專利名稱：驅動力正反切換裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及驅動力正反切換裝置、采用該裝置的正反切換進給裝置 以及采用了該正反切換進給裝置的辦公設備等的送紙輥驅動裝置。
背景技術：
在辦公設備的給紙部中紙的搬送方向通常為單向，因此可以使用單 向旋轉規格的馬達來對驅動部進行驅動。但是在能夠對紙的搬送方向適 當進行正反切換來進行搬送的改進型的給紙部中，對于現有的單向旋轉 規格的馬達需要追加能夠對馬達的驅動力旋轉方向進行正反切換的裝 置(專利文獻l)。
作為這種情況下通常使用的驅動力正反切換機構，公知有圖54所 示采用3個錐齒輪的機構(非專利文獻l)。該機構中，與在輸入軸101 的一端設置的輸入錐齒輪102的齒面接近地沿垂直方向設置有輸出軸 103，離合器104在該輸出軸103上以能夠沿軸向滑動的方式以鍵安裝。 在該離合器104的兩側旋轉自如地嵌合有一對輸出錐齒輪部105、 105， 該錐齒輪部105、 105與輸入錐齒輪102嚙合。在各輸出錐齒輪部105 的相對面上設置的凸臺部106上設有與上述離合器104接合的齒107。 在上述離合器104的中間部上設置的周槽108中插入有擺動臂109的銷 110。擺動臂109的另一端通過軸111可擺動地安裝在固定部上。
當擺動臂109倒向左右任何一方時，離合器104在軸向上滑動而與 該方向的輸出錐齒輪部105的齒107接合，將輸入軸101的旋轉向輸出 軸103傳遞。另外，當擺動臂109反向傾倒時，則離合器104與另一輸 出錐齒輪部105側接合，使輸出軸103反轉。
專利文獻l:日本特開平5-3072卯號公報
非專利文獻1:《機械運動機構》林式會社技報堂，昭和32年10月 15日出版，81頁上述的驅動力切換機構由于輸入軸101與輸出軸103垂直，因此限 制了輸入側的馬達和輸出側的給紙輥的配置，使輸入錐齒輪102的直徑 大型化，并導致擺動臂109的控制機構復雜化等。另外，還需要設置同 步調整離合器切換時齒107的旋轉相位而防止齒間碰撞的同步單元。

發明內容
為此，本發明目的在于提供一種將輸入軸和輸出軸平行配置而實現 緊湊化的驅動力正反切換裝置。
為了實現上述目的，本發明的驅動力正反切換機構，如圖l所示具 有輸入齒輪11、輸出齒輪12以及將輸入到上述輸入齒輪11的驅動轉矩 的旋轉方向進行正反選擇地切換而向上述輸出齒輪12輸出的切換機構 13，其采用下述結構。
即，上述切換機構13由行星齒輪機構14、控制機構15以及離合器 機構16構成。
上述行星齒輪機構14構成為包括在固定軸17上支承的旋轉傳動 軸18;與該旋轉傳動軸18以同軸狀態一體化的太陽齒輪19;在該太陽 齒輪19的外周以同軸狀態配置、并且與輸出齒輪12 —體化的內齒齒輪 21;在上述太陽齒輪19與內齒齒輪21之間設置的行星齒輪22;以及以 同軸狀態配置于上述旋轉傳動軸18的上述行星齒輪22的行星架23。
上述控制機構15由控制齒輪25構成，該控制齒輪25以與上述固 定軸17同軸狀態被旋轉自如地設置、并且通過外部的執行器24選擇性 地成為限制狀態和非限制狀態，該控制齒輪25與上述行星架23 —體化，
上述離合器機構16由單向性的滾子離合器26構成，該滾子離合器 26設置介于上述旋轉傳動軸18與在上述行星架23上設置的離合器安裝 部34的徑向相對面之間，設置在上述控制齒輪25上的解鎖銷28在上 述滾子離合器26的楔角6的狹小側端部相對滾子27隔開所需間隙，上 述輸入齒輪11相對上述旋轉傳動軸18被一體化。
以上構成的驅動力正反切換裝置，在執行器24關斷而控制齒輪25 處于非限制狀態的情況下，在向輸入齒輪11輸入正轉方向A的驅動轉矩時，與輸入齒輪11 一體的滾子離合器26的內圏38朝相同方向的進 行旋轉，使得滾子離合器26被鎖定。通過該鎖定使行星齒輪機構14僅 在正轉方向A上進行公轉，使輸出齒輪12同向旋轉。
在上述狀態下，當執行器24接通而控制齒輪25成為限制狀態時， 滾子離合器26的鎖定被解除，并且行星架23停止，在該行星架23上 支承的行星齒輪22停止公轉而僅做自轉。由此切換旋轉方向，輸出齒 輪12朝反轉方向B旋轉(參照圖6 )。
本發明通過上述結構而獲得以下效果。
a) 由于在一根固定軸17上裝配各零部件，因此通過將該固定軸17 固定在對象裝置上就能夠迅速簡便地裝入該驅動力正反切換裝置，并且 由于以上述固定軸17作為旋轉中心，故的零部件精度也易于實現，因 此不易發生旋轉故障。
b) 由于能夠在輸入齒輪ll的內徑側裝入行星齒輪機構14，因此能 夠形成緊湊的形狀。
c )單向離合器26通過控制齒輪25或者設置在太陽齒輪19上的解 鎖銷28被賦予了解鎖的功能，其中控制齒輪25為直接性、而太陽齒輪 19是借助由控制齒輪25支承的行星齒輪22進行的控制，因此在上述情 況下都能夠僅通過執行器24的通斷控制而進行正反轉的切換，令控制 筒便。
d) 上述執行器24由于能夠從控制齒輪25的徑向使之作用，因此可 以采用電磁鐵或電磁離合器。
e) 當采用在構成單向離合器26的內圏38上形成凸輪面46的結構 時，由于外圏39的內徑面與滾子27接觸，因此與在外圏39的內徑面 上形成凸輪面46的結構相比，能夠抑制作用于滾子27的面壓力，即使 在內圏38的直徑較小時，也能夠獲得較大的容許轉矩。
f) 通過控制齒輪25的控制，能夠使輸出側的旋轉反轉。
g) 由于采用了行星齒輪機構14，因此能夠根據旋轉方向使輸出側 的旋轉減速或者增速。h)由于使輸出軸與輸入軸平行，因此可以通過平齒輪的齒輪傳動 來構成輸入輸出機構。


圖l是實施例1的執行器處于關斷狀態的剖視圖。 圖2是圖1的Xr&線的剖視圖。 圖3是圖1的XrX2線的剖視圖。 圖4為實施例1的分解立體圖。
圖5中(a)為實施例1的離合器安裝部的立體圖，(b)為其中的 控制齒輪的立體圖。
圖6為實施例1的執行器處于接通狀態的剖視圖。
圖7是圖6的X3-X3線的剖視圖。
圖8是圖6的X4-X4線的剖視圖。
圖9為實施例2的執行器處于關斷狀態的剖視圖。
圖IO為圖9的Xs-X5線的剖視圖。
圖11為圖9的X6-X6線的剖視圖。
圖12為實施例2的分解立體圖。
圖13中(a)為實施例2的行星架的立體圖，(b)為其中的控制齒 輪的立體圖。
圖14為實施例2的執行器處于接通狀態的剖視圖。
圖15是圖14的X7-X7線的剖視圖。
圖16是圖14的Xs-X8線的剖視圖。
圖17為實施例3的執行器處于關斷狀態的剖視圖。圖18為實施例3的分解立體圖。
圖19中(a)為實施例3的輸出齒輪的立體圖，(b)為其中的滾子 離合器部分的剖視圖。
圖20為圖17的X9-X9線的剖視圖。
圖21是圖17的X『X^線的剖視圖。
圖22為實施例3的執行器處于接通狀態的剖視圖。
圖23為圖22的Xu-Xu線的剖視圖。
圖24為圖22的X『Xu線的剖視圖。
圖25為實施例3的滾子離合器部分的剖視圖。
圖26為實施例4的執行器處于關斷狀態的剖視圖。
圖27為實施例4的分解立體圖。
圖28中(a)為實施例4的輸出齒輪的局部剖視圖，(b)為其中的 滾子離合器部分的剖視圖。
圖29為圖26的X13-X13線的剖視圖。
圖30為圖26的X『X"線的剖視圖。
圖31為實施例4的執行器處于接通狀態的剖視圖。
圖32為圖31的X『X^線的剖視圖。
圖33為圖31的Xw-Xw線的剖視圖。
圖34為實施例5的執行器處于關斷狀態的剖視圖。
圖35中(a)為實施例5的分解立體圖，(b)為其中的行星架的立 體圖。
圖36為圖34的Xn-Xn線的剖視37為實施例5的滾子離合器部分的剖視圖。
圖38為圖34的X『X^線的剖視圖。
圖39為實施例5的執行器處于接通狀態的剖視圖。
