向送纸辊等被传递部件传递驱动力用离合器装置 【技术领域】
本发明涉及对复印机、传真机、打印机等用的送纸辊等接受驱动电机之驱动力的传递而被驱动的被传递部件，只有在必要时才传递该驱动力的，安装在该被传递部件侧的齿轮等和驱动电机侧的齿轮等之间使用的离合器装置的改进。
背景技术
用于将驱动力传递给复印机等所使用的送纸辊等用途的离合器装置，专利文献1所记载的装置是大家知道的。
这种离合器装置包括成为输入侧的离合器盘毂、成为输出侧的从动皮带轮、螺旋弹簧和爪轮部件。螺旋弹簧将离合器盘毂的一部分和从动皮带轮的一部分紧固地组合起来。另外，螺旋弹簧的一端固定在从动皮带轮上，另一端固定在爪轮部件上。
在爪轮部件地旋转处于自由的状态下，由于螺旋弹簧的紧固，随着离合器盘毂侧的旋转从动皮带轮也旋转。于是，来自输入侧的驱动力便被传递到输出侧。
另外，在爪轮部件的旋转处于制动的状态下，螺旋弹簧扩径。这样，螺旋弹簧一旦扩径，离合器盘毂一侧便空转，从动皮带轮不旋转。
即，根据这种离合器装置，只有在必要时才能将输入侧的驱动力传递给输出侧。以送纸辊为例，只有在需要送纸的情况下，才能使送纸辊旋转。
专利文献1
特开平6-66328号公报(图3、图4)
发明要解决的课题
可是，这种现有的离合器装置，由于是靠螺旋弹簧的夹紧力，即摩擦力来传递驱动力，故难以在不损失该驱动力的情况下进行传递。也就是说，在传递驱动力时，螺旋弹簧和被该螺旋弹簧夹紧的离合器盘毂的一部分和从动皮带轮的一部分之间，易产生滑动，一旦产生这种滑动，所传递的驱动力便产生丢失。因此，为了不产生这种打滑现象，与部件等接触不得不要付出相当大的劳力。而且，输入侧的转矩越大越容易产生这种打滑现象，故传递大转矩是用无方向性的装置。
即使在不传递驱动力时，在一部分位于螺旋弹簧内部的状态下，离合器盘毂也进行空转，故即使在不传递该驱动力时，在螺旋弹簧和离合器盘毂之间也容易产生一完程度的摩擦力。这种摩擦力，将无用的负荷给予常时地驱动离合器盘毂的驱动电机侧。对于复印机等，人们正强烈要求降低电力消耗，由于这种实情，又因用单一的驱动电机驱动复印机等各部分的倾向十分明显，因此，要求尽量减少驱动电机的这种无用负荷的呼声很高。
因此，本发明的主要目的是，这种离合器装置在传递驱动力时，将来自输入侧的驱动力无损失地传递给输出侧，在不传递驱动力时，构成离合器装置的输入侧旋转体的空转尽量少产生阻力。
解决课题的方式
为达到上述目的，技术方案1所述的发明，向复印机、传真机、打印机等的送纸辊等被传递部件传递驱动力用的离合器，具有以下(1)～(11)的构造的装置。
(1)主轴，
(2)以该主轴为中心进行旋转的输入侧旋转体，
(3)为了将驱动力传递给送纸辊等被传递部件侧，以主轴为中心进行旋转的输出侧旋转体，
(4)配置在输入侧旋转体的输入端部和输出侧旋转体的输出侧端部之间，并且在只能沿主轴的轴线方向移动的状态下组合在输出侧旋转体上的内侧套筒体，
(5)在将内侧套筒体收装在内侧的状态下，配置在输入侧旋转体的输入端部和输出侧旋转体的输出端部之间的外侧套筒体，
(6)外侧套筒体的制动机构，
(7)为了向常时地将内侧套筒体推压在输入侧旋转体的输入端部侧的方向施力，具有将弹簧的一端固定在内侧套筒体上，并且将弹簧的另一端固定在外侧套筒体上的螺旋弹簧，
(8)内侧套筒体和输入侧旋转体分别设有主连接部，其作用是通过上述施力而啮合，并且通过内侧套筒体向抗拒该施力的方向移动而解除啮合，
(9)内侧套筒体和外侧套筒体分别设有辅助连接部，该辅助连接部，通过使主连接部与上述输入侧旋转体的主连接部啮合的内侧套筒体的旋转，而使外侧套筒体跟着旋转，
(10)内侧套筒体的辅助连接部及外侧套筒体的辅助连接部双方或任一方设有凸轮面，其作用是通过制动机构停止外侧套筒体的跟随旋转，便可使上述螺旋弹簧缩径，并且，在该螺旋弹簧的轴线方向上，一边压缩或伸长，一边使内侧套筒体向抗拒上述施力的方向移动，
(11)朝向形成于内侧套筒体的辅助连接部上的输入侧旋转体的输入端部的卡触面，由于内侧套筒体抗拒上述施力而移动完毕到位的位置的惯性作用，而与朝向形成于外侧套筒体的辅助连接部上的输出侧旋转体的输出端部的卡触面接触。
根据这种构造，
(1)首先，在不用制动机构停止外侧套筒体的跟随旋转的状态下，离合器装置成为接合状态(传递驱动力的状态)。
