JP6623948B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータに関する。

回転運動と直動運動を行うアクチュエータとして、特許文献１に記載のアクチュエータが知られている。特許文献１のアクチュエータは、回転用のロータと直動用のロータを同軸に配置して一体化したものである。直動用のロータは、回転用のロータの内周側に配置されている。直動用のロータにはナットが固定され、直動用のロータによってナットが回転する。ナットにはねじ軸が螺合している。ナットが回転することにより、ねじ軸がナットの回転軸方向に移動する。

ねじ軸には、ステージなどの回転部材が軸受部を介して接続されている。回転部材は、リニアブッシュなどの直動案内機構を介して回転用のロータに接続されている。直動案内機構は、回転軸の周りに環状に設けられ、回転部材の全周を支持する。回転部材は、回転用のロータによって駆動されることで回転運動する。回転部材は、ねじ軸とともに回転軸方向（直動方向）に移動することで直動運動する。

特開２０１５−１２４８６４号公報

回転部材として片持ちのアーム部を用いた場合、アーム部の回転によってアクチュエータに振動が発生する。そのため、アクチュエータを強固な架台に固定する必要がある。また、直動案内機構が回転軸の周囲に環状に設けられているため、アクチュエータの外径が大きくなり、アクチュエータの周辺のワークスペースが狭くなる。

本発明の目的は、小型で振動の少ないアクチュエータを提供することにある。

本発明の一態様に係るアクチュエータは、第一のロータと、前記第一のロータと同軸に配置された第二のロータと、前記第一のロータと同軸に配置され、前記第一のロータとともに回転するナットと、前記ナットと螺合し、前記ナットと相対回転して回転軸方向に移動するねじ軸と、前記ねじ軸に固定され、前記ねじ軸とともに前記回転軸方向に移動するブラケットと、前記第二のロータに固定され、前記ブラケットを前記回転軸方向にスライド自在に支持する直動案内機構と、一端部が前記ブラケットに固定され、他端部が、前記ねじ軸の回転軸を挟んで前記直動案内機構とは反対側に配置されたアーム部と、を有する。

この構成によれば、直動案内機構がアーム部側に配置されないので、アクチュエータが小型化される。また、直動案内機構とアーム部とが、回転軸を挟んで配置されるため、アーム部、直動案内機構およびブラケットからなる回転体の重心の位置が回転軸の近傍に配置される。そのため、アーム部の回転によってアクチュエータに振動が発生しにくい。

例えば、前記第二のロータによって回転駆動される回転体の重心は、前記回転軸上に配置されている。例えば、前記回転体は、前記ブラケットと、前記アーム部と、を有する。

この構成によれば、回転体が回転してもアクチュエータに殆ど振動が発生しない。

例えば、本発明の一態様に係るアクチュエータは、前記ねじ軸と前記ブラケットとが相対回転しないように前記第一のロータの回転角と前記第二のロータの回転角とを制御して、前記アーム部を回転させるコントローラーを有する。

この構成によれば、ねじ軸とブラケットとを軸受部を介さずに接続することができる。そのため、アクチュエータの構成が簡素化される。

例えば、前記直動案内機構は、前記回転軸方向において、前記第二のロータよりも前記アーム部側に配置されている。

この構成によれば、第二のロータの側方に直動案内機構が配置されない。そのため、第二のロータの近傍までワークスペースとして利用することができる。

例えば、前記直動案内機構は、前記ブラケットを前記回転軸方向にスライド自在に支持する複数の直動案内部を有し、前記複数の直動案内部は、前記第二のロータの回転方向に並んで配置されている。

この構成によれば、複数の直動案内部によってブラケットを安定的に支持することができる。よって、モーメント剛性が高くなる。

本発明によれば、小型で振動の少ないアクチュエータを提供することができる。

図１は、第一の実施形態に係るアクチュエータの断面図である。 図２は、アクチュエータの上面図である。 図３は、アーム部を上昇させた状態を示す図である。 図４は、回転軸と直交するモータ部の断面図である。 図５は、第二の実施形態に係るアクチュエータの断面図である。 図６は、アーム部を上昇させた状態を示す図である。 図７は、第三の実施形態に係るアクチュエータの上面図である。 図８は、ＰＭ型の回転子を用いたモータ部の断面図の一例である。

