JPH02102938A - トルクリミッタ - Google Patents

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】 （産業上の利用分’ｒｐ） この発明に係るトルクリミッタは、複写機や各種プリン
タ等に内蔵され、紙が２枚以上まとめて後方に送られな
い様にする自動給紙装置に組み込んで利用する。

（従来の技術） 複写機や各種プリンタの自動給紙装置は、シート状に切
断され重ね合わされた状態でカセット等に収納された紙
を１枚ずつ、印字部等が存在する後方に送らなければな
らない。

ところが、薄い紙をカセットから取り出す場合、１枚ず
つ安定して取り出す事は難しく、しばしば２枚以上まと
めて取り出す場合が生じる。

この様な場合に於いても、印字部の前でまとまって取り
出された紙を分離し、印字部には紙が１枚ずつ送り込ま
れる様に、第７図に示す様に、モータで駆動される駆動
ローラ１と、トルクリミッタを介して回転自在に枢支さ
れた従動ローラ２とから成る分離機構を設けている。

この分離機構を構成する駆動ローラ１と従動ローラ２と
の内、駆動ローラ１は、第７図で時計方向に回転するモ
ータの駆動軸１７に固定して、この駆動＠１７と同期し
て回転する様にし、駆動軸１７と同方向（第７図で時計
方向）に回転する枢軸３と従動ローラ２との間にはトル
クリミッタ１８を設けると共に、駆動、従動、両ローラ
１．２の外周面を被覆したゴム筒同士を、弾性的に当接
させている。

この為、駆動ローラ１の外周面と従動ローラ２の外周面
との間に強い摩擦力が働いた場合には、トルクリミッタ
１８のスリップにより、従動ローラ２が駆動ローラ１と
逆方向（第７図の反時計方向）に回転するが、両ローラ
１．２の間に滑り易い面が存在した場合には、この面が
滑る事により、従動ローラ２が、駆動ローラ１と同方向
（第７図の時計方向）に回転する。

従って、駆動、従動、両ローラ１．２の間に紙が１枚の
み送り込まれた場合には、この紙の両面と、両ローラ１
．２の外周面を覆うゴム筒との間に働く強い摩擦力によ
り、両ローラ１．２が互いに逆方向に回転し、両ローラ
１．２の間に挟まれた紙を後方（第７図の左方）に送る
が、第７図に示す様に、駆動、従動、両ローラ１．２の
間に２枚の紙４ａ、４ｂが重ね合わされた状態で送り込
まれた場合には、駆動ローラ１の外周面を覆うゴム筒と
一方の紙４ａの表面とに働く強い摩擦力により、この紙
４ａのみを後方に送る。

この場合に於いて、互いに重ね合わされた２枚の紙４ａ
、４ｂ同士の間に働く摩擦力は、駆動、従動、両ローラ
１．２の外周面と各紙４ａ、４ｂの表面との間に働く摩
擦力、及び従動ローラ２と枢軸３との間に設けたトルク
リミッタ１８のトルクに比べて遥かに弱い為、両紙４ａ
、４ｂの合わせ面同士が滑り、駆動ローラ１の外周面を
覆うゴム筒と直接接触した紙４ａのみが後方に送られ、
従動ローラ２の外周面と接触した紙４ｂは、枢軸３と同
方向に回転す条従動ローラ２により、前方（第７図の右
方）に送り返されて、２枚の紙の分離が行なわれる。

ところで、上述の様な自動給紙装置の枢軸３と従動ロー
ラ２との間等に組み込まれる従動ローラ用トルクリミッ
タ１８として従来から、特開昭６２−８０３１１号公報
等に開示されている様に、フェルトや皮革等の摩擦材と
金属材とを、ばねの弾力により互いに当接させ、この摩
擦材と金属材との間に作用する摩擦力により、所望のト
ルクを得る様にしたものが使用されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の様な、摩擦力により所望のトルクを得
るトルクリミッタの場合、次に述べる様な不都合を生じ
る。

先ず第一に、長期間使用した場合には、摩擦材の摩耗に
伴なって、得られるトルクが変動し、トルクリミッタを
組み込んだ自動給紙装置等の性能が、不安定となり易い
。

第二に、トルクリミッタの起動後、所望のトルクが得ら
れる様になる迄、成る程度時間を要し、その間、やはり
トルクリミッタを組み込んだ自動給紙装置等の性能が、
不安定となり易い。

