to the configuration of claim 8, the inner shaft is provided hollow inside, and the communication hole that communicates the space inside the shaft and the space formed by the inner shaft and the large diameter portion of the rotating body is a shaft. Since it is provided on the wall, the temperature rise at the rotating sliding portion can be more effectively suppressed by connecting the inside of the shaft, the space portion and the outside of the rotating body.
請求項9の構成により、軸内部の空間は少なくとも一方側の軸端部が外部に開放されているので、軸内部から上記空間部を通って回転体外部へ流れる気流を作り出すことが可能となり、より効率良く熱気を外部に排出することができる。また、外気を吸入することも可能となる。 According to the configuration of claim 9, since at least one of the shaft ends of the space inside the shaft is open to the outside, it is possible to create an airflow that flows from the inside of the shaft to the outside of the rotating body through the space portion, Hot air can be discharged to the outside more efficiently. It is also possible to inhale outside air.
請求項10の構成により、回転摺動部での温度上昇を抑制したギヤを提供することができる。
請求項11の構成により、回転摺動部での温度上昇を抑制したタイミングプーリを提供することができる。
According to the configuration of the tenth aspect, it is possible to provide a gear that suppresses a temperature rise at the rotary sliding portion.
With the configuration of the eleventh aspect, it is possible to provide a timing pulley that suppresses a temperature rise at the rotary sliding portion.
請求項12の構成により、駆動伝達率に優れた駆動伝達機構を簡単な構成で実現することができる。
請求項13の構成により、駆動系のレイアウト構成の自由度が高い駆動伝達機構を実現することができる。
With the configuration of the twelfth aspect, a drive transmission mechanism having an excellent drive transmission rate can be realized with a simple configuration.
With the configuration of the thirteenth aspect, a drive transmission mechanism having a high degree of freedom in the layout configuration of the drive system can be realized.
請求項14の駆動伝達装置によれば、回転摺動部での温度上昇を抑制した駆動伝達機構を用いて駆動伝達装置
請求項15の画像形成装置によれば、回転摺動部での温度上昇を抑制した駆動伝達機構を用いて画像形成装置を構成することができる。
According to the drive transmission device of claim 14, the drive transmission device is used by using the drive transmission mechanism that suppresses the temperature rise at the rotation sliding portion. According to the image forming apparatus of claim 15, the temperature increase at the rotation sliding portion. An image forming apparatus can be configured using a drive transmission mechanism that suppresses the above.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2は、本発明に係る駆動伝達機構の第1実施例を示すもので、図1は平断面図、図2は側断面図である。これらの図に示す駆動伝達機構10は、駆動伝達部品としてのギヤ1と、ギヤ1を回転可能に支持する軸2、および軸2の先端に装着された抜け止めキャップ5から構成されている。ギヤ1はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部である歯部1aと軸受ボス部1b及び大径部1cからなる構成である。また、軸2は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるPBTやABSで成形されている。なお、軸2は、ギヤ1をギヤ1の内側から支持する内軸である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a first embodiment of a drive transmission mechanism according to the present invention. FIG. 1 is a plan sectional view and FIG. 2 is a side sectional view. The