発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

［第一の実施形態］
図１は、第一の実施形態に係るアクチュエータ１の断面図である。図２は、アクチュエータ１の上面図である。図３は、アーム部ＡＰを上昇させた状態を示す図である。図４は、回転軸ＡＸと直交するモータ部ＭＰの断面図である。

図１に示すように、アクチュエータ１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１は、ワークを移送するアーム部ＡＰと、アーム部ＡＰを駆動するモータ部ＭＰと、を有する。アーム部ＡＰは、例えば、単一のアーム８０のみを有する片持ちのアーム部である。アーム８０の先端部には、ワークを保持するチャック部８１が設けられている。アクチュエータ１は、例えば、アーム部ＡＰの回転軸ＡＸを鉛直方向に向けて図示略の支持台に固定されている。アクチュエータ１は、アーム部ＡＰを鉛直方向（直動方向）に移動させてワークを持ち上げ、アーム部ＡＰを水平面内で回転させてワークを所望の位置に移送する。

モータ部ＭＰは、ステータ１０と、第一のロータ２０と、第二のロータ３０と、ハウジング９０と、第一の回転センサー１０１と、第二の回転センサー１０２と、を有する。ステータ１０、第一のロータ２０および第二のロータ３０は、回転軸ＡＸを中心として、互いに同軸に配置されている。ステータ１０は、第一のロータ２０と第二のロータ３０との間に配置されている。例えば、第一のロータ２０は、ステータ１０の径方向内側に配置され、ステータ１０に対して相対回転する。第二のロータ３０は、ステータ１０の径方向外側に配置され、ステータ１０に対して相対回転する。

ステータ１０は、ステータコア１１と、第一の励磁コイル１２と、第二の励磁コイル１３と、を有する。図４に示すように、ステータ１０は、回転軸ＡＸの周りに筒状に設けられている。ステータコア１１は、筒状のバックヨーク１５と、バックヨーク１５の径方向内側に配置された複数の第一のティース１４と、バックヨーク１５の径方向外側に配置された複数の第二のティース１６と、を有する。

複数の第一のティース１４は、バックヨーク１５の内周に沿って並んでいる。複数の第一のティース１４は、それぞれ第一の接続部１４ａを介してバックヨーク１５と接続されている。第一の励磁コイル１２は、第一の接続部１４ａの周りに巻き回されている。第一の励磁コイル１２は、第一のドライバ１２１と電気的に接続されている。第一のドライバ１２１は、第一の励磁コイル１２に第一の駆動電流Ｉ１を供給することにより、第一のロータ２０を駆動する。

第一の励磁コイル１２を励磁させて得られる回転磁界は、例えば３相である。第一の励磁コイル１２には、駆動信号の位相が１２０°ずつずれたＵ相用、Ｖ相用およびＷ相用の励磁コイルが含まれる。しかし、回転磁界の相数は３相に限られない。回転磁界の相数は、例えば、２相でもよいし、４相以上でもよい。

複数の第二のティース１６は、バックヨーク１５の外周に沿って並んでいる。複数の第二のティース１６は、それぞれ第二の接続部１６ａを介してバックヨーク１５と接続されている。第二の励磁コイル１３は、第二の接続部１６ａの周りに巻き回されている。第二の励磁コイル１３は、第二のドライバ１２２と電気的に接続されている。第二のドライバ１２２は、第二の励磁コイル１３に第二の駆動電流Ｉ２を供給することにより、第二のロータ３０を駆動する。

第二の励磁コイル１３を励磁させて得られる回転磁界は、例えば３相である。第二の励磁コイル１３には、駆動信号の位相が１２０°ずつずれたＵ相用、Ｖ相用およびＷ相用の励磁コイルが含まれる。しかし、回転磁界の相数は３相に限られない。回転磁界の相数は、例えば、２相でもよいし、４相以上でもよい。

第一のドライバ１２１と第二のドライバ１２２は、コントローラー１２０と電気的に接続されている。コントローラー１２０は、第一のドライバ１２１と第二のドライバ１２２とを同期して制御する。コントローラー１２０は、第一の駆動電流Ｉ１の電流量と第二の駆動電流Ｉ２の電流量とを独立に制御する。第一の駆動電流Ｉ１の電流量によって、第一のロータ２０の回転角が制御される。第二の駆動電流Ｉ２の電流量によって、第二のロータ３０の回転角が制御される。コントローラー１２０は、第一のロータ２０の回転角と第二のロータ３０の回転角とを独立に制御する。

