JP2019074118A - One-way clutch and image formation device - Google Patents
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Abstract
【課題】分解容易でメンテナンス性に優れたワンウェイクラッチを提供する。【解決手段】ワンウェイクラッチ100において、ハウジング101の複数の第1空間部108にそれぞれ配置され、第2空間部107に配置されたニードル120を磁気力により第1空間部108に向かう方向に付勢する複数の櫛歯部130aと、複数の櫛歯部130aを連結させるブリッジ130bと、を有する櫛歯形磁石130であって、ハウジング101に対してシャフト140のスラスト方向から装着されるとともにハウジング101に対して着脱可能に構成された櫛歯形磁石130を備え、ハウジング101において、複数の櫛歯部130aとスラスト方向において対向する位置には、スラスト方向に貫通する複数の抜孔151が形成されている。【選択図】図10A one-way clutch that is easy to disassemble and excellent in maintainability is provided. In a one-way clutch 100, a needle 120 disposed in each of a plurality of first spaces 108 of a housing 101 and biased in a second space 107 is biased in a direction toward the first space 108 by a magnetic force. A comb-shaped magnet 130 having a plurality of comb-tooth portions 130a and a bridge 130b for connecting the plurality of comb-tooth portions 130a, and is mounted to the housing 101 from the thrust direction of the shaft 140 and attached to the housing 101 The housing 101 includes a comb-shaped magnet 130 configured to be detachable, and a plurality of holes 151 penetrating in the thrust direction are formed in the housing 101 at positions facing the plurality of comb-tooth portions 130a in the thrust direction. [Selection] Figure 10
Description
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ、インクジェットプリンタなどの画像形成装置に好適なワンウェイクラッチに関する。 The present invention relates to a one-way clutch suitable for an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer, and an ink jet printer.
従来から、画像形成装置において、回転してシートを搬送する搬送ローラに回転駆動力を伝達するためのシャフトに対して、一方向の回転駆動力を伝達し、他方向の回転駆動力の伝達を遮断するワンウェイクラッチを装着する構成が知られている。 Conventionally, in an image forming apparatus, rotational drive force in one direction is transmitted to a shaft for transmitting rotational drive force to a conveyance roller that conveys a sheet by rotation, and transmission of rotational drive force in the other direction is performed. A configuration is known in which a one-way clutch is mounted to shut off.
また特許文献1では、ハウジングとシャフトとの間に形成した複数の楔状空間に磁性体で形成されたローラをそれぞれ配置し、櫛歯形磁石の磁気力により各ローラを楔状空間が狭くなる方向に付勢して楔効果を奏させるワンウェイクラッチが記載されている。 Further, in Patent Document 1, the rollers formed of magnetic material are respectively disposed in a plurality of wedge-shaped spaces formed between the housing and the shaft, and each roller is attached in the direction in which the wedge-shaped space becomes narrow A one-way clutch is described which exerts a chewing effect.
しかし特許文献1に記載の構成では、端面盤の環状突起をハウジングの内周面に形成された凹部に押圧嵌入して一体化されており、一度組み上げると端面盤を破壊して分解する以外に分解不能になっていた。このため、ワンウェイクラッチのメンテナンスや部品捕集が困難であった。 However, in the configuration described in Patent Document 1, the annular projection of the end face is integrated by pressing into a recess formed on the inner peripheral surface of the housing, and once assembled, it is broken apart and disassembled. It was impossible to disassemble. Therefore, maintenance of the one-way clutch and collection of parts are difficult.
そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、分解容易でメンテナンス性に優れたワンウェイクラッチを提供することを目的とする。 Then, this invention is made in view of such a present condition, and it aims at providing the one-way clutch which was easy to disassemble and was excellent in maintainability.
