WO2010106952A1

WO2010106952A1 - 回転伝達装置

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Publication number: WO2010106952A1
Application number: PCT/JP2010/054013
Authority: WO
Inventors: 声一高田; 勉眞岩
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2010-09-23
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Abstract

　構造が簡単で安定した回転伝達動作が得られる回転伝達装置を提供する。入出力軸（１、２）を同一軸心上に配して、入力軸（１）の外周に一対の対向傘歯車（３、４）を回転自在に嵌め込み、これらの両対向傘歯車（３、４）と噛み合う中間傘歯車（５）を設けるとともに、出力軸（２）と一方の対向傘歯車（３）とを一体回転するように接続し、入力軸（１）の正回転を一方の対向傘歯車（３）に伝達する第１の一方向クラッチ（６）と、入力軸（１）の逆回転を他方の対向傘歯車（４）に伝達する第２の一方向クラッチ（７）を設けて、入力軸（１）に入力される正逆両方向回転を正回転に変換して出力軸（２）に出力する構成とした。これにより、３個の一方向クラッチを組み込んだ従来装置に比べて、部品点数が少なく、回転時の各クラッチの軸心ずれによる不具合が生じにくいものとすることができる。

Description

回転伝達装置

　本発明は、入力軸に入力される正逆両方向回転を一方向回転に変換して出力軸に出力したり、入力側部材の回転方向を変えることなく出力側部材の回転方向を反転させたりすることができる回転伝達装置に関する。

　複写機等の駆動部には、入力軸に回転駆動源や往復駆動源から正逆両方向の回転が入力され、出力軸に一方向回転を出力することが要求されるものがある。このような駆動部では、駆動源から入力軸に入力される正逆両方向回転を一方向回転に変換して出力軸に出力する回転伝達装置が使用されることがある。

　上記のような回転伝達装置としては、例えば図１３および図１４に示すものが提案されている（特許文献１参照。）。この回転伝達装置は、図１３に示すように、同一軸心上に配された入出力軸５１、５２と、出力軸５２の外周に回転自在に嵌め込まれた一対の対向傘歯車５３、５４と、両対向傘歯車５３、５４と噛み合う中間傘歯車５５と、入力軸５１と出力軸５２の間に配される第１の一方向クラッチ５６と、入力軸５１と一方の対向傘歯車５３の間に配される第２の一方向クラッチ５７と、他方の対向傘歯車５４と出力軸５２の間に配される第３の一方向クラッチ５８とを備えている。

　前記各一方向クラッチ５６、５７、５８は、それぞれ図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、外輪５９の内周面に複数の傾斜カム面６０を設け、各カム面６０が設けられた周方向位置にころ６１を配し、各ころ６１をカム面６０でロックされる方向にばね６２で押圧したものである。そのうち、第１および第３の一方向クラッチ５６、５８は、外輪５９が正回転（図中の左回転）したときに各ころ６１がカム面６０でロックされるように組み込まれ、第２の一方向クラッチ５７は、外輪５９が逆回転（図中の右回転）したときに各ころ６１がカム面６０でロックされるように組み込まれている。

　従って、第１および第３の一方向クラッチ５６、５８は、それぞれの外輪５９と一体回転する入力軸５１または他方の対向傘歯車５４が正回転するかあるいは出力軸５２が逆回転したときに回転伝達を行い、第２の一方向クラッチ５７は、その外輪５９と一体回転する入力軸５１が逆回転するかあるいは一方の対向傘歯車５３が正回転したときに回転伝達を行う。

　次に、入力軸５１に駆動源から回転が入力されたときの動作について説明する。図１３および図１４では、入力軸５１が正回転したときの動作を実線矢印で示し、入力軸５１が逆回転したときの動作を一点鎖線矢印で示している。

　入力軸５１が正回転した場合は、その正回転が第１の一方向クラッチ５６で出力軸５２に伝達される。このとき、第２の一方向クラッチ５７は入力軸５１の正回転を一方の対向傘歯車５３に伝達せず、また第３の一方向クラッチ５８は出力軸５２の正回転を他方の対向傘歯車５４に伝達しないので、各傘歯車５３、５４、５５は停止したままである。一方、入力軸５１が逆回転した場合は、その逆回転が第２の一方向クラッチ５７で一方の対向傘歯車５３に伝達され、中間傘歯車５５を介して他方の対向傘歯車５４に正回転として伝達される。そして、他方の対向傘歯車５４の正回転が第３の一方向クラッチ５８で出力軸５２に伝達される。このとき、第１の一方向クラッチ５６は、入力軸５１が逆回転し同時に出力軸５２が正回転するため回転伝達を行わない。すなわち、この回転伝達装置では、入力軸５１に正逆いずれの回転が入力されても出力軸５２に正回転が出力される。

