(57)【要約】【課題】紙さばき部等において用いられるトルクリミッタにおいて、高トルクを維持しつつコンパクト化・低コスト化を図ることである。【解決手段】支持枠２の一側部が揺動軸により基台１に取付けられるとともに、該支持枠２の他側部と前記基台１との間にコイルばね４が介在され、前記支持枠に設けたローラ支持穴に対向した傾斜案内面１１、１１が設けられ、各傾斜案内面１１にスライド可能な側板部材５が設けられ、各側板部材５の対向面にそれぞれテーパ部１３が設けられ、前記ローラ支持穴に嵌合されたローラ３の中心穴１８の両側から側板部材５の軸部１４、軸筒部１４’が貫通され、且つ該ローラ３の両端面に前記側板部材５のテーパ部１３がそれぞれ当接されてなる構成とした。【選択図】図１
2006226406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持枠の一側部が揺動軸により基台に取付けられるとともに、該支持枠の他側部と前記基台との間に弾性部材が介在され、前記支持枠にローラ支持穴が設けられ、該ローラ支持穴の前記揺動軸の軸方向に対向した２面に内向きの傾斜案内面が設けられ、各傾斜案内面にその傾斜方向にスライド可能に側板部材が嵌合され、各側板部材の対向面にそれぞれ半径方向に対する傾斜角によってクサビ角が定められたテーパ部が形成され、前記側板部材のテーパ部相互間にローラが同軸状態に嵌合され、該ローラの両端面に前記のテーパ部が当接されてなるトルクリミッタ。
【請求項２】
前記側板部材の一方のテーパ部の先端部に同軸状態に突き出す軸部が設けられるとともに、他方のテーパ部に軸穴が設けられ、前記軸部が前記ローラの中心穴を貫通して該軸穴に貫通された請求項１に記載のトルクリミッタ。
【請求項３】
前記軸穴を設けたテーパ部先端に該軸穴と同軸の軸筒部を設け、該軸筒部を貫通する前記軸部の外周面に該軸筒部先端が突き当たる嵌合規制部を設け、該嵌合規制部により前記両側板部材の一定以上の接近を規制するようにした請求項２に記載のトルクリミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、低コスト化、コンパクト化の進展している複写機やプリンタ等の事務機器に対応可能な低コストでコンパクトなトルクリミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
事務機器の紙さばき部等において用いられるトルクリミッタとして、給送ローラに対し所要のニップ圧で押し付けられた従動ローラが固定ドラムに嵌合されるとともに、その固定ドラムの外径面と従動ローラの内径面との間にコイルばねが介在される。そのコイルばねの一端部が従動ローラの内径面に係合され、他端部側が固定ドラムの周りに所定の緊縛力で巻き付けられるようにしたトルクリミッタが従来から知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、コンパクト化に適したトルクリミッタとして、内部部材に嵌合した外部部材の外径面に縮径方向の弾性を有するスリット入りのスリーブ又はコイルばねを嵌合し、そのばね力により内部部材と外部部材の摺接面に所要のラジアル力を負荷し、両部材の相対回転により所要のトルクを発生させるようにしたものも従来から知られている（特許文献２）。
【０００４】
これらのトルクリミッタは、いずれも事務機器の分野において進展している低コスト化・コンパクト化の要求に応えるには不十分であることから、本出願の発明者はその要求に応えるべく従来のものとトルク発生機構において全く異なる新規なトルクリミッタを先に提案した（特願２００４−３２８０３０号）。
【０００５】
前記提案に係るトルクリミッタは、図７に示したように、対向一対の側板部材３１、３１の対向面にテーパ部３２、３２が設けられ、ローラ３３に貫通された軸３４の両端に前記各側板部材３１、３１を圧入固定するとともに、そのテーパ部３２、３２をローラ３３両端面の傾斜面３５、３５に当接させ、その当接面でトルクを発生させるようにしている。
【０００６】
前記の軸３４によって結合された一対の側板部材３１、３１の外端部には、基台３６に設けた支持アーム３７、３７がラジアル方向に貫通され、該支持アーム３７、３７に装着されたコイルばね３８、３８が前記側板部材３１、３１の外端部下面に押し当てられ、該側板部材３１、３１を介してローラ３３を上向きに付勢し、該ローラ３３に押し当てられた給送ローラ３９との間で一定のニップ圧を発生させるようにしている。
【０００７】
上記構成のトルクリミッタは、両側板部材３１、３１のテーパ部３２、３２がローラ３３のラジアル方向に対してなす角度がクサビ角θとなる。ローラ３３からラジアル負荷が加えられた際に、前記クサビ角θをもったテーパ部３２、３２と傾斜面３５、３５との当接によりトルクが発生される。前記のクサビ角θを相対的に小さく設定することにより当接面における摩擦力が増大し、一層大きなトルクを発生させることができる。
【０００８】
上記のトルクリミッタは、トルク発生部品としてばね等の特別の部品を必要としないのでコンパクト化を図ることができる。また、コイルばね３８、３８はニップ圧を発生させる作用と、前記のトルクを発生させる作用を兼ねるものであるので、部品点数の減少を図ることができるものである。
