单向离合器和片材传送装置
阅读：1032发布：2020-05-23
专利汇可以提供单向离合器和片材传送装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及单向 离合器 和片材传送装置。 单向离合器 包括：第一旋转器，所述第一旋转器包括内 齿轮 并且构造成围绕第一轴线旋转；行星齿轮，所述行星齿轮构造成与内齿轮 啮合 并且构造成围绕第二轴线自转，所述第二轴线围绕第一轴线公转；第二旋转器，所述第二旋转器构造成围绕第一轴线旋转并且包括止动件，所述止动件构造成通过与行星齿轮接合而停止行星齿轮的自转；和推压构件，所述推压构件构造成在第一旋转器和第二旋转器相对地旋转的状态下迫使行星齿轮不与止动件 接触 。，下面是单向离合器和片材传送装置专利的具体信息内容。
1.一种单向离合器，包括：
第一旋转器，所述第一旋转器包括内齿轮并且构造成围绕第一轴线旋转；
行星齿轮，所述行星齿轮构造成与内齿轮啮合并且构造成围绕第二轴线自转，所述第二轴线围绕第一轴线公转；
第二旋转器，所述第二旋转器构造成围绕第一轴线旋转并且包括止动件，所述止动件构造成通过与行星齿轮接合而停止行星齿轮的自转，其中，在行星齿轮和止动件接合的状态下限制第一旋转器和第二旋转器的相对旋转，而在行星齿轮和止动件脱离的状态下允许第一旋转器和第二旋转器的相对旋转；和
推压构件，所述推压构件构造成在第一旋转器和第二旋转器相对地旋转的状态下迫使行星齿轮不与止动件接触。
2.根据权利要求1所述的单向离合器，
其中，推压构件布置成使得推压构件施加至行星齿轮的推压力包含相对于第一轴线在向心方向上的分量。
3.根据权利要求2所述的单向离合器，
其中，行星齿轮包括沿着第二轴线延伸的轴，
其中，第二旋转器包括开口部分，所述开口部分围绕第一轴线在周向方向上延伸并且可旋转地保持所述轴，
其中，所述轴被推压构件推压，以与开口部分的相对于第一轴线在径向方向上的内侧处的壁面接触。
4.根据权利要求1所述的单向离合器，
其中，行星齿轮包括沿着第二轴线延伸的轴，
其中，第二旋转器包括可旋转地保持行星齿轮的轴的开口部分，所述开口部分包括：
第一部分，所述第一部分从其中行星齿轮与止动件接合的轴位置围绕第一轴线在周向方向上延伸，以及
第二部分，所述第二部分与第一部分连通，并且随着第二部分沿着周向方向进一步远离止动件地延伸而进一步靠近第一轴线地延伸，并且
其中，推压构件构造成在第一旋转器和第二旋转器相对地旋转的状态下限制所述轴从第二部分移动到第一部分。
5.根据权利要求1所述的单向离合器，
其中，推压构件施加至行星齿轮的推压力包含相对于第一轴线在离心方向上的分量。
6.根据权利要求1所述的单向离合器，
其中，在沿着第一轴线的方向观察时，推压构件施加至行星齿轮的推压力包含在与穿过第一轴线和第二轴线的直线垂直的切线方向上的分量，所述切线方向远离止动件地指向。
7.根据权利要求5所述的单向离合器，
其中，在第一轴线和第二轴线水平地对齐的状态下，推压构件施加至行星齿轮的推压力的竖直方向上的朝向上方向的分量大于作用在行星齿轮上的重力。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的单向离合器，
其中，推压构件是弹簧，所述弹簧的第一端部与第二旋转器接合，而第二端部与行星齿轮接合。
9.根据权利要求8所述的单向离合器，
其中，第二旋转器包括在沿着第一轴线的轴向方向上延伸的支撑轴，并且其中，弹簧是支撑在支撑轴上并装配至设置于行星齿轮的内部上的凹部的扭转盘旋弹簧。
10.根据权利要求1至7中的任一项所述的单向离合器，
其中，行星齿轮是围绕第一轴线布置在周向方向上的不同位置处并且各个均与内齿轮啮合的第一行星齿轮和第二行星齿轮中的一个，
其中，止动件是构造成与第一行星齿轮接合的第一止动件和构造成与第二行星齿轮接合的第二止动件中的一个，并且
其中，推压构件是构造成推压第一行星齿轮的第一推压构件和构造成推压第二行星齿轮的第二推压构件中的一个。
11.根据权利要求10所述的单向离合器，
其中，第一行星齿轮、第二行星齿轮、第一止动件、第二止动件、第一推压构件和第二推压构件在轴向方向上的位置彼此重叠，并且
其中，第一推压构件和第二推压构件各个均沿着周向方向布置在第一止动件和第二止动件之间。
12.一种片材传送装置，包括：
驱动源；
传送构件，所述传送构件构造成由驱动源驱动并传送片材；和
单向离合器，所述单向离合器构造成将驱动力从驱动源传递至传送构件，所述单向离合器包括：
第一旋转器，所述第一旋转器包括内齿轮并且构造成围绕第一轴线旋转；
行星齿轮，所述行星齿轮构造成与内齿轮啮合并且构造成围绕第二轴线自转，所述第二轴线围绕第一轴线公转；
第二旋转器，所述第二旋转器构造成围绕第一轴线旋转并且包括止动件，所述止动件构造成通过与行星齿轮接合而停止行星齿轮的自转，其中第一旋转器和第二旋转器中的一个联接至驱动源，而第一旋转器和第二旋转器中的另一个联接至传送构件，并且其中，在行星齿轮和止动件接合的状态下限制第一旋转器和第二旋转器的相对旋转，而在行星齿轮和止动件脱离的状态下允许第一旋转器和第二旋转器的相对旋转；和
推压构件，所述推压构件构造成在第一旋转器和第二旋转器相对地旋转的状态下迫使行星齿轮不与止动件接触。
单向离合器和片材传送装置
技术领域
背景技术
