JP2018009586A - 駆動力伝達装置及び駆動力伝達システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で安価に形成することができ、効率良く回転数を切り替えることが可能な駆動力伝達装置及び駆動力伝達システムを提供する。【解決手段】駆動力伝達装置１は、第１駆動源３からの入力と第２駆動源４からの入力を切り替えることによって異なる速度で回転体２を回転させる駆動力伝達装置１であって、第１駆動源３の駆動力が入力されて回転する第１入力部５と、第２駆動源４の駆動力が入力されて回転する第２入力部６と、第１駆動源３又は第２駆動源４の駆動力を回転体２に出力する出力部７と、第１入力部５からの駆動力を出力部７に伝達する第１切替部５０と、第２入力部６からの駆動力を出力部７に伝達する第２切替部６０と、第１入力部５及び第２入力部６をそれぞれ回転可能に支持する支持部９と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動源が発生した駆動力を回転体に伝達する駆動力伝達装置及び駆動力伝達システムに関する。

従来、回転体の回転数を変更する方法として、例えば、モータの回転数をインバーターによって制御する方法が開示されている（特許文献１）。しかしながら、インバーターによる回転数制御は、回転数の変化率が小さい場合に用いられるものであって、回転数の変化率が大きい場合には、通常のインバーターによる制御を使用することはなかった。

特開平８−１２６３７６号公報

また、サーボモータの駆動力により減速機を介して回転体を回転させるシステムにおいて、回転体の速度に応じてインバーターを用いて、サーボモータを制御する方法が考えられる。しかしながら、サーボモータは高額であり、さらにインバーターとサーボモータのための２つの制御装置が必要となるため、より高額なシステムとなってしまう。

本発明は上記課題を解決し、簡単な構造で安価に形成することができ、効率良く回転数を切り替えることが可能な駆動力伝達装置及び駆動力伝達システムを提供することを目的とする。

本発明にかかる駆動力伝達装置は、
第１駆動源からの入力と第２駆動源からの入力を切り替えることによって異なる速度で回転体を回転させる駆動力伝達装置であって、
前記第１駆動源の駆動力が入力されて回転する第１入力部と、
前記第２駆動源の駆動力が入力されて回転する第２入力部と、
前記第１駆動源又は前記第２駆動源の駆動力を前記回転体に出力する出力部と、
前記第１入力部からの駆動力を前記出力部に伝達する第１切替部と、
前記第２入力部からの駆動力を前記出力部に伝達する第２切替部と、
前記第１入力部及び前記第２入力部をそれぞれ回転可能に支持する支持部と、
を備える
ことを特徴とする。

本発明にかかる駆動力伝達装置では、
前記第１切替部は、
第１内輪と、
第１外輪と、
前記第１内輪の外周側の両端及び前記第１外輪の内周側の両端に組み付けられる第１切替用ベアリングと、
前記第１内輪と前記第１外輪との動力の伝達を接続又は切離する複数の第１カムと、
前記複数の第１カムが所定の角度で傾斜するように付勢する環状の第１スプリングと、
を有し、
前記第２切替部は、
第２内輪と、
第２外輪と、
前記第２内輪の外周側の両端及び前記第２外輪の内周側の両端に組み付けられる第２切替用ベアリングと、
前記第２内輪と前記第２外輪との動力の伝達を接続又は切離する複数の第２カムと、
前記複数の第２カムが所定の角度で傾斜するように付勢する環状の第２スプリングと、
を有する
ことを特徴とする。

本発明にかかる駆動力伝達装置では、
前記第１内輪は、前記第１入力部に連結され、
前記第１外輪は、前記出力部に連結され、
前記第２内輪は、前記第２入力部に連結され、
前記第２外輪は、前記出力部に連結される
ことを特徴とする。

本発明にかかる駆動力伝達装置は、
前記第１内輪と前記第２内輪の内周側で、前記第１入力部と前記第２入力部を相対回転可能に連結するスリーブを有する
ことを特徴とする。

本発明にかかる駆動力伝達装置では、
前記第１外輪は、前記第１入力部に連結され、
前記第１内輪は、前記出力部に連結され、
前記第２外輪は、前記第２入力部に連結され、
前記第２内輪は、前記出力部に連結される
ことを特徴とする。

本発明にかかる駆動力伝達システムは、
前記駆動力伝達装置と、
駆動力を発生する前記第１駆動源と、
駆動力を発生する前記第２駆動源と、
前記第１駆動源又は前記第２駆動源によって駆動される前記回転体と、
を備え、
前記駆動力伝達装置は、前記第１駆動源によって前記回転体が駆動される状態と、前記第２駆動源によって前記回転体が前記第１駆動源とは異なる速度で駆動される状態と、を切り替える
ことを特徴とする。

