JP2568294Y2 - クラッチ装置 - Google Patents

クラッチ装置

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JP2568294Y2 JP1991057195U JP5719591U JP2568294Y2 JP 2568294 Y2 JP2568294 Y2 JP 2568294Y2 JP 1991057195 U JP1991057195 U JP 1991057195U JP 5719591 U JP5719591 U JP 5719591U JP 2568294 Y2 JP2568294 Y2 JP 2568294Y2
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  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、原動側の回転方向に応
じてクラッチ部の連結および開放を行うクラッチ装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、複写機などに用いられるモー
タでは、高い回転数の精度が要求されている。そのた
め、同じ機種の装置に用いるモータでも、50Hz地域
用の装置には50Hz用のモータを、60Hz地域用の
装置には60Hz用のモータを、それぞれ用いる必要が
ある。
【0003】一方、2種のモータを用いる煩雑さを避け
るため、50Hz地域あるいは60Hz地域にかかわら
ず回転数および回転方向が同じとなるモータを用いる場
合もある。このようなモータとしては、例えば内部にワ
ンウエイクラッチを内蔵し、スイッチを切換えることに
よりいずれの電源周波数でも用いることができるように
したものがある。ワンウエイクラッチは、原動側の回転
方向に応じて伝動経路を変更するために、回転トルクを
一方向回転に対してだけ伝達でき、その反対方向には伝
達できず自由回転するクラッチである。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、ワンウ
エイクラッチ自体は比較的に複雑な機構であるため、比
較的コストが高く、この点でさらに改善の余地を有して
いた。
【0005】本考案は、従来技術に存した上記のような
問題点に鑑み行われたものであって、その目的とすると
ころは、ワンウエイクラッチなどの比較的に複雑でコス
ト高の要因となる部品を用いずに、原動側の回転方向に
応じてクラッチ部の連結および開放を確実に行うことの
できる新規なクラッチ装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案のクラッチ装置は、モータ軸の第1歯車に噛
み合う第2歯車が、モータ軸の正転時に固定軸に回転自
在に外嵌した第4歯車に一方のクラッチ部を介して連結
され、モータ軸の反転時に第4歯車から離れるよう固定
軸に回転自在かつ軸線方向に移動自在に外嵌されて、モ
ータ軸の第1歯車に噛み合う第3歯車が、モータ軸の正
転時に出力軸に固定された第5歯車から離れ、モータ軸
の反転時に第5歯車に他方のクラッチ部を介して連結さ
れるよう、出力軸に回転自在かつ軸線方向に移動自在に
外嵌されて、第4歯車と第5歯車とが噛み合っているも
のである。
【0007】
【0008】
【作用】上記構成によれば、モータ軸の正転時は、第3
歯車は反転し、第3歯車と出力軸との間に介在する球体
が所定の角度だけ傾けられた溝を移動することで、その
第3歯車は第5歯車から離れる方向に移動する。第2歯
車は反転し、第2歯車と固定軸との間に介在された球体
が所定の角度だけ傾けられた溝を移動することで、その
第2歯車が第4歯車に接近する方向に移動する。第2歯
車と第4歯車は、これらの間にある互いのクラッチ部が
連結される。第4歯車は、第2歯車と同じ方向に回転
(反転)するので第5歯車は正転する。モータ軸の反転
時は、第2歯車は正転し、第2歯車と固定軸との間に介
在する球体が所定の角度だけ傾けられた溝を移動するこ
とで、その第2歯車は第4歯車から離れる方向に移動す
る。第3歯車は正転し、第3歯車と出力軸との間に介在
された球体が所定の角度だけ傾けられた溝を移動するこ
とで、その第3歯車が第5歯車に接近する方向に移動す
る。第3歯車と第5歯車は、これらの間にある互いのク
ラッチ部が連結され、第5歯車は第3歯車との同じ方向
に回転(正転)する。 故に、モータ軸が正逆回転して
も、この回転方向に応じて伝動経路を変更させて出力軸
を正転させることができる。
【0009】
【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1および図2は、本考案の一実施例としての
クラッチ装置についての説明図である。同図において、
10はコンデンサモータのモータ軸である。このコンデ
ンサモータは、コンデンサの接続を切り換えることによ
り回転方向を変更することができる。図1は交流電源の
周波数が50Hzの場合を示し、図2は、60Hzの場
合を示す。50Hzの場合はモータ軸10を反時計回り
に駆動し、60Hzの場合は時計回りに駆動する。
【0010】図3は、このコンデンサモータの配線図を
示す。スイッチS1を切り換えることにより、コイルL
1とL2のいずれを駆動するかを切換え、これによりモ
