(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である内軸ロータと外軸ロータを有し、前記内軸ロータの出力軸及び前記外軸ロータの出力軸が前記回転軸方向の一端側に位置する二軸一体型モータであって、
前記内軸ロータのステータコアである内軸ステータと、
前記外軸ロータのステータコアである外軸ステータと、
前記内軸ステータに対して前記一端側に配置されて前記内軸ロータと連動して回転する第１軸受部と、
前記外軸ステータに対して前記一端側に配置されて前記外軸ロータと連動して回転する第２軸受部と、
前記内軸ステータに対して前記第１軸受部の反対側に配置されて前記内軸ロータと連動して回転する第３軸受部と、
前記外軸ステータに対して前記第２軸受部の反対側に配置されて前記外軸ロータと連動して回転する第４軸受部と、
前記内軸ロータの回転角度を検出する第１検出部と、
前記外軸ロータの回転角度を検出する第２検出部とを備え、
前記内軸ロータの外周側に、前記一端側から順に、前記第１軸受部、前記内軸ステータ、前記第３軸受部、前記第１検出部が配置され、
前記外軸ロータの内周側に、前記一端側から順に、前記第２検出部、前記第２軸受部、前記外軸ステータ、第４軸受部が配置されており、
前記第１軸受部及び前記第２軸受部は、予圧された軸受を有し、
前記第３軸受部及び前記第４軸受部は、予圧されていない軸受を有する
二軸一体型モータ。  
【請求項２】
前記第１軸受部は、前記外軸ステータの内側に設けられたステータバックヨークから前記一端側に延出する第１延出部と前記内軸ロータとの間に介在し、
前記第２軸受部は、前記第１延出部と前記外軸ロータとの間に介在し、
前記第３軸受部は、前記ステータバックヨークから他端側に延出する第２延出部の内側に嵌合された環状の嵌合部と前記内軸ロータとの間に介在し、
前記第４軸受部は、前記第１延出部と前記外軸ロータとの間に介在する
請求項１に記載の二軸一体型モータ。  
【請求項３】
前記内軸ロータ及び前記外軸ロータは、ロータヨーク及び磁石を有し、
前記内軸ステータ及び前記外軸ステータは、コイルを有する
請求項１又は２に記載の二軸一体型モータ。
【請求項４】
回転軸から径方向に向かって、前記内軸ロータ、内軸ステータ、外軸ステータ、前記外軸ロータの順で配置されており、
前記内軸ステータと前記外軸ステータとの間に設けられて前記回転軸を中心とした円周方向に沿う前記内軸ステータと前記外軸ステータとの隣接位置に介在する非磁性体を備える
請求項１から３のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
【請求項５】
前記内軸ステータは、コイルが設けられた内軸モータコアを有し、
前記外軸ステータは、コイルが設けられた外軸モータコアを有し、
前記非磁性体は、前記内軸モータコアと前記外軸モータコアの間に位置する
請求項４に記載の二軸一体型モータ。
【請求項６】
前記内軸ステータは、前記内軸モータコアの外側に設けられた円筒状の内軸ステータバックヨークを有し、
前記外軸ステータは、前記外軸モータコアの内側に設けられた円筒状の外軸ステータバックヨークを有し、
前記非磁性体は、前記内軸ステータバックヨークと前記外軸ステータバックヨークの間に位置する
請求項５に記載の二軸一体型モータ。
【請求項７】
前記非磁性体は、前記回転軸に直交する方向の断面形状が前記回転軸を中心とする円弧状の部材である
請求項４から６のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
【請求項８】
前記非磁性体は、非磁性の合金又は樹脂である
請求項４から７のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
【請求項９】
前記内軸ロータに設けられた磁石及び前記内軸ステータは、前記回転軸方向の軸長が前記外軸ロータに設けられた磁石及び前記外軸ステータより長い
請求項１から８のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか一項に記載の二軸一体型モータと、
前記二軸一体型モータを内包するハウジングと、
前記回転軸方向に前記内軸ロータを貫通して配置され、前記内軸ロータから前記回転軸方向の一方に突出する第１部分にネジ部を有し、前記内軸ロータから前記回転軸方向の他方に突出する第２部分に前記回転軸方向に沿った溝部を有する軸部材と、
前記内軸ロータに対して前記回転軸方向の前記一方の外側に配置され、前記ネジ部に螺合され、前記内軸ロータと共に回転して前記軸部材を前記回転軸方向に移動させるナットと、
前記内軸ロータに対して前記回転軸方向の前記他方の外側に配置され、前記溝部に沿って前記軸部材を前記回転軸方向に案内し、かつ前記外軸ロータと共に回転して前記軸部材を軸回り方向に回転させるスプライン外筒と
を備える
アクチュエータ。
【請求項１１】
前記内軸ロータの内径は、前記ナット及び前記スプライン外筒の外径よりも小さい
請求項１０に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
前記第２部分の先端に連結され、アームを取り付けるアーム取り付け部材を更に備える
請求項１０又は請求項１１に記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
前記ハウジングは、ボールスプラインを収容し前記第２部分の一部を覆うスプライン外筒用ハウジングを有し、
前記アーム取り付け部材は、前記ボールスプライン側に延びて前記スプライン外筒用ハウジングの前記回転軸方向の先端を収容する筒状部を有し、
前記筒状部は、前記スプライン外筒用ハウジングとの間に隙間を有する
請求項１２に記載のアクチュエータ。
【請求項１４】
前記ナットは、第５軸受部を介して前記ハウジングに支持され、
前記スプライン外筒は、第６軸受部を介して前記ハウジングに支持される
請求項１０から１３のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項１５】
前記ナットに接続された負作動電磁ブレーキを更に備える
請求項１０から１４のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項１６】
請求項１から８のいずれか一項に記載の二軸一体型モータと、
前記二軸一体型モータを内包するハウジングと、
前記回転軸方向に前記内軸ロータを貫通して配置され、前記内軸ロータから前記回転軸方向の一方に突出する第１部分にネジ部を有し、前記内軸ロータから前記回転軸方向の他方に突出する第２部分に前記回転軸方向に沿った溝部を有する軸部材と、
前記ネジ部に螺合され、前記内軸ロータと共に回転して前記軸部材を前記回転軸方向に移動させるナットと、
前記溝部に沿って前記軸部材を前記回転軸方向に案内し、かつ前記外軸ロータと共に回転して前記軸部材を軸回り方向に回転させるスプライン外筒と
を備えるアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸一体型モータ及びアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
それぞれ独立して回転可能に設けられた２つのロータと、２つのロータの回転角度を個別に検出する２つの検出部を備える二軸一体型モータが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３８２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
２つの検出部は、個別に調整できることが望ましい。すなわち、２つの検出部の一方に対する調整作業のためのアクセスが、他方に影響しないように２つの検出部が配置されていることが望ましい。しかしながら、従来の二軸一体型モータでは、そのような配置が困難であった。
【０００５】
本発明は、２つの検出部を個別に調整可能な二軸一体型モータ及びアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明は、それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である内軸ロータと外軸ロータを有し、前記内軸ロータの出力軸及び前記外軸ロータの出力軸が前記回転軸方向の一端側に位置する二軸一体型モータであって、前記内軸ロータのステータコアである内軸ステータと、前記外軸ロータのステータコアである外軸ステータと、前記内軸ステータに対して前記一端側に配置されて前記内軸ロータと連動して回転する第１軸受部と、前記外軸ステータに対して前記一端側に配置されて前記外軸ロータと連動して回転する第２軸受部と、前記内軸ステータに対して前記第１軸受部の反対側に配置されて前記内軸ロータと連動して回転する第３軸受部と、前記外軸ステータに対して前記第２軸受部の反対側に配置されて前記外軸ロータと連動して回転する第４軸受部と、前記内軸ロータの回転角度を検出する第１検出部と、前記外軸ロータの回転角度を検出する第２検出部とを備え、前記内軸ロータの外周側に、前記一端側から順に、前記第１軸受部、前記内軸ステータ、前記第３軸受部、前記第１検出部が配置され、前記外軸ロータの内周側に、前記一端側から順に、前記第２検出部、前記第２軸受部、前記外軸ステータ、第４軸受部が配置されている。
【０００７】
従って、第２検出部の調整を一端側（モータの出力端側）から行うことができる。また、第１検出部の調整を他端側から行うことができる。このように、２つの検出部を個別に調整することができる。また、ステータを挟んで一端側と他端側に軸受があるので、ロータ及びステータの軸長の延長に伴うモーメント荷重の影響の拡大を抑制することができる。従って、ロータ及びステータの軸長の延長による出力トルクの向上がより容易になる。
【０００８】
本発明では、前記第１軸受部及び前記第２軸受部は、予圧された軸受を有し、前記第３軸受部及び前記第４軸受部は、予圧されていない軸受を有する。
【０００９】
従って、外部からの荷重による内軸ロータ、外軸ロータの変位をより小さくすることができる。すなわち、内軸ロータと内軸ステータとの位置関係の変位及び外軸ロータと外軸ステータとの位置関係の変位をより小さくすることができる。また、熱による回転軸方向の膨張による内軸ロータと内軸ステータとの位置関係の変位に対する余裕度を第３軸受部で確保することができる。同様に、外軸ロータと外軸ステータとの位置関係の変位に対する余裕度を第４軸受部で確保することができる。
【００１０】
本発明では、前記内軸ロータ及び前記外軸ロータは、ロータヨーク及び磁石を有し、前記内軸ステータ及び前記外軸ステータは、コイルを有する。
【００１１】
従って、回転する内軸ロータ及び外軸ロータの構成をより単純にすることができる。
【００１２】
本発明では、回転軸から径方向に向かって、前記内軸ロータ、内軸ステータ、外軸ステータ、前記外軸ロータの順で配置されており、前記内軸ステータと前記外軸ステータとの間に設けられて前記回転軸を中心とした円周方向に沿う前記内軸ステータと前記外軸ステータとの隣接位置に介在する非磁性体を備える。
【００１３】
従って、内軸ステータと外軸ステータとの隣接位置に非磁性体が介在しているので、非磁性体によって内軸ステータと外軸ステータの各々に生じる磁界の干渉を非磁性体によって抑制することができる。よって、磁界の干渉をより抑制することができる。
【００１４】
本発明では、前記内軸ステータは、前記コイルが設けられた内軸モータコアを有し、前記外軸ステータは、前記コイルが設けられた外軸モータコアを有し、前記非磁性体は、前記内軸モータコアと前記外軸モータコアの間に位置する。
【００１５】
従って、磁界を生じるコイルが設けられた内軸モータコアと外軸モータコアとの間に非磁性体が介在するので、より確実に磁界の干渉を抑制することができる。
