JP2002087611A - 1方向クラッチ - Google Patents

1方向クラッチ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置される1方向クラッチの回転軸方向によ
って動作状態の変わることのない安定した1方向クラッ
チを提供する。 【解決手段】 動力入力部1が矢印R方向に回転する
と、突出部6が動力伝達部2の奥側端部7cの傾面に当
接し、斜めの方向に押圧する。動力伝達部2は、アーム
10の突起部11によって円柱部材4との間に自重の負
荷より大きな摩擦力を発生しているので、突出部6によ
る奥側端部7cの傾面を垂直方向に押して回転移動す
る。たとえ重力により動力入力部1に動力伝達部2が押
しつけられていても、円柱部材4と突起部11間に生じ
る抗力(摩擦力)によって動力伝達部2をラジアル方向
に回転させ、突出部6は奥側端部7cの傾面を滑りなが
ら移動する。動力伝達部2は動力出力部3側に移動する
と、ラチェット爪8がラチェット凹部9と噛み合い、突
出部6は上流側の端部7aと当接し、動力入力部1の回
転が動力伝達部2を介して動力出力部3に伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置等に
設けられる給紙装置の給紙ローラ等に装着され1方向に
のみ動力を伝達する1方向クラッチに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の回転伝達機構を有する1
方向クラッチは、例えば給紙装置の給紙ローラ(呼び出
しローラ)とその回転軸の間に装着され、回転軸が1方
向に回転するときのみ、その回転を給紙ローラに伝える
1方向クラッチとして周知である。従来の1方向クラッ
チとしては、スプリング方式,ベアリング方式およびラ
チェット方式等の1方向クラッチが知られている。
【0003】スプリング方式の1方向クラッチは、回転
軸にコイルスプリングを巻きつけてその巻き締め力を利
用したものである。また、ベアリング方式の1方向クラ
ッチは、ボール,ローラなどのスプラグを駆動側と被駆
動側の間に1方向だけに食い込むようにしたものであ
る。また、ラチェット方式の1方向クラッチは、駆動側
と被駆動側とにラチェットを設け、一方の部材をスプリ
ング等で他方の部材に押圧してラチェットを噛み合わせ
るものである。
【0004】前述したスプリング方式の1方向クラッチ
においては、空転時にスプリングの摩擦によりトルクが
発生するため空転時の負荷が大きく、また、回転軸の径
とスプリングの径との関係が、伝達トルク及び空転トル
クの大きさと直接関係してくるので、部材の寸法に精度
が要求される。そのため、製造が難しく、コストが上昇
するという問題を有していた。
【0005】また、ベアリング方式の1方向クラッチ
は、機構が複雑であり、ベアリングを嵌め込むための金
属ローラ(ハウジング)が不可欠なことから高価格であ
り、さらに、ラチェット方式の1方向クラッチは機構が
簡単で低コストであるが、空転時にラチェット部でカチ
カチという音が発生するという問題を有していた。
【0006】これら従来の各方式の1方向クラッチにお
ける上述の問題を解決するためになされた特開平7−6
1619号公報に記載される1方向クラッチがある。図
3に示すように1方向クラッチは、動力入力部1,動力
伝達部2,動力出力部3の3つの部材で構成されてい
る。図3(a)の1方向クラッチは、動力入力部1及び
動力伝達部2は円筒形状をしている。また、動力出力部
3は、円柱部材4の一方の端部直径が一回り大きくなっ
た大径端部5を設けた二段円柱形状をしており、この円
柱部材4に動力入力部1及び動力伝達部2が嵌挿さてい
る。動力入力部1は、図示しない駆動手段により矢印R
の方向に回転駆動され、円柱部材4に沿って突出部6が
形成されている。
【0007】そして、動力伝達部2の、動力入力部1と
対面する側には切欠き7が設けられている。切欠き7の
円周方向の幅は、動力入力部1に形成された突出部6の
円周方向の幅よりも適度に広く形成されている。また、
切欠き7の円周方向の両端部7aと7bとは、切欠きの
深さすなわち円筒の軸方向の長さが互いに異なり、動力
入力部1の回転方向Rに対して上流側の端部7aの長さ
が下流側の端部7bよりも長くなるように形成されてい
る。したがって、両端部7aと7bとを結ぶ切欠き7の
奥側端部7cは、円周方向に対して斜めとなった傾面を
形成している。
【0008】一方、動力伝達部2の反対側端部にはラチ
ェット爪8が形成されている。そして、動力出力部3に
設けられた大径端部5が動力伝達部2側と対面する端部
には、前述のラチェット爪8に歯合する形状のラチェッ
ト凹部9が形成されている。
【0009】また、図3(b)は他の例を示す斜視図で
ある。この例では、動力出力部3は円筒状に形成されて
いる。そして、動力入力部1は円柱部材4と大径端部5
を設けた二段円柱形状で形成され、動力伝達部2と動力
出力部3とが円柱部材4に嵌挿される。それ以外の構成
は、図3(a)により説明した例と同様である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
7−61619号公報に記載される1方向クラッチの構
成においては、回転軸の方向が重力に対して垂直方向で
