旋转方向切换离合器单元的制作方法

专利名称：旋转方向切换离合器单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及办公机器等中使用的旋转方向切换离合器单元。
背景技术：
在复印机等办公机器的供纸机构中，例如在正反切换纸的输送方向 而进行输送的情况下，需要适当地从正向旋转的驱动源切换成逆向旋转 的驱动源或反之切换，来将供纸部的旋转方向驱动成正向或逆向。
在该情况下使用的旋转方向切换离合器单元， 一直以来已知有利用
弹簧离合器的单元(参照专利文献l、图3)。
在专利文献l中公开的旋转方向切换离合器单元，其输入齿轮的突 出部旋转自如地嵌合于输出齿轮的突出部，构成弹簧离合器的螺旋弹簧 被束绰在螺合于上述输出齿轮的突出部的前端的弹簧压紧部的外径面 与上述输入齿轮的突出部的外径面。而且，在该螺旋弹簧的外径面嵌合 有控制齿轮，利用该控制齿轮的正逆旋转而沿一定方向扭转螺旋弹簧使 其缩径，或反之扭转而使其扩径，由此进行弹簧离合器的通断。上述输 入齿轮连结于正向旋转的驱动源，控制齿轮经由旋转延迟装置和电磁离 合器与逆向旋转的驱动源连结到一起，此外从旋转延迟装置分支出来的 逆输入传动齿轮与上述输出齿轮相啮合。
上述的离合器单元，在弹簧离合器接通状态(锁定状态)下，正向 旋转的驱动力从输入齿轮经由该弹簧离合器传递到输出齿轮。在该正向 旋转状态下，若上述电磁离合器接通，则逆向旋转的驱动力被传递到控 制齿轮，由此弹簧离合器成为断开状态(锁定解除状态)切断了正向旋 转的传动。之后，逆向旋转通过旋转延迟装置而以一定时间延迟传动到 输出齿轮上。上述旋转延迟装置被设计用来抵补弹簧离合器的缩径或扩 径而产生的离合器作用的延迟，从而切实地进行驱动力的传动的通断。
专利文献l:日本特开2002-154727号公报(发明的实施方式一项、 图3、图4)上述的旋转方向切换离合器单元，由于使用控制齿轮来进行构成弹 簧离合器的螺旋弹簧的缩径或扩径，因此作为构成部件除了控制齿轮为 必须之外，逆向输入用的传动齿轮也为必须。而且为了实现对弹簧离合 器的离合器作用的延迟的抵补旋转延迟装置也为必须等，故整体构成较 为复杂且部件数量过多，也就存在成本过高的问题。

发明内容
因此，本发明的课题在于通过对弹簧离合器的控制增加改良，来使 旋转方向切换离合器单元的结构简单而实现削减成本。
为了解决上述课题，如图1至图6所示，本发明的旋转方向切换离 合器单元的基本构造为由沿轴向呈同轴状态配置的输入齿轮12、输出 齿轮13、逆向输入齿轮14以及这些齿轮与弹簧离合器26间的组合而构 成。
在上述的基本构造中，该发明所涉及的旋转方向切换离合器单元采 用下述构成。即，利用上述输入齿轮12的一部分形成输入侧离合器部 15，利用上述输出齿轮13的一部分形成与上述输入侧离合器部15沿径 向相对的输出侧离合器部16。
上述弹簧离合器26由螺旋弹簧27构成，该螺旋弹簧27被紧缚在上述 输入侧离合器部15，并且具有因该输入侧离合器部15的正向旋转方向A 的输入而锁定的方向性，在该螺旋弹簧27的一端部设置有传动钩28，另 一端部设置有解除钩29，以该传动钩28被卡合在上述输出侧离合器部16 的钩卡合部21的状态为基准，将解除钩(29)配置在从传动钩28沿正向 旋转方向A前，定距离的位置。
上述逆向输入齿轮14具有沿轴向突出到上述输入侧离合器部15和输 出侧离合器部16的沿径向对置部分的解除部24,该解除部24与上述解除 钩29沿逆向旋转方向B相对。
以上述解除部24沿逆向旋转方向B旋转而与上述解除钩29接触的 状态、即锁定解除开始状态为基准，将该解除部24沿逆向旋转方向B 推压解除钩29到解除上述弹簧离合器26的锁定为止的移动量c、与上 述解除部24推压解除钩29到与上述钩卡合部21卡合为止的移动量a间的大小关系设定为a>c。
另外，在本发明中"正向旋转方向A"指的是图l中从左看时的右 向旋转的方向，"逆向旋转方向B"指的是A的相反方向(参照图4)。 而"与逆向旋转方向B相对"指的是当解除部24相对于解除钩29沿逆 向旋转方向B相对地转过一定的转角时(参照图5)，而处于相互卡合 的关系。后述的逆转部25与逆转卡合部22相对的关系也相同。
在上述构成的旋转方向切换离合器单元中，当从输入齿轮12输入 正向旋转方向A的驱动扭矩时(参照图1、图2)，由于输入侧离合器部 15沿正向旋转方向A旋转，因此弹簧离合器26被锁定。该锁定使得驱 动扭矩经过弹簧离合器26的传动钩28传动到输出侧离合器部16及与 之一体的输出齿轮13上。
而如上所述，在从输入齿轮12输入正向旋转方向A的扭矩且同向 的扭矩被传动到输出齿轮13期间，为了切换输出侧的旋转方向而从逆 向输入齿轮13输入逆向旋转方向B的驱动扭矩时(参照图4、图5)， 经过逆向输入齿轮14的解除部24与解除钩29接触的锁定解除开始状 态，将该解除钩29沿逆向旋转方向B推压c,从而解除了上述弹簧离 合器26的锁定。
从上述锁定解除状态起继续旋转解除部24，将解除钩29整体推压过a (参照图6(a)的单点划线)，会与上述钩卡合部21卡合。由此开始了对 于输出齿轮13的逆向旋转方向B的驱动扭矩的传动。由于具有a > c的关 系，故首先弹簧离合器26的锁定被解除，之后经过规定的时间后，开始逆 向旋转方向B的扭矩传动。
另外，如图1至图5所示，还可以使上述逆向输入齿轮14,除具有上 述解除部24之外，还具有沿轴向突出到上述输入侧离合器部15与输出侧 离合器部16之间的逆转部25，上述逆转部25沿逆向旋转方向B与上述输 出齿轮(13 )的逆转卡合部22相对。
此时以上述锁定解除开始状态为基准，将该解除部24推压解除钩 29到解除上述弹簧离合器26的锁定为止的移动量c、与到上述逆转部 25与逆转卡合部22卡合为止的移动量b、与上述解除部24推压解除钩29到与上述钩卡合部21卡合为止的移动量a间的大小关系设定为a>b > c。
其作用与上述情况相同，通过解除部24从锁定解除开始状态起将 解除钩29推压过c来解除弹簧离合器26的锁定。另外，逆转部25通 过转过b而与输出齿轮13的逆转卡合部22卡合，对输出齿轮13传动 逆向旋转方向B的驱动扭矩。由于具有b〉c的关系，故在进行了弹簧 离合器26的锁定解除后，经过规定的时间，开始逆向旋转方向B的驱 动扭矩的传动。
另外，由于具有a〉b的关系，故避免了在逆转部25与逆转卡合部 22卡合而开始逆向旋转方向B的传动之前，解除部24与钩卡合部21 抵接传动逆向旋转方向B的扭矩。
另外，作为输出侧离合器部16和与之一体的钩卡合部21和逆转卡 合部22、以及与逆向输入齿轮14 一体的解除部24和逆转部25的构成 的变形，图18至图23 (实施例4)所示的例子在功能上与上述的情形 一致，但就输出侧离合器部16、钩卡合部21、逆转卡合部22、解除部 24和逆转部25而言，在形态上有不同的部分。因此在权利要求书中分 别在参考符号上标记上标、即输出侧离合器部16，、钩卡合部21，、逆 转卡合部22'、解除部24'和逆转部25'来进行区分。
可以采用下述构成构成上述弹簧离合器(26)的偶数个螺旋弹簧 27、 27，中的半数为反向巻绕，而且被配置为相互沿轴向靠近。这样构 成使得弹簧离合器26在锁定解除状态下因输入侧离合器部15的空转而 产生的推力的方向在半数的螺旋弹簧27、 27，上为相反方向，故相互抵 消，消除了推力的影响。
另外，作为上述的弹簧离合器26，虽然可以采用将螺旋弹簧27紧 縳在输入侧离合器部15的外径面的外径面装配型，但如图65所示，也 可以采用紧縳在输入侧离合器部15a的内径面的内径面装配型。内径面 装配型由于弹簧离合器26a的半径比外径面装配型的大，故减轻了作用 于传动钩28上的弯矩。
