TWI552493B - Actuator, stator, motor, rotary rotary actuator and linear actuator - Google Patents

Actuator, stator, motor, rotary rotary actuator and linear actuator Download PDF

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TWI552493B
TWI552493B TW102104893A TW102104893A TWI552493B TW I552493 B TWI552493 B TW I552493B TW 102104893 A TW102104893 A TW 102104893A TW 102104893 A TW102104893 A TW 102104893A TW I552493 B TWI552493 B TW I552493B
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Takashi Kataoka
Yusuke Ota
Toshifumi Taguchi
Hayao Watanabe
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Description

致動器、定子、電動機、旋轉直動轉換機構及線性致動器
本發明係有關致動器、定子、電動機、旋轉直動轉換機構及線性致動器。
舉例來說，專利文獻1中記載一種致動器，是將電動馬達的旋轉透過滾珠螺桿機構轉換成直線運動，來使被驅動機構動作。此外，專利文獻2中記載一種複合致動器，其同時進行旋轉運動與直動運動，可使旋轉軸的突出端以任意路徑平順地旋轉及直動。
舉例來說，專利文獻3中記載一種雙轉子電動機，其採用永久磁鐵轉子來作為配置於徑方向最內側之內側轉子，且採用具有籠形線圈的轉子來作為配置於徑方向最外側之定子與內側轉子之間的外側轉子。
此外，專利文獻4中記載一種具有定子的電動機，其具備定子鐵心(stator core)；以及複數個線圈，捲繞於內側槽與外側槽之間的定子軛且接線成三相星形或三角形狀；上述定子鐵心具有：環狀之定子軛；及複 數個內側齒，從該定子軛朝向徑方向內側突出；及複數個外側齒，與該內側齒為同數，從定子軛朝向徑方向外側突出；及內側槽(slot)，構成於內側齒之間；及外側槽，構成於外側齒之間。
此外，在機器人或搬運裝置等產業機械領域中所使用之線性致動器，有將電動機的旋轉運動轉換成直動運動，而於直動方向輸出動力之裝置。舉例來說，專利文獻5之線性致動器，具備旋轉直動轉換機構，該旋轉直動轉換機構具有：螺帽，內周面具有螺紋；及螺桿軸，外周面具有螺紋而與螺帽螺合；及運動轉換手段，當來自螺帽的旋轉力傳達時，會抑制軸棒的旋轉，且可朝軸棒的軸方向移動；藉由使該旋轉直動轉換機構的螺帽與電動機的轉子一起旋轉，而使螺桿軸朝軸方向輸出。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-193578號公報
[專利文獻2]日本特開平8-261208號公報
[專利文獻3]日本特開2010-057271號公報
[專利文獻4]國際公開第2007/123107號
[專利文獻5]日本特開2000-220715號公報
專利文獻1記載之致動器，需要另一電動馬達來傳達旋轉運動。專利文獻2記載之致動器，是以油壓使活塞在壓缸管(cylinder tube)內滑動，藉此旋轉軸會進行直進運動與旋轉運動，其並未利用電動馬達的轉子旋轉。此外，專利文獻2記載之致動器，難以將直進運動與旋轉運動單獨分離出來。
專利文獻3及專利文獻4記載之定子，其外側齒與內側齒係設置在共通的背軛(back yoke)。按照此構造，僅需要一個模具來製造作為鐵心(core)構件之背軛，為其優點。然而，依專利文獻3及專利文獻4記載之定子，當將內側轉子與外側轉子獨立驅動時，必須將外側齒與內側齒分別激磁，可能會透過共通的背軛而使得外側齒與內側齒相互產生磁性干擾。依專利文獻3及專利文獻4記載之定子，可能會由於磁性干擾，使得內側轉子或外側轉子的動作精度降低。
專利文獻5之線性致動器，需要直動導引部，以便抑制螺桿軸的旋轉且支撐螺桿軸的軸方向移動，可能會使旋轉直動轉換機構的零件數增加，變成複雜的機構。
本發明係有鑑於上述問題而研發，其第1目的在於提供一種致動器，可將旋轉運動轉換成直動運動，且可傳達旋轉運動及直動運動。
本發明係有鑑於上述問題而研發，其第2目 的在於提供一種定子、電動機及致動器，提高配置於徑方向內側而相對旋轉的第1轉子之旋轉精度，及提高配置於徑方向外側而相對旋轉的第2轉子之旋轉精度。
本發明係有鑑於上述問題而研發，其第3目的在於提供一種旋轉直動轉換機構及線性致動器，係以簡便的構成而能平順地進行螺桿軸之直動導引。
為解決上述問題，達成第1目的，致動器之特徵為，包含：定子，具備激磁線圈及定子鐵心；機殼(housing)，固定前述定子；第1轉子，配置於前述定子的徑方向內側，對於前述定子相對旋轉；螺桿軸，為配置於前述第1轉子的旋轉中心之棒狀構件，於表面的至少一部分形成螺紋溝；螺帽，與前述螺桿軸的螺紋溝螺合，和前述第1轉子一起旋轉，使前述螺桿軸朝向與前述第1轉子的旋轉中心平行之方向，即直動方向移動；第2轉子，配置於前述定子的徑方向外側，對於前述定子相對旋轉。
藉由上述構成，便能將旋轉運動轉換成直動運動，且能傳達旋轉運動及直動運動。此外，致動器能夠單獨傳達旋轉運動。此外，致動器能夠單獨傳達直動運動。無需準備旋轉用的電動馬達及直動用的電動馬達這兩者，也不需要連結這兩個電動馬達的零件，能夠將致動器做成小型。其結果，零件數變少而帶來可靠性提升，且亦 有助於節省空間，更能減低成本。
本發明的理想態樣是，更包含：第1軸承，相對於前述機殼旋轉自如地支撐前述第1轉子；及第2軸承，相對於前述第1轉子旋轉自如地支撐前述第2轉子。
藉由上述構成，便能使第1轉子與第2轉子獨立地自由旋轉。
本發明的理想態樣是，更包含預壓機構，對前述第1軸承與前述第2軸承施加與前述直動方向平行之方向的預壓。
藉由上述構成，即使有螺桿軸的直動方向移動，也能穩定地支撐第1轉子及第2轉子。此外，可在第1軸承及第2軸承使用單一一件時無法做成預壓構造之單純的單列軸承。
本發明的理想態樣是，更包含：第1軸承，相對於前述機殼旋轉自如地支撐前述第1轉子；及第2軸承，相對於前述機殼旋轉自如地支撐前述第2轉子。
藉由上述構成，便能抑制從第2轉子受到的反作用力會作用於第1轉子而成為第2軸承的起動摩擦轉矩之可能性。
本發明的理想態樣是，前述第1轉子的旋轉中心與前述第2轉子的旋轉中心，彼此位於平行且相異之位置。
藉由上述構成，便能抑制第2轉子的旋轉所伴隨之螺桿軸牽曳旋轉(drag turning)。因此，致動器能 夠將旋轉運動轉換成直動運動，且至少傳達旋轉運動及直動運動的其中一個運動。此外，能夠減少抑制螺桿軸牽曳旋轉的構件之零件數，減低成本。
本發明的理想態樣是，更包含：旋轉體，和前述第2轉子一起旋轉；及凸緣部，固定於前述螺桿軸；及第3軸承，相對於前述凸緣部旋轉自如地支撐前述第2轉子。
藉由上述構成，旋轉體能夠一面旋轉一面朝直動方向移動。
本發明的理想態樣是，前述第2軸承的摩擦轉矩，比前述第3軸承的摩擦轉矩還小。
藉由上述構成，便能減低因旋轉體旋轉而螺桿軸牽曳旋轉的可能性。
本發明的理想態樣是，更包含直動導引機構，導引前述旋轉體於前述直動方向之移動，前述直動導引機構和前述第2轉子一起旋轉，藉此前述旋轉體會旋轉。
藉由上述構成，能夠導引螺桿軸的直動動作，將第2轉子的旋轉傳達給旋轉體。
本發明的理想態樣是，前述直動導引機構，會因應前述螺桿軸朝前述直動方向移動之移動距離而伸縮。
藉由上述構成，例如致動器能夠追隨旋轉體與第2轉子之間的間隔變化。此外，有效活用致動器的內 部空間，致動器能夠謀求節省空間。
本發明的理想態樣是，前述旋轉體具備圓筒部，其半徑自前述第2轉子的旋轉中心起算比前述第2轉子的半徑還大；前述直動導引機構配置於前述圓筒部與前述第2轉子之間，導引前述圓筒部於前述直動方向之移動。
藉由上述構成，致動器能夠提高旋轉體的剛性，使移動動作穩定。此外，有效活用圓筒部的內部空間，致動器能夠謀求節省空間。
本發明的理想態樣是，以前述直動導引機構作為第1直動導引機構時，更包含第2直動導引機構，導引前述螺桿軸於前述直動方向之移動；前述第1直動導引機構與前述第2直動導引機構，配置於前述直動方向包夾前述定子之位置。
藉由上述構成，致動器中，第2直動導引機構便能抑制第2轉子的旋轉所伴隨之螺桿軸牽曳旋轉。因此，致動器能夠將旋轉運動轉換成直動運動，且至少傳達旋轉運動及直動運動的其中一個運動。
本發明的理想態樣是，對於前述機殼，使前述螺桿軸朝前述直動方向相對地移動。
藉由上述構成，便能將旋轉運動轉換成直動運動，且能傳達機殼移動之直動運動。
本發明的理想態樣是，更包含：相對於前述機殼旋轉自如地支撐前述第1轉子之第1軸承、及和前述 第2轉子一起旋轉之旋轉體、及固定於前述螺桿軸之凸緣部、及相對於前述凸緣部旋轉自如地支撐前述第2轉子之第3軸承，前述第2轉子的轉子鐵心於直動方向之長度，係比前述定子鐵心於直動方向的長度還長，且前述第2轉子即使相對於前述定子鐵心朝直動方向移動，仍能旋轉。
藉由上述構成，致動器即使當轉子鐵心朝直動方向移動，也能持續旋轉。此外，致動器藉由減少軸承，能夠減低零件數，抑制製造成本。
本發明的理想態樣是，更包含：軸承，相對於前述機殼旋轉自如地支撐前述第1轉子；及旋轉體，和前述第2轉子一起旋轉；及直動導引軸，因應前述螺桿軸的直動方向之移動，導引前述旋轉體於前述直動方向之移動；及軸承，相對於前述凸緣部旋轉自如地支撐前述第2轉子；相對於前述螺桿軸的軸線，前述直動導引軸的軸線係呈偏心且平行延伸，前述直動導引軸和前述第2轉子一起旋轉，藉此，當前述第2轉子之旋轉使前述螺桿軸旋轉時，將前述第1轉子的旋轉與前述第2轉子的旋轉做成相反方向旋轉，以抑制前述螺桿軸於直動方向之移動，同時傳達前述第2轉子的旋轉運動。
藉由上述構成，即使第2轉子的旋轉將螺桿軸牽曳旋轉，螺桿軸也能在直動方向的任意位置停止，或於直動方向以任意速度上下移動。
本發明的理想態樣是，前述定子包含：環狀的背軛，其具備於圓周方向並排之複數個空隙的狹縫部、 及相對於前述狹縫部的徑方向在內側之內側背軛、及相對於前述狹縫部的徑方向在外側之外側背軛、及在相鄰的前述狹縫部的圓周方向之間連結前述內側背軛與前述外側背軛之連結部；及複數個內側齒，設置於圓周方向，從前述內側背軛朝向徑方向內側突出；及複數個外側齒，設置於圓周方向，從前述外側背軛朝向徑方向外側突出。
藉由上述構成，在內側背軛與外側背軛之間設置空隙，如此一來磁阻會變大，而抑制內側背軛與外側背軛之間的相互磁性干擾影響。其結果，會抑制於外側齒與內側齒激磁之磁場產生相互磁性干擾的可能性。因此，在致動器中當將配置於徑方向內側而相對旋轉之第1轉子、及配置於徑方向外側而相對旋轉之第2轉子獨立驅動時，即使分別將外側齒與內側齒激磁，也會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
藉由上述構成，環狀的背軛、內側齒及外側齒，便能以一個模具來製造。因此，致動器的定子能夠減低模具成本。此外，藉由上述構成，能夠抑制定子的組裝成本，促進定子的低成本化。此外，由於能夠以一個模具來製造，故亦可減少衝孔工程數。此外，致動器中，外側齒與內側齒藉由組裝共用之背軛而能夠組配，故亦可減少組配工程數。
藉由上述構成，狹縫部會使背軛成為中空構造體，故能使定子輕量化。此外，狹縫部能夠利用來作為 激磁線圈的接線部等容納部，而能抑制接線部的膨出，故能使致動器小型化。
藉由上述構成，便能將旋轉運動轉換成直動運動，且能傳達旋轉運動及直動運動。此外，致動器能夠單獨傳達旋轉運動。此外，致動器能夠單獨傳達直動運動。無需準備旋轉用的電動馬達及直動用的電動馬達這兩者之定子，也不需要連結這兩個電動馬達的零件，能夠使致動器小型化。其結果，零件數變少而帶來可靠性提升，且亦有助於節省空間，更能減低成本。
本發明的理想態樣是，前述狹縫部，是將在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒藉由前述空隙而隔離。
藉由上述構成，即使分別將外側齒與內側齒激磁，也會被空隙所隔離，故會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，前述狹縫部，是朝向在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒所相鄰之前述內側齒或前述外側齒的基部，於圓周方向延伸。
藉由上述構成，即使分別將外側齒與內側齒激磁，也會被於圓周方向延伸之空隙所隔離，故會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，前述狹縫部的圓周方 向寬度，比前述連結部的圓周方向寬度還長。
藉由上述構成，即使分別將外側齒與內側齒激磁，由於連結部的圓周方向寬度狹窄，故會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，前述連結部中，前述內側齒或前述外側齒所產生的磁通量係飽和。
藉由上述構成，致動器中即使分別將外側齒與內側齒激磁，也會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，在相鄰的前述狹縫部的圓周方向之間，具備用來固定前述定子之貫通孔。
本發明的理想態樣是，前述第1轉子的旋轉中心與前述第2轉子的旋轉中心，彼此位於平行且相異之位置，前述定子包含：環狀之背軛；及複數個內側齒，設置於圓周方向，從前述背軛朝向徑方向內側突出；及複數個外側齒，設置於圓周方向，從前述背軛朝向徑方向外側突出；將前述外側齒的徑方向最外側之位置沿圓周方向連線而成的外周圓弧之中心，與前述第1轉子的旋轉中心及前述第2轉子的旋轉中心的其中一者一致，將前述內側齒的徑方向最內側之位置沿圓周方向連線而成的內周圓弧之中心，與前述第1轉子的旋轉中心及前述第2轉子的旋轉中心的另一者一致。
藉由上述構成，便能抑制第2轉子的旋轉所 伴隨之螺桿軸牽曳旋轉。因此，致動器能夠將旋轉運動轉換成直動運動，且至少傳達旋轉運動及直動運動的其中一個運動。此外，能夠減少抑制螺桿軸牽曳旋轉的構件之零件數，減低成本。
本發明的理想態樣是，前述背軛的徑方向寬度為一定，前述內側齒或前述外側齒的突出長度於圓周方向有所不同。
藉由上述構成，將外側齒的徑方向最外側之位置沿圓周方向連線而成的外周圓弧之中心，能夠與第2轉子的旋轉中心一致，將內側齒的徑方向最內側之位置沿圓周方向連線而成的內周圓弧之中心，能夠與第1轉子的旋轉中心一致。
本發明的理想態樣是，前述背軛的徑方向寬度於圓周方向有所不同，前述內側齒或前述外側齒的突出長度於圓周方向相同。
藉由上述構成，將外側齒的徑方向最外側之位置沿圓周方向連線而成的外周圓弧之中心，能夠與第2轉子的旋轉中心一致，將內側齒的徑方向最內側之位置沿圓周方向連線而成的內周圓弧之中心，能夠與第1轉子的旋轉中心一致。
本發明的理想態樣是，前述背軛具備：狹縫部，為於圓周方向並排之複數個空隙；及內側背軛，相對於前述狹縫部的徑方向在內側；及外側背軛，相對於前述狹縫部的徑方向在外側；及連結部，在相鄰的前述狹縫部 的圓周方向之間，連結前述內側背軛與前述外側背軛；因應前述背軛的徑方向寬度，而使前述細縫部的徑方向寬度不同。
藉由上述構成，狹縫部的徑方向寬度，會因應背軛的徑方向寬度大小而變化，故能夠使背軛的圓周方向之磁通量分布均勻。因此，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
藉由上述構成，用來固定外側齒與內側齒的貫通孔係能夠共用，故能抑制背軛的徑方向厚度。又，能使定子小型化，故可使致動器小型化。
本發明的理想態樣是，更包含直動導引機構，導引前述旋轉體於前述直動方向之移動，相對於前述螺桿軸的軸線，前述直動導引軸的軸線係呈偏心且平行延伸。
藉由上述構成，由於螺桿軸的軸線相對於直動導引軸的軸線係呈偏心，故即使從螺帽傳達旋轉力至螺桿軸，螺桿軸繞軸線之旋轉也會受到抑制。又，直動導引軸是在直動方向可自由移動地受到支撐，故螺桿軸能夠朝軸方向進行直動運動。因此，致動器不會使零件數增加，而能進行螺桿軸的直動導引。
本發明的理想態樣是，前述直動導引軸形成為從前述螺桿軸的軸方向之兩端部分別突出。
本發明的理想態樣是，前述螺桿軸的軸線與前述直動導引軸的軸線之間的偏心量，係設定成比前述螺 桿軸的半徑還大之值。
本發明的理想態樣是，在前述螺桿軸的軸方向一方之端部及另一方之端部的至少一者，具有相對於前述螺桿軸的軸線呈偏心且平行延伸之複數個直動導引軸。
為了解決上述問題，達成第2目的，定子之特徵為，包含：環狀的背軛，其具備於圓周方向並排之複數個空隙的狹縫部、及相對於前述狹縫部的徑方向在內側之內側背軛、及相對於前述狹縫部的徑方向在外側之外側背軛、及在相鄰的前述狹縫部的圓周方向之間連結前述內側背軛與前述外側背軛之連結部；及複數個內側齒，設置於圓周方向，從前述內側背軛朝向徑方向內側突出；及複數個外側齒，設置於圓周方向，從前述外側背軛朝向徑方向外側突出。
藉由上述構成，在內側背軛與外側背軛之間設置空隙，如此一來磁阻會變大，而抑制內側背軛與外側背軛之間的相互磁性干擾影響。其結果，會抑制於外側齒與內側齒激磁之磁場產生相互磁性干擾的可能性。因此，當將配置於徑方向內側而相對旋轉之第1轉子、及配置於徑方向外側而相對旋轉之第2轉子獨立驅動時，即使分別將外側齒與內側齒激磁，也會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
藉由上述構成，環狀的背軛、內側齒及外側齒，便能以一個模具來製造。因此，定子能夠減低模具成 本。此外，藉由上述構成，能夠抑制定子的組裝成本，促進定子的低成本化。此外，由於能夠以一個模具來製造，故亦可減少衝孔工程數。
藉由上述構成，狹縫部會使背軛成為中空構造體，故能使定子輕量化。此外，狹縫部能夠利用來作為激磁線圈的接線部等容納部，而能抑制接線部的膨出，故能使電動機或致動器小型化。