ある場合は正常に動作するが(図4(a)参照)、回転
軸の方向が重力に対して平行方向であった場合など、伝
達部材が重力に逆らって出力部材に近づく方向に移動す
ることができないことがある(図4(b)参照)。
【0011】図4(b)に示すように、動力入力部1が
矢印R方向に回転したとき、動力入力部1と動力伝達部
2との位置関係が重力と平行方向であった場合、動力入
力部1の突出部6が動力伝達部2の切欠き7の傾面を押
したとしても、動力伝達部2は矢印R方向に回転するが
重力には逆らえず、切欠き7の傾面の同じ位置を押した
状態で動力入力部1に連れ回ることになる。結果とし
て、動力伝達部2は動力出力部3に近づけずに回転動力
は動力出力部3に伝達されない、特にこの状態は切欠き
7の傾面の角度がきつい場合に生じやすく、1方向クラ
ッチの設置される回転軸方向によって動作状態が変わっ
てしまうという問題があった。
【0012】本発明は、前記従来技術の問題を解決する
ことに指向するものであり、設置される1方向クラッチ
の回転軸方向によって動作状態の変わることのない安定
した1方向クラッチを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る1方向クラッチは、1方向にのみ回転
力を伝達する1方向クラッチであって、入力部材と出力
部材との間で回転軸方向に移動可能な伝達部材を有し、
入力部材または伝達部材のいずれか一方の部材に回転軸
方向に設けられた突出部と、他方の部材に突出部と嵌合
して、回転方向への幅が突出部の回転方向への幅よりも
広く、かつその両端部の深さを互いに異なって設けられ
た切欠きと、伝達部材と出力部材との当接により歯合す
るラチェット部とを備え、入力部材の1方向の回転によ
り伝達部材が回転すると共に出力部材に近づく方向に移
動してラチェット部が噛み合い状態となり、入力部材の
回転を伝達部材を介して出力部材に伝達し、入力部材の
逆方向の回転時には、伝達部材が出力部材から遠ざかる
方向に移動してラチェット部の噛み合いが解除され、出
力部材への回転力の伝達が解除される1方向クラッチに
おいて、伝達部材を移動自在に支持する部材と伝達部材
との間に、伝達部材の自重によって生じる回転軸方向へ
の負荷よりも回転方向への負荷を大きくしたことを特徴
とする。
【0014】また、前記伝達部材を移動自在に支持する
部材と伝達部材との間に生じる負荷を、この支持部材と
当接する伝達部材の内周部に設けた突起との摩擦によっ
て得ることを特徴とする。
【0015】また、前記伝達部材の内周部に設けた突起
を、入力部材と対向する側または出力部材と対向する側
に形成された切欠き状のアームに設けたこと、前記伝達
部材を移動自在に支持する部材を、入力部材と一体に形
成して支持部材に伝達部材と出力部材を嵌挿し、また
は、出力部材と一体に形成して支持部材に伝達部材と入
力部材を嵌挿したこと、前記ラチェット部を、出力部材
と伝達部材の各対向面に設けられた少なくとも1つ乃至
複数の爪部から形成し構成したものである。
【0016】前記構成によれば、1方向クラッチの設置
位置における回転軸方向により伝達部材の重力の影響を
なくし、動作状態が変わることがなく安定した回転動作
を伝えることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にお
ける実施の形態を詳細に説明する。
【0018】図1は本発明の実施の形態における1方向
クラッチを示す斜視図である。ここで、前記従来例を示
す図3(a)において説明した構成部材に対応し実質的
に同等の機能を有するものには同一の符号を付してこれ
を示す。
【0019】本実施の形態における1方向クラッチは、
従来例の1方向クラッチの構成に対して、動力伝達部2
の形状のみ異なっており、動力伝達部2に切欠き状のア
ーム10が有り、その一部分に突起部11を有して構成
される。この突起部11を含んだ動力伝達部2の内径が
動力出力部3の円柱部材4の直径よりも若干小さくなる
ように構成されている。
【0020】本実施の形態における1方向クラッチの動
作について述べる。いま、動力入力部1が図示しない駆
動手段により矢印R方向に回転すると、動力入力部1の
突出部6が動力伝達部2の奥側端部7cの傾面に当接し
て、回転方向と動力出力部3側の方向(回転軸方向)と
なる斜めの方向に押圧する。このとき動力伝達部2は、
アーム10に設けられた突起部11により動力出力部3
の円柱部材4との間に自重によって受ける負荷より大き
な摩擦力を発生しているので、突出部6による切欠き7
の奥側端部7cの傾面を押された反力により、傾面に対
して垂直方向に押され回転移動する。
【0021】この奥側端部7cと突出部6が当接して動
力入力部1が矢印R方向に回転する際、重力の作用によ
り動力入力部1に動力伝達部2が押しつけられていたと
しても、円柱部材4とアーム10の突起部11間に生じ
る重力で押しつけられる力より大きな抗力(摩擦力)に
よって動力伝達部2をラジアル方向に回転させるように
働き、突出部6は奥側端部7cの傾面の傾斜部を滑りな
がら移動する。
【0022】さらに、動力伝達部2はスラスト方向の動
力出力部3側に移動すると、動力伝達部2のラチェット
爪8が動力出力部3のラチェット凹部9と噛み合う、一
方、突出部6は切欠き7の上流側の端部7aに当接す
