(57)【要約】【課題】内部部材の外径面に周方向に複数のクサビ形のポケットを設け、そのポケットに転動体とその付勢ばねを収納し、前記内部部材に外部部材を相対回転可能に嵌合してなるトルク伝達ユニットにおいて、その組立工程において、前記付勢ばねがポケットから外れる不都合を無くし、作業性を向上させることである。【解決手段】前記付勢ばねが（７）が、転動体（６）に接触する自由端部（８）と、中間部（９）と、ポケット（３）の内端面に接触する固定端部（１０）を有し、前記自由端部（８）の一端部を折り返して前記中間部（９）の一端に至る自由端側湾曲部（１１）と該中間部（９）の他端部を折り返して前記固定端部（１０）の一端に至る固定端側湾曲部（１２）とからなるＳ字状に屈曲されてなり、前記付勢ばね（７）が、その自由端側湾曲部（１１）を前記ポケット（３）の底面側に向けるとともに固定端側湾曲部（１２）をポケット（３）の開放側に向けた姿勢で収納された構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に嵌合された内部部材（１）と外部部材（２）のうち一方の部材の嵌合面に周方向に所要の間隔をおいて複数のポケット（３）が形成され、各ポケット（３）はその軸方向の両端面が前記内部部材（１）又は外部部材（２）の両端面に開放され、各ポケット（３）の底面に周方向一定の向きに傾斜したカム面（４）が形成され、前記カム面（４）と対向した他方の部材との間にクサビ部（５）が形成され、前記クサビ部（５）に転動体（６）が介在されるとともにその転動体（６）をクサビ部（５）の狭小方向に付勢する付勢ばね（７）が該クサビ部（５）の拡大側端部とポケット（３）の内端面との間に収納されてなる一方向トルク伝達ユニットにおいて、
前記付勢ばねが（７）が一定幅の板ばね素材をＳ字形に屈曲して前記転動体（６）に接触する自由端部（８）と、中間部（９）と、ポケット（３）の内端面に接触する固定端部（１０）が形成されるとともに、前記自由端部（８）の一端部を折り返して前記中間部（９）の一端に至る自由端側湾曲部（１１）と該中間部（９）の他端部を折り返して前記固定端部（１０）の一端に至る固定端側湾曲部（１２）とからなるＳ字状に屈曲されてなり、前記付勢ばね（７）が、その自由端側湾曲部（１１）を前記ポケット（３）の底面側に向けるとともに固定端側湾曲部（１２）をポケット（３）の開放側に向けた姿勢で収納されたことを特徴とする一方向トルク伝達ユニット。
【請求項２】
前記内部部材（１）と外部部材（２）のうち、前記ポケット（３）を設けた部材以外の部材にスプロケット（２１）とラチェット（２２）が同軸状態に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の一方向トルク伝達ユニット。
【請求項３】
一方向クラッチ型のトルクリミッタ（２０）、送り爪（２７）を有する揺動部材（２６）、及びこれらを同軸状態に支持するフレーム（２８）からなり、前記揺動部材（２６）が前記トルクリミッタ（２０）の内部部材（１）に揺動自在に取り付けられた一方向間欠送りユニットにおいて、前記の一方向型クラッチ型のトルクリミッタ（２０）として請求項２に記載されたトルク伝達ユニットが用いられ、そのトルク伝達ユニットのラチェット（２２）に前記揺動部材（２６）の送り爪（２７）が該ラチェット（２２）の送り方向に係合されたことを特徴とする一方向間欠送りユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は組立て性の良好な一方向トルク伝達ユニット及びこれを用いた一方向間欠送りユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