本发明因为上述构成，故具有下述效果。(1) 由于使介于输入齿轮12和输出齿轮13之间的弹簧离合器26、 26a锁定来传动正向旋转方向A的驱动扭矩，而利用来自逆向输入齿轮 14的逆向旋转方向B的输入来解除上述弹簧离合器26、 26a的锁定， 切断正向旋转方向A的扭矩的传动，在切断后且在规定时间之后逆向输 入齿轮14的一部分(逆转部25或解除部24、 24，、 24a)卡合到输出齿 轮13的一部分(逆转卡合部22或钩卡合部21、 21，、 21a)，切换成逆 向旋转方向B的驱动扭矩的传动，因此逆向输入齿轮14兼具对弹簧离 合器26的控制功能和对输出齿轮13的驱动扭矩的传动功能。由此无需 控制齿轮等独立的控制部件，可以实现部件数量的减少。
(2) 在向逆向旋转方向B的扭矩传动切换时，由于具有规定的时 间延迟，故切实地进行弹簧离合器26、 26a的锁定解除。
(3) 由于根据逆向输入齿轮14的一部分与输出齿轮13的一部分 的相对移动量的大小来选定上述时间延迟，因此无需特设的时间延迟装 置，可以实现部件的减少及构造的简单化。
U)如各实施例所示，由于输入齿轮12、输出齿轮13、逆向输入 齿轮14的轴向排列的多样化，所以具有能够应对作为安装对象的机器 的驱动源的各种配置。
(5) 在传动逆向旋转方向B的扭矩时，由于处于弹簧离合器26的 锁定被解除的状态，因此减轻了对于持续旋转的输入齿轮12的空转扭 矩，减轻了输入侧离合器部15的磨损。
(6) 通过采用将构成弹簧离合器26、 26a的螺旋弹簧27、 27a装 配在输入侧离合器部15、 15a的内径面的内径面装配型，能够实现对作 用于传动钩28上的弯矩的降低，通过设置钩增强突起53，能够进一步 延长传动钩28的寿命。
(7) 通过采用将构成弹簧离合器26、 26a的偶数个螺旋弹簧27、 27，中的半数为反向巻绕的构成，使得在各螺旋弹簧27、 27，上产生的 推力S相互抵消，不会给输入齿轮12或输出齿轮13的旋转造成影响， 能够实现顺滑地旋转。


图l是实施例1的剖视图。
图2是图1的XrXi线剖视图。
图3是实施例1的分解立体图。
图4是实施例1的逆向旋转输入传动时的剖视图。
图5是图4的XrX2线的剖视图。
图6中(a)为实施例1的变形例的剖视图，(b)为(a)图中的局 部剖视图，(c)为另一变形例的局部立体图。
图7是实施例2的剖视图。
图8是图7的X3-X3线剖视图。
图9中(a)为实施例2的分解立体图，(b)为输出齿轮的立体图， (c)为逆向输入齿轮的立体图。
图IO是实施例2的逆向旋转输入传动时的剖视图。
图11是图10的X4-X4线剖视图。
图12是实施例3的剖视图。
图13是图12的Xs-X5线剖视图。
图14中(a)为实施例3的分解立体图，(b)为输出齿轮的立体图， (c)为逆向输入齿轮的立体图。
图15是实施例3的逆向旋转输入传动时的剖视图。
图16是图15的X6-X6线剖视图。
图17是实施例3的变形例的剖视图。
图18是实施例4的剖视图。图19是图18的X7-X7线剖视图。
图20是实施例4的分解立体图。
图21是实施例4的逆向旋转输入传动时的剖视图。
图22是图21的X8-X8线剖视图。
图23是实施例4的变形例的剖视图。
图24是实施例5的剖视图。
图25是图24的X9-X9线剖视图。
图26中(a)是实施例5的分解立体图，(b)是输出齿轮的立体图。
图27是实施例5的逆向旋转输入传动时的剖视图。
图28是图27的XnrX^线剖视图。
图29是实施例5的变形例的剖视图。
图30是实施例6的剖视图。
图31是同上的局部纵向剖视正面图。
图32是图30的Xu-Xu线剖视图。
图33是图30的X12-X12线剖视图。
图34是实施例6的分解立体图。
图35是实施例6的逆向旋转输入传动时的剖视图。
图36是图35的X13-X13线剖视图。
图37是图35的X14-X14线剖视图。
图38是实施例7的剖视图。
图39是图38的X15-X15线剖视图。图40是实施例7的局部分解立体图。
图41是实施例7的逆向旋转输入传动时的局部剖视图。
图42是实施例8的剖视图。
图43是实施例8的局部纵向剖视图。
图44是图42的X16-X16线剖视图。
图45是图42的X17-X17线剖视图。
图46是实施例8的分解立体图。
图47是实施例8的逆向旋转输入传动时的局部剖视图。
图48是图47的X18-X18线剖视图。
图49是图47的X19-X19线剖视图。
图50是实施例8的变形例的剖视图。
图51是实施例8的变形例的其他部分的剖视图。
图52是实施例9的剖视图。
图53是图52的X2(rX2()线剖视图。
图54是图52的X21-X21线剖视图。
图55是实施例9的局部分解立体图。
图56是实施例10的剖视图。
图57是图56的X22-X22线剖视图。
图58是图56的X23-X23线剖视图。
图59是实施例10的局部分解立体图。
图60是实施例11的剖视图。图61是图60的X24-X24线剖视图。
图62是图60的X25-X25线剖视图。
图63是实施例11的局部分解立体图。
图64是实施例12的剖视图。
图65是实施例13的剖视图。
图66是图65的X26-X26线剖视图。
图67是图65的X27-X27线剖视图。
图68是实施例13的分解立体图。
图69是同上的输入齿轮的立体图。
图70是同上的螺旋弹簧的放大正面图。
图71是同上的局部纵向剖视正面图。
图72是同上的逆向旋转传动时的剖视图。
图73是图72的X28-X28线剖视图。
图74是图72的X29-X29线剖视图。
图75是逆转传动状态的左向巻绕螺旋弹簧部的局部放大剖视图。 图76是逆转传动状态的右向巻绕螺旋弹簧部的局部放大剖视图。 符号说明如下
11…固定轴；12…输入齿轮；12a…齿轮体；13 输出齿轮；13a… 齿轮体；14…逆向输入齿轮；14a…齿轮体；15、 15a…输入侧离合器部； 16、 16'、 16a…输出侧离合器部；17…台肩部；17a…定位台阶部；18… 台肩部；18a…定位台阶部；19、 19a、 19，、 19， a…收容凹部；20…嵌 合槽；21、 21，、 21a…钩卡合部；22、 22，…逆转卡合部；23、 23，、 23a…卡缝;24、 24，、 24a…解除部；25、 25，…逆转部；26、 26a…弹簧离合器；27、 27，、 27a、 27， a…螺旋弹簧；28、 28，…传动钩；29、 29，…解除钩；29a…侧面；30…端面；31、 32…挡圏;33…突出部； 34、 34，…凹凸连结部；35…凸缘部件；36…凸缘突出部；37…凸缘部； 38…突出部；38，…小径突出部；39…凸缘部件；40、 40，…凹凸连结 部；41…凸缘突出部；42、 42，…凸缘部；45…台肩部；46…定位台阶 部；47…定位台阶部；51…卡合部；52…卡合部；53…钩增强突起；54… 卡合面；55…卡合面；56、 56，…嵌合槽；
具体实施例方式
以下，基于附图对本发明涉及的旋转方向切换离合器单元的实施例进 行说明。
实施例1
图1至图6所示的实施例1的旋转方向切换离合器单元，在固定轴 11上按顺序呈同轴状态地排列有输入齿轮12、输出齿轮13及逆向输入 齿轮14。
输入齿轮12的沿轴向突出的圆筒形的输入侧离合器部15与其齿轮 体12a的内端面中央部一体设置而成，且其输入侧离合器部15的前端 面与逆向输入齿轮14的内端面相抵接。在该输入侧离合器部15的径向 外侧设置有台肩部17。在逆向输入齿轮14的齿轮体14a的内端面也设 置有与上述台肩部17相对且同径的台肩部18。
输出齿轮13被嵌合到上述输入齿轮12和逆向输入齿轮14的相对 面间。在该输出齿轮13的两端面设置有定位台阶部17a、 18a,该定位 台阶部17a、 18a分别嵌合到上述的台肩部17、 18上。由此输出齿轮13 在径向和轴向上被定位，且可相对旋转地被支承。
