JPH0775303A

JPH0775303A - アクチュエータ装置及びアクチュエータ

Info

Publication number: JPH0775303A
Application number: JP5311860A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Noji; 孝義野地; Sadayoshi Narisawa; 貞良成沢
Original assignee: NIPPON MINI MOTOR KK; Tamron Co Ltd
Current assignee: NIPPON MINI MOTOR KK; Tamron Co Ltd
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1993-12-13
Publication date: 1995-03-17
Also published as: US5646466A

Abstract

(57)【要約】【目的】出力トルクのリップルをゼロにする。【構成】ブラシレス・モータ２０Ａ，２０Ｂは、一定
の駆動電流に対して出力トルクが正弦波特性になる。モ
ータ２０Ａ，２０Ｂの出力軸を、それらの出力トルクの
位相差が実質的に９０度になるように連結する。モータ
２０Ａには、駆動回路２４Ａが、モータ２０Ａの出力ト
ルクに同期した正弦波駆動信号を印加する。モータ２０
Ｂには、駆動回路２０Ｂが、モータ２０Ｂの出力トルク
に同期した正弦波駆動信号を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクチュエータ装置及
びアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】電動制御のためのアクチュエータとし
て、低速高トルクであって、速度制御及び位相制御の容
易なものが望まれている。従来は、ＤＣモータやＡＣモ
ータとそのモータ出力を減速する減速ギヤの組み合わせ
が使用されている。

【０００３】しかし減速機構を設ける構成では、ＤＣモ
ータやＡＣモータは回転数が数１，０００ｒｐｍと高速
であり、使用により減速ギヤが摩耗することから、耐久
性が３，０００時間程度と短いという欠点がある。ＤＣ
モータも、ブラシを有するものは、当該ブラシが摩耗す
るので一般に短寿命である。

【０００４】比較的低速で回転でき、しかも耐久性のあ
るアクチュエータとして、ロータを永久磁石としたブラ
シレス・モータ又はムービング・マグネット式メータが
ある。ブラシレス・モータでは、ステータの界磁コイル
に、ロータの回転位相と同期して極性反転するパルス電
流を印加することにより、所望方向に所望速度で回転さ
せることができる。ロータの回転位相を検出する回転検
出手段としてホール素子などの磁気センサを用い、その
検出出力で界磁コイル印加電流をスイッチングするよう
になっている。

【０００５】図２は、ブラシレス・モータの断面図であ
る。円筒状のヨーク１０内に、界磁コイル１２を巻き付
ける円筒状のボビン１４が収納されている。円筒（又は
円盤）状の永久磁石からなるロータ１６が、ボビン１４
の内部の円筒状空間に収容されている。ロータ１６はボ
ビン１４に対して一定距離に配置されている。ホール素
子１８が、ボビン１４の周方向の適当な位置、例えば、
界磁コイル１２のコイル面に直交する位置で、且つ、感
応方向が界磁コイル１２の励磁方向に合致する向きに配
置される。

【０００６】図３は、界磁コイル１２に一定電圧を印加
した場合の、トルク出力特性及びホール素子出力特性を
示す。トルク出力特性及びホール素子出力特性はきれい
な正弦波となる。図３に示すように、ホール素子１８の
出力特性とトルク特性は９０゜の位相差を具備する。１
８０゜を越えた点からトルクが負になるになるので、界
磁コイル１２に逆極性の電圧を印加すれば、ロータ１６
は同じ方向に回転し続ける。図４は、一方向に回転する
ときの、出力トルク特性と界磁コイル１２の印加電圧の
波形図を示す。図４（１）は出力トルク特性、同（２）
は界磁コイル１２の印加電圧である。出力トルク特性
は、正弦波の絶対値となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】アクチュエータとして
は、低速回転で１，００００時間以上の耐久性と、静粛
且つ円滑な動きが要求される。更には、精確な速度制御
及び位置制御が望まれる。これらのためには、例えば、
減速ギヤ無しで広い速度範囲を実現でき、出力トルクの
リップルもゼロ又は極めて少ないことが望まれる。従来
例は、このような要望を満たしていない。

【０００８】本発明は、これらの要望を満たすアクチュ
エータ装置及びアクチュエータを提示することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、回転角度に
対して正弦波形の出力トルク特性を具備する第１及び第
２のモータを、出力トルクの位相差が実質的に９０度に
なるように、軸方向若しくは横方向で連結し、又は同一
出力軸上に結合する。

【００１０】そして、継続的な回転のための駆動手段と
して、当該第１のモータの出力トルクに同期した正弦波
駆動信号を当該第１のモータに印加する第１の駆動手段
と、当該第２のモータの出力トルクに同期した正弦波駆
動信号を当該第２のモータに印加する第２の駆動手段と
を設ける。上記第１の駆動手段は、上記第２のモータの
回転を検出する第１の回転検出手段と、当該第１の回転
検出手段の検出出力に従い、検出した回転角度に従って
正弦波形で変化する正弦波駆動信号を生成する第１の駆
動信号生成手段とからなり、上記第２の駆動手段は、上
記第１のモータの回転を検出する第２の回転検出手段
と、当該第２の回転検出手段の検出出力に従い、検出し
た回転角度に従って正弦波形で変化する正弦波駆動信号
を生成する第２の駆動信号生成手段とからなる。

【００１１】回転位置を外部操作するための駆動手段
は、当該第１のモータの回転を検出し、回転角度に応じ
た所定位相の正弦波信号を出力する第１の回転検出手段
と、当該第１の回転検出手段の出力と当該第１の外部入
力との差を出力する第１の差動増幅手段と、当該第１の
差動増幅手段の出力を電力増幅して当該第１のモータの
駆動コイルに印加する第１の電力増幅手段と、当該第２
のモータの回転を検出し、回転角度に応じた所定位相の
正弦波信号を出力する第２の回転検出手段と、当該第２
の回転検出手段の出力と当該第２の外部入力との差を出
力する第２の差動増幅手段と、当該第２の差動増幅手段
の出力を電力増幅して当該第２のモータの駆動コイルに
印加する第２の電力増幅手段とからなる本発明に係るア
クチュエータはまた、出力シャフトに固定され、２つの
磁極を具備するロータと、互いに直交するように配置さ
れた第１及び第２の駆動コイルと、当該ロータの回転角
度を検出する回転検出手段とを具備する。

【００１２】そして、継続的な回転のための駆動手段と
して、当該第１の駆動コイルにより当該ロータに発生す
るトルクに同期した正弦波駆動信号を当該第１の駆動コ
イルに印加する第１の駆動手段と、当該第２の駆動コイ
ルにより当該ロータに発生するトルクに同期した正弦波
駆動信号を当該第２の駆動コイルに印加する第２の駆動
手段とを設ける。

【００１３】回転位置を外部操作するための駆動手段
は、当該ロータの回転を検出し、当該第１の駆動コイル
により生じる出力トルクから実質的に９０度位相のずれ
た正弦波信号を出力する第１の回転検出手段の出力と第
１の外部入力との差を出力する第１の差動増幅手段と、
当該第１の差動増幅手段の出力を電力増幅して当該第１
の駆動コイルに印加する第１の電力増幅手段と、当該ロ
ータの回転を検出し、当該第２の駆動コイルにより生じ
る出力トルクから実質的に９０度位相のずれた正弦波信
号を出力する第２の回転検出手段の出力と第２の外部入
力との差を出力する第２の差動増幅手段と、当該第２の
差動増幅手段の出力を電力増幅して当該第２の駆動コイ
ルに印加する第２の電力増幅手段とからなる。

【００１４】

【作用】上記手段により、第１及び第２の駆動手段又は
駆動回路で駆動される第１及び第２のモータ又は第１の
駆動コイル及び第２の駆動コイルはそれぞれ、正弦波の
二乗及び余弦波の二乗で変化する出力トルクを発生す
る。従って、その合成トルクは一定値となる。即ち、理
想的にはリップルがゼロになる。

【００１５】駆動電流と合成出力トルクとの間に一定の
関係が成立するので、トルク測定値又は定トルク発生装
置として利用できる。

【００１６】上記駆動回路では、第１のモータ又は第１
の駆動コイルが、第１の外部入力に従った回転位置に向
くトルクを発生し、第２のモータ又は第２の駆動コイル
が第２の外部入力に従った回転位置に向くトルクを発生
する。第１のモータ又は第１の駆動コイルと、第２のモ
ータ又は第２の駆動コイルとは、互いに９０度位相差の
あるトルクを発生し、両者の合成値は理論的には一定に
なるので、第１及び第２の外部入力で指定される回転位
置まで定トルクで回転する。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。

【００１８】図１を参照して、本発明の基本原理を説明
する。２０Ａ，２０Ｂは、一定駆動電流に対して出力ト
ルク特性が図３に示すような正弦波波形になるモータ
（例えば、図２に示すような構造のブラシレス・モー
タ）であり、その両出力は、電気的に９０度位相のずれ
た状態で結合部材２２により機械的に加算されて出力さ
れる。２４Ａ，２４Ｂはそれぞれモータ２０Ａ，２０Ｂ
を駆動する駆動回路であり、モータ２０Ａ，２０Ｂの出
力トルク位相に合致する正弦波形の駆動電流をモータ２
０Ａ，２０Ｂに印加する。

【００１９】例えば、モータ２０Ａの出力トルク特性が
ｓｉｎθ、モータ２０Ｂの出力トルク特性がｃｏｓθで
あるとする。駆動回路２４ＡはＫｓｉｎθの駆動電流
（Ｋは比例定数）をモータ２０Ａに印加し、駆動回路２
４ＢはＫｃｏｓθの駆動電流をモータ２０Ｂに印加す
る。従って、モータ２０Ａの出力トルクはＫｓｉｎ
²θ、モータ２０Ｂの出力トルクはＫｃｏｓ²θとなる。
モータ２０Ａ，２０Ｂの出力トルクを加算した出力トル
クは、Ｋｓｉｎ²θ＋Ｋｃｏｓ²θ＝Ｋとなり、原理的に出力トルクのリップルがゼロになる。

