JP6604161B2 - 遊星ローラ式変速機の組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、遊星ローラ式変速機の組立方法に関するものであって、特に出力軸の回転ムラを低減する組立方法に関する。

印刷機や複写機などの用紙の送り機構では、印刷品質を高めるために、送り速度を精密に制御する必要がある。送り機構はモータで駆動されており、モータの回転速度を変速して伝達している。ここで使用される変速機としては、モータの回転運動を精密に伝達することが出来る遊星ローラ式の変速機が使用されている。
図７に示すように、遊星ローラ式変速機１００では、互いに同軸に配置された固定輪１０１と太陽軸１０２との間に複数の遊星ローラ１０３が配置されており、太陽軸１０２が回転するときの遊星ローラ１０３の公転運動をキャリア１０７の回転として出力している（特許文献１）。

遊星ローラ式変速機１００では、遊星ローラ１０３の公転中心とキャリア１０７の回転中心とがずれている場合には、遊星ローラ１０３の公転角度とキャリア１０７の回転角度との間にずれが生じる。このため、仮に、太陽軸１０２を一定速度で回転させて、遊星ローラ１０３が一定速度で公転したとしても、キャリア１０７の回転速度が変動する。この場合には、モータ１０５の回転を正確に出力軸１０８に伝達出来ないので、印刷の位置がずれて印刷品質が低下する。このため、複写機などにおいては、遊星ローラ１０３のピッチ円中心とキャリア１０７の回転中心の同軸度を１０μｍ程度にする必要がある。上記のように、入力軸(太陽軸１０２)の回転速度や回転角度に対して、出力軸１０８の回転速度や回転角度が増減する現象を「回転ムラ」という。

遊星ローラ１０３の公転中心とキャリア１０７の回転中心の同軸度を確保する方法としては、固定輪１０１とキャリア１０７を支持するハウジング１１０とに、それぞれ組み立て用の案内溝（図示しない）を設けておき、ハウジング１１０と固定輪１０１との位置を合わせて組み立てる方法が一般的である。しかし、この方法は、キャリア１０７の位置を直接調整するものではないので、たとえば、固定輪１０１に案内溝を加工するときの位置精度のばらつきなどの影響を受けて、固定輪１０１の位置とキャリア１０７の組付け位置とが僅かにずれを生じる場合があった。このため、単に、案内溝を設けることによってハウジング１１０と固定輪１０１の位置を合わせただけでは、キャリア１０７を上記のような高い精度で同軸に組み込むことが困難であった。

特開２０１５−１１３９３１号公報

上記の状況に鑑み、この発明は、遊星ローラ式変速機を組み立てるにあたって、キャリアの位置と遊星ローラの位置とを正確に組み合わせることによって、出力軸の回転ムラを極めて小さくすることが出来る組立方法を提供することを目的としている。

本発明にかかる遊星ローラ式変速機の組立方法の一実施形態は、入力軸と、前記入力軸の径方向外方で同軸に配置された固定輪と、前記入力軸の外周及び前記固定輪の内周と転がり接触する複数の遊星ローラと、前記遊星ローラと係合して前記入力軸と略同軸に回転するキャリアと、前記キャリアに固定され前記入力軸と略同軸に回転する出力軸と、前記固定輪に固定されて前記出力軸を回転自在に支持するハウジングと、を備えた遊星ローラ式変速機の組立方法であって、前記固定輪に対する前記ハウジングの固定位置を調整可能とする調整装置と、前記出力軸の回転ムラを計測する計測装置とを備えた組立装置を用いて、前記固定輪に対する前記ハウジングの固定位置を順次変えて前記出力軸の回転ムラを計測する計測工程と、前記回転ムラが最小となる位置で前記固定輪と前記ハウジングとを互いに固定する組立工程とを備えたことを特徴としている。

本発明の組立方法によると、遊星ローラ式変速機を組み立てるにあたって、キャリアの位置と遊星ローラの位置とを正確に組み合わせることによって、出力軸の回転ムラを極めて小さくすることが出来る。

本発明にかかる組立方法の第１実施形態を説明するための説明図である。 図１のＸ−Ｘの位置における断面図である。 図１のＸ−Ｘの位置における断面図において、遊星ローラに対して、駆動ピンが位置ずれしている状態を説明する説明図である。 出力軸の回転速度変動の状態を表す概念図である。 第２実施形態における組立装置の構成図である。 出力軸の回転速度変動の状態を表す概念図の部分拡大図である。 従来の遊星ローラ式変速機の断面図である。

