JP2024035394A - actuator - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator whose shaft has higher propulsive force and whose motor has higher reverse actuation.

SOLUTION: An actuator includes a first motor having a first stator and a first rotor, a second motor that is spaced apart from the first motor in the axial direction of the central axis and includes a second stator and a second rotor, a shaft member that axially passes through the first rotor and the second rotor and has a first portion, a second portion, and a third portion, a spline outer cylinder, a nut member, and a mounting member that is attached to the outer circumferential side of the second portion via a bearing and that blocks transmission of rotational force of the second portion.

SELECTED DRAWING: Figure 1

COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本開示は、アクチュエータに関する。 The present disclosure relates to actuators.

ボールねじ及びボールスプラインを有するアクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のアクチュエータは、ボールねじ用ナットと、ボールスプライン用外筒と、１つのモータと、外周にボールねじ溝及びボールスプライン溝の双方が形成される複合軸（シャフト）と、複合軸の端部に固定される取付部材と、を備える。この構成により、モータの駆動によってボールねじ用ナットが回転し、複合軸及び当該複合軸に固定される取付部材がボールスプライン溝に沿って軸方向に直線運動をする。 An actuator having a ball screw and a ball spline is known (for example, see Patent Document 1). The actuator described in Patent Document 1 includes a ball screw nut, a ball spline outer cylinder, one motor, a compound shaft in which both a ball screw groove and a ball spline groove are formed on the outer periphery, and a compound shaft. and a mounting member fixed to the end of the shaft. With this configuration, the ball screw nut is rotated by the drive of the motor, and the compound shaft and the mounting member fixed to the compound shaft move linearly in the axial direction along the ball spline groove.

特開平６－３００１０６号公報Japanese Patent Application Publication No. 6-300106

複合軸（シャフト）が直線運動をする際の推進力がより高く、且つ、複合軸（シャフト）に対して外力を受けるときのモータの逆作動性がより高いアクチュエータが望まれる。 An actuator is desired that has a higher propulsive force when the compound shaft (shaft) makes a linear motion, and has a higher reverse actuation property of the motor when an external force is applied to the compound shaft (shaft).

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、シャフトの推進力がより高く、且つ、モータの逆作動性がより高いアクチュエータを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to provide an actuator in which the propulsive force of the shaft is higher and the reverse actuation of the motor is higher.

本開示の一態様に係るアクチュエータは、第１ステータと前記第１ステータに対して中心軸の軸回り方向に回転可能な第１ロータとを有する第１モータと、前記第１モータに対して前記中心軸の軸方向に離隔して配置され、且つ、第２ステータと前記第２ステータに対して回転可能で前記第１ロータの前記中心軸と同軸に配置される第２ロータとを有する第２モータと、前記第１ロータと前記第２ロータとを前記軸方向に貫通し、前記第１ロータから前記第２ロータの反対側に向けて前記軸方向の一方側に突出し且つ前記軸方向に延びるスプライン溝部が外周に設けられる第１部分と、当該第１部分に対して前記軸方向の一方側に設けられ前記軸方向に延びる第２部分と、前記第２ロータから前記第１ロータの反対側に向けて前記軸方向の他方側に突出し且つ外周に雄ねじ部が設けられる第３部分と、を有する軸部材と、前記軸部材における前記第１部分の前記スプライン溝部に沿って前記軸部材を前記軸方向に案内させ、且つ、前記第１ロータと共に回転して前記軸部材を前記中心軸の軸回り方向に回転可能なスプライン外筒と、前記軸部材における前記第３部分の前記雄ねじ部と複数のボールを介して噛み合う雌ねじ部が設けられ、且つ、前記第２ロータと共に回転して前記軸部材を前記軸方向に移動可能なナット部材と、軸受と、前記第２部分の外周側に前記軸受を介して取り付けられ、且つ、前記軸受により、前記第２部分の回転力の伝達が遮断されている取付部材と、を備える。 An actuator according to an aspect of the present disclosure includes a first motor having a first stator and a first rotor rotatable in a direction around a central axis relative to the first stator; A second rotor that is spaced apart from each other in the axial direction of the central axis, and that includes a second stator and a second rotor that is rotatable relative to the second stator and coaxially arranged with the central axis of the first rotor. a motor that passes through the first rotor and the second rotor in the axial direction, projects from the first rotor to one side in the axial direction toward the opposite side of the second rotor, and extends in the axial direction; a first portion in which a spline groove is provided on the outer periphery; a second portion provided on one side in the axial direction with respect to the first portion and extending in the axial direction; and a side opposite from the second rotor to the first rotor. a third portion that protrudes toward the other side in the axial direction and is provided with a male screw portion on the outer periphery; a spline outer cylinder that is guided in an axial direction and that can rotate together with the first rotor to rotate the shaft member in a direction around the central axis; and a plurality of external threads of the third portion of the shaft member. a nut member that is provided with a female screw portion that engages with the ball through a ball thereof, and that is capable of rotating together with the second rotor to move the shaft member in the axial direction; a bearing; and a bearing on the outer peripheral side of the second portion. and a mounting member that is mounted via the bearing, and the transmission of the rotational force of the second portion is blocked by the bearing.

前述した特許文献１のアクチュエータは、モータを１つしか備えておらず、複合軸（シャフト）が直線運動をする際の推進力も１つのモータの駆動力による。これに対して、本開示では、第１モータ及び第２モータという２つのモータを備える。従って、第１モータ及び第２モータの双方を回転駆動させることにより、軸部材の軸方向の推進力をより高くすることができる。 The actuator of Patent Document 1 described above includes only one motor, and the propulsive force when the compound shaft (shaft) performs linear motion is also based on the driving force of one motor. In contrast, the present disclosure includes two motors, a first motor and a second motor. Therefore, by rotationally driving both the first motor and the second motor, it is possible to further increase the propulsive force in the axial direction of the shaft member.

また、特許文献１のアクチュエータにおいて、高い推進力を得るために、仮に、モータを２つ並べて配置することも考えられる。しかしながら、モータを２つ並べて配置して、逆作動を受けるとき、２つのモータに逆起電圧が生じるトルクが、特許文献１のアクチュエータの１つのモータに生じる逆起電圧が生じるトルクよりも大きくなる。従って、特許文献１で２つのモータを配置する場合、モータの逆作動性が低くなる。これに対して、本開示では、前述のように、取付部材に軸方向の外力が入力される場合、回転させられるのは第２モータのみであり、第１モータは逆起電圧によるトルクを出力しない。よって、本開示の一態様に係るアクチュエータの方がモータの逆作動性が高くなる。 Furthermore, in the actuator of Patent Document 1, in order to obtain a high propulsive force, it is possible to temporarily arrange two motors side by side. However, when two motors are arranged side by side and subjected to reverse operation, the torque that generates a back electromotive force in the two motors is larger than the torque that causes a back electromotive force in one motor of the actuator of Patent Document 1. . Therefore, when two motors are arranged in Patent Document 1, the reverse operation of the motors becomes low. In contrast, in the present disclosure, as described above, when an external force in the axial direction is input to the mounting member, only the second motor is rotated, and the first motor outputs torque due to the back electromotive force. do not. Therefore, in the actuator according to one aspect of the present disclosure, the reverse actuation of the motor is higher.

なお、取付部材には、第２部分の回転力の伝達が遮断されるため、第２部分とは独立した自由な運動態様に対応することが可能である。 Note that since the attachment member is blocked from transmitting the rotational force of the second portion, it is possible to respond to a free movement mode independent of the second portion.

望ましい形態として、前記軸受の回転中心軸は、前記第１ロータの前記中心軸と同軸である。これによれば、取付部材を第２部分に対して回転させるときに、回転による取付部材の径方向の揺れが抑制される。 As a desirable form, the rotation center axis of the bearing is coaxial with the center axis of the first rotor. According to this, when the mounting member is rotated relative to the second portion, radial shaking of the mounting member due to rotation is suppressed.

望ましい形態として、前記中心軸の軸回りの周方向に沿って延び、且つ、前記第１モータおよび前記第２モータを収容する筒状のモータハウジングを備える。このように、モータハウジングは筒状で剛性がより高い。よって、取付部材を介してモータハウジングに径方向に揺れる外力が加わった場合でも、モータハウジングで当該外力を支持することが可能である。 A desirable form includes a cylindrical motor housing that extends along the circumferential direction around the central axis and houses the first motor and the second motor. Thus, the motor housing is cylindrical and more rigid. Therefore, even if an external force swinging in the radial direction is applied to the motor housing via the mounting member, the motor housing can support the external force.

望ましい形態として、前記軸部材は、前記第１部分を含む第１シャフトと前記第２部分を含む第２シャフトとに分割され、且つ、前記第１シャフトと前記第２シャフトとがねじ締結によって連結される。これによれば、第１シャフト又は第２シャフトに摩耗等が生じた場合に、摩耗等が生じた部材のみを交換すればよいため、部品コストの低減を図ることができる。 Preferably, the shaft member is divided into a first shaft including the first portion and a second shaft including the second portion, and the first shaft and the second shaft are connected by screw fastening. be done. According to this, when wear or the like occurs on the first shaft or the second shaft, it is only necessary to replace the member where the wear or the like has occurred, so it is possible to reduce the cost of parts.

