(57)【要約】【課題】より少ない数の部品で高出力を実現可能な、アクチュエータを提案する。【解決手段】外周面に歯が配列されているステータと、外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転するロータと、前記ロータの中心軸と同軸に連結されている第１のギアと噛み合いながら回転し、かつ、出力軸に連結されている第２のギアと、を備え、前記ステータは、電磁石を有し、前記ロータは、磁石を有し、前記ロータの位置に対応する、前記電磁石の磁極は、前記ステータの周方向に沿って移動する、アクチュエータ。【選択図】図１
2019123772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に歯が配列されているステータと、
外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転するロータと、
前記ロータの中心軸と同軸に連結されている第１のギアと噛み合いながら回転し、かつ、出力軸に連結されている第２のギアと、
を備え、
前記ステータは、電磁石を有し、
前記ロータは、磁石を有し、
前記ロータの位置に対応する、前記電磁石の磁極は、前記ステータの周方向に沿って移動する、アクチュエータ。
【請求項２】
前記ステータは、前記ステータの軸方向に沿って２以上の所定の数の層を有し、
前記所定の数の層の各々の外周面には、前記歯が配列されており、
前記所定の数の層の各々は、前記電磁石を有し、
前記ロータは、前記ロータの軸方向に沿って前記所定の数の磁石を有する、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記所定の数の層の各々が有する電磁石と、前記ロータが有する前記所定の数の磁石の各々とがそれぞれ向かい合うような位置関係で、前記ステータと前記ロータとが配置されている、請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記所定の数は、３以上である、請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
個々の隣接する前記磁石の間には、磁性体で構成された部材がそれぞれ配置されている、請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記所定の数の層の各々の外周面の形状は略同一である、請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記ステータの軸方向から見たときの、前記所定の数の層の各々の外周面に配列されている個々の歯の位置が互いに異なるように、前記所定の数の層は組み合わされている、請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記ステータの軸方向から見たときの、前記所定の数の層の各々の外周面に配列されている個々の歯の、前記ステータの外周面の周方向における間隔が、それぞれ略等間隔になるように、前記所定の数の層は組み合わされている、請求項７に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記ステータの外周面に配列されている歯の数は、前記第２のギアの歯数よりも所定の数だけ少ない、請求項８に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記ステータの外周面に配列されている個々の歯のサイズは、前記第２のギアの個々の歯のサイズよりも大きい、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記ロータの位置に対応する、前記所定の数の層の各々が有する電磁石の磁極が、前記ステータの周方向に沿って移動することに伴い、前記ロータが前記ステータに引き付けられることと、前記ロータが前記ステータと反発することとが繰り返されることにより、前記ロータは、前記ステータの中心軸回りに回転する、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
前記ロータの位置に対応する、前記所定の数の層の各々の外周面に配列されている個々の歯の位置ごとに磁極がそれぞれ切り替わるように、前記所定の数の層の各々が有する電磁石に対する電力の供給が制御される、請求項１１に記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
前記第１のギアをさらに備え、
前記第２のギアは、前記ステータの中心軸に対して前記第１のギアよりも内側に配置されており、
前記第２のギアの回転軸は、前記ステータの中心軸と同軸である、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１４】
前記第２のギアの外歯が、前記第１のギアの外歯と噛み合いながら回転する、請求項１３に記載のアクチュエータ。
【請求項１５】
前記第１のギアをさらに備え、
前記第２のギアは、前記ステータの中心軸に対して前記第１のギアよりも外側に配置されており、
前記第２のギアは、内歯車であり、
前記第２のギアの回転軸は、前記ステータの中心軸と同軸である、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１６】
前記ロータと前記第１のギアとの間には、リング型のキャリアが固定されており、
前記キャリアの回転軸は、前記ステータの中心軸と同軸であり、
前記ロータの回転に応じ、前記キャリアは、前記ステータの中心軸回りに回転する、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１７】
前記ロータを複数備え、
複数の前記ロータの各々は、当該ロータの外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転し、
前記複数の前記ロータの各々は、前記ステータの外周面の周方向において互いに略等間隔に配置されており、
前記複数の前記ロータの各々の位置に対応する、前記電磁石の磁極が、前記ステータの周方向に沿ってそれぞれ移動する、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１８】
外周面に歯が配列されているステータと、
外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転するロータと、
前記ロータの中心軸と同軸に連結されている第１のギアと噛み合いながら回転し、かつ、出力軸に連結されている第２のギアと、
前記ロータに対して前記ステータの反対側に位置し、かつ、前記ロータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら回転する第３のギアと、
を備え、
前記ステータおよび前記第３のギアのうちのいずれか一方は、磁石を有し、
前記ステータおよび前記第３のギアのうちのいずれか他方は、電磁石を有し、
前記ロータの位置に対応する、前記電磁石の磁極が、前記ステータの周方向または前記第３のギアの周方向に沿って移動することにより前記第３のギアが回転する、アクチュエータ。
【請求項１９】
前記第３のギアが回転することにより、前記ロータは前記ステータの中心軸回りに回転する、請求項１８に記載のアクチュエータ。
【請求項２０】
