JP2006242304A - Gear mounting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの機器の駆動伝達機構に用いられるギア取付構造に関する。 The present invention relates to a gear mounting structure used for a drive transmission mechanism of equipment such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの機器では、モータ等の駆動装置からの駆動力をギアやクラッチといった機械要素からなる伝達機構により各部位に伝達している。こうした伝達機構では、多くのギアを用いて駆動伝達動作とともに減速動作等を行うようにしているが、ギアの数が多くなってくると、その取付のための部品点数が増加し取付作業時間がかかり、コストアップの要因となる。 In devices such as copiers, printers, and facsimile machines, the driving force from a driving device such as a motor is transmitted to each part by a transmission mechanism including mechanical elements such as gears and clutches. In such a transmission mechanism, many gears are used to perform a drive transmission operation and a deceleration operation. However, as the number of gears increases, the number of parts for the installation increases and the installation work time increases. Cost, which increases the cost.
そこで、ギアの取付作業を容易に行うためにスナップフィットが用いられるようになっている。例えば、特許文献1では、ピックアップローラの回転軸に駆動ギアを取り付けるために、回転軸の右端部を四等分するように切込みを入れてスナップフィットを形成する点が記載されている。また、クラッチの組立てにスナップフィットを用いた例としては、特許文献2では、2つの環状体をスナップフィットによって相互に一体化する構造のもとに、転がり軸受の転動体と一方向クラッチのスプラグを保持する保持器を備えた転がり軸受一体型一方向クラッチが記載されている。
上述した先行文献では、スナップフィットを用いることで、部品点数の増加を抑えて取付作業を容易化することができるが、ギアを回転軸に取り付ける場合にスナップフィット部分の強度が低下する欠点がある。特に、ギア同士が噛合する場合、ギアに負荷がかかると、スナップフィット部分が内側に撓んでギア同士の噛み合せに狂いが生じて駆動力を円滑に伝達することができなくなる。こうした伝達機構の不具合が生じると、複写機やプリンタといった高精度の動作が要求される機器においては、動作不良の原因となる。 In the above-described prior art, by using the snap fit, the increase in the number of parts can be suppressed and the mounting work can be facilitated, but there is a drawback that the strength of the snap fit portion is lowered when the gear is mounted on the rotating shaft. . In particular, when the gears mesh with each other, if a load is applied to the gears, the snap-fit portion is bent inward and the meshing between the gears is out of order, so that the driving force cannot be transmitted smoothly. When such a failure of the transmission mechanism occurs, in a device that requires high-precision operation such as a copying machine or a printer, it causes a malfunction.
そこで、本発明は、スナップフィットを用いてギアを取り付ける場合にスナップフィット部分の強度を低下させることがなく容易に取り付けることが可能なギア取付構造を提供することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a gear mounting structure that can be easily mounted without reducing the strength of the snap fit portion when the gear is mounted using the snap fit.
本発明に係るギア取付構造は、先端部から軸方向に切り込んで形成されたスナップフィット部を有する円筒状のギア軸と、前記ギア軸の先端部から挿入されて前記スナップフィット部に係合することで前記ギア軸に保持されるギア部材と、前記ギア軸の少なくとも前記スナップフィット部が形成された部分の内周面に挿着された補強部材とからなることを特徴とする。さらに、前記補強部材は、円筒状に形成されるとともに前記ギア軸の先端部とは反対側の端部から軸方向に切り込んでスナップフィット部が形成されていることを特徴とする。さらに、前記補強部材のスナップフィット部は、前記ギア軸のスナップフィット部を形成する切込みに係合するように設定されていることを特徴とする。 A gear mounting structure according to the present invention includes a cylindrical gear shaft having a snap fit portion formed by cutting in an axial direction from a tip portion, and is inserted from the tip portion of the gear shaft and engages with the snap fit portion. In this manner, the gear member is constituted by a gear member held by the gear shaft, and a reinforcing member inserted into an inner peripheral surface of at least a portion of the gear shaft where the snap fit portion is formed. Further, the reinforcing member is formed in a cylindrical shape, and a snap fit portion is formed by cutting in an axial direction from an end portion on the opposite side to the tip end portion of the gear shaft. Furthermore, the snap fit portion of the reinforcing member is set to engage with a notch forming the snap fit portion of the gear shaft.
上記のような構成を有することで、円筒状のギア軸の内周面に補強部材を挿着するので、スナップフィット部の内面側に補強部材が当接してスナップフィット部が内面側に撓むのを防止することができる。すなわち、ギア部材をギア軸に挿入する場合にはスナップフィット部が撓むことで簡単にギア部材を取り付けることができ、ギア部材を取り付けた後に補強部材をスナップフィット部の内面に当接するように挿着すれば、ギア部材に負荷がかかってもスナップフィット部が撓むことがなくギア部材に不具合が生じるのを防止できる。 With the above configuration, the reinforcing member is inserted into the inner peripheral surface of the cylindrical gear shaft, so that the reinforcing member abuts on the inner surface side of the snap fit portion and the snap fit portion bends to the inner surface side. Can be prevented. In other words, when the gear member is inserted into the gear shaft, the snap fit portion is bent so that the gear member can be easily attached, and after the gear member is attached, the reinforcing member is brought into contact with the inner surface of the snap fit portion. If inserted, even if a load is applied to the gear member, the snap fit portion does not bend and it is possible to prevent the gear member from being defective.
