(57)【要約】【課題】塗布されたグリスが無駄なく有効に使用すること。【解決手段】ギヤ噛合部の潤滑装置は、ピニオン６と被駆動ギヤ１６（いずれもヘリカルギヤ）とを備え、これらの噛合部にグリスが塗布されて潤滑される。被駆動ギヤ１６は、静止軸１４に回転自在にかつ軸方向移動可能に支持され、被駆動ギヤ１６には環状のグリス溜２０が配設されている。ピニオン６には、グリス溜部材２２がピニオン６と一体回転可能にかつ、軸方向移動可能に嵌合支持されている。グリス溜部材２２は圧縮コイルばね２４により被駆動ギヤ１６に向う軸方向に付勢される。ピニオン６は正逆回転可能な電動モータＭにより正逆回転駆動される。【選択図】図４
2007218400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ギヤと被駆動ギヤとの噛合部にグリスが塗布されて潤滑されるギヤ噛合部の潤滑装置において、
駆動ギヤと被駆動ギヤはヘリカルギヤから形成され、被駆動ギヤは、駆動ギヤの軸線と平行に配置された静止軸に回転自在にかつ軸方向移動可能に支持され、被駆動ギヤには被駆動ギヤの歯先円直径よりも大きな直径を有する環状のグリス溜が配設され、駆動ギヤには、グリス溜部材が駆動ギヤと一体回転可能にかつ軸方向移動可能に嵌合支持され、グリス溜部材はばね手段により被駆動ギヤに向う軸方向に付勢され、
駆動ギヤは正逆回転可能な電動モータにより駆動され、
電動モータにより駆動ギヤが正転させられると、被駆動ギヤ及びグリス溜部材は、軸方向の一方へのスラスト力により、相互に軸方向に対向する、環状の側面における一部領域同士が圧接された状態で、ばね手段に抗して軸方向の一方へ移動させられ、
電動モータにより駆動ギヤが逆転させられると、被駆動ギヤ及びグリス溜部材は、軸方向の他方へのスラスト力により、該環状の側面における一部領域同士が圧接された状態で、ばね手段のばね力に付勢されながら軸方向の他方へ移動させられる、
ことを特徴とするギヤ噛合部の潤滑装置。
【請求項２】
被駆動ギヤは、円板状の本体と、本体の周縁から該軸方向の一方に延び出しかつ外周面に歯が形成された円筒部とを備え、環状のグリス溜は、本体の周縁から半径方向外方に延び出す環状板部と、環状板部の周縁から該軸方向の一方に延び出す環状のフランジ部とからなり、被駆動ギヤの該環状の側面は、円筒部における環状の先端面からなる、請求項１記載のギヤ噛合部の潤滑装置。
【請求項３】
グリス溜部材は、内周面に駆動ギヤの歯型に噛合うように嵌合しうる内歯が形成された円筒部と、円筒部の、該軸方向の他方における側部から半径方向外方に延び出すフランジ部とからなり、グリス溜部材の該環状の側面は、フランジ部の、該軸方向の他方における側面からなる、請求項１又は請求項２記載のギヤ噛合部の潤滑装置。
【請求項４】
駆動ギヤは、電動モータの駆動軸に配設されたピニオンからなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のギヤ噛合部の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤ噛合部の潤滑装置、更に詳しくは、相互に噛合わされた駆動ギヤと被駆動ギヤとの噛合部にグリスが塗布されて潤滑されるギヤ噛合部の潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動ギヤと被駆動ギヤとを備えた動力伝達機構は周知であるが、駆動ギヤとして電動モータの駆動軸に配設されたピニオン（ピニオンギヤ）が使用され、被駆動ギヤとして大径のギヤが使用される動力伝達機構も周知である（例えば、特許文献１参照）。ピニオン及び被駆動ギヤが共に金属から形成されている場合、又は、ピニオンと被駆動ギヤのうち一方が金属で他方が合成樹脂から形成されている場合、ピニオンと被駆動ギヤとの噛合部をグリスにより潤滑する潤滑方法も、きわめて一般的である。この場合、動力伝達機構の組立時において、ピニオンの表面にグリスを塗布しておき、電動モータによりピニオンが回転駆動されると、グリスがピニオンと被駆動ギヤとの噛合部に供給されて、該噛合部が潤滑される。
【０００３】
しかしながら、ピニオンと被駆動ギヤとがヘリカルギヤ（はすば歯車）により形成された場合には、該噛合部において生成される軸方向の一方へのスラスト力により、該噛合部に存在するグリスが該軸方向の一方へ移動させられる。その結果、ピニオンの表面に塗布されたグリスは、該軸方向の一方に偏って塗布された状態となるので、グリスの一部は、噛合部に塗布されることのない無駄なグリスとして存在することになる。また、ピニオンと被駆動ギヤとの噛合部におけるグリスの塗布ムラの発生により、潤滑不良をまねくおそれがある。潤滑不良は、騒音の発生及び耐久性の低下の要因となる。
