JP3766179B2 - フライホイール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動系、回転駆動系あるいは被回転駆動系、例えばプリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置の給紙装置等において用いられる回転軸に取り付けて、回転時の振動を減衰させるフライホイールに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来のこの種の振動減衰（ダンピング）の手段としては、例えば特開昭６３−１０３６９９号公報に開示のように、ステッピングモータの軸を乾性摩擦負荷部材と粘性摩擦負荷部材とで挟み込むことにより、ステッピングモータ軸の始動、停止における振動を減衰させるものがある。この技術では、粘性負荷部材の粘度成分が乾性負荷部材に影響を及ぼす危険があり、経時的に振動減衰能力が劣化するという問題がある。
【０００３】
また従来から、モータ出力軸その他の回転駆動伝達系（ギア、ベルトなど）にフライホイールを取り付けて慣性力を増し、振動の低減を図っていた。しかしながら従来の技術では、一定速度における振動（共振）の防止、または始動、停止時における衝撃の吸収はできるものの、回転駆動系の立ち上がりスルーアップ時や速度可変領域の大きなものについては、振動（共振）点が必ずしも防止減衰できないという問題がある。また図１に示す従来のフライホイール２０のように、ゴム（弾性材）からなる層２１を設け、この弾性層２１により特定振動域のダンピングを行うものも知られていた。
【０００４】
しかしながらこの構造では、広範囲速度域に対応し、振動速度ムラ、位置精度の向上は困難であった。即ち従来のフライホイールでは、広範囲速度駆動系において駆動伝達系、駆動源の慣性をアップさせることにより振動（共振）を除去、減衰させることは難しかった。そこで本発明では回転駆動系立上がり時、立下がり時、広範囲速度駆動系におけるダンピングが可能なフライホイールを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のフライホイールのうち請求項１に係るものは、上記目的を達成するために、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置において回転軸に取り付けて回転時の振動を減衰させるフライホイールであって、中空回転体形状を有し、該中空内部に液体を注入しかつ粒体を混入してなり、該粒体に粒子径がちがうものを組合せて用いてなることを特徴とする。
【０００６】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、高速回転した際に上記液体が密着する側となる上記中空内部の内壁面に凹凸を不等間隔で設けたことを特徴とする。
【０００７】
同請求項３に係る電子写真装置は、上記目的を達成するために、請求項１または２に記載のフライホイールを用いてなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図２は本発明に係るフライホイールの一実施形態を示す破断斜視図である。図示のフライホイール１は、中空円板状の形状、構造を有し、中空部２内に液体３を注入して構成したものである。この中空部２内の液体３は、回転軸その他の回転駆動系に装着すると、重力により下部（鉛直方向）に溜まった状態になっている。
【０００９】
そして低速回転時には、図３に示すように、遠心力（あるいは遠心力及び液体３と中空部２内面の摩擦力）によって液体３を回転方向（図中の矢印方向）へ移動させようとする力Ｆが生じるが、遠心力よりも液体３に掛かる重力Ｗの方が勝っている状態では、液体３は溜まった状態のままで、その内部に流れが発生し、この液体の流れがフライホイール１の低速回転時に生じ得る振動や速度ムラを減衰させる。
【００１０】
フライホイール１が高速回転すると、図４に示すように、強い遠心力によって液体３は中空部２の内壁面に環状に密着し、これによって慣性が増し、安定した回転性能が得られ、振動や駆動体系からの速度ムラによる速度ノイズ成分の影響が少なくなる。
【００１１】
図５は本発明に係るフライホイールの他の実施形態を示す破断斜視図である。本実施形態のフライホイール１は、中空部２内に液体３とともに粒状物体４を混入したもので、より振動や速度ムラ成分の減衰、除去が可能となる。液体３の粘性や粒状物体４の粒子径のちがうものを、配合比や量を変えて組み合わせれば様々な駆動系に適応させることができる。
【００１２】
図６は本発明に係るフライホイールのさらに他の実施形態を示す破断斜視図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。本実施形態のフライホイール１は、中空部２の内壁面に凹凸５を設けることにより、振動、速度変動を減衰効果を大きくしたものである。凹凸５のピッチは等間隔よりも不等間隔としたほうがよい。
【００１３】
図７は図６の実施形態の変形例を示す断面図である。本実施形態のフライホイール１の。凹凸５ａは、図６の例の凹凸５の凸部が幅狭のものであるのに対し、凸部の幅を広くして、凹部を溝状にしたものである。
【００１４】
なお上述のような中空部を有するフライホイールを樹脂で作り、中空部内に密度の高い液体を注入することで、材質を金属としなくても大きな慣性を得られ、コスト的にも安価にできる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係るフライホイールは、以上説明してきたように、内部に液体を注入した中空回転体形状を有するので、広い速度変動領域あるいは変動範囲において使用される駆動系の振動（共振）、振動源（駆動物）からの振動、駆動伝達系（ギア、ベルトなど）による速度変動、振動（共振）を除去、減衰させることができるという効果がある。中空部内に入れた液体によって材質を金属としなくても大きな慣性力を得られ、ホイール自体には軽量なものが用いることができるのでるので、駆動源（モータなど）を小型化でき、また樹脂などの成形し易くコストの安価な材料を使用することができるので、装着する回転駆動系についても低コスト化が図れるという効果がある。
【００１６】
