(57)【要約】【課題】　構成が簡易で、低コスト化、短納期化が可能なアンテナＡＺ駆動装置を提供する。【解決手段】　駆動手段に接続した第１のウォーム減速手段と、このウォーム軸とクラッチにより断続して駆動される第２のウォーム減速手段を設け、２つのウォーム減速手段の歯車を、ともにアンテナヨークに配設した大歯車に嵌合させたので、クラッチと駆動手段の制御により、１個のモータでバックラッシュを任意に制御し、広角駆動と追尾動作の両立を可能とした。【選択図】　　　　　　　図１
2004003677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸の一端を回転されて減速し、第１の歯車を駆動する手段と、前記第１の軸及び第２の軸に接続し、一端に受ける前記第１の軸の回転力を前記第2の軸へ伝達する断続手段と、前記断続手段によって前記第２の軸を回転して第２の歯車を駆動する手段と、前記第１の歯車と嵌合するとともに前記第２の歯車とも嵌合する第３の歯車と、を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記断続手段は、前記一端に受ける前記第１の軸の回転力を制御手段に従って、第２の軸への伝達することを特徴とする、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
第１のウォーム軸の一端を回転されて減速し、第１の歯車を駆動する第１の減速手段と、前記第１のウォーム軸及び第２のウォーム軸に接続し、一端に受ける前記第１のウォーム軸の回転力を第２の軸へ伝達する断続手段と、前記断続手段の他端の回転力によって前記第２のウォーム軸を回転されて第２の歯車を駆動する第２の減速手段と、前記第１の歯車及び前記第２の歯車と嵌合する第３の歯車と、を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
前記断続手段は、前記一端に受ける前記第１のウォーム軸の回転力を制御手段に従って前記第２のウォーム軸へ伝達することを特徴とする、請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記駆動装置はアンテナを駆動するアンテナ駆動装置であることを特徴とする、請求項１乃至４に記載の駆動装置。
【請求項６】
第１の軸の一端を回転されて減速し、第１の歯車を駆動する第１駆動ステップと、前記第１の軸の他端及び第２の軸の一端に接続した断続手段が前記第１の軸の一端に受ける回転力を前記第２の軸へ伝達する伝達ステップと、前記第２の軸が前記断続手段の回転力によって第２の歯車を駆動する第２駆動ステップと、前記第１及び前記第２の歯車の駆動により、前記第１及び前記第２の歯車と嵌合する、第３の歯車を駆動する第３駆動ステップと、を有することを特徴とする駆動方法。
【請求項７】
減速手段において行われる、第１の軸の一端を回転されて減速し第１の歯車を駆動するステップと、前記第１の軸の他端及び第２の軸の一端に接続した断続手段が前記第１の軸の一端が受ける回転力を前記第２の軸へ伝達する伝達ステップと、前記第２の軸が前記断続手段の他端の回転力によって回転して減速し、第２の歯車を駆動するステップと、前記第１及び前記第２の歯車の駆動により前記第１及び前記第２の歯車と嵌合する第３の歯車を駆動するステップと、を有することを特徴とする駆動方法。
【請求項８】
前記伝達ステップは、前記断続手段を切断して前記第１の軸の回転力を第２の軸へ伝達しないよう制御する制御ステップと、をさらに有することを特徴とする、請求項６又は７に記載の駆動方法。
【請求項９】
前記断続手段を切断した状態で前記第１又は第２の軸のどちらか一方を回転させ、前記第３の歯車と前記第１及び第２の歯車とのバックラッシュを抑制するステップと、をさらに有することを特徴とする、請求項６乃至８に記載の駆動方法。
【請求項１０】
前記断続手段を切断した状態で前記第１又は第２の軸のどちらか一方を回転させ、前記第３の歯車と前記第１及び第２の歯車とのバックラッシュを生成するステップと、をさらに有することを特徴とする、請求項６乃至８に記載の駆動方法。
【請求項１１】
前記制御ステップは、前記断続手段の外部から制御を行うことを特徴とする、請求項８に記載の駆動方法。
【請求項１２】