　しかしながら、上記特許文献１に記載された回転伝達装置は、３個の一方向クラッチを組み込んでいるため、部品点数が多いうえ、回転時に各クラッチの軸心がずれて伝達トルクにむらが生じたり作動トルクが大きくなったりしやすいという難点がある。

　また、複写機やプリンタ等の事務機では、用紙の節約等のために両面印刷機能が付加されているものが多い。そして、用紙の両面に印刷を行うためには、用紙の搬送方向を正逆切り替える機構が必要である。このような機構として、２つの駆動源を備え、用紙を排紙方向に搬送するときには第１の駆動源で紙送りローラを正回転させ、用紙を逆方向に搬送するときには第２の駆動源で紙送りローラを逆回転させるもの（特許文献２参照。）や、その機構の構造の簡素化とコストの低減を図るためにばねクラッチを用いたもの（特許文献３参照。）がある。

　上記ばねクラッチを用いた回転伝達装置は、第１入力歯車、第２入力歯車および出力歯車を同軸上に配し、第１入力歯車に駆動トルクが入力されると、第１入力歯車に設けたばねクラッチがロックされることにより、出力歯車が第１入力歯車と同じ方向に回転して紙送りローラを正回転させる。このとき、第２入力歯車は電磁クラッチ等により駆動トルクの入力は切断され、第１入力歯車および出力歯車と共回りする。そして、この状態で第２入力歯車に対して電磁クラッチ等を操作して逆方向の駆動トルクを入力すると、第２入力歯車によって第１入力歯車のばねクラッチが切断され、出力歯車が第２入力歯車と同じ方向に回転し、紙送りローラを逆回転させるようになっている。

　しかしながら、この回転伝達装置は、第１入力歯車にばねクラッチを設けるとともに、第１入力歯車の作動中に第２入力歯車への駆動トルクの入力を切断するための電磁クラッチ等の手段を設ける必要があり、これらのクラッチ等の部品の点数が多く、組み込みに手間がかかるという問題が残されている。また、ばねクラッチを利用した機構であるため、クラッチの摺動トルクにより作動トルクが大きくなる、クラッチ動作の不具合によるトラブルや空転時の異音が生じやすいといった難点もある。

特開２００４－８４７８３号公報特開２００２－１５４７２７号公報特開２００９－８２４７号公報

　本発明の課題は、構造が簡単で安定した回転伝達動作が得られる回転伝達装置を提供することである。

　上記の課題を解決するため、本発明は第１の手段として、入力軸と出力軸を同一軸心上に配し、前記入力軸に入力される正逆両方向回転を一方向回転に変換して前記出力軸に出力する回転伝達装置において、前記入出力軸と同一軸心上に一対の対向傘歯車を配して、これらの両対向傘歯車と噛み合う中間傘歯車を設けるとともに、前記出力軸と一方の対向傘歯車とを一体回転するように接続し、前記入力軸の正回転を前記出力軸または一方の対向傘歯車に伝達する第１の一方向クラッチと、前記入力軸の逆回転を他方の対向傘歯車に伝達する第２の一方向クラッチを設けた。

　すなわち、上記第１手段の構成によれば、入力軸が正回転した場合は、その正回転を第１の一方向クラッチで出力軸または出力軸と一体回転する一方の対向傘歯車に伝達し、入力軸が逆回転した場合は、その逆回転を第２の一方向クラッチで他方の対向傘歯車に伝達したうえで、中間傘歯車を介して一方の対向傘歯車および出力軸に正回転として伝達できるので、回転伝達装置に組み込まれる一方向クラッチが２個ですむことになる。これにより、３個の一方向クラッチを組み込んだ従来の装置に比べて、部品点数の削減が図れるとともに、回転時の各クラッチの軸心ずれによる不具合を生じにくくすることができる。

　また、本発明は第２の手段として、入力軸と出力軸を同一軸心上に配し、前記入力軸に入力される正逆両方向回転を一方向回転に変換して前記出力軸に出力する回転伝達装置において、前記入出力軸と同一軸心上に一対の対向傘歯車を配して、これらの両対向傘歯車と噛み合う中間傘歯車を設けるとともに、前記入力軸と一方の対向傘歯車とを一体回転するように接続し、前記入力軸または一方の対向傘歯車の正回転を前記出力軸に伝達する第１の一方向クラッチと、前記他方の対向傘歯車の正回転を前記出力軸に伝達する第２の一方向クラッチを設けた。

　すなわち、上記第２手段の構成によれば、入力軸が正回転した場合は、その正回転または入力軸と一体回転する一方の対向傘歯車の正回転を第１の一方向クラッチで出力軸に伝達し、入力軸が逆回転した場合は、その逆回転を一方の対向傘歯車および中間傘歯車を介して他方の対向傘歯車に正回転として伝達したうえで、第２の一方向クラッチで出力軸に伝達できるので、第１手段と同じく、回転伝達装置に組み込まれる一方向クラッチが２個ですみ、部品点数の削減と各クラッチの軸心ずれによる不具合の減少を図ることができる。