また、補強部材を円筒状に形成してギア軸の先端部とは反対側の端部から軸方向に切り込んでスナップフィット部を形成しておけば、補強部材をギア軸の内周面に挿着することで、補強部材のスナップフィット部がギア軸の内周面に係合して補強部材の抜け止めとなる。したがって、補強部材を簡単に取り付けることができ、取付作業を効率化することが可能となる。そして、補強部材のスナップフィット部をギア軸のスナップフィット部の切込みに係合するように設定すれば、スナップフィット部の切込みを補強部材の抜け止めに兼用することができ、取付構造を簡略化することが可能となる。 Also, if the reinforcing member is formed in a cylindrical shape and cut into the axial direction from the end opposite to the tip of the gear shaft to form a snap fit portion, the reinforcing member is inserted into the inner peripheral surface of the gear shaft. By wearing, the snap-fit portion of the reinforcing member engages with the inner peripheral surface of the gear shaft to prevent the reinforcing member from coming off. Therefore, the reinforcing member can be easily attached, and the attaching operation can be made efficient. If the snap-fit part of the reinforcing member is set to engage with the notch of the snap-fit part of the gear shaft, the notch of the snap-fit part can also be used as a retaining member for the reinforcing member, simplifying the mounting structure It becomes possible to do.
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail. The embodiments described below are preferable specific examples for carrying out the present invention, and thus various technical limitations are made. However, the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise specified, the present invention is not limited to these forms.
図1は、本発明に係る実施形態に関する分解斜視図である。ギア取付構造は、本体フレーム1から横方向に突設したギア軸2、ギア軸2に装着されるギア部材3及びギア軸2の内部に挿着される補強部材4からなる。ギア軸2は、円筒状に形成されており、その先端部は、肉厚が薄く小径に形成されギア部材3が装着される装着部20が形成されており、装着部20から根元部分までは肉厚が大きい基部21に形成されている。ギア部材3は、円板状の周縁部を所定の厚さに形成してギア部30(図1ではギアを省略)が設けられており、その中心には、ギア軸2に挿着される取付孔部31が形成されている。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment according to the present invention. The gear mounting structure includes a
図2は、装着部20におけるギア軸2の軸方向に垂直なA−A断面図(図2(a))及び基部21におけるギア軸2の軸方向に垂直なB−B断面図(図2(b))を示している。図1及び図2に示すように、装着部20及び基部21の上部にわたって、ギア軸2の軸方向に沿って装着部の先端から1対の切込み22a及び22bが形成されている。そして、切込み22a及び22bにより細幅のスナップフィット部23が形成されており、スナップフィット部23の肉厚は、基部21から装着部20にかけて装着部20と同じ厚さになっており、その先端部には所定幅の係合部24が形成されている。係合部24は、先端から根元部分にいくに従い上方に傾斜する傾斜面24aが形成されている。
2 is a cross-sectional view taken along line AA (FIG. 2A) perpendicular to the axial direction of the
図3は、C−C断面でギア軸2を上方からみた図を示している。スナップフィット部23は、装着部20の先端から根元部分まで深く切り込まれた切込み22a及び22bにより細幅に形成され肉厚も薄くされているため、上下方向に容易に撓むようになっている。したがって、ギア部材3の取付孔部31をギア軸2の先端に差し込んでいくと、係合部24の傾斜面24aが取付孔部31に当接して容易に下方に押し下げられるようになる。スナップフィット部23の幅及び長さは、可撓性を有するように適宜設定すればよい。
FIG. 3 shows a view of the
図4は、ギア部材3をギア軸2に装着した状態をギア軸2の中心軸に沿って垂直方向に切断した断面図を示している。ギア部材3は、取付孔部31をギア軸2の先端から差し込んでいくと、係合部24が押し下げられていき、取付孔部31が係合部24の傾斜面24aとの係合が外れると、撓んでいたスナップフィット部23が上方に戻り、図4に示す状態となる。係合部24と基部21との間の幅は、ギア部材3の取付孔部31の厚さとほぼ同じかわずかに広く設定され、装着部20の外径は取付孔部31の内径とほぼ同一に設定されているため、装着されたギア部材3は、係合部24と基部21との間にギア軸2の中心軸を中心に回転自在で中心軸の軸方向には移動せず抜けないように装着される。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the state in which the
図4の状態では、ギア部材3に負荷がかかっていない状態であるため、ギア部材3はギア軸2の中心軸を中心に回転するように設定されているが、ギア部材3に例えば上方から負荷がかかると、スナップフィット部23の強度が弱いため下方に撓み、ギア部材3がギア軸2の中心軸を中心に回転できなくなる。そのため、ギア部材3にかかる負荷を制限する必要があり、駆動伝達機構の設計をする上で自由度が小さくなってしまう。