前記駆動方法はアンテナを駆動するアンテナ駆動方法であることを特徴とする、請求項６乃至１１に記載の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、衛星通信システムに供される地上アンテナのＡＺ駆動装置に関し、特に静止衛星追尾のための低速駆動と、アンテナリポジショニングのための高速駆動を考慮した地上アンテナの、ＡＺ駆動装置及び駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来、この種のアンテナＡＺ駆動装置は、例えば図６に示す静止衛星を用いた衛星通信システムの、地上アンテナのＡＺ駆動装置として用いられている。
【０００３】
　この種のアンテナを適用する衛星通信システムとしては、インテルサット、インマルサット等のシステムがよく知られている。
【０００４】
　図６に示すように、この種のアンテナＡＺ駆動装置１３は、アンテナ９を支持するヨークの基台部に配置され、アンテナをＡＺ方向に駆動する。
【０００５】
　実システムの規模の概要を示すと、アンテナ９の開口径Ｄ１は、小型のもので３．６［ｍ］程度、最大では１８［ｍ］程度に及び、アンテナ本体の重量も、最大で１６［ｔ］程度に及ぶ。大歯車１０の直径Ｄ２は、最大で１．８［ｍ］程度とされる。
【０００６】
　この中で、多く用いられるアンテナの規模の一例を示すと、アンテナの開口径Ｄ１は１０［ｍ］程度、本体重量は４［ｔ］程度で、これに用いられる大歯車１０の直径Ｄ２は１．２［ｍ］程度である。
【０００７】
　このような衛星通信システムのアンテナは、次の２つの運用において、ＡＺ方向に駆動される。
【０００８】
　第１の運用は、通信する静止衛星の切替えに伴うＡＺ駆動である。この種の静止衛星通信システムは、多くが複数の静止衛星によって構成され、各衛星ごとに通信するデータは異なっている。このため、図６に示すように、Ａ静止衛星１４−１と通信していたアンテナ９を、別のデータを通信するために、Ｂ静止衛星１４−２の方位（図６の９）へＡＺ駆動する場合がある。このような運用を広角駆動と称する。
【０００９】
　広角駆動時は、できるだけ早く目的の衛星を捕捉することが要求される。このため、広角度に渡って、高速で駆動することが必要となる。
【００１０】
　第２の運用は、アンテナの捕捉した衛星を追尾するためのＡＺ駆動である。静止衛星は、軌道のずれによって、地上から見た位置が常に変動する。図７は、衛星の、地上から見た位置の変動の様子を示している。これは衛星の８の字運動と呼ばれ、本来静止しているべき位置を中心に、１日周期で「８」の字型の軌跡を描く。８の字運動によるＡＺ追尾範囲（方位角度範囲）の一例を示すと、ＡＺ方向に最大で６［度］程度に及ぶ。
【００１１】
　ところが、上に述べた、多く使用されるアンテナの指向特性範囲（方位角度範囲）は、実システムの一例を示すと、０．０２４［度］と非常に狭い。
【００１２】
　このため、一旦衛星を捕捉しても８の字運動によって衛星がずれると、アンテナの指向特性範囲を逸脱し、所定のアンテナゲインを継続して維持できない。
【００１３】
　そこで、衛星の８の字運動に合わせてＡＺ方向にアンテナを駆動し、衛星を追尾する。このような運用を追尾駆動と称する。
【００１４】
　追尾駆動時は、アンテナ方位を正確に制御することが要求される。このため、駆動系の歯車のバックラッシュを抑制することが必要となる。
【００１５】
　尚、図７を参照すると、衛星の８の字運動はＡＺ方向だけでなく、ＥＬ方向の変位を含む。しかしながら、ＥＬ方向の追尾駆動については本発明に含まないので、ここでは説明を省略する。
【００１６】
　図８は、以上述べた運用に供されている、従来の技術によるアンテナＡＺ広角駆動装置の一例を示す、構成図である。
【００１７】
　図８において、従来の技術によるアンテナのＡＺ広角駆動装置は、１台の大歯車１０と、これを駆動する２台の小歯車１、３と、２台の歯車減速機１５−１、１５−２と、２台のモータ１６−１、１６−２と、各減速機とモータとを断続する２台のクラッチ５−１、５−２と、アンテナコントロールユニット（ＡＣＵ）１９と、トルクバイアス付加回路（ＴＢ）１７と、２台のサーボアンプ１８−１、１８−２とによって構成されている。
【００１８】
　ＡＣＵ１９は、外部からアンテナを向ける方位を指示され、サーボアンプ１８−１、１８−２にモータ１６−１、１６−２の回転方向、回転速度、及び、停止を指示する。また、ＡＣＵ１９は、アンテナのＡＺ指向方位を検知する。実システムの一例を示すと、ＡＣＵ１９は、１／１００［度］乃至１／１０００［度］の精度でＡＺ方位を検知する性能を有している。具体的には、アンテナの指向特性範囲（方位角度範囲）に対応して、システム毎に定められる。
【００１９】
　ＴＢ１７は、２台のモータ１６−１、１６−２の消費電流を測定することで、各モータの負荷を検知するとともに、２台のモータにトルクバイアスを生ずるよう、サーボアンプを制御する。
【００２０】