【００２０】このような駆動回路２４Ａ，２４Ｂとして
は、例えば、モータ２０Ａに印加する正弦波を発生する
正弦波発生回路と、当該正弦波発生回路の出力を９０゜
位相シフトしてモータ２０Ｂに印加する位相シフト回路
とで構成してもよい。しかし、直流近辺を含む広い周波
数範囲で利用できるようにしたい場合、その広い周波数
範囲に適合する正弦波発生回路及び位相シフト回路は、
設計が困難であり、できても大規模な回路になってしま
う。

【００２１】他方、図２、図３及び図４で説明したよう
に、ブラシレス・モータで、界磁コイル１２のコイル面
に直交する位置、即ち、界磁コイル１２を貫通する中心
線上にホール素子１８を配置すると、ホール素子１８が
界磁コイル１２から最も離れることになり、界磁コイル
１２の発生磁界は、ホール素子１８の位置でロータ１６
の発生磁界に比べて非常に弱くなり、実質的に無視でき
る。この結果、ホール素子１８の出力は、界磁コイル１
２の発生磁界に影響されない正弦波形になる。また、当
該ホール素子１８の感応方向を界磁コイル１２の励磁方
向と合致させると、ホール素子１８の出力は、出力トル
クと９０゜位相のずれた正弦波形になる。

【００２２】従って、駆動回路２４Ａとしては、モータ
２０Ｂのホール素子出力を、その波形及び位相を維持し
ながら増幅してモータ２０Ａに駆動電圧として印加し、
駆動回路２４Ｂとしては、モータ２０Ａのホール素子出
力を、その波形及び位相を維持しながらモータ２０Ｂに
駆動電圧として印加するものとするのがよい。駆動回路
２４Ａ，２４Ｂをこのような回路構成とすると、直流近
辺を含む広い周波数範囲に適合する。

【００２３】図５は、２つのモータを軸方向で結合した
第１実施例の分解斜視図、図６はその側面図、図７は、
図６のＡ−Ａ線から見た断面図、図８は図６のＢ−Ｂ線
から見た断面図である。

【００２４】本実施例では、基本的には同じ構造のブラ
シレス・モータ３０Ａ，３０Ｂを軸方向に２個直結して
ある。モータ３０Ａ，３０Ｂのロータ３２Ａ，３２Ｂの
回転シャフト３４Ａ，３４Ｂは、連結部材３５により同
軸になるように強固に連結されている。回転シャフト３
４Ａ，３４Ｂを一体の棒材で構成してもよいことは勿論
である。ロータ３２Ａ，３２Ｂは円盤状又は円柱状であ
り、周方向に１つのＳ極と１つのＮ極を具備する。本実
施例では、ロータ３２Ａの着磁方向はロータ３２Ｂの着
磁方向と一致している。

【００２５】ロータ３２Ａ，３２Ｂの外側には、等間隔
の空隙を隔てて、ボビン３６Ａ（３６Ａ−１，３６Ａ−
２），３６Ｂ（３６Ｂ−１，３６Ｂ−２）が配置されて
いる。ボビン３６Ａ，３６Ｂは、２分割された半体３６
Ａ−１，３６Ａ−２；３６Ｂ−１，３６Ｂ−２が結合さ
れた構造になっている。

【００２６】モータ３０Ａのボビン３６Ａには、界磁用
の駆動コイル３８Ａと、駆動の補助、制御又は制動用の
補助コイル４０Ａが、互いに平行に巻き付けられてい
る。同様に、モータ３０Ｂのボビン３６Ｂには、界磁用
の駆動コイル３８Ｂと、駆動の補助、制御又は制動用の
補助コイル４０Ｂが互いに平行に巻き付けられている。

【００２７】ボビン３６Ａ，３６Ｂは、不図示の支持材
により、駆動コイル３８Ａと駆動コイル３８Ｂが所定の
位置関係になるように、不図示の支持部材により固定さ
れる。ボビン３６Ａ及び同３６Ｂの一方を位置調節自在
とするのが好ましい。

【００２８】４２Ａ，４２Ｂはロータ３２Ａ，３２Ｂの
回転位相を検出するホール素子であり、駆動コイル３８
Ａ，３８Ｂのコイル面に直交する位置で、その感応方向
がそれぞれ駆動コイル３８Ａ，３８Ｂの励磁方向に合致
する向きに配置されている。これにより、ホール素子４
２Ａ，４２Ｂは、モータ３０Ａ，３０Ｂを単体で見た場
合に、それぞれモータ３０Ａ，３０Ｂの出力トルクと９
０゜位相のずれた正弦波電圧を出力する。ボビン３６
Ａ，３６Ｂの外面にはそれぞれ、ホール素子４２Ａ，４
２Ｂを収容する凹み４４Ａ，４４Ｂを設けてある。

【００２９】以上の素子は円筒状のヨーク４６に収容さ
れる。ヨーク４６は一端面が開放されているが、他端面
が非磁性材料からなる板材４７で閉成されている。板材
４７の中心には、回転シャフト３４Ｂの軸受け４８が埋
め込まれている。ヨーク４６内にロータ３２Ａ，３２Ｂ
及びボビン３６Ａ，３６Ｂ等を収容した状態で、ヨーク
４６の開放端面は円盤状の端板５０で閉塞される。端板
５０の中央にも回転シャフト３４Ａの軸受け５２を設け
てある。端板５０の外周縁には、モータ３０Ａ，３０Ｂ
の駆動コイル３８Ａ，３８Ｂ及び補助コイル４０Ａ，４
０Ｂのリード線及びホール素子４２Ａ，４２Ｂ用の（フ
レキシブル・プリント基板からなる）リード線を通すた
めの複数の切り欠きを設けてある。

【００３０】モータ３０Ａ，３０Ｂのようなブラシレス
・モータでは一定電流を印加した場合に、出力トルク特
性及びホール素子の出力特性は、ほぼ理想的な正弦波特
性になる。従って、図５乃至図８に示す実施例では、ホ
ール素子４２Ａ，４２Ｂの出力をオフセット調節及び振
幅調節した後、電力増幅して、それぞれ駆動コイル３８
Ｂ，３８Ａに印加すると、駆動コイル３８Ａ，３８Ｂに
は目的の位相の正弦波電流が流れる。

【００３１】即ち、図９（１）に示すように、駆動コイ
ル３８Ａ，３８Ｂに所定周期で極性反転する一定電流の
パルス信号を印加すると、図９（２）に示すようにロー
タ３２Ａの出力トルクが｜ｃｏｓθ｜特性、ロータ３２
Ｂの出力トルクが｜ｓｉｎθ｜特性になる。これらを単
純に合成すると、合成トルクは、図９（３）に示すよう
に大きなリップルを持つことになる。

【００３２】先に説明したように、ロータ３２Ａ，３２
Ｂの回転に対して、ホール素子４２Ａ，４２Ｂの出力信
号は正弦波形になり、そのオフセット及び振幅を調整し
た信号は、図９（４）に示すようになる。この、ホール
素子４２Ａ，４２Ｂの調整出力電圧をそれぞれ駆動コイ
ル３８Ｂ，３８Ａに印加すると、モータ３０Ａの出力ト
ルク、モータ３０Ｂの出力トルク及びこれらの合成トル
クは、図９（５）に示すようになる。即ち、モータ３０
Ａの出力トルクはｓｉｎ²θで変化し、モータ３０Ｂの
出力トルクはｃｏｓ²θで変化し、この結果、両者の合
成トルクはリップルの無い一定値となる。

【００３３】図９（５）に示すような理想的な状態を実
現するには、２つのモータのロータの着磁方向が平行に
なるように回転シャフトが連結されているときには、駆
動コイル３８Ａと同３８Ｂが直交し、ホール素子４２
Ａ，４２Ｂを、駆動コイル３８Ａ，３８Ｂのコイル面に
直交する位置で、当該駆動コイル３８Ａ，３８Ｂの励磁
方向と当該ホール素子４２Ａ，４２Ｂの感応方向とが一
致する向きに配置する必要がある。これらの条件が満た
されないと、合成トルクにリップルが出現する。特に、
駆動コイル３８Ａと同３８Ｂの直交条件が重要であり、
図５乃至図８に示す実施例では２つのモータ３０Ａ，３
０Ｂとすることで、ロータ３２Ａ，３２Ｂ、駆動コイル
３８Ａ，３８Ｂ及びホール素子４２Ａ，４２Ｂを互いに
自由に且つ精密に位置及び角度調節できるようにしてい
る。

【００３４】図９（６）は、一定負荷を加えたときに、
駆動コイル３８Ａに流れる駆動電流の絶対値と駆動コイ
ル３８Ｂに流れる駆動電流の絶対値を加算した信号波形
を示す。ロータの回転角度をθとしたとき、この駆動電
流Ｉはθに対して、Ｉ＝Ｌ（１＋２｜ｓｉｎθｃｏｓθ｜）^1/2 となる。Ｌは実測により決定される比例係数である。

【００３５】後述するように、ホール素子４２Ａ，４２
Ｂの出力からロータの回転角度を検出できるので、駆動
電流の測定値とロータの回転角度θから各アクチュエー
タの比例係数Ｌを決定できる。決定した係数Ｌを使用す
ることにより、駆動電流からそのときの出力トルクを知
ることができる。即ち、出力トルクと駆動電流の間の関
係を定量的に把握することができ、任意の一定トルクを
発生する定トルク発生装置として、及びトルクを測定す
る装置としても利用できるようになる。

【００３６】図１０は、図５乃至図８に示す実施例の駆
動回路であって、正転、逆転及び回転位置の外部操作を
選択可能な駆動回路の回路図を示す。図１０において、
Ｌ１ｍは駆動コイル３８Ａ、Ｌ１ｓは補助コイル４０
Ａ、Ｌ２ｍは駆動コイル３８Ｂ、Ｌ２ｓは補助コイル４
０Ｂ、Ｈ１はホール素子４２Ａ、Ｈ２はホール素子４２
Ｂをそれぞれ示す。

【００３７】６０，６２は、図示しない電源回路からそ
れぞれ＋６Ｖ及び−６Ｖを供給される電源入力端子、６
４はアース端子である。電源入力端子６０は抵抗Ｒ１及
び定電圧ダイオードＺＤ１を介してアース端子６４に接
続し、電源入力端子６２は、抵抗Ｒ２及び定電圧ダイオ
ードＺＤ２を介してアース端子６４に接続する。定電圧
ダイオードＺＤ１，ＺＤ２は、ホール素子Ｈ１，Ｈ２に
一定電流を流すための５Ｖ程度の一定電圧を形成する。
即ち、定電圧ダイオードＺＤ１，ＺＤ２の降服電圧は約
２．５Ｖであり、ホール素子Ｈ１，Ｈ２には、定電圧ダ
イオードＺＤ１のカソードと、定電圧ダイオードＺＤ２
のアノードとの間に形成される一定電圧が印加され、こ
れによりホール素子Ｈ１，Ｈ２に一定電流が流れる。