【００１６】
本発明では、前記内軸ステータは、前記内軸モータコアの外側に設けられた円筒状の内軸ステータバックヨークを有し、前記外軸ステータは、前記外軸モータコアの内側に設けられた円筒状の外軸ステータバックヨークを有し、前記非磁性体は、前記内軸ステータバックヨークと前記外軸ステータバックヨークの間に位置する。
【００１７】
従って、非磁性体の形状は、係る円筒状の内軸ステータバックヨークと外軸ステータバックヨークの間に収まる形状であればよくなる。よって、より簡便に非磁性体を設けることができる。
【００１８】
本発明では、前記非磁性体は、前記回転軸に直交する方向の断面形状が前記回転軸を中心とする円弧状の部材である。
【００１９】
従って、回転軸を中心とした円筒状の形状に二軸一体型モータを収めやすくなる。
【００２０】
本発明では、前記非磁性体は、非磁性の合金又は樹脂である。
【００２１】
従って、より確実に磁界の干渉を非磁性体によって抑制することができる。また、入手が比較的容易な材料で非磁性体を設けることができ、より低コストで磁界の干渉を抑制することができる。
【００２２】
本発明では、前記内軸ロータに設けられた磁石及び前記内軸ステータは、前記回転軸方向の軸長が前記外軸ロータに設けられた磁石及び前記外軸ステータより長い。
【００２３】
従って、外軸ロータの出力トルクと内軸ロータの出力トルクとの差をより小さくしやすくなる。
【００２４】
本発明のアクチュエータでは、上記のいずれかの二軸一体型モータと、前記二軸一体型モータを内包するハウジングと、前記回転軸方向に前記内軸ロータを貫通して配置され、前記内軸ロータから前記回転軸方向の一方に突出する第１部分にネジ部を有し、前記内軸ロータから前記回転軸方向の他方に突出する第２部分に前記回転軸方向に沿った溝部を有する軸部材と、前記内軸ロータに対して前記回転軸方向の前記一方の外側に配置され、前記ネジ部に螺合され、前記内軸ロータと共に回転して前記軸部材を前記回転軸方向に移動させるナットと、前記内軸ロータに対して前記回転軸方向の前記他方の外側に配置され、前記溝部に沿って前記軸部材を前記回転軸方向に案内し、かつ前記外軸ロータと共に回転して前記軸部材を軸回り方向に回転させるスプライン外筒とを備える。
【００２５】
従って、ナット及びスプライン外筒が内軸ロータに対して回転軸方向の外側に配置されるため、内軸ロータ及び外軸ロータを径方向について小型化することができる。これにより、フットプリントを小さくすることができる。また、スプライン外筒により、外軸ロータを回転させる際の軸部材の連れ回りを抑制することが可能となる。
【００２６】
本発明では、前記内軸ロータの内径は、前記ナット及び前記スプライン外筒の外径よりも小さい。
【００２７】
従って、内軸ロータの内径がナット及びスプライン外筒の外径よりも小さくすることにより、内軸ロータ及び外軸ロータを径方向について小型化することができる。
【００２８】
本発明では、前記第２部分の先端に連結され、アームを取り付けるアーム取り付け部材を更に備える。
【００２９】
従って、アーム取り付け部材にアームを取り付けることで、搬送装置を構成することができる。
【００３０】
本発明では、前記ハウジングは、前記ボールスプラインを収容し前記第２部分の一部を覆うスプライン外筒用ハウジングを有し、前記アーム取り付け部材は、前記ボールスプライン側に延びて前記スプライン外筒用ハウジングの前記回転軸方向の先端を収容する筒状部を有し、前記筒状部は、前記スプライン外筒用ハウジングとの間に隙間を有する。
【００３１】
従って、隙間により、外部環境からのシール性を確保することができる。また、隙間においてスプライン外筒用ハウジングの回転方向に抵抗を受けるため、軸部材の回転を抑制できる。
【００３２】
本発明では、前記ナットは、第５軸受部を介して前記ハウジングに支持され、前記スプライン外筒は、第６軸受部を介して前記ハウジングに支持される。
【００３３】
従って、軸部材に対して回転軸方向に直交する方向に力が加えられる場合、転がり軸受を介してハウジングによりこの力を受けることができるため、ナット及びスプライン外筒の変位を抑制できる。
【００３４】
本発明では、前記ナットに接続された負作動電磁ブレーキを更に備える。
【００３５】
従って、軸部材の落下を抑制できる。
【００３６】
本発明のアクチュエータでは、上記のいずれかの二軸一体型モータと、前記二軸一体型モータを内包するハウジングと、前記回転軸方向に前記内軸ロータを貫通して配置され、前記内軸ロータから前記回転軸方向の一方に突出する第１部分にネジ部を有し、前記内軸ロータから前記回転軸方向の他方に突出する第２部分に前記回転軸方向に沿った溝部を有する軸部材と、前記ネジ部に螺合され、前記内軸ロータと共に回転して前記軸部材を前記回転軸方向に移動させるナットと、前記溝部に沿って前記軸部材を前記回転軸方向に案内し、かつ前記外軸ロータと共に回転して前記軸部材を軸回り方向に回転させるスプライン外筒とを備える。
【００３７】
従って、スプライン外筒により、外軸ロータを回転させる際の軸部材の連れ回りを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、２つの検出部を個別に調整可能な二軸一体型モータ及びアクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、実施形態１に係る二軸一体型モータの具体的構成の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、ステータコア部の一例を示す図である。
【図３】図３は、非磁性体の具体的形状の例であって図２とは異なる形状の例を示す図である。
【図４】図４は、非磁性体の具体的形状の例であって図２とは異なる形状の例を示す図である。
【図５】図５は、非磁性体の具体的形状の例であって図２とは異なる形状の例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る固定子（ステータ）の具体的構造の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態１に係る外軸モータコアが有する電磁鋼板層の積層構造を示す図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る１つの電磁鋼板を示す図である。
【図９】図９は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の２通りの位相のうち一方を示す図である。
【図１０】図１０は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の２通りの位相のうち他方を示す図である。
【図１１】図１１は、同一の位相の電磁鋼板層が連続して積層される場合の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の２通りの位相のうち一方を示す図である。
【図１３】図１３は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の２通りの位相のうち他方を示す図である。
【図１４】図１４は、実施形態２のアクチュエータの部分断面図である。
【図１５】図１５は、図１４における要部を示す要部断面図である。
【図１６】図１６は、回転軸と直交する平面による二軸一体型モータの断面図である。
【図１７】図１７は、図１４に示す状態からネジ軸を上昇させた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００４１】
（実施形態１）
図１は、二軸一体型モータ１の具体的構成の一例を示す断面図である。二軸一体型モータ１は、それぞれ個別に回転可能に設けられた回転子である内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０、固定子である内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０を備える。以下、図を参照した実施形態の説明に係り、二軸一体型モータ１の回転軸方向をＺ方向と記載することがある。また、Ｚ方向に直交する平面に沿って互いに直交する二方向をＸ方向、Ｙ方向と記載することがある。
【００４２】
内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０は、それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である。具体的には、内軸ロータ１１０は、円筒状の内軸ロータヨーク１１１と、内軸ロータヨーク１１１の外周面に沿って環状に配置された磁石１１２とを有する。外軸ロータ１０は、円筒状の外軸ロータヨーク１１と、外軸ロータヨーク１１の内周面に沿って環状に配置された磁石１２とを有する。実施形態１の内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０は設計時の理想的な回転軸Ｐの軸線が共通しているが、内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０とで回転軸の位置が異なっていてもよい。
【００４３】
内軸ステータ１２０は、コイル１５０が設けられた内軸モータコア１３０を有する。内軸ロータ１１０は、内軸モータコア１３０のコイル１５０に対する電力供給に応じて回転する。外軸ステータ２０は、コイル５０が設けられた外軸モータコア３０を有する。外軸ロータ１０は、外軸モータコア３０のコイル５０に対する電力供給に応じて回転する。
【００４４】
実施形態１の内軸ステータ１２０は、内軸モータコア１３０の外側に設けられた円筒状の内軸ステータバックヨーク１４０を有する。また、実施形態１の外軸ステータ２０は、外軸モータコア３０の内側に設けられた円筒状の外軸ステータバックヨーク４０を有する。実施形態１の内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０は、回転軸方向について一体の部材として設けられた円筒状の部材であり、例えば鉄又は圧粉磁心（ダストコア）からなる。
【００４５】
実施形態１の二軸一体型モータ１は、回転軸Ｐを中心とした径の内側から外側に向かって、内軸ロータ１１０、内軸ステータ１２０、外軸ステータ２０、外軸ロータ１０の順にこれらの構成が配置されている。
【００４６】
電動機の出力トルクの大小には回転軸Ｐから推力発生位置（磁石とコイルの間）までの距離の大小が関わる。このため、外軸ロータ１０は相対的に内軸ロータ１１０よりもトルクが大きくなりやすい。実施形態１では、内軸ロータ１１０に設けられた磁石１１２及び内軸ステータ１２０の軸長を外軸ロータ１０に設けられた磁石１２及び外軸ステータ２０より長くすることで、外軸ロータ１０の推力に比して内軸ロータ１１０の推力をより大きくしている。これによって、実施形態１では外軸ロータ１０の出力トルクと内軸ロータ１１０の出力トルクとの差をより小さくしている。また、このため、内軸ステータ１２０は、回転軸方向の軸長が外軸ステータ２０より長い。
【００４７】
内軸ロータヨーク１１１及び外軸ロータヨーク１１の一端側に位置する内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０の出力端部１１ａ，１１１ａには、それぞれ穴１１ｂ，１１１ｂが設けられている。係る穴１１ｂ，１１１ｂが設けられた内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０のそれぞれに対して被駆動体を接続固定することで、被駆動体に回転駆動力が伝達される。穴１１ｂ，１１１ｂの具体的形状は、被駆動体を接続固定する部材の具体的形状に対応する。例えば、当該部材がねじである場合、当該穴は、ねじと螺合するねじ穴である。また、当該部材がねじ目を有しないピン状の部材である場合、当該穴は、ピン状の部材が嵌め込まれる穴である。なお、一端側は、図１における上側（二軸一体型モータ１の出力端側）である。他端側と記載した場合、一端側の反対側（図１における下側）をさす。
