(57)【要約】【課題】ギアの噛合を交換する場合、ギア同士がぶつかることがなく、高速回転の伝動機構に適し、単一方向に動力を出力する伝動方向転換装置を提供する。【解決手段】第１の方向、もしくは第２の方向に回転して、回転力を出力するメインギア１と、メインギア１に噛合し、メインギア１の出力する回転力を受ける第１受動ギア２と、第１受動ギア２に噛合し、第１受動ギア２を介してメインギア１の回転力を受ける第２受動ギア３と、第１受動ギア２に対応して設けられ、第１の方向に回転する回転力を出力する第１単一方向転換手段と、第２受動ギア３に対応して設けられ、第１の方向に回転する回転力を出力する第２単一方向転換手段と、第１単一方向転換手段及び、第２単一方向転換手段とに対応して設けられ、第１の方向への単一方向の動力を出力する出力ギア８とを含んでなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向、もしくは第２の方向に回転して、回転力を出力するメインギアと、
前記メインギアに噛合し、前記メインギアの出力する回転力を受ける第１受動ギアと、
前記第１受動ギアに噛合し、前記第１受動ギアを介して前記メインギアの回転力を受ける第２受動ギアと、
前記第１受動ギアに対応して設けられ、第１の方向に回転する回転力を出力する第１単一方向転換手段と、
前記第２受動ギアに対応して設けられ、第１の方向に回転する回転力を出力する第２単一方向転換手段と、
前記第１単一方向転換手段及び、前記第２単一方向転換手段とに対応して設けられ、第１方向への単一方向の動力を出力する出力ギアとを含んでなることを特徴とする伝動方向転換装置。
【請求項２】
前記伝動方向転換装置が、中間ギアと、遊び車とをさらに含み、前記中間ギアが前記第１単一方向転換手段の軸方向に設けられ、且つ前記遊び車を介して前記出力ギアに繋がるように構成することを特徴とする請求項１に記載の伝動方向転換装置。
【請求項３】
前記第２単一方向転換手段が、前記出力ギアの軸方向に対応して設けられることを特徴とする請求項１に記載の伝動方向転換装置。
【請求項４】
前記第１受動ギアが、第１の方向に回転すると、第１単一方向転換手段と、第１受動ギアとがロックして、第１の方向に回転する動力を伝達するように構成することを特徴とする請求項１に記載の伝動方向転換装置。
【請求項５】
前記第１受動ギアが、第２の方向に回転すると、第１単一方向転換手段と、第１受動ギアとのロックが開放されるように構成することを特徴とする請求項４に記載の伝動方向転換装置。
【請求項６】
前記第２受動ギアが、第１の方向に回転すると、第２単一方向転換手段と、第２受動ギアとがロックして、第１の方向に回転する動力を伝達するように構成することを特徴とする請求項１に記載の伝動方向転換装置。
【請求項７】
前記第２受動ギアが、第２の方向に回転すると、第２単一方向転換手段と、第２受動ギアとのロックが開放されるように構成することを特徴とする請求項６に記載の伝動方向転換装置。
【請求項８】
前記第１単一方向転換手段が第１弾性体であって、前記第２単一方向転換手段が第２弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の伝動方向転換装置。
【請求項９】
前記第１の方向が、時計回りの方向と逆方向であって、前記第２の方向が、時計回りの方向であることを特徴とする請求項１に記載の伝動方向転換装置。
【請求項１０】
第１の方向、もしくは第２の方向に回転して、回転力を出力するメインギアと、
前記メインギアと噛合する第１受動ギアと、
前記第１受動ギアと噛合する第２受動ギアと、前記第１受動ギアと前記第２受動ギアに対応して設けられる第２単一方向転換手段と、
前記第１単一方向転換手段及び前記第２単一方向転換手段とに同時に対応するように設けられ、第１の方向への単一方向の回転力を出力する出力ギアとを含んでなり、
前記メインギアが第１の方向に回転すると、第２受動ギアが第１の方向に回転し、且つ前記第２単一方向転換手段と前記第２受動ギアとが対応し、第１の方向の回転力が前記出力ギアに伝達され、
前記第２の方向に回転すると、第１受動ギアが第１の方向に回転し、且つ前記第１単一方向転換手段と前記第１受動ギアとが対応し、第１の方向の回転力が前記出力ギアに伝達されるように構成することを特徴とする伝動方向転換装置。
【請求項１１】
前記伝動方向転換装置が、中間ギアと、遊び車とをさらに含み、前記中間ギアが前記第１単一方向転換手段の軸方向に設けられ、且つ前記遊び車を介して前記出力ギアに繋がるように構成することを特徴とする請求項１０に記載の伝動方向転換装置。
