JP7348679B2 - 駆動装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置およびその製造方法に関し、特に前記駆動装置を備えたアンテナに関する。

人工衛星との通信用のアンテナなどに用いられる駆動装置は、正回転と逆回転の切り替えに高い精度が求められる。

特許文献１では、バックラッシュを軽減する方法として、従動歯車と、従動歯車に噛合する２つの動力歯車と、を備えた駆動装置を開示している。この２つの動力歯車は、無負荷時において、一方の動力歯車の歯面が従動歯車の一方の歯面に当接し、他方の動力歯車の歯面が従動歯車の同一側の歯面から離間するように設けられている。
これは、２つの動力歯車の位相を異ならせることで、バックラッシュを低減しようとするものである。

特開２０１３－１９７８５５号公報

しかし、従来技術では、従動歯車と駆動歯車とのバックラッシュを十分に解消することができないという問題がある。

そこで、上記課題を解決する手段として、本発明に係る駆動装置は、動力発生部と、前記動力発生部から動力を伝える２つの動力平歯車と、前記動力平歯車と噛合しながら回転する従動歯車と、前記動力平歯車のうち、少なくとも１つを可動動力平歯車として、前記可動動力平歯車を前記従動歯車の周面に沿って移動可能とする移動手段と、を有することを特徴とする。

また、前記動力平歯車の歯面が前記従動歯車の周方向一方側の歯面に当接し、前記可動動力平歯車の歯面が前記従動歯車の周方向他方側の歯面に当接するよう配設されたこととしてもよい。

さらに、前記可動動力平歯車は、ベースに取り付けられてなり、前記移動手段は、前記ベースを、弾性部材を介して押圧することで、前記可動動力平歯車を移動可能とすることとしてもよい。

さらにまた、前記移動手段は、前記ベースを一定以上の移動ができないように移動制限手段を有することとしてもよい。

また、前記動力発生部には、ＧＰＳ衛星電波により時刻を取得するＧＰＳ時計部と、前記ＧＰＳ時計部が取得した時間情報により駆動速度及び駆動方向を演算する演算部と、前記演算部から演算結果を取得し、前記演算結果に基づいて、前記速度及び方向で前記動力発生部に駆動命令を出力する制御部と、が接続されてなることとしてもよい。

さらに、本発明に係るアンテナは、前記駆動装置を備えることを特徴とする。

さらにまた、本発明に係る駆動装置の製造方法は、動力発生部と、前記動力発生部から動力を伝える２つの動力平歯車と、前記動力平歯車と噛合しながら回転する従動歯車と、前記動力平歯車のうち、少なくとも１つを可動動力平歯車として、前記可動動力平歯車を前記従動歯車の周面に沿って移動可能とする移動手段と、を有し、前記動力平歯車の歯面を前記従動歯車の歯面に当接させ、前記可動動力平歯車の歯面を前記従動歯車の歯面に当接させることを特徴とする。

また、本発明に係る駆動装置の整備方法は、動力発生部と、前記動力発生部から動力を伝える２つの動力平歯車と、前記動力平歯車と噛合しながら回転する従動歯車と、前記動力平歯車のうち、少なくとも１つを可動動力平歯車として、前記可動動力平歯車を前記従動歯車の周面に沿って移動可能とする移動手段と、を有する駆動装置の整備方法であって、前記動力平歯車の歯面を前記従動歯車の歯面に当接させる動力平歯車当接工程と、動力平歯車当接工程の後に、前記可動動力平歯車を前記移動手段で移動させることにより、前記可動動力平歯車の歯面を前記従動歯車の歯面に当接させる可動動力平歯車移動工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、バックラッシュのない駆動装置を提供することができる。

本実施形態に係る、全体の概略を表す図である。 本実施形態に係る、駆動部２００および従動歯車３の概略図である。 本実施形態に係る、第１動力歯車２０７と従動歯車３との噛合を表した図（ａ）である。また、本実施形態に係る、第２動力歯車２１３と従動歯車３との噛合を表した図（ｂ）である。 本実施形態に係る、図１のＡ－Ａ断面図である。 本実施形態に係る、図１のＢ－Ｂ断面図である。 本実施形態に係る、図１のＣ－Ｃ断面図である。 本実施形態に係る、第２動力歯車２１３を第６伝達軸２１２の軸方向に見た図である。移動手段８と、移動制限手段２２０と、ベース２１４の関係を説明するため、ボルト取付部材２２２とベース２１４については、押しボルト２１７と移動制限手段２２０の軸に沿って部分的に切断している。なお、ベース２１４の部分であっても、第２減速機２１１または第２動力歯車２１３が表されている部分については、ベース２１４は切断されていない。 押しボルト２１７、プッシャ２１８、皿バネ２１９、ベース２１４、ボルト取付部材２２２の関係を説明するための図である。

以下、本発明に係る実施の形態を、図を参照しながら詳しく説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本発明に係る実施の形態に関する記載は、いずれも本発明の実施形態の一例を示したものであり、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。