ータの回転方向を変更する。
【0011】再び図1および図2を参照して、12はこ
のクラッチ装置の出力軸であって、基板14および支持
板16に対しそれぞれ軸受け18および20を介して回
転自在に支持されている。22は両端部を基板14およ
び支持板16に固定された固定軸である。24はモータ
軸10の先端部に同軸状に固定された第1平歯車、26
はその第1平歯車24に噛み合う第2平歯車、28は第
1平歯車24に噛み合う第3平歯車である。30は固定
軸22の外周と第2平歯車26の内周との間に介在する
球体(鋼球)である。
【0012】第2平歯車26は、固定軸22に対し相対
的に回転自在である。また第2平歯車26は、固定軸2
2に対し一定量だけ軸線方向に移動自在な状態で、固定
軸22に外嵌されている。
【0013】図4は、第2平歯車26の斜視図を示す。
第2平歯車26は、フェースラチェット32を有する。
また、その内周に溝34を有する。溝34はこの歯車2
6の回転方向に対し所定の角度だけ傾けられている。溝
34は幾筋設けてもよいが複数筋設けるのがよい。図で
は2筋の溝を設けた例を示した。
【0014】図5は、第2平歯車26の内周の溝34の
拡大図を示す。この図に示すように溝34は斜めに傾け
られて設けられている。球体30は溝34に沿って矢印
Aのように摺動する。
【0015】図6は、固定軸22の拡大図を示す。固定
軸22の外周には溝36が設けられている。溝36は固
定軸22に外嵌される第2平歯車26の回転方向に沿う
ように設けられている。球体30は、図5の第2平歯車
26の内周の溝34および図6の固定軸22の外周の溝
36に嵌め込まれ転動自在に支持されている。また、球
体30はこれらの溝34,36に沿ってのみ移動可能な
ようにその動きを規制されている。以上のような構成に
より第2平歯車26は固定軸22に対し一定量だけ相対
的に軸線方向に移動自在となっている。
【0016】再び図1および図2を参照して、第3平歯
車28は出力軸12に対し相対的に回転自在である。ま
た第3平歯車28は、出力軸12に対し一定量だけ軸線
方向に移動自在な状態で、固定軸12に外嵌されてい
る。第3平歯車28は、図7及び図8に示すように、第
2平歯車26と同様にフェースラチェット38と溝40
とを有し、これらは第2平歯車26とは逆の傾き構成と
なっている。次に、出力軸12の外周には、第2平歯車
26と同様に溝42が設けられている。球体44は、第
3平歯車28の内周の溝40および出力軸12の外周の
溝42に嵌め込まれ転動自在に支持されている。また、
球体44はこれらの溝40,42に沿ってのみ移動可能
なようにその動きを規制されている。以上のような構成
により第3平歯車28は出力軸12に対し一定量だけ軸
線方向に移動自在となっている。
【0017】46は固定軸22に回転自在な状態で同軸
状に外嵌された第4平歯車である。第4平歯車46は固
定軸22に対して軸線方向に移動することはない。48
は出力軸12に固定された第5平歯車である。第5平歯
車48と第4平歯車46とは常に噛み合った状態にあ
る。第4平歯車46および第5平歯車48は、それぞれ
第2平歯車26および第3平歯車28のフェースラチェ
ット32および38に対応するフェースラチェット50
および52を有する。
【0018】すなわち、第2平歯車26は第4平歯車4
6に相対する面に図9(b)(上方斜視図)に示される
ようなフェースラチェット32を有する。第4平歯車4
6は、第2平歯車26に相対する面に図9(a)(下方
斜視図)に示されるようなフェースラチェット50を有
する。第3平歯車28および第5平歯車48は、互いに
相対する面に図7と同様のフェースラチェット38およ
び52を有する。ただし、フェースラチェット38およ
び52は、噛み合う方向がフェースラチェット32およ
び50と異なる。すなわち、図7のフェースラチェット
32および50は、第2平歯車26が矢印Bの方向に回
転したとき噛み合って第4平歯車46を駆動する。一
方、フェースラチェット38および52は、第3平歯車
28が矢印Bとは反対の方向に回転したとき噛み合って
第5平歯車48を駆動する。以上のようなフェースラチ
ェットを有する平歯車26,28,46,48によりク
ラッチ部が構成される。
【0019】次に、異なる電源周波数を有する電源を用
いてこのクラッチ装置を駆動させた場合の動作を説明す
る。
【0020】交流電源の周波数が50Hzの場合、モー
タ軸10は図1矢印Cのように反時計回りに回転する。
すると第1平歯車24の回転に伴って第2平歯車26が
時計回りに回転するとともに、第2平歯車26に矢印D
のような軸線方向力が作用し、第2平歯車26は第4平
歯車46とは反対の基板14の側に移動される。これに
より、第2平歯車26と第4平歯車46の各フェースラ
チェット32および50は、その噛み合いが解除された
状態を保持する。また、第1平歯車24の回転に伴って
第3平歯車28が時計回りに回転するとともに、第3平
歯車28に矢印Eのような軸線方向力が作用し、第3平
歯車28は第5平歯車48に押圧される。これによって
第3平歯車28と第5平歯車52の各フェースラチェッ
ト38および52が噛み合って鋸刃継手が連結される。
以上より、モータ軸10の動力は第3平歯車28および
第5平歯車48を経て出力軸12に時計回りの回転とし
