KR20180112827A - Torque limiter and separation mechanism - Google Patents
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Abstract
영구자석으로 이루어지는 원통형상 외주부를 갖는 제1 회전체와, 원통형상 외주부에 대향하는 히스테리시스재로 이루어지는 원통형상 내주부를 가지며, 제1 회전체와 동축형상으로 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하게 마련된 제2 회전체와, 제2 회전체의 외주부에 고정된, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 탄성체를 구비하였다.A first rotating body having a cylindrical outer circumferential portion made of a permanent magnet and a cylindrical inner circumferential portion made of a hysteresis material facing the cylindrical outer circumferential portion and being rotatable relative to each other so as to be coaxial with the first rotating body, (22 deg. C / 22 deg. C) of the dynamic modulus of elasticity (E1) (22 deg. C) and the loss tangent (tan delta (22 deg. C)) fixed to the outer periphery of the second rotating body 20 MPa or more, and a dynamic modulus of elasticity (E1) (22 캜) of 1.0 MPa or more and 10 MPa or less.
Description
본 발명은, 토오크 리미터 및 분리 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a torque limiter and a separation mechanism.
회전 부재와 그 회전 부재의 회전에 대해 소정의 토오크를 부여하는 토오크 발생 수단으로 이루어지는 토오크 리미터에 있어서, 회전 부재의 외표면에 소요되는 마찰 계수를 갖는 표면 처리부가 형성된 토오크 리미터가 알려져 있다(특허 문헌 1).There is known a torque limiter comprising a rotating member and a torque generating means for giving a predetermined torque to the rotation of the rotating member, and a torque limiter in which a surface treatment portion having a friction coefficient is formed on the outer surface of the rotating member is known One).
동축상에서 서로에 대해 회전 가능하게 마련된 내측 회전체와 외측 회전체 사이의 토오크 전달을 히스테리시스 토오크에 의해 행하는 회전 전달 장치로서, 내측 회전체는 반경질 자성 재료로 이루어지고, 외측 회전체는, 내측 회전체의 외주부에 활주접촉하는 축받이부와, 내측 회전체의 외주부에 간격을 두고 대향하는 원통형상 내주부를 포함하고, 외측 회전체의 원통형상 내주부에는, 적어도 그 내주면이 다극(多極) 착자된 원통형상 영구자석이 고착되어 있는 회전 전달 장치도 알려져 있다(특허 문헌 2)1. A rotation transmitting device for performing torque transmission between an inner rotating body and a outer rotating body rotatable relative to each other in a coaxial manner by hysteresis torques, wherein the inner rotating body is made of a semi-hard magnetic material, And a cylindrical inner peripheral portion opposed to the outer peripheral portion of the inner rotary body with a gap therebetween. The cylindrical inner peripheral portion of the outer rotary body is provided with at least an inner peripheral surface thereof with a multi- (Refer to Patent Document 2)
본 발명은, 외경 변화량의 증대를 억제할 수 있는 탄성체를 일체로 구비한 토오크 리미터, 그 토오크 리미터를 이용하여 분리 성능의 저하를 장기(長期)적으로 억제할 수 있는 분리 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a torque limiter integrally provided with an elastic body capable of suppressing an increase in the amount of change in outer diameter, and a separation mechanism capable of suppressing deterioration of separation performance for a long term (long term) by using the torque limiter .
상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1 기재의 토오크 리미터는,In order to solve the above problems, a torque limiter according to claim 1,
영구자석으로 이루어지는 원통형상 외주부를 갖는 제1 회전체와,A first rotating body having a cylindrical outer peripheral portion made of a permanent magnet,
상기 원통형상 외주부에 대향하는 히스테리시스재(材)로 이루어지는 원통형상 내주부를 가지며, 상기 제1 회전체와 동축형상(同軸狀)으로 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하게 마련된 제2 회전체와,A second rotating body having a cylindrical inner peripheral portion made of a hysteresis material opposite to the cylindrical outer peripheral portion and provided so as to be rotatable relative to each other in a coaxial manner with the first rotating body;
상기 제2 회전체의 외주부에 고정된, 동적(動的) 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(正接)(tanδ)(22℃)의 비(比)(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 상기 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 탄성체를 구비한, 것을 특징으로 한다.(Ratio) E1 (22 deg. C) / tan? (22 deg. C) between the dynamic elastic modulus E1 (22 deg. C) and the loss tangent (22 占 폚) of 20 MPa or more and a dynamic modulus of elasticity (E1) (22 占 폚) of 1.0 MPa or more and 10 MPa or less.
청구항 2 기재의 발명은, 청구항 1에 기재의 토오크 리미터에 있어서,According to a second aspect of the present invention, in the torque limiter according to the first aspect,
상기 히스테리시스재가, 둘레방향 이방성을 갖는, 것을 특징으로 한다.And the hysteresis material has a circumferential anisotropy.
상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 3 기재의 분리 기구는,In order to solve the above problem, in the separation mechanism according to claim 3,
송출되는 시트재에 급송력을 부여한 급지(級紙) 롤러와,A sheet feeding roller for feeding a sheet material to be fed,
상기 급지 롤러에 압접(壓接)하여 송출된 복수매의 시트재 중 최상위(最上位)의 상기 시트재 이외의 상기 시트재를 분리하는 청구항 1 또는 2에 기재의 토오크 리미터를 구비한, 것을 특징으로 한다.And a torque limiter according to
청구항 4 기재의 발명은, 청구항 3에 기재의 분리 기구에 있어서,According to a fourth aspect of the invention, in the separating mechanism according to the third aspect,
상기 급지 롤러가 상기 탄성체를 구비한, 것을 특징으로 한다.And the feeding roller includes the elastic body.