図１に示すように、ハウジング９０は、第一のハウジング部９１と、第二のハウジング部９２と、を有する。第一のハウジング部９１および第二のハウジング部９２は、回転軸ＡＸを中心軸とする環状の構造体である。第一のハウジング部９１は、ステータ１０のアーム部ＡＰ側に設けられている。第二のハウジング部９２は、ステータ１０のアーム部ＡＰ側とは反対側に配置されている。

第一のハウジング部９１は、筒状部９１ａと、第一の突起部９１ｂと、を有する。筒状部９１ａは、回転軸ＡＸの周りに筒状に設けられている。第一の突起部９１ｂは、筒状部９１ａのアーム部ＡＰ側とは反対側の端部からバックヨーク１５に向けて突出している。

第二のハウジング部９２は、ベース部９２ａと、第二の突起部９２ｂと、脚部９２ｃと、筒状部９２ｄと、を有する。ベース部９２ａは、中心部に開口部が設けられた円盤状の部材である。第二の突起部９２ｂは、ベース部９２ａの径方向中央部からバックヨーク１５に向けて突出している。バックヨーク１５は、第一の突起部９１ｂと第二の突起部９２ｂとにより、回転軸ＡＸと平行な方向（回転軸方向）から挟み込まれている。これにより、ステータコア１１がハウジング９０に固定されている。

ベース部９２ａ、第二の突起部９２ｂ、バックヨーク１５および第一の突起部９１ｂは、これらを回転軸方向に貫通するねじによって互いに固定されている。脚部９２ｃは、ベース部９２ａの外縁部に沿って環状に設けられている。筒状部９２ｄは、ベース部９２ａの内縁部に沿って環状に設けられている。脚部９２ｃは、ベース部９２ａからアーム部ＡＰ側とは反対側に突出し、図示略の支持台に固定されている。

第一のロータ２０は、第一のロータコア２１と、第一のロータブラケット２２と、を有する。第一のロータコア２１は、例えば、ＶＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ）型の回転子である。第一のロータコア２１は、複数の第一のティース１４と径方向において対向配置されている。図４に示すように、第一のロータコア２１は、径方向外側に突出する複数の第一の歯部２１ａを有する。複数の第一の歯部２１ａは、ステータコア１１の内周に沿って並んでいる。第一のロータコア２１のリラクタンス（磁気抵抗）は、第一のロータコア２１の回転位置に応じて変化する。第一のロータコア２１は、第一の励磁コイル１２が第一のティース１４に励磁した回転磁界に同期して、磁気抵抗が最小となるように回転する。

図１に示すように、第一のロータコア２１は、第一のロータブラケット２２に固定されている。第一のロータブラケット２２は、回転軸ＡＸの周りに筒状に設けられている。第一のロータブラケット２２は、第三の軸受部１１０を介して第一のハウジング部９１に固定されている。第三の軸受部１１０は、第一のロータ２０をハウジング９０に対して回転自在に支持する。第三の軸受部１１０は、例えば、軸受１１１と軸受１１２とを有する。軸受１１１は、第一のロータブラケット２２の回転軸方向一端部（アーム部ＡＰ側の端部）を支持する。軸受１１２は、第一のロータブラケット２２の回転軸方向中央部を支持する。

第一のロータブラケット２２の回転軸方向一端部には、軸受１１１の内輪の一端面（アーム部ＡＰ側の端面）と接する第一の段部ＳＴ１が設けられている。筒状部９１ａの回転軸方向一端部（アーム部ＡＰ側の端部）には、軸受１１１の外輪の他端面（アーム部ＡＰ側とは反対側の端面）と接する第二の段部ＳＴ２が設けられている。

第一のロータブラケット２２の回転軸方向中央部には、軸受１１２の内輪が嵌る第一の溝ＳＴ３が設けられている。筒状部９１ａの回転軸方向他端部には、軸受１１２の外輪の一端面（アーム部ＡＰ側の端面）と接する第三の段部ＳＴ４が設けられている。

第一のロータブラケット２２、第一のハウジング部９１および第三の軸受部１１０の相互の位置は、第一の段部ＳＴ１、第二の段部ＳＴ２、第一の溝ＳＴ３および第三の段部ＳＴ４によって位置決めされている。

