專利名稱：驅(qū)動力正反切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于辦公設(shè)備的驅(qū)動力正反切換裝置，特別涉及中間軸 的共用化。
背景技術(shù)：
復(fù)印機等辦公設(shè)備中的紙張的輸送方向一般是單向的，因此，利用 具有一定方向的旋轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)的馬達(dá)來進(jìn)行驅(qū)動。然而在紙張的輸送方向可 正反恰當(dāng)切換地進(jìn)行輸送的進(jìn)化的供紙部中，使用以往的 一定方向旋轉(zhuǎn) 標(biāo)準(zhǔn)的馬達(dá)時，需要追加可使馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向適宜正反切換的裝置。(專 利文獻(xiàn)l)。
作為這種情況下通常使用的驅(qū)動力正反切換機構(gòu)，公知有圖18所 示的具有三個傘齒輪的機構(gòu)(非專利文獻(xiàn)l)。該機構(gòu)構(gòu)成為，在靠近設(shè) 于輸入軸71的一端的輸入傘齒輪72的齒面且與輸入傘齒輪72的齒面 正交的方向設(shè)置輸出軸73，離合器74可在軸向滑動地而鍵止于上述輸 出軸73。一對輸出傘齒輪部75、75可旋轉(zhuǎn)地嵌合在該離合器74的兩側(cè)， 該一對輸出傘齒輪部75與輸入傘齒輪72嚙合。在各輸出傘齒輪部75 的對置面上設(shè)置的突出部76上設(shè)置有與上述離合器74卡合的齒77。在 上述離合器74的中間部設(shè)置的周槽78中插入有搖動臂79的銷80。該 搖動臂79的另 一端通過軸81可搖動地安裝于固定部。
當(dāng)搖動臂79向左右任何一方偏倒時，離合器74在軸向滑動并與搖 動臂79偏倒的方向的輸出傘齒輪部75的齒77卡合，從而將輸入軸71 的旋轉(zhuǎn)傳給輸出軸73。另外，當(dāng)搖動臂79向反方向偏倒時，離合器74 與另一側(cè)的輸出傘齒輪部75側(cè)卡合，來使輸出軸73反轉(zhuǎn)。
專利文獻(xiàn)l:日本專利特開平5-307290號公報
非專利文獻(xiàn)l:"機械運動機構(gòu)"林式會社技報堂，昭和32年10月 15日出版，81頁上述驅(qū)動力正反切換機構(gòu)由于輸入軸71與輸出軸73正交，因此， 存在如下的問題輸入側(cè)的馬達(dá)和輸出側(cè)的供紙輥的配置受到限制，并 且輸入傘齒輪的直徑較大，此外，搖動臂79的控制機構(gòu)比較復(fù)雜等問 題。另外，還存在需要在離合器74切換時使齒77的旋轉(zhuǎn)相位同步來避 免齒的碰撞的同步機構(gòu)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的課題在于對于輸入輸出軸平行配置的緊湊的驅(qū)動 力正反切換裝置，特別是在使用彈簧離合器時和使用滾子離合器時，實 現(xiàn)中間軸的共用化，從而簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。
為了解決上述課題，如圖1等所示，本發(fā)明以如下驅(qū)動力正反切換 裝置作為基本構(gòu)成，即、在以相互對置的方式嵌合在固定軸11上的輸 入齒輪14和輸出齒輪15之間安裝有切換機構(gòu)10，通過上述切換機構(gòu) 10來適宜地切換施加到上述輸入齒輪14上的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)方向，并 向上述輸出齒輪15輸出。
上述切換機構(gòu)10具有與上述輸入齒輪14成一體的輸入傘齒輪16、 與上述輸出齒輪15成一體的輸出傘齒輪17、嵌合在上述固定軸11上的 中間軸12、被支承在與該中間軸12正交的支承軸13上且與上述輸入傘 齒輪16和輸出傘齒輪17嚙合的中間傘齒輪22、介于上述中間軸12和 輸入傘齒輪16之間的彈簧離合器25或滾子離合器55 (參照圖11)等 單向離合器、以及對上述單向離合器的鎖定和鎖定解除進(jìn)行控制的控制 機構(gòu)(控制齒輪39、促動器44)。
在使用彈簧離合器25作為上述單向離合器時，在供固定鉤37卡合 的連結(jié)部件28上設(shè)置有與上述中間軸12嵌合的連接部30。另外，在使 用滾子離合器55作為單向離合器時，在內(nèi)圏56上設(shè)置連接部57。這些 連接部30、 57都是通過相對上述中間軸12為互補的連結(jié)結(jié)構(gòu)與之連結(jié) 的，即便單向離合器的形式如上所述有所區(qū)別，仍可共用中間軸12。
另外，在使用彈簧離合器25時，多個螺旋彈簧35中的半數(shù)螺旋彈 簧的巻繞方向被設(shè)定為相反方向，使設(shè)置于上述連結(jié)部件28的鉤加強 突起51介于在軸向彼此對置的螺旋彈簧35的間隙g間，從而可實現(xiàn)對
5解除鉤36的加強。
在本發(fā)明中具有以下效果。
