JP2009036243A - 駆動力正逆切替装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内向きフックを有するばねクラッチを用いたコンパクトで安定性の高い回転が得られる駆動力正逆切替装置を提供することである。
【解決手段】傘歯車機構１０は、回転伝達軸１２の中間軸１３に嵌合され入力歯車１４と一体の入力傘歯車１６と、出力歯車１５と一体の出力傘歯車１７に噛み合わされた中間傘歯車２２からなり、ばねクラッチ２５は、入力傘歯車１６と一体に設けられたクラッチ収納部２１の内径面に拡径方向の弾性をもって装着され、ばねクラッチ２５の一方のフック３２は回転伝達軸１２に係合され、他方のフック３２’が制御歯車３１のフック受けアーム３４に係合した初期状態において、回転伝達軸１２に設けられた係合部２６と前記ストッパーアーム３５との間に所要の制御すき間が存在し、入力歯車１４と出力歯車１５の対向面にそれぞれ設けられたアンダーカット部１８、１９に中間傘歯車２２の端面を相対回転可能に摺接させた構成とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、事務機等において用いられる駆動力正逆切替装置に関するものである。

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え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１４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５１の一端に設けた入力傘歯車５２の歯面に接近して直交方向に出力軸５３が設けられ、その出力軸５３にクラッチ５４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５４の両側に一対の出力傘歯車５５、５５が回転自在に嵌合され、これらの出力傘歯車５５が入力傘歯車５２に噛み合わされる。各出力傘歯車５５の対向面に設けたボス部５６に前記クラッチ５４に係合する歯５７が設けられる。前記クラッチ５４の中間部に設けられた周溝５８に揺動アーム５９のピン６０が挿入される。揺動アーム５９の他端は軸６１により固定部に揺動可能に取り付けられる。

揺動アーム５９が左右いずれか一方に倒されると、クラッチ５４が軸方向にスライドしてその方の出力傘歯車５５の歯５７に係合され、入力軸５１の回転が出力軸５３に伝達される。また、揺動アーム５９が逆方向に倒されるとクラッチ５４が他方の出力傘歯車５５側に係合され出力軸５３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５１と出力軸５３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５２の径が大型化し、さらに揺動アーム５９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５４の切替え時に歯５７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、特に安定な回転が得られる歯車機構をもったもの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、図１及び図２に示したように、入力歯車１４と出力歯車１５及びこれらの歯車１４、１５の間に介在された切替機構によって、入力歯車１４に入力された駆動トルクの回転を正回転方向Ａ又は逆回転方向Ｂに切り替えて前記出力歯車１５に伝達するようにした駆動力正逆切替装置である。前記切替機構は、傘歯車機構１０、ばねクラッチ２５及び制御歯車３１により構成される。

前記傘歯車機構１０は、固定軸１１等の固定部に支持された回転伝達軸１２、該回転伝達軸１２に直交状に設けられた中間軸１３、該中間軸１３に嵌合され前記入力傘歯車１６と出力傘歯車１７に噛み合わされた中間傘歯車２２からなり、前記入力歯車１４と出力歯車１５はそれぞれ前記入力傘歯車１６及び出力傘歯車１７に一体化される。

前記ばねクラッチ２５は、前記入力傘歯車１６と一体に設けられたクラッチ収納部２１の内径面に拡径方向の弾性をもって装着される。

前記制御歯車３１は、その内端面にフック受けアーム３４とストッパーアーム３５が軸方向に突設され、これらのフック受けアーム３４とストッパーアーム３５は前記クラッチ収納部２１の内径部に挿入され、前記ばねクラッチ２５の両端部に内向きのフック３２、３２’が屈曲形成される。

一方のフック３２は前記回転伝達軸１２に係合され、他方のフック３２’は前記フック受けアーム３４の正回転方向Ａに見た場合の遅れ側端部３４ａに対向した位置に介在される。該フック３２’が前記遅れ側端部３４aに接触した初期状態において、前記回転伝達軸１２に設けられた係合部２６と前記ストッパーアーム３５との間に所要の制御すき間ｂが存在する。

前記入力歯車１４と出力歯車１５の対向面にそれぞれ設けられたアンダーカット部１８、１９に前記中間傘歯車２２の端面又は中間軸１３の端面を相対回転可能に摺接させている。

