JP2007333178A - 回転方向変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】入力側の回転方向が正回転又は逆回転のいずれの方向であっても、出力側に正回転が伝達されるようにした回転方向変換装置において、装置の機構を簡単にすることである。
【解決手段】固定軸(1)、その固定軸(1)上に対称形に設けられた傘歯車でなる入力歯車(2)と出力歯車(3)、前記入力歯車(2)と出力歯車(3)の間において前記固定軸(1)に第一の一方向クラッチ(4)を介して該固定軸(1)と直交状態に設けられた伝達歯車軸(5)、前記伝達歯車軸(5)に第二の一方向クラッチ(6)を介して回転自在に設けられた傘歯車でなる伝達歯車(7)からなり、前記伝達歯車(7)が前記入力歯車(2)と出力歯車(3)と噛み合い、前記第一及び第二の一方向クラッチ(4)(6)の方向性が前記入力歯車(2)の回転方向を基準として逆に設定された構成とした。
【選択図】図1
【解決手段】固定軸(1)、その固定軸(1)上に対称形に設けられた傘歯車でなる入力歯車(2)と出力歯車(3)、前記入力歯車(2)と出力歯車(3)の間において前記固定軸(1)に第一の一方向クラッチ(4)を介して該固定軸(1)と直交状態に設けられた伝達歯車軸(5)、前記伝達歯車軸(5)に第二の一方向クラッチ(6)を介して回転自在に設けられた傘歯車でなる伝達歯車(7)からなり、前記伝達歯車(7)が前記入力歯車(2)と出力歯車(3)と噛み合い、前記第一及び第二の一方向クラッチ(4)(6)の方向性が前記入力歯車(2)の回転方向を基準として逆に設定された構成とした。
【選択図】図1
Description
この発明は、回転方向の異なる駆動力が入力された場合にその回転方向を一定方向に変換して出力させる装置に関し、例えば、事務機器の紙詰まり解除機構等において使用される。
事務機器の紙詰まり解除機構において、使用者が手動でハンドルを一定方向に回転操作させて紙詰まりを解除する場合に、そのハンドルの回転操作方向を矢印や警告文等により指示する必要がある。しかし、そのような指示を行っても使用者の利き腕の違い等により指示の方向と反対方向にハンドルを回転操作させることがあり得る。このような場合、回転方向の間違いを機構側で是正し正常に回転操作されたと同様の機能を果たすようにするため、従来からハンドルと紙送り機構との間に回転方向変換装置を介在させることが行われている(特許文献1、2参照)。
特許文献1に開示されたものは、ケーシングの一端部に挿通された入力軸に同軸状態に嵌合された出力軸が第1の一方向クラッチを介して連結され、一つの回転伝達ルートが構成される。また、前記出力軸の周りにおいて入力側傘歯車、中間傘歯車、出力側傘歯車からなる歯車機構が設けられる。前記入力軸と入力側傘歯車との間に前記第1の一方向クラッチと方向性反対の第2の一方向クラッチが介在され、また、出力側傘歯車と出力軸との間に前記第2の一方向クラッチと方向性反対の第3の一方向クラッチが介在され、もう一つの回転伝達ルートが構成される。前記の中間傘歯車はケーシングの内部において回転自在に支持される。
上記の装置において入力軸に正回転が加えられると、前者の回転伝達ルートを経て正回転がそのまま伝達され出力軸を正回転させる。また、入力軸に逆回転が加えられると、後者の回転伝達ルートを経て、途中中間傘歯車の存在によって逆転され出力軸が正回転される。
また、特許文献2に記載されたものは、入力軸と一体の入力歯車及びその入力軸に入力側一方向クラッチを介して設けられた入力側クラッチ歯車、中間軸と一体かつ前記入力歯車と噛み合った中間歯車及びその中間軸に中間一方向クラッチを介して設けられた中間クラッチ歯車、及び前記入力側クラッチ歯車と中間クラッチ歯車との間に介在された出力歯車からなる。入力軸に正回転が加えられると、入力側一方向クラッチがフリーとなって入力歯車、中間歯車、中間一方向クラッチ、中間クラッチ歯車、出力歯車の回転伝達ルートを経て出力歯車が正回転される。また、入力軸に逆回転が加えられると、入力側一方向クラッチがロックされ、入力側クラッチ歯車、出力歯車の回転伝達ルートを経て出力歯車が正回転される。
