JPH07104360A - モ−タ駆動装置 - Google Patents

モ−タ駆動装置

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JPH07104360A
JPH07104360A JP5265474A JP26547493A JPH07104360A JP H07104360 A JPH07104360 A JP H07104360A JP 5265474 A JP5265474 A JP 5265474A JP 26547493 A JP26547493 A JP 26547493A JP H07104360 A JPH07104360 A JP H07104360A
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JP
Japan
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gear
drive unit
motor
load
drive
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JP5265474A
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Shinji Murashima
伸治 村島
Junichi Tanii
純一 谷井
Yoshito Konishi
義人 小西
Masaru Yano
賢 谷野
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/003Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion the gear ratio being changed by inversion of torque direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/065Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with a plurality of driving or driven shafts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/19056Parallel
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    • Y10T74/19Gearing
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高トルクでの起動と高速駆動ができる駆動装
置を提供する。 【構成】 駆動ユニツト100のキヤリア27が図1で
点線位置にあるときは、モ−タ2の矢印a方向回転は歯
車列を経て負荷駆動軸歯車10に伝達され、駆動ユニツ
ト100単独で駆動される。駆動ユニツト100のモ−
タ2と駆動ユニツト200のモ−タ22の両方に通電す
ると、駆動ユニツト100は前記の通り負荷駆動軸歯車
10を駆動する。また、モ−タ22の矢印b方向回転は
歯車列を経て太陽歯車26を矢印c方向に回転させ、遊
星歯車28は矢印d方向に回転する。キヤリア27は図
1で実線位置に移動し、遊星歯車28は駆動ユニツト1
00の歯車6aを矢印e方向に回転させる。この結果、
負荷駆動軸歯車10は、駆動ユニツト100及び駆動ユ
ニツト200の双方から駆動力を受け、駆動ユニツト1
00単独の場合よりも高速で負荷を駆動することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はモ−タ駆動装置に関す
るもので、特に精密機械等の駆動に適した電動モ−タ駆
動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】カメラなどの精密機械においては、モ−
タを使用した駆動装置が多数使用されており、組み立て
作業を容易にするため、モ−タと減速機構とを1つの駆
動ユニツトにまとめ、この駆動ユニツトを装置に組み込
むように構成されていることが多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような駆動ユニツ
トを使用した装置において、更に高速の駆動速度を得よ
うとするときは、新たに駆動ユニツトを設計して組み込
むことのほか、既に設計された駆動ユニツトのモ−タの
特性を変更することが考えられる。即ち、その第1の方
法はインピ−ダンスの低いモ−タに交換してモ−タの出