第三に、使用に伴なって摩擦材が発熱し、温度が上昇し
た場合、設置場所等の使用条件が特殊な場合、周囲の電
子機器等に悪影響を与える可能性があるだけでなく、や
はり摩擦係数の変動に伴なって、トルクリミッタを組み
込んだ自動給紙装置等の性能が、不安定となり易い。

本−発明のトルクリミッタは、上述の様な不都合を、何
れも解消するものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明のトルクリミッタは、前述した従来のトルクリミ
ッタと同様に、軸と、この軸を囲む円筒状内周面を有す
るハウジングとの間に設け、捻り方向に相対的に回転す
る軸とハウジングとの間に働くトルクを規制するのに利
用する。

そして、本発明のトルクリミッタは、磁性材により円輪
状に造られ、軸の外周面とハウジングの内周面との一方
で磁性材により造られた部分に、捻り方向の変位を不能
として支持された少なくとも１対の第一ポールピースと
、磁性材により円輪状に造られ、軸の外周面とハウジン
グの内周面との他方で、上記第一ポールピースの間部分
に、捻り方向の変位を不能として支持された第二ポール
ピースと、軸方向に亙って着磁され、何れかのポールピ
ースに、異極同士を対向させた状態で固着された少なく
とも１対の永久磁石と、この１対の永久磁石と各永久磁
石が直接対向するポールピースとの間に保持された磁性
流体とから構成されている。

（作　　　用） 上述の様に構成される本発明のトルクリミッタの場合、
１対の永久磁石同士の間に吸引力が働くと同時に、両永
久磁石の間に保持された磁性流体を貫通する状態で磁界
が形成され、この磁性流体が、上記両永久磁石の間にし
っかりと保持され、外力が働かない限り、そのままの状
態を維持しようとする。

この状態で、第二のポールピースと第一のポールピース
とを、捻り方向に互って相対的に回転させると、何れか
のポールピースに固着した永久磁石同士の間に存在する
磁束が切られる事と、両永久磁石の間にしっかりと保持
された磁性流体に剪断力が加わる事とにより、第一のポ
ールピースを支持した軸或はハウジングと、第二のポー
ルピースを支持したハウジング或は軸との間に、捻り方
向に亙るトルクが生じる。

何れかのポールピースと、このポールピースが対向する
永久磁石との間には磁性流体が存在し、軸とハウジング
とを捻り方向に亙って相対的に回転させた場合にも、摩
擦する部分が無い為、軸とハウジングとの間に生じるト
ルクは、始めから安定したものとなり、又、トルクリミ
ッタの使用に伴なって発熱、摩耗が生じる事も無い為、
長期間に亙って安定した性能が得られる。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳しく
説明する。

第１〜３図は、本発明の第一実施例を示しており、第１
図は全体構成を示す分解斜視図、第２図は、組み立てた
状態で示す、第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は、磁界の
形成状態を示す、第２図のＢ部拡大図である。

３は、鉄等の磁性材により造られ、例えば駆動軸１７（
第７図）と同方向に回転する枢軸で、この枢軸３の周囲
に円筒状のハウジング５を、１対の軸受１９．１９（滑
り軸受、或は転がり軸受）を介して、回転自在に且つ同
心に支持している。

アルミニウム、合成樹脂等の、非磁性材により造られた
ハウジング５の周囲には、図示しないゴム筒を外嵌固定
する等により、このハウジング５が従動ローラ２（第７
図参照）として機能する様にしている。

上述の様な枢軸３の外周面とハウジング５の内周面との
間で、且つ上記１対の軸受１９，１９の間部分には、本
発明のトルクリミッタを設け、ハウジング５を枢軸３に
対して捻り方向に回転させる場合に要するトルクを、規
制する様にしている。

枢＠３の外周面には、軸方向に互ってキー６を固定して
おり、このキー６固定部分に、１対の第一ポールピース
７．７を支持している。即ち、鉄等の磁性材により円輪
状に造られた第一ポールピース７．７の内周縁には、上
記キー６を係合させる為のキー溝８を形成し、各第一ポ
ールピースフ、７を枢軸３に外嵌するのに伴なって、キ
ー６とキー溝８とを互いに係合させる事により、第一ポ
ールピース７．７を枢軸３に、軸方向に亙る変位を自在
としつつ、捻り方向の変位を不能として支持している。

