(57)【要約】【課題】コストメリットを低下させることなく，大きな荷重が作用する負荷体を動かすのに適した駆動伝達機構を提供する。【解決手段】入力歯車１０と噛み合う歯部２１，２２および歯欠け部２３，２４を有する歯欠け歯車２０と同軸上に設けられた係合部２５，２６に係脱し，係合したとき歯欠け歯車２０の回転を阻止し係合部２５，２６に対する係合を解除したとき歯欠け歯車２０の回転を許す作動子３０と，歯欠け歯車２０が入力歯車１０と噛み合う方向へ付勢する付勢部材４０と，歯欠け歯車２０とともに回転する円筒カム２７と，負荷体６０による荷重ベクトルＦに対し直交方向かつ歯欠け歯車２０の軸方向にカム２７に連動するスライダ５０を備え，カム２７の形状は，付勢部材４０で歯欠け歯車２０が回転して歯部が入力歯車１０に噛み合うまではスライダ５０に対して力を作用させない形状となっている。【選択図】図１
2007292099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を入力する入力歯車と，
この入力歯車と噛み合う歯部および，入力歯車と噛み合わない歯欠け部とを有し，歯部が入力歯車に噛み合うことで従動回転する歯欠け歯車と，
この歯欠け歯車と同軸上に設けられていて歯欠け歯車とともに回転する係合部と，
この係合部に係脱し，係合部に係合したとき前記歯欠け歯車の回転を阻止し，係合部に対する係合を解除したとき前記歯欠け歯車の回転を許す作動子と，
この作動子を前記係合部に係脱させる作動手段と，
前記歯欠け歯車の歯部が前記入力歯車と噛み合っていないとき，歯欠け歯車が入力歯車と噛み合う方向へ付勢する付勢部材と，
前記歯欠け歯車と同軸上で歯欠け歯車とともに回転する円筒カムと，
負荷体による荷重ベクトルに対し直交方向でかつ前記歯欠け歯車の軸線方向と同方向へスライドするスライダであって前記円筒カムと連動してスライドするスライダと，を備え，
前記円筒カムの形状は，前記付勢部材の付勢力で歯欠け歯車が回転して当該歯欠け歯車の歯部が前記入力歯車に噛み合うまでは前記スライダに対して力を作用させない形状となっていることを特徴とする駆動伝達機構。
【請求項２】
前記円筒カムの形状は，前記付勢部材の付勢力で歯欠け歯車が回転して当該歯欠け歯車の歯部が前記入力歯車に噛み合うまでは前記スライダに接触しない形状となっていることを特徴とする請求項１記載の駆動伝達機構。
【請求項３】
前記円筒カムの形状は，前記歯欠け歯車が１回転したとき前記スライダを原位置に戻す形状となっていることを特徴とする請求項１または２記載の駆動伝達機構。
【請求項４】
前記スライダは，当該スライダに前記荷重を作用させる負荷体を変位させる直動カムを構成していることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の駆動伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，歯欠け歯車を用いた駆動伝達機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の歯欠け歯車を用いた駆動伝達機構は，駆動力を入力する入力歯車と，
この入力歯車と噛み合う歯部および，入力歯車と噛み合わない歯欠け部とを有し，歯部が入力歯車に噛み合うことで従動回転する歯欠け歯車と，
この歯欠け歯車と同軸上に設けられていて歯欠け歯車とともに回転する係合部と，
この係合部に係脱し，係合部に係合したとき前記歯欠け歯車の回転を阻止し，係合部に対する係合を解除したとき前記歯欠け歯車の回転を許す作動子と，
この作動子を前記係合部に係脱させる作動手段と，
前記歯欠け歯車の歯部が前記入力歯車と噛み合っていないとき，歯欠け歯車が入力歯車と噛み合う方向へ付勢する付勢部材とを備えている（例えば特許文献１，２）。
【０００３】
このような駆動伝達機構は，上記作動子が係合部から外れると，付勢部材の付勢力により歯欠け歯車が，その歯部が入力歯車と噛み合うように回転し，歯欠け歯車の歯部が入力歯車と噛み合って回転することで，入力歯車の動力が，歯欠け歯車に伝達される機構であり，例えば歯欠け歯車が固定されている軸に固定した給紙ローラを，給紙動作時に丁度１回転させるための機構として用いられている。
【特許文献１】特開平７−１４４７７２号公報