なお、エレベーション駆動部２００とエレベーション従動歯車３は、アジマス駆動部４とアジマス従動歯車５と、同様の構成である。したがって、相違している部分を除き、アジマス駆動部４とアジマス従動歯車５の説明は省略する。また、同様の構成である場合には、エレベーション駆動部２００は、単に「駆動部２００」といい、エレベーション従動歯車３は、単に「従動歯車３」という。

本明細書および特許請求の範囲において「移動手段８」とは、動力歯車を前記従動歯車の周面に沿って移動可能とする移動機構をいう。さらにまた、「可動動力歯車」とは、従動歯車の周面に沿って移動可能とする移動手段８をもった動力歯車のことをいう。また、「不動動力歯車」とは、移動手段８をもたない動力歯車のことをいう。

（アンテナの概略構成）
本実施形態に係るアンテナ１は、人工衛星との通信用のアンテナである。アンテナ１は地上に設置され、地球の軌道上を周回する人工衛星とデータを送受信するために用いられる。

図１を用いて、概略的な全体構成を説明する。アンテナ１は、パラボラアンテナ１１と、パラボラアンテナ１１を支える支柱１２と、支柱１２の下部に接続しアンテナ１全体を支持する基台１３を含んで構成される。

パラボラアンテナ１１の後端部には、駆動装置７が接続されている。駆動装置７は、エレベーション駆動部２００、エレベーション従動歯車３および情報処理部６を含んでなる。具体的には、パラボラアンテナ１１の後端部には、エレベーション従動歯車３が接続され、エレベーション従動歯車３には、エレベーション従動歯車３に噛合して動力を伝えるエレベーション駆動部２００が接続されている。情報処理部６は、エレベーション駆動部２００に対し、駆動の方向及び速度を指定する司令を伝達する。

パラボラアンテナ１１と、これに接続するエレベーション従動歯車３とは、支柱１２に対し直交する軸線Ｊ１を中心に、回転可能に支持される。軸線Ｊ１は地面に対して水平であるため、パラボラアンテナ１１は、軸線Ｊ１を回転中心として、エレベーション方向（上下方向）に回転する。

図２を用いて、アンテナ１をエレベーション方向に回転させる機構を説明する。
パラボラアンテナ１１をエレベーション方向に回転させるには、まず、情報処理部６から動力発生部２０１に対し、駆動の方向及び速度を指定する司令が伝達される。エレベーション駆動部２００の動力発生部２０１が回転動力を発生し、この回転動力が不動動力歯車である第１動力歯車２０７と可動動力歯車である第２動力歯車２１３に対して、B１方向に回転するように伝達される。第１動力歯車２０７はエレベーション従動歯車３の歯面に当接しながら噛合しているため、エレベーション従動歯車３に動力を伝達する。動力を伝達されたエレベーション従動歯車３は軸線Ｊ１を中心に回転する。すると、従動歯車３と一体となっているパラボラアンテナ１１も軸線Ｊ１を中心にエレベーション方向D１に回転する。

同様の回転機構は、支柱１２と基台１３との間にも設けられている。すなわち、支柱１２にはアジマス従動歯車５が設けられ、基台１３にはアジマス駆動部４が設けられている。

アジマス従動歯車５は、軸線Ｊ２を中心に設けられる。軸線Ｊ２は垂直であるため、アジマス従動歯車５を回転させると、アジマス従動歯車５を有する支柱１２はアジマス方向（左右方向）に回転する。

アジマス駆動部４は、エレベーション駆動部２００と同様に、１つのモーターと、２つの動力歯車を含んでなり、一方の動力歯車が可動動力歯車である。

支柱１２をアジマス方向に回転させるためには、まず、情報処理部６からアジマス駆動部４のモーターに対し、駆動の方向及び速度を指定する司令が伝達される。アジマス駆動部４のモーターが回転し、この回転が不動動力歯車である第１動力歯車と、可動動力歯車である第２動力歯車に伝達される。第１動力歯車はアジマス従動歯車５の歯面と当接しながら噛合するように設けられており、アジマス従動歯車５に動力を伝達する。動力を伝達されたアジマス従動歯車５は軸線Ｊ２を回転中心として回転する。すると、アジマス従動歯車５と一体となっている支柱１２も軸線Ｊ２を回転中心としてアジマス方向に回転する。

（本駆動装置７の具体的構成および製造方法について）
以下、本実施形態に係る駆動装置７の具体的構成について説明する。

図４を用いて、本実施形態を構成する要素を説明する。
本駆動装置７は、駆動部２００と、駆動部２００から動力が伝達される従動歯車３と、駆動部２００に対し駆動の方向及び速度を指定する司令を伝達する情報処理部６によって構成される。

駆動部２００は、図４に示すように、動力発生部２０１を備え、動力発生部２０１から第１減速機２０５、及び第１減速機２０５に接続された第２減速機２１１に動力が伝達されるように接続されている。第１減速機２０５には第１動力歯車２０７が設けられ、第２減速機２１１には第２動力歯車２１３が設けられている。さらに、第２減速機２１１には、第２減速機２１１を従動歯車３の周面に沿って移動可能とするベース２１４が装着されている。なお、図４において、第１減速機２０５と第２減速機２１１の内部構造は省略している。

