JPH11257368A - トルクリミッタ付きローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、トルクリミッタとしての機能を有
し、かつ、別個トルクリミッタを取付けるのスペースを
必要としないトルクリミッタ付きローラにより、装置の
小型化を図ることを目的とする。 【解決手段】本発明のトルクリミッタ付きローラは、入
力部材２をローラ本体２０の装着部２０ｃに装着し。コ
イルばね４を入力部材２に嵌挿し、コイルばね４の係合
片４ａをローラ本体２０の係合溝２０ｄに固定し、か
つ、キャップ８をローラ本体２０の開口部２０ｂの端部
に嵌合し、回転シャフト１１を入力部材２の挿入孔２ａ
及びローラ本体２０の挿入孔２０ａに挿入固定し、モー
タ１２を回転シャフト１１の一端に連結したものであ
る。これによって、回転トルクは、コイルばねの摩擦力
を限度としてローラ本体２０に伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一定以上の回転ト
ルクが掛かった場合に、回転トルクの伝達を断ち切るト
ルクリミッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】トルクリミッタは、例えば複写機やプリ
ンタ等の給紙装置に用いられる部品で、紙詰まりや紙の
重送等によって、給紙ローラに一定以上の回転トルクが
掛かった場合に、回転シャフト、給紙ローラ間のトルク
の伝達をコントロールするものである。

【０００３】かかるトルクリミッタは、回転駆動装置
（モータ）から回転作動装置（ローラ）に至る回転トル
ク伝達径路上に配設される。

【０００４】図３，４にトルクリミッタの一例を挙げ
る。なお、図３はトルクリミッタの縦断面図を示し、図
４はトルクリミッタの分解斜視図を示す。

【０００５】このトルクリミッタ１は、入力部材２と、
コイルばね４と、出力部材６と、キャップ８とを主要部
材とする。

【０００６】入力部材２は、筒体で内部に軸方向に貫通
した挿入孔２ａが形成され、入力側端部に入力部として
軸方向に切欠き２ｂが形成されている。

【０００７】コイルばね４は、コイル線が入力部材２に
摺接可能な内径をもってコイル状に巻回されたピアノ線
等の金属であって、出力側端部に巻回の軸方向に突設さ
れた係合片４ａを有するものである。

【０００８】出力部材６は、筒状の部材で、出力側の端
面に出力部として軸方向に突出した突出片６ａを有す
る。出力部材６は、入力側から順に開口部６ｂ、装着部
６ｃ、挿入孔６ｄが形成される。開口部６ｂ、装着部６
ｃ、挿入孔６ｄは、軸方向に連続して形成された同軸の
円形孔である。開口部６ｂは入力側にコイルばねを遊挿
可能な内径を有して形成され、装着部６ｃは開口部６ｂ
の奥に入力部材２を摺動可能に保持し得る内径を有して
形成され、挿入孔６ｄは回転シャフト１１が摺動可能に
挿通される内径を有して形成される。装着部６ｃの内周
面には、コイルばね４の係合片４ａが装着可能な深さと
幅を有する係合溝６ｅが形成される。

【０００９】キャップ８は、リング状の部材で、出力部
材６の開口部６ｂに嵌合可能な外径８ａと、入力部材２
の外周面に摺接可能な内径８ｂとを有している。

【００１０】トルクリミッタ１は、入力部材２を出力部
材６の装着部６ｃに装着し、コイルばね４を入力部材２
に嵌挿しつつ、その係合片４ａを出力部材６の係合溝６
ｅに装着し、そしてキャップ８を出力部材６の開口部６
ｂの端部に嵌合したものである。

【００１１】複写機やプリンタ等の給紙装置の回転シャ
フト１１は、一端がモータ１２の出力軸に連結された軸
部材で、外周面の所定位置に軸に直角に突出した係合片
（図示省略）を有する。給紙ローラ１３は、筒状の部材
で、内部を軸方向に貫通する挿入孔１３ａを有し、一端
の側面にトルクリミッタ１の出力部６ａと係合可能な係
合部１３ｂを有する。

【００１２】トルクリミッタ１は、回転シャフト１１に
挿入され、入力部材２の入力部の切欠き２ｂに回転シャ
フト１１の係合片（図示省略）が挿し込まれる。給紙ロ
ーラ１３は回転シャフト１１に挿入された状態で、一端
の側面の係合部１３ｂにおいてトルクリミッタ１の出力
部６ａと係合する。これにより、モータ１２の回転トル
クは、回転シャフト１１からトルクリミッタ１に入力さ
れ、トルクリミッタ１から給紙ローラ１３に出力され
る。