第二のロータ３０は、第二のロータコア３１と、第二のロータブラケット３２と、を有する。第二のロータコア３１は、例えば、ＶＲ型の回転子である。図４に示すように、第二のロータコア３１は、複数の第二のティース１６と径方向において対向配置されている。第二のロータコア３１は、径方向内側に突出する複数の第二の歯部３１ａを有する。複数の第二の歯部３１ａは、ステータコア１１の外周に沿って並んでいる。第二のロータコア３１のリラクタンス（磁気抵抗）は、第二のロータコア３１の回転位置に応じて変化する。第二のロータコア３１は、第二の励磁コイル１３が第二のティース１６に励磁した回転磁界に同期して、磁気抵抗が最小となるように回転する。

図１に示すように、第二のロータコア３１は、第二のロータブラケット３２に固定されている。第二のロータブラケット３２は、筒状部３２ａと、突起部３２ｂと、を有する。筒状部３２ａは、回転軸ＡＸの周りに筒状に設けられている。突起部３２ｂは、筒状部３２ａの回転軸方向中央部から内径側に突出している。突起部３２ｂは、第四の軸受部１１３を介して第一のハウジング部９１に固定されている。第四の軸受部１１３は、第二のロータ３０をハウジング９０に対して回転自在に支持する。

第一の突起部９１ｂの外周面には、第四の軸受部１１３の内輪が嵌る第二の溝ＳＴ５が設けられている。突起部３２ｂの内周面には、第四の軸受部１１３の外輪が嵌る第三の溝ＳＴ６が設けられている。第一のハウジング部９１、第二のロータブラケット３２および第四の軸受部１１３の相互の位置は、第二の溝ＳＴ５および第三の溝ＳＴ６によって位置決めされている。

第一のロータブラケット２２および第二のロータブラケット３２は、例えば、複数の要素部材を組み合わせて構成されている。複数の要素部材は、ねじＳＣ２などにより固定されている。

第二のロータブラケット３２と第一のハウジング部９１との間には、第一の回転センサー１０１が設けられている。第一の回転センサー１０１は、ハウジング９０に対する第二のロータブラケット３２の回転角を検出し、コントローラー１２０（図４参照）に供給する。

第一の回転センサー１０１は、例えば、レゾルバである。第一の回転センサー１０１は、レゾルバステータ１０１ａと、レゾルバロータ１０１ｂと、を有する。レゾルバステータ１０１ａは、筒状部９１ａの回転軸方向中央部の内周面に固定されている。レゾルバロータ１０１ｂは、突起部３２ｂの上面（アーム部ＡＰ側の側面）に固定されている。レゾルバステータ１０１ａおよびレゾルバロータ１０１ｂは、第四の軸受部１１３の上方（アーム部ＡＰ側）に配置されている。コントローラー１２０は、第二のロータ３０において所望の回転角を得られるように、第一の回転センサー１０１の検出結果に基づいて第二の駆動電流Ｉ２の電流量を調節する。

第一のロータブラケット２２と第二のハウジング部９２との間には、第二の回転センサー１０２が設けられている。第二の回転センサー１０２は、ハウジング９０に対する第一のロータブラケット２２の回転角を検出し、コントローラー１２０（図４参照）に供給する。

第二の回転センサー１０２は、例えば、レゾルバである。第二の回転センサー１０２は、レゾルバロータ１０２ａと、レゾルバステータ１０２ｂと、を有する。レゾルバロータ１０２ａは、第一のロータブラケット２２の回転軸方向他端部の内周面に固定されている。レゾルバステータ１０２ｂは、筒状部９２ｄの内周面に固定されている。コントローラー１２０は、第一のロータ２０において所望の回転角を得られるように、第二の回転センサー１０２の検出結果に基づいて第一の駆動電流Ｉ１の電流量を調節する。

第一のロータ２０には、ナット２３が固定されている。ナット２３は、第一のロータブラケット２２の内径側に配置されている。ナット２３は、第一のロータ２０と同軸に配置され、第一のロータ２０とともに回転する。ナット２３の内径側には、ねじ軸７０が挿入されている。ねじ軸７０は、ナット２３と螺合している。ねじ軸７０は、ナット２３と相対回転して回転軸方向に移動する。

ねじ軸７０には、ブラケット５０が固定されている。ブラケット５０は、ブラケット本体５１と、スライダー５２と、を有する。ブラケット本体５１は、Ｌ字状に屈曲している。ブラケット本体５１の一端部は、留め具１１４によってねじ軸７０の先端部に固定されている。ブラケット本体５１の他端部は、第二のロータブラケット３２の側面と対向配置されている。スライダー５２は、ブラケット本体５１の他端部に設けられている。