即，由于螺旋弹簧的施力，内侧套筒体将其主连接部与输入侧旋转体的主连接部啮合，而且，该内侧套筒体在只能沿主轴的轴线方向移动的状态下，与输出侧旋转体组合起来，故输入侧旋转体的旋转力，通过内侧套筒体传递给输出侧旋转体，于是，输出侧旋转体能旋转。
在该接合状态下，通过内侧套筒体的辅助连接部和外侧套筒体的辅助连接部的接触，外侧套筒体也以主轴为中心向同一方向跟着内侧套筒体及输出侧旋转体一起旋转。
(2)接着，在通过制动机构停止外侧套筒体的跟随旋转的状态下，离合器装置成为分离状态(不传递动力的状态)。
即，在结合状态下，用制动机构使跟着旋转着的外侧套筒体的旋转停止时，通过内侧套筒体的辅助连接部和外侧套筒体的辅助连接部双方或任一方所具有的凸轮面，使还在旋转着的内侧套筒体向抗拒上述施力的方向，即，向解除内侧套筒体的主连接部和输入侧旋转体的主连接部啮合的方向移动。这样，解除啮合后，输入侧旋转体的旋转力不会被传递给输出侧旋转体。
这样，向解除啮合的方向推入到位的内侧套筒体，由于惯性作用而稍许旋转，将其辅助连接部的卡触面推压在外侧套筒体的辅助连接部的卡触面上，故只要不解除停止外侧套筒体的跟随旋转的状态，内侧套筒体就不会回到其主连接部与输入侧旋转体的主连接部啮合的位置，在该分离状态下，输入侧旋转体以主轴为中心进行无负荷空转。
上述螺旋弹簧设成压缩螺旋弹簧时，在上述分离状态下螺旋弹簧被压缩。
另外，上述螺旋弹簧设成拉伸螺旋弹簧时，在上述分离状态下螺旋弹簧伸长。
(3)在解除由制动机构实施的外侧套筒体的跟随旋转的停止状态时，离合器装置从合离状态再一次成为结合状态。
即，从上述分离状态解除由制动机构所实施的外侧套筒体的跟随旋转的停止状态后，由于，在该分离状态下缩径后的螺旋弹簧的复原力的作用，外侧套筒体朝着和上述结合状态的旋转方向相同方向稍许旋转，通过向该方向旋转，内侧套筒体的辅助连接部之卡触面，与外侧套筒体的辅助连接部之卡触面便回到不相互接触的状态。这样，两卡触面恢复到不相互接触的状态时，接着，由于螺旋弹簧的复原力的作用，内侧套筒体便向被推压到输入侧旋转体的输入端部的方向移动，内侧套筒体的主连接部和输入侧旋转体的主连接部再一次啮合。
这样，输出侧旋转体再一次通过内侧套筒体，利用输入侧旋转体的旋转驱动而被旋转。
即，根据这种离合器装置，在不必向被传递部件传递驱动力的情况下，可使输入侧旋转体进行无负荷旋转，在分离状态下离合器装置不向驱动该输入侧旋转体的驱动电机施加负荷。另外，在分离状态下，可以完全不向输出侧旋转体传递动力。
在向被传递部件传递驱动力时，通过使内侧套筒体的主连接部和输入侧旋转体的主连接部啮合，可在不产生动力损失的情况下，向输出侧旋转体传递旋转力。
另外，技术方案2所述的发明，其特征在于，向技术方案1所述的复印机、传真机、打印机等的送纸辊之类的被传递部件传递驱动力用离合器装置的制动机构，由制动部件和形状记忆合金制的连接部件构成，其中：
制动部件包括卡合在外侧套筒体的外周部上的卡合爪部、支承在支承部件上的支点部、以及施力机构的连接部，该施力机构位于常时地使卡合爪部的形成侧以该支点为中心，将该卡合爪部推压在外侧套筒体的外周部上的位置；
形状记忆合金制的连接部件，在制动部件的支点部和卡合爪部的形成位置之间，在拉伸状态下将该制动部件和支承部件连接起来，并且在通电后恢复到拉伸前的状态。
根据这种结构，通过以被传递部件的驱动信号的输入为契机，向连接部件通电，便可使该连接部件恢复到拉伸前的状态，使制动部件的卡合爪部的形成侧后退，这样，可解除卡合爪部与外侧套筒体的卡合，从而解除外侧套筒体的上述跟随旋转的停止状态。即，这样，便可从上述分离状态转变到结合状态。
在不必向被传递部件传递驱动力的场合，停止向上述连接部件通电，便可再一次拉伸该连接部件，于是，通过上述施力机构的施力，可再一次使上述制动部件移动到将其卡合爪部推压在外侧套筒体的外周部上的位置，再一次停止外侧套筒体的上述跟随旋转。也就是说，这样可从上述结合状态转变到分离状态。
通过构成这样的制动机构，可尽可能紧凑、且轻量地构成制动机构和离合器装置。而且，还具有有利于降低使用离合器装置的复印机等的电力消耗的优点。
【附图说明】
图1是离合器装置C的侧面构成图；
图2是从图1的A向视方向观察的离合器装置C的侧面构成图；
图3是制动机构6的透视构成图；
图4是表示离合器装置C的利用状态的侧面构成图(从图1的右侧观察的图)；
图5是离合器主体Ca的主要部分剖开透视构成图(分离状态)；
图6是离合器主体Ca的主要部分剖开透视构成图(结合状态)；