本発明にかかる駆動力伝達装置及び駆動力伝達システムによれば、簡単な構造で安価に形成することができ、効率良く回転数を切り替えることが可能となる。

第１実施形態の駆動力伝達装置及び駆動力伝達システムの一部を示す。 図１のII−II断面を含む第１実施形態の駆動力伝達システムを示す。 第１実施形態の駆動力伝達装置１の第１カム周辺の構造を示す。 第１実施形態の駆動力伝達装置１の第１カムの作動状態を示す。 第１実施形態の駆動力伝達装置１の第２カムの非作動状態を示す。 第１モータが作動状態の時の第１実施形態の駆動力伝達装置の動力伝達を示す。 第２モータが作動状態の時の第１実施形態の駆動力伝達装置の動力伝達を示す。 第１実施形態の駆動力伝達システムの組み付け方法を示す。 第２実施形態の駆動力伝達装置及び駆動力伝達システムを示す。 第２実施形態の駆動力伝達装置の第１カムの作動状態を示す。 第２実施形態の駆動力伝達装置の第２カムの非作動状態を示す。 第１モータが作動状態の時の第２実施形態の駆動力伝達装置の動力 第２モータが作動状態の時の第２実施形態の駆動力伝達装置の動力伝達を示す。 第３実施形態の駆動力伝達装置及び駆動力伝達システムを示す。 第４実施形態の駆動力伝達装置及び駆動力伝達システムを示す。

以下、図面を参照して本発明にかかる駆動力伝達システム１０の実施形態を説明する。

図１は、第１実施形態の駆動力伝達装置１及び駆動力伝達システム１０の一部を示す。図２は、図１のII−II断面を含む第１実施形態の駆動力伝達システム１０を示す。

第１実施形態の回転体２の駆動力伝達システム１０は、駆動力伝達装置１と、回転体２と、第１駆動源としての第１モータ３と、第２駆動源としての第２モータ４と、を備える。駆動力伝達装置１は、第１モータ３及び第２モータ４の駆動力を回転体２に伝達する。第１モータ３及び駆動力伝達装置１は、回転体２が１０〜２０ｒｐｍ程度で回転するように設定されると好ましい。第２モータ４及び駆動力伝達装置１は、回転体２が５〜２０ｒｐｈ程度で回転するように設定されると好ましい。回転体２としては、空調機に用いるデシカントローター等のローターが好ましい。

第１モータ３と第２モータ４は、同時に駆動しないことが好ましい。したがって、駆動力伝達装置１は、第１モータ３の駆動力のみを回転体２に伝達する状態と、第２モータ４の駆動力のみを回転体２に伝達する状態と、を切り替える。

第１モータ３の回転数は、第２モータ４の回転数と異なる。以下の実施形態では、第１モータ３は、第２モータ４より高速に回転するものとする。したがって、回転体２は、第１モータ３の駆動力が駆動力伝達装置１によって伝達された場合の方が、第２モータ４の駆動力が駆動力伝達装置１によって伝達された場合よりも、高速に回転する。

駆動力伝達装置１は、第１モータ３の駆動力が入力されて回転する第１入力部５と、第２モータ４の駆動力が入力されて回転する第２入力部６と、第１モータ３及び第２モータ４の駆動力を回転体２に出力する出力部７と、第１入力部５からの駆動力を出力部７に伝達する第１切替部としての第１カムクラッチ５０と、第２入力部６からの駆動力を出力部７に伝達する第２切替部としての第２カムクラッチ６０と、第１入力部５と第２入力部６を相対回転可能に連結するスリーブ８と、第１入力部５及び第２入力部６をそれぞれ回転可能に支持する支持部９と、を有する。

第１入力部５は、第１モータ３の駆動力が入力する側の第１基端部５ａと、支持部９に支持される第１中間部５ｂと、スリーブ８に支持される第１先端部５ｃと、を有し、軸Ｃを中心に回転する。本実施形態では、第１基端部５ａは、第１モータ３から駆動力が入力される。第１中間部５ｂは、第１基端部５ａより径が細く、第１基端部５ａ側で支持部９のケース９１に入力用ベアリング９２を介して軸Ｃを中心に回転可能に支持され、第１先端部５ｃ側で第１カムクラッチ５０に連結される。第１先端部５ｃは、第１中間部５ｂより径が細く、外周でスリーブ８に対して相対回転可能に連結される。