【００３８】ホール素子Ｈ１，Ｈ２の電圧出力はそれぞ
れ、演算増幅器、所謂オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の反転
入力端子及び非反転入力端子間に印加される。なお、オ
ペアンプＯＰ１，ＯＰ２の非反転入力端子にはまた、定
電圧ダイオードＺＤ１及び同ＺＤ２により形成された定
電圧をポテンショメータＶＲ１，ＶＲ２及びその摺動子
に接続した抵抗Ｒ３，Ｒ４により調整した直流電圧が印
加されている。これにより、ホール素子Ｈ１，Ｈ２の出
力のオフセットを調節する。オペアンプＯＰ１，ＯＰ２
の出力は抵抗Ｒ５，Ｒ６を介して反転入力端子に帰還接
続する。これにより、オペアンプＯＰ１；ＯＰ２及び抵
抗Ｒ５；Ｒ６からなる回路は、周知の通り反転増幅器と
して機能し、ホール素子Ｈ１，Ｈ２の出力を反転増幅す
る。

【００３９】オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の出力は、抵抗
Ｒ７，Ｒ８を介してオペアンプＯＰ３，ＯＰ４の反転入
力端子に接続し、オペアンプＯＰ３，ＯＰ４の出力は半
固定抵抗ＶＲ３，ＶＲ４を介してオペアンプＯＰ３，Ｏ
Ｐ４の反転入力端子に帰還接続する。オペアンプＯＰ
３，ＯＰ４及び抵抗Ｒ７，ＶＲ３；Ｒ８，ＶＲ４からな
る回路は、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の出力電圧を反転
増幅し、その増幅度は半固定抵抗ＶＲ３，ＶＲ４で調節
できる。即ち、オペアンプＯＰ３，ＯＰ４の出力は、ホ
ール素子Ｈ１，Ｈ２の出力電圧を、位相及び波形を維持
して所望の振幅まで増幅した電圧信号になっている。

【００４０】オペアンプＯＰ３，ＯＰ４の出力は、抵抗
Ｒ９，Ｒ１０を介してオペアンプＯＰ５，ＯＰ６の反転
入力端子に接続し、オペアンプＯＰ５，ＯＰ６の出力
は、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を介してオペアンプＯＰ５，Ｏ
Ｐ６の反転入力端子に帰還接続されている。抵抗Ｒ１
０，Ｒ１２の抵抗値をそれぞれ抵抗Ｒ９，Ｒ１１の抵抗
値と等しくすることにより、オペアンプＯＰ５；ＯＰ６
及び抵抗Ｒ９，Ｒ１１；Ｒ１０，Ｒ１２からなる回路は
極性反転回路として機能し、オペアンプＯＰ５，ＯＰ６
の出力は、オペアンプＯＰ３，ＯＰ４の出力を極性反転
した信号になっている。

【００４１】オペアンプＯＰ３，ＯＰ４の出力はまた、
出力端子６６，６８から外部に取り出すことができる。
これにより、ホール素子Ｈ１，Ｈ２の調整出力電圧を外
部でモニタできると共に、回転位相及び速度を示す信号
を得ることができる。出力端子６６，６８の電圧信号
は、図９（４）に示す信号に相当する。

【００４２】スイッチＳＷ１，ＳＷ２のａ接点にはオペ
アンプＯＰ３，ＯＰ４の出力が接続し、ｂ接点にはオペ
アンプＯＰ５，ＯＰ６の出力が接続する。スイッチＳＷ
１と同ＳＷ２は連動して切り換わる。例えば、スイッチ
ＳＷ１がａ接点に接続するとき、スイッチＳＷ２もａ接
点に接続し、スイッチＳＷ１がｂ接点に接続するとき、
スイッチＳＷ２もｂ接点に接続する。スイッチＳＷ１，
ＳＷ２の連動関係は、ホール素子Ｈ１，Ｈ２の出力特性
に依存する。

【００４３】スイッチＳＷ２，ＳＷ１の共通端子からの
出力は、それぞれ、スイッチＳＷ５，ＳＷ６のａ接点に
接続する。スイッチＳＷ５のｂ接点にはオペアンプＯＰ
３の出力が接続し、スイッチＳＷ６のｂ接点にはオペア
ンプＯＰ６の出力が接続する。スイッチＳＷ５，ＳＷ６
の共通端子からの出力はそれぞれ、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４
を介してオペアンプＯＰ７，ＯＰ８の反転入力端子に接
続する。７０，７２は後述する操作装置により本実施例
を所望の回転位置に制御する制御電圧信号の入力端子で
あり、スイッチＳＷ３，ＳＷ４のｂ接点に接続する。ス
イッチＳＷ３，ＳＷ４のａ接点にはアース端子６４から
のアース電位が接続する。スイッチＳＷ３，ＳＷ４はス
イッチＳＷ１，ＳＷ２と同様に連動する。

【００４４】スイッチＳＷ３，ＳＷ４の共通端子は抵抗
Ｒ１５，１６を介してオペアンプＯＰ７，ＯＰ８の非反
転入力端子に接続し、その非反転入力端子はまた、抵抗
Ｒ１７，１８を介してアースに接続する。オペアンプＯ
Ｐ７，ＯＰ８の出力は抵抗Ｒ１９，Ｒ２０を介して反転
入力端子に帰還接続する。

【００４５】これらの構成により、オペアンプＯＰ７；
ＯＰ８及び抵抗Ｒ１３，Ｒ１５，Ｒ１７，Ｒ１９；Ｒ１
４，Ｒ１６，Ｒ１８，Ｒ２０からなる回路は差動増幅器
として機能する。この回路部分は、入力端子７０，７２
に入力する位置制御信号による外部操作を可能にするた
めに設けられたものであり、外部操作を必要としないと
きには、設けなくてもよい。

【００４６】オペアンプＯＰ７，ＯＰ８の出力は抵抗Ｒ
２１，Ｒ２２を介してオペアンプＯＰ９，ＯＰ１０の反
転入力端子に接続し、その非反転入力端子はアース電位
に接続し、出力は抵抗Ｒ２３，Ｒ２４を介して非反転入
力端子に帰還接続する。オペアンプＯＰ９；ＯＰ１０及
び抵抗Ｒ２１，Ｒ２３；Ｒ２２，Ｒ２４からなる回路
は、電力増幅器として機能する。

【００４７】オペアンプＯＰ９，ＯＰ１０の出力は、駆
動コイルＬ１ｍ，Ｌ２ｍを介してアースに接続する。ま
た、オペアンプＯＰ９，ＯＰ１０の反転入力端子は補助
コイルＬ１ｓ，Ｌ２ｓ及び可変抵抗ＶＲ５，ＶＲ６を介
してアースに接続する。本実施例では、補助コイルＬ１
ｓ，Ｌ２ｓをロータ３２Ａ，３２Ｂの速度検出用として
用いており、補助コイルＬ１ｓ，Ｌ２ｓはロータ３２
Ａ，３２Ｂの角速度及び角度位置に応じた電圧を発生
し、この電圧がオペアンプＯＰ９，ＯＰ１０に帰還され
る。その帰還量は、可変抵抗ＶＲ５，ＶＲ６により調節
できる。

【００４８】抵抗Ｒ２３，Ｒ２４に並列に接続したコン
デンサＣ１，Ｃ２は発振防止用である。

【００４９】可変抵抗ＶＲ５，ＶＲ６を例えば２連可変
抵抗器とし、その抵抗値を変更することで、起動トルク
を変更することなしに回転速度を大幅に変更することが
できる。簡単なテストでは、３０ｒｐｍから３，０００
ｒｐｍの範囲で回転速度を変更できた。

【００５０】図１０に示す回路の動作を説明する。外部
操作せずに連続回転させたい場合を説明する。この場
合、スイッチＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６を共にａ
接点に接続する。そして、正転させたいときにはスイッ
チＳＷ１，ＳＷ２を共にａ接点に接続し、逆転させると
きにはｂ接点に接続する。

【００５１】電源入力端子６０，６２に図示しない電源
回路から供給される電源電圧はオペアンプＯＰ１〜ＯＰ
１０に＋電源及び−電源として供給される。定電圧ダイ
オードＺＤ１，ＺＤ２は電源入力端子６０，６２からの
電源電圧から一定電圧を形成し、ホール素素子Ｈ１，Ｈ
２に定電流を供給する。また、ポテンショメータＶＲ
１，ＶＲ２を適宜に調節して、ホール素子Ｈ１，Ｈ２の
出力電圧のオフセットを調節する。

【００５２】ホール素子Ｈ１，Ｈ２はそれぞれ、ロータ
３２Ａ，３２Ｂの回転角度位置に応じた電圧を出力す
る。ホール素子Ｈ１，Ｈ２の出力電圧は、それぞれ、オ
ペアンプＯＰ１；ＯＰ２及び抵抗Ｒ５；Ｒ６からなる回
路により反転増幅される。また、オペアンプＯＰ３，Ｏ
Ｐ４及び抵抗Ｒ７，ＶＲ３；Ｒ８，ＶＲ４からなる回路
は、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の出力電圧の振幅を調節
する。半固定抵抗ＶＲ３，ＶＲ４の抵抗値を調節するこ
とで、ゲインを調節する。オペアンプＯＰ３，ＯＰ４の
出力は、ホール素子Ｈ１，Ｈ２の出力電圧を、位相及び
波形を維持して所望の振幅まで増幅した電圧信号になっ
ている。

【００５３】従って、出力端子６６，６８からは、回転
角度θに応じて正弦波形で変化し、互いに９０゜位相の
異なる２つの信号を得ることができる。この２つの信号
の比、即ちｔａｎ又はｃｏｔａｎにより回転角度θを絶
対測定できる。

【００５４】また、オペアンプＯＰ５；ＯＰ６及び抵抗
Ｒ９，Ｒ１１；Ｒ１０，Ｒ１２からなる回路が、オペア
ンプＯＰ３，ＯＰ４の出力を極性反転する。これは、逆
転のためである。

