JP3871232B2

JP3871232B2 - Torque limiter

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Publication number: JP3871232B2
Application number: JP06248897A
Authority: JP
Inventors: 幸治上村; 晋哉江隈; 勝利熊沢
Original assignee: Oiles Corp
Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2017-02-27
Also published as: JPH10238553A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトルクリミッタに関し、更に詳細には、複写機やプリンタ等の給排紙装置に用いられて好適なトルクリミッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等の給排紙装置に用いられるトルクリミッタとして、従来、特開平６ー２２１３４１号に開示されるように、永久磁石と磁性体とを微小な間隙をもって配置し、その間隙に磁性粉を充填して磁性トルクを利用するようにしたものが知られている。
給排紙装置では紙にテンションを掛ける関係上、トルクリミッタに高トルク値（４００〜８００ｇｆｃｍ）が必要とされる。
そして、磁性トルクを利用したトルクリミッタにおいて高トルク値を得るには、永久磁石と磁性体との対向面積を大きく取る必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、磁性トルクを利用したものではトルクリミッタを小型化できず、給排紙装置の小型化を図り難い不具合があった。
また、摩擦板を用いた機械式のトルクリミッタも提供されているが、この種のトルクリミッタでは、摩擦板が係合する箇所に塵埃が侵入し易い。また、摩擦板として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の繊維素材からなる基材に樹脂を含浸させたものや、繊維を配合したゴムが使用されている。
そのため、摩擦板を使用したトルクリミッタはいずれも長期使用することでトルクの安定性に問題を生じ、耐久年数が短いという問題を有していた。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、コンパクトな構造により高トルク値を得ることができ、長期に亘って使用する場合にも、トルクの安定性、耐久性に優れるトルクリミッタを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明のトルクリミッタは、筒部と、この筒部の長手方向の両端の端面部とからなる筒状の外側部材と、前記外側部材の内側に外側部材と同軸上で外側部材との間で相対的に外側部材の長手方向に移動可能に配設された軸状の内側部材と、前記外側部材の筒部の内側で内側部材の外周に内側部材と一体に回転するように設けられた環状の環板部と、前記外側部材の筒部の内側で内側部材の外側に前記環板部と対向するように外側部材の長手方向に移動可能に配設され外側部材と一体に回転する環状の第１摩擦板と、前記外側部材の筒部の内側で内側部材の外側に配設され、前記外側部材の両端の端面部のうちの一方の端面部に一端が係止され他端により前記両端の端面部のうちの他方の端面部と環板部と第１摩擦板を圧接させるコイルスプリングとを備え、前記第１摩擦板および前記環板部が熱可塑性樹脂組成物から形成され、前記熱可塑性樹脂組成物はベース樹脂とこのベース樹脂に添加される第１の添加剤と第２の添加剤から構成され、前記ベース樹脂は、ポリアセタール樹脂またはポリフェニレンサルファイド樹脂であり、前記第１の添加剤は、オレフィン系重合体、スチレン系重合体およびフッ素系重合体から選択される１種または２種以上であり、前記第２の添加剤は、潤滑油、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデンおよびリン酸塩から選択される１種または２種以上であることを特徴とする。
また、本発明は、前記外側部材はその長手方向に分割可能な第１分割体と第２分割体とで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第１摩擦板は、前記環板部が前記一方の端面部に対向する面に配設されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記外側部材の筒部の内側かつ内側部材の外側で前記他方の端面部と環板部との間に、外側部材と一体に回転する第２摩擦板が、外側部材の長手方向に移動可能に配設されており、該第２摩擦板が前記熱可塑性樹脂組成物から形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記外側部材の他方の端面部寄りの筒部の内周面箇所にはその内周面全周にわたり歯部が形成され、前記第１摩擦板と第２摩擦板の外周部にはそれぞれ前記歯部に歯合可能な歯部が形成され、筒部の歯部と、第１、第２摩擦板の歯部が歯合していることを特徴とする。
また、本発明は、前記内側部材は筒状に形成され、内側部材の内部に内側部材と一体に回転する軸が挿通されていることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明は、前記第１の添加剤はオレフィン系重合体であり、オレフィン系重合体は、０．３〜１０重量％で配合されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第１の添加剤はスチレン系重合体であり、スチレン系重合体は、０．１〜１０重量％で配合されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記スチレン系重合体は、ポリスチレン−ゴム中間ブロック−ポリスチレン構造を持つトリブロック共重合体またはラジアルブロック共重合体であることを特徴とする。
また、本発明は、前記第１の添加剤はフッ素系重合体であり、フッ素系重合体は、２〜５０重量％で配合されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第２の添加剤は、０．１〜１０重量％で配合されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ベース樹脂には第３の添加剤が添加され、第３の添加剤は、ガラス粉末、炭素粉末、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカ、金属繊維および金属粉末から選択される１種または２種以上であることを特徴とする。
また、本発明は、前記第３の添加剤は、１０重量％以下の割合で配合されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明では、摩擦板、環板部、端面部、コイルスプリングを軸方向に並べてトルクリミッタを構成したので、コンパクトな構造により高トルク値を得ることが可能となり、また、摩擦板、環板部、端面部が圧接する箇所は、外側部材でぼぼ覆われているので、塵埃が侵入しにくく、トルクリミッタの耐久性を高める上で有利となる。
また、摩擦板および環板部を好適な材料で形成したので、トルクの安定性、耐久性を高める上で有利となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のトルクリミッタを、複写機やプリンタ等の給排紙装置の排紙ローラに適用した実施例について説明する。
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、定着排紙ローラと排紙ローラと紙との関係を示す説明図である。
排紙ローラ１００は、給排紙装置の搬送路において、定着排紙ローラ１０２の搬送方向の下流箇所に配設され、排紙ローラ１００と定着排紙ローラ１０２には、搬送路を挟んで回転可能な案内ローラ１０４、１０６がそれぞれ圧接されている。
本発明のトルクリミッタ２は、このような排紙ローラ１００の基部に設けられている。
【０００８】
図２はトルクリミッタの断面正面図、図３は第１分割体の断面正面図、図４は第２分割体の断面正面図を示す。
トルクリミッタ２は、筒状の外側部材４と、外側部材４の内側に配設された軸状の内側部材６と、外側部材４の内側で内側部材６の外側に配設された第１摩擦板８及び第２摩擦板１２と、外側部材４の内側に配設され第１、第２摩擦板８、１２と内側部材６を圧接させる方向に付勢するコイルスプリング１４を備える。外側部材４は、図２に示すように、その軸方向（長手方向）に分割可能な第１分割体１６と第２分割体１８とで構成されている。
【０００９】
第１分割体１６は、図３に示すように、第１筒部２０と、第１筒部２０の長手方向の一端に形成された第１端面部２２と、第１筒部２０の長手方向の他端に形成されたフランジ２４と備える。
前記第１端面部２２の中央には内側部材挿通孔２６が形成され、第１筒部２０の内周面には歯部２００２が形成され、第１筒部２０とフランジ２４との境の部分には、周方向に間隔をおいて４つの係合孔２８が半径方向に貫設され、係合孔２８に臨む第１筒部２０の内周面箇所には大径部２００４が形成されている。
【００１０】
第２分割体１８は、図４に示すように、第２筒部３６と、第２筒部３６の長手方向の一端に形成された第２端面部３８とを備える。
前記第２端面部３８の中央には内側部材挿通孔４０が形成され、第２筒部３６の長手方向の他端の端面には、周方向に間隔をおいて４つの係合爪４２が第２筒部３６の長手方向に突出されている。
【００１１】
以上の構成からなる第１分割体１６と第２分割体１８は、各係合爪４２を係合孔２８の内側から係合させることにより相互に軸方向及び軸回り方向に位置決めされ嵌合された状態で結合され、これにより第１分割体１６と第２分割体１８は一体に回転する。第１分割体１６と第２分割体１８が結合された状態で各係合爪４２の先端が大径部２００４に位置し、第１筒部２０と第２筒部３６の内周面は同一面となる。
なお、係合爪４２の先端部には円錐面状のガイド部４２０２が形成され、係合爪４２と係合孔２８との結合操作の容易化が図られている。
また、係合孔２８は半径方向に貫通していることから、この係合孔２８から係合爪４２を半径方向内方に押して結合状態が解除され、第１分割体１６と第２分割体１８が分離される。
