駆動力伝達機構
【課題】駆動部の回転方向を切り換えることで第１被駆動部または第２被駆動部に駆動力を選択的に伝達する駆動力伝達機構においてその機構の専有スペースを小さくすること。
【解決手段】歯車７（駆動部）が第１の方向に回転駆動されたとき、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が解除されると共に雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとが螺合して、歯車７は歯車５（第１被駆動部）に近接する方向に軸３に沿って摺動する。そして、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合がある程度進行すると、その螺合によって歯車７と歯車５とが一体に回転する。逆に、歯車７が前記第１の方向とは逆方向に回転駆動されたとき、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が解除されると共に雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとが螺合して、その螺合がある程度進行すると歯車７と歯車９（第２被駆動部）とが一体に回転する。
【解決手段】歯車７（駆動部）が第１の方向に回転駆動されたとき、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が解除されると共に雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとが螺合して、歯車７は歯車５（第１被駆動部）に近接する方向に軸３に沿って摺動する。そして、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合がある程度進行すると、その螺合によって歯車７と歯車５とが一体に回転する。逆に、歯車７が前記第１の方向とは逆方向に回転駆動されたとき、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が解除されると共に雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとが螺合して、その螺合がある程度進行すると歯車７と歯車９（第２被駆動部）とが一体に回転する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動部から被駆動部へ駆動力を伝達する駆動力伝達機構に関し、詳しくは、１つの軸を中心に回転駆動される駆動部から、第１被駆動部または第２被駆動部に駆動力を選択的に伝達する駆動力伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ等の駆動源から伝達された駆動力によって複数の機構のいずれかを選択的に駆動する場合、前記駆動源から伝達された駆動力によって回転駆動される駆動部から、第１被駆動部または第２被駆動部に駆動力を選択的に伝達する機構が必要となる。ソレノイドを使用したクラッチ等を使用せずに簡便にこのような駆動力の伝達切換が可能な機構として、いわゆる振り子歯車機構が考えられている。
【０００３】
例えば、モータの回転方向に応じて正逆回転するメインギヤと、そのメインギヤと噛み合うように配置されて前記回転方向に応じて第１の位置と第２の位置との間で揺動する揺動ギヤと、その揺動ギヤが前記第１の位置に揺動したときに当該揺動ギヤが噛み合う第１のギヤ列と、前記揺動ギヤが前記第２の位置に揺動したときに当該揺動ギヤが噛み合う第２のギヤ列と、を備えた機構が提案されている。この場合、モータの回転方向を切り換えることにより揺動ギヤを第１の位置または第２の位置へ揺動させ、第１のギヤ列または第２のギヤ列に選択的に駆動力を伝達することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７２０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このように揺動ギヤを揺動させる振り子歯車機構では、揺動ギヤが揺動する範囲には他の機構を配置することができず、装置の小型化の支障となっていた。そこで、本発明は、駆動部の回転方向を切り換えることにより第１被駆動部または第２被駆動部に駆動力を選択的に伝達する駆動力伝達機構において、その機構の専有スペースを小さくすることを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達するためになされた本発明の駆動力伝達機構は、１つの軸を中心に回転駆動され、前記軸に対して軸方向に摺動可能に設けられた駆動部と、前記駆動部の前記軸方向の一方の側に、前記軸を中心にして回転可能に設けられた第１被駆動部と、前記駆動部の前記軸方向の他方の側に、前記軸を中心にして回転可能に設けられた第２被駆動部と、前記駆動部及び前記第１被駆動部の、互いの対向面にそれぞれ形成され、前記駆動部が第１の方向に回転駆動されたときに互いに螺合し、前記駆動部が前記第１の方向とは逆の第２の方向に回転駆動されたときに前記螺合が解除される第１ネジ部と、前記駆動部及び前記第２被駆動部の、互いの対向面にそれぞれ形成され、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されたときに互いに螺合し、前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されたときに前記螺合が解除される第２ネジ部と、前記第１被駆動部と前記第２被駆動部との間隔を、少なくとも、前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されて前記第２ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに前記第１ネジ部の螺合が開始され、かつ、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されて前記第１ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに前記第２ネジ部の螺合が開始される間隔に規制する規制部材と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
このように構成された本発明の駆動力伝達機構では、駆動部を挟んで第１被駆動部と第２被駆動部とが、１つの軸に回転可能に設けられている。そして、駆動部が第１の方向に回転駆動されたとき、駆動部と第１被駆動部との対向面にそれぞれ形成された第１ネジ部が螺合する。このため、この螺合がある程度進行すると、その螺合によって駆動部と第１被駆動部とが一体に回転するようになる。一方、駆動部と第２被駆動部との対向面にそれぞれ形成された第２ネジ部は、駆動部が第１の方向に回転駆動されたときに螺合が解除される。このため、駆動部が第１の方向に回転駆動されたとき、駆動部に加わった駆動力を第１被駆動部にのみ伝達することができる。
【０００８】
逆に、駆動部が第２の方向に回転駆動されたとき、駆動部と第２被駆動部との対向面にそれぞれ形成された第２ネジ部が螺合する。このため、この螺合がある程度進行すると、その螺合によって駆動部と第２被駆動部とが一体に回転するようになる。一方、駆動部と第１被駆動部との対向面にそれぞれ形成された第１ネジ部は、駆動部が第２の方向に回転駆動されたときに螺合が解除される。このため、駆動部が第２の方向に回転駆動されたとき、駆動部に加わった駆動力を第２被駆動部にのみ伝達することができる。
【０００９】
このように、本発明では、駆動部を挟んで第１被駆動部と第２被駆動部とを１つの軸に回転可能に設けたコンパクトな構成によって、その駆動部の回転方向を切り換えることで第１被駆動部または第２被駆動部に選択的に駆動力を伝達することができる。従って、本発明の駆動力伝達機構は、その機構の専有スペースを良好に小さくすることができ、その駆動力伝達機構を備えた装置の小型化も良好に推進することができる。
