JP3698943B2

JP3698943B2 - 磁性粒子式伝達装置

Info

Publication number: JP3698943B2
Application number: JP2000028515A
Authority: JP
Inventors: 良治小林
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2000-02-07
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2020-02-07
Also published as: JP2001221261A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一対の連結主体間の伝達トルクの限界を、磁性粒子式による結合力によって定めるようにした磁性粒子式の伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来から使用されている磁性粒子式の伝達装置を示す一部断面の側面図である。図において、２１は磁性材よりなる第１の連結主体であるドライブメンバ、２２はこのドライブメンバ２１の内側に同心的に配置された永久磁石、２３，２４は同じく同心的に上記永久磁石２２の両側に配置された磁性材からなる磁性プレートで、上記永久磁石２２と磁性プレート２３，２４によって第２の連結主体を形成している。
２５は上記ドライブメンバ２１と磁性プレート２３，２４の間に充填された磁性粒子、２６は上記永久磁石２２、磁性プレート２３，２４の内周に固着されたシャフト、２７，２８はそれぞれ上記ドライブメンバ２１の両側に固着され、上記シャフト２６と摺動回転可能に配置された係合ブラケット及び支持ブラケットである。
【０００３】
なお、２８ａは支持ブラケット２８の筒部であり、上記ドライブメンバ２１の外周に圧入されている。２９はシャフト２６の内径に挿入され、ロールピン３０により一体化された回転軸、３１はこの回転軸２９とは回転可能に支持され、上記係合ブラケット２７の係合部２７ａと噛み合わされる凸部３１ａを有するゴムローラ、３２はゴムローラ３１の位置決めを行う止め輪である。
【０００４】
次に動作について説明する。永久磁石２２による磁束Φが図中破線で示す磁路に発生し、磁化された磁性粒子２５を介して、ドライブメンバ２１と磁性プレート２３，２４とが連結されている。
ここで、回転軸２９が回転していると、シャフト２６、磁性プレート２３，２４、磁性粒子２５、ドライブメンバ２１、係合ブラケット２７の係合部２７ａを介して、ゴムローラ３１の凸部３１ａを通して、ゴムローラ３１にトルクが伝達される。
この時、ゴムローラ３１側の負荷で規定値以上のトルクがかかると、磁性粒子２５とドライブメンバ２１、あるいは磁性プレート２３，２４がスリップして、伝達トルクを一定値に制限する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の磁性粒子式伝達装置は以上のように構成されているが、下記のような問題があった。
すなわち、従来の磁性粒子式伝達装置は、一般的には、乾式複写機のコピー用紙の送り部分に使用され、かつ複数の用紙が送られないような重送防止用に使用されており、その大きさは２種類に分けられていて、外径φ１８とφ２２となる。これは、コピースピードが早くなればなるほど、外径φ２２が使用され、仕様（コピースピード）によって区別されている。
【０００６】
上記外径寸法φ１８，２２は、必要と同時にコピー用紙の送りの案内ともなっており、外周は温度が低く、凹凸が無いことが求められている。その中で如何に安定した性能が得られ、かつ安価で生産できるかが課題となる。安価に生産出来る手段のひとつとして、部品を共通化することは大きな課題である。
【０００７】
このような中で、図６に示した従来の磁性粒子式伝達装置は、外径φ１８品の一般的な構造を示しているが、係合ブラケット２７の係合部２７ａは、複写機メーカのゴムローラ３１によって異なるため、統一できない部品である。
一方、支持ブラケット２８については、ドライブメンバ２１の外周を覆うために、筒部２８ａが設けられているが、この筒部２８ａには下記のような問題があった。
即ち、ドライブメンバ２１と磁性プレート２３，２４の間のトルク伝達部は、半径が大きいほど効率の良い設計ができるので、最大限大きくしている。
【０００８】
そのため、支持ブラケット２８の筒部２８ａの肉厚Ａは通常０．５ｍｍ前後とすることが多い。したがって、外径φ２２として部品の標準化を考えれば、上記筒部２８ａの肉厚を２．５ｍｍとする必要がある。このようにすると、この部分だけ肉厚があるため、成形時にヒケなどが発生して表面に凹凸ができ、問題となることがあった。さらにこの厚みのために、発生したスリップ熱の放散が悪くなり、動作面の寿命が短くなり、伝達装置として機能に不具合が発生したり、表面の温度も高くなり、コピー用紙が変色したりすることがあった。
【０００９】
さらに温度が高いため、シャフト２６と係合ブラケット２７、支持ブラケット２８の摺動部の摩耗が多くなり、この摩耗紛が動作面に侵入して性能が悪くなることがあった。
さらには、肉厚が厚い分だけ材料費も高くなり、製品価格が高くなるという問題点もあった。