[0002] 迄今为止，已知日本专利申请特开公开号No.2017-198295中描述的采用内接齿轮系统的单向离合器。单向离合器包括：具有形成在其内周上的内齿轮的圆筒形外部构件、与内齿轮啮合的行星齿轮、以及容纳在外部构件内侧的内部构件。内部构件设置有与行星齿轮的齿轮齿啮合的止动边缘部分，并且内部构件和外部构件的相对旋转受到与止动边缘部分啮合的行星齿轮的限制。在外部构件试图相对于作为基准的内部构件在特定方向上旋转的状态下，通过行星齿轮从止动边缘部分脱离而允许内部构件和外部构件的相对旋转。
[0003] 然而，根据日本专利申请特开公开号No.2017-198295中公开的构造，在内部构件和外部构件相对地旋转的状态下，行星齿轮的齿轮齿可能与内部构件的止动边缘部分碰撞并产生碰撞噪声。
发明内容
[0004] 根据本发明的一个方面，单向离合器包括：第一旋转器，所述第一旋转器包括内齿轮并且构造成围绕第一轴线旋转；行星齿轮，所述行星齿轮构造成与内齿轮啮合并且构造成围绕第二轴线自转，所述第二轴线围绕第一轴线公转；第二旋转器，所述第二旋转器构造成围绕第一轴线旋转并且包括止动件，所述止动件构造成通过与行星齿轮接合而停止行星齿轮的自转，其中，在行星齿轮与止动件接合的状态下限制第一旋转器和第二旋转器的相对旋转，而在行星齿轮脱离止动件的状态下允许第一旋转器和第二旋转器的相对旋转；以及推压构件，所述推压构件构造成在第一旋转器和第二旋转器相对地旋转的状态下迫使行星齿轮不与止动件接触。
[0005] 根据本发明的另一方面，片材传送装置包括：驱动源；传送构件，所述传送构件构造成由驱动源驱动并传送片材；和单向离合器，所述单向离合器构造成将驱动力从驱动源传递至传送构件。单向离合器包括：第一旋转器，所述第一旋转器包括内齿轮并且构造成围绕第一轴线旋转；行星齿轮，所述行星齿轮构造成与内齿轮啮合并且构造成围绕第二轴线自转，所述第二轴线围绕第一轴线公转；第二旋转器，所述第二旋转器构造成围绕第一轴线旋转并且包括止动件，所述止动件构造成通过与行星齿轮接合而停止行星齿轮的自转，其中，第一旋转器和第二旋转器中的一个联接至驱动源，而第一旋转器和第二旋转器中的另一个联接至传送构件，并且其中，在行星齿轮与止动件接合的状态下限制第一旋转器和第二旋转器的相对旋转，而在行星齿轮脱离止动件的状态下允许第一旋转器和第二旋转器的相对旋转；以及推压构件，所述推压构件构造成在第一旋转器和第二旋转器相对地旋转的状态下迫使行星齿轮不与止动件接触。
附图说明
[0007] 图1是根据第一实施例的单向离合器的分解图。
[0008] 图2A是示出了根据第一实施例的单向离合器处于连接状态的示意图。
[0009] 图2B是示出了根据第一实施例的单向离合器处于释放状态的示意图。
[0010] 图3A是示出了根据第一实施例的行星齿轮的可动范围的示意图。
[0011] 图3B是示出了作用在第一实施例的行星齿轮上的各力的关系的示意图。
[0012] 图3C是示出了作用在第一实施例的行星齿轮上的各力的关系的示意图。
[0013] 图4A是用于示出根据第二实施例的行星齿轮的可动范围的示意图。
[0014] 图4B是示出了作用在第二实施例的行星齿轮上的各力的关系的示意图。
[0015] 图4C是示出了作用在第二实施例的行星齿轮上的各力的关系的示意图。
[0016] 图5是示出了采用内接齿轮系统的单向离合器的构造示例的示意图。
[0017] 图6是成像装置的示意图。
[0018] 图7是示出了包括根据第一实施例或第二实施例的单向离合器的成像装置的片材传送系统的示意图。
具体实施方式
[0019] 将参考附图描述本发明的示例性实施例。
[0020] 首先，将描述采用内接齿轮系统的单向离合器的基本构造。图5中所示的单向离合器100包括具有内齿轮114的外部构件110、能够相对于外部构件110相对地旋转的内部构件120、以及与内齿轮114啮合的行星齿轮130。内部构件120布置在具有圆筒形形状的外部构件110的内侧，并且行星齿轮130存放在设置于内部构件120上的凹部126中。此外，内部构件
120包括可与行星齿轮130的齿接合的止动边缘127。
120包括可与行星齿轮130的齿接合的止动边缘127。
[0021] 如下所述，单向离合器100在允许沿特定方向相对地旋转的状态下连接作为同轴的旋转构件的外部构件110和内部构件120。在下文中，外部构件110相对于内部构件120的旋转方向被称为“第一方向R1”或“第二方向R2”。
[0022] “外部构件110相对于内部构件120的旋转方向”指的是在内部构件120被视为基准的情况下内部构件120和外部构件110的相对旋转的方向。因此，外部构件110相对于内部构件120的旋转包括内部构件120旋转而外部构件110停止的情况和这两个构件以不同的角速度旋转的情况。第一方向R1指的是图5中的顺时针方向，而第二方向R2指的是与第一方向R1相反的旋转方向，即图5中的逆时针方向。
[0023] 在外部构件110试图相对于内部构件120沿着第一方向R1旋转的状态下，单向离合器100被连接。即，随着内齿轮114沿着第一方向R1旋转行星齿轮130与止动边缘127接合(虚线位置)，并且行星齿轮130的自转停止。在行星齿轮130的自转被限制的状态下，止动边缘127和与行星齿轮130啮合的内齿轮114的齿的相对位置被固定。即，限制了外部构件110相对于内部构件120沿着第一方向R1相对地旋转。
[0024] 在外部构件110相对于内部构件120沿着第二方向R2旋转的状态下，单向离合器100的连接被释放。即，随着内齿轮114沿着第二方向R2旋转行星齿轮130在与止动边缘127分离的位置处自转(实线位置)。由此，内齿轮114能够相对于止动边缘127旋转，并且允许了外部构件110相对于内部构件120沿着第二方向R2相对地旋转。
