JPS5929822A

JPS5929822A - スプリングクラツチ装置

Info

Publication number: JPS5929822A
Application number: JP57138692A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hashimoto; 伸一橋本
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-08-10
Filing date: 1982-08-10
Publication date: 1984-02-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明はたとえば電子複写機等の画像形成装置に用いら
れるスプリングクラッチ装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

たとえば電子複写機の給紙用等に用いられるスプリング
クラ、チ装置は、通常、入力ギヤと出力ハブの両デス部
に外嵌されるとともに上記出力ハブに一端を固定したコ
イルスプリングを設ケ、このコイルスプリングの巻締力
により上記入力ギヤの回転力を上記出力−・プに伝達す
るようになっている。

ところで、上記入力ギヤおよび出カッ・ブは、外径寸法
に高い精度が要求される。ため、金楓材料により形成さ
れ、量産用としては、たとえば焼結金属が主流を占めて
いる。しかし、近年、プラスチック技術の高度化に伴な
い、比較的精度の高いものが量産化されてきており、コ
ストの低減化により一部では、出カッ・プのプラスチッ
ク化が実現されている。

しかしながら、入力ギヤに関しては、スプリングが巻き
付いた状態で空転するため、耐摩耗性が問題となり、ま
た、グラスチックの動摩擦係数μが金属材料に比較して
１／３〜１／２と小さく、下式（１）　、　（２）に示
すように伝達トルクに対して指数関数的に影響を受ける
ため十分な伝達ト（なお、Ｒｄ；入力ギヤのボス部の外
径の半径、Ｒｆｌ；スゲリングの中心半径、Ｒ，；巻付
時のスプリングの半径、δ；スプリングの締め代、Ｅ；
ヤング率、工；断面２次モーメント、Ｎ；スプリングの
有効巻付数、μ；入カギャとスプリングの間の動摩擦係
数）また、入力ギヤに、他の駆動部へ駆動力を伝達するたと
えばスプロケットを一体に取付けて腹合部品とする場合
には、樹脂で形成するか、金属を切削または圧入等の加
工をする必要があり、特に金属切削の場合には高価格と
なる。一方、樹脂で形成した場合には、成型種度が低く
、かつ膨潤現象が発生し、あるいは線膨張係数かにより
入力ギヤのゲス径の公差が大きく変化するという欠点が
ある。

〔発明の目的〕本発明は上記皇情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、耐摩耗性に優れるとともに必要な伝
達トルクを得ることができ、しかも入力側回転体および
出力側回転体のプラスチック化が図れ、以て複合部品の
一体化が可能となり、量産性の向上およびコストダウン
が図れるようにしたスプリングクラッチ装置を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明は、入力側回転体の回転力をコイルスプリングの
巻締力によジ出力側回転体に伝達するようにしたスプリ
ングクラ、チ装置において、上記入力側回転体の上記コ
イルスプリングの巻締力が加わる部分に耐摩耗性部材を
設けたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
ながら説明する。図中１は出方軸で、この出力軸１には
プリアセタール系のプラスチ、りよりなる入力側回転体
としての入力ギヤ２が回転自在に挿通されている。この
入力ギヤ２は後述する出力１則回転体としての出力ハブ
３とＥリング４とによって軸方向の移動が規制されてい
る。また、入力ギヤ２のボス部５は後述するコイルスシ
リング６の巻締力が加わる部分にたとえばステンレス材
からなる耐摩耗性部材としての金属スリーブ７がインサ
ート成型されており、コイルスゲリング６の巻締力がこ
の全域スリーブ７を介して伝達されるようになっている
。また、上記出力軸１には上記入力ギヤ２と同一材料で
形成された出力ハブ３が挿通され、ねじ８によって固着
されている。この出力ハブ３のボス部９と上記入力ギヤ
２のボス部５の外周部には断面形状がほぼ方形状をなし
、かつステンレスなどよりなる耐蝕性鋼材のコイルスプ
リング６が外嵌され、その一端は上記出力ハブ３に固定
されている。また、このコイルスプリング６の外周部に
はプラスチックよシなるスリーブ１０が外嵌されている
。このスリーブ１゜は上記コイルスプリング６の他端部
の立上部１ノと係合しているとともに外周部に歯部１２
が設けられている。また、このスリーブ１ｏの　　−歯
部１２にはソレノイド１３の揺動子１４の爪部Ｊ５が係
脱自在に対向しておシ、この爪部１５はソレノイド１３
の消磁時付勢スプリング１６の付勢力により歯部１２に
係合してスリーブ１０の回転を阻止し、ソレノイド１３
の励磁時付勢スノリング１６の付勢力に抗して歯部１２
から離間しスリーブ１ｏを回転可能な自由状態とするよ
うになっている。そして、スリーブ１０が自由状態にあ
るときは、コイルスプリング６の付勢力と入力ギヤ２の
回転力とによってスリーブ１０およびコイルスプリング
６の立上部１ノが入力ギヤ２と同方向、すなわち、コイ
ルスプリング６が巻締まる方向に回転することになって
、入力ギヤ２の回転力が出力ハブ３を介して出力軸１に
伝達される。また、スリーブ１０が上記のような回転状
態から回転不能状態にされると、コイルスプリング６も
止まり、コイルスプリング６の付勢力も緩められること
になって、入力ギヤ２の回転力が出カッ・ゾ３を介して
出力軸１に伝達されなくなるように構成されている。

