KR20040001359A - 동력전달용 플라스틱 기어 - Google Patents

Abstract

프리터나 복합기 등과 같은 화상형성장치의 구동부에 사용되는 동력전달용 플라스틱 기어가 개시된다. 개시된 본 발명에 의한 동력전달기어는, 플라스틱 사출 성형되며, 축공을 갖는 보스, 치형을 갖는 림 및 상기 보스와 림을 연결하는 원판형 기어 몸체를 구비한다. 상기 기어 몸체에는 사출 성형시 수지의 온도차에 의해 발생되는 웰드 라인부의 강도 보강을 위한 보강리브가 게이트 수와 동수로 설치된다. 여기서, 상기 보강리브는 기어의 사출 성형시 기어 몸체의 양측면에 대칭적으로 위치하도록 일체로 형성되며, 또한, 보강리브는 상기 보스의 외주면으로부터 방사상으로 연장되고 그 단부가 상기 림과 일정간격 이격되는 크기로 형성된다. 또한, 상기 보강리브는 복수의 게이트를 구비하는 경우, 각 게이트의 중앙부에 위치된다. 이에 의하면, 파손 강도가 약한 웰드 라인부에 강성 보강을 위한 보강리브가 위치하기 때문에, 온도 변화나 외부 충격에 의해 잘 파손되지 않는다. 따라서, 프린터나 복합기 등과 같은 화상형성장치의 구동부에 안정적으로 사용될 수 있다.

Description

동력전달용 플라스틱 기어{Plastic gear for power transmission}

본 발명은 동력전달용 기어에 관한 것이며, 보다 상세하게는 프린터나 복합기 등과 같은 화상형성장치의 엔진 구동부에서 동력 전달용으로 사용되는 플라스틱 기어에 관한 것이다.

일반적으로, 프린터나 복합기 등과 같은 화상형성장치의 구동부에서는 기어를 동력전달용 매개체로 이용하고 있다. 이와 같이 화상형성장치의 구동부에 사용되는 기어는 정밀도, 소음, 윤활성 및 대량 생산 등을 고려하여 POM 재질(이하 '플라스틱'으로 총칭한다)로 형성되는 것이 일반적이다.

상기한 바와 같은 동력 전달용 플라스틱 기어는 알갱이 상태의 수지를 용융하여 금형으로 분사하는 사출 성형 방식에 의해 제조된다. 따라서, 성형된 기어에는 수지가 주입된 게이트 자국이 필연적으로 존재하게 된다. 또한, 성형된 기어에는 사출의 특성상 그의 축공 주위에 수지의 흐름에 따른 웰드 라인(Weld line)이 생성되게 되는데, 이 웰드 라인은 상기 게이트와 밀접한 연관이 있다. 이와 같은 웰드 라인은 수지의 냉각 온도차에 의해 발생되며, 이로 인해 생성된 웰드 라인은 성형 기술에 따라 줄일 수는 있으나, 완전 억제는 불가능한 것으로 알려지고 있다.

도 1a 및 1b는 종래의 동력전달용 플라스틱 기어를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이, 플라스틱 기어는 축공(1a)을 갖는 보스(1), 치형(2a)을 갖는 림(2) 및 상기 보스(1)와 림(2)을 연결하는 원판형 기어 몸체(3)를 구비한다. 상기 보스(1)의 축공(1a)에는 도 2에서 보는 바와 같이, 축(4)이 압입 결합된다.

상기와 같이 구성되는 동력전달용 플라스틱 기어는, 앞서도 언급한 바와 같이, 사출 성형 방법에 의해 제조되며, 따라서, 상기 기어 몸체(3)에는 수지가 주입되는 금형의 게이트에 대응되는 1 내지 3개의 게이트 자국(5)이 존재하게 된다. 도시예에서는 3점 게이트를 나타내고 있다.

