JP2022190151A - Two-axial integration motor and actuator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-axial integration motor or the like, capable of individually adjusting two detection parts.
SOLUTION: In a two-axial integration motor 1, a first bearing part 261, an inner axial stator 120, a magnetic shield member 283, and a first detection part 240 are arranged in order from one end side to an external peripheral side of an inner axial rotor 110. In an inner peripheral side of an outer axial rotor 10, a second detection part 250, a second bearing part 265, and an external axial stator 20 are arranged in order from one end side. An inner axial stator 120 and the external axial stator 20 include an electrical steel layer. In the electromagnetic steel plate layer, the plurality of electrical steels having two teeth is formed in an annular shape. Both of the electromagnetic steels are arranged with a gap. An arrangement of the gap of both the electromagnetic steels forming the electromagnetic steel layer provided in the external axial stator 20 and a position of the gap of both the electromagnetic steels forming the other one electromagnetic steel layer provided in the inner shaft stator 120 while being positioned at the same position of the electromagnetic steel layer provided are different.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2023,JPO&INPIT

Description

本発明は、二軸一体型モータ及びアクチュエータに関する。 The present invention relates to a two-axis integrated motor and actuator.

それぞれ独立して回転可能に設けられた2つのロータと、2つのロータの回転角度を個別に検出する2つの検出部を備える二軸一体型モータが知られている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art A twin-shaft integrated motor is known that includes two independently rotatable rotors and two detectors that individually detect the rotation angles of the two rotors (for example, Patent Document 1).

特開2002-238234号公報JP-A-2002-238234

2つの検出部は、個別に調整できることが望ましい。すなわち、2つの検出部の一方に対する調整作業のためのアクセスが、他方に影響しないように2つの検出部が配置されていることが望ましい。しかしながら、従来の二軸一体型モータでは、そのような配置が困難であった。 Preferably, the two detectors are individually adjustable. That is, it is desirable that the two detectors be arranged such that access for adjustment work to one of the two detectors does not affect the other. However, such an arrangement is difficult for conventional two-shaft integrated motors.

本発明は、2つの検出部を個別に調整可能な二軸一体型モータ及びアクチュエータを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a two-axis integrated motor and actuator that can individually adjust two detectors.

上記の目的を達成するための本発明は、それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である内軸ロータと外軸ロータを有し、前記内軸ロータの出力軸及び前記外軸ロータの出力軸が前記回転軸方向の一端側に位置する二軸一体型モータであって、前記内軸ロータのステータコアである内軸ステータと、前記外軸ロータのステータコアである外軸ステータと、前記内軸ロータと連動して回転する第1軸受部と、前記外軸ロータと連動して回転する第2軸受部と、前記内軸ロータの回転角度を検出する第1検出部と、前記外軸ロータの回転角度を検出する第2検出部と、前記内軸ステータと前記第1検出部との間に配置される磁気遮蔽部材とを備え、前記内軸ロータの外周側に、前記一端側から順に、前記第1軸受部、前記内軸ステータ、前記磁気遮蔽部材、前記第1検出部が配置され、前記外軸ロータの内周側に、前記一端側から順に、前記第2検出部、前記第2軸受部、前記外軸ステータが配置されており、前記内軸ステータ及び前記外軸ステータは、前記回転軸方向に複数積層された電磁鋼板層を有し、前記電磁鋼板層は、2つのティースを有する電磁鋼板が環状に複数並べられて形成されており、前記環状に並ぶ前記電磁鋼板同士は隙間をあけて配置され、前記外軸ステータが有する1つの前記電磁鋼板層を形成する前記電磁鋼板同士の隙間の配置と、前記回転軸方向について当該1つの前記電磁鋼板層と同じ位置にあって前記内軸ステータが有する他の1つの前記電磁鋼板層を形成する前記電磁鋼板同士の隙間の位置と、が異なる。 In order to achieve the above object, the present invention has an inner rotor and an outer rotor which are rotatably provided and have the same rotational axis direction, and an output shaft of the inner rotor and an outer rotor. A two-shaft integrated type motor in which an output shaft is located on one end side in the rotation axis direction, and includes an inner stator that is a stator core of the inner rotor, an outer stator that is a stator core of the outer rotor, and the inner rotor. A first bearing portion that rotates in conjunction with the shaft rotor, a second bearing portion that rotates in conjunction with the outer rotor, a first detection portion that detects the rotation angle of the inner rotor, and the outer rotor. and a magnetic shielding member arranged between the inner shaft stator and the first detection unit, and a magnetic shielding member disposed between the inner shaft stator and the first detection unit, and sequentially from the one end side on the outer peripheral side of the inner shaft rotor , the first bearing portion, the inner shaft stator, the magnetic shielding member, and the first detection portion are arranged, and the second detection portion, the first 2 bearing portions and the outer stator are arranged, and the inner stator and the outer stator have a plurality of electromagnetic steel sheet layers laminated in the direction of the rotation axis, and the electromagnetic steel sheet layer has two teeth. A plurality of electromagnetic steel sheets having arrangement of gaps between the magnetic steel sheets, and positions of the gaps between the magnetic steel sheets forming another magnetic steel sheet layer of the inner shaft stator, which is located at the same position as the magnetic steel sheet layer in the direction of the rotation axis. and are different.

従って、第2検出部の調整を一端側(モータの出力端側)から行うことができる。また、第1検出部の調整を他端側から行うことができる。このように、2つの検出部を個別に調整することができる。また、1層の電磁鋼板層が環状に完全に連続する完全な閉スロットである構造に比して軽量になる。 Therefore, the adjustment of the second detector can be performed from the one end side (the output end side of the motor). Moreover, the adjustment of the first detection section can be performed from the other end side. In this way, the two detectors can be adjusted independently. In addition, the weight is reduced compared to a structure in which one magnetic steel sheet layer is a completely continuous closed slot in an annular shape.

本発明では、前記第1軸受部及び前記第2軸受部は、予圧された軸受を有する。 In the present invention, the first bearing part and the second bearing part comprise preloaded bearings.

従って、外部からの荷重による内軸ロータ、外軸ロータの変位をより小さくすることができる。すなわち、内軸ロータと内軸ステータとの位置関係の変位及び外軸ロータと外軸ステータとの位置関係の変位をより小さくすることができる。 Therefore, the displacement of the inner rotor and the outer rotor due to external load can be further reduced. That is, it is possible to further reduce the displacement of the positional relationship between the inner rotor and the inner stator and the displacement of the positional relationship of the outer rotor and the outer stator.

本発明では、前記内軸ロータ及び前記外軸ロータは、ロータヨーク及び磁石を有し、前記内軸ステータ及び前記外軸ステータは、コイルを有する。 In the present invention, the inner rotor and the outer rotor have rotor yokes and magnets, and the inner stator and the outer stator have coils.

従って、回転する内軸ロータ及び外軸ロータの構成をより単純にすることができる。 Therefore, the configurations of the rotating inner rotor and outer rotor can be made simpler.

本発明では、回転軸から径方向に向かって、前記内軸ロータ、内軸ステータ、外軸ステータ、前記外軸ロータの順で配置されており、前記内軸ステータと前記外軸ステータとの間に設けられて前記回転軸を中心とした円周方向に沿う前記内軸ステータと前記外軸ステータとの隣接位置に介在する非磁性体を備える。 In the present invention, the inner rotor, the inner stator, the outer stator, and the outer rotor are arranged in this order in the radial direction from the rotating shaft, and between the inner stator and the outer stator. and intervening at positions adjacent to the inner stator and the outer stator along the circumferential direction about the rotating shaft.

従って、内軸ステータと外軸ステータとの隣接位置に非磁性体が介在しているので、非磁性体によって内軸ステータと外軸ステータの各々に生じる磁界の干渉を非磁性体によって抑制することができる。よって、磁界の干渉をより抑制することができる。 Therefore, since the non-magnetic material is interposed between the inner stator and the outer stator, the non-magnetic material suppresses the interference of the magnetic field generated in each of the inner stator and the outer stator by the non-magnetic material. can be done. Therefore, magnetic field interference can be further suppressed.

本発明では、前記内軸ステータは、前記コイルが設けられた内軸モータコアを有し、前記外軸ステータは、前記コイルが設けられた外軸モータコアを有し、前記非磁性体は、前記内軸モータコアと前記外軸モータコアの間に位置する。 In the present invention, the inner stator has an inner motor core provided with the coil, the outer stator has an outer motor core provided with the coil, and the non-magnetic material comprises the inner motor core provided with the coil. It is positioned between the shaft motor core and the outer shaft motor core.

従って、磁界を生じるコイルが設けられた内軸モータコアと外軸モータコアとの間に非磁性体が介在するので、より確実に磁界の干渉を抑制することができる。 Therefore, since the non-magnetic material is interposed between the inner motor core provided with the coil that generates the magnetic field and the outer motor core, the interference of the magnetic field can be suppressed more reliably.

本発明では、前記内軸ステータは、前記内軸モータコアの外側に設けられた円筒状の内軸ステータバックヨークを有し、前記外軸ステータは、前記外軸モータコアの内側に設けられた円筒状の外軸ステータバックヨークを有し、前記非磁性体は、前記内軸ステータバックヨークと前記外軸ステータバックヨークの間に位置する。 In the present invention, the inner stator has a cylindrical inner stator back yoke provided outside the inner motor core, and the outer stator has a cylindrical back yoke provided inside the outer motor core. , and the non-magnetic material is positioned between the inner stator back yoke and the outer stator back yoke.

従って、非磁性体の形状は、係る円筒状の内軸ステータバックヨークと外軸ステータバックヨークの間に収まる形状であればよくなる。よって、より簡便に非磁性体を設けることができる。 Therefore, the shape of the non-magnetic material may be any shape that fits between the cylindrical inner stator back yoke and the outer stator back yoke. Therefore, the non-magnetic material can be provided more easily.

本発明では、前記非磁性体は、前記回転軸に直交する方向の断面形状が前記回転軸を中心とする円弧状の部材である。 In the present invention, the non-magnetic body is a member whose cross-sectional shape in a direction perpendicular to the rotation axis is an arc centered on the rotation axis.

従って、回転軸を中心とした円筒状の形状に二軸一体型モータを収めやすくなる。 Therefore, it becomes easy to accommodate the two-shaft integrated motor in a cylindrical shape centered on the rotating shaft.

本発明では、前記非磁性体は、非磁性の合金又は樹脂である。 In the present invention, the non-magnetic material is a non-magnetic alloy or resin.

従って、より確実に磁界の干渉を非磁性体によって抑制することができる。また、入手が比較的容易な材料で非磁性体を設けることができ、より低コストで磁界の干渉を抑制することができる。 Therefore, magnetic field interference can be more reliably suppressed by the non-magnetic material. In addition, the non-magnetic material can be provided with a relatively easily available material, and the interference of the magnetic field can be suppressed at a lower cost.

本発明では、前記内軸ロータに設けられた磁石及び前記内軸ステータは、前記回転軸方向の軸長が前記外軸ロータに設けられた磁石及び前記外軸ステータより長い。 In the present invention, the magnets provided on the inner rotor and the inner stator have axial lengths in the direction of the rotating shaft that are longer than those of the magnets provided on the outer rotor and the outer stator.

従って、外軸ロータの出力トルクと内軸ロータの出力トルクとの差をより小さくしやすくなる。 Therefore, it becomes easier to reduce the difference between the output torque of the outer rotor and the output torque of the inner rotor.

本発明のアクチュエータでは、上記のいずれかの二軸一体型モータと、前記二軸一体型モータを内包するハウジングと、前記回転軸方向に前記内軸ロータを貫通して配置され、前記内軸ロータから前記回転軸方向の一方に突出する第1部分にネジ部を有し、前記内軸ロータから前記回転軸方向の他方に突出する第2部分に前記回転軸方向に沿った溝部を有する軸部材と、前記内軸ロータに対して前記回転軸方向の前記一方の外側に配置され、前記ネジ部に螺合され、前記内軸ロータと共に回転して前記軸部材を前記回転軸方向に移動させるナットと、前記内軸ロータに対して前記回転軸方向の前記他方の外側に配置され、前記溝部に沿って前記軸部材を前記回転軸方向に案内し、かつ前記外軸ロータと共に回転して前記軸部材を軸回り方向に回転させるスプライン外筒とを備える。 In the actuator of the present invention, any one of the two-shaft integrated motors described above, a housing enclosing the two-shaft integrated motor, and the inner rotor disposed in the direction of the rotation axis to penetrate the inner rotor, A shaft member having a threaded portion on a first portion projecting in one direction of the rotation shaft from the inner shaft rotor, and a groove portion along the direction of the rotation shaft on a second portion projecting from the inner shaft rotor in the other direction of the rotation shaft. and a nut that is disposed on the one outer side of the inner shaft rotor in the direction of the rotation shaft, is screwed into the threaded portion, rotates together with the inner shaft rotor, and moves the shaft member in the direction of the rotation shaft. is arranged on the other outside in the direction of the rotation axis with respect to the inner rotor, guides the shaft member in the direction of the rotation axis along the groove, and rotates together with the outer rotor to rotate the shaft and a splined outer cylinder for rotating the member in a direction around the axis.

従って、ナット及びスプライン外筒が内軸ロータに対して回転軸方向の外側に配置されるため、内軸ロータ及び外軸ロータを径方向について小型化することができる。これにより、フットプリントを小さくすることができる。また、スプライン外筒により、外軸ロータを回転させる際の軸部材の連れ回りを抑制することが可能となる。 Therefore, since the nut and the spline outer cylinder are arranged on the outer side of the inner rotor in the rotation axis direction, it is possible to reduce the size of the inner rotor and the outer rotor in the radial direction. This makes it possible to reduce the footprint. In addition, the spline outer cylinder makes it possible to suppress co-rotation of the shaft member when the outer rotor is rotated.

本発明では、前記内軸ロータの内径は、前記ナット及び前記スプライン外筒の外径よりも小さい。 In the present invention, the inner diameter of the inner shaft rotor is smaller than the outer diameters of the nut and the spline outer cylinder.

従って、内軸ロータの内径がナット及びスプライン外筒の外径よりも小さくすることにより、内軸ロータ及び外軸ロータを径方向について小型化することができる。 Therefore, by making the inner diameter of the inner rotor smaller than the outer diameter of the nut and the spline outer cylinder, the inner rotor and the outer rotor can be made smaller in the radial direction.

本発明では、前記第2部分の先端に連結され、アームを取り付けるアーム取り付け部材を更に備える。 The present invention further comprises an arm attachment member that is connected to the tip of the second portion and attaches the arm.

従って、アーム取り付け部材にアームを取り付けることで、搬送装置を構成することができる。 Therefore, by attaching the arm to the arm attachment member, the conveying device can be configured.

本発明では、前記ハウジングは、前記ボールスプラインを収容し前記第2部分の一部を覆うスプライン外筒用ハウジングを有し、前記アーム取り付け部材は、前記ボールスプライン側に延びて前記スプライン外筒用ハウジングの前記回転軸方向の先端を収容する筒状部を有し、前記筒状部は、前記スプライン外筒用ハウジングとの間に隙間を有する。 In the present invention, the housing includes a spline outer cylinder housing that accommodates the ball spline and covers a part of the second portion, and the arm attachment member extends toward the ball spline and extends toward the spline outer cylinder. It has a cylindrical portion that accommodates the tip of the housing in the rotation axis direction, and the cylindrical portion has a gap between it and the housing for the spline outer cylinder.

従って、隙間により、外部環境からのシール性を確保することができる。また、隙間においてスプライン外筒用ハウジングの回転方向に抵抗を受けるため、軸部材の回転を抑制できる。 Therefore, it is possible to ensure the sealing performance from the external environment by the gap. In addition, since resistance is received in the rotational direction of the spline outer cylinder housing in the gap, the rotation of the shaft member can be suppressed.

本発明では、前記ナットは、第3軸受部を介して前記ハウジングに支持され、前記スプライン外筒は、第4軸受部を介して前記ハウジングに支持される。 In the present invention, the nut is supported by the housing through the third bearing portion, and the spline outer cylinder is supported by the housing through the fourth bearing portion.

従って、軸部材に対して回転軸方向に直交する方向に力が加えられる場合、転がり軸受を介してハウジングによりこの力を受けることができるため、ナット及びスプライン外筒の変位を抑制できる。 Therefore, when a force is applied to the shaft member in a direction perpendicular to the rotation axis direction, the force can be received by the housing via the rolling bearing, thereby suppressing displacement of the nut and the spline outer cylinder.

本発明では、前記ナットに接続された負作動電磁ブレーキを更に備える。 The present invention further comprises a negative actuation electromagnetic brake connected to the nut.

従って、軸部材の落下を抑制できる。 Therefore, falling of the shaft member can be suppressed.

本発明のアクチュエータでは、上記のいずれかの二軸一体型モータと、前記二軸一体型モータを内包するハウジングと、前記回転軸方向に前記内軸ロータを貫通して配置され、前記内軸ロータから前記回転軸方向の一方に突出する第1部分にネジ部を有し、前記内軸ロータから前記回転軸方向の他方に突出する第2部分に前記回転軸方向に沿った溝部を有する軸部材と、前記ネジ部に螺合され、前記内軸ロータと共に回転して前記軸部材を前記回転軸方向に移動させるナットと、前記溝部に沿って前記軸部材を前記回転軸方向に案内し、かつ前記外軸ロータと共に回転して前記軸部材を軸回り方向に回転させるスプライン外筒とを備える。 In the actuator of the present invention, any one of the two-shaft integrated motors described above, a housing enclosing the two-shaft integrated motor, and the inner rotor disposed in the direction of the rotation axis to penetrate the inner rotor, A shaft member having a threaded portion on a first portion projecting in one direction of the rotation shaft from the inner shaft rotor, and a groove portion along the direction of the rotation shaft on a second portion projecting from the inner shaft rotor in the other direction of the rotation shaft. a nut that is screwed onto the threaded portion and rotates together with the inner shaft rotor to move the shaft member in the direction of the rotation axis; and a nut that guides the shaft member in the direction of the rotation axis along the groove, and and a spline outer cylinder that rotates together with the outer shaft rotor to rotate the shaft member in a direction around the axis.

従って、スプライン外筒により、外軸ロータを回転させる際の軸部材の連れ回りを抑制することが可能となる。 Therefore, the spline outer cylinder can prevent the shaft member from co-rotating when the outer rotor is rotated.

本発明によれば、2つの検出部を個別に調整可能な二軸一体型モータ及びアクチュエータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a two-axis integrated motor and actuator capable of individually adjusting two detection units.

図1は、実施形態1に係る二軸一体型モータの具体的構成の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a specific configuration of a dual-shaft integrated motor according to Embodiment 1. FIG. 図2は、ステータコア部の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a stator core section. 図3は、非磁性体の具体的形状の例であって図2とは異なる形状の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a specific shape of the non-magnetic material, which is different from that shown in FIG. 図4は、非磁性体の具体的形状の例であって図2とは異なる形状の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a specific shape of the non-magnetic material, which is different from that shown in FIG. 図5は、非磁性体の具体的形状の例であって図2とは異なる形状の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a specific shape of the non-magnetic material, which is different from that shown in FIG. 図6は、実施形態1に係る固定子(ステータ)の具体的構造の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a specific structure of a stator according to Embodiment 1. FIG. 図7は、実施形態1に係る外軸モータコアが有する電磁鋼板層の積層構造を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a laminated structure of electromagnetic steel sheet layers included in the outer shaft motor core according to the first embodiment. 図8は、実施形態1に係る1つの電磁鋼板を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing one electromagnetic steel sheet according to Embodiment 1. FIG. 図9は、1つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の2通りの位相のうち一方を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing one of two phases of arrangement of a plurality of electromagnetic steel sheets in one electromagnetic steel sheet layer. 図10は、1つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の2通りの位相のうち他方を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the other of two phases of arrangement of a plurality of electromagnetic steel sheets in one electromagnetic steel sheet layer. 図11は、同一の位相の電磁鋼板層が連続して積層される場合の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example in which electromagnetic steel sheet layers of the same phase are successively laminated. 図12は、1つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の2通りの位相のうち一方を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing one of two phases of arrangement of a plurality of electromagnetic steel sheets in one electromagnetic steel sheet layer. 図13は、1つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の2通りの位相のうち他方を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the other of two phases of arrangement of a plurality of electromagnetic steel sheets in one electromagnetic steel sheet layer. 図14は、実施形態2のアクチュエータの部分断面図である。14 is a partial cross-sectional view of the actuator of Embodiment 2. FIG. 図15は、図14における要部を示す要部断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part showing a main part in FIG. 14. FIG. 図16は、回転軸と直交する平面による二軸一体型モータの断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of the two-axis integrated motor along a plane perpendicular to the rotation axis. 図17は、図14に示す状態からネジ軸を上昇させた状態を示す図である。17 is a diagram showing a state in which the screw shaft is lifted from the state shown in FIG. 14. FIG.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The requirements of each embodiment described below can be combined as appropriate. Also, some components may not be used.

