JP4984315B2

JP4984315B2 - Drive device

Info

Publication number: JP4984315B2
Application number: JP2005165347A
Authority: JP
Inventors: 光行石田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2025-06-06
Also published as: JP2006336824A

Description

本発明は、駆動装置に関し、例えば画像形成装置に用いられる駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a driving device, for example, a driving device used in an image forming apparatus.

一般に、ファクシミリ装置、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、複数の回転部材（ロールなど）を有し、これら複数の回転部材を駆動する駆動装置を備えている。この種の駆動装置としては、例えばモータなどの駆動源に接続される１つの入力ギア（駆動ギア）に対して例えば２つの出力ギア（従動ギア）を噛み合わせるものが知られている。例えば、駆動ギアに対して２個一組となる従動ギアを噛み合わせ、半ピッチだけずれた状態となるように噛み合いを調整することにより、駆動モータの出力軸に設けたギアが他の従動ギアと噛み合う際に発生する高周波の噛み合い振動を抑えるようにしたものは公知である（例えば特許文献１）。また、モータギアをモータギアに噛み合う中間フィードギアに押圧する板ばねを備えることにより、両ギアの軸間距離を一定に保ち、フィードローラにおける用紙送り量のバラツキを少なくしたものは公知である（例えば特許文献２）。さらに、駆動源歯車を隣り合う２つの像担持体の中心を結ぶ直線上にかつその中点に配置し、歯車の歯数を偶数にすることにより、軸の倒れ量を小さくしたものは公知である（例えば特許文献３）。 In general, an image forming apparatus such as a facsimile machine, a copier, or a printer has a plurality of rotating members (rolls and the like) and includes a driving device that drives the plurality of rotating members. As this type of drive device, for example, one in which two output gears (driven gears) are engaged with one input gear (drive gear) connected to a drive source such as a motor is known. For example, by engaging two sets of driven gears with the drive gear and adjusting the engagement so that they are shifted by a half pitch, the gear provided on the output shaft of the drive motor is replaced with another driven gear. A device that suppresses high-frequency meshing vibrations that occur when meshing with each other is known (for example, Patent Document 1). Further, it is known that a leaf spring that presses the motor gear against the intermediate feed gear that meshes with the motor gear is provided so that the distance between the shafts of both gears is kept constant and the variation in the paper feed amount in the feed roller is reduced (for example, Patent Documents). 2). Further, it is well known that the drive source gear is arranged on a straight line connecting the centers of two adjacent image carriers and at the midpoint thereof, and the number of teeth of the gear is made an even number so that the amount of tilting of the shaft is reduced. There is (for example, Patent Document 3).

特開２００４−６８９４６JP2004-68946 特開２００３−３２７３３８JP 2003-327338 A 特開２００１−１４７５６５JP 2001-147565 A

しかしながら、上記の技術の場合、１つの入力ギアで例えば２つの出力ギアに動力を伝達しているため、所望の回転部材（ロールなど）に駆動を伝達するためには、複数の（例えば２つの）モータを用いる必要があった。そこで、複数の回転部材をより少ない（例えば１つの）モータで回転駆動させるために、１つの入力ギアに複数（例えば３つ以上）の出力ギアを噛み合わせるものが知られている。この場合、１つの入力ギアに複数の出力ギアを配列させるために、入力ギアの軸方向の長さを延長して該入力ギアと複数の出力ギアとの噛み合い幅を確保している。 However, in the case of the above technique, power is transmitted to, for example, two output gears by one input gear, and therefore, in order to transmit drive to a desired rotating member (such as a roll), a plurality of (for example, two ) It was necessary to use a motor. Therefore, in order to rotationally drive a plurality of rotating members with fewer (for example, one) motors, a plurality of (for example, three or more) output gears are meshed with one input gear. In this case, in order to arrange a plurality of output gears in one input gear, the axial length of the input gear is extended to ensure the meshing width between the input gear and the plurality of output gears.

しかしながら、上記の方法においては、入力ギアの軸方向の長さを延長することによる入力ギアの振れが発生し、モータ軸が振動することがあった。このモータ軸の振動は、騒音、モータ本体の寿命低下および入力ギアに噛み合う出力ギアの偏磨耗の原因となっていた。 However, in the above method, the input gear may be shaken by extending the axial length of the input gear, and the motor shaft may vibrate. This vibration of the motor shaft causes noise, a reduction in the life of the motor body, and uneven wear of the output gear meshing with the input gear.

本発明は、上記従来の問題点を解消し、複数の出力ギアが連結する入力ギアの振れを抑制する駆動装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and to provide a drive device that suppresses the shake of an input gear connected to a plurality of output gears.

上記目的を達成するため、本発明の特徴とするところは、一端を固定端とした片持ちタイプの入力ギアと、前記入力ギアと平行に連結し、前記入力ギアの軸方向と交わる方向において前記入力ギアを中心として互いに対向する位置であって、前記入力ギアの軸方向において同じ位置に配置されている複数の出力ギアからなる複数の出力ギアの組と、を有し、前記複数の出力ギアの組は、前記入力ギアの軸方向において互いに噛み合い幅が重ならないように異なる位置に配置され、前記入力ギアに作用する力及び前記固定端を中心とした前記入力ギアに作用する力のモーメントがバランスするように、前記出力ギアが受ける駆動負荷及び前記入力ギアの軸方向の前記固定端に対する位置が調整されている駆動装置にある。
In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a cantilever type input gear having one end as a fixed end and the input gear connected in parallel with the input gear in a direction intersecting the axial direction of the input gear. A plurality of output gears each including a plurality of output gears arranged at the same position in the axial direction of the input gear, the positions being opposed to each other around the input gear. Are arranged at different positions so that the meshing widths do not overlap with each other in the axial direction of the input gear, and the moment of the force acting on the input gear and the force acting on the input gear around the fixed end is In the driving device, the driving load received by the output gear and the position of the input gear with respect to the fixed end in the axial direction are adjusted so as to be balanced.

本発明によれば、複数の出力ギアが、入力ギアに作用する力のモーメントがバランスするように入力ギアの軸方向の複数の位置に配置されていることにより、入力ギアの振れを抑制することができる。 According to the present invention, the plurality of output gears are arranged at a plurality of positions in the axial direction of the input gear so that the moment of force acting on the input gear is balanced, thereby suppressing the shake of the input gear. Can do.

次に本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に後述する給紙装置１８が設けられている。 Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an image forming apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention. The image forming apparatus 10 includes an image forming apparatus main body 12, an image forming unit 14 is mounted in the image forming apparatus main body 12, and a discharge unit 16 is provided on the upper portion of the image forming apparatus main body 12. A sheet feeding device 18 to be described later is provided below the image forming apparatus main body 12.

排出部１６は、画像形成装置本体１２に対して回動自在の傾斜部２０を有する。この傾斜部２０は、排出口部分が低く、前面方面（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部２０は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１において二点鎖線で示すように、傾斜部２０を上方に回転して開いたときには、開放部２２が形成され、この開放部２２を介して後述するプロセスカートリッジ２４が脱着できるようにしてある。 The discharge unit 16 includes an inclined unit 20 that is rotatable with respect to the image forming apparatus main body 12. The inclined portion 20 has a low discharge port portion and is inclined so as to gradually increase toward the front surface (right direction in FIG. 1), and has a discharge outlet portion as a lower end and a higher tip as an upper end. The inclined portion 20 is supported by the image forming apparatus main body 12 so as to be rotatable around the lower end. As shown by a two-dot chain line in FIG. 1, when the inclined portion 20 is rotated upward and opened, an opening portion 22 is formed, and a process cartridge 24 to be described later can be attached and detached through the opening portion 22. .