청구항 1에 기재의 발명에 의하면, 탄성체를 일체로 구비한 토오크 리미터의 외경 변화량의 증대를 억제함과 함께 분리 기구에서의 용지의 중송(重送)을 억제할 수 있다.According to the invention as set forth in claim 1, it is possible to suppress an increase in the amount of change in the outer diameter of the torque limiter having an elastic body integrally, and to suppress the paper feeding (double feeding) in the separation mechanism.
청구항 2에 기재의 발명에 의하면, 토오크 리미터의 히스테리시스 토오크를 증대시키면서 초기 토오크의 편차를 보다 작게 하여 토오크 리미터를 소형화할 수 있다.According to the invention as set forth in
청구항 3에 기재의 발명에 의하면, 분리 기구를 소형화하면서 수명을 길게 할 수 있다.According to the invention as set forth in claim 3, the separating mechanism can be downsized and its service life can be prolonged.
청구항 4에 기재의 발명에 의하면, 급지 롤러의 마모를 억제할 수 있다.According to the invention as set forth in claim 4, abrasion of the sheet feeding roller can be suppressed.
도 1은 토오크 리미터의 종단면 모식도.
도 2(a)는 평판형상의 히스테리시스재의 자장 처리 방법을 도시하는 모식도, (b)는 자장 처리의 방향을 도시하는 모식도, (c)는 둘레방향 이방성의 히스테리시스재를 도시하는 도면.
도 3(a)는 토오크 리미터를 이용한 분리 기구를 포함하는 급지 장치의 단면 모식도, (b)는 복수매의 용지속을 분리할 때의 분리 기구의 동작을 도시하는 단면 모식도, (c)는 단매의 용지를 반송한 때의 분리 기구의 동작을 도시하는 단면 모식도이다.
도 4는 실시례 1∼4 및 비교례 1에서의 E1(22℃)/tanδ(22℃)와 리터드 롤러의 외경 변화량과의 관계를 도시하는 도면.1 is a schematic view of a longitudinal section of a torque limiter.
Fig. 2 (a) is a schematic view showing a method of treating a magnetic field of a hysteresis material in the form of a flat plate, Fig. 2 (b) is a schematic diagram showing the direction of magnetic field treatment, and Fig. 2 (c) is a view showing a hysteresis material in an anisotropic direction.
Fig. 3 (a) is a schematic sectional view of a sheet feeding apparatus including a separating mechanism using a torque limiter, Fig. 3 (b) is a schematic cross-sectional view showing the operation of the separating mechanism when separating a plurality of sheets, Sectional view showing the operation of the separating mechanism when the sheet of paper is transported.
4 is a diagram showing the relationship between E1 (22 DEG C) / tan delta (22 DEG C) in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 and the amount of change in outer diameter of the drawn roller.
다음에 도면을 참조하면서, 이하에 실시 형태 및 구체례를 들여, 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시 형태 및 구체례로 한정되는 것이 아니다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of embodiments and specific examples with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments and specific examples.
또한, 이하의 도면을 사용한 설명에서, 도면은 모식적인 것이고, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 다른 것에 유의하여야 하고, 이해(理解)의 용이를 위해 설명에 필요한 부재 이외의 도시는 적절히 생략되어 있다.It should be noted that, in the following description using the drawings, the drawings are schematic, and that the ratios of the dimensions and the like are different from those of the real world. In order to facilitate comprehension, have.
(1) 토오크 리미터의 구성(1) Constitution of torque limiter
도 1은 본 실시 형태에 관한 토오크 리미터(1)의 단면 모식도, 도 2(a)는 평판형상의 히스테리시스재의 자장(磁場) 처리 방법을 도시하는 모식도, (b)는 자장 처리의 방향을 도시하는 모식도, (c)는 둘레방향 이방성(異方性)의 히스테리시스재를 도시하는 도면이다.Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of the torque limiter 1 according to the present embodiment, Fig. 2 (a) is a schematic view showing a magnetic field processing method of a flat hysteresis material, and Fig. 2 (b) (C) is a view showing the hysteresis material of the circumferential direction anisotropy.