　ここで、トルクバイアスについて簡単に説明する。図８の構成では、モータ１６−１、１６−２は、アンテナの方位を維持する場合、及び、追尾駆動する場合に、トルクバイアスを生ずる事によって、小歯車１、３と、大歯車１０の間のバックラッシュを抑制している。
【００２１】
　例えば、アンテナのＡＺ方位を維持する場合、ＡＣＵ１９は、各モータを停止するよう、サーボアンプ１８−１、１８−２を制御する。一方、ＴＢ１７は、Ａモータ１６−１と、Ｂモータ１６−２に、互いに逆方向の、予め定められた強度の駆動力を発生するようサーボアンプ１８−１、１８−２を制御する。これにより、サーボアンプ１８−１はＡモータ１６−１を、例えば右回転するように駆動し、同時にサーボアンプ１８−２は、Ｂモータ１６−２を、例えば左回転するように駆動する。ＴＢ１７は、各モータの負荷を検知して、互いの駆動力がバランスするよう制御する。こうすることによって、バックラッシュは抑制され、アンテナの方位は正確に維持される。この駆動力を、トルクバイアスと称する。
【００２２】
　尚、クラッチ５−１、５−２は、主としてモータの故障時に、故障したモータと、減速機の間を切断する目的で設けられている。従って、通常の運用中は常時接続状態に制御されるものであるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２３】
　次に、図８の動作について、図９を参照して説明する。
【００２４】
　図９は、図８におけるＡＣＵ１９の、制御手順を示している。
【００２５】
　図９（ａ）を参照すると、システムの立上げ時、ＡＣＵ１９は、クラッチ５−１、５−２接続（ステップＳ６１）し、モータ１６−１、１６−２を停止（ステップＳ６２）し、ＴＢ１７を制御してトルクバイアスを付加（ステップＳ６３）する。
【００２６】
　これにより、Ａモータ１６−１とＡ歯車減速機１５−１、及び、Ｂモータ１６−１とＢ歯車減速機１５−２は、それぞれ接続され、モータ１６−１、１６−２はトルクバイアスを生ずる。小歯車１、３と、大歯車１０の間のバックラッシュは抑制されて、アンテナは静止する。こうして初期状態が確保される。
【００２７】
　次に、衛星を捕捉するための、広角駆動の動作について説明する。
【００２８】
　ＡＣＵ１９は、アンテナを向けるべき方位を指示されると、現在のアンテナ指向方位を検知して、必要な回転方向と回転角度を算出する。そして、回転角度がある程度以上大きい場合、広角駆動制御を行う。
【００２９】
　図９（ｂ）を参照すると、広角駆動時にはまず、トルクバイアスを解除（ステップＳ７１）する。これは、広角駆動中は通信しないので、アンテナ方位に精度は必要ないためである。次に、指定の方向へモータを高速に駆動（ステップＳ７２）し、アンテナ方位を検知（ステップＳ７３）する。指定の方位へ向いたところでモータを停止（ステップＳ７４）し、トルクバイアスを付加（ステップＳ７５）して、広角駆動を終了する。
【００３０】
　尚、実際のアンテナＡＺ駆動に際しては、アンテナの重量に由来する慣性モーメントを適正に抑え、正しく目的の方位を確保するよう、広角駆動の起動時、及び、停止時に、モータを適切に加速、及び、減速制御する必要があることは云うまでもない。しかしながら、これは周知の技術であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３１】
　続いて、衛星を追尾する、追尾駆動の動作について説明する。
【００３２】
　ＡＣＵ１９は、アンテナを向けるべき方位を指示されると、現在アンテナの指向している方位を検知して、回転方向と回転角度を算出する。そして、ある程度以内の回転角度である場合、追尾駆動制御を行う。
【００３３】
　図９（ｃ）を参照すると、追尾駆動時は、予め定められた低い速度でモータを駆動（ステップＳ８１）し、アンテナ方位を検知（ステップＳ８２）する。指定の方位へ向いたところでモータを停止（ステップＳ８３）する。
【００３４】
　追尾駆動中は、アンテナは通信を継続しているので、高精度に駆動するため、トルクバイアスは付加したままである。
【００３５】
　ここで、ＡＣＵ１９がアンテナを向けるべき方位を指示され、アンテナを追尾駆動する場合を例に、ＡＣＵ１９とＴＢ１７からサーボアンプ１８−１、１８−２に、同時に制御がなされた場合の動作について、より詳細に説明する。
【００３６】
　追尾駆動開始前、大歯車１０はバックラッシュの無い状態で静止しており、モータ１６−１、１６−２は互いにトルクバイアスを付加している。また、追尾駆動により小歯車１、３、及び、モータ１６−１、１６−２は、いずれも左回転するものとする。各モータはＤＣモータとし、モータの駆動電圧は、左回転させる時、正であるとする。また、トルクバイアス付加のため、サーボアンプ１８−１は駆動電圧−ＶＴ［Ｖ］を出力しているものとし、サーボアンプ１８−２は駆動電圧＋ＶＴ［Ｖ］を出力しているものとする。
