JP6943126B2 - Actuator - Google Patents

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Description

本発明は、クチュエータに関する。 The present invention relates to actuators.

アクチュエータに用いることができるクランプ機構として、例えば、特許文献1に記載のクランプ機構が知られている。特許文献1に記載のクランプ機構は、軸部材と、軸部材に挿入されるブレーキピストン及び歩進用ピストンと、ブレーキピストン及び歩進用ピストンの間に配置された皿ばね状部材と、ブレーキピストンを正方向に付勢する付勢手段と、ブレーキピストンを逆方向に付勢する第1圧力室と、を有する。この構成では、付勢手段によって皿ばね状部材を狭圧することで軸部材をクランプする。また、第1圧力室に流体圧を入力することで軸部材をアンクランプする。 As a clamp mechanism that can be used for an actuator , for example, the clamp mechanism described in Patent Document 1 is known. The clamp mechanism described in Patent Document 1 includes a shaft member, a brake piston and a stepping piston inserted into the shaft member, a countersunk spring-like member arranged between the brake piston and the stepping piston, and a brake piston. It has an urging means for urging the brake piston in the forward direction and a first pressure chamber for urging the brake piston in the opposite direction. In this configuration, the shaft member is clamped by narrowing the disc spring-like member by the urging means. Further, the shaft member is unclamped by inputting the fluid pressure into the first pressure chamber.

特開平9−174358号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-174358

特許文献1のクランプ機構は、ブレーキピストンと皿ばね状部材が軸部材の軸線方向に並んで配置されている。したがって、特許文献1のクランプ機構は、軸部材の軸線方向の寸法を小さくすることが困難である。 In the clamp mechanism of Patent Document 1, a brake piston and a disc spring-like member are arranged side by side in the axial direction of the shaft member. Therefore, in the clamp mechanism of Patent Document 1, it is difficult to reduce the axial dimension of the shaft member.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、軸線方向の寸法を小さくすることが可能なクチュエータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a capable actuators to reduce the dimension in the axial direction.

本態様のアクチュエータは、軸部材と、前記軸部材が貫通するコレットと、前記軸部材が貫通するピストンと、前記ピストンを収容するシリンダチューブと、前記ピストンを付勢する弾性部材と、を有するシリンダと、を備え、前記ピストンは、前記弾性部材によって前記コレットの外周面に接することで、前記コレットを前記軸部材に押し付けるチャック部を有するクランプ機構と、前記軸部材を軸線方向に移動可能であり、且つ、前記軸部材を回転可能な駆動部と、を備え、前記クランプ機構は、前記弾性部材が付勢する方向に前記ピストンが前記軸部材に沿って移動することで前記チャック部が前記コレットの外周面に接し、前記コレットを前記軸部材に対して押し付けるようにするとともに、前記シリンダチューブの内部に気体又は液体が供給されると前記ピストンは前記弾性部材による付勢に抗する方向に前記軸部材に沿って移動することで前記チャック部による前記コレットの前記軸部材に対する押し付けを解除して、前記コレットが前記軸部材から離れるように構成されている。 The actuator of this embodiment is a cylinder having a shaft member, a collet through which the shaft member penetrates, a piston through which the shaft member penetrates, a cylinder tube accommodating the piston, and an elastic member for urging the piston. When, wherein the piston is in contact with the outer peripheral surface of said collet by said elastic member, and a clamping mechanism which have a chuck portion pressing said collet to said shaft member, can move the shaft member in the axial direction The clamp mechanism is provided with a drive unit capable of rotating the shaft member, and the chuck portion is moved by the piston moving along the shaft member in the direction in which the elastic member is urged. The piston is in contact with the outer peripheral surface of the collet so as to press the collet against the shaft member, and when gas or liquid is supplied to the inside of the cylinder tube, the piston resists the urging by the elastic member. By moving along the shaft member, the chuck portion releases the pressing of the collet against the shaft member, so that the collet is separated from the shaft member.

この構成によれば、弾性部材は、チャック部をコレットの外周面に接するように付勢することができる。そして、チャック部は、コレットを軸部材に押し付けて軸部材をクランプすることができる。また、チャック部は、コレットの外周面に接する構成であるため、該外周面と径方向において重なる。このような構成により、クランプ機構の軸線方向の寸法を小さくすることができる。また、シリンダチューブの内部に気体又は液体を供給することで、軸部材をアンクランプすることができる。また、この構成によれば、アクチュエータの軸線方向の寸法を小さくすることができる。 According to this configuration, the elastic member can be urged so that the chuck portion is in contact with the outer peripheral surface of the collet. Then, the chuck portion can press the collet against the shaft member to clamp the shaft member. Further, since the chuck portion is configured to be in contact with the outer peripheral surface of the collet, it overlaps with the outer peripheral surface in the radial direction. With such a configuration, the axial dimension of the clamp mechanism can be reduced. Further, the shaft member can be unclamped by supplying gas or liquid to the inside of the cylinder tube. Further, according to this configuration, the axial dimension of the actuator can be reduced.

望ましい態様として、前記外周面は、前記チャック部に近づくにつれて径が小さくなるテーパ面であり、前記チャック部は、前記外周面と対向する傾斜面である。 As a preferred embodiment, the outer peripheral surface is a tapered surface whose diameter decreases as it approaches the chuck portion, and the chuck portion is an inclined surface facing the outer peripheral surface.

この構成によれば、傾斜面は、シリンダチューブの内部へ気体又は液体が供給されていない場合に、テーパ面と面接触することができる。これにより、コレットの外周面とチャック部とが線接触、又は点接触する場合と比較して、コレットとチャック部との間に生じる摩擦力を大きくすることができる。したがって、コレットが軸部材をクランプしている場合に、コレットの外周面とチャック部とが滑ることを抑制できる。 According to this configuration, the inclined surface can come into surface contact with the tapered surface when no gas or liquid is supplied to the inside of the cylinder tube. As a result, the frictional force generated between the collet and the chuck portion can be increased as compared with the case where the outer peripheral surface of the collet and the chuck portion are in line contact or point contact. Therefore, when the collet clamps the shaft member, it is possible to prevent the outer peripheral surface of the collet from slipping and the chuck portion.

望ましい態様として、前記クランプ機構及び前記駆動部を収容するハウジングを備え、前記駆動部は、前記ハウジングに対して回転自在な第1ロータと、前記第1ロータの径方向外側に配置され、前記ハウジングに対して回転自在な第2ロータと、ナットと、スプライン外筒と、を有し、前記軸部材は、前記第1ロータを貫通して配置され、前記第1ロータから前記軸線方向の一方に突出する第1部分にネジ部を有し、前記第1ロータから前記軸線方向の他方に突出する第2部分に前記軸線方向に沿った溝部を有し、前記ナットは、前記ネジ部に螺合され、前記第1ロータと共に回転して前記軸部材を前記軸線方向に移動させ、前記スプライン外筒は、前記溝部に沿って前記軸部材を前記軸線方向に案内し、かつ前記第2ロータと共に回転して前記軸部材を前記第2ロータの回転軸の軸回り方向に回転させる。 As a preferred embodiment, the clamp mechanism and the housing for accommodating the drive unit are provided, and the drive unit is arranged with a first rotor rotatable with respect to the housing and a radial outer side of the first rotor, and the housing. It has a second rotor that is rotatable with respect to a second rotor, a nut, and a spline outer cylinder, and the shaft member is arranged so as to penetrate the first rotor and is arranged in one of the axial directions from the first rotor. The protruding first portion has a threaded portion, the second portion protruding from the first rotor to the other in the axial direction has a groove portion along the axial direction, and the nut is screwed into the threaded portion. Then, the shaft member is rotated together with the first rotor to move the shaft member in the axial direction, and the spline outer cylinder guides the shaft member in the axial direction along the groove portion and rotates together with the second rotor. Then, the shaft member is rotated in the axial direction of the rotation shaft of the second rotor.

この構成によれば、ナット及びスプライン外筒が第1ロータに対して回転軸の軸線方向の外側に配置されるため、第1ロータ及び第2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、アクチュエータのフットプリントを小さくすることができる。 According to this configuration, since the nut and the spline outer cylinder are arranged outside the axial direction of the rotating shaft with respect to the first rotor, the first rotor and the second rotor can be miniaturized in the radial direction. As a result, the footprint of the actuator can be reduced.

本発明によれば、軸線方向の寸法を小さくすることが可能な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 actuators capable of reducing the dimension in the axial direction.

図1は、本実施形態のアクチュエータの部分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the actuator of the present embodiment. 図2は、図1における要部を示す要部断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part showing the main part in FIG. 図3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. 3 is a cross-sectional view of a two-axis integrated motor having a plane orthogonal to the rotation axis. 図4は、図1における要部を示す要部断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing the main part in FIG. 図5は、図1における要部を示す要部断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing the main part in FIG. 図6は、アンクランプ状態のクランプ機構を示す要部断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part showing a clamping mechanism in an unclamped state. 図7は、図1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。FIG. 7 is a diagram showing a state in which the screw shaft is raised from the state shown in FIG. 図8は、本実施形態のアクチュエータの動作手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation procedure of the actuator of the present embodiment.

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。 An embodiment (embodiment) for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the components described below can be combined as appropriate.

図1は、本実施形態のアクチュエータの部分断面図である。図1の断面は、回転軸AXを含む平面による断面であるが、後述するナット51の内部構成は、省略している。図1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2は、図1における要部(二軸一体型モータMP)を示す要部断面図である。図3は、回転軸AXと直交する平面による二軸一体型モータMPの断面図である。図4は、図1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5は、図1における要部(後述するクランプ機構)を示す要部断面図である。図6は、アンクランプ状態のクランプ機構を示す要部断面図である。図7は、ネジ軸を上昇させた状態を示す図である。 FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the actuator of the present embodiment. The cross section of FIG. 1 is a cross section taken along a plane including the rotation axis AX, but the internal configuration of the nut 51, which will be described later, is omitted. In the cross section of FIG. 1, in order to show the position of the fixing member, a partial cross section is shown so that another cross section can be seen as appropriate. FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part (two-axis integrated motor MP) shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a two-axis integrated motor MP having a plane orthogonal to the rotation axis AX. FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing a main part (housing for a spline outer cylinder described later) in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing the main part (clamp mechanism described later) in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part showing a clamping mechanism in an unclamped state. FIG. 7 is a diagram showing a state in which the screw shaft is raised.

図1に示すアクチュエータ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80と、アーム部80を駆動する二軸一体型モータ(駆動部)MPと、二軸一体型モータMPに接続されたボールネジ50及びボールスプライン60と、クランプ機構130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MPからアーム部80に向けた方向を上方とし、アーム部80から二軸一体型モータMPに向けた方向を下方として説明する。 The actuator 1 shown in FIG. 1 is used as, for example, a pick-and-place device. The actuator 1 includes an arm portion 80 for transferring a work, a biaxial integrated motor (driving unit) MP for driving the arm portion 80, a ball screw 50 and a ball spline 60 connected to the biaxial integrated motor MP, and a clamp. It has a mechanism 130 and. Hereinafter, the direction parallel to the Z axis, the direction from the two-axis integrated motor MP toward the arm portion 80 will be described as upward, and the direction from the arm portion 80 toward the two-axis integrated motor MP will be described as downward.

アーム部80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1は、例えば、アーム部80の回転軸AXをZ方向に向けて図示略の支持台に固定されている。図1に示すように、アクチュエータ1は、アーム部80をZ方向(直動方向)に移動させてアーム部80をZ方向に上下させ、アーム部80をZ方向と直交する任意の平面内で、回転軸AX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。 The arm portion 80 is, for example, a cantilever arm having only a single arm. The actuator 1 is fixed to, for example, a support base (not shown) with the rotation axis AX of the arm portion 80 facing in the Z direction. As shown in FIG. 1, the actuator 1 moves the arm portion 80 in the Z direction (linear motion direction) to move the arm portion 80 up and down in the Z direction, and moves the arm portion 80 in an arbitrary plane orthogonal to the Z direction. , Rotate or rotate the rotary shaft AX in the axial direction to transfer the work to a desired position.

図2に示すように、二軸一体型モータMPは、ステータ10と、第1ロータ20と、第2ロータ30と、ハウジング40と、第1回転検出部101と、第2回転検出部102と、を有する。ステータ10、第1ロータ20及び第2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1ロータ20と第2ロータ30との間に配置されている。例えば、第1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2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。 As shown in FIG. 2, the two-axis integrated motor MP includes a stator 10, a first rotor 20, a second rotor 30, a housing 40, a first rotation detection unit 101, and a second rotation detection unit 102. Has. The stator 10, the first rotor 20, and the second rotor 30 are arranged coaxially with each other about the rotation axis AX. The stator 10 is arranged between the first rotor 20 and the second rotor 30. For example, the first rotor 20 is arranged inside the stator 10 in the radial direction and rotates relative to the stator 10. The second rotor 30 is arranged on the outer side in the radial direction of the stator 10 and rotates relative to the stator 10.