事務機等に用いられる一方向トルク伝達ユニットとして一方向クラッチ型のトルクリミッタが従来から知られている。またこのトルクリミッタと同一構成で付勢ばね定数を比較的小さく設定すれば一方向クラッチとして使用できることも知られている。この発明においては、両者を一方向トルク伝達ユニットと総称することとする。また、前記のトルクリミッタを組み込んだ一方向間欠送りユニットが従来から知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１２（ａ）（ｂ）は、前記した従来のトルクリミッタの一部を示したものであり、相対回転可能に嵌合された内部部材１と外部部材２のうち一方の部材の嵌合面（図示の場合は内部部材１の外径面）に周方向に所要の間隔をおいて複数のポケット３が形成され、各ポケット３はその両端面が前記内部部材１の両端面に開放される。各ポケット３の底面に周方向一定向きに傾斜したカム面４が形成され、前記カム面４と対向した外部部材２の内径面との間にクサビ角θを有するクサビ部５が形成される。前記ポケット３のクサビ部５に転動体（ころ）６が介在されるとともにその転動体６をクサビ部５の狭小方向に付勢する付勢ばね７が該クサビ部５の拡大側端部とポケット３の端面との間に収納される。
【０００４】
内部部材１がフレームに固定され、外部部材２が回転可能に嵌合されている場合、外部部材２が矢印Ａで示したクサビ部５の拡大方向に回転した場合は、転動体６は付勢ばね７を圧縮してクサビ部５の拡大方向に移動するので外部部材２は空転する。一方、外部部材２が前記と反対方向に回転した場合は、転動体６がクサビ部５の狭小方向に移動してロックするため外部部材２の回転は不可能となる。
【０００５】
外部部材２が矢印Ａ方向に回転したとき、転動体６が一定以上の押圧力で外部部材２に接触するように付勢ばね７のばね力が相対的に大きく選定されていると、空転時にトルクが発生するのでトルクリミッタとして機能する。また付勢ばね７のばね定数を相対的に小さく設定して空転時のトルクが小さくなるようにすると一方向クラッチとして機能する。
【０００６】
前記の付勢ばね７は、ころ６の姿勢や位置を安定させ、トルクリミッタ又はクラッチとしての正確な作用を行わせるために設けられるものであり、板ばねを屈曲して形成される。その屈曲形状は、図１２（ｂ）に示したように、転動体６に接触する自由端部８と、中間部９と、ポケット３の内端面に接触する固定端部１０を有し、さらに、前記自由端部８の一端部を折り返して前記中間部９の一端に至る自由端側湾曲部１１と該中間部９の他端部を折り返して前記固定端板部１０の一端に至る固定端側湾曲部１２とからなり、全体としてＳ字状に屈曲される。前記の付勢ばね７は自由端側湾曲部１１及び固定端側湾曲部１２がポケット３の軸方向、即ち、両方の開放端面に向く姿勢で収納される。
【０００７】
なお、前記はポケット３を内部部材１の外径面に設けた例について述べたが、外部部材２の内径面にポケット３を設け、内部部材１を固定、外部部材２を回転可能に支持した構成がとられる場合もある。
【特許文献１】特開２００５−９８４９０号公報（図５及び図７、図９及び図１１、図２０及び図２２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記のトルクリミッタの組立工程においては、図１３に示したように、内部部材１の各ポケット３に転動体６と付勢ばね７を組み付けた状態で、テーパ状内径面（最小径が外部部材２の内径と同一）をもった適宜な治具１４を転動体６に外接させながら嵌合するとともにその治具１４を矢印Ａで示した空転方向に回転させ、転動体６をクサビ部５の拡大側に移動させる。これにより、転動体６は付勢ばね７を圧縮させ、同時にその転動体６の外接円が外部部材２の内径に一致する大きさまで縮径される。その縮径状態で外部部材２を内部部材１の周りに嵌合しつつ治具１４を押し下げ、その治具１４を外部部材２と入れ替える。これにより所望の一方向クラッチ型のトルクリミッタが得られる。
【０００９】
なお、図１３において、符号「１４（２）」で示した意味は、治具１４に内部部材１を嵌めた状態と、その治具１４を外部部材２と入れ替えたのちの状態を同時に示すものである。
