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扭矩传输装置、激光打印机用感光鼓和处理盒.pdf

  • 上传人:小**
  • 文档编号:4904376
  • 上传时间:2018-11-26
  • 格式:PDF
  • 页数:18
  • 大小:2.62MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201310356551.7

    申请日:

    2013.08.15

    公开号:

    CN103399472A

    公开日:

    2013.11.20

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    登录超时

    IPC分类号:

    G03G15/00; G03G21/18; F16D3/06

    主分类号:

    G03G15/00

    申请人:

    珠海天威飞马打印耗材有限公司

    发明人:

    王其乐

    地址:

    519060 广东省珠海市南屏科技工业园屏北一路32号

    优先权:

    专利代理机构:

    珠海智专专利商标代理有限公司 44262

    代理人:

    吴志鸿;刘娟宜

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    内容摘要

    本发明涉及扭矩传输装置、激光打印机用感光鼓和处理盒。其中,扭矩传输装置在其中转头上设置了输入臂,在其传输杆上设置了输出臂,输出臂被夹持于由输入臂围成的夹槽中,传输杆和中转头之间在中转头轴向或者纵向上保持可以相互往复移动的配合关系,导向柱上的挂钩限定了传输杆在中转头轴向上的移动区域并且通过把输出臂的位置限定于容纳腔中之后使得传输杆整体被固定于中转头上。该扭矩传输装置以及采用扭矩传输装置的激光打印机用感光鼓和处理盒在传递旋转驱动力时具有良好的可靠性和稳定性。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  扭矩传输装置,包括中转头、传输杆和输入杆,所述传输杆包括导向柱和位于所述导向柱沿自身长度方向一侧的输入头,在所述输入头沿所述导向柱长度方向背对所述导向柱的外端壁上于所述外端壁沿所述导向柱横向偏离所述外端壁中心的位置设置有沿所述导向柱长度方向朝外伸出的输入齿,所述中转头上设置有容纳腔,其特征在于,在所述容纳腔位于所述中转头径向两侧的内壁上分别设置有朝着所述容纳腔的内部伸出的两个输入臂,四个所述输入臂共同包围成沿所述中转头径向延伸的中空夹槽,在所述导向柱平行于自身长度方向的外壁上设置有沿所述导向柱横向朝外伸出的输出臂,所述输出臂被夹持于所述夹槽中,所述导向柱位于所述容纳腔中并可沿所述中转头的轴向往复移动,所述中转头上设置有与所述容纳腔相连通且同轴的导孔,所述导向柱伸入且穿出所述导孔并可沿所述导孔的轴向往复移动,所述导向柱背对所述输入头的端头上设置有沿所述导向柱横向朝外伸出的挂钩,所述挂钩沿所述导向柱横向的末端位于所述导孔之外,沿所述导向柱的长度方向所述挂钩位于所述导孔背对所述容纳腔的外侧,所述扭矩传输装置还包括弹簧,所述弹簧套设在所述导向柱上,所述弹簧的一端抵靠于所述输入臂上而另一端抵靠于所述输入头面向所述导向柱的一侧上,所述输入杆面向所述外端壁的末端具有球面状凸头,所述输入杆于所述凸头附近设置有沿所述输入杆横向朝外伸出的输出齿,所述输出齿在所述导向柱的圆周方向上于所述输入齿所在的位置同所述输入齿形成抵靠接触,所述凸头的球心位于由所述导向柱沿自身横向的中心在所述导向柱长度方向上形成的延长线上。

    2.  根据权利要求1所述扭矩传输装置,其特征在于,在所述导向柱横向上于所述外端壁的中心部位设置有沿所述导向柱长度方向内凹的凹口,所述凹口为球面状凹口,所述球面状凹口的球心位于由所述导向柱沿自身横向的中心在所述导向柱长度方向上形成的延长线上。

    3.  根据权利要求2所述扭矩传输装置,其特征在于,所述外端壁介于所述凹口周围的部分为沿着所述导向柱长度方向背对所述导向柱朝外凸申的曲面。

    4.  根据权利要求3所述扭矩传输装置,其特征在于,所述输入齿位于所述导向柱横向上的外壁在所述导向柱横向上与所述导向柱横向中心沿所述导向柱长度方向的延长线之间的距离随着所述输入齿沿着背对所述导向柱的方向延伸而逐渐收缩。

    5.  根据权利要求3所述扭矩传输装置,其特征在于,在平行于所述导向柱长度方向的截面上所述输入齿位于所述导向柱横向上的外壁的形状为阶梯,所述阶梯在所述导向柱横向上与所述导向柱横向中心沿所述导向柱长度方向的延长线之间的距离随着所述输入齿沿着背对所述导向柱的方向延伸而逐渐收缩。

    6.  根据权利要求3所述扭矩传输装置,其特征在于,在平行于所述导向柱长度方向的截面上所述输入齿的形状呈梯形并且所述梯形的斜边位于所述输入齿沿所述导向柱横向的外侧,所述斜边在所述导向柱横向上与所述导向柱横向中心沿所述导向柱长度方向的延长线之间的距离随着所述输入齿沿着背对所述导向柱的方向延伸而逐渐收缩。

