WO2008026579A1 - 駆動力正逆切替装置 - Google Patents

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WO2008026579A1
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roller
clutch
control
input
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Seiichi Takada
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Ntn Corporation
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    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/086Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/60Gearings for reversal only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/48Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
    • F16H3/52Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears
    • F16H3/54Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears one of the central gears being internally toothed and the other externally toothed

Definitions

  • the present invention relates to a driving force forward / reverse switching device, a forward / reverse switching feed device using the same, and a paper feed roller drive device such as an office machine using the forward / reverse switching feed device.
  • a mechanism using three bevel gears shown in FIG. 54 is known as a driving force forward / reverse switching mechanism normally used in such a case (Non-patent Document 1).
  • an output shaft 103 is provided in the orthogonal direction close to the tooth surface of the input bevel gear 102 provided at one end of the input shaft 101, and the clutch 104 is slidably locked to the output shaft 103 in the axial direction. Is done.
  • a pair of output bevel gears 105, 105 are rotatably fitted on both sides of the clutch 104, and these output bevel gears 105 are engaged with the input bevel gear 102.
  • Teeth 107 that engage with the clutch 104 are provided on a boss portion 106 provided on the opposing surface of each output bevel gear portion 105.
  • the pin 110 of the swing arm 109 is inserted into the circumferential groove 108 provided in the intermediate portion of the clutch 104.
  • the other end of the swing arm 109 is swingably attached to the fixed portion by the shaft 111.
  • Patent Document 1 JP-A-5-307290
  • Non-Patent Document 1 “Machine Movement Mechanism”, Gihodo Co., Ltd., published October 15, 1957, page 81 Disclosure of Invention Problems to be solved by the invention
  • the input shaft 101 and the output shaft 103 are orthogonal to each other, so that the arrangement of the input-side motor and the output-side paper feed roller is limited, and the diameter of the input bevel gear 102
  • the control mechanism of the swing arm 109 was complicated.
  • synchronization means is required to synchronize the rotation phase of the teeth 107 and avoid the collision of the teeth when the clutch is switched.
  • an object of the present invention is to provide a compact driving force forward / reverse switching device in which input / output shafts are arranged in parallel.
  • the driving force forward / reverse switching mechanism includes an input gear 11, an output gear 12, and a driving torque input to the input gear 11, as shown in FIG.
  • the driving force forward / reverse switching device provided with the switching mechanism 13 for selectively rotating the rotation direction of the shaft and outputting it to the output gear 12, the following configuration is adopted.
  • the switching mechanism 13 includes a planetary gear mechanism 14, a control mechanism 15, and a clutch mechanism 16.
  • the planetary gear mechanism 14 is arranged in a coaxial state on the rotation transmission shaft 18 supported by a fixed shaft 17, a sun gear 19 integrated with the rotation transmission shaft 18 in a coaxial state, and the outer periphery of the sun gear 19.
  • the planetary gear 21 that is integrated with the output gear 12, the planetary gear 22 that is interposed between the sun gear 19 and the internal gear 21, and the rotation transmission shaft 18. It consists of 22 carriers 23.
  • the control mechanism 15 includes a control gear 25 that is rotatably provided coaxially with the fixed shaft 17, and that can selectively take a restrained state and an unconstrained state by an external actuator 24. 25 is integrated with the carrier 23.
  • the clutch mechanism 16 is configured by a unidirectional roller clutch 26 interposed between the rotation transmission shaft 18 and a radially facing surface of a clutch mounting portion 34 provided in the carrier 23. Then, a lock release pin 28 provided on the control gear 25 is interposed with a required clearance with respect to the roller 27 at the narrow side end portion of the wedge angle ⁇ of the roller clutch 26.
  • the input gear 11 is integrated with the rotation transmission shaft 18. [0012]
  • the driving force forward / reverse switching device configured as described above is driven when the actuator 24 is off and the control gear 25 is in an unconstrained state!
  • the inner ring 38 of the roller clutch 26 integrated with the input gear 11 rotates in the same direction to lock the roller clutch 26.
  • the planetary gear mechanism 14 only revolves in the forward rotation direction A by the lock, thereby rotating the output gear 12 in the same direction.
  • the one-way clutch 26 is provided with a release function by a lock release pin 28 provided on the control gear 25 or the sun gear 19, and is directly applied in the case of the control gear 25 or by the control gear 25 in the case of the sun gear 19. Since the control is performed via the supported planetary gear 22, in either case, the forward / reverse rotation can be switched only by the on / off control of the actuator 24, and the control becomes simple.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the actuator according to the first embodiment in an off state.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of Example 1.
  • FIG. 6 is a sectional view of the actuator according to the first embodiment in an on state.
  • FIG. 9 is a sectional view of the actuator according to the second embodiment in an off state.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view of Example 2.
  • FIG. 13 (a) Perspective view of carrier of embodiment 2, (b) Perspective view of control gear as above.
  • FIG. 14 is a sectional view of the actuator according to the second embodiment in an on state.
  • FIG. 17 is a sectional view of the actuator according to the third embodiment in an off state.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view of Example 3.
  • FIG. 19 (a) Perspective view of the output gear of Example 3, (b) Cross sectional view of the roller clutch portion same as above [Fig. 20] Cross sectional view of XX spring in Fig. 17
  • FIG. 22 is a sectional view of the actuator according to the third embodiment in an on state.
  • Fig.23 Cross section of X-X spring in Fig.22
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of the actuator according to the fourth embodiment in an off state.
  • FIG. 27 is an exploded perspective view of Example 4.
  • FIG. 28 (a) Sectional view of the output gear portion of Example 4, (b) This figure.
  • FIG. 31 is a sectional view of the actuator according to the fourth embodiment in an on state.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view of the fifth embodiment where the activator is off.
  • FIG. 35 (a) An exploded perspective view of the fifth embodiment, (b) a perspective view of the same carrier.
  • FIG. 39 is a sectional view of the actuator according to the fifth embodiment in an on state.
  • FIG. 43 is a cross-sectional view of the off-actuator according to the sixth embodiment.
  • FIG. 44 is an exploded perspective view of Example 6.
  • FIG. 46 A sectional view of the roller clutch part of Example 6.
  • FIG. 48 is a cross-sectional view of the sixth embodiment where the activator is on.
  • FIG. 52 Plan view of Example 7
  • the basic configuration of the first embodiment shown in Figs. 1 to 8 includes an input gear 11 made of a spur gear, an output gear 12 made of a spur gear, and a drive torque input to the input gear 11.
  • the switching mechanism 13 includes a planetary gear mechanism 14, a control mechanism 15, and a clutch mechanism 16.
  • the input gear 11, the output gear 12, the planetary gear mechanism 14, the clutch mechanism 16, and the control mechanism 15 are arranged in this order on the fixed shaft 17 in order from the left in FIG.
  • the input gear 11 is rotatably fitted to one end portion of the fixed shaft 17, and one end surface of the rotation transmission shaft 18 constituting the planetary gear mechanism 14 is in contact with the inner end surface of the input gear 11.
  • the input gear 11 and the rotation transmission shaft 18 are integrated in the rotation direction by the concave and convex engaging portions 31 in the axial direction.
  • the planetary gear mechanism 14 includes a rotation transmission shaft 18 supported by the fixed shaft 17 and a sun gear 19 integrally formed on the outer diameter surface of the intermediate portion of the rotation transmission shaft 18.
  • the internal gear 21 is coaxially disposed on the outer periphery of the solar gear 19, and is disposed in an axially symmetrical position between the sun gear 19 and the internal gear 21 and is entangled with these gears 19, 21. It is composed of two planet gears 22 and a carrier 23 that supports the rotating shaft 32 of each planetary gear 22.
  • the other end of the rotation transmission shaft 18 is in contact with the inner end surface of the control gear 25.
  • An output gear 12 is rotatably fitted to an outer diameter surface between the end portion of the rotation transmission shaft 18 on the input gear 11 side and the sun gear 19 (see FIG. 1).
  • the output gear 12 and the internal gear 21 having a diameter larger than the output gear 12 are integrated via a step portion 33.
  • the internal gear 21 is supported by the output gear 12 through the stepped portion 33.
  • the planetary gear 22 faces the inner surface of the stepped portion 33, and the stepped portion 33 prevents the shaft from coming off.
  • the carrier 23 has a disc portion 23a supported by the outer diameter surface of the rotation transmission shaft 18, and a cylindrical portion 23b protruding from the outer diameter portion of the disc portion 23a to the control gear 25 side.
  • a clutch mounting portion 34 is formed on the inner diameter surface of the cylindrical portion 23b.
  • the control mechanism 15 is configured by a control gear 25 that is in contact with the other end face of the rotation transmission shaft 18 and is fitted to the fixed shaft 17 so as to rotate freely.
  • the control gear 25 is formed with an uneven engagement surface 35 such as a gear or a selection on the outer diameter surface.
  • An external actuator 24 is arranged opposite to the concave / convex engaging surface 35, and the control gear 25 can selectively take two modes of a restrained state and an unconstrained state by turning on and off.
  • the actuator 24 is a force that shows a plunger that can be engaged and disengaged with respect to the concave and convex engaging surface 35 by turning on and off the solenoid. It may be configured and restrained with a predetermined braking torque. This is the same in the following embodiments.
  • a pair of lock release pins 28, 28 are provided at positions symmetrical with respect to the center (see FIG. 5B).
  • an engagement recess 37 is provided on the radially outer side of one of the lock release pins 28, and an engagement protrusion 36 is provided on the end surface of the cylindrical portion 23b of the carrier 23 facing the recess.
  • the control gear 25 is integrated with the carrier 23 in the rotation direction by the engagement of the engagement recess 37 and the engagement protrusion 36 (see FIG. 1).
  • the clutch mechanism 16 is one-way incorporated between the outer diameter surface between the sun gear 19 of the rotation transmission shaft 18 and the end surface on the control gear 25 side, and the inner diameter surface of the clutch mounting portion 34. It is composed of a sex roller clutch 26.
  • the roller clutch 26 includes an inner ring 38, an outer ring 39, rollers 27 and an urging spring 42 interposed therebetween.
  • the inner ring 38 is fitted to the outer diameter surface of the rotation transmission shaft 18 via a detent 43 (see Fig. 2), and the outer ring 39 is also fitted to the inner diameter surface of the clutch mounting portion 34 via a detent 44. Mated.
  • four roller storage portions 45a and 45b forces S having different directions are provided for each range of a quarter circle as viewed in the circumferential direction. That is, two roller storage portions 45a and 45a having the same directionality are provided at two axially symmetrical locations, and the two rollers having opposite directions to those described above are disposed between the roller storage portions 45a and 45a.
  • Storage section 45b, 45b force S is provided.
  • Cam surfaces 46a, 46b each having three inclined surfaces that are continuous in the circumferential direction are formed on the inner diameter surface of the outer ring 39 that forms the roller storage portions 45a, 45b, and the cam surfaces 46a, 46b are respectively Three rollers 27 that are in contact with each other in the circumferential direction are stored.
  • the cam surface 46a of the roller storage portion 45a and the cam surface 46b of the roller storage portion 45b are formed so that the inclination directions are opposite when viewed in the circumferential direction.
  • the angle formed by the tangent lines drawn at the contact points of the rollers 27 fitted to the cam surfaces 46a and 46b that is, the so-called wedge angle ⁇ is enlarged in the opposite direction.
  • roller storage portions 45a and 45b a biasing spring 42 is interposed between the end portions of the roller storage portions 45a and 45b whose wedge angles ⁇ are mutually enlarged.
  • the biasing spring 42 biases the rollers 27 of the roller storage portions 45a and 45b in the narrow direction of the wedge angle ⁇ . It is.
  • the above-described lock release pins 28 and 28 force S are inserted into the rollers 27 on both sides between the ends of the roller storage portions 45a and 45b in which the wedge angle ⁇ is in a narrow direction.
  • roller clutches 45a or 45b having the same wedge angle ⁇ direction constitute roller clutches having the same directionality.
  • reference numerals 48 and 49 denote retaining rings for the input gear 11 and the control gear 25.
  • the driving force forward / reverse switching device of the first embodiment is as described above. Since the input gear 11 is coupled to the sun gear 19, it can be said to be a sun gear input type. Next, the operation will be described.
  • the roller clutch 26 As shown in FIG. 2, the force S for releasing the lock of the roller 27 of the one roller storage portion 45a by the rotation of the inner ring 38 in the normal rotation direction A, the other roller storage In the part 45b, the roller 27 is locked because the roller 27 moves in the narrow direction of the wedge angle ⁇ . As a result, the roller clutch 26 is locked as a whole. That is, the roller clutch 26 has a unidirectional property that is locked when the inner ring 38 rotates in the forward rotation direction A. However, in the case of the first embodiment, as will be described later, when the inner ring 38 rotates in the reverse direction B, that is, in the reverse rotation direction B, it is locked in the roller storage portion 45a and has a two-way property. .
  • roller clutch 26 When the roller clutch 26 is locked as described above, the carrier 23 and the control gear 25 engaged therewith are also rotated in the normal rotation direction A, and at the same time, the mouth release provided in the control gear 25 is released. Pin 28 also rotates in the same direction. It is not possible to unlock roller clutch 26 by unlocking pin 28 rotating in the same direction! /.
  • the roller 27 moves in the narrow direction of the wedge angle ⁇ , but the torque of the inner ring 38 restrains the outer ring 39, the carrier 23 and the control gear 25.
  • Side braking torque (the braking torque is set to a low torque corresponding to a relatively low load torque such as paper feed), and the entire roller clutch 26 is rotated in the forward rotation direction A.
  • the roller 27 hits the lock release pin 28 and is pushed back in the direction of enlargement of the wedge angle ⁇ so that the lock is released.
  • the roller clutch 26 is unlocked as a whole.
