WO2018016496A1 - 二軸一体型モータ - Google Patents

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WO2018016496A1
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detection unit
shaft rotor
outer shaft
inner shaft
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和則 小泉
逸男 渡辺
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日本精工株式会社
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    • H02K7/088—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly radially supporting the rotor directly

Definitions

  • the present invention relates to a two-axis integrated motor.
  • Patent Document 1 A so-called two-axis integrated motor having two rotors that are independently rotatable is known (for example, Patent Document 1).
  • the motor may be provided with a detection unit for detecting the rotation angle of the rotor.
  • the detection unit is individually provided for each of the two rotors.
  • centering is performed so that the rotation axis direction to be detected by the detection unit is aligned with the rotation axis direction of the rotor in order to further increase the detection accuracy of the rotation angle by the detection unit.
  • gap adjustment for adjusting the rotation angle of the rotor detected as 0 degrees is performed.
  • a two-shaft integrated motor of the present invention includes an inner shaft rotor and an outer shaft rotor that are rotatably provided and have the same rotation axis direction, and an output shaft of the inner shaft rotor. And a two-axis integrated motor in which an output shaft of the outer shaft rotor is positioned on one end side in the rotation shaft direction, and a first detection unit that detects a rotation angle of the inner shaft rotor and a rotation angle of the outer shaft rotor A detection unit having a second detection unit for detecting the first rotation, a bearing having a first bearing that rotates in conjunction with the inner shaft rotor, a second bearing that rotates in conjunction with the outer shaft rotor, and the inner shaft rotor A stator core portion having a first core that is a stator core of the outer shaft and a second core that is a stator core of the outer shaft rotor, and a base to which the detection portion, the bearing portion, and the stator core portion are attached in order
  • the detection unit is located on one end side of the bearing unit and the stator core unit, that is, on the output shaft side of the inner shaft rotor and the outer shaft rotor, the first detection unit and the second detection unit are centered and the inner shaft.
  • the gap adjustment of the rotation angle detected by each of the rotor and the outer shaft rotor as 0 degrees can be performed by the output shaft of the two-shaft integrated motor. Therefore, since the influence of physical shielding due to the arrangement of the bearing portion and the stator core portion can be suppressed when accessing the detection portion in the centering and gap adjustment performed on the output shaft side, the rotation angle of the two rotors can be reduced.
  • the detection accuracy of the detection unit to be detected can be more easily ensured.
  • the bearing portion is located between the detection portion and the stator core portion, the detection portion and the stator core portion can be separated, and the magnetic influence from the stator core portion on the detection portion can be further reduced.
  • the magnet and the first core provided in the inner shaft rotor have an axial length longer than that of the magnet and the second core provided in the outer shaft rotor.
  • the position of the first detection unit in the rotation axis direction and the position of the second detection unit in the rotation axis direction are the same.
  • the shaft length of the two-axis integrated motor can be made more compact.
  • one of the first detection unit and the second detection unit does not shield the other in the direction of the rotation axis, the detection accuracy of the detection unit for detecting the rotation angle of the two rotors can be more easily ensured. Can do.
  • the position in the rotation axis direction of the end portion on the one end side of the first bearing and the position in the rotation axis direction of the end portion on the one end side of the second bearing are the same.
  • the shaft length of the two-axis integrated motor can be made more compact.
  • the inner shaft rotor, the stator core portion, and the outer shaft rotor are arranged in this order from the rotating shaft toward the outside in the radial direction.
  • the diameter of the two-shaft integrated motor can be made more compact.
  • the first detection unit is fixed to the inner shaft rotor and rotates together with the inner shaft rotor, and the first detection unit is fixed to the base and detects a rotation angle of the first rotation unit.
  • the second detection unit is fixed to the outer shaft rotor and rotates together with the outer shaft rotor; and the rotation angle of the second rotation unit fixed to the base.
  • the diameter of the two-axis integrated motor can be made more compact. .
  • a cover that covers the first detection unit and the second detection unit is provided on the one end side with respect to the first detection unit and the second detection unit.
  • the detection unit can be protected by providing a cover after the centering and the gap adjustment are completed.
  • the work related to ensuring the detection accuracy of the detection unit for detecting the rotation angle of the rotor can be performed more easily.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the main configuration of the two-axis integrated motor according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the positional relationship between the first rotor yoke, the base with the cover attached, and the second rotor yoke.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a main configuration (stator core portion) of the two-axis integrated motor according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a specific configuration of the two-axis integrated motor.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a specific shape of a non-magnetic material and an example of a shape different from that in FIG. FIG.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a specific shape of a nonmagnetic material and a shape different from that in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a specific shape of a non-magnetic material and an example of a shape different from that in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a specific structure of the stator (stator) according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a laminated structure of electromagnetic steel sheet layers included in the outer shaft motor core according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating one electromagnetic steel plate according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating one of two phases of the arrangement of a plurality of electromagnetic steel sheets in one electromagnetic steel sheet layer.
  • FIG. 12 is a diagram showing the other of the two phases of the arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets in one electromagnetic steel sheet layer.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example in which electromagnetic steel sheet layers having the same phase are successively stacked.
  • FIG. 14 is a diagram showing one of the two phases of the arrangement of a plurality of electromagnetic steel sheets in one electromagnetic steel sheet layer.
  • FIG. 15 is a diagram showing the other of the two phases of the arrangement of a plurality of electromagnetic steel sheets in one electromagnetic steel sheet layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of a two-axis integrated motor 1 according to the first embodiment.
  • the biaxially integrated motor 1 includes an inner shaft rotor 110 and an outer shaft rotor 10 that are rotatably provided and have the same rotation axis direction.
  • the output shaft of the inner shaft rotor 110 and the output shaft of the outer shaft rotor 10 are located on one end side in the rotation axis direction.
  • the upper side is one end side of the two-axis integrated motor 1.
  • FIG. 2 when the biaxially integrated motor 1 (see FIG. 2) having a circular outer shape when viewed from the direction of the rotation axis is divided into two along a plane along the rotation axis P and passing through the rotation axis P. A cross-sectional view is shown.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the positional relationship between the first rotor yoke 111, the base 80 with the cover 291 attached, and the second rotor yoke 11. As shown in FIG. FIG. 2 shows the positional relationship when viewed from the output shaft side.
  • the rotation axis P of the first rotor yoke 111 coincides with the rotation axis of the second rotor yoke 11.
  • the first rotor yoke 111 and the second rotor yoke 11 are provided so as to be independently rotatable on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the base 80 with the base 80 to which the cover 291 is fixed interposed therebetween.
  • the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10 each have a cylindrical rotor yoke and a magnet provided on the rotor yoke.
  • the inner shaft rotor 110 includes a cylindrical first rotor yoke 111 and a plurality of magnets 112 arranged in an annular shape along the outer peripheral surface of the first rotor yoke 111.
  • the outer shaft rotor 10 includes a cylindrical second rotor yoke 11 and a plurality of magnets 12 arranged in an annular shape along the inner peripheral surface of the second rotor yoke 11.
  • the inner shaft rotor 110 has a longer axial length than the outer shaft rotor 10.
  • an extending portion 281 that is a part of the base 80 extends on the other end side on the outer peripheral side of the two-shaft integrated motor 1 provided with the second rotor yoke 11.
  • the second rotor yoke 11 is provided in a non-contact state with the extending portion 281.
  • the other structure with which the biaxial integral motor 1 is provided is not arrange
  • the first rotor yoke 111 provided on the inner peripheral side has a width in the rotation axis direction substantially equal to the width from one end side to the other end side of the two-shaft integrated motor 1.
  • the second rotor yoke 11 is smaller in width in the rotation axis direction than the first rotor yoke 111 in accordance with the width in the rotation axis direction of the extending portion 281.
  • the magnitude of the output torque of the motor is related to the distance from the rotation axis P to the thrust generation position (between the magnet and the coil). For this reason, the torque of the outer shaft rotor 10 tends to be relatively larger than that of the inner shaft rotor 110.
  • the axial lengths of the magnet 112 and the first core 71 provided on the inner shaft rotor 110 are made longer than the magnet 12 and the second core 75 provided on the outer shaft rotor 10, thereby The thrust of the inner shaft rotor 110 is made larger than the thrust.
  • the difference between the output torque of the outer shaft rotor 10 and the output torque of the inner shaft rotor 110 is made smaller.
  • Threaded holes 111b and 11b are provided in the output end portions 111a and 11a of the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10 located on one end side of the first rotor yoke 111 and the second rotor yoke 11, respectively.
  • a rotational driving force is transmitted to the driven body by screwing the driven body to the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10 provided with the screw holes 111b and 11b.
  • the biaxially integrated motor 1 includes a base 80, and a detection unit 230, a bearing unit 260, and a stator core unit 270 that are attached to the base 80 and arranged in order from one end side. Further, when viewed in a cross section as shown in FIG. 1, the detection unit 230, the bearing unit 260, and the stator core unit 270 are arranged coaxially. Specifically, the detection unit 230, the bearing unit 260, and the stator core unit 270 attached to the base 80 are arranged so as to be aligned along the rotation axis direction within the range between the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10. Has been.
  • the base 231 provided with the first fixing unit 242 and the second fixing unit 252 is fixed to the base 80, so that the first fixing unit 242 and the second fixing unit 252 are the base. It is fixed to 80. More specifically, the base 231 is attached to the base 80 using fasteners 232 and 233.
  • the detection unit 230 includes a first detection unit 240 and a second detection unit 250.
  • the first detector 240 detects the rotation angle of the inner shaft rotor 110.
  • the first detection unit 240 includes a first rotation unit 241 and a first fixing unit 242.
  • the first rotating unit 241 is fixed to the inner shaft rotor 110 and rotates together with the inner shaft rotor 110.
  • the first fixing unit 242 is fixed to the base 80 via the base 231 and detects the rotation angle of the first rotating unit 241.
  • the first detection unit 240 is a resolver, for example.
  • the first rotating portion 241 is fixed to a position on one end side with respect to the bearing portion 260 and the stator core portion 270 on the outer peripheral surface side of the inner shaft rotor 110.
  • the first rotating unit 241 includes a magnet, and the magnet rotates with respect to the first fixing unit 242 as the inner shaft rotor 110 rotates.
  • the first fixing portion 242 is fixed at a position on the outer peripheral side in the radial direction with respect to the first rotating portion 241.
  • the first fixing unit 242 includes a coil that generates electromagnetic induction according to the movement of the magnet due to the rotation of the first rotating unit 241.
  • the first detection unit 240 detects the rotation angle of the inner shaft rotor 110 to which the first rotation unit 241 is fixed based on the output from the coil of the first fixing unit 242.
  • the second detector 250 detects the rotation angle of the outer shaft rotor 10.
  • the second detection unit 250 includes a second rotation unit 251 and a second fixing unit 252.
  • the second rotating unit 251 is fixed to the outer shaft rotor 10 and rotates together with the outer shaft rotor 10.
  • the second fixing unit 252 is fixed to the base 80 through the base 231 and detects the rotation angle of the second rotating unit 251.
  • the second detection unit 250 is a resolver, for example.
  • the second rotating portion 251 is fixed to a position on one end side with respect to the bearing portion 260 and the stator core portion 270 on the inner peripheral surface side of the outer shaft rotor 10.
  • the second rotating unit 251 includes a magnet, and the magnet rotates with respect to the second fixed unit 252 as the outer shaft rotor 10 rotates.
  • the second fixing portion 252 is fixed to a position on the inner peripheral side in the radial direction with respect to the second rotating portion 251.
  • the second fixing portion 252 has a coil that generates electromagnetic induction according to the movement of the magnet due to the rotation of the second rotating portion 251.
  • the second detection unit 250 detects the rotation angle of the outer shaft rotor 10 to which the second rotation unit 251 is fixed based on the output from the coil of the second fixing unit 252.
  • the detection unit 230 has the same position in the rotation axis direction of the first detection unit 240 and the position in the rotation axis direction of the second detection unit 250. It can be said that the first detection unit 240 and the second detection unit 250 are located on the same plane orthogonal to the rotation axis P. Further, the detection unit 230 of the first embodiment is arranged in the order of the first rotation unit 241, the first fixing unit 242, the second fixing unit 252, and the second rotation unit 251 from the center of the rotation axis P toward the outside of the diameter. Has been.
  • the detection unit 230 of the first embodiment is a resolver, and centering and gap adjustment are performed as a process for further improving the detection accuracy of the rotation angle when attached to the two-axis integrated motor 1.
  • centering and gap adjustment adjustment of the fixed positional relationship between the inner shaft rotor 110 and the first rotating portion 241, adjustment of the fixed positional relationship between the outer shaft rotor 10 and the second rotating portion 251, and the first fixed portion with respect to the base 80
  • operations such as adjustment of the fixing positions of 242 and the second fixing portion 252 are required.
  • the detection unit 230 In order to perform such work, if other components (for example, a stator core, a bearing, etc.) are provided on the operator side than the detection unit 230 when adjusting the positional relationship of each component related to the work, With this configuration, access to the detection unit 230 may be hindered and the work may be complicated. In the first embodiment, since the detection unit 230 is located on the output shaft side with respect to the bearing unit 260 and the stator core unit 270, the operator can better access the detection unit 230. The gap adjustment can be performed more easily. As described above, according to the first embodiment, it is possible to more easily perform the work related to ensuring the detection accuracy of the detection unit 230 that detects the rotation angles of the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10.
  • other components for example, a stator core, a bearing, etc.
  • a cover 291 that covers the first detection unit 240 and the second detection unit 250 is provided on one end side with respect to the first detection unit 240 and the second detection unit 250.
  • the cover 291 is a plate-like member having an annular shape provided between the cylinder of the inner shaft rotor 110 and the cylinder of the outer shaft rotor 10 as shown in FIGS. 1 and 2, for example. They are arranged along a plane orthogonal to the rotation axis P.
  • the cover 291 is fixed to one end side of the detection unit 230 using a fastener such as a screw 292, for example. More specifically, the cover 291 is fixed to a base portion 231 provided with, for example, a first fixing portion 242 and a second fixing portion 252.
  • the bearing unit 260 includes a first bearing 261 and a second bearing 265.
  • the first bearing 261 rotates in conjunction with the inner shaft rotor 110.
  • the second bearing 265 rotates in conjunction with the outer shaft rotor 10.
  • the bearing portion 260 is provided at a position between the detection portion 230 and the stator core portion 270 in the rotation axis direction.
  • the first bearing 261 is provided, for example, at a position on the inner peripheral side with respect to the base 80 and on the outer peripheral side with respect to the inner shaft rotor 110, and is interposed between the base 80 and the inner shaft rotor 110. Since the first bearing 261 is interposed between the first bearing 261 and the base 80, the inner shaft rotor 110 is rotatably supported.
