專利名稱：摩擦動力傳遞裝置和裝有該裝置的圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及利用輥之間產生的摩擦力，可以進行動力傳遞或降低轉 速的摩擦動力傳遞裝置，以及裝有該裝置的圖像形成裝置。
背景技術：
作為涉及摩擦動力傳遞裝置的現有技術，公知的結構是在連接于轉 動軸上的太陽輥的周圍配置多個行星輥，并用支架支撐各行星輥的行星軸(例如日本專利公開公報特開2000—329206號，下面表示為"專利文 獻l")。在專利文獻l的裝置中，利用在太陽輥和行星輥之間產生的摩 擦力，使各行星輥轉動，并且把各行星輥沿軌道環繞太陽輥外側的周向 運動利用支架向輸出軸傳遞。為了在行星輥和太陽輥之間產生足夠的摩擦力，必須用行星軸轉動 自如地支撐行星輥，同時在存在潤滑劑的條件下，使行星輥用力壓在太 陽輥上(壓力接觸)。為此，在專利文獻1的裝置中，要確保行星軸和 行星輥之間的間隙，并把在行星輥的軸向兩個外側形成的傾斜部夾在一 對軌道環之間，使各軌道環內周上形成的傾斜面與各行星輥壓力接觸， 從而把各行星輥壓在太陽輥的圓周面上。按照專利文獻1的裝置，雖然行星軸固定在支架上，但由于存在所 述間隙，行星輥相對于行星軸可以自由移動。因此若使軌道環與傾斜面 壓力接觸，則行星輥用力壓在太陽輥上，在存在潤滑劑的條件下，可以 產生需要的摩擦力。可是在專利文獻1的裝置中，由于必須要使用兩個用昂貴的工具鋼 等材料制成的軌道環，所以材料費用高進而直接導致產品成本增加。此 外，如果像軌道環這樣需要高精度組裝的零件數量增加，則由此導致組 裝作業變得復雜，制造成本增加。此外，在專利文獻l的裝置中，由于在行星軸和行星輥之間設置間隙，在結構上，行星輥的轉動軸線(轉動中心)相對于行星軸的軸線(中 心線)會偏離一定的角度。因此在把行星輥壓在太陽輥上時，行星輥的 圓周面相對于太陽輥的圓周面稍發生傾斜。在這種情況下，在行星輥的 圓周面上軸向的壓力分布變得不均勻，發生所謂的一端接觸，在太陽輥 的圓周面上會產生偏磨損。發明內容本發明的目的是提供一種不增加零件數量就可以在行星輥和太陽輥 之間產生軸向上均勻的摩擦力的技術。為了實現該目的，本發明提供一種摩擦動力傳遞裝置，包括太陽輥，具有第一中心軸線，并繞該第一中心軸線自由轉動；多個軸構件，分別具有第二中心軸線，該多個軸構件分別配置在相對于所述第一中心 軸線傾斜規定角度的多個周邊軸線上，所述第二中心軸線分別與所述多個周邊軸線相一致；多個行星輥，在被所述軸構件支撐的狀態下，沿所 述太陽輥的圓周面配置；支架，保持所述傾斜狀態，支撐所述軸構件， 并與所述行星輥一起繞所述第一中心軸線轉動；以及按壓構件，沿所述 周邊軸線，向該周邊軸線與所述第一中心軸線的間隔變窄的方向按壓所 述行星輥，把所述行星輥按壓在所述太陽輥的圓周面上，以在所述太陽 輥和所述行星輥之間利用摩擦力來傳遞動力。本發明還提供一種圖像形成裝置，包括圖像形成部，至少具有感 光鼓，或具有感光鼓和中間轉印帶；動力源，產生驅動所述感光鼓的驅動力，或產生驅動感光鼓和中間轉印帶中至少一個的驅動力；以及摩擦 動力傳遞裝置，把所述動力源的驅動力傳遞給所述感光鼓的轉動軸或所 述中間轉印帶的驅動構件；其中，所述摩擦動力傳遞裝置為具有所述結 構的摩擦動力傳遞裝置。
圖1A、圖1B是表示從兩個不同方向看本發明實施方式的摩擦動力 傳遞裝置外觀的立體圖。圖2是部分表示所述摩擦動力傳遞裝置的內部結構的立體圖。圖3是表示在把外環取下的狀態下三個行星輥相對于太陽輥的配置 的立體圖。圖4A、圖4B是具體表示行星輥形狀的立體圖。圖5是表示從軸構件取下行星輥時的殼內狀態的立體圖。圖6是表示取下行星輥和外環時的殼內狀態的立體圖。圖7是所述摩擦動力傳遞裝置的沿軸線方向的縱剖面圖。圖8是表示在所述摩擦動力傳遞裝置中使用循環構件的第一變形實 施方式的立體圖。圖9是圖8的循環構件的一個例子的板狀構件的立體圖。圖10是說明圖8的摩擦動力傳遞裝置中的潤滑脂流動的圖。圖11是用于說明第二變形實施方式的部分摩擦動力傳遞裝置的圖。圖12是表示本發明實施方式的圖像形成裝置一個例子的簡要剖視圖。
具體實施方式