外周面に歯が配列されているステータと、
外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転するロータと、
前記ロータの中心軸と同軸に連結されている第１のギアと噛み合いながら回転し、かつ、出力軸に連結されている第２のギアと、
を備え、
前記ステータは、前記ステータの軸方向に沿って３以上の所定の数の層を有し、
前記所定の数の層の各々の外周面には、前記歯が配列されており、
前記所定の数の層の各々は、当該層の周方向に関し所定の着磁パターンを有する磁石を有し、
前記ロータは、前記ロータの軸方向に沿って前記所定の数の電磁石を有し、
前記所定の数の電磁石の各々の磁極は、前記ロータの位置に応じて切り替えられる、アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な装置においてアクチュエータが用いられている。例えば、関節部に力制御型のアクチュエータを備え、当該関節部を介して複数のアームが接続されたロボットアームが知られている。【０００３】
例えば、下記特許文献１には、電動機および減速機を備える回転式アクチュエータが記載されている。当該電動機は、ロータ軸を有するロータと、ロータ側へ突出する複数のコイル部を有する円環状のステータとを有し、かつ、当該減速機は、ロータ軸の偏心部に取り付けられたサンギアと、サンギアの外歯に噛み合う内歯が形成されたリングギアとを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７７９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、電動機と減速機とがそれぞれ独立して構成されている。このため、特許文献１に記載の技術では、例えば電動機と減速機との間で部品を共有できないので、部品の総数が多くなり得る。【０００６】
そこで、本開示では、より少ない数の部品で高出力を実現可能な、新規かつ改良されたアクチュエータを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、外周面に歯が配列されているステータと、外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転するロータと、前記ロータの中心軸と同軸に連結されている第１のギアと噛み合いながら回転し、かつ、出力軸に連結されている第２のギアと、を備え、前記ステータは、電磁石を有し、前記ロータは、磁石を有し、前記ロータの位置に対応する、前記電磁石の磁極は、前記ステータの周方向に沿って移動する、アクチュエータが提供される。【０００８】
また、本開示によれば、外周面に歯が配列されているステータと、外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転するロータと、前記ロータの中心軸と同軸に連結されている第１のギアと噛み合いながら回転し、かつ、出力軸に連結されている第２のギアと、前記ロータに対して前記ステータの反対側に位置し、かつ、前記ロータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら回転する第３のギアと、を備え、前記ステータおよび前記第３のギアのうちのいずれか一方は、磁石を有し、前記ステータおよび前記第３のギアのうちのいずれか他方は、電磁石を有し、前記ロータの位置に対応する、前記電磁石の磁極が、前記ステータの周方向または前記第３のギアの周方向に沿って移動することにより前記第３のギアが回転する、アクチュエータが提供される。【０００９】
また、本開示によれば、外周面に歯が配列されているステータと、外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転するロータと、前記ロータの中心軸と同軸に連結されている第１のギアと噛み合いながら回転し、かつ、出力軸に連結されている第２のギアと、を備え、前記ステータは、前記ステータの軸方向に沿って３以上の所定の数の層を有し、前記所定の数の層の各々の外周面には、前記歯が配列されており、前記所定の数の層の各々は、当該層の周方向に関し所定の着磁パターンを有する磁石を有し、前記ロータは、前記ロータの軸方向に沿って前記所定の数の電磁石を有し、前記所定の数の電磁石の各々の磁極は、前記ロータの位置に応じて切り替えられる、アクチュエータが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本開示によれば、より少ない数の部品で高出力を実現することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の実施形態に係るアクチュエータ１０の外観構成の例を示した図である。
【図２】図１に示したＡ−Ａ線によるアクチュエータ１０の断面の例を示した図である。
【図３】アクチュエータ１０の底面側が見たアクチュエータ１０の形状を概略的に示した図である。
【図４】本実施形態に係るアクチュエータ１０の内部構成の一部を示した図である。
【図５】本実施形態に係るロータ１２０の一部の外観構成を示した図である。
【図６】ステータ１００に配列されている歯のサイズと太陽ギア１４０の歯のサイズとの関係の例を示した図である。
【図７】ロータ１２０に配列されている歯と遊星ギア１３０の歯との間の角度差を示した図である。
【図８】本実施形態に係るアクチュエータ１０の動作の概要を説明するための図である。
【図９Ａ】本実施形態に係るロータ１２０の回転の原理を説明するための図である。
【図９Ｂ】本実施形態に係るロータ１２０の回転の原理を説明するための図である。
【図１０】図９Ａおよび図９Ｂに示した各タイミングにおけるロータ１２０の回転の原理を説明するための別の図である。
【図１１】本実施形態に係るステータ１００の各層１１０に対応する磁極のパターンの遷移例を示した図である。
【図１２】本実施形態の変形例１に係る、リングギア１６０がロータ１２０を支持する構成を概略的に示した図である。
【図１３】本実施形態の変形例２に係る、ステータ１００の磁石１１０２の磁気配向の例を概略的に示した図である。
【図１４】本実施形態の変形例２に係る、ステータ１００の軸方向に直交するステータ１００の断面を概略的に示した図である。
【図１５】本実施形態の変形例５に係るアクチュエータ１０の外観構成の例を示した図である。
【図１６】本実施形態の変形例６に係るロータ１２０の構成を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。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。
【００１３】
また、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複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、必要に応じて層１１０ａおよび層１１０ｂのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、層１１０ａおよび層１１０ｂを特に区別する必要が無い場合には、単に層１１０と称する。
【００１４】
また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための形態」を説明する。
１．背景
２．実施形態の詳細な説明
