直接驱动电动机的制造方法和夹具与流程

本发明涉及一种直接驱动电动机的制造方法和夹具。

背景技术：

通常，已知有直接驱动电动机(以下也称为DD电动机)，其采用将旋转力直接传递给旋转体，使该旋转体相对于被旋转体向规定方向旋转的驱动方式(电动机负载直连式驱动方式)。这种DD电动机包括电动机部、轴承、旋转检测器(旋转变压器)和壳体，其整体形状形成为大致圆柱状。为了实现使用DD电动机的输送装置、检查装置和机床等的小型化，优选采用能减小该DD电动机的壳体的设置面积(所谓占地面积)或该壳体的轴向高度的扁平结构。因此，以往为了缩小DD电动机的占地面积，提出了将电动机部、轴承、旋转检测器(旋转变压器)在轴向上纵列配置的结构(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2012－178926号公报

技术实现要素：

然而，在构成为转子法兰与设置于输送装置、检查装置和机床等被旋转体的承插孔进行承插嵌合的DD电动机中，输出轴的摆动精度直接影响到旋转体的旋转精度。以往，为了提高DD电动机的摆动精度，一直追求各部件的尺寸精度的提高。另一方面，为了各部件的嵌合而需要容许各部件的尺寸公差的余量。因此，由于各部件的余量使组装完的DD电动机的精度低于各部件的尺寸精度，可能无法获得所要求的旋转精度。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够获得较高的旋转精度的直接驱动电动机的制造方法和夹具。

为了解决上述问题，本发明的第一形态提供一种直接驱动电动机的制造方法，该直接驱动电动机具备：电动机部，其具有定子以及相对于该定子能够旋转的转子；第一壳体，其固定有定子；第二壳体，其配置在第一壳体的外侧，并且固定有转子；轴承，其将第二壳体以使其相对于第一壳体旋转自由的方式支承；固定圈压紧部件，其与第一壳体一起在轴向上夹持轴承的固定圈；以及旋转检测器，其用于检测电动机部的旋转状态，上述直接驱动电动机的制造方法包括：在第二壳体的轴向规定位置，将构成转子的多个永久磁铁沿着周向以规定间隔呈同心状地配置并固定的工序；将轴承的旋转圈嵌入到第二壳体，在轴承的旋转圈与第二壳体之间的间隙中填充填充剂，并使用规定了第二壳体的外周面与轴承的固定圈的内周面之间的径向宽度的夹具进行固定的工序；在第一壳体的外周面的轴向规定位置，将构成定子的多个电动机铁芯沿着周向以规定间隔呈同心状地配置并固定的工序；将第一壳体插入到轴承的固定圈的工序；以及由第一壳体和固定圈压紧部件夹持轴承的固定圈，并在轴向上固定轴承的固定圈的工序。

根据本发明的第一形态，能够抑制直接驱动电动机的第二壳体的输出轴侧端部的外周面与轴承的固定圈的内周面之间的径向宽度的偏差，从而获得能够得到较高的旋转精度的直接驱动电动机。

此外，本发明的第二形态是在第一形态的直接驱动电动机的制造方法中，也可以是，直接驱动电动机中，旋转检测器包括旋转变压器转子以及与该旋转变压器转子对置地配置的旋转变压器定子，直接驱动电动机的制造方法还包括：将旋转变压器转子直接固定于第二壳体的工序；以及将旋转变压器定子直接固定于固定圈压紧部件的工序。

根据本发明的第二形态，能够抑制因旋转变压器转子及旋转变压器定子的位置偏差而对第二壳体的旋转角度位置的检测精度产生的影响，从而获得能够高精度地检测电动机部的旋转状态的直接驱动电动机。

此外，本发明的第三形态是在第二形态的直接驱动电动机的制造方法中，也可以是，还包括：将旋转变压器转子嵌入到第二壳体，并使用规定了第二壳体的外周面与旋转变压器转子的内周面之间的径向宽度的夹具进行固定的工序。

根据本发明的第三形态，能够抑制第二壳体的输出侧的外周面与旋转变压器转子的内周面之间的径向宽度的偏差，从而获得能够进一步高精度地检测电动机部的旋转状态的直接驱动电动机。

