特開 2022-26589 駆動装置および駆動装置の製造方法

(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】P2022026589

(43)【公開日】2022-02-10

(54)【発明の名称】駆動装置および駆動装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 37/06 20060101AFI20220203BHJP

   F16H 1/28 20060101ALI20220203BHJP

   F16H 19/04 20060101ALI20220203BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20220203BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20220203BHJP

【ＦＩ】

F16H37/06 D

F16H1/28

F16H19/04 J

H02K7/116

H02K15/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020130134

(22)【出願日】2020-07-31

(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

5H615

【Ｆターム（参考）】

3J027FA36

3J027FB34

3J027FC01

3J027GA01

3J027GB03

3J027GC25

3J027GC26

3J027GD04

3J027GD08

3J027GD12

3J027GE07

3J027GE23

3J062AA33

3J062AB05

3J062AC07

3J062BA12

3J062BA31

3J062CA17

3J062CA35

3J062CG02

3J062CG15

3J062CG83

5H607AA14

5H607BB01

5H607BB10

5H607BB14

5H607EE33

5H607EE36

5H607JJ05

5H615AA01

5H615BB01

5H615BB08

5H615SS10

5H615SS20

(57)【要約】      （修正有）

【課題】薄型であり高い駆動力を出力できる駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動装置１は、モータ本体および前記モータ本体によって中心軸線Ｊ２周りに回転させられるピニオンギヤ５Ａ、５Ｂを有する複数のギヤドモータ２０Ａ、２０Ｂと、複数の前記ピニオンギヤに噛み合うメインギヤ３と、を備える。複数のギヤドモータの出力の和に対して前記メインギヤの出力が、６５％以上である。
【選択図】図２

【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複数のギヤドモータと、
複数の前記ピニオンギヤに噛み合うメインギヤと、を備え、
複数のギヤドモータの出力の和に対して前記メインギヤの出力が、６５％以上である、
駆動装置。

【請求項2】

複数のギヤドモータの出力の和に対して前記メインギヤの出力が、９０％以上である、
請求項１に記載の駆動装置。

【請求項3】

それぞれの前記ギヤドモータは、前記モータ本体の動力を減速して前記ピニオンギヤに伝える伝達機構を有する、
請求項１又は２に記載の駆動装置。

【請求項4】

前記伝達機構は、遊星歯車機構である、
請求項３に記載の駆動装置。

【請求項5】

それぞれの前記ギヤドモータの前記モータ本体は、ステッピングモータである、
請求項１～４の何れか一項に記載の駆動装置。

【請求項6】

前記メインギヤは、複数の前記ギヤドモータの中心軸線と直交する方向に駆動するラックギヤである、
請求項１～５の何れか一項に記載の駆動装置。

【請求項7】

複数の前記ギヤドモータのうち少なくとも１つの外周面には、前記ギヤドモータを中心軸線周りに回転させるための調整部が設けられる、
請求項１～６の何れか一項に記載の駆動装置。

【請求項8】

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複数のギヤドモータと、複数の前記ピニオンギヤに噛み合うメインギヤと、をそれぞれフレームに組み付ける組み付け工程と、
前記フレームに対する前記ギヤドモータの組み付け位置を調整する調整工程と、
前記調整工程において調整された位置に基づき、前記ギヤドモータを前記フレームに固定する固定工程と、を有し、
前記調整工程は、複数の前記ギヤドモータを駆動させ、一方で、調整する前記ギヤドモータのみを前記フレームに対して移動させる移動手順を行い、前記メインギヤの出力が最も大きくなる位置を見つける工程である、
駆動装置の製造方法。

【請求項9】

前記移動手順は、調整する前記ギヤドモータのみを前記フレームに対して中心軸線周りに回転移動させる手順である、
請求項８に記載の駆動装置の製造方法。

【請求項10】

それぞれの前記ギヤドモータは、前記モータ本体の動力を減速して前記ピニオンギヤに伝える伝達機構を有する、
請求項８又は９に記載の駆動装置の製造方法。

【請求項11】

それぞれの前記ギヤドモータの前記モータ本体は、ステッピングモータである、
請求項８～１０の何れか一項に記載の駆動装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動装置および駆動装置の製造方法に関する。

