(57)【要約】 【課題】  従来のヘリカルギヤ減速機構を用いた伝達装置においては、回転むらが大きい欠点があった。【解決手段】  従来開示されている解決方法は，いずれも負荷を加えて歯車同士の噛み合い率を維持して回転むらを抑制するものであるが，加える負荷に変動を伴いその周期に起因する回転むらが新たに発生する。  本発明のヘリカルギヤ減速機構を有する回転伝達装置においては、従動ヘリカルギヤとこれに噛合される駆動ピニオンの減速比、軸間距離及び噛合い率により設定された駆動ヘリカルピニオンの捩れ角度を約２％〜４％減少せしめることである。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
従動ヘリカルギヤとこれに噛合される駆動ヘリカルピニオンの減速比、軸間距離及び噛合い率により設定された上記駆動ヘリカルピニオンの捩れ角度を約２％〜４％減少せしめたことを特徴とするヘリカルギヤ減速機構を有する回転伝達装置。
【請求項２】
駆動源から一段減速機構で減速して，画像再生転写装置である複写機やプリンタやファクシミリ等とその複合機に使用される感光体ドラム駆動に使用される請求項１に記載の回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヘリカルギヤ減速機構を用いた伝達装置、特にギヤ伝動機構部で発生する噛合い周期の回転むらを抑制して、従動軸を高回転精度で、回転むらなく、回転させる駆動伝達装置に関するものであり、複写機やプリンタ等で感光体ドラムを有する画像再生転写装置の駆動系等に使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
図２はこのような従来のヘリカルギヤ減速機構を有する回転伝達装置を示し、１は例えば樹脂モールドによる成形ギヤより成る従動ヘリカルギヤである。２はその軸受とハウジング、３は上記従動ヘリカルギヤ１に固定された従動軸、４はモータ回転軸で、５は上記従動ヘリカルギヤ１に、４の先端に遊端（先端がフリーで支えが無い状態）で噛合する駆動ヘリカルピニオンである。
６はその軸受と軸受ハウジングを示し、上記４の先端に歯切りされた駆動ヘリカルピニオン５の角度は、被動ヘリカルギヤ１と駆動ヘリカルピニオン５の減速比、軸間距離、噛み合い率等により軸線に対して例えば２０度とされている。
【０００３】
このような従来のヘリカルギヤ減速機構を用いた回転伝達装置で伝達される機構においては、計算された設計値で製作され、回転むらを最小にする方法を特に検討されなかった。
ここで言う回転むら（又はワウフラッタ）とは、回転精度のことで、平均回転速度に対する回転速度変動差比率をパーセントで表され、回転むら（又はワウフラッタ）と呼ばれ評価される。
その回転むら（又はワウフラッタ）を測定するには、従動軸３にエンコーダを付加し，そのエンコーダ出力から、平均回転速度に対する回転速度変動差比率をパーセント表示で演算し回転むらを測定する。その回転むら成分をＦＦＴ分析し、その周波数成分を横軸に、その周波数成分の回転むらの大きさを縦軸に表示した結果が図３である。図３において，１ＨＺ成分の回転むらが、従動ヘリカルギヤの振れ成分であり，従動ヘリカルギヤ１の１回転中に１回生じるものである。また，１６Ｈｚ成分の回転むらは、モータ回転軸４と駆動ヘリカルピニオン５の振れ成分であり，駆動ヘリカルピニオン５の１回転中に１回生じるものである。更に，１２８Ｈｚ成分の回転むらは従動ヘリカルギヤ１と駆動ヘリカルピニオン５の噛合いにより生じるものであり，従動ヘリカルギヤ１の回転速度が１ｒ／ｍｉｎのため，従動ヘリカルギヤ１の歯数と一致している。この減速機構の回転むらに従動ヘリカルギヤ１と駆動ヘリカルピニオン５の噛合い成分が大きく影響していることが分かる。
【０００４】
上述の問題を解決するために，以下のような方法が開示されている。  
画像再生転写装置の感光体ドラム等に連結される従動軸の回転むらを低減する駆動伝達装置にあっては、その従動軸に結合された従動ギヤに負荷を接続して、ギヤ伝動機構部のギヤに対して負荷をかけることにより、各ギヤの歯面同士が離れないようにして，噛み合い率を維持して、高回転精度で駆動する回転むら抑制方法が開示されている（特許文献１）。
【０００５】
また，別の従来技術として、ギヤ伝動機構部において、ヘリカルギヤで発生するスラスト力を利用して、従動側のギヤに摩擦負荷トルクを与えるギヤ伝動機構部を付加したものも開示されている（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１０７８２８号公報