【００１２】
前記内側部材６は均一外径で形成された軸部４４と、軸部４４の長手方向の一方の端部寄り箇所に形成された環状の環板部４６とを備え、軸部４４は、実施例では内部に中心孔４８が貫通された筒状に形成されている。
内側部材６は環板部４６が第１分割体１６の第１筒部２０の内側に位置するように配置され、第１分割体１６と第２分割体１８の端面部２２、３８の内側部材挿通孔２６、４０に軸部４４が挿通されて配設されている。
軸部４４の中心孔４８には軸５０が挿通され、キー５２により内側部材６と軸５０が一体に回転するように構成されている。
前記軸５０が内側部材６から突出する部分にゴムが焼き付け一体化され、上述の排紙ローラ１００が構成されている。
【００１３】
前記第１摩擦板８は、前記環板部４６が第２分割体１８の第２端面部３８に臨む面に配設され、第２摩擦板１２は、第１分割体１６の第１端面部２２と環板部４６との間に配設されている。
各摩擦板８、１２は環状を呈し、それらの外周部には歯部６０が形成され、これら歯部６０は前記第１筒部２０の歯部２００２に歯合され、第１摩擦板８と第２摩擦板１２が第１分割体１６と一体に回転するように構成されている。
なお、内側部材６や、第１分割体１６、第２分割体１８として鋼製あるいは合成樹脂製の材料を用いることができ、また、第１摩擦板８や第２摩擦板１２として摩擦係数の大きい合成樹脂等を用いることができる。
【００１４】
前記コイルスプリング１４は、第２分割体１８の第２端面部３８と、第１摩擦板８との間に、外側部材４の内側で内側部材６の軸部４４に掛装させて配設され、コイルスプリング１４により、第１摩擦板８と、環板部４６と、第２摩擦板１２と、第１端面部２２が圧接される。
そして、第１摩擦板８と、環板部４６と、第２摩擦板１２と、第１端面部２２が圧接されることで、外側部材４から内側部材６、排紙ローラ１００へトルクが伝達されると共に、一定値以上のトルクが作用したとき、これら第１摩擦板８と、環板部４６と、第２摩擦板１２との間に滑りが発生し、内側部材６、排紙ローラ１００へ許容限度以上の力が作用するのを防止するように構成されている。
【００１５】
具体的には、図１に示すように、定着排紙ローラ１０２は、例えば、常時７８ｒｐｍ前後で回転しており、排紙ローラ１００は、例えば、常時１２８ｒｐｍ前後で回転している。
そして、定着排紙ローラ１０２により紙１１０が繰り出され紙１１０の先端が排紙ローラ１００に至ると、紙１１０と排紙ローラ１００との摩擦力にトルクリミッタのトルクが負けて、上述した第１摩擦板８と、環板部４６と、第２摩擦板１２との間に滑りが生じ、排紙ローラ１００の回転が下がり、定着排紙ローラ１０２と排紙ローラ１００の回転数が同一となるとともに、紙１１０にテンション（例えば８００ｇｆｃｍ）が与えられる。
【００１６】
本実施例では、外側部材４に外力が入力されるが、この場合、ベルトが第１筒部２０や第２筒部３６の外周に掛装され、あるいは、第１筒部２０や第２筒部３６の外周に形成した歯部に歯車が歯合することで外力が入力される。なお、本発明は内側部材６から外側部材４へ動力を伝達する場合にも無論適用される。
【００１７】
本実施例は前記のように構成され、第１摩擦板８、第２摩擦板１２、環板部４６、第１端面部２２、コイルスプリング１４を軸方向に並べてトルクリミッタ２を構成したので、従来のように永久磁石と磁性体とを用い磁性トルクを利用する形式のトルクリミッタに比べて、コンパクトな構造により高トルク値を得ることが可能となり、給排紙装置のコンパクト化を図る上で有利となる。
また、第１摩擦板８、第２摩擦板１２、環板部４６、第１端面部２２が圧接する箇所は、外側部材４の内側に位置し、外側部材４でぼぼ覆われているので、塵埃が侵入しにくく、トルクリミッタ２の耐久性を高める上で有利となる。
【００１８】
第１、第２摩擦板８、１２および前記環板部４６が熱可塑性樹脂組成物から形成され、前記熱可塑性樹脂組成物はベース樹脂とこのベース樹脂に添加される第１の添加剤と第２の添加剤から構成され、前記ベース樹脂は、ポリアセタール樹脂またはポリフェニレンサルファイド樹脂であり、前記第１の添加剤は、オレフィン系重合体、スチレン系重合体およびフッ素系重合体から選択される１種または２種以上であり前記第２の添加剤は、潤滑油、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデンおよびリン酸塩から選択される１種または２種以上である。
【００１９】
前記ポリアセタール樹脂としては、ポリアセタールホモポリマーの他、主鎖の大部分がオキシメチレン連鎖より成るポリアセタールコポリマーを使用することができる。
さらに、ポリアセタールを公知の方法で架橋またはグラフト共重合して変性させた樹脂も使用することができる。
具体的には、イー・アイ・デュポン社製ホモポリマー「デルリン（商品名）」、ポリプラスチックス社製コポリマー「ジュラコン（商品名）」が挙げられる。前記ポリフェニレンサルファイド樹脂としては、架橋型、直鎖型いずれでもよく、具体的には、フィリップス社製「ライトン（商品名）」、トープレン社製「トープレンＰＰＳ（商品名）」、呉羽化学工業社製「フォートロン（商品名）」が挙げられる。
【００２０】
前記第１の添加剤は、前記ベース樹脂の摺動特性を向上させるために用いられる。
第１の添加剤として、オレフィン系重合体、スチレン系重合体およびフッ素系重合体から選択される１種又は２種以上が添加される。
オレフィン系重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の単独重合体およびこれらを主成分とする共重合体が挙げられる。
共重合体としては、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−ビニルアセテート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。
さらに、前記単独重合体および共重合体にポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフトした共重合体も含まれる。
上記オレフィン系重合体は、単独でまたは２種以上の混合物若しくは反応生成物の形で使用される。
本発明で使用するスチレン系重合体とは、ポリスチレン−ゴム中間ブロック−ポリスチレン構造を持つトリブロック共重合体またはラジアルブロック共重合体である。
ゴム中間ブロックとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレンおよびこれらを水素添加したものが挙げられる。
上記ブロック共重合体として具体的には、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ（エチレン・ブチレン）−ポリスチレンブロック共重合体およびポリスチレン−ポリ（エチレン・プロピレン）−ポリスチレンブロック共重合体が挙げられる。
さらに、本発明では、上記ブロック共重合体に官能基を導入したものも使用できる。
導入される官能基としては、マレイン酸、エンドシス−ジシクロ［２，２，１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸（ナジック酸）、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジメチル、マレイミド、塩化マレニルのグラフトモノマー等が挙げられ、特にマレイン酸、ナジック酸またはこれらの酸無水物が好ましい。
フッ素系重合体としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド等が挙げられる。
第１の添加剤の配合量は、オレフィン系重合体については０．３〜１０重量％、好ましくは０．５〜７重量％、スチレン系重合体については０．１〜１０重量％、好ましくは０．３〜６重量％、フッ素系重合体については２〜５０重量％、好ましくは２〜４０重量％である。
【００２１】
前記第２の添加剤は、さらに摺動特性を向上させるために第１の添加剤に加えて用いられる。
第２の添加剤として、潤滑油、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデンおよびリン酸塩から選択される１種または２種以上が添加される。
潤滑油としては、エンジン油、スピンドル油、タービン油、マシン油、シリンダー油、ギア油などの鉱油、ヒマシ油などの植物油、鯨油などの動物油、シリコーン油などの合成油が挙げられる。
ワックスとしては、パラフィンワックスの他、高級脂肪酸から誘導される脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸塩などが挙げられる。
リン酸塩としては、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の第三リン酸塩、第二リン酸塩、ピロリン酸塩、亜リン酸塩、メタリン酸塩が挙げられる。具体的には、第三リン酸リチウム（Ｌｉ₃ ＰＯ₄ ）、第二リン酸リチウム（Ｌｉ₂ ＨＰＯ₄ ）、ピロリン酸リチウム（Ｌｉ₄ Ｐ₂ Ｏ₇ ）、第三リン酸カルシウム（Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂ ）、第二リン酸カルシウム（ＣａＨＰＯ₄ あるいはＣａＨＰＯ₄ ・２Ｈ₂ Ｏ）およびピロリン酸カルシウム（Ｃａ₂ Ｐ₂ Ｏ₇ ）が挙げられる。
第２の添加剤の配合量は、０．１〜１０重量％、好ましくは０．３〜６重量％である。
【００２２】
また、熱可塑性樹脂組成物の補強を目的として第３の添加剤を用いるようにしてもよい。
第３の添加剤として、ガラス粉末、炭素粉末（黒鉛は除く）、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカ、金属繊維、および金属粉末などから選択される１種または２種以上が１０重量％以下の割合で配合される。
【００２３】
（供試体の作製）
以上のような構成において、環板部４６と摩擦板８、１２について供試体を作製した。
すなわち、実施例として表１に示す成分割合で撹拌混合した後、二軸押出機により溶融混合し、ペレット状の組成物Ａ乃至Ｇを調整し、このペレットを用いてスクリュー型射出成型機により環板部４６と摩擦板８、１２を作製した。
また、比較例として組成物Ｘ、Ｙを調整し、この組成物Ｘ、Ｙから環板部４６と摩擦板８、１２を作製した。
【００２４】
【表１】