  • the second bearing 265 is provided, for example, on the outer peripheral side with respect to the base 80 and on the inner peripheral side with respect to the outer shaft rotor 10, and is interposed between the base 80 and the outer shaft rotor 10. Since the second bearing 265 is interposed between the second bearing 265 and the base 80, the outer shaft rotor 10 is rotatably supported.
  • the position of the end of the first bearing 261 on the one end side in the rotation axis direction and the position of the end of the second bearing 265 on the one end side in the rotation axis direction are the same.
  • the first bearing 261 having two bearings 262 and 263 and the second bearing 265 having two bearings 266 and 267 are relatively positioned on one end side.
  • the ends on one end side of each of the bearing 262 and the bearing 266 are along the same plane orthogonal to the rotation axis P.
  • the first bearing 261 and the second bearing 265 include two ball bearings 262 and 263 and bearings 266 and 267, respectively. However, this is the first bearing 261 and the second bearing 265. It is an example of a specific configuration of the present invention and is not limited to this. Each of the first bearing 261 and the second bearing 265 only needs to have one or more bearings.
  • the stator core portion 270 has a first core 71 and a second core 75.
  • the first core 71 is a stator core of the inner shaft rotor 110.
  • the second core 75 is a stator core of the outer shaft rotor 10.
  • the first core 71 includes, for example, an iron core 73 fixed to the inner peripheral side of the base 80 at a position on the other end side than the bearing portion 260 and a coil 72 wound around the iron core 73. It has.
  • the inner shaft rotor 110 rotates according to the power supply to the coil 72.
  • the second core 75 includes, for example, an iron core 77 that is fixed to the outer peripheral side of the base 80 at a position on the other end side from the bearing portion 260, and a coil 76 that is wound around the iron core 77.
  • the outer shaft rotor 10 rotates according to the power supply to the coil 76.
  • the stator core portion 270 of the first embodiment is arranged in the order of the inner shaft rotor 110, the stator core portion 270, and the outer shaft rotor 10 from the center of the rotating shaft P toward the outside of the diameter.
  • the base 80 is, for example, a cylindrical member having a diameter larger than the diameter of the inner shaft rotor 110 and smaller than the diameter of the outer shaft rotor 10.
  • the side surface (inner peripheral surface, outer peripheral surface) and end surface of the base 80 are stepped according to the configuration of each part such as the detection unit 230, the bearing unit 260, and the stator core unit 270 fixed to the base 80. , Protrusions, depressions, holes, etc. may be provided.
  • the diameter of the ring formed by the outer peripheral surface of the extending portion 281 is the same as the diameter of the second rotor yoke 11.
  • the screwing hole used when fixing the biaxially integrated motor 1 to the attachment target of the biaxially integrated motor 1 is provided on the other end side of the extending portion 281 of the base 80. 282 is provided.
  • an annular plate-like member 295 located on the inner peripheral side of the extending portion 281 and on the outer peripheral side of the inner shaft rotor 110 is fixed to the other end side of the base 80.
  • the plate-like member 295 is fixed using a fastener such as a screw 296, for example.
  • the detection unit 230 is positioned on one end side of the bearing unit 260 and the stator core unit 270, that is, on the output shaft side of the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10.
  • the centering of the first detection unit 240 and the second detection unit 250 and the adjustment of the gap of the rotation angle at which the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10 are detected as 0 degrees are performed on the output shaft of the two-axis integrated motor 1. be able to. Therefore, the influence of physical shielding due to the arrangement of the bearing portion 260 and the stator core portion 270 can be suppressed when accessing the detection portion 230 in the centering and gap adjustment performed on the output shaft side.
  • the detection accuracy of the detection unit 230 that detects the rotation angle can be more easily ensured. Moreover, since the bearing part 260 is located between the detection part 230 and the stator core part 270, the detection part 230 and the stator core part 270 can be separated, and the magnetic influence from the stator core part 270 on the detection part 230 is further reduced. be able to.
  • the magnet 112 and the first core 71 provided in the inner shaft rotor 110 have a longer axial length than the magnet 12 and the second core 75 provided in the outer shaft rotor 10. Therefore, it becomes easier to reduce the difference between the output torque of the outer shaft rotor 10 and the output torque of the inner shaft rotor 110.
  • the position of the first detection unit 240 in the rotation axis direction and the position of the second detection unit 250 in the rotation axis direction are the same. Therefore, the shaft length of the two-shaft integrated motor 1 can be made more compact. Further, since one of the first detection unit 240 and the second detection unit 250 does not shield the other in the direction of the rotation axis, it is easier to ensure the detection accuracy of the detection unit 230 that detects the rotation angle of the two rotors. Can be done.
  • the position in the rotation axis direction of the end portion on the one end side of the first bearing 261 and the position in the rotation axis direction of the end portion on the one end side of the second bearing 265 are the same. Therefore, the shaft length of the two-shaft integrated motor 1 can be made more compact.
  • the inner shaft rotor 110, the stator core portion 270, and the outer shaft rotor 10 are arranged in this order from the rotating shaft P toward the outside in the radial direction. Accordingly, since the first core 71 and the second core 75 can be arranged between the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10, the diameter of the two-shaft integrated motor 1 can be made more compact. it can.
  • first rotating part 241, the first fixing part 242, the second fixing part 252, and the second rotating part 251 are arranged in this order from the rotation axis P toward the outside in the radial direction. Therefore, since the first fixing portion 242 and the second fixing portion 252 can be arranged between the first rotating portion 241 and the second rotating portion 251, the diameter of the two-shaft integrated motor 1 can be made more compact. Can be.
  • a cover 291 that covers the first detection unit 240 and the second detection unit 250 is provided on one end side with respect to the first detection unit 240 and the second detection unit 250. Therefore, the detection unit 230 can be protected by providing the cover 291 after the centering and the gap adjustment are completed.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a main configuration (stator core portion 70) of the two-axis integrated motor 1A according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a specific configuration of the two-axis integrated motor 1A.
  • the two-shaft integrated motor 1A includes an inner shaft rotor 110 and an outer shaft rotor 10 which are rotors provided to be individually rotatable, an inner shaft stator 120 and an outer shaft stator 20 which are stators, and an inner shaft stator 120.
  • a non-magnetic body 45 provided between the outer shaft stator 20 is provided.
  • the rotational axis direction of the two-axis integrated motor 1A may be described as the Z direction in connection with the description of the embodiment with reference to the drawings.
  • two directions orthogonal to each other along a plane orthogonal to the Z direction may be described as an X direction and a Y direction.
  • the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10 are rotatably provided and have the same rotation axis direction.
  • the inner shaft rotor 110 includes a cylindrical inner shaft rotor yoke 111 and a magnet 112 arranged in an annular shape along the outer peripheral surface of the inner shaft rotor yoke 111.
  • the outer shaft rotor 10 includes a cylindrical outer shaft rotor yoke 11 and a magnet 12 arranged in an annular shape along the inner peripheral surface of the outer shaft rotor yoke 11.
  • the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10 have the same rotation axis P, but the position of the rotation shaft may be different between the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10.
  • the inner shaft stator 120 has an inner shaft motor core 130 provided with a coil 150.
  • the inner shaft rotor 110 rotates in response to power supply to the coil 150 of the inner shaft motor core 130.
  • the outer shaft stator 20 has an outer shaft motor core 30 provided with a coil 50.
  • the outer shaft rotor 10 rotates in response to power supply to the coil 50 of the outer shaft motor core 30.
  • the inner shaft stator 120 of the second embodiment includes a cylindrical inner shaft stator back yoke 140 provided outside the inner shaft motor core 130. Further, the outer shaft stator 20 of the second embodiment has a cylindrical outer shaft stator back yoke 40 provided inside the outer shaft motor core 30.
  • the inner-shaft stator back yoke 140 and the outer-shaft stator back yoke 40 according to the second embodiment are cylindrical members provided as integral members in the rotation axis direction, and are made of, for example, iron or a dust core (dust core).
  • the two-axis integrated motor 1A includes an inner shaft rotor 110, an inner shaft stator 120, a nonmagnetic body 45, an outer shaft stator 20, an outer shaft from the inner side to the outer side of the diameter centered on the rotation axis P. These components are arranged in the order of the rotor 10.
  • the nonmagnetic body 45 of the second embodiment is located between the inner shaft motor core 130 and the outer shaft motor core 30, for example. More specifically, the non-magnetic body 45 is positioned between the inner shaft stator back yoke 140 and the outer shaft stator back yoke 40 and is disposed on at least one of the inner shaft stator back yoke 140 and the outer shaft stator back yoke 40. It is fixed. Thus, the nonmagnetic material 45 is interposed between the inner shaft stator 120 and the outer shaft stator 20 along the circumferential direction around the rotation axis P.
  • the non-magnetic body 45 is a member using, for example, a non-magnetic alloy, resin, or both. More specifically, the non-magnetic material 45 is formed in a cylindrical shape using at least one material of, for example, an aluminum alloy, austenitic stainless steel (for example, SUS316, SUS316, SUS305, etc.), or a synthetic resin. It is the member formed in.
  • the cylinder of the nonmagnetic body 45 has a cross-sectional shape in the direction orthogonal to the rotation axis P with the rotation axis P as the center. When the non-magnetic material 45 is an alloy, it is fixed by a method such as adhesion using an adhesive or shrink fitting.
  • the non-magnetic body 45 formed in a cylindrical shape in advance between the inner shaft stator back yoke 140 and the outer shaft stator back yoke 40 may be fixed by a method of bonding.
  • the inner shaft stator back yoke 140 and the outer shaft stator back yoke 40 may be fixedly formed by a method of filling resin.
  • FIG. 6, and FIG. 7 are diagrams showing examples of specific shapes of non-magnetic materials and examples of shapes different from those in FIG.
  • the nonmagnetic material according to the present invention may not be a cylindrical shape in which the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the rotation axis P is continuous without being interrupted in an annular shape, or may be an arc-shaped member.
  • the nonmagnetic material 45a may have a shape in which one portion of the ring drawn by the cross-sectional shape is interrupted and discontinuous.
  • the cylindrical nonmagnetic material 45a can be more easily formed by curving the plate-like alloy in an arc shape.
  • the nonmagnetic material may be formed in a cylindrical shape as a whole by combining a plurality of arc-shaped members.
  • 6 shows an example in which the nonmagnetic material has two nonmagnetic members 45b and 45b
  • FIG. 7 shows an example in which the nonmagnetic material has three nonmagnetic members 45c, 45c and 45c. Is an example and is not limited to this.
  • the nonmagnetic material may be constituted by four or more members.
  • the non-magnetic material may have a configuration in which a plurality of members are provided side by side in the rotation axis direction.
  • nonmagnetic member 45 may be a gap, or nonmagnetic materials facing each other across the discontinuous portion AP may be in contact with each other.
  • the adhesive agent etc. may be filled into the discontinuous part AP.
  • the nonmagnetic members 45b and 45c and the nonmagnetic members 45b and 45c constituting the nonmagnetic member may be collectively referred to as a nonmagnetic member 45 or the like.
  • the inner shaft stator 120 and the outer shaft stator 20 are provided, for example, in the stator core portion 70 of the two-shaft integrated motor 1A shown in FIG. 4, which is the two-shaft integrated motor according to the present invention.
  • This is an example of the specific configuration, and is not limited thereto, and can be changed as appropriate.
  • the inner shaft rotor 110 has a longer axial length than the outer shaft rotor 10.
  • the outer periphery of the two-shaft integrated motor 1A provided with the outer shaft rotor yoke 11 is extended from a base 280 formed integrally with the outer shaft stator back yoke 40 in the second embodiment.
  • the extended portion 281 extends on the other end side.
  • the outer shaft rotor yoke 11 is provided in a non-contact state with the extending portion 281.
  • no other configuration provided in the two-shaft integrated motor 1A is arranged on the inner peripheral side of the two-shaft integrated motor 1A in which the inner shaft rotor yoke 111 is provided.
  • the inner shaft rotor yoke 111 provided on the inner peripheral side has a width in the rotation axis direction substantially equal to the width from one end side to the other end side of the two-shaft integrated motor 1A.
  • the outer shaft rotor yoke 11 has a smaller width in the rotating shaft direction than the inner shaft rotor yoke 111 in accordance with the width in the rotating shaft direction of the extending portion 281.
  • outer shaft stator back yoke 40 and base 280 may be formed integrally or may be separate.
  • the magnitude of the output torque of the motor is related to the distance from the rotation axis P to the thrust generation position (between the magnet and the coil). For this reason, the torque of the outer shaft rotor 10 tends to be relatively larger than that of the inner shaft rotor 110.
  • the axial lengths of the magnet 112 and the inner shaft stator 120 provided in the inner shaft rotor 110 are made longer than the magnet 12 and the outer shaft stator 20 provided in the outer shaft rotor 10, thereby The thrust of the inner shaft rotor 110 is made larger than the thrust.
  • the difference between the output torque of the outer shaft rotor 10 and the output torque of the inner shaft rotor 110 is made smaller.
  • Screwed holes 11b and 111b are provided in the output end portions 11a and 111a of the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10 located on one end side of the inner shaft rotor yoke 111 and the outer shaft rotor yoke 11, respectively.
  • a rotational driving force is transmitted to the driven body by screwing the driven body to each of the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10 provided with the screwing holes 11b and 111b.
  • the two-axis integrated motor 1A includes a detection unit 230, a bearing unit 260, and a stator core unit 70 that are attached to the outer shaft stator back yoke 40 and are arranged in order from one end side. Further, when viewed in a cross section as shown in FIG. 4, the detection unit 230, the bearing unit 260, and the stator core unit 70 are arranged coaxially. Specifically, the detection unit 230, the bearing unit 260, and the stator core unit 70 that are attached to the outer shaft stator back yoke 40 are along the rotation axis direction within the range between the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10. They are arranged side by side.
  • the base portion 231 provided with the first fixing portion 242 and the second fixing portion 252 is fixed to the outer shaft stator back yoke 40, whereby the first fixing portion 242 and the second fixing portion are fixed.
  • the portion 252 is fixed to the outer shaft stator back yoke 40. More specifically, the base 231 is attached to the outer shaft stator back yoke 40 using fasteners 232 and 233.
  • the detection unit 230 includes a first detection unit 240 and a second detection unit 250.
  • the first detector 240 detects the rotation angle of the inner shaft rotor 110.
  • the first detection unit 240 includes a first rotation unit 241 and a first fixing unit 242.