In the state of FIG. 4, since the load is not applied to the
そこで、本発明では、ギア軸2の内部にスナップフィット部23の強度を補強する補強部材4を挿着することで、スナップフィット部23による強度低下を防止している。図5は、ギア軸2にギア部材3を装着した状態においてギア軸2の中心軸に沿って120度の範囲を切り取った断面図を示している。補強部材4は、円筒状に形成されてその外径はギア軸2の内径とほぼ同じとなるように設定されている。ギア軸2の装着部20の内面には、先端開口の下部を横断するように当接部25が形成されており、補強部材4は、ギア軸2の内部に挿入されて前端部(ギア軸2の先端部側の端部)が当接部25に突き当たるまで差し込まれる。
Therefore, in the present invention, the strength reduction due to the
図6は、図5に示す補強部材4を上方から見た上面図を示している。補強部材4の後端部(ギア軸2の先端部とは反対側の端部)には、後端から軸方向に沿って所定幅の切欠き部40が形成されており、切欠き部40からさらに軸方向に切込み41a及び41bが形成されている。そして、切込み41a及び41bによりスナップフィット部42が細幅状に形成され、スナップフィット部42の先端部(補強部材4の後端側)には、係合部43が形成されている。係合部43は、補強部材4の前端から後端にいくに従い上方に傾斜する傾斜面43aが形成されている。スナップフィット部42の幅及び長さは、可撓性を有するように設定すればよい。係合部43の幅は、後述するようにギア軸2に形成された切込み22a又は22bに嵌合可能なように、切込み22a又は22bの幅とほぼ同じかそれよりも小さく形成されている。
FIG. 6 shows a top view of the reinforcing member 4 shown in FIG. 5 as viewed from above. A
図7は、補強部材4をギア軸2の内部に挿着した状態を示す図5と同様な断面図である。補強部材4がギア軸2の内部に挿入していくと、スナップフィット部42の係合部43の傾斜面43aがギア軸2の内面に当接して、スナップフィット部42は下方に撓むようになる。この状態でさらに補強部材4を挿入していくと、係合部43がギア軸2の内面に当接したままの状態で差し込まれ、係合部43が切込み22bまで到達すると、係合部43が切込み22b内に嵌合するようになる。そして、係合部43の後端面が切込み22bの根元部分の面に当接して補強部材4は、挿入方向とは反対方向に移動できなくなり、抜け防止となる。この状態では、補強部材4の前端側が当接部25に当接し、後端側が係合部43で切込み22bの根元部分の面と当接するので、補強部材4は軸方向に移動することなくギア軸2内に保持される。そして、補強部材4の前端部は、ギア軸2のスナップフィット部23の下面に当接した状態となり、スナップフィット部23を下から支持するように補強するため、スナップフィット部23が下方に撓むことがなくなってギア部材3に負荷がかかってもギア部材3の駆動伝達に影響が及ぶことがない。また、補強部材4が挿着した状態でスナップフィット部42の係合部43を下方に押し込んで切込み22bとの係合を外せば、補強部材4をギア軸2から容易に引き抜くことができる。そして、引き抜いた補強部材4は再使用が可能で、部品のリサイクルが可能な取付構造となっている。
FIG. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 5 showing a state where the reinforcing member 4 is inserted into the
なお、図7では、補強部材4の係合部43は切込み22bに嵌合しているが、切込み22aに嵌合するようにしてもよい。補強部材4を挿着する場合には、補強部材4を当接部25に突き当たるまで差し込んだ後補強部材4を適宜回転させることで、係合部43が切込み22a又は22bのいずれかと嵌合するようになる。
In FIG. 7, the engaging
以上説明した例では、補強部材4の抜け止めのためにスナップフィット部42を形成しているが、補強部材4のリサイクルを考慮しない場合には、補強部材4を単に円筒状又は円柱状に形成してスナップフィット部23の下面に挿着して接着剤で固定するようにしてもよい。また、ギア軸2に形成されたスナップフィット部は、複数形成されていてもよく、特に限定されない。
In the example described above, the snap
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの精密機器の駆動伝達機構に用いられるギアの取付構造に好適であり、特に、複写機の現像ローラや感光体ドラムの駆動伝達を行うギア列においては、高い回転精度が求められるが、本発明のギア取付構造を用いることで、精度が高く耐久性があり取付が容易なギア列とすることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a gear mounting structure used in a drive transmission mechanism of precision equipment such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, and in particular, in a gear train that transmits the drive of a developing roller and a photosensitive drum of a copying machine. However, by using the gear mounting structure of the present invention, a gear train having high accuracy, durability and easy mounting can be obtained.
1 本体フレーム
2 ギア軸
23 スナップフィット部
24 係合部
3 ギア部材
31 取付孔部
4 補強部材
42 スナップフィット部
43 係合部
1
23 Snap fit part
24
31 Mounting hole 4 Reinforcing member
42 Snap fit part
43 Engagement part
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