CN101506543A - 驱动力正反切换装置 - Google Patents

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CN101506543A CNA200780031758XA CN200780031758A CN101506543A CN 101506543 A CN101506543 A CN 101506543A CN A200780031758X A CNA200780031758X A CN A200780031758XA CN 200780031758 A CN200780031758 A CN 200780031758A CN 101506543 A CN101506543 A CN 101506543A
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Abstract

在将具有一定旋转方向的驱动力从输入侧向负载侧输出时，能够适宜地切换输出正转和反转的驱动力正反切换装置。具有输入齿轮(11)、输出齿轮(12)以及切换机构(13)，切换机构(13)由行星齿轮机构(14)、控制机构(15)以及离合器机构(16)构成，行星齿轮机构(14)由与旋转传动轴(18)一体化的太阳齿轮(19)、与输出齿轮(12)一体化的内齿齿轮(21)、在上述太阳齿轮(19)与内齿齿轮(21)之间设置的行星齿轮(22)以及行星架(23)构成，上述控制机构(15)由根据执行器(24)选择性成为限制状态和非限制状态的控制齿轮(25)构成，上述离合器机构(16)由设置在旋转传动轴(18)与在行星架(23)上设置的离合器安装部(34)之间的单向性的离合器(26)构成，关断执行器(24)时锁定离合器(26)，行星齿轮(22)仅做公转，正向旋转(A)的输入被直接输出，接通执行器(24)时解除离合器(26)的锁定，行星齿轮(22)仅做自转，正向旋转(A)的输入被切换到反转方向(B)而输出。

Description

驱动力正反切换装置
技术领域
本发明涉及驱动力正反切换装置、采用该装置的正反切换进给装置以及采用了该正反切换进给装置的办公设备等的送纸辊驱动装置。
背景技术
在办公设备的给纸部中纸的搬送方向通常为单向，因此可以使用单向旋转规格的马达来对驱动部进行驱动。但是在能够对纸的搬送方向适当进行正反切换来进行搬送的改进型的给纸部中，对于现有的单向旋转规格的马达需要追加能够对马达的驱动力旋转方向进行正反切换的装置(专利文献1)。
作为这种情况下通常使用的驱动力正反切换机构，公知有图54所示采用3个锥齿轮的机构(非专利文献1)。该机构中，与在输入轴101的一端设置的输入锥齿轮102的齿面接近地沿垂直方向设置有输出轴103，离合器104在该输出轴103上以能够沿轴向滑动的方式以键安装。在该离合器104的两侧旋转自如地嵌合有一对输出锥齿轮部105、105，该锥齿轮部105、105与输入锥齿轮102啮合。在各输出锥齿轮部105的相对面上设置的凸台部106上设有与上述离合器104接合的齿107。在上述离合器104的中间部上设置的周槽108中插入有摆动臂109的销110。摆动臂109的另一端通过轴111可摆动地安装在固定部上。
当摆动臂109倒向左右任何一方时，离合器104在轴向上滑动而与该方向的输出锥齿轮部105的齿107接合，将输入轴101的旋转向输出轴103传递。另外，当摆动臂109反向倾倒时，则离合器104与另一输出锥齿轮部105侧接合，使输出轴103反转。
专利文献1：日本特开平5-307290号公报
非专利文献1：《机械运动机构》株式会社技报堂，昭和32年10月15日出版，81页
上述的驱动力切换机构由于输入轴101与输出轴103垂直，因此限制了输入侧的马达和输出侧的给纸辊的配置，使输入锥齿轮102的直径大型化，并导致摆动臂109的控制机构复杂化等。另外，还需要设置同步调整离合器切换时齿107的旋转相位而防止齿间碰撞的同步单元。
发明内容
为此，本发明目的在于提供一种将输入轴和输出轴平行配置而实现紧凑化的驱动力正反切换装置。
为了实现上述目的，本发明的驱动力正反切换机构，如图1所示具有输入齿轮11、输出齿轮12以及将输入到上述输入齿轮11的驱动转矩的旋转方向进行正反选择地切换而向上述输出齿轮12输出的切换机构13，其采用下述结构。
即，上述切换机构13由行星齿轮机构14、控制机构15以及离合器机构16构成。
上述行星齿轮机构14构成为包括：在固定轴17上支承的旋转传动轴18；与该旋转传动轴18以同轴状态一体化的太阳齿轮19；在该太阳齿轮19的外周以同轴状态配置、并且与输出齿轮12一体化的内齿齿轮21；在上述太阳齿轮19与内齿齿轮21之间设置的行星齿轮22；以及以同轴状态配置于上述旋转传动轴18的上述行星齿轮22的行星架23。
上述控制机构15由控制齿轮25构成，该控制齿轮25以与上述固定轴17同轴状态被旋转自如地设置、并且通过外部的执行器24选择性地成为限制状态和非限制状态，该控制齿轮25与上述行星架23一体化，
上述离合器机构16由单向性的滚子离合器26构成，该滚子离合器26设置介于上述旋转传动轴18与在上述行星架23上设置的离合器安装部34的径向相对面之间，设置在上述控制齿轮25上的解锁销28在上述滚子离合器26的楔角θ的狭小侧端部相对滚子27隔开所需间隙，上述输入齿轮11相对上述旋转传动轴18被一体化。
以上构成的驱动力正反切换装置，在执行器24关断而控制齿轮25处于非限制状态的情况下，在向输入齿轮11输入正转方向A的驱动转矩时，与输入齿轮11一体的滚子离合器26的内圈38朝相同方向的进行旋转，使得滚子离合器26被锁定。通过该锁定使行星齿轮机构14仅在正转方向A上进行公转，使输出齿轮12同向旋转。
在上述状态下，当执行器24接通而控制齿轮25成为限制状态时，滚子离合器26的锁定被解除，并且行星架23停止，在该行星架23上支承的行星齿轮22停止公转而仅做自转。由此切换旋转方向，输出齿轮12朝反转方向B旋转(参照图6)。
本发明通过上述结构而获得以下效果。
a)由于在一根固定轴17上装配各零部件，因此通过将该固定轴17固定在对象装置上就能够迅速简便地装入该驱动力正反切换装置，并且由于以上述固定轴17作为旋转中心，故的零部件精度也易于实现，因此不易发生旋转故障。
b)由于能够在输入齿轮11的内径侧装入行星齿轮机构14，因此能够形成紧凑的形状。
c)单向离合器26通过控制齿轮25或者设置在太阳齿轮19上的解锁销28被赋予了解锁的功能，其中控制齿轮25为直接性、而太阳齿轮19是借助由控制齿轮25支承的行星齿轮22进行的控制，因此在上述情况下都能够仅通过执行器24的通断控制而进行正反转的切换，令控制简便。
d)上述执行器24由于能够从控制齿轮25的径向使之作用，因此可以采用电磁铁或电磁离合器。
e)当采用在构成单向离合器26的内圈38上形成凸轮面46的结构时，由于外圈39的内径面与滚子27接触，因此与在外圈39的内径面上形成凸轮面46的结构相比，能够抑制作用于滚子27的面压力，即使在内圈38的直径较小时，也能够获得较大的容许转矩。
f)通过控制齿轮25的控制，能够使输出侧的旋转反转。
g)由于采用了行星齿轮机构14，因此能够根据旋转方向使输出侧的旋转减速或者增速。
h)由于使输出轴与输入轴平行，因此可以通过平齿轮的齿轮传动来构成输入输出机构。
附图说明
图1是实施例1的执行器处于关断状态的剖视图。
图2是图1的X1-X1线的剖视图。
图3是图1的X2-X2线的剖视图。
图4为实施例1的分解立体图。
图5中(a)为实施例1的离合器安装部的立体图，(b)为其中的控制齿轮的立体图。
