JP2008232319A - 駆動力正逆切替装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】入力された駆動トルクの回転方向を反対の回転方向に適宜切替えて出力できる装置を低コストで提供できるようにすることである。
【解決手段】固定軸1に同軸状態に嵌合された入力歯車2と出力歯車3、該入力歯車2と出力歯車3との間で前記固定軸1に直交状態に嵌合された中間軸4、前記中間軸4のボス部5に一体化され前記固定軸1に嵌合された制御スリーブ7、前記入力歯車2と一体に設けられた入力傘歯車8、前記制御スリーブ7に嵌合され入力傘歯車8に対し軸方向に対向した出力傘歯車9、前記中間軸4に嵌合され前記入力傘歯車8と出力傘歯車9に噛み合った中間傘歯車11、前記中間軸4の両端部に嵌合された制御歯車12、前記制御スリーブ7と前記出力歯車3の内径面の間に組み込まれたばねクラッチ13からなり、制御歯車12がフリーのときにばねクラッチ13がロックされ入力と同一方向の回転が出力され、オンのときに該ばねクラッチ13がフリーとなって入力と反対方向の回転に切替えて出力されるようにした。
【選択図】図1
【解決手段】固定軸1に同軸状態に嵌合された入力歯車2と出力歯車3、該入力歯車2と出力歯車3との間で前記固定軸1に直交状態に嵌合された中間軸4、前記中間軸4のボス部5に一体化され前記固定軸1に嵌合された制御スリーブ7、前記入力歯車2と一体に設けられた入力傘歯車8、前記制御スリーブ7に嵌合され入力傘歯車8に対し軸方向に対向した出力傘歯車9、前記中間軸4に嵌合され前記入力傘歯車8と出力傘歯車9に噛み合った中間傘歯車11、前記中間軸4の両端部に嵌合された制御歯車12、前記制御スリーブ7と前記出力歯車3の内径面の間に組み込まれたばねクラッチ13からなり、制御歯車12がフリーのときにばねクラッチ13がロックされ入力と同一方向の回転が出力され、オンのときに該ばねクラッチ13がフリーとなって入力と反対方向の回転に切替えて出力されるようにした。
【選択図】図1
Description
この発明は、駆動力正逆切替装置に関し、例えば事務機の給紙部等において用いられる。
複写機等の事務機における紙の搬送方向は、通常は一方向であるので、一定方向の回転仕様をもったモータによって駆動するようにしている。しかし、紙の搬送方向を正逆適宜切替て搬送する進化した給紙部において、従来の一定方向回転仕様のモータで対応する場合、モータの回転方向を正逆に適宜切替える装置を追加する必要があった(特許文献1)。
このような場合に通常使用される駆動力正逆切替機構として、図8に示した3個の傘歯車を用いた機構が知られている(非特許文献1)。この機構は、入力軸41の一端に設けた入力傘歯車42の歯面に接近して直交方向に出力軸43が設けられ、その出力軸43にクラッチ44が軸方向にスライド可能にキー止めされる。そのクラッチ44の両側に一対の出力傘歯車部45、45が回転自在に嵌合され、これらの出力傘歯車部45が入力傘歯車42に噛み合わされる。各出力傘歯車部45の対向面に設けたボス部46に前記クラッチ44に係合する歯47が設けられる。前記クラッチ44の中間部に設けられた周溝48に揺動アーム49のピン50が挿入される。揺動アーム49の他端は軸51により固定部に揺動可能に取り付けられる。
揺動アーム49が左右いずれか一方に倒されると、クラッチ44が軸方向にスライドしてその方の出力傘歯車部45の歯47に係合され、入力軸41の回転が出力軸43に伝達される。また、揺動アーム49が逆方向に倒されるとクラッチ44が他方の出力傘歯車部45側に係合され出力軸43が逆転される。
特開平5−307290号公報
「機械運動機構」株式会社技報堂、昭和32年10月15日出版、81頁
前記の駆動力正逆切替機構は、入力軸41と出力軸43が直交しているため、入力側のモータと出力側の給紙ローラの配置に制限を受け、また入力傘歯車42の径が大型化し、さらに揺動アーム49の制御機構が複雑になる等の問題があった。また、クラッチ44の切替え時に歯47の回転位相を同期させ歯の衝突を回避する同期手段が必要となる問題もあった。