前記構成の駆動力正逆切替装置は、アクチュエータ３７がオフであって制御歯車３１が非拘束状態にある場合において、入力歯車１４に正回転方向Ａの駆動トルクが入力されると、入力歯車１４と一体のクラッチ収納部２１が正回転方向Ａに回転される。ばねクラッチ２５はロック状態となり、フック３２が係合された回転伝達軸１２及びこれと一体の中間軸１３が正回転方向Ａに回転される。中間傘歯車２２は自転することなく回転伝達軸１２及び中間軸１３の回転に従い公転のみ行い、これに噛み合った出力傘歯車１７を介して出力歯車１５を正回転方向Ａに回転させる。

次に、入力歯車１４が正回転方向Ａに回転されている前記の状態において、アクチュエータ３７がオンになって制御歯車３１が拘束されると（図５参照）、コイルばね２９のフック３２’がフック受けアーム３４に係合する初期状態を越えて回転するためコイルばね２５が縮径し、ばねクラッチ２５のロックが解除される。

その後、係合部２６がストッパーアーム３５に係合し、回転伝達軸１２及びこれと一体の中間軸１３が停止されるため、中間傘歯車２２は公転が停止され自転のみ行う。その自転により出力傘歯車１７を介して出力歯車１５を逆回転方向Ｂに回転させる。

前記の作用において、入力歯車１４と出力歯車１５は、それぞれ入力傘歯車１６及び出力傘歯車１７の外径側に一体化されているので、回転半径が相対的に大きくなり、そのままでは回転が不安定になる。しかし、この発明の場合は、入力歯車１４と出力歯車１５は、中間傘歯車２２の端面又は中間軸１３の端面に摺接して案内されるので安定した回転が得られる。

この発明においては、以下のような効果がある。
（１）制御歯車３１の拘束・非拘束によって入力側から出力側へ伝達する駆動力の回転方向を容易に切り替えることができる。
（２）入力側と同一回転数の正回転方向Ａ又は逆回転方向Ｂの駆動力を択一的に出力側に伝達することができる。
（３）入力歯車１４と出力歯車１５は、中間傘歯車２２の端面又は中間軸１３の端面によって案内されるので回転が安定する。
（４）入力歯車１４と出力歯車１５の対向面に設けられたアンダーカット部１８、１９に中間傘歯車２２の端面又は中間軸１３の端面を相対回転可能に摺接させているので、傘歯車機構がカバーされ、粉塵等の侵入、グリースの漏出が防止される。
（５）回転伝達軸１２の両端部にスナップフィット片３９が形成されたことにより、抜止め用の止め輪を省略でき、部品の減少・組立て作業の簡略化を図ることができる。
（６）ばねクラッチ２５は複数のコイルばねにより構成されるため、これらのフックに作用する負荷が分散され、フックの耐久性を向上させることができる。
（７）コイルばねは外径面でロックするため、内径面でロックする場合に比べロック径が大きくとれ、負荷が小さくなり耐久性が向上する。
（８）コイルばねのフックが内向きに形成されているため、そのフックを係合する中間軸の軸径は相対的に小径に形成することができ、その小径部分を通過して入力歯車を組み付けることができる。入力歯車の組み付けに支障を来たすほど軸径が大きい場合は、中間軸を２分して組み合せ軸にする必要があるが、この発明の場合は一体成型の中間軸を使用することができる。
（９）ばねクラッチを構成する複数のコイルばねのうち半数のものを反対巻きとすることにより、各コイルばねに生じるスラスト力が打ち消されるので、装置の円滑な回転を実現することができる。
（１０）コイルばねとして不足巻き型のものを用いることにより、フック受けアームをフック相互間の優弧の部分に介在させることができ、当該フック受けアームを円筒形に近い形状に形成することができる。円筒形に近い形状のフック受けアームを回転伝達軸に嵌合させることにより、制御歯車の姿勢を安定させることができる。