【００４８】
外軸ステータバックヨーク４０の一端側には、軸受部２６０が配置されている。軸受部２６０は、第１軸受部２６１及び第２軸受部２６５を有する。第１軸受部２６１は、内軸ロータ１１０と連動して回転する。第２軸受部２６５は、外軸ロータ１０と連動して回転する。第１軸受部２６１は、外軸ステータバックヨーク４０から一端側に延出する延出部２９９に対して内周側かつ内軸ロータ１１０に対して外周側である位置に設けられる。第１軸受部２６１が内軸ロータ１１０と延出部２９９との間に介在していることで、内軸ロータ１１０は回転可能に軸支される。第２軸受部２６５は、延出部２９９に対して外周側かつ外軸ロータ１０に対して内周側に設けられる。第２軸受部２６５が外軸ロータ１０と延出部２９９との間に介在していることで、外軸ロータ１０は回転可能に軸支される。延出部２９９は、第１軸受部２６１と第２軸受部２６５との間に介在する。
【００４９】
二軸一体型モータ１は、第１軸受部２６１の一端側の端部の回転軸方向の位置と第２軸受部２６５の一端側の端部の回転軸方向の位置が同一である。具体的には、例えば図１に示すように、２つの軸受２６２，２６３を具備する第１軸受部２６１及び２つの軸受２６６，２６７を具備する第２軸受部２６５のうち相対的に一端側に位置する軸受２６２と軸受２６６の各々の一端側の端部同士は、回転軸Ｐに直交する同一平面に沿う。
【００５０】
第１軸受部２６１は、予圧された軸受２６２，２６３を有する。第２軸受部２６５は、予圧された軸受２６６，２６７を有する。実施形態１の軸受２６２，２６３，２６６，２６７は、定位置予圧を施されているが、定圧予圧その他の予圧であってもよい。軸受２６２，２６３，２６６，２６７が予圧されていることで、外部からの荷重による外軸ロータヨーク１１、内軸ロータヨーク１１１の変位をより小さくすることができる。すなわち、外軸ロータ１０と外軸ステータ２０との位置関係の変位及び内軸ロータ１１０と内軸ステータ１２０との位置関係の変位をより小さくすることができる。
【００５１】
また、図１に示すように、軸受２６２と軸受２６３は、外周側に対して背面組合せである。また、軸受２６６と軸受２６７は、外周側に対して背面組合せである。これによって、第１軸受部２６１及び第２軸受部２６５は、外軸ロータヨーク１１及び内軸ロータヨーク１１１に対するラジアル荷重ならびに外周側からのアキシャル荷重及びモーメント荷重に対する変位をより小さくすることができる。
【００５２】
実施形態１では、第１軸受部２６１及び第２軸受部２６５がそれぞれ２つの玉軸受である軸受２６２，２６３及び軸受２６６，２６７を具備する構成であるが、これは第１軸受部２６１及び第２軸受部２６５の具体的構成の一例であってこれに限られるものでない。第１軸受部２６１及び第２軸受部２６５は、それぞれ１つ以上の軸受を有していればよい。
【００５３】
外軸ステータバックヨーク４０の他端側には、延出部３０３が設けられている。図１に示す延出部３０３は、外周側に向かうよう傾斜しているが、延出部３０３の具体的形状はこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。例えば、延出部３０３は、他端側に向かう円筒状であってもよい。なお、外周側とは、回転軸Ｐを中心とした径方向の外側をさす。あるものの内周側と記載した場合、あるものに対して回転軸Ｐを中心とした径方向の内側をさす。
【００５４】
延出部３０３の他端側には、ベース２８１が固定されている。ベース２８１の外周側の端部は、外軸ロータヨーク１１の他端側で外軸ロータヨーク１１と非接触の位置に延出する。延出部３０３の他端側付近の内周側には、ベース２８１から延出した環状の嵌合部３０４が嵌合している。
【００５５】
また、延出部３０３が延出しているステータコア部７０の他端側には、バックアップ軸受部３００が設けられている。バックアップ軸受部３００は、第３軸受部３０２及び第４軸受部３０５を有する。第３軸受部３０２は、嵌合部３０４と内軸ロータヨーク１１１との間に介在している。第３軸受部３０２は、外軸ステータ１２０を挟んで第１軸受部２６１の反対側で内軸ロータ１１０と連動して回転する。第４軸受部３０５は、延出部３０３と外軸ロータヨーク１１との間に介在している。第４軸受部３０５は、外軸ステータ２０を挟んで第２軸受部２６５の反対側で外軸ロータ１０と連動して回転する。第４軸受部３０５は、延出部３０３とベース２８１と外軸ロータヨーク１１とに囲まれている。図１に示す第３軸受部３０２及び第４軸受部３０５は、予圧されていない軸受を１つずつ有する。第３軸受部３０２及び第４軸受部３０５は、複数の軸受を有していてもよい。
【００５６】
延出部２８１の外周面が形成する環の径は、外軸ロータヨーク１１の径と同一である。また、実施形態１では、二軸一体型モータ１の取り付け対象に対して二軸一体型モータ１を固定する際に用いられる穴２８２がベース２８０の他端側に設けられている。
【００５７】
ベース２８１の内周側には第１検出部２４０が配置されている。すなわち、第１検出部２４０は、内軸ステータ１２０の他端側に配置されている。第１検出部２４０は、内軸ロータ１１０の回転角度を検出する。具体的には、第１検出部２４０は、第１回転部２４１と、第１固定部２４２とを有する。第１回転部２４１は、内軸ロータ１１０に固定されて内軸ロータ１１０とともに回転する環状の被着磁体である。第１回転部２４１には、円周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。第１回転部２４１は、内軸ロータ１１０と回転軸Ｐが同一になる位置で内軸ロータ１１０に固定されている。第１固定部２４２は、基板２４２ａに設けられた磁気検出回路である。基板２４２ａは、不図示の留め具でベース２８１に固定される。すなわち、第１固定部２４２は、外軸ステータバックヨーク４０に固定された状態で、第１固定部２４２に対して相対的に位置変更可能に設けられた第１回転部２４１の回転角度を検出する。
【００５８】
より具体的には、第１回転部２４１は、固定具２４１ａを介して内軸ロータ１１０の外周側に固定されている。固定具２４１ａは、回転軸Ｐに直交する平面状の面部と、面部に対して一端側に延出する円筒状部と、面部と円筒状部とを連続させるように湾曲又は屈曲する曲部とを含む。固定具２４１ａの面部の他端側には第１回転部２４１が固定されている。また、固定具２４１ａの円筒状部が内軸ロータヨーク１１１の外周面側に嵌め込まれて固定されている。これによって、第１回転部２４１は、内軸ロータヨーク１１１の外周側で、他端側に面するよう固定される。第１固定部２４２は、基板２４２ａの一端側の面に設けられて第１回転部２４１と対向する。
【００５９】
第１回転部２４１と第１固定部２４２は非接触である。このように、第１検出部２４０は、第１回転部２４１と第１固定部２４２がアキシャルギャップを有する位置関係で回転角度を検出する構成であるため、二軸一体型モータ１にモーメント荷重が加わって内軸ロータヨーク１１１にモーメント変位が生じたとしても、回転角度の検出精度に対する影響を抑制することができる。
【００６０】
第１検出部２４０と内軸ステータ１２０との間には、上述の通り第３軸受部３０２が配置されている。第３軸受部３０２によって、第１検出部２４０に対する内軸ステータ１２０からの磁気的影響をより低減することができる。また、第１回転部２４１と外軸ステータ２０との間には、バックアップ軸受部３００が設けられており、バックアップ軸受部３００が第３軸受部３０２及び嵌合部３０４を含む。このため、第１検出部２４０に対する外軸ステータ２０からの磁気的影響をより低減することができる。従って、第１検出部２４０は、より高い精度で内軸ロータヨーク１１１の回転角度を検出することができる。
【００６１】
実施形態１では、第１検出部２４０の内周側及び他端側を覆うカバー２９５が設けられている。カバー２９５は、回転軸Ｐに直交する板状の環である。カバー２９５の面部は、基板２４２ａの他端側で基板２４２ａと対向する。カバー２９５は、固定部材２９８によってベース２８１に対する位置を固定されることで、第１検出部２４０を他端側からカバーする。
【００６２】
カバー２９５は、ベース２８１とは別体である。このため、カバー２９５を取り外すことで、他端側から容易に第１検出部２４０に対してアクセス可能になる。従って、内軸ロータヨーク１１１に対する第１回転部２４１の取り付け位置の調整、ベース２８１に対する第１固定部２４２の取り付け位置の調整等、第１検出部２４０の調整を容易に行うことができる。また、第１検出部２４０に対するアクセスが他端側から行われるので、一端側の構成（後述する第２検出部２５０）に不必要にアクセスせず第１検出部２４０にアクセスすることができる。
【００６３】
延出部２９９の内周面及び外周面には、軸受部２６０の各部構成に応じた段差、突起、陥没部、穴等が設けられている。また、延出部２９９の一端側には、支持部材２３１が固定されている。支持部材２３１と延出部２９９は、留め具２３２によって接続固定されている。延出部２９９の他端側には、留め具２３２の先端が内側に入り込むための穴が設けられている。当該穴の具体的形状は、穴１１ｂ，１１１ｂと同様、留め具２３２の具体的形状に対応する。
【００６４】
軸受部２６０の一端側には、第２検出部２５０が配置されている。第２検出部２５０は、外軸ロータ１０の回転角度を検出する。具体的には、第２検出部２５０は、第２回転部２５１と、第２固定部２５２とを有する。第２回転部２５１は、外軸ロータ１０に固定されて外軸ロータ１０とともに回転する環状の被着磁体である。第２回転部２５１には、円周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。第２回転部２５１は、外軸ロータ１０と回転軸Ｐが同一になる位置で外軸ロータ１０に固定されている。第２固定部２５２は、基板２５２ａに設けられた磁気検出回路である。基板２５２ａは、留め具２５２ｂによって支持部材２３１に固定される。すなわち、第２固定部２５２は、基板２５２ａ、留め具２５２ｂ、支持部材２３１及び留め具２３２を介して延出部２９９に固定された状態で、第２固定部２５２に対して相対的に位置変更可能に設けられた第２回転部２５１の回転角度を検出する。
【００６５】
より具体的には、第２回転部２５１は、基部２５１ａを介して外軸ロータ１０の内周側に固定されている。基部２５１ａは、回転軸Ｐに直交する平面状の面部と、面部に対して一端側に延出する円筒状部と、面部と円筒状部とを連続させるように湾曲又は屈曲する曲部とを含む。基部２５１ａの面部の一端側には第２回転部２５１が固定されている。また、基部２５１ａの面部は、外軸ロータヨーク１１から内周側に突出する突出部１１ｃに固定されている。基部２５１ａと突出部１１ｃは、留め具２５１ｂによって接続固定されている。突出部１１ｃの一端側の面には、留め具２５１ｂの先端が内側に入り込むための穴が設けられている。当該穴の具体的形状は、穴１１ｂ，１１１ｂと同様、留め具２５１ｂの具体的形状に対応する。
【００６６】