图7是输出侧旋转体3和内侧套筒体4的啮合部分之剖面图(只剖开内侧套筒体4)；
图8是离合器主体Ca的分解透视构成图；
图9是离合器主体Ca的分解透视构成图；
图10是输入侧旋转体2的正视图；
图11是输入侧旋转体2的左侧视图；
图12是输入侧旋转体2的右侧视图；
图13是输出侧旋转体3的主要部分剖开俯视图；
图14是输出侧旋转体3的主要部分剖开正视图；
图15是输出侧旋转体3的左侧视图；
图16是输出侧旋转体3的右侧视图；
图17是内侧套筒体4的正视图；
图18是内侧套筒体4的剖面图；
图19是内侧套筒体4的左侧视图；
图20是内侧套筒体4的右侧视图；
图21是外侧套筒体5的主要部分剖开正视图；
图22是外侧套筒体5的主要部分的左侧视图；
图23是外侧套筒体5的主要部分的右侧视图。
发明的实施方式
以下，根据图1～图23对本发明的典型实施形式作说明。
这里，图1、图2和图4分别表示实施形式的离合器装置C的整体构造，图3表示构成离合器装置C的制动机构6的构造之概要。
另外，图5是将处于后述分离状态的离合器主体Ca剖开表示，图6是将处于的述结合状态的离合器主体Ca剖开的表示离合器主体Ca的主要部分，在结合状态下，离合器主体Ca以主轴1为中心，整体向图6的箭头方向旋转。
图7是为了容易理解构成离合器主体Ca的输出侧旋转体3和内侧套筒体4的组合状态，而表示两者的啮合部分的图。
图8和图9，将构成离合器主体Ca的各部件分解表示，图10～图12表示输入侧旋转体2，图13～图16表示输出侧旋转体3，图17～图20表示内侧套筒体4，图21～图23表示外侧套筒体5。
该实施形式的离合器装置C，是设在被传递部件R侧的齿轮Ra等和驱动电机侧的齿轮M等之间使用的装置，以便接受复印机、传真机、打印机等所使用的送纸辊等的驱动电机之驱动力的传递，仅在必要时将该驱动力传递给被驱动的被传递部件R。
典型地以送纸辊为例，由于该送纸辊设在复印机等的给纸托盘和从该给纸托盘送入的复制用纸等的输送途中，故该离合器装置C也与这样设置的送纸辊相对应地设在复印机等的各个部位上。
该离合器装置C这样动作，即，只在有必要向被传递部件R传递驱动力时，才将常时地旋转驱动的驱动电机侧的齿轮M的旋转力传递给被传递部件R侧的齿轮Ra(以下，将传递离合器装置C的旋转力的状态叫作结合状态，将不传递旋转力的状态叫作分离状态)。
该离合器装置C包括(1)主轴1、(2)输入侧旋转体2、(3)输出侧旋转体3、(4)内侧套筒体4、(5)外侧套筒体5、(6)制动机构6、(7)螺旋弹簧7，是将这几部分组合起来构成的。
输入侧旋转体2，具有与驱动电机侧的齿轮M啮合的齿轮部20(输入端部)。而且，该输入侧旋转体2是以主轴1为中心旋转的。
输出侧旋转体3，具有与送纸辊等的被传递部件R侧的齿轮Ra啮合的齿轮部30(输出端部)。而且，该输出侧旋转体3以主轴1为中心进行旋转。
内侧套筒体4，配置在输入侧旋转体2的齿轮部20和输出侧旋转体3的齿轮部30之间。又，该内侧套筒体4，在只能在主轴1的轴线方向上移动的状态下，与输出侧旋转体3组合。即，内侧套筒体4要设成使主轴1位于其内部的形式，并且像上述那样，组合在可以以主轴1为中心进行旋转的输入侧旋转体2上。
外侧旋转体5，在将内侧套筒体4装在内侧的状态下，配置在输入侧旋转体2的齿轮部20和输出侧旋转体3的齿轮部30之间。即，如上所述，内侧套筒体4可在外侧套筒体5的内部移动。
螺旋弹簧7，以卷绕在该内侧套筒体4上的方式配置在内侧套筒体4和外侧套筒体5之间。另外，该螺旋弹簧7，配置成朝着常时地将内侧套筒体4向输入侧旋转体2的齿轮部20侧推压的方向施力。并且，弹簧一端70固定在内侧套筒体4上，弹簧另一端71固定在外侧套筒体5上。也就是说，螺旋弹簧7以卷绕在该内侧套筒体4的外侧的形式配置在内侧套筒体4和外侧套筒体5之间。
内侧套筒体4和输入侧旋转体2上分别设有主连接部21、40，该主连接部由于上述施力作用而啮合，并且通过内侧套筒体4向抗拒该施力的方向移动而解除啮合。
内侧套筒体4和外侧套筒体5上分别设有辅助连接部41、50，该辅助连接部通过内侧套筒体4随着输入侧旋转体2在内侧套筒体4的主连接部40与上述输入侧旋转体2的主连接部21啮合的状态下的旋转而旋转，而使外侧套筒体5跟着旋转。
内侧套筒体4的辅助连接部41和外侧套筒体5的辅助连接部50双方或任一方具有凸轮面42、51，该凸轮面通过制动机构6使外侧套筒体5的上述跟随旋转动作停止，由此使螺旋弹簧体7向抗拒上述施力的方向缩径，并且边使该螺旋弹簧7在轴线方向上压缩或伸长、边使内侧套筒体4移动。