　上記第１手段または第２手段においては、前記第１の一方向クラッチと前記第２の一方向クラッチを同一仕様のものとすることにより、組立前の一方向クラッチの部品管理を容易にすることができる。

　また、前記一対の対向傘歯車の少なくとも一方に、外部の回転部材との間での回転伝達を可能とする回転伝達手段を設けるようにすれば、回転伝達手段を有する対向傘歯車に入力軸または出力軸の役割を兼ねさせて、装置全体の軸方向のコンパクト化を図ることができる。

　前記回転伝達手段としてはリング歯車を採用することができる。

　さらに、本発明は第３の手段として、固定軸の周りに、固定軸と直交する方向に延びる中間軸と、この中間軸を挟む第１入力部材と出力部材をそれぞれ回転可能に取り付けて、前記第１入力部材と出力部材の対向面に傘歯車を設け、前記中間軸に前記第１入力部材および出力部材の傘歯車と噛み合う複数の中間傘歯車を回転可能に取り付けたものを第２入力部材とし、前記第１入力部材を回転させた状態で、前記第２入力部材の中間軸の回転速度を第１入力部材の回転速度の１／２の前後に変化させたときに、前記出力部材の回転方向が反転するようにした。

　あるいは、固定軸の周りに、固定軸と直交する方向に延びる中間軸と、この中間軸を挟む第２入力部材と出力部材をそれぞれ回転可能に取り付けて、前記第２入力部材と出力部材の対向面に傘歯車を設け、前記中間軸に前記第２入力部材および出力部材の傘歯車と噛み合う複数の中間傘歯車を回転可能に取り付けたものを第１入力部材とし、前記第１入力部材の中間軸を回転させた状態で、前記第２入力部材の回転速度を第１入力部材の中間軸の回転速度の２倍の前後に変化させたときに、前記出力部材の回転方向が反転するようにしてもよい。

　すなわち、第１、第２入力部材の傘歯車と出力部材の傘歯車を組み合わせ、第２入力部材の傘歯車の固定軸周りの回転速度を変化させて出力部材の回転方向を反転させる構成とすることにより、従来のばねクラッチを不要として、構造の簡素化と反転動作の安定化を図ったのである。

　また、上記の構成においては、前記第１入力部材、第２入力部材および出力部材に、それぞれ前記固定軸と同軸のリング歯車を設け、前記第１入力部材のリング歯車に第１駆動歯車を、前記第２入力部材のリング歯車に第２駆動歯車を、前記出力部材のリング歯車に被駆動歯車をそれぞれ噛み合わせるようにするとよい。

　本発明は、複写機やプリンタ等の事務機に組み込まれる回転伝達装置に対して特に有効に適用できる。

　本発明の回転伝達装置は、上述した第１または第２の手段では、２個の一方向クラッチを用いて、入力軸に入力される正逆両方向回転を一方向回転に変換して出力軸に出力できるようにしたので、３個の一方向クラッチを組み込んだ従来の装置に比べて部品点数の少ない簡単な構造となり、しかも回転時の各クラッチの軸心ずれによる不具合が生じにくく、安定した回転伝達動作が得られる。

　一方、第３の手段では、傘歯車の組み合わせにより、ばねクラッチを用いることなく出力部材の回転方向を反転させられるようにしたので、従来のばねクラッチを用いたものに比べて構造が簡単で部品点数が少なく、組み込みに手間がかからない。また、作動トルクが小さいうえ、従来のようにクラッチ動作の不具合によるトラブルや空転時の異音等の問題が発生するおそれもなく、長期間にわたって安定した反転動作が得られる。

第１実施形態の回転伝達装置の正面断面図ａ、ｂは、それぞれ図１のＡ－Ａ線、Ｂ－Ｂ線に沿った断面図第２実施形態の回転伝達装置の正面断面図ａ、ｂは、それぞれ図３のＡ－Ａ線、Ｂ－Ｂ線に沿った断面図第３実施形態の回転伝達装置の正面断面図ａ、ｂは、それぞれ図５のＡ－Ａ線、Ｂ－Ｂ線に沿った断面図第４実施形態の回転伝達装置の正面断面図ａ、ｂは、それぞれ図７のＡ－Ａ線、Ｂ－Ｂ線に沿った断面図第５実施形態の回転伝達装置の正面断面図ａ、ｂは、それぞれ図９のＡ－Ａ線、Ｂ－Ｂ線に沿った断面図第６実施形態の回転伝達装置の正面断面図ａ、ｂは、それぞれ図１１のＡ－Ａ線、Ｂ－Ｂ線に沿った断面図従来の回転伝達装置の正面断面図ａ、ｂ、ｃは、それぞれ図１３のＡ－Ａ線、Ｂ－Ｂ線、Ｃ－Ｃ線に沿った断面図第７実施形態の回転伝達装置の正面断面図ａ、ｂは、それぞれ図１５の回転伝達装置の動作の説明図第８実施形態の回転伝達装置の正面断面図ａ、ｂは、それぞれ図１７の回転伝達装置の動作の説明図

