JP2875643B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転力を伝達する動力伝
達装置に関する。特に回転時は駆動側と従動側が連結さ
れ、、非回転時に駆動側と従動側が遮断されるクラッチ
機構を備えた動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、歯車を用いて駆動力を伝達する装
置は図５に示す様に歯車は連結され、互いに拘束されて
いる。図５の歯車列は駆動力発生源たるモータ１１の軸
に固定された小歯車１２に大歯車１３がかみ合い、大歯
車１３と同軸の小歯車１４ａは大歯車１４とかみ合い、
大歯車１４と同軸の小歯車１５ａは大歯車１５とかみ合
い、大歯車１５へ回転力が伝達され、これより分岐して
大歯車１５と各々かみ合う末端の歯車１６，１７を回転
させている。

【０００３】又小歯車１２は大歯車１８とかみ合い、大
歯車１８と同軸の小歯車１９ａは大歯車１９とかみ合
い、大歯車１９を経て、図示しない末端の歯車を回転さ
せている。このような従来例は事務機に用いられる動力
伝達装置で、１個のモータ１１の駆動力により、複数個
の末端の歯車を回転させている。前記歯車列の末端の歯
車１７は図６の様にシート２１を搬送するゴム製のロー
ラ２０と同軸に固定されており、末端の歯車１７を回転
させることにより、図示しないシートガイド面とシート
２１を介して圧接するゴムローラ２０が回転し、シート
２１を搬送している。他の末端の歯車１６についても上
記末端の歯車１７と同様に他のローラと同軸に固定され
ている（不図示）。

【０００４】ところが、上記従来例においては、シート
２１の搬送不良や他の要因によりモータ１１が停止し、
ローラ２０と不図示のシートガイドにはさまれたままの
シート２１を取り出さなければならない状態が発生した
場合、不都合が生じる。図６において、シート２１は図
示しないシートガイド面とローラ２０の間に圧接されて
おり、歯車１７が回転するとシート２１とゴム製のロー
ラ２０の摩擦力が大きいため、シート２１はシートガイ
ド面とすべりながら図中矢印方向に搬送される。しかし
ローラ２０が静止した状態ではシート２１を引き抜こう
とした場合、シート２１とローラ２０の間の摩擦力が抵
抗となる。シート２１を引き抜こうとする力は歯車１７
を回転させる力として働くが、歯車１７は図５に示す歯
車列（歯車１２，１３，１４ａ，１４，１５ａ，１５，
１６，１８，１９ａ，１９）全てと連動しており、ロー
ラ２０とシート２１の間の摩擦力が大きい場合シート２
１を引き抜くためには、これら全ての歯車を回転させる
力を必要とする。これら全ての歯車を回転させるのに必
要な力は、歯車１７と同様の末端の歯車１６に連結する
不図示のローラ等の負荷と、モータ１１のホールディン
グトルク又はディテントトルク及び上記歯車列の慣性に
よる負荷の総和より大きな力となる。

【０００５】従ってこの様な状態を回避するため、ロー
ラ２０とシート２１の圧接力を弱く設定しておく、又は
ローラ２０とシート２１の圧接力を軽減させる機構を付
与しておく、又は連結した歯車列のどこかにばねクラッ
チや電磁クラッチ、歯車を支持する軸をアーム端にて支
持して、該アームを回動して歯のかみ合いを外す揺動歯
車装置を用いて連結を解除する機構を付与する等の対策
を施している。

【０００６】本出願人が先に出願した画像形成装置にお
けるプロセスカートリッジの駆動装置の第１の実施例は
同じく連結した歯車をばねクラッチを用いてカバーの開
放に連動して連結解除した例である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例においては、ばねクラッチ、電磁クラッチ、揺動歯車
装置、圧接力の軽減機構等はいずれもその構成として複
雑で、スペース上の制約が生じると共にコストアップを
招く。また作業性の点でも、ユーザの何らかの動作によ
って連結が解除される必要があり、操作の仕方によって
は機能しない場合が発生する。電磁クラッチはシーケン
ス上、機械のストップと連結の解除を連動させることは
可能であるが、消費電力が大きくなる。

