JP2016119780A - Actuator, machine tool, measuring apparatus, semiconductor manufacturing apparatus, and flat display manufacturing apparatus - Google Patents

Actuator, machine tool, measuring apparatus, semiconductor manufacturing apparatus, and flat display manufacturing apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator which prevents foreign objects from entering thereinto and prevents dust emission occurring therein from flowing out to an exterior part in a more secure manner.SOLUTION: An actuator 1 includes: a seal part 217 where an outer cylinder part 112 formed in a rotor housing 10 and an inner cylinder part 211 formed in a stator housing 20 overlap with each other in a radial direction through a first gap 218; and an exhaust hole 214 for suctioning/exhausting air in an interior space enclosed by the rotor housing 10 and the stator housing 20.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、アクチュエータ、工作機械、測定装置、半導体製造装置、及びフラットディスプレイ製造装置に関する。   The present invention relates to an actuator, a machine tool, a measuring apparatus, a semiconductor manufacturing apparatus, and a flat display manufacturing apparatus.

例えば、特許文献1には、2つのロータを有する1つのモータで回転運動を直線運動に変換すると共に、回転運動及び直線運動をそれぞれ単独あるいは双方を伝達可能なアクチュエータが記載されている。この特許文献1に記載されたアクチュエータは、小型化かつ信頼性の向上が可能であり、省スペース化や低コスト化に貢献することができる。   For example, Patent Document 1 describes an actuator that can convert a rotary motion into a linear motion with a single motor having two rotors, and can transmit the rotary motion and the linear motion individually or both. The actuator described in Patent Document 1 can be reduced in size and improved in reliability, and can contribute to space saving and cost reduction.

工作機械や測定装置、あるいは、半導体製造装置やフラットパネルディスプレイ製造装置に用いられるアクチュエータは、高い信頼性が要求される。また、半導体やフラットパネルディスプレイ等の製造においては、製造物へのダスト混入を避けるため、クリーン環境下における製造工程が必要となる。このようなクリーン環境下で用いられるアクチュエータは、高い信頼性を確保するためにアクチュエータの内部への異物の侵入を防ぐと共に、アクチュエータの内部で発生する発塵が外部に流出するのを防ぐ必要がある。   High reliability is required for actuators used in machine tools, measuring devices, semiconductor manufacturing devices, and flat panel display manufacturing devices. Further, in the manufacture of semiconductors, flat panel displays and the like, a manufacturing process in a clean environment is required in order to avoid dust contamination in the product. In order to ensure high reliability, an actuator used in such a clean environment must prevent foreign matter from entering the actuator and prevent dust generated inside the actuator from flowing out. is there.

例えば、特許文献2には、2つのフランジ部の間の空気室から空気を吸引することにより、フランジ部と動作軸との間の隙間から空気が吸引されクリーン環境内に非クリーン環境からのゴミが侵入することを防止するシール装置が記載されている。   For example, in Patent Document 2, by sucking air from an air chamber between two flange portions, air is sucked from a gap between the flange portion and the operating shaft, and dust from a non-clean environment is contained in the clean environment. A sealing device is described which prevents the intrusion.

特開2013−230076号公報JP 2013-230076 A 特開平09−29682号公報JP 09-29682 A

特許文献2に記載のシール装置は、クリーン環境側のフランジ部と動作軸との間の隙間と、非クリーン環境側のフランジ部と動作軸との間の隙間との双方から空気を吸引するものであり、空気室内に圧力分布が生じることが考えられる。また、クリーン環境側と非クリーン環境側とで圧力差がある場合には、非クリーン環境側からクリーン環境側に空気が漏れ出し、クリーン環境を汚染する可能性がある。   The sealing device described in Patent Document 2 sucks air from both the gap between the clean environment side flange portion and the operating shaft and the gap between the non-clean environment side flange portion and the operating shaft. It is conceivable that pressure distribution is generated in the air chamber. Further, when there is a pressure difference between the clean environment side and the non-clean environment side, air may leak from the non-clean environment side to the clean environment side, which may contaminate the clean environment.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内部への異物の侵入を防ぐと共に、内部で発生する発塵が外部に流出するのをより確実に防ぐことができるアクチュエータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides an actuator that can prevent foreign matter from entering the interior and more reliably prevent dust generated inside from flowing out to the outside. With the goal.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、アクチュエータは、励磁コイル及びステータコアを備えるステータと、前記ステータを固定するステータハウジングと、前記ステータの径方向内側に配置され、前記ステータに対して相対回転する第1ロータと、前記第1ロータの回転中心に配置される棒状の部材であり、表面の少なくとも一部にネジ溝が形成されたネジ軸と、前記第1ロータとともに回転して、前記第1ロータの回転中心と平行な方向である直動方向に前記ネジ軸を移動させる、前記ネジ軸のネジ溝と螺合したナットと、前記ステータの径方向外側に配置され、前記ステータに対して相対回転する第2ロータと、前記第2ロータと共に回転するロータハウジングと、を含み、前記ロータハウジングは、前記第2ロータの回転中心を軸心として前記ネジ軸の前記直動方向の一方端側に配置される略円板状のプレート部と、前記プレート部の径方向外側端部から前記直動方向に延びて前記第2ロータの径方向外側に形成される外筒部と、を有し、前記ステータハウジングは、前記第2ロータの回転中心を軸心として前記ネジ軸の前記直動方向の他方端側に配置される略円板状のハウジングベース部と、前記ハウジングベース部の径方向外側端部から前記直動方向に延びて前記外筒部の径方向内側に形成され、第1の間隙を隔てて前記外筒部と径方向に重なるシール部を構成する内筒部と、前記ハウジングベース部に形成され、前記ロータハウジングと前記ステータハウジングとで囲われた内部の空気を吸引排気するための排気孔と、を有する。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an actuator is provided with a stator including an exciting coil and a stator core, a stator housing that fixes the stator, and a radially inner side of the stator, and A first rotor that rotates relative to the first rotor; a rod-shaped member that is disposed at the center of rotation of the first rotor; a screw shaft that has a thread groove formed on at least a part of its surface; and the first rotor, A nut threadedly engaged with a thread groove of the screw shaft, which moves the screw shaft in a linear motion direction that is a direction parallel to the rotation center of the first rotor; and a radially outer side of the stator; A second rotor that rotates relative to the second rotor, and a rotor housing that rotates together with the second rotor, wherein the rotor housing rotates the second rotor. A substantially disk-shaped plate portion disposed on one end side of the screw shaft in the linear motion direction with the center as an axis, and extending in the linear motion direction from a radially outer end portion of the plate portion, the second An outer cylinder portion formed on the radially outer side of the rotor, and the stator housing is disposed on the other end side of the screw shaft in the linear direction with the rotation center of the second rotor as an axis. A substantially disk-shaped housing base portion, and a radially inner end of the outer base portion extending in a linear motion direction from a radially outer end portion of the housing base portion, and having a first gap therebetween, the outer case An inner cylindrical portion that forms a seal portion that overlaps the portion in the radial direction, and an exhaust hole that is formed in the housing base portion and that sucks and exhausts the air enclosed by the rotor housing and the stator housing. Have.

上記構成により、ハウジングベース部に形成された排気孔に吸引排気装置を接続して吸引排気装置を作動させることにより、絞り部からアクチュエータの内部の空気が均一に吸い出される。これにより、アクチュエータの内部への異物の侵入を防止すると共に、アクチュエータの内部で発生する発塵が外部に流出するのを確実に防ぐことができる。   With the above configuration, by connecting the suction / exhaust device to the exhaust hole formed in the housing base portion and operating the suction / exhaust device, the air inside the actuator is uniformly sucked from the throttle portion. Accordingly, it is possible to prevent foreign matter from entering the inside of the actuator and reliably prevent dust generated inside the actuator from flowing out to the outside.

また、望ましい態様として、前記ステータハウジングは、前記第2ロータの回転中心を軸心として前記ハウジングベース部の前記内筒部側の面に形成された略円環状の溝部と、内径が前記溝部の内径よりも小さく、外径が前記溝部の外径よりも大きく、前記溝部を直動方向に覆う略円環状の部材であり、第2の間隙を隔てて前記ハウジングベース部の前記内筒部側の面と前記直動方向に重なる絞り部を形成する円環部材と、をさらに有し、前記排気孔は、前記溝部の外径側の壁面から径方向の一方向に延びて前記ハウジングベース部を貫通して形成されているのが好ましい。   As a desirable mode, the stator housing includes a substantially annular groove formed on a surface of the housing base portion on the inner cylinder portion side with the rotation center of the second rotor as an axis, and an inner diameter of the groove housing portion. It is a substantially annular member having an outer diameter smaller than the inner diameter and larger than the outer diameter of the groove portion and covering the groove portion in the linear motion direction, and is located on the inner cylinder portion side of the housing base portion with a second gap therebetween And an annular member that forms a constricted portion that overlaps in the linear motion direction, and the exhaust hole extends in one radial direction from a wall surface on the outer diameter side of the groove portion, and the housing base portion It is preferable to be formed so as to pass through.

上記構成により、少ない排気量で効果的にシール部を機能させることができ、アクチュエータの内部で発生する発塵が外部に流出するのをより確実に防ぐことができる。また、絞り部の第2の間隙の精度を管理するための管理項目が少なくて済み、その結果、アクチュエータの製造の際の歩留まりを向上することができる。   With the above configuration, the seal portion can be effectively functioned with a small exhaust amount, and dust generated inside the actuator can be more reliably prevented from flowing out. Further, the number of management items for managing the accuracy of the second gap of the throttle portion is small, and as a result, the yield in manufacturing the actuator can be improved.

また、前記円環部材は、前記溝部の内径に沿って前記ハウジングベース部と接続する接続部と、前記接続部を含まない非接続部とを有しても良い。   The annular member may include a connection portion connected to the housing base portion along an inner diameter of the groove portion, and a non-connection portion not including the connection portion.

また、前記円環部材は、前記溝部の外径に沿って前記ハウジングベース部と接続する接続部と、前記接続部を含まない非接続部とを有しても良い。   The annular member may have a connection portion connected to the housing base portion along an outer diameter of the groove portion and a non-connection portion not including the connection portion.

また、前記円環部材は、前記ハウジングベース部と対向する面において、前記接続部と前記非接続部との間に前記第2の間隙に相当する段差が設けられていても良い。   Further, the annular member may be provided with a step corresponding to the second gap between the connection portion and the non-connection portion on a surface facing the housing base portion.

また、前記ハウジングベース部は、前記円環部材と対向する面において、前記溝部の内径よりも径方向内側の面と前記溝部の外径よりも径方向外側の面との間に前記第2の間隙に相当する段差が設けられていても良い。   Further, the housing base portion has a surface facing the annular member between the second radially inner surface of the groove portion and the radially outer surface of the groove portion. A step corresponding to the gap may be provided.

また、前記溝部の内径に沿って前記円環部材と前記ハウジングベース部とを接続する接続部材をさらに含み、前記接続部材は、前記直動方向の幅が前記第2の間隙に相当する構成であっても良い。   The connecting member further includes a connecting member that connects the annular member and the housing base portion along an inner diameter of the groove, and the connecting member has a configuration in which the width in the linear motion direction corresponds to the second gap. There may be.

また、前記溝部の外径に沿って前記円環部材と前記ハウジングベース部とを接続する接続部材をさらに含み、前記接続部材は、前記直動方向の幅が前記第2の間隙に相当する構成であっても良い。   The connecting member further includes a connecting member that connects the annular member and the housing base portion along the outer diameter of the groove, and the connecting member has a configuration in which the width in the linear motion direction corresponds to the second gap. It may be.

また、望ましい態様として、前記シール部は、前記直動方向の最大幅が前記ロータハウジングの前記直動方向の移動範囲よりも大きいことが好ましい。   As a desirable mode, it is preferable that the seal portion has a maximum width in the linear motion direction larger than a movement range of the rotor housing in the linear motion direction.

上記構成により、ロータハウジングの直動方向の移動範囲の全域においてシール部が形成される。   With the above configuration, the seal portion is formed in the entire movement range of the rotor housing in the linear movement direction.

また、望ましい態様として、前記ステータハウジングに対して前記第1ロータを回転自在に支持する第1軸受と、前記第1ロータに対して前記第2ロータを回転自在に支持する第2軸受と、をさらに含み、前記第1軸受及び前記第2軸受は、転がり軸受あるいはすべり軸受であるのが好ましい。   Further, as a desirable aspect, a first bearing that rotatably supports the first rotor with respect to the stator housing, and a second bearing that rotatably supports the second rotor with respect to the first rotor. In addition, it is preferable that the first bearing and the second bearing are rolling bearings or sliding bearings.

上記構成により、第1軸受及び第2軸受を駆動するための外部駆動源が不要となる。   With the above configuration, an external drive source for driving the first bearing and the second bearing becomes unnecessary.

また、望ましい態様として、前記ステータハウジングに対して前記第1ロータを回転自在に支持する第1軸受と、前記ステータハウジングに対して前記第2ロータを回転自在に支持する第2軸受と、をさらに含み、前記第1軸受及び前記第2軸受は、転がり軸受あるいはすべり軸受であるのが好ましい。   Further, as a desirable aspect, a first bearing that rotatably supports the first rotor with respect to the stator housing, and a second bearing that rotatably supports the second rotor with respect to the stator housing are further provided. In addition, the first bearing and the second bearing are preferably rolling bearings or sliding bearings.

上記構成により、第1軸受及び第2軸受を駆動するための外部駆動源が不要となる。   With the above configuration, an external drive source for driving the first bearing and the second bearing becomes unnecessary.

また、望ましい態様として、前記ネジ軸に固定されたフランジ部と、前記フランジ部に対して前記第2ロータを回転自在に支持する第3軸受と、をさらに含み、前記第3軸受は、転がり軸受あるいはすべり軸受であるのが好ましい。   In addition, as a desirable mode, it further includes a flange portion fixed to the screw shaft, and a third bearing that rotatably supports the second rotor with respect to the flange portion, and the third bearing is a rolling bearing. Or it is preferable that it is a slide bearing.

上記構成により、第3軸受を駆動するための外部駆動源が不要となる。   With the above configuration, an external drive source for driving the third bearing becomes unnecessary.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、工作機械は、前述したアクチュエータを備える。これにより、クリーン環境下での使用に適した工作機械を得ることができる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the machine tool includes the actuator described above. Thereby, a machine tool suitable for use in a clean environment can be obtained.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、測定装置は、前述したアクチュエータを備える。これにより、クリーン環境下での使用に適した測定装置を得ることができる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the measurement apparatus includes the actuator described above. Thereby, a measuring device suitable for use in a clean environment can be obtained.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、半導体製造装置は、前述したアクチュエータを備える。これにより、クリーン環境下での使用に適した半導体製造装置を得ることができる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a semiconductor manufacturing apparatus includes the actuator described above. Thereby, a semiconductor manufacturing apparatus suitable for use in a clean environment can be obtained.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、フラットディスプレイ製造装置は、前述したアクチュエータを備える。これにより、クリーン環境下での使用に適したフラットディスプレイ製造装置を得ることができる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the flat display manufacturing apparatus includes the actuator described above. Thereby, a flat display manufacturing apparatus suitable for use in a clean environment can be obtained.

本発明によれば、内部への異物の侵入を防ぐと共に、内部で発生する発塵が外部に流出するのをより確実に防ぐことができるアクチュエータを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an actuator that can prevent foreign matter from entering the interior and more reliably prevent dust generated inside from flowing out to the outside.

図1は、実施形態1に係るアクチュエータ装置の概略構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the actuator device according to the first embodiment. 図2は、実施形態1のアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the actuator according to the first embodiment, taken along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. 図3は、実施形態1のアクチュエータのロータハウジングを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram schematically illustrating a plane of the rotor housing of the actuator according to the first embodiment when viewed from a direction parallel to the rotation center. 図4は、図2に示す実施形態1に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing a plane in which the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the first embodiment shown in FIG. 2 are viewed from a direction parallel to the rotation center. 図5は、図4に示すハウジングベース部に取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view schematically showing a plane of the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 4 as viewed from a direction parallel to the rotation center. 図6は、図2に示す実施形態1に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view in the alternate long and short dash line frame in the actuator according to the first embodiment shown in FIG. 図7は、図2に示すアクチュエータの構成を回転中心に直交する仮想平面で切ってステータの一例を模式的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of the stator by cutting the configuration of the actuator shown in FIG. 2 along a virtual plane orthogonal to the rotation center. 図8は、図2に示すアクチュエータの構成を回転中心に直交する仮想平面で切ってステータの他の例を模式的に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing another example of the stator by cutting the configuration of the actuator shown in FIG. 2 along a virtual plane orthogonal to the rotation center. 図9は、実施形態1に係るアクチュエータの動作を説明する説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of the actuator according to the first embodiment. 図10は、実施形態1の変形例に係るアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of an actuator according to a modification of the first embodiment, taken along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. 図11は、図10に示す実施形態1の変形例に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 11 is a schematic view schematically showing a plane of the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the modification of the first embodiment shown in FIG. 10 when viewed from a direction parallel to the rotation center. 図12は、図11に示すハウジングベース部に取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 12 is a schematic view schematically showing a plane of the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 11 when viewed from a direction parallel to the rotation center. 図13は、図10に示す実施形態1の変形例に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。FIG. 13 is an enlarged view within a one-dot chain line frame in an actuator according to a modification of the first embodiment shown in FIG. 図14は、実施形態2に係るアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the actuator according to the second embodiment by cutting along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. 図15は、図14に示す実施形態2に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram schematically showing a plane in which the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the second embodiment shown in FIG. 14 are viewed from a direction parallel to the rotation center. 図16は、図15に示すハウジングベース部に取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 16 is a schematic view schematically showing a plane when the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 15 is viewed from a direction parallel to the rotation center. 図17は、図14に示す実施形態2に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。FIG. 17 is an enlarged view within a one-dot chain line frame in the actuator according to the second embodiment shown in FIG. 14. 図18は、実施形態2の変形例に係るアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an actuator according to a modification of the second embodiment, taken along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. 図19は、図18に示す実施形態2の変形例に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 19 is a schematic view schematically showing a plane of the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the modification of the second embodiment shown in FIG. 18 as seen from the direction parallel to the rotation center. 図20は、図19に示すハウジングベース部に取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 20 is a schematic view schematically showing a plane of the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 19 as seen from the direction parallel to the rotation center. 図21は、図18に示す実施形態2の変形例に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。FIG. 21 is an enlarged view in a one-dot chain line frame in an actuator according to a modification of the second embodiment shown in FIG. 図22は、実施形態3に係るアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the actuator according to the third embodiment by cutting along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. 図23は、図22に示す実施形態2に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 23 is a schematic diagram schematically showing a plane of the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the second embodiment shown in FIG. 22 as seen from the direction parallel to the rotation center. 図24は、図23に示すハウジングベース部に接続部材を介して取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 24 is a schematic diagram schematically showing a plane view of the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 23 via a connection member from a direction parallel to the rotation center. 図25は、図22に示す実施形態3に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。FIG. 25 is an enlarged view in the alternate long and short dash line frame in the actuator according to the third embodiment shown in FIG. 図26は、実施形態3の変形例に係るアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of an actuator according to a modification of the third embodiment, taken along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. 図27は、図26に示す実施形態3の変形例に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 27 is a schematic view schematically showing a plane of the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the modification of the third embodiment shown in FIG. 26 when viewed from the direction parallel to the rotation center. 図28は、図27に示すハウジングベース部に取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。FIG. 28 is a schematic view schematically showing a plane of the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 27 as seen from a direction parallel to the rotation center. 図29は、図26に示す実施形態3の変形例に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。FIG. 29 is an enlarged view in a one-dot chain line frame in an actuator according to a modification of the third embodiment shown in FIG.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るアクチュエータ装置の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、アクチュエータ装置100は、アクチュエータ1と制御装置(モータ制御回路)90とを含む。アクチュエータ1は、ハウジング(筐体)の一部(ステータハウジング20)が締結部材で支持部95に支持されている。なお、締結部材はネジ、ボルト、ピン等である。これにより、アクチュエータ1は、支持部95に固定される。また、アクチュエータ1は、回転体(被回転体)10が回転中心ZRを中心に回転運動すると共に、直動方向(回転中心ZRと平行な方向であるZ方向)に直動運動する。例えば、アクチュエータ1は、回転体10を点線の位置から実線の位置に移動することができる。逆に、アクチュエータ1は、回転体10を実線の位置から点線の位置に移動することができる。アクチュエータ1の構成については後述する。制御装置90は、アクチュエータ1の駆動を制御する装置である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the actuator device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the actuator device 100 includes an actuator 1 and a control device (motor control circuit) 90. In the actuator 1, a part of the housing (housing) (stator housing 20) is supported by the support portion 95 with a fastening member. The fastening member is a screw, bolt, pin or the like. Thereby, the actuator 1 is fixed to the support part 95. In the actuator 1, the rotating body (revolved body) 10 rotates about the rotation center ZR and linearly moves in the linear motion direction (Z direction parallel to the rotation center ZR). For example, the actuator 1 can move the rotating body 10 from the dotted line position to the solid line position. Conversely, the actuator 1 can move the rotating body 10 from the solid line position to the dotted line position. The configuration of the actuator 1 will be described later. The control device 90 is a device that controls driving of the actuator 1.