  • the carrier 23 is integrated with the control gear 25 by the engagement of the engagement convex portion 36 and the engagement concave portion 37. Therefore, the carrier 23 is stopped simultaneously with the stop of the control gear 25, and the carrier 23 The supported planetary gear 22 only rotates without revolving (see Fig. 8). Eventually, the output gear 12 outputs the drive torque that is decelerated in the reverse rotation direction B opposite to the input rotation direction and in the planetary gear mechanism 14 (the white arrow of the output gear 12 in FIG. 6). reference).
  • the roller clutch 26 may be one-way, ten-way.
  • the second embodiment shown in Figs. 9 to 16 has a little difference in the structure of the force input gear 11, the output gear 12, the rotation transmission shaft 18 and the carrier 23 which are common to the first embodiment in the basic configuration. There is a difference. That is, in the case of Example 2, the arrangement of the input gear 11 and the output gear 12 is switched, and the output gear 12 is arranged at the left end portion of the apparatus toward FIG. 9 and is fixed at that position. Mated to shaft 17. Further, the input gear 11 is fitted to the outer diameter surface of the rotation transmission shaft 18 and integrated with the internal gear 21 via the stepped portion 33. This type is called an internal gear input type.
  • the rotation transmission shaft 18 is different from the rotation transmission shaft 18 in the first embodiment, and the end surface of the sun gear 19 that is connected to the shaft portion ahead of the sun gear 19 is abutted against the end surface of the carrier 23. .
  • the other end of the rotation transmission shaft 18 is engaged with the output gear 12 by the concavo-convex engaging portion 31 so as to be integrally rotatable.
  • a cylindrical portion 21a having the same outer diameter is formed at the end portion of the internal gear 21 so as to be a clutch mounting portion 34 whose inner diameter surface is opened to the control gear 25 side.
  • the carrier 23 is accommodated in the clutch mounting portion 34.
  • the carrier 23 includes a disc portion 23a and a boss portion 23c provided at the center of the end surface of the disc portion 23a on the control gear 25 side, and a detent 41 is provided on the outer diameter surface of the boss portion 23c (FIG. 10). Figure 12).
  • An engaging convex portion 36 is provided on the end face of the boss portion 23c (see FIG. 12), and an engaging concave portion 37 (see FIG. 13 (b)) opposite thereto is provided in the control gear 25.
  • the carrier 23 and the control gear 25 are integrated in the rotation direction by the engagement of the engagement convex portion 36 and the engagement concave portion 37.
  • the point that a pair of lock release pins 28 are provided on the inner end face of the control gear 25 is the same as in the first embodiment.
  • a roller clutch 26 is incorporated between the outer diameter surface of the boss portion 23 c of the carrier 23 and the inner diameter surface of the clutch mounting portion 34.
  • the basic structure of the roller clutch 26 is the same as that of the first embodiment except that the cam surfaces 46a and 46b are formed on the outer diameter surface of the inner ring 38 as shown in FIG. is there. Other configurations are the same.
  • roller 27 of the roller accommodating portion 45b is moved in the direction in which the wedge angle ⁇ is enlarged, and the lock is released.
  • the roller 27 of the other roller storage section 45a moves in the narrow direction of the wedge angle ⁇ and becomes locked.
  • the roller clutch 26 is in a locked state t
  • the roller 27 is a force that moves in the narrow direction of the wedge angle ⁇ , the torque force S of the inner ring 38, the outer ring 39, and the carrier 23.
  • the roller clutch 26 as a whole is rotated in the forward rotation direction A by overcoming the braking torque on the side of the actuator 24 that restrains the control gear 25.
  • the roller 27 hits the lock release pin 28 and is pushed back in the direction of increasing the wedge angle ⁇ , so that the lock is released.
  • the roller clutch 26 is unlocked as a whole.
  • the carrier 23 is integrated with the control gear 25 by the engagement of the engagement convex portion 36 and the engagement concave portion 37, so that the carrier 23 is stopped simultaneously with the stop of the control gear 25, and the carrier 23
  • the supported planetary gear 22 only rotates without revolving.
  • Sun gear 19 and the output gear 12 integrated therewith are rotated in the reverse rotation direction B.
  • the output gear 12 outputs a drive torque that is decelerated by the planetary gear mechanism 14 in the reverse rotation direction B opposite to the input rotation direction (the white arrow of the output gear 12 in FIG. 14). reference).
  • the rotation direction of the driving torque input to the input gear 11, the output gear 12, and the input gear 11 is selectively reversed in the same manner as the previous embodiments.
  • a switching mechanism 13 for switching to the output gear 12 is provided, and the switching mechanism 13 is basically common in that the planetary gear mechanism 14, the control mechanism 15 and the clutch mechanism 16 are configured.
  • the planetary gear mechanism 14 is incorporated on the inner diameter side of the input gear 11, and the clutch mechanism 16 is integrally provided on the inner diameter side of the output gear 12. It has a compact configuration in the axial direction.
  • the arrangement as a whole is, in order from the left in FIG. 17, an input gear 11 in which a control mechanism 15, a planetary gear mechanism 14 is incorporated, and an output gear 12 in which a clutch mechanism 16 is incorporated.
  • the planetary gear mechanism 14 includes a rotation transmission shaft 18 supported by a fixed shaft 17 and a sun gear 19 that is rotatably fitted to the rotation transmission shaft 18.
  • the internal gear 21 is arranged coaxially on the outer periphery of the sun gear 19, the planetary gear 22 interposed between the sun gear 19 and the internal gear 21, and the rotation transmission shaft 18 are coaxial in the axial direction. It is composed of a carrier 23 that is arranged and integrated. The carrier 23 is integrated with the inner end face of the control gear 25.
  • the internal gear 21 is integrated with the inner diameter surface of the input gear 11.
  • the fixed shaft 17 is passed through the center of the control gear 25, the carrier 23, and the rotation transmission shaft 18.
  • a rotating shaft 32 of the planetary gear 22 projects in the axial direction on the inner end face of the carrier 23 (see FIG. 18). Further, the end face of the sun gear 19 on the clutch mechanism 16 side is locked at two centrally symmetrical positions.
  • the hook release pin 28 protrudes in the axial direction.
  • the control mechanism 15 is configured by the control gear 25 integrated with the carrier 23 as described above. Like the other embodiments, the control mechanism 15 is controlled by the action of the actuator 24 to be in a non-restricted state. A bundle state can be selectively taken.
  • the clutch mechanism 16 is composed of a one-way roller clutch 26 incorporated in the clutch mounting portion 34 of the output gear 12.
  • the clutch mounting part 34 is open to the outer end surface of the output gear 12 and is provided at the center thereof, and the inner part thereof is an annular support part 52.
  • a center hole 53 provided in the support portion 52 is rotatably fitted to the rotation transmission shaft 18.
  • Engaging grooves 54 having a sectoral cross section are provided at two centrally symmetrical positions of the center hole 53 of the support portion 52 (see FIG. 19 (a)).
  • the width in the rotation direction of these engagement grooves 54 is set to a size that allows the unlocking pin 28 to be passed through in the axial direction with a margin (see FIG. 19B).
  • the sun gear 19 and the planetary gear 22 of the planetary gear mechanism 14 abut against the inner end face of the output gear 12 and are prevented from coming off.
  • the roller clutch 26 is inserted into the inner ring 38 that is rotatably fitted to the fixed shaft 17 and the inner diameter surface of the clutch mounting portion 34 via a detent 55.
  • One-way structure composed of an outer ring 39, a roller 27 interposed between the inner ring 38 and the outer ring 39 and a biasing spring 42.
  • each roller storage portion 45 On the inner diameter surface of the outer ring 39, two storage portions 45 and 45 forces S are provided by the column portions 56 provided at symmetrical positions.
  • three cam surfaces 46 inclined in a certain direction are formed on the inner diameter surface of the outer ring 39.
  • a roller 27 is interposed between each cam surface 46 and the outer diameter surface of the inner ring 38.
  • the wedge angle at the contact point of roller 27 is indicated by ⁇ .
  • a biasing spring 42 that biases each roller 27 in the direction of narrowing of the wedge angle ⁇ (forward rotation direction A) is between the roller 27 at the end on the expansion side and the column portion 56 facing the roller 27 in the circumferential direction. Intervened in.
  • the lock release pin 28 is axially disposed between the roller 27 at the narrow end and the column portion 56 facing the roller 27 in the circumferential direction. Be struck through.
  • the open surface thereof is closed by the lid member 59.
  • the lid member 59 is rotatably fitted to the fixed shaft 17, thereby supporting the outer end portion of the output gear 12.
  • the inner end portion outer diameter surface of the control gear 25 integrated with the carrier 23 and the inner end portion outer diameter surface of the output gear 12 that is axially opposed thereto are Guide surface with the same outer diameter 57
  • the input gear 11 integrated with the internal gear 21 is supported by these guide surfaces 57 58 so as to be relatively rotatable.
  • the driving force forward / reverse switching device according to the third embodiment is as described above. Next, the operation thereof will be described.
  • a rotating torque acts on the planetary gear 22, and a torque in the reverse rotation direction B acts on the sun gear 19 due to the torque.
  • the unlocking pin 28 integrated with the sun gear 19 is a force S that applies a force in the unlocking direction to the roller 27, and the roller 27 receives the spring force of the biasing spring 42. Receives spring force.
  • the sun gear 19 does not rotate in the reverse rotation direction B, so that the lock release pin 28 Therefore, the locking force S will not be released.
  • the planetary gear 22 does not rotate and only revolves in the normal rotation direction A, and the sun gear 19 rotates in the same direction along with the rotation (see the normal rotation direction A for the sun gear 19 in FIG. 20).
  • Example 4 the planetary gear mechanism 14 is incorporated on the inner diameter side of the input gear 11 and the clutch mechanism 16 is incorporated on the inner diameter side of the control mechanism 15.
  • the control mechanism 15 is interposed between the input gear 11 and the output gear 12, and is compact in the axial direction.
  • the arrangement order in this case is the output gear 12, the control mechanism 15 in which the clutch mechanism 16 is incorporated, and the input gear 11 in which the planetary gear mechanism 14 is incorporated. Yes.
  • the planetary gear mechanism 14 includes a sun gear 19 integrated with an outer diameter surface of a rotation transmission shaft 18 that is rotatably fitted to a fixed shaft 17, An internal gear 21 arranged coaxially on the outer periphery of the sun gear 19, a planetary gear 22 interposed between the sun gear 19 and the internal gear 21, and the outer diameter surface of the rotation transmission shaft 18 rotate coaxially. It is constituted by a carrier 23 of the planetary gear 22 fitted freely.
  • the internal gear 21 is formed in an annular shape, and the input gear 11 is integrated with the outer diameter surface thereof.
  • a lid member 59 ' is fitted to the outer end open surface of the internal gear 21, thereby closing the planetary gear 22 and the like, and the input gear 11 is fixed by the lid member 59'. Supports the shaft 17 so that it can rotate freely.
  • the inner end surface of the input gear 11 is fitted to the outer surface of the carrier 23 and is supported so as to be relatively rotatable.
  • the carrier 23 is integrated with the control gear 25 in the axial direction, and is rotatably fitted to the rotation transmission shaft 18.
  • a rotating shaft 32 of the planetary gear 22 protrudes in the axial direction on the end surface of the carrier 23 on the planetary gear mechanism 14 side.
  • lock release pins 28 are projected in the axial direction at two centrally symmetrical ends of the end face of the rotation transmission shaft 18 integrated with the sun gear 19 on the clutch mechanism 16 side.
  • the control mechanism 15 is configured by the control gear 25 integrated with the carrier 23 of the planetary gear mechanism 14, and is restricted or unconstrained by the actuator 24. .
  • a clutch mounting portion 34 opened to the output gear 12 side is provided in the central portion of the control gear 25, a clutch mounting portion 34 opened to the output gear 12 side is provided.
  • a center hole 40 is formed in the carrier 23 forming the inner end wall of the clutch mounting portion 34 (see FIGS. 26 and 27), and the center hole 40 is rotatably fitted to the rotation transmission shaft 18.
  • the roller clutch 26 includes an inner ring 38 that is rotatably fitted to the fixed shaft 17, and an outer ring that is inserted into the inner diameter surface of the clutch mounting portion 34 via a detent. 39, a one-way clutch composed of a roller 27 and a biasing spring 42 interposed between the inner ring 38 and the outer ring 39.
  • roller storage portions 45 and 45 forces S are provided by axial column portions 56 provided at symmetrical positions.
  • three cam surfaces 46 inclined in a fixed direction are formed on the outer diameter surface of the inner ring 38.
  • Rollers 27 are interposed between the cam surfaces 46 and the inner surface of the outer ring 39.
  • the wedge angle at the contact point of roller 27 is indicated by ⁇ .
  • An urging spring 42 for urging each rod 27 in a narrow direction of the wedge angle ⁇ (forward rotation direction A) is provided between the roller 27 on the enlarged side end and the column portion 56 facing the roller 27 in the circumferential direction. Intervened.
  • the lock release pin 28 is axially disposed between the roller 27 at the narrow end and the column portion 56 facing the roller 27 in the circumferential direction. Be struck through.
  • the driving force forward / reverse switching device according to the fourth embodiment is configured as described above. Next, the operation thereof will be described.
  • the output gear 12 engaged and integrated with the outer ring 39, the roller 27, the inner ring 38, and the inner ring 38 is rotated in the normal rotation direction A by locking the roller clutch 26.
  • a drive torque having the same rotation in the positive rotation direction A as the input drive torque and accelerated in the planetary gear mechanism 14 is output (the white arrow of the output gear 12 in FIG. 26).
  • a switching mechanism 13 is provided for switching to the output gear 12 in a reverse-selective manner, and the switching mechanism 13 is basically the same in that it is composed of a planetary gear mechanism 14, a control mechanism 15, and a clutch mechanism 16. .
  • the planetary gear mechanism 14 and the clutch mechanism 16 are both integrated on the inner diameter side of the input gear 11! /.
  • the input gear 11 is formed relatively long in the axial direction, and the internal gear 21 of the planetary gear mechanism 14 is provided in the body on the inner diameter surface in the range of about a little more than half.