下面根據附圖，對本發明的實施方式詳細地進行說明。圖1A、圖1B是表示從兩個不同方向看本發明實施方式的摩擦動力 傳遞裝置M外觀的立體圖。摩擦動力傳遞裝置M包括圓筒形的殼2、太 陽輥4、端板6、軸承板7和輸出軸8。在殼2的一端形成有四角形的凸緣部2a，其開口部用與凸緣部2a 對應形狀的端板6封閉。在與凸緣部2a相反一側的殼2的另一端，形成 有四角形的凸緣部2b。摩擦動力傳遞裝置M可以在凸緣部2a —側連接 圖中沒有表示的動力源(電動機)。如圖1A所示，在殼2的內部收容作為動力輸入軸的太陽輥4的一 個端部，此外，輸出軸8從殼2的內部向與太陽輥4相反的一側突出。 在端板6上安裝有軸承板7，在該軸承板7的中央形成有凸起部7a。在 該凸起部7a內設置有兩個軸承16 (參照圖7，在圖1A中只表示一個)， 太陽輥4通過這兩個軸承16支撐在軸承板7 (殼2)上。在殼2內部填充潤滑劑(潤滑脂)，這些軸承16把太陽輥4自由轉動地支撐，并且密 封填充在殼2內的潤滑脂。如圖1B所示，在凸緣部2b的中央也形成有凸起部2c，在該凸起部 2c內也設置有兩個軸承18 (參照圖7，在圖1B中只表示一個)。輸出 軸8通過這兩個軸承支撐在凸緣部2b (殼2)上。這些軸承18也把輸出 軸8自由轉動地支撐，并且密封填充在殼2內的潤滑脂。圖2是部分表示所述摩擦動力傳遞裝置M的內部結構的立體圖。在 圖2中為了方便，表示把端板6和軸承板7從殼2取下的情況。在殼2 內，收容有太陽輥4的一部分以及繞該太陽輥4圓周面配置的三個行星 輥22。這些行星輥22通過軸承26轉動自如地支撐在各自的軸構件24 上。此外，在殼2內，圖2中比行星輥22靠里面(輸出軸8所在的方向) 的位置上，配置行星支架14 (支架)。各軸構件24，在其底端部壓入行 星支架14的狀態下被支撐在該行星支架14上。輸出軸8連接在行星支 架14上(參照圖7)。行星支架14由于支撐軸構件24而伴隨三個行星 輥22的行星運動(繞太陽輥4的圓周面公轉的運動)轉動。此轉動力通 過輸出軸8輸出。關于輸出軸8，它和行星支架14是不同構件，兩者用螺紋進行連接。 具體如圖7所示，輸出軸8具有與設在行星支架14的中心部的螺紋孔進 行螺紋連接的螺紋連接部8a，在該螺紋連接部8a上刻有向承受輸出軸8 的轉矩方向被擰緊的陽螺紋。因此，與把行星支架14和輸出軸8—體形成的情況相比，加工工序 簡化，可以降低成本，行星支架14和輸出軸8的組裝和分解也容易。再 有，由于輸出軸8利用螺紋連接在行星支架14上，在被驅動時向轉動的 方向擰緊，所以在組裝時如果用足夠的轉矩擰緊，在實際使用時，則一 瞬也不會發生因擰緊不良而造成的轉動不穩(驅動延遲)。其結果，可 以可靠地保持行星支架14和輸出軸8的連接。此外，在殼2內收容一個外環10 (按壓構件)和多個壓縮螺旋彈簧 13 (參照圖7，在圖2中沒有表示)。外環10利用壓縮螺旋彈簧13的回彈力按壓行星輥22，把行星輥22的圓周面22a按壓在太陽輥4的周 圍。關于外環IO和壓縮螺旋彈簧13使用其他附圖在后面敘述。外環10的外徑比殼2的內徑稍小，外環10和殼2隔開微小間隙， 高精度地相互嵌合。此外，在殼2的內表面形成兩個突條2d (在圖2中 僅表示了一個)，這些突條2d與太陽輥4和輸出軸8的中心軸線平行延 伸。在外環10上分別形成有對應于兩個突條2d的槽部10a，當外環10 嵌入殼2內時，突條2d進入槽部10a內。這樣，在殼2內外環10向轉 動方向(繞太陽輥4和輸出軸8轉動的方向)的位移受到約束。關于太陽輥4、行星輥22和外環10的構成材料，優選使用具有高 硬度的材料，特別優選使用具有不低于模具鋼(die steel)硬度的材料。 例如對于太陽輥4，可以把作為一種高速鋼(high-speed steel)的、在JIS G4403中規定的SKH系列材料，在適當的溫度進行淬火一回火處理后使 用。對于行星輥22可以把作為一種工具鋼(alloy tool steel)的、在JIS G4404中規定的SKD系列的材料，在適當的溫度進行淬火處理后使用。 此外，對于外環IO可以把作為一種模具鋼的予硬鋼NAK (大同特殊鋼 株式會社的塑料制品模具材料的商品名)不進行淬火處理，直接在母材 狀態下使用。更具體地說，太陽輥4可以使用SKH51，行星輥22可以使用SKDll， 外環10可以使用NAK55 (大同特殊鋼株式會社的商品名)。這些材料 的硬度用顯微維氏硬度Hv表示，太陽輥4約為700左右，行星輥22約 為520左右，外環10約為450左右。在此，對于太陽輥4、行星輥22和外環10，其壓力接觸部分的表面 速度越大，使用硬度越高的材料。具體說，太陽輥4的材料硬度最高， 行星輥22的材料硬度次于太陽輥4的材料，外環10的材料硬度最低。 這樣，與在相同負荷條件下都用相同材質構成的情況相比，滿足抖晃 (wow-flutter)目標值的壽命大約可以延長到三倍。因此，可以延緩出 現因燒熔或磨損導致的性能降低，可以提高耐磨損性能。