【００１３】以下、トルクリミッタ１の作用について説
明する。

【００１４】第一に、回転トルクがコイルばね４の巻回
方向のものである場合は、コイルばね４が縮径して入力
部材２を締め付け、入力部材２とコイルばね４とが摩擦
力によって結合し、回転シャフト１１の回転トルクが出
力部材６及び給紙ローラ１３に伝達される。しかし、伝
達されようとする回転トルクが、コイルばね４と入力部
材２との間の摩擦力よりも大きくなると、コイルばね４
と入力部材２との間に滑りが生じ、この摩擦力を超える
回転トルクは出力部材６及び給紙ローラ１３に伝達され
ず、いわゆるトルクリミッタとしての機能を発揮する。

【００１５】第二に、回転トルクがコイルばね４の巻回
方向と逆方向のものである場合は、コイルばね４が拡径
する方向に摩擦力が掛かり、コイルばね４と入力部材２
とは相対的に滑りが生じ易くなり、ほとんど回転トルク
は伝達されず、いわゆるワンウエイクラッチとしての機
能を発揮する。

【００１６】すなわち、トルクリミッタ１は、回転シャ
フト１１から入力される回転トルクを、トルクリミッタ
１内において、入力部材２とコイルばね４との摩擦力に
応じた回転トルクに変換して、出力部材６に伝達する。

【００１７】給紙装置は、トルクリミッタの上記の機能
により、給紙ローラ１３に伝達される回転トルクを制限
することができるので、紙詰まり、紙の重送等、設定し
た回転トルクよりも大きな回転トルクが掛かる場合に、
回転トルクの伝達を停止させることができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】トルクリミッタは、前
述のように給紙ローラの一側面に軸方向直列的に連結さ
れており、給紙ローラの軸方向の隣接する位置にはトル
クリミッタを組込むためのスペースが必要であった。

【００１９】そこで、本発明は、トルクリミッタとして
の機能を有し、かつ、別個トルクリミッタを取付けるス
ペースを必要としないトルクリミッタ付きローラによ
り、装置の小型化を図ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるトルクリ
ミッタ付きローラは、回転駆動装置と、回転駆動装置か
ら回転トルクを受ける円筒状のローラと、回転駆動装置
とローラとの間に取付けられるトルクリミッタとを有す
るトルクリミッタ付きローラにおいて、一端が回転駆動
装置に取付けられる回転軸部材と、ローラの一端面の中
心に形成され、回転軸部材を回転自在に収納する収納孔
と、回転軸部材の外周面に嵌挿され、その一端がローラ
の収納孔に固定されるコイルばねとを有するものであ
る。

【００２１】なお、コイルばね全体がローラの収納孔内
に収納されていることが、装置の小型化を図る上で好ま
しい。

【００２２】ここで、「回転軸部材」とは、ローラの回
転軸を為し、かつ、ローラに回転トルクを伝達する部材
をいう。例えば、後述の本発明の実施形態では、回転シ
ャフト及び回転シャフトに連結される入力部材が「回転
軸部材」に該当するが、回転シャフトに入力部材が一体
的に形成されている場合も「回転軸部材」に該当する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のトルクリミッタ付
きローラの一実施形態を図面に基づき説明する。

【００２４】図１は、トルクリミッタ付きローラの縦断
面図を示す。図２は、トルクリミッタ付きローラの分解
図を示す。

【００２５】このトルクリミッタ付きローラは、ローラ
本体２０、入力部材２、コイルばね４、キャップ８、回
転シャフト１１、モータ１２を具備し、ローラ本体２０
の内部に図３、図４の出力部材６を一体的に組込むこと
により省スペース化を図っている。入力部材２、コイル
ばね４、キャップ８、回転シャフト１１、モータ１２に
ついては前述したものと同様の構成を有する部材であ
る。これらの部材については、同一の符号を付してその
重複する説明を省略する。

【００２６】ローラ本体２０は、剛性を有する金属また
はセラミック等の筒状の部材である。ローラ本体２０
は、内部を軸方向に貫通するシャフト挿入孔２０ａが形
成されている。シャフト挿入孔２０ａの一端には、コイ
ルばね４を遊挿可能な内径を有する開口部２０ｂが形成
され、開口部２０ｂの奥に入力部材２を摺動可能に保持
する装着部２０ｃが形成される。ここで、挿入孔２０
ａ、開口部２０ｂ、装着部２０ｃは、軸方向に連続して
形成された同軸の円形孔である。装着部２０ｃの内周面
には、コイルばね４の係合片４ａが装着可能な溝幅を有
する係合溝２０ｄが形成される。

【００２７】トルクリミッタ付きローラの組立は、ま
ず、入力部材２をローラ本体２０の装着部２０ｃに装着
する。次に、コイルばね４を入力部材２に嵌挿し、コイ
ルばね４の係合片４ａをローラ本体２０の係合溝２０ｄ
に装着することによって、コイルばね４をローラ本体２
０に固定し、かつ、キャップ８をローラ本体２０の開口
部２０ｂの端部に嵌合する。この状態で、入力部材２の
挿入孔２ａ及びローラ本体２０の挿入孔２０ａに回転シ
ャフト１１を挿入し、回転シャフト１１の係合片（図示
省略）を入力部材２の入力部の切欠き２ｂに挿し込み、
入力部材２及びローラ本体２０を回転シャフト１１に固
定する。モータ１２は回転シャフト１１の一端に連結さ
れる。