望ましい形態として、前記第１モータ及び前記第２モータは、ダイレクトドライブモータである。ダイレクトドライブモータは、減速機構を介さずに、発生した駆動力を対象物にダイレクトに伝達する。即ち、第１モータの駆動力によって直接にスプライン外筒を回転させることで軸部材を回転させることができる。また、第２モータの駆動力によって直接にナット部材を回転させることで軸部材を直動させることができる。 Preferably, the first motor and the second motor are direct drive motors. A direct drive motor directly transmits the generated driving force to an object without using a speed reduction mechanism. That is, the shaft member can be rotated by directly rotating the spline outer cylinder using the driving force of the first motor. Further, by directly rotating the nut member using the driving force of the second motor, the shaft member can be moved in a linear manner.

本発明によれば、シャフトの推進力がより高く、且つ、モータの逆作動性がより高いアクチュエータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an actuator in which the propulsive force of the shaft is higher and the reverse actuation of the motor is higher.

図１は、実施形態のアクチュエータの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an actuator according to an embodiment. 図２は、図１の一部を拡大した断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. 図３は、実施形態のアクチュエータの断面図であり、軸部材のストロークが上限に位置している状態を示す。FIG. 3 is a cross-sectional view of the actuator of the embodiment, showing a state in which the stroke of the shaft member is at the upper limit. 図４は、図３の一部を拡大した断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. 3.

発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Modes for carrying out the invention (embodiments) will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. Further, the constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the components described below can be combined as appropriate.

図１は、実施形態のアクチュエータの断面図である。図２は、図１の一部を拡大した断面図である。図３は、実施形態のアクチュエータの断面図であり、軸部材のストロークが上限に位置している状態を示す。図４は、図３の一部を拡大した断面図である。 FIG. 1 is a sectional view of an actuator according to an embodiment. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the actuator of the embodiment, showing a state in which the stroke of the shaft member is at the upper limit. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. 3.

図１に示すように、アクチュエータ１は、例えば、ピックアンドプレース装置として用いられる。アクチュエータ１は、第１モータＭ１と、第２モータＭ２と、軸部材ＳＦと、スプライン外筒６１と、ナット部材５１と、取付部材７０と、第１モータハウジング４０と、第２モータハウジング４０Ａと、を備える。以下、第１モータＭ１および第２モータＭ２の中心軸を中心軸ＡＸとし、中心軸ＡＸの軸方向をＺ方向とする。軸方向（Ｚ方向）の一方側をＺ１側、軸方向（Ｚ方向）の他方側をＺ２側とする。 As shown in FIG. 1, the actuator 1 is used, for example, as a pick-and-place device. The actuator 1 includes a first motor M1, a second motor M2, a shaft member SF, a spline outer cylinder 61, a nut member 51, a mounting member 70, a first motor housing 40, and a second motor housing 40A. , is provided. Hereinafter, the central axes of the first motor M1 and the second motor M2 will be referred to as the central axis AX, and the axial direction of the central axis AX will be referred to as the Z direction. One side in the axial direction (Z direction) is defined as the Z1 side, and the other side in the axial direction (Z direction) is defined as the Z2 side.

第１モータＭ１は、第１ステータ１０と、第１ロータ２０と、第１回転検出部１０１と、を有する。 The first motor M1 includes a first stator 10, a first rotor 20, and a first rotation detection section 101.

第１ステータ１０の径方向内側には、第１ステータ保持体１１が配置される。第１ステータ１０は、第１ステータ保持体１１に固定される。第１ロータ２０は、第１ステータ１０の外周側に配置される。第１ロータ２０は、中心軸ＡＸを中心として回転する。第１ロータ２０は、第１ロータブラケット２１と、第１ロータコア２２とを有する。第１ロータコア２２は、第１ロータブラケット２１の径方向内側に固定される。第１ロータコア２２は、永久磁石を有する。第１ロータブラケット２１は、中心軸ＡＸを中心とする筒状の形状を有する。また、第１ロータブラケット２１は、第１軸受３１の外輪を支持する外輪押さえ２１ａを有する。 A first stator holder 11 is arranged inside the first stator 10 in the radial direction. The first stator 10 is fixed to a first stator holder 11. The first rotor 20 is arranged on the outer peripheral side of the first stator 10. The first rotor 20 rotates around the central axis AX. The first rotor 20 has a first rotor bracket 21 and a first rotor core 22. The first rotor core 22 is fixed to the inside of the first rotor bracket 21 in the radial direction. The first rotor core 22 has a permanent magnet. The first rotor bracket 21 has a cylindrical shape centered on the central axis AX. Further, the first rotor bracket 21 has an outer ring retainer 21a that supports the outer ring of the first bearing 31.

第１ステータ１０及び第１ロータ２０は、中心軸ＡＸを中心として同軸に配置されている。第１ロータ２０は、第１ステータ１０及び第１ステータ保持体１１の径方向外側に配置され、第１ステータ１０に対して相対回転する。換言すると、第１ロータ２０は、第１軸受３１を介して、第１ステータ１０及び第１ステータ保持体１１に回転可能に支持される。第１ステータ保持体１１は、ボルトを介して第１モータハウジング４０に固定されている。第１ステータ１０は、中心軸ＡＸの周りに筒状に設けられている。 The first stator 10 and the first rotor 20 are coaxially arranged around the central axis AX. The first rotor 20 is arranged on the radially outer side of the first stator 10 and the first stator holder 11 and rotates relative to the first stator 10 . In other words, the first rotor 20 is rotatably supported by the first stator 10 and the first stator holder 11 via the first bearing 31 . The first stator holder 11 is fixed to the first motor housing 40 via bolts. The first stator 10 is provided in a cylindrical shape around the central axis AX.

第１モータハウジング４０は、例えば円筒状に形成され、第１モータＭ１を収容する。第１モータハウジング４０の上端は、開口しており、当該開口部はスプライン外筒用ハウジング４３で覆われる。スプライン外筒用ハウジング４３は、ハウジング本体部４３ａと、筒部４３ｂとを備える。筒部４３ｂは、中心軸ＡＸの軸回り方向に沿って筒状に設けられている。筒部４３ｂの内側には、スプライン外筒６１が配置される。ハウジング本体部４３ａは、ボルトを介して、第１モータハウジング４０の上底部４０ａに取り付けられる。ハウジング本体部４３ａのＺ２側には、第１蓋部材１１１が設けられる。第１蓋部材１１１は、ボルトを介して第１ロータブラケット２１の外輪押さえ２１ａに固定される。第１蓋部材１１１の径方向中央部には貫通孔が設けられ、貫通孔には、スプライン外筒６１が貫通する。第１蓋部材１１１の下面には、上方に凹む凹部１１２が設けられる。 The first motor housing 40 has a cylindrical shape, for example, and accommodates the first motor M1. The upper end of the first motor housing 40 is open, and the opening is covered with a spline outer cylinder housing 43. The spline outer cylinder housing 43 includes a housing main body part 43a and a cylindrical part 43b. The cylindrical portion 43b is provided in a cylindrical shape along the direction around the center axis AX. A spline outer cylinder 61 is arranged inside the cylinder part 43b. The housing body portion 43a is attached to the upper bottom portion 40a of the first motor housing 40 via bolts. A first lid member 111 is provided on the Z2 side of the housing body portion 43a. The first lid member 111 is fixed to the outer ring retainer 21a of the first rotor bracket 21 via bolts. A through hole is provided in the radial center of the first lid member 111, and the spline outer cylinder 61 passes through the through hole. A recess 112 recessed upward is provided on the lower surface of the first lid member 111 .

スプライン外筒６１の内周には、図示しないが、スプライン部が設けられる。当該スプライン部は、後述する軸部材ＳＦの外周に設けたスプライン溝部６３３と複数のボールを介して噛み合う。スプライン部は、内周側に突出し且つ軸方向（Ｚ方向）に延びる複数の凸部を有する。複数の凸部は、スプライン外筒６１の内周に周方向に等間隔に配置される。スプライン外筒６１の下端部には、径方向外側に広がるフランジ６２が設けられる。フランジ６２は、凹部１１２に挿入される。フランジ６２は、第１蓋部材１１１にボルトを介して固定される。 Although not shown, a spline portion is provided on the inner periphery of the spline outer cylinder 61. The spline portion engages with a spline groove portion 633 provided on the outer periphery of the shaft member SF, which will be described later, via a plurality of balls. The spline portion has a plurality of convex portions that protrude toward the inner circumferential side and extend in the axial direction (Z direction). The plurality of convex portions are arranged on the inner periphery of the spline outer cylinder 61 at equal intervals in the circumferential direction. A flange 62 that extends outward in the radial direction is provided at the lower end of the spline outer cylinder 61 . Flange 62 is inserted into recess 112. The flange 62 is fixed to the first lid member 111 via bolts.