【０００８】前記対策では機械本体に複数箇所実施する
必要が生じる可能性が充分にあり、その場合の機械構成
上に生じるスペース的制約、コストの上昇、消費電力の
増大は大きな欠点となる。又、シートがそのまま引き出
せる程度の摩擦力に設定しておくという対策はシート搬
送力を充分に付与することが困難であり、機械のシート
搬送機能の信頼性そのものを損う恐れがある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記従
来例の欠点をなくすために、例えば駆動力の伝達に伴な
い軸方向の力を生じる様な歯車対において、その軸方向
に発生する反力を用いて一方の歯車を軸方向に移動させ
ることにより、駆動源上流側より駆動が伝達された時の
み該一方の歯車が移動して下流側の歯車と噛み合い、駆
動を伝達し、駆動力が伝達されていない時は該一方の歯
車が再びばねにより元の位置にもどって連結が解除され
ることにより、簡便な構成により、且つ、特に別途の電
気的エネルギー等を使用せず、駆動の連結解除をならし
めるものである。

【００１０】かかる本発明の第１の発明は駆動側のはす
ば歯車と従動側のはすば歯車が同軸又は平行して軸方向
に間をおいて配され、駆動側のはすば歯車に常時かみ合
い軸方向に移動自在で従動側のはすば歯車とのかみ合い
を係脱するクラッチ用のはすばの歯車を有し、クラッチ
用のはすばの歯車を従動側のはすば歯車から離れる軸方
向に付勢すると共にクラッチ用のはすばの歯車に回転抵
抗を与えるようにばねを設けたことを特徴とする動力伝
達装置である。

【００１１】かかる本発明の第２の発明は駆動側のはす
ば歯車と従動側のはすば歯車が同軸上に配され、前記駆
動側歯車には常時噛み合い、前記従動側歯車との噛み合
いを継断可能なクラッチ用のはすばの歯車が内歯車であ
って、駆動側及び従動側のはすば歯車と同ピッチ同歯数
で同軸上にあり、同軸上において前記はすば内歯車と、
従動側はすば歯車と同軸で一体に回転する部材との間に
コイルばねを配設したことを特徴とする動力伝達装置。
である。

【００１２】

【実施例】図１に本発明の第１の実施例を示す。平歯車
３と、平歯車３と一体のはすば歯車１と、前記歯車３，
１と同軸のはすば歯車２と、同じく歯車３，１と同軸で
はすば歯車２と一体の平歯車４が固設した軸９上に回転
自在に且つ軸方向移動しないように支持されている。は
すば歯車１，２は同方向に歯がねじれており、同ピッ
チ、同歯数である。はすば歯車１には同ピッチ、同歯数
の歯を備えたはすば内歯車５が歯すじに沿って移動自在
に嵌合している。はすば内歯車５の左端部ははすば歯車
２の右端と着脱自在であり、クラッチ用の歯車となって
いる。はすば内歯車５の外周にはつば５ａが設けられ、
平歯車４とはすば歯車２の境にははすば内歯車５の外径
部と同径の円筒部２ａが設けてある。コイルばね６は前
記つば５ａと平歯車４間に配され、コイルばね６中をは
すば歯車２が挿通している。コイルばね６の両端ははす
ば内歯車５、平歯車４に夫々圧接されている。はすば内
歯車５は静止時は平歯車３側へ該ばね６に押されて、は
すば内歯車５とはすば歯車２は軸方向に離れている。

【００１３】平歯車７は平歯車３にかみ合い、更に駆動
力を伝達する上流側へと連結する歯車である。平歯車８
は平歯車４とかみ合い、平歯車８は紙送り用ローラ（図
示せず）と同軸の歯車である。

