JP4340560B2 - 複写機、ファクシミリ、プリンタなどにおける紙送りローラなどの被伝達部材への駆動力伝達用クラッチ装置 - Google Patents
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Description
(1)主軸と、
(2)この主軸を中心として回転される入力側回転体と、
(3)紙送りローラなどの被伝達部材側に駆動力を伝達するように主軸を中心として回転される出力側回転体と、
(4)入力側回転体の入力端部と出力側回転体の出力端部との間に配されると共に、主軸の軸線方向にのみ移動可能な状態で出力側回転体に組み合わされた内側スリーブ体と、
(5)内側スリーブ体を内側に納めた状態で、入力側回転体の入力端部と出力側回転体の出力端部との間に配される外側スリーブ体と、
(6)外側スリーブ体の制動手段と、
(7)内側スリーブ体を常時入力側回転体の入力端部側に押し付ける向きに付勢するようにバネ一端を内側スリーブ体に止め付け、かつ、バネ他端を外側スリーブ体に止め付けた第一コイルバネとを備えており、
(8)内側スリーブ体と入力側回転体とには、それぞれ、前記付勢により噛み合うと共に、この付勢に抗する向きへの内側スリーブ体の移動により噛み合いを解くメイン接続部が設けられており、
(9)内側スリーブ体と外側スリーブ体とには、それぞれ、前記入力側回転体のメイン接続部にメイン接続部を噛み合わせた内側スリーブ体の正転により外側スリーブ体を連れ回りさせるサブ接続部が設けられており、
(10)内側スリーブ体のサブ接続部及び外側スリーブ体のサブ接続部の双方又はいずれか一方が、制動手段によって外側スリーブ体の連れ回りを停止させることにより、内側スリーブ体を、前記付勢に抗する向きに第一コイルバネをその軸線方向において圧縮又は伸長させ、かつ、この第一コイルバネに内側スリーブ体の正転方向と逆向きの付勢力を蓄勢させるように移動させるカム面を備えていると共に、
(11)内側スリーブ体のサブ接続部に形成された入力側回転体の入力端部に向けられた係当面が、内側スリーブ体が前記付勢に抗して移動され切った位置で、外側スリーブ体のサブ接続部に形成された出力側回転体の出力端部に向けられた係当面とほぼ同じレベルに位置されるようにしてあり、
(12)さらに、外側スリーブ体の外側にこの外側スリーブ体の少なくとも一部を内方に納めるようにしてこの外側スリーブ体に対し一定範囲でのこの外側スリーブ体の回転を許容させた状態で組み合わされ、かつ、外面部に前記制動手段の制動力の作用を蒙る部分を備え、この部分に対する制動力の作用によって外側スリーブ体の前記連れ回りを停止させるように構成された最外筒体が設けられていると共に、
(13)バネ一端を外側スリーブ体に止め付け、かつ、バネ他端を最外筒体に止め付けた第二コイルバネとを備えており、
(14)最外筒体に制動力を作用させた際に前記一定範囲で内側スリーブ体の正転方向と同じ向きに回転された後前記連れ回りを停止される外側スリーブ体の蓄勢動作によって、この第二コイルバネが外側スリーブ体を内側スリーブ体の正転方向と逆向きに回転させる付勢力を蓄勢するようになっている。
(1)制動手段によって最外筒体に制動力を作用させてこの最外筒体を介して外側スリーブ体の連れ回りを停止させていない状態においては、クラッチ装置がIN状態(駆動力を伝達する状態)となる。
すなわち、第一コイルバネの付勢により内側スリーブ体はそのメイン接続部を入力側回転体のメイン接続部にかみ合わせ、また、この内側スリーブ体は主軸の軸線方向にのみ移動可能な状態で出力側回転体に組み合わされていることから、入力側回転体の回転力は内側スリーブ体を介して出力側回転体に伝達され、出力側回転体が回転(以下、この向きの回転を正転とする。)される。
このIN状態においてはまた、内側スリーブ体のサブ接続部と外側スリーブ体のサブ接続部との接触により、外側スリーブ体も、内側スリーブ体および出力側回転体と同じ向きに主軸を中心として連れ回りされる。(つまり、これら全てが正転される。)さらに、最外筒体は、外側スリーブ体の少なくとも一部を内方に納めるようにしてこの外側スリーブ体に対し一定範囲でのこの外側スリーブ体の回転を許容させた状態でこの外側スリーブ体に組み合わされていることから、最外筒体も正転される。
