JP2008007307A - 駆動力伝達制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力側から一定の回転方向をもった駆動力を負荷側に伝達する際に、必要に応じてその伝達を入り切りする駆動力伝達制御装置において、入力側の回転方向が正逆いずれの方向であっても、駆動力の伝達制御ができるようにすることである。
【解決手段】太陽歯車４、遊星歯車５、その遊星歯車５が噛み合う内歯歯車６、前記遊星歯車５のキャリア７とからなる遊星歯車機構１と、アクチュエータ２とを組み合わせ、前記内歯歯車６の外周面に出力歯車１８、前記キャリア７の外周面にラチェット１２がそれぞれ形成され、前記アクチュエータ２がオフのときキャリア７がフリーとなって前記内歯歯車６が回転されず太陽歯車４から入力された駆動力の伝達は遮断される。また、アクチュエータ２がオンのときはキャリア７が拘束され、正逆両方向回転の駆動力が遊星歯車５を介して内歯歯車６及び出力歯車１８に減速されて伝達される。
【選択図】図１

Description

この発明は駆動力伝達制御装置に関し、例えば事務機の給紙部等において、紙サイズに応じた複数の給紙トレイの用紙を１台のモータで給紙する場合に各給紙トレイごとの給紙ローラに設置され、前記モータの駆動力を選択された給紙ローラに伝達し又は遮断する制御装置として使用に供される。

事務機の給紙部等において駆動力を伝達又は遮断するために、従来一般に使用される装置としてばねクラッチがある（特許文献１）。ばねクラッチは、同軸上に配設した入力部材と出力部材の入力部材にコイルばねの一端を係止し、出力部材にそのコイルばねの他端をフリー状態に巻き付けた構成となっている。前記の入力部材が一定の回転方向に回転することによってコイルばねが緊縛されたとき駆動力が入力部材から出力部材に伝達され、また入力部材が前記と逆方向に回転したときコイルばねが拡径され駆動力の伝達が遮断される。
実開平６−７３４６４号公報（図１）

前記のばねクラッチは、コイルばねの巻き方向によって定まる一定の回転方向に対しては駆動力の伝達制御ができるが、回転方向が逆になると制御ができない構造であるので、両方向の回転に対して伝達制御ができない不便があった。このため、例えば、機種によって給紙トレイを基準にして給紙ローラの右端部に前記のばねクラッチが装着される場合と、左端部に装着される場合があるが、このような場合において、コイルばねの巻き方向を反対にしたものを使用する必要があり、同一構造のものを共用することができない問題があった。

さらに、駆動源の回転数を給紙に必要な回転数に減速させるために、従来の場合は前記のばねクラッチに加え減速機が必要となり、コンパクト性に欠ける問題もあった。

そこで、この発明は、両方向の回転に対して伝達制御ができ、また同時に減速することも可能な駆動力伝達制御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、この発明は、太陽歯車４、遊星歯車５、その遊星歯車５に外接した内歯歯車６、前記遊星歯車５のキャリア７からなる遊星歯車機構１と、伝達制御用のアクチュエータ２との組み合わせからなる駆動力伝達制御装置において、前記内歯歯車６の外周面に出力歯車１８、前記キャリア７の外周面にラチェット１２がそれぞれ形成され、前記アクチュエータ２が前記ラチェット１２に係脱自在に臨み、前記太陽歯車４に入力トルクが加えられ、前記内歯歯車６の出力歯車１８から出力トルクが得られるように構成した。

上記構成の駆動力伝達制御装置は、アクチュエータ２がオフの遮断モードにおいてはキャリア７がフリーとなる。太陽歯車４に入力トルクが加えられると、遊星歯車５は自転しながら公転し、内歯歯車６は負荷トルクを受けて停止する。このため内歯歯車６と一体の出力歯車１８に出力トルクは得られない。入力側の回転方向が変わっても同様である。

アクチュエータ２がオンとなった伝達モードにおいては、キャリア７が拘束されるので太陽歯車４に入力トルクが加えられると、遊星歯車５は公転することなく自転し、これによって内歯歯車６が回転するので、出力歯車１８に出力トルクが得られる。出力される回転速度は入力される回転速度に比べ太陽歯車４と内歯歯車６の歯車比に応じて減速される。入力側の回転方向が変わると出力側の回転方向も変わる。

以上のように、この発明の駆動力伝達制御装置は、アクチュエータのオン・オフに応じて、駆動力が伝達又は遮断されるとともに、その伝達モードにおいては左右両方向回転の駆動力を伝達することができるので、給紙装置等に用いられた場合、その設定位置や回転方向の制限を受けない便利さがある。

また、駆動力の伝達と同時に所定の歯車比により減速されるので、別途減速機を付設する必要がなく、コンパクトな設計とすることができる。

以下、添付図面に基づいて実施例を説明する。

図１及び図２に示したように、実施例の駆動力伝達制御装置は、遊星歯車機構１と電磁クラッチのようなアクチュエータ２との組み合わせからなる。

遊星歯車機構１は、固定軸３に対し回転自在に嵌合された太陽歯車４、その外周に噛み合わされた４個の遊星歯車５、各遊星歯車５に外接するように配置され各遊星歯車５と噛み合う内歯歯車６、前記遊星歯車５のキャリア７からなる。