【００２５】
表１に用いた各成分は以下のとおりである。
（ベース樹脂）
・ポリアセタール樹脂：
ＰＯＭ：ポリプラスチックス社製「ジュラコンＭ９０（商品名）」
・ポリフェニレンサルファイド樹脂
ＰＰＳ▲１▼：トープレン社製「トープレンＰＰＳＴ−４（商品名）」
ＰＰＳ▲２▼：呉羽化学工業社製「フォートロンＷ−２１４（商品名）」
（第１の添加剤）
・オレフィン系重合体
オレフィン▲１▼：ジシクロペンタジエンをジエン成分とするエチレン−プロピレン−ジエン共重合体４５重量％、エチレン−ビニルアセテート共重合体４５重量％およびエチレン−ヘキセン−１共重合体１０重量％を溶融混合して得られるオレフィン系重合体
オレフィン▲２▼：超高分子量ポリエチレン三井石油化学工業社製「ミペロンＸＭ−２２０（商品名）」
オレフィン▲３▼：エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体にアクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフトした共重合体
・スチレン系重合体
ＳＥＢＳ−Ｍ：ゴム中間ブロックがポリブタジエンの水添ポリマーで、官能基が無水マレイン酸であるスチレン系熱可塑性エラストマー旭化成工業社製「タフテックＭ（商品名）」
・フッ素系重合体
ＰＴＦＥ▲１▼：三井デュポンフロロケミカル社製ポリテトラフルオロエチレン「テフロン７ＡＪ（商品名）」
ＰＴＦＥ▲２▼：喜多村社製ポリテトラフルオロエチレン「ＫＴ３００Ｍ（商品名）」
ＰＴＦＥ▲３▼：ダイキン工業社製ポリテトラフルオロエチレン「ルブロンＬ−５（商品名）」
ＰＦＡ：テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
【００２６】
（第２の添加剤）
鉱油、脂肪酸エステル、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデン、Ｌｉ₃ ＰＯ₄ 、Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂
（第３の添加剤）
炭素粉末、ガラス繊維、銅錫合金粉末
【００２７】
（性能評価）
環板部４６と摩擦板８、１２の材質を、実施例として上記組成物Ａ乃至Ｇを組み合わせて、また、比較例として組成物Ｘ、Ｙを組み合わせて評価を行った。
内側部材６を押えて環板部４６を固定し、外側部材４により摩擦板８、１２を回転させて発生するすべりトルクを測定した。
試験条件
ばねにより押圧荷重：４〜８ｋｇｆ（試験開始後の安定トルクが８００ｇｆ・ｃｍとなるように選択）
回転速度：７８ｒｐｍ
試験時間：４００時間
評価項目
▲１▼スティックスリップの有無
▲２▼最大トルクと最小トルクの差
（例えば、試験開始時と試験終了時のトルク差等）
▲３▼トルクの変動の様子
▲３▼についての評価は○、△、×で表示した。
○は、トルクの小刻みな変動もなく異常トルクの発生もなく試験時間全体を通して安定していたことを示し、
△は、トルクの小刻みな変動があったことを示し、
×は、トルクが常に激しく変動していたことを示す。
以上の試験結果を表２（Ａ）、（Ｂ）に示す。
【００２８】
【表２】