本發明的理想態樣是，前述狹縫部，是將在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒藉由前述空隙而隔離。
藉由上述構成，即使分別將外側齒與內側齒激磁，也會被空隙所隔離，故會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，前述狹縫部，是朝向在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒所相鄰之前述內側齒或前述外側齒的基部，於圓周方向延伸。
藉由上述構成，即使分別將外側齒與內側齒激磁，也會被於圓周方向延伸之空隙所隔離，故會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，前述狹縫部的圓周方向寬度，比前述連結部的圓周方向寬度還長。
藉由上述構成，即使分別將外側齒與內側齒 激磁，由於連結部的圓周方向寬度狹窄，故會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，前述連結部中，前述內側齒或前述外側齒所產生的磁通量係飽和。
藉由上述構成，即使分別將外側齒與內側齒激磁，也會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，在相鄰的前述狹縫部的圓周方向之間，具備用來固定前述定子之貫通孔。
藉由上述構成，用來固定外側齒與內側齒的貫通孔係能夠共用，故能抑制背軛的徑方向厚度。
為解決上述問題，達成第2目的，電動機之特徵為，包含：定子，具備激磁線圈及定子鐵心；機殼，固定前述定子；第1轉子，配置於前述定子的徑方向內側，對於前述定子相對旋轉；第2轉子，配置於前述定子的徑方向外側，對於前述定子相對旋轉；前述定子包含：環狀的背軛，其具備於圓周方向並排之複數個空隙的狹縫部、及相對於前述狹縫部的徑方向在內側之內側背軛、及相對於前述狹縫部的徑方向在外側之外側背軛、及在相鄰的前述狹縫部的圓周方向之間連結前述內側背軛與前述外側背軛之連結部；及複數個內側齒，設置於圓周方向，從前述內側背軛朝向徑方向內側突出；及複數個外側齒，設置於圓周方向，從前述外側背軛朝向徑方向外側突出。
藉由上述構成，在內側背軛與外側背軛之間設置空隙，如此一來磁阻會變大，而抑制內側背軛與外側背軛之間的相互磁性干擾影響。其結果，會抑制於外側齒與內側齒激磁之磁場產生相互磁性干擾的可能性。因此，在電動機中當將配置於徑方向內側而相對旋轉之第1轉子、及配置於徑方向外側而相對旋轉之第2轉子獨立驅動時，即使分別將外側齒與內側齒激磁，也會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
藉由上述構成，環狀的背軛、內側齒及外側齒，便能以一個模具來製造。因此，電動機的定子能夠減低模具成本。此外，藉由上述構成，能夠抑制定子的組裝成本，促進定子的低成本化。此外，由於能夠以一個模具來製造，故亦可減少衝孔工程數。此外，電動機中，外側齒與內側齒藉由組裝共用之背軛而能夠組配，故亦可減少組配工程數。
藉由上述構成，狹縫部會使背軛成為中空構造體，故能使定子輕量化。此外，狹縫部能夠利用來作為激磁線圈的接線部等容納部，而能抑制接線部的膨出，故能使電動機小型化。
本發明的理想態樣是，前述狹縫部，是將在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒藉由前述空隙而隔離。
藉由上述構成，即使分別將外側齒與內側齒 激磁，也會被空隙所隔離，故會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，前述狹縫部，是朝向在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒所相鄰之前述內側齒或前述外側齒的基部，於圓周方向延伸。
藉由上述構成，即使分別將外側齒與內側齒激磁，也會被於圓周方向延伸之空隙所隔離，故會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，前述狹縫部的圓周方向寬度，比前述連結部的圓周方向寬度還長。
藉由上述構成，即使分別將外側齒與內側齒激磁，由於連結部的圓周方向寬度狹窄，故會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，前述連結部中，前述內側齒或前述外側齒所產生的磁通量係飽和。
藉由上述構成，電動機中即使分別將外側齒與內側齒激磁，也會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子的旋轉精度及第2轉子的旋轉精度。
本發明的理想態樣是，在相鄰的前述狹縫部的圓周方向之間，具備用來固定前述定子之貫通孔。
藉由上述構成，用來固定外側齒與內側齒的 貫通孔係能夠共用，故能抑制背軛的徑方向厚度。又，能使定子小型化，故能使電動機小型化。
為解決上述問題，達成第3目的，旋轉直動變換機構，屬於具備：螺桿軸；及螺帽，其內周面與螺桿軸的外周面螺合；及直動導引軸，形成為從前述螺桿軸的軸方向之端部突出；及外殼，將前述螺桿軸及前述螺帽容納於內部；及軸承保持部，形成於前述外殼的一部分，透過推力軸承(thrust bearing)構件來支撐前述直動導引軸的軸方向移動；將從旋轉驅動部傳達給前述螺帽之旋轉力，相對於前述螺桿軸抑制旋轉，同時傳達成為直線運動，該旋轉直動轉換機構，其特徵為：相對於前述螺桿軸的軸線，前述直動導引軸的軸線係呈偏心且平行延伸。
按照旋轉直動轉換機構，由於螺桿軸的軸線相對於直動導引軸的軸線係呈偏心，故即使從螺帽傳達旋轉力至螺桿軸，螺桿軸繞軸線之旋轉也會受到抑制，且因直動導引軸受到推力軸承構件於軸方向移動自如地支撐，故螺桿軸會朝軸方向進行直線運動。是故，能做成簡便的構造，不會使零件數增加，而能進行螺桿軸的直動導引。
本發明的理想態樣是，旋轉直動變換機構中，前述直動導引軸形成為從前述螺桿軸的軸方向之兩端部分別突出。
本發明的理想態樣是，旋轉直動變換機構中，前述螺桿軸的軸線與前述直動導引軸的軸線之間的偏心量，係設定成比前述螺桿軸的半徑還大之值。
本發明的理想態樣是，旋轉直動變換機構中，在前述螺桿軸的軸方向一方之端部及另一方之端部的其中一者或兩者，有相對於前述螺桿軸的軸線呈偏心且平行延伸之複數個直動導引軸突出形成。
本發明的理想態樣是，線性致動器具備前述旋轉直動轉換機構，將從前述旋轉驅動部傳達給前述螺帽之旋轉運動，轉換成前述直動導引軸之直線運動並輸出。
按照線性致動器，由於螺桿軸的軸線相對於直動導引軸的軸線係呈偏心，故會對直動導引軸賦予徑方向預壓，能夠提高徑向剛性。是故，能夠平順地進行直動導引軸之直動運動。
按照本發明，能夠提供一種致動器，將旋轉運動轉換成直動運動，且可傳達旋轉運動及直動運動。此外，按照本發明，能夠提供一種定子、電動機及致動器，提高配置於徑方向內側而相對旋轉的第1轉子之旋轉精度，及提高配置於徑方向外側而相對旋轉的第2轉子之旋轉精度。此外，按照本發明，能夠提供一種旋轉直動轉換機構及線性致動器，係以簡便的構成而能平順地進行螺桿軸之直動導引。
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j、1k、1l‧‧‧致動器
1A‧‧‧電動機
10、11B‧‧‧旋轉體
11A‧‧‧蓋
11、111‧‧‧板
12‧‧‧固定部
13‧‧‧孔部
14‧‧‧凸緣部
14A‧‧‧直動構件
15、15A‧‧‧滾珠螺桿軸
16、16A‧‧‧止動部
17、43‧‧‧滑件
18、44、44A‧‧‧線性襯套
19‧‧‧直動導引機構
20‧‧‧機殼
21‧‧‧機殼基座
22‧‧‧機殼內部
23‧‧‧凹部
30‧‧‧定子
31‧‧‧定子鐵心
32、32A、32B‧‧‧激磁線圈
34‧‧‧線圈絕緣子
35H‧‧‧螺栓固定孔
35‧‧‧支撐構件
36‧‧‧外側齒
36a‧‧‧齒部
37‧‧‧背軛
37A‧‧‧內側背軛
37B‧‧‧外側背軛
38‧‧‧內側齒
39A‧‧‧狹縫部
39B‧‧‧連結部
40‧‧‧第2轉子
41、41c、51、51c‧‧‧轉子鐵心
41H‧‧‧螺栓固定孔
41p‧‧‧磁鐵
41a、51a‧‧‧齒部
42、42A、42B‧‧‧第2轉子托架
45‧‧‧支撐構件
46‧‧‧直動導引機構
50‧‧‧第1轉子
51H‧‧‧螺栓固定孔
51p‧‧‧磁鐵
51a‧‧‧齒部
52A‧‧‧中心旋轉體
52‧‧‧螺帽
53‧‧‧第1轉子托架
54‧‧‧固定構件
55、55A‧‧‧固定凸緣
61、61A、61B‧‧‧第3軸承
62‧‧‧第2軸承
63、63A、63B‧‧‧第1軸承
64‧‧‧磁性體
65‧‧‧磁鐵
71、74、74A‧‧‧角度檢測器
72、75、75A‧‧‧解角器定子
73、76、76A‧‧‧解角器轉子
90‧‧‧控制裝置
95‧‧‧支撐部
96‧‧‧承載台
97‧‧‧工件
100‧‧‧致動器裝置
101‧‧‧第2旋轉體
302、330、340、370、394‧‧‧線性致動器
304‧‧‧外殼
306‧‧‧旋轉直動轉換機構
308‧‧‧旋轉驅動部
310、342、372‧‧‧第1外殼分割體
310a、312a、342a、344a、372a、374a‧‧‧大徑開口部
310b、312b、342b、344b、372b、374b、374b1、374b2‧‧‧軸承保持部
312、344、374‧‧‧第2外殼分割體
314‧‧‧滾珠螺桿軸
314a‧‧‧螺旋溝
316‧‧‧滾珠螺桿螺帽
316a‧‧‧螺旋溝
318、332a、332b、376、380、380a、380b‧‧‧直動導引軸
320‧‧‧徑向軸承
322、334、336、382、384、384a、384b‧‧‧直動導引襯套
324‧‧‧從動帶輪
326‧‧‧無端皮帶
346、368‧‧‧無刷電動機
348‧‧‧定子
350‧‧‧轉子
352‧‧‧轉子鐵心
354‧‧‧磁鐵
356‧‧‧轉子
358、362、386、390‧‧‧隔板
358a、362a、362b、386a、390a‧‧‧***孔
358b、362b、386b、390b‧‧‧O型環裝配溝
360、364、388、392‧‧‧O型環
378、396‧‧‧偏心構件
e1~e7、e10、e11‧‧‧偏心量
P1~P8、P10、P11‧‧‧軸線
IT‧‧‧內周圓弧
OT‧‧‧外周圓弧
Zr‧‧‧旋轉中心
[圖1]圖1為實施形態1之致動器裝置概略構成示意模型圖。
[圖2]圖2為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態1的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖3]圖3為藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷圖2所示實施形態1的致動器構成之，第1轉子、第2轉子及定子模型示意截面圖。
[圖4]圖4為藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷圖2所示實施形態1的致動器變形例構成之，第1轉子、第2轉子及定子模型示意截面圖。
[圖5]圖5為實施形態1之致動器動作說明用說明圖。
[圖6]圖6為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態2的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖7]圖7為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態3的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖8]圖8為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態4的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖9]圖9為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態5的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖10]圖10為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態6的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖11]圖11為實施形態6之致動器動作說明用說明圖。
[圖12]圖12為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態7的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖13]圖13為從與旋轉中心平行之方向來觀察實施形態7的致動器旋轉體時之俯視圖。
[圖14]圖14為實施形態7之致動器動作說明用說明圖。
[圖15]圖15為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態8的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖16]圖16為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態9的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖17]圖17為圖16所示A-A截面一例之示意截面圖。
[圖18]圖18為圖16所示A-A截面另一例之示意截面圖。
[圖19]圖19為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態10的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖20]圖20為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態11的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖21]圖21為圖20所示B-B截面一例之示意截面圖。
[圖22]圖22為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態12的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖23]圖23為藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷圖2所示致動器構成之，第1轉子、第2轉子及定子模 型示意截面圖。
[圖24]圖24為在圖2所示致動器當中，藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷之，第1轉子、第2轉子及定子模型示意截面圖。
[圖25]圖25為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態15的電動機構成之模型示意截面圖。
[圖26]圖26為藉由包含第1轉子的旋轉中心及第2轉子的旋轉中心之假想平面來截斷實施形態16的致動器構成之模型示意截面圖。
[圖27]圖27為從與旋轉中心平行之方向來觀察實施形態16的致動器旋轉體時之俯視模型示意模型圖。
[圖28]圖28為藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷圖26所示致動器構成之，定子一例之模型示意截面圖。
[圖29]圖29為藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷圖26所示致動器構成之，定子另一例之模型示意截面圖。
[圖30]圖30為實施形態16之致動器動作說明用說明圖。
[圖31]圖31為實施形態17之線性致動器示意截面圖。
[圖32]圖32為實施形態18之線性致動器示意截面圖。
[圖33]圖33為實施形態19之線性致動器示意截面 圖。
[圖34]圖34為實施形態20之線性致動器示意截面圖。
[圖35]圖35為實施形態21之線性致動器示意截面圖。
參照圖面，詳細說明用以實施本發明之形態(實施形態)。本發明並非因以下實施形態記載之內容而受到限定。此外，以下記載之構成要素中，包含所屬技術領域者容易推知之物，及實質上相同之物。又，以下記載之構成要素可適當組合。
(實施形態1)
圖1為實施形態1之致動器裝置概略構成示意模型圖。如圖1所示，致動器裝置100包含致動器1與控制裝置(電動機控制電路)90。致動器1中，機殼(框體)的一部分為緊固構件，受到支撐部95支撐。另，緊固構件為螺絲、螺栓、銷等。藉由，致動器1被固定於支撐部95。此外，致動器1中，旋轉體(被旋轉體)10是以旋轉中心Zr為中心做旋轉運動，且朝直動方向(與旋轉中心Zr平行之方向，即Z方向)做直動運動。舉例來說，致動器1可將旋轉體10從虛線位置移動至實線位置。反之，致動器1可將旋轉體10從實線位置移動至虛線位 置。致動器1之構成詳如後述。控制裝置90係為控制致動器1的驅動之裝置。
控制裝置90係控制供給至致動器1之電流、電壓大小、頻率、波形，藉此控制致動器1的旋轉方向或旋轉速度，並控制朝直動方向移動的可動子於直動方向之移動方向或移動速度。舉例來說，當從外部電腦輸入旋轉指令i時，控制裝置90會從CPU(central processing unit)91輸出驅動訊號至三相放大器(AMP：amplifier)92，從AMP92供給驅動電流Mi至致動器1。致動器1會因驅動電流Mi而承載台96旋轉，並使工件97移動。當承載台96旋轉，便會從後述檢測旋轉角度之解角器(resolver)等角度檢測器輸出檢測訊號(解角器訊號)Sr。控制裝置90會將檢測訊號Sr以解角/數位轉換器(RDC：resolver to digital converter)93做數位轉換。依據來自RDC93的檢測訊號Sr之數位資訊，CPU91會判斷工件97是否已到達指令位置，當到達指令位置時，便停止對AMP92之驅動訊號。