【００１０】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、部品の標準化ができるとともに、伝達装置の外周温度を低くするようにして、寿命向上を図ることができる磁性粒子式伝達装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る磁性粒子式伝達装置は、環状のドライブメンバを有する第１の連結主体と、この第１の連結主体の内周に空隙を介して設けられ、磁石を有する第２の連結主体と、空隙に充填された磁性粒子と、第２の連結主体の内周部に固定されたシャフトと、このシャフトを回転自在に軸承するとともに、第１の連結主体を保持する係合ブラケットと支持ブラケットを備えた磁性粒子式伝達装置であって、係合ブラケット、支持ブラケットのいずれかに、第１の連結主体の外周を空間を介して覆うようにした外周部を設けるとともに、この外周部に軸方向のリブを設けたものである。
【００１２】
この発明の請求項２に係る磁性粒子式伝達装置は、リブ間に設けられた空間と外部とを通ずる穴を設けたものである。
【００１３】
この発明の請求項３に係る磁性粒子式伝達装置は、外周部が設けられていない方のブラケットの外径寸法が、第１の連結主体の外径寸法と同等に設定されたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施形態による略外径φ２２を有する磁性粒子式の伝達装置を示す一部断面側面図であり、図において、１は磁性材よりなる第１の連結主体である環状のドライブメンバ、２はこのドライブメンバ１の内側に同心的に配置された永久磁石、３，４は同じく同心的に上記永久磁石２の両側に配置された磁性材からなる磁性プレートで、前記永久磁石２と磁性プレート３，４によって第２の連結主体を形成している。
【００１５】
５は上記ドライブメンバ１と磁性プレート３，４の間に充填された磁性粒子、６は上記永久磁石２、磁性プレート３，４の内周に固着されたシャフト、７はシャフト６の内径に挿入され、ロールピン８により一体化された回転軸、９はこの回転軸７とは回転可能に支持され、係合ブラケット１１の係合部１１ｄと噛み合わされる凸部９ａを有するゴムローラ、１０はゴムローラ９の位置決めを行う止め輪である。
【００１６】
１１は係合ブラケット、１１ａはこの係合ブラケット１１に設けられたドライブメンバ１の外周を覆う筒部、１１ｂはその筒部１１ａと外周部１１ｃの間に設けられた空間部、１１ｄは客先手配品であるゴムローラ９と噛み合わされる係合部である。１２は支持ブラケットであり、上記ドライブメンバ１の側面に設けられ、外径がドライブメンバ１と略同一、もしくはφ１８程度に製作されている。なお、図１においては、支持ブラケット１２の外径は、ドライブメンバ１と略同一に記載されている。
【００１７】
以上のように構成されたこの発明の実施形態による磁性粒子式伝達装置によれば、永久磁石２により磁化された磁性粒子５を介して、ドライブメンバ１と磁性プレート３，４とが連結されている。
ここで回転軸７が回転していると、シャフト６、磁性プレート３，４、磁性粒子５、ドライブメンバ１、係合ブラケット１１を介してトルクがゴムローラ９に伝達される。
【００１８】
このような構造、動作においては、下記のような効果が得られるものである。
まず、外径φ１８をベースとして、φ２２用は係合ブラケット１１の外周部分の成形の厚みが厚くなった分を、筒部１１ａ、外周部１１ｃ、空間部１１ｂと３つに分けることが可能になる。このことはまず、成形時の肉厚を略一定にできるので、成型時の湯の流れ及び硬化が均一になるため、肉厚が部分的に薄くなるヒケなどが発生しにくくなり、外周部１１ｃの寸法が出やすくなり、コピー用紙の送り案内が確実になるものである。
【００１９】
さらに、空間部１１ｂができたので、スリップ熱も外周部まで伝わりにくくなり、火傷及びコピー用紙の変色もなくなるものである。さらには、肉厚削減で材料費も安くなり、生産価値が増大するものである。
さらに大きな効果は、係合ブラケット１１側に筒部１１ａなどを設けたことである。
【００２０】
すなわち、係合部１１ｄは顧客のゴムローラ９によって取付が変化するので、顧客によって、新しく作り直す必要がある。しかし、外径φ１８品をベースとして、φ２２を製作するには、外周が大きくなるが、この係合ブラケット１１側で対応すれば、支持ブラケット１２は何ら変更する必要がなく、外径が変化しても統一ができるものである。このように構成することにより、標準化が容易にでき、更に安価に製作できるものである。
【００２１】
以上のようにこの発明においては、ドライブメンバ１の外周に設けられる筒部を２重として、その間は空間とすることにより、スリップ熱が外部に伝わりにくくなると同時に、その熱も放散し易くなるものである。同時にその筒部は係合ブラケット１１側に設けて、外径の大小に関わらず係合ブラケット１１だけ新規に製作することにより、他は共用化して標準化できるものである。
【００２２】
なお、上記構成においては、係合ブラケット１１側に筒部１１ａ，空間部１１ｂ，外周部１１ｃを設けた例を示したが、支持ブラケット１２側に筒部等を設けてもよい。
【００２３】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による磁性粒子式伝達装置を示す一部断面の側面図、図３は同じく係合ブラケット、ドライブメンバ部分のみを示す正面図である。図において、係合ブラケット１１には、実施の形態１の場合と同じように、筒部１１ａ、外周部１１ｃ、空間部１１ｂ、係合部１１ｄを設けているが、さらに通風穴１１ｅを全周に設け、上記空間部１１ｂと連通するように左右に設けたものである。