図3に示すように、ステータ10は、ステータコア11と、第1励磁コイル12と、第2励磁コイル13と、を有する。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1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2ティース16と、を有する。 As shown in FIG. 3, the stator 10 has a stator core 11, a first exciting coil 12, and a second exciting coil 13. The stator 10 is provided in a cylindrical shape around the rotation shaft AX. The stator core 11 includes a cylindrical back yoke 15, a plurality of first teeth 14 arranged radially inside the back yoke 15, and a plurality of second teeth 16 arranged radially outside the back yoke 15. Has.

複数の第1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1ティース14は、バックヨーク15と接続されている。第1励磁コイル12は、第1ティース14の周りに巻き回されている。第1励磁コイル12は、第1ドライバ121と電気的に接続されている。第1ドライバ121は、第1励磁コイル12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。 The plurality of first teeth 14 are arranged along the inner circumference of the back yoke 15. The plurality of first teeth 14 are connected to the back yoke 15. The first exciting coil 12 is wound around the first teeth 14. The first exciting coil 12 is electrically connected to the first driver 121. The first driver 121 drives the first rotor 20 by supplying the first driving current I1 to the first exciting coil 12.

第1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1励磁コイル12には、駆動信号の各位相が120°ずれたU相用、V相用及びW相用の励磁コイルが含まれる。 The rotating magnetic field obtained by exciting the first exciting coil 12 is, for example, three phases. The first exciting coil 12 includes exciting coils for U-phase, V-phase, and W-phase in which the phases of the drive signals are shifted by 120 °.

複数の第2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2ティース16は、バックヨーク15と接続されている。第2励磁コイル13は、第2ティース16の周りに巻き回されている。第2励磁コイル13は、第2ドライバ122と電気的に接続されている。第2ドライバ122は、第2励磁コイル13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。 The plurality of second teeth 16 are arranged along the outer circumference of the back yoke 15. The plurality of second teeth 16 are connected to the back yoke 15. The second exciting coil 13 is wound around the second teeth 16. The second exciting coil 13 is electrically connected to the second driver 122. The second driver 122 drives the second rotor 30 by supplying the second driving current I2 to the second exciting coil 13.

第2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2励磁コイル13には、駆動信号の各位相が120°ずれたU相用、V相用及びW相用の励磁コイルが含まれる。 The rotating magnetic field obtained by exciting the second exciting coil 13 is, for example, three phases. The second exciting coil 13 includes exciting coils for U-phase, V-phase, and W-phase in which the phases of the drive signals are shifted by 120 °.

第1ドライバ121と第2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1ドライバ121と第2ドライバ122とを独立して制御する。コントローラー120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の回転角が制御される。コントローラー120は、第1ロータ20の回転角と第2ロータ30の回転角とを独立に制御する。 The first driver 121 and the second driver 122 are electrically connected to the controller 120. The controller 120 independently controls the first driver 121 and the second driver 122. The controller 120 independently controls the amount of the first drive current I1 and the amount of the second drive current I2. The rotation angle of the first rotor 20 is controlled by the amount of the first drive current I1. The rotation angle of the second rotor 30 is controlled by the amount of the second drive current I2. The controller 120 independently controls the rotation angle of the first rotor 20 and the rotation angle of the second rotor 30.

複数の第1ティース14の軸方向長さは、複数の第2ティース16の軸方向長さより、長い。この構造により、第1駆動電流I1の電流量と、第2駆動電流I2の電流量とが同じでも、第1ロータ20のトルクが、第2ロータ30のトルクよりも極端に小さくならない。第1駆動電流I1の電流量と、第2駆動電流I2の電流量とが同じ場合、第1ロータ20のトルクが、第2ロータ30のトルクよりも小さくなるように、複数の第1ティース14の軸方向長さを、複数の第2ティース16の軸方向長さより長くする。これにより、コントローラー120は、第1ロータ20と、第2ロータ30とを独立して制御しやすくなる。 The axial length of the plurality of first teeth 14 is longer than the axial length of the plurality of second teeth 16. With this structure, even if the amount of the current of the first drive current I1 and the amount of the current of the second drive current I2 are the same, the torque of the first rotor 20 is not extremely smaller than the torque of the second rotor 30. When the amount of the current of the first drive current I1 and the amount of the current of the second drive current I2 are the same, the plurality of first teeth 14 so that the torque of the first rotor 20 becomes smaller than the torque of the second rotor 30. The axial length of the second teeth 16 is made longer than the axial length of the plurality of second teeth 16. As a result, the controller 120 can easily control the first rotor 20 and the second rotor 30 independently.

図2に示すように、第1ロータ20は、第1ロータブラケット21と、永久磁石によって構成された第1ロータコア22と、後述のナット51に連結される連結ブラケット23、24を有する。図3に示すように、第1ロータブラケット21は、回転軸AXの周りに筒状に設けられている。第1ロータブラケット21は、内径側の円筒出力軸とも言える。第1ロータ20の内径は、後述のナット51及びスプライン外筒61の外形よりも小さくなっている。 As shown in FIG. 2, the first rotor 20 has a first rotor bracket 21, a first rotor core 22 formed of a permanent magnet, and connecting brackets 23 and 24 connected to a nut 51 described later. As shown in FIG. 3, the first rotor bracket 21 is provided in a cylindrical shape around the rotation shaft AX. The first rotor bracket 21 can be said to be a cylindrical output shaft on the inner diameter side. The inner diameter of the first rotor 20 is smaller than the outer diameter of the nut 51 and the spline outer cylinder 61, which will be described later.

第1ロータコア22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、回転方向に交互に等間隔で配置されている。第1ロータコア22は、第1励磁コイル12が第1ティース14に励磁した回転磁界に応じて回転する。第1ロータコア22は、第1ロータブラケット21の外周面に貼り付けられてもよいし、第1ロータブラケット21の内部に埋め込まれてもよい。 The first rotor core 22 has an N-pole magnet portion and an S-pole magnet portion. The north pole magnet portion and the south pole magnet portion are arranged alternately at equal intervals in the rotation direction. The first rotor core 22 rotates according to the rotating magnetic field in which the first exciting coil 12 is excited by the first teeth 14. The first rotor core 22 may be attached to the outer peripheral surface of the first rotor bracket 21, or may be embedded inside the first rotor bracket 21.

図2に示すように、連結ブラケット23は、筒状に形成され、第1ロータブラケット21の内周側に配置されている。連結ブラケット23は、Z方向下側の端部に形成されたフランジ部23aと、緩衝部材23bと、を有する。緩衝部材23bは、フランジ部23aのZ方向上側の面に配置されている。緩衝部材23bは、例えば、弾性体のゴムである。本実施形態において、連結ブラケット23は、第1ロータブラケット21の上端に固定され、第1ロータブラケット21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24は、連結ブラケット23の下端に固定され、連結ブラケット23から下方に延びている構成である。したがって、第1ロータブラケット21から後述のナット51までの間は、第1ロータブラケット21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23、24が連結された構成となっている。 As shown in FIG. 2, the connecting bracket 23 is formed in a cylindrical shape and is arranged on the inner peripheral side of the first rotor bracket 21. The connecting bracket 23 has a flange portion 23a formed at a lower end portion in the Z direction and a cushioning member 23b. The cushioning member 23b is arranged on the upper surface of the flange portion 23a in the Z direction. The cushioning member 23b is, for example, elastic rubber. In the present embodiment, the connecting bracket 23 is fixed to the upper end of the first rotor bracket 21 and extends downward along the inner circumference of the first rotor bracket 21. The connecting bracket 24 is fixed to the lower end of the connecting bracket 23 and extends downward from the connecting bracket 23. Therefore, between the first rotor bracket 21 and the nut 51 described later, the connecting brackets 23 and 24 are connected so as to be folded back inward and downward from the upper end of the first rotor bracket 21.

第2ロータ30は、第2ロータブラケット31と、永久磁石によって構成された第2ロータコア32とを有する。第2ロータブラケット31は、第2ロータコア32の外周側に配置されている。図3に示すように、第2ロータブラケット31は、回転軸AXの周りに筒状に設けられている。第2ロータブラケット31は、外径側の円筒出力軸とも言える。 The second rotor 30 has a second rotor bracket 31 and a second rotor core 32 configured by a permanent magnet. The second rotor bracket 31 is arranged on the outer peripheral side of the second rotor core 32. As shown in FIG. 3, the second rotor bracket 31 is provided in a cylindrical shape around the rotation shaft AX. The second rotor bracket 31 can also be said to be a cylindrical output shaft on the outer diameter side.

第2ロータコア32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、回転方向に交互に等間隔で配置されている。第2ロータコア32は、第2励磁コイル13が第2ティース16に励磁した回転磁界に応じて回転する。第2ロータコア32は、第2ロータブラケット31の内周面に貼り付けられてもよいし、第2ロータブラケット31の内部に埋め込まれてもよい。 The second rotor core 32 has an N-pole magnet portion and an S-pole magnet portion. The north pole magnet portion and the south pole magnet portion are arranged alternately at equal intervals in the rotation direction. The second rotor core 32 rotates according to the rotating magnetic field in which the second exciting coil 13 is excited by the second teeth 16. The second rotor core 32 may be attached to the inner peripheral surface of the second rotor bracket 31, or may be embedded inside the second rotor bracket 31.

図2に示すように、第1軸受25は、第1ティース14及び第1励磁コイル12と、Z方向において重ならない位置に配置されている。第1軸受25は、バックヨーク15と、第1ロータブラケット21との間にあり、第1ロータ20を回転自在に支持している。第1軸受25は、軸受25a及び軸受25bを有する複数組み合わせ軸受である。バックヨーク15内には、径方向内側と、径方向外側とを分ける非磁性のスリットを設けることが望ましい。第1軸受25は、第1ロータブラケット21の外周にある突起部で位置決めされ、固定されている。 As shown in FIG. 2, the first bearing 25 is arranged at a position where it does not overlap with the first teeth 14 and the first exciting coil 12 in the Z direction. The first bearing 25 is located between the back yoke 15 and the first rotor bracket 21, and rotatably supports the first rotor 20. The first bearing 25 is a plurality of combination bearings having a bearing 25a and a bearing 25b. It is desirable to provide a non-magnetic slit in the back yoke 15 that separates the inside in the radial direction and the outside in the radial direction. The first bearing 25 is positioned and fixed by a protrusion on the outer periphery of the first rotor bracket 21.

第2軸受35は、第2ティース16及び第2励磁コイル13と、Z方向において重ならない位置に配置されている。第2軸受35は、バックヨーク15と、第2ロータブラケット31との間にあり、第2ロータ30を回転自在に支持している。第2軸受35は、軸受35a及び軸受35bを有する複数組み合わせ軸受である。第2軸受35は、第2ロータブラケット31の内周にある突起部で位置決めされ、固定されている。 The second bearing 35 is arranged at a position where it does not overlap with the second teeth 16 and the second exciting coil 13 in the Z direction. The second bearing 35 is located between the back yoke 15 and the second rotor bracket 31, and rotatably supports the second rotor 30. The second bearing 35 is a plurality of combination bearings having a bearing 35a and a bearing 35b. The second bearing 35 is positioned and fixed by a protrusion on the inner circumference of the second rotor bracket 31.

第1回転検出部101は、第1軸受25とZ方向において重ならない位置に設けられている。第1回転検出部101は、ハウジング40に対する第1ロータブラケット21の回転角を検出し、コントローラー120(図3参照)に供給する。 The first rotation detection unit 101 is provided at a position where it does not overlap with the first bearing 25 in the Z direction. The first rotation detection unit 101 detects the rotation angle of the first rotor bracket 21 with respect to the housing 40 and supplies it to the controller 120 (see FIG. 3).

第1回転検出部101は、例えば、レゾルバである。第1回転検出部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。レゾルバロータ101bは、第1ロータブラケット21の外周面に固定されている。レゾルバステータ101aは、レゾルバロータ101bの径方向において対向する位置に配置される。コントローラー120は、第1ロータ20において所望の回転角を得られるように、第1回転検出部101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 rotation detection unit 101 is, for example, a resolver. The first rotation detection unit 101 includes a resolver stator 101a and a resolver rotor 101b. The resolver rotor 101b is fixed to the outer peripheral surface of the first rotor bracket 21. The resolver stator 101a is arranged at positions facing each other in the radial direction of the resolver rotor 101b. The controller 120 adjusts the amount of the first drive current I1 based on the detection result of the first rotation detection unit 101 so that the first rotor 20 can obtain a desired rotation angle.