第１回転検出部１０１は、例えば、レゾルバである。第１回転検出部１０１は、第１モータＭ１の回転状態を検出する。第１回転検出部１０１は、第１軸受３１の上側に配置される。 The first rotation detection unit 101 is, for example, a resolver. The first rotation detection unit 101 detects the rotation state of the first motor M1. The first rotation detection section 101 is arranged above the first bearing 31.

第２モータＭ２は、第１モータＭ１に対してＺ２側に位置する。第２モータＭ２は、第１モータＭ１に対して中心軸ＡＸの軸方向に並んで配置される。第２モータＭ２は、第２ステータ１０Ａと、第２ロータ２０Ａと、第２回転検出部１０１Ａと、を有する。第１モータＭ１及び第２モータＭ２は、円筒状のダイレクトドライブモータである。 The second motor M2 is located on the Z2 side with respect to the first motor M1. The second motor M2 is arranged in line with the first motor M1 in the axial direction of the center axis AX. The second motor M2 includes a second stator 10A, a second rotor 20A, and a second rotation detection section 101A. The first motor M1 and the second motor M2 are cylindrical direct drive motors.

第２ロータ２０Ａは、第２ステータ１０Ａの外周側に配置される。第２ロータ２０Ａは、中心軸ＡＸを中心として回転する。即ち、第２ロータ２０Ａの中心軸は、第１ロータ２０の中心軸ＡＸと同軸である。第２ロータ２０Ａは、第２ロータブラケット２１Ａと、第２ロータコア２２Ａとを有する。第２ロータコア２２Ａは、第２ロータブラケット２１Ａの径方向内側に固定される。第２ロータコア２２Ａは、永久磁石を有する。第２ロータブラケット２１Ａは、中心軸ＡＸを中心とする筒状に形成されている。第２ステータ１０Ａ及び第２ロータ２０Ａは、中心軸ＡＸを中心として同軸に配置されている。 The second rotor 20A is arranged on the outer peripheral side of the second stator 10A. The second rotor 20A rotates around the central axis AX. That is, the central axis of the second rotor 20A is coaxial with the central axis AX of the first rotor 20. The second rotor 20A includes a second rotor bracket 21A and a second rotor core 22A. The second rotor core 22A is fixed to the radially inner side of the second rotor bracket 21A. The second rotor core 22A has a permanent magnet. The second rotor bracket 21A is formed into a cylindrical shape centered on the central axis AX. The second stator 10A and the second rotor 20A are coaxially arranged around the central axis AX.

第２ロータ２０Ａは、第２ステータ１０Ａ及び第２ステータ保持体１１Ａの径方向外側に配置され、第２ステータ１０Ａ及び第２ステータ保持体１１Ａに対して相対回転する。換言すると、第２ロータ２０Ａは、第２軸受３２を介して、第２ステータ１０Ａ及び第２ステータ保持体１１Ａに回転可能に支持される。第２ステータ１０Ａは、第２ステータ保持体１１Ａに固定されている。第２ステータ保持体１１Ａは、第２ステータ１０Ａの径方向内側に配置される。第２ステータ保持体１１Ａは、ボルトを介して第２モータハウジング４０Ａに固定されている。第２ステータ１０Ａは、中心軸ＡＸの周りに筒状に設けられている。 The second rotor 20A is arranged on the radially outer side of the second stator 10A and the second stator holder 11A, and rotates relative to the second stator 10A and the second stator holder 11A. In other words, the second rotor 20A is rotatably supported by the second stator 10A and the second stator holder 11A via the second bearing 32. The second stator 10A is fixed to the second stator holder 11A. The second stator holder 11A is arranged radially inside the second stator 10A. The second stator holder 11A is fixed to the second motor housing 40A via bolts. The second stator 10A is provided in a cylindrical shape around the central axis AX.

ここで、軸部材ＳＦについて説明する。軸部材ＳＦは、中心軸ＡＸと同軸に配置される。軸部材ＳＦは、中心軸ＡＸの軸方向に延びる。軸部材ＳＦは、第１シャフト６３と、第２シャフト５３と、を有する。 Here, the shaft member SF will be explained. Shaft member SF is arranged coaxially with central axis AX. Shaft member SF extends in the axial direction of central axis AX. The shaft member SF has a first shaft 63 and a second shaft 53.

第１シャフト６３は、連結部１００から細径部６３５まで延びる。連結部１００は、第２回転検出部１０１ＡとＺ方向で並ぶ位置に設けられる。第１シャフト６３は、小径部６３２と、大径部（第１部分Ｓ１）６３１と、中径部６３４と、細径部６３５と、を備える。Ｚ２側からＺ１側に向けて順に、小径部６３２、大径部６３１、中径部６３４および細径部（第２部分Ｓ２）６３５が配置される。 The first shaft 63 extends from the connecting portion 100 to the narrow diameter portion 635. The connecting portion 100 is provided at a position aligned with the second rotation detecting portion 101A in the Z direction. The first shaft 63 includes a small diameter portion 632, a large diameter portion (first portion S1) 631, a medium diameter portion 634, and a small diameter portion 635. A small diameter portion 632, a large diameter portion 631, a medium diameter portion 634, and a narrow diameter portion (second portion S2) 635 are arranged in order from the Z2 side toward the Z1 side.

小径部６３２の外周側には、第２モータＭ２が配置される。大径部６３１の外周側には、第１モータＭ１が配置される。大径部６３１のＺ２側の端部は、第１モータハウジング４０の下底部４０ｂとＺ方向で並ぶ。大径部６３１は、第１部分Ｓ１とも称される。大径部６３１の外周には、スプライン溝部６３３が設けられる。スプライン溝部６３３は、径Ｄ１を有する。スプライン溝部６３３の径Ｄ１は、大径及び小径のうちの大径である。即ち、スプライン溝部６３３の径Ｄ１は、小径部６３２の外径、中径部６３４の外径および細径部６３５の外径よりも大きい。スプライン溝部６３３は、Ｚ方向（軸方向）に延びる。スプライン溝部６３３は、大径部６３１の外周に、周方向に等間隔に複数設けられる。前述のように、スプライン溝部６３３は、スプライン外筒６１の内周側に設けたスプライン部に複数のボールを介して噛み合う。従って、軸部材ＳＦは、スプライン外筒６１に対して、Ｚ方向（軸方向）には移動可能且つ中心軸ＡＸの軸回りの周方向には回転不能である。 A second motor M2 is arranged on the outer peripheral side of the small diameter portion 632. A first motor M1 is arranged on the outer peripheral side of the large diameter portion 631. The Z2 side end of the large diameter portion 631 is aligned with the lower bottom portion 40b of the first motor housing 40 in the Z direction. The large diameter portion 631 is also referred to as a first portion S1. A spline groove portion 633 is provided on the outer periphery of the large diameter portion 631 . The spline groove portion 633 has a diameter D1. The diameter D1 of the spline groove portion 633 is the larger diameter of the larger diameter and the smaller diameter. That is, the diameter D1 of the spline groove portion 633 is larger than the outer diameter of the small diameter portion 632, the outer diameter of the medium diameter portion 634, and the outer diameter of the narrow diameter portion 635. The spline groove portion 633 extends in the Z direction (axial direction). A plurality of spline groove portions 633 are provided on the outer periphery of the large diameter portion 631 at equal intervals in the circumferential direction. As described above, the spline groove portion 633 engages with a spline portion provided on the inner peripheral side of the spline outer cylinder 61 via a plurality of balls. Therefore, the shaft member SF is movable in the Z direction (axial direction) with respect to the spline outer cylinder 61, but is not rotatable in the circumferential direction around the central axis AX.

中径部６３４は、大径部６３１のＺ１側の端部からＺ１側に突出している。中径部６３４の外径は、小径部６３２の外径よりも大きい。細径部６３５は、中径部６３４のＺ１側の端部からＺ１側に突出している。細径部６３５は、第２部分Ｓ２とも称される。細径部６３５の外径は、小径部６３２の外径、大径部６３１の外径および中径部６３４の外径よりも小さい。 The medium diameter portion 634 protrudes from the Z1 side end of the large diameter portion 631 toward the Z1 side. The outer diameter of the medium diameter portion 634 is larger than the outer diameter of the small diameter portion 632. The narrow diameter portion 635 protrudes toward the Z1 side from the end of the medium diameter portion 634 on the Z1 side. The narrow diameter portion 635 is also referred to as a second portion S2. The outer diameter of the small diameter portion 635 is smaller than the outer diameter of the small diameter portion 632, the outer diameter of the large diameter portion 631, and the outer diameter of the medium diameter portion 634.

