JPH106476A - 反転カップリングのためのトルク増倍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スペースの制約にもかかわらず、高減速比
で、かつ、トルク伝達のバランスの良いトルク増倍装置
を得る。 【構成】 衛星状に配設された締結手段（１８）とトル
クの入力手段（４１）との間に、ハイポサイクロイド機
構を介設した反転カップリングのためのトルク増倍装置
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、枚葉式印刷機において
片面印刷／両面印刷の切換を行なうための反転機構に関
し、特に、反転機構に関係するギヤ群の位相を調整する
ために、反転胴の胴軸の端部においてギヤ群の締結／解
除を行なう反転カップリングのためのトルク増倍装置に
関する。

【０００２】

【発明の背景】シートに印刷を行なう枚葉式印刷機にあ
っては、シートの表面にのみ印刷を施す片面印刷と、シ
ートの表面のみならず裏面にも印刷を施す両面印刷とが
行なわれる。すなわち、片面印刷の場合には、版胴、ブ
ラケット胴、圧胴及びインキ装置等から成る複数の印刷
ユニット間を倍径胴によって連結し、シートの一面にの
み順次印刷を施すのである。一方、両面印刷の場合に
は、複数の印刷ユニット間に、紙送り胴、倍径中間胴、
反転胴から成る反転機構を介設し、印刷されたシートを
反転させ、裏面にも印刷を行なうのであり、一例とし
て、シートの表面に４色、裏面に２色といった印刷を行
なうことがある。

【０００３】シートの反転動作の中心となるのは、反転
胴と、その反転グリッパであり、単純にシートの前縁を
受け渡しするだけの片面印刷と異なり、両面印刷の場合
には、反転胴よりも上流側に位置する倍径中間胴の後縁
グリッパからシートの後縁を反転グリッパが受け取り、
反転胴の回転とともにシートを表裏反転させ、反転胴よ
りも下流側に位置する印刷ユニットの圧胴にシートを受
け渡すのである。

【０００４】ところで、反転胴の反転グリッパは、シー
トの後縁を上流側の倍径中間胴から受け取るので、紙寸
に応じて、倍径中間胴−反転胴間のシートの後縁受け渡
し位相が設定されなければならない。この場合、枚葉式
印刷機にかけられるシートの紙寸は多様であり、加え
て、印刷ユニットの胴群及び反転機構の胴群のギヤは一
連に噛み合わされて調時的に駆動されているので、反転
胴よりも上流側に位置する胴群の駆動ギヤと、下流側の
胴群の駆動ギヤとは、両面印刷の際に紙寸に応じて位相
を調整する必要がある。

【０００５】このため、反転胴の胴軸の端部には、上流
側の駆動ギヤ群と噛み合うギヤと、下流側の駈動ギヤ群
と噛み合うギヤとが、回転方向の相互的位相が調整可能
に取り付けられており、前記した必要性に応じて位相調
整され、胴軸にカップリングされるようになっている。
そして、このような反転カップリングを行なうために、
カップリングの締結／解除のためのトルクを伝達するこ
とが必要となる。

【０００６】

【従来の技術】特公平２−１０２０号公報にあっては、
図９及び図１０に示すように、反転胴（１）の胴軸
（２）の端部に、固定ギヤ（３）と、この固定ギヤ
（３）に対して位相調整される調整ギヤ（４）とが配設
され、ここに、調整ギヤ（４）を固定ギヤ（３）に対し
て締結する押さえ板（５）、締付ボルト（６）及び締付
ギヤ（７）の組が胴軸（２）の中心を基準にして円周上
に配置され、中心のギヤ（８）によってカップリングの
締結／解除のためのトルクを伝達するようにしている。

【０００７】また、特公平２−１０２２号公報にあって
は、図１１に示すように、上記締付ギヤ（７）に相当す
る締付ギヤ（９）を軸対称に配置し、一本のウオーム軸
（１０）によってカップリングのトルクを伝達するよう
にした技術が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術によれば、当該個所のスペースに非常な制約
があることにも影響されて、必要とされるトルクが過大
となって、作業が実行しにくく、また、複数の締結手段
へのトルク伝達のバランスが失われ易く、更に、トルク
伝達に関連する部材に無理が生じ易いという問題があっ
た。