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の駆動力正逆切替装置は、入力歯車１４と出力歯車１５及びこれらの歯車１４、１５の間に介在された切替機構によって、入力歯車１４に入力された駆動トルク（図１の入力歯車１４の白抜き矢印参照）の回転を正回転方向Ａ又は逆回転方向Ｂに切り替えて前記出力歯車１５から出力させる（図１の出力歯車１５の白抜き矢印参照）ものである。

前記切替機構は、傘歯車機構１０、ばねクラッチ２５及び制御歯車３１により構成される。前記の傘歯車機構１０は、固定軸１１に回転伝達軸１２が回転自在に嵌合され、その回転伝達軸１２にボス部２０を介して中間軸１３、１３が直交状態に設けられる。各中間軸１３に中間傘歯車２２が嵌合される。図１において、前記回転伝達軸１２の軸中心線と中間軸１３の軸中心線の交点をＯで示す。

前記中間軸１３の軸方向両側において入力傘歯車１６と出力傘歯車１７が回転自在に嵌合され、その入力傘歯車１６の外径部分に前記の入力歯車１４が一体化され、またその入力歯車１４の入力傘歯車１６と軸方向に見て反対側の端面に円筒状のクラッチ収納部２１が設けられる。また出力傘歯車１７の外径部分に前記の出力歯車１５が一体化される。中間傘歯車２２は、入力傘歯車１６と出力傘歯車１７に噛み合う。

前記の回転伝達軸１２は、その一端部が出力傘歯車１７に貫通され、他端部は入力傘歯車１６及びクラッチ収納部２１を経て、制御歯車３１に貫通される。クラッチ収納部２１を貫通する部分から制御歯車３１を貫通するまでの部分は、一段小径に形成され、クラッチ収納部２１の貫通部分において軸方向２本の突条からなる係合部２６によって係合溝２７が形成される（図２、図３参照）。前記回転伝達軸１２の小径側端部に制御歯車３１が回転可能に嵌合される。

前記回転伝達軸１２の両端部において、それぞれ端部に達する平行２本の２組のスリット３８、３８’によってスナップフィット片３９、３９’が中心対称の位置に設けられる。各スナップフィット片３９、３９’の先端外径面に抜止め用の逆止爪４０、４０’が設けられる（図４（a）参照）。

前記制御歯車３１は、その内端面に同芯状の嵌合凹部３３が設けられ、前記のクラッチ収納部２１の先端部がその嵌合凹部３３に相対回転可能に嵌合され、該クラッチ収納部２１の芯出しが行われる。

前記嵌合凹部３３の内径側において、該制御歯車３１の内端面に軸方向に平行に突き出したフック受けアーム３４と、ストッパーアーム３５が設けられる（図４（ｂ）参照）。制御歯車３１の外周面に歯車、セレーション等の凹凸係合面３６が設けられ、外部に設けられたソレノイド、電磁クラッチ等のアクチュエータ３７が対向配置される。ソレノイドの場合は凹凸係合面３６に直接的に係脱自在となり、電磁クラッチの場合は歯車を介して間接的に係脱自在となる。

前記のフック受けアーム３４とストッパーアーム３５は、図２に示したように、中心対称の位置から一方に片寄って設けられ、その狭い部分に回転伝達軸１２の係合部２６が介在するように組み合わされる。

前記のばねクラッチ２５は、前記のクラッチ収納部２１の内径面に直列状態に配置された２個のコイルばね２９によって構成される。各コイルばね２９はそれぞれ拡開方向の弾性をもってクラッチ収納部２１の内径面に密着される（図１、図２参照）。

各コイルばね２９は、図２に示したように、両端部に径方向内向きに屈曲形成されたフック３２、３２’を有し、一方のフック３２を基準として、他方のフック３２’が整数回の右巻きに加えて更に巻かれた劣弧の不完全巻き部２８ａ（図示の場合は３回と約四分の一回の右巻き）の端部に形成されたもの（過剰巻き型と称する。）である。この型式のコイルばね２９は、両方のフック３２、３２’が劣弧側に引き寄せられる方向の力を受けるとコイルばね２９が拡径し、反対に引き離す方向に力を受けるとコイルばね２９が縮径する性質を有する。

図２に示したように、前記のフック受けアーム３４が劣弧を挟んで周方向に対向したフック３２、３２’間に介在される。一方のフック３２は前記回転伝達軸１２に設けられた係合部２６の溝２７に係合され、他方のフック３２’は、フック受けアーム３４の正回転方向Ａに見た場合の遅れ側端部３４ａに対向した位置に介在される。