(実施形態1)
図1は、二軸一体型モータ1の具体的構成の一例を示す断面図である。二軸一体型モータ1は、それぞれ個別に回転可能に設けられた回転子である内軸ロータ110と外軸ロータ10、固定子である内軸ステータ120と外軸ステータ20を備える。以下、図を参照した実施形態の説明に係り、二軸一体型モータ1の回転軸方向をZ方向と記載することがある。また、Z方向に直交する平面に沿って互いに直交する二方向をX方向、Y方向と記載することがある。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a specific configuration of a two-shaft integrated motor 1. As shown in FIG. The twin-shaft integrated motor 1 includes an inner rotor 110 and an outer rotor 10 as rotors, and an inner stator 120 and an outer stator 20 as stators, which are rotatably provided respectively. Hereinafter, in the description of the embodiments with reference to the drawings, the rotation axis direction of the two-shaft integrated motor 1 may be referred to as the Z direction. Also, two directions perpendicular to each other along a plane perpendicular to the Z direction may be referred to as the X direction and the Y direction.

内軸ロータ110と外軸ロータ10は、それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である。具体的には、内軸ロータ110は、円筒状の内軸ロータヨーク111と、内軸ロータヨーク111の外周面に沿って環状に配置された磁石112とを有する。外軸ロータ10は、円筒状の外軸ロータヨーク11と、外軸ロータヨーク11の内周面に沿って環状に配置された磁石12とを有する。実施形態1の内軸ロータ110と外軸ロータ10は設計時の理想的な回転軸Pの軸線が共通しているが、内軸ロータ110と外軸ロータ10とで回転軸の位置が異なっていてもよい。 The inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10 are rotatably provided and have the same rotation axis direction. Specifically, the inner rotor 110 has a cylindrical inner rotor yoke 111 and magnets 112 annularly arranged along the outer peripheral surface of the inner rotor yoke 111 . The outer rotor 10 has a cylindrical outer rotor yoke 11 and magnets 12 annularly arranged along the inner peripheral surface of the outer rotor yoke 11 . The inner rotor 110 and the outer rotor 10 of the first embodiment share the same axis line of the ideal rotation axis P at the time of design. may

内軸ステータ120は、コイル150が設けられた内軸モータコア130を有する。内軸ロータ110は、内軸モータコア130のコイル150に対する電力供給に応じて回転する。外軸ステータ20は、コイル50が設けられた外軸モータコア30を有する。外軸ロータ10は、外軸モータコア30のコイル50に対する電力供給に応じて回転する。 The inner stator 120 has an inner motor core 130 provided with a coil 150 . Inner rotor 110 rotates in response to power supply to coil 150 of inner motor core 130 . The outer stator 20 has an outer motor core 30 provided with a coil 50 . The outer shaft rotor 10 rotates according to power supply to the coils 50 of the outer shaft motor core 30 .

実施形態1の内軸ステータ120は、内軸モータコア130の外側に設けられた円筒状の内軸ステータバックヨーク140を有する。また、実施形態1の外軸ステータ20は、外軸モータコア30の内側に設けられた円筒状の外軸ステータバックヨーク40を有する。実施形態1の内軸ステータバックヨーク140と外軸ステータバックヨーク40は、回転軸方向について一体の部材として設けられた円筒状の部材であり、例えば鉄又は圧粉磁心(ダストコア)からなる。 The inner stator 120 of the first embodiment has a cylindrical inner stator back yoke 140 provided outside the inner motor core 130 . Further, the outer stator 20 of the first embodiment has a cylindrical outer stator back yoke 40 provided inside the outer motor core 30 . The inner stator back yoke 140 and the outer stator back yoke 40 of Embodiment 1 are cylindrical members provided as an integral member in the rotation axis direction, and are made of, for example, iron or dust cores.

実施形態1の二軸一体型モータ1は、回転軸Pを中心とした径の内側から外側に向かって、内軸ロータ110、内軸ステータ120、外軸ステータ20、外軸ロータ10の順にこれらの構成が配置されている。 The two-shaft integrated motor 1 of Embodiment 1 has an inner rotor 110, an inner stator 120, an outer stator 20, and an outer rotor 10 in this order from the inside to the outside of the diameter centered on the rotation axis P. configuration is arranged.

電動機の出力トルクの大小には回転軸Pから推力発生位置(磁石とコイルの間)までの距離の大小が関わる。このため、外軸ロータ10は相対的に内軸ロータ110よりもトルクが大きくなりやすい。実施形態1では、内軸ロータ110に設けられた磁石112及び内軸ステータ120の軸長を外軸ロータ10に設けられた磁石12及び外軸ステータ20より長くすることで、外軸ロータ10の推力に比して内軸ロータ110の推力をより大きくしている。これによって、実施形態1では外軸ロータ10の出力トルクと内軸ロータ110の出力トルクとの差をより小さくしている。また、このため、内軸ステータ120は、回転軸方向の軸長が外軸ステータ20より長い。 The magnitude of the output torque of the electric motor is related to the magnitude of the distance from the rotation axis P to the thrust generating position (between the magnet and the coil). Therefore, the torque of the outer rotor 10 tends to be relatively larger than that of the inner rotor 110 . In the first embodiment, the magnets 112 provided on the inner rotor 110 and the inner stator 120 are longer than the magnets 12 and the outer stator 20 provided on the outer rotor 10, so that the outer rotor 10 The thrust of the inner shaft rotor 110 is made larger than the thrust. As a result, in the first embodiment, the difference between the output torque of the outer rotor 10 and the output torque of the inner rotor 110 is made smaller. In addition, for this reason, the axial length of the inner stator 120 in the direction of the rotation axis is longer than that of the outer stator 20 .

内軸ロータヨーク111及び外軸ロータヨーク11の一端側に位置する内軸ロータ110及び外軸ロータ10の出力端部11a,111aには、それぞれ穴11b,111bが設けられている。係る穴11b,111bが設けられた内軸ロータ110及び外軸ロータ10のそれぞれに対して被駆動体を接続固定することで、被駆動体に回転駆動力が伝達される。穴11b,111bの具体的形状は、被駆動体を接続固定する部材の具体的形状に対応する。例えば、当該部材がねじである場合、当該穴は、ねじと螺合するねじ穴である。また、当該部材がねじ目を有しないピン状の部材である場合、当該穴は、ピン状の部材が嵌め込まれる穴である。なお、一端側は、図1における上側(二軸一体型モータ1の出力端側)である。他端側と記載した場合、一端側の反対側(図1における下側)をさす。 Holes 11b and 111b are provided in output end portions 11a and 111a of the inner rotor 110 and the outer rotor 10 located on one end side of the inner rotor yoke 111 and the outer rotor yoke 11, respectively. Rotational driving force is transmitted to the driven body by connecting and fixing the driven body to each of the inner rotor 110 and the outer rotor 10 provided with the holes 11b and 111b. The specific shape of the holes 11b, 111b corresponds to the specific shape of the member for connecting and fixing the driven body. For example, if the member is a screw, the hole is a threaded hole that engages with the screw. Further, when the member is a pin-shaped member having no threads, the hole is a hole into which the pin-shaped member is fitted. The one end side is the upper side (the output end side of the two-shaft integrated motor 1) in FIG. When described as the other end side, it refers to the side opposite to the one end side (lower side in FIG. 1).

外軸ステータバックヨーク40の他端側には、外周側に向かって延出する延出部270が設けられている。外周側とは、回転軸Pを中心とした径方向の外側をさす。あるものの内周側と記載した場合、あるものに対して回転軸Pを中心とした径方向の内側をさす。 An extending portion 270 extending toward the outer peripheral side is provided on the other end side of the outer stator back yoke 40 . The outer peripheral side refers to the outer side in the radial direction with the rotation axis P as the center. When describing the inner peripheral side of something, it means the inner side in the radial direction about the rotation axis P with respect to the thing.

延出部270は、外周側に向かって突出する突出部270aと、突出部270aの外周側端部に比して内周側に外壁面が位置するよう切り欠かれている切欠部270bとを有する。また、延出部270の他端側には、ベース281が固定されている。延出部270とベース281は、留め具243によって接続固定されている。延出部270の他端側には、留め具243の先端が内側に入り込むための穴が設けられている。当該穴の具体的形状は、穴11b,111bと同様、留め具243の具体的形状に対応する。 The extending portion 270 includes a protruding portion 270a that protrudes toward the outer peripheral side, and a notched portion 270b that is cut so that the outer wall surface is located on the inner peripheral side compared to the outer peripheral side end portion of the protruding portion 270a. have. A base 281 is fixed to the other end of the extending portion 270 . The extending portion 270 and the base 281 are connected and fixed by a fastener 243 . A hole for inserting the tip of the fastener 243 is provided on the other end side of the extending portion 270 . The specific shape of the hole corresponds to the specific shape of the fastener 243, like the holes 11b and 111b.

ベース281の外周側の端部は、外軸ロータヨーク11の他端側で外軸ロータヨーク11と非接触の位置に延出する。外軸ロータヨーク11と突出部270aと切欠部270bとベース281とに囲まれた溝状の空間には、緩衝部材271が設けられている。緩衝部材271は、外軸ロータヨーク11と突出部270aとを非接触の位置関係にするとともに延出部270と外軸ロータヨーク11との間の抵抗を最小限にしている。 The end portion of the base 281 on the outer peripheral side extends to a position that is not in contact with the outer rotor yoke 11 on the other end side of the outer rotor yoke 11 . A buffer member 271 is provided in a groove-like space surrounded by the outer rotor yoke 11, the projecting portion 270a, the cutout portion 270b, and the base 281. As shown in FIG. The cushioning member 271 keeps the outer rotor yoke 11 and the projecting portion 270 a in a non-contact positional relationship, and minimizes the resistance between the extending portion 270 and the outer rotor yoke 11 .

延出部281の外周面が形成する環の径は、外軸ロータヨーク11の径と同一である。また、実施形態1では、二軸一体型モータ1の取り付け対象に対して二軸一体型モータ1を固定する際に用いられる穴282がベース280の他端側に設けられている。 The diameter of the ring formed by the outer peripheral surface of the extending portion 281 is the same as the diameter of the outer rotor yoke 11 . Further, in Embodiment 1, a hole 282 is provided on the other end side of the base 280 to be used when fixing the twin-shaft-integrated motor 1 to an object to which the twin-shaft-integrated motor 1 is attached.

ベース281の内周側には第1検出部240が配置されている。すなわち、第1検出部240は、内軸ステータ120の他端側に配置されている。第1検出部240は、内軸ロータ110の回転角度を検出する。具体的には、第1検出部240は、第1回転部241と、第1固定部242とを有する。第1回転部241は、内軸ロータ110に固定されて内軸ロータ110とともに回転する環状の被着磁体である。第1回転部241には、円周方向に沿ってN極とS極とが交互に着磁されている。第1回転部241は、内軸ロータ110と回転軸Pが同一になる位置で内軸ロータ110に固定されている。第1固定部242は、基板242aに設けられた磁気検出回路である。基板242aは、不図示の留め具でベース281に固定される。すなわち、第1固定部242は、外軸ステータバックヨーク40に固定された状態で、第1固定部242に対して相対的に位置変更可能に設けられた第1回転部241の回転角度を検出する。 A first detector 240 is arranged on the inner peripheral side of the base 281 . That is, the first detector 240 is arranged on the other end side of the inner stator 120 . First detector 240 detects the rotation angle of inner shaft rotor 110 . Specifically, the first detection section 240 has a first rotating section 241 and a first fixed section 242 . The first rotating part 241 is an annular magnetized body that is fixed to the inner rotor 110 and rotates together with the inner rotor 110 . The first rotating portion 241 is alternately magnetized with N poles and S poles along the circumferential direction. The first rotating portion 241 is fixed to the inner rotor 110 at a position where the inner rotor 110 and the rotation axis P are the same. The first fixed part 242 is a magnetic detection circuit provided on a substrate 242a. The board 242a is fixed to the base 281 with fasteners (not shown). That is, the first fixing portion 242 detects the rotation angle of the first rotating portion 241 which is provided so as to be able to change its position relative to the first fixing portion 242 while being fixed to the outer stator back yoke 40 . do.

より具体的には、第1回転部241は、固定具241aを介して内軸ロータ110の外周側に固定されている。固定具241aは、回転軸Pに直交する平面状の面部と、面部に対して一端側に延出する円筒状部と、面部と円筒状部とを連続させるように湾曲又は屈曲する曲部とを含む。固定具241aの面部の他端側には第1回転部241が固定されている。また、固定具241aの円筒状部が内軸ロータヨーク111の外周面側に嵌め込まれて固定されている。これによって、第1回転部241は、内軸ロータヨーク111の外周側で、他端側に面するよう固定される。第1固定部242は、基板242aの一端側の面に設けられて第1回転部241と対向する。 More specifically, the first rotating portion 241 is fixed to the outer peripheral side of the inner shaft rotor 110 via a fixture 241a. The fixture 241a has a planar surface portion perpendicular to the rotation axis P, a cylindrical portion extending toward one end of the surface portion, and a curved portion that curves or bends so as to connect the surface portion and the cylindrical portion. including. The first rotating portion 241 is fixed to the other end side of the surface portion of the fixture 241a. Further, the cylindrical portion of the fixture 241a is fitted and fixed to the outer peripheral surface side of the inner shaft rotor yoke 111 . As a result, the first rotating portion 241 is fixed on the outer peripheral side of the inner rotor yoke 111 so as to face the other end side. The first fixed portion 242 is provided on the surface of the substrate 242 a on the one end side and faces the first rotating portion 241 .

第1回転部241と第1固定部242は非接触である。このように、第1検出部240は、第1回転部241と第1固定部242がアキシャルギャップを有する位置関係で回転角度を検出する構成であるため、二軸一体型モータ1にモーメント荷重が加わって内軸ロータヨーク111にモーメント変位が生じたとしても、回転角度の検出精度に対する影響を抑制することができる。 The first rotating part 241 and the first fixed part 242 are non-contact. In this way, the first detection section 240 is configured to detect the rotation angle in the positional relationship in which the first rotation section 241 and the first fixed section 242 have an axial gap. Even if a moment displacement occurs in the inner rotor yoke 111 as a result, the influence on the detection accuracy of the rotation angle can be suppressed.

第1回転部241と内軸ステータ120との間には、磁気遮蔽部材283が配置されている。磁気遮蔽部材283は、ベース281から内周側に延出するよう設けられている。磁気遮蔽部材283は、ベース281と一体であるか、又はベース281に固定される。ベース281は、回転軸Pに直交する平面状の面部と、面部に対して一端側に延出する円筒状部と、面部と円筒状部とを連続させるように湾曲又は屈曲する曲部とを含む。ベース281の面部と第1回転部241の面部とが対向し、ベース281の円筒状部と第1回転部241の円筒状部とが対向する。ベース281と第1回転部241は非接触である。ベース281は例えば金属板を湾曲又は屈曲させたものであるが、ベース281の具体的な組成はこれに限られるものでなく、磁気を有効に遮断可能な構成であればよい。ベース281は金属網又は発泡金属であってもよいし、金属インクのように金属微粒子を含む材料を用いてめっき処理された樹脂等であってもよい。第1検出部240と内軸ステータ120との間に磁気遮蔽部材283が配置されているので、第1検出部240に対する内軸ステータ120からの磁気的影響をより低減することができる。また、磁気遮蔽部材283の配置は、第1回転部241と外軸ステータ20との間でもある。このため、第1検出部240に対する外軸ステータ20からの磁気的影響をより低減することができる。従って、第1検出部240は、より高い精度で内軸ロータヨーク111の回転角度を検出することができる。 A magnetic shielding member 283 is arranged between the first rotating portion 241 and the inner shaft stator 120 . The magnetic shielding member 283 is provided so as to extend from the base 281 toward the inner peripheral side. The magnetic shielding member 283 is integrated with the base 281 or fixed to the base 281 . The base 281 has a planar surface portion perpendicular to the rotation axis P, a cylindrical portion extending toward one end of the surface portion, and a curved portion that curves or bends so as to connect the surface portion and the cylindrical portion. include. The surface portion of the base 281 and the surface portion of the first rotating portion 241 face each other, and the cylindrical portion of the base 281 and the cylindrical portion of the first rotating portion 241 face each other. The base 281 and the first rotating part 241 are non-contact. The base 281 is, for example, a curved or bent metal plate, but the specific composition of the base 281 is not limited to this, as long as it can effectively block magnetism. The base 281 may be a metal mesh, a foam metal, or a resin or the like plated with a material containing fine metal particles such as metal ink. Since the magnetic shielding member 283 is arranged between the first detector 240 and the inner stator 120, the magnetic influence of the inner stator 120 on the first detector 240 can be further reduced. The magnetic shielding member 283 is also arranged between the first rotating part 241 and the outer stator 20 . Therefore, the magnetic influence from the outer shaft stator 20 on the first detection section 240 can be further reduced. Therefore, the first detector 240 can detect the rotation angle of the inner rotor yoke 111 with higher accuracy.

実施形態1では、第1検出部240の内周側及び他端側を覆うカバー295が設けられている。カバー295は、回転軸Pに直交する平面状の面部と、面部に対して一端側に延出する円筒状部と、面部と円筒状部とを連続させるように湾曲又は屈曲する曲部とを含む。カバー295の面部は、基板242aの他端側で基板242aと対向する。カバー295の円筒状部は、第1回転部241及び第1固定部242の内周面側に位置する。カバー295は、固定部材298によってベース281に対する位置を固定されることで、第1検出部240を他端側からカバーする。 In Embodiment 1, a cover 295 is provided to cover the inner peripheral side and the other end side of the first detection section 240 . The cover 295 has a planar surface portion perpendicular to the rotation axis P, a cylindrical portion extending toward one end of the surface portion, and a curved portion that curves or bends so as to connect the surface portion and the cylindrical portion. include. The surface portion of the cover 295 faces the substrate 242a on the other end side of the substrate 242a. The cylindrical portion of the cover 295 is positioned on the inner peripheral surface side of the first rotating portion 241 and the first fixed portion 242 . The cover 295 is fixed in position with respect to the base 281 by a fixing member 298 to cover the first detection section 240 from the other end side.

カバー295は、ベース281とは別体である。このため、カバー295を取り外すことで、他端側から容易に第1検出部240に対してアクセス可能になる。従って、内軸ロータヨーク111に対する第1回転部241の取り付け位置の調整、ベース281に対する第1固定部242の取り付け位置の調整等、第1検出部240の調整を容易に行うことができる。また、第1検出部240に対するアクセスが他端側から行われるので、一端側の構成(後述する第2検出部250)に不必要にアクセスせず第1検出部240にアクセスすることができる。 Cover 295 is separate from base 281 . Therefore, by removing the cover 295, it becomes possible to easily access the first detection section 240 from the other end side. Therefore, it is possible to easily adjust the first detection section 240, such as adjusting the mounting position of the first rotating section 241 with respect to the inner shaft rotor yoke 111 and adjusting the mounting position of the first fixed section 242 with respect to the base 281. In addition, since access to the first detector 240 is performed from the other end, the first detector 240 can be accessed without unnecessarily accessing the structure on the one end (the second detector 250 described later).

外軸ステータバックヨーク40の一端側には、軸受部260が配置されている。軸受部260は、第1軸受部261及び第2軸受部265を有する。第1軸受部261は、内軸ロータ110と連動して回転する。第2軸受部265は、外軸ロータ10と連動して回転する。第1軸受部261は、外軸ステータバックヨーク40から一端側に延出する延出部299に対して内周側かつ内軸ロータ110に対して外周側である位置に設けられる。第1軸受部261が内軸ロータ110と延出部299との間に介在していることで、内軸ロータ110は回転可能に軸支される。第2軸受部265は、延出部299に対して外周側かつ外軸ロータ10に対して内周側に設けられる。第2軸受部265が外軸ロータ10と延出部299との間に介在していることで、外軸ロータ10は回転可能に軸支される。 A bearing portion 260 is arranged on one end side of the outer stator back yoke 40 . The bearing portion 260 has a first bearing portion 261 and a second bearing portion 265 . The first bearing portion 261 rotates in conjunction with the inner shaft rotor 110 . The second bearing portion 265 rotates in conjunction with the outer shaft rotor 10 . The first bearing portion 261 is provided at a position on the inner peripheral side with respect to the extending portion 299 extending from the outer stator back yoke 40 toward the one end side and at the outer peripheral side with respect to the inner rotor 110 . Since the first bearing portion 261 is interposed between the inner rotor 110 and the extending portion 299, the inner rotor 110 is rotatably supported. The second bearing portion 265 is provided on the outer peripheral side of the extending portion 299 and on the inner peripheral side of the outer rotor 10 . Since the second bearing portion 265 is interposed between the outer rotor 10 and the extending portion 299, the outer rotor 10 is rotatably supported.

