(57)【要約】【課題】バックラッシュを簡素な構成でトルクの減退なく除去でき、バックラッシュ除去と同時にトルクの増大も図れ、バックラッシュ除去のために使用するモータの駆動制御を簡単に行え、モータドライブ回路を簡素化できるバックラッシュ除去方法及び装置を提供する。【解決手段】同じ大径ギアー１に一対の小径ギアー２・３を噛み合わせ、これら小径ギアーの歯面が、無負荷時に、大径ギアーの歯面に対し周方向に互いに反対向きで接するように、これら小径ギアーを、一対のステッピングモータ４・５で同期駆動回転させて、大径ギアー及び一対の小径ギアーのバックラッシュを除去する。一対のステッピングモータの同相のコイルを直列に接続し、これらステッピングモータを、それらのロータ軸に所定の位相差を与え、同期駆動させる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の歯を円周上又は直線上に形成した同じ歯付き部材に、一対のステッピングモータでそれぞれ回転される一対の回転歯体を、それらの歯面が無負荷時において歯付き部材の歯面と互いに反対側で接する関係となるように、前記一対のステッピングモータのロータ軸を相互設定し、これら一対のステッピングモータを同期駆動して一対の回転歯体にて歯付き部材を駆動することにより、これら歯付き部材と一対の回転歯体とのバックラッシュを互いに除去することを特徴とするバックラッシュ除去方法。
【請求項２】
一対のステッピングモータの同相のコイルを直列に接続し、これらステッピングモータを、それらのロータ軸に所定の位相差を与え、同期駆動させることを特徴とする請求項１に記載のバックラッシュ除去方法。
【請求項３】
一対のステッピングモータで回転される一対の回転歯体がギアーで、歯付き部材が、これら一対のギアーにて回転されるギアーであることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックラッシュ除去方法。
【請求項４】
一対のステッピングモータで回転される一対の回転歯体がピニオンで、歯付き部材が、これらピニオンにて直線駆動されるラックであることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックラッシュ除去方法。
【請求項５】
一対のステッピングモータで回転される一対の回転歯体がウォームで、歯付き部材が、これら一対のウォームで回転されるウォームホイールであることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックラッシュ除去方法。
【請求項６】
多数の歯を円周上又は直線上に形成した同じ歯付き部材に、一対のステッピングモータでそれぞれ回転される一対の回転歯体が、それらの歯面が無負荷時において歯付き部材の歯面と互いに反対側で接する関係となるように、前記一対のステッピングモータのロータ軸が相互設定され、この状態で一対のステッピングをモータドライブ回路にて同期駆動して、一対の回転歯体にて歯付き部材を駆動することにより、これら歯付き部材と一対の回転歯体とのバックラッシュが互いに除去されることを特徴とするバックラッシュ除去装置。
【請求項７】
一対のステッピングモータの同相のコイルが直列に接続され、モータドライブ回路は、一対のステッピングモータを、それらのロータ軸に所定の位相差を与え、同期駆動回転させることを特徴とする請求項６に記載のバックラッシュ除去装置。
【請求項８】
一対のステッピングモータの一方にのみ、その回転を検出するエンコーダを付設したことを特徴とする請求項７に記載のバックラッシュ除去装置。
【請求項９】
一対のステッピングモータが実質的に同じ構造で、トルクも同じことを特徴とする請求項７又は８に記載のバックラッシュ除去装置。
【請求項１０】
一対のステッピングモータのトルクが異なることを特徴とする請求項７又は８に記載のバックラッシュ除去装置。
【請求項１１】