【特許文献２】特開平８−２２６５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の駆動伝達機構は，コストパフォーマンスが高いという利点は有しているが，大きな荷重が作用する負荷体を動かすのには適していなかった。歯欠け歯車に大荷重がかかっていると，歯欠け歯車を入力歯車に噛み合わせるための付勢部材に大きな付勢力が要求され，また，係合部に係脱する作動子を係合部から外す作動手段にも大きな力が要求されるため，これら付勢部材および作動手段が大型化してコストメリットが低下してしまうからである。
本発明の目的は，以上のような課題を解決し，コストメリットを低下させることなく，大きな荷重が作用する負荷体を動かすのに適した駆動伝達機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明の駆動伝達機構は，駆動力を入力する入力歯車と，
この入力歯車と噛み合う歯部および，入力歯車と噛み合わない歯欠け部とを有し，歯部が入力歯車に噛み合うことで従動回転する歯欠け歯車と，
この歯欠け歯車と同軸上に設けられていて歯欠け歯車とともに回転する係合部と，
この係合部に係脱し，係合部に係合したとき前記歯欠け歯車の回転を阻止し，係合部に対する係合を解除したとき前記歯欠け歯車の回転を許す作動子と，
この作動子を前記係合部に係脱させる作動手段と，
前記歯欠け歯車の歯部が前記入力歯車と噛み合っていないとき，歯欠け歯車が入力歯車と噛み合う方向へ付勢する付勢部材と，
前記歯欠け歯車と同軸上で歯欠け歯車とともに回転する円筒カムと，
負荷体による荷重ベクトルに対し直交方向でかつ前記歯欠け歯車の軸線方向と同方向へスライドするスライダであって前記円筒カムと連動してスライドするスライダと，を備え，
前記円筒カムの形状は，前記付勢部材の付勢力で歯欠け歯車が回転して当該歯欠け歯車の歯部が前記入力歯車に噛み合うまでは前記スライダに対して力を作用させない形状となっていることを特徴とする。
前記円筒カムの形状は，前記付勢部材の付勢力で歯欠け歯車が回転して当該歯欠け歯車の歯部が前記入力歯車に噛み合うまでは前記スライダに接触しない形状とすることができる。
【０００６】
このような構成とすれば，歯欠け歯車が停止しているとき，歯欠け歯車は，負荷体の荷重ベクトルの影響を全く受けない。しかも，前記円筒カムの形状は，前記付勢部材の付勢力で歯欠け歯車が回転して当該歯欠け歯車の歯部が前記入力歯車に噛み合うまでは前記スライダに対して力を作用させない形状となっているので，作動手段で作動子を前記係合部から外し，付勢手段で歯欠け歯車を入力歯車に噛み合わせるべく回転させる際，歯欠け歯車には何らの負荷も作用しない。
したがって，この発明によれば，負荷体による大荷重が前記スライダにかかっていたとしても，歯欠け歯車を入力歯車に噛み合わせるための付勢部材に大きな付勢力は要求されず，また，係合部に係脱する作動子を係合部から外す作動手段にも大きな力は要求されないため，これら付勢部材および作動手段を小型化してコストメリットを向上させることができる。
また，前記スライダを，当該スライダに前記荷重を作用させる負荷体を変位させる直動カム等で構成することにより，大荷重の負荷体を動かすことができる。
以上のように，この本発明によれば，コストメリットを向上させつつ（少なくとも低下させることなく），大きな荷重が作用する負荷体を動かすことが可能となる。
望ましくは，前記円筒カムの形状は，前記歯欠け歯車が１回転したとき前記スライダを原位置に戻す形状とする。
このように構成すれば，前記スライダを往復動させ，上記負荷体を繰り返し動かすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下，本発明に係る駆動伝達機構の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は，本発明に係る駆動伝達機構の一実施の形態を示す図で，（ａ）は斜視図，（ｂ）は平面図，（ｃ）は正面図，（ｄ）は側面図である。
図２（１）〜（３）および図３（４）（５）は作動を示す図で，（１）〜（５）はそれぞれ上記機構を正面側から見た図を左側に，その側面図を右側に描いてある。
【０００８】
図１および図２（１）に示すように，この駆動伝達機構１は，駆動力を入力する入力歯車１０と，
この入力歯車１０と噛み合う２つの歯部２１，２２および，入力歯車１０と噛み合わない２つの歯欠け部２３，２４とを有し，歯部２１，２２が入力歯車１０に噛み合うことで従動回転する歯欠け歯車２０と，