【００１０】
また、第１被駆動部と第２被駆動部との間隔は、規制部材によって次のように規制されている。すなわち、少なくとも、駆動部が第１の方向に回転駆動されて第２ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに第１ネジ部の螺合が開始され、かつ、駆動部が第２の方向に回転駆動されて第１ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに第２ネジ部の螺合が開始される間隔に規制されている。このため、前述のように駆動部の回転方向を切り換えることで第１被駆動部または第２被駆動部に選択的に駆動力を伝達する動作を、極めて安定して実行することができる。
【００１１】
なお、前記駆動部、前記第１被駆動部、及び、前記第２被駆動部は、少なくとも外周部が前記軸を中心にした歯車状に構成されていてもよい。この場合、歯車を介して駆動部を良好に回転駆動することができ、第１被駆動部，第２被駆動部の回転を歯車を介して他の機構に良好に伝達することができる。
【００１２】
また、前記第１ネジ部及び前記第２ネジ部は、前記駆動部側が雄ネジで、当該雄ネジの中心に前記軸が挿通されていてもよい。その場合、駆動部の両側から突出した雄ネジの中心に軸が挿通されることにより、駆動部は安定して前記軸を摺動することができる。
【００１３】
また、前記第１被駆動部及び前記第２被駆動部にはそれぞれ前記軸回りの回転に対する負荷が加わっており、前記第１被駆動部に加わる前記負荷は、前記第１ネジ部の螺合解除時に前記第１被駆動部に加わる回転力よりも大きく、前記第２被駆動部に加わる前記負荷は、前記第２ネジ部の螺合解除時に前記第２被駆動部に加わる回転力よりも大きくてもよい。この場合、第１ネジ部の螺合解除時に第１被駆動部と駆動部とが一体に回転して当該第１ネジ部の螺合が解除できなかったり、第２ネジ部の螺合解除時に第２被駆動部と駆動部とが一体に回転して当該第２ネジ部の螺合が解除できなかったりする事態を回避することができる。従って、前述の動作を一層安定して実行することができる。
【００１４】
また、前記第１被駆動部または前記第２被駆動部の少なくともいずれか一方と前記駆動部とに、互いの対向面にそれぞれ形成され、当該被駆動部に係る前記ネジ部が所定量以上螺合したときに互いに係合して当該被駆動部と前記駆動部とを一体に回転させる係合部を、更に備えてもよい。この場合、前記ネジ部が所定量以上螺合したときには、係合部の係合により、前記駆動部と前記被駆動部とを良好に一体に回転させることができる。従って、前述の動作を一層安定して実行することができる。また、係合部が係合するとそれ以上ネジ部の螺合が進行しないので、前述のようにその螺合が解除できない事態を極めて良好に回避することができる。
【００１５】
また、前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されることにより、前記第２ネジ部の螺合が解除されて当該第２ネジ部に前記駆動部の駆動力が伝達されなくなってから、前記第１ネジ部の螺合により前記駆動部の駆動力が前記第１ネジ部に伝達されるまでの前記駆動部の回転量、若しくは、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されることにより、前記第１ネジ部の螺合が解除されて当該第１ネジ部に前記駆動部の駆動力が伝達されなくなってから、前記第２ネジ部の螺合により前記駆動部の駆動力が前記第２ネジ部に伝達されるまでの前記駆動部の回転量の、少なくともいずれか一方が、所望の遅れ時間対応した回転量であってもよい。
【００１６】
本発明の駆動力伝達機構では、駆動部が第２または第１の方向に回転して第１または第２ネジ部の螺合が解除され始めると、第１または第２被駆動部に駆動力が伝達されなくなる。一方、続いて第２または第１被駆動部が駆動され始めるまでには、第２または第１ネジ部の螺合がある程度進行する必要がある。このため、駆動部の回転方向を切り換えても、即座に第１被駆動部の駆動と第２被駆動部の駆動とが切り替わるのではなく、駆動部がある程度回転するまでは両被駆動部に駆動力が伝達されない状態が維持される。
【００１７】
そこで、そのような状態が維持される期間が、所望の遅れ時間となるように、前記駆動部等を設計するのである。その場合、第１被駆動部によって駆動される機構の動作と第２被駆動部によって駆動される機構の動作との間に所望のタイムラグ（遅れ時間）を設定して、装置の動作を一層円滑化することができる。特に、そのタイムラグ（遅れ時間）を利用して、第１及び第２の被駆動部の駆動が切り替わる間に、第３の被駆動部が所定の動作をするように仕組まれた装置であっても、タイムラグ（遅れ時間）を十分に確保することにより、それら被駆動部の一連の動作を容易かつ的確に実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した駆動力伝達機構の構成を表す正面図及び右側面図である。
【図２】その駆動力伝達機構の構成を表すＥ−Ｅ線断面図である。
【図３】前記駆動力伝達機構の変形例の構成を表す正面図、斜視図、及びＦ部拡大図である。
【図４】その駆動力伝達機構の構成を表すＧ−Ｇ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［駆動力伝達機構の構成］
次に、本発明の実施形態を、図面と共に説明する。図１（Ａ）は、本発明が適用された駆動力伝達機構１の構成を表す正面図であり、図１（Ｂ）は、その駆動力伝達機構１の構成を表す右側面図である。また、図２は、図１（Ｂ）におけるＥ−Ｅ線断面図である。
【００２０】
図１（Ａ）に示すように、本実施形態の駆動力伝達機構１は、円柱状の軸３に、その軸３を中心にした平歯車状に外周部が構成された３つの歯車５，７，９を順次挿入して構成されている。すなわち、歯車５（駆動部の一例）を挟んで、歯車７（第１被駆動部の一例）と歯車９（第２被駆動部の一例）とが、１つの軸３に回転可能に設けられている。
【００２１】
図１（Ａ），図２に示すように、歯車７の歯車５側側面には、軸３の外周に沿って円筒状の突起７Ａが突出し、歯車５の歯車７側側面には、その突起７Ａを収容可能な円筒部５Ａが突出している。円筒部５Ａの内周面には雌ネジ５Ｂが形成され、突起７Ａの外周面には、その雌ネジ５Ｂと螺合可能な雄ネジ７Ｂが形成されている。同様に、歯車７の歯車９側側面には、軸３の外周に沿って円筒状の突起７Ｃが突出し、歯車９の歯車７側側面には、その突起７Ｃを収容可能な円筒部９Ａが突出している。円筒部９Ａの内周面には雌ネジ９Ｂが形成され、突起７Ｃの外周面には、その雌ネジ９Ｂと螺合可能な雄ネジ７Ｄが形成されている。
【００２２】
なお、雄ネジ７Ｂ，７Ｄと雌ネジ５Ｂ，９Ｂとはいずれも右ネジで、歯車７が図１（Ｂ）に示す矢印Ａ方向（第１の方向の一例）に回転すると、雄ネジ７Ｂが雌ネジ５Ｂに螺合し、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が解除される。逆に、歯車７が図１（Ｂ）に示す矢印Ｂ方向（第２の方向の一例）に回転すると、雄ネジ７Ｄが雌ネジ９Ｂに螺合し、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が解除される。すなわち、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとは第１ネジ部の一例に、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとは第２にネジ部の一例に、それぞれ相当する。
【００２３】