一対の回転歯体の少なくとも一方が、その軸に対し周方向に微調整可能に固定されていることを特徴とする請求項６ないし１０のいずれかに記載のバックラッシュ除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯付き部材のバックラッシュを除去するバックラッシュ除去方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の歯車の噛み合いでバックラッシュを除去する方法として、特許文献１（特開平９−２４２８３１号公報）には、負荷軸（出力軸）に設けられた負荷用ギヤを負荷駆動用モータの負荷駆動ギヤにより駆動する駆動装置において、負荷駆動ギヤに補助ギヤを噛み合わせ、この補助ギヤを、負荷駆動用モータよりも小出力のバックラッシュ低減用モータにより回転させて、常時一方向に回転付勢した回転力をもって負荷駆動ギヤに補助ギヤからの回転を伝達することによって、負荷用ギヤと負荷駆動ギヤ及び補助ギヤとの間のバックラッシュを除去する方法が開示されている。
【０００３】
しかし、この方法は、負荷駆動用モータに対してそれよりも小出力のバックラッシュ低減用モータを用い、負荷駆動モータを駆動して負荷駆動ギヤを回転させると同時に、補助ギヤがこの負荷駆動ギヤの回転に対して負荷となる回転方向となるように、バックラッシュ低減用モータを駆動して補助ギヤを回転させるので、負荷を駆動する負荷駆動用モータにとっては、バックラッシュ低減用モータの回転力が常時、別の負荷となって加わり、その分だけ負荷駆動用モータのトルクが減退する。
【０００４】
また、補助ギヤとバックラッシュ低減用モータとは直結せずに、補助ギヤと同軸の従動ギヤを介在させ、これにバックラッシュ低減用モータに直結された低減用ギヤを噛み合わせ、この低減用ギヤをスプリングにより一方向に常時付勢することにより、これら従動ギヤと低減用ギヤとの間のバックラッシュを除去しているので、構造が複雑となる。
【０００５】
更に、負荷駆動用モータと、それよりも小出力のバックラッシュ低減用モータとの２種のモータを用いて、上記のような組み合わせにしなければならないので、その組み合わせ調整及び出力トルクの管理が非常に面倒である。
【特許文献１】特開平９−２４２８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第１の課題は、バックラッシュを簡素な構成でトルクの減退なく除去でき、しかも、バックラッシュ除去と同時にトルクの増大も図れるバックラッシュ除去方法及び装置を提供することにある。
第２の課題は、バックラッシュ除去のために使用するモータの駆動制御を簡単に行え、しかも、モータドライブ回路を簡素化できるバックラッシュ除去方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る本発明のバックラッシュ除去方法は、多数の歯を円周上又は直線上に形成した同じ歯付き部材に、一対のステッピングモータでそれぞれ回転される一対の回転歯体を、それらの歯面が無負荷時において歯付き部材の歯面と互いに反対側で接する関係となるように、一対のステッピングモータのロータ軸を相互設定し、これら一対のステッピングモータを同期駆動して一対の回転歯体にて歯付き部材を駆動することにより、これら歯付き部材と一対の回転歯体とのバックラッシュを互いに除去することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、上記における一対のステッピングモータの同相のコイルを直列に接続し、これらステッピングモータを、それらのロータ軸に所定の位相差を与え、同期駆動させることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、一対のステッピングモータで回転される一対の回転歯体がギアーで、歯付き部材が、これら一対のギアーにて回転されるギアーとする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、一対のステッピングモータで回転される一対の回転歯体がピニオンで、歯付き部材が、これらピニオンにて直線駆動されるラックとする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、一対のステッピングモータで回転される一対の回転歯体がウォームで、歯付き部材が、これら一対のウォームで回転されるウォームホイールとする。
【００１２】