【請求項１２】
前記第２単一方向転換手段が、前記出力ギアの軸方向に対応して設けられることを特徴とする請求項１０に記載の伝動方向転換装置。
【請求項１３】
前記メインギアが、第１の方向に回転すると、前記第１受動ギアが第２の方向に回転し、前記第１単一方向転換手段と、第１受動ギアとのロックが開放されるように構成されることを特徴とする請求項１０に記載の伝動方向転換装置。
【請求項１４】
前記メインギアが、第２の方向に回転すると、前記第２受動ギアが第２の方向に回転し、前記第２単一方向転換手段と、第２受動ギアとのロックが開放されるように構成されることを特徴とする請求項１０に記載の伝動方向転換装置。
【請求項１５】
前記第１単一方向転換手段が第１弾性体であって、前記第２単一方向転換手段が第２弾性体であることを特徴とする請求項１０に記載の伝動方向転換装置。
【請求項１６】
前記第１の方向が、時計回りの方向と逆方向であって、前記第２の方向が、時計回りの方向であることを特徴とする請求項１０に記載の伝動方向転換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伝動方向転換装置に関し、特にプリンターなどに設けて単一方向に出力する機能を備えた伝動方向転換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンター、コピー機、スキャナなどの複写装置は、いずれも給紙ユニット、もしくは画像感知手段を駆動するための伝動方向転換装置を備える。給紙ユニット、画像感知装置は、単一方向のみに運動するため、複写装置における動力の伝動方向転換装置は単一方向への回転による動力を出力すればよい。したがって、伝動機構には、通常一種の伝動方向転換装置を設けて、モータが正転しようと、逆転しようと、出力ギアから出力される動力が同一方向の回転によるものであって変わることがないようにする。
【０００３】
図１、２に従来の単一方向の伝動方向転換装置を開示する。図面によれば、従来の伝動方向転換装置はメインギア９１と、メインギア９１に噛合する第１ギア９３と、メインギア９１と第１ギア９３の中心に両端をそれぞれ連結する揺動アーム９２と、出力ギア９７と、第１ギア９３の回転を受けるとともに、出力ギア９７に噛合する第２ギア９４及び第３ギア９５と、第１ギア９３の回転を受けて、同時に出力ギア９７に噛合する第４ギア９６とを含んでなる、揺動アーム９２は一定の角度の範囲で揺動する。揺動の中心点はメインギア９１の中心である。
【０００４】
上述する従来の伝動方向転換装置が作動する場合、メインギア９１が時計回りの逆方向に回転すると、図１に開示するように第１ギア９３がメインギア９１の駆動によって時計回りの方向に回転し、同時にメインギア９１に回転トルクが発生して揺動アーム９２が揺動し、一端が右方向に移動する。このため第１ギア９３と第２ギア９４が噛合し、さらに互いに噛合する第２ギア９４、第３ギア９５とを介してメインギア９１の回転が出力ギア９７に伝達される。この場合、出力ギア９７は時計回りの逆方向に回転する。
【０００５】
メインギア９１が時計回りの方向に回転すると、図２に開示するように、発生した回転トルクによって揺動アーム９２の一端の第１ギア９３が左方向に移動して第４ギア９６に噛合し、第４ギア９６を介して出力ギア９７に伝動する。この場合、出力ギア９７は、やはり時計回りの逆方向に回転する。
【０００６】
上述する従来の伝動方向転換装置は、メインギア９１が回転する際に発生する回転トルクを利用し、かつ揺動アーム９２と第１ギア９３がメインギア９１を中心として回転運動を行い、異なる経路で回転トルクを伝達する方式で単一方向の回転を出力する目的を達成する。
【０００７】
また、中国特許公開第１５１７５７６号には、他の形態による単一方向への伝動方向転換装置が開示される。前記伝動方向転換装置は、出力ギアと、主動ギアと、前記出力ギアと前記主動ギアとに噛合する中間ギアとを備え、受動ギアは前記出力ギアと前記主動ギアとの間に設けられる。
【０００８】
前記中間ギアは前記受動ギアに噛合し、中間ギア軸と受動ギア軸はそれぞれ回転フレームに挿設され前記回転フレームには回転軸を設ける。中間ギア軸と受動ギア軸はそれぞれ前記回転軸の両側に設けられる。
【０００９】
メインギアが正転すると、中間ギアが回転し、噛合力による接線方向の分力作用を受けて中間ギアは回転軸を中心として時計まわりと逆方向に回転する。中間ギアと、出力ギアとが噛合し、同時に受動ギアが出力ギアから離れる。メインギアの回転運動が出力ギアに伝達され、出力ギアが回転すると、噛合による伝動を２回経過する。出力ギアの回転方向はメインギアの回転方向と同様であるため、出力ギアは正転する。
