直接驅動電動機的製造方法和夾具與流程

2024-03-25 00:35:05

本發明涉及一種直接驅動電動機的製造方法和夾具。

背景技術：

通常，已知有直接驅動電動機(以下也稱為DD電動機)，其採用將旋轉力直接傳遞給旋轉體，使該旋轉體相對於被旋轉體向規定方向旋轉的驅動方式(電動機負載直連式驅動方式)。這種DD電動機包括電動機部、軸承、旋轉檢測器(旋轉變壓器)和殼體，其整體形狀形成為大致圓柱狀。為了實現使用DD電動機的輸送裝置、檢查裝置和工具機等的小型化，優選採用能減小該DD電動機的殼體的設置面積(所謂佔地面積)或該殼體的軸向高度的扁平結構。因此，以往為了縮小DD電動機的佔地面積，提出了將電動機部、軸承、旋轉檢測器(旋轉變壓器)在軸向上縱列配置的結構(例如參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2012－178926號公報

技術實現要素：

然而，在構成為轉子法蘭與設置於輸送裝置、檢查裝置和工具機等被旋轉體的承插孔進行承插嵌合的DD電動機中，輸出軸的擺動精度直接影響到旋轉體的旋轉精度。以往，為了提高DD電動機的擺動精度，一直追求各部件的尺寸精度的提高。另一方面，為了各部件的嵌合而需要容許各部件的尺寸公差的餘量。因此，由於各部件的餘量使組裝完的DD電動機的精度低於各部件的尺寸精度，可能無法獲得所要求的旋轉精度。

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在於提供一種能夠獲得較高的旋轉精度的直接驅動電動機的製造方法和夾具。

為了解決上述問題，本發明的第一形態提供一種直接驅動電動機的製造方法，該直接驅動電動機具備：電動機部，其具有定子以及相對於該定子能夠旋轉的轉子；第一殼體，其固定有定子；第二殼體，其配置在第一殼體的外側，並且固定有轉子；軸承，其將第二殼體以使其相對於第一殼體旋轉自由的方式支承；固定圈壓緊部件，其與第一殼體一起在軸向上夾持軸承的固定圈；以及旋轉檢測器，其用於檢測電動機部的旋轉狀態，上述直接驅動電動機的製造方法包括：在第二殼體的軸向規定位置，將構成轉子的多個永久磁鐵沿著周向以規定間隔呈同心狀地配置並固定的工序；將軸承的旋轉圈嵌入到第二殼體，在軸承的旋轉圈與第二殼體之間的間隙中填充填充劑，並使用規定了第二殼體的外周面與軸承的固定圈的內周面之間的徑向寬度的夾具進行固定的工序；在第一殼體的外周面的軸向規定位置，將構成定子的多個電動機鐵芯沿著周向以規定間隔呈同心狀地配置並固定的工序；將第一殼體插入到軸承的固定圈的工序；以及由第一殼體和固定圈壓緊部件夾持軸承的固定圈，並在軸向上固定軸承的固定圈的工序。

根據本發明的第一形態，能夠抑制直接驅動電動機的第二殼體的輸出軸側端部的外周面與軸承的固定圈的內周面之間的徑向寬度的偏差，從而獲得能夠得到較高的旋轉精度的直接驅動電動機。

此外，本發明的第二形態是在第一形態的直接驅動電動機的製造方法中，也可以是，直接驅動電動機中，旋轉檢測器包括旋轉變壓器轉子以及與該旋轉變壓器轉子對置地配置的旋轉變壓器定子，直接驅動電動機的製造方法還包括：將旋轉變壓器轉子直接固定於第二殼體的工序；以及將旋轉變壓器定子直接固定於固定圈壓緊部件的工序。

根據本發明的第二形態，能夠抑制因旋轉變壓器轉子及旋轉變壓器定子的位置偏差而對第二殼體的旋轉角度位置的檢測精度產生的影響，從而獲得能夠高精度地檢測電動機部的旋轉狀態的直接驅動電動機。

此外，本發明的第三形態是在第二形態的直接驅動電動機的製造方法中，也可以是，還包括：將旋轉變壓器轉子嵌入到第二殼體，並使用規定了第二殼體的外周面與旋轉變壓器轉子的內周面之間的徑向寬度的夾具進行固定的工序。

根據本發明的第三形態，能夠抑制第二殼體的輸出側的外周面與旋轉變壓器轉子的內周面之間的徑向寬度的偏差，從而獲得能夠進一步高精度地檢測電動機部的旋轉狀態的直接驅動電動機。

此外，本發明的第四形態提供一種夾具，其用在直接驅動電動機的製造方法中，該直接驅動電動機具備：電動機部，其具有定子以及相對於該定子能夠旋轉的轉子；第一殼體，其固定有定子；第二殼體，其配置在第一殼體的外側，並且固定有轉子；軸承，其將第二殼體以使其相對於第一殼體旋轉自由的方式支承；固定圈壓緊部件，其與第一殼體一起在軸向上夾持軸承的固定圈；以及旋轉檢測器，其用於檢測電動機部的旋轉狀態，該夾具包括：圓環狀的槽部，供第二殼體嵌入；以及圓柱狀的凸部，供軸承的固定圈套入，圓環狀的槽部包括：外周側壁面，其以電動機部的旋轉軸為中心；以及內周側壁面，其半徑大於外周側壁面的半徑，圓環狀的槽部構成為該圓環狀的槽部的徑向寬度大於第二殼體的輸出軸側端部的徑向寬度，並且外周側壁面與第二殼體的輸出軸側端部的外周面接觸，該圓環狀的槽部的底部與第二殼體的輸出軸側端部的軸向端面接觸，圓柱狀的凸部具有以電動機部的旋轉軸為中心的外周壁面，圓柱狀的凸部構成為從圓環狀的槽部的底面至該圓柱狀的凸部的輸出軸側端部的高度大於從第二殼體的輸出軸側端部的軸向端面至軸承的輸出軸側端面的高度，外周壁面與上述軸承的固定圈的內周面接觸，通過圓環狀的槽部的內周側壁面與圓柱狀的凸部的外周壁面之間的徑向距離，規定第二殼體的外周面與軸承的固定圈的內周面之間的徑向寬度。