(1) 能夠通過控制機構(gòu)的約束、非約束的作用容易地對從輸入側(cè)向輸 出側(cè)傳遞的驅(qū)動力的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行切換。
(2) 能夠?qū)⑴c輸入側(cè)為相同轉(zhuǎn)速的正旋轉(zhuǎn)方向A或反旋轉(zhuǎn)方向B的驅(qū) 動力擇一傳遞向輸出側(cè)。
(3) 無論單向離合器為彈簧離合器或為滾子離合器，由于中間軸的結(jié) 構(gòu)相同，故均可通過實現(xiàn)中間軸的共用化來簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。
(4) 在使用彈簧離合器的情況下，可通過在設(shè)置有連接部的連結(jié)部件 上設(shè)置鉤加強突起而加強解除鉤，從而能夠提高螺旋彈簧的耐久性。


圖1是實施例1的促動器斷開狀態(tài)的剖視圖。 圖2是圖1的X-X線剖視圖。
圖3(a)是實施例l的分解立體圖，(b)是控制齒輪的立體圖，(c) 是連結(jié)部件的立體圖。
圖4是實施例1的促動器接通狀態(tài)的剖視圖。
圖5中，(a)(b)是圖4的X2-X2線的作用狀態(tài)剖視圖。
圖6中，(a)是實施例2的促動器斷開狀態(tài)的剖視圖，(b )是實施 例2的促動器斷開狀態(tài)下的彈簧離合器部分的橫向截面平面圖。
圖7中，(a)是圖6的X3-X3線的剖視圖，(b)是圖6的X4-X4線 的剖視圖。
圖8中，(a)是實施例2的連結(jié)部件的立體圖，(b )是實施例2的 控制齒輪的立體圖。
圖9是實施例2的促動器處于接通狀態(tài)的剖視圖。圖10中，(a) (b)是圖9的X5-Xs線的剖視圖。 圖11是實施例3的促動器斷開狀態(tài)的剖視圖。
圖12是圖11的X6-X6線的剖視圖。
圖13是圖12的局部放大剖視圖。
圖14中，(a)是圖12的局部放大剖視圖，(b )是圖13的局部放大 剖視圖。
圖15中，(a)是實施例3的分解立體圖，(b)是實施例3的內(nèi)圏的 立體圖。
圖16是實施例3的控制齒輪的立體圖。 圖17是實施例3的促動器接通狀態(tài)下的剖視圖。 圖18是以往例的平面圖。 符號說明如下
10…切換機構(gòu)；11…固定軸；12…中間軸；13…支承軸；14…輸入 齒輪；15…輸出齒輪；16…輸入傘齒輪；17…輸出傘齒輪；18…輸入平 齒輪；19…輸出平齒輪；20…突出部；21…離合器收納部；22…中間傘 齒輪；22a…擋圏；23…外環(huán)部件；24…槽；25…彈簧離合器；26…階 梯部；27…卡合凸部；28…連結(jié)部件；29…卡合凹部；30…連接部；31… 突條；31a…凹段部；32…鉤卡合凸部；33…卡縫；34…外圏；35…螺 旋彈簧；36…解除鉤;37…固定鉤；38…不完全巻繞部;39…控制齒輪； 40…嵌合槽；41…解除臂部；41a、 41b…卡合端面；42…擋臂部；43… 凹凸卡合面；44…促動器；45…輸入部件；46…輸入軸；47…輸出部件； 48…輸出軸；49…擋圏;50…擋圏;51…鉤加強突起；52…解除臂部; 55…滾子離合器；56…內(nèi)圏；57…連接部；58…外圏；59…滾子；60… 施力彈簧；61a、 61b…滾子收納部；62a、 62b…咬合面;63…鎖定解除 銷；64…限制突起；65…限制凹部。
具體實施例方式
以下，基于附圖對本發(fā)明涉及的驅(qū)動力正反切換裝置的實施例進(jìn)行 說明。
實施例1
圖1~圖5所示的實施例1的驅(qū)動力正反切換裝置構(gòu)成為，輸入齒輪 14與輸出齒輪15繞固定軸11對置配置，在該齒輪14、 15之間安裝有 切換機構(gòu)10。切換機構(gòu)IO是下述的機構(gòu)。
上述輸入齒輪14構(gòu)成為，在輸出齒輪15側(cè)的面上設(shè)置有輸入傘齒 輪16，且在其外徑面上設(shè)置有輸入平齒輪18。另外，在與設(shè)置有輸入 傘齒輪16的面相反側(cè)的面的中心部設(shè)置有圓筒狀的離合器收納部21。 另外，輸出齒輪15構(gòu)成為，在與上述輸入傘齒輪16相對置的面上設(shè)置 有輸出傘齒輪17，且在其外徑面上設(shè)有輸出平齒輪19。
中間軸12可旋轉(zhuǎn)地嵌合在上述固定軸11上。支承軸13、 13經(jīng)由突 出部20以正交的狀態(tài)設(shè)置在上述中間軸12的長度方向的中途。在各支 承軸13上嵌合有中間傘齒輪22 ，且利用擋團(tuán)22a防止該中間傘齒輪22 脫離。中間傘齒輪22與上述輸入傘齒輪16和輸出傘齒輪17嚙合。在 兩支承軸13的前端部間嵌合有外環(huán)部件23，各支承軸13的前端部嵌合 在設(shè)置于外環(huán)部件23的內(nèi)徑面的軸向槽24中。外環(huán)部件23的兩端面 分別靠近輸入平齒輪18和輸出平齒輪19的相對置的內(nèi)表面，來蓋住內(nèi) 部的傘齒輪機構(gòu)。