图6为实施例1的执行器处于接通状态的剖视图。
图7是图6的X3-X3线的剖视图。
图8是图6的X4-X4线的剖视图。
图9为实施例2的执行器处于关断状态的剖视图。
图10为图9的X5-X5线的剖视图。
图11为图9的X6-X6线的剖视图。
图12为实施例2的分解立体图。
图13中(a)为实施例2的行星架的立体图，(b)为其中的控制齿轮的立体图。
图14为实施例2的执行器处于接通状态的剖视图。
图15是图14的X7-X7线的剖视图。
图16是图14的X8-X8线的剖视图。
图17为实施例3的执行器处于关断状态的剖视图。
图18为实施例3的分解立体图。
图19中(a)为实施例3的输出齿轮的立体图，(b)为其中的滚子离合器部分的剖视图。
图20为图17的X9-X9线的剖视图。
图21是图17的X10-X10线的剖视图。
图22为实施例3的执行器处于接通状态的剖视图。
图23为图22的X11-X11线的剖视图。
图24为图22的X12-X12线的剖视图。
图25为实施例3的滚子离合器部分的剖视图。
图26为实施例4的执行器处于关断状态的剖视图。
图27为实施例4的分解立体图。
图28中(a)为实施例4的输出齿轮的局部剖视图，(b)为其中的滚子离合器部分的剖视图。
图29为图26的X13-X13线的剖视图。
图30为图26的X14-X14线的剖视图。
图31为实施例4的执行器处于接通状态的剖视图。
图32为图31的X15-X15线的剖视图。
图33为图31的X16-X16线的剖视图。
图34为实施例5的执行器处于关断状态的剖视图。
图35中(a)为实施例5的分解立体图，(b)为其中的行星架的立体图。
图36为图34的X17-X17线的剖视图。
图37为实施例5的滚子离合器部分的剖视图。
图38为图34的X18-X18线的剖视图。
图39为实施例5的执行器处于接通状态的剖视图。
图40为图39的X19-X19线的剖视图。
图41为实施例5的滚子离合器部分的剖视图。
图42为图39的X20-X20线的剖视图。
图43为实施例6的执行器处于关断状态的剖视图。
图44为实施例6的分解立体图。
图45为图43的X21-X21线的剖视图。
图46为实施例6的滚子离合器部分的剖视图。
图47为图43的X22-X22线的剖视图。
图48为实施例6的执行器处于接通状态的剖视图。
图49为图48的X23-X23线的剖视图。
图50为实施例6的滚子离合器部分的剖视图。
图51为图48的X24-X24线的剖视图。
图52为实施例7的俯视图。
图53为其中采用实施例3的装置的印刷机构的概略图。
图54为现有例的平面图。
符号说明
11...输入齿轮；12...输出齿轮；13...切换机构；14...行星齿轮机构；15...控制机构；16...离合器机构；17...固定轴；18...旋转传动轴；19...太阳齿轮；21...内齿齿轮；21a...圆筒部；22...行星齿轮；23...行星架；23a...圆板部；23b...圆筒部；23c...凸台部；24...执行器；25...控制齿轮；26...滚子离合器；27...滚子；28...解锁销；31...凹凸接合部；32...旋转轴；33...台阶部；34...离合器安装部；35...凹凸接合面；36、36’...接合凸部；37、37’...接合凹部；38...内圈；39...外圈；40...中心孔；41...止转部；42...施力弹簧；43...止转部；44...止转部；45...滚子收纳部；45a、45b...滚子收纳部；46...凸轮面；46a、46b...凸轮面；48...挡圈；49...挡圈；52...支承部；53...中心孔；54...接合槽；54’...接合孔；55...止转部；56、56’...柱部；57...引导面；58...引导面；59、59’...盖部件；61、61’...肩部；62、62’...局部；63、63’...台阶面；81...驱动力正反切换装置；82...框架；83...驱动马达；84...马达轴；85...马达轴齿轮；86...输出辅助齿轮；87...输出轴；88、88’...送纸辊；89...输出辅助齿轮；90...背面搬送装置；91...连动带；92，92’...搬送辊；93...搬送带；94...搬送路径；95...背面搬送路径；96...叶轮；97...印刷机构；98...纸。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的驱动力正反切换装置的实施例进行说明。
实施例1
图1至图8所示实施例1的基本结构是具有作为平齿轮的输入齿轮11；同样为平齿轮的输出齿轮12以及对输入到上述输入齿轮11的驱动转矩的旋转方向进行正反选择性地切换并且向上述输出齿轮12输出的切换机构13的驱动力正反切换装置，该装置被贯通中心部的固定轴17支承。上述切换机构13构成为包括：行星齿轮机构14、控制机构15以及离合器机构16等。
在实施例1的情况下，如图1所示按照从左到右的顺序，在固定轴17上配置有：输入齿轮11、输出齿轮12、行星齿轮机构14、离合器机构16以及控制机构15。
上述输入齿轮11在固定轴17的一个端部上旋转自如地嵌合，构成行星齿轮机构14的旋转传动轴18的一个端面与该输入齿轮11的内端面接触而形成对接，通过轴向的凹凸接合部31使输入齿轮11和旋转传动轴18在旋转方向上一体化。
如图3所示，行星齿轮机构14的构成包括：在上述固定轴17上支承的旋转传动轴18；在该旋转传动轴18的中间部外径面上一体形成的太阳齿轮19；在该太阳齿轮19的外周上以同轴状态配置的内齿齿轮21；在太阳齿轮19和内齿齿轮21之间配置于轴对称位置而与这些齿轮19、21啮合的2个行星齿轮22；以及对各行星齿轮22的旋转轴32进行支承的行星架23。旋转传动轴18的另一端与控制齿轮25的内端面接触。
在上述旋转传动轴18的输入齿轮11侧的端部与上述太阳齿轮19之间的外径面上，旋转自如地嵌合有输出齿轮12(参照图1)。该输出齿轮12以及直径更大的上述内齿齿轮21经由台阶部33而一体化。内齿齿轮21经由该台阶部33而通过输出齿轮12进行支承。上述行星齿轮22与该台阶部33的内面相对，并通过该台阶部33防止轴向脱落。
上述行星架23具有：由旋转传动轴18的外径面支承的圆板部23a；以及从该圆板部23a的外径部向控制齿轮25侧突出的圆筒部23b，在该圆筒部23b的内径面上形成有离合器安装部34。
上述控制机构15由控制齿轮25构成，该控制齿轮25与旋转传动轴18的另一端面接触而在固定轴17上旋转自如地嵌合。该控制齿轮25在外径面上形成有齿轮、花键等的凹凸接合面35。与该凹凸接合面35相对地配置外部的执行器24，并且能够通过其的接通或关断而使控制齿轮25选择性地成为限制状态或非限制状态这两种状态。
作为上述执行器24，图示出能够通过对电磁线圈的通断而收放的柱塞与凹凸接合面35进行接合脱离的方式，但也可以是由电磁卡盘或者电磁制动器和辅助齿轮构成而能够以规定的制动转矩进行限制的方式。这一点对于以下各实施例中也同样。
在上述控制齿轮25与上述行星架23的相对面上，在中心对称位置设有一对解锁销28、28(参照图5(b))。另外，在其中一方解锁销28的径向外侧设有接合凹部37，在与其相对的行星架23的圆筒部23b的端面上设有接合凸部36。通过接合凹部37与接合凸部36的接合(参照图1)，使控制齿轮25与行星架23在旋转方向上一体化。
上述离合器机构16由装入到旋转传动轴18的上述太阳齿轮19和控制齿轮25侧的端面间的外径面、与离合器安装部34的内径面之间的单向性的滚子离合器26构成。该离合器26构成为包括：内圈38、外圈39、在它们之间介入设置的滚子27以及施力弹簧42。
