JPH0518451A - 駆動伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スベリの低減を図ると共に、伝達力及び回転
ムラとこれと相反する負荷変動とを同時に対処できる駆
動伝達機構を提供する。 【構成】 磁性体からなる少なくとも２つ以上の磁性回
転体２，４を互いに離間して設け、これら磁性回転体
２，４間に位置し磁気力により磁性回転体２，４を吸着
し得る磁石からなる磁石回転体５を設け、一方の磁性回
転体４の回転力を磁石回転体５を介して他方の磁性回転
体２に伝達する駆動伝達機構において、磁性回転体２，
４及び磁石回転体５のうちの少なくともどちらか一方の
回転体の円周表面をその回転体の軸方向に帯状に複数の
異なる摩擦係数を有するように形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、複写機、フ
ァクシミリ等に用いられる駆動伝達機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における駆動伝達機構としては、ま
ず、その第一の従来例として、特開昭６１−１５３０４
８号公報に開示されているように、主動回転体と従動回
転体との間に磁石からなる回転体を介在させ、その磁石
による磁気吸着力により主動回転体側から得られる回転
力を従動回転体側へ伝達させることにより、ギヤやベル
ト等の最大の欠点である回転ムラや、騒音を低減させ、
これによりスムーズに回転駆動力を伝達できるようにし
たものがある。また、その第二の従来例として、磁石に
よる回転体や磁性の回転体の表面にゴムコーティングを
施すなどすることによって、回転体の接触面におけるス
ベリを一段と防止したものがある。さらに、その第三の
従来例として、磁性の回転体をも磁石とすることによっ
て、磁気吸着力すなわち押圧力をさらに向上させ、スベ
リを防ぐ方法がある。さらにまた、その第四の従来例と
して、回転体の表面にアラシ処理を施し、これにより回
転体の接触面における動摩擦係数を大きくしたものがあ
る。そして、その第五の従来例として、上述したような
各回転体の表面を動摩擦係数の大きな材料で覆うことに
よって、その接触面における動摩擦係数をより一段と大
きくしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】第一の従来例の場合、
磁石による磁気吸着力を用いて駆動力の伝達を行ってい
るが、しかし、この場合、スベリ率が大きいためＯＡ機
器等の装置では実用化に至っていない。また、従来の回
転体の押圧力は磁石の磁気吸着力に依存しているため、
従動回転体の負荷や負荷変動が大きいとスベリが発生
し、所望の伝達トルク、回転数及び回転精度が得られな
かった。そこで、第二の従来例のように、そのスベリを
防ぐために磁石の回転体や磁性の回転体の表面にゴムコ
ーティングが施されるが、ゴムは材質や硬度や厚みより
特性が大きく違うためその取扱いが難しい。すなわち、
ゴム硬度を低くすると摩擦係数が大きくなるため伝達力
及び回転ムラは向上するが、バネ定数が小さくなるため
負荷変動に対しては大変弱いものとなる。ゴム硬度を高
くすると逆に、バネ定数が大きくなるため負荷変動に対
しては強くなるが、摩擦係数が小さくなるためスベリが
発生しやすいものとなり、これによりゴムコーティング
する意味がなくなる。このように伝達力及び回転ムラと
負荷変動とは、互いに相反するものなので磁石の回転体
や磁性の回転体のゴムコーティングだけでそれらの関係
を両立させることは大変困難なものとなる。しかも、第
三の従来例のような方法では、磁石の吸着力は確かにア
ップ（ＵＰ）するが、そのＵＰ率は非常に低く、コスト
をかける割にはその効果は小さなものとなる。