像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体２６とこの像担持体２６を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置２８と、この帯電装置２８により帯電された像担持体２６に、光により潜像を書き込む光書込み装置３０と、この光書込み装置３０により形成された像担持体２６の潜像を現像剤により可視化する現像装置３２と、この現像装置３２による現像剤像をシートに転写する例えば転写ロールからなる転写装置３４と、像担持体２６に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置３６と、転写装置３４により転写されたシート上の現像剤像をシートに定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールとからなる定着ロール３７を有する定着装置３８とから構成されている。光書込み装置３０は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、給紙装置１８の給紙カセット４０と平行で画像形成装置本体１２の前面（図１の右側面）近傍に配置され、現像装置３２内を横切って像担持体２６を露光する。また、現像装置３２は、像担持体２６と対向する現像ロール４２を有する。 The image forming means 14 is of, for example, an electrophotographic system, and is charged by an image carrier 26 made of a photosensitive member, a charging device 28 made of, for example, a charging roll that uniformly charges the image carrier 26, and the charging device 28. An optical writing device 30 for writing a latent image on the image carrier 26 with light, a developing device 32 for visualizing the latent image of the image carrier 26 formed by the optical writing device 30 with a developer, and the developing device 32 A transfer device 34 composed of, for example, a transfer roll for transferring the developer image to the sheet, a cleaning device 36 composed of, for example, a blade for cleaning the developer remaining on the image carrier 26, and the sheet transferred by the transfer device 34 For example, the image forming apparatus includes a fixing device 38 having a fixing roll 37 including a pressure roll and a heating roll for fixing the developer image on the sheet.The optical writing device 30 is composed of, for example, a scanning type laser exposure device, and is arranged in the vicinity of the front surface (right side surface in FIG. 1) of the image forming apparatus main body 12 in parallel with the paper feeding cassette 40 of the paper feeding device 18. The image carrier 26 is exposed across the. Further, the developing device 32 has a developing roll 42 that faces the image carrier 26.

プロセスカートリッジ２４は、像担持体２６、帯電装置２８、現像装置３２及びクリーニング装置３６を一体化したものである。このプロセスカートリッジ２４は、排出部１６の傾斜部２２の直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部２２を開いたときに形成される開放部２４を介して脱着される。 The process cartridge 24 is obtained by integrating an image carrier 26, a charging device 28, a developing device 32, and a cleaning device 36. The process cartridge 24 is disposed immediately below the inclined portion 22 of the discharge portion 16 and is attached and detached through the opening portion 24 formed when the inclined portion 22 is opened as described above.

また、画像形成装置本体１２には、例えばレジストロール４４が転写装置３４の上流側（図１の下方側）に配置されている。給紙装置１８から搬送路４６に搬送されたシートは、このレジストロール４４により一時停止され、所定のタイミングで像形成手段１４に送られて像が形成され、排出ロール４８により排出部１６へ排出される。 In the image forming apparatus main body 12, for example, a resist roll 44 is disposed on the upstream side (lower side in FIG. 1) of the transfer device 34. The sheet conveyed from the sheet feeding device 18 to the conveyance path 46 is temporarily stopped by the registration roll 44 and sent to the image forming unit 14 at a predetermined timing to form an image. The sheet is discharged to the discharge unit 16 by the discharge roll 48. Is done.

なお、画像形成装置本体１２には、定着装置３８を引き出すための開閉カバー５０が設けられている。この開閉カバー５０は、画像形成装置本体１２の後面方向（図１の左方向）に向けて開閉される。 The image forming apparatus main body 12 is provided with an opening / closing cover 50 for pulling out the fixing device 38. The opening / closing cover 50 is opened / closed toward the rear surface direction (left direction in FIG. 1) of the image forming apparatus main body 12.

給紙装置１８には、給紙カセット４０が設けられている。給紙カセット４０は、画像形成装置本体１２に対して摺動自在に装着され、正面方向（図１の右方向）に引き出される。この給紙カセット４０の前端上方付近には、シート搬送部５２が設けられている。このシート搬送部５２は、ピックアップロール５４と、このピックアップロール５４から供給された用紙を分離給送するフィードロール５６及びリタードロール５８とを有する。 The paper feeding device 18 is provided with a paper feeding cassette 40. The paper feed cassette 40 is slidably attached to the image forming apparatus main body 12 and pulled out in the front direction (the right direction in FIG. 1). In the vicinity of the upper front end of the sheet feeding cassette 40, a sheet conveying unit 52 is provided. The sheet conveying unit 52 includes a pickup roll 54, and a feed roll 56 and a retard roll 58 that separate and feed the paper supplied from the pickup roll 54.

また、画像形成装置本体１２には、駆動装置６０が設けられている。この駆動装置６０は、上述した現像装置３２、定着装置３８及びシート搬送部５２等に駆動力を伝達する。 The image forming apparatus main body 12 is provided with a driving device 60. The driving device 60 transmits driving force to the developing device 32, the fixing device 38, the sheet conveying unit 52, and the like described above.

図２に駆動装置６０の詳細を示す。
図２（ａ）は駆動装置６０の斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の駆動装置６０を正面方向（矢印Ａ方向）からみた正面図である。 FIG. 2 shows details of the driving device 60.
2A is a perspective view of the driving device 60, and FIG. 2B is a front view of the driving device 60 of FIG. 2A viewed from the front direction (arrow A direction).

図２に示すように、駆動装置６０は、駆動源であるモータ６２、モータ基盤６４、入力ギア（ピニオンギア６６）と、このピニオンギア６６に連結する複数の出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）とを有する。 As shown in FIG. 2, the driving device 60 includes a motor 62 as a driving source, a motor base 64, an input gear (pinion gear 66), and a plurality of output gears (first gear 68, connected to the pinion gear 66). A second gear 70, a third gear 72, and a fourth gear 74).

モータ基盤６４の一方の面にはモータ６２が固定され、このモータ基盤６４の他方の面には上述した各ギア（例えばピニオンギア６６、第１のギア６８、第２のギア７０及び第３のギア７２）が配置されている。 A motor 62 is fixed to one surface of the motor base 64, and the above-described gears (for example, the pinion gear 66, the first gear 68, the second gear 70, and the third gear) are fixed to the other surface of the motor base 64. A gear 72) is arranged.

ピニオンギア６６は、モータ６２の出力軸に固定され、このモータ６２の駆動力をピニオンギア６６に連結する（噛み合う）各出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）に伝達するようになっている。すなわち、駆動装置６０は、１入力に対して多出力（例えば４出力）となるように構成されている。 The pinion gear 66 is fixed to the output shaft of the motor 62, and each output gear (the first gear 68, the second gear 70, and the third gear) that connects (engages) the driving force of the motor 62 to the pinion gear 66. 72 and the fourth gear 74). That is, the driving device 60 is configured to have multiple outputs (for example, 4 outputs) for one input.

また、図２（ａ）に示すように、ピニオンギア６６は、軸方向に長く形成されており、このピニオンギア６６の軸方向に複数の出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）が噛み合っている。換言すると、ピニオンギア６６を軸方向に延長して、出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）との噛み合い幅を確保している。 As shown in FIG. 2A, the pinion gear 66 is formed long in the axial direction, and a plurality of output gears (first gear 68, second gear 70) are arranged in the axial direction of the pinion gear 66. , The third gear 72 and the fourth gear 74) mesh with each other. In other words, the pinion gear 66 is extended in the axial direction to ensure a meshing width with the output gear (the first gear 68, the second gear 70, the third gear 72, and the fourth gear 74). .