この歯欠け歯車２０と同軸上に設けられていて歯欠け歯車２０とともに回転する係合部２５，２６と，
この係合部２５，２６に係脱し，係合部２５，２６に係合したとき歯欠け歯車２０の回転を阻止し，係合部２５，２６に対する係合を解除したとき歯欠け歯車２０の回転を許す作動子３０と，
この作動子３０を係合部２５，２６に係脱させる作動手段３１と，
前記歯欠け歯車２０の歯部２１，２２が入力歯車１０と噛み合っていないとき，歯欠け歯車２０が入力歯車１０と噛み合う方向へ付勢する付勢部材４０と，
前記歯欠け歯車２０とともに回転する円筒カム２７と，
負荷体６０による荷重ベクトルＦに対し直交方向でかつ歯欠け歯車２０の軸線方向と同方向であるＸ１，Ｘ２方向にスライドするスライダであって前記円筒カム２７に連動してスライドするスライダ５０と，を備え，
前記カム２７の形状は，付勢部材４０の付勢力で歯欠け歯車２０が回転して歯欠け歯車２０の歯部が入力歯車１０に噛み合うまではスライダ５０に対して力を作用させない形状となっている。
カム２７はスパイラル状のカム面（カム部）２７ａ，２７ｂを有しており，その形状は，付勢部材４０の付勢力で歯欠け歯車２０が回転して歯欠け歯車２０の歯部２１，２２が入力歯車１０に噛み合うまではスライダ５０に接触しない形状としてある。
【０００９】
入力歯車１０は，この駆動伝達機構１のフレームまたはこの駆動伝達機構１が組み込まれる装置（例えば画像形成装置）のフレーム（図示せず）に回転可能に支持されており，駆動源である図示しないモータにより回転駆動される。
歯欠け歯車２０および円筒カム２７は，上記フレームに設けられた軸（図示せず）に回転可能に支持されている。
歯欠け歯車２０は，上記歯部２１，２２，歯欠け部２３，２４，ボス部２９ａ，リング部２９ｂ，および円筒カム２７が一体成型された歯車であり，リング部２９ｂの周面に前記係合部２５，２６が一体的に設けられている。
【００１０】
作動子３０および作動手段３１は，上記フレームに取り付けられたフラッパーソレノイドで構成されている。
作動子３０をなすフラッパーの先端は，係合部２５または２６に係脱するフック状に構成され，後端とソレノイド３１との間には，作動子３０の先端を係合部２５または２６との係合方向へ常時付勢しているコイルスプリング３２（図２（１）参照）が設けられている。
したがって，ソレノイド３１がＯＦＦ（通電されない）のとき，作動子３０はその先端が歯欠け歯車２０のリング部２９ｂの周面に当接して係合部２５または２６と係合し得る状態となり，ソレノイド３１がＯＮする（通電される）と，作動子３０はソレノイド３１に吸引されてその先端が係合部２５または２６から外れることとなる。なお，コイルスプリング３２は図２（１）以外の図では省略してある。
【００１１】
付勢部材４０は，捩りバネで構成され，そのコイル部４１が上記フレームのピン（図示せず）に装着されている。付勢部材４０の一端４２はフレームのフック部（図示せず）に掛け止めされ，他端４３は，歯欠け歯車２０の前記ボス部２９ａとリング部２９ｂとに跨って一体的に形成された当接部２９ｃに当接可能となっていて，例えば図２（１）に示すように歯欠け歯車２０の歯部２１，２２が入力歯車１０と噛み合っていないとき，歯欠け歯車２０が入力歯車１０と噛み合う方向（図２（１）矢印方向）へ付勢する。
【００１２】
スライダ５０は，当該スライダ５０に前記荷重Ｆを作用させる負荷体６０を変位させる直動カムを構成している。５２はカム部を構成する傾斜面，５３はカム部を構成する水平面である。
スライダ５０は，図示しないフレームでガイドされてスライドするようになっている。
スライダ５０の歯欠け歯車２０側の端部にはカムととの当接部５１が設けられており，この当接部５１が，歯欠け歯車２０の前記係合部２５等が設けられている面と反対側の面に一体的に設けられたカム２７のカム面２７ａ，２７ｂと当接可能となっている。
【００１３】
負荷体６０は，例えば，この駆動伝達機構１が組み込まれる画像形成装置における，中間転写体に接離する二次転写ローラの軸，給紙部のリフト板をアップダウンさせるための軸，画像形成装置がタンデム機である場合に用紙を介して感光体に接離する一次転写ローラの軸，等々で構成することができる。
【００１４】
以下，図２，図３を参照して駆動伝達機構１の作動について説明するが，ます，その初期状態（待機状態）について説明する。