３．変形例
４．むすび
【００１５】
＜＜１．背景＞＞
まず、本開示の特徴を明確に示すために、本開示の実施形態に係るアクチュエータ１０を創作するに至った背景について説明する。
【００１６】
従来、モータに減速機を取り付けたギヤードモータが開発されている。このギヤードモータは、モータの回転を減速させることにより、モータ単体よりも大きいトルクを出力できる。しかしながら、既存のギヤードモータは、それぞれ独立して構成されたモータとギアとが組み合わされて構成されている。つまり、既存のギヤードモータでは、モータとギアとが一体化されてはいない。このため、既存のギヤードモータでは、部品の総数を削減することが困難であり、また、重量も大きくなるというデメリットがある。
【００１７】
そこで、上記事情を一着眼点にして、本実施形態に係るアクチュエータ１０を創作するに至った。アクチュエータ１０は、外周面に歯１１０４が配列されているステータ１００と、外周面に配列されている歯１２０４がステータ１００の外周面に配列されている歯１１０４と噛み合いながら、ステータ１００の中心軸回りに回転するロータ１２０と、ロータ１２０の中心軸と同軸に連結されている遊星ギア１３０と噛み合いながら回転し、かつ、出力軸に連結されている太陽ギア１４０と、を備え、ステータ１００は、電磁石１１００を有し、ロータ１２０は、磁石１２００を有し、ロータ１２０の位置に対応する、電磁石１１００の磁極は、ステータ１００の周方向に沿って移動し得る。このため、例えば既存のギヤードモータと比較して、より少ない数の部品で高出力を実現することができる。
【００１８】
ここで、遊星ギア１３０は、本開示に係る第１のギアの一例である。また、太陽ギア１４０は、本開示に係る第２のギアの一例である。以下、このような本実施形態の内容について順次詳細に説明する。
【００１９】
＜＜２．実施形態の詳細な説明＞＞
＜２−１．構成＞
まず、本実施形態に係るアクチュエータ１０の構成について、主として図１〜図３を参照して説明する。図１は、アクチュエータ１０の外観構成の一例を示した図である。図２は、図１に示したＡ−Ａ線によるアクチュエータ１０の断面の一例を示した図である。図３は、アクチュエータ１０の底面側が見たアクチュエータ１０の形状を概略的に示した図である。
【００２０】
図１および図２に示したように、アクチュエータ１０は、ステータ１００、ロータ１２０、遊星ギア１３０、太陽ギア１４０、および、キャリア１５０を有する。また、図２に示したように、アクチュエータ１０は、筐体２００をさらに有し得る。但し、かかる例に限定されず、アクチュエータ１０は、筐体２００を有しなくてもよい。
【００２１】
｛２−１−１．ステータ１００｝
ステータ１００は、複数の電磁石１１００および複数の磁石（永久磁石）１１０２を有し得る。また、図１に示したように、ステータ１００の外周面には、複数の歯１１０４が配列されている。例えば、ステータ１００は、ステータ１００の軸方向に沿って２以上の所定の数（例えば３つ）の層１１０を有し、かつ、当該所定の数の層１１０の各々の外周面には、複数の歯１１０４が配列されている。より具体的には、当該所定の数の層１１０の各々の外周面には、略同一の形状の歯１１０４が、略同数ずつ配列されている。以下では、当該所定の数が「３」である例を主として説明する。
【００２２】
図１および図２に示したように、３つの層１１０の各々は、電磁石１１００および磁石１１０２を有し得る。図２に示したように、磁石１１０２の径方向の長さは、電磁石１１００の径方向の長さよりも大きくなるように設計され得る。
【００２３】
また、３つの層１１０の各々の形状およびサイズは、それぞれ略同一であり得る。例えば、各層１１０の外周面の形状は、略同一である。より具体的には、各層１１０の外周面（より詳細には、各層１１０の磁石１１０２の外周面）には、略同一の形状の歯１１０４が略同数ずつそれぞれ配列され得る。また、図３に示したように、ステータ１００の軸方向（図３に示した例ではアクチュエータ１０の底面側）から見たときの、３つの層１１０の各々の外周面に配列されている個々の歯１１０４の位置が互いに異なるように、３つの層１１０は組み合わされ得る。例えば、図３に示したように、ステータ１００の軸方向から見たときの、３つの層１１０の各々の外周面に配列されている個々の歯１１０４の、ステータ１００の外周面の周方向における間隔がそれぞれ略等間隔になるように、３つの層１１０は組み合わされる。かかる構成によれば、後述するように、ロータ１２０が、ステータ１００の中心軸回りに円滑に回転することができる。
【００２４】
さらに、各層１１０が有する電磁石１１００の形状およびサイズは、略同一であり得る。また、各層１１０が有する磁石１１０２の形状およびサイズは、略同一であり得る。
【００２５】
図４は、アクチュエータ１０の内部構成の一部を示した図である。例えばアクチュエータ１０の外部に配置されている電源部（図示省略）から電源ケーブル（図示省略）などを介して、各層１１０の電磁石１１００は通電され得る。さらに、例えばアクチュエータ１０の外部に配置されている制御部（図示省略）により、各層１１０の電磁石１１００に対する電力の供給が制御され得る。これにより、例えば図４に示したように、電磁石１１００の周りに磁束が流れ得る。また、個々の電磁石１１００に対して電流を流す方向が逆方向に切り替えられると、磁束が流れる方向がそれぞれ逆方向になり、各層１１０の磁極の向きがそれぞれ逆になり得る。例えば、制御部は、３つの層１１０の各々の電磁石１１００に流される電流の向きの組み合わせを、時間の経過に応じて切り替え得る。これにより、図９Ａ〜図９Ｂを参照して後述するように、各層１１０の電磁石１１００の磁極が、ステータ１００の周方向に沿って移動し得る。その結果、後述するように、ロータ１２０が、ステータ１００の周方向に沿って回転し得る。
【００２６】
ここで、制御部は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の処理回路を含んで構成され得る。制御部は、アクチュエータ１０の動作を統括的に制御し得る。なお、制御部および電源部がアクチュエータ１０の外部に配置される例に限定されず、これらのうちの一以上は、アクチュエータ１０の内部に配置されてもよい。
【００２７】
｛２−１−２．ロータ１２０｝
図１に示したように、ロータ１２０の外周面には複数の歯１２０４が配列されている。ロータ１２０の外周面に配列されている個々の歯１２０４と、ステータ１００の外周面に配列されている個々の歯１１０４とが噛み合いながら、ロータ１２０は、ステータ１００の中心軸回りに回転する。
【００２８】
図５は、ロータ１２０の一部の外観構成の例を示した図である。図５に示したように、ロータ１２０は、ロータ１２０の軸方向に沿って所定の数（例えば３つ）の磁石１２００を有し得る。なお、図５では、便宜上、磁石１２００が２つだけ配置される例を示しているが、かかる例に限定されず、磁石１２００は３つ以上配置され得る。以下では、例えば図１および図２に示したように、ロータ１２０が３つの磁石１２００を有する例を主として説明する。
【００２９】
図５に示したように、ロータ１２０は、磁石１２００と部材１２０２とが、ロータ１２０の軸方向に沿ってそれぞれ一つずつ交互に組み合わされることにより構成され得る。つまり、個々の隣接する磁石１２００の間には部材１２０２がそれぞれ配置され得る。部材１２０２は、例えば鉄などの磁性体で構成され得る。また、図５に示したように、部材１２０２の外周面には、複数の歯１２０４が配列されている。部材１２０２の外周面に配列されている個々の歯１２０４は、ステータ１００（より詳細には各層１１０）の外周面に配列されている個々の歯１１０４と噛み合い得る。