第１のギア６８及び第２のギア７０は、シート搬送部５２のピックアップロール５４、フィードロール５６など（図１に示す）へ駆動力を伝達するようになっている。第３のギア７２は、現像装置３２の現像ロール４２（図１に示す）へ、第４のギア７４は、定着装置３８の定着ロール３７（図１に示す）へ駆動力を伝達するようになっている。 The first gear 68 and the second gear 70 transmit driving force to the pickup roll 54, the feed roll 56, and the like (shown in FIG. 1) of the sheet conveying unit 52. The third gear 72 transmits driving force to the developing roll 42 (shown in FIG. 1) of the developing device 32, and the fourth gear 74 transmits driving force to the fixing roll 37 (shown in FIG. 1) of the fixing device 38. It has become.

なお、各出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）の歯幅、歯数は、それぞれ異なっていてもよい。 Note that the tooth width and the number of teeth of each output gear (the first gear 68, the second gear 70, the third gear 72, and the fourth gear 74) may be different from each other.

次に、入力ギア（ピニオンギア６６）に連結する複数の出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）の配置について詳細に説明する。 Next, the arrangement of a plurality of output gears (first gear 68, second gear 70, third gear 72, and fourth gear 74) connected to the input gear (pinion gear 66) will be described in detail.

図３（ａ）は入力ギア（ピニオンギア６６）及び入力ギアに連結する複数の出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）を側面方向（図２の矢印Ｂ方向）から図示した模式図であり、図３（ｂ）は入力ギア及び入力ギアに連結する複数の出力ギアを正面方向（図２の矢印Ａ方向）から図示した模式図である。 FIG. 3A is a side view of an input gear (pinion gear 66) and a plurality of output gears (first gear 68, second gear 70, third gear 72, and fourth gear 74) connected to the input gear. FIG. 3B is a schematic diagram illustrating the input gear and a plurality of output gears connected to the input gear from the front direction (arrow A direction in FIG. 2). FIG.

図３（ａ）に示すように、第１のギア６８及び第２のギア７０は、側面方向からみてモータ６２の端面、すなわちピニオンギア６６の根元部から所定の距離をおいて配置されている。具体的には、第１のギア６８及び第２のギア７０の中心位置（図３（ａ）の一点鎖線）は、ピニオンギア６６の根元部から軸方向に（先端方向に）長さＬ１の位置に配置されている。 As shown in FIG. 3A, the first gear 68 and the second gear 70 are arranged at a predetermined distance from the end surface of the motor 62, that is, the root portion of the pinion gear 66 when viewed from the side surface direction. . Specifically, the center positions of the first gear 68 and the second gear 70 (the one-dot chain line in FIG. 3A) are axially extended from the root of the pinion gear 66 (in the tip direction) with a length L1. Placed in position.

第３のギア７２及び第４のギア７４は、側面方向（図２の矢印Ｂ方向）からみて第１のギア６８及び第２のギア７０から所定の距離をおいて配置されている。具体的には、第３のギア７２及び第４のギア７４の中心位置（図３（ａ）の一点鎖線）は、第１のギア６８及び第２のギア７０からピニオンギア６６の軸方向に（先端方向に）長さＬ２の位置、すなわちピニオンギア６６の根元部から長さＬ１＋Ｌ２の位置に配置されている。 The third gear 72 and the fourth gear 74 are arranged at a predetermined distance from the first gear 68 and the second gear 70 when viewed from the side surface direction (the direction of arrow B in FIG. 2). Specifically, the center positions of the third gear 72 and the fourth gear 74 (the one-dot chain line in FIG. 3A) are in the axial direction of the pinion gear 66 from the first gear 68 and the second gear 70. It is arranged at a position of length L2 (in the distal direction), that is, a position of length L1 + L2 from the root of the pinion gear 66.

なお、第３のギア７２及び第４のギア７４の中心位置（図３（ａ）の一点鎖線）は、ピニオンギア６６の先端部から（ピニオンギア６６の根元部の方向へ）長さＬ３の位置に配置されており、ピニオンギア６６の全長（Ｌ）は、長さＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３に形成されている。本例において、上述した長さＬ２は長さＬ１よりも長く、すなわちＬ１＜Ｌ２となっている。 Note that the center positions of the third gear 72 and the fourth gear 74 (the one-dot chain line in FIG. 3A) have a length L3 from the tip of the pinion gear 66 (toward the root of the pinion gear 66). The entire length (L) of the pinion gear 66 is formed at a length L1 + L2 + L3. In this example, the length L2 described above is longer than the length L1, that is, L1 <L2.

図３（ｂ）に示すように、第１のギア６８と第２のギア７０とは、正面方向からみて互いに１８０度隔てて、すなわち対向する位置に配置されている。また、第３のギア７０と第４のギア７４とは、正面方向（図２の矢印Ａ方向）からみて互いに１８０度隔てて、すなわち対向する位置に配置されている。
また、第２のギア７０と第３のギア７２とは角度θ１、第１のギア６８と第３のギア７２とは角度θ２、第１のギア６８と第４のギア７４とは角度θ３、第２のギア７０と第４のギア７２とは角度θ４隔てて配置されている。本例においては、これら４つの出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）は、互いに９０度ずつ隔てて設けられており、すなわち、θ１＝θ２＝θ３＝θ４＝９０°となっている。 As shown in FIG. 3B, the first gear 68 and the second gear 70 are arranged 180 degrees apart from each other, that is, at positions facing each other as viewed from the front. Further, the third gear 70 and the fourth gear 74 are disposed 180 degrees apart from each other as viewed from the front direction (the direction of arrow A in FIG. 2), that is, at positions facing each other.
The second gear 70 and the third gear 72 are at an angle θ1, the first gear 68 and the third gear 72 are at an angle θ2, the first gear 68 and the fourth gear 74 are at an angle θ3, The second gear 70 and the fourth gear 72 are arranged at an angle θ4. In this example, these four output gears (the first gear 68, the second gear 70, the third gear 72, and the fourth gear 74) are provided 90 degrees apart from each other, that is, θ1 = θ2 = θ3 = θ4 = 90 °.

図４（ａ）は入力ギア（ピニオンギア６６）に作用する出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）からの駆動負荷を側面方向から図示した模式図であり、図４（ｂ）は入力ギアに作用する出力ギアからの駆動負荷を上面方向（図２の矢印Ｃ方向）から図示した模式図であり、図４（ｃ）は入力ギアに作用する出力ギアからの駆動負荷を正面方向（図２の矢印Ａ方向）から図示した模式図である。なお、本図において、入力ギアの軸方向をＺ軸方向、入力ギアの左右方向をＸ軸方向（水平方向）、入力ギアの上下方向をＹ軸方向（垂直方向）とする。 FIG. 4A shows the driving load from the output gears (first gear 68, second gear 70, third gear 72, and fourth gear 74) acting on the input gear (pinion gear 66) in the lateral direction. 4B is a schematic diagram illustrating the driving load from the output gear acting on the input gear from the top surface direction (the direction of arrow C in FIG. 2), and FIG. It is the schematic diagram which illustrated the drive load from the output gear which acts on an input gear from the front direction (arrow A direction of FIG. 2). In this figure, the axial direction of the input gear is the Z-axis direction, the left-right direction of the input gear is the X-axis direction (horizontal direction), and the vertical direction of the input gear is the Y-axis direction (vertical direction).