て伝達される。
【0021】一方、交流電源の周波数が60Hzの場
合、モータ軸10は図2矢印Fのように時計回りに回転
する。すると第1平歯車24の回転に伴って第2平歯車
26が反時計回りに回転するとともに、第2平歯車26
に矢印Gのような軸線方向力が作用し、第2平歯車26
は第4平歯車46に押圧される。これにより、第2平歯
車26と第4平歯車46の各フェースラチェット32お
よび50が噛み合って鋸刃継手が連結される。また、第
1平歯車24の回転に伴って第3平歯車28が反時計回
りに回転するとともに、第3平歯車28に矢印Hのよう
な軸線方向力が作用し、第3平歯車28は第5平歯車4
8とは反対の基板14の側に移動される。これにより、
第3平歯車28と第5平歯車48の各フェースラチェッ
ト38および52は、その噛み合いが解除された状態を
保持する。以上より、モータ軸10の動力は第2平歯車
26、第4平歯車46および第5平歯車48を経て出力
軸12に時計回りの回転として伝達される。
【0022】以上のようにモータ軸10の回転方向に応
じて伝動経路を変更することができる。そして、交流電
源の周波数の相違に伴うモータ軸10の回転速度の違い
に応じて2通りの伝動経路における減速比を設定するこ
とにより、出力軸12の回転方向および回転速度を交流
電源の周波数にかかわらず一定にすることができる。
【0023】なお、上記実施例では軸の外周に歯車回転
方向の溝を設け、歯車の内周に傾けた溝を設けている
が、逆に軸の外周に傾けた溝を設け、歯車の内周に歯車
回転方向の溝を設けてもよい。また電源周波数が50H
zおよび60Hzの場合を説明したが、特にこれに限る
ことはない。
【0024】
【考案の効果】以上説明したように、本考案のクラッチ
装置によれば、モータ軸から出力軸までの伝動経路の変
更をモータ軸の回転方向に応じたクラッチ部の連結及び
開放により行うことができる。故に、高価で複雑なワン
ウエイクラッチを用いることなく、簡単な構造によりそ
のモータ軸の回転方向に拘わらず出力軸は一方向の回転
となるクラッチ装置が実現できる。また、電源周波数な
どの地域差に対応して別種のモータを用いることなく、
1種のモータのみ用意すればよく、また装置としても1
種類となるので極めて有用性が大きいクラッチ装置であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例としてのクラッチ装置につい
ての説明図
【図2】本考案の一実施例としてのクラッチ装置につい
ての説明図
【図3】この実施例におけるコンデンサモータの配線図
【図4】第2平歯車の斜視図
【図5】第2平歯車の内周の溝の拡大図
【図6】固定軸の拡大図
【図7】第3平歯車の斜視図。
【図8】第3平歯車の内周の溝の拡大図。
【図9】第2平歯車および第4平歯車の斜視図
【符号の説明】
10 モータ軸 12 出力軸 14 基板 16 支持板 18,20 軸受け 22 固定軸 24 第1平歯車 26 第2平歯車 28 第3平歯車 46 第4平歯車 48 第5平歯車 30,44 球体 32,38,50,52 フェースラチェット 34,36,40,42 溝

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータ軸により正逆回転するモータ軸と、 装置本体に回転自在であり該モータ軸に平行な出力軸
    と、 装置本体に固定され該モータ軸に平行な固定軸と、 該モータ軸の先端部に同軸状に設けられた第1歯車と、 該第1歯車に噛み合い該固定軸に回転自在に外嵌された
    第2歯車と、 該第1歯車に噛み合い該出力軸に回転自在に外嵌された
    第3歯車と、 該固定軸に回転自在に外嵌された第4歯車と、 該第4歯車に噛み合い出力軸に固定された第5歯車と、
    を備え、 該第2歯車と該第4歯車との間には互いに係脱自在に連
    結する一方のクラッチ部が設けられ、 該第3歯車と該第5歯車との間には互いに係脱自在に連
    結する他方のクラッチ部が設けられ、 該固定軸の外周及び該第2歯車の内周のいずれか一方に
    環状の溝、他方に該第2歯車の回転方向に対して所定の
    角度だけ傾けられた溝が設けられ、これらの溝間に球体
    が介在されることにより、該第2歯車は該固定軸に回転
    自在かつ軸線方向に移動自在となり、 該出力軸の外周及び該第3歯車の内周のいずれか一方に
    環状の溝、他方に該第3歯車の回転方向に対して所定の
    角度だけ傾けられた溝が設けられ、これらの溝間に球体
    が介在されることにより、該第3歯車は出力軸に回転自
    在かつ軸線方向に移動自在となり、 該モータ軸の正転時、該第3歯車が該第5歯車から離れ
    る方向に移動する共に、該第2歯車が該第4歯車に接近
    する方向に移動し、該一方のクラッチ部が連結され、該
    第4歯車は該第5歯車を回転させ該出力軸が正転し、 該モータ軸の反転時、該第2歯車が該第4歯車から離れ
    る方向に移動すると共に、該第3歯車が該第5歯車に接
    近する方向に移動し、該他方のクラッチ部が連結され、
    該第5歯車を回転させ該出力軸が正転する クラッチ装
    置。
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