根據本發明的第四形態，能夠抑制直接驅動電動機的第二殼體的輸出軸側端部的外周面與軸承的固定圈的內周面之間的徑向寬度的偏差，從而獲得可得到較高的旋轉精度的直接驅動電動機。

此外，本發明的第五形態是在第四形態的夾具，也可以是，直接驅動電動機中旋轉檢測器包括旋轉變壓器轉子以及與該旋轉變壓器轉子對置地配置的旋轉變壓器定子，通過圓環狀的槽部的內周側壁面與外周側壁面之間的徑向距離，規定第二殼體的外周面與軸承的固定圈的內周面之間的徑向寬度、以及第二殼體的外周面與旋轉變壓器轉子的內周面之間的徑向寬度。

根據本發明的第五形態，能夠抑制直接驅動電動機的第二殼體的輸出軸側端部的外周面與軸承的固定圈的內周面之間的徑向寬度的偏差、以及第二殼體的輸出軸側端部的外周面與旋轉變壓器轉子的內周面之間的徑向寬度的偏差，從而獲得能夠提高電動機部的旋轉狀態的檢測精度的直接驅動電動機。

此外，本發明的第六形態是在第一形態的直接驅動電動機的製造方法中，也可以是，直接驅動電動機的固定圈壓緊部件由非磁性材料構成。採用這種結構，能夠抑制因來自電動機部的磁力線迴繞至旋轉檢測器而對第二殼體的旋轉角度位置的檢測精度產生的影響，從而能夠高精度地檢測電動機部的旋轉狀態。

此外，本發明的第七形態是在第一形態的直接驅動電動機的製造方法中，也可以是，直接驅動電動機的旋轉檢測器是用於檢測轉子相對於定子的相對位移的增量式的單個旋轉變壓器。採用這種結構，能夠減小直接驅動電動機的軸向高度尺寸，從而能夠實現直接驅動電動機在軸向上的小型化。

此外，本發明的第八形態是在第七形態的直接驅動電動機的製造方法中，也可以是，直接驅動電動機具備：功率因數檢測部，其檢測在對電動機部接通電源時功率因數為0的位置；以及換相控制部，其根據功率因數為0的位置以及從旋轉變壓器輸出的增量信息來控制該電動機部的換相。採用這種結構，即使是僅搭載單個的旋轉變壓器的結構，也能夠高精度地檢測直接驅動電動機的旋轉狀態。

此外，本發明的第九形態是在第一形態的直接驅動電動機的製造方法中，也可以是，直接驅動電動機中，電動機部、軸承和旋轉檢測器在軸承的軸向上排列配置。採用這種結構，能夠抑制直接驅動電動機在徑向上的擴大，從而能夠實現佔地面積的減少。

此外，本發明的第十形態是在第一形態的直接驅動電動機的製造方法中，也可以是，直接驅動電動機的第二殼體具備：凸緣部，其在軸承的旋轉圈的一個軸向端面側延伸；以及旋轉圈壓緊部件，其配置在該旋轉圈的另一個軸向端面側。採用這種結構，即使萬一填充於軸承與第二殼體的嵌合面的填充劑的粘合力下降，也能夠防止軸承從第二殼體脫離。

此外，本發明的第十一形態是在第一形態的直接驅動電動機的製造方法中，也可以是，直接驅動電動機的第二殼體形成為大致圓筒形狀，並且是在軸向上無縫的一體結構。採用這種結構，不使第二殼體在軸向上大型化也能夠支承軸承，從而能夠實現直接驅動電動機的小型化。

根據本發明的形態，能夠提供一種可獲得較高的旋轉精度的直接驅動電動機的製造方法和夾具。

附圖說明

圖1是表示本實施方式涉及的直接驅動電動機的結構的截面圖。

圖2是表示對本實施方式涉及的直接驅動電動機的旋轉角度位置進行控制的結構的框圖。

圖3是說明本實施方式涉及的直接驅動電動機的軸承相對於轉子法蘭的固定方法的圖。

圖4是表示本實施方式涉及的夾具的形狀的一個示例的圖。

圖5是表示本實施方式涉及的直接驅動電動機的製造步驟的一個示例的圖。

圖6是表示本實施方式涉及的直接驅動電動機的製造方法中的第一工序的圖。

圖7是表示本實施方式涉及的直接驅動電動機的製造方法中的第二工序的圖。

圖8是表示本實施方式涉及的直接驅動電動機的製造方法中的第三工序的圖。

圖9是表示本實施方式涉及的直接驅動電動機的製造方法中的第四工序的圖。

圖10是表示本實施方式涉及的直接驅動電動機的製造方法中的第五工序的圖。

圖11是使用本實施方式涉及的直接驅動電動機的檢查裝置的概略結構圖。

圖12是使用本實施方式涉及的直接驅動電動機的工具機的概略結構圖。

符號說明

3 內殼體(第一殼體)

5 轉子法蘭(第二殼體)

7 殼體

9 電動機部

10 DD電動機

11 軸承

13 定子(stator)

15 轉子(rotor)

20 控制單元

21 內圈(固定圈)

21a 內圈(固定圈)的軸向一端面(一個軸向端面)

21b 內圈(固定圈)的軸向另一端面(另一個軸向端面)

23 外圈(旋轉圈)

23a 外圈(旋轉圈)的軸向一端面(一個軸向端面)

23b 外圈(旋轉圈)的軸向另一端面(另一個軸向端面)

25 滾動體

27 旋轉變壓器(旋轉檢測器)

29 內圈壓緊部件(固定圈壓緊部件)

33 旋轉變壓器轉子

35 旋轉變壓器定子

41 功率因數檢測部

43 換相控制部

51 凸緣部(轉子法蘭)

52 槽部

53 外圈壓緊部件(旋轉圈壓緊部件)

60 內圈固定部

61 凸緣部(內殼體)

80 工作檯

81 檢查對象物(輸送物)