力を高めること、第2の方法は大型のモ−タに交換して
起動トルクを増大するとともに減速ギヤの減速比を小さ
くすること、第3の方法はコアレスモ−タを採用するこ
と、等の手段がある。
【0004】しかしながら、前記第1の方法はモ−タの
インピ−ダンスを低く設定しすぎると回転数が高くなり
すぎ、耐久性が劣ることになる。第2の方法では、モ−
タが大型になるほか減速機構の変更が必要で、設計済み
の駆動ユニツトを利用することができないばかりでな
く、モ−タの起動特性、制動特性が低下するので、モ−
タの起動から停止までの全体としての駆動速度を向上さ
せることは困難である。更に、第3の方法ではモ−タの
起動特性、制動特性が向上するので、過渡的な駆動速度
は高まるが、定常状態の駆動速度は従来のものと変らな
い。また、モ−タのコストが高いという問題点がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、第1のモ−タと負荷駆動軸と第1のモ−
タと負荷駆動軸との間に配置される第1の歯車減速機構
からなる第1の駆動ユニツトと、第2のモ−タと負荷駆
動軸と第2のモ−タと負荷駆動軸との間に配置される第
2の歯車減速機構からなる第2の駆動ユニツトと、第1
の駆動ユニツトの第1の歯車減速機構の出力歯車と第2
の駆動ユニツトの第2の歯車減速機構の出力歯車とを噛
合離脱可能とする噛合離脱手段から構成されることを特
徴とするものである。
【0006】
【作用】起動時に高トルクで起動し、定常状態では高速
で駆動したい場合は、第1の駆動ユニツトの第1の歯車
減速機構の出力歯車と第2の駆動ユニツトの第2の歯車
減速機構の出力歯車とを噛合させることにより、負荷駆
動軸を2つの駆動ユニツトを合成した駆動力により駆動
でき、高トルクでの起動と定常状態での高速駆動ができ
る。また、高トルクを必要としない場合は、駆動ユニツ
トの出力歯車相互の噛合を離脱することにより、第1或
いは第2の駆動ユニツトのみで駆動することができる。
【0007】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図1乃至図3はこの発明の第1実施例を示すもので、図
1は歯車機構の構成を示す平面図、図2は駆動ユニツト
の発生トルクと回転数の関係を示す出力特性線図。図3
は駆動ユニツトを駆動するときのタイミングを示すタイ
ミングチヤ−トである。
【0008】図1において、100は第1の駆動ユニツ
ト、200は第2の駆動ユニツトで、それぞれ独立した
構成であるが、第1の駆動ユニツト100の歯車6aと
第2の駆動ユニツト200の歯車28とは、噛合離脱自
在に構成されている。
【0009】第1の駆動ユニツト100を説明する。1
は台板、2はモ−タ、3はモ−タ2の駆動軸に取り付け
られたピニオンである。4aはピニオン3に噛合する平
歯車、4bは平歯車4aと同軸に固定されたピニオン、
5aはピニオン4bに噛合する平歯車、5bは平歯車5
aと同軸に固定されたピニオンである。6aはピニオン
5bに噛合する平歯車、6bは平歯車6aと同軸に固定
された平歯車である。また、9は平歯車6bに噛合する
中間歯車、10は負荷駆動軸10sに取り付けられた負
荷駆動軸歯車で、中間歯車9に噛合する歯車である。
【0010】第2の駆動ユニツト200を説明する。2
1は台板、22はモ−タ、23はモ−タ22の駆動軸に
取り付けられたピニオンである。24aはピニオン23
に噛合する平歯車、24bは平歯車24aと同軸に固定
されたピニオン、25aはピニオン24aに噛合する平
歯車、25bは平歯車25aと同軸に固定されたピニオ
ンである。
【0011】26はピニオン25bに噛合する太陽歯
車、27は太陽歯車26の軸26sの回りに揺動するキ
ヤリア、28はキヤリア27の先端付近に回転自在に取
り付けられた遊星歯車で、常時太陽歯車26と噛合して
いるほか、キヤリア27が図1で実線位置にあるときは
第1の駆動ユニツト100の平歯車6aとも噛合し、キ
ヤリア27が図1で点線位置にあるときは平歯車6aと
噛合しない。
【0012】次にその動作を説明する。まず、キヤリア
27が図1で点線位置にあるとすると、この場合は第1
の駆動ユニツト100のみで負荷を駆動する。即ち、モ
−タ2に通電すると、モ−タ2の矢印a方向の回転はピ
ニオン3、平歯車4a、ピニオン4b、平歯車5a、ピ
ニオン5bを経て歯車6aに伝達され、歯車6aは矢印
e方向に回転する。歯車6aと同軸に固定された歯車6
bは矢印b方向に回転し、その回転は中間歯車9を経て
歯車10に伝達され、負荷駆動軸10sに取り付けられ
た負荷駆動軸歯車10は矢印f方向に回転して負荷を駆
動する。
【0013】次に、第1の駆動ユニツト100のモ−タ