また、軸３には、図１（Ｂ），図２に示すように、Ｃ形の止め輪１５，１９（共に規制部の一例）が嵌着されている。止め輪１５は、歯車５の歯車７とは反対側の側面に当接することによって、その歯車５が歯車７から離れる方向に移動するのを規制しており、止め輪１９は、歯車９の歯車７とは反対側の側面に当接することによって、その歯車９が歯車７から離れる方向に移動するのを規制している。そして、これらの止め輪１５，１９によって、歯車５，９の間隔は、歯車７が矢印Ａ方向に回転して雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が完全に解除されるまでに雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が開始され、かつ、歯車７が矢印Ｂ方向に回転して雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が完全に解除されるまでに雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が開始される間隔に規制されている。
【００２４】
また、歯車７は歯車９７と噛み合っており、図示省略したモータ等の駆動源から歯車９７を介して伝達された駆動力によって、前記矢印Ａ，Ｂの両方向に回転駆動される。歯車５，９は、歯車９５，９９にそれぞれ噛み合っており、その歯車９５，９９を介して図示省略した動作機構に駆動力を伝達可能である。
【００２５】
［駆動力伝達機構の動作］
このように構成された本実施形態の駆動力伝達機構１では、歯車７が矢印Ａ方向に回転駆動されたとき、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が解除されると共に雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとが螺合して、歯車７は歯車５に近接する方向に軸３に沿って摺動する。そして、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合がある程度進行すると、その螺合によって歯車７と歯車５とが一体に回転するようになる。一方、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合は、歯車７が矢印Ａ方向に回転駆動されることによって完全に解除される。このため、歯車７が矢印Ａ方向に回転駆動されたとき、歯車７に加わった駆動力を歯車９には伝達せず歯車５にのみ伝達することができる。
【００２６】
逆に、歯車７が矢印Ｂ方向に回転駆動されたとき、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が解除されると共に雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとが螺合して、歯車７は歯車９に近接する方向に軸３に沿って摺動する。そして、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合がある程度進行すると、その螺合によって歯車７と歯車９とが一体に回転するようになる。一方、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合は、歯車７が矢印Ｂ方向に回転駆動されることによって完全に解除される。このため、歯車７が矢印Ｂ方向に回転駆動されたとき、歯車７に加わった駆動力を歯車５には伝達せず歯車９にのみ伝達することができる。
【００２７】
このように、本実施形態では、歯車７を挟んで歯車５と歯車９とを１つの軸に回転可能に設けたコンパクトな構成によって、その歯車７の回転方向を切り換えることで歯車５または歯車９に選択的に駆動力を伝達することができる。従って、本実施形態の駆動力伝達機構１は、その機構の専有スペースを良好に小さくすることができ、その駆動力伝達機構１を備えた装置の小型化も良好に推進することができる。
【００２８】
また、歯車５と歯車９との間隔は、止め輪１５，１９によって前述のように規制されている。すなわち、歯車７が矢印Ａ方向に回転して雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が完全に解除されるまでに雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が開始され、かつ、歯車７が矢印Ｂ方向に回転して雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が完全に解除されるまでに雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が開始される。このため、前述のように歯車７の回転方向を切り換えることで歯車５または歯車９に選択的に駆動力を伝達する動作を、極めて安定して実行することができる。
【００２９】
また、歯車５には歯車９５を介して軸３回りの回転に対する負荷が加わっており、歯車９には歯車９９を介して軸３回りの回転に対する負荷が加わっている。ここで、本実施形態では、歯車５に加わる前記負荷は、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合解除時に歯車５に加わる回転力よりも大きく、歯車９に加わる前記負荷は、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合解除時に歯車９に加わる回転力よりも大きくなるように設計されている。このため、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合解除時に歯車５と歯車７とが一体に回転したり、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合解除時に歯車９と歯車７とが一体に回転したりする事態を回避することができる。従って、前述の螺合解除に係る動作を一層安定して実行することができる。また、歯車５，７，９の外周は平歯車状に構成されているので、駆動力伝達機構１では、歯車を介して前記負荷に対して駆動力を極めて良好に伝達することができる。
【００３０】
また、歯車７の矢印Ａ方向への回転時に、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が解除されて歯車７の駆動力が歯車９に伝達されなくなってから、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合により歯車７の駆動力が歯車５に伝達されるまでには、歯車７が一定量回転する必要がある。同様に、歯車７の矢印Ｂ方向への回転時に、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が解除されて歯車７の駆動力が歯車５に伝達されなくなってから、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合により歯車７の駆動力が歯車９に伝達されるまでにも、歯車７が一定量（前記一定量と異なってもよい）回転する必要がある。なお、前記一定量を歯車７が回転する間は、いずれの歯車５，９にも駆動力が伝達されない。
【００３１】
そこで、少なくともいずれか一方の前記一定量を歯車７が回転するのに要するタイムラグ（遅れ時間）を、駆動力伝達機構１が設けられた装置に応じた所望の遅れ時間に対応するよう雄ネジ７Ｂ，７Ｄと雌ネジ５Ｂ，９Ｂとを設計してもよい。その場合、駆動源としてのモータの出力トルクが小さくても装置を円滑に駆動することができるなどの効果も生じる。なお、前記一定量が１回転以上であると、例えば、上記のタイムラグ（遅れ時間）の間に、所定の動作を実行するように仕組まれた第３の被駆動部を備えた装置においては、第３の被駆動部に必要なタイムラグ（遅れ時間）を十分に確保することができるので、第３の被駆動部を含む各機構の一連の動作を容易かつ的確に実行させることができる。
【００３２】
［本発明の他の実施形態］