【特許文献２】特開２００４−１５６７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の従来開示されている解決方法は，いずれも負荷を加えて歯車同士の噛合い率を維持して回転むらを抑制するものであるが，加える負荷に変動を伴いその周期に起因する回転むらが新たに発生する。また，付加された負荷により駆動系の効率が悪化し，装置としての省エネルギー化と反するものになっている。
本発明は，従来技術の問題を解消し，製造コストを抑えた構造で，小型化、省エネルギー化を図りながら、画像再生転写用の回転ドラムの回転むらを低減するものである。
【０００８】
図２の従来のヘリカルギヤ減速機構を有する回転伝達装置においては、上記モータ回転軸４が負荷トルクにより，矢印方向に荷重が生じ駆動ヘリカルピニオン５が撓み、又、従動ヘリカルギヤが撓む、この結果，従動ヘリカルギヤ１と駆動ヘリカルピニオン５の噛合い接触面積が低下して，回転むらが大きくなることが判明した。
【０００９】
本発明は種々実験、研究の結果、上記回転むらは、上記駆動ヘリカルピニオン５の捩れ角度を回転むらの大きさに応じて変えることで，噛合い周波数成分の回転むらを抑制することを見出した。
【００１０】
本発明はこのような知見をもとにして成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のヘリカルギヤ減速機構を有する伝達装置は、被動ヘリカルギヤとこれに噛合される駆動ピニオンのギヤ比、軸間距離及び噛合い率により設定された上記駆動ピニオンの捩れ角度を約２％〜４％減少せしめたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のヘリカルギヤ減速機構を有する伝達装置によれば、従動軸３の回転むらを最小に抑制でき，且つ負荷機構等を付加する必要が無いので，安価に高効率の減速機構を構成することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明者は例えば、エンコーダで測定した従動軸３の回転むらＷが、モータ回転軸４の駆動ヘリカルピニオン５の角度α、例えば２０度を変えた場合、どのように変化するか実験した結果図１を得た。図１は従動軸３に定格負荷トルクを加え，そのときの駆動ヘリカルピニオン５の撓みをキャンセルし，噛合い率を維持するために，最適な駆動ヘリカルピニオン５の捩れ角度αを求めた実験結果である。
図１から明らかなように駆動ヘリカルピニオン５の捩れ角度αが２０度に設定されたヘリカルギヤ減速機構では、上記回転むらＷは、駆動ヘリカルピニオン５の捩れ角度αを１９度５０分したとき最小となり、この値は２０度から約２％減少せしめた値である。
【００１５】
また、角度αを１９度４５分としても回転むらＷは、そのままで増加しないことが判明した。この値は２０度から約４％減少せしめた値である。駆動ヘリカルピニオン５の捩れ角度αが２０度以外の値が好ましいとして、設計されたヘリカルギヤ減速機構についても同様の結果が得られた。
【００１６】
従って本発明においては上記モータ回転軸４の駆動ヘリカルピニオン５の捩れ角度αを、設定値例えば２０度から約２％〜４％の範囲で小さくする。
【００１７】
本発明のヘリカルギヤ減速機構を用いる回転伝達装置は、上記のような構成であるから従動軸３の回転むらを最小となし得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ヘリカルギヤ減速機構における従動軸の回転むらと、駆動ヘリカルピニオンの捩れ角度変化の関係を示す線図である。
【図２】ヘリカルギヤ減速機構の説明図である。
【図３】回転むら成分のＦＦＴ分析図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  従動ヘリカルギヤ
２  軸受とハウジング
３  従動軸
４  モータ回転軸
５  駆動ヘリカルピニオン
６  軸受とハウジング
【図１】
2006226426.tif 000003
【図２】
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【図３】
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