制御装置90は、アクチュエータ1に供給する電流、電圧の大きさ、周波数、波形を制御することで、アクチュエータ1の回転方向や回転速度を制御し、直動方向に移動する可動子の、直動方向における移動方向や移動速度を制御する。例えば、外部のコンピュータから回転指令iが入力されたとき、制御装置90は、CPU(Central Processing Unit)91から3相アンプ(AMP:Amplifier)92に駆動信号を出力し、AMP92からアクチュエータ1に駆動電流Miが供給される。アクチュエータ1は、駆動電流Miにより積載台96が回転し、ワーク97を移動させるようになっている。積載台96が回転すると、後述する回転角度を検出したレゾルバ等の角度検出器から検出信号(レゾルバ信号)Srが出力される。制御装置90は、検出信号Srをレゾルバデジタル変換器(RDC:Resolver to Digital Converter)93でデジタル変換する。RDC93からの検出信号Srのデジタル情報に基づいて、CPU91はワーク97が指令位置に到達したか否かを判断し、指令位置に到達する場合、AMP92への駆動信号を停止する。   The control device 90 controls the rotation direction and rotation speed of the actuator 1 by controlling the current, voltage magnitude, frequency, and waveform supplied to the actuator 1, and the linear movement of the mover that moves in the linear movement direction is controlled. Control the moving direction and moving speed in the direction. For example, when a rotation command i is input from an external computer, the control device 90 outputs a drive signal from a CPU (Central Processing Unit) 91 to a three-phase amplifier (AMP) 92 and is driven from the AMP 92 to the actuator 1. A current Mi is supplied. The actuator 1 is configured such that the loading table 96 is rotated by the drive current Mi and the workpiece 97 is moved. When the loading table 96 rotates, a detection signal (resolver signal) Sr is output from an angle detector such as a resolver that detects a rotation angle described later. The control device 90 digitally converts the detection signal Sr by a resolver digital converter (RDC: Resolver to Digital Converter) 93. Based on the digital information of the detection signal Sr from the RDC 93, the CPU 91 determines whether or not the work 97 has reached the command position, and when it reaches the command position, stops the drive signal to the AMP 92.

ワーク97は、積載台96を介して回転体10に配置されている。ワーク97は、積載台96を介さず回転体10に直接配置されていてもよい。アクチュエータ装置100は、制御装置90によりアクチュエータ1の動作を制御し、アクチュエータ1の回転体10を直動方向(図1中矢印Z方向)に移動させることで、ワーク97または積載台96を移動させることができる。   The work 97 is disposed on the rotating body 10 via the loading table 96. The workpiece 97 may be disposed directly on the rotating body 10 without using the loading table 96. The actuator device 100 controls the operation of the actuator 1 by the control device 90, and moves the work 97 or the loading platform 96 by moving the rotating body 10 of the actuator 1 in the linear motion direction (the arrow Z direction in FIG. 1). be able to.

次に、図2及び図3を用いてアクチュエータ1の構成について説明する。図2は、実施形態1のアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。図3は、実施形態1のアクチュエータのロータハウジングを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。   Next, the configuration of the actuator 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the actuator according to the first embodiment, taken along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. FIG. 3 is a schematic diagram schematically illustrating a plane of the rotor housing of the actuator according to the first embodiment when viewed from a direction parallel to the rotation center.

図2に示すように、アクチュエータ1は、いわゆるブラシレスモータであり、ボールネジ軸15と、静止状態に維持される固定子(以下、「ステータ」という)30と、ステータ30に対して回転可能に配置された2つの回転子である第1ロータ50及び第2ロータ40と、ステータ30を固定して上述した支持部95に取り付けられるステータハウジング20と、第1ロータ50に固定されボールネジ軸15と螺合するナット52と、を含む。   As shown in FIG. 2, the actuator 1 is a so-called brushless motor, and is disposed so as to be rotatable with respect to the ball screw shaft 15, a stator (hereinafter referred to as “stator”) 30 that is kept stationary, and the stator 30. The first rotor 50 and the second rotor 40 that are the two rotors, the stator housing 20 that is fixed to the above-described support portion 95 with the stator 30 fixed thereto, the ball screw shaft 15 and the screw fixed to the first rotor 50. And a mating nut 52.

実施形態1に係るアクチュエータ1は、第1ロータ50が回転中心Zrを中心に回転し、第2ロータ40が回転中心Zrと平行かつ回転中心Zrとは異なる位置にある回転中心ZRを中心に回転する。このように、アクチュエータ1は、ステータ30に対して回転可能に配置された2つの回転子である第1ロータ50及び第2ロータ40の回転中心が同軸ではなく、第2ロータ40の回転中心ZRが回転中心Zrに対して偏心している。   In the actuator 1 according to the first embodiment, the first rotor 50 rotates about the rotation center Zr, and the second rotor 40 rotates about the rotation center ZR at a position parallel to the rotation center Zr and different from the rotation center Zr. To do. As described above, in the actuator 1, the rotation centers of the first rotor 50 and the second rotor 40 that are two rotors arranged to be rotatable with respect to the stator 30 are not coaxial, and the rotation center ZR of the second rotor 40. Is eccentric with respect to the rotation center Zr.

ボールネジ軸15は、第1ロータ50の回転中心Zrに配置された棒状の部材である。具体的には、回転中心Zrに平行な方向(直動方向)にネジ溝が形成されているネジ軸である。ボールネジ軸15の一端には、フランジ部14Aが固定されている。フランジ部14Aは、ボールネジ軸15の移動に追随して、回転中心Zrに平行な方向(直動方向)に移動する。第1ロータ50に固定されボールネジ軸15と螺合するナット52は、回転中心Zrを中心に回転する。そして、アクチュエータ1は、ボールネジ軸15とナット52との間で、ボールが転がり運動をするため、摩擦が小さく、回転運動を直線運動とする効率を高めることができる。   The ball screw shaft 15 is a rod-shaped member disposed at the rotation center Zr of the first rotor 50. Specifically, it is a screw shaft in which screw grooves are formed in a direction parallel to the rotation center Zr (linear movement direction). A flange portion 14 </ b> A is fixed to one end of the ball screw shaft 15. The flange portion 14A moves in a direction parallel to the rotation center Zr (linear movement direction) following the movement of the ball screw shaft 15. The nut 52 fixed to the first rotor 50 and screwed with the ball screw shaft 15 rotates about the rotation center Zr. In the actuator 1, since the ball rolls between the ball screw shaft 15 and the nut 52, the friction is small and the efficiency of making the rotational motion linear motion can be increased.

上述した、実施形態1に係るアクチュエータ1は、ボールネジ軸15を、他の種類のネジ軸としてもよい。他の種類のネジ軸としては、例えば台形ネジ軸、三角ネジ軸がある。ボールネジ軸15の代わりに、台形ネジ軸、三角ネジ軸等の他のネジ軸を適用する場合、台形ネジ軸、三角ネジ軸のネジ溝がナットと螺合する摩擦力を利用して、ネジ軸の逆作動を抑制することができる。そして、アクチュエータ1は、逆作動を抑制させるために第1ロータ50に発生させる回転トルクを最小限とすることができる。例えば、アクチュエータ1は、第1ロータ50に回転トルクを与える励磁コイル32Aの励磁を停止しても、ネジ軸の位置を維持することができる。   In the actuator 1 according to the first embodiment described above, the ball screw shaft 15 may be another type of screw shaft. Examples of other types of screw shafts include a trapezoidal screw shaft and a triangular screw shaft. When other screw shafts such as a trapezoidal screw shaft and a triangular screw shaft are applied instead of the ball screw shaft 15, a screw shaft is obtained by using a frictional force in which a screw groove of the trapezoidal screw shaft or the triangular screw shaft is screwed with a nut The reverse operation of can be suppressed. The actuator 1 can minimize the rotational torque generated in the first rotor 50 in order to suppress reverse operation. For example, the actuator 1 can maintain the position of the screw shaft even when the excitation of the excitation coil 32 </ b> A that applies rotational torque to the first rotor 50 is stopped.

また、アクチュエータ1は、第2ロータ40と共に回転する回転体(以下、「ロータハウジング」という)10と、ボールネジ軸15に固定されたフランジ部14Aと、フランジ部14Aに対して第2ロータ40を回転自在に支持する第3軸受61と、を含む。この構造により、アクチュエータ1は、ロータハウジング10を回転させながら直動方向に移動させることができる。   The actuator 1 also has a rotating body (hereinafter referred to as “rotor housing”) 10 that rotates together with the second rotor 40, a flange portion 14A fixed to the ball screw shaft 15, and the second rotor 40 with respect to the flange portion 14A. And a third bearing 61 that is rotatably supported. With this structure, the actuator 1 can be moved in the linear motion direction while rotating the rotor housing 10.

ボールネジ軸15は、直動方向の端部近傍にボールネジ軸15のフランジ部14Aを構成する直動伝達部材14Bが環状の固定部材14Cで固定されている。このため、ボールネジ軸15が直動方向に移動する場合、ボールネジ軸15とともに直動伝達部材14Bも移動する。直動伝達部材14Bは、円盤状の板部材であり、ボールネジ軸15が直動伝達部材14Bを貫通している。図3に示すように、直動伝達部材14Bの径方向外側の外周は、円形である。そして、直動伝達部材14Bの径方向外側の外周の中心は、第2ロータ40の回転中心ZRと一致する。直動伝達部材14Bは、径方向外側の外周に、ロータハウジング10を回転自在に支持する第3軸受61を備えている。   In the ball screw shaft 15, a linear motion transmission member 14 </ b> B constituting a flange portion 14 </ b> A of the ball screw shaft 15 is fixed by an annular fixing member 14 </ b> C in the vicinity of the end portion in the linear motion direction. For this reason, when the ball screw shaft 15 moves in the linear motion direction, the linear motion transmission member 14 </ b> B also moves together with the ball screw shaft 15. The linear motion transmission member 14B is a disk-shaped plate member, and the ball screw shaft 15 passes through the linear motion transmission member 14B. As shown in FIG. 3, the radially outer periphery of the linear motion transmission member 14B is circular. The center of the outer periphery in the radial direction of the linear motion transmission member 14B coincides with the rotation center ZR of the second rotor 40. The linear motion transmission member 14B includes a third bearing 61 that rotatably supports the rotor housing 10 on the outer periphery on the radially outer side.

図2に示すように、ステータ30は、筒状のステータコア31と、励磁コイル32とを含む。ステータ30は、ステータコア31に励磁コイル32が巻き付けられる。励磁コイル32は、線状の電線である。励磁コイル32は、ステータコア31の外周に、絶縁体のコイルインシュレータを介して巻回される。ステータ30には、電源からの電力を供給するための配線が接続されており、この配線を通じて励磁コイル32に対して上述した制御装置90から電力が供給されるようになっている。なお、励磁コイル32は、後述するステータコア31の径方向内側のティースに巻き付けられる励磁コイル32Aと、ステータコア31の径方向外側のティースに巻き付けられる励磁コイル32Bとを含む。   As shown in FIG. 2, the stator 30 includes a cylindrical stator core 31 and an excitation coil 32. In the stator 30, an exciting coil 32 is wound around a stator core 31. The exciting coil 32 is a linear electric wire. The exciting coil 32 is wound around the outer periphery of the stator core 31 via an insulating coil insulator. The stator 30 is connected to wiring for supplying power from the power source, and power is supplied from the control device 90 to the exciting coil 32 through this wiring. The exciting coil 32 includes an exciting coil 32A wound around a radially inner tooth of the stator core 31, which will be described later, and an exciting coil 32B wound around a radially outer tooth of the stator core 31.

第1ロータ50は、ロータコア51と、第1ロータブラケット53と、固定部材54とを含む。固定部材54は、ボールネジ軸15が挿入可能な孔が開けられていると共に、第1ロータブラケット53の一方の開口端部を閉塞する略円板状の部材であり、第1ロータブラケット53と、ナット52とを連結している。固定部材54は、ナット52と一体の部材であってもよい。また、第1ロータブラケット53は、外周にロータコア51を固定している。   The first rotor 50 includes a rotor core 51, a first rotor bracket 53, and a fixing member 54. The fixing member 54 is a substantially disk-shaped member that has a hole into which the ball screw shaft 15 can be inserted and closes one open end of the first rotor bracket 53. The first rotor bracket 53, The nut 52 is connected. The fixing member 54 may be a member integrated with the nut 52. The first rotor bracket 53 fixes the rotor core 51 to the outer periphery.

第2ロータ40は、ロータコア41と、ロータコア41の径方向外側を覆う円筒形状の部材である内筒部材115とを含む。内筒部材115は、第2ロータブラケット42と、支持部材45とを含む。支持部材45は、第2ロータブラケット42と一体となっており、ロータコア41の回転に連動して、第2ロータブラケット42と支持部材45とが回転する。また、支持部材45の径方向内側の壁面には、ステータ30に対して第2ロータ40を回転自在に支持する第2軸受62の外輪が固定されている。なお、支持部材45は、第2ロータブラケット42とは別体の部材であって、連結されていてもよい。第2ロータブラケット42は、第2ロータブラケット42の外周側に固定され、かつ周方向に複数配列された直動方向に延びる案内レール114を備えている。案内レール114は、例えば周方向に均等に4つ配列されている。案内レール114の周方向の数は、上述した数に限るものではなく、適宜、適切な数が配置される。   The second rotor 40 includes a rotor core 41 and an inner cylinder member 115 that is a cylindrical member that covers the radially outer side of the rotor core 41. The inner cylinder member 115 includes a second rotor bracket 42 and a support member 45. The support member 45 is integrated with the second rotor bracket 42, and the second rotor bracket 42 and the support member 45 rotate in conjunction with the rotation of the rotor core 41. Further, an outer ring of a second bearing 62 that supports the second rotor 40 rotatably with respect to the stator 30 is fixed to the radially inner wall surface of the support member 45. The support member 45 is a separate member from the second rotor bracket 42 and may be connected. The second rotor bracket 42 includes guide rails 114 that are fixed to the outer peripheral side of the second rotor bracket 42 and that extend in the linear motion direction and are arranged in the circumferential direction. For example, four guide rails 114 are equally arranged in the circumferential direction. The number of the guide rails 114 in the circumferential direction is not limited to the number described above, and an appropriate number is appropriately arranged.

ステータコア31、ロータコア41及びロータコア51は、電磁鋼板、冷間圧延鋼板などの薄板を、接着、ボス、カシメなどの手段により積層して製造されている。ステータコア31、ロータコア41及びロータコア51は、順次金型の型内において積層され、金型から排出される。なお、ステータコア31、ロータコア41及びロータコア51は、磁性体の粉を固めた圧粉磁心でもよい。   The stator core 31, the rotor core 41, and the rotor core 51 are manufactured by laminating thin plates such as electromagnetic steel plates and cold rolled steel plates by means of adhesion, boss, caulking, or the like. The stator core 31, the rotor core 41, and the rotor core 51 are sequentially stacked in the mold and discharged from the mold. The stator core 31, the rotor core 41, and the rotor core 51 may be powder magnetic cores obtained by solidifying magnetic powder.

