JPS6125937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ギヤーや出力軸を切換えるための切
換え装置に関する。

１個の電動機の出力を変速したり、あるいは出
力軸を切換えて用いる等の切換えを行いたい場
合、従来摩擦クラツチやベルト駆動によるベルト
の切換え等主に機械的に切換える方式が採用され
ていた。

このような機械的な切換え手段は、切換え操作
に大きな力を要すると共に摩擦部分の消耗があつ
て耐久性が要求される場合に不都合であつた。

本発明は、このような事情に鑑み、電動機の正
転および逆転の切換えによつて出力軸や変速の切
換えを行うためなされたものであり、小形で耐久
性に優れ、しかも電気的な切換え手段によつて容
易に出力軸あるいは変速の切換えが行える切換え
装置を提供することを目的としている。

以下、本発明を図面に示された一実施例にもと
づいて説明すると、図は本発明による切換え装置
の縦断面図である。

切換え装置は、ケース１の内部に電動機２を備
えており、電動機２の出力軸３は軸４のギヤー５
に噛み合つており、軸３のギヤー６は回転および
軸方向へ移動可能に設けられた軸７にキー８で止
められた駆軸ギヤー９に噛み合つている。

そして、軸７には２個の従動ギヤー１０，１１
が回転自在に設けられており、この２個の従動ギ
ヤー１０，１１には相対向して軸７側に軸向きの
溝１２，１３が設けられている。

さらに、この溝１２，１３に容易に嵌入するこ
とのできるピン１４が軸７に設けられており、軸
７が軸方向へ移動することにより２つの相対向す
る溝１２，１３のいずれか一方に嵌入するよう構
成されている。

この様なピン１４と溝１２，１３の嵌合は、ピ
ン１４が回転しながら軸方向に移動するため、軸
１２，１３が軸方向に矩形に形成された溝の場合
溝１２，１３に一定の回転方向の幅が形成される
方が望ましく、嵌合の方向に沿つて傾斜部分を形
成しても良く、円滑な切換えのためにかかる構成
を求めてもよい。

軸７は、一方にネジ部１５が形成されており、
このネジ部１５にプーリ１６が螺合されており、
プーリ１６は外周がボール１７による摩擦部材と
しての摩擦ローラ１８で構成され支持体１９によ
り支持されている。

そして、支持体１９は、板バネ２０によりケー
ス１の一部に取り付けられており、プーリ１６を
軸方向に弾力的に支持するよう構成されている。

従つて、ピン１４が従動ギヤー１０，１１の溝
１２，１３に嵌合される際、軸７の移動によりピ
ン１４が従動ギヤー１０，１１の側面に衝突する
と、ピン１４が溝１２，１３に嵌合するまで移動
が停止し回転のみになる。すななわち、軸７の移
動方向にはプーリ１６の支持が板バネ２０により
弾力を示すよう構成されている。

さらに、プーリ１６には両側にピン２１，２２
が設けられており、螺合に沿つて軸７上を軸方向
に移動すると軸７に設けられたピン２３，２４に
当接するよう構成されている。

また、ケース１には、２本の出力軸２５，２６
が軸着されており、夫々ギヤー２７，２８が設け
られ、２個の従動ギヤー１０，１１に夫々噛み合
つている。

このような構成に於いて、電動機２が回転する
と、軸３の出力がギヤー５に伝達され、軸４によ
つてギヤー６を介し駆軸ギヤー９を回転させる。

そして、駆軸ギヤー９が一方へ回転されると、
キー８によつて軸７を一方へ回転させ、軸７が一
方へ回転するとプーリ１６が軸７のネジ部１５に
螺合しているため軸７は軸方向へ移動することに
なる。

今この軸７の移動がピン２３に設けられた端部
の方向であれば、軸７は回転しながら図中左側へ
移動することになり、ピン１４は従動ギヤー１１
の溝１３に嵌入することになる。

そして、この溝１３にピン１４が嵌入する場
合、溝１３の幅が回転方向に大きくなつた扇状で
あればたいていうまくピン１４が嵌入されるが、
ピン１４が回転しながら溝１３に嵌入する関係
上、溝１３でない部分にピン１４が衝突すること
がある。

しかしながら、この場合、プーリ１６との螺合
に従つて無理に軸７が移動することはなく、プー
リ１６が軸方向に弾力的に板バネ２０によつて支
持されているため、ピン１４が溝１３と一致する
まで容易に軸７が回転することができ、確実にピ
ン１４が溝１３に嵌入される。