【００３０】
前述したように、ロータ１２０の外周面に配列されている個々の歯１２０４と、ステータ１００の外周面に配列されている個々の歯１１０４とが噛み合うように、ロータ１２０はステータ１００に対して配置される。例えば、図４に示したように、ステータ１００の３つの層１１０の各々が有する電磁石１１００と、ロータ１２０が有する３つの磁石１２００の各々とがそれぞれ向かい合うような位置関係で、ロータ１２０はステータ１００に対して配置される。
【００３１】
また、ロータ１２０は、ロータ１２０の中心軸と同軸に遊星ギア１３０と連結されている。例えば、図１に示したように、ロータ１２０と遊星ギア１３０との間にキャリア１５０が配置され、かつ、ロータ１２０は、遊星ギア１３０と連結されている。より具体的には、図２に示したように、ロータ１２０の一方の端の部材１２０２ａと、キャリア１５０の孔（図示省略）と、遊星ギア１３０との間に、棒状の連結部１２２が配置され得る。連結部１２２は、ロータ１２０と遊星ギア１３０とを固定し得る。例えば、図５に示した部材１２０２ａの中央の孔１２０６と、キャリア１５０の孔と、遊星ギア１３０の孔（図示省略）との間に連結部１２２が挿通されることにより、ロータ１２０と遊星ギア１３０とは固定され得る。
【００３２】
｛２−１−３．遊星ギア１３０｝
遊星ギア１３０は、ロータ１２０の回転に伴い、後述する太陽ギア１４０と噛み合いながら、ステータ１００の中心軸回りに回転する。また、遊星ギア１３０の歯数と、ロータ１２０に配列されている歯１２０４の数とは同一であるように設計され得る。
【００３３】
ここで、ステータ１００の外周面に配列されている歯１１０４の数は、太陽ギア１４０の歯数よりも所定の数だけ少ないように設計され得る。例えば、ステータ１００の外周面に配列されている歯１１０４の数は、Ｎであり、かつ、太陽ギア１４０の歯数は、Ｎ＋１である。この場合、アクチュエータ１０の減速比は、（Ｎ＋１）／Ｎになる。なお、Ｎは、２以上の所定の数である。
【００３４】
さらに、ステータ１００の歯１１０４のサイズは、太陽ギア１４０の歯１４００のサイズよりも大きくなるように設計され得る。同様に、ロータ１２０の歯１２０４のサイズは、遊星ギア１３０の歯１３００のサイズよりも大きくなるように設計され得る。例えば、ステータ１００の径方向の長さと太陽ギア１４０の径方向の長さとが略同一になるように、ステータ１００および太陽ギア１４０はそれぞれ設計され得る。この場合、ステータ１００の外周面に配列されている歯１１０４の数と太陽ギア１４０の歯数との関係に適合するように、歯１１０４のサイズと太陽ギア１４０の歯１４００のサイズとの関係が、例えば転位係数を用いて設計時に定められ得る。
【００３５】
ここで、図６を参照して、歯１１０４のサイズと太陽ギア１４０の歯１４００のサイズとの関係の設定例について説明する。例えば、歯１１０４のサイズをβとすると、下記の数式（１）および数式（２）を用いて、太陽ギア１４０の歯のサイズは、（数式（１）および数式（２）における）αまたはδに定められ得る。なお、数式（１）および数式（２）におけるγは、転位量である。
【００３６】
【数１】
2019123772.tif 000003
【００３７】
【数２】
2019123772.tif 000004
【００３８】
なお、前述したようにロータ１２０と遊星ギア１３０とが同軸に連結され得る。この場合、図７に示したように、ロータ１２０に配列されている個々の歯１２０４と遊星ギア１３０の個々の歯１３００との間に所定の角度差θ（オフセット）が設けられ得る。これにより、ロータ１２０の歯１２０４とステータ１００の歯１１０４とが確実に噛み合い、かつ、遊星ギア１３０の歯１３００と太陽ギア１４０の歯１４００とが確実に噛み合うように構成される。
【００３９】
｛２−１−４．太陽ギア１４０｝
図１に示したように、太陽ギア１４０は、ステータ１００の中心軸に対して遊星ギア１３０よりも内側に配置されている。また、太陽ギア１４０の外周面の歯１４００が、遊星ギア１３０の外歯１３００と噛み合いながら、太陽ギア１４０は回転する。太陽ギア１４０の回転軸は、ステータ１００の中心軸と同軸であり得る。
【００４０】
太陽ギア１４０は、ステータ１００の中心軸回りに回転可能に支持され得る。例えば、図２に示したように、筐体２００と太陽ギア１４０との間にベアリング１４２が配置される。この場合、ベアリング１４２は、太陽ギア１４０をステータ１００の中心軸回りに回転可能に支持する。
【００４１】
さらに、太陽ギア１４０は、アクチュエータ１０の出力軸（図示省略）に連結され得る。但し、かかる例に限定されず、太陽ギア１４０がアクチュエータ１０の出力軸であってもよい。
【００４２】
｛２−１−５．キャリア１５０｝
キャリア１５０は、リング型である。前述したように、キャリア１５０は、ロータ１２０と遊星ギア１３０との間で固定されている。
【００４３】
キャリア１５０は、ステータ１００の中心軸回りに回転可能に支持され得る。例えば、図２に示したように、筐体２００とキャリア１５０との間にベアリング１５２が配置される。この場合、ベアリング１５２は、キャリア１５０をステータ１００の中心軸回りに回転可能に支持する。上記の構成によれば、ロータ１２０がステータ１００の中心軸回りに回転し始めると、ロータ１２０に固定されているキャリア１５０にロータ１２０の回転力が伝達されることにより、例えば図８において矢印で示したように、キャリア１５０は、ロータ１２０と一緒に、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。
【００４４】
なお、図２では、ステータ１００の軸方向における両端側にキャリア１５０がそれぞれ一つずつ配置される例を示しているが、本実施形態はかかる例に限定されない。例えば図１に示したように、ステータ１００の軸方向における一端側（太陽ギア１４０側）のみにキャリア１５０が一つだけ配置されてもよい。
【００４５】
｛２−１−６．筐体２００｝
図２に示したように、筐体２００内には、ステータ１００、ロータ１２０、および、太陽ギア１４０、ベアリング１４２、および、ベアリング１５２などが配置され得る。また、筐体２００は、ステータ１００、ベアリング１４２、および、ベアリング１５２などを支持し得る。なお、筐体２００の形状は特に限定されない。例えば、筐体２００は、円筒形であってもよいし、角柱（四角柱など）形であってもよい。
【００４６】
＜２−２．動作＞
以上、本実施形態に係るアクチュエータ１０の構成について説明した。次に、図８〜図１０を参照して、前述した構成に基づくアクチュエータ１０の動作について説明する。
【００４７】
｛２−２−１．概要｝
まず、図８を参照して、アクチュエータ１０の動作の概要について説明する。図８は、アクチュエータ１０の動作の概要を説明するための図である。ロータ１２０の位置に対応する、３つの層１１０の各々の磁場が適切に変化すると、図８に示したように、ロータ１２０の外周面に配列されている歯１２０４がステータ１００の外周面に配列されている歯１１０４と噛み合いながら、ロータ１２０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し始める。これにより、ロータ１２０の中心軸と同軸に連結されている遊星ギア１３０は、太陽ギア１４０と噛み合いながら、ステータ１００の中心軸回りに（ロータ１２０と一緒に）回転し始める。その結果、太陽ギア１４０も、ステータ１００の中心軸回りに回転し始める。この際、ステータ１００の歯１１０４の数と太陽ギア１４０の歯数との比（減速比）に応じて、出力トルクが増加し得る。