ロータハウジング10は、第2ロータ40の回転中心を軸心としてボールネジ軸15の直動方向の一方端側に配置されるプレート部111と、内径がロータコア41及び第2ロータブラケット42よりも大きい略円筒形状の外筒部112を有している。外筒部112は、プレート部111と一体となっており、プレート部111の径方向外側端部から直動方向に延びて第2ロータ40の径方向外側に形成され、ロータコア41の回転に連動して、プレート部111と外筒部112とが回転する。また、ロータハウジング10は、アクチュエータ1の内部への異物の侵入及びアクチュエータ1の内部で発生する発塵の外部への流出を防ぐ蓋部材11を備えている。また、ロータハウジング10は、外筒部112の径方向内側の内周には、案内レール114を摺動するスライダ116が固定されている。スライダ116は、周方向に複数配列された案内レール114の数と同じ数だけ周方向に複数配列されている。なお、ロータハウジング10は、外筒部112を構成する略円筒形状の部材とプレート部111を構成する略円板状の部材とを組み合わせた構成であってもよい。   The rotor housing 10 has a plate portion 111 disposed on one end side in the linear movement direction of the ball screw shaft 15 with the rotation center of the second rotor 40 as an axis, and an approximately larger inner diameter than the rotor core 41 and the second rotor bracket 42. A cylindrical outer cylinder portion 112 is provided. The outer cylinder portion 112 is integrated with the plate portion 111, extends in the linear movement direction from the radially outer end portion of the plate portion 111, is formed on the radially outer side of the second rotor 40, and interlocks with the rotation of the rotor core 41. Then, the plate part 111 and the outer cylinder part 112 rotate. The rotor housing 10 includes a lid member 11 that prevents foreign matter from entering the actuator 1 and preventing dust generated inside the actuator 1 from flowing out. Further, in the rotor housing 10, a slider 116 that slides on the guide rail 114 is fixed to the inner periphery on the radially inner side of the outer cylindrical portion 112. A plurality of sliders 116 are arranged in the circumferential direction by the same number as the number of guide rails 114 arranged in the circumferential direction. The rotor housing 10 may have a configuration in which a substantially cylindrical member constituting the outer cylinder portion 112 and a substantially disc-like member constituting the plate portion 111 are combined.

上述した案内レール114は、一対の側面にレール長手方向に沿うボール転動用軌道溝を備えている。案内レール114に跨がるように取り付けられたU字形状のスライダ116は、案内レール114のボール転動用軌道溝と対向する、ボール転動用軌道溝を備えている。スライダ116は、スライダ116をレール長手方向に貫くボール帰還用穿通孔及びスライダ116の端面に固定されたエンドキャップに設けられた半円弧状のボール通路と、を含む無限循環路に多数のボールを備え、案内レール114及びスライダ116のボール転動用軌道溝間の転動路に流通させる多数のボールを循環させている。これにより、スライダ116は、案内レール114のレール長手方向に自在に移動できる。   The guide rail 114 described above includes a ball rolling raceway groove along a rail longitudinal direction on a pair of side surfaces. The U-shaped slider 116 attached so as to straddle the guide rail 114 includes a ball rolling track groove facing the ball rolling track groove of the guide rail 114. The slider 116 places a large number of balls in an infinite circulation path including a ball return penetrating hole penetrating the slider 116 in the longitudinal direction of the rail and a semicircular arc path provided in an end cap fixed to the end face of the slider 116. In addition, a large number of balls are circulated through a rolling path between the guide rail 114 and the ball rolling raceway groove of the slider 116. Thereby, the slider 116 can freely move in the rail longitudinal direction of the guide rail 114.

スライダ116及び案内レール114は、直動案内機構であって、スライダ116に力が加わって案内レール114を中心に回転モーメントが加わっても、案内レール114がスライダ116に支持される。このため、外筒部112が内筒部材115に対して相対的に移動した場合、回転体10の剛性が高く、移動の動作を安定させることができる。なお、実施形態1の直動案内機構は、外筒部112にスライダ116を備え、内筒部材115に案内レール114を備えているが、外筒部112に案内レール114を備え、内筒部材115にスライダ116を備えてもよい。   The slider 116 and the guide rail 114 are linear motion guide mechanisms, and the guide rail 114 is supported by the slider 116 even if a force is applied to the slider 116 and a rotational moment is applied around the guide rail 114. For this reason, when the outer cylinder part 112 moves relatively with respect to the inner cylinder member 115, the rigidity of the rotary body 10 is high, and the movement operation can be stabilized. In the linear motion guide mechanism of the first embodiment, the outer cylinder portion 112 includes the slider 116 and the inner cylinder member 115 includes the guide rail 114. However, the outer cylinder portion 112 includes the guide rail 114 and the inner cylinder member. 115 may be provided with a slider 116.

スライダ116は、同じ案内レール114に複数取り付けられていてもよい。スライダ116が同じ案内レール114に複数取り付けられている場合、スライダ116は、直動方向に異なる位置に配置され、案内レール114に加わるモーメントが分散されて受け止められる。このため、外筒部112が内筒部材115に対して相対的に移動した場合の回転体10の剛性を高め、移動の動作を安定させることができる。   A plurality of sliders 116 may be attached to the same guide rail 114. When a plurality of sliders 116 are attached to the same guide rail 114, the sliders 116 are arranged at different positions in the linear motion direction, and the moment applied to the guide rail 114 is dispersed and received. For this reason, the rigidity of the rotating body 10 when the outer cylinder part 112 moves relative to the inner cylinder member 115 can be increased, and the movement operation can be stabilized.

ステータハウジング20は、ハウジングベース部21と、外径が外筒部112よりも小さい略円筒形状の内筒部211とを有している。内筒部211は、ハウジングベース部21と一体となっており、ハウジングベース部21の径方向外側端部から直動方向に延びて外筒部112の径方向内側に形成されている。ハウジングベース部21及び外筒部112を形成する材料としては、例えばSPCC(Steel Plate Cold Commercial)等の一般的な鋼材や、電磁軟鉄等が適用できる。また、ステータハウジング20は、ハウジングインナ22と、円環部材23とを備えている。ハウジングインナ22には、ステータ30を固定する支持部材35が接続されている。ハウジングベース部21は、ハウジングインナ22及び支持部材35を介してステータ30を固定している。   The stator housing 20 has a housing base portion 21 and a substantially cylindrical inner tube portion 211 having an outer diameter smaller than that of the outer tube portion 112. The inner cylinder part 211 is integrated with the housing base part 21, extends in the linear movement direction from the radially outer end of the housing base part 21, and is formed on the radially inner side of the outer cylinder part 112. As a material for forming the housing base portion 21 and the outer cylinder portion 112, for example, a general steel material such as SPCC (Steel Plate Cold Commercial), electromagnetic soft iron, or the like can be applied. The stator housing 20 includes a housing inner 22 and an annular member 23. A support member 35 that fixes the stator 30 is connected to the housing inner 22. The housing base portion 21 fixes the stator 30 via the housing inner 22 and the support member 35.

ハウジングインナ22の径方向内側の壁面には、ステータハウジング20に対して第1ロータ50及び第1ロータブラケット53を回転自在に支持する第1軸受63を固定している。または、支持部材35の径方向内側の壁面に、第1軸受63が固定されていてもよい。なお、第1軸受63は、背面組み合わせの第1軸受63A,63Bで構成されている。   A first bearing 63 that rotatably supports the first rotor 50 and the first rotor bracket 53 with respect to the stator housing 20 is fixed to the radially inner wall surface of the housing inner 22. Alternatively, the first bearing 63 may be fixed to the radially inner wall surface of the support member 35. In addition, the 1st bearing 63 is comprised by 1st bearing 63A, 63B of a back surface combination.

ハウジングインナ22の径方向外側の壁面には、ステータハウジング20に対して内筒部材115及び第2ロータ40を回転自在に支持する第2軸受62を固定している。または、支持部材35の径方向外側の壁面に、第2軸受62が固定されていてもよい。このように、アクチュエータ1は、ステータハウジング20に対して第1ロータ50を回転自在に支持する第1軸受63と、ステータハウジング20に対して第2ロータ40を回転自在に支持する第2軸受62と、を含む。そして、第2軸受62は、第1ロータブラケット53を支持していない。このため、第2ロータ40が回転開始した場合、第2ロータ40から受ける反力が第2軸受62の起動摩擦トルクとして第1ロータブラケット53に作用して、意図しない第1ロータ50の回転を引き起こす可能性を抑制することができる。   A second bearing 62 that rotatably supports the inner cylinder member 115 and the second rotor 40 with respect to the stator housing 20 is fixed to a wall surface on the radially outer side of the housing inner 22. Alternatively, the second bearing 62 may be fixed to the radially outer wall surface of the support member 35. As described above, the actuator 1 includes the first bearing 63 that rotatably supports the first rotor 50 with respect to the stator housing 20, and the second bearing 62 that rotatably supports the second rotor 40 with respect to the stator housing 20. And including. The second bearing 62 does not support the first rotor bracket 53. For this reason, when the second rotor 40 starts to rotate, the reaction force received from the second rotor 40 acts on the first rotor bracket 53 as the starting friction torque of the second bearing 62, causing unintended rotation of the first rotor 50. The possibility of causing it can be suppressed.

また、図2に示す例において、第1軸受63B及び第2軸受62は、アクチュエータ1の構成を回転中心Zr(回転中心ZR)に直交する仮想平面で切った同一平面にある。このため、第1ロータ50及び第1ロータブラケット53を支持する位置と、内筒部材115及び第2ロータ40を支持する位置の差が低減され、アクチュエータ1の直動方向の高さを低くすることができる。なお、第1軸受63B及び第2軸受62等の軸受の配置はこれに限らず、例えば、第1ロータ50及び第2ロータ40の磁石の取り付け位置の誤差等で径方向に第1ロータ50及び第2ロータ40が引っ張られる力が働いた際に、軸受にモーメント力が働かないような配置とするのが好ましい。例えば、軸受をステータコア31の直動方向の両端に配置することで、軸受に働くモーメント力を抑制することができ、第1ロータ50及び第2ロータ40の回転を安定させることができる。さらに、ステータコア31の直動方向の両端に配置した軸受間の直動方向の中心位置と、第1ロータ50及び第2ロータ40の磁石の直動方向の中心位置とが回転中心Zr(回転中心ZR)に直交する仮想平面で切った同一平面にある構成とすることで、軸受に働くモーメント力をより抑制することができ、第1ロータ50及び第2ロータ40の回転をより安定させることができる。   In the example shown in FIG. 2, the first bearing 63B and the second bearing 62 are on the same plane obtained by cutting the configuration of the actuator 1 by a virtual plane orthogonal to the rotation center Zr (rotation center ZR). For this reason, the difference between the position supporting the first rotor 50 and the first rotor bracket 53 and the position supporting the inner cylinder member 115 and the second rotor 40 is reduced, and the height of the actuator 1 in the linear motion direction is reduced. be able to. The arrangement of the bearings such as the first bearing 63B and the second bearing 62 is not limited to this, and for example, the first rotor 50 and the second rotor 40 in the radial direction due to errors in the magnet mounting positions of the first rotor 50 and the second rotor 40, for example. It is preferable that the arrangement be such that moment force does not act on the bearing when the force that pulls the second rotor 40 is applied. For example, by disposing the bearings at both ends of the stator core 31 in the linear motion direction, the moment force acting on the bearing can be suppressed, and the rotation of the first rotor 50 and the second rotor 40 can be stabilized. Further, the center position in the linear motion direction between the bearings arranged at both ends of the stator core 31 in the linear motion direction and the central position in the linear motion direction of the magnets of the first rotor 50 and the second rotor 40 are the rotation center Zr (rotation center). ZR), the moment force acting on the bearing can be further suppressed and the rotation of the first rotor 50 and the second rotor 40 can be further stabilized. it can.

次に、図1、図4、図5、図6を用いて、本実施形態に係るアクチュエータ1のロータハウジング10とステータハウジング20とについて詳細に説明する。図4は、図2に示す実施形態1に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図5は、図4に示すハウジングベース部に取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図6は、図2に示す実施形態1に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。   Next, the rotor housing 10 and the stator housing 20 of the actuator 1 according to this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1, 4, 5, and 6. FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing a plane in which the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the first embodiment shown in FIG. 2 are viewed from a direction parallel to the rotation center. FIG. 5 is a schematic view schematically showing a plane of the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 4 as viewed from a direction parallel to the rotation center. FIG. 6 is an enlarged view in the alternate long and short dash line frame in the actuator according to the first embodiment shown in FIG.

図2及び図4に示すように、ステータハウジング20は、第2ロータ40の回転中心を軸心としてボールネジ軸15の直動方向の他方端側に配置される略円板状のハウジングベース部21と、外径がロータハウジング10の外筒部112の内径よりも小さい略円筒形状の内筒部211と、ハウジングインナ22が接続される略円環状の凸部212と、凸部212の外径よりも内径が大きく、第2ロータ40の回転中心を軸心としてハウジングベース部21の内筒部211側の面に形成された略円環状の溝部213と、溝部213の外径側の壁面から径方向の一方向に延びてハウジングベース部21を貫通して穿孔され、ロータハウジング10とステータハウジング20とで囲われた内部の空気を吸引排気装置98により吸引排気するための排気孔214とを有している。そして、ハウジングベース部21の溝部213の内径よりも径方向内側の面216と溝部213の外径よりも径方向外側の面215とは、直動方向の位置が等しい同一の平面上にある。   As shown in FIGS. 2 and 4, the stator housing 20 is a substantially disk-shaped housing base portion 21 that is disposed on the other end side in the linear motion direction of the ball screw shaft 15 with the rotation center of the second rotor 40 as an axis. A substantially cylindrical inner cylindrical portion 211 whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the outer cylindrical portion 112 of the rotor housing 10, a substantially annular convex portion 212 to which the housing inner 22 is connected, and an outer diameter of the convex portion 212. A substantially annular groove portion 213 formed on a surface of the housing base portion 21 on the inner cylinder portion 211 side with the rotation center of the second rotor 40 as an axis, and a wall surface on the outer diameter side of the groove portion 213. Exhaust air that extends in one direction in the radial direction, penetrates through the housing base portion 21 and is sucked and exhausted by the suction exhaust device 98 inside the air surrounded by the rotor housing 10 and the stator housing 20. And a hole 214. The surface 216 radially inward from the inner diameter of the groove 213 of the housing base 21 and the surface 215 radially outer than the outer diameter of the groove 213 are on the same plane at the same position in the linear motion direction.

内筒部211は、ハウジングベース部21の径方向外側端部から直動方向に延びてロータハウジング10の外筒部112の径方向内側に形成されており、ロータハウジング10の外筒部112とハウジングベース部21の内筒部211とが、例えば0.1mm乃至0.5mm程度の間隙(以下、「第1の間隙」という)218を隔てて径方向に重なるシール部217が形成される。   The inner cylinder portion 211 extends in the linear motion direction from the radially outer end of the housing base portion 21 and is formed on the radially inner side of the outer cylinder portion 112 of the rotor housing 10. A seal portion 217 is formed that overlaps with the inner cylinder portion 211 of the housing base portion 21 in a radial direction with a gap (hereinafter referred to as “first gap”) 218 of about 0.1 mm to 0.5 mm, for example.

図2及び図5に示すように、円環部材23は、内径がハウジングベース部21に形成された溝部213の内径よりも小さく、外径が溝部213の外径よりも大きい略円環状の部材である。   As shown in FIGS. 2 and 5, the annular member 23 is a substantially annular member whose inner diameter is smaller than the inner diameter of the groove portion 213 formed in the housing base portion 21 and whose outer diameter is larger than the outer diameter of the groove portion 213. It is.

円環部材23は、溝部213の内径に沿ってハウジングベース部21に接する略円環状の接続部231と、接続部231を含まない非接続部232とを有している。そして、図2及び図6に示すように、円環部材23は、ハウジングベース部21と円環部材23とを組み合わせた際に、円環部材23と溝部213の外径に沿うハウジングベース部21の溝部213の外径よりも径方向外側の面215とが、例えば数μm乃至数十μm程度の間隙(以下、「第2の間隙」という)234を隔てて直動方向に重なる絞り部233が形成されるように、接続部231と非接続部232との間に、第2の間隙234に相当する段差が設けられている。   The annular member 23 has a substantially annular connecting portion 231 that contacts the housing base portion 21 along the inner diameter of the groove portion 213, and a non-connecting portion 232 that does not include the connecting portion 231. As shown in FIGS. 2 and 6, when the annular member 23 is combined with the housing base portion 21 and the annular member 23, the housing base portion 21 along the outer diameter of the annular member 23 and the groove portion 213 is used. A diaphragm portion 233 that overlaps with the surface 215 radially outside the outer diameter of the groove portion 213 in the linear motion direction with a gap (hereinafter referred to as “second gap”) 234 of, for example, about several μm to several tens μm. Is formed between the connection portion 231 and the non-connection portion 232 so as to correspond to the second gap 234.

なお、ハウジングベース部21と円環部材23とは、例えば、複数のネジ等の締結部材を用いて接続しても良いし、ハウジングベース部21と円環部材23の接続部231とを接着あるいは溶接して接続しても良い。   The housing base portion 21 and the annular member 23 may be connected using, for example, a plurality of fastening members such as screws, or the housing base portion 21 and the connecting portion 231 of the annular member 23 may be bonded or bonded. You may weld and connect.

図7は、図2に示すアクチュエータの構成を回転中心に直交する仮想平面で切ってステータの一例を模式的に示す断面図である。第1ロータ50は、回転中心Zr側にボールネジ軸15を包囲するように筒状に設けられる。また、ステータ30は、回転中心Zr側に第1ロータ50を包囲するように筒状に設けられる。また、第2ロータ40は、回転中心Zr側にステータ30を包囲するように筒状に設けられる。   FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of the stator by cutting the configuration of the actuator shown in FIG. 2 along a virtual plane orthogonal to the rotation center. The first rotor 50 is provided in a cylindrical shape so as to surround the ball screw shaft 15 on the rotation center Zr side. The stator 30 is provided in a cylindrical shape so as to surround the first rotor 50 on the rotation center Zr side. The second rotor 40 is provided in a cylindrical shape so as to surround the stator 30 on the rotation center Zr side.