【００２４】
このように構成することにより、実施の形態１で述べた効果のうえに、さらに通風穴１１ｅを設けているので、回転による冷却風も発生して、この通風穴１１ｅを抜けるようになり、冷却効果が更に大きくなるものである。
これは、スリップ仕事が大きくできると同時に、パウダの熱による酸化度合いも少なくなり、寿命向上となるものである。
【００２５】
さらには、係合ブラケット１１、支持ブラケット１２とシャフト６との摺動摩耗も少なくなり、耐久性が向上するものである。更に、摺動時に発生する摩耗粉が、磁性粒子５に侵入することも少なくなり、これによって、伝達トルクが安定する効果がある。
【００２６】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による磁性粒子式伝達装置を示す一部断面の側面図、図５は同じく供給ブラケット、ドライブメンバ部分のみを示す正面図である。図において、１３は係合ブラケット、１３ａは外周部、１３ｂは全周数カ所に設けられた軸方向のリブであり、このリブ１３ｂ間は空間１３ｃとなっている。１３ｄはゴムローラ９との係合部、１３ｅは通風穴である。
【００２７】
本実施形態によれば、回転によって起こった風は、ドライブメンバ１自体を直接冷却するので、更に熱冷却が促進され、その効果は絶大なものとなる。
なお、これまでの説明では、外径φ１８とφ２２について説明したが、この外径近辺では上記説明した効果があることは言うまでもない。
なお、外径φ１８としては、略φ１７〜１９、φ２２としては、略２１〜２３程度が、実用的に使用できる範囲である。
【００２８】
以上のように、本発明の磁性粒子式伝達装置によれば、略外径φ１８をベースにして、外径φ２２を製作するときは、係合ブラケット１３のみを変更することにより、部品の標準化が大幅に行えるとともに、外周部１３ａ、空間部１３ｃ、リブ１３ｂ、通風穴１３ｅなどを設けることにより、冷却効果は絶大なものとなり、寿命を大幅に向上させるとともに、信頼性も向上させながら、安価に製作できるものとなる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る磁性粒子式伝達装置によれば、環状のドライブメンバを有する第１の連結主体と、この第１の連結主体の内周に空隙を介して設けられ、磁石を有する第２の連結主体と、空隙に充填された磁性粒子と、第２の連結主体の内周部に固定されたシャフトと、このシャフトを回転自在に軸承するとともに、第１の連結主体を保持する係合ブラケットと支持ブラケットを備えたものであって、係合ブラケット、支持ブラケットのいずれかに、第１の連結主体の外周を空間を介して覆うようにした外周部を設けるとともに、この外周部に軸方向のリブを設けたので、回転によって起こった風はドライブメンバ自体を直接冷却し、熱冷却を更に促進させることができる。
【００３０】
この発明の請求項２に係る磁性粒子式伝達装置によれば、リブ間に設けられた空間と外部とを通ずる穴を設けたので、回転による冷却風も発生して、冷却効果を更に大きくすることができる。
【００３１】
この発明の請求項３に係る磁性粒子式伝達装置によれば、外周部が設けられていない方のブラケットの外径寸法が、第１の連結主体の外径寸法と同等に設定されているので、標準化が容易にでき、安価に製作できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による磁性粒子式伝達装置を示す一部断面の側面図である。
【図２】この発明の実施の形態２による磁性粒子式伝達装置を示す一部断面の側面図である。
【図３】この発明の実施の形態２による磁性粒子式伝達装置を示す正面図である。
【図４】この発明の実施の形態３による磁性粒子式伝達装置を示す一部断面の側面図である。
【図５】この発明の実施の形態３による磁性粒子式伝達装置を示す正面図である。
【図６】従来の磁性粒子式伝達装置を示すもので、一部を断面して示した側面図である。
【符号の説明】
１ドライブメンバ、２磁石、５磁性粒子、６シャフト、
１１，１３係合ブラケット、１１ａ筒部、１１ｃ，１３ａ外周部、
１１ｅ，１３ｅ穴、１２支持ブラケット、１３ｂリブ、１３ｃ空間。

Claims

環状のドライブメンバを有する第１の連結主体と、この第１の連結主体の内周に空隙を介して設けられ、磁石を有する第２の連結主体と、上記空隙に充填された磁性粒子と、上記第２の連結主体の内周部に固定されたシャフトと、このシャフトを回転自在に軸承するとともに、上記第１の連結主体を保持する係合ブラケットと支持ブラケットを備えた磁性粒子式伝達装置において、上記係合ブラケット、支持ブラケットのいずれかに、上記第１の連結主体の外周を空間を介して覆うようにした外周部を設けるとともに、この外周部に軸方向のリブを設けたことを特徴とする磁性粒子式伝達装置。
リブ間に設けられた空間と外部とを通ずる穴を設けたことを特徴とする請求項１記載の磁性粒子式伝達装置。
外周部が設けられていない方のブラケットの外径寸法が、第１の連結主体の外径寸法と同等に設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の磁性粒子式伝達装置。