  • a clutch mounting portion 34 is provided on the inner diameter surface of the remaining portion of the input gear 11 on the inner diameter surface of the inner gear 21 that is smaller than the internal gear 21 by the step surface 63.
  • the planetary gear mechanism 14 is integrated with a rotation transmission shaft 18 that is rotatably fitted to a fixed shaft 17, and is opposed to the internal gear 21 in the radial direction on the outer diameter surface of the rotation transmission shaft 18.
  • a carrier 23 that is rotatably fitted to the outer diameter surface of the fixed shaft 17.
  • the carrier 23 is rotatably interposed between the stepped surface 63 of the input gear 11, the rotation transmission shaft 18, and the axially facing surface of the rotation transmission shaft 18 and the sun gear 19, and the rotation transmission shaft 18 side.
  • a rotating shaft 32 protrudes in the axial direction on this surface, and the planetary gear 22 is fitted and supported on this.
  • An annular lid member 59 ′ is fitted to the open end of the internal gear 21 at the planetary gear 22, so that the planetary gear 22 is prevented from being detached.
  • a part of the sun gear 19 protrudes from the inner diameter surface of the lid member 59 ′. This protruding part is the output gear 12.
  • the inner ring 38 constituting the clutch mechanism 16 is integrated with the center portion of the end surface of the carrier 23 on the stepped surface 63 side.
  • the inner ring 38, the outer ring 39, the roller 27 and the biasing spring 42 interposed between them are assembled between the fixed shaft 17 and the clutch mounting portion 34.
  • roller storage portions 45, 45 On the outer diameter surface of the inner ring 38, there are provided two roller storage portions 45, 45 divided by axial column portions 56 provided at two axially symmetrical positions (FIG. 36). reference).
  • each roller storage portion 45 three cam surfaces 46 inclined in a fixed direction are formed on the outer diameter surface of the inner ring 38. Rollers 27 are interposed between the cam surfaces 46 and the inner surface of the outer ring 39. The wedge angle at the contact point of roller 27 is indicated by ⁇ .
  • An urging spring 42 that urges each roller 27 in the narrow direction (forward rotation direction A) of the wedge angle ⁇ is between the roller 27 at the end of the enlargement side and the column portion 56 facing the roller 27 in the circumferential direction. Intervened.
  • each roller storage portion 45 of the roller clutch 26 an unlocking pin 28 is passed in the axial direction between the roller 27 at the narrow end and the column portion 56 facing the roller 27 in the circumferential direction. Is done.
  • the lock release pin 28 protrudes in the axial direction on the inner end face of the control gear 25.
  • the driving force forward / reverse switching device has the above-described configuration. I will explain.
  • the sixth embodiment shown in FIGS. 43 to 51 is similar to the other embodiments, particularly the fifth embodiment, in the input gear 11, the output gear 12, and the drive torque input to the input gear 11.
  • a switching mechanism 13 that selectively switches the rotational direction to output to the output gear 12, and the switching mechanism 13 is constituted by a planetary gear mechanism 14, a control mechanism 15, and a clutch mechanism 16. Basically common.
  • both the planetary gear mechanism 14 and the clutch mechanism 16 are integrally incorporated on the inner diameter side of the output gear 12.
  • the output gear 12 is formed to be relatively long in the axial direction, and the internal gear 21 of the planetary gear mechanism 14 is provided on the inner diameter surface in the range of about a little more than half.
  • the inner gear surface of the remaining portion of the output gear 12 has a smaller step surface 63 ′ so as to have a smaller diameter than the internal gear 21, and a carrier 23 described later is fitted to the portion so as to be relatively rotatable.
  • the planetary gear mechanism 14 is a rotation transmission shaft 18 that is rotatably fitted to a fixed shaft 17, and the outer gear surface of the rotation transmission shaft 18 is integrally opposed to the internal gear 21 in the radial direction. And a planetary gear 22 interposed between the sun gear 19 and the internal gear 21 and the carrier 23 fitted to the inner diameter surface of the output gear 12.
  • a rotary shaft 32 is projected in the axial direction on the carrier 23, and the planetary gear 22 is fitted and supported on the rotary shaft 32. Further, the inner surface of the carrier 23 is a clutch mounting portion 34.
  • An annular lid member 59 ′ is fitted to the open end of the internal gear 21 at the planetary gear 22, so that the planetary gear 22 is prevented from being pulled out.
  • a part of the sun gear 19 is projected to the outside from the inner diameter surface of the lid member 59 ′, and the projected part is connected to the input gear 11. ing.
  • the clutch mechanism 16 includes a unidirectional roller clutch 26 including an inner ring 38, an outer ring 39, a roller 27 and an urging spring 42 interposed therebetween.
  • the inner ring 38 is integrated with the rotation transmission shaft 18 in the axial direction.
  • the roller clutch 26 including the inner ring 38 is incorporated into the clutch mounting portion 34 of the carrier 23 via a detent.
  • roller storage portions 45, 45 are provided by axial column portions 56 'provided at two positions of axial symmetry (see FIG. 45).
  • three cam surfaces 46 inclined in a certain direction are formed on the inner diameter surface of the outer ring 39.
  • a roller 27 is interposed between each force surface 46 and the outer diameter surface of the inner ring 38.
  • the wedge angle at the contact point of roller 27 is indicated by ⁇ .
  • An urging spring 42 that urges each roller 27 in the direction of narrow wedge angle ⁇ (forward rotation direction A) is provided between roller 27 at the end of the enlargement side and column portion 56 ′ facing the roller 27 in the circumferential direction. Intervened.
  • an unlocking pin 28 is axially inserted between the roller 27 at the narrow end and the column portion 56 'facing the roller 27 in the circumferential direction. Passed.
  • the lock release pin 28 is provided on the inner surface of the control gear 25 in the axial direction.
  • the driving force forward / reverse switching device has the above-described configuration. Next, the operation thereof will be described.
  • Example 7 shown in FIG. 52 and FIG. 53 relates to a paper feed roller driving device suitable for a double-sided printing device as disclosed in Patent Document 1 described above.
  • a drive motor 83 is fixed to the outer surface of the frame 82, and a drive torque is input to the input gear 11 through the motor shaft 84 and the motor shaft gear 85 of the drive motor 83.
  • switchback type paper feed rollers 88 and 88 ′ are attached to the output shaft 87 of the output auxiliary gear 86 that meshes with the output gear 12.
  • the back conveying device 90 is driven by the output auxiliary gear 89 engaged with the input gear 11.
  • the transport rollers 92 and 92 ′ and the transport belt 93 are driven via the interlock belt 91.
  • the paper transport path 94 extends forward through the paper feed rollers 88, 88 ′.