【特許文献１】特開平８−２７２６号公報（図２、段落００２２）
【特許文献２】特開２００３−１５６０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記の特許出願に係るトルクリミッタは、従来のものに比べ相当低コスト化、コンパクト化を図ることができる点で所期の目的を達成することができるものである。しかし、側板部材のテーパ部にローラの両端傾斜面を強く押し当てた場合、その圧力に負けて側板部材の位置ずれが生じ、発生トルクが低下する不具合がある。
【００１０】
そこで、この発明は側板部材の支持構造を設けることにより、側板部材の位置の安定を図り、大きいトルクを安定よく発生できるようにしたトルクリミッタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するために、この発明は、支持枠の一側部が揺動軸により基台に取付けられるとともに、該支持枠の他側部と前記基台との間に弾性部材が介在され、前記支持枠にローラ支持穴が設けられ、該ローラ支持穴の前記揺動軸の軸方向に対向した２面に内向きの傾斜案内面が設けられ、各傾斜案内面にその傾斜方向にスライド可能に側板部材が嵌合され、各側板部材の対向面にそれぞれ半径方向に対する傾斜角によってクサビ角が定められたテーパ部が形成され、前記側板部材のテーパ部相互間にローラが同軸状態に嵌合されるとともに、該ローラの両端面に前記のテーパ部が当接されてなるようにしたものである。
【００１２】
上記構成のトルクリミッタは、ローラ上に給送ローラが押し付けられ、その押し付け力と前記弾性部材の弾性力がバランスして一定のニップ圧を発生させる。
ローラは両方の側板部材のテーパ部に外向きの力を及ぼし、クサビ角を有するテーパ部とローラ両端面の摩擦によって主たるトルクを発生させる。これと同時に各側板部材は支持枠の傾斜案内面に押し当てられ、その反力によって各側板部材が内向きに押圧され、その押圧力によって前記のトルクが増大される。
【００１３】
また、前記側板部材の一方のテーパ部の先端部に同軸状態に突き出す軸部が設けられるとともに、他方のテーパ部に軸穴が設けられ、前記軸部が前記ローラの中心穴を貫通して該軸穴に貫通された構成をとることにより、両側板部材及びローラのラジアル方向の位置決めが行われる。
【００１４】
なお、前記軸穴を設けたテーパ部先端に該軸穴と同軸の軸筒部を設け、該軸筒部を貫通する前記軸部の外周面に該軸筒部先端が突き当たる嵌合規制部を設け、該嵌合規制部により前記両側板部材の一定以上の接近を規制するようにした構成をとることにより、両方の側板部材相互が一定以上に接近することを防止することができ、これによりトルクの変動を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によると、紙さばき部に用いられる場合において、紙さばきに要するトルクを発生させるための付勢手段と、給送ローラとの間にニップ圧を発生させるための付勢手段が１つの弾性部材で兼用されるため構造が簡単になる。また、側板部材の間にローラがラジアル方向に強く押し込まれたとしても、側板部材の背面は支持枠で支持されるので安定しており、ローラと側板部材のテーパ部との間の摩擦によるトルクを確実に発生させることができる。また、トルク発生部の摩耗等によりローラを交換する際は、両方の側板部材を支持枠から抜くことにより容易に交換ができ、また再組立も簡単である。
【００１６】
また、側板部材は支持枠の傾斜案内面から内向きに押される力を受けるため、発生トルクが一層増大する効果があると同時にトルク変動の要因となるが、両側板部材の間に嵌合規制部を設けることによって変動要因を無くし、安定したトルクを発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下にこの発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図面に示した実施形態のトルクリミッタは、基台１、支持枠２、ローラ３、及び付勢手段としてのコイルばね４及び一対の側板部材５、５とにより構成される。
【００１８】
図２及び図５に示したように、基台１に立設された支柱６に該基台１と平行な揺動軸７によって支持枠２が揺動自在に支持される。支持枠２は、図３及び図５に示したように、四角形の枠形をなし、その一側部に設けた対向一対のアーム８、８に前記の揺動軸７が挿通される。また、その揺動軸７を挿通した側縁と反対側の側縁の下面と前記基台１との間にコイルばね４が介在され、これによって支持枠２が基台１に対して上向き（基台１から離れる方向）に付勢される。
【００１９】
また、前記の支持枠２にその上下面に貫通した四角形のローラ支持穴９が設けられる。このローラ支持穴９は、前記揺動軸７の軸方向に沿った２面が上下面に対し直角に形成されているが、これらの２面と直角方向の２面、即ち揺動軸７の軸方向に対向する２面は、中心に向かって一定の角度α（図１（ａ）参照）で傾斜した傾斜案内面１１、１１となっている。また、各傾斜案内面１１の中心には上下方向のガイド溝１２、１２が設けられる（図５参照）。