  • the first rotating unit 241 is fixed to the inner shaft rotor 110 and rotates together with the inner shaft rotor 110.
  • the first fixing part 242 is fixed to the outer shaft stator back yoke 40 via the base part 231 and detects the rotation angle of the first rotating part 241.
  • the first detection unit 240 is a resolver, for example.
  • the first rotating portion 241 is fixed to a position on one end side with respect to the bearing portion 260 and the stator core portion 70 on the outer peripheral surface side of the inner shaft rotor 110.
  • the first rotating unit 241 includes a magnet, and the magnet rotates with respect to the first fixing unit 242 as the inner shaft rotor 110 rotates.
  • the first fixing portion 242 is fixed at a position on the outer peripheral side in the radial direction with respect to the first rotating portion 241.
  • the first fixing unit 242 includes a coil that generates electromagnetic induction according to the movement of the magnet due to the rotation of the first rotating unit 241.
  • the first detection unit 240 detects the rotation angle of the inner shaft rotor 110 to which the first rotation unit 241 is fixed based on the output from the coil of the first fixing unit 242.
  • the second detector 250 detects the rotation angle of the outer shaft rotor 10.
  • the second detection unit 250 includes a second rotation unit 251 and a second fixing unit 252.
  • the second rotating unit 251 is fixed to the outer shaft rotor 10 and rotates together with the outer shaft rotor 10.
  • the second fixed portion 252 is fixed to the outer shaft stator back yoke 40 via the base portion 231 and detects the rotation angle of the second rotating portion 251.
  • the second detection unit 250 is a resolver, for example.
  • the second rotating portion 251 is fixed to a position on one end side with respect to the bearing portion 260 and the stator core portion 70 on the inner peripheral surface side of the outer shaft rotor 10.
  • the second rotating unit 251 includes a magnet, and the magnet rotates with respect to the second fixed unit 252 as the outer shaft rotor 10 rotates.
  • the second fixing portion 252 is fixed to a position on the inner peripheral side in the radial direction with respect to the second rotating portion 251.
  • the second fixing portion 252 has a coil that generates electromagnetic induction according to the movement of the magnet due to the rotation of the second rotating portion 251.
  • the second detection unit 250 detects the rotation angle of the outer shaft rotor 10 to which the second rotation unit 251 is fixed based on the output from the coil of the second fixing unit 252.
  • the position of the first detection unit 240 in the rotation axis direction and the position of the second detection unit 250 in the rotation axis direction are the same. It can be said that the first detection unit 240 and the second detection unit 250 are located on the same plane orthogonal to the rotation axis P.
  • the detection unit 230 according to the second embodiment has a first rotation unit 241, a first fixing unit 242, a second fixing unit 252, and a second rotating unit 251 in this order from the center of the rotation axis P toward the outside of the diameter. Is arranged.
  • the detection unit 230 of the second embodiment is a resolver, and centering and gap adjustment are performed as a process for further improving the detection accuracy of the rotation angle when attached to the two-axis integrated motor 1A.
  • centering and gap adjustment adjustment of the fixed positional relationship between the inner shaft rotor 110 and the first rotating portion 241, adjustment of the fixed positional relationship between the outer shaft rotor 10 and the second rotating portion 251, and the outer shaft stator back yoke 40 Operations such as adjustment of the fixing positions of the first fixing part 242 and the second fixing part 252 may be required.
  • the detection unit 230 In order to perform such work, if other components (for example, a stator core, a bearing, etc.) are provided on the operator side than the detection unit 230 when adjusting the positional relationship of each component related to the work, With this configuration, access to the detection unit 230 may be hindered and the work may be complicated.
  • the detection unit 230 since the detection unit 230 is positioned on the output shaft side with respect to the bearing unit 260 and the stator core unit 70, the operator can better access the detection unit 230. The gap adjustment can be performed more easily. As described above, according to the second embodiment, it is possible to more easily perform the work related to ensuring the detection accuracy of the detection unit 230 that detects the rotation angles of the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10.
  • a cover 291 that covers the first detection unit 240 and the second detection unit 250 is provided on one end side with respect to the first detection unit 240 and the second detection unit 250.
  • the cover 291 is a plate-like member having an annular shape provided between the cylinder of the inner shaft rotor 110 and the cylinder of the outer shaft rotor 10, for example, along a plane orthogonal to the rotation axis P. Has been placed.
  • the cover 291 is fixed to one end side of the detection unit 230 using a fastener such as a screw 292, for example. More specifically, the cover 291 is fixed to a base portion 231 provided with, for example, a first fixing portion 242 and a second fixing portion 252.
  • the bearing unit 260 includes a first bearing 261 and a second bearing 265.
  • the first bearing 261 rotates in conjunction with the inner shaft rotor 110.
  • the second bearing 265 rotates in conjunction with the outer shaft rotor 10.
  • the bearing portion 260 is provided at a position between the detection portion 230 and the stator core portion 70 in the rotation axis direction.
  • the first bearing 261 is provided, for example, at a position on the inner peripheral side with respect to the outer shaft stator back yoke 40 and on the outer peripheral side with respect to the inner shaft rotor 110, and between the outer shaft stator back yoke 40 and the inner shaft rotor 110. Intervene in between.
  • the second bearing 265 is provided, for example, on the outer peripheral side with respect to the outer shaft stator back yoke 40 and on the inner peripheral side with respect to the outer shaft rotor 10, and is interposed between the outer shaft stator back yoke 40 and the outer shaft rotor 10. To do. Since the second bearing 265 is interposed between the outer shaft stator back yoke 40 and the outer shaft rotor 10, the outer shaft rotor 10 is rotatably supported.
  • the position of the end of the first bearing 261 on the one end side in the rotation axis direction and the position of the end of the second bearing 265 on the one end side in the rotation axis direction are the same.
  • the first bearing 261 having two bearings 262 and 263 and the second bearing 265 having two bearings 266 and 267 are positioned relatively on one end side.
  • the ends on one end side of each of the bearing 262 and the bearing 266 are along the same plane orthogonal to the rotation axis P.
  • each of the first bearing 261 and the second bearing 265 includes two ball bearings 262 and 263 and bearings 266 and 267, which are the first bearing 261 and the second bearing 265. It is an example of a specific configuration of the present invention and is not limited to this. Each of the first bearing 261 and the second bearing 265 only needs to have one or more bearings.
  • the portions extending to one end side and the other end side of the stator core portion 70 are each part such as the detection portion 230, the bearing portion 260 and the stator core portion 70 fixed to the outer shaft stator back yoke 40. Steps, protrusions, depressions, holes, etc. according to the configuration are provided.
  • the diameter of the ring formed by the outer peripheral surface of the extending portion 281 is the same as the diameter of the outer shaft rotor yoke 11.
  • the base 280 is provided with a screw hole 282 used when the biaxial integrated motor 1A is fixed to an attachment target of the biaxial integrated motor 1A.
  • annular plate-shaped member 295 located on the inner peripheral side of the extending portion 281 and on the outer peripheral side of the inner shaft rotor 110 is fixed to the base 280.
  • the plate-like member 295 is fixed using a fastener such as a screw 296, for example.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a specific structure of the stator (stator) according to the second embodiment.
  • a specific configuration example of the stator (stator) included in the two-shaft integrated motor 1A will be described with reference to FIGS. 3 and 8 by using the outer shaft stator 20 as an example.
  • the outer shaft motor core 30 has an annular edge portion 31 located on the outer peripheral side, and four or more core portions 32 protruding inward from the edge portion 31.
  • a coil 50 is provided in each core portion 32.
  • the outer shaft motor core 30 has a laminated structure in which electromagnetic steel plate layers in which electromagnetic steel plates 60 described later are annularly arranged are laminated.
  • the edge portion 31 is positioned along a cylindrical shape having the rotation axis P as a central axis as a whole by such a laminated structure. Further, the four or more core portions 32 and the coils 50 are arranged in an annular shape around the rotation axis P inside the edge portion 31.
  • the outer shaft stator back yoke 40 is located on the opposite side of the outer shaft rotor 10 with respect to the core portion 32.
  • FIG. 8 is a view illustrating a laminated structure of electromagnetic steel sheet layers included in the outer shaft motor core 30 according to the second embodiment.
  • the outer shaft motor core 30 is viewed from one direction (eg, the Y direction) orthogonal to the Z direction.
  • FIG. 10 is a view showing one electromagnetic steel plate 60 according to the second embodiment.
  • the outer shaft motor core 30 has a structure in which a plurality of electromagnetic steel sheet layers are laminated in the Z direction, for example, as shown in FIG. As shown in FIGS. 8 and 9, a plurality of electromagnetic steel plates 60 are annularly arranged in one electromagnetic steel plate layer. As shown in FIGS. 8 and 10, the electromagnetic steel plate 60 has two teeth 61.
  • the outer shaft motor core 30 forms the core portion 32 of the coil 50 by laminating the teeth 61 of the electromagnetic steel plates 60 included in each of the plurality of electromagnetic steel plates by a laminated structure. That is, for example, as shown in FIG. 9, the core portion 32 that functions as the core of the coil 50 provided in the outer shaft stator 20 includes teeth 61 stacked in the Z direction.
  • One magnetic steel sheet 60 has a base 62 in which two teeth 61 are physically continuous, for example, as shown in FIG.
  • the base 62 has, for example, an arc shape in which two teeth 61 included in one electromagnetic steel plate 60 are positioned at a predetermined distance.
  • a plurality of electromagnetic steel plates 60 are annularly arranged in one electromagnetic steel plate layer, and the plurality of electromagnetic steel plate layers are laminated, so that the base portions 62 come into contact with each other to form the edge portion 31.
  • the two teeth 61 included in the electromagnetic steel sheet 60 are discontinuous on the opposite side of the outer shaft rotor 10. Specifically, for example, as shown in FIG.
  • the tip of the tooth 61 is disposed with a gap with respect to the other adjacent teeth 61.
  • a gap is provided between the teeth 61 provided so as to protrude from the base 62 in the radial direction of the outer shaft motor core 30.
  • the two teeth 61 protrude from the base 62 positioned on the rotor side with respect to the two teeth 61 on the opposite side of the outer shaft rotor 10.
  • the electromagnetic steel plate 60 in a so-called outer rotor motor such as a motor on the outer shaft side, two teeth 61 projecting toward the inner side of the arc of the base 62 are provided on the electromagnetic steel plate 60.
  • the shape of the base 62 is not necessarily an arc shape.
  • the side of the base portion 62 from which the teeth 61 protrude may be a straight line perpendicular to the protruding direction of the teeth 61.
  • the electromagnetic steel sheet 60 shown in FIG. 10 has a shape in which two T-shaped upper sides are connected by projecting two teeth 61 from a base 62.
  • a base portion 62 projecting on both sides in the circumferential direction like the upper side of the T shape with respect to the teeth 61 constituting the core portion 32 locks the coil 50 in the radial direction. Thereby, the extension of the winding of the coil 50 in the direction in which the outer shaft rotor 10 is located, the jumping out, and the like can be suppressed. Further, the base 62 has an arc shape on the side of the upper side of the connected T-shaped portion where the teeth 61 do not protrude.
  • the part corresponding to the midpoint of two teeth 61 which one electromagnetic steel plate 60 has is thinner than the other part.
  • the intermediate portion 63 which is a portion corresponding to the intermediate point is curved like a bay station shape with a concave lens cross section in the radial direction, and the thickness of the base portion 62 in the radial direction. Is narrowing.
  • the teeth 61 are configured such that a plurality of the teeth 61 are stacked along the rotation axis direction to form the core portion 32 and the coil 50 is provided. Interference can occur. It is desirable that the interference of the magnetic field is further reduced from the viewpoint of further improving the efficiency of the two-axis integrated motor 1A.
  • Magnetic wraparound tends to occur relatively stronger in the closed slot HS in which the teeth 61 are physically connected than in the open slot KS in which the teeth 61 are not physically connected. Further, the magnetic wraparound tends to occur more strongly as the degree of physical continuity in the closed slot HS increases. Therefore, in the second embodiment, the magnetic wraparound is suppressed by making the portion corresponding to the midpoint between the teeth 61 thinner than the other portions. As a result, a decrease in efficiency due to magnetic field interference can be suppressed, and the efficiency of the two-axis integrated motor 1A can be made higher. In FIG.
  • the intermediate part 63 with parentheses and reference numerals is arranged in a different electromagnetic steel sheet layer from the electromagnetic steel sheet layer in which the electromagnetic steel sheet 60 having the intermediate part 63 without reference numerals in parentheses is arranged. It is the intermediate part 63 of the electromagnetic steel plate 60 which is being.
  • FIG. 11 is a diagram showing one of the two phases of the arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets 60 in one electromagnetic steel sheet layer.
  • FIG. 12 is a diagram showing the other of the two phases of the arrangement of the plurality of electromagnetic steel plates 60 in one electromagnetic steel plate layer.
  • the difference between FIG. 11 and FIG. 12 shows the difference in the arrangement of the electromagnetic steel sheets 60 having different phases as viewed from the same direction.
  • one phase shown in FIG. 11 is referred to as a first phase.
  • the other phase shown in FIG. 12 is referred to as a second phase.
  • Symbol PS1 indicates a first phase electrical steel sheet layer.
  • Symbol PS2 indicates a second phase electrical steel sheet layer.
  • the outer shaft stator 20 has such two phases of electrical steel sheet layers. Specifically, the phase of the arrangement of the electromagnetic steel sheets 60 is shifted by 1 tooth between the two phases. Since the phase of the arrangement of the electromagnetic steel plates 60 is shifted by one tooth between the two phases, the arrangement of the two teeth 61 included in one electromagnetic steel plate 60 is staggered between the two phases. Specifically, for example, one of the teeth 61a and 61b, which is the two teeth 61 of one electromagnetic steel plate 60 in the first phase (the teeth 61a), is disposed at the position where the other (the teeth 61) in the second phase. 61b) is located.
  • the other (tooth 61b) is located in the position where one (tooth 61a) is arrange
  • one of the two teeth 61 is denoted by reference numeral 61a, and the other is denoted by reference numeral 61b.
  • a plurality of electromagnetic steel sheets 60 in one electromagnetic steel sheet layer are arranged with a gap therebetween.
  • the electromagnetic steel sheets 60 arranged annularly in one electromagnetic steel sheet layer are not in contact with each other. More specifically, it is two teeth 61 which each different electromagnetic steel plate 60 has, and the interval between adjacent teeth 61 in a non-contact state, the interval between two teeth 61 which one electromagnetic steel plate 60 has, Are arranged along the annular arrangement direction in one electromagnetic steel sheet layer so that they are the same.