此外，本发明的第四形态提供一种夹具，其用在直接驱动电动机的制造方法中，该直接驱动电动机具备：电动机部，其具有定子以及相对于该定子能够旋转的转子；第一壳体，其固定有定子；第二壳体，其配置在第一壳体的外侧，并且固定有转子；轴承，其将第二壳体以使其相对于第一壳体旋转自由的方式支承；固定圈压紧部件，其与第一壳体一起在轴向上夹持轴承的固定圈；以及旋转检测器，其用于检测电动机部的旋转状态，该夹具包括：圆环状的槽部，供第二壳体嵌入；以及圆柱状的凸部，供轴承的固定圈套入，圆环状的槽部包括：外周侧壁面，其以电动机部的旋转轴为中心；以及内周侧壁面，其半径大于外周侧壁面的半径，圆环状的槽部构成为该圆环状的槽部的径向宽度大于第二壳体的输出轴侧端部的径向宽度，并且外周侧壁面与第二壳体的输出轴侧端部的外周面接触，该圆环状的槽部的底部与第二壳体的输出轴侧端部的轴向端面接触，圆柱状的凸部具有以电动机部的旋转轴为中心的外周壁面，圆柱状的凸部构成为从圆环状的槽部的底面至该圆柱状的凸部的输出轴侧端部的高度大于从第二壳体的输出轴侧端部的轴向端面至轴承的输出轴侧端面的高度，外周壁面与上述轴承的固定圈的内周面接触，通过圆环状的槽部的内周侧壁面与圆柱状的凸部的外周壁面之间的径向距离，规定第二壳体的外周面与轴承的固定圈的内周面之间的径向宽度。

根据本发明的第四形态，能够抑制直接驱动电动机的第二壳体的输出轴侧端部的外周面与轴承的固定圈的内周面之间的径向宽度的偏差，从而获得可得到较高的旋转精度的直接驱动电动机。

此外，本发明的第五形态是在第四形态的夹具，也可以是，直接驱动电动机中旋转检测器包括旋转变压器转子以及与该旋转变压器转子对置地配置的旋转变压器定子，通过圆环状的槽部的内周侧壁面与外周侧壁面之间的径向距离，规定第二壳体的外周面与轴承的固定圈的内周面之间的径向宽度、以及第二壳体的外周面与旋转变压器转子的内周面之间的径向宽度。

根据本发明的第五形态，能够抑制直接驱动电动机的第二壳体的输出轴侧端部的外周面与轴承的固定圈的内周面之间的径向宽度的偏差、以及第二壳体的输出轴侧端部的外周面与旋转变压器转子的内周面之间的径向宽度的偏差，从而获得能够提高电动机部的旋转状态的检测精度的直接驱动电动机。

此外，本发明的第六形态是在第一形态的直接驱动电动机的制造方法中，也可以是，直接驱动电动机的固定圈压紧部件由非磁性材料构成。采用这种结构，能够抑制因来自电动机部的磁力线回绕至旋转检测器而对第二壳体的旋转角度位置的检测精度产生的影响，从而能够高精度地检测电动机部的旋转状态。

此外，本发明的第七形态是在第一形态的直接驱动电动机的制造方法中，也可以是，直接驱动电动机的旋转检测器是用于检测转子相对于定子的相对位移的增量式的单个旋转变压器。采用这种结构，能够减小直接驱动电动机的轴向高度尺寸，从而能够实现直接驱动电动机在轴向上的小型化。

此外，本发明的第八形态是在第七形态的直接驱动电动机的制造方法中，也可以是，直接驱动电动机具备：功率因数检测部，其检测在对电动机部接通电源时功率因数为0的位置；以及换相控制部，其根据功率因数为0的位置以及从旋转变压器输出的增量信息来控制该电动机部的换相。采用这种结构，即使是仅搭载单个的旋转变压器的结构，也能够高精度地检测直接驱动电动机的旋转状态。