토오크 리미터(1)는, 제1 회전체(10)와, 제2 회전체(20)를 포함하여 구성되어 있다. 제1 회전체(10)의 일단측은 제2 회전체(20)의 일단측에서 회전 가능하게 지지되고, 제1 회전체(10)의 타단측은 덮개체(40)를 통하여 제2 회전체(20)의 타단측에서 회전 가능하게 지지되어 있다.The torque limiter 1 includes a first rotating
(1. 1) 제1 회전체(1. 1) The first whole
제1 회전체(10)는, 중공형상(中空狀)의 샤프트(11)와, 샤프트(11)의 외주면에 원통형상 외주부의 한 예로서의 영구자석(12)이 고착되어 구성되어 있다.The first rotating
샤프트(11)는, 한 예로서 합성수지 재료로 구성되고, 합성수지 재료로서는, 구체적으로는, 폴리아세탈(POM), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA) 등을 들 수 있다.The
영구자석(12)은, 다극(多極) 착자(着磁)되어 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는 페라이트 자석이나 희토류 자석에 다극 착자(본 실시 형태에 있어서는 14극)가 이루어져 있다. 토오크 리미터의 소형화, 고(高)토오크화의 관점에서는 희토류 자석을 사용하는 것이 바람직하고, 희토류 자석으로서는, Nd-Fe-B 자석, Sm-Fe-N 자석, Sm-Co계 자석을 들 수 있다.It is preferable that the
영구자석이 다극 착자됨으로써, 제1 회전체(10)와 제2 회전체(20)의 사이에 생기는 히스테리시스 토오크의 토오크 리플을 억제할 수 있다.The torque ripple of the hysteresis torque generated between the first rotating
(1. 2) 제2 회전체(1.2) The second whole
제2 회전체(20)는, 중공형상의 하우징(21)과, 하우징(21)의 내주면의 영구자석(12)에 대향하는 부분에 고착된 원통형상 내주부의 한 예로서의 히스테리시스재(22)와, 하우징(21)의 외주면에 고착된 탄성체의 한 예로서의 고무층(30)으로 구성되어 있다.The second rotating
(1. 2. 1) 히스테리시스재(1..2.1) Hysteresis material
히스테리시스재(22)는, Fe-Cr-Co, Fe-Mn, Al-Ni, Al-Ni-Co로 이루어지는 군에서 선택되는 반경질(半硬質) 자성체에 특정한 자장 처리를 행함에 의해 형성된다.The
구체적으로는, 열간 압연, 냉간 압연된 반경질 자성체를 절단하여 평판형상(사각형상)으로 하여, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 얻어진 평판형상의 반경질 자성체(220)를 자장 처리기(300) 내에 적층하여 배열한 상태에서, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 자장 배향 방향을 일정 방향(도면 중 화살표(B) 참조)으로 하여 자장 처리를 행한다. 그 후, 평판형상의 반경질 자성체(220)를 원통형상으로 굽힘 가공을 행하고, 연마 가공 후, 시효(時效) 처리를 시행한다.More specifically, the hot-rolled and cold-rolled semi-hard magnetic material is cut into a flat plate shape (rectangular shape), and the obtained semi-rigid
이와 같은 가공 방법에 의해, 도 2(c)에 도시하는 바와 같은, 둘레방향으로 이방화된(둘레방향 이방성) 원통형상의 히스테리시스재(22)가 얻어진다.By this processing method,
히스테리시스재(22)가 둘레방향으로 이방화된 둘레방향 이방성을 가짐으로써, 토오크 리미터(1)의 히스테리시스 토오크가 증대하여, 토오크 리미터(1)를 보다 소형화할 수 있다.The
또한, 둘레방향 이방성을 갖는 히스테리시스재(22)는, 평판형상의 반경질 자성체(220)를 자장 처리하는 방법에 의해 규칙적인 이방성을 얻을 수 있고, 한번에 복수가 대량 제조되는 경우에, 로트당의 토오크 리미터(1)의 초기 토오크의 편차가 보다 작게 억제된다.The
(1. 2. 2) 고무층(1.2.2) rubber layer
고무층(30)은, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 고무 조성물로 이루어진다. 또한, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 30㎫ 이상인 것이 바람직하다.The
동적 탄성률(E1)(22℃)은, 동적 점탄성의 온도 분산 측정에 의해 얻을 수 있다, 측정 온도가 상온인 22℃일 때의 동적 탄성률(E1)의 값이다.The dynamic elastic modulus El (22 占 폚) can be obtained by measuring the temperature distribution of dynamic viscoelasticity. It is the value of the dynamic modulus of elasticity (El) when the measured temperature is 22 占 폚 at room temperature.
손실 정접(tanδ)(22℃)은, 동적 점탄성의 온도 분산 측정에 의해 얻을 수 있다, 측정 온도가 상온인 22℃일 때의 손실 정접(tanδ)의 값이다.The loss tangent (tan?) (22 占 폚) can be obtained by measuring the temperature dispersion of the dynamic viscoelasticity. The loss tangent (tan?) Is a value at 22 占 폚 at room temperature.
상기한 관계를 식으로 표시하면, 다음과 같게 된다.The above relationship can be expressed by the following equation.
