WO2011040334A1 - 逆入力遮断クラッチ - Google Patents

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WO2011040334A1
WO2011040334A1 PCT/JP2010/066559 JP2010066559W WO2011040334A1 WO 2011040334 A1 WO2011040334 A1 WO 2011040334A1 JP 2010066559 W JP2010066559 W JP 2010066559W WO 2011040334 A1 WO2011040334 A1 WO 2011040334A1
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input
rotating member
cage
torque
roller
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PCT/JP2010/066559
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Inventor
声一 高田
勉 眞岩
Original Assignee
Ntn株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/086—Freewheels 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
    • F16D41/088—Freewheels 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 the intermediate members being of only one size and wedging by a movement not having an axial component, between inner and outer races, one of which is cylindrical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • F16D41/067—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation

Definitions

  • the present invention relates to a reverse input cutoff clutch that transmits input torque applied to the input side to the output side and prevents reverse input torque applied to the output side from being transmitted to the input side.
  • the reverse input cutoff clutch connects an input rotary member and an output rotary member that rotate about the same axis so that torque can be transmitted, and outputs an input torque applied to the reverse input cutoff mechanism, that is, the input rotary member, to the connecting portion.
  • a mechanism is provided in which reverse input torque transmitted to the rotating member and applied to the output rotating member is not transmitted to the input rotating member.
  • the method of idling the output rotating member with respect to the reverse input torque is used to easily pull out a paper jammed in a paper feeding device of an office machine such as a copying machine or a printer. It is incorporated as a means.
  • the present applicant has proposed a reverse input cutoff clutch having a structure in which only the input torque in one direction is transmitted under such a use condition and the output rotating member is idled with respect to the reverse input torque (patent). Reference 1).
  • the specific structure of the reverse input shut-off clutch described in Patent Document 1 is that an output rotating member is arranged concentrically with the input rotating member on the radially inner side of the input rotating member, and the outer peripheral surface of the output rotating member is cylindrical.
  • a holding plate disposed at a position opposite to the biasing spring with the roller interposed therebetween is housed, and a sliding spring that slides with the fixing member is engaged with the holding plate to form a holding plate braking mechanism. is there.
  • the reverse input cutoff clutch described in Patent Document 1 described above can be made more compact than that having a structure that transmits input torque in two directions.
  • the sliding force is such that the pressing force of the roller with the pressing plate is larger than the elastic force of the biasing spring. Since it is necessary to set the frictional force (braking force of the braking mechanism) between the spring and the fixed member, there is a problem that the drive loss due to the frictional force is large.
  • an object of the present invention is to reduce the drive loss of a reverse input cutoff clutch that transmits input torque in one direction.
  • the reverse input cutoff clutch of the present invention has an input rotating member and an output rotating member that rotate around the same axis, arranged radially inside and outside, and an output rotating member of the input rotating member, Cam surfaces which are inclined in the same direction at predetermined circumferential intervals are provided on the opposite surfaces of the output surface, and gradually narrow on one side in the circumferential direction between each cam surface and the cylindrical surface of the output rotating member facing the cam surface.
  • a wedge-shaped space is formed, rollers are arranged in each wedge-shaped space, and each roller is accommodated in a pocket between the input rotating member and the output rotating member, and is engaged with and disengaged from the input rotating member and the output rotating member.
  • a cage that holds freely is provided, and a braking mechanism that provides rotational resistance to the cage is provided.
  • the cage holds the rollers in a wedge-shaped space. Relative movement to the narrow side of the By engaging the member and the output rotating member, torque is transmitted to the output rotating member, and after the torque transmission, the retainer is rotated relative to the input rotating member in the torque transmitting direction, A reverse input torque was applied to the output rotating member by moving the roller relative to the wide side of the wedge-shaped space with the cage to release the engagement state between the roller and the input rotating member and the output rotating member. In some cases, the output rotating member was idled so that torque was not transmitted to the input rotating member.
  • the roller is released from the locked state by rotating the cage in the torque transmission direction relative to the input rotation member after torque transmission without using the conventional clutch biasing spring described above.
  • the braking force of the braking mechanism necessary for the engagement is set to be smaller than that of the conventional one so that the drive loss due to the braking force can be reduced.
  • the input rotation member is reverse to the torque transmission direction after the supply of the input torque is stopped.
  • a flywheel is attached to the cage and when the supply of the input torque is stopped, the cage can run integrally with the flywheel can be employed.
  • the braking mechanism a mechanism in which a sliding member that slides with a fixed member is engaged with the retainer can be employed.
  • the sliding member is formed of an elastic body and is pressed against the fixing member by its elastic force, a stable rotational resistance can be applied to the cage, and the clutch operation can be stabilized.
  • a sliding spring in which a metal wire is wound so that at least both ends thereof overlap each other is used as the sliding member, the sliding spring before assembly is less likely to get entangled with other parts, and the clutch can be easily assembled. Become.
  • the sliding member is formed in a C shape and has a reduced diameter.
  • a sliding spring that is attached to the annular portion of the cage and slides with the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the fixing member can be employed.
  • the pocket opening width on the inner peripheral side of the cage smaller than the diameter of the roller, when the clutch is assembled, the member disposed on the radially outer side of the input rotating member and the output rotating member is held. With the container, the rollers can be held so as not to fall out from the pocket opening to the inner peripheral side, and the assembling work can be performed efficiently.
  • the cage pushes the roller and engages the input rotating member and the output rotating member.
  • the rollers can move smoothly and the stability of the clutch operation can be improved.
  • the reverse input cutoff clutch of the present invention has a great effect when applied to an application in which a reduction in driving loss is strongly required.
  • a paper feeding device in which a driving roller and a driven roller are opposed to each other in a radial direction, and the paper supplied between the two rollers is sent out by driving the driving roller with a motor.
  • the reverse input cutoff clutch of the present invention does not use the biasing spring of the conventional clutch, and the cage is moved in the direction in which the input torque is applied relative to the input rotation member after torque transmission. Since the locked state is released by rotating, the braking force of the braking mechanism required for roller engagement can be set smaller than the conventional one to reduce the drive loss due to the braking force. it can.
  • Front sectional view of the reverse input cutoff clutch of the first embodiment Sectional view along the line II-II in FIG. 1 is an exploded perspective view of the cage and sliding spring of FIG. a, b and c are cross-sectional views of the main parts for explaining the operation of the clutch of FIG.
  • the disassembled perspective view of the reverse input cutoff clutch of 2nd Embodiment FIG. 5 is a front elevation view of the clutch of FIG. Sectional view along line VII-VII in FIG. a and b are cross-sectional views of main parts for explaining the operation of the clutch shown in FIG.