（第１実施形態）
以下、この発明にかかる遊星ローラ式変速機１０の組立方法の一実施形態（以下、「第１実施形態」という）を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、第１実施形態で使用する組立装置５０の概略構成を示す説明図であり、遊星ローラ式変速機１０を組み立てている状態を示している。図２は、図１のＸ−Ｘの位置における断面図である。図１では、遊星ローラ式変速機１０は、回転軸線Ｋを鉛直方向に配置している。以下の説明では、回転軸線Ｋの方向を軸方向といい、これに直交する方向を径方向という。

（遊星ローラ式変速機１０の説明）
まず、遊星ローラ式変速機１０について説明する。
図１に示すように、遊星ローラ式変速機１０は、ハウジング３０と、トラクションドライブユニット１４と、モータ１６とで構成されており、トラクションドライブユニット１４を軸方向に挟んで、ハウジング３０とモータ１６が同軸に組み付けられている。

ハウジング３０は、アルミ合金鋼を切削加工することによって製作されている。外周は円筒形状で、径方向内方には深溝玉軸受２０が同軸に組み込まれている。
ハウジング３０の鉛直方向下方の面は、遊星ローラ式変速機１０が印刷機等に取り付けられるときに、図示しない印刷機側の取付面と向き合って取り付けられる取付面３１である。取付面３１は、回転軸線Ｋと直交する向きに形成されている。取付面３１には、軸方向に所定寸法だけ突出する複数（第１実施形態では２か所）の位置決めピン２２が設けられている。
印刷機側の取付面には、当該位置決めピン２２を受容するピン挿入孔が形成されている。遊星ローラ式変速機１０を印刷機等に取り付けるときには、この位置決めピン２２によって位置合わせがされている。

また、ハウジング３０には、取付面３１の側から軸方向に貫通するボルト穴２４が複数形成されている。第１実施形態では、４本のボルト穴２４が周方向に等配に形成されている。ボルト穴２４の取付面３１側の開口部には、座ぐり加工がされており、六角穴付きボルト２８の頭部が取付面３１から突出しないようになっている。

ハウジング３０には、軸方向の取付面３１と反対側に、合わせ面３３が形成されている。合わせ面３３は、取付面３１と平行に形成されており、トラクションドライブユニット１４の固定輪４４と向き合って組み付けられる。ハウジング３０の合わせ面３３の側には、軸方向に所定の深さまで円筒形状の凹部３２が加工されている。凹部３２の内側には、所定のすきまをもってキャリア３４（詳細は後述する）が収容されている。

深溝玉軸受２０は、その外周がハウジング３０に締りばめの状態で組み込まれている。深溝玉軸受２０のラジアルすきまは２０μｍ以下に設定されている。ラジアルすきまとは、玉と内輪及び外輪との径方向のすきまで、外輪に対して内輪が径方向に変位しうる大きさである。

ハウジング３０は、後述するトラクションドライブユニット１４のキャリア３４側に組み付けられており、深溝玉軸受２０の内輪を出力軸４８に外嵌させて組み付けられている。モータ１６は、トラクションドライブユニット１４を挟んで、ハウジング３０と軸方向の反対側に組み付けられている。
モータ１６は、取付フランジ１７を備えており、取付フランジ１７には４本のねじ穴１８が周方向に等配に形成されている。

（トラクションドライブユニット１４の説明）
図２によって、図１を参照しつつトラクションドライブユニット１４について説明する。トラクションドライブユニット１４は、固定輪４４と、入力軸である太陽軸４６と、複数の遊星ローラ４０と、キャリア３４とで構成される。

固定輪４４は、リング状で、軸受鋼などの高炭素鋼を焼入れ硬化処理して製作されている。外周及び内周は、互いに同軸に形成された円筒面である。内周は、研削加工によって真円形状に仕上げられている。軸方向の両側には、それぞれ軸に直交する向きで側面４５が形成されている。側面４５は、互いに平行で、いずれも研削加工によって仕上げられている。
固定輪４４には、側面４５に垂直で軸方向に貫通する４本のボルト穴２６が周方向に等配に形成されている。ボルト穴２６は、トラクションドライブユニット１４とハウジング３０とを組み合わせたときに、ハウジング３０のボルト穴２４と対応する位置に形成されている。