上述输出齿轮13的齿轮体为输出侧离合器部16。即，输出侧离合 器部16与输出齿轮13的内径部一体设置而成。该输出侧离合器部16， 在上述输入侧离合器部15的外径侧以沿径向间隔规定距离而相对，且 以同轴状态嵌合。
在上述输出侧离合器部16的内径面的轴对称的位置，分别设置有 由沿径向内侧突出的凸部构成的钩卡合部21和逆转卡合部22 (参照图2、图3)。在钩卡合部21上设置有轴向的卡缝23。上述钩卡合部21和 逆转卡合部22之间的两处内径面成为收容凹部19、 19，。
另外，在逆向输入齿轮14的内端面，在沿上述台肩部18的内侧的 轴对称位置，沿轴方向突出设置有臂状的解除部24和逆转部25 (参照 图3)。该解除部24和逆转部25，沿上述收容凹部19、 19，的内径面形 成为具有圆弧状的截面形状，解除部24能够沿周方向移动地插入到收 容凹部19中，逆转部25能够沿周方向移动地插入到另一收容凹部19， 中(参照图2)。在逆向旋转方向B上，该解除部24与解除钩29、上述 逆转部25与逆转卡合部22分别相对。
构成弹簧离合器26的三个螺旋弹簧27分别被以在轴向上压紧的状 态紧绰在与上述输入齿轮12 —体的输入侧离合器部15的外径面。各螺 旋弹簧27是通过将方形线右向巻绕两圏多而形成的，在其两端部分别 形成朝径向外侧突出而弯曲的两个钩、即传动钩28和解除钩29。
上述传动钩28与卡缝23在旋转方向上无间隙卡合(参照图2)。另 一解除钩29,在以传动钩28作为基准时，在正向旋转方向A上隔开规 定距离，以自由状态介于钩卡合部21和解除部24之间。
在图2中，当输入侧离合器部15相对输出侧离合器部16绕螺旋弹 簧27的巻绕方向(图示中为右方向)相对旋转时，螺旋弹簧27被缩径， 弹簧离合器26相对于输入侧离合器部15成为锁定状态。相反，当解除 部24相对于解除钩29与正向旋转方向A向看时的前进侧(逆向旋转方 向B向看时的滞后侧、参照图2和图5)的侧面29a卡合，将解除钩29 压向与巻绕方向相反的方向(图2中为左方向)时，螺旋弹簧27被扩 径，弹簧离合器26的锁定被解除。
如图5所示，沿逆向旋转方向B旋转的解除部24与处于锁定状态 的弹簧离合器26的解除钩29的侧面29a接触，进一步对其推压而意欲 开始解除弹簧离合器26的锁定，将此时的状态称为锁定解除开始状态。 以该锁定解除开始状态为基准，用c表示从该状态起推压该解除钩29 到锁定解除为止的解除部24的移动量(指转过旋转角度c大小的移动 量。对于其它移动量a、 b也同样)。另外，以锁定解除开始状态为基准，以b表示逆转部25到与逆转 卡合部22卡合为止的移动量，并以a表示推压解除钩29的解除部24 到与上述钩卡合部21卡合为止的移动量。在移动量a、 b、 c之间，存 在关系a〉b〉c。在下述的实施例中也具有同样的关系。
此外，图1中31、 32为挡圏。
实施例1的旋转方向切换离合器单元被如上构成，如图1所示，在 从外部的驱动源向输入齿轮12输入旋转箭头所示的正向旋转方向A的 驱动扭矩时，输入侧离合器部15会与输入齿轮12—体同向旋转，由此 各螺旋弹簧27被缩径，弹簧离合器26被锁定(参照图2)。
根据弹簧离合器26的锁定，经过其传动钩28，正向旋转方向A的 扭矩传动到输出侧离合器部16及与之一体的输出齿轮13上(参照图1、 图2)。此时，逆向输入齿轮14处于与逆向旋转驱动源分离的自由状态， 且解除钩29与解除部24卡合，故而逆向输入齿轮l沿同向空转。
接着，在如上述那样对输入齿轮12输入正向旋转方向A的驱动扭 矩且同向的扭矩被输出的状态下，为了切换输出的旋转方向而对逆向输 入齿轮14输入逆向旋转方向B的驱动扭矩时，如图4和图5所示，逆 向输入齿轮14和与之一体的解除部24和逆转部25沿逆向旋转方向B 旋转。
当经过沿逆向旋转方向B旋转的解除部24与解除钩29接触的锁定 解除开始状态而解除部24与解除钩29卡合沿逆向旋转方向B转过c后， 弹簧离合器26的锁定被解除。由此，经由弹簧离合器26传动到输出齿 轮13的正向旋转方向A的驱动扭矩的传动被切断，输出齿轮13的沿正 向旋转方向A的旋转被停止。
另一方面，当逆转部25沿逆向旋转方向B转过b而与逆转卡合部 22卡合时，会对输出侧离合器部16和与之一体的输出齿轮13传动逆向 旋转方向B的扭矩。此时，由于存在b>c的关系，在弹簧离合器26 的锁定被解除而向输出齿轮13传动的正向旋转方向A的扭矩被切断之 后，逆向旋转方向B的扭矩会以规定的时间延迟传动到输出齿轮13上。 假设如果存在b〈c的关系，则会在弹簧离合器26的锁定被解除前，输出齿轮13即受到逆向旋转方向B的驱动扭矩，因此弹簧离合器26的锁 定解除不够稳定。
另外，由于处于a〉b的关系，当逆转部25与逆转卡合部22卡合 时，在解除钩29和钩卡合部21之间残留微小的间隙a，(参照图5)。 该间隙a，的存在能够防止在b达到零而开始逆向旋转方向B的扭矩的 传动之前，与解除钩29 —起移动的解除部24与钩卡合部21抵接而传 动逆向旋转方向B的扭矩。即，确保了逆向旋转方向B的扭矩是经由 逆转部25与逆转卡合部22的卡合部分而传动的。
在对输出齿轮13传动逆向旋转方向B的扭矩的过程中，虽然输入 齿轮12持续正向旋转方向A的旋转，但由于弹簧离合器26处于锁定解 除状态，故该弹簧离合器26和输入齿轮12之间的空转扭矩得到4艮低的 抑制。
当上述的逆向输入被切断后，逆向输入齿轮14处于自由状态，因 此弹簧离合器26会因其自身的弹性而缩径成为锁定状态，回到最初的 正向旋转的传动状态。
在以上的构成中，在解除弹簧离合器26的锁定时，使解除部24卡 合于解除钩29,推压c后解除离合器26的锁定，在该解除后，以很短 时间的延迟，使逆向输入齿轮14的逆转部25与输出齿轮13的逆转卡 合部22卡合，切换成逆向旋转的传动。
与之相对，图6 (a)所示的变形例采用的构成为在输出齿轮13上 只设置钩卡合部21，并且在逆向输入齿轮14上仅设置解除部24。即在 输出齿轮13的内径面的大部分范围设置钩卡合部21，在剩余的钩卡合 部21的两端间形成一处收容凹部19，在该收容凹部19内收容解除部 24，且i殳计出沿径向和周向的游隙。
螺旋弹簧27的传动钩28与钩卡合部21的端部设置的卡缝23卡合， 解除钩29介于钩卡合部21和解除部24之间。解除钩29和钩卡合部21 之间在锁定解除开始时存在移动量a。该移动量a中移动量c与上述相 同，是由解除部24推压解除钩29直到解除弹簧离合器26的锁定的范 围。移动量d (d=a-c)如单点划线所示，表示解除钩29被进一步推压，直到解除部24隔着解除钩29与钩卡合部21卡合的范围。
采用该构成的情况也与上述的情况相同进行正向旋转方向A的扭矩 的传动。在逆向旋转方向B的扭矩的传动时，在解除钩29被推压过c 的时间点，弹簧离合器26的锁定被解除，之后继续被推压d成为零时， 如图6 (a)中单点划线所示，解除部24隔着解除钩29与钩卡合部21 卡合，对输出齿轮13传动逆向旋转方向B的扭矩。
根据上述结构，由于解除部24会隔着解除钩29与输出齿轮13卡 合，故成为不利于解除钩29的耐久性的要因。对此，如图6(b)(c) 所示，可以在解除部24的端面30 (沿逆向旋转方向B看解除部24时 的旋转的前进侧的端面)与解除钩29对应地设置三处深度在解除钩29 的粗细以上的嵌合槽20。这样一来，在扭矩传动时，由于解除部24的 上述端面30直接与钩卡合部21卡合，因此减轻了作用于解除钩29的 负载。
此外，图6 (a) ~ (c)所示的变形例也可以在后述的其他实施例中 采用。
实施例2
图7至图11所示的实施例2的旋转方向切换离合器单元与上述实施 例1的情况的不同之处在于输入齿轮12、输出齿轮13和逆向输入齿轮 14的轴向的排列顺序是按照图7所示那样，从左至右为逆向输入齿轮 14、输入齿轮12和输出齿轮13的顺序，而且基于配置上的区别构成上 也有局部不同。