図2から判るように、ギヤ1の軸受ボス部1bは軸2と摺動する回転摺動部であり、その軸受ボス部1bから連なるように大径部1cが設けられている。大径部1cの端部(軸受ボス部1bと反対側の端部)にはすべり軸受4が装着されている。回転体であるギヤ1は、軸受ボス部1bとすべり軸受4の、軸方向に2個所の軸受部で軸2に回転自在に支持されている。上記大径部1cは軸2との間に空間部(非接触空間)3を形成しており、回転摺動部で発生した熱は、非接触空間3内に放出され、回転摺動部での温度上昇を抑制することができる。すべり軸受4は玉軸受等に比べて簡単な構成で安価であり、コストの上昇を抑制することができる。
As can be seen from FIG. 2, the bearing boss portion 1 b of the
図3及び図4は、本発明に係る駆動伝達機構の第2実施例を示すもので、図3は平断面図、図4は側断面図である。これらの図に示す駆動伝達機構20は、駆動伝達部品としてのギヤ21と、ギヤ21を回転可能に支持する軸22、および軸22の先端に装着された抜け止めキャップ25から構成されている。ギヤ21はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部である歯部21aと軸受ボス部21b及び大径部21cからなる構成である。また、軸22は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるPBTやABSで成形されている。
3 and 4 show a second embodiment of the drive transmission mechanism according to the present invention. FIG. 3 is a plan sectional view and FIG. 4 is a side sectional view. The
図4から判るように、ギヤ21の軸受ボス部21bは軸22と摺動する回転摺動部であり、その軸受ボス部21bから連なるように大径部21cが設けられている。大径部21cの端部(軸受ボス部21bと反対側の端部)にはすべり軸受24が装着されている。回転体であるギヤ21は、軸受ボス部21bとすべり軸受24の、軸方向に2個所の軸受部で軸22に回転自在に支持されている。上記大径部21cは軸22との間に空間部(非接触空間)23を形成している。さらに、本第2実施例では、軸受ボス部21bと大径部21cとをつなぐウェブ21d部に通気穴21eが設けられている。したがって、軸受ボス部21bが軸22と摺動して発生する熱は、非接触空間23から通気穴21eを介して外部に放出され、より効果的に回転摺動部での発熱を抑制することができる。なお、図3に示すように、本例では放射状に計6個の通気穴21eを設けている。また、通気穴21eは周方向に延設された形状となっている。
As can be seen from FIG. 4, the bearing boss portion 21 b of the
図5及び図6は、本発明に係る駆動伝達機構の第3実施例を示すもので、図5は平断面図、図6は側断面図である。これらの図に示す駆動伝達機構30は、駆動伝達部品としての二段ギヤ31と、ギヤ31を回転可能に支持する軸32、および軸32の先端に装着された抜け止めキャップ35から構成されている。ギヤ31はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部である二段の歯部31a−1,31a−2と軸受ボス部31b及び大径部31cからなる構成である。また、軸32は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるPBTやABSで成形されている。
5 and 6 show a third embodiment of the drive transmission mechanism according to the present invention. FIG. 5 is a plan sectional view and FIG. 6 is a side sectional view. The
図6から判るように、ギヤ31の軸受ボス部31bは軸32と摺動する回転摺動部であり、その軸受ボス部31bから連なるように大径部31cが設けられている。大径部31cの端部(軸受ボス部31bと反対側の端部)にはすべり軸受34が装着されている。回転体であるギヤ31は、軸受ボス部31bとすべり軸受34の、軸方向に2個所の軸受部で軸32に回転自在に支持されている。上記大径部31cは軸32との間に空間部(非接触空間)33を形成している。さらに、本第3実施例では、軸受ボス部31bと大径部31cとをつなぐウェブ31d部に通気穴31eが設けられている。したがって、軸受ボス部31bが軸32と摺動して発生する熱は、非接触空間33から通気穴31eを介して外部に放出され、より効果的に回転摺動部での発熱を抑制することができる。なお、図5に示すように、本例では放射状に計6個の通気穴31eを設けている。また、通気穴31eは半径方向に延設された形状となっている。図7に、2段ギヤ31の外観斜視図を示す。
As can be seen from FIG. 6, the bearing boss portion 31 b of the
従来の二段ギヤを有する駆動伝達機構では回転摺動部が軸方向に長くなり(図23参照)、熱の発生量も多くなるが、本実施例では、非接触空間33を設けたことで回転摺動部の長さを短くでき、かつ、回転摺動部で発生した熱を非接触空間33から通気穴31eを介して外部に放出することができるので、二段ギヤを有する駆動伝達機構において特に有効である。
In a conventional drive transmission mechanism having a two-stage gear, the rotational sliding portion becomes longer in the axial direction (see FIG. 23) and the amount of heat generation increases, but in this embodiment, the