【００１０】
上記の組立工程において、転動体６の外接円を縮径させるために治具１４を回転させた際、転動体６が付勢ばね７の自由端部８を圧縮する（図１２（ａ）（ｂ）の矢印ａ参照）。このとき、自由端部８の先端部分が押し込まれるため転動体６がスキューし（図１２（ｂ）一点鎖線参照）、自由端側湾曲部１１に軸方向に抜け出す応力（矢印ｂ参照）が作用する。その応力によって付勢ばね７が軸方向に抜け出しポケット３から外れることがある。このようなばね外れが生じると作業が中断されるので組立の作業性が阻害される。
【００１１】
なお、図１２（ａ）において、符号「２（１４）」で示した意味は、外部部材２を内部部材１に嵌合させた完成状態のトルクリミッタと、その外部部材２が嵌合される前段階において治具１４を内部部材１に嵌合させた状態を同時に示すものである。
【００１２】
上述した組立工程におけるばね外れの問題にかんがみ、この発明は組立工程におけるばね外れの問題を解消し、組立性良好なトルクリミッタ等の一方向トルク伝達ユニット及びこれを用いた一方向間欠送りユニット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】
【００１３】
前記の課題を解決するために、この発明に係る一方向トルク伝達ユニットについては以下のような構成を採用した。即ち、図１に示したように、相対回転可能に嵌合された内部部材１と外部部材２のうち一方の部材（図では内部部材１）の嵌合面（同じく外径面）に周方向に所要の間隔をおいて複数のポケット３が形成される。各ポケット３の両端面は前記内部部材１又は外部部材２の両端面に開放され、各ポケット３の底面に周方向一定の向きに傾斜したカム面４が形成され、前記カム面４と対向した他方の部材（外部部材２）との間にクサビ部５が形成される（クサビ部５のクサビ角をθで示す。）。前記ポケット３のクサビ部５に転動体６が介在されるとともにその転動体６をクサビ部５の狭小方向に付勢する付勢ばね７が該クサビ部５の拡大側端部とポケット３の端面との間に収納される。
【００１４】
前記のような一方向トルク伝達ユニットにおいて、この発明においては、前記付勢ばね７が一定幅の板ばね素材を屈曲して（図１（ｃ）参照）、前記転動体６に接触する自由端部８と、中間部９と、ポケット３の端部内面に接触する固定端部１０が形成される。前記自由端部８の一端部を折り返して前記中間部９の一端に至る自由端側湾曲部１１と該中間部９の他端部を折り返して前記固定端部の一端に至る固定端側湾曲部１２とからなるＳ字状に屈曲される。
【００１５】
この発明の特徴とする点は、前記の付勢ばね７が、その自由端側湾曲部１１を前記ポケット３の底面側に向けるとともに、固定端側湾曲部１２をポケット３の開放側に向けた姿勢で収納された構成にある（図１（ｂ）参照）。
【００１６】
上記構成の一方向トルク伝達ユニットは、外部部材２が内部部材１に対して、ポケット３の拡大方向に相対回転されたとき（図１（ａ）の矢印Ａ参照）、転動体６が付勢ばね７を圧縮させつつクサビ部５の拡大側に移動するため外部部材２は空転する。外部部材２が前記と逆方向に回転すると、転動体６がクサビ部５の狭小側に移動してロック状態となり、内部部材１と外部部材２は一体化される。
【００１７】
前記の一方向トルク伝達ユニットの組立工程において、所要の治具１４（図１３参照）を用いて内部部材１の転動体６の外接円を縮径させる際に、転動体６が付勢ばね７を圧縮することは従来の場合と同様であるが、この発明においては、図１（ｂ）に示したように、転動体６が矢印ａで示すように自由端部８を圧縮することにより自由端側湾曲部１１に対して矢印ｂで示すような応力ｂが作用しても、その応力ｂはポケット３の底面を向く方向に作用するので付勢ばね７がポケット３から径方向にも軸方向にも抜け出すことがない。
【００１８】