82 攝像機(檢查部)

91 加工對象物(對象物)

100 檢查裝置

101 工具機

200 被旋轉體

200a 承插孔(被旋轉體)

300 夾具

301 槽部(夾具)

302 外周側壁面(槽部)

303 底部(槽部)

304 內周側壁面(槽部)

305 凸部(夾具)

306 外周壁面(凸部)

307 貫通孔

S 旋轉軸

具體實施方式

參照附圖對用於實施本發明的方式(實施方式)進行詳細說明。本發明不限於以下實施方式所記載的內容。此外，在以下記載的結構要素中包含本領域技術人員能夠容易想到的結構要素、實質上相同的結構要素。而且，以下記載的結構要素能夠適當組合。

圖1是表示本實施方式涉及的直接驅動電動機10的結構的截面圖。直接驅動電動機(以下稱為DD電動機)10能夠不經由減速機構(例如減速齒輪、傳動帶等)而將旋轉力直接傳遞給旋轉體，使該旋轉體沿規定方向旋轉。

本實施方式的DD電動機10構成為通常所說的外轉子式電動機。如圖1所示，DD電動機10具備：殼體7，其包括固定於基臺1的環狀的內殼體(第一殼體)3以及配置在該內殼體3的外側的環狀的轉子法蘭(第二殼體)5；電動機部9，其被組裝在內殼體3與轉子法蘭5之間，使轉子法蘭5相對於內殼體3旋轉；以及軸承11，其將轉子法蘭5以能夠旋轉的方式支承於內殼體3。

內殼體3和轉子法蘭5分別形成為直徑不同的大致圓筒形狀，相對於旋轉軸S呈同心狀地配置。轉子法蘭5是在旋轉軸S的軸向(在圖1中為上下方向)上無縫的一體結構。即，轉子法蘭5構成為在旋轉軸S的軸向上從下端部至上端部的整周上連續的大致圓筒狀，在上端部能夠安裝各種工件(未圖示)。通過由電動機部9使轉子法蘭5旋轉，能夠使各種工件與其一起在規定方向旋轉。這樣，轉子法蘭5由於電動機部9的動作而以旋轉軸S為中心進行旋轉運動，因此具有作為輸出軸的功能。此外，內殼體3構成為在旋轉軸S的軸向上從下端部至軸承11的整周上連續的大致圓筒狀，並且與內圈壓緊部件(固定圈壓緊部件)29一起夾持該軸承11。另外，在本實施方式中，內殼體3和轉子法蘭5由磁性材料構成，內圈壓緊部件29由非磁性材料構成。其理由將在後面進行說明。

電動機部9配置於殼體7的下部(基臺1附近)。電動機部9包括：固定於內殼體3的外周面的定子(stator)13；以及固定於轉子法蘭5的內周面的、與定子13對置地配置的轉子(rotor)15。定子13具有多個電動機鐵芯17，其沿著周向(轉子法蘭5的旋轉方向)以規定間隔(例如等間隔)呈同心狀地排列，在各電動機鐵芯17固定有將導線多重卷繞而成的定子線圈19。定子13與用於供給來自控制單元20(圖2)的電力的配線連接，通過該配線對定子線圈19供給電力。轉子15由沿著周向(轉子法蘭5的旋轉方向)以規定間隔(例如等間隔)呈同心狀地排列的多個永久磁鐵構成。通過控制單元20對定子線圈19進行通電時，根據弗來明左手定律，對轉子法蘭5施加旋轉力，轉子法蘭5沿規定方向旋轉。另外，本實施方式涉及的DD電動機10的轉子法蘭5與設置於輸送裝置、檢查裝置和工具機等被旋轉體200的承插孔200a承插嵌合，使被旋轉體200旋轉。以下，將轉子法蘭5中安裝被旋轉體200一側的軸向端部定義為輸出軸側端部。

軸承11配置在軸向上與電動機部9相比遠離基臺1的位置。軸承11包括以能夠相對旋轉的方式對置地配置的內圈(固定圈)21和外圈(旋轉圈)23、以及以能夠滾動的方式設置在該內圈21和外圈23之間的多個滾動體25。軸承11優選為單個就能夠承載軸向負荷和力矩負荷雙方的軸承，例如能夠採用四點接觸球軸承、三點接觸球軸承、深槽球軸承或交叉滾子軸承等。在採用交叉滾子軸承的情況下，優選不使用通常的內圈或外圈為分割結構的軸承而使用內外圈都為一體結構的軸承。內圈21由內殼體3和內圈壓緊部件29夾持，外圈23固定於轉子法蘭5的內周面。軸承11的支承結構將在後面說明。

此外，DD電動機10在軸承11的上方(即在軸向上與軸承11相比遠離基臺1的位置)設置有旋轉變壓器(旋轉檢測器)27，其用於檢測電動機部9的旋轉狀態(例如轉速、旋轉方向或旋轉角度等)。由此，能夠使安裝於轉子法蘭5的各種工件精確地旋轉規定角度，高精度地定位於目標位置。此外，通過蓋31將旋轉變壓器27與外界隔離而對其進行保護，蓋31呈圓板狀，設置於與內殼體3連結的內圈壓緊部件29的上部。

在本實施方式中，DD電動機10採用下述結構：將電動機部9、軸承11以及旋轉變壓器27以在旋轉軸S的軸向(圖1中的上下方向)上排列的方式縱列配置在殼體7內。由此，在DD電動機10中，由於可抑制以旋轉軸S為中心的徑向上的增大，所以能夠實現殼體7的設置面積(所謂佔地面積)的減小。而近年來要求DD電動機不僅殼體的設置面積減小而且軸向高度尺寸也要減小。

在本實施方式中，在殼體7內僅配置有單個的旋轉變壓器27。旋轉變壓器27是增量式旋轉變壓器，其檢測轉子15相對於定子13的相對位移。旋轉變壓器27包括：旋轉變壓器轉子33，其呈圓環狀；以及旋轉變壓器定子35，其與旋轉變壓器轉子33的內側對置地配置，具有以旋轉軸S為中心的圓環狀的形狀，檢測與旋轉變壓器轉子33之間的磁阻變化。這樣，通過採用在殼體7內僅配置有單個的旋轉變壓器27的結構，與沿著軸向縱列配置絕對式旋轉變壓器和增量式旋轉變壓器這兩種旋轉變壓器的結構相比，能夠減小DD電動機10的軸向高度尺寸。