上記目的を達成するための本発明に係るワンウェイクラッチの代表的な構成は、シャフトに装着されるワンウェイクラッチにおいて、複数の第1空間部と、前記第1空間部と周方向において隣接し、前記第1空間部に向かう程、径方向の幅が狭くなるように傾斜した傾斜面を有する複数の第2空間部と、を有するハウジングと、前記ハウジングの複数の前記第2空間部にそれぞれ配置され、磁性体で形成された複数の回転体であって、前記シャフトが前記ハウジングに対して相対的に第1方向に回転するときに前記斜面に係合して前記シャフトと前記ハウジングとを一体的に回転する状態とし、前記シャフトが前記ハウジングに対して相対的に前記第1方向と反対の第2方向に回転するときに前記第1空間部から離れる方向に移動して前記シャフトと前記ハウジングとを相対的に回転する状態とする回転体と、前記ハウジングの複数の前記第1空間部にそれぞれ配置され、前記第2空間部に配置された前記回転体を磁気力により前記第1空間部に向かう方向に付勢する複数の付勢部と、前記複数の付勢部を連結させる連結部と、を有する磁石であって、前記ハウジングに対して前記シャフトのスラスト方向から装着されるとともに前記ハウジングに対して着脱可能に構成された磁石と、を備え、前記ハウジングにおいて、前記磁石の複数の前記付勢部と前記スラスト方向において対向する位置には、前記スラスト方向に貫通する複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする。 A representative configuration of a one-way clutch according to the present invention for achieving the above object is, in a one-way clutch mounted on a shaft, a plurality of first space portions circumferentially adjacent to the first space portion; A housing having a plurality of second space portions having inclined surfaces which are inclined such that the radial width becomes narrower toward the first space portion; and a plurality of the second space portions of the housing A plurality of rotating bodies formed of a magnetic material, wherein when the shaft rotates in a first direction relative to the housing, the shaft engages with the inclined surface to integrally form the shaft and the housing To rotate away from the first space portion when the shaft rotates relative to the housing in a second direction opposite to the first direction. A rotor for relatively rotating the shaft and the housing, and the rotor disposed in the plurality of first spaces of the housing and disposed in the second space by the magnetic force A magnet having a plurality of biasing portions biasing in a direction toward the first space portion, and a connecting portion connecting the plurality of biasing portions, wherein the housing is attached to the housing from the thrust direction of the shaft And a magnet configured to be attachable to and detachable from the housing, the housing penetrating in the thrust direction to a position facing the plurality of biasing portions of the magnet in the thrust direction A plurality of through holes are formed.
本発明によれば、ワンウェイクラッチを分解容易でメンテナンス性に優れたものとすることができる。 According to the present invention, the one-way clutch can be easily disassembled and excellent in maintainability.
(第1実施形態)
<画像形成装置>
以下、まず本発明の第1実施形態に係るワンウェイクラッチを備える画像形成装置の全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
First Embodiment
<Image forming apparatus>
Hereinafter, an entire configuration of an image forming apparatus including a one-way clutch according to a first embodiment of the present invention will be described together with an operation at the time of image formation with reference to the drawings. Note that the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described are not intended to limit the scope of the present invention to them unless otherwise specified.
画像形成装置Aは、イエローY、マゼンダM、シアンC、ブラックKの4色のトナーを中間転写ベルトに転写した後、シートに画像を転写して画像を形成する中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置である。なお、以下の説明において、上記各色のトナーを使用する部材には添え字としてY、M、C、Kを付するものの、各部材の構成や動作は使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じであるため、区別を要する場合以外には添え字を適宜省略する。 The image forming apparatus A transfers toners of four colors of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K onto an intermediate transfer belt, and then transfers the image to a sheet to form an image. It is an apparatus. In the following description, members using the toners of the respective colors are suffixed with Y, M, C, and K, except that the configuration and operation of each member are different except for the color of the toner used. Since they are substantially the same, subscripts are appropriately omitted unless distinction is required.
図1に示す様に、画像形成装置Aは、シートS(記録材)にトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部に向けてシートSを供給するシート給送部と、シートSにトナー像を定着させる定着部を備える。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus A includes an image forming unit for transferring a toner image to a sheet S (recording material), a sheet feeding unit for supplying the sheet S toward the image forming unit, and A fixing unit is provided to fix the toner image.
シート給送部は、給紙カセット61(61a〜61d)に積載収納されたシートSをピックアップするピックアップローラ71(71a〜71d)と、ピックアップローラ71から搬送されたシートSを給送する給紙ローラ77(77a〜77d)を有する。またシート搬送方向において給紙ローラ77の下流側に配置された搬送ローラ76(76a〜76d)とレジストローラ75を有する。
The sheet feeding unit feeds the sheet S fed from the pickup roller 71 and the pickup roller 71 (71a to 71d) for picking up the sheet S stacked and stored in the sheet feeding cassette 61 (61a to 61d). It has a roller 77 (77a to 77d). Further, conveyance rollers 76 (76 a to 76 d) and
給紙ローラ77、搬送ローラ76は、ベルトプーリ、ギアトレイン等の駆動伝達手段により、モータ等の駆動源から回転駆動力が伝達される。給紙ローラ77と搬送ローラ76のピッチは、A4サイズの短手方向の長さ210mmより狭くなるように設定されており、シートSを給紙ローラ77から搬送ローラ76にバトンタッチするように受け渡す。 The rotational driving force of the paper feed roller 77 and the conveyance roller 76 is transmitted from a drive source such as a motor by drive transmission means such as a belt pulley and a gear train. The pitch between the sheet feed roller 77 and the conveyance roller 76 is set to be narrower than the A4 size in the lateral direction 210 mm, and the sheet S is delivered from the sheet feed roller 77 to the conveyance roller 76 in a baton touch manner. .