動力発生部２０１と第１減速機２０５との間には、動力発生部２０１の動力が伝達される第１伝達軸２０２と、第１伝達軸２０２に連結された第１カップリング２０３と、第１カップリング２０３に連結され、第１減速機２０５に動力を伝達する第２伝達軸２０４と、が設けられている。

第１減速機２０５と第２減速機２１１との間には、第１動力歯車から出力され、第２伝達軸２０４と同軸かつ同速で回転する第４伝達軸２０８と、第４伝達軸２０８に連結された第２カップリング２０９と、第２カップリング２０９に連結され、第２減速機２１１に動力を伝達する第５伝達軸２１０と、が設けられている。

第１減速機２０５と第１動力歯車２０７との間には、第１減速機２０５により回転方向を変換され、かつ、減速された動力を伝える第３伝達軸２０６が設けられている。第１動力歯車２０７は第３伝達軸の動力を受けて回転する。

第２減速機２１１と第２動力歯車２１３との間には、第２減速機２１１により回転方向を変換され、かつ、減速された動力を伝える第６伝達軸２１２が設けられている。第２動力歯車２１３は、第６伝達軸２１２の動力を受けて回転する。

第１伝達軸２０２と、第２伝達軸２０４と、第４伝達軸２０８と、第５伝達軸２１０と、は同方向に同速度で回転する。

第１動力歯車２０７と第２動力歯車２１３とは、従動歯車３に噛合可能に設けられている。第１動力歯車２０７と、第２動力歯車２１３とは、同方向に同速度で同期回転するように設けられる。

第１伝達軸２０２と、第２伝達軸２０４と、第４伝達軸２０８と、第５伝達軸２１０と、は同軸線上に設けることとしてもよい。

ここで、動力発生部２０１から発生された回転動力は、第１減速機２０５により、回転速度が減速されて第３伝達軸２０６に伝達され、かつ、第３伝達軸２０６の回転軸が、動力発生部２０１の回転軸に対して直角になるように回転方向を変換されるように構成してもよい。
同様に、動力発生部２０１から発生された回転動力は、第２減速機２１１により、回転速度が減速されて第６伝達軸２１２に伝達され、かつ、第６伝達軸２１２の回転軸が、動力発生部２０１の回転軸に対して直角になるように回転方向を変換されるように構成してもよい。

また、第２動力歯車２１３は、従動歯車の周面に沿って（図４矢印Ｘ１、Ｘ２方向に）移動自在な移動手段８（図５）を有する。本実施形態においては、第２動力歯車２１３に固定されたベース２１４を従動歯車の周面に沿った方向に押圧することで、ベース２１４を摺動させ、第２動力歯車２１３を移動させる。このように構成すれば、押圧する力や位置によって第２動力歯車２１３の位置を任意に決定できる。また、ベース２１４を摺動させることにより、第２動力歯車２１３の摩耗を防ぐことができるという利点もある。

このように、動力発生部２０１と、動力発生部２０１から動力を伝えられる第１動力歯車２０７および第２動力歯車２１３と、これら２つの動力歯車と噛合しながら回転する従動歯車３と、を含み、前記動力歯車のうち、少なくとも第２動力歯車を可動動力歯車として、従動歯車３の周面に沿って移動可能とする移動手段８を有する駆動装置７は、以下に説明するように設置することにより、バックラッシュ無く回転運動を反転させることができる。

具体的な駆動装置７の機構を、図３を用いて説明する。
使用者は、第１動力歯車２０７の図３の紙面に対して左側の歯面２０７ａと、従動歯車３の右側の歯面３ａとを、当接させる。次に、従動歯車３の歯に挿し入れられた第２動力歯車２１３を、移動手段８によって第１動力歯車２０７と反対方向に移動させることにより、第２動力歯車２１３の右側の歯面２１３ｂと、従動歯車３の左側の歯面３ｂを当接させる。

換言して説明すると、使用者は、第１動力歯車２０７のＸ１側（図４）の歯面２０７ａと、従動歯車３のＸ２側（図４）の歯面３ａとを、当接させる。次に、従動歯車３の歯に挿し入れられた第２動力歯車２１３を、移動手段８によってＸ２方向（図４）に移動させることにより、第２動力歯車２１３のＸ２側（図４）の歯面２１３ｂと、従動歯車３のＸ１側（図４）の歯面３ｂを当接させる。

さらに換言して説明すると、使用者は、第１動力歯車２０７の歯面を従動歯車３の周方向一方側の歯面に当接させる。次に、第２動力歯車２１３を、従動歯車３の周面に沿って移動させ、第２動力歯車２１３の歯面が従動歯車３の周方向他方側の歯面に当接させる。すなわち、従動歯車３の歯面には、第１動力歯車２０７および第２動力歯車２１３の互いに反対側の歯面が当接している。