上述したように、アクチュエータ1は、第1ロータ50が回転中心Zrを中心に回転し、第2ロータ40が回転中心Zrと平行かつ回転中心Zrとは異なる回転中心ZRを中心に回転する。このため、ステータ30のステータコア31は、外側ティース36の径方向最外側の位置を周方向に結んだ外周円弧OTの中心を、回転中心ZRと一致させている。また、ステータコア31は、内側ティース38の径方向最内側の位置を周方向に結んだ内周円弧ITの中心を、回転中心Zrと一致させている。図7に示すステータコア31は、環状のバックヨーク37の径方向の幅BHを一定とし、バックヨーク37から径方向内側に向かって突出し、周方向に設けられた複数の内側ティース38の突出長さを同じIHとする。なお、スリット部39Aの径方向の幅SHも、周方向に設けられたスリット部39Aにおいて同じである。そして、ステータコア31は、バックヨーク37から径方向外側に向かって突出し、周方向に設けられた複数の外側ティース36の突出長さを、外周円弧OTの中心が回転中心ZRと一致するように変え、異ならせている。   As described above, in the actuator 1, the first rotor 50 rotates around the rotation center Zr, and the second rotor 40 rotates around the rotation center ZR that is parallel to the rotation center Zr and different from the rotation center Zr. Therefore, in the stator core 31 of the stator 30, the center of the outer peripheral arc OT connecting the radially outermost positions of the outer teeth 36 in the circumferential direction is made to coincide with the rotation center ZR. Further, the stator core 31 has the center of the inner circumferential arc IT connecting the radially innermost position of the inner teeth 38 in the circumferential direction aligned with the rotation center Zr. The stator core 31 shown in FIG. 7 has a constant radial width BH of the annular back yoke 37, protrudes radially inward from the back yoke 37, and the protruding lengths of a plurality of inner teeth 38 provided in the circumferential direction. Are the same IH. The radial width SH of the slit portion 39A is the same in the slit portion 39A provided in the circumferential direction. The stator core 31 protrudes radially outward from the back yoke 37, and the protruding lengths of the plurality of outer teeth 36 provided in the circumferential direction are changed so that the center of the outer peripheral arc OT coincides with the rotation center ZR. , Different.

図7に示すように、アクチュエータ1の構成を回転中心Zrに直交する仮想平面でみて、回転中心Zrと回転中心ZRとを結ぶ仮想直線上の外側ティース36の突出長さOH1と、外側ティース36の突出長さOH2とは、長さが異なる。外側ティース36の突出長さOH1は、外側ティース36の突出長さのうち周方向で最小の長さとなる。また、外側ティース36の突出長さOH2は、外側ティース36の突出長さのうち周方向で最大の長さとなる。この構造により、ステータコア31は、外周円弧OTの中心と内周円弧ITの中心とを偏心させる。そして、第1ロータ50の回転中心と第2ロータ40の回転中心とが平行かつ異なる位置となり、アクチュエータ1は、第2ロータ40の回転に伴うネジ軸の連れ回りを抑制することができる。   As shown in FIG. 7, when the configuration of the actuator 1 is viewed on a virtual plane orthogonal to the rotation center Zr, the protruding length OH1 of the outer teeth 36 on the virtual straight line connecting the rotation center Zr and the rotation center ZR, and the outer teeth 36 The length differs from the protrusion length OH2. The protrusion length OH1 of the outer teeth 36 is the minimum length in the circumferential direction among the protrusion lengths of the outer teeth 36. Further, the protruding length OH2 of the outer teeth 36 is the maximum length in the circumferential direction among the protruding lengths of the outer teeth 36. With this structure, the stator core 31 decenters the center of the outer peripheral arc OT and the center of the inner peripheral arc IT. Then, the rotation center of the first rotor 50 and the rotation center of the second rotor 40 are in parallel and different positions, and the actuator 1 can suppress the rotation of the screw shaft accompanying the rotation of the second rotor 40.

変形例として、ステータコア31は、周方向に設けられた複数の外側ティース36の突出長さを同じとし、外周円弧OTの中心を、回転中心Zrと一致させてもよい。この変形例の場合、バックヨーク37から径方向外側に向かって突出し、周方向に設けられた複数の内側ティース38の突出長さを、内周円弧ITの中心が回転中心ZRと一致するように変え、外周円弧OTの中心と内周円弧ITの中心とを偏心させてもよい。この構造により、アクチュエータ1は、第1ロータ50が回転中心ZRを中心に回転し、第2ロータ40が回転中心Zrを中心に回転する。   As a modification, the stator core 31 may have the same protruding length of the plurality of outer teeth 36 provided in the circumferential direction, and the center of the outer circumferential arc OT may be aligned with the rotation center Zr. In the case of this modification, the protruding lengths of the plurality of inner teeth 38 projecting radially outward from the back yoke 37 and the circumferential direction are set so that the center of the inner circumferential arc IT coincides with the rotation center ZR. Alternatively, the center of the outer circumference arc OT and the center of the inner circumference arc IT may be decentered. With this structure, in the actuator 1, the first rotor 50 rotates about the rotation center ZR, and the second rotor 40 rotates about the rotation center Zr.

図8は、図2に示すアクチュエータの構成を回転中心に直交する仮想平面で切ってステータの他の例を模式的に示す断面図である。図8に示すステータコア31は、環状のバックヨーク37の径方向外側の外周側円弧37OBの中心を回転中心ZRと一致させ、バックヨーク37の径方向内側の内周側円弧37IBの中心を回転中心Zrと一致させ、バックヨーク37の径方向の幅を周方向に変える。アクチュエータ1の構成を回転中心Zrに直交する仮想平面でみて、回転中心Zrと回転中心ZRとを結ぶ仮想直線上のバックヨーク37の径方向の幅BH1と、バックヨーク37の径方向の幅BH2とは、長さが異なる。バックヨーク37の径方向の幅BH1は、バックヨーク37の径方向の幅のうち周方向で最小の幅となる。また、バックヨーク37の径方向の幅BH2は、バックヨーク37の径方向の幅のうち周方向で最大の幅となる。   FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing another example of the stator by cutting the configuration of the actuator shown in FIG. 2 along a virtual plane orthogonal to the rotation center. The stator core 31 shown in FIG. 8 has the center of the outer circumferential arc 37OB on the radially outer side of the annular back yoke 37 aligned with the rotation center ZR, and the center of the inner arc 37IB on the radially inner side of the back yoke 37. The width in the radial direction of the back yoke 37 is changed to the circumferential direction so as to coincide with Zr. Viewing the configuration of the actuator 1 in a virtual plane orthogonal to the rotation center Zr, the radial width BH1 of the back yoke 37 on the virtual line connecting the rotation center Zr and the rotation center ZR, and the radial width BH2 of the back yoke 37 Is different in length. The radial width BH1 of the back yoke 37 is the smallest width in the circumferential direction of the radial width of the back yoke 37. Further, the radial width BH <b> 2 of the back yoke 37 is the maximum width in the circumferential direction among the radial widths of the back yoke 37.

スリット部39Aの径方向の幅は、バックヨーク37の径方向の幅の大きさに応じて、大きくなる。例えば、バックヨーク37の径方向の幅BH1に含まれるスリット部39Aの径方向の幅SH1は、スリット部39Aの径方向の幅のうち周方向で最小の幅となる。同様に、バックヨーク37の径方向の幅BH2に含まれるスリット部39Aの径方向の幅SH2は、スリット部39Aの径方向の幅のうち周方向で最大の幅となる。スリット部39Aの径方向の幅が、バックヨーク37の径方向の幅の大きさに応じて変わるため、バックヨーク37の周方向の磁束の分布を均一にすることができる。この構造により、径方向の延長線上に並ぶ外側ティース36と内側ティース38とはスリット部39Aの空隙で磁気的に分断される。そして、スリット部39Aの径方向に対して内側の内側バックヨークと、スリット部39Aの径方向に対して外側の外側バックヨークとは、それぞれ周方向に同じ径方向の幅となるようにスリット部39Aの空隙で磁気的に分断される。このため、外側ティース36と内側ティース38とが相互に影響を与える可能性が低減され、第1ロータ50の回転精度及び第2ロータ40の回転精度を高めることができる。   The radial width of the slit portion 39 </ b> A increases in accordance with the radial width of the back yoke 37. For example, the radial width SH1 of the slit portion 39A included in the radial width BH1 of the back yoke 37 is the smallest width in the circumferential direction among the radial widths of the slit portion 39A. Similarly, the radial width SH2 of the slit portion 39A included in the radial width BH2 of the back yoke 37 is the maximum width in the circumferential direction among the radial widths of the slit portion 39A. Since the radial width of the slit portion 39A changes according to the radial width of the back yoke 37, the distribution of the magnetic flux in the circumferential direction of the back yoke 37 can be made uniform. With this structure, the outer teeth 36 and the inner teeth 38 aligned on the radial extension line are magnetically separated by the gap of the slit portion 39A. The inner back yoke inside the radial direction of the slit portion 39A and the outer back yoke outside the radial direction of the slit portion 39A have the same radial width in the circumferential direction. It is magnetically separated by a gap of 39A. For this reason, possibility that the outer teeth 36 and the inner teeth 38 will affect each other is reduced, and the rotational accuracy of the first rotor 50 and the rotational accuracy of the second rotor 40 can be increased.

ステータコア31は、バックヨーク37から径方向内側に向かって突出し、周方向に設けられた複数の内側ティース38の突出長さを同じIHとする。そして、ステータコア31は、バックヨーク37から径方向外側に向かって突出し、周方向に設けられた複数の外側ティース36の突出長さを、同じOHとする。このため、外周円弧OTは、半径が外周側円弧37OBよりも大きく、外周側円弧37OB及び外周円弧OTの中心が回転中心ZRと一致する。また、内周円弧ITは、半径が内周側円弧37IBよりも小さく、内周側円弧37IB及び内周円弧ITの中心が回転中心Zrと一致する。この構造により、ステータコア31は、外周円弧OTの中心と内周円弧ITの中心とを偏心させる。そして、第1ロータ50の回転中心と第2ロータ40の回転中心とが平行かつ異なる位置となり、アクチュエータ1は、第2ロータ40の回転に伴うネジ軸の連れ回りを抑制することができる。   The stator core 31 protrudes radially inward from the back yoke 37, and the protruding lengths of the plurality of inner teeth 38 provided in the circumferential direction have the same IH. The stator core 31 protrudes radially outward from the back yoke 37, and the protruding lengths of the plurality of outer teeth 36 provided in the circumferential direction have the same OH. Therefore, the outer circumference arc OT has a radius larger than that of the outer circumference side arc 37OB, and the centers of the outer circumference side arc 37OB and the outer circumference arc OT coincide with the rotation center ZR. Further, the inner circumferential arc IT has a radius smaller than the inner circumferential arc 37IB, and the centers of the inner circumferential arc 37IB and the inner circumferential arc IT coincide with the rotation center Zr. With this structure, the stator core 31 decenters the center of the outer peripheral arc OT and the center of the inner peripheral arc IT. Then, the rotation center of the first rotor 50 and the rotation center of the second rotor 40 are in parallel and different positions, and the actuator 1 can suppress the rotation of the screw shaft accompanying the rotation of the second rotor 40.

そして、アクチュエータ装置100の制御装置90は、CPU(Central Processing Unit)91から3相アンプ(AMP:Amplifier)92に駆動信号を出力し、AMP92からアクチュエータ1に駆動電流Miが供給される。アクチュエータ1は、駆動電流Miに応じて、上述した図2に示す励磁コイル32A、32Bを独立駆動させる。その結果、制御装置90は、第1ロータ50の駆動または停止を第2ロータ40の駆動または停止と独立して制御することができる。同様に、制御装置90は、第2ロータ40の駆動または停止を第1ロータ50の駆動または停止と独立して制御することができる。そして、制御装置90は、第2ロータ40の回転数及び回転方向と、第1ロータ50の回転数及び回転方向とを、互いに独立して制御することができる。   The control device 90 of the actuator device 100 outputs a drive signal from a CPU (Central Processing Unit) 91 to a three-phase amplifier (AMP) 92, and the drive current Mi is supplied from the AMP 92 to the actuator 1. The actuator 1 independently drives the excitation coils 32A and 32B shown in FIG. 2 described above according to the drive current Mi. As a result, the control device 90 can control the driving or stopping of the first rotor 50 independently of the driving or stopping of the second rotor 40. Similarly, the control device 90 can control the driving or stopping of the second rotor 40 independently of the driving or stopping of the first rotor 50. And the control apparatus 90 can control the rotation speed and rotation direction of the 2nd rotor 40, and the rotation speed and rotation direction of the 1st rotor 50 mutually independently.

また、アクチュエータ1は、角度検出器71、74を備えることが好ましい。角度検出器71、74は、例えば、レゾルバである。角度検出器71は、第2ロータ40の回転位置を高精度に検出することができる。角度検出器74は、第1ロータ50の回転位置を高精度に検出することができる。以下、角度検出器71、74がレゾルバである場合について説明するが、角度検出器は他のセンサ、エンコーダであってもよく、検出器の種類に限定されない。   The actuator 1 preferably includes angle detectors 71 and 74. The angle detectors 71 and 74 are, for example, resolvers. The angle detector 71 can detect the rotational position of the second rotor 40 with high accuracy. The angle detector 74 can detect the rotational position of the first rotor 50 with high accuracy. Hereinafter, although the case where the angle detectors 71 and 74 are resolvers will be described, the angle detector may be another sensor or encoder, and is not limited to the type of detector.

角度検出器71、74は、静止状態に維持されるレゾルバステータ72、75と、レゾルバステータ72、75と所定のギャップを隔てて対向配置され、レゾルバステータ72、75に対して回転可能なレゾルバロータ73、76を備えている。レゾルバステータ72、75は、ハウジングベース部21に配設されている。また、レゾルバロータ73は、第2ロータ40の支持部材45に配設されている。レゾルバロータ76は、第1ロータ50の第1ロータブラケット53に配設されている。   Angle detectors 71 and 74 are resolver stators 72 and 75 that are kept stationary, and resolver rotors that are disposed to face resolver stators 72 and 75 with a predetermined gap therebetween and are rotatable with respect to resolver stators 72 and 75. 73 and 76 are provided. The resolver stators 72 and 75 are disposed on the housing base portion 21. The resolver rotor 73 is disposed on the support member 45 of the second rotor 40. The resolver rotor 76 is disposed on the first rotor bracket 53 of the first rotor 50.

そして、ステータ30の励磁コイル32が励磁され、第1ロータ50及び第2ロータ40が回転駆動すると、レゾルバロータ73、76が同時に回転駆動する。   When the exciting coil 32 of the stator 30 is excited and the first rotor 50 and the second rotor 40 are rotationally driven, the resolver rotors 73 and 76 are rotationally driven simultaneously.

レゾルバステータ72、75は、複数のステータ磁極が円周方向に等間隔に形成された環状の積層鉄心を有し、各ステータ磁極にレゾルバコイルが巻回されている。各レゾルバコイルには、検出信号(レゾルバ信号)Srが出力される配線が接続されている。   The resolver stators 72 and 75 have an annular laminated core in which a plurality of stator magnetic poles are formed at equal intervals in the circumferential direction, and a resolver coil is wound around each stator magnetic pole. Each resolver coil is connected to a wiring for outputting a detection signal (resolver signal) Sr.

レゾルバロータ73、76は、中空環状の積層鉄心により構成されている。角度検出器71、74の配設位置は、第1ロータ50及び第2ロータ40の回転を検出することが可能であれば特に限定されず、ステータハウジング20の形状に応じて任意の位置へ配設することができる。   The resolver rotors 73 and 76 are constituted by hollow annular laminated iron cores. The arrangement positions of the angle detectors 71 and 74 are not particularly limited as long as the rotations of the first rotor 50 and the second rotor 40 can be detected, and are arranged at arbitrary positions according to the shape of the stator housing 20. Can be set.

角度検出器71、74は、レゾルバロータ73、76と、レゾルバステータ72、75との間のリラクタンスが連続的に変化する。角度検出器71、74は、リラクタンスの変化を検出し、RDC93によって上述した検出信号Srをデジタル信号に変換する。アクチュエータ1を制御する制御装置90のCPU91は、RDC93の電気信号に基づいて、単位時間当たりのレゾルバロータ73、76と連動する回転体10及びボールネジ軸15の位置や回転角度を演算処理することができる。その結果、アクチュエータ1を制御する制御装置90は、回転体10の回転状態(例えば、回転速度、回転方向あるいは回転角度など)及びボールネジ軸15の直動方向の移動位置を計測することが可能となる。   In the angle detectors 71 and 74, the reluctance between the resolver rotors 73 and 76 and the resolver stators 72 and 75 changes continuously. The angle detectors 71 and 74 detect a change in reluctance, and the RDC 93 converts the detection signal Sr described above into a digital signal. The CPU 91 of the control device 90 that controls the actuator 1 can calculate the position and rotation angle of the rotating body 10 and the ball screw shaft 15 linked to the resolver rotors 73 and 76 per unit time based on the electrical signal of the RDC 93. it can. As a result, the control device 90 that controls the actuator 1 can measure the rotation state of the rotating body 10 (for example, the rotation speed, the rotation direction, or the rotation angle) and the movement position of the ball screw shaft 15 in the linear movement direction. Become.

上述した角度検出器71、74は、第1ロータ50または第2ロータ40の1回転につき、リラクタンス変化の基本波成分が1周期となる単極レゾルバ信号を出力する、いわゆる単極レゾルバと、第1ロータ50または第2ロータ40の1回転につき、リラクタンス変化の基本波成分が多周期となる多極レゾルバ信号を出力する、いわゆる多極レゾルバとを組み合わせることが好ましい。   The angle detectors 71 and 74 described above output a unipolar resolver signal that outputs a single-pole resolver signal in which the fundamental wave component of the reluctance change is one cycle for each rotation of the first rotor 50 or the second rotor 40, It is preferable to combine with a so-called multipolar resolver that outputs a multipolar resolver signal in which the fundamental wave component of the reluctance change has multiple cycles per rotation of one rotor 50 or the second rotor 40.

このように、アクチュエータ1は、第1ロータ50または第2ロータ40の1回転につき、リラクタンス変化の基本波成分の周期が異なる角度検出器を備えることにより、第1ロータ50または第2ロータ40の絶対位置を把握することができ、また、第1ロータ50または第2ロータ40の回転状態(例えば、回転速度、回転方向あるいは回転角度など)を計測する精度を高めることができる。また、アクチュエータ1は、一相通電による極検知動作、または原点復帰動作を行う必要がなく、位置決めを行うことができる。   As described above, the actuator 1 includes the angle detectors having different periods of the fundamental wave component of the reluctance change for each rotation of the first rotor 50 or the second rotor 40, so that the first rotor 50 or the second rotor 40 The absolute position can be grasped, and the accuracy of measuring the rotation state (for example, the rotation speed, the rotation direction, or the rotation angle) of the first rotor 50 or the second rotor 40 can be improved. In addition, the actuator 1 can perform positioning without having to perform a pole detection operation by one-phase energization or an origin return operation.