なお、本発明は前記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、雄ネジ７Ｂ，７Ｄ、雌ネジ５Ｂ，９Ｂとしては、一条ネジの他、二条ネジ，三条ネジといった多条ネジを使用してもよく、鋸歯ネジや角ネジを使用してもよい。また、歯車７の回転方向が変化したときに、歯車５，９を一瞬だけロックしてその回転を抑制する機構を設けてもよい。その場合、雄ネジ７Ｂ，７Ｄ、雌ネジ５Ｂ，９Ｂの螺合または螺合解除を一層円滑に行うことができる。
【００３３】
更に、雄ネジ７Ｂまたは７Ｄと雌ネジ５Ｂまたは９Ｂとが完全に螺合する前に歯車５または９が歯車７と一体に回転するように、各歯車５，７，９に次のような係合部を設けてもよい。図３（Ａ）は、各歯車５，７，９に係合部を設けた駆動力伝達機構１０１の構成を表す正面図であり、図３（Ｂ）は、その駆動力伝達機構１０１の構成を表す斜視図であり、図３（Ｃ）はそのＦ部拡大図である。また、図４は、図３（Ｂ）におけるＧ−Ｇ線断面図である。なお、この駆動力伝達機構１０１は、次のような係合部５Ｃ，７Ｅ，７Ｆ，９Ｃを設けた点において駆動力伝達機構１と異なり、他の部分は駆動力伝達機構１と同様に構成されている。そこで、図３，図４では、駆動力伝達機構１と同様に構成された部分には図１，図２で用いた符号を付して、構成の詳細な説明を省略する。
【００３４】
図３，図４に示すように、この駆動力伝達機構１０１では、円筒部５Ａ，９Ａの歯車７側端縁に、直方体状の係合部５Ｃ，９Ｃがそれぞれ突出されている。また、歯車７には、係合部５Ｃとの対向部にその係合部５Ｃと係合可能な直方体状の係合部７Ｅが、係合部９Ｃとの対向部にその係合部９Ｃと係合可能な直方体状の係合部７Ｆが、それぞれ突出されている。
【００３５】
本実施形態では、歯車７の矢印Ａ方向への回転時に、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとが所定量以上螺合したときには、係合部７Ｅと係合部５Ｃとが係合することにより、歯車７と歯車５とを良好に一体に回転させることができる。同様に、歯車７の矢印Ｂ方向への回転時には、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとが所定量（前記所定量と異なってもよい）以上螺合したとき、係合部７Ｆと係合部９Ｃとが係合することにより、歯車７と歯車９とを良好に一体に回転させることができる。従って、前述の動作を一層安定して実行することができる。また、係合部７Ｅと係合部５Ｃが係合すると雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合がそれ以上進行せず、係合部７Ｆと係合部９Ｃが係合すると雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合がそれ以上進行しない。このため、本実施形態では、当該螺合が解除できない事態を極めて良好に回避することができる。
【００３６】
また、前記各実施形態では、駆動部（歯車７），第１被駆動部（歯車５），第２被駆動部（歯車９）の外周を平歯車状に構成しているが、駆動部及び各被駆動部の外周は他の形状に構成されてもよい。例えば、駆動部の外周はハス歯歯車状に構成してもよい。その場合、歯車の噛み合いによって駆動部を軸に沿って摺動させる力が生じるので、その力を補助的に使用して前記螺合を解除することもできる。また、駆動部、第１被駆動部、第２被駆動部の少なくともいずれか１つの外周はベルトのプーリであってもよい。特に、駆動部の外周がプーリである場合、そのプーリに架設されたベルトからは駆動部を一対の被駆動部の中心位置に向けて摺動させる力が加わるので、その力を補助的に使用して前記螺合を解除することもできる。
【００３７】
また、前記各実施形態では、歯車７側に雄ネジ７Ｂ，７Ｄを形成し、歯車５，９側に雌ネジ５Ｂ，９Ｂを形成しているが、歯車７の少なくとも一方の側に雌ネジを形成し、これに相対する歯車５．９に雄ネジを形成してもよい。但し、駆動力伝達機構１，１０１では、歯車７の側面に軸３の外周に沿った突起７Ａ，７Ｃを突出させ、その外周面に雄ネジ７Ｂ，７Ｄを形成しているので、次のように歯車７を安定して摺動させることができる。すなわち、突起７Ａ，７Ｃの中心に軸３が挿通されることにより、歯車７が軸３に対して捩れ方向に変位するのが抑制され、歯車７は安定して軸３を摺動することができる。
【００３８】
更に、図１〜図４では、歯車９５，９９を同軸状に図示しているが、駆動力伝達機構１，１０１において歯車９５，９９は同軸状でなくてもよい。また更に、歯車９５，９９から歯車５，９に加わる負荷が十分に大きく、その負荷によって歯車５，９の軸３に沿った摺動を抑制できる場合、止め輪１５，１９は省略してもよい。その場合、歯車９５，９９が規制部材に相当する。
【符号の説明】
【００３９】
１，１０１…駆動力伝達機構 ３…軸
５，７，９，９５，９７，９９…歯車 ５Ａ，９Ａ…円筒部
５Ｂ，９Ｂ…雌ネジ ５Ｃ，７Ｅ，７Ｆ，９Ｃ…係合部
７Ａ，７Ｃ…突起 ７Ｂ，７Ｄ…雄ネジ
１５，１９…止め輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動部から被駆動部へ駆動力を伝達する駆動力伝達機構に関し、詳しくは、１つの軸を中心に回転駆動される駆動部から、第１被駆動部または第２被駆動部に駆動力を選択的に伝達する駆動力伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ等の駆動源から伝達された駆動力によって複数の機構のいずれかを選択的に駆動する場合、前記駆動源から伝達された駆動力によって回転駆動される駆動部から、第１被駆動部または第２被駆動部に駆動力を選択的に伝達する機構が必要となる。ソレノイドを使用したクラッチ等を使用せずに簡便にこのような駆動力の伝達切換が可能な機構として、いわゆる振り子歯車機構が考えられている。
【０００３】
例えば、モータの回転方向に応じて正逆回転するメインギヤと、そのメインギヤと噛み合うように配置されて前記回転方向に応じて第１の位置と第２の位置との間で揺動する揺動ギヤと、その揺動ギヤが前記第１の位置に揺動したときに当該揺動ギヤが噛み合う第１のギヤ列と、前記揺動ギヤが前記第２の位置に揺動したときに当該揺動ギヤが噛み合う第２のギヤ列と、を備えた機構が提案されている。この場合、モータの回転方向を切り換えることにより揺動ギヤを第１の位置または第２の位置へ揺動させ、第１のギヤ列または第２のギヤ列に選択的に駆動力を伝達することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７２０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このように揺動ギヤを揺動させる振り子歯車機構では、揺動ギヤが揺動する範囲には他の機構を配置することができず、装置の小型化の支障となっていた。そこで、本発明は、駆動部の回転方向を切り換えることにより第１被駆動部または第２被駆動部に駆動力を選択的に伝達する駆動力伝達機構において、その機構の専有スペースを小さくすることを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達するためになされた本発明の駆動力伝達機構は、１つの軸を中心に回転駆動され、前記軸に対して軸方向に摺動可能に設けられた駆動部と、前記駆動部の前記軸方向の一方の側に、前記軸を中心にして回転可能に設けられた第１被駆動部と、前記駆動部の前記軸方向の他方の側に、前記軸を中心にして回転可能に設けられた第２被駆動部と、前記駆動部及び前記第１被駆動部の、互いの対向面にそれぞれ形成され、前記駆動部が第１の方向に回転駆動されたときに互いに螺合し、前記駆動部が前記第１の方向とは逆の第２の方向に回転駆動されたときに前記螺合が解除される第１ネジ部と、前記駆動部及び前記第２被駆動部の、互いの対向面にそれぞれ形成され、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されたときに互いに螺合し、前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されたときに前記螺合が解除される第２ネジ部と、前記第１被駆動部と前記第２被駆動部との間隔を、少なくとも、前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されて前記第２ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに前記第１ネジ部の螺合が開始され、かつ、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されて前記第１ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに前記第２ネジ部の螺合が開始される間隔に規制する規制部材と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