旋轉變壓器轉子33通過螺栓33a而不經由其他部件直接安裝於旋轉變壓器轉子固定部5a而一體化，該旋轉變壓器轉子固定部5a形成於轉子法蘭5的內周面。此外，旋轉變壓器定子35通過螺栓35a而不經由其他部件直接安裝於旋轉變壓器定子固定部29a而一體化，該旋轉變壓器定子固定部29a形成於內圈壓緊部件29的外周面。

採用上述結構，磁阻根據旋轉變壓器轉子33的位置會產生變化。因此，轉子法蘭5每旋轉一周，就是磁阻變化的基波分量的一個周期。旋轉變壓器27輸出與轉子法蘭5的旋轉角度位置對應地產生變化的旋轉變壓器信號(增量信息)。

圖2是表示用於控制本實施方式涉及的DD電動機10的旋轉角度位置的結構的框圖。DD電動機10與用於控制該DD電動機10的動作的控制單元20連接。該控制單元20包括：功率因數檢測部41，其檢測在對電動機部9接通電源時功率因數為0的位置；以及換相控制部43，其基於該功率因數為0的位置和旋轉變壓器信號來控制電動機部9的換相。

在本實施方式中，功率因數檢測部41檢測在對電動機部9(定子線圈19)接通電源時功率因數為0的旋轉變壓器轉子33的位置，將該檢測出的位置設定為基準位置。然後，將該基準位置輸出到換相控制部43。換相控制部43獲取由旋轉變壓器27檢測的旋轉變壓器信號，基於該旋轉變壓器信號的變化和基準位置來控制流過電動機部9的電動機電流的換相定時。由此，在檢測電動機電流的換相定時時不需要絕對式旋轉變壓器，因而不需要搭載絕對式旋轉變壓器和增量式旋轉變壓器這兩種旋轉檢測器。因此，能夠採用單個的旋轉變壓器結構，從而能夠抑制DD電動機10的軸向高度。

接著，對軸承11的外圈(旋轉圈)23的支承結構進行說明。在轉子法蘭5的內周面上，沿整周地形成有其寬度與軸承11的軸向高度相當的外圈固定部50，在該外圈固定部50的旋轉變壓器27側沿整周地形成有凸緣部51，該凸緣部51的直徑小於軸承11的外圈(旋轉圈)23的外徑且向內側突出。此外，在外圈固定部50的電動機部9側形成有其直徑大於軸承11的外圈(旋轉圈)23的外徑的槽部52。

凸緣部51在外圈(旋轉圈)23的軸向一端面(旋轉變壓器27側端面)23a側延伸。優選凸緣部51以下述方式形成：該凸緣部51的內周面51b位於外圈(旋轉圈)23的內周面的外側，並且位於外圈(旋轉圈)23的倒角部的內側。由此，能夠由凸緣部51可靠地支承軸承11的外圈(旋轉圈)23。

此外，在槽部52安裝有具有向外徑方向擴張的彈性力的外圈壓緊部件(旋轉圈壓緊部件)53，該外圈壓緊部件53在外圈(旋轉圈)23的軸向另一端面(電動機部9側端面)23b側延伸。槽部52的外徑比軸承11的外圈(旋轉圈)23的最大外徑稍大，即使軸承11自身的允許負荷施加於外圈壓緊部件53也不會使其脫落。另外，作為外圈壓緊部件53，可以使用C形止動環，也可以使用彈性環。

此外，在軸承11的外圈(旋轉圈)23與形成於轉子法蘭5的外圈固定部50之間的間隙中填充有填充劑(例如模塑劑、粘合劑)，通過該填充劑固化，將軸承11和轉子法蘭5固定。

這樣，軸承11的外圈(旋轉圈)23被設置於外圈固定部50的軸向上下方(兩端)的凸緣部51和外圈壓緊部件53在軸向上夾持，通過填充在軸承11與外圈固定部50之間的間隙中的填充劑固化而被固定。

接著，對軸承11的內圈(固定圈)21的支承結構進行說明。在轉子法蘭5和軸承11的外圈(旋轉圈)23被固定之後，由內殼體3和內圈壓緊部件29夾持軸承11的內圈(固定圈)21，並用多個螺栓35b進行緊固，由此在軸向上固定並支承軸承11的內圈(固定圈)21。另外，在本實施方式中，插通內殼體3和內圈壓緊部件29進行固定的螺栓35b是與用於將旋轉變壓器定子35固定於內圈壓緊部件29的螺栓35a不同的另一部件。

內圈壓緊部件29的外徑大於軸承11的內圈(固定圈)21的內徑。內圈壓緊部件29的外緣部在內圈(固定圈)21的軸向一端面(旋轉變壓器27一側端面)21a側延伸。內圈壓緊部件29優選以下述方式形成：該內圈壓緊部件29的外緣部位於內圈(固定圈)21的外周面的內側，並且位於內圈(固定圈)21的倒角部的外側。由此，能夠由內圈壓緊部件29可靠地支承軸承11的內圈(固定圈)21。

此外，在內殼體3的外周面上，從上端部沿整周地形成有其寬度與軸承11的軸向高度相當的內圈固定部60，在該內圈固定部60的電動機部9側沿整周地形成有凸緣部61，該凸緣部61的直徑大於軸承11的內圈(固定圈)21的內徑且向外側突出。

凸緣部61在內圈(固定圈)21的軸向另一端面(電動機部9側端面)21b側延伸。凸緣部61優選以下述方式形成：該凸緣部61的外周面61b位於內圈(固定圈)21的外周面的內側，並且位於內圈(固定圈)21的倒角部的外側。由此，能夠由凸緣部61可靠地支承軸承11的內圈(固定圈)21。