太陽軸４６は、中実の円筒形状で、軸受鋼などの高炭素鋼を焼入れ硬化処理して製作されている。外周は、研削加工によって真円形状に仕上げられている。太陽軸４６は、遊星ローラ４０より軸方向の一方の側（図１では鉛直方向上方である）に突出する位置に組み込まれている。太陽軸４６とモータ１６の回転シャフトとがカップリング５２によって連結されている。

遊星ローラ４０は、円筒形状で、軸受鋼などの高炭素鋼を焼入れ硬化処理して製作されている。互いに同軸の円筒面である内周面及び外周面を有している。外周面は研削加工によって真円形状に仕上げられている。
トラクションドライブユニット１４には、固定輪４４の内周と太陽軸４６の外周との間に、３個の遊星ローラ４０が周方向に等しい間隔で組み込まれている。遊星ローラ４０の外周面の直径寸法は、固定輪４４の内周と太陽軸４６の外周との間の径方向寸法よりわずかに大きい。これにより、遊星ローラ４０は、固定輪４４及び太陽軸４６に対して所定の圧接力を持って接触している。遊星ローラ４０と固定輪４４及び太陽軸４６との接触面には、トラクションオイルが塗布されている。太陽軸４６が回転すると、トラクションオイルの剪断力によって遊星ローラ４０が公転する。

キャリア３４は、円板状のキャリアプレート３５と、３本の駆動ピン３８とで構成されている。
キャリアプレート３５は、互いに平行な一対の円形側面３６を有しており、アルミニウム合金で製作されている。
各駆動ピン３８は、キャリアプレート３５の軸方向の一方の側に突出しており、それぞれ円形側面３６の中心から径方向に等しい距離だけ離れた位置で、円形側面３６に対して垂直で、周方向に互いに等しい間隔で組み込まれている。各駆動ピン３８は、中実の円筒形状で、軸受鋼などの高炭素鋼を焼入れ硬化処理して製作されている。外周は、研削加工によって真円に仕上げられている。
出力軸４８は、キャリアプレート３５の円形側面３６の中心に、各駆動ピン３８と平行に組み付けられており、軸方向の各駆動ピン３８と反対の側に突出している。出力軸４８は中実の円筒形状で、ステンレス鋼で製作されている。外周は、研削加工によって真円に仕上げられている。

キャリアプレート３５に組み付けられた３本の駆動ピン３８は、遊星ローラ４０の内周にそれぞれ嵌め合わされている。駆動ピン３８の外周には、薄肉で円筒形状のスリーブ４１が締りばめの状態で嵌め合わされている。スリーブ４１は、油を浸み込ませた焼結材で形成されている。遊星ローラ４０の内周とスリーブ４１の外周は、わずかなすきまをもって嵌め合わされており、遊星ローラ４０と駆動ピン３８とは互いに回転自在である。なお、スリーブ４１は、フッ素樹脂などの滑り摩擦特性に優れた合成樹脂で形成してもよい。

こうして、遊星ローラ式変速機１０では、鉛直方向下方から順に、ハウジング３０、トラクションドライブユニット１４、モータ１６の各構成部品が、それぞれのボルト穴２４，２６の位置をモータ１６のねじ穴１８と合わせて軸方向に組み合わされている。このボルト穴２４，２６を貫通して、六角穴付きボルト２８をモータ１６のねじ穴１８にねじ込むことによって、ハウジング３０とトラクションドライブユニット１４がモータ１６と一体に組み付けられている。

（回転ムラが生じる原因）
次に、出力軸４８に回転ムラが生じる原因について、図３を用いて説明する。
図３は、図１のＸ−Ｘの位置における断面図であって、遊星ローラ４０のピッチ円Ａに対して、駆動ピン３８のピッチ円Ｂが径方向に位置ずれしている状態を表している。破線は、位置ずれをしていないときの駆動ピン３８の位置を表している。ピッチ円とは、出力軸４８の軸と直交する平面上で、駆動ピン３８または遊星ローラ４０のそれぞれの軸をつないで形成される仮想円をいう。また、ピッチ円Ａの中心をピッチ円中心Ｏａとし、ピッチ円Ｂの中心をピッチ円中心Ｏｂとする。
図３では、駆動ピン３８と遊星ローラ４０との位置関係を理解しやすくするために、駆動ピン３８の外周に嵌め合わされたスリーブ４１と遊星ローラ４０の内周とのすきまの大きさを誇張して図示している。なお、図３では、スリーブ４１の表示を省略している。スリーブ４１は駆動ピン３８の外周に圧入されており、駆動ピン３８と一体として運動する。説明が煩雑になるのを避けるために、以下の説明では、駆動ピン３８の外周に嵌め合わせたスリーブ４１の外周を、単に駆動ピン３８の外周という。