【０００９】本発明は、上記した問題に鑑みてなされ、
進歩した反転カップリングのためのトルク増倍装置を提
供するもので、その目的は、必要とされるトルクの軽減
を図ること、迅速、かつ、一斉に、全ての締結手段にバ
ランス良くトルクを伝達すること、そして、関連する部
材に何等支障を生じないようにすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そしてこのために、本発
明は、反転胴の胴軸（１１）の端部に、円周を等分割し
て配設された反転カップリングのための締結手段（１
８）に締結／解除のためのトルクを伝達するトルク増倍
装置において、円周の中心を基準に回動可能に設けら
れ、複数の締結手段（１８）に噛み合う出力ギヤ（１
９）と、この出力ギヤ（１９）にトルクを伝達すべく、
同じく円周の中心を基準に回動される入力手段（４１）
との間に、ハイポサイクロイド機構が介設されたことを
特徴とする。

【００１１】

【作用】ハンドル等の入力手段（４１）によるトルク
は、高減速比をもたらすハイポサイクロイド機構を経由
して出力ギヤ（１９）に伝達され、カップリングの締結
／解除を行なう。これにより、前記した諸目的は全て達
成され、非常に実用性に優れた装置となる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
き詳細に説明する。図１は、本発明に係るトルク増倍装
置の一実施例を示す断面図、図２は、同側面図、図３
は、分解斜視図である。

【００１３】反転カップリングのための諸装置が設けら
れる反転胴は、その胴軸（１）のみが代表的に示されて
いる。胴軸（１１）の端部には、事実上、この胴軸（１
１）の外延部と言える取付基体（１２）がボルト（１
３）によって固結されており、この取付基体（１２）に
固定ギヤ（１４）及び調整ギヤ（１５）が取り付けられ
る。

【００１４】固定ギヤ（１４）は、ボルト（１６）によ
り取付基体（１２）に固結されており、反転胴よりも下
流側の、例えば次行印刷ユニットの圧胴の駆動ギヤと噛
み合っている。また、調整ギヤ（１５）は、取付基体
（１２）ひいては胴軸（１１）に対して回動可能な状態
で固定ギヤ（１４）に並設されており、反転胴よりも上
流側の、例えば倍径中間胴の駆動ギヤと噛み合ってい
る。

【００１５】さて、胴軸（１１）を中心に回動可能な調
整ギヤ（１５）を、両面印刷のために位相調整した後に
（または位相調整するために）、押さえ板（１７）によ
って取付基体（１２）ひいては固定ギヤ（１４）に対し
て締結（または解除）するのが反転カップリングであ
り、このために、押さえ板（１７）に対応して、複数の
締結手段（１８）が設けられている。

【００１６】すなわち、図２に示すように、複数の締結
手段（１８）及び押さえ板（１７）は、胴軸（１１）を
中心にした円周を等分割した衛星状に配設されている。
しかし、円周の中心を胴軸（１１）の中心と一致させた
のは設計上の便宜にしか過ぎず、円周の中心を胴軸（１
１）の中心とはずらせることとしてもよい。

【００１７】図１にきわめて概略的に示された締結手段
（１８）の詳細が図８に図示されているが、このような
締結手段（１８）であることは本発明にとって必須では
なく、従来技術の説明の項で示したシンプルな締付ボル
トでもよく、極言すると、出力ギヤ（１９）と噛み合う
ギヤ部を有するボルトであればよい。また、図８に図示
した締結手段（１８）の詳細は、特開平７−１７１３号
公報によって、既に公知である。

【００１８】締結手段（１８）のボルト本体（２０）
は、外周にねじが切られた首部（２１）、この首部（２
１）に引き続きやはりねじが切られた中径部（２２）、
そして多数のローラ（２３）のための転動面（２４）を
有する大径部（２５）から成っている。大径部（２５）
には、リテーナ（２６）によって一定のねじれ角をつけ
て多数のローラ（２３）が外周の転動面（２４）上に配
列されており、さらにこれらのローラ（２３）を囲ん
で、外周に歯部を有する外輪ギヤ（２７）が嵌着されて
いる。（ちなみに、この外輪ギヤ（２７）が本発明装置
の出力ギヤ（１９）と噛み合う。）

【００１９】符号（２８）は予圧受けベアリングを示
し、この予圧受けベアリング（２８）も大径部（２５）
に設けられており、中径部（２２）に嵌着された２枚の
予圧バネ（２９）によって外輪ギヤ（２７）の端面に押
し当てられている。更に、皿バネ状の予圧バネ（２９）
は、バネ圧調整ナット（３０）によって、所定のバネ圧
が発生するようになされている。そして、これらのロー
ラ（３３）、外輪ギヤ（２７）等によって、いわば一方
向クラッチ手段と言うべきものが構成されている。