そこで、この発明は、入出力軸が平行に配置されるコンパクトな駆動力正逆切替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、この発明に係る駆動力正逆切替装置は、図1及び図2に示したように、固定軸1、前記固定軸1に同軸状態に嵌合された入力歯車2と出力歯車3、該入力歯車2と出力歯車3との間で前記固定軸1に直交状態に嵌合された中間軸4、前記中間軸4のボス部5に一体化され前記固定軸1に嵌合された制御スリーブ7、前記入力歯車2と一体に設けられた入力傘歯車8、前記制御スリーブ7に嵌合され入力傘歯車8に対し軸方向に対向した出力傘歯車9、前記中間軸4に嵌合され前記入力傘歯車8と出力傘歯車9に噛み合った中間傘歯車11、前記中間軸4の両端部に嵌合された制御歯車12、前記制御スリーブ7と前記出力歯車3の内径面の間に組み込まれたばねクラッチ13からなる構成を前提とする。
前記の駆動力正逆切替装置において、この発明は、前記出力傘歯車9の外径面に規制凸部21が設けられるとともに、その外端面にクラッチ解除片23が設けられ、前記出力歯車3の内径面にフック係合凸部29及び前記規制凸部21に対向した規制凹部31がそれぞれ設けられ、前記ばねクラッチ13を構成するコイルばね32が前記制御スリーブ7に直接又は該制御スリーブ7に嵌合された内輪19に緊縛され、前記コイルばね32はその両端部から径方向に立ち上がったフック33、34相互がコイル部分の劣弧を挟んで対向し、前記フック33、34間に前記のフック係合凸部29が介在されるとともに、一方のフック34が該フック係合凸部29と前記のクラッチ解除片23との間に介在され、前記クラッチ解除片23とフック34との間にすき間aが形成され、前記規制凸部21と前記規制凹部31の間に前記すき間aより大きいすき間bが形成される構成とした。
前記構成の駆動力正逆切替装置は、制御歯車12がフリー状態のときに中間軸4と一体の制御スリーブ7を介してばねクラッチ13のコイルばね32が縮径されロック状態になるとともに、一方のフック33がフック係合凸部29に係合される。これにより出力歯車3が入力側と同一方向に回転される。一方、制御歯車12がロックされると、中間軸4及び制御スリーブ7が固定される。入力傘歯車8、中間傘歯車11を介して出力傘歯車9が逆回転され、その出力傘歯車9に設けられたクラッチ解除片23がすき間aを越えて回転することにより他方のフック34をコイルばね32の拡径方向に押し込みばねクラッチ13のロックを解除させる。さらに、規制凸部21がすき間bを越えて規制凹部31に係合すると出力歯車3が出力傘歯車9とともに同方向に回転される。即ち、入力トルクの回転と反対方向の回転が出力される。
この発明は、以上のようなものであるから、以下の効果を奏することができる。
イ)コイルばねによって構成されたばねクラッチを用いるものであるから、ころ式クラッチを用いる場合に比べ装置の低コスト化を図ることができる。
ロ)この発明の装置によると、入力側と出力側の回転方向を適宜反転することができる一方、入力側と同一回転数の出力が得られる。
ハ)ばねクラッチを複数のコイルばねの組合せで構成することにより、ばねのフックに作用する負荷が分散され、フックの疲労を軽減することができる。
イ)コイルばねによって構成されたばねクラッチを用いるものであるから、ころ式クラッチを用いる場合に比べ装置の低コスト化を図ることができる。
ロ)この発明の装置によると、入力側と出力側の回転方向を適宜反転することができる一方、入力側と同一回転数の出力が得られる。
ハ)ばねクラッチを複数のコイルばねの組合せで構成することにより、ばねのフックに作用する負荷が分散され、フックの疲労を軽減することができる。
以下、この発明に係る駆動力正逆切替装置の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図1から図5に示した実施例1の装置は、固定軸1、その固定軸1に同軸状態に嵌合された入力歯車2と出力歯車3、該入力歯車2と出力歯車3との間で前記固定軸1に直交状に嵌合された中間軸4を有する。前記中間軸4のボス部5の軸方向の一方の端面に制御スリーブ7が一体に設けられ、該ボス部5とともに前記固定軸1に嵌合される。前記入力歯車2の内面にこれと一体に入力傘歯車8が設けられる。前記制御スリーブ7に嵌合された出力傘歯車9が前記の入力傘歯車8に対し軸方向に対向して設けられる。