図8及び図9は、本発明に係る駆動伝達機構の第4実施例を示すもので、図8は駆動伝達機構の平断面図、図9は駆動伝達部品としてのギヤ41の外観斜視図である。これらの図に示す駆動伝達機構40は、駆動伝達部品としてのギヤ41と、ギヤ41を回転可能に支持する軸42、および軸42の先端に装着された抜け止めキャップ45から構成されている。
8 and 9 show a fourth embodiment of the drive transmission mechanism according to the present invention. FIG. 8 is a plan sectional view of the drive transmission mechanism, and FIG. 9 is an external perspective view of a
本第4実施例の駆動伝達機構40は、駆動伝達部品であるギヤ41に、大径部41cの内面から非接触空間43内に突出するリブ41fを設けたこと以外は、図3,4の第2実施例の駆動伝達機構20と同一であり、回転体であるギヤ41は、軸受ボス部41bとすべり軸受44の、軸方向に2個所の軸受部で軸42に回転自在に支持されている。上記軸受ボス部41bと大径部41cとをつなぐウェブ41d部には通気穴41eが設けられている。したがって、軸受ボス部41bが軸42と摺動して発生する熱は、非接触空間43から通気穴41eを介して外部に放出される。また、ギヤ41の回転に伴い、リブ41fが非接触空間43内を移動し、非接触空間43内部の空気をかき回して通気穴41eから効率良く熱気を外部に排出する。よって、さらに効果的に回転摺動部での発熱を抑制することができる。なお、本例では放射状に計6個の通気穴31e及びリブ41fを設けている。また、通気穴31eは周方向に延設された形状となっている。
The
リブ41fは本例では6個を設けたが、少なくとも1個あれば、非接触空間43内部の空気をかき回して外部へ放出することは可能である。また、リブ形状は図示した直方体に限らず、三角柱(断面が三角形)状にして排気効率を向上させるようにしても良い。
In this example, six ribs 41f are provided. However, if at least one rib 41f is provided, the air inside the
図10は、本発明に係る駆動伝達機構の第5実施例を示す側断面図である。この図に示す駆動伝達機構50は、駆動伝達部品としてのギヤ51と、ギヤ51を回転可能に支持する軸52、および軸52の先端に装着された抜け止めキャップ55から構成されている。
FIG. 10 is a side sectional view showing a fifth embodiment of the drive transmission mechanism according to the present invention. The
本第5実施例の駆動伝達機構50は、非接触空間53と軸52の内部空間52bとを連絡する軸壁穴(連絡孔)52cを、軸52の軸壁部52aに設けたこと以外は、図3,4の第2実施例の駆動伝達機構20と同一であり、回転体であるギヤ51は、軸受ボス部51bとすべり軸受54の、軸方向に2個所の軸受部で軸52に回転自在に支持されている。上記軸受ボス部51bと大径部51cとをつなぐウェブ部には通気穴51eが設けられている。したがって、図中の左側に矢印A−A’で示すように、軸52の内部空間52bは軸壁穴52cを介して軸外側の非接触空間53とつながり、さらに、非接触空間53とギヤ外部とが通気穴51eを介してつながる。軸52の内部空間52bは軸方向端部が開口されており、軸52の内部からギヤ51外部へと矢印A−A’のように気流を作り、回転摺動部で発生した熱をさらに効率良く外部へ排出することができる。
The
図11は、本発明に係る駆動伝達機構の第6実施例であり、二段軸を有する実施形態の側断面図である。この図に示す駆動伝達機構60は、駆動伝達部品としてのギヤ61と、ギヤ61を回転可能に支持する軸62、および軸62の先端に装着された抜け止めキャップ65から構成されている。ギヤ61はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部である歯部61aと軸受ボス部61b及び第2の軸受ボス部となる大径部61cからなる構成である。また、軸62は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるPBTやABSで成形されている。軸62は、ギヤ61の軸受ボス部61bに対応する小径軸部62aと、ギヤ61の大径部61cに対応する大径軸部62bとを有する二段軸である。なお、ギヤ61の大径部61cと、軸62の小径軸部62aとの間には非接触空間63が形成されている。
FIG. 11 is a side sectional view of an embodiment having a two-stage shaft as a sixth example of the drive transmission mechanism according to the present invention. The
本例の駆動伝達機構60では、軸62の小径軸部62aとギヤ61の軸受ボス部61bが第1の回転摺動部を形成し、軸62の大径軸部62bとギヤ61の大径部61cが第2の回転摺動部を形成している。したがって、回転体であるギヤ61は、軸受ボス部61bと大径部61c端部(軸受ボス部61bと反対側の端部)の、軸方向に2個所の軸受部で軸62に回転自在に支持されている。本例では回転摺動部を2つ有するため、前記各実施例のようにすべり軸受を設ける必要が無く、構成を簡略化することができる。2つの回転摺動部で発生した熱は非接触空間63内に放出され、回転摺動部での温度上昇を抑制することができる。
In the
図12は、上記第6実施例の駆動伝達機構60の変形例である第7実施例であり、二段軸を有する実施形態の側断面図である。この図に示す駆動伝達機構60Bは、ギヤ61Bの軸受ボス部61bと大径部61cをつなぐウェブ61d部に通気穴61eを設けたものである。通気穴61eを設けたこと以外は第6実施例の駆動伝達機構60と同一である。本第7実施例では、2個所の回転摺動部で発生した熱は非接触空間63から通気穴61eを介して外部に放出され、より効果的に回転摺動部での発熱を抑制することができる。図13にギヤ61Bの平面図を示す。本例では放射状に計6個の通気穴61eを設けている。また、通気穴61eは半径方向に延設された形状となっている。