另外，形成于内侧套筒体4的辅助连接部41上的、朝向输入侧旋转体2的齿轮部20的卡触面43，由于内侧套筒体4抗拒上述施力而中止移动的位置的惯性作用，而与形成于外侧套筒体5的辅助连接部50上的、朝向输出侧旋转体3的齿轮部30的卡触面52接触。即，通过上述凸轮面42、51，抗拒上述施力而移动中止的内侧套筒体4，由于该移动而解除了与输入侧旋转体2的连接之后的惯性作用，使该卡触面43与外侧套筒体5的卡触面52接触而稍许旋转，由于螺旋弹簧7的施力，而将该卡触面43推压在外侧套筒体5的卡触面52上。
其结果，根据该实施形式的离合器装置C，可成为以下状态。
(1)首先，在没有通过制动机构6使外侧套筒体5停止跟随旋转的状态下，离合器装置C成为结合状态。(图7)
即，由于螺旋弹簧7的施力，使内侧套筒体4的主连接部40与输入侧旋转体2的主连接部21啮合，而且，该内侧套筒体4在只能沿主轴1的轴线方向移动的状态下与输出侧旋转体3组合，故齿轮部20与驱动电机侧的齿轮M啮合而进行旋转驱动的输入侧旋转体2的旋转力，便通过内侧套筒体4传递给输出侧旋转体3，于是，输出侧旋转体3旋转。通过与该输出侧旋转体3的齿轮部30啮合的被传递部件R侧的齿轮Ra，可将驱动力传递给被传递部件R。例如，若被传递部件R为送纸辊，则使该送纸辊旋转驱动，便可送纸。
在该结合状态下，且通过内侧套筒体4的辅助连接部41与外侧套筒体5的辅助连接部50的接触，外侧套筒体5也以主轴1为中心向同一方向跟着内侧套筒体4及输出侧旋转体3一起旋转。
(2)接着，在通过制动机构6使外侧套筒体5的跟随旋转停止的状态下，离合器装置C成为分离状态。(图5)
即，通过制动机构6，使得在结合状态下进行跟随旋转的外侧套筒体5的旋转停止时，通过设在内侧套筒体4的辅助连接部41及外侧套筒体5的辅助连接部50双方或任一方上的凸轮面42、51，使现在还旋转着的内侧套筒体4朝着抗拒上述施力的方向，即向解除内侧套筒体4的主连接部40和输入侧旋转体2的主连接部21啮合的方向移动。这样，啮合关系一旦被解除，输入侧旋转体2的旋转力就不会传递到输出侧旋转体3上。例如，若被传递部件R为送纸辊，则送纸辊便停止旋转。
这样，向解除啮合的方向压入完毕的内侧套筒体4便因惯性作用稍许旋转，将该辅助连接部41的卡触面43按压在外侧套筒体5的辅助连接部50的卡触面52上，故只要不解除停止外侧套筒体5的跟随旋转的状态，内侧套筒体4便不会回到其主连接部40与输入侧旋转体2的主连接部21啮合的位置，在该分离状态下，输入侧旋转体2以主轴1为中心进行无负荷空转。
(3)然后，一旦解除通过制动装置6而使外侧套筒体5的跟随旋转的停止时，离合器装置C从上述分离状态再一次变成结合状态。
即，通过制动装置6使外侧套筒体5的跟随旋转的停止一旦被解除时，由于在该分离状态下缩径后的螺旋弹簧7的复原力作用，外侧套筒体5朝着和上述结合状态的旋转方向相同方向稍许旋转，通过向该方向的旋转，从上述分离状态回到内侧套筒体4的辅助连接部41的卡触面43与外侧套筒体5的辅助连接部50的卡触面52不相互接触的状态。这样，当两个卡触面43、52恢复到不相互接触的状态时，接着，由于螺旋弹簧7的复原力的作用，内侧套筒体4便向被推压到输入侧旋转体2的齿轮部20上的方向移动，内侧套筒体4的主连接部40和输入侧旋转体2的主连接部21再一次啮合(图6)。于是，输出侧旋转体3再一次通过内侧套筒体4，因输入侧旋转体2的旋转驱动而进行旋转，通过与该输出侧回转体3的齿轮部30啮合的被传递部件R侧的齿轮Ra，便可再一次将驱动力传递给被传递部件R。被传递部件R若是送纸辊，该送纸辊便被旋转驱动，又成为可送纸的结合状态。
这样，根据该实施形式的离合器装置C，在不必要将驱动力传递给被传递部件R的情况下，可使输入侧旋转体2进行无负荷旋转，分离状态下的离合器装置C不给驱动电机加负荷。在分离状态下，可以完全不产生向输出侧旋转体3传递动力的现象。
在向被传递部件R传递驱动力时，通过内侧套筒体4的主连接部40与输入侧旋转体2的主连接部21的啮合，可在不产生动力损失的情况下将旋转力传递给输出侧旋转体3。
上述制动机构6，在不必向被传递部件R传递驱动力的场合，例如被传递部件为送纸辊，在不需要送纸的状态下，只要具有使外侧套筒体5的上述跟随旋转停止的结构，则无论怎样构成的制动机构均无妨。