第二のロータ３０には、直動案内機構６０が固定されている。図３に示すように、直動案内機構６０は、ブラケット５０を回転軸方向にスライド自在に支持する。

図２および図３に示すように、直動案内機構６０は、例えば、支持板６１と、ガイドレール６２と、を有する。支持板６１は、第二のロータブラケット３２の側面に沿って回転軸方向に延びている。支持板６１には、回転軸ＡＸ側に突出するフランジ部６１ｆが設けられている。フランジ部６１ｆは、ねじＳＣ１によって筒状部３２ａの上端部（アーム部ＡＰ側の端部）に固定されている。ガイドレール６２は、支持板６１の外周面上に固定されている。ガイドレール６２は、回転軸方向に延び、スライダー５２を回転軸方向にスライド自在に支持する。

アーム部ＡＰの一端部は、ブラケット５０に固定されている。ブラケット５０とアーム部ＡＰとは、一体に回転する。アーム８０の内部は空洞となっている。ねじ軸７０の中心部には、ねじ軸７０を回転軸方向に貫通する貫通孔７０Ｈが設けられている。アーム部ＡＰおよび第一のロータブラケット２２には、貫通孔７０と連通する貫通孔８０Ｈおよび貫通孔２２Ｈがそれぞれ設けられている。チャック部８１と接続されるエア配管および電気配線などは、貫通孔２２Ｈ、貫通孔７０Ｈおよび貫通孔８０Ｈを通ってアーム８０の内部に導入されている。

図１および図２に示すように、アーム部ＡＰの他端部は、ねじ軸７０の回転軸ＡＸを挟んで直動案内機構６０とは反対側に配置されている。直動案内機構６０は、アーム部ＡＰ側には配置されていない。支持板６１およびガイドレール６２は、回転軸ＡＸを挟んでアーム部ＡＰの他端部が配置される側には設けられていない。そのため、第二のロータ３０の近傍までワークスペースとして利用可能となっている。

第二のロータ３０によって回転駆動される回転体ＲＢの重心の位置は、回転軸ＡＸの近傍に配置されている。本実施形態では、回転体ＲＢは、アーム部ＡＰ、直動案内機構６０、ブラケット５０およびチャック部８１等（但し、モータ部ＭＰは含まない）によって構成されている。この構成では、回転体ＲＢの回転によってアクチュエータ１に振動が発生しにくい。回転体ＲＢの重量は大きいため、回転体ＲＢを第二のロータ３０に固定するねじＳＣ１は、要素部材どうしを固定するねじＳＣ２に比べて、ねじ部の径が大きいものが用いられている。

回転軸ＡＸを通ってアーム部ＡＰの短軸と平行な面をＦ１とすると、直動案内機構６０およびブラケット５０のトータルの重心の位置は、面Ｆ１を挟んで、アーム部ＡＰの重心の位置とは反対側に配置されている。例えば、第二のロータ３０によって回転駆動される回転体ＲＢの重心は、回転軸ＡＸ上に配置されている。これにより、アーム部ＡＰが回転してもアクチュエータ１に殆ど振動が発生しない。

なお、回転体ＲＢの重心は、回転軸方向から見て、回転軸ＡＸとぴったり一致していることが好ましいが、回転体ＲＢの重心は、必ずしも回転軸ＡＸとぴったり一致している必要はない。回転体ＲＢの重心が回転軸ＡＸのごく近傍であれば、アクチュエータ１の振動を効果的に抑制することができる。

例えば、回転体ＲＢの重心が、回転軸方向から見て、ねじ軸７０と重畳する位置に配置されていれば、アクチュエータ１の振動が有効に抑制される。そのため、本実施形態では、回転体ＲＢの重心が、回転軸方向から見て、ねじ軸７０と重畳する位置に配置されている場合も、回転体ＲＢの重心が回転軸ＡＸ上に配置されているものと解釈する。

図４に示したコントローラー１２０は、ねじ軸７０とブラケット５０とが相対回転しないように第一のロータ２０の回転角と第二のロータ３０の回転角とを制御して、アーム部ＡＰを回転させる。

例えば、アーム部ＡＰを直動させずに回転運動させる場合には、第二のロータ３０をアーム部ＡＰの回転角度に応じた角度だけ回転させるとともに、第一のロータ２０も第二のロータ３０の回転角と同じ角度だけ回転させる。これにより、ねじ軸７０とナット２３との相対回転角がゼロになり、ねじ軸７０、ブラケット５０およびアーム部ＡＰが、ナット２３に対して回転軸方向に移動しなくなる。