第２回転部２５１は、外軸ロータヨーク１１の内周側で、一端側に面するよう固定される。第２固定部２５２は、基板２５２ａの他端側の面に設けられて第２回転部２５１と対向する。第２回転部２５１と第２固定部２５２は非接触である。このように、第２検出部２５０は、第２回転部２５１と第２固定部２５２がアキシャルギャップを有する位置関係で回転角度を検出する構成であるため、二軸一体型モータ１にモーメント荷重が加わって外軸ロータヨーク１１にモーメント変位が生じたとしても、回転角度の検出精度に対する影響を抑制することができる。また、第２検出部２５０と軸受部２６０との間には他の構成が配置されない。このため、モーメント荷重が働いたとしても軸受部２６０を支点とするモーメント変位が第２検出部２５０にもたらす影響の度合いをより小さく抑えることができる。また、第２検出部２５０とステータコア部７０との間に軸受部２６０が配置されているので、第２検出部２５０に対するステータコア部７０からの磁気的影響をより低減することができる。これらによって、第２検出部２５０は、より高い精度で外軸ロータヨーク１１の回転角度を検出することができる。
【００６７】
第２検出部２５０に対して一端側には、カバー２９１が設けられている。カバー２９１は、例えば出力端部１１ａが形成する環と出力端部１１１ａが形成する環との間に配置される板状の環であり、回転軸Ｐに直交する平面に沿って配置されている。カバー２９１は、例えば留め具２９２を用いて第２検出部２５０の一端側に固定されている。留め具２９２は、例えば留め具２５２ｂの一端側に固定されるよう設けられている。留め具２９２は、留め具２５２ｂと異なる位置で支持部材２３１に接続固定される構成であってもよい。
【００６８】
カバー２９１を取り外すことで、一端側から容易に第２検出部２５０に対してアクセス可能になる。従って、外軸ロータヨーク１１に対する第２回転部２５１の取り付け位置の調整、支持部材２３１に対する第２固定部２５２の取り付け位置の調整等、第２検出部２５０の調整を容易に行うことができる。また、第２検出部２５０に対するアクセスが一端側から行われるので、他端側の第１検出部２４０に不必要にアクセスせず第２検出部２５０にアクセスすることができる。
【００６９】
以上の説明及び図１が示すように、内軸ロータヨーク１１１の外周側に、一端側から順に、第１軸受部２６１、内軸ステータ１２０、第３軸受部３０２、第１検出部２４０が配置されている。また、外軸ロータヨーク１１の内周側に、一端側から順に、第２検出部２５０、第２軸受部２６５、外軸ステータ２０、第４軸受部３０５が配置されている。
【００７０】
図２は、実施形態１に係るステータコア部７０の一例を示す図である。内軸ステータ１２０が有するコイル１５０は、第１ドライバ４２１と電気的に接続されている。第１ドライバ４２１は、コイル１５０に第１駆動電流Ｉ１を供給することにより、第１ロータ２０を駆動する。
【００７１】
外軸ステータ２０が有するコイル５０は、第２ドライバ４２２と電気的に接続されている。第２ドライバ４２２は、コイル５０に第２駆動電流Ｉ２を供給することにより、第２ロータ３０を駆動する。
【００７２】
第１ドライバ４２１と第２ドライバ４２２は、コントローラー４２０と電気的に接続されている。コントローラー４２０は、第１ドライバ４２１と第２ドライバ４２２とを独立して制御する。コントローラー４２０は、第１駆動電流Ｉ１の電流量と第２駆動電流Ｉ２の電流量とを独立に制御する。第１駆動電流Ｉ１の電流量によって、第１ロータ２０の回転角度が制御される。第２駆動電流Ｉ２の電流量によって、第２ロータ３０の回転角度が制御される。コントローラー４２０は、第１ロータ２０の回転角度と第２ロータ３０の回転角度とを独立に制御する。
【００７３】
第１検出部２４０は、内軸ステータ１２０に対する内軸ロータヨーク１１１の回転角度を検出し、コントローラー４２０に供給する。コントローラー４２０は、内軸ロータ１１０が所望の回転角度を得られるように、第１検出部２４０の検出結果に基づいて第１駆動電流Ｉ１の電流量を調節する。
【００７４】
第２検出部２５０は、外軸ステータ２０に対する外軸ロータヨーク１１の回転角度を検出し、コントローラー４２０（図２参照）に供給する。コントローラー４２０は、外軸ロータ１０が所望の回転角度を得られるように、第２検出部２５０の検出結果に基づいて第２駆動電流Ｉ２の電流量を調節する。
【００７５】
二軸一体型モータ１は、内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０との間に設けられた非磁性体４５を有する。実施形態１の非磁性体４５は、例えば、内軸モータコア１３０と外軸モータコア３０の間に位置する。より具体的には、非磁性体４５は、内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に位置し、内軸ステータバックヨーク１４０及び外軸ステータバックヨーク４０の少なくともいずれか一方に固定されている。このように、回転軸Ｐを中心とした円周方向に沿う内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０との隣接位置には非磁性体４５が介在している。
【００７６】
非磁性体４５は、例えば非磁性の合金又は樹脂若しくはこれらの両方を用いた部材である。より具体的には、非磁性体４５は、例えばアルミニウム合金、オーステナイト系ステンレス（例えば、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０５等）の非磁性ステンレス合金、合成樹脂のいずれか一つ以上の素材を用いて円筒状に形成された部材である。係る非磁性体４５の円筒は、回転軸Ｐに直交する方向の断面形状が回転軸Ｐを中心とする。非磁性体４５が合金である場合、例えば接着剤による接着又は焼き嵌め等の方法で固定される。非磁性体４５が樹脂である場合、内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に予め円筒状に形成された非磁性体４５を嵌め込んで接着する方法で固定されてもよいし、内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に樹脂を充填する方法で固着形成されてもよい。
【００７７】
図３、図４、図５は、非磁性体の具体的形状の例であって図２とは異なる形状の例を示す図である。本発明に係る非磁性体は、回転軸Ｐに直交する方向の断面形状が環状に途切れることなく連続する円筒状でなくてもよく、円弧状の部材であってもよい。具体的には、非磁性体４５ａは、例えば図３に示すように、断面形状が描く環の１か所が途切れて非連続である形状であってもよい。この場合、例えば非磁性体４５ａが合金である場合、板状の合金を円弧状に湾曲させることで円筒状の非磁性体４５ａをより容易に形成することができる。また、非磁性体は、例えば図４、図５に示すように、複数の円弧状の部材を組み合わせて全体として円筒状に形成されてもよい。図４では、非磁性体が２つの非磁性部材４５ｂ，４５ｂを有する例を示し、図５では、非磁性体が３つの非磁性部材４５ｃ，４５ｃ，４５ｃを有する例を示しているが、これは一例であってこれに限られるものでない。非磁性体は、４つ以上の部材によって構成されてもよい。また、非磁性体は、回転軸方向についても複数の部材が並べて設けられる構成であってもよい。図３〜図５における非連続箇所ＡＰは、空隙であってもよいし、非連続箇所ＡＰを挟んで対向する非磁性体同士が当接していてもよい。また、非連続箇所ＡＰに接着剤等が充填されてもよい。以下、非磁性体４５，４５ａ及び非磁性体を構成する非磁性部材４５ｂ，４５ｃをまとめて非磁性体４５等と記載することがある。
【００７８】
図６は、実施形態１に係る固定子（ステータ）の具体的構造の一例を示す図である。二軸一体型モータ１が有する固定子（ステータ）の具体的構成例について、図２及び図６を参照して外軸ステータ２０を例として説明する。外軸モータコア３０は、外周側に位置する環状の縁部３１と、縁部３１から内側に向かって突出する４以上の芯部３２とを有する。芯部３２にはそれぞれコイル５０が設けられている。外軸モータコア３０は、後述する電磁鋼板６０が環状に配置された電磁鋼板層が積層された積層構造を有する。縁部３１は、係る積層構造によって全体として回転軸Ｐを中心軸とした円筒形に沿うよう位置している。また、４以上の芯部３２及びコイル５０は、縁部３１の内側で回転軸Ｐを中心軸とした環状に配置されている。外軸ステータバックヨーク４０は、芯部３２に対して外軸ロータ１０の反対側に位置する。
【００７９】
図６では、外軸ステータ２０及び内軸ステータ１２０をＺ方向から見ている。また、図６では、芯部３２を構成するティース６１，１６１を明示することを目的として、図２で芯部３２を取り巻いていたコイル５０，１５０の巻線の一部の図示を省略している。図７は、実施形態１に係る外軸モータコア３０が有する電磁鋼板層の積層構造を示す図である。図７では、外軸モータコア３０をＺ方向に直交する１方向（例えば、Ｙ方向）から見ている。図８は、実施形態１に係る１つの電磁鋼板６０を示す図である。
【００８０】
外軸モータコア３０は、例えば図７に示すように、電磁鋼板層がＺ方向に複数積層された構造を有する。１つの電磁鋼板層には、図６及び図７に示すように、電磁鋼板６０が環状に複数配置されている。電磁鋼板６０は、図６及び図８に示すように、２つのティース６１を有する。外軸モータコア３０は、積層構造によって複数の電磁鋼板層の各々が有する電磁鋼板６０のティース６１が積層されることでコイル５０の芯部３２を形成している。すなわち、例えば図７に示すように、外軸ステータ２０に設けられるコイル５０の芯として機能する芯部３２は、Ｚ方向に積層されたティース６１からなる。
【００８１】
１つの電磁鋼板６０は、例えば図８に示すように、２つのティース６１を物理的に連続させている基部６２を有する。具体的には、基部６２は、例えば１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士を所定の距離で位置させる円弧状の形状を有する。１つの電磁鋼板層において複数の電磁鋼板６０が環状に配置され、かつ、複数の電磁鋼板層が積層されることで、基部６２同士が当接して縁部３１が形成される。実施形態１では、電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士は、外軸ロータ１０の反対側が非連続である。具体的には、例えば図８に示すように、基部６２の反対側において、ティース６１の先端は隣接する他のティース６１に対して隙間をあけて配置されている。このように、外軸モータコア３０の径方向について基部６２から突出するよう設けられたティース６１同士の間には隙間（スロット）が設けられている。また、電磁鋼板層に配置された電磁鋼板６０は、２つのティース６１に対して回転子側に位置する基部６２から外軸ロータ１０の反対側に２つのティース６１が突出している。
【００８２】
より具体的には、外軸側のモータのような所謂アウタロータの電動機では、基部６２が有する円弧の内側に向かうように突出する２つのティース６１が電磁鋼板６０に設けられている。基部６２の形状は必ずしも円弧状でなくてよい。例えば図８等に示すように、基部６２のティース６１が突出する側はティース６１の突出方向に直交する直線状であってもよい。図８に示す電磁鋼板６０は、例えると、基部６２から２つのティース６１が突出することで２つのＴ字の上辺が連結されているような形状となっている。芯部３２を構成するティース６１に対してＴ字の上辺のように円周方向の両側が突出する基部６２は、径方向についてコイル５０を係止する。これによって、外軸ロータ１０が位置する方向に対するコイル５０の巻線の延出、飛び出し等を抑制することができる。また、基部６２は、連結されたＴ字の上辺のうちティース６１が突出していない側が円弧状になっている。
【００８３】