此外，本发明的第九形态是在第一形态的直接驱动电动机的制造方法中，也可以是，直接驱动电动机中，电动机部、轴承和旋转检测器在轴承的轴向上排列配置。采用这种结构，能够抑制直接驱动电动机在径向上的扩大，从而能够实现占地面积的减少。

此外，本发明的第十形态是在第一形态的直接驱动电动机的制造方法中，也可以是，直接驱动电动机的第二壳体具备：凸缘部，其在轴承的旋转圈的一个轴向端面侧延伸；以及旋转圈压紧部件，其配置在该旋转圈的另一个轴向端面侧。采用这种结构，即使万一填充于轴承与第二壳体的嵌合面的填充剂的粘合力下降，也能够防止轴承从第二壳体脱离。

此外，本发明的第十一形态是在第一形态的直接驱动电动机的制造方法中，也可以是，直接驱动电动机的第二壳体形成为大致圆筒形状，并且是在轴向上无缝的一体结构。采用这种结构，不使第二壳体在轴向上大型化也能够支承轴承，从而能够实现直接驱动电动机的小型化。

根据本发明的形态，能够提供一种可获得较高的旋转精度的直接驱动电动机的制造方法和夹具。

附图说明

图1是表示本实施方式涉及的直接驱动电动机的结构的截面图。

图2是表示对本实施方式涉及的直接驱动电动机的旋转角度位置进行控制的结构的框图。

图3是说明本实施方式涉及的直接驱动电动机的轴承相对于转子法兰的固定方法的图。

图4是表示本实施方式涉及的夹具的形状的一个示例的图。

图5是表示本实施方式涉及的直接驱动电动机的制造步骤的一个示例的图。

图6是表示本实施方式涉及的直接驱动电动机的制造方法中的第一工序的图。

图7是表示本实施方式涉及的直接驱动电动机的制造方法中的第二工序的图。

图8是表示本实施方式涉及的直接驱动电动机的制造方法中的第三工序的图。

图9是表示本实施方式涉及的直接驱动电动机的制造方法中的第四工序的图。

图10是表示本实施方式涉及的直接驱动电动机的制造方法中的第五工序的图。

图11是使用本实施方式涉及的直接驱动电动机的检查装置的概略结构图。

图12是使用本实施方式涉及的直接驱动电动机的机床的概略结构图。

符号说明

3 内壳体(第一壳体)

5 转子法兰(第二壳体)

7 壳体

9 电动机部

10 DD电动机

11 轴承

13 定子(stator)

15 转子(rotor)

20 控制单元

21 内圈(固定圈)

21a 内圈(固定圈)的轴向一端面(一个轴向端面)

21b 内圈(固定圈)的轴向另一端面(另一个轴向端面)

23 外圈(旋转圈)

23a 外圈(旋转圈)的轴向一端面(一个轴向端面)

23b 外圈(旋转圈)的轴向另一端面(另一个轴向端面)

25 滚动体

27 旋转变压器(旋转检测器)

29 内圈压紧部件(固定圈压紧部件)

33 旋转变压器转子

35 旋转变压器定子

41 功率因数检测部

43 换相控制部

51 凸缘部(转子法兰)

52 槽部

53 外圈压紧部件(旋转圈压紧部件)

60 内圈固定部

61 凸缘部(内壳体)

80 工作台

81 检查对象物(输送物)

82 摄像机(检查部)

91 加工对象物(对象物)

100 检查装置

101 机床

200 被旋转体

200a 承插孔(被旋转体)

300 夹具

301 槽部(夹具)

302 外周侧壁面(槽部)

303 底部(槽部)

304 内周侧壁面(槽部)

305 凸部(夹具)

306 外周壁面(凸部)

307 贯通孔

S 旋转轴

具体实施方式

参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。本发明不限于以下实施方式所记载的内容。此外，在以下记载的结构要素中包含本领域技术人员能够容易想到的结构要素、实质上相同的结构要素。而且，以下记载的结构要素能够适当组合。

图1是表示本实施方式涉及的直接驱动电动机10的结构的截面图。直接驱动电动机(以下称为DD电动机)10能够不经由减速机构(例如减速齿轮、传动带等)而将旋转力直接传递给旋转体，使该旋转体沿规定方向旋转。