第2回転検出部102は、第2軸受35とZ方向において重ならない位置に設けられている。第2回転検出部102は、ハウジング40に対する第2ロータブラケット31の回転角を検出し、コントローラー120(図3参照)に供給する。 The second rotation detection unit 102 is provided at a position where it does not overlap with the second bearing 35 in the Z direction. The second rotation detection unit 102 detects the rotation angle of the second rotor bracket 31 with respect to the housing 40 and supplies it to the controller 120 (see FIG. 3).

第2回転検出部102は、例えば、レゾルバである。第2回転検出部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2ロータブラケット31の内周面に固定されている。レゾルバロータ102aは、レゾルバステータ102bの径方向において対向する位置に配置されている。コントローラー120は、第2ロータ30において所望の回転角を得られるように、第2回転検出部102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 rotation detection unit 102 is, for example, a resolver. The second rotation detection unit 102 includes a resolver rotor 102a and a resolver stator 102b. The resolver rotor 102a is fixed to the inner peripheral surface of the second rotor bracket 31. The resolver rotor 102a is arranged at positions facing each other in the radial direction of the resolver stator 102b. The controller 120 adjusts the amount of the second drive current I2 based on the detection result of the second rotation detection unit 102 so that the second rotor 30 can obtain a desired rotation angle.

第1回転検出部101と、第2回転検出部102とは、円環板状のカバー99で覆われている。円環板状のカバー99は、異物が第1回転検出部101と、第2回転検出部102との周囲に侵入しないよう、抑制している。 The first rotation detection unit 101 and the second rotation detection unit 102 are covered with a ring plate-shaped cover 99. The annular plate-shaped cover 99 suppresses foreign matter from entering the periphery of the first rotation detection unit 101 and the second rotation detection unit 102.

ボールネジ50は、ナット51と、ネジ軸(第1部分)52と、不図示の転動体とを有する。ナット51は、第1ロータブラケット21の下方に配置されている。つまり、ナット51は、第1ロータ20に対して軸線方向の下方の外側に配置されている。ナット51は、第1ロータ20と同軸に配置され、第1ロータ20の回転とともに回転する。図1に示すように、ナット51は、フランジ部51aを有する。フランジ部51aは、固定部材51bにより連結ブラケット24に固定されている。ナット51は、当該連結ブラケット24と、連結ブラケット23とを介して第1ロータブラケット21に連結されている。例えば、第1ロータブラケット21と連結ブラケット23との間は、固定部材26で固定されている。また、連結ブラケット23と連結ブラケット24との間は、固定部材27で固定されている。固定部材26、27としては、例えばボルト等が用いられる。ナット51は、連結ブラケット23、24により、第1ロータブラケット21と一体に設けられる。したがって、ナット51は、第1ロータ20が回転する場合、第1ロータ20と一体で回転軸AXの軸回り方向に回転する。 The ball screw 50 has a nut 51, a screw shaft (first portion) 52, and a rolling element (not shown). The nut 51 is arranged below the first rotor bracket 21. That is, the nut 51 is arranged on the lower outer side in the axial direction with respect to the first rotor 20. The nut 51 is arranged coaxially with the first rotor 20 and rotates with the rotation of the first rotor 20. As shown in FIG. 1, the nut 51 has a flange portion 51a. The flange portion 51a is fixed to the connecting bracket 24 by the fixing member 51b. The nut 51 is connected to the first rotor bracket 21 via the connecting bracket 24 and the connecting bracket 23. For example, the first rotor bracket 21 and the connecting bracket 23 are fixed by a fixing member 26. Further, the connecting bracket 23 and the connecting bracket 24 are fixed by a fixing member 27. As the fixing members 26 and 27, for example, bolts and the like are used. The nut 51 is integrally provided with the first rotor bracket 21 by the connecting brackets 23 and 24. Therefore, when the first rotor 20 rotates, the nut 51 rotates integrally with the first rotor 20 in the axial direction of the rotation shaft AX.

ネジ軸52は、第1ロータ20から下方に突出している。ネジ軸52は、外周面にネジ山が形成されたネジ部52aと、被クランプ部52bとを備える。ネジ部52aには、ナット51が螺合している。ナット51が回転すると、回転に応じてネジ軸52が軸方向(Z方向)に移動する。ナット51の内部には、転動体が配置される。被クランプ部52bは、ネジ部52aのネジ山よりも外径が小さい。 The screw shaft 52 projects downward from the first rotor 20. The screw shaft 52 includes a screw portion 52a having a thread formed on the outer peripheral surface thereof and a clamped portion 52b. A nut 51 is screwed into the screw portion 52a. When the nut 51 rotates, the screw shaft 52 moves in the axial direction (Z direction) according to the rotation. A rolling element is arranged inside the nut 51. The clamped portion 52b has a smaller outer diameter than the thread of the threaded portion 52a.

ネジ軸52の下端部には、ストッパ53がナット54によって取り付けられている。ストッパ53は、円環形状の部材である。ストッパ53は、ネジ軸52に挿入されている。ストッパ53のZ方向上側には、円環形状の緩衝部材53aが配置されている。緩衝部材53aは、例えば、弾性体のゴムである。緩衝部材53a及びストッパ53の外径r2は、フランジ部150aの内径r1よりも大きい。したがって、ストッパ53は、ネジ軸52が所定の長さだけ上昇した場合に、緩衝部材53aを介してフランジ部150aと接する。これにより、ストッパ53は、ネジ軸52が所定の長さを超えて上昇することを規制できる。 A stopper 53 is attached to the lower end of the screw shaft 52 by a nut 54. The stopper 53 is a ring-shaped member. The stopper 53 is inserted into the screw shaft 52. An annular cushioning member 53a is arranged on the upper side of the stopper 53 in the Z direction. The cushioning member 53a is, for example, elastic rubber. The outer diameter r2 of the cushioning member 53a and the stopper 53 is larger than the inner diameter r1 of the flange portion 150a. Therefore, the stopper 53 comes into contact with the flange portion 150a via the cushioning member 53a when the screw shaft 52 is raised by a predetermined length. Thereby, the stopper 53 can regulate the screw shaft 52 from rising beyond a predetermined length.

ボールスプライン60は、スプライン外筒61と、シャフト(第2部分)62と、不図示の転動体とを有する。スプライン外筒61は、第2ロータブラケット31の上方に配置されている。つまり、スプライン外筒61は、第1ロータ20に対して軸線方向の上方の外側に配置されている。スプライン外筒61は、第2ロータ30と同軸に配置され、第2ロータ30の回転とともに回転する。スプライン外筒61は、連結ブラケット33を介して第2ロータブラケット31に連結されている。例えば、第2ロータブラケット31と連結ブラケット33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61は、連結ブラケット33により、第2ロータブラケット31と一体に設けられる。したがって、スプライン外筒61は、第2ロータ30が回転する場合、第2ロータ30と一体で回転軸AXの軸回り方向に回転する。 The ball spline 60 has a spline outer cylinder 61, a shaft (second portion) 62, and a rolling element (not shown). The spline outer cylinder 61 is arranged above the second rotor bracket 31. That is, the spline outer cylinder 61 is arranged outside the upper side in the axial direction with respect to the first rotor 20. The spline outer cylinder 61 is arranged coaxially with the second rotor 30 and rotates with the rotation of the second rotor 30. The spline outer cylinder 61 is connected to the second rotor bracket 31 via the connecting bracket 33. For example, the second rotor bracket 31 and the connecting bracket 33 are fixed by a fixing member 36. As the fixing member 36, for example, a bolt or the like is used. The spline outer cylinder 61 is integrally provided with the second rotor bracket 31 by the connecting bracket 33. Therefore, when the second rotor 30 rotates, the spline outer cylinder 61 rotates integrally with the second rotor 30 in the axial direction of the rotation shaft AX.

スプライン外筒61の上端には、連結ブラケット34が配置されている。連結ブラケット34は、固定部材37により連結ブラケット33に固定されている。固定部材37としては、例えばボルト等が用いられる。 A connecting bracket 34 is arranged at the upper end of the spline outer cylinder 61. The connecting bracket 34 is fixed to the connecting bracket 33 by a fixing member 37. As the fixing member 37, for example, a bolt or the like is used.

図1に示すように、シャフト62は、第1ロータ20から上方に突出している。シャフト62は、スプライン外筒61の内径側に挿入されている。シャフト62は、下端側が連結部56を介してネジ軸52と一体に連結されている。本実施形態においては、ネジ軸52とシャフト62とが連結部56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。図2に示すように、連結部56には、ネジ軸52とシャフト62とを圧入する際に空気を逃がす孔部56aが設けられる。図4に示すように、シャフト62は、回転軸AXの軸線方向に平行な溝部62aが周方向に複数並んで設けられる。シャフト62は、上端に縮径部62bを有する。縮径部62bは、後述のアーム取り付け部材70に固定される。 As shown in FIG. 1, the shaft 62 projects upward from the first rotor 20. The shaft 62 is inserted on the inner diameter side of the spline outer cylinder 61. The lower end side of the shaft 62 is integrally connected to the screw shaft 52 via a connecting portion 56. In the present embodiment, the screw shaft 52 and the shaft 62 are press-fitted at the connecting portion 56 to integrally form the shaft member SF. As shown in FIG. 2, the connecting portion 56 is provided with a hole portion 56a for allowing air to escape when the screw shaft 52 and the shaft 62 are press-fitted. As shown in FIG. 4, the shaft 62 is provided with a plurality of groove portions 62a parallel to the axial direction of the rotating shaft AX arranged side by side in the circumferential direction. The shaft 62 has a reduced diameter portion 62b at the upper end. The reduced diameter portion 62b is fixed to the arm mounting member 70 described later.

また、スプライン外筒61の内周面には、シャフト62の溝部62aに対応した凸部が周方向に複数並んで設けられる。シャフト62の溝部62aにスプライン外筒61の凸部が挿入されることにより、回転軸AXの軸回り方向におけるスプライン外筒61とシャフト62との相対移動が規制され、かつ、回転軸AXの軸線方向におけるスプライン外筒61とシャフト62との相対移動が許容される。このため、スプライン外筒61が回転する場合、回転に応じてシャフト62が軸方向(Z方向)に移動する。また、スプライン外筒61を回転させない状態でナット51の回転によりネジ軸52が回転軸AXの軸線方向に移動する場合、シャフト62がネジ軸52と共に軸線方向に移動する。スプライン外筒61の内部には、転動体が配置される。 Further, on the inner peripheral surface of the spline outer cylinder 61, a plurality of convex portions corresponding to the groove portions 62a of the shaft 62 are provided side by side in the circumferential direction. By inserting the convex portion of the spline outer cylinder 61 into the groove portion 62a of the shaft 62, the relative movement of the spline outer cylinder 61 and the shaft 62 in the axial direction of the rotating shaft AX is restricted, and the axis of the rotating shaft AX is restricted. Relative movement between the spline outer cylinder 61 and the shaft 62 in the direction is allowed. Therefore, when the spline outer cylinder 61 rotates, the shaft 62 moves in the axial direction (Z direction) according to the rotation. Further, when the screw shaft 52 moves in the axial direction of the rotating shaft AX due to the rotation of the nut 51 without rotating the spline outer cylinder 61, the shaft 62 moves in the axial direction together with the screw shaft 52. A rolling element is arranged inside the spline outer cylinder 61.

ハウジング40は、モータ用ハウジング41と、ナット用ハウジング42と、スプライン外筒用ハウジング43とを有する。モータ用ハウジング41は、例えば円筒状に形成され、二軸一体型モータMPを収容する。 The housing 40 includes a motor housing 41, a nut housing 42, and a spline outer cylinder housing 43. The motor housing 41 is formed in a cylindrical shape, for example, and accommodates a two-axis integrated motor MP.

ナット用ハウジング42は、フランジ部42aと、筒状部42bと、を有する。図2に示すように、フランジ部42a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41の下端に固定される。フランジ部42a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40に対して固定される。筒状部42bは、フランジ部42aの内周から下方に延びている。図1に示すように、筒状部42bは、ボールネジ50のナット51を収容する。 The nut housing 42 has a flange portion 42a and a tubular portion 42b. As shown in FIG. 2, the flange portion 42a is formed in an annular shape and is fixed to the lower end of the motor housing 41 by the fixing member 44. A fixing member 45 for fixing the stator core fixing housing 17 is attached to the flange portion 42a. The fixing member 45 fixes the stator core 11 to the housing 40. The tubular portion 42b extends downward from the inner circumference of the flange portion 42a. As shown in FIG. 1, the tubular portion 42b accommodates the nut 51 of the ball screw 50.