上述的中間軸12，其一端部貫通輸出齒輪15，另一端部經(jīng)由輸入 齒輪14及離合器收納部21的中心部貫通于控制齒輪39。該中間軸12 從貫通輸入齒輪14的部分開始到貫通離合器收納部21及控制齒輪39 直至端部的范圍形成一段小徑，在其階梯部26 (參照圖3 (a))的中心 對稱的兩個位置上設(shè)置有向小徑部的前端方向突出的卡合凸部27。該卡 合凸部27與后述的連結(jié)部件28的連接部30 (參照圖3 (c))的卡合凹 部29在軸向嵌合，通過這種嵌合而構(gòu)成可一體旋轉(zhuǎn)的連結(jié)結(jié)構(gòu)，即、 在權(quán)利要求中所說的互補的連結(jié)結(jié)構(gòu)。
上述連結(jié)部件28如圖3(c)所示，是在上述 間軸12的小徑部分處，嵌合于離合器收納部21的范圍的圓筒狀的部件，在外徑面的軸向 全長上設(shè)置有鉤卡合凸部32。并且在該鉤卡合凸部32上設(shè)置有長度方 向的卡縫33。另外，在上述連結(jié)部件28的輸入齒輪14側(cè)的一端部上該: 置有上述連接部30。連接部30由設(shè)置在連結(jié)部件28的端部外徑面的突 條31和形成于內(nèi)徑面的對置的兩個位置的上述卡合凹部29構(gòu)成。上述 突條31形成為與鉤卡合凸部32相同的高度。
供上述連接部30嵌合的環(huán)狀的凹段部31a形成于離合器收納部21 的內(nèi)部，且繞軸孔形成。(參照圖l、圖3(a))。
上述的彈簧離合器25具有外圏34，該外團(tuán)34無法旋轉(zhuǎn)地嵌合在 離合器收納部21的內(nèi)徑面；兩個螺旋彈簧35，該兩個螺旋彈簧35具有 擴徑方向的彈性并且與上述連結(jié)部件28及上述外團(tuán)34的內(nèi)徑面緊貼， 并且在軸向上該兩個螺旋彈簧35相互緊貼。
各螺旋彈簧35如圖2所示，在兩端部具有向徑向內(nèi)側(cè)彎曲形成的 鉤36、 37，是過余巻繞型彈簧，即以一個鉤36 (以下稱解除鉤36)為 基準(zhǔn)右?guī)喺麛?shù)團(tuán)后再巻過劣弧，在此不完全巻繞部38(圖示的情況是三 又四分之一圏的右向巻繞)的端部形成另一個鉤37 (以下，稱固定鉤 37。)。
這種類型的螺旋彈簧35具有單方向離合器的性質(zhì)，即、當(dāng)解除鉤 36相對固定鉤37受到向劣弧側(cè)拉近的方向(從優(yōu)弧側(cè)看是解除鉤36 被拉遠(yuǎn)的方向)的力時，螺旋彈簧35擴徑并鎖定在外圏34上，相反， 當(dāng)解除鉤36相對固定鉤37受到拉遠(yuǎn)方向(從優(yōu)弧側(cè)看是拉近的方向) 的旋轉(zhuǎn)力時，螺旋彈簧35縮徑并解除鎖定。2個螺旋彈簧35的各固定 鉤37與設(shè)置于上述連結(jié)部件28的鉤卡合凸部32的卡縫33卡合。
控制齒輪39可旋轉(zhuǎn)地嵌合在上述中間軸12的小徑側(cè)端部。該控制 齒輪39的內(nèi)端面上設(shè)置有同心狀的嵌合槽40 (參照圖3 (b))，在該嵌 合槽40的內(nèi)徑側(cè)，沿軸向平行地突出設(shè)置有解除臂部41和擋臂部42 (參照圖3(b))。在控制齒輪39的外徑面上設(shè)置有齒、細(xì)齒等凹凸卡 合面43，設(shè)置在外部的電磁線圏、電磁離合器等促動器44 (參照圖1) 與凹凸卡合面43對置地配置。如果是電磁線圏，則其可直接與凹凸卡 合面43自由卡脫，如果是電磁離合器，則需經(jīng)由齒輪而間接地與凹凸卡合面43自由卡脫。
圖示的情況，上述解除臂部41與擋臂部42在周向上隔開配置，且 設(shè)置在相同的旋轉(zhuǎn)半徑上，但如后述的實施例2所示，也可以由單一的 部件構(gòu)成，因此，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，單單統(tǒng)稱為"臂部"。
如圖2所示，上述解除臂部41被安裝在隔著劣弧的不完全巻繞部 38且在旋轉(zhuǎn)方向上對置的解除鉤36和固定鉤37之間。固定鉤37如前 所述，被卡合在鉤卡合凸部32的卡縫33，另一個解除鉤36與解除臂部 41的卡合端面41a，即、沿著彈簧離合器25的正旋轉(zhuǎn)方向A (從圖1 的右端看為右旋轉(zhuǎn)方向)看時的旋轉(zhuǎn)的落后側(cè)的卡合端面41a對置。如 上述相同地，沿著正旋轉(zhuǎn)方向A看時，鉤卡合凸部32與擋臂部42的旋 轉(zhuǎn)落后側(cè)的卡合端面41b對置。
解除臂部41和擋臂部42的位置關(guān)系如下如圖2所示，當(dāng)在解除 臂部41的上述卡合端面41a與解除鉤36之間存在具有一定中心角的間 隙b時，擋臂部42的上述卡合端面41b和鉤卡合凸部32之間存在間隙 a ( a>b )。
上述彈簧離合器25的連結(jié)部件28如圖1所示，構(gòu)成為連接部30 的卡合凹部29在軸向與中間軸12的卡合凸部27嵌合，從而可與中間 軸12 —體旋轉(zhuǎn)。另外，外圏34的后端部嵌合支承在控制齒輪39的上 述嵌合槽40中。
另外，在圖1中，45是被輸入軸46支承的由齒輪形成的輸入部件， 47是被輸出軸48支承的由齒輪形成的輸出部件，49、 50是防脫用的擋 圏。
實施例1的驅(qū)動力正反切換裝置如上所述地構(gòu)成，接著對其作用進(jìn) 行說明。