【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つのメイン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ことを想到した。このような構成では、モータの位相差などによって高い駆動力を出力し難いという問題があった。

【0005】

本発明の一つの態様は、薄型であり高い駆動力を出力できる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】

本発明の一つの態様の駆動装置は、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複数のギヤドモータと、複数の前記ピニオンギヤに噛み合うメインギヤと、を備える。複数のギヤドモータの出力の和に対して前記メインギヤの出力が、６５％以上である。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一つの態様によれば、薄型であり高い駆動力を出力できる駆動装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態の駆動装置の斜視図である。

【図2】図２は、一実施形態の駆動装置の断面図である。

【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Ｊ１、Ｊ２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Ｊ１、Ｊ２周りの周方向を単に「周方向」とよび、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２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】

＜駆動装置＞
図１は、一実施形態の駆動装置１の斜視図である。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、第１のギヤドモータ２Ａと、第２のギヤドモータ２Ｂと、ラックギヤ（メインギヤ）３と、フレーム１０と、アタッチメント４０と、を備える。

【0014】

第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂは、Ｚ軸方向に沿って延びる円柱状である。第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂは、Ｘ軸方向に隣り合って配置される。

【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。

【0016】

第１のギヤドモータ２Ａは、第１のモータ本体２０Ａと、第１のモータ本体２０Ａに接続される第１の遊星歯車機構（第１の伝達機構）３０Ａと、第１の遊星歯車機構３０Ａに接続される第１のピニオンギヤ５Ａと、を有する。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。

【0017】

同様に、第２のギヤドモータ２Ｂは、第２のモータ本体２０Ｂと、第２のモータ本体２０Ｂに接続される第２の遊星歯車機構（第２の伝達機構）３０Ｂと、第２の遊星歯車機構３０Ｂに接続される第２のピニオンギヤ５Ｂと、を有する。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。

【0018】

第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂは、各中心軸線（すなわち第１の中心軸線Ｊ１又は第２の中心軸線Ｊ２）に沿って延びる。第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂは、全体として各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心とする円柱状である。本実施形態において、第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂは、ステッピングモータである。

【0019】

第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２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Ｊ１、Ｊ２に沿って延びるモータシャフト２９を有する。

【0020】

第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂのモータシャフト２９に接続される。第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂから出力された動力を減速して第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂ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。

【0021】

第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ、ギヤハウジング３９と、第１太陽ギヤ３３ａと、３つの第１遊星ギヤ３３ｂと、第１キャリア３１と、３つの第２遊星ギヤ３４ｂと、第２キャリア３２と、３つの第３遊星ギヤ３５ｂと、第３キャリア３６と、を有する。

【0022】

ギヤハウジング３９は、フレーム１０に固定される。すなわち、第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂは、ギヤハウジング３９においてフレーム１０に支持される。ギヤハウジング３９は、内歯ギヤ３９ａと、軸受部３９ｄと、を有する。

【0023】

内歯ギヤ３９ａは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２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遊星ギヤ３３ｂ、第２遊星ギヤ３４ｂおよび第３遊星ギヤ３５ｂに噛み合う。軸受部３９ｄは、内歯ギヤ３９ａの軸方向他方側の端部に位置する。軸受部３９ｄは、中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として筒状に延びる。軸受部３９ｄの内周面には滑り軸受が装着される。軸受部３９ｄは、後述する円柱部３６ｆを回転可能に支持する。

【0024】

第１太陽ギヤ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Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。３つの第１遊星ギヤ３３ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周方向に等間隔に配置される。３つの第１遊星ギヤ３３ｂは、第１太陽ギヤ３３ａに噛み合う。３つの第１遊星ギヤ３３ｂは、第１太陽ギヤ３３ａの回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周りを公転回転する。

【0025】

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太陽ギヤ３１ｃと、を有する。第１円盤部３１ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２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から軸方向一方側に延びる。第２太陽ギヤ３１ｃは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として第１円盤部３１ｂから軸方向他方側に延びる。

【0026】

３本の第１サブシャフト３１ａは、それぞれ第１遊星ギヤ３３ｂを回転可能に支持する。第１キャリア３１は、３つの第１遊星ギヤ３３ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。