このように構成された本発明の駆動力伝達機構では、駆動部を挟んで第１被駆動部と第２被駆動部とが、１つの軸に回転可能に設けられている。そして、駆動部が第１の方向に回転駆動されたとき、駆動部と第１被駆動部との対向面にそれぞれ形成された第１ネジ部が螺合する。このため、この螺合がある程度進行すると、その螺合によって駆動部と第１被駆動部とが一体に回転するようになる。一方、駆動部と第２被駆動部との対向面にそれぞれ形成された第２ネジ部は、駆動部が第１の方向に回転駆動されたときに螺合が解除される。このため、駆動部が第１の方向に回転駆動されたとき、駆動部に加わった駆動力を第１被駆動部にのみ伝達することができる。
【０００８】
逆に、駆動部が第２の方向に回転駆動されたとき、駆動部と第２被駆動部との対向面にそれぞれ形成された第２ネジ部が螺合する。このため、この螺合がある程度進行すると、その螺合によって駆動部と第２被駆動部とが一体に回転するようになる。一方、駆動部と第１被駆動部との対向面にそれぞれ形成された第１ネジ部は、駆動部が第２の方向に回転駆動されたときに螺合が解除される。このため、駆動部が第２の方向に回転駆動されたとき、駆動部に加わった駆動力を第２被駆動部にのみ伝達することができる。
【０００９】
このように、本発明では、駆動部を挟んで第１被駆動部と第２被駆動部とを１つの軸に回転可能に設けたコンパクトな構成によって、その駆動部の回転方向を切り換えることで第１被駆動部または第２被駆動部に選択的に駆動力を伝達することができる。従って、本発明の駆動力伝達機構は、その機構の専有スペースを良好に小さくすることができ、その駆動力伝達機構を備えた装置の小型化も良好に推進することができる。
【００１０】
また、第１被駆動部と第２被駆動部との間隔は、規制部材によって次のように規制されている。すなわち、少なくとも、駆動部が第１の方向に回転駆動されて第２ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに第１ネジ部の螺合が開始され、かつ、駆動部が第２の方向に回転駆動されて第１ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに第２ネジ部の螺合が開始される間隔に規制されている。このため、前述のように駆動部の回転方向を切り換えることで第１被駆動部または第２被駆動部に選択的に駆動力を伝達する動作を、極めて安定して実行することができる。
【００１１】
なお、前記駆動部、前記第１被駆動部、及び、前記第２被駆動部は、少なくとも外周部が前記軸を中心にした歯車状に構成されていてもよい。この場合、歯車を介して駆動部を良好に回転駆動することができ、第１被駆動部，第２被駆動部の回転を歯車を介して他の機構に良好に伝達することができる。
【００１２】
また、前記第１ネジ部及び前記第２ネジ部は、前記駆動部側が雄ネジで、当該雄ネジの中心に前記軸が挿通されていてもよい。その場合、駆動部の両側から突出した雄ネジの中心に軸が挿通されることにより、駆動部は安定して前記軸を摺動することができる。
【００１３】
また、前記第１被駆動部及び前記第２被駆動部にはそれぞれ前記軸回りの回転に対する負荷が加わっており、前記第１被駆動部に加わる前記負荷は、前記第１ネジ部の螺合解除時に前記第１被駆動部に加わる回転力よりも大きく、前記第２被駆動部に加わる前記負荷は、前記第２ネジ部の螺合解除時に前記第２被駆動部に加わる回転力よりも大きくてもよい。この場合、第１ネジ部の螺合解除時に第１被駆動部と駆動部とが一体に回転して当該第１ネジ部の螺合が解除できなかったり、第２ネジ部の螺合解除時に第２被駆動部と駆動部とが一体に回転して当該第２ネジ部の螺合が解除できなかったりする事態を回避することができる。従って、前述の動作を一層安定して実行することができる。
【００１４】
また、前記第１被駆動部または前記第２被駆動部の少なくともいずれか一方と前記駆動部とに、互いの対向面にそれぞれ形成され、当該被駆動部に係る前記ネジ部が所定量以上螺合したときに互いに係合して当該被駆動部と前記駆動部とを一体に回転させる係合部を、更に備えてもよい。この場合、前記ネジ部が所定量以上螺合したときには、係合部の係合により、前記駆動部と前記被駆動部とを良好に一体に回転させることができる。従って、前述の動作を一層安定して実行することができる。また、係合部が係合するとそれ以上ネジ部の螺合が進行しないので、前述のようにその螺合が解除できない事態を極めて良好に回避することができる。
【００１５】
また、前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されることにより、前記第２ネジ部の螺合が解除されて当該第２ネジ部に前記駆動部の駆動力が伝達されなくなってから、前記第１ネジ部の螺合により前記駆動部の駆動力が前記第１ネジ部に伝達されるまでの前記駆動部の回転量、若しくは、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されることにより、前記第１ネジ部の螺合が解除されて当該第１ネジ部に前記駆動部の駆動力が伝達されなくなってから、前記第２ネジ部の螺合により前記駆動部の駆動力が前記第２ネジ部に伝達されるまでの前記駆動部の回転量の、少なくともいずれか一方が、所望の遅れ時間対応した回転量であってもよい。
【００１６】
本発明の駆動力伝達機構では、駆動部が第２または第１の方向に回転して第１または第２ネジ部の螺合が解除され始めると、第１または第２被駆動部に駆動力が伝達されなくなる。一方、続いて第２または第１被駆動部が駆動され始めるまでには、第２または第１ネジ部の螺合がある程度進行する必要がある。このため、駆動部の回転方向を切り換えても、即座に第１被駆動部の駆動と第２被駆動部の駆動とが切り替わるのではなく、駆動部がある程度回転するまでは両被駆動部に駆動力が伝達されない状態が維持される。
【００１７】
そこで、そのような状態が維持される期間が、所望の遅れ時間となるように、前記駆動部等を設計するのである。その場合、第１被駆動部によって駆動される機構の動作と第２被駆動部によって駆動される機構の動作との間に所望のタイムラグ（遅れ時間）を設定して、装置の動作を一層円滑化することができる。特に、そのタイムラグ（遅れ時間）を利用して、第１及び第２の被駆動部の駆動が切り替わる間に、第３の被駆動部が所定の動作をするように仕組まれた装置であっても、タイムラグ（遅れ時間）を十分に確保することにより、それら被駆動部の一連の動作を容易かつ的確に実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した駆動力伝達機構の構成を表す正面図及び右側面図である。
【図２】その駆動力伝達機構の構成を表すＥ−Ｅ線断面図である。
【図３】前記駆動力伝達機構の変形例の構成を表す正面図、斜視図、及びＦ部拡大図である。
【図４】その駆動力伝達機構の構成を表すＧ−Ｇ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［駆動力伝達機構の構成］