なお、上述した励磁コイル32Aは、複数の巻線回路を含み、それぞれの巻線回路を駆動するタイミングをパルス駆動により変えるようにしてもよい。また、上述した励磁コイル32Bは、複数の巻線回路を含み、それぞれの巻線回路を駆動するタイミングをパルス駆動により変えるようにしてもよい。これにより、ロータコア41及びロータコア51は、励磁コイル32A、32Bがパルス駆動され、このパルス駆動に同期して独立して回転する、いわゆるステッピングモータが内側と外側とに配列された状態となる。そして、上述した制御装置90は、駆動電流Miのパルスを制御することにより、第1ロータ50の駆動または停止を第2ロータ40の駆動または停止と独立して制御することができる。その結果、アクチュエータ1は、角度検出器71、74を備えなくても、第1ロータ50及び第2ロータ40の位置決めをすることができる。そして、アクチュエータ1は、部品点数の削減により省スペースをはかり、コストを低減することができる。また、アクチュエータ1は、部品点数の削減により信頼性を向上させることができる。   The exciting coil 32A described above may include a plurality of winding circuits, and the timing for driving each winding circuit may be changed by pulse driving. The exciting coil 32B described above may include a plurality of winding circuits, and the timing for driving each winding circuit may be changed by pulse driving. As a result, the rotor core 41 and the rotor core 51 are in a state where so-called stepping motors, in which the excitation coils 32A and 32B are pulse-driven and rotate independently in synchronization with the pulse drive, are arranged inside and outside. The control device 90 described above can control the drive or stop of the first rotor 50 independently of the drive or stop of the second rotor 40 by controlling the pulse of the drive current Mi. As a result, the actuator 1 can position the first rotor 50 and the second rotor 40 without providing the angle detectors 71 and 74. The actuator 1 can save space and reduce costs by reducing the number of parts. Moreover, the actuator 1 can improve reliability by reducing the number of parts.

次に、図1、図2、図3及び図9を用いて、アクチュエータ装置100およびアクチュエータ1について説明する。図9は、実施形態1に係るアクチュエータの動作を説明する説明図である。図1に示すアクチュエータ装置100の制御装置90は、ステータ30の励磁コイル32に例えば交流を印加し、励磁コイル32に印加する電圧を所定の周期で切り換えることで、ステータ30に対して第1ロータ50及び第2ロータ40が回転する駆動力を発生させる。   Next, the actuator device 100 and the actuator 1 will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, and 9. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of the actuator according to the first embodiment. The control device 90 of the actuator device 100 shown in FIG. 1 applies, for example, alternating current to the excitation coil 32 of the stator 30 and switches the voltage applied to the excitation coil 32 at a predetermined cycle, so that the first rotor is switched with respect to the stator 30. 50 and the second rotor 40 generate a driving force for rotation.

アクチュエータ1の第1ロータ50が回転すると第1ロータブラケット53に固定されているナット52も回転する。ナット52が回転すると、ボールネジ軸15のネジ溝がナット52のネジ溝に沿って直動方向に移動する。これにより、ボールネジ軸15は、ナット52が回転することで、ナット52に対して相対的に直動方向に移動する。図2及び図9に示すように、アクチュエータ1は、ナット52の回転に応じてボールネジ軸15を紙面手前の面において下から上に移動することができる。図9に示す動作とは逆に、ナット52の逆回転に応じてボールネジ軸15を紙面手前の面において上から下に移動することができる。図2及び図9に示すように、直動伝達部材14Bは、ボールネジ軸15の移動に応じて、紙面手前の面において下から上、または上から下に移動する。ロータハウジング10は、第3軸受61により直動伝達部材14Bに回転自在に支持される。このため、直動伝達部材14Bの移動に応じて、ロータハウジング10は、直動方向に上下する。   When the first rotor 50 of the actuator 1 rotates, the nut 52 fixed to the first rotor bracket 53 also rotates. When the nut 52 rotates, the thread groove of the ball screw shaft 15 moves in the linear motion direction along the thread groove of the nut 52. Thereby, the ball screw shaft 15 moves in the linear motion direction relative to the nut 52 as the nut 52 rotates. As shown in FIGS. 2 and 9, the actuator 1 can move the ball screw shaft 15 from the bottom to the top on the front surface of the paper according to the rotation of the nut 52. Contrary to the operation shown in FIG. 9, the ball screw shaft 15 can be moved from the top to the bottom on the front surface of the paper according to the reverse rotation of the nut 52. As shown in FIGS. 2 and 9, the linear motion transmission member 14 </ b> B moves from the bottom to the top or from the top to the bottom on the front surface of the paper according to the movement of the ball screw shaft 15. The rotor housing 10 is rotatably supported by the linear motion transmission member 14 </ b> B by the third bearing 61. For this reason, according to the movement of the linear motion transmission member 14B, the rotor housing 10 moves up and down in the linear motion direction.

アクチュエータ1の第1ロータ50が回転する回転動作とは独立して、第2ロータ40も回転する。第2ロータ40が回転すると、ロータコア41の回転に連動して、内筒部材115、第2ロータブラケット42及び支持部材45が回転する。また、スライダ116に摺動される案内レール114は、内筒部材115(第2ロータ40の第2ロータブラケット42)と共に回転することでロータハウジング10が回転する。   The second rotor 40 also rotates independently of the rotation operation in which the first rotor 50 of the actuator 1 rotates. When the second rotor 40 rotates, the inner cylinder member 115, the second rotor bracket 42, and the support member 45 rotate in conjunction with the rotation of the rotor core 41. Further, the guide rail 114 slid on the slider 116 rotates together with the inner cylinder member 115 (the second rotor bracket 42 of the second rotor 40), whereby the rotor housing 10 rotates.

上述したように、ロータハウジング10は、第3軸受61により直動伝達部材14Bに回転自在に支持されている。第2ロータ40が回転すると、ロータコア41の回転に連動して、図2に示すロータハウジング10が回転中心ZRを中心に直動伝達部材14Bの回りを回転する。ロータハウジング10の回転が第3軸受61を介して直動伝達部材14Bを連れ回す力は、回転中心ZRを中心に直動伝達部材14Bを回転しようとする。このため、直動伝達部材14Bに固定されたボールネジ軸15には回転中心ZRを中心に回転しようとする回転力が加わる。ここで、ボールネジ軸15と螺合するナット52の回転中心は、回転中心Zrと一致している。回転中心Zrと回転中心ZRのずれが大きいほど、回転中心ZRを中心にボールねじ軸15を回転しようとする回転力が、ボールネジ軸15を回転させナット52を回転させる回転力に変換されないため、大きな抵抗力をボールネジ軸15と螺合するナット52との間に生じさせる。その結果、アクチュエータ1は、ロータハウジング10の回転に伴うボールネジ軸15の連れ回りを抑制できる。   As described above, the rotor housing 10 is rotatably supported by the linear motion transmission member 14 </ b> B by the third bearing 61. When the second rotor 40 rotates, in conjunction with the rotation of the rotor core 41, the rotor housing 10 shown in FIG. 2 rotates around the linear motion transmission member 14B around the rotation center ZR. The force with which the rotation of the rotor housing 10 rotates the linear motion transmission member 14B via the third bearing 61 attempts to rotate the linear motion transmission member 14B around the rotation center ZR. For this reason, a rotational force is applied to the ball screw shaft 15 fixed to the linear motion transmission member 14B to rotate about the rotation center ZR. Here, the rotation center of the nut 52 screwed with the ball screw shaft 15 coincides with the rotation center Zr. As the deviation between the rotation center Zr and the rotation center ZR is larger, the rotational force for rotating the ball screw shaft 15 around the rotation center ZR is not converted to the rotational force for rotating the ball screw shaft 15 and rotating the nut 52. A large resistance force is generated between the ball screw shaft 15 and the nut 52 to be screwed. As a result, the actuator 1 can suppress the rotation of the ball screw shaft 15 accompanying the rotation of the rotor housing 10.

上述した実施形態1に係るアクチュエータ1は、例えば、工作機械や測定装置、あるいは、半導体製造装置やフラットパネルディスプレイ製造装置に用いられることが想定される。このような用途で用いられるアクチュエータ1には、高い信頼性が要求される。また、半導体素子やフラットパネルディスプレイ等の製造においては、製造物へのダスト混入を避けるため、クリーン環境下における製造工程が必要となる。このようなクリーン環境下で用いられるアクチュエータは、高い信頼性を確保するためにアクチュエータの内部への異物の侵入を防ぐと共に、アクチュエータの内部で発生する発塵が外部に流出するのを防ぐ必要がある。   The actuator 1 according to the first embodiment described above is assumed to be used in, for example, a machine tool, a measuring device, a semiconductor manufacturing device, or a flat panel display manufacturing device. High reliability is required for the actuator 1 used in such applications. Further, in the manufacture of semiconductor elements, flat panel displays, etc., a manufacturing process in a clean environment is required in order to avoid dust contamination in the product. In order to ensure high reliability, an actuator used in such a clean environment must prevent foreign matter from entering the actuator and prevent dust generated inside the actuator from flowing out. is there.

アクチュエータ内部で発生する発塵としては、各種軸受、直動案内機構、及びボールネジ等から発生する潤滑グリースの発塵が考えられる。潤滑グリースから発生する発塵粒子は、半導体素子やフラットパネルディスプレイのクリーン環境下での製造工程における汚染源となり、製品価値を失うような欠陥を生じる要因となる。このため、半導体素子やフラットパネルディスプレイ等の製造工程で用いられるアクチュエータでは、各種軸受、直動案内機構、及びボールネジ等に使用する潤滑グリースとして、発塵性が低い低発塵グリースが用いられるのが一般的である。   As the dust generation generated inside the actuator, the generation of lubricating grease generated from various bearings, linear motion guide mechanisms, ball screws, and the like can be considered. Dust particles generated from the lubricating grease become a source of contamination in the manufacturing process of semiconductor elements and flat panel displays in a clean environment, and cause defects that lose product value. For this reason, in actuators used in the manufacturing process of semiconductor elements, flat panel displays, etc., low dust generation grease with low dust generation properties is used as lubricating grease used for various bearings, linear motion guide mechanisms, ball screws, and the like. Is common.

実施形態1に係るアクチュエータ1は、上述したように、ロータハウジング10の外筒部112とハウジングベース部21の内筒部211とが、径方向に例えば0.1mm乃至0.5mm程度の第1の間隙218を隔てて重なるシール部217が形成される。このシール部217がロータハウジング10の直動方向の移動範囲の全域において形成されることにより、アクチュエータ1の内部への異物の侵入を防ぐことができる。   As described above, in the actuator 1 according to the first embodiment, the outer cylinder portion 112 of the rotor housing 10 and the inner cylinder portion 211 of the housing base portion 21 have a first diameter of about 0.1 mm to 0.5 mm, for example, in the radial direction. A seal portion 217 that overlaps with the gap 218 is formed. By forming the seal portion 217 in the entire movement range of the rotor housing 10 in the linear movement direction, foreign matter can be prevented from entering the actuator 1.

図2及び図9に示すように、シール部217の直動方向の幅は、ロータハウジング10を直動方向に上下させたときに変化する。言い換えれば、ロータハウジング10が直動方向の最下部にあるとき、シール部217の直動方向の幅が最大となり、ロータハウジング10が直動方向の最上部にあるとき、シール部217の直動方向の幅が最小となる。   As shown in FIGS. 2 and 9, the width of the seal portion 217 in the linear motion direction changes when the rotor housing 10 is moved up and down in the linear motion direction. In other words, when the rotor housing 10 is at the lowest position in the linear motion direction, the width of the seal portion 217 is maximized, and when the rotor housing 10 is at the uppermost portion in the linear motion direction, the linear motion of the seal portion 217 is achieved. The direction width is minimized.

ロータハウジング10の直動方向の移動範囲は、案内レール114に対するスライダ116の移動範囲で規制される。この案内レール114に対するスライダ116の移動範囲は、ナット52に対する直動伝達部材14Bの相対的な直動方向の位置関係で決まる。すなわち、ロータハウジング10の直動方向の移動範囲は、ナット52に対する直動伝達部材14Bの相対的な直動方向の位置が取り得る直動方向の最小位置と最大位置とで規制された範囲となる。   The moving range of the rotor housing 10 in the linear motion direction is regulated by the moving range of the slider 116 with respect to the guide rail 114. The moving range of the slider 116 with respect to the guide rail 114 is determined by the relative positional relationship of the linear motion transmission member 14B with respect to the nut 52 in the linear motion direction. That is, the range of movement of the rotor housing 10 in the linear motion direction is a range restricted by the minimum position and the maximum position in the linear motion direction that can be taken by the position of the linear motion transmission member 14B relative to the nut 52. Become.

ここで、シール部217の直動方向の最大幅がロータハウジング10の直動方向の移動範囲よりも小さいと、ロータハウジング10が直動方向の位置の最上部において、ロータハウジング10の外筒部112とハウジングベース部21の内筒部211とが径方向に重ならなくなる。したがって、本実施形態に係るアクチュエータ1では、シール部217の直動方向の最大幅がロータハウジング10の直動方向の移動範囲よりも大きくなるように構成する必要がある。   Here, when the maximum width of the seal portion 217 in the linear motion direction is smaller than the movement range of the rotor housing 10 in the linear motion direction, the outer cylinder portion of the rotor housing 10 is located at the uppermost position of the rotor housing 10 in the linear motion direction. 112 and the inner cylinder part 211 of the housing base part 21 do not overlap in the radial direction. Therefore, the actuator 1 according to this embodiment needs to be configured such that the maximum width of the seal portion 217 in the linear motion direction is larger than the movement range of the rotor housing 10 in the linear motion direction.

実施形態1に係るアクチュエータ1は、上述したように、ハウジングベース部21に、第2ロータ40の回転中心を軸心とする略円環状の溝部213と、溝部213の外壁から径方向の一方向に延びてハウジングベース部21を貫通して穿孔された排気孔214とが形成されると共に、内径がハウジングベース部21に形成された溝部213の内径よりも小さく、外径が溝部213の外径よりも大きい略円環状の円環部材23を備え、ハウジングベース部21と円環部材23とを組み合わせた際に、円環部材23と、溝部213の外径に沿うハウジングベース部21の溝部213の外径よりも径方向外側の面215とが、ロータハウジング10の直動方向に例えば数μm乃至数十μm程度の第2の間隙234を隔てて重なる絞り部233が形成されている。   As described above, in the actuator 1 according to the first embodiment, the housing base portion 21 includes the substantially annular groove portion 213 having the rotation center of the second rotor 40 as an axis, and the radial direction from the outer wall of the groove portion 213. And an exhaust hole 214 that is perforated through the housing base portion 21 is formed, the inner diameter is smaller than the inner diameter of the groove portion 213 formed in the housing base portion 21, and the outer diameter is the outer diameter of the groove portion 213. When the housing base portion 21 and the annular member 23 are combined, the annular member 23 and the groove portion 213 of the housing base portion 21 along the outer diameter of the groove portion 213 are provided. A diaphragm portion 233 is formed such that a surface 215 radially outside the outer diameter of the rotor housing 10 overlaps with the second gap 234 of about several μm to several tens of μm, for example, in the linear motion direction of the rotor housing 10. Has been.

本実施形態では、上述した構成において、ハウジングベース部21に設けられた排気孔214に、例えば真空ポンプ等である吸引排気装置98を接続することを想定している。そして、吸引排気装置98を作動させると、排気孔214、溝部213、絞り部233を介してアクチュエータ1の内部の空気が吸い出される。   In the present embodiment, in the configuration described above, it is assumed that a suction exhaust device 98 such as a vacuum pump is connected to the exhaust hole 214 provided in the housing base portion 21. When the suction / exhaust device 98 is operated, the air inside the actuator 1 is sucked out through the exhaust hole 214, the groove 213, and the throttle 233.

実施形態1に係るアクチュエータ1では、絞り部233が周方向の全周に亘り形成されており、この絞り部233の第2の間隙234が数μm乃至数十μm程度と極めて小さいので、吸引排気装置98の空気の吸引力が小さく、排気量が少なくても、溝部213内の空気の圧力が平滑化される。このため、絞り部233の周方向の全周に亘り、アクチュエータ1の内部の空気が均一に吸い出される。これにより、アクチュエータ1の内部の周方向の圧力差が抑制される。   In the actuator 1 according to the first embodiment, the throttle portion 233 is formed over the entire circumference, and the second gap 234 of the throttle portion 233 is extremely small, about several μm to several tens μm. Even if the air suction force of the device 98 is small and the displacement is small, the pressure of the air in the groove 213 is smoothed. For this reason, the air inside the actuator 1 is uniformly sucked over the entire circumference of the throttle portion 233. Thereby, the pressure difference in the circumferential direction inside the actuator 1 is suppressed.

上述したように、実施形態1に係るアクチュエータ1では、シール部217の第1の間隙218が例えば0.1mm乃至0.5mm程度であり、絞り部233の第2の間隙234よりも大きいが、上述した絞り部233によりアクチュエータ1の内部の周方向の圧力差が抑制されるので、シール部217の第1の間隙218が例えば0.1mm乃至0.5mm程度と比較的大きくても、シール部217の周方向の全周に亘り、アクチュエータ1の内部に均一に空気が吸い込まれる。すなわち、実施形態1に係るアクチュエータ1では、アクチュエータ1の内部に、シール部217の周方向の全周に亘って均一に空気が流入することで、絞り部233によりアクチュエータ1の内部の周方向の圧力差が抑制されるので、アクチュエータ1の内部で発生する発塵が外部に流出するのを確実に防ぐことができる。このように、実施形態1に係るアクチュエータ1は、少ない排気量で効果的にシール部217を機能させることができる。   As described above, in the actuator 1 according to the first embodiment, the first gap 218 of the seal portion 217 is, for example, about 0.1 mm to 0.5 mm, which is larger than the second gap 234 of the throttle portion 233. Since the pressure difference in the circumferential direction inside the actuator 1 is suppressed by the throttle portion 233 described above, even if the first gap 218 of the seal portion 217 is relatively large, for example, about 0.1 mm to 0.5 mm, the seal portion Air is uniformly sucked into the actuator 1 over the entire circumference of 217. In other words, in the actuator 1 according to the first embodiment, air uniformly flows into the inside of the actuator 1 over the entire circumference in the circumferential direction of the seal portion 217, so that the throttle portion 233 causes the circumferential in the actuator 1 to move in the circumferential direction. Since the pressure difference is suppressed, it is possible to reliably prevent the dust generated inside the actuator 1 from flowing out. Thus, the actuator 1 according to Embodiment 1 can effectively cause the seal portion 217 to function with a small displacement.