上述内圈38借助止转部43(参照图2)与旋转传动轴18的外径面嵌合，外圈39也借助止转部44与离合器安装部34的内径面嵌合。在上述内圈38与外圈39的相对面之间，沿着周向上四分之一圆的范围设有方向性不同的4处滚子收纳部45a、45b。即，方向性一致的两处滚子收纳部45a、45a设置于轴对称的2个位置，并且在这些滚子收纳部45a、45a之间设置方向性与其相反的两处滚子收纳部45b、45b。
在形成上述各滚子收纳部45a、45b的外圈39的内径面上，形成了由在周向上连续的3处倾斜面构成的凸轮面46a、46b，在各凸轮面46a、46b上分别收纳有在周向上相互接触的3个滚子27。滚子收纳部45a的凸轮面46a与滚子收纳部45b的凸轮面46b的倾斜方向形成为沿周向相反。其结果是，在与各凸轮面46a、46b嵌合的滚子27的切点上引出的切线所成的角度、所谓楔角θ的展开方向是相反的。
上述的滚子收纳部45a、45b之中，在楔角θ为相互展开方向的滚子收纳部45a、45b的端部相互间介入设置施力弹簧42。通过该施力弹簧42对各滚子收纳部45a、45b的滚子27分别向楔角θ的狭小方向施力。另外，在楔角θ相互成为狭小方向的滚子收纳部45a、45b的端部相互间，与两侧的滚子27留有一定的间隙地插入有上述的解锁销28、28。由此，具有楔角θ的方向一致的滚子收纳部45a或45b的构件分别构成方向性一致的滚子离合器。
此外，如图1所示，48、49为输入齿轮11和输出齿轮25的挡圈。
实施例1的驱动力正反切换装置如上所述，输入齿轮11与太阳齿轮19结合，因此能够称为太阳齿轮输入型。下面对其作用进行说明。
现如图1所示，在执行器24关断而控制齿轮25处于非限制状态时，将正转方向A(从图1的右侧看为右旋转方向)的驱动转矩向输入齿轮11输入(参照图1中输入齿轮11的空心箭头)，则旋转传动轴18、太阳齿轮19以及滚子离合器26的内圈38会与之一体地朝正转方向A旋转。
如图2所示，在滚子离合器26中，内圈38的朝正转方向A的旋转，会使一个滚子收纳部45a的滚子27的锁定解除，而在另一个滚子收纳部45b中，滚子27朝楔角θ的狭小方向移动而将使滚子27被锁定。由此，滚子离合器26整体上处于锁定状态。即，滚子离合器26具有因内圈38朝正转方向A旋转而锁定的单向性。但是在该实施例1的情况下，如后所述，在内圈38与前述相反地即朝反转方向B旋转时，收纳部45a处也会发生锁定而具有双向性。
如上所述，滚子离合器26被锁定，从而使行星架23以及与其接合的控制齿轮25也朝正转方向A旋转，同时在控制齿轮25上设置的解锁销28也同向旋转。解锁销28同向旋转，从而不会使滚子离合器26的锁定解除。
由于滚子离合器26的锁定使得太阳齿轮19与行星架23一体化，因此行星齿轮22不会自转，而是与太阳齿轮19的旋转一起仅朝正转方向A公转(参照图3)。与此同时，内齿齿轮21以及与其一体的输出齿轮12以同一旋转速度朝与输入齿轮11相同的正转方向A旋转，从输出齿轮12输出正转方向A的驱动转矩(参照图1的输出齿轮12的空心箭头)。
在如上所述进行旋转的状态下，如图6所示，当执行器24接通而控制齿轮25处于限制状态时，与其一体的解锁销28停止。另一方面，输入齿轮11、旋转传动轴18以及内圈38持续朝正转方向A旋转，因此在滚子离合器26的滚子收纳部45a中，滚子27朝楔角θ的展开方向移动而解除锁定(参照图7)。
此时，在另一个滚子收纳部45b中，滚子27朝楔角θ的狭小方向移动，而内圈38的转矩克服外圈39、行星架23以及限制控制齿轮25的执行器24侧的制动转矩(制动转矩与送纸等比较低的负载转矩对应地设定为低转矩)，使滚子离合器26整体朝正转方向A旋转。由此，滚子27与解锁销28抵接，被压回到朝楔角θ的展开方向而解除锁定。其结果是，滚子离合器26整体处于锁定被解除状态。
行星架23通过接合凸部36与接合凹部37的接合而与控制齿轮25一体化，因此在控制齿轮25停止的同时行星架23被停止，被该行星架23支承的行星齿轮22不做公转而仅做自转(参照图8)。其结果是，能够从输出齿轮12输出与输入的旋转方向为相反的反转方向B、并且在行星齿轮机构14中经过减速的驱动转矩(参照图6中输出齿轮12的空心箭头)。
另外，在上述说明中，对向输入齿轮11输入正转方向A的驱动转矩的情况进行了说明，但是滚子离合器26如上所述具有双向性，因此在输入反转方向B的驱动转矩的情况下，也能够通过同样的作用进行旋转方向的切换。
另外，在输入的旋转方向限定为单向的情况下，滚子离合器26可以为单向性构成。
图9至图12所示的实施例2，基本构成与上述实施例1相同，但在输入齿轮11、输出齿轮12、旋转传动轴18以及行星架23的构造等方面存在一定差异。
即，在该实施例2的情况下，更换了输入齿轮11和输出齿轮12的配置，输出齿轮12如图9所示配置在装置的左端部，在该位置与固定轴17嵌合。另外，输入齿轮11与旋转传动轴18的外径面嵌合，经由台阶部33与内齿齿轮21一体化。这种形式称为内齿齿轮输入型。
此时的旋转传动轴18与实施例1中的旋转传动轴18不同，从太阳齿轮19起没有端末的轴部分，太阳齿轮19的端面被抵靠于行星架23的端面。旋转传动轴18的另一端则通过凹部接合部31而相对于输出齿轮12可一体旋转地接合。
另外，在内齿齿轮21的端部上延长形成了具有相同外径的圆筒部21a，其内径面成为在控制齿轮25侧开放的离合器安装部34。在该离合器安装部34的内部，收纳有上述行星架23。行星架23由圆板部23a和在该圆板部23a的控制齿轮25侧的端面中心设置的凸台部23c构成，在该凸台部23c的外径面上设有止转部41(参照图10、图12)。
在上述凸台部23c的端面设有接合凸部36(参照图12)，与其相对的接合凹部37(参照图13(b))在控制齿轮25上设置。与实施例1的情况同样地，通过接合凸部36与接合凹部37的接合使行星架23和控制齿轮25在旋转方向上一体化。另外，在控制齿轮25的内端面上设有一对解锁销28，这也与上述实施例1相同。
在上述行星架23的凸台部23c的外径面与离合器安装部34的内径面之间装入有滚子离合器26。滚子离合器26的基本结构与实施例1的情况相同，而不同点则如图10所示为凸轮面46a、46b在内圈38的外径面上形成。其余的结构相同。
以上为实施例2的驱动力正反切换装置，下面对其作用进行说明。
现如图9所示，在执行器24关断而控制齿轮25处于非限制状态时，如果向输入齿轮11输入正转方向A的驱动转矩(参照图9中输入齿轮11的空心箭头)，则与其一体的内齿齿轮21同向旋转。与此同时，滚子离合器26的外圈39也朝正转方向A旋转。
此时，在内圈38上经由行星架23、行星齿轮22、太阳齿轮19、旋转传动轴18以及输出齿轮12作用负载，因此即使外圈39朝正转方向A旋转，内圈38也不会旋转。因此，滚子收纳部45b的滚子27朝楔角θ的展开方向移动而解锁锁定。另一个滚子收纳部45a的滚子27，朝楔角θ的狭小方向移动而成为锁定状态。由此，滚子离合器26整体成为锁定状态。
通过滚子离合器26的锁定，使得行星架23和控制齿轮25同向旋转，因此解锁销28也同向旋转，能够维持滚子离合器26的锁定状态。
由于滚子离合器26的锁定使得内齿齿轮行21与行星架23一体化旋转，因此行星齿轮22不会自转，而是与内齿齿轮21的旋转一起仅朝正转方向A公转(参照图11)。同时，太阳齿轮19以及输出齿轮12朝正转方向A旋转，即能够获得与输入的驱动转矩相同速度、相同正转方向A的输出(参照图9的输出齿轮12的空心箭头)。
