JP2007315420A - Method and device for removing backlash - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a backlash removing method and apparatus for removing backlash of a toothed member.
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。 As a method for removing backlash by meshing a plurality of gears, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-242831) discloses a load gear provided on a load shaft (output shaft) as a load drive of a load drive motor. In a drive device driven by a gear, an auxiliary gear is meshed with a load driving gear, and this auxiliary gear is rotated by a backlash reduction motor having a smaller output than the load driving motor, and always urged to rotate in one direction. A method of removing backlash between the load gear, the load drive gear, and the auxiliary gear by transmitting the rotation from the auxiliary gear to the load drive gear with a rotational force is disclosed.
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。 However, this method uses a backlash reduction motor with a smaller output than the load driving motor, and drives the load driving motor to rotate the load driving gear. The backlash reduction motor is driven to rotate the auxiliary gear so that the rotation direction becomes a load with respect to the rotation of the motor. Therefore, for the load drive motor that drives the load, the rotational force of the backlash reduction motor Is always added as another load, and the torque of the load driving motor decreases accordingly.
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。 In addition, the auxiliary gear and the backlash reduction motor are not directly connected, but the auxiliary gear and a coaxial driven gear are interposed, and the reduction gear directly connected to the backlash reduction motor is engaged with this reduction gear. Since the backlash between the driven gear and the reduction gear is removed by constantly urging the spring in one direction by the spring, the structure becomes complicated.
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。
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。
A first object of the present invention is to provide a backlash removal method and apparatus that can remove backlash with a simple configuration without reducing torque, and that can increase torque simultaneously with backlash removal.
A second problem is to provide a backlash removal method and apparatus that can easily control the drive of a motor used for backlash removal and that can simplify a motor drive circuit.
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。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a backlash removing method in which a pair of rotating tooth bodies respectively rotated by a pair of stepping motors are provided on the same toothed member having a plurality of teeth formed on a circumference or a straight line. The rotor shafts of the pair of stepping motors are mutually set so that the tooth surfaces of the pair of stepping motors are in contact with the tooth surfaces of the toothed member at the opposite side when there is no load, and the pair of stepping motors is driven synchronously By driving the toothed member with the rotating tooth body, the backlash between the toothed member and the pair of rotating tooth bodies is removed from each other.
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。
The invention according to
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。 In a third aspect of the invention, the pair of rotating teeth rotated by the pair of stepping motors is a gear, and the toothed member is a gear rotated by the pair of gears.
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。 In a fourth aspect of the invention, the pair of rotating tooth bodies rotated by the pair of stepping motors is a pinion, and the toothed member is a rack that is linearly driven by these pinions.
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。
In the invention according to
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。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a backlash removing device comprising a pair of rotating tooth bodies respectively rotated by a pair of stepping motors on the same toothed member having a plurality of teeth formed on a circumference or a straight line. The rotor shafts of the pair of stepping motors are mutually set so that the tooth surfaces of the pair of teeth are in contact with the tooth surfaces of the toothed member at the opposite side when no load is applied. By driving synchronously and driving the toothed member with a pair of rotating tooth bodies, backlash between the toothed member and the pair of rotating tooth bodies is removed from each other.
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。 The invention according to claim 7 is the above device, wherein the same phase coils of the pair of stepping motors are connected in series, and the motor drive circuit gives the pair of stepping motors a predetermined phase difference to their rotor shafts, Synchronous drive rotation is used.
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。
The invention according to claim 8 is characterized in that, in the above apparatus, an encoder for detecting the rotation is attached to only one of the pair of stepping motors.
The invention according to
According to a tenth aspect of the present invention, in the above apparatus, the torque of the pair of stepping motors is different.
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。
The invention according to
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。 According to the first and sixth aspects of the present invention, the tooth surfaces of the pair of rotating tooth bodies (gear, pinion, worm, etc.) are not relative to the tooth surfaces of the same toothed member (gear, rack, worm wheel, etc.). The rotor shafts of a pair of stepping motors are mutually set so that they are in contact with each other at the opposite side when loaded, and the pair of stepping motors are driven synchronously to drive (rotate) a toothed member with a pair of rotating tooth bodies. Therefore, the backlash can be easily removed by the cooperation of the pair of rotating tooth bodies and the toothed member, and at the same time, one of the pair of rotating tooth bodies is rotated or linearly moved by the toothed member. Since the torque is simultaneously applied to the toothed member during rotation of both rotating tooth bodies, the driving force (output) of the toothed member can be increased.