【００３７】
　追尾動作開始時、ＡＣＵ１９は、Ａサーボアンプ１８−１と、Ｂサーボアンプ１８−２両者に、回転方向を左とし、算出した回転角度に応じた回転速度を指示して、モータを駆動するよう制御する。ＡＣＵ１９の制御によりサーボアンプ１８−１、１８−２に入力される駆動電圧は、ＶＬ［Ｖ］であるとする。
【００３８】
　サーボアンプ１８−１、１８−２は、ＴＢ１７によるトルクバイアスと、ＡＣＵ１９によるモータ駆動電圧とを加算して、駆動電圧ＶＤを出力する。
【００３９】
　従って、サーボアンプ１８−１の出力駆動電圧をＶＤ１とすると、
　ＶＤ１＝ＶＬ−ＶＴ［Ｖ］　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
　同様に、サーボアンプ１８−２の出力駆動電圧をＶＤ２とすると、
　ＶＤ２＝ＶＬ＋ＶＴ［Ｖ］　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）
　このように、図８の構成では、追尾駆動中もトルクバイアスをかけ、大歯車１０のバックラッシュを抑制しながら、アンテナをＡＺ方向に駆動している。
【００４０】
　以上説明したように、従来の静止衛星通信システムでは、アンテナＡＺ駆動装置を用いて任意の静止衛星を捕捉し、追尾して、通信を行っている。
【００４１】
【特許文献１】特開昭４６−００３０１１
【００４２】
【非特許文献１】（社）電子情報通信学会，アンテナ光学ハンドブック，（株）オーム社
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４３】
　ところで、以上説明した従来の技術によるアンテナＡＺ広角駆動装置は、２台のモータ１６−１、１６−２と、それぞれに対応して２系統の駆動装置を具備していたため、構成が複雑であった。その理由は、２台のモータに逆極性のバイアストルクを付加し、２台の駆動系のバックラッシュを抑制する様、制御していたためである。
【００４４】
　このため、ＴＢ１７、及びサーボアンプ１８−１、１８−２を必要とし、構成が複雑化し、低コスト化を図る上で、大きな問題となっていた。
【００４５】
　更に、モータの性能は個体毎にばらつくため、ＴＢ１７の検知するモータの負荷（消費電流値）と、モータが発生する駆動力の関係はシステムによって一様とはならない。このため、トルクバイアスの付加量は、２台のモータの駆動力のバランスを考慮してシステム毎に調整する必要があった。この作業には高度な技術と時間を要し、短納期化を図る上で、大きな問題となっていた。
【００４６】
　そこで、本発明の目的は、より構成が簡易で、低コスト化、短納期化が可能なアンテナＡＺ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４７】
　上記の目的を達成するため、本発明のアンテナＡＺ駆動装置は、アンテナタワーに配設され、第１のウォーム軸を回転させる駆動手段と、第１のウォーム軸の一端を回転されてウォーム減速し、第１の歯車を駆動する第１のウォーム減速手段と、前記第１のウォーム軸の他端に接続され、一端に受ける前記第１のウォーム軸の回転力を、外部からの制御に従って断続的に他端へ伝達する断続手段と、前記断続手段の他端に接続し、前記断続手段の他端の回転力によって第２のウォーム軸を回転され、ウォーム減速して第２の歯車を駆動する第２のウォーム減速手段と、アンテナヨークに配設され、前記第１の歯車と嵌合するとともに前記第２の歯車とも嵌合する第３の歯車と、外部からの制御により駆動手段の回転方向、及び、回転速度を制御するとともに、断続手段を制御するアンテナ制御手段とを有して構成している。
【００４８】
　また、上記の目的を達成するため、本発明のアンテナＡＺ駆動方法は、前記断続手段を切断するよう制御するステップと、前記第１、または第２のウォーム軸どちらか一方を回転させ、前記第１のウォーム減速手段と、前記第２のウォーム減速手段と、前記第３の歯車のバックラッシュを抑制するステップと、前記断続手段を接続するよう制御するステップと、を有し、機構部のバックラッシュを抑制することを特徴とする。
【００４９】
　さらに本発明のアンテナＡＺ駆動方法は、前記断続手段により接続された前記第１、または第２のウォーム軸を回転することによって前記第１のウォーム減速手段と、前記第２のウォーム減速手段とを連動させ、前記第３の歯車を駆動するステップとを有し、機構部のバックラッシュを抑制したまま衛星を追尾することができる。