次に、このように構成されたスプリングクラッチ装置を
たとえば′蝋子複写伏の給紙部（給紙ローラ、アライニ
ングローラ等）用として用いた場合について説明すると
、たとえば給紙の仕様が伝達トルクＴＴ＝５ｋｇ・ｍ以
下、解放トルクＴｏ＝０．６ｋｇ・ｍ以下の場合、入力
ギヤ２にポリアセタール、ボス部５にたとえばＳＴＫＭ
　１７　（Ｔｉ。

樋管）を表面硬化熱処理してＨｖ５００〜５５０にし、
ついでバレルを行って黒皮を除去した金属スリーブ７を
インサートしたものをそれぞれ用い、コイルスプリング
６　’ｉ　５ＷＰ−Ａとすると、動摩擦係数μはグリー
ス潤滑時で０．１程度であり、幅１．２論、厚さ１朔の
スゲリング線材を用いてＲｄ＝８．４ｔｒａ、　　Ｒｆ
＝８．２＋＋＋＋ｎ（Ｒ，＝　８．９ｍｍ）、δ＝　０
．２　ｐｔｒｍ、Ｎ　＝　４．８とすると、上記（１）
　（２）式により、伝達トルクＴｒ−８，２３１Ｊ　、
　ｃｒｎ解放トルクＴ□＝０．４８７ｋｇ、ｃｒｎとな
る。

ここで、上記の条件を同一にして入力ギヤ２のＵ［をプ
ラスチック（例えばポリアセタール）に変えた場合（デ
ス部５に金属スリーブ７が設けられていない。）、動摩
擦係数はグリース潤滑時で０．０５となり、上記（１）
　、　（２）式により、伝達トルクＴＴ　＝　１．６５
ｋｇ・ｔｍｗＦ放トルクＴｏ　＝　０．４０１　”９　
・ｃｍとなシ、本発明に係る上記構成のものに比べて解
放トルクは２割程度の減少であるが伝達トルクは１１５
以下に減少する。これを補うには、巻数Ｎを増加させる
、たとえばＮ＝９のように２倍にすれば本発明に係る上
記構成のものと同様な伝達トルク、解放トルクが得られ
るが、伝達トルクの冒いクラッチを要求される場合には
、上述のようにがス部の成型精度、摩耗による外径寸法
の変化等が伝達トルク、解放トルクおよび伝達速度（コ
イルスプリング６の巻締力が働きはじめてから入力が出
力にすべＱなく伝達されるまでの時間）に大きく影響さ
れる。

したがって、上記構成によれば、入力ギヤ２のボス部５
に金属スリーブ７を設けたから、耐摩耗性に優れるとと
もに必要な伝達トルクを得ることができる。しかも、入
力ギヤ２、出力ハブ３およびスリーブ１０のグラスチッ
ク化が図れる。すなわち、プラスチック化の問題として
、成型精度が低く、かつ膨潤現象が生じ、あるいは線膨
張係数が太きい等といった問題があｐ１級産時のロット
あるいは温度変化により入力ギヤのボス径の公差がなく
なってしまい、これが締め代δの値を変化させることに
なり、伝達トルクＴＴの過少、あるいは解放トルクＴ。