工件97係透過承載台96而配置於旋轉體10。工件97亦可不透過承載台96而直接配置於旋轉體10。致動器裝置100會藉由控制裝置90來控制致動器1的動作，使致動器1的旋轉體10朝直動方向(圖1中箭頭Z方向)移動，藉此能夠使工件97或承載台96移動。
接著，利用圖2及圖3，說明致動器1之構成。圖2為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態 1的致動器構成之模型示意截面圖。圖3為藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷圖2所示實施形態1的致動器構成之，第1轉子、第2轉子及定子模型示意截面圖。
如圖2所示，致動器1為所謂的無刷電動機，包含：滾珠螺桿軸15；及定子30，維持靜止狀態；及第1轉子50及第2轉子40，為相對於定子30可旋轉而配置之兩個轉子；及機殼20，固定定子30且安裝於上述支撐部95；及螺帽52，固定於第1轉子50且與滾珠螺桿軸15螺合。
滾珠螺桿軸15為棒狀之構件，配置於第1轉子50的旋轉中心Zr。滾珠螺桿軸15的形狀，會隨著棒狀構件的延伸方向，即與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)的區域不同而相異。具體而言，係為在滾珠螺桿軸15的中心部鄰近之中央區域形成有螺紋溝之螺桿軸。此外，滾珠螺桿軸15的螺紋溝係形成為，比螺帽52平行於旋轉中心Zr之方向的長度還長。在滾珠螺桿軸15的一端固定有凸緣部14，另一端固定有止動部16。凸緣部14及止動部16會追隨滾珠螺桿軸15之移動，而朝與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)移動。又，致動器1中，在滾珠螺桿軸15與螺帽52之間，滾珠會做滾轉運動，故摩擦小，能夠提高將旋轉運動變為直線運動的效率。
上述實施形態1之致動器1中，亦可將滾珠螺桿軸15換成其他種類的螺桿軸。其他種類的螺桿軸，例如有梯形螺桿軸、三角螺桿軸。若運用梯形螺桿軸、三 角螺桿軸等其他螺桿軸來取代滾珠螺桿軸15時，係利用梯形螺桿軸、三角螺桿軸的螺紋溝與螺帽螺合之摩擦力，而能控制螺桿軸的逆作動。又，致動器1為了抑制逆作動，而能使在第1轉子50產生之旋轉轉矩為最低限度。舉例來說，致動器1即使停止激磁線圈32A之激磁而停止對第1轉子50賦予旋轉轉矩，仍能維持螺桿軸的位置。
凸緣部14在徑方向外側的外周，具備第3軸承61，旋轉自如地支撐第2轉子40。止動部16，從平行於旋轉中心Zr之方向(直動方向)觀察時，在與徑方向外側的機殼20重疊之位置，具備***滑件17之線性襯套18。線性襯套18能夠將滑件17做直線導引。線性襯套18在內部具備複數條轉動溝，透過球狀的轉動體而支撐滑件17。線性襯套18可以是將多孔質材料浸泡於油之含油軸承等滑動軸承(slide bearing)。
實施形態1之致動器1，舉例來說，係將滑件17及線性襯套18組合而成之直動導引機構，於機殼20的圓周方向排列四個。像滑件17及線性襯套18這樣的直動導引機構，只要在機殼20的圓周方向有一個即可。此外，當配置有複數個直動導引機構的情形下，較理想是，直動導引機構於機殼20的圓周方向以規定間隔排列，更佳是於機殼20的圓周方向以等間隔排列有複數個。
另，實施形態1之致動器1亦可構成為，滑件17固定於止動部16，於機殼20具備線性襯套18，而滑件17***至機殼20的線性襯套18。
致動器1包含：旋轉體10，與第2轉子40一起旋轉；及凸緣部14，固定於滾珠螺桿軸15；及第3軸承61，相對於凸緣部14旋轉自如地支撐第2轉子40。藉由此構造，致動器1能夠一面使旋轉體10旋轉一面使其朝直動方向移動。
此外，旋轉體10中，旋轉中心係與旋轉中心Zr形成為同軸。實施形態1之致動器1中，旋轉體10為圓板狀之板11，能夠與外緣的第2轉子托架42成為一體而旋轉。舉例來說，致動器1於直動方向更包含滑件43，以限制旋轉體10滑動之位置。滑件43是藉由螺栓等固定部12而固定於旋轉體10的板11，並***至第2轉子托架42的線性襯套44。線性襯套44能夠將滑件43做直線導引。線性襯套44在內部具備複數條轉動溝，透過球狀的轉動體而支撐滑件43。線性襯套44可以是將多孔質材料浸泡於油之含油軸承等滑動軸承(slide bearing)。
此外，滑件43是與第2轉子40的第2轉子托架42一起旋轉，藉此旋轉體10會旋轉。像這樣，包含滑件43且導引旋轉體10朝上述直動方向移動之直動導引機構，會與第2轉子40一起旋轉。藉由此構造，即使旋轉體10一面旋轉一面朝直動方向移動，也能將第2轉子40的旋轉傳達給旋轉體10。
實施形態1之致動器1，舉例來說，係將滑件43及線性襯套44組合而成之直動導引機構，於旋轉體10 的圓周方向排列四個。像滑件43及線性襯套44這樣的直動導引機構，只要在旋轉體10的圓周方向有一個即可。此外，當配置有複數個直動導引機構的情形下，較理想是，直動導引機構於旋轉體10的圓周方向以規定間隔排列，更佳是於旋轉體10的圓周方向以等間隔排列有複數個。如此一來，當旋轉體10旋轉時，能夠使旋轉體10的平衡性保持均等。
另，實施形態1之致動器1亦可構成為，滑件43固定於第2轉子托架42，於旋轉體10的板11具備線性襯套44，而滑件43***至板11的線性襯套44。
機殼20、旋轉體10、第2轉子40及定子30，均為環狀之構造體。旋轉體10、第1轉子50、第2轉子40及定子30，是以旋轉中心Zr為中心呈同心狀配置。此外，致動器1中，從旋轉中心Zr朝向徑方向外側，依序配置有滾珠螺桿軸15、螺帽52、第1轉子50、定子30、第2轉子40。致動器1中，旋轉體10、第1轉子50、第2轉子40及定子30是配置於機殼20的上方。又，第1轉子50配置於定子30的徑方向內側，對於定子30能夠相對旋轉。此外，第2轉子40配置於定子30的徑方向外側，對於定子30能夠相對旋轉。
機殼20具備：機殼基座(housing base)21，為中空且略圓板狀；及機殼內部(housing inner)22；及凹部23，朝向機殼基座21一方之端部(設置定子30側的相反側之端部)開口。在凹部23的內部，固定有 滑件17。機殼內部22係為機殼基座21的內周側而圍繞旋轉中心Zr，且為一突出部，成為呈凸狀突出之同心圓。
如上述般，止動部16會追隨滾珠螺桿軸15之移動，而朝與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)移動。由於滑件17***至線性襯套18，故能夠抑制直動方向的晃蕩。此外，線性襯套18***至凹部23。凹部23為線性襯套18的逃逸孔(escape hole)，以便不妨礙止動部16的直動方向動作。因此，凹部23亦可為溝。
機殼基座21，係固定住定子30。此外，在機殼內部22的中空內壁，固定有第1軸承63，相對於機殼20旋轉自如地支撐第1轉子50。第1軸承63係由背對背組配之第1軸承63A、63B所構成。在機殼內部22，連接有固定定子30之支撐構件35。另，形成機殼基座21之磁性材料，例如可運用SPCC(Steel Plate Cold Commercial)等一般性鋼材、或電磁軟鐵等。
第1轉子50包含轉子鐵心51、第1轉子托架53、及固定構件54。固定構件54係開有可供滾珠螺桿軸15***之孔，且為將第1轉子托架53一方之開口端部予以閉塞之略圓板狀構件，並且與第1轉子托架53、螺帽52連結。固定構件54亦可與螺帽52為一體之構件。此外，第1轉子托架53，於其外周固定有轉子鐵心51，相對於機殼20受到上述第1軸承63旋轉自如地支撐。第1轉子托架53，在不與定子30重疊之位置具備第2軸承 62，旋轉自如地支撐第2轉子40。
致動器1包含：第1軸承63，相對於機殼20旋轉自如地支撐第1轉子50；及第2軸承62，相對於第1轉子50旋轉自如地支撐第2轉子40。藉由此構造，致動器1能夠使第1轉子50與第2轉子40獨立地旋轉自如。
螺帽52係位於第1轉子托架53的徑方向內側，固定於第1轉子托架53的略中央部分形成之開口。螺帽52於徑方向內側的內周面形成有螺紋溝。於螺帽52***有滾珠螺桿軸15，可旋轉地支撐住滾珠螺桿軸15上形成有螺紋溝之區域。螺帽52係使轉動體循環運動，故具備所謂迴流管(return tube)式、固定塊式或端蓋(end cap)式之轉動體循環構造。又，螺帽52是透過內周面的螺紋溝內存在之轉動體，而與滾珠螺桿軸15的螺紋溝螺合。藉由此構造，螺帽52會支撐住***於內周面之滾珠螺桿軸15。又，由於滾珠螺桿軸15***至螺帽52，故端部會從螺帽52的端部露出。
螺帽52的中心，與第1轉子50的旋轉中心為相同之旋轉中心Zr。另，定子30、第1轉子50及第2轉子40的旋轉中心，係與螺帽52的旋轉中心一致為相同之旋轉中心Zr。藉由此構造，螺帽52會與第1轉子50一起旋轉，使滾珠螺桿軸15朝向與第1轉子50的旋轉中心Zr平行之方向，即朝直動方向移動。
第2轉子40包含：轉子鐵心41；及第2轉子 托架42；及支撐構件45，支撐角度檢測器71的解角器轉子73。第2轉子托架42與支撐構件45，係固定於轉子鐵心41上與旋轉中心Zr平行之方向的兩端部。因此，與轉子鐵心41的旋轉連動，第2轉子托架42與支撐構件45會旋轉。
定子30包含筒狀之定子鐵心31、及激磁線圈32。定子30中，激磁線圈32捲繞於定子鐵心31。激磁線圈32為線狀之電線。激磁線圈32是在定子鐵心31的外周，隔著絕緣體之線圈絕緣子(insulator)34而捲繞。於定子30連接有用來自電源供給電力之配線，通過該配線而對激磁線圈32從上述控制裝置90供給電力。另，激磁線圈32包含：激磁線圈32A，捲繞於後述定子鐵心31的徑方向內側之齒；及激磁線圈32B，捲繞於定子鐵心31的徑方向外側之齒。
定子鐵心31、轉子鐵心41及轉子鐵心51，是將電磁鋼板、冷壓延鋼板等薄板藉由黏著、凸柱、鉚接等手段層積而製造。定子鐵心31、轉子鐵心41及轉子鐵心51會依序在模具的模內層積，並從模具排出。另，定子鐵心31、轉子鐵心41及轉子鐵心51，亦可為將磁性體之粉壓固而成之壓粉磁芯。
如圖3所示，第1轉子50設置成筒狀，於旋轉中心Zr側包圍滾珠螺桿軸15。此外，定子30設置成筒狀，於旋轉中心Zr側包圍第1轉子50。此外，第2轉子40設置成筒狀，於旋轉中心Zr側包圍定子30。
定子30的定子鐵心(定子磁極)31中，在上述以旋轉中心Zr為中心之圓周方向，等間隔地並排有齒(磁極)36、38，與背軛37一體地配置。定子30並不限於這種一體式鐵心，亦可以是分割式鐵心，於圓周方向分割成複數個之定子鐵心31以上述旋轉中心Zr為中心而於圓周方向以等間隔並列配置。又，如圖2所示，定子鐵心31固定於機殼基座21。
定子鐵心31亦可在表面形成缺口。藉由此構造，會在定子鐵心31產生局部的磁飽和，能夠抑制來自轉子鐵心41、轉子鐵心51的磁通量繞入。
在圖3所示徑方向外側之齒36與徑方向內側之齒38，捲繞有激磁線圈32A、32B。舉例來說，激磁線圈32B是在徑方向外側之齒36使磁通量產生。此外，激磁線圈32A是在徑方向內側之齒38使磁通量產生。
舉例來說，藉由改變徑方向外側之齒36與徑方向內側之齒38的厚度，能夠使由激磁線圈32而產生的徑方向外側之齒36的磁通量、與徑方向內側之齒38的磁通量不同。其結果，致動器1中，能夠使轉子鐵心41、轉子鐵心51分別產生所需的轉矩。
此外，亦可做成分割鐵心，將背軛37沿徑方向分割，將徑方向外側之齒36與徑方向內側之齒38沿徑方向分割。藉由此構造，能夠抑制來自轉子鐵心41、轉子鐵心51的磁通量繞入。
轉子鐵心41具備朝內周部突出之齒部41a。 轉子鐵心51具備朝徑方向外側的外周部突出之齒部51a。轉子鐵心41及轉子鐵心51，稱為VR(Variable Reluctance)型之轉子。轉子鐵心51會利用磁阻(reluctance)因應旋轉位置而變化之特性來旋轉，以便激磁線圈32B會與在定子鐵心31的齒38激磁之旋轉磁場同步而磁阻成為最小。此外，轉子鐵心41會利用磁阻(reluctance)因應旋轉位置而變化之特性來旋轉，以便激磁線圈32A會與在定子鐵心31的齒36激磁之旋轉磁場同步而磁阻成為最小。
圖4為藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷圖2所示實施形態1的致動器變形例構成之，第1轉子、第2轉子及定子模型示意截面圖。轉子鐵心41中，磁鐵沿著第2轉子40的內周表面貼附而設置複數個。轉子鐵心51中，磁鐵沿著第1轉子50的徑方向外側之外周表面貼附而設置複數個。磁鐵為永久磁鐵，S極及N極是於轉子鐵心41、51的圓周方向交互以等間隔配置。這種轉子鐵心41及轉子鐵心51，稱為PM(permanent magnet)型之轉子。轉子鐵心51中，激磁線圈32B會因應在定子鐵心31的齒38所激磁之旋轉磁場而旋轉。此外，轉子鐵心41中，激磁線圈32A會因應在定子鐵心31的齒36所激磁之旋轉磁場而旋轉。
又，致動器裝置100的控制裝置90，會從CPU(central processing unit)91輸出驅動訊號至三相放大器(AMP：amplifier)92，從AMP92供給驅動電流Mi 至致動器1。致動器1會因應驅動電流Mi，使上述圖3或圖4所示之激磁線圈32A、32B獨立驅動。其結果，控制裝置90能夠將第1轉子50的驅動或停止，以及將第2轉子40的驅動或停止，分別獨立控制。同樣地，控制裝置90能夠將第2轉子40的驅動或停止，以及將第1轉子50的驅動或停止，分別獨立控制。又，控制裝置90能夠將第2轉子40的轉數及旋轉方向，以及第1轉子50的轉數及旋轉方向，彼此獨立控制。
此外，致動器1具備角度檢測器71、74較佳。角度檢測器71、74舉例來說為解角器。角度檢測器71能夠高精度地檢測第2轉子40之旋轉位置。角度檢測器74能夠高精度地檢測第1轉子50之旋轉位置。以下，以角度檢測器71、74為解角器之情形來做說明，但角度檢測器亦可為其他感測器、編碼器(encoder)，檢測器的種類並不受限定。
角度檢測器71、74具備：解角器定子72、75，維持在靜止狀態；及解角器轉子73、76，與解角器定子72、75隔著規定間隙而相向配置，相對於解角器定子72、75可旋轉。解角器定子72、75配設於機殼基座21。此外，解角器轉子73配設於第2轉子40的支撐構件45。解角器轉子76配設於第1轉子50的第1轉子托架53。
又，當定子30的激磁線圈32受到激磁，第1轉子50及第2轉子40旋轉驅動，則解角器轉子73、76 會同時旋轉驅動。
解角器定子72、75具有環狀的層積鐵心，係複數個定子磁極於圓周方向呈等間隔形成，而在各定子磁極捲繞有解角器線圈。於各解角器線圈，連接有供檢測訊號(解角器訊號)Sr輸出之配線。
解角器轉子73、76係由中空環狀之層積鐵心所構成。角度檢測器71、74的配設位置，只要是可檢測第1轉子50及第2轉子40之旋轉即可，並未特別限定，能夠因應機殼20的形狀而配設至任意位置。
角度檢測器71、74中，解角器轉子73、76與解角器定子72、75之間的磁阻會連續地變化。角度檢測器71、74會檢測磁阻變化，藉由RDC93將上述檢測訊號Sr轉換成數位訊號。控制致動器1的控制裝置90之CPU91，能夠依據RDC93的電氣訊號，演算處理出每單位時間內與解角器轉子73、76連動之旋轉體10及滾珠螺桿軸15的位置或旋轉角度。其結果，控制致動器1之控制裝置90，便可計測旋轉體10的旋轉狀態(例如旋轉速度、旋轉方向或旋轉角度等)及滾珠螺桿軸15於直動方向的移動位置。
上述角度檢測器71、74，較佳是將單極解角器與多極解角器加以組合，該單極解角器是每當第1轉子50或第2轉子40旋轉一圈，即輸出磁阻變化的基波成份成為一周期之單極解角器訊號；該多極解角器是每當第1轉子50或第2轉子40旋轉一圈，即輸出磁阻變化的基波 成份成為多周期之多極解角器訊號。
像這樣，致動器1具備之角度檢測器，是每當第1轉子50或第2轉子40旋轉一圈，磁阻變化的基波成分周期相異，藉此，能夠掌握第1轉子50或第2轉子40的絕對位置，此外，能夠提高第1轉子50或第2轉子40的旋轉狀態(例如旋轉速度、旋轉方向或旋轉角度等)之計測精度。此外，致動器1不需要單相通電之極偵測動作、或原點復歸動作，便能進行定位。
另，上述激磁線圈32A亦可包含複數個線圈電路，而藉由脈衝驅動來改變驅動各個線圈電路之時機。此外，上述激磁線圈32B亦可包含複數個線圈電路，而藉由脈衝驅動來改變驅動各個線圈電路之時機。如此一來，轉子鐵心41及轉子鐵心51會成為，因激磁線圈32A、32B受到脈衝驅動而與該脈衝驅動同步獨立旋轉，也就是步進電動機排列於內側與外側之狀態。又，上述控制裝置90藉由控制驅動電流Mi的脈衝，能夠將第1轉子50的驅動或停止，以及第2轉子40的驅動或停止，分別獨立控制。其結果，致動器1即使不具備角度檢測器71、74，也能將第1轉子50及第2轉子40進行定位。又，致動器1會因零件數減少而能夠謀求節省空間，減低成本。此外，致動器1會因零件數減少而能夠提升可靠性。
接著，利用圖1、圖2及圖5，說明致動器裝置100及致動器1。圖5為實施形態1之致動器動作說明用說明圖。致動器裝置100的控制裝置90，例如會對定 子30的激磁線圈32施加交流，並以規定周期來切換施加於激磁線圈32之電壓，藉此產生使第1轉子50及第2轉子40相對於定子30旋轉之驅動力。
當致動器1的第1轉子50旋轉，固定於第1轉子托架53的螺帽52亦會旋轉。致動器1中，滾珠螺桿軸15的螺紋溝與螺帽52的螺紋溝螺合。因此，當螺帽52旋轉，滾珠螺桿軸15的螺紋溝會沿著螺帽52的螺紋溝而朝直動方向移動。如此一來，滾珠螺桿軸15會因為螺帽52旋轉，而對於螺帽52相對地朝直動方向移動。致動器裝置100在本實施形態中，如圖5所示，能夠因應螺帽52的旋轉，使滾珠螺桿軸15於紙面平面從下朝上移動。致動器裝置100能夠與圖5所示動作相反，因應螺帽52的逆旋轉，使滾珠螺桿軸15於紙面平面從上朝下移動。