即、在上述逆向输入齿轮14的中心部设置有嵌入到输入齿轮12的 内径面的突出部33，该突出部33的前端部通过凹凸的连结部34、 34， 与凸缘部件35连结。凸缘部件35由凸缘突出部36和凸缘部37构成， 可旋转地与固定轴11嵌合到一起。上述逆向输入齿轮14的突出部33 和上述凸缘突出部36通过凹凸连结部34、 34，在轴方向上对接连结到 一起。
上述突出部33和与之连结的凸缘突出部36贯穿于输入齿轮12和 在其端面中央部设置的筒状的输入侧离合器部15的内径面，凸缘部37沿该输入侧离合器部15的前端面向径向立起。该凸缘部37与输出齿轮 13的端部内径面嵌合，由此使输出齿轮13可旋转地被支承。
上述输出齿轮13与上述实施例1的情况相同，其齿轮体为输出侧 离合器部16,输出侧离合器部16在上述输入侧离合器部15的外径侧以 沿径向间隔规定距离而对置，且以同轴状态嵌合。在该输出侧离合器部 16的内径面的轴对称的位置，设置有钩卡合部21和逆转卡合部22 (参 照图8、图9)。在该钩卡合部21上设置有轴方向的卡缝23。上述钩卡 合部21和逆转卡合部22之间的内径面设置有两处沿周方向的收容凹部 19、 19，。
另外，如图9所示，在上述凸缘部件35的凸缘部37的内端面，隔 着凸缘突出部36在轴对称位置，突出设置有臂状的解除部24和逆转部 25。该解除部24和逆转部25，形成为具有沿上述收容凹部19、 19，的 内径面的圆弧面，解除部24以沿周方向具有游隙且可移动地插入到收 容凹部19中，逆转部25以沿周方向具有游隙且可移动地插入到另一收 容凹部19，中(参照图8)。
构成弹簧离合器26的三个螺旋弹簧27被以在轴向上压紧的串联状 态紧绰在上述输入齿轮12的输入侧离合器部15的外径面。各螺旋弹簧 27、弹簧离合器26的结构及该弹簧离合器26与输出侧离合器部16、传 动钩28与钩卡合部21的关系、解除钩29与解除部24的关系、逆转部 25和逆转卡合部22的关系等全部与实施例1的情况相同。
实施例2的旋转方向切换离合器单元如上所述，其作用与上述实施 例1的情况相同，当对输入齿轮12输入正向旋转方向A的驱动扭矩时， 弹簧离合器26处于锁定状态，正向旋转方向A的扭矩被传动到输出齿 轮13上(参照图7和图8)。
另外，在正向旋转方向A的扭矩的传动过程中，为了切换输出的旋 转方向而对逆向输入齿轮14输入逆向旋转方向B的驱动扭矩时，如图 11和图12所示，通过解除部24推压解除钩29转过c来解除弹簧离合 器26的锁定。另外，通过逆转部25转过b与逆转卡合部22卡合而向 输出齿轮13传动逆向旋转方向B的扭矩。实施例3
图12至图17所示的实施例3的旋转方向切换离合器单元与上述实 施例l和2的情况的不同之处在于输入齿轮12、输出齿轮13和逆向输 入齿轮14的轴向的排列顺序是按照图12所示那样，从左至右为输入齿 轮12、逆向输入齿轮14和输出齿轮13的顺序，而且基于配置上的区别 构成上也有局部不同。
即、上述输入齿轮12的突出部38隔着台阶部具有小径突出部38，， 上述突出部38贯穿于逆向输入齿轮14的内径面，且凸缘部件39经由 凹凸连结部40、 40，与小径突出部38'的前端部连结。凸缘部件39由 凸缘突出部41和凸缘部42构成，可旋转地与固定轴11嵌合到一起。 该凸缘部42与输出齿轮13的端部内径面嵌合，输出齿轮13在凸缘部 42的外径面被可旋转地支承。
上述小径突出部38，与凸缘突出部41具有相同的外径而且在轴方 向上对接，从而利用两者构成输入侧离合器部15。
在上述输出齿轮13的内径面的轴对称的位置，与上述实施例l和2 的情况相同，设置有钩卡合部21和逆转卡合部22 (参照图13)，另外 在钩卡合部21上设置有轴向的卡缝23。在上述钩卡合部21和逆转卡合 部22之间设置有两处周方向的收容凹部19、 19，。
另外，在该实施例3中，输出齿轮13通过凸缘部件39在固定轴11 上得以定位，也可以采用图17所示的结构。即，在输出齿轮13的外端 部设置冲内的凸缘部42，，在突出部38的前端设置直径较之更小的输入 侧离合器部15，利用该输入侧离合器部15的前端部外径面嵌合上述凸 缘部42，，而可相对旋转。此时输入侧离合器部15的整体与输入齿轮 12 —体形成。
实施例4
图18至图23所示的实施例4的旋转方向切换离合器单元的输入齿 轮12、输出齿轮13和逆向输入齿轮14的轴向的排列顺序如图18所示 从左至右为输入齿轮12、逆向输入齿轮14和输出齿轮13的顺序。该排 列顺序虽与上述实施例3(参照图12)相同，但结构上与实施例l近似。即，输入齿轮12，在其内端面中央部设置输入侧离合器部15,该 输入侧离合器部15的前端面与输出齿轮13的内端面抵接。逆向输入齿 轮14，在其两端面设置有定位台阶部46、 47，且分别在各自的径向与 轴向上被设置在输入齿轮12的内端面的台肩部17和设置在输出齿轮13 的内端面的台肩部45定位，可相对旋转地被支承。
在上述逆向输入齿轮14的内径面的轴对称的位置设置有向径向内 侧突出的解除部24，和逆转部25，(参照图19和图20),在该解除部 24，和逆转部25'之间i殳置有两处周方向的收容凹部19a、 19， a。
另外，在输出齿轮13的内端面上，在轴对称的相同半径位置突出 设置有钩卡合部21，和逆转卡合部22'，利用两个卡合部21'、 22，构 成输出侧离合器部16'。该各卡合部21'、 22，，形成为具有沿上述收容 凹部19a、 19， a的内径面的圆弧面，钩卡合部21，以沿周方向具有游 隙且可移动地插入到收容凹部19a中，逆转卡合部22，以沿周方向具有 游隙且可移动地插入到另一收容凹部19， a中(参照图19)。在钩卡合 部21，上^1置有卡缝23'。
构成弹簧离合器26的三个螺旋弹簧27被以在各自轴向上压紧的状 态紧绰在上述输入齿轮12的输入侧离合器部15的外径面。各螺旋弹簧 27与上述各实施例的情况相同，是通过将方形线右向巻绕两圏多后而形 成的，在其两端部形成弯曲成向径向外侧突出的传动钩28和解除钩29。
传动钩28与作为输出侧离合器部16，的一部分的钩卡合部21'的 卡缝23，卡合。另一解除钩29具有周方向的移动裕量地介于解除部24， 和钩卡合部21，之间。在弹簧离合器26处于锁定解除开始状态的情况 下，如图19所示，在钩卡合部21'和解除钩29之间存在移动量a。另 外，在该状态下，在逆转部25，和逆转卡合部22，之间存在比上述移 动量a更小的移动量b，存在关系a〉b〉c。
上述各螺旋弹簧27形成为相同的巻绕方向(图示为右向巻绕)，如 图19所示，在解除钩29相对传动钩28向右旋转方向移动时会被缩径， 弹簧离合器26处于锁定状态，在向相反方向移动时被扩径，成为锁定 解除状态。
23实施例4的旋转方向切换离合器单元如上所述，下面对其作用进行 说明。
当对输入齿轮12输入正向旋转方向A的驱动扭矩的情况下，弹簧 离合器26成为锁定状态，经由传动钩28向输出侧离合器部16'的钩卡 合部21，及与之一体的输出齿轮13传动正向旋转方向A的扭矩(参照 图18和图19)。此时，解除钩29与解除部24'卡合使得逆向输入齿轮 14沿同向空转。
另外，在正向旋转方向的扭矩的传动过程中，当对逆向输入齿轮14 输入逆向旋转方向B的驱动扭矩时，如图21和图22所示，解除部24' 将解除钩29推压过c，由此解除离合器26的锁定。之后，逆转部25' 与逆转卡合部22'卡合，从而在输出齿轮13上输出逆向旋转方向B的 扭矩。
此时也可以采用与图6 (a)相同的变形例，但由于与上述各实施例 的情况略有区别，故在图23中表示该变形例。即，在逆向输入齿轮14 的内径面的大部分范围设置解除部24',其余部分即解除部24，的两端 之间形成一处收容凹部19a。在该收容凹部19a中收容钩卡合部21，， 且在径向和周向上设置有游隙。