  • Vertical front view of the reverse input cutoff clutch of the third embodiment The disassembled perspective view of the principal part of the clutch of FIG.
  • Explanatory drawing of the usage example of the clutch of FIG. 9 is an explanatory diagram of an example of using the clutch of FIG. Arrow view from the direction of arrow C in FIG.
  • the reverse input cutoff clutch includes an input rotating member 1, an output shaft 2 as an output rotating member disposed radially inside the input rotating member 1, and an input rotating member 1.
  • a housing 6 as a fixed member. The output shaft 2 and the housing 6 are arranged concentrically with the input rotating member 1.
  • the housing 6 is provided with a disk-like lid portion 6b through which the output shaft 2 passes on the inner periphery of one end side of the cylindrical portion 6a that houses the distal end side of the input rotating member 1, and the inner side of the other end side of the cylindrical portion 6a.
  • a lid 7 that restricts movement of the input rotation member 1 toward the other end in the axial direction is fitted around the periphery.
  • a flange 6c is provided on the outer periphery of the housing 6 at one end side, and a fixing mounting hole 6d is formed in the flange 6c.
  • the input rotating member 1 has an outer ring 9 fitted on the inner periphery of the large diameter portion of a two-stage cylindrical input shaft 8.
  • the input shaft 8 and the outer ring 9 rotate together by fitting the axial ribs 8a on the inner peripheral surface of the large diameter portion of the input shaft 8 into the non-rotating grooves 9a on the outer peripheral surface of the outer ring 9. Since the input shaft 8 is coupled to an input transmission member such as a gear, for example, two flat surfaces 8b are formed on the outer peripheral surface of the small-diameter portion so as to face each other with the shaft center therebetween.
  • a cam surface 9b that is inclined in the same direction at a predetermined circumferential interval is provided on the inner peripheral surface of the outer ring 9, and a circumferential direction is provided between the cam surface 9b and the outer peripheral cylindrical surface of the output shaft 2.
  • a wedge-shaped space 10 that is gradually narrowed on one side is formed.
  • One roller 3 is arranged in each wedge-shaped space 10.
  • the retainer 4 has a plurality of column portions 4 b erected on one side surface of the annular portion 4 a, and a pocket 11 for accommodating the rollers 3 between the adjacent column portions 4 b. Is formed.
  • Each column portion 4b is inserted between the outer ring 9 and the output shaft 2 so as to hold the roller 3 accommodated in the pocket 11 so as to be detachable from the outer ring 9 and the output shaft 2.
  • a notch 4c for attaching the sliding spring 5 is formed on the outer peripheral portion of the annular portion 4a as will be described later.
  • the opening width of the pocket 11 on the inner peripheral side of the retainer 4 is formed smaller than the diameter of the roller 3, and when the column portion 4 b of the retainer 4 is inserted into the inner peripheral side of the outer ring 9 together with the roller 3 during the clutch assembly.
  • the rollers 3 do not fall off to the inner peripheral side.
  • the wall surface (circumferential end surface of each column part 4b) of the pocket 11 on both sides in the circumferential direction is formed in a concave arc surface having a radius of curvature greater than the radius of the roller 3, and the roller 3 is pushed by the column part 4b as will be described later.
  • the rollers 3 move smoothly.
  • the wall surface of the pocket is preferably shaped as in this embodiment, but can also be a concave curved surface other than a flat surface or an arc surface.
  • the sliding spring 5 includes a C-shaped sliding portion 5a that slides with the inner peripheral surface of the housing cylindrical portion 6a, and hook portions 5b that extend inward from both ends of the sliding portion 5a. Is attached to the cage 4 by inserting it into the notch 4c of the cage annular portion 4a and bringing it into contact with the circumferential edge thereof. The sliding portion 5a is pressed against the inner peripheral surface of the housing cylindrical portion 6a in a state of being elastically reduced in diameter, thereby forming a braking mechanism that imparts rotational resistance to the cage 4.
  • FIG. 4A when an input torque in a predetermined direction (the direction of arrow A in the figure) is applied to the input rotating member 1, the outer ring 9 pushes the roller 3 with its cam surface 9b.
  • the retainer 4 tries to rotate together with the roller 3, but the retainer 4 receives rotational resistance from the housing 6 via the sliding spring 5 and tends to stay in place.
  • the pressed roller 3 relatively moves toward the narrow side of the wedge-shaped space 10 and engages with the outer ring 9 and the output shaft 2, and torque is transmitted to the output shaft 2.
  • the reverse input shut-off clutch is configured such that the roller 3 disposed in the wedge-shaped space 10 between the outer ring 9 constituting the input rotating member 1 and the output shaft 2 is moved from the housing 6 through the sliding spring 5. After holding the rotational resistance in the cage 4 and applying torque in a certain direction and transmitting the torque to the output shaft 2 (after the supply of the input torque is stopped), the input rotating member 1 is moved in the reverse direction. , The cage 4 releases the engagement state between the roller 3 and the outer ring 9 and the output shaft 2 so that the reverse input torque is cut off.
  • the biasing spring is not required, and the braking force of the braking mechanism necessary for engaging the roller 3, that is, the frictional force between the sliding spring 5 and the housing 6 is set to be smaller than that of the conventional one, and is caused by the frictional force. Driving loss can be reduced.
  • the cage 4 receives a stable rotational resistance from the sliding spring 5 which is pressed against the housing 6 in a reduced diameter, and the roller 3 is engaged with the outer ring 9 and the output shaft 2 and the engagement is released.
  • the roller 3 can be pushed and smoothly moved relative to the wall surface of the pocket 11 formed of a concave arc surface having a radius of curvature equal to or greater than the radius of the roller 3, so that the clutch operation is highly stable.
  • the number of parts is smaller than that of the conventional part because the biasing spring is eliminated, and the assembly work can be performed efficiently.
  • the outer ring 9 and the retainer 4 can hold the roller 3 so as not to drop out from the opening of the pocket 11 to the inner peripheral side, so that the assembly work can be performed more efficiently than this point.
  • the conventional clutch it is necessary to process a pocket having a complicated shape including a cam surface on an input rotation member generally formed of metal.
  • the cam surface 9b is processed on the outer ring 9.
  • the cage 4 having the pockets 11 can be manufactured by injection molding of synthetic resin, so that there is an advantage that the processing cost at the time of manufacturing can be reduced.
  • the reverse input cutoff clutch of this embodiment includes an input rotating member 1, an output shaft 2 as an output rotating member arranged radially inside the input rotating member 1, and input rotation.
  • a plurality of rollers 3 disposed between the member 1 and the output shaft 2, a cage 4 that holds each roller 3, a sliding spring 5 that engages with the cage 4, and the cage 4 rotate together.
  • the flywheel 12 and the housing 6 as a fixed member disposed on the radially outer side of the input rotating member 1 are basically configured.
