JP2017101784A - 歯車と回転軸との固定構造および固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歯車の抜け止め強度と歯車の傾きやフレ精度を両立できる歯車と回転軸との固定構造を提供する。【解決手段】回転軸２は、軸方向に平行な平面部２２と、一端部２ａから軸方向に見て第１の領域２１ａ、第２の領域２１ｃ、および第３の領域２１ｅで異なる軸径を持つ円柱面部２１と、第１の領域２１ａおよび第２の領域２１ｃに連接する第１段部２１ｂと、第２の領域２１ｃおよび第３の領域２１ｅに連接する第２段部２１ｄとを有し、第２の領域２１ｃおよび第３の領域２１ｅより第１の領域２１ａの軸径が大きく、かつ、第３の領域２１ｅより第２の領域２１ｃの軸径が小さい。歯車１は、中心孔１ａの側面１１が、円柱面部２１の第１の領域２１ａおよび第３の領域２１ｅならびに平面部２２に当接する当接部１１ａと、第１の領域２１ａおよび第３の領域２１ｅの軸径より小さい内径を有する係合部１１ｂとを備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、歯車と回転軸との固定構造およびこれを用いた記録装置、ならびに歯車と回転軸との固定方法に関する。

樹脂を成形加工した歯車と、金属等の高剛性材料からなる回転軸とを固定する固定構造が、プリンタ等の記録装置で使われている。例えば、特許文献１に、ファクシミリや複写機等のローラ軸駆動ギアを固定するギア固定構造が開示されている。

図１２は、特許文献１に記載のギア固定構造を示す説明図であり、図１２（ａ）は正面図であり、図１２（ｂ）は断面図である。ギア固定構造は、ローラ軸９０１の先端部にギア９０４を圧入装着してなる。ローラ軸９０１の先端部には平面部９０１ａと溝９０１ｂが形成されている。平面部９０１ａは、ローラ軸９０１の先端部を軸線に平行に先端まで切欠いて形成したもので、ローラ軸９０１の先端部断面は一部切欠き円形をなす。ギア９０４は、例えば合成樹脂等の軽量素材で形成したもので、中心にローラ軸９０１の先端部を挿入する中心孔９０４ｂを有している。中心孔９０４ｂの断面形状は、ローラ軸９０１の先端部の断面形状に対応して形成してあり、中心孔９０４ｂの先端のギア内径端部９０４ａの径は、中心孔９０４ｂの他の径よりも小さく設定してある。

ギア９０４を、中心孔９０４ｂを介してローラ軸９０１の先端部に挿入する。このときギア９０４の中心孔９０４ｂがローラ軸９０１の先端部よりも小さいことからギア９０４を圧入することになる。ギア９０４の圧入によりギア内径端部９０４ａが弾性によって広がり、ローラ軸９０１の溝９０１ｂに至るとギア内径端部９０４ａが溝９０１ｂに係合する。ギア内径端部９０４ａの溝９０１ｂへの係合がローラ軸９０１の先端部を挟持するように働くため、ギア９０４はローラ軸９０１の先端部に固定される。

特開平０１−１６４８６２号公報

しかしながら、ローラ軸（回転軸）９０１は円柱状の軸に溝９０１ｂを設けたものであるから、その軸径の寸法に対してギア（歯車）９０４の中心孔９０４ｂの寸法をさらに小さくして圧入を強めようとするとギア９０４が変形してしまう問題があった。そのため、これ以上には、ギア９０４を抜けにくくすることが困難であった。また、先端側がギア９０４から突出しているため、溝９０１ｂに係合するギア内径端部９０４ａのガタが生じやすく、ギア９０４に回転負荷がかかった場合にギア９０４がギア内径端部９０４ａ側へ傾きを生じやすく、フレ精度の低下を招く懸念がある。このため、従来構造よりも歯車をより抜けにくくでき、歯車の傾きやフレ精度を低下させることのない歯車と回転軸との固定構造が求められていた。

本発明は、上述した課題を解決するもので、歯車の抜け止め強度と歯車の傾きやフレ精度を両立できる歯車と回転軸との固定構造、およびこれを用いた記録装置を提供することを目的とする。また、歯車の抜け止め強度と歯車の傾きやフレ精度を両立できる歯車と回転軸との固定方法を提供することを目的とする。

