特開 2022-112730 駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022112730

(43)【公開日】2022-08-03

(54)【発明の名称】駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 19/04 20060101AFI20220727BHJP

   H02K 7/06 20060101ALI20220727BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20220727BHJP

   F16H 1/46 20060101ALI20220727BHJP

   F16H 37/12 20060101ALI20220727BHJP

   F16D 3/50 20060101ALI20220727BHJP

   F16D 3/79 20060101ALI20220727BHJP

【ＦＩ】

F16H19/04 J

H02K7/06 Z

H02K7/116

F16H1/46

F16H37/12 Z

F16D3/50 A

F16D3/79 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021008638

(22)【出願日】2021-01-22

(71)【出願人】

【識別番号】000001225

【氏名又は名称】日本電産コパル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(72)【発明者】

【氏名】百瀬 陽介

【テーマコード（参考）】

3J027

3J062

5H607

【Ｆターム（参考）】

3J027FA08

3J027FB34

3J027GB03

3J027GC13

3J027GC23

3J027GD04

3J027GD08

3J027GD12

3J027GE27

3J062AA33

3J062AB05

3J062AB06

3J062AC07

3J062BA19

3J062BA35

3J062BA37

3J062CA17

3J062CF33

3J062CG03

3J062CG83

5H607BB01

5H607CC03

5H607DD03

5H607EE36

5H607EE54

5H607JJ08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】駆動力が高い駆動装置を提供する。
【解決手段】本発明の駆動装置の一つの態様は、モータ本体およびモータ本体によって中心軸線周りに回転させられるピニオンギヤ５を有する２つのギヤドモータと、２つのピニオンギヤ５に噛み合い第１方向に動作するラックギヤ３と、２つのギヤドモータおよびラックギヤ３を保持するフレーム１０と、モータ本体と前記ピニオンギヤ５との互いの回転を弾性的に緩衝可能な弾性機構と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ本体および前記モータ本体によって中心軸線周りに回転させられるピニオンギヤを有する２つのギヤドモータと、
２つの前記ピニオンギヤに噛み合い第１方向に動作するラックギヤと、
２つの前記ギヤドモータおよび前記ラックギヤを保持するフレームと、
前記モータ本体と前記ピニオンギヤとの互いの回転を弾性的に緩衝可能な弾性機構と、を備える、
駆動装置。

【請求項2】

前記ギヤドモータは、前記ピニオンギヤに連結され前記ピニオンギヤを回転させる出力部を有し、
前記弾性機構は、前記ピニオンギヤと前記出力部との間に設けられる、
請求項１に記載の駆動装置。

【請求項3】

前記出力部および前記ピニオンギヤのうち、一方は前記中心軸線に沿って延びる柱部を有し、他方は前記中心軸線に沿って延び前記柱部が挿入される孔部を有し、
前記柱部の外周面には、周方向一方側を向く駆動面が設けられ、
前記孔部の内側面には、周方向他方側を向く支持面が設けられ、
前記駆動面と前記支持面とは、径方向位置が互いにずらされて配置され、
前記弾性機構は、前記駆動面と前記支持面との間に跨って延びて前記駆動面と前記支持面とに接触する板ばね部を有する、
請求項１または２に記載の駆動装置。

【請求項4】

前記柱部の外周面には、周方向一方側を向く第１対向面が設けられ、
前記孔部の内側面には、周方向他方側を向き隙間を介して前記第１対向面と対向する第２対向面が設けられる、
請求項３に記載の駆動装置。

【請求項5】

前記ギヤドモータは、遊星歯車機構を有し、
前記遊星歯車機構は、
前記モータ本体の回転を伝達する太陽歯車と、
前記遊星歯車機構のギヤケースと一体に回転可能な内歯ギヤと、
前記太陽歯車および前記内歯ギヤに噛み合う遊星歯車と、
前記遊星歯車を回転可能に支持し、かつ、前記ピニオンギヤと一体に回転可能な遊星キャリアと、を有し、
前記弾性機構は、前記ギヤケースの回転を弾性的に固定可能な、
請求項１に記載の駆動装置。

【請求項6】

前記ギヤケースは、周方向に繰り返し配置された凹部および凸部を有し、
前記弾性機構は、
前記フレームに収容され、前記凹部および前記凸部に引っ掛かることが可能な少なくとも２つの突起を有する回転止め板と、
前記回転止め板を介して前記凹部および前記凸部に弾性力を付与可能な伸縮ばねと、を有し、
前記凹部および前記突起は、前記伸縮ばねの弾性力を前記ギヤケースの回転方向逆方向への回転復元力へ変換可能な斜面部をそれぞれ有する、
請求項５に記載の駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートフォン等の電子機器の薄型化が進む一方で、搭載されるギヤドモータにも薄型化が求められている。特許文献１には、このような薄型の電子機器に搭載するギヤボックス装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－４７５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような薄型の駆動装置において更なる高出力化が求められる場合がある。本発明者らは、並行して並べた複数個のモータを用いて１つのラックギヤを駆動させることで駆動装置の薄型化と高出力化を実現する駆動装置を想到した。このような構成において、さらなる駆動力の向上が求められている。

【0005】

本発明の一つの態様は、駆動力が高い駆動装置の提供を目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の駆動装置の一つの態様は、モータ本体およびモータ本体によって中心軸線周りに回転させられるピニオンギヤを有する２つのギヤドモータと、２つのピニオンギヤに噛み合い第１方向に動作するラックギヤと、２つのギヤドモータおよびラックギヤを保持するフレームと、モータ本体と前記ピニオンギヤとの互いの回転を弾性的に緩衝可能な弾性機構と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一つの態様によると、駆動力が高い駆動装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態の駆動装置の分解斜視図である。

【図2】図２は、第１実施形態の駆動装置の縦断面図である。

【図3】図３は、第１実施形態の駆動装置の横断面図である。

【図4】図４は、第２実施形態の駆動装置の分解斜視図である。

【図5】図５は、第２実施形態の駆動装置の上面図である。

【図6】図６は、第２実施形態の駆動装置の部分上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る駆動装置１について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

【0010】

図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。以下の説明において特に断りのない限り、各中心軸線Ｊに平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、＋Ｚ側を単に「軸方向一方側」と呼び、－Ｚ側を単に「軸方向他方側」と呼ぶ。また、各中心軸線Ｊ周りの周方向を単に「周方向」とよび、各中心軸線Ｊに対する径方向を単に「径方向」と呼ぶ。

【0011】

さらに、本明細書の説明の簡易のために、Ｙ軸方向を単に上下方向と呼び、＋Ｙ軸方向を単に上側とよび、－Ｙ方向を単に下側と呼ぶ。なお、本明細書における上下方向は、説明の便宜のために設定する方向であって、駆動装置１の使用時の姿勢を限定するものではない。

【0012】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の駆動装置１の分解斜視図である。図２は、駆動装置１の断面図である。本実施形態の駆動装置１は、Ｙ軸方向に沿う寸法が抑制された薄型の電子機器に搭載される。

【0013】

図１に示すように、駆動装置１は、２つのギヤドモータ２と、ラックギヤ３と、フレーム１０と、アタッチメント４０と、弾性機構５０と、を備える。

【0014】

ギヤドモータ２は、Ｚ軸方向に沿って延びる円柱状である。２つのギヤドモータ２は、Ｘ軸方向に隣り合って配置される。以下の説明において、２つのギヤドモータ２を区別する場合、一方を第１のギヤドモータ２Ａと呼び、他方を第２のギヤドモータ２Ｂと呼ぶ。

【0015】

図２に示すように、第１のギヤドモータ２Ａは、第１の中心軸線Ｊ１に沿って延びる。また、第２のギヤドモータ２Ｂは、第２の中心軸線Ｊ２に沿って延びる。第１の中心軸線Ｊ１と第２の中心軸線Ｊ２とは、互いに平行に延びる。以下の説明において、第１の中心軸線Ｊ１と第２の中心軸線Ｊ２とを区別しない場合、これらをまとめて、単に中心軸線Ｊと呼ぶ。

【0016】

ギヤドモータ２は、モータ本体２０と、モータ本体２０に接続される遊星歯車機構（伝達機構）３０と、遊星歯車機構３０に接続されるピニオンギヤ５と、を有する。本実施形態においては、弾性機構５０は、遊星歯車機構３０とピニオンギヤ５との間に配置される。