特開2004−084783号公報
特開2004−162880号公報
前記特許文献1に開示されたものは、入力軸と出力軸が同軸状態に配置されるので、装置に組み込み易い利点があるが、ケーシングを必要とし、その内部に中間傘歯車を回転自在に取付ける構造がとられる点、また一方向クラッチが3個必要である点等から構造が複雑となり、組立てが困難である問題がある。
また、特許文献2に開示されたものは、一方向クラッチは2個であるが、歯車の数が多く、これらの歯車を円滑に回転させるためにはケーシングに取付ける歯車軸の取付け精度を上げる必要があり、組立て作業に手間がかかる問題がある。
以上の点にかんがみ、この発明は、入力歯車、出力歯車、これらの歯車の間に介在される中間歯車を1本の固定軸上に配置することにより、ケーシングが不要で簡単な構造の回転方向変換装置を提供することを課題とする。
前記の課題を解決するために、この発明に係る回転方向変換装置は、図1に示したように、固定軸1、その固定軸1上に対称形に設けられた傘歯車でなる入力歯車2と出力歯車3、前記入力歯車2と出力歯車3の間において前記固定軸1に第一の一方向クラッチ4を介して該固定軸1と直交状態に設けられた伝達歯車軸5、前記伝達歯車軸5に第二の一方向クラッチ6を介して回転自在に設けられた傘歯車でなる伝達歯車7からなり、前記伝達歯車7が前記入力歯車2と出力歯車3と噛み合い、前記第一及び第二の一方向クラッチ4、6の方向性が前記入力歯車2の回転方向を基準として逆に設定された構成とした。
上記構成の回転方向変換装置においては、図1に示したように、入力歯車2が正回転Aの方向に回転され、伝達歯車7にその回転が伝達される。このとき第二の一方向クラッチ6がロックされる方向性を有するものとすると、第一の一方向クラッチ4はフリーとなるので伝達歯車7は自転することなく、第二の一方向クラッチ6及び伝達歯車軸5が入力歯車2と一体となって正回転Aの方向に公転のみする。これと同時に伝達歯車7に噛み合った出力歯車3が正回転Aの方向に回転する。逆に、図5に示したように、入力歯車2が逆回転Bの方向に回転されると、第二の一方向クラッチ6がフリーとなり伝達歯車7が自転する。これと同時に第一の一方向クラッチ4がロックするので、伝達歯車軸5は回転することなく伝達歯車7が自転のみする。その自転によって出力歯車3が正回転Aの方向に回転される。
なお、前記の第一の一方向クラッチ4の装着構造として、図6に示したように、クラッチケーシング43を前記固定軸1に回転自在に嵌合させるとともに入力歯車2又は出力歯車3に貫通させ、そのクラッチケーシング43の内端部を前記伝達歯車軸5に係合させるとともに入力歯車2又は出力歯車3から外部に突き出した部分において前記第一の一方向クラッチ4を固定軸1の周りに装着した構成をとることもできる。この構成によっても、前述の場合と同様の作用を行わせることができる。
この発明は、以上のように、傘歯車でなる入力歯車と出力歯車及び伝達歯車軸を1本の固定軸上に回転自在に設け、前記伝達歯車軸に設けた傘歯車でなる伝達歯車を入力歯車と出力歯車に噛み合わせ、前記固定軸と伝達歯車軸との間に介在させた第一の一方向クラッチと、前記伝達歯車軸と伝達歯車との間に介在させた第二の一方向クラッチの方向性を逆に設定した構成であるので、伝達歯車を支持するケーシングが不要となり構造が簡単であり組み立て作業も容易になる。また、事務機器等への取り付けも、固定軸を取付けるだけの簡単な構造でよいので取付け作業が容易である。さらに、各部品が1本の固定軸に取付けられるため、これらの部品の同軸度が高くなるので、回転が円滑になる効果もある。