【００４８】
また、ロータ１２０が回転することにより、キャリア１５０もステータ１００の中心軸回りに（ロータ１２０と一緒に）回転し得る。
【００４９】
｛２−２−２．ロータ１２０の回転の原理｝
次に、図９Ａ〜図１１を参照して、ロータ１２０の回転の原理についてより詳細に説明する。図９Ａおよび図９Ｂは、ステータ１００の上面側から見たときの、ステータ１００（より詳細には、３つの層１１０の各々）の外周面に配列されている個々の歯１１０４の位置に対応する磁極の切り替わりの例を示した図である。図１０は、図９Ａおよび図９Ｂに示した各タイミングにおけるロータ１２０の回転の原理を説明するための図である。図９Ａおよび図９Ｂに示した例では、歯１１０４ａ、歯１１０４ｂ、歯１１０４ｃ、歯１１０４ｄ、および、歯１１０４ｅの順に、ステータ１００の周方向に沿って歯１１０４が配列されている。なお、図９Ａおよび図９Ｂでは、ステータ１００の層１１０ごとに、当該層１１０に含まれる個々の歯１１０４に対してそれぞれ異なる種類の網掛けを付している。つまり、歯１１０４ａおよび歯１１０４ｄは、ある層１１０ａに含まれており、歯１１０４ｂおよび歯１１０４ｅは別の層１１０ｂに含まれており、そして、歯１１０４ｃは、さらに別の層１１０ｃに含まれている。
【００５０】
また、図９Ａ〜図１０では、個々の隣接する２つのタイミング（つまり、Ｔ＝ｔ１とＴ＝ｔ２との間、Ｔ＝ｔ２とＴ＝ｔ３との間、および、Ｔ＝ｔ３とＴ＝ｔ４との間）の間隔がそれぞれ等間隔である例を示している。また、図９Ａ〜図１０では、ロータ１２０の上面側から見たときの、ロータ１２０の磁石１２００の磁極がＮ極である例を示している。
【００５１】
図９Ａに示したように、ステータ１００の層１１０ごとに、当該層１１０に含まれる個々の歯１１０４に対応する磁極がそれぞれ同一になるように、各層１１０の電磁石１１００に対して電流が流され得る。例えば、図９Ａに示したＴ＝ｔ１時点では、ステータ１００の上面側から見たときの、歯１１０４ａを含む層１１０ａ内の個々の歯１１０４に対応する磁極は全て「Ｎ極」になり得る。同様に、ステータ１００の上面側から見たときの、歯１１０４ｂを含む層１１０ｂ内の個々の歯１１０４の磁極は全て「Ｎ極」になり得る。また、ステータ１００の上面側から見たときの、歯１１０４ｃを含む層１１０ｃ内の個々の歯１１０４の磁極は全て「Ｓ極」になり得る。これにより、例えば図１０に示したｔ１時点の図のように、ロータ１２０は、歯１１０４ａおよび歯１１０４ｂとそれぞれ反発し、かつ、歯１１０４ｃに引き付けられる。その結果、ロータ１２０は、ステータ１００の周方向に沿って、所定の距離（例えば一つの歯１１０４の周方向の長さの略半分に相当する距離）だけ、図９Ａの右側へ移動する。
【００５２】
さらに、ロータ１２０が磁気的に不安定な位置から磁気的に安定する位置まで、ステータ１００の周方向に沿って移動する度に、図１１に示したように、各層１１０に対応する磁極の組み合わせ（パターン）が、所定の順序に沿って逐次切り替えられ得る。例えば、各層１１０に対応する磁極の組み合わせは、図１１に示した遷移順序に沿って、それぞれ同一の時間間隔ごとに変化するように制御され得る。図９Ａおよび図９Ｂに示した例では、Ｔ＝ｔ１〜ｔ３の間は、各層１１０に対応する磁極の組み合わせは、（Ｎ極、Ｎ極、Ｓ極）である。そして、Ｔ＝ｔ４に達した際に、各層１１０に対応する磁極の組み合わせは、上記の組み合わせから（Ｓ極、Ｎ極、Ｎ極）へと切り替えられ、かつ、Ｔ＝ｔ４〜ｔ６の間は、この組み合わせが維持される。このように制御されることにより、ロータ１２０は、ステータ１００の中心軸回りに連続的に回転し得る。
【００５３】
以下、上記の原理についてより詳細に説明する。図１０に示したように、Ｔ＝ｔ２時点では、ロータ１２０は、歯１１０４ａおよび歯１１０４ｂとそれぞれ反発し、かつ、歯１１０４ｃに引き付けられる。その結果、（ｔ１時点と同様に）ロータ１２０は、ステータ１００の周方向に沿って当該所定の距離だけ、図９Ａの右側へ移動する。
【００５４】
さらに、Ｔ＝ｔ３時点では、ロータ１２０は、歯１１０４ａ、歯１１０４ｂ、および、歯１１０４ｄとそれぞれ反発し、かつ、歯１１０４ｃに引き付けられる。これにより、（ｔ１時点と同様に）ロータ１２０は、ステータ１００の周方向に沿って当該所定の距離だけ、図９Ａの右側へ移動し得る。そして、例えばＴ＝ｔ４に達する直前において、歯１１０４ａの側からロータ１２０に働く力ベクトルと、歯１１０４ｄの側からロータ１２０に働く力ベクトルとが互いに打ち消し合うようになる。これにより、ロータ１２０は、磁気的に安定し得る。
【００５５】
その後、図９Ｂに示したように、Ｔ＝ｔ４時点では、（ステータ１００の上面側から見たときの）歯１１０４ａを含む層１１０ａ内の個々の歯１１０４に対応する磁極は全て「Ｓ極」、歯１１０４ｂを含む層１１０ｂ内の個々の歯１１０４の磁極は全て「Ｎ極」、かつ、歯１１０４ｃを含む層１１０ｃ内の個々の歯１１０４の磁極は全て「Ｎ極」になるように、各層１１０の電磁石１１００に対して流される電流の向きが切り替えられる。これにより、ロータ１２０は、歯１１０４ｂおよび歯１１０４ｃとそれぞれ反発し、かつ、歯１１０４ｄに引き付けられるようになる。換言すれば、ロータ１２０は、磁気的に安定な状態から磁気的に不安定な状態になる。その結果、ロータ１２０は、ステータ１００の周方向に沿って、所定の距離（例えば一つの歯１１０４の周方向の長さの略半分に相当する距離）だけ、図９Ａの右側へ移動する。
【００５６】
上記のように、本実施形態によれば、３つの層１１０の各々の外周面に配列されている個々の歯１１０４の位置に対応する磁極が、ロータ１２０の位置に応じてそれぞれ切り替わるように、３つの層１１０の各々が有する電磁石１１００に対する電力の供給が制御され得る。これにより、３つの層１１０の各々が有する電磁石１１００の周りに生じる磁場（磁束）の向きも、ロータ１２０の位置に応じてそれぞれ切り替わり得る。その結果、ロータ１２０がステータ１００に磁気的に引き付けられることと、ロータ１２０がステータ１００と磁気的に反発することとが繰り返されることにより、ロータ１２０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。
【００５７】
＜２−３．効果＞
｛２−３−１．効果１｝
以上説明したように、本実施形態によれば、ロータ１２０の中心軸と同軸に、遊星ギア１３０はロータ１２０と組み合わされる。そして、ロータ１２０の歯１２０４とステータ１００の歯１１０４とが噛み合い、かつ、遊星ギア１３０と太陽ギア１４０とが噛み合うように、これらの部品がそれぞれ配置される。つまり、ステータ１００、ロータ１２０、遊星ギア１３０、および、太陽ギア１４０が一体的に組み合わされ得る。従って、例えばこれらの部品同士を結合するための他の部品が不要になるので、既存のアクチュエータ（ギヤードモータなど）と比べて部品の総数が減少し得る。
【００５８】