二軸一体型モータ1は、第1軸受部261の一端側の端部の回転軸方向の位置と第2軸受部265の一端側の端部の回転軸方向の位置が同一である。具体的には、例えば図1に示すように、2つの軸受262,263を具備する第1軸受部261及び2つの軸受266,267を具備する第2軸受部265のうち相対的に一端側に位置する軸受262と軸受266の各々の一端側の端部同士は、回転軸Pに直交する同一平面に沿う。 In the two-shaft integrated motor 1, the position of the one end of the first bearing portion 261 and the position of the one end of the second bearing portion 265 in the rotation axis direction are the same. Specifically, for example, as shown in FIG. 1, a first bearing portion 261 having two bearings 262 and 263 and a second bearing portion 265 having two bearings 266 and 267 are arranged relatively on one end side. The ends on one end side of each of the bearings 262 and 266 located are along the same plane orthogonal to the rotation axis P. As shown in FIG.

第1軸受部261は、予圧された軸受262,263を有する。第2軸受部265は、予圧された軸受266,267を有する。実施形態1の軸受262,263,266,267は、定位置予圧を施されているが、定圧予圧その他の予圧であってもよい。軸受262,263,266,267が予圧されていることで、外部からの荷重による外軸ロータヨーク11、内軸ロータヨーク111の変位をより小さくすることができる。すなわち、外軸ロータ10と外軸ステータ20との位置関係の変位及び内軸ロータ110と内軸ステータ120との位置関係の変位をより小さくすることができる。 The first bearing portion 261 has preloaded bearings 262 and 263 . The second bearing part 265 has preloaded bearings 266,267. Although the bearings 262, 263, 266, and 267 of the first embodiment are preloaded at a fixed position, they may be preloaded at a constant pressure or other preload. Since the bearings 262, 263, 266, and 267 are preloaded, displacement of the outer rotor yoke 11 and the inner rotor yoke 111 due to external load can be further reduced. That is, the displacement of the positional relationship between the outer rotor 10 and the outer stator 20 and the displacement of the positional relationship between the inner rotor 110 and the inner stator 120 can be made smaller.

また、図1に示すように、軸受262と軸受263は、外周側に対して背面組合せである。また、軸受266と軸受267は、外周側に対して背面組合せである。これによって、第1軸受部261及び第2軸受部265は、外軸ロータヨーク11及び内軸ロータヨーク111に対するラジアル荷重ならびに外周側からのアキシャル荷重及びモーメント荷重に対する変位をより小さくすることができる。 Also, as shown in FIG. 1, the bearings 262 and 263 are back-to-back with respect to the outer circumference. Also, the bearings 266 and 267 are back-to-back with respect to the outer peripheral side. As a result, the first bearing portion 261 and the second bearing portion 265 can further reduce the displacement caused by the radial load on the outer rotor yoke 11 and the inner rotor yoke 111 and the axial load and moment load from the outer peripheral side.

実施形態1では、第1軸受部261及び第2軸受部265がそれぞれ2つの玉軸受である軸受262,263及び軸受266,267を具備する構成であるが、これは第1軸受部261及び第2軸受部265の具体的構成の一例であってこれに限られるものでない。第1軸受部261及び第2軸受部265は、それぞれ1つ以上の軸受を有していればよい。 In Embodiment 1, the first bearing portion 261 and the second bearing portion 265 are each provided with two ball bearings, namely bearings 262, 263 and bearings 266, 267. This is an example of a specific configuration of the second bearing portion 265 and is not limited to this. Each of the first bearing portion 261 and the second bearing portion 265 may have one or more bearings.

延出部299は、第1軸受部261と第2軸受部265との間に介在する。延出部299の内周面及び外周面には、軸受部260の各部構成に応じた段差、突起、陥没部、穴等が設けられている。また、延出部299の一端側には、支持部材231が固定されている。支持部材231と延出部299は、留め具232によって接続固定されている。延出部299の他端側には、留め具232の先端が内側に入り込むための穴が設けられている。当該穴の具体的形状は、穴11b,111bと同様、留め具232の具体的形状に対応する。 The extending portion 299 is interposed between the first bearing portion 261 and the second bearing portion 265 . The inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the extending portion 299 are provided with steps, protrusions, depressions, holes, and the like according to the configuration of each portion of the bearing portion 260 . A supporting member 231 is fixed to one end of the extending portion 299 . The support member 231 and the extending portion 299 are connected and fixed by a fastener 232 . The other end of the extension 299 is provided with a hole for inserting the tip of the fastener 232 inside. The specific shape of the hole corresponds to the specific shape of the fastener 232, like the holes 11b and 111b.

軸受部260の一端側には、第2検出部250が配置されている。第2検出部250は、外軸ロータ10の回転角度を検出する。具体的には、第2検出部250は、第2回転部251と、第2固定部252とを有する。第2回転部251は、外軸ロータ10に固定されて外軸ロータ10とともに回転する環状の被着磁体である。第2回転部251には、円周方向に沿ってN極とS極とが交互に着磁されている。第2回転部251は、外軸ロータ10と回転軸Pが同一になる位置で外軸ロータ10に固定されている。第2固定部252は、基板252aに設けられた磁気検出回路である。基板252aは、留め具252bによって支持部材231に固定される。すなわち、第2固定部252は、基板252a、留め具252b、支持部材231及び留め具232を介して延出部299に固定された状態で、第2固定部252に対して相対的に位置変更可能に設けられた第2回転部251の回転角度を検出する。 A second detection section 250 is arranged on one end side of the bearing section 260 . The second detector 250 detects the rotation angle of the outer shaft rotor 10 . Specifically, the second detection section 250 has a second rotating section 251 and a second fixed section 252 . The second rotating part 251 is an annular magnetized body that is fixed to the outer rotor 10 and rotates together with the outer rotor 10 . The second rotating portion 251 is alternately magnetized with N poles and S poles along the circumferential direction. The second rotating portion 251 is fixed to the outer rotor 10 at a position where the outer rotor 10 and the rotation axis P are the same. The second fixed part 252 is a magnetic detection circuit provided on a substrate 252a. The substrate 252a is fixed to the support member 231 by fasteners 252b. That is, the second fixing portion 252 is fixed to the extending portion 299 via the substrate 252a, the fastener 252b, the support member 231, and the fastener 232, and the position of the second fixing portion 252 is changed relative to the second fixing portion 252. The rotation angle of the second rotating portion 251 provided to be possible is detected.

より具体的には、第2回転部251は、基部251aを介して外軸ロータ10の内周側に固定されている。基部251aは、回転軸Pに直交する平面状の面部と、面部に対して一端側に延出する円筒状部と、面部と円筒状部とを連続させるように湾曲又は屈曲する曲部とを含む。基部251aの面部の一端側には第2回転部251が固定されている。また、基部251aの面部は、外軸ロータヨーク11から内周側に突出する突出部11cに固定されている。基部251aと突出部11cは、留め具251bによって接続固定されている。突出部11cの一端側の面には、留め具251bの先端が内側に入り込むための穴が設けられている。当該穴の具体的形状は、穴11b,111bと同様、留め具251bの具体的形状に対応する。 More specifically, the second rotating portion 251 is fixed to the inner peripheral side of the outer rotor 10 via a base portion 251a. The base portion 251a includes a planar surface portion perpendicular to the rotation axis P, a cylindrical portion extending toward one end of the surface portion, and a curved portion that curves or bends so as to connect the surface portion and the cylindrical portion. include. A second rotating portion 251 is fixed to one end of the surface portion of the base portion 251a. A surface portion of the base portion 251a is fixed to a protruding portion 11c protruding from the outer rotor yoke 11 toward the inner peripheral side. The base portion 251a and the projecting portion 11c are connected and fixed by a fastener 251b. A hole for inserting the tip of the fastener 251b is provided in the surface on one end side of the projecting portion 11c. The specific shape of the hole corresponds to the specific shape of the fastener 251b, like the holes 11b and 111b.

第2回転部251は、外軸ロータヨーク11の内周側で、一端側に面するよう固定される。第2固定部252は、基板252aの他端側の面に設けられて第2回転部251と対向する。第2回転部251と第2固定部252は非接触である。このように、第2検出部250は、第2回転部251と第2固定部252がアキシャルギャップを有する位置関係で回転角度を検出する構成であるため、二軸一体型モータ1にモーメント荷重が加わって外軸ロータヨーク11にモーメント変位が生じたとしても、回転角度の検出精度に対する影響を抑制することができる。また、第2検出部250と軸受部260との間には他の構成が配置されない。このため、モーメント荷重が働いたとしても軸受部260を支点とするモーメント変位が第2検出部250にもたらす影響の度合いをより小さく抑えることができる。また、第2検出部250とステータコア部70との間に軸受部260が配置されているので、第2検出部250に対するステータコア部70からの磁気的影響をより低減することができる。これらによって、第2検出部250は、より高い精度で外軸ロータヨーク11の回転角度を検出することができる。 The second rotating portion 251 is fixed on the inner peripheral side of the outer rotor yoke 11 so as to face one end side. The second fixed portion 252 is provided on the other end side surface of the substrate 252 a and faces the second rotating portion 251 . The second rotating part 251 and the second fixed part 252 are non-contact. As described above, the second detection section 250 is configured to detect the rotation angle in a positional relationship in which the second rotation section 251 and the second fixed section 252 have an axial gap. Even if a moment displacement occurs in the outer rotor yoke 11 in addition, the influence on the detection accuracy of the rotation angle can be suppressed. Also, no other structure is arranged between the second detection part 250 and the bearing part 260 . Therefore, even if a moment load acts, the degree of influence of the moment displacement about the bearing portion 260 as a fulcrum on the second detection portion 250 can be suppressed to a smaller extent. Moreover, since the bearing portion 260 is arranged between the second detection portion 250 and the stator core portion 70, the magnetic influence of the stator core portion 70 on the second detection portion 250 can be further reduced. These allow the second detector 250 to detect the rotation angle of the outer rotor yoke 11 with higher accuracy.

第2検出部250に対して一端側には、カバー291が設けられている。カバー291は、例えば出力端部11aが形成する環と出力端部111aが形成する環との間に配置される板状の環であり、回転軸Pに直交する平面に沿って配置されている。カバー291は、例えば留め具292を用いて第2検出部250の一端側に固定されている。留め具292は、例えば留め具252bの一端側に固定されるよう設けられている。留め具292は、留め具252bと異なる位置で支持部材231に接続固定される構成であってもよい。 A cover 291 is provided on one end side of the second detection section 250 . The cover 291 is, for example, a plate-shaped ring arranged between the ring formed by the output end portion 11a and the ring formed by the output end portion 111a, and is arranged along a plane perpendicular to the rotation axis P. . The cover 291 is fixed to one end side of the second detector 250 using a fastener 292, for example. The fastener 292 is provided so as to be fixed to one end side of the fastener 252b, for example. The fastener 292 may be configured to be connected and fixed to the support member 231 at a position different from that of the fastener 252b.

カバー291を取り外すことで、一端側から容易に第2検出部250に対してアクセス可能になる。従って、外軸ロータヨーク11に対する第2回転部251の取り付け位置の調整、支持部材231に対する第2固定部252の取り付け位置の調整等、第2検出部250の調整を容易に行うことができる。また、第2検出部250に対するアクセスが一端側から行われるので、他端側の第1検出部240に不必要にアクセスせず第2検出部250にアクセスすることができる。 By removing the cover 291, it becomes possible to easily access the second detector 250 from one end side. Therefore, it is possible to easily adjust the second detecting section 250, such as adjusting the mounting position of the second rotating section 251 with respect to the outer rotor yoke 11 and adjusting the mounting position of the second fixed section 252 with respect to the support member 231. In addition, since the access to the second detector 250 is performed from one end, the second detector 250 can be accessed without unnecessary access to the first detector 240 on the other end.

以上の説明及び図1が示すように、内軸ロータヨーク111の外周側に、一端側から順に、第1軸受部261、内軸ステータ120、磁気遮蔽部材283、第1検出部240が配置されている。また、外軸ロータヨーク11の内周側に、一端側から順に、第2検出部250、第2軸受部265、外軸ステータ20が配置されている。 As described above and shown in FIG. 1, the first bearing portion 261, the inner stator 120, the magnetic shielding member 283, and the first detection portion 240 are arranged in this order from one end on the outer peripheral side of the inner rotor yoke 111. there is A second detector 250 , a second bearing 265 , and an outer stator 20 are arranged in order from one end on the inner peripheral side of the outer rotor yoke 11 .

図2は、実施形態1に係るステータコア部70の一例を示す図である。内軸ステータ120が有するコイル150は、第1ドライバ421と電気的に接続されている。第1ドライバ421は、コイル150に第1駆動電流I1を供給することにより、第1ロータ20を駆動する。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the stator core portion 70 according to the first embodiment. A coil 150 included in the inner stator 120 is electrically connected to the first driver 421 . The first driver 421 drives the first rotor 20 by supplying the coil 150 with the first drive current I1.

外軸ステータ20が有するコイル50は、第2ドライバ422と電気的に接続されている。第2ドライバ422は、コイル50に第2駆動電流I2を供給することにより、第2ロータ30を駆動する。 A coil 50 of the outer stator 20 is electrically connected to the second driver 422 . The second driver 422 drives the second rotor 30 by supplying the coil 50 with the second drive current I2.

第1ドライバ421と第2ドライバ422は、コントローラー420と電気的に接続されている。コントローラー420は、第1ドライバ421と第2ドライバ422とを独立して制御する。コントローラー420は、第1駆動電流I1の電流量と第2駆動電流I2の電流量とを独立に制御する。第1駆動電流I1の電流量によって、第1ロータ20の回転角度が制御される。第2駆動電流I2の電流量によって、第2ロータ30の回転角度が制御される。コントローラー420は、第1ロータ20の回転角度と第2ロータ30の回転角度とを独立に制御する。 The first driver 421 and the second driver 422 are electrically connected to the controller 420 . The controller 420 independently controls the first driver 421 and the second driver 422 . The controller 420 independently controls the current amount of the first drive current I1 and the current amount of the second drive current I2. The rotation angle of the first rotor 20 is controlled by the current amount of the first drive current I1. The rotation angle of the second rotor 30 is controlled by the current amount of the second drive current I2. Controller 420 independently controls the rotation angle of first rotor 20 and the rotation angle of second rotor 30 .

第1検出部240は、内軸ステータ120に対する内軸ロータヨーク111の回転角度を検出し、コントローラー420に供給する。コントローラー420は、内軸ロータ110が所望の回転角度を得られるように、第1検出部240の検出結果に基づいて第1駆動電流I1の電流量を調節する。 The first detector 240 detects the rotation angle of the inner rotor yoke 111 with respect to the inner stator 120 and supplies it to the controller 420 . Controller 420 adjusts the current amount of first drive current I1 based on the detection result of first detector 240 so that inner shaft rotor 110 can obtain a desired rotation angle.

第2検出部250は、外軸ステータ20に対する外軸ロータヨーク11の回転角度を検出し、コントローラー420(図2参照)に供給する。コントローラー420は、外軸ロータ10が所望の回転角度を得られるように、第2検出部250の検出結果に基づいて第2駆動電流I2の電流量を調節する。 The second detector 250 detects the rotation angle of the outer rotor yoke 11 with respect to the outer stator 20 and supplies it to the controller 420 (see FIG. 2). The controller 420 adjusts the current amount of the second drive current I2 based on the detection result of the second detection section 250 so that the outer shaft rotor 10 can obtain a desired rotation angle.

二軸一体型モータ1は、内軸ステータ120と外軸ステータ20との間に設けられた非磁性体45を有する。実施形態1の非磁性体45は、例えば、内軸モータコア130と外軸モータコア30の間に位置する。より具体的には、非磁性体45は、内軸ステータバックヨーク140と外軸ステータバックヨーク40の間に位置し、内軸ステータバックヨーク140及び外軸ステータバックヨーク40の少なくともいずれか一方に固定されている。このように、回転軸Pを中心とした円周方向に沿う内軸ステータ120と外軸ステータ20との隣接位置には非磁性体45が介在している。 The two-shaft integrated motor 1 has a non-magnetic body 45 provided between the inner stator 120 and the outer stator 20 . The non-magnetic body 45 of the first embodiment is positioned, for example, between the inner motor core 130 and the outer motor core 30 . More specifically, the non-magnetic body 45 is positioned between the inner stator back yoke 140 and the outer stator back yoke 40, and is located in at least one of the inner stator back yoke 140 and the outer stator back yoke 40. Fixed. In this way, the non-magnetic material 45 is interposed between the inner stator 120 and the outer stator 20 in the circumferential direction about the rotation axis P. As shown in FIG.

非磁性体45は、例えば非磁性の合金又は樹脂若しくはこれらの両方を用いた部材である。より具体的には、非磁性体45は、例えばアルミニウム合金、オーステナイト系ステンレス(例えば、SUS316、SUS316、SUS305等)の非磁性ステンレス合金、合成樹脂のいずれか一つ以上の素材を用いて円筒状に形成された部材である。係る非磁性体45の円筒は、回転軸Pに直交する方向の断面形状が回転軸Pを中心とする。非磁性体45が合金である場合、例えば接着剤による接着又は焼き嵌め等の方法で固定される。非磁性体45が樹脂である場合、内軸ステータバックヨーク140と外軸ステータバックヨーク40の間に予め円筒状に形成された非磁性体45を嵌め込んで接着する方法で固定されてもよいし、内軸ステータバックヨーク140と外軸ステータバックヨーク40の間に樹脂を充填する方法で固着形成されてもよい。 The non-magnetic body 45 is, for example, a member using a non-magnetic alloy, resin, or both. More specifically, the non-magnetic body 45 is made of, for example, an aluminum alloy, a non-magnetic stainless steel alloy such as an austenitic stainless steel (eg, SUS316, SUS316, SUS305, etc.), or a synthetic resin, and has a cylindrical shape. It is a member formed in The cylinder of the non-magnetic body 45 has a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the rotation axis P centered on the rotation axis P. As shown in FIG. If the non-magnetic material 45 is an alloy, it is fixed by a method such as bonding with an adhesive or shrink fitting. When the non-magnetic material 45 is made of resin, the non-magnetic material 45 formed in advance in a cylindrical shape may be fitted between the inner stator back yoke 140 and the outer stator back yoke 40 and fixed by bonding. Alternatively, the inner stator back yoke 140 and the outer stator back yoke 40 may be fixedly formed by filling resin.

図3、図4、図5は、非磁性体の具体的形状の例であって図2とは異なる形状の例を示す図である。本発明に係る非磁性体は、回転軸Pに直交する方向の断面形状が環状に途切れることなく連続する円筒状でなくてもよく、円弧状の部材であってもよい。具体的には、非磁性体45aは、例えば図3に示すように、断面形状が描く環の1か所が途切れて非連続である形状であってもよい。この場合、例えば非磁性体45aが合金である場合、板状の合金を円弧状に湾曲させることで円筒状の非磁性体45aをより容易に形成することができる。また、非磁性体は、例えば図4、図5に示すように、複数の円弧状の部材を組み合わせて全体として円筒状に形成されてもよい。図4では、非磁性体が2つの非磁性部材45b,45bを有する例を示し、図5では、非磁性体が3つの非磁性部材45c,45c,45cを有する例を示しているが、これは一例であってこれに限られるものでない。非磁性体は、4つ以上の部材によって構成されてもよい。また、非磁性体は、回転軸方向についても複数の部材が並べて設けられる構成であってもよい。図3~図5における非連続箇所APは、空隙であってもよいし、非連続箇所APを挟んで対向する非磁性体同士が当接していてもよい。また、非連続箇所APに接着剤等が充填されてもよい。以下、非磁性体45,45a及び非磁性体を構成する非磁性部材45b,45cをまとめて非磁性体45等と記載することがある。 3, 4, and 5 are diagrams showing examples of specific shapes of the non-magnetic material, which are different from those shown in FIG. The non-magnetic body according to the present invention does not have to have a circularly continuous cross-sectional shape in the direction orthogonal to the rotation axis P, and may be an arcuate member. Specifically, as shown in FIG. 3, for example, the non-magnetic body 45a may have a shape in which the ring drawn by the cross-sectional shape is discontinuous at one point. In this case, for example, when the non-magnetic body 45a is an alloy, the cylindrical non-magnetic body 45a can be formed more easily by bending a plate-like alloy into an arc shape. Alternatively, the non-magnetic body may be formed into a cylindrical shape as a whole by combining a plurality of arcuate members, as shown in FIGS. 4 and 5, for example. 4 shows an example in which the non-magnetic body has two non-magnetic members 45b, 45b, and FIG. 5 shows an example in which the non-magnetic body has three non-magnetic members 45c, 45c, 45c. is an example and is not limited to this. The non-magnetic body may be composed of four or more members. Also, the non-magnetic body may have a configuration in which a plurality of members are arranged side by side in the rotation axis direction. The discontinuity AP in FIGS. 3 to 5 may be an air gap, or non-magnetic bodies facing each other across the discontinuity AP may be in contact with each other. Alternatively, the non-continuous portion AP may be filled with an adhesive or the like. Hereinafter, the non-magnetic bodies 45 and 45a and the non-magnetic members 45b and 45c constituting the non-magnetic bodies may be collectively referred to as the non-magnetic body 45 and the like.