【0027】

第２太陽ギヤ３１ｃは、第１キャリア３１の一部であるため、第１遊星ギヤ３３ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。

【0028】

３つの第２遊星ギヤ３４ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周方向に等間隔に配置される。３つの第２遊星ギヤ３４ｂは、第２太陽ギヤ３１ｃに噛み合う。３つの第２遊星ギヤ３４ｂは、第２太陽ギヤ３１ｃの回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周方向に公転回転する。

【0029】

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太陽ギヤ３２ｃと、を有する。第２円盤部３２ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２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から軸方向一方側に延びる。第３太陽ギヤ３２ｃは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として第２円盤部３２ｂから軸方向他方側に延びる。

【0030】

３本の第２サブシャフト３２ａは、それぞれ第２遊星ギヤ３４ｂを回転可能に支持する。第２キャリア３２は、３つの第２遊星ギヤ３４ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。

【0031】

第３太陽ギヤ３２ｃは、第２キャリア３２の一部であるため、第２遊星ギヤ３４ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。

【0032】

３つの第３遊星ギヤ３５ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周方向に等間隔に配置される。３つの第３遊星ギヤ３５ｂは、第３太陽ギヤ３２ｃに噛み合う。３つの第３遊星ギヤ３５ｂは、第３太陽ギヤ３２ｃの回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周方向に公転回転する。

【0033】

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Ｊ１、Ｊ２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から軸方向一方側に延びる。出力部３６ｃは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として第３円盤部３６ｂから軸方向他方側に延びる。

【0034】

３本の第３サブシャフト３６ａは、それぞれ第３遊星ギヤ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遊星ギヤ３５ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。

【0035】

出力部３６ｃは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２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に沿って延びる嵌合軸部（凸部）３７と、を有する。円柱部３６ｆは、ギヤハウジング３９の軸受部３９ｄによって回転可能に支持される。また、出力部３６ｃの軸方向他方側（－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。

【0036】

第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として配置される。第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂには、軸方向に貫通する貫通孔５ｈが設けられる。貫通孔５ｈには、シャフト３６ｐが挿入される。

【0037】

シャフト３６ｐは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として延びる。シャフト３６ｐの軸方向一方側の端部は、出力部３６ｃに支持され、軸方向他方側の端部は、軸受６を介してアタッチメント４０に支持される。シャフト３６ｐは、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂの各中心軸線Ｊ１、Ｊ２周りの回転を補助する。

【0038】

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）を向く面には、嵌合凹部３８が設けられる。嵌合凹部３８には、嵌合軸部３７が挿入される。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を介して、第２のモータ本体２０Ｂに回転させられる。

【0039】

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。第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２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、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂ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並びに第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂに対し下側に位置する。

【0040】

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スライド部３ａと、を有する。スライド部３ａは、ラックギヤ３の延在方向（Ｘ軸方向）に沿って延びる。

【0041】

ラックギヤ３のギヤ本体部３ｂは、第１のピニオンギヤ５Ａおよび第２のピニオンギヤ５Ｂに噛み合う。ラックギヤ３は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂから出力される動力が伝わることで、Ｘ軸方向に沿って移動する。すなわち、ラックギヤ３は、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの中心軸線Ｊ１、Ｊ２と直交する方向に駆動する。

【0042】

フレーム１０は、複数（本実施形態では２つ）の第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂを支持する。本実施形態のフレーム１０は、ＭＩＭによって成形される。

【0043】

フレーム１０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１０は、固定部１５において、外部部材にネジ固定される。

【0044】

また、フレーム１０には、支持枠部１２が設けられる。支持枠部１２は、フレーム１０の軸方向他方側（－Ｚ側）の端部に位置する。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、上下方向に開口する。支持枠部１２の開口には、上側からアタッチメント４０が挿入される。

【0045】

支持枠部１２の下端部には、ラックガイド部（図示略）が設けられる。ラックガイド部は、ラックギヤ３のスライド部３ａを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軸方向に沿う移動をガイドする。

【0046】

アタッチメント４０は、支持枠部１２の内部に挿入され支持枠部１２に固定される。これにより、アタッチメント４０は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂの周囲においてフレーム１０を補強する。アタッチメント４０は、軸受６を保持する。すなわち、アタッチメント４０は、軸受６を介して、シャフト３６ｐを回転可能に支持する。本実施形態のアタッチメント４０は、ＭＩＭによって成形される。