すなわち、前記IN状態において連れ回りされている外側スリーブ体の回転を最外筒体を介して制動手段によって停止させると、内側スリーブ体のサブ接続部及び外側スリーブ体のサブ接続部の双方又はいずれか一方に備えられているカム面によって、それまで回転されていた内側スリーブ体は前記付勢に抗する向き、つまり、内側スリーブ体のメイン接続部と入力側回転体のメイン接続部との噛み合わせを解く向きに正転しながら後退移動される。このように噛み合わせが解かれると、入力側回転体の回転力は出力側回転体に伝達されないこととなる。
このように噛み合わせを解く向きに押し込み切られた内側スリーブ体は、そのサブ接続部の係当面を外側スリーブ体のサブ接続部の係当面とほぼ同じレベルに位置させる。(以下、この状態を中間状態という。)
一方、外側スリーブ体は最外筒体に制動力を作用させた際に前記一定範囲で内側スリーブ体の正転方向と同じ向きに回転された後前記連れ回りを停止されるが、この動作によって、この第二コイルバネにこの外側スリーブ体を内側スリーブ体の正転方向と逆向きに回転(つまり、逆転)させる付勢力が蓄勢されることから、外側スリーブ体は中間状態から第二コイルバネの弾性復帰によって逆転され、これにより、内側スリーブ体のサブ接続部の係当面と外側スリーブ体のサブ接続部の係当面とが接し合う。内側スリーブ体に作用される正転方向の回転力、つまり、入力側回転体に作用される回転力が大きくなくても、この第二コイルバネの作用によって、内側スリーブ体のサブ接続部の係当面と外側スリーブ体のサブ接続部の係当面とが接し合う状態が確実に作り出される。内側スリーブ体は第一コイルバネによって前記付勢を蒙っていることから、外側スリーブ体の連れ回りを停止させた状態を解かない限り、内側スリーブ体はそのメイン接続部を入力側回転体のメイン接続部に噛み合わせる位置に戻ることがなく、このOFF状態においては入力側回転体は主軸を中心に負荷なく空転する。
このOFF状態において、第一コイルバネは内側スリーブ体を逆転させ、かつ、外側スリーブ体を正転させてON状態への復帰を図ろうとするが、最外筒体が停止されているので、外側スリーブ体は中間状態を越えてON状態になる位置まで正転されず、また、外側スリーブ体が前記一定範囲内で正転されると第二コイルバネに再び外側スリーブ体を逆転させる向きの力が蓄わえられるので、最外筒体が停止させられている限りこのOFF状態が維持される。
前記第一コイルバネを圧縮コイルバネとした場合には、前記OFF状態においてこの第一コイルバネは圧縮されることとなる。
一方、前記第一コイルバネを引っ張りコイルバネとした場合には、前記OFF状態においてこの第一コイルバネは伸長されることとなる。
すなわち、前記OFF状態から制動手段による最外筒体への制動力の作用を解いて外側スリーブ体の連れ回りの停止を解除させると、このOFF状態において縮径された第一コイルバネの弾性復帰力により外側スリーブ体は正転方向ににやや回転し、かつ、内側スリーブ体は逆転方向にやや回転し、これにより、前記中間状態に戻る。この中間状態への復帰がなされると、次いで、第一コイルバネの軸線方向に働く弾性復帰力により内側スリーブ体は入力側回転体の入力端部に押し付けられる向きに移動され、内側スリーブ体のメイン接続部と入力側回転体のメイン接続部とが再び噛み合わされる。これにより、出力側回転体が再び内側スリーブ体を介して入力側回転体の回転駆動によって回転される。
すなわち、かかるクラッチ装置によれば、被伝達部材に駆動力を伝達させる必要がない場合においては、入力側回転体を負荷なく回転させることができ、OFF状態においてクラッチ装置がこの入力側回転体を駆動させる駆動モータに負荷を与えることがない。また、OFF状態においては、出力側回転体に対する動力の伝達が全く生じないようにすることができる。
また、被伝達部材に駆動力を伝達させる際には、内側スリーブ体のメイン接続部と入力側回転体のメイン接続部とを噛み合わせることにより、動力損失を生じさせることなく、出力側回転体に回転力を伝達させることができる。
このようにしておけば、前記中間状態からIN状態への復帰を円滑になさしめることができる。