本発明の歯車と回転軸との固定構造は、中心孔が設けられている樹脂製の歯車と、前記中心孔に係合する回転軸と、を備え、前記回転軸は、前記歯車より剛性の高い材料からなり、軸方向に平行な平面部と、一端部から軸方向に見て第１の領域、第２の領域、および第３の領域で異なる軸径を持つ円柱面部と、前記第１の領域および前記第２の領域に連接する第１段部と、前記第２の領域および前記第３の領域に連接する第２段部と、を有し、前記円柱面部は、前記第２の領域および前記第３の領域より前記第１の領域の軸径が大きく、かつ、前記第３の領域より前記第２の領域の軸径が小さく、前記歯車は、前記中心孔の側面が、少なくとも前記円柱面部の前記第１の領域および前記第３の領域ならびに前記平面部に当接する当接部と、前記第１の領域および前記第３の領域の軸径より小さい内径を有し前記第１段部と係合する係合部と、を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、歯車は第３の領域に当接するだけでなく、最大の軸径を持つ第１の領域にも当接するので、歯車の抜け止め強度を第１の領域によって大きくして、回転軸から抜けにくくすることができる。さらに、中間にある軸径の小さい第２の領域を広く取っても、歯車が傾いたり、フレ精度が低下することがない。

また、本発明の歯車と回転軸との固定構造において、前記回転軸は、前記第２の領域の軸径に対して、前記第１の領域の軸径が１０４％ないし１０６％であることを特徴とする。

この構成によれば、第１の領域と第２の領域での軸径の差が大きいため、第１段部と係合する歯車の係合部の段差が大きく、軸方向へのギア抜けを確実に防ぐことができる。

また、本発明の歯車と回転軸との固定構造において、前記歯車は、前記回転軸の前記第１の領域および前記第３の領域に当接する領域で径方向に圧縮されるひずみを有し、前記第３の領域に当接する領域の前記ひずみが４％以下であり、前記第１の領域に当接する領域の前記ひずみが６％以下であることを特徴とする。

この構成によれば、ひずみによる歯車の変形が抑制できる。

また、本発明の記録装置は、用紙を送る用紙搬送駆動部と、該用紙搬送駆動部により送られてきた用紙に記録を行なう記録手段と、を備え、前記用紙搬送駆動部は、回転制御可能な歯車および回転軸を有し、上記の歯車と回転軸との固定構造を備えている、ことを特徴とする。

この構成によれば、歯車が抜けにくく、紙送り精度が良い記録装置を提供することができる。

また、本発明の歯車と回転軸との固定方法は、樹脂製の歯車の中心孔に該歯車より剛性の高い回転軸を圧入して取り付ける歯車と回転軸との固定方法であって、前記回転軸は、軸方向に平行な平面部と、一端部から軸方向に見て第１の領域、第２の領域、および第３の領域で異なる軸径を持つ円柱面部と、前記第１の領域および前記第２の領域に連接する第１段部と、前記第２の領域および前記第３の領域に連接する第２段部と、が設けられ、前記円柱面部は、前記第２の領域および前記第３の領域より前記第１の領域の軸径が大きく、かつ、前記第３の領域より前記第２の領域の軸径が小さく、前記歯車は、軸方向に垂直な断面方向において、圧入前の前記中心孔が前記平面部と前記第２の領域の前記円柱面部とのなす断面形状と同等以下の寸法に設けられ、前記歯車の前記中心孔に、前記回転軸を前記一端部から挿入して、前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域の、それぞれの領域の少なくとも一部が圧入されることを特徴とする。

この構成によれば、歯車の中心孔には、第３の領域が圧入されているだけでなく、最大の軸径を持つ第１の領域が圧入されているので、歯車の抜け止め強度を第１の領域によって大きくして、歯車が回転軸から抜けにくくすることができる。

また、本発明の歯車と回転軸との固定方法において、前記回転軸は、前記中心孔の圧入前の寸法に対して、前記第１の領域の軸径が１０６％以下であり、前記第２の領域の軸径に対して、前記第１の領域の軸径が１０４％以上であることを特徴とする。

この構成によれば、ひずみによる歯車の変形が抑制できる。

本発明の歯車と回転軸との固定構造によれば、歯車は最大の軸径を持つ第１の領域に当接するので、抜け止め強度を大きくして、回転軸から抜けにくくすることができる。さらに、中間にある軸径の小さい第２の領域を広く取っても、歯車が傾いたり、フレ精度が低下することがない。したがって、歯車の抜け止め強度と歯車の傾きやフレ精度を両立できる。また、歯車の抜け止め強度と歯車の傾きやフレ精度を両立できる記録装置を提供することができる。