従って、本実施形態に係るアクチュエータ１０は、より少ない数の部品で高出力を実現することができる。例えば、アクチュエータ１０は、より小さい重量で、高出力を実現することも可能となる。その結果、Ｔｏｒｑｕｅ−ｔｏ−ｗｅｉｇｈｔ  ｒａｔｉｏ（単位重量あたりのトルク）が増加し得る。さらに、部品の総数が減少し得るので、既存のアクチュエータと比べて製造コストが減少することも期待できる。
【００５９】
｛２−３−２．効果２｝
また、本実施形態によれば、ロータ１２０の外周面に配列されている歯１２０４がステータ１００の外周面に配列されている歯１１０４と噛み合うように、ロータ１２０とステータ１００とが配置される。このため、エアギャップ（つまり、ステータ１００とロータ１２０との空間）がゼロになり得る。従って、アクチュエータ１０のサイズを大きくせずに、高出力（出力トルクの増加）を実現することができる。
【００６０】
また、このように構成されることにより、ロータ１２０の回転を支持するためのベアリングが不要となる。従って、部品の総数がさらに減少し得る。
【００６１】
｛２−３−３．効果３｝
詳細については図１５を参照して後述するが、さらに、本実施形態によれば、アクチュエータ１０は、多数のロータ１２０および多数の遊星ギア１３０を備えることが可能である。これにより、アクチュエータ１０の歯車は、例えば既存の遊星歯車減速機などと比較して、より強固になり、容易に破損することがない。例えば、既存の技術では、同時に接触する歯の数が少ないので、接触部分において大きな力がかかり得る。一方、本実施形態によれば、アクチュエータ１０が多数のロータ１２０を備えることにより、同時に接触する歯の数が多くなるので、当該多数のロータ１２０（歯車）の間で力が分散され得る。従って、各ロータ１２０（歯車）が破損し難い。
【００６２】
＜＜３．変形例＞＞
本実施形態は前述した例に限定されず、各種の変形例が適用可能である。次に、本実施形態の変形例について、「３−１．変形例１」〜「３−７．変形例７」において説明する。
【００６３】
＜３−１．変形例１＞
上記の説明では、ロータ１２０をキャリア１５０が支持する例を示したが、本開示はかかる例に限定されない。例えば、図１２に示したように、ロータ１２０に対してステータ１００の反対側に配置されたリングギア１６０がロータ１２０を支持してもよい。以下、この変形例の具体的な構成の２つのパターンについて、「３−１−１．パターン１」〜「３−１−２．パターン２」において説明する。
【００６４】
｛３−１−１．パターン１｝
まず、本変形例のパターン１に係る構成について説明する。パターン１では、リングギア１６０は、磁石（図示省略）を有し得る。さらに、ロータ１２０の外周面に配列されている歯１２０４とリングギア１６０の歯とが噛み合いながら、リングギア１６０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。なお、前述した実施形態とは異なり、ロータ１２０は、磁石１２００を全く有さず、例えば鉄などの磁性体のみで構成され得る。
【００６５】
このパターン１に係る構成によれば、ステータ１００の各層１１０が有する電磁石１１００の、ロータ１２０の位置に対応する磁極が、ステータ１００の周方向に沿って移動することにより、リングギア１６０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。より具体的には、当該磁極の移動により、リングギア１６０の歯（内歯）がロータ１２０の歯１２０４と噛み合いながら、リングギア１６０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。そして、リングギア１６０が回転することにより、ロータ１２０の歯１２０４がステータ１００の歯１１０４と噛み合いながら、ロータ１２０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。その結果、ロータ１２０に連結している遊星ギア１３０が回転することにより、太陽ギア１４０がステータ１００の中心軸回りに回転し得る。
【００６６】
｛３−１−２．パターン２｝
次に、本変形例のパターン２に係る構成について説明する。パターン２では、リングギア１６０は、リングギア１６０の軸方向に沿って３層（図示省略）を有し、かつ、当該３層の各々は、電磁石（図示省略）を有し得る。また、前述した実施形態とは異なり、ステータ１００の各層１１０は、基本的に、電磁石１１００を有しない。なお、（パターン１と同様に）リングギア１６０の歯がロータ１２０の歯１２０４と噛み合いながら、リングギア１６０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。また、ロータ１２０は、磁性体のみで構成され得る。
【００６７】
このパターン２に係る構成によれば、リングギア１６０の各層が有する電磁石の、ロータ１２０の位置に対応する磁極が、リングギア１６０の周方向に沿って移動することにより、リングギア１６０自身が、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。つまり、リングギア１６０の各層が有する電磁石の磁極がリングギア１６０の周方向に沿って切り替わりながら、リングギア１６０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。より具体的には、当該磁極の移動により、リングギア１６０の歯がロータ１２０の歯１２０４と噛み合いながら、リングギア１６０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。そして、リングギア１６０が回転することにより、ロータ１２０の歯１２０４がステータ１００の歯１１０４と噛み合いながら、ロータ１２０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。その結果、（上記のパターン１と同様に）ロータ１２０に連結している遊星ギア１３０が回転することにより、太陽ギア１４０がステータ１００の中心軸回りに回転し得る。
【００６８】
＜３−２．変形例２＞
また、前述した実施形態では、図８に示したように、ステータ１００の各層１１０が有する磁石１１０２の磁気配向が、ステータ１００の軸方向である例について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。別の変形例として、例えば図１３に示したように、磁石１１０２の磁気配向は、ステータ１００の径方向であってもよい。
【００６９】
本変形例では、例えば図１４に示したように、ステータ１００の各層１１０は、電磁石１１００を配置するためのスロット（Ｓｌｏｔ‐ｃｏｉｌ）１７０を複数有するように構成されてもよい。図１４は、本変形例に係る、ステータ１００の軸方向に直交する方向による一つの層１１０の断面を概略的に示した図である。図１４に示したように、各層１１０において当該複数のスロット１７０の各々は、当該層１１０の周方向において略等間隔に配置されてもよい。
【００７０】
さらに、上記の「変形例１のパターン１」と本変形例（「変形例２」）とが組み合わされることも可能である。具体的には、ステータ１００の各層１１０は、電磁石１１００および磁石１１０２を有する。そして、リングギア１６０は、磁気配向がリングギア１６０の径方向であるような磁石を一以上（例えば３つ）有する。この場合に関しても、３−１−１節で述べた作用と概略同様の作用が実現され得る。
【００７１】
＜３−３．変形例３＞