【0047】

（駆動装置の作用効果）
本実施形態の駆動装置１によれば、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂによって１つの駆動対象であるラックギヤ３を駆動する。このため、駆動装置１は、ラックギヤ３を高主力で駆動することができる。加えて、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの回転を平行運動に変換することができる。

【0048】

本実施形態の駆動装置１によれば、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂは、Ｘ軸方向に沿って並んで配置される円柱状である。このため、駆動装置１のＹ軸方向の寸法を抑制することができ、駆動装置１をＹ軸方向に薄型の電子機器に搭載しやすくなる。すなわち、本実施形態によれば、第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂを用いることで駆動装置１の出力を確保しつつ、Ｙ軸方向の寸法を抑制できる。また、ステータを軸方向に積層する場合と比較して、ロータマグネットを軸方向に沿って長くする必要がなく、衝撃等が加わった場合であっても、ロータマグネットの損傷を抑制できる。

【0049】

一般的にモータが回転中に出力するトルクには、周期的な変動量（以下、トルクリップルと呼ぶ）が含まれる。２つのモータの動力を１つのギヤに合成して出力させると、トルクリップルの周期によって合成した駆動力が小さくなる場合がある。本実施形態の第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂは、ステッピングモータであるため、トルクリップルが大きくなりやすい。このため、トルクリップルの周期によってラックギヤ３から出力される駆動力が安定し難いという問題がある。

【0050】

本実施形態によれば、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂにおいて、第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂの動力は、伝達機構である第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂにおいて減速された後に、ラックギヤ３で合成される。すなわち、第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂの動力は、減速された後に合成される。このため、トルクリップルの周期も、第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂによって減速され、合成される際にトルクリップルのずれが駆動力に影響を及ぼし難くなる。すなわち、本実施形態によれば、ラックギヤ３において高い駆動力を出力することができる。

【0051】

なお、本実施形態によれば、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂにおいて、伝達機構として遊星歯車機構を採用することで、大きな減速比を得ている。このため本実施形態の駆動装置１は、トルクリップルのずれに起因する駆動力の低下をより一層抑制できる。特に、本実施形態の第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂは、３段の遊星ギヤ（第１、第２および第３遊星ギヤ３３ｂ、３４ｂ、３５ｂ）を有し、大減速を実現しているため、この効果を顕著に得ることができる。

【0052】

本実施形態の第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂの減速比は、例えば、約１２０である。また、本実施形態の第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂのステップ角は、２２．５°である。ステッピングモータのトルクリップルは、ステップ角に相関する。このため、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂにおいてトルクリップルが発生する回転角は、０．２°程度となり、合成時のトルクリップルの影響を小さくできる。

【0053】

このような構成によって、本実施形態の駆動装置１は、複数のギヤドモータ（すなわち、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂ）の出力の和に対するラックギヤ３の出力が、６５％以上とされている。すなわち、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの出力をそれぞれＰ１、Ｐ２とし、ラックギヤ３の主力をＰ３とするとき、以下の式が成り立つ。
（Ｐ１＋Ｐ２）×０．８≦Ｐ３
本実施形態によれば、ラックギヤ３において高い駆動力を出力することができる。この場合、ラックギヤ３の出力は、複数のギヤドモータ（すなわち、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂ）の出力の平均値に対して、１．３倍以上となる。すなわち、本実施形態の駆動装置１によれば、複数のギヤドモータ２Ａ、２Ｂを組み合わせることで、１つのギヤドモータのみを用いる場合と比較して、上下方向の厚さを大型化することなく出力を高めることができる。

【0054】

なお、後述する調整工程を行うことにより、ラックギヤ３における駆動力をさらに高めることができる。より具体的には、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの出力の和に対してラックギヤ３の出力を９０％以上とすることができる（（Ｐ１＋Ｐ２）×０．９≦Ｐ３）。この場合、ラックギヤ３の出力は、複数のギヤドモータ（すなわち、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂ）の出力の平均値に対して、１．８倍以上となる。

