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(jī)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(jī)構(gòu)，公知有圖18所 示的具有三個傘齒輪的機(jī)構(gòu)(非專利文獻(xiàn)l)。該機(jī)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(jī)械運(yùn)動機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(shí) 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(jī)構(gòu)10，通過上述切換機(jī)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(jī)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(jī)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(bǔ)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(qiáng) 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(shí)現(xiàn)對
5解除鉤36的加強(qiáng)。
在本發(fā)明中具有以下效果。
(1) 能夠通過控制機(jī)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?yàn)闈L子離合器，由于中間軸的結(jié) 構(gòu)相同，故均可通過實(shí)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(qiáng)突起而加強(qiáng)解除鉤，從而能夠提高螺旋彈簧的耐久性。


圖1是實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施例2的促動器斷開狀態(tài)的剖視圖，(b )是實(shí)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(shí)施例2的連結(jié)部件的立體圖，(b )是實(shí)施例2的 控制齒輪的立體圖。
圖9是實(shí)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(shí)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(shí)施例3的分解立體圖，(b)是實(shí)施例3的內(nèi)圏的 立體圖。
圖16是實(shí)施例3的控制齒輪的立體圖。 圖17是實(shí)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(jī)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(qiáng)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(shí)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(shí)施例進(jìn)行 說明。
實(shí)施例1
圖1~圖5所示的實(shí)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(jī)構(gòu)10。切換機(jī)構(gòu)IO是下述的機(jī)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(jī)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(bǔ)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(kuò)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(kuò)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(shí)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(shí)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(kuò)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(kuò)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(shí)施例2從圖6 (a) (b)到圖10的實(shí)施例2是上述實(shí)施例1的變形例。基本結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別主要在以下三個方面。
區(qū)別點(diǎn)1，在實(shí)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(shí)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(shí)施例1中存在的下述問題。
即、如實(shí)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(shí)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(shí)施例2中，區(qū)別于上述實(shí)施例1的第二點(diǎn)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(qiáng)突起51。如圖6(b)、圖7(b)所示，該鉤加強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)。
區(qū)別于上述實(shí)施例1的第三點(diǎn)是對于實(shí)施例1的控制齒輪39而言，解除臂部41和擋臂部42獨(dú)立地設(shè)置在控制齒輪39的內(nèi)端面，但實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(qiáng)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(shí)施例3
下面，圖11到圖17所示的實(shí)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(shí)施例l、 2的情況一樣。
即、實(shí)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(jī)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(jī)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(bǔ)的連結(jié)結(jié)構(gòu)。
上述連接部57與上述的實(shí)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(shí)施例l到3的各個互補(bǔ)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(shí)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(diǎn)處所引的切
線所呈的角度、所謂的楔形角e的擴(kuò)大方向相反。
在上述滾子收納部61a、 61b中的、楔形角e相互擴(kuò)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(shí)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(diǎn)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?yàn)橄喾捶较颉?br> 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(jī)構(gòu)(10)，通過上述切換機(jī)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(jī)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(jī)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(bǔ)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(jī)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(kuò)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(xiàng)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(qiáng)突起(51 )，上述鉤加強(qiáng)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(jī)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(jī)構(gòu)(10)，上述切換機(jī)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