JPH05157123A - スプリングクラッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】耐久性及び取扱性の向上を図り、確実に動力の
伝達及び遮断を行なう。 【構成】スプリングクラッチ装置は、係合部材１８と、
ラチェット部材２１と、ラチェット部材２１を回転フリ
ー又は回転ロック状態に切換える回転制御手段２５と、
ラチェット部材２１を鍔部１８ａに押圧するコイルスプ
リング４１とを備える。スプリング４１は、ラチェット
部材２１が回転フリー状態時には軸線方向に伸長してラ
チェット部材２１を係合部材１８に押圧しつつ径方向に
収縮して回転体３１を締め付け、ラチェット部材２１が
回転ロック状態時には軸線方向に収縮してラチェット部
材２１と係合部材１８への押圧を解除しつつ径方向に拡
大して回転体３１への締め付けを解除する。この場合駆
動軸１６と回転体３１との間の回転の伝達はスプリング
４１を介して行われる。なお、回転遮断時には、スプリ
ング４１は係合部材外周面１８ｂと接触しないので、双
方に摩滅等は生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタのフィード装
置等の産業機器に適用するに好適なスプリングクラッチ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず初めに、従来のスプリングクラッチ
装置が適用されたプリンタの概略構成を図６〜図８に基
づき説明する。

【０００３】これらの図において、１は印字部で，プラ
テン２および印字ヘッド（図示省略）等から構成されて
いる。１０はフィード装置で、用紙Ｐを印字部１に送る
手段である。

【０００４】ここで、フィード装置１０は、フィードロ
ーラー１１，ピンチローラー１２，搬送ローラー１３，
１４および駆動部１５等から構成されている。具体的に
は、フィードローラー１１およびピンチローラー１２
は、用紙Ｐを挟持搬送可能なるように形成されている。
また、駆動部１５は、フィードローラー１１を回転駆動
するための手段であり、駆動軸１６，ギヤ１７，駆動モ
ータ（図示省略）およびスプリングクラッチ装置５１等
から構成されている。ここで、駆動軸１６は、ギヤ１７
等を介して駆動モータによって回転される構成とされて
いる。

【０００５】一方、スプリングクラッチ装置５１は、図
６および図７に示す如く、駆動軸１６からフィードロー
ラー１１への回転の伝達・遮断を選択的に行うための手
段であり、フィードカラー５２，コイルスプリング５３
およびラチェット部材５４を含み構成されている。フィ
ードカラー５２は、駆動軸１６に止めピン５９等を介し
て固定されている。また、スプリング５３は、フィード
ローラー１１に一端部５３ａが固定されかつ他端部５３
ｂに嵌入係合されたフィードカラー５２の先端部分５２
ａを弾性力により締め付けて駆動軸１６の回転をフィー
ドローラー１１に伝達可能なるように形成されている。

【０００６】また、ラチェット部材５４は、コイルスプ
リング５３を被覆しかつ図示しない回転制御手段によっ
て回転ロックかつ回転フリー状態にされて，当該コイル
スプリング５３のフィードカラー５２に対する締め付け
を弾性力に抗して解除して両者（５２，５３）を摺動さ
せることができるように形成されている。

【０００７】しかして、上記プリンタを用いて用紙送り
する場合には、駆動モータが駆動されて、駆動軸１６が
ギヤ１７等を介して回転駆動される。そして、ラチェッ
ト部材５４が、回転制御手段により回転フリーとされて
駆動軸１６と同期的に回転し，駆動軸１６の回転をフィ
ードローラー１１に伝達する。

【０００８】一方、印字する場合には、回転制御手段に
よりラチェット部材５４の回転がロックされる。する
と、ラチェット部材５４によってコイルスプリング５３
のフィードカラー５２に対する締め付けが弾性力に抗し
て解除されて両者（５２，５３）は摺動する。これによ
り、駆動軸１６は空転し、フィードローラー１１の回転
が停止される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
スプリングクラッチ装置５１においては、用紙送りされ
ない間はフィードカラー５２とコイルスプリング５３と
は摺接されることになるが，両者が摺接されている時間
は一般的に長い。そのため、フィードカラー５２とコイ
ルスプリング５３との摺接部分は早期に磨滅したり焼付
きを起こし易く耐久性が低下しやすい。

【００１０】そこで、従来、フィードカラー５２とコイ
ルスプリング５３との摺接部分に一定期間毎に油を塗布
することが行われているが、油を塗布するには一々クラ
ッチ装置５１を分解等しなければならずメンテナンスに
手間がかかる不都合を有する。