　以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は第１の実施形態を示す。この回転伝達装置は、図１に示すように、同一軸心上に配された入出力軸１、２と、入力軸１の外周に回転自在に嵌め込まれた一対の対向傘歯車３、４と、両対向傘歯車３、４と噛み合う中間傘歯車５と、入力軸１と一方（出力側）の対向傘歯車３の間に配される第１の一方向クラッチ６と、入力軸１と他方（入力側）の対向傘歯車４の間に配される第２の一方向クラッチ７とを備えている。入力軸１および出力軸２は、それぞれ筒状ケーシング８の両端蓋部８ａ、８ｂにあけられた貫通孔の内周面で回転自在に支持されている。また、中間傘歯車５は、その軸部５ａをケーシング８内周面に形成された円形穴８ｃに回転自在に嵌め込まれている。なお、図示は省略するが、ケーシング８は２分割されており、入出力軸１、２、各傘歯車３、４、５および各一方向クラッチ６、７を組み込んだ状態で一体化されるようになっている。

　前記出力軸２は、ケーシング蓋部８ｂに回転自在に支持される小径筒部２ａと、出力側の対向傘歯車３が接続される大径筒部２ｂとが２段に設けられている。入力軸１は、その先端部を出力軸２の筒部２ａ、２ｂに挿入され、止め輪９で抜け止めされている。また、各対向傘歯車３、４はそれぞれ一方向クラッチ６、７を収容する筒部３ａ、４ａを有しており、出力側の対向傘歯車３は、その筒部３ａが出力軸２の大径筒部２ｂ内周に回転不能に嵌め込まれて、出力軸２と一体回転するようになっている。

　前記各一方向クラッチ６、７は、それぞれ図２（ａ）、（ｂ）に示すように、外輪１０の内周面に複数の傾斜カム面１１を設け、各カム面１１が設けられた周方向位置に係合子としてのころ１２を配し、各ころ１２をカム面１１でロックされる方向にばね１３で押圧したものである。両一方向クラッチ６、７は同一仕様のもので、そのうちの第１の一方向クラッチ６は、外輪１０が逆回転（図中の右回転）したときに各ころ１２がカム面１１でロックされるように組み込まれ、第２の一方向クラッチ７は、外輪１０が正回転（図中の左回転）したときに各ころ１２がカム面１１でロックされるように組み込まれている。

　従って、第１の一方向クラッチ６は、その外輪１０と一体回転する出力側の対向傘歯車３が逆回転するかあるいは入力軸１が正回転したときに回転伝達を行い、第２の一方向クラッチ７は、その外輪１０と一体回転する入力側の対向傘歯車４が正回転するかあるいは入力軸１が逆回転したときに回転伝達を行う。

　次に、入力軸１に駆動源（図示省略）から回転が入力されたときの動作について説明する。図１および図２では、入力軸１が正回転したときの動作を実線矢印で示し、入力軸１が逆回転したときの動作を一点鎖線矢印で示している（後述する他の実施形態を示す各図も同じ）。

　入力軸１が正回転した場合は、その正回転が第１の一方向クラッチ６で出力側の対向傘歯車３に伝達され、この傘歯車３と一体に出力軸２が正回転する。このとき、出力側の対向傘歯車３の正回転は中間傘歯車５を介して入力側の対向傘歯車４に逆回転として伝達されるが、第２の一方向クラッチ７は回転伝達を行わない。

　一方、入力軸１が逆回転した場合は、その逆回転が第２の一方向クラッチ７で入力側の対向傘歯車４に伝達される。そして、入力側の対向傘歯車４の逆回転は中間傘歯車５を介して出力側の対向傘歯車３に正回転として伝達され、この傘歯車３と一体に出力軸２が正回転する。このとき、第１の一方向クラッチ６は、入力軸１が逆回転し同時に出力側の対向傘歯車３が正回転するため回転伝達を行わない。

　この回転伝達装置は、上述したように、２個の一方向クラッチ６、７を用いて、入力軸１に正逆いずれの回転が入力されても出力軸２に正回転が出力されるようにしたので、３個の一方向クラッチを組み込んだ前述の従来装置（図１３、図１４）に比べると、部品点数が少ない簡単な構造となり、しかも回転時の各クラッチの軸心ずれによる不具合が生じにくく、安定した回転伝達動作が得られる。また、前述の従来装置では、各一方向クラッチのうちの一つを他のものと異なる仕様（径方向寸法）としていたのに対し、この装置では、各一方向クラッチ６、７を同一仕様のものとしているので、組立前の一方向クラッチの部品管理が容易である。