【００２８】かかる構成によって、回転トルクは、モー
タ１２、回転シャフト１１、入力部材２、コイルばね
４、ローラ本体２０の順に伝達される。

【００２９】以下、トルクリミッタ付きローラの作用に
ついて説明する。

【００３０】まず、回転トルクがコイルばね４の巻回方
向のものである場合（順方向の回転トルクが掛かる場
合）は、コイルばね４が縮径して入力部材２を締め付
け、これによって入力部材２とコイルばね４とが摩擦力
によって結合するので、回転シャフト１１の回転トルク
はローラ本体２０に伝達される。しかし、かかる順方向
の回転トルクが、コイルばね４と入力部材２との間の摩
擦力よりも大きくなると、コイルばね４と入力部材２と
の間に滑りが生じので、この摩擦力を超える回転トルク
はローラ本体２０には伝達されず、いわゆるトルクリミ
ッタとしての機能を発揮する。

【００３１】次に、回転トルクがコイルばね４の巻回方
向と逆方向のものである場合（逆方向の回転トルクが掛
かる場合）は、コイルばね４と入力部材２との間の摩擦
力が、コイルばね４が拡径する方向に作用するので、コ
イルばね４と入力部材２とは相対的に滑り易くなり、ほ
とんど回転トルクは伝達されず、いわゆるワンウエイク
ラッチとしての機能を発揮する。

【００３２】すなわち、トルクリミッタ付きローラは、
以下のように、入力部材２とローラ本体２０の間におい
て、入力部材２とコイルばね４との摩擦力に応じた回転
トルクがローラ本体２０に伝達されるので、従来技術と
して例示した給紙ローラ１３の側面にトルクリミッタ１
を別体で取付けたローラと同様の作用を有する。

【００３３】以上、本発明のトルクリミッタ付きローラ
の一実施形態について説明したが、本発明のトルクリミ
ッタ付きローラは、上記実施形態のローラに限定される
ものではなく、各部材の形状、材質等は種々の変更が可
能である。例えば、上記実施形態において、キャップ８
は、コイルばね４が係合位置より抜け出ることを防止す
るため、及び、ローラ本体の開口部にほこり等の異物が
入ることを防止するために、取付けられるものであるの
で、本発明のトルクリミッタ付きローラにおける必須の
構成要素ではない。また、上記実施形態における回転シ
ャフト１１と入力部材２は、一体的に構成しても良い。

【００３４】なお、本実施形態のトルクリミッタ付きロ
ーラを給紙装置に適用する際には、ローラ本体２０の外
周にゴム等からなる滑り防止材２０ｄを被覆することが
好ましい。

【００３５】本発明にかかるトルクリミッタ付きローラ
は、従来のローラの一側面に必要であったトルクリミッ
タを取付けるスペースが不要となり、これが適用される
装置の小型化を図ることができる。また、本実施形態で
示すように、従来のトルクリミッタの出力部材６が不要
となるので、材料コストの低減を図ることができ、ま
た、組立作業も簡易となる。

【００３６】

【発明の効果】本発明トルクリミッタ付きローラは、ロ
ーラにトルクリミッタの構造を組込んでいるので、従来
ローラの一側面に必要であったトルクリミッタを取付け
るスペースが不要となり、複写機やプリンタの給紙装置
等これが適用される装置の小型化を図ることができる。

【００３７】また、従来のトルクリミッタにおける出力
部材が不要となるので、材料コストの低減を図ることが
でき、また、組立作業も簡易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るトルクリミッタ付きロ
ーラの縦断面図。

【図２】本発明の実施形態に係るトルクリミッタ付きロ
ーラの分解斜視図。

【図３】従来のトルクリミッタの縦断面図。

【図４】従来のトルクリミッタの分解斜視図。

【符号の説明】

２ 入力部材 ２ａ 挿入孔 ４ コイルばね ４ａ 係合片 ８ キャップ １１ 回転シャフト １２ モータ ２０ ローラ本体 ２０ａ 挿入孔 ２０ｂ 開口部 ２０ｃ 装着部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動装置と、上記回転駆動装置から回
   転トルクを受ける円筒状のローラと、上記回転駆動装置
   とローラとの間に取付けられるトルクリミッタとを有す
   るトルクリミッタ付きローラにおいて、 一端が上記回転駆動装置に取付けられる回転軸部材と、 上記ローラの一端面の中心に形成され、上記回転軸部材
   を回転自在に収納する収納孔と、 上記回転軸部材の外周面に嵌挿され、その一端が上記ロ
   ーラの収納孔に固定されるコイルばねとを有することを
   特徴とするトルクリミッタ付きローラ。
2. 【請求項２】上記コイルばね全体が、上記ローラの収納
   孔内に収納されていることを特徴とする請求項１のトル
   クリミッタ付きローラ。