此外，在軸承11的內圈(固定圈)21與形成於內殼體3的內圈固定部60之間的間隙中填充填充劑(例如模塑劑、粘合劑)，通過該填充劑固化而使軸承11固定於內殼體3。

這樣，軸承11的內圈(固定圈)21被內圈壓緊部件29和設置在內圈固定部60的軸向下端的凸緣部61在軸向上夾持，通過填充在軸承11與內圈固定部60之間的間隙中的填充劑固化而被固定。

另外，在本實施方式涉及的DD電動機10中，為了使作為輸出軸的轉子法蘭5相對於以內殼體3及內圈壓緊部件29為主的不旋轉的結構部以較高的旋轉精度旋轉，需要提高由軸承11和轉子法蘭5構成的結構體的徑向寬度的精度。此外，為了以較高的精度檢測轉子法蘭5相對於內殼體3及旋轉變壓器定子35的旋轉，需要提高安裝於轉子法蘭5的旋轉變壓器轉子33的徑向寬度的精度。

接著，參照圖3對軸承11相對於轉子法蘭5的固定方法以及旋轉變壓器轉子33相對於轉子法蘭5的固定方法進行說明。圖3是說明本實施方式涉及的DD電動機10的軸承11相對於轉子法蘭5的固定方法的圖。

對於軸承11及轉子法蘭5、內殼體3、內圈壓緊部件29等構成DD電動機10的結構部要求較高的尺寸精度，但是在組裝各部件時為了容許各部件的尺寸公差而需要餘量。由於該餘量，在組合各部件時各部件間的嵌合面產生間隙。特別是，在軸承11與轉子法蘭5之間的嵌合面、也就是說在軸承11的外圈(旋轉圈)23與形成於轉子法蘭5的外圈固定部50之間產生間隙(例如20μm～200μm)，並且該間隙在周向上產生偏差的情況下，會對DD電動機10的旋轉精度產生影響。因此，在本實施方式中，如圖3所示那樣，使用夾具300來規定轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面之間的徑向寬度A、以及轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與旋轉變壓器轉子33的內周面之間的徑向寬度W1。

具體而言，將軸承11的外圈(旋轉圈)23嵌入到形成於轉子法蘭5的外圈固定部50，在軸承11的外圈(旋轉圈)23與形成於轉子法蘭5的外圈固定部50之間的間隙中填充填充劑(例如模塑劑、粘合劑)，並安裝外圈壓緊部件53，由外圈壓緊部件53和轉子法蘭5的凸緣部51在軸向上夾持軸承11的外圈(旋轉圈)23。然後，用螺栓33a將旋轉變壓器轉子33暫時固定在形成於轉子法蘭5的旋轉變壓器轉子固定部5a。在這種狀態下，使用夾具300來規定轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面之間的徑向寬度A、以及轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與旋轉變壓器轉子33的內周面之間的徑向寬度W1，進行固定直至填充於軸承11的外圈23與形成於轉子法蘭5的外圈固定部50之間的間隙中的填充劑固化，並且用螺栓33a固定旋轉變壓器轉子33。

圖4是表示本實施方式涉及的夾具300的形狀的一個示例的圖。在圖4所示的示例中，夾具300中形成有供轉子法蘭5嵌入的圓環狀的槽部301。該槽部301具有以旋轉軸S為中心的半徑為R1的外周側壁面302、以及其半徑R2小於半徑R1的內周側壁面304，外周側壁面302與轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面接觸，底部303與轉子法蘭5的輸出軸側端部的軸向端面接觸。此外，槽部301構成為槽部301的外周側壁面302與內周側壁面304之間的徑向距離、也就是說槽部301的徑向寬度W1大於轉子法蘭5的輸出軸側端部的徑向寬度W2(W1＞W2)。

此外，夾具300中，供軸承11的內圈(固定圈)21套入的圓柱狀的凸部305向電動機部9側突出。該凸部305構成為具有以旋轉軸S為中心的半徑為R3的外周壁面306，從槽部301的底部303至輸出軸側端部的高度H1大於從轉子法蘭5的輸出軸側端部的軸向端面至軸承11的輸出軸側端面的高度H2(H1＞H2)，外周壁面306與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面接觸。但是，在凸部305的高度H1與從轉子法蘭5的輸出軸側端部的軸向端面至軸承11的輸出軸側的端面的高度H2之差較小的情況下，凸部305的外周壁面306與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面接觸的面積變小，可能使軸承11的軸心相對於旋轉軸S傾斜地固定。因此，更優選凸部305的高度H1為從轉子法蘭5的輸出軸側端部的軸向端面至軸承11的電動機部9側的端面的高度H3以上(H1≥H3)。

此外，夾具300的槽部301的內周側壁面304的高度H4為從轉子法蘭5的輸出軸側端部的軸向端面至旋轉變壓器轉子固定部5a的高度H5以上且小於從轉子法蘭5的輸出軸側端部的軸向端面至軸承11的輸出軸側的端面的高度H2(H5≤H4＜H2)，並且內周側壁面304與旋轉變壓器轉子33的內周面接觸。

通過使用上述結構的夾具300，能夠規定出(槽部301的外周側壁面302的半徑R1)－(凸部305的外周壁面306的半徑R3)＝(轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面之間的徑向寬度A)。

而且，通過使用上述結構的夾具300，能夠規定出(槽部301的外周側壁面302的半徑R1)―(槽部301的內周側壁面304的半徑R2)＝(轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與旋轉變壓器轉子33的內周面之間的徑向寬度W1)。

另外，夾具300也可以不是如圖3和圖4所示那樣的以DD電動機10的旋轉軸S為中心遍及整周的形狀，例如也可以是，至少在從旋轉軸S呈放射狀地延伸的三個方向(例如周向上每隔120°的三個方向)上，能夠規定轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面之間的徑向寬度A、以及轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與旋轉變壓器轉子33的內周面之間的徑向寬度W1的形狀。此外，夾具300也可以是中空結構，而且只要能夠規定出轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面之間的徑向寬度A、以及轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與旋轉變壓器轉子33的內周面之間的徑向寬度W1，就可以採用任意材料。