    7.  激光打印机用感光鼓,包括鼓筒和扭矩传输装置,所述扭矩传输装置包括中转头、传输杆和输入杆,所述鼓筒固定于所述中转头上,所述传输杆包括导向柱和位于所述导向柱沿自身长度方向一侧的输入头,在所述输入头沿所述导向柱长度方向背对所述导向柱的外端壁上于所述外端壁沿所述导向柱横向偏离所述外端壁中心的位置设置有沿所述导向柱长度方向朝外伸出的输入齿,所述中转头上设置有容纳腔,其特征在于,在所述容纳腔位于所述中转头径向两侧的内壁上分别设置有朝着所述容纳腔的内部伸出的两个输入臂,四个所述输入臂共同包围成沿所述中转头径向延伸的中空夹槽,在所述导向柱平行于自身长度方向的外壁上设置有沿所述导向柱横向朝外伸出的输出臂,所述输出臂被夹持于所述夹槽中,所述导向柱位于所述容纳腔中并可沿所述中转头的轴向往复移动,所述中转头上设置有与所述容纳腔相连通且同轴的导孔,所述导向柱伸入且穿出所述导孔并可沿所述导孔的轴向往复移动,所述导向柱背对所述输入头的端头上设置有沿所述导向柱横向朝外伸出的挂钩,所述挂钩沿所述导向柱横向的末端位于所述导孔之外,沿所述导向柱的长度方向所述挂钩位于所述导孔背对所述容纳腔的外侧,所述扭矩传输装置还包括弹簧,所述弹簧套设在所述导向柱上,所述弹簧的一端抵靠于所述输入臂上而另一端抵靠于所述输入头面向所述导向柱的一侧上,所述输入杆面向所述外端壁的末端具有球面状凸头,所述输入杆于所述凸头附近设置有沿所述输入杆横向朝外伸出的输出齿,所述输出齿在所述导向柱的圆周方向上于所述输入齿所在的位置同所述输入齿形成抵靠接触,所述凸头的球心位于由所述导向柱沿自身横向的中心在所述导向柱长度方向上形成的延长线上。

    8.  根据权利要求7所述感光鼓,其特征在于,在所述导向柱横向上于所述外端壁的中心部位设置有沿所述导向柱长度方向内凹的凹口,所述凹口为球面状凹口,所述球面状凹口的球心位于由所述导向柱沿自身横向的中心在所述导向柱长度方向上形成的延长线上。

    9.  根据权利要求8所述感光鼓,其特征在于,所述外端壁介于所述凹口周围的部分为沿着所述导向柱长度方向背对所述导向柱朝外凸申的曲面。

    10.  根据权利要求9所述感光鼓,其特征在于,所述输入齿位于所述导向柱横向上的外壁在所述导向柱横向上与所述导向柱横向中心沿所述导向柱长度方向的延长线之间的距离随着所述输入齿沿着背对所述导向柱的方向延伸而逐渐收缩。

    11.  根据权利要求9所述感光鼓,其特征在于,在平行于所述导向柱长度方向的截面上所述输入齿位于所述导向柱横向上的外壁的形状为阶梯,所述阶梯在所述导向柱横向上与所述导向柱横向中心沿所述导向柱长度方向的延长线之间的距离随着所述输入齿沿着背对所述导向柱的方向延伸而逐渐收缩。

    12.  根据权利要求9所述感光鼓,其特征在于,在平行于所述导向柱长度方向的截面上所述输入齿的形状呈梯形并且所述梯形的斜边位于所述输入齿沿所述导向柱横向的外侧,所述斜边在所述导向柱横向上与所述导向柱横向中心沿所述导向柱长度方向的延长线之间的距离随着所述输入齿沿着背对所述导向柱的方向延伸而逐渐收缩。

    13.  激光打印机用处理盒,包括感光鼓,所述感光鼓包括鼓筒和扭矩传输装置,所述扭矩传输装置包括中转头、传输杆和输入杆,所述鼓筒固定于所述中转头上,所述传输杆包括导向柱和位于所述导向柱沿自身长度方向一侧的输入头,在所述输入头沿所述导向柱长度方向背对所述导向柱的外端壁上于所述外端壁沿所述导向柱横向偏离所述外端壁中心的位置设置有沿所述导向柱长度方向朝外伸出的输入齿,所述中转头上设置有容纳腔,其特征在于,在所述容纳腔位于所述中转头径向两侧的内壁上分别设置有朝着所述容纳腔的内部伸出的两个输入臂,四个所述输入臂共同包围成沿所述中转头径向延伸的中空夹槽,在所述导向柱平行于自身长度方向的外壁上设置有沿所述导向柱横向朝外伸出的输出臂,所述输出臂被夹持于所述夹槽中,所述导向柱位于所述容纳腔中并可沿所述中转头的轴向往复移动,所述中转头上设置有与所述容纳腔相连通且同轴的导孔,所述导向柱伸入且穿出所述导孔并可沿所述导孔的轴向往复移动,所述导向柱背对所述输入头的端头上设置有沿所述导向柱横向朝外伸出的挂钩,所述挂钩沿所述导向柱横向的末端位于所述导孔之外,沿所述导向柱的长度方向所述挂钩位于所述导孔背对所述容纳腔的外侧,所述扭矩传输装置还包括弹簧,所述弹簧套设在所述导向柱上,所述弹簧的一端抵靠于所述输入臂上而另一端抵靠于所述输入头面向所述导向柱的一侧上,所述输入杆面向所述外端壁的末端具有球面状凸头,所述输入杆于所述凸头附近设置有沿所述输入杆横向朝外伸出的输出齿,所述输出齿在所述导向柱的圆周方向上于所述输入齿所在的位置同所述输入齿形成抵靠接触,所述凸头的球心位于由所述导向柱沿自身横向的中心在所述导向柱长度方向上形成的延长线上。