基部６２は、１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士の中間点に対応する部分が他の部分よりも細くなっている。より具体的には、例えば、当該中間点に対応する部分である中間部６３は、径方向について内側が凹レンズ断面の湾局形状のように湾曲しており、径方向についての基部６２の太さが細まっている。ティース６１は、回転軸方向に沿って複数が積層されることで芯部３２を形成し、コイル５０が設けられる構成であるが、隣接するコイル５０同士の間で互いに磁気が回り込むことによる磁界の干渉が生じ得る。係る磁界の干渉は、二軸一体型モータ１の効率をより高める観点においてより低減されることが望ましい。磁気の回り込みは、ティース６１同士が物理的に連結されていない開スロットＫＳよりもティース６１同士が物理的に連結されている閉スロットＨＳで相対的に強く生じる傾向を示す。また、磁気の回り込みは、閉スロットＨＳにおける物理的な連続の度合いが大きい程相対的に強く生じる傾向を示す。そこで、実施形態１では、ティース６１同士の中間点に対応する部分を他の部分よりも細くすることで、磁気の回り込みを抑制している。これによって磁界の干渉による効率の低下を抑制することができ、二軸一体型モータ１の効率をより高い効率とすることができる。なお、図６において括弧付きで符号が付されている中間部６３は、符号に括弧が付されていない中間部６３を有する電磁鋼板６０が配置された電磁鋼板層と異なる電磁鋼板層に配置されている電磁鋼板６０の中間部６３である。
【００８４】
図９は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板６０の配置の２通りの位相のうち一方を示す図である。図１０は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板６０の配置の２通りの位相のうち他方を示す図である。図９と図１０の差異は、同一方向から見た位相の異なる電磁鋼板６０の配置の差異を示している。以下、図９に示す一方の位相を第１位相と記載する。また、図１０に示す他方の位相を第２位相と記載する。符号ＰＳ１は、第１位相の電磁鋼板層を示す。符号ＰＳ２は、第２位相の電磁鋼板層を示す。
【００８５】
１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板６０の配置の位相は、２通りある。外軸ステータ２０は、係る２通りの位相の電磁鋼板層を有する。具体的には、２通りの位相同士は、電磁鋼板６０の配置の位相が１ティース分ずれている。２つの位相同士で電磁鋼板６０の配置の位相が１ティース分ずれていることで、１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１の配置は２つの位相間で互い違いになる。具体的には、例えば第１位相において１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１であるティース６１ａ，６１ｂのうち一方（ティース６１ａ）が配置されている位置には、第２位相において他方（ティース６１ｂ）が位置している。また、第２位相において１つの電磁鋼板６０が有するティース６１ａ，６１ｂのうち一方（ティース６１ａ）が配置されている位置には、第１位相において他方（ティース６１ｂ）が位置している。図９及び図１０では、位相を区別する目的で、２つのティース６１のうち一方に符号６１ａを付し、他方に符号６１ｂを付している。
【００８６】
実施形態１では、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板６０同士は、隙間をあけて配置されている。具体的には、１つの電磁鋼板層において環状に配置されている電磁鋼板６０同士は非接触である。より具体的には、それぞれ異なる電磁鋼板６０が有する２つのティース６１であって非接触の状態で隣接するティース６１同士の間隔と、１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士の間隔と、が同一になるように１つの電磁鋼板層における環状の配置方向に沿って電磁鋼板６０が配置されている。このように、２つのティース６１同士の隙間（スロット）が１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士の隙間（閉スロットＨＳ）であるか異なる電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士の隙間（開スロットＫＳ）であるかに関わらず、環状に配置されたティース６１同士の間隔は同一である。
【００８７】
実施形態１では、電磁鋼板６０の形状は、それぞれ異なる電磁鋼板６０が有する２つのティース６１であって非接触の状態で隣接するティース６１同士の間隔と１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士の間隔とを同一にすることができる形状である。具体的には、基部６２のうち１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士を連結するよう延設されている部分の延設長は、ティース６１からその延設方向の反対側に向かって突出する部分の延設長の２倍以上である。
【００８８】
実施形態１では、隣接する電磁鋼板層同士の複数の電磁鋼板６０の配置の位相が異なる。具体的には、外軸モータコア３０は、例えば図７に示すように、第１位相の電磁鋼板層ＰＳ１と第２位相の電磁鋼板層ＰＳ２とが交互に積層されてなる。このため、軸方向について、開スロットＫＳと閉スロットＨＳとが交互に並ぶ。また、実施形態１では、例えば図７に示すように、２通りの位相の電磁鋼板層の各々の数が等しい。この場合、外軸モータコア３０のスロットは、回転軸方向について２層の電磁鋼板層につき１層が開スロットＫＳであり１層が閉スロットＨＳであるスロット（半閉スロット）になる。係る構造によれば、１層の電磁鋼板層が環状に完全に連続する完全な閉スロットＨＳである構造に比して軽量になる。また、係る構造によれば、ティース６１が積層されてなる芯部３２に設けられるコイル５０同士の間で互いに生じる磁気の回り込みを低減させることができるため、二軸一体型モータ１の効率をより高めることができる。
【００８９】
図１１は、同一の位相の電磁鋼板層が連続して積層される場合の一例を示す図である。図７に示す例では、回転軸方向に隣接する電磁鋼板層同士の複数の電磁鋼板６０の配置の位相が異なっているが、これは積層されている電磁鋼板層同士の位相の関係の一例を示すものであってこれに限られるものでない。例えば図１１に示すように、同一位相の連続数が２以上であってもよい。同一位相の連続数とは、同一の位相を有する電磁鋼板層が回転軸方向に沿って連続する数である。図１１に示す例の場合、同一位相の連続数は５であるが、４以下又は６以上の任意の自然数であってもよい。
【００９０】
なお、インロータの電動機とアウタロータの電動機との差異に係る特筆事項を除いて、外軸ステータ２０に係る説明のうち、外軸ステータ２０、外軸モータコア３０、縁部３１、芯部３２、コイル５０、電磁鋼板６０、ティース６１，６１ａ，６１ｂ、基部６２、中間部６３、閉スロットＨＳ、開スロットＫＳ、第１位相の電磁鋼板層ＰＳ１、第２位相の電磁鋼板層ＰＳ２の各構成に係る説明は、各構成の符号をそれぞれ、内軸ステータ１２０、内軸モータコア１３０、縁部１３１、芯部１３２、コイル１５０、電磁鋼板１６０、ティース１６１，１６１ａ，１６１ｂ、基部１６２、中間部１６３、閉スロットｈｓ、開スロットｋｓ、第１位相の電磁鋼板層ｐｓ１、第２位相の電磁鋼板層ｐｓ２と置換することで、内軸ステータ１２０に係る説明として読み替えることができる。
【００９１】
図１２は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板１６０の配置の２通りの位相のうち一方を示す図である。図１３は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板１６０の配置の２通りの位相のうち他方を示す図である。内軸側のモータのように所謂インロータの電動機が有する内軸ステータ１２０では、コイル１５０が内軸モータコア１３０の外側に設けられている。具体的には、基部１６２が有する円弧の外側に向かうように突出する２つのティース１６１が電磁鋼板１６０に設けられている。基部１６２の形状は必ずしも円弧状でなくてよい。例えば、基部１６２のティース１６１が突出する側はティース１６１の突出方向に直交する直線状であってもよい。また、内軸ステータバックヨーク１４０は、内軸モータコア１３０の外側に設けられている。
【００９２】
以上説明したように、実施形態１によれば、第２検出部２５０の調整を一端側（二軸一体型モータ１の出力端側）から行うことができる。また、第１検出部２４０の調整を二軸一体型モータ１の他端側から行うことができる。このように、２つの検出部を個別に調整することができる。また、ステータコア部７０を挟んで一端側に軸受部２６０があり、他端側にバックアップ軸受部３００があるので、磁石１２，１１２及びステータコア部７０の軸長の延長に伴うモーメント荷重の影響の拡大を抑制することができる。従って、磁石１２，１１２及びステータコア部７０の軸長の延長による出力トルクの向上がより容易になる。
【００９３】
また、軸受２６２，２６３，２６６，２６７が予圧されることで、外部からの荷重による内軸ロータ１１０、外軸ロータ１０の変位をより小さくすることができる。また、熱による回転軸方向の膨張による内軸ロータ１０と内軸ステータ２０との位置関係の変位に対する余裕度を第３軸受部３０２で確保することができる。同様に、外軸ロータ１１０と外軸ステータ１２０との位置関係の変位に対する余裕度を第４軸受部３０５で確保することができる。
【００９４】
また、内軸ステータ１２０がコイル１５０を有し、外軸ステータ２０がコイル５０を有することで、回転する内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０の構成をより単純にすることができる。
【００９５】
また、回転軸Ｐから径方向に向かって、内軸ロータ１１０、内軸ステータ１２０、外軸ステータ２０、外軸ロータ１０の順で配置されており、内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０との隣接位置に非磁性体４５等が介在しているので、非磁性体４５等によって内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０の各々に生じる磁界の干渉を非磁性体４５等によって抑制することができる。よって、磁界の干渉をより抑制することができる。
【００９６】
また、内軸ステータ１２０は、コイル１５０が設けられた内軸モータコア１３０を有し、外軸ステータ２０は、コイル５０が設けられた外軸モータコア３０を有し、非磁性体４５等は、内軸モータコア１３０と外軸モータコア３０の間に位置する。従って、磁界を生じるコイル５０，１５０が設けられた内軸モータコア１３０と外軸モータコア３０との間に非磁性体４５等が介在するので、より確実に磁界の干渉を抑制することができる。
【００９７】
また、内軸ステータ１２０は、内軸モータコア１３０の外側に設けられた円筒状の内軸ステータバックヨーク１４０を有し、外軸ステータ２０は、外軸モータコア３０の内側に設けられた円筒状の外軸ステータバックヨーク４０を有し、非磁性体４５等は、内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に位置する。従って、非磁性体４５等の形状は、係る円筒状の内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に収まる形状であればよくなる。よって、より簡便に非磁性体４５等を設けることができる。
【００９８】
また、非磁性体４５等は、回転軸Ｐに直交する方向の断面形状が回転軸Ｐを中心とする円弧状の部材である。従って、回転軸Ｐを中心とした円筒状の形状に二軸一体型モータ１を収めやすくなる。
【００９９】