[식 1][Formula 1]
E1/tanδ≥20MPaE1 / tan?? 20 MPa
1.0MPa≤E1≤10MPa1.0 MPa ≤
고무층(30)의 고무 조성물이, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상인 경우, 토오크 리미터(1)가 분리 기구에 이용된 때의, 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 마모에 의한 외경 변화량의 증대를 억제할 수 있다.When the rubber composition of the
동적 탄성률(E1)(22℃)은, 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하이다. 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫보다 작은 경우에는, 고무층(30)의 내마모성이 저하되어 외경 변화량이 커진다. 동적 탄성률(E1)(22℃)이 10㎫보다 큰 경우에는, 분리 기구에 이용된 때에, 초기 마찰 계수가 낮고, 닙부(部)(N)에 용지(P)가 1매 반송된 경우에 있어서의 토오크 리미터(1)의 순전성(順轉性)이 악화하여, 고무층(30)의 편마모(偏磨耗)나 이음(異音)이 발생할 우려가 있다(도 3(c) 참조). 또한, 고무층(30)과 용지(P) 사이의 마찰 계수가, 용지 사이의 마찰 계수보다도 저하되어, 닙부(N)에 용지(P)가 2장 이상 반송된 경우에 중송(重送)이 발생할 우려가 있다(도 3(b) 참조).The dynamic modulus of elasticity El (22 占 폚) is 1.0 MPa or more and 10 MPa or less. When the dynamic modulus of elasticity El (22 DEG C) is smaller than 1.0 MPa, the abrasion resistance of the
손실 정접(tanδ)(22℃)은 0.01 이상 0.1 이하인 것이 바람직하다. 손실 정접(tanδ)(22℃)이 0.01보다 작은 경우에는, 고무 조성물 중의 충전제가 적고, 가교 밀도가 높은 배합으로 되기 때문에 기계 강도가 작아지고, 고무층(30)이 파괴할 우려가 있다.The loss tangent (tan?) (22 占 폚) is preferably 0.01 or more and 0.1 or less. When the loss tangent tan (?) (22 占 폚) is less than 0.01, the amount of the filler in the rubber composition is small and the crosslinking density is high, so that the mechanical strength becomes small and the
손실 정접(tanδ)(22℃)이 0.1보다 큰 경우에는, 고무층(30)의 변형시에 발생한 폴리머 주쇄(主鎖) 사이, 폴리머 주쇄와 충전제 사이, 충전제 사이의 마찰(로스)이 커지고, 내마모성이 저하될 우려가 있다.When the loss tangent tan δ (22 캜) is larger than 0.1, the friction between the polymer main chain and the filler and between the polymer main chain and the filler (loss) occurring at the time of deformation of the
고무층(30)은, 고무재료라면 특히 한정되지 않지만, 구체적으로는 에틸렌 프로필렌 공중합체 고무(EPDM)를 주성분으로 하는 것이 바람직하다.The
또한, EPDM 이외의 고무 재료로서는, 예를 들면 천연 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 부틸 고무, 스티렌부타디엔 고무, 폴리노르보르넨 고무, 부타디엔-니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 할로겐화부틸 고무, 아크릴 고무, 및 에피클로로히드린 고무 등의 적어도 하나를 포함하여도 좋다.Examples of rubber materials other than EPDM include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, styrene butadiene rubber, polynorbornene rubber, butadiene-nitrile rubber, chloroprene rubber, halogenated butyl rubber, Epichlorohydrin rubber, and the like.
또한, 고무 재료로서 EPDM을 사용하는 경우, EPDM은, 비유전(非油展) 그레이드, 유전 그레이드의 어느 것이라도 좋고, 비유전 그레이드와 유전 그레이드를 혼합한 것이라도 좋다. 단, 유전 그레이드의 EPDM 중의 신전유(伸展油)의 중량은, 연화제의 중량(오일량(量))으로서 취급한다.When EPDM is used as the rubber material, the EPDM may be either a non-oil-extended grade or a genuine grade, or a mixture of a non-oil grade and a dielectric grade. However, the weight of extruded oil in the EPDM of the oil grade is treated as the weight of the softening agent (oil amount (amount)).
(2) 분리 기구의 구성(2) Configuration of separation mechanism
도 3(a)는 토오크 리미터를 이용한 분리 기구를 포함하는 급지 장치의 단면 모식도, (b)는 복수매의 용지속(用紙束)을 분리할 때의 분리 기구의 동작을 도시하는 단면 모식도, (c)는 단매(單枚)의 용지를 반송할 때의 분리 기구의 동작을 도시하는 단면 모식도이다.Fig. 3 (a) is a sectional schematic view of a sheet feeding apparatus including a separation mechanism using a torque limiter, Fig. 3 (b) is a sectional schematic view showing the operation of the separation mechanism when separating a plurality of sheet bundles c is a schematic sectional view showing the operation of the separating mechanism when conveying a single sheet of paper.
급지 장치(100)는, 시트재로서의 용지(P)를 적재한 용지 카세트(110)와, 용지(P)의 상면의 선단측에 당접하여 용지 카세트(110)로부터 용지(P)를 송출하는 너저 롤러(120)와, 너저 롤러(120)로부터 송입된 용지(P)를 1매씩 분리하면서 (처리하여) 반송하는 분리 기구(50)를 포함하여 구성되어 있다.The
너저 롤러(120)의 용지 반송 방향 하류측에는 분리 기구(50)가 배치되어 있다. 분리 기구(50)는, 급지 롤러의 한 예로서의 피드 롤러(2)와, 피드 롤러(2)의 하측에서, 피드 롤러(2)에 대향하여 압접 배치된 리터드 롤러로서의 고무층(30)을 구비한 토오크 리미터(1)로 구성되고, 피드 롤러(2)와 토오크 리미터(1)의 사이에, 용지 카세트(110)로부터 송출된 용지(P)를 끼여지지하는 닙부(N)가 형성된다.A
피드 롤러(2)는, 구동력을 전달하는 회전축이 삽통되는 중공형상의 심재(2a)의 외주면에 고무층(2b)이 고착되어 있다.In the
고무층(2b)은, 토오크 리미터(1)의 고무층(30)과 동일한 고무 조성물로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 고무층(2b)은, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 고무 조성물로 이루어진다.The
피드 롤러(2)는, 도시하지 않은 구동원에 의해, 용지 반송 방향과 직교하는 방향을 축방향으로 하여, 이 축주위로 회전 구동되는 구동 롤러이고, 피드 롤러(2)가, 용지 카세트(110)로부터 송출되어 닙부(N)에 반송되는 용지(P)의 상면(표면)에 당접하여, 회전 구동함에 의해, 용지(P)가 하류로 반송된다(도면 중 화살표(R) 참조).The
토오크 리미터(1)는, 용지 반송 방향에 직교하는 방향을 축방향으로 하여, 도시하지 않은 구동원에 의해, 이 축주위로 피드 롤러(2)에 압접하면서 역회전하는 리터드 롤러이고, 복수매의 용지(P)가 겹쳐져서 닙부(N)에 반송된 경우에, 그 용지(P)에 하면측(이면측)으로부터 반송 저항을 부여하여, 피드 롤러(2)가 반송하는 용지(P)의 중송을 억제한다(도 3(b) 참조).The torque limiter 1 is a reversible roller that rotates in a reverse direction while being pressed against the
닙부(N)에 반송되는 용지(P)가 1매인 경우에는, 피드 롤러(2)의 표면에 용지(P)가 당접하고, 이 용지(P)와의 마찰에 의해, 토오크 리미터(1)에 회전력이 부여되면, 토오크 리미터(1)는 종동(從動) 회전하여 용지(P)가 하류로 반송된다(도 3(c) 참조).The paper P is brought into contact with the surface of the
또한, 토오크 리미터(1)는, 역회전의 구동력이 부여되지 않고, 축주위로 회전하는 종동 롤러라도 좋다.Further, the torque limiter 1 may be a driven roller that is rotated on a shaft without applying a reverse driving force.
