JPH09112646A

JPH09112646A - 歯車装置

Info

Publication number: JPH09112646A
Application number: JP7293809A
Authority: JP
Inventors: Naoto Sugimura; 直人杉村; Masami Sakuma; 政美佐久間; Toshihiro Takano; 智弘高野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-10-18
Filing date: 1995-10-18
Publication date: 1997-05-02

Abstract

(57)【要約】【課題】部分的に歯を欠く歯車と完全な歯車との噛み
合い時の衝撃の緩和を図る。【解決手段】駆動歯車と被動歯車との噛み合いが円滑
に行われるように、歯先の互いの接触面積を小さくし
た。そのために、駆動歯車および該駆動歯車の歯４０の
先端の角を面取りした。また、面取りは、単純な直線的
な切断面を形成する場合のほか、面取りによって形成さ
れた面が、歯先円４１および歯面４２，４３に内接する
二次曲面の一部としてもよい。さらに、すべての歯の歯
先を面取りするのではなく、欠歯部を有する歯車につい
ては欠歯部から回転方向後方の少なくとも２枚以上の歯
についてだけ面取りを施してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車装置に関し、
特に、駆動歯車と被動歯車とが噛み合いおよび非噛み合
い状態を繰り返すことにより前記被動歯車が間欠回転を
行う歯車装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】駆動歯車の動力を被動歯車に間欠的に伝
達する歯車装置において、部分的に歯を欠いた被動歯車
を用い、この欠歯部で駆動歯車を空転させて動力の伝達
を断つようにしたものが知られている（特開平６−５０
４０６号公報）。該公報に記載された歯車装置では、前
記欠歯部で駆動歯車と被動歯車との噛み合いが外れる
と、別に設けた係止手段により、前記噛み合いが外れた
状態で被動歯車を保持する。そして、所望のタイミング
で前記係止手段を解放し、駆動歯車と被動歯車とを噛み
合わせる。なお、前記係止状態を維持し、また係止解除
後に両歯車を速やかに噛み合い状態に戻すため、被動歯
車は回転方向にばねで付勢されている。

【０００３】ところで、前記噛み合い状態に復帰すると
き、駆動歯車と被動歯車の歯先同士が衝突する場合があ
り、その場合に異常音が発生したり、負荷が増大してモ
ータが停止したり、歯車が破損したりすることがある。

【０００４】そこで、上記公報に記載された歯車装置で
は、前記歯車の歯先同士の衝突による衝撃や過負荷を緩
和するため、欠歯部に隣接する歯を含む数枚の歯が歯車
の半径方向に弾性変形するように構成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の歯車装置に
は次のような問題点がある。すなわち、前記歯車装置で
は、被動歯車の材質である樹脂の弾性変形を容易にする
ため、該被動歯車の欠歯部付近から歯車の回転方向に伸
びる切欠を設けている。したがって、繰返し使用による
前記切欠周辺での樹脂材料の弾性低下が予想され、耐久
性の面で問題がある。また、歯車が噛み合ったときには
被動歯車に接続されている負荷が瞬間的に歯にかかるた
め、この噛み合い開始位置で歯車が弾性変形すると駆動
歯車の駆動力が被動歯車に確実に伝達できず、いわゆる
歯飛びが生じることも予想される。

【０００６】さらに、前記切欠を被動歯車に形成する必
要があることから、小さい歯車に該切欠を形成すること
が寸法的にも困難であるだけでなく、歯車の強度を低下
させることにもなるという問題点がある。

【０００７】本発明は、上記問題点を解消し、歯車の耐
久性を維持しつつ、駆動歯車と被動歯車との噛み合い開
始時に歯先面同士の衝突を回避できるようにした歯車装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、目
的を達成するための本発明は、駆動歯車と被動歯車との
噛み合いが円滑に行われるように、歯先の互いの接触面
積を小さくした点を骨子とし、駆動歯車および該駆動歯
車と噛み合う被動歯車のうちの一方が、一部の歯を欠く
歯車であって、該一部の歯を欠く歯車の歯のうち欠歯部
から回転方向後方の少なくとも２枚以上の歯、および一
部の歯を欠かない歯車の歯が、その歯先の歯幅方向に面
取りが施された歯先形状を有している点に第１の特徴が
ある。また、本発明は、前記面取りによって形成された
歯先面が、歯先円および歯面のうち、少なくとも歯先円
に内接する二次曲面の一部である点に第２の特徴があ
る。