図３に破線で示したように、駆動ピン３８のピッチ円中心Ｏｂが遊星ローラ４０のピッチ円中心Ｏａと同軸に配置されている場合には、例えば、太陽軸４６が時計回りの方向（図３に矢印Ｄで示す向き）に回転するときには、遊星ローラが矢印Ｄｑで示す向きに公転するので、遊星ローラ４０と駆動ピン３８とがピッチ円Ａ上の点Ｍで接触する。この場合には、遊星ローラ４０が公転する間に、遊星ローラ４０の内周と駆動ピン３８の外周との接触位置が変化しない。この結果、キャリア３４は遊星ローラ４０と同一の位相で回転するので、出力軸４８は、遊星ローラ式変速機１０の固有の減速比Ｒで減速された回転速度で回転し、回転角度偏差が生じることがない。

遊星ローラ式変速機１０の固有の減速比Ｒは、トラクションドライブユニットの各部寸法によって定まる減速比である。
太陽軸４６の回転速度をＮｉとすると、出力軸４８の回転速度Ｎｏは、式（１）で表されるので、固有の減速比Ｒは、式（２）で表される。
Ｎｏ＝ｄ×Ｎｉ／（ｄ＋Ｄ）・・・式（１）
Ｒ＝Ｎｏ／Ｎｉ＝ｄ／（ｄ＋Ｄ）・・・式（２）
ここで、ｄは太陽軸４６の外径寸法であり、Ｄは固定輪４４の内径寸法である。

これに対して、図３に実線で示したように、駆動ピン３８のピッチ円中心Ｏｂが、遊星ローラ４０のピッチ円中心Ｏａに対して位置ずれしている場合（図３では図の上方に位置ずれしている）には、遊星ローラ４０と駆動ピン３８は、点Ｍに対して径方向外方又は径方向内方に偏った位置で接触する。このため、遊星ローラ４０の公転角度と駆動ピン３８の公転角度との間で差が生じる。公転角度とは、回転軸線Ｋ（遊星ローラ４０のピッチ円中心Ｏａと一致する）の周りを公転するときの周方向に移動する角度である。
この接触位置は、遊星ローラ４０の公転角度に応じて周期的に変化する。このため、太陽軸４６が一定の回転速度で回転し、遊星ローラが一定の速度で公転した場合であっても、駆動ピンの公転速度が変動することになる。この結果、出力軸４８の回転角度θｏは、太陽軸４６の回転角度θｉと減速比Ｒとで定まる回転角度θｒ（θｒ＝θｉ／Ｒ）に対して、増減することになる。こうして出力軸４８に回転ムラが生じている。

以上説明したように、遊星ローラ４０のピッチ円Ａに対して、駆動ピン３８のピッチ円Ｂが径方向に位置ずれしているときには、遊星ローラ４０が一定速度で公転したとしても、出力軸４８には回転速度に変動が生じてしまう。この結果、例えば印刷機では印刷用紙の位置がずれて印刷品質が低下してしまう。

出力軸４８の回転速度変動Ｓ１を図４に示している。図４は、縦軸を出力軸４８の回転速度、横軸を時間で示している。なお、図４は、出力軸４８における回転速度変動の状態を概念的に説明するための図であって、回転速度変動の周波数や振幅は、実際の回転速度変動の状態を正確に表すものではない。
発明者による実験では、出力軸４８の回転速度変動Ｓ１は、キャリア３４の回転方向の位相に応じて増減を繰り返していることが分かった。第１実施形態では、遊星ローラ式変速機１０は遊星ローラ４０を３個備えているので、出力軸４８が１回転する間に、３回の変動を生じている。また、モータ１６の回転シャフトでは、回転速度が数１００Ｈｚ以上の高周波数で変動している。
このため、遊星ローラ式変速機１０の出力軸４８の回転速度変動Ｓ１は、キャリア３４の位置と遊星ローラ４０の位置とがずれることによって出力軸が一回転する間に３回の変動をする回転速度変動Ｓ２と、モータ１６自体の高周波数の回転速度変動Ｓ３とが重なった波形となっている。図４では、回転速度変動Ｓ１を細い実線で、回転速度変動Ｓ２を太い実線で、回転速度変動Ｓ３を破線で示している。