이와 같이, 분리 기구(50)에서는, 토오크 리미터(1)가 브레이크로서 기능함에 의해, 복수매의 용지(P)가 겹쳐져서 닙부(N)에 반송된 경우에, 그 용지(P)에 하면측(이면측)부터 반송 저항을 부여하여, 피드 롤러(2)가 반송하는 용지(P)의 중송을 억제하고 있다.In this way, in the
이러한 분리 기구(50)에서, 히스테리시스 손실에 의거한 히스테리시스 토오크에 의해 토오크 전달을 행하는 토오크 리미터(1)는, 스프링식의 토오크 리미터에 비하여 내구성이 높고, 하우징(21)의 외주면에 고착된 고무층(30)의 내구성이 낮은 경우에는, 전달 토오크가 유지되어 있음에도 불구하고, 분리 성능이 저하되어 분리 기구(50)의 수명이 짧아질 우려가 있다.In this
본 실시 형태에 관한 토오크 리미터(1)를 리터드 롤러로서 이용한 분리 기구(50)는, 피드 롤러(2)와 압접하면서 협동하여 복수매의 용지(P)의 분리를 행하는 토오크 리미터(1)가, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 또한, 동적 탄성률(E1)(22℃)이, 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 고무 조성물로 이루어지는 고무층(30)을 구비하고 있다.The
그 때문에, 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 마모에 의한 외경 변화량의 증대를 억제하고 토오크 리미터(1)의 교환 수명을 길게 할 수 있다.Therefore, it is possible to suppress the increase in the change in the outer diameter due to wear of the
실시례Example
「토오크 리미터의 작성」"Creating a torque limiter"
제1 회전체(10)는, 중공형상의 샤프트(11)에 외경 14.37㎜, 내경 11.47㎜, 착자극 수 14극, 착자 피치 3.22㎜의 영구자석(12)을 삽입하여 고착하였다.The first
제2 회전체(20)는, 하우징(21)에 외경 15.60㎜, 내경 14.80㎜의 둘레방향 이방성 히스테리시스재를 삽입하여 고착하였다. 또한, 외경 15.60㎜, 내경 14.80㎜의 지름방향 이방성 히스테리시스재를 사용한 비교례의 토오크 리미터도 작성하였다.The second
또한, 본 실시례 및 비교례에서의 토오크 리미터는, 히스테리시스재의 자장의 배향 방향 이외, 각 구성 부재의 재료 및 치수 등은 전부 동일하다.The torque limiters in this embodiment and the comparative example are all the same in the material, dimensions, and the like of the constituent members other than the orientation direction of the magnetic field of the hysteresis material.
「토오크 리미터의 최대 토오크 평가」"Evaluation of maximum torque of torque limiter"
표 1은, 실시례 및 비교례의 토오크 리미터를 각각 15개 작성하고 최대 토오크를 측정한 결과를 표시하고 있다.Table 1 shows the results of measuring the maximum torque by preparing fifteen torque limiters in each of the examples and comparative examples.
[표 1][Table 1]
비교례의 토오크 리미터의 최대 토오크는 최대치 314gfcm, 최소치 278gfcm, 편차는 36gfcm였다. 한편, 실시례의 토오크 리미터의 최대 토오크는 최대치 326gfcm, 최소치 312gfcm, 편차는 14gfcm였다.The maximum torque of the comparative torque limiter was 314 gfcm at the maximum, 278 gfcm at the minimum, and 36 gfcm at the deviation. On the other hand, the maximum torque of the torque limiter of the embodiment was 326 gfcm at the maximum, 312 gfcm at the minimum, and 14 gfcm at the deviation.