第２入力部６は、第２モータ４の駆動力が入力する側の第２基端部６ａと、支持部９に支持される第２中間部６ｂと、スリーブ８に支持される第２先端部６ｃと、を有し、軸Ｃを中心に回転する。本実施形態では、第２基端部６ａは、第２モータ４から駆動力が入力される。第２中間部６ｂは、第２基端部６ａより径が細く、第２基端部６ａ側で支持部９のケース９１に入力用ベアリング９２を介して軸Ｃを中心に回転可能に支持され、第２先端部６ｃ側で第２カムクラッチ６０に連結される。第２先端部６ｃは、第１中間部５ｂより径が細く、外周でスリーブ８に対して相対回転可能に連結される。

出力部７は、第１カムクラッチ５０及び第２カムクラッチ６０から伝達された駆動力を回転体２に出力する。出力部７は、第１カムクラッチ５０及び第２カムクラッチ６０から駆動力が伝達されるクラッチ連結部７１と、クラッチ連結部７１と一体に回転する円板部７２と、円板部７２から回転体２に駆動力を伝達する伝達部７３と、を有する。本実施形態では、クラッチ連結部７１は、円筒状に形成される。円板部７２は、クラッチ連結部７１の外周に溶接等で一体に取り付けられるスプロケット又はプーリ等から構成される。伝達部７３は、チェーン又はベルト等から構成される。

第１カムクラッチ５０は、第１入力部５に連結された第１内輪５１と、出力部７に連結された第１外輪５２と、第１内輪５１の外周側の両端及び第１外輪５２の内周側の両端に組み付けられる第１カムクラッチ用ベアリング５３と、第１内輪５１から第１外輪５２への動力の伝達を接続又は切離する複数の第１カム５４と、複数の第１カム５４が所定の角度で傾斜するように付勢する環状の第１スプリング５５と、を有する。

第１内輪５１は、その内周に第１入力部５の外周が嵌め込まれる。そして、第１入力部５と第１内輪５１は一体に回転する。第１外輪５２は、クラッチ連結部７１の内周に嵌め込まれる。そして、第１外輪５２とクラッチ連結部７１は一体に回転する。

第２カムクラッチ６０は、第２入力部６に連結された第２内輪６１と、出力部７に連結された第２外輪６２と、第２内輪６１の外周側の両端及び第２外輪６２の内周側の両端に組み付けられる第２カムクラッチ用ベアリング６３と、第２内輪６１から第２外輪６２への動力の伝達を接続又は切離する複数の第２カム６４と、複数の第２カム６４が所定の角度で傾斜するように付勢する環状の第２スプリング６５と、を有する。

第２内輪６１は、その内周に第２入力部６の外周が嵌め込まれる。そして、第２入力部６と第２内輪６１は一体に回転する。第２外輪６２は、クラッチ連結部７１の内周に嵌め込まれる。そして、第２外輪６２とクラッチ連結部７１は一体に回転する。

スリーブ８は、第１入力部５と第２入力部６をそれぞれ相対回転可能に支持する。したがって、第１入力部５が回転してもスリーブ８は回転せず、第２入力部６が回転してもスリーブ８は回転しない。スリーブ８は、第１入力部５と第２入力部６の回転中心が軸Ｃと重なるように第１入力部５と第２入力部６を支持する。スリーブ８を用いることで、第１入力部５と第２入力部６の回転中心と軸Ｃが一直線上になり、カムクラッチの偏芯による動作不能を防止することが可能となる。

駆動力伝達装置１は、図２に示すように設置されると、設置スペースが小さくなり、好ましい。なお、伝達部７３にテンションを与えるテンションローラーＴは、用いなくてもよい。

図３は、第１実施形態の駆動力伝達装置１の第１カム５４周辺の構造を示す。

第１カム５４は、図１に示した軸Ｃに対して直交する断面内で、上方が角が丸みをおびた略三角形状に形成され、下方が略円形状に形成される。第１カム５４は、第１内輪５１と第１内輪接触部５４ａで接触し、第１外輪５２と第１外輪接触部５４ｂで接触する。図１に示した軸Ｃに対して直交する断面内で、第１内輪接触部５４ａと第１外輪接触部５４ｂを通る線Ａは、第１内輪５１と第１外輪５２の中心軸を通る線Ｂに対して傾斜する。すなわち、線Ａと線Ｂは、所定の角度ずれた状態となる。

第１カム５４は、軸方向の両端に第１内輪５１側が切り欠かれた段部５４ｃが形成される。段部５４ｃには、第１スプリング５５の外周側が当接する。そして、第１スプリング５５は、第１カム５４を図３の矢印Ｆで示す方向に付勢する。