【００１０】
メインギアが逆転すると、中間ギアが回転し、噛合力による接線方向の分力作用を受けて中間ギアが回転軸を中心として時計まわりの方向に回転し、中間ギアが出力ギアから離れる。同時に受動ギアと出力ギアとが噛合する。主動ギアの回転運動が出力ギアに伝達され、出力ギアが回転すると、３回の噛合を受けて伝動される。出力ギアは回転方向が主動ギアの回転方向と逆であるため、出力ギアは正転する。
【００１１】
前述する伝動方向転換装置、もしくは単一方向の伝動機構は、伝動の過程において揺動アーム９２の揺動、もしくは回転軸の回転を切り替えることによって、噛合の方向を転換する。係る方式はギアが噛合する過程においてギアがぶつかるため大きな騒音が容易に発生するとともに、ギアの磨耗を容易に招く。従って、係る構造は低速回転の構造のみに適する。
【特許文献１】中国特許公開第１５１７５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明は、ギアの噛合を交換する場合、ギア同士がぶつかることがなく単一方向に動力を出力する伝動方向転換装置を提供することを課題とする。
【００１３】
また、この発明は高速回転の伝動機構に適し、単一方向に動力を出力する伝動方向転換装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、本発明の発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、第１の方向、もしくは第２の方向に回転して、回転力を出力するメインギアと、前記メインギアに噛合し、前記メインギアの出力する回転力を受ける第１受動ギアと、前記第１受動ギアに噛合し、前記第１受動ギアを介して前記メインギアの回転力を受ける第２受動ギアと、前記第１受動ギアに対応して設けられ、第１の方向に回転する回転力を出力する第１単一方向転換手段と、前記第２受動ギアに対応して設けられ、第１の方向に回転する回転力を出力する第２単一方向転換手段と、前記第１単一方向転換手段及び、前記第２単一方向転換手段とに対応して設けられ、第１方向への単一方向の動力を出力する出力ギアとを含んでなる構造によって課題を解決できる点に着眼し、かかる知見に基づいて本発明を完成させた。
【００１５】
以下、この発明について具体的に説明する。
請求項１に記載する伝動方向転換装置は、第１の方向、もしくは第２の方向に回転して、回転力を出力するメインギアと、前記メインギアに噛合し、前記メインギアの出力する回転力を受ける第１受動ギアと、前記第１受動ギアに噛合し、前記第１受動ギアを介して前記メインギアの回転力を受ける第２受動ギアと、前記第１受動ギアに対応して設けられ、第１の方向に回転する回転力を出力する第１単一方向転換手段と、前記第２受動ギアに対応して設けられ、第１の方向に回転する回転力を出力する第２単一方向転換手段と、前記第１単一方向転換手段及び、前記第２単一方向転換手段とに対応して設けられ、第１の方向への単一方向の動力を出力する出力ギアとを含んでなる。
【００１６】
請求項２に記載する伝動方向転換装置は、請求項１における伝動方向転換装置が、中間ギアと、遊び車とをさらに含み、前記中間ギアが前記第１単一方向転換手段の軸方向に設けられ、且つ前記遊び車を介して前記出力ギアに繋がるように構成する。
【００１７】
請求項３に記載する伝動方向転換装置は、請求項１における第２単一方向転換手段が、前記出力ギアの軸方向に対応して設けられる。
【００１８】
請求項４に記載する伝動方向転換装置は、請求項１における第１受動ギアが、第１の方向に回転すると、第１単一方向転換手段と、第１受動ギアとがロックして、第１の方向に回転する動力を伝達するように構成する。
【００１９】
請求項５に記載の伝動方向転換装置は、請求項４における第１受動ギアが、第２の方向に回転すると、第１単一方向転換手段と、第１受動ギアとのロックが開放されるように構成する。
【００２０】
請求項６に記載の伝動方向転換装置は、請求項１における第２受動ギアが、第１の方向に回転すると、第２単一方向転換手段と、第２受動ギアとがロックして、第１の方向に回転する動力を伝達するように構成する。
【００２１】
請求項７に記載する伝動方向転換装置は、請求項６における第２受動ギアが、第２の方向に回転すると、第２単一方向転換手段と、第２受動ギアとのロックが開放されるように構成する。