    14.  根据权利要求13所述处理盒,其特征在于,在所述导向柱横向上于所述外端壁的中心部位设置有沿所述导向柱长度方向内凹的凹口,所述凹口为球面状凹口,所述球面状凹口的球心位于由所述导向柱沿自身横向的中心在所述导向柱长度方向上形成的延长线上。

    15.  根据权利要求14所述处理盒,其特征在于,所述外端壁介于所述凹口周围的部分为沿着所述导向柱长度方向背对所述导向柱朝外凸申的曲面。

    16.  根据权利要求15所述处理盒,其特征在于,所述输入齿位于所述导向柱横向上的外壁在所述导向柱横向上与所述导向柱横向中心沿所述导向柱长度方向的延长线之间的距离随着所述输入齿沿着背对所述导向柱的方向延伸而逐渐收缩。

    17.  根据权利要求15所述处理盒,其特征在于,在平行于所述导向柱长度方向的截面上所述输入齿位于所述导向柱横向上的外壁的形状为阶梯,所述阶梯在所述导向柱横向上与所述导向柱横向中心沿所述导向柱长度方向的延长线之间的距离随着所述输入齿沿着背对所述导向柱的方向延伸而逐渐收缩。

    18.  根据权利要求15所述处理盒,其特征在于,在平行于所述导向柱长度方向的截面上所述输入齿的形状呈梯形并且所述梯形的斜边位于所述输入齿沿所述导向柱横向的外侧,所述斜边在所述导向柱横向上与所述导向柱横向中心沿所述导向柱长度方向的延长线之间的距离随着所述输入齿沿着背对所述导向柱的方向延伸而逐渐收缩。