圖40為圖39的X『X^線的剖視圖。
圖41為實施例5的滾子離合器部分的剖視圖。
圖42為圖39的X2e-X2e線的剖視圖。
圖43為實施例6的執行器處于關斷狀態的剖視圖。
圖44為實施例6的分解立體圖。
圖45為圖43的X21-X21線的剖視圖。
圖46為實施例6的滾子離合器部分的剖視圖。
圖47為圖43的X22-X22線的剖視圖。
圖48為實施例6的執行器處于接通狀態的剖視圖。
圖49為圖48的X23-X23線的剖視圖。
圖50為實施例6的滾子離合器部分的剖視圖。
圖51為圖48的X24-X24線的剖視圖。
圖52為實施例7的俯視圖。
圖53為其中采用實施例3的裝置的印刷機構的概略圖。
圖54為現有例的平面圖。
符號說明
11…輸入齒輪；12…輸出齒輪；13…切換機構；14…行星齒輪機構； 15…控制機構；16…離合器機構；17…固定軸；18…旋轉傳動軸；19... 太陽齒輪；21…內齒齒輪；21a…圓筒部；22…行星齒輪；23…行星架;23a…圓板部；23b…圓筒部；23c…凸臺部；24…執行器；25…控制齒 輪；26…滾子離合器；27…滾子；28…解鎖銷；31…凹凸接合部；32… 旋轉軸；33…臺階部；34…離合器安裝部；35…凹凸接合面；36、 36，… 接合凸部；37、 37，…接合凹部；38…內圏；39…外圏；40…中心孔； 41…止轉部；42…施力彈簧；43…止轉部；44…止轉部；45…滾子收納 部；45a、 45b…滾子收納部；46…凸輪面；46a、 46b…凸輪面；48…擋 圏；49…擋圏；52…支承部；53…中心孔；54…接合槽；54，…接合孔； 55…止轉部;56、 56，…柱部；57…引導面;58…引導面;59、 59，… 蓋部件；61、 61，…肩部；62、 62，…局部；63、 63，…臺階面；81… 驅動力正反切換裝置；82…框架；83…驅動馬達；84…馬達軸；85…馬 達軸齒輪；86…輸出輔助齒輪；87…輸出軸；88、 88，…送紙輥；89… 輸出輔助齒輪；卯…背面搬送裝置；91…連動帶；92， 92，…搬送輥； 93…搬送帶；94…搬送路徑；95…背面搬送路徑；96…葉輪；97…印刷 機構；98…紙。
具體實施例方式
以下參照附圖對本發明的驅動力正反切換裝置的實施例進^ti兌明。 實施例1
圖1至圖8所示實施例1的基本結構是具有作為平齒輪的輸入齒輪 11;同樣為平齒輪的輸出齒輪12以及對輸入到上述輸入齒輪11的驅動 轉矩的旋轉方向進行正反選擇性地切換并且向上述輸出齒輪12輸出的 切換機構13的驅動力正反切換裝置，該裝置被貫通中心部的固定軸17 支承。上述切換機構13構成為包括行星齒輪機構14、控制機構15 以及離合器機構16等。
在實施例l的情況下，如圖1所示按照從左到右的順序，在固定軸 17上配置有輸入齒輪ll、輸出齒輪12、行星齒輪機構14、離合器機 構16以及控制機構15。
上述輸入齒輪11在固定軸17的一個端部上旋轉自如地嵌合，構成 行星齒輪機構14的旋轉傳動軸18的一個端面與該輸入齒輪11的內端 面接觸而形成對接，通過軸向的凹凸接合部31使輸入齒輪11和旋轉傳 動軸18在旋轉方向上一體化。如圖3所示，行星齒輪機構14的構成包括在上述固定軸17上支 承的旋轉傳動軸18;在該旋轉傳動軸18的中間部外徑面上一體形成的 太陽齒輪19;在該太陽齒輪19的外周上以同軸狀態配置的內齒齒輪21; 在太陽齒輪19和內齒齒輪21之間配置于軸對稱位置而與這些齒輪19、 21嚙合的2個行星齒輪22;以及對各行星齒輪22的旋轉軸32進行支 承的行星架23。旋轉傳動軸18的另一端與控制齒輪25的內端面接觸。
在上述旋轉傳動軸18的輸入齒輪11側的端部與上述太陽齒輪19 之間的外徑面上，旋轉自如地嵌合有輸出齒輪12 (參照圖1)。該輸出 齒輪12以及直徑更大的上述內齒齒輪21經由臺階部33而一體化。內 齒齒輪21經由該臺階部33而通過輸出齒輪12進行支承。上述行星齒 輪22與該臺階部33的內面相對，并通過該臺階部33防止軸向脫落。
上述行星架23具有由旋轉傳動軸18的外徑面支承的圓板部23a; 以及從該圓板部23a的外徑部向控制齒輪25側突出的圓筒部23b，在 該圓筒部23b的內徑面上形成有離合器安裝部34。
上述控制機構15由控制齒輪25構成，該控制齒輪25與旋轉傳動 軸18的另一端面接觸而在固定軸17上旋轉自如地嵌合。該控制齒輪25 在外徑面上形成有齒輪、花鍵等的凹凸接合面35。與該凹凸接合面35 相對地配置外部的執行器24,并且能夠通過其的接通或關斷而使控制齒 輪25選擇性地成為限制狀態或非限制狀態這兩種狀態。
作為上述執行器24，圖示出能夠通過對電磁線圏的通斷而收放的柱 塞與凹凸接合面35進行接合脫離的方式，但也可以是由電磁卡盤或者 電磁制動器和輔助齒輪構成而能夠以規定的制動轉矩進行限制的方式。 這一點對于以下各實施例中也同樣。
在上述控制齒輪25與上述行星架23的相對面上，在中心對稱位置 設有一對解鎖銷28、 28 (參照圖5 (b))。另外，在其中一方解鎖銷28 的徑向外側設有接合凹部37，在與其相對的行星架23的圓筒部23b的 端面上設有接合凸部36。通過接合凹部37與接合凸部36的接合(參照 圖1),使控制齒輪25與行星架23在旋轉方向上一體化。
上述離合器機構16由裝入到旋轉傳動軸18的上述太陽齒輪19和 控制齒輪25側的端面間的外徑面、與離合器安裝部34的內徑面之間的單向性的滾子離合器26構成。該離合器26構成為包括內團38、外團 39、在它們之間介入設置的滾子27以及施力彈簧42。
上述內圏38借助止轉部43 (參照圖2)與旋轉傳動軸18的外徑面 嵌合，外團39也借助止轉部44與離合器安裝部34的內徑面嵌合。在 上述內圏38與外圏39的相對面之間，沿著周向上四分之一圓的范圍設 有方向性不同的4處滾子收納部45a、 45b。即，方向性一致的兩處滾 子收納部45a、 45a設置于軸對稱的2個位置，并且在這些滾子收納部 45a、 45a之間i殳置方向性與其相反的兩處滾子收納部45b、 45b。
在形成上述各滾子收納部45a、 45b的外圏39的內徑面上，形成了 由在周向上連續的3處傾斜面構成的凸輪面46a、 46b，在各凸輪面46a、 46b上分別收納有在周向上相互接觸的3個滾子27。滾子收納部45a的 凸輪面46a與滾子收納部45b的凸輪面46b的傾斜方向形成為沿周向相 反。其結果是，在與各凸輪面46a、 46b嵌合的滾子27的切點上引出的 切線所成的角度、所謂楔角6的展開方向是相反的。
上述的滾子收納部45a、 45b之中，在楔角6為相互展開方向的滾 子收納部45a、 45b的端部相互間介入設置施力彈簧42。通過該施力彈 簧42對各滾子收納部45a、 45b的滾子27分別向楔角6的狹小方向施 力。另外，在楔角6相互成為狹小方向的滾子收納部45a、 45b的端部 相互間，與兩側的滾子27留有一定的間隙地插入有上述的解鎖銷28、 28。由此，具有楔角6的方向一致的滾子收納部45a或45b的構件分別 構成方向性一致的滾子離合器。
此外，如圖1所示，48、 49為輸入齒輪11和輸出齒輪25的擋圏。
實施例1的驅動力正反切換裝置如上所述，輸入齒輪11與太陽齒輪 19結合，因此能夠稱為太陽齒輪輸入型。下面對其作用進行說明。
現如圖1所示，在執行器24關斷而控制齒輪25處于非限制狀態時， 將正轉方向A(從圖l的右側看為右旋轉方向)的驅動轉矩向輸入齒輪 11輸入(參照圖1中輸入齒輪11的空心箭頭)，則旋轉傳動軸18、太 陽齒輪19以及滾子離合器26的內圏38會與之一體地朝正轉方向A旋 轉。