そして、軸７が移動してプーリ１６がピン２４
に近づくと、プーリ１６のピン２２がピン２４に
当接してプーリ１６は螺合による回転を終了す
る。

このため、プーリ１６はボール１７を介在し
て、回転することになり、軸７の軸方向の移動は
停止する。

従つて、電動機２の出力は、駆軸ギヤー９を介
し軸７により従動ギヤー１１を回転させ、ギヤー
２７を回転させることになるため、出力軸２５に
出力が現われることになる。

このような状態から、電動機２の回転方向を切
換えると、駆軸ギヤー９が逆転して軸７は反対方
向へ回転される。

そして、軸７が他方へ回転されると、プーリ１
６が摩擦ローラ１８の摩擦力により回転が停止し
て軸７との螺合により軸７のみ回転する。

従つて、軸７はプーリ１６との螺合によつて軸
方向へ移動することになり、軸７の回転が一方か
ら他方へ変わると軸７の移動も一方から他方へと
反対の方向へ移行することになる。

このため、軸７の他方の回転によつてプーリ１
６はピン２３に近づき、プーリ１６のピン２１が
ピン２３に当接しプーリ１６の螺合による回転が
停止する。

そして、軸７の移動によつてピン１４は溝１３
より隣接する従動ギヤー１０の溝１２に嵌入する
ことになる。

ピン１４が溝１２に嵌入すると、軸７の回転は
ピン１４によつて従動ギヤー１０を回転させるこ
とになり、この従動ギヤー１０に噛み合つている
ギヤー２８によつて電動機２の出力は出力軸２６
に現われる。

プーリ１６は、軸７のネジ部１５との螺合によ
る回転がきわめて容易であり、回転に要するトル
クはきわめて少ないが、ボール１７を介在して支
持体１９に支持される場合摩擦ローラ１８は、ネ
ジ部１５の螺合より大なるトルクを要して回転す
るよう構成しなければならない。

このため、プーリ１６は、ネジ部１５との螺合
による回転がピン２３，２４によつて停止される
と一定のトルクを消耗しながら支持部１９との間
で回転することができるよう構成してある。

そして、このような構造により、軸７の回転方
向が変わると軸７は軸方向に移動し、その移動が
終了するとプーリ１６が回転して軸７を拘束する
ことなく回転させることができる。

従つて、軸７の軸方向の移動によつて所定の切
換えが行われると、その後軸７によつて切換えら
れた２個の従動ギヤー１０，１１のうちいずれか
一方の従動ギヤーが回転することになる。

そして、この切換えは、電動機２の回転方向を
電気的に切換えたことにより自動的に行われるこ
とから、摩擦クラツチ等大きな動作を伴う切換え
操作を要することなくきわめて簡単なスイツチ等
の操作で所望の切換え操作を行うことができる。

プーリ１６を一定の摩擦トルクを介して支持す
る支持体１９は、ボール１７の転動にトルクを消
耗させることにより容易に一定のトルク以上で回
転させることができ、例えば、ボール１７とこの
ボール１７を転動させる摩擦ローラ１８との接触
面積を大きくしたり、あるいは接触半径を夫々異
ならせて転動の障害になるよう構成すれば容易に
実施できる。

また、ボール１７の代りに支持体１９を直接プ
ーリ１６に摺動させてもよく、螺合部分の半径に
対し摩擦ローラ１８部分は半径が大きいため回転
中の周速が大きく摩擦損失が大きくなり簡単に適
度な摩擦トルクが得られる。

以上説明の通り、本発明によれば軸を回転方向
によつて移動させて切換えを行うため電気的に電
動機の正転、逆転を行つて操作することができ、
２個の従動ギヤーを容易に切換え回転を伝えるこ
とができ、操作が簡単であると共に消耗部品がな
く、軸の移動によつて切換えられることから小形
軽量に形成することができ切換え装置としての効
果が大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す切換え装置の縦
断面図である。 ２……電動機、７……軸、８……キー、９……
駆軸ギヤー、１０，１１……従動ギヤー、１５…
…ネジ部、１６……プーリ、１９……支持部、２
０……板バネ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸を回転および軸方向へ移動可能に設け、こ
   の軸の一部にネジ部を形成すると共にプーリを螺
   合し、このプーリを前記螺合のトルクより大なる
   トルクで回転するよう摩擦部材を介し、かつ軸方
   向に弾力を示すよう支持することを特徴とする切
   換え装置。 ２ 軸にキーを設けて駆動ギヤーを備えこれを電
   動機で正転もしくは逆転して駆動し、相対向する
   溝を設けた２個の従動ギヤーを前記軸に設け、こ
   の軸に連結ピンを設けると共に軸の軸方向の移動
   によつて前記２個の従動ギヤーのいずれか一方の
   溝に嵌合させることを特徴とする前記特許請求の
   範囲第１項記載の切換え装置。