　図３および図４は第２の実施形態を示す。この実施形態の回転伝達装置は、第１の実施形態の入力側と出力側を逆にして２個の一方向クラッチを同じ向きで組み込んだものである。すなわち、図３に示すように、この実施形態の入力軸１４は第１実施形態の出力軸２と同じ構成であり、出力軸１５は第１実施形態の入力軸１と同じ構成である。そして、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、一方（入力側）の対向傘歯車３と出力軸１５の間に配される第１の一方向クラッチ１６と、他方（出力側）の対向傘歯車４と出力軸１５の間に配される第２の一方向クラッチ１７は、いずれも外輪１０が正回転したときに各ころ１２がカム面１１でロックされるように組み込まれている。その他の部分の構成は第１実施形態と同じである。

　この実施形態では、入力軸１４が入力側の対向傘歯車３と一体に正回転すると、その正回転が第１の一方向クラッチ１６で出力軸１５に伝達される。このとき、入力側の対向傘歯車３の正回転は中間傘歯車５を介して出力側の対向傘歯車４に逆回転として伝達されるが、第２の一方向クラッチ１７は回転伝達を行わない。

　一方、入力軸１４が入力側の対向傘歯車３と一体に逆回転すると、その傘歯車３の逆回転が中間傘歯車５を介して出力側の対向傘歯車４に正回転として伝達される。そして、出力側の対向傘歯車４の正回転は、第２の一方向クラッチ１７で出力軸１５に伝達される。このとき、第１の一方向クラッチ１６は、入力側の対向傘歯車３が逆回転し同時に出力軸１５が正回転するため回転伝達を行わない。

　上述したように、この実施形態も、２個の一方向クラッチ１６、１７を用いて、入力軸１４に入力される正逆両方向回転を正回転に変換して出力軸１５に出力する機構を構築しているので、第１実施形態と同じ特長を有している。

　図５および図６（ａ）、（ｂ）は第３の実施形態を、図７および図８（ａ）、（ｂ）は第４の実施形態をそれぞれ示す。これらの各実施形態の回転伝達装置は、それぞれ第１および第２の実施形態の一対の対向傘歯車３、４に、外部の回転部材（図示省略）との間での回転伝達を可能とする回転伝達手段としてのリング歯車３ｂ、４ｂを設けて、これらの対向傘歯車３、４に出力軸または入力軸の役割を兼ねさせたものである。

　これらの各実施形態では、両端が開放された筒状ケーシング１８を用い、このケーシング１８の内部に、第３実施形態の入力軸１または第４実施形態の出力軸１５を通す円筒部１９ａと中間傘歯車２０の軸孔に通される円柱部１９ｂとからなる支持部材１９を設けている。この支持部材１９は、その円筒部１９ａの一部をケーシング１８の内周面に当接させ、円柱部１９ｂをケーシング１８内周面に形成された円形穴１８ａに嵌め込むことにより固定されて、円筒部１９ａ内周面で入力軸１または出力軸１５を回転自在に支持するとともに、円柱部１９ｂで中間傘歯車２０を回転自在に支持している。また、支持部材１９に支持された入力軸１または出力軸１５は、２個の止め輪９で抜け止めされている。

　そして、各対向傘歯車３、４は、ケーシング１８からはみ出した部位に設けられたリング歯車３ｂ、４ｂで外部回転部材と回転伝達して、出力軸または入力軸の役割を兼ねるようになっており、第１実施形態の出力軸２（第２実施形態の入力軸１４）を不要としている。その他の部分の構成および回転伝達動作については、第３実施形態は第１実施形態と同じであり、第４実施形態は第２実施形態と同じである。この結果、第３および第４実施形態では、第１および第２実施形態に比べて装置全体が軸方向にコンパクトなものになっている。

　なお、各対向傘歯車に設けられる外部回転部材との間の回転伝達手段は、実施形態のようなリング歯車に限らず、プーリ等を採用することもできる。

　図９および図１０は第５の実施形態を示す。この実施形態の回転伝達装置は、図９に示すように、第１実施形態と同じく、同一軸心上に配された入出力軸２１、２２と、入力軸２１の外周に嵌め込まれた一対の対向傘歯車２３、２４と、両対向傘歯車２３、２４と噛み合う中間傘歯車２５とを備えており、各傘歯車２３、２４、２５および２個の一方向クラッチ２６、２７が筒状ケーシング８内に収容されている。また、入出力軸２１、２２および中間傘歯車２５をケーシング８で回転自在に支持する構成も第１実施形態と同じである。