【0017】

なお、以下の説明で、第１のギヤドモータ２Ａと第２のギヤドモータ２Ｂとを区別する場合、モータ本体２０、遊星歯車機構３０、ピニオンギヤ５、および弾性機構５０についても、互いに区別する。この場合、第１のギヤドモータ２Ａのモータ本体２０、遊星歯車機構３０、ピニオンギヤ５、および弾性機構５０を、それぞれ、第１のモータ本体２０Ａ、第１の遊星歯車機構３０Ａ、第１のピニオンギヤ５Ａ、および第１の弾性機構５０Ａと呼ぶ。また、第２のギヤドモータ２Ｂのモータ本体２０、遊星歯車機構３０、ピニオンギヤ５、および弾性機構５０を、それぞれ、第２のモータ本体２０Ｂ、第２の遊星歯車機構３０Ｂ、第２のピニオンギヤ５Ｂ、および第２の弾性機構５０Ｂと呼ぶ。

【0018】

第１のモータ本体２０Ａのモータシャフト２９、第１の遊星歯車機構３０Ａおよび第１のピニオンギヤ５Ａは、第１の中心軸線Ｊ１周りを回転する。一方で、第２のモータ本体２０Ｂのモータシャフト２９、第２の遊星歯車機構３０Ｂおよび第２のピニオンギヤ５Ｂは、第２の中心軸線Ｊ２周りを回転する。

【0019】

モータ本体２０は、中心軸線Ｊに沿って延びる。モータ本体２０は、全体として各中心軸線Ｊを中心とする円柱状である。２つのモータ本体２０は、ステップ角が互いに等しいステッピングモータである。なお、ステップ角とは、ステッピングモータにおいて、１パルスで動作するモータ本体２０の回転角である。

【0020】

モータ本体２０は、各中心軸線Ｊ周りに回転するロータ２１と、ロータ２１を径方向外側から囲むステータ２２と、さらにステータ２２を径方向外側から囲むモータケース２３と、を有する。ロータ２１は、各中心軸線Ｊに沿って延びるモータシャフト２９を有する。

【0021】

遊星歯車機構３０は、それぞれモータ本体２０のモータシャフト２９に接続される。遊星歯車機構３０は、それぞれモータ本体２０の動力を減速してピニオンギヤ５に伝える減速機構である。本実施形態において、第１の遊星歯車機構３０Ａの減速比と、第２の遊星歯車機構３０Ｂの減速比とは、互いに等しい。

【0022】

遊星歯車機構３０は、それぞれ、ギヤケース３９と、第１太陽歯車３３ａと、３つの第１遊星歯車３３ｂと、第１キャリア３１と、３つの第２遊星歯車３４ｂと、第２キャリア３２と、３つの第３遊星歯車３５ｂと、第３キャリア３６と、を有する。

【0023】

ギヤケース３９は、フレーム１０に固定される。すなわち、遊星歯車機構３０は、ギヤケース３９においてフレーム１０に支持される。ギヤケース３９は、内歯ギヤ３９ａと、軸受支持部３９ｄと、を有する。

【0024】

内歯ギヤ３９ａは、各中心軸線Ｊを中心として軸方向に延びる筒状である。内歯ギヤ３９ａは、第１遊星歯車３３ｂ、第２遊星歯車３４ｂおよび第３遊星歯車３５ｂに噛み合う。軸受支持部３９ｄは、内歯ギヤ３９ａの軸方向一方側（＋Ｚ側）の端部に位置する。軸受支持部３９ｄは、中心軸線Ｊを中心として筒状に延びる。軸受支持部３９ｄの内周面には滑り軸受が装着される。軸受支持部３９ｄは、第２軸受７を保持する。軸受支持部３９ｄは、第２軸受７を介して後述する円柱部３６ｆを回転可能に支持する。

【0025】

ギヤケース３９は、軸受支持部３９ｄに対応する外周面に、平面部３９ｂを有する。本実施形態では、平面部３９ｂは、第１方向両側（＋Ｘ側、－Ｘ側）および上下方向両側（＋Ｙ側、－Ｙ側）に、計４面設けられる。４つの平面部３９ｂのうち、第１方向両側（＋Ｘ側、－Ｘ側）に設けられた２つの平面部３９ｂを、第１方向平面部３９ｂと呼称する。同様に、上側（＋Ｙ側）に設けられた１つの平面部３９ｂを、上側（＋Ｙ側）平面部３９ｂと呼称し、下側（－Ｙ側）に設けられた１つの平面部３９ｂを、下側（－Ｙ側）平面部３９ｂと呼称する。

【0026】

第１太陽歯車３３ａは、モータシャフト２９に固定され、モータシャフト２９とともに各中心軸線Ｊを中心として回転する。３つの第１遊星歯車３３ｂは、各中心軸線Ｊの周方向に等間隔に配置される。３つの第１遊星歯車３３ｂは、第１太陽歯車３３ａに噛み合う。３つの第１遊星歯車３３ｂは、第１太陽歯車３３ａの回転に伴い、各中心軸線Ｊの周りを公転回転する。

【0027】

第１キャリア３１は、第１円盤部３１ｂと、３本の第１サブシャフト３１ａと、第２太陽歯車３１ｃと、を有する。第１円盤部３１ｂは、各中心軸線Ｊを中心として径方向に延びる。３本の第１サブシャフト３１ａは、第１円盤部３１ｂから軸方向他方側（－Ｚ側）に延びる。第２太陽歯車３１ｃは、各中心軸線Ｊを中心として第１円盤部３１ｂから軸方向一方側（＋Ｚ側）に延びる。

【0028】

３本の第１サブシャフト３１ａは、それぞれ第１遊星歯車３３ｂを回転可能に支持する。第１キャリア３１は、３つの第１遊星歯車３３ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊを中心として回転する。

【0029】

第２太陽歯車３１ｃは、第１キャリア３１の一部であるため、第１遊星歯車３３ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊを中心として回転する。

【0030】

３つの第２遊星歯車３４ｂは、各中心軸線Ｊの周方向に等間隔に配置される。３つの第２遊星歯車３４ｂは、第２太陽歯車３１ｃに噛み合う。３つの第２遊星歯車３４ｂは、第２太陽歯車３１ｃの回転に伴い、各中心軸線Ｊの周方向に公転回転する。

【0031】

第２キャリア３２は、第２円盤部３２ｂと、３本の第２サブシャフト３２ａと、第３太陽歯車３２ｃと、を有する。第２円盤部３２ｂは、各中心軸線Ｊを中心として径方向に延びる。３本の第２サブシャフト３２ａは、第２円盤部３２ｂから軸方向他方側（－Ｚ側）に延びる。第３太陽歯車３２ｃは、各中心軸線Ｊを中心として第２円盤部３２ｂから軸方向一方側（＋Ｚ側）に延びる。

【0032】

３本の第２サブシャフト３２ａは、それぞれ第２遊星歯車３４ｂを回転可能に支持する。第２キャリア３２は、３つの第２遊星歯車３４ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊを中心として回転する。

【0033】

第３太陽歯車３２ｃは、第２キャリア３２の一部であるため、第２遊星歯車３４ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊを中心として回転する。

【0034】

３つの第３遊星歯車３５ｂは、各中心軸線Ｊの周方向に等間隔に配置される。３つの第３遊星歯車３５ｂは、第３太陽歯車３２ｃに噛み合う。３つの第３遊星歯車３５ｂは、第３太陽歯車３２ｃの回転に伴い、各中心軸線Ｊの周方向に公転回転する。

【0035】

第３キャリア３６は、第３円盤部３６ｂと、３本の第３サブシャフト３６ａと、出力部３６ｃと、を有する。第３円盤部３６ｂは、各中心軸線Ｊを中心として径方向に延びる。３本の第３サブシャフト３６ａは、第３円盤部３６ｂから軸方向他方側（－Ｚ側）に延びる。出力部３６ｃは、各中心軸線Ｊを中心として第３円盤部３６ｂから軸方向一方側（＋Ｚ側）に延びる。

【0036】

３本の第３サブシャフト３６ａは、それぞれ第３遊星歯車３５ｂを回転可能に支持する。第３サブシャフト３６ａは、３つの第３遊星歯車３５ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊを中心として回転する。