（１）図２（１）は待機状態（初期状態）を示した図である。
図２（１）に示すように待機状態にあっては，入力歯車１０は歯欠け歯車２０の歯欠け部２３に対向しており，歯欠け歯車２０の歯部２１，２２のいずれとも噛み合っていない。
付勢部材４０は，歯欠け歯車２０を図２（１）に矢印で示す回転方向に付勢している。
しかし，この待機状態にあっては，ソレノイド３１がＯＦＦ状態であるため，作動子３０が歯欠け歯車２０の係合部２５に係合していて歯欠け歯車２０の回転を阻止している。
したがって，入力歯車１０が回転しても（あるいは回転していても），その動力は，歯欠け歯車２０には伝達されない。
【００１５】
（２）図２（１）の状態からソレノイド３１がＯＮし，作動子３０がソレノイド３１に吸引されて係合部２５に対する係合が解除されると，付勢部材４０の付勢力により歯欠け歯車２０が矢印方向へ回転するが，このとき，当接部５１はカム面２７ａ，２７ｂのいずれとも接触していない。歯欠け歯車２０の歯部２１が入力歯車１０に噛み合うまでは当接部５１はカム面２７ａ，２７ｂのいずれとも接触しない。
図２（２）に示すように，付勢部材４０の付勢力により歯欠け歯車２０が矢印方向へ回してその歯部２１が入力歯車１０に噛み合うことにより，入力歯車１０の動力が，歯欠け歯車２０に伝達されることとなる。
また，歯欠け歯車２０の歯部２１が入力歯車１０に噛み合うと，スライダ５０の当接部５１が一方のカム面２７ａとの接触を開始する。
【００１６】
（３）図２（３）に示すように，歯欠け歯車２０の係合部２５が作動子３０の先端を通過した後，次の係合部２６が作動子３０の先端に達する前に，ソレノイド３１がＯＦＦし，これによって，作動子３０の先端がボス部２９ｂの周面に当接して次の係合部２６と係合し得る状態となる。
また，同図に示すように，歯欠け歯車２０が回転し続けることで，当接部５１がカム面２７ａから力を受け，スライダ５０が矢印Ｘ１方向へスライドし，負荷体６０はスライダ５０の傾斜面５２に沿って上動する。
当接部２９ｃは付勢部材４０に当接し付勢部材４０を撓ませる。
【００１７】
（４）図３（４）に示すように，歯欠け歯車２０の歯欠け部２４が入力歯車１０に対向する状態になる（歯部２１が入力歯車１０に噛み合わなくなる）と，入力歯車１０から歯欠け歯車２０への動力は断たれるが，このとき付勢部材４０が歯欠け歯車２０を矢印方向へ付勢する状態となっているので，その付勢力で，歯欠け歯車２０が矢印方向に回転し，歯欠け歯車２０の係合部２６が作動子３０に係合することにより歯欠け歯車２０の回転が停止する。
図２（３）に示した状態から図３（４）に示す状態に至る過程で，スライダ５０はさらに矢印Ｘ１方向へスライドし，負荷体６０はスライダ５０の傾斜面５２を上りきって水平面５３に当接する。
また，このとき，当接部５１はカム面２７ａ，２７ｂのいずれとも接触しない状態となる。
【００１８】
（５）図３（４）に示した状態から，ソレノイド３１が再びＯＮし，作動子３０がソレノイド３１に吸引されて係合部２６に対する係合が解除されると，付勢部材４０の付勢力により歯欠け歯車２０が再び回転し，その歯部２２が入力歯車１０に噛み合う。
したがって，入力歯車１０の動力が，歯欠け歯車２０に再び伝達されることとなる。
また，歯欠け歯車２０の歯部２２が入力歯車１０に噛み合うと，スライダ５０の当接部５１がもう一方のカム面２９ｂ（図３（５）参照）との接触を開始する。
【００１９】
（６）図３（５）に示すように，歯欠け歯車２０の係合部２６が作動子３０の先端を通過した後，次の係合部２５が作動子３０の先端に達する前に，ソレノイド３１がＯＦＦし，これによって，作動子３０の先端がボス部２９ｂの周面に当接して次の係合部２５と係合し得る状態となる。
また，同図に示すように，歯欠け歯車２０が回転し続けることで，当接部５１がカム面２７ｂから力を受け，スライダ５０が矢印Ｘ２方向へスライドし，負荷体６０はスライダ５０の傾斜面５２に沿って下動する。
【００２０】
（７）その後，図２（１）に示したように，歯欠け歯車２０の歯欠け部２３が入力歯車１０に対向する状態になる（歯部２２が入力歯車１０に噛み合わなくなる）と，入力歯車１０から歯欠け歯車２０への動力は断たれるが，このとき付勢部材４０が歯欠け歯車２０を矢印方向へ付勢する状態となっているので，その付勢力で，歯欠け歯車２０が矢印方向に回転し，歯欠け歯車２０の係合部２５が作動子３０に係合することにより歯欠け歯車２０の回転が停止する。