  • the gap (slot) between the two teeth 61 is the gap (closed slot HS) between the two teeth 61 included in one electromagnetic steel sheet 60 or the gap between the two teeth 61 included in different electromagnetic steel sheets 60. Regardless of whether (open slot KS) or not, the spacing between the teeth 61 arranged in an annular shape is the same.
  • the shape of the electromagnetic steel sheet 60 is two teeth 61 each of which has a different electromagnetic steel sheet 60, and the distance between adjacent teeth 61 in a non-contact state and the two teeth 61 of one electromagnetic steel sheet 60. It is the shape which can make the space
  • the extension length of the portion of the base 62 that extends so as to connect the two teeth 61 included in one electromagnetic steel plate 60 is from the tooth 61 toward the opposite side of the extending direction. It is more than twice the extended length of the protruding portion.
  • the phase of arrangement of a plurality of electromagnetic steel sheets 60 between adjacent electromagnetic steel sheet layers is different.
  • the outer shaft motor core 30 is formed by alternately laminating first-phase electromagnetic steel sheet layers PS1 and second-phase electromagnetic steel sheet layers PS2.
  • the open slots KS and the closed slots HS are alternately arranged in the axial direction.
  • the slot of the outer shaft motor core 30 is a slot (semi-closed slot) in which one layer is an open slot KS and one layer is a closed slot HS for two magnetic steel sheet layers in the rotation axis direction.
  • Such a structure is lighter than a structure in which one electromagnetic steel sheet layer is a complete closed slot HS that is completely continuous in an annular shape.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example in which electromagnetic steel sheet layers having the same phase are successively laminated.
  • the phase of the arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets 60 between the electromagnetic steel sheet layers adjacent to each other in the rotation axis direction is different, but this is an example of the phase relationship between the laminated electromagnetic steel sheet layers. It is shown and not limited to this.
  • the number of consecutive identical phases may be two or more.
  • the continuous number of the same phase is a number in which the electromagnetic steel sheet layers having the same phase are continuous along the rotation axis direction.
  • the number of consecutive identical phases is 5, but it may be any natural number of 4 or less or 6 or more.
  • the outer shaft stator 20 in the description relating to the outer shaft stator 20, except for special matters relating to the difference between the motor of the in-rotor and the motor of the outer rotor, the outer shaft stator 20, the outer shaft motor core 30, the edge portion 31, the core portion 32, and the coil 50 are included.
  • Magnetic steel sheet 60, teeth 61, 61a, 61b, base 62, intermediate part 63, closed slot HS, open slot KS, first phase electromagnetic steel sheet layer PS1, and second phase electromagnetic steel sheet layer PS2 are denoted by the inner shaft stator 120, the inner shaft motor core 130, the edge portion 131, the core portion 132, the coil 150, the electromagnetic steel plate 160, the teeth 161, 161a, 161b, the base portion 162, the intermediate portion 163, and the closed slot, respectively.
  • hs, open slot ks, first phase electromagnetic steel sheet layer ps1, and second phase electromagnetic steel sheet layer ps2 are replaced with the inner shaft stator 120. It can be read as an explanation.
  • FIG. 14 is a diagram showing one of the two phases of the arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets 160 in one electromagnetic steel sheet layer.
  • FIG. 15 is a diagram showing the other of the two phases of the arrangement of the plurality of electromagnetic steel sheets 160 in one electromagnetic steel sheet layer.
  • a coil 150 is provided outside the inner shaft motor core 130.
  • two teeth 161 projecting toward the outer side of the arc of the base portion 162 are provided on the electromagnetic steel sheet 160.
  • the shape of the base 162 is not necessarily an arc.
  • the side of the base 162 from which the teeth 161 protrude may be a straight line orthogonal to the protruding direction of the teeth 161.
  • the inner shaft stator back yoke 140 is provided outside the inner shaft motor core 130.
  • the inner shaft rotor 110, the inner shaft stator 120, the outer shaft stator 20, and the outer shaft rotor 10 are arranged in this order from the rotating shaft P in the radial direction. Since the non-magnetic body 45 and the like are interposed between the inner shaft stator 120 and the outer shaft stator 20, the non-magnetic body 45 and the like prevent the magnetic field interference generated in each of the inner shaft stator 120 and the outer shaft stator 20 from occurring. It can be suppressed by the magnetic body 45 or the like. Thus, magnetic field interference can be further suppressed.
  • the inner shaft stator 120 has an inner shaft motor core 130 provided with a coil 150
  • the outer shaft stator 20 has an outer shaft motor core 30 provided with a coil 50
  • the nonmagnetic material 45 and the like are It is located between the shaft motor core 130 and the outer shaft motor core 30. Therefore, since the non-magnetic body 45 and the like are interposed between the inner shaft motor core 130 provided with the coils 50 and 150 that generate the magnetic field and the outer shaft motor core 30, the interference of the magnetic field can be suppressed more reliably.
  • the inner shaft stator 120 has a cylindrical inner shaft stator back yoke 140 provided outside the inner shaft motor core 130, and the outer shaft stator 20 is formed in a cylindrical shape provided inside the outer shaft motor core 30.
  • the outer shaft stator back yoke 40 is provided, and the nonmagnetic material 45 and the like are located between the inner shaft stator back yoke 140 and the outer shaft stator back yoke 40.
  • the shape of the non-magnetic body 45 or the like may be any shape that fits between the cylindrical inner shaft stator back yoke 140 and the outer shaft stator back yoke 40. Therefore, the nonmagnetic material 45 etc. can be provided more simply.
  • the non-magnetic body 45 and the like are arc-shaped members whose cross-sectional shape in the direction orthogonal to the rotation axis P is centered on the rotation axis P. Therefore, the two-shaft integrated motor 1A can be easily stored in a cylindrical shape with the rotation axis P as the center.
  • the nonmagnetic material 45 or the like is a nonmagnetic alloy or resin. Therefore, the interference of the magnetic field can be more reliably suppressed by the nonmagnetic material 45 or the like.
  • the nonmagnetic material 45 and the like can be provided with a material that is relatively easily available, and magnetic field interference can be suppressed at a lower cost.
  • the detection unit 230 is located on one end side of the bearing unit 260 and the stator core unit 70, that is, on the output shaft side of the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10, the first detection unit 240 and the second detection unit.
  • the centering of 250 and the gap adjustment of the rotation angle detected by each of the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10 as 0 degrees can be performed on the output shaft of the two-shaft integrated motor 1A.
  • the influence of physical shielding due to the arrangement of the bearing portion 260 and the stator core portion 70 can be suppressed when accessing the detection portion 230 in the centering and gap adjustment performed on the output shaft side,
  • the detection accuracy of the detection unit 230 that detects the rotation angle can be more easily ensured.
  • the bearing part 260 is located between the detection part 230 and the stator core part 70, the detection part 230 and the stator core part 70 can be separated, and the magnetic influence from the stator core part 70 on the detection part 230 is further reduced. be able to.
  • the output torque of the outer shaft rotor 10 is relatively higher than that of the inner shaft rotor 110.
  • the magnet 112 and the inner shaft stator 120 provided in the inner shaft rotor 110 are made longer than the magnet 12 and the outer shaft stator 20 provided in the outer shaft rotor 10 in the axial direction of the rotation axis. ing. Therefore, the thrust of the inner shaft rotor 110 can be made larger than the thrust of the outer shaft rotor, and the difference between the output torque of the outer shaft rotor 10 and the output torque of the inner shaft rotor 110 can be easily reduced.
  • the position of the first detection unit 240 in the rotation axis direction and the position of the second detection unit 250 in the rotation axis direction are the same. Therefore, the shaft length of the two-axis integrated motor 1A can be made more compact. Further, since one of the first detection unit 240 and the second detection unit 250 does not shield the other in the direction of the rotation axis, it is easier to ensure the detection accuracy of the detection unit 230 that detects the rotation angle of the two rotors. Can be done.
  • the position in the rotation axis direction of the end portion on the one end side of the first bearing 261 and the position in the rotation axis direction of the end portion on the one end side of the second bearing 265 are the same. Therefore, the shaft length of the two-axis integrated motor 1A can be made more compact.
  • the inner shaft rotor 110, the stator core portion 70, and the outer shaft rotor 10 are arranged in this order from the rotating shaft P toward the outer side in the radial direction. Accordingly, since the inner shaft stator 120 and the outer shaft stator 20 can be arranged between the inner shaft rotor 110 and the outer shaft rotor 10, the diameter of the two-shaft integrated motor 1A can be made more compact. it can.
  • first rotating part 241, the first fixing part 242, the second fixing part 252, and the second rotating part 251 are arranged in this order from the rotation axis P toward the outside in the radial direction. Therefore, since the first fixing portion 242 and the second fixing portion 252 can be arranged between the first rotating portion 241 and the second rotating portion 251, the diameter of the two-axis integrated motor 1A can be made more compact. Can be.
  • a cover 291 that covers the first detection unit 240 and the second detection unit 250 is provided on one end side with respect to the first detection unit 240 and the second detection unit 250. Therefore, the detection unit 230 can be protected by providing the cover 291 after the centering and the gap adjustment are completed.
  • the electromagnetic steel sheet 60 having two teeth 61 of one electromagnetic steel sheet 60 in an annular shape, more teeth 61 are provided in one electromagnetic steel sheet layer, so that the variation in the shape of the teeth 61 is further increased. Can be reduced. That is, since there are two integrally formed teeth 61 per electromagnetic steel sheet 60, the consistency of the shapes of all the teeth 61 is ensured by ensuring the accuracy of the consistency of the shapes of the two teeth 61. Accuracy can be ensured. Moreover, even if one electromagnetic steel sheet 60 has a magnetic directionality by arranging a plurality of electromagnetic steel sheets 60 in a single electromagnetic steel sheet layer, one electromagnetic steel sheet layer is one electromagnetic steel sheet.
  • the phase of the arrangement of the electromagnetic steel sheets 60 is shifted by one tooth 61 minutes between the two phases. Accordingly, the electromagnetic steel sheets 60 having the two teeth 61 are staggered at positions where the electromagnetic steel sheet layers having different phases are stacked. Therefore, since the structure which continues in an annular shape can be formed by laminating
  • the two teeth 61 of the electromagnetic steel sheet 60 are discontinuous on the opposite side of the outer shaft rotor 10. Therefore, the coil 50 formed in advance can be fitted into the core on which the teeth 61 are laminated, and the coil 50 can be easily provided.
  • a plurality of electromagnetic steel sheets 60 in one electromagnetic steel sheet layer are arranged with a gap therebetween. Therefore, the weight can be reduced as compared with a structure in which the electromagnetic steel sheet layer is completely continuous in an annular shape. Moreover, since the magnetic wraparound generated between the coils 50 can be reduced, the efficiency of the two-axis integrated motor 1A can be further increased.
  • the number of each of the two phases of the electrical steel sheet layers is equal. Therefore, it becomes easy to balance the strength and magnetic characteristics of the outer shaft stator 20 as a whole.
  • the phase of the arrangement of the plurality of electrical steel sheets 60 between the electrical steel sheet layers adjacent in the rotation axis direction is different. Accordingly, the electromagnetic steel sheets 60 having the two teeth 61 are staggered at the position where the two layers of the electromagnetic steel sheet layers are laminated. Therefore, since the annularly continuous structure can be formed by laminating the electromagnetic steel sheets 60 having different phases, sufficient rigidity can be ensured more reliably as an annular structure.
  • the portion corresponding to the midpoint between the two teeth 61 is thinner than the other portions. Therefore, it is possible to reduce the magnetic wraparound between the coils 50 adjacent to each other in the annular direction, and the efficiency of the two-axis integrated motor 1A can be made higher.
  • the outer shaft stator 20 has a cylindrical yoke provided on the opposite side of the outer shaft rotor 10 with respect to the teeth 61, and the yoke is integral with the rotation axis direction. Therefore, since the outer shaft stator 20 is supported by the yoke that is integrated in the stacking direction of the electromagnetic steel sheet layers, sufficient rigidity can be ensured more reliably.
  • the detection part 230 in said Embodiment 1, 2 is a resolver, this is an example and is not restricted to this.
  • the detection unit 230 may be, for example, an optical encoder.
  • the two-axis integrated motor according to the first and second embodiments may be used as an actuator for various industrial machines such as a small component conveying device, an electronic component inspection device, and a semiconductor inspection device, but is not limited thereto. Absent.