請求項６に係る本発明のバックラッシュ除去装置は、多数の歯を円周上又は直線上に形成した同じ歯付き部材に、一対のステッピングモータでそれぞれ回転される一対の回転歯体が、それらの歯面が無負荷時において歯付き部材の歯面と互いに反対側で接する関係となるように、一対のステッピングモータのロータ軸が相互設定され、この状態で一対のステッピングをモータドライブ回路にて同期駆動して、一対の回転歯体にて歯付き部材を駆動することにより、これら歯付き部材と一対の回転歯体とのバックラッシュが互いに除去されることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、上記の装置において、一対のステッピングモータの同相のコイルが直列に接続され、モータドライブ回路は、一対のステッピングモータを、それらのロータ軸に所定の位相差を与え、同期駆動回転させることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、上記の装置において、一対のステッピングモータの一方にのみ、その回転を検出するエンコーダを付設したことを特徴とする。
請求項９に係る発明は、上記の装置において、一対のステッピングモータが実質的に同じ構造で、トルクも同じことを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、上記の装置において、一対のステッピングモータのトルクが異なることを特徴とする。
【００１５】
請求項１１に係る発明は、上記の装置において、一対の回転歯体の少なくとも一方が、その軸に対し周方向に微調整可能に固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１及び６に係る発明によれば、一対の回転歯体（ギアーやピニオンやウォーム等）の歯面が、同じ歯付き部材（ギアーやラックやウォームホイール等）の歯面に対し、無負荷時において互いに反対側で接する関係となるように、一対のステッピングモータのロータ軸を相互設定し、これら一対のステッピングモータを同期駆動して一対の回転歯体にて歯付き部材を駆動（回転又は直線移動）させるので、一対の回転歯体と歯付き部材との協働によりそれらのバックラッシュを簡単に除去できると同時に、一対の回転歯体は、一方が歯付き部材の回転又は直線移動の負荷となることはなく、両回転歯体の回転中はそのトルクが歯付き部材に同時に加わるので、歯付き部材の駆動力（出力）の増大が図れる。
【００１７】
請求項２及び７に係る発明のように、一対のステッピングモータの同相のコイルを直列に接続し、これらステッピングモータを、それらのロータ軸に所定の位相差を与え、同期駆動すると、一対のステッピングモータを、別々に制御することなく、恰も一つのステッピングモータを駆動させるのと全く同じ制御で駆動できるので、その駆動制御が簡素になる。
【００１８】
請求項８に係る発明のように、一対のステッピングモータの一方にのみ、その回転を検出するエンコーダを付設すると、一対のステッピングモータを恰も一つのステッピングモータを制御するかのように閉ループ制御できるので、回路構成及び制御を単純化できる。
【００１９】
請求項９に係る発明のように、一対のステッピングモータを実質的に同じ構造、及びトルクも同じにすれば、同じ仕様の２つのステッピングモータを用いて、簡単かつ経済的に実現できる。
【００２０】
請求項１０に係る発明のように、一対のステッピングモータのトルクが異なる関係とすれば、そのトルク差に応じて歯付き部材の駆動力（出力）を調整できる。
【００２１】
請求項１１に係る発明のように、一対の回転歯体の少なくとも一方が、その軸に対し周方向に微調整可能に固定されていれば、これら回転歯体の歯面が、歯付き部材の歯面に対し互いに反対向きで接する状態とする初期設定を容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の最良の実施形態は、図１に示すように、従動側の同じ大径ギアー１（歯付き部材）に、図５、図８及び図９に示す一対のステッピングモータ４・５で回転される駆動側の一対の小径ギアー（回転歯体）２・３を噛み合わせ、図７の回路図に示すように、一対のステッピングモータ４・５の同相のコイルを直列に接続し、図１に示すように、一対の小径ギアー２・３の歯面が、大径ギアー１の歯面に対し、無負荷時において周方向に互いに反対向きで接するように、一対のステッピングモータ４・５のロータ軸に初期設定で所定の位相差を与え、同期駆動させることにより、大径ギアー１及び一対の小径ギアー２・３のバックラッシュを除去する。