15如圖2所示，在滾子離合器26中，內圏38的朝正轉方向A的旋轉， 會使一個滾子收納部45a的滾子27的鎖定解除，而在另一個滾子收納 部45b中，滾子27朝楔角6的狹小方向移動而將使滾子27被鎖定。由 此，滾子離合器26整體上處于鎖定狀態。即，滾子離合器26具有因內 圏38朝正轉方向A旋轉而鎖定的單向性。但是在該實施例1的情況下， 如后所述，在內團38與前述相反地即朝反轉方向B旋轉時，收納部45a 處也會發生鎖定而具有雙向性。
如上所述，滾子離合器26被鎖定，從而使行星架23以及與其接合 的控制齒輪25也朝正轉方向A旋轉，同時在控制齒輪25上設置的解鎖 銷28也同向旋轉。解鎖銷28同向旋轉，從而不會使滾子離合器26的 鎖定解除。
由于滾子離合器26的鎖定使得太陽齒輪19與行星架23 —體化， 因此行星齒輪22不會自轉，而是與太陽齒輪19的旋轉一起僅朝正轉方 向A公轉(參照圖3)。與此同時，內齒齒輪21以及與其一體的輸出齒 輪12以同一旋轉速度朝與輸入齒輪ll相同的正轉方向A旋轉，從輸出 齒輪12輸出正轉方向A的驅動轉矩(參照圖1的輸出齒輪12的空心箭 頭)。
在如上所述進行旋轉的狀態下，如圖6所示，當執行器24接通而 控制齒輪25處于限制狀態時，與其一體的解鎖銷28停止。另一方面， 輸入齒輪11、旋轉傳動軸18以及內圏38持續朝正轉方向A旋轉，因 此在滾子離合器26的滾子收納部45a中，滾子27朝楔角6的展開方向 移動而解除鎖定(參照圖7)。
此時，在另一個滾子收納部45b中，滾子27朝楔角6的狹小方向 移動，而內圏38的轉矩克服外圈39、行星架23以及限制控制齒輪25 的執行器24側的制動轉矩(制動轉矩與送紙等比較低的負載轉矩對應 地設定為低轉矩)，使滾子離合器26整體朝正轉方向A旋轉。由此，滾 子27與解鎖銷28抵接，被壓回到朝楔角6的展開方向而解除鎖定。其 結果是，滾子離合器26整體處于鎖定被解除狀態。
行星架23通過接合凸部36與接合凹部37的接合而與控制齒輪25 一體化，因此在控制齒輪25停止的同時行星架23被停止，被該行星架23支承的行星齒輪22不做公轉而僅做自轉(參照圖8)。其結果是，能 夠從輸出齒輪12輸出與輸入的旋轉方向為相反的反轉方向B、并且在 行星齒輪機構14中經過減速的驅動轉矩(參照圖6中輸出齒輪12的空 心箭頭)。
另外，在上述說明中，對向輸入齒輪11輸入正轉方向A的驅動轉 矩的情況進行了說明，但是滾子離合器26如上所述具有雙向性，因此 在輸入反轉方向B的驅動轉矩的情況下，也能夠通過同樣的作用進行旋 轉方向的切換。
另外，在輸入的旋轉方向限定為單向的情況下，滾子離合器26可 以為單向性構成。
圖9至圖12所示的實施例2，基本構成與上述實施例l相同，但在 輸入齒輪11、輸出齒輪12、旋轉傳動軸18以及行星架23的構造等方 面存在一定差異。
即，在該實施例2的情況下，更換了輸入齒輪ll和輸出齒輪12的 配置，輸出齒輪12如圖9所示配置在裝置的左端部，在該位置與固定 軸17嵌合。另外，輸入齒輪11與旋轉傳動軸18的外徑面嵌合，經由 臺階部33與內齒齒輪21—體化。這種形式稱為內齒齒輪輸入型。
此時的旋轉傳動軸18與實施例1中的旋轉傳動軸18不同，從太陽 齒輪19起沒有端末的軸部分，太陽齒輪19的端面被抵靠于行星架23 的端面。旋轉傳動軸18的另一端則通過凹部接合部31而相對于輸出齒 輪12可一體旋轉地接合。
另外，在內齒齒輪21的端部上延長形成了具有相同外徑的圓筒部 21a，其內徑面成為在控制齒輪25側開放的離合器安裝部34。在該離合 器安裝部34的內部，收納有上述行星架23。行星架23由圓板部23a 和在該圓板部23a的控制齒輪25側的端面中心設置的凸臺部23c構成， 在該凸臺部23c的外徑面上^1有止轉部41 (參照圖10、圖12)。
在上述凸臺部23c的端面設有接合凸部36 (參照圖12),與其相對 的接合凹部37 (參照圖13 (b))在控制齒輪25上設置。與實施例1的 情況同樣地，通過接合制齒輪25在旋轉方向上一體化。另外，在控制齒輪25的內端面上設有 一對解鎖銷28,這也與上述實施例1相同。
在上述行星架23的凸臺部23c的外徑面與離合器安裝部34的內徑 面之間裝入有滾子離合器26。滾子離合器26的基本結構與實施例1的 情況相同，而不同點則如圖10所示為凸輪面46a、 46b在內圏38的外 徑面上形成。其余的結構相同。
以上為實施例2的驅動力正反切換裝置，下面對其作用進行說明。
現如圖9所示，在執行器24關斷而控制齒輪25處于非限制狀態時， 如果向輸入齒輪11輸入正轉方向A的驅動轉矩(參照圖9中輸入齒輪 ll的空心箭頭)，則與其一體的內齒齒輪21同向旋轉。與此同時，滾子 離合器26的外圏39也朝正轉方向A旋轉。
此時，在內圏38上經由行星架23、行星齒輪22、太陽齒輪19、旋 轉傳動軸18以及輸出齒輪12作用負載，因此即使外圏39朝正轉方向 A旋轉，內團38也不會旋轉。因此，滾子收納部45b的滾子27朝楔角 6的展開方向移動而解鎖鎖定。另一個滾子收納部45a的滾子27，朝楔 角6的狹小方向移動而成為鎖定狀態。由此，滾子離合器26整體成為 鎖定狀態。
通過滾子離合器26的鎖定，使得行星架23和控制齒輪25同向旋 轉，因此解鎖銷28也同向旋轉，能夠維持滾子離合器26的鎖定狀態。
由于滾子離合器26的鎖定使得內齒齒輪行21與行星架23 —體化 旋轉，因此行星齒輪22不會自轉，而是與內齒齒輪21的旋轉一起僅朝 正轉方向A公轉(參照圖11)。同時，太陽齒輪19以及輸出齒輪12朝 正轉方向A旋轉，即能夠獲得與輸入的驅動轉矩相同速度、相同正轉方 向A的輸出(參照圖9的輸出齒輪12的空心箭頭)。
在上述的旋轉狀態中，如圖14所示，當執行器24接通而控制齒輪 25處于限制狀態時，與其一體的解鎖銷28、行星架23、內圏38會停止。 另一方面，輸入齒輪11、內齒齒輪21以及外圏39繼續朝正轉方向A 旋轉，因此如圖15所示，在滾子離合器26的一個滾子收納部45b中， 滾子27朝楔角6的展開方向移動而解除鎖定。此時，在另一個滾子收納部45a中，與實施例l的情況同樣地，滾 子27朝楔角6的狹小方向移動，而內圏38的轉矩克服外圏39、行星架 23以及限制控制齒輪25的執行器24側的制動轉矩，從而使滾子離合器 26整體朝正轉方向A旋轉。其結果是，滾子27與解鎖銷28抵接，被 壓回到朝楔角6的展開方向而解除鎖定。由此，滾子離合器26整體處 于鎖定解除的狀態。
行星架23通過接合凸部36與接合凹部37的接合而與控制齒輪25 一體化，因此在控制齒輪25停止的同時行星架23被停止，被該行星架 23支承的行星齒輪22不做公轉而僅做自轉。根據其自轉使太陽齒輪19 和與其一體的輸出齒輪12朝反轉方向B旋轉。其結果是，從輸出齒輪 12之中，輸出與輸入的旋轉方向為相反的反轉方向B、并且在行星齒輪 機構14中經過減速的驅動轉矩(參照圖14中輸出齒輪12的空心箭頭)。
另外，在以上說明中，對向輸入齒輪11輸入正轉方向A的驅動轉 矩的情況進行了說明，但是在輸入反轉方向B的驅動轉矩的情況下，也 能夠通過同樣的作用進行旋轉方向的切換。此時，滾子離合器26在滾 子收納部45b的部分被鎖定。
實施例3
圖17至圖25所示的實施例3，與上述各實施例同樣地，具有輸入 齒輪11、輸出齒輪12以及切換機構13，該切換機構13可正反選擇性 地對向上述輸入齒輪11輸入的驅動轉矩的旋轉方向進行切換再向上述 輸出齒輪12輸出，并且上述切換機構13在由行星齒輪機構14、控制機 構15以及離合器機構16構成的方面也基本相同。
但是，在該實施例3的情況下，行星齒輪機構14在輸入齒輪11的 內徑側裝入，并且構成為使離合器機構16在輸出齒輪12的內徑側一體 設置，成為在軸向上緊湊的結構。而整體的配置則按照圖17中從左到 右的順序為控制機構15、裝入有行星齒輪機構14的輸入齒輪11以及 裝入有離合器機構16的輸出齒輪12。