此外，優選的是，在太陽輥4、行星輥22、外環10之中，至少在被 驅動時的壓力接觸部分的表面速度最大的構件表面上，具體為至少在太陽輥4的表面上，實施微噴丸硬化(micro shot peening)處理(Wide Peening Cleaning: WPC處理)。該處理把約10 y m (1 w m= 1x10—6m)左右的陶瓷或玻璃以聲速沖擊構件的表面。這樣，可以提高太陽輥4的 耐磨損性能。在對太陽輥4實施了微噴丸硬化處理的情況下，與在相同負荷條件 下不實施該處理的情況相比，滿足抖晃目標值的壽命大約可以延長到1.5 倍。因此，可以延長摩擦動力傳遞裝置M的壽命。圖3是表示在把所述外環10取下的狀態下三個行星輥22相對于太 陽輥4的配置的立體圖。三個行星輥22在相對于太陽輥4的轉動軸線 LI (第一中心軸線)傾斜規定角度的三個周邊軸線L2上，在太陽輥4 的圓周方向上按相同間隔(120°)配置。即，各行星輥22被各軸構件24 支撐，在這些軸構件24的中心軸線(第二中心軸線，行星輥22的轉動 軸線)分別與所述三個周邊軸線L2—致的狀態下，三個行星輥22配置 在太陽輥4的周圍。各行星輥22的軸構件24的轉動軸線(周邊軸線L2)相對于太陽輥 4的轉動軸線L1的傾斜角度a例如為10°左右。配置各軸構件24轉動 軸線的各周邊軸線L2都在太陽輥4的轉動軸線Ll上的同一點交叉。行 星支架14保持所述傾斜狀態，支撐各軸構件24。在該狀態下，三個行 星輥22的圓周面22a都與太陽輥4的圓周面4a接觸。在本實施方式中，用外環10沿軸構件24 (周邊軸線L2)按壓各行 星輥22，在行星輥22和太陽輥4之間產生摩擦力。此時，外環10沿周 邊軸線L2僅從單側(一個方向)向周邊軸線L2與太陽輥4的轉動軸線 Ll的間隔變窄的方向按壓行星輥22即可。即，如果向這樣的方向按壓 行星輥22，則由于各行星輥22按照周邊軸線L2的傾斜角度移向太陽輥 4，以縮短與太陽輥4的間距，因此可以產生足夠的摩擦力。因此如圖2 所示，在殼2內比行星輥22更靠里面的位置(輸出軸8—側)上，僅配 置一個外環10。下面對用外環10按壓行星輥22進行更詳細的說明。圖4A、圖4B是具體表示行星輥22形狀的立體圖。行星輥22大體 為圓筒形，具有環形圓周面22a、受壓面22b、相互平行的第一端面22c和第二端面22d。從圖4A所示的方向看，在組裝狀態下外環IO位于比 行星輥22靠里面的一側(第二端面22d—側)，太陽輥4位于前面一側 (第一端面22c—側)。另一方面，從圖4B所示的方向看，在組裝狀態 下所述的外環10位于比行星輥22更靠前面的一側(第二端面22d—側)， 太陽輥4位于與其相反一側(第一端面22c—側)。第一端面22c位于 周邊軸線L2上靠近太陽輥4的轉動軸線Ll的一側。如圖4A所示，行星輥22的第二端面22d的直徑D2比第一端面22c 的直徑D1大。因此，行星輥22的圓周面22a呈與直徑Dl、 D2的尺寸 差對應的錐形。由于行星輥22的轉動軸線(周邊軸線L2)相對于太陽 輥4的轉動軸線Ll傾斜，按照該傾斜角度(例如10°)形成了這種錐形。此外，圓周面22a (第一端面22c和第二端面22d之間)呈平緩的 曲面形狀(斷面呈彎曲狀)。由于行星輥22的圓周面22a具有曲面形狀， 所以行星輥22的邊緣不會碰到太陽輥4的圓周面4a。而且，由于圓周 面22a呈曲面形狀，可以抑制支撐行星輥22的軸構件24的傾斜誤差所 帶來的影響。即，即使軸構件24的傾斜角度在公差范圍內(例如土l度) 波動，由于圓周面22a呈曲面形狀，所以圓周面22a與太陽輥4的圓周 面4a的抵接狀態(抵接位置)也不太會呈現出顯著性差異，可以使摩擦 特性大體固定不變。如圖4B所示，行星輥22在靠近外環10的第二端面22d上設置有 凸起部22e，在凸起部22e的周圍邊緣部分形成有受壓面22b。該受壓面 22b呈朝向軸構件24的底端變細的形狀(錐形)，此外在本實施方式中， 受壓面22b呈平緩的曲面形狀(斷面呈彎曲形)。圖5是表示從軸構件24取下行星輥22時的殼2內狀態的立體圖。 在外環IO的內周邊緣的一側(與行星輥22相對的部位)形成有呈曲面 形狀(斷面呈彎曲形)的按壓面10b。該按壓面10b在組裝了行星輥22 的狀態下，與所述的受壓面22b接觸，對行星輥22施加按壓力。圖6是表示取下行星輥22和外環10時的殼2內狀態的立體圖。在 殼2內，沿內圓周面均勻配置了例如六根壓縮螺旋彈簧13 (加力構件)。 在摩擦動力傳遞裝置M的組裝狀態下，這些壓縮螺旋彈簧13在殼2內的壁面2f和外環10的側面之間被壓縮。