【００５５】即ち、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にａ接
点に接続すると、ホール素子Ｈ１，Ｈ２の出力電圧と同
じ位相の、オペアンプＯＰ３，ＯＰ４の出力電圧が、ス
イッチＳＷ１，ＳＷ６；ＳＷ２，ＳＷ５を介してオペア
ンプＯＰ７，ＯＰ８を主体とする差動増幅器に印加さ
れ、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にｂ接点に接続する
と、ホール素子Ｈ１，Ｈ２の出力電圧と１８０度位相の
異なる、オペアンプＯＰ５，ＯＰ６の出力電圧が、スイ
ッチＳＷ１，ＳＷ６；ＳＷ２，ＳＷ５を介してオペアン
プＯＰ７，ＯＰ８を主体とする差動増幅器に印加され
る。

【００５６】通常のモータのように連続回転させるとき
には、スイッチＳＷ３，ＳＷ４はａ接点に接続している
ので、オペアンプＯＰ７；ＯＰ８及び抵抗Ｒ１３，Ｒ１
５，Ｒ１７，Ｒ１９；Ｒ１４，Ｒ１６，Ｒ１８，Ｒ２０
からなる回路の他方の入力には、アース電位が入力して
いる。従って、オペアンプＯＰ７；ＯＰ８はそれぞれ、
ホール素子Ｈ１，Ｈ２の調整出力電圧とアース電位との
差を（増幅して）出力する。即ち、オペアンプＯＰ７，
ＯＰ８の出力波形は、基本的にスイッチＳＷ１，ＳＷ２
の出力波形と同じである。

【００５７】オペアンプＯＰ９；ＯＰ１０及び抵抗Ｒ２
１，Ｒ２３；Ｒ２２，Ｒ２４からなる回路は、オペアン
プＯＰ７，ＯＰ８の出力を電力増幅し、夫々、ホール素
子Ｈ２，Ｈ１の出力電圧と同じ波形で同じ位相（又は反
転位相）の電流を駆動コイルＬ１ｍ，Ｌ２ｍに供給す
る。これにより、図９（５）に示したように、ロータ３
２Ａ，３２Ｂの出力トルクは、正弦波又は余弦波の二乗
波形になり、その合成出力トルクは一定値になる。

【００５８】なお、補助コイルＬ１ｓ，Ｌ２ｓは、ロー
タ３２Ａ，３２Ｂの角速度及び角度位置に応じた電圧を
発生し、この電圧がオペアンプＯＰ９，ＯＰ１０に帰還
される。これにより、ロータ３２Ａ，３２Ｂの回転速度
が制御される。可変抵抗ＶＲ５，ＶＲ６が帰還量を決定
する。

【００５９】いうまでもないが、正転逆転の切換えが不
要なときには、オペアンプＯＰ５，ＯＰ６に関する回路
部分とスイッチＳＷ１，ＳＷ２は不要であり、外部操作
を選択できる必要が無い場合には、スイッチＳＷ３，Ｓ
Ｗ４，ＳＷ５，ＳＷ６及びオペアンプＯＰ７，ＯＰ８に
関する回路部分は不要である。即ち、ホール素子Ｈ１，
Ｈ２の出力でそれぞれ駆動コイルＬ２ｍ，Ｌ１ｍを駆動
するだけでよいのであれば、より簡単な回路で済む。

【００６０】図１０に示す回路での外部操作のときの動
作を説明する前に、入力端子７０，７２に供給する制御
電圧信号を発生する遠隔操作装置の実施例を説明する。
図１１は、その遠隔操作装置の実施例と、図５乃至図８
に図示したアクチュエータの実施例とを接続した状態の
斜視図を示す。８０が、図５乃至図８で説明したアクチ
ュエータ、８２が、図１０に図示した回路を実装した回
路基板である。８４が遠隔操作装置の一実施例であり、
回転操作部８６と、当該回転操作部８６の操作信号を処
理する回路を実装した回路基板８８とからなる。回転操
作部８６の断面図を図１２に、回路基板８８の回路図を
図１３に示す。

【００６１】図１２を参照して、回転操作部８６を説明
する。回転操作部８６は基本的に、モータ３０Ａ，３０
Ｂのようなブラシレス・モータから駆動コイル及び補助
コイルを除去した構造になっている。但し、２つのホー
ル素子Ｈｘ，Ｈｙを９０゜の位相差になる位置に配置し
てある。即ち、一方向に着磁された円盤状のロータ９０
が回転シャフト９２に固定されている。ロータ９０は、
ボビン３６Ａ，３６Ｂと同様の材料からなる円筒材９４
内に、一定の空隙を隔てて収容されている。円筒材９４
に上記ホール素子Ｈｘ，Ｈｙを直交位置に固定してあ
る。円筒材９４の外側にヨーク９６が配置されている。
回転シャフト９２は、回転操作ノブ８６ａで回転操作す
ることができる。

【００６２】図１３を参照して回路基板８８上の回路を
説明する。この回路は、図１０に示す回路で、ホール素
子Ｈ１，Ｈ２の出力をオフセット調節及び振幅調節する
回路と基本的に同じである。即ち、電源端子９８には図
示しない電源回路回路＋電源電圧が印加され、電源端子
１００には−電源電圧が印加される。ホール素子Ｈｘ，
Ｈｙはそれぞれ、抵抗Ｒ３０，Ｒ３２；Ｒ３１，Ｒ３３
により一定電流を印加され、磁気検出出力の２つの出力
端子は、一方がオペアンプＯＰ１１，ＯＰ１２の反転入
力端子に接続し、他方がオペアンプＯＰ１１，ＯＰ１２
の非反転入力端子と抵抗Ｒ３４，Ｒ３５に接続する。

【００６３】抵抗Ｒ３４，Ｒ３５の他端は、ポテンショ
メータＶＲ７，ＶＲ８の摺動子に接続する。ポテンショ
メータＶＲ７，ＶＲ８には電源電圧が印加されており、
抵抗Ｒ３４，３５及びポテンショメータＶＲ７，ＶＲ８
が、ホール素子Ｈｘ，Ｈｙの磁気検出出力電圧のオフセ
ットを決定する。

【００６４】オペアンプＯＰ１１，ＯＰ１２の出力は半
固定抵抗ＶＲ９，ＶＲ１０を介して、その非反転入力端
子に帰還接続されている。オペアンプＯＰ１１，ＯＰ１
２の出力は、出力端子１０２，１０４から外部に出力さ
れる。出力端子１０２，１０４はそれぞれ、図１０の入
力端子７０，７２に接続される。

【００６５】ポテンショメータＶＲ７，ＶＲ８及び半固
定抵抗ＶＲ９，ＶＲ１０を調節して、出力端子１０２，
１０４の出力電圧が、それぞれ図１０の出力端子６８，
６６の出力電圧と同じレベルになるように調節する。こ
れにより、出力端子１０２，１０４からは、図１０の出
力端子６８，６６での信号と同じ位相及び同じ振幅の正
弦波形の電圧信号が出力される。出力端子１０２，１０
４の出力波形を図１４に示す。

【００６６】遠隔操作装置８４を使用するとき、図１０
のスイッチＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６は共にｂ接
点に接続しておく。これにより、オペアンプＯＰ７は、
モータ３０Ａ自体のホール素子Ｈ１の調整出力電圧と、
遠隔操作装置８４からの入力端子７０の制御電圧信号と
の差を出力し、その差に比例する電流が駆動コイルＬ１
ｍに流れる。他方、オペアンプＯＰ８は、モータ３０Ｂ
自体のホール素子Ｈ２の反転調整出力電圧と、遠隔操作
装置８４からの入力端子７２の制御電圧信号との差を出
力し、その差に比例する電流が駆動コイルＬ２ｍに流れ
る。この結果、ロータ３２Ａ，３２Ｂは、ホール素子Ｈ
１，Ｈ２の（正又は逆の）調整出力電圧と、遠隔操作装
置８４からの制御電圧信号とが一致する位置まで回転
し、停止する。

【００６７】即ち、アクチュエータ８０は、遠隔操作装
置８４の手動回転に追随して回転し、遠隔操作装置８４
は、アクチュエータ８０の回転速度のみならず、回転角
も精密に遠隔操作できる。

【００６８】遠隔操作装置８４として、９０度位相の異
なる２つの正弦波を機械的に生成する構成を例示した
が、例えば、マイクロプロセッサ等のディジタル演算手
段により同様の正弦波を発生させてもよい。そうすれ
ば、回転角及び回転速度をより精密に制御できる。

【００６９】図５乃至図８では、２つのモータ３０Ａ，
３０Ｂを軸方向で連結したが、横方向に連結してもよ
い。以下、その実施例を説明する。図１５は、その実施
例の平面図、図１６は、図１５のＣ−Ｃ線から見た断面
図、図１７は分解斜視図である。

【００７０】１１０Ａ，１１０Ｂはそれぞれ、モータ３
０Ａ，３０Ｂと同じ構造のブラシレス・モータであり、
２枚の取付け板１１２，１１４間に固定されている。モ
ータ１１０Ａ，１１０Ｂの回転シャフト１１６Ａ，１１
６Ｂは、取付け板１１２，１１４の孔を貫通して回転自
在である。回転シャフト１１６Ａ，１１６Ｂにはそれぞ
れ、同じ歯数のギヤ１１８Ａ，１１８Ｂが固定され、ギ
ヤ１１８Ａと同１１８Ｂは連結ギヤ１２０により相互に
連結されている。連結ギヤ１２０の回転シャフト１２２
は、取付け板１１４の軸受け１２４により回転自在に支
持されている。回転シャフト１２２が、本実施例の出力
シャフトになる。

【００７１】なお、取付け板１１２，１１４間には、そ
の４隅に一定長さの円筒状のスペーサ１２６を配置し、
その内部にネジ１２８を通して、取付け板１１２と同１
１４を一定間隔で相互に固定してある。

【００７２】図１６を参照して、モータ１１０Ａ，１１
０Ｂの内部構造を説明する。個別的には、モータ１１０
Ａの断面構造は、モータ３０Ａの内部構造（図７参照）
と同じであり、モータ１１０Ｂの断面構造は、モータ３
０Ｂの内部構造（図８参照）と同じである。