第２シャフト５３は、連結部１００からストッパ５５まで延びている。第２シャフト５３は、大径部（第３部分Ｓ３）５３１と、小径部５３２と、細径部５３１ａと、を有する。細径部５３１ａ、大径部５３１および小径部５３２が、Ｚ１側からＺ２側に向けて順に配置される。細径部５３１ａの外周には、雄ねじが設けられる。第１シャフト６３の小径部６３２の端部には、凹部６３２ａが設けられる。凹部６３２ａの内周には、細径部５３１ａの雄ねじと噛み合う雌ねじが設けられる。凹部６３２ａの内周の雌ねじは、細径部５３１ａの雄ねじと噛み合っている。これにより、第１シャフト６３の小径部６３２と第２シャフト５３の大径部５３１とが一体に連結される。即ち、第１シャフト６３と第２シャフト５３とがねじ締結によって連結されて連結部１００となる。 The second shaft 53 extends from the connecting portion 100 to the stopper 55. The second shaft 53 has a large diameter portion (third portion S3) 531, a small diameter portion 532, and a narrow diameter portion 531a. The narrow diameter portion 531a, the large diameter portion 531, and the small diameter portion 532 are arranged in this order from the Z1 side toward the Z2 side. A male thread is provided on the outer periphery of the narrow diameter portion 531a. A recess 632a is provided at the end of the small diameter portion 632 of the first shaft 63. A female thread that engages with the male thread of the narrow diameter portion 531a is provided on the inner periphery of the recess 632a. The female thread on the inner periphery of the recess 632a meshes with the male thread on the narrow diameter portion 531a. Thereby, the small diameter portion 632 of the first shaft 63 and the large diameter portion 531 of the second shaft 53 are integrally connected. That is, the first shaft 63 and the second shaft 53 are connected by screw fastening to form the connecting portion 100.

なお、大径部５３１の外周には雄ねじ部５３３が形成される。大径部５３１は、第３部分Ｓ３とも称される。また、軸部材ＳＦにおけるスプライン溝部６３３の径Ｄ１は、雄ねじ部５３３の径Ｄ２よりも大きい。なお、スプライン溝部６３３の径Ｄ１は、大径及び小径のうちの大径である。雄ねじ部５３３の径Ｄ２は、外径及び内径（谷径）のうちの外径である。 Note that a male threaded portion 533 is formed on the outer periphery of the large diameter portion 531. The large diameter portion 531 is also referred to as a third portion S3. Further, the diameter D1 of the spline groove portion 633 in the shaft member SF is larger than the diameter D2 of the male thread portion 533. Note that the diameter D1 of the spline groove portion 633 is the larger diameter of the larger diameter and the smaller diameter. The diameter D2 of the male threaded portion 533 is the outer diameter of the outer diameter and the inner diameter (trough diameter).

また、大径部５３１のＺ２側には、小径部５３２が設けられる。小径部５３２の外径は、大径部５３１の径Ｄ２よりも小さい。小径部５３２におけるＺ２側の端部には、ストッパ５５がナット５６によって取り付けられている。ストッパ５５は、円環形状の部材である。ストッパ５５のＺ１側には、円環形状の緩衝部材５５ａが設けられる。緩衝部材５５ａは、例えば、弾性体のウレタンゴムである。軸部材ＳＦが上昇して、緩衝部材５５ａを介してストッパ５５がナット用ハウジング４２の底部４２ｃに当たることによって軸部材ＳＦの上昇を規制することができる。 Further, a small diameter portion 532 is provided on the Z2 side of the large diameter portion 531. The outer diameter of the small diameter portion 532 is smaller than the diameter D2 of the large diameter portion 531. A stopper 55 is attached to the Z2 side end of the small diameter portion 532 with a nut 56. The stopper 55 is an annular member. An annular buffer member 55a is provided on the Z1 side of the stopper 55. The buffer member 55a is, for example, an elastic urethane rubber. When the shaft member SF rises, the stopper 55 hits the bottom portion 42c of the nut housing 42 via the buffer member 55a, thereby restricting the rise of the shaft member SF.

第２モータハウジング４０Ａは、例えば円筒状に形成され、第２モータＭ２を収容する。第２モータハウジング４０ＡのＺ１側の端部は、開口しており、当該開口部には軸部材ＳＦが貫通して設けられる。開口部の外周には、中心軸ＡＸの軸回り方向に環状に延びる上底部４０Ａａが設けられる。上底部４０Ａａは、第１モータハウジング４０の下底部４０ｂと当接し下底部４０ｂにボルトを介して固定されている。第２モータハウジング４０Ａの下底部４０Ａｂも開口しており、当該開口部は、ナット用ハウジング４２及びストッパ用カバー４４で覆われる。このように、第１モータハウジング４０及び第２モータハウジング４０Ａは、中心軸ＡＸの軸回りの周方向に沿って延びる筒状の形状を有する。 The second motor housing 40A is formed, for example, in a cylindrical shape and accommodates the second motor M2. The Z1 side end of the second motor housing 40A is open, and the shaft member SF is provided to pass through the opening. An upper bottom portion 40Aa that extends annularly in a direction around the center axis AX is provided on the outer periphery of the opening. The upper base portion 40Aa is in contact with the lower base portion 40b of the first motor housing 40 and is fixed to the lower base portion 40b via a bolt. The lower bottom 40Ab of the second motor housing 40A is also open, and the opening is covered with the nut housing 42 and the stopper cover 44. Thus, the first motor housing 40 and the second motor housing 40A have a cylindrical shape extending along the circumferential direction around the central axis AX.

ナット用ハウジング４２は、上端フランジ４２ａと、上端フランジ４２ａの内周端から下方に延びる筒状に形成された筒状部４２ｂと、筒状部４２ｂの下端から内周側に延びる底部４２ｃとを有する。上端フランジ４２ａは、第２モータハウジング４０Ａの下底部４０Ａｂにボルトを介して固定されている。ストッパ用カバー４４は、ナット用ハウジング４２の底部４２ｃにボルトを介して固定されている。底部４２ｃにおけるＺ１側の面には、Ｚ２側に凹む凹溝４２ｄが設けられる。凹溝４２ｄの径は、第２シャフト５３の大径部５３１の外径よりも大きい。従って、大径部５３１のＺ２側の端部が凹溝４２ｄに嵌まる。また、凹溝４２ｄには、貫通孔が設けられ、当該貫通孔に、第２シャフト５３の小径部５３２が貫通して設けられる。 The nut housing 42 includes an upper end flange 42a, a cylindrical part 42b formed in a cylindrical shape extending downward from the inner peripheral end of the upper end flange 42a, and a bottom part 42c extending inward from the lower end of the cylindrical part 42b. have The upper end flange 42a is fixed to the lower bottom portion 40Ab of the second motor housing 40A via bolts. The stopper cover 44 is fixed to the bottom 42c of the nut housing 42 via bolts. A groove 42d recessed toward the Z2 side is provided on the Z1 side surface of the bottom portion 42c. The diameter of the groove 42d is larger than the outer diameter of the large diameter portion 531 of the second shaft 53. Therefore, the Z2 side end of the large diameter portion 531 fits into the groove 42d. Further, a through hole is provided in the groove 42d, and the small diameter portion 532 of the second shaft 53 is provided to pass through the through hole.

ストッパ用カバー４４は、上端フランジ４４ａと、筒状部４４ｂと、底部４４ｃと、を有する。上端フランジ４４ａは、ボルトを介して底部４２ｃに固定される。筒状部４４ｂは、上端フランジ４４ａからＺ２側に向けて延びる筒状の形状を有する。底部４４ｃは、筒状部４４ｂにおけるＺ２側の開口部を封止する。底部４４ｃには、Ｚ２側に突出する被取付部５７が取り付けられる。被取付部５７には、貫通孔５７ａが設けられる。貫通孔５７ａは、例えば円形である。被取付部５７は、アクチュエータ１が取り付けられる例えば機械装置に固定される。即ち、例えば貫通孔５７ａに機械装置の突出部が挿入されて当該機械装置に固定される。 The stopper cover 44 has an upper end flange 44a, a cylindrical portion 44b, and a bottom portion 44c. The upper end flange 44a is fixed to the bottom portion 42c via bolts. The cylindrical portion 44b has a cylindrical shape extending from the upper end flange 44a toward the Z2 side. The bottom portion 44c seals the opening on the Z2 side of the cylindrical portion 44b. An attached portion 57 that protrudes toward the Z2 side is attached to the bottom portion 44c. The attached portion 57 is provided with a through hole 57a. The through hole 57a is, for example, circular. The attached portion 57 is fixed to, for example, a mechanical device to which the actuator 1 is attached. That is, for example, a protrusion of a mechanical device is inserted into the through hole 57a and fixed to the mechanical device.

ナット用ハウジング４２の内側には、ナット部材５１と、第２連結ブラケット４５とが収容される。 A nut member 51 and a second connection bracket 45 are housed inside the nut housing 42 .

ナット部材５１の内周側には、雌ねじ部が設けられる。雌ねじ部は、軸部材ＳＦの大径部５３１の雄ねじ部５３３と複数のボールを介して噛み合う。ナット部材５１の径方向外側には、第２連結ブラケット４５が配置される。ナット部材５１のＺ２側の端部には、径方向外側に広がるフランジ部５１ａが形成される。フランジ部５１ａは、ボルトを介して第２連結ブラケット４５に固定される。第２連結ブラケット４５のＺ１側の端部には、径方向外側に広がるフランジ４５ａが設けられ、フランジ４５ａはボルトを介して第１連結ブラケット４６に固定される。 A female screw portion is provided on the inner peripheral side of the nut member 51 . The female threaded portion engages with the male threaded portion 533 of the large diameter portion 531 of the shaft member SF via a plurality of balls. A second connection bracket 45 is arranged on the radially outer side of the nut member 51. A flange portion 51a that extends outward in the radial direction is formed at the end of the nut member 51 on the Z2 side. The flange portion 51a is fixed to the second connection bracket 45 via bolts. A flange 45a extending radially outward is provided at the Z1 side end of the second connection bracket 45, and the flange 45a is fixed to the first connection bracket 46 via bolts.