図6は、実施形態1に係る固定子(ステータ)の具体的構造の一例を示す図である。二軸一体型モータ1が有する固定子(ステータ)の具体的構成例について、図2及び図6を参照して外軸ステータ20を例として説明する。外軸モータコア30は、外周側に位置する環状の縁部31と、縁部31から内側に向かって突出する4以上の芯部32とを有する。芯部32にはそれぞれコイル50が設けられている。外軸モータコア30は、後述する電磁鋼板60が環状に配置された電磁鋼板層が積層された積層構造を有する。縁部31は、係る積層構造によって全体として回転軸Pを中心軸とした円筒形に沿うよう位置している。また、4以上の芯部32及びコイル50は、縁部31の内側で回転軸Pを中心軸とした環状に配置されている。外軸ステータバックヨーク40は、芯部32に対して外軸ロータ10の反対側に位置する。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a specific structure of a stator according to Embodiment 1. FIG. A specific configuration example of the stator included in the two-shaft integrated motor 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 6, taking the outer shaft stator 20 as an example. The outer shaft motor core 30 has an annular edge portion 31 located on the outer peripheral side and four or more core portions 32 projecting inward from the edge portion 31 . A coil 50 is provided on each core portion 32 . The outer shaft motor core 30 has a laminated structure in which electromagnetic steel sheet layers in which the electromagnetic steel sheets 60 described later are arranged in an annular shape are laminated. The edge portion 31 is positioned so as to follow a cylindrical shape with the rotation axis P as the center axis as a whole due to the laminated structure. Moreover, the four or more core portions 32 and the coils 50 are arranged annularly around the rotation axis P inside the edge portion 31 . The outer stator back yoke 40 is located on the side opposite to the outer rotor 10 with respect to the core portion 32 .

図6では、外軸ステータ20及び内軸ステータ120をZ方向から見ている。また、図6では、芯部32を構成するティース61,161を明示することを目的として、図2で芯部32を取り巻いていたコイル50,150の巻線の一部の図示を省略している。図7は、実施形態1に係る外軸モータコア30が有する電磁鋼板層の積層構造を示す図である。図7では、外軸モータコア30をZ方向に直交する1方向(例えば、Y方向)から見ている。図8は、実施形態1に係る1つの電磁鋼板60を示す図である。 In FIG. 6, the outer stator 20 and the inner stator 120 are viewed from the Z direction. Also, in FIG. 6, for the purpose of clearly showing the teeth 61 and 161 that constitute the core portion 32, the illustration of a part of the windings of the coils 50 and 150 that surround the core portion 32 in FIG. 2 is omitted. there is FIG. 7 is a diagram showing a laminated structure of electromagnetic steel sheet layers included in the outer shaft motor core 30 according to the first embodiment. In FIG. 7, the outer motor core 30 is viewed from one direction (for example, Y direction) perpendicular to the Z direction. FIG. 8 is a diagram showing one electromagnetic steel sheet 60 according to the first embodiment.

外軸モータコア30は、例えば図7に示すように、電磁鋼板層がZ方向に複数積層された構造を有する。1つの電磁鋼板層には、図6及び図7に示すように、電磁鋼板60が環状に複数配置されている。電磁鋼板60は、図6及び図8に示すように、2つのティース61を有する。外軸モータコア30は、積層構造によって複数の電磁鋼板層の各々が有する電磁鋼板60のティース61が積層されることでコイル50の芯部32を形成している。すなわち、例えば図7に示すように、外軸ステータ20に設けられるコイル50の芯として機能する芯部32は、Z方向に積層されたティース61からなる。 For example, as shown in FIG. 7, the outer motor core 30 has a structure in which a plurality of electromagnetic steel sheet layers are laminated in the Z direction. As shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of electromagnetic steel sheets 60 are annularly arranged in one electromagnetic steel sheet layer. The electromagnetic steel sheet 60 has two teeth 61, as shown in FIGS. The outer shaft motor core 30 forms the core portion 32 of the coil 50 by laminating the teeth 61 of the electromagnetic steel sheets 60 included in each of the plurality of electromagnetic steel sheet layers in a laminated structure. That is, for example, as shown in FIG. 7, the core portion 32 functioning as the core of the coil 50 provided on the outer stator 20 is composed of teeth 61 laminated in the Z direction.

1つの電磁鋼板60は、例えば図8に示すように、2つのティース61を物理的に連続させている基部62を有する。具体的には、基部62は、例えば1つの電磁鋼板60が有する2つのティース61同士を所定の距離で位置させる円弧状の形状を有する。1つの電磁鋼板層において複数の電磁鋼板60が環状に配置され、かつ、複数の電磁鋼板層が積層されることで、基部62同士が当接して縁部31が形成される。実施形態1では、電磁鋼板60が有する2つのティース61同士は、外軸ロータ10の反対側が非連続である。具体的には、例えば図8に示すように、基部62の反対側において、ティース61の先端は隣接する他のティース61に対して隙間をあけて配置されている。このように、外軸モータコア30の径方向について基部62から突出するよう設けられたティース61同士の間には隙間(スロット)が設けられている。また、電磁鋼板層に配置された電磁鋼板60は、2つのティース61に対して回転子側に位置する基部62から外軸ロータ10の反対側に2つのティース61が突出している。 One electromagnetic steel sheet 60 has a base portion 62 that physically connects two teeth 61 as shown in FIG. 8, for example. Specifically, the base 62 has, for example, an arcuate shape that allows the two teeth 61 of one electromagnetic steel plate 60 to be positioned at a predetermined distance from each other. A plurality of electromagnetic steel sheets 60 are annularly arranged in one electromagnetic steel sheet layer, and the plurality of electromagnetic steel sheet layers are laminated, so that the base portions 62 are in contact with each other to form the edge portion 31 . In Embodiment 1, the two teeth 61 of the electromagnetic steel sheet 60 are discontinuous on the opposite sides of the outer rotor 10 . Specifically, for example, as shown in FIG. 8 , on the opposite side of the base portion 62 , the tip of the tooth 61 is arranged with a gap from other adjacent teeth 61 . In this manner, a gap (slot) is provided between the teeth 61 provided to protrude from the base portion 62 in the radial direction of the outer motor core 30 . In the electromagnetic steel sheets 60 arranged in the electromagnetic steel sheet layer, two teeth 61 protrude to the opposite side of the outer shaft rotor 10 from a base portion 62 located on the rotor side with respect to the two teeth 61 .

より具体的には、外軸側のモータのような所謂アウタロータの電動機では、基部62が有する円弧の内側に向かうように突出する2つのティース61が電磁鋼板60に設けられている。基部62の形状は必ずしも円弧状でなくてよい。例えば図8等に示すように、基部62のティース61が突出する側はティース61の突出方向に直交する直線状であってもよい。図8に示す電磁鋼板60は、例えると、基部62から2つのティース61が突出することで2つのT字の上辺が連結されているような形状となっている。芯部32を構成するティース61に対してT字の上辺のように円周方向の両側が突出する基部62は、径方向についてコイル50を係止する。これによって、外軸ロータ10が位置する方向に対するコイル50の巻線の延出、飛び出し等を抑制することができる。また、基部62は、連結されたT字の上辺のうちティース61が突出していない側が円弧状になっている。 More specifically, in a so-called outer rotor electric motor such as a motor on the outer shaft side, two teeth 61 are provided on the electromagnetic steel plate 60 so as to protrude toward the inside of the arc of the base portion 62 . The shape of the base 62 does not necessarily have to be arcuate. For example, as shown in FIG. 8 and the like, the side of the base 62 from which the teeth 61 protrude may be linear orthogonal to the protruding direction of the teeth 61 . For example, the electromagnetic steel sheet 60 shown in FIG. 8 has a shape in which two teeth 61 protrude from a base portion 62 so that the upper sides of two T-shapes are connected. The base portion 62 , which protrudes from the teeth 61 forming the core portion 32 on both sides in the circumferential direction like the upper side of a T-shape, retains the coil 50 in the radial direction. As a result, it is possible to prevent the windings of the coils 50 from extending or jumping out in the direction in which the outer shaft rotor 10 is positioned. Further, the base portion 62 has an arc shape on the side where the teeth 61 do not protrude among the upper sides of the connected T-shape.

基部62は、1つの電磁鋼板60が有する2つのティース61同士の中間点に対応する部分が他の部分よりも細くなっている。より具体的には、例えば、当該中間点に対応する部分である中間部63は、径方向について内側が凹レンズ断面の湾局形状のように湾曲しており、径方向についての基部62の太さが細まっている。ティース61は、回転軸方向に沿って複数が積層されることで芯部32を形成し、コイル50が設けられる構成であるが、隣接するコイル50同士の間で互いに磁気が回り込むことによる磁界の干渉が生じ得る。係る磁界の干渉は、二軸一体型モータ1の効率をより高める観点においてより低減されることが望ましい。磁気の回り込みは、ティース61同士が物理的に連結されていない開スロットKSよりもティース61同士が物理的に連結されている閉スロットHSで相対的に強く生じる傾向を示す。また、磁気の回り込みは、閉スロットHSにおける物理的な連続の度合いが大きい程相対的に強く生じる傾向を示す。そこで、実施形態1では、ティース61同士の中間点に対応する部分を他の部分よりも細くすることで、磁気の回り込みを抑制している。これによって磁界の干渉による効率の低下を抑制することができ、二軸一体型モータ1の効率をより高い効率とすることができる。なお、図6において括弧付きで符号が付されている中間部63は、符号に括弧が付されていない中間部63を有する電磁鋼板60が配置された電磁鋼板層と異なる電磁鋼板層に配置されている電磁鋼板60の中間部63である。 The base 62 has a portion corresponding to the midpoint between the two teeth 61 of one electromagnetic steel plate 60 thinner than the other portion. More specifically, for example, the intermediate portion 63 corresponding to the intermediate point is curved on the radially inner side like a concave lens cross section, and the thickness of the base portion 62 in the radial direction is is narrowed. A plurality of the teeth 61 are laminated along the rotation axis direction to form the core portion 32, and the coils 50 are provided. Interference can occur. Such magnetic field interference is desirably reduced from the viewpoint of increasing the efficiency of the dual-shaft integrated motor 1 . Magnetic wraparound tends to occur more strongly in the closed slots HS where the teeth 61 are physically connected than in the open slots KS where the teeth 61 are not physically connected. Also, magnetic wraparound tends to occur relatively more strongly as the degree of physical continuity in the closed slot HS increases. Therefore, in the first embodiment, by making the portion corresponding to the midpoint between the teeth 61 thinner than the other portions, magnetic wraparound is suppressed. As a result, it is possible to suppress the decrease in efficiency due to the interference of the magnetic field, and the efficiency of the dual-shaft integrated motor 1 can be made higher. In FIG. 6, the intermediate portions 63 with parenthesized reference numerals are arranged in an electromagnetic steel sheet layer different from the magnetic steel sheet layer in which the magnetic steel plates 60 having the intermediate portions 63 whose reference numerals are not parenthesized are arranged. It is an intermediate portion 63 of the electromagnetic steel plate 60 that is in contact.

図9は、1つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板60の配置の2通りの位相のうち一方を示す図である。図10は、1つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板60の配置の2通りの位相のうち他方を示す図である。図9と図10の差異は、同一方向から見た位相の異なる電磁鋼板60の配置の差異を示している。以下、図9に示す一方の位相を第1位相と記載する。また、図10に示す他方の位相を第2位相と記載する。符号PS1は、第1位相の電磁鋼板層を示す。符号PS2は、第2位相の電磁鋼板層を示す。 FIG. 9 is a diagram showing one of two phases of the arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets 60 in one electromagnetic steel sheet layer. FIG. 10 is a diagram showing the other of two phases of the arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets 60 in one electromagnetic steel sheet layer. The difference between FIGS. 9 and 10 indicates the difference in arrangement of the electromagnetic steel sheets 60 with different phases when viewed from the same direction. One of the phases shown in FIG. 9 is hereinafter referred to as the first phase. Also, the other phase shown in FIG. 10 is referred to as a second phase. Symbol PS1 indicates the first-phase magnetic steel sheet layer. Reference character PS2 indicates a second-phase magnetic steel sheet layer.

1つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板60の配置の位相は、2通りある。外軸ステータ20は、係る2通りの位相の電磁鋼板層を有する。具体的には、2通りの位相同士は、電磁鋼板60の配置の位相が1ティース分ずれている。2つの位相同士で電磁鋼板60の配置の位相が1ティース分ずれていることで、1つの電磁鋼板60が有する2つのティース61の配置は2つの位相間で互い違いになる。具体的には、例えば第1位相において1つの電磁鋼板60が有する2つのティース61であるティース61a,61bのうち一方(ティース61a)が配置されている位置には、第2位相において他方(ティース61b)が位置している。また、第2位相において1つの電磁鋼板60が有するティース61a,61bのうち一方(ティース61a)が配置されている位置には、第1位相において他方(ティース61b)が位置している。図9及び図10では、位相を区別する目的で、2つのティース61のうち一方に符号61aを付し、他方に符号61bを付している。 There are two phases of arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets 60 in one electromagnetic steel sheet layer. The outer stator 20 has two phases of magnetic steel sheet layers. Specifically, the phases of the arrangement of the electromagnetic steel sheets 60 are shifted by one tooth between the two phases. Since the phases of the arrangement of the electromagnetic steel sheets 60 are shifted by one tooth between the two phases, the arrangement of the two teeth 61 of one electromagnetic steel sheet 60 is alternated between the two phases. Specifically, for example, in the first phase, one of the two teeth 61a and 61b, which are the two teeth 61 of one electromagnetic steel sheet 60 (the tooth 61a) is arranged, in the second phase the other (the tooth 61b) is located. Further, at the position where one of the teeth 61a and 61b of one electromagnetic steel sheet 60 (the tooth 61a) is arranged in the second phase, the other (the tooth 61b) is positioned in the first phase. In FIGS. 9 and 10, one of the two teeth 61 is labeled 61a and the other is labeled 61b for the purpose of distinguishing the phases.

実施形態1では、1つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板60同士は、隙間をあけて配置されている。具体的には、1つの電磁鋼板層において環状に配置されている電磁鋼板60同士は非接触である。より具体的には、それぞれ異なる電磁鋼板60が有する2つのティース61であって非接触の状態で隣接するティース61同士の間隔と、1つの電磁鋼板60が有する2つのティース61同士の間隔と、が同一になるように1つの電磁鋼板層における環状の配置方向に沿って電磁鋼板60が配置されている。このように、2つのティース61同士の隙間(スロット)が1つの電磁鋼板60が有する2つのティース61同士の隙間(閉スロットHS)であるか異なる電磁鋼板60が有する2つのティース61同士の隙間(開スロットKS)であるかに関わらず、環状に配置されたティース61同士の間隔は同一である。 In Embodiment 1, the plurality of magnetic steel sheets 60 in one magnetic steel sheet layer are arranged with a gap therebetween. Specifically, the electromagnetic steel sheets 60 arranged in an annular shape in one electromagnetic steel sheet layer are not in contact with each other. More specifically, the distance between two teeth 61 of different magnetic steel sheets 60 that are adjacent in a non-contact manner, the distance between two teeth 61 of one electromagnetic steel sheet 60, The electromagnetic steel sheets 60 are arranged along the annular arrangement direction in one electromagnetic steel sheet layer so that the . Thus, the gap (slot) between two teeth 61 is either the gap (closed slot HS) between two teeth 61 of one electromagnetic steel sheet 60 or the gap between two teeth 61 of different electromagnetic steel sheets 60. The intervals between the annularly arranged teeth 61 are the same regardless of whether they are (open slots KS).

実施形態1では、電磁鋼板60の形状は、それぞれ異なる電磁鋼板60が有する2つのティース61であって非接触の状態で隣接するティース61同士の間隔と1つの電磁鋼板60が有する2つのティース61同士の間隔とを同一にすることができる形状である。具体的には、基部62のうち1つの電磁鋼板60が有する2つのティース61同士を連結するよう延設されている部分の延設長は、ティース61からその延設方向の反対側に向かって突出する部分の延設長の2倍以上である。 In the first embodiment, the shape of the electromagnetic steel sheets 60 is defined by the distance between the two teeth 61 of the different electromagnetic steel sheets 60, which are adjacent to each other in a non-contact state, and the two teeth 61 of one electromagnetic steel sheet 60. It is a shape that can make the distance between them the same. Specifically, the extension length of the portion of the base portion 62 extending to connect the two teeth 61 of one electromagnetic steel plate 60 is from the teeth 61 toward the opposite side of the extension direction It is at least twice the extended length of the protruding portion.

実施形態1では、隣接する電磁鋼板層同士の複数の電磁鋼板60の配置の位相が異なる。具体的には、外軸モータコア30は、例えば図7に示すように、第1位相の電磁鋼板層PS1と第2位相の電磁鋼板層PS2とが交互に積層されてなる。このため、軸方向について、開スロットKSと閉スロットHSとが交互に並ぶ。また、実施形態1では、例えば図7に示すように、2通りの位相の電磁鋼板層の各々の数が等しい。この場合、外軸モータコア30のスロットは、回転軸方向について2層の電磁鋼板層につき1層が開スロットKSであり1層が閉スロットHSであるスロット(半閉スロット)になる。係る構造によれば、1層の電磁鋼板層が環状に完全に連続する完全な閉スロットHSである構造に比して軽量になる。また、係る構造によれば、ティース61が積層されてなる芯部32に設けられるコイル50同士の間で互いに生じる磁気の回り込みを低減させることができるため、二軸一体型モータ1の効率をより高めることができる。 In Embodiment 1, the phases of arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets 60 in the adjacent electromagnetic steel sheet layers are different. Specifically, as shown in FIG. 7, the outer shaft motor core 30 is formed by alternately laminating a first-phase electromagnetic steel sheet layer PS1 and a second-phase electromagnetic steel sheet layer PS2. Therefore, the open slots KS and the closed slots HS are alternately arranged in the axial direction. Further, in Embodiment 1, as shown in FIG. 7, for example, the number of magnetic steel sheet layers of two phases is equal. In this case, the slot of the outer shaft motor core 30 is a slot (semi-closed slot) in which one layer is an open slot KS and one layer is a closed slot HS for two layers of electromagnetic steel sheets in the rotation axis direction. According to such a structure, the weight is reduced as compared with a structure in which one electromagnetic steel sheet layer is a completely continuous closed slot HS in an annular shape. In addition, according to such a structure, it is possible to reduce the wraparound of the magnetism that occurs between the coils 50 provided in the core portion 32 in which the teeth 61 are laminated, so that the efficiency of the two-shaft integrated motor 1 can be further improved. can be enhanced.