FIG. 12 is a side sectional view of an embodiment having a two-stage shaft, which is a seventh example, which is a modification of the
図14は、本発明に係る駆動伝達機構の第8実施例であり、二段軸を有する実施形態の側断面図である。この図に示す駆動伝達機構70は、駆動伝達部品としての二段ギヤ71と、ギヤ71を回転可能に支持する軸72、および軸72の先端に装着された抜け止めキャップ75から構成されている。ギヤ71はポリアセタールやナイロン等の摺動材料にて成形され、駆動伝達部である二段の歯部71a−1,71a−2と軸受ボス部71b及び第2の軸受ボス部となる大径部71cからなる構成である。また、軸72は、ステンレス鋼や表面をメッキした快削鋼や強度のある構造用材料で摺動性のあるPBTやABSで成形されている。軸72は、ギヤ71の軸受ボス部71bに対応する小径軸部72aと、ギヤ71の大径部71cに対応する大径軸部72bとを有する二段軸である。なお、ギヤ71の大径部71cと、軸72の小径軸部72aとの間には非接触空間73が形成されている。
FIG. 14 is an eighth embodiment of the drive transmission mechanism according to the present invention, and is a side sectional view of an embodiment having a two-stage shaft. The
本例の駆動伝達機構70では、軸72の小径軸部72aとギヤ71の軸受ボス部71bが第1の回転摺動部を形成し、軸72の大径軸部72bとギヤ71の大径部71cが第2の回転摺動部を形成している。したがって、回転体であるギヤ71は、軸受ボス部71bと大径部71c端部(軸受ボス部71bと反対側の端部)の、軸方向に2個所の軸受部で軸72に回転自在に支持されている。本例では回転摺動部を2つ有するため、前記非接触空間73内にすべり軸受を配置する必要が無く、構成を簡略化することができる。2つの回転摺動部で発生した熱は非接触空間73から通気穴71eを介して外部に放出され、より効果的に回転摺動部での温度上昇を抑制することができる。
In the
従来の二段ギヤを有する駆動伝達機構では回転摺動部が軸方向に長くなり(図23参照)、熱の発生量も多くなるが、本実施例では、非接触空間73を設けたことで回転摺動部の長さを短くでき、かつ、回転摺動部で発生した熱を非接触空間73から通気穴71eを介して外部に放出することができるので、二段ギヤを有する駆動伝達機構において特に有効である。
In the conventional drive transmission mechanism having a two-stage gear, the rotational sliding portion becomes longer in the axial direction (see FIG. 23), and the amount of heat generation increases, but in this embodiment, the
図15は、上記第8実施例の駆動伝達機構70の変形例である第9実施例であり、二段軸を有する実施形態の側断面図である。この図に示す駆動伝達機構70Bは、軸72Bの構成が異なること以外は、第8実施例の駆動伝達機構70と同一である。
FIG. 15 is a side sectional view of an embodiment having a two-stage shaft, which is a ninth example, which is a modification of the
本第9実施例の軸72Bは、小径軸部72aと大径軸部72bとの連絡部に通気穴(連絡孔)72cが設けられている。したがって、軸72の内部空間は通気穴72cを介して軸外側の非接触空間73とつながり、さらに、非接触空間73とギヤ外部とが通気穴71eを介してつながる。軸72の内部空間は軸方向端部が開口されており、軸72Bの内部からギヤ71外部へと図示矢印のように気流を作り、回転摺動部で発生した熱をさらに効率良く外部へ排出することができる。
In the shaft 72B of the ninth embodiment, a vent hole (communication hole) 72c is provided in a connecting portion between the small diameter shaft portion 72a and the large
従来の二段ギヤを有する駆動伝達機構では回転摺動部が軸方向に長くなり(図23参照)、熱の発生量も多くなるが、本実施例では、非接触空間73を設けたことで回転摺動部の長さを短くでき、かつ、回転摺動部で発生した熱を軸内部からギヤ外部へと流れる気流により外部に放出することができるので、二段ギヤを有する駆動伝達機構において特に有効である。
In the conventional drive transmission mechanism having a two-stage gear, the rotational sliding portion becomes longer in the axial direction (see FIG. 23), and the amount of heat generation increases, but in this embodiment, the
図16及び図17は、図12に示す第7実施例の駆動伝達機構60Bのさらに別の変形例である第10実施例であり、二段軸を有する実施形態を示すもので、図16は側断面図、図17は分解斜視図である。これらの図に示す第10実施例の駆動伝達機構60Cは、軸62Bの構成が異なること以外は、第7実施例の駆動伝達機構60Bと同一である。