典型例，该制动机构6可使用这样构成的制动机构，即，常时地与外侧套筒体5卡合或夹住外侧套筒体5，防止该外侧套筒体5进行跟随旋转，同时利用在复印机等送纸时根据输入的信号励磁的电磁铁，使卡合杆等进行动作以解除该卡合。
最好，本实施形式中，该制动机构6由制动部件60和形状记忆合金制的连接部件61构成，其中，制动部件包括往外侧套筒体5的外周部上卡合的卡合瓜部60a，和支承在支承部件62上的支点部60b，和施力机构63的连接部60c，该施力机构位于常时地使卡合爪部60a的形成侧以该支点部60b为中心而将该卡合爪部60a推压在外侧套筒体5的外周部上的方向上；
形状记忆合金制的连接部件，设在制动部件60b支点部60b和卡合爪部60a的形成位置之间，使该制动部件60和支承部件62在被拉伸的状态下连接起来，而且，因通电而恢复到拉伸前的状态。
根据这种制动机构6，以输入被传递部件R的驱动信号为契机，向连接部件61通电，这样，便使该连接部件61恢复到拉伸前的状态，可使制动部件60的卡合爪部60a的形成侧后退，于是，解除卡合爪部60a与外侧套筒体5的卡合，可解除外侧套筒体5的上述跟随旋转的停止状态(图1的实线位置)。即，这样可从上述分离状态变为结合状态。
另外，在不必将驱动力传递至被传递部件R的场合，停止向上述连接部件61通电，便可再一次拉伸该连接部件61，这样，利用上述施力机构63的施力，便可再一次使上述制动部件60朝着将其卡合爪部60a推压到外侧套筒体5的外周部上的位置移动，可再一次停止外侧套筒体5的上述跟随旋转(图1的双点划线位置)。即，由此可从上述结合状态变为分离状态。
这样，在构成制动机构6的场合，可将制动机构6乃至离合器装置C制作得尽量紧凑并且轻一些。而且，还具有有利于减少使用离合器装置C的复印机等的电力消耗。
图示的例子中，上述主轴1、输入侧旋转体2、输出侧旋转体3、内侧套筒体4、外侧套筒体5、螺旋弹簧7、制动机构6各自具有以下的具体构造。
(主轴1)
图示的例子中，主轴1是作为一端固定在框架F上的园棒状体的形式构成，该框架固定在复印机等的主体侧。
图示的例子中，从该主轴1的另一端侧开始，把以输出侧旋转体3一侧为头，将该输出侧旋转体3、内侧套筒体4、外侧套筒体5、输入侧旋转体2和螺旋弹簧7组合而成的离合器主体Ca，在将主轴1插入其内侧的状态下安装在该主轴1上。
即，该离合器主体Ca，以主轴1为旋转中心整体进行旋转的方式组合在主轴1上。
图示的例子中，该主轴1的上方配置有驱动电机侧的齿轮M，该齿轮与输入侧旋转体2的齿轮部20啮合，即使该输入侧旋转体2处于上述分离状态，也进行旋转。
在上述结合状态下，输出侧旋转体3通过使主连接部40与输入侧旋转体2啮合的内侧套筒体4进行旋转，该输入侧旋转体与该驱动电机侧的齿轮M啮合而进行旋转，通过与该输出侧旋转体3的齿轮部30啮合的被传递部件R侧的齿轮Ra，将驱动力传递给该被传递部件R。
图示的例子中，该主轴1的侧方配置有具有制动部件60的制动机构6，该制动部件从与该主轴1的轴线方向正交的一侧，将卡合爪部60a推压在离合器主体Ca的外侧套筒体5上，该离合器主体以枢轴支承在该主轴1上。
(输入侧旋转体2)
输入侧旋转体2具有：
两端敞开的筒状部22；
形成于该筒状部22的一端的筒端侧上的、外缘制成园形的凸缘部23；
呈园环状的齿轮部20，该齿轮部是这样形成的，即，在朝向该凸缘部23的筒状部22一端的筒端侧的面侧上，在与齿轮一端的端面接合成一体的状态下，包围着该筒状部22一端的筒端。齿轮部20的齿部，通过沿着筒状部22的筒轴线方向的槽来划分相邻的齿部。
筒状部22是这样构成，即，具有可使后述的输出侧旋转体3的筒状部31，从该筒状部22的另一端的筒端侧进入其内侧的内径。输入侧旋转体2，在以枢轴支承在输出侧旋转体3的筒状部31上的状态下，以上述主轴1为中心进行旋转。
筒状部22这样构成，即，具有可进入内侧套筒体4的内侧的外径。
凸缘部23的与齿轮部20相接合一侧的相反侧，形成有输入侧旋转体2的主连接部21。
图示的例子中，输入侧旋转体2的主连接部21，由以筒状部22的筒轴线为中心向的辐射方向延伸的多个肋状体21a、21a……构成。各肋状体21a这样形成，即，将一端在筒状部22和凸缘部23的接合处接合成一体的状态下，向凸缘部23的外缘延伸，并且，使另一端位于和凸缘部23同心的、直径比凸缘部23小的假想园的园弧上。而且，在相邻的肋状体21a、21a之间形成有基本相等的间隔。