【0037】

図１に示すように、出力部３６ｃは、各中心軸線Ｊを中心として延びる円柱部３６ｆと、円柱部３６ｆの先端面から軸方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる嵌合軸部３７と、を有する。円柱部３６ｆは、第２軸受７によって回転可能に支持される。また、出力部３６ｃの軸方向一方側（＋Ｚ側）を向く端面には、保持穴３６ｄが設けられる。保持穴３６ｄには、シャフト３６ｐが挿入される。
なお、図１において、第３キャリア３６がギヤケース３９の外側に分解された状態を図示しているが、実際の組み立て工程においてこのような状態は再現されない。

【0038】

嵌合軸部３７は、中心軸線Ｊに沿って延びる柱部３７ａを有する。柱部３７ａは、軸方向から見て十字形状を有する。本実施形態では、柱部３７ａは、径方向外側に突出し軸方向に延びる２つの短突出部３７ｄと、径方向外側に突出し軸方向に延びる２つの長突出部３７ｅと、を有する。短突出部３７ｄと長突出部３７ｅとは、周方向に沿って交互に並ぶ。

【0039】

図３は、２つのピニオンギヤ５、並びにラックギヤ３を含む駆動装置１の断面図である。短突出部３７ｄは、周方向に等間隔に設けられる。さらに、短突出部３７ｄは、周方向一方側（＋θ側）を向く第１駆動面（駆動面）３７ｂと、周方向他方側（－θ側）を向く第２駆動面（駆動面）３７ｃと、を有する。第１駆動面３７ｂと第２駆動面３７ｃとは、互いに平行な面である。すなわち、柱部３７ａの外周面には、周方向一方側（＋θ側）を向く第１駆動面３７ｂと周方向他方側（－θ側）を向く第２駆動面３７ｃとが設けられる。

【0040】

長突出部３７ｅは、周方向に等間隔に設けられ、短突出部３７ｄに対しておよそ９０度間隔を空けて配置される。長突出部３７ｅは、短突出部３７ｄと比較して、径方向への突出高さが大きい。

【0041】

長突出部３７ｅは、周方向一方側（＋θ側）を向く第１対向面３７ｆを有する。また、長突出部３７ｅは、周方向他方側（－θ側）を向く別の第１対向面３７ｇを有する。第１対向面３７ｆと第１対向面３７ｇとは、互いに平行な面である。すなわち、柱部３７ａの外周面には、周方向一方側（＋θ側）を向く第１対向面３７ｆと周方向他方側（－θ側）を向く第１対向面３７ｇとが設けられる。

【0042】

図１に示すように、ピニオンギヤ５は、各中心軸線Ｊを中心として配置される。ピニオンギヤ５は、モータ本体２０によって各中心軸線Ｊ周りに回転させられる。ピニオンギヤ５には、軸方向に貫通する貫通孔５ｈと、軸方向他方側（－Ｚ側）を向く面に開口する嵌合凹部３８と、が設けられる。貫通孔５ｈには、シャフト３６ｐが挿入される。

【0043】

図３に示すように、ピニオンギヤ５の軸方向他方側（－Ｚ側）を向く面には、嵌合凹部３８が設けられる。嵌合凹部３８には、出力部３６ｃの嵌合軸部３７が嵌合する。

【0044】

嵌合凹部３８は、柱部３７ａが挿入される孔部３８ａを有する。また、孔部３８ａは、軸方向に沿って延びる。すなわち、ピニオンギヤ５は、中心軸線Ｊに沿って延び柱部３７ａが挿入される孔部３８ａを有する。孔部３８ａは、軸方向から見て十字形状を有する。本実施形態では、孔部３８ａは、径方向外側に窪み軸方向に延びる２つの第１溝部３８ｄと、径方向外側に窪み軸方向に延びる２つの第２溝部３８ｅと、を有する。第１溝部３８ｄと第２溝部３８ｅとは、周方向に沿って交互に並ぶ。

【0045】

第２溝部３８ｅは、周方向に等間隔に設けられ、第１溝部３８ｄに対しておよそ９０度間隔を空けて配置される。第２溝部３８ｅは、周方向他方側（－θ側）を向く第２対向面３８ｆを有する。また、第２溝部３８ｅは、周方向一方側（＋θ側）を向く別の第２対向面３８ｇを有する。

【0046】

孔部３８ａに柱部３７ａが挿入された状態において、周方向他方側（－θ側）を向く第２対向面３８ｆは、柱部３７ａの周方向一方側（＋θ側）を向く第１対向面３７ｆと、隙間δ１を介して対向する。本実施形態では、隙間δ１は、径方向内側と比較して径方向外側が広いテーパ状である。すなわち、孔部３８ａの内側面には、周方向他方側（－θ側）を向き隙間δ１を介して第１対向面３７ｆと対向する第２対向面３８ｆが設けられる。

【0047】

周方向一方側（＋θ側）を向く第２対向面３８ｇは、柱部３７ａの周方向他方側（－θ側）を向く第１対向面３７ｇと、隙間δ２を介して対向する。本実施形態では、隙間δ２は、径方向内側と比較して径方向外側が広いテーパ状である。すなわち、孔部３８ａの内側面には、周方向一方側（＋θ側）を向き隙間δ２を介して別の第１対向面３７ｇと対向する別の第２対向面３８ｇが設けられる。

【0048】

第１溝部３８ｄは、周方向に等間隔に設けられる。第１溝部３８ｄは、幅狭溝部３８ｉと、幅狭溝部３８ｉの径方向内側に位置し幅狭溝部３８ｉより幅寸法が大きい幅広溝部３８ｈと、を有する二段の溝である。さらに、第１溝部３８ｄは、周方向他方側（－θ側）を向く第１支持面（支持面）３８ｂと、周方向一方側（＋θ側）を向く第２支持面（支持面）３８ｃと、を有する。第１支持面３８ｂおよび第２支持面３８ｃは、幅狭溝部３８ｉの内側面であって周方向において互いに対向する。第１支持面３８ｂと第２支持面３８ｃとは、互いに平行な面である。すなわち、孔部３８ａの内周面には、周方向他方側（－θ側）を向く第１支持面３８ｂとの周方向一方側（＋θ側）を向く第２支持面３８ｃとが設けられる。

【0049】

第１溝部３８ｄは、径方向内側に、第１支持面３８ｂと第２支持面３８ｃとの間隔よりも周方向幅の広い幅広溝部３８ｈを有する。幅広溝部３８ｈの壁面と弾性機構５０との間隔は、隙間δ１よりも広く設けられる。

【0050】

図１に示すように、弾性機構５０は、ピニオンギヤ５と出力部３６ｃとの間に設けられる。本実施形態において弾性機構５０は、例えば板状のばね鋼をプレス加工することで成形される。弾性機構５０は、４つの板ばね部５１と１つの頂部５２とを有する。

【0051】

４つの板ばね部５１は、軸方向に沿って延びる。４つの板ばね部５１は、軸方向一方側（＋Ｚ側）で頂部５２に連結される。図３に示すように、本実施形態の板ばね部５１は、軸方向横断面がコの字型である柱状の部材である。コの字型の各辺を構成する部分として、板ばね部５１は、第１板ばね側面部５１ａと、第２板ばね側面部５１ｂと、第３板ばね側面部５１ｃと、を有する。

【0052】

第１板ばね側面部５１ａは、コの字型を構成する部分のうちの周方向一方側（＋θ側）に位置する一部分である。第１板ばね側面部５１ａは、軸方向に沿って延びる板状であり、第１駆動面３７ｂと第１支持面３８ｂとの間で径方向に跨る。すなわち、弾性機構５０は、第１駆動面３７ｂと第１支持面３８ｂとの間に跨って延びて第１駆動面３７ｂと第１支持面３８ｂとに接触する板ばね部５１を有する。

【0053】

また、第２板ばね側面部５１ｂは、コの字型を構成する部分のうち周方向他方側（－θ側）に位置する一部分である。第２板ばね側面部５１ｂは、軸方向に沿って延びる板状であり、第２駆動面３７ｃと第２支持面３８ｃとの間で径方向に跨る。

【0054】

また、第３板ばね側面部５１ｃは、コの字型を構成する部分のうち径方向外側に位置する一部分であり、第１板ばね側面部５１ａと第２板ばね側面部５１ｂとを連結する。第３板ばね側面部５１ｃは、軸方向に沿って延びる板状であり、第１溝部３８ｄの底面に沿って配置される。したがって、板ばね部５１は、短突出部３７ｄを周方向両側から挟む。