以下、この発明に係る回転方向変換装置の実施例1を図1から図5に基づいて説明する。
実施例1の回転方向変換装置は、固定軸1、その固定軸1上に対称形に設けられた入力歯車2と出力歯車3、前記入力歯車2と出力歯車3の間において前記固定軸1に第一の一方向クラッチ4を介して該固定軸1と直交状態に設けられた伝達歯車軸5、前記伝達歯車軸5に第二の一方向クラッチ6を介して回転自在に設けられた伝達歯車7からなる。
前記の入力歯車2は、傘歯車8とその大径側に一体化された平歯車9とからなり、共通の軸孔10が設けられる。その軸孔10に固定軸1が挿通固定され、止め輪11により抜け止めされる。出力歯車3は、入力歯車2と同一形状、同一サイズであり、傘歯車12とその大径側に一体化された平歯車13とからなり、その軸孔14に固定軸1が挿通固定され、止め輪15により抜け止めされる。
前記の入力歯車2と出力歯車3との間の固定軸1に第一の一方向クラッチ4が介在される。前記の入力歯車2と出力歯車3は第一の一方向クラッチ4を中心に左右対称形に配置固定される。
なお、ここでは入力歯車2の平歯車9側から見た右回転方向を図1において矢印Aで示し、その回転方向を正回転Aと称する。
前記の第一の一方向クラッチ4は、図2から図4に示したように、固定軸1に回転可能に嵌合された円筒状の外環部材16と、その外環部材16の内径面に設けられたポケット17内に収納されたころ18と付勢ばね19とからなる。前記のポケット17は周方向に所定の間隔をおいて複数個所に設けられ、図3(a)に示したように、その底面に一定の回転方向に傾斜したカム面21を有する。カム面21は、ころ18の固定軸1に対する接点に引いた接線との間で一定のクサビ角θを形成する。このクサビ角θは、外環部材16が前記の正回転Aの方向に見た場合に狭小方向となり、その反対方向に見た場合は拡大方向となるように傾斜している。
前記の外環部材16が正回転Aの方向に回転した場合、ころ18はクサビ角θの拡大方向へ移動してフリーとなり、また正回転Aと逆方向(矢印で示した逆回転Bの方向)に回転した場合はころ18は狭小方向に移動してロックする方向性を有する。付勢ばね19はころ18をクサビ角θの狭小方向に付勢し、ころ19の作動の安定化を図る。前記の外環部材16は、外径面に形成された軸方向の凹溝22によって伝達歯車軸5の後述する横軸23と一体化されている。
前記の伝達歯車軸5は、図2及び図4に示したように、前記外環部材16の外径面に嵌合される円筒形の横軸23と、その軸方向の中心において十字状に直交する方向に両側に突き出した縦軸24、24とからなる。横軸23は前記の第一の一方向クラッチ4より軸方向に多少長く形成されており、その横軸23の両端部内径面に含油軸受でなるスラスト軸受25、25が嵌合される。各スラスト軸受25は前記第一の一方向クラッチ4の抜け出しを防止するとともに、前記傘歯車8、12の小径側端面に当接され、潤滑剤を供給しながらスラスト力を受ける。
前記縦軸24、24のうち一方の縦軸24の外径面に第二の一方向クラッチ6を介して傘歯車でなる伝達歯車7が設けられる。第二の一方向クラッチ6は、図2及び図3(b)に示したように、縦軸24に回転可能に嵌合された外環部材30と、その外環部材30の内径面に周方向に所定の間隔をおいて所要数設けられたポケット26内に収納されたころ27、及びポケット26に収納された付勢ばね28とからなる。