ちなみに、図１（ｄ）に示したように、前記の付勢ばね７を前記とは反対に、自由端側湾曲部１１をポケット３の開放端に向けるとともに、固定端側湾曲部１２をポケット３の底面に向けた姿勢で収納した場合は、自由端側湾曲部１１に作用する応力ｂがポケット３の開放側を向くのでその方向に抜け出し、組立工程においては治具の内径面に接触し治具１４の回転を妨げるので円滑な組立てができない。また、使用時においては自由端側湾曲部１１が外部部材２の内径面に接触するので、内部部材１と外部部材２の円滑な相対回転を妨げる不都合がある。
【００１９】
従って、付勢ばね７の組み込み姿勢は、図１（ａ）（ｂ）に示したように、自由端側湾曲部１１がポケット３の底面側に向き、固定端側湾曲部１２がポケット３の開放側に向く姿勢で収納されなければならない。
【００２０】
図２（ａ）（ｂ）に示したように、外部部材２の内径面にポケット３を設けたタイプの場合も、その付勢ばね７は、その自由端側湾曲部１１をポケット３の底面側に向け、固定端側湾曲部１２をポケット３の開放側に向けた姿勢で収納される。外部部材２の矢印Ａ方向の回転によって転動体６が自由端部８を圧縮すると（矢印ａ参照）、自由端側湾曲部１１にポケット３の底面側に向く応力ｂが作用するので、組立工程において付勢ばね７が外れることはなく、また使用中において内部部材１に接触することがない。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、この発明に係るトルク伝達ユニットは、ポケットに収納された転動体の付勢ばねをその自由端側湾曲部がポケットの底面側に向き、固定端側湾曲部がポケットの開放側に向く姿勢に収納することにより、組立工程においてばねの外れが回避され作業性が向上する。また使用時においても対向部材に接触する不都合がなく、トルクリミッタ又は一方向クラッチとしての正確かつ円滑な作用を行うことができる。
【実施例１】
【００２２】
図３から図５に示した実施例１は、前記の図１に示したトルク伝達ユニットを一方向クラッチ型のトルクリミッタ２０として使用した実施例である。内部部材１の外径面に周方向に等間隔をおいて６箇所のポケット３が形成され、各ポケット３の両端面は前記内部部材１の両端面に開放される。
【００２３】
各ポケット３の底面に周方向一定向きに傾斜したカム面４が形成され、前記カム面４と外部部材２との間にクサビ部５が形成される（クサビ部５のクサビ角をθで示す。）。前記ポケット３のクサビ部５に転動体６が介在されるとともにその転動体６をクサビ部５の狭小方向に付勢する付勢ばね７が該クサビ部５の拡大側端部とポケット３の端面との間に収納される。なお、内部部材１の軸孔２４の前端面にこれと同軸、同一内径の軸受凸部２５が設けられる。
【００２４】
外部部材２は環状に形成され、その外径面にスプロケット２１が形成される。そのスプロケット２１の軸方向の前端面に内歯型のラチェット２２が設けられ、さらにスプロケット２１の後端面にボス部２３が設けられる（図４、図５参照）。前記の内部部材１はそのボス部２３に嵌合される。
【００２５】
前記付勢ばね７は、前述の場合と同様に、一定幅の板ばね素材をＳ字形に屈曲して前記転動体６に接触する自由端部８（図１（ｂ）参照）と、中間部９と、ポケット３の端部内面に接触する固定端部１０が形成される。前記自由端部８の一端部を折り返して前記中間部９の一端に至る自由端側湾曲部１１と該中間部９の他端部を折り返して前記固定端部の一端に至る固定端側湾曲部１２とからなるＳ字状に屈曲される。
【００２６】
前記の付勢ばね７はその自由端側湾曲部１１が前記ポケット３の底面側に向き、固定端側湾曲部１２がポケット３の開放側に向く姿勢で収納される。
【００２７】
以上の構成でなるトルクリミッタ２０の作用は、先に図１について説明したものと同様であるから説明を省略する。
【００２８】
なお、付勢ばね７のばね定数を相対的に小さく設定すれば、一方向クラッチとして使用できることも前記と同様である。
【実施例２】
【００２９】