【００２９】
表２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施例によれば、スティックスリップが生ぜず、また、最大トルクと最小トルクの差も比較例に比べて１／１０〜１／４程度に減少し、更に、トルクの安定性に優れていることが判明される。
従って、本実施例によれば、長期使用した場合であってもトルクの安定性に優れ、耐久性を向上できるトルクリミッタが得られる。
【００３０】
次に、外側部材４の別実施例について、前記実施例と同一の箇所、部材に同一の符号を付して説明する。
図５は別実施例の断面正面図、図６は第１分割体と第２分割体の斜視図を示す。
外側部材４’はその長手方向に分割可能な第１分割体７２と第２分割体７４とで構成されている。
第１分割体７２は、第１筒部７６と、第１筒部７６の長手方向の端部に形成された第１端面部７８とで構成され、第２分割体７４は、第２筒部８０と、第２筒部８０の長手方向の端部に形成された第２端面部８２とで構成されている。
前記第１分割体７２と第２分割体７４は、第１、第２端面部７８、８２が離れるようにして第１筒部７６の内側に第２筒部８０が挿入される。
前記第１筒部７６には係合溝８４が形成され、第２筒部８０には、第２筒部８０が第１筒部７６の内側に挿入された状態で前記係合溝８４に係合する突起８６が形成されている。
前記各係合溝８４は、第１筒部７６の先端に開放状で第１筒部７６の長手方向に延在する開放溝８４Ａと、開放溝８４Ａの奥部から第１筒部７６の周方向に延在する連通溝８４Ｂと、この連通溝８４Ｂの端部から第１筒部７６の先端側に延在する係止溝８４Ｃとで構成されている。
第１分割体７２と第２分割体７４は、第１端面部７８と第２端面部８２が離れるようにして第１分割体７２の第１筒部７６の内側に第２分割体７４の第２筒部８０が挿入され、開放溝８４Ａから連通溝８４Ｂを通って突起８６が係止溝８４Ｃに係合されることで結合され、突起８６を係合溝８４から外すことで結合状態が解除される。
【００３１】
次に、外側部材の他の別実施例について、前記実施例と同一の箇所、部材に同一の符号を付して説明する。
図７は他の別実施例の断面正面図を示す。
外側部材４”はその長手方向に分割可能な第１分割体７２’と第２分割体７４’とで構成されている。
第１分割体７２’は、第１筒部７６’と、第１筒部７６’の長手方向の端部に形成された第１端面部７８’とで構成され、第２分割体７４’は、第２筒部８０’と、第２筒部８０’の長手方向の端部に形成された第２端面部８２’とで構成され、第１筒部７６’と第２筒部８０’とは同一の外径で形成されている。
そして、この実施例では、第１筒部７６’の先端内周に形成された雌ねじ８８と、第２筒部８０’の先端外周に形成された雄ねじ９０とにより第１分割体７２’と第２分割体７４’が分割可能に構成されている。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明では、外側部材の内側で摩擦板、環板部、端面部、コイルスプリングを軸方向に並べてトルクリミッタを構成したので、コンパクトな構造により高トルク値を得ることが可能となり、また、摩擦板、環板部、端面部が圧接する箇所は、外側部材でほぼ覆われているので、塵埃が侵入しにくく、トルクリミッタの耐久性を高める上で有利となる。
また、摩擦板および環板部を好適な材料で形成したので、トルクの安定性、耐久性を高める上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、定着排紙ローラと排紙ローラと紙との関係を示す説明図である。
【図２】トルクリミッタの断面正面図である。
【図３】第１分割体の断面正面図である。
【図４】第２分割体の断面正面図である。
【図５】別実施例の断面正面図である。
【図６】第１分割体と第２分割体の斜視図である。
【図７】他の別実施例の断面正面図である。
【符号の説明】
２トルクリミッタ
４外側部材
６内側部材
８第１摩擦板
１２第２摩擦板
１４コイルスプリング
１６、７２、７２’ 第１分割体
１８、７４、７４’ 第２分割体
４６環板部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a torque limiter, and more particularly to a torque limiter suitable for use in a paper supply / discharge device such as a copying machine or a printer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as disclosed in JP-A-6-221341, a permanent magnet and a magnetic material are arranged with a minute gap as a torque limiter used in a paper feeding / discharging device such as a copying machine or a printer, and a magnetic material is placed in the gap. There are known powders filled with magnetic torque.
In the paper supply / discharge device, a high torque value (400 to 800 gfcm) is required for the torque limiter due to the tension applied to the paper.
In order to obtain a high torque value in a torque limiter using magnetic torque, it is necessary to increase the facing area between the permanent magnet and the magnetic body.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  For this reason, the torque limiter cannot be miniaturized using magnetic torque, and it is difficult to miniaturize the paper supply / discharge device.
  In addition, a mechanical torque limiter using a friction plate is also provided. However, in this type of torque limiter, dust easily enters a portion where the friction plate is engaged. Further, as a friction plate, a base material made of a fiber material such as glass fiber, carbon fiber, or aramid fiber is impregnated with a resin, or rubber mixed with fiber is used.
  For this reason, any torque limiter using a friction plate has a problem in that it has a problem in torque stability and has a short service life due to long-term use.
  The present invention has been devised in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to obtain a high torque value with a compact structure.Even when used for a long timeAn object of the present invention is to provide a torque limiter having excellent torque stability and durability.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a torque limiter of the present invention comprises a cylindrical outer member comprising a cylindrical portion and end face portions at both ends in the longitudinal direction of the cylindrical portion, and coaxially with the outer member on the inner side of the outer member. A shaft-shaped inner member disposed so as to be relatively movable with respect to the outer member in the longitudinal direction of the outer member, and the inner member rotates integrally with the inner member on the outer periphery of the inner member inside the cylindrical portion of the outer member. An annular ring plate portion provided in the manner described above, and an outer member disposed on the inside of the cylindrical portion of the outer member and on the outer side of the inner member so as to face the ring plate portion so as to be movable in the longitudinal direction of the outer member; An annular first friction plate that rotates integrally with the outer member, and is disposed outside the inner member inside the cylindrical portion of the outer member, and one end is locked to one of the end surface portions at both ends of the outer member. The other end surface portion of the both end surface portions, the ring plate portion, and the first friction plate are And a coil spring for contactThe first friction plate and the ring plate portion are formed from a thermoplastic resin composition, and the thermoplastic resin composition is composed of a base resin, a first additive and a second additive added to the base resin. The base resin is a polyacetal resin or a polyphenylene sulfide resin, and the first additive is one or more selected from an olefin polymer, a styrene polymer, and a fluorine polymer. And the second additive is one or more selected from lubricating oil, wax, fatty acid, graphite, molybdenum disulfide, and phosphate.It is characterized by that.
  Further, the present invention is characterized in that the outer member is composed of a first divided body and a second divided body that can be divided in the longitudinal direction.
  In the present invention, the first friction plate is characterized in that the annular plate portion is disposed on a surface facing the one end surface portion.
  Further, the present invention provides a second friction plate that rotates integrally with the outer member between the other end surface portion and the annular plate portion inside the cylindrical portion of the outer member and outside the inner member. Arranged to be movable in the longitudinal directionThe second friction plate is formed from the thermoplastic resin composition.It is characterized by being.
  According to the present invention, a tooth portion is formed on the inner peripheral surface portion of the cylindrical portion near the other end surface portion of the outer member over the entire inner peripheral surface, and the outer periphery of the first friction plate and the second friction plate. Each part is formed with a tooth part that can mesh with the tooth part, and the tooth part of the cylindrical part and the tooth parts of the first and second friction plates are in mesh with each other.
  According to the present invention, the inner member is formed in a cylindrical shape, and a shaft that rotates integrally with the inner member is inserted into the inner member.
[0005]
  MaIn addition, the present invention is characterized in that the first additive is an olefin polymer, and the olefin polymer is blended in an amount of 0.3 to 10% by weight.
  In the present invention, the first additive is a styrene polymer, and the styrene polymer is blended in an amount of 0.1 to 10% by weight.
  In the invention, it is preferable that the styrenic polymer is a triblock copolymer or a radial block copolymer having a polystyrene-rubber intermediate block-polystyrene structure.
  In the present invention, the first additive is a fluoropolymer, and the fluoropolymer is blended in an amount of 2 to 50% by weight.
  Further, the present invention is characterized in that the second additive is blended in an amount of 0.1 to 10% by weight.
  In the present invention, a third additive is added to the base resin, and the third additive includes glass powder, carbon powder, glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, potassium titanate whisker, metal fiber and It is one type or two or more types selected from metal powders.
  Further, the present invention is characterized in that the third additive is blended in a proportion of 10% by weight or less.
[0006]
  In the present invention, since the torque limiter is configured by arranging the friction plate, the ring plate portion, the end face portion, and the coil spring in the axial direction, it is possible to obtain a high torque value with a compact structure, and the friction plate, ring plate portion Since the portion where the end face portion is in pressure contact is covered with the outer member, dust is less likely to enter, which is advantageous in increasing the durability of the torque limiter.
  Also,Since the friction plate and the ring plate part are made of suitable materials,This is advantageous in increasing the stability and durability of the torque.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment in which the torque limiter of the present invention is applied to a paper discharge roller of a paper supply / discharge device such as a copying machine or a printer will be described.
1A, 1B, and 1C are explanatory views showing the relationship among the fixing paper discharge roller, the paper discharge roller, and the paper.
The paper discharge roller 100 is disposed at a downstream position in the conveyance direction of the fixing paper discharge roller 102 in the conveyance path of the paper supply / discharge device, and rotates between the paper discharge roller 100 and the fixing paper discharge roller 102 across the conveyance path.