  • the output shaft 2 and the housing 6 are arranged concentrically with the input rotating member 1.
  • the housing 6 has an inner peripheral surface of a cylindrical member formed in three stages in the axial direction, and a fixing mounting hole 6d is formed in a flange 6c provided on one end side thereof.
  • a disc-shaped lid 7 through which the input rotation member 1 is passed is fitted into the inner periphery on one end side.
  • the input rotating member 1 has an outer ring 9 fitted on the inner periphery of the large diameter portion of a two-stage cylindrical input shaft 8.
  • the input shaft 8 and the outer ring 9 rotate together by fitting the axial ribs 8a on the inner peripheral surface of the large diameter portion of the input shaft 8 into the non-rotating grooves 9a on the outer peripheral surface of the outer ring 9.
  • the input shaft 8 is rotatably supported at its large diameter portion by the maximum inner diameter portion of the housing 6, and is prevented from being removed by a lid 7 fitted into the housing 6.
  • a small-diameter portion of the input shaft 8 is fitted with a hole-shaped input gear 13 that matches the D-shaped section, and an input torque is applied from the input gear 13 to the input rotating member 1. It is supposed to be.
  • a cam surface 9b that is inclined in the same direction at a predetermined circumferential interval is provided on the inner peripheral surface of the outer ring 9, and a circumferential direction is provided between the cam surface 9b and the outer peripheral cylindrical surface of the output shaft 2.
  • a wedge-shaped space 10 that is gradually narrowed on one side is formed.
  • One roller 3 is arranged in each wedge-shaped space 10.
  • the retainer 4 is inserted into the minimum inner diameter portion of the housing 6 and is rotatably supported, an annular portion 4a provided at one end of the cylindrical portion 4d, and a side surface of the annular portion 4a.
  • a pocket 11 for accommodating the roller 3 is formed between the adjacent column portions 4b. Then, the rollers 3 accommodated in the pocket 11 are inserted into the outer ring in a state in which each column portion 4 b is inserted between the outer ring 9 and the output shaft 2 and the annular portion 4 a faces the inner peripheral surface of the intermediate inner diameter portion of the housing 6. 9 and the output shaft 2 are detachably held.
  • a convex portion 4e that engages with the sliding spring 5 is provided on the outer peripheral portion of the annular portion 4a, and a concave portion 4f for attaching the flywheel 12 is provided on the other end of the cylindrical portion 4d.
  • the dimensions of the opening width of the pocket 11 on the inner peripheral side of the cage 4 and the shapes of the wall surfaces on both sides in the circumferential direction of the pocket 11 are the same as those in the first embodiment.
  • the sliding spring 5 is an annular winding of a metal wire, and includes a sliding portion 5a that slides with the inner peripheral surface of the intermediate inner diameter portion of the housing 6, and a hook portion that extends inward from both ends of the sliding portion 5a. 5b.
  • the sliding portion 5a is wound so that both end portions thereof are overlapped with each other, and the sliding spring 5 before being assembled is not easily entangled with other parts, and the clutch can be easily assembled.
  • Both hook portions 5b are hooked on the convex portions 4e of the cage annular portion 4a to engage with the cage 4, and the sliding portion 5a is elastically reduced in diameter while the inner diameter portion of the housing 6 is in the middle.
  • a braking mechanism is formed which is pressed against the peripheral surface and thereby imparts rotational resistance to the cage 4.
  • the flywheel 12 includes a cylindrical portion 12a disposed on the outer side of the housing 6, a lid portion 12b through which the output shaft 2 passes, and a protruding portion 12c provided on the inner surface of the lid portion 12b.
  • the cage 4 is fitted into the recess 4 f of the cage cylinder 4 d so as to rotate integrally with the cage 4. Thereby, the lock release mechanism which cancels
  • flywheel 12 and the input gear 13 are prevented from coming off by retaining rings 14 and 15 fitted to the output shaft 2 at positions adjacent to each other.
  • the input rotating member 1 also stops as shown in FIG.
  • the vessel 4 runs integrally with the flywheel 12 having a large inertia (in the direction of the arrow in the figure), and pushes the roller 3 toward the wide side of the wedge-shaped space 10 so that the roller 3 and the outer ring 9 and the output shaft 2 are engaged. Canceled. Thereafter, due to the rotational resistance received by the cage 4, the cage 4, the flywheel 12 and the roller 3 are stopped in the disengaged state. In this disengaged state, even if reverse input torque is applied to the output shaft 2, the output shaft 2 idles and torque is not transmitted to the input rotating member 1.
  • the reverse input shut-off clutch is configured such that the roller 3 disposed in the wedge-shaped space 10 between the outer ring 9 constituting the input rotating member 1 and the output shaft 2 is moved from the housing 6 through the sliding spring 5.
  • the retainer 4 that receives the rotational resistance
  • the retainer 4 that runs integrally with the flywheel 12 engages the roller 3 with the outer ring 9 and the output shaft 2. Since the reverse input torque is cut off and the conventional urging spring for disengagement is not provided as in the first embodiment, the frictional force between the sliding spring 5 and the housing 6 is eliminated. Can be set small, and the drive loss resulting from the frictional force can be reduced.
  • the third embodiment shown in FIG. 9 and FIG. 10 is a modification of the input torque supply mechanism based on the second embodiment.
  • the input rotation member 16 of this embodiment is formed by fitting an outer ring 9 on the inner periphery of a covered cylindrical outer ring 17 and press-fitting an annular bearing member 18 on the outer periphery of the open end of the outer ring 17.
  • the closed end portion of the ring 17 and the bearing member 18 are rotatably supported by the maximum inner diameter portion of the housing 6, and are prevented from coming off by a lid 19 fitted to the inner periphery of one end side of the housing 6.
  • a window 6e is opened in the maximum inner diameter portion of the housing 6, and teeth 17a that mesh with the external input gear 20 inserted from the window 6e of the housing 6 are provided on the outer peripheral surface of the outer ring 17, and input rotation from the external input gear 20 is performed. An input torque is applied to the member 16.
  • the output shaft (output rotating member) is arranged on the radially inner side of the input rotating member.
  • the input rotating member is arranged on the radially inner side of the output rotating member. It can also be applied to a cutoff clutch.
  • FIG. 11 shows an example in which the clutch of the second embodiment is incorporated in a paper feeder of an office machine.
  • the driving roller 21 and the driven roller 22 that are arranged opposite to each other in the radial direction are brought into pressure contact with each other, and the driving roller 21 is rotated by a motor (not shown) to be supplied between the rollers 21 and 22.
  • the sheet S is fed out, and the clutch of the second embodiment is incorporated between the motor and the driving roller 21.