  • a back surface conveyance path 95 returning from the conveyance path 94 is branched below the paper feed rollers 88 and 88 ', and an impeller 96 is provided at the branched portion.
  • the vane wheel 96 acts to direct the trailing edge of the paper, which is temporarily stopped between the paper feed rollers 88 and 88 ′, to the back surface conveyance path 95.
  • the back surface conveyance path 95 is driven by the above-mentioned conveyance belt 93, makes a U-turn, enters the printing mechanism 97, and returns to the conveyance path 94.
  • the paper feed roller 88 is driven from the drive motor 83 via the drive force forward / reverse switching device 81. It is assumed that the drive motor 83 is of a type that is always rotationally driven in the reverse rotation direction B.
  • the actuator 24 of the driving force forward / reverse switching device 81 is turned off and retracted (see the solid line in FIG. 52), and the control gear 25 is brought into an unconstrained state.
  • the input gear 11 and the output gear 12 rotate in the normal rotation direction A by the action described in the description of the first embodiment, and the paper feed roller 88 rotates in the reverse rotation direction B via the output auxiliary gear 86.
  • the paper 98 is sent out to the conveyance path 94.
  • the actuator 24 is actuated to restrain the control gear 25.
  • the rotation direction is reversed in the switching mechanism 13
  • the rotation of the output gear 12 is switched to the reverse rotation direction B
  • the paper feed rollers 88, 88 ′ are In the opposite direction, it is rotated in the forward rotation direction A.
  • the direction of the rear end portion of the paper 98 is changed to the back surface conveyance path 95 side by the blade wheel 96, and switch back to the conveyance path 94 is performed (see arrow C in FIGS. 52 and 53).
  • the back side printing is performed in the printing mechanism 97, and the paper is discharged to the outside from the conveyance path 94 through the paper feed rollers 88 and 88 '.
  • the rotation direction on the output side can be appropriately switched by turning on and off the actuator 24 while using a drive motor 83 having a constant direction rotation specification.

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Abstract

 入力側から一定の回転方向をもった駆動力を負荷側に出力する際に、正回転と逆回転を適宜切替えて出力できるようにすることである。  入力歯車11、出力歯車12及び切替機構13を備え、切替機構13は遊星歯車機構14、制御機構15及びクラッチ機構16により構成され、遊星歯車機構14は、回転伝達軸18に一体化された太陽歯車19、出力歯車12と一体化された内歯歯車21、前記太陽歯車19と内歯歯車21の間に介在された遊星歯車22及びキャリヤ23とにより構成され、前記制御機構15は、アクチュエータ24によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車25により構成され、前記クラッチ機構16は、回転伝達軸18と、キャリヤ23に設けられたクラッチ装着部34との間に介在された一方向性のころクラッチ26により構成され、アクチュエータ24がオフのときころクラッチ26がロックされ遊星歯車22が公転のみ行い、正方向回転Aの入力がそのまま出力され、アクチュエータ24がオンのときころクラッチ26のロックが解除され遊星歯車22が自転のみ行い、正方向回転Aの入力が逆回転方向Bに切り替えて出力されるようにした。

Description

明 細 書
駆動力正逆切替装置
技術分野
[0001] この発明は、駆動力正逆切替装置、これを用いた正逆切替送り装置、及び該正逆 切替送り装置を用いた事務機等の紙送りローラの駆動装置に関するものである。 背景技術
[0002] 事務機の給紙部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部を駆動させるようにしている。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は、モータの駆動力の回転方向を正逆に切替える 装置を追加する必要があった(特許文献 1)。
[0003] 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 54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 101の一 端に設けた入力傘歯車 102の歯面に接近して直交方向に出力軸 103が設けられ、 その出力軸 103にクラッチ 104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 104の両側に一対の出力傘歯車部 105、 105が回転自在に嵌合され、これらの出 力傘歯車部 105が入力傘歯車 102に嚙み合わされる。各出力傘歯車部 105の対向 面に設けたボス部 106に前記クラッチ 104に係合する歯 107が設けられる。前記クラ ツチ 104の中間部に設けられた周溝 108に揺動アーム 109のピン 110が揷入される 。揺動アーム 109の他端は軸 111により固定部に揺動可能に取り付けられる。
[0004] 揺動アーム 109が左右いずれか一方に倒されると、クラッチ 104が軸方向にスライ ドしてその方の出力傘歯車部 105の歯 107に係合され、入力軸 101の回転が出力 軸 103に伝達される。また、揺動アーム 109が逆方向に倒されるとクラッチ 104が他 方の出力傘歯車部 105側に係合され出力軸 103が逆転される。
特許文献 1 :特開平 5— 307290号公報
非特許文献 1:「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 発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0005] 前記の駆動力切替機構は、入力軸 101と出力軸 103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 102の径が大 型化し、さらに揺動アーム 109の制御機構が複雑になる等の問題があった。また、ク ラッチの切替え時に歯 107の回転位相を同調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。
[0006] 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 置を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
[0007] 前記の課題を解決するために、この発明に係る駆動力正逆切替機構は、図 1に示 したように、入力歯車 11、出力歯車 12及び前記入力歯車 11に入力された駆動トノレ クの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車 12に出力する切替機構 13 を備えた駆動力正逆切替装置において、以下のような構成を採用したものである。
[0008] 即ち、前記切替機構 13は遊星歯車機構 14、制御機構 15及びクラッチ機構 16によ り構成される。
[0009] 前記遊星歯車機構 14は固定軸 17に支持された回転伝達軸 18、該回転伝達軸 18 に同軸状態に一体化された太陽歯車 19、該太陽歯車 19の外周において同軸状態 に配置され、かつ出力歯車 12と一体化された内歯歯車 21、前記太陽歯車 19と内歯 歯車 21の間に介在された遊星歯車 22及び前記回転伝達軸 18に同軸状態に配置さ れた前記遊星歯車 22のキヤリャ 23とにより構成される。
[0010] 前記制御機構 15は、前記固定軸 17と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外部 のァクチユエータ 24によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車 25 により構成され、該制御歯車 25は前記キヤリャ 23と一体化される。
[0011] 前記クラッチ機構 16は、前記回転伝達軸 18と、前記キヤリャ 23に設けられたクラッ チ装着部 34との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ 26により構 成され、前記制御歯車 25に設けられたロック解除ピン 28が前記ころクラッチ 26のク サビ角 Θの狭小側端部においてころ 27に対し所要すき間をおいて介在される。前記 入力歯車 11が前記回転伝達軸 18に対し一体化される。 [0012] 以上の構成でなる駆動力正逆切替装置は、ァクチユエータ 24がオフであって制御 歯車 25が非拘束状態にある場合にお!/、て、入力歯車 11に正回転方向 Aの駆動トル クが入力されたとき、入力歯車 11と一体のころクラッチ 26の内輪 38が同方向に回転 することによりころクラッチ 26をロックさせる。そのロックによって遊星歯車機構 14が正 回転方向 Aに公転のみ行うことにより、出力歯車 12を同方向に回転させる。
[0013] 前記の状態において、ァクチユエータ 24がオンとなって制御歯車 25が拘束状態と なるところクラッチ 26のロックが解除されるとともに、キヤリャ 23が停止し、そのキヤリャ 23に支持された遊星歯車 22が公転を停止し自転のみ行う。これによつて回転方向 が切替えられ出力歯車 12が逆回転方向 Bに回転する(図 6参照)。
発明の効果
[0014] この発明は、以上のようなものであるから、以下の効果を奏する。
a) 1本の固定軸 17上に各部品が組み付けられるため、その固定軸 17を相手装置に 固定するだけでこの駆動力正逆切替装置を迅速かつ容易に組み込むことができ、ま た前記固定軸 17が回転中心となるため部品精度も出し易くなり、回転不良が起こり 難い。
b)入力歯車 11の内径側に遊星歯車機構 14を組み込むことができるのでコンパクト な形状にすることができる。
c)一方向クラッチ 26は、制御歯車 25又は太陽歯車 19に設けたロック解除ピン 28に よる解除機能が付加され、制御歯車 25の場合は直接、また太陽歯車 19の場合は制 御歯車 25によって支持された遊星歯車 22を介して制御されるので、いずれの場合も 正逆回転の切り替えがァクチユエータ 24のオン ·オフ制御だけで可能となり制御が簡 単になる。
d)前記のァクチユエータ 24は、制御歯車 25のラジアル方向から作用させることがで きるので、ソレノイドや電磁クラッチを用いることができる。
e)—方向クラッチ 26を構成する内輪 38にカム面 46を形成する構成をとつた場合は、 外輪 39の内径面がころ 27と接する構成となるので、カム面 46を外輪 39の内径面に 形成する構成に比べ、ころ 27に作用する面圧が抑制され、内輪 38の径が小さくても 大きい許容トルクが得られる。 f)制御歯車 25の制御により、出力側の回転を反転させることができる。
g)遊星歯車機構 14を用いて!/、るので、回転方向に応じて出力側の回転を減速又は 増速させること力 Sでさる。
h)出力軸と平行に入力軸をとれるため、平歯車の歯車伝達で入出力機構を構成す ること力 Sでさる。
図面の簡単な説明
[図 1]実施例 1のァクチユエータがオフの状態の断面図
[図 2]図 1の X— X 泉の断面図
[図 3]図 1の X— X 泉の断面図
2 2
[図 4]実施例 1の分解斜視図
園 5] (a)実施例 1のクラッチ装着部の斜視図、(b)同上の制御歯車の斜視図
[図 6]実施例 1のァクチユエータがオンの状態の断面図
[図 7]図 6の X -X 泉の断面図
3 3
[図 8]図 6の X -X 泉の断面図
4 4
[図 9]実施例 2のァクチユエータがオフの状態の断面図
[図 10]図 9の X— X 泉の断面図
5 5
[図 11]図 9の X— X 泉の断面図
6 6
[図 12]実施例 2の分解斜視図
[図 13] (a)実施例 2のキヤリャの斜視図、(b)同上の制御歯車の斜視図
[図 14]実施例 2のァクチユエータがオンの状態の断面図
[図 15]図 14の X— X 泉の断面図
[図 16]図 14の X— X 泉の断面図
8 8
[図 17]実施例 3のァクチユエータがオフの状態の断面図
[図 18]実施例 3の分解斜視図
[図 19] (a)実施例 3の出力歯車の斜視図、(b)同上のころクラッチ部分の断面図 [図 20]図 17の X— X 泉の断面図
9 9
[図 21]図 17の X -X 泉の断面図
10 10
[図 22]実施例 3のァクチユエータがオンの状態の断面図 [図 23]図 22の X -X 泉の断面図
11 11
[図 24]図 22の X -X 泉の断面図
12 12
園 25]実施例 3ころクラッチ部分の断面図
[図 26]実施例 4のァクチユエータがオフの状態の断面図
[図 27]実施例 4の分解斜視図
[図 28] (a)実施例 4の出力歯車の部分の断面図、(b)同上のこ 図
[図 29]図 26の X -X 泉の断面図
13 13
[図 30]図 26の X -X 泉の断面図
14 14
[図 31]実施例 4のァクチユエータがオンの状態の断面図
[図 32]図 31の X -X 泉の断面図
15 15
[図 33]図 31の X -X 泉の断面図
16 16
[図 34]実施例 5のァクチユエータがオフの状態の断面図
[図 35] (a)実施例 5の分解斜視図、(b)同上のキヤリャの斜視図
[図 36]図 34の X -X 泉の断面図
17 17
園 37]実施例 5のころクラッチ部分の断面図
[図 38]図 34の X -X 泉の断面図
18 18
[図 39]実施例 5のァクチユエータがオンの状態の断面図
[図 40]図 39の X -X 泉の断面図
19 19
園 41]実施例 5のころクラッチ部分の断面図
[図 42]図 39の X -X 泉の断面図
20 20
[図 43]実施例 6のァクチユエータがオフの状態の断面図
[図 44]実施例 6の分解斜視図
[図 45]図 43の X -X 泉の断面図
21 21
[図 46]実施例 6のころクラッチ部分の断面図