【特許文献１】特開２００２−０２１９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、塗布されたグリスが無駄なく有効に使用され、常に良好な潤滑状態を確保できる、新規なギヤ噛合部の潤滑装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、
駆動ギヤと被駆動ギヤとの噛合部にグリスが塗布されて潤滑されるギヤ噛合部の潤滑装置において、
駆動ギヤと被駆動ギヤはヘリカルギヤから形成され、被駆動ギヤは、駆動ギヤの軸線と平行に配置された静止軸に回転自在にかつ軸方向移動可能に支持され、被駆動ギヤには被駆動ギヤの歯先円直径よりも大きな直径を有する環状のグリス溜が配設され、駆動ギヤには、グリス溜部材が駆動ギヤと一体回転可能にかつ軸方向移動可能に嵌合支持され、グリス溜部材はばね手段により被駆動ギヤに向う軸方向に付勢され、
駆動ギヤは正逆回転可能な電動モータにより駆動され、
電動モータにより駆動ギヤが正転させられると、被駆動ギヤ及びグリス溜部材は、軸方向の一方へのスラスト力により、相互に軸方向に対向する、環状の側面における一部領域同士が圧接された状態で、ばね手段に抗して軸方向の一方へ移動させられ、
電動モータにより駆動ギヤが逆転させられると、被駆動ギヤ及びグリス溜部材は、軸方向の他方へのスラスト力により、該環状の側面における一部領域同士が圧接された状態で、ばね手段のばね力に付勢されながら軸方向の他方へ移動させられる、
ことを特徴とするギヤ噛合部の潤滑装置、が提供される。
被駆動ギヤは、円板状の本体と、本体の周縁から該軸方向の一方に延び出しかつ外周面に歯が形成された円筒部とを備え、環状のグリス溜は、本体の周縁から半径方向外方に延び出す環状板部と、環状板部の周縁から該軸方向の一方に延び出す環状のフランジ部とからなり、被駆動ギヤの該環状の側面は、円筒部における環状の先端面からなる、ことが好ましい。
グリス溜部材は、内周面に駆動ギヤの歯型に噛合うように嵌合しうる内歯が形成された円筒部と、円筒部の、該軸方向の他方における側部から半径方向外方に延び出すフランジ部とからなり、グリス溜部材の該環状の側面は、フランジ部の、該軸方向の他方における側面からなる、ことが好ましい。
駆動ギヤは、電動モータの駆動軸に配設されたピニオンからなる、ことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明に従って構成されたギヤ噛合部の潤滑装置における実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【０００７】
図１〜図４を参照して、鉛直に延在する静止枠板２には、電動モータＭが装着されている。電動モータＭは、正逆回転可能な電動モータＭ、実施形態においてはＤＣブラシレスモータからなり、その駆動軸４は、静止枠板２から図４において右方に突出している。静止枠板２には、駆動軸４が隙間をおいて貫通する図示しない穴が形成されている。駆動軸４の先端部には駆動ギヤであるピニオン６（換言すれば、ピニオンギヤ６）が一体回転しうるよう配設されている。ピニオン６は、例えば快削鋼（ＳＵＭ）からなる金属製のヘリカルギヤから形成されている。静止枠板２には、支持板８が、図４において右方に間隔をおいて平行に対向するよう、複数のブラケット１０を介して取り付けられている。静止枠板２にはまた、円筒部１２が一体に配設されている。ピニオン６よりも大径の円筒部１２は、ピニオン６の外周面に対し環状の隙間をおいて位置するよう、ピニオン６と同心に配置され、静止枠板２から図４において右方に突出し、その先端部は、支持板８を貫通して支持板８から突出している。円筒部１２の、静止枠板２からの突出長さは、ピニオン６のそれよりも短い。
【０００８】
支持板８には、静止軸１４が、支持板８から図４において右方に突出するよう配設されている。静止軸１４は、駆動軸４の軸線に対し間隔をおいて平行に延在するよう配置されている。静止軸１４には、例えばＰＯＭ（ポリアセタール）からなる合成樹脂製又は例えば快削鋼（ＳＵＭ）からなる金属製のヘリカルギヤから形成されている被駆動ギヤ１６が、回転自在にかつ軸方向移動可能に支持されている。静止軸１４の先端部には、被駆動ギヤ１６の、図４において右方へ軸方向移動を規制するストップ手段であるストップリング１８が、軸方向に移動できないように嵌合支持されている。