請求項２に係るフライホイールは、以上説明してきたように、中空部内に液体と粒体を混入することで、中空部の内壁と粒体の摩擦力を大きくすることができ、上記共通の効果に加え、より振動、速度変動の除去、減衰に対し有効となるという効果がある。
【００１７】
請求項３に係るフライホイールは、以上説明してきたように、液体を注入する中空部の内壁面に凹凸を設けたので、液体や粒体と中空の内壁とで摩擦を大きく発生させ得るので、上記共通の効果に加え、より大きな振動や速度変動に対し有効となり、また凹凸のピッチや大きさにより振動、変動成分の幅広い対応が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のフライホイールの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るフライホイールの一実施形態を示す破断斜視図である。
【図３】図２のフライホイールの低速回転時の断面図である。
【図４】図２のフライホイールの高速回転時の断面図である。
【図５】本発明に係るフライホイールの他の実施形態を示す破断斜視図である。
【図６】本発明に係るフライホイールのさらに他の実施形態を示す破断斜視図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。
【図７】図６の実施形態の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ フライホイール
２ 中空部
３ 液体
４ 粒状物体
５、５ａ 凹凸
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動系、回転駆動系あるいは被回転駆動系、例えばプリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置の給紙装置等において用いられる回転軸に取り付けて、回転時の振動を減衰させるフライホイールに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来のこの種の振動減衰（ダンピング）の手段としては、例えば特開昭６３−１０３６９９号公報に開示のように、ステッピングモータの軸を乾性摩擦負荷部材と粘性摩擦負荷部材とで挟み込むことにより、ステッピングモータ軸の始動、停止における振動を減衰させるものがある。この技術では、粘性負荷部材の粘度成分が乾性負荷部材に影響を及ぼす危険があり、経時的に振動減衰能力が劣化するという問題がある。
【０００３】
また従来から、モータ出力軸その他の回転駆動伝達系（ギア、ベルトなど）にフライホイールを取り付けて慣性力を増し、振動の低減を図っていた。しかしながら従来の技術では、一定速度における振動（共振）の防止、または始動、停止時における衝撃の吸収はできるものの、回転駆動系の立ち上がりスルーアップ時や速度可変領域の大きなものについては、振動（共振）点が必ずしも防止減衰できないという問題がある。また図１に示す従来のフライホイール２０のように、ゴム（弾性材）からなる層２１を設け、この弾性層２１により特定振動域のダンピングを行うものも知られていた。
【０００４】
しかしながらこの構造では、広範囲速度域に対応し、振動速度ムラ、位置精度の向上は困難であった。即ち従来のフライホイールでは、広範囲速度駆動系において駆動伝達系、駆動源の慣性をアップさせることにより振動（共振）を除去、減衰させることは難しかった。そこで本発明では回転駆動系立上がり時、立下がり時、広範囲速度駆動系におけるダンピングが可能なフライホイールを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のフライホイールのうち請求項１に係るものは、上記目的を達成するために、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置において回転軸に取り付けて回転時の振動を減衰させるフライホイールであって、中空回転体形状を有し、該中空内部に液体を注入しかつ粒体を混入してなり、該粒体に粒子径がちがうものを組合せて用いてなることを特徴とする。
【０００６】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、高速回転した際に上記液体が密着する側となる上記中空内部の内壁面に凹凸を不等間隔で設けたことを特徴とする。
【０００７】
同請求項３に係る電子写真装置は、上記目的を達成するために、請求項１または２に記載のフライホイールを用いてなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図２は本発明に係るフライホイールの一実施形態を示す破断斜視図である。図示のフライホイール１は、中空円板状の形状、構造を有し、中空部２内に液体３を注入して構成したものである。この中空部２内の液体３は、回転軸その他の回転駆動系に装着すると、重力により下部（鉛直方向）に溜まった状態になっている。
【０００９】
そして低速回転時には、図３に示すように、遠心力（あるいは遠心力及び液体３と中空部２内面の摩擦力）によって液体３を回転方向（図中の矢印方向）へ移動させようとする力Ｆが生じるが、遠心力よりも液体３に掛かる重力Ｗの方が勝っている状態では、液体３は溜まった状態のままで、その内部に流れが発生し、この液体の流れがフライホイール１の低速回転時に生じ得る振動や速度ムラを減衰させる。
【００１０】
フライホイール１が高速回転すると、図４に示すように、強い遠心力によって液体３は中空部２の内壁面に環状に密着し、これによって慣性が増し、安定した回転性能が得られ、振動や駆動体系からの速度ムラによる速度ノイズ成分の影響が少なくなる。
【００１１】
図５は本発明に係るフライホイールの他の実施形態を示す破断斜視図である。本実施形態のフライホイール１は、中空部２内に液体３とともに粒状物体４を混入したもので、より振動や速度ムラ成分の減衰、除去が可能となる。液体３の粘性や粒状物体４の粒子径のちがうものを、配合比や量を変えて組み合わせれば様々な駆動系に適応させることができる。
【００１２】