[図 47]図 43の X -X 泉の断面図
22 22
[図 48]実施例 6のァクチユエータがオンの状態の断面図
[図 49]図 48の X -X 泉の断面図 園 50]実施例 6のころクラッチ部分の断面図
[図 51]図 48の X —X 線の断面図
24 24
[図 52]実施例 7の平面図
園 53]同上において実施例 3の装置を用いた印刷機構の概略図 [図 54]従来例の平面図
符号の説明
11 入力歯車
12 出力歯車
13 切替機構
14 遊星歯車機構
15 制御機構
16 クラッチ機構
17 固定軸
18 回転伝達軸
19 太陽¾早
21 内 ¾·困单
21 a 円筒部
22 星困車
23 キヤリャ
23a 円板部
23b 円筒部
23c ボス部
24 ァクチユエータ
25 制御歯車
26 ころクラッチ
27 ころ
28 ロック解除ピン
31 凹凸係合部 回転軸 段差部 クラッチ装着部 凹凸係合面 、 36' 係合凸部 、 37' 係合凹部 内輪
外輪
中心穴 回り止め 付勢ばね 回り止め 回り止め ころ収納部a, 45b ころ収納部 カム面
a , 46b カム面 止め輪 止め輪 支持部 中心穴 係合溝 , 係合穴
回り止め 、 56' 柱部 ガイド面 ガイド面 、 59' 蓋部材 61、 61 ' 肩部
62、
D C
63、 6M3C ' " 段差面
81 駆動力正逆切替装置
82 フレーム
83 駆動モータ
84 モータ軸
85 モータ軸歯車
86 出力補助歯車
87 出力軸
88、 88 ' 紙送りローラ
89 出力補助歯車
90 裏面搬送装置
91 連動べノレト
92、 92' 搬送ローラ
93 搬送ベルト
94 搬送路
95 裏面搬送路
96 羽根車
97 印刷機構
98 紙
発明を実施するための最良の形態
[0017] 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。
実施例 1
[0018] 図 1から図 8に示した実施例 1の基本的な構成は、平歯車でなる入力歯車 11、同じ く平歯車でなる出力歯車 12及び前記入力歯車 11に入力された駆動トルクの回転方 向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車 12に出力する切替機構 13を備えた駆 動力正逆切替装置であり、該装置は中心部を貫通する固定軸 17によって支持され る。前記切替機構 13は、遊星歯車機構 14、制御機構 15及びクラッチ機構 16により 構成される。
[0019] 実施例 1の場合は、図 1に向力、つて左から順に、固定軸 17上に入力歯車 11、出力 歯車 12、遊星歯車機構 14、クラッチ機構 16及び制御機構 15の順に配置される。
[0020] 前記入力歯車 11は、固定軸 17の一端部に回転自在に嵌合され、その入力歯車 1 1の内端面に接して遊星歯車機構 14を構成する回転伝達軸 18の一端面が突き合 わされ、軸方向の凹凸係合部 31によって入力歯車 11と回転伝達軸 18が回転方向 に一体化されている。
[0021] 遊星歯車機構 14は、図 3に示したように、前記固定軸 17に支持された回転伝達軸 18、その回転伝達軸 18の中間部外径面に一体に形成された太陽歯車 19、その太 陽歯車 19の外周に同軸状態に配置された内歯歯車 21、太陽歯車 19と内歯歯車 21 との間において軸対称の位置に配置されこれらの歯車 19、 21に嚙み合わされた 2個 の遊星歯車 22、及び各遊星歯車 22の回転軸 32を支持するキヤリャ 23とから構成さ れる。回転伝達軸 18の他端は、制御歯車 25の内端面に接する。
[0022] 前記回転伝達軸 18の入力歯車 11側の端部と前記太陽歯車 19との間の外径面に 、出力歯車 12が回転自在に嵌合される(図 1参照)。その出力歯車 12と、これより大 径の前記の内歯歯車 21とが段差部 33を介して一体化される。内歯歯車 21はその段 差部 33を介して出力歯車 12によって支持される。前記の遊星歯車 22は、その段差 部 33の内面に対面し、その段差部 33によって軸方向の抜け止めが図られる。
[0023] 前記のキヤリャ 23は、回転伝達軸 18の外径面で支持された円板部 23aと、その円 板部 23aの外径部から制御歯車 25側に突き出した円筒部 23bを有し、その円筒部 2 3bの内径面にクラッチ装着部 34が形成される。
[0024] 前記の制御機構 15は、回転伝達軸 18の他方の端面に接して固定軸 17に回転自 在に嵌合された制御歯車 25によって構成される。その制御歯車 25は外径面に歯車 、セレーシヨン等の凹凸係合面 35が形成される。その凹凸係合面 35に対向して外部 のァクチユエータ 24が配置され、そのオン.オフによって制御歯車 25は拘束状態と 非拘束状態の 2態様を選択的にとることができる。 [0025] 前記ァクチユエータ 24は、ソレノイドのオン'オフによって出没するプランジャーが凹 凸係合面 35に対し係脱できるようにしたものを図示している力 電磁クラッチ又は電 磁ブレーキと補助歯車によって構成し、所定の制動トルクで拘束するようにしたもの であってもよい。この点は以下の各実施例においても同様である。
[0026] 前記制御歯車 25の前記キヤリャ 23との対向面において、中心対称の位置に一対 のロック解除ピン 28、 28が設けられる(図 5 (b)参照)。また、その一方のロック解除ピ ン 28の径方向外側において係合凹部 37が設けられ、これに対向したキヤリャ 23の 円筒部 23bの端面に係合凸部 36が設けられる。係合凹部 37と係合凸部 36の係合( 図 1参照)により、制御歯車 25はキヤリャ 23と回転方向に一体化される。
[0027] 前記のクラッチ機構 16は、回転伝達軸 18の前記太陽歯車 19と制御歯車 25側の 端面の間の外径面と、クラッチ装着部 34の内径面との間に組み込まれた一方向性の ころクラッチ 26により構成される。ころクラッチ 26は、内輪 38、外輪 39、これらの間に 介在されたころ 27及び付勢ばね 42により構成される。
[0028] 前記の内輪 38は、回り止め 43 (図 2参照)を介して回転伝達軸 18の外径面に嵌合 され、外輪 39も回り止め 44を介してクラッチ装着部 34の内径面に嵌合される。前記 内輪 38と外輪 39の対向面間に、周方向に見て四分の一円の範囲ごとに方向性の 異なる 4個所のころ収納部 45a、 45b力 S設けられる。即ち、方向性が一致する 2箇所 のころ収納部 45a、 45aが軸対称の 2箇所に設けられ、また、これらのころ収納部 45a 、 45aの間に方向性が前記と反対の 2箇所のころ収納部 45b、 45b力 S設けられる。
[0029] 前記各ころ収納部 45a、 45bを形成する外輪 39の内径面に周方向に連続した 3箇 所の傾斜面からなるカム面 46a、 46bが形成され、各カム面 46a、 46bにそれぞれ周 方向に相互に接触した 3個のころ 27が収納される。ころ収納部 45aのカム面 46aと、 ころ収納部 45bのカム面 46bの傾斜方向は、周方向に見て反対となるように形成され る。その結果、各カム面 46a、 46bに嵌合されたころ 27の接点において引いた接線 がなす角度、いわゆるクサビ角 Θの拡大方向が反対となる。
[0030] 前記のころ収納部 45a、 45bのうち、クサビ角 Θの相互に拡大方向となるころ収納 部 45a、 45bの端部相互間において付勢ばね 42が介在される。その付勢ばね 42に よって各ころ収納部 45a、 45bのころ 27がそれぞれクサビ角 Θの狭小方向に付勢さ れる。また、クサビ角 Θが相互に狭小方向となるころ収納部 45a、 45bの端部相互間 において両側のころ 27に多少のすき間をおいて前述のロック解除ピン 28、 28力 S揷 入される。このようにして、クサビ角 Θの方向のそろったころ収納部 45a又は 45bを有 するものがそれぞれ方向性が一致するころクラッチを構成する。
[0031] その他、図 1において、 48、 49は入力歯車 11と制御歯車 25の止め輪である。
[0032] 実施例 1の駆動力正逆切替装置は以上のようなものであり、入力歯車 11が太陽歯 車 19に結合されているので、太陽歯車入力型ということができる。次にその作用につ いて説明する。
[0033] いま、図 1に示したように、ァクチユエータ 24がオフで制御歯車 25が非拘束状態に あるとき、正回転方向 A (図 1の右から見て右回転方向)の駆動トルクが入力歯車 11 に入力されると(図 1の入力歯車 11の白抜き矢印参照)、これと一体に回転伝達軸 1 8、太陽歯車 19及びころクラッチ 26の内輪 38が正回転方向 Aに回転する。
[0034] ころクラッチ 26においては、図 2に示したように、内輪 38の正回転方向 Aへの回転 により、一方のころ収納部 45aのころ 27のロックを解除させる力 S、他方のころ収納部 4 5bにおいては、ころ 27がクサビ角 Θの狭小方向に移動するためころ 27がロックされ る。これにより、ころクラッチ 26は全体としてロックされた状態となる。即ち、ころクラッ チ 26は内輪 38が正回転方向 Aに回転することによってロックされる一方向性を有す る。但し、この実施例 1の場合は、後述のように、内輪 38が前記と反対、即ち逆回転 方向 Bに回転した場合はころ収納部 45aにおいてロックされるようなっており、二方向 性を持つ。
[0035] 前記のようにしてころクラッチ 26がロックされることによりキヤリャ 23及びこれに係合 された制御歯車 25も正回転方向 Aに回転され、同時に制御歯車 25に設けられた口 ック解除ピン 28も同方向に回転する。ロック解除ピン 28が同方向へ回転することによ りころクラッチ 26のロックを解除させることはな!/、。
[0036] ころクラッチ 26のロックにより、太陽歯車 19とキヤリャ 23は一体化されるので、遊星 歯車 22は自転することなぐ太陽歯車 19の回転とともに正回転方向 Aに公転のみ行 う(図 3参照)。これと同時に、内歯歯車 21及びこれと一体の出力歯車 12が入力歯車 11と同一の正回転方向 Aに同一回転速度で回転し、出力歯車 12から正回転方向 A の駆動トルクが出力される(図 1の出力歯車 12の白抜き矢印参照)。
[0037] 前記のように回転している状態において、図 6に示したように、ァクチユエータ 24が オンとなって制御歯車 25が拘束状態となると、これと一体のロック解除ピン 28が停止 する。一方、入力歯車 11、回転伝達軸 18及び内輪 38は引き続き正回転方向 Aに回 転しているので、ころクラッチ 26のころ収納部 45aにおいては、ころ 27がクサビ角 Θ の拡大方向に移動するのでロックが解除される(図 7参照)。
[0038] このとき、他方のころ収納部 45bにおいては、ころ 27はクサビ角 Θの狭小方向に移 動するが、内輪 38のトルクが外輪 39、キヤリャ 23及び制御歯車 25を拘束するァクチ ユエータ 24側の制動トルク(制動トルクは、紙送り等の比較的低トルクの負荷トルクに 対応して低トルクに設定される。 )に打ち勝って、ころクラッチ 26全体が正回転方向 A に回転される。これによりころ 27がロック解除ピン 28に当たり、クサビ角 Θの拡大方向 に押し戻されるためロックが解除される。その結果、ころクラッチ 26は全体としてロック 解除状態となる。
[0039] キヤリャ 23は、係合凸部 36と係合凹部 37の係合により、制御歯車 25に一体化され ているので、制御歯車 25の停止と同時にキヤリャ 23が停止され、そのキヤリャ 23に 支持された遊星歯車 22は公転することなく自転のみ行う(図 8参照)。結局、出力歯 車 12から、入力された回転方向と反対の逆回転方向 Bで、かつ遊星歯車機構 14に おいて減速された駆動トルクが出力される(図 6の出力歯車 12の白抜き矢印参照)。
[0040] なお、以上の説明においては、入力歯車 11に正回転方向 Aの駆動トルクが入力さ れる場合について説明した力 ころクラッチ 26は前述のように二方向性であるので、 逆回転方向 Bの駆動トルクが入力される場合も同様の作用により回転方向の切り替 えが fiわれる。
[0041] なお、入力の回転方向が一方向に限定されている場合は、ころクラッチ 26は一方 向十生のものでよい。
実施例 2
[0042] 図 9から図 16に示した実施例 2は、基本的構成において前記実施例 1と共通する 力 入力歯車 11、出力歯車 12、回転伝達軸 18及びキヤリャ 23の構造等において多 少の相違がある。 [0043] 即ち、この実施例 2の場合は、入力歯車 11と出力歯車 12の配置が入れ替わつてお り、出力歯車 12が図 9に向かって装置の左端部に配置され、その位置において固定 軸 17に嵌合される。また、入力歯車 11が回転伝達軸 18の外径面に嵌合され、段差 部 33を介して内歯歯車 21と一体化される。この型式は内歯歯車入力型と称される。
[0044] この場合の回転伝達軸 18は、実施例 1の場合の回転伝達軸 18と異なって、太陽 歯車 19から先の軸部分はなぐ太陽歯車 19の端面がキヤリャ 23の端面に突き当て られる。回転伝達軸 18の他端は凹凸係合部 31によって出力歯車 12に対し一体回 転可能に係合される。
[0045] また、内歯歯車 21の端部に同一外径をもった円筒部 21aが延長形成され、その内 径面が制御歯車 25側に開放されたクラッチ装着部 34となっている。そのクラッチ装 着部 34の内部に前記のキヤリャ 23が収納される。キヤリャ 23は円板部 23aと、その 円板部 23aの制御歯車 25側の端面中心に設けられたボス部 23cからなり、そのボス 部 23cの外径面に回り止め 41が設けられる(図 10、図 12参照)。
[0046] 前記ボス部 23cの端面に係合凸部 36が設けられ(図 12参照)、これに対向した係 合凹部 37 (図 13 (b)参照)が制御歯車 25に設けられる。実施例 1の場合と同様に、 係合凸部 36と係合凹部 37との係合によってキヤリャ 23と制御歯車 25が回転方向に 一体化される。また、制御歯車 25の内端面に一対のロック解除ピン 28が設けられる 点も前述の実施例 1と同様である。
[0047] 前記キヤリャ 23のボス部 23cの外径面と、クラッチ装着部 34の内径面との間にころ クラッチ 26が組み込まれる。ころクラッチ 26の基本的構造は、前記実施例 1の場合と 同様であるが、相違点は図 10に示したように、カム面 46a、 46bが内輪 38の外径面 に形成された点である。その他の構成は同様である。
[0048] 実施例 2の駆動力正逆切替装置は以上のようなものであり、次にその作用について 説明する。
[0049] いま、図 9に示したように、ァクチユエータ 24がオフとなって制御歯車 25が非拘束 状態にある場合にお!/、て、入力歯車 11に正回転方向 Aの駆動トルクが入力されると (図 9の入力歯車 11の白抜き矢印参照)、これと一体の内歯歯車 21が同方向に回転 される。これと同時にころクラッチ 26の外輪 39も正回転方向 Aに回転される。 [0050] このとき、内輪 38には、キヤリャ 23、遊星歯車 22、太陽歯車 19、回転伝達軸 18及 び出力歯車 12を経て負荷が作用しているので、外輪 39が正回転方向 Aに回転して も内輪 38が回転することがない。このため、ころ収納部 45bのころ 27はクサビ角 Θの 拡大方向に移動されてロックが解除される。他方のころ収納部 45aのころ 27はクサビ 角 Θの狭小方向に移動してロック状態となる。これにより、ころクラッチ 26は全体とし てロック状 t|となる。
[0051] ころクラッチ 26のロックにより、キヤリャ 23及び制御歯車 25が同方向に回転される ため、ロック解除ピン 28も同方向に回転され、ころクラッチ 26のロック状態が維持され
[0052] ころクラッチ 26のロックによって内歯歯車 21とキヤリャ 23は一体に回転するので、 遊星歯車 22は自転することなぐ内歯歯車 21の回転とともに正回転方向 Aに公転の み行い(図 11参照)、同時に太陽歯車 19及び出力歯車 12を正回転方向 Aに回転さ せる。即ち、入力された駆動トルクと同一速度、同一の正回転方向 Aの出力が得られ る(図 9の出力歯車 12の白抜き矢印参照)。
[0053] 前記の回転状態において、図 14に示したように、ァクチユエータ 24がオンとなって 制御歯車 25が拘束状態となると、これと一体のロック解除ピン 28、キヤリャ 23、内輪 3 8が停止する。一方、入力歯車 11、内歯歯車 21及び外輪 39は引き続き正回転方向 Aに回転しているので、図 15に示したように、ころクラッチ 26の一方のころ収納部 45 bにおいては、ころ 27がクサビ角 Θの拡大方向に移動するのでロックが解除される。