の過大を引起すこととなるが、入力ギヤ２のボス部５に
金属スリーブ７を設けることによシ上記問題が解決され
る。したがって、プラスチック化が可能となシ、以て量
産性の向上およびコストダウンが図れる。さらに、入力
ギヤ２に金属スリーブ７をインサートすることにより、
成型時入力ギヤ２内径軸受部等の肉ヒケを起し内径がバ
ラツクことを防止でき、精度の置い部品をつくることが
できる。

また、従来のスプリングクラッチ装置は、入力ギヤ、出
力ハブおよびスプリングに鋼材を用いているため、防錆
制用としてのグリースを欠くことができないが、本発明
に係る上記構成のスプリングクラ、子装置は入力ギヤ２
および出力ハブ３をグラスチック、コイルスプリング５
および金属スリーブ７をステンレスとしたから、防錆拐
が無用となり、無潤滑化が可能である。

このとき、動摩擦係数μは０．１程度であジ、たとえば
焼結金属性の入力ギヤのグリース潤滑の場合とほぼ同じ
である。ただし、スプリングのヤング率が１割程度低下
するだめ、伝達トルクＴＴ％解放トルクＴ。が共に１割
程度低下するが、伝達トルクＴＴはコイルスプリング６
の巻数をたとえば４．５２から４．６６へとわずかに増
すことによって補える。

なお、第３図は他の実施例を示すもので、図中１７はプ
ラスチックからなる入力側回転体としての入力ギヤであ
る。この入力ギヤ１７には他の駆動部へ駆動力を祖述す
るだめの出力スプロケット１８が一体に成型されている
。また、入力ギヤ１７のボス部１９外周には耐摩耗性部
材としての金属スリーブ２０がインサート成形により設
けられている。この金属スリーブ２０にはまわシ止め穴
２１が形成されている。なお、これはスリットでもよい
。また、入力ギヤ１７の出力軸１を受ける穴内面には月
？リアセタール等のｔｎｈ受性の良い樹脂層２２が設け
られ、これは軸受を兼ねている。以上の構成によれば、
デス部１９に金属スリーブ２０を設けて入カギャノ７の
グラスチック化を図ることにより、複合部品の一体化が
可能となシ、一層量産性の向上およびコストダウンが図
れる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、入力側回転体の回
転力をコイルスシリングの巻締力によυ出力側回転体に
伝達するようにしたスプリングクラッチ装置において、
上記入力側回転体の上記コイルスプリングの巻締力が加
わる部分に耐摩耗性部材を設けたから、耐摩耗性に優れ
るとともに必要な伝達トルクを得ることができ、しかも
入力側回転体および出力１１１１１回転体のグラスチッ
ク化が図れ、以て複合部品の一体化が可能となり、Ｍ産
性の向上およびコストダウンが図れる等優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を糸す斜視図、第２図は同実
施例の縦断面図、第３図は他の実施例を一部を断面にし
て示す側面図である。２・・・入力側回転体（入力ギヤ）、３・・・出力側回
転体（出力）・ブ）、５・・・ボス部、６・・・コイル
スゲリング、７・・・耐摩耗性部材（金属スリーブ）、
９・・・２７部、１７・・・入力側回転体（入力ギヤ）
、１９・・・ボス部、２０・・・耐摩耗性部材（金属ス
リーブ）。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦Ｊ第２図矛３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力側回転体の回転力をコイルスシリングの巻締
力によシ出力側回転体に伝達するようにしたスプリング
クラッチ装置において、上記入力側回転体の上記コイル
スゲリングの巻締力が加わる部分に耐摩耗性部材を設け
たことを特徴とするメン０リングクラツチ装置。
（２）　　コイルスプリングおよび耐摩耗性金属はステ
ンレス材からなる特許請求の範囲第１項記載のスプリン
グクラッチ装置。
（３）入力側回転体および出力側回転体はプラスチック
からなる特許請求の範囲第１項または第２項記載のスプ
リングクラッチ装置。