また、本発明の歯車と回転軸との固定方法によれば、歯車の中心孔には、回転軸の第３の領域が圧入されているだけでなく、最大の軸径を持つ第１の領域が圧入されているので、歯車の抜け止め強度を第１の領域によって大きくして、歯車が回転軸から抜けにくくすることができる。したがって、歯車の抜け止め強度と歯車の傾きやフレ精度を両立できるを実現できる。

本発明の第１実施形態の歯車と回転軸との固定構造を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の歯車と回転軸との固定構造を示す正面図である。 本発明の第１実施形態の歯車と回転軸との固定構造を示す左側面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図である。 歯車の形状を示す説明図であり、図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶ−Ｖ線で切断した断面図である。 回転軸の形状を示す説明図であり、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は正面図であり、図６（ｃ）は左側面図である。 図５の歯車に図６の回転軸を挿入し始めた状態の断面を示す説明図である。 比較例の固定構造を示す断面図である。 図８とは異なる比較例の固定構造を示す断面図である。 図９とは異なる比較例の固定構造を示す断面図である。 本発明の第２実施形態の記録装置を示す部分斜視図である。 従来のギア固定構造を示す説明図であり、図１２（ａ）は正面図であり、図１２（ｂ）は断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、分かりやすいように、図面は寸法を適宜変更している。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の歯車１と回転軸２との固定構造を示す斜視図である。図２は、本実施形態の歯車１と回転軸２との固定構造を示す正面図である。図３は、歯車１と回転軸２との固定構造を示す左側面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図である。図５は、歯車１の形状を示す説明図であり、図５（ａ）は正面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶ−Ｖ線で切断した断面図である。図６は、回転軸２の形状を示す説明図であり、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は正面図であり、図６（ｃ）は左側面図である。図７は、図５の歯車１に図６の回転軸２を挿入し始めた状態の断面を示す説明図である。

本実施形態の歯車１と回転軸２とは、図１〜図４に示すように、歯車１の中心孔１ａに回転軸２の一端部２ａ側が嵌合して固定されており、回転軸２の中心軸を回転中心とする回転動作が行われる回転機構に使用されるものである。

歯車１は、樹脂製であり、成形によって、図５に示す形状に加工されている。回転軸２を嵌合する前の成形状態での中心孔１ａは、軸方向（Ｚ１−Ｚ２方向）に貫通して、それに垂直な断面方向において図５（ｂ）に示す回転規制部１ｂを有する孔形状に設けられている。

回転軸２は、歯車１より剛性の高い金属製であり、図６に示す形状に加工されている。回転軸２は、図６に示すように、一端部２ａから軸方向に見て第１の領域２１ａ、第２の領域２１ｃ、および第３の領域２１ｅで異なる軸径を持つ円柱面部２１と、軸方向に平行な平面部２２とを有している。第１の領域２１ａと第２の領域２１ｃとは、第１段部２１ｂで連接されている。また、第２の領域２１ｃと第３の領域２１ｅとは、第２段部２１ｄで連接されている。円柱面部２１における第１の領域２１ａの軸径Ｄ２１ａ、第２の領域２１ｃの軸径Ｄ２１ｃ、および第３の領域２１ｅの軸径Ｄ２１ｅは、図６（ｃ）に示すように、以下の関係にある。すなわち、第２の領域２１ｃの軸径Ｄ２１ｃおよび第３の領域２１ｅの軸径Ｄ２１ｅより、第１の領域２１ａの軸径Ｄ２１ａが大きく、かつ、第３の領域２１ｅの軸径Ｄ２１ｅより第２の領域２１ｃの軸径Ｄ２１ｃが小さく形成されている。平面部２２は、例えば、円柱面部２１を回転対称に加工してからＹＺ平面に沿った一部分を切り出して形成された加工面である。なお、第１の領域２１ａ、第２の領域２１ｃ、および第３の領域２１ｅを分かりやすくするために、軸径の大きさが大きく異なるように図示しているが、それぞれの軸径の違いは数％程度である。