前記のポケット26は、図3(b)に示したように、その底面において一定の回転方向に傾斜したカム面29を有する。カム面29は、ころ27の縦軸24の接点に引いた接線との間で一定のクサビ角δを形成する。このクサビ角δは、外環部材30が後述の回転A’の方向に見た場合に拡大方向となるように傾斜している。外環部材30が回転A’の方向に回転した場合、ころ27はクサビ角δの狭小方向へ移動してロックし、また回転A’と逆方向(矢印で示した逆回転B’の方向)に回転した場合はころ27は拡大方向に移動してフリーとなる方向性を有する。付勢ばね28はころ27をクサビ角δの狭小方向に付勢し、ころ27の作動の安定化を図る。前記の外環部材30は、外径面に形成された軸方向の凹溝39によって伝達歯車7と一体化されている。
前記第二の一方向クラッチ6は環状の蓋板31(図1、図2参照)によって伝達歯車7の内部に収納閉鎖され、伝達歯車7は縦軸24に対し止め輪32により抜け止めされる。前記の伝達歯車7は、前記入力歯車2の傘歯車8と噛み合い、また出力歯車3の傘歯車12と噛み合う。
前記の「回転A’」は、入力歯車2が正回転Aの方向に回転した場合に、これに噛み合って伝達歯車7が自転する場合の回転方向をいうものとする。
図3(a)に示したように、第一の一方向クラッチ4は、入力歯車2が正回転A方向に回転したとき、固定軸1に対して伝達歯車軸5の横軸23と一体の外環部材16が正回転Aの方向に回転してフリーとなり、その反対の回転Bの方向に回転したときロックする方向性を有す。また、第二の一方向クラッチ6は、同様に入力歯車2が正回転A方向に回転したとき、伝達歯車7と一体の外環部材30が前記の回転A’の方向に回転してロックし、その反対の回転B’の方向に回転したときフリーとなる方向性を有する。このように、入力歯車2の回転に追従して、第一の一方向クラッチ4がフリー状態にあるときは第二の一方向クラッチ6がロック状態にあり、また、前者がロック状態にあるとき後者はフリー状態にある関係になっているので、このような関係を入力歯車2の回転方向を基準として第一及び第二の一方向クラッチ4、6の方向性が逆に設定されていると称する。
なお、回転伝達の上からは、伝達歯車軸5の縦軸24は1本だけ設け、その縦軸24に第二の一方向クラッチ6を介して伝達歯車7を設けるだけでよいが、伝達歯車軸5の固定軸1周りの回転バランスを図る観点から、もう1本の縦軸24を設けるとともに、その縦軸24に伝達歯車7と同程度の重量をもったバランス用の傘歯車33を回転自在に嵌合し、その傘歯車33を入力歯車2と出力歯車3の各傘歯車8、12に噛み合わせている。傘歯車33は止め輪34により抜け止めされる。
前記の入力歯車2に対する入力部として、この実施例1の場合は、図1に示したように、固定軸1と平行の入力軸35をフレーム等の固定部分に回転自在に支持せしめ、その入力軸35に入力部歯車36を設け、これを前記入力歯車2の平歯車9に噛み合わせるようにしている。また、出力部として、同様の出力軸37に出力部歯車38を設け、前記出力歯車3の平歯車13に噛み合わせるようにしている。
実施例1の回転方向変換装置は以上のようなものであり、次にその作用について説明する。
図1に示したように、前記の入力軸35に回転Bが入力された場合、これと噛み合った入力歯車2が正回転Aの方向に回転する。入力歯車2の正回転Aにより、伝達歯車7に回転A’が加えられる。これにより、第二の一方向クラッチ6はロックされるが、第一の一方向クラッチ4はフリーであるので、伝達歯車7は自転することなく、第二の一方向クラッチ6、バランス用の傘歯車33及び伝達歯車軸5と共に入力歯車2と一体となって正回転Aの方向に公転のみする。また、これと同時に、伝達歯車7に噛み合った出力歯車3も同方向に回転する。このようにして、出力軸37に入力側と同方向の回転Bが伝達される。
次に、前記と反対に、図5に示したように、入力軸35に正回転Aが入力され、入力歯車2が逆回転Bの方向に回転すると、第二の一方向クラッチ6がフリーとなり、伝達歯車7が逆回転B’方向に自転する。これと同時に第一の一方向クラッチ4がロックするので、伝達歯車軸5は回転することなく、従って伝達歯車7とバランス用の傘歯車33が自転のみする。その自転によって出力歯車3が正回転Aの方向に回転され、出力部歯車38、出力軸37に入力軸35と反対方向の逆回転Bが伝達される。