螺旋弹簧27的传动钩28与钩卡合部21'上设置的卡缝23，卡合， 解除钩29介于钩卡合部21'与解除部24'之间。在解除部24，与解除 钩29接触的锁定解除开始状态下，在该解除钩29和钩卡合部21，之间 存在移动量a。该移动量a中的c是解除钩29受到解除部24，推压、 直到弹簧离合器26扩径而解除锁定的范围。d (d=a-c)如单点划线所 示，表示解除钩29被进一步推压直到隔着该解除钩29解除部24，与钩 卡合部21'卡合的范围。
在采用该构成的情况下也与上述情况同样进行正向旋转方向A的扭 矩的传动。另外，在逆向旋转方向B的传动时，在相对转过c的时间点 弹簧离合器26的锁定被解除，在随后的晚些时间当移动量d成为零时， 如图23中单点划线所示，逆向旋转方向B的扭矩被传动到输出齿轮13 上。即，逆向输入齿轮14的一部分(解除部24')通过解除钩29与输 出齿轮13卡合，传动逆向旋转方向B的扭矩。实施例5
图24至图29所示的实施例5基本上与上述实施例1 (参照图1至 图6)共通，故以下主要针对不同点进行说明。
首先对于输出齿轮13而言，实施例1中，在其内径面的轴对称的 位置上设置有钩卡合部21和逆转卡合部22 (参照图2 )，但在该实施例 5中，仅设置了钩卡合部21(参照图25)。该钩卡合部21以外的内径面 为收容凹部19。实施例1中，虽然在钩卡合部21上设置了卡缝23，但 在实施例5中并未设置该卡缝。
在沿正向旋转方向A距上述钩卡合部21少许距离的位置，在上述 内径面的一部分上设置有小凹部，该小凹部成为收容凹部19，。该收容 凹部19，的上述钩卡合部21侧(逆向旋转方向B侧)的端壁成为逆转 卡合部22。
实施例1中，在逆向输入齿轮14的内端面的轴对称位置设置了解 除部24和逆转部25 (参照图2、图3)，而在本实施例5中，如图25 和图26所示，在同一半径上，靠中心侧设置有沿轴向突出的臂状解除 部24，靠外径侧设置有沿轴向突出的逆转部25。解除部24具有与输出 齿轮13的轴方向的宽度几乎相等的长度，而逆转部25则被相对较短地 形成。另外，在沿逆向旋转方向B看时的两者的位置关系，设置成解除 部24的位置与逆转部25相比前进中心角oc (参照图25)。
上述解除部24沿周方向具有裕量地收容在收容凹部19中，逆转部 25沿周方向具有裕量地收容在收容凹部19，中。
弹簧离合器26由三个螺旋弹簧27构成，各螺旋弹簧27都具有传 动钩28和解除钩29,此点与实施例1的情况相同，但在本实施例5中， 传动钩28和解除钩29在钩卡合部21的旋转方向的两侧以具有周方向 的裕量的方式被嵌合(参照图25)。即，传动钩28与钩卡合部21的在 沿正向旋转方向A看时的旋转的延迟侧的端面相对。而解除钩29与旋 转的前进侧的端面相对，介于该端面和解除部24之间。
如图25所示，弹簧离合器26处于锁定状态，在传动钩28与钩卡 合部21的上述端面接触的锁定解除开始状态下，在解除钩29和该钩卡合部21的另一端面之间存在移动量a。另外，在该状态下，在逆转部 25和逆转卡合部22之间存在小于上述移动量a的移动量b ( a > b )。从 该状态起解除部24沿逆向旋转方向B推压解除钩29，直到螺旋弹簧27 扩径弹簧离合器26的锁定被解除的移动量用c (c<b)来表示。
实施例5为以上所述的结构，与实施例l等的情况相同，当对输入 齿轮12输入正向旋转方向A的驱动扭矩时，输入侧离合器部15会与输 入齿轮12 —体地同向旋转，由此各螺旋弹簧27缩径弹簧离合器26被 锁定。
通过弹簧离合器26的锁定，各传动钩28与钩卡合部21卡合(参 照图25)，对输出侧离合器部16和与之一体的输出齿轮13传动正向旋 转方向A的扭矩。此时，由于逆向输入齿轮14处于与逆向旋转驱动源 分离的自由状态，故解除钩29与解除部24卡合，由此逆向输入齿轮14 沿同向空转。
接着，在正向旋转方向的扭矩的传动过程中，当对逆向输入齿轮14 输入逆向旋转方向B的驱动扭矩时，如图27和图28所示，逆向输入齿 轮14和与之一体的解除部24、逆转部25沿逆向旋转方向B旋转。
当解除部24与解除钩29卡合，并将之沿逆向旋转方向B推压过c 时，弹簧离合器26的锁定得到解除。由此通过弹簧离合器26传动至输 出齿轮13的正向旋转方向A的驱动扭矩的传动被切断，输出齿轮13 的向正向旋转方向A的旋转被停止。
进而，当逆向输入齿轮14旋转而逆转部25与逆转卡合部22卡合 时，会对输出齿轮13传动逆向旋转方向B的扭矩。此时，由于存在b > c的关系，由此在弹簧离合器26的锁定被解除且向输出齿轮13的正 向旋转方向A的扭矩的传动被切断后，向输出齿轮13传动逆向旋转方 向B的扭矩。
另外，由于存在a〉b的关系，由此当b为零时，在解除钩29和钩 卡合部21之间存在微小的间隙a，。该间隙a，的存在如实施例1所述 能够防止在b达到零而开始逆向旋转方向B的扭矩的传动之前，解除钩 29与钩卡合部21抵接传动逆向旋转方向B的扭矩。当上述逆向输入被切断后，逆向输入齿轮14会成为自由状态，因 此弹簧离合器26会因其自身的弹性而缩径成为锁定状态，回到最初的 正向旋转的传动状态。
在上述的实施例5的构成中，输入齿轮12上设置的输入侧离合器 部15的前端与逆向输入齿轮14的内端面抵接。与之相对，如图29所 示的变形例所示，还可以采用将该输入侧离合器15形成为达到逆向输 入齿轮14的外端面的长度，并插通于逆向输入齿轮14的内径面。根据 该构成可实现整体构成的单元化，操作性能提高。
实施例6
图30至图37所示的实施例5基本上与上述实施例l共通，不同之 处在于弹簧离合器26的构成，其他构成均与实施例l相同。
即，此时的弹簧离合器26，由两个螺旋弹簧27、 27，构成，两螺 旋弹簧27、 27，被以在轴方向呈靠近的状态至压紧的状态紧缚。各螺旋 弹簧27、 27，与上述各实施例的情况相同，是由将方形线绕三圏多(通 常为整数圏+四分之一圏的程度)后的同一尺寸的弹簧形成的，在各自 两端部上形成向径向外侧突出的传动钩28和解除钩29。上述螺旋弹簧 27、 27，彼此间的不同点在于巻绕方向相反。
即、配置在输入齿轮12侧的螺旋弹簧27左向巻绕(参照图32), 配置在逆向输入齿轮14侧的螺旋弹簧27，右向巻绕(参照图33)。通 常情况下，偶数个螺旋弹簧中的半数形成为反向巻绕。各螺旋弹簧27、 27，的各传动钩28在轴向上看分别处于同一相位，同样各解除钩29也 处于同一相位。而且， 一个螺旋弹簧27的传动钩28、与另一螺旋弹簧 27，的传动钩28分别被配置在内侧，解除钩29分别被配置在外侧(参 照图31)。配置于内侧的传动钩28相互沿轴向对接。
各螺旋弹簧27、 27'分别利用传动钩28和解除钩29在输出侧离 合器部16的钩卡合部21的旋转方向的两侧以具有周方向的裕量的方式 嵌合(参照图32、图33)。即、传动钩28与钩卡合部21的在沿正向旋 转方向A看时的旋转的延迟侧的端面相对。而解除钩29与旋转的前进 侧的端面相对，且介于该端面和解除部24之间。如图32和图33所示，弹簧离合器26处于锁定状态，各螺旋弹簧 27、 27，的传动钩28被压靠在钩卡合部21的上述端面，在解除部24 与解除钩29接触的锁定解除开始状态下，在解除钩29和该钩卡合部21 的另一端面之间存在移动量a。另外，在该状态下，在逆转部25和逆转 卡合部22之间存在小于上述移动量a的移动量b (a>b)。从该状态起 解除部24沿逆向旋转方向B推压解除钩29,直到螺旋弹簧27、 27，扩 径弹簧离合器26的锁定被解除的移动量用c来表示。
实施例6的构成如上所述，其作用实质上与实施例1的情况相同， 故对于相同的作用省略说明。区别作用如下在对输出齿轮13传动逆 向旋转方向B的扭矩的过程中，虽然输入齿轮12持续正向旋转方向A 的旋转，但由于弹簧离合器26处于锁定解除状态，故在该弹簧离合器 26和输入齿轮12之间产生空转扭矩。通过该空转扭矩可在各螺旋弹簧 27、 27，上产生推力S (参照图31)。