當(dāng)前，如圖1所示，在促動器44斷開而從控制齒輪39的凹凸卡合 面43脫離，控制齒輪39處于非約束狀態(tài)的情況下，當(dāng)從輸入部件45 向輸入齒輪14輸入正旋轉(zhuǎn)方向A的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩時，與輸入齒輪14 一體的 輸入傘齒輪16、離合器收納部21、收納于離合器收納部21的外團(tuán)34 向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)。各螺旋彈簧35的解除鉤36受到向固定鉤37方
10向的旋轉(zhuǎn)力而被擴徑，彈簧離合器25相對外團(tuán)34鎖定。
因此，與固定鉤37卡合的連結(jié)部件28、與連結(jié)部件28連結(jié)的中間軸12、支承軸13、嵌合于支承軸13的中間傘齒輪22、外環(huán)部件23向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)。這時，中間傘齒輪22并不自轉(zhuǎn)而僅是伴隨中間軸12及支承軸13的旋轉(zhuǎn)及輸入傘齒輪16的旋轉(zhuǎn)向正旋轉(zhuǎn)方向A公轉(zhuǎn)，從而經(jīng)由與中間傘齒輪22嚙合的輸出傘齒輪17來使輸出齒輪15向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)。由此，與輸入的正旋轉(zhuǎn)方向A相同旋轉(zhuǎn)方向的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩被向輸出部件47 (負(fù)載)輸出。
這時，控制齒輪39因解除鉤36與解除臂部41卡合而向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)。
接著，在輸入齒輪14如前所述地向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，將負(fù)載側(cè)的旋轉(zhuǎn)切換為反旋轉(zhuǎn)方向B時，將促動器44接通，使其與控制齒輪39的凹凸卡合面43卡合，來約束控制齒輪39 (參照圖4)?？刂讫X輪39停止，而輸入齒輪14和中間軸12、彈簧離合器25、連結(jié)部件28繼續(xù)向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)，因此，螺旋彈簧35的解除鉤36與解除臂部41的卡合端面41a卡合(b-0，參照圖5(a))。
當(dāng)進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時，鉤卡合凸部32與擋臂部42的卡合端面41b卡合，間隙a為零(參照圖5 (b))，連結(jié)部件28、中間軸12、支承軸13、中間傘齒輪22沿正旋轉(zhuǎn)方向A的旋轉(zhuǎn)被停止。中間傘齒輪22與繼續(xù)向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)的輸入傘齒輪16嚙合而自轉(zhuǎn)(參照圖4)，并經(jīng)由輸出傘齒輪17使輸出齒輪15向反旋轉(zhuǎn)方向B旋轉(zhuǎn)。由此，負(fù)載側(cè)的旋轉(zhuǎn)被切換為反旋轉(zhuǎn)方向B。在輸出齒輪15向反旋轉(zhuǎn)方向B旋轉(zhuǎn)期間，螺旋彈簧35由于繼續(xù)處于縮頸狀態(tài)，因此其在相對于外團(tuán)34的摩擦較小的狀態(tài)下進(jìn)行空轉(zhuǎn)。
在停止上述反旋轉(zhuǎn)方向B的傳遞并切換到原來的正旋轉(zhuǎn)方向A的旋轉(zhuǎn)的情況下，若斷開促動器44，則由于控制齒輪39處于非約束狀態(tài)，因此，螺旋彈簧35因其自身的彈簧力的作用而返回到擴徑狀態(tài)，從而返回到相對于外圏34鎖定的狀態(tài)(參照圖2)。
實施例2從圖6 (a) (b)到圖10的實施例2是上述實施例1的變形例?；窘Y(jié)構(gòu)相同，區(qū)別主要在以下三個方面。
區(qū)別點1，在實施例1中，構(gòu)成彈簧離合器25的2個螺旋彈簧35都是右向巻繞型彈簧，而在該實施例2的情況下，2個螺旋彈簧35a、35b的巻繞方向互為相反。即、配置于輸入齒輪14側(cè)的螺旋彈簧35a是右向巻繞，而配置于控制齒輪39側(cè)的螺旋彈簧35b為左向巻繞。如此構(gòu)成是為了消除上述實施例1中存在的下述問題。
即、如實施例l所示，在螺旋彈簧35的巻繞方向都是相同方向時，當(dāng)控制齒輪39被約束，彈簧離合器25處于自由狀態(tài)(空轉(zhuǎn)狀態(tài))，并且各螺旋彈簧35處于停止?fàn)顟B(tài)時(參照圖5 (b))，輸入齒輪14及與離合器收納部21為一體的外團(tuán)34繼續(xù)向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)，這里離合器收納部21與輸入齒輪14為一體。這時，在各螺旋彈簧35上重疊作用有同一方向并且同一大小的推力。結(jié)果，各螺旋彈簧35與輸入齒輪14或控制齒輪39干涉而妨礙旋轉(zhuǎn)的順滑。