各第一ポールピース７．７の、互いに対向する側面には
、軸方向（第２〜３図の左右方向）に亙って着磁された
永久磁石９．９を、異極同士を対向させた状態で、接着
剤等により固着している。

一方、ハウジング５の内周面には、軸方向に互ってキー
溝１０を形成しており、このキー溝ｌＯに、第二ポール
ピース１１の外周縁から突出したキー突起１２を、係合
させている。

この第二ポールピース１！は、やはり鉄等の磁性材によ
り円輪状に造られており、上述の様に、外周縁に形成し
たキー突起１２とハウジング内周面のキー溝１０とを互
いに係合させた状態で、上記永久磁石９．９の間部分に
支持されている。即ち、この第二ポールピース１１は、
ハウジング５に対して、軸方向には変位するが、捻り方
向の変位を不能とされている。

更に、この第二ポールピース１１の両面と、上記１対の
第一ポールピース７．７に固定された永久磁石９．９と
の間には、シリコンオイル等の油中に磁性材の微粒子を
分散させて成る、磁性流体１３．１３を保持している。

上述の様に構成される本発明のトルクリミッタの場合、
各第一ポールピース７．７に固着された１対の永久磁石
９．９同士の間に吸引力が働くと同時に、両永久磁石９
．９の間に保持された磁性流体１３．１３を貫通する状
態で、第３図に示す様に磁界１４が形成される。

この状態に於いて磁性流体１３．１３は、上記両永久磁
石９．９の間にしっかりと保持され、外力、即ち、ハウ
ジング５と枢軸３とを捻り方向に亙って相対的に回転さ
せようとする力が働かない限り、そのままの状態を維持
しようとする。

この状態で、ハウジング５を枢軸３に対して捻り方向に
回転させ、ハウジング５と共に捻り方向に回転する第二
ポールピース１１と、それぞれ第一ポールピース７．７
に固着された永久磁石９．９とを、捻り方向に互って相
対的に回転させると、両永久磁石９．９同士の間に存在
する磁束が切られる事と、両永久磁石９．９の間にしっ
かりと保持された磁性流体１３．１３に剪断力が加わる
事とにより、第一ポールピース７．７と第二ポールピー
ス１１とを、捻り方向に亙って相対的に回転させる事に
対抗するトルクが発生する。

このトルクは、そのまま枢軸３に対してハウジング５を
回転させる事に対抗するトルクとなる為、枢軸３とハウ
ジング５との間に、捻り方向に亙るトルクが生じる。

第二ポールピース１１の両面と、第一ポールピース７．
７に固定された永久磁石９．９との間には、それぞれ磁
性流体１３．１３が存在し、枢軸３とハウジング５とを
捻り方向に互って相対的に回転させた場合にも、第二ポ
ールピース１１の両面と永久磁石９．９とが互いに摩擦
する事が無い為、枢軸３とハウジング５との間に働くト
ルクは、始めから安定したものとなる。

又、摩擦する部分が無い為、トルクリミッタの使用に伴
って発熱、摩耗が生じる事も無く、長期間に互って安定
した性能が得られる。仮に磁性流体１３．１３が剪断力
に基づいて発熱した場合で＼ も、この熱は磁性流体１３．１３から各ポールピース７
．１１や永久磁石９．９、更には枢軸３やハウジング５
に迅速に伝わって放熱される。

次に、第４図は本発明の第二実施例を示している。

本実施例の場合、枢＠３の外周面に３枚の第一ポールピ
ース７．７を支持し、ハウジング５の内周面に２枚の第
二ポールピース１１．１１を支持しており、最も一端寄
り（第４図の右端寄り）に支持された１枚の第一ポール
ピース７を除く、残り４枚の第一、第二、各ポールピー
ス７．１１の同一側面に、それぞれ永久磁石９．９を固
着している。