上述推力S,在左向的螺旋弹簧27上朝向逆向输入齿轮14的方 向，在右向的螺旋弹簧27'上朝向相反的输入齿轮12的方向。双方的 推力S大小相同而朝向相反，故彼此抵消。
在双方的螺旋弹簧的巻绕方向相同的情况下，由于作用同一方向 的推力，因此对输入齿轮12或逆向输入齿轮14作用相加后的推力，担 心会对该齿轮12、 14的旋转造成影响。与之相对，在本实施例6中如 上所述，推力彼此抵消，因此不会给齿轮12、 14的旋转带来影响。
实施例7
图38至图41所示的实施例7中的弹簧离合器26的构成在使用巻 绕方向相反的螺旋弹簧27、 27，方面与上述实施例6的情况相同。其他 构成与上述实施例5 (参照图24到图29)的情况相同，在输出侧离合 器部16的内径面设置一个钩卡合部21，将该钩卡合部21的以外的内径 面作为收容凹部19，并在其内径面的一部分上还设置小凹部，将该小凹 部作为另一收容凹部19，。在上述收容凹部19中收容解除部24，在收 容凹部19，中收容逆转部25。
上述实施例7的其他的构成及作用与实施例5的情况相同，而且弹簧离合器26的推力的抵消作用与实施例6相同，故省略说明。实施例8
图42至图51所示的实施例8中的弹簧离合器26的构成在使用巻绕方向相反的螺旋弹簧27、 27，方面与上述实施例6 (图30至图37)的情况相同。其他构成与上述实施例1 (参照图l到图6)的情况相同，作用也与实施例1的情况相同，而且弹簧离合器26的推力的抵消作用与实施例6相同。
对于弹簧离合器26的作用与实施例6的情况的不同之处在于，实施例6中各螺旋弹簧27、 27，的传动钩28处于与钩卡合部21的一侧端面相对的自由状态，而在该实施例8中，传动钩28被插入到卡缝23中，在周方向上被卡合，基于该区别作用有下述的区别。
即，实施例8中，当锁定解除时，解除钩29的推压量全部变化为螺旋弹簧27、 27，的扩径量。由此，各螺旋弹簧27、 27，的与输入侧离合器部15的外径面间的径向的间隙相对变大。因此存在螺旋弹簧27、27，极易在轴方向上倾倒的倾向。如图43所示，左向巻绕的螺旋弹簧27产生在图中向右侧倾斜的倾向(单点划线)，而右向巻绕的螺旋弹簧27，则相反地产生向左侧倾斜的倾向。因此，双方的螺旋弹簧27、 27，彼此对接支承，避免两者倾斜。
与之相对，当多个螺旋弹簧的巻绕方向相同时，会朝同一方向倾斜而得不到支承，与输入齿轮12或逆向输入齿轮14强烈接触导致这些齿轮的旋转不够稳定。与之相对，在本实施例8中，如上所述由于两者具有向相反方向倾斜的倾向，因此双方的倾斜被抵消，能够进行稳定的扭矩传动。
图50和图51是实施例8的变形例，与在先作为实施例1的变形例表示的图6(a)中示出的相同，省略了上述逆转部25和逆转卡合部22。即，在输出齿轮13的内径面的大部分的范围设置钩卡合部21，在其余部分、即钩卡合部21的两端间形成一处收容凹部19，在该收容凹部19中收容解除部24,并以在径向和周向上具有游隙地进行^:置。
弹簧离合器26由两个巻绕方向不同的螺旋弹簧27、 27'构成方面与图6的情况不同，但由于该弹簧离合器26的构成及作用与在实施例6至8中说明过的相同，因此省略说明。
实施例9
图52至图55中所示的实施例9，就在先说明过的实施例2(参照图7至图11)中的弹簧离合器26而言，区别仅在于将其以两个巻绕方向不同的螺旋弹簧27、 27，构成方面。关于该弹簧离合器26如上所述。
实施例10
图56至图59中所示的实施例10，就在先说明过的实施例3 (参照图12至图16)中的弹簧离合器26而言，区别仅在于将其以两个巻绕方向不同的螺旋弹簧27、 27，构成方面。关于该弹簧离合器26如上所述。
实施例11
图60至图63中所示的实施例11，就在先说明过的实施例4 (参照图18至图23)中的弹簧离合器26而言，区别仅在于将其以两个巻绕方向不同的螺旋弹簧27、 27，构成方面。关于该弹簧离合器26如上所述。
实施例12
图64所示的实施例12，其基本的构成与上述实施例10 (参照图56至图59)相似，取代了在实施例10中作为独立部件设置的凸缘部件39，而在输入齿轮12的突出部38的前端设置直径更小的突出状的输入侧离合器部15，并使该输入侧离合器部15贯通于输出齿轮13。另外，在与输出齿轮13 —体的输出侧离合器部16的外端部内径面上设置冲内的凸缘部42'，将该凸缘部42'与输入侧离合器部15的前端部外径面相嵌合。弹簧离合器26的螺旋弹簧27、 27'被紧繂在输入侧离合器部15。
实施例13
图65至图76中所示的实施例13，在弹簧离合器26a装配于输入
30侧离合器部15a的内径面的构成、即内径面装配型方面，与装配于输入侧离合器部15的外径面的外径面装配型的上述各实施例的情况不同。
此时在固定轴11上从左至右呈同轴状态排列输出齿轮13、输入齿轮12和逆向输入齿轮14。在输出齿轮13的齿轮体13a的内端面中央部设置有圆筒状的输出侧离合器部16a，该输出侧离合器部16a贯通于输入齿轮12的中心部，前端部可相对旋转地贯通于逆向输入齿轮14的内径面。上述输入齿轮12形成为环状，通过其两侧的输出齿轮13和逆向输入齿轮14的对置内表面上设置的台肩部17、 18而在径向和轴向上得到定位，被可相对旋转地支承。
在上述输出齿轮13的上述输出侧离合器部16a的基部，即靠近或接触输出齿轮13的内端面的部分的外径面上，设置有轴向的截面形状呈扇形的钩卡合部21a (参照图66、图67)。该钩卡合部21a具有与逆向输入齿轮14的内表面间隔少许间隙g (参照图65)的程度的轴向长度，如后所述，与弹簧离合器26a协同作用，将从输入齿轮12输入来的正向旋转方向A的驱动扭矩传动到输出齿轮13上。
上述钩卡合部21a以轴向的截面形状观察时(参照图66、图67)具有60度左右的开角，且在其中心部设置有轴方向的卡缝23a。在图66、图67中，在沿箭头所示的正向旋转方向A看时，对于钩卡合部21a的被上述卡缝23a分在其两侧的部分中，将右侧的部分称为正向旋转方向A的前进侧的卡合部51、将左侧的部分称为正向旋转方向A的延迟侧的卡合部52，则在前进侧的卡合部51上设置与卡缝23垂直的方向的钩增强突起53 (参照图69)。该钩增强突起53设置在卡缝23a的全长的几乎中央部，被设置成具有等同于与后述的弹簧离合器26a的轴向相邻的两个传动钩28、 28，的轴向的相加宽度的宽度(参照图71)。
在上述逆向输入齿轮14的内端面上，设置有轴向的截面形状具有180多度的周壁的半圆形解除部24a (参照图66至68)。该解除部24a具有与逆向输入齿轮14的内径面一致的内侧圆弧面，可旋转地与上述输出侧离合器部16a嵌合。具有180多度的周壁的解除部24a保持输出侧离合器部16a，由此可使输出齿轮13和逆向输入齿轮14的相对旋转稳定(参照图66、 67)。上述解除部24a的沿逆向旋转方向B看时的前进侧的卡合面54与另一延迟侧的卡合面55，相对于上述钩卡合部21a在旋转方向上具有所需的间隔，在该间隔的范围内解除部24a能够相对钩卡合部21a做相对旋转。在上述的逆向旋转方向B的前进侧的卡合面54和钩卡合部21a之间设置有弹簧离合器26a的解除钩29、 29，。
在上述卡合面54上，相对于解除钩29、 29，设置有沿逆向旋转方向B对置的嵌合槽56、 56，(参照图68)。该嵌合槽56、 56，深度在解除钩29、 29，的线材的粗细之上，当解除部24a沿逆向旋转方向B旋转而该卡合面54与解除钩29、 29，接触时，嵌合槽56、 56，收容该钩29、 29，，如后述那样，卡合面54能够直接卡合进钩卡合部21a中(参照图75和图76)。