図11は、同一の位相の電磁鋼板層が連続して積層される場合の一例を示す図である。図7に示す例では、回転軸方向に隣接する電磁鋼板層同士の複数の電磁鋼板60の配置の位相が異なっているが、これは積層されている電磁鋼板層同士の位相の関係の一例を示すものであってこれに限られるものでない。例えば図11に示すように、同一位相の連続数が2以上であってもよい。同一位相の連続数とは、同一の位相を有する電磁鋼板層が回転軸方向に沿って連続する数である。図11に示す例の場合、同一位相の連続数は5であるが、4以下又は6以上の任意の自然数であってもよい。 FIG. 11 is a diagram showing an example in which electromagnetic steel sheet layers of the same phase are successively laminated. In the example shown in FIG. 7, the phases of arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets 60 in the magnetic steel sheet layers adjacent to each other in the rotation axis direction are different. It is shown and is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, the number of continuations of the same phase may be two or more. The number of continuous same phases is the number of continuous magnetic steel sheet layers having the same phase along the rotation axis direction. In the example shown in FIG. 11, the number of continuations of the same phase is 5, but it may be any natural number of 4 or less or 6 or more.

なお、インロータの電動機とアウタロータの電動機との差異に係る特筆事項を除いて、外軸ステータ20に係る説明のうち、外軸ステータ20、外軸モータコア30、縁部31、芯部32、コイル50、電磁鋼板60、ティース61,61a,61b、基部62、中間部63、閉スロットHS、開スロットKS、第1位相の電磁鋼板層PS1、第2位相の電磁鋼板層PS2の各構成に係る説明は、各構成の符号をそれぞれ、内軸ステータ120、内軸モータコア130、縁部131、芯部132、コイル150、電磁鋼板160、ティース161,161a,161b、基部162、中間部163、閉スロットhs、開スロットks、第1位相の電磁鋼板層ps1、第2位相の電磁鋼板層ps2と置換することで、内軸ステータ120に係る説明として読み替えることができる。 Except for the special mention of the difference between the inner rotor electric motor and the outer rotor electric motor, the outer stator 20, the outer motor core 30, the edge portion 31, the core portion 32, and the coil 50 are included in the description of the outer stator 20. , the electromagnetic steel sheet 60, the teeth 61, 61a, 61b, the base portion 62, the intermediate portion 63, the closed slot HS, the open slot KS, the first phase electromagnetic steel sheet layer PS1, and the second phase electromagnetic steel sheet layer PS2. , the reference numerals of each configuration are inner stator 120, inner motor core 130, edge 131, core 132, coil 150, electromagnetic steel plate 160, teeth 161, 161a, 161b, base 162, intermediate portion 163, closed slot By substituting hs, open slot ks, first-phase electromagnetic steel sheet layer ps1, and second-phase electromagnetic steel sheet layer ps2, the description can be read as relating to the inner shaft stator 120. FIG.

図12は、1つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板160の配置の2通りの位相のうち一方を示す図である。図13は、1つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板160の配置の2通りの位相のうち他方を示す図である。内軸側のモータのように所謂インロータの電動機が有する内軸ステータ120では、コイル150が内軸モータコア130の外側に設けられている。具体的には、基部162が有する円弧の外側に向かうように突出する2つのティース161が電磁鋼板160に設けられている。基部162の形状は必ずしも円弧状でなくてよい。例えば、基部162のティース161が突出する側はティース161の突出方向に直交する直線状であってもよい。また、内軸ステータバックヨーク140は、内軸モータコア130の外側に設けられている。 FIG. 12 is a diagram showing one of two phases of the arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets 160 in one electromagnetic steel sheet layer. FIG. 13 is a diagram showing the other of two phases of the arrangement of the plurality of magnetic steel sheets 160 in one magnetic steel sheet layer. The coil 150 is provided outside the inner motor core 130 in the inner stator 120 of a so-called in-rotor electric motor such as the motor on the inner shaft side. Specifically, two teeth 161 are provided on the electromagnetic steel plate 160 so as to protrude outward from the arc of the base portion 162 . The shape of the base 162 does not necessarily have to be arcuate. For example, the side of the base 162 where the teeth 161 protrude may be linear orthogonal to the direction in which the teeth 161 protrude. Inner stator back yoke 140 is provided outside inner motor core 130 .

以上説明したように、実施形態1によれば、第2検出部250の調整を一端側(二軸一体型モータ1の出力端側)から行うことができる。また、第1検出部240の調整を二軸一体型モータ1の他端側から行うことができる。このように、2つの検出部を個別に調整することができる。 As described above, according to the first embodiment, the adjustment of the second detector 250 can be performed from the one end side (the output end side of the two-shaft integrated motor 1). Also, the adjustment of the first detector 240 can be performed from the other end side of the two-shaft integrated motor 1 . In this way, the two detectors can be adjusted independently.

また、軸受262,263,266,267が予圧されることで、外部からの荷重による内軸ロータ110、外軸ロータ10の変位をより小さくすることができる。 Further, by preloading the bearings 262, 263, 266, 267, the displacement of the inner rotor 110 and the outer rotor 10 due to external load can be further reduced.

また、内軸ステータ120がコイル150を有し、外軸ステータ20がコイル50を有することで、回転する内軸ロータ110及び外軸ロータ10の構成をより単純にすることができる。 In addition, since the inner stator 120 has the coils 150 and the outer stator 20 has the coils 50, the configurations of the rotating inner rotor 110 and the outer rotor 10 can be simplified.

また、回転軸Pから径方向に向かって、内軸ロータ110、内軸ステータ120、外軸ステータ20、外軸ロータ10の順で配置されており、内軸ステータ120と外軸ステータ20との隣接位置に非磁性体45等が介在しているので、非磁性体45等によって内軸ステータ120と外軸ステータ20の各々に生じる磁界の干渉を非磁性体45等によって抑制することができる。よって、磁界の干渉をより抑制することができる。 In addition, the inner rotor 110, the inner stator 120, the outer stator 20, and the outer rotor 10 are arranged in this order from the rotation axis P toward the radial direction. Since the non-magnetic bodies 45 and the like are interposed at adjacent positions, the non-magnetic bodies 45 and the like can suppress the interference of the magnetic fields generated in the inner stator 120 and the outer stator 20 by the non-magnetic bodies 45 and the like. Therefore, magnetic field interference can be further suppressed.

また、内軸ステータ120は、コイル150が設けられた内軸モータコア130を有し、外軸ステータ20は、コイル50が設けられた外軸モータコア30を有し、非磁性体45等は、内軸モータコア130と外軸モータコア30の間に位置する。従って、磁界を生じるコイル50,150が設けられた内軸モータコア130と外軸モータコア30との間に非磁性体45等が介在するので、より確実に磁界の干渉を抑制することができる。 In addition, the inner stator 120 has an inner motor core 130 provided with a coil 150, the outer stator 20 has an outer motor core 30 provided with a coil 50, and the non-magnetic material 45, etc. It is located between the shaft motor core 130 and the outer shaft motor core 30 . Therefore, since the non-magnetic material 45 or the like is interposed between the inner motor core 130 provided with the coils 50 and 150 that generate the magnetic field and the outer motor core 30, the interference of the magnetic fields can be suppressed more reliably.

また、内軸ステータ120は、内軸モータコア130の外側に設けられた円筒状の内軸ステータバックヨーク140を有し、外軸ステータ20は、外軸モータコア30の内側に設けられた円筒状の外軸ステータバックヨーク40を有し、非磁性体45等は、内軸ステータバックヨーク140と外軸ステータバックヨーク40の間に位置する。従って、非磁性体45等の形状は、係る円筒状の内軸ステータバックヨーク140と外軸ステータバックヨーク40の間に収まる形状であればよくなる。よって、より簡便に非磁性体45等を設けることができる。 The inner stator 120 has a cylindrical inner stator back yoke 140 provided outside the inner motor core 130 , and the outer stator 20 has a cylindrical inner stator back yoke 140 provided inside the outer motor core 30 . It has an outer stator back yoke 40 , and the nonmagnetic material 45 and the like are positioned between the inner stator back yoke 140 and the outer stator back yoke 40 . Therefore, the shape of the non-magnetic body 45 and the like may be any shape that fits between the cylindrical inner stator back yoke 140 and the outer stator back yoke 40 . Therefore, the nonmagnetic material 45 and the like can be provided more easily.

また、非磁性体45等は、回転軸Pに直交する方向の断面形状が回転軸Pを中心とする円弧状の部材である。従って、回転軸Pを中心とした円筒状の形状に二軸一体型モータ1を収めやすくなる。 In addition, the non-magnetic body 45 and the like are members whose cross-sectional shape in the direction orthogonal to the rotation axis P is circular with the rotation axis P as the center. Therefore, the two-shaft integrated motor 1 can be easily accommodated in a cylindrical shape with the rotation axis P as the center.

また、非磁性体45等は、非磁性の合金又は樹脂である。従って、より確実に磁界の干渉を非磁性体45等によって抑制することができる。また、入手が比較的容易な材料で非磁性体45等を設けることができ、より低コストで磁界の干渉を抑制することができる。 Also, the non-magnetic material 45 and the like are non-magnetic alloys or resins. Therefore, magnetic field interference can be more reliably suppressed by the non-magnetic material 45 or the like. In addition, the non-magnetic material 45 and the like can be provided with relatively easily available materials, and the interference of the magnetic field can be suppressed at a lower cost.

さらに、第2検出部250が軸受部260及びステータコア部70よりも一端側、すなわち、内軸ロータ110及び外軸ロータ10の出力軸側に位置しているので、第1検出部240及び第2検出部250の芯出しならびに内軸ロータ110及び外軸ロータ10がそれぞれ0度として検出される回転角度のギャップ調整を二軸一体型モータ1の出力軸で行うことができる。よって、出力軸側で行われる芯出し及びギャップ調整における第2検出部250へのアクセスに際して軸受部260及びステータコア部70の配設による物理的な遮蔽の影響を抑制することができることから、2つのロータの回転角度を検出する第2検出部250の検出精度確保をより簡便に行うことができる。さらに、第2検出部250とステータコア部70の間に軸受部260が位置するので、第2検出部250とステータコア部70とを離すことができ、第2検出部250に対するステータコア部70からの磁気的影響をより低減することができる。 Furthermore, since the second detection portion 250 is located on the one end side of the bearing portion 260 and the stator core portion 70, that is, on the output shaft side of the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10, the first detection portion 240 and the second detection portion The centering of the detection unit 250 and the gap adjustment of the rotation angles at which the inner rotor 110 and the outer rotor 10 are detected as 0 degrees can be performed on the output shaft of the two-shaft integrated motor 1 . Therefore, it is possible to suppress the influence of physical shielding due to the arrangement of the bearing portion 260 and the stator core portion 70 when accessing the second detection portion 250 in centering and gap adjustment performed on the output shaft side. It is possible to more easily ensure detection accuracy of the second detection unit 250 that detects the rotation angle of the rotor. Furthermore, since the bearing portion 260 is positioned between the second detection portion 250 and the stator core portion 70 , the second detection portion 250 and the stator core portion 70 can be separated, and the magnetic field from the stator core portion 70 to the second detection portion 250 is detected. effect can be further reduced.

さらに、電動機の出力トルクの大小には回転軸Pから推力発生位置(磁石とコイルの間)までの距離の大小が関わるために外軸ロータ10が相対的に内軸ロータ110よりも出力トルクが大きくなりやすいことを考慮し、内軸ロータ110に設けられた磁石112及び内軸ステータ120を、回転軸方向の軸長が外軸ロータ10に設けられた磁石12及び外軸ステータ20より長くしている。従って、外軸ロータ10の推力に比して内軸ロータ110の推力をより大きくすることができ、外軸ロータ10の出力トルクと内軸ロータ110の出力トルクとの差をより小さくしやすくなる。 Furthermore, since the magnitude of the output torque of the electric motor is related to the magnitude of the distance from the rotation axis P to the thrust generating position (between the magnet and the coil), the output torque of the outer rotor 10 is relatively higher than that of the inner rotor 110. Considering that the magnets 112 provided on the inner shaft rotor 110 and the inner shaft stator 120 are longer than the magnets 12 provided on the outer shaft rotor 10 and the outer shaft stator 20 in the direction of the rotation axis, considering that they tend to be large. ing. Therefore, the thrust of the inner rotor 110 can be made larger than the thrust of the outer rotor 10, making it easier to reduce the difference between the output torque of the outer rotor 10 and the output torque of the inner rotor 110. .

さらに、第1検出部240の回転軸方向の位置と第2検出部250の回転軸方向の位置が同一である。従って、二軸一体型モータ1の軸長をよりコンパクトにすることができる。また、第1検出部240と第2検出部250のうち一方が他方を回転軸方向について遮蔽することがないことから、2つのロータの回転角度を検出する第2検出部250の検出精度確保をより簡便に行うことができる。 Furthermore, the position of the first detection section 240 in the direction of the rotation axis and the position of the second detection section 250 in the direction of the rotation axis are the same. Therefore, the shaft length of the two-shaft integrated motor 1 can be made more compact. In addition, since one of the first detection unit 240 and the second detection unit 250 does not block the other in the rotation axis direction, the detection accuracy of the second detection unit 250 that detects the rotation angles of the two rotors can be ensured. It can be done more easily.

さらに、第1軸受部261の一端側の端部の回転軸方向の位置と第2軸受部265の一端側の端部の回転軸方向の位置が同一である。従って、二軸一体型モータ1の軸長をよりコンパクトにすることができる。 Furthermore, the position of the one end of the first bearing portion 261 in the rotational axis direction and the position of the one end of the second bearing portion 265 in the rotational axis direction are the same. Therefore, the shaft length of the two-shaft integrated motor 1 can be made more compact.

さらに、回転軸Pから径方向の外側に向かって、内軸ロータ110、ステータコア部70、外軸ロータ10の順で配置されている。従って、内軸ステータ120及び外軸ステータ20を内軸ロータ110と外軸ロータ10との間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータ1の径をよりコンパクトにすることができる。 Further, radially outward from the rotation axis P, the inner rotor 110, the stator core portion 70, and the outer rotor 10 are arranged in this order. Therefore, since the inner stator 120 and the outer stator 20 can be collectively arranged between the inner rotor 110 and the outer rotor 10, the diameter of the two-shaft integrated motor 1 can be made more compact. can.

さらに、回転軸Pから径方向の外側に向かって、第1回転部241、第1固定部242、第2固定部252、第2回転部251の順で配置されている。従って、第1固定部242及び第2固定部252を第1回転部241と第2回転部251との間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータ1の径をよりコンパクトにすることができる。 Further, radially outward from the rotation axis P, the first rotating portion 241, the first fixing portion 242, the second fixing portion 252, and the second rotating portion 251 are arranged in this order. Therefore, since the first fixed part 242 and the second fixed part 252 can be collectively arranged between the first rotating part 241 and the second rotating part 251, the diameter of the two-shaft integrated motor 1 can be made more compact. can be

さらに、第1検出部240及び第2検出部250に対して一端側に第1検出部240及び第2検出部250を被覆するカバー291が設けられている。従って、芯出し及びギャップ調整が完了した後にカバー291を設けることで第2検出部250を保護することができる。 Furthermore, a cover 291 that covers the first detection section 240 and the second detection section 250 is provided on one end side of the first detection section 240 and the second detection section 250 . Therefore, the second detection section 250 can be protected by providing the cover 291 after centering and gap adjustment are completed.

さらに、1つの電磁鋼板60が有するティース61を2つとして係る電磁鋼板60を環状に配置することでより1つの電磁鋼板層により多くのティース61が設けられるので、ティース61の形状のばらつきをより低減することができる。すなわち、一体的に形成されるティース61は1つの電磁鋼板60につき2つであるため、この2つのティース61の形状の整合性について精度を確保することで全てのティース61の形状の整合性について精度を確保することができる。また、1つの電磁鋼板層に複数の電磁鋼板60が環状に配置されることで、1つの電磁鋼板60が磁気的な方向性を有していたとしても1つの電磁鋼板層が1つの電磁鋼板60が有する磁気的な方向性に支配されにくくなり、各ティース61の磁気特性のばらつきをより低減することができる。また、2つのティース61を有する電磁鋼板60を環状に配置した電磁鋼板層を異なる2つの位相で積層するので、位相の異なる電磁鋼板層の積層による立体的な構造によって十分な剛性を確保することができる。 Furthermore, one magnetic steel sheet 60 has two teeth 61, and by arranging the magnetic steel sheets 60 in an annular manner, more teeth 61 are provided in one magnetic steel sheet layer, so variations in the shape of the teeth 61 can be further reduced. can be reduced. That is, since two teeth 61 are integrally formed for one electromagnetic steel sheet 60, the shape consistency of all the teeth 61 can be improved by ensuring the accuracy of the shape consistency of the two teeth 61. Accuracy can be ensured. In addition, by arranging a plurality of electromagnetic steel sheets 60 in an annular shape in one electromagnetic steel sheet layer, even if one electromagnetic steel sheet 60 has magnetic directionality, one electromagnetic steel sheet layer is one electromagnetic steel sheet. The magnetic directionality of the teeth 60 is less likely to dominate, and variations in the magnetic properties of the teeth 61 can be further reduced. In addition, since the electromagnetic steel sheet layers in which the electromagnetic steel sheets 60 having the two teeth 61 are arranged in an annular shape are laminated in two different phases, sufficient rigidity can be ensured by the three-dimensional structure obtained by laminating the electromagnetic steel sheet layers with different phases. can be done.

さらに、2通りの位相同士は、電磁鋼板60の配置の位相が1ティース61分ずれている。従って、異なる位相の電磁鋼板層が積層される位置では2つのティース61を有する電磁鋼板60が互い違いになる。よって、位相の異なる電磁鋼板60同士が積層されることで環状に連続する構造を形成することができることから、環状の構造体として十分な剛性を確保することができる。 Furthermore, the phases of the arrangement of the electromagnetic steel sheets 60 are shifted by one tooth 61 between the two phases. Therefore, the magnetic steel sheets 60 having two teeth 61 are alternated at the positions where the magnetic steel sheets of different phases are laminated. Therefore, by stacking the electromagnetic steel sheets 60 having different phases, it is possible to form a structure that is continuous in an annular shape, so that it is possible to secure sufficient rigidity as an annular structure.

さらに、電磁鋼板60が有する2つのティース61同士は、外軸ロータ10の反対側が非連続である。従って、ティース61が積層された芯に対してあらかじめ形成されたコイル50を嵌め込むことができ、コイル50を設けやすくなる。 Furthermore, the two teeth 61 of the electromagnetic steel sheet 60 are discontinuous on the opposite side of the outer rotor 10 . Therefore, the pre-formed coil 50 can be fitted to the core on which the teeth 61 are laminated, and the coil 50 can be easily provided.

さらに、1つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板60同士は、隙間をあけて配置されている。従って、電磁鋼板層が環状に完全に連続している構造に比して軽量化することができる。また、コイル50同士の間で互いに生じる磁気の回り込みを低減させることができるため、二軸一体型モータ1の効率をより高めることができる。 Furthermore, the plurality of electromagnetic steel sheets 60 in one electromagnetic steel sheet layer are arranged with a gap therebetween. Therefore, the weight can be reduced as compared with a structure in which the electromagnetic steel sheet layer is completely continuous in an annular shape. In addition, since it is possible to reduce magnetic wraparound generated between the coils 50, the efficiency of the two-shaft integrated motor 1 can be further enhanced.

さらに、2通りの位相の電磁鋼板層の各々の数が等しい。従って、強度及び磁気特性について外軸ステータ20全体でバランスをとりやすくなる。 Furthermore, the number of each of the two phases of the magnetic steel sheet layers is equal. Therefore, it becomes easier to balance the strength and magnetic properties of the outer stator 20 as a whole.

さらに、回転軸方向に隣接する電磁鋼板層同士の複数の電磁鋼板60の配置の位相が異なる。従って、2つの層の電磁鋼板層が積層される位置では2つのティース61を有する電磁鋼板60が互い違いになる。よって、位相の異なる電磁鋼板60同士が積層されることで環状に連続する構造を形成することができることから、環状の構造体としてより確実に十分な剛性を確保することができる。 Furthermore, the phases of arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets 60 in the magnetic steel sheet layers adjacent to each other in the rotation axis direction are different. Therefore, the electromagnetic steel sheets 60 having two teeth 61 are alternated at the position where the two layers of the electromagnetic steel sheets are laminated. Therefore, by stacking the electromagnetic steel sheets 60 having different phases, it is possible to form a structure that is continuous in an annular shape, so that it is possible to more reliably secure sufficient rigidity as an annular structure.

さらに、1つの電磁鋼板60において2つのティース61を物理的に連続させている基部62は、当該2つのティース61同士の中間点に対応する部分が他の部分よりも細くなっている。従って、環状の方向に隣接するコイル50同士の間で互いに生じる磁気の回り込みを低減することができ、二軸一体型モータ1の効率をより高い効率とすることができる。 Furthermore, the base portion 62 that physically connects the two teeth 61 in one electromagnetic steel sheet 60 has a portion corresponding to the midpoint between the two teeth 61 that is thinner than the other portions. Therefore, it is possible to reduce the wraparound of the magnetism generated between the coils 50 adjacent to each other in the annular direction, so that the efficiency of the two-shaft integrated motor 1 can be made higher.