以上説明したように、出力軸４８の回転速度変動Ｓ１を低減するためには、駆動ピン３８のピッチ円中心Ｏｂと遊星ローラ４０のピッチ円中心Ｏａとが出来る限り同軸となるように配置されなければならない。

（組立装置５０の説明）
次に、同じく図１、図２によって組立装置５０について説明する。
組立装置５０は、遊星ローラ式変速機１０を固定するアタッチメントフランジ５７と、トラクションドライブユニット１４のキャリア３４の位置を調整する調整装置５５と、出力軸４８の回転速度変動を計測する計測装置６３とを備えている。

調整装置５５は、それぞれ取付台５６によってアタッチメントフランジ５７に固定されており、図２に示したように、互いに直交する向きで、それぞれ一対の調整装置５５が回転軸線Ｋを挟んで径方向に向き合って配置されている。

遊星ローラ式変速機１０は、アタッチメントフランジ５７の調整装置５５と同じ側の面に載置されている。アタッチメントフランジ５７には、ハウジング３０の位置決めピン２２に対応する位置に、軸方向に貫通するピン穴５８が設けられている。遊星ローラ式変速機１０は、位置決めピン２２をアタッチメントフランジ５７のピン穴５８に挿入して取り付けられている。ピン穴５８と位置決めピン２２とは、互いに極めて小さいすきまで嵌め合わされているので、ハウジング３０とアタッチメントフランジ５７は互いに位置ずれすることなく一体に組み合わされている。
調整装置５５には、遊星ローラ式変速機１０の側にスピンドル５９が突出しており、スピンドル５９の先端は固定輪４４の外周と、径方向に当接している。調整装置５５は、ねじのピッチが０．５ｍｍ程度の精密ねじや差動ねじなどで形成された微細送り機構を有している。軸端の調整ダイアル６０を回転させることによって、スピンドル５９が軸方向に精密に伸縮する。これによって、固定輪４４を径方向に変位させることが出来る。４個の調整装置５５を適宜操作することによって、固定輪４４に対するハウジング３０の径方向の位置を、任意に調整することが出来る。

計測装置６３は、ロータリーエンコーダ６４、Ｆ／Ｖコンバータ６５、及びオシロスコープ６６を備えている。
ロータリーエンコーダ６４は、アタッチメントフランジ５７を挟んで遊星ローラ式変速機１０の反対側に、回転軸線Ｋと同軸に配置され、カップリング５３によって出力軸４８と連結されている。ロータリーエンコーダ６４は、所定の角度回転するごとに電気的なパルス信号を発信する。このパルス信号は、Ｆ／Ｖコンバータ６５に送信されている。Ｆ／Ｖコンバータ６５は周波数／電圧変換器であって、ロータリーエンコーダ６４からパルス信号が入力されると、そのパルス信号の１周期ごとに周波数が計測され、計測した周波数に応じた電気信号が出力される。この周波数の変化を逐次計測することによって、出力軸４８の回転速度の変動を計測することが出来る。

先に述べたように、出力軸４８が１回転する間に、回転速度は３回の周期的な変動を繰り返している。発明者が行った実験では、回転速度の変動を計測するためには、その変動の一周期について少なくとも４つのパルス信号のデータが必要であることが確認された。すなわち、４パルスより小さいパルス数では、回転速度の変動を検出することが出来なかった。このため、ロータリーエンコーダ６４が発信するパルス数は、ロータリーエンコーダ６４の一回転あたり、遊星ローラ式変速機１０に組み込まれている遊星ローラ４０の個数の４倍以上必要である。そこで、第１実施形態では、ロータリーエンコーダ６４が発信するパルス数は、ロータリーエンコーダ６４の一回転あたり１２パルス（４パルス×３周期＝１２パルス、以下「必要最小パルス数」という）以上に設定している。
なお、ロータリーエンコーダ６４が発信するパルス信号の数の上限は、モータ１６の回転速度変動の影響を避けるため、一回転あたり遊星ローラ４０の個数の３０倍以下、さらに好ましくは必要最小パルス数の２倍（第１実施形態では１２パルス×２＝２４パルス）以内に設定するのがよい。