図４（ａ）に示すように、ピニオンギア６６の垂直方向には、複数の力（駆動負荷）が作用している。具体的には、ピニオンギア６６は、該ピニオンギア６６の垂直方向（Ｙ軸方向）に第３のギア７２からの駆動負荷Ｗ３と第４のギア７４からの駆動負荷Ｗ４とを受けている。この駆動負荷Ｗ３と駆動負荷Ｗ４とは、互いに対向する位置、及び互いに対向する方向に作用している。より具体的には、駆動負荷Ｗ３は、ピニオンギア６６の根元部から長さＬ１＋Ｌ２の位置に、ピニオンギア６６の中心に向かって（図４（ａ））の上方から下方（Ｙ軸方向）に向かって）作用しており、駆動負荷Ｗ４は、ピニオンギア６６の根元部から長さＬ１＋Ｌ２の位置に、ピニオンギア６６の中心に向かって（図４（ａ））の下方から上方（Ｙ軸方向）に向かって）作用している。 As shown in FIG. 4A, a plurality of forces (drive loads) are acting in the vertical direction of the pinion gear 66. Specifically, the pinion gear 66 receives the drive load W3 from the third gear 72 and the drive load W4 from the fourth gear 74 in the vertical direction (Y-axis direction) of the pinion gear 66. The drive load W3 and the drive load W4 act in positions facing each other and in directions facing each other. More specifically, the driving load W3 is located at a length L1 + L2 from the root of the pinion gear 66 toward the center of the pinion gear 66 (FIG. 4 (a)), from above to below (Y-axis direction). The drive load W4 is applied to the position of the length L1 + L2 from the root of the pinion gear 66 toward the center of the pinion gear 66 (FIG. 4A), from below to above (Y-axis direction). It works).

また、図４（ｂ）に示すように、ピニオンギア６６の水平方向には、複数の力（駆動負荷）が作用している。具体的には、ピニオンギア６６は、該ピニオンギア６６の水平方向（Ｘ軸方向）に第１のギア６８からの駆動負荷Ｗ１と第２のギア７０からの駆動負荷Ｗ２とを受けている。この駆動負荷Ｗ１と駆動負荷Ｗ２とは、互いに対向する位置、及び互いに対向する方向に作用している。具体的には、駆動負荷Ｗ１は、ピニオンギア６６の根元部から長さＬ１の位置に、ピニオンギア６６に中心に向かって（図４（ｂ））の上方から下方（Ｘ軸方向）に向かって）作用しており、駆動負荷Ｗ２は、ピニオンギア６６の根元部から長さＬ１の位置に、ピニオンギア６６の中心に向かって（図４（ｂ））の下方から上方（Ｘ軸方向）に向かって）作用している。 Further, as shown in FIG. 4B, a plurality of forces (drive loads) are applied in the horizontal direction of the pinion gear 66. Specifically, the pinion gear 66 receives the drive load W1 from the first gear 68 and the drive load W2 from the second gear 70 in the horizontal direction (X-axis direction) of the pinion gear 66. The driving load W1 and the driving load W2 act in positions facing each other and in directions facing each other. Specifically, the drive load W1 is directed to the position of the length L1 from the root of the pinion gear 66 toward the center of the pinion gear 66 (FIG. 4B) from the upper side to the lower side (X-axis direction). The drive load W2 is located at a position of length L1 from the root of the pinion gear 66 toward the center of the pinion gear 66 (FIG. 4B), from below to above (X-axis direction). Is acting).

また、図４（ｃ）に示すように、正面方向（図２の矢印Ａ方向）からみると、上述したピニオンギア６６に作用する力（駆動負荷Ｗ１、駆動負荷Ｗ２、駆動負荷Ｗ３及び駆動負荷Ｗ４）は、ピニオンギア６６の水平方向（Ｘ軸方向）および垂直方向（Ｙ軸方向）に互いに９０度ずつ隔てて作用している。すなわち、駆動負荷Ｗ２と駆動負荷Ｗ３とをなす角度をθ１、駆動負荷Ｗ１と駆動負荷Ｗ３とをなす角度をθ２、駆動負荷Ｗ１と駆動負荷Ｗ４とをなす角度をθ３、駆動負荷Ｗ２と駆動負荷Ｗ４とをなす角度をθ４とすると、θ１＝θ２＝θ３＝θ４＝９０°となっている。 Further, as shown in FIG. 4C, when viewed from the front direction (the direction of arrow A in FIG. 2), the forces (drive load W1, drive load W2, drive load W3, and drive load) acting on the pinion gear 66 described above. W4) acts by 90 degrees apart from each other in the horizontal direction (X-axis direction) and the vertical direction (Y-axis direction) of the pinion gear 66. That is, the angle between the drive load W2 and the drive load W3 is θ1, the angle between the drive load W1 and the drive load W3 is θ2, the angle between the drive load W1 and the drive load W4 is θ3, and the drive load W2 and the drive load When the angle formed with W4 is θ4, θ1 = θ2 = θ3 = θ4 = 90 °.

なお、本例においては、駆動負荷Ｗ１と駆動負荷Ｗ２とは同一の力（負荷）、すなわちＷ１＝Ｗ２となっており、駆動負荷Ｗ３と駆動負荷Ｗ４とは同一の負荷、すなわちＷ３＝Ｗ４となっている。また、駆動負荷Ｗ１及び駆動負荷Ｗ２は、駆動負荷Ｗ３及び駆動負荷Ｗ４と比較して小さな負荷、すなわち（Ｗ１＝Ｗ２）＜（Ｗ３＝Ｗ４）となっている。 In this example, the driving load W1 and the driving load W2 have the same force (load), that is, W1 = W2, and the driving load W3 and the driving load W4 have the same load, that is, W3 = W4. It has become. Further, the driving load W1 and the driving load W2 are smaller than the driving load W3 and the driving load W4, that is, (W1 = W2) <(W3 = W4).

ここで、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ピニオンギア６６を該ピニオンギア６６の根元部（図４のＯ点）を固定端とした方持ち梁と仮定すると、梁（ピニオンギア６６）に作用する力のモーメント、すなわちＯ点まわりのモーメントＭ_Ｏは下式（１）で表される。 Here, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), assuming that the pinion gear 66 is a cantilever beam having the root portion (point O in FIG. 4) of the pinion gear 66 as a fixed end, the beam The moment of force acting on the (pinion gear 66), that is, the moment M _O around the point _O is expressed by the following equation (1).

このとき、本例においてはＷ１＝Ｗ２及びＷ３＝Ｗ４であるので、梁（ピニオンギア６６）に作用する力のモーメントの和は０、すなわち上式（１）においてＭ_Ｏ＝０となる。 At this time, since W1 = W2 and W3 = W4 in this example, the sum of the moments of the force acting on the beam (pinion gear 66) is 0, that is, M _O = 0 in the above equation (1).

また、図４（ｃ）に示すように、梁（ピニオンギア６６）に作用する力（駆動負荷）は、下式（２）で表される。 Moreover, as shown in FIG.4 (c), the force (drive load) which acts on a beam (pinion gear 66) is represented by the following Formula (2).

このとき、本例においてはＷ１＝Ｗ２及びＷ３＝Ｗ４であるので、梁（ピニオンギア６６）に働く力（駆動負荷）の和は０、すなわち上式（２）においてＰ＝０となる。 At this time, since W1 = W2 and W3 = W4 in this example, the sum of the forces (driving loads) acting on the beam (pinion gear 66) is 0, that is, P = 0 in the above equation (2).