さらに、外軸ステータ20は、ティース61に対して外軸ロータ10の反対側に設けられた円筒状のヨークを有し、ヨークは、回転軸方向について一体である。従って、電磁鋼板層の積層方向について一体であるヨークによって外軸ステータ20が支持されるので、より確実に十分な剛性を確保することができる。 Furthermore, the outer stator 20 has a cylindrical yoke provided on the opposite side of the outer rotor 10 with respect to the teeth 61, and the yoke is integral with respect to the rotation axis direction. Therefore, since the outer stator 20 is supported by the yoke that is integral with respect to the stacking direction of the electromagnetic steel sheet layers, it is possible to ensure sufficient rigidity more reliably.

なお、上記の実施形態における第2検出部250は磁気エンコーダであるが、これは一例であってこれに限られるものでない。第2検出部250は、例えば光学式のエンコーダ等であってもよい。 In addition, although the second detection unit 250 in the above embodiment is a magnetic encoder, this is an example and is not limited to this. The second detector 250 may be, for example, an optical encoder.

実施形態1に係る二軸一体型モータは、小型部品の搬送装置、電子部品検査装置、半導体検査装置など、各種産業機械のアクチュエータとしての使用が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The two-axis integrated type motor according to the first embodiment can be used as an actuator for various industrial machines such as a conveying device for small parts, an electronic component inspection device, and a semiconductor inspection device, but is not limited to these.

(実施形態2)
図14は、実施形態2のアクチュエータ301の部分断面図である。図14の断面は、回転軸Pを含む平面による断面であるが、後述するナット351の内部構成は、省略している。図14の断面において、固定部材の位置を示すため、適宜、他の断面がわかるように、部分断面が示されている。図15は、図14における要部(二軸一体型モータ1)を示す要部断面図である。図16は、図14における要部(後述するスプライン外筒用ハウジング)を示す要部断面図である。図17は、ネジ部を上昇させた状態を示す図である。
(Embodiment 2)
FIG. 14 is a partial cross-sectional view of the actuator 301 of Embodiment 2. FIG. The cross section of FIG. 14 is taken along a plane including the rotation axis P, but the internal configuration of a nut 351, which will be described later, is omitted. In the cross-section of FIG. 14, partial cross-sections are shown so that other cross-sections can be seen as appropriate in order to indicate the position of the fixing member. FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part (two-shaft integrated motor 1) shown in FIG. 16 is a cross-sectional view of a main part (a housing for a spline outer cylinder to be described later) in FIG. 14. FIG. FIG. 17 is a diagram showing a state in which the screw portion is raised.

図14に示すアクチュエータ301は、例えば、ピックアンドプレース装置として用いられる。アクチュエータ301は、ワークを移送するアーム部380と、アーム部380を駆動する二軸一体型モータ1と、二軸一体型モータ1に接続されたボールねじ350及びボールスプライン360と、を有する。以下、Z軸に平行な方向であって、二軸一体型モータ1からアーム部380に向けた方向を上方とし、アーム部380から二軸一体型モータ1に向けた方向を下方として説明する。 The actuator 301 shown in FIG. 14 is used, for example, as a pick-and-place device. The actuator 301 has an arm portion 380 that transfers a workpiece, a two-axis integrated motor 1 that drives the arm portion 380, and a ball screw 350 and a ball spline 360 that are connected to the two-axis integrated motor 1. In the following description, the direction parallel to the Z-axis, from the dual-axis motor 1 to the arm portion 380, is defined as upward, and the direction from the arm portion 380 to the dual-axis motor 1 is defined as downward.

アーム部380は、例えば、単一のアームのみを有する片持ちのアームである。アクチュエータ301は、例えば、アーム部380の回転軸PをZ方向に向けて図示略の支持台に固定されている。図14に示すように、アクチュエータ301は、アーム部380をZ方向(直動方向)に移動させてアーム部380をZ方向に上下させ、アーム部380をZ方向と直交する任意の平面内で、回転軸Pの軸回り方向に回転あるいは回動させてワークを所望の位置に移送する。 Arm portion 380 is, for example, a cantilevered arm having only a single arm. The actuator 301 is, for example, fixed to a support stand (not shown) with the rotation axis P of the arm portion 380 directed in the Z direction. As shown in FIG. 14, the actuator 301 moves the arm portion 380 in the Z direction (linear motion direction) to move the arm portion 380 up and down in the Z direction, and moves the arm portion 380 within an arbitrary plane orthogonal to the Z direction. , rotates or pivots about the rotation axis P to transfer the work to a desired position.

アクチュエータ301は、後述のナット351に連結される連結ブラケット323,324を有する。内軸ロータヨーク111は、回転軸Pの周りに筒状に設けられている。内軸ロータヨーク111は、内径側の円筒出力軸とも言える。内軸ロータ110の内径は、後述のナット351及びスプライン外筒361の外形よりも小さくなっている。 The actuator 301 has connection brackets 323 and 324 that are connected to a nut 351, which will be described later. The inner rotor yoke 111 is provided around the rotation axis P in a cylindrical shape. The inner rotor yoke 111 can also be said to be a cylindrical output shaft on the inner diameter side. The inner diameter of the inner shaft rotor 110 is smaller than the outer dimensions of a nut 351 and a spline outer cylinder 361, which will be described later.

連結ブラケット323は、筒状に形成され、内軸ロータヨーク111の内周側に配置されている。実施形態2において、連結ブラケット323は、内軸ロータヨーク111の上端に固定され、内軸ロータヨーク111の内周に沿って下方に延びている構成である。連結ブラケット324は、連結ブラケット323の下端に固定され、連結ブラケット323から下方に延びている構成である。したがって、内軸ロータヨーク111から後述のナット351までの間は、内軸ロータヨーク111の上端から内側下方に折り返されるように連結ブラケット323,324が連結された構成となっている。 The connection bracket 323 is formed in a cylindrical shape and arranged on the inner peripheral side of the inner shaft rotor yoke 111 . In the second embodiment, the connection bracket 323 is fixed to the upper end of the inner rotor yoke 111 and extends downward along the inner circumference of the inner rotor yoke 111 . The connecting bracket 324 is fixed to the lower end of the connecting bracket 323 and extends downward from the connecting bracket 323 . Therefore, between the inner rotor yoke 111 and a nut 351, which will be described later, the connecting brackets 323 and 324 are connected so that the upper end of the inner rotor yoke 111 is folded back inward and downward.

ボールねじ350は、ナット351と、ネジ軸(第1部分)352と、不図示の転動体とを有する。ナット351は、内軸ロータヨーク111の下方に配置されている。つまり、ナット351は、内軸ロータ110に対して回転軸方向の下方の外側に配置されている。ナット351は、内軸ロータ110と同軸に配置され、内軸ロータ110の回転とともに回転する。ナット351は、フランジ部351aを有する。フランジ部351aは、固定部材351bにより連結ブラケット324に固定されている。ナット351は、当該連結ブラケット324と、連結ブラケット323とを介して内軸ロータヨーク111に連結されている。例えば、内軸ロータヨーク111と連結ブラケット323との間は、固定部材326で固定されている。また、連結ブラケット323と連結ブラケット324との間は、固定部材327で固定されている。固定部材326、27としては、例えばボルト等が用いられる。ナット351は、連結ブラケット323,324により、内軸ロータヨーク111と一体に設けられる。したがって、ナット351は、内軸ロータ110が回転する場合、内軸ロータ110と一体で回転軸Pの軸回り方向に回転する。 The ball screw 350 has a nut 351, a screw shaft (first portion) 352, and rolling elements (not shown). The nut 351 is arranged below the inner shaft rotor yoke 111 . That is, the nut 351 is arranged below and outside the inner shaft rotor 110 in the rotation axis direction. Nut 351 is arranged coaxially with inner rotor 110 and rotates as inner rotor 110 rotates. The nut 351 has a flange portion 351a. The flange portion 351a is fixed to the connection bracket 324 by a fixing member 351b. The nut 351 is connected to the inner rotor yoke 111 via the connecting bracket 324 and the connecting bracket 323 . For example, the inner shaft rotor yoke 111 and the connection bracket 323 are fixed by a fixing member 326 . Moreover, the connecting bracket 323 and the connecting bracket 324 are fixed by a fixing member 327 . Bolts, for example, are used as the fixing members 326 and 27 . The nut 351 is provided integrally with the inner shaft rotor yoke 111 by connecting brackets 323 and 324 . Therefore, when the inner rotor 110 rotates, the nut 351 rotates around the rotation axis P integrally with the inner rotor 110 .

ネジ軸352は、内軸ロータ110から下方に突出している。ネジ軸352は、ナット351の内径側に挿入されている。ネジ軸352は、ナット351と螺合している。ナット351が回転すると、回転に応じてネジ軸352が軸方向(Z方向)に移動する。ナット351の内部には、転動体が配置される。 The screw shaft 352 protrudes downward from the inner rotor 110 . The screw shaft 352 is inserted inside the nut 351 . The screw shaft 352 is screwed with the nut 351 . When the nut 351 rotates, the screw shaft 352 moves in the axial direction (Z direction) according to the rotation. A rolling element is arranged inside the nut 351 .

ボールねじ350には、負作動電磁ブレーキ353が設けられる。負作動電磁ブレーキ353は、フィールド353aと、サイドプレート353bと、アーマチュア353cと、ブレーキディスク353dと、電磁コイル353eとを有する。フィールド353a内には、不図示のコイルばねが配置されている。コイルばねは、アーマチュア353cをブレーキディスク353d側に押し付ける。電磁コイル353eの通電時には、コイルばねの弾性力よりも強い力でアーマチュア353bがフィールド353a側に引き付けられ、ブレーキディスク353dが開放される。また、電磁コイル353eの非通電時には、電磁コイル353eによる引き付け力が作用しなくなるため、コイルばねの弾性力によりアーマチュア353cがブレーキディスク353d側に急速に押し付けられる。ブレーキディスク353dは、連結ブラケット324の下方側の端部324aに連結されており、当該連結ブラケット324を介してナット351に連結される。ブレーキディスク353dが開放される場合には、ナット351が回転可能となる。また、ブレーキディスク353dにアーマチュア353cが押し付けられる場合には、ブレーキディスク353dの回転が規制され、これによりナット351の回転が規制される。したがって、電磁コイル353eの非通電時には、ネジ軸352の落下が抑制される。なお、負作動電磁ブレーキ353の構成については、上記構成に限定されず、他の構成であってもよい。 The ball screw 350 is provided with a negative actuation electromagnetic brake 353 . The negative actuation electromagnetic brake 353 has a field 353a, a side plate 353b, an armature 353c, a brake disk 353d and an electromagnetic coil 353e. A coil spring (not shown) is arranged in the field 353a. The coil spring presses the armature 353c toward the brake disc 353d. When the electromagnetic coil 353e is energized, the armature 353b is attracted toward the field 353a by a force stronger than the elastic force of the coil spring, and the brake disc 353d is released. Also, when the electromagnetic coil 353e is not energized, the attracting force of the electromagnetic coil 353e ceases to act, so the elastic force of the coil spring rapidly presses the armature 353c toward the brake disc 353d. The brake disc 353 d is connected to the lower end 324 a of the connection bracket 324 and connected to the nut 351 via the connection bracket 324 . When the brake disc 353d is released, the nut 351 is rotatable. Further, when the armature 353c is pressed against the brake disc 353d, the rotation of the brake disc 353d is restricted, and thus the rotation of the nut 351 is restricted. Therefore, when the electromagnetic coil 353e is not energized, the screw shaft 352 is prevented from falling. It should be noted that the configuration of the negative actuation electromagnetic brake 353 is not limited to the configuration described above, and may be another configuration.

ネジ軸352の下端部には、ストッパ354が取り付けられている。ストッパ354は、ネジ軸352の上昇を規制する。 A stopper 354 is attached to the lower end of the screw shaft 352 . A stopper 354 restricts the upward movement of the screw shaft 352 .

ボールスプライン360は、スプライン外筒361と、シャフト(第2部分)362と、不図示の転動体とを有する。スプライン外筒361は、外軸ロータヨーク11の上方に配置されている。つまり、スプライン外筒361は、内軸ロータ110に対して回転軸方向の上方の外側に配置されている。スプライン外筒361は、外軸ロータ10と同軸に配置され、外軸ロータ10の回転とともに回転する。スプライン外筒361は、連結ブラケット333を介して外軸ロータヨーク11に連結されている。例えば、外軸ロータヨーク11と連結ブラケット333との間は、固定部材36で固定されている。固定部材36としては、例えばボルト等が用いられる。スプライン外筒361は、連結ブラケット333により、外軸ロータヨーク11と一体に設けられる。したがって、スプライン外筒361は、外軸ロータ10が回転する場合、外軸ロータ10と一体で回転軸Pの軸回り方向に回転する。 The ball spline 360 has a spline outer cylinder 361, a shaft (second portion) 362, and rolling elements (not shown). The spline outer cylinder 361 is arranged above the outer rotor yoke 11 . In other words, the spline outer cylinder 361 is arranged above and outside the inner shaft rotor 110 in the rotation axis direction. The spline outer cylinder 361 is arranged coaxially with the outer rotor 10 and rotates together with the rotation of the outer rotor 10 . The spline outer cylinder 361 is connected to the outer shaft rotor yoke 11 via a connection bracket 333 . For example, the fixing member 36 is fixed between the outer rotor yoke 11 and the connection bracket 333 . A bolt or the like, for example, is used as the fixing member 36 . The spline outer cylinder 361 is provided integrally with the outer shaft rotor yoke 11 by a connection bracket 333 . Therefore, when the outer rotor 10 rotates, the spline outer cylinder 361 rotates around the rotation axis P integrally with the outer rotor 10 .

スプライン外筒361の上端には、連結ブラケット334が配置されている。連結ブラケット334は、固定部材337により連結ブラケット333に固定されている。固定部材337としては、例えばボルト等が用いられる。 A connection bracket 334 is arranged at the upper end of the spline outer cylinder 361 . The connection bracket 334 is fixed to the connection bracket 333 by a fixing member 337 . For example, a bolt or the like is used as the fixing member 337 .

シャフト362は、内軸ロータ110から上方に突出している。シャフト362は、スプライン外筒361の内径側に挿入されている。シャフト362は、下端側が連結部356を介してネジ軸352と一体に連結されている。実施形態2においては、ネジ軸352とシャフト362とが連結部356において圧入され、一体となって軸部材SFを構成している。連結部356には、ネジ軸352とシャフト362とを圧入する際に空気を逃がす孔部356aが設けられる。シャフト362は、回転軸方向に平行な溝部362aが周方向に複数並んで設けられる。シャフト362は、上端に縮径部362bを有する。縮径部362bは、後述のアーム取り付け部材370に固定される。 Shaft 362 protrudes upward from inner shaft rotor 110 . The shaft 362 is inserted into the inner diameter side of the spline outer cylinder 361 . The shaft 362 is integrally connected to the screw shaft 352 via a connecting portion 356 on the lower end side. In Embodiment 2, the threaded shaft 352 and the shaft 362 are press-fitted at the connecting portion 356 and integrally constitute the shaft member SF. The connecting portion 356 is provided with a hole portion 356a for releasing air when the screw shaft 352 and the shaft 362 are press-fitted. The shaft 362 is provided with a plurality of grooves 362a parallel to the direction of the rotation axis arranged in a circumferential direction. The shaft 362 has a reduced diameter portion 362b at its upper end. The reduced diameter portion 362b is fixed to an arm attachment member 370, which will be described later.

また、スプライン外筒361の内周面には、シャフト362の溝部362aに対応した突出部が周方向に複数並んで設けられる。シャフト362の溝部362aにスプライン外筒361の突出部が挿入されることにより、回転軸Pの軸回り方向におけるスプライン外筒361とシャフト362との相対移動が規制され、かつ、回転軸方向におけるスプライン外筒361とシャフト362との相対移動が許容される。このため、スプライン外筒361が回転する場合、回転に応じてシャフト362が軸方向(Z方向)に移動する。また、スプライン外筒361を回転させない状態でナット351の回転によりネジ軸352が回転軸方向に移動する場合、シャフト362がネジ軸352と共に回転軸方向に移動する。スプライン外筒361の内部には、転動体が配置される。 In addition, on the inner peripheral surface of the spline outer cylinder 361, a plurality of projections corresponding to the grooves 362a of the shaft 362 are arranged in the circumferential direction. By inserting the projecting portion of the spline outer cylinder 361 into the groove 362a of the shaft 362, the relative movement between the spline outer cylinder 361 and the shaft 362 in the direction around the rotation axis P is restricted, and the spline in the direction of the rotation axis is restricted. Relative movement between the outer cylinder 361 and the shaft 362 is allowed. Therefore, when the spline outer cylinder 361 rotates, the shaft 362 moves in the axial direction (Z direction) according to the rotation. Further, when the screw shaft 352 moves in the rotation axis direction due to the rotation of the nut 351 while the spline outer cylinder 361 is not rotated, the shaft 362 moves in the rotation axis direction together with the screw shaft 352 . Rolling elements are arranged inside the spline outer cylinder 361 .

ハウジング340は、モータ用ハウジング341と、ナット用ハウジング342と、スプライン外筒用ハウジング343とを有する。モータ用ハウジング341は、例えば円筒状に形成され、二軸一体型モータ1を収容する。 The housing 340 has a motor housing 341 , a nut housing 342 , and a spline outer cylinder housing 343 . The motor housing 341 is formed in a cylindrical shape, for example, and accommodates the two-shaft integrated motor 1 .

ナット用ハウジング342は、フランジ部342aと、筒状部342bとを有する。フランジ部342aは、円環状に形成され、固定部材44によりモータ用ハウジング341の下端に固定される。フランジ部342aには、ステータコア固定ハウジング17を固定する固定部材45が取り付けられる。固定部材45により、ステータコア11がハウジング340に対して固定される。筒状部342bは、フランジ部342aの内周から下方に延びている。筒状部342bは、ボールねじ350のナット351を収容する。筒状部342bの下端には、負作動電磁ブレーキ353が固定される。 The nut housing 342 has a flange portion 342a and a cylindrical portion 342b. The flange portion 342a is formed in an annular shape and fixed to the lower end of the motor housing 341 by the fixing member 44. As shown in FIG. A fixing member 45 for fixing the stator core fixing housing 17 is attached to the flange portion 342a. Stator core 11 is fixed to housing 340 by fixing member 45 . The tubular portion 342b extends downward from the inner periphery of the flange portion 342a. The cylindrical portion 342b accommodates the nut 351 of the ball screw 350. As shown in FIG. A negative actuation electromagnetic brake 353 is fixed to the lower end of the tubular portion 342b.

また、ナット用ハウジング342は、連結ブラケット324との間で第3軸受部328を保持する。第3軸受部328は、1つ以上の転がり軸受を有する。第3軸受部328は、ナット351を回転自在に支持している。第3軸受部328は、例えば転がり軸受である。第3軸受部328は、ウェーブワッシャ329a及び押さえ部材329bを介してフランジ部342aに支持されている。第3軸受部328は、ウェーブワッシャ329a及び押さえ部材329により、筒状部342b側に押し付けられている。例えば、アーム部380により物体を支持し、アーム部380及び物体の荷重の重心が回転軸Pと一致しない場合又はアーム部380及び物体の回転モーメントを受ける場合には、軸部材SFが回転軸Pに対して傾く方向に力を受ける可能性がある。これに対して、第3軸受部328がウェーブワッシャ329a及び押さえ部材329bを介してナット用ハウジング342及び固定台STで径方向に支持されているので、回転軸方向に直交する方向へのナット351の変位又は振動が抑制される。 Also, the nut housing 342 holds the third bearing portion 328 with the connection bracket 324 . The third bearing portion 328 has one or more rolling bearings. The third bearing portion 328 rotatably supports the nut 351 . The third bearing portion 328 is, for example, a rolling bearing. The third bearing portion 328 is supported by the flange portion 342a via a wave washer 329a and a pressing member 329b. The third bearing portion 328 is pressed against the cylindrical portion 342b by a wave washer 329a and a pressing member 329. As shown in FIG. For example, when an object is supported by the arm portion 380 and the center of gravity of the load of the arm portion 380 and the object does not coincide with the rotational axis P, or when the rotational moment of the arm portion 380 and the object is received, the shaft member SF There is a possibility that a force will be applied in a direction that is tilted with respect to the On the other hand, since the third bearing portion 328 is radially supported by the nut housing 342 and the fixing base ST via the wave washer 329a and the pressing member 329b, the nut 351 in the direction perpendicular to the rotation axis direction is supported. displacement or vibration is suppressed.