[0054] このとき、他方のころ収納部 45aにおいては、実施例 1の場合と同様に、ころ 27はク サビ角 Θの狭小方向に移動する力 内輪 38のトルク力 S、外輪 39、キヤリャ 23及び制 御歯車 25を拘束するァクチユエータ 24側の制動トルクに打ち勝つことにより、ころク ラッチ 26全体が正回転方向 Aに回転される。その結果、ころ 27がロック解除ピン 28 に当たりクサビ角 Θの拡大方向に押し戻されるためロックが解除される。これにより、 ころクラッチ 26は全体としてロック解除状態となる。
[0055] キヤリャ 23は、係合凸部 36と係合凹部 37の係合により、制御歯車 25に一体化され ているので、制御歯車 25の停止と同時にキヤリャ 23が停止され、そのキヤリャ 23に 支持された遊星歯車 22は公転することなく自転のみ行う。その自転に従!/、太陽歯車 19及びこれと一体の出力歯車 12が逆回転方向 Bに回転される。結局、出力歯車 12 からは、入力された回転方向と反対の逆回転方向 Bで、かつ遊星歯車機構 14にお いて減速された駆動トルクが出力される(図 14の出力歯車 12の白抜き矢印参照)。
[0056] なお、以上の説明においては、入力歯車 11に正回転方向 Aの駆動トルクが入力さ れる場合について説明した力 逆回転方向 Bの駆動トルクが入力される場合も同様 の作用により回転方向の切り替えが行われる。この場合、ころクラッチ 26は、ころ収納 部 45bの部分でロックされる。
実施例 3
[0057] 図 17から図 25に示した実施例 3は、前記各実施例と同様に、入力歯車 11、出力 歯車 12及び前記入力歯車 11に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に 切り替えて前記出力歯車 12に出力する切替機構 13を備え、さらに前記切替機構 13 は遊星歯車機構 14、制御機構 15及びクラッチ機構 16により構成された点で基本的 に共通している。
[0058] しかし、この実施例 3の場合は、遊星歯車機構 14が入力歯車 11の内径側に組み 込まれるとともに、クラッチ機構 16が出力歯車 12の内径側に一体的に設けられた構 成となっており、軸方向にコンパクトな構成となっている。全体としての配置は、図 17 に左から順に、制御機構 15、遊星歯車機構 14が組み込まれた入力歯車 11及びクラ ツチ機構 16が組み込まれた出力歯車 12となっている。
[0059] 前記遊星歯車機構 14は、図 17及び図 20に示したように、固定軸 17に支持された 回転伝達軸 18と、該回転伝達軸 18に回転自在に嵌合された太陽歯車 19、該太陽 歯車 19の外周において同軸状態に配置された内歯歯車 21、前記太陽歯車 19と内 歯歯車 21の間に介在された遊星歯車 22及び前記回転伝達軸 18に軸方向に同軸 状態に配置され一体化されたキヤリャ 23とにより構成される。キヤリャ 23は、制御歯 車 25の内端面に一体化される。
[0060] 前記の内歯歯車 21は、入力歯車 11の内径面に一体化される。また、固定軸 17は 、制御歯車 25、キヤリャ 23、及び回転伝達軸 18の中心に貫通される。
[0061] 遊星歯車 22の回転軸 32が前記キヤリャ 23の内端面に軸方向に突設される(図 18 参照)。また、太陽歯車 19のクラッチ機構 16側の端面には、中心対称の 2箇所にロッ ク解除ピン 28が軸方向に突設される。
[0062] 前記の制御機構 15は、前記のようにキヤリャ 23と一体化された制御歯車 25によつ て構成され、他の実施例と同様に、ァクチユエータ 24の作用により、拘束状態と非拘 束状態を選択的に取り得る。
[0063] 前記のクラッチ機構 16は、図 17に示したように、前記出力歯車 12のクラッチ装着 部 34に組み込まれた一方向性のころクラッチ 26により構成される。クラッチ装着部 34 は、出力歯車 12の外端面に開放してその中心部に設けられ、その奥部が環状の支 持部 52となっている。出力歯車 12は支持部 52に設けた中心穴 53が回転伝達軸 18 に回転自在に嵌合される。
[0064] 前記支持部 52の中心穴 53の中心対称の 2箇所において断面扇形の係合溝 54が 設けられる(図 19 (a)参照)。これらの係合溝 54の回転方向の幅は、前記のロック解 除ピン 28が余裕をもって軸方向に揷通される大きさに設定される(図 19 (b)参照)。 前記遊星歯車機構 14の太陽歯車 19及び遊星歯車 22は、出力歯車 12の内端面に 当たって抜け止めされる。
[0065] ころクラッチ 26は、図 21に示したように、固定軸 17に回転自在に嵌合された内輪 3 8、前記クラッチ装着部 34の内径面に回り止め 55を介して揷入された外輪 39、内輪 38と外輪 39の間に介在されたころ 27及び付勢ばね 42とから構成された一方向性の
[0066] 前記外輪 39の内径面において、対称位置に設けられた柱部 56によって 2箇所のこ ろ収納部 45, 45力 S設けられる。各ころ収納部 45において、外輪 39の内径面に一定 方向に傾斜した 3箇所のカム面 46が形成される。各カム面 46と内輪 38の外径面との 間にころ 27が介在される。ころ 27の接点におけるクサビ角を Θで示す。各ころ 27をク サビ角 Θの狭小方向(正回転方向 A)に付勢する付勢ばね 42が拡大側端部のころ 2 7と、そのころ 27と周方向に対向した柱部 56の間に介在される。
[0067] 前記ころクラッチ 26の各ころ収納部 45において、狭小側端部のころ 27と、そのころ 27と周方向に対向した柱部 56との間に前記のロック解除ピン 28が軸方向に揷通さ れる。
[0068] ロック解除ピン 28が係合溝 54を貫通する部分においては、図 19 (b)に示したように 、ロック状態において、正回転方向 Aに見た場合の遅れ側となる内壁面と該ロック解 除ピン 28の間に、回転方向のすき間、即ち制御すき間 bが形成される。この制御すき 間 bは、同じロック状態において存在するロック解除ピン 28ところ 27とのすき間 aより 若干大きく(b〉 a)設定される。
[0069] 前記のころクラッチ 26がクラッチ装着部 34に組み込まれたのち、その開放面が蓋 部材 59によって閉塞される。蓋部材 59は、固定軸 17に回転自在に嵌合され、これ によって出力歯車 12の外端部の支持を行う。
[0070] 図 17に示したように、キヤリャ 23と一体化された制御歯車 25の内端部外径面と、こ れに軸方向に対向した出力歯車 12の内端部外径面には、同一外径のガイド面 57
58がそれぞれ形成される。前記内歯歯車 21と一体化された入力歯車 11はこれらの ガイド面 57 58によって相対回転可能に支持される。
[0071] 実施例 3の駆動力正逆切替装置は以上のようなものであり、次にその作用について 説明する。
[0072] 図 17に示したように、ァクチユエータ 24がオフとなって制御歯車 25が非拘束状態 にあるとき、入力歯車 11に正回転方向 Aの駆動トルクが入力されたとすると(図 17の 入力歯車 11の白抜き矢印参照)、入力歯車 11と一体の内歯歯車 21とともに遊星歯 車 22が正回転方向 Aに公転し(図 20参照)、これとともにキヤリャ 23及び制御歯車 2 5を正回転方向 Aに回転させる。制御歯車 25の回転により、これと一体の回転伝達 軸 18及び内輪 38が正回転方向 Aに回転し、ころクラッチ 26がロックされる(図 21参 昭)
[0073] ころクラッチ 26のロックにより、外輪 39及び出力歯車 12が正回転方向 Aに回転され る。即ち、入力された駆動トルクと同一の正回転方向 Aの回転をもった同速の駆動ト ルクが出力される(図 17の出力歯車 12の白抜き矢印)。
[0074] なお、前記の作用において、遊星歯車 22に自転するトルクが作用し、そのトルクに よって太陽歯車 19に逆回転方向 Bのトルクが作用する。このため太陽歯車 19と一体 のロック解除ピン 28がころ 27に対しロック解除方向の力を付与する力 S、ころ 27は付 勢ばね 42のばね力を受けているので、ロック解除ピン 28がそのばね力を受ける。こ れにより太陽歯車 19は逆回転方向 Bに回転することなぐ従ってロック解除ピン 28に よってロック力 S解除されることもなレ、。また遊星歯車 22も自転することがなく正回転方 向 Aに公転のみを行い、その公転に伴い太陽歯車 19も同方向に回転する(図 20の 太陽歯車 19について正回転方向 A参照)。
[0075] 前記の回転状態において、図 22に示したように、ァクチユエータ 24がオンになって 制御歯車 25が拘束状態になると、制御歯車 25と一体の回転伝達軸 18及びこれと係 合されたころクラッチ 26の内輪 38が固定される。また、制御歯車 25と一体のキヤリャ 23に支持された遊星歯車 22の公転が停止される。これにより遊星歯車 23は自転の みを fiう。
[0076] 入力歯車 11とこれと一体の内歯歯車 21は、引き続き正回転方向 Aに回転しており 、遊星歯車 22が自転のみを行うことにより太陽歯車 19の回転が逆回転方向 Bに切り 替えられる。
[0077] 太陽歯車 19の逆回転方向 Bの回転により、これに設けられたロック解除ピン 28が 前記のすき間 a (図 19 (b)参照)以上に回転しころ 27をクサビ角 Θの拡大方向に移 動させ、ころクラッチ 26のロックを解除させる。このロック解除により、ころクラッチ 26を 経たトルクの伝達経路が遮断される。
[0078] ロック解除後、ロック解除ピン 28の回転が進んで係合溝 54の側壁に接触すると、制 御すき間 bがゼロとなり(図 25参照)、ロック解除ピン 28が支持部 52及びこれと一体 の出力歯車 12に係合一体化され、出力歯車 12が逆回転方向 Bに回転される。即ち 、入力歯車 11に入力される駆動トルクの正回転方向 Aの回転が逆回転方向 Bに切り 替えられて出力される(図 22の出力歯車 12の白抜き矢印参照)。
[0079] 前記のすき間 aと制御すき間 bの関係が b〉aのように設定することにより、太陽歯車 19の逆回転方向 Bの回転時に、小さい方のすき間 aが先にゼロになってころクラッチ 26のロックを解除させ、その後に制御すき間 bがゼロになることによって出力歯車 12 が逆回転を開始するという時間差が置かれる。このような時間差を置くことにより、ころ クラッチ 26のロック解除を確実に行うことができる。この点は、次の実施例 4の場合も 同様である。
[0080] なお、ころクラッチ 26の方向性を逆にすれば、逆回転方向 Bの入力に対し、正回転 方向 Aの出力が得られる。 実施例 4
[0081] 図 26から図 33に示した実施例 4は、他の実施例の場合と同様に、入力歯車 11、出 力歯車 12及び前記入力歯車 11に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的 に切り替えて前記出力歯車 12に出力する切替機構 13を備え、さらに前記切替機構 13は遊星歯車機構 14、制御機構 15及びクラッチ機構 16により構成された点で基本 的に共通している。
[0082] しかし、この実施例 4の場合は、遊星歯車機構 14が入力歯車 11の内径側に組み 込まれ、またクラッチ機構 16が制御機構 15の内径側に組み込まれた構成となってい るほカ 制御機構 15が入力歯車 11と出力歯車 12の間に介在された構成となり、軸 方向にコンパクトな構成となっている。
[0083] この場合の配置の順は、図 26に示したように、出力歯車 12、クラッチ機構 16が組 み込まれた制御機構 15及び遊星歯車機構 14が組み込まれた入力歯車 11となって いる。
[0084] 前記遊星歯車機構 14は、図 26及び図 29に示したように、固定軸 17に回転自在に 嵌合された回転伝達軸 18の外径面に一体化された太陽歯車 19、該太陽歯車 19の 外周において同軸状態に配置された内歯歯車 21、前記太陽歯車 19と内歯歯車 21 の間に介在された遊星歯車 22及び前記回転伝達軸 18の外径面に同軸状態に回転 自在に嵌合された前記遊星歯車 22のキヤリャ 23とにより構成される。前記内歯歯車 21は環状に形成され、その外径面に入力歯車 11が一体化される。
[0085] 前記の内歯歯車 21の外端開放面に蓋部材 59'が嵌合され、これによつて遊星歯 車 22等が閉塞されるとともに、この蓋部材 59'によって入力歯車 11を固定軸 17に対 し回転自在に支持する。入力歯車 11の内端内径面は、キヤリャ 23の外径面に嵌合 され相対回転可能に支持される。
[0086] キヤリャ 23は、制御歯車 25と軸方向に一体化され、前記の回転伝達軸 18に回転 自在に嵌合される。遊星歯車 22の回転軸 32が前記キヤリャ 23の遊星歯車機構 14 側の端面に軸方向に突設される。また、太陽歯車 19に一体化された前記回転伝達 軸 18のクラッチ機構 16側の端面の中心対称の 2箇所にロック解除ピン 28が軸方向 に突設される。 [0087] 前記の制御機構 15は、前記のように、遊星歯車機構 14のキヤリャ 23と一体化され た制御歯車 25によって構成され、ァクチユエータ 24により拘束'非拘束状態が取れ るようになっている。制御歯車 25の中心部において、出力歯車 12側に開放されたク ラッチ装着部 34が設けられる。クラッチ装着部 34の内端壁を形成するキヤリャ 23に 中心穴 40が形成され(図 26、図 27参照)、その中心穴 40が回転伝達軸 18に回転 自在に嵌合される。
[0088] 出力歯車 12の中心対称の 2箇所において、図 27に示したような一対の係合穴 54' が設けられる。これらの係合穴 54'の回転方向の幅は、前記のロック解除ピン 28が制 御すき間 bをもって軸方向に揷通される大きさに設定される(図 28 (a)参照)。
[0089] ころクラッチ 26は、図 30に示したように、固定軸 17に回転自在に嵌合された内輪 3 8、前記クラッチ装着部 34の内径面に回り止めを介して揷入された外輪 39、内輪 38 と外輪 39の間に介在されたころ 27及び付勢ばね 42とから構成された一方向性クラッ チである。
[0090] 前記内輪 38の外径面には、対称位置に設けられた軸方向の柱部 56によって、 2箇 所のころ収納部 45, 45力 S設けられる。各ころ収納部 45において、内輪 38の外径面 に一定方向に傾斜した 3箇所のカム面 46が形成される。各カム面 46と外輪 39の内 径面との間にころ 27が介在される。ころ 27の接点におけるクサビ角を Θで示す。各こ ろ 27をクサビ角 Θの狭小方向(正回転方向 A)に付勢する付勢ばね 42が拡大側端 部のころ 27と、そのころ 27と周方向に対向した柱部 56の間に介在される。
[0091] 前記ころクラッチ 26の各ころ収納部 45において、狭小側端部のころ 27と、そのころ 27と周方向に対向した柱部 56との間に前記のロック解除ピン 28が軸方向に揷通さ れる。
[0092] ロック解除ピン 28が、係合穴 54'を貫通する部分においては、図 28 (a) (b)に示し たように、ロック状態において、正回転方向 Aに見た場合の遅れ側となる内壁面との 間に、回転方向の制御すき間 bが形成される。この制御すき間 bは、同じくロック状態 におけるロック解除ピン 28ところ 27とのすき間 aより若干大きく(b〉 a)設定される。
[0093] なお、前記ころクラッチ 26の内輪 38と出力歯車 12は係合凸部 36 '及び係合凹部 3 7'の係合により回転方向に一体化されている(図 26参照)。 [0094] 実施例 4の駆動力正逆切替装置は以上のような構成であり、次にその作用につい て説明する。
[0095] いま、図 26に示したように、ァクチユエータ 24がオフとなって制御歯車 15が非拘束 状態にあるとき、入力歯車 11に正回転方向 Aの駆動トルクが入力されたとすると(図 2 6の入力歯車 11の白抜き矢印参照)、遊星歯車 22は正回転方向 Aに公転のみ行い 、これとともに制御歯車 25を正回転方向 Aに回転させる。制御歯車 25の回転により、 これと一体に外輪 39が正回転方向 Aに回転し、ころクラッチ 26力 ックされる(図 30 参照)。
[0096] ころクラッチ 26のロックにより、外輪 39、ころ 27、内輪 38及び内輪 38に係合一体化 された出力歯車 12が正回転方向 Aに回転される。即ち、入力された駆動トルクと同 一の正回転方向 Aの回転をもち、かつ遊星歯車機構 14において増速された駆動ト ルクが出力される(図 26の出力歯車 12の白抜き矢印)。
[0097] 前記の作用において、遊星歯車 22に自転するトルクが作用し、そのトルクによって 太陽歯車 19に逆回転方向 Bのトルクが作用する。このため太陽歯車 19と一体のロッ ク解除ピン 28がころ 27に対しロック解除方向の力を付与する。しかし、ころ 27は付勢 ばね 42のばね力を受けているので、ロック解除ピン 28がそのばね力を受け、太陽歯 車 19は逆回転方向 Bに回転することなく停止する。このためロックを解除することがな い。また遊星歯車 22も自転することがなく正回転方向 Aに公転のみを行い、太陽歯 車 19も同方向に回転する(図 29の太陽歯車 19について示した正回転方向 A参照)