上述弹簧离合器26a如图68所示，由两个仅巻绕方向不同的相同尺寸的一对螺旋弹簧27a、 27， a构成。各螺旋弹簧27a、 27， a是将方形的钢线巻绕规定匝数而成的(图示的情况为不到4次巻绕)，且其两端部被弯曲向径向内侧而分别形成传动钩28、 28'和解除钩29、 29'。两个螺旋弹簧27a、 27， a为以被输入齿轮12的齿轮体构成的输入侧离合器部15a的内径面沿轴方向压紧的状态、且沿扩径方向具有弹性地装配的类型、即内径面装配型。
一个螺旋弹簧27a为右向巻绕，另一螺旋弹簧27' a为左向巻绕。相互被压紧的内侧传动钩28、 28，起到将驱动扭矩从输入侧传动到输出侧的作用。另外，外侧的解除钩29、 29，起到解除弹簧离合器26a的锁定的作用。
对图70所示的右向巻绕的螺旋弹簧27a进行说明，传动钩28和解除钩29构成为间隔周方向的范围S所示的劣弧而对置。该类型的螺旋弹簧27a具有如下性质，当对于传动钩28和解除钩29施加隔着劣弧而靠近的方向的外力(参照箭头)时，螺旋部分缩径，当相反施加逆向方向的外力时发生扩径。左向巻绕的螺旋弹簧27' a也同样。
上述螺旋弹簧27a、 27， a的传动钩28、 28，在轴向上与上述钩卡合部21a上设置的卡缝23a相邻且从其外径侧插入，在旋转方向上卡合。另外，解除钩29、 29，介于钩卡合部21a和解除部24a的上述逆向旋转方向B的前进侧的卡合面54之间(参照图66至68 )。各螺旋弹簧27a、 27， a的螺旋部被输入齿轮12的内径面、即输入侧离合器部15a的内径面压紧，且具有扩径方向的弹性。
各螺旋弹簧27a、 27， a如上所述在被装配的状态下，传动钩28、28，在轴方向上被压紧，两侧的弯曲部与上述钩增强突起53的端面接触(参照图66、图67、图69)。由此传动钩28、 28，得到增强。即，在弹簧离合器26a处于锁定状态下，输入齿轮12沿正向旋转方向A旋转而驱动扭矩作用在传动钩28、 28，上时，作用在该弯曲部上的弯矩被该钩增强突起53阻挡，避免了在弯曲部分上作用过大的弯矩。
另外，将螺旋弹簧27a、 27， a装配到输入侧离合器部15a的内径面的内径面装配型与外径面装配型(例如，在输入侧离合器部15a的外径面压紧，将传动钩28 (28，)和解除钩29 (29，)向外弯曲，将传动钩28 (28，)卡合到输出齿轮13的内径面的情况，例如参照实施例l)相比，由于螺旋部分的半径相对变大，因此当作用相同大小的扭矩时，传动钩28、 28，的切线方向的弯曲应力减小。
在解除钩29、 29，和钩卡合部21a之间存在具有规定的中心角的旋转方向的移动间隙a (参照图66、图67)。解除钩29、 29'与解除部24a的卡合面54间的间隔未被确定。这是缘于解除部24a相对于钩卡合部21a的位置不被确定。
实施例13的旋转方向切换离合器单元如上所述，如图65所示，当对输入齿轮12从外部的驱动源输入箭头所示的正向旋转方向A的驱动扭矩时，通常处于扩径状态的螺旋弹簧27a、 27， a，因输入齿轮12和与之一体的输入侧离合器部15a沿正向旋转方向A旋转而进一步扩径，弹簧离合器26a处于锁定状态(参照图66、 67)。因此，通过各螺旋弹簧27a、 27， a的传动钩28、 28，、钩卡合部21a、与该钩卡合部21a一体的输出侧离合器部16a向输出齿轮13传动正向旋转方向A的驱动扭矩(参照图65 )。
另外，由于逆向输入齿轮14被与逆向旋转驱动源隔离，故解除钩29、 29，与解除部24a卡合，与解除部24a—体的逆向输入齿轮14也沿正向旋转方向A旋转。接着，如上所述在对输入齿轮12输入正向旋转方向A的驱动扭 矩，传动同方向的扭矩的状态下，当对逆向输入齿轮14输入逆向旋转 方向B的驱动扭矩时(参照图72),则与逆向输入齿轮14 一体的解除 部24a沿逆向旋转方向B旋转。该解除部24a的卡合面54与解除钩29、 29，卡合，该解除钩29、 29'嵌合进与其分别对应的嵌合槽56、 56' 中(参照图73、图74)。进一步当推压c后，螺旋弹簧27、 27，缩径， 弹簧离合器26a的锁定被解除。通过该锁定解除来切断沿正向旋转方向 A的扭矩对于输出齿轮13的传动，输出齿轮13临时停止。
当解除钩29、 29，进一步被推压过d而卡合面54与钩卡合部21a 抵接时(参照图75、图76)，解除部24a的逆向旋转方向B的驱动扭矩 被传动到输出侧离合器部16a及与之一体的输出齿轮13，输出齿轮13 被沿逆向旋转方向B旋转。
此时，螺旋弹簧27a、 27， a处于缩径状态，输入齿轮12沿正向 旋转方向A旋转，因此在各螺旋弹簧27a、 27， a上产生推力S(参照 图71)。该推力S，是因与螺旋弹簧27a、 27， a的螺旋部接触的输入齿 轮12的旋转而根据螺旋的倾斜角而产生的，在右向巻绕的螺旋弹簧27a 上作用朝向逆向输入齿轮14的方向的右向的推力S。另外，在左向巻 绕的螺旋弹簧27， a上与之相反地作用有输出齿轮13的方向的冲左的 推力S。双方的推力S大小相同而朝向相反，故彼此抵消，可避免对输 出齿轮13、逆向输入齿轮14的旋转带来影响。
因此，在双方都采用同一巻绕方向的螺旋弹簧27a、 27a(或27' a、 27， a)时，会在各自上产生同一方向的推力S，因此对于输出齿轮 13或逆向输入齿轮14作用相加后的推力S，成为破坏上述齿轮顺滑的 旋转的要因。
权利要求
1.一种旋转方向切换离合器单元，其由沿轴向呈同轴状态配置的输入齿轮(12)、输出齿轮(13)、逆向输入齿轮(14)以及这些齿轮与弹簧离合器(26、26a)间的组合而构成，其特征在于，利用上述输入齿轮(12)的一部分形成输入侧离合器部(15、15a)，利用上述输出齿轮(13)的一部分形成与上述输入侧离合器部(15、15a)沿径向相对的输出侧离合器部(16、16a)，上述弹簧离合器(26、26a)由螺旋弹簧(27、27’、27a、27’a)构成，该螺旋弹簧(27、27’、27a、27’a)被紧缚在上述输入侧离合器部(15、15a)，并且具有因该输入侧离合器部(15、15a)的正向旋转方向A的输入而锁定的方向性，在该螺旋弹簧(27、27’、27a、27’a)的一端部设置有传动钩(28)，另一端部设置有解除钩(29)，以该传动钩(28)被卡合在上述输出侧离合器部(16、16a)的钩卡合部(21、21a)的状态为基准，将解除钩(29)配置在从传动钩(28)沿正向旋转方向A前进规定距离的位置，上述逆向输入齿轮(14)具有沿轴向突出到上述输入侧离合器部(15、15a)和输出侧离合器部(16、16a)之间的解除部(24、24a)，该解除部(24、24a)与上述解除钩(29)沿逆向旋转方向B相对，以上述解除部(24、24a)沿逆向旋转方向B旋转而与上述解除钩(29)接触的锁定解除开始状态为基准，将该解除部(24、24a)推压解除钩(29)到解除上述弹簧离合器(26、26a)的锁定为止的移动量c、与上述解除部(24、24a)推压解除钩(29)到与上述钩卡合部(21、21a)卡合为止的移动量a间的大小关系设定为a＞c。
2. 根据权利要求l所述的旋转方向切换离合器单元，其特征在于， 上述逆向输入齿轮(14)，除具有上述解除部(24、 24，)之外，还具有沿轴向突出到上述输入侧离合器部(15)与输出侧离合器部(16、 16，)之间的逆转部(25、 25，)，上述逆转部(25、 25，)沿逆向旋转方 向B分别与上述输出齿轮(13)的逆转卡合部(22、 22')相对，以上述解除部(24、 24，)沿逆向旋转方向B旋转而与上述解除钩 (29)接触的锁定解除开始状态为基准，将该解除部(24、 24，)推压 解除钩(29)到解除上述弹簧离合器(26)的锁定为止的移动量c、到 上述逆转部(25、 25，)与逆转卡合部(22、 22，)卡合为止的移动量b、 上述解除部(24、 24，)推压解除钩(29)到与上述钩卡合部(21、 21，)卡合为止的移动量a间的大小关系设定为a > b > c。