【００１１】なお、電磁クラッチを用いて回転の伝達・
遮断を行うことも考えられるが、電磁クラッチは一般的
にいって高価かつ大型であり現今の小型化・低コスト化
要請に応じにくい欠点を有している。

【００１２】本発明の目的は、上記事情に鑑み、耐久性
および取扱性を向上しつつ確実に回転の伝達・遮断を行
なうことができるスプリングクラッチ装置を提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、駆動軸から回
転体への動力の伝達・遮断を行うスプリングクラッチ装
置であって、前記駆動軸に固設され鍔部を有する係合部
材と、前記係合部材と回転体との間に回転自在かつ軸線
方向に変位可能に配設されたラチェット部材と、前記ラ
チェット部材を選択的に回転フリー状態および回転ロッ
ク状態に切換可能な回転制御手段と、一端部が前記回転
体を締付可能に被嵌し他端部が前記係合部材の外周面と
非接触の状態で前記ラチェット部材を前記係合部材の鍔
部に押圧可能に設けられたスプリングとを備え、前記ス
プリングが、前記ラチェット部材が回転フリー状態時に
は軸線方向に伸長して当該ラチェット部材を前記係合部
材の鍔部に押圧するとともに径方向に収縮して前記回転
体を締め付け，かつ前記ラチェット部材が回転ロック状
態時には軸線方向に収縮して当該ラチェット部材と前記
係合部材との押圧関係を解除するとともに径方向に拡大
して前記回転体への締め付けを解除する形態とされたこ
とを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明では、駆動軸を所定方向に回転させ，そ
の状態で回転制御手段を用いてラチェット部材の回転を
ロックすると、スプリングが軸線方向に収縮してラチェ
ット部材を係合部材の鍔部に押圧するのを止めるととも
に径方向に拡大して回転体への締め付けを解除する。そ
の結果、回転体には、スプリング等を介して駆動軸の回
転が伝達されなくなり回転停止される。この際、係合部
材の外周面とスプリングとは接触しないので、当該係合
部材等が早期に磨滅したり焼付けを起こすことはない。
また一定期間毎に給油する必要がなくメンテナンスが不
要となる。

【００１５】一方、前記ラチェット部材の回転ロック状
態を解除してフリー状態にすると、スプリングが軸線方
向に伸長して当該ラチェット部材を係合部材の鍔部に押
圧するとともに径方向に収縮して回転体を締め付ける。
これにより、回転体にはスプリング等を介して駆動軸の
回転が確実に伝達され，当該回転軸は駆動軸と同期的に
回転される。

【００１６】その結果、耐久性および取扱性を向上しつ
つ確実に回転の伝達・遮断を行うことができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００１８】本実施例に係るスプリングクラッチ装置
は、駆動部１５等を備えたプリンタのフィード装置に適
用されており、図１〜図５に示す如く、係合部材（１
８），ラチェット部材２１，回転制御手段２５，回転体
（フィードハブ３１）およびコイルスプリング４１を含
み構成されている。

【００１９】なお、図６〜図８に示した構成要素と同一
のものについては同一の符号を付し、その説明を省略も
しくは簡略化する。

【００２０】ここで、係合部材は、駆動軸１６に固設さ
れ鍔部を有する構成とされている。本実施例において
は、係合部材は、図１および図２に示す如く，駆動軸１
６に止めピン１９を介して固定されたフィードカラー１
８より形成されている。このフィードカラー１８は、鍔
部１８ａと円筒状の外周面１８ｂとを有している。

【００２１】また、ラチェット部材２１は、係合部材
（フィードカラー１８）と回転体（本実施例ではフィー
ドハブ３１）との間に回転自在かつ軸線方向に変位可能
に配設されている。ラチェット部材２１のフィードカラ
ー１８と対向する端面側には接触面２２が形成されてい
る。また、ラチェット部材２１には係合穴２３が貫通穿
設されている。