[0025] 顺便提及，在图5所示的构造中，在外部构件110相对于内部构件120沿着第二方向R2旋转的状态下，存在行星齿轮130与止动边缘127碰撞并产生碰撞噪声的情况。例如，如果在止动边缘127处于图5的位置处的状态下外部构件110沿着第二方向R2旋转，则期望行星齿轮130在远离止动边缘127的实线位置处自转。然而，存在行星齿轮130实际上落到虚线位置并与止动边缘127干涉、并且行星齿轮130的齿随着内齿轮114的旋转而反复地碰撞止动边缘127的情况。
[0026] 如下面详细地解释的，本实施例各个均包括推压构件，所述推压构件推压行星齿轮以减少这种碰撞噪声的产生。下文示出了具有推压构件的单向离合器的构造示例。
[0027] 第一实施例
[0028] 首先，将参照图1-3描述根据第一实施例的单向离合器。图1是单向离合器1的分解图。图2A和2B是分别示出了处于连接状态和释放状态的单向离合器内的状态的示意图。图3A是示出了行星齿轮30的可动范围的示意图，而图3B和3C是示出了在行星齿轮30从连接状态转变到释放状态时以及从释放状态转变到连接状态时作用在行星齿轮30上的各力的示意图。
[0029] 如图1所示，单向离合器1包括外部构件10、内部构件20、行星齿轮30和推压弹簧40。外部构件10用作根据本实施例的第一旋转器，而内部构件20用作根据本实施例的第二旋转器。推压弹簧40用作根据本实施例的推压构件。在本实施例中具有两个行星齿轮30和两个推压弹簧40，但是在图1中未示出图背侧的行星齿轮30和推压弹簧40。
[0030] 外部构件10和内部构件20同轴地布置，即布置在共同的轴线X1上。轴线X1是本实施例的第一轴线。此后，除非另有说明，否则轴线X1的方向被称为“轴向方向”。此外，当沿着轴向方向观察时，沿着穿过轴线X1的直线的方向被称为“径向方向”，而沿着围绕轴线X1的圆弧的方向被称为“周向方向”。
[0031] 外部构件10和内部构件20设置有分别与其他齿轮啮合的外齿轮15和25。通常，外齿轮15和25中的一个与由诸如马达的驱动源驱动的驱动齿轮啮合，而外齿轮15和25中的另一个与连接到待被驱动对象的从动齿轮啮合。可以任意地确定是将外部构件10还是将内部构件20布置在驱动传递路径的上游(即驱动源侧)。
[0032] 外部构件10和内部构件20构成容纳单向离合器1的主要部件的离合器壳体。即，外部构件10具有带底部的圆筒形形状，包括布置在轴向方向上的第一端部处的盘形侧壁11。内部构件20包括在组装之后覆盖外部构件10的内部空间的盘形侧壁21。内部构件20包括从侧壁21沿轴向方向延伸的凸台23，并且凸台23装配至其上的装配孔13形成在外部构件10的侧壁11上。通过将凸台23装配至装配孔13，外部构件10和内部构件20以能够围绕轴线X1相对地旋转的方式接合。
[0033] 设置沿着轴向方向穿过凸台23的内周的孔。通过将固定到驱动传递装置的装置主体的轴构件插入凸台23的孔中而将单向离合器1组装至驱动传递装置。
[0034] 行星齿轮30具有与外部构件10的内齿轮14(参见图2A和2B)啮合的齿31，并且行星齿轮30容纳在外部构件10的侧壁11和内部构件10的侧壁21之间。行星齿轮30具有布置成沿轴向方向突出的凸台部分33(参见图3A)，并且凸台部分33装配到形成在内部构件20的侧壁21上的长孔22中。长孔22围绕轴线X1在周向方向上延伸，并且保持行星齿轮30处于可围绕与轴线X1平行的自转轴线X2自转并且还能够围绕轴线X1公转的状态。自转轴线X2是本实施例的第二轴线。长孔22用作本实施例的开口部分。开口部分不限于通孔，并且它可以是具有足够深度以允许凸台部分33装配至其上的凹槽。
[0035] 如图1所示，在内部构件20上设置可与行星齿轮30接合的止动边缘27。内部构件20具有沿着轴向方向从侧壁21突出并且还沿着径向方向从凸台23突出的突出部分28，止动边缘27设置在突出部分28的径向方向上的外侧的端部处。行星齿轮30能够相对于内部构件20在与止动边缘27接合的位置(即接合位置)和从止动边缘27脱离的位置(即脱离位置)之间移动。止动边缘27用作根据本实施例的止动件。止动件的形状不限于止动边缘27的所示形状，只要在与行星齿轮30接合时止动件停止行星齿轮30的自转即可。
[0036] 根据本实施例的推压弹簧40是扭转盘旋弹簧。推压弹簧40的盘旋部分由从内部构件20的侧壁21沿轴向方向突出的支撑轴29支撑。推压弹簧40的第一端部41与内部构件20接合，而第二端部42与设置在行星齿轮30的内部的凹部32接合。后面将描述推压弹簧40的操作。
[0037] 如图2所示，在本实施例中，存在两个行星齿轮30和30，并且另外，两个突出部分28、28和两个推压弹簧40、40也设置在其间插置轴线X1的相互相对的位置处。各个推压弹簧
40布置在位于两个突出部分28和28之间的空间内，以便有效地利用由外部构件10和内部构件20形成的存储空间。即，推压弹簧40的端部41与突出部分28接合，所述突出部分28不同于设置有与用于被推压的行星齿轮30接合的止动边缘的突出部分28。行星齿轮30、止动边缘
27和推压弹簧40布置成使得它们在轴向方向上的位置彼此重叠。根据这种布置，可以以紧凑的方式形成单向离合器1。两个构件在预定方向上的位置的重叠指的是如果各个构件在沿着预定方向延伸的虚拟直线上投影一个构件的投影范围的至少一部分与另一构件的投影范围重叠的状态。