また、非磁性体４５等は、非磁性の合金又は樹脂である。従って、より確実に磁界の干渉を非磁性体４５等によって抑制することができる。また、入手が比較的容易な材料で非磁性体４５等を設けることができ、より低コストで磁界の干渉を抑制することができる。
【０１００】
さらに、第２検出部２５０が軸受部２６０及びステータコア部７０よりも一端側、すなわち、内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０の出力軸側に位置しているので、第１検出部２４０及び第２検出部２５０の芯出しならびに内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０がそれぞれ０度として検出される回転角度のギャップ調整を二軸一体型モータ１の出力軸で行うことができる。よって、出力軸側で行われる芯出し及びギャップ調整における第２検出部２５０へのアクセスに際して軸受部２６０及びステータコア部７０の配設による物理的な遮蔽の影響を抑制することができることから、２つのロータの回転角度を検出する第２検出部２５０の検出精度確保をより簡便に行うことができる。さらに、第２検出部２５０とステータコア部７０の間に軸受部２６０が位置するので、第２検出部２５０とステータコア部７０とを離すことができ、第２検出部２５０に対するステータコア部７０からの磁気的影響をより低減することができる。
【０１０１】
さらに、電動機の出力トルクの大小には回転軸Ｐから推力発生位置（磁石とコイルの間）までの距離の大小が関わるために外軸ロータ１０が相対的に内軸ロータ１１０よりも出力トルクが大きくなりやすいことを考慮し、内軸ロータ１１０に設けられた磁石１１２及び内軸ステータ１２０を、回転軸方向の軸長が外軸ロータ１０に設けられた磁石１２及び外軸ステータ２０より長くしている。従って、外軸ロータ１０の推力に比して内軸ロータ１１０の推力をより大きくすることができ、外軸ロータ１０の出力トルクと内軸ロータ１１０の出力トルクとの差をより小さくしやすくなる。
【０１０２】
さらに、第１検出部２４０の回転軸方向の位置と第２検出部２５０の回転軸方向の位置が同一である。従って、二軸一体型モータ１の軸長をよりコンパクトにすることができる。また、第１検出部２４０と第２検出部２５０のうち一方が他方を回転軸方向について遮蔽することがないことから、２つのロータの回転角度を検出する第２検出部２５０の検出精度確保をより簡便に行うことができる。
【０１０３】
さらに、第１軸受部２６１の一端側の端部の回転軸方向の位置と第２軸受部２６５の一端側の端部の回転軸方向の位置が同一である。従って、二軸一体型モータ１の軸長をよりコンパクトにすることができる。
【０１０４】
さらに、回転軸Ｐから径方向の外側に向かって、内軸ロータ１１０、ステータコア部７０、外軸ロータ１０の順で配置されている。従って、内軸ステータ１２０及び外軸ステータ２０を内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０との間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータ１の径をよりコンパクトにすることができる。
【０１０５】
さらに、回転軸Ｐから径方向の外側に向かって、第１回転部２４１、第１固定部２４２、第２固定部２５２、第２回転部２５１の順で配置されている。従って、第１固定部２４２及び第２固定部２５２を第１回転部２４１と第２回転部２５１との間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータ１の径をよりコンパクトにすることができる。
【０１０６】
さらに、第１検出部２４０及び第２検出部２５０に対して一端側に第１検出部２４０及び第２検出部２５０を被覆するカバー２９１が設けられている。従って、芯出し及びギャップ調整が完了した後にカバー２９１を設けることで第２検出部２５０を保護することができる。
【０１０７】
さらに、１つの電磁鋼板６０が有するティース６１を２つとして係る電磁鋼板６０を環状に配置することでより１つの電磁鋼板層により多くのティース６１が設けられるので、ティース６１の形状のばらつきをより低減することができる。すなわち、一体的に形成されるティース６１は１つの電磁鋼板６０につき２つであるため、この２つのティース６１の形状の整合性について精度を確保することで全てのティース６１の形状の整合性について精度を確保することができる。また、１つの電磁鋼板層に複数の電磁鋼板６０が環状に配置されることで、１つの電磁鋼板６０が磁気的な方向性を有していたとしても１つの電磁鋼板層が１つの電磁鋼板６０が有する磁気的な方向性に支配されにくくなり、各ティース６１の磁気特性のばらつきをより低減することができる。また、２つのティース６１を有する電磁鋼板６０を環状に配置した電磁鋼板層を異なる２つの位相で積層するので、位相の異なる電磁鋼板層の積層による立体的な構造によって十分な剛性を確保することができる。
【０１０８】
さらに、２通りの位相同士は、電磁鋼板６０の配置の位相が１ティース６１分ずれている。従って、異なる位相の電磁鋼板層が積層される位置では２つのティース６１を有する電磁鋼板６０が互い違いになる。よって、位相の異なる電磁鋼板６０同士が積層されることで環状に連続する構造を形成することができることから、環状の構造体として十分な剛性を確保することができる。
【０１０９】
さらに、電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士は、外軸ロータ１０の反対側が非連続である。従って、ティース６１が積層された芯に対してあらかじめ形成されたコイル５０を嵌め込むことができ、コイル５０を設けやすくなる。
【０１１０】
さらに、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板６０同士は、隙間をあけて配置されている。従って、電磁鋼板層が環状に完全に連続している構造に比して軽量化することができる。また、コイル５０同士の間で互いに生じる磁気の回り込みを低減させることができるため、二軸一体型モータ１の効率をより高めることができる。
【０１１１】
さらに、２通りの位相の電磁鋼板層の各々の数が等しい。従って、強度及び磁気特性について外軸ステータ２０全体でバランスをとりやすくなる。
【０１１２】
さらに、回転軸方向に隣接する電磁鋼板層同士の複数の電磁鋼板６０の配置の位相が異なる。従って、２つの層の電磁鋼板層が積層される位置では２つのティース６１を有する電磁鋼板６０が互い違いになる。よって、位相の異なる電磁鋼板６０同士が積層されることで環状に連続する構造を形成することができることから、環状の構造体としてより確実に十分な剛性を確保することができる。
【０１１３】
さらに、１つの電磁鋼板６０において２つのティース６１を物理的に連続させている基部６２は、当該２つのティース６１同士の中間点に対応する部分が他の部分よりも細くなっている。従って、環状の方向に隣接するコイル５０同士の間で互いに生じる磁気の回り込みを低減することができ、二軸一体型モータ１の効率をより高い効率とすることができる。
【０１１４】
さらに、外軸ステータ２０は、ティース６１に対して外軸ロータ１０の反対側に設けられた円筒状のヨークを有し、ヨークは、回転軸方向について一体である。従って、電磁鋼板層の積層方向について一体であるヨークによって外軸ステータ２０が支持されるので、より確実に十分な剛性を確保することができる。
【０１１５】
なお、上記の実施形態における第２検出部２５０は磁気エンコーダであるが、これは一例であってこれに限られるものでない。第２検出部２５０は、例えば光学式のエンコーダ等であってもよい。
【０１１６】
実施形態１に係る二軸一体型モータは、小型部品の搬送装置、電子部品検査装置、半導体検査装置など、各種産業機械のアクチュエータとしての使用が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１１７】
（実施形態２）
図１４は、実施形態２のアクチュエータ３０１の部分断面図である。図１４の断面は、回転軸Ｐを含む平面による断面であるが、後述するナット３５１の内部構成は、省略している。図１４の断面において、固定部材の位置を示すため、適宜、他の断面がわかるように、部分断面が示されている。図１５は、図１４における要部（二軸一体型モータ１）を示す要部断面図である。図１６は、図１４における要部（後述するスプライン外筒用ハウジング）を示す要部断面図である。図１７は、ネジ部を上昇させた状態を示す図である。
【０１１８】
図１４に示すアクチュエータ３０１は、例えば、ピックアンドプレース装置として用いられる。アクチュエータ３０１は、ワークを移送するアーム部３８０と、アーム部３８０を駆動する二軸一体型モータ１と、二軸一体型モータ１に接続されたボールねじ３５０及びボールスプライン３６０と、を有する。以下、Ｚ軸に平行な方向であって、二軸一体型モータ１からアーム部３８０に向けた方向を上方とし、アーム部３８０から二軸一体型モータ１に向けた方向を下方として説明する。
【０１１９】
アーム部３８０は、例えば、単一のアームのみを有する片持ちのアームである。アクチュエータ３０１は、例えば、アーム部３８０の回転軸ＰをＺ方向に向けて図示略の支持台に固定されている。図１４に示すように、アクチュエータ３０１は、アーム部３８０をＺ方向（直動方向）に移動させてアーム部３８０をＺ方向に上下させ、アーム部３８０をＺ方向と直交する任意の平面内で、回転軸Ｐの軸回り方向に回転あるいは回動させてワークを所望の位置に移送する。
【０１２０】
アクチュエータ３０１は、後述のナット３５１に連結される連結ブラケット３２３，３２４を有する。内軸ロータヨーク１１１は、回転軸Ｐの周りに筒状に設けられている。内軸ロータヨーク１１１は、内径側の円筒出力軸とも言える。内軸ロータ１１０の内径は、後述のナット３５１及びスプライン外筒３６１の外形よりも小さくなっている。
【０１２１】
連結ブラケット３２３は、筒状に形成され、内軸ロータヨーク１１１の内周側に配置されている。実施形態２において、連結ブラケット３２３は、内軸ロータヨーク１１１の上端に固定され、内軸ロータヨーク１１１の内周に沿って下方に延びている構成である。連結ブラケット３２４は、連結ブラケット３２３の下端に固定され、連結ブラケット３２３から下方に延びている構成である。したがって、内軸ロータヨーク１１１から後述のナット３５１までの間は、内軸ロータヨーク１１１の上端から内側下方に折り返されるように連結ブラケット３２３，３２４が連結された構成となっている。
【０１２２】
ボールねじ３５０は、ナット３５１と、ネジ軸（第１部分）３５２と、不図示の転動体とを有する。ナット３５１は、内軸ロータヨーク１１１の下方に配置されている。つまり、ナット３５１は、内軸ロータ１１０に対して回転軸方向の下方の外側に配置されている。ナット３５１は、内軸ロータ１１０と同軸に配置され、内軸ロータ１１０の回転とともに回転する。ナット３５１は、フランジ部３５１ａを有する。フランジ部３５１ａは、固定部材３５１ｂにより連結ブラケット３２４に固定されている。ナット３５１は、当該連結ブラケット３２４と、連結ブラケット３２３とを介して内軸ロータヨーク１１１に連結されている。例えば、内軸ロータヨーク１１１と連結ブラケット３２３との間は、固定部材３２６で固定されている。また、連結ブラケット３２３と連結ブラケット３２４との間は、固定部材３２７で固定されている。固定部材３２６、２７としては、例えばボルト等が用いられる。ナット３５１は、連結ブラケット３２３，３２４により、内軸ロータヨーク１１１と一体に設けられる。したがって、ナット３５１は、内軸ロータ１１０が回転する場合、内軸ロータ１１０と一体で回転軸Ｐの軸回り方向に回転する。
【０１２３】