また、図2に示すように、ナット用ハウジング42は、連結ブラケット24との間で第3軸受28を保持する。第3軸受28は、ナット51を回転自在に支持している。第3軸受28は、例えば、転がり軸受である。第3軸受28は、ウェーブワッシャ29a及び押さえ部材29bを介してフランジ部42aに支持されている。第3軸受28は、ウェーブワッシャ29a及び押さえ部材29bにより、筒状部42b側に押し付けられている。例えば、アーム部80により物体を支持し、アーム部80及び物体の荷重の重心が回転軸AXと一致しない場合又はアーム部80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AX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28がウェーブワッシャ29a及び押さえ部材29bを介してナット用ハウジング42及び固定台STで径方向に支持されているので、回転軸AXの軸線方向に直交する方向へのナット51の変位又は振動が抑制される。 Further, as shown in FIG. 2, the nut housing 42 holds the third bearing 28 between the nut housing 42 and the connecting bracket 24. The third bearing 28 rotatably supports the nut 51. The third bearing 28 is, for example, a rolling bearing. The third bearing 28 is supported by the flange portion 42a via a wave washer 29a and a pressing member 29b. The third bearing 28 is pressed against the cylindrical portion 42b by the wave washer 29a and the pressing member 29b. For example, when the object is supported by the arm portion 80 and the center of gravity of the load of the arm portion 80 and the object does not match the rotation axis AX, or when the arm portion 80 and the object receive a rotation moment, the shaft member SF causes the rotation axis AX. There is a possibility of receiving a force in the direction of tilting. On the other hand, since the third bearing 28 is radially supported by the nut housing 42 and the fixing base ST via the wave washer 29a and the pressing member 29b, the third bearing 28 is supported in the radial direction in the direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft AX. The displacement or vibration of the nut 51 is suppressed.

図1に示すように、スプライン外筒用ハウジング43は、フランジ部43aと、第1筒状部43bと、第2筒状部43cとを有する。フランジ部43aは、円環状に形成され、固定部材46によりモータ用ハウジング41の上端に固定される。図2に示すように、フランジ部43aは、固定部材47により、固定台STに固定される。フランジ部43aが固定台STに固定されることにより、アクチュエータ1が固定台STに固定される。 As shown in FIG. 1, the spline outer cylinder housing 43 has a flange portion 43a, a first tubular portion 43b, and a second tubular portion 43c. The flange portion 43a is formed in an annular shape and is fixed to the upper end of the motor housing 41 by a fixing member 46. As shown in FIG. 2, the flange portion 43a is fixed to the fixing base ST by the fixing member 47. By fixing the flange portion 43a to the fixed base ST, the actuator 1 is fixed to the fixed base ST.

図1に示すように、第1筒状部43bは、円筒状に形成され、フランジ部43aの内周から上方に延びている。第1筒状部43bは、ボールスプライン60のスプライン外筒61を収容する。図4に示すように、第1筒状部43bは、第1段部43d及び第2段部43eを介して第2筒状部43cに接続される。 As shown in FIG. 1, the first tubular portion 43b is formed in a cylindrical shape and extends upward from the inner circumference of the flange portion 43a. The first cylindrical portion 43b accommodates the spline outer cylinder 61 of the ball spline 60. As shown in FIG. 4, the first cylindrical portion 43b is connected to the second tubular portion 43c via the first step portion 43d and the second step portion 43e.

図4に示すように、第1筒状部43bは、第1段部43dにおいて、連結ブラケット34との間で第4軸受38を保持する。第4軸受38は、スプライン外筒61を回転自在に支持している。第4軸受38は、例えば、転がり軸受である。第4軸受38は、ウェーブワッシャ39a及び押さえ部材39bを介して第2段部43eに支持されている。第4軸受38は、ウェーブワッシャ39a及び押さえ部材39bにより、連結ブラケット34側に押し付けられている。また、第4軸受38は、スプライン外筒用ハウジング43及び固定台ST(図1参照)で径方向に支持されている。例えば、アーム部80により物体を支持し、アーム部80及び物体の荷重の重心が回転軸AXと一致しない場合又はアーム部80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AX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38がウェーブワッシャ39a及び押さえ部材39bを介してスプライン外筒用ハウジング43及び固定台STで径方向に支持されているので、回転軸AXの軸線方向に直交する方向へのスプライン外筒61の変位又は振動が抑制される。 As shown in FIG. 4, the first cylindrical portion 43b holds the fourth bearing 38 with the connecting bracket 34 in the first step portion 43d. The fourth bearing 38 rotatably supports the spline outer cylinder 61. The fourth bearing 38 is, for example, a rolling bearing. The fourth bearing 38 is supported by the second stage portion 43e via a wave washer 39a and a pressing member 39b. The fourth bearing 38 is pressed against the connecting bracket 34 by the wave washer 39a and the pressing member 39b. Further, the fourth bearing 38 is supported in the radial direction by the spline outer cylinder housing 43 and the fixing base ST (see FIG. 1). For example, when the object is supported by the arm portion 80 and the center of gravity of the load of the arm portion 80 and the object does not match the rotation axis AX, or when the arm portion 80 and the object receive a rotation moment, the shaft member SF causes the rotation axis AX. There is a possibility of receiving a force in the direction of tilting. On the other hand, since the fourth bearing 38 is supported in the radial direction by the housing 43 for the spline outer cylinder and the fixing base ST via the wave washer 39a and the pressing member 39b, the direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft AX. The displacement or vibration of the spline outer cylinder 61 is suppressed.

図4に示すように、第2段部43eには、エア供給部43fが設けられる。エア供給部43f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43fは、外部と、第2筒状部43cとシャフト62との間に形成される空間との間を連通する。エア供給部43fには、閉塞用のボルト43gが設けられている。ボルト43gは、エア供給部43fに着脱可能に取り付けられる。ボルト43gは、エア供給部43fに埃等の異物が入らないように閉塞する。 As shown in FIG. 4, the second stage portion 43e is provided with an air supply portion 43f. An air joint for air purging can be attached to the air supply unit 43f. The air supply unit 43f communicates between the outside and the space formed between the second cylindrical portion 43c and the shaft 62. The air supply unit 43f is provided with a closing bolt 43 g. The bolt 43g is detachably attached to the air supply unit 43f. The bolt 43g is closed so that foreign matter such as dust does not enter the air supply unit 43f.

第2筒状部43cは、円筒状に形成され、第1筒状部43bの上端から上方に延びている。第2筒状部43cは、第1筒状部43bよりも径が小さい。第2筒状部43cは、シャフト62の外周面の一部を覆うように配置される。例えば、図1に示すように、回転軸AXの軸線方向についての第2筒状部43c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43cの上端と軸部材SFの上端(シャフト62の上端)とが面一状態となるように設定される。 The second tubular portion 43c is formed in a cylindrical shape and extends upward from the upper end of the first tubular portion 43b. The diameter of the second tubular portion 43c is smaller than that of the first tubular portion 43b. The second cylindrical portion 43c is arranged so as to cover a part of the outer peripheral surface of the shaft 62. For example, as shown in FIG. 1, the dimensions of the second cylindrical portion 43c in the axial direction of the rotating shaft AX are the upper end and the shaft of the second tubular portion 43c with the shaft member SF arranged at the lowermost end. It is set so that the upper end of the member SF (the upper end of the shaft 62) is flush with the upper end.

アーム取り付け部材70は、シャフト62の先端(上端)に連結される。アーム取り付け部材70は、連結部71と、筒状部72と、蓋部73とを有する。連結部71は、シャフト62の縮径部62bに連結される。連結部71は、縮径部62bを貫通させる貫通部71aと、連結部材74を挿入する凹部71bと、アーム部80を取り付けるアーム取り付け面71cと、蓋部73を取り付ける蓋部取り付け面71dとを有する。 The arm mounting member 70 is connected to the tip (upper end) of the shaft 62. The arm mounting member 70 has a connecting portion 71, a cylindrical portion 72, and a lid portion 73. The connecting portion 71 is connected to the reduced diameter portion 62b of the shaft 62. The connecting portion 71 includes a penetrating portion 71a for penetrating the reduced diameter portion 62b, a recess 71b for inserting the connecting member 74, an arm mounting surface 71c for mounting the arm portion 80, and a lid mounting surface 71d for mounting the lid portion 73. Have.

貫通部71aは、縮径部62bの形状に対応して形成される。凹部71bは、貫通部71aに縮径部62bを挿入した状態において、縮径部62bとの間に空間を形成する。この空間には、連結部材74が配置される。連結部材74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74a及び凸状部材74bを有する。凹状部材74aは、環状に形成され、凹部71bの内周に接して配置される。凸状部材74bは、環状に形成され、凹部71bの内側に挿入される。凸状部材74bの内周は、縮径部62bの外周に接して配置される。連結部材74は、固定部材75により凸状部材74bが凹状部材74aの内側に圧入されて固定される。これにより、凹部71bの内周と凹状部材74aの外周との間、凹状部材74aのテーパ面と凸状部材74bのテーパ面との間及び凸状部材74bの内周と縮径部62b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、凹部71b、凹状部材74a、凸状部材74b及び縮径部62b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70が縮径部62bに一体で連結される。 The penetrating portion 71a is formed corresponding to the shape of the reduced diameter portion 62b. The recess 71b forms a space between the recess 71b and the reduced diameter portion 62b in a state where the reduced diameter portion 62b is inserted into the penetrating portion 71a. A connecting member 74 is arranged in this space. The connecting member 74 has a concave member 74a and a convex member 74b on which opposing tapered surfaces of equal inclination are formed. The concave member 74a is formed in an annular shape and is arranged in contact with the inner circumference of the recess 71b. The convex member 74b is formed in an annular shape and is inserted inside the concave portion 71b. The inner circumference of the convex member 74b is arranged in contact with the outer circumference of the reduced diameter portion 62b. The connecting member 74 is fixed by pressing the convex member 74b into the concave member 74a by the fixing member 75. As a result, between the inner circumference of the concave member 71b and the outer circumference of the concave member 74a, between the tapered surface of the concave member 74a and the tapered surface of the convex member 74b, and the inner circumference of the convex member 74b and the outer circumference of the reduced diameter portion 62b. Is in a state of being pressed against each other. Therefore, a frictional force is generated between the concave portion 71b, the concave member 74a, the convex member 74b, and the reduced diameter portion 62b, respectively. Due to this frictional force, the arm mounting member 70 is integrally connected to the reduced diameter portion 62b.

アーム取り付け面71cは、アーム部80が取り付けられる。アーム取り付け面71cには、アーム部80を固定するための不図示の固定部材を挿入する挿入孔71eが設けられている。蓋部取り付け面71dは、後述の蓋部73が取り付けられる。 The arm portion 80 is attached to the arm attachment surface 71c. The arm mounting surface 71c is provided with an insertion hole 71e into which a fixing member (not shown) for fixing the arm portion 80 is inserted. The lid portion 73, which will be described later, is attached to the lid portion mounting surface 71d.

筒状部72は、円筒状に形成され、連結部71からスプライン外筒61側(下方)に延びた状態で設けられる。筒状部72は、スプライン外筒用ハウジング43の第2筒状部43cよりも回転軸AXの径方向外側に配置され、第2筒状部43cの先端(上端)を収容する。筒状部72は、下端部に段部72aを有する。段部72aは、内周面の下端が拡径された構成である。段部72aには、シール部77が配置される。シール部77は、筒状部72とスプライン外筒用ハウジング43の第2筒状部43cとの間に形成される隙間72bを封止する。シール部77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77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77は、弾性変形した状態で、段部72aの内周面と第2筒状部43cの外周面との間に配置される。シール部77により、シャフト62が外部から保護された状態となる。なお、段部72a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77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77のシール抵抗により、シャフト62(軸部材SF)の回転が抑制される。 The tubular portion 72 is formed in a cylindrical shape and is provided in a state of extending from the connecting portion 71 toward the spline outer cylinder 61 side (downward). The tubular portion 72 is arranged outside the second tubular portion 43c of the spline outer cylinder housing 43 in the radial direction of the rotation shaft AX, and accommodates the tip end (upper end) of the second tubular portion 43c. The tubular portion 72 has a step portion 72a at the lower end portion. The step portion 72a has a configuration in which the lower end of the inner peripheral surface is enlarged in diameter. A seal portion 77 is arranged on the step portion 72a. The seal portion 77 seals a gap 72b formed between the tubular portion 72 and the second tubular portion 43c of the spline outer cylinder housing 43. Examples of the seal portion 77 include a structure in which a U-shaped or U-shaped member is formed in a ring shape in a cross-sectional view. The seal portion 77 is formed using, for example, an elastically deformable material. The seal portion 77 is arranged between the inner peripheral surface of the step portion 72a and the outer peripheral surface of the second tubular portion 43c in a state of being elastically deformed. The seal portion 77 protects the shaft 62 from the outside. A protrusion protruding inward is formed at the lower end of the step portion 72a. The protrusion prevents the seal portion 77 from falling. Further, when the power is cut off, the rotation of the shaft 62 (shaft member SF) is suppressed by the seal resistance of the seal portion 77.

また、図1及び図4に示すように、筒状部72と第2筒状部43cとの間に円筒状の隙間72bが形成される。この隙間72bにより、シャフト62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。 Further, as shown in FIGS. 1 and 4, a cylindrical gap 72b is formed between the tubular portion 72 and the second tubular portion 43c. Since the labyrinth structure is formed between the shaft 62 and the outside by the gap 72b, the dustproof property and the waterproof property are enhanced.