如圖17和圖20所示，上述行星齒輪機構14構成為包括在固定 軸17上支承的旋轉傳動軸18;旋轉自如地嵌合在該旋轉傳動軸18上的太陽齒輪19;在該太陽齒輪19的外周上以同軸狀態配置的內齒齒輪21; 在上述太陽齒輪19與內齒齒輪21之間介入設置的行星齒輪22以及在 上述旋轉傳動軸18上沿軸向以同軸狀態配置而一體化的行星架23。行 星架23與控制齒輪25的內端面一體化。
上述內齒齒輪21與輸入齒輪ll的內徑面一體化。并且，固定軸17 貫通控制齒輪25、行星架23以及旋轉傳動軸18的中心。
行星齒輪22的旋轉軸32在軸向上突出設置于上述行星架23的內 端面上(參照圖18)。并且，在太陽齒輪19的離合器機構16側的端面 上，在中心對稱的2個位置沿著軸向設置解鎖銷28。
上述控制機構15如上所述由與行星架23 —體化的控制齒輪25構 成，與其它實施例同樣地，通過執行器24的作用能夠選擇性地獲得限 制狀態或非限制狀態。
如圖17所示，上述離合器機構16由單向性的滾子離合器26構成， 該滾子離合器26裝入在上述輸出齒輪12的離合器安裝部34中。離合 器安裝部34在輸出齒輪12的外端面開放而設置于其中心部，而其內部 成為環狀的支承部52。輸出齒輪12的設置于支承部52的中心孔53與 旋轉傳動軸18可旋轉地嵌合。
在上述支承部52的中心孔53的中心對稱的2個位置，設有剖面為 扇形的接合槽54 (參照圖19 (a))。這些接合槽54的旋轉方向的寬度， 設定為可供上述解鎖銷28富余地沿軸向插入的尺寸(參照圖19 (b))。 上述行星齒輪機構14的太陽齒輪19以及行星齒輪22,與輸出齒輪12 的內端面抵接而防止脫落。
如圖21所示，滾子離合器26為單向性離合器，其包括旋轉自如 地嵌合在固定軸17上的內圏38;借助止轉部55插入到上述離合器安裝 部34的內徑面的外圏39;在內圏38與外圏39之間介入i殳置的滾子27 以及施力彈簧42。
在上述外圏39的內徑面上，通過在對稱位置上設置的柱部56而形 成兩處滾子收納部45、 45。在各滾子收納部45中，形成有在外圏39 的內徑面沿一定方向傾斜的3處凸輪面46。在各凸輪面46與內圏38的外徑面之間介入設置滾子27。滾子27的切點上的楔角以6表示。對 各滾子27朝楔角6的狹小方向(正轉方向A)施力的施力彈簧42，在 展開側端部的滾子27和與該滾子27周向相對的柱部56之間介入i殳置。
在上述滾子離合器26的各滾子收納部45中，且在狹小側端部的滾 子27和與該滾子27周向相對的柱部56之間，沿軸向插通上述解鎖銷 28。
在解鎖銷28貫通接合槽54的部分，如圖19 ( b )所示，在鎖定狀 態下，在正轉方向A時的延遲側的內壁面與該解鎖銷28之間，形成有 旋轉方向的間隙即控制間隙b。該控制間隙b設定為比同樣在鎖定狀態 下存在的解鎖銷28與滾子27之間的間隙a稍大(b>a )。
在上述滾子離合器26裝配到離合器安裝部34上后，其開放面被蓋 部件59封閉。蓋部件59旋轉自如地嵌合在固定軸17上，從而支承輸 出齒輪12的外端部。
如圖17所示，在與行星架23 —體化的控制齒輪25的內端部外徑 面，以及與其軸向相對的輸出齒輪12的內端部外徑面上分別形成有相 同外徑的導向面57、 58。與上述內齒齒輪21—體化的輸入齒輪ll,通 過這些導向面57、 58被可相對旋轉地支承。
以上為實施例3的驅動力正反切換裝置的結構，下面對其作用進行 說明。
如圖17所示，當執行器24關斷而控制齒輪25處于非限制狀態時， 如果向輸入齒輪11輸入正轉方向A的驅動轉矩(參照圖17的輸入齒輪 11的空心箭頭)，則行星齒輪22會和與輸入齒輪11 一體的內齒齒輪21 一起朝正轉方向A公轉(參照圖20),與此同時也使行星架23和控制 齒輪25朝正轉方向A旋轉。通過控制齒輪25的旋轉，與其一體的旋轉 傳動軸18以及內圏38朝正轉方向A旋轉，滾子離合器26被鎖定(參 照圖21)。
通過滾子離合器26的鎖定，外圏39以及輸出齒輪12朝正轉方向A 旋轉。即，能夠輸入具有與輸入的驅動轉矩相同的正轉方向A的旋轉的 同速驅動轉矩(參照圖17的輸出齒輪12的空心箭頭)。另外，在上述作用中，在行星齒輪22上作用自轉的力矩，通過該 力矩對太陽齒輪19作用反轉方向B的轉矩。因此，與太陽齒輪19一體 的解鎖銷28對滾子27施加解鎖方向的力，而滾子27接受施力彈簧42 的彈簧力而解鎖銷28受到該彈簧力。由此，太陽齒輪19不會朝反轉方 向B旋轉，因此不會通過解鎖銷28解除鎖定。并且行星齒輪22也不會 自轉而僅朝正轉方向A做公轉，而太陽齒輪19也伴隨著該公轉而同向 旋轉(關于圖20的太陽齒輪19請參照正轉方向A)。
如圖22所示，在上述旋轉狀態下，當執行器24接通而控制齒輪25 處于限制狀態時，與控制齒輪25 —體的旋轉傳動軸18以及與其接合的 滾子離合器26的內圏38被固定。并且在與控制齒輪25—體的行星架 23上支承的行星齒輪22的公轉停止。由此，行星齒輪23僅進行自轉。
輸入齒輪11以及與其一體的內齒齒輪21，繼續朝正轉方向A旋轉， 行星齒輪22僅做自轉使得太陽齒輪19的旋轉切換為反轉方向B。
通過太陽齒輪19的反轉方向B的旋轉，在其上設置的解鎖銷28旋 轉超過上述間隙a(參照圖19(b)),使滾子27朝楔角6的展開方向移 動，使滾子離合器26的鎖定解除。通過該解鎖，切斷了經過滾子離合 器26的轉矩傳遞路徑。
在解鎖后，解鎖銷28的旋轉繼續而與接合槽54的側壁接觸，于是 控制間隙b為零(參照圖25 )，解鎖銷28和支承部52以及與其一體的 輸出齒輪12接合而一體化，輸出齒輪12朝反轉方向B旋轉。即，向輸 入齒輪11輸入的驅動轉矩的正轉方向A的旋轉被切換為反轉方向B而 輸出(參照圖22的輸出齒輪12的空心箭頭)。
通過將上述間隙a與控制間隙b的關系設定為b>a，從而當太陽齒 輪19進行反轉方向B的旋轉時，較小的間隙a先變為零而使滾子離合 器26的鎖定解除，其后控制間隙b變為零而使輸出齒輪12開始反轉， 也就是設置了時間差。由于形成這種時間差，因此能夠可靠地對滾子離 合器26進行解鎖。這一點對于下一實施例4的情況也是同樣的。
另夕卜，在使滾子離合器26的方向性相反時，能夠相對于反轉方向B 獲得正轉方向A的輸出。實施例4
圖26至圖33所示的實施例4，與其它實施例的情況同樣地，具有 輸入齒輪11、輸出齒輪12以及切換機構13，該切換機構13可正反選 擇性地對向上述輸入齒輪11輸入的驅動轉矩的旋轉方向進行切換而向 上述輸出齒輪12輸出，并且上述切換機構13由行星齒輪機構14、控制 機構15以及離合器機構16構成的方面也基本相同。
但是，該實施例4結構是，行星齒輪^ 14 ^在輸入齒輪11的內 徑側，離合器機構16 ^V在控制^ 15的內徑側，此外控制機構15介入 設置在輸入齒輪11和輸出齒輪12之間，成為在軸向上緊湊的結構。
此時的配置順序如圖26所示為輸出齒輪12、裝入有離合器機構 16的控制機構15以及裝入有行星齒輪機構14的輸入齒輪11。
如圖26和圖29所示，上述行星齒輪機構14構成為包括與旋轉 自如地嵌合于固定軸17的旋轉傳動軸18的外徑面一體化的太陽齒輪 19;在該太陽齒輪19的外周上以同軸狀態配置的內齒齒輪21;在上述 太陽齒輪19與內齒齒輪21之間介入設置的行星齒輪22以及在上述旋 轉傳動軸18的外徑面上以同軸狀態可旋轉地嵌合的上述行星齒輪22的 行星架23。上述內齒齒輪21形成為環狀，輸入齒輪ll與其外徑面一體 化。