此時壓縮螺旋彈簧13產生回彈力(彈力)，在殼2內向太陽輥4的方向按壓外環10。外環IO受到壓縮螺旋彈簧13的回彈力，向接近行星輥22的方向被 壓靠(被施加靠近行星輥22的方向的作用力)。外環IO具有圓形的貫 通孔，由于該貫通孔的內徑比行星支架14的外徑大，所以外環10不會 干擾行星支架14。通過外環10的按壓面10b以大力量按壓行星輥22的受壓面22b， 行星輥22可以沿軸構件24產生微小的移動。艮卩，行星輥22轉動自如地 被軸承26支撐，該軸承26可以移動地被組裝在軸構件24上，在從外環 10對行星輥22施加按壓力時，軸承26在軸構件24上與行星輥22 —體 地沿周邊軸線L2進行微小的移動。軸承26為了避免產生晃動而高精度 嵌合在軸構件24上。因此，按照配置軸構件24的周邊軸線L2相對于太陽輥4的轉動軸 線L1的傾斜角度，行星輥22在徑向以大力量按壓在太陽輥4上。在本 實施方式中，利用該按壓力，在存在潤滑劑的條件下，在行星輥22的圓 周面22a和太陽輥4的圓周面4a之間產生良好的摩擦力。下面對摩擦動力傳遞裝置M的動作進行說明。圖7是摩擦動力傳遞 裝置M的沿軸線方向的縱剖面圖。如上所述，在摩擦動力傳遞裝置M 的組裝狀態下，外環10利用壓縮螺旋彈簧13的回彈力壓向太陽輥4的 方向。外環10的按壓面10b均勻按壓三個行星輥22的受壓面22b，則 三個行星輥22都與軸承26 —起沿軸構件24稍稍滑動。此時，各行星輥22沿周邊軸線L2進行微小的移動，以縮小與太陽 輥4的轉動軸線L1之間的距離。其結果，成為三個行星輥22以大力量 向行星輥22與太陽輥4的中心(轉動軸線L1)的間距變窄的方向被按 壓的狀態，當行星輥22再不能移動時，外環IO也在該位置上靜止不動。在這種狀態下，由于在殼2內部各行星輥22的圓周面22a和太陽輥 4的圓周面4a之間(微小間隙)作用有超高的壓力，所以夾在該微小間 隙中的潤滑脂作為彈塑性體發揮作用，在太陽輥4轉動時產生良好的摩 擦力。當三個行星輥22向與太陽輥4相反的方向轉動，同時進行相對于太陽輥4的行星運動(繞太陽輥4的外圓周面進行圓周運動)時，利用所述摩擦力，該運動通過軸構件24傳遞給行星支架14。其結果，行星 支架14整體向與太陽輥4相同方向轉動。此時的行星支架14的轉動作 為輸出轉動從輸出軸8輸出。在這樣的摩擦動力傳遞裝置M中，由于能 以正確的減速比把輸入太陽輥4的轉矩傳遞給輸出軸8，可以把摩擦動 力傳遞裝置M作為減速器使用。采用本實施方式的摩擦動力傳遞裝置M的減速器，不會受在齒輪傳 遞機構中存在那樣的齒隙的影響，可以平穩地傳遞轉矩。因此，適于需 要高精度控制轉動角度的設備的動力源。此外，在本實施方式中，只用一個外環IO向一個方向進行按壓，就 能把三個行星輥22全部按壓在太陽輥4上，并獲得合適的按壓力。因此， 可以用較少的零件數量構成摩擦動力傳遞裝置M。并且，由于軸構件24 (周邊軸線L2)相對于太陽輥4 (轉動軸線 Ll)的傾斜角度不是非常大(在本實施方式中10°左右)，軸構件24幾 乎不受按壓帶來的影響(彎曲力矩等)。因此，由于不會對軸構件24作 用過大的徑向應力，所以用比較細的軸徑就可以獲得穩定的摩擦效果。此外，軸承26和軸構件24高精度嵌合，行星輥22本身只能沿軸構 件24在轉動軸線L2的方向上移動。因此行星輥22本身不會相對于軸構 件24傾斜(晃動)，可以可靠地防止因一端接觸造成太陽輥4的偏磨損。 這樣，摩擦動力傳遞裝置M可以長期使用，即使在用于圖像形成裝置等 情況下，也能使其功能一直持續到利用該摩擦動力傳遞裝置M的設備的 壽命為止。在所述實施方式中，表示了把軸構件24沿軸構件24的前端變細的 方向傾斜，安裝在行星支架14上的例子。但，也可以代之以把軸構件 24沿軸構件24的前端從行星支架14安裝底端變粗的方向傾斜，安裝在 行星支架14上。在這種情況下，把行星輥22相對于各軸構件24的方向 設定為與所述實施方式相反，嵌合在各軸構件24上，再把外環10從與 所述實施方式相反一側(端板6—側)進行按壓。第一變形實施方式作為所述實施方式的第一變形實施方式，是在殼2內部設置使潤滑 劑(潤滑脂)強制循環的循環構件。圖8是表示在行星輥22的第一端面22c (參照圖4A) —側設置作 為循環構件一個例子的支持板40的立體圖，圖9是該支持板40的立體 圖。支持板40由大體呈圓板形的板金構件制成，在其中央部位有用于使 太陽輥4穿過的孔部42。在該孔部42的徑向外側的適當位置上，按相 同間隔(120°)直立設置三個沖翹凸片44。