【００１４】駆動源たるモータが回転を始めると、連結
された歯車により駆動力が伝達されて平歯車７が回転を
始める。図２の様にはすば内歯車５がコイルばね６のば
ね力によってはすば歯車１側に寄っており、クラッチ用
のはすば内歯車５とはすば歯車２とは連結していない。
平歯車７の回転によって平歯車３、はすば歯車１が図示
矢印方向に回転を始める。するとはすば歯車１とかみ合
ったはすば内歯車５はコイルばね６とつば５ａ又はコイ
ルばね６と平歯車４との間の摩擦力により回転抵抗を受
ける。又この回転抵抗に基づく回動力以外に歯すじのね
じれによってはすば歯車１より軸方向に図中矢印方向の
反力を受ける。従ってはすば内歯車５は回転しながら図
中矢印方向へコイルばね６のばね力に抗して移動する。
この時、コイルばね６は両端を夫々平歯車４、はすば内
歯車５のつば５ａと圧接されている。且つつば５ａの回
転方向はコイルばね６の内径収縮方向であるため、つば
５ａとコイルばね６の内径はより密着し、はすば内歯車
５の回転によってつば５ａとコイルばね６との摩擦力で
ねじられ、回転力が貯えられる。且つはすば内歯車５の
矢印方向の軸方向移動により圧縮される。はすば内歯車
５が矢印方向に徐々に移動してゆくとはすば内歯車５と
従動側のはすば歯車２がかみ合う位置に到り、従動側の
はすば歯車２、平歯車４が駆動側の平歯車３、はすば歯
車１と共に回転を始める。はすば内歯車５は最終的には
はすば歯車１から受ける軸方向の力がはすば歯車２から
受ける軸方向反対向の力とコイルばね６から受ける軸方
向反対向の力につり合った点まで移動する（図３）。こ
の時図１において平歯車７から伝達された駆動力は平歯
車３より平歯車８へ伝達され、図示しない紙送り用のロ
ーラを一定速度で回転させる。

【００１５】次に平歯車７から伝達される駆動力がなく
なった場合、ねじって圧縮されたコイルばね６のばね力
により、はすば内歯車５は元の位置に押しもどされる。
コイルばね６のねじり方向の力ははすば内歯車５、はす
ば歯車２の歯のかみ合いを離れさせる方向に働くため、
駆動力の伝達により、歯面が圧接状態でかみあった状態
のはすば歯車２とはすば内歯車５を離れさせて自由に相
互にすべり運動を発生させる助けとなる。特にモールド
ギアの場合、歯の若干の変形により歯同志がくいついて
ロックした状態になり得る。コイルばね６はこのロック
状態を解除する方向に作用すると共にクラッチ用のはす
ば内歯車５を駆動側のはすば歯車１側に押しもどして、
クラッチ用のはすば内歯車５とはすば歯車２の連結を解
除する。従って図２の様に駆動力がローラに連結されて
いる従動側から歯車列を介してモータへ連結されている
駆動側へ伝達されない状態となる。

【００１６】以上一連の動作により、駆動源たるモータ
が回転を始めた時、若干のタイムラグの後、駆動力を伝
達し始め、平歯車７から入力された駆動力は平歯車８へ
到り、平歯車８と同軸の紙送りローラ（図示せず）を回
転させる。そしてモータが回転を停止すると再び連結が
解除され、ローラとシートガイドに圧接されたシートを
引き抜く時に平歯車４、はすば歯車２が逆回転する。こ
の際コイルばね６と平歯車４又はクラッチ用のはすば内
歯車５の外径との摩擦力による回転抵抗が生ずるがその
回転方向がコイルばね６が内径が拡大する方向であり、
その回転抵抗はわずかである。これによって従来例の全
ての歯車を回動させる負荷がシート引き抜き力にかかる
という問題が解決される。

【００１７】

【他の実施例】図４に第１の実施例の変形例を示す。図
示されない駆動源につながっている平歯車７にかみ合う
平歯車３ははすば歯車１と一体であり、回動自在に支持
されている。はすば歯車１とかみ合うクラッチ用のはす
ば歯車５′は固設した支持軸９′に軸方向移動並びに回
転自在に支持されている。クラッチ用のはすば歯車５′
は歯幅がはすば歯車１よりも大きく、はすば歯車５′の
軸方向移動範囲において常時かみ合つている。支持軸
９′にはつば１０が一体に設けられ、又円板状の摩擦板
２２がはすば歯車５′端面と摺擦するように支持軸９′
に軸方向移動自在に嵌合している。つば１０と摩擦板２
２間に縮設されたコイルばね６は両端がつば１０、摩擦
板２２に夫々固定されている。図の位置では軸方向に離
れているはすば歯車８′とはすば歯車５′ははすば歯車
５′の矢印ロ方向への軸方向移動によりかみ合う位置に
ある。はすば歯車８′はローラ２０と同軸である。