次に、駆動力伝達装置１の作動について説明する。ここでは、第１モータ３が駆動状態、第２モータ４が非駆動状態の場合について説明する。

図４は、第１実施形態の駆動力伝達装置１の第１カム５４の作動状態を示す。

第１モータ３が駆動すると、駆動力伝達装置１の第１入力部５が回転し、第１内輪５１が回転する。第１内輪５１が図４に示した黒塗り矢印Ｄ１の方向に回転すると、第１カム５４は即座に回転し、第１内輪５１及び第１外輪５２と噛み合う。したがって、第１内輪５１、第１カム５４、第１外輪５２及び出力部７のクラッチ連結部７１は、一体に黒塗り矢印Ｄ２の方向に回転する。

図５は、第１実施形態の駆動力伝達装置１の第２カム６４の非作動状態を示す。

図４の状態で出力部７のクラッチ連結部７１が回転すると、図５に示す白塗り矢印の方向に第２外輪６２が回転する。第２外輪６２が図５に示した白塗り矢印Ｄ３の方向に回転すると、第２カム６４は即座に回転し、第２外輪６２から離間する。したがって、第２外輪６２が空転し、第２内輪６１は回転しない。

図６は、第１モータ３が作動状態の時の第１実施形態の駆動力伝達装置１の動力伝達を示す。

第１カム５４は、第１内輪５１から第１外輪５２への動力の伝達を接続する。その結果、図１に示した第１モータ３の駆動力が駆動力伝達装置１を介して図１に示した回転体２に伝達される。すなわち、図１に示した第１モータ３が回転すると、第１入力部５、第１内輪５１、第１カム５４、第１外輪５２、クラッチ連結部７１及び円板部７２が回転し、伝達部７３を移動させる。そして、伝達部７３の移動により、図１に示した回転体２が回転する。

しかしながら、第２カム６４は、第２外輪６２から第２内輪６１への動力の伝達を切断する。その結果、図１に示した第１モータ３の駆動力は駆動力伝達装置１を介して図１に示した第２モータ４へは伝達されない。すなわち、クラッチ連結部７１の回転により、第２外輪６２は回転するが、第２内輪６１及び第２入力部６が回転することはない。

図７は、第２モータ４が作動状態の時の第１実施形態の駆動力伝達装置１の動力伝達を示す。

図４〜図６では、第１モータ３が駆動状態、第２モータ４が非駆動状態の場合について説明した。第１モータ３が非駆動状態、第２モータ４が駆動状態の場合については、図７に示すように、第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０の作動状態が、図６に示した作動状態とは逆になる。図６に示した第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０を反対にすればよいだけなので、具体的な説明は省略する。

このように、第１実施形態の駆動力伝達装置１によれば、簡単な構造で安価に装置を形成することができ、効率良く回転数を切り替えることが可能となる。また、第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０を用いることで、簡単な構造で第１内輪５１と第１外輪５２との動力の伝達を適切に接続又は切離することが可能となる。さらに、１つの軸上に第１入力部５と第２入力部６が設置されることとなり、装置を小型化することが可能となる。また、スリーブ８を用いることによって、第１入力部５と第２入力部６の中心軸Ｃを適切にあわせることが可能となる。

図８は、第１実施形態の駆動力伝達システム１０の組み付け方法を示す。図８（ａ）は、第１入力部５及び第２入力部６を組み付ける前の状態を示す。図８（ｂ）は、スリーブ８を組み付けた状態を示す。図８（ｃ）は、第１入力部５及び第２入力部６を組み付けた後の状態を示す。なお、図８では、第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０の内部構造は省略する。

図８（ａ）に示すように、第１入力部５、第２入力部６、第１カムクラッチ５０、第２カムクラッチ６０、出力部７及び支持部９をそれぞれ準備する。支持部９では、ケース９１に入力用ベアリング９２を設置する。

続いて、図８（ｂ）に示すように、スリーブ８を第１カムクラッチ５０又は第２カムクラッチ６０の内周に設置する。この時点で、スリーブ８は、第１カムクラッチ５０及び第２カムクラッチ６０の両方に接触するように設置しなくてもよい。

次に、図８（ｃ）に示すように、第１入力部５の第１先端部５ｃと第１中間部５ｂ及び第２入力部６の第２先端部６ｃと第２中間部６ｂをそれぞれ入力用ベアリング９２に貫通させる。そして、第１入力部５の第１先端部５ｃと第１中間部５ｂの一部及び第２入力部６の第２先端部６ｃと第２中間部６ｂの一部をそれぞれ第１カムクラッチ５０及び第２カムクラッチ６０にそれぞれ挿入する。

最後に、第１入力部５の先端部５ａ及び第２入力部６の先端部６ａをそれぞれスリーブ８に挿入する。この時、第１入力部５の基端部５ａと中間部５ｂとの境界に形成された段部及び第２入力部６の基端部６ａと中間部６ｂとの境界に形成された段部が入力用ベアリング９２にそれぞれ接触すると、自然にスリーブ８が中央に位置するように、予め寸法を設定しておくと好ましい。