[0098] 前記の回転状態において、図 31に示したように、ァクチユエータ 24がオンになって 制御歯車 25が拘束状態になると、制御歯車 25と一体の外輪 39が固定される。また、 制御歯車 25と一体のキヤリャ 23に支持された遊星歯車 22の公転が停止されるので 遊星歯車 22は自転のみを行う。
[0099] 入力歯車 11とこれと一体の内歯歯車 21は、引き続き正回転方向 Aに回転しており 、遊星歯車 22が自転のみを行うことにより、太陽歯車 19の回転が逆回転方向 Bに切 り替えられる。
[0100] 太陽歯車 19の逆回転方向 Bの回転により、これに設けられたロック解除ピン 28が すき間 a (図 28 (b)参照)以上に回転することによりころ 27をクサビ角 Θの拡大方向に 移動させ、ころクラッチ 26のロックを解除させる。そのロック解除により、ころクラッチ 2 6を経たトルクの伝達経路が遮断される。
[0101] ロック解除後、ロック解除ピン 28の回転が進んで係合穴 54'の側壁に接触すると、 制御すき間 bがゼロとなり、ロック解除ピン 28が出力歯車 12に係合一体化され、出力 歯車 12が逆回転方向 Bに回転される。即ち、入力歯車 11に入力される駆動トルクの 正回転方向 Aの回転が逆回転方向 Bに切り替えられて出力される(図 31の出力歯車 12の白抜き矢印参照)。
[0102] なお、ころクラッチ 26の方向性を逆にすれば、逆回転方向 Bの入力に対し、正回転 方向 Aの出力が得られる。
実施例 5
[0103] 図 34から図 42に示した実施例 5は、他の実施例の場合と同様に、入力歯車 11、出 力歯車 12及び前記入力歯車 11に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的 に切り替えて前記出力歯車 12に出力する切替機構 13を備え、さらに前記切替機構 13は遊星歯車機構 14、制御機構 15及びクラッチ機構 16により構成された点で基本 的に共通している。
[0104] しかし、この実施例 5の場合は、遊星歯車機構 14とクラッチ機構 16がともに入力歯 車 11の内径側に一体的に組み込まれた構成となって!/、る。
[0105] この場合の配置の順は、図 34に示したように、制御機構 15、クラッチ機構 16及びこ れと軸方向に配置された遊星歯車機構 14が共に入力歯車 11に組み込まれた配置 となっている。
[0106] 入力歯車 11は、相対的に軸方向に長く形成され、その約半部強の範囲の内径面 に遊星歯車機構 14の内歯歯車 21がー体に設けられる。入力歯車 11の残りの部分 の内径面に段差面 63により前記内歯歯車 21より小径となった部分の内径面にクラッ チ装着部 34が設けられる。
[0107] 前記遊星歯車機構 14は、固定軸 17に回転自在に嵌合された回転伝達軸 18、そ の回転伝達軸 18の外径面において前記内歯歯車 21と径方向に対向して一体に設 けられた太陽歯車 19、該太陽歯車 19と内歯歯車 21の間に介在された遊星歯車 22 及び前記固定軸 17の外径面に回転自在に嵌合されたキヤリャ 23とにより構成される
[0108] 前記キヤリャ 23は、前記入力歯車 11の段差面 63と、回転伝達軸 18及びこれと一 体の太陽歯車 19との軸方向の対面間に回転可能に介在され、回転伝達軸 18側の 面に回転軸 32が軸方向に突設され、これに前記遊星歯車 22が嵌合支持される。
[0109] 前記遊星歯車 22の部分において前記内歯歯車 21の開口端に環状の蓋部材 59' が嵌合され、遊星歯車 22の抜止めが図られる。前記蓋部材 59'の内径面から前記 太陽歯車 19の一部が外部に突き出している。この突き出した部分が出力歯車 12とな つている。
[0110] 前記のクラッチ機構 16を構成する内輪 38は、キヤリャ 23の段差面 63側の端面の 中心部においてこれと一体化される。前記の内輪 38、外輪 39、これらの間に介在さ れたころ 27及び付勢ばね 42は固定軸 17と前記のクラッチ装着部 34の間に組み込 よれ 。
[0111] 前記内輪 38の外径面には、軸対称位置の 2箇所に設けられた軸方向の柱部 56に よって区部された 2箇所のころ収納部 45、 45が設けられる(図 36参照)。各ころ収納 部 45において、内輪 38の外径面に一定方向に傾斜した 3箇所のカム面 46が形成さ れる。各カム面 46と外輪 39の内径面との間にころ 27が介在される。ころ 27の接点に おけるクサビ角を Θで示す。各ころ 27をクサビ角 Θの狭小方向(正回転方向 A)に付 勢する付勢ばね 42が拡大側端部のころ 27と、そのころ 27と周方向に対向した柱部 5 6の間に介在される。
[0112] 前記ころクラッチ 26の各ころ収納部 45において、狭小側端部のころ 27と、そのころ 27と周方向に対向した柱部 56との間にロック解除ピン 28が軸方向に揷通される。該 ロック解除ピン 28は制御歯車 25の内端面に軸方向に突設される。
[0113] 前記のロック解除ピン 28がころクラッチ 26を貫通する部分においては、図 37に示し たように、回転方向に所要のすき間 aが存在する。また、ころクラッチ 26のロック状態 において、各ころ 27が属するカム面 46のクサビ角 Θの拡大方向に存在する肩部 61 と当該ころ 27の一部分 62間に回転方向に所要の制御すき間 b (b〉a)が存在する。
[0114] 実施例 5の駆動力正逆切替装置は以上のような構成であり、次にその作用につい て説明する。
[0115] 図 34に示したように、ァクチユエータ 24がオフとなって制御歯車 15が非拘束状態 にあるとき、入力歯車 11に正回転方向 Aの駆動トルクが入力されたとする(図 34の入 力歯車 11の白抜き矢印参照)と、入力歯車 11と一体の外輪 39が正回転方向 Aに回 転することにより、ころクラッチ 26がロックされる(図 36参照)。
[0116] このとき、入力歯車 11と一体の内歯歯車 21から遊星歯車 22にもトルクが入力され る力 太陽歯車 19には出力歯車 12を介して負荷が作用しているため、遊星歯車 22 は自転も公転もすることがない。従って、キヤリャ 23及びこれと一体の内輪 38は停止 状態にある。
[0117] ころクラッチ 26のロックにより、外輪 39、ころ 27、内輪 38及び内輪 38と一体のキヤリ ャ 23が正回転方向 Aに回転され、遊星歯車 22はその方向に公転のみし、太陽歯車 19を同方向に回転させる(図 38参照)。その結果、入力された駆動トルクと同一の正 回転方向 Aの回転をもった駆動トルクが出力歯車 12から出力される(図 34の出力歯 車 12の白抜き矢印参照)。
[0118] このとき、制御歯車 25は非拘束状態にあるので、これと一体のロック解除ピン 28が 正回転方向 Aに回転するころクラッチ 26のころ 27に押されて同方向に回転する(図 3 6の一点鎖線参照)。したがって、この状態ではすき間 aはゼロとなっている力 ころク ラッチ 26がロック状態にあることから、ころ 27の一部分 62とカム面 46の肩部 61との間 に制御すき間 bが存在する(図 37参照)。
[0119] 前記の回転状態において、図 39に示したように、ァクチユエータ 24がオンになって 制御歯車 25が拘束状態になると、制御歯車 25と一体のロック解除ピン 28が固定さ れる。ころクラッチ 26は引き続き正回転方向 Aへ回転しているので、ころ 27がロック解 除ピン 28によって制御すき間 bがゼロになるまで相対的に押し戻され、ころクラッチ 2 6が停止される(図 40、図 41参照)。ころクラッチ 26の停止により内輪 38と一体のキヤ リャ 23も停止する。
[0120] キヤリャ 23の停止によってこれに支持された遊星歯車 22の公転が停止され、遊星 歯車 22は自転のみを行う。入力歯車 11とこれと一体の内歯歯車 21は、引き続き正 回転方向 Aに回転しており、遊星歯車 22は自転のみを行うことにより、太陽歯車 19 及びこれと一体の出力歯車 12の回転が逆回転方向 Bに切り替えて出力される(図 39 の出力歯車 12の白抜き矢印参照)。
[0121] なお、この実施例 5の場合は、ァクチユエータ 24がオンになった時点で、すき間 aが ゼロの状態である場合でも、制御すき間 bは存在するので、ころクラッチ 26のロックの 解除から停止まで一定の時間差を持たせることができる。たとえ、すき間 aがゼロでな い状態であったとしても、 b〉 aに設定してあるので、前記の時間差を確実に持たせる こと力 Sでさる。
実施例 6
[0122] 図 43から図 51に示した実施例 6は、他の実施例、特に実施例 5の場合と同様に、 入力歯車 11、出力歯車 12及び前記入力歯車 11に入力された駆動トルクの回転方 向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車 12に出力する切替機構 13を備え、さら に前記切替機構 13は遊星歯車機構 14、制御機構 15及びクラッチ機構 16により構 成された点で基本的に共通している。
[0123] しかし、この実施例 6の場合は、遊星歯車機構 14とクラッチ機構 16がともに出力歯 車 12の内径側に一体的に組み込まれた構成となっている。
[0124] 即ち、出力歯車 12は、相対的に軸方向に長く形成され、その約半部強の範囲の内 径面に遊星歯車機構 14の内歯歯車 21がー体に設けられる。出力歯車 12の残りの 部分の内径面に短い段差面 63 'により前記内歯歯車 21より小径となり、その部分に 後述のキヤリャ 23が相対回転可能に嵌合される。
[0125] 前記遊星歯車機構 14は、固定軸 17に回転自在に嵌合された回転伝達軸 18、そ の回転伝達軸 18の外径面において前記内歯歯車 21と径方向に対向して一体に設 けられた太陽歯車 19、該太陽歯車 19と内歯歯車 21の間に介在された遊星歯車 22 及び前記出力歯車 12の内径面に嵌合された前記のキヤリャ 23とにより構成される。 前記キヤリャ 23に回転軸 32が軸方向に突設され、これに前記遊星歯車 22が嵌合支 持される。また、キヤリャ 23の内径面がクラッチ装着部 34となっている。
[0126] 前記遊星歯車 22の部分において前記内歯歯車 21の開口端に環状の蓋部材 59 ' が嵌合され、遊星歯車 22の抜止めが図られる。前記蓋部材 59 'の内径面から前記 太陽歯車 19の一部が外部に突き出され、その突き出した部分が入力歯車 11となつ ている。
[0127] 前記のクラッチ機構 16は、内輪 38と外輪 39及びこれらの間に介在されたころ 27及 び付勢ばね 42とからなる一方向性のころクラッチ 26により構成される。前記内輪 38 は前記回転伝達軸 18と軸方向に一体化される。内輪 38を含むころクラッチ 26は、前 記キヤリャ 23のクラッチ装着部 34に回り止めを介して組み込まれる。
[0128] 前記外輪 39の内径面は、軸対称位置の 2箇所に設けられた軸方向の柱部 56 'に よって、 2箇所のころ収納部 45, 45が設けられる(図 45参照)。各ころ収納部 45にお いて、外輪 39の内径面に一定方向に傾斜した 3箇所のカム面 46が形成される。各力 ム面 46と内輪 38の外径面との間にころ 27が介在される。ころ 27の接点におけるクサ ビ角を Θで示す。各ころ 27をクサビ角 Θの狭小方向(正回転方向 A)に付勢する付 勢ばね 42が拡大側端部のころ 27と、そのころ 27と周方向に対向した柱部 56 'の間 に介在される。
[0129] 前記ころクラッチ 26の各ころ収納部 45において、狭小側端部のころ 27と、そのころ 27と周方向に対向した柱部 56 'との間にロック解除ピン 28が軸方向に揷通される。 該ロック解除ピン 28は制御歯車 25の内面に軸方向に突設される。
[0130] 前記のロック解除ピン 28がころクラッチ 26を貫通する部分においては、図 46に示し たように、ロック状態にあるころ 27に対し周方向に所定のすき間 aが存在する。その口 ック状態において、各ころ 27が属するカム面 46のクサビ角 Θの拡大方向に存在する 肩部 61 'が当該ころ 27の一部分 62'に対し回転方向に所要の制御すき間 b (b〉 a) をもって対向している。
[0131] 実施例 6の駆動力正逆切替装置は以上のような構成であり、次にその作用につい て説明する。
[0132] 図 43に示したように、ァクチユエータ 24がオフとなって制御歯車 25が非拘束状態 にあるとき、入力歯車 11に正回転方向 Aの駆動トルクが入力されたとすると(図 43の 入力歯車 11の白抜き矢印参照)、入力歯車 11と一体の内輪 38の正回転方向 Aの 回転により、ころクラッチ 26力 Sロックされる。
[0133] このとき、入力歯車 11と一体の太陽歯車 19から遊星歯車 22にもトルクが入力され る力 遊星歯車 22には出力歯車 12を介して負荷が作用しているため、遊星歯車 22 は自転も公転もすることがない。従って、キヤリャ 23及びこれと一体の外輪 39は停止 状態にある。
[0134] ころクラッチ 26のロックにより、外輪 39と一体のキヤリャ 23が正回転方向 Aに回転さ れ、遊星歯車 22はその方向に公転のみし、内歯歯車 21と一体の出力歯車 12を同 方向に回転させる(図 45参照)。その結果、入力された駆動トルクと同一の正回転方 向 Aの回転をもち、かつ遊星歯車機構 14において減速された駆動トルクが出力歯車 12から出力される(図 43の出力歯車 12の白抜き矢印参照)。
[0135] このとき、制御歯車 25は非拘束状態にあるので、これと一体のロック解除ピン 28が 正回転方向 Aに回転するころクラッチ 26のころ 27に押されて同方向に回転する(図 4 5の一点鎖線参照)。したがって、この状態ではすき間 aはゼロとなっている力 ころク ラッチ 26がロック状態にあることから、ころ 27の一部分 62 'とカム面 46の肩部 61 'との 間に制御すき間 bが存在する(図 46参照)。
[0136] 前記の回転状態において、図 48に示したように、ァクチユエータ 24がオンになって 制御歯車 25が拘束状態になると、制御歯車 25と一体のロック解除ピン 28が固定さ れる。ころクラッチ 26は引き続き正回転方向 Aへ回転しているので、ころ 27がロック解 除ピン 28によって制御すき間 bがゼロになるまで相対的に押し戻され、ころクラッチ 2 6が停止される(図 45、図 46参照)。ころクラッチ 26の停止により外輪 39と一体のキヤ リャ 23も停止する。
[0137] キヤリャ 23の停止によってこれに支持された遊星歯車 22の公転が停止され、遊星 歯車 22は自転のみを行う。入力歯車 11とこれと一体の太陽歯車 19は、引き続き正 回転方向 Aに回転しており、遊星歯車 22の自転のみを行うことにより、内歯歯車 21 及びこれと一体の出力歯車 12の回転が逆回転方向 Bに切り替えて出力される(図 48 の出力歯車 12の白抜き矢印参照)。
[0138] なお、この実施例 6の場合は、ァクチユエータ 24がオンになった時点で、すき間 aが ゼロの状態である場合でも制御すき間 bは存在するので、ころクラッチ 26のロックの解 除から停止まで一定の時間差を持たせることができる。たとえ、すき間 aがゼロでない 状態であったとしても、 b〉 aに設定してあるので、前記の時間差を確実に持たせるこ と力 Sできる。 実施例 7
[0139] 図 52及び図 53に示した実施例 7は、前掲の特許文献 1に開示されたような両面印 刷装置に適した紙送りローラ駆動装置に関するものであり、前記各実施例(便宜上、 実施例 3 (図 17から図 25)を代表例として示す。)に示した駆動力正逆切替装置 81を 利用する例である。即ち、フレーム 82に前記の固定軸 17が固定され、そのフレーム 8 2の内側において該固定軸 17に前記の制御歯車 25が取り付けられる。
[0140] 前記フレーム 82の外側面に駆動モータ 83が固定され、その駆動モータ 83のモー タ軸 84、モータ軸歯車 85を経て前記の入力歯車 11に駆動トルクが入力されるように なっている。また、出力歯車 12に嚙み合った出力補助歯車 86の出力軸 87にスイツ チバック型の紙送りローラ 88、 88 'が取り付けられる。さらに前記入力歯車 11に嚙み 合った出力補助歯車 89によって裏面搬送装置 90が駆動される。裏面搬送装置 90 は、連動ベルト 91を介して搬送ローラ 92、 92'及び搬送ベルト 93が駆動される。