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Abstract

二軸一体型モータは、それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である内軸ロータと外軸ロータを有し、内軸ロータの出力軸及び外軸ロータの出力軸が回転軸方向の一端側に位置する二軸一体型モータであって、内軸ロータの回転角度を検出する第１検出部及び外軸ロータの回転角度を検出する第２検出部を有する検出部と、内軸ロータと連動して回転する第１軸受及び外軸ロータと連動して回転する第２軸受を有する軸受部と、内軸ロータのステータコアである第１コアと外軸ロータのステータコアである第２コアを有するステータコア部と、一端側から順に、検出部、軸受部及びステータコア部が取り付けられたベースとを備える。

Description

二軸一体型モータ
　本発明は、二軸一体型モータに関する。
　それぞれ独立して回転可能に設けられた２つのロータを有する所謂二軸一体型モータが知られている（例えば、特許文献１）。
特許第５７４１６０６号公報
　モータには、ロータの回転角度を検出するための検出部が設けられることがある。二軸一体型モータの場合、検出部は、２つのロータに対してそれぞれ個別に設けられる。検出部がモータに設けられる場合、検出部による回転角度の検出精度をより高めるため、検出部が検出対象とする回転軸方向とロータの回転軸方向とを整合させる所謂芯出しが行われる。また、検出部による回転角度の検出精度をより高めるため、０度として検出されるロータの回転角度を調整する所謂ギャップ調整が行われる。係る芯出し及びギャップ調整を行う場合、検出部毎に行う必要があることから、二軸一体型モータでは２つの検出部に対して個別に行う必要がある。このため、係る芯出し及びギャップ調整のような検出部の検出精度確保に係る作業をより簡便に実施可能な構造が求められていた。
　本発明は、ロータの回転角度を検出する検出部の検出精度確保に係る作業をより簡便に行うことができる二軸一体型モータを提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するための本発明の二軸一体型モータは、それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である内軸ロータと外軸ロータを有し、前記内軸ロータの出力軸及び前記外軸ロータの出力軸が前記回転軸方向の一端側に位置する二軸一体型モータであって、前記内軸ロータの回転角度を検出する第１検出部及び前記外軸ロータの回転角度を検出する第２検出部を有する検出部と、前記内軸ロータと連動して回転する第１軸受及び前記外軸ロータと連動して回転する第２軸受を有する軸受部と、前記内軸ロータのステータコアである第１コアと前記外軸ロータのステータコアである第２コアを有するステータコア部と、前記一端側から順に、前記検出部、前記軸受部及び前記ステータコア部が取り付けられたベースとを備える。
　従って、検出部が軸受部及びステータコア部よりも一端側、すなわち、内軸ロータ及び外軸ロータの出力軸側に位置しているので、第１検出部及び第２検出部の芯出しならびに内軸ロータ及び外軸ロータがそれぞれ０度として検出される回転角度のギャップ調整を二軸一体型モータの出力軸で行うことができる。よって、出力軸側で行われる芯出し及びギャップ調整における検出部へのアクセスに際して軸受部及びステータコア部の配設による物理的な遮蔽の影響を抑制することができることから、２つのロータの回転角度を検出する検出部の検出精度確保をより簡便に行うことができる。また、検出部とステータコア部の間に軸受部が位置するので、検出部とステータコア部とを離すことができ、検出部に対するステータコア部からの磁気的影響をより低減することができる。
　本発明では、前記内軸ロータに設けられた磁石及び前記第１コアは、前記回転軸方向の軸長が前記外軸ロータに設けられた磁石及び前記第２コアより長い。
　従って、外軸ロータの出力トルクと内軸ロータの出力トルクとの差をより小さくしやすくなる。
　本発明では、前記第１検出部の前記回転軸方向の位置と前記第２検出部の前記回転軸方向の位置が同一である。
　従って、二軸一体型モータの軸長をよりコンパクトなものとすることができる。また、第１検出部と第２検出部のうち一方が他方を回転軸方向について遮蔽することがないことから、２つのロータの回転角度を検出する検出部の検出精度確保をより簡便に行うことができる。
　本発明では、前記第１軸受の前記一端側の端部の前記回転軸方向の位置と前記第２軸受の前記一端側の端部の前記回転軸方向の位置が同一である。
　従って、二軸一体型モータの軸長をよりコンパクトなものとすることができる。
　本発明では、前記回転軸から径方向の外側に向かって、前記内軸ロータ、前記ステータコア部、前記外軸ロータの順に配置されている。
　従って、第１コア及び第２コアを内軸ロータと外軸ロータとの間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータの径をよりコンパクトにすることができる。
　本発明では、前記第１検出部は、前記内軸ロータに固定されて前記内軸ロータとともに回転する第１回転部と、前記ベースに固定されて前記第１回転部の回転角度を検出する第１固定部とを有し、前記第２検出部は、前記外軸ロータに固定されて前記外軸ロータとともに回転する第２回転部と、前記ベースに固定されて前記第２回転部の回転角度を検出する第２固定部とを有し、前記回転軸から径方向の外側に向かって、前記第１回転部、前記第１固定部、前記第２固定部、前記第２回転部の順に配置されている。
　従って、第１固定部及び第２固定部を第１回転部と第２回転部との間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータの径をよりコンパクトにすることができる。
　本発明では、前記第１検出部及び前記第２検出部に対して前記一端側に前記第１検出部及び前記第２検出部を被覆するカバーが設けられている。
　従って、芯出し及びギャップ調整が完了した後にカバーを設けることで検出部を保護することができる。
　本発明によれば、ロータの回転角度を検出する検出部の検出精度確保に係る作業をより簡便に行うことができる。
図１は、実施形態１に係る二軸一体型モータの主要構成を示す断面図である。 図２は、第１ロータヨークと、カバーが取り付けられた状態のベースと、第２ロータヨークとの位置関係の一例を示す模式図である。 図３は、実施形態２に係る二軸一体型モータの主要構成（ステータコア部）の一例を示す図である。 図４は、二軸一体型モータの具体的構成の一例を示す図である。 図５は、非磁性体の具体的形状の例であって図３とは異なる形状の例を示す図である。 図６は、非磁性体の具体的形状の例であって図３とは異なる形状の例を示す図である。 図７は、非磁性体の具体的形状の例であって図３とは異なる形状の例を示す図である。 図８は、実施形態２に係る固定子（ステータ）の具体的構造の一例を示す図である。 図９は、実施形態２に係る外軸モータコアが有する電磁鋼板層の積層構造を示す図である。 図１０は、実施形態２に係る１つの電磁鋼板を示す図である。 図１１は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の２通りの位相のうち一方を示す図である。 図１２は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の２通りの位相のうち他方を示す図である。 図１３は、同一の位相の電磁鋼板層が連続して積層される場合の一例を示す図である。 図１４は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の２通りの位相のうち一方を示す図である。 図１５は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板の配置の２通りの位相のうち他方を示す図である。
　以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係る二軸一体型モータ１の主要構成を示す断面図である。二軸一体型モータ１は、それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０を有する。内軸ロータ１１０の出力軸及び外軸ロータ１０の出力軸は、回転軸方向の一端側に位置する。図１では、上側が二軸一体型モータ１の一端側である。また、図１では、回転軸方向から見た場合の外形が円状である二軸一体型モータ１（図２参照）を、回転軸Ｐに沿い、回転軸Ｐを通る平面で二分した場合の断面図を示している。
　図２は、第１ロータヨーク１１１と、カバー２９１が取り付けられた状態のベース８０と、第２ロータヨーク１１との位置関係の一例を示す模式図である。図２では、出力軸側から見た場合の位置関係を示している。実施形態１では、第１ロータヨーク１１１の回転軸と第２ロータヨーク１１の回転軸とが一致した回転軸Ｐである。第１ロータヨーク１１１と第２ロータヨーク１１は、カバー２９１が固定されているベース８０を挟んでそれぞれベース８０の内周側と外周側で独立して回転可能に設けられている。
　実施形態１では、内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０はそれぞれ、円筒状のロータヨークと当該ロータヨークに設けられた磁石とを有する。具体的には、例えば図１に示すように、内軸ロータ１１０は、円筒状の第１ロータヨーク１１１と、第１ロータヨーク１１１の外周面に沿って環状に配置された複数の磁石１１２とを有する。また、外軸ロータ１０は、円筒状の第２ロータヨーク１１と、第２ロータヨーク１１の内周面に沿って環状に配置された複数の磁石１２とを有する。
　内軸ロータ１１０は、回転軸方向の軸長が外軸ロータ１０より長い。具体的には、第２ロータヨーク１１が設けられている二軸一体型モータ１の外周側には、ベース８０の一部分である延出部２８１が他端側で延出している。第２ロータヨーク１１は、延出部２８１と非接触の状態で設けられている。一方、第１ロータヨーク１１１が設けられている二軸一体型モータ１の内周側には、二軸一体型モータ１が備える他の構成は配置されていない。係る内周側に設けられている第１ロータヨーク１１１は、回転軸方向の幅が二軸一体型モータ１の一端側から他端側までの幅とほぼ同等である。一方、第２ロータヨーク１１は、延出部２８１が有する回転軸方向の幅に応じて、回転軸方向の幅が第１ロータヨーク１１１よりも小さくなっている。
　電動機の出力トルクの大小には回転軸Ｐから推力発生位置（磁石とコイルの間）までの距離の大小が関わる。このため、外軸ロータ１０は相対的に内軸ロータ１１０よりもトルクが大きくなりやすい。実施形態１では、内軸ロータ１１０に設けられた磁石１１２及び第１コア７１の軸長を外軸ロータ１０に設けられた磁石１２及び第２コア７５より長くすることで、外軸ロータ１０の推力に比して内軸ロータ１１０の推力をより大きくしている。これによって、実施形態１では外軸ロータ１０の出力トルクと内軸ロータ１１０の出力トルクとの差をより小さくしている。
　第１ロータヨーク１１１及び第２ロータヨーク１１の一端側に位置する内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０の出力端部１１１ａ，１１ａには、それぞれねじ留め穴１１１ｂ，１１ｂが設けられている。係るねじ留め穴１１１ｂ，１１ｂが設けられた内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０のそれぞれに対して被駆動体をねじ留めすることで、被駆動体に回転駆動力が伝達される。
　二軸一体型モータ１は、ベース８０と、ベース８０に取り付けられて一端側から順に並んだ、検出部２３０、軸受部２６０、ステータコア部２７０を備える。また、図１のような断面で見た場合、検出部２３０、軸受部２６０及びステータコア部２７０が同軸で配置されている。具体的には、ベース８０に取り付けられている検出部２３０、軸受部２６０及びステータコア部２７０は、内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０との間の範囲内で回転軸方向に沿って並ぶよう配置されている。
　実施形態１の検出部２３０は、第１固定部２４２及び第２固定部２５２が設けられている基部２３１がベース８０に固定されることによって、第１固定部２４２及び第２固定部２５２がベース８０に固定されている。より具体的には、基部２３１は、留め具２３２，２３３を用いてベース８０に取り付けられている。
　検出部２３０は、第１検出部２４０及び第２検出部２５０を有する。第１検出部２４０は、内軸ロータ１１０の回転角度を検出する。具体的には、第１検出部２４０は、第１回転部２４１と、第１固定部２４２とを有する。第１回転部２４１は、内軸ロータ１１０に固定されて内軸ロータ１１０とともに回転する。第１固定部２４２は、基部２３１を介してベース８０に固定されて第１回転部２４１の回転角度を検出する。より具体的には、第１検出部２４０は、例えばレゾルバである。第１回転部２４１は、例えば、内軸ロータ１１０の外周面側であって、軸受部２６０及びステータコア部２７０に対して一端側の位置に固定されている。第１回転部２４１は、磁石を有し、内軸ロータ１１０が回転することで当該磁石が第１固定部２４２に対して回転する。第１固定部２４２は、第１回転部２４１に対して径方向について外周側の位置に固定されている。第１固定部２４２は、第１回転部２４１の回転による磁石の移動に応じた電磁誘導を生じるコイルを有する。第１検出部２４０は、第１固定部２４２が有するコイルからの出力に基づいて第１回転部２４１が固定された内軸ロータ１１０の回転角度を検出する。
　第２検出部２５０は、外軸ロータ１０の回転角度を検出する。具体的には、第２検出部２５０は、第２回転部２５１と、第２固定部２５２とを有する。第２回転部２５１は、外軸ロータ１０に固定されて外軸ロータ１０とともに回転する。第２固定部２５２は、基部２３１を介してベース８０に固定されて第２回転部２５１の回転角度を検出する。より具体的には、第２検出部２５０は、例えばレゾルバである。第２回転部２５１は、例えば、外軸ロータ１０の内周面側であって、軸受部２６０及びステータコア部２７０に対して一端側の位置に固定されている。第２回転部２５１は、磁石を有し、外軸ロータ１０が回転することで当該磁石が第２固定部２５２に対して回転する。第２固定部２５２は、第２回転部２５１に対して径方向について内周側の位置に固定されている。第２固定部２５２は、第２回転部２５１の回転による磁石の移動に応じた電磁誘導を生じるコイルを有する。第２検出部２５０は、第２固定部２５２が有するコイルからの出力に基づいて第２回転部２５１が固定された外軸ロータ１０の回転角度を検出する。
　実施形態１の検出部２３０は、図１に示すように、第１検出部２４０の回転軸方向の位置と第２検出部２５０の回転軸方向の位置が同一である。第１検出部２４０と第２検出部２５０とは、回転軸Ｐに直交する同一平面上に位置するともいえる。また、実施形態１の検出部２３０は、回転軸Ｐの中心から径の外側に向かって、第１回転部２４１、第１固定部２４２、第２固定部２５２、第２回転部２５１の順に配置されている。
　実施形態１の検出部２３０はレゾルバであり、二軸一体型モータ１への取り付けに際して回転角度の検出精度をより高めるための工程として芯出し及びギャップ調整が行われる。芯出し及びギャップ調整に際して、内軸ロータ１１０と第１回転部２４１との固定位置関係の調整、外軸ロータ１０と第２回転部２５１との固定位置関係の調整、ベース８０に対する第１固定部２４２及び第２固定部２５２の固定位置の調整等の作業が必要になる場合がある。係る作業を行うため、係る作業に関係する各構成の位置関係の調整を行うに際して検出部２３０よりも作業者側に他の構成（例えば、ステータコアや軸受等）が設けられていると、係る他の構成によって検出部２３０へのアクセスが妨げられて作業が煩雑になることがある。実施形態１では、検出部２３０が軸受部２６０及びステータコア部２７０に対して出力軸側に位置するので、作業者は検出部２３０に対してより良好にアクセスを行うことができることから、芯出し及びギャップ調整をより簡便に行うことができる。このように、実施形態１によれば、内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０の回転角度を検出する検出部２３０の検出精度確保に係る作業をより簡便に行うことができる。