  • a drive gear (not shown) attached to the main shaft of the motor meshes with an input gear 13 attached to the input shaft 8 of the clutch, and the output shaft 2 of the clutch is used as the rotation shaft of the drive roller 21.
  • the rollers 21 and 22 are rotatably supported on the left and right side walls 23 and 24, respectively, and the flange 6c of the clutch housing 6 is fixed to one of the side walls 23.
  • FIGS. 12 and 13 show an example in which the clutch of the third embodiment is incorporated in a fixing device of an office machine.
  • This fixing device is provided with an IH coil 27 that pressurizes and contacts a fixing roller 25 and a pressure roller 26 that are arranged opposite to each other in the radial direction, and electromagnetically heats a part of the fixing roller 25.
  • a motor not shown
  • the sheet S supplied between the rollers 25 and 26 is sent out, and the sheet S is heated by the fixing roller 25, and the toner image formed on the sheet S is applied to the sheet S. It is to fix.
  • the clutch of 2nd Embodiment is integrated in the electric circuit opening / closing mechanism which turns off the power supply of the IH coil 27, when rotation of both the rollers 25 and 26 stops.
  • the electric circuit opening / closing mechanism is provided with a switch 29 in the middle of an electric circuit 28 for supplying electric power to the IH coil 27, and provided with switch switching means for switching the switch 29 between an on state and an off state.
  • the switch switching means includes a swing lever 30 to which one contact 29a of the switch 29 is attached, and a return spring 31 that biases the swing lever 30 in a direction in which one contact 29a of the switch 29 is separated from the other contact 29b.
  • the torque limiter 32 presses one contact 29a against the other contact 29b with a constant force by rotating the swing lever 30 against the biasing force of the return spring 31 in response to the torque from the pressure roller 26. It consists of.
  • the teeth 17a of the outer ring 17 mesh with the external input gear 20 attached to the rotating shaft of the pressure roller 26, and the output gear 33 attached to the output shaft 2 is input to the torque limiter 32. It is assembled in a state of meshing with the gear 34.
  • the clutch housing 6 is fixed to the side wall 35 of the fixing device by the flange 6c.

Abstract

　一方向の入力トルクの伝達を行う逆入力遮断クラッチの駆動ロスを低減する。入力回転部材（１）を構成する外輪（９）と出力軸（２）との間の楔形空間（１０）に配されるころ（３）を、ハウジング（６）から摺動ばね（５）を介して回転抵抗を受ける保持器（４）で保持し、一定方向の入力トルクが加えられたときは、保持器（４）でころ（３）を外輪（９）および出力軸（２）と係合させて出力軸（２）にトルクを伝達し、このトルク伝達後に入力回転部材（１）を逆方向に回転させ、保持器（４）でころ（３）と外輪（９）および出力軸（２）との係合状態を解除しておくことにより、逆入力トルクが加えられたときには出力軸（２）が空転するようにした。これにより、従来の係合解除用の付勢ばねを不要とすることができ、従来よりも摺動ばね（５）とハウジング（６）との間の摩擦力を小さく設定して、その摩擦力に起因する駆動ロスを低減することができる。

Description

逆入力遮断クラッチ
　本発明は、入力側に加えられる入力トルクを出力側に伝達し、出力側に加えられる逆入力トルクは入力側に伝達されないようにする逆入力遮断クラッチに関する。
　逆入力遮断クラッチは、同一軸心のまわりに回転する入力回転部材と出力回転部材とをトルク伝達可能に連結し、その連結部に逆入力遮断機構、すなわち入力回転部材に加えられる入力トルクを出力回転部材に伝達し、出力回転部材に加えられる逆入力トルクは入力回転部材に伝達しない機構を設けたものである。そのうち、逆入力トルクに対して出力回転部材を空転させる方式のものは、例えば、複写機やプリンタ等の事務機の紙送り装置に、紙詰まりを生じた用紙を容易に引き抜けるようにするための手段として組み込まれている。