蓋部73は、ボルト等の固定部材76により連結部71の蓋部取り付け面71dに取り付けられる。蓋部73は、シャフト62の縮径部62bを外部環境から保護する。 The lid portion 73 is attached to the lid portion mounting surface 71d of the connecting portion 71 by a fixing member 76 such as a bolt. The lid portion 73 protects the reduced diameter portion 62b of the shaft 62 from the external environment.

図5に示すように、クランプ機構130は、軸部材SFと、コレット132と、シリンダ134と、を含む。図5に示すように、コレット132は、径方向に変形可能な把持部132Aと、略筒形状のフランジ部132Bと、を備える。把持部132Aには、Z方向にスリ割りが4つ形成されている。図5に示す断面図は、該スリ割りに沿って切断した断面を示している。スリ割りは、周方向に90度ずつ異なる位置に形成されている。これにより、把持部132Aは、径方向に弾性変形が可能となる。なお、スリ割りの数、形状及び位置は、特に限定されない。スリ割りは、把持部132Aが径方向に弾性変形可能となるように、形成されていればよい。 As shown in FIG. 5, the clamp mechanism 130 includes a shaft member SF, a collet 132, and a cylinder 134. As shown in FIG. 5, the collet 132 includes a grip portion 132A that can be deformed in the radial direction and a flange portion 132B having a substantially tubular shape. The grip portion 132A is formed with four slits in the Z direction. The cross-sectional view shown in FIG. 5 shows a cross section cut along the slit. The slits are formed at different positions by 90 degrees in the circumferential direction. As a result, the grip portion 132A can be elastically deformed in the radial direction. The number, shape and position of the pickpockets are not particularly limited. The slitting may be formed so that the grip portion 132A can be elastically deformed in the radial direction.

コレット132には、ネジ軸52が挿入される。コレット132は、第1テーパ面132aと、第2テーパ面132bと、凹部132cと、内周面132dと、を備える。第1テーパ面132aは、把持部132Aの外周面である。第1テーパ面132aは、Z方向下側に向かうにつれて外径が小さくなる傾斜面である。つまり、第1テーパ面132aは、略円錐面の形状である。 A screw shaft 52 is inserted into the collet 132. The collet 132 includes a first tapered surface 132a, a second tapered surface 132b, a concave portion 132c, and an inner peripheral surface 132d. The first tapered surface 132a is an outer peripheral surface of the grip portion 132A. The first tapered surface 132a is an inclined surface whose outer diameter decreases toward the lower side in the Z direction. That is, the first tapered surface 132a has a substantially conical shape.

第2テーパ面132bは、フランジ部132BのZ方向上側の外周面である。第2テーパ面132bは、Z方向上側に向かうにつれて外径が小さくなる傾斜面である。つまり、第2テーパ面132bは、略円錐面の形状である。凹部132cは、フランジ部132Bの外周面に形成された溝である。凹部132cは、Z方向において、第1テーパ面132aと第2テーパ面132bとの間に形成される。内周面132dは、ネジ軸52の被クランプ部52bと対向する面である。コレット132は、ネジ軸52が軸方向に最大限移動した場合でも内周面132dがネジ軸52の被クランプ部52bと対向するように配置されている。 The second tapered surface 132b is an outer peripheral surface of the flange portion 132B on the upper side in the Z direction. The second tapered surface 132b is an inclined surface whose outer diameter decreases toward the upper side in the Z direction. That is, the second tapered surface 132b has a substantially conical shape. The recess 132c is a groove formed on the outer peripheral surface of the flange portion 132B. The recess 132c is formed between the first tapered surface 132a and the second tapered surface 132b in the Z direction. The inner peripheral surface 132d is a surface of the screw shaft 52 facing the clamped portion 52b. The collet 132 is arranged so that the inner peripheral surface 132d faces the clamped portion 52b of the screw shaft 52 even when the screw shaft 52 moves to the maximum in the axial direction.

図5に示すように、シリンダ134は、ピストン136と、シリンダチューブ138と、第1シール部材160と、第2シール部材162と、を備える。また、シリンダ134は、気体供給部163と、固定部材144と、ストッパ部146と、ネジ軸用ハウジング150と、ばね156と、を備える。 As shown in FIG. 5, the cylinder 134 includes a piston 136, a cylinder tube 138, a first seal member 160, and a second seal member 162. Further, the cylinder 134 includes a gas supply portion 163, a fixing member 144, a stopper portion 146, a screw shaft housing 150, and a spring 156.

ピストン136には、軸部材SFが挿入される。ピストン136は、傾斜面136aと、第1外側面136bと、第2外側面136cと、溝部136dと、下面136eと、凹部136fと、上面136gと、を備える。 The shaft member SF is inserted into the piston 136. The piston 136 includes an inclined surface 136a, a first outer surface 136b, a second outer surface 136c, a groove portion 136d, a lower surface 136e, a recess 136f, and an upper surface 136g.

傾斜面136aは、ピストン136のZ方向上側の内周面である。傾斜面136aは、Z方向上側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜している。傾斜面136aは、Z方向において第1テーパ面132aと重なる。このような構成により、傾斜面136aは、ピストン136がZ方向上側に移動した場合に第1テーパ面132aと接触できる。そして、傾斜面136aは、第1テーパ面132aと接触した場合に、第1テーパ面132aを径方向内側に押圧できる。すなわち、傾斜面136aは、把持部132Aを径方向内側に押圧可能なチャック部である。傾斜面136aは、第1テーパ面132aと対向する。すなわち、傾斜面136aと第1テーパ面132aとは、略同じ傾きを有する。傾斜面136aは、径方向において第1テーパ面132aと重なるように配置される。これにより、ピストン136及びコレット132が占有する空間の軸線方向の寸法を小さくすることができる。 The inclined surface 136a is an inner peripheral surface on the upper side of the piston 136 in the Z direction. The inclined surface 136a is inclined so that the diameter increases toward the upper side in the Z direction. The inclined surface 136a overlaps with the first tapered surface 132a in the Z direction. With such a configuration, the inclined surface 136a can come into contact with the first tapered surface 132a when the piston 136 moves upward in the Z direction. Then, when the inclined surface 136a comes into contact with the first tapered surface 132a, the first tapered surface 132a can be pressed inward in the radial direction. That is, the inclined surface 136a is a chuck portion capable of pressing the grip portion 132A inward in the radial direction. The inclined surface 136a faces the first tapered surface 132a. That is, the inclined surface 136a and the first tapered surface 132a have substantially the same inclination. The inclined surface 136a is arranged so as to overlap the first tapered surface 132a in the radial direction. As a result, the axial dimension of the space occupied by the piston 136 and the collet 132 can be reduced.

第1外側面136b及び第2外側面136cは、ピストン136の外側面である。第1外側面136bは、第2外側面136cよりもZ方向上側に位置する。第2外側面136cは、第1外側面136bよりも径が大きい。第1外側面136b及び第2外側面136cは、径方向において第1テーパ面132aと重なるように配置される。溝部136dは、第1外側面136bに形成された角溝である。溝部136dは、第1外側面136bの周方向に沿って形成されている。下面136eは、ピストン136のZ方向下側の面である。下面136eには、Z方向上側に凹んだ凹部136fが形成される。上面136gは、ピストン136のZ方向上側の面である。 The first outer surface 136b and the second outer surface 136c are the outer surfaces of the piston 136. The first outer surface 136b is located above the second outer surface 136c in the Z direction. The second outer surface 136c has a larger diameter than the first outer surface 136b. The first outer surface 136b and the second outer surface 136c are arranged so as to overlap the first tapered surface 132a in the radial direction. The groove portion 136d is a square groove formed on the first outer surface 136b. The groove portion 136d is formed along the circumferential direction of the first outer surface 136b. The lower surface 136e is the lower surface of the piston 136 in the Z direction. A recess 136f recessed upward in the Z direction is formed on the lower surface 136e. The upper surface 136 g is the upper surface of the piston 136 in the Z direction.

シリンダチューブ138は、ピストン136を収容する略筒形状の部材である。筒状部138aと、外径側フランジ部138bと、内径側フランジ部138cと、溝部138dと、第1内側面138eと、第2内側面138fと、気体供給路138gと、を備える。筒状部138aは、筒形状の部材である。筒状部138aのZ方向上側の端部に外径側フランジ部138b及び内径側フランジ部138cが接続される。外径側フランジ部138bは、円環状に形成されたフランジ面である。外径側フランジ部138bは、固定部材140により筒状部42bの下端に固定される。内径側フランジ部138cは、円環状に形成され、外径側フランジ部138bよりも径方向内側に配置される。内径側フランジ部138cには、段差面142が形成される。段差面142は、内径側フランジ部138cのZ方向上側の端部に形成される。段差面142は、Z方向上側から見て、円環形状である。 The cylinder tube 138 is a substantially tubular member that accommodates the piston 136. A tubular portion 138a, an outer diameter side flange portion 138b, an inner diameter side flange portion 138c, a groove portion 138d, a first inner side surface 138e, a second inner side surface 138f, and a gas supply path 138g are provided. The tubular portion 138a is a tubular member. The outer diameter side flange portion 138b and the inner diameter side flange portion 138c are connected to the upper end of the tubular portion 138a in the Z direction. The outer diameter side flange portion 138b is a flange surface formed in an annular shape. The outer diameter side flange portion 138b is fixed to the lower end of the tubular portion 42b by the fixing member 140. The inner diameter side flange portion 138c is formed in an annular shape and is arranged radially inside the outer diameter side flange portion 138b. A stepped surface 142 is formed on the inner diameter side flange portion 138c. The stepped surface 142 is formed at the upper end of the inner diameter side flange portion 138c in the Z direction. The stepped surface 142 has an annular shape when viewed from the upper side in the Z direction.

第1内側面138eは、内径側フランジ部138cの径方向内側の側面である。第1内側面138eは、第1外側面136bと対向する。第2内側面138fは、筒状部138aの径方向内側の側面である。第2内側面138fの径は、第1内側面138eの径よりも大きい。第2内側面138fは、第2外側面136cと対向する。第1内側面138e及び第2内側面138fは、径方向において第1テーパ面132aと重なるように配置される。溝部138dは、第2内側面138fに形成された角溝である。溝部138dは、第2内側面138fの周方向に沿って形成されている。 The first inner side surface 138e is a side surface on the inner side in the radial direction of the inner diameter side flange portion 138c. The first inner surface 138e faces the first outer surface 136b. The second inner side surface 138f is a side surface inside the cylindrical portion 138a in the radial direction. The diameter of the second inner surface 138f is larger than the diameter of the first inner surface 138e. The second inner surface 138f faces the second outer surface 136c. The first inner side surface 138e and the second inner side surface 138f are arranged so as to overlap the first tapered surface 132a in the radial direction. The groove portion 138d is a square groove formed on the second inner side surface 138f. The groove portion 138d is formed along the circumferential direction of the second inner side surface 138f.

図5に示すように、気体供給路138gは、シリンダチューブ138の外部からシリンダチューブ138の内部まで貫通する開口である。気体供給路138gには、気体供給配管158が接続されている。気体供給路138gと気体供給配管158とは、例えば、シールテープを介してネジ固定されている。 As shown in FIG. 5, the gas supply path 138 g is an opening penetrating from the outside of the cylinder tube 138 to the inside of the cylinder tube 138. A gas supply pipe 158 is connected to the gas supply path 138 g. The gas supply path 138 g and the gas supply pipe 158 are fixed with screws, for example, via sealing tape.

第1シール部材160は、Oリングである。第1シール部材160は、溝部136dに配置される。第1シール部材160は、第1外側面136bと、第1内側面138eとの間の隙間を埋める。これによれば、第1外側面136bと、第1内側面138eとの隙間がシールされる。 The first seal member 160 is an O-ring. The first seal member 160 is arranged in the groove 136d. The first seal member 160 fills the gap between the first outer surface 136b and the first inner surface 138e. According to this, the gap between the first outer surface 136b and the first inner surface 138e is sealed.

第2シール部材162は、Oリングである。第2シール部材162は、溝部138dに配置される。第2シール部材162は、第2外側面136cと、第2内側面138fとの間の隙間を埋める。これによれば、第2外側面136cと、第2内側面138fとの隙間がシールされる。このような構成により、気体供給配管158、気体供給路138g、第1外側面136b、第2外側面136c、第1内側面138e、第2内側面138f、第1シール部材160及び第2シール部材162で囲まれた圧力室139が形成される。 The second seal member 162 is an O-ring. The second seal member 162 is arranged in the groove portion 138d. The second seal member 162 fills the gap between the second outer surface 136c and the second inner surface 138f. According to this, the gap between the second outer surface 136c and the second inner surface 138f is sealed. With such a configuration, the gas supply pipe 158, the gas supply path 138 g, the first outer surface 136b, the second outer surface 136c, the first inner side surface 138e, the second inner side surface 138f, the first seal member 160 and the second seal member A pressure chamber 139 surrounded by 162 is formed.