また、アクチュエータ1の内部で発生する発塵がシール部217から外部に流出するのを防ぐことができるので、実施形態1に係るアクチュエータ1においては、第1軸受63(63A,63B)、第2軸受62、及び第3軸受61として、例えば転がり軸受や滑り軸受等のように、電源や圧縮空気のような外部動力源を必要としない機械式の軸受を用いることができる。   Further, since it is possible to prevent dust generated inside the actuator 1 from flowing out from the seal portion 217, in the actuator 1 according to the first embodiment, the first bearing 63 (63A, 63B), the second As the bearing 62 and the third bearing 61, for example, a mechanical bearing that does not require an external power source such as a power source or compressed air, such as a rolling bearing or a sliding bearing, can be used.

また、第1軸受63(63A,63B)、第2軸受62、第3軸受61、スライダ116及び案内レール114を含む直動案内機構、及びボールネジ軸15のネジ溝とナット52のネジ溝との嵌合部等の可動部を潤滑する潤滑グリースとして、発塵性が低い低発塵グリースを用いる必要がなく、駆動条件に応じて最適な潤滑グリースを使用することが可能である。   Further, the linear motion guide mechanism including the first bearing 63 (63A, 63B), the second bearing 62, the third bearing 61, the slider 116 and the guide rail 114, and the thread groove of the ball screw shaft 15 and the thread groove of the nut 52 It is not necessary to use a low dust generation grease having a low dust generation property as a lubrication grease for lubricating a movable portion such as a fitting portion, and an optimum lubrication grease can be used according to driving conditions.

なお、本実施形態に係るアクチュエータ1の構成において、ハウジングベース部21に形成される溝部213、排気孔214、ロータハウジング10の外筒部112とステータハウジング20の内筒部211とで形成されるシール部217、円環部材23、及びハウジングベース部21と円環部材23とで形成される絞り部233を除く構成については、上述した構成に限らず他の構成であっても適用可能である。   In the configuration of the actuator 1 according to the present embodiment, the groove portion 213 formed in the housing base portion 21, the exhaust hole 214, the outer cylinder portion 112 of the rotor housing 10, and the inner cylinder portion 211 of the stator housing 20 are formed. The configuration excluding the seal portion 217, the annular member 23, and the throttle portion 233 formed by the housing base portion 21 and the annular member 23 is not limited to the configuration described above, and other configurations are applicable. .

また、本実施形態に係るアクチュエータ1の構成において、絞り部233の第2の間隙234の精度を管理するためには、ハウジングベース部21の面215及び面216の平面度、ハウジングベース部21の面215及び面216に対向する円環部材23の接続部231の面及び非接続部232の面の平面度及び段差を管理項目として設けていれば良く、部品精度の管理項目が少なくて済むという利点がある。その結果、歩留まりが向上する。   Further, in the configuration of the actuator 1 according to the present embodiment, in order to manage the accuracy of the second gap 234 of the throttle portion 233, the flatness of the surface 215 and the surface 216 of the housing base portion 21, the flatness of the housing base portion 21, It is only necessary to provide the flatness and step of the surface of the connecting portion 231 and the surface of the non-connecting portion 232 of the annular member 23 facing the surface 215 and the surface 216 as management items, and the management items for component accuracy can be reduced. There are advantages. As a result, the yield is improved.

(変形例)
図10は、実施形態1の変形例に係るアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。図11は、図10に示す実施形態1の変形例に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図12は、図11に示すハウジングベース部に取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図13は、図10に示す実施形態1の変形例に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。なお、上述した実施形態1に係るアクチュエータ1と同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification)
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of an actuator according to a modification of the first embodiment, taken along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. FIG. 11 is a schematic view schematically showing a plane of the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the modification of the first embodiment shown in FIG. 10 when viewed from a direction parallel to the rotation center. FIG. 12 is a schematic view schematically showing a plane of the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 11 when viewed from a direction parallel to the rotation center. FIG. 13 is an enlarged view within a one-dot chain line frame in an actuator according to a modification of the first embodiment shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the actuator 1 which concerns on Embodiment 1 mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

上述した実施形態1に係るアクチュエータ1のステータハウジング20では、円環部材23のハウジングベース部21と対向する面において、接続部231と非接続部232との間に第2の間隙234に相当する段差を設ける例を示したが、実施形態1の変形例に係るアクチュエータ1aのステータハウジング20aでは、図10乃至図13に示すように、接続部231aと非接続部232aとの間には段差を設けず、ハウジングベース部21aの溝部213の内径よりも径方向内側の面216aと溝部213の外径よりも径方向外側の面215aとの間に第2の間隙234に相当する段差を設け、絞り部233aを形成している。   In the stator housing 20 of the actuator 1 according to the first embodiment described above, the surface of the annular member 23 facing the housing base portion 21 corresponds to the second gap 234 between the connection portion 231 and the non-connection portion 232. In the stator housing 20a of the actuator 1a according to the modification of the first embodiment, as shown in FIGS. 10 to 13, a step is provided between the connection portion 231a and the non-connection portion 232a. Without providing, a step corresponding to the second gap 234 is provided between the surface 216a radially inward from the inner diameter of the groove 213 of the housing base 21a and the surface 215a radially outer than the outer diameter of the groove 213, An aperture 233a is formed.

この変形例において、絞り部233aの第2の間隙234の精度を管理するためには、ハウジングベース部21aの面215a及び面216aの平面度及び段差、ハウジングベース部21aの面215a及び面216aに対向する円環部材23aの接続部231aの面及び非接続部232aの面の平面度を管理項目として設けていれば良く、上述した例と同様に、部品精度の管理項目が少なくて済むという利点がある。その結果、歩留まりが向上する。   In this modified example, in order to manage the accuracy of the second gap 234 of the throttle portion 233a, the flatness and level difference of the surface 215a and the surface 216a of the housing base portion 21a, the surface 215a and the surface 216a of the housing base portion 21a, The flatness of the connecting portion 231a surface and the non-connecting portion 232a surface of the facing annular member 23a only needs to be provided as management items, and the advantage that the number of component accuracy management items can be reduced as in the above-described example. There is. As a result, the yield is improved.

なお、ハウジングベース部21aと円環部材23aとは、上述した例と同様に、例えば、複数のネジ等の締結部材を用いて接続しても良いし、ハウジングベース部21aと円環部材23aの接続部231aとを接着あるいは溶接して接続しても良い。   The housing base portion 21a and the annular member 23a may be connected using, for example, a plurality of fastening members such as screws, as in the above-described example, or the housing base portion 21a and the annular member 23a may be connected to each other. The connection portion 231a may be bonded or welded.

以上説明したように、実施形態1に係るアクチュエータ1は、ステータ30と、ステータハウジング20と、第1ロータ50と、ボールネジ軸15と、ナット52と、第2ロータ40と、ロータハウジング10とを含む。ロータハウジング10は、第2ロータ40の回転中心を軸心としてボールネジ軸15の直動方向の一方端側に配置される略円板状のプレート部111と、プレート部111の径方向外側端部から直動方向に延びて第2ロータ40の径方向外側に形成される外筒部112とを有する。ステータハウジング20は、第2ロータ40の回転中心を軸心としてボールネジ軸15の直動方向の他方端側に配置される略円板状のハウジングベース部21と、ハウジングベース部21の径方向外側端部から直動方向に延びて外筒部112の径方向内側に形成され、第1の間隙218を隔てて外筒部112と径方向に重なるシール部217を構成する内筒部211と、ロータハウジング10とステータハウジング20とで囲われた内部の空気を吸引排気装置98により吸引排気するための排気孔214とを有する。   As described above, the actuator 1 according to the first embodiment includes the stator 30, the stator housing 20, the first rotor 50, the ball screw shaft 15, the nut 52, the second rotor 40, and the rotor housing 10. Including. The rotor housing 10 includes a substantially disc-shaped plate portion 111 disposed on one end side in the linear movement direction of the ball screw shaft 15 with the rotation center of the second rotor 40 as an axis, and a radially outer end portion of the plate portion 111. And an outer cylindrical portion 112 formed on the radially outer side of the second rotor 40 and extending in the linear motion direction. The stator housing 20 includes a substantially disk-shaped housing base portion 21 disposed on the other end side in the linear movement direction of the ball screw shaft 15 with the rotation center of the second rotor 40 as an axis, and a radially outer side of the housing base portion 21. An inner cylinder portion 211 that forms a seal portion 217 that extends in the linear motion direction from the end portion and is formed on the radially inner side of the outer cylinder portion 112 and that overlaps the outer cylinder portion 112 in the radial direction across the first gap 218; There is an exhaust hole 214 for sucking and exhausting the air enclosed by the rotor housing 10 and the stator housing 20 by the suction exhaust device 98.

この構造において、ハウジングベース部21に設けられた排気孔214に吸引排気装置98を接続して吸引排気装置98を作動させることにより、排気孔214からアクチュエータ1の内部の空気が均一に吸い出され、シール部217からアクチュエータ1の内部に均一に空気が吸い込まれる。これにより、アクチュエータ1の内部への異物の侵入を防止すると共に、アクチュエータ1の内部で発生する発塵が外部に流出するのを確実に防ぐことができる。   In this structure, by connecting the suction / exhaust device 98 to the exhaust hole 214 provided in the housing base portion 21 and operating the suction / exhaust device 98, the air inside the actuator 1 is uniformly sucked from the exhaust hole 214. The air is uniformly sucked into the actuator 1 from the seal portion 217. Thereby, it is possible to prevent foreign matter from entering the inside of the actuator 1 and reliably prevent dust generated inside the actuator 1 from flowing out to the outside.

また、第2ロータ40の回転中心を軸心としてハウジングベース部21の内筒部211側の面に形成された略円環状の溝部213と、内径が溝部213の内径よりも小さく、外径が溝部213の外径よりも大きく、溝部213を直動方向に覆う略円環状の部材であり、第2の間隙234を隔ててハウジングベース部21の内筒部211側の面と直動方向に重なる絞り部233を形成する円環部材23とをさらに有し、排気孔214は、溝部213の外径側の壁面から径方向の一方向に延びてハウジングベース部21を貫通して形成されることで、少ない排気量で効果的にシール部217を機能させることができ、アクチュエータ1の内部で発生する発塵が外部に流出するのをより確実に防ぐことができる。また、絞り部233の第2の間隙234の精度を管理するための管理項目が少なくて済み、その結果、アクチュエータ1の製造の際の歩留まりを向上することができる。   In addition, a substantially annular groove portion 213 formed on the surface of the housing base portion 21 on the inner cylinder portion 211 side with the rotation center of the second rotor 40 as an axis, an inner diameter is smaller than an inner diameter of the groove portion 213, and an outer diameter is It is a substantially annular member that is larger than the outer diameter of the groove portion 213 and covers the groove portion 213 in the linear motion direction, and in the linear motion direction with the surface on the inner tube portion 211 side of the housing base portion 21 across the second gap 234. The exhaust hole 214 is formed to extend from the outer diameter side wall surface of the groove portion 213 in one radial direction and penetrate the housing base portion 21. As a result, the seal portion 217 can be effectively functioned with a small displacement, and the dust generated inside the actuator 1 can be more reliably prevented from flowing out. Further, the number of management items for managing the accuracy of the second gap 234 of the aperture 233 is reduced, and as a result, the yield in manufacturing the actuator 1 can be improved.

また、アクチュエータ1は、転がり軸受や滑り軸受等のように、電源や圧縮空気のような外部動力源を必要としない機械式の軸受を用いることができる。   The actuator 1 may be a mechanical bearing that does not require an external power source such as a power source or compressed air, such as a rolling bearing or a sliding bearing.

また、アクチュエータ1は、可動部を潤滑する潤滑グリースとして、発塵性が低い低発塵グリースを用いる必要がなく、駆動条件に応じて最適な潤滑グリースを使用することが可能である。   In addition, the actuator 1 does not need to use a low dust generation grease having a low dust generation property as a lubrication grease for lubricating the movable part, and can use an optimum lubrication grease according to driving conditions.

(実施形態2)
図14は、実施形態2に係るアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。図15は、図14に示す実施形態2に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図16は、図15に示すハウジングベース部に取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図17は、図14に示す実施形態2に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。なお、上述した実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 14 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the actuator according to the second embodiment by cutting along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. FIG. 15 is a schematic diagram schematically showing a plane in which the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the second embodiment shown in FIG. 14 are viewed from a direction parallel to the rotation center. FIG. 16 is a schematic view schematically showing a plane when the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 15 is viewed from a direction parallel to the rotation center. FIG. 17 is an enlarged view within a one-dot chain line frame in the actuator according to the second embodiment shown in FIG. 14. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図14及び図15に示すように、ステータハウジング20bは、実施形態1と同様に、第2ロータ40の回転中心を軸心としてボールネジ軸15の直動方向の他方端側に配置される略円板状のハウジングベース部21bと、外径がロータハウジング10の外筒部112の内径よりも小さい略円筒形状の内筒部211と、ハウジングインナ22が接続される略円環状の凸部212と、凸部212の外径よりも内径が大きく、第2ロータ40の回転中心を軸心としてハウジングベース部21bの内筒部211側の面に形成された略円環状の溝部213と、溝部213の外径側の壁面から径方向の一方向に延びてハウジングベース部21bを貫通して穿孔され、ロータハウジング10とステータハウジング20bとで囲われた内部の空気を吸引排気装置98により吸引排気するための排気孔214とを有している。そして、ハウジングベース部21bの溝部213の内径よりも径方向内側の面216bと溝部213の外径よりも径方向外側の面215bとは、直動方向の位置が等しい同一の平面上にある。   As shown in FIGS. 14 and 15, the stator housing 20 b is a substantially circular shape that is disposed on the other end side in the linear movement direction of the ball screw shaft 15 with the rotation center of the second rotor 40 as the axis, as in the first embodiment. A plate-shaped housing base portion 21b, a substantially cylindrical inner cylinder portion 211 whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the outer cylinder portion 112 of the rotor housing 10, and a substantially annular convex portion 212 to which the housing inner 22 is connected; A substantially annular groove 213 formed on a surface of the housing base portion 21b on the side of the inner cylinder portion 211 with the rotation center of the second rotor 40 as an axis, and a groove portion 213. The inner wall surrounded by the rotor housing 10 and the stator housing 20b is sucked and exhausted by extending in one direction in the radial direction from the wall surface on the outer diameter side and penetrating through the housing base portion 21b. And an exhaust hole 214 for sucking exhaust by location 98. The surface 216b radially inward from the inner diameter of the groove portion 213 of the housing base 21b and the surface 215b radially outer than the outer diameter of the groove portion 213 are on the same plane where the positions in the linear motion direction are equal.

内筒部211は、ハウジングベース部21bの径方向外側端部から直動方向に延びてロータハウジング10の外筒部112の径方向内側に形成されており、ロータハウジング10の外筒部112とハウジングベース部21bの内筒部211とが、例えば0.1mm乃至0.5mm程度の第1の間隙218を隔てて径方向に重なるシール部217が形成される。   The inner cylinder portion 211 extends in the linear motion direction from the radially outer end of the housing base portion 21 b and is formed on the radially inner side of the outer cylinder portion 112 of the rotor housing 10. A seal portion 217 that overlaps the inner cylinder portion 211 of the housing base portion 21b in the radial direction with a first gap 218 of about 0.1 mm to 0.5 mm, for example, is formed.

図14及び図16に示すように、円環部材23bは、実施形態1と同様に、内径がハウジングベース部21bに形成された溝部213の内径よりも小さく、外径が溝部213の外径よりも大きい略円環状の部材である。   As shown in FIGS. 14 and 16, the annular member 23b has an inner diameter smaller than the inner diameter of the groove portion 213 formed in the housing base portion 21b and an outer diameter smaller than the outer diameter of the groove portion 213, as in the first embodiment. It is a large substantially annular member.

円環部材23bは、溝部213の外径に沿ってハウジングベース部21bに接する略円環状の接続部231bと、接続部231bを含まない非接続部232bとを有している。そして、図14及び図17に示すように、円環部材23bは、ハウジングベース部21bと円環部材23bとを組み合わせた際に、円環部材23bと溝部213の内径に沿うハウジングベース部21bの溝部213の内径よりも径方向内側の面216bとが、例えば数μm乃至数十μm程度の第2の間隙234を隔てて直動方向に重なる絞り部233bが形成されるように、接続部231bと非接続部232bとの間に、第2の間隙234に相当する段差が設けられている。   The annular member 23b has a substantially annular connecting portion 231b that contacts the housing base portion 21b along the outer diameter of the groove portion 213, and a non-connecting portion 232b that does not include the connecting portion 231b. As shown in FIGS. 14 and 17, when the annular member 23 b is combined with the annular base member 23 b, the annular annular member 23 b and the annular groove member 213 are formed on the housing base portion 21 b along the inner diameter of the groove portion 213. A connecting portion 231b is formed so that a constricted portion 233b is formed such that the surface 216b radially inward from the inner diameter of the groove portion 213 is overlapped in the linear motion direction with a second gap 234 of, for example, about several μm to several tens μm. And a non-connection portion 232b, a step corresponding to the second gap 234 is provided.

なお、ハウジングベース部21bと円環部材23bとは、実施形態1と同様に、例えば、複数のネジ等の締結部材を用いて接続しても良いし、ハウジングベース部21bと円環部材23bの接続部231bとを接着あるいは溶接して接続しても良い。   The housing base portion 21b and the annular member 23b may be connected using a fastening member such as a plurality of screws, for example, as in the first embodiment, or the housing base portion 21b and the annular member 23b may be connected to each other. The connection portion 231b may be connected by bonding or welding.

この実施形態2において、絞り部233bの第2の間隙234の精度を管理するためには、ハウジングベース部21bの面215b及び面216bの平面度、ハウジングベース部21bの面215b及び面216bに対向する円環部材23bの接続部231bの面及び非接続部232bの面の平面度及び段差を管理項目として設けていれば良く、実施形態1と同様に、部品精度の管理項目が少なくて済むという利点がある。その結果、歩留まりが向上する。   In the second embodiment, in order to manage the accuracy of the second gap 234 of the throttle portion 233b, the flatness of the surfaces 215b and 216b of the housing base portion 21b, and the surfaces 215b and 216b of the housing base portion 21b are opposed to each other. It is only necessary to provide the flatness and level difference between the surface of the connecting portion 231b and the surface of the non-connecting portion 232b of the annular member 23b to be managed, and the number of management items for component accuracy can be reduced as in the first embodiment. There are advantages. As a result, the yield is improved.