ここで給紙ローラ77に対してモータ等の駆動源の回転駆動力を伝達するためのシャフト140(図2参照)には、ワンウェイクラッチ100が装着されている。ワンウェイクラッチ100は、駆動源の回転駆動力によりシャフト140が反時計方向(第1方向)に回転する際に回転駆動力を不図示のギアを介して給紙ローラ77に伝達し、時計方向(第2方向)に回転する際に回転駆動力の伝達を遮断する。なお、ワンウェイクラッチ100の構成については後に詳しく説明する。
Here, a one-
また搬送ローラ76の回転速度は、給紙ローラ77の回転速度よりも速く設定されている。このようにシート搬送方向下流側の搬送ローラ76で加速する場合、搬送されたシートSは搬送ローラ76と給紙ローラ77との搬送速度差により引っ張られる状態となる。また搬送ローラ76や給紙ローラ77は表面がゴムなどの摩擦力の高い素材に覆われていてシートSが滑らない。従って、ワンウェイクラッチ100に入力される駆動源の回転駆動力に基づく回転速度よりも出力側の回転速度が速くなり、駆動源の回転駆動力がキャンセルされて、シートSの後端側が搬送ローラ76の搬送速度に追従して引き抜かれる。このようにしてシート搬送方向の下流側でシートの搬送速度を加速させて、搬送されるシートSの間隔を詰めて生産性の向上を図っている。
Further, the rotational speed of the conveyance roller 76 is set to be faster than the rotational speed of the paper feed roller 77. As described above, when acceleration is performed by the conveyance roller 76 on the downstream side in the sheet conveyance direction, the conveyed sheet S is pulled by the conveyance speed difference between the conveyance roller 76 and the sheet feeding roller 77. Further, the surface of the transport roller 76 and the sheet feed roller 77 is covered with a material having high frictional force such as rubber, and the sheet S does not slip. Therefore, the rotational speed on the output side is faster than the rotational speed based on the rotational drive force of the drive source input to the one-
画像形成部は、像担持体としての回転可能な感光体ドラム11(11Y、11M、11C、11K)と、感光体ドラム11表面を帯電させる帯電ローラ12(12Y、12M、12C、12K)を備える。またドラムクリーナ15(15Y、15M、15C、15K)、レーザスキャナユニット13(13Y、13M、13C、13K)、現像装置14(14Y、14M、14C、14K)、中間転写ユニット80を備える。
The image forming unit includes rotatable photosensitive drums 11 (11Y, 11M, 11C, and 11K) as image bearing members, and charging rollers 12 (12Y, 12M, 12C, and 12K) for charging the surface of the photosensitive drums 11. . The image forming apparatus further includes drum cleaners 15 (15Y, 15M, 15C, and 15K), laser scanner units 13 (13Y, 13M, 13C, and 13K), developing devices 14 (14Y, 14M, 14C, and 14K), and an
中間転写ユニット80は、一次転写ローラ35(35Y、35M、35C、35K)、中間転写ベルト31、二次転写ローラ41、二次転写対向ローラ32、駆動ローラ33、テンションローラ34、ベルトクリーナ99等を備える。
The
中間転写ベルト31は、一次転写ローラ35、駆動ローラ33、テンションローラ34、二次転写対向ローラ32に張架された無端円筒状のベルトである。中間転写ベルト31は、駆動ローラ33が不図示のモータから駆動力を受けて回転し、この回転に従動回転して周回移動を行う。
The
次に、画像形成動作について説明する。まず不図示の制御部が画像形成ジョブ信号を受信すると、給紙カセット61に積載収納されたシートSがピックアップローラ71、給紙ローラ77、搬送ローラ76によりレジストローラ75に搬送される。レジストローラ75は、画像形成部の動作とタイミングを合わせた上で画像形成部にシートSを搬送する。
Next, the image forming operation will be described. First, when a control unit (not shown) receives an image forming job signal, the sheet S stacked and stored in the sheet feeding cassette 61 is conveyed to the
一方、画像形成部においては、まず帯電ローラ12に所定の帯電バイアスが印加され、これにより感光体ドラム11の表面が帯電させられる。その後、不図示の外部機器等から送信された画像信号に応じてレーザスキャナユニット13が感光体ドラム11表面にレーザ光を照射し、感光体ドラム11表面に静電潜像を形成する。 On the other hand, in the image forming portion, first, a predetermined charging bias is applied to the charging roller 12, whereby the surface of the photosensitive drum 11 is charged. Thereafter, the laser scanner unit 13 irradiates the surface of the photosensitive drum 11 with a laser beam in accordance with an image signal transmitted from an external device (not shown) or the like to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 11.