本实施方式的DD电动机10构成为通常所说的外转子式电动机。如图1所示，DD电动机10具备：壳体7，其包括固定于基台1的环状的内壳体(第一壳体)3以及配置在该内壳体3的外侧的环状的转子法兰(第二壳体)5；电动机部9，其被组装在内壳体3与转子法兰5之间，使转子法兰5相对于内壳体3旋转；以及轴承11，其将转子法兰5以能够旋转的方式支承于内壳体3。

内壳体3和转子法兰5分别形成为直径不同的大致圆筒形状，相对于旋转轴S呈同心状地配置。转子法兰5是在旋转轴S的轴向(在图1中为上下方向)上无缝的一体结构。即，转子法兰5构成为在旋转轴S的轴向上从下端部至上端部的整周上连续的大致圆筒状，在上端部能够安装各种工件(未图示)。通过由电动机部9使转子法兰5旋转，能够使各种工件与其一起在规定方向旋转。这样，转子法兰5由于电动机部9的动作而以旋转轴S为中心进行旋转运动，因此具有作为输出轴的功能。此外，内壳体3构成为在旋转轴S的轴向上从下端部至轴承11的整周上连续的大致圆筒状，并且与内圈压紧部件(固定圈压紧部件)29一起夹持该轴承11。另外，在本实施方式中，内壳体3和转子法兰5由磁性材料构成，内圈压紧部件29由非磁性材料构成。其理由将在后面进行说明。

电动机部9配置于壳体7的下部(基台1附近)。电动机部9包括：固定于内壳体3的外周面的定子(stator)13；以及固定于转子法兰5的内周面的、与定子13对置地配置的转子(rotor)15。定子13具有多个电动机铁芯17，其沿着周向(转子法兰5的旋转方向)以规定间隔(例如等间隔)呈同心状地排列，在各电动机铁芯17固定有将导线多重卷绕而成的定子线圈19。定子13与用于供给来自控制单元20(图2)的电力的配线连接，通过该配线对定子线圈19供给电力。转子15由沿着周向(转子法兰5的旋转方向)以规定间隔(例如等间隔)呈同心状地排列的多个永久磁铁构成。通过控制单元20对定子线圈19进行通电时，根据弗来明左手定律，对转子法兰5施加旋转力，转子法兰5沿规定方向旋转。另外，本实施方式涉及的DD电动机10的转子法兰5与设置于输送装置、检查装置和机床等被旋转体200的承插孔200a承插嵌合，使被旋转体200旋转。以下，将转子法兰5中安装被旋转体200一侧的轴向端部定义为输出轴侧端部。

轴承11配置在轴向上与电动机部9相比远离基台1的位置。轴承11包括以能够相对旋转的方式对置地配置的内圈(固定圈)21和外圈(旋转圈)23、以及以能够滚动的方式设置在该内圈21和外圈23之间的多个滚动体25。轴承11优选为单个就能够承载轴向负荷和力矩负荷双方的轴承，例如能够采用四点接触球轴承、三点接触球轴承、深槽球轴承或交叉滚子轴承等。在采用交叉滚子轴承的情况下，优选不使用通常的内圈或外圈为分割结构的轴承而使用内外圈都为一体结构的轴承。内圈21由内壳体3和内圈压紧部件29夹持，外圈23固定于转子法兰5的内周面。轴承11的支承结构将在后面说明。

此外，DD电动机10在轴承11的上方(即在轴向上与轴承11相比远离基台1的位置)设置有旋转变压器(旋转检测器)27，其用于检测电动机部9的旋转状态(例如转速、旋转方向或旋转角度等)。由此，能够使安装于转子法兰5的各种工件精确地旋转规定角度，高精度地定位于目标位置。此外，通过盖31将旋转变压器27与外界隔离而对其进行保护，盖31呈圆板状，设置于与内壳体3连结的内圈压紧部件29的上部。