ネジ軸３５２は、内軸ロータ１１０から下方に突出している。ネジ軸３５２は、ナット３５１の内径側に挿入されている。ネジ軸３５２は、ナット３５１と螺合している。ナット３５１が回転すると、回転に応じてネジ軸３５２が軸方向（Ｚ方向）に移動する。ナット３５１の内部には、転動体が配置される。
【０１２４】
ボールねじ３５０には、負作動電磁ブレーキ３５３が設けられる。負作動電磁ブレーキ３５３は、フィールド３５３ａと、サイドプレート３５３ｂと、アーマチュア３５３ｃと、ブレーキディスク３５３ｄと、電磁コイル３５３ｅとを有する。フィールド３５３ａ内には、不図示のコイルばねが配置されている。コイルばねは、アーマチュア３５３ｃをブレーキディスク３５３ｄ側に押し付ける。電磁コイル３５３ｅの通電時には、コイルばねの弾性力よりも強い力でアーマチュア３５３ｂがフィールド３５３ａ側に引き付けられ、ブレーキディスク３５３ｄが開放される。また、電磁コイル３５３ｅの非通電時には、電磁コイル３５３ｅによる引き付け力が作用しなくなるため、コイルばねの弾性力によりアーマチュア３５３ｃがブレーキディスク３５３ｄ側に急速に押し付けられる。ブレーキディスク３５３ｄは、連結ブラケット３２４の下方側の端部３２４ａに連結されており、当該連結ブラケット３２４を介してナット３５１に連結される。ブレーキディスク３５３ｄが開放される場合には、ナット３５１が回転可能となる。また、ブレーキディスク３５３ｄにアーマチュア３５３ｃが押し付けられる場合には、ブレーキディスク３５３ｄの回転が規制され、これによりナット３５１の回転が規制される。したがって、電磁コイル３５３ｅの非通電時には、ネジ軸３５２の落下が抑制される。なお、負作動電磁ブレーキ３５３の構成については、上記構成に限定されず、他の構成であってもよい。
【０１２５】
ネジ軸３５２の下端部には、ストッパ３５４が取り付けられている。ストッパ３５４は、ネジ軸３５２の上昇を規制する。
【０１２６】
ボールスプライン３６０は、スプライン外筒３６１と、シャフト（第２部分）３６２と、不図示の転動体とを有する。スプライン外筒３６１は、外軸ロータヨーク１１の上方に配置されている。つまり、スプライン外筒３６１は、内軸ロータ１１０に対して回転軸方向の上方の外側に配置されている。スプライン外筒３６１は、外軸ロータ１０と同軸に配置され、外軸ロータ１０の回転とともに回転する。スプライン外筒３６１は、連結ブラケット３３３を介して外軸ロータヨーク１１に連結されている。例えば、外軸ロータヨーク１１と連結ブラケット３３３との間は、固定部材３６で固定されている。固定部材３６としては、例えばボルト等が用いられる。スプライン外筒３６１は、連結ブラケット３３３により、外軸ロータヨーク１１と一体に設けられる。したがって、スプライン外筒３６１は、外軸ロータ１０が回転する場合、外軸ロータ１０と一体で回転軸Ｐの軸回り方向に回転する。
【０１２７】
スプライン外筒３６１の上端には、連結ブラケット３３４が配置されている。連結ブラケット３３４は、固定部材３３７により連結ブラケット３３３に固定されている。固定部材３３７としては、例えばボルト等が用いられる。
【０１２８】
シャフト３６２は、内軸ロータ１１０から上方に突出している。シャフト３６２は、スプライン外筒３６１の内径側に挿入されている。シャフト３６２は、下端側が連結部３５６を介してネジ軸３５２と一体に連結されている。実施形態２においては、ネジ軸３５２とシャフト３６２とが連結部３５６において圧入され、一体となって軸部材ＳＦを構成している。連結部３５６には、ネジ軸３５２とシャフト３６２とを圧入する際に空気を逃がす孔部３５６ａが設けられる。シャフト３６２は、回転軸方向に平行な溝部３６２ａが周方向に複数並んで設けられる。シャフト３６２は、上端に縮径部３６２ｂを有する。縮径部３６２ｂは、後述のアーム取り付け部材３７０に固定される。
【０１２９】
また、スプライン外筒３６１の内周面には、シャフト３６２の溝部３６２ａに対応した突出部が周方向に複数並んで設けられる。シャフト３６２の溝部３６２ａにスプライン外筒３６１の突出部が挿入されることにより、回転軸Ｐの軸回り方向におけるスプライン外筒３６１とシャフト３６２との相対移動が規制され、かつ、回転軸方向におけるスプライン外筒３６１とシャフト３６２との相対移動が許容される。このため、スプライン外筒３６１が回転する場合、回転に応じてシャフト３６２が軸方向（Ｚ方向）に移動する。また、スプライン外筒３６１を回転させない状態でナット３５１の回転によりネジ軸３５２が回転軸方向に移動する場合、シャフト３６２がネジ軸３５２と共に回転軸方向に移動する。スプライン外筒３６１の内部には、転動体が配置される。
【０１３０】
ハウジング３４０は、モータ用ハウジング３４１と、ナット用ハウジング３４２と、スプライン外筒用ハウジング３４３とを有する。モータ用ハウジング３４１は、例えば円筒状に形成され、二軸一体型モータ１を収容する。
【０１３１】
ナット用ハウジング３４２は、フランジ部３４２ａと、筒状部３４２ｂとを有する。フランジ部３４２ａは、円環状に形成され、固定部材４４によりモータ用ハウジング３４１の下端に固定される。フランジ部３４２ａには、ステータコア固定ハウジング１７を固定する固定部材４５が取り付けられる。固定部材４５により、ステータコア１１がハウジング３４０に対して固定される。筒状部３４２ｂは、フランジ部３４２ａの内周から下方に延びている。筒状部３４２ｂは、ボールねじ３５０のナット３５１を収容する。筒状部３４２ｂの下端には、負作動電磁ブレーキ３５３が固定される。
【０１３２】
また、ナット用ハウジング３４２は、連結ブラケット３２４との間で第５軸受部３２８を保持する。第５軸受部３２８は、１つ以上の転がり軸受を有する。第５軸受部３２８は、ナット３５１を回転自在に支持している。第５軸受部３２８は、例えば転がり軸受である。第５軸受部３２８は、ウェーブワッシャ３２９ａ及び押さえ部材３２９ｂを介してフランジ部３４２ａに支持されている。第５軸受部３２８は、ウェーブワッシャ３２９ａ及び押さえ部材３２９により、筒状部３４２ｂ側に押し付けられている。例えば、アーム部３８０により物体を支持し、アーム部３８０及び物体の荷重の重心が回転軸Ｐと一致しない場合又はアーム部３８０及び物体の回転モーメントを受ける場合には、軸部材ＳＦが回転軸Ｐに対して傾く方向に力を受ける可能性がある。これに対して、第５軸受部３２８がウェーブワッシャ３２９ａ及び押さえ部材３２９ｂを介してナット用ハウジング３４２及び固定台ＳＴで径方向に支持されているので、回転軸方向に直交する方向へのナット３５１の変位又は振動が抑制される。
【０１３３】
スプライン外筒用ハウジング３４３は、フランジ部３４３ａと、第１筒状部３４３ｂと、第２筒状部３４３ｃとを有する。フランジ部３４３ａは、円環状に形成され、固定部材３４６によりモータ用ハウジング３４１の上端に固定される。また、フランジ部３４３ａは、固定部材３４７により、固定台ＳＴに固定される。フランジ部３４３ａが固定台ＳＴに固定されることにより、アクチュエータ３０１が固定台ＳＴに固定される。
【０１３４】
第１筒状部３４３ｂは、円筒状に形成され、フランジ部３４３ａの内周から上方に延びている。第１筒状部３４３ｂは、ボールスプライン３６０のスプライン外筒３６１を収容する。第１筒状部３４３ｂは、第１段部３４３ｄ及び第２段部３４３ｅを介して第２筒状部３４３ｃに接続される。
【０１３５】
第１筒状部３４３ｂは、第１段部３４３ｄにおいて、連結ブラケット３３４との間で第６軸受部３３８を保持する。第６軸受部３３８は、１つ以上の転がり軸受を有する。第６軸受部３３８は、スプライン外筒３６１を回転自在に支持している。第６軸受部３３８は、例えば転がり軸受である。第６軸受部３３８は、ウェーブワッシャ３３９ａ及び押さえ部材３３９ｂを介して第２段部３４３ｅに支持されている。第６軸受部３３８は、ウェーブワッシャ３３９ａ及び押さえ部材３３９ｂにより、連結ブラケット３３４側に押し付けられている。また、第６軸受部３３８は、スプライン外筒用ハウジング３４３及び固定台ＳＴ（図１４参照）で径方向に支持されている。例えば、アーム部３８０により物体を支持し、アーム部３８０及び物体の荷重の重心が回転軸Ｐと一致しない場合又はアーム部３８０及び物体の回転モーメントを受ける場合には、軸部材ＳＦが回転軸Ｐに対して傾く方向に力を受ける可能性がある。これに対して、第６軸受部３３８がウェーブワッシャ３３９ａ及び押さえ部材３３９ｂを介してスプライン外筒用ハウジング３４３及び固定台ＳＴで径方向に支持されているので、回転軸方向に直交する方向へのスプライン外筒３６１の変位又は振動が抑制される。
【０１３６】
第２段部３４３ｅには、エア供給部３４３ｆが設けられる。エア供給部３４３ｆは、エアパージ用のエア継手を取り付け可能である。エア供給部３４３ｆは、外部と、第２筒状部３４３ｃとシャフト３６２との間に形成される空間との間を連通する。エア供給部３４３ｆには、閉塞用のボルト３４３ｇが設けられている。ボルト３４３ｇは、エア供給部３４３ｆに着脱可能に取り付けられる。ボルト３４３ｇは、エア供給部３４３ｆに埃等の異物が入らないように閉塞する。
【０１３７】
第２筒状部３４３ｃは、円筒状に形成され、第１筒状部３４３ｂの上端から上方に延びている。第２筒状部３４３ｃは、第１筒状部３４３ｂよりも径が小さい。第２筒状部３４３ｃは、シャフト３６２の外周面の一部を覆うように配置される。例えば、図１４に示すように、回転軸方向についての第２筒状部３４３ｃの寸法は、軸部材ＳＦが最も下端に配置された状態で、第２筒状部３４３ｃの上端と軸部材ＳＦの上端（シャフト３６２の上端）とが面一状態となるように設定される。
【０１３８】
アーム取り付け部材３７０は、シャフト３６２の先端（上端）に連結される。アーム取り付け部材３７０は、連結部３７１と、筒状部３７２と、蓋部３７３とを有する。連結部３７１は、シャフト３６２の縮径部３６２ｂに連結される。連結部３７１は、縮径部３６２ｂを貫通させる貫通部３７１ａと、連結部材３７４を挿入する陥没部３７１ｂと、アーム３８０を取り付けるアーム取り付け面３７１ｃと、蓋部３７３を取り付ける蓋部取り付け面３７１ｄとを有する。
【０１３９】
貫通部３７１ａは、縮径部３６２ｂの形状に対応して形成される。陥没部３７１ｂは、貫通部３７１ａに縮径部３６２ｂを挿入した状態において、縮径部３６２ｂとの間に空間を形成する。この空間には、連結部材３７４が配置される。連結部材３７４は、対向する等しい傾斜のテーパ面が形成された凹状部材３７４ａ及び凸状部材３７４ｂを有する。凹状部材３７４ａは、環状に形成され、陥没部３７１ｂの内周に接して配置される。凸状部材３７４ｂは、環状に形成され、陥没部３７１ｂの内側に挿入される。凸状部材３７４ｂの内周は、縮径部３６２ｂの外周に接して配置される。連結部材３７４は、固定部材７５により凸状部材３７４ｂが凹状部材３７４ａの内側に圧入されて固定される。これにより、陥没部３７１ｂの内周と凹状部材３７４ａの外周との間、凹状部材３７４ａのテーパ面と凸状部材３７４ｂのテーパ面との間、及び、凸状部材３７４ｂの内周と縮径部３６２ｂの外周との間が、互いに押し付け合った状態となる。そのため、陥没部３７１ｂ、凹状部材３７４ａ、凸状部材３７４ｂ及び縮径部３６２ｂの間にそれぞれ摩擦力が生じる。この摩擦力により、アーム取り付け部材３７０が縮径部３６２ｂに一体で連結される。
【０１４０】
アーム取り付け面３７１ｃは、アーム３８０が取り付けられる。アーム取り付け面３７１ｃには、アーム３８０を固定するための不図示の固定部材を挿入する挿入孔３７１ｅが設けられている。蓋部取り付け面３７１ｄは、後述の蓋部３７３が取り付けられる。
【０１４１】