前記のフック３２’が前記遅れ側端部３４aに接触のみして、未だ押圧力を及ぼしていない図２の状態を初期状態と称することとすると、その初期状態において前記係合部２６と前記ストッパーアーム３５との間に所要の中心角をもった制御すき間ｂが存在する。係合部２６の突出高さは、回転伝達軸１２が回転した場合に、ストッパーアーム３５に係合し得る高さに設定される。

なお、図１において、４３は入力軸４２に支持された歯車でなる入力部材、４５は出力軸４４に支持された歯車でなる出力部材である。

前記のように入力傘歯車１６の外径部に入力歯車１４が一体化された構成をとることにより、入力歯車１４の内径側にアンダーカット部１８が形成される。同様に、出力傘歯車１７の外径部に出力歯車１５が一体化された構成をとることにより、出力歯車１５の内径側に前記アンダーカット部１８に軸方向に対向したアンダーカット部１９が形成される。

各アンダーカット部１８、１９の中間軸１３に近い方の端部に、前記交点Ｏを中心とした球面案内部２３、２３’が形成される。これに対向して中間傘歯車２２の軸方向の両端面のうち中間軸１３の先端側の端面が前記と同じ交点Ｏを中心とした球面２４となっている。この球面２４が前記アンダーカット部１８、１９の球面案内部２３、２３’と球面接触して相対回転できるようになっている。

なお、以上の実施例１においては、固定部を固定軸１１によって構成する場合を示したが、固定軸１１に代えて回転伝達軸１２の両端部を軸受を介してフレーム等の固定部で支持する構成を採ることもある。

実施例１の駆動力正逆切替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。

いま、図１に示したように、アクチュエータ３７がオフであって制御歯車３１の凹凸係合面３６から外れ、制御歯車３１が非拘束状態にある場合において、入力部材４３から入力歯車１４に正回転方向Ａの駆動トルクが入力されると、入力歯車１４と一体のクラッチ収納部２１が正回転方向Ａに回転される。ばねクラッチ２５は各コイルばね２９が拡径状態にありクラッチ収納部２１に対しロックされる。

このため、フック３２が係合された回転伝達軸１２及びこれと一体の中間軸１３、中間軸１３に嵌合された中間傘歯車２２が正回転方向Ａに回転される。このとき、入力傘歯車１６に噛み合った中間傘歯車２２は自転することなく回転伝達軸１２及び中間軸１３の回転に従い公転のみ行い、これに噛み合った出力傘歯車１７を介して出力歯車１５を正回転方向Ａに回転させ、出力部材４５（負荷）にその回転が伝達される。即ち、入力された正回転方向Ａの駆動トルクが正回転方向Ａのまま出力されることになる。

制御歯車３１は、フック３２’がフック受けアーム３４に係合された初期状態にあり、その状態のまま正回転方向Ａに回転される。

次に、入力歯車１４が前記のように正回転方向Ａに回転している状態において、負荷側の回転を逆回転方向に切り替える場合は、アクチュエータ３７をオンにしてこれを制御歯車３１の凹凸係合面３６に係合させ、制御歯車３１を拘束する（図５参照）。これによって制御歯車３１の回転が停止される一方、入力歯車１４と回転伝達軸１２が引き続き正回転方向Ａに回転しているので、コイルばね２９のフック３２’がフック受けアーム３４に係合した図２の初期状態からさらに所要距離aだけ回転が進む間にフック３２、３２’が相互に離れる方向の力を受けるためコイルばね２９が縮径し（図３参照）、ばねクラッチ２５のロックが解除される。ばねクラッチ２５のロック解除によりばねクラッチ２５を経た駆動トルクの伝達経路が遮断される。

一方、入力歯車１４、入力傘歯車１６は引き続き正回転方向Ａに回転するため中間傘歯車２２が自転しつつ公転する。このとき、出力歯車１５及び出力傘歯車１７側には負荷トルクが作用しているのに対し、中間傘歯車２２は、中間軸１３と回転伝達軸１２とともに空転する。このため、出力傘歯車１７と出力歯車１５に対し駆動トルクの伝達は行われない。即ち、出力傘歯車１７と出力歯車１５は一時的に停止状態となる。