図6に示すように、気体供給部163は、圧縮空気164を供給するコンプレッサである。気体供給部163は、気体供給配管158に接続される。図3に示すように、気体供給部163は、コントローラー120と電気的に接続される。コントローラー120は、気体供給部163が圧縮空気164を供給するタイミングを制御する。なお、気体供給部163が供給する気体は、圧縮空気164に限定されない。気体供給部163は、例えば、圧縮された窒素を供給してもよい。 As shown in FIG. 6, the gas supply unit 163 is a compressor that supplies compressed air 164. The gas supply unit 163 is connected to the gas supply pipe 158. As shown in FIG. 3, the gas supply unit 163 is electrically connected to the controller 120. The controller 120 controls the timing at which the gas supply unit 163 supplies the compressed air 164. The gas supplied by the gas supply unit 163 is not limited to the compressed air 164. The gas supply unit 163 may supply compressed nitrogen, for example.

固定部材144は、円環形状の板部材である。固定部材144には、軸部材SFが挿入される。固定部材144は、径方向外側の下面が段差面142と接触するように配置される。また、固定部材144は、径方向内側の端部が凹部132cに挿入されている。 The fixing member 144 is a ring-shaped plate member. The shaft member SF is inserted into the fixing member 144. The fixing member 144 is arranged so that the lower surface on the outer side in the radial direction comes into contact with the stepped surface 142. Further, the fixing member 144 has an end portion inside in the radial direction inserted into the recess 132c.

ストッパ部146は、円環形状の部材である。ストッパ部146には、軸部材SFが挿入される。ストッパ部146は、第2テーパ面132bと対向する傾斜面146aを備える。これにより、ストッパ部146は、コレット132のZ方向上側への移動を制限できる。また、ストッパ部146は、固定部材144を段差面142と挟んだ状態で、固定部材148によって、内径側フランジ部138cに固定される。したがって、ストッパ部146は、固定部材144のZ方向における位置を固定する。そして、固定部材144の内径側の端部は、凹部132cに挿入されている。これによれば、固定部材144は、コレット132のZ方向下側への移動を制限できる。このような構成により、コレット132のZ方向における位置が決定される。 The stopper portion 146 is a ring-shaped member. The shaft member SF is inserted into the stopper portion 146. The stopper portion 146 includes an inclined surface 146a facing the second tapered surface 132b. As a result, the stopper portion 146 can limit the movement of the collet 132 upward in the Z direction. Further, the stopper portion 146 is fixed to the inner diameter side flange portion 138c by the fixing member 148 in a state where the fixing member 144 is sandwiched between the stepped surface 142. Therefore, the stopper portion 146 fixes the position of the fixing member 144 in the Z direction. The end of the fixing member 144 on the inner diameter side is inserted into the recess 132c. According to this, the fixing member 144 can limit the movement of the collet 132 downward in the Z direction. With such a configuration, the position of the collet 132 in the Z direction is determined.

ネジ軸用ハウジング150は、シリンダチューブ138、ナット用ハウジング42、モータ用ハウジング41及びスプライン外筒用ハウジング43を介して、固定台STに固定されている。ネジ軸用ハウジング150は、フランジ部150aと、フランジ面150bと、筒状部150cと、凹部150dと、蓋部材150eと、を有する。フランジ部150aは、円環状に形成され、固定部材152により筒状部138aの下端に固定される。フランジ面150bは、フランジ部150aのZ方向上側の面である。フランジ面150bは、下面136eと対向する。筒状部150cは、フランジ部150aの内周から下方に延びている。図5に示すように、筒状部150cは、ネジ軸52の下側の端部を収容する。凹部150dは、フランジ面150bからZ方向下側に凹んだ凹部である。蓋部材150eは、筒状部150cのZ方向下側を塞ぐ部材である。蓋部材150eは、固定部材153、154によって、筒状部150cのZ方向下側の端面に固定される。これにより、Z方向下側から、ネジ軸用ハウジング150の内部に異物が侵入することを防ぐことができる。 The screw shaft housing 150 is fixed to the fixing base ST via the cylinder tube 138, the nut housing 42, the motor housing 41, and the spline outer cylinder housing 43. The screw shaft housing 150 has a flange portion 150a, a flange surface 150b, a tubular portion 150c, a recess 150d, and a lid member 150e. The flange portion 150a is formed in an annular shape and is fixed to the lower end of the tubular portion 138a by the fixing member 152. The flange surface 150b is the upper surface of the flange portion 150a in the Z direction. The flange surface 150b faces the lower surface 136e. The tubular portion 150c extends downward from the inner circumference of the flange portion 150a. As shown in FIG. 5, the tubular portion 150c accommodates the lower end of the screw shaft 52. The recess 150d is a recess recessed downward in the Z direction from the flange surface 150b. The lid member 150e is a member that closes the lower side of the tubular portion 150c in the Z direction. The lid member 150e is fixed to the lower end surface of the tubular portion 150c in the Z direction by the fixing members 153 and 154. As a result, it is possible to prevent foreign matter from entering the inside of the screw shaft housing 150 from the lower side in the Z direction.

ばね156は、圧縮コイルばねである。ばね156は、一方の端部が凹部136fの底面と接触する。ばね156は、他方の端部が凹部150dの底面と接触する。したがって、ばね156は、凹部136fの底面及び凹部150dの底面によって圧縮されている。ネジ軸用ハウジング150が固定台STに固定されているので凹部150dの底面はZ軸方向下側に移動しない。したがって、ばね156は、ピストン136をZ方向上側に押圧する。なお、ばね156は、圧縮コイルばねであるとしたがこれに限定されない。ばね156は、ピストン136が把持部132Aに近づく方向にピストン136を付勢する弾性部材であればよい。ばね156は、例えば、角ばね及び円錐ばねでもよい。また、ばね156は、複数配置されていてもよい。 The spring 156 is a compression coil spring. One end of the spring 156 comes into contact with the bottom surface of the recess 136f. The other end of the spring 156 comes into contact with the bottom surface of the recess 150d. Therefore, the spring 156 is compressed by the bottom surface of the recess 136f and the bottom surface of the recess 150d. Since the screw shaft housing 150 is fixed to the fixing base ST, the bottom surface of the recess 150d does not move downward in the Z-axis direction. Therefore, the spring 156 presses the piston 136 upward in the Z direction. The spring 156 is assumed to be a compression coil spring, but the spring 156 is not limited to this. The spring 156 may be an elastic member that urges the piston 136 in the direction in which the piston 136 approaches the grip portion 132A. The spring 156 may be, for example, a square spring or a conical spring. Further, a plurality of springs 156 may be arranged.

アクチュエータ1において、アーム部80を回転軸AXの軸線方向(Z方向)に移動させる場合、コントローラー120は、第2ロータ30を回転させることなく、第1ロータ20を回転軸AXの軸回り方向の一方又は他方に回転させる。この場合、第1ロータ20の回転に伴ってボールネジ50のナット51が一体となって回転する。ナット51の回転により、ナット51とネジ軸52とが回転軸AXの軸回り方向に相対的に回転するため、ネジ軸52がZ方向に移動する。ネジ軸52の移動により、ネジ軸52と一体に連結されたシャフト62、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62の上端に連結されたアーム取り付け部材70及びアーム部80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7に示すように、ネジ軸52の下端のストッパ53がフランジ部150aの下端に接し、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2に示すように、連結ブラケット23の緩衝部材23bが連結部56の下端に接し、軸部材SFの下方への移動が規制される。なお、緩衝部材23bは、連結部56の下端に固定される構成としてもよい。 In the actuator 1, when the arm portion 80 is moved in the axial direction (Z direction) of the rotation axis AX, the controller 120 moves the first rotor 20 in the axial direction of the rotation axis AX without rotating the second rotor 30. Rotate to one or the other. In this case, the nut 51 of the ball screw 50 rotates integrally with the rotation of the first rotor 20. Due to the rotation of the nut 51, the nut 51 and the screw shaft 52 rotate relatively in the axial direction of the rotation shaft AX, so that the screw shaft 52 moves in the Z direction. By moving the screw shaft 52, the shaft 62 integrally connected to the screw shaft 52, that is, the shaft member SF moves in the Z direction. Due to the movement of the shaft member SF, the arm mounting member 70 and the arm portion 80 connected to the upper end of the shaft 62 move in the Z direction. When the shaft member SF is moved upward, as shown in FIG. 7, the stopper 53 at the lower end of the screw shaft 52 comes into contact with the lower end of the flange portion 150a, and the upward movement of the shaft member SF is restricted. Further, when the shaft member SF is moved downward, as shown in FIG. 2, the cushioning member 23b of the connecting bracket 23 comes into contact with the lower end of the connecting portion 56, and the downward movement of the shaft member SF is restricted. The cushioning member 23b may be fixed to the lower end of the connecting portion 56.

アクチュエータ1において、アーム部80を回転軸AXの軸線周り方向に移動させる場合、コントローラー120は、第1ロータ20及び第2ロータ30を同期させて回転させる。この場合、第1ロータ20の回転に伴ってボールネジ50のナット51が一体となって回転する。また、第2ロータ30の回転に伴ってボールスプライン60のスプライン外筒61が一体となって回転する。スプライン外筒61の回転により、シャフト62がスプライン外筒61と一体で回転する。シャフト62の回転により、シャフト62と連結されたネジ軸52、つまり軸部材SFが回転する。したがって、ボールネジ50においては、ナット51とネジ軸52とが相対的に回転することが無く、ボールネジ50のネジ軸52はナット51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AX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70及びアーム部80が回転軸AXの軸回り方向に回転する。 In the actuator 1, when the arm portion 80 is moved in the direction around the axis of the rotation axis AX, the controller 120 rotates the first rotor 20 and the second rotor 30 in synchronization with each other. In this case, the nut 51 of the ball screw 50 rotates integrally with the rotation of the first rotor 20. Further, as the second rotor 30 rotates, the spline outer cylinder 61 of the ball spline 60 rotates integrally. The rotation of the spline outer cylinder 61 causes the shaft 62 to rotate integrally with the spline outer cylinder 61. The rotation of the shaft 62 causes the screw shaft 52 connected to the shaft 62, that is, the shaft member SF to rotate. Therefore, in the ball screw 50, the nut 51 and the screw shaft 52 do not rotate relatively, and the screw shaft 52 of the ball screw 50 does not move in the Z direction with respect to the nut 51. That is, the shaft member SF rotates in the axial direction of the rotation shaft AX without moving in the Z direction. Due to the rotation of the shaft member SF, the arm mounting member 70 and the arm portion 80 rotate in the axial direction of the rotation shaft AX.

図5に示すように、クランプ機構130において、軸部材SFをクランプする場合、ばね156は、ピストン136の下面136eをZ方向上側に押す。これにより、ピストン136がZ方向上側に移動して、傾斜面136aが第1テーパ面132aに押し付けられる。そして、把持部132Aが径方向内側に弾性変形して、コレット132の内周面132dが被クランプ部52bに押し付けられる。 As shown in FIG. 5, when the shaft member SF is clamped in the clamping mechanism 130, the spring 156 pushes the lower surface 136e of the piston 136 upward in the Z direction. As a result, the piston 136 moves upward in the Z direction, and the inclined surface 136a is pressed against the first tapered surface 132a. Then, the grip portion 132A is elastically deformed inward in the radial direction, and the inner peripheral surface 132d of the collet 132 is pressed against the clamped portion 52b.

図6に示すように、クランプ機構130において、軸部材SFをアンクランプする場合、気体供給部163は、気体供給配管158及び気体供給路138gを介して圧力室139に所定の圧力の圧縮空気164を供給する。これにより、圧力室139の圧力が上昇する。圧縮空気164は、ピストン136の上面136gをZ方向下側に押圧する。これにより、ピストン136がZ方向下側に移動して傾斜面136aが第1テーパ面132aから離れる。そして、コレット132の内周面132dが被クランプ部52bから離れる。なお、所定の圧力とは、コレット132の内周面132dが被クランプ部52bと接する状態においてばね156がピストン136を押圧する力よりも、圧縮空気164がピストン136を押圧する力の方が大きくなるように設定された圧力である。 As shown in FIG. 6, when the shaft member SF is unclamped in the clamp mechanism 130, the gas supply unit 163 sends compressed air 164 of a predetermined pressure to the pressure chamber 139 via the gas supply pipe 158 and the gas supply path 138 g. Supply. As a result, the pressure in the pressure chamber 139 rises. The compressed air 164 presses 136 g of the upper surface of the piston 136 downward in the Z direction. As a result, the piston 136 moves downward in the Z direction, and the inclined surface 136a separates from the first tapered surface 132a. Then, the inner peripheral surface 132d of the collet 132 separates from the clamped portion 52b. The predetermined pressure is such that the force of the compressed air 164 pressing the piston 136 is larger than the force of the spring 156 pressing the piston 136 when the inner peripheral surface 132d of the collet 132 is in contact with the clamped portion 52b. The pressure is set to be.