(输出侧旋转体3)
输出侧旋转体3是将在外周部具有齿部的齿轮部30，和筒两端敞开的筒状部31接合成一体而构成的，其中，齿部是由沿着主轴1的轴线方向的槽来划分的。
齿轮部30，其旋转中心具有贯通孔32。另外，齿轮一方的端面上，在与该贯通孔32之间隔着间隔，设有围绕着该贯通孔32的环绕壁部33。
图示的例子中，在使筒状部31一端的筒端进入该环绕壁部33内部的状态下，且以将齿轮部30的贯通孔32和筒状部31的内部连通的方式，和该齿轮部30的齿的一侧端面接合成一体，由此而形成输出侧旋转体3。
这样接合的筒状部的一方的筒端侧上，在环绕壁部33的内部，形成有沿着主轴1的轴线方向延伸的数个肋状部34、34。
输出侧旋转体3的贯通孔32和筒状部31构成为，具有可收装主轴1的内径。图示的例子中，通过将主轴1从输出侧旋转体3的上述贯通孔32插穿到该输出侧旋转体3的筒状部31内，将离合器主体Ca以该主轴1为中心可以旋转地组合在文具主轴1上。
在与后述的内侧套筒体4的主连接部40的形成侧相反的套筒端侧，在将输入侧旋转体2的筒状部22插穿到该内侧套筒体4的内部的状态下，以将输出侧旋转体3的筒状部31装入该输入侧旋转体2的筒状部22内的方式，组合在该内侧套筒体的内面部，便形成与上述肋状部34啮合的沿着主轴1的轴线方向的肋状部44，由于两肋状部34、34的啮合，内侧套筒体4便在只能沿输出侧旋转体3的筒状部31的筒轴线方向、即主轴1的轴线方向移动的状态下，组合在该输出侧旋转体3上(图7)。
在输出侧旋转体3的筒状部31的与齿轮部30的连接侧相对的一侧，向内形成有可以弹性变形的卡合部35，像上述那样，将输入侧旋转体2的筒状部22，贯通内侧套筒体4内，并且，将螺旋弹簧7卷绕在这样组合在输入侧旋转体2的筒状部22外侧的内侧套筒体4的外侧，在这样将该内侧套筒体4装入后述的外侧套筒体5内的状态下，将输入侧旋转体2的筒状部22完全装入到该输出侧旋转体3的筒状部31内，这样，便将该卡合部35卡在卡合台阶面24上，形成离合器主体Ca的组合件，该卡合台阶面在输入侧旋转体2的齿轮部20的内部，因该输入侧旋转体2的筒状部22与齿轮部20的内径之差而形成的。
(内侧套筒体4)
内侧套筒体4，呈两端敞开的筒状。
该内侧套筒体4的一方的套筒端的内面部，形成有上述肋状部44。
该内侧套筒体4的另一方的套筒端侧，形成有主连接部40和辅助连接部41。
图示的例子中，内侧套筒体4的主连接部40，由设在该内侧套筒体4的另一方的套筒端上的数个突起40a、40a……构成。各突起40a、40a……这样形成，即，在各自与相邻的突起40a之间相隔大致等距离的状态下，在沿着内侧套筒体4的筒轴线的方向上向外方突出。于是，在图示的例子中，在上述结合状态，由于螺旋弹簧7作用于内侧套筒体4上的施力作用，该突起40a分别进入构成输入侧旋转体2的主连接部21的形成于上述数个肋状体21a、21a……的、相邻的肋状体21a之间的凹处内，于是，内侧套筒体4和输入侧旋转体2便连接起来。内侧套筒体4，在将上述肋状部44与输出侧旋转体3的肋状部34啮合，只能在主轴1的轴线方向上移动的状态下，组合在该输出侧旋转体3上，故在该结合状态下，输出侧旋转体3通过内侧套筒体4，随着输入侧旋转体2的旋转而旋转。
在图示的例子中，内侧套筒体4的辅助连接部41，与内侧套筒体4的另一方的套筒端之间相隔稍许间隔，形成于外凸缘状部41a的朝向该另一方的套筒端侧的面部上，该外凸缘状部41a形成于该内侧套筒体4的另一方的套筒端侧。
该辅助连接部41，是由从该外凸缘状部41a的面部向内侧套筒体4的另一方的套筒端侧突出的数个突部41b、41b……构成的。
各突部41b、41b……，都设置成相邻的突部41b之间相隔大致相等的间隔。
各突部41b、41b……，将各自朝着离合器主体Ca的旋转前侧的侧面设成倾斜的凸轮面42，该凸轮面这样倾斜，即随着向突部41b的顶部接近而逐渐的退到离合器主体Ca的旋转后侧。
各突部41b、41b的顶部由大致与主轴1的轴线正交的方向的面形成，该顶部的面作为保持上述分离状态的卡触面43发挥作用。
具体地说，在图示的例子中，各突部41b、41b的顶部，即卡触面43位于构成内侧套筒体4的主连接部40的突起40a的基部下方。
(外侧套筒体5)
外侧套筒体5形成为两端敞开的筒状。
外侧套筒体5，具有当该内侧套筒体4在外侧套筒体内向旋转方向移动时，在允许该螺旋弹簧7缩径和螺旋弹簧7压缩的状态下，可将配置成其外侧被螺旋弹簧7卷绕的内侧套筒体4，从一方套筒端收装到其内侧的内径。