次に、本発明の実施形態を、図面と共に説明する。図１（Ａ）は、本発明が適用された駆動力伝達機構１の構成を表す正面図であり、図１（Ｂ）は、その駆動力伝達機構１の構成を表す右側面図である。また、図２は、図１（Ｂ）におけるＥ−Ｅ線断面図である。
【００２０】
図１（Ａ）に示すように、本実施形態の駆動力伝達機構１は、円柱状の軸３に、その軸３を中心にした平歯車状に外周部が構成された３つの歯車５，７，９を順次挿入して構成されている。すなわち、歯車５（駆動部の一例）を挟んで、歯車７（第１被駆動部の一例）と歯車９（第２被駆動部の一例）とが、１つの軸３に回転可能に設けられている。
【００２１】
図１（Ａ），図２に示すように、歯車７の歯車５側側面には、軸３の外周に沿って円筒状の突起７Ａが突出し、歯車５の歯車７側側面には、その突起７Ａを収容可能な円筒部５Ａが突出している。円筒部５Ａの内周面には雌ネジ５Ｂが形成され、突起７Ａの外周面には、その雌ネジ５Ｂと螺合可能な雄ネジ７Ｂが形成されている。同様に、歯車７の歯車９側側面には、軸３の外周に沿って円筒状の突起７Ｃが突出し、歯車９の歯車７側側面には、その突起７Ｃを収容可能な円筒部９Ａが突出している。円筒部９Ａの内周面には雌ネジ９Ｂが形成され、突起７Ｃの外周面には、その雌ネジ９Ｂと螺合可能な雄ネジ７Ｄが形成されている。
【００２２】
なお、雄ネジ７Ｂ，７Ｄと雌ネジ５Ｂ，９Ｂとはいずれも右ネジで、歯車７が図１（Ｂ）に示す矢印Ａ方向（第１の方向の一例）に回転すると、雄ネジ７Ｂが雌ネジ５Ｂに螺合し、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が解除される。逆に、歯車７が図１（Ｂ）に示す矢印Ｂ方向（第２の方向の一例）に回転すると、雄ネジ７Ｄが雌ネジ９Ｂに螺合し、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が解除される。すなわち、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとは第１ネジ部の一例に、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとは第２にネジ部の一例に、それぞれ相当する。
【００２３】
また、軸３には、図１（Ｂ），図２に示すように、Ｃ形の止め輪１５，１９（共に規制部の一例）が嵌着されている。止め輪１５は、歯車５の歯車７とは反対側の側面に当接することによって、その歯車５が歯車７から離れる方向に移動するのを規制しており、止め輪１９は、歯車９の歯車７とは反対側の側面に当接することによって、その歯車９が歯車７から離れる方向に移動するのを規制している。そして、これらの止め輪１５，１９によって、歯車５，９の間隔は、歯車７が矢印Ａ方向に回転して雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が完全に解除されるまでに雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が開始され、かつ、歯車７が矢印Ｂ方向に回転して雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が完全に解除されるまでに雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が開始される間隔に規制されている。
【００２４】
また、歯車７は歯車９７と噛み合っており、図示省略したモータ等の駆動源から歯車９７を介して伝達された駆動力によって、前記矢印Ａ，Ｂの両方向に回転駆動される。歯車５，９は、歯車９５，９９にそれぞれ噛み合っており、その歯車９５，９９を介して図示省略した動作機構に駆動力を伝達可能である。
【００２５】
［駆動力伝達機構の動作］
このように構成された本実施形態の駆動力伝達機構１では、歯車７が矢印Ａ方向に回転駆動されたとき、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が解除されると共に雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとが螺合して、歯車７は歯車５に近接する方向に軸３に沿って摺動する。そして、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合がある程度進行すると、その螺合によって歯車７と歯車５とが一体に回転するようになる。一方、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合は、歯車７が矢印Ａ方向に回転駆動されることによって完全に解除される。このため、歯車７が矢印Ａ方向に回転駆動されたとき、歯車７に加わった駆動力を歯車９には伝達せず歯車５にのみ伝達することができる。
【００２６】
逆に、歯車７が矢印Ｂ方向に回転駆動されたとき、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が解除されると共に雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとが螺合して、歯車７は歯車９に近接する方向に軸３に沿って摺動する。そして、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合がある程度進行すると、その螺合によって歯車７と歯車９とが一体に回転するようになる。一方、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合は、歯車７が矢印Ｂ方向に回転駆動されることによって完全に解除される。このため、歯車７が矢印Ｂ方向に回転駆動されたとき、歯車７に加わった駆動力を歯車５には伝達せず歯車９にのみ伝達することができる。
【００２７】
このように、本実施形態では、歯車７を挟んで歯車５と歯車９とを１つの軸に回転可能に設けたコンパクトな構成によって、その歯車７の回転方向を切り換えることで歯車５または歯車９に選択的に駆動力を伝達することができる。従って、本実施形態の駆動力伝達機構１は、その機構の専有スペースを良好に小さくすることができ、その駆動力伝達機構１を備えた装置の小型化も良好に推進することができる。
【００２８】
また、歯車５と歯車９との間隔は、止め輪１５，１９によって前述のように規制されている。すなわち、歯車７が矢印Ａ方向に回転して雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が完全に解除されるまでに雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が開始され、かつ、歯車７が矢印Ｂ方向に回転して雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が完全に解除されるまでに雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が開始される。このため、前述のように歯車７の回転方向を切り換えることで歯車５または歯車９に選択的に駆動力を伝達する動作を、極めて安定して実行することができる。
【００２９】
また、歯車５には歯車９５を介して軸３回りの回転に対する負荷が加わっており、歯車９には歯車９９を介して軸３回りの回転に対する負荷が加わっている。ここで、本実施形態では、歯車５に加わる前記負荷は、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合解除時に歯車５に加わる回転力よりも大きく、歯車９に加わる前記負荷は、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合解除時に歯車９に加わる回転力よりも大きくなるように設計されている。このため、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合解除時に歯車５と歯車７とが一体に回転したり、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合解除時に歯車９と歯車７とが一体に回転したりする事態を回避することができる。従って、前述の螺合解除に係る動作を一層安定して実行することができる。また、歯車５，７，９の外周は平歯車状に構成されているので、駆動力伝達機構１では、歯車を介して前記負荷に対して駆動力を極めて良好に伝達することができる。