上述內齒齒輪21的外端開放面上嵌合有蓋部件59',由此將行星齒 輪22等封閉，并且通過該蓋部件59'對輸入齒輪ll以使之相對于固定 軸17旋轉自如的方式進行支承。輸入齒輪ll的內端內徑面嵌合在行星 架23的外徑面，并被可進行相對旋轉地支承。
行星架23與控制齒輪25在軸向上一體化，并旋轉自如地嵌合在上 述旋轉傳動軸18上。行星齒輪22的旋轉軸32沿軸向突出設置在上述 行星架23的行星齒輪機構14側的端面。并且在與太陽齒輪19 一體化 的上述旋轉傳動軸18的離合器機構16側的端面的中心對稱的2個位置 上沿著軸向突出設置解鎖銷28。
上述控制機構15如上所述由與行星齒輪機構14的行星架23 —體 化的控制齒輪25構成，能夠通過執行器24獲得限制狀態或非限制狀態。在控制齒輪25的中心部設有在輸出齒輪12側開放的離合器安裝部34。 在形成離合器安裝部34的內端壁的行星架23上形成有中心孔40(參照 圖26、圖27)，該中心孔40與旋轉傳動軸18可旋轉地嵌合。
在輸出齒輪12的中心對稱的2個位置，設有圖27所示的一對接合 孔54，。這些接合孔54，的旋轉方向的寬度，設定為可供上述解鎖銷28 沿軸向插通而隔有控制間隙b的尺寸(參照圖28 (a))。
如圖30所示，滾子離合器26是單向性離合器，其構成為包括旋 轉自如地嵌合在固定軸17上的內圏38;借助止轉部插入在上述離合器 安裝部34的內徑面的外團39;在內團38與外圏39之間介入i史置的滾 子27以及施力彈簧42。
在上述內圏38的外徑面上，通過在對稱位置上設置的軸向的柱部 56形成兩處的滾子收納部45、 45。在各滾子收納部45中，形成在內圏 38的外徑面上沿一定方向傾斜的3處的凸輪面46。在各凸輪面46與外 圏39的內徑面之間介入設置滾子27。滾子27的切點上的楔角用6表示。 對各滾子27朝楔角6的狹小方向(正轉方向A)施力的施力彈簧42，在 展開側端部的滾子27和與該滾子27周向相對的柱部56之間介入設置。
在上述滾子離合器26的各滾子收納部45上，狹小側端部的滾子27和 與該滾子27周向相對的柱部56之間，能夠沿軸向插入上述解鎖銷28。
在解鎖銷28貫通接合孔54，的部分，如圖28 (a)、 (b)所示，在鎖 定狀態下，在與正轉方向A的延遲側的內壁面之間，形成有旋轉方向的控 制間隙b。該控制間隙b設定為比同樣在鎖定狀態下的解鎖銷28與滾子 27之間的間隙a稍大(b>a )。
另外，上述滾子離合器26的內圏38與輸出齒輪12，通過^凸部36' 以及接合凹部37'的掩^而在旋轉方向上一體化。(參照圖26)。
以上為實施例4的驅動力正反切換裝置的結構，下面對其作用進行i兌明。
現如圖26所示，當執行器24關斷而控制齒輪15處于非限制狀態時， 如果向輸入齒輪11輸入正轉方向A的驅動轉矩(參照圖26的輸入齒輪11 的空心箭頭)，則行星齒輪22僅沿正轉方向A做^S轉，與此同時4吏控制齒 輪25沿正轉方向A旋轉。通過控制齒輪25的旋轉，使外圏39與其一體
24地朝正轉方向A旋轉，滾子離合器26被鎖定(參照圖30)。
滾子離合器26的鎖定使得外團39、滾子27、內圏38以及與內圏38 ^一體化的輸出齒輪12朝正轉方向A旋轉。即，能夠輸出具有與輸入 的驅動轉矩相同的正轉方向A的旋轉并且在行星齒輪機構14中經過增速 的驅動轉矩(圖26的輸出齒輪12的空心箭頭)。
在上述作用中，在行星齒輪22上作用自轉的轉矩，通過該轉矩對太陽 齒輪19作用反轉方向B的轉矩。因此，與太陽齒輪19一體的解鎖銷28 對滾子27施加解鎖方向的力。但是，由于滾子27接受施力彈簧42的彈簧 力而解鎖銷28受到該彈簧力，太陽齒輪19停止而不會朝反轉方向B旋轉。 因此不會解鎖。并且行星齒輪22也不會自轉而僅朝正轉方向A做公轉， 太陽齒輪19也同向旋轉(參照圖29的太陽齒輪19上表示的正轉方向A )。
如圖31所示，在上述旋轉狀態下，當執行器24接通而控制齒輪25處 于限制狀態時，與控制齒輪25—體的外圏39被固定。并且在與控制齒輪 25 —體的行星架23上支承的行星齒輪22的公轉被停止。由此，行星齒輪 22僅進行自轉。
輸入齒輪ll以及與其一體的內齒齒輪21，繼續朝正轉方向A旋轉， 行星齒輪22僅做自轉，從而將太陽齒輪19的旋轉切換為反轉方向B。
通過太陽齒輪19的反轉方向B的旋轉，在其上設置的解鎖銷28旋 轉超過間隙a (參照圖28 (b ))，使滾子27朝楔角6的展開方向移動，使 滾子離合器26的鎖定解除。通過該解鎖，切斷經過滾子離合器26的轉矩 傳遞路徑。
在解鎖后，解鎖銷28的旋轉繼續而與接合孔54，的側壁接觸，于 是控制間隙b為零，解鎖銷28與輸出齒輪12接合而一體化，輸出齒輪12 朝反轉方向B旋轉。即，向輸入齒輪11輸入的驅動轉矩的正轉方向A的 旋轉被切換為反轉方向B而輸出(參照圖31的輸出齒輪12的空心箭頭)。
另外，如果使滾子離合器26的方向性相反，則能夠相對于反轉方 向B的輸入獲得正轉方向A的輸出。
實施例5
圖34至圖42所示的實施例5，與其它實施例的情況同樣地，具 有輸入齒輪11、輸出齒輪12以及切換機構13，該切換機構13可正反選擇性地對向上述輸入齒輪11輸入的驅動轉矩的旋轉方向進行切換而
向上述輸出齒輪12輸出，并且上述切換機構13由行星齒輪機構14、控 制機構15以及離合器機構16構成的方面也基本相同。
但是，在該實施例5的情況下構成為，行星齒輪機構14與離合器 機構16 —起被一體地裝入在輸入齒輪11的內徑側。
此時的配置順序如圖34所示，是將控制機構15、離合器機構16 以及與其配置于軸向的行星齒輪機構14 一起裝入輸入齒輪11的配置。
輸入齒輪11相對地在軸向上形成為較長，在其大致一半以上的范 圍的內徑面上一體設置行星齒輪機構14的內齒齒輪21。在輸入齒輪ll 的其余部分的內徑面上通過臺階面63在比上述內齒齒輪21小徑的部分 的內徑面上設置離合器安裝部34。
上述行星齒輪機構14構成為包括旋轉自如地嵌合于固定軸17 的旋轉傳動軸18;在該旋轉傳動軸18的外徑面上與上述內齒齒輪21 徑向相對地一體設置的太陽齒輪19;在該太陽齒輪19與內齒齒輪21 之間介入設置的行星齒輪22;以及旋轉自如地嵌合在上述固定軸17的 外徑面上的行星架23。
上述行星架23在上述輸入齒輪11的臺階面63和旋轉傳動軸18 以及與其一體的太陽齒輪19的軸向相對面之間可旋轉地介入設置，在 旋轉傳動軸18側的表面上沿著軸向突出設置旋轉軸32，并在其上嵌合 支承上述行星齒輪22。
在上述行星齒輪22的部分，在上述內齒齒輪21的開口端上嵌合 環狀的蓋部件59'，以防止行星齒輪22脫落。上述太陽齒輪19的一部 分從蓋部件59'的內徑面突出于外部。該突出部分成為輸出齒輪12。
構成上述離合器機構16的內圏38，在行星架23的臺階面63側 的端面中心部上與其一體化。上述的內圈38、外圏39、在它們之間介 入設置的滾子27以及施力彈簧42,裝入到固定軸17和上述離合器安裝 部34之間。
在上述內圏38的外徑面上設置有兩處滾子收納部45、 45，其是通過在軸對稱位置的兩個位置上設置的軸向的柱部56而劃分出來的(參 照圖36)。在各滾子收納部45中，形成有在內圏38的外徑面上沿一定 方向傾斜的三處凸輪面46。在各凸輪面46與外團39的內徑面之間介入 設置滾子27。滾子27的切點上的楔角用6表示。對各滾子27朝楔角6 的狹小方向(正轉方向A)施力的施力彈簧42，在展開側端部的滾子27 和與該滾子27周向相對的柱部56之間^ISV沒置。
在上述滾子離合器26的各滾子收納部45，在狹小側端部的滾子27 和與該滾子27沿周向相對的柱部56之間，能夠沿軸向插入上述解鎖銷28。 該解鎖銷28沿軸向突出設置在控制齒輪25的內端面上。