前記中間軸4はそのボス部5から軸対称の2箇所の位置から径方向に突き出した支持軸部10を有し、各支持軸部10にそれぞれ中間傘歯車11が嵌合され、止め輪16により抜け止めされる。その中間傘歯車11は前記入力傘歯車8と出力傘歯車9に噛み合う。また、中間傘歯車11から突き出した各支持軸部10の両端部に対し、制御歯車12の内径面に設けられた一対の嵌合溝17の部分が嵌合されることにより、制御歯車12が固定軸1に対し同軸状態に嵌合される。該制御歯車12の内周面に環状の蓋部材18が嵌入され該制御歯車12の軸方向への抜け止めが図られる。
前記出力傘歯車9の外径面に規制凸部21が突設され(図4参照)、また、その出力傘歯車9の外端面の中心穴22に沿ってクラッチ解除片23が軸方向に突設される。
前記出力歯車3のクラッチ収納部24は内端面(中間軸4側の面)が開放され、反対側の外端面が外端壁25(図1参照)で閉塞される。外端壁25は、前記内輪19の外径面に相対回転可能に嵌合され、これにより出力歯車3の中心が定められる。前記の外端壁25と内輪19の外端面は径方向に一致するように形成され、両者に渡る大きさの座金26を介して止め輪27により抜け止めが図られる。入力歯車2の外端面にも同様の止め輪28が嵌合される。
前記クラッチ収納部24の内端部内径面に前記の出力傘歯車9が径方向に所定のすき間をおいて嵌合され、その嵌合部分から軸方向に前記外端壁25に達するフック係合凸部29が設けられる。また、前記のクラッチ解除片23がクラッチ収納部24に軸方向に挿入される。
前記のクラッチ収納部24に組み込まれたばねクラッチ13は、前記の制御スリーブ7に対し回り止め20を介して嵌合された内輪19と、その外径面に軸方向に接近して緊縛された3個の同一形状のコイルばね32により構成される。各コイルばね32は、ばね性ある金属線を密に3回強右巻きしたものであり、その両端に設けたフック33、34を径方向に起立させている。両方のフック33、34は、3回を越えた巻き余り部分(即ち、コイル部分の全周のうちの一部を占める劣弧の部分)の両端で対向する。このコイルばね32は両方のフック33,34を対向側に引き寄せる方向に荷重を加えるとコイル部分が拡径され内輪19に対する緊縛力を緩和させる。逆方向に荷重を加えると縮径され、緊縛力が増大される。
前記のばねクラッチ13を軸方向に配列された3個のコイルばね32によって構成したのは、ばねクラッチ13の全体に作用する荷重を個々のコイルばね32に分散させることで、フック33、34に作用する荷重を軽減させるためである。
図2に示したように、前記フック33、34は前記出力歯車3のフック係合凸部29の両側に周方向に遊びをもって配置され、また、右側のフック34がフック係合凸部29とクラッチ解除片23との間に介在される。
前記出力歯車3の内端面の1箇所に規制凹部31が設けられ(図4参照)、その規制凹部31に前記の規制凸部21が嵌入される(図2の一点鎖線参照)。その規制凸部21とクラッチ解除片23の位置関係は、図3に示したように、後述するクラッチ解除方向(矢印Aと反対方向)にクラッチ解除片23が規制凸部21より中心角βだけ進んだ位置関係にあるように設定される。
また、規制凸部21の規制凹部31に対する位置関係及びクラッチ解除片23のフック34に対する位置関係は、図3に示したように設定される。即ち、一方のフック33が係合凸部29に対し係合した状態において、クラッチ解除片23はクラッチ解除方向(矢印Aと反対方向)に見て一定の中心角をもったすき間aが存在し、このとき、規制凸部21は前記と同方向に見て規制凹部31の周方向の端壁に対し一定の中心角をもったすき間b(b>a)が存在する関係にある。要するに、出力傘歯車9が停止状態にある出力歯車3に対しクラッチ解除方向に回転した場合、時間的に先にクラッチ解除片23がフック34に係合してクラッチを解除させ、その後に規制凸部21が規制凹部31の端壁に係合して該出力歯車3にトルクを伝達する関係になっている。
実施例1の駆動力正逆切替装置は以上のような構成であり、次にその作用について説明する。