在沖翹凸片44的徑向外側的 適當位置上，按相同間隔(120°)形成有三個卡合部46。卡合部46分別 與各軸構件24卡合。支持板40伴隨行星輥22公轉，繞轉動軸線L1轉 動。支持板40包括在孔部42周圍的平圓板部401以及連接在平圓板部 401周圍具有按照軸構件24的傾斜而傾斜的圓錐面部402。沖翹凸片44 設置在平圓板部401上，卡合部46設置在圓錐面部402上。沖翹凸片44是通過切開支持板40的一部分，并把所切開的部分向 太陽輥4的底端一側彎曲而制成的，相對于轉動軸線L1具有規定的角度。 卡合部46包括窄部48，在與各軸構件24卡合，以防止軸構件24脫 落；寬部47，比所述窄部48拓寬。寬部47在太陽輥4的轉動方向上， 分別配置在窄部48的下游一側。在支持板40的外周邊緣也按相同間隔 (120°)形成凹部49。殼2內的潤滑脂通過沖翹凸片44被強制循環。圖IO是說明設置支 持板40時的潤滑脂流動的圖。如圖IO中箭頭所示，在行星支架14驅動 轉動時，沖翹凸片44收集填充在其周圍的潤滑脂，使潤滑脂沿太陽輥4 的轉動軸線L1流動，把潤滑脂送向太陽輥4和行星輥22的壓力接觸部 分。由于受壓面22b的前端向軸構件24的底端(行星支架14安裝一側) 變細，所以潤滑脂朝向外環IO流動，換句話說，沿太陽輥4徑向流動。 因此，潤滑脂也被送向行星輥22和外環IO的壓力接觸部分。這樣，利用沖翹凸片44的作用，可以強制使潤滑脂在太陽輥4、行 星輥22、外環10的重要功能部位循環，與沒有支持板40的情況相比，可以防止潤滑脂劣化。更具體地說，能夠形成不是只有存在于壓力接觸 部分的潤滑脂劣化、而是在殼2內的全部潤滑脂均勻劣化的狀態。其結 果，可以獲得使用壽命長的摩擦動力傳遞裝置M。此外，沖翹凸片44設置在支持板40上，該支持板40以可滑動的狀 態張緊架設在軸構件24上，所以對軸構件24的功能沒有妨礙。而且具 有所述沖翹凸片44的支持板40，也可以設置在太陽輥4或外環10上， 在這種情況下也可以使潤滑脂強制循環。第二變形實施方式下面表示的第二變形實施方式是用外環10按壓行星輥22的優選方式。圖11是把用外環10按壓行星輥22的部位放大后表示的圖。如上所 述，通過把外環10的按壓面10b以大力量按壓在行星輥22的受壓面22b, 使行星輥22沿軸構件24 (周邊軸線L2)產生微小的移動。此時，按照 周邊軸線L2相對于太陽輥4的轉動軸線Ll的傾斜，行星輥22沿徑向 以大力量按壓太陽輥4。在有潤滑脂的條件下，通過該按壓力在行星輥 22的圓周面22a和太陽輥4的圓周面4a之間產生摩擦力。此時，如圖ll的箭頭所示，從太陽輥4的圓周面4a向軸構件24的 載荷向量F (第一載荷向量)，作用于太陽輥4的徑向(垂直于轉動軸 線Ll的方向)。而從按壓面10b向軸構件24的載荷向量f (第二載荷 向量)作用在相對于轉動軸線L1傾斜的方向上。如果載荷向量F和載荷向量f不在軸構件24內的一點上交叉，由于 配置軸構件24中心軸線的周邊軸線L2相對于轉動軸線Ll傾斜規定角 度ct，所以在軸構件24上作用有較大的彎曲力矩。其結果，對軸構件 24和行星支架14的接合強度產生惡劣影響，導致不能獲得使用壽命長 的摩擦動力傳遞裝置。所以在第二變形實施方式中，使來自太陽輥4的載荷向量F和來自 外環10的載荷向量f在軸構件24內的一點交叉(參照圖11中從箭頭F 和箭頭f分別延長的虛線)。S口，載荷向量F和載荷向量f在軸構件24 的中心軸線上(在剖面上的重心位置)交叉。這樣使作用在軸構件24上的彎曲力矩非常小，提高了軸構件24的疲勞極限。其結果，可以獲得更 長壽命的摩擦動力傳遞裝置M，作為更穩定的減速機構，有助于提高轉 矩傳遞效率。圖像形成裝置的實施方式作為適合使用以上所說明的摩擦動力傳遞裝置M的設備之一，可采用全彩色圖像形成裝置。圖12是表示作為全彩色圖像形成裝置一個例子 的串列式彩色打印機9整體結構的簡要剖視圖。彩色打印機9包括供紙部92，向具有框體構造的裝置主體9a內 提供紙P;圖像形成部93，輸送從供紙部92提供的紙P，同時把圖像轉 印到該紙P上；以及定影部94，對在圖像形成部93轉印到紙P上的圖 像實施定影處理。在裝置主體9a的上面，設置有出紙部95，在定影部4 中實施了定影處理的紙P被排出到該出紙部95。供紙部92包括儲存紙P的供紙盒921;抽紙輥922;供紙輥923、 924、 925和對準輥926。