    说明书

    说明书扭矩传输装置、激光打印机用感光鼓和处理盒
    技术领域
    本发明涉及用来传输旋转力的扭矩传输装置以及以该扭矩传输装置作为其构成部件的激光打印机用感光鼓和激光打印机用电子照相成像处理盒。
    背景技术
    以处理盒100为基本构成核心的激光打印机的成像过程是,见图1,感光鼓101表面由充电辊102均匀地充电。激光扫描器103向感光鼓101外圆柱面发射含有图像信息并且经过调制的激光束104,经激光束104照射后在感光鼓101的圆柱形表面形成其分布存有差异的静电荷分布图,亦即与待复制的图像对应的静电潜像。之后,自显影辊105传来的碳粉106之类的显影剂在经过出粉刀113调节层厚的状态下转而吸附在感光鼓101的圆柱形表面上,将前述静电潜像覆盖后,把其转换成可以肉眼观察的可视图像。随着感光鼓101的旋转,由碳粉106在感光鼓表面形成的可视图像换位至转印辊107所在的位置。经转印辊107所携带的转印电压的作用,将可视图像形式的碳粉转印至纸张等记录介质108的表面上,随后经加热辊111和加压辊112对记录介质108上的可视图像形式的碳粉进行加热加压后,使碳粉渗入到记录介质108的纤维层中,将碳粉形成的可视图像永久地固化于记录介质108上。前述感光鼓101上的可视图像在被转印辊107转印之后,附着于其上的残留碳粉109由废粉刮片110刮除至废粉收集仓中,感光鼓101表面经相应消电设备消除静电后恢复至无电无尘的备用状态。这样就完成了一个基本的成像工作流程。该流程反复循环运转的结果,就可以得到打印者所需要的图像。
    上述激光打印机产生的旋转驱动力,即扭矩,经由输出轴传递给感光鼓101,促使处理盒100进入工作状态。美国专利文献US2008/0158A1公开了一种处理盒,其感光鼓端部的旋转驱动力传输装置采用圆球式万向节。这种圆球式万向节容易从齿轮中脱出,特别是在运输过程中,这种现象更易出现,从而造成圆球式万向节的扭力传输功能丧失或工作不稳定。
    发明内容
    针对上述圆球式万向节容易从齿轮中脱出的问题,本发明目的在于提供一种用来传输扭矩的扭矩传输装置。这种扭矩传输装置在传输扭矩时性能可靠、工作稳定。
    本发明另一个目的在于提供一种应用前述扭矩传输装置的感光鼓。包含该扭矩传输装置的感光鼓在传输旋转力时性能可靠、工作稳定。
    本发明第三个目的在于提供一种以前述扭矩传输装置作为其构成部件,用在激光打印机上的电子照相成像处理盒。包含该扭矩传输装置的处理盒在安装时落机平稳,传输旋转力时性能可靠、工作稳定。
    为实现上述第一个发明目的,本发明开发了一种扭矩传输装置。它包括中转头、传输杆和输入杆。传输杆包括导向柱和位于导向柱沿自身长度方向一侧的输入头。在输入头沿导向柱长度方向背对导向柱的外端壁上,于该外端壁沿导向柱横向偏离其中心的位置,设置有沿导向柱长度方向朝外伸出的输入齿。中转头上设置有容纳腔。在容纳腔位于中转头径向两侧的内壁上,分别设置有朝着容纳腔的内部伸出的两个输入臂。四个输入臂共同包围成沿中转头径向延伸的中空夹槽。在导向柱平行于自身长度方向的外壁上,设置有沿导向柱横向朝外伸出的输出臂。输出臂被夹持于夹槽中。导向柱位于容纳腔中并可沿中转头的轴向往复移动。中转头上设置有与容纳腔相连通且同轴的导孔。导向柱伸入且穿出导孔,并可沿导孔的轴向往复移动。导向柱背对输入头的端头上设置有沿导向柱横向朝外伸出的挂钩。挂钩沿导向柱横向的末端位于导孔之外。沿导向柱的长度方向,挂钩位于导孔背对容纳腔的外侧。该扭矩传输装置还包括弹簧。弹簧套设在导向柱上。弹簧的一端抵靠于输入臂上而另一端抵靠于输入头面向导向柱的一侧上。输入杆面向输入头外端壁的末端具有球面状凸头。输入杆于凸头附近设置有沿输入杆横向朝外伸出的输出齿。输出齿在导向柱的圆周方向上于输入齿所在的位置同输入齿形成抵靠接触。凸头的球心位于由导向柱沿自身横向的中心在导向柱长度方向上形成的延长线上。
    前述扭矩传输装置,在导向柱横向上,于输入头外端壁的中心部位设置有沿导向柱长度方向内凹的凹口。该凹口为球面状凹口。球面状凹口的球心位于由导向柱沿自身横向的中心在导向柱长度方向上形成的延长线上。
    前述扭矩传输装置,其输入头外端壁介于凹口周围的部分为沿着导向柱长度方向背对导向柱朝外凸申的曲面。
    前述扭矩传输装置,其输入齿位于导向柱横向上的外壁在导向柱横向上与导向柱横向中心沿导向柱长度方向的延长线之间的距离随着输入齿沿着背对导向柱的方向延伸而逐渐收缩。
    前述扭矩传输装置,在平行于导向柱长度方向的截面上,输入齿位于导向柱横向上的外壁的形状为阶梯。该阶梯在导向柱横向上与导向柱横向中心沿导向柱长度方向的延长线之间的距离随着输入齿沿着背对导向柱的方向延伸而逐渐收缩。
    前述扭矩传输装置,在平行于导向柱长度方向的截面上,输入齿的形状呈梯形,并且该梯形的斜边位于输入齿沿导向柱横向的外侧。梯形斜边在导向柱横向上与导向柱横向中心沿导向柱长度方向的延长线之间的距离随着输入齿沿着背对导向柱的方向延伸而逐渐收缩。