本実施形態の歯車１と回転軸２とは、以下の固定方法によって一体化されている。

図７に示すように、歯車１の端面１ｃ側の中心孔１ａに、回転軸２を一端部２ａから挿入していく。歯車１は、図５（ｂ）に示す圧入前の中心孔１ａが、図６の回転軸２の平面部２２と第２の領域２１ｃの円柱面部２１とのなす断面形状と同等の寸法に設けられている。回転軸２が歯車１より剛性が高いので、回転軸２は中心孔１ａを押し広げながら歯車１に圧入されることになる。そして、図４に示すように、回転軸２の一端部２ａが歯車１の他方の端面１ｄまで到達するまで挿入される。

この結果として、歯車１は、図４に示すように、中心孔１ａの側面１１の当接部１１ａが、円柱面部２１の第１の領域２１ａおよび第３の領域２１ｅならびに平面部２２に当接している。そして、中心孔１ａの側面１１の係合部１１ｂが、第１段部２１ｂと第２段部２１ｄとの間で第２の領域２１ｃに当接している。また、回転軸２の第１段部２１ｂおよび第２段部２１ｄが中心孔１ａの係合部１１ｂと係合している。なお、係合部１１ｂは、第２の領域２１ｃに当接せずに僅かに隙間を有している状態であってもよい。

回転軸２が圧入されたときに、歯車１の回転規制部１ｂは回転軸２の平面部２２に圧接された状態になる。これにより、歯車１と回転軸２とは回転方向に一体で回転するように規制される。

軸方向に対しては、円柱面部２１の第１の領域２１ａおよび第３の領域２１ｅと中心孔１ａの当接部１１ａとの当接、ならびに、第１段部２１ｂおよび第２段部２１ｄと中心孔１ａの係合部１１ｂとの係合によって、歯車１が回転軸２から抜けにくくなっている。

以下、図４と図８〜図１０とを参照して、本実施形態の歯車１と回転軸２との固定構造が、従来の固定構造から考えられる比較例に比べて顕著な効果をもたらすものであることを補足説明する。図８は、比較例の固定構造Ａを示す断面図である。図９は、図８と異なる比較例の固定構造Ｂを示す断面図である。図１０は、図９と異なる比較例の固定構造Ｃを示す断面図である。

図８に示す比較例の固定構造Ａは、背景技術で説明した特許文献１に記載のギア固定構造と同様に、回転軸Ａ２の圧入領域Ａ２３に溝Ａ２４を形成して、歯車Ａ１の係合部Ａ１１ｂが係合するように構成されたものである。回転軸Ａ２の圧入領域Ａ２３は圧入前の中心孔Ａ１ａの内径より大きな軸径を有し、歯車Ａ１の一方の端面側から他方の端面側に亘って中心孔Ａ１ａを押し広げながら圧入される。そのため、圧入領域Ａ２３に当接する領域のひずみが大きくなると、ひずみによる歯車Ａ１の変形が生じて、回転機構の性能を低下させてしまう。このひずみを抑制するには、回転軸Ａ２の圧入領域Ａ２３の軸径は、圧入前の中心孔Ａ１ａの内径に対して概ね１０３％以下にしなければならない。この軸径での圧入だけでは歯車Ａ１が回転軸Ａ２から抜けやすく、溝Ａ２４に係合部Ａ１１ｂが係合する効果が加わるように構成しているにもかかわらず、抜け止めの効果が不充分であった。

図９に示す比較例の固定構造Ｂは、回転軸Ｂ２の圧入領域Ｂ２３に軸径のより大きな圧入領域Ｂ２５を付加して、歯車Ｂ１の中心孔Ｂ１ａへの圧入を強めるように構成されたものである。圧入領域Ｂ２５の軸径は、圧入前の中心孔Ｂ１ａの内径に対して概ね１０６％に設定した。圧入領域Ｂ２５の軸径を大きくすることにより、圧入領域Ｂ２５と圧入領域Ｂ２３との段差に歯車Ｂ１の係合部Ｂ１１ｂが係合する効果も加わるように構成しているが、まだ抜け止めの効果が不充分であった。