第１連結ブラケット４６は、ボルトを介して第２ロータブラケット２１Ａに固定される。このように、ナット部材５１と、第２連結ブラケット４５と、第１連結ブラケット４６と、第２ロータブラケット２１Ａとは、一体になって回転可能である。詳細には、ナット部材５１、第２連結ブラケット４５、第１連結ブラケット４６及び第２ロータブラケット２１Ａは、第２軸受３２を介して、第２ステータ１０Ａ及び第２ステータ保持体１１Ａに対して回転可能に支持される。 The first connection bracket 46 is fixed to the second rotor bracket 21A via a bolt. In this way, the nut member 51, the second connection bracket 45, the first connection bracket 46, and the second rotor bracket 21A are rotatable as one unit. Specifically, the nut member 51, the second connection bracket 45, the first connection bracket 46, and the second rotor bracket 21A rotate with respect to the second stator 10A and the second stator holder 11A via the second bearing 32. Possibly supported.

第２回転検出部１０１Ａは、例えば、レゾルバである。第２回転検出部１０１Ａは、第２モータＭ２の回転状態を検出する。第２回転検出部１０１Ａは、軸方向において連結部１００に並んだ位置に配置される。 The second rotation detection unit 101A is, for example, a resolver. The second rotation detection unit 101A detects the rotation state of the second motor M2. The second rotation detection section 101A is arranged at a position aligned with the coupling section 100 in the axial direction.

次に、取付部材７０について説明する。図２に示すように、取付部材７０は、筐体７１と、軸受７２と、蓋体７３と、取付部７５と、を有する。取付部材７０と、軸部材ＳＦの細径部６３５とは、中心軸ＡＸの軸回りの周方向に相対的に回転可能である。換言すると、取付部材７０は、細径部６３５（第２部分Ｓ２）の外周側に軸受７２を介して取り付けられ、この軸受７２により、取付部材７０には、細径部６３５の回転力の伝達が遮断される。筐体７１の内側には、細径部６３５および軸受７２が収容される。筐体７１と細径部６３５との間には、軸受７２が設けられる。軸受７２は、内輪７２ａと、外輪７２ｂと、転動体７２ｃと、を有する。内輪７２ａは、軸受押さえ部材７４Ｂと中径部６３４とでＺ方向に挟まれて細径部６３５に取り付けられる。軸受押さえ部材７４Ｂは、中心軸ＡＸの軸回りの周方向に延びる。軸受押さえ部材７４Ｂは、固定部７４Ｂａと、押さえ部７４Ｂｂと、を備える。軸受押さえ部材７４Ｂは、中心軸ＡＸを含む断面においてＵ字形状を有する。押さえ部７４Ｂｂは、固定部７４Ｂａの外周側に設けられる。押さえ部７４ＢｂのＺ方向厚さは、固定部７４ＢａのＺ方向厚さよりも厚い。固定部７４Ｂａは、細径部６３５のＺ１側の端面にボルトＢＬ１、ＢＬ２を介して固定される。押さえ部７４Ｂｂは、内輪７２ａを押さえる。 Next, the mounting member 70 will be explained. As shown in FIG. 2, the mounting member 70 includes a housing 71, a bearing 72, a lid 73, and a mounting portion 75. The attachment member 70 and the narrow diameter portion 635 of the shaft member SF are relatively rotatable in the circumferential direction around the central axis AX. In other words, the mounting member 70 is attached to the outer peripheral side of the narrow diameter portion 635 (second portion S2) via the bearing 72, and the rotational force of the narrow diameter portion 635 is transmitted to the mounting member 70 by the bearing 72. is blocked. A narrow diameter portion 635 and a bearing 72 are housed inside the housing 71 . A bearing 72 is provided between the housing 71 and the narrow diameter portion 635. The bearing 72 has an inner ring 72a, an outer ring 72b, and rolling elements 72c. The inner ring 72a is sandwiched in the Z direction between the bearing pressing member 74B and the medium diameter portion 634, and is attached to the narrow diameter portion 635. The bearing pressing member 74B extends in the circumferential direction around the central axis AX. The bearing holding member 74B includes a fixing part 74Ba and a holding part 74Bb. The bearing pressing member 74B has a U-shape in a cross section including the central axis AX. The holding portion 74Bb is provided on the outer peripheral side of the fixing portion 74Ba. The Z-direction thickness of the holding portion 74Bb is thicker than the Z-direction thickness of the fixed portion 74Ba. The fixing portion 74Ba is fixed to the Z1 side end surface of the narrow diameter portion 635 via bolts BL1 and BL2. The holding portion 74Bb presses the inner ring 72a.

軸受押さえ部材７４Ａは、中心軸ＡＸの軸回りの周方向に延びる。軸受押さえ部材７４Ａは、固定部７４Ａａと、押さえ部７４Ａｂと、を備える。軸受押さえ部材７４Ａは、中心軸ＡＸを含む断面においてＬ字形状を有する。押さえ部７４Ａｂは、固定部７４Ａａの内周側に設けられる。押さえ部７４ＡｂのＺ方向厚さは、固定部７４ＡａのＺ方向厚さよりも厚い。固定部７４Ａａは、筐体７１の凹部７１ｂの底面にボルトＢＬ３、ＢＬ４を介して固定される。押さえ部７４Ａｂは外輪７２ｂを押さえる。即ち、外輪７２ｂは、軸受押さえ部材７４Ａと筐体７１の底部７１ａとでＺ方向に挟まれて筐体７１に取り付けられる。 The bearing pressing member 74A extends in the circumferential direction around the central axis AX. The bearing holding member 74A includes a fixing portion 74Aa and a holding portion 74Ab. The bearing pressing member 74A has an L-shape in a cross section including the central axis AX. The holding portion 74Ab is provided on the inner peripheral side of the fixing portion 74Aa. The thickness of the holding portion 74Ab in the Z direction is thicker than the thickness of the fixed portion 74Aa in the Z direction. The fixing portion 74Aa is fixed to the bottom surface of the recess 71b of the housing 71 via bolts BL3 and BL4. The holding portion 74Ab presses the outer ring 72b. That is, the outer ring 72b is attached to the housing 71 while being sandwiched between the bearing pressing member 74A and the bottom 71a of the housing 71 in the Z direction.

筐体７１のＺ１側において、中心軸ＡＸの軸回りの周方向に沿って環状部７１ｃがＺ１側に突出している。環状部７１ｃの径方向内側に凹部７１ｂが配置される。筐体７１のＺ１側の開口は、蓋体７３で封止される。蓋体７３は、ボルトＢＬ５、ＢＬ６を介して環状部７１ｃのＺ１側の端面７１ｄに固定される。蓋体７３のＺ１側の端面には、Ｚ１側に向けて取付部７５が突出している。取付部７５には、貫通孔７５ａが設けられる。貫通孔７５ａは、例えば円形である。取付部７５には、例えばアーム等が取り付けられ、アームには、ワークが取り付けられる。例えば貫通孔７５ａにアームの突出部が挿入されて当該アームが取付部７５に固定される。 On the Z1 side of the housing 71, an annular portion 71c protrudes toward the Z1 side along the circumferential direction around the central axis AX. A recess 71b is arranged radially inside the annular portion 71c. The Z1 side opening of the housing 71 is sealed with a lid 73. The lid body 73 is fixed to the Z1 side end surface 71d of the annular portion 71c via bolts BL5 and BL6. A mounting portion 75 protrudes toward the Z1 side from the end surface of the lid body 73 on the Z1 side. The attachment portion 75 is provided with a through hole 75a. The through hole 75a is, for example, circular. For example, an arm or the like is attached to the attachment portion 75, and a workpiece is attached to the arm. For example, a protruding portion of an arm is inserted into the through hole 75a, and the arm is fixed to the attachment portion 75.

次に、アクチュエータ１の動きを説明する。 Next, the movement of the actuator 1 will be explained.

（第１の態様）
まず、軸部材ＳＦが昇降する（直動する）第１の態様を説明する。第１の態様では、第２モータＭ２のみが作動し、第１モータＭ１は作動しない。 (First aspect)
First, a first aspect in which the shaft member SF moves up and down (directly moves) will be described. In the first mode, only the second motor M2 operates and the first motor M1 does not operate.

図１に示すように、第２モータＭ２が作動すると、第２ロータ２０Ａが中心軸ＡＸの軸回り方向に回転する。詳細には、第２ロータ２０Ａは、第２軸受３２を介して、第２ステータ１０Ａ及び第２ステータ保持体１１Ａに対して中心軸ＡＸの軸回り方向に回転する。なお、第１ロータ２０は、回転しない。 As shown in FIG. 1, when the second motor M2 operates, the second rotor 20A rotates in a direction around the central axis AX. Specifically, the second rotor 20A rotates in a direction around the central axis AX with respect to the second stator 10A and the second stator holder 11A via the second bearing 32. Note that the first rotor 20 does not rotate.