    为了达到上述第二个发明目的,本发明提供了一种激光打印机用感光鼓。它包括鼓筒和扭矩传输装置。扭矩传输装置包括中转头、传输杆和输入杆。鼓筒固定于中转头上。传输杆包括导向柱和位于导向柱沿自身长度方向一侧的输入头。在输入头沿导向柱长度方向背对导向柱的外端壁上,于该外端壁沿导向柱横向偏离其中心的位置,设置有沿导向柱长度方向朝外伸出的输入齿。中转头上设置有容纳腔。在容纳腔位于中转头径向两侧的内壁上,分别设置有朝着容纳腔的内部伸出的两个输入臂。四个输入臂共同包围成沿中转头径向延伸的中空夹槽。在导向柱平行于自身长度方向的外壁上,设置有沿导向柱横向朝外伸出的输出臂。输出臂被夹持于夹槽中。导向柱位于容纳腔中并可沿中转头的轴向往复移动。中转头上设置有与容纳腔相连通且同轴的导孔。导向柱伸入且穿出导孔,并可沿导孔的轴向往复移动。导向柱背对输入头的端头上设置有沿导向柱横向朝外伸出的挂钩。挂钩沿导向柱横向的末端位于导孔之外。沿导向柱的长度方向,挂钩位于导孔背对容纳腔的外侧。该扭矩传输装置还包括弹簧。弹簧套设在导向柱上。弹簧的一端抵靠于输入臂上而另一端抵靠于输入头面向导向柱的一侧上。输入杆面向输入头外端壁的末端具有球面状凸头。输入杆于凸头附近设置有沿输入杆横向朝外伸出的输出齿。输出齿在导向柱的圆周方向上于输入齿所在的位置同输入齿形成抵靠接触。凸头的球心位于由导向柱沿自身横向的中心在导向柱长度方向上形成的延长线上。
    前述感光鼓,在导向柱横向上,于输入头外端壁的中心部位设置有沿导向柱长度方向内凹的凹口。该凹口为球面状凹口。球面状凹口的球心位于由导向柱沿自身横向的中心在导向柱长度方向上形成的延长线上。
    前述感光鼓,其输入头外端壁介于凹口周围的部分为沿着导向柱长度方向背对导向柱朝外凸申的曲面。
    前述感光鼓,其输入齿位于导向柱横向上的外壁在导向柱横向上与导向柱横向中心沿导向柱长度方向的延长线之间的距离随着输入齿沿着背对导向柱的方向延伸而逐渐收缩。
    前述感光鼓,在平行于导向柱长度方向的截面上,输入齿位于导向柱横向上的外壁的形状为阶梯。该阶梯在导向柱横向上与导向柱横向中心沿导向柱长度方向的延长线之间的距离随着输入齿沿着背对导向柱的方向延伸而逐渐收缩。
    前述感光鼓,在平行于导向柱长度方向的截面上,输入齿的形状呈梯形,并且该梯形的斜边位于输入齿沿导向柱横向的外侧。梯形斜边在导向柱横向上与导向柱横向中心沿导向柱长度方向的延长线之间的距离随着输入齿沿着背对导向柱的方向延伸而逐渐收缩。
    为达成上述第三个发明目的,本发明提出了一种激光打印机用处理盒。它包括感光鼓。感光鼓包括鼓筒和扭矩传输装置。扭矩传输装置包括中转头、传输杆和输入杆。鼓筒固定于中转头上。传输杆包括导向柱和位于导向柱沿自身长度方向一侧的输入头。在输入头沿导向柱长度方向背对导向柱的外端壁上,于该外端壁沿导向柱横向偏离其中心的位置,设置有沿导向柱长度方向朝外伸出的输入齿。中转头上设置有容纳腔。在容纳腔位于中转头径向两侧的内壁上,分别设置有朝着容纳腔的内部伸出的两个输入臂。四个输入臂共同包围成沿中转头径向延伸的中空夹槽。在导向柱平行于自身长度方向的外壁上,设置有沿导向柱横向朝外伸出的输出臂。输出臂被夹持于夹槽中。导向柱位于容纳腔中并可沿中转头的轴向往复移动。中转头上设置有与容纳腔相连通且同轴的导孔。导向柱伸入且穿出导孔,并可沿导孔的轴向往复移动。导向柱背对输入头的端头上设置有沿导向柱横向朝外伸出的挂钩。挂钩沿导向柱横向的末端位于导孔之外。沿导向柱的长度方向,挂钩位于导孔背对容纳腔的外侧。该扭矩传输装置还包括弹簧。弹簧套设在导向柱上。弹簧的一端抵靠于输入臂上而另一端抵靠于输入头面向导向柱的一侧上。输入杆面向输入头外端壁的末端具有球面状凸头。输入杆于凸头附近设置有沿输入杆横向朝外伸出的输出齿。输出齿在导向柱的圆周方向上于输入齿所在的位置同输入齿形成抵靠接触。凸头的球心位于由导向柱沿自身横向的中心在导向柱长度方向上形成的延长线上。
    前述处理盒,在导向柱横向上,于输入头外端壁的中心部位设置有沿导向柱长度方向内凹的凹口。该凹口为球面状凹口。球面状凹口的球心位于由导向柱沿自身横向的中心在导向柱长度方向上形成的延长线上。
    前述处理盒,其输入头外端壁介于凹口周围的部分为沿着导向柱长度方向背对导向柱朝外凸申的曲面。
    前述处理盒,其输入齿位于导向柱横向上的外壁在导向柱横向上与导向柱横向中心沿导向柱长度方向的延长线之间的距离随着输入齿沿着背对导向柱的方向延伸而逐渐收缩。
    前述处理盒,在平行于导向柱长度方向的截面上,输入齿位于导向柱横向上的外壁的形状为阶梯。该阶梯在导向柱横向上与导向柱横向中心沿导向柱长度方向的延长线之间的距离随着输入齿沿着背对导向柱的方向延伸而逐渐收缩。
    前述处理盒,在平行于导向柱长度方向的截面上,输入齿的形状呈梯形,并且该梯形的斜边位于输入齿沿导向柱横向的外侧。梯形斜边在导向柱横向上与导向柱横向中心沿导向柱长度方向的延长线之间的距离随着输入齿沿着背对导向柱的方向延伸而逐渐收缩。