中間軸１３と回転伝達軸１２が空転して、回転伝達軸１２がさらに回転することにより、制御すき間ｂがゼロとなり、係合部２６がストッパーアーム３５に係合する（図３参照）。これにより、回転伝達軸１２及び中間軸１３の空転が停止されるので、中間傘歯車２２は公転が停止され自転のみ行う。その自転により、出力傘歯車１７を介して出力歯車１５が逆回転方向Ｂに回転され（図５参照）、負荷側の回転が逆回転方向Ｂに切り替わる。

出力歯車１５が逆回転方向Ｂに回転中は、ばねクラッチ２５のコイルばね２９は、引き続き縮径状態にあるのでクラッチ収納部２１に対する摩擦が少なくなり空転トルクが減少する。

また、前記の逆回転方向Ｂの伝達を停止し元の正回転方向Ａへの回転に切り替える場合は、アクチュエータ３７をオフにすると、制御歯車３１が非拘束状態となるのでコイルばね２９はそれ自体のばね力により拡径状態に戻り、クラッチ収納部２１に対して拡径状態となり初期状態（図２参照）に戻る。

以上の作用において、入力歯車１４及び出力歯車１５が回転する際、その回転中心は、これらの歯車１４、１５が貫通した回転伝達軸１２の外径面に対する接触部分と、これらの歯車１４、１５の球面案内部２３、２３’と中間傘歯車２２の球面２４との球面接触部分において摺動することにより定められる。また、入力傘歯車１６、出力傘歯車１７及びこれらに噛み合った中間傘歯車２２からなる傘歯車機構１０は、球面案内部２３、２３’における球面接触によって外部からのダスト等の侵入が遮断され、同時に内部のグリースの漏出も防止される。

図６及び図７に示した実施例２は、入力歯車１４と出力歯車１５の対向面に軸方向の円筒状の延長部４６、４７を設け、相互に突き合わせる構成をとることにより、実施例１の場合より深いアンダーカット部１８、１９が形成される。

また、中間軸１３の先端部は中間傘歯車２２の端面から外部に多少突き出して設けられ、その突き出した端面が前記延長部４６、４７の内周面に摺接し得るよう円筒面４８に形成されている。その円筒面４８と各延長部４６、４７の内径面とが円筒面接触する。中間傘歯車２２の端面は、前記アンダーカット部１８、１９に接触することなく自転・公転が可能なように球面２４に形成される。

この場合、入力歯車１４と出力歯車１５の回転中心は、これらの歯車１４、１５が貫通した回転伝達軸１２の外径面に対する接触部分のほかに、前記延長部４６、４７の内周面と中間軸１３の円筒面４８との円筒接触面において定められる。

上記以外の構成は実施例１の場合と同様であり、作用も同様である。

図８及び図９にした実施例３は、前記実施例１の変形例である。実施例１においては、ばねクラッチ２５を構成する２個のコイルばね２９は共に右巻きのものであったが、この実施例２の場合は、２個のコイルばね２９ａ、２９ｂの巻き方向は反対である。即ち、入力歯車１４側に配置されるコイルばね２９ａは右巻きであるが、制御歯車３１側に配置されるコイルばね２９ｂは左巻きである。

このような構成にするのは、前記実施例１において、以下のような不都合を解消するためである。

即ち、実施例１のように、コイルばね２９の巻き方向がすべて同方向である場合、制御歯車３１が拘束さればねクラッチ２５がロック解除（フリー）状態にあり、各コイルばね２９が停止状態にあるとき（図３参照）、入力歯車１４及びこれと一体のクラッチ収納部２１が引き続き正回転方向Ａに回転する。この場合に、各コイルばね２９はクラッチ収納部２１の正回転方向Ａへの回転により、スクリュー作用により同一方向かつ同一大きさのスラスト力が重畳的に作用する。その結果、入力歯車１４又は制御歯車３１の回転に支障を来たすことがある。