ここで、クランプ機構には、特許文献1に記載されているように、皿ばね等のクランプ部とクランプ部を押圧するピストンとを軸部材の軸線方向に並べて配置する構成が知られている。このような構成においては、クランプ機構の軸線方向の寸法が大きくなるという課題があった。 Here, as described in Patent Document 1, the clamp mechanism is known to have a configuration in which a clamp portion such as a disc spring and a piston for pressing the clamp portion are arranged side by side in the axial direction of the shaft member. In such a configuration, there is a problem that the dimension of the clamp mechanism in the axial direction becomes large.

それに対し、本実施形態のクランプ機構130は、コレット132の第1テーパ面132aの径方向外側にピストン136の傾斜面136aが配置されている。そして、ピストン136の径方向外側にシリンダチューブ138が配置される。この構成によれば、クランプ部(皿ばね等)とクランプ部を押圧するピストンとを軸線方向に並べて配置する構成と比較して、クランプ機構130の軸線方向の寸法を小さくすることができる。その結果、アクチュエータ1の軸線方向の寸法を小さくすることができる。 On the other hand, in the clamp mechanism 130 of the present embodiment, the inclined surface 136a of the piston 136 is arranged on the radial outer side of the first tapered surface 132a of the collet 132. Then, the cylinder tube 138 is arranged on the radial outer side of the piston 136. According to this configuration, the dimension of the clamp mechanism 130 in the axial direction can be reduced as compared with the configuration in which the clamp portion (belleville spring or the like) and the piston pressing the clamp portion are arranged side by side in the axial direction. As a result, the axial dimension of the actuator 1 can be reduced.

本実施形態のクランプ機構130は、ばね156がピストン136をZ方向上側に押圧することで軸部材SFをクランプする。そして、クランプ機構130は、圧縮空気164がピストン136をZ方向下側に押圧することでアンクランプする。このような構成により、クランプ機構130は、停電により圧縮空気164の供給が停止した場合においても、軸部材SFをクランプすることができる。すなわち、クランプ機構130は、停電時において、軸部材SFがZ方向下側に落下することを防ぐことができる。また、傾斜面136aが第1テーパ面132aに食いついた場合でも、圧縮空気164の圧力をさらに高くすることで傾斜面136aを第1テーパ面132aから離すことができる。 In the clamp mechanism 130 of the present embodiment, the spring 156 clamps the shaft member SF by pressing the piston 136 upward in the Z direction. Then, the clamp mechanism 130 unclamps the piston 136 by pressing the compressed air 164 downward in the Z direction. With such a configuration, the clamp mechanism 130 can clamp the shaft member SF even when the supply of the compressed air 164 is stopped due to a power failure. That is, the clamp mechanism 130 can prevent the shaft member SF from falling downward in the Z direction in the event of a power failure. Further, even when the inclined surface 136a bites into the first tapered surface 132a, the inclined surface 136a can be separated from the first tapered surface 132a by further increasing the pressure of the compressed air 164.

図8は、本実施形態のアクチュエータの動作手順の一例を示すフローチャートである。以下、本実施形態のアクチュエータ1の動作手順の一例について図8を参照して説明する。なお、以下の説明においては、軸部材SFがコレット132にクランプされている状態を初期状態として説明する。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation procedure of the actuator of the present embodiment. Hereinafter, an example of the operation procedure of the actuator 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, a state in which the shaft member SF is clamped to the collet 132 will be described as an initial state.

まず、コントローラー120は、第1ドライバ121を制御して第1励磁コイル12に所定の電流を供給する(第1軸部材保持ステップST10)。所定の電流とは、第1ロータ20に所定のトルクを発生させる電流値である。所定のトルクとは、軸部材SFがアンクランプされている場合に、軸部材SFが自重によってナット51を回転させるトルクと逆向き、且つ、大きさが等しいトルクである。これによれば、軸部材SFがアンクランプされた場合でも、軸部材SFの自重によって軸部材SFが回転しながら落下することを防止できる。 First, the controller 120 controls the first driver 121 to supply a predetermined current to the first exciting coil 12 (first shaft member holding step ST10). The predetermined current is a current value that causes the first rotor 20 to generate a predetermined torque. The predetermined torque is a torque that is opposite to the torque that the shaft member SF rotates the nut 51 by its own weight and has the same magnitude when the shaft member SF is unclamped. According to this, even when the shaft member SF is unclamped, it is possible to prevent the shaft member SF from falling while rotating due to the weight of the shaft member SF.

次に、コントローラー120は、気体供給部163を制御して圧力室139に圧縮空気164を供給する(アンクランプステップST12)。これにより、圧縮空気164は、ピストン136の上面136gを鉛直方向下側に押圧する。圧縮空気164の圧力は、ばね156がピストン136を鉛直方向上側に押圧する力よりも、圧縮空気164がピストン136を鉛直方向下側に押圧する力の方が大きくなるように調整される。したがって、ピストン136は鉛直方向下側に移動する。これにより、傾斜面136aが第1テーパ面132aから離れて軸部材SFをアンクランプすることができる。 Next, the controller 120 controls the gas supply unit 163 to supply the compressed air 164 to the pressure chamber 139 (unclamp step ST12). As a result, the compressed air 164 presses 136 g of the upper surface of the piston 136 downward in the vertical direction. The pressure of the compressed air 164 is adjusted so that the force of the compressed air 164 pressing the piston 136 downward in the vertical direction is greater than the force of the spring 156 pressing the piston 136 upward in the vertical direction. Therefore, the piston 136 moves downward in the vertical direction. As a result, the inclined surface 136a can be separated from the first tapered surface 132a to unclamp the shaft member SF.

次に、コントローラー120は、アーム部80が所定の高さ及び所定の回転位置となるように、二軸一体型モータMPを制御する(駆動ステップST14)。より詳細には、コントローラー120は、アーム部80が所定の高さとなるまで、第1ドライバ121を制御して第1ロータ20を回転させる。また、コントローラー120は、アーム部80が所定の回転位置となるまで、第1ドライバ121及び第2ドライバ122を制御して、第1ロータ20及び第2ロータ30を同期させて回転させる。 Next, the controller 120 controls the two-axis integrated motor MP so that the arm portion 80 has a predetermined height and a predetermined rotation position (drive step ST14). More specifically, the controller 120 controls the first driver 121 to rotate the first rotor 20 until the arm portion 80 reaches a predetermined height. Further, the controller 120 controls the first driver 121 and the second driver 122 to rotate the first rotor 20 and the second rotor 30 in synchronization until the arm portion 80 reaches a predetermined rotation position.

次に、コントローラー120は、第1ドライバ121を制御して第1励磁コイル12に所定の電流を供給する(第2軸部材保持ステップST16)。第2軸部材保持ステップST16は、第1軸部材保持ステップST10と同様である。 Next, the controller 120 controls the first driver 121 to supply a predetermined current to the first exciting coil 12 (second shaft member holding step ST16). The second shaft member holding step ST16 is the same as the first shaft member holding step ST10.

次に、コントローラー120は、気体供給部163を制御して圧縮空気164の供給を停止する(クランプステップST18)。これにより、圧力室139の圧力が下がり、ばね156がピストン136を鉛直方向上側に移動させる。したがって、傾斜面136aが第1テーパ面132aを押圧する。これにより、第1テーパ面132aは、径方向内側に弾性変形してネジ軸52の被クランプ部52bをクランプすることができる。 Next, the controller 120 controls the gas supply unit 163 to stop the supply of the compressed air 164 (clamp step ST18). As a result, the pressure in the pressure chamber 139 drops, and the spring 156 moves the piston 136 upward in the vertical direction. Therefore, the inclined surface 136a presses the first tapered surface 132a. As a result, the first tapered surface 132a can be elastically deformed inward in the radial direction to clamp the clamped portion 52b of the screw shaft 52.

次に、コントローラー120は、第1ドライバ121を制御して第1励磁コイル12に供給されていた電流を止める(軸部材保持停止ステップST20)。このような手順により、アクチュエータ1は、第1励磁コイル12に電流が供給されていない場合でも、軸部材SFをクランプすることができる。すなわち、アクチュエータ1は、停電時においても軸部材SFがZ方向下側に落下することを防止できる。 Next, the controller 120 controls the first driver 121 to stop the current supplied to the first exciting coil 12 (shaft member holding stop step ST20). By such a procedure, the actuator 1 can clamp the shaft member SF even when the current is not supplied to the first exciting coil 12. That is, the actuator 1 can prevent the shaft member SF from falling downward in the Z direction even during a power failure.

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1ロータ20及び第2ロータ30の回転子として、PM(Permanent Magnet)型の回転子が用いられたが、第1ロータ20及び第2ロータ30の回転子として、VR(Variable Reluctance)型の回転子が用いられてもよい。また、気体供給部163の代わりにポンプ等の液体供給部を用いて、シリンダチューブ138の内部に液体を供給する構成としてもよい。この場合には、シリンダチューブ138に供給される液体の圧力が所定の圧力となるように、液体供給部が液体の圧力を調整すればよい。 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, PM (Permanent Magnet) type rotors are used as the rotors of the first rotor 20 and the second rotor 30, but as the rotors of the first rotor 20 and the second rotor 30. , VR (Variable Reluctance) type rotor may be used. Further, a liquid supply unit such as a pump may be used instead of the gas supply unit 163 to supply the liquid to the inside of the cylinder tube 138. In this case, the liquid supply unit may adjust the pressure of the liquid so that the pressure of the liquid supplied to the cylinder tube 138 becomes a predetermined pressure.

また、上記の実施形態では、内側の第1ロータ20にボールネジ50のナット51を連結し、外側の第2ロータ30にボールスプライン60のスプライン外筒61を連結する構成としたが、これに限定されない。例えば、内側の第1ロータ20にボールスプライン60のスプライン外筒61を連結し、外側の第2ロータ30にボールネジ50のナット51を連結する構成としてもよい。 Further, in the above embodiment, the nut 51 of the ball screw 50 is connected to the inner first rotor 20, and the spline outer cylinder 61 of the ball spline 60 is connected to the outer second rotor 30, but the present invention is limited to this. Not done. For example, the spline outer cylinder 61 of the ball spline 60 may be connected to the inner first rotor 20, and the nut 51 of the ball screw 50 may be connected to the outer second rotor 30.

また、上記の実施形態では、二軸一体型モータMPに対して上側にボールスプライン60が配置され、下側にボールネジ50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MPに対して上側にボールネジ50が配置され、下側にボールスプライン60が配置された構成としてもよい。 Further, in the above embodiment, the ball spline 60 is arranged on the upper side and the ball screw 50 is arranged on the lower side with respect to the two-axis integrated motor MP, but the present invention is not limited to this. For example, the ball screw 50 may be arranged on the upper side and the ball spline 60 may be arranged on the lower side of the two-axis integrated motor MP.

また、上記の実施形態では、クランプ機構130は、軸部材SFを軸線方向に移動可能であり、且つ、軸部材SFを回転させることが可能なアクチュエータ1に適用されたが、これに限定されない。クランプ機構130は、例えば、軸部材SFを軸線方向にのみ移動可能なアクチュエータに適用されてもよい。また、クランプ機構130は、例えば、軸部材SFを軸線方向には移動できず、且つ、軸部材SFを回転可能なアクチュエータに適用されてもよい。 Further, in the above embodiment, the clamp mechanism 130 is applied to the actuator 1 capable of moving the shaft member SF in the axial direction and rotating the shaft member SF, but is not limited thereto. The clamp mechanism 130 may be applied to, for example, an actuator in which the shaft member SF can be moved only in the axial direction. Further, the clamp mechanism 130 may be applied to, for example, an actuator in which the shaft member SF cannot be moved in the axial direction and the shaft member SF can be rotated.

また、上記の実施形態では、ばね156は圧縮コイルばねであるとしたが、これに限定されない。ばね156は、傾斜面136aが第1テーパ面132aに接するように付勢できるものであればよい。ばね156は、例えば、ピストン136のZ方向上側に配置され、ピストン136をZ方向上側に付勢する引っ張りばねでもよい。 Further, in the above embodiment, the spring 156 is a compression coil spring, but the spring 156 is not limited to this. The spring 156 may be any as long as it can be urged so that the inclined surface 136a is in contact with the first tapered surface 132a. The spring 156 may be, for example, a tension spring that is arranged on the upper side of the piston 136 in the Z direction and urges the piston 136 on the upper side in the Z direction.