在上述的旋转状态中，如图14所示，当执行器24接通而控制齿轮25处于限制状态时，与其一体的解锁销28、行星架23、内圈38会停止。另一方面，输入齿轮11、内齿齿轮21以及外圈39继续朝正转方向A旋转，因此如图15所示，在滚子离合器26的一个滚子收纳部45b中，滚子27朝楔角θ的展开方向移动而解除锁定。
此时，在另一个滚子收纳部45a中，与实施例1的情况同样地，滚子27朝楔角θ的狭小方向移动，而内圈38的转矩克服外圈39、行星架23以及限制控制齿轮25的执行器24侧的制动转矩，从而使滚子离合器26整体朝正转方向A旋转。其结果是，滚子27与解锁销28抵接，被压回到朝楔角θ的展开方向而解除锁定。由此，滚子离合器26整体处于锁定解除的状态。
行星架23通过接合凸部36与接合凹部37的接合而与控制齿轮25一体化，因此在控制齿轮25停止的同时行星架23被停止，被该行星架23支承的行星齿轮22不做公转而仅做自转。根据其自转使太阳齿轮19和与其一体的输出齿轮12朝反转方向B旋转。其结果是，从输出齿轮12之中，输出与输入的旋转方向为相反的反转方向B、并且在行星齿轮机构14中经过减速的驱动转矩(参照图14中输出齿轮12的空心箭头)。
另外，在以上说明中，对向输入齿轮11输入正转方向A的驱动转矩的情况进行了说明，但是在输入反转方向B的驱动转矩的情况下，也能够通过同样的作用进行旋转方向的切换。此时，滚子离合器26在滚子收纳部45b的部分被锁定。
实施例3
图17至图25所示的实施例3，与上述各实施例同样地，具有输入齿轮11、输出齿轮12以及切换机构13，该切换机构13可正反选择性地对向上述输入齿轮11输入的驱动转矩的旋转方向进行切换再向上述输出齿轮12输出，并且上述切换机构13在由行星齿轮机构14、控制机构15以及离合器机构16构成的方面也基本相同。
但是，在该实施例3的情况下，行星齿轮机构14在输入齿轮11的内径侧装入，并且构成为使离合器机构16在输出齿轮12的内径侧一体设置，成为在轴向上紧凑的结构。而整体的配置则按照图17中从左到右的顺序为：控制机构15、装入有行星齿轮机构14的输入齿轮11以及装入有离合器机构16的输出齿轮12。
如图17和图20所示，上述行星齿轮机构14构成为包括：在固定轴17上支承的旋转传动轴18；旋转自如地嵌合在该旋转传动轴18上的太阳齿轮19；在该太阳齿轮19的外周上以同轴状态配置的内齿齿轮21；在上述太阳齿轮19与内齿齿轮21之间介入设置的行星齿轮22以及在上述旋转传动轴18上沿轴向以同轴状态配置而一体化的行星架23。行星架23与控制齿轮25的内端面一体化。
上述内齿齿轮21与输入齿轮11的内径面一体化。并且，固定轴17贯通控制齿轮25、行星架23以及旋转传动轴18的中心。
行星齿轮22的旋转轴32在轴向上突出设置于上述行星架23的内端面上(参照图18)。并且，在太阳齿轮19的离合器机构16侧的端面上，在中心对称的2个位置沿着轴向设置解锁销28。
上述控制机构15如上所述由与行星架23一体化的控制齿轮25构成，与其它实施例同样地，通过执行器24的作用能够选择性地获得限制状态或非限制状态。
如图17所示，上述离合器机构16由单向性的滚子离合器26构成，该滚子离合器26装入在上述输出齿轮12的离合器安装部34中。离合器安装部34在输出齿轮12的外端面开放而设置于其中心部，而其内部成为环状的支承部52。输出齿轮12的设置于支承部52的中心孔53与旋转传动轴18可旋转地嵌合。
在上述支承部52的中心孔53的中心对称的2个位置，设有剖面为扇形的接合槽54(参照图19(a))。这些接合槽54的旋转方向的宽度，设定为可供上述解锁销28富余地沿轴向插入的尺寸(参照图19(b))。上述行星齿轮机构14的太阳齿轮19以及行星齿轮22，与输出齿轮12的内端面抵接而防止脱落。
如图21所示，滚子离合器26为单向性离合器，其包括：旋转自如地嵌合在固定轴17上的内圈38；借助止转部55插入到上述离合器安装部34的内径面的外圈39；在内圈38与外圈39之间介入设置的滚子27以及施力弹簧42。
在上述外圈39的内径面上，通过在对称位置上设置的柱部56而形成两处滚子收纳部45、45。在各滚子收纳部45中，形成有在外圈39的内径面沿一定方向倾斜的3处凸轮面46。在各凸轮面46与内圈38的外径面之间介入设置滚子27。滚子27的切点上的楔角以θ表示。对各滚子27朝楔角θ的狭小方向(正转方向A)施力的施力弹簧42，在展开侧端部的滚子27和与该滚子27周向相对的柱部56之间介入设置。
在上述滚子离合器26的各滚子收纳部45中，且在狭小侧端部的滚子27和与该滚子27周向相对的柱部56之间，沿轴向插通上述解锁销28。
在解锁销28贯通接合槽54的部分，如图19(b)所示，在锁定状态下，在正转方向A时的延迟侧的内壁面与该解锁销28之间，形成有旋转方向的间隙即控制间隙b。该控制间隙b设定为比同样在锁定状态下存在的解锁销28与滚子27之间的间隙a稍大(b>a)。
在上述滚子离合器26装配到离合器安装部34上后，其开放面被盖部件59封闭。盖部件59旋转自如地嵌合在固定轴17上，从而支承输出齿轮12的外端部。
如图17所示，在与行星架23一体化的控制齿轮25的内端部外径面，以及与其轴向相对的输出齿轮12的内端部外径面上分别形成有相同外径的导向面57、58。与上述内齿齿轮21一体化的输入齿轮11，通过这些导向面57、58被可相对旋转地支承。
以上为实施例3的驱动力正反切换装置的结构，下面对其作用进行说明。
如图17所示，当执行器24关断而控制齿轮25处于非限制状态时，如果向输入齿轮11输入正转方向A的驱动转矩(参照图17的输入齿轮11的空心箭头)，则行星齿轮22会和与输入齿轮11一体的内齿齿轮21一起朝正转方向A公转(参照图20)，与此同时也使行星架23和控制齿轮25朝正转方向A旋转。通过控制齿轮25的旋转，与其一体的旋转传动轴18以及内圈38朝正转方向A旋转，滚子离合器26被锁定(参照图21)。
通过滚子离合器26的锁定，外圈39以及输出齿轮12朝正转方向A旋转。即，能够输入具有与输入的驱动转矩相同的正转方向A的旋转的同速驱动转矩(参照图17的输出齿轮12的空心箭头)。
另外，在上述作用中，在行星齿轮22上作用自转的力矩，通过该力矩对太阳齿轮19作用反转方向B的转矩。因此，与太阳齿轮19一体的解锁销28对滚子27施加解锁方向的力，而滚子27接受施力弹簧42的弹簧力而解锁销28受到该弹簧力。由此，太阳齿轮19不会朝反转方向B旋转，因此不会通过解锁销28解除锁定。并且行星齿轮22也不会自转而仅朝正转方向A做公转，而太阳齿轮19也伴随着该公转而同向旋转(关于图20的太阳齿轮19请参照正转方向A)。
如图22所示，在上述旋转状态下，当执行器24接通而控制齿轮25处于限制状态时，与控制齿轮25一体的旋转传动轴18以及与其接合的滚子离合器26的内圈38被固定。并且在与控制齿轮25一体的行星架23上支承的行星齿轮22的公转停止。由此，行星齿轮23仅进行自转。
输入齿轮11以及与其一体的内齿齿轮21，继续朝正转方向A旋转，行星齿轮22仅做自转使得太阳齿轮19的旋转切换为反转方向B。
通过太阳齿轮19的反转方向B的旋转，在其上设置的解锁销28旋转超过上述间隙a(参照图19(b))，使滚子27朝楔角θ的展开方向移动，使滚子离合器26的锁定解除。通过该解锁，切断了经过滚子离合器26的转矩传递路径。
在解锁后，解锁销28的旋转继续而与接合槽54的侧壁接触，于是控制间隙b为零(参照图25)，解锁销28和支承部52以及与其一体的输出齿轮12接合而一体化，输出齿轮12朝反转方向B旋转。即，向输入齿轮11输入的驱动转矩的正转方向A的旋转被切换为反转方向B而输出(参照图22的输出齿轮12的空心箭头)。