【0055】

頂部５２は、軸方向から見て十字形状を有する。頂部５２には、軸方向に貫通する貫通孔５２ｈが設けられる。貫通孔５２ｈには、シャフト３６ｐが挿入される。また、本実施形態では、頂部５２は、長突出部３７ｅの軸方向一方側に位置し第２溝部３８ｅに収容される２つの羽根部５２ａと、短突出部３７ｄの軸方向一方側に位置し第１溝部３８ｄに収容される２つの連結部５２ｂと、を有する。羽根部５２ａと連結部５２ｂとは、周方向に交互に配置される。連結部５２ｂの径方向外側には、板ばね部５１の第３板ばね側面部５１ｃが連結される。

【0056】

遊星歯車機構３０の出力部３６ｃから伝達される回転力は、２つの短突出部３７ｄを、中心軸線Ｊ周りに回転変位させる。短突出部３７ｄの周方向一方側（＋θ側）の回転変位は、第１駆動面３７ｂと第１支持面３８ｂとの間の周方向相対変位を引き起こす。したがって、第１駆動面３７ｂと第１支持面３８ｂとの間に跨る第１板ばね側面部５１ａには、周方向に曲げ変形が生じる。遊星歯車機構３０の出力部３６ｃから伝達される回転力と第１板ばね側面部５１ａの曲げ変形とがつり合った状態において、出力部３６ｃと弾性機構５０とピニオンギヤ５とは、一体となって回転する。この場合において、第２駆動面３７ｃと第２板ばね側面部５１ｂとの間には隙間が生じ、互いに接触していない。

【0057】

第１駆動面３７ｂと第１支持面３８ｂとの間の相対変位が、隙間δ１の周方向寸法よりも大きい場合、第１対向面３７ｆと第２対向面３８ｆとの少なくとも一部が接触する。この場合においても、出力部３６ｃと弾性機構５０とピニオンギヤ５とは、一体となって回転する。

【0058】

これにより、第１のピニオンギヤ５Ａは、第１の遊星歯車機構３０Ａと第１の弾性機構５０Ａとを介して、第１のモータ本体２０Ａに回転させられる。同様に、第２のピニオンギヤ５Ｂは、第２の遊星歯車機構３０Ｂと第２の弾性機構５０Ｂとを介して、第２のモータ本体２０Ｂに回転させられる。

【0059】

同様に、短突出部３７ｄの周方向一方側（－θ側）の回転変位は、第２駆動面３７ｃと第２支持面３８ｃとの間の周方向相対変位を引き起こす。したがって、第２駆動面３７ｃと第２支持面３８ｃとの間に跨る第２板ばね側面部５１ｂには、周方向に曲げ変形が生じる。遊星歯車機構３０の出力部３６ｃから伝達される回転力と第２板ばね側面部５１ｂの曲げ変形とがつり合った状態において、出力部３６ｃと弾性機構５０とピニオンギヤ５とは、一体となって回転する。この場合において、第１駆動面３７ｂと第１板ばね側面部５１ａとの間には隙間が生じ、互いに接触していない。

【0060】

第２駆動面３７ｃと第２支持面３８ｃとの間の相対変位が、隙間δ２の周方向寸法よりも大きい場合、第１対向面３７ｇと第２対向面３８ｇとの少なくとも一部が接触する。この場合においても、出力部３６ｃと弾性機構５０とピニオンギヤ５とは、一体となって回転する。

【0061】

これにより、第１のピニオンギヤ５Ａは、第１の遊星歯車機構３０Ａと第１の弾性機構５０Ａとを介して、第１のモータ本体２０Ａに回転させられる。同様に、第２のピニオンギヤ５Ｂは、第２の遊星歯車機構３０Ｂと第２の弾性機構５０Ｂとを介して、第２のモータ本体２０Ｂに回転させられる。

【0062】

また、ラックギヤ３に力が加わる場合において、ラックギヤ３からピニオンギヤ５へと反力が生じる。ピニオンギヤ５から出力部３６ｃに伝達される回転力は、２つの第１溝部３８ｄを、中心軸線Ｊ周りに回転変位させる。第１溝部３８ｄの周方向一方側（＋θ側）の回転変位は、第１支持面３８ｂと第１駆動面３７ｂとの間の周方向相対変位を引き起こす。したがって、第１支持面３８ｂと第１駆動面３７ｂとの間に跨る第１板ばね側面部５１ａには、周方向に曲げ変形が生じる。ピニオンギヤ５から出力部３６ｃに伝達される回転力と第１板ばね側面部５１ａの曲げ変形とがつり合った状態において、出力部３６ｃと弾性機構５０とピニオンギヤ５とは、一体となって回転する。この場合において、第２駆動面３７ｃと第２板ばね側面部５１ｂとの間には隙間が生じ、互いに接触していない。

【0063】

第１支持面３８ｂと第１駆動面３７ｂとの間の相対変位が、隙間δ１の周方向寸法よりも大きい場合、第２対向面３８ｆと第１対向面３７ｆとの少なくとも一部が接触する。この場合においても、出力部３６ｃと弾性機構５０とピニオンギヤ５とは、一体となって回転する。

【0064】

同様に、第１溝部３８ｄの周方向一方側（－θ側）の回転変位は、第２支持面３８ｃと第２駆動面３７ｃとの間の周方向相対変位を引き起こす。したがって、第２支持面３８ｃと第１駆動面３７ｂとの間に跨る第２板ばね側面部５１ｂには、周方向に曲げ変形が生じる。ピニオンギヤ５から出力部３６ｃに伝達される回転力と第２板ばね側面部５１ｂの曲げ変形とがつり合った状態において、出力部３６ｃと弾性機構５０とピニオンギヤ５とは、一体となって回転する。この場合において、第１駆動面３７ｂと第１板ばね側面部５１ａとの間には隙間が生じ、互いに接触していない。

【0065】

第２支持面３８ｃと第２駆動面３７ｃとの間の相対変位が、隙間δ２の周方向寸法よりも大きい場合、第２対向面３８ｇと第１対向面３７ｇとの少なくとも一部が接触する。この場合においても、出力部３６ｃと弾性機構５０とピニオンギヤ５とは、一体となって回転する。

【0066】

図２に示すように、シャフト３６ｐは、各中心軸線Ｊを中心として延びる。シャフト３６ｐの軸方向他方側（－Ｚ側）の端部は、出力部３６ｃに支持され、軸方向一方側（＋Ｚ側）の端部は、第１軸受６を介してそれぞれフレーム１０に支持される。シャフト３６ｐは、ピニオンギヤ５の各中心軸線Ｊ周りの回転を補助する。

【0067】

図１に示すように、ラックギヤ３は、上下方向を板厚方向とする板状である。ラックギヤ３は、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ、金属粉末射出成形）によって成形される。２つのピニオンギヤ５は、各中心軸線Ｊと直交する方向（本実施形態においてＸ軸方向）に隣り合って配置される。ラックギヤ３は、２つのピニオンギヤ５が並ぶ方向に沿って直線状に延びる。ラックギヤ３は、一対のシャフト３６ｐ並びに２つのピニオンギヤ５に対し下側に位置する。

【0068】

ラックギヤ３は、Ｘ軸方向に沿って並ぶ複数の歯面を有するギヤ本体部３ｂと、ギヤ本体部３ｂのＺ軸方向の両側からそれぞれ突出する一対のレール部３ａと、を有する。レール部３ａは、ラックギヤ３の延在方向（Ｘ軸方向）に沿って延びる。

【0069】

図３に示すように、ラックギヤ３のギヤ本体部３ｂは、２つのピニオンギヤ５に噛み合う。ラックギヤ３は、２つのピニオンギヤ５から出力される動力が伝わることで一方向に動作する。ラックギヤ３は、２つのギヤドモータ２の中心軸線Ｊと直交する方向に動作する。

【0070】

本明細書において、ラックギヤ３が動作する方向を第１方向と呼ぶ。本実施形態において、第１方向は、Ｘ軸と平行な方向である。ギヤ本体部３ｂにおいて複数の歯は、第１方向に沿って一定のギヤピッチで並ぶ。

【0071】

図１に示すように、フレーム１０は、フレーム本体１１を有する。フレーム１０は、２つのギヤドモータ２およびラックギヤ３を保持する。フレーム本体１１は、例えば、ＭＩＭによって成形される。

【0072】

フレーム本体１１には、複数の固定部１５が設けられる。固定部１５は、上下方向と直交する平面（ＸＺ平面）に沿う板状である。固定部１５には、板厚方向に貫通する固定孔１５ａが設けられる。固定孔１５ａには、駆動装置１を外部部材（例えば、駆動装置１が格納される電子機器）に固定するためのネジが挿入される。フレーム本体１１は、固定部１５において、外部部材にネジ固定される。