いま、図1において制御歯車12に対向して設けられたアクチュエータ35がオフであって、制御歯車12がフリーの状態にある場合において、入力歯車2に正回転方向(図1の左側から見て右回転方向)Aの駆動トルクが入力されると、入力傘歯車8、中間傘歯車11を介して中間軸4が正回転方向Aに回転し、中間軸4に制御スリーブ7を介して結合されたばねクラッチ13の内輪19を同方向に回転させる(図2参照)。内輪19の正回転方向Aへの回転によりコイルばね32が縮径されてロック状態となる。フック33がフック係合凸部29に係合すると一層縮径される。そのフック33とフック係合凸部29の係合により出力歯車3が正回転方向Aに回転される。即ち、入力された駆動トルクと同一方向の回転が出力側に伝達される。
なお、このとき、中間傘歯車11は中間軸4の回転に伴い自転することなく公転のみ行い、出力傘歯車9は正回転方向Aに回転する。
一方、入力歯車2に正回転方向Aの駆動トルクが入力されている上記の状態において、図5に示したように、アクチュエータ35がオンとなり制御歯車12がロックされると、中間軸4が停止され、また制御スリーブ7を介して結合されたばねクラッチ13の内輪19も停止される。中間軸4の停止により、入力傘歯車8、中間傘歯車11を介して出力傘歯車9が逆回転方向Bに回転する。出力傘歯車9の回転により、これに設けられたクラッチ解除片23がすき間aを越えて回転してフック34に係合し(図6参照)、ばねクラッチ13のロックを解除する。その後、規制凸部21がすき間bを越えて回転することにより出力歯車3が逆回転方向Bに回転される。即ち、入力された駆動トルクの回転方向が切替られ逆回転方向Bが出力側に伝達される。
なお、ばねクラッチ13の内輪19を省略して、コイルばね32を直接制御スリーブ7に緊縛してもよい。
図7に示したように、実施例2の装置は、前記中間軸4のボス部5に制御スリーブ7と反対側に延び出した軸受スリーブ7’が一体に設けられ、該軸受スリーブ7’が前記固定軸1に嵌合されるとともに、前記入力歯車2が該軸受スリーブ7’に嵌合される。その他の構成は前述の場合と同様とする。
このような構成をとると、中間軸4及びこれと一体の制御スリーブ7及び軸受スリーブ7’に全ての部材が組み合わされるので、固定軸1がない状態でもユニット状態が維持され取り扱いが便利である。
1 固定軸
2 入力歯車
3 出力歯車
4 中間軸
5 ボス部
7 制御スリーブ
7’ 軸受スリーブ
8 入力傘歯車
9 出力傘歯車
10 支持軸部
11 中間傘歯車
12 制御歯車
13 ばねクラッチ
16 止め輪
17 嵌合溝
18 蓋部材
19 内輪
20 回り止め
21 規制凸部
22 中心穴
23 クラッチ解除片
24 クラッチ収納部
25 外端壁
26 座金
27 止め輪
28 止め輪
29 フック係合凸部
31 規制凹部
32 コイルばね
33 フック
34 フック
35 アクチュエータ
2 入力歯車
3 出力歯車
4 中間軸
5 ボス部
7 制御スリーブ
7’ 軸受スリーブ
8 入力傘歯車
9 出力傘歯車
10 支持軸部
11 中間傘歯車
12 制御歯車
13 ばねクラッチ
16 止め輪
17 嵌合溝
18 蓋部材
19 内輪
20 回り止め
21 規制凸部
22 中心穴
23 クラッチ解除片
24 クラッチ収納部
25 外端壁
26 座金
27 止め輪
28 止め輪
29 フック係合凸部
31 規制凹部
32 コイルばね
33 フック
34 フック
35 アクチュエータ
Claims (3)
- 固定軸(1)、前記固定軸(1)に同軸状態に嵌合された入力歯車(2)と出力歯車(3)、該入力歯車(2)と出力歯車(3)との間で前記固定軸(1)に直交状態に嵌合された中間軸(4)、前記中間軸(4)のボス部(5)に一体化され前記固定軸(1)に嵌合された制御スリーブ(7)、前記入力歯車(2)と一体に設けられた入力傘歯車(8)、前記制御スリーブ(7)に嵌合され入力傘歯車(8)に対し軸方向に対向した出力傘歯車(9)、前記中間軸(4)に嵌合され前記入力傘歯車(8)と出力傘歯車(9)に噛み合った中間傘歯車(11)、前記中間軸(4)の両端部に嵌合された制御歯車(12)、前記制御スリーブ(7)と前記出力歯車(3)の内径面の間に組み込まれたばねクラッチ(13)からなり、