    针对现有用来传输旋转力的圆球式万向节容易从齿轮中脱出的问题,本发明开发了一种扭矩传输装置。该扭矩传输装置在其中转头上设置了输入臂,在其传输杆上设置了输出臂,输出臂被夹持于由输入臂围成的夹槽中,传输杆和中转头之间在中转头轴向或者纵向上保持可以相互往复移动的配合关系,导向柱上的挂钩限定了传输杆在中转头轴向上的移动区域并且通过把输出臂的位置限定于容纳腔中之后使得传输杆整体被固定于中转头上。这种构造方式,外部机构例如激光打印机产生的旋转力通过扭矩传输装置的输入杆传递给输出臂,中转头上的输入臂接受传输杆上的输出臂传来的旋转驱动力,使中转头形成旋转,进而带动其他工作部件进入旋转工作状态,同时,导向柱上的挂钩限定了传输杆在中转头轴向上的移动区域,将传输杆的组成部件导向柱限定在中转头内部的容纳腔中,避免了传输杆从中转头上脱落的风险,从而保证整个扭矩传输装置在传递旋转驱动力时具有良好的可靠性和稳定性。采用该扭矩传输装置后,应用于激光打印机上的感光鼓和处理盒均承继了该扭矩传输装置的上述特性,具有安装时落机平稳,传输旋转力时性能可靠、工作稳定的优点。
    附图说明
    图1现有激光打印机结构原理示意图。
    图2本发明扭矩传输装置透视图。
    图3本发明扭矩传输装置分解透视图。
    图4本发明扭矩传输装置局部剖视图。
    图5本发明感光鼓透视图。
    图6本发明电子照相成像处理盒透视图。
    图7本发明扭矩传输装置安装过程示意图。
    图8a、b本发明扭矩传输装置实施方式二之传输杆剖视图一、二。
    图9a、b本发明扭矩传输装置实施方式三之传输杆剖视图一、二。
    具体实施方式
    下面结合附图详细描述本发明扭矩传输装置以及用于激光打印机的感光鼓和电子照相成像处理盒。
    图2~9,分别从不同透视角度和剖切位置示出了本发明扭矩传输装置、激光打印机用感光鼓和处理盒及其构成部件不同实施方式的透视图或剖视图。
    本发明扭矩传输装置、激光打印机用感光鼓以及电子照相成像处理盒的主要构造方式与相近领域的现有技术基本相同,本领域技术人员可参阅相近领域现有技术的相关技术资料并结合说明书背景技术部分的介绍以获知本发明扭矩传输装置、感光鼓以及处理盒的基本构造状况。鉴于此,在本发明扭矩传输装置、感光鼓以及处理盒具体实施方式的描述中所涉构件的附图标记将继续沿用本发明说明书背景技术部分相同构件的附图标记。另外,根据本发明针对因现有扭矩传动机构的圆球式万向节容易从齿轮中脱出的问题,提出适宜解决方案的初衷,申请人将就本发明扭矩传输装置、感光鼓以及处理盒涉及其防止扭矩传输部件散脱的构造部分进行重点描述。
    参见图2、3、4,该扭矩传输装置200的构成部件包括中转头201、柱状螺旋形弹簧202、传输杆203和输入杆204。
    中转头201的外观形状基本呈圆柱形。在位于中转头201轴向大约中部的径向外壁上,设置有斜齿轮205,用来把中转头201所接收的旋转驱动力向其它构件传输。中转头201位于斜齿轮205轴向一侧的一个端部被设置成其径向尺寸略小于斜齿轮205外周直径的圆柱体,它承担着与图5所示感光鼓101的构成部件,即鼓筒114相互啮合,并将扭矩传递给鼓筒114,以使鼓筒114产生旋转的功能,简言之,该圆柱体的角色就是用来插入鼓筒114中从而成为中转头201向鼓筒114输出扭矩的输出部206。为了保证输出部206与鼓筒114之间的啮合紧密度,在输出部206的外周面上设置了沿中转头201圆周方向相互间隔分布的若干个凹槽207,以便输出部206在插入鼓筒114后因受压变形时由凹槽207为其提供适当的缓冲空间,以及向凹槽207中充填胶水以加固输出部206与鼓筒114之间的啮合紧密度。中转头201沿自身轴向位于斜齿轮205的另一侧,即与输出部206相对的另一端,被向内掏空成其中轴与中转头201同轴的圆柱形的容纳腔208。在中转头201上,沿着其轴向,输出部206和容纳腔208分别位于中转头201的两侧。因为容纳腔208中空且位于中转头201内部和输出部206位于中转头201外壁上以致两者在中转头201径向上相互错开的原因,容纳腔208的一部分同输出部206之间在中转头201轴向上形成了部分重叠。在容纳腔208位于中转头201直径方向两侧的内壁上,分别都设置有朝着容纳腔208的内部平行伸出的两个输入臂209。位于两侧内壁上的四个输入臂209相对于中转头201的径向中心呈对称分布,它们共同包围成沿中转头201直径方向延伸的中空夹槽210。从容纳腔208位于中转头201直径方向两侧的内壁上伸出的输入臂209,它们的延伸末端之间留有一个间隙211。间隙211的宽度大于下文所言导向柱213的厚度,便于导向柱213能够伸入间隙211并在其中穿行。在中转头201上,于紧邻容纳腔208的部位设置有与容纳腔208同轴而其径向尺寸小于容纳腔208并与容纳腔208连通的导孔212。