이와 같은 3점 게이트 구조로 성형된 플라스틱 기어에서는 용융 수지의 냉각 온도차에 의해 발생되는 웰드 라인이 각 게이트의 중간 범위(도 1a에서 A, B 및 C로 표시된 부분)에 생성되게 된다. 이러한 웰드 라인은 플라스틱 기어의 사출 성형시 필연적으로 발생되는 것으로, 이 웰드 라인은 파손 강도를 현저히 약화시킨다.

따라서, 상기와 같은 플라스틱 기어를 프린터나 복합기 등과 같은 화상형성장치의 구동부에 사용할 경우, 온도 변화에 민감한 플라스틱 기어의 수축, 팽창 등으로 웰드 라인의 결을 따라 파손이 진행됨으로써 화상형성장치의 치명적인 손상을 야기시킬 수 있다. 더욱이, 화상형성장치의 구동부에 사용되는 플라스틱 기어는 대부분 축에 압입되는 상태로 설치되기 때문에, 보다 약한 충격에도 웰드 라인의 결을 따라 쉽게 파손될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 기어의 사출 성형시 발생되는 웰드 라인을 감안하여 이 부분을 보강함으로써 각종 전기전자제품, 특히 프린터나 복합기 등과 같은 화상형성장치의 구동부에 안정적으로 사용할 수 있는 동력전달용 플라스틱 기어를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a 및 1b는 종래 사용되고 있는 동력전달용 플라스틱 기어를 나타낸 정면도 및 단면도,

도 2는 종래의 플라스틱 기어에 축이 압입되는 상태를 보인 분해 단면도,

도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 의한 동력전달용 플라스틱 기어를 나타낸 정면도 및 단면도, 그리고,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 플라스틱 기어에 축이 압입되는 상태를 보인 분해 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1;보스1a;축공

2;림2a;치형

3;기어 몸체4;축

10;보강리브

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 동력전달용 플라스틱 기어는, 플라스틱 사출 성형되며, 축공을 갖는 보스, 치형을 갖는 림 및 상기 보스와 림을 연결하는 원판형 기어 몸체를 구비한다. 상기 기어 몸체에는 사출 성형시 수지의 온도차에 의해 발생되는 웰드 라인부의 강도 보강을 위한 보강리브가 게이트 수와 동수로 설치된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 보강리브는 기어의 사출 성형시 기어 몸체의 양측면에 대칭적으로 위치하도록 일체로 형성된다.

또한, 상기 보강리브는 상기 보스의 외주면으로부터 방사상으로 연장되며, 그 단부가 상기 림과 일정간격 이격되는 크기로 형성된다.

또한, 상기 보강리브는 복수의 게이트를 구비하는 경우, 각 게이트의 중앙부에 위치된다.

이에 의하면, 파손 강도가 약한 웰드 라인부에 강성 보강을 위한 보강리브가 위치하기 때문에, 온도 변화나 외부 충격에 의해 잘 파손되지 않는다. 따라서, 프린터나 복합기 등과 같은 화상형성장치의 구동부에 안정적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 상술한 목적 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 보다 명백해질 것이다.

첨부한 도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 의한 동력전달용 플라스틱 기어를 나타낸 정면도 및 단면도 이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 플라스틱 기어에 축이 압입되는 상태를 보인 분해 단면도이다. 참고로 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.

도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 동력전달용 플라스틱 기어는, 축공(1a)을 갖는 보스(1), 치형(2a)을 갖는 림(2), 상기 보스(1)와 림(2)을 연결하는 원판형 기어 몸체(3) 및 적어도 하나 이상의 보강리브(10)를 구비한다. 여기서, 상기 보스(1)의 축공(1a)에는 도 4에서 보는 바와 같이, 축(4)이 압입 결합된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 동력전달용 플라스틱 기어는, 플라스틱 사출 성형에 의해 일체로 제조되며, 상기의 구성에서 보스(1), 림(2) 및 기어 몸체(3)는 종래와 동일한 구조를 가진다. 도면에서 부호 5는 게이트 자국이다.