Possible guide rollers

104, 106 are pressed against each other.
The torque limiter 2 of the present invention is provided at the base of such a paper discharge roller 100.
[0008]
2 is a sectional front view of the torque limiter, FIG. 3 is a sectional front view of the first divided body, and FIG. 4 is a sectional front view of the second divided body.
The torque limiter 2 includes a cylindrical outer member 4, a shaft-shaped inner member 6 disposed inside the outer member 4, and a first friction disposed outside the inner member 6 inside the outer member 4. A plate 8 and a second friction plate 12 and a coil spring 14 disposed inside the outer member 4 and energizing the first and

second friction plates

8 and 12 and the inner member 6 in pressure contact are provided. As shown in FIG. 2, the outer member 4 is composed of a first divided body 16 and a second divided body 18 that can be divided in the axial direction (longitudinal direction).
[0009]
As shown in FIG. 3, the first divided body 16 includes a first cylindrical portion 20, a first end surface portion 22 formed at one end in the longitudinal direction of the first cylindrical portion 20, and a longitudinal direction of the first cylindrical portion 20. And a flange 24 formed at the other end.
An inner member insertion hole 26 is formed at the center of the first end surface portion 22, a tooth portion 2002 is formed on the inner peripheral surface of the first tube portion 20, and a boundary portion between the first tube portion 20 and the flange 24. The four engagement holes 28 are provided in the radial direction at intervals in the circumferential direction, and a large-diameter portion 2004 is formed at the inner peripheral surface portion of the first cylindrical portion 20 facing the engagement hole 28. Yes.
[0010]
As shown in FIG. 4, the second divided body 18 includes a second cylindrical portion 36 and a second end surface portion 38 formed at one end in the longitudinal direction of the second cylindrical portion 36.
An inner member insertion hole 40 is formed in the center of the second end surface portion 38, and four engaging claws 42 are spaced apart in the circumferential direction on the end surface of the other end in the longitudinal direction of the second cylindrical portion 36. The two cylindrical portions 36 protrude in the longitudinal direction.
[0011]
The first divided body 16 and the second divided body 18 configured as described above are positioned and fitted to each other in the axial direction and the direction around the axis by engaging the engagement claws 42 from the inside of the engagement holes 28. As a result, the first divided body 16 and the second divided body 18 rotate together. In a state where the first divided body 16 and the second divided body 18 are coupled, the tips of the respective engaging claws 42 are positioned at the large diameter portion 2004, and the inner peripheral surfaces of the first cylindrical portion 20 and the second cylindrical portion 36 are the same. It becomes a surface.
Note that a conical guide portion 4202 is formed at the tip of the engaging claw 42 to facilitate the coupling operation between the engaging claw 42 and the engaging hole 28.
Since the engagement hole 28 penetrates in the radial direction, the engagement claw 42 is pushed inward in the radial direction from the engagement hole 28 to release the coupling state, and the first divided body 16 and the second divided body are released. 18 are separated.
[0012]
The inner member 6 includes a shaft portion 44 formed with a uniform outer diameter, and an annular ring plate portion 46 formed near one end of the shaft portion 44 in the longitudinal direction. In the example, it is formed in a cylindrical shape having a central hole 48 formed therein.
The inner member 6 is disposed so that the annular plate portion 46 is positioned inside the first tube portion 20 of the first divided body 16, and the inner members of the