【発明の効果】
【００５０】
　本発明の第１の実施の形態におけるアンテナＡＺ広角駆動装置は、より簡易な構成を採用したので低コスト化を可能とすると共に、複数のモータの駆動力のバランス調整作業を不要としたので、短納期化をも可能とする、格別の作用、効果を奏する。
【００５１】
　また、本発明の第２の実施の形態におけるアンテナＡＺ広角駆動装置は、本発明の第１の実施の形態におけるアンテナＡＺ広角駆動装置に比して、より簡易な構成を採用したので、一層の低コスト化を可能とする。
【００５２】
　また、複数のモータの駆動力のバランス調整作業は不要なので、本発明の第１の実施の形態におけるアンテナＡＺ駆動装置と同様、短納期化をも可能とする、格別の作用、効果を奏する。
【００５３】
　さらに本発明のアンテナＡＺ駆動方法は、前記断続手段を切断するよう制御するステップと、前記第１、または第２のウォーム軸どちらか一方を回転させ、前記第１のウォーム減速手段と、前記第２のウォーム減速手段と、前記第３の歯車の嵌合において所定の量のバックラッシュを生成するステップと、前記断続手段を接続するよう制御するステップと、前記断続手段により接続された前記第１、または第２のウォーム軸を回転することによって前記第１のウォーム減速手段と、前記第２のウォーム減速手段とを連動させ、前記第３の歯車を駆動するステップとを有し、所定量のバックラッシュを生成して、前記第１のウォーム減速手段と、前記第２のウォーム減速手段とを連動させることによって、広角に渡ってアンテナを高速にＡＺ駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
　以下に、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００５５】
　図１は、本発明の第１の実施の形態によるアンテナＡＺ駆動装置の構成図である。
【００５６】
　図１において、本発明の第１の実施の形態におけるアンテナＡＺ駆動装置は、１台の大歯車１０と、２台の小歯車１、３と、２台のウォーム減速機２、４と、モータ６と、２台のウォーム減速機のウォーム軸を断続するクラッチ５と、ＡＣＵ８、及び、モータコントローラ７から構成されている。
【００５７】
　ＡＣＵ８は、モータコントローラ７を制御してモータ６を駆動する点と、アンテナのＡＺ駆動に伴って、クラッチ５を断続する断続制御信号５−１を出力する点において、ＡＣＵ１９とは動作が異なっている。
【００５８】
　モータコントローラ７は、ＡＣＵ８の制御を受けて、モータ６を駆動する。より具体的には、モータコントローラ７にＡＣインバータコントローラを用い、モータ６にＡＣインバータモータを用いることができる。こうすることにより、アンテナＡＺ駆動装置をより安価に構成することができる。モータコントローラ７は、ＡＣＵ８の制御に応じてモータ６に供給する駆動電圧、及び、周波数を制御し、モータ６を任意の回転方向、任意の回転速度で駆動することができる。
【００５９】
　ここで、ウォーム減速機について簡単に説明する。
【００６０】
　図２は、図１に示すＢウォーム減速機４の内部構成を示す概略図である。
【００６１】
　Ｂウォーム減速機４は、ウォーム軸１１と、ウォームホイール１２と、ウォームホイール１２によって駆動されるＢ小歯車３とによって構成されている。
【００６２】
　尚、図２は概略図である。すなわち、本発明の実施に際して、必要によりウォームホイール１２とＢ小歯車３の間に、更に減速機構を設ける構成を採用するなどが周知の技術によって可能であることは云うまでもない。
【００６３】
　図２において、モータ６の駆動力によりウォーム軸１１が回転すると、ウォーム軸１１の回転はクラッチ５を経由してＡウォーム減速機２へ伝達される。Ａウォーム減速機２の内部構成も図２と同様である。Ａウォーム減速機２のウォーム軸１１は、クラッチ５からの駆動力により回転する。
【００６４】
　Ｂウォーム減速機４の説明に戻ると、ウォーム軸１１にはウォームギアが取り付けられ、ウォームホイール１２を駆動する。ウォームホイール１２の回転は、Ｂ小歯車３へ伝達され、大歯車１０を駆動する。
【００６５】
　ウォーム減速機は、大歯車１０から小歯車への駆動力を受けた場合には、所謂セルフロック機能によりウォーム軸１１は回転しない。その理由は、ウォーム減速機が、ウォームギアとウォームホイールを含んで構成されているためである。
【００６６】
　尚、この場合は、大歯車１０と小歯車３、及び、ウォームホイール１２とウォーム軸１１（ウォームギア）の間のバックラッシュは抑制された状態となる。