圖像形成部93包括圖像形成單元97;中間 轉印帶911，所述圖像形成單元97把調色劑像轉印到其表面上(第一次 轉印)；第二轉印輥912，用于把在所述中間轉印帶911上的調色劑像 轉印到從供紙盒921送來的紙P上(第二次轉印)。圖像形成單元97具有從上游一側(圖12中的左側)向下游一側順 序配置的黑色用單元97K、黃色用單元97Y、青色用單元97C和品紅色 用單元97M。各單元97K、 97Y、 97C和97M分別包括在各自中央位置 的作為像載體的感光鼓971。感光鼓971向圖中的逆時針方向轉動。在 各感光鼓971的周圍，從轉動方向上游一側順序分別配置帶電器、曝光 裝置、顯影裝置、清潔裝置和除電器等。中間轉印帶911是環形帶狀的轉動件，架設在驅動輥913、帶支撐 輥914、支撐輥915、第一轉印輥916和張力輥917上，并且其上表面分 別抵接在各感光鼓971的圓周面上。中間轉印帶911在被與各感光鼓971 相對配置的第一次轉印輥916按壓在感光鼓971上的狀態下，通過所述 多個輥環形轉動。在各感光鼓971上形成的調色劑像，以重疊涂敷的方式順序轉印到通過驅動輥913的驅動按箭頭(繞順時針)方向周向轉動的中間轉印帶 911上(第一次轉印)，形成全彩色調色劑像。該全色調色劑像在第二轉印輥912和支撐輥915的夾縫部中，被到紙P上(第二次轉印)。轉 印了全彩色調色劑像的紙P在定影部94實施了定影處理后，向出紙部 95排出。在這樣的彩色打印機9中，可以把以上說明的摩擦動力傳遞裝置M 連接在需要驅動轉動的部件的驅動系統上。特別優選的是，在圖像形成 部93的驅動部件，例如感光鼓971、中間轉印帶911的驅動系統中適用 摩擦動力傳遞裝置M。如果通過摩擦動力傳遞裝置M把電動機D (動力 源)的轉動驅動力傳遞給驅動感光鼓971的轉動軸或中間轉印帶911的 驅動輥913 (驅動構件)，則與齒輪驅動的情況相比，可以防止傳遞損 失或驅動不均，可以形成高質量的圖像。再有，在使用步進式電動機作 為電動機的情況下，根據其脈沖控制，可以高精度控制感光鼓971等的 轉動角度，可以形成質量非常高的圖像。所述具體的實施方式主要包括具有以下構成的發明。本發明提供一種摩擦動力傳遞裝置，包括太陽輥，具有第一中心 軸線，并繞該第一中心軸線自由轉動；多個軸構件，分別具有第二中心 軸線，該多個軸構件分別配置在相對于所述第一中心軸線傾斜規定角度 的多個周邊軸線上，所述第二中心軸線分別與所述多個周邊軸線相一致； 多個行星輥，在被所述軸構件支撐的狀態下，沿所述太陽輥的圓周面配 置；支架，保持所述傾斜狀態，支撐所述軸構件，并與所述行星輥一起 繞所述第一中心軸線轉動；以及按壓構件，沿所述周邊軸線，向該周邊 軸線與所述第一中心軸線的間隔變窄的方向按壓所述行星輥，把所述行 星輥按壓在所述太陽輥的圓周面上，以在所述太陽輥和所述行星輥之間 利用摩擦力來傳遞動力。按照該結構，各行星輥在相對于太陽輥的第一中心軸線傾斜的周邊 軸線上移動，伴隨該移動，可以把行星輥按壓在太陽輥上。因此，僅從 單側按壓各行星輥，就可以在行星輥和太陽輥之間產生摩擦力。其結果， 可以用較少的零件構成摩擦動力傳遞裝置，抑制成本的增加，并且能提 高零件的組裝效率。而且，由于行星輥僅僅是沿軸構件在周邊軸線上移動，行星輥的轉動中心始終不會偏離軸構件(周邊軸線)，所以行星輥 的狀態始終穩定，可以可靠地防止所謂的一端接觸。在所述的結構中，優選的是，所有的所述軸構件分別配置在所述多 個周邊軸線上，該多個周邊軸線在所述第一中心軸線上的同一點交叉。 按照該結構，可以在相同條件下把各行星輥按壓在太陽輥上。在所述的結構中，優選的是，所述行星輥在所述軸構件上可以滑動。 例如優選的是，還包括軸承，用于將所述行星輥支撐在所述軸構件上， 所述行星輥繞所述軸構件自由轉動，在從所述按壓構件向所述行星輥施 加按壓力時，該軸承在所述軸構件上與所述行星輥一起沿所述周邊軸線 移動。按照該結構，由于行星輥通過軸承支撐在軸構件上，所以可以實現 行星輥更平穩地轉動。此外，利用按壓構件的按壓，軸承與行星輥一體 地相對軸構件移動，可以在行星輥與太陽輥之間產生更適合的摩擦力。更詳細地說，優選的是，還包括加力構件，對所述按壓構件施加使 該按壓構件靠近所述行星輥的方向的作用力；其中，所述按壓構件具有 把所述行星輥向所述太陽輥按壓的按壓面，所述行星輥具有被按壓面按 壓的受壓面，被施加所述作用力的所述按壓構件的按壓面按壓所述受壓 面，使得所述行星輥在所述軸構件上進行微小的移動。按照該結構，可 以穩定地產生摩擦力。在所述的結構中，優選的是，在相互壓力接觸的各構件，即所述太 陽輥、所述行星輥和所述按壓構件中，壓力接觸部分的表面速度越大的 構件使用硬度越高的材料。