本実施形態と実施形態1との相違点は、実施形態1では、絞り部233が径方向外側に向けて開口しているのに対し、本実施形態では、絞り部233bが径方向内側に向けて開口している点にある。本実施形態に係るアクチュエータ1bの構成において、ハウジングベース部21bに形成される溝部213、排気孔214、ロータハウジング10の外筒部112とステータハウジング20bの内筒部211とで形成されるシール部217、円環部材23b、及びハウジングベース部21bと円環部材23bとで形成される絞り部233bを除く構成については、実施形態1と同様に、上述した構成に限らず他の構成であっても適用可能であり、実施形態1における溝部213、排気孔214、シール部217、円環部材23、及び絞り部233を除く構成部の配置、あるいは、実施形態2における溝部213、排気孔214、シール部217、円環部材23b、及び絞り部233bを除く構成部の配置、より具体的には、発塵の発生要因となる各種軸受、直動案内機構、及びボールネジ等の配置に応じて、絞り部の開口方向を選択するようにすれば良い。   The difference between the present embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the throttle portion 233 opens toward the radially outer side, whereas in the present embodiment, the throttle portion 233b faces the radially inner side. It is in the point that is open. In the configuration of the actuator 1b according to the present embodiment, a seal part formed by the groove part 213 formed in the housing base part 21b, the exhaust hole 214, the outer cylinder part 112 of the rotor housing 10, and the inner cylinder part 211 of the stator housing 20b. 217, the configuration excluding the annular member 23b, and the throttle portion 233b formed by the housing base portion 21b and the annular member 23b are not limited to the configuration described above, but are other configurations. Is also applicable, and the arrangement of the components excluding the groove portion 213, the exhaust hole 214, the seal portion 217, the annular member 23, and the throttle portion 233 in the first embodiment, or the groove portion 213, the exhaust hole 214 in the second embodiment, Arrangement of components excluding the seal part 217, the annular member 23b, and the throttle part 233b, more specifically, the generation factor of dust generation Various bearing that, the linear guide mechanism, and in accordance with the arrangement of the ball screw may be to select the opening direction of the throttle portion.

(変形例)
図18は、実施形態2の変形例に係るアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。図19は、図18に示す実施形態2の変形例に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図20は、図19に示すハウジングベース部に取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図21は、図18に示す実施形態2の変形例に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。なお、上述した実施形態2に係るアクチュエータ1bと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification)
FIG. 18 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an actuator according to a modification of the second embodiment, taken along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. FIG. 19 is a schematic view schematically showing a plane of the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the modification of the second embodiment shown in FIG. 18 as seen from the direction parallel to the rotation center. FIG. 20 is a schematic view schematically showing a plane of the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 19 as seen from the direction parallel to the rotation center. FIG. 21 is an enlarged view in a one-dot chain line frame in an actuator according to a modification of the second embodiment shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the actuator 1b which concerns on Embodiment 2 mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

上述した実施形態2に係るアクチュエータ1bのステータハウジング20bでは、円環部材23bのハウジングベース部21bと対向する面において、接続部231bと非接続部232bとの間に第2の間隙234に相当する段差を設ける例を示したが、実施形態2の変形例に係るアクチュエータ1cのステータハウジング20cでは、図18乃至図21に示すように、接続部231cと非接続部232cとの間には段差を設けず、ハウジングベース部21cの溝部213の内径よりも径方向内側の面216cと溝部213の外径よりも径方向外側の面215cとの間に第2の間隙234に相当する段差を設け、絞り部233cを形成している。   In the stator housing 20b of the actuator 1b according to the second embodiment described above, the surface of the annular member 23b facing the housing base portion 21b corresponds to the second gap 234 between the connection portion 231b and the non-connection portion 232b. In the stator housing 20c of the actuator 1c according to the modification of the second embodiment, as shown in FIGS. 18 to 21, a step is provided between the connection portion 231c and the non-connection portion 232c. Without providing, a step corresponding to the second gap 234 is provided between the surface 216c radially inside the inner diameter of the groove 213 of the housing base 21c and the surface 215c radially outer than the outer diameter of the groove 213, An aperture 233c is formed.

なお、ハウジングベース部21cと円環部材23cとは、上述した例と同様に、例えば、複数のネジ等の締結部材を用いて接続しても良いし、ハウジングベース部21cと円環部材23cの接続部231cとを接着あるいは溶接して接続しても良い。   The housing base portion 21c and the annular member 23c may be connected using, for example, a plurality of fastening members such as screws, as in the above-described example, or the housing base portion 21c and the annular member 23c may be connected to each other. The connection portion 231c may be bonded or welded.

この変形例において、絞り部233cの第2の間隙234の精度を管理するためには、ハウジングベース部21cの面215c及び面216cの平面度及び段差、ハウジングベース部21cの面215c及び面216cに対向する円環部材23cの接続部231cの面及び非接続部232cの面の平面度を管理項目として設けていれば良く、上述した例と同様に、部品精度の管理項目が少なくて済むという利点がある。その結果、歩留まりが向上する。   In this modified example, in order to manage the accuracy of the second gap 234 of the throttle portion 233c, the flatness and level difference of the surface 215c and the surface 216c of the housing base portion 21c, the surface 215c and the surface 216c of the housing base portion 21c, The flatness of the connecting portion 231c surface and the non-connecting portion 232c surface of the facing annular member 23c only needs to be provided as management items, and the advantage that the number of component accuracy management items can be reduced as in the above example. There is. As a result, the yield is improved.

(実施形態3)
図22は、実施形態3に係るアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。図23は、図22に示す実施形態2に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図24は、図23に示すハウジングベース部に接続部材を介して取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図25は、図22に示す実施形態3に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。なお、図25に示す例では、ハウジングベース部21dと接続部材24と円環部材23dとを、例えばネジである締結部材25を用いて接続した例を示している。また、上述した実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 22 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the actuator according to the third embodiment by cutting along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. FIG. 23 is a schematic diagram schematically showing a plane of the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the second embodiment shown in FIG. 22 as seen from the direction parallel to the rotation center. FIG. 24 is a schematic diagram schematically showing a plane view of the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 23 via a connection member from a direction parallel to the rotation center. FIG. 25 is an enlarged view in the alternate long and short dash line frame in the actuator according to the third embodiment shown in FIG. In the example shown in FIG. 25, an example is shown in which the housing base 21d, the connection member 24, and the annular member 23d are connected using, for example, a fastening member 25 that is a screw. In addition, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

実施形態3に係るアクチュエータ1dにおいて、円環部材23dは、図22、図24、図25に示すように、接続部材24を介して取り付けられる。   In the actuator 1d according to the third embodiment, the annular member 23d is attached via a connection member 24 as shown in FIGS.

図22及び図23に示すように、ステータハウジング20dは、実施形態1と同様に、第2ロータ40の回転中心を軸心としてボールネジ軸15の直動方向の他方端側に配置される略円板状のハウジングベース部21dと、外径がロータハウジング10の外筒部112の内径よりも小さい略円筒形状の内筒部211と、ハウジングインナ22が接続される略円環状の凸部212と、凸部212の外径よりも内径が大きく、第2ロータ40の回転中心を軸心としてハウジングベース部21dの内筒部211側の面に形成された略円環状の溝部213と、溝部213の外径側の壁面から径方向の一方向に延びてハウジングベース部21を貫通して穿孔され、ロータハウジング10とステータハウジング20とで囲われた内部の空気を吸引排気装置98により吸引排気するための排気孔214とを有している。そして、ハウジングベース部21dの溝部213の内径よりも径方向内側の面216dと溝部213の外径よりも径方向外側の面215dとは、直動方向の位置が等しい同一の平面上にある。   As shown in FIGS. 22 and 23, the stator housing 20d is substantially circular arranged on the other end side in the linear movement direction of the ball screw shaft 15 with the rotation center of the second rotor 40 as an axis, as in the first embodiment. A plate-shaped housing base portion 21d, a substantially cylindrical inner cylinder portion 211 whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the outer cylinder portion 112 of the rotor housing 10, and a substantially annular convex portion 212 to which the housing inner 22 is connected. A substantially annular groove portion 213 formed on the surface of the housing base portion 21d on the side of the inner cylinder portion 211 with the rotation center of the second rotor 40 as an axis, and a groove portion 213. A suction exhaust device that extends in one direction in the radial direction from the wall surface on the outer diameter side of the inner surface of the outer periphery of the rotor base 10 and is pierced through the housing base portion 21 and surrounded by the rotor housing 10 and the stator housing 20. And an exhaust hole 214 for sucking exhaust by 8. The surface 216d radially inward from the inner diameter of the groove portion 213 of the housing base portion 21d and the surface 215d radially outer than the outer diameter of the groove portion 213 are on the same plane having the same position in the linear motion direction.

内筒部211は、ハウジングベース部21dの径方向外側端部から直動方向に延びてロータハウジング10の外筒部112の径方向内側に形成されており、ロータハウジング10の外筒部112とハウジングベース部21dの内筒部211とが、例えば0.1mm乃至0.5mm程度の第1の間隙218を隔てて径方向に重なるシール部217が形成される。   The inner cylindrical portion 211 extends in the linear motion direction from the radially outer end of the housing base portion 21 d and is formed on the radially inner side of the outer cylindrical portion 112 of the rotor housing 10. A seal portion 217 that overlaps the inner cylinder portion 211 of the housing base portion 21d in the radial direction with a first gap 218 of about 0.1 mm to 0.5 mm, for example, is formed.

図22及び図24に示すように、円環部材23dは、内径がハウジングベース部21dに形成された溝部213の内径よりも小さく、外径が溝部213の外径よりも大きい略円環状の部材である。また、接続部材24は、外径がハウジングベース部21dの溝部213の内径に沿う略円環状の部材であり、ハウジングベース部21dと円環部材23dとの間に接続部材24を介在させて組み合わせた際に、円環部材23dと溝部213の外径に沿うハウジングベース部21dの溝部213の外径よりも径方向外側の面215dとが、例えば数μm乃至数十μm程度の第2の間隙234を隔てて直動方向に重なる絞り部233dが形成されるように、直動方向の幅が設定されている。   As shown in FIGS. 22 and 24, the annular member 23d is a substantially annular member whose inner diameter is smaller than the inner diameter of the groove portion 213 formed in the housing base portion 21d and whose outer diameter is larger than the outer diameter of the groove portion 213. It is. The connecting member 24 is a substantially annular member whose outer diameter is along the inner diameter of the groove portion 213 of the housing base portion 21d. The connecting member 24 is combined with the connecting member 24 interposed between the housing base portion 21d and the annular member 23d. In this case, the second gap between the annular member 23d and the outer surface 215d of the housing base 21d along the outer diameter of the groove portion 213 in the radial direction from the outer diameter of the groove portion 213 is, for example, about several μm to several tens of μm. The width in the linear motion direction is set so that a throttle portion 233d that overlaps in the linear motion direction across 234 is formed.

なお、図25に示す例では、ハウジングベース部21dと接続部材24と円環部材23dとを、例えばネジである締結部材25を用いて接続した例を示したが、ハウジングベース部21dと接続部材24と円環部材23dとは、上述した他の実施形態と同様に、例えば接着あるいは溶接して接続しても良い。   In the example shown in FIG. 25, the housing base portion 21d, the connecting member 24, and the annular member 23d are connected using the fastening member 25 that is, for example, a screw. 24 and the annular member 23d may be connected, for example, by bonding or welding, as in the other embodiments described above.

また、ハウジングベース部21dと接続部材24と円環部材23dとを接続する締結部材25として、ネジあるいはボルトを用いる場合、接続部材24は、ネジあるいはボルトと同数の平座金形状の部材であっても良い。   Further, when a screw or a bolt is used as the fastening member 25 that connects the housing base portion 21d, the connection member 24, and the annular member 23d, the connection member 24 is a member having the same number of plain washers as the screw or bolt. Also good.

この実施形態3において、絞り部233dの第2の間隙234の精度を管理するためには、ハウジングベース部21dの面215d及び面216dの平面度、円環部材23dのハウジングベース部21dに対向する面の平面度、接続部材24のハウジングベース部21dに対向する面及び円環部材23dに対向する面の平面度及び直動方向の幅を管理項目として設けていれば良く、上述した他の実施形態と同様に、部品精度の管理項目が少なくて済むという利点がある。その結果、歩留まりが向上する。   In the third embodiment, in order to manage the accuracy of the second gap 234 of the throttle portion 233d, the flatness of the surfaces 215d and 216d of the housing base portion 21d and the housing base portion 21d of the annular member 23d are opposed. The flatness of the surface, the flatness of the surface facing the housing base portion 21d of the connecting member 24, and the flatness of the surface facing the annular member 23d and the width in the linear motion direction may be provided as management items. Similar to the configuration, there is an advantage that the number of component accuracy management items can be reduced. As a result, the yield is improved.

なお、本実施形態に係るアクチュエータ1dの構成において、ハウジングベース部21dに形成される溝部213、排気孔214、ロータハウジング10の外筒部112とステータハウジング20dの内筒部211とで形成されるシール部217、円環部材23d、及びハウジングベース部21dと円環部材23dとで形成される絞り部233dを除く構成については、実施形態1及び実施形態2と同様に、上述した構成に限らず他の構成であっても適用可能である。   In the configuration of the actuator 1d according to the present embodiment, the groove 213 formed in the housing base portion 21d, the exhaust hole 214, the outer cylindrical portion 112 of the rotor housing 10, and the inner cylindrical portion 211 of the stator housing 20d are formed. The configuration excluding the seal portion 217, the annular member 23d, and the throttle portion 233d formed by the housing base portion 21d and the annular member 23d is not limited to the configuration described above, as in the first and second embodiments. Even other configurations are applicable.

(変形例)
図26は、実施形態3の変形例に係るアクチュエータの構成を第1ロータの回転中心及び第2ロータの回転中心を含む仮想平面で切って模式的に示す断面図である。図27は、図26に示す実施形態3の変形例に係るアクチュエータのステータハウジングのハウジングベース部と内筒部とを回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図28は、図27に示すハウジングベース部に取り付けられる円環部材を回転中心と平行な方向からみた平面を模式的に示す模式図である。図29は、図26に示す実施形態3の変形例に係るアクチュエータにおける一点鎖線枠内の拡大図である。なお、図29に示す例では、ハウジングベース部21eと接続部材24aと円環部材23eとを、上述した実施形態3に係るアクチュエータ1dと同様に、例えばネジである締結部材25を用いて接続した例を示している。また、上述した実施形態3に係るアクチュエータ1dと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification)
FIG. 26 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of an actuator according to a modification of the third embodiment, taken along a virtual plane including the rotation center of the first rotor and the rotation center of the second rotor. FIG. 27 is a schematic view schematically showing a plane of the housing base portion and the inner cylinder portion of the stator housing of the actuator according to the modification of the third embodiment shown in FIG. 26 when viewed from the direction parallel to the rotation center. FIG. 28 is a schematic view schematically showing a plane of the annular member attached to the housing base portion shown in FIG. 27 as seen from a direction parallel to the rotation center. FIG. 29 is an enlarged view in a one-dot chain line frame in an actuator according to a modification of the third embodiment shown in FIG. In the example shown in FIG. 29, the housing base portion 21e, the connection member 24a, and the annular member 23e are connected by using, for example, a fastening member 25 that is a screw, like the actuator 1d according to the third embodiment described above. An example is shown. In addition, the same components as those of the actuator 1d according to the third embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

実施形態3の変形例に係るアクチュエータ1eにおいて、円環部材23eは、図26、図28、図29に示すように、接続部材24aを介して取り付けられる。   In the actuator 1e according to the modification of the third embodiment, the annular member 23e is attached via a connection member 24a as shown in FIGS.

図26及び図27に示すように、ステータハウジング20eは、上述した実施形態3に係るステータハウジング20dと同様に、第2ロータ40の回転中心を軸心としてボールネジ軸15の直動方向の他方端側に配置される略円板状のハウジングベース部21eと、外径がロータハウジング10の外筒部112の内径よりも小さい略円筒形状の内筒部211と、ハウジングインナ22が接続される略円環状の凸部212と、凸部212の外径よりも内径が大きく、第2ロータ40の回転中心を軸心としてハウジングベース部21の内筒部211側の面に形成された略円環状の溝部213と、溝部213の外径側の壁面から径方向の一方向に延びてハウジングベース部21eを貫通して穿孔され、ロータハウジング10とステータハウジング20とで囲われた内部の空気を吸引排気装置98により吸引排気するための排気孔214とを有している。そして、ハウジングベース部21eの溝部213の内径よりも径方向内側の面216eと溝部213の外径よりも径方向外側の面215eとは、直動方向の位置が等しい同一の平面上にある。   As shown in FIGS. 26 and 27, the stator housing 20e is the other end in the linear motion direction of the ball screw shaft 15 with the rotation center of the second rotor 40 as the axis, similarly to the stator housing 20d according to the third embodiment described above. The substantially disc-shaped housing base portion 21e disposed on the side, the substantially cylindrical inner cylinder portion 211 whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the outer cylinder portion 112 of the rotor housing 10, and the housing inner 22 are connected. An annular convex portion 212 and a substantially annular shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the convex portion 212 and formed on the surface of the housing base portion 21 on the inner cylinder portion 211 side with the rotation center of the second rotor 40 as an axis. The groove portion 213 and the outer wall surface of the groove portion 213 extend in one radial direction and penetrate through the housing base portion 21e, so that the rotor housing 10 and the stator housing 2 And an exhaust hole 214 for sucking exhaust by the air inside the suction exhaust device 98 surrounded by the. The surface 216e radially inward from the inner diameter of the groove 213 of the housing base 21e and the surface 215e radially outer than the outer diameter of the groove 213 are on the same plane with the same position in the linear motion direction.

内筒部211は、ハウジングベース部21eの径方向外側端部から直動方向に延びてロータハウジング10の外筒部112の径方向内側に形成されており、ロータハウジング10の外筒部112とハウジングベース部21eの内筒部211とが、例えば0.1mm乃至0.5mm程度の第1の間隙218を隔てて径方向に重なるシール部217が形成される。   The inner cylinder portion 211 extends in the linear motion direction from the radially outer end of the housing base portion 21 e and is formed on the radially inner side of the outer cylinder portion 112 of the rotor housing 10. A seal portion 217 is formed that overlaps with the inner cylinder portion 211 of the housing base portion 21e in the radial direction with a first gap 218 of about 0.1 mm to 0.5 mm, for example.