    传输杆203的构成包括长条状的导向柱213和位于导向柱213长度方向一端并与导向柱213相连的膨胀状的输入头214。导向柱213的横截面形状呈矩形,当然也可以采用圆形来作为另一种实施方式。输入头214的基本构造形状是具有一定厚度的平板,其沿导向柱213横向的尺寸大于导向柱213的同向尺寸。在导向柱213平行于自身长度方向的外壁上,设置了沿导向柱213的横向朝外延伸出的其横截面呈方形的输出臂215。输出臂215的数量为两个,它们相对于导向柱213的中心线呈对称分布。在输入头214于其沿导向柱213长度方向背对导向柱213的外端壁216的横向中心部位,设置有沿导向柱213的长度方向内凹的球面状凹口217。凹口217的球心位于由导向柱213沿自身横向的中心在导向柱213的长度方向上形成的延长线上。在外端壁216上,于凹口217周围设置了输入齿218。输入齿218沿导向柱213的长度方向自外端壁216始向外延伸出预定的长度。输入齿218沿导向柱213的长度方向延伸的长度大于下文所言输出齿223的直径。输入齿218背对导向柱213的一侧,其在导向柱213横向上的尺寸随着输入齿218沿着背对导向柱213的方向延伸而逐渐收缩。确切地说,输入齿218背对导向柱213的一侧,其对应于导向柱213横向外侧的部分,与导向柱213横向中心沿导向柱213长度方向的延长线,即导向柱213横向中心的纵向延长线之间的距离,随着输入齿218沿着背对导向柱213的方向延伸而逐渐收缩,进而形成平滑的过渡曲面219。输入齿218的数量为两个,它们相对于由导向柱213横向中心在导向柱213长度方向上形成的延长线呈对称分布。在导向柱213背对输入头214的端头上,设置有沿导向柱213的横向朝外伸出的挂钩224。挂钩224的数量为两个,它们相对于导向柱213横向中心的纵向延长线呈对称分布。
    作为一种改进方式,在输入头214采用平板构造的基础上,可以对外端壁216介于凹口217周围的部分进行外观形状改造,也就是使外端壁216介于凹口217周围的部分沿着导向柱213的长度方向背对导向柱213向外凸申,进而形成凸脊型曲面220,从而获得本发明扭矩传输装置200的再一种实施方式。具体地说,介于凹口217周围的外端壁216在沿着导向柱213长度方向背对导向柱213凸申后形成的凸脊型曲面220,其在平行于导向柱213长度方向的截面上,沿着导向柱213的横向具有外侧和内侧两个部分。凸脊型曲面220对应于导向柱213横向外侧的部分,其与导向柱213横向中心的纵向延长线之间的距离随着外端壁216沿着背对导向柱213的方向延伸而逐渐收缩,进而形成平滑的一个过渡曲面。凸脊型曲面220对应于导向柱213横向内侧的部分,其与导向柱213横向中心的纵向延长线之间的距离随着外端壁216沿着背对导向柱213的方向延伸而逐渐扩大,进而形成平滑的另一个过渡曲面。在平行于导向柱213长度方向的截面上,凸脊型曲面220对应于导向柱213横向外侧和内侧的两个部分在外端壁216沿着导向柱213长度方向背对导向柱213凸申的末端部位形成平滑连接,构成其外观形态呈山脊形状的凸脊型曲面220。简言之,在平行于导向柱213长度方向的截面上,凸脊型曲面220的剖面形状呈现为山脊形状。在平行于导向柱213长度方向的截面上,凸脊型曲面220对应于导向柱213横向内侧的部分同凹口217沿导向柱213横向的外侧形成平滑搭接。 
    输入杆204的主体是一根圆柱221。在圆柱221轴向的一端,设置有球面状的凸头222。圆柱221轴向的另一端用来同外部旋转驱动力的输出机构,例如激光打印机的驱动轴或输出轴相互对接,以获取驱动轴或输出轴传来的扭矩。在圆柱221介于凸头222的附近,设置有沿圆柱221的横向,亦即输入杆204的横向朝外延伸的圆柱状的输出齿223。凸头222的球心位于由圆柱221沿自身横向的中心在圆柱221长度方向上形成的延长线上。
    在转配扭矩传输装置200时,先把柱状螺旋形弹簧202套设在导向柱213上,再把套装有螺旋形弹簧202的传输杆203压入容纳腔208中,并把输入杆204同传输杆203对接。完成装配之后,扭矩传输装置200各部件之间即具有如下的构造关系。导向柱213的一部分位于容纳腔208中,它可以沿着中转头201的轴向往复移动。确切地说,导向柱213沿中转头201径向的位置处于间隙211中,而输出臂215则被夹持于夹槽210中。输出臂215亦同时被包套在螺旋形弹簧202的内圈中。导向柱213沿自身长度方向背对输入头214的一端伸入且穿出至导孔212之外,并可沿导孔212的轴向往复移动。挂钩224沿导向柱213横向的末端在导向柱213横向上或者说中转头201的直径方向上位于导孔212的外侧。在导向柱213的长度方向上,整个挂钩224的位置处于导孔212背对容纳腔208的外侧。螺旋形弹簧202的一端抵靠于输入臂209上,其另一端抵靠于输入头214面向导向柱213的一侧上。输入杆204的球面状凸头222压入传输杆203的球面状凹口217中。输出齿223同输入齿218在导向柱213的圆周方向上形成抵靠接触。
    在这种构造状态下,由于螺旋形弹簧202具备的弹性,当输入杆204沿着导孔212的轴向压迫传输杆203时,传输杆203将顺着导孔212朝着导孔212背对容纳腔208的方向被压退,直至输入头214在该方向上移动后腾出输入杆204与输入头214对接所需的空间。该空间就是输入头214朝着导孔212背对容纳腔208的方向移动之后形成的一段距离。该段距离大于自输入头214的外端壁216为起始至输入齿218沿容纳腔208轴向延伸的末端为止的一段空间在容纳腔208轴向上投影后所得的长度。在传输杆203处于无压迫的自然状态时,弹簧202将推压输入头214使输入头214的球面状凹口217嵌合到输入杆204的球面状凸头222上。挂钩224可以在传输杆203回退时抵靠于导孔212的外端缘上,阻止导向柱213从容纳腔208中脱出。