図６から図８に示した実施例２は、先に図２について説明したトルク伝達ユニットの外部部材２にスプロケット２１とラチェット２２を設けたものであり、この場合も付勢ばね７のばね定数の選定によって、一方向クラッチ型のトルクリミッタ２０としても、また一方向クラッチとしても使用することができる。
【実施例３】
【００３０】
図９から図１１に示した実施例３は、前記実施例１（図３から図５参照）のトルクリミッタ２０を使用した一方向間欠送りユニットに関するものである。トルクリミッタ２０の部分は前記の実施例１と同じであるからその説明は省略する。
【００３１】
この一方向間欠送りユニットは、前記トルクリミッタ２０と、送り爪２７を有する揺動部材２６と、これらを支持するフレーム２８からなる。
【００３２】
前記トルクリミッタ２０は前記フレーム２８の板面に設けられた凹部２９に収納され、内部部材１の軸受凸部２５に揺動部材２６の円板部３１と、内部部材１の軸孔２４に固定ねじ軸３２が挿通され、フレーム２８の背面においてナット３３で固定される。固定ねじ軸３２はつば状の頭部３４を有し、これによって、円板部３１と内部部材１の抜け止めが図られる。また、内部部材１に凹部２９に達する回り止めピン３５が挿入される。
【００３３】
前記の円板部３１の内面に軸３６によって送り爪２７が回転自在に取り付けられ、その送り爪２７が付勢ばね３７に付勢された状態でラチェット２２に係合される（図９参照）。
【００３４】
前記フレーム２８は上端縁にガイド溝３８が設けられ、そのガイド溝３８に引き出された搬送テープ３９がガイド溝３８に部分的に露出したスプロケット２１に係合される。
【００３５】
以上の構成でなる実施例３の一方向間欠送りユニットは、揺動部材２６が図９の矢印ａ方向に揺動されると、送り爪２７によってラチェット２２及びこれと一体のスプロケット２１が矢印Ａ方向に回転され、搬送テープ３９に１ピッチの送りが加えられる。このとき、トルクリミッタ２０は空転し、搬送テープ３９の送りに対し所定の空転トルクを付与する。揺動部材２６が矢印ｂ方向に揺動されると送り爪２７は元の状態にもどる。このとき、トルクリミッタ２０はロックしてスプロケット２１の逆転を防止する。
【００３６】
なお、図示を省略しているが、前記実施例２のトルクリミッタを用いた一方向間欠送りユニットも同様に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）本発明のトルク伝達ユニットの正面図、（ｂ）同上の一部拡大断面図、（ｃ）同上の付勢ばねの拡大斜視図、（ｄ）比較例の一部拡大断面図
【図２】（ａ）本発明の他のトルク伝達ユニットの正面図、（ｂ）同上の一部拡大断面図
【図３】実施例１の正面図
【図４】図３のＩ−Ｉ線の断面図
【図５】実施例１の分解斜視図
【図６】実施例２の正面図
【図７】図６のII−II線の断面図
【図８】実施例２の分解斜視図
【図９】実施例３の縦断正面図
【図１０】図９のIII−III線の断面図
【図１１】実施例３の分解斜視図
【図１２】（ａ）従来例の一部を示す正面図、（ｂ）（ａ）図のIV―IV線の断面図
【図１３】従来例の組立時の平面図
【符号の説明】
【００３８】
１  内部部材
２  外部部材
３  ポケット
４  カム面
５  クサビ部
６  転動体
７  付勢ばね
８  自由端部
９  中間部
１０  固定端部
１１  自由端側湾曲部
１２  固定端側湾曲部
１３  基台
１４  治具
１５  固定ピン
１６  搬送テープ
２０  トルクリミッタ
２１  スプロケット
２２  ラチェット
２３  ボス部
２４  軸孔
２５  軸受凸部
２６  揺動部材
２７  送り爪
２８  フレーム
２９  凹部
３１  円板部
３２  固定ねじ軸
３３  ナット
３４  頭部
３５  回り止めピン
３６  軸
３７  付勢ばね
３８  ガイド溝
３９  搬送テープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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