【０００４】また、第四の従来例の場合、アラシ処理に
よる効果が大きいことは確認されているが、ＯＡ機器等
の装置の信頼性を考えると、トルク（伝達力）や負荷変
動に対してさらに大きく、強くする必要がある。さら
に、第五の従来例の場合、各回転体を摩擦係数の大きな
材料で覆い接触面の動摩擦係数を大きくしたが、伝達力
及び回転ムラと負荷変動とを両立させることはできな
い。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、磁性体からなる少なくとも２つ以上の磁性回転体を
互いに離間して設け、これら磁性回転体間に位置し磁気
力により前記磁性回転体を吸着し得る磁石からなる磁石
回転体を設け、前記一方の磁性回転体の回転力を前記磁
石回転体を介して前記他方の磁性回転体に伝達する駆動
伝達機構において、前記磁性回転体及び前記磁石回転体
のうちの少なくともどちらか一方の回転体の円周表面を
その回転体の軸方向に帯状に複数の異なる摩擦係数を有
するように形成した。

【０００６】請求項２記載の発明では、磁性体からなる
少なくとも２つ以上の磁性回転体を互いに離間して設
け、これら磁性回転体間に位置し磁気力により前記磁性
回転体を吸着し得る磁石からなる磁石回転体を設け、前
記一方の磁性回転体の回転力を前記磁石回転体を介して
前記他方の磁性回転体に伝達する駆動伝達機構におい
て、前記磁性回転体及び前記磁石回転体のそれぞれの回
転体の円周表面をその回転体の軸方向に帯状に複数の異
なる摩擦係数を有するように形成し、前記磁性回転体と
前記磁石回転体とにそれぞれ形成された表面の摩擦係数
の大きい表面同士及びその摩擦係数の小さい表面同士が
それぞれ接触するような状態で配設した。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明においては、磁性回転体及
び磁石回転体のうち少なくともどちらか一方の回転体の
円周表面が軸方向に帯状に異なる摩擦係数を有するよう
に形成したので、摩擦係数とバネ定数とを同時に高く設
定することができ、これによりスベリを低減すると共
に、伝達力及び回転ムラを向上させることができると同
時に、これと相反する負荷変動に対しても強いものとす
ることができる。

【０００８】請求項２記載の発明においては、請求項１
記載の発明の構成に加えて、磁性回転体と磁石回転体が
接触する時に摩擦係数の大きい表面同士及び小さい表面
同士がそれぞれ接触するように配設したので、請求項１
記載の発明の場合よりも接触面の動摩擦係数を一段と大
きくすることが可能となり、これにより一段とスベリを
低減させることができると共に、伝達力及び回転ムラを
大幅に向上させることができる。

【０００９】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１〜図５に基づい
て説明する。まず、本発明の説明に入る前に、その基本
構成となるマグネットアイドラ駆動機構を図４及び図５
に基づいて述べる。これは、回転駆動精度（すなわち、
回転ムラ、周速等）が要求されるローラ１と、このロー
ラ１に連結された磁性体からなる磁性回転体としてのプ
ーリ２と、駆動モータ３と、この駆動モータ３に連結さ
れた磁性体からなる磁性回転体としての出力軸４と、こ
の出力軸４とプーリ２との間に介在する磁石回転体とし
てのマグネットアイドラ５とから構成されている。前記
マグネットアイドラ５は前記出力軸４と前記プーリ２と
の両方に吸着した形となっており、前記出力軸４と前記
プーリ２との外周面にはスベリ低減のためのアラシ処理
ａが施されている。

【００１０】このような構成において、図５は回転方向
を示すものであり、マグネットアイドラ５を出力軸４の
回転方向（左回転）に対して食い込み力が発生する側に
位置させることによって、マグネットアイドラ５を介し
て出力軸４を左回転させ、これによりプーリ２を矢印方
向に回転（左回転）させることが可能となる。

【００１１】次に、上述したようなマグネットアイドラ
駆動機構の基本構成に基づいて、第一の実施例の構成を
図１〜図３に基づいて説明する。図２はマグネットアイ
ドラ５の内部構成を示すものであり、永久磁石６は磁性
体のヨーク７で挾み込まれており、その外周面には動摩
擦係数をＵＰさせるための合成ゴム８が薄く巻きつけら
れている。その合成ゴム８は、回転体であるマグネット
アイドラ５の軸方向に帯状に複数の異なる摩擦係数を有
したものとなっている。すなわち、ヨーク７に合成ゴム
８を巻きつける時に、軸方向に帯状に表面の摩擦係数が
異なるように、ゴムの材質、硬度、表面仕上がり状態な
どを変えて巻き付けた形となっている。図３はマグネッ
トアイドラ５の外観構成を示すものであり、合成ゴム８
は、例えば、その中央部Ａは硬度の高いゴムとされ、そ
の両端部Ｂは硬度の低いゴムとして形成されている。そ
して、そのような２種類の材質の異なる合成ゴム８を巻
きつけたマグネットアイドラ５が、表面にアラシ処理や
凹凸を施した出力軸４とプーリ２との間に配設されてい
る。