　第１検出部２４０及び第２検出部２５０に対して一端側に第１検出部２４０及び第２検出部２５０を被覆するカバー２９１が設けられている。具体的には、カバー２９１は、例えば図１及び図２に示すように、内軸ロータ１１０の円筒と外軸ロータ１０の円筒との間に設けられる環状の形状を有する板状部材であり、回転軸Ｐに直交する平面に沿って配置されている。カバー２９１は、例えばねじ２９２等の留め具を用いて検出部２３０の一端側に固定されている。より具体的には、カバー２９１は、例えば第１固定部２４２及び第２固定部２５２が設けられている基部２３１に固定されている。
　軸受部２６０は、第１軸受２６１及び第２軸受２６５を有する。第１軸受２６１は、内軸ロータ１１０と連動して回転する。第２軸受２６５は、外軸ロータ１０と連動して回転する。具体的には、軸受部２６０は、回転軸方向について検出部２３０とステータコア部２７０との間の位置に設けられている。第１軸受２６１は、例えばベース８０に対して内周側かつ内軸ロータ１１０に対して外周側である位置に設けられて、ベース８０と内軸ロータ１１０との間に介在する。第１軸受２６１がベース８０との間に介在していることで、内軸ロータ１１０は回転可能に軸支されている。第２軸受２６５は、例えばベース８０に対して外周側かつ外軸ロータ１０に対して内周側に設けられて、ベース８０と外軸ロータ１０との間に介在する。第２軸受２６５がベース８０との間に介在していることで、外軸ロータ１０は回転可能に軸支されている。
　二軸一体型モータ１は、第１軸受２６１の一端側の端部の回転軸方向の位置と第２軸受２６５の一端側の端部の回転軸方向の位置が同一である。具体的には、例えば図１に示すように、２つの軸受２６２，２６３を具備する第１軸受２６１及び２つの軸受２６６，２６７を具備する第２軸受２６５のうち相対的に一端側に位置する軸受２６２と軸受２６６の各々の一端側の端部同士は、回転軸Ｐに直交する同一平面に沿う。
　実施形態１では、第１軸受２６１及び第２軸受２６５がそれぞれ２つの玉軸受である軸受２６２，２６３及び軸受２６６，２６７を具備する構成であるが、これは第１軸受２６１及び第２軸受２６５の具体的構成の一例であってこれに限られるものでない。第１軸受２６１及び第２軸受２６５は、それぞれ１つ以上の軸受を有していればよい。
　ステータコア部２７０は、第１コア７１と第２コア７５を有する。第１コア７１は、内軸ロータ１１０のステータコアである。第２コア７５は、外軸ロータ１０のステータコアである。具体的には、第１コア７１は、例えば軸受部２６０よりも他端側の位置でベース８０の内周側に固定されている鉄心７３と、鉄心７３に巻回されているコイル７２とを具備する。コイル７２に対する電力供給に応じて内軸ロータ１１０が回転する。第２コア７５は、例えば軸受部２６０よりも他端側の位置でベース８０の外周側に固定されている鉄心７７と、鉄心７７に巻回されているコイル７６とを具備する。コイル７６に対する電力供給に応じて外軸ロータ１０が回転する。実施形態１のステータコア部２７０は、図１に示すように、回転軸Ｐの中心から径の外側に向かって、内軸ロータ１１０、ステータコア部２７０、外軸ロータ１０の順に配置されている。
　ベース８０は、例えば、内軸ロータ１１０の径よりも大きく、外軸ロータ１０の径よりも小さい径を有する円筒状の部材である。例えば図１に示すように、ベース８０の側面（内周面、外周面）及び端面には、ベース８０に固定される検出部２３０、軸受部２６０、ステータコア部２７０等の各部構成に応じた段差、突起、陥没部、穴等が設けられていてよい。また、実施形態１では、延出部２８１の外周面が形成する環の径は、第２ロータヨーク１１の径と同一である。また、実施形態１では、ベース８０が有する延出部２８１の他端側には、二軸一体型モータ１の取り付け対象に対して二軸一体型モータ１を固定する際に用いられるねじ留め穴２８２が設けられている。また、実施形態１では、延出部２８１の内周側かつ内軸ロータ１１０の外周側に位置する環状の板状部材２９５がベース８０の他端側に固定されている。板状部材２９５は、例えばねじ２９６等の留め具を用いて固定されている。これらの具体的形態はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。
　以上説明したように、実施形態１によれば、検出部２３０が軸受部２６０及びステータコア部２７０よりも一端側、すなわち、内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０の出力軸側に位置しているので、第１検出部２４０及び第２検出部２５０の芯出しならびに内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０がそれぞれ０度として検出される回転角度のギャップ調整を二軸一体型モータ１の出力軸で行うことができる。よって、出力軸側で行われる芯出し及びギャップ調整における検出部２３０へのアクセスに際して軸受部２６０及びステータコア部２７０の配設による物理的な遮蔽の影響を抑制することができることから、２つのロータの回転角度を検出する検出部２３０の検出精度確保をより簡便に行うことができる。また、検出部２３０とステータコア部２７０の間に軸受部２６０が位置するので、検出部２３０とステータコア部２７０とを離すことができ、検出部２３０に対するステータコア部２７０からの磁気的影響をより低減することができる。
　また、内軸ロータ１１０に設けられた磁石１１２及び第１コア７１は、回転軸方向の軸長が外軸ロータ１０に設けられた磁石１２及び第２コア７５より長い。従って、外軸ロータ１０の出力トルクと内軸ロータ１１０の出力トルクとの差をより小さくしやすくなる。
　また、第１検出部２４０の回転軸方向の位置と第２検出部２５０の回転軸方向の位置が同一である。従って、二軸一体型モータ１の軸長をよりコンパクトにすることができる。また、第１検出部２４０と第２検出部２５０のうち一方が他方を回転軸方向について遮蔽することがないことから、２つのロータの回転角度を検出する検出部２３０の検出精度確保をより簡便に行うことができる。
　また、第１軸受２６１の一端側の端部の回転軸方向の位置と第２軸受２６５の一端側の端部の回転軸方向の位置が同一である。従って、二軸一体型モータ１の軸長をよりコンパクトにすることができる。
　また、回転軸Ｐから径方向の外側に向かって、内軸ロータ１１０、ステータコア部２７０、外軸ロータ１０の順に配置されている。従って、第１コア７１及び第２コア７５を内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０との間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータ１の径をよりコンパクトにすることができる。
　また、回転軸Ｐから径方向の外側に向かって、第１回転部２４１、第１固定部２４２、第２固定部２５２、第２回転部２５１の順に配置されている。従って、第１固定部２４２及び第２固定部２５２を第１回転部２４１と第２回転部２５１との間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータ１の径をよりコンパクトにすることができる。
　また、第１検出部２４０及び第２検出部２５０に対して一端側に第１検出部２４０及び第２検出部２５０を被覆するカバー２９１が設けられている。従って、芯出し及びギャップ調整が完了した後にカバー２９１を設けることで検出部２３０を保護することができる。
（実施形態２）
　図３は、実施形態２に係る二軸一体型モータ１Ａの主要構成（ステータコア部７０）の一例を示す図である。図４は、二軸一体型モータ１Ａの具体的構成の一例を示す図である。二軸一体型モータ１Ａは、それぞれ個別に回転可能に設けられた回転子である内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０、固定子である内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０、内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０との間に設けられた非磁性体４５を有する。以下、図を参照した実施形態の説明に係り、二軸一体型モータ１Ａの回転軸方向をＺ方向と記載することがある。また、Ｚ方向に直交する平面に沿って互いに直交する二方向をＸ方向、Ｙ方向と記載することがある。
　内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０は、それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である。具体的には、内軸ロータ１１０は、円筒状の内軸ロータヨーク１１１と、内軸ロータヨーク１１１の外周面に沿って環状に配置された磁石１１２とを有する。外軸ロータ１０は、円筒状の外軸ロータヨーク１１と、外軸ロータヨーク１１の内周面に沿って環状に配置された磁石１２とを有する。実施形態２の内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０は回転軸Ｐが共通しているが、内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０とで回転軸の位置が異なっていてもよい。
　内軸ステータ１２０は、コイル１５０が設けられた内軸モータコア１３０を有する。内軸ロータ１１０は、内軸モータコア１３０のコイル１５０に対する電力供給に応じて回転する。外軸ステータ２０は、コイル５０が設けられた外軸モータコア３０を有する。外軸ロータ１０は、外軸モータコア３０のコイル５０に対する電力供給に応じて回転する。
　実施形態２の内軸ステータ１２０は、内軸モータコア１３０の外側に設けられた円筒状の内軸ステータバックヨーク１４０を有する。また、実施形態２の外軸ステータ２０は、外軸モータコア３０の内側に設けられた円筒状の外軸ステータバックヨーク４０を有する。実施形態２の内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０は、回転軸方向について一体の部材として設けられた円筒状の部材であり、例えば鉄又は圧粉磁心（ダストコア）からなる。
　実施形態２の二軸一体型モータ１Ａは、回転軸Ｐを中心とした径の内側から外側に向かって、内軸ロータ１１０、内軸ステータ１２０、非磁性体４５、外軸ステータ２０、外軸ロータ１０の順にこれらの構成が配置されている。実施形態２の非磁性体４５は、例えば、内軸モータコア１３０と外軸モータコア３０の間に位置する。より具体的には、非磁性体４５は、内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に位置し、内軸ステータバックヨーク１４０及び外軸ステータバックヨーク４０の少なくともいずれか一方に固定されている。このように、回転軸Ｐを中心とした円周方向に沿う内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０との隣接位置には非磁性体４５が介在している。
　非磁性体４５は、例えば非磁性の合金又は樹脂若しくはこれらの両方を用いた部材である。より具体的には、非磁性体４５は、例えばアルミニウム合金、オーステナイト系ステンレス（例えば、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０５等）の非磁性ステンレス合金、合成樹脂のいずれか一つ以上の素材を用いて円筒状に形成された部材である。係る非磁性体４５の円筒は、回転軸Ｐに直交する方向の断面形状が回転軸Ｐを中心とする。非磁性体４５が合金である場合、例えば接着剤による接着又は焼き嵌め等の方法で固定される。非磁性体４５が樹脂である場合、内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に予め円筒状に形成された非磁性体４５を嵌め込んで接着する方法で固定されてもよいし、内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に樹脂を充填する方法で固着形成されてもよい。
　図５、図６、図７は、非磁性体の具体的形状の例であって図３とは異なる形状の例を示す図である。本発明に係る非磁性体は、回転軸Ｐに直交する方向の断面形状が環状に途切れることなく連続する円筒状でなくてもよく、円弧状の部材であってもよい。具体的には、非磁性体４５ａは、例えば図５に示すように、断面形状が描く環の１か所が途切れて非連続である形状であってもよい。この場合、例えば非磁性体４５ａが合金である場合、板状の合金を円弧状に湾曲させることで円筒状の非磁性体４５ａをより容易に形成することができる。また、非磁性体は、例えば図６、図７に示すように、複数の円弧状の部材を組み合わせて全体として円筒状に形成されてもよい。図６では、非磁性体が２つの非磁性部材４５ｂ，４５ｂを有する例を示し、図７では、非磁性体が３つの非磁性部材４５ｃ，４５ｃ，４５ｃを有する例を示しているが、これは一例であってこれに限られるものでない。非磁性体は、４つ以上の部材によって構成されてもよい。また、非磁性体は、回転軸方向についても複数の部材が並べて設けられる構成であってもよい。図５～図７における非連続箇所ＡＰは、空隙であってもよいし、非連続箇所ＡＰを挟んで対向する非磁性体同士が当接していてもよい。また、非連続箇所ＡＰに接着剤等が充填されてもよい。以下、非磁性体４５，４５ａ及び非磁性体を構成する非磁性部材４５ｂ，４５ｃをまとめて非磁性体４５等と記載することがある。
　以上説明した構成のうち内軸ステータ１２０及び外軸ステータ２０は、例えば図４に示す二軸一体型モータ１Ａのステータコア部７０に設けられているが、これは本発明に係る二軸一体型モータの具体的構成の一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。
　以下、二軸一体型モータ１Ａの具体的構成例について、図４を参照して説明する。内軸ロータ１１０は、回転軸方向の軸長が外軸ロータ１０より長い。具体的には、外軸ロータヨーク１１が設けられている二軸一体型モータ１Ａの外周側には、実施形態２において外軸ステータバックヨーク４０と一体的に形成されているベース２８０から延設された延出部２８１が他端側で延出している。外軸ロータヨーク１１は、延出部２８１と非接触の状態で設けられている。一方、内軸ロータヨーク１１１が設けられている二軸一体型モータ１Ａの内周側には、二軸一体型モータ１Ａが備える他の構成は配置されていない。係る内周側に設けられている内軸ロータヨーク１１１は、回転軸方向の幅が二軸一体型モータ１Ａの一端側から他端側までの幅とほぼ同等である。一方、外軸ロータヨーク１１は、延出部２８１が有する回転軸方向の幅に応じて、回転軸方向の幅が内軸ロータヨーク１１１よりも小さくなっている。なお、外軸ステータバックヨーク４０とベース２８０は、一体的に形成されていてもよいし、別体であってもよい。
　電動機の出力トルクの大小には回転軸Ｐから推力発生位置（磁石とコイルの間）までの距離の大小が関わる。このため、外軸ロータ１０は相対的に内軸ロータ１１０よりもトルクが大きくなりやすい。実施形態２では、内軸ロータ１１０に設けられた磁石１１２及び内軸ステータ１２０の軸長を外軸ロータ１０に設けられた磁石１２及び外軸ステータ２０より長くすることで、外軸ロータ１０の推力に比して内軸ロータ１１０の推力をより大きくしている。これによって、実施形態２では外軸ロータ１０の出力トルクと内軸ロータ１１０の出力トルクとの差をより小さくしている。
　内軸ロータヨーク１１１及び外軸ロータヨーク１１の一端側に位置する内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０の出力端部１１ａ，１１１ａには、それぞれねじ留め穴１１ｂ，１１１ｂが設けられている。係るねじ留め穴１１ｂ，１１１ｂが設けられた内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０のそれぞれに対して被駆動体をねじ留めすることで、被駆動体に回転駆動力が伝達される。
　二軸一体型モータ１Ａは、外軸ステータバックヨーク４０に取り付けられて、一端側から順に並んだ、検出部２３０、軸受部２６０、ステータコア部７０を備える。また、図４のような断面で見た場合、検出部２３０、軸受部２６０及びステータコア部７０が同軸で配置されている。具体的には、外軸ステータバックヨーク４０に取り付けられている検出部２３０及び軸受部２６０並びにステータコア部７０は、内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０との間の範囲内で回転軸方向に沿って並ぶよう配置されている。
　実施形態２の検出部２３０は、第１固定部２４２及び第２固定部２５２が設けられている基部２３１が外軸ステータバックヨーク４０に固定されることによって、第１固定部２４２及び第２固定部２５２が外軸ステータバックヨーク４０に固定されている。より具体的には、基部２３１は、留め具２３２，２３３を用いて外軸ステータバックヨーク４０に取り付けられている。