40布置在位于两个突出部分28和28之间的空间内，以便有效地利用由外部构件10和内部构件20形成的存储空间。即，推压弹簧40的端部41与突出部分28接合，所述突出部分28不同于设置有与用于被推压的行星齿轮30接合的止动边缘的突出部分28。行星齿轮30、止动边缘
27和推压弹簧40布置成使得它们在轴向方向上的位置彼此重叠。根据这种布置，可以以紧凑的方式形成单向离合器1。两个构件在预定方向上的位置的重叠指的是如果各个构件在沿着预定方向延伸的虚拟直线上投影一个构件的投影范围的至少一部分与另一构件的投影范围重叠的状态。
[0038] 在行星齿轮30中的一个被称为第一行星齿轮的情况下，另一行星齿轮30对应于本实施例的第二行星齿轮。此外，推压弹簧40和40中的推压第一行星齿轮的一个推压弹簧对应于本实施例的第一推压构件，而另一推压弹簧40对应于本实施例的第二推压构件。类似地，止动边缘27和27中的与第一行星齿轮接合的一个止动边缘对应于根据本实施例的第一止动件，而另一止动边缘27对应于根据本实施例的第二止动件。
[0039] 参照图2描述单向离合器1的操作。图2A示出了外部构件10和内部构件20连接的连接状态。在这种状态下，行星齿轮30与止动边缘27接合并且行星齿轮的自转停止，并且外部构件10经由行星齿轮30连接至内部构件20。即，单向离合器1构造成管制外部构件10相对于内部构件20沿着第一方向R1的相对旋转。
[0040] 图2B示出了其中外部构件10和内部构件20的连接被释放的释放状态。在这种状态下，行星齿轮30从止动边缘27脱离。在外部构件10相对于内部构件20沿着第二方向R2旋转的状态下，随着内齿轮14的旋转，行星齿轮30以与止动边缘27分离的状态自转，并且外部构件10相对于内部构件20空转。即，单向离合器1构造成允许其中外部构件10相对于内部构件20在第二方向R2上旋转的相对旋转。
[0041] 接下来，描述离合器在连接状态和释放状态之间转换的情况的操作和推压弹簧40的操作。
[0042] 如图3A所示，在凸台部分33装配至长孔22的状态下行星齿轮30被保持在内部构件20中。行星齿轮30的自转轴线X2可相对于内部构件20围绕轴线X1沿着公转轨道C1移动。在行星齿轮30的可动范围内，相对于轴线X1在周向方向上靠近止动边缘27的端部是接合位置，而远离止动边缘27的端部是脱离位置。
[0043] 如图3B所示，在外部构件10试图在行星齿轮30处于脱离位置的状态下相对于内部构件20沿着第一方向R1旋转的状态下，单向离合器1从释放状态转换到连接状态。在这种状态下，行星齿轮30接收从与内齿轮14啮合的啮合面接收的力F11和推压弹簧40的推压力F12。如果这些力F11和F12的合力F13用于使行星齿轮30靠近止动边缘27，则行星齿轮30与止动边缘27接合。即，作用在行星齿轮30上的力的方向越接近行星齿轮30从脱离位置移动到接合位置的移动方向，越容易连接单向离合器1。
[0044] 现在，根据本实施例的推压弹簧40施加至行星齿轮30的推压力F12在沿着轴向方向观察时包括相对于轴线X1在向心方向上的分量(向心分量)、以及在行星齿轮30沿着周向方向接近止动边缘27所沿的方向上的分量。相对于轴线X1的向心方向指的是沿着穿过轴线X1和行星齿轮30的自转轴线X2的直线L1的方向，并且指的是从自转轴线X2朝向轴线X1的方向。行星齿轮30接近止动边缘27所沿的方向指的是在自转轴线X2的位置处沿着公转轨道C1的切线L2(即与直线L1垂直的直线)的切线方向，并且指向止动边缘27。
[0045] 由于推压弹簧40的推压力F12包含在行星齿轮30接近止动边缘27所沿的方向上的分量，因此行星齿轮30迅速接近止动边缘27并与止动边缘27接合。即，通过使用根据本实施例的推压弹簧40，可以提高连接处于释放状态的单向离合器1的情况下的响应速度。
[0046] 如图3C所示，如果外部构件10在行星齿轮30处于接合位置的状态下试图相对于内部构件20沿着第二方向R2旋转，则单向离合器1从连接状态转换到释放状态。在这种状态下，由行星齿轮30接收的力F16包含从与内齿轮14啮合的啮合面接收的力F14、和由推压弹簧40的推压力F12合成的合力F15。作用在行星齿轮30上的力的方向越接近行星齿轮30从接合位置移动到脱离位置的移动方向，越容易释放单向离合器1。
[0047] 在止动边缘27定位成低于行星齿轮30的位置关系中，作用在行星齿轮30上的重力Fg用作使行星齿轮30朝向止动边缘27移动的力。因此，在作用于行星齿轮30上的力F16的竖直方向上的向上分量被称为Fa的状态，应当满足以下条件：
[0048] Fa>Fg(Fa和Fg的符号总是正的)。
[0049] 在满足这种关系的状态下，即使在图3C所示的重力Fg相对于连接的释放不利地作用的位置关系中，行星齿轮30也移动到脱离位置并保持在脱离位置中。
[0050] 根据本实施例的推压弹簧40的推压力F12包含在行星齿轮30接近止动边缘27所沿的方向上的分量，但是其百分比被抑制为小于推压力F12在向心方向上的分量。因此，合力F15包含相对于竖直方向在向上方向上的大额分量，并且能够使行星齿轮30抵抗重力Fg而移动到脱离位置。
[0051] 作用在行星齿轮30上的力包含行星齿轮30的凸台部分33相对于长孔22的壁面的滑动摩擦。在外部构件10相对于内部构件20沿着第二方向R2旋转的状态下，行星齿轮30沿着该方向(即图3C中的逆时针方向)自转。在这种状态下，由于推压弹簧40朝向轴线X1推压行星齿轮30，因此凸台部分33与长孔22的相对于轴线X1在径向方向上的内侧处的壁面22a(参见图3A)相接触地旋转。凸台部分33从长孔22的壁面22a接收的垂直阻力的大小对应于推压弹簧40的推压力F12的向心方向上的分量。