【００１２】このような構成において、マグネットアイ
ドラ５の表面に形成された合成ゴム８の両端部Ｂの硬度
の低いゴムによって出力軸４とプーリ２との接触面の動
摩擦係数を大きくすることができるため、駆動伝達力及
び回転ムラを向上させることができる。また、合成ゴム
８の中央部Ａの硬度の高いゴムによりバネ定数を大きく
することができるため、負荷の変動に対しても強くする
ことができる。さらに、硬度の高いゴムにより硬度の低
いゴムは一定の圧縮しかしない（必要以上の圧縮をしな
い）ため、耐久性や変形に対しても強いものとすること
ができる。従って、合成ゴム８の表面を複数の異なる摩
擦係数の状態に形成したので、摩擦係数とバネ定数とを
同時に高くすることができるため、スベリを一段と低減
させることが可能となり、しかも、これにより、伝達力
及び回転ムラを向上させることができると同時にこれと
相反する負荷変動に対しても強くすることができる。な
お、本実施例では、マグネットアイドラ５の側に合成ゴ
ム８を巻き付けたが、これとは反対に、出力軸４やプー
リ２の側に巻き付けるようにしてもよい。

【００１３】次に、本発明の第二の実施例を図６〜図８
に基づいて説明する。ここでは、図６及び図７に示すよ
うに、マグネットアイドラ５に中央部Ａと両端部Ｂとで
摩擦係数の異なる合成ゴム８を巻き付けると共に、出力
軸４及びプーリ２の側にも帯状に摩擦係数の異なる合成
ゴム８を新たに巻き付けるようにしたものである。すな
わち、出力軸４及びプーリ２の中央部Ａに硬度の高いゴ
ムを巻き付け、その両端部Ｂに硬度の低いゴムを巻き付
けるようにしたものであり、それら中央部Ａ、両端部Ｂ
は、それぞれマグネットアイドラ５の中央部Ａ、両端部
Ｂにそれぞれ接した形となっている。従って、このよう
に、マグネットアイドラ５と出力軸４、プーリ２との各
接触面では硬度の高いゴム同士及び硬度の低いゴム同士
が接触した（なお、この場合、摩擦係数が全く同じもの
でなくてもよい）形となるため、前述した第一の実施例
の場合に比べて接触面における動摩擦係数を大幅にＵＰ
させることができる。ただし、負荷変動に対しては第一
の実施例の場合と同程度である。また、この場合、ゴム
同士による接触であるため、摩擦や変形に対してほとん
ど心配する必要はない。なお、回転中にマグネットアイ
ドラ５がズレてしまう時には、ズレ防止手段を設ける必
要がある。

【００１４】また、図８は、図７の出力軸４とプーリ２
との硬度の高いゴムを巻き付けた中央部Ａを磁性体金属
にし、その表面にアラシ処理ａを施した場合の様子を示
すものである。このようにマグネットアイドラ５の中央
部Ａの硬度の高いゴムと、出力軸４とプーリ２の中央部
Ａのアラシ処理ａを施した磁性体金属が接触することに
より、バネ定数をさらに大きくすることができるため、
負荷変動に対しても一段と強くすることができる。

【００１５】また、これまで回転体表面に合成ゴムを形
成したり、アラシ処理を施したりした場合について述べ
たが、いずれの実施例においても、回転体表面の材質、
硬度、表面状態などは限定されず、組合せも自由でよ
い。また、回転体表面に軸方向に帯状に形成する際に
も、その配置の仕方や構成は自由である。ただし、磁気
吸着力は、回転体表面に形成する材質がゴムやプラスチ
ック等の非磁性の場合、その厚みに大きく左右されるた
め、材質が非磁性の場合はできるだけ薄く形成する必要
がある。