　検出部２３０は、第１検出部２４０及び第２検出部２５０を有する。第１検出部２４０は、内軸ロータ１１０の回転角度を検出する。具体的には、第１検出部２４０は、第１回転部２４１と、第１固定部２４２とを有する。第１回転部２４１は、内軸ロータ１１０に固定されて内軸ロータ１１０とともに回転する。第１固定部２４２は、基部２３１を介して外軸ステータバックヨーク４０に固定されて第１回転部２４１の回転角度を検出する。より具体的には、第１検出部２４０は、例えばレゾルバである。第１回転部２４１は、例えば、内軸ロータ１１０の外周面側であって、軸受部２６０及びステータコア部７０に対して一端側の位置に固定されている。第１回転部２４１は、磁石を有し、内軸ロータ１１０が回転することで当該磁石が第１固定部２４２に対して回転する。第１固定部２４２は、第１回転部２４１に対して径方向について外周側の位置に固定されている。第１固定部２４２は、第１回転部２４１の回転による磁石の移動に応じた電磁誘導を生じるコイルを有する。第１検出部２４０は、第１固定部２４２が有するコイルからの出力に基づいて第１回転部２４１が固定された内軸ロータ１１０の回転角度を検出する。
　第２検出部２５０は、外軸ロータ１０の回転角度を検出する。具体的には、第２検出部２５０は、第２回転部２５１と、第２固定部２５２とを有する。第２回転部２５１は、外軸ロータ１０に固定されて外軸ロータ１０とともに回転する。第２固定部２５２は、基部２３１を介して外軸ステータバックヨーク４０に固定されて第２回転部２５１の回転角度を検出する。より具体的には、第２検出部２５０は、例えばレゾルバである。第２回転部２５１は、例えば、外軸ロータ１０の内周面側であって、軸受部２６０及びステータコア部７０に対して一端側の位置に固定されている。第２回転部２５１は、磁石を有し、外軸ロータ１０が回転することで当該磁石が第２固定部２５２に対して回転する。第２固定部２５２は、第２回転部２５１に対して径方向について内周側の位置に固定されている。第２固定部２５２は、第２回転部２５１の回転による磁石の移動に応じた電磁誘導を生じるコイルを有する。第２検出部２５０は、第２固定部２５２が有するコイルからの出力に基づいて第２回転部２５１が固定された外軸ロータ１０の回転角度を検出する。
　実施形態２の検出部２３０は、図４に示すように、第１検出部２４０の回転軸方向の位置と第２検出部２５０の回転軸方向の位置が同一である。第１検出部２４０と第２検出部２５０とは、回転軸Ｐに直交する同一平面上に位置するともいえる。また、実施形態２の検出部２３０は、回転軸Ｐの中心から径の外側に向かって、第１回転部２４１、第１固定部２４２、第２固定部２５２、第２回転部２５１の順で配置されている。
　実施形態２の検出部２３０はレゾルバであり、二軸一体型モータ１Ａへの取り付けに際して回転角度の検出精度をより高めるための工程として芯出し及びギャップ調整が行われる。芯出し及びギャップ調整に際して、内軸ロータ１１０と第１回転部２４１との固定位置関係の調整、外軸ロータ１０と第２回転部２５１との固定位置関係の調整、外軸ステータバックヨーク４０に対する第１固定部２４２及び第２固定部２５２の固定位置の調整等の作業が必要になる場合がある。係る作業を行うため、係る作業に関係する各構成の位置関係の調整を行うに際して検出部２３０よりも作業者側に他の構成（例えば、ステータコアや軸受等）が設けられていると、係る他の構成によって検出部２３０へのアクセスが妨げられて作業が煩雑になることがある。実施形態２では、検出部２３０が軸受部２６０及びステータコア部７０に対して出力軸側に位置するので、作業者は検出部２３０に対してより良好にアクセスを行うことができることから、芯出し及びギャップ調整をより簡便に行うことができる。このように、実施形態２によれば、内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０の回転角度を検出する検出部２３０の検出精度確保に係る作業をより簡便に行うことができる。
　第１検出部２４０及び第２検出部２５０に対して一端側に第１検出部２４０及び第２検出部２５０を被覆するカバー２９１が設けられている。具体的には、カバー２９１は、例えば内軸ロータ１１０の円筒と外軸ロータ１０の円筒との間に設けられる環状の形状を有する板状部材であり、回転軸Ｐに直交する平面に沿って配置されている。カバー２９１は、例えばねじ２９２等の留め具を用いて検出部２３０の一端側に固定されている。より具体的には、カバー２９１は、例えば第１固定部２４２及び第２固定部２５２が設けられている基部２３１に固定されている。
　軸受部２６０は、第１軸受２６１及び第２軸受２６５を有する。第１軸受２６１は、内軸ロータ１１０と連動して回転する。第２軸受２６５は、外軸ロータ１０と連動して回転する。具体的には、軸受部２６０は、回転軸方向について検出部２３０とステータコア部７０との間の位置に設けられている。第１軸受２６１は、例えば外軸ステータバックヨーク４０に対して内周側かつ内軸ロータ１１０に対して外周側である位置に設けられて、外軸ステータバックヨーク４０と内軸ロータ１１０との間に介在する。第１軸受２６１が外軸ステータバックヨーク４０との間に介在していることで、内軸ロータ１１０は回転可能に軸支されている。第２軸受２６５は、例えば外軸ステータバックヨーク４０に対して外周側かつ外軸ロータ１０に対して内周側に設けられて、外軸ステータバックヨーク４０と外軸ロータ１０との間に介在する。第２軸受２６５が外軸ステータバックヨーク４０との間に介在していることで、外軸ロータ１０は回転可能に軸支されている。
　二軸一体型モータ１Ａは、第１軸受２６１の一端側の端部の回転軸方向の位置と第２軸受２６５の一端側の端部の回転軸方向の位置が同一である。具体的には、例えば図４に示すように、２つの軸受２６２，２６３を具備する第１軸受２６１及び２つの軸受２６６，２６７を具備する第２軸受２６５のうち相対的に一端側に位置する軸受２６２と軸受２６６の各々の一端側の端部同士は、回転軸Ｐに直交する同一平面に沿う。
　実施形態２では、第１軸受２６１及び第２軸受２６５がそれぞれ２つの玉軸受である軸受２６２，２６３及び軸受２６６，２６７を具備する構成であるが、これは第１軸受２６１及び第２軸受２６５の具体的構成の一例であってこれに限られるものでない。第１軸受２６１及び第２軸受２６５は、それぞれ１つ以上の軸受を有していればよい。
　外軸ステータバックヨーク４０のうちステータコア部７０の一端側及び他端側に延出する部分には、外軸ステータバックヨーク４０に固定される検出部２３０及び軸受部２６０並びにステータコア部７０等の各部構成に応じた段差、突起、陥没部、穴等が設けられている。また、実施形態２では、延出部２８１の外周面が形成する環の径は、外軸ロータヨーク１１の径と同一である。また、実施形態２では、ベース２８０には、二軸一体型モータ１Ａの取り付け対象に対して二軸一体型モータ１Ａを固定する際に用いられるねじ留め穴２８２が設けられている。また、実施形態２では、延出部２８１の内周側かつ内軸ロータ１１０の外周側に位置する環状の板状部材２９５がベース２８０に固定されている。板状部材２９５は、例えばねじ２９６等の留め具を用いて固定されている。これらの具体的形態はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。
　図８は、実施形態２に係る固定子（ステータ）の具体的構造の一例を示す図である。二軸一体型モータ１Ａが有する固定子（ステータ）の具体的構成例について、図３及び図８を参照して外軸ステータ２０を例として説明する。外軸モータコア３０は、外周側に位置する環状の縁部３１と、縁部３１から内側に向かって突出する４以上の芯部３２とを有する。芯部３２にはそれぞれコイル５０が設けられている。外軸モータコア３０は、後述する電磁鋼板６０が環状に配置された電磁鋼板層が積層された積層構造を有する。縁部３１は、係る積層構造によって全体として回転軸Ｐを中心軸とした円筒形に沿うよう位置している。また、４以上の芯部３２及びコイル５０は、縁部３１の内側で回転軸Ｐを中心軸とした環状に配置されている。外軸ステータバックヨーク４０は、芯部３２に対して外軸ロータ１０の反対側に位置する。
　図８では、外軸ステータ２０及び内軸ステータ１２０をＺ方向から見ている。また、図８では、芯部３２を構成するティース６１，１６１を明示することを目的として、図３で芯部３２を取り巻いていたコイル５０，１５０の巻線の一部の図示を省略している。図９は、実施形態２に係る外軸モータコア３０が有する電磁鋼板層の積層構造を示す図である。図９では、外軸モータコア３０をＺ方向に直交する１方向（例えば、Ｙ方向）から見ている。図１０は、実施形態２に係る１つの電磁鋼板６０を示す図である。
　外軸モータコア３０は、例えば図９に示すように、電磁鋼板層がＺ方向に複数積層された構造を有する。１つの電磁鋼板層には、図８及び図９に示すように、電磁鋼板６０が環状に複数配置されている。電磁鋼板６０は、図８及び図１０に示すように、２つのティース６１を有する。外軸モータコア３０は、積層構造によって複数の電磁鋼板層の各々が有する電磁鋼板６０のティース６１が積層されることでコイル５０の芯部３２を形成している。すなわち、例えば図９に示すように、外軸ステータ２０に設けられるコイル５０の芯として機能する芯部３２は、Ｚ方向に積層されたティース６１からなる。
　１つの電磁鋼板６０は、例えば図１０に示すように、２つのティース６１を物理的に連続させている基部６２を有する。具体的には、基部６２は、例えば１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士を所定の距離で位置させる円弧状の形状を有する。１つの電磁鋼板層において複数の電磁鋼板６０が環状に配置され、かつ、複数の電磁鋼板層が積層されることで、基部６２同士が当接して縁部３１が形成される。実施形態２では、電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士は、外軸ロータ１０の反対側が非連続である。具体的には、例えば図１０に示すように、基部６２の反対側において、ティース６１の先端は隣接する他のティース６１に対して隙間をあけて配置されている。このように、外軸モータコア３０の径方向について基部６２から突出するよう設けられたティース６１同士の間には隙間（スロット）が設けられている。また、電磁鋼板層に配置された電磁鋼板６０は、２つのティース６１に対して回転子側に位置する基部６２から外軸ロータ１０の反対側に２つのティース６１が突出している。
　より具体的には、外軸側のモータのような所謂アウタロータの電動機では、基部６２が有する円弧の内側に向かうように突出する２つのティース６１が電磁鋼板６０に設けられている。基部６２の形状は必ずしも円弧状でなくてよい。例えば図１０等に示すように、基部６２のティース６１が突出する側はティース６１の突出方向に直交する直線状であってもよい。図１０に示す電磁鋼板６０は、例えると、基部６２から２つのティース６１が突出することで２つのＴ字の上辺が連結されているような形状となっている。芯部３２を構成するティース６１に対してＴ字の上辺のように円周方向の両側が突出する基部６２は、径方向についてコイル５０を係止する。これによって、外軸ロータ１０が位置する方向に対するコイル５０の巻線の延出、飛び出し等を抑制することができる。また、基部６２は、連結されたＴ字の上辺のうちティース６１が突出していない側が円弧状になっている。
　基部６２は、１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士の中間点に対応する部分が他の部分よりも細くなっている。より具体的には、例えば、当該中間点に対応する部分である中間部６３は、径方向について内側が凹レンズ断面の湾局形状のように湾曲しており、径方向についての基部６２の太さが細まっている。ティース６１は、回転軸方向に沿って複数が積層されることで芯部３２を形成し、コイル５０が設けられる構成であるが、隣接するコイル５０同士の間で互いに磁気が回り込むことによる磁界の干渉が生じ得る。係る磁界の干渉は、二軸一体型モータ１Ａの効率をより高める観点においてより低減されることが望ましい。磁気の回り込みは、ティース６１同士が物理的に連結されていない開スロットＫＳよりもティース６１同士が物理的に連結されている閉スロットＨＳで相対的に強く生じる傾向を示す。また、磁気の回り込みは、閉スロットＨＳにおける物理的な連続の度合いが大きい程相対的に強く生じる傾向を示す。そこで、実施形態２では、ティース６１同士の中間点に対応する部分を他の部分よりも細くすることで、磁気の回り込みを抑制している。これによって磁界の干渉による効率の低下を抑制することができ、二軸一体型モータ１Ａの効率をより高い効率とすることができる。なお、図８において括弧付きで符号が付されている中間部６３は、符号に括弧が付されていない中間部６３を有する電磁鋼板６０が配置された電磁鋼板層と異なる電磁鋼板層に配置されている電磁鋼板６０の中間部６３である。
　図１１は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板６０の配置の２通りの位相のうち一方を示す図である。図１２は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板６０の配置の２通りの位相のうち他方を示す図である。図１１と図１２の差異は、同一方向から見た位相の異なる電磁鋼板６０の配置の差異を示している。以下、図１１に示す一方の位相を第１位相と記載する。また、図１２に示す他方の位相を第２位相と記載する。符号ＰＳ１は、第１位相の電磁鋼板層を示す。符号ＰＳ２は、第２位相の電磁鋼板層を示す。
　１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板６０の配置の位相は、２通りある。外軸ステータ２０は、係る２通りの位相の電磁鋼板層を有する。具体的には、２通りの位相同士は、電磁鋼板６０の配置の位相が１ティース分ずれている。２つの位相同士で電磁鋼板６０の配置の位相が１ティース分ずれていることで、１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１の配置は２つの位相間で互い違いになる。具体的には、例えば第１位相において１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１であるティース６１ａ，６１ｂのうち一方（ティース６１ａ）が配置されている位置には、第２位相において他方（ティース６１ｂ）が位置している。また、第２位相において１つの電磁鋼板６０が有するティース６１ａ，６１ｂのうち一方（ティース６１ａ）が配置されている位置には、第１位相において他方（ティース６１ｂ）が位置している。図１１及び図１２では、位相を区別する目的で、２つのティース６１のうち一方に符号６１ａを付し、他方に符号６１ｂを付している。
　実施形態２では、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板６０同士は、隙間をあけて配置されている。具体的には、１つの電磁鋼板層において環状に配置されている電磁鋼板６０同士は非接触である。より具体的には、それぞれ異なる電磁鋼板６０が有する２つのティース６１であって非接触の状態で隣接するティース６１同士の間隔と、１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士の間隔と、が同一になるように１つの電磁鋼板層における環状の配置方向に沿って電磁鋼板６０が配置されている。このように、２つのティース６１同士の隙間（スロット）が１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士の隙間（閉スロットＨＳ）であるか異なる電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士の隙間（開スロットＫＳ）であるかに関わらず、環状に配置されたティース６１同士の間隔は同一である。
　実施形態２では、電磁鋼板６０の形状は、それぞれ異なる電磁鋼板６０が有する２つのティース６１であって非接触の状態で隣接するティース６１同士の間隔と１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士の間隔とを同一にすることができる形状である。具体的には、基部６２のうち１つの電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士を連結するよう延設されている部分の延設長は、ティース６１からその延設方向の反対側に向かって突出する部分の延設長の２倍以上である。