【実施例１】
【００２３】
実施例１は、一対のステッピングモータでそれぞれ回転される一対の回転歯体が小径の平歯車（以下、小径ギアーと記す。）、これらにより駆動される歯付き部材が大径の平歯車（以下、大径ギアーと記す。）の場合である。
【００２４】
図１に、実施例１における大径ギアー１と一対の小径ギアー２・３との無負荷時での第１の噛み合い接触関係のモデル図、図２に第２の噛み合い接触関係のモデル図をそれぞれ示す。そのそれぞれにおいて、一対の小径ギアー２・３が駆動側ギアー、大径ギアー１が、これら小径ギアー２・３の同期回転により回転されて減速作用をする従動側ギアーとなっている。一対の小径ギアー２・３は全く同じものであるが、大径ギアー１に対する無負荷時の噛み合い接触関係が異なるので、これら３つのギアー１・２・３の歯１ａ・２ａ・３ａの両側の歯面の方向を区別するため、一方を「片側」、他方を「反対側」として表現する。
【００２５】
図１の場合、無負荷時において、一方の小径ギアー２の歯２ａは、その片側の歯面２ｃが大径ギアー１の歯１ａの片側の歯面１ｂと接し、これとは逆に、他方の小径ギアー３の歯３ａは、その反対側の歯面３ｂが大径ギアー１の歯１ａの反対側の歯面１ｃと接するような噛み合い接触関係となっている。つまり、一対の小径ギアー２・３の中間で見ると、それらの歯２ａ・３ａの内側の歯面２ｃ・３ｂが、大径ギアー１の歯１ａの外側の歯面１ｂ・１ｃと接するような噛み合い接触関係となっている。そして、無負荷時にこのような噛み合い接触となるように、一対の小径ギアー２・３のそれぞれに直結する一対のステッピングモータ４・５のロータ軸４ａ・５ａに、初期設定で所定の位相差を与えてあり、一対のステッピングモータ４・５のロータ軸４ａ・５ａは同方向に同期駆動回転される。
【００２６】
一方、図２の場合には、無負荷時において、一方の小径ギアー２の歯２ａは、その反対側の歯面２ｂが大径ギアー１の歯１ａの反対側の歯面１ｃと接し、これとは逆に、他方の小径ギアー３の歯３ａは、その片側の歯面３ｃが大径ギアー１の歯１ａの片側の歯面１ｂと接するような噛み合い接触関係となっている。つまり、一対の小径ギアー２・３の中間で見ると、それらの歯２ａ・３ａの外側の歯面２ｂ・３ｃが、大径ギアー１の歯１ａの内側の歯面１ｃ・１ｂと接するような噛み合い関係となっている。そして、無負荷時にこのような噛み合い接触となるように、一対の小径ギアー２・３のそれぞれに直結する一対のステッピングモータ４・５のロータ軸４ａ・５ａに、初期設定で所定の位相差を与えてあり、一対のステッピングモータ４・５のロータ軸４ａ・５ａは同方向に同期駆動回転される。
【００２７】
図１の場合と図２の場合とでは、このように無負荷時における接触歯面が逆になっているが、いずれの場合も、大径ギアー１を図３に示すように時計方向（ＣＷ方向）へ回転させるために、一対のステッピングモータ４・５により一対の小径ギアー２・３を反時計方向へ同時回転させたときには、一対の小径ギアー２の歯２ａ・３ａは、その回転方向（反時計方向）の前側の歯面２ｂ・３ｂが大径ギアー１の歯１ａの後側の歯面１ｃと接した状態で、大径ギアー１に対して時計方向へのトルクを同時に与え、大径ギアー１を時計方向へ回転させる。
【００２８】
一対のステッピングモータ４・５が停止すると、一対の小径ギアー２・３も回転を停止して、図１に示した噛み合い接触関係の場合には、同図に示す無負荷時の状態、図２に示した噛み合い接触関係の場合には同図に示す状態に復帰するので、いずれの場合も３つのギアー１・２・３は、協働してバックラッシュを除去し合うことになる。
【００２９】
一方、大径ギアー１を図４に示すように反時計方向（ＣＣＷ方向）へ回転させるために、一対のステッピングモータ４・５により一対の小径ギアー２・３を時計方向へ同時回転させたときには、図１及び図２のいずれの場合も、一対の小径ギアー２の歯２ａ・３ａは、その回転方向（時計方向）の前側の歯面２ｃが大径ギアー１の歯１ａの後側の歯面１ｂと接した状態で、大径ギアー１に対して反時計方向へのトルクを同時に与え、大径ギアー１を反時計方向へ回転させる。