在解鎖銷28貫通滾子離合器26的部分，如圖37所示，在旋轉方向 上存在必要的間隙a。在滾子離合器26的鎖定狀態下，在存有各滾子27 的凸輪面46的存在于楔角6的展開方向上的肩部61和該滾子27的一部分 62之間存在必要的控制間隙b (b>a )。
以上為實施例5的驅動力正反切換裝置的結構，下面對其作用進行說明。
如圖34所示，當執行器24關斷而控制齒輪15處于非限制狀態時， 如果向輸入齒輪11輸入正轉方向A的驅動轉矩(參照圖34的輸入齒輪11 的空心箭頭)，則與輸入齒輪11 一體的外圏39沿正轉方向A旋轉，從而 鎖定滾子離合器26 (參照圖36)。
此時，雖然從與輸入齒輪11一體的內齒齒輪21也對行星齒輪22輸 入轉矩，但由于負載經由輸出齒輪12作用于太陽齒輪19，因此行星齒輪 22既不自轉也不公轉。因此行星架23以及與其一體的內圏38處于停止狀 態。
通過滾子離合器26的鎖定，與外圏39、滾子27、內圏38以及與內 圏38 —體的行星架23朝正轉方向A旋轉，行星齒輪22僅在該方向上公 轉，使太陽齒輪19同向旋轉(參照圖38)。其結果是，能夠從輸出齒輪12 輸出具有與輸入的驅動轉矩相同的正轉方向A的旋轉的驅動轉矩(圖34 的輸出齒輪12的空心箭頭)。
此時，控制齒輪25處于非限制狀態，因此與其一體的解鎖銷28受 到朝正轉方向A旋轉的滾子離合器26的滾子27推壓而同向旋轉(參照圖 36的單點劃線)。因此，在該狀態下間隙a變為零，但是由于滾子離合器26處于鎖定狀態，因此在滾子27的一部分62與凸輪面46的肩部61之間 存在控制間隙b (參照圖37 )。
如圖39所示，在上述旋轉狀態中，當執行器24接通而控制齒輪25 處于限制狀態時，與控制齒輪25—體的解鎖銷28被固定。由于滾子離合 器26繼續朝正轉方向A旋轉，因此滾子27被解鎖銷28相對地壓回到4吏 控制間隙b為零的程度，滾子離合器26停止(參照圖40、圖41 )。通過 滾子離合器26的停止使與內圏38 —體的行星架23也停止。
由于行星架23的停止而使支承于其上的行星齒輪22的公轉停止， 行星齒輪22僅做自轉。輸入齒輪ll以及與其一體的內齒齒輪21,繼續朝 正轉方向A旋轉，且行星齒輪22僅做自轉，從而太陽齒輪19以及與其一 體的輸出齒輪12的旋轉被切換為反轉方向B而輸出(參照圖39的輸出齒 輪12的空心箭頭)。
另外，在該實施例5的情況下，在執行器24接通的時刻，由于即 使間隙a為零也存在控制間隙b，因此能夠在滾子離合器26的鎖定解 除后到停止期間維持一定的時間差。即使在間隙a不為零的狀態下，也 由于設定為b>a而能夠可靠保持上述的時間差。
實施例6
圖43至圖51所示的實施例5,與其它實施例特別是實施例5的 情況同樣地，具有輸入齒輪ll、輸出齒輪12以及切換機構13，該切換 機構13可正反選擇性地對向上述輸入齒輪11輸入的驅動轉矩的旋轉方 向進行切換而向上述輸出齒輪12輸出，并且上述切換機構13由行星齒 輪機構14、控制機構15以及離合器機構16構成的方面也基本相同。
但是，該實施例6的情況下構成為，將行星齒輪機構14與離合器 機構16—起以一體的方式裝入在輸出齒輪12的內徑側。
即，輸出齒輪12相對地在軸向上形成為較長，在其大致一半以上 的范圍的內徑面上一體設置行星齒輪機構14的內齒齒輪21。在輸出齒 輪12的其余部分的內徑面因較短的臺階面63，而成為小于上述內齒齒 輪21徑，且在該部分上可相對旋轉地嵌合后述的行星架23。
上述行星齒輪機構14構成為包括旋轉自如地嵌合于固定軸17
28的旋轉傳動軸18;在該旋轉傳動軸18的外徑面上與上述內齒齒輪21 徑向相對地一體設置的太陽齒輪19;在該太陽齒輪19與內齒齒輪21 之間介入設置的行星齒輪22;以及嵌合在輸出輸出齒輪12的內徑面的 上述行星架23。旋轉軸23沿軸向突出設置在上述行星架23上，并在其 上嵌合支承有上述行星齒輪22.另外，行星架23的內徑面成為離合器安 裝部34。
在上述行星齒輪22的部分，在上述內齒齒輪21的開口端上嵌合 環狀的蓋部件59'，以防止行星齒輪22脫落。上述太陽齒輪19的一部 分從蓋部件59'的內徑面突出到外部。該突出部分成為輸入齒輪ll。
上述的離合器機構16由單向性的滾子離合器26構成，其包括 內團38、外團39以及在它們之間介入設置的滾子27和施力彈簧42。 上述內圏38與上述旋轉傳動軸18在軸向上一體化。包含內圏38的滾 子離合器26借助止轉部裝入上述行星架23的離合器安裝部34。
上述外圏39的內徑面上，通過在軸對稱位置的兩處設置的軸向的 柱部56'形成兩處的滾子收納部45、 45(參照圖45)。在各滾子收納部 45中，形成在外圏39的內徑面沿一定方向傾斜的3處的凸輪面46。在 各凸輪面46與內圏38的外徑面之間介入設置滾子27。滾子27的切點 上的楔角用6表示。對各滾子27朝楔角6的狹小方向(正轉方向A)施 力的施力彈簧42，在展開側端部的滾子27和與該滾子27周向相對的柱部 56，之間介入i史置。
在上述滾子離合器26的各滾子收納部45，且在狹小側端部的滾子 27和與該滾子27周向相對的柱部56'之間，能夠沿軸向插入上述解鎖銷 28。該解鎖銷28沿軸向突出設置在控制齒輪25的內面上。
在上述解鎖銷28貫通滾子離合器26的部分，如圖46所示，相對于 鎖定狀態下的滾子27在周向上存在規定的間隙a。在該鎖定狀態下，存有 各滾子27的凸輪面46的存在于楔角6的展開方向上的肩部61',相對于 該滾子27的一部分62，，在旋轉方向上間隔必要的控制間隙b (b>a)而 相對。
以上為實施例6的驅動力正反切換裝置的結構，下面對其作用進行說明。如圖43所示，當執行器24關斷而控制齒輪25處于非限制狀態時， 如果向輸入齒輪11輸入正轉方向A的驅動轉矩(參照圖43的輸入齒輪11 的空心箭頭)，則通過與輸入齒輪11 一體的內圏38沿正轉方向A的旋轉， 使得滾子離合器26被鎖定。
此時，從與輸入齒輪ll 一體的太陽齒輪19也向行星齒輪22輸入轉 矩，但是由于負載經由輸出齒輪12作用與行星齒輪22，因此行星齒輪22 既不自轉也不公轉。因此行星架23以及與其一體的外圏39處于停止狀態。
滾子離合器26的鎖定使得與外圏39 —體的行星架23朝正轉方向A 旋轉，行星齒輪22^fc該方向上公轉，使與內齒齒輪12—體的輸出齒輪 12同向旋轉(參照圖45)。其結果是，從輸出齒輪12輸出具有與輸入的驅 動轉矩相同的正轉方向A的旋轉并且在行星齒輪^L構14中經過減速的驅 動轉矩(圖43的輸出齒輪12的空心箭頭)。
此時，控制齒輪25處于非限制狀態，因此與其一體的解鎖銷28被 朝正轉方向A旋轉的滾子離合器26的滾子27推壓而同向旋轉(參照圖45 的單點劃線)。因此，在該狀態下間隙a變為零，但是由于滾子離合器26 處于鎖定狀態，因此在滾子27的一部分62'與凸輪面46的肩部61'之間 存在控制間隙b (參照圖46 )。
如圖48所示，在上述旋轉狀態中，當執行器24接通而控制齒輪25 處于限制狀態時，與控制齒輪25—體的解鎖銷28被固定。由于滾子離合 器26繼續朝正轉方向A旋轉，因此滾子27被解鎖銷28相對地壓回到4吏 控制間隙b為零的程度，滾子離合器26停止(參照圖45、圖46)。通過 滾子離合器26的停止使與外圏39 —體的行星架23也停止。
由于行星架23的停止而使支承于其上的行星齒輪22的公轉也停止， 行星齒輪22僅做自轉。輸入齒輪ll以及與其一體的太陽齒輪19，繼續朝 正轉方向A旋轉，行星齒輪22僅做自轉，從而將內齒齒輪21以及與其一 體的輸出齒輪12的旋轉切換為反轉方向B而輸出(參照圖48的輸出齒輪 12的空心箭頭)。
另外，在該實施例6的情況下，在執行器24接通的時刻，即使在 間隙a為零的情況下也存在控制間隙b，因此能夠在滾子離合器26的 鎖定解除后到停止期間維持一定的時間差。即4吏在間隙a不為零的狀態 下，也由于設定為b〉a而能夠可靠保持上述的時間差。實施例7