이 결과로부터, 둘레방향 이방성 히스테리시스재를 사용한 실시례의 토오크 리미터는, 지름방향 이방성 히스테리시스재를 사용한 비교례의 토오크 리미터에 비하고, 최대 토오크가 크고 그 편차도 작음이 나타났다. 그때문에, 둘레방향 이방성 히스테리시스재를 사용한 실시례의 토오크 리미터는, 히스테리시스 토오크가 증대하여, 토오크 리미터를 보다 소형화할 수 있고, 그 외면에 고무층(30)을 배치하여 토오크 리미터를 내장한 리터드 롤러를 구성하는 경우에 알맞다.These results show that the torque limiter of the embodiment using the circumferential directional anisotropic hysteresis material is larger than the torque limiter of the comparative example using the radial direction anisotropic hysteresis material and the maximum torque is large and the deviation is small. Therefore, in the torque limiter of the embodiment using the circumferential directional anisotropic hysteresis material, the hysteresis torque is increased, the torque limiter can be further downsized, the
「고무 조성물의 작성」&Quot; Preparation of rubber composition "
본 실시 형태에 관한 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 고무 조성물은, 소정량의 폴리머 성분과, 가교제와, 필요에 응하여 소정량의 연화제, 충전제, 기타 가황 촉진제, 가황 촉진조제, 및 노화 방지제 등의 첨가제로 이루어지는 배합물을 혼련기를 이용하여 혼련하여 미가황의 고무 조성물을 얻고, 이것을 소정의 금형 내에서 160℃, 30분간의 조건으로 가황 성형하고 나서, 또한 160℃, 60분간의 조건으로 2차 가황하였다.The rubber composition of the
그 후, 성형된 고무 튜브를 원통 연마반에서 소망하는 외경이 될 때까지 연마하고, 소망하는 길이로 커트한 후, 고무층(30)으로서, 도 1에 도시하는 바와 같은 하우징(21)의 외주면에 삽입하고, 고무층(30)을 구비한 실시례 및 비교례의 토오크 리미터를 작성하였다.Thereafter, the molded rubber tube is polished until a desired outer diameter is obtained in a cylindrical grinding machine, and after cutting to a desired length, the
「점탄성 특성의 측정」&Quot; Measurement of viscoelastic properties "
혼련기를 이용하여 소정량의 폴리머 성분과, 가교제와, 필요에 응하여 소정량의 연화제, 충전제, 기타 가황 촉진제, 가황 촉진조제, 및 노화 방지제 등의 첨가제로 이루어지는 배합물을 혼련하고, 금형을 이용하여, 160℃, 30분간의 조건으로 가황 성형하고, 또한 160℃, 60분간의 조건으로 2차 가황하였다. 이에 의해, 시트형상의 고무 가교물을 얻었다. 이 시트로부터, 폭 5㎜×길이 20㎜×두께 2㎜의 작은꼬리표형상의 샘플을 타발하여 점탄성 특성 측정용의 고무 조성물로 하였다.A combination of a predetermined amount of a polymer component, a crosslinking agent and a predetermined amount of a softener, filler, other vulcanizing accelerator, vulcanization accelerating assistant, and an additive such as an antioxidant is kneaded using a kneader, At 160 DEG C for 30 minutes, and further subjected to secondary vulcanization at 160 DEG C for 60 minutes. Thus, a sheet-shaped rubber cross-linked product was obtained. From this sheet, a sample of a small tag having a width of 5 mm, a length of 20 mm and a thickness of 2 mm was struck to obtain a rubber composition for measuring viscoelastic properties.
타발한 샘플의 점탄성 특성(온도 분산)은, JIS K 6394(가황 고무 및 열가소성 고무의 동적 성질 시험 방법/소형 시험 장치)에 준거하여, 동적 점탄성 측정 장치(UBM사제, Rheogel E4000FHP)를 이용하여 하기한 측정 조건으로 측정하였다.The viscoelasticity (temperature dispersion) of the sample subjected to the test was measured using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (Rheogel E4000FHP manufactured by UBM) according to JIS K 6394 (dynamic property testing method / small test apparatus for vulcanized rubber and thermoplastic rubber) Were measured under one measurement condition.
측정 온도 : -84℃∼120℃Measuring temperature: -84 ° C to 120 ° C
측정 온도의 승온 속도 : 2℃/minTemperature rise rate of measurement temperature: 2 占 폚 / min
측정 온도 간격 : 1℃Measuring temperature interval: 1 ℃
측정 주파수 : 10㎐Measuring frequency: 10㎐
초기 왜곡 : 1.3㎜Initial distortion: 1.3 mm
진폭 : 2㎛Amplitude: 2 탆
변형 모드 : 인장Deformation Mode: Seal
척간 거리 10㎜Distance between
파형 : 정현파Waveform: sinusoidal wave
작성한 각각의 샘플의 측정 결과로부터, 동적 탄성률(E1)(22℃)의 값 및 손실 정접(tanδ)(22℃)의 값을 판독하였다.From the measurement results of the respective samples thus prepared, values of dynamic elastic modulus (E1) (22 DEG C) and loss tangent (tan?) (22 DEG C) were read.