【０００９】
被駆動ギヤ１６には、被駆動ギヤ１６の歯先円直径よりも大きな直径を有する環状のグリス溜２０が配設されている。更に具体的に説明すると、被駆動ギヤ１６は、円板状の本体１６Ａと、本体１６Ａの中心部から軸方向の一方（図４において左方）に延び出す円筒状の被支持部１６Ｂと、本体１６Ａの周縁から該軸方向の一方に延び出しかつ外周面に歯が形成された円筒部１６Ｃとを備えている。環状のグリス溜２０は、本体１６Ａの周縁から半径方向外方に延びる環状板部２０Ａと、環状板部２０Ａの周縁から、該軸方向の一方に延び出す環状のフランジ部２０Ｂとからなる。フランジ部２０Ｂの、本体１６Ａからの該軸方向の一方への突出長さは、外周面に歯が形成された円筒部１６Ｃのそれよりも短い。被支持部１６Ｂ、円筒部１６Ｃ及びフランジ部２０Ｂは、共通の軸心を有している。被駆動ギヤ１６は、被支持部１６Ｂを介して静止軸１４に嵌合支持される。図４に示されているように、被駆動ギヤ１６とピニオン６とが噛合わされた状態で、グリス溜２０のフランジ部２０Ｂは、ピニオン６に干渉しない、半径方向外側に間隔をおいた位置に存在する。
【００１０】
ピニオン６には、グリス溜部材２２がピニオン６と一体回転可能にかつ、軸方向移動可能に嵌合支持されている。合成樹脂又は金属から形成されるグリス溜部材２２は、内周面にピニオン６の歯型に噛合うように嵌合しうる内歯が形成された円筒部２２Ａと、円筒部２２Ａの、該軸方向の他方における側部から半径方向外方に延び出すフランジ部２２Ｂとからなる。グリス溜部材２２は、ばね手段である圧縮コイルばね２４によって、被駆動ギヤ１６に向う該軸方向の他方に付勢されている。ピニオン６の、グリス溜部材２２と静止枠板２との間には、環状のリテイナ２６が、軸方向に移動できないように嵌合支持されている。圧縮コイルばね２４は、ピニオン６を含む駆動軸４及びグリス溜部材２２の円筒部２２Ａに対し半径方向に隙間をおいて嵌合されかつ、リテイナ２６と、グリス溜部材２２のフランジ部２２Ｂにおける該軸方向の一方側の側面との間に配置されている。なお、図１において、符号２８は、被駆動ギヤ１６に噛合わされた中間ギヤを示している。中間ギヤ２８は、静止枠板２に設けられた図示しない支持板に図示しない静止軸を介して回転自在に支持されかつ、更に他の図示しない中間ギヤを含む動力伝達機構を介して図示しない被駆動体に駆動連結される。
【００１１】
図４及び図６を参照して、上記動力伝達機構の組立時において、ピニオン６と被駆動ギヤ１６との噛合部の潤滑のために、ピニオン６の表面にグリスＧが塗布される。この状態において、電動モータＭによりピニオン６が正転させられると、ピニオン６の駆動力は、被駆動ギヤ１６、及び中間ギヤ２８（図１）を含む図示しない動力伝達機構を介して図示しない被駆動体に伝達される。
【００１２】
ピニオン６と被駆動ギヤ１６との噛合部及びピニオン６とグリス溜部材２２との噛合部には、それぞれ該軸方向の一方へスラスト力が発生する（ヘリカルギヤの各々の傾斜の方向が、予めこのように設定される）。その結果、相互に軸方向に対向する、環状の側面における一部領域同士、すなわち、被駆動ギヤ１６の円筒部１６Ｃにおける環状の先端面１６ｃの周方向の一部領域と、グリス溜部材２２のフランジ部２２Ｂの、該軸方向の他方における側面２２ｂの周方向の一部領域とが、相互に軸方向に圧接された状態で、圧縮コイルばね２４のばね力に抗して該軸方向の一方へ移動させられる。該移動は、圧縮コイルばね２４のばね力と、該スラスト力とが釣り合った時点で停止する。この状態で、ピニオン６の先端部は、図４に明示されているように、被駆動ギヤ１６のグリス溜２０内において、環状板部２０Ａ及びフランジ部２０Ｂのいずれにも干渉しないように位置付けられる。ピニオン６の表面に塗布されたグリスＧも、該軸方向の一方へ移動させられる。該軸方向の一方へ移動させられたグリスＧは、グリス溜部材２２のフランジ部２２Ｂの側面２２ｂにせき止められて溜められる（図７参照）。
【００１３】