【００１６】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、磁性体からなる
少なくとも２つ以上の磁性回転体を互いに離間して設
け、これら磁性回転体間に位置し磁気力により前記磁性
回転体を吸着し得る磁石からなる磁石回転体を設け、前
記一方の磁性回転体の回転力を前記磁石回転体を介して
前記他方の磁性回転体に伝達する駆動伝達機構におい
て、前記磁性回転体及び前記磁石回転体のうちの少なく
ともどちらか一方の回転体の円周表面をその回転体の軸
方向に帯状に複数の異なる摩擦係数を有するように形成
したので、摩擦係数とバネ定数とを同時に高く設定する
ことが可能となり、これによりスベリを低減すると共
に、伝達力及び回転ムラを向上させることができると同
時にこれと相反する負荷変動に対しても強い状態とする
ことができるものである。

【００１７】請求項２記載の発明は、磁性体からなる少
なくとも２つ以上の磁性回転体を互いに離間して設け、
これら磁性回転体間に位置し磁気力により前記磁性回転
体を吸着し得る磁石からなる磁石回転体を設け、前記一
方の磁性回転体の回転力を前記磁石回転体を介して前記
他方の磁性回転体に伝達する駆動伝達機構において、前
記磁性回転体及び前記磁石回転体のそれぞれの回転体の
円周表面をその回転体の軸方向に帯状に複数の異なる摩
擦係数を有するように形成し、前記磁性回転体と前記磁
石回転体とにそれぞれ形成された表面の摩擦係数の大き
い表面同士及びその摩擦係数の小さい表面同士がそれぞ
れ接触するような状態で配設したので、請求項１記載の
発明の場合よりも接触面の動摩擦係数を一段と大きくす
ることが可能となり、これにより、一段とスベリを低減
させることができると共に、伝達力及び回転ムラを大幅
に向上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す斜視図である。

【図２】マグネットアイドラの内部構成を示す断面図で
ある。

【図３】そのマグネットアイドラの外観構成を示す正面
図である。

【図４】マグネットアイドラ駆動機構の基本構成を示す
斜視図である。

【図５】その各回転体の回転する方向を示す正面図であ
る。

【図６】本発明の第二の実施例を示す斜視図である。

【図７】その駆動伝達機構の回転体の部分を示す部分断
面図である。

【図８】回転体の表面にアラシ処理を施した場合の様子
を示す平面図である。

【符号の説明】

２，４ 磁性回転体 ５ 磁石回転体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体からなる少なくとも２つ以上の磁
   性回転体を互いに離間して設け、これら磁性回転体間に
   位置し磁気力により前記磁性回転体を吸着し得る磁石か
   らなる磁石回転体を設け、前記一方の磁性回転体の回転
   力を前記磁石回転体を介して前記他方の磁性回転体に伝
   達する駆動伝達機構において、前記磁性回転体及び前記
   磁石回転体のうちの少なくともどちらか一方の回転体の
   円周表面をその回転体の軸方向に帯状に複数の異なる摩
   擦係数を有するように形成したことを特徴とする駆動伝
   達機構。
2. 【請求項２】 磁性体からなる少なくとも２つ以上の磁
   性回転体を互いに離間して設け、これら磁性回転体間に
   位置し磁気力により前記磁性回転体を吸着し得る磁石か
   らなる磁石回転体を設け、前記一方の磁性回転体の回転
   力を前記磁石回転体を介して前記他方の磁性回転体に伝
   達する駆動伝達機構において、前記磁性回転体及び前記
   磁石回転体のそれぞれの回転体の円周表面をその回転体
   の軸方向に帯状に複数の異なる摩擦係数を有するように
   形成し、前記磁性回転体と前記磁石回転体とにそれぞれ
   形成された表面の摩擦係数の大きい表面同士及びその摩
   擦係数の小さい表面同士がそれぞれ接触するような状態
   で配設したことを特徴とする駆動伝達機構。