これに対し、実施例３のように、コイルばね２９の半数のコイルばね２９ａ、２９ｂの巻き方向を反対向きに定めておくことにより、各コイルばね２９ａ、２９ｂにスクリュー作用によって発生するスラスト力Ｓは反対向き（図９参照）、かつ大きさ同一である。このため、両方のスラスト力Ｓが打ち消し合うので入力歯車１４又は制御歯車３１の回転に支障を来たすことが回避される。

上記以外の構成は実施例１の場合と同様であり、作用も同様である。

次に、図１０から図１３に示した実施例４は、コイルばね２９として、一方のフック３２を基準として他方のフック３２’が整数回の巻き対して優弧の不完全巻き部２８ｂの端部に形成されたもの（不足巻き型と称する。）の場合である。フック３２、３２’が内向きに屈曲形成される点は前記の実施例１の場合と同様である。

この型式のコイルばね２９は、両方のフック３２、３２’が優弧側に引き寄せられる方向の力を受けるとコイルばね２９が拡径し、反対方向の力を受けると縮径する性質を有する。

また、この実施例４においては、前記優弧の部分を挟んで周方向に対向した前記フック３２、３２’の間に前記フック受けアーム３４が介在される構成を採っている。この構成の場合は、フック受けアーム３４は図１１及び図１２に示したように、優弧に沿った大きな円弧部をもった不完全円筒体に形成されるので、その内径面を回転伝達軸１２の外径面に嵌合させることにより、制御歯車３３の姿勢を安定させることができる。

この実施例４の場合も、前記各実施例と同様に、フック３２が係合部２６の溝２７に係合され、他方のフック３２’は、前記フック受けアーム３４の正回転方向Ａに見た場合の回転の遅れ側となる遅れ側端部３４ａに対向される。このフック３２’が遅れ側端部３４ａに接触した図１１の初期状態において、係合部２６とフック３２’の間に制御すき間ｂが存在する。

実施例４の場合の作用は、制御歯車３１が非拘束状態にある場合は各実施例と同様である。制御歯車３１が拘束状態になったとき、フック３２と共に係合部２６が所要距離aの移動に伴いコイルばね２９が縮径され、ばねクラッチ２５のロックが解除される。さらに前記制御すき間ｂがゼロになったとき（図１３参照）、係合部２６がフック３２’を挟んでフック受けアーム３４に係合され、回転伝達軸１２が停止される。

その他の構成及び作用は前記実施例１と同様である。また、実施例３のように、コイルばね２９の半数のものの巻き方向を反対にする構成もとることができる。

実施例１のアクチュエータがオフの状態の断面図 図１のＸ_１−Ｘ_１線の断面図 実施例１の作用状態の一部切欠断面図 （ａ）実施例１の分解斜視図、（ｂ）同じく制御歯車の斜視図 実施例１のアクチュエータがオンの状態の断面図 実施例２のアクチュエータがオフの状態の断面図 図６のＸ_２−Ｘ_２線の断面図 実施例３のアクチュエータがオフの状態の断面図 実施例３のばねクラッチ部分の拡大横断平面図 実施例４のアクチュエータがオフの状態の断面図 図１０のＸ_３−Ｘ_３線の断面図 実施例４の制御歯車の斜視図 実施例４の作用状態の一部切欠断面図 従来例の平面図

符号の説明

１０ 傘歯車機構
１１ 固定軸
１２ 回転伝達軸
１３ 中間軸
１４ 入力歯車
１５ 出力歯車
１６ 入力傘歯車
１７ 出力傘歯車
１８ アンダーカット部
１９ アンダーカット部
２０ ボス部
２１ クラッチ収納部
２２ 中間傘歯車
２３、２３’ 球面案内部
２４ 球面
２５ ばねクラッチ
２６ 係合部
２７ 溝
２８ａ、２８ｂ 不完全巻き部
２９、２９ａ、２９ｂ コイルばね
３１ 制御歯車
３２、３２’ フック
３３ 嵌合凹部
３４ フック受けアーム
３４ａ 遅れ側端部
３５ ストッパーアーム
３６ 凹凸係合面
３７ アクチュエータ
３８、３８’ スリット
３９、３９’ スナップフィット片
４０、４０’ 逆止爪
４２ 入力軸
４３ 入力部材
４４ 出力軸
４５ 出力部材
４６ 延長部
４７ 延長部
４８ 円筒面