Ｆ／Ｖコンバータ６５が出力する電気信号は、オシロスコープ６６などの表示装置を用いて表示させることが出来る。これによって、出力軸４８の回転速度変動Ｓ１を連続的に計測することが出来る。
モータ１６に起因する回転速度変動Ｓ３が大きいときには、Ｆ／Ｖコンバータ６５の出力を、ローパスフィルター６７を通してオシロスコープ６６に送信することが出来る。このときは、ローパスフィルター６７の遮断周波数を遊星ローラ４０の個数の３０倍以下とすればよく、ロータリーエンコーダ６４が一回転あたりで発信するパルス信号の数は上記（一回転あたり遊星ローラ４０の個数の３０倍以下）に限定されない。これによって、モータ１６の回転速度変動Ｓ３に起因する高周波数の信号成分を取り除いて、キャリア３４の位置と遊星ローラ４０の位置とがずれることによる回転速度変動Ｓ２のみを計測することが出来る。

（組立工程）
遊星ローラ式変速機１０の組立工程について説明する。
図１に示すように、アタッチメントフランジ５７の上に、遊星ローラ式変速機１０を載置する。この組立工程では、六角穴付きボルト２８が緩んだ状態で組み付けられている。このため、調整装置５５を操作することによって、固定輪４４を径方向に自在に変位させることが出来る。これによって、キャリア３４の位置と遊星ローラ４０の位置とが一致するように調整することが出来る。
組立時には、モータ１６を鉛直方向上方に配置することによって、固定輪４４とハウジング３０との間に摩擦力が作用する。第１実施形態では、調整装置５５のスピンドル５９が機械的に伸縮して摩擦力より大きい力で固定輪４４を押すので、固定輪４４を任意の位置に確実に変位させることが出来る。

モータ１６が回転し、遊星ローラ式変速機１０の出力軸４８が回転すると、ロータリーエンコーダ６４からパルス信号が発信され、出力軸４８の回転速度変動Ｓ１が連続的にオシロスコープ６６に表示される。
表示された回転速度変動Ｓ１の大きさを確認しながら、Ｘ方向及びＹ方向（図２参照）の調整装置５５を交互に操作して、回転速度変動Ｓ１が減少する方向に固定輪４４を変位させる。回転速度変動Ｓ１が最も小さくなる位置で六角穴付きボルト２８を締結する。こうして、キャリア３４の位置と遊星ローラ４０の位置とを正確に組み合わせた状態で、ハウジング３０と固定輪４４とを固定することが出来る。なお、アタッチメントフランジ５７には、六角穴付きボルト２８に対応する位置に軸方向に貫通する工具穴５４が設けられている。工具穴５４の大きさは、締め付け工具が挿入出来る大きさである。締め付け工具を工具穴５４から挿入して六角穴付きボルト２８を締結することが出来る。

こうして、第１実施形態の組立方法によると、出力軸４８の回転ムラが極めて小さい遊星ローラ式変速機１０を組み立てることが出来る。

（第２実施形態）
次に、遊星ローラ式変速機１０の組立方法の第２実施形態について説明する。第２実施形態の組立装置８０では、第１実施形態と比較して、計測装置８３の構成が異なっている。図５は、第２実施形態における組立装置８０の構成図である。
第２実施形態において、組立装置８０に遊星ローラ式変速機１０を載置する手順、及び、オシロスコープ６６に表示された出力軸４８の回転角度変動Ｄ１の大きさを確認しながら調整装置５５を操作して、回転角度変動Ｄ１が最も小さくなる位置でハウジング３０と固定輪４４とを固定する手順については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

第２実施形態では、計測装置８３は、ロータリーエンコーダ６４、Ｆ／Ｖコンバータ６５、積分回路８１、及びオシロスコープ６６を備えている。
ロータリーエンコーダ６４は、第１実施形態と同様に、回転軸線Ｋと同軸に配置され、出力軸４８と連結されている。ロータリーエンコーダ６４から発信されたパルス信号は、Ｆ／Ｖコンバータ６５に送信されている。