【００２０】この一方向クラッチ手段について説明する
と、まず、締結手段（１８）をゆるめる場合には、図８
の図面右方向から見て反時計回りに外輪ギヤ（２７）を
回転させる。そうすると、この時一定のねじれ角をもっ
て転動面（２４）に配列された多数のローラ（２３）
は、大径部（２５）に対して締め込みのロック状態とな
り、いわゆる食い込みクラッチ状態となる。これに従
い、解除トルクが外輪ギヤ（２７）から大径部（２５）
に伝達され、締結手段（１８）がゆるめられて、押さえ
板（１７）も調整ギヤ（１５）をフリーにする。

【００２１】反対に、締結手段（１８）を締める場合に
は、図８の図面右方向から見て時計回りに外輪ギヤ（２
７）を回転させる。この時、多数のローラ（２３）は互
いに引き離され、フリー状態でころがり回転をするの
で、大径部（２５）に対して何等トルクの伝達を行なわ
ない。この時締結トルクの伝達を行なうのは、予圧バネ
（２９）によって外輪ギヤ（２７）の端部に押し当てら
れた予圧受けベアリング（２８）である。バネ圧調整ナ
ット（３０）により、予圧バネ（２９）には所定のバネ
圧が発生するが、このバネ圧に比例する一定値のトルク
までは、予圧受けベアリング（２８）を介して大径部
（２５）に締結トルクが伝達される。しかし、締結トル
クがこの一定値を超えると、予圧受けベアリング（２
８）にすべりが発生し、もはやそれ以上のトルク伝達は
行なわれず、従って、常に一定値のトルクのみが伝達さ
れることとなる。言い換えると、本実施例の締結手段
（１８）における一方向クラッチ手段は、締結方向に関
しては一定値以上のトルクを吸収し、反対に解除方向に
関してはトルクをそのまま伝達するものである。

【００２２】再び図１から図３までに戻ると、押さえ板
（１７）及びこれに対応する締結手段（１８）の配置の
基準となる円周の中心と一致して軸体（３１）が取付基
体（１２）に突設固定されている。この軸体（３１）
は、一体的にモジュール化される本発明装置の、いわば
芯材ともいうべきもので、取付基体（１２）に固結され
るフランジ部分、ケーシング（３２）と嵌合する大径部
分、出力ギヤ（１９）の回転の中心となる中径部分、そ
して、偏芯ブッシュ（３３）の回転の中心となる小径部
分を順次に有している。

【００２３】また、軸体（３１）とともに取付基体（１
２）にボルト（３４）によって固結されるケーシング
（３２）は、同様に本発明装置を一体化するもので、図
２及び図３から理解されるように、締結手段（１８）と
出力ギヤ（１９）との噛み合いを妨げることのないよう
に当該部分が切り欠かれた皿状の部材である。

【００２４】軸体（３１）の中径部分にフリーに取り付
けられる出力ギヤ（１９）は、その外周に締結手段（１
８）の外輪ギヤ（２７）と噛み合うギヤ部（３５）を有
するとともに、その一側面に多数のキャリヤピン（３
６）が一定円周上に等ピッチで突設されて成る。このキ
ャリヤピン（３６）は、後述する内側歯部材（３７）の
ピン穴（３８）と遊合しつつも、この内側歯部材（３
７）からトルクを受け取る役割を果たす。

【００２５】リング状の外側歯部材（３９）は、ボルト
（４０）によりケーシング（３２）の側端に固結され
る。従って、この外側歯部材（３９）は常に固定位置に
とどまる。外側歯部材（３９）の内周には、歯数Ｚ２の
単純円弧歯形が形成されている。なお、歯形としては、
通常のインボリュート形状であってもよい。

【００２６】図４に示すように、外側歯部材（４０）と
対応して、内側歯部材（３７）が設けられる。この内側
歯部材（３７）の外周には、外側歯部材（４０）の歯形
とは逆の、いわば雌型単純円弧歯形が形成されている
が、その歯数Ｚ１は外側歯部材（３９）の歯数Ｚ２と僅
かに異なるものとされている。ちなみに、図５から図７
までに番号を付したように、Ｚ２＝１８、Ｚ１＝１７の
１枚歯数差である。このような小歯数差は、ハイポサイ
クロイド機構の本質を成すものである。