太陽歯車４の片面に筒状の太陽軸８が設けられ、その太陽歯車４と太陽軸８に固定軸３が貫通されており、太陽歯車４は軸８とともに回転自在に固定軸３に支持される。４個の遊星歯車５は、円板形のキャリア７の片面においてその中心孔９の周りの４等分位置に設けられた遊星軸１１に回転自在に嵌合される。

前記キャリア７の外周面にラチェット１２が設けられ、そのラチェット１２に前記アクチュエータ２の作動部１３が係脱自在に臨む。また、そのキャリア７の遊星軸１１を設けた側の面に段差部１４が形成され、内歯歯車６に対する軸受部となっている。

内歯歯車６はその一端面に閉塞面１５が設けられ、その中心孔１６に前記の太陽軸８が回転自在に貫通される。前記の太陽歯車４及び遊星歯車５は閉塞面１５の内面において相互に噛み合い、また各遊星歯車５は内歯歯車６に噛み合う。

前記の固定軸３及び太陽軸８は閉塞面１５から外部に露出し、その露出部分において太陽軸８に入力歯車１７が嵌合固定される。また、前記内歯歯車６の外周面に出力歯車１８が設けられる。

前記の入力歯車１７には駆動歯車１９が噛み合わされ、また出力歯車１８には給紙ローラ駆動のための給紙ローラ歯車２１が噛み合わされる。

実施例の駆動力伝達制御装置は以上のように構成され、次にその作用について説明する。アクチュエータ２がオフの遮断モードにおいては、図２（ａ）に示したように、キャリア７は自由回転し得る状態にある（矢印ｄ）。この状態において入力歯車１７に駆動力が加えられると、その入力歯車１７に太陽軸８が嵌合固定された太陽歯車４が回転する（矢印ａ）。内歯歯車６には負荷（給紙ローラ）が加えられているので、その負荷トルクによって回転せず、遊星歯車５が自転しつつ（矢印ｂ）キャリア７とともに公転する（矢印ｃ）。即ち、キャリア７がフリーであって遊星歯車５とともに公転する結果、内歯歯車６は回転せず、したがって出力歯車１８にトルクが伝達されないため、給紙ローラの駆動歯車２１は回転されない。

なお、太陽歯車４が矢印ａと反対方向に回転した場合も、出力歯車１８にトルクが伝達されないことは、前記の場合と同様である。

次に、図２（ｂ）に示したように、アクチュエータ２がオンになった伝達モードにおいては、その作動部１３がラチェット１２に係合されキャリア７が拘束される。入力歯車１７からの入力トルクにより太陽歯車４が前記と同方向（矢印ａ）に回転した場合、遊星歯車５は自転のみする（矢印ｂ）。内歯歯車６に負荷トルクが作用していることは前記の場合と同様であるが、この場合はキャリア７が固定されているので、遊星歯車５の自転により内歯歯車６が負荷トルクに打ち勝って回転され出力歯車１８が同方向に回転し（矢印ｅ）、これに噛み合った給紙ローラの駆動歯車２１にトルクが伝達される。また、太陽歯車４が矢印ａと反対方向に回転された場合は出力歯車１８が矢印ｅと反対方向に回転される。

図２（ｂ）の伝達モードの場合は、キャリア７が固定されているので、遊星歯車５は遊び歯車となる。この場合、内歯歯車６は太陽歯車４に対してその歯車比に応じて減速される。

実施例の駆動力伝達制御装置の断面図 （ａ）同上の遮断モードにおける断面図、（ｂ）同上の伝達モードにおける断面図

符号の説明

１ 遊星歯車機構
２ アクチュエータ
３ 固定軸
４ 太陽歯車
５ 遊星歯車
６ 内歯歯車
７ キャリア
８ 太陽軸
９ 中心孔
１１ 遊星軸
１２ ラチェット
１３ 作動部
１４ 段差部
１５ 閉塞面
１６ 中心孔
１７ 入力歯車
１８ 出力歯車
１９ 駆動歯車
２１ 給紙ローラ歯車

Claims (4)

1. 太陽歯車（４）、遊星歯車（５）、その遊星歯車（５）に外接した内歯歯車（６）、前記遊星歯車（５）のキャリア（７）からなる遊星歯車機構（１）と、伝達制御用のアクチュエータ（２）との組み合わせからなる駆動力伝達制御装置において、前記内歯歯車（６）の外周面に出力歯車（１８）、前記キャリア（７）の外周面にラチェット（１２）がそれぞれ形成され、前記アクチュエータ（２）が前記ラチェット（１２）に係脱自在に臨み、前記太陽歯車（４）に入力トルクが加えられ、前記内歯歯車（６）の出力歯車（１８）から出力トルクが得られるようにした駆動力伝達制御装置。
2. 前記太陽歯車（４）とその太陽軸（８）、及び前記キャリア（７）に固定軸（３）が貫通され、前記内歯歯車（６）の一端面に閉塞面（１５）が設けられ、その閉塞面（１５）の中心孔（１６）に前記太陽軸（８）が貫通されたことを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達制御装置。
3. 前記内歯歯車（６）の開放側端部の内径面が、前記キャリア（７）に設けられた軸受部（１４）に嵌合支持されたことを特徴とする請求項２に記載の駆動力伝達制御装置。
4. 前記太陽軸（８）の前記閉塞面（１５）を貫通して外部に露出した部分に入力歯車（１７）が嵌合固定されたことを特徴とする請求項２又は３に記載の駆動力伝達制御装置。

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