上記の「変形例１」では、リングギア１６０が、ロータ１２０の歯１２０４と噛み合う歯を有するギアである例について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。別の変形例として、リングギア１６０は、遊星ギア１３０の歯１３００と噛み合う歯を有するギア（内歯車）であってもよい。本変形例に係るリングギア１６０は、本開示に係る第２のギアの一例である。
【００７２】
本変形例では、リングギア１６０は、ステータ１００の中心軸に対して遊星ギア１３０よりも外側に配置される。また、リングギア１６０の回転軸は、ステータ１００の中心軸と同軸であり得る。例えば、リングギア１６０の個々の歯（内歯）が遊星ギア１３０の個々の歯１３００と噛み合いながら、リングギア１６０は、ステータ１００の中心軸回りに回転する。
【００７３】
＜３−４．変形例４＞
前述した実施形態では、太陽ギア１４０に出力軸が連結されている（または、太陽ギア１４０が出力軸である）例について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。別の変形例として、（太陽ギア１４０の代わりに）キャリア１５０に当該出力軸が連結されていてもよいし、または、キャリア１５０が当該出力軸であってもよい。あるいは、上記の「変形例３」に係るリングギア１６０に当該出力軸が連結されていてもよいし、または、「変形例３」に係るリングギア１６０が当該出力軸であってもよい。
【００７４】
＜３−５．変形例５＞
また、前述した実施形態では、図１等に示したように、アクチュエータ１０がロータ１２０を１つだけ備える例を主として説明したが、本開示はかかる例に限定されない。例えば図１５に示したように、アクチュエータ１０はロータ１２０を複数備えてもよい。図１５は、本変形例に係るアクチュエータ１０の外観構成の例を示した図である。
【００７５】
｛３−５−１．構成｝
図１５に示したように、本変形例では、個々のロータ１２０は、当該ロータ１２０の外周面に配列されている歯がステータ１００の外周面に配列されている歯１１０４と噛み合いながら、ステータ１００の中心軸回りにそれぞれ回転し得る。また、当該複数のロータ１２０の各々は、ステータ１００の外周面の周方向において互いに略等間隔に配置され得る。本変形例では、当該複数のロータ１２０の各々の位置に対応する、ステータ１００の各層１１０が有する電磁石１１００の磁極が、ステータ１００の周方向に沿ってそれぞれ移動するように制御される。
【００７６】
｛３−５−２．効果｝
本変形例では、例えば図１５に示したように、アクチュエータ１０は、多数のロータ１２０および多数の遊星ギア１３０を備える。これにより、多数の遊星ギア１３０が太陽ギア１４０と噛み合いながらそれぞれ回転するので、太陽ギア１４０がより壊れにくいという利点がある。例えば、既存の波動歯車減速機では、入力軸側の外歯車（より詳細にはフレクスプライン）と出力軸側の内歯車（より詳細にはサーキュラ・スプライン）とは、２枚の歯だけが噛み合いながら回転する。一方、本変形例に係るアクチュエータ１０は、多数の遊星ギア１３０の各々と太陽ギア１４０とが同時に噛み合いながら回転するので、既存の波動歯車減速機よりも各ギアが壊れにくい。
【００７７】
また、本変形例に係るアクチュエータ１０は、既存の遊星歯車減速機における遊星歯車の数よりも多くの数の遊星ギア１３０を備えることが可能である。このため、既存の遊星歯車減速機よりも各ギアが壊れにくい。
【００７８】
＜３−６．変形例６＞
また、前述した実施形態では、ステータ１００が電磁石１１００および磁石１１０２を有し、かつ、ロータ１２０が磁石１２００を有する例について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。別の変形例として、ステータ１００は電磁石１１００を有さず、かつ、ロータ１２０が磁石１２００の代わりに電磁石を有してもよい。
【００７９】
｛３−６−１．構成｝
以下、本変形例の具体的な内容について説明する。本変形例では、ステータ１００は、３つの層１１０を有し、かつ、当該３つの層１１０の各々は、当該層１１０の周方向に関し所定の着磁パターンを有する磁石１１０２をそれぞれ有する。ここで、当該所定の着磁パターンは、各層１１０の周方向において所定の間隔（例えば一以上の歯１１０４の間隔など）ごとにＮ極とＳ極とが交互に着磁されたパターンであり得る。なお、前述したように、各層１１０は、電磁石１１００を有さない。
【００８０】
図１６は、本変形例に係るロータ１２０の構成を概略的に示した図である。図１６に示したように、本変形例に係るロータ１２０は、ロータ１２０の軸方向に沿って３つの電磁石１２１０を有する。例えばアクチュエータ１０の外部に配置されている電源部から電源ケーブルなどを介して、当該３つの電磁石１２１０の各々は通電され得る。さらに、当該３つの電磁石１２１０の各々に流される電流の向きは、さらに、当該３つの電磁石１２１０の各々に対する電力の供給が、前述した制御部により制御され得る。これにより、例えば図１６において一点鎖線で示したように、個々の電磁石１２１０の周りに磁束が流れる。また、個々の電磁石１２１０に対して電流を流す方向が逆方向に切り替えられると、磁束が流れる方向がそれぞれ逆方向になり、当該電磁石１２１０の磁極の向きがそれぞれ逆になり得る。例えば、制御部は、個々の電磁石１２１０に流される電流の向きの組み合わせを、時間の経過に応じて切り替え得る。
【００８１】
また、ステータ１００の３つの層１１０の各々が有する磁石１１０２と、ロータ１２０が有する３つの電磁石１２１０の各々とがそれぞれ向かい合うような位置関係で、ロータ１２０はステータ１００に対して配置される。
【００８２】
｛３−６−２．作用｝
本変形例に係る構成によれば、ロータ１２０が有する３つの電磁石１２１０の各々の磁極が、ロータ１２０の位置に応じてそれぞれ切り替わるように、当該３つの電磁石１２１０に対する電力の供給が制御される。これにより、当該３つの電磁石１２１０の各々の磁極の向きも、ロータ１２０の位置に応じてそれぞれ切り替わる。その結果、当該３つの電磁石１２１０の各々が、ステータ１００の周方向に沿って、ステータ１００に引き付けられることと、ステータ１００と反発することとが繰り返されることにより、ロータ１２０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。より具体的には、ロータ１２０の歯１２０４がステータ１００の歯１１０４と噛み合いながら、ロータ１２０は、ステータ１００の中心軸回りに回転し得る。
【００８３】
＜３−７．変形例７＞
また、本実施形態では、機械的比（減速比など）、および、（ステータ１００の）磁石１１０２の磁気配向が最適になるように、アクチュエータ１０の設計が適宜変更可能である。例えば、任意の部品間に空隙が適宜追加されてもよい。また、ステータ１００において一以上の孔（例えばステータ１００の中心軸を通り、かつ、軸方向に貫通する孔など）が設けられてもよい。
【００８４】
＜＜４．むすび＞＞
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８５】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【００８６】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
外周面に歯が配列されているステータと、