　ところで、逆入力遮断クラッチの使用条件としては、入力回転部材の回転方向が一方向に限定されている場合、例えば用紙を送る方向が一定の紙送り装置に組み込まれるような場合がある。そこで、本出願人は、このような使用条件のもとで一方向の入力トルクのみを伝達し、逆入力トルクに対しては出力回転部材を空転させる構造の逆入力遮断クラッチを提案した（特許文献１参照。）。
　上記特許文献１に記載された逆入力遮断クラッチの具体的な構造は、入力回転部材の径方向内側に入力回転部材と同心状態に出力回転部材を配し、その出力回転部材の外周面を円筒面とし、入力回転部材の内周面に所定の周方向間隔をおいて複数のポケットを設け、これらの各ポケットの底側に同一方向に傾斜するカム面を設けて、各ポケットのカム面と出力回転部材の円筒面との間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間を形成し、各ポケットに、ころと、ころを楔形空間の広大側へ向けて付勢する付勢ばねと、ころを挟んで付勢ばねと対向する位置に配される押さえ板とを収容し、固定部材と摺動する摺動ばねを押さえ板に係合させて押さえ板の制動機構を形成したものである。
　このクラッチでは、入力回転部材に所定の一方向の入力トルクが加えられると、ころが固定部材から摺動ばねを介して回転抵抗を受ける押さえ板に押され、付勢ばねの弾性力に抗して楔形空間の狭小側へ相対移動して入力回転部材および出力回転部材と係合（ロック）することにより、出力回転部材にトルクが伝達されるようになっている。一方、出力回転部材に逆入力トルクが加えられたときは、付勢ばねがころおよび押さえ板を楔形空間の広大側へ押すことにより、ころの入力回転部材および出力回転部材との係合が解除された状態となるので、出力回転部材が空転して入力回転部材にはトルクが伝達されない。
特開２００５－３５１４２２号公報
　上述した特許文献１に記載の逆入力遮断クラッチは、二方向の入力トルクを伝達する構造のものよりもコンパクト化することが可能である。しかし、入力トルクが加えられたときに確実にころを入力回転部材および出力回転部材と係合させるために、押さえ板でころを押す力が付勢ばねの弾性力よりも大きくなるように摺動ばねと固定部材との間の摩擦力（制動機構の制動力）を設定する必要があるので、その摩擦力に起因する駆動ロスが大きいという難点がある。
　そこで、本発明は、一方向の入力トルクの伝達を行う逆入力遮断クラッチの駆動ロスを低減することを課題とする。
　上記の課題を解決するため、本発明の逆入力遮断クラッチは、同一軸心のまわりに回転する入力回転部材と出力回転部材とを径方向内外に配し、前記入力回転部材の出力回転部材との対向面に所定の周方向間隔をおいて同一方向に傾斜するカム面を設けて、各カム面とこれに対向する前記出力回転部材の円筒面との間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間を形成し、各楔形空間にころを配するとともに、前記入力回転部材と出力回転部材との間に、前記各ころをポケットに収容して入力回転部材および出力回転部材と係脱自在に保持する保持器を配し、この保持器に回転抵抗を付与する制動機構を設けて、前記入力回転部材に一定方向の入力トルクが加えられたときは、前記保持器でころを楔形空間の狭小側へ相対移動させて入力回転部材および出力回転部材と係合させることにより、出力回転部材にトルクが伝達されるようにするとともに、このトルク伝達後に前記保持器を入力回転部材に対して相対的にトルク伝達方向に回転させ、保持器でころを楔形空間の広大側へ相対移動させて前記ころと入力回転部材および出力回転部材との係合状態を解除しておくことにより、前記出力回転部材に逆入力トルクが加えられたときには、出力回転部材が空転して入力回転部材にトルクが伝達されないようにした。
　すなわち、前述した従来のクラッチの付勢ばねを用いずに、トルク伝達後に保持器を入力回転部材に対して相対的にトルク伝達方向に回転させてロック状態を解除する構成とすることにより、ころの係合に必要な制動機構の制動力を従来よりも小さく設定して、その制動力に起因する駆動ロスを低減できるようにしたのである。
　上記の構成において、前記トルク伝達後に保持器を入力回転部材に対して相対的にトルク伝達方向に回転させる手段としては、前記入力トルクの供給が停止した後に入力回転部材をトルク伝達方向と逆の方向に回転させるものや、前記保持器にフライホイールを取り付け、前記入力トルクの供給が停止したときに保持器がフライホイールと一体に惰走するようにしたものを採用することができる。
　一方、前記制動機構としては、前記保持器に固定部材と摺動する摺動部材を係合させたものを採用することができる。ここで、前記摺動部材を、弾性体で形成され、その弾性力により前記固定部材に押し付けられるものとすれば、保持器に安定した回転抵抗を付与でき、クラッチ動作を安定させることができる。また、前記摺動部材として、金属製線材を少なくともその両端部が互いに重なり合うように巻いた摺動ばねを採用すれば、組み込み前の摺動ばねが他の部品に絡みにくくなり、クラッチを組み立てやすくなる。
　また、前記保持器が環状部を有し、その環状部を前記固定部材に形成された円筒部に収容されている場合は、前記摺動部材として、Ｃ字状に形成され、縮径した状態で前記保持器の環状部に取り付けられて前記固定部材の円筒部の内周面と摺動する摺動ばねを採用することができる。
　また、前記保持器の内周側のポケット開口幅を、前記ころの直径よりも小さくすることにより、クラッチ組立て時には、入力回転部材と出力回転部材のうちの径方向外側に配された部材と保持器とで、ころをポケット開口から内周側へ脱落しないように保持できるようになり、組立て作業を効率よく行うことができる。
　さらに、前記保持器のポケットの周方向両側の壁面を、前記ころの半径以上の曲率半径をもつ凹円弧面とすれば、保持器がころを押して入力回転部材および出力回転部材と係合させたりその係合を解除したりする際に、ころの移動がスムーズになり、クラッチ動作の安定性を向上させることができる。
　そして、本発明の逆入力遮断クラッチは、駆動ロスの低減が強く求められる用途に適用した場合に効果が大きい。その使用形態としては、例えば、駆動ローラと従動ローラとを径方向で対向させ、前記駆動ローラをモータで駆動することにより前記両ローラ間に供給された用紙を送り出すようにした紙送り装置に、前記入力回転部材がモータの出力側に連結され前記出力回転部材が駆動ローラの入力側に連結される状態で組み込む場合や、外部回転体からのトルクを受けて、電気回路内のスイッチの一方の接点を他方の接点へ押し付けるスイッチ切替手段を備えた電気回路開閉機構に、前記入力回転部材が外部回転体の出力側に連結され前記出力回転部材がスイッチ切替手段の入力側に連結される状態で組み込む場合がある。
　本発明の逆入力遮断クラッチは、上述したように、従来のクラッチの付勢ばねを用いずに、トルク伝達後に保持器を入力回転部材に対して相対的に入力トルクが加えられていた方向に回転させてロック状態を解除するようにしたものであるから、ころの係合に必要な制動機構の制動力を従来よりも小さく設定して、その制動力に起因する駆動ロスを低減することができる。