このように構成すれば、以下の作用により、バックラッシュなく従動歯車３の回転方向を変更することができる。図２、図３ａ、図３ｂおよび図４を用いて説明する。
まず、従動歯車３を図２のＤ１方向に回転させるとする。そのためには、図２に示すようにまず、情報処理部６の制御部６３から動力発生部２０１に対し、Ａ１方向に回転させる司令が伝達される。動力発生部２０１からの動力の伝達により、第１伝達軸２０２、第１カップリング２０３，第２伝達軸２０４、第４伝達軸２０８、第２カップリング２０９および第５伝達軸２１０は、Ａ１方向に回転する。このとき、第１減速機２０５および第２減速機２１１には、Ａ１方向の回転が入力されている。第２伝達軸２０４から第１減速機２０５に入力された動力は、減速され、かつ、回転方向をＢ１方向に変換され、図４に示す第３伝達軸２０６に伝達される。第３伝達軸２０６に伝達されたＢ１方向の回転は、第１動力歯車２０７に伝達される。第５伝達軸２１０から第２減速機２１１に入力された動力は、減速され、かつ、回転方向をＣ１方向に変更されて図４に示す第６伝達軸２１２に伝達される。第６伝達軸２１２に伝達されたＣ１方向の回転は、第２動力歯車２１３に伝達される。この構成のため、第２動力歯車２１３は、第１動力歯車２０７と同期して、同方向に同速度で回転する。ここで、第１動力歯車２０７の図３の紙面に対して左側の歯面２０７ａ（図３）は、従動歯車の右側の歯面３ａ（図３）と当接するよう整備しているため、第１動力歯車２０７がＢ１方向に回転すると、従動歯車３を押す力によって、従動歯車３に回転動力を伝えることができる。このとき、第２動力歯車は右側の歯面２１３ｂ（図３）が従動歯車３と当接し続けてＣ１方向に回転しているため、従動歯車３に回転動力を伝えない。

ここで、Ｄ１方向に正回転していた従動歯車３を、Ｄ２方向に逆回転させるとする。図２に示すように、情報処理部６の制御部６３から動力発生部２０１に対し、Ａ２方向に回転させる司令が伝達される。動力発生部２０１をＡ２方向に逆回転させる事により、第１伝達軸２０２、第１カップリング２０３，第２伝達軸２０４、第４伝達軸２０８、第２カップリング２０９および第５伝達軸２１０も、Ａ２方向に逆回転する。このとき第１減速機２０５および第２減速機２１１にはＡ２方向の回転が入力されている。第２伝達軸２０４から第１減速機２０５に入力された動力は、減速され、かつ、回転方向をＢ２方向に変換され、第３伝達軸２０６に伝達される。第３伝達軸２０６に伝達されたＢ２方向の回転は、第１動力歯車２０７に伝達される。第５伝達軸２１０から第２減速機２１１に入力された動力は、減速され、かつ、回転方向をＣ２方向に変更されて第６伝達軸２１２に伝達される。第６伝達軸２１２に伝達されたＣ２方向の回転は、第２動力歯車２１３に伝達される。このように、第１動力歯車２０７および第２動力歯車２１３は、Ｂ２およびＣ２方向に逆回転する。
ここで、第２動力歯車は、すでに右側の歯面２１３ｂが従動歯車の左側の歯面３ｂと当接している。
したがって、第２動力歯車２１３をＣ２方向に回転させると、従動歯車３をバックラッシュ無く正回転（Ｄ１）から逆回転（Ｄ２）に反転させることができる。このとき、第１動力歯車２０７はＤ１回転時と同様に左側の歯面２０７ａと従動歯車３の右側の歯面３ａとが、当接し続けているため、従動歯車３に動力を伝えること無くＢ２方向に回転している。

さらに、Ｄ２方向に回転していた従動歯車３をＤ１方向に正回転させるとする。
情報処理部６の制御部６３からの司令により、従動歯車３をＤ１方向に正回転させるために動力発生部２０１をＡ１方向に正回転させる。動力発生部２０１が正回転すると、第１動力歯車２０７もＢ１方向に正回転する。
ここで、すでに第１動力歯車２０７は左側の歯面２０７ａが、従動歯車３の右側の歯面３ａと当接している。
したがって、第１動力歯車２０７をＢ１方向に回転させたとしても、従動歯車３をバックラッシュ無く逆回転（Ｄ２）から正回転（Ｄ１）に反転することができる。このとき、第２動力歯車２１３は右側の歯面２１３ｂと従動歯車３の左側の歯面３ｂとが、当接し続けているため、従動歯車３に動力を伝えること無くＢ１方向に回転している。

従動歯車３を停止する場合は、情報処理部６の制御部６３から、動力発生部２０１に対して、回転を停止する司令が伝達される。これにより、第１動力歯車２０７及び第２動力歯車２１３の回転も停止する。この場合であっても、第１動力歯車２０７の左側の歯面２０７ａと従動歯車の右側の歯面３ａとが当接しており、第２動力歯車２１３の右側の歯面２１３ｂと従動歯車の左側の歯面３ｂとが当接している。したがって、ここから従動歯車３を正回転（Ｄ１）させても、逆回転（Ｄ２）させても、バックラッシュは起きない。

このような構成であれば、動力発生部２０１の駆動方向が切り替わったとしても、バックラッシュ無く従動歯車３の回転方向を変更することができる。

なお、本駆動装置７の製造時点において、動力発生部２０１と、第１動力歯車２０７と、第２動力歯車２１３と、移動手段８を有する駆動装置７の組み立て工程の後に、第１動力歯車２０７の歯面を従動歯車３の歯面に当接させる工程を行い、更にその後、第２動力歯車の歯面を従動歯車３の歯面に当接させる工程を行えば、製造時点でバックラッシュが起こらない駆動装置７を製造することができる。