16 and 17 show a tenth example which is still another modification of the
本第10実施例の軸62Bは、小径軸部62aと大径軸部62bとの連絡部に通気穴(連絡孔)62cが設けられている。したがって、軸62の内部空間は通気穴62cを介して軸外側の非接触空間63とつながり、さらに、非接触空間63とギヤ外部とが通気穴61eを介してつながる。軸62の内部空間は軸方向端部が開口されており、軸62Bの内部からギヤ61外部へと図の右側に矢印で示すように気流を作り、回転摺動部で発生した熱をさらに効率良く外部へ排出することができる。
In the
図18及び図19は、図15に示す第9実施例の駆動伝達機構70Bのさらに別の変形例である第11実施例であり、二段軸を有する実施形態を示すもので、図18は側断面図、図19は駆動伝達部品としての二段ギヤの外観斜視図である。これらの図に示す第11実施例の駆動伝達機構80は、駆動伝達部品としての二段ギヤ81と、ギヤ81を回転可能に支持する軸82、および軸82の先端に装着された抜け止めキャップ85から構成されている。
18 and 19 show an eleventh example which is still another modification of the drive transmission mechanism 70B of the ninth example shown in FIG. 15, and shows an embodiment having a two-stage shaft. FIG. 19 is an external perspective view of a two-stage gear as a drive transmission component. The
本第11実施例の駆動伝達機構40は、駆動伝達部品である二段ギヤ81に、大径部81cの内面から非接触空間83内に突出するリブ81fを設けたこと以外は、図15の第9実施例の駆動伝達機構70Bと同一であり、二段ギヤ81の軸受ボス部81bと大径部81cとをつなぐウェブ81d部に通気穴81eが設けられている。また、軸82は第9実施例の軸72Bと同じであり、小径軸部82aと大径軸部82bとの連絡部に通気穴82cが設けられている。したがって、軸82の内部空間は通気穴82cを介して軸外側の非接触空間83とつながり、さらに、非接触空間83とギヤ外部とが通気穴81eを介してつながる。軸72の内部空間は軸方向端部が開口されている。また、ギヤ81の回転に伴い、リブ81fが非接触空間83内を移動し、非接触空間83内部の空気をかき回す。これにより、軸82の内部からギヤ81外部へと図18に矢印で示すように気流を作り、回転摺動部で発生した熱を効率良く外部へ排出することができる。よって、さらに効果的に回転摺動部での発熱を抑制することができる。なお、本例では放射状に計6個の通気穴81e及びリブ81fを設けている。また、通気穴81eは周方向に延設された形状となっている。
The
リブ81fは本例では6個を設けたが、少なくとも1個あれば、非接触空間83内部の空気をかき回して外部へ放出することは可能である。また、リブ形状は図示した直方体に限らず、三角柱(断面が三角形)状にして排気効率を向上させるようにしても良い。
Although six
従来の二段ギヤを有する駆動伝達機構では回転摺動部が軸方向に長くなり(図23参照)、熱の発生量も多くなるが、本実施例では、非接触空間83を設けたことで回転摺動部の長さを短くでき、かつ、非接触空間83内部の空気をリブ81fでかき回すので、回転摺動部で発生した熱を軸内部からギヤ外部へと流れる気流により外部に放出することができるので、二段ギヤを有する駆動伝達機構において特に有効である。
In the conventional drive transmission mechanism having a two-stage gear, the rotational sliding portion becomes longer in the axial direction (see FIG. 23) and the amount of heat generation increases, but in this embodiment, the non-contact space 83 is provided. Since the length of the rotary sliding portion can be shortened and the air inside the non-contact space 83 is stirred by the
図20は、本発明に係る駆動伝達機構を用いた駆動伝達装置の構成例を示す斜視図である。この図に示す駆動伝達装置は、複数の駆動伝達機構から構成されており、図では一段ギヤを有する4つの駆動伝達機構と、二段ギヤを有する3つの駆動伝達機構、およびタイミングベルトを図示している。なお、図では各駆動伝達機構を構成するギヤのみを示しており、ギヤを支持する軸等は図示を省略している。 FIG. 20 is a perspective view showing a configuration example of a drive transmission device using the drive transmission mechanism according to the present invention. The drive transmission device shown in this figure is composed of a plurality of drive transmission mechanisms. In the figure, four drive transmission mechanisms having a single gear, three drive transmission mechanisms having a two-stage gear, and a timing belt are illustrated. ing. In the figure, only the gears constituting each drive transmission mechanism are shown, and the shaft and the like for supporting the gears are not shown.