Claims (8)

1. 入力歯車(１４)と出力歯車(１５)及びこれらの歯車(１４)、(１５)の間に介在された切替機構によって、入力歯車(１４)に入力された駆動トルクの回転を正回転方向Ａ又は逆回転方向Ｂに切り替えて前記出力歯車(１５)に伝達するようにした駆動力正逆切替装置において、
   前記切替機構は、傘歯車機構(１０)、ばねクラッチ(２５)及び制御歯車(３１)により構成され、
   前記傘歯車機構(１０)は、固定軸(１１)等の固定部に支持された回転伝達軸(１２)、該回転伝達軸(１２)に直交状に設けられた中間軸(１３)、該中間軸(１３)に嵌合され入力傘歯車(１６)と出力傘歯車(１７)に噛み合わされた中間傘歯車(２２)からなり、前記入力歯車(１４)と出力歯車(１５)はそれぞれ前記入力傘歯車(１６)及び出力傘歯車(１７)に一体化され、
   前記ばねクラッチ(２５)は、前記入力傘歯車(１６)と一体に設けられたクラッチ収納部(２１)の内径面に拡径方向の弾性をもって装着され、
   前記制御歯車(３１)は、その内端面にフック受けアーム(３４)とストッパーアーム(３５)が軸方向に突設され、これらのフック受けアーム(３４)とストッパーアーム(３５)は前記クラッチ収納部(２１)の内径部に挿入され、前記ばねクラッチ(２５)の両端部に内向きのフック(３２)、(３２’)が屈曲形成され、一方のフック(３２)は前記回転伝達軸(１２)に係合され、他方のフック(３２’)は前記フック受けアーム(３４)の正回転方向Ａに見た場合の遅れ側端部(３４ａ)に対向した位置に介在され、該フック(３２’)が前記遅れ側端部(３４a)に接触した初期状態において、前記回転伝達軸(１２)に設けられた係合部(２６)と前記ストッパーアーム(３５)との間に所要の制御すき間(ｂ)が存在し、
   前記入力歯車(１４)と出力歯車(１５)の対向面にそれぞれ設けられたアンダーカット部(１８)、(１９)に前記中間傘歯車(２２)の端面又は中間軸(１３)の端面を相対回転可能に摺接させたことを特徴とする駆動力正逆切替装置。
2. 前記アンダーカット部(１８)、(１９)と、これに摺接される前記中間傘歯車(２２)の端面が球面接触することを特徴とする請求項１に記載の駆動力正逆切替装置。
3. 前記アンダーカット部(１８)、(１９)と、これに摺接される前記中間軸(１３)の端面が円筒面接触することを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動力正逆切替装置。
4. 前記回転伝達軸(１２)の一端部が前記出力歯車(１５)を貫通し、他端部が前記制御歯車(３１)を貫通してそれぞれ外部に突き出し、その回転伝達軸(１２)の両端部においてそれぞれ端部に達する平行２本のスリット(３８、３８’)によってスナップフィット片(３９、３９’)が形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動力正逆切替装置。
5. 前記ばねクラッチ(２５)は、複数コイルばね(２９)を複数個軸方向に接近配置して構成されたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の駆動力正逆切替装置。
6. 前記コイルばね(２９)が偶数個用いられ、かつその半数のものは巻き方向が反対であることを特徴とする請求項５に記載の駆動力正逆切替装置。
7. 前記コイルばね(２９)は、一方のフック(３２)を基準として他方のフック(３２’)が整数回の巻きに加えて巻かれた劣弧の不完全巻き部(２８ａ)の端部に形成された過剰巻き型であり、前記劣弧の部分を挟んで周方向に対向した前記フック(３２)、(３２’)の間に前記フック受けアーム(３４)が介在されたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の駆動力正逆切替装置。
8. 前記コイルばね(２９)は、一方のフック(３２)を基準として他方のフック(３２’)が整数回の巻き対して優弧の不完全巻き部(２８ｂ)の端部に形成された不足巻き型であり、前記優弧の部分を挟んで周方向に対向した前記フック(３２)、(３２’)の間に前記フック受けアーム(３４)が介在されたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の駆動力正逆切替装置。

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