按照該結構，與把相同材質的構件組合的情 況相比，因燒熔或磨損引起的性能降低減少，可以提供壽命長的摩擦動 力傳遞裝置。在所述結構中，優選的是，對于相互壓力接觸的各構件，即所述太 陽輥、所述行星輥和所述按壓構件，至少使用硬度不低于模具鋼硬度的 材料，在所述各構件中，至少在被驅動時的壓力接觸部分的表面速度最 大的構件表面上，實施微噴丸硬化處理。按照該結構，與沒有進行所述 處理的情況相比，因磨損引起的性能降低減少，可以提供壽命長的摩擦 動力傳遞裝置。在所述結構中，優選的是，還包括殼，在其內部容納所述太陽輥 的一部分、所述行星輥和所述按壓構件，并且填充有潤滑劑；以及循環 構件，配置在所述殼的內部，使所述潤滑劑強制循環。按照該結構，利 用循環構件主動把潤滑劑循環到處于壓力接觸狀態的各構件。因此可以 防止潤滑劑的惡化，可以延長摩擦動力傳遞裝置的壽命。在所述的結構中，優選的是，還包括輸出軸，連接在所述支架上， 并被驅動轉動；其中，所述輸出軸利用螺紋連接在所述支架上，在被驅 動時向該輸出軸轉動的方向被擰緊。按照該結構，由于輸出軸利用螺紋 連接在支架上，并在被驅動時向該輸出軸轉動的方向被擰緊，所以可以 可靠地保持支架和輸出軸的連接。在所述的結構中，優選的是，所述行星輥位于所述周邊軸線上，該 行星輥的遠離所述第一中心軸線一側的第二端面的直徑比靠近所述第一 中心軸線一側的第一端面的直徑大。按照該結構，行星輥可以具有與周 邊軸線的傾斜對應的圓周面。在這種情況下，特別優選的是，所述行星輥的所述第一端面和第二 端面之間的圓周面呈平緩的曲面形狀。通過使圓周面具有曲面形狀，可 以抑制支撐行星輥的軸構件的傾斜誤差所帶來的影響。即，即使軸構件 的傾斜角度在公差范圍內(例如土l度)波動，由于圓周面呈曲面形狀， 行星輥的圓周面與太陽輥的圓周面的抵接狀態(抵接位置)也難以呈現 出顯著性差異，所以可以使摩擦特性大體固定不變。在所述的結構中，優選的是，所述按壓構件具有把所述行星輥向所 述太陽輥按壓的按壓面，從所述按壓面向所述軸構件的第一載荷向量和 從所述太陽輥的圓周面向所述軸構件的第二載荷向量，在所述軸構件內 的一點相交。在這種情況下，特別優選的是，所述第一載荷向量和所述 第二載荷向量在所述軸構件的第二中心軸線上相交。按照該結構，可以 把作用在軸構件上的彎曲力矩控制到最小的限度，從而可以延長軸構件 的壽命。所述摩擦動力傳遞裝置準確控制把行星輥按壓在太陽輥上時的狀態 (按壓狀態)，防止構件的偏磨損等，充分持續發揮作用直到達到本來 的材料壽命。本發明還提供一種圖像形成裝置，包括圖像形成部，至少具有感 光鼓，或具有感光鼓和中間轉印帶；動力源，產生驅動所述感光鼓的驅 動力，或產生驅動感光鼓和中間轉印帶中至少一個的驅動力；以及摩擦 動力傳遞裝置，把所述動力源的驅動力傳遞給所述感光鼓的轉動軸或所 述中間轉印帶的驅動構件；其中，所述摩擦動力傳遞裝置為具有所述結構的摩擦動力傳遞裝置。按照該結構，通過把本發明的摩擦動力傳遞裝置連接在感光鼓或中 間轉印帶的驅動系統上，與齒輪驅動的情況相比，可以高精度地控制感 光鼓或中間轉印帶的轉動，可以進行高質量的圖像形成。
權利要求
1.一種摩擦動力傳遞裝置，其特征在于包括太陽輥，具有第一中心軸線，并繞該第一中心軸線自由轉動；多個軸構件，分別具有第二中心軸線，該多個軸構件分別配置在相對于所述第一中心軸線傾斜規定角度的多個周邊軸線上，所述第二中心軸線分別與所述多個周邊軸線相一致；多個行星輥，在被所述軸構件支撐的狀態下，沿所述太陽輥的圓周面配置；支架，保持所述傾斜狀態，支撐所述軸構件，并與所述行星輥一起繞所述第一中心軸線轉動；以及按壓構件，沿所述周邊軸線，向該周邊軸線與所述第一中心軸線的間隔變窄的方向按壓所述行星輥，把所述行星輥按壓在所述太陽輥的圓周面上，以在所述太陽輥和所述行星輥之間利用摩擦力來傳遞動力。
2. 根據權利要求l所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于，所有的 所述軸構件分別配置在所述多個周邊軸線上，該多個周邊軸線在所述第 一中心軸線上的同一點交叉。
3. 根據權利要求l所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于，所述行 星輥在所述軸構件上可以滑動。
4. 根據權利要求l所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于，還包括 軸承，用于將所述行星輥支撐在所述軸構件上，該行星輥繞所述軸構件 自由轉動，在從所述按壓構件向所述行星輥施加按壓力時，該軸承在所 述軸構件上與所述行星輥一起沿所述周邊軸線移動。