図のギヤ1は、上記説明した第1実施例の駆動伝達機構10のギヤ1として示したが、もちろん、上記各実施例のうち、一段ギヤを有する実施例の駆動伝達機構を適用可能である。また、図の二段ギヤ31は、上記説明した第3実施例の駆動伝達機構30のギヤ31として示したが、もちろん、上記各実施例のうち、二段ギヤを有する実施例の駆動伝達機構を適用可能である。
The
そして、図のタイミングベルト92が掛け渡される2つの二段ギヤ91,91は、二段ギヤの一方側(ここでは小径側)の駆動伝達部をタイミングプーリ91aとして設けたものである。このタイミングプーリを有する二段ギヤ91としては、上記各実施例のうち、二段ギヤを有する実施例の駆動伝達機構を適用可能であり、例えば、図6の駆動伝達機構30の二段ギヤ31の小径側の歯部31a−1をタイミングプーリとすれば良い。もちろん、他の実施例の二段ギヤを有する駆動伝達機構を適用してタイミングプーリを有するギヤとすることも可能である。
The two two-stage gears 91, 91 around which the
このような構成の駆動伝達装置は、例えば画像形成装置の給紙装置や定着装置あるいは現像装置などの各部へ駆動力を伝達する駆動伝達装置として採用可能である。 The drive transmission device having such a configuration can be employed as a drive transmission device that transmits a driving force to each unit such as a paper feeding device, a fixing device, or a developing device of an image forming apparatus.
図21は、本発明を適用した、モノクロレーザープリンタの駆動ユニットの一例を示す斜視図である。また、図22は、その駆動ユニットを反対側(ハウジングの外側)から示す斜視図である。
これらの図に示す駆動ユニット200は、駆動源であるモータ202、レジストローラ用の第1電磁クラッチ203、給紙コロ用の第2電磁クラッチ204、中継搬送コロ用の第3電磁クラッチ205、排紙コロ駆動用のタイミングベルト206、モータ出力ギヤ211、感光体駆動ギヤ212、定着ローラ駆動ギヤ213、第2給紙コロ駆動ギヤ214、手差し給紙駆動ギヤ215および符号を付していない複数のアイドラギヤ等により構成され、これらの各部材がユニット筐体としての駆動ハウジング201に支持されている。モータ出力ギヤ211はモータ202の出力軸に装着ないし出力軸と一体に成形されたものであり、それ以外の各ギヤは本例では樹脂製ギヤであり、それらが駆動ハウジング201に一体成形された軸に挿入されている。これらの各ギヤとして、上記説明した各実施例の駆動伝達機構を用いることができる。
FIG. 21 is a perspective view showing an example of a drive unit of a monochrome laser printer to which the present invention is applied. FIG. 22 is a perspective view showing the drive unit from the opposite side (outside of the housing).
The driving
図23は、駆動ユニット200が画像形成装置の本体フレーム301に装着された様子を示す斜視図である。また、図24及び図25は、駆動ユニット200と画像形成装置の本体フレーム301とを分離して示す斜視図であり、それぞれ異なる方向から図示したものである。
FIG. 23 is a perspective view showing a state in which the
図24に示すように、画像形成装置の本体フレーム301には、駆動ユニット200の各ギヤの軸先端を受ける複数の軸先端受部302が形成されており、各ギヤを駆動ハウジング201と画像形成装置の本体フレーム301とで挟持して支持する構成となっている。なお、上記各実施例の駆動伝達機構においては、軸先端に装着された抜け止めキャップ(5,25,35,45,55,65,75,85)を有する構成と説明したが、駆動ユニットを実機に搭載する場合には、ここで説明したように、本体フレーム等に設けた軸先端受部で抜け止めキャップの機能を果たすことができる(軸先端受部302が抜け止めキャップに相当する構成とすることができる)。
As shown in FIG. 24, the
最後に、本発明に係る駆動伝達機構あるいは駆動伝達装置を備える画像形成装置の一例について図26を参照して説明する。
図26に示す画像形成装置100はプリンタとして構成され、装置上面に排紙トレイ113を設けている。排紙トレイ113の下にレーザ書込みユニット110を配置し、その下方に感光体ドラム101を中心とする作像部を設けている。感光体ドラム101の周囲には、電子写真プロセスに必要な帯電装置102,現像装置103,転写装置104,クリーニング装置105,除電器(図示せず)等の各機器が配置されている。作像部の図において左方には定着装置112が配置され、感光体ドラム101と転写装置104が対向する転写部と定着装置112間は搬送ベルト111によって連絡されている。
Finally, an example of an image forming apparatus including the drive transmission mechanism or the drive transmission device according to the present invention will be described with reference to FIG.