　一方、この実施形態の第１実施形態との相違点は、入力軸２１と一方（入力側）の対向傘歯車２３が一体回転するように接続されていること、入力軸２１と出力軸２２の間に第１の一方向クラッチ２６が配され、他方（出力側）の対向傘歯車２４と出力軸２２の間に第１の一方向クラッチ２６より径方向寸法の大きい第２の一方向クラッチ２７が配されていること、両一方向クラッチ２６、２７が同じ向きで組み込まれていることである。

　また、前記出力軸２２は、ケーシング蓋部８ｂに回転自在に支持される小径筒部２２ａと、２個の一方向クラッチ２６、２７を収容する大径筒部２２ｂとが２段に設けられている。そして、入力側の対向傘歯車２３はキー結合により入力軸２１と一体回転するようになっており、出力側の対向傘歯車２４は入力軸２１と第２の一方向クラッチ２７の間に挿入される筒部２４ａを有している。

　前記各一方向クラッチ２６、２７の基本的な構成は第１実施形態のものと同じである。そして、各一方向クラッチ２６、２７は、それぞれ図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、いずれも外輪１０が逆回転したときに各ころ１２がカム面１１でロックされるように組み込まれている。すなわち、第１の一方向クラッチ２６は入力軸２１が正回転したときに回転伝達を行い、第２の一方向クラッチ２７は出力側の対向傘歯車２４が正回転したときに回転伝達を行うようになっている。

　従って、入力軸２１が入力側の対向傘歯車２３と一体に正回転した場合は、その正回転が第１の一方向クラッチ２６で出力軸２２に伝達される。このとき、入力側の対向傘歯車２３の正回転は中間傘歯車２５を介して出力側の対向傘歯車２４に逆回転として伝達されるが、第２の一方向クラッチ２７は回転伝達を行わない。

　一方、入力軸２１が入力側の対向傘歯車２３と一体に逆回転した場合は、その傘歯車２３の逆回転が中間傘歯車２５を介して出力側の対向傘歯車２４に正回転として伝達される。そして、出力側の対向傘歯車２４の正回転は、第２の一方向クラッチ２７で出力軸２２に伝達される。このとき、第１の一方向クラッチ２６は、入力軸２１が逆回転し同時に出力軸２２が正回転するため回転伝達を行わない。

　図１１および図１２は第６の実施形態を示す。この実施形態の回転伝達装置は、第５の実施形態の入力側と出力側を逆にして２個の一方向クラッチを逆向きに組み込んだものである。すなわち、図１１に示すように、この実施形態の入力軸２８は第５実施形態の出力軸２２と同じ構成であり、出力軸２９は第５実施形態の入力軸２１と同じ構成である。そして、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、入力軸２８と出力軸２９の間に配される第１の一方向クラッチ３０は、外輪１０が正回転したときに各ころ１２がカム面１１でロックされるように組み込まれ、入力軸２８と他方（入力側）の対向傘歯車２４の間に配される第２の一方向クラッチ３１は、外輪１０が逆回転したときに各ころ１２がカム面１１でロックされるように組み込まれている。その他の部分の構成は第５実施形態と同じである。

　この実施形態では、入力軸２８が正回転すると、その正回転が第１の一方向クラッチ３０で出力軸２９に伝達される。このとき、出力軸２９と一体回転する出力側の対向傘歯車２３の正回転は中間傘歯車２５を介して入力側の対向傘歯車２４に逆回転として伝達されるが、第２の一方向クラッチ３１は回転伝達を行わない。

　一方、入力軸２８が逆回転すると、その逆回転が第２の一方向クラッチ３１で入力側の対向傘歯車２４に伝達される。そして、入力側の対向傘歯車２４の逆回転は中間傘歯車２５を介して出力側の対向傘歯車２３に正回転として伝達され、この傘歯車２３と一体に出力軸２９が正回転する。このとき、第１の一方向クラッチ３０は、入力軸２８が逆回転し同時に出力軸２９が正回転するため回転伝達を行わない。

　すなわち、上述した第５および第６の実施形態でも、第１～４の実施形態と同じく、２個の一方向クラッチを用いて、入力軸に入力される正逆両方向回転を正回転に変換して出力軸に出力する機構を構築することができる。

　なお、上述した各実施形態では、一方向クラッチとしてころを係合子とするものを用いたが、スプラグ等を係合子とする他のタイプの一方向クラッチを用いることもできる。

　図１５および図１６は第７の実施形態を示す。この回転伝達装置は、複写機やプリンタ等の事務機に組み込まれるもので、図１５に示すように、固定軸３２と、その周りに配した第１入力部材３３、第２入力部材３４および出力部材３５とで基本的に構成されている。固定軸３２周りに配した各部材３３、３４、３５は、固定軸３２の両端部に嵌め込んだ止め輪３６で抜け止めされている。