さらに、動力発生部２０１と、第１動力歯車２０７と、第２動力歯車２１３と、移動手段８を有する駆動装置７について、第１動力歯車２０７の歯面を従動歯車３の歯面に当接させる工程を行い、更にその後、第２動力歯車の歯面を従動歯車３の歯面に当接させる工程を行えば、バックラッシュが起こらない駆動装置７を整備することができる。

このような構成は、アジマス駆動部４と、アジマス従動歯車５とにより、アンテナ１をアジマス方向に回転するためにも用いられる。

動力発生部２０１には、電動機、外燃機関、内燃機関等の動力を発生させるものを採用することができる。さらに具体的には、サーボモーターを採用するとなお良い。電動機であれば、比較的電気的に制御しやすく、特にサーボモーターであれば、例えばステッピングモーターと比べて、高精度に動作させることができる。しかし、動力発生部２０１はこれらに限られず、回転動力を発生させるもの、または、何らかの動力を発生させて回転動力に変換するものから適宜採用することができる。

図４に示す第２カップリング２０９には、少なくとも、従動歯車３の歯溝の幅と同程度の軸方向の変位を許容できるものを採用することが好ましい。このような構成であれば、第２動力歯車２１３の移動は、従動歯車３の歯溝の間に限られるため、第２動力歯車２１３が移動しても、本駆動装置７が壊れることなく、動作させることができる。

また、従動歯車３の歯溝の幅が、カップリングが許容できる軸方向の変位よりも大きい場合は、第２カップリング２０９を複数連結させることとしてもよい。このような構成であれば、複数のカップリングにより単体のカップリングよりも大きな軸方向の変位が許容できるため、第２動力歯車２１３が移動しても、本駆動装置７が壊れることなく、動作させることができる。

第１減速機２０５および第２減速機２１１には、ウォーム減速機や傘歯車減速機などにより構成できる。特に、ウォーム減速機を用いて構成することが好ましい。ウォーム減速機には、ウォーム（入力側）からウォームホイール（出力側）への伝達は容易であるが、ウォームホイール（出力側）からウォーム（入力側）への伝達はしにくいという特性（セルフロック機能）がある。ウォーム減速機を用いて構成すれば、セルフロック機能により、駆動部２００の停止時に、従動歯車が慣性で回転することや、重力の影響によって回転することなどを防止できる。

（可動動力歯車の移動手段８および移動制限手段２２０について）
図５をもちいて、本実施形態に記載の、可動動力歯車の移動手段８について説明する。これは、実施形態の一例であって、移動手段８の構成はこれに限られるものではない。
本実施形態に係る移動手段８は、第２減速機２１１の基端に取り付けられたベース２１４、ならびに、固定台２１５に固定されたボルト取付部材２２２に従動歯車３の周面に沿った方向に平行な位置に螺合した押しボルト２１７、押しボルト２１７の先端に取り付けられたＴ字型のプッシャ２１８およびプッシャ２１８が貫通するように設けられ、ベース２１４と当接している皿バネ２１９とを含んで実現される。

図８を用いて具体的に説明する。使用者が押しボルト２１７を螺入または螺出させ、押しボルト２１７を従動歯車３の周面に沿った方向に平行な向きに、ベース２１４に向かってまたは離れる方向に移動させる。すると、押しボルト２１７に押されたプッシャ２１８と、プッシャ２１８に押された皿バネ２１９も従動歯車３の周面に沿った方向に平行な向きに、ベース２１４に向かう方向に、または離れる方向に移動する。このとき、ベース２１４は皿バネ２１９により加圧され、従動歯車３の周面に沿った方向に移動する。

図７に示すように、移動手段８のための押しボルト２１７、プッシャ２１８および皿バネ２１９は、一端側と他端側に２か所ずつ、合計４か所設けている。このような構成であれば、第２動力歯車２１３を従動歯車３の周面に沿った方向に正確に移動させることができる。

本実施形態において、ベース２１４は皿バネ２１９にのみによって加圧され、プッシャ２１８には加圧されない（図８）。このように弾性部材を介してベースを押圧する構成であれば、第２動力歯車２１３または従動歯車３に内外的要因による衝撃が与えられても、皿バネ２１９が衝撃を吸収するため、第２動力歯車２１３と従動歯車３との当接部分が破損することを防止できる。

なお、移動手段８に押しボルト２１７を用いる場合、押しボルト２１７の螺入および螺出は、使用者の手動で行ってもよいし、機械的な制御で行っても良い。

また、弾性部材は皿バネに限られず、板バネ、ツルマキバネ、ゴム、空気圧シリンダ等であってもよい。

また、弾性部材への加圧は、押しボルト２１７およびプッシャ２１８に限られない。例えば、弾性部材へ加圧する加圧壁の面で押すという構成であってもよい。

また、弾性部材をベース２１４に直接押し付けるという構成であってもよい。

なお、第２動力歯車２１３の移動手段８はこれに限られない。例えば、ベース２１４を省いて第２動力歯車を押圧するという構成でもよい。このように構成すれば、部品を少なく構成することができるという利点がある。