【０００９】これらの特徴によれば、歯先の接触面積が
小さくなっているので、駆動歯車と被動歯車とが噛み合
ったときに歯先同士がまともに衝突するのを回避でき
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
詳細に説明する。図４は本発明の一実施形態に係る歯車
装置を含む給紙装置の要部斜視図であり、該給紙装置
は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に用紙を供給す
るためのものである。同図において、図示しないベース
の軸受に回転自在に支持された軸１には、半月形の送り
ロール２と追送防止のためのコアロール３との対が２組
装着されている。

【００１１】前記軸１には部分的に歯を欠いている被動
歯車４が固定され、該被動歯車４には駆動歯車５が噛み
合う。前記被動歯車４の側面に立設したピン６には引張
ばね７が掛けられていて、該被動歯車４は矢印８の方向
に付勢されている。

【００１２】前記駆動歯車５は常に矢印Ｂの方向に回転
しているが、被動歯車４はその歯欠け部分で駆動歯車５
との噛み合いが外れて自由に回転できる状態となる。こ
の状態では、被動歯車４は引張ばね７によって用紙の搬
送方向つまり矢印Ａの方向に付勢されているので、被動
歯車４は該方向Ａに回転しようとする。

【００１３】被動歯車４のボス９には係止部１０が形成
されている。この係止部１０が、該ボス９に隣接して配
置されたソレノイド１１上部の可動板１２の先端と係合
することによって、該被動歯車４の自由な回転が禁止さ
れる。すなわち、ソレノイド１１に給電されていないと
きには、引張ばね１３の作用で可動板１２の先端は上方
に付勢されていて、その結果、該可動板１２の先端が前
記ボス９の係止部１０と係合する。一方、ソレノイド１
１に給電されると、可動板１２は磁心に吸引されるの
で、該可動板１２の先端と前記係止部１０との係合が外
れる。その結果、被動歯車４は引張ばね７で付勢されて
矢印Ａの方向に回転し、駆動歯車５と噛み合うようにな
る。こうして、ソレノイド１１に対する給電を制御する
ことにより、必要なときに被動歯車４を間欠駆動して略
１回転させ、送りロール２で用紙を給送する。

【００１４】カセット板１４は用紙を載置するためのも
のであり、図示しない圧縮ばねによって下方から付勢さ
れている。符号１５は該圧縮ばねの座である。該カセッ
ト板１４の先端両側の縁１６、１７は前記軸１に固定さ
れたカム１８、１９と係合し、該カム１８、１９に従動
して上下動する。図１は、カム１８、１９によってカセ
ット板１４が押し下げられている状態を示している。

【００１５】用紙の給送時には、ソレノイド１１が付勢
され、可動板１２の先端とボス９の係止部１０との係合
が解除されて軸１が回転する。その結果、カム１８、１
９が矢印Ａ方向に回転して、該カム１８、１９による下
方向への付勢が解除されてカセット板１４は上昇する。
カセット板１４が上昇すると、その時点では送りロール
２の円周部分は図示の状態から下方に回動してきている
ので、カセット板１４上の用紙が送りロール２およびコ
アロール３に押圧されて繰り出される。

【００１６】前記送りロール２およびコアロール３に対
向して摩擦部材２０が配置されていて、前記カセット板
１４から引き出された用紙は該摩擦部材２０と送りロー
ル２との間に送り込まれる。このとき、用紙が重なって
いたときは摩擦部材２０でほぐされて、１枚だけが先の
搬送工程に送り出される。

【００１７】次に、前記駆動歯車５と被動歯車４の歯の
形状について詳述する。図１は被動歯車４の歯の形状を
示す拡大図である。同図（ａ）において、被動歯車４の
歯４０は、その歯先の歯幅方向に面取りＣが施されてい
る。また、図１（ｂ）は曲面で面取りをした例であり、
該曲面が歯先円４１および歯面４２、４３に内接する
円、楕円、放物線等の二次曲面の一部曲面からなる。な
お、前記二次曲面は少なくとも歯先円４１にだけ内接す
るものでもよく、少なくとも歯先面の面積が小さくされ
ていればよい。なお、駆動歯車５の歯の形状は被動歯車
４と同様である。