ナット部材５１は、第２ロータ２０Ａと一体になっている。よって、ナット部材５１も第２ロータ２０Ａと一体に中心軸ＡＸの軸回り方向に回転する。ナット部材５１の雌ねじ部は、軸部材ＳＦの雄ねじ部５３３と噛み合っているため、ナット部材５１の回転により軸部材ＳＦが軸方向に沿って直動する。詳細には、図３に示すように、軸部材ＳＦが軸方向に沿って上昇する。軸部材ＳＦが上昇して、緩衝部材５５ａを介してストッパ５５がナット用ハウジング４２の底部４２ｃに当たることによって軸部材ＳＦの上昇が規制される。ここで、前述したように、取付部材７０は、細径部６３５（第２部分Ｓ２）の外周側に軸受７２を介して取り付けられ、細径部６３５の回転力の伝達が遮断される。従って、図３及び図４に示すように、取付部材７０は、回転せずに、細径部６３５と共に上昇する。なお、取付部材７０のみを回転させることも可能であるため、取付部材７０を上昇させつつ回転させてもよい。 The nut member 51 is integrated with the second rotor 20A. Therefore, the nut member 51 also rotates together with the second rotor 20A in the direction around the central axis AX. Since the female threaded portion of the nut member 51 meshes with the male threaded portion 533 of the shaft member SF, rotation of the nut member 51 causes the shaft member SF to move linearly along the axial direction. Specifically, as shown in FIG. 3, the shaft member SF rises along the axial direction. The shaft member SF rises, and the stopper 55 hits the bottom portion 42c of the nut housing 42 via the buffer member 55a, thereby restricting the rise of the shaft member SF. Here, as described above, the attachment member 70 is attached to the outer peripheral side of the narrow diameter portion 635 (second portion S2) via the bearing 72, and transmission of the rotational force of the narrow diameter portion 635 is blocked. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, the attachment member 70 rises together with the narrow diameter portion 635 without rotating. Note that since it is also possible to rotate only the mounting member 70, the mounting member 70 may be rotated while being raised.

次いで、軸部材ＳＦが回転する態様を説明する。この態様では、軸部材ＳＦのＺ方向の移動の仕方により、第２の態様、第３の態様及び第４の態様が含まれる。 Next, the manner in which the shaft member SF rotates will be explained. This mode includes a second mode, a third mode, and a fourth mode depending on the way the shaft member SF moves in the Z direction.

（第２の態様）
第２の態様では、第１モータＭ１が作動し、第２モータＭ２が作動しない。前述したように、スプライン溝部６３３とスプライン部とが噛み合う。これにより、スプライン外筒６１のスプライン部に沿って軸部材ＳＦが軸方向に案内される。また、軸部材ＳＦはスプライン外筒６１を介して第１ロータ２０と共に回転することにより、軸部材ＳＦが中心軸ＡＸの軸回り方向に回転可能となる。さらに、第２モータＭ２が作動しないためナット部材５１も回転しない。よって、図３及び図４に示すように、スプライン外筒６１によって軸部材ＳＦが回転すると、ナット部材５１により軸部材ＳＦが軸方向に沿って上昇する。以上より、第２の態様では、軸部材ＳＦはスプライン外筒６１と一体に回転しつつ、静止したナット部材５１と相対的に回転することで上昇（直動）する。なお、取付部材７０は、回転せずに、細径部６３５と共に上昇することができる。ただし、取付部材７０を回転させることも可能である。 (Second aspect)
In the second mode, the first motor M1 is activated and the second motor M2 is not activated. As described above, the spline groove portion 633 and the spline portion mesh with each other. Thereby, the shaft member SF is guided in the axial direction along the spline portion of the spline outer cylinder 61. Further, the shaft member SF rotates together with the first rotor 20 via the spline outer cylinder 61, so that the shaft member SF can rotate in a direction around the center axis AX. Furthermore, since the second motor M2 does not operate, the nut member 51 also does not rotate. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, when the shaft member SF is rotated by the spline outer cylinder 61, the shaft member SF is raised along the axial direction by the nut member 51. As described above, in the second aspect, the shaft member SF rotates integrally with the spline outer cylinder 61 and rises (directly moves) by rotating relative to the stationary nut member 51. Note that the attachment member 70 can rise together with the narrow diameter portion 635 without rotating. However, it is also possible to rotate the mounting member 70.

（第３の態様）
第３の態様では、軸部材ＳＦはスプライン外筒６１と一体に回転しつつ、軸部材ＳＦのＺ方向の位置が変化しないようにナット部材５１を回転させる。従って、第３の態様では、第１モータＭ１及び第２モータＭ２の双方を作動させる。即ち、第１モータＭ１による回転は第１の態様と同様であり、軸部材ＳＦはスプライン外筒６１を介して第１ロータ２０と共に回転することにより、軸部材ＳＦが中心軸ＡＸの軸回り方向に回転可能となる。第２モータＭ２は、第２の態様では作動させなかったが、軸部材ＳＦが直動する方向と逆方向にナット部材５１を回転させる。以上より、第３の態様では、軸部材ＳＦのＺ方向の位置が変化しないまま、軸部材ＳＦがスプライン外筒６１と一体に回転する。なお、取付部材７０は、回転も上昇もしない。ただし、取付部材７０のみを回転させることも可能である。 (Third aspect)
In the third mode, the shaft member SF rotates integrally with the spline outer cylinder 61, and the nut member 51 is rotated so that the position of the shaft member SF in the Z direction does not change. Therefore, in the third mode, both the first motor M1 and the second motor M2 are operated. That is, the rotation by the first motor M1 is similar to the first aspect, and the shaft member SF rotates together with the first rotor 20 via the spline outer cylinder 61, so that the shaft member SF rotates in the direction around the center axis AX. It becomes possible to rotate. Although the second motor M2 was not operated in the second embodiment, it rotates the nut member 51 in a direction opposite to the direction in which the shaft member SF moves linearly. As described above, in the third aspect, the shaft member SF rotates together with the spline outer cylinder 61 while the position of the shaft member SF in the Z direction does not change. Note that the mounting member 70 neither rotates nor rises. However, it is also possible to rotate only the mounting member 70.

（第４の態様）
第４の態様では、軸部材ＳＦはスプライン外筒６１と一体に回転しつつ、ナット部材５１の回転速度を適宜調整することにより、軸部材ＳＦが直動する速度（Ｚ方向の移動速度）を可変させる。従って、第４の態様では、第１モータＭ１及び第２モータＭ２の双方を作動させる。即ち、第１モータＭ１による回転は第１及び第２の態様と同様であり、軸部材ＳＦはスプライン外筒６１を介して第１ロータ２０と共に回転することにより、軸部材ＳＦが中心軸ＡＸの軸回り方向に回転可能となる。第２モータＭ２は、軸部材ＳＦの所望する直動の速度に合わせて、モータの回転速度を設定する。以上より、第４の態様では、軸部材ＳＦのＺ方向の移動速度を適宜に調整しつつ、軸部材ＳＦがスプライン外筒６１と一体に回転する。なお、取付部材７０は、回転せずに、細径部６３５と共に直動させることができる。ただし、取付部材７０を回転させることも可能である。 (Fourth aspect)
In the fourth aspect, the shaft member SF rotates integrally with the spline outer cylinder 61, and by appropriately adjusting the rotation speed of the nut member 51, the speed at which the shaft member SF moves linearly (moving speed in the Z direction) can be adjusted. Make it variable. Therefore, in the fourth mode, both the first motor M1 and the second motor M2 are operated. That is, the rotation by the first motor M1 is the same as in the first and second embodiments, and the shaft member SF rotates together with the first rotor 20 via the spline outer cylinder 61, so that the shaft member SF rotates around the central axis AX. It can be rotated around the axis. The second motor M2 sets its rotational speed in accordance with the desired linear motion speed of the shaft member SF. As described above, in the fourth aspect, the shaft member SF rotates integrally with the spline outer cylinder 61 while appropriately adjusting the moving speed of the shaft member SF in the Z direction. Note that the mounting member 70 can be moved linearly together with the narrow diameter portion 635 without rotating. However, it is also possible to rotate the mounting member 70.

次いで、軸部材ＳＦの推進力及びモータの逆作動性について説明する。 Next, the propulsive force of the shaft member SF and the reverse actuation of the motor will be explained.

（軸部材ＳＦの推進力）
小さい推進力にする場合は、例えば、２つのモータＭ１、Ｍ２のうち片方のみを駆動させればよい。具体的には、前述した第１の態様や第２の態様である。 (Propulsive force of shaft member SF)
If the propulsive force is to be small, for example, only one of the two motors M1 and M2 may be driven. Specifically, these are the first aspect and the second aspect described above.

大きい推進力にする場合は、例えば、２つのモータＭ１、Ｍ２の両方を駆動させればよい。具体的には、前述した第３の態様や第４の態様である。 In order to obtain a large propulsive force, for example, both of the two motors M1 and M2 may be driven. Specifically, these are the third aspect and the fourth aspect described above.