外侧套筒体5的另一方的套筒端侧，形成有辅助连接部50。图示的例子中，外侧套筒体5的辅助连接部50，形成于内凸缘状部50a的朝向外侧套筒体5的一方的套筒端侧的面部上，该内凸缘部形成于外侧套筒体5的内面部。
具体地说，在图示的例子中，外侧套筒体5的辅助连接部50，是通过在该内凸缘状部50a的面部形成数个凹部50b、50b……而构成的。
各凹部50b、50b……均设成相邻的凹部50b之间相隔大致相等的间隔。
各凹部50b、50b……，将各自朝着离合器主体Ca的旋转的后侧的凹部50b内面设成倾斜的凸轮面51，该凸轮面这样倾斜，即，随着向凹部50b的入口接近，而逐渐靠近离合器主体Ca的旋转前侧。
各凹部50b、50b……之间的内凸缘状部50a的面部，成为与主轴1的轴线正交的方向的面，相邻的凹部50b、50b之间的面作为保持上述分离状态的卡触面52起作用。
另外，像上述那样收装在外侧套筒体5内的内侧套筒体4，在上述结合状态，由于螺旋弹簧7的施力而使形成于其外凸缘状部41a上的突部41b，分别从输出侧旋转体3的齿轮部30侧进入形成于外侧套筒体5的内凸缘状部50a上的对应的凹部50b内，在该状态下组合在外侧套筒体5内。
具体地说，在结合状态，在将构成内侧套筒体4的辅助连接部41的突部的凸轮面42和构成外侧套筒体5的辅助连接部50的凹部50b的凸轮面51结合起来的状态下，突部41b完全进入该凹部50b内。(图6)
该外侧套筒体5的外面部，形成有沿着离合器主体Ca的旋转轴线，即主轴1的轴线的方向延伸的数个被卡合用肋53、53……。图示的例子中，各被卡合用肋53、53……，在主轴1的旋转方向上，相邻的被卡合用肋53之间，分别隔开等间隔地设置。另外，构成制动机构6的制动部件60的卡合爪部60a，在上述分离状态下卡合在该被卡合用肋53中的任一个上，以阻止外侧套筒体5的跟随旋转。
在上述结合状态下，内侧套筒体4由于螺旋弹簧7的施力，朝着常时地向输入侧旋转体2的齿轮部20侧推压的方向施力，像上述那样，将其主连接部40与输入侧旋转体2的主连接部21连接起来。因此，在上述结合状态下，随着输入侧旋转体2的旋转，内侧套筒体4也向同一方向旋转，另外，相对于该内侧套筒体4，在只能使该内侧套筒体4在主轴1的轴线方向上移动的状态下所组合的的输出侧旋转体3，也向同一方向旋转。又，在该结合状态，外侧套筒体5和内侧套筒体4，是使突部41b进入上述凹部50b内而组合起来的，故在该结合状态下，外侧套筒体5也朝着和内侧套筒体4相同的方向旋转。即，在结合状态下，离合器主体Ca作为全体以主轴1为中心进行旋转(图6)。
从该结合状态，通过制动机构6停止外侧套筒体5的跟随旋转时，构成内侧套筒体4的辅助连接部41的凸轮面42，被强有力地推压在构成停止的外侧套筒体5的辅助连接部50的凹部50b的凸轮面51上，这样，利用相互推压的凸轮面42、51的倾斜，内侧套筒体4压缩螺旋弹簧7的同时，一边使螺旋弹簧7按沿着凸轮面42、51的倾斜旋转量减径，一边抗拒螺旋弹簧7的施力向输出侧旋转体3一侧移动。这样，内侧套筒体4移动时，构成内侧套筒体4的主连接部40的各突起40a、40a……，便从构成输入侧旋转体2的主连接部21的各肋状体21a、21a……之间抽出，两者的连接被解除。
内侧套筒体4，从上述凹部50b抽出突部41b后，由于其惯性作用使螺旋弹簧7进一步缩径、且进一步稍许旋转，使内侧套筒体4的卡触面43从输出侧旋转体3的齿轮部30侧，向外侧套筒体5的卡触面52移动，直至接触的位置为止。这样，便保持分离状态(图5)。
从该分离状态解除由制动机构6实施的外侧套筒体5的跟随旋转的停止时，即，使该制动部件60的卡合爪部60a的形成侧后退，以解除制动部件60的卡合爪部60a和外侧套筒体5的被卡合用肋53的卡合时，如上所述由于缩径后的螺旋弹簧7的弹性恢复力的作用，外侧套筒体5朝着和结合状态的离合器主体Ca的旋转方向相同方向稍许旋转。这样，外侧套筒体5向该方向旋转时，突部41b再一次进入上述凹部50b内，由于在上述分离状态下，也被压缩的螺旋弹簧7的弹性恢复力的作用，内侧套筒体4便向输入侧旋转体2的齿轮部20侧移动，直至突部41b完全进入该凹部50b内，两者的主连接部21、40再一次啮合。于是，恢复到上述结合状态。
(螺旋弹簧7)