すなわち、OFF状態から中間状態への移行がなされると第二コイルバネには外側スリーブ体を逆転させる向きの付勢力が再び蓄勢されることとなるが、第一コイルバネに蓄勢される付勢力の最大値をこの第二コイルバネに蓄勢される付勢力の最大値よりも大きくしてあれば、この第一コイルバネの弾性復帰力によって外側スリーブ体を正転方向に適切に回転させることができ、これにより、前記中間状態からIN状態に支障なく復帰させることができる。
外側スリーブ体のサブ接続部のカム面を、内側スリーブ体の逆転方向に向いた面であって、このサブ接続部の係当面に近づくに連れてこの内側スリーブ体の正転方向側に向けて傾斜した傾斜面としておくこともある。
(1)主軸1と、
(2)入力側回転体2と、
(3)出力側回転体3と、
(4)内側スリーブ体4と、
(5)外側スリーブ体5と、
(6)最外筒体6と、
(7)制動手段7と、
(8)第一コイルバネ8と、
(9)第二コイルバネ9とを備え、
これらを組み合わせることにより構成されている。
(1)制動手段7によって、最外筒体6に制動力を作用させて、この最外筒体6を介して外側スリーブ体5の連れ回りを停止させていない状態においては、クラッチ装置がIN状態(駆動力を伝達する状態)となる。
すなわち、第一コイルバネ8の付勢により内側スリーブ体4はそのメイン接続部40を入力側回転体2のメイン接続部21にかみ合わせ、また、この内側スリーブ体4は主軸1の軸線方向にのみ移動可能な状態で出力側回転体3に組み合わされていることから、入力側回転体2の回転力は内側スリーブ体4を介して出力側回転体3に伝達され、出力側回転体3が回転(以下、この向きの回転を正転SFとする。)される。
このIN状態においてはまた、内側スリーブ体4のサブ接続部41と外側スリーブ体5のサブ接続部50との接触により、外側スリーブ体5も、内側スリーブ体4および出力側回転体3と同じ向きに主軸1を中心として連れ回りされる。(つまり、これら全てが正転SFされる。)さらに、最外筒体6は、外側スリーブ体5の少なくとも一部を内方に納めるようにしてこの外側スリーブ体5に対し一定範囲でのこの外側スリーブ体5の回転を許容させた状態でこの外側スリーブ体5に組み合わされていることから、最外筒体6も正転SFされる。
すなわち、前記IN状態において連れ回りされている外側スリーブ体5の回転を最外筒体6を介して制動手段6によって停止させると、内側スリーブ体4のサブ接続部41及び外側スリーブ体5のサブ接続部50の双方又はいずれか一方に備えられているカム面41b、50bによって、それまで回転されていた内側スリーブ体4は前記付勢に抗する向き、つまり、内側スリーブ体4のメイン接続部40と入力側回転体2のメイン接続部21との噛み合わせを解く向きに正転SFしながら後退移動される。このように噛み合わせが解かれると、入力側回転体2の回転力は出力側回転体3に伝達されないこととなる。
このように噛み合わせを解く向きに押し込み切られた内側スリーブ体4は、そのサブ接続部41の係当面41cを外側スリーブ体5のサブ接続部50の係当面50cとほぼ同じレベルに位置させる。(以下、この状態を中間状態という。)
一方、外側スリーブ体5は最外筒体6に制動力を作用させた際に前記一定範囲で内側スリーブ体4の正転SF方向と同じ向きに回転された後前記連れ回りを停止されるが、この動作によって、この第二コイルバネ9にこの外側スリーブ体5を内側スリーブ体4の正転SF方向と逆向きに回転(つまり、逆転SR)させる付勢力が蓄勢されることから、外側スリーブ体5は中間状態から第二コイルバネ9の弾性復帰によって逆転SRされ、これにより、内側スリーブ体4のサブ接続部41の係当面41cと外側スリーブ体5のサブ接続部50の係当面50cとが接し合う。内側スリーブ体4に作用される正転SF方向の回転力、つまり、入力側回転体2に作用される回転力が大きくなくても、この第二コイルバネ9の作用によって、内側スリーブ体4のサブ接続部41の係当面41cと外側スリーブ体5のサブ接続部50の係当面50cとが接し合う状態が確実に作り出される。内側スリーブ体4は第一コイルバネ8によって前記付勢を蒙っていることから、外側スリーブ体5の連れ回りを停止させた状態を解かない限り、内側スリーブ体4はそのメイン接続部40を入力側回転体2のメイン接続部21に噛み合わせる位置に戻ることがなく、このOFF状態においては入力側回転体2は主軸1を中心に負荷なく空転する。