外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転するロータと、
前記ロータの中心軸と同軸に連結されている第１のギアと噛み合いながら回転し、かつ、出力軸に連結されている第２のギアと、
を備え、
前記ステータは、電磁石を有し、
前記ロータは、磁石を有し、
前記ロータの位置に対応する、前記電磁石の磁極は、前記ステータの周方向に沿って移動する、アクチュエータ。
（２）
前記ステータは、前記ステータの軸方向に沿って２以上の所定の数の層を有し、
前記所定の数の層の各々の外周面には、前記歯が配列されており、
前記所定の数の層の各々は、前記電磁石を有し、
前記ロータは、前記ロータの軸方向に沿って前記所定の数の磁石を有する、前記（１）に記載のアクチュエータ。
（３）
前記所定の数の層の各々が有する電磁石と、前記ロータが有する前記所定の数の磁石の各々とがそれぞれ向かい合うような位置関係で、前記ステータと前記ロータとが配置されている、前記（２）に記載のアクチュエータ。
（４）
前記所定の数は、３以上である、前記（３）に記載のアクチュエータ。
（５）
個々の隣接する前記磁石の間には、磁性体で構成された部材がそれぞれ配置されている、前記（４）に記載のアクチュエータ。
（６）
前記所定の数の層の各々の外周面の形状は略同一である、前記（４）または（５）に記載のアクチュエータ。
（７）
前記ステータの軸方向から見たときの、前記所定の数の層の各々の外周面に配列されている個々の歯の位置が互いに異なるように、前記所定の数の層は組み合わされている、前記（６）に記載のアクチュエータ。
（８）
前記ステータの軸方向から見たときの、前記所定の数の層の各々の外周面に配列されている個々の歯の、前記ステータの外周面の周方向における間隔が、それぞれ略等間隔になるように、前記所定の数の層は組み合わされている、前記（７）に記載のアクチュエータ。
（９）
前記ステータの外周面に配列されている歯の数は、前記第２のギアの歯数よりも所定の数だけ少ない、前記（８）に記載のアクチュエータ。
（１０）
前記ステータの外周面に配列されている個々の歯のサイズは、前記第２のギアの個々の歯のサイズよりも大きい、前記（９）に記載のアクチュエータ。
（１１）
前記ロータの位置に対応する、前記所定の数の層の各々が有する電磁石の磁極が、前記ステータの周方向に沿って移動することに伴い、前記ロータが前記ステータに引き付けられることと、前記ロータが前記ステータと反発することとが繰り返されることにより、前記ロータは、前記ステータの中心軸回りに回転する、前記（９）または（１０）に記載のアクチュエータ。
（１２）
前記ロータの位置に対応する、前記所定の数の層の各々の外周面に配列されている個々の歯の位置ごとに磁極がそれぞれ切り替わるように、前記所定の数の層の各々が有する電磁石に対する電力の供給が制御される、前記（１１）に記載のアクチュエータ。
（１３）
前記第１のギアをさらに備え、
前記第２のギアは、前記ステータの中心軸に対して前記第１のギアよりも内側に配置されており、
前記第２のギアの回転軸は、前記ステータの中心軸と同軸である、前記（９）〜（１２）のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
（１４）
前記第２のギアの外歯が、前記第１のギアの外歯と噛み合いながら回転する、前記（１３）に記載のアクチュエータ。
（１５）
前記第１のギアをさらに備え、
前記第２のギアは、前記ステータの中心軸に対して前記第１のギアよりも外側に配置されており、
前記第２のギアは、内歯車であり、
前記第２のギアの回転軸は、前記ステータの中心軸と同軸である、前記（９）〜（１２）のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
（１６）
前記ロータと前記第１のギアとの間には、リング型のキャリアが固定されており、
前記キャリアの回転軸は、前記ステータの中心軸と同軸であり、
前記ロータの回転に応じ、前記キャリアは、前記ステータの中心軸回りに回転する、前記（９）〜（１５）のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
（１７）
前記ロータを複数備え、
複数の前記ロータの各々は、当該ロータの外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転し、
前記複数の前記ロータの各々は、前記ステータの外周面の周方向において互いに略等間隔に配置されており、
前記複数の前記ロータの各々の位置に対応する、前記電磁石の磁極が、前記ステータの周方向に沿ってそれぞれ移動する、前記（９）〜（１６）のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
（１８）
外周面に歯が配列されているステータと、
外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転するロータと、
前記ロータの中心軸と同軸に連結されている第１のギアと噛み合いながら回転し、かつ、出力軸に連結されている第２のギアと、
前記ロータに対して前記ステータの反対側に位置し、かつ、前記ロータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら回転する第３のギアと、
を備え、
前記ステータおよび前記第３のギアのうちのいずれか一方は、磁石を有し、
前記ステータおよび前記第３のギアのうちのいずれか他方は、電磁石を有し、
前記ロータの位置に対応する、前記電磁石の磁極が、前記ステータの周方向または前記第３のギアの周方向に沿って移動することにより前記第３のギアが回転する、アクチュエータ。
（１９）
前記第３のギアが回転することにより、前記ロータは前記ステータの中心軸回りに回転する、前記（１８）に記載のアクチュエータ。
（２０）
外周面に歯が配列されているステータと、
外周面に配列されている歯が前記ステータの外周面に配列されている歯と噛み合いながら、前記ステータの中心軸回りに回転するロータと、
前記ロータの中心軸と同軸に連結されている第１のギアと噛み合いながら回転し、かつ、出力軸に連結されている第２のギアと、
を備え、
前記ステータは、前記ステータの軸方向に沿って３以上の所定の数の層を有し、
前記所定の数の層の各々の外周面には、前記歯が配列されており、
前記所定の数の層の各々は、当該層の周方向に関し所定の着磁パターンを有する磁石を有し、
前記ロータは、前記ロータの軸方向に沿って前記所定の数の電磁石を有し、
前記所定の数の電磁石の各々の磁極は、前記ロータの位置に応じて切り替えられる、アクチュエータ。
【符号の説明】
【００８７】
１０  アクチュエータ
１００  ステータ
１１０  層
１２０  ロータ
１２２  連結部
１３０  遊星ギア
１４０  太陽ギア
１４２、１５２  ベアリング
１５０  キャリア
１６０  リングギア
１７０  スロット
２００  筐体
１１００、１２１０  電磁石
１１０２、１２００  磁石
１１０４、１２０４、１３００、１４００  歯
１２００  磁石
１２０２  部材
１２０６  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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