【実施例１】
【００６７】
　次に、図１に戻り、本発明の構成の要点について説明する。
【００６８】
　本発明のＡＺ駆動装置は、上述のウォーム減速機のセルフロック機能を利用してバックラッシュを抑制し、アンテナの指向方向誤差を微少にする。
【００６９】
　図１の構成では、クラッチ５を２台のウォーム減速機の間に設けたので、クラッチ５を切断した状態でモータ６を駆動すると、Ｂ小歯車３とＢウォーム減速機４は大歯車１０に駆動力を生ずるが、クラッチ５で切り離されたＡ小歯車１とＡウォーム減速機２は、セルフロック機能により、回転しない。
【００７０】
　このため、小歯車１、３と大歯車１０のバックラッシュ、及び、ウォーム減速機２、４の内部のバックラッシュが抑制されると、ウォーム軸１１はそれ以上回転できなくなる。ここで、モータ６は過負荷の状態となって回転を停止する。
【００７１】
　モータ６が過負荷の状態では、ウォーム軸１１が回転している状態に比して、モータ６の駆動電流値が増大する。ＡＣＵ８はモータ６の駆動電流値を検知し、予め定められた値を越えると、バックラッシュが抑制されたことを検知して、モータ６を停止する。
【００７２】
　この状態でクラッチ５を接続し、モータ６を駆動すると、ウォーム軸１１の回転はＡウォーム減速機２にも伝達されるようになり、Ａ小歯車１とＡウォーム減速機２は、Ｂ小歯車３とＢウォーム減速機４と連動して、大歯車１０に駆動力を生ずる。
【００７３】
　こうして、バックラッシュが無い状態のまま、高い方位精度でアンテナを駆動することができる。
【００７４】
　次に、本発明によるＡＺ駆動装置の動作について、図１、及び、図３を参照して、より詳細に説明する。
【００７５】
　図３は、図１におけるＡＣＵ８の、制御手順を示している。
【００７６】
　図３（ａ）を参照すると、本発明によるＡＺ駆動装置のシステム立上げ時、ＡＣＵ８は、クラッチ５を切断（ステップＳ１）し、バックラッシュを抑制（ステップＳ２）した後、クラッチ５を接続（ステップＳ３）して、初期状態を確保する。この時アンテナは、機構部のバックラッシュを抑制した状態で静止する。  
　ＡＣＵ８は、次のようにしてバックラッシュを抑制する。
【００７７】
　図３（ｄ）を参照すると、ＡＣＵ８は、クラッチ５を切断した状態で、規定の方向へモータを駆動（ステップＳ２０１）する。これによりモータの駆動力は、ウォーム軸１１からＢウォーム減速機４に伝達され、Ｂ小歯車３は大歯車１０を駆動する。
【００７８】
　モータ６を駆動した後、ＡＣＵ８は、モータの消費電流を検知（ステップＳ２０２）する。クラッチ５は切断されているので、上述の通り、Ａウォーム減速機２のセルフロック機能が働く。これにより、ウォーム減速機２、４の内部のバックラッシュ、及び、小歯車１、３と大歯車１０のバックラッシュが抑制された状態でモータ６は過負荷となり、ウォーム軸１１の回転が止まる。
【００７９】
　過負荷状態となってモータ６の消費電流が増大すると、ＡＣＵ８はモータの負荷が規定のトルクに達したと判断（ステップＳ２０２）し、モータを停止（ステップＳ２０３）する。こうしてバックラッシュを抑制する。
【００８０】
　次に、衛星を追尾する、追尾駆動の動作について説明する。
【００８１】
　図９（ｃ）を参照すると、追尾駆動時は、予め定められた低い速度でモータを駆動（ステップＳ２１）し、アンテナの方位を検知（ステップＳ２２）して、指定の方位へ向いたところでモータを停止（ステップＳ２３）する。
【００８２】
　追尾駆動の開始時、本発明によるＡＺ駆動装置の機構部は、バックラッシュを抑制された状態であり、クラッチ５は接続されている。従って、モータ６を駆動すると、Ａウォーム減速機２と、Ｂウォーム減速機４は、共にモータ６の駆動力によって連動し、大歯車１０を駆動する。バックラッシュを抑制したまま駆動するので、追尾駆動中もアンテナの指向方位の精度を高く保つことができる。
【００８３】
　従って、アンテナは、追尾駆動中も継続して通信することができる。
【００８４】
　続いて、広角駆動の動作について説明する。
【００８５】
　図３（ｂ）を参照すると、ＡＣＵ８は広角駆動時、まずバックラッシュを生成（ステップＳ１１乃至１３）し、ＡＺ広角駆動（ステップＳ１４）にてアンテナを指定された方位へ回転した後、再びバックラッシュを抑制（ステップＳ１５乃至１７）して、広角駆動を終了する。
【００８６】
　ここで、バックラッシュ生成動作について説明する。
【００８７】
　本発明によるアンテナＡＺ駆動装置は、広角にわたって大歯車１０を駆動する場合には、機構部にバックラッシュを持たせることとしている。