このOFF状態において、第一コイルバネ8は内側スリーブ体4を逆転SRさせ、かつ、外側スリーブ体5を正転SFさせてON状態への復帰を図ろうとするが、最外筒体6が停止されているので、外側スリーブ体5は中間状態を越えてON状態になる位置まで正転SFされず、また、外側スリーブ体5が前記一定範囲内で正転SFされると第二コイルバネ9に再び外側スリーブ体5を逆転SRさせる向きの力が蓄わえられるので、最外筒体6が停止させられている限りこのOFF状態が維持される。
すなわち、前記OFF状態から制動手段7による最外筒体6への制動力の作用を解いて外側スリーブ体5の連れ回りの停止を解除させると、このOFF状態において縮径された第一コイルバネ8の弾性復帰力により外側スリーブ体5は正転SF方向ににやや回転し、かつ、内側スリーブ体4は逆転SR方向にやや回転し、これにより、前記中間状態に戻る。この中間状態への復帰がなされると、次いで、第一コイルバネ8の軸線方向に働く弾性復帰力により内側スリーブ体4は入力側回転体2の入力端部に押し付けられる向きに移動され、内側スリーブ体4のメイン接続部40と入力側回転体2のメイン接続部21とが再び噛み合わされる。これにより、出力側回転体3が再び内側スリーブ体4を介して入力側回転体2の回転駆動によって回転される。
すなわち、かかるクラッチ装置Cによれば、被伝達部材Rに駆動力を伝達させる必要がない場合においては、入力側回転体2を負荷なく回転させることができ、OFF状態においてクラッチ装置Cがこの入力側回転体2を駆動させる駆動モータに負荷を与えることがない。また、OFF状態においては、出力側回転体3に対する動力の伝達が全く生じないようにすることができる。
また、被伝達部材Rに駆動力を伝達させる際には、内側スリーブ体4のメイン接続部40と入力側回転体2のメイン接続部21とを噛み合わせることにより、動力損失を生じさせることなく、出力側回転体3に回転力を伝達させることができる。
外側スリーブ体5のサブ接続部50のカム面50bを、内側スリーブ体4の逆転SR方向に向いた面であって、このサブ接続部50の係当面50cに近づくに連れてこの内側スリーブ体4の正転SF方向側に向けて傾斜した傾斜面としている。
図示の例にあっては、主軸1は、一端を複写機などの本体側に固定されるフレームFに固定させた丸棒状体として構成されている。
入力側回転体2は、
筒両端を開放させた筒状部22と、
この筒状部22の筒一端側を巡るフランジ状をなし、かつ、突き出し端に歯部を備えたギア部20とを備えている。ギア部20の歯部は、筒状部22の筒軸線に沿った向きの溝によって隣り合う歯部と区分されている。
出力側回転体3は、
筒両端を開放させた筒状部31と、
この筒状部31の筒一端側を巡るフランジ状をなし、かつ、突き出し端に歯部を備えたギア部30とを備えている。ギア部30の歯部は、筒状部の筒軸線に沿った向きの溝によって隣り合う歯部と区分されている。
内側スリーブ体4は、両端を開放させた筒状をなすように構成されている。
外側スリーブ体5は、筒両端を開放させた筒状をなすように構成されている。
最外筒体6は、筒両端を開放させた筒状をなすように構成されている。この最外筒体6は、その筒他端側からその内側に、第二コイルバネ9を外側に巻き付けさせるように配した外側スリーブ体5を、この外側スリーブ体5側の最外筒体6内での回転方向への移動と、この第二コイルバネ9の縮径を許容させた状態で、納めさせる内径を持つように構成してある。
図示の例では、第一コイルバネ8として、圧縮コイルバネを用いている。また、第一コイルバネ8は、前記のような縮径を許容された状態で、内側スリーブ体4と外側スリーブ体5との間にこの内側スリーブ体4に巻き付けられるようにして配されている。すなわち、第一コイルバネ8の巻回部内に内側スリーブ体4が入れ込まれ、このように第一コイルバネ8の巻回部内に入れ込まれた内側スリーブ体4が外側スリーブ体5の内側に入れ込まれるようになっている。
図示の例では、第二コイルバネ9は、前記のような縮径を許容された状態で、最外筒体6と外側スリーブ体5との間にこの外側スリーブ体5に巻き付けられるようにして配されている。すなわち、第二コイルバネ9の巻回部内に外側スリーブ体5が入れ込まれ、このように第二コイルバネ9の巻回部内に入れ込まれた外側スリーブ体5が最外筒体6の内側に入れ込まれるようになっている。
2 入力側回転体
21 メイン接続部
3 出力側回転体
4 内側スリーブ体
40 メイン接続部