與致動器1的第1轉子50旋轉之旋轉動作相互獨立，第2轉子40亦會旋轉。當第2轉子40旋轉，與轉子鐵心41之旋轉連動，第2轉子托架42與支撐構件45會旋轉。此外，滑件43是與第2轉子40的第2轉子托架42一起旋轉，藉此旋轉體10會旋轉。旋轉體10是藉由第3軸承61而旋轉自如地被支撐於凸緣部14。如圖5所示，凸緣部14會因應滾珠螺桿軸15的移動，於紙面平面從下朝上移動。又，旋轉體10會以旋轉中心Zr為中心，在凸緣部14的周圍旋轉。
第2軸承62的摩擦轉矩，較佳是比第3軸承 61的摩擦轉矩還小。藉由此構成，致動器1中，當第1轉子50旋轉時，能夠抑制第2轉子40的牽曳旋轉。
第1軸承63A、63B的摩擦轉矩，較佳是比第2軸承62的摩擦轉矩還大。藉由此構成，即使旋轉體10以旋轉中心Zr為中心而在凸緣部14的周圍旋轉，也能抑制其將螺帽52牽曳旋轉而賦予滾珠螺桿軸15不必要的直動運動之可能性。
若要增大軸承的摩擦轉矩，可採用增大轉動體大小之方法、使用交叉滾柱式(cross-roller)般摩擦較大的軸承之方法、或是對軸承施加預壓(preload)之方法。
致動器裝置100及致動器1，能夠將致動器1的第1轉子50的旋轉運動轉換成滾珠螺桿軸15的直動運動。致動器裝置100及致動器1，能夠使滾珠螺桿軸15直動運動，且使旋轉體10旋轉。如此一來，致動器裝置100及致動器1，能夠使圖1所示之工件97做直動運動且做旋轉運動。
此外，致動器裝置100及致動器1，藉由調整螺紋溝的節距(導程)，能夠使旋轉運動轉換成直動運動時之轉換率、第1轉子50每轉一圈而滾珠螺桿軸15朝直動方向移動之距離，設計成各種值。如此一來，能夠以簡單的設計變更來作成各種性能之致動器。
如以上說明般，實施形態1之致動器1，包含定子30、機殼20、第1轉子50、滾珠螺桿軸15、螺帽 52、及第2轉子40。定子30具備激磁線圈32及定子鐵心31。機殼20固定住定子30。第1轉子50配置於定子30的徑方向內側，對於定子30相對旋轉。滾珠螺桿軸15為配置於第1轉子50的旋轉中心Zr之棒狀構件，表面的至少一部分形成螺紋溝。螺帽52與滾珠螺桿軸15的螺紋溝螺合。此外，螺帽52會與第1轉子50一起旋轉，使滾珠螺桿軸15朝向與第1轉子50的旋轉中心Zr平行之方向，即朝直動方向(Z方向)移動。又，第2轉子40配置於定子30的徑方向外側，對於定子30相對旋轉。
藉由此構造，致動器1能夠將第1轉子50的旋轉運動轉換成直動運動，且能傳達該直動運動與第2轉子40的旋轉運動。此外，致動器1能夠將第1轉子50的旋轉運動轉換成直動運動，且能單獨地傳達該直動運動。致動器1能夠停止第1轉子50的旋轉運動，而單獨地傳達第2轉子40的旋轉運動。像這樣，致動器1能夠獨立地傳達第1轉子50所致之直動運動、以及第2轉子40的旋轉運動。致動器1將第1轉子50所致之直動運動、以及第2轉子40的旋轉運動分別地或同時地傳達，藉此，能夠對工件97或承載台96之負載體施加複雜的動作。如此一來，舉例來說，便無需準備旋轉用的電動馬達及直動用的電動馬達這兩者，也不需要連結這兩個電動馬達的零件，能夠將致動器本身做成小型。其結果，致動器裝置100及致動器1，其零件數變少而可靠性提升，且亦有助於節省空間，更能減低成本。
(實施形態2)
圖6為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態2的致動器構成之模型示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態2之致動器1a更包含預壓機構，其對第1軸承63與第2軸承62施加預壓，該預壓與平行於旋轉中心Zr之方向(直動方向)呈平行方向。預壓機構包含磁性體64與磁鐵65。磁性體64例如為電磁軟鐵。另，亦可將磁性體64做成磁鐵。預壓機構是沿著磁鐵65的機殼基座21的外周端而配置，磁性體64安裝在支撐構件45，以便與磁鐵65的直動方向相向。
預壓機構是藉由將磁性體64拉向磁鐵65，來對第1軸承63與第2軸承62施加與直動方向平行之方向的預壓。如此一來，即使有滾珠螺桿軸15的直動方向移動，也能穩定地支撐第1轉子50及第2轉子40。此外，可在第1軸承63及第2軸承62使用單一一件時無法做成預壓構造之單純的單列軸承。
本實施形態之第1軸承63，是藉由安裝於第1轉子托架53的固定凸緣55而被固定。另，本實施形態之第3軸承61，係由背對背組配之第3軸承61A、61B所構成。
(實施形態3)
圖7為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態3的致動器構成之模型示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態3之致動器1b中，第1軸承63是藉由安裝於第1轉子托架53的固定凸緣55A而被固定。另，固定凸緣55A係支撐角度檢測器74A。角度檢測器74A，如同上述角度檢測器74的解角器定子75及解角器轉子76般，係具備解角器定子75A及解角器轉子76A，只是安裝位置不同。第1軸承63安裝於固定凸緣55A，而相對於第1轉子托架53變得比角度檢測器74A還遠。如此一來，螺帽52會提升旋轉的力矩剛性。此外，第1軸承63配置在容易從機殼20外部維修之位置。
(實施形態4)
圖8為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態4的致動器構成之模型示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態4之致動器1c中，旋轉體10本身即是第2轉子托架42A。第2轉子托架42A被固定於轉子鐵心41上平行於旋轉中心Zr方向之端部，隔著第3軸承61而在凸緣部14的周圍旋轉自如。
當致動器1c的第1轉子50旋轉，固定於第1轉子托架53的螺帽52亦會旋轉。致動器1c中，滾珠螺桿軸15的螺紋溝與螺帽52的螺紋溝螺合。因此，當螺帽52旋轉，滾珠螺桿軸15的螺紋溝會沿著螺帽52的螺紋溝而朝直動方向移動。如此一來，滾珠螺桿軸15會因為螺帽52旋轉，而對於螺帽52相對地朝直動方向移動。
與致動器1c的第1轉子50旋轉之旋轉動作相互獨立，第2轉子40亦會旋轉。當第2轉子40旋轉，與轉子鐵心41之旋轉連動，第2轉子托架42A與支撐構件45會旋轉。旋轉體10亦即第2轉子托架42A，亦會隨著滾珠螺桿軸15的直動方向移動而移動。因此，實施形態4之致動器1c中，考量直動方向的行程，轉子鐵心41的直動方向長度Lr係比定子鐵心31的直動方向長度Ls還長。如此一來，即使轉子鐵心41朝直動方向移動，也能持續旋轉。
實施形態4之致動器1c，藉由第3軸承61與第1軸承63，能夠支撐第1轉子50與第2轉子40的旋轉。如此一來，實施形態4之致動器1c，相較於實施形態1之致動器1而言減少了軸承，藉此能夠減少零件數，抑制製造成本。因此，實施形態4之致動器1c，相較於實施形態1之致動器1而言能夠提升可靠性。另，考量直動方向的行程，較佳是將解角器轉子73的直動方向長度做得較長。
(實施形態5)
圖9為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態5的致動器構成之模型示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態5之致動器1d，是將包覆旋轉體10與第2轉子40之間的間隙之蛇腹85，沿著第2轉子40的徑方向外側之外周安裝。第2轉子40的第2轉子托架42B，於內周側具備了轉子鐵心41，而成為第2轉子托架42B包覆轉子鐵心41周圍之構造。舉例來說，如圖4所示，轉子鐵心41中，磁鐵沿著第2轉子40的內周表面貼附而設置複數個。
在圖4所示徑方向外側之齒36與徑方向內側之齒38，捲繞有圖9所示之激磁線圈32A、32B。舉例來說，激磁線圈32B是在圖4所示徑方向外側之齒36使磁通量產生。此外，激磁線圈32A是在徑方向內側之齒38使磁通量產生。藉由此構造，能夠使由激磁線圈32而產生的徑方向外側之齒36的磁通量、與徑方向內側之齒38的磁通量不同。其結果，致動器1d中，能夠使轉子鐵心41、轉子鐵心51分別產生所需的轉矩。
實施形態5之致動器1d中，當致動器1d的第1轉子50旋轉，固定於第1轉子托架53的螺帽52亦會旋轉。致動器1d中，滾珠螺桿軸15的螺紋溝與螺帽52的螺紋溝螺合。因此，當螺帽52旋轉，滾珠螺桿軸15 的螺紋溝會沿著螺帽52的螺紋溝而朝直動方向移動。如此一來，滾珠螺桿軸15會因為螺帽52旋轉，而對於螺帽52相對地朝直動方向移動。
因此，旋轉體10與第2轉子40之間的間隙雖會擴大，但因蛇腹85能夠伸縮，故能夠持續包覆旋轉體10與第2轉子40之間的間隙。像這樣，蛇腹85能夠因應滾珠螺桿軸15於直動方向移動之距離而伸縮。其結果，實施形態5之致動器1d能夠防止異物混入，故能提升可靠性。此外，舉例來說，實施形態5之致動器1d，在要求防水的環境下亦能夠動作。
蛇腹85只要以剛性高的素材或具厚度的素材來構成，便能夠限制旋轉體10於旋轉方向的移動。如此一來，致動器1d便能夠省略滑件43及線性襯套44組合而成之直動導引機構。也就是說，若省略滑件43及線性襯套44組合而成的直動導引機構時，剛性高的蛇腹85能夠維持板11的旋轉方向位置。又，剛性高的蛇腹85，會成為導引旋轉體10朝上述直動方向移動之直動導引機構，而與第2轉子40一起旋轉。因此，能夠有效活用致動器1d的內部空間，謀求節省空間。其結果，實施形態5之致動器1d，能夠謀求零件數減少與可靠性提升。
與致動器1d的第1轉子50旋轉之旋轉動作相互獨立，第2轉子40亦會旋轉。當第2轉子40旋轉，與轉子鐵心41之旋轉連動，第2轉子托架42B與支撐構件45會旋轉。因此，實施形態5之致動器1d更佳是具備 油封84，其可在支撐構件45與機殼20的機殼基座21之間的間隙滑動。
此外，亦可在旋轉體10的板11，設置隔著O型環81而密封之蓋11A。此外，較佳是在第2轉子托架42B與支撐構件45之間也隔著O型環83來固定。此外，機殼20中，更佳是上述支撐部95與機殼基座21的下側面彼此隔著O型環82而密封。實施形態5之致動器1d，在構件間的交界配置O型環81、82、83，能夠進一步提高防水性能。
(實施形態6)
圖10為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態6的致動器構成之模型示意截面圖。圖11為實施形態6之致動器動作說明用說明圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態6之致動器1e中，沒有與滾珠螺桿軸15連動而朝直動方向移動之旋轉體10。
當致動器1e的第1轉子50旋轉，固定於第1轉子托架53的螺帽52亦會旋轉。致動器1e中，滾珠螺桿軸15的螺紋溝與螺帽52的螺紋溝螺合。因此，當螺帽52旋轉，滾珠螺桿軸15的螺紋溝會沿著螺帽52的螺紋溝而朝直動方向移動。如此一來，滾珠螺桿軸15會因為螺帽52旋轉，而對於螺帽52相對地朝直動方向移動。
又，實施形態6之致動器1e，是對於機殼20，使滾珠螺桿軸15相對地朝與第1轉子50的旋轉中心Zr平行之方向，即直動方向移動。因此，當將固定於滾珠螺桿軸15之止動部16A固定在上述支撐部95時，機殼20相對於滾珠螺桿軸15，便能夠朝直動方向移動。
與致動器1e的第1轉子50旋轉之旋轉動作相互獨立，第2轉子40亦會旋轉。當第2轉子40旋轉，與轉子鐵心41之旋轉連動，第2轉子托架42與支撐構件45會旋轉。第2轉子托架42，會隨著配合滾珠螺桿軸15的直動方向移動之機殼20而移動。致動器裝置100在本實施形態中，如圖11所示，能夠因應螺帽52的旋轉，使機殼20本身於紙面平面從下朝上移動。致動器裝置100能夠與圖11所示動作相反，因應螺帽52的逆旋轉，使機殼20於紙面平面從上朝下移動。也就是說，實施形態6之致動器1e，能將旋轉運動轉換成直動運動，且能傳達機殼20移動之直動運動。
(實施形態7)
圖12為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態7的致動器構成之模型示意截面圖。圖13為從與旋轉中心平行之方向來觀察實施形態7的致動器旋轉體時之俯視圖。圖14為實施形態7之致動器動作說明用說明圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態7之致動器1f，包含旋轉體11B、及固定於凸緣部14之直動構件14A。旋轉體11B固定於第2轉子托架42。因此，當第2轉子40旋轉時，旋轉體11B會以旋轉中心Zr為中心做旋轉運動。
如圖12及圖13所示，直動構件14A係為朝向與旋轉中心Zr平行之方向延伸的棒狀構件。在旋轉體11B，從與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)觀察時，在與直動構件14A重疊之位置，具備線性襯套44A。如圖13所示，實施形態7之致動器1f，舉例來說，係將直動構件14A及線性襯套44A組合而成之直動導引機構，於旋轉體11B的圓周方向排列四個。直動構件14A配置於與旋轉中心Zr不同之位置，即旋轉中心Zr的徑方向外側。因此，當旋轉體11B旋轉時，直動構件14A亦會連動而旋轉。
實施形態7之致動器1f，相較於實施形態1之致動器1而言，省略了相當於第3軸承61之軸承裝置。因此，舉例來說，第2轉子40的旋轉運動，會透過旋轉體11B、直動構件14A及線性襯套44A組合而成之直動導引機構、以及滾珠螺桿軸15及螺帽52，而傳達給第1轉子50。也就是說，旋轉體11B的旋轉，與直動構件14A於直動方向之移動距離，會以一定比率連動。因此，實施形態7之致動器1f，藉由第2轉子40與第1轉子50驅動之組合，能夠以4種旋轉運動與直動運動的組合所構成之動作模式，來控制旋轉體11B及直動構件 14A。
<第1動作模式>
第1動作模式中，直動構件14A會朝與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)移動，但旋轉體11B不進行旋轉運動。在此情形下，實施形態7之致動器1f，會停止第2轉子40，而使第1轉子50旋轉。藉由第1轉子50的旋轉，螺帽52會旋轉。滾珠螺桿軸15會因為螺帽52旋轉，而對於螺帽52相對地朝直動方向移動。接著，實施形態7之致動器1f中，會隨著滾珠螺桿軸15的移動而凸緣部14朝直動方向移動。接著，由於旋轉體11B固定於第2轉子托架42，故因應凸緣部14的移動，直動構件14A會貫通旋轉體11B，改變突出的長度。接著，致動器1f能夠將第1轉子50所致之直動運動，獨立地傳達給圖1所示工件97或承載台96的負載體。像這樣，致動器1f會停止第2轉子40的驅動，能夠將第1轉子50所致之直動構件14A的直動運動獨立地傳達給工件97或承載台96的負載體。
<第2動作模式>
第2動作模式中，直動構件14A不會朝與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)移動而呈停止狀態，旋轉體11B進行旋轉運動。當旋轉體11B旋轉時，直動構件14A亦會連動而旋轉。因應旋轉體11B的旋轉，滾珠螺桿軸 15會牽曳旋轉。在此情形下，實施形態7之致動器1f中，會驅動第2轉子40與第1轉子50而使它們分別呈反向同轉數旋轉。如此一來，實施形態7之致動器1f中，滾珠螺桿軸15對於螺帽52，在與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)不會改變相對位置。因此，直動構件14A會與旋轉體11B一起旋轉，同時在與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)，能夠使直動構件14A如同停止般。又，即使第2轉子40的旋轉將滾珠螺桿軸15牽曳旋轉，滾珠螺桿軸15也能在直動方向的任意位置停止。
<第3動作模式>
第3動作模式中，旋轉體11B做旋轉運動，且直動構件14A會與旋轉體11B旋轉以一定比率連動之移動距離，朝與旋轉中心Zr平行之方向即Z方向(直動方向)移動。在此情形下，實施形態7之致動器1f，會停止第1轉子50的驅動，而旋轉第2轉子40。藉由第2轉子40的旋轉而旋轉體11B旋轉時，直動構件14A亦會連動而旋轉。接著，因應旋轉體11B的旋轉，滾珠螺桿軸15會牽曳旋轉。
致動器1f中，滾珠螺桿軸15的螺紋溝與螺帽52的螺紋溝螺合。因此，當滾珠螺桿軸15旋轉，滾珠螺桿軸15的螺紋溝會沿著螺帽52的螺紋溝而以一定比率朝直動方向移動。第3動作模式中，由於滾珠螺桿軸15相對於螺帽52旋轉，故相對於螺帽52，滾珠螺桿軸15 朝直動方向移動。接著，由於旋轉中的旋轉體11B固定於第2轉子托架42，故因應與滾珠螺桿軸15連動之凸緣部14的移動，直動構件14A會貫通旋轉體11B，改變突出的長度。
<第4動作模式>
第4動作模式中，旋轉體11B做旋轉運動，且直動構件14A會與旋轉體11B旋轉以不呈連動的比率之移動距離，朝與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)移動。在此情形下，實施形態7之致動器1f中，會驅動以使第2轉子40與第1轉子50旋轉，但各自之轉數相異。
實施形態7之致動器1f，能夠驅動以使第2轉子40與第1轉子50的轉數相異，將因第2轉子40與第1轉子50的轉數差而產生之滾珠螺桿軸15與螺帽52的旋轉差，變成滾珠螺桿軸15朝直動方向的直動運動。接著，由於旋轉中的旋轉體11B固定於第2轉子托架42，故因應與滾珠螺桿軸15連動之凸緣部14的移動，直動構件14A會貫通旋轉體11B，改變突出的長度。即使第2轉子40的旋轉將滾珠螺桿軸15牽曳旋轉，滾珠螺桿軸15也能在直動方向以任意速度移動，上下。
致動器裝置100，藉由依序切換成上述第1動作模式、第2動作模式、第3動作模式及第4動作模式的其中一者，能夠將旋轉體11B的旋轉運動與直動構件14A的直動運動，傳達給工件97或承載台96的負載體。舉例 來說，致動器裝置100，如圖14所示，在上述第1動作模式、第3動作模式及第4動作模式中，能夠將直動構件14A於紙面平面從下朝上移動。致動器裝置100，能夠與圖14所示動作相反，在上述第1動作模式、第3動作模式及第4動作模式中，將直動構件14A於紙面平面從上朝下移動。