接下來，在軸承11的外圈(旋轉圈)23與形成於轉子法蘭5的外圈固定部50之間的間隙中填充的填充劑固化，而使軸承11固定於轉子法蘭5之後，卸下夾具300。

這樣，能夠抑制轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面之間的徑向寬度的偏差，能夠提高DD電動機10的旋轉精度。此外，也能夠抑制轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與旋轉變壓器轉子33的內周面之間的徑向寬度的偏差，因此也能夠提高DD電動機10的旋轉檢測的精度。

這裡，在本實施方式涉及的DD電動機10中，將內殼體3和內圈壓緊部件29定義為構成DD電動機10的固定部的結構體，將轉子法蘭5定義為構成DD電動機10的旋轉部的結構體。

例如，在構成旋轉部的結構體由下部的轉子法蘭部件和上部的外圈壓緊部件構成而由外圈壓緊部件和轉子法蘭部件夾持軸承的外圈(旋轉圈)的結構中，需要插通多個螺栓等來固定外圈壓緊部件和轉子法蘭部件。在這樣的結構中，通過外圈壓緊部件和轉子法蘭部件來夾持軸承的外圈(旋轉圈)並通過緊固螺栓來固定軸承，但是如果採用這樣的結構，則構成DD電動機的部件數量增多，因容許各部件的尺寸公差的餘量而可能導致在組裝DD電動機時尺寸精度降低。

在本實施方式中，如上所述，構成DD電動機10的旋轉部的結構體即轉子法蘭5是在旋轉軸S的軸向(圖1中的上下方向)上無縫的一體結構，構成為在旋轉軸S的軸向上從下端部至上端部沿整周連續的大致圓筒狀。因此，能夠抑制在組裝完DD電動機10時尺寸精度降低，而且通過抑制轉子法蘭5的輸出軸側端部與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面之間的徑向寬度的偏差，能夠抑制定子(stator)13與轉子(rotor)15之間的間隙即電動機氣隙的旋轉變動，進而能夠抑制齒槽轉矩。此外，用於構成DD電動機10的部件數量減少，因此能夠降低DD電動機10的成本及製造成本。而且，還能夠抑制轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與旋轉變壓器轉子33的內周面之間的徑向寬度的偏差，因此能夠提高DD電動機10的旋轉檢測的精度。

此外，在本實施方式中，如上所述，採用了在殼體7內僅配置有單個的旋轉變壓器27的結構，所以能夠減小DD電動機10的軸向高度尺寸，隨之能夠減小轉子法蘭5的軸向高度尺寸。由此，能夠減少轉子法蘭5的材料的使用量，有助於DD電動機10低成本化。

接著，參照圖5至圖10對上述的DD電動機10的本實施方式涉及的製造方法進行說明。圖5是表示本實施方式涉及的DD電動機10的製造步驟的一個示例的圖。圖6是表示本實施方式涉及的DD電動機10的製造方法中的第一工序的圖。圖7是表示本實施方式涉及的DD電動機10的製造方法中的第二工序的圖。圖8是表示本實施方式涉及的DD電動機10的製造方法中的第三工序的圖。圖9是表示本實施方式涉及的DD電動機10的製造方法中的第四工序的圖。圖10是表示本實施方式涉及的DD電動機10的製造方法中的第五工序的圖。

在第一工序中，如圖6所示，將構成轉子15的多個永久磁鐵粘貼固定在轉子法蘭5的內周面的軸向規定位置。在本實施方式中，將各永久磁鐵沿著周向(轉子法蘭5的旋轉方向)以規定間隔(例如等間隔)呈同心狀地配置並固定(圖5的步驟ST101)。該將永久磁鐵固定於轉子法蘭5的固定方法例如是粘合劑等已知的固定方法即可，本發明不限於該固定方法。另外，在本實施方式中示出的是將永久磁鐵粘貼固定在轉子法蘭5的內周面的示例，但是永久磁鐵也可以嵌入在轉子法蘭5內且沿著周向呈同心狀地配置。此外，旋轉變壓器轉子33通過螺栓33a以能夠進行位置調整的方式暫時固定在形成於轉子法蘭5的內周面的旋轉變壓器轉子固定部5a。

在第二工序中，如圖7所示，將在第一工序中已固定好轉子15的轉子法蘭5的輸出軸方向端部沿著軸向嵌入到夾具300的槽部301中，暫時固定於轉子法蘭5的旋轉變壓器轉子33的內周面套入夾具300的槽部301的內周側壁面304，且軸承11沿著軸向套入夾具300的凸部305。然後，在形成於軸承11的外圈(旋轉圈)23與轉子法蘭5的外圈固定部50之間的間隙中填充填充劑(例如模塑劑、粘合劑)，並將外圈壓緊部件53安裝在形成於轉子法蘭5的槽部52中，由外圈壓緊部件53和轉子法蘭5的凸緣部51在軸向上夾持軸承11的外圈(旋轉圈)23(圖5的步驟ST102)。然後，正式擰緊固定旋轉變壓器轉子33的螺栓33a。為此，在夾具300設置有供用於擰緊螺栓33a的工具通過的多個貫通孔307。

另外，在上述說明中記載了將轉子法蘭5的輸出軸方向端部嵌入到夾具300的槽部301中，並將軸承11套入夾具300的凸部305的示例，但是也可以在預先將軸承11組裝於轉子法蘭5的狀態下，將轉子法蘭5的輸出軸方向端部嵌入到夾具300的槽部301中，將軸承11套入夾具300的凸部305。此外，記載了在形成於軸承11的外圈(旋轉圈)23與轉子法蘭5的外圈固定部50之間的間隙中填充填充劑的示例，但是也可以預先在軸承11的外圈(旋轉圈)23或轉子法蘭5的外圈固定部50塗覆粘合劑後組裝轉子法蘭5和軸承11。但是，這種情況下，有可能在組裝轉子法蘭5和軸承11時，在某些邊緣部會蹭掉預先塗覆的粘合劑，轉子法蘭5與軸承11之間的間隙不能夠由粘合劑充分地填滿。因此，優選在將轉子法蘭5和軸承11組裝於夾具300的狀態下，在形成於軸承11的外圈(旋轉圈)23與轉子法蘭5的外圈固定部50之間的間隙中填充填充劑。