スプライン外筒用ハウジング343は、フランジ部343aと、第1筒状部343bと、第2筒状部343cとを有する。フランジ部343aは、円環状に形成され、固定部材346によりモータ用ハウジング341の上端に固定される。また、フランジ部343aは、固定部材347により、固定台STに固定される。フランジ部343aが固定台STに固定されることにより、アクチュエータ301が固定台STに固定される。 The spline outer cylinder housing 343 has a flange portion 343a, a first tubular portion 343b, and a second tubular portion 343c. The flange portion 343 a is formed in an annular shape and fixed to the upper end of the motor housing 341 by a fixing member 346 . Further, the flange portion 343a is fixed to the fixed base ST by a fixing member 347. As shown in FIG. By fixing the flange portion 343a to the fixing base ST, the actuator 301 is fixed to the fixing base ST.

第1筒状部343bは、円筒状に形成され、フランジ部343aの内周から上方に延びている。第1筒状部343bは、ボールスプライン360のスプライン外筒361を収容する。第1筒状部343bは、第1段部343d及び第2段部343eを介して第2筒状部343cに接続される。 The first tubular portion 343b is formed in a cylindrical shape and extends upward from the inner circumference of the flange portion 343a. The first tubular portion 343 b accommodates the spline outer cylinder 361 of the ball spline 360 . The first tubular portion 343b is connected to the second tubular portion 343c via a first stepped portion 343d and a second stepped portion 343e.

第1筒状部343bは、第1段部343dにおいて、連結ブラケット334との間で第4軸受部338を保持する。第4軸受部338は、1つ以上の転がり軸受を有する。第4軸受部338は、スプライン外筒361を回転自在に支持している。第4軸受部338は、例えば転がり軸受である。第4軸受部338は、ウェーブワッシャ339a及び押さえ部材339bを介して第2段部343eに支持されている。第4軸受部338は、ウェーブワッシャ339a及び押さえ部材339bにより、連結ブラケット334側に押し付けられている。また、第4軸受部338は、スプライン外筒用ハウジング343及び固定台ST(図14参照)で径方向に支持されている。例えば、アーム部380により物体を支持し、アーム部380及び物体の荷重の重心が回転軸Pと一致しない場合又はアーム部380及び物体の回転モーメントを受ける場合には、軸部材SFが回転軸Pに対して傾く方向に力を受ける可能性がある。これに対して、第4軸受部338がウェーブワッシャ339a及び押さえ部材339bを介してスプライン外筒用ハウジング343及び固定台STで径方向に支持されているので、回転軸方向に直交する方向へのスプライン外筒361の変位又は振動が抑制される。 The first tubular portion 343b holds the fourth bearing portion 338 with the connection bracket 334 at the first stepped portion 343d. The fourth bearing portion 338 has one or more rolling bearings. The fourth bearing portion 338 rotatably supports the spline outer cylinder 361 . The fourth bearing portion 338 is, for example, a rolling bearing. The fourth bearing portion 338 is supported by the second stepped portion 343e via a wave washer 339a and a pressing member 339b. The fourth bearing portion 338 is pressed against the connecting bracket 334 by a wave washer 339a and a pressing member 339b. The fourth bearing portion 338 is radially supported by the spline outer cylinder housing 343 and the fixing base ST (see FIG. 14). For example, when an object is supported by the arm portion 380 and the center of gravity of the load of the arm portion 380 and the object does not coincide with the rotational axis P, or when the rotational moment of the arm portion 380 and the object is received, the shaft member SF There is a possibility that a force will be applied in a direction that is tilted with respect to the On the other hand, since the fourth bearing portion 338 is radially supported by the spline outer cylinder housing 343 and the fixed base ST via the wave washer 339a and the pressing member 339b, Displacement or vibration of the spline outer cylinder 361 is suppressed.

第2段部343eには、エア供給部343fが設けられる。エア供給部343fは、エアパージ用のエア継手を取り付け可能である。エア供給部343fは、外部と、第2筒状部343cとシャフト362との間に形成される空間との間を連通する。エア供給部343fには、閉塞用のボルト343gが設けられている。ボルト343gは、エア供給部343fに着脱可能に取り付けられる。ボルト343gは、エア供給部343fに埃等の異物が入らないように閉塞する。 An air supply portion 343f is provided in the second stepped portion 343e. An air joint for air purge can be attached to the air supply portion 343f. The air supply portion 343f communicates between the outside and the space formed between the second tubular portion 343c and the shaft 362. As shown in FIG. The air supply portion 343f is provided with a closing bolt 343g. The bolt 343g is detachably attached to the air supply portion 343f. The bolt 343g closes the air supply portion 343f so that foreign matter such as dust does not enter.

第2筒状部343cは、円筒状に形成され、第1筒状部343bの上端から上方に延びている。第2筒状部343cは、第1筒状部343bよりも径が小さい。第2筒状部343cは、シャフト362の外周面の一部を覆うように配置される。例えば、図14に示すように、回転軸方向についての第2筒状部343cの寸法は、軸部材SFが最も下端に配置された状態で、第2筒状部343cの上端と軸部材SFの上端(シャフト362の上端)とが面一状態となるように設定される。 The second tubular portion 343c is formed in a cylindrical shape and extends upward from the upper end of the first tubular portion 343b. The second tubular portion 343c has a smaller diameter than the first tubular portion 343b. The second tubular portion 343c is arranged to cover part of the outer peripheral surface of the shaft 362 . For example, as shown in FIG. 14, the dimension of the second tubular portion 343c in the direction of the rotation axis is such that the upper end of the second tubular portion 343c and the shaft member SF are the same when the shaft member SF is arranged at the lowest end. It is set to be flush with the upper end (the upper end of the shaft 362).

アーム取り付け部材370は、シャフト362の先端(上端)に連結される。アーム取り付け部材370は、連結部371と、筒状部372と、蓋部373とを有する。連結部371は、シャフト362の縮径部362bに連結される。連結部371は、縮径部362bを貫通させる貫通部371aと、連結部材374を挿入する陥没部371bと、アーム380を取り付けるアーム取り付け面371cと、蓋部373を取り付ける蓋部取り付け面371dとを有する。 The arm attachment member 370 is connected to the tip (upper end) of the shaft 362 . The arm attachment member 370 has a connecting portion 371 , a tubular portion 372 and a lid portion 373 . The connecting portion 371 is connected to the reduced diameter portion 362 b of the shaft 362 . The connecting portion 371 includes a through portion 371a through which the diameter-reduced portion 362b is passed, a depressed portion 371b into which the connecting member 374 is inserted, an arm mounting surface 371c for mounting the arm 380, and a lid portion mounting surface 371d for mounting the lid portion 373. have.

貫通部371aは、縮径部362bの形状に対応して形成される。陥没部371bは、貫通部371aに縮径部362bを挿入した状態において、縮径部362bとの間に空間を形成する。この空間には、連結部材374が配置される。連結部材374は、対向する等しい傾斜のテーパ面が形成された凹状部材374a及び凸状部材374bを有する。凹状部材374aは、環状に形成され、陥没部371bの内周に接して配置される。凸状部材374bは、環状に形成され、陥没部371bの内側に挿入される。凸状部材374bの内周は、縮径部362bの外周に接して配置される。連結部材374は、固定部材75により凸状部材374bが凹状部材374aの内側に圧入されて固定される。これにより、陥没部371bの内周と凹状部材374aの外周との間、凹状部材374aのテーパ面と凸状部材374bのテーパ面との間、及び、凸状部材374bの内周と縮径部362bの外周との間が、互いに押し付け合った状態となる。そのため、陥没部371b、凹状部材374a、凸状部材374b及び縮径部362bの間にそれぞれ摩擦力が生じる。この摩擦力により、アーム取り付け部材370が縮径部362bに一体で連結される。 The through portion 371a is formed corresponding to the shape of the reduced diameter portion 362b. The depressed portion 371b forms a space with the reduced diameter portion 362b when the reduced diameter portion 362b is inserted into the through portion 371a. A connecting member 374 is arranged in this space. The connecting member 374 has a concave member 374a and a convex member 374b formed with opposing tapered surfaces of equal slope. The concave member 374a is formed in an annular shape and arranged in contact with the inner periphery of the depressed portion 371b. The convex member 374b is formed in an annular shape and is inserted inside the recessed portion 371b. The inner periphery of the protruding member 374b is arranged in contact with the outer periphery of the reduced diameter portion 362b. The connecting member 374 is fixed by the fixing member 75 press-fitting the convex member 374 b into the inner side of the concave member 374 a. As a result, between the inner circumference of the depressed portion 371b and the outer circumference of the concave member 374a, between the tapered surface of the concave member 374a and the tapered surface of the convex member 374b, and between the inner circumference of the convex member 374b and the reduced diameter portion. 362b are pressed against each other. Therefore, a frictional force is generated between the depressed portion 371b, the concave member 374a, the convex member 374b, and the reduced diameter portion 362b. Due to this frictional force, the arm attachment member 370 is integrally connected to the reduced diameter portion 362b.

アーム取り付け面371cは、アーム380が取り付けられる。アーム取り付け面371cには、アーム380を固定するための不図示の固定部材を挿入する挿入孔371eが設けられている。蓋部取り付け面371dは、後述の蓋部373が取り付けられる。 An arm 380 is attached to the arm attachment surface 371c. The arm attachment surface 371c is provided with an insertion hole 371e into which a fixing member (not shown) for fixing the arm 380 is inserted. A lid portion 373, which will be described later, is attached to the lid portion attachment surface 371d.

筒状部372は、円筒状に形成され、連結部371からスプライン外筒361側(下方)に延びた状態で設けられる。筒状部372は、スプライン外筒用ハウジング343の第2筒状部343cよりも外側に配置され、第2筒状部343cの先端(上端)を収容する。筒状部372は、下端部に段部372aを有する。段部372aは、内周面の下端が拡径された構成である。段部372aには、シール部377が配置される。シール部377は、筒状部372とスプライン外筒用ハウジング343の第2筒状部343cとの間に形成される隙間を封止する。シール部377としては、例えば断面視でU字状又はコ字状の部材をリング状に形成した構造等が挙げられる。シール部377は、例えば弾性変形可能な材料を用いて形成される。シール部377は、段部372aの内周面と第2筒状部343cの外周面との間に当接されて弾性変形した状態で配置される。シール部377により、シャフト362が外部から保護された状態となる。なお、段部372aの下端部には、内側に突出する突起部が形成される。この突起部により、シール部377の落下が抑制される。また、電源遮断時においては、シール部377のシール抵抗により、シャフト362(軸部材SF)の回転が抑制される。 The cylindrical portion 372 is formed in a cylindrical shape and provided in a state of extending from the connecting portion 371 toward the spline outer cylinder 361 (downward). The cylindrical portion 372 is arranged outside the second cylindrical portion 343c of the spline outer cylinder housing 343, and accommodates the tip (upper end) of the second cylindrical portion 343c. The cylindrical portion 372 has a stepped portion 372a at its lower end. The stepped portion 372a has a configuration in which the lower end of the inner peripheral surface is enlarged in diameter. A seal portion 377 is arranged on the stepped portion 372a. The seal portion 377 seals a gap formed between the tubular portion 372 and the second tubular portion 343 c of the housing 343 for spline outer cylinder. As the seal portion 377, for example, a structure in which a U-shaped or U-shaped member in a cross-sectional view is formed into a ring shape, or the like can be used. The seal portion 377 is formed using, for example, an elastically deformable material. The seal portion 377 is arranged in an elastically deformed state in contact between the inner peripheral surface of the stepped portion 372a and the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 343c. The shaft 362 is protected from the outside by the seal portion 377 . A protrusion projecting inward is formed at the lower end of the stepped portion 372a. This projection prevents the sealing portion 377 from falling. Further, when the power is cut off, the rotation of the shaft 362 (shaft member SF) is suppressed by the seal resistance of the seal portion 377 .

また、図14及び図16に示すように、筒状部372と第2筒状部343cとの間に円筒状の隙間が形成される。この隙間により、シャフト362と外部との間にラビリンス構造が形成されるため、防塵性及び防水性が高められる。 Also, as shown in FIGS. 14 and 16, a cylindrical gap is formed between the tubular portion 372 and the second tubular portion 343c. This gap forms a labyrinth structure between the shaft 362 and the outside, thus enhancing dust resistance and water resistance.

蓋部373は、ボルト等の固定部材376により連結部371の蓋部取り付け面371dに取り付けられる。蓋部373は、シャフト362の縮径部362bを外部環境から保護する。 The lid portion 373 is attached to the lid portion attachment surface 371d of the connecting portion 371 with a fixing member 376 such as a bolt. The lid portion 373 protects the reduced diameter portion 362b of the shaft 362 from the external environment.

アクチュエータ301において、アーム380を回転軸方向(Z方向)に移動させる場合、コントローラー420は、外軸ロータ10を回転させることなく、内軸ロータ110を回転軸Pの軸回り方向の一方又は他方に回転させる。この場合、内軸ロータ110の回転に伴ってボールねじ350のナット351が一体となって回転する。ナット351の回転により、ナット351とネジ軸352とが回転軸Pの軸回り方向に相対的に回転するため、ネジ軸352がZ方向に移動する。ネジ軸352の移動により、ネジ軸352と一体に連結されたシャフト362、つまり軸部材SFがZ方向に移動する。軸部材SFの移動により、シャフト362の上端に連結されたアーム取り付け部材370及びアーム380がZ方向に移動する。軸部材SFを上方に移動させる場合、図17に示すように、ネジ軸352の下端のストッパ354が連結ブラケット324の下端に当接し、軸部材SFの上方への移動が規制される。また、軸部材SFを下方に移動させる場合、図14及び図16に示すように、連結部371がスプライン外筒用ブラケット343の第2筒状部343cの上端に当接し、軸部材SFの下方への移動が規制される。 When moving the arm 380 in the rotation axis direction (Z direction) in the actuator 301, the controller 420 moves the inner rotor 110 in one or the other direction around the rotation axis P without rotating the outer rotor 10. rotate. In this case, the nut 351 of the ball screw 350 rotates together with the rotation of the inner shaft rotor 110 . As the nut 351 rotates, the nut 351 and the screw shaft 352 rotate relative to each other in the direction around the rotation axis P, so that the screw shaft 352 moves in the Z direction. As the screw shaft 352 moves, the shaft 362 integrally connected with the screw shaft 352, that is, the shaft member SF moves in the Z direction. Movement of the shaft member SF causes the arm attachment member 370 and the arm 380 connected to the upper end of the shaft 362 to move in the Z direction. When the shaft member SF is moved upward, as shown in FIG. 17, the stopper 354 at the lower end of the screw shaft 352 contacts the lower end of the connection bracket 324 to restrict the upward movement of the shaft member SF. When the shaft member SF is moved downward, as shown in FIGS. 14 and 16, the connecting portion 371 abuts on the upper end of the second cylindrical portion 343c of the spline outer cylinder bracket 343, thereby moving downward the shaft member SF. movement is restricted.

アクチュエータ301において、アーム380を回転軸Pの軸線周り方向に移動させる場合、コントローラー420は、内軸ロータ110及び外軸ロータ10を同期させて回転させる。この場合、内軸ロータ110の回転に伴ってボールねじ350のナット351が一体となって回転する。また、外軸ロータ10の回転に伴ってボールスプライン360のスプライン外筒361が一体となって回転する。スプライン外筒361の回転により、シャフト362がスプライン外筒361と一体で回転する。シャフト362の回転により、シャフト362と連結されたネジ軸362、つまり軸部材SFが回転する。したがって、ボールねじ350においては、ナット351とネジ軸352とが相対的に回転することが無く、ボールねじ350のネジ軸352はナット351に対してZ方向に移動しない。つまり、軸部材SFは、Z方向に移動することなく、回転軸Pの軸回り方向に回転する。この軸部材SFの回転により、アーム取り付け部材370及びアーム380が回転軸Pの軸回り方向に回転する。 In the actuator 301, when the arm 380 is moved in the direction around the rotation axis P, the controller 420 rotates the inner rotor 110 and the outer rotor 10 synchronously. In this case, the nut 351 of the ball screw 350 rotates together with the rotation of the inner shaft rotor 110 . In addition, the spline outer cylinder 361 of the ball spline 360 rotates together with the rotation of the outer shaft rotor 10 . As the spline outer cylinder 361 rotates, the shaft 362 rotates together with the spline outer cylinder 361 . The rotation of the shaft 362 rotates the screw shaft 362 connected to the shaft 362, that is, the shaft member SF. Therefore, in the ball screw 350 , the nut 351 and the screw shaft 352 do not rotate relative to each other, and the screw shaft 352 of the ball screw 350 does not move in the Z direction with respect to the nut 351 . That is, the shaft member SF rotates around the rotation axis P without moving in the Z direction. The rotation of the shaft member SF causes the arm attachment member 370 and the arm 380 to rotate about the rotation axis P. As shown in FIG.

以上説明した実施形態2のアクチュエータ301は、ハウジング340と、内軸ロータ110と、外軸ロータ10と、軸部材SF(ネジ軸352及びシャフト362)と、ナット351と、スプライン外筒361と、を備える。内軸ロータ110は、ハウジング340に対して回転自在である。外軸ロータ10は、内軸ロータ110の径方向外側に配置され、ハウジング340に対して回転自在である。軸部材SFは、内軸ロータ110の回転軸方向に内軸ロータ110を貫通して配置され、内軸ロータ110から回転軸方向の一方に突出するネジ軸352を有し、内軸ロータ110から回転軸方向の他方に突出するシャフト362に回転軸方向に沿った溝部362aを有する。ナット351は、内軸ロータ110に対して回転軸方向の下方の外側に配置され、ネジ軸352に螺合され、内軸ロータ110と共に回転して軸部材SFを回転軸方向に移動させる。スプライン外筒361は、内軸ロータ110に対して回転軸方向の上方の外側に配置され、溝部362aに沿って軸部材SFを回転軸方向に案内し、かつ外軸ロータ10と共に回転して軸部材SFを外軸ロータ10の回転軸Pの軸回り方向に回転させる。 The actuator 301 of the second embodiment described above includes a housing 340, an inner rotor 110, an outer rotor 10, a shaft member SF (screw shaft 352 and shaft 362), a nut 351, a spline outer cylinder 361, Prepare. Inner rotor 110 is rotatable with respect to housing 340 . The outer rotor 10 is arranged radially outside of the inner rotor 110 and is rotatable with respect to the housing 340 . The shaft member SF is arranged to pass through the inner rotor 110 in the direction of the rotation axis of the inner rotor 110 , has a screw shaft 352 projecting from the inner rotor 110 in one direction of the rotation axis, and extends from the inner rotor 110 . A shaft 362 protruding in the other direction of the rotation axis has a groove portion 362a along the direction of the rotation axis. The nut 351 is arranged below and outside the inner rotor 110 in the direction of the rotation axis, is screwed onto the screw shaft 352, rotates together with the inner rotor 110, and moves the shaft member SF in the direction of the rotation axis. The spline outer cylinder 361 is disposed on the outer side of the inner shaft rotor 110 in the direction of the rotation axis, guides the shaft member SF in the direction of the rotation axis along the groove 362a, and rotates together with the outer rotor 10 to rotate the shaft member SF. The member SF is rotated around the rotation axis P of the outer rotor 10 .

この構成によれば、ナット351及びスプライン外筒361が内軸ロータ110に対して回転軸方向の外側に配置されるため、内軸ロータ110及び外軸ロータ10を径方向について小型化することができる。これにより、フットプリントを小さくすることができる。また、スプライン外筒361により、外軸ロータ10を回転させる際の軸部材SFの連れ回りを抑制することが可能となる。 According to this configuration, since the nut 351 and the spline outer cylinder 361 are arranged outside the inner rotor 110 in the rotation axis direction, the inner rotor 110 and the outer rotor 10 can be made smaller in the radial direction. can. This makes it possible to reduce the footprint. In addition, the spline outer cylinder 361 makes it possible to suppress co-rotation of the shaft member SF when the outer shaft rotor 10 is rotated.