另，如圖14所示，示意直動構件14A中心之軸線P11，係朝與旋轉中心Zr平行之方向延伸。實施形態7之致動器1f中，直動構件14A為直動導引軸，軸線P11相對於旋轉中心Zr的軸線，係以偏心量e11偏心。滾珠螺桿軸15的軸線(旋轉中心Zr)與直動構件14A的軸線P11之間的偏心量e11，比滾珠螺桿軸15的半徑還大。此外，直動構件14A，係為相對於滾珠螺桿軸15的軸線(旋轉中心Zr)呈偏心且平行延伸之複數個直動導引軸。從螺帽52傳達旋轉力而來的滾珠螺桿軸15，其旋轉中心Zr周圍的旋轉會受到抑制，且直動構件14A會在線性襯套44A內通過或滑動，藉此進行與旋轉中心Zr平行之方向亦即Z方向的直線運動。
致動器1f中，當第2轉子40的旋轉使滾珠螺桿軸15旋轉時，能夠將第1轉子50的旋轉與第2轉子40的旋轉做成相反方向旋轉，以抑制滾珠螺桿軸15於直動方向的移動，同時將第2轉子40的旋轉運動傳達給旋轉體11B。如以上說明般，致動器1f中，即使第2轉子40的旋轉將滾珠螺桿軸15牽曳旋轉，滾珠螺桿軸15也 能在直動方向的任意位置停止，或於直動方向以任意速度上下移動。
(實施形態8)
圖15為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態8的致動器構成之模型示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態8之致動器1g，相較於實施形態1之致動器1而言，滾珠螺桿軸15具備了與旋轉中心Zr平行而挖空的中空之孔部13。實施形態8之致動器1g中，孔部13一直延伸至與旋轉中心Zr同軸上的凸緣部14及止動部16，而成為貫通孔。如此一來，實施形態8之致動器1g，在中空之孔部13便能穿過配線或配管。
凸緣部14在徑方向外側的外周，具備第3軸承61，旋轉自如地支撐第2轉子40。當旋轉體10的板11上昇時，板11與第2轉子托架42之間的間隔會擴大，有時會需要保護第3軸承61，以免可能來自外部的異物侵入。因此，實施形態8之致動器1g中，於第3軸承61的旋轉體10的板11側，從與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)觀察時，在與第3軸承61的至少一部分重疊之位置，具備蓋53a、蓋42a。
蓋53a是從第3軸承61的內輪固定構件53A延伸。蓋53a較佳是以旋轉中心Zr為中心的圓環狀板構 件。此外，蓋42a是從第2轉子托架42的外輪固定部42b延伸。蓋42a較佳是以旋轉中心Zr為中心的圓環狀板構件。實施形態8之致動器1g中，只要具有蓋53a與蓋42a的其中一者，便能保護第3軸承61免受可能來自外部的異物侵入。此外，從與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)觀察時，蓋53a及蓋42a較佳是，蓋53a與蓋42a的至少一部分重疊，且使高度位置(直動方向之位置)相異，而呈彼此交錯配置之迷宮式構造。
(實施形態9)
圖16為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態9的致動器構成之模型示意截面圖。圖17為圖16所示A-A截面一例之示意截面圖。圖18為圖16所示A-A截面另一例之示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態9之致動器1h中，具備直動導引機構19。如圖17所示，止動部16的外周為非圓形截面形狀，例如矩形。為了導引該止動部16的外周，直動導引機構19係具備貫通孔，其大小不與止動部16的外周接觸，且沿著止動部16外周的非圓形截面形狀而相距規定之餘隙。直動導引機構19，即使上述滾珠螺桿軸15產生牽曳旋轉時，止動部16的外周也會與直動導引機構19接觸，而能抑制滾珠螺桿軸15的牽曳旋轉。
如圖18所示，另一種直動導引機構19，亦可 為所謂滾珠花鍵(ball spline)構造。止動部16的外周與直動導引機構19之間，係透過滾珠16a而點接觸。因此，止動部16於直動方向的摩擦雖小，但以旋轉中心Zr為中心而旋轉之旋轉方向會受到限制。藉由此構造，實施形態9之致動器1h能夠抑制滾珠螺桿軸15的牽曳旋轉。
(實施形態10)
圖19為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態10的致動器構成之模型示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態10之致動器1i中，具備直動導引機構46。如圖19所示，直動導引機構46具備臂部47a、47b、47c、47d、以及旋動部48a、48b、48c、48d、48e，係為因應旋轉體10的板11相對於第2轉子托架42B朝直動方向移動之距離，而伸縮之連桿機構。此連桿機構能夠因應滾珠螺桿軸15朝直動方向移動之距離而伸縮。
旋動部48a固定於板11的第2轉子托架42B側，與臂部47a的一端連結。旋動部48b與臂部47a的另一端連結，且與臂部47b的一端連結。旋動部48c與臂部47b的另一端連結，且與臂部47c的一端連結。旋動部48d與臂部47c的另一端連結，且與臂部47d的一端連結。旋動部48e固定於第2轉子托架42B的板11側，與臂部47d的另一端連結。又，旋動部48a、48b、48c、 48d、48e，係旋轉自如地支撐住臂部47a、47b、47c、47d的端部。
當致動器1i的第1轉子50旋轉，固定於第1轉子托架53的螺帽52亦會旋轉。致動器1i中，滾珠螺桿軸15的螺紋溝與螺帽52的螺紋溝螺合。因此，當螺帽52旋轉，滾珠螺桿軸15的螺紋溝會沿著螺帽52的螺紋溝而朝直動方向移動。如此一來，滾珠螺桿軸15會因為螺帽52旋轉，而對於螺帽52相對地朝直動方向移動。又，旋動部48a亦會與板11一起，隨著滾珠螺桿軸15的直動方向移動而移動。其結果，旋轉體10的板11與第2轉子托架42B之間的距離會變化。
直動導引機構46中，當旋轉體10的板11與第2轉子托架42B之間的距離變化時，會以旋動部48a、48b、48c、48d、48e做為支點，臂部47a、47b、47c、47d的位置變化、伸縮。
此外，致動器1i中，與第1轉子50旋轉之旋轉動作相互獨立，第2轉子40亦會旋轉。當第2轉子40旋轉，與轉子鐵心41之旋轉連動，第2轉子托架42B與支撐構件45會旋轉。
此外，直動導引機構46中，旋動部48e是與第2轉子40的第2轉子托架42B一起旋轉，藉此旋轉體10會旋轉。直動導引機構46中，即使旋轉體10一面旋轉一面朝直動方向移動，也能將第2轉子40的旋轉傳達給旋轉體10。
此外，直動導引機構46，如上述實施形態中說明般，能夠省略滑件43及線性襯套44組合而成之直動導引機構。因此，能夠有效活用致動器1i的內部空間，謀求節省空間。另，致動器1i亦可構成為，以線性襯套18及滑件17組合而成之直動導引機構，來替換直動導引機構46。
(實施形態11)
圖20為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態11的致動器構成之模型示意截面圖。圖21為圖20所示B-B截面一例之示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態11之致動器1j中，具備直動導引機構19。如圖20及圖21所示，示意止動部16A中心之軸線P10，係朝與滾珠螺桿軸15的軸線亦即旋轉中心Zr平行之方向延伸。也就是說，於滾珠螺桿軸15的軸方向(直動方向)一方之端部具備止動部16A，其為相對於滾珠螺桿軸15的軸線亦即旋轉中心Zr呈偏心且平行延伸之直動導引軸。止動部16A的外周，如示意圖20中B-B截面之圖21所示，例如為圓形。為了導引該止動部16A的外周，直動導引機構19係具備貫通孔，其大小不與止動部16A的外周接觸，且沿著止動部16A的外周而相距規定之餘隙。
止動部16A為直動導引軸，軸線P10相對於旋轉中心Zr的軸線，係以偏心量e10偏心。從螺帽52傳達旋轉力而來的滾珠螺桿軸15，其旋轉中心Zr周圍的旋轉會受到抑制，且止動部16A會在直動導引機構19內通過或滑動，藉此進行與旋轉中心Zr平行之方向的直線運動。直動導引機構19，即使上述滾珠螺桿軸15產生牽曳旋轉時，止動部16A的外周也會與直動導引機構19接觸，而能抑制滾珠螺桿軸15的牽曳旋轉。另，直動導引機構19亦可為線性襯套。
(實施形態12)
圖22為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態12的致動器構成之模型示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態12之致動器1k，是於實施形態7之致動器1f之構成，更具備實施形態11之致動器1j的止動部16A。因此，實施形態12之致動器1k，如同實施形態7之致動器1f般，藉由第2轉子40與第1轉子50驅動之組合，能夠以上述第1動作模式、第2動作模式、第3動作模式及第4動作模式，亦即以4種旋轉運動與直動運動的組合所構成之動作模式，來控制旋轉體11B及直動構件14A。
直動構件14A係為朝向與旋轉中心Zr平行之 方向延伸的棒狀構件。在旋轉體11B，從與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)觀察時，在與直動構件14A重疊之位置，具備線性襯套44A。如同圖13所示之致動器1f般，實施形態12之致動器1k，舉例來說，係將直動構件14A及線性襯套44A組合而成之直動導引機構，於旋轉體11B的圓周方向排列四個。直動構件14A配置於與旋轉中心Zr不同之位置，即旋轉中心Zr的徑方向外側。因此，當旋轉體11B旋轉時，直動構件14A亦會連動而旋轉。
示意直動構件14A中心之軸線P11，係朝與旋轉中心Zr平行之方向延伸。實施形態12之致動器1k中，直動構件14A為直動導引軸，軸線P11相對於旋轉中心Zr的軸線，係以偏心量e11偏心。偏心量e11為比滾珠螺桿軸15的半徑還大之值。從螺帽52傳達旋轉力而來的滾珠螺桿軸15，其旋轉中心Zr周圍的旋轉會受到抑制，且直動構件14A會在線性襯套44A內通過或滑動，藉此進行與旋轉中心Zr平行之方向亦即Z方向的直線運動。
然而，實施形態12之致動器1k中，止動部16A為直動導引軸，如B-B截面之圖21所示，軸線P10相對於旋轉中心Zr的軸線，係以偏心量e10偏心。也就是說，致動器1k中，於滾珠螺桿軸15的軸方向(直動方向)各自之兩端部具備止動部16A及直動構件14A，其為相對於滾珠螺桿軸15的軸線亦即旋轉中心Zr呈偏心且平行延伸之複數個直動導引軸。從螺帽52傳達旋轉力而來 的滾珠螺桿軸15，其旋轉中心Zr周圍的旋轉會受到抑制，且止動部16A會在直動導引機構19內通過或滑動，藉此進行與旋轉中心Zr平行之方向的直線運動。因此，止動部16A為直動導引軸，當***於直動導引機構19時，實施形態12之致動器1k，其動作會受第1動作模式所限制，亦即直動構件14A會朝與旋轉中心Zr平行之方向(直動方向)移動，旋轉體11B不進行旋轉運動。實施形態12之致動器1k，藉由調整止動部16A於直動方向的長度，在上述第1動作模式、第2動作模式、第3動作模式及第4動作模式當中，能夠當止動部16A***於直動導引機構19時將動作限制成第1動作模式。
(實施形態13)
圖23為藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷圖2所示致動器構成之，第1轉子、第2轉子及定子模型示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
如圖23所示，第1轉子50設置成筒狀，於旋轉中心Zr側包圍滾珠螺桿軸15。此外，定子30設置成筒狀，於旋轉中心Zr側包圍第1轉子50。此外，第2轉子40設置成筒狀，於旋轉中心Zr側包圍定子30。
定子30的定子鐵心(定子磁極)31中，在上述以旋轉中心Zr為中心之圓周方向，等間隔地並排有外側齒(磁極)36、內側齒(磁極)38，與背軛37一體地 配置。又，定子鐵心31，藉由圖23所示***於背軛37的螺栓固定孔35H之螺栓等固定構件，而如圖2所示般固定於支撐構件35，定子鐵心31固定於機殼基座21。另，螺栓固定孔35H設置於背軛37，為在平行於旋轉中心Zr之方向貫通之貫通孔。
像這樣，定子30包含：環狀之背軛37；及複數個內側齒38，設置於圓周方向，從背軛37朝向徑方向內側突出；及複數個外側齒36，設置於圓周方向，從背軛37朝向徑方向外側突出。在背軛37，具備沿圓周方向並排之複數個狹縫部39A。
背軛37，藉由狹縫部39A而被區隔成，相對於狹縫部39A的徑方向為內側之內側背軛37A、以及相對於狹縫部39A的徑方向為外側之外側背軛37B。此外，狹縫部39A設置於背軛37的徑方向內側與外側之間，係為沿圓周方向延伸之空隙。此空隙設置於背軛37，為在平行於旋轉中心Zr之方向貫通之貫通孔。
在相鄰的狹縫部39A的圓周方向之間有連結部39B，連結部39B係將內側背軛37A與外側背軛37B連結成為一體。連結部39B於圓周方向設置於相鄰的狹縫部39A之間。實施形態13中，連結部39B是設置於狹縫部39A與螺栓固定孔35H之間。定子30中，由於在相鄰的狹縫部39A的圓周方向之間，具備用來固定定子30之貫通孔，即螺栓固定孔35H，故為了固定外側齒36與內側齒38，能夠共用螺栓固定孔35H。因此，定子30能夠 抑制背軛37於徑方向的厚度。又，能使定子30小型化，故能使致動器1小型化。另，當螺栓固定孔35H不位於相鄰的狹縫部39A之間時，那麼連結部39B便是相鄰的狹縫部39A之間的圓周方向距離。
狹縫部39A的空隙，係位於在徑方向延長線上並排之內側齒38及外側齒36之間。又，在徑方向延長線上並排之內側齒38及外側齒36，係分別與在徑方向隔著狹縫部39A空隙的內側背軛37A與外側背軛37B連接。因此，狹縫部39A，係將在徑方向延長線上並排之內側齒38及外側齒36藉由狹縫部39A的空隙來隔離。藉由此構造，在徑方向延長線上並排之外側齒36與內側齒38，會因為狹縫部39A的空隙而磁性隔離。因此，外側齒36與內側齒38會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子50的旋轉精度及第2轉子40的旋轉精度。
又，狹縫部39A係朝向徑方向延長線上並排之內側齒38及外側齒36所相鄰之內側齒38或外側齒36的基部，於圓周方向延伸。藉由此構造，即使分別將外側齒36與內側齒38激磁，也會被於圓周方向延伸之空隙所隔離，故會減低外側齒36與內側齒38相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子50的旋轉精度及第2轉子40的旋轉精度。
狹縫部39A的圓周方向寬度，比連結部39B的圓周方向寬度還長。藉由此構造，即使分別將外側齒36與內側齒38激磁，也會因為連結部39B的圓周方向寬 度較窄，故會減低外側齒36與內側齒38相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子50的旋轉精度及第2轉子40的旋轉精度。
連結部39B的圓周方向寬度，其長度較佳是會使因激磁線圈32A或激磁線圈32B之激磁而產生的磁通量飽和。如此一來，定子30中，連結部39B會抑制外側齒36與內側齒38所產生的磁通量相互干涉之可能性。又，藉由此構造，能夠抑制來自轉子鐵心41、轉子鐵心51的磁通量繞入。
在圖23所示徑方向外側之外側齒36與徑方向內側之內側齒38，捲繞有激磁線圈32A、32B。舉例來說，激磁線圈32B是在徑方向外側之外側齒36使磁通量產生。此外，激磁線圈32A是在徑方向內側之內側齒38使磁通量產生。此外，舉例來說，激磁線圈32B是利用直接捲繞線圈之線圈直接捲繞方式來捲繞，激磁線圈32A則是利用將預先捲繞於捲線軸之線圈***內側齒38之捲線軸***方式來捲繞。激磁線圈32A、激磁線圈32B捲繞之方式亦可相同，或是激磁線圈32B以線圈直接捲繞方式捲繞、激磁線圈32A以捲線軸***方式捲繞亦可。像這樣，激磁線圈32A、激磁線圈32B捲繞之方式不予追究。
實施形態13中，捲繞有激磁線圈32B之外側齒36的定子槽於圓周方向之數量，係為18槽(18個)。又，捲繞有激磁線圈32A之內側齒38的定子槽於圓周方向之數量，係為12槽(12個)。定子槽於圓周方 向之數量並不限定為上述數量，而是配置適宜、適當的數量。
轉子鐵心41具備朝內周部突出之齒部41a。轉子鐵心51具備朝徑方向外側的外周部突出之齒部51a。實施形態13中，在轉子鐵心41的內周部的圓周方向，具備60個齒部41a。又，在轉子鐵心51的外周部的圓周方向，具備8個齒部51a。齒部41a及齒部51a於圓周方向具備之數量並不限定為上述數量，而是配置適宜、適當的數量。另，在徑方向外側的齒36，亦可具備朝徑方向外側的外周部突出之齒部36a。
另，圖2所示之轉子鐵心51與第1轉子托架53，彼此係藉由圖23所示***於螺栓固定孔51H之螺栓等固定構件而固定。又，圖2所示之轉子鐵心41與第2轉子托架42，彼此係藉由圖23所示***於螺栓固定孔41H之螺栓等固定構件而固定。
轉子鐵心41及轉子鐵心51，稱為VR(Variable Reluctance)型之轉子。轉子鐵心51會利用磁阻因應旋轉位置而變化之特性來旋轉，以便激磁線圈32B會與在定子鐵心31的內側齒38激磁之旋轉磁場同步而磁阻成為最小。此外，轉子鐵心41會利用磁阻因應旋轉位置而變化之特性來旋轉，以便激磁線圈32A會與在定子鐵心31的外側齒36激磁之旋轉磁場同步而磁阻成為最小。實施形態13之致動器1，舉例來說，是做成使激磁線圈32A、32B激磁，將得到的旋轉磁場做成三相而驅動之三 相可變磁阻電動機。又，實施形態13之致動器1，亦可使激磁線圈32A、32B激磁而將得到的旋轉磁場做成二相，或是亦可做成五相，相數並未限定。