ねじ軸７０とブラケット５０とが相対回転しないため、ねじ軸７０とブラケット５０とは軸受部を介さずに接続されている。軸受部が省略されることで、アクチュエータ１の構成が簡素化されている。

本実施形態のアクチュエータ１において、アーム部ＡＰを回転させずに直動運動させる場合には、第二のロータ３０を回転させずに、第一のロータ２０のみを回転させる。アーム部ＡＰを直動させずに回転運動させる場合には、第一のロータ２０と第二のロータ３０を同じ角度だけ回転させる。アーム部ＡＰの直動運動と回転運動は、別々のタイミングで実行され、同時には実行されない。

以上説明した本実施形態のアクチュエータ１では、回転軸ＡＸを挟んでアーム部ＡＰと対向する位置に直動案内機構６０が設けられている。直動案内機構６０がアーム部ＡＰ側に配置されないので、アクチュエータ１が小型化される。また、直動案内機構６０とアーム部ＡＰとが、回転軸ＡＸを挟んで配置されるため、第二のロータ３０によって回転駆動される回転体ＲＢの重心の位置が回転軸ＡＸの近傍に配置される。そのため、回転体ＲＢの回転によってアクチュエータ１に振動が発生しにくい。

［第二の実施形態］
図５は、第二の実施形態に係るアクチュエータ２の断面図である。図６は、アーム部ＡＰを上昇させた状態を示す図である。本実施形態において第一の実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

図５に示すように、本実施形態において第一の実施形態と異なる点は、直動案内機構６３が、回転軸方向において、第二のロータ３０よりもアーム部ＡＰ側に配置されている点である。

直動案内機構６３は、例えば、支持板６４と、ガイドレール６５と、を有する。支持板６４は、回転軸ＡＸに沿って第二のロータブラケット３２の上方（アーム部ＡＰ側）に延びる。図６に示すように、ガイドレール６５は、支持板６４の外周面上に固定され、スライダー５２を第二のロータブラケット３２の上方において回転軸方向にスライドさせる。

この構成では、第二のロータ３０の側方に直動案内機構６３が配置されない。そのため、第二のロータ３０の近傍までワークスペースとして利用することができる。

［第三の実施形態］
図７は、第三の実施形態に係るアクチュエータ３の上面図である。本実施形態において第一の実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第一の実施形態と異なる点は、直動案内機構６６が、ブラケット５０を回転軸方向にスライド自在に支持する複数の直動案内部６７を有する点である。

複数の直動案内部６７は、第二のロータ３０の回転方向に並んで配置されている。本実施形態では、例えば、複数の直動案内部６７として、第一の直動案内部６７Ａと第二の直動案内部６７Ｂとが設けられている。複数の直動案内部６７は、例えば、回転軸ＡＸを通ってアーム部ＡＰの長軸と平行な面Ｆ２に対して面対称な位置に配置されている。

各直動案内部６７は、支持板６８と、ガイドレール６９と、を有する。ブラケット５３は、各直動案内部６７に対応した、複数のブラケット本体５４と、複数のスライダー５５と、を有する。各スライダー５５は、対応するガイドレール６９によって回転軸方向にスライド自在に支持されている。

直動案内機構６６およびブラケット５３のトータルの重心の位置は、面Ｆ２を挟んで、アーム部ＡＰの重心の位置とは反対側に配置されている。本実施形態では、アーム部ＡＰ、直動案内機構６６、ブラケット５３およびチャック部８１等（但し、モータ部ＭＰを含まない）からなる回転体ＲＢの重心は、回転軸ＡＸ上に配置されている。これにより、アーム部ＡＰが回転してもアクチュエータ３に殆ど振動が発生しない。

なお、回転体ＲＢの重心は、回転軸方向から見て、回転軸ＡＸとぴったり一致していることが好ましいが、回転体ＲＢの重心は、必ずしも回転軸ＡＸとぴったり一致している必要はない。回転体ＲＢの重心が回転軸ＡＸのごく近傍であれば、アクチュエータ３の振動を効果的に抑制することができる。