実施形態2のアクチュエータ301は、内軸ロータ110の内径は、ナット351及びスプライン外筒361の外径よりも小さい。この構成によれば、内軸ロータ110及び外軸ロータ10を径方向について小型化することができる。 In the actuator 301 of Embodiment 2, the inner diameter of the inner shaft rotor 110 is smaller than the outer diameters of the nut 351 and the spline outer cylinder 361 . According to this configuration, the inner rotor 110 and the outer rotor 10 can be made smaller in the radial direction.

実施形態2のアクチュエータ301は、シャフト362の先端に連結され、アーム380を取り付けるアーム取り付け部材370を更に備える。この構成によれば、アーム取り付け部材370にアーム380を取り付けることで、搬送装置を構成することができる。 The actuator 301 of Embodiment 2 further includes an arm attachment member 370 that is connected to the tip of the shaft 362 and attaches the arm 380 . According to this configuration, by attaching the arm 380 to the arm attachment member 370, a transport device can be configured.

実施形態2のアクチュエータ301において、ハウジング340は、スプライン外筒361を収容しシャフト362の一部を覆うスプライン外筒用ハウジング343を有し、アーム取り付け部材370は、スプライン外筒361側に延びてスプライン外筒用ハウジング343の回転軸方向の先端を収容する筒状部372を有し、筒状部372は、スプライン外筒用ハウジング343との間でシャフト362を封止する隙間72bを有する。この構成によれば、外部環境からのシール性を確保することができる。 In the actuator 301 of Embodiment 2, the housing 340 has a spline outer cylinder housing 343 that accommodates the spline outer cylinder 361 and partially covers the shaft 362 , and the arm attachment member 370 extends toward the spline outer cylinder 361 side. It has a cylindrical portion 372 that accommodates the tip of the spline outer cylinder housing 343 in the rotational axis direction. According to this configuration, it is possible to ensure sealing performance from the external environment.

実施形態2のアクチュエータ301は、ナット351は、第3軸受部328を介してハウジング340に支持され、スプライン外筒361は、第4軸受部338を介してハウジング340に支持される。この構成によれば、ナット351及びスプライン外筒361の変位を抑制できる。 In the actuator 301 of Embodiment 2, the nut 351 is supported by the housing 340 via the third bearing portion 328 , and the spline outer cylinder 361 is supported by the housing 340 via the fourth bearing portion 338 . According to this configuration, displacement of the nut 351 and the spline outer cylinder 361 can be suppressed.

実施形態2のアクチュエータ301は、ナット351に接続された負作動電磁ブレーキ353を更に備える。この構成によれば、軸部材SFの落下を抑制できる。 The actuator 301 of Embodiment 2 further comprises a negative actuation electromagnetic brake 353 connected to the nut 351 . According to this configuration, it is possible to prevent the shaft member SF from falling.

また、実施形態2のアクチュエータ301は、ハウジング340と、内軸ロータ110と、外軸ロータ10と、軸部材SF(ネジ軸352及びシャフト362)と、ナット351と、スプライン外筒361と、を備える。内軸ロータ110は、ハウジング340に対して回転自在である。外軸ロータ10は、内軸ロータ110の径方向外側に配置され、ハウジング340に対して回転自在である。軸部材SFは、内軸ロータ110の回転軸方向に内軸ロータ110を貫通して配置され、内軸ロータ110から回転軸方向の一方に突出するネジ軸51を有し、内軸ロータ110から回転軸方向の他方に突出するシャフト362に回転軸方向に沿った溝部362aを有する。ナット351は、ネジ軸352に螺合され、内軸ロータ110と共に回転して軸部材SFを回転軸方向に移動させる。スプライン外筒361は、溝部362aに沿って軸部材SFを回転軸方向に案内し、かつ外軸ロータ10と共に回転して軸部材SFを外軸ロータ10の回転軸Pの軸回り方向に回転させる。 Further, the actuator 301 of Embodiment 2 includes a housing 340, an inner rotor 110, an outer rotor 10, a shaft member SF (screw shaft 352 and shaft 362), a nut 351, and a spline outer cylinder 361. Prepare. Inner rotor 110 is rotatable with respect to housing 340 . The outer rotor 10 is arranged radially outside of the inner rotor 110 and is rotatable with respect to the housing 340 . The shaft member SF is arranged to pass through the inner rotor 110 in the direction of the rotation axis of the inner rotor 110 , has a screw shaft 51 protruding from the inner rotor 110 in one direction of the rotation axis, and extends from the inner rotor 110 . A shaft 362 protruding in the other direction of the rotation axis has a groove portion 362a along the direction of the rotation axis. The nut 351 is screwed onto the screw shaft 352 and rotates together with the inner shaft rotor 110 to move the shaft member SF in the rotation axis direction. The spline outer cylinder 361 guides the shaft member SF in the rotation axis direction along the groove 362a and rotates together with the outer rotor 10 to rotate the shaft member SF in the direction around the rotation axis P of the outer rotor 10. .

この構成によれば、スプライン外筒361により、外軸ロータ10を回転させる際の軸部材SFの連れ回りを抑制することが可能となる。 According to this configuration, the spline outer cylinder 361 can suppress the rotation of the shaft member SF when the outer shaft rotor 10 is rotated.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に記載されたものに限定されない。例えば、上記の実施形態では、内側の内軸ロータ110にボールねじ350のナット351を連結し、外側の外軸ロータ10にボールスプライン360のスプライン外筒361を連結する構成としたが、これに限定されない。例えば、内側の内軸ロータ110にボールスプライン360のスプライン外筒361を連結し、外側の外軸ロータ10にボールねじ350のナット351を連結する構成としてもよい。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to those described in the above embodiments. For example, in the above embodiment, the nut 351 of the ball screw 350 is connected to the inner rotor 110 on the inside, and the spline outer cylinder 361 of the ball spline 360 is connected to the outer rotor 10 on the outside. Not limited. For example, a configuration may be adopted in which the spline outer cylinder 361 of the ball spline 360 is connected to the inner rotor 110 on the inner side, and the nut 351 of the ball screw 350 is connected to the outer rotor 10 on the outer side.

また、上記の実施形態では、二軸一体型モータ1に対して上側にボールスプライン360が配置され、下側にボールねじ350が配置された構成としたが、これに限定されない。例えば、二軸一体型モータ1に対して上側にボールねじ350が配置され、下側にボールスプライン360が配置された構成としてもよい。 In the above embodiment, the ball spline 360 is arranged on the upper side and the ball screw 350 is arranged on the lower side with respect to the two-shaft integrated motor 1, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which the ball screw 350 is arranged on the upper side of the dual-shaft integrated motor 1 and the ball spline 360 is arranged on the lower side may be employed.

1 二軸一体型モータ
10 外軸ロータ
11 外軸ロータヨーク
11a,111a 出力端部
12,112 磁石
20 外軸ステータ
30 外軸モータコア
40 外軸ステータバックヨーク
45,45a 非磁性体
45b,45c 非磁性部材
50,150 コイル
70 ステータコア部
110 内軸ロータ
111 内軸ロータヨーク
120 内軸ステータ
130 内軸モータコア
140 内軸ステータバックヨーク
240 第1検出部
250 第2検出部
261 第1軸受部
265 第2軸受部
283 磁気遮蔽部材
301 アクチュエータ
328 第3軸受
338 第4軸受
340 ハウジング
341 モータ用ハウジング
342 ナット用ハウジング
342a,343a フランジ部
342b,372 筒状部
343 スプライン外筒用ハウジング
343b 第1筒状部
343c 第2筒状部
350 ボールねじ
351 ナット
352 ネジ軸
353 負作動電磁ブレーキ
354 ストッパ
356,371 連結部
360 ボールスプライン
361 スプライン外筒
362 シャフト
362a 溝部
362b 縮径部
370 アーム取り付け部材
372a 段部
372b 隙間
374 連結部材
374a 凹状部材
374b 凸状部材
380 アーム部,アーム
P 回転軸
SF 軸部材
ST 固定台
1 Twin-shaft Integrated Motor 10 Outer Rotor 11 Outer Rotor Yoke 11a, 111a Output End 12, 112 Magnet 20 Outer Stator 30 Outer Motor Core 40 Outer Stator Back Yoke 45, 45a Non-Magnetic Materials 45b, 45c Non-Magnetic Member 50, 150 Coil 70 Stator core portion 110 Inner rotor 111 Inner rotor yoke 120 Inner stator 130 Inner motor core 140 Inner stator back yoke 240 First detector 250 Second detector 261 First bearing 265 Second bearing 283 Magnetic shielding member 301 Actuator 328 Third bearing 338 Fourth bearing 340 Housing 341 Motor housing 342 Nut housing 342a, 343a Flange portions 342b, 372 Cylindrical portion 343 Spline outer cylinder housing 343b First cylindrical portion 343c Second cylinder Shaped portion 350 Ball screw 351 Nut 352 Screw shaft 353 Negative actuation electromagnetic brake 354 Stoppers 356, 371 Connecting portion 360 Ball spline 361 Spline outer cylinder 362 Shaft 362a Groove 362b Diameter reduction portion 370 Arm mounting member 372a Stepped portion 372b Gap 374 Connecting member 374a Concave member 374b Convex member 380 Arm part, arm P Rotating shaft SF Shaft member ST Fixing table

Claims (16)

それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である内軸ロータと外軸ロータを有し、前記内軸ロータの出力軸及び前記外軸ロータの出力軸が前記回転軸方向の一端側に位置する二軸一体型モータであって、
前記内軸ロータのステータコアである内軸ステータと、
前記外軸ロータのステータコアである外軸ステータと、
前記内軸ロータと連動して回転する第1軸受部と、
前記外軸ロータと連動して回転する第2軸受部と、
前記内軸ロータの回転角度を検出する第1検出部と、
前記外軸ロータの回転角度を検出する第2検出部と、
前記内軸ステータと前記第1検出部との間に配置される磁気遮蔽部材とを備え、
前記内軸ロータの外周側に、前記一端側から順に、前記第1軸受部、前記内軸ステータ、前記磁気遮蔽部材、前記第1検出部が配置され、
前記外軸ロータの内周側に、前記一端側から順に、前記第2検出部、前記第2軸受部、前記外軸ステータが配置されており、
前記内軸ステータ及び前記外軸ステータは、前記回転軸方向に複数積層された電磁鋼板層を有し、
前記電磁鋼板層は、2つのティースを有する電磁鋼板が環状に複数並べられて形成されており、
前記環状に並ぶ前記電磁鋼板同士は隙間をあけて配置され、
前記外軸ステータが有する1つの前記電磁鋼板層を形成する前記電磁鋼板同士の隙間の配置と、前記回転軸方向について当該1つの前記電磁鋼板層と同じ位置にあって前記内軸ステータが有する他の1つの前記電磁鋼板層を形成する前記電磁鋼板同士の隙間の位置と、が異なる、
二軸一体型モータ。
It has an inner rotor and an outer rotor which are rotatably provided and have the same rotation axis direction, and the output shaft of the inner rotor and the output shaft of the outer rotor are positioned at one end side of the rotation axis direction. A two-axis integrated motor that
an inner stator, which is a stator core of the inner rotor;
an outer stator, which is a stator core of the outer rotor;
a first bearing portion that rotates in conjunction with the inner shaft rotor;
a second bearing portion that rotates in conjunction with the outer shaft rotor;
a first detector that detects the rotation angle of the inner shaft rotor;
a second detector that detects the rotation angle of the outer shaft rotor;
A magnetic shielding member arranged between the inner shaft stator and the first detection unit,
The first bearing portion, the inner shaft stator, the magnetic shielding member, and the first detection portion are arranged in this order from the one end side on the outer peripheral side of the inner shaft rotor,
The second detector, the second bearing, and the outer stator are arranged in order from the one end side on the inner peripheral side of the outer rotor,
The inner stator and the outer stator have a plurality of electromagnetic steel sheet layers laminated in the direction of the rotation axis,
The electromagnetic steel sheet layer is formed by annularly arranging a plurality of electromagnetic steel sheets having two teeth,
The electromagnetic steel plates arranged in the ring are arranged with a gap therebetween,
Arrangement of gaps between the electromagnetic steel sheets forming one of the electromagnetic steel sheet layers possessed by the outer stator; The positions of the gaps between the electromagnetic steel sheets forming one of the electromagnetic steel sheet layers are different,
Two-axis integrated motor.
前記第1軸受部及び前記第2軸受部は、予圧された軸受を有する
請求項1に記載の二軸一体型モータ。
2. The dual shaft integrated motor of claim 1, wherein the first bearing portion and the second bearing portion have preloaded bearings.
前記内軸ロータ及び前記外軸ロータは、ロータヨーク及び磁石を有し、
前記内軸ステータ及び前記外軸ステータは、コイルを有する
請求項1又は2に記載の二軸一体型モータ。
The inner rotor and the outer rotor have rotor yokes and magnets,
3. The twin-shaft integrated motor according to claim 1, wherein the inner stator and the outer stator have coils.
回転軸から径方向に向かって、前記内軸ロータ、内軸ステータ、外軸ステータ、前記外軸ロータの順で配置されており、
前記内軸ステータと前記外軸ステータとの間に設けられて前記回転軸を中心とした円周方向に沿う前記内軸ステータと前記外軸ステータとの隣接位置に介在する非磁性体を備える
請求項1から3のいずれか一項に二軸一体型モータ。
The inner rotor, the inner stator, the outer stator, and the outer rotor are arranged in this order from the rotating shaft in the radial direction,
A non-magnetic material is provided between the inner stator and the outer stator, and intervenes at a position adjacent to the inner stator and the outer stator along the circumferential direction about the rotating shaft. A two-axis integrated motor according to any one of items 1 to 3.
前記内軸ステータは、前記コイルが設けられた内軸モータコアを有し、
前記外軸ステータは、前記コイルが設けられた外軸モータコアを有し、
前記非磁性体は、前記内軸モータコアと前記外軸モータコアの間に位置する
請求項4に記載の二軸一体型モータ。
The inner stator has an inner motor core provided with the coil,
The outer stator has an outer motor core provided with the coil,
5. The dual shaft integrated motor according to claim 4, wherein the non-magnetic body is positioned between the inner motor core and the outer motor core.
前記内軸ステータは、前記内軸モータコアの外側に設けられた円筒状の内軸ステータバックヨークを有し、
前記外軸ステータは、前記外軸モータコアの内側に設けられた円筒状の外軸ステータバックヨークを有し、
前記非磁性体は、前記内軸ステータバックヨークと前記外軸ステータバックヨークの間に位置する
請求項5に記載の二軸一体型モータ。
The inner stator has a cylindrical inner stator back yoke provided outside the inner motor core,
The outer stator has a cylindrical outer stator back yoke provided inside the outer motor core,
The twin-shaft integrated motor according to claim 5, wherein the non-magnetic body is positioned between the inner stator back yoke and the outer stator back yoke.
前記非磁性体は、前記回転軸に直交する方向の断面形状が前記回転軸を中心とする円弧状の部材である
請求項4から6のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
The twin-shaft integrated motor according to any one of claims 4 to 6, wherein the non-magnetic body is a member whose cross-sectional shape in a direction perpendicular to the rotating shaft is an arc centered on the rotating shaft.
前記非磁性体は、非磁性の合金又は樹脂である
請求項4から7のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
The twin-shaft integrated motor according to any one of claims 4 to 7, wherein the non-magnetic material is a non-magnetic alloy or resin.
前記内軸ロータに設けられた磁石及び前記内軸ステータは、前記回転軸方向の軸長が前記外軸ロータに設けられた磁石及び前記外軸ステータより長い
請求項1から8のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
9. The magnets provided on the inner rotor and the inner stator have axial lengths in the direction of the rotating shaft that are longer than those of the magnets provided on the outer rotor and the outer stator. A two-axis integrated motor according to .
請求項1から8のいずれか一項に記載の二軸一体型モータと、
前記二軸一体型モータを内包するハウジングと、
前記回転軸方向に前記内軸ロータを貫通して配置され、前記内軸ロータから前記回転軸方向の一方に突出する第1部分にネジ部を有し、前記内軸ロータから前記回転軸方向の他方に突出する第2部分に前記回転軸方向に沿った溝部を有する軸部材と、
前記内軸ロータに対して前記回転軸方向の前記一方の外側に配置され、前記ネジ部に螺合され、前記内軸ロータと共に回転して前記軸部材を前記回転軸方向に移動させるナットと、
前記内軸ロータに対して前記回転軸方向の前記他方の外側に配置され、前記溝部に沿って前記軸部材を前記回転軸方向に案内し、かつ前記外軸ロータと共に回転して前記軸部材を軸回り方向に回転させるスプライン外筒と
を備える
アクチュエータ。
a two-shaft integrated motor according to any one of claims 1 to 8;
a housing enclosing the twin-shaft integrated motor;
It is arranged to pass through the inner rotor in the direction of the rotation axis, has a threaded portion in a first portion projecting from the inner rotor in one direction in the direction of the rotation axis, and extends from the inner rotor in the direction of the rotation axis. a shaft member having a groove along the rotation axis direction in a second portion projecting in the other direction;
a nut disposed on the one outer side of the inner rotor in the direction of the rotation axis, screwed into the threaded portion, and rotated together with the inner rotor to move the shaft member in the direction of the rotation axis;
is disposed on the other outside in the direction of the rotation axis with respect to the inner rotor, guides the shaft member in the direction of the rotation axis along the groove, and rotates together with the outer rotor to move the shaft member An actuator comprising a spline outer cylinder that rotates in a direction around an axis.
前記内軸ロータの内径は、前記ナット及び前記スプライン外筒の外径よりも小さい
請求項10に記載のアクチュエータ。
The actuator according to claim 10, wherein the inner diameter of the inner shaft rotor is smaller than the outer diameters of the nut and the spline outer cylinder.
前記第2部分の先端に連結され、アームを取り付けるアーム取り付け部材を更に備える
請求項10又は請求項11に記載のアクチュエータ。
12. The actuator according to claim 10, further comprising an arm attachment member connected to the tip of the second portion and attaching an arm.
前記ハウジングは、前記ボールスプラインを収容し前記第2部分の一部を覆うスプライン外筒用ハウジングを有し、
前記アーム取り付け部材は、前記ボールスプライン側に延びて前記スプライン外筒用ハウジングの前記回転軸方向の先端を収容する筒状部を有し、
前記筒状部は、前記スプライン外筒用ハウジングとの間に隙間を有する
請求項12に記載のアクチュエータ。
the housing has a spline outer cylinder housing that accommodates the ball spline and covers a portion of the second portion;
The arm attachment member has a cylindrical portion extending toward the ball spline and accommodating a tip end of the spline outer cylinder housing in the rotation axis direction,
13. The actuator according to claim 12, wherein the cylindrical portion has a gap between it and the spline outer cylinder housing.
前記ナットは、第3軸受部を介して前記ハウジングに支持され、
前記スプライン外筒は、第4軸受部を介して前記ハウジングに支持される
請求項10から13のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
The nut is supported by the housing via a third bearing,
The actuator according to any one of claims 10 to 13, wherein the spline outer cylinder is supported by the housing via a fourth bearing portion.
前記ナットに接続された負作動電磁ブレーキを更に備える
請求項10から14のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
15. An actuator according to any one of claims 10 to 14, further comprising a negative acting electromagnetic brake connected to said nut.
請求項1から8のいずれか一項に記載の二軸一体型モータと、
前記二軸一体型モータを内包するハウジングと、
前記回転軸方向に前記内軸ロータを貫通して配置され、前記内軸ロータから前記回転軸方向の一方に突出する第1部分にネジ部を有し、前記内軸ロータから前記回転軸方向の他方に突出する第2部分に前記回転軸方向に沿った溝部を有する軸部材と、
前記ネジ部に螺合され、前記内軸ロータと共に回転して前記軸部材を前記回転軸方向に移動させるナットと、
前記溝部に沿って前記軸部材を前記回転軸方向に案内し、かつ前記外軸ロータと共に回転して前記軸部材を軸回り方向に回転させるスプライン外筒と
を備えるアクチュエータ。
a two-shaft integrated motor according to any one of claims 1 to 8;
a housing enclosing the twin-shaft integrated motor;
It is arranged to pass through the inner rotor in the direction of the rotation axis, has a threaded portion in a first portion projecting from the inner rotor in one direction in the direction of the rotation axis, and extends from the inner rotor in the direction of the rotation axis. a shaft member having a groove along the rotation axis direction in a second portion projecting in the other direction;
a nut that is screwed onto the threaded portion and rotates together with the inner shaft rotor to move the shaft member in the direction of the rotation axis;
A spline outer cylinder that guides the shaft member along the groove in the direction of the rotation axis and rotates together with the outer rotor to rotate the shaft member in a direction around the axis.
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