【0073】

また、フレーム本体１１は、第１側壁部１３と第２側壁部１４と区画部１６とを有する。第１側壁部１３、第２側壁部１４、および区画部１６は、中心軸線Ｊに沿って互いに並行して延びる。第１側壁部１３と区画部１６との間には、第１のギヤドモータ２Ａが配置される。区画部１６と第２側壁部１４との間には、第２のギヤドモータ２Ｂが配置される。第１側壁部１３、および第２側壁部１４は、ラックギヤ３の動作方向である第１方向と直交する板状である。区画部１６は、第１のギヤドモータ２Ａと第２のギヤドモータ２Ｂとの下側（－Ｙ側）に沿う２つの曲面を有する。第１側壁部１３、区画部１６、第２側壁部１４は、第１方向に沿ってこの順に並ぶ。

【0074】

図３に示すように、第１側壁部１３、第２側壁部１４、および区画部１６は、ラックギヤ３の上側に位置する。第１側壁部１３および第２側壁部１４の下端面１３ａ、１４ａは、ラックギヤ３のレール部３ａを上側から摺動可能に支持する。これにより、フレーム本体１１は、ラックギヤ３の第１方向への移動をガイドする。なお、摺動効率の観点から、第１側壁部１３および第２側壁部１４の下端面１３ａ、１４ａとラックギヤ３のレール部３ａとの間には、若干の隙間が介在することが好ましい。また、本実施形態において、区画部１６の下端面とレール部３ａの上面との間には、十分な隙間が介在する。

【0075】

フレーム本体１１は、支持枠部１２を有する。図１に示すように、支持枠部１２は、フレーム本体１１に対し軸方向一方側（＋Ｚ側）に配置される。支持枠部１２は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂを四方から囲む枠状である。支持枠部１２に囲まれた平面視矩形状の包囲空間は、上下方向（Ｙ軸方向）に開口する。支持枠部１２は、上下方向（Ｙ軸方向）を開口方向とする上側開口部（開口部）１２ａおよび下側開口部１２ｂを有する。下側開口部１２ｂは、ラックギヤ３によって覆われる。また、上側開口部１２ａには、アタッチメント４０が挿入される。

【0076】

支持枠部１２は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂの軸方向一方側（＋Ｚ側）に位置する第１包囲壁１２ｃと、軸方向他方側（－Ｚ側）に位置する第２包囲壁１２ｄと、第１方向一方側（－Ｘ側）に位置する第３包囲壁１２ｅと、第１方向他方側（＋Ｘ側）に位置する第４包囲壁１２ｆと、を有する。第１～第４包囲壁１２ｃ～１２ｆは、Ｙ軸方向から見て矩形状に配置される。本実施形態では、第３包囲壁１２ｅは、第１側壁部１３の第１方向他方側（＋Ｘ側）に設けられる。第４包囲壁１２ｆは、第２側壁部１４の第１方向一方側（－Ｘ側）に設けられる。

【0077】

図１に示すように、第１および第２包囲壁１２ｃ、１２ｄの下端部には、それぞれラックガイド部１８が設けられる。一対のラックガイド部１８は、支持枠部１２の下側開口部１２ｂに位置する。一対のラックガイド部１８は、それぞれ互いに向き合う方向に突出する。また、一対のラックガイド部１８は、それぞれ一様な断面でラックギヤ３が延びる方向（Ｘ軸方向）に沿って並行に延びる。

【0078】

第１包囲壁１２ｃには、上側に開口する一対の切欠１２ｇが設けられる。第１包囲壁１２ｃの一対の切欠１２ｇには、それぞれ第１軸受６が挿入される。したがって、第１包囲壁１２ｃは、第１軸受６を介して一対のシャフト３６ｐを支持する。

【0079】

第２包囲壁１２ｄには、上側に開口する一対の切欠１２ｈが設けられる。第２包囲壁１２ｄの一対の切欠１２ｈには、それぞれ第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの出力部３６ｃが挿入される。

【0080】

支持枠部１２は、第２包囲壁１２ｄの軸方向他方側（－Ｚ側）に、保持枠１７を有する。保持枠１７は、第１側壁部１３、第２側壁部１４、および区画部１６に沿う位置にそれぞれ第１回転保持部１７ａ、第２回転保持部１７ｂ、および第３回転保持部１７ｃを有する。第１回転保持部１７ａと第３回転保持部１７ｃとは、第１のギヤケース３９Ａの２つの第１方向平面部３９ｂを第１方向の両側から挟み保持する。第２回転保持部１７ｂと第３回転保持部１７ｃとは、第２のギヤケース３９Ｂの２つの第１方向平面部３９ｂを第１方向の両側から挟み保持する。

【0081】

保持枠１７は、第１～第３回転保持部１７ａ～１７ｃよりも下側（－Ｙ側）に、第４回転保持部１７ｄおよび第５回転保持部１７ｅを有する。第４回転保持部１７ｄは、第１のギヤケース３９Ａの下側（－Ｙ側）平面部３９ｂを、下側（－Ｙ側）から支持する。第５回転保持部１７ｅは、第２のギヤケース３９Ｂの下側（－Ｙ側）平面部３９ｂを、下側（－Ｙ側）から支持する。

【0082】

第１側壁部１３および第２側壁部１４は、支持枠部１２の軸方向他方側（－Ｚ側）の端部に、段差面１３ｂ、１４ｂを有する。第１側壁部１３および第２側壁部１４は、段差面１３ｂ、１４ｂよりも軸方向一方側（＋Ｚ側）で薄く、軸方向他方側（－Ｚ側）で厚い。

【0083】

ラックガイド部１８は、ラックギヤ３に対し下側（－Ｙ側）に位置する。ラックガイド部１８には、複数の摺動台座１８ａを有する。本実施形態において、摺動台座１８ａは２つ設けられる。複数の摺動台座１８ａは、ラックギヤ３の駆動方向（Ｘ軸方向、第１方向）に沿って並ぶ。摺動台座１８ａは、上側（＋Ｙ側）に突出する。摺動台座１８ａは、上側を向く先端面１８ｆを有する。複数の摺動台座１８ａの先端面１８ｆは、同一平面上に配置される。摺動台座１８ａは、先端面１８ｆにおいてラックギヤ３のレール部３ａを下側から摺動可能に支持する。これにより、支持枠部１２は、ラックギヤ３のＸ軸方向（第１方向）に沿う移動をガイドする。

【0084】

第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂからラックギヤ３への動力伝達によって、ラックギヤ３は第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂから下側の力を受ける。本実施形態によれば、ラックガイド部１８は、摺動台座１８ａの先端面１８ｆにおいてラックギヤ３のレール部３ａを支持する。

【0085】

フレーム１０は、軸方向他方側（－Ｚ側）に頭壁部１９を有する。頭壁部１９は、ＸＹ平面に沿って延びる板状である。頭壁部１９には、上側に開口する一対の切欠１９ａが設けられる。頭壁部１９の一対の切欠１９ａには、それぞれ第１および第２のモータ本体２０Ａおよび２０Ｂが固定される。

【0086】

アタッチメント４０は、支持枠部１２の上側開口部１２ａを覆う天板部４１と、天板部４１から下側に突出し支持枠部１２の上側開口部１２ａに挿入される第１補強壁（挿入部）４５および第２補強壁（挿入部）４６と、を有する。これにより第１補強壁４５および第２補強壁４６は、包囲空間に配置される。アタッチメント４０は、ＭＩＭによって成形される。

【0087】

天板部４１は、上下方向と直交する平面（ＸＺ平面）に沿う板状である。天板部４１には、板厚方向に貫通する２つの窓部４１ｗが設けられる。２つの窓部４１ｗは、それぞれ第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂの直上に位置し、これらを露出させる。

【0088】

天板部４１は、支持枠部１２に搭載される。天板部４１の下面は、支持枠部１２の上端面に接触する。また、天板部４１の下面は、支持枠部１２に溶接等の接合手段によって固定される。

【0089】

天板部４１の軸方向他方側（－Ｚ側）の端部は、ギヤケース３９の上側（＋Ｙ側）平面部３９ｂを、上側（＋Ｙ側）から支持する。したがって、ギヤケース３９の４つの平面部３９ｂは、保持枠１７と天板部４１とによって、回転が規制された状態で固定される。