図１０に示す比較例の固定構造Ｃは、回転軸Ｃ２の圧入領域Ｃ２３に軸径のさらに大きな圧入領域Ｃ２５を付加して、歯車Ｃ１の中心孔Ｃ１ａへの圧入をさらに強めるように構成されたものである。圧入領域Ｃ２５の軸径は、圧入前の中心孔Ｃ１ａの内径に対して概ね１０９％に設定した。圧入領域Ｃ２５の軸径を大きくすることにより、圧入領域Ｃ２３と圧入領域Ｃ２５との段差に歯車Ｃ１の係合部Ｃ１１ｂが係合する効果も加わるので、歯車Ｃ１の抜け止め強度を大幅に向上することができた。しかしながら、図９の固定構造Ｂに比べて圧入領域Ｃ２５に当接する領域のひずみが大きくなっているので、ひずみによる歯車Ｃ１の変形が生じて、回転機構の性能を低下させてしまうという問題が発生した。

図９および図１０に示す比較例を出発点として、この抜け止め強度とひずみとの両立を図るために、圧入領域Ｂ２３（Ｃ２３）と圧入領域Ｂ２５（Ｃ２５）の軸径と軸方向の寸法を最適化することを試みたが、これらの寸法だけではトレードオフの関係を解消することはできなかった。

本実施形態の歯車１と回転軸２との固定構造は、第１の領域２１ａ、第２の領域２１ｃ、および第３の領域２１ｅを有し、第１の領域２１ａが第２の領域２１ｃおよび第３の領域２１ｅより軸径が大きく、第３の領域２１ｅが第２の領域２１ｃより軸径が大きい。回転軸２の第１段部２１ｂと第２段部２１ｄとは、歯車１の中心孔１ａの係合部１１ｂと係合している。中心孔１ａの圧入前の寸法に対して、第１の領域２１ａの軸径Ｄ２１ａが１０６％、第２の領域２１ｃの軸径Ｄ２１ｃが１００％（第２の領域２１ｃの軸径と中心孔１ａの圧入前の寸法が等しい）、第３の領域２１ｅの軸径Ｄ２１ｅが１０３％、とすることにより、抜け止め強度とひずみとを両立した。すなわち、歯車１は、径方向に圧縮されるひずみを有し、第３の領域２１ｅに当接する領域のひずみが概ね３％であり、第１の領域２１ａに当接する領域のひずみが概ね６％であり、ひずみを小さくすることができたので、回転機構の性能劣化が抑えられた。また、歯車１を引き抜く抜去力は概ね１２０Ｎであり、充分な抜け止め強度が得られた。なお、図８に示す比較例の固定構造Ａでは回転軸Ａ２の圧入領域Ａ２３の軸径を圧入前の中心孔Ａ１ａの内径に対して概ね１０３％以下にしなければならなかったが、本実施形態の歯車１と回転軸２との固定構造では、第３の領域２１ｅの軸径Ｄ２１ｅが中心孔１ａの圧入前の寸法に対して１０４％以下であれば、歯車１のひずみを回転機構の性能劣化が抑えられる許容範囲内の大きさにすることができた。

この結果は、以下のように考察される。歯車１は圧入された回転軸２の第３の領域２１ｅに当接するだけでなく、最大の軸径を持つ第１の領域２１ａにも当接するので、歯車１の抜け止め強度を第１の領域２１ａによって大きくすることができる。回転軸２は、中心孔１ａの圧入前の寸法と等しい第２の領域２１ｃの軸径に対して、第１の領域２１ａの軸径を大きくすることができる。これにより、第１の領域２１ａと第２の領域２１ｃでの軸径の差が大きいため、第１段部２１ｂと係合する歯車１の係合部１１ｂの段差が大きく、軸方向へのギア抜けを確実に防ぐことができる。

さらに、回転軸２の第３の領域２１ｅおよび第１の領域２１ａが安定した圧入状態になっているので、中間にある軸径の小さい第２の領域２１ｃを広く取っても、歯車１が傾いたり、フレ精度が低下することがない。さらに、第２の領域２１ｃは圧入状態ではないため、回転軸２の第３の領域２１ｅおよび第１の領域２１ａが圧入されて生じているひずみが緩和される効果を有するものと考えられる。