如以上說明般，定子30包含環狀的背軛37、內側齒38、及外側齒36。環狀的背軛37具備：狹縫部39A，為於圓周方向並排之複數個空隙；及內側背軛37A，相對於狹縫部39A的徑方向在內側；及外側背軛37B，相對於狹縫部39A的徑方向在外側；及連結部39B，在相鄰的狹縫部39A的圓周方向之間，連結內側背軛37A與外側背軛37B。內側齒38是於圓周方向設置複數個，從內側背軛37A朝向徑方向內側突出；外側齒36是於圓周方向設置複數個，從外側背軛37B朝向徑方向外側突出。
藉由在內側背軛37A與外側背軛37B之間設置空隙，磁阻會變大，而抑制內側背軛37A與外側背軛37B之間的相互磁性干擾影響。其結果，會抑制於外側齒36與內側齒38激磁之磁場產生相互磁性干擾的可能性。因此，當將配置於徑方向內側而相對旋轉之第1轉子50、及配置於徑方向外側而相對旋轉之第2轉子40獨立驅動時，即使分別將外側齒36與內側齒38激磁，也會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子50的旋轉精度及第2轉子40的旋轉精度。
藉由上述構成，環狀的背軛37、內側齒38及外側齒36，便能以一個模具來製造。因此，定子30能夠 減低模具成本。此外，藉由上述構成，能夠抑制組裝成本，促進定子30的低成本化。此外，由於能以一個模具來製造，故亦可減少衝孔工程數。
藉由上述構成，狹縫部39A會使背軛37成為中空構造體，故能使定子30輕量化。此外，狹縫部39A能夠利用來作為激磁線圈32A、32B的接線部等容納部，而能抑制接線部的膨出，故能使致動器1小型化。
又，致動器裝置100的控制裝置90，會從CPU91輸出驅動訊號至AMP92，從AMP92供給驅動電流Mi至致動器1。致動器1會因應驅動電流Mi，使上述圖23所示之激磁線圈32A、32B獨立驅動。其結果，控制裝置90能夠將第1轉子50的驅動或停止，以及將第2轉子40的驅動或停止，分別獨立控制。同樣地，控制裝置90能夠將第2轉子40的驅動或停止，以及將第1轉子50的驅動或停止，分別獨立控制。又，控制裝置90能夠將第2轉子40的轉數及旋轉方向，以及第1轉子50的轉數及旋轉方向，彼此獨立控制。
(實施形態14)
圖24為在圖2所示致動器當中，藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷之，第1轉子、第2轉子及定子模型示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
轉子鐵心41c中，磁鐵41p沿著第2轉子40 的轉子鐵心41c之內周表面貼附而設置複數個。轉子鐵心51c中，磁鐵51p沿著第1轉子50的轉子鐵心51c之徑方向外側的外周表面貼附而設置複數個。磁鐵為永久磁鐵，S極及N極是於轉子鐵心41、51的圓周方向交互以等間隔配置。本實施形態中，轉子鐵心41為所謂表面貼付磁鐵型之電動機轉子，但並不限於此實施形態，可適當變更。舉例來說，轉子鐵心41亦可為埋入磁鐵型，即磁鐵41p埋入第2轉子40之轉子鐵心41c內部而設置複數個。
在圖24所示徑方向外側之外側齒36與徑方向內側之內側齒38，捲繞有激磁線圈32A、32B。舉例來說，激磁線圈32B是在徑方向外側之外側齒36使磁通量產生。此外，激磁線圈32A是在徑方向內側之內側齒38使磁通量產生。
實施形態14中，捲繞有激磁線圈32B之外側齒36的定子槽於圓周方向之數量，係為18槽(18個)。又，捲繞有激磁線圈32A之內側齒38的定子槽於圓周方向之數量，係為12槽(12個)。定子槽於圓周方向之數量並不限定為上述數量，而是配置適宜、適當的數量。
激磁線圈32A為三相激磁，故包含激磁線圈32AU、激磁線圈32AV、激磁線圈32AW。本實施形態之激磁線圈32AU、激磁線圈32AV、激磁線圈32AW，係做成所謂Y接線。激磁線圈32AU、激磁線圈32AV、激磁 線圈32AW，亦可做成三角形接線。又，在激磁線圈32AU、激磁線圈32AV、激磁線圈32AW，係分別有120度相位差之驅動訊號從AMP92輸出，而發揮U相線圈、V相線圈、W相線圈之功能。
同樣地，激磁線圈32B為三相激磁，故包含激磁線圈32BU、激磁線圈32BV、激磁線圈32BW。本實施形態之激磁線圈32BU、激磁線圈32BV、激磁線圈32BW，係做成所謂Y接線。激磁線圈32BU、激磁線圈32BV、激磁線圈32BW，亦可做成三角形接線。又，在激磁線圈32BU、激磁線圈32BV、激磁線圈32BW，係分別有120度相位差之驅動訊號從AMP92輸出，而發揮U相線圈、V相線圈、W相線圈之功能。
實施形態14中，捲繞有激磁線圈32BU之外側齒36，在定子槽的圓周方向並排有3槽(3個)。此外，捲繞有激磁線圈32BV之外側齒36，在定子槽的圓周方向並排有3槽(3個)。又，捲繞有激磁線圈32BW之外側齒36，在定子槽的圓周方向並排有3槽(3個)。又，每個各3槽之激磁線圈32BU、激磁線圈32BV、激磁線圈32BW，例如是沿圓周方向且順時針方向依序配置。
捲繞有激磁線圈32AU之內側齒38，在定子槽的圓周方向並排有2槽(2個)。此外，捲繞有激磁線圈32AV之內側齒38，在定子槽的圓周方向並排有2槽(2個)。又，捲繞有激磁線圈32AW之內側齒38，在定子槽的圓周方向並排有2槽(2個)。又，每個各2槽之 激磁線圈32AU、激磁線圈32AV、激磁線圈32AW，例如是沿圓周方向且順時針方向依序配置。
連結部39B，係在於圓周方向配置之每個3槽的激磁線圈32BU、激磁線圈32BV、激磁線圈32BW之間，沿圓周方向均等設置。因此，連結部39B，對於於圓周方向配置之每個3槽的激磁線圈32BU、激磁線圈32BV、激磁線圈32BW，係均等設置成在圓周方向會成為相同關係。連結部39B，對於於圓周方向配置之每個2槽的激磁線圈32AU、激磁線圈32AV、激磁線圈32AW，係均等設置成在圓周方向會成為相同關係。藉由以上構造，連結部39B會抑制內側齒38及外側齒36所分別被激磁之U相、V相、W相當中，於某一特定相產生磁性干擾。因此，定子30能夠提高第1轉子50的旋轉精度及第2轉子40的旋轉精度。
實施形態14中，在轉子鐵心41的內周部的圓周方向具備20個磁鐵41p，極數為20。又，在轉子鐵心51的外周部的圓周方向具備10個磁鐵51p，極數為10極。磁鐵41p及磁鐵51p於圓周方向具備之極數並不限定為上述數量，而是配置適宜、適當的數量。
這種轉子鐵心41及轉子鐵心51，稱為PM(permanent magnet)型之轉子。轉子鐵心51中，激磁線圈32A會因應在定子鐵心31的內側齒38所激磁之旋轉磁場而旋轉。此外，轉子鐵心41中，激磁線圈32B會因應在定子鐵心31的外側齒36所激磁之旋轉磁場而旋轉。
又，致動器裝置100的控制裝置90，會從CPU91輸出驅動訊號至AMP92，從AMP92供給驅動電流Mi至致動器1。致動器1會因應驅動電流Mi，使上述圖24所示之激磁線圈32A、32B獨立驅動。其結果，控制裝置90能夠將第1轉子50的驅動或停止，以及將第2轉子40的驅動或停止，分別獨立控制。同樣地，控制裝置90能夠將第2轉子40的驅動或停止，以及將第1轉子50的驅動或停止，分別獨立控制。又，控制裝置90能夠將第2轉子40的轉數及旋轉方向，以及第1轉子50的轉數及旋轉方向，彼此獨立控制。
另，上述激磁線圈32A亦可包含複數個線圈電路，而藉由脈衝驅動來改變驅動各個線圈電路之時機。此外，上述激磁線圈32B亦可包含複數個線圈電路，而藉由脈衝驅動來改變驅動各個線圈電路之時機。如此一來，轉子鐵心41及轉子鐵心51會成為，因激磁線圈32A、32B受到脈衝驅動而與該脈衝驅動同步獨立旋轉，也就是步進電動機排列於內側與外側之狀態。又，上述控制裝置90藉由控制驅動電流Mi的脈衝，能夠將第1轉子50的驅動或停止，以及第2轉子40的驅動或停止，分別獨立控制。其結果，致動器1即使不具備角度檢測器71、74，也能將第1轉子50及第2轉子40進行定位。又，致動器1會因零件數減少而能夠謀求節省空間，減低成本。此外，致動器1會因零件數減少而能夠提升可靠性。
此外，亦可將實施形態13或實施形態14記 載之轉子鐵心41及轉子鐵心51加以組合。舉例來說，轉子鐵心41亦可為VR型之轉子、轉子鐵心51亦可為PM型之轉子。或者是，轉子鐵心51亦可為VR型之轉子、轉子鐵心41亦可為PM型之轉子。依照這樣的構造，轉子鐵心51中，激磁線圈32A同樣會因應在定子鐵心31的內側齒38所激磁之旋轉磁場而旋轉。此外，轉子鐵心41中，激磁線圈32B會因應在定子鐵心31的外側齒36所激磁之旋轉磁場而旋轉。
(實施形態15)
圖25為藉由包含旋轉中心之假想平面來截斷實施形態15的電動機構成之模型示意截面圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
實施形態15之電動機1A，能夠傳達第1轉子50的旋轉運動與第2轉子40的旋轉運動，即所謂雙轉子電動機。電動機1A中，機殼20的機殼基座21固定於圖1所示之支撐部95。電動機1A中，並未具備上述滾珠螺桿軸15及螺帽52。
第1轉子50包含轉子鐵心51、第1轉子托架53、及固定構件54。固定構件54係為將第1轉子托架53一方之開口端部加以閉塞之略圓板狀構件，並連結第1轉子托架53與中心旋轉體52A。中心旋轉體52A是以旋轉中心Zr為中心而可旋轉，受到第1軸承63所支撐。又， 實施形態15之電動機1A，具備板111，與中心旋轉體52A同軸而被固定，以作為第2旋轉體101。
電動機1A中，當第1轉子50旋轉，固定於第1轉子托架53的中心旋轉體52A亦會旋轉。電動機1A中，當中心旋轉體52A旋轉，第2旋轉體101的板111亦會旋轉。
如同上述致動器1般，電動機1A中，與第1轉子50旋轉之旋轉動作相互獨立，第2轉子40亦會旋轉。當第2轉子40旋轉，與轉子鐵心41之旋轉連動，第2轉子托架42與支撐構件45會旋轉。電動機1A更包含預壓機構，其對第1軸承63與第2軸承62施加預壓，該預壓與平行於旋轉中心Zr之方向(直動方向)呈平行方向。預壓機構包含磁性體64與磁鐵65。磁性體64例如為電磁軟鐵。另，亦可將磁性體64做成磁鐵。預壓機構是沿著磁鐵65的機殼基座21的外周端而配置，磁性體64安裝在支撐構件45，以便與磁鐵65的直動方向相向。
預壓機構是藉由將磁性體64拉向磁鐵65，來對第1軸承63與第2軸承62施加與直動方向平行之方向的預壓。如此一來，便能穩定地支撐第1轉子50及第2轉子40。此外，可在第1軸承63及第2軸承62使用單一一件時無法做成預壓構造之單純的單列軸承。
以上說明之電動機1A，具備上述實施形態13及實施形態14所記載之定子30、第1轉子50及第2轉子40。如圖23或圖24所示，定子30包含環狀的背軛 37、內側齒38、及外側齒36。環狀的背軛37具備：狹縫部39A，為於圓周方向並排之複數個空隙；及內側背軛37A，相對於狹縫部39A的徑方向在內側；及外側背軛37B，相對於狹縫部39A的徑方向在外側；及連結部39B，在相鄰的狹縫部39A的圓周方向之間，連結內側背軛37A與外側背軛37B。內側齒38是於圓周方向設置複數個，從內側背軛37A朝向徑方向內側突出；外側齒36是於圓周方向設置複數個，從外側背軛37B朝向徑方向外側突出。
藉由在內側背軛37A與外側背軛37B之間設置空隙，磁阻會變大，而抑制內側背軛37A與外側背軛37B之間的相互磁性干擾影響。其結果，會抑制於外側齒36與內側齒38激磁之磁場產生相互磁性干擾的可能性。因此，當將配置於徑方向內側而相對旋轉之第1轉子50、及配置於徑方向外側而相對旋轉之第2轉子40獨立驅動時，即使分別將外側齒36與內側齒38激磁，也會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子50的旋轉精度及第2轉子40的旋轉精度。
藉由上述構成，環狀的背軛37、內側齒38及外側齒36，便能以一個模具來製造。因此，定子30能夠減低模具成本。此外，藉由上述構成，能夠抑制組裝成本，促進定子30的低成本化。此外，由於能夠以一個模具來製造，故亦可減少衝孔工程數。
藉由上述構成，狹縫部39A會使背軛37成為 中空構造體，故能使定子30輕量化。此外，狹縫部39A能夠利用來作為激磁線圈32A、32B的接線部等容納部，而能抑制接線部的膨出，故能使電動機1A小型化。
(實施形態16)
圖26為藉由包含第1轉子的旋轉中心及第2轉子的旋轉中心之假想平面來截斷實施形態16的致動器構成之模型示意截面圖。圖27為從與旋轉中心平行之方向來觀察實施形態16的致動器旋轉體時之俯視模型示意模型圖。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
圖2所示實施形態1之致動器1中，如上述般包含滑件43，導引旋轉體10朝直動方向移動之第1直動導引機構，會與第2轉子40一起旋轉。此外，實施形態1之致動器1，具備滑件17及線性襯套18組合而成之第2直動導引機構，第1直動導引機構與第2直動導引機構，係配置於在直動方向包夾定子30之位置。滾珠螺桿軸15A於直動方向的移動長度，會受到第1直動導引機構及第2直動導引機構容許之長度所限制。因此，若要增長滾珠螺桿軸15A於直動方向的移動長度，必須增長導引第1直動導引機構及第2直動導引機構兩者之距離，致動器1於直動方向的大小會變大。鑑此，若省略第2直動導引機構時，致動器1必須抑制因旋轉體10的板11旋轉而伴隨之滾珠螺桿軸15A的牽曳旋轉。
如圖26所示，實施形態16之致動器1l中，第1轉子50以旋轉中心Zr為中心而旋轉，第2轉子40以與旋轉中心Zr平行且和旋轉中心Zr位於不同位置的旋轉中心ZR為中心而旋轉。像這樣，致動器1l中，相對於定子30配置成可旋轉之兩個轉子，即第1轉子50及第2轉子40，其旋轉中心並非同軸，第2轉子40的旋轉中心ZR相對於旋轉中心Zr呈偏心。
固定於第1轉子50並與滾珠螺桿軸15A螺合之螺帽52，是以旋轉中心Zr為中心而旋轉。此外，滾珠螺桿軸15A具備與旋轉中心Zr平行而挖空之中空的孔部13。孔部13是朝與旋轉中心Zr平行之方向延伸，而成為貫通孔。如此一來，實施形態16之致動器1l，在中空之孔部13便能穿過配線或配管。
滾珠螺桿軸15A中，在直動方向的端部附近，作為滾珠螺桿軸15A的凸緣部之直動傳達構件14B，係固定於環狀的固定構件14C。因此，當滾珠螺桿軸15A朝直動方向移動時，直動傳達構件14B亦會與滾珠螺桿軸15A一起移動。直動傳達構件14B為圓盤狀的板構件，滾珠螺桿軸15A貫穿直動傳達構件14B。如圖27所示，直動傳達構件14B的徑方向外側之外周為圓形。又，直動傳達構件14B的徑方向外側之外周中心，與第2轉子40的旋轉中心ZR一致。直動傳達構件14B在徑方向外側的外周，具備第3軸承61，旋轉自如地支撐板11。
如圖26所示，旋轉體10在板11的徑方向外 周，具備外筒構件112，其為半徑比轉子鐵心41及第2轉子托架42還大的圓筒形狀構件。外筒構件112具備：圓筒部113，沿著板11的外緣，一端被固定；及導軌114，固定於圓筒部113的內周側，且於圓周方向排列複數個，朝直動方向延伸。導軌114，例如是於圓周方向均等排列四個。導軌114於圓周方向之數量並不限定為上述數量，而是配置適宜、適當的數量。
第2轉子40包含：轉子鐵心41；及內筒構件115，為包覆轉子鐵心41的徑方向外側之圓筒形狀構件。內筒構件115包含：第2轉子托架42；及支撐構件45，支撐角度檢測器71的解角器轉子73。支撐構件45係與第2轉子托架42成為一體，與轉子鐵心41之旋轉連動，第2轉子托架42與支撐構件45會旋轉。另，支撐構件45亦可為不同於第2轉子托架42之另一構件，而兩者連結。在內筒構件115的徑方向外側之外周，固定有滑件116A、116B，在導軌114上滑動。滑件116A、116B，係與於圓周方向複數排列之導軌114數量為相同數量，而於圓周方向複數排列。
上述導軌114，於一對側面具備沿著軌道長邊方向之滾珠轉動用軌道溝。橫跨導軌114而安裝之U字形狀的滑件116A、116B，具備滾珠轉動用軌道溝，與導軌114的滾珠轉動用軌道溝相向。滑件116A、116B中，於無限循環路徑上具備多數個滾珠，該無限循環路徑包含將滑件116A、116B於軌道長邊方向貫穿之滾珠歸還用穿通 孔、及在固定於滑件端面的端蓋上設置之半圓弧狀的滾珠通路；以使在導軌114及滑件116A、116B的滾珠轉動用軌道溝間的轉動路徑上流通之多數個滾珠循環。如此一來，滑件116A、116B便能沿導軌114的軌道長邊方向自由地移動。
滑件116A、116B及導軌114係為直動導引機構，即使對導軌114施加力而以滑件116A、116B為中心施加旋轉力矩，滑件116A、116B仍會支撐導軌114。因此，當外筒構件112對於內筒構件115相對移動時，旋轉體10的剛性高，能夠使移動動作穩定。另，實施形態16之直動導引機構中，於外筒構件112具備導軌114，於內筒構件115則具備滑件116A、116B；但亦可於外筒構件112具備滑件116A、116B，於內筒構件115則具備導軌114。
滑件116A、116B亦可在同一導軌114上安裝其中一者。若如滑件116A、116B般，滑件是在同一導軌114上安裝複數個時，滑件116A、116B會配置於直動方向的相異位置，而能夠分散承受施加於導軌114的力矩。因此，當外筒構件112對於內筒構件115相對移動時，能夠提高旋轉體10的剛性，使移動動作穩定。
在機殼內部22，連接有固定定子30之支撐構件35。又，機殼基座21是透過機殼內部22及支撐構件35而固定住定子30。此外，在支撐構件35的徑方向內側之壁面，固定有第1軸承63，相對於機殼20旋轉自如地 支撐第1轉子50及第1轉子托架53。或者是，亦可在機殼內部22的徑方向內側之壁面固定第1軸承63。另，第1軸承63係由背對背組配之第1軸承63A、63B所構成。
在支撐構件35的徑方向外側之壁面，固定有第2軸承62，相對於機殼20旋轉自如地支撐內筒構件115及第2轉子40。或者是，亦可在機殼內部22的徑方向外側之壁面固定第2軸承62。像這樣，致動器1l包含：第1軸承63，相對於機殼20旋轉自如地支撐第1轉子50；及第2軸承62，相對於機殼20旋轉自如地支撐第2轉子40。又，第2軸承62不同於上述實施形態1之致動器1，並未支撐第1轉子托架53。因此，當第2轉子40開始旋轉時，從第2轉子40受到的反作用力會作用於第1轉子托架53而成為第2軸承62的起動摩擦轉矩，而能夠抑制引起第1轉子50不必要旋轉之可能性。