图示的例子中，螺旋弹簧7采用压缩螺旋弹簧。又，螺旋弹簧7在像上述那样允许缩径的状态下，在内侧套筒体4和外侧套筒体5之间，配置成卷绕在该内侧套筒体4上的形式。即，内侧套筒体4进入螺旋弹簧7的卷绕部内，像这样已进入螺旋弹簧7的卷绕部内的内侧套筒体4，便进入外侧套筒体5的内侧。
图示的例子中，使该螺旋弹簧7的弹簧一端70，从输出侧旋转体3的齿轮部30侧，进入形成于内侧套筒体4的外凸缘状部41a上的小孔45内，停止在使该弹簧一端70进入该内侧套筒体4的进入状，与此同时，使该螺旋弹簧7的弹簧另一端71从输出侧旋转体3的齿轮部30侧，进入与外侧套筒体5的内凸缘状部50a的形成侧相对的套筒端向外方敞开的开槽54内，停止在将该弹簧另一端71钩接在该外侧套筒体5上的钩接状，完成了该螺旋弹簧7的组合。另外，螺旋弹簧7将其弹簧另一端71一侧推压在输出侧旋转体3的环绕壁部33的突出端上进行压缩，由此，常时地朝着将内侧套筒体4推压在输入侧旋转体2的输入端部侧的方向施力。
该螺旋弹簧7这样构成，即，从利用制动机构6阻止外侧套筒体5的跟随旋转的状态，通过内侧套筒体4的因凸轮面42、51而产生的旋转，和随着该旋转的惯性作用而产生的旋转，进行缩径。
(制动机构6)
图示的例子中，制动机构6，由制动部件60和连接部件61构成。
图示的例子中，制动部件60是固定在复印机等主体侧的框架F，是作为将背面支承在支承部62a上的板体60d而构成的，该支承部，形成于具有主轴1的框架F上的该主轴1的侧方。形成有该支承部62a的框架F成为支承部件62，板体60d的支承在支承部62a上的部位成为支点部60b。
图示的例子中，该板体60d的下端形成有向主轴1一侧突出的卡合爪部60a。
该板体60d的支点部60b的上方形成有施力机构63的连接部60c，用于使卡合爪部60a的形成侧经常位于以该支点部60b为中心将该卡合爪部60a推压到可旋转地被主轴1支承的离合器主体Ca的外侧套筒体5的外周部的位置。
图示的例子中，由拉伸螺旋弹簧63a构成施力机构63构成。该拉伸螺旋弹簧63a的弹簧一端钩接在形成于支承部62a后方的钩接部62b上，而且，弹簧的另一端钩接在形成于板体60d上部的连接部60c上，板体60d以支点部60b为中心，以将该卡合部60a常时地推压在外侧套筒体5的外周部上的形式，对卡合爪部60a的形成侧进行定位(图1中用双点划线表示的位置，以下，将该位置称作板体60d的前进位置)。
连接部件61，在该板体60d即在制动部件60的支点部60b和卡合爪部60a的形成位置之间，在拉伸的状态下，将位于前进位置的板体60d和支承部件62即框架F连接起来。
该连接部件61由形状记忆合金构造，该形状记忆合金具有通电后便恢复到拉伸前的状态的导电性。
在连接部件61不通电的状态，板体60d在前进位置上将卡合爪部60a推压在外侧套筒体5的外周部上，以阻止外侧套筒体5的跟随旋转。具体地说，将卡合爪部60a钩接在形成于外侧套筒体5上的被卡合用肋53上，阻止外侧套筒体5的跟随旋转。这样，便保持上述分离状态。
对连接部件61通电时，连接部件61便恢复到拉伸前的状态，即进行收缩，故板体60d抗拒上述施力机构63的施力，以上述支点部60b为中心，使卡合爪部60a的形成侧后退，这样，便解除形成于外侧套筒体5上的被卡合用肋53和卡合爪部60a的挂住关系，从而，解除外侧套筒体5的跟随旋转的阻止状态。于是，转变为上述结合状态。
从该结合状态再一次停止向连接部件61供电时，连接部件61因施力机构的施力便再一次延伸，板体60d恢复到前进位置，再一次转变成上述分离状态。
图示例子中，将具有这种功能的由形状记忆合金制成的1根线材61a，依次通过形成于设在板体60d后方的支承板部62c上的4处的小孔62d、62d……和形成于板体60d上的4处的小孔60e、60e……，将该线材61a拉在支承板部62c和板体60d之间，从而形成连接部件61。线材61a的两端，分别在支承板部62c的背面侧铆接着接头61b，这样设置的接头61b可保持上述线材61a的拉紧状态。
具有这种功能的形状记忆合金，可用含有钛和镍的形状记忆合金。
发明的效果
根据本发明的这种离合器装置，在传递驱动力时，通过输入侧旋转体的主连接部和内侧套简体的主连接部的连接，可以没有损失地把来自输入侧旋转体的驱动力传递给输出侧旋转体。
另外，在不传递驱动力时，移动套筒体，以解除输入侧旋转体的主连接部和内侧套筒体的主连接部的连接，这样，便可使输入侧旋转体无阻力地空转。