　前記第２入力部材３４は、固定軸３２の外周に回転可能に嵌め込まれるボス部３７を有しており、このボス部３７の長手方向中央部に固定軸３２と直交する方向に延びる中間軸３８が一体形成されている。そして、そのボス部３７の外周に、前記第１入力部材３３と出力部材３５とが中間軸３８を挟んで回転可能に取り付けられている。

　前記第１入力部材３３および出力部材３５には、互いの対向面に傘歯車３９、４０が設けられている。一方、第２入力部材３４には、中間軸３８の周りの固定軸３２を挟む位置にそれぞれ第１入力部材３３および出力部材３５の傘歯車３９、４０と噛み合う中間傘歯車４１が回転可能に取り付けられている。第２入力部材３４の各中間傘歯車４１は、それぞれ中間軸３８の両端寄りに形成された小径部に嵌め込まれ、中間軸３８の大径部と中間軸３８両端部に嵌め込まれた止め輪４２に挟まれて位置決めされている。

　また、前記第１入力部材３３および出力部材３５には、それぞれの外周部に固定軸３２と同軸のリング歯車４３、４４が設けられている。一方、第２入力部材３４は、固定軸３２と同軸のリング歯車４５が中間軸３８の両端部に取り付けられている。そして、第１入力部材３３のリング歯車４３に第1駆動歯車４６が、第２入力部材３４のリング歯車４５に第２駆動歯車４７が、出力部材３５のリング歯車４４に被駆動歯車４８がそれぞれ噛み合うようになっている。その第１駆動歯車４６には第１入力部材３３用の駆動源が、第２駆動歯車４７には第２入力部材３４用の駆動源がそれぞれ接続されている（図示省略）。

　次に、この回転伝達装置の動作について説明する。まず、図１６（ａ）に示すように、第１駆動歯車４６を介して第１入力部材３３に駆動トルクを入力し、第２入力部材３４を停止させておくと、第１入力部材３３の回転に伴って第２入力部材３４の中間傘歯車４１が中間軸３８のまわりに回転する。この中間傘歯車４１の中間軸３８まわりの回転を中間傘歯車４１の自転と称する。この中間傘歯車４１の自転により、出力部材３５が第１入力部材３３と逆方向に回転し、被駆動歯車４８を介して紙送りローラ（図示省略）を正回転させる。

　そして、図１６（ａ）の状態から、第２駆動歯車４７を介して第２入力部材３４に第１入力部材３３と同方向の駆動トルクを入力すると、第２入力部材３４のリング歯車４５、中間軸３８および中間傘歯車４１が一体に固定軸３２のまわりに回転する。このときの中間傘歯車４１の固定軸３２まわりの回転を中間傘歯車４１の公転と称する。

　ここで、第２入力部材３４の中間傘歯車４１の公転速度（中間軸３８の回転速度）が第１入力部材３３の回転速度の１／２未満のときは、図１６（ａ）の状態に比べて中間傘歯車４１の自転速度および出力部材３５の回転速度は小さくなるが、回転方向は変わらない。しかし、第１入力部材３３の回転速度の１／２に等しくなると、中間傘歯車４１の公転速度と自転速度が均衡して出力部材３５が停止する。そして、図１６（ｂ）に示すように、第１入力部材３３の回転速度の１／２を超えると、中間傘歯車４１の公転速度が自転速度を上回ることにより、出力部材３５が図１６（ａ）の状態と逆の方向（第１入力部材３３と同じ方向）に回転し、被駆動歯車４８を介して前記紙送りローラを逆回転させるようになる。なお、中間傘歯車４１の公転速度をさらに大きくしていけば、第１入力部材３３の回転速度と等しくなったときに、中間傘歯車４１の自転が停止し、第１入力部材３３の回転速度を超えると、中間傘歯車４１が図１６（ａ）の状態と逆の方向に自転するようになる。このときには、出力部材３５の回転方向は図１６（ａ）と逆方向のままで、回転速度が大きくなっていく。

　すなわち、この回転伝達装置では、第１入力部材３３を回転させた状態で、第２入力部材３４の中間傘歯車４１の公転速度を第１入力部材３３の回転速度の１／２の前後に変化させることにより、出力部材３５の回転方向を反転させることができる。

　この回転伝達装置は、上記の構成および動作を有するものであり、出力部材３５の回転方向を反転させるのにばねクラッチを用いないので、従来のものに比べて構造が簡単で安定した反転動作が得られる。

　図１７および図１８は第８の実施形態を示す。この実施形態では、図１７に示すように、第１入力部材４９として第７実施形態の第２入力部材３４を用い、そのリング歯車４５を第１駆動歯車４６に噛み合わせるとともに、第２入力部材５０として第７実施形態の第１入力部材３３を用い、そのリング歯車４３を第２駆動歯車４７に噛み合わせている。その他の部分の構成は第７の実施形態と同じである。