このように、第１実施形態の駆動力伝達システム１０の組み付け方法によれば、第１入力部５と第２入力部６の中心軸Ｃを、容易且つ適切にあわせることが可能となる。したがって、生産性が向上し、低コストに製作することが可能となる。

図９は、第２実施形態の駆動力伝達装置１及び駆動力伝達システム１０を示す。

図９に示す第２実施形態の回転体２の駆動力伝達システム１０は、駆動力伝達装置１と、回転体２と、第１駆動源としての第１モータ３と、第２駆動源としての第２モータ４と、を備える。

駆動力伝達装置１は、第１モータ３及び第２モータ４の駆動力を回転体２に伝達する。第１モータ３と第２モータ４は、同時に駆動しないことが好ましい。したがって、駆動力伝達装置１は、第１モータ３の駆動力のみを回転体２に伝達する状態と、第２モータ４の駆動力のみを回転体２に伝達する状態と、を切り替える。

駆動力伝達装置１は、第１モータ３の駆動力が入力されて回転する第１入力部５と、第２モータ４の駆動力が入力されて回転する第２入力部６と、第１モータ３及び第２モータ４の駆動力を回転体２に出力する出力部７と、第１入力部５からの駆動力を出力部７に伝達する第１切替部としての第１カムクラッチ５０と、第２入力部６からの駆動力を出力部７に伝達する第２切替部としての第２カムクラッチ６０と、第１入力部５及び第２入力部６をそれぞれ回転可能に支持する支持部９と、を有する。

第１入力部５は、第１モータ３の駆動力が入力する側の第１基端部５ａと、支持部９に支持される第１中間部５ｂと、第１カムクラッチ５０を支持する第１先端部５ｃと、を有し、軸Ｃを中心に回転する。本実施形態では、第１基端部５ａは、第１モータ３から駆動力が入力される。第１中間部５ｂは、第１基端部５ａより径が細く、第１基端部５ａ側で支持部９のケース９１に入力用ベアリング９２を介して軸Ｃを中心に回転可能に支持される。第１先端部５ｃは、凹状に形成され、第１カムクラッチ５０を収納する。

第２入力部６は、第２モータ４の駆動力が入力する側の第２基端部６ａと、支持部９に支持される第２中間部６ｂと、第２カムクラッチ６０を支持する第２先端部６ｃと、を有し、軸Ｃを中心に回転する。本実施形態では、第２基端部６ａは、第２モータ４から駆動力が入力される。第２中間部６ｂは、第２基端部６ａより径が細く、第２基端部６ａ側で支持部９のケース９１に入力用ベアリング９２を介して軸Ｃを中心に回転可能に支持される。第２先端部６ｃは、凹状に形成され、第２カムクラッチ６０を収納する。

出力部７は、第１カムクラッチ５０及び第２カムクラッチ６０から伝達された駆動力を回転体２に出力する。出力部７は、第１カムクラッチ５０及び第２カムクラッチ６０から駆動力が伝達されるクラッチ連結部７１と、クラッチ連結部７１と一体に回転する円板部７２と、円板部７２から回転体２に駆動力を伝達する伝達部７３と、を有する。本実施形態では、クラッチ連結部７１は、シャフト状に形成され、支持部９のケース９１に出力用ベアリング９３を介して軸Ｃを中心に回転可能に支持される。円板部７２は、クラッチ連結部７１の外周に溶接等で一体に取り付けられるスプロケット又はプーリ等から構成される。伝達部７３は、チェーン又はベルト等から構成される。

第１カムクラッチ５０は、出力部７のクラッチ連結部７１に連結された第１内輪５１と、第１入力部５の第１先端部５ｃに連結された第１外輪５２と、第１内輪５１の外周側の両端及び第１外輪５２の内周側の両端に組み付けられる第１カムクラッチ用ベアリング５３と、第１内輪５１から第１外輪５２への動力の伝達を接続又は切離する複数の第１カム５４と、複数の第１カム５４が所定の角度で傾斜するように付勢する環状の第１スプリング５５と、を有する。

第１内輪５１は、その内周にクラッチ連結部７１の外周が嵌め込まれる。そして、クラッチ連結部７１及び円板部７２と第１内輪５１は一体に回転する。第１外輪５２は、第１先端部５ｃの内周に嵌め込まれる。そして、第１外輪５２と第１入力部５は一体に回転する。