第２実施形態の組立装置８０では、Ｆ／Ｖコンバータ６５から出力される回転速度変動Ｓ１の信号を積分回路８１で演算した後、オシロスコープ６６で表示させている。このため、オシロスコープ６６では、出力軸４８の回転速度変動Ｓ１ではなく、回転角度変動Ｄ１が表示される。以下に、その計測方法を説明する。

図６は、Ｆ／Ｖコンバータ６５から出力される出力軸４８の回転速度変動Ｓ１の波形の一部を拡大した図である。図６は、縦軸を出力軸４８の回転速度、横軸を時間で示している。第２実施形態においても第１実施形態と同様に、キャリア３４の位置と遊星ローラ４０の位置とがずれることによって、出力軸４８が一回転する間に３周期の回転速度変動Ｓ２が生じている。また、モータ１６自体の回転速度変動Ｓ３が生じている。図６では、３周期の回転速度変動Ｓ２のうち一周期分について、出力軸４８の回転速度変動Ｓ１を模式的に示している。
また、図６では、出力軸４８の回転速度変動Ｓ１を実線で、キャリア３４の位置と遊星ローラ４０の位置とがずれることによる回転速度変動Ｓ２を破線で示している。なお、モータ１６自体の回転速度変動Ｓ３については図示を省略する。

第２実施形態では、Ｆ／Ｖコンバータ６５で、出力軸４８の基準回転速度Ｓ０（図６参照）を求めている。
ロータリーエンコーダ６４は、回転に伴うパルス信号とともに、一回転毎に回転方向の基準位置を表す基準パルス信号を発信している。Ｆ／Ｖコンバータ６５では、この基準パルス信号によって、出力軸４８の基準回転速度Ｓ０を求めている。基準回転速度Ｓ０は、出力軸４８のマクロ的な回転速度と一致する。
Ｆ／Ｖコンバータ６５では、出力軸４８の回転速度変動Ｓ１と基準回転速度Ｓ０との偏差δｓを積分回路８１に出力している。図６では、偏差δｓの領域にハッチングを付して示している。

積分回路８１では、偏差δｓを積分している。得られた積分値は、出力軸４８が時間ｔだけ回転したときの基準回転角度Ｄ０に対する進み遅れの角度を表している。基準回転角度Ｄ０とは、出力軸４８が回転速度変動を生じることなく一定の基準回転速度Ｓ０で時間ｔだけ回転したと仮定したときの回転角度である。
図６から理解できるように、回転速度変動Ｓ１の波形のうち、回転速度変動Ｓ２より大きい領域Ａと、領域Ａに隣接し回転速度変動Ｓ２より小さい領域Ｂとは、面積が同等である。したがって、偏差δｓを時間で積分することによって、回転速度変動Ｓ１の波形と同様の傾向で増減する回転角度変動Ｄ１のデータを求めることが出来る。
また、積分回路８１で積分されることによって、回転速度変動Ｓ１の波形では、モータ１６に起因する高周波成分の振幅のみが大幅に減少する。このため、積分回路８１から出力される回転角度変動Ｄ１の波形は、高周波成分が除去されて、回転速度変動Ｓ２と近似した波形となる。
この回転角度変動Ｄ１の信号がオシロスコープ６６に送信されている。

以上の説明で理解できるように、Ｆ／Ｖコンバータ６５から出力される偏差δｓの信号に高周波数の回転速度変動Ｓ３の信号が含まれている場合であっても、積分回路８１を備えることによって、回転速度変動Ｓ３の信号成分を除去した信号を得ることが出来る。このため、第１実施形態と異なり、ロータリーエンコーダ６４が一回転あたりで発信するパルスの数は、遊星ローラ４０の個数の３０倍以下に限定されない。

なお、基準回転速度Ｓ０に対して回転速度変動Ｓ２の変動幅が極めて小さい。このため、出力軸４８の回転速度変動Ｓ１を直接積分したときには、出力軸４８が基準回転速度Ｓ０で回転したときのマクロ的な回転角度が計測されるだけで、回転角度変動Ｄ２を検出することが出来ない。第２実施形態では、基準回転速度Ｓ０に対する偏差δｓを積分することによって、微小な回転角度変動Ｄ２を検出することが出来る。