[0141] 図 53に示したように、紙の搬送路 94は前記の紙送りローラ 88、 88 'を経て前方に 延びている。またその紙送りローラ 88、 88 'の下方において搬送路 94から後方に引 き返す裏面搬送路 95が分岐され、その分岐部分に羽根車 96が設けられる。その羽 根車 96は、紙送りローラ 88、 88 'に挟まれて一時停止した紙の後端を裏面搬送路 9 5側に向ける作用を行う。裏面搬送路 95は前記の搬送ベルト 93によって駆動され、 Uターンして印刷機構 97に入り、搬送路 94に戻るようになつている。
[0142] 前記の紙送りローラ 88は、駆動力正逆切替装置 81を介して駆動モータ 83から駆 動される。駆動モータ 83は常時逆回転方向 Bに回転駆動されるタイプであるとする。 表印刷された紙 98を搬送する際は、駆動力正逆切替装置 81のァクチユエータ 24を オフにして後退させ(図 52の実線参照)、制御歯車 25を非拘束状態とする。これによ り、前記実施例 1の説明において述べた作用により、入力歯車 11及び出力歯車 12 が正回転方向 Aに回転し、出力補助歯車 86を経て紙送りローラ 88を逆回転方向 B に回転させ、紙 98を搬送路 94に送り出す。
[0143] 紙送りローラ 88、 88 'の部分で紙 98の後端が検知されるとァクチユエータ 24が作 動され制御歯車 25を拘束する。これにより、切替機構 13において回転方向が逆転さ れ出力歯車 12の回転が逆回転方向 Bに切り替えられ、紙送りローラ 88、 88 'が前述 の場合と反対に正回転方向 Aに回転される。その結果、紙 98の後端部の向きが羽 根車 96によって裏面搬送路 95側へ変えられ、該搬送路 94ヘスイッチバックが行わ れる(図 52、図 53の矢印 C参照)。そして、印刷機構 97において裏面印刷が施され、 搬送路 94から紙送りローラ 88、 88 'をへて外部に排出される。
このように、駆動力正逆切替装置 81を用いることにより、駆動モータ 83として一定 方向回転仕様のものを用いながら、ァクチユエータ 24の入り切りによって出力側の回 転方向を適宜切替えることができる。

Claims

請求の範囲
入力歯車 (11)、出力歯車 (12)及び前記入力歯車 (11)に入力された駆動トルクの回 転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車 (12)に出力する切替機構 (13)を備 えた駆動力正逆切替装置にお!/、て、
前記切替機構 (13)は遊星歯車機構 (14)、制御機構 (15)及びクラッチ機構 (16)によ り構成され、
前記遊星歯車機構 (14)は固定軸 (17)に支持された回転伝達軸 (18)、該回転伝達 軸 (18)に同軸状態に一体化された太陽歯車 (19)、該太陽歯車 (19)の外周において 同軸状態に配置され、かつ出力歯車 (12)と一体化された内歯歯車 (21)、前記太陽 歯車 (19)と内歯歯車 (21)の間に介在された遊星歯車 (22)及び前記回転伝達軸 (18) に同軸状態に配置された前記遊星歯車 (22)のキヤリャ (23)とにより構成され、 前記制御機構 (15)は、前記固定軸 (17)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外 部のァクチユエータ (24)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車 ( 25)により構成され、該制御歯車 (25)は前記キヤリャ (23)と一体化され、
前記クラッチ機構 (16)は、前記回転伝達軸 (18)と、前記キヤリャ (23)に設けられたク ラッチ装着部 (34)との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ (26) により構成され、前記制御歯車 (25)に設けられたロック解除ピン (28)が前記ころクラッ チ (26)のクサビ角( Θ )の狭小側端部においてころ (27)に対し所要すき間をおいて介 在され、
前記入力歯車 (11)が前記回転伝達軸 (18)に対し一体化されたことを特徴とする駆 動力正逆切替装置。
入力歯車 (11)、出力歯車 (12)及び前記入力歯車 (11)に入力された駆動トルクの回 転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車 (12)に出力する切替機構 (13)を備 えた駆動力正逆切替装置にお!/、て、
前記切替機構 (13)は遊星歯車機構 (14)、制御機構 (15)及びクラッチ機構 (16)によ り構成され、
前記遊星歯車機構 (14)は固定軸 (17)に支持された回転伝達軸 (18)、該回転伝達 軸 (18)に同軸状態に一体化された太陽歯車 (19)、該太陽歯車 (19)の外周において 同軸状態に配置され、かつ入力歯車 (11)と一体化された内歯歯車 (21)、前記太陽 歯車 (19)と内歯歯車 (21)の間に介在された遊星歯車 (22)及び前記回転伝達軸 (18) に同軸状態に配置された前記遊星歯車 (22)のキヤリャ (23)とにより構成され、 前記制御機構 (15)は、前記固定軸 (17)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外 部のァクチユエータ (24)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車 ( 25)により構成され、該制御歯車 (25)は前記キヤリャ (23)と一体化され、
前記クラッチ機構 (16)は、前記キヤリャ (23)のボス部 (23c)と、前記内歯歯車 (21)に 設けられたクラッチ装着部 (34)との径方向の対向面間に介在された一方向性のころ クラッチ (26)により構成され、前記制御歯車 (25)に設けられたロック解除ピン (28)が 前記ころクラッチ (26)のクサビ角( Θ )の狭小側端部においてころ (27)に対し所要すき 間をおいて介在され、
前記出力歯車 (12)が前記回転伝達軸 (18)に対し一体化されたことを特徴とする駆 動力正逆切替装置。
[3] 前記ころクラッチ (26)の外輪 (39)の内径面に方向性同一のクサビ角( Θ )をもったこ ろ収納部 (45a)が四分の一円の範囲において軸対称の位置において形成され、これ らと方向性反対のクサビ角( Θ )をもったころ収納部 (45b)が同じく四分の一円の範囲 において軸対称の位置において形成され、各ころ収納部 (45a)、(45b)にころ (27)と 付勢ばね (42)が収納され、クサビ角( Θ )が狭小方向となる隣り合つたころ収納部 (45a )、(45b)の間に前記ロック解除ピン (28)が介在された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] 入力歯車 (11)、出力歯車 (12)及び前記入力歯車 (11)に入力された駆動トルクの回 転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車 (12)に出力する切替機構 (13)を備 えた駆動力正逆切替装置にお!/、て、
前記切替機構 (13)は遊星歯車機構 (14)、制御機構 (15)及びクラッチ機構 (16)によ り構成され、
前記遊星歯車機構 (14)は固定軸 (17)に支持された回転伝達軸 (18)、該回転伝達 軸 (18)に回転自在に嵌合された太陽歯車 (19)、該太陽歯車 (19)の外周において同 軸状態に配置され、かつ入力歯車 (11)と一体化された内歯歯車 (21)、前記太陽歯 車 (19)と内歯歯車 (21)の間に介在された遊星歯車 (22)及び前記回転伝達軸 (18)に 同軸状態に配置された前記遊星歯車 (22)のキヤリャ (23)とにより構成され、
前記制御機構 (15)は、前記固定軸 (17)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外 部のァクチユエータ (24)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車 ( 25)により構成され、該制御歯車 (25)は前記キヤリャ (23)と一体化され、
前記クラッチ機構 (16)は、前記固定軸 (17)と、前記出力歯車 (12)に設けられたクラ ツチ装着部 (34)との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ (26)に より構成され、前記太陽歯車 (19)に設けられたロック解除ピン (28)が前記ころクラッチ (26)のクサビ角( Θ )の狭小側端部においてころ (27)に対し回転方向の所要のすき間 ( a)をおいて介在され、該ロック解除ピン (28)が前記出力歯車 (12)に設けられた係合 溝 (54)を回転方向の所要の制御すき間 (b) (b > a)をお!/、て貫通され、
前記出力歯車 (12)が前記回転伝達軸 (18)に対し回転自在に嵌合されたことを特徴 とする駆動力正逆切替装置。
前記入力歯車 (11)の軸方向両端部の内径面が、それぞれ前記制御歯車 (25)及び 出力歯車 (12)にそれぞれ形成されたガイド面 (57)、(58)によって相対回転可能に支 持されたことを特徴とする請求項 4に記載の駆動力正逆切替装置。
入力歯車 (11)、出力歯車 (12)及び前記入力歯車 (11)に入力された駆動トルクの回 転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車 (12)に出力する切替機構 (13)を備 えた駆動力正逆切替装置にお!/、て、
前記切替機構 (13)は遊星歯車機構 (14)、制御機構 (15)及びクラッチ機構 (16)によ り構成され、
前記遊星歯車機構 (14)は固定軸 (17)に支持された回転伝達軸 (18)、該回転伝達 軸 (18)に同軸状態に一体化された太陽歯車 (19)、該太陽歯車 (19)の外周において 同軸状態に配置され、かつ前記入力歯車 (11)と一体化された内歯歯車 (21)、前記 太陽歯車 (19)と内歯歯車 (21)の間に介在された遊星歯車 (22)及び前記回転伝達軸 (18)に対し同軸状態に配置された前記遊星歯車 (22)のキヤリャ (23)とにより構成され 前記制御機構 (15)は、前記固定軸 (17)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外 部のァクチユエータ (24)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車 ( 25)により構成され、該制御歯車 (25)は前記キヤリャ (23)と一体化され、
前記クラッチ機構(16)は、前記固定軸(17)と、前記制御歯車(25)に設けられたク ラッチ装着部(34)との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ(26) により構成され、前記太陽歯車(19)に設けられたロック解除ピン(28)が前記ころクラ ツチ (26)のクサビ角( Θ )の狭小側端部においてころ (27)に対し所要のすき間 (a)をお いて介在され、該ロック解除ピン (28)が前記出力歯車 (12)に設けられた係合穴 (54 ' ) を回転方向の所要の制御すき間 (b) (b〉 a)をおいて貫通され、
前記出力歯車 (12)が前記固定軸 (17)に対し回転自在に嵌合されたことを特徴とす る駆動力正逆切替装置。
入力歯車 (11)、出力歯車 (12)及び前記入力歯車 (11)に入力された駆動トルクの回 転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車 (12)に出力する切替機構 (13)を備 えた駆動力正逆切替装置にお!/、て、
前記切替機構 (13)は遊星歯車機構 (14)、制御機構 (15)及びクラッチ機構 (16)によ り構成され、
前記遊星歯車機構 (14)は固定軸 (17)に回転自在に嵌合された回転伝達軸 (18)、 該回転伝達軸 (18)に同軸状態に一体化された太陽歯車 (19)、該太陽歯車 (19)の外 周において同軸状態に配置され、かつ前記入力歯車 (11)と一体化された内歯歯車( 21)、前記太陽歯車 (19)と内歯歯車 (21)の間に介在された遊星歯車 (22)及び前記 回転伝達軸 (18)に対し同軸状態に配置された前記遊星歯車 (22)のキヤリャ (23)とに より構成され、
前記制御機構 (15)は、前記固定軸 (17)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外 部のァクチユエータ (24)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車 ( 25)により構成され、
前記クラッチ機構 (16)は、前記固定軸 (17)と、前記入力歯車 (11)に設けられたクラ ツチ装着部 (34)との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ (26)に より構成され、前記制御歯車 (25)に設けられたロック解除ピン (28)が前記ころクラッチ (26)のクサビ角( Θ )の狭小側端部においてころ (27)に対し所要のすき間 (a)をおいて 介在され、前記ころクラッチ (26)のロック状態においてころ (27)が属するカム面 (46)の 拡大側の肩部 (61)が当該ころ (27)に対し所要の制御すき間 (b) (b〉 a)をもって回転 方向に対向し、
前記ころクラッチ (26)の内輪 (38)が前記キヤリャ (23)と一体化されたことを特徴とす る駆動力正逆切替装置。
入力歯車 (11)、出力歯車 (12)及び前記入力歯車 (11)に入力された駆動トルクの回 転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車 (12)に出力する切替機構 (13)を備 えた駆動力正逆切替装置にお!/、て、
前記切替機構 (13)は遊星歯車機構 (14)、制御機構 (15)及びクラッチ機構 (16)によ り構成され、
前記遊星歯車機構 (14)は固定軸 (17)に回転自在に嵌合された回転伝達軸 (18)、 該回転伝達軸 (18)に同軸状態に一体化された太陽歯車 (19)、該太陽歯車 (19)の外 周において同軸状態に配置され、かつ前記出力歯車 (12)と一体化された内歯歯車( 21)、前記太陽歯車 (19)と内歯歯車 (21)の間に介在された遊星歯車 (22)及び前記 回転伝達軸 (18)に対し同軸状態に配置された前記遊星歯車 (22)のキヤリャ (23)とに より構成され、
前記制御機構 (15)は、前記固定軸 (17)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外 部のァクチユエータ (24)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車 ( 25)により構成され、
前記クラッチ機構 (16)は、前記固定軸 (17)と、前記キヤリャ (23)に設けられたクラッ チ装着部 (34)との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ (26)によ り構成され、前記制御歯車 (25)に設けられたロック解除ピン (28)が前記ころクラッチ (2 6)のクサビ角( Θ )の狭小側端部においてころ (27)に対し所要のすき間 (a)をおいて介 在され、前記ころクラッチ (26)のロック状態においてころ (27)が属するカム面 (46)の拡 大側の肩部 (61 ' )が当該ころ (27)に対し所要の制御すき間 (b) (b〉 a)をもって回転方 向に対向し、
前記ころクラッチ (26)の内輪 (38)が前記回転伝達軸 (18)と一体化されたことを特徴 とする駆動力正逆切替装置。 [9] 前記制御歯車 (25)の径方向外側に、該制御歯車 (25)に係脱自在となるァクチユエ ータ(24)を配置した請求項 1から 8の!/、ずれかに記載の駆動力正逆切替装置。
[10] 前記一方向クラッチ (26)のころ収納部 (45)を形成するカム面 (46)が回転方向に複 数連続して形成され、各カム面 (46)に前記ころ (27)がそれぞれ相互に接して収納さ れた請求項 1から 9のいずれかに記載の駆動力正逆切替装置。
[11] 駆動モータ (83)と、前記駆動モータ (83)からの入力をその回転方向のまま、又は逆 回転に切り替えて出力する駆動力正逆切替装置からなる正逆切替送り装置におい て、前記駆動力正逆切替装置として請求項 1から 9の!/、ずれかに記載の駆動力正逆 切替装置を用いたことを特徴とする正逆切替送り装置。
[12] 複写機、プリンタ一等の両面印刷機構の紙送りローラ駆動装置において、請求項 1 力、ら 9のいずれかに記載の駆動力正逆切替え装置を用いたことを特徴とする紙送り口 ーラ駆動装置。
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