【００２２】
請求項８に記載する伝動方向転換装置は、請求項１における第１単一方向転換手段が第１弾性体であって、前記第２単一方向転換手段が第２弾性体である。
【００２３】
請求項９に記載する伝動方向転換装置は、請求項１における第１の方向が、時計回りの方向と逆方向であって、前記第２の方向が、時計回りの方向である。
【００２４】
請求項１０に記載の伝動方向転換装置は、第１の方向、もしくは第２の方向に回転して、回転力を出力するメインギアと、前記メインギアと噛合する第１受動ギアと、前記第１受動ギアと噛合する第２受動ギアと、前記第１受動ギアと第２受動ギアに対応して設けられる第２単一方向転換手段と、前記第１単一方向転換手段及び前記第２単一方向転換手段とに同時に対応するように設けられ、第１の方向への単一方向の回転力を出力する出力ギアとを含んでなり、前記メインギアが第１の方向に回転すると、第２受動ギアが第１の方向に回転し、且つ前記第２単一方向転換手段と前記第２受動ギアとが対応し、第１の方向の回転力が前記出力ギアに伝達され、前記第２の方向に回転すると、第１受動ギアが第１の方向に回転し、且つ前記第１単一方向転換手段と前記第１受動ギアとが対応し、第１の方向の回転力が前記出力ギアに伝達されるように構成する。
【００２５】
請求項１１に記載する伝動方向転換装置は、請求項１０における伝動方向転換装置が、中間ギアと、遊び車とをさらに含み、前記中間ギアが前記第１単一方向転換手段の軸方向に設けられ、且つ前記遊び車を介して前記出力ギアに繋がるように構成する。
【００２６】
請求項１２に記載する伝動方向転換装置は、請求項１０における第２単一方向転換手段が、前記出力ギアの軸方向に対応して設けられる。
【００２７】
請求項１３に記載する伝動方向転換装置は、請求項１０におけるメインギアが、第１の方向に回転すると、前記第１受動ギアが第２の方向に回転し、前記第１単一方向転換手段と、第１受動ギアとのロックが開放されるように構成される。
【００２８】
請求項１４に記載する伝動方向転換装置は、請求項１０におけるメインギアが、第２の方向に回転すると、前記第２受動ギアが第２の方向に回転し、前記第２単一方向転換手段と、第２受動ギアとのロックが開放されるように構成される。
【００２９】
請求項１５に記載する伝動方向転換装置は、請求項１０における第１単一方向転換手段が第１弾性体であって、前記第２単一方向転換手段が第２弾性体である。
【００３０】
請求項１６に記載する伝動方向転換装置は、請求項１０における第１の方向が、時計回りの方向と逆方向であって、前記第２の方向が、時計回りの方向である。
【発明の効果】
【００３１】
この発明の伝動方向転換装置は、ギア同士が接触しないため、騒音が小さく、安定的に回転運動を伝動することができる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
この発明は、第１の方向、もしくは第２の方向に回転して、回転力を出力するメインギアと、前記メインギアに噛合し、前記メインギアの出力する回転力を受ける第１受動ギアと、前記第１受動ギアに噛合し、前記第１受動ギアを介して前記メインギアの回転力を受ける第２受動ギアと、前記第１受動ギアに対応して設けられ、第１の方向に回転する回転力を出力する第１単一方向転換手段と、前記第２受動ギアに対応して設けられ、第１の方向に回転する回転力を出力する第２単一方向転換手段と、前記第１単一方向転換手段及び、前記第２単一方向転換手段とに対応して設けられ、第１方向への単一方向の動力を出力する出力ギアとを含んでなる。
かかる方向転換装置の構造と特徴を詳述するために具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に説明する。
【実施例】
【００３３】
図３に、この発明による伝動方向転換装置の実施例を開示する。図面によれば、この発明の伝動方向転換装置はメインギア１と、第１受動ギア２と、第２受動ギア３と、第１弾性体４と、第２弾性体５と、中間ギア６と、遊び車７と、出力ギア８とを含んでなる。
【００３４】
メインギア１は、例えばモータなどの動力手段の動力を受けると時計回りの方向、もしくは時計回りの逆方向のそれぞれ異なる２種類の方向に回転する力が発生し、回転力を第１受動ギア２に伝動する。第１受動ギア２はメインギア１と第２受動ギア３との間に設けられ、両歯車の外周に形成された歯にそれぞれ噛合する。
【００３５】