以上のように、実施例1の回転方向変換装置によれば、入力歯車2が正回転A(入力部歯車36が逆回転B)方向に回転した場合、又はその反対方向に回転した場合のいずれの場合においても、出力歯車3は正回転A(出力部歯車38が逆回転B)方向に回転されるので、入力側の回転方向の如何にかかわらず、出力側には常に一定方向の回転が伝達されることになる。
前記の実施例1においては、第一の一方向クラッチ4が伝達歯車軸5の内部に組み込まれた構成であったが、図6及び図7に示した実施例2においては、第一の一方向クラッチ4を出力歯車3の外部に設けた構成としている。即ち、実施例2の場合は、伝達歯車軸5が直接固定軸1に回転自在に嵌合され、その軸孔41の出力歯車3側の端面において一対の係合突起42(図7参照)が設けられる。また、出力歯車3の軸孔14は固定軸1の外径より大きく形成され、その軸孔14にクラッチケーシング43の小径部44が挿入される。小径部44の先端部に設けられた一対の係合凹部45が前記の係合突起42に係合され、相互に回転方向に係合される。
前記のクラッチケーシング43の大径部分が出力歯車3の外部に延び出し、その先端部の内部に第一の一方向クラッチ4が組み込まれ、蓋46により閉鎖され、止め輪15により抜け止めされる。
上記の実施例2の回転方向変換装置は以上のようなものであり、第一の一方向クラッチ4がクラッチケーシング43を介して出力歯車3の外部に設けられた構成が相違するが、全体の作用、即ち回転方向変換作用は実施例1の場合と同様である。
実施例2の構成は第一の一方向クラッチ4を伝達歯車軸5の内部に組み込む必要がなく、外部から挿入されるクラッチケーシング43に設けられるので、伝達歯車軸5の内部構造が簡単になる効果がある。その他の構成及び作用は実施例1の場合と同様である。
なお、クラッチケーシング43を入力歯車2側の固定軸1に嵌合させ、入力歯車2の外部に突き出したクラッチケーシング43に第一の一方向クラッチ4を設けた構成としてもよい。
1 固定軸
2 入力歯車
3 出力歯車
4 第一の一方向クラッチ
5 伝達歯車軸
6 第二の一方向クラッチ
7 伝達歯車
8 傘歯車
9 平歯車
10 軸孔
11 止め輪
12 傘歯車
13 平歯車
14 軸孔
15 止め輪
16 外環部材
17 ポケット
18 ころ
19 付勢ばね
21 カム面
22 凹溝
23 横軸
24 縦軸
25 スラスト軸受
26 ポケット
27 ころ
28 付勢ばね
29 カム面
30 外環部材
31 蓋板
32 止め輪
33 傘歯車
34 止め輪
35 入力軸
36 入力部歯車
37 出力軸
38 出力部歯車
39 凹溝
41 軸孔
42 係合突起
43 クラッチケーシング
44 小径部
45 係合凹部
46 蓋
2 入力歯車
3 出力歯車
4 第一の一方向クラッチ
5 伝達歯車軸
6 第二の一方向クラッチ
7 伝達歯車
8 傘歯車
9 平歯車
10 軸孔
11 止め輪
12 傘歯車
13 平歯車
14 軸孔
15 止め輪
16 外環部材
17 ポケット
18 ころ
19 付勢ばね
21 カム面
22 凹溝
23 横軸
24 縦軸
25 スラスト軸受
26 ポケット
27 ころ
28 付勢ばね
29 カム面
30 外環部材
31 蓋板
32 止め輪
33 傘歯車
34 止め輪
35 入力軸
36 入力部歯車
37 出力軸
38 出力部歯車
39 凹溝
41 軸孔
42 係合突起
43 クラッチケーシング
44 小径部
45 係合凹部
46 蓋
Claims (4)