例えば、回転体ＲＢの重心が、回転軸方向から見て、ねじ軸７０と重畳する位置に配置されていれば、アクチュエータ３の振動が有効に抑制される。そのため、本実施形態では、回転体ＲＢの重心が、回転軸方向から見て、ねじ軸７０と重畳する位置に配置されている場合も、回転体ＲＢの重心が回転軸ＡＸ上に配置されているものと解釈する。

このように、本実施形態でも第一の実施形態と同様の効果が得られる。本実施形態では、直動案内機構６６が、第二のロータ３０の回転方向に並ぶ複数の直動案内部６７を有する。そのため、複数の直動案内部６７によってブラケット５３を安定的に支持することができる。よって、モーメント剛性が高くなる。

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、第一のロータコア２１および第二のロータコア３１として、ＶＲ型の回転子が用いられたが、第一のロータコア２１および第二のロータコア３１として、ＰＭ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）型の回転子が用いられてもよい。

図８は、ＰＭ型の回転子を用いたモータ部ＭＰの断面図の一例である。図８において、第一のロータ１２０は、永久磁石によって構成された第一のロータコア１２１を有する。第一のロータコア１２１は、Ｎ極のマグネット部とＳ極のマグネット部とを有する。Ｎ極のマグネット部とＳ極のマグネット部は、ステータコア１１の内周面に沿って回転方向に交互に等間隔で配置されている。第一のロータコア１２１は、第一の励磁コイル１２が第一のティース１４に励磁した回転磁界に応じて回転する。第一のロータコア１２１は、第一のロータブラケット２２に外周面に貼り付けられてもよいし、第二のロータコア２２の内部に埋め込まれてもよい。

第二のロータ１３０は、永久磁石によって構成された第二のロータコア１３１とバックヨーク１３２とを有する。第二のロータコア１３１は、Ｎ極のマグネット部とＳ極のマグネット部とを有する。バックヨーク１３２は、第二のロータコア１３１の外周側に配置されている。Ｎ極のマグネット部とＳ極のマグネット部は、ステータコア１１の外周面に沿って回転方向に交互に等間隔で配置されている。第二のロータコア１３１は、第二の励磁コイル１３が第二のティース１６に励磁した回転磁界に応じて回転する。第二のロータコア１３１は、第二のロータブラケット３２（図１参照）に内周面に貼り付けられてもよいし、第二のロータブラケット３２の内部に埋め込まれてもよい。

図８に示した構成を採用しても、上記の実施形態と同様の作用効果が得られる。本発明においては、使用する回転子の種類は問わず、いずれの種類の回転子を用いても、小型で振動の少ないアクチュエータが得られる。

１，２，３ アクチュエータ
２０ 第一のロータ
２３ ナット
３０ 第二のロータ
５０，５３ ブラケット
６０，６６ 直動案内機構
６７ 直動案内部
７０ ねじ軸
１２０ コントローラー
ＡＰ アーム部
ＡＸ 回転軸
ＲＢ 回転体

Claims (6)

1. 第一のロータと、
   前記第一のロータと同軸に配置された第二のロータと、
   前記第一のロータと同軸に配置され、前記第一のロータとともに回転するナットと、
   前記ナットと螺合し、前記ナットと相対回転して回転軸方向に移動するねじ軸と、
   前記ねじ軸に固定され、前記ねじ軸とともに前記回転軸方向に移動するブラケットと、
   前記第二のロータに固定され、前記ブラケットを前記回転軸方向にスライド自在に支持する直動案内機構と、
   一端部が前記ブラケットに固定され、他端部が、前記ねじ軸の回転軸を挟んで前記直動案内機構とは反対側に配置されたアーム部と、
   を有するアクチュエータ。
2. 前記第二のロータによって回転駆動される回転体の重心は、前記回転軸上に配置されている
   請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記回転体は、前記ブラケットと、前記アーム部と、を有する
   請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 前記ねじ軸と前記ブラケットとが相対回転しないように前記第一のロータの回転角と前記第二のロータの回転角とを制御して、前記アーム部を回転させるコントローラーを有する
   請求項２または３に記載のアクチュエータ。
5. 前記直動案内機構は、前記回転軸方向において、前記第二のロータよりも前記アーム部側に配置されている
   請求項２ないし４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
6. 前記直動案内機構は、前記ブラケットを前記回転軸方向にスライド自在に支持する複数の直動案内部を有し、
   前記複数の直動案内部は、前記第二のロータの回転方向に並んで配置されている
   請求項２ないし５のいずれか１項に記載のアクチュエータ。

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