【００３０】
この際にも、一対のステッピングモータ４・５が停止すると、一対の小径ギアー２・３も回転を停止して、図１に示した噛み合い関係の場合には同図に示す無負荷時の状態、図２に示した噛み合い関係の場合には同図に示す無負荷時の状態に復帰するので、いずれの場合も、３つのギアー１・２・３は、協働してバックラッシュを除去し合うことになる。
【００３１】
従って、３つのギアー１・２・３は、図３に示す時計方向又は図４に示す反時計方向のいずれの方向に回転しても、協働してバックラッシュを除去し合うとともに、両小径ギアー２・３のトルクが大径ギアー１に同時に加わる。
【００３２】
一対の小径ギアー２・３は、大径ギアー１に対して、上記のような噛み合い関係とする初期設定時の微調整のために、一対のステッピングモータ４・５のそれぞれのロータ軸４ａ・５ａに対し、その回りを両方向に微調整可能に固定されている。その固定は、図６に示すように、各小径ギアー２・３のボス１１にネジ込まれた固定ネジ１２により、ロータ軸４ａ・５ａ回りの回転を規制して行うようになっている。なお、図５では、大径ギアー１に対する一対の小径ギアー２・３の配置関係が、大径ギアー１の軸心より見て９０°の角度関係となるように、大径ギアー１を軸支した台板１０に両ステッピングモータ４・５を取り付けてあるが、これに限られるものではない。
【００３３】
図７に、一対のステッピングモータ４・５を駆動するモータドライブ回路の構成を示す。ステッピングモータ４・５は、一方のステッピングモータ４にのみその回転を検出するエンコーダ（ロータリエンコーダ）６が付設されているが、モタ単体としては実質的に同じ構造で、Ａ相とＢ相の２相型であり、それらのＡ相のコイル４Ａ・５Ａ同士を直列に接続してあるとともに、Ｂ相のコイル４Ｂ・５Ｂ同士も直列に接続してある。そして、Ａ相のコイル４Ａ・５Ａは、共通の一つのＡ相ドライブ部７Ａにより励磁され、Ｂ相のコイル４Ｂ・５Ｂは、共通の一つのＢ相ドライブ部７Ｂにより励磁されるようになっている。
【００３４】
また、Ａ相、Ｂ相のそれぞれにおいて、コイルに流れる電流を電流センサ８Ａ・８Ｂにより検出し、共通の電流帰還処理部９で処理して、両ステッピングモータ４・５を同時にフィードバック制御する。Ａ相ドライブ部７Ａ、Ｂ相ドライブ部７Ｂ、電流帰還処理部９は、ステッピングモータが１台のときと全く同じ構成で、しかも、１個のエンコーダ６により回転を検出するので、閉ループ系を構成して、両ステッピングモータ４・５を、恰も１台のステッピングモータを制御しているのと同様に動作させることができるようになっている。
【００３５】
従って、閉ループ系を構成して両ステッピングモータ４・５を駆動する図７のモータドライブ回路は、これらステッピングモータ４・５のコイルをＡ相、Ｂ相それぞれについて直列接続するだけで、しかも、エンコーダ６を片側のステッピングモータ４にのみ付設するだけで、１台のステッピングモータを駆動する従来のものをそのまま使用できる。
なお、一対のステッピングモータ４・５を、エンコーダ無しの開ループ系モータドライブ回路で駆動することも可能である。
【００３６】
一対の小径ギアー２・３は、大径ギアー１に対して、無負荷時に図１又は図２に示したような噛み合い関係とするために、一対のステッピングモータ４・５相互では、それらのロータ軸４ａ・５ａに所定の位相差を機械的に与えてあり、両者のロータ軸４ａ・５ａは同時に同速度で回転する。
【００３７】
両ステッピングモータ４・５をこのような関係にする初期設定の一例について、図８〜図１０を参照して説明する。
これらステッピングモータ４・５は、一方のステッピングモータ４にのみエンコーダ６が付設され、他方のステッピングモータ５には付設されていないので、前者を「エンコーダ付きモータ」、後者を「エンコーダ無しモータ」と称する。両ステッピングモータ４・５のロータ軸４ａ・５ａには、それぞれ小径ギアー２・３が既に固定されているものとする。
【００３８】
（１）エンコーダ付きモータ４は台板１０に固定し、エンコーダ無しモータ５はその全体を回転可能なように台板１０に仮止めする。
（２）エンコーダ６からのパルス数を確認しながら、エンコーダ無しモータ５を台板１２に対して回転させる。その回転方向は小径ギアー２・３にテンションをかけるため、どちらの方向でもよい。