このように、複数の出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）は、入力ギア（ピニオンギア６６）に作用する力のモーメントがバランスする（つり合う）ように、ピニオンギア６６の軸方向の複数の位置（Ｌ１、Ｌ２）に配置されている。本例においては、入力ギアに作用する力のモーメントの和は０となっている。
また、複数の出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）は、入力ギア（ピニオンギア６６）に作用する力（駆動負荷Ｗ１、駆動負荷Ｗ２、駆動負荷Ｗ３及び駆動負荷Ｗ４）がバランスする（つり合う）ように、ピニオンギア６６の複数の位置（θ１、θ２、θ３及びθ４）に配置されている。本例においては、入力ギアに作用する力の和は０となっている。
これにより、軸方向の長さが延長された入力ギアにおいても、該入力ギアの振れを抑制し、モータ軸の振動を低減させることができる。したがって、モータの騒音、モータ本体の寿命低下、及び入力ギアに噛み合う出力ギアの偏磨耗を抑制することできる。さらに、１つの入力ギアに複数の出力ギアを配列させることで、駆動源（モータ）の数を低減させることができ、コストを低減することができる。 Thus, the plurality of output gears (the first gear 68, the second gear 70, the third gear 72, and the fourth gear 74) balance the moment of force acting on the input gear (pinion gear 66). The pinion gear 66 is arranged at a plurality of positions (L1, L2) in the axial direction so as to perform (balance). In this example, the sum of moments of force acting on the input gear is zero.
A plurality of output gears (first gear 68, second gear 70, third gear 72, and fourth gear 74) are forces (drive load W1, drive) acting on the input gear (pinion gear 66). The pinion gear 66 is disposed at a plurality of positions (θ1, θ2, θ3, and θ4) so that the load W2, the drive load W3, and the drive load W4) are balanced (balanced). In this example, the sum of the forces acting on the input gear is zero.
Thereby, even in the input gear whose axial length is extended, the vibration of the input gear can be suppressed and the vibration of the motor shaft can be reduced. Therefore, it is possible to suppress motor noise, a reduction in the life of the motor body, and uneven wear of the output gear meshing with the input gear. Furthermore, by arranging a plurality of output gears in one input gear, the number of drive sources (motors) can be reduced, and the cost can be reduced.

次に第２の実施形態について説明する。 Next, a second embodiment will be described.

なお、上述した第１の実施形態と実質的に同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member substantially the same as 1st Embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図５（ａ）は入力ギア（ピニオンギア６６）及び入力ギアに連結する複数の出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）を側面方向（図２の矢印Ｂ方向）から図示した模式図であり、図５（ｂ）は入力ギア及び入力ギアに連結する複数の出力ギアを正面方向（図２の矢印Ａ方向）から図示した模式図である。 FIG. 5A is a side view of an input gear (pinion gear 66) and a plurality of output gears (first gear 68, second gear 70, third gear 72, and fourth gear 74) connected to the input gear. FIG. 5B is a schematic diagram illustrating the input gear and a plurality of output gears connected to the input gear from the front direction (arrow A direction in FIG. 2). FIG.

図５（ａ）に示すように、第１のギア６８及び第２のギア７０は、側面方向からみてモータ６２の端面、すなわちピニオンギア６６の根元部から所定の距離の位置に配置されている。具体的には、第１のギア６８及び第２のギア７０の中心位置（図５（ａ）の一点鎖線）は、ピニオンギア６６の根元部から軸方向に（先端方向に）長さＬ１の位置に配置されている。 As shown in FIG. 5A, the first gear 68 and the second gear 70 are arranged at a predetermined distance from the end surface of the motor 62, that is, the root portion of the pinion gear 66, when viewed from the side. . Specifically, the center positions of the first gear 68 and the second gear 70 (the one-dot chain line in FIG. 5A) are lengths L1 from the root of the pinion gear 66 in the axial direction (in the tip direction). Placed in position.

第３のギア７２は、側面方向からみて第１のギア６８及び第２のギア７０から所定の距離をおいて配置されている。具体的には、第３のギア７２の中心位置（図５（ａ）の一点鎖線）は、第１のギア６８及び第２のギア７０の中心位置（図５（ａ）の一点鎖線）からピニオンギア６６の軸方向に（先端方向に）長さＬ２の位置、すなわち、ピニオンギア６６の根元部から長さＬ１＋Ｌ２の位置に配置されている。 The third gear 72 is arranged at a predetermined distance from the first gear 68 and the second gear 70 when viewed from the side. Specifically, the center position of the third gear 72 (the one-dot chain line in FIG. 5A) is from the center positions of the first gear 68 and the second gear 70 (the one-dot chain line in FIG. 5A). The pinion gear 66 is arranged at a position of a length L2 in the axial direction (in the tip direction), that is, at a position of a length L1 + L2 from the root of the pinion gear 66.

また、第４のギア７４は、側面方向からみて第３のギア７２から所定の距離をおいて配置されている。具体的には、第４のギア７４の中心位置（図５（ａ）の一点鎖線）は、第３のギア７２の中心位置（図５（ａ）の一点鎖線）からピニオンギア６６の軸方向に（先端方向に）長さＬ３の位置、すなわち、ピニオンギア６６の根元部から長さＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３の位置に配置されている。 The fourth gear 74 is disposed at a predetermined distance from the third gear 72 as viewed from the side surface direction. Specifically, the center position of the fourth gear 74 (the one-dot chain line in FIG. 5A) is the axial direction of the pinion gear 66 from the center position of the third gear 72 (the one-dot chain line in FIG. 5A). (In the direction of the tip) is disposed at a position of length L3, that is, at a position of length L1 + L2 + L3 from the root of the pinion gear 66.

なお、第４のギア７４の中心位置（図５（ａ）の一点鎖線）は、ピニオンギア６６の先端部から（ピニオンギア６６の根元部の方向へ）長さＬ４の位置に配置されており、ピニオンギア６６の全長（Ｌ）は、Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４の長さに形成されている。
なお、本例において、上述した長さＬ２は長さＬ１よりも長く、且つ長さＬ２は長さＬ３と同一の長さ、すなわちＬ１＜（Ｌ２＝Ｌ３）となっている。 Note that the center position of the fourth gear 74 (the one-dot chain line in FIG. 5A) is located at a length L4 from the tip of the pinion gear 66 (toward the root of the pinion gear 66). The total length (L) of the pinion gear 66 is formed to have a length of L1 + L2 + L3 + L4.
In this example, the length L2 described above is longer than the length L1, and the length L2 is the same length as the length L3, that is, L1 <(L2 = L3).

図５（ｂ）に示すように、正面方向（図２の矢印Ａ方向）からみて、第１のギア６８と第２のギア７０とは、所定の角度（例えば角度θ１）隔てて配置されている。また、正面方向からみて、第３のギア７０と第４のギア７４とは、１８０度隔てて、すなわち互いに対向する位置に配置されている。また、第１のギア６８と第４のギア７４とは角度θ２、第２のギア７０と第４のギア７４とは角度θ３隔てて配置されている。 As shown in FIG. 5B, the first gear 68 and the second gear 70 are arranged with a predetermined angle (for example, an angle θ1) apart from the front direction (the direction of arrow A in FIG. 2). Yes. Further, when viewed from the front direction, the third gear 70 and the fourth gear 74 are arranged 180 degrees apart, that is, at positions facing each other. Further, the first gear 68 and the fourth gear 74 are arranged at an angle θ2, and the second gear 70 and the fourth gear 74 are arranged at an angle θ3.