なお、上記の範囲は、中心孔１ａの圧入前の寸法に対して、第２の領域２１ｃを略同一の寸法としている。歯車１は、図５（ｂ）に示す圧入前の中心孔１ａが、図６の回転軸２の平面部２２と第２の領域２１ｃの円柱面部２１とのなす断面形状と同等以下の寸法に設けられていればよい。なお、中心孔１ａの圧入前の寸法に対して第２の領域２１ｃの軸径Ｄ２１ｃが大きいと圧入状態となって、第１の領域２１ａに当接する領域のひずみが緩和されなくなるため、第１の領域２１ａの軸径Ｄ２１ａをあまり大きくできなくなる。抜け止め強度とひずみとの両立が得られる範囲は、中心孔１ａの圧入前の寸法に対して、第１の領域２１ａの軸径Ｄ２１ａが１０６％以下であり、第２の領域２１ｃの軸径Ｄ２１ｃに対して、第１の領域２１ａの軸径Ｄ２１ａが１０４％ないし１０６％である。このとき、歯車１は、回転軸２の第１の領域２１ａおよび第３の領域２１ｅに当接する領域で径方向に圧縮されるひずみを有し、第３の領域２１ｅに当接する領域のひずみが４％以下であり、第１の領域２１ａに当接する領域のひずみが６％以下である。

なお、本実施形態の歯車１は、端面１ｃ側から他方の端面１ｄ側まで、中心孔１ａが同じ断面形状を有し、他方の端面１ｄ側から回転軸２を挿入しても同一の圧入状態が得られる。すなわち、回転軸２を固定する際の歯車１には方向性がない。したがって、歯車１の方向を気にすることなく固定できるため作業性が良い。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

本実施形態の歯車１と回転軸２との固定構造は、中心孔１ａが設けられている樹脂製の歯車１と、中心孔１ａに係合する回転軸２と、を備える。回転軸２は、歯車１より剛性の高い材料からなり、軸方向に平行な平面部２２と、一端部２ａから軸方向に見て第１の領域２１ａ、第２の領域２１ｃ、および第３の領域２１ｅで異なる軸径を持つ円柱面部２１と、第１の領域２１ａおよび第２の領域２１ｃに連接する第１段部２１ｂと、第２の領域２１ｃおよび第３の領域２１ｅに連接する第２段部２１ｄと、を有している。そして、円柱面部２１は、第２の領域２１ｃおよび第３の領域２１ｅより第１の領域２１ａの軸径が大きく、かつ、第３の領域２１ｅより第２の領域２１ｃの軸径が小さく設けられている。また、歯車１は、中心孔１ａの側面１１が、少なくとも円柱面部２１の第１の領域２１ａおよび第３の領域２１ｅならびに平面部２２に当接する当接部１１ａと、第１の領域２１ａおよび第３の領域２１ｅの軸径より小さい内径を有し第１段部２１ｂと係合する係合部１１ｂと、を備えている。

この構成によれば、歯車１は第３の領域２１ｅに当接するだけでなく、最大の軸径を持つ第１の領域２１ａにも当接するので、歯車１の抜け止め強度を第１の領域２１ａによって大きくして、回転軸２から抜けにくくすることができる。さらに、中間にある軸径の小さい第２の領域２１ｃを広く取っても、歯車１が傾いたり、フレ精度が低下することがない。

また、本実施形態の歯車１と回転軸２との固定構造において、回転軸２は、第２の領域２１ｃの軸径に対して、第１の領域２１ａの軸径が１０４％ないし１０６％である。

この構成によれば、第１の領域２１ａと第２の領域２１ｃでの軸径の差が大きいため、第１段部２１ｂと係合する歯車１の係合部１１ｂの段差が大きく、軸方向へのギア抜けを確実に防ぐことができる。

また、歯車１は、回転軸２の第１の領域２１ａおよび第３の領域２１ｅに当接する領域で径方向に圧縮されるひずみを有し、第３の領域２１ｅに当接する領域のひずみが４％以下であり、第１の領域２１ａに当接する領域のひずみが６％以下である。

この構成によれば、ひずみによる歯車１の変形が抑制できる。

また、本実施形態の歯車１と回転軸２との固定方法は、樹脂製の歯車１の中心孔１ａに該歯車１より剛性の高い回転軸２を圧入して取り付ける歯車１と回転軸２との固定方法であって、回転軸２は、軸方向に平行な平面部２２と、一端部２ａから軸方向に見て第１の領域２１ａ、第２の領域２１ｃ、および第３の領域２１ｅで異なる軸径を持つ円柱面部２１と、第１の領域２１ａおよび第２の領域２１ｃに連接する第１段部２１ｂと、第２の領域２１ｃおよび第３の領域２１ｅに連接する第２段部２１ｄと、が設けられている。そして、円柱面部２１は、第２の領域２１ｃおよび第３の領域２１ｅより第１の領域２１ａの軸径が大きく、かつ、第３の領域２１ｅより第２の領域２１ｃの軸径が小さく設けられている。さらに、歯車１は、軸方向に垂直な断面方向において、圧入前の中心孔１ａが平面部２２と第２の領域２１ｃの円柱面部２１とのなす断面形状と同等以下の寸法に設けられ、歯車１の中心孔１ａに、回転軸２を一端部２ａから挿入して、第１の領域２１ａ、第２の領域２１ｃ、および第３の領域２１ｅの、それぞれの領域の少なくとも一部が圧入される。