その後、現像装置14が備える現像スリーブに現像バイアスを印加して静電潜像にトナーが供給されて現像される。このようにして各々の感光体ドラム11上に各色のトナー像が形成される。 Thereafter, a developing bias is applied to a developing sleeve included in the developing device 14 to supply toner to the electrostatic latent image for development. Thus, toner images of respective colors are formed on the respective photosensitive drums 11.
感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、感光体ドラム11の回転により感光体ドラム11と一次転写ローラ35から形成される一次転写部に運ばれる。その後、一次転写部において一次転写ローラ35にトナーの正規の帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが印加されることで、各色のトナー像は中間転写ベルト31にそれぞれ一次転写される。
The toner image formed on the photosensitive drum 11 is conveyed to the primary transfer portion formed by the photosensitive drum 11 and the primary transfer roller 35 by the rotation of the photosensitive drum 11. Thereafter, in the primary transfer portion, the primary transfer bias of the toner opposite to the regular charging polarity of the toner is applied to the primary transfer roller 35, whereby the toner images of the respective colors are primarily transferred onto the
その後、トナー像は中間転写ベルト31の回転により二次転写ローラ41と二次転写対向ローラ32から形成される二次転写部に送られる。そして二次転写部において二次転写ローラ41に二次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト31上のトナー像がシートSに転写される。
Thereafter, the toner image is sent to a secondary transfer portion formed by the
トナー像が転写されたシートSは、搬送ベルト42を介して定着装置5に送られ、定着装置5によって加熱、加圧されてトナー像がシートSに定着される。その後、トナー像が定着されたシートSは、排出ローラ82により排紙トレイ65に排出される。
The sheet S on which the toner image has been transferred is sent to the
なお、一次転写後に感光体ドラム11表面に残留したトナーはドラムクリーナ15に掻き取られて除去される。同様に、二次転写後に中間転写ベルト31の外周面上に残ったトナーはベルトクリーナ99に掻き取られて除去される。
The toner remaining on the surface of the photosensitive drum 11 after the primary transfer is scraped off by the drum cleaner 15 and removed. Similarly, toner remaining on the outer peripheral surface of the
<ワンウェイクラッチ>
次に、ワンウェイクラッチ100の構成について説明する。
<One-way clutch>
Next, the configuration of the one-way clutch 100 will be described.
図2、図3は、シャフト140に装着された状態のワンウェイクラッチ100の斜視図(部分破断面含む)と分解斜視図である。図4は、ワンウェイクラッチ100の正面図(図4(a))と側面図(図4(b))である。図5は、ワンウェイクラッチ100のA1−A1断面の断面図(図5(a))とA2−A2断面の断面図(図5(b))である。図6は、ワンウェイクラッチ100のA3−A3断面の断面図である。図7は、シャフト140に装着された状態のワンウェイクラッチ100の背面図(図7(a))とA4−A4断面の断面図(図7(b))である。
2 and 3 are a perspective view (including a partially broken surface) and an exploded perspective view of the one-way clutch 100 in a state of being mounted on the
図2〜図7に示す様に、ワンウェイクラッチ100は、ハウジング101に対してニードル120(回転体)と櫛歯形磁石130(磁石)が組み合わされて構成されている。またハウジング101の中心に形成されたシャフト孔150にシャフト140が挿通されることで、ワンウェイクラッチ100はシャフト140に装着される。
As shown in FIGS. 2 to 7, the one-
本実施形態では、ハウジング101のシャフト孔150には、直径8mmのステンレス材料やアルミニウムに硬質アルマイト処理を施したシャフト140が中間バメ寸法設定により回転自在に滑合するように嵌め込まれる。例えばシャフト孔150の径はH8乃至H9であり、シャフト140は所謂G材と呼ばれるセンタレス研磨材料程度の寸法精度であるh7乃至h8のハメアイ寸法により設定され、またシャフト140の表面粗さは0.8S程度である。
In the present embodiment, a