The
レーザ書込みユニット110は、レーザ出力ユニット,結像レンズおよびミラー等で構成され、レーザ光源であるレーザダイオード及びモータによって高速で定速回転する回転多面鏡(ポリゴンミラー)を有している。レーザ出力ユニットより照射されるレーザ光は、定速回転するポリゴンミラーで偏光され、結像レンズを通り、ミラーで折り返され、作像部の感光体101の面上に集光結像する。
The
画像形成装置の下部には2段の給紙カセット115,115が備えられ、各給紙カセットに対応する給紙手段116,116が設けられている。給紙カセット115から排紙トレイ113までの用紙搬送路中の各所には搬送ローラ117が適宜配置されている。各給紙カセット115から給紙手段116によって送出された用紙は、搬送ローラ117によって上方に搬送され、レジストローラ114へと送られる。
Two stages of
上記のように構成されたプリンタ100におけるプリント動作について簡単に説明する。
パソコン等の外部機器より送られた画像データに基づいて書き込みユニット110のレーザ出力ユニットが駆動され、書き込みユニット110からのレーザー光が感光体ドラム101に照射され、感光体ドラム101の表面に静電潜像が形成される。その静電潜像に現像装置103よりトナーが付与されてトナー像として可視化される。
A printing operation in the
The laser output unit of the
一方、給紙カセット115,115のいずれかより用紙が給紙され、レジストローラ114へ給送されてる。そして、感光体ドラム101上のトナー像とタイミングを合わせてレジストローラ114より用紙が転写部へ送出される。転写装置104により感光体ドラム101上のトナー像が用紙上に転写される。トナー像を担持した用紙は搬送ベルト111により定着装置112へ搬送され、加熱及び加圧によりトナー像が用紙に定着される。トナー像定着後の用紙は搬送ローラ117により搬送され、排紙ローラ118によって装置上面の排紙トレイ113へと排出される。
On the other hand, paper is fed from either of the
本例のプリンタ100において、給紙手段としての給紙ローラ116、搬送ローラ117、排紙ローラ118などの給・排紙系を駆動する駆動装置には、図1〜19で説明した各実施例の駆動伝達機構あるいは図20のような構成の駆動伝達装置を用いることが可能である。また、感光体ドラム101や、帯電装置としての帯電ローラ102、現像装置103、転写装置としての転写ローラ104などの作像部の各機器を駆動する駆動装置には、図1〜19で説明した各実施例の駆動伝達機構あるいは図20のような構成の駆動伝達装置を用いることが可能である。そのほか、画像形成装置各部を駆動する駆動装置には、図1〜19で説明した各実施例の駆動伝達機構あるいは図20のような構成の駆動伝達装置を用いることが可能である。
In the
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更可能である。例えば、図1〜19で説明した各実施例では回転体として平歯車を用いていたが、ハスバ歯車やウォームギヤなどの他の歯車を用いることも可能であるし、タイミングプーリやスプロケットとすることもできる。また、駆動伝達部の数も一段あるいは二段に限らず、三段以上の多段とすることもできる。また、その多段の駆動伝達部に歯車とプーリなどを組み合わせることも可能である。複数の駆動伝達機構を組み合わせて駆動伝達装置を構成する場合、図20の駆動伝達装置のような各軸が平行なものに限らず、軸が交差するものや食い違い軸などとすることも可能である。 The present invention has been described above with reference to the illustrated examples. However, the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed within the scope of the present invention. For example, in each of the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 19, a spur gear is used as the rotating body. However, other gears such as a Hasuba gear and a worm gear can be used, and a timing pulley and a sprocket can be used. it can. Further, the number of drive transmission units is not limited to one or two, but may be three or more. It is also possible to combine gears and pulleys with the multistage drive transmission section. When a drive transmission device is configured by combining a plurality of drive transmission mechanisms, the shafts are not limited to those parallel to each other as in the drive transmission device of FIG. is there.