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。
When the same-phase coils of a pair of stepping motors are connected in series as in the inventions according to
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。 As in the invention according to claim 8, when an encoder for detecting the rotation is attached to only one of the pair of stepping motors, the pair of stepping motors can be controlled in a closed loop as if controlling only one stepping motor. The circuit configuration and control can be simplified.
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。
If the pair of stepping motors has substantially the same structure and the same torque as in the invention according to
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。
If the torques of the pair of stepping motors are different from each other as in the invention according to
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。
If at least one of the pair of rotating tooth bodies is fixed so as to be finely adjustable in the circumferential direction with respect to the axis as in the invention according to
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。
In the preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the same large-diameter gear 1 (toothed member) on the driven side is rotated by a pair of
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。 In the first embodiment, a pair of rotating gears respectively rotated by a pair of stepping motors has a small diameter spur gear (hereinafter referred to as a small diameter gear), and a toothed member driven by these has a large diameter spur gear (hereinafter referred to as a small gear). This is the case of large diameter gears).
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。
FIG. 1 is a model diagram of a first meshing contact relationship between the large-
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。
In the case of FIG. 1, when no load is applied, the
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。
On the other hand, in the case of FIG. 2, when there is no load, the
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。
In the case of FIG. 1 and the case of FIG. 2, the contact tooth surfaces at the time of no load are reversed in this way, but in either case, the large-
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。
When the pair of
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。
On the other hand, when the pair of
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。
Also in this case, when the pair of stepping
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。
Accordingly, the three
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。
The pair of small-diameter gears 2 and 3 are respectively connected to the large-
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。
FIG. 7 shows a configuration of a motor drive circuit that drives the pair of stepping
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。
Further, in each of the A phase and the B phase, the currents flowing through the coils are detected by the
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。
Therefore, the motor drive circuit shown in FIG. 7 that drives the
It is also possible to drive the pair of stepping
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。
The pair of small-diameter gears 2 and 3 are engaged with the large-
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。
An example of the initial setting that makes the two
These stepping
(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。
(1) The
(2) While checking the number of pulses from the
(3) Since the deviation of the mechanical excitation angles of the
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。
Now, assuming that both stepping
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。 If the torque characteristic of one of the stepping motors is ½, as shown in FIG. 12, the torque curve is sin (θ + φ) / 2, so the combined torque curve is expressed as sinθ + sin (θ + φ) / 2. be able to.
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。
Therefore, according to the first embodiment, the backlash of the three
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。
In the first embodiment, the large-
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。 In the second embodiment, a pair of rotating tooth bodies respectively rotated by a pair of stepping motors is a pair of worms, and a worm wheel in which a toothed member driven by these rotates.
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。
In the case of the second embodiment, as shown in FIGS. 13 to 16, a pair of
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。
In the case of the first form of FIG. 13, the
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。
In the case of the second form of FIG. 14, contrary to the case of FIG. 13, the
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。
In both cases of FIGS. 13 and 14, the meshing contact form is set in a no-load state by giving a predetermined phase difference to the rotor shafts of the pair of stepping motors. By simultaneous rotation of the
Then, when the pair of
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。 In the third embodiment, a pair of rotating tooth bodies respectively rotated by a pair of stepping motors is a pair of pinions, and a toothed member driven by these is a rack that moves linearly.
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。
In the case of the third embodiment, as shown in FIGS. 17 and 18, a pair of
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。
In the case of the first form of FIG. 17, when viewed between the pair of
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。
In both cases of FIG. 17 and FIG. 18, the respective meshing contact forms at no load are set by giving a predetermined phase difference to the rotor shafts of the pair of stepping motors. When the
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。 In addition to spur gears, worms, and pinions, a pair of rotating tooth bodies that are respectively rotated by a pair of stepping motors may be bevel gears, hypoid gears, toothed pulleys, or the like, and are driven by such rotating tooth bodies. As the toothed member, the present invention can be applied even to a timing belt or the like.
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
1 Large-
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