筒状部３７２は、円筒状に形成され、連結部３７１からスプライン外筒３６１側（下方）に延びた状態で設けられる。筒状部３７２は、スプライン外筒用ハウジング３４３の第２筒状部３４３ｃよりも外側に配置され、第２筒状部３４３ｃの先端（上端）を収容する。筒状部３７２は、下端部に段部３７２ａを有する。段部３７２ａは、内周面の下端が拡径された構成である。段部３７２ａには、シール部３７７が配置される。シール部３７７は、筒状部３７２とスプライン外筒用ハウジング３４３の第２筒状部３４３ｃとの間に形成される隙間を封止する。シール部３７７としては、例えば断面視でＵ字状又はコ字状の部材をリング状に形成した構造等が挙げられる。シール部３７７は、例えば弾性変形可能な材料を用いて形成される。シール部３７７は、段部３７２ａの内周面と第２筒状部３４３ｃの外周面との間に当接されて弾性変形した状態で配置される。シール部３７７により、シャフト３６２が外部から保護された状態となる。なお、段部３７２ａの下端部には、内側に突出する突起部が形成される。この突起部により、シール部３７７の落下が抑制される。また、電源遮断時においては、シール部３７７のシール抵抗により、シャフト３６２（軸部材ＳＦ）の回転が抑制される。
【０１４２】
また、図１４及び図１６に示すように、筒状部３７２と第２筒状部３４３ｃとの間に円筒状の隙間が形成される。この隙間により、シャフト３６２と外部との間にラビリンス構造が形成されるため、防塵性及び防水性が高められる。
【０１４３】
蓋部３７３は、ボルト等の固定部材３７６により連結部３７１の蓋部取り付け面３７１ｄに取り付けられる。蓋部３７３は、シャフト３６２の縮径部３６２ｂを外部環境から保護する。
【０１４４】
アクチュエータ３０１において、アーム３８０を回転軸方向（Ｚ方向）に移動させる場合、コントローラー４２０は、外軸ロータ１０を回転させることなく、内軸ロータ１１０を回転軸Ｐの軸回り方向の一方又は他方に回転させる。この場合、内軸ロータ１１０の回転に伴ってボールねじ３５０のナット３５１が一体となって回転する。ナット３５１の回転により、ナット３５１とネジ軸３５２とが回転軸Ｐの軸回り方向に相対的に回転するため、ネジ軸３５２がＺ方向に移動する。ネジ軸３５２の移動により、ネジ軸３５２と一体に連結されたシャフト３６２、つまり軸部材ＳＦがＺ方向に移動する。軸部材ＳＦの移動により、シャフト３６２の上端に連結されたアーム取り付け部材３７０及びアーム３８０がＺ方向に移動する。軸部材ＳＦを上方に移動させる場合、図１７に示すように、ネジ軸３５２の下端のストッパ３５４が連結ブラケット３２４の下端に当接し、軸部材ＳＦの上方への移動が規制される。また、軸部材ＳＦを下方に移動させる場合、図１４及び図１６に示すように、連結部３７１がスプライン外筒用ブラケット３４３の第２筒状部３４３ｃの上端に当接し、軸部材ＳＦの下方への移動が規制される。
【０１４５】
アクチュエータ３０１において、アーム３８０を回転軸Ｐの軸線周り方向に移動させる場合、コントローラー４２０は、内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０を同期させて回転させる。この場合、内軸ロータ１１０の回転に伴ってボールねじ３５０のナット３５１が一体となって回転する。また、外軸ロータ１０の回転に伴ってボールスプライン３６０のスプライン外筒３６１が一体となって回転する。スプライン外筒３６１の回転により、シャフト３６２がスプライン外筒３６１と一体で回転する。シャフト３６２の回転により、シャフト３６２と連結されたネジ軸３６２、つまり軸部材ＳＦが回転する。したがって、ボールねじ３５０においては、ナット３５１とネジ軸３５２とが相対的に回転することが無く、ボールねじ３５０のネジ軸３５２はナット３５１に対してＺ方向に移動しない。つまり、軸部材ＳＦは、Ｚ方向に移動することなく、回転軸Ｐの軸回り方向に回転する。この軸部材ＳＦの回転により、アーム取り付け部材３７０及びアーム３８０が回転軸Ｐの軸回り方向に回転する。
【０１４６】
以上説明した実施形態２のアクチュエータ３０１は、ハウジング３４０と、内軸ロータ１１０と、外軸ロータ１０と、軸部材ＳＦ（ネジ軸３５２及びシャフト３６２）と、ナット３５１と、スプライン外筒３６１と、を備える。内軸ロータ１１０は、ハウジング３４０に対して回転自在である。外軸ロータ１０は、内軸ロータ１１０の径方向外側に配置され、ハウジング３４０に対して回転自在である。軸部材ＳＦは、内軸ロータ１１０の回転軸方向に内軸ロータ１１０を貫通して配置され、内軸ロータ１１０から回転軸方向の一方に突出するネジ軸３５２を有し、内軸ロータ１１０から回転軸方向の他方に突出するシャフト３６２に回転軸方向に沿った溝部３６２ａを有する。ナット３５１は、内軸ロータ１１０に対して回転軸方向の下方の外側に配置され、ネジ軸３５２に螺合され、内軸ロータ１１０と共に回転して軸部材ＳＦを回転軸方向に移動させる。スプライン外筒３６１は、内軸ロータ１１０に対して回転軸方向の上方の外側に配置され、溝部３６２ａに沿って軸部材ＳＦを回転軸方向に案内し、かつ外軸ロータ１０と共に回転して軸部材ＳＦを外軸ロータ１０の回転軸Ｐの軸回り方向に回転させる。
【０１４７】
この構成によれば、ナット３５１及びスプライン外筒３６１が内軸ロータ１１０に対して回転軸方向の外側に配置されるため、内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０を径方向について小型化することができる。これにより、フットプリントを小さくすることができる。また、スプライン外筒３６１により、外軸ロータ１０を回転させる際の軸部材ＳＦの連れ回りを抑制することが可能となる。
【０１４８】
実施形態２のアクチュエータ３０１は、内軸ロータ１１０の内径は、ナット３５１及びスプライン外筒３６１の外径よりも小さい。この構成によれば、内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０を径方向について小型化することができる。
【０１４９】
実施形態２のアクチュエータ３０１は、シャフト３６２の先端に連結され、アーム３８０を取り付けるアーム取り付け部材３７０を更に備える。この構成によれば、アーム取り付け部材３７０にアーム３８０を取り付けることで、搬送装置を構成することができる。
【０１５０】
実施形態２のアクチュエータ３０１において、ハウジング３４０は、スプライン外筒３６１を収容しシャフト３６２の一部を覆うスプライン外筒用ハウジング３４３を有し、アーム取り付け部材３７０は、スプライン外筒３６１側に延びてスプライン外筒用ハウジング３４３の回転軸方向の先端を収容する筒状部３７２を有し、筒状部３７２は、スプライン外筒用ハウジング３４３との間でシャフト３６２を封止する隙間７２ｂを有する。この構成によれば、外部環境からのシール性を確保することができる。
【０１５１】
実施形態２のアクチュエータ３０１は、ナット３５１は、第５軸受部３２８を介してハウジング３４０に支持され、スプライン外筒３６１は、第６軸受部３３８を介してハウジング３４０に支持される。この構成によれば、ナット３５１及びスプライン外筒３６１の変位を抑制できる。
【０１５２】
実施形態２のアクチュエータ３０１は、ナット３５１に接続された負作動電磁ブレーキ３５３を更に備える。この構成によれば、軸部材ＳＦの落下を抑制できる。
【０１５３】
また、実施形態２のアクチュエータ３０１は、ハウジング３４０と、内軸ロータ１１０と、外軸ロータ１０と、軸部材ＳＦ（ネジ軸３５２及びシャフト３６２）と、ナット３５１と、スプライン外筒３６１と、を備える。内軸ロータ１１０は、ハウジング３４０に対して回転自在である。外軸ロータ１０は、内軸ロータ１１０の径方向外側に配置され、ハウジング３４０に対して回転自在である。軸部材ＳＦは、内軸ロータ１１０の回転軸方向に内軸ロータ１１０を貫通して配置され、内軸ロータ１１０から回転軸方向の一方に突出するネジ軸５１を有し、内軸ロータ１１０から回転軸方向の他方に突出するシャフト３６２に回転軸方向に沿った溝部３６２ａを有する。ナット３５１は、ネジ軸３５２に螺合され、内軸ロータ１１０と共に回転して軸部材ＳＦを回転軸方向に移動させる。スプライン外筒３６１は、溝部３６２ａに沿って軸部材ＳＦを回転軸方向に案内し、かつ外軸ロータ１０と共に回転して軸部材ＳＦを外軸ロータ１０の回転軸Ｐの軸回り方向に回転させる。
【０１５４】
この構成によれば、スプライン外筒３６１により、外軸ロータ１０を回転させる際の軸部材ＳＦの連れ回りを抑制することが可能となる。
【０１５５】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に記載されたものに限定されない。例えば、上記の実施形態では、内側の内軸ロータ１１０にボールねじ３５０のナット３５１を連結し、外側の外軸ロータ１０にボールスプライン３６０のスプライン外筒３６１を連結する構成としたが、これに限定されない。例えば、内側の内軸ロータ１１０にボールスプライン３６０のスプライン外筒３６１を連結し、外側の外軸ロータ１０にボールねじ３５０のナット３５１を連結する構成としてもよい。
【０１５６】
また、上記の実施形態では、二軸一体型モータ１に対して上側にボールスプライン３６０が配置され、下側にボールねじ３５０が配置された構成としたが、これに限定されない。例えば、二軸一体型モータ１に対して上側にボールねじ３５０が配置され、下側にボールスプライン３６０が配置された構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１５７】
１  二軸一体型モータ
１０  外軸ロータ
１１  外軸ロータヨーク
１１ａ，１１１ａ  出力端部
１２，１１２  磁石
２０  外軸ステータ
３０  外軸モータコア
４０  外軸ステータバックヨーク
４５，４５ａ  非磁性体
４５ｂ，４５ｃ  非磁性部材
５０，１５０  コイル
７０  ステータコア部
１１０  内軸ロータ
１１１  内軸ロータヨーク
１２０  内軸ステータ
１３０  内軸モータコア
１４０  内軸ステータバックヨーク
２４０  第１検出部
２５０  第２検出部
２６１  第１軸受部
２６５  第２軸受部
３０２  第３軸受部
３０５  第４軸受部
３０１  アクチュエータ
３２８  第５軸受部
３３８  第６軸受部
３４０  ハウジング
３４１  モータ用ハウジング
３４２  ナット用ハウジング
３４２ａ，３４３ａ  フランジ部
３４２ｂ，３７２  筒状部
３４３  スプライン外筒用ハウジング
３４３ｂ  第１筒状部
３４３ｃ  第２筒状部
３５０  ボールねじ
３５１  ナット
３５２  ネジ軸
３５３  負作動電磁ブレーキ
３５４  ストッパ
３５６，３７１  連結部
３６０  ボールスプライン
３６１  スプライン外筒
３６２  シャフト
３６２ａ  溝部
３６２ｂ  縮径部
３７０  アーム取り付け部材
３７２ａ  段部
３７２ｂ  隙間
３７４  連結部材
３７４ａ  凹状部材
３７４ｂ  凸状部材
３８０  アーム部，アーム
Ｐ  回転軸
ＳＦ  軸部材
ＳＴ  固定台
【図１】
0006988661.tif 000002
【図２】
0006988661.tif 000003
【図３】
0006988661.tif 000004
【図４】
0006988661.tif 000005
【図５】
0006988661.tif 000006
【図６】
0006988661.tif 000007
【図７】
0006988661.tif 000008
【図８】
0006988661.tif 000009
【図９】
0006988661.tif 000010
【図１０】
0006988661.tif 000011
【図１１】
0006988661.tif 000012
【図１２】
0006988661.tif 000013
【図１３】
0006988661.tif 000014
【図１４】
0006988661.tif 000015
【図１５】
0006988661.tif 000016
【図１６】
0006988661.tif 000017
【図１７】
0006988661.tif 000018