【００７３】モータ１１０Ａ，１１０Ｂのロータ１３２
Ａ，１３２Ｂは円盤状又は円柱状であり、周方向に１つ
のＳ極と１つのＮ極を具備する。ロータ１３２Ａ，１３
２Ｂの外側には、等間隔の空隙を隔てて、ボビン１３６
Ａ（１３６Ａ−１，１３６Ａ−２），１３６Ｂ（１３６
Ｂ−１，１３６Ｂ−２）が配置されている。ボビン１３
６Ａ，１３６Ｂは、２分割された半体１３６Ａ−１，１
３６Ａ−２；１３６Ｂ−１，１３６Ｂ−２が結合された
構造になっている。

【００７４】モータ１１０Ａのボビン１３６Ａには、界
磁用の駆動コイル１３８Ａと、駆動の補助、制御又は制
動用の補助コイル１４０Ａが、互いに平行に巻き付けら
れている。同様に、モータ１１０Ｂのボビン１３６Ｂに
は、界磁用の駆動コイル１３８Ｂと、駆動の補助、制御
又は制動用の補助コイル１４０Ｂが互いに平行に巻き付
けられている。

【００７５】１４２Ａ，１４２Ｂはロータ１３２Ａ，１
３２Ｂの回転位相を検出するホール素子であり、その感
応方向がそれぞれ駆動コイル１３８Ａ，１３８Ｂの励磁
方向に合致するように配置されている。これにより、ホ
ール素子１４２Ａ，１４２Ｂは、モータ１１０Ａ，１１
０Ｂを単体で見た場合に、それぞれモータ１１０Ａ，１
１０Ｂの出力トルクと９０゜位相のずれた正弦波電圧を
出力する。ボビン１３６Ａ，１３６Ｂの外面にはそれぞ
れ、ホール素子１４２Ａ，１４２Ｂを収容する凹み１４
４Ａ，１４４Ｂを設けてある。

【００７６】以上の素子は、円筒状のヨーク１４６Ａ，
１４６Ｂに収容され、外部から保護される。

【００７７】本実施例では、ロータ１３２Ａの着磁方向
がロータ１３２Ｂの着磁方向と一致し、且つ、駆動コイ
ル１３８Ａ，１３８Ｂの励磁方向が互いに直交するよう
に、ギヤ１１８Ａ，１１８Ｂと連結ギヤ１２０が噛み合
わされている。即ち、ロータ１３２Ａ，１３２Ｂ及び駆
動コイル１３８Ａ，１３８Ｂが図１６に示す位置関係に
なるように、モータ１１０Ａ，１１０Ｂが連結ギヤ１２
０により相互に連結される。

【００７８】図１５乃至図１７に示す横結合のアクチュ
エータも、図５乃至図８に図示した縦結合のアクチュエ
ータと全く同じに動作する。即ち、理想的な状態で出力
トルクのリップルをゼロにできる。図１０に示す駆動回
路も同様に利用できる。図１０のＬ１ｍを駆動コイル１
３８Ａ、Ｌ１ｓを補助コイル１４０Ａ、Ｌ２ｍを駆動コ
イル１３８Ｂ、Ｌ２ｓを補助コイル１４０Ｂ、Ｈ１をホ
ール素子１４２Ａ、Ｈ２をホール素子１４２Ｂとそれぞ
れ考えればよい。従って又、図１２及び図１３で説明し
た遠隔操作装置８４により、回転角位置及び回転速度を
遠隔操作することができる。

【００７９】モータ３０Ａ，１１０Ａとモータ３０Ｂ，
１１０Ｂ間の、ロータの着磁方向と駆動コイル及びホー
ル素子の位置関係は、上記実施例に限定されない。基本
的には、一方のモータで最大トルク出力位置に駆動コイ
ルとロータを位置決めし、他方のモータをゼロ・トルク
出力位置に位置決めして、両者の出力シャフトを連結す
ればよい。

【００８０】図１８は、２つのモータを縦又は横結合す
る場合の、ロータの着磁方向と駆動コイル及びホール素
子の位置関係の別の例を示す。図１８は、図７、図８及
び図１６に示す断面図と同様の断面図を示す。図１８
で、ＬａはモータＡの駆動コイル（及び補助コイル）、
ＬｂはモータＢの駆動コイル（及び補助コイル）、Ｈａ
はモータＡのホール素子、ＨｂはモータＢのホール素
子、ＲａはモータＡのロータ、ＲｂはモータＢのロータ
である。

【００８１】ホール素子Ｈａ，Ｈｂは勿論、駆動コイル
Ｌａ，Ｌｂの巻き平面に直交する位置、即ち、コイル中
心線上で、且つロータＲａ，Ｒｂの回転を検出できる方
向に向けて配置されている。ロータＲａ，Ｒｂの着磁方
向は、絶対的ではない。駆動コイルＬａ，Ｌｂの巻き方
向又は駆動電流方向を変えることで対応できるからであ
る。また、ホール素子Ｈａ，Ｈｂが、回転対称位置でも
よいことは勿論である。

【００８２】図１８（１）は、先に説明した実施例と同
様に、ロータＲａ，Ｒｂの着磁方向を一致させた例であ
り、駆動コイルＬａ，Ｌｂを直交させることにより、両
モータの出力トルクに９０゜の位相差を保たせている。

【００８３】図１８（２）は、ロータＲａ，Ｒｂの着磁
方向を直交させた例であり、駆動コイルＬａ，Ｌｂを平
行にすることで、両モータＡ，Ｂの出力トルクに９０゜
の位相差を持たせている。

【００８４】図１８（３）は、上記２例と少し異なり、
モータＡでは、ロータＲａの着磁方向を駆動コイルＬａ
の励磁方向に一致させ、モータＢでは、ロータＲｂの着
磁方向を、駆動コイルＬｂによる励磁方向に直交する方
向、即ち、駆動コイルＬｂの巻き平面方向に一致させて
いる。これにより、両モータＡ，Ｂの出力トルクに９０
゜の位相差が生じる。図示例では、ロータＲａの着磁方
向とロータＲｂの着磁方向は約４５゜傾いているが、こ
の角度自体は重要ではない。

【００８５】上記実施例は物理的には２つのモータから
なるが、これらを一体化することにより小型にできる。
以下にこの実施例を説明する。図１９は回転シャフト軸
に垂直な横断面図、図２０は背面図、図２１は、図１９
のＤーＤ線から見た中央縦断面図、図２２は図１９のＥ
−Ｅ線から見た中央縦断面図である。

【００８６】回転シャフト２１０には、円盤状又は円柱
状であり、周方向に１つのＳ極と１つのＮ極を具備する
ロータ２１２が固定されている。図１９に示すように、
ロータ２１２の外側には、図１９の０゜−１８０゜面内
に駆動コイル２１４Ａ及び補助コイル２１６Ａを巻き付
けるボビン２１８Ａを配置し、図１９の９０゜−２７０
゜面内に駆動コイル２１４Ｂ及び補助コイル２１６Ｂを
巻き付けるボビン２１８Ｂを配置してある。

【００８７】駆動コイル２１４Ａ，２１４Ｂ、補助コイ
ル２１６Ａ，２１６Ｂ及びボビン２１８Ａ，２１８Ｂは
円筒状のヨーク２２０に収容される。ヨーク２２０の内
部にはまた、図１９の９０゜位置と１８０゜位置のそれ
ぞれにホール素子２２２Ａ，２２２Ｂが配置される。ホ
ール素子２２２Ａは、その感応方向が駆動コイル２１４
Ａの励磁方向と一致するように配置され、他方、ホール
素子２２２Ｂは、その感応方向が駆動コイル２１４Ｂの
励磁方向と一致するように配置される。即ち、ホール素
子２２２Ａ，２２２Ｂはそれぞれ、コイル２１４Ａ，２
１６Ａ；２１４Ｂ，２１６Ｂによるロータ２１２の出力
トルクから９０゜位相のずれた正弦波を出力する位置に
配置される。

【００８８】図示位置では、コイル２１４Ｂ，２１６Ｂ
の発生磁界をホール素子２２２Ａを通過せず、また、コ
イル２１４Ａ，２１６Ａの発生磁界はホール素子２２２
Ｂを通過しない。先に説明したように、ホール素子２２
２Ａ，２２２Ｂのこのような位置では、ホール素子２２
２Ａ，２２２Ｂはそれぞれ、コイル２１４Ａ，２１６
Ａ；２１４Ｂ，２１６Ｂから最も離れることになり、コ
イル２１４Ａ，２１６Ａ；２１４Ｂ，２１６Ｂの発生磁
界は、ホール素子２２２Ａ，２２２Ｂの位置でロータ２
１２の発生磁界に比べて非常に弱くなり、実質的に無視
できる。

【００８９】ボビン２１８Ａ，２１８Ｂの外周にはそれ
ぞれ、ホール素子２２２Ｂ，２２２Ａを収容するための
凹み２２４Ａ，２２４Ｂを形成してある。

【００９０】ヨーク２２０の一端面は、ヨーク２２０の
当該端面と同じ大きさの端板２２６で閉塞され、他端面
は、より大きな端板２２８で閉塞される。端板２２６に
は回転シャフト２１０のための軸受け２３０が固定さ
れ、端板２２８には回転シャフト２１０のための軸受け
２３２が固定されている。

【００９１】ホール素子２２２Ａ，２２２ＢはＬ字型の
支持板２３４Ａ，２３４Ｂの一端に固定されている。端
板２２８の外周には、この支持板２３４Ａ，２３４Ｂの
ための切り欠き２２８Ａ，２２８Ｂを形成してある。支
持板２３４Ａの他端は、ビス２３６Ａにより端板２２８
を介してボビン２１８Ｂに固定され、支持板２３４Ｂの
他端は、ビス２３６Ｂにより端板２２８を介してボビン
２１８Ａに固定される。支持板２３４Ａ，２３４Ｂの、
ビス２３６Ａ，２３６Ｂを通す孔は、横方向に細長く形
成してあり、これにより、ホール素子２２２Ａ，２２２
Ｂの周方向角度位置を微調整できるようになっている。
なお、ビス２３６Ａ，２３６Ｂはボビン２１８Ｂ，２１
８Ａを端板２２８に固定する機能も果たす。