さらに、他の移動手段８として、例えば、第２動力歯車２１３をベルトコンベアの上に載せ、そのベルトコンベアを循環駆動させることで第２動力歯車２１３を移動するという構成であっても良い。このように構成すれば、回転速度及び方向を制御可能なベルトコンベアを使うことで、第２動力歯車２１３を任意の位置に自在に決定することができる。

更にまた、他の移動手段８として、例えば、ラック・アンド・ピニオン機構を採用することもできる。すなわち、第２動力歯車２１３に取り付けた小径の歯車と、従動歯車３の周面に沿った方向に渡された、小径の歯車に噛合するネジ溝の入ったシャフト体と、小径の歯車に動力を伝える減速機付きモーターを用いる構成をとってもよい。このような構成では、減速機付きモーターが回転動力を発生させることで、小径の歯車がシャフト体のネジ溝に噛み合って回転し、これにより小径の歯車が移動する。第２動力歯車２１３は小径の歯車に取り付けられているから、第２動力歯車２１３も同様にネジ状のシャフト体に沿って移動させることができる。

また、移動手段８は人に手によって押圧することで第２動力歯車２１３の移動を実現してもよい。この場合、第２動力歯車２１３の位置を固定する機構を採用すれば、本発明の目的を達成することができる。

移動手段８は、その他、スライダ・クランク機構その他のリンク機構を用いた構成も採用できる。なお、移動手段８はこれらに限られることなく、第２動力歯車２１３を移動させることができる機構を適宜採用することができる。

また、移動手段８には、移動制限手段２２０を含んでもよい。
図７を用いて、本実施形態に係る可動動力歯車である第２動力歯車２１３の移動制限手段２２０について説明する。
本実施形態においては、移動制限手段２２０は、固定台２１５に取り付けられたボルト取付部材２２２に螺合したボルト（以下、「ストッパボルト」という。）により実現される。ストッパボルトは、ベース２１４の一端側と他端側のそれぞれに２か所ずつ、合計４つ設けられている。ストッパボルトは、ストッパボルトの端部がベース２１４から離間して設けられる。ベース２１４は、ストッパボルトの間であれば自由に移動することができるが、ベース２１４と当接するところまで移動すると、それ以上の移動を制限される。使用者は、ストッパボルトをボルト取付部材２２２に対して螺入または螺出させることにより、ストッパボルトを移動させ、ベース２１４の移動範囲を拡大縮小することができる。

このように移動制限手段２２０を設け、移動制限手段２２０を適切に整備すれば、第２動力歯車２１３および従動歯車３に対して、歯車が破損するような圧力をかけることなくなり、歯の折損等で壊れにくくなる。

また、このように移動制限手段２２０を実現するためにストッパボルトを一端側に２つ設けることで、ストッパボルトからの圧力がベース２１４の一点に集まることを防ぎ、駆動装置７が壊れにくくなる。

なお、本実施形態において、移動制限手段２２０は、ストッパボルトを用いて実現したが、これは一例であって、同様の目的を達成することができる他の構成を採用してよい。例えば、移動を制限する移動制限壁によってベースの移動を制限してもよい。また、固定台２１５に凸部を設け、ベース２１４の移動を制限してもよい。他にも、ガイド２１６に凸部を設け、ベース２１４の移動を制限してもよい。

なお、移動制限手段２２０にストッパボルトを用いる場合、ストッパボルトを移動させるための螺入または螺出は、使用者の手動で行ってもよいし、機械的な制御で行ってもよい。

本実施形態においては、移動手段８に用いられる押しボルト２１７とストッパボルトとは、同じボルト取付部材２２２に受けられている。このような構成であれば、押しボルト２１７とストッパボルトを別々の部材に受ける場合と比べて部品数が少なくなるという利点がある。

また、図６に示すように、本実施形態においては第２動力歯車２１３の移動を案内するガイド２１６が設けられている。ガイド２１６はベース２１４の側面と、上面の一部が接するように設けられている。このようにガイド２１６を設けることによりベース２１４を図６における歯面に垂直な方向へ安定して移動させることができる。

また、図６に示すように、ベース２１４とガイド２１６および固定台２１５の間に、摺動部材として樹脂板２２１を設けても良い。このように構成すれば、ベース２１４とガイド２１６との間、およびベース２１４と固定台２１５との間の摩耗を軽減できることや、ベース２１４を移動した際の振動を抑えることができること等の効果がある。

樹脂板には、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、エラストマー系、ポリオレフィン系、熱硬化性樹脂等の素材を選択的に用いることができる。しかし、樹脂板に用いられる素材はこれらに限られず、他のものであってもよい。また、本実施形態では、摺動部材として樹脂板を用いたが、金属やセラミックス等を用いてもよい。

（移動制限手段２２０の整備方法について）
移動制限手段２２０の整備方法について説明する。以下のように移動制限手段２２０を設けることで、ベース２１４の一定以上の移動を制限することによって、歯車の折損等が起きにくくなる。なお、以下に示す整備方法は、移動制限手段にストッパボルトを使用した際の一例である。他の要素によって移動制限手段２２０を実現する場合は、同様の効果を発揮できる方法を採用することができる。