[0052] 在如图3A和3C所示的位置关系中，止动边缘27定位成低于行星齿轮30，凸台部分33在沿着向下方向摩擦壁面22a的同时旋转。结果，行星齿轮30从壁面22a接收向上的摩擦力。即，通过凸台部分33和长孔22的壁面22a之间的摩擦现象，推压弹簧40的推压力F12的向心方向上的分量作为朝向避免与止动边缘27接触的方向的向上力作用在行星齿轮30上。于是，与合力F15相比作用在行星齿轮30上的力F16包含竖直方向上的更大额的向上分量，并且行星齿轮30可以容易地移动到脱离位置。即使在行星齿轮30已经移动到脱离位置之后该力还持续作用在行星齿轮30上，使得行星齿轮30可以抵抗重力Fg而保持在脱离位置处。
[0053] 如上所述，根据采用朝向轴线X1推压行星齿轮30的推压弹簧40的本实施例，在外部构件10和内部构件20相对地旋转的情况下，可以防止行星齿轮30与止动边缘27碰撞。由此，可以减少碰撞噪声的产生。此外，由于避免了行星齿轮30和止动边缘27的碰撞，因此可以减小行星齿轮30的齿31或止动边缘27的损坏。
[0054] 在外部构件10和内部构件20相对地旋转的状态下避免行星齿轮30与止动边缘27碰撞的另一可行方法是向行星齿轮30涂抹润滑油。通过涂抹润滑油，行星齿轮30和内齿轮14或内部构件20的粘着性增大，从而可以减小行星齿轮30由于重力等从脱离位置移动到接合位置的可能性。然而，根据该方法，需要精确地控制润滑油的涂抹量，这导致成本和制造步骤的数量增大，并且在润滑油蒸发或劣化的情况下，单向离合器1的操作可能变得不稳定。此外，由于涂抹润滑油，行星齿轮30的旋转阻力增大，使得在单向离合器1滑动的状态下动力损失可能增大。
[0055] 同时，根据本实施例，不必使用润滑油以避免行星齿轮30与止动边缘27碰撞，从而可以防止或减少上述缺点。应当注意，除了本实施例的构造之外，还可以使用润滑油。
[0057] 在上述实施例中，已经描述了长孔22相对于轴线X1沿着周向方向(即，行星齿轮30的公转方向)延伸，但是也可以如下地改变长孔的形状22。如图3A中的虚线所示，长孔22在远离止动边缘27的一侧处的部分可以设计成与行星齿轮30的公转轨道C1相比朝向心方向弯曲。在这种情况下，长孔22的径向方向上的内侧处的壁面22a设计成随着其远离止动边缘27比围绕轴线X1的圆弧C2更接近轴线X1。长孔22的在相对于周向方向靠近止动边缘27的一侧处的沿着公转轨道C1延伸的部分用作根据本修改示例的第一部分，而长孔22的在远离止动边缘27的一侧处的从公转轨道C1向内弯曲的部分用作根据本修改示例的第二部分。与上述实施例相比，这种构造使得在行星齿轮30自转以引起与壁面22a的摩擦时行星齿轮30的凸台部分33从壁面22a接收的摩擦力的向上分量增大。因此，与上述实施例相比，当外部构件10和内部构件20相对地旋转时，可以更强地限制行星齿轮30从脱离位置到接合位置的移动。
[0058] 此外，根据上述实施例，扭转盘旋弹簧用作推压构件，但是也可以使用其他类型的弹性构件。例如，通过由布置在沿着径向方向的位置(即沿着连接轴线X1和X2的直线L1的位置)处的盘旋弹簧连接内部构件20的凸台23和行星齿轮30，可以沿向心方向推压行星齿轮30。此外，除了弹性构件之外，还可以通过例如使用永磁体的磁力朝向轴线X1推压行星齿轮
30。
30。
[0059] 根据上述实施例，推压弹簧40的推压力F12包含在行星齿轮30接近止动边缘27所沿的方向上的分量，但是也可以包含在行星齿轮30远离止动边缘27移动所沿的方向上的分量。在这种情况下，推压弹簧40的推压力F12直接用于防止行星齿轮30与止动边缘27接触，从而类似于本实施例可以减少碰撞噪声的发生。
[0060] 第二实施例
[0061] 接下来，将描述根据第二实施例的单向离合器的构造。根据本实施例，由推压构件推压行星齿轮的推压方向不同于前面描述的第一实施例。与第一实施例类似地构造的其他元件用与第一实施例相同的附图标记指代，并且省略其描述。
[0062] 图4A是示出了根据本实施例的行星齿轮30的可动范围的示意图，图4B和4C是示出了在离合器从连接状态转换到释放状态时以及从释放状态转换到连接状态时作用在行星齿轮30上的力的示意图。
[0063] 如图4A所示，根据本实施例的行星齿轮30存放在形成于内部构件20上的凹部26中。在沿着轴向方向观察时，凹部26具有从内部构件20的圆筒形外周面朝向轴线X1的凹入形状。止动边缘27相对于轴线X1在周向方向上布置在凹部26的第一端部处。在凹部26内，行星齿轮30能够相对于内部构件20在脱离位置(图4A和4B)和接合位置(图4C)之间移动，在脱离位置中行星齿轮30沿着围绕轴线X1的公转轨道C1脱离止动边缘27，在接合位置中行星齿轮30与止动边缘27接合。即，根据本实施例，行星齿轮30的可动范围由凹部26的周向方向上的宽度限定。
[0064] 类似于第一实施例，在行星齿轮30处于接合位置的状态下，单向离合器1处于连接状态。在这种情况下，其中外部构件10相对于内部构件20在第一方向R1上旋转的相对旋转受到限制。如果行星齿轮30处于脱离位置，则单向离合器1处于释放状态。在这种情况下，允许外部构件10相对于内部构件20在第二方向R2上的相对旋转。
[0065] 根据本实施例的推压弹簧40施加至行星齿轮30的推压力F22在沿着轴向方向观察时包含相对于轴线X1在离心方向上的分量(离心分量)、以及在行星齿轮30沿着周向方向远离止动边缘27移动所沿的方向上的分量。相对于轴线X1的离心方向是指沿着穿过轴线X1和行星齿轮30的自转轴线X2的直线L1的方向，并且是指从轴线X1朝向自转轴线X2的方向。行星齿轮30远离止动边缘27移动所沿的方向是在自转轴线X2的位置处沿着公转轨道C1的切线L2的切线方向，并且远离止动边缘27地指向。