【0055】

ここで、モータ本体がステッピングモータである場合、複数のギヤドモータの出力の和に対するラックギヤ３の出力の比率は、モータ本体の駆動周波数によって変化する場合がある。そこで、本明細書では、モータ本体がステッピングモータである場合、複数のギヤドモータの出力の和に対するラックギヤ３の出力の比率の値は、モータ本体の駆動周波数を２４００ｐｐｓ（パルス／秒）とした際の値で評価するものとする。

【0056】

＜製造方法＞
次に、駆動装置１の製造方法について説明する。
駆動装置１の製造方法は、組み付け工程と、調整工程と、固定工程と、を主に有する。以下、各工程について詳細に説明する。

【0057】

（組み付け工程）
組み付け工程は、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂと、ラックギヤ３と、アタッチメント４０と、をそれぞれフレーム１０に組み付ける工程である。

【0058】

組み付け工程において、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂは、予め組み立てられている。すなわち、本実施形態の製造方法において、第１のモータ本体２０Ａのモータケース２３と第１の遊星歯車機構３０Ａのギヤハウジング３９は、互いに固定されている。また、第１の遊星歯車機構３０Ａの出力部３６ｃには、第１のピニオンギヤ５Ａが固定される。同様に、第２のモータ本体２０Ｂのモータケース２３と第２の遊星歯車機構３０Ｂのギヤハウジング３９は、互いに固定されている。第２の遊星歯車機構３０Ｂの出力部３６ｃには、第２のピニオンギヤ５Ｂが固定される。

【0059】

本実施形態の組み付け工程において、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂは、フレーム１０に組み付けられるものの、フレーム１０に固定されない。一方で、組み付け工程において、アタッチメント４０は、フレーム１０に固定されることが好ましい。アタッチメント４０は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂを囲む。このため、アタッチメント４０がフレーム１０に固定されることで、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂがフレームから離脱することを抑制でき、後工程のハンドリングの容易性を高め易い。

【0060】

（調整工程）
調整工程は、フレーム１０に対する第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの組み付け位置を調整する工程である。

【0061】

調整工程は、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂを駆動させ、一方で、調整するギヤドモータ（例えば、第２のギヤドモータ２Ｂ）のみをフレーム１０に対して移動させる移動手順を有する。調整工程は、これにより、ラックギヤ３の出力が最も大きくなる位置を見つける工程である。

【0062】

本実施形態の調整工程では、第１のギヤドモータ２Ａをフレーム１０に固定した後に、第２のギヤドモータ２Ｂをフレーム１０に対して移動して位置を調整する。これにより、第１のギヤドモータ２Ａのトルクリップルの位相に対して、第２のギヤドモータ２Ｂのトルクリップルの位相を最適化する。

【0063】

なお、第２のギヤドモータ２Ｂをフレーム１０に固定した後に、第１のギヤドモータ２Ａをフレームに対して移動して位置を調整してもよい。また、３以上のギヤドモータを有する駆動装置においては、移動させるギヤドモータを順次変更していき、それぞれのギヤドモータに対して最適な位置を決めればよい。

【0064】

本実施形態の調整工程では、まず、第１のギヤドモータ２Ａのギヤハウジング３９を、レーザ溶接などの固定手段によってフレーム１０に固定する。本実施形態では、第１のギヤドモータ２Ａは、フレーム１０に完全に固定される。しかしながら、調整工程における第１のギヤドモータ２Ａのフレーム１０への固定は、位置ずれを制限するような仮固定であってもよい。この場合、調整工程の後の固定工程において、第２のギヤドモータ２Ｂとともに、第１のギヤドモータ２Ａをフレーム１０に完全に固定する。

【0065】

移動手順では、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂを駆動させながら、第２のギヤドモータ２Ｂの位置を変化させ、ラックギヤ３の駆動力が最も大きくなる第２のギヤドモータ２Ｂの位置を決定する。移動手順において、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂには、同期されたパルス信号が入力される。このため、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂは、同方向に同速度で回転してラックギヤ３を移動させる。

【0066】

移動手順において、ラックギヤ３には、ラックギヤ３の駆動力を測定するための測定装置が取り付けられる。また、簡易的な測定をする場合には、測定装置に代えて、ラックギヤ３の駆動に反力を与える重量可変の錘を取り付けてもよい。この場合、錘の重量を徐々に増加又は減少させて持ち上げることができることができる最大の錘の重量をラックギヤ３の駆動力とする。