（３）エンコーダ６からのパルス数により、両モータ４・５の機械的な励磁角のズレを判断できるので、希望する励磁角（パルス数）となったところで、エンコーダ無しモータ５を台板１０に固定する。
【００３９】
いま、両ステッピングモータ４・５が仕様まで全く同じで、同一トルク特性（ｓｉｎθ）であるとすると、ロータ軸４ａ・５ａは上記のように所定の位相差を保ったまま同時に同速回転するので、その位相差をφとすると、図１１に示すように、一方のステッピングモータのトルク曲線はｓｉｎθ、他方のステッピングモータのトルク曲線はｓｉｎ（θ＋φ）、合成トルク曲線はｓｉｎθ＋ｓｉｎ（θ＋φ）として表すことができる。
【００４０】
また、片方のステッピングモータのトルク特性が１／２であると、図１２に示すように、そのトルク曲線はｓｉｎ（θ＋φ）／２となるので、合成トルク曲線はｓｉｎθ＋ｓｉｎ（θ＋φ）／２として表すことができる。
【００４１】
従って、実施例１によれば、上記のように３つのギアー１・２・３のバックラッシュを協働して除去できると同時に、両ステッピングモータ４・５により大径ギアー１のトルクの増大及びトルク調整が可能になる。
【００４２】
なお、実施例１では、大径ギアー１を実質的に１枚のギアーとして、これに一対の小径ギアー２・３を噛み合わせたが、大径ギアー１を２枚重ねのギアーとして、そのそれぞれに小径ギアー２・３を噛み合わせても構わない。また、３つのギアー１・２・３を同じ大きさとして、バックラッシュを防止できる同速の回転伝達機構とすることも可能である。
【実施例２】
【００４３】
実施例２は、一対のステッピングモータでそれぞれ回転される一対の回転歯体が一対のウォーム、これらにより駆動される歯付き部材が回転するウォームホイールの場合である。
【００４４】
実施例２の場合には、図１３〜図１６に示すように、同じウォームホイール２１に対して一対のウォーム２２・２３がウォームホイール２１の両側に配置されて、ウォームホイール２１に同時に噛み合うようになっており、その無負荷時における噛み合い接触関係として２つの形態があり、図１３と図１４にそれぞれの形態を示す。
【００４５】
図１３の第１の形態の場合、二分線２４から見て、両方のウォーム２２・２３の歯２２ａ・２３ａが、二分線２４の左側で、ウォームホイール２１の歯２１ａの歯面と接する噛み合い接触関係となっている。
【００４６】
図１４の第２の形態の場合、図１３の場合とは逆に、二分線２４から見て、両方のウォーム２２・２３の歯２２ａ・２３ａが、二分線２４の右側で、ウォームホイール２１の歯２１ａの歯面と接する噛み合い接触関係となっている。
【００４７】
これら図１３及び図１４のいずれの場合も、一対のステッピングモータのロータ軸に所定の位相差を与えることで、無負荷時におけるそれぞれの噛み合い接触形態に設定されており、いずれの場合も、一対のウォーム２２・２３の同時回転により双方のトルクがウォームホイール２１に同時に加わり、図１５に示すように時計方向に回転されたり、図１６に示すように反時計方向に回転される。
そして、一対のウォーム２２・２３が停止すると、無負荷時におけるそれぞれの噛み合い接触形態に復帰するので、一対のウォーム２２・２３とウォームホイール２１とが協働してバックラッシュを除去し合うことになる。
【実施例３】
【００４８】
実施例３は、一対のステッピングモータでそれぞれ回転される一対の回転歯体が一対のピニオン、これらにより駆動される歯付き部材が直線移動するラックの場合である。
【００４９】
実施例３の場合には、図１７及び図１８に示すように、同じラック３１に対して一対のピニオン３２・３３がラック３１の片側に並置されて、ラック３１に同時に噛み合うようになっており、その無負荷時における噛み合い接触関係として第１と第２の２つの形態があり、図１７と図１８はそのそれぞれの形態を示す。
【００５０】
図１７の第１の形態場合には、一対のピニオン３２・３３の中間で見ると、それらの歯３２ａ・３３ａの内側の歯面が、ラック３１の歯３１ａの外側の歯面と接する噛み合い接触関係となっているのに対し、図１８の第２の形態の場合には、一対のピニオン３２・３３の歯３２ａ・３３ａの外側の歯面が、ラック３１の歯３１ａの内側の歯面と接する噛み合い接触関係となっている。