図６（ａ）は入力ギア（ピニオンギア６６）に作用する出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）からの駆動負荷を側面方向から図示した模式図であり、図６（ｂ）は入力ギアに作用する出力ギアからの駆動負荷を上面方向（図２の矢印Ｃ方向）から図示した模式図であり、図６（ｃ）は入力ギアに作用する出力ギアからの駆動負荷を正面方向（図２の矢印Ａ方向）から図示した模式図である。なお、本図において、入力ギアの軸方向をＺ軸方向、入力ギアの左右方向をＸ軸方向（水平方向）、入力ギアの上下方向をＹ軸方向（垂直方向）とする。 FIG. 6A shows the driving load from the output gears (first gear 68, second gear 70, third gear 72, and fourth gear 74) acting on the input gear (pinion gear 66) in the lateral direction. FIG. 6B is a schematic diagram illustrating the driving load from the output gear acting on the input gear from the top surface direction (the direction of arrow C in FIG. 2), and FIG. It is the schematic diagram which illustrated the drive load from the output gear which acts on an input gear from the front direction (arrow A direction of FIG. 2). In this figure, the axial direction of the input gear is the Z-axis direction, the left-right direction of the input gear is the X-axis direction (horizontal direction), and the vertical direction of the input gear is the Y-axis direction (vertical direction).

なお、本例においては、第１の実施形態で述べた複数の力（駆動負荷Ｗ１、駆動負荷Ｗ２、駆動負荷Ｗ３及び駆動負荷Ｗ４）をベクトルで表す。すなわち、駆動負荷Ｗ１をベクトルＦ１、駆動負荷Ｗ２をベクトルＦ２、駆動負荷Ｗ３をベクトルＦ３及び駆動負荷Ｗ４をベクトルＦ４と表す。
ここで、ベクトルＦ１のＸ軸方向の成分をＦ１ｘ、ベクトルＦ１のＹ軸方向の成分をＦ１ｙとし、同様に、ベクトルＦ２のＸ軸方向の成分をＦ２ｘ、ベクトルＦ２のＹ軸方向の成分をＦ２ｙ、ベクトルＦ３のＸ軸方向の成分をＦ３ｘ、ベクトルＦ３のＹ軸方向の成分をＦ３ｙ、ベクトルＦ４のＸ軸方向の成分をＦ４ｘ、ベクトルＦ４のＹ軸方向の成分をＦ４ｙと表す。 In this example, the plurality of forces (drive load W1, drive load W2, drive load W3, and drive load W4) described in the first embodiment are represented by vectors. That is, the driving load W1 is represented as a vector F1, the driving load W2 as a vector F2, the driving load W3 as a vector F3, and the driving load W4 as a vector F4.
Here, the component of the vector F1 in the X-axis direction is F1x, the component of the vector F1 in the Y-axis direction is F1y, and similarly, the component of the vector F2 in the X-axis direction is F2x, and the component of the vector F2 in the Y-axis direction is F2y. The component of the vector F3 in the X-axis direction is represented by F3x, the component of the vector F3 in the Y-axis direction is represented by F3y, the component of the vector F4 in the X-axis direction is represented by F4x, and the component of the vector F4 in the Y-axis direction is represented by F4y.

図６（ａ）に示すように、ピニオンギア６６の垂直方向には、複数の力（駆動負荷）が作用している。具体的には、ピニオンギア６６は、該ピニオンギア６６の垂直方向（Ｙ軸方向）に第１のギア６８からの駆動負荷Ｆ１ｙ、第２のギア７０からの駆動負荷Ｆ２ｙ、第３のギア７２からの駆動負荷Ｆ３ｙ及び第４のギア７４からの駆動負荷Ｆ４ｙを受けている。 As shown in FIG. 6A, a plurality of forces (drive loads) are acting in the vertical direction of the pinion gear 66. Specifically, the pinion gear 66 has a drive load F1y from the first gear 68, a drive load F2y from the second gear 70, and a third gear 72 in the vertical direction (Y-axis direction) of the pinion gear 66. The driving load F3y from the fourth gear 74 and the driving load F4y from the fourth gear 74 are received.

駆動負荷Ｆ１ｙ及び駆動負荷Ｆ２ｙは、ピニオンギア６６の根元部から長さＬ１の位置に、該ピニオンギア６６の中心に向かって（図６（ａ）の上方から下方（Ｙ軸方向）に向かって）作用している。また、駆動負荷Ｆ３ｙは、ピニオンギア６６の根元部から長さＬ１＋Ｌ２の位置に、ピニオンギア６６の中心に向かって（図６（ａ）の上方から下方（Ｙ軸方向）に向かって）作用している。また、駆動負荷Ｆ４ｙは、ピニオンギア６６の根元部から長さＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３の位置に、ピニオンギア６６の中心方向に（図６（ａ）の下方から上方（Ｙ軸方向）に向かって）作用している。 The driving load F1y and the driving load F2y are located at a length L1 from the root of the pinion gear 66 toward the center of the pinion gear 66 (from the upper side to the lower side (Y-axis direction) in FIG. 6A). ) Is working. The driving load F3y acts from the root of the pinion gear 66 to a position of length L1 + L2 toward the center of the pinion gear 66 (from the upper side to the lower side (Y-axis direction) in FIG. 6A). ing. Further, the driving load F4y acts on the position of the length L1 + L2 + L3 from the root of the pinion gear 66 toward the center of the pinion gear 66 (from the lower side to the upper side (Y-axis direction) in FIG. 6A). Yes.

図６（ｂ）に示すように、ピニオンギア６６の水平方向には、複数の力（駆動負荷）が作用している。具体的には、ピニオンギア６６は、該ピニオンギア６６の水平方向（Ｘ軸方向）に第１のギア６８からの駆動負荷Ｆ１ｘと第２のギア７０からの駆動負荷Ｆ２ｘとを受けている。駆動負荷Ｆ１ｘ及び駆動負荷Ｆ２ｘは、互いに対向する位置、及び互いに対向する方向に作用している。具体的には、駆動負荷Ｆ１ｘは、ピニオンギア６６の根元部から長さＬ１の位置に、ピニオンギア６６の中心方向に向かって（図６（ｂ）の上方から下方（Ｙ軸方向）に向かって）作用しており、駆動負荷Ｆ２ｘは、ピニオンギア６６の根元部から長さＬ１の位置に、ピニオンギア６６の中心に向かって（図６（ｂ））の下方から上方（Ｙ軸方向）に向かって）作用している。 As shown in FIG. 6B, a plurality of forces (drive loads) are applied in the horizontal direction of the pinion gear 66. Specifically, the pinion gear 66 receives the drive load F1x from the first gear 68 and the drive load F2x from the second gear 70 in the horizontal direction (X-axis direction) of the pinion gear 66. The driving load F1x and the driving load F2x act in positions facing each other and in directions facing each other. Specifically, the drive load F1x is directed from the root of the pinion gear 66 to a position of length L1 toward the center of the pinion gear 66 (from the upper side to the lower side (Y-axis direction) in FIG. 6B). The driving load F2x is located at a position of length L1 from the root of the pinion gear 66 toward the center of the pinion gear 66 (FIG. 6B) and upward (Y-axis direction). Is acting).

また、図６（ｃ）に示すように、正面方向からみた場合、ピニオンギア６６の複数の位置（角度）に対して、上述した複数の力（ベクトルＦ１、ベクトルＦ２、ベクトルＦ３及びベクトルＦ４）が作用している。 As shown in FIG. 6C, when viewed from the front direction, the above-described plurality of forces (vector F1, vector F2, vector F3, and vector F4) are applied to the plurality of positions (angles) of the pinion gear 66. Is working.