【0067】

図１に示すように、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂにおいて、ギヤハウジング３９の外周面には、凹部（調整部）３９ｐが設けられる。移動手順において、第２のギヤドモータ２Ｂの凹部３９ｐには、調整治具９が挿入される。第２のギヤドモータ２Ｂは、調整治具９によって第２の中心軸線Ｊ２周りに回転させられる。

【0068】

移動手順において、第２のギヤドモータ２Ｂは、第２の中心軸線Ｊ２周りに所定の角度毎に移動させられる。さらに、駆動装置１は、それぞれの角度位置において、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂを駆動させ、ラックギヤ３の駆動力が測定される。作業者は、第２のギヤドモータ２Ｂを所定の角度範囲内で複数回移動させ、それぞれの角度位置でラックギヤ３の駆動力の測定を行う。作業者は、それぞれの角度位置におけるラックギヤ３の駆動力の測定結果の内、最も駆動力が高い１つの角度位置を選んで、第２のギヤドモータ２Ｂの角度位置とする。

【0069】

（固定工程）
作業者は、次に、調整工程において調整された位置に基づき、第２のギヤドモータ２Ｂをフレーム１０に固定する固定工程を行う。第２のギヤドモータ２Ｂの固定は、例えばレーザ溶接によって行われる。

【0070】

（製造方法の作用効果）
本実施形態によれば、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂのうち一方の位置を保持し他方を移動させながら、ラックギヤ３の駆動力を実測する。これにより、第１のギヤドモータ２Ａの第１のピニオンギヤ５Ａと第２のギヤドモータ２Ｂの第２のピニオンギヤ５Ｂとの相対的な回転角を最適化させることができる。すなわち、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂのトルクリップルの位相差や、各ギヤの噛み合い状況を最適化させ、最も効率的なラックギヤ３の駆動を実現することができる。

【0071】

本実施形態の調整工程を含む組み立て方法を採用することで、駆動装置１は、ラックギヤ３における駆動力をさらに高めることができる。すなわち、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの出力の和に対してラックギヤ３の出力を９０％以上とすることができる。

【0072】

本実施形態において、移動手順は、調整するギヤドモータ（本実施形態では第２のギヤドモータ２Ｂ）のみをフレーム１０に対して中心軸線（本実施形態において第２の中心軸線Ｊ２）周りに回転移動させる手順である。このため、第２のギヤドモータ２Ｂの移動および位置調整が容易となる。

【0073】

なお、移動手順としては、調整するギヤドモータを中心軸線と直交する方向に平行移動させることが考えられる。より具体的には、例えば、第１のギヤドモータ２Ａをフレーム１０に固定し、さらに、第２のギヤドモータ２Ｂをラックギヤ３が延びる方向（すなわち、Ｘ軸方向）に移動する。これにより、ラックギヤ３の駆動力が最も大きくなる位置を見つける。このような移動手順を採用する場合においても、ラックギヤ３の駆動力を高めて効率の高いく駆動装置を構成できる。

【0074】

本実施形態によれば、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの外周面には、それぞれの第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂをそれぞれの中心軸線Ｊ１、Ｊ２周りに回転させるための凹部３９ｐが設けられる。これにより、調整工程において第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの位置調整を容易とすることができる。

【0075】

なお、本実施形態での駆動装置１は、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの両方の外周面に、凹部３９ｐが設けられる。このため、駆動装置１は、調整工程において、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの何れが固定され、何れが調整されてもよい。しかしながら、複数のギヤドモータのうち少なくとも１つの外周面に凹部３９ｐが設けられていれば、凹部３９ｐが設けられたギヤドモータを調整してラックギヤ３の駆動力を高めることができる。

【0076】

また、本実施形態では、調整治具９によって挿入される調整部として、凹部３９ｐを採用する場合について説明した。しかしながら、調整部の構成は、本実施形態に限定されない。調整部は、例えば、ギヤドモータの外周面に設けられる凸部であってもよい。