圖52和圖53所示的實施例7，涉及上述專利文獻1所公開的適 用于兩面印刷裝置的送紙輥驅動裝置，是利用了上述各實施例(為方便 起見，以實施例3 (圖17至圖25)作為代表例進行表示)所示的驅動 力正反切換裝置81的示例。即，在框架82上固定有上述固定軸17,在 該框架82的內側將上述控制齒輪25設置于該固定軸17。
在上述框架82的外側面上固定驅動馬達83，能夠將驅動轉矩經 由該驅動馬達83的馬達軸84、馬達軸齒輪85輸入到上述的輸入齒輪 11。另外，在與輸出齒輪12嚙合的輸出輔助齒輪86的輸出軸87上安 裝有轉向路線式的送紙輥88、 88，。并且通過與上述輸入齒輪11嚙合的 輸出輔助齒輪89來驅動背面搬送裝置卯。背面搬送裝置90經由連動帶 91來驅動搬送輥92、 92，以及搬送帶93。
如圖53所示，紙張搬送路徑94經由上述送紙輥88、 88'向前方 延伸。并且在該送紙輥88、 88，的下方，從搬送路徑94分出折回到后 方的背面搬送路徑95,在該分支部分上設置葉輪96。該葉輪96用于使 夾持于送紙輥88、 88，而臨時停止的紙張后端朝向背面搬送路徑95側。 背面搬送路徑95通過上述的搬送帶93進行驅動，并且在掉頭轉向后進 入印刷機構97，回到搬送路徑94。
上述送紙輥88經由驅動力正反切換裝置81從驅動馬達83獲得驅 動。驅動馬達83為始終驅動旋轉于反轉方向B的類型。在搬送正面印 刷用紙98時，關斷驅動力正反切換裝置81的執行器24而使其后退(參 照圖52的實線)，使控制齒輪25處于非限制狀態。由此，通過上述實 施例1中所述的作用，輸入齒輪ll和輸出齒輪12朝正轉方向A旋轉， 經由輸出輔助齒輪86使送紙輥88朝反轉方向B旋轉，將紙張98送出 于搬送路徑94。
當在送紙輥88、 88，的部分上檢測到紙張98的后端時，則使執 行器24工作而限制控制齒輪15。從而在切換機構13中使旋轉方向反轉， 將輸出齒輪12的旋轉切換為反轉方向B，送紙輥88、 88，與前述情況 相反地旋轉向正轉方向A旋轉。其結果是，紙張98的后端部的朝向通 過葉輪96變為朝向背面搬送路徑95側，向該搬送路徑94進行路線轉換(參照圖52、圖53的箭頭C)。然后，在印刷機構97中進行背面印 刷，并且經由送紙輥88、 88，送出到外部。
這樣，通過使用驅動力正反切換裝置81，在使用單向旋轉規格的 驅動馬達83的情況下，也能夠通過執行器24的通斷操作來適當地切換 輸出側的旋轉方向。
權利要求
1. 一種驅動力正反切換裝置，其具有輸入齒輪(11)、輸出齒輪(12)以及將輸入到上述輸入齒輪(11)的驅動轉矩的旋轉方向進行正反選擇地切換而向上述輸出齒輪(12)輸出的切換機構(13)，其特征在于，上述切換機構(13)由行星齒輪機構(14)、控制機構(15)以及離合器機構(16)構成，上述行星齒輪機構(14)構成為包括在固定軸(17)上支承的旋轉傳動軸(18)；與該旋轉傳動軸(18)以同軸狀態一體化的太陽齒輪(19)；在該太陽齒輪(19)的外周以同軸狀態配置、并且與輸出齒輪(12)一體化的內齒齒輪(21)；在上述太陽齒輪(19)與內齒齒輪(21)之間設置的行星齒輪(22)；以及以同軸狀態配置于上述旋轉傳動軸(18)的上述行星齒輪(22)的行星架(23)，上述控制機構(15)由控制齒輪(25)構成，該控制齒輪(25)被旋轉自如地設置成與上述固定軸(17)呈同軸狀態、并且能夠通過外部的執行器(24)選擇性地成為限制狀態和非限制狀態，該控制齒輪(25)與上述行星架(23)一體化，上述離合器機構(16)由單向性的滾子離合器(26)構成，該滾子離合器(26)設置介于上述旋轉傳動軸(18)與在上述行星架(23)上設置的離合器安裝部(34)的徑向相對面之間，設置在上述控制齒輪(25)上的解鎖銷(28)在上述滾子離合器(26)的楔角(θ)的狹小側端部相對滾子(27)隔開所需間隙，上述輸入齒輪(11)相對于上述旋轉傳動軸(18)被一體化。
2. —種驅動力正反切換裝置，其具有輸入齒輪(11 )、輸出齒輪(12 )以及將輸入到上述輸入齒輪(11)的驅動轉矩的旋轉方向進行正反選擇地切換而向上述輸出齒輪(12)輸出的切換機構(13)，其特征在于，上述切換機構(13)由行星齒輪機構(14)、控制機構(15)以及離合器機構(16)構成，上述行星齒輪機構(14)構成為包括在固定軸(17)上支承的旋轉傳動軸(18);與該旋轉傳動軸(18)以同軸狀態一體化的太陽齒輪(19);在該太陽齒輪(19)的外周以同軸狀態配置、并且與輸出齒輪(11) 一體化的內齒齒輪(21);在上述太陽齒輪(19 )與內齒齒輪(21)之間設置的行星齒輪(22 );以及以同軸狀態配置于上述旋轉傳動軸(18 )的上述行星齒輪(22)的行星架(23)，上述控制機構(15 )由控制齒輪(25 )構成，該控制齒輪(25 )被旋轉自如地設置成與上述固定軸(17)呈同軸狀態、并且能夠通過外部的執行器(24 )選擇性地成為限制狀態和非限制狀態，該控制齒輪(25 )與上述行星架(23) —體化，上述離合器機構(16)由單向性的滾子離合器(26)構成，該滾子離合器(26)設置介于上述行星架(23)的凸臺部(23c)和在上述內齒齒輪(21)上設置的離合器安裝部(34)的徑向相對面之間，設置在上述控制齒輪(25)上的解鎖銷(28)在上述滾子離合器(26)的楔角(6 )的狹小側端部相對滾子(27)隔開所需間隙，上述輸出齒輪(12)相對于上述旋轉傳動軸(18)被一體化。
3. 根據權利要求1或2所述的驅動力正反切換裝置，其特征在于，在上述滾子離合器(26)的外團(39)的內徑面上，以四分之一圓的范圍在軸對稱的位置上形成有具有方向性相同的楔角(6)的滾子收納部(45a)，具有與滾子收納部(45a)方向性相反的楔角(6 )的滾子收納部(45b)同樣被以四分之一圓的范圍形成在軸對稱的位置上，在各滾子收納部(45a)、 (45b)中收納有滾子(27)和施力彈簧(42)，在楔角(6 )趨于狹小方向的相鄰的滾子收納部(45a)、 (45b)之間設置上述解鎖銷(28 )。
4. 一種驅動力正反切換裝置，其具有輸入齒輪(11)、輸出齒輪(12)以及將輸入到上述輸入齒輪(11)的驅動轉矩的旋轉方向進行正反選擇地切換而向上述輸出齒輪(12)輸出的切換機構(13)，其特征在于，上述切換機構(13)由行星齒輪機構(14)、控制機構(15)以及離合器機構(16)構成，上述行星齒輪機構(14 )構成為包括在固定軸(17)上支承的旋轉傳動軸(18 );旋轉自如地嵌合于該旋轉傳動軸(18 )的太陽齒輪(19 );在該太陽齒輪(19)的外周以同軸狀態配置、并且與輸入齒輪(11) 一體化的內齒齒輪(21);在上述太陽齒輪(19)與內齒齒輪(21)之間設置的行星齒輪(22);以及以同軸狀態配置于上述旋轉傳動軸(18)的上述行星齒輪(22)的行星架(23)，上述控制機構(15)由控制齒輪(25)構成，該控制齒輪(25)被旋轉自如地設置成與上述固定軸(17)呈同軸狀態、并且能夠通過外部的執行器(24 )選擇性地成為限制狀態和非限制狀態，該控制齒輪(25 )與上述行星架(23) —體化，上述離合器機構(16)由單向性的滾子離合器(26)構成，該滾子離合器(26)設置介于上述固定軸(17)和在上述輸出齒輪(12)上設置的離合器安裝部(34 )的徑向相對面之間，設置在上述太陽齒輪(19 )上的解鎖銷(28)在上述滾子離合器(26)的楔角(6 )的狹小側端部相對滾子(27)以旋轉方向上的所需間隙(a)設置，該解鎖銷(28)以旋轉方向上的所需控制間隙(b)(b>a)貫通于上述輸出齒輪(12)上設置的接合槽(54)中，上述輸出齒輪(12)相對于上述旋轉傳動軸(18)被旋轉自如地嵌合。