この構成によれば、歯車１の中心孔１ａには、第３の領域２１ｅが圧入されているだけでなく、最大の軸径を持つ第１の領域２１ａが圧入されているので、歯車１の抜け止め強度を第１の領域２１ａによって大きくして、歯車１が回転軸２から抜けにくくすることができる。

また、本実施形態の歯車１と回転軸２との固定方法において、回転軸２は、中心孔１ａの圧入前の寸法に対して、第１の領域２１ａの軸径が１０６％以下であり、第２の領域２１ｃの軸径に対して、第１の領域２１ａの軸径が１０４％以上である。

この構成によれば、ひずみによる歯車１の変形が抑制できる。

［第２実施形態］
図１１は、本発明の第２実施形態の記録装置１００を示す部分斜視図である。なお、図１１では、本発明の構成に関する部分以外を省略している。

本実施形態の記録装置１００は、図１１に示すように、用紙８０を送る用紙搬送駆動部３０と、用紙搬送駆動部３０により送られてきた用紙８０に記録を行なう記録手段４０と、を備えている。用紙搬送駆動部３０は、図示しない制御部によって制御されているステッピングモータ３３と、用紙８０に接触可能に配置されている紙送りローラ３８と、ステッピングモータ３３から紙送りローラ３８に動力を伝達する回転機構とを有している。記録手段４０は、図示しない制御部によって制御されている印字ヘッド４６を有し、印刷によって用紙８０に記録を行なう。なお、記録手段４０は、本実施形態に限定されるものでなく、例えば、用紙８０に穴を開けて穴の有り無しの配列でデータを記録するものや、他の記録方法のものであってもよい。

本実施形態において、用紙搬送駆動部３０に用いる回転機構は、第１実施形態の歯車１と回転軸２との固定構造を備え、ステッピングモータ３３によって回転制御可能となっている。第１実施形態の歯車１と回転軸２との固定構造を備えることにより、歯車１と回転軸２との固定の際のひずみを小さくすることができ、回転機構の性能劣化が抑えられているとともに、歯車１と回転軸２との固定における充分な抜け止め強度が得られている。このため、記録装置１００に衝撃が加わって歯車１が回転軸２から抜ける方向に力が作用しても、歯車１が脱落したり、緩んだりすることがない。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

本実施形態の記録装置１００は、用紙８０を送る用紙搬送駆動部３０と、用紙搬送駆動部３０により送られてきた用紙８０に記録を行なう記録手段４０と、を備える。そして、用紙搬送駆動部３０は、回転制御可能な歯車１および回転軸２を有し、第１実施形態の歯車１と回転軸２との固定構造を備えている。

この構成によれば、歯車１が抜けにくく、紙送り精度が良い記録装置１００を実現することができる。

以上のように、本発明の第１実施形態の歯車１と回転軸２との固定構造および固定方法と第２実施形態の記録装置１００とを具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらも本発明の技術的範囲に属する。

（１）本実施形態において、回転軸２は歯車１より剛性の高い金属製であるが、金属以外の剛性の高い材料に変更してもよい。

（２）本実施形態において、回転軸２の第１段部２１ｂおよび第２段部２１ｄは円錐面の一部となる形状として図示しているが、これに限定されるものではない。例えば、球面の一部となる形状や、凹曲面形状であってもよい。また、軸方向に垂直な円環の一部となる形状であってもよい。

（３）本実施形態において、歯車１の回転規制部１ｂと回転軸２の平面部２２とが一箇所に配置されていたが、複数個所に配置されていてもよい。例えば、中心軸から対称位置の２箇所に配置することができる。