通过将上述间隙a与控制间隙b的关系设定为b>a，从而当太阳齿轮19进行反转方向B的旋转时，较小的间隙a先变为零而使滚子离合器26的锁定解除，其后控制间隙b变为零而使输出齿轮12开始反转，也就是设置了时间差。由于形成这种时间差，因此能够可靠地对滚子离合器26进行解锁。这一点对于下一实施例4的情况也是同样的。
另外，在使滚子离合器26的方向性相反时，能够相对于反转方向B获得正转方向A的输出。
实施例4
图26至图33所示的实施例4，与其它实施例的情况同样地，具有输入齿轮11、输出齿轮12以及切换机构13，该切换机构13可正反选择性地对向上述输入齿轮11输入的驱动转矩的旋转方向进行切换而向上述输出齿轮12输出，并且上述切换机构13由行星齿轮机构14、控制机构15以及离合器机构16构成的方面也基本相同。
但是，该实施例4结构是，行星齿轮机构14装入在输入齿轮11的内径侧，离合器机构16装入在控制机构15的内径侧，此外控制机构15介入设置在输入齿轮11和输出齿轮12之间，成为在轴向上紧凑的结构。
此时的配置顺序如图26所示为：输出齿轮12、装入有离合器机构16的控制机构15以及装入有行星齿轮机构14的输入齿轮11。
如图26和图29所示，上述行星齿轮机构14构成为包括：与旋转自如地嵌合于固定轴17的旋转传动轴18的外径面一体化的太阳齿轮19；在该太阳齿轮19的外周上以同轴状态配置的内齿齿轮21；在上述太阳齿轮19与内齿齿轮21之间介入设置的行星齿轮22以及在上述旋转传动轴18的外径面上以同轴状态可旋转地嵌合的上述行星齿轮22的行星架23。上述内齿齿轮21形成为环状，输入齿轮11与其外径面一体化。
上述内齿齿轮21的外端开放面上嵌合有盖部件59’，由此将行星齿轮22等封闭，并且通过该盖部件59’对输入齿轮11以使之相对于固定轴17旋转自如的方式进行支承。输入齿轮11的内端内径面嵌合在行星架23的外径面，并被可进行相对旋转地支承。
行星架23与控制齿轮25在轴向上一体化，并旋转自如地嵌合在上述旋转传动轴18上。行星齿轮22的旋转轴32沿轴向突出设置在上述行星架23的行星齿轮机构14侧的端面。并且在与太阳齿轮19一体化的上述旋转传动轴18的离合器机构16侧的端面的中心对称的2个位置上沿着轴向突出设置解锁销28。
上述控制机构15如上所述由与行星齿轮机构14的行星架23一体化的控制齿轮25构成，能够通过执行器24获得限制状态或非限制状态。在控制齿轮25的中心部设有在输出齿轮12侧开放的离合器安装部34。在形成离合器安装部34的内端壁的行星架23上形成有中心孔40(参照图26、图27)，该中心孔40与旋转传动轴18可旋转地嵌合。
在输出齿轮12的中心对称的2个位置，设有图27所示的一对接合孔54’。这些接合孔54’的旋转方向的宽度，设定为可供上述解锁销28沿轴向插通而隔有控制间隙b的尺寸(参照图28(a))。
如图30所示，滚子离合器26是单向性离合器，其构成为包括：旋转自如地嵌合在固定轴17上的内圈38；借助止转部插入在上述离合器安装部34的内径面的外圈39；在内圈38与外圈39之间介入设置的滚子27以及施力弹簧42。
在上述内圈38的外径面上，通过在对称位置上设置的轴向的柱部56形成两处的滚子收纳部45、45。在各滚子收纳部45中，形成在内圈38的外径面上沿一定方向倾斜的3处的凸轮面46。在各凸轮面46与外圈39的内径面之间介入设置滚子27。滚子27的切点上的楔角用θ表示。对各滚子27朝楔角θ的狭小方向(正转方向A)施力的施力弹簧42，在展开侧端部的滚子27和与该滚子27周向相对的柱部56之间介入设置。
在上述滚子离合器26的各滚子收纳部45上，狭小侧端部的滚子27和与该滚子27周向相对的柱部56之间，能够沿轴向插入上述解锁销28。
在解锁销28贯通接合孔54’的部分，如图28(a)、(b)所示，在锁定状态下，在与正转方向A的延迟侧的内壁面之间，形成有旋转方向的控制间隙b。该控制间隙b设定为比同样在锁定状态下的解锁销28与滚子27之间的间隙a稍大(b>a)。
另外，上述滚子离合器26的内圈38与输出齿轮12，通过接合凸部36’以及接合凹部37’的接合而在旋转方向上一体化。(参照图26)。
以上为实施例4的驱动力正反切换装置的结构，下面对其作用进行说明。
现如图26所示，当执行器24关断而控制齿轮15处于非限制状态时，如果向输入齿轮11输入正转方向A的驱动转矩(参照图26的输入齿轮11的空心箭头)，则行星齿轮22仅沿正转方向A做公转，与此同时使控制齿轮25沿正转方向A旋转。通过控制齿轮25的旋转，使外圈39与其一体地朝正转方向A旋转，滚子离合器26被锁定(参照图30)。
滚子离合器26的锁定使得外圈39、滚子27、内圈38以及与内圈38接合一体化的输出齿轮12朝正转方向A旋转。即，能够输出具有与输入的驱动转矩相同的正转方向A的旋转并且在行星齿轮机构14中经过增速的驱动转矩(图26的输出齿轮12的空心箭头)。
在上述作用中，在行星齿轮22上作用自转的转矩，通过该转矩对太阳齿轮19作用反转方向B的转矩。因此，与太阳齿轮19一体的解锁销28对滚子27施加解锁方向的力。但是，由于滚子27接受施力弹簧42的弹簧力而解锁销28受到该弹簧力，太阳齿轮19停止而不会朝反转方向B旋转。因此不会解锁。并且行星齿轮22也不会自转而仅朝正转方向A做公转，太阳齿轮19也同向旋转(参照图29的太阳齿轮19上表示的正转方向A)。
如图31所示，在上述旋转状态下，当执行器24接通而控制齿轮25处于限制状态时，与控制齿轮25一体的外圈39被固定。并且在与控制齿轮25一体的行星架23上支承的行星齿轮22的公转被停止。由此，行星齿轮22仅进行自转。
输入齿轮11以及与其一体的内齿齿轮21，继续朝正转方向A旋转，行星齿轮22仅做自转，从而将太阳齿轮19的旋转切换为反转方向B。
通过太阳齿轮19的反转方向B的旋转，在其上设置的解锁销28旋转超过间隙a(参照图28(b))，使滚子27朝楔角θ的展开方向移动，使滚子离合器26的锁定解除。通过该解锁，切断经过滚子离合器26的转矩传递路径。
在解锁后，解锁销28的旋转继续而与接合孔54’的侧壁接触，于是控制间隙b为零，解锁销28与输出齿轮12接合而一体化，输出齿轮12朝反转方向B旋转。即，向输入齿轮11输入的驱动转矩的正转方向A的旋转被切换为反转方向B而输出(参照图31的输出齿轮12的空心箭头)。
另外，如果使滚子离合器26的方向性相反，则能够相对于反转方向B的输入获得正转方向A的输出。
实施例5
图34至图42所示的实施例5，与其它实施例的情况同样地，具有输入齿轮11、输出齿轮12以及切换机构13，该切换机构13可正反选择性地对向上述输入齿轮11输入的驱动转矩的旋转方向进行切换而向上述输出齿轮12输出，并且上述切换机构13由行星齿轮机构14、控制机构15以及离合器机构16构成的方面也基本相同。
但是，在该实施例5的情况下构成为，行星齿轮机构14与离合器机构16一起被一体地装入在输入齿轮11的内径侧。
此时的配置顺序如图34所示，是将控制机构15、离合器机构16以及与其配置于轴向的行星齿轮机构14一起装入输入齿轮11的配置。
输入齿轮11相对地在轴向上形成为较长，在其大致一半以上的范围的内径面上一体设置行星齿轮机构14的内齿齿轮21。在输入齿轮11的其余部分的内径面上通过台阶面63在比上述内齿齿轮21小径的部分的内径面上设置离合器安装部34。
上述行星齿轮机构14构成为包括：旋转自如地嵌合于固定轴17的旋转传动轴18；在该旋转传动轴18的外径面上与上述内齿齿轮21径向相对地一体设置的太阳齿轮19；在该太阳齿轮19与内齿齿轮21之间介入设置的行星齿轮22；以及旋转自如地嵌合在上述固定轴17的外径面上的行星架23。