あらかじめ、使用者は、前記駆動装置７の第１動力歯車２０７および第２動力歯車２１３の歯を、従動歯車３の歯に差し入れ、噛合可能な状態にする。そして、第１動力歯車２０７の歯面と第２動力歯車２１３との歯面を従動歯車３の歯面に当接させる。

次に、使用者は、ストッパボルトをボルト取付部材２２２に対して螺入または螺出させることにより、ストッパボルトを移動させ、第２動力歯車２１３の動く範囲を位置決めする。具体的には、一端側のストッパボルトと他端側のストッパボルトとの距離が、ベース２１４の幅の長さよりも大きくなるように位置を固定する。

このように、第２動力歯車２１３の可動範囲に遊びを作る構成であれば、第２動力歯車２１３または従動歯車３に対する内外的要因による衝撃を皿バネ２１９が吸収するため、第２動力歯車２１３と従動歯車３との当接部分の破損を防止できる。
また、一端側のストッパボルトとベース２１４との遊びの距離と、他端側のストッパボルトとベース２１４との遊びの距離とは、略同じとすることが好ましい。

さらに、一端側のストッパボルトと他端側のストッパボルトとの距離が、ベース２１４の幅の長さと従動歯車３の歯幅の長さとを足した長さよりわずかに短くなるように位置決めすると好ましい。

このように構成すれば、従動歯車３の歯と第２動力歯車２１３と歯に対して、破損させるような圧力をかけることなくなり、駆動装置７が歯車の折損等で壊れにくくなる。

この整備方法は、本駆動装置７の製造工程において行ってもよい。

本実施形態においては、移動制限手段２２０を実現するためにストッパボルトを使用したが、このような構成に限らず、例えば、ストッパボルトの代わりに移動制限壁を移動させてベース２１４の移動範囲を制限してもよい。

なお、固定台２１５やガイド２１６に凸部を設けることにより移動制限手段２２０を実現する場合、この整備方法は不要である。すなわち、固定台２１５やガイド２１６の製造工程において凸部を形成するため、凸部の位置は製造工程において位置決めすればよい。また、凸部は固定台２１５やガイド２１６に固定されるため、移動させる必要もない。

（情報処理部について）
本実施形態に係る情報処理部６は、受信したＧＰＳ衛星電波により時間情報を取得するＧＰＳ時計部６１と、ＧＰＳ時計部が取得した時間情報により駆動速度及び駆動方向を演算する演算部６２と、演算部６２から演算結果を取得し、前記演算結果に基づいて、前記動力発生部を駆動させるべき速度及び方向を取得し、前記速度及び方向で前記動力発生部２０１に駆動命令を出力する制御部６３とを含んで構成される。

情報処理部６はコンピュータで実現することとしてもよい。

このようにＧＰＳ時計部を含んで構成すれば、単なる内部時計と比べて、時刻の誤差を小さくすることができ、より高精度な駆動が可能となる。

（変形例について）
本実施形態に係る変形例を説明する。本発明は変形例のように適宜変更して実施してもよい。なお、本発明の技術的範囲は明示的に示した変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載により定められる。

本実施形態においては、２つの動力歯車のうち１つのみを可動動力歯車とした。しかし、第２の実施形態として、両方の動力歯車を可動動力歯車とする構成であってもよい。このような構成にあっても、本発明の目的を達成できる。また、このような構成であれば、一方の動力歯車を移動させて従動歯車３の一側の歯面に当接させた後、他方の動力歯車を移動させて従動歯車３の他側の歯面に当接させることによって、バックラッシュを解消することもできる。

本実施形態においては、第１動力歯車２０７の歯面２０７ａが従動歯車３の周方向一方側（図２Ｘ２側）の歯面３ａと当接し、第２動力歯車２１３の歯面２１３ｂが従動歯車３の周方向他方側（図２Ｘ１側）の歯面３ｂと当接するように整備する。しかし、第３の実施形態として、第１動力歯車２０７の歯面が従動歯車３の周方向他方側（図２Ｘ１側）の歯面と当接し、第２動力歯車２１３の歯面が従動歯車３の周方向一方側（図２Ｘ２側）の歯面と当接するように構成しても良い。このような場合であっても、従動歯車３をＤ１方向へ正回転させるときは、第２動力歯車２１３が従動歯車３に動力を伝え、従動歯車３をＤ２方向へ逆回転するときは第１動力歯車２０７が従動歯車３に動力を伝えるため、バックラッシュ無く回転方向を反転することができる。