また、本発明に係る駆動伝達機構あるいは駆動伝達装置を画像形成装置に用いる場合、図26で説明したような給・排紙系や作像部あるいは定着装置などに限らず、スキャナ部(原稿読取装置)その他の、任意の各部の駆動系に採用可能である。また、モノクロ機に限らず、フルカラー機や多色機であっても良いし、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。 Further, when the drive transmission mechanism or the drive transmission device according to the present invention is used in an image forming apparatus, the scanner unit (document reading) is not limited to the feed / discharge system, the image forming unit, or the fixing device described with reference to FIG. (Apparatus) It can be used for the drive system of any other part. The image forming apparatus is not limited to a printer, and may be a copying machine, a facsimile machine, or a multi-function machine having a plurality of functions.
1,21,41,51,61,61B ギヤ(回転体)
1b,21b,31b,41b 軸受ボス部(軸受部)
1c,21c,31c,41c 大径部
2,22,32,42,52 軸(内軸)
3,23,33,43,53,63,73,83 空間部(非接触空間)
4,24,34,44,54, すべり軸受(軸受部)
5,25,35,45,55,65,75,85 キャップ
10,20,30,40,50 駆動伝達機構
21d,31d,41d,61d,71d,81d ウェブ
21e,31e,41e,51e,61e,71e,81e 通気穴
31,71,81 二段ギヤ(回転体)
41f,81f リブ
51b,61b,71b,81b 軸受ボス部(軸受部)
51c,61c,71c,81c 大径部
52b 軸内部空間
52c 軸壁穴(連絡孔)
60,60B,60C,70,70B,80 駆動伝達機構
62,62B,72,72B,82 二段軸(内軸)
62a,72a,82a 小径軸部
62b,72b,82b 大径軸部
91a タイミングプーリ
92 タイミングベルト
100 画像形成装置
200 駆動伝達ユニット
302 軸先端受部
1, 21, 41, 51, 61, 61B Gear (rotating body)
1b, 21b, 31b, 41b Bearing boss part (bearing part)
1c, 21c, 31c, 41c
3, 23, 33, 43, 53, 63, 73, 83 Space (non-contact space)
4, 24, 34, 44, 54, plain bearing (bearing part)
5, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85
41f, 81f rib 51b, 61b, 71b, 81b Bearing boss part (bearing part)
51c, 61c, 71c, 81c
60, 60B, 60C, 70, 70B, 80
62a, 72a, 82a Small
Claims (15)
前記回転体は前記内軸に対して軸方向に2個所の軸受部で摺動支持されるとともに、前記2個所の軸受部と軸受部の間が前記内軸と接触しない大径部として設けられていることを特徴とする駆動伝達機構。 In a drive transmission mechanism having a rotator provided with a drive transmission unit, and an inner shaft that rotatably supports the rotator from the inside,
The rotating body is slidably supported by two bearing portions in the axial direction with respect to the inner shaft, and is provided as a large-diameter portion that does not contact the inner shaft between the two bearing portions. A drive transmission mechanism characterized by that.
前記内軸は小径軸部と大径軸部を有する二段軸として設けられ、
前記回転体は前記小径軸部に対応する小径軸受部と前記大径軸部に対応する大径軸受部とを有し、前記小径軸受部と前記大径軸受部との間が前記内軸と接触しない大径部として設けられていることを特徴とする駆動伝達機構。 In a drive transmission mechanism having a rotator provided with a drive transmission unit, and an inner shaft that rotatably supports the rotator from the inside,
The inner shaft is provided as a two-stage shaft having a small diameter shaft portion and a large diameter shaft portion,
The rotating body has a small-diameter bearing portion corresponding to the small-diameter shaft portion and a large-diameter bearing portion corresponding to the large-diameter shaft portion, and the space between the small-diameter bearing portion and the large-diameter bearing portion is the inner shaft. A drive transmission mechanism characterized by being provided as a large-diameter portion that does not contact.
An image forming apparatus comprising the drive transmission mechanism according to any one of claims 1 to 13 or the drive transmission device according to claim 14.
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