（モータの逆作動性）
例えば、取付部材７０に対してＺ２側に向く外力が入力される場合、即ち、モータが逆作動を受ける場合には、モータに逆起電圧が生じ、逆作動に逆らう向きにトルクを出力する。本実施形態では、取付部材７０にＺ２側の外力が入力され、軸部材ＳＦがＺ２側に押される場合、回転させられるのは第２モータＭ２のみであり、第１モータＭ１は逆起電圧によるトルクを出力しない。よって、第１モータＭ１及び第２モータＭ２の双方が逆作動に逆らう向きにトルクを出力する場合と比較すると、本実施形態の方がモータの逆作動性が高くなる。 (Reverse operation of motor)
For example, when an external force directed toward the Z2 side is input to the mounting member 70, that is, when the motor is subjected to reverse operation, a back electromotive force is generated in the motor, and torque is output in the direction opposite to the reverse operation. In this embodiment, when an external force on the Z2 side is input to the mounting member 70 and the shaft member SF is pushed toward the Z2 side, only the second motor M2 is rotated, and the first motor M1 is rotated due to the back electromotive force. Does not output torque. Therefore, compared to the case where both the first motor M1 and the second motor M2 output torque in the direction opposite to the reverse operation, the reverse operation of the motor is higher in this embodiment.

なお、取付部材７０に対してＺ２側に向く外力が入力される際の力の伝達手順を簡単に説明する。図２に示すように、まず、取付部７５から蓋体７３を介して環状部７１ｃの端面７１ｄがＺ２側に押される。次に、軸受押さえ部材７４Ａが軸受７２の外輪７２ｂを押し、軸受７２の内輪７２ａが中径部６３４をＺ２側に押す。これにより、軸部材ＳＦがＺ２側に押されて第２モータＭ２にに逆起電圧が生じる。 Note that a force transmission procedure when an external force directed toward the Z2 side is input to the mounting member 70 will be briefly described. As shown in FIG. 2, first, the end surface 71d of the annular portion 71c is pushed toward the Z2 side from the attachment portion 75 via the lid 73. Next, the bearing pressing member 74A pushes the outer ring 72b of the bearing 72, and the inner ring 72a of the bearing 72 pushes the middle diameter portion 634 toward the Z2 side. As a result, the shaft member SF is pushed toward the Z2 side, and a back electromotive force is generated in the second motor M2.

以上説明したように、アクチュエータ１は、第１ステータ１０と第１ロータ２０とを有する第１モータＭ１と、第１モータＭ１に対して中心軸ＡＸの軸方向に離隔して配置され且つ第２ステータと第２ロータ２０Ａとを有する第２モータＭ２と、第１ロータ２０と第２ロータ２０Ａとを軸方向に貫通し第１部分Ｓ１と第２部分Ｓ２と第３部分Ｓ３とを有する軸部材ＳＦと、スプライン外筒６１と、ナット部材５１と、第２部分Ｓ２の外周側に軸受７２を介して取り付けられ且つ第２部分Ｓ２の回転力の伝達が遮断される取付部材７０と、を備える。 As described above, the actuator 1 includes a first motor M1 having a first stator 10 and a first rotor 20, and a second motor M1 that is spaced apart from the first motor M1 in the axial direction of the central axis AX. A second motor M2 having a stator and a second rotor 20A, and a shaft member passing through the first rotor 20 and the second rotor 20A in the axial direction and having a first portion S1, a second portion S2, and a third portion S3. SF, a spline outer cylinder 61, a nut member 51, and a mounting member 70 that is attached to the outer peripheral side of the second portion S2 via a bearing 72 and blocks transmission of rotational force of the second portion S2. .

前述した特許文献１のアクチュエータは、モータを１つしか備えておらず、複合軸（シャフト）が直線運動をする際の推進力も１つのモータの駆動力による。これに対して、本実施形態では、第１モータＭ１及び第２モータＭ２という２つのモータを備える。従って、第１モータＭ１及び第２モータＭ２の双方を回転駆動させることにより、軸部材ＳＦの軸方向の推進力をより高くすることができる。 The actuator of Patent Document 1 described above includes only one motor, and the propulsive force when the compound shaft (shaft) performs linear motion is also based on the driving force of one motor. In contrast, the present embodiment includes two motors, a first motor M1 and a second motor M2. Therefore, by rotationally driving both the first motor M1 and the second motor M2, it is possible to further increase the axial propulsive force of the shaft member SF.

また、特許文献１のアクチュエータにおいて、高い推進力を得るために、仮に、モータを２つ並べて配置した場合、モータが逆作動を受けるときに、２つのモータに逆起電圧が生じて逆作動に逆らう向きに高いトルクを出力する。従って、特許文献１で２つのモータを配置する場合、モータの逆作動性が低くなる。これに対して、本実施形態では、前述のように、取付部材７０にＺ２側の外力が入力される場合、回転させられるのは第２モータＭ２のみであり、第１モータＭ１は逆起電圧によるトルクを出力しない。よって、本実施形態の方がモータの逆作動性が高くなる。 In addition, in the actuator of Patent Document 1, if two motors are arranged side by side in order to obtain a high propulsive force, when the motors are subjected to reverse operation, a back electromotive force is generated in the two motors and the reverse operation occurs. Outputs high torque in the opposite direction. Therefore, when two motors are arranged in Patent Document 1, the reverse operation of the motors becomes low. On the other hand, in this embodiment, as described above, when the external force on the Z2 side is input to the mounting member 70, only the second motor M2 is rotated, and the first motor M1 is rotated due to the back electromotive force. does not output torque due to Therefore, the reverse operation of the motor is higher in this embodiment.

また、取付部材７０には、第２部分Ｓ２の回転力の伝達が遮断されるため、第２部分Ｓ２とは独立した自由な運動態様に対応することが可能である。なお、第２部分Ｓ２が回転する際の初期には、静止摩擦による回転力が僅かに取付部材７０に伝達されることも考えられるが、本発明の「遮断」は、当該初期の回転力の僅かな伝達も含める。 Further, since the attachment member 70 is blocked from transmitting the rotational force of the second portion S2, it is possible to support a free movement mode independent of the second portion S2. Note that at the initial stage when the second portion S2 rotates, it is conceivable that a small amount of rotational force due to static friction is transmitted to the mounting member 70, but "blocking" in the present invention refers to Includes slight transmission.

軸受７２の回転中心軸は、第１ロータ２０の中心軸ＡＸと同軸である。これによれば、取付部材７０を細径部６３５（第２部分Ｓ２）に対して回転させるときに、回転による取付部材７０の径方向の揺れが抑制される。 The rotation center axis of the bearing 72 is coaxial with the center axis AX of the first rotor 20. According to this, when the mounting member 70 is rotated with respect to the narrow diameter portion 635 (second portion S2), radial shaking of the mounting member 70 due to rotation is suppressed.

中心軸ＡＸの軸回りの周方向に沿って延び、且つ、第１モータＭ１および第２モータＭ２を収容する筒状の第１モータハウジング４０及び第２モータハウジング４０Ａ（モータハウジング）を備える。このように、モータハウジングは筒状で剛性がより高い。よって、取付部材７０を介してモータハウジングに径方向に揺れる外力が加わった場合でも、モータハウジングで当該外力を支持することが可能である。 A cylindrical first motor housing 40 and a second motor housing 40A (motor housing) are provided, which extend along the circumferential direction around the center axis AX and accommodate the first motor M1 and the second motor M2. Thus, the motor housing is cylindrical and more rigid. Therefore, even if an external force swinging in the radial direction is applied to the motor housing via the mounting member 70, the motor housing can support the external force.

軸部材ＳＦは、第１部分Ｓ１を含む第１シャフト６３と第２部分Ｓ２を含む第２シャフト５３とに分割され、且つ、第１シャフト６３と第２シャフト５３とがねじ締結によって連結される。これによれば、第１シャフト６３又は第２シャフト５３に摩耗等が生じた場合に、摩耗等が生じた部材のみを交換すればよいため、部品コストの低減を図ることができる。 The shaft member SF is divided into a first shaft 63 including the first portion S1 and a second shaft 53 including the second portion S2, and the first shaft 63 and the second shaft 53 are connected by screw fastening. . According to this, when wear or the like occurs on the first shaft 63 or the second shaft 53, it is only necessary to replace the member in which the wear or the like occurs, so that it is possible to reduce the cost of parts.

第１モータＭ１及び第２モータＭ２は、ダイレクトドライブモータである。ダイレクトドライブモータは、減速機構を介さずに、発生した駆動力を対象物にダイレクトに伝達する。即ち、第１モータＭ１の駆動力によって直接にスプライン外筒６１を回転させることで軸部材ＳＦを回転させることができる。また、第２モータＭ２の駆動力によって直接にナット部材５１を回転させることで軸部材ＳＦを直動させることができる。 The first motor M1 and the second motor M2 are direct drive motors. A direct drive motor directly transmits the generated driving force to an object without using a speed reduction mechanism. That is, the shaft member SF can be rotated by directly rotating the spline outer cylinder 61 with the driving force of the first motor M1. Further, by directly rotating the nut member 51 with the driving force of the second motor M2, the shaft member SF can be moved in a linear manner.