此外，第1軸承63B及第2軸承62，以與旋轉中心Zr(旋轉中心ZR)正交之假想平面來截斷致動器1l之構成時，係位於同一平面上。因此，支撐第1轉子50及第1轉子托架53的位置、以及支撐內筒構件115及第2轉子40的位置之差距會減少，能夠使第1轉子50及第2轉子40的旋轉穩定。
<定子>
圖28為藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷圖26所示致動器構成之，定子一例之模型示意截面圖。如同圖 24般，第1轉子50設置成筒狀，於旋轉中心Zr側包圍滾珠螺桿軸15A。此外，定子30設置成筒狀，於旋轉中心Zr側包圍第1轉子50。此外，第2轉子40設置成筒狀，於旋轉中心Zr側包圍定子30。
如上述般，致動器1l中，第1轉子50以旋轉中心Zr為中心而旋轉，第2轉子40以與旋轉中心Zr平行且和旋轉中心Zr不同的旋轉中心ZR為中心而旋轉。因此，定子30的定子鐵心31，係使外側齒36的徑方向最外側之位置沿圓周方向連線而成之外周圓弧OT的中心，與旋轉中心ZR一致。此外，定子鐵心31，係使內側齒38的徑方向最內側之位置沿圓周方向連線而成之內周圓弧IT的中心，與旋轉中心Zr一致。圖28所示之定子鐵心31，係使環狀的背軛37的徑方向寬度BH為一定，而使從背軛37朝向徑方向內側突出且沿圓周方向設置之複數個內側齒38的突出長度同為IH。另，狹縫部39A的徑方向寬度SH，在沿圓周方向設置之狹縫部39A當中亦皆相同。又，定子鐵心31，係使從背軛37朝向徑方向外側突出且沿圓周方向設置之複數個外側齒36的突出長度變化而有所不同，以便外周圓弧OT的中心與旋轉中心ZR一致。
如圖28所示，以與旋轉中心Zr正交之假想平面來觀察致動器1l之構成時，在旋轉中心Zr與旋轉中心ZR連結之假想直線上，外側齒36的突出長度OH1、以及外側齒36的突出長度OH2，彼此長度相異。外側齒 36的突出長度OH1，在外側齒36的突出長度當中於圓周方向會成為最小長度。此外，外側齒36的突出長度OH2，在外側齒36的突出長度當中於圓周方向會成為最大長度。藉由此構造，定子鐵心31能夠使外周圓弧OT的中心與內周圓弧IT的中心彼此偏心。又，第1轉子50的旋轉中心與第2轉子40的旋轉中心會位於平行且相異之位置，致動器1l便能抑制第2轉子40的旋轉所伴隨之螺桿軸的牽曳旋轉。
作為變形例，定子鐵心31亦可使沿圓周方向設置之複數個外側齒36的突出長度相同，而使外周圓弧OT的中心與旋轉中心Zr一致。在該變形例中，亦可使從背軛37朝向徑方向外側突出且沿圓周方向設置之複數個內側齒38的突出長度變化，以便內周圓弧IT的中心與旋轉中心ZR一致，而使外周圓弧OT的中心與內周圓弧IT的中心彼此偏心。藉由此構造，致動器1l中，第1轉子50會以旋轉中心ZR為中心而旋轉、第2轉子40會以旋轉中心Zr為中心而旋轉。
圖29為藉由與旋轉中心正交之假想平面來截斷圖26所示致動器構成之，定子另一例之模型示意截面圖。圖29所示之定子鐵心31，係使環狀的背軛37的徑方向外側之外周側圓弧37OB的中心與旋轉中心ZR一致，使背軛37的徑方向內側之內周側圓弧37IB的中心與旋轉中心Zr一致，而使背軛37的徑方向寬度於圓周方向變化。以與旋轉中心Zr正交之假想平面來觀察致動器1l 之構成時，在旋轉中心Zr與旋轉中心ZR連結之假想直線上，背軛37的徑方向寬度BH1、以及背軛37的徑方向寬度BH2，彼此長度相異。背軛37的徑方向寬度BH1，在背軛37的徑方向寬度當中於圓周方向會成為最小寬度。此外，背軛37的徑方向寬度BH2，在背軛37的徑方向寬度當中於圓周方向會成為最大寬度。
狹縫部39A的徑方向寬度，會隨著背軛37的徑方向寬度大小而變大。舉例來說，背軛37的徑方向寬度BH1中包含之狹縫部39A的徑方向寬度SH1，在狹縫部39A的徑方向寬度當中於圓周方向會成為最小寬度。同樣地，背軛37的徑方向寬度BH2中包含之狹縫部39A的徑方向寬度SH2，在狹縫部39A的徑方向寬度當中於圓周方向會成為最大寬度。狹縫部39A的徑方向寬度，會因應背軛37的徑方向寬度大小而變化，故能夠使背軛37的圓周方向之磁通量分布均勻。藉由此構造，在徑方向延長線上並排之外側齒36與內側齒38，會因為狹縫部39A的空隙而磁性隔離。又，相對於狹縫部39A的徑方向在內側之內側背軛、以及相對於狹縫部39A的徑方向在外側之外側背軛，彼此係被狹縫部39A的空隙磁性隔離，使其於圓周方向成為相同的徑方向寬度。因此，外側齒36與內側齒38會減低相互造成影響的可能性，能夠提高第1轉子50的旋轉精度及第2轉子40的旋轉精度。
定子鐵心31，係使從背軛37朝向徑方向內側突出且沿圓周方向設置之複數個內側齒38的突出長度同 為IH。又，定子鐵心31，係使從背軛37朝向徑方向外側突出且沿圓周方向設置之複數個外側齒36的突出長度同為OH。因此，外周圓弧OT，其半徑比外周側圓弧37OB還大，外周側圓弧37OB及外周圓弧OT的中心與旋轉中心ZR一致。因此，內周圓弧IT，其半徑比內周側圓弧37IB還小，內周側圓弧37IB及內周圓弧IT的中心與旋轉中心Zr一致。藉由此構造，定子鐵心31能夠使外周圓弧OT的中心與內周圓弧IT的中心彼此偏心。又，第1轉子50的旋轉中心與第2轉子40的旋轉中心會位於平行且相異之位置，致動器1l便能抑制第2轉子40的旋轉所伴隨之螺桿軸的牽曳旋轉。
接著，利用圖1、圖26、圖27及圖30，說明致動器100及致動器1。圖30為實施形態16之致動器動作說明用說明圖。圖1所示致動器裝置100的控制裝置90，例如會對定子30的激磁線圈32施加交流，並以規定周期來切換施加於激磁線圈32之電壓，藉此產生使第1轉子50及第2轉子40相對於定子30旋轉之驅動力。
當致動器1l的第1轉子50旋轉，固定於第1轉子托架53的螺帽52亦會旋轉。當螺帽52旋轉，滾珠螺桿軸15A的螺紋溝會沿著螺帽52的螺紋溝而朝直動方向移動。如此一來，滾珠螺桿軸15A會因為螺帽52旋轉，而對於螺帽52相對地朝直動方向移動。如圖26及圖30所示，致動器1l能夠因應螺帽52的逆旋轉，使滾珠螺桿軸15A於紙面平面從下朝上移動。能夠與圖30所示動 作相反，因應螺帽52的逆旋轉，使滾珠螺桿軸15A於紙面平面從上朝下移動。如圖26及圖30所示，直動傳達構件14B會因應滾珠螺桿軸15A的移動，於紙面平面從下朝上、或從上朝下移動。旋轉體10的板11，是藉由第3軸承61而旋轉自如地被支撐於直動傳達構件14B。因此，因應直動傳達構件14B的移動，旋轉體10的板11會沿直動方向上下。
與致動器1l的第1轉子50旋轉之旋轉動作相互獨立，第2轉子40亦會旋轉。當第2轉子40旋轉，與轉子鐵心41之旋轉連動，內筒構件115、第2轉子托架42與支撐構件45會旋轉。此外，滑件116A、116B是與內筒構件115(第2轉子40的第2轉子托架42)一起旋轉，藉此外筒構件112會旋轉。與外筒構件112的旋轉連動，板11會旋轉。
如上述般，旋轉體10的板11，是藉由第3軸承61而旋轉自如地被支撐於直動傳達構件14B。當第2轉子40旋轉，與轉子鐵心41的旋轉連動，圖27所示旋轉體10的板11會以旋轉中心ZR為中心而在直動傳達構件14B的周圍旋轉。板11的旋轉透過第3軸承61而將直動傳達構件14B牽曳旋轉之力，會以旋轉中心ZR為中心而欲使直動傳達構件14B旋轉。因此，在固定於直動傳達構件14B的滾珠螺桿軸15A，會受到以旋轉中心ZR為中心而欲旋轉之旋轉力。在此，與滾珠螺桿軸15A螺合之螺帽52的旋轉中心，與旋轉中心Zr一致。旋轉中心Zr與 旋轉中心ZR的偏差愈大，則以旋轉中心ZR為中心而欲使滾珠螺桿軸15A旋轉之旋轉力，便愈無法轉換成使滾珠螺桿軸15A旋轉而使螺帽52旋轉之旋轉力，故會在滾珠螺桿軸15A與螺合之螺帽52之間產生很大的阻力。其結果，致動器1l便能抑制旋轉體10的板11旋轉而伴隨之滾珠螺桿軸15A的牽曳旋轉。
實施形態16之致動器1l，其構造並非如上述實施形態1之致動器1般，第1直動導引機構及第2直動導引機構配置於與旋轉中心平行之方向而包夾定子30之位置。因此，致動器1l會因零件數減少而能夠謀求節省空間，減低成本。此外，致動器1會因零件數減少而能夠提升可靠性。
此外，致動器1l具備包含滑件116A、116B及導軌114之直動導引機構，使外筒構件112對於內筒構件115相對地移動。因此，致動器1l藉由外筒構件112包覆內筒構件115的周圍，能夠增加滾珠螺桿軸15A於直動方向的移動長度(可動範圍)。外筒構件112包覆內筒構件115周圍之狀態的致動器1l，其直動方向的大小得以抑制，而能做成小型。
舉例來說，滾珠螺桿軸15A具備與旋轉中心Zr平行而挖空之中空的孔部13，為了抑制因激磁線圈32A的線圈空間減少而伴隨之第1轉子50轉矩減少，使上述定子鐵心31、轉子鐵心41及轉子鐵心51的直動方向厚度增加。定子鐵心31、轉子鐵心41及轉子鐵心51， 是將電磁鋼板、冷壓延鋼板等薄板層積來增加數量，使直動方向的厚度增加。致動器1l中，由於直動方向的大小得以抑制而能做成小型，故能夠確保供定子鐵心31、轉子鐵心41及轉子鐵心51增加直動方向厚度之空間。此外，為了抑制因激磁線圈32A的線圈空間減少而伴隨之第1轉子50轉矩減少，亦可做成將沿著第1轉子50的徑方向外側的外周表面貼附之圖24所示磁鐵之半徑增大。
(實施形態17)
圖31為實施形態17之線性致動器示意截面圖。圖31揭示機器人或搬運裝置等產業機械中採用之實施形態17的線性致動器302。另，遇有與上述實施形態所說明之構成要素相同者，則標註同一符號並省略重複說明。該線性致動器302，是在外殼304內容納旋轉直動轉換機構306，於旋轉直動轉換機構306的一部分，連結有從外殼304的外部穿入之旋轉驅動部308。
外殼304是由略圓筒形狀的第1外殼分割體310、以及一端側被閉塞之略圓筒形狀的第2外殼分割體312所構成，彼此的大徑開口部310a、312a的周緣互相藉由螺栓等緊固手段(未圖示)而結合。在第1外殼分割體310，於與大徑開口部310a相向的軸方向一端側，形成有筒狀的軸承保持部310b。
旋轉直動轉換機構306具備：滾珠螺桿軸314，在外周面形成螺旋溝314a；及滾珠螺桿螺帽316， 在內周面形成螺旋溝316a；及多數個滾珠(未圖示)，在滾珠螺桿軸314及滾珠螺桿螺帽316的彼此相向之兩螺旋溝314a、316a之間設置的滾珠轉動路徑上轉動；及直動導引軸318，從滾珠螺桿軸314的軸方向一端側突出；及徑向軸承320，配置於外殼304(第1外殼分割體310)的內面及滾珠螺桿螺帽316的外周之間，旋轉自如地支撐滾珠螺桿螺帽316；及直動導引襯套322，裝配於第1外殼分割體310的軸承保持部310b內，於軸方向滑動自如地支撐直動導引軸318。
在此，圖31中符號P1為滾珠螺桿軸314的軸線，符號P2為直動導引軸318的軸線，滾珠螺桿軸314及直動導引軸318彼此的軸線P1、P2係平行且以偏心量e1偏心而一體化。在此，偏心量e1為比滾珠螺桿軸314的半徑還小之值。旋轉驅動部308具備：從動帶輪324，固定於滾珠螺桿螺帽316的外周；及無端皮帶326，架設在該從動帶輪324與設於旋轉驅動源(未圖示)的驅動帶輪(未圖示)之間。
另，本發明之螺桿軸對應於滾珠螺桿軸314，本發明之螺帽對應於滾珠螺桿螺帽316，本發明之推力軸承構件對應於直動導引襯套322。本實施形態之線性致動器302中，當藉由旋轉驅動部308的旋轉驅動源產生旋轉力，會透過無端皮帶326、從動帶輪324將旋轉力傳達至滾珠螺桿螺帽316。滾珠螺桿軸314的軸線P1，相對於受到直動導引襯套322支撐之直動導引軸318的軸線P2而 言係呈偏心，故受到滾珠螺桿螺帽316傳達旋轉力的滾珠螺桿軸314，其繞軸線P1之旋轉會受到抑制，同時直動導引軸318藉由在直動導引襯套322內滑動，而進行軸方向(圖31中箭頭方向)之直線運動。
是故，本實施形態之線性致動器302，能夠將從旋轉驅動部308的旋轉驅動源傳達之旋轉，輸出成為直動導引軸318的直線運動。此外，本實施形態之線性致動器302中，係將滾珠螺桿軸314與設於其端部之直動導引軸318以軸線P1、P2平行且偏心的方式一體化，又將直動導引軸318透過直動導引襯套322而以外殼304(軸承保持部310b)支撐，藉此，滾珠螺桿軸314繞軸線P1之旋轉會受到抑制，同時可於軸方向移動，故構造簡便，且不需增加零件數，便能進行滾珠螺桿軸314的直動導引。
此外，當旋轉力從滾珠螺桿螺帽316傳達至滾珠螺桿軸314時，會對相對於滾珠螺桿軸314的軸線P1而言軸線P2不一致之直動導引軸318，賦予徑方向之預壓。如此一來，被賦予徑方向預壓的直動導引軸318，會減少對於直動導引襯套322的徑方向晃蕩，故能提高徑向剛性。另，作為將直動導引軸318於軸方向滑動自如地支撐之構件，亦可不採用直動導引襯套322，而是採用線性滾珠軸承。
(實施形態18)
接下來，圖32為實施形態18之線性致動器示意截面 圖。圖32所示者，係為實施形態18之線性致動器330。另，遇有與上述實施形態所示之構成部分相同者，則標註同一符號並省略重複說明。本實施形態之線性致動器330，在構成外殼304之第2外殼分割體312，於與大徑開口部312a相向的軸方向一端側，形成有筒狀的軸承保持部312b。
此外，自滾珠螺桿軸314的軸方向兩端部，有一對直動導引軸332a、332b突出。一方的直動導引軸332a的軸線P3，相對於滾珠螺桿軸314的軸線P1係平行且以偏心量e2偏心。此外，另一方的直動導引軸332b的軸線P4，相對於滾珠螺桿軸314的軸線P1係平行且以偏心量e3偏心。在此，偏心量e2、e3為比滾珠螺桿軸314的半徑還小之值。
又，旋轉直動轉換機構306具備：直動導引襯套334，裝配於第1外殼分割體310的軸承保持部310b內，於軸方向滑動自如地支撐直動導引軸332a；及直動導引襯套336，裝配於第2外殼分割體312的軸承保持部312b內，於軸方向滑動自如地支撐直動導引軸332b。另，本發明之螺桿軸對應於滾珠螺桿軸314，本發明之螺帽對應於滾珠螺桿螺帽316，本發明之推力軸承構件對應於直動導引襯套334、336。
本實施形態之線性致動器330中，當藉由旋轉驅動部308的旋轉驅動源產生旋轉力，會透過無端皮帶326、從動帶輪324將旋轉力傳達至滾珠螺桿螺帽316。 滾珠螺桿軸314的軸線P1，相對於受到直動導引襯套334、336支撐之直動導引軸332a、332b的軸線P3、P4而言係呈偏心，故受到滾珠螺桿螺帽316傳達旋轉力的滾珠螺桿軸314，其繞軸線P1之旋轉會受到抑制，同時直動導引軸332a、332b藉由在直動導引襯套334、336內滑動，而進行軸方向(圖32中箭頭方向)之直線運動。
本實施形態之線性致動器330，如同實施形態17之線性致動器302般，能夠以簡便的構造來進行滾珠螺桿軸314繞軸線P1之旋轉抑制。此外，當旋轉力從滾珠螺桿螺帽316傳達至滾珠螺桿軸314時，會對相對於滾珠螺桿軸314的軸線P1而言軸線P3、P4不一致之直動導引軸332a、332b，賦予徑方向之預壓。被賦予徑方向預壓之直動導引軸332a、332b，彼此係於軸方向遠離而配置，故能進一步提高徑向剛性，能夠平順地進行滾珠螺桿軸314之軸方向移動。
另，本實施形態的偏心量e2、e3，無需設定成同一偏心量。此外，作為將直動導引軸332a、332b於軸方向滑動自如地支撐之構件，亦可不採用直動導引襯套334、336，而是採用線性滾珠軸承。
(實施形態19)
接下來，圖33為實施形態19之線性致動器示意截面圖。圖33所示者，係為實施形態19之線性致動器340。另，遇有與上述實施形態所示之構成部分相同者，則標註 同一符號並省略重複說明。
本實施形態之線性致動器340，在構成作為外殼304的第1外殼分割體342與第2外殼分割體344之間，配置有無刷電動機346以作為旋轉驅動部。第1外殼分割體342，於與大徑開口部342a相向的軸方向一端側，形成有筒狀的軸承保持部342b。第2外殼分割體344，於與大徑開口部344a相向的軸方向一端側，亦形成有筒狀的軸承保持部344b。
無刷電動機346是由：略圓筒狀之定子348，安裝於第1外殼分割體342的大徑開口部342a側的開口緣部及第2外殼分割體344的大徑開口部344a側的開口緣部之間；及轉子350，配置於定子348的內周側；所構成。定子348之構造係做成，例如具有將金屬製的鐵心板(未圖示)層積而成之定子鐵心(未圖示)，在定子鐵心的內周側隔著絕緣子(未圖示)而捲繞複數相之線圈(未圖示)。
轉子350具備：轉子鐵心352，在滾珠螺桿螺帽316的外周以花鍵結合；及磁鐵354，固定於轉子鐵心352的外周；及轉子蓋356，覆蓋磁鐵354的外周面。此外，本實施形態之旋轉直動轉換機構306，如同實施形態18般，自滾珠螺桿軸314的軸方向兩端部，有一對直動導引軸332a、332b突出，一方的直動導引軸332a的軸線P3，相對於滾珠螺桿軸314的軸線P1係平行且以偏心量e2偏心，另一方的直動導引軸332b的軸線P4，相對於滾 珠螺桿軸314的軸線P1係平行且以偏心量e3偏心。
在軸承保持部342b的開放端側(圖33中左側)，一體地形成有朝向直動導引軸332a延伸之隔板358，在該隔板358***直動導引軸332a的***孔358a之內周面，形成有O型環裝配溝358b。又，在O型環裝配溝358b，裝配有彈性變形且與直動導引軸332a密合之O型環360。
此外，在軸承保持部344b的開放端側(圖33中右側)，一體地形成有朝向直動導引軸332b延伸之隔板362，在該隔板362***直動導引軸332b的***孔362a之內周面，形成有O型環裝配溝362b。又，在O型環裝配溝362b，裝配有彈性變形且與直動導引軸332b密合之O型環364。
另，本發明之螺桿軸對應於滾珠螺桿軸314，本發明之螺帽對應於滾珠螺桿螺帽316，本發明之推力軸承構件對應於直動導引襯套334、336。本實施形態之線性致動器340中，當供給電動機驅動電流至無刷電動機346的定子348的複數相線圈時，會因為定子348產生旋轉磁場而轉子350旋轉驅動，旋轉力傳達至滾珠螺桿螺帽316。