【００８８】
　その理由は、本発明のアンテナＡＺ駆動装置の大歯車１０には、ピッチ精度のそれほど高くないものを採用可能とし、より低いコストによる構成を可能とするためである。本発明のアンテナＡＺ駆動装置の大歯車１０には、一例としてピッチ精度７級程度のものを採用する。
【００８９】
　その理由は、以下に示す、精度とコストのトレードオフによっている。
【００９０】
　まず、精度については、次の理由による。すなわち、この精度の大歯車１０は、バックラッシュを抑制したまま、ＡＺ方向全域（３６０［度］範囲）に渡って駆動することは困難である（すなわち、広角駆動すると、大歯車１０の精度によってＡ小歯車１と、Ｂ小歯車３の位相関係がずれ、ウォーム減速機がセルフロックして、駆動困難となる。）が、上述した追尾駆動のＡＺ追尾範囲（方位角６［度］程度の範囲）では、機構部のバックラッシュを抑制したままアンテナを駆動するためには充分な精度を有している。  
　一方、コストの面では、次の理由による。すなわち、大歯車１０は、一般に「旋回輪」と称する、クレーンなどの旋回機構部に用いられる歯車を用いて構成する。この「旋回輪」において、ピッチ精度７級程度のものは、標準仕様として生産、供給されている。このため、より高いピッチ精度のものを個別に製作するのに比べ、安価に入手することができる。
【００９１】
　図３（ｂ）に戻り、ＡＣＵ８は、クラッチ５を切断（ステップＳ１１）し、バックラッシュを生成（ステップＳ１２）した後、クラッチ５を接続（ステップＳ１３）する。
【００９２】
　図３（ｅ）を参照すると、ＡＣＵ８はバックラッシュ生成のため、モータ６を規定の回転方向（バックラッシュを生ずる方向）へ、規定の回転数（適切な量のバックラッシュを生ずる回転数）だけ駆動（ステップＳ１２０１）する。この時クラッチ５は切断されているので、ウォーム軸１１の回転によって、Ｂウォーム減速機４のみが駆動され、機構部に所定量のバックラッシュが生成される。
【００９３】
　次に、ＡＺ広角駆動の動作について説明する。
【００９４】
　図３（ｆ）を参照すると、ＡＺ広角駆動時、ＡＣＵ８は、指定の方向へモータ６を高速に駆動（ステップＳ１４０１）し、アンテナの指向方位を検知（ステップＳ１４０２）して、指定の方位へ向いたところでモータ６を停止（ステップＳ１４０３）する。機構部は適量のバックラッシュを持って大歯車１０を駆動しているので、ＡＺ方向全域に渡ってアンテナを駆動することができる。
【００９５】
　ここで、モータ６の起動時、及び、停止時に、アンテナの慣性モーメントを適切に抑制するため、周知の技術により、モータを適切に加速、減速制御することは云うまでもない。
【００９６】
　図３（ｂ）に戻り、ＡＺ広角駆動（ステップＳ１４）を終了すると、ＡＣＵ８はクラッチ５を切断（ステップＳ１５）し、バックラッシュを抑制（ステップＳ１６）した後、クラッチ５を接続（ステップＳ１７）して広角駆動を終了する。
【００９７】
　ステップＳ１５乃至ステップＳ１７によるバックラッシュ抑制の動作は、図３（ａ）のステップＳ１乃至ステップＳ３、及び、図３（ｄ）のステップＳ２０１乃至ステップＳ２０３にて説明した動作と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００９８】
　尚、以上の説明においては、大歯車１０は所謂外歯型のものとし、小歯車１、３は、大歯車１０の外側に配設されるものとしているが、この他、一般に生産、供給されている「旋回輪」には所謂内歯型のものもある。本発明の実施において大歯車１０を内歯型のものとし、小歯車１、３を大歯車１０の内側に配設するように構成しても、同様の効果が得られることは云うまでもない。
【００９９】
　また、以上の説明においては、ウォーム減速機、及び、小歯車１、３はアンテナタワーに配設され、大歯車１０はアンテナヨークに配設されるものとして説明した。しかしながら、ウォーム減速機、及び、小歯車１、３をアンテナヨークに配設し、大歯車１０をアンテナタワーに配設するよう構成してもよい。
【０１００】
　また、以上の説明においては、Ｂウォーム減速機はウォーム軸１１が貫通する構造であり、一端をモータ６によって駆動され、他端をクラッチ５の一端に接続するものとして説明した。
【０１０１】
　しかしながら、モータ６として回転軸貫通型のものを採用し、Ｂウォーム減速機４とクラッチ５の間に配設するものとすれば、Ｂウォーム減速機４とＡウォーム減速機２とは、いずれもウォーム軸が非貫通のものを使用して構成することができる。この場合は、Ｂウォーム減速機４とＡウォーム減速機２には、ウォーム軸の回転方向と小歯車の回転方向の関係が、互いに逆のものを採用する。