- 固定軸(1)、その固定軸(1)上に対称形に設けられた傘歯車でなる入力歯車(2)と出力歯車(3)、前記入力歯車(2)と出力歯車(3)の間において前記固定軸(1)に第一の一方向クラッチ(4)を介して該固定軸(1)と直交状態に設けられた伝達歯車軸(5)、前記伝達歯車軸(5)に第二の一方向クラッチ(6)を介して回転自在に設けられた傘歯車でなる伝達歯車(7)からなり、前記伝達歯車(7)が前記入力歯車(2)と出力歯車(3)と噛み合い、前記第一及び第二の一方向クラッチ(4)(6)の方向性が前記入力歯車(2)の回転方向を基準として逆に設定されてなる回転方向変換装置。
- 固定軸(1)、その固定軸(1)上に対称形に設けられた傘歯車でなる入力歯車(2)と出力歯車(3)、前記固定軸(1)に直交し、かつ該固定軸(1)に対して回転自在に設けられた伝達歯車軸(5)、前記固定軸(1)に回転自在に嵌合されると共に入力歯車(2)又は出力歯車(3)に貫通されたクラッチケーシング(43)、前記固定軸(1)の周りにおいてクラッチケーシング(43)内部に収納された第一の一方向クラッチ(4)、前記伝達歯車軸(5)に第二の一方向クラッチ(6)を介して回転自在に設けられた傘歯車でなる伝達歯車(7)からなり、前記クラッチケーシング(43)の内端部を前記伝達歯車軸(5)に係合させるとともに入力歯車(2)又は出力歯車(3)から外部に突き出した部分において前記第一の一方向クラッチ(4)を装着し、前記伝達歯車(7)が前記入力歯車(2)と出力歯車(3)と噛み合い、前記第一及び第二の一方向クラッチ(4)(6)の方向性が前記入力歯車(2)の回転方向を基準として逆に設定されてなる回転方向変換装置。
- 前記入力歯車(2)に対する入力部が、該入力歯車(2)の傘歯車(8)と一体の平歯車(9)、前記固定軸(1)と平行の入力軸(35)、その入力軸(35)に設けられた入力部歯車(36)からなり、該入力部歯車(36)が前記平歯車(9)と噛み合わされ、前記出力歯車(3)に対する出力部が、該出力歯車(3)の傘歯車(12)と一体の平歯車(13)、前記固定軸(1)と平行の出力軸(37)、その出力軸(37)に設けられた出力部歯車(38)からなり、該出力部歯車(38)が前記出力歯車(3)の平歯車(13)と噛み合わされてなる請求項1又は2に記載の回転方向変換装置。
- 前記伝達歯車軸(5)に前記伝達歯車(7)と固定軸(1)を基準にした対称位置にバランス用の傘歯車(33)を回転自在に設けてなる請求項1から3のいずれかに記載の回転方向変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006168812A JP2007333178A (ja) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | 回転方向変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006168812A JP2007333178A (ja) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | 回転方向変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007333178A true JP2007333178A (ja) | 2007-12-27 |
Family
ID=38932829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006168812A Pending JP2007333178A (ja) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | 回転方向変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007333178A (ja) |
-
2006
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