これによって，駆動伝達機構１は初期状態に戻ったこととなり，歯欠け歯車２０および円筒カム２７の１回転につきスライダ５０が１往復して負荷体６０が上下に１往復したこととなる。
【００２１】
以上のような駆動伝達機構１は，駆動力を入力する入力歯車１０と，  この入力歯車１０と噛み合う２つの歯部２１，２２および，入力歯車１０と噛み合わない２つの歯欠け部２３，２４とを有し，歯部２１，２２が入力歯車１０に噛み合うことで従動回転する歯欠け歯車２０と，  この歯欠け歯車２０と同軸上に設けられていて歯欠け歯車２０とともに回転する係合部２５，２６と，  この係合部２５，２６に係脱し，係合部２５，２６に係合したとき歯欠け歯車２０の回転を阻止し，係合部２５，２６に対する係合を解除したとき歯欠け歯車２０の回転を許す作動子３０と，  この作動子３０を係合部２５，２６に係脱させる作動手段３１と，  前記歯欠け歯車２０の歯部２１，２２が入力歯車１０と噛み合っていないとき，歯欠け歯車２０が入力歯車１０と噛み合う方向へ付勢する付勢部材４０と，歯欠け歯車２０とともに回転する円筒カム２７と，  負荷体６０による荷重ベクトルＦに対し直交方向でかつ歯欠け歯車２０の軸線方向と同方向であるＸ１，Ｘ２方向にスライドするスライダであって前記円筒カム２７に連動してスライドするスライダ５０と，を備え，  前記カム２７の形状は，付勢部材４０の付勢力で歯欠け歯車２０が回転して歯欠け歯車２０の歯部が入力歯車１０に噛み合うまではスライダ５０に対して力を作用させない形状となっているので，この駆動伝達機構１によれば次のような作用効果が得られる
【００２２】
すなわち，歯欠け歯車２０が停止しているとき，歯欠け歯車２０は，負荷体６０の荷重ベクトルＦの影響を全く受けない。しかも，円筒カム２７の形状は，付勢部材４０の付勢力で歯欠け歯車２０が回転して歯欠け歯車２０の歯部２１，２２が入力歯車１０に噛み合うまではスライダ５０に対して力を作用させない形状となっているので，作動手段３１で作動子３０を係合部２５，２６から外し，付勢手段４０で歯欠け歯車２０を入力歯車１０に噛み合わせるべく回転させる際，歯欠け歯車２０には何らの負荷も作用しない。
したがって，この駆動伝達機構１によれば，負荷体６０による大荷重Ｆがスライダ５０にかかっていたとしても，歯欠け歯車２０を入力歯車１０に噛み合わせるための付勢部材４０に大きな付勢力は要求されず，また，係合部２５，２６に係脱する作動子３０を係合部２５，２６から外す作動手段３１にも大きな力は要求されないため，これら付勢部材３０および作動手段３１を小型化してコストメリットを向上させることができる。
また，スライダ５０を，スライダ５０に荷重Ｆを作用させる負荷体６０を変位させる直動カム等で構成することにより，大荷重Ｆの負荷体６０を動かすことができる。
以上のように，この駆動伝達機構１によれば，コストメリットを向上させつつ（少なくとも低下させることなく），大きな荷重Ｆが作用する負荷体６０を動かすことが可能となる。
また，円筒カム２７の形状は，歯欠け歯車２０が１回転したときスライダ５０を原位置（初期位置）に戻す形状としてあるので，スライダ５０を歯欠け歯車２０の軸方向に往復動させ，上記負荷体６０を繰り返し動かすことができる。
【００２３】
以上，本発明の実施の形態について説明したが，本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく，本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
例えば，歯車は平歯車に限らず斜歯歯車とすることができ，また段歯車とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る駆動伝達機構の一実施の形態を示す図で，（ａ）は斜視図，（ｂ）は平面図，（ｃ）は正面図，（ｄ）は側面図。
【図２】（１）〜（３）は作動説明図。
【図３】（４）（５）は作動説明図。
【符号の説明】
【００２５】
１：駆動伝達機構，１０：入力歯車，２０：歯欠け歯車，２１，２２歯部，２３，２４：歯欠け部，２５，２６：係合部，２７：円筒カム，３０：作動子，３１：作動手段，４０：付勢部材，５０：スライダ，６０：負荷体，Ｆ：荷重ベクトル。
【図１】
2007292099.tif 000003
【図２】
2007292099.tif 000004
【図３】
2007292099.tif 000005