【００９２】ボビン２１８Ａはまた、回転シャフト２１
０に対してビス２３６Ｂとは反対側でビス２３８により
端板２２８に固定される。同様に、ボビン２１８Ｂは、
回転シャフト２１０に対してビス２３６Ａとは反対側で
ビス２４０により端板２２８に固定される。但し、端板
２２８の、ビス２４０を通す孔は横方向に細長く形成し
てあり、これにより、ボビン２１８Ｂ、即ちコイル２１
４Ｂ，２１６Ｂの取付け位置を微調整できるようになっ
ている。

【００９３】駆動コイル２１４Ｂ（及び補助コイル２１
６Ｂ）の位置調整方法としては、例えば、回転シャフト
２１０を外部から定速回転させ、そのときの駆動コイル
２１４Ａの出力電圧と駆動コイル２１４Ｂの出力電圧で
オシロスコープ上にリサージュ波形を描かせ、これが真
円になる位置で、ボビン２１８Ｂを固定すればよい。

【００９４】また、ホール素子２２２Ａ，２２２Ｂにつ
いても、コイル２１４Ａ，２１６Ａ；２１４Ｂ，２１６
Ｂと同様に、回転シャフト２１０を外部から定速回転さ
せる。そして、そのときの駆動コイル２１４Ａの出力電
圧とホール素子２２２Ａの出力が９０゜の位相差になる
ように、ホール素子２２２Ａを位置決めし、駆動コイル
２１４Ｂの出力電圧に対してホール素子２２２Ｂの出力
が９０゜の位相差になるようにホール素子２２２Ｂを位
置決めする。

【００９５】図１９乃至図２２に示した実施例も、図５
乃至図８に示した実施例と同様に、ホール素子２２２
Ａ，２２２Ｂの出力をオフセット調節及び振幅調節した
後、電力増幅して、それぞれ駆動コイル２１４Ａ，２１
４Ｂに印加すると、駆動コイル２１４Ａ，２１４Ｂには
目的の位相の正弦波電流が流れ、図５乃至図８に図示し
た実施例と同じ作用効果を奏する。即ち、図９で説明し
たのと同じ作用効果を得ることができ、理想的にはリッ
プル・ゼロの出力トルクを得ることができる。

【００９６】図１０に示す駆動回路は図１９乃至図２２
に図示したアクチュエータの実施例にも、そのまま適用
することができる。但し、図１０において、Ｌ１ｍは駆
動コイル２１４Ａ、Ｌ１ｓは補助コイル２１６Ａ、Ｌ２
ｍは駆動コイル２１４Ｂ、Ｌ２ｓは補助コイル２１６
Ｂ、Ｈ１はホール素子２２２Ａ、Ｈ２はホール素子２２
２Ｂをそれぞれ示す。従ってまた、図１１乃至図１３に
示す遠隔操作装置も、そのまま、図１９乃至図２２に図
示したアクチュエータの実施例に適用できる。

【００９７】上記各実施例では、駆動コイル３８Ａ，３
８Ａ；１３８Ａ，１３８Ｂ；２１４Ａ，２１４Ｂの横に
平行に補助コイル４０Ａ，４０Ｂ；１４０Ａ，１４０
Ｂ；２１６Ａ，２１６Ｂを配置しているが、駆動コイル
３８Ａ，３８Ａ；１３８Ａ，１３８Ｂ；２１４Ａ，２１
４Ｂの外側、内側若しくは内部に補助コイル４０Ａ，４
０Ｂ；１４０Ａ，１４０Ｂ；２１６Ａ，２１６Ｂを配置
してもよい。図１９に示す実施例に対して、補助コイル
２１６Ａ，２１６Ｂを駆動コイル２１４Ａ，２１４Ｂの
外側に配置した変更例の断面図を図２３に示す。図１
９、図２１及び図２２には、補助コイルと駆動コイルが
ほぼ同じ断面積を有するかのように図示してあるが、こ
れは作図上の都合であり、それぞれに必要な巻き数など
に応じた断面積が割り当てられることはいうまでもな
い。

【００９８】上記実施例では、回転シャフトの回転角度
に応じた正弦波形を得るのにホール素子を使用している
が、ロータリ・エンコーダ、例えばアブソリュート型又
は疑似アブソリュート型のロータリ・エンコーダにより
回転の絶対角度情報を得て、それから正弦波形を生成し
てもよい。勿論、ホール素子を使用した方が回路を簡略
化でき、機構部も小型化できる。

【００９９】駆動回路としてアナログ回路を例示した
が、勿論、ディジタル回路であってもよい。特に、ホー
ル素子の代わりに、ロータリ・エンコーダを使用すると
き、駆動回路をディジタル回路とする利点がある。

【０１００】図１０に示すようなアナログ回路を用いる
ことで、モータ及び回路に流れる電流は、理論的にモー
タの回転角に対応する正弦波形になり、現実にもほぼ理
想的なものになる。電波障害を発生させるような高調波
成分が含まれないので、種々の電波規制を容易にクリア
できるという利点がある。

【０１０１】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、理論的にリップル・ゼロの出力ト
ルクを得ることができる。機構的及び回路的に簡単な構
成で広い回転速度範囲に対応できる。また、機構的及び
回路的に簡単な構成で実現できるので、小型化しやす
い。負荷トルクの測定や所望の一定トルクの発生も容易
になる。

【０１０２】更には、駆動手段をアナログ回路とするこ
とで、理論的には高調波が発生せず、電波障害をひきお
こさないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本原理図である。