なお、第１モータハウジング４０、第２モータハウジング４０Ａ、第２連結ブラケット４５、ナット部材５１、スプライン外筒６１、第１モータＭ１、第２モータＭ２等がそれぞれ分離している。従って、それぞれを順番に組み付けるときに、所定の部品と他の部品との位置関係を高い精度で組み付けることができ、モータの高精度の芯出し等を容易に行うことができる。 Note that the first motor housing 40, the second motor housing 40A, the second connection bracket 45, the nut member 51, the spline outer cylinder 61, the first motor M1, the second motor M2, etc. are separated from each other. Therefore, when assembling each component in sequence, the positional relationship between a predetermined component and another component can be accurately determined, and the motor can be easily centered with high precision.

１ アクチュエータ
１０ 第１ステータ
１０Ａ 第２ステータ
１１ 第１ステータ保持体
１１Ａ 第２ステータ保持体
２０ 第１ロータ
２０Ａ 第２ロータ
２１ 第１ロータブラケット
２１ａ 外輪押さえ
２１Ａ 第２ロータブラケット
２２ 第１ロータコア
２２Ａ 第２ロータコア
３１ 第１軸受
３２ 第２軸受
４０ 第１モータハウジング（モータハウジング）
４０ａ 上底部
４０ｂ 下底部
４０Ａ 第２モータハウジング（モータハウジング）
４０Ａａ 上底部
４０Ａｂ 下底部
４２ ナット用ハウジング
４２ａ 上端フランジ
４２ｂ 筒状部
４２ｃ 底部
４２ｄ 凹溝
４３ スプライン外筒用ハウジング
４３ａ ハウジング本体部
４３ｂ 筒部
４４ ストッパ用カバー
４４ａ 上端フランジ
４４ｂ 筒状部
４４ｃ 底部
４５ 第２連結ブラケット
４６ 第１連結ブラケット
５１ ナット部材
５１ａ フランジ部
５３ 第２シャフト
５５ ストッパ
５５ａ 緩衝部材
５６ ナット
５７ 被取付部
５７ａ 貫通孔
６１ スプライン外筒
６２ フランジ
６３ 第１シャフト
７０ 取付部材
７１ 筐体
７１ａ 底部
７１ｂ 凹部
７１ｃ 環状部
７１ｄ 端面
７２ 軸受
７２ａ 内輪
７２ｂ 外輪
７２ｃ 転動体
７３ 蓋体
７４Ａ 軸受押さえ部材
７４Ｂ 軸受押さえ部材
７５ 取付部
７５ａ 貫通孔
１００ 連結部
１０１ 第１回転検出部
１０１Ａ 第２回転検出部
１１１ 第１蓋部材
１１２ 凹部
５３１ 大径部
５３１ａ 細径部
５３２ 小径部
５３３ 雄ねじ部
６３１ 大径部
６３２ 小径部
６３２ａ 凹部
６３３ スプライン溝部
６３４ 中径部
６３５ 細径部
Ｄ１ 径
Ｄ２ 径
Ｍ１ 第１モータ
Ｍ２ 第２モータ
Ｓ１ 第１部分
Ｓ２ 第２部分
Ｓ３ 第３部分
ＳＦ 軸部材 1 Actuator 10 First stator 10A Second stator 11 First stator holder 11A Second stator holder 20 First rotor 20A Second rotor 21 First rotor bracket 21a Outer ring retainer 21A Second rotor bracket 22 First rotor core 22A Second Rotor core 31 First bearing 32 Second bearing 40 First motor housing (motor housing)
40a Upper bottom part 40b Lower bottom part 40A Second motor housing (motor housing)
40Aa Upper bottom part 40Ab Lower bottom part 42 Nut housing 42a Upper end flange 42b Cylindrical part 42c Bottom part 42d Groove 43 Spline outer cylinder housing 43a Housing body part 43b Cylindrical part 44 Stopper cover 44a Upper end flange 44b Cylindrical part 44c Bottom part 45 2 connection bracket 46 1st connection bracket 51 Nut member 51a Flange part 53 2nd shaft 55 Stopper 55a Buffer member 56 Nut 57 Mounted part 57a Through hole 61 Spline outer cylinder 62 Flange 63 1st shaft 70 Mounting member 71 Housing 71a Bottom part 71b Recessed portion 71c Annular portion 71d End surface 72 Bearing 72a Inner ring 72b Outer ring 72c Rolling element 73 Lid 74A Bearing pressing member 74B Bearing pressing member 75 Mounting portion 75a Through hole 100 Connecting portion 101 First rotation detection portion 101A Second rotation detection portion 111 1 Lid member 112 Recessed part 531 Large diameter part 531a Small diameter part 532 Small diameter part 533 Male thread part 631 Large diameter part 632 Small diameter part 632a Recessed part 633 Spline groove part 634 Medium diameter part 635 Small diameter part D1 Diameter D2 Diameter M1 1st motor M2 2nd Motor S1 First part S2 Second part S3 Third part SF Shaft member

Claims (5)

第１ステータと前記第１ステータに対して中心軸の軸回り方向に回転可能な第１ロータとを有する第１モータと、
前記第１モータに対して前記中心軸の軸方向に離隔して配置され、且つ、第２ステータと前記第２ステータに対して回転可能で前記第１ロータの前記中心軸と同軸に配置される第２ロータとを有する第２モータと、
前記第１ロータと前記第２ロータとを前記軸方向に貫通し、
前記第１ロータから前記第２ロータの反対側に向けて前記軸方向の一方側に突出し且つ前記軸方向に延びるスプライン溝部が外周に設けられる第１部分と、当該第１部分に対して前記軸方向の一方側に設けられ前記軸方向に延びる第２部分と、前記第２ロータから前記第１ロータの反対側に向けて前記軸方向の他方側に突出し且つ外周に雄ねじ部が設けられる第３部分と、を有する軸部材と、
前記軸部材における前記第１部分の前記スプライン溝部に沿って前記軸部材を前記軸方向に案内させ、且つ、前記第１ロータと共に回転して前記軸部材を前記中心軸の軸回り方向に回転可能なスプライン外筒と、
前記軸部材における前記第３部分の前記雄ねじ部と複数のボールを介して噛み合う雌ねじ部が設けられ、且つ、前記第２ロータと共に回転して前記軸部材を前記軸方向に移動可能なナット部材と、
軸受と、
前記第２部分の外周側に前記軸受を介して取り付けられ、且つ、前記軸受により、前記第２部分の回転力の伝達が遮断されている取付部材と、
を備える、
アクチュエータ。 a first motor having a first stator and a first rotor rotatable in a direction around a central axis with respect to the first stator;
The rotor is arranged at a distance from the first motor in the axial direction of the central axis, is rotatable with respect to a second stator and the second stator, and is arranged coaxially with the central axis of the first rotor. a second motor having a second rotor;
penetrating the first rotor and the second rotor in the axial direction;
a first portion provided on an outer periphery with a spline groove portion that protrudes from the first rotor toward the opposite side of the second rotor on one side in the axial direction and extends in the axial direction; a second portion provided on one side of the axial direction and extending in the axial direction; and a third portion protruding from the second rotor toward the other side of the axial direction toward the opposite side of the first rotor and having a male threaded portion on the outer periphery. a shaft member having a portion;
The shaft member is guided in the axial direction along the spline groove of the first portion of the shaft member, and is rotatable together with the first rotor to rotate the shaft member in a direction around the central axis. spline outer cylinder,
A nut member is provided with a female screw portion that engages with the male screw portion of the third portion of the shaft member through a plurality of balls, and is rotatable together with the second rotor to move the shaft member in the axial direction. ,
bearing and
a mounting member that is attached to the outer peripheral side of the second portion via the bearing, and the bearing blocks transmission of rotational force of the second portion;
Equipped with
actuator. 前記軸受の回転中心軸は、前記第１ロータの前記中心軸と同軸である、
請求項１に記載のアクチュエータ。 The rotation center axis of the bearing is coaxial with the center axis of the first rotor.
The actuator according to claim 1. 前記中心軸の軸回りの周方向に沿って延び、且つ、前記第１モータおよび前記第２モータを収容する筒状のモータハウジングを備える、
請求項１又は２に記載のアクチュエータ。 a cylindrical motor housing extending along a circumferential direction around the central axis and accommodating the first motor and the second motor;
The actuator according to claim 1 or 2. 前記軸部材は、前記第１部分を含む第１シャフトと前記第２部分を含む第２シャフトとに分割され、且つ、前記第１シャフトと前記第２シャフトとがねじ締結によって連結される、
請求項１又は２に記載のアクチュエータ。 The shaft member is divided into a first shaft including the first portion and a second shaft including the second portion, and the first shaft and the second shaft are connected by screw fastening.
The actuator according to claim 1 or 2. 前記第１モータ及び前記第２モータは、ダイレクトドライブモータである、
請求項１又は２に記載のアクチュエータ。 the first motor and the second motor are direct drive motors;
The actuator according to claim 1 or 2.

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