end surface portions

22 and 38 of the first divided body 16 and the second divided body 18. The shaft portion 44 is inserted through the insertion holes 26 and 40.
A shaft 50 is inserted into the center hole 48 of the shaft portion 44, and the inner member 6 and the shaft 50 are configured to rotate integrally by a key 52.
Rubber is baked and integrated on the portion where the shaft 50 protrudes from the inner member 6 to constitute the paper discharge roller 100 described above.
[0013]
The first friction plate 8 is disposed on a surface where the annular plate portion 46 faces the second end surface portion 38 of the second divided body 18, and the second friction plate 12 is disposed on the first end surface portion of the first divided body 16. 22 and the annular plate portion 46.
Each of the

friction plates

8 and 12 has an annular shape, and tooth portions 60 are formed on the outer peripheral portions thereof. These tooth portions 60 are meshed with the tooth portions 2002 of the first cylindrical portion 20, and The second friction plate 12 is configured to rotate integrally with the first divided body 16.
The inner member 6, the first divided body 16, and the second divided body 18 can be made of steel or synthetic resin, and the first friction plate 8 and the second friction plate 12 have a friction coefficient. A large synthetic resin or the like can be used.
[0014]
The coil spring 14 is disposed between the second end surface portion 38 of the second divided body 18 and the first friction plate 8 so as to be hooked on the shaft portion 44 of the inner member 6 inside the outer member 4. The first friction plate 8, the annular plate portion 46, the second friction plate 12, and the first end surface portion 22 are pressed by the coil spring 14.
The first friction plate 8, the annular plate portion 46, the second friction plate 12, and the first end surface portion 22 are brought into pressure contact, so that torque is transmitted from the outer member 4 to the inner member 6 and the paper discharge roller 100. In addition, when a torque greater than a certain value is applied, slip occurs between the first friction plate 8, the ring plate portion 46, and the second friction plate 12, and the inner member 6 and the paper discharge roller 100. It is configured to prevent a force exceeding the allowable limit from being applied to the actuator.
[0015]
Specifically, as shown in FIG. 1, the fixing paper discharge roller 102 is always rotated around 78 rpm, for example, and the paper discharge roller 100 is always rotated around 128 rpm, for example.
When the paper 110 is fed out by the fixing paper discharge roller 102 and the leading edge of the paper 110 reaches the paper discharge roller 100, the torque of the torque limiter is lost to the frictional force between the paper 110 and the paper discharge roller 100, and the first described above. Slip occurs between the friction plate 8, the annular plate portion 46, and the second friction plate 12, the rotation of the paper discharge roller 100 decreases, and the rotation speeds of the fixing paper discharge roller 102 and the paper discharge roller 100 become the same. At the same time, tension (for example, 800 gfcm) is applied to the paper 110.
[0016]
In the present embodiment, an external force is input to the outer member 4. In this case, the belt is hung on the outer periphery of the first tube portion 20 or the second tube portion 36, or the first tube portion 20 or the second tube. An external force is input by the gear meshing with a tooth portion formed on the outer periphery of the portion 36. Note that the present invention is naturally applicable to the case where power is transmitted from the inner member 6 to the outer member 4.
[0017]
The present embodiment is configured as described above, and the torque limiter 2 is configured by arranging the first friction plate 8, the second friction plate 12, the ring plate portion 46, the first end surface portion 22, and the coil spring 14 in the axial direction. Compared to conventional torque limiters that use magnetic torque and use permanent magnets and magnetic materials, it is possible to obtain a high torque value with a compact structure, so that the paper feeding and discharging device can be made compact. It will be advantageous.
Further, the location where the first friction plate 8, the second friction plate 12, the annular plate portion 46, and the first end surface portion 22 are in pressure contact is located inside the outer member 4, and is covered with the outer member 4, so Dust is less likely to enter, which is advantageous in increasing the durability of the torque limiter 2.
[0018]
FirstThe first and

second friction plates

8 and 12 and the ring plate portion 46 are formed of a thermoplastic resin composition, and the thermoplastic resin composition includes a base resin, a first additive added to the base resin, and a second additive. The base resin is a polyacetal resin or a polyphenylene sulfide resin, and the first additive is one or more selected from an olefin polymer, a styrene polymer, and a fluorine polymer. 2 or more types, and the second additive is one or more types selected from lubricating oil, wax, fatty acid, graphite, molybdenum disulfide and phosphate.The
[0019]
As the polyacetal resin, besides the polyacetal homopolymer, a polyacetal copolymer in which most of the main chain is an oxymethylene chain can be used.
Furthermore, a resin obtained by modifying polyacetal by crosslinking or graft copolymerization by a known method can also be used.
Specific examples include homopolymer “Delrin (trade name)” manufactured by EI DuPont and copolymer “Duracon (trade name)” manufactured by Polyplastics. The polyphenylene sulfide resin may be either a crosslinked type or a linear type, and specifically, “Ryton (trade name)” manufactured by Philips, “Toprene PPS (trade name)” manufactured by Toprene, Kureha Chemical Industries, Ltd. “Fortron (trade name)” can be mentioned.
[0020]
  The first additive is used to improve the sliding characteristics of the base resin.
  As a 1st additive, 1 type (s) or 2 or more types selected from an olefin type polymer, a styrene type polymer, and a fluorine-type polymer are added.
  Examples of the olefin polymer include homopolymers such as polyethylene and polypropylene, and copolymers having these as main components.
  Examples of the copolymer include ethylene-α olefin copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-glycidyl methacrylate copolymer, ethylene-ethyl. Examples include acrylate-maleic anhydride copolymers.
  Furthermore, a copolymer obtained by grafting polystyrene, polymethyl methacrylate, or acrylonitrile-styrene copolymer onto the homopolymer and the copolymer is also included.
  The olefin polymer is used alone or in the form of a mixture of two or more or reaction products.
  The styrene polymer used in the present invention is a triblock copolymer or a radial block copolymer having a polystyrene-rubber intermediate block-polystyrene structure.
  Examples of the rubber intermediate block include polybutadiene, polyisoprene, and hydrogenated products thereof.
  Specific examples of the block copolymer include polystyrene-polybutadiene-polystyrene block copolymer, polystyrene-polyisoprene-polystyrene block copolymer, polystyrene-poly (ethylene / butylene) -polystyrene block copolymer, and polystyrene-poly. (Ethylene / propylene) -polystyrene block copolymer.
  Furthermore, in this invention, what introduce | transduced the functional group into the said block copolymer can also be used.
  Examples of the functional group to be introduced include maleic acid, endocis-dicyclo [2,2,1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid (nadic acid), maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, Anhydrous tetraHiExamples include graft monomers such as drophtalic acid, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, monomethyl maleate, dimethyl maleate, dimethyl itaconate, dimethyl citraconic acid, maleimide, and maleyl chloride, and particularly maleic acid, nadic acid or these acids Anhydrides are preferred.
  Examples of the fluoropolymer include polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene, Examples include chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, and polyvinyl fluoride.
  The blending amount of the first additive is 0.3 to 10% by weight, preferably 0.5 to 7% by weight for the olefin polymer, and 0.1 to 10% by weight for the styrene polymer, preferably The amount is 0.3 to 6% by weight, and the fluorine-based polymer is 2 to 50% by weight, preferably 2 to 40% by weight.
[0021]
The second additive is used in addition to the first additive in order to further improve the sliding characteristics.
As the second additive, one or more selected from lubricating oil, wax, fatty acid, graphite, molybdenum disulfide and phosphate are added.
Examples of the lubricating oil include engine oil, spindle oil, turbine oil, machine oil, cylinder oil, mineral oil such as gear oil, vegetable oil such as castor oil, animal oil such as whale oil, and synthetic oil such as silicone oil.
Examples of the wax include paraffin wax, fatty acid ester derived from higher fatty acid, fatty acid amide, fatty acid salt and the like.
Examples of the phosphate include alkali metal or alkaline earth metal tertiary phosphate, secondary phosphate, pyrophosphate, phosphite, and metaphosphate. Specifically, lithium triphosphate (Li_Three PO_Four ), Lithium diphosphate (Li₂ HPO_Four ), Lithium pyrophosphate (Li_Four P₂ O₇ ), Tricalcium phosphate (Ca_Three (PO_Four )₂ ), Dicalcium phosphate (CaHPO)_Four Or CaHPO_Four ・ 2H₂ O) and calcium pyrophosphate (Ca₂ P₂ O₇ ).
The amount of the second additive is 0.1 to 10% by weight, preferably 0.3 to 6% by weight.
[0022]
A third additive may be used for the purpose of reinforcing the thermoplastic resin composition.
As the third additive, one or more selected from glass powder, carbon powder (excluding graphite), glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, potassium titanate whisker, metal fiber, and metal powder are used. It is blended at a ratio of 10 wt% or less.
[0023]
(Production of specimen)
In the configuration as described above, specimens were prepared for the annular plate portion 46 and the