此外，在上述說明中，記載了在將旋轉變壓器轉子33暫時固定於轉子法蘭的狀態下將夾具300嵌入的示例，但是也可以在將旋轉變壓器轉子33套入槽部301的內周側壁面304的狀態下將夾具300嵌入到殼體轉子5中之後，將旋轉變壓器轉子33固定於轉子法蘭5。但是，在這種情況下，為了容易地插入用於固定的螺栓33a，優選夾具300的貫通孔307具有足以使螺栓33a穿過的的大小。然後，在軸承11與轉子法蘭5之間的間隙中填充的填充劑固化而使軸承11固定於轉子法蘭5之後，卸下夾具300。另外，卸下夾具300的時間只要在後述的第四工序之前，就可以是任意時間。

在第三工序中，如圖8所示，將構成定子13的多個電動機鐵芯17粘貼固定在內殼體3的外周面的軸向規定位置。在本實施方式中，將各電動機鐵芯17沿著周向(轉子法蘭5的旋轉方向)以規定間隔(例如等間隔)呈同心狀地配置並固定(圖5的步驟ST103)。在各電動機鐵芯17固定有將導線多重卷繞而成的定子線圈19。該將電動機鐵芯17固定於內殼體3的固定方法、以及將定子線圈19固定於電動機鐵芯17的固定方法例如是粘合劑等已知的固定方法即可，本發明不限於該固定方法。

在第四工序中，如圖9所示，將形成於內殼體3的外周面的內圈固定部60插入到軸承11的內圈(固定圈)21(圖5的步驟ST104)。然後，在軸承11的內圈(固定圈)21與形成於內殼體3的內圈固定部60之間的間隙中填充填充劑(例如模塑劑、粘合劑)。

在第五工序中，如圖10所示，將軸承11的內圈(固定圈)21由內殼體3和內圈壓緊部件29夾持，並用多個螺栓35b緊固，由此軸承11的內圈(固定圈)21在軸向上被固定並支承(圖5的步驟ST105)。然後，在軸承11與內殼體3之間的間隙中填充的填充劑固化，而使軸承11固定於內殼體3。

另外，在上述說明中記載了在軸承11與內殼體3之間的間隙中填充填充劑的示例，但是軸承11與內殼體3的固定方法不限於此，也可以使用其它已知的固定方法。此外，在由內殼體3和內圈壓緊部件29夾持軸承11的內圈(固定圈)21並用多個螺栓35b進行緊固就能夠獲得足夠的固定強度的情況下，無需另外利用填充劑或其它的固定方法。

這樣，在本實施方式中，在第二工序中已經抑制了轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面之間的徑向寬度的偏差，因此即使軸承11的內圈(固定圈)21與形成於內殼體3的內圈固定部60之間的間隙的間隔產生偏差，理論上也可以說不會影響DD電動機10的旋轉精度。

然後，通過螺栓35a將旋轉變壓器定子35一體地安裝在形成於內圈壓緊部件29的外周面的旋轉變壓器定子固定部29a，並安裝罩31、基臺1等，完成DD電動機10(圖1參照)。另外，旋轉變壓器定子35的安裝時間不限於第五工序之後，例如也可以在第五工序之前，預先形成將旋轉變壓器定子35安裝於內圈壓緊部件29的狀態。本發明不限於上述旋轉變壓器定子35的安裝方法。

另外，通常DD電動機的結構體(轉子法蘭、內殼體、軸承、內圈壓緊部件等)是由磁性材料構成的。與此相對，旋轉變壓器27是如上述那樣通過進行磁感測來檢測轉子法蘭5的旋轉角度位置的裝置，因此來自電動機部9的磁力線迴繞可能對轉子法蘭5的旋轉角度位置的檢測精度產生不良影響。

這裡，例如在構成固定部的結構體由一個內殼體部件構成的結構中，為了避免經由由磁性材料構成的內殼體部件的來自電動機部的磁力線迴繞所產生的影響，需要經由其他的由非磁性材料構成的安裝部件等來將旋轉變壓器定子安裝於內殼體部件。

在本實施方式中，如上所述，由內殼體3、以及與該內殼體3一起夾持軸承11的由非磁性材料構成的內圈壓緊部件29構成固定部，並且，插通內殼體3和內圈壓緊部件29進行固定的螺栓35b是與用於將旋轉變壓器定子35固定於內圈壓緊部件29的螺栓35a不同的另一部件。即，是在由磁性材料構成的內殼體3和旋轉變壓器定子35之間不產生導通的結構。

由此，能夠抑制因來自電動機部9的磁力線迴繞而對轉子法蘭5的旋轉角度位置的檢測精度產生的影響，從而能夠提高轉子法蘭5的旋轉角度位置的檢測精度。此外，由於不需要在旋轉變壓器定子35與內圈壓緊部件29之間設置其他部件，所以能夠抑制旋轉變壓器定子35的安裝位置的偏差，從而能夠進一步提高轉子法蘭5的旋轉角度位置的檢測精度。此外，轉子法蘭5也是由單個構件構成的，總體上能夠削減構成DD電動機10的部件數量，因此能夠進一步降低DD電動機10的成本及生產成本。

圖11是使用本實施方式涉及的DD電動機10的檢查裝置100的概略結構圖。DD電動機10的轉子法蘭5的上端與圓板上的工作檯80連結，通過轉子法蘭5的動作，使工作檯80旋轉。在該工作檯80的邊緣部隔開相等間隔地配置檢查對象物(輸送物)81。在該結構中，通過DD電動機10的運轉使檢查對象物81與工作檯80一起旋轉而被輸送，所以構成具備DD電動機10和工作檯80的輸送裝置。此外，在工作檯80的邊緣部的上方配置有攝像機(檢查部)82，其用於逐個觀察與工作檯80一起旋轉(輸送)的各檢查對象物81。並且，由該攝像機82進行拍攝，由此能夠基於拍攝圖像對檢查對象物81進行檢查。採用該結構，能夠提高將檢查對象物81移動到攝像機82的下方時的位置精度，並且能夠實現檢查裝置100的小型化。