こうして第２実施形態では、第１実施形態に比べて、出力軸４８の回転ムラをさらに明確に計測することが出来る。
例えば、基準回転速度Ｓ０に対する回転速度変動Ｓ１の偏差δｓが大きい時であっても、偏差δｓを生じている時間が短いときには、基準回転角度に対する出力軸４８の回転角度のずれは小さい。逆に、偏差δｓが小さい時であっても、偏差δｓを生じている時間が長いときには基準回転角度に対する出力軸４８の回転角度のずれが大きくなる。
複写機では、基準回転角度に対する出力軸４８の回転角度のずれによって印刷の品質が左右される。したがって、基準回転角度に対する回転角度のずれを管理することによって、複写機などの品質をさらに向上させることが出来る。

こうして、第２実施形態では、出力軸４８の回転角度の変動を連続的にオシロスコープ６６に表示させることが出来る。そして、第１実施形態と同様にして、表示された回転角度変動Ｄ１の大きさを確認しながら、調整装置５５を操作して、回転角度変動Ｄ１が最も小さくなる位置で六角穴付きボルト２８を締結することが出来る。これにより、キャリア３４の位置と遊星ローラ４０の位置とを正確に組み合わせた状態で、遊星ローラ式変速機１０を組み立てることが出来るので、複写機などで要求される出力軸４８の位置ずれを極めて小さくした遊星ローラ式変速機１０を組み立てることが出来る。

（第１実施形態）１０：遊星ローラ式変速機、１４：トラクションドライブユニット、１６：モータ、２０：深溝玉軸受、３０：ハウジング、３４：キャリア、３８：駆動ピン、４０：遊星ローラ、４１：スリーブ、４４：固定輪、４６：太陽軸、４８：出力軸、５０：組立装置、５５：調整装置、５７：アタッチメントフランジ、５９：スピンドル、６０：調整ダイアル、６３：計測装置、６４：ロータリーエンコーダ、６５：Ｆ／Ｖコンバータ、６６：オシロスコープ、
（第２実施形態）８０：組立装置、８１：積分回路、８３：計測装置、
（従来技術）１００：遊星ローラ式変速機、１０１：固定輪、１０２：太陽軸、１０３：遊星ローラ、１０５：モータ、１０７：キャリア、１０８：出力軸、１１０：ハウジング

Claims (3)

1. 入力軸と、
   前記入力軸の径方向外方で同軸に配置された固定輪と、
   前記入力軸の外周及び前記固定輪の内周と転がり接触する複数の遊星ローラと、
   前記遊星ローラと係合して前記入力軸と略同軸に回転するキャリアと、
   前記キャリアに固定され前記入力軸と略同軸に回転する出力軸と、
   前記固定輪に固定されて前記出力軸を回転自在に支持するハウジングと、
   を備えた遊星ローラ式変速機の組立方法であって、
   前記固定輪に対する前記ハウジングの固定位置を調整可能とする調整装置と、前記出力軸の回転ムラを計測する計測装置とを備えた組立装置を用いて、
   前記固定輪に対する前記ハウジングの固定位置を順次変えて前記出力軸の回転ムラを計測する計測工程と、
   前記回転ムラが最小となる位置で前記固定輪と前記ハウジングとを互いに固定する組立工程とを備えたことを特徴とする遊星ローラ式変速機の組立方法。
2. 前記計測装置は、前記出力軸の回転速度変動と基準回転速度とを計測する計測手段であって、
   前記計測工程では、前記計測手段で計測した前記出力軸の回転速度変動と基準回転速度との偏差を時間で積分することによって、基準回転角度に対する前記出力軸の回転角度のずれを演算する積分回路を備えており、前記積分回路で演算した前記回転角度のずれに基づいて前記出力軸の回転ムラを計測することを特徴とする請求項１に記載する遊星ローラ式変速機の組立方法。
3. 前記計測装置は、前記出力軸に取り付けられて、前記出力軸の回転にともなってパルス信号を発信するロータリーエンコーダと、前記パルス信号の周期に基づいて前記出力軸の回転速度を計測するＦ／Ｖコンバータとを備えており、
   前記ロータリーエンコーダは、１回転あたり、一の遊星ローラ式変速機に組み込まれている前記遊星ローラの個数の４倍以上でかつ３０倍以下のパルス信号を発信することを特徴とする請求項１に記載する遊星ローラ式変速機の組立方法。

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