對此，如該實施例2所示，若預(yù)先將螺旋彈簧35的半數(shù)的螺旋彈簧35a、 35b的巻繞方向設(shè)定為相反的巻繞方向，則各螺旋彈簧35a、35b上產(chǎn)生的推力S相反(參照圖6 (b)),并且大小相同。因此，兩方的推力S抵消，因此不會妨礙輸入齒輪14或控制齒輪39的旋轉(zhuǎn)。
另外，由于螺旋彈簧35a、 35b的巻繞方向相反，因此，兩方的螺旋彈簧35a、 35b的固定鉤37、 37在卡縫33的兩端部附近卡合(參照圖6(a)(b))。另一方的解除鉤36、 36在連結(jié)部件的中間部沿軸向相互靠近或接觸。
在實施例2中，區(qū)別于上述實施例1的第二點是連結(jié)部件28的結(jié)構(gòu)。即、這時的連結(jié)部件28如圖8 (a)所示，除了上述結(jié)構(gòu)(參照圖3(c))之外，在卡縫33的一側(cè)的鉤卡合凸部32的部分(沿著正旋轉(zhuǎn)方向A看時，從卡縫33在旋轉(zhuǎn)的行進(jìn)方向存在的鉤卡合凸部32的部分)上高出一截地設(shè)置有鉤加強突起51。如圖6(b)、圖7(b)所示，該鉤加強突起51在內(nèi)側(cè)相互靠近或接觸的兩個解除鉤36的沿反旋轉(zhuǎn)方向B對置的部分內(nèi)，介于兩個螺旋彈簧35a、 35b間的軸向的間隙g內(nèi)。上述鉤加強突起51的作用在于，在控制齒輪39被約束時，鉤卡合凸部32經(jīng)由解除鉤36卡合于解除臂部52而停止其旋轉(zhuǎn)，這時，(參照圖10 (b))，上述鉤加強突起51通過在旋轉(zhuǎn)方向上約束解除鉤36的彎曲部分，從而起到了減輕緩解作用在該解除鉤36上的負(fù)載的作用。
在另一方的固定鉤37上也作用同樣的負(fù)載，但由于固定鉤37嵌入在卡縫33中，因此，利用卡縫33的內(nèi)側(cè)壁而被加強。
區(qū)別于上述實施例1的第三點是對于實施例1的控制齒輪39而言，解除臂部41和擋臂部42獨立地設(shè)置在控制齒輪39的內(nèi)端面，但實施例2中，是利用如下的不完全圓筒體來構(gòu)成解除臂部52，該不完全圓筒體是沿著螺旋彈簧35a、 35b的各鉤36、 37間的優(yōu)弧側(cè)的部分、且具有截面呈C形狀的較大的圓弧部。
當(dāng)利用該不完全圓筒體來構(gòu)成解除臂部52時，通過將解除臂部52的內(nèi)徑面嵌合于連結(jié)部件28的外徑面，能夠使控制齒輪39的姿態(tài)穩(wěn)定。由于控制齒輪39的解除臂部52的圓弧部分越接近圓筒其穩(wěn)定性越高，因此，圖示的情況下，將兩鉤36、 37的優(yōu)弧的部分的間隔形成為比實施例1的情況下要大(周向上較長)。
上述的解除臂部52相當(dāng)于權(quán)利要求書中單稱為"臂部"的部件，其具有實施例1中的解除臂部41和擋臂部42的功能。
即、解除鉤36在旋轉(zhuǎn)方向上與解除臂部52的沿正旋轉(zhuǎn)方向A看時的旋轉(zhuǎn)的落后側(cè)的卡合端面41a對置(參照圖7 (a)等)。另外，連結(jié)部件28的鉤卡合凸部32隔著解除鉤36與上述卡合端面41a對置。
在上述解除鉤36與卡合端面41a卡合的狀態(tài)(參照圖10 (a))下，該鉤36與鉤卡合凸部32之間存在具有一定中心角的間隙a。因此，在控制齒輪39被約束的情況下，解除鉤36與解除臂部52的卡合端面41a卡合而停止，之后彈簧離合器25旋轉(zhuǎn)鉤卡合凸部32經(jīng)由上述解除鉤36卡合在卡合端面41a側(cè)(a=0，參照圖10 (b))。由此，連結(jié)部件28、中間軸12等也停止。
上述實施例2的情況下的作用是在控制齒輪39處于非約束狀態(tài)時(參照圖6、圖7(a)(b))，與實施例l的情況一樣，若對輸入齒輪14輸入正旋轉(zhuǎn)方向A的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，則與輸入齒輪14 一體的輸入傘齒輪16、離合器收納部21、收納在離合器收納部21中的外圏34向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)，彈簧離合器25被鎖定。由此，經(jīng)由固定鉤37使連結(jié)部件28、與連結(jié)部件28連結(jié)的中間軸12、支承軸13、被支承在支承軸13的中間傘齒輪22等向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)。與輸入傘齒輪16嚙合的中間傘齒輪22并不自轉(zhuǎn)而是伴隨中間軸12及支承軸13的旋轉(zhuǎn)僅進(jìn)行公轉(zhuǎn)，從而經(jīng)由與中間傘齒輪22嚙合的輸出傘齒輪17使輸出齒輪15向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)。