ハウジング101は、高潤滑性と低摩耗性を有する鉄銅系の焼結材料、或いは鉄、亜鉛などの焼結材料にポーラスを有する焼結加工により形成されている。ハウジング101の外周面には、複数の回り止め溝102が形成されている。回り止め溝102は、ワンウェイクラッチ100の相手部材としてワンウェイクラッチ100に外嵌されるギア等の凸部と嵌合し、ハウジング101の相手部材に対する回転が防止される。なお、ハウジング101に形成された矢印形の刻印132は、ワンウェイクラッチ100が一方向にのみ回転駆動力を伝達することを明示したものである。
The
櫛歯形磁石130は、6つの櫛歯部130a(付勢部、突出部)が周方向に60°の間隔で均等に配置され、これらの櫛歯部130aが円環状のブリッジ130b(連結部、円環部)により連結されて構成されている。櫛歯部130aは、ブリッジ130bからシャフト140のスラスト方向に突出するように形成されており、先端は平面形状で略2mm×2.7mmの大きさである。
In the comb-
櫛歯形磁石130は、ウレタンやポリアミドエラストマや、ゴムなどの柔軟性を有する素材に磁性体粉末をコンパウンドとして混練して強磁場を付与して磁極を形成するモールド成型により形成された可撓性を有するプラスチックマグネットである。なお、磁性体粉末としては、例えばフェライト、アルニコ、ボロン、フェライト、ネオジウム、コバルト、サマリウム等の硬磁性材料粉末や軟磁性材料を用いることができる。
The comb-teeth-shaped
またハウジング101には、櫛歯形磁石130の櫛歯部130aが配置される第1空間部108が周方向均等に6か所に形成されている。またハウジング101の内周面には、嵌合溝109が形成されている。櫛歯形磁石130は、櫛歯部130aをハウジング101の第1空間部へ挿入後、ブリッジ130bの外周に形成された外周突起部131(嵌合部)を弾性力によりハウジング101の嵌合溝109に圧入して嵌合され、抜けない状態で保持される。また櫛歯形磁石130は、後述する方法によりハウジング101から取り外すことができるように構成されている。つまり櫛歯形磁石130は、ハウジング101に対して着脱可能に構成されている。なお、ハウジング101の第1空間部108は、径方向の中心(シャフト孔150の中心)に向かうにつれて周方向の幅が狭くなっているため、櫛歯形磁石130はシャフト孔150側にずれないように保持される。
Further, in the
またハウジング101の平面部には、直径が略φ1mmの6つの抜孔151が、シャフト140の軸支部であるシャフト孔150を中心に周方向に60°間隔に形成されている。抜孔151は、櫛歯形磁石130の6つの櫛歯部130aとシャフト140のスラスト方向においてそれぞれ対向する位置に配置されており、シャフト140のスラスト方向に貫通する貫通孔となっている。
Further, in the flat portion of the
ニードル120は、平行ピン(日本工業規格JISB1354−1988)等の磁性金属製の直径2mmの金属棒である。なお、ニードル120の材料として、例えば磁性体金属で有りながら比較的錆に強いマルテンサイト系ステンレスSUS440C(日本工業規格JISG4303)を用いることができる。
The
またハウジング101には、ワンウェイクラッチ100の周方向において第1空間部108と隣接した位置に、ニードル120が遊合して回転可能な状態で配置される第2空間部107が周方向均等に6か所に設けられている。
In the
第2空間部107は、楔形の斜面である楔面113を有する。楔面113は、シャフト140とニードル120とが接触する接線に対して7〜10°程度の傾斜角θ(図6(a))を有する面となっており、第1空間部108が狭く、第1空間部108の反対側が広くなるように面を形成している。つまり第2空間部107は、ワンウェイクラッチ100の周方向において第1空間部と隣接し、第1空間部108に向かう程、径方向の幅が狭くなるように傾斜した傾斜面としての楔面113を有する空間である。
The
また第1空間部108に櫛歯形磁石130が装着された状態において、第2空間部107のシャフト孔150側の開口幅は、ニードル120の直径よりも狭くなっている。これによりシャフト140の非装着時において、ニードル120はシャフト孔150側に脱落することなく保持される。
Further, in a state in which the comb-teeth-shaped
またニードル120は、シャフト140の非装着時において、ハウジング101におけるシャフト140と摺擦する面である摺擦面105よりもシャフト孔150の中心側に突出するように寸法設定されている。またニードル120は、第2空間部107において最も櫛歯形磁石130側の位置にある場合あっても、最小公差の直径で形成されたシャフト140と接触するように寸法設定されている。
Further, when the
ニードル120は、第1空間部108に配置された櫛歯形磁石130の磁気力により第1空間部108の方向に付勢される。また櫛歯形磁石130において、ニードル120との対向部には、円弧状の切欠である円弧部106が形成されている。この円弧部106により、櫛歯形磁石130とニードル120との近接面積を広く確保し、櫛歯形磁石130のニードル120に対する付勢力を向上させてワンウェイクラッチ100の応答性を高めることができる。
The
なお、ハウジング101は組立前に低粘度の潤滑オイルを適量含浸させ、所謂含油メタルにしてある。これによりハウジング101の摺擦面105の潤滑性能が向上し、耐摩耗性を向上させることができる。また櫛歯形磁石130のシャフト140側の面であってシャフト140と非接触の逃げ面133は、潤滑油の油溜りとなるため、潤滑効果を長く維持できる。またシャフト140とニードル120との摺擦により生じる微細摩耗粉は、逃げ面133に磁力吸引されるため、シャフト140表面を長期間清潔に保つことができる。
The
また本実施形態では、ニードル120が櫛歯形磁石130に直接引き寄せられるため、シャフト140は磁性材料である必要はない。但し、後述するワンウェイクラッチ100の非係合状態において、シャフト140と摺擦面105とが摺擦する滑り摩擦式の軸受となるため、これに対する摺動性に配慮が必要である。
Further, in the present embodiment, since the