第１実施形態の逆入力遮断クラッチの正面断面図 図１のII－II線に沿った断面図 図１の保持器および摺動ばねの分解斜視図 ａ、ｂ、ｃは、それぞれ図１のクラッチの動作を説明する要部の断面図 第２実施形態の逆入力遮断クラッチの分解斜視図 図５のクラッチの縦断正面図 図６のVII－VII線に沿った断面図 ａ、ｂは、それぞれ図５のクラッチの動作を説明する要部の断面図 第３実施形態の逆入力遮断クラッチの縦断正面図 図９のクラッチの要部の分解斜視図 図５のクラッチの使用例の説明図 図９のクラッチの使用例の説明図 図１２の矢印Ｃ方向からの矢視図
　以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は第１の実施形態を示す。この逆入力遮断クラッチは、図１および図２に示すように、入力回転部材１と、入力回転部材１の径方向内側に配される出力回転部材としての出力軸２と、入力回転部材１と出力軸２との間に配される複数のころ３と、各ころ３を保持する保持器４と、保持器４に取り付けられる摺動ばね５と、入力回転部材１の径方向外側に配される固定部材としてのハウジング６とで基本的に構成されている。その出力軸２およびハウジング６は、入力回転部材１と同心状態に配されている。
　前記ハウジング６は、入力回転部材１の先端側を収納する円筒部６ａの一端側の内周に、出力軸２を通す円板状の蓋部６ｂが設けられ、円筒部６ａの他端側内周には入力回転部材１の軸方向他端側への移動を規制する蓋７が嵌め込まれている。また、ハウジング６の一端側外周にはフランジ６ｃが設けられ、このフランジ６ｃに固定用の取付孔６ｄがあけられている。
　前記入力回転部材１は、二段円筒状の入力軸８の大径部内周に外輪９を嵌め込んだものである。その入力軸８と外輪９とは、入力軸８大径部内周面の軸方向リブ８ａを外輪９外周面の回り止め溝９ａに嵌め込むことにより一体に回転するようになっている。なお、入力軸８は、例えば歯車等の入力伝達部材と結合するため、その小径部外周面に軸心を挟んで互いに対向する２つの平坦面８ｂが形成されている。
　前記外輪９の内周面には、所定の周方向間隔をおいて同一方向に傾斜するカム面９ｂが設けられており、このカム面９ｂと出力軸２の外周円筒面との間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間１０が形成されている。そして、各楔形空間１０に前記ころ３が一つずつ配されている。
　前記保持器４は、図３にも示すように、環状部４ａの一側面に複数の柱部４ｂを立設したもので、隣接する柱部４ｂどうしの間にころ３を収容するポケット１１が形成されている。そして、その各柱部４ｂが外輪９と出力軸２との間に挿入されて、ポケット１１に収容したころ３を外輪９および出力軸２と係脱自在に保持するようになっている。また、その環状部４ａの外周部には、後述するように摺動ばね５を取り付けるための切欠き４ｃが形成されている。
　この保持器４の内周側のポケット１１開口幅はころ３の直径よりも小さく形成され、クラッチ組立て途中でころ３とともに保持器４の柱部４ｂを外輪９の内周側に挿入したときに、ころ３が内周側へ脱落しないようになっている。また、ポケット１１の周方向両側の壁面（各柱部４ｂの周方向端面）はころ３の半径以上の曲率半径をもつ凹円弧面に形成され、後述するように柱部４ｂでころ３を押したときに、ころ３がスムーズに移動するようになっている。なお、ポケットの壁面は、この実施形態のような形状とすることが望ましいが、平面や円弧面以外の凹形曲面とすることもできる。
　前記摺動ばね５は、ハウジング円筒部６ａの内周面と摺動するＣ字状の摺動部５ａと、摺動部５ａの両端から内側に延びるフック部５ｂとからなり、両フック部５ｂを保持器環状部４ａの切欠き４ｃに挿入してその周方向縁部と当接させることにより、保持器４に取り付けられている。その摺動部５ａは弾性的に縮径した状態でハウジング円筒部６ａの内周面に押し付けられており、これにより保持器４に回転抵抗を付与する制動機構が形成されている。
　従って、図４（ａ）に示すように、入力回転部材１に所定の一方向（図中の矢印Ａ方向）の入力トルクが加えられたときには、外輪９がそのカム面９ｂでころ３を押してころ３とともに保持器４を回転させようとするが、保持器４はハウジング６から摺動ばね５を介して回転抵抗を受けてその場に留まろうとするため、保持器４の柱部４ｂに押されたころ３が相対的に楔形空間１０の狭小側へ移動して外輪９および出力軸２と係合し、出力軸２にトルクが伝達される。
　また、上記のように入力側から出力側へのトルク伝達が行われた後、図４（ｂ）に示すように、入力回転部材１を逆方向（図中の矢印Ｂ方向）に回転させると、外輪９および出力軸２と係合したころ３が外輪９の回転方向へわずかに移動するが、回転抵抗を受ける保持器４はその場に留まろうとするため、保持器４の柱部４ｂに押されたころ３は相対的に楔形空間１０の広大側へ移動し、ころ３と外輪９および出力軸２との係合状態が解除される。そして、この係合解除状態では、図４（ｃ）に示すように、出力軸２に逆入力トルクが加えられても、出力軸２が空転するので、入力回転部材１にはトルクが伝達されない。
　この逆入力遮断クラッチは、上述したように、入力回転部材１を構成する外輪９と出力軸２との間の楔形空間１０に配されるころ３を、ハウジング６から摺動ばね５を介して回転抵抗を受ける保持器４で保持し、一定方向の入力トルクが加えられて出力軸２にトルクが伝達された後（入力トルクの供給が停止した後）には、入力回転部材１を逆方向に回転させることにより、保持器４でころ３と外輪９および出力軸２との係合状態を解除して逆入力トルクが遮断されるようにしたので、前述した従来のクラッチの係合解除用付勢ばねが不要となり、ころ３の係合に必要な制動機構の制動力、すなわち摺動ばね５とハウジング６との間の摩擦力を従来よりも小さく設定して、その摩擦力に起因する駆動ロスを低減することができる。
　また、その保持器４がハウジング６に縮径した状態で押し付けられる摺動ばね５から安定した回転抵抗を受けるうえ、ころ３を外輪９および出力軸２と係合させたりその係合を解除したりする際に、ころ３の半径以上の曲率半径をもつ凹円弧面で形成されたポケット１１壁面でころ３を押してスムーズに相対移動させることができるので、クラッチ動作の安定性も高い。
　さらに、このクラッチでは、付勢ばねをなくした分、従来よりも部品点数が少なく、組立て作業も効率よく行うことができる。また、クラッチ組立て作業の途中では、外輪９と保持器４とでころ３をポケット１１開口から内周側へ脱落しないように保持できるので、この点でも組立て作業を従来よりも効率よく行える。
　また、出力側へ伝達される入力トルクの方向を変更する場合、従来のクラッチでは、複数の付勢ばねを一体化した部品についてころ付勢方向を変えた形状のものを新規に製作する必要があるが、このクラッチでは外輪９の組み込み方向を反転するだけでよい。
　そのほか、従来のクラッチでは、一般に金属で形成される入力回転部材にカム面を含む複雑な形状のポケットの加工を行う必要があるが、このクラッチでは、外輪９にはカム面９ｂのみを加工すればよく、ポケット１１を有する保持器４は合成樹脂の射出成形により製作できるので、製造時の加工コストを削減できるという利点もある。