在本实施方式中，DD电动机10采用下述结构：将电动机部9、轴承11以及旋转变压器27以在旋转轴S的轴向(图1中的上下方向)上排列的方式纵列配置在壳体7内。由此，在DD电动机10中，由于可抑制以旋转轴S为中心的径向上的增大，所以能够实现壳体7的设置面积(所谓占地面积)的减小。而近年来要求DD电动机不仅壳体的设置面积减小而且轴向高度尺寸也要减小。

在本实施方式中，在壳体7内仅配置有单个的旋转变压器27。旋转变压器27是增量式旋转变压器，其检测转子15相对于定子13的相对位移。旋转变压器27包括：旋转变压器转子33，其呈圆环状；以及旋转变压器定子35，其与旋转变压器转子33的内侧对置地配置，具有以旋转轴S为中心的圆环状的形状，检测与旋转变压器转子33之间的磁阻变化。这样，通过采用在壳体7内仅配置有单个的旋转变压器27的结构，与沿着轴向纵列配置绝对式旋转变压器和增量式旋转变压器这两种旋转变压器的结构相比，能够减小DD电动机10的轴向高度尺寸。

旋转变压器转子33通过螺栓33a而不经由其他部件直接安装于旋转变压器转子固定部5a而一体化，该旋转变压器转子固定部5a形成于转子法兰5的内周面。此外，旋转变压器定子35通过螺栓35a而不经由其他部件直接安装于旋转变压器定子固定部29a而一体化，该旋转变压器定子固定部29a形成于内圈压紧部件29的外周面。

采用上述结构，磁阻根据旋转变压器转子33的位置会产生变化。因此，转子法兰5每旋转一周，就是磁阻变化的基波分量的一个周期。旋转变压器27输出与转子法兰5的旋转角度位置对应地产生变化的旋转变压器信号(增量信息)。

图2是表示用于控制本实施方式涉及的DD电动机10的旋转角度位置的结构的框图。DD电动机10与用于控制该DD电动机10的动作的控制单元20连接。该控制单元20包括：功率因数检测部41，其检测在对电动机部9接通电源时功率因数为0的位置；以及换相控制部43，其基于该功率因数为0的位置和旋转变压器信号来控制电动机部9的换相。

在本实施方式中，功率因数检测部41检测在对电动机部9(定子线圈19)接通电源时功率因数为0的旋转变压器转子33的位置，将该检测出的位置设定为基准位置。然后，将该基准位置输出到换相控制部43。换相控制部43获取由旋转变压器27检测的旋转变压器信号，基于该旋转变压器信号的变化和基准位置来控制流过电动机部9的电动机电流的换相定时。由此，在检测电动机电流的换相定时时不需要绝对式旋转变压器，因而不需要搭载绝对式旋转变压器和增量式旋转变压器这两种旋转检测器。因此，能够采用单个的旋转变压器结构，从而能够抑制DD电动机10的轴向高度。

接着，对轴承11的外圈(旋转圈)23的支承结构进行说明。在转子法兰5的内周面上，沿整周地形成有其宽度与轴承11的轴向高度相当的外圈固定部50，在该外圈固定部50的旋转变压器27侧沿整周地形成有凸缘部51，该凸缘部51的直径小于轴承11的外圈(旋转圈)23的外径且向内侧突出。此外，在外圈固定部50的电动机部9侧形成有其直径大于轴承11的外圈(旋转圈)23的外径的槽部52。

凸缘部51在外圈(旋转圈)23的轴向一端面(旋转变压器27侧端面)23a侧延伸。优选凸缘部51以下述方式形成：该凸缘部51的内周面51b位于外圈(旋转圈)23的内周面的外侧，并且位于外圈(旋转圈)23的倒角部的内侧。由此，能够由凸缘部51可靠地支承轴承11的外圈(旋转圈)23。

此外，在槽部52安装有具有向外径方向扩张的弹性力的外圈压紧部件(旋转圈压紧部件)53，该外圈压紧部件53在外圈(旋转圈)23的轴向另一端面(电动机部9侧端面)23b侧延伸。槽部52的外径比轴承11的外圈(旋转圈)23的最大外径稍大，即使轴承11自身的允许负荷施加于外圈压紧部件53也不会使其脱落。另外，作为外圈压紧部件53，可以使用C形止动环，也可以使用弹性环。