第１弾性体４、第２弾性体５は、一種の単一方向転換手段であって、ギアの軸方向に沿って設けられる。ギアが特定の方向（例えば時計回りの方向）に回転すると、前記単一方向転換手段は、対応するギアをロックして、前記特定方向の回転運動を次の段階の伝動機構に伝送する。また、ギアが他の方向（例えば時計回りの逆方向）に回転すると、前記単一方向転換手段は対応するギアとのロックが開放され、前記ギアの回転は次の段階の伝動機構に伝達できなくなる。
【００３６】
第１弾性体４は、第１受動ギア２に対応するように設けられ、第１受動ギア２が時計回りの方向の逆方向に回転すると、前記第１弾性体４がロックされ、時計回りの方向と逆方向の回転が軸方向に対応する中間ギア６に伝達される。第１受動ギア２が時計回りの方向に回転すると、第１弾性体４はロックが開放され、中間ギア６が動かない状態が保持される。
【００３７】
第２弾性体５は、第２受動ギア３に対応するように設けられ、第２受動ギア３が時計回りの方向と逆方向に回転すると、前記第２弾性体５と、第２受動ギア３とがロックされ、時計回りの方向と逆方向の回転が出力ギア８に伝達される。第２受動ギア３が時計回りの方向に回転すると、第２弾性体５はロックが開放され、出力ギア８が動かない状態が保持される。
【００３８】
中間ギア６は第１弾性体４の軸方向に対応して設けられる。第１弾性体４と第１受動ギア２がロックされると、第１弾性体４は第１受動ギア２の回転を中間ギア６に伝達し、中間ギア６は第１受動ギア２と同一方向に回転する。
【００３９】
遊び車７は同時に中間ギア６と出力ギア８とに噛合し、中間ギア６の回転を出力ギア８に伝達する。よって、２つのギアが同じ方向に回転する。
【００４０】
この発明による伝動方向転換装置は、図４に開示するように、作動の過程においてメインギア１が時計回りの方向に回転すると、第１受動ギア２が噛合力による駆動を受けて、時計回りの方向と逆方向に回転する。同時に第２受動ギア３が第１受動ギア２の噛合力によって時計回りの方向に回転する。この場合、第１弾性体４と第１受動ギア２とはロックされた状態にあり、第２弾性体５と第２受動ギア３とはロックが開放された状態にある。中間ギア６と第１受動ギア２とは同一の方向に回転し、さらに遊び車７を介して時計回りの方向と逆方向の回転が出力ギア８に伝達され、出力ギア８は時計回りと逆方向に回転する。
【００４１】
メインギア１が時計回りの方向と逆方向に回転すると、第１受動ギア２は時計回りの方向に回転し、第２受動ギア３は第１受動ギア２の噛合力によって時計回りの方向の逆方向に回転する。この場合、第１弾性体４と、第１受動ギア２とはロックが開放された状態にある。第２弾性体５と第２受動ギア３とがロックされた状態にある。同時に、第２弾性体５は第２受動ギア３の時計回りの方向と逆方向の回転を出力ギア８に伝達し、出力ギア８が時計回りの方向と逆方向に回転する。
【００４２】
この発明による伝動方向転換装置は第１弾性体４と、第２弾性体５、及び第１受動ギア２、第２受動ギア３とを組み合わせることによって、歯車同士がぶつかることのないという目的を達成した。即ち、騒音が小さく、安定した伝動が得られ、回転速度の速い高速の伝動機構に応用できる伝動方向転換装置である。
【００４３】
以上は、この発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来の伝動方向転換装置においてメインギアが時計回りの方向と逆方向に回転した場合の動作を示した説明図である。
【図２】従来の伝動方向転換装置においてメインギアが時計回りの方向に回転した場合の動作を示した説明図である。
【図３】この発明による伝動方向転換装置の構造と動作を示した説明図である。
【図４】この発明による伝動方向転換装置の構造と動作を示した他の説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１          メインギア
２          第１受動ギア
３          第２受動ギア
４          第１弾性体
５          第２弾性体
６          中間ギア
７          遊び車
８          出力ギア
９１        メインギア
９２        揺動アーム
９３        第１ギア
９４        第２ギア
９５        第３ギア
９６        第４ギア
９７        出力ギア
【図１】
2007064480.tif 000003
【図２】
2007064480.tif 000004
【図３】
2007064480.tif 000005
【図４】
2007064480.tif 000006