5. 根據權利要求4所述的驅動力正反切換裝置，其特征在于，上述輸入齒輪(ll)的軸向兩端部的內徑面，分別通過在上述控制齒輪(25)和輸出齒輪(12)上分別形成的導向面(57)、 (58)可相對旋轉地被支承。
6. —種驅動力正反切換裝置，其具有輸入齒輪(11)、輸出齒輪(12)以及將輸入到上述輸入齒輪(11)的驅動轉矩的旋轉方向進行正反選擇地切換而向上述輸出齒輪(12)輸出的切換機構(13)，其特征在于，上述切換機構(13)由行星齒輪機構(14)、控制機構(15)以及離合器機構(16)構成，上述行星齒輪機構(14)構成為包括在固定軸(17)上支承的旋轉傳動軸(18);與該旋轉傳動軸(18)以同軸狀態一體化的太陽齒輪(19);在該太陽齒輪(19)的外周以同軸狀態配置、并且與上述輸入齒輪(11) 一體化的內齒齒輪(21);在上述太陽齒輪(19 )與內齒齒輪(21)之間設置的行星齒輪(22 );以及相對上述旋轉傳動軸(18 )以同軸狀態配置的上述行星齒輪(22)的行星架(23)，上述控制機構(15)由控制齒輪(25)構成，該控制齒輪(25)以與上述固定軸(17)同軸狀態被旋轉自如地設置、并且能夠通過外部的執行器(24)選擇性地成為限制狀態和非限制狀態，該控制齒輪(25)與上述行星架(23) —體化，上述離合器機構(16)由單向性的滾子離合器(26)構成，該滾子離合器(26)設置介于上述固定軸(17)和在上述控制齒輪(25)上設置的離合器安裝部(34 )的徑向相對面之間，設置在上述太陽齒輪(19 )上的解鎖銷(28)在上述滾子離合器(26)的楔角(6 )的狹小側端部相對滾子(27)隔開所需間隙(a),該解鎖銷(28)以旋轉方向上的所需控制間隙(b )( b>a )貫通于上述輸出齒輪(12 )上設置的接合孔(54，)中，上述輸出齒輪(12)相對于上述固定軸(17)被旋轉自如地嵌合。
7. —種驅動力正反切換裝置，其具有輸入齒輪(11 )、輸出齒輪(12 ) 以及將輸入到上述輸入齒輪(11)的驅動轉矩的旋轉方向進行正反選擇 地切換而向上述輸出齒輪(12)輸出的切換機構(13)，其特征在于，上述切換機構(13)由行星齒輪機構(14)、控制機構(15)以及 離合器機構(16)構成，上述行星齒輪機構(14 )構成為包括旋轉自如地嵌合在固定軸(17) 上的旋轉傳動軸(18);與該旋轉傳動軸(18)以同軸狀態一體化的太 陽齒輪(19);在該太陽齒輪(19)的外周以同軸狀態配置、并且與上 述輸入齒輪(11) 一體化的內齒齒輪(21);在上述太陽齒輪(19 )與 內齒齒輪(21)之間設置的行星齒輪(22);以及相對上述旋轉傳動軸 (18)以同軸狀態配置的上述行星齒輪(22)的行星架(23)，上述控制機構(15)由控制齒輪(25)構成，該控制齒輪(25)以 與上述固定軸(17)同軸狀態被旋轉自如地設置、并且能夠通過外部的 執行器(24)選擇性地成為限制狀態和非限制狀態，上述離合器機構(16)由單向性的滾子離合器(26)構成，該滾子 離合器(26)設置介于上述固定軸(17)和在上述輸入齒輪(11)上設 置的離合器安裝部(34 )的徑向相對面之間，設置在上述控制齒輪(25 ) 上的解鎖銷(28)在上述滾子離合器(26)的楔角(6 )的狹小側端部 相對滾子(27)隔開所需間隙(a),在上述滾子離合器(26)的鎖定狀 態下，滾子(27)所處的凸輪面(46)的展開側的肩部(61)，相對該 滾子(27)沿旋轉方向以隔開所需控制間隙(b) (b>a)與之相對，上述滾子離合器(26)的內圏(38)與上述行星架(23) —體化。
8. —種驅動力正反切換裝置，其具有輸入齒輪(11 )、輸出齒輪(12 ) 以及將輸入到上述輸入齒輪(11)的驅動轉矩的旋轉方向進行正反選擇 地切換而向上述輸出齒輪(12)輸出的切換機構(13)，其特征在于，上述切換機構(13)由行星齒輪機構(14)、控制機構(15)以及 離合器機構(16)構成，上述行星齒輪機構(14 )構成為包括旋轉自如地嵌合在固定軸(17 ) 上的旋轉傳動軸(18);與該旋轉傳動軸(18)以同軸狀態一體化的太 陽齒輪(19);在該太陽齒輪(19)的外周以同軸狀態配置、并且與上 述輸出齒輪(12) —體化的內齒齒輪(21);在上述太陽齒輪(19)與 內齒齒輪(21)之間設置的行星齒輪(22);以及相對上述旋轉傳動軸 (18)以同軸狀態配置的上述行星齒輪(22)的行星架(23)，上述控制機構(15)由控制齒輪(25)構成，該控制齒輪(25)以與上述固定軸(17)同軸狀態被旋轉自如地設置、并且能夠通過外部的 執行器(24)選擇性地成為限制狀態和非限制狀態，上述離合器機構(16)由單向性的滾子離合器(26)構成，該滾子 離合器(26)設置介于上述固定軸(17)和在上述行星架(23)上設置 的離合器安裝部(34)的徑向相對面之間，設置在上述控制齒輪(25) 上的解鎖銷(28)在上述滾子離合器(26)的楔角(6 )的狹小側端部 相對滾子(27)隔開所需間隙(a)，在上述滾子離合器(26)的鎖定狀 態下，滾子(27)所處的凸輪面(46)的展開側的肩部(61，)，相對于 該滾子(27)沿旋轉方向隔開所需控制間隙(b) (b>a)與之相對，上述滾子離合器(26)的內團(38)與上述旋轉傳動軸(18) —體化。
9. 根據權利要求1至8中任意一項所述的驅動力正反切換裝置， 其特征在于，在上述控制齒輪(25)的徑向外側配置與該控制齒輪(25) 接合或分離的執行器(24)。
10. 根據權利要求1至9中任意一項所述的驅動力正反切換裝置， 其特征在于，上述單向離合器(26)的形成滾子收納部(45)的凸輪面(46 )，在旋轉方向上連續形成有多個，上述滾子(27 )在各凸輪面(46 ) 上分別相互接觸地被收納。
11. 一種正反切換進給裝置，其由驅動馬達(83)以及將來自上述 驅動馬達(83 )的輸入保持其旋轉方向或者反轉切換后而予以輸出的驅 動力正反切換裝置構成，其特征在于，將權利要求1至9中任意一項所 述的驅動力正反切換裝置用作上述驅動力正反切換裝置。
12. —種送紙輥驅動裝置，是復印機、打印機等雙面印刷機構的送 紙輥驅動裝置，其特征在于，釆用了權利要求1至9中任意一項所述的 驅動力正反切換裝置。
全文摘要
在將具有一定旋轉方向的驅動力從輸入側向負載側輸出時，能夠適宜地切換輸出正轉和反轉的驅動力正反切換裝置。具有輸入齒輪(11)、輸出齒輪(12)以及切換機構(13)，切換機構(13)由行星齒輪機構(14)、控制機構(15)以及離合器機構(16)構成，行星齒輪機構(14)由與旋轉傳動軸(18)一體化的太陽齒輪(19)、與輸出齒輪(12)一體化的內齒齒輪(21)、在上述太陽齒輪(19)與內齒齒輪(21)之間設置的行星齒輪(22)以及行星架(23)構成，上述控制機構(15)由根據執行器(24)選擇性成為限制狀態和非限制狀態的控制齒輪(25)構成，上述離合器機構(16)由設置在旋轉傳動軸(18)與在行星架(23)上設置的離合器安裝部(34)之間的單向性的離合器(26)構成，關斷執行器(24)時鎖定離合器(26)，行星齒輪(22)僅做公轉，正向旋轉(A)的輸入被直接輸出，接通執行器(24)時解除離合器(26)的鎖定，行星齒輪(22)僅做自轉，正向旋轉(A)的輸入被切換到反轉方向(B)而輸出。
文檔編號F16H3/60GK101506543SQ200780031758
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月28日 優先權日2006年8月28日
發明者高田聲一 申請人:Ntn株式會社