[0066] 如图4B所示，如果外部构件10在行星齿轮30处于脱离位置的状态下试图相对于内部构件20沿着第一方向R1旋转，则单向离合器1从释放状态转换到连接状态。在这种状态下，行星齿轮30接收从与内齿轮14啮合的啮合面接收的力F21和推压弹簧40的推压力F22。如果这些力F21和F22的合力F23在沿着周向方向朝向止动边缘27移动行星齿轮30的方向上，则行星齿轮30接近并接合止动边缘27。
[0067] 推压弹簧40的推压力F22包含在行星齿轮30沿着周向方向远离止动边缘27移动所沿的方向上的分量，但是该分量的比例被抑制成小于推压力F22的离心方向上的分量。因此，合力F25在行星齿轮30沿着周向方向朝向止动边缘27移动所沿的方向上作用，并且行星齿轮30从脱离位置移动到接合位置。
[0068] 如图4C所示，在外部构件10在行星齿轮30处于接合位置的状态下试图相对于内部构件20沿着第二方向R2旋转的状态下，单向离合器1从连接状态转换到释放状态。在这种状态下，由行星齿轮30接收的力F25包含从与内齿轮14啮合的啮合面接收的力F24和由推压弹簧40的推压力F22产生的合力。
[0069] 在这种状态下，在止动边缘27定位成低于行星齿轮30的位置关系中作用在行星齿轮30上的重力Fg用作使行星齿轮30朝向止动边缘27移动的力。如果作用在行星齿轮30上的力F25的竖直方向上的向上分量被称为Fa，倘若满足以下关系，则行星齿轮30移动到脱离位置并且保持在脱离位置中：
[0070] Fa>Fg(Fa和Fg的符号总是正的)。
[0071] 根据本实施例的推压弹簧40的推压力F22包含在行星齿轮30远离止动边缘27移动所沿的方向上的分量。因此，在如图4C所示的止动边缘27定位成低于行星齿轮30的位置关系中，推压力F22用作使行星齿轮30向上移动的力。因此，与作用在行星齿轮30上的力仅是由与齿轮啮合所引起的力F24的情况相比，合力F25的竖直方向上的向上分量变得更大，并且行星齿轮30可以抵抗重力Fg而容易地移动到脱离位置。由于即使在行星齿轮30已经移动到脱离位置之后这种力也持续地作用，因此行星齿轮30抵抗重力Fg而保持在脱离位置处。
[0072] 如上所述，根据采用推压行星齿轮30的推压弹簧40的本实施例，在外部构件10和内部构件20相对地旋转的状态下可以防止行星齿轮30与止动边缘27的碰撞。由此，可以减少碰撞噪声的产生。
[0073] 由推压弹簧40推压行星齿轮30的推压力F22的推压方向和大小应当优选设定成使得行星齿轮30的重量仅由推压力F22支撑。即，在轴线X1和自转轴线X2水平地对齐的状态下，推压力F22的竖直方向上的向上分量应当优选等于或大于作用在行星齿轮30上的重力Fg。因此，在外部构件10和内部构件20相对地旋转的状态下，可以更可靠地避免行星齿轮30与止动边缘27的碰撞。
[0074] 修改示例
[0075] 在本实施例中，已经描述了推压弹簧40的推压力F22包含在离心方向上的分量和在行星齿轮30远离止动边缘27移动所沿的方向上的分量这两者。然而，即使推压力F22仅包含在行星齿轮30远离止动边缘27移动所沿的方向上的分量，也可以在外部构件10和内部构件20相对地旋转的状态下避免行星齿轮30与止动边缘27的碰撞。
[0076] 此外，如果推压力F22包含离心方向上的分量，则推压力F22引起行星齿轮30和内齿轮14之间的接触压力增大。结果，行星齿轮30在齿轮的啮合面处从内齿轮14接收的力F24增大，并且包含在力F24中的在远离止动边缘27移动的方向上的分量也增大。因此，即使推压弹簧40的推压力F22除了在离心方向上的分量之外还包含在朝向止动边缘27的方向上的分量，在外部构件10和内部构件20相对地旋转的状态下也可以减少行星齿轮30和止动边缘27之间的碰撞。即，在外部构件10和内部构件20相对地旋转的状态下，行星齿轮30所接收的包括推压弹簧40的推压力F22和由于齿轮啮合引起的力F24的力的总和应当满足先前描述的关系(Fa>Fg)。
[0077] 如在第一和第二实施例中所描述的，可以任意地改变推压弹簧40推压行星齿轮30所沿的推压方向，只要在外部构件10和内部构件20相对地旋转的状态下行星齿轮30不接触止动边缘27即可。然而，如果推压弹簧40的推压方向仅包含在朝向止动边缘27接近行星齿轮30的方向上的分量，即，如果推压力F24是沿着图4C中的切线L2的向下箭头，则这是不合适的。在这种情况下，如第一或第二实施例中所描述的，不能获得防止行星齿轮30与止动边缘27接触的效果。作为推压方向的指导原则，优选的是，在沿着轴向方向观察时，推压方向在行星齿轮30朝向止动边缘27接近的方向的45度范围之外，即，在图3C和4C中相对于沿着切线L2的向下方向在左右方向上均为22.5度的范围之外。
[0078] 成像装置的应用示例
[0079] 作为包括在第一和第二实施例中描述的单向离合器1的驱动传递装置的示例，将描述用于将驱动从马达传递到用于在成像装置内部传送片材的辊构件的装置。成像装置一般指的是传送用作记录介质的片材并在片材上形成图像的装置，例如打印机、复印机或多功能机。