【図２】ブラシレス・モータの断面図である。

【図３】図２で界磁コイル１２に一定電圧を印加した
場合のトルク出力特性及びホール素子出力特性である。

【図４】図２に示すモータで、一方向回転時の、出力
トルク特性と界磁コイル１２の印加電圧の波形図を示
す。

【図５】本発明の第１実施例の分解斜視図である。

【図６】図５に示す実施例の側面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ線から見た断面図である。

【図８】図６のＢ−Ｂ線から見た断面図である。

【図９】第１実施例の特性を説明する波形図である。

【図１０】第１実施例の駆動回路の一例の回路図であ
る。

【図１１】遠隔操作する構成例の斜視図である。

【図１２】遠隔操作装置８４の回転操作部８６の断面
図である。

【図１３】回転操作部８６の出力の処理回路の回路で
ある。

【図１４】図１３に示す回路の出力端子１０２，１０
４の出力波形である。

【図１５】横結合の実施例の平面図である。

【図１６】図１５のＣ−Ｃ線から見た断面図である。

【図１７】図１５に示す実施例の分解斜視図である。

【図１８】２つのモータを縦又は横結合する場合の、
ロータの着磁方向と駆動コイル及びホール素子の位置関
係の別の例を示す。

【図１９】本発明に係るアクチュエータの一体化式の
実施例の、回転シャフト軸に垂直な横断面図である。

【図２０】図１９に示す実施例の背面図である。

【図２１】図１９のＤーＤ線から見た中央縦断面図で
ある。

【図２２】図１９のＥ−Ｅ線から見た中央縦断面図で
ある。

【図２３】補助コイル２１６Ａ，２１６Ｂを駆動コイ
ル２１４Ａ，２１４Ｂの外側に配置した、図１９の変更
例の断面図である。

【符号の説明】

１０：ヨーク１２：界磁コイル１４：ボビン１
６：ロータ１８：ホール素子２０Ａ，２０Ｂ：モー
タ２２：結合部材２４Ａ，２４Ｂ：駆動回路３０Ａ，３０Ｂ：ブラシレス・モータ３２Ａ，３２
Ｂ：ロータ３４Ａ，３４Ｂ：回転シャフト３５：連
結部材３６Ａ，３６Ｂ：ボビン３６Ａ−１，３６Ａ
−２；３６Ｂ−１，３６Ｂ−２：ボビン半体３８Ａ，
３８Ａ：駆動コイル４０Ａ，４０Ｂ：補助コイル４２Ａ，４２Ｂ：ホール
素子４４Ａ，４４Ｂ：凹み４６：ヨーク４８：軸
受け５０：端板５２：軸受け６０，６２：電源入
力端子６４：アース端子６６，６８：出力端子７
０，７２：制御信号入力端子８０：アクチュエータ
８２：図１０に示す回路を実装した回路基板８４：遠
隔操作装置８６：回転操作部８６ａ：回転操作ノブ
８８：回路基板９０：ロータ９２：回転シャフト
９４：円筒材９６：ヨーク９８，１００：電源端子１０２，１０４：出力端子
１１０Ａ，１１０Ｂ：ブラシレス・モータ１１２，１
１４：取付け板１１６Ａ，１１６Ｂ：回転シャフト
１１８Ａ，１１８Ｂ：ギヤ１２０：連結ギヤ１２
２：回転シャフト１２４：軸受け１２６：スペーサ１２８：ネジ１
３２Ａ，１３２Ｂ：ロータ１３６Ａ，１３６Ｂ：ボビ
ン１３６Ａ−１，１３６Ａ−２；１３６Ｂ−１，１３
６Ｂ−２：ボビン半体１３８Ａ，１３８Ｂ：駆動コイ
ル１４０Ａ，１４０Ｂ：補助コイル１４２Ａ，１４
２Ｂ：ホール素子１４４Ａ，１４４Ｂ：凹み１４６
Ａ，１４６Ｂ：ヨーク２１０：回転シャフト２１
２：ロータ２１４Ａ，２１４Ｂ：駆動コイル２１６Ａ，２１６
Ｂ：補助コイル２１８Ａ，２１８Ｂ：ボビン２２
０：ヨーク２２２Ａ，２２２Ｂ：ホール素子２２４
Ａ，２２４Ｂ：凹み２２６：端板２２８：端板２
２８Ａ，２２８Ｂ：切り欠き２３０：軸受け２３
２：軸受け２３４Ａ，２３４Ｂ：支持板２３６Ａ，
２３６Ｂ：ビス２３８，２４０：ビスＬ１ｍ：駆動
コイルＬ１ｓ：補助コイルＬ２ｍ：駆動コイルＬ
２ｓ：補助コイルＨ１，Ｈ２：ホール素子Ｌａ：モ
ータＡの駆動コイル（及び補助コイル）Ｌｂ：モータ
Ｂの駆動コイル（及び補助コイル）Ｈａ：モータＡの
ホール素子Ｈｂ：モータＢのホール素子Ｒａ：モー
タＡのロータＲｂ：モータＢのロータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転角度に対して正弦波形の出力トルク
特性を具備する第１及び第２のモータと、当該第１及び第２のモータの出力軸を、それらの出力ト
ルクの位相差が実質的に９０度になるように連結する連
結部材と、当該第１のモータの出力トルクに同期した正弦波駆動信
号を当該第１のモータに印加する第１の駆動手段と、当該第２のモータの出力トルクに同期した正弦波駆動信
号を当該第２のモータに印加する第２の駆動手段とから
なることを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項２】上記連結部材が、上記第１及び第２のモ
ータの回転軸を横方向で連結する横連結部材である請求
項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】上記連結部材が、上記第１及び第２のモ
ータの回転軸を軸方向で連結する軸連結部材である請求
項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項４】上記第１及び第２のモータが、ブラシレ
ス・モータである請求項１、２又は３に記載のアクチュ
エータ装置。
【請求項５】上記連結部材が、上記第１及び第２のモ
ータのロータの着磁方向が同一平面を含む平行面内にあ
り、且つ、上記第１及び第２のモータの駆動コイルの巻
き平面が直交するように、当該第１及び第２のモータを
連結する請求項４に記載のアクチュエータ装置。
【請求項６】上記連結部材が、上記第１及び第２のモ
ータのロータの着磁方向が互いに直交し、且つ、上記第
１及び第２のモータの駆動コイルの巻き平面が実質的に
同一平面を含む平行面内にあるように、当該第１及び第
２のモータを連結する請求項４に記載のアクチュエータ
装置。
【請求項７】上記第１の駆動手段が、上記第２のモー
タの回転を検出する第１の回転検出手段と、当該第１の
回転検出手段の検出出力に従い、検出した回転角度に従
って正弦波形で変化する正弦波駆動信号を生成する第１
の駆動信号生成手段とからなる請求項１乃至６の何れか
１項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項８】上記第１の回転検出手段が、上記第２の
モータのロータの発生磁界を検出する第１の磁気検出手
段である請求項７に記載のアクチュエータ装置。
【請求項９】上記第１の磁気検出手段がホール素子か
らなり、上記第２のモータの駆動コイルを貫通する中心
線上に配置されている請求項８に記載のアクチュエータ
装置。
【請求項１０】上記第１の駆動信号生成手段が、上記
第１の回転検出手段の出力を、波形を維持しつつ正相及
び逆相のいずれかで増幅する第１の増幅手段と、当該第
１の増幅手段の出力を増幅して上記第１のモータの駆動
コイルに印加する第２の増幅手段とからなる請求項９に
記載のアクチュエータ装置。
【請求項１１】上記第２の駆動手段が、上記第１のモ
ータの回転を検出する第２の回転検出手段と、当該第２
の回転検出手段の検出出力に従い、検出した回転角度に
従って正弦波形で変化する正弦波駆動信号を生成する第
２の駆動信号生成手段とからなる請求項１乃至１０の何
れか１項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１２】上記第２の回転検出手段が、上記第１
のモータのロータの発生磁界を検出する第２の磁気検出
手段である請求項１１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１３】上記第２の磁気検出手段がホール素子
からなり、上記第１のモータの駆動コイルを貫通する中
心線上に配置されている請求項１２に記載のアクチュエ
ータ装置。
【請求項１４】上記第２の駆動信号生成手段が、上記
第２の回転検出手段の出力を、波形を維持しつつ正相及
び逆相のいずれかで増幅する第３の増幅手段と、当該第
１の増幅手段の出力を増幅して上記第１のモータの駆動
コイルに印加する第４の増幅手段とからなる請求項１３
に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１５】上記第１の駆動手段が、上記第２のモ
ータの回転を磁気的に検出する第１の磁気検出手段と、
当該第１の磁気検出手段の出力から、波形を維持した正
相の第１の信号及び波形を維持した反転位相の第２の信
号を生成する第１の信号生成手段と、当該第１の信号生
成手段による第１及び第２の信号の一方を選択する第１
の選択手段と、所定レベルに対して当該第１の選択手段
の選択出力を差動増幅する第１の差動増幅手段と、当該
第１の差動増幅手段の出力を電力増幅し、上記第１のモ
ータの補助コイルが帰還接続されている第１の電力増幅
手段とからなり、上記第２の駆動手段が、上記第１のモータの回転を磁気
的に回転を検出する第２の磁気検出手段と、当該第２の
磁気検出手段の出力から、波形を維持した正相の第３の
信号及び波形を維持した反転位相の第４の信号を生成す
る第２の信号生成手段と、当該第２の信号生成手段によ
る第３及び第４の信号の一方を選択する第４の選択手段
と、所定レベルに対して当該第４の選択手段の選択出力
を差動増幅する第２の差動増幅手段と、当該第２の差動
増幅手段の出力を電力増幅し、上記第２のモータの補助
コイルが帰還接続されている第２の電力増幅手段とから
なることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記
載のアクチュエータ装置。
【請求項１６】回転角度に対して正弦波形の出力トル
ク特性を具備し、それらの出力トルクの位相差が実質的
に９０度になるように同一出力軸上に結合されている第
１及び第２のモータと、当該第１のモータの出力トルクに同期した正弦波駆動信
号を当該第１のモータに印加する第１の駆動手段と、当該第２のモータの出力トルクに同期した正弦波駆動信
号を当該第２のモータに印加する第２の駆動手段とから
なることを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項１７】上記第１及び第２のモータが、ブラシ
レス・モータである請求項１６に記載のアクチュエータ
装置。
【請求項１８】上記第１及び第２のモータのロータの
着磁方向が同一平面を含む平行面内にあり、且つ、上記
第１及び第２のモータの駆動コイルの巻き平面が直交す
るように、当該第１及び第２のモータが結合されている
請求項１６に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１９】上記第１及び第２のモータのロータの
着磁方向が互いに直交し、且つ、上記第１及び第２のモ
ータの駆動コイルの巻き平面が実質的に同一平面を含む
平行面内にあるように、当該第１及び第２のモータが結
合されている請求項１６に記載のアクチュエータ装置。
【請求項２０】上記第１の駆動手段が、上記第２のモ
ータの回転を検出する第１の回転検出手段と、当該第１
の回転検出手段の検出出力に従い、検出した回転角度に
従って正弦波形で変化する正弦波駆動信号を生成する第
１の駆動信号生成手段とからなる請求項１６乃至１９の
何れか１項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項２１】上記第１の回転検出手段が、上記第２
のモータのロータの発生磁界を検出する第１の磁気検出
手段である請求項２０に記載のアクチュエータ装置。
【請求項２２】上記第１の磁気検出手段がホール素子
からなり、上記第２のモータの駆動コイルを貫通する中
心線上に配置されている請求項２１に記載のアクチュエ
ータ装置。
【請求項２３】上記第１の駆動信号生成手段が、上記
第１の磁気検出手段の出力を、その位相及び波形を維持
して増幅する増幅手段である請求項２２に記載のアクチ
ュエータ装置。
【請求項２４】上記第２の駆動手段が、上記第１のモ
ータの回転を検出する第２の回転検出手段と、当該第２
の回転検出手段の検出出力に従い、検出した回転角度に
従って正弦波形で変化する正弦波駆動信号を生成する第
２の駆動信号生成手段とからなる請求項１６乃至２３の
何れか１項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項２５】上記第２の回転検出手段が、上記第１
のモータのロータの発生磁界を検出する第２の磁気検出
手段である請求項２４に記載のアクチュエータ装置。
【請求項２６】上記第２の磁気検出手段がホール素子
からなり、上記第１のモータの駆動コイルを貫通する中
心線上に配置されている請求項２５に記載のアクチュエ
ータ装置。
【請求項２７】上記第２の駆動信号生成手段が、上記
第２の磁気検出手段の出力を、その位相及び波形を維持