上述行星架23在上述输入齿轮11的台阶面63和旋转传动轴18以及与其一体的太阳齿轮19的轴向相对面之间可旋转地介入设置，在旋转传动轴18侧的表面上沿着轴向突出设置旋转轴32，并在其上嵌合支承上述行星齿轮22。
在上述行星齿轮22的部分，在上述内齿齿轮21的开口端上嵌合环状的盖部件59’，以防止行星齿轮22脱落。上述太阳齿轮19的一部分从盖部件59’的内径面突出于外部。该突出部分成为输出齿轮12。
构成上述离合器机构16的内圈38，在行星架23的台阶面63侧的端面中心部上与其一体化。上述的内圈38、外圈39、在它们之间介入设置的滚子27以及施力弹簧42，装入到固定轴17和上述离合器安装部34之间。
在上述内圈38的外径面上设置有两处滚子收纳部45、45，其是通过在轴对称位置的两个位置上设置的轴向的柱部56而划分出来的(参照图36)。在各滚子收纳部45中，形成有在内圈38的外径面上沿一定方向倾斜的三处凸轮面46。在各凸轮面46与外圈39的内径面之间介入设置滚子27。滚子27的切点上的楔角用θ表示。对各滚子27朝楔角θ的狭小方向(正转方向A)施力的施力弹簧42，在展开侧端部的滚子27和与该滚子27周向相对的柱部56之间介入设置。
在上述滚子离合器26的各滚子收纳部45，在狭小侧端部的滚子27和与该滚子27沿周向相对的柱部56之间，能够沿轴向插入上述解锁销28。该解锁销28沿轴向突出设置在控制齿轮25的内端面上。
在解锁销28贯通滚子离合器26的部分，如图37所示，在旋转方向上存在必要的间隙a。在滚子离合器26的锁定状态下，在存有各滚子27的凸轮面46的存在于楔角θ的展开方向上的肩部61和该滚子27的一部分62之间存在必要的控制间隙b(b>a)。
以上为实施例5的驱动力正反切换装置的结构，下面对其作用进行说明。
如图34所示，当执行器24关断而控制齿轮15处于非限制状态时，如果向输入齿轮11输入正转方向A的驱动转矩(参照图34的输入齿轮11的空心箭头)，则与输入齿轮11一体的外圈39沿正转方向A旋转，从而锁定滚子离合器26(参照图36)。
此时，虽然从与输入齿轮11一体的内齿齿轮21也对行星齿轮22输入转矩，但由于负载经由输出齿轮12作用于太阳齿轮19，因此行星齿轮22既不自转也不公转。因此行星架23以及与其一体的内圈38处于停止状态。
通过滚子离合器26的锁定，与外圈39、滚子27、内圈38以及与内圈38一体的行星架23朝正转方向A旋转，行星齿轮22仅在该方向上公转，使太阳齿轮19同向旋转(参照图38)。其结果是，能够从输出齿轮12输出具有与输入的驱动转矩相同的正转方向A的旋转的驱动转矩(图34的输出齿轮12的空心箭头)。
此时，控制齿轮25处于非限制状态，因此与其一体的解锁销28受到朝正转方向A旋转的滚子离合器26的滚子27推压而同向旋转(参照图36的单点划线)。因此，在该状态下间隙a变为零，但是由于滚子离合器26处于锁定状态，因此在滚子27的一部分62与凸轮面46的肩部61之间存在控制间隙b(参照图37)。
如图39所示，在上述旋转状态中，当执行器24接通而控制齿轮25处于限制状态时，与控制齿轮25一体的解锁销28被固定。由于滚子离合器26继续朝正转方向A旋转，因此滚子27被解锁销28相对地压回到使控制间隙b为零的程度，滚子离合器26停止(参照图40、图41)。通过滚子离合器26的停止使与内圈38一体的行星架23也停止。
由于行星架23的停止而使支承于其上的行星齿轮22的公转停止，行星齿轮22仅做自转。输入齿轮11以及与其一体的内齿齿轮21，继续朝正转方向A旋转，且行星齿轮22仅做自转，从而太阳齿轮19以及与其一体的输出齿轮12的旋转被切换为反转方向B而输出(参照图39的输出齿轮12的空心箭头)。
另外，在该实施例5的情况下，在执行器24接通的时刻，由于即使间隙a为零也存在控制间隙b，因此能够在滚子离合器26的锁定解除后到停止期间维持一定的时间差。即使在间隙a不为零的状态下，也由于设定为b>a而能够可靠保持上述的时间差。
实施例6
图43至图51所示的实施例5，与其它实施例特别是实施例5的情况同样地，具有输入齿轮11、输出齿轮12以及切换机构13，该切换机构13可正反选择性地对向上述输入齿轮11输入的驱动转矩的旋转方向进行切换而向上述输出齿轮12输出，并且上述切换机构13由行星齿轮机构14、控制机构15以及离合器机构16构成的方面也基本相同。
但是，该实施例6的情况下构成为，将行星齿轮机构14与离合器机构16一起以一体的方式装入在输出齿轮12的内径侧。
即，输出齿轮12相对地在轴向上形成为较长，在其大致一半以上的范围的内径面上一体设置行星齿轮机构14的内齿齿轮21。在输出齿轮12的其余部分的内径面因较短的台阶面63’而成为小于上述内齿齿轮21径，且在该部分上可相对旋转地嵌合后述的行星架23。
上述行星齿轮机构14构成为包括：旋转自如地嵌合于固定轴17的旋转传动轴18；在该旋转传动轴18的外径面上与上述内齿齿轮21径向相对地一体设置的太阳齿轮19；在该太阳齿轮19与内齿齿轮21之间介入设置的行星齿轮22；以及嵌合在输出输出齿轮12的内径面的上述行星架23。旋转轴23沿轴向突出设置在上述行星架23上，并在其上嵌合支承有上述行星齿轮22.另外，行星架23的内径面成为离合器安装部34。
在上述行星齿轮22的部分，在上述内齿齿轮21的开口端上嵌合环状的盖部件59’，以防止行星齿轮22脱落。上述太阳齿轮19的一部分从盖部件59’的内径面突出到外部。该突出部分成为输入齿轮11。
上述的离合器机构16由单向性的滚子离合器26构成，其包括：内圈38、外圈39以及在它们之间介入设置的滚子27和施力弹簧42。上述内圈38与上述旋转传动轴18在轴向上一体化。包含内圈38的滚子离合器26借助止转部装入上述行星架23的离合器安装部34。
上述外圈39的内径面上，通过在轴对称位置的两处设置的轴向的柱部56’形成两处的滚子收纳部45、45(参照图45)。在各滚子收纳部45中，形成在外圈39的内径面沿一定方向倾斜的3处的凸轮面46。在各凸轮面46与内圈38的外径面之间介入设置滚子27。滚子27的切点上的楔角用θ表示。对各滚子27朝楔角θ的狭小方向(正转方向A)施力的施力弹簧42，在展开侧端部的滚子27和与该滚子27周向相对的柱部56’之间介入社置。
在上述滚子离合器26的各滚子收纳部45，且在狭小侧端部的滚子27和与该滚子27周向相对的柱部56’之间，能够沿轴向插入上述解锁销28。该解锁销28沿轴向突出设置在控制齿轮25的内面上。
在上述解锁销28贯通滚子离合器26的部分，如图46所示，相对于锁定状态下的滚子27在周向上存在规定的间隙a。在该锁定状态下，存有各滚子27的凸轮面46的存在于楔角θ的展开方向上的肩部61’，相对于该滚子27的一部分62’，在旋转方向上间隔必要的控制间隙b(b>a)而相对。
以上为实施例6的驱动力正反切换装置的结构，下面对其作用进行说明。
如图43所示，当执行器24关断而控制齿轮25处于非限制状态时，如果向输入齿轮11输入正转方向A的驱动转矩(参照图43的输入齿轮11的空心箭头)，则通过与输入齿轮11一体的内圈38沿正转方向A的旋转，使得滚子离合器26被锁定。
此时，从与输入齿轮11一体的太阳齿轮19也向行星齿轮22输入转矩，但是由于负载经由输出齿轮12作用与行星齿轮22，因此行星齿轮22既不自转也不公转。因此行星架23以及与其一体的外圈39处于停止状态。
滚子离合器26的锁定使得与外圈39一体的行星架23朝正转方向A旋转，行星齿轮22仅在该方向上公转，使与内齿齿轮12一体的输出齿轮12同向旋转(参照图45)。其结果是，从输出齿轮12输出具有与输入的驱动转矩相同的正转方向A的旋转并且在行星齿轮机构14中经过减速的驱动转矩(图43的输出齿轮12的空心箭头)。