第２カムクラッチ６０は、出力部７のクラッチ連結部７１に連結された第２内輪６１と、第２入力部６の第２先端部６ｃに連結された第２外輪６２と、第２内輪６１の外周側の両端及び第２外輪６２の内周側の両端に組み付けられる第２カムクラッチ用ベアリング６３と、第２内輪６１から第２外輪６２への動力の伝達を接続又は切離する複数の第２カム６４と、複数の第２カム６４が所定の角度で傾斜するように付勢する環状の第２スプリング６５と、を有する。

第２内輪６１は、その内周にクラッチ連結部７１の外周が嵌め込まれる。そして、クラッチ連結部７１及び円板部７２と第２内輪６１は一体に回転する。第２外輪６２は、第２先端部６ｃの内周に嵌め込まれる。そして、第２外輪６２と第２入力部６は一体に回転する。

第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０の構造は、第１実施形態と同様である。しかしながら、第１実施形態は、第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０の第１内輪５１及び第２内輪６１から駆動力が入力され、第１外輪５２及び第２外輪６２へ駆動力が出力されるのに対し、第２実施形態は、第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０の第１外輪５２及び第２外輪６２から駆動力が入力され、第１内輪５１及び第２内輪６１へ駆動力が出力される。

次に、駆動力伝達装置１の作動について説明する。ここでは、第１モータ３が駆動状態、第２モータ４が非駆動状態の場合について説明する。

図１０は、第２実施形態の駆動力伝達装置１の第１カム５４の作動状態を示す。

第１モータ３が駆動すると、駆動力伝達装置１の第１入力部５が回転し、第１外輪５２が回転する。第１外輪５２が図１０に示した黒塗り矢印Ｅ１の方向に回転すると、第１カム５４は即座に回転し、第１外輪５２及び第１内輪５１と噛み合う。したがって、第１外輪５２、第１カム５４、第１内輪５１及び出力部７のクラッチ連結部７１は、一体に黒塗り矢印Ｅ２の方向に回転する。

図１１は、第２実施形態の駆動力伝達装置１の第２カム６４の非作動状態を示す。

図１０の状態で出力部７のクラッチ連結部７１が回転すると、図１１に示す白塗り矢印Ｅ３の方向に第２内輪６１が回転する。第２内輪６１が図１１に示した白塗り矢印Ｅ３の方向に回転すると、第２カム６４は即座に回転し、第２外輪６２から離間する。したがって、第２内輪６１が空転し、第２外輪６２は回転しない。

図１２は、第１モータ３が作動状態の時の第２実施形態の駆動力伝達装置１の動力伝達を示す。

第１カム５４は、第１外輪５２から第１内輪５１への動力の伝達を接続する。その結果、図９に示した第１モータ３の駆動力が駆動力伝達装置１を介して図９に示した回転体２に伝達される。すなわち、図９に示した第１モータ３が回転すると、第１入力部５、第１外輪５２、第１カム５４、第１内輪５１、クラッチ連結部７１及び円板部７２が回転し、伝達部７３を移動させる。そして、伝達部７３の移動により、図９に示した回転体２が回転する。

しかしながら、第２カム６４は、第２内輪６１から第２外輪６２への動力の伝達を切断する。その結果、図９に示した第１モータ３の駆動力は駆動力伝達装置１を介して図９に示した第２モータ４へは伝達されない。すなわち、クラッチ連結部７１の回転により、第２内輪６１は回転するが、第２外輪６２及び第２入力部６が回転することはない。

図１３は、第２モータ４が作動状態の時の第２実施形態の駆動力伝達装置１の動力伝達を示す。

図１０〜図１２では、第１モータ３が駆動状態、第２モータ４が非駆動状態の場合について説明した。第１モータ３が非駆動状態、第２モータ４が駆動状態の場合については、図１３に示すように、第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０の作動状態が、図１２に示した作動状態とは逆になる。図１２に示した第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０を反対にすればよいだけなので、具体的な説明は省略する。

このように、第２実施形態の駆動力伝達装置１によれば、簡単な構造で安価に装置を形成することができ、効率良く回転数を切り替えることが可能となる。また、第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０を用いることで、簡単な構造で第１内輪５１と第１外輪５２との動力の伝達を適切に接続又は切離することが可能となる。さらに、１つの軸上に第１入力部５、第２入力部６及び出力部７が設置されることとなり、装置を小型化することが可能となる。

図１４は、第３実施形態の駆動力伝達装置１及び駆動力伝達システム１０を示す。

図１４に示す第３実施形態の駆動力伝達システム１０は、出力部７を第１出力部７ａと第２出力部７ｂに分けたものである。第１出力部７ａは、第１入力部５及び第１カムクラッチ５０を経て、第１モータ３の駆動力を出力する。第２出力部７ｂは、第２入力部６及び第２カムクラッチ６０を経て第２モータ４の駆動力を出力する。なお、第１モータ３と第２モータ４は、第１出力部７ａと第２出力部７ｂを紙面上で同じ方向に回転させるものとする。