    基于上述构造,当扭矩传输装置200与外部扭矩接受设备例如鼓筒114啮合,即中转头201上的输出部206插入到鼓筒114的内腔中并被固定,进而构成具有光电成像功能的感光鼓101,再把感光鼓101组配到具有显影剂成像功能的处理盒100内部,在此基础上与外部旋转力驱动输出设备,例如激光打印机(图中未示出)相互对接,亦即把输入杆204的根部连接到激光打印机的驱动部件上时,就完成了把构建完备的处理盒100装入激光打印机内部的装配过程,参见图5、6、7,并结合其他附图。此时输入杆204被固定于激光打印机的驱动部件如驱动轴或输出轴上,其末端的球面状凸头222将压迫传输杆203的凸脊型曲面220或者输入头214上的输入齿218,使传输杆203顺着导孔212朝着导孔212背对容纳腔208的方向,即图7中箭头x所示方向被压退,同时传输杆203亦将沿着输入杆204的径向或者横向,即图7中箭头y所示方向进一步移动,输入杆204上的球面状凸头222将沿着凸脊型曲面220上的外侧曲面或者输入齿218上的过渡曲面219滑动,使输入头214上的球面状凹口217逐步对准输入杆204上的球面状凸头222,在球面状凹口217完全对准球面状凸头222之后,球面状凸头222对传输杆203的压迫即行消失,进而传输杆203受到螺旋形弹簧202的反向推压而沿着图7中箭头x所示方向的逆方向z作回复运动,直到球面状凸头222逐步滑入至最终完全嵌入球面状凹口217中,完成扭矩传输装置200与外部扭矩输出设备即激光打印机的相互对接。此时,输入头214上的输入齿218与输入杆204上的输出齿223之间在相互转过一个其形成接触前因输出齿223与输入齿218于导向柱213圆周方向上的相互错位而可能已存在的空转角度后达到相互抵靠接触的状态,外部输出设备例如激光打印机产生的扭矩即可通过输入杆204上的输出齿223传递给传输杆203上的输入齿218,进而依次沿着导向柱213、输出臂215、输入臂209、输出部206的传递路径向下游设备,例如鼓筒114或者与斜齿轮205啮合的其他机构如显影辊105和碳粉搅拌架(图中未示出)等机构传递。
    参见8a、b,示出了本发明扭矩传输装置实施方式二的传输杆剖视图一、二。在实施方式二中,结合实施方式一的相关附图,其扭矩传输装置的主要构造与实施方式一基本相同,其不同于实施方式一的改进之处是,在导向柱213平行于自身长度方向的截面上,输入齿218-1对应于导向柱213横向外侧的形状呈现为阶梯225。阶梯225与导向柱213横向中心的纵向延长线之间的距离随着输入齿218-1沿着背对导向柱213的方向延伸而逐渐收缩。在这种构造状态下,当输入杆204被固定于激光打印机的驱动部件上,其末端的球面状凸头222触及输入齿218-1或者输入头214的边缘时,由于球面状凸头222具备的球面特性,输入齿218-1的阶梯225或者输入头214的凸脊型曲面220仍然会沿着球面状凸头222的球形表面滑动,使输入头214上的球面状凹口217逐步对准输入杆204上的球面状凸头222,在球面状凹口217完全对准球面状凸头222之后,球面状凸头222对传输杆203的压迫即行消失,进而传输杆203受到螺旋形弹簧202的推压而沿着图7中箭头x所示方向的逆方向z作回复运动,直到球面状凸头222逐步滑入至最终完全嵌入球面状凹口217中,完成扭矩传输装置200与外部输出设备即激光打印机的相互对接。
    参见图9a、b,示出了本发明扭矩传输装置实施方式三的传输杆剖视图一、二。在实施方式三中,结合实施方式一的相关附图,其扭矩传输装置的主要构造与实施方式一基本相同,其不同于实施方式一的改进之处是,在导向柱213平行于自身长度方向的截面上,输入齿218-2的形状呈现为梯形,并且,该梯形的斜边226位于导向柱213横向的外侧。斜边226与导向柱213横向中心的纵向延长线之间的距离随着输入齿218-2沿着背对导向柱213的方向延伸而逐渐收缩。在这种构造状态下,当输入杆204被固定于激光打印机的驱动部件上,其末端的球面状凸头222触及输入齿218-2或者输入头214的边缘时,由于球面状凸头222具备的球面特性,输入齿218-2的斜边226或者输入头214的凸脊型曲面220仍然会沿着球面状凸头222的球形表面滑动,使输入头214上的球面状凹口217逐步对准输入杆204上的球面状凸头222,在球面状凹口217完全对准球面状凸头222之后,球面状凸头222对传输杆203的压迫即行消失,进而传输杆203受到螺旋形弹簧202的推压而沿着图7中箭头x所示方向的逆方向z作回复运动,直到球面状凸头222逐步滑入至最终完全嵌入球面状凹口217中,完成扭矩传输装置200与外部输出设备即激光打印机的相互对接。

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    扭矩 传输 装置 激光打印机 感光 处理
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