本実施形態のクランプ機構130は、軸部材SFと、コレット132と、シリンダ134と、を備える。コレット132は、軸部材SFが貫通する筒形状である。シリンダ134は、軸部材SFが貫通する筒形状のピストン136と、ピストン136を収容するシリンダチューブ138と、ピストン136を付勢する弾性部材(ばね156)と、を有する。ピストン136は、弾性部材(ばね156)によってコレット132の外周面(第1テーパ面132a)に接することで、コレット132を軸部材SFに押し付けるチャック部(傾斜面136a)を有する。コレット132は、シリンダチューブ138の内部に気体が供給されると、軸部材SFから離れる。 The clamp mechanism 130 of the present embodiment includes a shaft member SF, a collet 132, and a cylinder 134. The collet 132 has a tubular shape through which the shaft member SF penetrates. The cylinder 134 has a cylindrical piston 136 through which the shaft member SF penetrates, a cylinder tube 138 that accommodates the piston 136, and an elastic member (spring 156) that urges the piston 136. The piston 136 has a chuck portion (inclined surface 136a) that presses the collet 132 against the shaft member SF by coming into contact with the outer peripheral surface (first tapered surface 132a) of the collet 132 by an elastic member (spring 156). The collet 132 separates from the shaft member SF when gas is supplied to the inside of the cylinder tube 138.

この構成によれば、ばね156は、傾斜面136aをコレット132の第1テーパ面132aに接するように付勢することができる。そして、傾斜面136aは、コレット132の内周面132dを被クランプ部52bに押し付けて軸部材SFをクランプすることができる。また、傾斜面136aは、第1テーパ面132aに接する構成であるため、第1テーパ面132aと径方向において重なる。このような構成により、クランプ機構130の軸線方向の寸法を小さくすることができる。また、シリンダチューブ138の内部に気体を供給することで、軸部材SFをアンクランプすることができる。 According to this configuration, the spring 156 can be urged so that the inclined surface 136a is in contact with the first tapered surface 132a of the collet 132. Then, the inclined surface 136a can clamp the shaft member SF by pressing the inner peripheral surface 132d of the collet 132 against the clamped portion 52b. Further, since the inclined surface 136a is in contact with the first tapered surface 132a, it overlaps with the first tapered surface 132a in the radial direction. With such a configuration, the axial dimension of the clamp mechanism 130 can be reduced. Further, the shaft member SF can be unclamped by supplying gas to the inside of the cylinder tube 138.

本実施形態のクランプ機構130は、外周面(第1テーパ面132a)が傾斜面136aに近づくにつれて径が小さくなるテーパ面である。傾斜面136aは、外周面(第1テーパ面132a)と対向する傾斜面である。 The clamp mechanism 130 of the present embodiment is a tapered surface whose diameter decreases as the outer peripheral surface (first tapered surface 132a) approaches the inclined surface 136a. The inclined surface 136a is an inclined surface facing the outer peripheral surface (first tapered surface 132a).

この構成によれば、傾斜面136aは、シリンダチューブ138の内部へ気体が供給されていない場合に、第1テーパ面132aと面接触することができる。これにより、第1テーパ面132aと傾斜面136aとが線接触、又は点接触する場合と比較して、コレット132とピストン136との間に生じる摩擦力を大きくすることができる。したがって、コレット132が軸部材SFをクランプしている場合に、第1テーパ面132aと傾斜面136aとが滑ることを抑制できる。 According to this configuration, the inclined surface 136a can come into surface contact with the first tapered surface 132a when gas is not supplied to the inside of the cylinder tube 138. As a result, the frictional force generated between the collet 132 and the piston 136 can be increased as compared with the case where the first tapered surface 132a and the inclined surface 136a are in line contact or point contact. Therefore, when the collet 132 clamps the shaft member SF, it is possible to prevent the first tapered surface 132a and the inclined surface 136a from slipping.

本実施形態のクランプ機構130は、シリンダチューブ138の内部に気体が供給されている場合に、外周面(第1テーパ面132a)が傾斜面136aと径方向において重なる。 In the clamp mechanism 130 of the present embodiment, when gas is supplied to the inside of the cylinder tube 138, the outer peripheral surface (first tapered surface 132a) overlaps the inclined surface 136a in the radial direction.

これによれば、ピストン136及びコレット132が占有する空間の軸線方向の寸法をより小さくすることができる。その結果、クランプ機構130の軸線方向の寸法を小さくすることができる。 According to this, the axial dimension of the space occupied by the piston 136 and the collet 132 can be made smaller. As a result, the axial dimension of the clamp mechanism 130 can be reduced.

本実施形態のアクチュエータ1は、ハウジング40と、第1ロータ20と、第2ロータ30と、軸部材SF(ネジ軸52及びシャフト62)と、ナット51と、スプライン外筒61と、を備える。第1ロータ20は、ハウジング40に対して回転自在である。第2ロータ30は、第1ロータ20の径方向外側に配置され、ハウジング40に対して回転自在である。軸部材SFは、第1ロータ20の回転軸AXの軸線方向に第1ロータ20を貫通して配置され、第1ロータ20から軸線方向の一方に突出するネジ軸52を有し、第1ロータ20から軸線方向の他方に突出するシャフト62に軸線方向に沿った溝部62aを有する。ナット51は、第1ロータ20に対して軸線方向の下方の外側に配置され、ネジ軸52に螺合され、第1ロータ20と共に回転して軸部材SFを回転軸AXの軸線方向に移動させる。スプライン外筒61は、第1ロータ20に対して軸線方向の上方の外側に配置され、溝部62aに沿って軸部材SFを軸線方向に案内し、かつ第2ロータ30と共に回転して軸部材SFを第2ロータ30の回転軸AXの軸回り方向に回転させる。 The actuator 1 of the present embodiment includes a housing 40, a first rotor 20, a second rotor 30, a shaft member SF (screw shaft 52 and a shaft 62), a nut 51, and a spline outer cylinder 61. The first rotor 20 is rotatable with respect to the housing 40. The second rotor 30 is arranged radially outside the first rotor 20 and is rotatable with respect to the housing 40. The shaft member SF is arranged so as to penetrate the first rotor 20 in the axial direction of the rotating shaft AX of the first rotor 20, has a screw shaft 52 protruding from the first rotor 20 in one axial direction, and has a first rotor. The shaft 62 projecting from 20 to the other in the axial direction has a groove portion 62a along the axial direction. The nut 51 is arranged outside the lower side in the axial direction with respect to the first rotor 20, is screwed into the screw shaft 52, and rotates together with the first rotor 20 to move the shaft member SF in the axial direction of the rotating shaft AX. .. The spline outer cylinder 61 is arranged outside the upper side in the axial direction with respect to the first rotor 20, guides the shaft member SF in the axial direction along the groove 62a, and rotates together with the second rotor 30 to rotate the shaft member SF. Is rotated in the axial direction of the rotation shaft AX of the second rotor 30.

この構成によれば、ナット51及びスプライン外筒61が第1ロータ20に対して回転軸AXの軸線方向の外側に配置されるため、第1ロータ20及び第2ロータ30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。 According to this configuration, the nut 51 and the spline outer cylinder 61 are arranged outside the rotation axis AX in the axial direction with respect to the first rotor 20, so that the first rotor 20 and the second rotor 30 are miniaturized in the radial direction. can do. As a result, the footprint can be reduced.

1 アクチュエータ
10 ステータ
20 第1ロータ
30 第2ロータ
40 ハウジング
50 ボールネジ
51 ナット
52 ネジ軸
52a ネジ部
52b 被クランプ部
56 連結部
60 ボールスプライン
61 スプライン外筒
62 シャフト
62a 溝部
80 アーム部
101a,102b レゾルバステータ
101b,102a レゾルバロータ
130 クランプ機構
132 コレット
132A 把持部
132B フランジ部
132a 第1テーパ面
132d 内周面
134 シリンダ
136 ピストン
136a 傾斜面(チャック部)
138 シリンダチューブ
138g 気体供給路
156 ばね
160 第1シール部材
162 第2シール部材
163 気体供給部
164 圧縮空気
AX 回転軸
SF 軸部材
MP 二軸一体型モータ
ST 固定台
1 Actuator 10 Stator 20 1st rotor 30 2nd rotor 40 Housing 50 Ball screw 51 Nut 52 Screw shaft 52a Threaded part 52b Clamped part 56 Connecting part 60 Ball spline 61 Spline outer cylinder 62 Shaft 62a Groove 80 Arm part 101a, 102b Resolver stator 101b, 102a Resolver rotor 130 Clamp mechanism 132 Collet 132A Gripping part 132B Flange part 132a First tapered surface 132d Inner peripheral surface 134 Cylinder 136 Piston 136a Inclined surface (chuck part)
138 Cylinder tube 138g Gas supply path 156 Spring 160 First seal member 162 Second seal member 163 Gas supply unit 164 Compressed air AX Rotating shaft SF Shaft member MP Two-axis integrated motor ST fixing base

Claims (3)

軸部材と、
前記軸部材が貫通するコレットと、
前記軸部材が貫通するピストンと、前記ピストンを収容するシリンダチューブと、前記ピストンを付勢する弾性部材と、を有するシリンダと、
を備え、
前記ピストンは、前記弾性部材によって前記コレットの外周面に接することで、前記コレットを前記軸部材に押し付けるチャック部を有するクランプ機構と、
前記軸部材を軸線方向に移動可能であり、且つ、前記軸部材を回転可能な駆動部と、
を備え、
前記クランプ機構は、
前記弾性部材が付勢する方向に前記ピストンが前記軸部材に沿って移動することで前記チャック部が前記コレットの外周面に接し、前記コレットを前記軸部材に対して押し付けるようにするとともに、前記シリンダチューブの内部に気体又は液体が供給されると前記ピストンは前記弾性部材による付勢に抗する方向に前記軸部材に沿って移動することで前記チャック部による前記コレットの前記軸部材に対する押し付けを解除して、前記コレットが前記軸部材から離れるように構成されている、
アクチュエータ。
Shaft member and
The collet through which the shaft member penetrates
A cylinder having a piston through which the shaft member penetrates, a cylinder tube for accommodating the piston, and an elastic member for urging the piston.
With
The piston, said elastic member by that contact with the peripheral surface of said collet, said chromatic Suruku lamp chuck portion for pressing the shaft member collet mechanism,
A drive unit capable of moving the shaft member in the axial direction and rotating the shaft member,
With
The clamp mechanism is
When the piston moves along the shaft member in the direction in which the elastic member is urged, the chuck portion comes into contact with the outer peripheral surface of the collet and presses the collet against the shaft member. When gas or liquid is supplied to the inside of the cylinder tube, the piston moves along the shaft member in a direction that opposes the urging by the elastic member, thereby pressing the collet against the shaft member by the chuck portion. It is configured to be released so that the collet separates from the shaft member.
Actuator.
前記外周面は、前記チャック部に近づくにつれて径が小さくなるテーパ面であり、
前記チャック部は、前記外周面と対向する傾斜面である請求項1に記載のアクチュエータ
The outer peripheral surface is a tapered surface whose diameter decreases as it approaches the chuck portion.
The actuator according to claim 1, wherein the chuck portion is an inclined surface facing the outer peripheral surface.
前記クランプ機構及び前記駆動部を収容するハウジングを備え、
前記駆動部は、前記ハウジングに対して回転自在な第1ロータと、前記第1ロータの径方向外側に配置され、前記ハウジングに対して回転自在な第2ロータと、ナットと、スプライン外筒と、を有し、
前記軸部材は、前記第1ロータを貫通して配置され、前記第1ロータから前記軸線方向の一方に突出する第1部分にネジ部を有し、前記第1ロータから前記軸線方向の他方に突出する第2部分に前記軸線方向に沿った溝部を有し、
前記ナットは、前記ネジ部に螺合され、前記第1ロータと共に回転して前記軸部材を前記軸線方向に移動させ、
前記スプライン外筒は、前記溝部に沿って前記軸部材を前記軸線方向に案内し、かつ前記第2ロータと共に回転して前記軸部材を前記第2ロータの回転軸の軸回り方向に回転させることを特徴とする請求項1又は2に記載のアクチュエータ。
A housing for accommodating the clamp mechanism and the drive unit is provided.
The drive unit includes a first rotor that is rotatable with respect to the housing, a second rotor that is arranged radially outside the first rotor and is rotatable with respect to the housing, a nut, and a spline outer cylinder. Have,
The shaft member is arranged so as to penetrate the first rotor, has a screw portion in a first portion protruding from the first rotor in one axial direction, and from the first rotor to the other in the axial direction. The protruding second portion has a groove portion along the axial direction.
The nut is screwed into the threaded portion and rotates together with the first rotor to move the shaft member in the axial direction.
The spline outer cylinder guides the shaft member in the axial direction along the groove portion and rotates together with the second rotor to rotate the shaft member in the axial direction of the rotation shaft of the second rotor. The actuator according to claim 1 or 2.
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