ベクトルＦ１とベクトルＦ２とは、正面方向からみて、角度θ１隔ててピニオンギア６６の中心に向かって作用している。また、ベクトルＦ３及びベクトルＦ４は、正面方向からみて、互いに対向（１８０度隔てて）作用している。具体的には、ベクトルＦ３は、ピニオンギア６６の中心に向かって（図６（ｃ）の上方から下方（Ｙ軸方向）に向かって）作用しており、ベクトルＦ４、ピニオンギア６６の中心に向かって（図６（ｃ）の下方から上方（Ｙ軸方向）に向かって）作用している。また、ベクトルＦ２とベクトルＦ４とは角度θ３、ベクトルＦ４とベクトルＦ１とは角度θ２隔てて配置されている。 The vector F1 and the vector F2 act toward the center of the pinion gear 66 at an angle θ1 when viewed from the front direction. Further, the vector F3 and the vector F4 are opposed to each other (180 degrees apart) when viewed from the front direction. Specifically, the vector F3 acts toward the center of the pinion gear 66 (from the upper side to the lower side (Y-axis direction) in FIG. 6C), and the vector F4 and the center of the pinion gear 66. It is acting toward (from the lower side of FIG. 6C to the upper side (Y-axis direction)). Further, the vector F2 and the vector F4 are arranged at an angle θ3, and the vector F4 and the vector F1 are arranged at an angle θ2.

なお、本例においては、ベクトルＦ１とベクトルＦ２との力の大きさは同一、すなわちＦ１＝Ｆ２となっている。また、ベクトルＦ３の力の大きさは、ベクトルＦ１及びベクトルＦ２の力の大きさと比較して大きくなっており、ベクトルＦ４の力の大きさは、ベクトＦ３の力の大きさと比較して大きくなっている。すなわち、上述した各ベクトルの力の大きさは、（Ｆ１＝Ｆ２）＜Ｆ３＜Ｆ４となっている。 In this example, the magnitudes of the forces of the vector F1 and the vector F2 are the same, that is, F1 = F2. Further, the magnitude of the force of the vector F3 is larger than the magnitudes of the forces of the vectors F1 and F2, and the magnitude of the force of the vector F4 is larger than the magnitude of the force of the vector F3. ing. That is, the magnitude of the force of each vector described above is (F1 = F2) <F3 <F4.

また、ベクトルＦ１のＸ軸方向の成分であるＦ１ｘの力の大きさは、Ｆ１ｘ＝ベクトルＦ１×ｃｏｓθ１／２で表され、ベクトルＦ１のＹ軸方向の成分であるＦ１ｙの力の大きさはＦ１ｙ＝ベクトルＦ１×ｓｉｎθ１／２で表される。同様に、Ｆ２ｘの力の大きさは、Ｆ２ｘ＝ベクトルＦ２×ｃｏｓθ１／２で表され、Ｆ２ｙの力の大きさはＦ２ｙ＝ベクトルＦ２×ｓｉｎθ１／２で表される。
また、本例においては、ベクトルＦ３のＸ軸方向の成分であるＦ３ｘの力の大きさは０であり、ベクトルＦ３のＹ軸方向の成分であるＦ３ｙの力の大きさはＦ３ｙ＝ベクトルＦ３となる。同様に、ベクトルＦ４のＸ軸方向の成分であるＦ４ｘの力の大きさは０であり、ベクトルＦ４のＹ軸方向の成分であるＦ４ｙの力の大きさはＦ４ｙ＝ベクトルＦ４となる。 The magnitude of the force of F1x that is a component of the vector F1 in the X-axis direction is represented by F1x = vector F1 × cos θ1 / 2, and the magnitude of the force of F1y that is a component of the vector F1 in the Y-axis direction is F1y. = Vector F1 × sin θ1 / 2 Similarly, the magnitude of F2x force is represented by F2x = vector F2 × cos θ1 / 2, and the magnitude of F2y force is represented by F2y = vector F2 × sin θ1 / 2.
In this example, the magnitude of the force of F3x that is a component in the X-axis direction of the vector F3 is 0, and the magnitude of force of F3y that is a component in the Y-axis direction of the vector F3 is F3y = vector F3 Become. Similarly, the magnitude of the force of F4x that is a component of the vector F4 in the X-axis direction is 0, and the magnitude of the force of F4y that is a component of the vector F4 in the Y-axis direction is F4y = vector F4.

ここで、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ピニオンギア６６を該ピニオンギア６６の根元部（図６のＯ点）を固定端とした方持ち梁と仮定すると、梁（ピニオンギア６６）に作用する力のモーメント、すなわちＯ点まわりのモーメントＭ_Ｏは下式（３）で表される。 Here, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), assuming that the pinion gear 66 is a cantilever beam having the root portion (point O in FIG. 6) of the pinion gear 66 as a fixed end, the beam The moment of force acting on the (pinion gear 66), that is, the moment M _O around the point _O is expressed by the following equation (3).

ここで、＋Ｌ１Ｆ１ｘと−Ｌ１Ｆ２ｘとは相殺されるので、Ｏ点まわりのモーメントＭ_Ｏは、下式（４）となる。 Here, since + L1F1x and -L1F2x cancel each other, the moment M _O around the point _O is expressed by the following equation (4).

上式（４）により、Ｍ_Ｏ＝０もしくはＭ_Ｏ≦α_ＭとなるＬ１、Ｌ２及びＬ３が求められる。ここでα_Ｍは入力ギアの振れが抑制される許容値である。すなわち、複数の出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）は、梁（ピニオンギア６６）に作用する力のモーメントの和が０もしくはα_Ｍ以下となるように該ピニオンギア６６の軸方向における複数の位置（Ｌ１、Ｌ２及びＬ３）に配置されている。 From the above equation (4), L1, L2, and L3 satisfying M _O = 0 or M _O ≦ α _M are obtained. Here, α _M is an allowable value for suppressing the shake of the input gear. That is, in the plurality of output gears (the first gear 68, the second gear 70, the third gear 72, and the fourth gear 74), the sum of moments of force acting on the beam (pinion gear 66) is 0 or The pinion gear 66 is arranged at a plurality of positions (L1, L2, and L3) in the axial direction so as to be α _M or less.

また、図６（ｃ）に示すように、梁（ピニオンギア６６）に作用する力（駆動負荷）Ｐは、下式（５）で表される。 Moreover, as shown in FIG.6 (c), the force (driving load) P which acts on a beam (pinion gear 66) is represented by the following Formula (5).

上式（５）において、＋Ｆ１ｘと−Ｆ２ｘとは相殺されるので、梁に作用する力（駆動負荷）Ｐは、下式（６）となる。 In the above equation (5), + F1x and -F2x cancel each other, so the force (drive load) P acting on the beam is represented by the following equation (6).

ここで、上述したようにＦ１ｙはＦ１ｙ＝ベクトルＦ１×ｓｉｎθ１／２、Ｆ２ｙはＦ２ｙ＝ベクトルＦ２×ｓｉｎθ１／２、Ｆ３ｙはＦ３ｙ＝ベクトルＦ３、Ｆ４ｙはＦ４ｙ＝ベクトルＦ４である。 Here, as described above, F1y is F1y = vector F1 × sin θ1 / 2, F2y is F2y = vector F2 × sin θ1 / 2, F3y is F3y = vector F3, and F4y is F4y = vector F4.