前記出力傘歯車(9)の外径面に規制凸部(21)が設けられるとともに、その外端面にクラッチ解除片(23)が設けられ、前記出力歯車(3)の内径面にフック係合凸部(29)及び前記規制凸部(21)に対向した規制凹部(31)がそれぞれ設けられ、前記ばねクラッチ(13)を構成するコイルばね(32)が前記制御スリーブ(7)又は該制御スリーブ(7)に嵌合された内輪(19)に緊縛され、前記コイルばね(32)はその両端部から径方向に立ち上がったフック(33)、(34)相互がコイル部分の劣弧を挟んで対向し、前記フック(33)、(34)間に前記のフック係合凸部(29)が介在されるとともに、一方のフック(34)が該フック係合凸部(29)と前記のクラッチ解除片(23)との間に介在され、前記クラッチ解除片(23)とフック(34)との間にすき間aが形成され、前記規制凸部(21)と前記規制凹部(31)の間に前記すき間aより大きいすき間bが形成される駆動力正逆切替装置。 - 前記ばねクラッチ(13)が、前記コイルばね(32)を複数個軸方向に接近配列してなる請求項1に記載の駆動力正逆切替装置。
- 前記中間軸(4)のボス部(5)に前記制御スリーブ(7)と反対側に延び出した軸受スリーブ(7’)が設けられ、該軸受スリーブ(7’)が前記固定軸(1)に嵌合されるとともに、前記入力歯車(2)が該軸受スリーブ(7’)に嵌合されてなる請求項1又は2に記載の駆動力正逆切替装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007073971A JP2008232319A (ja) | 2007-03-22 | 2007-03-22 | 駆動力正逆切替装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007073971A JP2008232319A (ja) | 2007-03-22 | 2007-03-22 | 駆動力正逆切替装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008232319A true JP2008232319A (ja) | 2008-10-02 |
Family
ID=39905363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007073971A Pending JP2008232319A (ja) | 2007-03-22 | 2007-03-22 | 駆動力正逆切替装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2008232319A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101963193A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-02 | 安徽巨一自动化装备有限公司 | 转台浮动联轴器 |
CN107269777A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-10-20 | 三峡大学 | 一种自动换向装置 |
-
2007
- 2007-03-22 JP JP2007073971A patent/JP2008232319A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101963193A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-02 | 安徽巨一自动化装备有限公司 | 转台浮动联轴器 |
CN107269777A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-10-20 | 三峡大学 | 一种自动换向装置 |
CN107269777B (zh) * | 2017-07-10 | 2023-06-02 | 三峡大学 | 一种自动换向装置 |
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