　図５乃至図８は第２の実施形態を示す。なお、第１実施形態と同じ機能を有する部材には、第１実施形態と同じ符号を付けている。この実施形態の逆入力遮断クラッチは、図５乃至図７に示すように、入力回転部材１と、入力回転部材１の径方向内側に配される出力回転部材としての出力軸２と、入力回転部材１と出力軸２との間に配される複数のころ３と、各ころ３を保持する保持器４と、保持器４と係合する摺動ばね５と、保持器４と一体回転するフライホイール１２と、入力回転部材１の径方向外側に配される固定部材としてのハウジング６とで基本的に構成されている。その出力軸２およびハウジング６は、入力回転部材１と同心状態に配されている。
　前記ハウジング６は、円筒状部材の内周面を軸方向に３段に形成したもので、その一端側に設けられたフランジ６ｃには固定用の取付孔６ｄがあけられている。また、その一端側内周には、入力回転部材１を通す円板状の蓋７が嵌め込まれている。
　前記入力回転部材１は、二段円筒状の入力軸８の大径部内周に外輪９を嵌め込んだものである。その入力軸８と外輪９とは、入力軸８大径部内周面の軸方向リブ８ａを外輪９外周面の回り止め溝９ａに嵌め込むことにより一体に回転するようになっている。また、入力軸８は、その大径部をハウジング６の最大内径部で回転自在に支持され、ハウジング６に嵌め込まれた蓋７で抜け止めされている。そして、入力軸８の小径部には、断面がＤ字状に形成された部分にこれと合致する孔形状の入力歯車１３が嵌め込まれ、この入力歯車１３から入力回転部材１に入力トルクが加えられるようになっている。
　前記外輪９の内周面には、所定の周方向間隔をおいて同一方向に傾斜するカム面９ｂが設けられており、このカム面９ｂと出力軸２の外周円筒面との間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間１０が形成されている。そして、各楔形空間１０に前記ころ３が一つずつ配されている。
　前記保持器４は、ハウジング６の最小内径部に挿入されて回転自在に支持される円筒部４ｄと、この円筒部４ｄの一端に設けられた環状部４ａと、環状部４ａの一側面に立設された複数の柱部４ｂとからなり、隣接する柱部４ｂどうしの間にころ３を収容するポケット１１が形成されている。そして、その各柱部４ｂが外輪９と出力軸２との間に挿入され、環状部４ａがハウジング６の中間内径部の内周面と対向する状態で、ポケット１１に収容したころ３を外輪９および出力軸２と係脱自在に保持するようになっている。また、その環状部４ａの外周部には摺動ばね５と係合する凸部４ｅが設けられ、円筒部４ｄの他端にはフライホイール１２を取り付けるための凹部４ｆが設けられている。なお、保持器４の内周側のポケット１１開口幅の寸法や、ポケット１１の周方向両側の壁面の形状は、第１実施形態と同じである。
　前記摺動ばね５は、金属製線材を環状に巻いたもので、ハウジング６の中間内径部の内周面と摺動する摺動部５ａと、摺動部５ａの両端から内側に延びるフック部５ｂとからなる。その摺動部５ａは両端部が互いに重なり合うように巻かれ、組み込み前の摺動ばね５が他の部品に絡みにくく、クラッチを組み立てやすくなっている。そして、両フック部５ｂが保持器環状部４ａの凸部４ｅに引っ掛けられて保持器４に係合するとともに、摺動部５ａが弾性的に縮径した状態でハウジング６の中間内径部の内周面に押し付けられ、これにより保持器４に回転抵抗を付与する制動機構が形成されている。
　前記フライホイール１２は、ハウジング６の外側に配される円筒部１２ａと、出力軸２を通す蓋部１２ｂと、蓋部１２ｂの内面に設けられた突出部１２ｃとからなり、その突出部１２ｃが保持器円筒部４ｄの凹部４ｆに嵌め込まれて、保持器４と一体回転するようになっている。これにより、後述するようにころ３と外輪９および出力軸２との係合状態を解除するロック解除機構が形成されている。
　また、フライホイール１２および入力歯車１３は、それぞれに隣接する位置で出力軸２に嵌め込まれた止め輪１４、１５により抜け止めされている。
　次に、この逆入力遮断クラッチの動作について説明する。まず、図８（ａ）に示すように、入力回転部材１に所定の一方向（図中の矢印方向）の入力トルクが加えられたときには、外輪９がそのカム面９ｂでころ３を押してころ３とともに保持器４およびフライホイール１２を回転させようとするが、保持器４はハウジング６から摺動ばね５を介して回転抵抗を受けてその場に留まろうとするため、保持器４の柱部４ｂに押されたころ３が相対的に楔形空間１０の狭小側へ移動して外輪９および出力軸２と係合し、出力軸２にトルクが伝達される。
　一方、上記のように入力側から出力側へのトルク伝達が行われているときに入力トルクの供給が停止すると、図８（ｂ）に示すように、入力回転部材１も停止するが、保持器４は慣性の大きいフライホイール１２と一体に惰走して（図中の矢印方向）ころ３を楔形空間１０の広大側へ押し出し、ころ３と外輪９および出力軸２との係合状態が解除される。その後、保持器４が受ける回転抵抗により、保持器４、フライホイール１２およびころ３が係合解除状態で停止する。この係合解除状態では、出力軸２に逆入力トルクが加えられても、出力軸２が空転して入力回転部材１にはトルクが伝達されない。
　この逆入力遮断クラッチは、上述したように、入力回転部材１を構成する外輪９と出力軸２との間の楔形空間１０に配されるころ３を、ハウジング６から摺動ばね５を介して回転抵抗を受ける保持器４で保持し、一定方向の入力トルクの供給が停止したときには、フライホイール１２と一体に惰走する保持器４でころ３と外輪９および出力軸２との係合状態を解除して逆入力トルクが遮断されるようにしたので、第１実施形態のものと同じく、従来の係合解除用付勢ばねがなく、摺動ばね５とハウジング６との間の摩擦力を小さく設定して、その摩擦力に起因する駆動ロスを低減することができる。
　図９および図１０に示す第３の実施形態は、第２実施形態をベースとして、入力トルクの供給機構を変更したものである。この実施形態の入力回転部材１６は、有蓋円筒状の外環１７の内周に外輪９を嵌め込み、外環１７の開放側端部の外周に環状の軸受部材１８を圧入したもので、その外環１７の閉塞側端部と軸受部材１８をハウジング６の最大内径部で回転自在に支持され、ハウジング６の一端側内周に嵌め込まれた蓋１９で抜け止めされている。そして、ハウジング６の最大内径部に窓６ｅをあけるとともに、外環１７の外周面にハウジング６の窓６ｅから挿入される外部入力歯車２０と噛み合う歯１７ａを設けて、外部入力歯車２０から入力回転部材１６に入力トルクが加えられるようにしている。
　なお、上述した各実施形態では、入力回転部材の径方向内側に出力軸（出力回転部材）を配しているが、本発明は入力回転部材を出力回転部材の径方向内側に配した逆入力遮断クラッチにも適用することができる。
　次に、本発明の逆入力遮断クラッチの使用例について説明する。図１１は第２実施形態のクラッチを事務機の紙送り装置に組み込んだ例を示す。この紙送り装置は、径方向に対向配置した駆動ローラ２１と従動ローラ２２とを加圧接触させ、駆動ローラ２１を図示省略したモータで回転させることにより、両ローラ２１、２２間に供給された用紙Ｓを送り出すものであり、そのモータと駆動ローラ２１との間に第２実施形態のクラッチが組み込まれている。
　具体的には、前記モータの主軸に取り付けた駆動歯車（図示省略）とクラッチの入力軸８に取り付けた入力歯車１３とを噛み合わせるとともに、クラッチの出力軸２を駆動ローラ２１の回転軸としている。また、各ローラ２１、２２はそれぞれの回転軸を左右の側壁２３、２４に回転自在に支持されており、その一方の側壁２３にクラッチのハウジング６のフランジ６ｃが固定されている。これにより、前記モータからの入力トルクはクラッチを介して駆動ローラ２１に伝達される一方、駆動ローラ２１からの逆入力トルクに対しては駆動ローラ２１が空転し、トルクがモータに伝達されないようになっている。従って、紙詰まりが生じた際には、装置停止後に詰まった用紙Ｓを引っ張るだけで、駆動ローラ２１および従動ローラ２２を空転させながら用紙Ｓを引き抜いて紙詰まりを解消することができる。