[0080] 图6中所示的成像装置200是采用电子照相系统的全色激光打印机，其中在用作记录介质的片材P上形成图像。例如普通纸和信封的纸、涂布纸、诸如OHP片材的塑料膜、布等可以用作片材P。包括用于形成黄色、品红色、青色和黑色的调色剂图像的四个成像单元PY、PM、PC和PK以及中间转印带221的成像引擎210存储在成像装置200的装置主体201中。成像单元PY至PK各个均包括用作图像承载构件的感光鼓211并且在感光鼓211上形成调色剂图像。感光鼓211上承载的调色剂图像通过用作中间转印体的中间转印带221而转印至片材P。
[0081] 除了用于使图像显影的调色剂的颜色不同之外，成像单元PY至PK被类似地构造，因此将以黄色成像单元PY为例描述成像单元的构造和调色剂图像的形成过程(即成像操作)。除了感光鼓211之外，成像单元PY还包括用作充电单元的充电辊212、用作曝光单元的曝光装置213Y、用作显影单元的显影装置214、以及鼓清洁器。感光鼓211是具有布置在外周部分上的感光层的鼓形感光构件，并且在沿着中间转印带221的旋转方向R1的方向上旋转。充电辊212对感光鼓211的表面均匀地充电，并且曝光装置213Y执行其中根据图像信息调制的激光束照射在感光鼓211上并且静电潜像写在感光鼓211的表面上的图像写入操作。显影装置214存储包含调色剂的显影剂并且将调色剂供应至感光鼓211，由此静电潜像被显影为调色剂图像。形成在感光鼓211上的调色剂图像被用作初次转印装置的初次转印辊225初次转印至中间转印带221上。转印后残留在感光鼓211上的残余调色剂由鼓清洁器除去。
[0082] 中间转印带221围绕在二次转印内辊222、张拉辊223、张力辊224和初次转印辊225卷绕，并且被驱动以沿着图中的逆时针方向旋转。在各个成像单元PY至PK中同时执行上述成像操作，并且以其中各个图像相互叠置的叠置方式转印四种颜色的调色剂图像，由此在中间转印带221上形成全色调色剂图像。调色剂图像承载在中间转印带221上并被传送至形成为二次转印辊243和二次转印内辊222之间的夹持部分的转印部分(即二次转印部分)。在具有与调色剂的电荷极性相反的极性的偏电压被施加至用作转印构件的二次转印辊243的状态下，承载在中间转印带221上的调色剂图像被二次转印至片材P。转印后残留在中间转印带221上的残余调色剂被带清洁器226除去。
[0083] 已经转印有调色剂图像的片材P被转移至定影单元250。定影单元250包括夹持并传送片材P的定影辊对251和诸如卤素灯的热源，并且将热和压力施加至承载在片材P上的调色剂图像。由此，调色剂颗粒被熔化并固定，并且获得了定影在片材P上的定影图像。
[0084] 接下来，将描述成像装置200对片材P的传送操作。片材进给盒231和232存储片材P并以可拆卸的方式附接至装置主体201。存储在片材进给盒231和232中的片材P由片材进给单元240逐张地进给。片材进给单元240包括：从片材进给盒231和232送出片材P的拾取辊40a；以及从拾取辊40a接收片材P并传送片材的片材进给辊40b。此外，片材进给单元240包括使由片材进给辊40b传送的片材P与其它片材P分离的分离辊40c。片材进给单元240是进给片材P的片材进给单元的一个示例，并且可以采用其他系统，例如其中片材P通过抽吸风扇而附着至带构件并在其上传送的带系统、或者采用使用垫的摩擦分离系统的片材进给部分。此外，用户可以将片材P直接放在设置于装置主体201的侧部处的手动进给托盘233上，并且放在手动进给托盘233上的片材P由片材进给单元进给。
[0085] 从片材进给单元240发送的片材P经由预对准辊对241传送至对准辊对242。用作对准部分的示例的对准辊对242通过抵靠片材P的前缘(即片材的传送方向上的下游边缘)而校正片材P的歪斜。此后，对准辊对242随着成像单元PY至PK执行的成像操作的推进在匹配的定时将片材P发送至二次转印部分。在二次转印部分处已经转印有调色剂图像并且在定影单元250处已经定影图像的片材P被转移至片材排出部分260，之后被定影后辊对261传送至能够切换片材P的传送路径的切换构件264。
[0086] 在完成在片材P上形成图像的状态下，在第一面(即，正面)上形成图像的片材P通过片材排出辊对262排出到片材排出托盘280上。如果要在片材P的第二面(即，背面)上形成图像，则片材P通过切换构件264经由传送辊对263转移至反转传送部分270。反转传送部分270包括执行片材P的反转传送(即，折返切换)的反转传送辊对271、和朝向对准辊对242引导由反转传送辊对271进行了折返切换的片材P的再传送路径279。反转传送辊对271将片材P朝向片材排出托盘280上方的片材排出空间传送预定距离，然后向相反的方向传送片材P以将片材P送入再传送路径279。如后面详细地描述的，再传送路径279设置有再次朝向对准辊对242传送片材P的多个传送辊对(272、273、274)。然后，通过经过二次转印部分和定影单元250而已经在第二面上形成图像的片材P被片材排出辊对262排出到片材排出托盘280上。
[0087] 上述成像引擎210是成像单元的示例，并且例如，成像单元还可以采用其中在感光构件上形成的调色剂图像直接在转印部分处转印至片材的直接转印系统。此外，成像单元还可以采用喷墨打印系统或胶印系统。
[0088] 如图7所示，成像装置200包括作为用于进给和传送片材P的片材传送系统的片材传送路径249、成像路径259和再传送路径279。这些路径中的片材的传送空间由被装置主体201支撑的引导构件形成。
[0089] 片材传送路径249是用于进给片材P的传送路径，并且在片材传送路径249上布置有片材进给单元240和预对准辊对241。片材进给单元240由片材进给马达M1驱动，并且预对准辊对241由预对准马达M2驱动。