此时，控制齿轮25处于非限制状态，因此与其一体的解锁销28被朝正转方向A旋转的滚子离合器26的滚子27推压而同向旋转(参照图45的单点划线)。因此，在该状态下间隙a变为零，但是由于滚子离合器26处于锁定状态，因此在滚子27的一部分62’与凸轮面46的肩部61’之间存在控制间隙b(参照图46)。
如图48所示，在上述旋转状态中，当执行器24接通而控制齿轮25处于限制状态时，与控制齿轮25一体的解锁销28被固定。由于滚子离合器26继续朝正转方向A旋转，因此滚子27被解锁销28相对地压回到使控制间隙b为零的程度，滚子离合器26停止(参照图45、图46)。通过滚子离合器26的停止使与外圈39一体的行星架23也停止。
由于行星架23的停止而使支承于其上的行星齿轮22的公转也停止，行星齿轮22仅做自转。输入齿轮11以及与其一体的太阳齿轮19，继续朝正转方向A旋转，行星齿轮22仅做自转，从而将内齿齿轮21以及与其一体的输出齿轮12的旋转切换为反转方向B而输出(参照图48的输出齿轮12的空心箭头)。
另外，在该实施例6的情况下，在执行器24接通的时刻，即使在间隙a为零的情况下也存在控制间隙b，因此能够在滚子离合器26的锁定解除后到停止期间维持一定的时间差。即使在间隙a不为零的状态下，也由于设定为b>a而能够可靠保持上述的时间差。
实施例7
图52和图53所示的实施例7，涉及上述专利文献1所公开的适用于两面印刷装置的送纸辊驱动装置，是利用了上述各实施例(为方便起见，以实施例3(图17至图25)作为代表例进行表示)所示的驱动力正反切换装置81的示例。即，在框架82上固定有上述固定轴17，在该框架82的内侧将上述控制齿轮25设置于该固定轴17。
在上述框架82的外侧面上固定驱动马达83，能够将驱动转矩经由该驱动马达83的马达轴84、马达轴齿轮85输入到上述的输入齿轮11。另外，在与输出齿轮12啮合的输出辅助齿轮86的输出轴87上安装有转向路线式的送纸辊88、88’。并且通过与上述输入齿轮11啮合的输出辅助齿轮89来驱动背面搬送装置90。背面搬送装置90经由连动带91来驱动搬送辊92、92’以及搬送带93。
如图53所示，纸张搬送路径94经由上述送纸辊88、88’向前方延伸。并且在该送纸辊88、88’的下方，从搬送路径94分出折回到后方的背面搬送路径95，在该分支部分上设置叶轮96。该叶轮96用于使夹持于送纸辊88、88’而临时停止的纸张后端朝向背面搬送路径95侧。背面搬送路径95通过上述的搬送带93进行驱动，并且在掉头转向后进入印刷机构97，回到搬送路径94。
上述送纸辊88经由驱动力正反切换装置81从驱动马达83获得驱动。驱动马达83为始终驱动旋转于反转方向B的类型。在搬送正面印刷用纸98时，关断驱动力正反切换装置81的执行器24而使其后退(参照图52的实线)，使控制齿轮25处于非限制状态。由此，通过上述实施例1中所述的作用，输入齿轮11和输出齿轮12朝正转方向A旋转，经由输出辅助齿轮86使送纸辊88朝反转方向B旋转，将纸张98送出于搬送路径94。
当在送纸辊88、88’的部分上检测到纸张98的后端时，则使执行器24工作而限制控制齿轮15。从而在切换机构13中使旋转方向反转，将输出齿轮12的旋转切换为反转方向B，送纸辊88、88’与前述情况相反地旋转向正转方向A旋转。其结果是，纸张98的后端部的朝向通过叶轮96变为朝向背面搬送路径95侧，向该搬送路径94进行路线转换(参照图52、图53的箭头C)。然后，在印刷机构97中进行背面印刷，并且经由送纸辊88、88’送出到外部。
这样，通过使用驱动力正反切换装置81，在使用单向旋转规格的驱动马达83的情况下，也能够通过执行器24的通断操作来适当地切换输出侧的旋转方向。

Claims (12)

1.一种驱动力正反切换装置，其具有输入齿轮(11)、输出齿轮(12)以及将输入到上述输入齿轮(11)的驱动转矩的旋转方向进行正反选择地切换而向上述输出齿轮(12)输出的切换机构(13)，其特征在于，
上述切换机构(13)由行星齿轮机构(14)、控制机构(15)以及离合器机构(16)构成，
上述行星齿轮机构(14)构成为包括：在固定轴(17)上支承的旋转传动轴(18)；与该旋转传动轴(18)以同轴状态一体化的太阳齿轮(19)；在该太阳齿轮(19)的外周以同轴状态配置、并且与输出齿轮(12)一体化的内齿齿轮(21)；在上述太阳齿轮(19)与内齿齿轮(21)之间设置的行星齿轮(22)；以及以同轴状态配置于上述旋转传动轴(18)的上述行星齿轮(22)的行星架(23)，
上述控制机构(15)由控制齿轮(25)构成，该控制齿轮(25)被旋转自如地设置成与上述固定轴(17)呈同轴状态、并且能够通过外部的执行器(24)选择性地成为限制状态和非限制状态，该控制齿轮(25)与上述行星架(23)一体化，
上述离合器机构(16)由单向性的滚子离合器(26)构成，该滚子离合器(26)设置介于上述旋转传动轴(18)与在上述行星架(23)上设置的离合器安装部(34)的径向相对面之间，设置在上述控制齿轮(25)上的解锁销(28)在上述滚子离合器(26)的楔角(θ)的狭小侧端部相对滚子(27)隔开所需间隙，
上述输入齿轮(11)相对于上述旋转传动轴(18)被一体化。
2.一种驱动力正反切换装置，其具有输入齿轮(11)、输出齿轮(12)以及将输入到上述输入齿轮(11)的驱动转矩的旋转方向进行正反选择地切换而向上述输出齿轮(12)输出的切换机构(13)，其特征在于，
上述切换机构(13)由行星齿轮机构(14)、控制机构(15)以及离合器机构(16)构成，
上述行星齿轮机构(14)构成为包括：在固定轴(17)上支承的旋转传动轴(18)；与该旋转传动轴(18)以同轴状态一体化的太阳齿轮(19)；在该太阳齿轮(19)的外周以同轴状态配置、并且与输出齿轮(11)一体化的内齿齿轮(21)；在上述太阳齿轮(19)与内齿齿轮(21)之间设置的行星齿轮(22)；以及以同轴状态配置于上述旋转传动轴(18)的上述行星齿轮(22)的行星架(23)，
上述控制机构(15)由控制齿轮(25)构成，该控制齿轮(25)被旋转自如地设置成与上述固定轴(17)呈同轴状态、并且能够通过外部的执行器(24)选择性地成为限制状态和非限制状态，该控制齿轮(25)与上述行星架(23)一体化，
上述离合器机构(16)由单向性的滚子离合器(26)构成，该滚子离合器(26)设置介于上述行星架(23)的凸台部(23c)和在上述内齿齿轮(21)上设置的离合器安装部(34)的径向相对面之间，设置在上述控制齿轮(25)上的解锁销(28)在上述滚子离合器(26)的楔角(θ)的狭小侧端部相对滚子(27)隔开所需间隙，
上述输出齿轮(12)相对于上述旋转传动轴(18)被一体化。
3.根据权利要求1或2所述的驱动力正反切换装置，其特征在于，
在上述滚子离合器(26)的外圈(39)的内径面上，以四分之一圆的范围在轴对称的位置上形成有具有方向性相同的楔角(θ)的滚子收纳部(45a)，具有与滚子收纳部(45a)方向性相反的楔角(θ)的滚子收纳部(45b)同样被以四分之一圆的范围形成在轴对称的位置上，在各滚子收纳部(45a)、(45b)中收纳有滚子(27)和施力弹簧(42)，在楔角(θ)趋于狭小方向的相邻的滚子收纳部(45a)、(45b)之间设置上述解锁销(28)。
4.一种驱动力正反切换装置，其具有输入齿轮(11)、输出齿轮(12)以及将输入到上述输入齿轮(11)的驱动转矩的旋转方向进行正反选择地切换而向上述输出齿轮(12)输出的切换机构(13)，其特征在于，
上述切换机构(13)由行星齿轮机构(14)、控制机构(15)以及离合器机构(16)构成，