【0090】

本実施形態によれば、アタッチメント４０は、支持枠部１２に固定される。より具体的には、アタッチメント４０の天板部４１が、上側開口部１２ａの縁に固定される。天板部４１と支持枠部１２との固定部は、第１～第４包囲壁１２ｃ～１２ｆの上端面にバランスよく配置される。

【0091】

第１補強壁４５および第２補強壁４６は、軸方向と直交する平面（ＸＹ平面）に沿って延びる。第１補強壁４５と第２補強壁４６とは、軸方向に対向する。第１補強壁４５は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂの軸方向一方側（＋Ｚ側）に位置する。また、第２補強壁４６は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂの軸方向他方側（－Ｚ側）に位置する。すなわち、アタッチメント４０を支持枠部１２に装着した状態で、第１補強壁４５と第２補強壁４６との間には、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂが配置される。

【0092】

第１補強壁４５は、支持枠部１２の第１包囲壁１２ｃに沿って延びて接触する。一方で、第２補強壁４６は、支持枠部１２の第２包囲壁１２ｄに沿って延びて接触する。

【0093】

第１補強壁４５には、下側に開口する一対の切欠４５ａが設けられる。切欠４５ａは、下側に開口する。第１補強壁４５の一対の切欠４５ａには、それぞれ第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの出力部３６ｃが挿入される。

【0094】

第２補強壁４６には、軸方向に貫通する一対の保持孔４６ａが設けられる。保持孔４６ａは、それぞれ第１又は第２の中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心とする円形である。保持孔４６ａには、第１軸受６が挿入される。したがって、第２補強壁４６は、第１軸受６を介して一対のシャフト３６ｐを支持する。

【0095】

第１補強壁４５および第２補強壁４６は、下端部において下側を向くガイド面４７を有する。ガイド面４７は、それぞれラックギヤ３のレール部３ａの直上に位置する。第１補強壁４５および第２補強壁４６は、ラックギヤ３の動作を上側からガイドする。すなわち、第１補強壁４５および第２補強壁４６は、ラックギヤ３の動作を上側（＋Ｙ側）からガイドするガイド面４７を有する。なお、ラックギヤ３が、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂから動力を伝達され第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂから下向きの力を受ける際、ガイド面４７とラックギヤ３との間には、隙間が生じる。

【0096】

本実施形態によれば、駆動装置１は、モータ本体２０およびモータ本体２０によって中心軸線Ｊ周りに回転させられるピニオンギヤ５を有する２つのギヤドモータ２と、２つのピニオンギヤ５に噛み合い第１方向に動作するラックギヤと、２つのギヤドモータ２およびラックギヤ３を保持するフレーム１０と、モータ本体２０とピニオンギヤ５との互いの回転を弾性的に緩衝可能な弾性機構５０と、を備える。この構成においては、ラックギヤ３と第１のピニオンギヤ５Ａとの間の駆動力が、ラックギヤ３と第２のピニオンギヤ５Ｂとの間の駆動力よりも大きい場合、弾性機構５０が駆動力の差を吸収することで、第２のギヤドモータ２Ｂが空転する可能性を低減することができる。したがって、第１のギヤドモータ２Ａのみが仕事をする可能性を低減でき、実装した２つのモータの駆動力の損失が小さく駆動力が高い駆動装置が得られる。さらに、モータ本体２０がステッピングモータである場合において、ピニオンギヤ５へかかる負荷が過大となることに起因してステッピングモータに脱調が生じる可能性を低減できる。

【0097】

本明細書において、「弾性的に緩衝する」とは、弾性機構５０が一定量の大きさの入力を吸収した状態で出力し、入力を停止すると入力前の状態に戻ることを意味する。本段落の「入力」および「出力」は、モータ本体２０に起因する回転力の流れに従う入力および出力に限定されない。入力とは、例えば、ピニオンギヤ５からの入力を含み、また、出力とは、本実施形態の出力部３６ｃの意味する出力とは完全には一致しない。

【0098】

また、本実施形態によれば、ギヤドモータ２は、ピニオンギヤ５に連結されピニオンギヤ５を回転させる出力部３６ｃを有し、弾性機構５０は、ピニオンギヤ５と出力部３６ｃとの間に設けられる。この構成においては、弾性機構５０を搭載するために出力部３６ｃおよびピニオンギヤ５のみを変更すれば十分であるため、従来と同様の部品を採用することが容易である。すなわち、比較的低コストで本発明を実施できる。例えば、出力軸とピニオンギヤとの間に伸縮ばねを挿入し、その両端をそれぞれ出力軸とピニオンギヤとに連結していてもよい。さらに、別の例では、出力軸とピニオンギヤとの間にエラストマーなどの弾性材料からなる中間ケースを挿入していてもよい。

【0099】

また、本実施形態によれば、出力部３６ｃは中心軸線Ｊに沿って延びる柱部３７ａを有し、ピニオンギヤ５は中心軸線Ｊに沿って延び柱部３７ａが挿入される孔部３８ａを有し、柱部３７ａの外周面には、周方向一方側（＋θ側）を向く駆動面３７ｂが設けられ、孔部３８ａの内側面には、周方向他方側（－θ側）を向く支持面３８ｂが設けられ、駆動面３７ｂと支持面３８ｂとは、径方向位置が互いにずらされて配置され、弾性機構５０は、駆動面３７ｂと支持面３８ｂとの間に跨って延びて駆動面３７ｂと支持面３８ｂとに接触する板ばね部５１を有する。この構成においては、一方のギヤドモータ２のみが仕事をしている場合、すなわち、一方のピニオンギヤ５からの回転に対する反力が大きい場合、支持面３８ｂが駆動面３７ｂに対して周方向に相対変位する。これにより、板ばね部５１が曲げ変形を受け、２つのピニオンギヤ５からの回転に対する反力の差を低減できる。さらに、板ばね部５１が曲げ変形を受けている状態で、モータ本体２０からの回転をピニオンギヤ５へと伝達することができる。したがって、一方のギヤドモータ２のみが仕事をしている状態を緩和できる。

【0100】

また、本実施形態によれば、柱部３７ａの外周面には、周方向一方側（＋θ側）を向く第１対向面３７ｆが設けられ、孔部３８ａの内側面には、周方向他方側（－θ側）を向き隙間δ１を介して第１対向面３７ｆと対向する第２対向面３８ｆが設けられる。この構成においては、支持面３８ｂと駆動面３７ｂとの間の周方向相対変位を、隙間δ１の周方向寸法によって制限できる。すなわち、第１対向面３７ｆおよび第２対向面３８ｆは、板ばね部５１の曲げ変形を一定量許容し、かつ、一定量以上の曲げ変形を許容しない。したがって、弾性機構５０に対して過剰な負荷がかかることを抑制でき、弾性機構５０の損傷リスクを低減できる。

【0101】

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態の駆動装置１０１の分解斜視図である。図５は、駆動装置１０１の上面図である。

【0102】

以下図４を基に、駆動装置１０１について説明する。本実施形態の駆動装置１０１は、上述の実施形態と比較して、弾性機構１５０の構成が主に異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

【0103】

本実施形態の駆動装置１０１は、上述の実施形態と同様に、２つのギヤドモータ１０２と、ラックギヤ３と、フレーム１１０と、アタッチメント１４０と、弾性機構１５０と、を備える。ギヤドモータ１０２は、モータ本体２０、遊星歯車機構１３０、ピニオンギヤ１０５、を有する。以下の説明において、２つのギヤドモータ１０２を区別する場合、一方を第１のギヤドモータ１０２Ａと呼び、他方を第２のギヤドモータ１０２Ｂと呼ぶ。

【0104】

本実施形態の遊星歯車機構１３０は、上述の実施形態と比較して、嵌合軸部１３７の構成が異なる。嵌合軸部１３７は、長突出部３７ｅと同様の突出部を、およそ９０度間隔で周方向に４つ有する。

【0105】

さらに、本実施形態の遊星歯車機構１３０は、上述の実施形態と比較して、ギヤケース１３９の構成が異なる。ギヤケース３９は、フレーム１０に固定されるが、ギヤケース１３９は、フレーム１１０に固定されない。また、ギヤケース１３９には、平面部３９ｂは設けられない。