2と第2の駆動ユニツト200のモ−タ22の両方に通
電すると、第1の駆動ユニツト100は前記のとおり負
荷駆動軸10sに取り付けられた負荷駆動軸歯車10を
矢印f方向に回転して負荷を駆動し、さらに第2の駆動
ユニツト200のモ−タ22の矢印b方向の回転はピニ
オン23、平歯車24a、ピニオン24b、平歯車25
a、ピニオン25bを経て太陽歯車26を矢印c方向に
回転して太陽歯車26と常時噛合している遊星歯車28
は矢印d方向に回転する。
【0014】また、太陽歯車26の矢印c方向の回転
は、キヤリア27を図1で実線位置に移動させるので、
太陽歯車26と常時噛合している遊星歯車28は第1の
駆動ユニツト100の歯車6aと噛合して歯車6aを矢
印e方向に回転させる。
【0015】この結果、負荷駆動軸10sは、第1の駆
動ユニツト100及び第2の駆動ユニツト200の双方
から駆動力を受け、第1の駆動ユニツト100単独の場
合よりも高速で負荷を駆動することができる。
【0016】第2の駆動ユニツト200を第1の駆動ユ
ニツト100から切り離す場合は、モ−タ22に逆方向
に通電して矢印bと反対方向に回転させる。モ−タ22
の矢印bと反対方向の回転は、ピニオン23、平歯車2
4a、ピニオン24b、平歯車25a、ピニオン25b
を経て太陽歯車26aを矢印cと反対方向に回転させ、
遊星歯車28は矢印dと反対方向に回転する。
【0017】この結果、キヤリア27は図1で点線位置
に移動し、遊星歯車28は第1の駆動ユニツト100の
歯車6aとの噛合から外れる。
【0018】図2は第1の駆動ユニツト100、第2の
駆動ユニツト200、及び第1、第2の駆動ユニツトを
同時に駆動した場合の発生トルクと回転数の関係を示す
出力特性線図である。第1の駆動ユニツト100、及び
第2の駆動ユニツト200の出力特性はそれぞれ線Aで
示す出力特性のもので、起動時のトルクがT1 、無負荷
時の回転数がN2 である。この出力特性の第1、第2の
駆動ユニツトを同時に駆動した場合の出力特性は線Bで
示す出力特性となり、無負荷時の回転数はN2で変らな
いが、発生トルクはトルクT1 の2倍のトルクT2 を発
生し、負荷を駆動するに十分なトルクを得ることができ
る。
【0019】第1の駆動ユニツト100のみで負荷を駆
動するに十分なトルクT2 を発生させるには、第1の駆
動ユニツト100の減速比を高めれば一応達成すること
ができる。
【0020】例えば図4に示すように、歯車6aと歯車
9との間に減速歯車機構を介在させる。即ち歯車6aと
同軸に固定された歯車7a、歯車7aに噛合する歯車7
b及び歯車7bと同軸に固定された歯車7c、歯車6a
及び歯車6bと同軸で別体の歯車8からなる減速歯車機
構を付加し、歯車8を中間歯車9に噛合させる。
【0021】このような手段により回転数を1/2に減
速すれば、その出力特性は図2の線Cで示す出力特性と
なり、トルクT2 を発生させることはできるが、無負荷
時の回転数がN2 の1/2のN1 となり、負荷を高速回
転することができない。
【0022】図3は第1の駆動ユニツト100、及び第
2の駆動ユニツト200を駆動するときのタイミングを
示すチヤ−トである。この発明では第1、第2の駆動ユ
ニツトを同時に駆動するので、負荷を所定位置に正確に
停止させるためには各駆動ユニツトのモ−タに同時にブ
レ−キをかけても停止位置にバラツキが生じる。そこ
で、ここでは第1、第2の駆動ユニツトのモ−タのうち
の1方の駆動ユニツトのモ−タによつて最終停止位置を
制御するようにしている。
【0023】即ち、図3において、所定の回転量にて停
止させようとするときは、時刻t1にて第2の駆動ユニ
ツト200のモ−タ22に対して逆方向に通電してモ−
タ22を反転させると、太陽歯車26は矢印cと反対方
向に回転し、遊星歯車28は矢印dと反対方向に回転す
るので、時刻t1 からわずかの時間遅れた時刻t2 に
は、キヤリア27は図1で点線位置に移動し、遊星歯車
28は第1の駆動ユニツト100の歯車6aとの噛合か
ら外れる。
【0024】この結果、時刻t2 以降は、負荷は第1の
駆動ユニツト100のみで駆動されるので、時刻t2 以
降に第1の駆動ユニツト100のモ−タ2にブレ−キ
(シヨ−トブレ−キあるいは逆通電ブレ−キ等)をかけ
ると、時刻t3 に最終停止位置に停止させることができ
る。なお、第2の駆動ユニツト200の遊星歯車28と
第1の駆動ユニツト100の歯車6aとの噛合が外れた
後は、第2の駆動ユニツト200のモ−タ22にもブレ
−キをかけ、停止させるとよい。
【0025】以上のとおり、第1実施例では、第2の駆
動ユニツトのモ−タの回転方向を選択することで、第1