接著，將促動器44接通而對控制齒輪39迸行約束時(參照圖9),控制齒輪39停止，而輸入齒輪14和中間軸12、連結(jié)部件28繼續(xù)向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)，因此，螺旋彈簧35的解除鉤36與解除臂部52的卡合端面41a卡合，從而彈簧離合器25的鎖定被解除(參照圖10 (a))。之后，間隙a變?yōu)榱?參照圖10 (b))，于是連結(jié)部件28、中間軸12、支承軸13的旋轉(zhuǎn)停止。
由于支承軸13的旋轉(zhuǎn)停止，與繼續(xù)向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)的輸入傘齒輪16嚙合的中間傘齒輪22并不公轉(zhuǎn)而是自轉(zhuǎn)，從而經(jīng)由輸出傘齒輪17使輸出齒輪15向反旋轉(zhuǎn)方向B旋轉(zhuǎn)(參照圖9)。這時，在螺旋彈簧35a、 35b上雖然作用有推力S，但大小相同方向相反(參照圖6 ( b ))，因此相互抵消。另外，利用鉤加強突起51將解除鉤36約束在其與卡合端面41a之間，因此緩解了作用于該解除鉤36的負(fù)載。
實施例3
下面，圖11到圖17所示的實施例3的驅(qū)動力正反切換裝置是使用滾子離合器55來作為單向離合器。其他的結(jié)構(gòu)與實施例l、 2的情況一樣。
即、實施例3的驅(qū)動力正反切換裝置構(gòu)成為，輸入齒輪14與輸出齒輪15繞固定軸ll對置配置，在這些齒輪14、 15之間安裝有切換機構(gòu)10。輸入齒輪14具有輸入傘齒輪16，其設(shè)置在輸入齒輪14的輸出齒輪15側(cè)的面上；以及輸入平齒輪18，其設(shè)置在輸入齒輪14的外徑面上。另外，輸出齒輪15具有輸出傘齒輪17,其設(shè)置在與上述輸入傘齒輪16對置的面上；以及輸出平齒輪19,其設(shè)置在輸出齒輪15的外徑面上。在輸入齒輪14上且在與設(shè)置有輸入傘齒輪16的面的相反面的中心部處一體地設(shè)置有圓筒狀的離合器收納部21。
中間軸12可旋轉(zhuǎn)地嵌合在上述固定軸11上。支承軸13、 13經(jīng)由突出部20以正交的狀態(tài)設(shè)置在上述中間軸12的長度方向的中途。在各支承軸13上嵌合有中間傘齒輪22，且利用擋圏22a防止脫離。中間傘齒輪22與上述輸入傘齒輪16和輸出傘齒輪17嚙合。在兩支承軸13的前端部間嵌合有外環(huán)部件23，各支承軸13的前端部嵌合在設(shè)置于外環(huán)部件23的內(nèi)徑面的軸向槽24中。外環(huán)部件23的兩端面分別靠近輸入平齒輪18和輸出平齒輪19的相對置的內(nèi)表面，來蓋住內(nèi)部的傘齒輪機構(gòu)。
上述的中間軸12，其一端部貫通于輸出齒輪15，另一端部經(jīng)由輸入齒輪14及離合器收納部21的中心部貫通于控制齒輪39。該中間軸12從貫通離合器收納部21的部分開始到貫通控制齒輪39為止的部分形成一段小徑，在其階梯部26的中心對稱的兩個位置上設(shè)置有向小徑部的前端方向突出的卡合凸部27。該卡合凸部27如后所述，與設(shè)置在滾子離合器55的內(nèi)圏56的一端部的連接部57 (參照圖15 (b))的卡合凹部29在軸向構(gòu)成在旋轉(zhuǎn)方向上卡合為一體的互補的連結(jié)結(jié)構(gòu)。
上述連接部57與上述的實施例1、 2中的連結(jié)部件28的連接部30具有同樣的結(jié)構(gòu)，且內(nèi)圏56的內(nèi)徑也形成為與連結(jié)部件28的內(nèi)徑相同。因此，實施例l到3的各個互補的連結(jié)結(jié)構(gòu)是一樣的結(jié)構(gòu)，因此可以將包括支承軸13在內(nèi)的中間軸12通用于各個實施例中。
上述滾子離合器55被裝配在輸入齒輪14的離合器收納部21 (參照圖ll)的內(nèi)部，其真有可旋轉(zhuǎn)地嵌合在中間軸12的上述內(nèi)圏56、以無法旋轉(zhuǎn)的方式插入于上述收納部21的內(nèi)徑面的外圏58及安裝于內(nèi)圏56與外圏58之間的滾子59和施力彈簧60。
在上述內(nèi)團(tuán)56和外圏58的對置面間，且在全周每四分之一的范圍設(shè)置有方向性不同的滾子收納部61a、 61b。即、方向性一致的兩個位置的滾子收納部61a、 61a設(shè)置在軸對稱的兩個位置，另外，在這些滾子收納部61a、 61a之間i殳置方向性相反的兩個位置的滾子收納部61b、61b。具體而言，如圖13所示，在四個位置的滾子收納部61a、 61b的每一處的內(nèi)團(tuán)56的外徑面上形成有咬合面62a、 62b，該咬合面62a、
1562b由在周向連續(xù)的三個位置的傾斜面構(gòu)成。滾子收納部61a的咬合面 62a和滾子收納部61b的咬合面62b的傾斜方向以在周向看呈相反的方 式形成。結(jié)果，嵌合在各咬合面62a、 62b的滾子59的切點處所引的切
線所呈的角度、所謂的楔形角e的擴大方向相反。
在上述滾子收納部61a、 61b中的、楔形角e相互擴大方向的滾子 收納部61a、 61b的端部彼此之間，且在收納于各滾子收納部61a、 61b 的滾子59之間安裝有上述的施力彈簧60，利用該施力彈簧60對滾子
59分別施加向楔形角e的窄小方向的作用力。另外，在楔形角e互成