また本実施形態では、シャフト140の直径を8mmとしたので、シャフト140の直径の寸法公差は−0.01mm〜−0.05mmである。またニードル120の直径を2mmとしたので、ニードル120の直径の寸法公差は0〜−0.01mmである。このため、ニードル120とシャフト140との接触位置は径方向でばらつく。そこで第2空間部107においては、ニードル120の移動スペースを確保するとともに、寸法変化が生じても楔効果を維持して駆動の伝達が行われるように楔面113が延伸している。
Further, in the present embodiment, since the diameter of the
図8は、櫛歯形磁石130の磁極の配置を説明するための模式図である。図8に示す様に、櫛歯形磁石130は、ニードル120の長手方向、つまりシャフト140のスラスト方向におけるニードル120の長さの範囲内にN極とS極のピークを配置するのが好適である。これはスラスト方向において櫛歯形磁石130のブリッジ130bを含む両端部にN極とS極のピークを配置する場合、櫛歯形磁石130の櫛歯部130a先端側の磁力とブリッジ130b側の磁極の位置で磁力位置が異なる。これにより櫛歯形磁石130の円弧部106とニードル120とが長手方向で傾く現象が生じる。この場合、ニードル120の長手方向で傾いた状態から真っ直ぐ平行になるまでの遊びが生じてワンウェイクラッチ100の応答性が低下し、また傾斜したニードル120が水平に移動する際に、抉りによるゴリ付き感である摩擦トルクの増大も生じる。これに対してスラスト方向においてニードル120の長さの範囲内に磁石のN極とS極のピークを配置する場合、ニードル120と櫛歯形磁石130との間で磁気回路が形成され、磁気力によりニードル120を櫛歯形磁石130に最短距離で引き寄せる。これにより櫛歯形磁石130に対してニードル120を平行に吸着させることができる。なお、加工方法としては、櫛歯形磁石130を成形加工する際に成形金型内に強磁性体である磁石を配備して、櫛歯形磁石130のS極とN極のピーク位置がニードル120の長手方向の長さの範囲内にくるようにする。
FIG. 8 is a schematic view for explaining the arrangement of the magnetic poles of the comb tooth-shaped
次に、ワンウェイクラッチ100の動作について説明する。 Next, the operation of the one-way clutch 100 will be described.
まずシャフト140が反時計方向に回転する場合、ニードル120は櫛歯形磁石130の磁気力により櫛歯形磁石130側に引き寄せられ、楔面113に食い込んで係合して逃げ場を失う。これにより楔面113とニードル120との接触面圧が高くなり、ハウジング101は楔効果によりシャフト140とともに回転する係合状態となる。つまりシャフト140が反時計方向に回転する場合には、シャフト140の回転駆動力はハウジング101に外嵌されたギア等に伝達される。
First, when the
これに対してシャフト140が時計方向に回転すると、ニードル120は櫛歯形磁石130の磁気力に抗って、第2空間部107内を櫛歯形磁石130が配置された第1空間部108と反対側の径方向の幅が広い空間に移動する。これによりニードル120は楔面113に食い込んだ状態から解放され、楔面113とニードル120との接触面圧が低くなってニードル120が回転し、シャフト140とハウジング101が相対的に回転する(シャフト140が空転する)非係合状態となる。つまりシャフト140が時計方向に回転する場合には、シャフト140の回転駆動力はハウジング101に外嵌されたギア等に伝達されない。このようにしてワンウェイクラッチ100は、シャフト140の一方向の回転駆動力のみを不図示のギア等に伝達する。
On the other hand, when the
なお、本実施形態では、シャフト140が回転駆動力を受けて回転する構成について説明したものの、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、ハウジング101に外嵌されたギアが他のギア等から回転駆動力の伝達を受けて回転する構成であってもよい。
In addition, although this embodiment demonstrated the structure which the
この場合、ハウジング101に外嵌されたギアが時計方向に回転すると、ニードル120は櫛歯形磁石130の磁気力により櫛歯形磁石130側に引き寄せられ、楔面113に食い込んで係合して逃げ場を失う。これにより楔面113とニードル120との接触面圧が高くなり、ハウジング101とシャフト140は楔効果により一体的に回転する係合状態となる。つまりシャフト140がハウジングに対して相対的に反時計方向に回転する場合には、シャフト140とワンウェイクラッチ100との間で回転駆動力の伝達が行われる。
In this case, when the gear externally fitted to the
これに対してハウジング101に外嵌されたギアが反時計方向に回転すると、ニードル120は櫛歯形磁石130の磁気力に抗って、第2空間部107内を櫛歯形磁石130が配置された第1空間部108と反対側に移動する。これによりニードル120は楔面113に食い込んだ状態から解放され、楔面113とニードル120との接触面圧が低くなり、シャフト140とハウジング101が相対的に回転する(ハウジング101が空転する)非係合状態となる。つまりシャフト140がハウジングに対して相対的に時計方向に回転する場合には、シャフト140とワンウェイクラッチ100との間で回転駆動力の伝達が行われない。
On the other hand, when the gear externally fitted to the
<ワンウェイクラッチの分解方法>
次に、ワンウェイクラッチ100の分解方法について説明する。
<How to disassemble the one-way clutch>
Next, a method of disassembling the one-way clutch 100 will be described.