friction plates

8 and 12.
That is, after stirring and mixing at the component ratio shown in Table 1 as an example, the mixture is melt-mixed by a twin-screw extruder to prepare pellets A to G, and the pellets are used to make a ring by a screw-type injection molding machine. The plate part 46 and the

friction plates

8 and 12 were produced.
Moreover, the compositions X and Y were adjusted as a comparative example, and the annular plate part 46 and the

friction plates

8 and 12 were produced from the compositions X and Y.
[0024]
[Table 1]

[0025]
Each component used in Table 1 is as follows.
(Base resin)
・ Polyacetal resin:
POM: “Duracon M90 (trade name)” manufactured by Polyplastics
・ Polyphenylene sulfide resin
PPS {circle over (1)}: “Topren PPS T-4 (trade name)” manufactured by Topren
PPS (2): “Fortron W-214 (trade name)” manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd.
(First additive)
・ Olefin polymer
Olefin (1): 45% by weight of ethylene-propylene-diene copolymer containing dicyclopentadiene as a diene component, 45% by weight of ethylene-vinyl acetate copolymer and 10% by weight of ethylene-hexene-1 copolymer are melt mixed. Olefin polymer obtained by
Olefin (2): Ultra high molecular weight polyethylene “Miperon XM-220 (trade name)” manufactured by Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.
Olefin (3): Copolymer obtained by grafting acrylonitrile-styrene copolymer to ethylene-glycidyl methacrylate copolymer
・ Styrene polymers
SEBS-M: Styrenic thermoplastic elastomer whose rubber intermediate block is a hydrogenated polymer of polybutadiene and whose functional group is maleic anhydride "Tuftec M (trade name)" manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.
・ Fluoropolymer
PTFE (1): Polytetrafluoroethylene “Teflon 7AJ (trade name)” manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.
PTFE (2): Polytetrafluoroethylene “KT300M (trade name)” manufactured by Kitamura Co., Ltd.
PTFE (3): Polytetrafluoroethylene “Lublon L-5 (trade name)” manufactured by Daikin Industries, Ltd.
PFA: Tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
[0026]
(Second additive)
Mineral oil, fatty acid ester, fatty acid, graphite, molybdenum disulfide, Li_Three PO_Four , Ca_Three (PO_Four )₂
(Third additive)
Carbon powder, glass fiber, copper tin alloy powder
[0027]
(Performance evaluation)
The materials of the annular plate portion 46 and the

friction plates

8 and 12 were evaluated by combining the compositions A to G as examples and the compositions X and Y as comparative examples.
The inner member 6 was pressed to fix the annular plate portion 46, and the sliding torque generated by rotating the

friction plates

8 and 12 by the outer member 4 was measured.
Test conditions
Press load by spring: 4 to 8 kgf (selected so that the stable torque after the start of the test is 800 gf · cm)
Rotation speed: 78rpm
Test time: 400 hours
Evaluation item
(1) Presence or absence of stick slip
(2) Difference between maximum torque and minimum torque
(For example, torque difference at the start and end of the test)
(3) State of torque fluctuation
Evaluations for (3) are indicated by ○, Δ, and ×.
○ indicates that the torque was stable throughout the test time without any slight fluctuations in torque and no abnormal torque.
△ indicates that there was a slight change in torque,
A cross indicates that the torque was constantly fluctuating.
The above test results are shown in Tables 2 (A) and (B).
[0028]
[Table 2]

[0029]
As shown in Tables 2 (A) and 2 (B), according to this embodiment, no stick slip occurs, and the difference between the maximum torque and the minimum torque is about 1/10 to 1/4 as compared with the comparative example. It is found that the torque stability is excellent.
Therefore, according to this embodiment, it is possible to obtain a torque limiter that is excellent in torque stability and can improve durability even when used for a long time.
[0030]
Next, another embodiment of the outer member 4 will be described with the same reference numerals assigned to the same portions and members as in the previous embodiment.
FIG. 5 is a sectional front view of another embodiment, and FIG. 6 is a perspective view of the first divided body and the second divided body.
The outer member 4 ′ is composed of a first divided body 72 and a second divided body 74 that can be divided in the longitudinal direction.
The first divided body 72 includes a first cylindrical portion 76 and a first end surface portion 78 formed at an end portion in the longitudinal direction of the first cylindrical portion 76, and the second divided body 74 is a second cylindrical portion. 80 and a second end surface portion 82 formed at the end of the second tube portion 80 in the longitudinal direction.
In the first divided body 72 and the second divided body 74, the second cylindrical portion 80 is inserted inside the first cylindrical portion 76 so that the first and second