して増幅する増幅手段である請求項２６に記載のアクチ
ュエータ装置。
【請求項２８】上記第１の駆動手段が、上記第２のモ
ータの回転を磁気的に検出する第１の磁気検出手段と、
当該第１の磁気検出手段の出力から、波形を維持した正
相の第１の信号及び波形を維持した反転位相の第２の信
号を生成する第１の信号生成手段と、当該第１の信号生
成手段による第１及び第２の信号の一方を選択する第１
の選択手段と、所定レベルに対して当該第１の選択手段
の選択出力を差動増幅する第１の差動増幅手段と、当該
第１の差動増幅手段の出力を電力増幅し、上記第１のモ
ータの補助コイルが帰還接続されている第１の電力増幅
手段とからなり、上記第２の駆動手段が、上記第１のモータの回転を磁気
的に回転を検出する第２の磁気検出手段と、当該第２の
磁気検出手段の出力から、波形を維持した正相の第３の
信号及び波形を維持した反転位相の第４の信号を生成す
る第２の信号生成手段と、当該第２の信号生成手段によ
る第３及び第４の信号の一方を選択する第４の選択手段
と、所定レベルに対して当該第４の選択手段の選択出力
を差動増幅する第２の差動増幅手段と、当該第２の差動
増幅手段の出力を電力増幅し、上記第２のモータの補助
コイルが帰還接続されている第２の電力増幅手段とから
なることを特徴とする請求項１６乃至１９の何れか１項
に記載のアクチュエータ装置。
【請求項２９】２つの磁極を具備するロータと、互い
に直交するように配置された第１及び第２の駆動コイル
と、当該ロータの回転角度を検出する回転検出手段とを
具備するモータと、当該第１の駆動コイルにより当該ロータに発生するトル
クに同期した正弦波駆動信号を当該第１の駆動コイルに
印加する第１の駆動手段と、当該第２の駆動コイルにより当該ロータに発生するトル
クに同期した正弦波駆動信号を当該第２の駆動コイルに
印加する第２の駆動手段とからなることを特徴とするア
クチュエータ装置。
【請求項３０】上記第１の駆動手段が、上記回転検出
手段の検出出力に従い、回転角度に応じて正弦波状に変
化すると共に、当該第１の駆動コイルにより当該ロータ
に発生するトルクに同期した駆動信号を生成する第１の
駆動信号生成手段である請求項２９に記載のアクチュエ
ータ装置。
【請求項３１】上記第２の駆動手段が、上記回転検出
手段の検出出力に従い、回転角度に応じて正弦波状に変
化すると共に、当該第２の駆動コイルにより当該ロータ
に発生するトルクに同期した駆動信号を生成する第２の
駆動信号生成手段である請求項２９又は３０に記載のア
クチュエータ装置。
【請求項３２】上記回転検出手段が、上記第１の駆動
コイルの巻き平面に実質的に直交する位置であって、当
該第１の駆動コイルの発生磁束に影響されない位置に配
置され、当該ロータの発生磁界を検出する第１の磁気検
出手段と、当該第２の駆動コイルの巻き平面に実質的に
直交する位置であって、当該第２の駆動コイルの発生磁
束に影響されない位置に配置され、当該ロータの発生磁
界を検出する第２の磁気検出手段とからなる請求項２９
に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３３】上記第１の駆動手段が、上記第２の磁
気検出手段の出力を、その位相及び波形を維持して増幅
する増幅手段である請求項３２に記載のアクチュエータ
装置。
【請求項３４】上記第２の駆動手段が、上記第１の磁
気検出手段の出力を、その位相及び波形を維持して増幅
する増幅手段である請求項３２又は３３に記載のアクチ
ュエータ装置。
【請求項３５】上記第１の駆動手段が、上記第２の磁
気検出手段の出力から、波形を維持した正相の第１の信
号及び波形を維持した反転位相の第２の信号を生成する
第１の信号生成手段と、当該第１の信号生成手段による
第１及び第２の信号の一方を選択する第１の選択手段
と、所定レベルに対して当該第１の選択手段の選択出力
を差動増幅する第１の差動増幅手段と、当該第１の差動
増幅手段の出力を電力増幅し、上記第１のモータの補助
コイルが帰還接続されている第１の電力増幅手段とから
なり、上記第２の駆動手段が、上記第２の磁気検出手段の出力
から、波形を維持した正相の第３の信号及び波形を維持
した反転位相の第４の信号を生成する第２の信号生成手
段と、当該第２の信号生成手段による第３及び第４の信
号の一方を選択する第４の選択手段と、所定レベルに対
して当該第４の選択手段の選択出力を差動増幅する第２
の差動増幅手段と、当該第２の差動増幅手段の出力を電
力増幅し、上記第２のモータの補助コイルが帰還接続さ
れている第２の電力増幅手段とからなることを特徴とす
る請求項３２に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３６】回転角度に対して正弦波形の出力トル
ク特性を具備する第１及び第２のモータと、当該第１及び第２のモータの出力軸を、それらの出力ト
ルクの位相差が実質的に９０度になるように連結する連
結部材と、当該第１のモータのロータの回転を検出し、その回転角
度に応じた検出信号を出力する第１の回転検出部材と、当該第２のモータのロータの回転を検出し、その回転角
度に応じた検出信号を出力する第２の回転検出部材とか
らなることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３７】上記第１の回転検出部材が、上記第１
のモータのロータの発生磁界を検出する磁気検出手段で
ある請求項３６に記載のアクチュエータ。
【請求項３８】上記第１の回転検出手段がホール素子
からなり、上記第１のモータの駆動コイルを貫通する中
心線上に配置されている請求項３７に記載のアクチュエ
ータ。
【請求項３９】上記第２の回転検出部材が、上記第２
のモータのロータの発生磁界を検出する磁気検出手段で
ある請求項３６乃至３８に記載のアクチュエータ。
【請求項４０】上記第２の回転検出手段がホール素子
からなり、上記第２のモータの駆動コイルを貫通する中
心線上に配置されている請求項３９に記載のアクチュエ
ータ。
【請求項４１】上記連結部材が、上記第１及び第２の
モータの回転軸を横方向で連結する横連結部材である請
求項３６乃至４０に記載のアクチュエータ。
【請求項４２】上記連結部材が、上記第１及び第２の
モータの回転軸を軸方向で連結する軸連結部材である請
求項３６乃至４０に記載のアクチュエータ。
【請求項４３】上記第１及び第２のモータが、ブラシ
レス・モータである請求項３６乃至４２の何れか１項に
記載のアクチュエータ。
【請求項４４】上記連結部材が、上記第１及び第２の
モータのロータの着磁方向が同一平面を含む平行面内に
あり、且つ、上記第１及び第２のモータの駆動コイルの
巻き平面が直交するように、当該第１及び第２のモータ
を連結する請求項４３に記載のアクチュエータ。
【請求項４５】上記連結部材が、上記第１及び第２の
モータのロータの着磁方向が互いに直交し、且つ、上記
第１及び第２のモータの駆動コイルの巻き平面が実質的
に同一平面を含む平行面内にあるように、当該第１及び
第２のモータを連結する請求項４３に記載のアクチュエ
ータ。
【請求項４６】回転角度に対して正弦波形の出力トル
ク特性を具備し、それらの出力トルクの位相差が実質的
に９０度になるように同一出力軸上に結合されている第
１及び第２のモータと、当該第１のモータのロータの回転を検出し、その回転角
度に応じた検出信号を出力する第１の回転検出部材と、当該第２のモータのロータの回転を検出し、その回転角
度に応じた検出信号を出力する第２の回転検出部材とか
らなることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４７】上記第１の回転検出部材が、上記第１
のモータのロータの発生磁界を検出する磁気検出手段で
ある請求項４６に記載のアクチュエータ。
【請求項４８】上記第１の回転検出手段がホール素子
からなり、上記第１のモータの駆動コイルを貫通する中
心線上に配置されている請求項４７に記載のアクチュエ
ータ。
【請求項４９】上記第２の回転検出部材が、上記第２
のモータのロータの発生磁界を検出する磁気検出手段で
ある請求項４６乃至４８に記載のアクチュエータ。
【請求項５０】上記第２の回転検出手段がホール素子
からなり、上記第２のモータの駆動コイルを貫通する中
心線上に配置されている請求項４９に記載のアクチュエ
ータ。
【請求項５１】上記第１及び第２のモータが、ブラシ
レス・モータである請求項４６乃至５０の何れか１項に
記載のアクチュエータ。
【請求項５２】上記第１及び第２のモータのロータの
着磁方向が同一平面を含む平行面内にあり、且つ、上記
第１及び第２のモータの駆動コイルの巻き平面が直交す
るように、当該第１及び第２のモータが結合されている
請求項５１に記載のアクチュエータ。
【請求項５３】上記第１及び第２のモータのロータの
着磁方向が互いに直交し、且つ、上記第１及び第２のモ
ータの駆動コイルの巻き平面が実質的に同一平面を含む
平行面内にあるように、当該第１及び第２のモータが結
合されている請求項５１に記載のアクチュエータ。
【請求項５４】２つの磁極を具備するロータと、互い
に直交するように配置された第１及び第２の駆動コイル
と、当該ロータの回転角度を検出する回転検出手段とか
らなることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５５】上記回転検出手段が、上記第１の駆動
コイルを貫通する中心線上であって当該第１の駆動コイ
ルの発生磁束に影響されない位置に配置され、上記ロー
タの発生磁界を検出する第１の磁気検出手段と、上記２
の駆動コイルを貫通する中心線上であって、当該第２の
駆動コイルの発生磁束に影響されない位置に配置され、
当該ロータの発生磁界を検出する第２の磁気検出手段と
からなる請求項５４に記載のアクチュエータ。
【請求項５６】回転シャフトに固定され、横方向の所
定位置に磁極を具備するロータと、互いに直交するように配置された第１及び第２の駆動コ
イルと、当該ロータの回転を検出し、当該第１の駆動コイルによ
り生じる出力トルクから実質的に９０度位相のずれた正
弦波信号を出力する第１の回転検出部材と、当該ロータの回転を検出し、当該第２の駆動コイルによ
り生じる出力トルクから実質的に９０度位相のずれた正
弦波信号を出力する第２の回転検出部材とからなること
を特徴とするアクチュエータ。
【請求項５７】出力トルク特性が回転角度に対して正
弦波形の出力トルク特性を具備する第１及び第２のモー
タと、当該第１及び第２のモータの出力軸を、それらの
出力トルクの位相差が実質的に９０度になるように連結
する連結部材と、第１及び第２の外部入力に従い、当該
第１及び第２のモータを駆動する駆動回路からなり、当
該第１及び第２の外部入力により出力回転位置を制御自
在なアクチュエータ装置であって、当該駆動回路が、当該第１のモータの回転を検出し、回
転角度に応じた所定位相の正弦波信号を出力する第１の
回転検出手段と、当該第１の回転検出手段の出力と当該
第１の外部入力との差を出力する第１の差動増幅手段
と、当該第１の差動増幅手段の出力を電力増幅して当該
第１のモータの駆動コイルに印加する第１の電力増幅手
段と、当該第２のモータの回転を検出し、回転角度に応
じた所定位相の正弦波信号を出力する第２の回転検出手
段と、当該第２の回転検出手段の出力と当該第２の外部
入力との差を出力する第２の差動増幅手段と、当該第２
の差動増幅手段の出力を電力増幅して当該第２のモータ
の駆動コイルに印加する第２の電力増幅手段とからなる
ことを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項５８】回転シャフトに固定され、横方向の所
定位置に磁極を具備するロータと、互いに直交するよう
に配置された第１及び第２の駆動コイルと、当該ロータ
の回転を検出し、当該第１の駆動コイルにより生じる出
力トルクから実質的に９０度位相のずれた正弦波信号を
出力する第１の回転検出手段と、当該ロータの回転を検
出し、当該第２の駆動コイルにより生じる出力トルクか
ら実質的に９０度位相のずれた正弦波信号を出力する第
２の回転検出手段とからなるアクチュエータ、及び第１
及び第２の外部入力に従い当該アクチュエータを駆動す
る駆動回路からなるアクチュエータ装置であって、当該駆動回路が、当該第１の回転検出手段の出力と当該
第１の外部入力との差を出力する第１の差動増幅手段
と、当該第１の差動増幅手段の出力を電力増幅して当該
第１の駆動コイルに印加する第１の電力増幅手段と、当
該第２の回転検出手段の出力と当該第２の外部入力との
差を出力する第２の差動増幅手段と、当該第２の差動増
幅手段の出力を電力増幅して当該第２の駆動コイルに印
加する第２の電力増幅手段とからなることを特徴とする
アクチュエータ装置。