第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０の構造は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。図４〜図６で説明した第１実施形態と同様に、第１モータ３が駆動状態、第２モータ４が非駆動状態の場合、第１モータ３が回転すると、第１入力部５、第１内輪５１、第１カム５４、第１外輪５２、クラッチ連結部７１及び円板部７２が回転し、伝達部７３を移動させる。そして、伝達部７３の移動により、図１に示した回転体２が回転する。

しかしながら、図４〜図６で説明した第１実施形態と同様に、伝達部７３の移動により、第２外輪６２が回転すると、第２カム６４は、第２外輪６２から第２内輪６１への動力の伝達を切断する。その結果、図１４に示した第１モータ３の駆動力は駆動力伝達装置１を介して第２モータ４へは伝達されない。すなわち、伝達部７３の移動により、第２外輪６２は回転するが、第２内輪６１及び第２入力部６が回転することはない。

第１モータ３が非駆動状態、第２モータ４が駆動状態の場合については、第１カムクラッチ５０と第２カムクラッチ６０の作動状態が、逆になるだけなので、具体的な説明は省略する。

なお、第３実施形態の駆動力伝達システム１０は、伝達部７３を第１伝達部７３ａと第２伝達部７３ｂに分けてもよい。すなわち、２本のチェーン又はベルト等を回転体２に並列に巻き掛けてもよい。そして、第１モータ３によって第１伝達部７３ａが駆動され、第２モータ４によって第２伝達部７３ｂが駆動されるように設置する。

このように、第３実施形態の駆動力伝達装置１によれば、単純な構造で、安価に装置を形成することが可能となる。

図１５は、第４実施形態の駆動力伝達装置１及び駆動力伝達システム１０を示す。

図１５に示す第４実施形態の駆動力伝達システム１０は、回転体２に対して、駆動力伝達装置１、第１モータ３、第２モータ４等を集約して配置する。例えば、回転体２を支持部９内に収納する場合、図１５に示すように、回転体２及び伝達部７３を除く各構成要素を所定の角部に集約して配置する。

このように、第４実施形態の駆動力伝達システム１０によれば、単純な構造で、安価に装置を形成することに加え、スペースを有効に利用することが可能となる。

以上、本実施形態の駆動力伝達装置１は、第１モータ３からの入力と第２モータ４からの入力を切り替えることによって異なる速度で回転体２を回転させる駆動力伝達装置１であって、第１モータ３の駆動力が入力されて回転する第１入力部５と、第２モータ４の駆動力が入力されて回転する第２入力部６と、第１モータ３又は第２モータ４の駆動力を回転体２に出力する出力部７と、第１入力部５からの駆動力を出力部７に伝達する第１カムクラッチ５０と、第２入力部６からの駆動力を出力部７に伝達する第２カムクラッチ６０と、第１入力部５及び第２入力部６をそれぞれ回転可能に支持する支持部９と、を備える。したがって、駆動力伝達装置１を簡単な構造で安価に形成することができ、効率良く回転数を切り替えることが可能となる。

また、本実施形態の駆動力伝達装置１では、第１カムクラッチ５０は、第１内輪５１と、第１外輪５２と、第１内輪５１の外周側の両端及び第１外輪５２の内周側の両端に組み付けられる第１切替用ベアリング５３と、第１内輪５１と第１外輪５２との動力の伝達を接続又は切離する複数の第１カム５４と、複数の第１カム５４が所定の角度で傾斜するように付勢する環状の第１スプリング５５と、を有し、第２カムクラッチ６０は、第２内輪６１と、第２外輪６２と、第２内輪６１の外周側の両端及び第２外輪６２の内周側の両端に組み付けられる第２切替用ベアリング６３と、第２内輪６１と第２外輪６２との動力の伝達を接続又は切離する複数の第２カム６４と、複数の第２カム６４が所定の角度で傾斜するように付勢する環状の第２スプリング６５と、を有する。したがって、簡単な構造で第１内輪５１と第１外輪５２との動力の伝達を適切に接続又は切離することが可能となる。

また、本実施形態の駆動力伝達装置１では、第１内輪５１は、第１入力部５に連結され、第１外輪５２は、出力部７に連結され、第２内輪６１は、第２入力部６に連結され、第２外輪６２は、出力部７に連結される。したがって、１つの軸上に第１入力部５と第２入力部６が設置されることとなり、装置を小型化することが可能となる。

また、本実施形態の駆動力伝達装置１は、第１内輪５１と第２内輪６１の内周側で、第１入力部５と第２入力部６を相対回転可能に連結するスリーブ８を有する。したがって、第１入力部５と第２入力部６の中心軸Ｃを適切にあわせることができ、カムクラッチの偏芯による動作不能を防止することが可能となる。