【０１０２】
　以上の尚書き事項は、以下に説明する本発明の他の実施の形態においても、同様に適用できることは云うまでもない。
【実施例２】
【０１０３】
　以下に、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【０１０４】
　図４は、本発明の第２の実施の形態によるアンテナＡＺ駆動装置の構成図である。
【０１０５】
　図４において、本発明の第２の実施の形態におけるアンテナＡＺ駆動装置は、１台の大歯車１０と、２台の小歯車１、３と、２台のウォーム減速機２、４と、モータ６と、２台のウォーム減速機のウォーム軸を断続するクラッチ５、及び、ＡＣＵ８から構成されている。
【０１０６】
　本発明の第２の実施の形態におけるアンテナＡＺ駆動装置は、本発明の第１の実施の形態からモータコントローラ７を排除し、より簡易な構成としている。
【０１０７】
　この構成は主に、広角駆動時に高いアンテナ回転速度が要求されない場合に適用され、一層の低コスト化を可能とする。
【０１０８】
　ＡＣＵ８は、モータ６の回転方向と起動、停止のみを制御するので、モータ６は広角駆動時、追尾駆動時とも同一の、一定の速度で駆動される。
【０１０９】
　図４の動作について、図５を参照して、簡単に説明する。
【０１１０】
　図５（ａ）、及び、図５（ｄ）に示す、立上げ時の動作（ステップＳ３１乃至ステップＳ３３、及び、ステップＳ３２０１乃至ステップＳ３２０３）は、図３（ａ）、及び、図３（ｄ）にて説明した動作と同様である。
【０１１１】
　図５（ｂ）、及び、図５（ｄ）乃至図５（ｆ）に示す、広角駆動の動作（ステップＳ４１乃至ステップＳ４７、ステップＳ３２０１乃至ステップＳ３２０３、ステップＳ４２０１、及び、ステップＳ４４０１乃至ステップＳ４４０３）は、図３（ｂ）、及び、図３（ｄ）乃至図３（ｆ）にて説明した動作と同様の手順であるが、図５（ｆ）において、モータ６の駆動速度が、予め定められた一定の速度（ステップＳ４４０１）である点が、図３（ｆ）と異なっている。
【０１１２】
　図５（ｃ）に示す、追尾駆動の動作は、図３（ｃ）にて説明した動作と同様の手順であるが、モータ６の駆動速度が、予め定められた一定の速度（ステップＳ５１）である点が、図３（ｃ）と異なっている。
【０１１３】
　尚、本発明の第２の実施の形態におけるアンテナＡＺ駆動装置のモータ６は、本発明の第１の実施の形態より一層安価な、ＡＣモータを用いて構成することができる。これにより、構成の一層の低コスト化を可能とする。
【０１１４】
　また、バックラッシュ抑制時の規定の負荷の検知は、駆動電流値でなく、例えばウォーム軸１１にトルク検出器を配設し、トルク負荷によって検知するといった構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるアンテナＡＺ広角駆動装置の構成図である。
【図２】本発明のアンテナＡＺ広角駆動装置のウォーム減速機の構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるアンテナＡＺ広角駆動装置の、ＡＣＵ８による制御手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるアンテナＡＺ広角駆動装置の構成図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるアンテナＡＺ広角駆動装置の、ＡＣＵ８による制御手順を示すフローチャートである。
【図６】この種のアンテナＡＺ広角駆動装置を使用する衛星通信システムの概要を説明する説明図である。
【図７】この種のアンテナＡＺ広角駆動装置を使用する衛星通信システムにおける、静止衛星の８の字運動について説明する説明図である。
【図８】従来の技術によるアンテナＡＺ広角駆動装置の構成図である。
【図９】従来の技術によるアンテナＡＺ広角駆動装置の、ＡＣＵ１９による制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１６】
　１　Ａ小歯車
　２　Ａウォーム減速機
　３　Ｂ小歯車
　４　Ｂウォーム減速機
　５　クラッチ
　６　モータ
　７　モータコントローラ
　８　アンテナコントロールユニット（ＡＣＵ）
　９　アンテナ
　１０　大歯車
　１１　ウォーム軸
　１２　ウォームホイール
　５−１　断続制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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