【００１８】図示しない駆動源より平歯車７に伝達され
た駆動力は平歯車３を経て平歯車３と同軸で一体のはす
ば歯車１へ伝えられ、はすば歯車１とかみ合っているは
すば歯車５′へ伝達されている。はすば歯車５′はコイ
ルばね６に押されている摩擦板２２により負荷を受け
て、図中矢印イの方向の力を受ける。従ってクラッチ用
のはすば歯車５′は回転しながら図中矢印ロの方向に進
み、コイルばね６を捩ると共に圧縮させる。はすば歯車
５′が図中矢印ロ方向に移動すると、ローラ２０と共に
回動するはすば歯車８′の位置に達し、はすば歯車８′
とかみ合い、はすば歯車８′に駆動力を伝達する。

【００１９】駆動源たるモータは回転を停止する時、逆
方向に一定量回転するシーケンスをもつ。従ってこの時
はすば歯車５′と８′はかみ合いのロック状態を解除さ
れ、コイルばね６のばね力により元の位置にもどる。又
は逆回転の量により、はすば歯車１によってクラッチ用
のはすば歯車５′が元の位置まで戻される。

【００２０】以上一連の動作により、駆動源がスタート
すると、若干のタイムラグの後、ローラ２０は駆動され
て回転を始め、駆動源がストップのシーケンスを終了し
て後は、歯車の連結が切られる。このことにより、ロー
ラ２０は駆動がストップしている状態においては回転し
て他の歯車を回さないため、ローラ２０とシートガイド
間に圧接されたシート２１を引き抜くのに必要な力はロ
ーラ２０を回転させる力のみで良いため、容易にシート
２１を引き抜くことができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の動力伝達装置は他に別途の電気
エネルギーで動作する機能を付与することなく、且つ簡
便な構成で駆動力発生源のオン・オフに連動して駆動力
を連結、切断することを可能にした。従って、シートが
ジャムした場合に引き抜くことが重く、シートが破れて
取り切れないということの解決手段として、操作を必要
とせずシートを引き抜くだけであるので操作性に問題が
なく、又コストも安い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す平面図である。

【図２】本発明の第１の実施例の作用を説明する平面図
である。

【図３】本発明の第１の実施例の作用を説明する平面図
である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す平面図である。

【図５】従来例を説明する歯車列を示す側面図である。

【図６】従来例の欠点を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１ はすば歯車 ２ はすば歯車 ５ はすば内歯車 ５′ はすば歯車 ６ コイルばね ９ 軸

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動側のはすば歯車と従動側のはすば歯
   車が同軸又は平行して軸方向に間をおいて配され、駆動
   側のはすば歯車に常時かみ合い軸方向に移動自在で従動
   側のはすば歯車とのかみ合いを係脱するクラッチ用のは
   すばの歯車を有し、クラッチ用のはすばの歯車を従動側
   のはすば歯車から離れる軸方向に付勢すると共にクラッ
   チ用のはすばの歯車に回転抵抗を与えるようにばねを設
   けたことを特徴とする動力伝達装置。
2. 【請求項２】 駆動側のはすば歯車と従動側のはすば歯
   車が同軸上に配され、前記駆動側歯車には常時噛み合
   い、前記従動側歯車との噛み合いを継断可能なクラッチ
   用のはすばの歯車が内歯車であって、駆動側及び従動側
   のはすば歯車と同ピッチ同歯数で同軸上にあり、同軸上
   において前記はすば内歯車と、従動側はすば歯車と同軸
   で一体に回転する部材との間にコイルばねを配設したこ
   とを特徴とする動力伝達装置。