本實施形態中，同樣地，滾珠螺桿軸314的軸線P1，相對於受到直動導引襯套334、336支撐之直動導引軸332a、332b的軸線P3、P4而言係呈偏心，故受到滾珠螺桿螺帽316傳達旋轉力的滾珠螺桿軸314，其繞軸 線P1之旋轉會受到抑制，同時直動導引軸332a、332b藉由在直動導引襯套334、336內滑動，而進行軸方向之直線運動。
是故，本實施形態之線性致動器340，如同圖32所示實施形態18般，能夠以簡便的構造來進行滾珠螺桿軸314繞軸線P1之旋轉抑制，且被賦予徑方向預壓之直動導引軸332a、332b彼此係於軸方向遠離而配置，故能提高徑向剛性，能夠平順地進行滾珠螺桿軸314之軸方向移動。
此外，若將無刷電動機346內部除了線圈、絕緣零件、接線零件以外之零件統一成鐵系構件，則便能夠減少因相異材質組合之構造導致各零件熱膨脹不同而發生熱變形之不良影響。又，在直動導引軸332a及軸承保持部342b的隔板358之間裝配O型環360，而在直動導引軸332b及軸承保持部344b的隔板362之間裝配O型環364，故能夠確保對線性致動器340內部的防水功能。
另，本實施形態的偏心量e2、e3，同樣無需設定成同一偏心量。此外，作為將直動導引軸332a、332b於軸方向滑動自如地支撐之構件，亦可不採用直動導引襯套334、336，而是採用線性滾珠軸承。
(實施形態20)
接下來，圖34為實施形態20之線性致動器示意截面圖。圖34所示者，係為實施形態20之線性致動器370。 另，遇有與上述實施形態所示之構成部分相同者，則標註同一符號並省略重複說明。
本實施形態之線性致動器370，在構成作為外殼304的第1外殼分割體372與第2外殼分割體374之間，配置有無刷電動機368以作為旋轉驅動部。第1外殼分割體372，於與大徑開口部372a相向的軸方向一端側，形成有筒狀的軸承保持部372b。第2外殼分割體374，於與大徑開口部374a相向的軸方向一端側，亦形成有筒狀的軸承保持部374b。
無刷電動機368是由：略圓筒狀之定子348，安裝於第1外殼分割體372的大徑開口部372a側的開口緣部及第2外殼分割體374的大徑開口部374a側的開口緣部之間；及轉子350，配置於定子348的內周側；所構成，與圖33之無刷電動機346是以同一構成構件所構成。本實施形態之旋轉直動轉換機構306中，直動導引軸376從滾珠螺桿軸314的軸方向一端部突出，直動導引軸380從滾珠螺桿軸314的軸方向另一端部透過偏心構件378而突出。
一方的直動導引軸376的軸線P5，相對於滾珠螺桿軸314的軸線P1係平行且以偏心量e4偏心。在此，偏心量e4為比滾珠螺桿軸314的半徑還小之值。偏心構件378係為從滾珠螺桿軸314另一端部朝與軸線P1正交之方向延伸的構件，在偏心構件378的先端側固定有另一方之直動導引軸380。直動導引軸380的軸線P6，相 對於滾珠螺桿軸314的軸線P1係平行且以偏心量e5偏心。在此，偏心量e5為比滾珠螺桿軸314的半徑還大，但比直徑還小之值。此外，直動導引軸380的外徑尺寸，比滾珠螺桿軸314的外徑尺寸還大。
又，裝配於第1外殼分割體372的軸承保持部372b內之直動導引襯套382，係於軸方向滑動自如地支撐直動導引軸376；裝配於第2外殼分割體374的軸承保持部374b內之直動導引襯套384，係於軸方向滑動自如地支撐直動導引軸380。又，在軸承保持部372b的開放端側(圖34中左側)，一體地形成有朝向直動導引軸376延伸之隔板386，在該隔板386***直動導引軸376的***孔386a之內周面，形成有O型環裝配溝386b。又，在O型環裝配溝386b，裝配有彈性變形且與直動導引軸376密合之O型環388。
此外，在軸承保持部374b的開放端側(圖34中右側)，一體地形成有朝向直動導引軸380延伸之隔板390，在該隔板390***直動導引軸380的***孔390a之內周面，形成有O型環裝配溝390b。又，在O型環裝配溝390b，裝配有彈性變形且與直動導引軸380密合之O型環392。
另，本發明之螺桿軸對應於滾珠螺桿軸314，本發明之螺帽對應於滾珠螺桿螺帽316，本發明之推力軸承構件對應於直動導引襯套382、384。本實施形態之線性致動器370中，當供給電動機驅動電流至無刷電動機 368的定子348的複數相線圈時，會因為定子348產生旋轉磁場而轉子350旋轉驅動，旋轉力傳達至滾珠螺桿螺帽316。
本實施形態中，同樣地，滾珠螺桿軸314的軸線P1，相對於受到直動導引襯套382、384支撐之直動導引軸376、380的軸線P5、P6而言係呈偏心，故受到滾珠螺桿螺帽316傳達旋轉力的滾珠螺桿軸314，其繞軸線P1之旋轉會受到抑制，同時直動導引軸376、380藉由在直動導引襯套382、384內滑動，而進行軸方向之直線運動。
在此，本實施形態之線性致動器370與其他實施形態相異之構成在於，直動導引軸380的軸線P6，相對於滾珠螺桿軸314的軸線P1而言，係以比滾珠螺桿軸314的半徑還大但比直徑還小之值的偏心量e5呈平行而偏心。像這樣，當在直動導引軸380的軸線P6與滾珠螺桿軸314的軸線P1之間設置較大的偏心量e5，則在直動導引軸380會被賦予較大的徑方向預壓，故徑向剛性會進一步提高，能夠平順地進行滾珠螺桿軸314之軸方向移動。
此外，在從滾珠螺桿軸314的軸方向另一端部朝與滾珠螺桿軸314的軸線P1正交之方向設置偏心構件378，而在該偏心構件378的先端部設置直動導引軸380，藉此，能夠在相對於滾珠螺桿軸314的軸線P1呈大幅偏心之位置設置直線運動之輸出部，能夠提供一種容易 變更直線運動的輸出部位置之線性致動器370。
另，作為將直動導引軸376、380於軸方向滑動自如地支撐之構件，亦可不採用直動導引襯套382、384，而是採用線性滾珠軸承。
(實施形態21)
圖35為實施形態21之線性致動器示意截面圖。圖35所示者，係為實施形態21之線性致動器394。另，遇有與上述實施形態所示之構成部分相同者，則標註同一符號並省略重複說明。本實施形態之線性致動器394，在構成外殼304之第2外殼分割體374，於與大徑開口部374a相向的軸方向一端側，形成有一對軸承保持部374b1、374b2。
本實施形態之旋轉直動轉換機構306中，偏心構件396係從滾珠螺桿軸314的軸方向另一端部朝與軸線P1正交之方向延伸，而在該偏心構件396突出設置有一對直動導引軸380a、380b。一方的直動導引軸380a的軸線P7，相對於滾珠螺桿軸314的軸線P1係平行且以偏心量e6偏心。在此，偏心量e6為比滾珠螺桿軸314的半徑還大之值。此外，直動導引軸380a的外徑尺寸，比滾珠螺桿軸314的外徑尺寸還大。
另一方的直動導引軸380b的軸線P8，相對於一方的直動導引軸380a而言，係位於以滾珠螺桿軸314的軸線P1為中心之線對稱位置，相對於滾珠螺桿軸314 的軸線P1呈平行且以偏心量e7偏心。在此，偏心量e7亦為比滾珠螺桿軸314的半徑還大之值。此外，直動導引軸380b的外徑尺寸，亦比滾珠螺桿軸314的外徑尺寸還大。
另，本發明之螺桿軸對應於滾珠螺桿軸314，本發明之螺帽對應於滾珠螺桿螺帽316，本發明之推力軸承構件對應於直動導引襯套382、384a、384b。本實施形態之線性致動器394中，當供給電動機驅動電流至無刷電動機368的定子348的複數相線圈時，會因為定子384產生旋轉磁場而轉子350旋轉驅動，旋轉力傳達至滾珠螺桿螺帽316。
本實施形態中，同樣地，滾珠螺桿軸314的軸線P1，相對於受到直動導引襯套382、384a、384b支撐之直動導引軸376、380a、380b的軸線P5、P7、P8而言係呈偏心，故受到滾珠螺桿螺帽316傳達旋轉力的滾珠螺桿軸314，其繞軸線P1之旋轉會受到抑制，同時直動導引軸376、380a、380b藉由在直動導引襯套382、384a、384b內滑動，而進行軸方向之直線運動。
按照本實施形態，當在滾珠螺桿軸314的軸方向另一端部設置一對直動導引軸380a、380b，而在直動導引軸380a、380b的軸線P7、P8與滾珠螺桿軸314的軸線P1之間設置較大的偏心量e6、e7，則在直動導引軸380a、380b會被賦予較大的徑方向預壓，故徑向剛性會進一步提高，能夠平順地進行滾珠螺桿軸314之軸方向移 動。
此外，在從滾珠螺桿軸314的軸方向另一端部朝與滾珠螺桿軸314的軸線P1正交之方向設置偏心構件396，而在該偏心構件396的先端部設置直動導引軸380a、380b，藉此，能夠在相對於滾珠螺桿軸314的軸線P1呈大幅偏心之位置設置直線運動之輸出部，能夠提供一種容易變更直線運動的輸出部位置之線性致動器394。
另，本實施形態的偏心量e6、e7，無需設定成同一偏心量。在此，各實施形態之旋轉直動轉換機構306，其構造為具備：滾珠螺桿軸314，於外周面形成螺旋溝314a；及滾珠螺桿螺帽316，於內周面形成螺旋溝316a；及多數個滾珠，在滾珠螺桿軸314及滾珠螺桿螺帽316的彼此相向之兩螺旋溝314a、316a之間設置的滾珠轉動路徑上轉動；但，亦可藉由於外周形成雄螺桿之傳動軸、以及於內周面形成雌螺桿之螺帽，來構成旋轉直動轉換機構。
此外，將與各實施形態的滾珠螺桿螺帽316、滾珠螺桿軸314及滾珠螺桿軸314的端部一體化之直動導引軸318、332a、332b、376、380、380a、380b做成預壓構造，藉此，便能得到不晃蕩而具有剛性的旋轉直動轉換機構306。又，作為將直動導引軸376、380a、380b於軸方向滑動自如地支撐之構件，亦可不採用直動導引襯套382、384a、384b，而是採用線性滾珠軸承。再者，各實施形態中雖將直動導引軸376、380a、380b做成圓形截面 形狀來做說明，但因應用途不同亦可為其他形狀，例如橢圓形狀。
1‧‧‧致動器
10‧‧‧旋轉體
11‧‧‧板
12‧‧‧固定部
14‧‧‧凸緣部
15‧‧‧滾珠螺桿軸
16‧‧‧止動部
17、43‧‧‧滑件
18、44‧‧‧線性襯套
20‧‧‧機殼
21‧‧‧機殼基座
22‧‧‧機殼內部
23‧‧‧凹部
30‧‧‧定子
31‧‧‧定子鐵心
32、32A、32B‧‧‧激磁線圈
34‧‧‧線圈絕緣子
35‧‧‧支撐構件
40‧‧‧第2轉子
41、51‧‧‧轉子鐵心
42‧‧‧第2轉子托架
45‧‧‧支撐構件
50‧‧‧第1轉子
52‧‧‧螺帽
53‧‧‧第1轉子托架
54‧‧‧固定構件
61‧‧‧第3軸承
62‧‧‧第2軸承
63、63A、63B‧‧‧第1軸承
71、74‧‧‧角度檢測器
72、75‧‧‧解角器定子
73、76‧‧‧解角器轉子
Zr‧‧‧旋轉中心

Claims (8)

  1. 一種致動器，其特徵為，包含：定子，具備激磁線圈及定子鐵心；機殼，固定前述定子；第1轉子，配置於前述定子的徑方向內側，對於前述定子相對旋轉；螺桿軸，為配置於前述第1轉子的旋轉中心之棒狀構件，於表面的至少一部分形成螺紋溝；螺帽，與前述螺桿軸的螺紋溝螺合，和前述第1轉子一起旋轉，使前述螺桿軸朝向與前述第1轉子的旋轉中心平行之方向，即直動方向移動；第2轉子，配置於前述定子的徑方向外側，對於前述定子相對旋轉；旋轉體，和前述第2轉子一起旋轉；凸緣部，固定於前述螺桿軸；及軸承，相對於前述凸緣部旋轉自如地支撐前述第2轉子；更包含直動導引機構，導引前述旋轉體於前述直動方向之移動，前述直動導引機構和前述第2轉子一起旋轉，藉此前述旋轉體會旋轉。
  2. 一種致動器，其特徵為，包含：定子，具備激磁線圈及定子鐵心；機殼，固定前述定子；第1轉子，配置於前述定子的徑方向內側，對於前述 定子相對旋轉；螺桿軸，為配置於前述第1轉子的旋轉中心之棒狀構件，於表面的至少一部分形成螺紋溝；螺帽，與前述螺桿軸的螺紋溝螺合，和前述第1轉子一起旋轉，使前述螺桿軸朝向與前述第1轉子的旋轉中心平行之方向，即直動方向移動；及第2轉子，配置於前述定子的徑方向外側，對於前述定子相對旋轉；前述第1轉子的旋轉中心與前述第2轉子的旋轉中心，彼此位於平行且相異之位置。
  3. 一種致動器，其特徵為，包含：定子，具備激磁線圈及定子鐵心；機殼，固定前述定子；第1轉子，配置於前述定子的徑方向內側，對於前述定子相對旋轉；螺桿軸，為配置於前述第1轉子的旋轉中心之棒狀構件，於表面的至少一部分形成螺紋溝；螺帽，與前述螺桿軸的螺紋溝螺合，和前述第1轉子一起旋轉，使前述螺桿軸朝向與前述第1轉子的旋轉中心平行之方向，即直動方向移動；及第2轉子，配置於前述定子的徑方向外側，對於前述定子相對旋轉；前述定子包含：環狀的背軛，其具備：狹縫部，為於圓周方向並 排之複數個空隙；及內側背軛，相對於前述狹縫部的徑方向在內側；及外側背軛，相對於前述狹縫部的徑方向在外側；及連結部，在相鄰的前述狹縫部的圓周方向之間，連結前述內側背軛與前述外側背軛；複數個內側齒，設置於圓周方向，從前述內側背軛朝向徑方向內側突出；及複數個外側齒，設置於圓周方向，從前述外側背軛朝向徑方向外側突出；前述狹縫部，是將在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒藉由前述空隙而隔離，且朝向在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒所相鄰之前述內側齒或前述外側齒的基部，於圓周方向延伸。
  4. 一種致動器，其特徵為，包含：定子，具備激磁線圈及定子鐵心；機殼，固定前述定子；第1轉子，配置於前述定子的徑方向內側，對於前述定子相對旋轉；螺桿軸，為配置於前述第1轉子的旋轉中心之棒狀構件，於表面的至少一部分形成螺紋溝；螺帽，與前述螺桿軸的螺紋溝螺合，和前述第1轉子一起旋轉，使前述螺桿軸朝向與前述第1轉子的旋轉中心平行之方向，即直動方向移動；及第2轉子，配置於前述定子的徑方向外側，對於前述定子相對旋轉； 前述第1轉子的旋轉中心與前述第2轉子的旋轉中心，彼此位於平行且相異之位置，前述定子包含：環狀之背軛；及複數個內側齒，設置於圓周方向，從前述背軛朝向徑方向內側突出；及複數個外側齒，設置於圓周方向，從前述背軛朝向徑方向外側突出；將前述外側齒的徑方向最外側之位置沿圓周方向連線而成的外周圓弧之中心，與前述第1轉子的旋轉中心及前述第2轉子的旋轉中心的其中一者一致，將前述內側齒的徑方向最內側之位置沿圓周方向連線而成的內周圓弧之中心，與前述第1轉子的旋轉中心及前述第2轉子的旋轉中心的另一者一致。
  5. 一種致動器，其特徵為，包含：定子，具備激磁線圈及定子鐵心；機殼，固定前述定子；第1轉子，配置於前述定子的徑方向內側，對於前述定子相對旋轉；螺桿軸，為配置於前述第1轉子的旋轉中心之棒狀構件，於表面的至少一部分形成螺紋溝；螺帽，與前述螺桿軸的螺紋溝螺合，和前述第1轉子一起旋轉，使前述螺桿軸朝向與前述第1轉子的旋轉中心平行之方向，即直動方向移動；及第2轉子，配置於前述定子的徑方向外側，對於前述定子相對旋轉； 更包含：相對於前述機殼旋轉自如地支撐前述第1轉子之軸承、及和前述第2轉子一起旋轉之旋轉體、及固定於前述螺桿軸之凸緣部、及相對於前述凸緣部旋轉自如地支撐前述第2轉子之軸承，前述第2轉子的轉子鐵心於直動方向之長度，係比前述定子鐵心於直動方向的長度還長，且前述第2轉子即使相對於前述定子鐵心朝直動方向移動，仍能旋轉。
  6. 一種致動器，其特徵為，包含：定子，具備激磁線圈及定子鐵心；機殼，固定前述定子；第1轉子，配置於前述定子的徑方向內側，對於前述定子相對旋轉；螺桿軸，為配置於前述第1轉子的旋轉中心之棒狀構件，於表面的至少一部分形成螺紋溝；螺帽，與前述螺桿軸的螺紋溝螺合，和前述第1轉子一起旋轉，使前述螺桿軸朝向與前述第1轉子的旋轉中心平行之方向，即直動方向移動；第2轉子，配置於前述定子的徑方向外側，對於前述定子相對旋轉；軸承，相對於前述機殼旋轉自如地支撐前述第1轉子；旋轉體，和前述第2轉子一起旋轉；直動導引軸，因應前述螺桿軸的直動方向之移動，導引前述旋轉體於前述直動方向之移動；及 軸承，相對於前述凸緣部旋轉自如地支撐前述第2轉子；相對於前述螺桿軸的軸線，前述直動導引軸的軸線係呈偏心且平行延伸，前述直動導引軸和前述第2轉子一起旋轉，藉此，當前述第2轉子之旋轉使前述螺桿軸旋轉時，將前述第1轉子的旋轉與前述第2轉子的旋轉做成相反方向旋轉，以抑制前述螺桿軸於前述直動方向之移動，同時傳達前述第2轉子的旋轉運動。
  7. 一種定子，其特徵為，包含：環狀的背軛，其具備：狹縫部，為於圓周方向並排之複數個空隙；及內側背軛，相對於前述狹縫部的徑方向在內側；及外側背軛，相對於前述狹縫部的徑方向在外側；及連結部，在相鄰的前述狹縫部的圓周方向之間，連結前述內側背軛與前述外側背軛；複數個內側齒，設置於圓周方向，從前述內側背軛朝向徑方向內側突出；及複數個外側齒，設置於圓周方向，從前述外側背軛朝向徑方向外側突出；前述狹縫部，是將在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒藉由前述空隙而隔離，且朝向在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒所相鄰之前述內側齒或前述外側齒的基部，於圓周方向延伸，前述狹縫部的圓周方向的寬度，比前述內側齒及前述外側齒的基部之圓 周方向的寬度還長。
  8. 一種電動機，其特徵為，包含：定子，具備激磁線圈及定子鐵心；機殼，固定前述定子；第1轉子，配置於前述定子的徑方向內側，對於前述定子相對旋轉；第2轉子，配置於前述定子的徑方向外側，對於前述定子相對旋轉；前述定子包含：環狀的背軛，其具備：狹縫部，為於圓周方向並排之複數個空隙；及內側背軛，相對於前述狹縫部的徑方向在內側；及外側背軛，相對於前述狹縫部的徑方向在外側；及連結部，在相鄰的前述狹縫部的圓周方向之間，連結前述內側背軛與前述外側背軛；複數個內側齒，設置於圓周方向，從前述內側背軛朝向徑方向內側突出；及複數個外側齒，設置於圓周方向，從前述外側背軛朝向徑方向外側突出；前述狹縫部，是將在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒藉由前述空隙而隔離，且朝向在徑方向延長線上並排之前述內側齒及前述外側齒所相鄰之前述內側齒或前述外側齒的基部，於圓周方向延伸，前述狹縫部的圓周方向的寬度，比前述內側齒及前述外側齒的基部之圓周方向的寬度還長。
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