【００２２】また、回転制御手段２５は、ラチェット部
材２１を選択的に回転ロック状態または回転フリー状態
とすることができるように形成されている。本実施例に
おいては、回転制御手段２５は、図５に示す如く、ラチ
ェット部材２１の各歯と係合可能なレバー２６と，この
レバー２６をラチェット部材２１と係合させるためのス
プリング２８と，このレバー２６をスプリング２８の弾
性力に抗してラチェット部材２１より離隔させるための
電磁石２７を含み構成されている。ここで、電磁石２７
を励磁すると、レバー２６が時計方向回りに回動して図
中２点鎖線で示す位置に位置決めされ，ラチェット部材
２１の回転ロック状態が解除されてフリー状態となる。
また、電磁石２７を消磁すると、レバー２６がスプリン
グ２８の弾性力により図中実線で示す位置に復帰され，
ラチェット部材２１の回転がロックされる。

【００２３】一方、回転体（本実施例ではフィードハブ
３１）は、図１および図２に示す如く，フィードローラ
ー１１と接続されており，駆動軸１６に回転自在に装着
されている。

【００２４】さらにまた、ラチェット部材２１と回転体
（フィードハブ３１）との間には、スプリング（本実施
例においてはコイルスプリング４１）が、その一端部
（４２）が回転体（３１）を締付可能に被嵌し、他端部
（４３）が係合部材（フィードカラー１８）の外周面
（１８ｂ）と非接触の状態でラチェット部材２１を係合
部材（１８）の鍔部（１８ａ）に押圧可能に設けられて
いる。なお、コイルスプリング４１の他端部４３の終端
４３ａは、図１に示す如く，ラチェット部材２１の係合
穴２３に嵌挿されている。また、コイルスプリング４１
は、フィードカラー１８の外周面１８ｂと非接触とする
ために，そのコイル内径が当該フィードカラー１８の外
周面１８ｂよりも大きくなるように形成されている。

【００２５】ここで、コイルスプリング４１は、ラチェ
ット部材２１が回転フリー状態時には軸線方向に伸長し
て当該ラチェット部材２１を係合部材（フィードカラー
１８）の鍔部（１８ａ）に押圧するとともに径方向に収
縮して回転体（フィードハブ３１）を締め付け，かつラ
チェット部材２１が回転ロック状態時には軸線方向に収
縮して当該ラチェット部材２１と係合部材（１８）との
押圧関係を解除するとともに径方向に拡大して回転体
（３１）への締め付けを解除する形態とされている。ま
た、コイルスプリング４１は、伸縮量が大なるように自
然長，ピッチｐ１およびバネ定数が選定されている。

【００２６】次に作用について説明する。

【００２７】駆動モータを駆動することにより駆動軸１
６をギヤ１７等を介して矢印Ｒ方向に回転させ、その状
態で回転制御手段２５を用いてラチェット部材２１の回
転をロックすると、コイルスプリング４１が軸線方向に
収縮してラチェット部材２１をフィードカラー１８の鍔
部１８ａに押圧するのを止めるとともに径方向に拡大し
てフィードハブ３１への締め付けを解除する。

【００２８】これにより、フィードハブ３１（したがっ
てフィードローラー１１）には、コイルスプリング４１
等を介して駆動軸１６の回転が伝達されなくなり回転停
止される。

【００２９】この際、フィードカラー１８の外周面１８
ｂとコイルスプリング４１とは接触しないので、当該フ
ィードカラー１８等が早期に磨滅してしまうことはな
い。また、一定期間毎に給油する必要がない。

【００３０】次に、回転制御手段２５の電磁石２７を励
磁することにより，ラチェット部材２１の回転ロック状
態を解除してフリー状態にすると、コイルスプリング４
１が軸線方向に伸長して当該ラチェット部材２１の接触
面２２をフィードカラー１８の鍔部１８ａに押圧すると
ともに径方向に収縮してフィードハブ３１を締め付け
る。これにより、フィードハブ３１（したがってフィー
ドローラー１１）には、コイルスプリング４１等を介し
て駆動軸１６の回転が確実に伝達され，当該フィードロ
ーラー１１は駆動軸１６と同期的に回転される。