る。これにより、動力入力部1は動力伝達部2を介して
動力出力部3を回転させ回転動力を伝達する。
【0023】なお、動力伝達部2の奥側端部7cの傾面
における円周方向に対する傾斜角度θは45°以下が望
ましく、動力入力部1の突出部6と当接する傾面との角
度を、ラジアル方向よりもスラスト方向へのベクトルが
大きくなるようにして動作を安定させる。
【0024】以上の構成により、動力伝達部2と円柱部
材4と間に設けた突起部11によりある程度の摩擦負荷
を持っているので、1方向クラッチの回転軸方向により
動力伝達部2の重力による影響を排除し、動作状態が変
わることがなく安定した動作を行うことができる。
【0025】また、図2は本実施の形態における別の動
力伝達部の構成例を示す図である。図2(a)は動力伝
達部の正面図、図2(b)は右側面図、図2(c)は左
側面図、図2(d)は裏面図であり、図2(e)は図2
(a)に示すB−B間の断面図である。この構成は図か
らもわかるように前記で説明した動力伝達部2とはアー
ム10の切欠き位置が異なり、かつラチェット爪を複数
設けてある。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1方向クラッチの取り付ける位置によって、その回転軸
方向への動力伝達部の重力による影響を排除して、動作
状態が変わることのない安定した回転動作を行うことが
でき、新たな部品追加を行うことなく安価なコストで1
方向クラッチを実現することができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における1方向クラッチを
示す斜視図
【図2】本実施の形態における別の動力伝達部の構成例
で、(a)は動力伝達部の正面図、(b)は右側面図、
(c)は左側面図、(d)は裏面図であり、(e)は
(a)に示すB−B間の断面図
【図3】(a)は従来の1方向クラッチの分解斜視図、
(b)は別の例である1方向クラッチの分解斜視図
【図4】(a)は従来の1方向クラッチのラチェット爪
とラチェット凹部の噛み合った状態、(b)は噛み合わ
なかった状態を示す説明図
【符号の説明】
1 動力入力部 2 動力伝達部 3 動力出力部 4 円柱部材 5 大径端部 6 突出部 7 切欠き 7a 上流側の端部 7b 下流側の端部 7c 奥側端部 8 ラチェット爪 9 ラチェット凹部 10 アーム 11 突起部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1方向にのみ回転力を伝達する1方向ク
    ラッチであって、入力部材と出力部材との間で回転軸方
    向に移動可能な伝達部材を有し、前記入力部材または前
    記伝達部材のいずれか一方の部材に回転軸方向に設けら
    れた突出部と、他方の部材に前記突出部と嵌合して、回
    転方向への幅が前記突出部の回転方向への幅よりも広
    く、かつその両端部の深さを互いに異なって設けられた
    切欠きと、前記伝達部材と前記出力部材との当接により
    歯合するラチェット部とを備え、 前記入力部材の1方向の回転により前記伝達部材が回転
    すると共に前記出力部材に近づく方向に移動して前記ラ
    チェット部が噛み合い状態となり、前記入力部材の回転
    を前記伝達部材を介して前記出力部材に伝達し、前記入
    力部材の逆方向の回転時には、前記伝達部材が前記出力
    部材から遠ざかる方向に移動して前記ラチェット部の噛
    み合いが解除され、前記出力部材への回転力の伝達が解
    除される1方向クラッチにおいて、 前記伝達部材を移動自在に支持する部材と前記伝達部材
    との間に、前記伝達部材の自重によって生じる回転軸方
    向への負荷よりも回転方向への負荷を大きくしたことを
    特徴とする1方向クラッチ。
  2. 【請求項2】 前記伝達部材を移動自在に支持する部材
    と前記伝達部材との間に生じる負荷を、前記支持部材と
    当接する伝達部材の内周部に設けた突起との摩擦によっ
    て得ることを特徴とする請求項1記載の1方向クラッ
    チ。
  3. 【請求項3】 前記伝達部材の内周部に設けた突起を、
    入力部材と対向する側または出力部材と対向する側に形
    成された切欠き状のアームに設けたことを特徴とする請
    求項2記載の1方向クラッチ。
  4. 【請求項4】 前記伝達部材を移動自在に支持する部材
    を、入力部材と一体に形成して前記支持部材に伝達部材
    と出力部材を嵌挿し、または、出力部材と一体に形成し
    て前記支持部材に伝達部材と入力部材を嵌挿したことを
    特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の1方向
    クラッチ。
  5. 【請求項5】 前記ラチェット部を、出力部材と伝達部
    材の各対向面に設けられた少なくとも1つ乃至複数の爪
    部から形成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれ
    か1項に記載の1方向クラッチ。
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