3. 根据权利要求1或2所述的旋转方向切换离合器单元，其特征 在于，上述弹簧离合器(26)由沿轴向配置的多个螺旋弹簧(27、 27，) 的组合构成。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的旋转方向切换离合器单 元，其特征在于，上述螺旋弹簧(27、 27，)被装配在上述输入侧离合器部(15)的 外径面上。
5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的旋转方向切换离合器单 元，其特征在于，上述输入齿轮(12)、输出齿轮(13)、逆向输入齿轮(14)的轴向 的排列顺序为此提及的先后顺序。
6. 根据权利要求2至4中任意一项所述的旋转方向切换离合器单 元，其特征在于，上述输入齿轮(12)、输出齿轮(13)、逆向输入齿轮(14)的轴向 的排列顺序为逆向输入齿轮(14)、输入齿轮(12)、输出齿轮(13)的 顺序，上述逆向输入齿轮(14)具有嵌入到上述输入齿轮(12)的内径 面的突出部(33)，由凸缘突出部(36)和凸缘部(37)构成的凸缘部 件(35)的该凸缘突出部(36)贯穿于上述输入齿轮(12)的输入侧离 合器部(15)，该凸缘突出部(36)沿轴向与上述突出部(33)连结， 并且该凸缘部(37)嵌合到上述输出齿轮(13)的内径面，在该凸缘部 (37)上设置上述解除部(24)和逆转部(25)。
7. 根据权利要求1至4中任意一项所述的旋转方向切换离合器单 元，其特征在于，上述输入齿轮(12)、输出齿轮(13)、逆向输入齿轮(14)的轴向 的排列顺序为输入齿轮(12)、逆向输入齿轮(14)、输出齿轮(13)的 顺序，上述输入齿轮(12 )的突出部(38 )贯穿于上述逆向输入齿轮(14 )， 由凸缘突出部(41)和凸缘部(42)构成的凸缘部件(39)的该凸缘突 出部(41)与上述突出部(38)沿轴向连结，该凸缘部(42)嵌合到上 述输出齿轮(13)的内径面，利用上述突出部(38)的一部分与上述凸缘突出部(41)形成上述的输入侧离合器部(15)。
8. 根据权利要求1至4中任意一项所述的旋转方向切换离合器单 元，其特征在于，上述输入齿轮(12)、输出齿轮(13)、逆向输入齿轮(14)的轴向 的排列顺序为输入齿轮(12)、逆向输入齿轮(14)、输出齿轮(13)的 顺序，上述输入齿轮(12 )的突出部(38 )贯穿于上述逆向输入齿轮(14 )， 输入侧离合器部(15) —体地设置在该突出部(38)的前端，设置于上 述输出齿轮(13)的朝内的凸缘部(42，)嵌合于上述输入侧离合器部 (15)。
9. 根据权利要求2至8中任意一项所述的旋转方向切换离合器单 元，其特征在于，上述输出齿轮(13)的钩卡合部(21)和逆转卡合部(22),由在 该输出齿轮(13)的内径面朝径向内侧突出设置的凸部形成，上述逆向 输入齿轮(14)的解除部(24)和逆转部(25)，由臂部形成，该臂部 沿轴向突出地设置在该逆向输入齿轮(14 )的内端面且插入到上述输入 侧离合器部(15)和输出侧离合器部(16)之间。
10. 根据权利要求2至8中任意一项所述的旋转方向切换离合器单 元，其特征在于，上述逆向输入齿轮(14)的解除部(24，)和逆转部(25，)，由在 该逆向输入齿轮(14)的内径面沿径向内侧突出设置的凸部形成，上述 输出齿轮(13)的钩卡合部(21，)和逆转卡合部(22')，由臂部形成， 该臂部沿轴向突出于上述输出齿轮(13 )的内端面且插入到上述输入侧 离合器部(15)和输出侧离合器部(16)之间。
11. 根据权利要求10所述的旋转方向切换离合器单元，其特征在于，上述逆向输入齿轮(14)的解除部(24')，由在该逆向输入齿轮(14) 的内径面沿径向内侧突出设置的凸部形成，上述输出齿轮(13)的钩卡 合部(21，)，由臂部形成，该臂部沿轴向突出于上述输出齿轮(13)的 内端面且插入到上述输入侧离合器部(15)和输出侧离合器部(16)之 间。
12. 根据权利要求1至11中任意一项所述的旋转方向切换离合器 单元，其特征在于，上述螺旋弹簧(27)的传动钩(28)相对于钩卡合部(21)的卡合 构造，是与在该钩卡合部(21)上设置的卡缝(23)卡合的构造。
13. 根据权利要求1至11中任意一项所述的旋转方向切换离合器 单元，其特征在于，上述螺旋弹簧(27)的传动钩(28)相对于钩卡合部(21)的卡合 构造是如下的构造，该传动钩(28)与该钩卡合部(21)的沿正向旋转 方向A观看时的旋转落后侧的端面相对，在输入侧离合器部(15)相对 于上述输出侧离合器部(16)相对地沿正向旋转方向A旋转时，上述钩 (28)沿该旋转方向卡合于上述钩卡合部(21)的端面。
14. 根据权利要求1至13中任意一项所述的旋转方向切换离合器 单元，其特征在于，构成上述弹簧离合器(26)的偶数个螺旋弹簧(27、 27，)中的半 数为反向巻绕，而且被配置为相互沿轴向靠近。
15. 根据权利要求1所述的旋转方向切换离合器单元，其特征在于， 上述螺旋弹簧(27a、 27， a)装配在上述输入侧离合器部(15a )的内径面。
16. 根据权利要求15所述的旋转方向切换离合器单元，其特征在于，构成上述弹簧离合器(26a)的偶数个螺旋弹簧(27a、 27， a)中 的半数为反向巻绕，而且被配置为相互沿轴向靠近。
17. 根据权利要求15或16所述的旋转方向切换离合器单元，其特 征在于，上述螺旋弹簧(27a、 27， a)的在轴向上相邻的一对弹簧的传动钩 (28、 28，)，卡合在上述钩卡合部(21a)上设置的轴向的卡缝(23a) 中。
18. 根据权利要求15至17中任意一项所述的旋转方向切换离合器 单元，其特征在于，上述钩卡合部(21a)被上述卡缝(23a) —分为二成卡合部(51)和卡合部(52 )，在沿正向旋转方向A观看时的旋转靠前侧的卡合部(51) 上，设置有与上述两个传动钩(28、 28')抵接的钩增强突起(53)。
19. 根据权利要求15至18中任意一项所述的旋转方向切换离合器 单元，其特征在于，在设置于上述输出齿轮(13)的输出侧离合器部(16a)的外径面 设置上述钩卡合部(21a)，上述逆向输入齿轮(14)上设置的上述解除 部(24a)被形成为以沿旋转方向超过90度的范围来保持上述输出侧离 合器部(16a)的外径面的圆弧状。
20. 根据权利要求19所述的旋转方向切换离合器单元，其特征在于，在上述解除部(24a)的卡合面(54)设置有与上述解除钩(29) 沿旋转方向对应的嵌合槽(56)。
全文摘要
通过对离合器的控制加以改良，使得旋转方向切换离合器单元的构造简单且实现了成本的削减。一种旋转方向切换离合器单元，其由沿轴方向呈同轴状态配置的输入齿轮(12)、输出齿轮(13)、逆向输入齿轮(14)以及这些齿轮与弹簧离合器(26)间的组合而构成，其特征在于，在上述输入齿轮(12)形成输入侧离合器部(15)，在输出齿轮(13)形成与输入侧离合器部(15)沿径向相对的输出侧离合器部(16)，上述弹簧离合器(26)被紧缚在输入侧离合器部(15)，以该螺旋弹簧(27)的一端部的传动钩(28)被卡合在上述输出侧离合器部(16)的钩卡合部(21)的状态为基准，将另一端的解除钩(29)配置在沿正向旋转方向A前进规定距离的位置，上述逆向输入齿轮(14)具有解除部和逆转部，将上述解除部沿逆向旋转方向B移动而与解除钩接触的锁定解除开始状态开始推压该解除钩到锁定解除为止的移动量c、与到上述逆转部与逆转卡合部(22)卡合为止的移动量b、与推压该解除钩的解除部与上述钩卡合部(21)卡合而旋转受到限制为止的移动量a间的大小关系设定为a＞b＞c。
文档编号F16D13/08GK101680499SQ20088000627
公开日2010年3月24日 申请日期2008年2月26日 优先权日2007年2月28日
发明者真岩勉, 高田声一 申请人:Ntn株式会社