の駆動ユニツト100及び第2の駆動ユニツト200の
駆動力を合成して負荷駆動軸10sを駆動できるほか、
第1の駆動ユニツト100のみで第1の負荷駆動軸10
sを駆動することもできる。
【0026】次にこの発明の第2実施例を説明する。第
2実施例は、それぞれ独立した2つの駆動ユニツトを備
え、それぞれの駆動ユニツトは、それぞれのユニツトに
結合された負荷を駆動することができるほか、2つの駆
動ユニツトの出力を合成して1つの負荷を駆動すること
もできるものである。
【0027】図5は第2実施例の歯車機構の構成を示す
平面図である。図5において、400は第1の駆動ユニ
ツト、500は第2の駆動ユニツトを示す。
【0028】第1の駆動ユニツト400を説明する。4
1は台板、42はモ−タ、43はモ−タ42の駆動軸に
取り付けられたピニオンである。44aはピニオン3に
噛合する平歯車、44bは平歯車4aと同軸に固定され
たピニオン、45aはピニオン44bに噛合する平歯
車、45bは平歯車45aと同軸に固定されたピニオン
である。
【0029】46はピニオン45bに噛合する太陽歯
車、47は太陽歯車46の軸46sの回りに揺動するキ
ヤリア、48はキヤリア47の先端付近に回転自在に取
り付けられた遊星歯車で、常時太陽歯車46と噛合して
いるほか、キヤリア47が図5で実線位置にあるときは
第1の負荷駆動軸50sに取り付けられた負荷駆動軸歯
車50と噛合する。また、キヤリア47が図5で点線位
置にあるときは、第2の負荷駆動軸49sに取り付けら
れた負荷駆動軸歯車49と噛合する。
【0030】第2の駆動ユニツト500を説明する。5
1は台板、52はモ−タ、53はモ−タ52の駆動軸に
取り付けられたピニオンである。54aはピニオン53
に噛合する平歯車、54bは平歯車54aと同軸に固定
されたピニオン、55aはピニオン54aに噛合する平
歯車、55bは平歯車55aと同軸に固定されたピニオ
ンである。
【0031】56はピニオン55bに噛合する太陽歯
車、57は太陽歯車56の軸56sの回りに揺動するキ
ヤリア、58はキヤリア57の先端付近に回転自在に取
り付けられた遊星歯車で、常時太陽歯車56と噛合して
いる。そしてキヤリア57が図5で実線位置にあるとき
は第1の駆動ユニツト400の第1の負荷駆動軸50s
に取り付けられた負荷駆動軸歯車50と噛合し、キヤリ
ア57が図5で点線位置にあるときは、第2の駆動ユニ
ツト500に設けられた第3の負荷駆動軸59sに取り
付けられた負荷駆動軸歯車59と噛合する。
【0032】次にその動作を説明する。まず、第1の駆
動ユニツトのモ−タ2に通電して、モ−タ42を矢印a
方向に回転すると、その回転はピニオン43、平歯車4
4a、ピニオン44b、平歯車45a、ピニオン45b
を経て太陽歯車46を矢印b方向に回転するので、太陽
歯車46と常時噛合している遊星歯車48は矢印c方向
に回転する。
【0033】また、太陽歯車46の矢印b方向の回転
は、キヤリア47を図5で実線位置に移動させ、太陽歯
車46と常時噛合している遊星歯車48は第1の負荷駆
動軸50sに取り付けられた負荷駆動軸歯車50と噛合
し、歯車50を矢印d方向に回転させる。
【0034】一方、第2の駆動ユニツト500のモ−タ
52に通電して、モ−タ52を矢印f方向に回転する
と、その回転はピニオン53、平歯車54a、ピニオン
54b、平歯車55a、ピニオン55bを経て太陽歯車
56を矢印g方向に回転するので、太陽歯車56と常時
噛合している遊星歯車58は矢印h方向に回転する。
【0035】また、太陽歯車56の矢印g方向の回転
は、キヤリア57を図5で実線位置に移動させ、太陽歯
車56と常時噛合している遊星歯車58は、第1の駆動
ユニツト400の第1の負荷駆動軸50sに取り付けら
れた負荷駆動軸歯車50と噛合し、歯車50を矢印d方
向に回転させる。即ち、この場合は、第1の駆動ユニツ
ト400の第1の負荷駆動軸50sは、第1の駆動ユニ
ツト400及び第2の駆動ユニツト500の双方により
駆動される。
【0036】次に、第1の駆動ユニツト400のモ−タ
42に逆方向に通電して、モ−タ42を矢印aと反対方
向に回転すると、その回転はピニオン43、平歯車44
a、ピニオン44b、平歯車45a、ピニオン45bを
経て太陽歯車46を矢印bと反対方向に回転するので、
太陽歯車46と常時噛合している遊星歯車48は矢印c
と反対方向に回転する。また、太陽歯車46の矢印bと
反対方向の回転は、キヤリア47を図5で点線位置に移
動させるので、太陽歯車46と常時噛合している遊星歯
車48は第1の負荷駆動軸50sに取り付けられた負荷
駆動軸歯車50から離れ、第2の負荷駆動軸49sに取