窄小方向的滾子收納部61a、 61b的端部相互之間插入鎖定解除銷63、 63 (參照圖16),各與其兩側(cè)的滾子59之間沿周向形成間隙b (參照圖 14 (b))。鎖定解除銷63、 63在軸向上固定于控制齒輪39，另外，在 沿其軸孔的位置設(shè)置有限制突起64。
在滾子離合器55的上述內(nèi)圏56與控制齒輪39對置的面上設(shè)置有 限制凹部65 (參照圖15 )，上述限制突起64以具有周向的間隙a (參照 圖14 (a))的方式插入于上述限制凹部65。該間隙a與上述間隙b的 關(guān)系是間隙a大于b (a>b)。
實施例3的驅(qū)動力正反切換裝置為以上的結(jié)構(gòu)，下面對其作用進(jìn)行 說明。
當(dāng)前，在圖11中在促動器44處于斷開狀態(tài)，而控制齒輪39處于非 約束的狀態(tài)下，若對輸入齒輪14輸入正旋轉(zhuǎn)方向A的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，則滾 子離合器55的外圏58向相同方向旋轉(zhuǎn)(參照圖12)，兩個位置的滾子 收納部61b的滾子59處于自由狀態(tài)，而另外兩個位置的滾子收納部61a 的滾子59被鎖定，因此，滾子離合器55處于鎖定狀態(tài)。由此，內(nèi)圏56 及經(jīng)由連接部57與該內(nèi)圏56連結(jié)的中間軸12、與中間軸12—體的支 承軸13向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)(參照圖11 )。
這時，與輸入傘齒輪16和輸出傘齒輪17嚙合的中間傘齒輪22不 隨中間軸12的沿正旋轉(zhuǎn)方向A的旋轉(zhuǎn)而做公轉(zhuǎn)，從而使輸出齒輪15 向正旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)。
另一方面，在對輸入齒輪14輸入正旋轉(zhuǎn)方向A的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的上述狀態(tài)下，若接通促動器44而約束控制齒輪39，則滾子離合器55相對于 與停止?fàn)顟B(tài)下的控制齒輪39呈一體的鎖定解除銷63旋轉(zhuǎn)而越過間隙b (參照圖14 (b)的單點劃線)，滾子收納部61a的滾子22的鎖定被解 除，滾子離合器55處于自由狀態(tài)。之后，當(dāng)內(nèi)圏56相對控制齒輪39 旋轉(zhuǎn)且限制凹部65與限制突起64之間的間隙a變?yōu)榱銜r，內(nèi)圏56、以 及經(jīng)由該離合器連接部57所連結(jié)的中間軸12的旋轉(zhuǎn)被停止。
結(jié)果，輸入齒輪14的正旋轉(zhuǎn)方向A的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由輸入傘齒輪16、中 間傘齒輪22、輸出傘齒輪17被傳遞給輸出齒輪15，從而使輸出齒輪15 向反旋轉(zhuǎn)方向B旋轉(zhuǎn)(參照圖17)。即、輸入的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)方向被 切換到相反方向而輸出。
另外，對于上述滾子離合器55而言，也可以將咬合面62a、 62b設(shè) 置在外圏58的內(nèi)徑面上。
另外，以上的例子是將施加到輸入齒輪14的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩為右旋轉(zhuǎn)的 情況作為正旋轉(zhuǎn)方向A進(jìn)行了說明，但單方向離合器25、 55是具有在 兩方向鎖定功能的兩方向鎖定型離合器，因此在驅(qū)動轉(zhuǎn)矩左旋轉(zhuǎn)時，表 示旋轉(zhuǎn)方向的箭頭A、 B的方向為相反方向。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動力正反切換裝置，其構(gòu)成為，在以相互對置的方式嵌合在固定軸(11)上的輸入齒輪(14)和輸出齒輪(15)之間安裝有切換機構(gòu)(10)，通過上述切換機構(gòu)(10)來適宜地切換施加到上述輸入齒輪(14)上的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)方向，并向上述輸出齒輪(15)輸出，其特征在于，上述切換機構(gòu)(10)具有與上述輸入齒輪(14)成一體的輸入傘齒輪(16)、與上述輸出齒輪(15)成一體的輸出傘齒輪(17)、嵌合在上述固定軸(11)上的中間軸(12)、被支承在與該中間軸(12)正交的支承軸(13)上且與上述輸入傘齒輪(16)和輸出傘齒輪(17)嚙合的中間傘齒輪(22)、介于上述中間軸(12)和輸入傘齒輪(16)之間的單向離合器、以及對上述單向離合器的鎖定和鎖定解除進(jìn)行控制的控制機構(gòu)，上述單向離合器具有與上述中間軸(12)嵌合的連接部(30)、(57)，上述連接部(30)、(57)是通過相對上述中間軸(12)為互補