【0106】

ギヤケース１３９は、軸方向他方側（－Ｚ側）に位置する大径部１３９ａと、大径部１３９ａよりも軸方向一方側（＋Ｚ側）に位置しかつ外径の小さい小径部１３９ｂとを有する。図５に示すように、大径部１３９ａと小径部１３９ｂとの間の段差面は、軸方向の凹凸を周方向に繰り返して配置される凹部１５１および凸部１５２を有する。凹部１５１は、軸方向と直交する平面である凹部底面１５１ａを有する。凸部１５２は、軸方向と直交する平面である凸部頂面１５２ａを有する。凹部１５１および凸部１５２は、凹部底面１５１ａと凸部頂面１５２ａとをつなぐ平面である斜面部１５３を有する。

【0107】

図４に示すように、本実施形態のピニオンギヤ１０５は、上述の実施形態と比較して、嵌合凹部１３８の構成が異なる。嵌合凹部１３８には、嵌合軸部１３７が直接嵌合する。これにより、ピニオンギヤ１０５は、遊星歯車機構１３０を介して、モータ本体２０に回転させられる。

【0108】

本実施形態の弾性機構１５０は、ギヤケース１３９の小径部１３９ｂの上側（＋Ｙ側）に配置される回転止め板１５４と、回転止め板１５４とフレーム１１０とに両端を固定される伸縮ばね１５５と、を有する。

【0109】

回転止め板１５４は、第１方向に延びる板状の部材である。回転止め板１５４は、２つのギヤドモータ２の上側に位置し、２つのギヤドモータ２を跨って配置される。回転止め板１５４は、突起１５４ａと、曲面１５４ｂと、スライド部１５４ｃと、谷面１５４ｄと、フック１５４ｅと、を有する。

【0110】

回転止め板１５４は、軸方向他方側（－Ｚ側）の端面から、軸方向他方側（－Ｚ側）に突出する２つの突起１５４ａを有する。突起１５４ａは、凹部１５１と噛み合う形状であり、凹部底面１５１ａと斜面部１５３とによって囲まれる形状とおよそ等しい山型である。

【0111】

回転止め板１５４は、下側（－Ｙ側）においてギヤドモータ２にそれぞれ接触する２つの曲面１５４ｂを有する。曲面１５４ｂの曲率は、ギヤケース１３９の小径部１３９ｂの曲率とおよそ等しく、小径部１３９ｂと面で接触可能である。

【0112】

回転止め板１５４は、第１方向両端部にＸＺ平面にそれぞれ延びる板状の２つのスライド部１５４ｃを有する。スライド部１５４ｃは、回転止め板１５４全体の寸法と比較して薄い板状であり、回転止め板１５４の上下方向における中間部に配置される。

【0113】

回転止め板１５４は、第１方向中央部かつ上側（＋Ｙ側）に、平坦な谷面１５４ｄを有する。谷面１５４ｄは、回転止め板１５４の上端面よりも下側（－Ｙ側）に配置され、突起１５４ａよりも下側（－Ｙ側）に配置される。

【0114】

回転止め板１５４は、谷面１５４ｄの軸方向他方側（－Ｚ側）の端面に、伸縮ばね１５５を引っ掛けることが可能なフック１５４ｅを有する。

【0115】

伸縮ばね１５５は、上側から見て、２つのギヤドモータ２の間に配置される。伸縮ばね１５５は、軸方向に延びる。伸縮ばね１５５は、自然長さに対して伸長された状態で、軸方向一方側（＋Ｚ側）において回転止め板１５４に対して固定され、軸方向他方側（－Ｚ側）においてフレーム１１０に対して固定される。

【0116】

本実施形態のアタッチメント１４０は、上述の実施形態と比較して、天板部１４１の構成が異なる。天板部１４１の軸方向他方側（－Ｚ側）の端部は、ギヤケース１３９と接触しない。天板部１４１は、軸方向他方側（－Ｚ側）の端部かつ第１方向両端に、それぞれのスライド部に上側（＋Ｙ側）から接触する２つの押さえ部１４１ａを有する。

【0117】

天板部１４１は、軸方向他方側（－Ｚ側）の端部に、２つの切欠１４１ｂを有する。切欠１４１ｂは、回転止め板１５４と軸方向に対向する。また、回転止め板１５４の谷面１５４ｄは、２つの切欠１４１ｂの間に噛み合うようにして配置される。切欠１４１ｂは、凹部底面１５１ａと凸部頂面１５２ａとの間の軸方向距離と回転止め板１５４の軸方向寸法とを合わせた寸法よりも大きい。

【0118】

本実施形態のフレーム１１０は、上述の実施形態と比較して、頭壁部１１９の構成が異なる。頭壁部１１９は、第１方向中央部に、伸縮ばね１５５を引っ掛けることが可能なフック１１９ｂを有する。

【0119】

さらに、本実施形態のフレーム１１０は、上述の実施形態と比較して、支持枠部１２の構成が異なる。保持枠１１７は、ギヤケース１３９の回転を直接阻害しない。保持枠１１７は、回転止め板１５４のスライド部１５４ｃに下側（－Ｙ側）から接触する回転止め板保持部１１７ａを有する。

【0120】

回転止め板保持部１１７ａは、第３包囲壁１２ｅおよび第４包囲壁１２ｆの上面（＋Ｙ側面）よりもスライド部１５４ｃの上下方向寸法だけ下側（－Ｙ側）に位置する。したがって、スライド部１５４ｃは、アタッチメント１４０の押さえ部１４１ａとフレーム１１０の回転止め板保持部１１７ａとによって、上下方向への移動が規制された状態で挟まれる。

【0121】

また、回転止め板保持部１１７ａの軸方向寸法は、凹部底面１５１ａと凸部頂面１５２ａとの間の軸方向距離とスライド部１５４ｃの軸方向寸法とを合わせた寸法よりも大きい。加えて、上述のように、切欠１４１ｂは、凹部底面１５１ａと凸部頂面１５２ａとの間の軸方向距離と回転止め板１５４の軸方向寸法とを合わせた寸法よりも大きい。したがって、回転止め板１５４は、軸方向の移動に関して、少なくとも凹部底面１５１ａと凸部頂面１５２ａとの間の距離だけ移動可能に配置される。

【0122】

回転止め板１５４の第１方向寸法は、第１側壁部１３と第２側壁部１４との間隔または回転止め板保持部１１７ａ同士の間隔から、わずかに隙間を設けて設計される。以上より、本実施形態では、回転止め板１５４は、軸方向の移動およびＹ軸回りのわずかな回転が許容されて配置される。

【0123】

遊星歯車機構１３０に関して、ギヤケース１３９がフレーム１１０およびモータ本体２０に対して固定されている場合、モータ本体２０のモータシャフト２９から出力される回転力は、第３キャリア３６へと伝達される。本実施形態では、ギヤケース１３９は、フレーム１１０およびモータ本体２０に対して完全には固定されない。ギヤケース１３９は、凹部１５１、凸部１５２、および斜面部１５３に対して、回転止め板１５４を介して、伸縮ばね１５５によりモータ本体２０へと押し付けられ弾性的に固定される。

【0124】

第１のピニオンギヤ１０５Ａから伝達される回転力は、第１の嵌合凹部１３８Ａと第１の嵌合軸部１３７Ａとを介して第１の第３キャリア３６Ａへと伝達される。第１の第３キャリア３６Ａが回転すると、第１の第３キャリア３６Ａの第１の第３サブシャフト３６ａＡに支持された第１の第３遊星歯車３５ｂＡが第１の中心軸線Ｊ１の周りを公転回転する。第１の第３遊星歯車３５ｂＡの公転回転は、第１の内歯ギヤ３９ａＡを介して第１のギヤケース１３９Ａを第１の中心軸線Ｊ１の周りで回転させる回転力を生じる。

【0125】

図６は、駆動装置１０１の部分上面図である。なお、図５は、平常時の駆動装置１０１を示し、図６は、一方のピニオンギヤ（第１のピニオンギヤ１０５Ａ）に、ラックギヤ３から過大な力が付与された上位の駆動装置１０１を示す。