5. 根據權利要求4所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于，還包括 加力構件，對所述按壓構件施加使該按壓構件靠近所述行星輥的方向的 作用力；其中，所述按壓構件具有把所述行星輥向所述太陽輥按壓的按壓面，所述行星輥具有被按壓面按壓的受壓面，被施加所述作用力的所述按壓構件的按壓面按壓所述受壓面，使得 所述行星輥在所述軸構件上進行微小的移動。
6. 根據權利要求l所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于，在相互 壓力接觸的各構件，即所述太陽輥、所述行星輥和所述按壓構件中，壓 力接觸部分的表面速度越大的構件使用硬度越高的材料。
7. 根據權利要求l所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于， 對于相互壓力接觸的各構件，即所述太陽輥、所述行星輥和所述按壓構件，至少使用硬度不低于模具鋼硬度的材料，在所述各構件中，至少在被驅動時的壓力接觸部分的表面速度最大 的構件表面上，實施微噴丸硬化處理。
8. 根據權利要求l所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于還包括 殼，在其內部容納所述太陽輥的一部分、所述行星輥和所述按壓構件，并且填充有潤滑劑；以及循環構件，配置在所述殼的內部，使所述潤滑劑強制循環。
9. 根據權利要求l所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于，還包括 輸出軸，連接在所述支架上，并被驅動轉動；其中，所述輸出軸利用螺紋連接在所述支架上，在被驅動時向該輸出軸轉 動的方向被擰緊。
10. 根據權利要求1所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于，所述 行星輥位于所述周邊軸線上，該行星輥的遠離所述第一中心軸線一側的 第二端面的直徑比靠近所述第一中心軸線一側的第一端面的直徑大。
11. 根據權利要求IO所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于，所述 行星輥的所述第一端面和第二端面之間的圓周面呈平緩的曲面形狀。
12.根據權利要求l所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于， 所述按壓構件具有把所述行星輥向所述太陽輥按壓的按壓面， 從所述按壓面向所述軸構件的第一載荷向量和從所述太陽輥的圓周 面向所述軸構件的第二載荷向量，在所述軸構件內的一點相交。
13.根據權利要求12所述的摩擦動力傳遞裝置，其特征在于，所述 第一載荷向量和所述第二載荷向量在所述軸構件的第二中心軸線上相 交。
14. 一種圖像形成裝置，其特征在于包括圖像形成部，至少具有感光鼓，或具有感光鼓和中間轉印帶；動力源，產生驅動所述感光鼓的驅動力，或產生驅動感光鼓和中間轉印帶中至少一個的驅動力；以及摩擦動力傳遞裝置，把所述動力源的驅動力傳遞給所述感光鼓的轉 動軸或所述中間轉印帶的驅動構件；其中，所述摩擦動力傳遞裝置為權利要求1-13中任意一項所述的摩擦動力傳遞裝置。
全文摘要
本發明提供摩擦動力傳遞裝置和裝有該裝置的圖像形成裝置，所述摩擦動力傳遞裝置包括太陽輥，繞第一中心軸線自由轉動；多個軸構件，分別具有第二中心軸線，該多個軸構件分別配置在相對于所述第一中心軸線傾斜規定角度的多個周邊軸線上，所述第二中心軸線分別與所述多個周邊軸線相一致；多個行星輥，在被所述軸構件支撐的狀態下，沿所述太陽輥的圓周面配置；支架，保持所述傾斜狀態，支撐所述軸構件，并與所述行星輥一起繞所述第一中心軸線轉動；以及按壓構件，沿所述周邊軸線，向該周邊軸線與所述第一中心軸線的間隔變窄的方向按壓所述行星輥，把所述行星輥按壓在所述太陽輥的圓周面上，以在所述太陽輥和所述行星輥之間利用摩擦力來傳遞動力。
文檔編號F16H57/04GK101334097SQ200810125270
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月23日 優先權日2007年6月27日
發明者丸本武志 申請人:京瓷美達株式會社