　この回転伝達装置の動作は次の通りである。まず、図１８（ａ）に示すように、第２入力部材５０を停止させ、第１駆動歯車４６を介して第１入力部材４９に駆動トルクを入力すると（回転方向は第７実施形態と逆方向）、中間軸３８の回転に伴って中間傘歯車４１が公転しながら自転することにより、出力部材３５が第１入力部材４９と同方向に回転し、被駆動歯車４８を介して紙送りローラ（図示省略）を正回転させる。

　そして、図１８（ａ）の状態から、第２駆動歯車４７を介して第２入力部材５０に第１入力部材４９と同じ方向の駆動トルクを入力すると、第２入力部材５０の回転速度に応じて第１入力部材４９の中間傘歯車４１の自転動作が変化する。

　このとき、第２入力部材５０の回転速度が第１入力部材４９の中間傘歯車４１の公転速度（中間軸３８の回転速度）未満では、中間傘歯車４１の自転速度のみが変化し、中間傘歯車４１の公転速度に等しくなると中間傘歯車４１の自転が停止し、中間傘歯車４１の公転速度を超えると中間傘歯車４１が図１８（ａ）の状態と逆の方向に自転するようになる。この間、出力部材３５は図１８（ａ）と同じ回転方向のままで回転速度が大きくなっていく。そして、第２入力部材５０の回転速度がさらに大きくなって中間傘歯車４１の公転速度の２倍に等しくなると、中間傘歯車４１の公転速度と自転速度が均衡して出力部材３５が停止し、中間傘歯車４１の公転速度の２倍を超えると、図１８（ｂ）に示すように、中間傘歯車４１の自転速度が公転速度を上回ることにより、出力部材３５が図１８（ａ）の状態と逆の方向（第１入力部材４９と同じ方向）に回転し、被駆動歯車４８を介して前記紙送りローラを逆回転させるようになる。

　すなわち、この回転伝達装置では、第１入力部材４９の中間傘歯車４１を公転させた状態で、第２入力部材５０の回転速度を中間傘歯車４１の公転速度の２倍の前後に変化させることにより、出力部材３５の回転方向を反転させることができる。

　従って、この実施形態でも、第７実施形態と同じく、ばねクラッチを用いた従来のものに比べて構造が簡単で安定した反転動作が得られる。

１、１４、２１、２８　入力軸
２、１５、２２、２９　出力軸
３、４、２３、２４　対向傘歯車
３ｂ、４ｂリング歯車
５、２０、２５　中間傘歯車
６、１６、２６、３０　第１の一方向クラッチ
７、１７、２７、３１　第２の一方向クラッチ
８、１８　ケーシング
１０　外輪
１１　カム面
１２　ころ
１３　ばね
１９　支持部材
３２　固定軸
３３、４９　第１入力部材
３４、５０　第２入力部材
３５　出力部材
３７　ボス部
３８　中間軸
３９、４０　傘歯車
４１　中間傘歯車
４３、４４、４５　リング歯車
４６　第１駆動歯車
４７　第２駆動歯車
４８　被駆動歯車

Claims

　入力軸と出力軸を同一軸心上に配し、前記入力軸に入力される正逆両方向回転を一方向回転に変換して前記出力軸に出力する回転伝達装置において、前記入出力軸と同一軸心上に一対の対向傘歯車を配して、これらの両対向傘歯車と噛み合う中間傘歯車を設けるとともに、前記出力軸と一方の対向傘歯車とを一体回転するように接続し、前記入力軸の正回転を前記出力軸または一方の対向傘歯車に伝達する第１の一方向クラッチと、前記入力軸の逆回転を他方の対向傘歯車に伝達する第２の一方向クラッチを設けたことを特徴とする回転伝達装置。
　入力軸と出力軸を同一軸心上に配し、前記入力軸に入力される正逆両方向回転を一方向回転に変換して前記出力軸に出力する回転伝達装置において、前記入出力軸と同一軸心上に一対の対向傘歯車を配して、これらの両対向傘歯車と噛み合う中間傘歯車を設けるとともに、前記入力軸と一方の対向傘歯車とを一体回転するように接続し、前記入力軸または一方の対向傘歯車の正回転を前記出力軸に伝達する第１の一方向クラッチと、前記他方の対向傘歯車の正回転を前記出力軸に伝達する第２の一方向クラッチを設けたことを特徴とする回転伝達装置。
　前記第１の一方向クラッチと前記第２の一方向クラッチを同一仕様のものとしたことを特徴とする請求項１または２に記載の回転伝達装置。
　前記一対の対向傘歯車の少なくとも一方に、外部の回転部材との間での回転伝達を可能とする回転伝達手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回転伝達装置。
　前記回転伝達手段がリング歯車であることを特徴とする請求項４に記載の回転伝達装置。