上式（６）により、Ｐ＝０もしくはＰ≦α_Ｐとなる角度（例えばθ１）が求められる。ここでα_Ｐは入力ギアの振れが抑制される許容値である。すなわち、複数の出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）は、梁（ピニオンギア６６）に働く力の和が０もしくはα_Ｐ以下となるように該ピニオンギア６６の複数の位置（θ１、θ２及びθ３）に配置されている。 The above equation (6), the angle (e.g., .theta.1) is determined to be P = 0 or _P ≦ α P. Here, α _P is an allowable value for suppressing the shake of the input gear. That is, in the plurality of output gears (first gear 68, second gear 70, third gear 72, and fourth gear 74), the sum of the forces acting on the beam (pinion gear 66) is 0 or α _P or less. Are arranged at a plurality of positions (θ1, θ2, and θ3) of the pinion gear 66.

一般に、物体に働く複数の力（例えばベクトルＦ１、ベクトルＦ２、ベクトルＦ３、ベクトルＦ４・・・）がつり合う条件は、この物体に働く力の和が０のときである。物体に働く複数の力のＸ方向の成分をベクトルＦ１ｘ、ベクトルＦ２ｘ、ベクトルＦ３ｘ、ベクトルＦ４ｘ・・・とし、物体に働く複数の力のＹ方向の成分をベクトルＦ１ｙ、ベクトルＦ２ｙ、ベクトルＦ３ｙ、ベクトルＦ４ｙ・・・とすると、物体に働く力がつり合う条件式は、下式（７）で表される。 In general, a condition in which a plurality of forces acting on an object (for example, vector F1, vector F2, vector F3, vector F4...) Is balanced is when the sum of forces acting on the object is zero. The components in the X direction of the forces acting on the object are vector F1x, vector F2x, vector F3x, vector F4x,..., And the components in the Y direction of the forces acting on the object are vector F1y, vector F2y, vector F3y, vector Assuming that F4y..., The conditional expression in which the force acting on the object is balanced is expressed by the following expression (7).

したがって、入力ギアに作用する複数の力がつり合う（バランスする）条件においても上式（７）と同様に表すことができる。ただし、入力ギアの振れを抑制する条件としては、入力ギアに作用する力の和が許容値α以下であればよい。すなわち、入力ギアの振れを抑制させるための条件式は、下式（８）で表される。 Therefore, even in a condition in which a plurality of forces acting on the input gear are balanced (balanced), it can be expressed in the same manner as the above equation (7). However, as a condition for suppressing the shake of the input gear, the sum of the forces acting on the input gear may be equal to or less than the allowable value α. That is, the conditional expression for suppressing the shake of the input gear is expressed by the following expression (8).

このように、出力ギア（第１のギア６８、第２のギア７０、第３のギア７２及び第４のギア７４）は、入力ギア（ピニオンギア６６）に作用する力のモーメントがバランスするように該入力ギアの軸方向の複数の位置（Ｌ１、Ｌ２及びＬ３）に配置されている。さらに、出力ギアは、入力ギアに作用する力がバランスするように該入力ギアの複数の位置（θ１、θ２及びθ３）に配置されている。
これにより、軸方向の長さが延長された入力ギアにおいても、該入力ギアの振れを抑制し、モータ軸の振動を低減させることができる。したがって、モータの騒音、モータ本体の寿命低下、及び入力ギアに噛み合う出力ギアの偏磨耗を抑制することできる。さらに、１つの入力ギアに複数の出力ギアを配列させることで、駆動源（モータ）の数を低減させることができ、コストを低減することができる。 In this way, the output gear (the first gear 68, the second gear 70, the third gear 72, and the fourth gear 74) balances the moment of force acting on the input gear (pinion gear 66). Are arranged at a plurality of positions (L1, L2 and L3) in the axial direction of the input gear. Further, the output gear is arranged at a plurality of positions (θ1, θ2, and θ3) of the input gear so that the forces acting on the input gear are balanced.
Thereby, even in the input gear whose axial length is extended, the vibration of the input gear can be suppressed and the vibration of the motor shaft can be reduced. Therefore, it is possible to suppress motor noise, a reduction in the life of the motor body, and uneven wear of the output gear meshing with the input gear. Furthermore, by arranging a plurality of output gears in one input gear, the number of drive sources (motors) can be reduced, and the cost can be reduced.

本発明の実施形態に係る駆動装置が用いられる画像形成装置を示す側面図である。1 is a side view illustrating an image forming apparatus in which a driving device according to an embodiment of the present invention is used. 本発明の実施形態に係る駆動装置を示し、（ａ)は駆動装置を示す斜視図、（ｂ）は（ａ)の正面図である。The drive device which concerns on embodiment of this invention is shown, (a) is a perspective view which shows a drive device, (b) is a front view of (a). 本発明の実施形態に係る駆動装置におけるギアの配列を示し、（ａ）は側面方向から図示した模式図、（ｂ）は正面方向から図示した模式図である。The gear arrangement | sequence in the drive device which concerns on embodiment of this invention is shown, (a) is the schematic diagram illustrated from the side surface direction, (b) is the schematic diagram illustrated from the front direction. 本発明の実施形態に係る駆動装置におけるギアの配列を示し、（ａ）は入力ギアに作用する出力ギアからの駆動負荷を側面方向から図示した模式図、（ｂ）は入力ギアに作用する出力ギアからの駆動負荷を上面方向から図示した模式図、（ｃ）は入力ギアに作用する出力ギアからの駆動負荷を正面方向から図示した模式図である。The gear arrangement | positioning in the drive device which concerns on embodiment of this invention is shown, (a) is the schematic diagram which illustrated the drive load from the output gear which acts on an input gear from the side surface direction, (b) is the output which acts on an input gear. FIG. 4C is a schematic diagram illustrating the driving load from the gear from the upper surface direction, and FIG. 6C is a schematic diagram illustrating the driving load from the output gear acting on the input gear from the front direction. 本発明の第２の実施形態に係る駆動装置におけるギアの配列を示し、（ａ）は側面方向から図示した模式図、（ｂ）は正面方向から図示した模式図である。The gear arrangement | sequence in the drive device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown, (a) is the schematic diagram illustrated from the side surface direction, (b) is the schematic diagram illustrated from the front direction. 本発明の第２の実施形態に係る駆動装置におけるギアの配列を示し、（ａ）は入力ギアに作用する出力ギアからの駆動負荷を側面方向から図示した模式図、（ｂ）は入力ギアに作用する出力ギアからの駆動負荷を上面方向から図示した模式図、（ｃ）は入力ギアに作用する出力ギアからの駆動負荷を正面方向から図示した模式図である。The gear arrangement | positioning in the drive device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown, (a) is the schematic diagram which illustrated the drive load from the output gear which acts on an input gear from the side surface, (b) is an input gear. FIG. 5C is a schematic diagram illustrating the driving load from the output gear acting from the top surface direction, and FIG. 5C is a schematic diagram illustrating the driving load from the output gear acting on the input gear from the front direction.

Explanation of symbols

６０駆動装置
６２モータ
６６ピニオンギア
６８第１のギア
７０第２のギア
７２第３のギア
７４第４のギア 60 driving device 62 motor 66 pinion gear 68 first gear 70 second gear 72 third gear 74 fourth gear

Claims

Cantilever type input gear with one end fixed,
A plurality of outputs that are connected in parallel with the input gear and are opposed to each other around the input gear in a direction intersecting the axial direction of the input gear, and are disposed at the same position in the axial direction of the input gear A set of multiple output gears consisting of gears;
Have
The sets of the plurality of output gears are arranged at different positions so that their meshing widths do not overlap with each other in the axial direction of the input gear, and act on the input gear centering on the force acting on the input gear and the fixed end. The driving device is characterized in that the driving load received by the output gear and the position of the input gear with respect to the fixed end in the axial direction are adjusted so that the moment of force to be applied is balanced.