【００３０】
また、歯車７の矢印Ａ方向への回転時に、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合が解除されて歯車７の駆動力が歯車９に伝達されなくなってから、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合により歯車７の駆動力が歯車５に伝達されるまでには、歯車７が一定量回転する必要がある。同様に、歯車７の矢印Ｂ方向への回転時に、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合が解除されて歯車７の駆動力が歯車５に伝達されなくなってから、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合により歯車７の駆動力が歯車９に伝達されるまでにも、歯車７が一定量（前記一定量と異なってもよい）回転する必要がある。なお、前記一定量を歯車７が回転する間は、いずれの歯車５，９にも駆動力が伝達されない。
【００３１】
そこで、少なくともいずれか一方の前記一定量を歯車７が回転するのに要するタイムラグ（遅れ時間）を、駆動力伝達機構１が設けられた装置に応じた所望の遅れ時間に対応するよう雄ネジ７Ｂ，７Ｄと雌ネジ５Ｂ，９Ｂとを設計してもよい。その場合、駆動源としてのモータの出力トルクが小さくても装置を円滑に駆動することができるなどの効果も生じる。なお、前記一定量が１回転以上であると、例えば、上記のタイムラグ（遅れ時間）の間に、所定の動作を実行するように仕組まれた第３の被駆動部を備えた装置においては、第３の被駆動部に必要なタイムラグ（遅れ時間）を十分に確保することができるので、第３の被駆動部を含む各機構の一連の動作を容易かつ的確に実行させることができる。
【００３２】
［本発明の他の実施形態］
なお、本発明は前記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、雄ネジ７Ｂ，７Ｄ、雌ネジ５Ｂ，９Ｂとしては、一条ネジの他、二条ネジ，三条ネジといった多条ネジを使用してもよく、鋸歯ネジや角ネジを使用してもよい。また、歯車７の回転方向が変化したときに、歯車５，９を一瞬だけロックしてその回転を抑制する機構を設けてもよい。その場合、雄ネジ７Ｂ，７Ｄ、雌ネジ５Ｂ，９Ｂの螺合または螺合解除を一層円滑に行うことができる。
【００３３】
更に、雄ネジ７Ｂまたは７Ｄと雌ネジ５Ｂまたは９Ｂとが完全に螺合する前に歯車５または９が歯車７と一体に回転するように、各歯車５，７，９に次のような係合部を設けてもよい。図３（Ａ）は、各歯車５，７，９に係合部を設けた駆動力伝達機構１０１の構成を表す正面図であり、図３（Ｂ）は、その駆動力伝達機構１０１の構成を表す斜視図であり、図３（Ｃ）はそのＦ部拡大図である。また、図４は、図３（Ｂ）におけるＧ−Ｇ線断面図である。なお、この駆動力伝達機構１０１は、次のような係合部５Ｃ，７Ｅ，７Ｆ，９Ｃを設けた点において駆動力伝達機構１と異なり、他の部分は駆動力伝達機構１と同様に構成されている。そこで、図３，図４では、駆動力伝達機構１と同様に構成された部分には図１，図２で用いた符号を付して、構成の詳細な説明を省略する。
【００３４】
図３，図４に示すように、この駆動力伝達機構１０１では、円筒部５Ａ，９Ａの歯車７側端縁に、直方体状の係合部５Ｃ，９Ｃがそれぞれ突出されている。また、歯車７には、係合部５Ｃとの対向部にその係合部５Ｃと係合可能な直方体状の係合部７Ｅが、係合部９Ｃとの対向部にその係合部９Ｃと係合可能な直方体状の係合部７Ｆが、それぞれ突出されている。
【００３５】
本実施形態では、歯車７の矢印Ａ方向への回転時に、雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとが所定量以上螺合したときには、係合部７Ｅと係合部５Ｃとが係合することにより、歯車７と歯車５とを良好に一体に回転させることができる。同様に、歯車７の矢印Ｂ方向への回転時には、雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとが所定量（前記所定量と異なってもよい）以上螺合したとき、係合部７Ｆと係合部９Ｃとが係合することにより、歯車７と歯車９とを良好に一体に回転させることができる。従って、前述の動作を一層安定して実行することができる。また、係合部７Ｅと係合部５Ｃが係合すると雄ネジ７Ｂと雌ネジ５Ｂとの螺合がそれ以上進行せず、係合部７Ｆと係合部９Ｃが係合すると雄ネジ７Ｄと雌ネジ９Ｂとの螺合がそれ以上進行しない。このため、本実施形態では、当該螺合が解除できない事態を極めて良好に回避することができる。
【００３６】
また、前記各実施形態では、駆動部（歯車７），第１被駆動部（歯車５），第２被駆動部（歯車９）の外周を平歯車状に構成しているが、駆動部及び各被駆動部の外周は他の形状に構成されてもよい。例えば、駆動部の外周はハス歯歯車状に構成してもよい。その場合、歯車の噛み合いによって駆動部を軸に沿って摺動させる力が生じるので、その力を補助的に使用して前記螺合を解除することもできる。また、駆動部、第１被駆動部、第２被駆動部の少なくともいずれか１つの外周はベルトのプーリであってもよい。特に、駆動部の外周がプーリである場合、そのプーリに架設されたベルトからは駆動部を一対の被駆動部の中心位置に向けて摺動させる力が加わるので、その力を補助的に使用して前記螺合を解除することもできる。
【００３７】
また、前記各実施形態では、歯車７側に雄ネジ７Ｂ，７Ｄを形成し、歯車５，９側に雌ネジ５Ｂ，９Ｂを形成しているが、歯車７の少なくとも一方の側に雌ネジを形成し、これに相対する歯車５．９に雄ネジを形成してもよい。但し、駆動力伝達機構１，１０１では、歯車７の側面に軸３の外周に沿った突起７Ａ，７Ｃを突出させ、その外周面に雄ネジ７Ｂ，７Ｄを形成しているので、次のように歯車７を安定して摺動させることができる。すなわち、突起７Ａ，７Ｃの中心に軸３が挿通されることにより、歯車７が軸３に対して捩れ方向に変位するのが抑制され、歯車７は安定して軸３を摺動することができる。
【００３８】
更に、図１〜図４では、歯車９５，９９を同軸状に図示しているが、駆動力伝達機構１，１０１において歯車９５，９９は同軸状でなくてもよい。また更に、歯車９５，９９から歯車５，９に加わる負荷が十分に大きく、その負荷によって歯車５，９の軸３に沿った摺動を抑制できる場合、止め輪１５，１９は省略してもよい。その場合、歯車９５，９９が規制部材に相当する。
【符号の説明】
【００３９】
１，１０１…駆動力伝達機構 ３…軸
５，７，９，９５，９７，９９…歯車 ５Ａ，９Ａ…円筒部
５Ｂ，９Ｂ…雌ネジ ５Ｃ，７Ｅ，７Ｆ，９Ｃ…係合部
７Ａ，７Ｃ…突起 ７Ｂ，７Ｄ…雄ネジ
１５，１９…止め輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの軸を中心に回転駆動され、前記軸に対して軸方向に摺動可能に設けられた駆動部と、
前記駆動部の前記軸方向の一方の側に、前記軸を中心にして回転可能に設けられた第１被駆動部と、
前記駆動部の前記軸方向の他方の側に、前記軸を中心にして回転可能に設けられた第２被駆動部と、
前記駆動部及び前記第１被駆動部の、互いの対向面にそれぞれ形成され、前記駆動部が第１の方向に回転駆動されたときに互いに螺合し、前記駆動部が前記第１の方向とは逆の第２の方向に回転駆動されたときに前記螺合が解除される第１ネジ部と、