他方、電動モータＭによりピニオン６が逆転させられると、被駆動ギヤ１６及びグリス溜部材２２は、該軸方向の他方へのスラスト力により、該環状の側面における一部領域同士、すなわち、被駆動ギヤ１６の円筒部１６Ｃにおける環状の先端面１６ｃの周方向の一部領域と、グリス溜部材２２のフランジ部２２Ｂの、該軸方向の他方における側面２２ｂの周方向の一部領域とが、相互に軸方向に圧接された状態で、圧縮コイルばね２４のばね力に付勢されながら該軸方向の他方へ移動させられる（図５参照）。被駆動ギヤ１６の該軸方向の他方への移動は、静止軸１４に配設されたストップリング１８により規制される。ピニオン６の正転時にグリス溜部材２２のフランジ部２２Ｂの側面２２ｂにせき止められて溜められたグリスＧは、該軸方向の他方へ移動させられる。図８には、グリス溜部材２２のフランジ部２２Ｂの側面２２ｂにせき止められて溜められたグリスＧが、該軸方向の他方へ被駆動ギヤ１６に向かって移動を開始した状態が示されている。ピニオン６の逆転が更に継続されると、該軸方向の他方へ移動させられたグリスＧは、被駆動ギヤ１６のグリス溜２０によりせき止められて溜められる（不図示）。
【００１４】
上記説明から明らかなように、本発明による上記装置においては、電動モータＭによりピニオン６を正転・逆転させる作動を適宜の時間間隔で繰り返させることにより、ピニオン６の表面に付着したグリスＧが、グリス溜部材２２と被駆動ギヤ１６のグリス溜２０との間を、該軸方向の一方及び他方に、繰り返し往復移動させられる。その結果、ピニオン６の表面に塗布されたグリスＧは、従来における如く、該軸方向の一方に偏って塗布されることなく、ピニオン６と被駆動ギヤ１６との噛合部における該軸方向の全域に洩れなく塗布されるので、従来における如く、グリスＧの一部が、噛合部に塗布されることのない無駄なグリスＧとして存在する、との不具合は解消される。また、従来における如く、ピニオン６と被駆動ギヤ１６との噛合部におけるグリスＧの塗布ムラの発生により潤滑不良をまねくおそれも解消される。よって、本発明によるギヤ噛合部の潤滑装置によれば、塗布されたグリスＧが無駄なく有効に使用され、常に良好な潤滑状態を確保できるのである。
【００１５】
本発明は、これに限定されるものではないが、例えば、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に適用される。具体例を挙げると、本発明は、画像形成装置おける感光体ドラムなどの被駆動体の駆動源である電動モータの駆動軸に配設されたピニオンと、ピニオンに噛み合わされた被駆動ギヤとの噛合部に適用される。一般的に、電動モータの駆動軸に配設されたピニオンと、該ピニオンに最初に噛み合わされる被駆動ギヤとから発生する騒音は大きいが、本発明を適用すれば、該噛合部において、常にグリスにより十分潤滑された状態で駆動力の伝達が行われるので、騒音が低減され、ひいては画像形成装置の騒音の低減に寄与するものである。本発明は、画像形成装置に限らず、駆動ギヤと被駆動ギヤとの噛合部にグリスが塗布されて潤滑されるギヤ噛合部の潤滑装置を備えた装置であれば、その種類を問わずに適用可能である。なお、ピニオンは、電動モータにより正転のみならず逆転させられるが、駆動系によっては、逆転が好ましくないものもある。その場合には、ピニオンに噛み合わされる被駆動ギヤよりも駆動力伝達経路の下流側において、例えば、電磁クラッチ、ワンウェイクラッチなど、ピニオンの逆転駆動のみを遮断する手段を配設すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に従って構成されたギヤ噛合部の潤滑装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す装置の一部を分解して示す斜視図である。
【図３】図１に示す装置に備えられている被駆動ギヤの斜視図である。
【図４】図１に示す装置の要部断面概略図である。
【図５】図４に示す装置の他の作動態様を示す断面概略図である。
【図６】図１に示す装置の一つの作動態様を示す要部斜視図である。
【図７】図１に示す装置の他の作動態様を示す要部斜視図である。
【図８】図１に示す装置の更に他の作動態様を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
【００１７】
２：静止枠板
４：駆動軸
６：ピニオン
８：支持板
１４：静止軸
１６：被駆動ギヤ
２０：グリス溜
２２：グリス溜部材
２４：圧縮コイルばね（ばね手段）
Ｍ：電動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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