上述行星齿轮机构(14)构成为包括：在固定轴(17)上支承的旋转传动轴(18)；旋转自如地嵌合于该旋转传动轴(18)的太阳齿轮(19)；在该太阳齿轮(19)的外周以同轴状态配置、并且与输入齿轮(11)一体化的内齿齿轮(21)；在上述太阳齿轮(19)与内齿齿轮(21)之间设置的行星齿轮(22)；以及以同轴状态配置于上述旋转传动轴(18)的上述行星齿轮(22)的行星架(23)，
上述控制机构(15)由控制齿轮(25)构成，该控制齿轮(25)被旋转自如地设置成与上述固定轴(17)呈同轴状态、并且能够通过外部的执行器(24)选择性地成为限制状态和非限制状态，该控制齿轮(25)与上述行星架(23)一体化，
上述离合器机构(16)由单向性的滚子离合器(26)构成，该滚子离合器(26)设置介于上述固定轴(17)和在上述输出齿轮(12)上设置的离合器安装部(34)的径向相对面之间，设置在上述太阳齿轮(19)上的解锁销(28)在上述滚子离合器(26)的楔角(θ)的狭小侧端部相对滚子(27)以旋转方向上的所需间隙(a)设置，该解锁销(28)以旋转方向上的所需控制间隙(b)(b>a)贯通于上述输出齿轮(12)上设置的接合槽(54)中，
上述输出齿轮(12)相对于上述旋转传动轴(18)被旋转自如地嵌合。
5.根据权利要求4所述的驱动力正反切换装置，其特征在于，
上述输入齿轮(11)的轴向两端部的内径面，分别通过在上述控制齿轮(25)和输出齿轮(12)上分别形成的导向面(57)、(58)可相对旋转地被支承。
6.一种驱动力正反切换装置，其具有输入齿轮(11)、输出齿轮(12)以及将输入到上述输入齿轮(11)的驱动转矩的旋转方向进行正反选择地切换而向上述输出齿轮(12)输出的切换机构(13)，其特征在于，
上述切换机构(13)由行星齿轮机构(14)、控制机构(15)以及离合器机构(16)构成，
上述行星齿轮机构(14)构成为包括：在固定轴(17)上支承的旋转传动轴(18)；与该旋转传动轴(18)以同轴状态一体化的太阳齿轮(19)；在该太阳齿轮(19)的外周以同轴状态配置、并且与上述输入齿轮(11)一体化的内齿齿轮(21)；在上述太阳齿轮(19)与内齿齿轮(21)之间设置的行星齿轮(22)；以及相对上述旋转传动轴(18)以同轴状态配置的上述行星齿轮(22)的行星架(23)，
上述控制机构(15)由控制齿轮(25)构成，该控制齿轮(25)以与上述固定轴(17)同轴状态被旋转自如地设置、并且能够通过外部的执行器(24)选择性地成为限制状态和非限制状态，该控制齿轮(25)与上述行星架(23)一体化，
上述离合器机构(16)由单向性的滚子离合器(26)构成，该滚子离合器(26)设置介于上述固定轴(17)和在上述控制齿轮(25)上设置的离合器安装部(34)的径向相对面之间，设置在上述太阳齿轮(19)上的解锁销(28)在上述滚子离合器(26)的楔角(θ)的狭小侧端部相对滚子(27)隔开所需间隙(a)，该解锁销(28)以旋转方向上的所需控制间隙(b)(b>a)贯通于上述输出齿轮(12)上设置的接合孔(54’)中，
上述输出齿轮(12)相对于上述固定轴(17)被旋转自如地嵌合。
7.一种驱动力正反切换装置，其具有输入齿轮(11)、输出齿轮(12)以及将输入到上述输入齿轮(11)的驱动转矩的旋转方向进行正反选择地切换而向上述输出齿轮(12)输出的切换机构(13)，其特征在于，
上述切换机构(13)由行星齿轮机构(14)、控制机构(15)以及离合器机构(16)构成，
上述行星齿轮机构(14)构成为包括：旋转自如地嵌合在固定轴(17)上的旋转传动轴(18)；与该旋转传动轴(18)以同轴状态一体化的太阳齿轮(19)；在该太阳齿轮(19)的外周以同轴状态配置、并且与上述输入齿轮(11)一体化的内齿齿轮(21)；在上述太阳齿轮(19)与内齿齿轮(21)之间设置的行星齿轮(22)；以及相对上述旋转传动轴(18)以同轴状态配置的上述行星齿轮(22)的行星架(23)，
上述控制机构(15)由控制齿轮(25)构成，该控制齿轮(25)以与上述固定轴(17)同轴状态被旋转自如地设置、并且能够通过外部的执行器(24)选择性地成为限制状态和非限制状态，
上述离合器机构(16)由单向性的滚子离合器(26)构成，该滚子离合器(26)设置介于上述固定轴(17)和在上述输入齿轮(11)上设置的离合器安装部(34)的径向相对面之间，设置在上述控制齿轮(25)上的解锁销(28)在上述滚子离合器(26)的楔角(θ)的狭小侧端部相对滚子(27)隔开所需间隙(a)，在上述滚子离合器(26)的锁定状态下，滚子(27)所处的凸轮面(46)的展开侧的肩部(61)，相对该滚子(27)沿旋转方向以隔开所需控制间隙(b)(b>a)与之相对，
上述滚子离合器(26)的内圈(38)与上述行星架(23)一体化。
8.一种驱动力正反切换装置，其具有输入齿轮(11)、输出齿轮(12)以及将输入到上述输入齿轮(11)的驱动转矩的旋转方向进行正反选择地切换而向上述输出齿轮(12)输出的切换机构(13)，其特征在于，
上述切换机构(13)由行星齿轮机构(14)、控制机构(15)以及离合器机构(16)构成，
上述行星齿轮机构(14)构成为包括：旋转自如地嵌合在固定轴(17)上的旋转传动轴(18)；与该旋转传动轴(18)以同轴状态一体化的太阳齿轮(19)；在该太阳齿轮(19)的外周以同轴状态配置、并且与上述输出齿轮(12)一体化的内齿齿轮(21)；在上述太阳齿轮(19)与内齿齿轮(21)之间设置的行星齿轮(22)；以及相对上述旋转传动轴(18)以同轴状态配置的上述行星齿轮(22)的行星架(23)，
上述控制机构(15)由控制齿轮(25)构成，该控制齿轮(25)以与上述固定轴(17)同轴状态被旋转自如地设置、并且能够通过外部的执行器(24)选择性地成为限制状态和非限制状态，
上述离合器机构(16)由单向性的滚子离合器(26)构成，该滚子离合器(26)设置介于上述固定轴(17)和在上述行星架(23)上设置的离合器安装部(34)的径向相对面之间，设置在上述控制齿轮(25)上的解锁销(28)在上述滚子离合器(26)的楔角(θ)的狭小侧端部相对滚子(27)隔开所需间隙(a)，在上述滚子离合器(26)的锁定状态下，滚子(27)所处的凸轮面(46)的展开侧的肩部(61’)，相对于该滚子(27)沿旋转方向隔开所需控制间隙(b)(b>a)与之相对，
上述滚子离合器(26)的内圈(38)与上述旋转传动轴(18)一体化。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的驱动力正反切换装置，其特征在于，在上述控制齿轮(25)的径向外侧配置与该控制齿轮(25)接合或分离的执行器(24)。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的驱动力正反切换装置，其特征在于，上述单向离合器(26)的形成滚子收纳部(45)的凸轮面(46)，在旋转方向上连续形成有多个，上述滚子(27)在各凸轮面(46)上分别相互接触地被收纳。
11.一种正反切换进给装置，其由驱动马达(83)以及将来自上述驱动马达(83)的输入保持其旋转方向或者反转切换后而予以输出的驱动力正反切换装置构成，其特征在于，将权利要求1至9中任意一项所述的驱动力正反切换装置用作上述驱动力正反切换装置。
12.一种送纸辊驱动装置，是复印机、打印机等双面印刷机构的送纸辊驱动装置，其特征在于，采用了权利要求1至9中任意一项所述的驱动力正反切换装置。
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