end face portions

78 and 82 are separated from each other.
An engagement groove 84 is formed in the first tube portion 76, and the second tube portion 80 is engaged with the engagement groove 84 in a state where the second tube portion 80 is inserted inside the first tube portion 76. A mating protrusion 86 is formed.
Each of the engagement grooves 84 is open at the tip of the first tube portion 76 and extends in the longitudinal direction of the first tube portion 76, and the periphery of the first tube portion 76 from the back of the open groove 84A. A communication groove 84 </ b> B extending in the direction, and a locking groove 84 </ b> C extending from the end of the communication groove 84 </ b> B to the distal end side of the first tube portion 76.
The first divided body 72 and the second divided body 74 are arranged so that the first end surface portion 78 and the second end surface portion 82 are separated from each other, and the second divided body 74 is disposed inside the first cylindrical portion 76 of the first divided body 72. The two cylindrical portions 80 are inserted, and the projection 86 is coupled by engaging with the locking groove 84C through the communication groove 84B from the open groove 84A, and the coupled state is released by removing the projection 86 from the engagement groove 84. Is done.
[0031]
Next, another embodiment of the outer member will be described with the same reference numerals assigned to the same portions and members as in the above embodiment.
FIG. 7 shows a sectional front view of another embodiment.
The outer member 4 '' is composed of a first divided body 72 'and a second divided body 74' that can be divided in the longitudinal direction.
1st division body 72 'is comprised by 1st cylinder part 76' and 1st end surface part 78 'formed in the edge part of the longitudinal direction of 1st cylinder part 76', 2nd division body 74 'is comprised. The second tube portion 80 ′ and the second end surface portion 82 ′ formed at the end portion in the longitudinal direction of the second tube portion 80 ′. The first tube portion 76 ′ and the second tube portion 80 ′ Are formed with the same outer diameter.
In this embodiment, the first divided body 72 ′ and the first divided body 88 ′ are formed by the female screw 88 formed on the inner periphery of the front end of the first cylindrical portion 76 ′ and the male screw 90 formed on the outer periphery of the front end of the second cylindrical portion 80 ′. The two-divided body 74 ′ is configured to be splittable.
[0032]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, in the present invention, the friction plate, the annular plate portion, the end face portion, and the coil spring are arranged in the axial direction inside the outer member, so that the torque limiter is configured, so that a high torque value is obtained by a compact structure. In addition, the portions where the friction plate, the ring plate portion, and the end surface portion are in pressure contact are almost covered with the outer member, so that dust does not easily enter and is advantageous in increasing the durability of the torque limiter. .
Also,Since the friction plate and the ring plate part are made of suitable materials,This is advantageous in increasing the stability and durability of the torque.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A, 1B, and 1C are explanatory diagrams illustrating a relationship among a fixing paper discharge roller, a paper discharge roller, and paper.
FIG. 2 is a sectional front view of a torque limiter.
FIG. 3 is a cross-sectional front view of a first divided body.
FIG. 4 is a cross-sectional front view of a second divided body.
FIG. 5 is a cross-sectional front view of another embodiment.
FIG. 6 is a perspective view of a first divided body and a second divided body.
FIG. 7 is a cross-sectional front view of another embodiment.
[Explanation of symbols]
2 Torque limiter
4 Outer member
6 Inner member
8 First friction plate
12 Second friction plate
14 Coil spring
16, 72, 72 'first divided body
18, 74, 74 'second divided body
46 Ring plate

Claims

In the torque limiter,
A cylindrical outer member composed of a cylindrical portion and end surface portions at both ends in the longitudinal direction of the cylindrical portion;
An axial inner member disposed on the inner side of the outer member and coaxially with the outer member so as to be relatively movable in the longitudinal direction of the outer member;
An annular ring plate portion provided to rotate integrally with the inner member on the outer periphery of the inner member inside the cylindrical portion of the outer member;
An annular first friction plate that is arranged so as to be movable in the longitudinal direction of the outer member so as to face the annular plate portion outside the inner member inside the cylindrical portion of the outer member, and rotates integrally with the outer member;
The outer member is disposed outside the inner member inside the cylindrical portion, and one end surface is locked to one of the end surface portions of both ends of the outer member, and the other end of the both end surface portions is and a coil spring for pressing the other end face and the annular plate portion and the first friction plates,
The first friction plate and the ring plate portion are formed from a thermoplastic resin composition;
The thermoplastic resin composition is composed of a base resin, a first additive and a second additive added to the base resin,
The base resin is a polyacetal resin or a polyphenylene sulfide resin,
The first additive is one or more selected from an olefin polymer, a styrene polymer, and a fluorine polymer,
The second additive is one or more selected from lubricating oil, wax, fatty acid, graphite, molybdenum disulfide and phosphate.
Torque limiter characterized by that.

The torque limiter according to claim 1, wherein the outer member includes a first divided body and a second divided body that can be divided in the longitudinal direction.

The torque limiter according to claim 1, wherein the first friction plate is disposed on a surface of the annular plate portion facing the one end surface portion.

A second friction plate that rotates integrally with the outer member is movable in the longitudinal direction of the outer member between the other end surface portion and the annular plate portion inside the cylindrical portion of the outer member and outside the inner member. The torque limiter according to claim 3, wherein the torque limiter is disposed and the second friction plate is formed of the thermoplastic resin composition .

A tooth portion is formed on the inner peripheral surface portion of the cylindrical portion near the other end surface portion of the outer member over the entire inner peripheral surface, and the teeth are respectively formed on the outer peripheral portions of the first friction plate and the second friction plate. The torque limiter according to claim 4, wherein tooth portions that can be engaged with each other are formed, and the tooth portions of the cylindrical portion and the tooth portions of the first and second friction plates are engaged with each other.

The torque limiter according to claim 1, wherein the inner member is formed in a cylindrical shape, and a shaft that rotates integrally with the inner member is inserted into the inner member.

The torque limiter according to any one of claims 1 to 6, wherein the first additive is an olefin polymer, and the olefin polymer is blended in an amount of 0.3 to 10% by weight.

The torque limiter according to any one of claims 1 to 7, wherein the first additive is a styrene polymer, and the styrene polymer is blended in an amount of 0.1 to 10% by weight.

9. The torque limiter according to claim 8, wherein the styrenic polymer is a triblock copolymer or a radial block copolymer having a polystyrene-rubber intermediate block-polystyrene structure.

The torque limiter according to any one of claims 1 to 9, wherein the first additive is a fluoropolymer, and the fluoropolymer is blended at 2 to 50% by weight.

The second additive, any one torque limiter according to claim 1 to 10 are blended with 0.1 to 10 wt%.

A third additive is added to the base resin, and the third additive is selected from glass powder, carbon powder, glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, potassium titanate whisker, metal fiber, and metal powder. The torque limiter according to claim 1 , wherein the torque limiter is one type or two or more types.

The torque limiter according to claim 12, wherein the third additive is blended at a ratio of 10% by weight or less.