また、本実施形態の駆動力伝達装置１では、第１外輪５２は、第１入力部５に連結され、第１内輪５１は、出力部７に連結され、第２外輪６２は、第２入力部６に連結され、第２内輪６１は、出力部７に連結される。したがって、１つの軸上に第１入力部５、第２入力部６及び出力部７が設置されることとなり、装置を小型化することが可能となる。

本実施形態の駆動力伝達システム１０は、前記駆動力伝達装置１と、駆動力を発生する第１モータ３と、駆動力を発生する第２モータ４と、第１モータ３又は第２モータ４によって駆動される回転体２と、を備え、駆動力伝達装置１は、第１モータ３によって回転体２が駆動される状態と、第２モータ４によって回転体２が第１モータ３とは異なる速度で駆動される状態と、を切り替える。したがって、駆動力伝達システム１０を簡単な構造で安価に形成することができ、効率良く回転数を切り替えることが可能となる。

なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、当業者であれば、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えてもよい。

１…駆動力伝達装置
２…回転体
３…第１モータ（第１駆動源）
４…第２モータ（第２駆動源）
５…第１入力部
５０…第１カムクラッチ（第１切替部）
５１…第１内輪
５２…第１外輪
５３…第１カムクラッチ用ベアリング（第１切替用ベアリング）
５４…第１カム
５５…第１スプリング
６…第２入力部
６０…第２カムクラッチ（第２切替部）
６１…第２内輪
６２…第２外輪
６３…第２カムクラッチ用ベアリング（第２切替用ベアリング）
６４…第２カム
６５…第２スプリング
７…出力部
７１…クラッチ連結部
７２…円板部
７３…伝達部
８…スリーブ
９…支持部
９１…ケース
９２…入力用ベアリング

Claims (6)

1. 第１駆動源からの入力と第２駆動源からの入力を切り替えることによって異なる速度で回転体を回転させる駆動力伝達装置であって、
   前記第１駆動源の駆動力が入力されて回転する第１入力部と、
   前記第２駆動源の駆動力が入力されて回転する第２入力部と、
   前記第１駆動源又は前記第２駆動源の駆動力を前記回転体に出力する出力部と、
   前記第１入力部からの駆動力を前記出力部に伝達する第１切替部と、
   前記第２入力部からの駆動力を前記出力部に伝達する第２切替部と、
   前記第１入力部及び前記第２入力部をそれぞれ回転可能に支持する支持部と、
   を備える
   ことを特徴とする駆動力伝達装置。
2. 前記第１切替部は、
   第１内輪と、
   第１外輪と、
   前記第１内輪の外周側の両端及び前記第１外輪の内周側の両端に組み付けられる第１切替用ベアリングと、
   前記第１内輪と前記第１外輪との動力の伝達を接続又は切離する複数の第１カムと、
   前記複数の第１カムが所定の角度で傾斜するように付勢する環状の第１スプリングと、
   を有し、
   前記第２切替部は、
   第２内輪と、
   第２外輪と、
   前記第２内輪の外周側の両端及び前記第２外輪の内周側の両端に組み付けられる第２切替用ベアリングと、
   前記第２内輪と前記第２外輪との動力の伝達を接続又は切離する複数の第２カムと、
   前記複数の第２カムが所定の角度で傾斜するように付勢する環状の第２スプリングと、
   を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達装置。
3. 前記第１内輪は、前記第１入力部に連結され、
   前記第１外輪は、前記出力部に連結され、
   前記第２内輪は、前記第２入力部に連結され、
   前記第２外輪は、前記出力部に連結される
   ことを特徴とする請求項２に記載の駆動力伝達装置。
4. 前記第１内輪と前記第２内輪の内周側で、前記第１入力部と前記第２入力部を相対回転可能に連結するスリーブを有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の駆動力伝達装置。
5. 前記第１外輪は、前記第１入力部に連結され、
   前記第１内輪は、前記出力部に連結され、
   前記第２外輪は、前記第２入力部に連結され、
   前記第２内輪は、前記出力部に連結される
   ことを特徴とする請求項２に記載の駆動力伝達装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置と、
   駆動力を発生する前記第１駆動源と、
   駆動力を発生する前記第２駆動源と、
   前記第１駆動源又は前記第２駆動源によって駆動される前記回転体と、
   を備え、
   前記駆動力伝達装置は、前記第１駆動源によって前記回転体が駆動される状態と、前記第２駆動源によって前記回転体が前記第１駆動源とは異なる速度で駆動される状態と、を切り替える
   ことを特徴とする駆動力伝達システム。

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