【００５１】
これら図１７及び図１８のいずれの場合も、一対のステッピングモータのロータ軸に所定の位相差を与えることで、無負荷時におけるそれぞれの噛み合い接触形態に設定されており、いずれの場合も、一対のピニオン３２・３３を図１９に示すように時計方向に同時回転させると、それらのトルクがラック３１に同時に加わってこれが左方へ移動される。これとは逆に、一対のピニオン３２・３３を図２０に示すように反時計方向に同時回転させると、それらのトルクがラック３１に同時に加わってこれが右方へ移動される。そして、時計方向回転／反時計方向回転のいずれの場合も、一対のピニオン３２・３３が停止すると、無負荷時におけるそれぞれの噛み合い接触形態に復帰するので、一対のピニオン３２・３３とラック３１とが協働してバックラッシュを除去し合うことになる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
一対のステッピングモータでそれぞれ回転される一対の回転歯体としては、平歯車、ウォーム、ピニオンの他に、傘歯車やハイポイドギアーや歯付きプーリ等でもよく、また、このような回転歯体で駆動される歯付き部材としては、タイミングベルト等であっても、本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１における大径ギアーと一対の小径ギアーとの無負荷時での第１の噛み合い接触関係のモデル図である。
【図２】同じく第２の噛み合い接触関係のモデル図である。
【図３】図１又は図２の場合において、大径ギアーを時計方向へ回転させるときの噛み合い状態図である。
【図４】同じく大径ギアーを反時計方向へ回転させるときの噛み合い状態図である。
【図５】一対の小径ギアーを回転させる一対のステッピングモータを含めて示す正面図である。
【図６】同じく断面図である。
【図７】一対のステッピングモータとそのモータドライブ回路を示す回路図である。
【図８】台板と大径ギアーと一対の小径ギアーと一対のステッピングモータと一つのエンコーダの関係を示す斜視図である。
【図９】一対のステッピングモータを初期設定するときの関係を示す斜視図である。
【図１０】そのときのギアーの関係を示す正面図である。
【図１１】一対のステッピングモータが同一トルク特性の場合のトルク曲線図である。
【図１２】片方のステッピングモータのトルクが１／２の場合のトルク曲線図である。
【図１３】本発明の実施例２における一対のウォームとウォームホイールとの第１の噛み合い接触形態のモデル図である。
【図１４】同じく第２の噛み合い接触形態のモデル図である。
【図１５】図１３又は図１４の場合において、ウォームホイールを時計方向に回転させるときの噛み合い状態図である。
【図１６】同じく反時計方向に回転させるときの噛み合い状態図である。
【図１７】本発明の実施例３における一対のピニオンとラックとの第１の噛み合い接触形態のモデル図である。
【図１８】同じく第２の噛み合い接触形態のモデル図である。
【図１９】図１７又は図１８の場合において、ラックを左方へ移動させるときの噛み合い状態図である。
【図２０】同じくラックを右方へ移動させるときの噛み合い状態図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  大径ギアー
１ａ  大径ギアーの歯
２・３  小径ギアー
２ａ・３ａ  小径ギアーの歯
１ｂ・１ｃ・２ｂ・２ｃ・３ｂ・３ｃ  歯面
４・５  ステッピングモータ
４ａ・５ａ  ロータ軸
４Ａ・５Ａ・４Ｂ・５Ｂ  コイル
６  エンコーダ
７Ａ  Ａ相ドライブ部
７Ｂ  Ｂ相ドライブ部
８Ａ・８Ｂ  電流センサ
９  電流帰還処理部
１０  台板
１１  ボス
１２  固定ネジ
２１  ウォーム
２１ａ  ウォームの歯
２２・２３  ウォームホイール
２２ａ・２３ａ  ウォームホイールの歯
２４  二分線
３１  ラック
３１ａ  ラックの歯
３２・３３  ピニオン
３２ａ・３３ａ  ピニオンの歯
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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