本実施形態において、第１動力歯車２０７と第２動力歯車２１３とは、従動歯車３に対して小さく、また動力歯車同士が従動歯車３の円周上の近い位置に設けられたため、第２動力歯車２１３の移動方向は第１伝達軸、第２伝達軸、第４伝達軸、第５伝達軸の軸方向と同じ方向であった。
しかし、第４の実施例として、第１動力歯車２０７と第２動力歯車２１３とは、従動歯車３の円周上に設けられており、動力歯車の移動方向は第１伝達軸２０２、第２伝達軸２０４、第４伝達軸２０８、第５伝達軸２１０の全てと平行でない構成としてもよい。例を上げて説明する。
まず、従動歯車３について円形の歯車を採用する。そして、第１動力歯車２０７と第２動力歯車２１３とをそれぞれ従動歯車３の中心を通る一直線上であって、従動歯車３の円周と交差する点に設ける。加えて、第２カップリング２０９に第４伝達軸２０８と第５伝達軸２１０との偏心の誤差を許容できるカップリングを採用する。このように構成した場合であれば、第２動力歯車２１３の移動方向と伝達軸の方向は平行でないものの、本実施形態と同様の効果を奏することができる。
この場合において、第２動力歯車２１３の移動手段８の移動方向は、従動歯車の周面に沿って、すなわち前記中心線と略直角な方向に移動させることとなる。

なお、本実施形態において、駆動装置７はアンテナ１に用いた。しかし、本駆動装置７の利用分野はこれに限られない。例えば、工作機械、産業用ロボットのアーム、ベルト式搬送装置、自動ドア、無線操縦装置、電気自動車等にも利用可能である。駆動装置７は、これらの機器に利用してもバックラッシュによるロストモーションを解消することができ、駆動装置７を利用しない場合と比べて、高精度な駆動や位置決めが可能となる。なお、利用分野はこれらに限られず、正回転と逆回転をする動力発生装置を有する機器であれば、採用することができる。

また、駆動装置７は、動力発生部２０１を人間の手が担うことによって、例えば腕時計等のアナログ時計にも利用することができる。腕時計に本駆動装置７を利用すれば、時刻を合わせる場合に際して、使用者が反時計回りに針を位置決めしたとしても、針を時刻に合わせて進めたときにバックラッシュが生じないので、針が時計回り方向へずれることがない。

１ アンテナ
２００ 駆動部
２０１ 動力発生部
２０５ 第１減速機
２０７ 第１動力歯車
２１１ 第２減速機
２１３ 第２動力歯車
２１４ ベース
２２０ 移動制限手段
３ 従動歯車
６ 情報処理部
７ 駆動装置
８ 移動手段

Claims (8)

1. 動力発生部と、
   前記動力発生部から動力を伝える２つの動力平歯車と、
   前記動力平歯車と噛合しながら回転する従動歯車と、
   前記動力平歯車のうち、少なくとも１つを可動動力平歯車として、前記可動動力平歯車を前記従動歯車の周面に沿って移動可能とする移動手段と、を有する
   ことを特徴とする駆動装置。
2. 前記動力平歯車の歯面が前記従動歯車の周方向一方側の歯面に当接し、
   前記可動動力平歯車の歯面が前記従動歯車の周方向他方側の歯面に当接するよう配設された
   ことを特徴とする、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記可動動力平歯車は、ベースに取り付けられてなり、
   前記移動手段は、前記ベースを、弾性部材を介して押圧することで、前記可動動力平歯車を移動可能とする
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の駆動装置。
4. 前記移動手段は、前記ベースを一定以上の移動ができないように移動制限手段を有する
   ことを特徴とする、請求項３に記載の駆動装置。
5. 前記動力発生部には、
   ＧＰＳ衛星電波により時刻を取得するＧＰＳ時計部と、
   前記ＧＰＳ時計部が取得した時間情報により駆動速度及び駆動方向を演算する演算部と、
   前記演算部から演算結果を取得し、前記演算結果に基づいて、前記駆動速度及び駆動方向で前記動力発生部に駆動命令を出力する制御部と、が接続されてなる
   ことを特徴とする、請求項１～４のいずれか１つに記載の駆動装置。
6. 請求項１～５のいずれか１つに記載の駆動装置を備える
   ことを特徴とする、アンテナ。
7. 動力発生部と、
   前記動力発生部から動力を伝える２つの動力平歯車と、
   前記動力平歯車と噛合しながら回転する従動歯車と、
   前記動力平歯車のうち、少なくとも１つを可動動力平歯車として、前記可動動力平歯車を前記従動歯車の周面に沿って移動可能とする移動手段と、を有し、
   前記動力平歯車の歯面を前記従動歯車の歯面に当接させ、
   前記可動動力平歯車の歯面を前記従動歯車の歯面に当接させる
   ことを特徴とする、駆動装置の製造方法。
8. 動力発生部と、
   前記動力発生部から動力を伝える２つの動力平歯車と、
   前記動力平歯車と噛合しながら回転する従動歯車と、
   前記動力平歯車のうち、少なくとも１つを可動動力平歯車として、前記可動動力平歯車を前記従動歯車の周面に沿って移動可能とする移動手段と、を有する駆動装置の整備方法であって、
   前記動力平歯車の歯面を前記従動歯車の歯面に当接させる動力平歯車当接工程と、
   動力平歯車当接工程の後に、前記可動動力平歯車を前記移動手段で移動させることにより、前記可動動力平歯車の歯面を前記従動歯車の歯面に当接させる可動動力平歯車移動工程と、を含む
   ことを特徴とする、駆動装置の整備方法。

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