【００１８】上記歯先形状を有する駆動歯車５と被動歯
車４の歯先同士が衝突した場合を図２に示す。図２に示
すように、駆動歯車５の歯５０と被動歯車４の歯４０と
が噛み合いを開始したときに、両者の歯先形状は丸みを
帯びているので、歯先同士がまともに衝突することは少
なく、両者は互いに矢印Ｓ方向に滑りながら噛み合う。
したがって、衝突力は緩和され、まともに衝突したとき
に発生する異音が防止される。

【００１９】また、前記被動歯車４は、必ずしもすべて
の歯に面取りを施す必要はなく、次に示すように部分的
であってもよい。図３は、駆動歯車５と被動歯車４の側
面図である。同図において、被動歯車４の欠歯部２１の
回転方向（Ａ方向）後方の２枚の歯２２、２３に関して
のみ前記面取りをする。このように、駆動歯車５と被動
歯車４とが噛み合いを開始する部分の近傍にだけ面取り
をすることにより、残りの歯は歯先までインボリュート
曲線が続く通常の歯先形状の歯とすることができる。そ
の結果、図４の給紙装置において、送りロール２と摩擦
部材２０との間に用紙が送り込まれて最も負荷が増大す
る位置に対応する歯の噛み合い部分では十分な強度が確
保できる。

【００２０】駆動歯車５および被動歯車４に、図１
（ｂ）に示したような曲面の面取りを施したときの両歯
車の衝突音の有無を観察した結果は次のようであった。
すなわち、駆動歯車５および被動歯車４のいずれにも前
記面取りをしていない場合は、駆動歯車５と被動歯車４
の噛み合わせ動作を３０回行ったときに、そのうちの２
回で衝突音が観察されたが、被動歯車４側に前記面取り
を施した場合には、被動歯車４が６０回噛み合ううちに
衝突音は１回も発生しなかった。さらに、駆動歯車５と
被動歯車４の双方に面取りをした場合には、被動歯車４
を６０回噛み合わせるテストおよび１５０回噛み合わせ
るテストを行ったが、そのいずれにおいても衝突音は発
生しなかった。

【００２１】なお、本実施形態では、被動歯車４が欠歯
部を有する歯車装置に関して説明したが、本発明はこれ
に限定されず、欠歯部が駆動歯車側にあってもよい。要
は、欠歯部を有する歯車を含む装置であって、噛み合い
および非噛み合いが交互に行われる装置であれば本発明
を広く適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、噛み合
いと非噛み合いを繰返すような歯車装置に請求項１およ
び２の発明を適用することにより、噛み合い開始時の歯
先同士の衝突を少なくできるので、噛み合い時の異常音
発生を防止でき、寿命を伸ばすこともできる。また、歯
車の寸法の大小にかかわらず請求項１および２の発明を
実施できるので適用範囲が広がるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る歯車の歯先形状を示
す拡大図である。

【図２】本発明の実施形態に係る歯車の噛み合いを示
す拡大図である。

【図３】歯車装置の側面図である。

【図４】本発明の歯車装置を含む給紙装置の要部斜視
図である。

【符号の説明】

１…軸、２…送りロール、３…コアロール、４…
被動歯車、５…駆動歯車、１１…ソレノイド、１
４…カセット板、４０…歯、４１…歯先円、４２，
４３…歯面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動歯車および該駆動歯車と噛み合う被
動歯車のうちの一方が、一部の歯を欠く歯車である歯車
装置において、前記一部の歯を欠く歯車の歯のうち欠歯部から回転方向
後方の少なくとも２枚以上の歯、および一部の歯を欠か
ない歯車の歯が、その歯先の歯幅方向に面取りが施され
た歯先形状を有していることを特徴とする歯車装置。
【請求項２】前記面取りによって形成された歯先面
が、歯先円および歯面のうち、少なくとも歯先円に内接
する二次曲面の一部であることを特徴とする請求項１記
載の歯車装置。