[0090] 成像路径259是用于传送片材P并形成图像的传送路径，并且在成像路径259上布置有对准辊对242、二次转印辊243、二次转印内辊222和定影辊对251。对准辊对242由对准马达M3驱动，二次转印内辊222由ITB(中间转印带)马达M4驱动，而定影辊对251由定影马达M5驱动。
[0091] 再传送路径279是将已通过成像路径259发送的片材P再次朝向成像路径259传送以执行双面打印的传送路径，并且在再传送路径279上布置有第一再传送辊对272、第二再传送辊对273、和第三再传送辊对274。反转传送辊对271从成像路径259接收片材P、反转片材、并将片材发送至再传送路径279。反转传送辊对271还能够将片材P排出到布置在片材排出辊对262将片材P排出在其上的片材排出托盘280上方的片材排出托盘280上。第一再传送辊对272至第三再传送辊对274沿着从反转传送辊对271朝向对准辊对242的方向(以下称为“片材传送方向”，除非另有说明)以命名的顺序布置在再传送路径279中。
[0092] 反转传送辊对271和第一再传送辊对272由反转马达M7驱动，第二再传送辊对273和第三再传送辊对274由再传送马达M8驱动。用作能够检测片材的检测单元的再传送传感器276在片材传送方向上布置在第一再传送辊对272和第二再传送辊对273之间。此外，用作另一检测单元的对准传感器244布置在对准辊对242的上游侧附近。例如，能够检测光被片材阻挡的光电传感器可以用作这些传感器。
[0093] 根据第一和第二实施例的单向离合器1可以适当地用作将驱动力从反转马达M7传递至第一再传送辊对272的驱动传递装置的一部分。
[0094] 在反转马达M7沿正转方向旋转的状态下，反转传送辊对271朝向片材排出托盘传送片材。在这种状态下，由于单向离合器1的功能，来自反转马达M7的驱动力不传递至第一再传送辊对272。在反转马达M7沿反转方向旋转的状态下，反转传送辊对271朝向第一再传送辊对272传送片材。在这种状态下，来自反转马达M7的驱动力通过单向离合器1传递至第一再传送辊对272，并且第一再传送辊对272向图中的向下方向传送片材。
[0095] 为了实现这种操作，单向离合器1应当布置成使得在反转马达M7沿着正转方向旋转时单向离合器1处于释放状态，而在反转马达M7沿着反转方向旋转时单向离合器1处于连接状态。例如，在用作第一旋转器的示例的外部构件10连接至反转马达M7的状态下，用作第二旋转器的示例的内部构件20连接至用作传送构件的示例的第一再传送辊对272，并且在反转马达M7沿着正转方向旋转的状态下，外部构件10应当布置成相对于内部构件20在第二方向R2上旋转。但是，如上所述，还可以将内部构件20连接至用作驱动源的反转马达M7并且将外部构件10连接至用作待被驱动对象的第一再传送辊对272。
[0096] 现在，通过将单向离合器1布置在反转马达M7和第一再传送辊对272之间可以进行以下操作。在被传送至第一再传送辊对272的前一片材P1的前缘由于反转马达M7的反转旋转而被转移至第二再传送辊对273并且所述前一片材P1的后缘已经通过反转传送辊对271的夹持部分的状态下，反转马达M7沿着正转方向旋转。然后，在由再传送马达M8驱动第二再传送辊对273并且传送所述前一片材P1的状态下，开始通过反转传送辊对271传送后一片材P2。在这种状态下，单向离合器1处于释放状态，并且所述前一片材P1由第二再传送辊对273传送，以便从第一再传送辊对272中拉出。
[0097] 即，通过在前一片材P1仍然被第一再传送辊对272夹持的同时沿正转方向旋转反转马达M7，单向离合器1滑动并防止前一片材被第一再传送辊对272和第二再传送辊对273拉动。因此，与没有布置单向离合器1的情况相比，直到前一片材P1穿过第一再传送辊对272的夹持部分为止才需要继续反转马达M7的正转旋转，并且可以更早地设定后一片材P2开始由反转传送辊对271传送的时刻。因此，在双面打印期间，在反转传送辊对271反转后一片材P2的状态下以及在反转传送辊对271原样将后一片材P2排出到片材排出托盘上的状态下，可以改进成像装置200的生产率。
[0098] 上述构造示出了单向离合器1应用于成像装置的一个应用示例，并且单向离合器1可以应用于成像装置中的其他区域。例如，单向离合器1可以布置在用作驱动源的另一示例的片材进给马达M1与用作传送构件的另一示例的片材进给单元240的拾取辊40a和片材进给辊40b(参见图6和7)中的每一个之间。这样，即使在片材到达布置在片材进给辊40b下游的辊对(例如预对准辊对241)之后停止片材进给马达M1的驱动，单向离合器1也可以滑动以继续传送片材。
[0099] 存在这样的情况：成像装置配备有用于对已经形成有图像的片材执行装订处理和其他处理的片材处理装置、或者用于在传送用作原稿的片材的同时读取原稿图像的图像读取装置，所述片材处理装置和图像读取装置附接至包括成像单元的装置主体。根据本实施例的单向离合器可以布置在用于将驱动力从驱动源传递到待被驱动对象(例如用于在这种辅助装置中传送片材的辊)的驱动传递路径上。这些辅助装置是用于与上述成像装置类似地传送片材的片材传送装置的示例。
[0100] 此外，根据本公开的单向离合器可应用于包括除了成像装置之外的装置的任意机器，所述装置连接两个旋转构件且同时允许在预定方向上的相对旋转。
[0101] 其他实施例
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