상기 보강리브(10)는 본 발명의 특징에 따라 상기 기어 몸체(3)에 형성되는데, 특히 기어의 사출 성형시 수지의 냉각 온도차에 의해 발생되는 웰드 라인(도 1a에서 A, B 및 C로 표시된 부분)의 강성 보강을 위해 상기 웰드 라인 생성부에 위치된다. 따라서, 파손 강도가 약한 웰드 라인부에 강성 보강을 위한 보강리브(10)가 형성되기 때문에, 온도 변화에 의한 수축, 팽창 및/또는 외부 충격에 의해서도 기어가 파손되는 일이 발생되지 않는다.

상기 보강리브(10)는 상기 기어 몸체(3)의 양측면 중 어느 한 측면에만 형성될 수도 있고, 양측면 모두에 대칭적으로 형성될 수도 있다. 후자의 경우가 강성 보강 측면에서는 보다 바람직하다.

또한, 상기 보강리브(10)는 게이트 수와 동수로 구비되는 것이 좋으며, 도시예에서와 같이 3개의 게이트를 가지는 경우, 이들 게이트의 중앙위치에 웰드 라인이 생성되므로 이 위치에 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 보강리브(10)는 상기 보스(1)의 외주면에서 그 방사상으로 연장 형성되되, 그 단부가 상기 림(2)와 일정 간격 이격되는 크기로 형성된다. 그리고,상기 보강리브(10)의 두께를 꼭 한정하는 것은 아니나, 도시예에서와 같이, 림(2)의 폭보다 약간 작은 두께를 가지도록 형성되는 것이 좋다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 동력전달용 플라스틱 기어는, 전기전자제품의 구동부에 동력전달용으로 사용되는데, 특히 프린터나 복합기 등과 같은 화상형성장치의 구동부에 안정적으로 사용될 수 있다. 즉, 기존의 동력전달용 플라스틱 기어는, 웰드 라인부에 대한 아무런 대책이 없어 사용 도중 잘 파손됨으로써 기기의 치명적인 손상을 야기시켰으나, 본 발명에 의한 동력전달용 플라시틱 기어는 웰드 라인부에 대한 강성 보강 리브가 구비되어 있기 때문에, 온도 변화에 의한 수축이나 팽창 및/또는 외부 충격에도 잘 파손되지 않으므로, 기어가 파손됨으로써 발생될 수 있는 기기의 손상 문제를 적극적으로 해소할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 기어 자체의 강도가 종래에 비하여 대폭적으로 향상되기 때문에, 이 기어가 사용되는 각종 기기의 품질 및 신뢰성을 높일 수 있다. 특히, 프린터나 복합기 등과 같은 화상형성장치의 구동부에 본 발명의 기어를 사용하는 경우, 플라스틱 기어 자체의 특성인 정밀도, 소음, 윤활성 및 대량 생산의 효과에 더하여 잘 파손되지 않는다는 본 발명의 특징이 가미됨으로써 화상형성장치의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 제품의 이미지 제고에 크게 기여할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 플라스틱 사출 성형되며, 축공을 갖는 보스, 치형을 갖는 림 및 상기 보스와 림을 연결하는 원판형 기어 몸체를 구비하는 동력전달용 플라스틱 기어에 있어서,

   상기 기어 몸체에는 사출 성형시 수지의 냉각 온도차에 의해 발생되는 웰드 라인부의 강도 보강을 위한 보강리브가 게이트 수와 동수로 설치된 것을 특징으로 하는 동력전달용 플라스틱 기어.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강리브는 기어의 사출 성형시 기어 몸체의 양측면에 대칭적으로 위치하도록 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 동력전달용 플라스틱 기어.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 보강리브는 상기 보스의 외주면으로부터 방사상으로 연장되며, 그 단부가 상기 림과 일정간격 이격되는 크기로 형성됨을 특징으로 하는 동력전달용 플라스틱 기어.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 보강리브는 복수의 게이트를 구비하는 경우, 각 게이트의 중앙부에 위치되는 것을 특징으로 하는 동력전달용 플라스틱 기어.