【００３１】しかして、この実施例によれば、駆動軸１
６に固設され鍔部（１８ａ）を有する係合部材（フィー
ドカラー１８）と、係合部材（１８）と回転体（フィー
トハブ３１）との間に回転自在かつ軸線方向に変位可能
に配設されたラチェット部材２１と、ラチェット部材２
１を選択的に回転フリー状態および回転ロック状態に切
換可能な回転制御手段２５と、一端部（４２）が回転体
（３１）を締付可能に被嵌し他端部（４３）が係合部材
（１８）の外周面（１８ｂ）と非接触の状態でラチェッ
ト部材２１を係合部材（１８）の鍔部（１８ａ）に押圧
可能に設けられたスプリング（コイルスプリング４１）
とを備え、スプリング（４１）が、ラチェット部材２１
が回転フリー状態時には軸線方向に伸長して当該ラチェ
ット部材２１を係合部材（１８）の鍔部（１８ａ）に押
圧するとともに径方向に収縮して回転体（３１）を締め
付け，かつラチェット部材２１が回転ロック状態時には
軸線方向に収縮して当該ラチェット部材２１と係合部材
（１８）との押圧関係を解除するとともに径方向に拡大
して回転体（３１）への締め付けを解除する形態とされ
た構成としたので、駆動軸１６と回転体（３１）との間
の回転の伝達はスプリング（４１）等を介して行われ
る。

【００３２】ここで、回転遮断時には、スプリング（４
１）は、係合部材（１８）の外周面（１８ｂ）と接触し
ないので，当該係合部材（１８）等が早期に磨滅してし
まうことがなく，また一定期間毎に給油する必要がなく
メンテナンスが不要となる。さらに、騒音が発生するこ
ともない。

【００３３】その結果、耐久性および取扱性の向上を図
りつつ確実に動力の伝達・遮断を行なうことができる。

【００３４】なお、上記実施例においては、係合部材
を、止めピン１９により駆動軸１６に固定されたフィー
ドカラー１８により形成したが，フィードカラー１８を
駆動軸１６と一体に形成してもよい（かかる場合には止
めピン１９は不要となる。）。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、駆動軸に固設され鍔部
を有する係合部材と、係合部材と回転体との間に回転自
在かつ軸線方向に変位可能に配設されたラチェット部材
と、ラチェット部材を選択的に回転フリー状態および回
転ロック状態に切換可能な回転制御手段と、一端部が回
転体を締付可能に被嵌し他端部が係合部材の外周面と非
接触の状態でラチェット部材を係合部材の鍔部に押圧可
能に設けられたスプリングとを備え、スプリングが、ラ
チェット部材が回転フリー状態時には軸線方向に伸長し
て当該ラチェット部材を係合部材の鍔部に押圧するとと
もに径方向に収縮して回転体を締め付け，かつラチェッ
ト部材が回転ロック状態時には軸線方向に収縮して当該
ラチェット部材と係合部材との押圧関係を解除するとと
もに径方向に拡大して回転体への締め付けを解除する形
態とされた構成としたので、耐久性および取扱性の向上
を図りつつ確実に動力の伝達・遮断を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を示す半断面図であ
る。

【図２】一実施例の要部を示す分解斜視図である。

【図３】コイルスプリングの形態を示す図である。

【図４】用紙送りを説明するための図である。

【図５】回転制御手段を用いてラチェット部材を回転ロ
ック状態または回転フリー状態とした様子を示す図であ
る。

【図６】従来のスプリングクラッチ装置を示す全体構成
図である。

【図７】従来のスプリングクラッチ装置の詳細を説明す
るための分解斜視図である。

【図８】従来のスプリングクラッチ装置が適用されるプ
リンタを示す図である。

【符号の説明】

１６ 駆動軸 １８ フィードカラー（係合部材） ２１ ラチェット部材 ３１ フィードハブ（回転体） ４１ コイルスプリング（スプリング）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動軸から回転体への動力の伝達・遮断を
   行うスプリングクラッチ装置であって、 前記駆動軸に固設され鍔部を有する係合部材と、 前記係合部材と回転体との間に回転自在かつ軸線方向に
   変位可能に配設されたラチェット部材と、 前記ラチェット部材を選択的に回転フリー状態および回
   転ロック状態に切換可能な回転制御手段と、 一端部が前記回転体を締付可能に被嵌し他端部が前記係
   合部材の外周面と非接触の状態で前記ラチェット部材を
   前記係合部材の鍔部に押圧可能に設けられたスプリング
   とを備え、 前記スプリングが、前記ラチェット部材が回転フリー状
   態時には軸線方向に伸長して当該ラチェット部材を前記
   係合部材の鍔部に押圧するとともに径方向に収縮して前
   記回転体を締め付け，かつ前記ラチェット部材が回転ロ
   ック状態時には軸線方向に収縮して当該ラチェット部材
   と前記係合部材との押圧関係を解除するとともに径方向
   に拡大して前記回転体への締め付けを解除する形態とさ
   れたことを特徴とするスプリングクラッチ装置。