図６は本発明に係るフライホイールのさらに他の実施形態を示す破断斜視図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。本実施形態のフライホイール１は、中空部２の内壁面に凹凸５を設けることにより、振動、速度変動を減衰効果を大きくしたものである。凹凸５のピッチは等間隔よりも不等間隔としたほうがよい。
【００１３】
図７は図６の実施形態の変形例を示す断面図である。本実施形態のフライホイール１の。凹凸５ａは、図６の例の凹凸５の凸部が幅狭のものであるのに対し、凸部の幅を広くして、凹部を溝状にしたものである。
【００１４】
なお上述のような中空部を有するフライホイールを樹脂で作り、中空部内に密度の高い液体を注入することで、材質を金属としなくても大きな慣性を得られ、コスト的にも安価にできる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係るフライホイールは、以上説明してきたように、内部に液体を注入した中空回転体形状を有するので、広い速度変動領域あるいは変動範囲において使用される駆動系の振動（共振）、振動源（駆動物）からの振動、駆動伝達系（ギア、ベルトなど）による速度変動、振動（共振）を除去、減衰させることができるという効果がある。中空部内に入れた液体によって材質を金属としなくても大きな慣性力を得られ、ホイール自体には軽量なものが用いることができるのでるので、駆動源（モータなど）を小型化でき、また樹脂などの成形し易くコストの安価な材料を使用することができるので、装着する回転駆動系についても低コスト化が図れるという効果がある。
【００１６】
請求項２に係るフライホイールは、以上説明してきたように、中空部内に液体と粒体を混入することで、中空部の内壁と粒体の摩擦力を大きくすることができ、上記共通の効果に加え、より振動、速度変動の除去、減衰に対し有効となるという効果がある。
【００１７】
請求項３に係るフライホイールは、以上説明してきたように、液体を注入する中空部の内壁面に凹凸を設けたので、液体や粒体と中空の内壁とで摩擦を大きく発生させ得るので、上記共通の効果に加え、より大きな振動や速度変動に対し有効となり、また凹凸のピッチや大きさにより振動、変動成分の幅広い対応が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のフライホイールの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るフライホイールの一実施形態を示す破断斜視図である。
【図３】図２のフライホイールの低速回転時の断面図である。
【図４】図２のフライホイールの高速回転時の断面図である。
【図５】本発明に係るフライホイールの他の実施形態を示す破断斜視図である。
【図６】本発明に係るフライホイールのさらに他の実施形態を示す破断斜視図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。
【図７】図６の実施形態の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ フライホイール
２ 中空部
３ 液体
４ 粒状物体
５、５ａ 凹凸
Claims (3)
- プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置において回転軸に取り付けて回転時の振動を減衰させるフライホイールであって、中空回転体形状を有し、該中空内部に液体を注入しかつ粒体を混入してなり、該粒体に粒子径がちがうものを組合せて用いてなることを特徴とするフライホイール。
- 高速回転した際に上記液体が密着する側となる上記中空内部の内壁面に凹凸を不等間隔で設けたことを特徴とする請求項１のフライホイール。
- 請求項１または２に記載のフライホイールを用いてなることを特徴とする電子写真装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14575397A JP3766179B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | フライホイール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14575397A JP3766179B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | フライホイール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318333A JPH10318333A (ja) | 1998-12-04 |
| JP3766179B2 true JP3766179B2 (ja) | 2006-04-12 |
Family
ID=15392368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14575397A Expired - Fee Related JP3766179B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | フライホイール |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3766179B2 (ja) |
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| JPS5635835A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-08 | Hitachi Ltd | Balancing method of hollow shaft |
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-
1997
- 1997-05-19 JP JP14575397A patent/JP3766179B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH10318333A (ja) | 1998-12-04 |
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