的連結(jié)結(jié)構(gòu)與之連結(jié)的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動力正反切換裝置，其特征在于，上述單向離合器由使用螺旋彈簧(35)的彈簧離合器(25)構(gòu)成，供上述螺旋彈簧(35)的固定鉤(37)卡合的連結(jié)部件(28)嵌合在上述中間軸(12)上，且在該連結(jié)部件(28)上設(shè)置上述連接部(30)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動力正反切換裝置，其特征在于，上述控制機構(gòu)由控制齒輪(39)和使該控制齒輪(39)處于約束或非約束狀態(tài)的促動器(44)構(gòu)成，上述螺旋彈簧(35)以具有擴徑方向的彈性的方式被裝配在上述輸入齒輪(14)所設(shè)置的離合器收納部(21)的內(nèi)徑面，設(shè)置在上述控制齒輪(39)的解除臂部(41)插通于上述螺旋彈簧(35)的內(nèi)徑側(cè)，且在上述螺旋彈簧(35)的兩端部形成向內(nèi)彎曲的解除鉤(36)和固定鉤(37)，上述螺旋彈簧(35)的固定鉤(37)卡合在上述連結(jié)部件(28)的鉤卡合凸部(32)，設(shè)置在上述控制齒輪(39)的臂部插入于上述螺旋彈簧(35)的解除鉤(36)和固定鉤(37)之間，上述解除鉤(36)與上述臂部的卡合端面Ula)、即沿上述彈簧離合器(25)的正旋轉(zhuǎn)方向A觀察時的旋轉(zhuǎn)落后側(cè)的端面對置，上述鉤卡合凸部(32 )與上述臂部的卡合端面(41b )、即同樣沿正旋轉(zhuǎn)方向A觀察時的旋轉(zhuǎn)落后側(cè)的端面對置，當(dāng)上述解除鉤(36)與卡合端面(41a)之間存在旋轉(zhuǎn)方向的間隙b時，在上述鉤卡合凸部(32)與卡合端面Ulb)之間存在旋轉(zhuǎn)方向的間隙a (a>b)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動力正反切換裝置，其特征在于，上述臂部由在周向隔開間隔地設(shè)置在同一旋轉(zhuǎn)半徑上的解除臂部(41)和擋臂部(42)構(gòu)成，上述卡合端面(41a)設(shè)置在上述解除臂部(41)，上述卡合端面(41b)設(shè)置在上述擋臂部(42)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動力正反切換裝置，其特征在于，上述臂部由不完全圓筒狀的解除臂部(52)構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5的任一項所述的驅(qū)動力正反切換裝置，其特征在于，構(gòu)成上述彈簧離合器(25)的螺旋彈簧(35)的使用個數(shù)為偶數(shù)，該螺旋彈簧中的半數(shù)螺旋彈簧的巻繞方向被設(shè)定為相反方向。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的驅(qū)動力正反切換裝置，其特征在于，在設(shè)置于上述連結(jié)部件(28)的鉤卡合凸部(32)的、從卡縫(33)偏向正旋轉(zhuǎn)方向A側(cè)的部分上設(shè)置有鉤加強突起(51 )，上述鉤加強突起(51)介于如下的間隙g內(nèi)，該間隙g是在上述巻繞方向不同的螺旋彈簧(35)的軸向?qū)χ貌糠炙嬖诘拈g隙。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動力正反切換裝置，其特征在于，上述單向離合器是滾子離合器(55)，在該滾子離合器(55)的嵌合在上述中間軸(12)的內(nèi)圏(56)上設(shè)置上述連接部(57)。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種在使用彈簧離合器時和使用滾子離合器時，能夠共用切換機構(gòu)的中間軸的驅(qū)動力正反切換裝置。在輸入齒輪(14)和輸出齒輪(15)之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)方向的切換機構(gòu)(10)，上述切換機構(gòu)(10)具有被支承在中間軸(12)上且與輸入傘齒輪(16)和輸出傘齒輪(17)嚙合的中間傘齒輪(22)；具有解除臂部(41)和擋臂部(42)的控制齒輪(39)；安裝在與上述輸入傘齒輪(16)成一體的離合器收納部(21)的內(nèi)徑面上的單向離合器，在使用彈簧離合器(25)作為該單向離合器時，在嵌合于上述中間軸(12)的彈簧離合器(25)的連結(jié)部件(28)上設(shè)置連接部(30)，另外，在使用滾子離合器(55)作為單向離合器時，在其內(nèi)圈(56)上設(shè)置相同結(jié)構(gòu)的連接部(57)。
文檔編號F16H3/60GK101680514SQ20088001158
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者真巖勉, 高田聲一 申請人:Ntn株式會社