１ 歯車
１ａ 中心孔
１ｂ 回転規制部
１ｃ 端面
１ｄ 端面
２ 回転軸
２ａ 一端部
１１ 側面
１１ａ 当接部
１１ｂ 係合部
２１ 円柱面部
２１ａ 第１の領域
２１ｂ 第１段部
２１ｃ 第２の領域
２１ｄ 第２段部
２１ｅ 第３の領域
２２ 平面部
３０ 用紙搬送駆動部
３３ ステッピングモータ
３８ 紙送りローラ
４０ 記録手段
４６ 印字ヘッド
８０ 用紙
１００ 記録装置
Ａ１ 歯車
Ａ１ａ 中心孔
Ａ２ 回転軸
Ａ１１ｂ 係合部
Ａ２３ 圧入領域
Ａ２４ 溝
Ｂ１ 歯車
Ｂ１ａ 中心孔
Ｂ２ 回転軸
Ｂ１１ｂ 係合部
Ｂ２３ 圧入領域
Ｂ２５ 圧入領域
Ｃ１ 歯車
Ｃ１ａ 中心孔
Ｃ２ 回転軸
Ｃ１１ｂ 係合部
Ｃ２３ 圧入領域
Ｃ２５ 圧入領域
Ｄ２１ａ 軸径
Ｄ２１ｃ 軸径
Ｄ２１ｅ 軸径

Claims (6)

1. 中心孔が設けられている樹脂製の歯車と、前記中心孔に係合する回転軸と、を備え、
   前記回転軸は、前記歯車より剛性の高い材料からなり、軸方向に平行な平面部と、一端部から軸方向に見て第１の領域、第２の領域、および第３の領域で異なる軸径を持つ円柱面部と、前記第１の領域および前記第２の領域に連接する第１段部と、前記第２の領域および前記第３の領域に連接する第２段部と、を有し、
   前記円柱面部は、前記第２の領域および前記第３の領域より前記第１の領域の軸径が大きく、かつ、前記第３の領域より前記第２の領域の軸径が小さく、
   前記歯車は、前記中心孔の側面が、少なくとも前記円柱面部の前記第１の領域および前記第３の領域ならびに前記平面部に当接する当接部と、前記第１の領域および前記第３の領域の軸径より小さい内径を有し前記第１段部と係合する係合部と、を備えていることを特徴とする歯車と回転軸との固定構造。
2. 前記回転軸は、前記第２の領域の軸径に対して、前記第１の領域の軸径が１０４％ないし１０６％であることを特徴とする請求項１に記載の歯車と回転軸との固定構造。
3. 前記歯車は、前記回転軸の前記第１の領域および前記第３の領域に当接する領域で径方向に圧縮されるひずみを有し、前記第３の領域に当接する領域の前記ひずみが４％以下であり、前記第１の領域に当接する領域の前記ひずみが６％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の歯車と回転軸との固定構造。
4. 用紙を送る用紙搬送駆動部と、該用紙搬送駆動部により送られてきた用紙に記録を行なう記録手段と、を備え、
   前記用紙搬送駆動部は、回転制御可能な歯車および回転軸を有し、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の歯車と回転軸との固定構造を備えている、ことを特徴とする記録装置。
5. 樹脂製の歯車の中心孔に該歯車より剛性の高い回転軸を圧入して取り付ける歯車と回転軸との固定方法であって、
   前記回転軸は、軸方向に平行な平面部と、一端部から軸方向に見て第１の領域、第２の領域、および第３の領域で異なる軸径を持つ円柱面部と、前記第１の領域および前記第２の領域に連接する第１段部と、前記第２の領域および前記第３の領域に連接する第２段部と、が設けられ、
   前記円柱面部は、前記第２の領域および前記第３の領域より前記第１の領域の軸径が大きく、かつ、前記第３の領域より前記第２の領域の軸径が小さく、
   前記歯車は、軸方向に垂直な断面方向において、圧入前の前記中心孔が前記平面部と前記第２の領域の前記円柱面部とのなす断面形状と同等以下の寸法に設けられ、
   前記歯車の前記中心孔に、前記回転軸を前記一端部から挿入して、前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域の、それぞれの領域の少なくとも一部が圧入されることを特徴とする歯車と回転軸との固定方法。
6. 前記回転軸は、前記中心孔の圧入前の寸法に対して、前記第１の領域の軸径が１０６％以下であり、
   前記第２の領域の軸径に対して、前記第１の領域の軸径が１０４％以上であることを特徴とする請求項５に記載の歯車と回転軸との固定方法。