【００２７】内側歯部材（３７）は、偏心ブッシュ（３
３）を介して、軸体（３１）の小径部分にフリーに取り
付けられている。偏心ブッシュ（３３）は、その名の示
す通り、軸体（３１）の中心とは異なる位置にその図形
中心を有するので、軸体（３１）を基準に回動されて
も、この軸体（３１）とは偏心した回動を内側歯部材
（３７）にもたらすこととなる。また、内側歯部材（３
７）には、キャリヤピン（３６）を受け入れるピン穴
（３８）が多数穿設されている。このピン穴（３８）と
キャリヤピン（３６）との隙間は、偏心ブッシュ（３
３）による内側歯部材（３７）の偏心量の２倍とされ
る。

【００２８】偏心ブッシュ（３３）は、その一側端にハ
ンドル（４１）（入力手段である。）のピン（４２）と
係合するピン受（４３）を有し、軸体（３１）の中心を
基準に回動されるハンドル（４１）からトルクを受け
る。勿論、軸体（３１）の中心穴（４４）に挿入される
ハンドル（４１）の代わりに適宜のモータを連結するこ
ととしてもよい。なお、リング（４５）及びスナップリ
ング（４６）は、偏心ブッシュ（３３）の抜け止めとし
て、本発明装置を最終的に軸体（３１）及びケーシング
（３２）等と一体モジール化する。

【００２９】次に、作用について説明すると、本発明に
係るトルク増倍装置の中核を成すハイポサイクロイド
（ｈｙｐｏ−ｃｙｃｌｏｉｄ）機構は、小歯数差の内側
歯部材（３７）（歯数Ｚ１）／外側歯部材（３９）（歯
数Ｚ２）の内接式遊星運動による高減速比（Ｚ２−Ｚ
１）／Ｚ１の減速機構と定義され、図５から図７に図示
のものについては減速比が（１８−１７）／１７すなわ
ち１／１７となる。

【００３０】図示の通り、内側歯部材（３７）は、入力
手段としてのハンドル（４１）からのトルクを偏心ブッ
シュ（３３）を介して受けつつ、入力トルク方向と同一
方向に、外側歯部材（３９）と内接しつつ公転する。

【００３１】同時に、内側歯部材（３７）は、外側歯部
材（３９）が固定で、かつ、偏心ブッシュ（３３）とは
滑り可能であるので、入力トルク方向とは反対の方向に
減速されつつ自転する。

【００３２】そして、この高比率で減速された自転がキ
ャリヤピン（３６）を介して出力ギヤ（１９）から締結
手段（１８）に伝達され、カップリングの締結／解除に
利用されるのである。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係るトルク増倍装置によれば、
設置個所のスペースに非常な制約があるにもかかわら
ず、作業の遂行が容易となり、無論、必要なトルクの大
幅な軽減や伝達バランスの向上も実現でき、枚葉式印刷
機の反転切換作業に大きく資することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトルク増倍装置の一実施例を示す
断面図である。

【図２】同じく、側面図である。

【図３】装置を構成する諸部材の分解斜視図である。

【図４】装置の中核を成すハイポサイクロイド機構の正
面図である。

【図５】ハイポサイクロイド機構の動作説明図である。

【図６】図５の状態に続く状態を示す動作説明図であ
る。

【図７】同じく、図６の状態に引き続いた状態を示す動
作説明図である。

【図８】締結手段の一例を示す断面図である。

【図９】従来技術の断面図である。

【図１０】同じく、従来技術の正面図である。

【図１１】他の従来技術の正面図である。

【符号の説明】

１１ 胴軸 １２ 取付基体 １４ 固定ギヤ １５ 調整ギヤ １７ 押さえ板 １８ 締結手段 １９ 出力ギヤ ３１ 軸体 ３２ ケーシング ３３ 偏心ブッシュ ３６ キャリヤピン ３７ 内側歯部材 ３８ ピン穴 ３９ 外側歯部材 ４１ ハンドル（入力手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反転胴の胴軸（１１）の端部に、円周を
   等分割して配設された反転カップリングのための締結手
   段（１８）に締結／解除のためのトルクを伝達するトル
   ク増倍装置において、前記円周の中心を基準に回動可能
   に設けられ、前記複数の締結手段（１８）に噛み合う出
   力ギヤ（１９）と、該出力ギヤ（１９）にトルクを伝達
   すべく、同じく前記円周の中心を基準に回動される入力
   手段（４１）との間に、ハイポサイクロイド機構が介設
   されたことを特徴とする反転カップリングのためのトル
   ク増倍装置。