【0126】

図６に示すように、第２のギヤケース１３９Ｂが第２の中心軸線Ｊ２の周りで回転するとき、回転止め板１５４の第２の突起１５４ａＢに対向する第２の凹部１５１Ｂは、第２の中心軸線Ｊ２の周りで周方向移動する。これにより、第２の突起１５４ａＢは、第２の斜面部１５３Ｂへと乗り上げる。回転止め板１５４は、例えば、第１のスライド部１５４ｃＡと段差面１３ｂとの接触を支点として、第１方向から斜めに傾けられる。したがって、フック１５４ｅが軸方向一方側（＋Ｚ側）へと変位するため、伸縮ばね１５５が軸方向一方側（＋Ｚ側）へと引張変形を受ける。伸縮ばね１５５の復元力と第２のギヤケース１３９Ｂを回転させる力とがつり合った状態において、第２の出力部３６ｃＢと第２のピニオンギヤ１０５Ｂとは、一体となって回転する。

【0127】

第２のピニオンギヤ１０５Ｂから第２の出力部３６ｃＢに伝達される回転力が過大であるとき、例えば、落下の衝撃等の場合においてラックギヤ３に過大な力が付与されたとき、前段と同様に回転止め板１５４の第２の突起１５４ａＢに対向する第２の凹部１５１Ｂは、第２の中心軸線Ｊ２の周りで周方向移動する。ここで、第２の突起１５４ａＢは、第２の斜面部１５３Ｂへと乗り上げた後、第２の凸部頂面１５２ａＢへと到達する。伸縮ばね１５５の復元力は、第２のギヤケース１３９Ｂを回転させる力を完全に相殺することができず、第２のギヤケース１３９Ｂは第２の中心軸線Ｊ２の周りで回転する。

【0128】

第２のギヤケース１３９Ｂの回転は、第２の突起１５４ａＢと、第２の凹部１５１Ｂ、第２の凸部１５２Ｂ、および第２の斜面部１５３Ｂと、の間の摩擦および引っ掛かり等の抵抗により徐々に減速された後、伸縮ばね１５５の復元力と第２のギヤケース１３９Ｂを回転させる力とがつり合った状態において、第２の出力部３６ｃＢと第２のピニオンギヤ１０５Ｂとは、一体となって回転する。

【0129】

本実施形態によれば、ギヤドモータ１０２は、遊星歯車機構１３０を有し、遊星歯車機構１３０は、モータ本体２０の回転を伝達する太陽歯車３２ｃと、遊星歯車機構１３０のギヤケース１３９と一体に回転可能な内歯ギヤ３９ａと、太陽歯車３２ｃおよび内歯ギヤ３９ａに噛み合う遊星歯車３５ｂと、遊星歯車３５ｂを回転可能に支持し、かつ、ピニオンギヤ１０５と一体に回転可能な遊星キャリア３６と、を有し、弾性機構１５０は、ギヤケース１３９の回転を弾性的に固定可能である。この構成においては、ラックギヤ３と第２のピニオンギヤ１０５Ｂとの間の駆動力が、ラックギヤ３と第１のピニオンギヤ１０５Ａとの間の駆動力よりも大きい場合、弾性機構１５０が駆動力の差を吸収することで、第１のギヤドモータ１０２Ａが空転する可能性を低減することができる。したがって、第２のギヤドモータ１０２Ｂのみが仕事をする可能性を低減でき、実装した２つのモータの駆動力の損失が小さく駆動力が高い駆動装置が得られる。さらに、モータ本体２０がステッピングモータである場合において、ピニオンギヤ１０５へかかる負荷が過大となることに起因してステッピングモータに脱調が生じる可能性を低減できる。

【0130】

本明細書において、「弾性的に固定する」とは、弾性機構１５０が、入力に対してつり合うまでは回転を許容し、つり合いが取れたところでギヤケース１３９を回転しないように固定し、入力がなくなると、元の位相までギヤケース１３９を回転させ戻す、ことを意味する。「弾性的に固定する」とは、上述の「弾性的に緩衝する」と共通の概念を有しており、前者は入力によって回転するギヤケース１３９を固定するという視点による表現であり、後者は入力そのものを緩衝して伝達するという視点による表現である。本段落の「入力」は、モータ本体２０に起因する回転力の流れに従う入力に限定されず、入力とは、例えば、ピニオンギヤ１０５からの入力を含む。

【0131】

また、本実施形態によれば、ギヤケース１３９は、周方向に繰り返し配置された凹部１５１および凸部１５２を有し、弾性機構１５０は、フレーム１１０に収容され、凹部１５１および凸部１５２に引っ掛かることが可能な少なくとも２つの突起１５４ａを有する回転止め板１５４と、回転止め板１５４を介して凹部１５１および凸部１５２に弾性力を付与可能な伸縮ばね１５５と、を有し、凹部１５１および突起１５４ａは、伸縮ばね１５５の弾性力をギヤケース１３９の回転方向逆方向への回転復元力へ変換可能な斜面部１５３をそれぞれ有する。この構成においては、一方のギヤドモータ１０２のみが仕事をしている場合、すなわち、一方のピニオンギヤ１０５からの回転に対する反力が大きい場合、一方のギヤケース１３９は他方のギヤケース１３９よりも多く回転する。これにより、一方の突起１５４ａは他方の突起１５４ａよりも多く斜面部１５３に乗り上げ、回転止め板１５４は、第１方向から斜めに傾けられた状態で伸縮ばね１５５の復元力を受ける。これにより、回転量の差を回転止め板１５４および伸縮ばね１５５によって吸収することで、２つのピニオンギヤ１０５からの回転に対する反力の差を低減できる。さらに、回転止め板１５４がギヤケース１３９を固定するため、モータ本体２０からの回転をピニオンギヤ１０５へと伝達することができる。したがって、一方のギヤドモータ１０２のみが仕事をしている状態を緩和できる。

【0132】

さらに、ギヤケース１３９が凸部１５２を有することにより、突起１５４ａが斜面部１５３へと乗り上げた後にもギヤケース１３９が回転する場合、突起１５４ａは、凸部１５２へと到達する。すなわち、伸縮ばね１５５の引張変形量は、凹部底面１５１ａと凸部頂面１５２ａとの間の軸方向距離が最大値となるため、伸縮ばね１５５の復元力は、上限を有する。したがって、ピニオンギヤ１０５から伝達される回転力が過大であるとき、伸縮ばね１５５の復元力は、ギヤケース１３９を回転させる力を完全に相殺することができず、ギヤケース１３９は中心軸線Ｊの周りで回転する。この構成においては、落下の衝撃等の、ピニオンギヤ１０５からの過大な回転力が与えられたとき、ギヤケース１３９がフレーム１１０に対して空転することにより、ギヤドモータ１０２および弾性機構１５０の損傷リスクを低減できる。

【0133】

以上に、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

【0134】

例えば、駆動装置は、第１および第２のギヤドモータに加えて、さらに第３のギヤドモータを備え、ラックギヤの動力をさらに高めてもよい。また、上述の実施形態では、モータ本体がステッピングモータである場合について説明した。しかしながら、上述の構成を有することで、モータ本体として他種のモータを採用した場合であっても駆動力を高める効果を得ることができる。

【0135】

また、第１実施形態において、遊星歯車機構３０が記載されているが、これに限られない。遊星歯車機構３０は、例えば、他の伝達機構であってもよく、さらに、駆動装置は伝達機構を有しなくてもよい。弾性機構５０は、減速機構の出力部ではなくモータ本体２０の出力部としてのモータシャフト２９に配置されていてもよい。

【0136】

また、第２実施形態において、弾性機構１５０は、ギヤケース１３９に対して軸方向他方側（－Ｚ側）に弾性力を負荷するが、この限りではない。例えば、弾性機構１５０は、ギヤケース１３９に対して径方向内側に弾性力を負荷してもよく、ギヤケース１３９の凹部１５１および凸部１５２は、径方向の凹凸を周方向に繰り返して配置されたものであってもよい。

【符号の説明】

【0137】

１，１０１…駆動装置、２，１０２…ギヤドモータ、３…ラックギヤ、５，１０５…ピニオンギヤ、１０，１１０…フレーム、１３０…遊星歯車機構、３２ｃ…太陽歯車（第３太陽歯車）、３５ｂ…遊星歯車（第３遊星歯車）、３６…遊星キャリア（第３キャリア）、３６ｃ…出力部、３７ａ…柱部、３７ｂ…駆動面、３７ｆ…第１対向面、３８ａ…孔部、３８ｂ…支持面、３８ｆ…第２対向面、１３９…ギヤケース、３９ａ…内歯ギヤ、５０，１５０…弾性機構、５１…板ばね部、１５１…凹部、１５２…凸部、１５３…斜面部、１５４…回転止め板、１５４ａ…突起、１５５…伸縮ばね、Ｊ…中心軸線、δ１，δ２…隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】