「통지(通紙) 시험」"Notification (Pass) Test"
실시례 및 비교례의 고무층(30)을 구비한 토오크 리미터를 DocuPrint4050(후지제록스사제)에 장착하고, 용지 「Business4200」(Xerox사제)를 온도 10℃, 습도 15%RH 환경하에서 50000매에 걸쳐서 통지(通紙)하였다. 측정은, 통지 시험 시작 후, 5000매, 10000매, 20000매, 30000매, 40000매, 50000매의 시점에서, 외경 변화량[㎜]을 온도 10℃, 습도 15%RH 환경하에서 측정하였다.A torque limiter equipped with
여기서, 「외경 변화량」이란, 소정 매수의 용지를 통지한 후의 토오크 리미터(1)(리터드 롤러)의 고무층(30)의 외경으로부터, 초기의 토오크 리미터(1)(리터드 롤러)의 고무층(30)의 외경을 뺀 값이다. 외경 변화량의 절대치가 작을수록 고무층(30)이 깍여지기 어렵고, 내마모성에 우수한 것을 나타낸다.Here, the "change in outer diameter" means the amount of change in the outer diameter of the
「점탄성 특성 및 통지 성능의 평가」&Quot; Evaluation of viscoelastic characteristics and notification performance "
표 2는, 실시례 1∼4 및 비교례 1에 관한 고무 조성물의 기계 물성, 점탄성 특성, 및 이러한 고무 조성물을 이용한 분리 기구(50)의 통지 평가를 표시하고 있다. 도 4는 실시례 1∼4 및 비교례 1에서의 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))와 토오크 리미터(1)(리터드 롤러)의 고무층(30)의 외경 변화량과의 관계를 도시하고 있다. 표 3은, 비교례 1∼3에서의 점탄성 특성과 외경 변화량과의 관계를 표시하고 있다.Table 2 shows the mechanical properties, viscoelastic characteristics, and notification evaluation of the
[표 2][Table 2]
[표 3][Table 3]
표 4는, 실시례 1∼4, 비교례 1∼3의 고무 조성물의 배합 비율을 표시하고 있다. 이들의 실시례 및 비교례에서 사용한 고무 조성물은, 에틸렌 프로필렌 공중합체 고무(EPDM)를 주성분으로 하는 것이다. 표 4에서, 「폴리머 성분」은, 고무 조성물 중에 차지하는 폴리머 성분을 나타낸다. 「오일 성분」은, 고무 조성물 중에 차지하는 오일 성분을 나타내고, 폴리머 성분 중의 신장유, 및 연화제로서 사용되는 오일을 포함한다. 「기타 성분」은, 고무 조성물 중에 차지하는 폴리머 성분 및 오일 성분 이외의 성분을 나타내고, 가교제(가황제), 가황 촉진제, 가공 조제, 가황 촉진조제, 충전제, 보강성 충전제 등을 포함한다.Table 4 shows the compounding ratios of the rubber compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3. The rubber compositions used in these examples and comparative examples consisted of ethylene propylene copolymer rubber (EPDM) as a main component. In Table 4, " polymer component " represents a polymer component occupying in the rubber composition. The term " oil component " refers to an oil component occupying in the rubber composition, and includes a stretched oil in the polymer component and an oil used as a softener. The "other component" refers to components other than the polymer component and the oil component occupying in the rubber composition, and includes a crosslinking agent (vulcanizing agent), a vulcanization accelerator, a processing aid, a vulcanization accelerator, a filler and a reinforcing filler.
[표 4][Table 4]
표 2 및 도 4에 표시하는 결과로부터, 점탄성 특성의 측정에서, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20[㎫] 이상이면, 리터드 롤러로서의 고무층(30)의 외경 변화량이 억제되고, 분리 기구(50)로서의 수명이 긴 것을 알았다.(22 deg. C) / tan? (22 deg. C) of the dynamic modulus of elasticity (El) (22 deg. C) and the loss tangent Is 20 [MPa] or more, the amount of change in the outer diameter of the
동적 탄성률(E1)(22℃)은, 분리 기구(50)의 피드 롤러(2), 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 변형량에 관계되고, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 높은 경우에는, 피드 롤러(2), 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 변형량을 억제하고, 용지(P)와 상대적인 슬립이 적어지고 내마모성을 향상시킬 수 있다.The dynamic elastic modulus E1 (22 占 폚) is related to the amount of deformation of the
한편, 손실 정접(tanδ)(22℃)을 낮게 하는, 예를 들면 손실 정접(tanδ)(22℃)을 0.1 미만으로 함으로써, 고무층(30)의 변형시에 발생한 폴리머 주쇄 사이, 폴리머 주쇄와 충전제 사이, 충전제 사이의 마찰(로스)을 작게 할 수 있다.On the other hand, by setting the loss tangent (tan?) (22 deg. C) lower, for example, by the loss tangent tan? (22 deg. C) less than 0.1, the polymer main chain and the filler The friction (loss) between the fillers can be reduced.
그 결과, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))를 크게 하는 고무 조성물로 함으로써, 리터드 롤러로서의 내마모성을 향상할 수 있다고 추찰(推察)된다.As a result, it was found that by making the ratio of the dynamic modulus of elasticity E1 (22 DEG C) to the loss tangent (tan delta) (22 DEG C) (E1 (22 DEG C) / tan? It can be expected that it can be improved.
비교례 1은, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 17.6, 즉 20 미만으로 작고, 피드 롤러의 외경 변화량이 -0.1134㎜, 리터드 롤러의 외경 변화량이 -0.2080과 마모량이 많은 결과가 되었다.In Comparative Example 1, the ratio (E1 (22 占 폚) / tan? (22 占 폚)) of the dynamic modulus of elasticity (E1) (22 占 폚) to the loss tangent Of the outer diameter of the drawn roller was -0.1134 mm, and the amount of change in the outer diameter of the drawn roller was -0.2080 and the wear amount was large.
표 3에 표시하는 바와 같이, 비교례 2는, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫를 초과하고 있는 경우라도, 실시례에 비하여, 리터드 롤러의 외경 변화량의 절대치가 큰 경우가 있다.As shown in Table 3, in Comparative Example 2, the ratio (E1 (22 占 폚 / tan? (22 占 폚)) of the dynamic modulus of elasticity (E1) (22 占 폚) to the loss tangent , The absolute value of the outer diameter change amount of the take roller may be larger than that of the embodiment.