本実施例の場合も、隣り合う永久磁石９．９同士は、互
いに異極同士を対向させる様にしている。

その他の構成及び作用に就いては、前述の第一実施例の
場合と同様である為、同等部分には同一符合を付し、重
複する説明を省略する。

尚、永久磁石９．９と第一、第二、各ポールピース７．
１１との相対的回転に伴ない、永久磁石９．９と第一、
第二、各ポールピース７．１１との間に保持された磁性
流体１３．１３が浸出する事を防止する為、ポールピー
ス７．１１の側面で、永久磁石９．９と対向する面に、
第５図に示す様に、それぞれが山形に形成された多数の
１１５．１５を形成する事も出来る。

この様な満１５．１５を形成したポールピース７．１１
に対して磁性流体１３は、同図に矢印ａで示す方向に流
れ、溝１５．１５に案内されてポールピース７．１１の
内外両周縁から遠ざかる方向に移動する為、永久磁石９
．９と第一、第二ポールピース７．１１との間に保持さ
れた磁性流体１３．１３が浸出する事を防止出来る。

又、磁性流体１３．１３により形成される流体膜の厚さ
は掻く薄く、しかも永久磁石９．９の表面を円滑に仕上
げる事は困難な場合があるが、この様な場合、第６図に
示す様に、永久磁石９．９の表面に、薄い（厚さが０．
２〜０．３ｍｍ程度）の合成樹脂板１６．１６を貼着す
れば、永久磁石９．９の表面に凹凸が存在した場合でも
、この永久磁石９．９の表面とポールピース７．１１の
表面とが擦れ合って、ポールピース７．１１の表面に傷
を付ける事がなくなる。

この場合に於いて、合成樹脂板１６．１６は極く薄い為
、この合成樹脂板１６．１６が、永久磁石９．９による
磁束が形成される事を妨げる事は無い。

（発明の効果） 本発明のトルクリミッタは、以上に述べた通り構成され
作用する為、始めから安定したトルクを得る事が出来る
だけでなく、使用に伴なって発熱、摩耗が生じる事も無
い為、周囲の機器に悪影響を及ぼす事もなく長期間に亙
って安定した性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、本発明の第一実施例を示しており、第１
図は全体構成を示す分解斜視図、第２図は、組み立てた
状態で示す、第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は、磁束の
形成状態を示す、第２図のＢ部拡大図、第４図は、本発
明の第二実施例を示す、第２図同様の断面図、第５図は
溝を形成したポールピースの側面図、第６図は、ポール
ピースに合成樹脂板を貼着した実施例を示す、第３図同
様の断面図、第７図は、トルクリミッタを組み込んだ自
動給紙装置の一部を示す側面図である。 １：駆動ローラ、２；従動ローラ、３：枢軸、４ａ、４
ｂ：紙、５：ハウジング、６：キー　７：第一ポールピ
ース、８；キー溝、９；永久磁石、１０：キー溝、１１
：第二ポールピース、１２：キー突起、１３：磁性流体
、１４：磁界、１５：溝、１６：合成樹脂板、１７：駆
動軸、１８：トルクリミッタ、１９：軸受。 １Ｋ　１　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸と、この軸を囲む円筒状内周面を有するハウジ
   ングとの間に設け、捻り方向に相対的に回転する軸とハ
   ウジングとの間に働くトルクを規制するトルクリミッタ
   であって、磁性材により円輪状に造られ、軸の外周面と
   ハウジングの内周面との一方で磁性材により造られた部
   分に、捻り方向の変位を不能として支持された少なくと
   も１対の第一ポールピースと、磁性材により円輪状に造
   られ、軸の外周面とハウジングの内周面との他方で、上
   記第一ポールピースの間部分に、捻り方向の変位を不能
   として支持された第二ポールピースと、軸方向に亙って
   着磁され、何れかのポールピースに、異極同士を対向さ
   せた状態で固着された少なくとも１対の永久磁石と、こ
   の１対の永久磁石と各永久磁石が直接対向するポールピ
   ースとの間に保持された磁性流体とから成るトルクリミ
   ッタ。
2. （２）１対の第一ポールピースが、軸の外周面とハウジ
   ングの内周面との一方に、軸方向に亙る変位のみ自在に
   支持されており、第二ポールピースが、軸の外周面とハ
   ウジングの内周面との他方に、軸方向に亙る変位のみ自
   在として支持されている、請求項１に記載されたトルク
   リミッタ。