図9、図10は、ワンウェイクラッチ100の分解方法を説明するための模式図である。図9、10に示す様に、ワンウェイクラッチ100を分解するための分解工具153は、台面156にφ0.9mm程度の金属棒である6つの抜きピン154が立てられた構成である。6つの抜きピン154は、同一の長さとなっている。また本実施形態では、抜きピン154の先端は平面形状とするものの、作業性や入れやすさを考慮して面取りや先丸形状としてもよい。
9 and 10 are schematic views for explaining the disassembling method of the one-
ワンウェイクラッチ100を分解する際は、ハウジング101に形成された6か所の抜孔151に対して、ワンウェイクラッチ100に装着されるシャフト140のスラスト方向から分解工具153の抜きピン154を挿入して押し込む。これにより抜孔151と対向する櫛歯形磁石130の櫛歯部130aと抜きピン154とが突き当たる。その後、ハウジング101と分解工具153の台面156とが当接するまでさらに抜きピン154を押し込む。
When disassembling the one-
これによりハウジング101から櫛歯形磁石130がスラスト方向に押し抜かれて分離される。また櫛歯形磁石130が押し抜かれる際、ニードル120は櫛歯形磁石130に吸着されたまま落下することなくハウジング101から引き抜かれる。最後にハウジング101を抜きピン154から引き抜く。なお、抜孔151と抜きピン154は寸法上ガタを有して嵌め込まれるため、ハウジング101は容易に離脱される。以上の方法によりワンウェイクラッチ100の分解が行われる。
As a result, the comb-teeth shaped
このように本実施形態の構成では、櫛歯形磁石130をハウジング101に対してシャフト140のスラスト方向から装着させるとともに、ハウジング101に対して着脱可能に構成する。またハウジング101において櫛歯形磁石130の櫛歯部130aとシャフト140のスラスト方向で対向する位置に、スラスト方向に貫通する抜孔151を形成する。これによりワンウェイクラッチ100において、ハウジング101と櫛歯形磁石130とニードル120とを容易に分解することができる。従って、ワンウェイクラッチ100を分解容易でメンテナンス性に優れたものとすることができる。
As described above, in the configuration of the present embodiment, the comb-tooth shaped
またワンウェイクラッチ100は、分解が容易なため、製造後の検査で不良品装着や不具合が生じた場合、これらを分解して部品の不良原因を究明可能となり、また不良品のパーツ交換で良品に組み替えることで歩留りの低減と品質の安定を図ることができる。さらに廃棄時の材料分別回収が容易になり、特に、櫛歯形磁石130の材料として高価なレアアースを用いる場合には回収後の分別による再利用が推進できる。
In addition, because one-
なお、本実施形態では、ワンウェイクラッチ100のハウジング101に形成された抜孔151の数と櫛歯形磁石130の櫛歯部が共に6つで同数の構成について説明した。しかし本発明はこれに限られない。すなわち、図11に示す様に、例えば櫛歯形磁石130の6つ櫛歯部に対して抜孔151の数を2つとする構成あっても上記同様の効果を得ることができる。この場合、分解工具153の抜きピン154も2つとなる。
In the present embodiment, the configuration has been described in which the number of the through
また図11に示す構成では、抜孔151の周方向の間隔が180°となる。このように抜孔151の周方向の間隔を90°以上とすることで、櫛歯形磁石130を押し抜く際に櫛歯形磁石130のブリッジ130bが傾いてかじることにより破損することを抑制することができる。
Further, in the configuration shown in FIG. 11, the circumferential interval of the extraction holes 151 is 180 °. Thus, by setting the interval in the circumferential direction of the extraction holes 151 to be 90 ° or more, it is possible to suppress breakage when the
なお、本実施形態では、ワンウェイクラッチ100が搭載される物品として画像形成装置Aを例示して説明したものの、本発明はこれに限られず、他の物品に用いる場合でも上記同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the image forming apparatus A is described as an example of the article on which the one-
77…給紙ローラ(搬送ローラ)
100…ワンウェイクラッチ
101…ハウジング
107…第2空間部
108…第1空間部
113…楔面(傾斜面)
120…ニードル(回転体)
130…櫛歯形磁石(磁石)
130a…櫛歯部(付勢部、突出部)
130b…ブリッジ(連結部、円環部)
131…外周突起部(嵌合部)
140…シャフト
150…シャフト孔(シャフトが挿通する孔)
151…抜孔(貫通孔)
A…画像形成装置
77: Paper feed roller (conveying roller)
DESCRIPTION OF
120 ... needle (rotary body)
130 ... comb-shaped magnet (magnet)
130a ... comb-tooth portion (biasing portion, projecting portion)
130b ... bridge (connection part, annular part)
131 ・ ・ ・ Outer peripheral projection (fitting part)
140 ...