【0077】

本実施形態の組み付け工程では、それぞれのギヤドモータ２０Ａ、２０Ｂにおいて、モータケース２３とギヤハウジング３９とが、予め互いに固定されている。しかしながら、組み付け工程において、モータケース２３とギヤハウジング３９とが互いに固定されていなくてもよい。この場合、調整工程において、調整するギヤドモータのモータケース２３とギヤハウジング３９とを相対的に回転させることで、ギヤドモータをフレーム１０に対して移動させる。この場合であっても、ラックギヤ３の駆動力が最も大きくなる位置を見つけて、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの相対的な位置関係を調整できる。

【0078】

同様に、本実施形態の組み付け工程では、それぞれのギヤドモータ２０Ａ、２０Ｂにおいて、遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂの出力部３６ｃとピニオンギヤ５Ａ、５Ｂとが、互いに固定されている。しかしながら、組み付け工程において、出力部３６ｃとピニオンギヤ５Ａ、５Ｂとが互いに固定されていなくてもよい。この場合、調整工程において、調整するギヤドモータの出力部３６ｃとピニオンギヤ５Ａ、５Ｂとを相対的に回転させることで、ギヤドモータをフレーム１０に対して移動させる。この場合であっても、ラックギヤ３の出力が最も大きくなる位置を見つけて、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの相対的な位置関係を調整できる。

【0079】

すなわち、移動手順における、「調整するギヤドモータのみをフレームに対して移動させる」とは、調整するギヤドモータ（例えば、第２のギヤドモータ２Ｂ）の一部をフレーム１０に対して移動させる場合も含む。

【0080】

なお、駆動装置１の製造ラインにおいて、上述の調整工程は、全ての駆動装置１に対して行うことが最も好ましい。しかしながら、製造ロットと、調整角度との関連を明らかにして、製造ロットごとに調整工程を簡素化して行ってもよい。すなわち、製造ロットに対して特定の個数の駆動装置１だけ上述の調整工程を行い、調整角度の傾向を把握した後に、他の駆動装置１において把握した傾向に基づいて角度調整のみを行う製造ラインを採用してもよい。

【実施例0081】

次に、上記した調整工程を含む駆動装置１の製造方法の作用効果を検証する検証試験を実施した。

【0082】

ここでは、駆動装置１のサンプルとして、サンプルＮｏ．１～Ｎｏ．５を用意した。駆動装置１のサンプルとしては、上述の実施形態と同様の構成を有する。以下に説明する各サンプルは、全て同じ構成を有し、サンプルごとの個体差のみを内包する。

【0083】

各サンプルの駆動装置１において、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの減速比は、１１８．３１（すなわち、約１２０）である。また、各サンプルの駆動装置１において、第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂは、２相のステッピングモータであり、ステップ角はともに２２．５°である。さらに、各サンプルの駆動装置１において、第１および第２のモータ本体２０の動作電圧は、ともに５．０Ｖである。

【0084】

表１は、サンプルＮｏ．１～Ｎｏ．５において、調整工程を行う前後のラックギヤ３の出力（駆動力）の変化を示す。なお、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの出力は、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂを組み付け工程前にトルク測定し、当該トルクからラックギヤ３の駆動力を出力として算出した値の和である。また、調整前後のラックギヤ３の測定値は、ラックギヤ３に重量可変の錘を負荷として与え、駆動させることができた錘の重量から算出した。

【0085】

【表1】

【0086】

表１の結果から、調整工程を行う製造方法を採用し、駆動装置１を製造することで、ラックギヤ３の出力の値を第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの出力の和に対して９０％以上とできることが確認された。

【0087】

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。

【0088】

例えば、駆動装置１は、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂ以外のギヤドモータをさらに備え、ラックギヤ３の動力をさらに高めてもよい。また、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂによって駆動されるメインギヤは、ラックギヤ３に限らず、例えば他のピニオンギヤであってもよい。さらに、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂが他のピニオンギヤを介してラックギヤを駆動させてもよい。

【符号の説明】

【0089】

１…駆動装置、３…ラックギヤ（メインギヤ）、５Ａ、５Ｂ…ピニオンギヤ、１０…フレーム、２０Ａ、２０Ｂ…ギヤドモータ、３０Ａ、３０Ｂ…遊星歯車機構、３９ｐ…凹部（調整部）、Ｊ１、Ｊ２…中心軸線

【図1】

【図2】