　実施形態２では、隣接する電磁鋼板層同士の複数の電磁鋼板６０の配置の位相が異なる。具体的には、外軸モータコア３０は、例えば図９に示すように、第１位相の電磁鋼板層ＰＳ１と第２位相の電磁鋼板層ＰＳ２とが交互に積層されてなる。このため、軸方向について、開スロットＫＳと閉スロットＨＳとが交互に並ぶ。また、実施形態２では、例えば図９に示すように、２通りの位相の電磁鋼板層の各々の数が等しい。この場合、外軸モータコア３０のスロットは、回転軸方向について２層の電磁鋼板層につき１層が開スロットＫＳであり１層が閉スロットＨＳであるスロット（半閉スロット）になる。係る構造によれば、１層の電磁鋼板層が環状に完全に連続する完全な閉スロットＨＳである構造に比して軽量になる。また、係る構造によれば、ティース６１が積層されてなる芯部３２に設けられるコイル５０同士の間で互いに生じる磁気の回り込みを低減させることができるため、二軸一体型モータ１Ａの効率をより高めることができる。
　図１３は、同一の位相の電磁鋼板層が連続して積層される場合の一例を示す図である。図９に示す例では、回転軸方向に隣接する電磁鋼板層同士の複数の電磁鋼板６０の配置の位相が異なっているが、これは積層されている電磁鋼板層同士の位相の関係の一例を示すものであってこれに限られるものでない。例えば図１３に示すように、同一位相の連続数が２以上であってもよい。同一位相の連続数とは、同一の位相を有する電磁鋼板層が回転軸方向に沿って連続する数である。図１３に示す例の場合、同一位相の連続数は５であるが、４以下又は６以上の任意の自然数であってもよい。
　なお、インロータの電動機とアウタロータの電動機との差異に係る特筆事項を除いて、外軸ステータ２０に係る説明のうち、外軸ステータ２０、外軸モータコア３０、縁部３１、芯部３２、コイル５０、電磁鋼板６０、ティース６１，６１ａ，６１ｂ、基部６２、中間部６３、閉スロットＨＳ、開スロットＫＳ、第１位相の電磁鋼板層ＰＳ１、第２位相の電磁鋼板層ＰＳ２の各構成に係る説明は、各構成の符号をそれぞれ、内軸ステータ１２０、内軸モータコア１３０、縁部１３１、芯部１３２、コイル１５０、電磁鋼板１６０、ティース１６１，１６１ａ，１６１ｂ、基部１６２、中間部１６３、閉スロットｈｓ、開スロットｋｓ、第１位相の電磁鋼板層ｐｓ１、第２位相の電磁鋼板層ｐｓ２と置換することで、内軸ステータ１２０に係る説明として読み替えることができる。
　図１４は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板１６０の配置の２通りの位相のうち一方を示す図である。図１５は、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板１６０の配置の２通りの位相のうち他方を示す図である。内軸側のモータのように所謂インロータの電動機が有する内軸ステータ１２０では、コイル１５０が内軸モータコア１３０の外側に設けられている。具体的には、基部１６２が有する円弧の外側に向かうように突出する２つのティース１６１が電磁鋼板１６０に設けられている。基部１６２の形状は必ずしも円弧状でなくてよい。例えば、基部１６２のティース１６１が突出する側はティース１６１の突出方向に直交する直線状であってもよい。また、内軸ステータバックヨーク１４０は、内軸モータコア１３０の外側に設けられている。
　以上説明したように、実施形態２によれば、回転軸Ｐから径方向に向かって、内軸ロータ１１０、内軸ステータ１２０、外軸ステータ２０、外軸ロータ１０の順で配置されており、内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０との隣接位置に非磁性体４５等が介在しているので、非磁性体４５等によって内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０の各々に生じる磁界の干渉を非磁性体４５等によって抑制することができる。よって、磁界の干渉をより抑制することができる。
　また、内軸ステータ１２０は、コイル１５０が設けられた内軸モータコア１３０を有し、外軸ステータ２０は、コイル５０が設けられた外軸モータコア３０を有し、非磁性体４５等は、内軸モータコア１３０と外軸モータコア３０の間に位置する。従って、磁界を生じるコイル５０，１５０が設けられた内軸モータコア１３０と外軸モータコア３０との間に非磁性体４５等が介在するので、より確実に磁界の干渉を抑制することができる。
　また、内軸ステータ１２０は、内軸モータコア１３０の外側に設けられた円筒状の内軸ステータバックヨーク１４０を有し、外軸ステータ２０は、外軸モータコア３０の内側に設けられた円筒状の外軸ステータバックヨーク４０を有し、非磁性体４５等は、内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に位置する。従って、非磁性体４５等の形状は、係る円筒状の内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に収まる形状であればよくなる。よって、より簡便に非磁性体４５等を設けることができる。
　また、非磁性体４５等は、回転軸Ｐに直交する方向の断面形状が回転軸Ｐを中心とする円弧状の部材である。従って、回転軸Ｐを中心とした円筒状の形状に二軸一体型モータ１Ａを収めやすくなる。
　また、非磁性体４５等は、非磁性の合金又は樹脂である。従って、より確実に磁界の干渉を非磁性体４５等によって抑制することができる。また、入手が比較的容易な材料で非磁性体４５等を設けることができ、より低コストで磁界の干渉を抑制することができる。
　さらに、検出部２３０が軸受部２６０及びステータコア部７０よりも一端側、すなわち、内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０の出力軸側に位置しているので、第１検出部２４０及び第２検出部２５０の芯出しならびに内軸ロータ１１０及び外軸ロータ１０がそれぞれ０度として検出される回転角度のギャップ調整を二軸一体型モータ１Ａの出力軸で行うことができる。よって、出力軸側で行われる芯出し及びギャップ調整における検出部２３０へのアクセスに際して軸受部２６０及びステータコア部７０の配設による物理的な遮蔽の影響を抑制することができることから、２つのロータの回転角度を検出する検出部２３０の検出精度確保をより簡便に行うことができる。さらに、検出部２３０とステータコア部７０の間に軸受部２６０が位置するので、検出部２３０とステータコア部７０とを離すことができ、検出部２３０に対するステータコア部７０からの磁気的影響をより低減することができる。
　さらに、電動機の出力トルクの大小には回転軸Ｐから推力発生位置（磁石とコイルの間）までの距離の大小が関わるために外軸ロータ１０が相対的に内軸ロータ１１０よりも出力トルクが大きくなりやすいことを考慮し、内軸ロータ１１０に設けられた磁石１１２及び内軸ステータ１２０を、回転軸方向の軸長が外軸ロータ１０に設けられた磁石１２及び外軸ステータ２０より長くしている。従って、外軸ロータの推力に比して内軸ロータ１１０の推力をより大きくすることができ、外軸ロータ１０の出力トルクと内軸ロータ１１０の出力トルクとの差をより小さくしやすくなる。
　さらに、第１検出部２４０の回転軸方向の位置と第２検出部２５０の回転軸方向の位置が同一である。従って、二軸一体型モータ１Ａの軸長をよりコンパクトにすることができる。また、第１検出部２４０と第２検出部２５０のうち一方が他方を回転軸方向について遮蔽することがないことから、２つのロータの回転角度を検出する検出部２３０の検出精度確保をより簡便に行うことができる。
　さらに、第１軸受２６１の一端側の端部の回転軸方向の位置と第２軸受２６５の一端側の端部の回転軸方向の位置が同一である。従って、二軸一体型モータ１Ａの軸長をよりコンパクトにすることができる。
　さらに、回転軸Ｐから径方向の外側に向かって、内軸ロータ１１０、ステータコア部７０、外軸ロータ１０の順で配置されている。従って、内軸ステータ１２０及び外軸ステータ２０を内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０との間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータ１Ａの径をよりコンパクトにすることができる。
　さらに、回転軸Ｐから径方向の外側に向かって、第１回転部２４１、第１固定部２４２、第２固定部２５２、第２回転部２５１の順で配置されている。従って、第１固定部２４２及び第２固定部２５２を第１回転部２４１と第２回転部２５１との間に集約して配置することができることから、二軸一体型モータ１Ａの径をよりコンパクトにすることができる。
　さらに、第１検出部２４０及び第２検出部２５０に対して一端側に第１検出部２４０及び第２検出部２５０を被覆するカバー２９１が設けられている。従って、芯出し及びギャップ調整が完了した後にカバー２９１を設けることで検出部２３０を保護することができる。
　さらに、１つの電磁鋼板６０が有するティース６１を２つとして係る電磁鋼板６０を環状に配置することでより１つの電磁鋼板層により多くのティース６１が設けられるので、ティース６１の形状のばらつきをより低減することができる。すなわち、一体的に形成されるティース６１は１つの電磁鋼板６０につき２つであるため、この２つのティース６１の形状の整合性について精度を確保することで全てのティース６１の形状の整合性について精度を確保することができる。また、１つの電磁鋼板層に複数の電磁鋼板６０が環状に配置されることで、１つの電磁鋼板６０が磁気的な方向性を有していたとしても１つの電磁鋼板層が１つの電磁鋼板６０が有する磁気的な方向性に支配されにくくなり、各ティース６１の磁気特性のばらつきをより低減することができる。また、２つのティース６１を有する電磁鋼板６０を環状に配置した電磁鋼板層を異なる２つの位相で積層するので、位相の異なる電磁鋼板層の積層による立体的な構造によって十分な剛性を確保することができる。
　さらに、２通りの位相同士は、電磁鋼板６０の配置の位相が１ティース６１分ずれている。従って、異なる位相の電磁鋼板層が積層される位置では２つのティース６１を有する電磁鋼板６０が互い違いになる。よって、位相の異なる電磁鋼板６０同士が積層されることで環状に連続する構造を形成することができることから、環状の構造体として十分な剛性を確保することができる。
　さらに、電磁鋼板６０が有する２つのティース６１同士は、外軸ロータ１０の反対側が非連続である。従って、ティース６１が積層された芯に対してあらかじめ形成されたコイル５０を嵌め込むことができ、コイル５０を設けやすくなる。
　さらに、１つの電磁鋼板層における複数の電磁鋼板６０同士は、隙間をあけて配置されている。従って、電磁鋼板層が環状に完全に連続している構造に比して軽量化することができる。また、コイル５０同士の間で互いに生じる磁気の回り込みを低減させることができるため、二軸一体型モータ１Ａの効率をより高めることができる。
　さらに、２通りの位相の電磁鋼板層の各々の数が等しい。従って、強度及び磁気特性について外軸ステータ２０全体でバランスをとりやすくなる。
　さらに、回転軸方向に隣接する電磁鋼板層同士の複数の電磁鋼板６０の配置の位相が異なる。従って、２つの層の電磁鋼板層が積層される位置では２つのティース６１を有する電磁鋼板６０が互い違いになる。よって、位相の異なる電磁鋼板６０同士が積層されることで環状に連続する構造を形成することができることから、環状の構造体としてより確実に十分な剛性を確保することができる。
　さらに、１つの電磁鋼板６０において２つのティース６１を物理的に連続させている基部６２は、当該２つのティース６１同士の中間点に対応する部分が他の部分よりも細くなっている。従って、環状の方向に隣接するコイル５０同士の間で互いに生じる磁気の回り込みを低減することができ、二軸一体型モータ１Ａの効率をより高い効率とすることができる。
　さらに、外軸ステータ２０は、ティース６１に対して外軸ロータ１０の反対側に設けられた円筒状のヨークを有し、ヨークは、回転軸方向について一体である。従って、電磁鋼板層の積層方向について一体であるヨークによって外軸ステータ２０が支持されるので、より確実に十分な剛性を確保することができる。
　なお、上記の実施形態１，２における検出部２３０はレゾルバであるが、これは一例であってこれに限られるものでない。検出部２３０は、例えば光学式のエンコーダ等であってもよい。
　実施形態１，２に係る二軸一体型モータは、小型部品の搬送装置、電子部品検査装置、半導体検査装置など、各種産業機械のアクチュエータとしての使用が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
１　二軸一体型モータ
１０　外軸ロータ
１１　外軸ロータヨーク
１１ａ，１１１ａ　出力端部
１１ｂ，１１１ｂ，２８２　ねじ留め穴
１２，１１２　磁石
２０　外軸ステータ
３０　外軸モータコア
４０　外軸ステータバックヨーク
４５，４５ａ　非磁性体
４５ｂ，４５ｃ　非磁性部材
５０，７２，７６，１５０　コイル
７０，２７０　ステータコア部
７１　第１コア
７３，７７　鉄心
７５　第２コア
８０，２８０　ベース
１１０　内軸ロータ
１１１　内軸ロータヨーク
１２０　内軸ステータ
１３０　内軸モータコア
１４０　内軸ステータバックヨーク
２３０　検出部
２３１　基部
２３２，２３３　留め具
２４０　第１検出部
２４１　第１回転部
２４２　第１固定部
２５０　第２検出部
２５１　第２回転部
２５２　第２固定部
２６０　軸受部
２６１　第１軸受
２６２，２６３，２６６，２６７　軸受
２６５　第２軸受
２８１　延出部
２９１　カバー
２９２，２９６　ねじ
Ｐ　回転軸

Claims (7)

  1. 　それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である内軸ロータと外軸ロータを有し、前記内軸ロータの出力軸及び前記外軸ロータの出力軸が前記回転軸方向の一端側に位置する二軸一体型モータであって、
    　前記内軸ロータの回転角度を検出する第１検出部及び前記外軸ロータの回転角度を検出する第２検出部を有する検出部と、
    　前記内軸ロータと連動して回転する第１軸受及び前記外軸ロータと連動して回転する第２軸受を有する軸受部と、
    　前記内軸ロータのステータコアである第１コアと前記外軸ロータのステータコアである第２コアを有するステータコア部と、
    　前記一端側から順に、前記検出部、前記軸受部及び前記ステータコア部が取り付けられたベースとを備える
    　二軸一体型モータ。
  2. 　前記内軸ロータに設けられた磁石及び前記第１コアは、前記回転軸方向の軸長が前記外軸ロータに設けられた磁石及び前記第２コアより長い
    　請求項１に記載の二軸一体型モータ。
  3. 　前記第１検出部の前記回転軸方向の位置と前記第２検出部の前記回転軸方向の位置が同一である
    　請求項１又は２に記載の二軸一体型モータ。
  4. 　前記第１軸受の前記一端側の端部の前記回転軸方向の位置と前記第２軸受の前記一端側の端部の前記回転軸方向の位置が同一である
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
  5. 　前記回転軸から径方向の外側に向かって、前記内軸ロータ、前記ステータコア部、前記外軸ロータの順に配置されている
    　請求項１から４のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
  6. 　前記第１検出部は、前記内軸ロータに固定されて前記内軸ロータとともに回転する第１回転部と、前記ベースに固定されて前記第１回転部の回転角度を検出する第１固定部とを有し、
    　前記第２検出部は、前記外軸ロータに固定されて前記外軸ロータとともに回転する第２回転部と、前記ベースに固定されて前記第２回転部の回転角度を検出する第２固定部とを有し、
    　前記回転軸から径方向の外側に向かって、前記第１回転部、前記第１固定部、前記第２固定部、前記第２回転部の順に配置されている
    　請求項１から５のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
  7. 　前記第１検出部及び前記第２検出部に対して前記一端側に前記第１検出部及び前記第２検出部を被覆するカバーが設けられている
    　請求項１から６のいずれか一項に記載の二軸一体型モータ。
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