圖12是使用本實施方式涉及的DD電動機10的工具機101的概略結構圖。DD電動機10的轉子法蘭5的上端與圓板上的工作檯80連結，通過轉子法蘭5的動作，使工作檯80旋轉。在該工作檯80的邊緣部隔開相等間隔地配置加工對象物(對象物)91。此外，在工作檯80的邊緣部例如配置裝載機械手(加工部)，其用於對加工對象物91實施裝載新部件92、93這樣的加工，能夠配合工作檯80的旋轉對加工對象物91實施加工。採用該結構，能夠提高將加工對象物91移動到裝載機械手的位置時的位置精度，並且實現工具機101的小型化。

如以上說明的那樣，根據本實施方式，DD電動機10包括：電動機部9，其具有定子13和能夠相對於該定子13旋轉的轉子15；內殼體(第一殼體)3，其固定有定子13；轉子法蘭(第二殼體)5，其配置在內殼體(第一殼體)3的外側，並且固定有轉子15；軸承11，其將轉子法蘭(第二殼體)5以使其相對於內殼體(第一殼體)3旋轉自由的方式支承；內圈壓緊部件(固定圈壓緊部件)29，其與內殼體(第一殼體)3一起在軸向上夾持軸承11的內圈(固定圈)21；以及旋轉變壓器27，其用於檢測電動機部9的旋轉狀態。在製造該DD電動機10時，將軸承11的外圈(旋轉圈)23嵌入到形成於轉子法蘭(第二殼體)5的外圈固定部50，在軸承11的外圈(旋轉圈)23與形成於轉子法蘭5的外圈固定部50之間的間隙中填充填充劑(例如模塑劑、粘合劑)，並安裝外圈壓緊部件53，在將軸承11的外圈(旋轉圈)23在軸向上由外圈壓緊部件53和轉子法蘭5的凸緣部51夾持的狀態下，使用夾具300規定轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面之間的徑向寬度A，並且進行固定直至填充在軸承11的外圈23與形成於轉子法蘭5的外圈固定部50之間的間隙中的填充劑固化為止。由此，能夠抑制轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與軸承11的內圈(固定圈)21的內周面之間的徑向寬度的偏差，從而能夠提高DD電動機10的旋轉精度。

此外，根據本實施方式，旋轉變壓器27包括旋轉變壓器轉子33、以及與該旋轉變壓器轉子33對置地配置的旋轉變壓器定子35，使用夾具300規定轉子法蘭5的輸出軸側端部的外周面與旋轉變壓器轉子33的內周面之間的徑向寬度W1，將旋轉變壓器轉子33直接固定於轉子法蘭(第二殼體)5，將旋轉變壓器定子35直接固定於內圈壓緊部件(固定圈壓緊部件)29。因此，能夠抑制因旋轉變壓器轉子33及旋轉變壓器定子35的位置偏差而對轉子法蘭(第二殼體)5的旋轉角度位置的檢測精度產生的影響，從而能夠高精度地檢測電動機部9的旋轉狀態。此外，能夠抑制構成DD電動機10的部件數量的增加，從而能夠削減DD電動機10的成本及生產成本。

此外，根據本實施方式，內圈壓緊部件(固定圈壓緊部件)29由非磁性材料構成，由此也能夠抑制因來自電動機部9的磁力線迴繞至旋轉變壓器定子35而對轉子法蘭(第二殼體)5的旋轉角度位置的檢測精度產生的影響，從而能夠更高精度地檢測電動機部9的旋轉狀態。

此外，根據本實施方式，旋轉變壓器27是用於檢測轉子15相對於定子13的相對位移的增量式的單個旋轉變壓器。因此，能夠減小殼體7的軸向高度尺寸，能夠實現DD電動機10在軸向上的小型化。

此外，根據本實施方式，包括：功率因數檢測部41，其檢測在對電動機部9接通電源時功率因數為0的位置；以及換相控制部43，其根據功率因數為0的位置和從旋轉變壓器27輸出的旋轉變壓器信號來控制該電動機部9的換相。採用這種結構，在檢測電動機電流的換相定時的時候不需要絕對式旋轉變壓器。因此，不需要搭載絕對式旋轉變壓器和增量式旋轉變壓器這兩種旋轉檢測器，而能夠採用單個的旋轉變壓器結構。因此，能夠高精度地檢測電動機部9的旋轉狀態，並且能夠抑制DD電動機10的軸向高度。

此外，根據本實施方式，電動機部9、軸承11和旋轉變壓器27在軸承11的軸向上排列配置。由此，能夠抑制以旋轉軸S為中心的徑向上的大型化，能夠減小DD電動機10的設置面積(所謂佔地面積)。

此外，根據本實施方式，轉子法蘭(第二殼體)5具備：凸緣部51，其在軸承11的外圈(旋轉圈)23的軸向一端面23a側延伸；以及外圈壓緊部件(旋轉圈壓緊部件)53，其被配置在外圈(旋轉圈)23的軸向另一端面23b側。採用這種結構，即使萬一填充在軸承11與形成於轉子法蘭(第二殼體)5的外圈固定部50之間的間隙中的填充劑的粘合力下降時，也能夠防止轉子法蘭(第二殼體)5脫落。

此外，根據本實施方式，轉子法蘭(第二殼體)5形成為大致圓筒形狀，並且是在軸向上無縫的一體結構。採用這種結構，能夠抑制轉子法蘭(第二殼體)5在軸向上大型化，並且能夠支承軸承11，從而能夠實現DD電動機10的小型化。

以上，對實施方式進行了說明，但是實施方式不限於上述內容。另外，在本實施方式中說明的是具備單個的軸承11的結構，但即使是組合使用多個軸承的結構(也包括在軸承與軸承之間設置有間隔部件的情況)也能夠獲得同樣的效果。