【００２０】
前記の各傾斜案内面１１、１１に沿って側板部材５、５が設けられる。各側板部材５、５は、前記揺動軸７と平行の中心線をもった同一径の円柱体を基本形状となし、相互に対向した内面に中心部分が相手方の方向に突き出したテーパ部１３が形成され、その中心部に相手方の方向に突き出した軸部１４と軸筒部１４’が設けられる。軸部１４は途中に段差１４ａが設けられ、また軸筒部１４’は中空であり、それと同芯状態の貫通穴１５が一方の側板部材５に形成される。軸部１４が最も深く挿通されると前記貫通穴１５に達するが、その状態においても軸筒部１４’と前記の段差１４ａの間に一定の間隔Ｓが存在する。なお、前記テーパ部１３の半径方向に対する傾斜角をクサビ角βと定める。
【００２１】
また、前記各側板部材５の支持枠２の傾斜案内面１１に対向した外端面１６（図５参照）は、該傾斜案内面１１と同一の傾斜角を有するとともに、前記ガイド溝１２にスライド自在に嵌合するガイドリブ１７が設けられる。
【００２２】
ローラ３は、中心穴１８を有するローラ本体１９と、その周りに装着したゴムローラ２１とからなり、ローラ本体１９の両端面に前記クサビ角βに一致する傾斜面２２が形成される。前記の中心穴１８は前記各軸部１４と軸筒部１４’より若干大径である。
【００２３】
ローラ３と側板部材５、５との組み立ては、ローラ３の中心穴１８にその一方の端部から一方の側板部材５を挿通し（図４の矢印Ａ参照）、他方の端部から他方の側板部材５を挿通して中心穴１８の内部で軸部１４と軸筒部１４’を嵌合させる。このようにしてローラ３と一対の側板部材５、５とを組み立てたのち、これらを前記の支持穴９の内部に挿入する（図４の矢印Ｂ参照）。
【００２４】
実施形態のトルクリミッタは以上のように構成され、次にその作用について説明する。図１（ａ）のように組み立てた状態でローラ３に給送ローラ２３を押し当て、コイルばね４の弾性力とのバランスにより、両ローラ３、２３の間にニップ圧を生じさせる。給送ローラ２３によってローラ３がラジアル方向に押され、その両端面の傾斜面２２と側板部材５、５のテーパ部１３との間にクサビ角βの大きさに応じて発生する押圧力Ｆ１によりに所定のトルクが発生される（図１（ｂ）参照）。
【００２５】
また、ローラ３がラジアル方向に押されることにより、両方の側板部材５、５が支持枠２の傾斜案内面１１、１１を押圧するが、その押圧力は支持枠２で支持されるため、側板部材５が後退することはなく、したがって、クサビ角βに応じた前記のトルクは安定して発揮される。
【００２６】
一方、支持枠２の傾斜案内面１１は傾斜角αを持っているため、前記のようにローラ３から側板部材５を経て作用するラジアル方向の押圧力の水平分力Ｆ２が傾斜角αに応じた大きさで発生する。その水平分力Ｆ２の反力によってローラ３の傾斜面２２と側板部材５のテーパ部１３との当接面における摩擦力を増大させ、その結果前記の発生トルクを増大させる。即ち、発生トルクは、ローラ３が側板部材５のテーパ部１３を押圧することによって発生するトルクだけでなく、側板部材５が支持枠２の傾斜案内面１１に沿って内側に移動する方向の力の水平分力Ｆ２が作用し、その反力によって側板部材５が両側からローラ３を挟みつけるため、発生トルクが一層増大するのである。
【００２７】
なお、側板部材５がローラ３を挟みつけることによるトルクの増大分は、トルクの変動要因ともなるので、側板部材５の一定以上の内方への移動を規制することが望ましい場合がある。この場合は、図６に示したように、前記の間隔Ｓ（図１（ａ）参照）をゼロとした構成を採用する。即ち、軸部１４と軸筒部１４’の嵌合が一定以上深くなった際に、軸筒部１４’の先端が軸部１４の段差１４ａに係合することによりそれ以上嵌合が深くなることを規制するようにする。このような嵌合規制部を設けることにより両側板部材５、５の一定以上の接近が規制されるので、発生トルクの変動要因が減少する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）実施形態の断面図、（ｂ）作用説明図
【図２】同上の側面図
【図３】同上の平面図
【図４】同上の分解断面図
【図５】同上の分解斜視図
【図６】変形例の断面図
【図７】従来例の断面図
【符号の説明】
【００２９】
１  基台
２  支持枠
３  ローラ
４  コイルばね
５  側板部材
６  支柱
７  揺動軸
８  アーム
９  ローラ支持穴
１１  傾斜案内面
１２  ガイド溝
１３  テーパ部
１４  軸部
１４’  軸筒部
１４ａ  段差
１５  貫通穴
１６  外端面
１７  ガイドリブ
１８  中心穴
１９  ローラ本体
２１  ゴムローラ
２２  傾斜面
２３  給送ローラ
【図１】
2006226406.tif 000003
【図２】
2006226406.tif 000004
【図３】
2006226406.tif 000005
【図４】
2006226406.tif 000006
【図５】
2006226406.tif 000007
【図６】
2006226406.tif 000008
【図７】
2006226406.tif 000009