151 ... Penetration hole (through hole)
A: Image forming apparatus
Claims (8)
複数の第1空間部と、前記第1空間部と周方向において隣接し、前記第1空間部に向かう程、径方向の幅が狭くなるように傾斜した傾斜面を有する複数の第2空間部と、を有するハウジングと、
前記ハウジングの複数の前記第2空間部にそれぞれ配置され、磁性体で形成された複数の回転体であって、前記シャフトが前記ハウジングに対して相対的に第1方向に回転するときに前記斜面に係合して前記シャフトと前記ハウジングとを一体的に回転する状態とし、前記シャフトが前記ハウジングに対して相対的に前記第1方向と反対の第2方向に回転するときに前記第1空間部から離れる方向に移動して前記シャフトと前記ハウジングとを相対的に回転する状態とする回転体と、
前記ハウジングの複数の前記第1空間部にそれぞれ配置され、前記第2空間部に配置された前記回転体を磁気力により前記第1空間部に向かう方向に付勢する複数の付勢部と、前記複数の付勢部を連結させる連結部と、を有する磁石であって、前記ハウジングに対して前記シャフトのスラスト方向から装着されるとともに前記ハウジングに対して着脱可能に構成された磁石と、
を備え、
前記ハウジングにおいて、前記磁石の複数の前記付勢部と前記スラスト方向において対向する位置には、前記スラスト方向に貫通する複数の貫通孔が形成されていることを特徴とするワンウェイクラッチ。 In the one-way clutch mounted on the shaft,
A plurality of first space portions, and a plurality of second space portions that are adjacent to the first space portion in the circumferential direction and have inclined surfaces that are inclined such that the radial width becomes narrower toward the first space portion And a housing having
A plurality of rotating bodies respectively disposed in the plurality of second space portions of the housing and formed of a magnetic material, wherein the sloped surface rotates in the first direction relative to the housing relative to the housing And integrally rotate the shaft and the housing, and the first space when the shaft rotates relative to the housing in a second direction opposite to the first direction. A rotating body that moves in a direction away from the unit to relatively rotate the shaft and the housing;
A plurality of biasing portions disposed respectively in the plurality of first space portions of the housing and biasing the rotating body disposed in the second space portion in a direction toward the first space portion by a magnetic force; A magnet having a connecting portion for connecting the plurality of biasing portions, the magnet mounted on the housing from the thrust direction of the shaft and configured to be detachable from the housing;
Equipped with
In the housing, a plurality of through holes penetrating in the thrust direction are formed at positions facing the plurality of urging portions of the magnet in the thrust direction.
回転して前記記録材を搬送する搬送ローラと、
を備え、
前記搬送ローラに駆動を伝達するためのシャフトには、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のワンウェイクラッチが装着されていることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms an image on a recording material;
A conveyance roller that rotates to convey the recording material;
Equipped with
An image forming apparatus, wherein the one-way clutch according to any one of claims 1 to 7 is mounted on a shaft for transmitting a drive to the transport roller.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017199614A JP2019074118A (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | One-way clutch and image formation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017199614A JP2019074118A (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | One-way clutch and image formation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019074118A true JP2019074118A (en) | 2019-05-16 |
Family
ID=66544633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017199614A Pending JP2019074118A (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | One-way clutch and image formation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019074118A (en) |
-
2017
- 2017-10-13 JP JP2017199614A patent/JP2019074118A/en active Pending
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