り付けられた負荷駆動軸歯車49と噛合してこれを駆動
する。
【0037】また、第2の駆動ユニツト500のモ−タ
52に逆方向に通電して、モ−タ52を矢印fと反対方
向に回転すると、その回転はピニオン53、平歯車54
a、ピニオン54b、平歯車55a、ピニオン55bを
経て太陽歯車56を矢印gと反対方向に回転するので、
太陽歯車56と常時噛合している遊星歯車58は矢印h
と反対方向に回転する。また、太陽歯車56の矢印gと
反対方向の回転は、キヤリア57を図5で点線位置に移
動させるので、太陽歯車56と常時噛合している遊星歯
車58は歯車50から離れ、第3の負荷駆動軸59sに
取り付けられた負荷駆動軸歯車59と噛合してこれを駆
動する。
【0038】以上のとおり、第2実施例では第1乃至第
3の負荷駆動軸が設けられており、第1の駆動ユニツト
のモ−タ、第2の駆動ユニツトのモ−タの回転方向を選
択することで、第1の駆動ユニツト及び第2の駆動ユニ
ツトの駆動力を合成して第1の負荷駆動軸を駆動できる
ほか、第1の駆動ユニツトのみで第1の負荷駆動軸を駆
動することもでき、更にそれぞれの駆動ユニツトにより
第2の負荷駆動軸、第3の負荷駆動軸を単独に駆動する
こともできる。
【0039】なお、この発明のモ−タ駆動装置は、カメ
ラ、複写機等の精密機械の駆動装置に適用されるばかり
でなく、その他一般の機械装置の駆動装置にも適用でき
ることはいうまでもない。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第1の駆動ユニツトとこれに結合離脱可能な第2の
駆動ユニツトとから構成されるので、起動時に高トルク
を必要とし、定常状態では高速駆動が必要な場合は、第
1の駆動ユニツトと第2の駆動ユニツトとの2つの駆動
ユニツトを結合させ、合成した駆動力により駆動するこ
とで達成できる。また、停止精度をよくする場合、
消費電力を少なくする場合、駆動音を小さくする場
合、などにおいては、2つの駆動ユニツトの結合を解除
することにより、第1或いは第2の駆動ユニツトのみを
単独で駆動することができる。
【0041】これにより、既に設計された駆動ユニツ
ト、例えば第1の駆動ユニツトのモ−タの大型化、モ−
タ特性の変更、減速機構の追加等、既に設計された駆動
ユニツトに手を加えることなくそのまま利用でき、新た
に第2の駆動ユニツトのみを開発すればよいので、駆動
ユニツトの開発費用を軽減できるばかりでなく、駆動ユ
ニツトの標準化による製造コストの低減を図ることがで
き、商品開発を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を適用した第1実施例の歯車機構の平
面図。
【図2】駆動ユニツトの発生トルクと回転数の関係を示
す出力特性線図。
【図3】駆動ユニツトの駆動タイミングを説明するタイ
ミングチヤ−ト。
【図4】第1実施例の駆動ユニツトの減速比を高めた構
成を示す平面図。
【図5】この発明を適用した第2実施例の歯車機構の平
面図。
【符号の説明】
1、21、41、51 台板 2、22、42、52 モ−タ 26、46、56 太陽歯車 27、47、57 キヤリア 28、48、58 遊星歯車 10、50、49、59 負荷駆動軸歯車 10s、50s、49s、59s 負荷駆動軸 100 第1の駆動ユニツト 200 第2の駆動ユニツト 400 第1の駆動ユニツト 500 第2の駆動ユニツト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 義人 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内 (72)発明者 谷野 賢 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のモ−タと負荷駆動軸と第1のモ−
    タと負荷駆動軸との間に配置される第1の歯車減速機構
    からなる第1の駆動ユニツトと、 第2のモ−タと負荷駆動軸と第2のモ−タと負荷駆動軸
    との間に配置される第2の歯車減速機構からなる第2の
    駆動ユニツトと、 第1の駆動ユニツトの第1の歯車減速機構の出力歯車と
    第2の駆動ユニツトの第2の歯車減速機構の出力歯車と
    を噛合離脱可能とする噛合離脱手段から構成されること
    を特徴とするモ−タ駆動装置。
JP5265474A 1993-09-30 1993-09-30 モ−タ駆動装置 Pending JPH07104360A (ja)

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