図27及び図29に示すように、円環部材23eは、上述した実施形態3に係る円環部材23dと同様に、内径がハウジングベース部21eに形成された溝部213の内径よりも小さく、外径が溝部213の外径よりも大きい略円環状の部材である。また、接続部材24aは、内径がハウジングベース部21eの溝部213の外径に沿う略円環状の部材であり、ハウジングベース部21eと円環部材23eとの間に接続部材24aを介在させて組み合わせた際に、円環部材23eと溝部213の内径に沿うハウジングベース部21eの溝部213の内径よりも径方向内側の面216eとが、例えば数μm乃至数十μm程度の第2の間隙234を隔てて直動方向に重なる絞り部233eが形成されるように、直動方向の幅が設定されている。   As shown in FIGS. 27 and 29, the annular member 23e has an inner diameter smaller than the inner diameter of the groove portion 213 formed in the housing base portion 21e, like the annular member 23d according to the third embodiment described above. This is a substantially annular member having a diameter larger than the outer diameter of the groove 213. The connecting member 24a is a substantially annular member whose inner diameter is along the outer diameter of the groove portion 213 of the housing base portion 21e, and is combined with the connecting member 24a interposed between the housing base portion 21e and the annular member 23e. In this case, the annular member 23e and the surface 216e radially inward from the inner diameter of the groove portion 213 of the housing base portion 21e along the inner diameter of the groove portion 213 form a second gap 234 of about several μm to several tens μm, for example. The width in the linear motion direction is set so that the narrowed portion 233e that overlaps in the linear motion direction is formed.

なお、図29に示す例では、ハウジングベース部21eと接続部材24aと円環部材23eとを、例えばネジである締結部材25を用いて接続した例を示したが、ハウジングベース部21eと接続部材24aと円環部材23eとは、上述した実施形態3に係るアクチュエータ1dと同様に、例えば接着あるいは溶接して接続しても良い。   In the example shown in FIG. 29, the housing base portion 21e, the connecting member 24a, and the annular member 23e are connected using the fastening member 25 that is, for example, a screw. However, the housing base portion 21e and the connecting member are connected. Similarly to the actuator 1d according to the third embodiment, the 24a and the annular member 23e may be connected, for example, by bonding or welding.

この変形例においても、絞り部233eの第2の間隙234の精度を管理するためには、ハウジングベース部21eの面215e及び面216eの平面度、円環部材23eのハウジングベース部21eに対向する面の平面度、接続部材24aのハウジングベース部21eに対向する面及び円環部材23eに対向する面の平面度及び直動方向の幅を管理項目として設けていれば良く、上述した他の実施形態と同様に、部品精度の管理項目が少なくて済むという利点がある。その結果、歩留まりが向上する。   Also in this modified example, in order to manage the accuracy of the second gap 234 of the throttle portion 233e, the flatness of the surface 215e and the surface 216e of the housing base portion 21e and the housing base portion 21e of the annular member 23e are opposed. The flatness of the surface, the flatness of the surface facing the housing base portion 21e of the connecting member 24a, and the flatness of the surface facing the annular member 23e and the width in the linear motion direction may be provided as management items. Similar to the configuration, there is an advantage that the number of component accuracy management items can be reduced. As a result, the yield is improved.

また、ハウジングベース部21eと接続部材24aと円環部材23eとを接続する締結部材25として、ネジあるいはボルトを用いる場合、接続部材24aは、上述した実施形態3と同様に、ネジあるいはボルトと同数の平座金形状の部材であっても良い。   Further, when a screw or a bolt is used as the fastening member 25 that connects the housing base portion 21e, the connection member 24a, and the annular member 23e, the number of the connection member 24a is the same as that of the screw or bolt as in the third embodiment. A flat washer-shaped member may be used.

実施形態3の変形例と実施形態3との相違点は、実施形態3では、絞り部233dが径方向外側に向けて開口しているのに対し、本実施形態では、絞り部233eが径方向内側に向けて開口している点にある。実施形態3の変形例に係るアクチュエータ1eの構成において、ハウジングベース部21eに形成される溝部213、排気孔214、ロータハウジング10の外筒部112とステータハウジング20eの内筒部211とで形成されるシール部217、円環部材23e、接続部材24a、及びハウジングベース部21eと接続部材24aと円環部材23eとで形成される絞り部233eを除く構成については、実施形態3と同様に、上述した構成に限らず他の構成であっても適用可能であり、実施形態3における溝部213、排気孔214、シール部217、円環部材23d、接続部材24、及び絞り部233dを除く構成部の配置、あるいは、実施形態3の変形例における溝部213、排気孔214、シール部217、円環部材23e、接続部材24a及び絞り部233eを除く構成部の配置、より具体的には、発塵の発生要因となる各種軸受、直動案内機構、及びボールネジ等の配置に応じて、絞り部の開口方向を選択するようにすれば良い。   The difference between the modified example of the third embodiment and the third embodiment is that, in the third embodiment, the throttle portion 233d is opened outward in the radial direction, whereas in this embodiment, the throttle portion 233e is in the radial direction. It is in the point opening toward the inside. In the configuration of the actuator 1e according to the modification of the third embodiment, the groove 213 formed in the housing base 21e, the exhaust hole 214, the outer cylinder 112 of the rotor housing 10, and the inner cylinder 211 of the stator housing 20e are formed. The configuration excluding the seal portion 217, the annular member 23e, the connecting member 24a, and the throttle portion 233e formed by the housing base portion 21e, the connecting member 24a, and the annular member 23e is the same as that of the third embodiment. The present invention is not limited to the above-described configuration, and other configurations can also be applied. In the third embodiment, components other than the groove portion 213, the exhaust hole 214, the seal portion 217, the annular member 23d, the connection member 24, and the throttle portion 233d are applicable. Arrangement or groove portion 213, exhaust hole 214, seal portion 217, annular member 23e, connection in modification of embodiment 3 Selection of the opening direction of the throttle part according to the arrangement of the constituent parts excluding the material 24a and the throttle part 233e, more specifically, the various bearings, the linear motion guide mechanism, the ball screw, etc. that cause dust generation You should do it.

なお、上述した実施形態に係るアクチュエータは、工作機械、測定装置、半導体製造装置、フラットパネルディスプレイ製造装置に用いることで、クリーン環境下での使用に適した工作機械、測定装置、半導体製造装置、フラットパネルディスプレイ製造装置を得ることが可能である。   The actuator according to the above-described embodiment is used in a machine tool, a measuring device, a semiconductor manufacturing device, and a flat panel display manufacturing device, so that it is suitable for use in a clean environment, a measuring device, a semiconductor manufacturing device, It is possible to obtain a flat panel display manufacturing apparatus.

1,1a,1b,1c,1d,1e アクチュエータ
10 ロータハウジング(回転体)
11 蓋部材
14A フランジ部
14B 直動伝達部材
14C 固定部材
15 ボールネジ軸
20,20a,20b,20c,20d,20e ステータハウジング
21,21a,21b,21c,21d,21e ハウジングベース部
22 ハウジングインナ
23,23a,23b,23c,23d,23e 円環部材
24,24a 接続部材
25 締結部材
30 ステータ
31 ステータコア
32,32A,32B 励磁コイル
35 支持部材
36 外側ティース
37 バックヨーク
38 内側ティース
39A スリット部
40 第2ロータ
41,51 ロータコア
42 第2ロータブラケット
45 支持部材
50 第1ロータ
52 ナット
53 第1ロータブラケット
54 固定部材
61 第3軸受
62 第2軸受
63,63A,63B 第1軸受
71,74 角度検出器
72,75 レゾルバステータ
73,76 レゾルバロータ
90 制御装置
95 支持部
96 積載台
97 ワーク
98 吸引排気装置
100 アクチュエータ装置
111 プレート部
112 外筒部
114 案内レール
116 スライダ
211 内筒部
212 凸部
213 溝部
214 排気孔
215,215a,215b,215c,215d,215e 面
216,216a,216b,216c,216d,216e 面
217 シール部
218 第1の間隙
231,231a,231b,231c,231d 接続部
232,232a,232b,232c,232d 非接続部
233,233a,233b,233c,233d,233e 絞り部
234 第2の間隙
IT 内周円弧
OT 外周円弧
Zr,ZR 回転中心
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e Actuator 10 Rotor housing (rotating body)
11 Lid member 14A Flange portion 14B Linear motion transmission member 14C Fixing member 15 Ball screw shaft 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e Stator housing 21, 21a, 21b, 21c, 21d, 21e Housing base portion 22 Housing inner 23, 23a , 23b, 23c, 23d, 23e Ring members 24, 24a Connection member 25 Fastening member 30 Stator 31 Stator core 32, 32A, 32B Excitation coil 35 Support member 36 Outer teeth 37 Back yoke 38 Inner teeth 39A Slit portion 40 Second rotor 41 , 51 Rotor core 42 Second rotor bracket 45 Support member 50 First rotor 52 Nut 53 First rotor bracket 54 Fixed member 61 Third bearing 62 Second bearing 63, 63A, 63B First bearing 71, 7 Angle detectors 72, 75 Resolver stator 73, 76 Resolver rotor 90 Control device 95 Support unit 96 Loading platform 97 Work 98 Suction / exhaust device 100 Actuator device 111 Plate portion 112 Outer cylinder portion 114 Guide rail 116 Slider 211 Inner cylinder portion 212 Convex portion 213 Groove 214 Exhaust hole 215, 215a, 215b, 215c, 215d, 215e Surface 216, 216a, 216b, 216c, 216d, 216e Surface 217 Seal portion 218 First gap 231, 231a, 231b, 231c, 231d Connection portion 232, 232a, 232b, 232c, 232d Non-connected portion 233, 233a, 233b, 233c, 233d, 233e Throttle portion 234 Second gap IT Inner circular arc OT Outer circular arc Zr, ZR Rotation center

Claims (16)

励磁コイル及びステータコアを備えるステータと、
前記ステータを固定するステータハウジングと、
前記ステータの径方向内側に配置され、前記ステータに対して相対回転する第1ロータと、
前記第1ロータの回転中心に配置される棒状の部材であり、表面の少なくとも一部にネジ溝が形成されたネジ軸と、
前記第1ロータとともに回転して、前記第1ロータの回転中心と平行な方向である直動方向に前記ネジ軸を移動させる、前記ネジ軸のネジ溝と螺合したナットと、
前記ステータの径方向外側に配置され、前記ステータに対して相対回転する第2ロータと、
前記第2ロータと共に回転するロータハウジングと、を含み、
前記ロータハウジングは、
前記第2ロータの回転中心を軸心として前記ネジ軸の前記直動方向の一方端側に配置される略円板状のプレート部と、
前記プレート部の径方向外側端部から前記直動方向に延びて前記第2ロータの径方向外側に形成される外筒部と、を有し、
前記ステータハウジングは、
前記第2ロータの回転中心を軸心として前記ネジ軸の前記直動方向の他方端側に配置される略円板状のハウジングベース部と、
前記ハウジングベース部の径方向外側端部から前記直動方向に延びて前記外筒部の径方向内側に形成され、第1の間隙を隔てて前記外筒部と径方向に重なるシール部を構成する内筒部と、
前記ハウジングベース部に形成され、前記ロータハウジングと前記ステータハウジングとで囲われた内部の空気を吸引排気するための排気孔と、
を有する、アクチュエータ。
A stator comprising an exciting coil and a stator core;
A stator housing for fixing the stator;
A first rotor that is disposed radially inward of the stator and rotates relative to the stator;
A rod-shaped member disposed at the rotation center of the first rotor, and a screw shaft having a thread groove formed on at least a part of a surface thereof;
A nut that rotates with the first rotor and moves the screw shaft in a linear motion direction that is parallel to the rotation center of the first rotor;
A second rotor that is disposed radially outside the stator and rotates relative to the stator;
A rotor housing that rotates with the second rotor,
The rotor housing is
A substantially disk-shaped plate portion disposed on one end side in the linear movement direction of the screw shaft with the rotation center of the second rotor as an axis;
An outer cylinder portion extending in the linear motion direction from the radially outer end portion of the plate portion and formed on the radially outer side of the second rotor,
The stator housing is
A substantially disc-shaped housing base portion disposed on the other end side in the linear movement direction of the screw shaft with the rotation center of the second rotor as an axis;
A seal portion that extends from the radially outer end of the housing base portion in the linear motion direction and is formed on the radially inner side of the outer cylinder portion and overlaps the outer cylinder portion in the radial direction with a first gap therebetween. An inner cylinder portion to be
An exhaust hole formed in the housing base portion for sucking and exhausting air inside the rotor housing and the stator housing;
An actuator.
前記ステータハウジングは、
前記第2ロータの回転中心を軸心として前記ハウジングベース部の前記内筒部側の面に形成された略円環状の溝部と、
内径が前記溝部の内径よりも小さく、外径が前記溝部の外径よりも大きく、前記溝部を直動方向に覆う略円環状の部材であり、第2の間隙を隔てて前記ハウジングベース部の前記内筒部側の面と前記直動方向に重なる絞り部を形成する円環部材と、
をさらに有し、
前記排気孔は、前記溝部の外径側の壁面から径方向の一方向に延びて前記ハウジングベース部を貫通して形成された、請求項1に記載のアクチュエータ。
The stator housing is
A substantially annular groove formed on a surface of the housing base portion on the inner tube portion side with the rotation center of the second rotor as an axis;
An inner diameter is smaller than an inner diameter of the groove portion, an outer diameter is larger than an outer diameter of the groove portion, and is a substantially annular member that covers the groove portion in a linear motion direction. An annular member that forms a throttle portion that overlaps the surface of the inner cylinder portion in the linear motion direction;
Further comprising
2. The actuator according to claim 1, wherein the exhaust hole extends in one radial direction from a wall surface on the outer diameter side of the groove and extends through the housing base.
前記円環部材は、前記溝部の内径に沿って前記ハウジングベース部と接続する接続部と、前記接続部を含まない非接続部とを有する、請求項2に記載のアクチュエータ。   3. The actuator according to claim 2, wherein the annular member includes a connection portion connected to the housing base portion along an inner diameter of the groove portion, and a non-connection portion not including the connection portion. 前記円環部材は、前記溝部の外径に沿って前記ハウジングベース部と接続する接続部と、前記接続部を含まない非接続部とを有する、請求項2に記載のアクチュエータ。   3. The actuator according to claim 2, wherein the annular member includes a connection portion connected to the housing base portion along an outer diameter of the groove portion, and a non-connection portion not including the connection portion. 前記円環部材は、前記ハウジングベース部と対向する面において、前記接続部と前記非接続部との間に前記第2の間隙に相当する段差が設けられている、請求項3又は請求項4に記載のアクチュエータ。   5. The step of the annular member is provided with a step corresponding to the second gap between the connection portion and the non-connection portion on a surface facing the housing base portion. Actuator. 前記ハウジングベース部は、前記円環部材と対向する面において、前記溝部の内径よりも径方向内側の面と前記溝部の外径よりも径方向外側の面との間に前記第2の間隙に相当する段差が設けられている、請求項3又は請求項4に記載のアクチュエータ。   In the surface facing the annular member, the housing base portion is provided in the second gap between a surface radially inward of the inner diameter of the groove and a surface radially outer of the outer diameter of the groove. The actuator according to claim 3 or 4, wherein a corresponding step is provided. 前記溝部の内径に沿って前記円環部材と前記ハウジングベース部とを接続する接続部材をさらに含み、前記接続部材は、前記直動方向の幅が前記第2の間隙に相当する、請求項2に記載のアクチュエータ。   The connecting member for connecting the annular member and the housing base portion along the inner diameter of the groove portion further includes a width in the linear motion direction corresponding to the second gap. Actuator. 前記溝部の外径に沿って前記円環部材と前記ハウジングベース部とを接続する接続部材をさらに含み、前記接続部材は、前記直動方向の幅が前記第2の間隙に相当する、請求項2に記載のアクチュエータ。   The connecting member for connecting the annular member and the housing base portion along an outer diameter of the groove portion further includes a width in the linear motion direction corresponding to the second gap. 2. The actuator according to 2. 前記シール部は、前記直動方向の最大幅が前記ロータハウジングの前記直動方向の移動範囲よりも大きい、請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のアクチュエータ。   The actuator according to any one of claims 1 to 8, wherein the seal portion has a maximum width in the linear motion direction that is greater than a range of movement of the rotor housing in the linear motion direction. 前記ステータハウジングに対して前記第1ロータを回転自在に支持する第1軸受と、前記第1ロータに対して前記第2ロータを回転自在に支持する第2軸受と、をさらに含み、
前記第1軸受及び前記第2軸受は、転がり軸受あるいはすべり軸受である、請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
A first bearing that rotatably supports the first rotor with respect to the stator housing; and a second bearing that rotatably supports the second rotor with respect to the first rotor;
The actuator according to any one of claims 1 to 9, wherein the first bearing and the second bearing are rolling bearings or sliding bearings.
前記ステータハウジングに対して前記第1ロータを回転自在に支持する第1軸受と、前記ステータハウジングに対して前記第2ロータを回転自在に支持する第2軸受と、をさらに含み、 前記第1軸受及び前記第2軸受は、転がり軸受あるいはすべり軸受である、請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のアクチュエータ。   A first bearing that rotatably supports the first rotor with respect to the stator housing; and a second bearing that rotatably supports the second rotor with respect to the stator housing; The actuator according to any one of claims 1 to 9, wherein the second bearing is a rolling bearing or a sliding bearing. 前記ネジ軸に固定されたフランジ部と、前記フランジ部に対して前記第2ロータを回転自在に支持する第3軸受と、をさらに含み、
前記第3軸受は、転がり軸受あるいはすべり軸受である、請求項11に記載のアクチュエータ。
A flange portion fixed to the screw shaft; and a third bearing that rotatably supports the second rotor with respect to the flange portion,
The actuator according to claim 11, wherein the third bearing is a rolling bearing or a sliding bearing.
請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載のアクチュエータを備える、工作機械。   A machine tool comprising the actuator according to any one of claims 1 to 12. 請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載のアクチュエータを備える、測定装置。   A measuring apparatus comprising the actuator according to any one of claims 1 to 12. 請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載のアクチュエータを備える、半導体製造装置。   A semiconductor manufacturing apparatus comprising the actuator according to claim 1. 請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載のアクチュエータを備える、フラットディスプレイ製造装置。   The flat display manufacturing apparatus provided with the actuator of any one of Claims 1 thru | or 12.
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