　図１２および図１３は第３実施形態のクラッチを事務機の定着装置に組み込んだ例を示す。この定着装置は、径方向に対向配置した定着ローラ２５と加圧ローラ２６とを加圧接触させ、定着ローラ２５の一部を電磁誘導加熱するＩＨコイル２７を設けて、各ローラ２５、２６を図示省略したモータで回転させることにより、両ローラ２５、２６間に供給された用紙Ｓを送り出しながら、定着ローラ２５で用紙Ｓを加熱して、用紙Ｓ上に形成されたトナー像を用紙Ｓに定着させるものである。そして、両ローラ２５、２６の回転が停止したときにＩＨコイル２７の電源を切る電気回路開閉機構の中に、第２実施形態のクラッチが組み込まれている。
　前記電気回路開閉機構は、ＩＨコイル２７に電力を供給する電気回路２８の途中にスイッチ２９を設け、このスイッチ２９のオン状態とオフ状態とを切り替えるスイッチ切替手段を設けたものである。そのスイッチ切替手段は、スイッチ２９の一方の接点２９ａが取り付けられる揺動レバー３０と、スイッチ２９の一方の接点２９ａが他方の接点２９ｂから離れる方向に揺動レバー３０を付勢する戻しばね３１と、加圧ローラ２６からのトルクを受けて揺動レバー３０を戻しばね３１の付勢力に抗して回動させることにより、一定の力で一方の接点２９ａを他方の接点２９ｂへ押し付けるトルクリミッタ３２とからなる。そして、第３実施形態のクラッチは、その外環１７の歯１７ａが加圧ローラ２６の回転軸に取り付けた外部入力歯車２０と噛み合い、出力軸２に取り付けた出力歯車３３がトルクリミッタ３２の入力歯車３４と噛み合う状態で組み込まれている。また、クラッチのハウジング６は、そのフランジ６ｃで定着装置の側壁３５に固定されている。
　上記の構成により、加圧ローラ２６が回転している間は、加圧ローラ２６からの入力トルクがクラッチを介してトルクリミッタ３２に伝達され、スイッチ２９がオン状態になって定着ローラ２５が加熱される。一方、加圧ローラ２６が停止すると、クラッチの出力軸２がフリーとなりトルクリミッタ３２からクラッチへの逆入力が遮断されるようになるので、戻しばね３１の作用によりトルクリミッタ３２が逆転するとともにスイッチ２９がオフ状態になって定着ローラ２５の加熱は中止される。従って、定着装置がトラブル等で停止しても、定着ローラ２５の過度の温度上昇を防止することができる。
１　入力回転部材
２　出力軸（出力回転部材）
３　ころ
４　保持器
５　摺動ばね
６　ハウジング（固定部材）
７　蓋
８　入力軸
９　外輪
９ｂ　カム面
１０　楔形空間
１１　ポケット
１２　フライホイール
１３　入力歯車
１６　入力回転部材
１７　外環
１８　軸受部材
１９　蓋
２０　外部入力歯車

Claims (11)

  1. 　同一軸心のまわりに回転する入力回転部材と出力回転部材とを径方向内外に配し、前記入力回転部材の出力回転部材との対向面に所定の周方向間隔をおいて同一方向に傾斜するカム面を設けて、各カム面とこれに対向する前記出力回転部材の円筒面との間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間を形成し、各楔形空間にころを配するとともに、前記入力回転部材と出力回転部材との間に、前記各ころをポケットに収容して入力回転部材および出力回転部材と係脱自在に保持する保持器を配し、この保持器に回転抵抗を付与する制動機構を設けて、前記入力回転部材に一定方向の入力トルクが加えられたときは、前記保持器でころを楔形空間の狭小側へ相対移動させて入力回転部材および出力回転部材と係合させることにより、出力回転部材にトルクが伝達されるようにするとともに、このトルク伝達後に前記保持器を入力回転部材に対して相対的にトルク伝達方向に回転させ、保持器でころを楔形空間の広大側へ相対移動させて前記ころと入力回転部材および出力回転部材との係合状態を解除しておくことにより、前記出力回転部材に逆入力トルクが加えられたときには、出力回転部材が空転して入力回転部材にトルクが伝達されないようにした逆入力遮断クラッチ。
  2. 　前記トルク伝達後に保持器を入力回転部材に対して相対的にトルク伝達方向に回転させる手段が、前記入力トルクの供給が停止した後に入力回転部材をトルク伝達方向と逆の方向に回転させるものであることを特徴とする請求項１に記載の逆入力遮断クラッチ。
  3. 　前記トルク伝達後に保持器を入力回転部材に対して相対的にトルク伝達方向に回転させる手段が、前記保持器にフライホイールを取り付け、前記入力トルクの供給が停止したときに保持器がフライホイールと一体に惰走するようにしたものであることを特徴とする請求項１に記載の逆入力遮断クラッチ。
  4. 　前記制動機構が、前記保持器に固定部材と摺動する摺動部材を係合させたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
  5. 　前記摺動部材が、弾性体で形成され、その弾性力により前記固定部材に押し付けられるものであることを特徴とする請求項４に記載の逆入力遮断クラッチ。
  6. 　前記摺動部材が、金属製線材を少なくともその両端部が互いに重なり合うように巻いた摺動ばねであることを特徴とする請求項５に記載の逆入力遮断クラッチ。
  7. 　前記保持器が環状部を有し、その環状部を前記固定部材に形成された円筒部に収容されており、前記摺動部材は、Ｃ字状に形成され、縮径した状態で前記保持器の環状部に取り付けられて前記固定部材の円筒部の内周面と摺動する摺動ばねであることを特徴とする請求項５に記載の逆入力遮断クラッチ。
  8. 　前記保持器の内周側のポケット開口幅を、前記ころの直径よりも小さくしたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
  9. 　前記保持器のポケットの周方向両側の壁面を、前記ころの半径以上の曲率半径をもつ凹円弧面としたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
  10. 　駆動ローラと従動ローラとを径方向で対向させ、前記駆動ローラをモータで駆動することにより前記両ローラ間に供給された用紙を送り出すようにした紙送り装置に、前記入力回転部材がモータの出力側に連結され前記出力回転部材が駆動ローラの入力側に連結される状態で組み込まれることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
  11. 　外部回転体からのトルクを受けて、電気回路内のスイッチの一方の接点を他方の接点へ押し付けるスイッチ切替手段を備えた電気回路開閉機構に、前記入力回転部材が外部回転体の出力側に連結され前記出力回転部材がスイッチ切替手段の入力側に連結される状態で組み込まれることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
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