41 サブ接続部
41b カム面
41c 係当面
5 外側スリーブ体
50 サブ接続部
50b カム面
50c 係当面
6 最外筒体
60 部分
7 制動手段
8 第一コイルバネ
80 バネ一端
81 バネ他端
9 第二コイルバネ
90 バネ一端
91 バネ他端
C クラッチ装置
R 被伝達部材
Claims (3)
- 主軸と、
この主軸を中心として回転される入力側回転体と、
紙送りローラなどの被伝達部材側に駆動力を伝達するように主軸を中心として回転される出力側回転体と、
入力側回転体の入力端部と出力側回転体の出力端部との間に配されると共に、主軸の軸線方向にのみ移動可能な状態で出力側回転体に組み合わされた内側スリーブ体と、
内側スリーブ体を内側に納めた状態で、入力側回転体の入力端部と出力側回転体の出力端部との間に配される外側スリーブ体と、
外側スリーブ体の制動手段と、
内側スリーブ体を常時入力側回転体の入力端部側に押し付ける向きに付勢するようにバネ一端を内側スリーブ体に止め付け、かつ、バネ他端を外側スリーブ体に止め付けた第一コイルバネとを備えており、
内側スリーブ体と入力側回転体とには、それぞれ、前記付勢により噛み合うと共に、この付勢に抗する向きへの内側スリーブ体の移動により噛み合いを解くメイン接続部が設けられており、
内側スリーブ体と外側スリーブ体とには、それぞれ、前記入力側回転体のメイン接続部にメイン接続部を噛み合わせた内側スリーブ体の正転により外側スリーブ体を連れ回りさせるサブ接続部が設けられており、
内側スリーブ体のサブ接続部及び外側スリーブ体のサブ接続部の双方又はいずれか一方が、制動手段によって外側スリーブ体の連れ回りを停止させることにより、内側スリーブ体を、前記付勢に抗する向きに第一コイルバネをその軸線方向において圧縮又は伸長させ、かつ、この第一コイルバネに内側スリーブ体の正転方向と逆向きの付勢力を蓄勢させるように移動させるカム面を備えていると共に、
内側スリーブ体のサブ接続部に形成された入力側回転体の入力端部に向けられた係当面が、内側スリーブ体が前記付勢に抗して移動され切った位置で、外側スリーブ体のサブ接続部に形成された出力側回転体の出力端部に向けられた係当面とほぼ同じレベルに位置されるようにしてあり、
さらに、外側スリーブ体の外側にこの外側スリーブ体の少なくとも一部を内方に納めるようにしてこの外側スリーブ体に対し一定範囲でのこの外側スリーブ体の回転を許容させた状態で組み合わされ、かつ、外面部に前記制動手段の制動力の作用を蒙る部分を備え、この部分に対する制動力の作用によって外側スリーブ体の前記連れ回りを停止させるように構成された最外筒体が設けられていると共に、
バネ一端を外側スリーブ体に止め付け、かつ、バネ他端を最外筒体に止め付けた第二コイルバネとを備えており、
最外筒体に制動力を作用させた際に前記一定範囲で内側スリーブ体の正転方向と同じ向きに回転された後前記連れ回りを停止される外側スリーブ体の蓄勢動作によって、この第二コイルバネが外側スリーブ体を内側スリーブ体の正転方向と逆向きに回転させる付勢力を蓄勢するようになっていることを特徴とする複写機、ファクシミリ、プリンタなどにおける紙送りローラなどの被伝達部材への駆動力伝達用クラッチ装置。 - 第一コイルバネに蓄勢される付勢力の最大値が第二コイルバネに蓄勢される付勢力の最大値よりも大きくなるようにしてあることを特徴とする請求項1記載の複写機、ファクシミリ、プリンタなどにおける紙送りローラなどの被伝達部材への駆動力伝達用クラッチ装置。
- 内側スリーブ体のサブ接続部のカム面が、この内側スリーブ体の正転方向に向いた面であって、このサブ接続部の係当面に近づくに連れてこの内側スリーブ体の逆転方向側に向けて傾斜した傾斜面としてあると共に、
外側スリーブ体のサブ接続部のカム面が、内側スリーブ体の逆転方向に向いた面であって、このサブ接続部の係当面に近づくに連れてこの内側スリーブ体の正転方向側に向けて傾斜した傾斜面としてあることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の複写機、ファクシミリ、プリンタなどにおける紙送りローラなどの被伝達部材への駆動力伝達用クラッチ装置。
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