비교례 2에서는, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 0.81[㎫]로 낮다. 그 결과, 토오크 리미터(1)의 고무층(30)의 변형량이 크고 내마모성이 뒤떨어지는 결과가 되었다고 추찰된다.In Comparative Example 2, the dynamic modulus of elasticity (El) (22 占 폚) was as low as 0.81 MPa. As a result, it is presumed that the deformation amount of the
또한, 비교례 3은, 통지 초기 단계로부터 중송이 발생하고 있고, 리터드 롤러로서 채용할 수 있는 것이 아니었다. 이 결과는, 표 3에 표시하는 바와 같이, 비교례 3이 동적 탄성률(E1)(22℃)이 26.62[㎫]로 크기 때문에, 용지(P)와 리터드 롤러 사이의 닙량이 작고, 통지에 의해, 리터드 롤러와 용지(P) 사이의 마찰 계수가, 용지 사이의 마찰 계수보다도 저하되어, 중송이 발생하는 것이라고 추찰된다.In Comparative Example 3, the conveyance occurred from the initial stage of the notification, and could not be employed as the litter roller. This result indicates that the nip amount between the sheet P and the putter roller is small and the difference between the sheet thickness and the sheet thickness is small because the comparative example 3 has a dynamic elastic modulus E1 (22 DEG C) of 26.62 [ It is presumed that the frictional coefficient between the putter roller and the paper P is lower than the frictional coefficient between the paper and the plunger.
그 결과, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하라면 통지에 의해 중송이 발생하는 일이 없고, 외경 변화량을 억제할 수 있는 고무 조성물을 얻을 수 있다.As a result, if the dynamic modulus of elasticity (E1) (22 DEG C) is 1.0 MPa or more and 10 MPa or less, a rubber composition capable of suppressing a variation in outer diameter without being conveyed by notification can be obtained.
이상, 본 발명에 관한 실시 형태를 상세히 기술하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 특허청구의 범위에 기재의 본 발명의 요지의 범위 내에서 여러가지의 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 고무층(30)을 구성하는 고무 조성물로서는, EPDM 등으로 한정되지 않고, 동적 탄성률(E1)(22℃)과 손실 정접(tanδ)(22℃)의 비(E1(22℃)/tanδ(22℃))가 20㎫ 이상이고, 동적 탄성률(E1)(22℃)이 1.0㎫ 이상 10㎫ 이하인 우레탄 고무라도 좋다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention described in the claims. For example, the rubber composition constituting the
1 : 토오크 리미터
10 : 제1 회전체
11 : 샤프트
12 : 영구자석
20 : 제2 회전체
21 : 하우징
22 : 히스테리시스재
30 : 고무층
40 : 덮개체
50 : 분리 기구
1 : 리터드 롤러(토오크 리미터)
2 : 피드 롤러
100 : 급지 장치
110 : 용지 카세트
120 : 너저 롤러1: Torque limiter
10: 1st whole
11: Shaft
12: permanent magnet
20: 2nd whole
21: Housing
22: Hysteresis material
30: rubber layer
40:
50: separation mechanism
1: Lit roller (torque limiter)
2: Feed roller
100: Paper feeding device
110: Paper cassette
120: The roller
Claims (4)
상기 원통형상 외주부에 대향하는 히스테리시스재로 이루어지는 원통형상 내주부를 가지며, 상기 제1 회전체와 동축형상으로 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하게 마련된 제2 회전체와,
상기 제2 회전체의 외주부에 고정된 탄성체를 구비하고,
상기 탄성체의 22℃의 온도에서의 동적 탄성률을 E1, 손실 정접을 tanδ로 하면, 상기 탄성체는, 이하의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 토오크 리미터.
E1/tanδ≥20㎫
1.0㎫≤E1≤10㎫A first rotating body having a cylindrical outer peripheral portion made of a permanent magnet,
A second rotating body having a cylindrical inner peripheral portion made of a hysteresis material facing the cylindrical outer peripheral portion and provided so as to be rotatable relative to each other in a coaxial manner with the first rotating body;
And an elastic body fixed to an outer peripheral portion of the second rotating body,
Wherein when the elastic modulus of the elastic body at a temperature of 22 占 폚 is E1 and the loss tangent is tan ?, the elastic body satisfies the following relational expression.
E1 / tan?
1.0 MPa ≤
상기 히스테리시스재가, 둘레방향 이방성을 갖는 것을 특징으로 하는 토오크 리미터.The method according to claim 1,
Wherein the hysteresis material has a circumferential anisotropy.
상기 급지 롤러에 압접하여 송출되는 복수매의 시트재 중 최상위의 상기 시트재 이외의 상기 시트재를 분리하는 제1항 또는 제2항에 기재의 토오크 리미터를 구비한 것을 특징으로 하는 분리 기구.A sheet feeding roller for feeding a sheet material to be fed,
The separating mechanism according to any one of claims 1 to 3, further comprising a torque limiter according to claim 1 or 2, which separates the sheet material other than the sheet material at the uppermost position among a plurality of sheet materials which are brought into pressure contact with the sheet feeding roller.
상기 급지 롤러가 상기 탄성체를 구비한 것을 특징으로 하는 분리 기구.The method of claim 3,
And the feeding roller includes the elastic body.
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