前記駆動部及び前記第２被駆動部の、互いの対向面にそれぞれ形成され、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されたときに互いに螺合し、前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されたときに前記螺合が解除される第２ネジ部と、
前記第１被駆動部と前記第２被駆動部との間隔を、少なくとも、前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されて前記第２ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに前記第１ネジ部の螺合が開始され、かつ、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されて前記第１ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに前記第２ネジ部の螺合が開始される間隔に規制する規制部材と、
を備えたことを特徴とする駆動力伝達機構。
【請求項２】
前記駆動部、前記第１被駆動部、及び、前記第２被駆動部は、少なくとも外周部が前記軸を中心にした歯車状に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達機構。
【請求項３】
前記第１ネジ部及び前記第２ネジ部は、前記駆動部側が雄ネジで、当該雄ネジの中心に前記軸が挿通されていることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動力伝達機構。
【請求項４】
前記第１被駆動部及び前記第２被駆動部にはそれぞれ前記軸回りの回転に対する負荷が加わっており、前記第１被駆動部に加わる前記負荷は、前記第１ネジ部の螺合解除時に前記第１被駆動部に加わる回転力よりも大きく、前記第２被駆動部に加わる前記負荷は、前記第２ネジ部の螺合解除時に前記第２被駆動部に加わる回転力よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
【請求項５】
前記第１被駆動部または前記第２被駆動部の少なくともいずれか一方と前記駆動部とに、互いの対向面にそれぞれ形成され、当該被駆動部に係る前記ネジ部が所定量以上螺合したときに互いに係合して当該被駆動部と前記駆動部とを一体に回転させる係合部を、
更に備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
【請求項６】
前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されることにより、前記第２ネジ部の螺合が解除されて当該第２ネジ部に前記駆動部の駆動力が伝達されなくなってから、前記第１ネジ部の螺合により前記駆動部の駆動力が前記第１ネジ部に伝達されるまでの前記駆動部の回転量、若しくは、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されることにより、前記第１ネジ部の螺合が解除されて当該第１ネジ部に前記駆動部の駆動力が伝達されなくなってから、前記第２ネジ部の螺合により前記駆動部の駆動力が前記第２ネジ部に伝達されるまでの前記駆動部の回転量の、少なくともいずれか一方が、所望の遅れ時間対応した回転量であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
【請求項１】
１つの軸を中心に回転駆動され、前記軸に対して軸方向に摺動可能に設けられた駆動部と、
前記駆動部の前記軸方向の一方の側に、前記軸を中心にして回転可能に設けられた第１被駆動部と、
前記駆動部の前記軸方向の他方の側に、前記軸を中心にして回転可能に設けられた第２被駆動部と、
前記駆動部及び前記第１被駆動部の、互いの対向面にそれぞれ形成され、前記駆動部が第１の方向に回転駆動されたときに互いに螺合し、前記駆動部が前記第１の方向とは逆の第２の方向に回転駆動されたときに前記螺合が解除される第１ネジ部と、
前記駆動部及び前記第２被駆動部の、互いの対向面にそれぞれ形成され、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されたときに互いに螺合し、前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されたときに前記螺合が解除される第２ネジ部と、
前記第１被駆動部と前記第２被駆動部との間隔を、少なくとも、前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されて前記第２ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに前記第１ネジ部の螺合が開始され、かつ、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されて前記第１ネジ部の螺合が完全に解除されるまでに前記第２ネジ部の螺合が開始される間隔に規制する規制部材と、
を備えたことを特徴とする駆動力伝達機構。
【請求項２】
前記駆動部、前記第１被駆動部、及び、前記第２被駆動部は、少なくとも外周部が前記軸を中心にした歯車状に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達機構。
【請求項３】
前記第１ネジ部及び前記第２ネジ部は、前記駆動部側が雄ネジで、当該雄ネジの中心に前記軸が挿通されていることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動力伝達機構。
【請求項４】
前記第１被駆動部及び前記第２被駆動部にはそれぞれ前記軸回りの回転に対する負荷が加わっており、前記第１被駆動部に加わる前記負荷は、前記第１ネジ部の螺合解除時に前記第１被駆動部に加わる回転力よりも大きく、前記第２被駆動部に加わる前記負荷は、前記第２ネジ部の螺合解除時に前記第２被駆動部に加わる回転力よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
【請求項５】
前記第１被駆動部または前記第２被駆動部の少なくともいずれか一方と前記駆動部とに、互いの対向面にそれぞれ形成され、当該被駆動部に係る前記ネジ部が所定量以上螺合したときに互いに係合して当該被駆動部と前記駆動部とを一体に回転させる係合部を、
更に備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
【請求項６】
前記駆動部が前記第１の方向に回転駆動されることにより、前記第２ネジ部の螺合が解除されて当該第２ネジ部に前記駆動部の駆動力が伝達されなくなってから、前記第１ネジ部の螺合により前記駆動部の駆動力が前記第１ネジ部に伝達されるまでの前記駆動部の回転量、若しくは、前記駆動部が前記第２の方向に回転駆動されることにより、前記第１ネジ部の螺合が解除されて当該第１ネジ部に前記駆動部の駆動力が伝達されなくなってから、前記第２ネジ部の螺合により前記駆動部の駆動力が前記第２ネジ部に伝達されるまでの前記駆動部の回転量の、少なくともいずれか一方が、所望の遅れ時間対応した回転量であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動力伝達機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１５９１７２（Ｐ２０１２−１５９１７２Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７７１（Ｐ２０１１−２０７７１）
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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