此外，在轴承11的外圈(旋转圈)23与形成于转子法兰5的外圈固定部50之间的间隙中填充有填充剂(例如模塑剂、粘合剂)，通过该填充剂固化，将轴承11和转子法兰5固定。

这样，轴承11的外圈(旋转圈)23被设置于外圈固定部50的轴向上下方(两端)的凸缘部51和外圈压紧部件53在轴向上夹持，通过填充在轴承11与外圈固定部50之间的间隙中的填充剂固化而被固定。

接着，对轴承11的内圈(固定圈)21的支承结构进行说明。在转子法兰5和轴承11的外圈(旋转圈)23被固定之后，由内壳体3和内圈压紧部件29夹持轴承11的内圈(固定圈)21，并用多个螺栓35b进行紧固，由此在轴向上固定并支承轴承11的内圈(固定圈)21。另外，在本实施方式中，插通内壳体3和内圈压紧部件29进行固定的螺栓35b是与用于将旋转变压器定子35固定于内圈压紧部件29的螺栓35a不同的另一部件。

内圈压紧部件29的外径大于轴承11的内圈(固定圈)21的内径。内圈压紧部件29的外缘部在内圈(固定圈)21的轴向一端面(旋转变压器27一侧端面)21a侧延伸。内圈压紧部件29优选以下述方式形成：该内圈压紧部件29的外缘部位于内圈(固定圈)21的外周面的内侧，并且位于内圈(固定圈)21的倒角部的外侧。由此，能够由内圈压紧部件29可靠地支承轴承11的内圈(固定圈)21。

此外，在内壳体3的外周面上，从上端部沿整周地形成有其宽度与轴承11的轴向高度相当的内圈固定部60，在该内圈固定部60的电动机部9侧沿整周地形成有凸缘部61，该凸缘部61的直径大于轴承11的内圈(固定圈)21的内径且向外侧突出。

凸缘部61在内圈(固定圈)21的轴向另一端面(电动机部9侧端面)21b侧延伸。凸缘部61优选以下述方式形成：该凸缘部61的外周面61b位于内圈(固定圈)21的外周面的内侧，并且位于内圈(固定圈)21的倒角部的外侧。由此，能够由凸缘部61可靠地支承轴承11的内圈(固定圈)21。

此外，在轴承11的内圈(固定圈)21与形成于内壳体3的内圈固定部60之间的间隙中填充填充剂(例如模塑剂、粘合剂)，通过该填充剂固化而使轴承11固定于内壳体3。

这样，轴承11的内圈(固定圈)21被内圈压紧部件29和设置在内圈固定部60的轴向下端的凸缘部61在轴向上夹持，通过填充在轴承11与内圈固定部60之间的间隙中的填充剂固化而被固定。

另外，在本实施方式涉及的DD电动机10中，为了使作为输出轴的转子法兰5相对于以内壳体3及内圈压紧部件29为主的不旋转的结构部以较高的旋转精度旋转，需要提高由轴承11和转子法兰5构成的结构体的径向宽度的精度。此外，为了以较高的精度检测转子法兰5相对于内壳体3及旋转变压器定子35的旋转，需要提高安装于转子法兰5的旋转变压器转子33的径向宽度的精度。

接着，参照图3对轴承11相对于转子法兰5的固定方法以及旋转变压器转子33相对于转子法兰5的固定方法进行说明。图3是说明本实施方式涉及的DD电动机10的轴承11相对于转子法兰5的固定方法的图。

对于轴承11及转子法兰5、内壳体3、内圈压紧部件29等构成DD电动机10的结构部要求较高的尺寸精度，但是在组装各部件时为了容许各部件的尺寸公差而需要余量。由于该余量，在组合各部件时各部件间的嵌合面产生间隙。特别是，在轴承11与转子法兰5之间的嵌合面、也就是说在轴承11的外圈(旋转圈)23与形成于转子法兰5的外圈固定部50之间产生间隙(例如20μm～200μm)，并且该间隙在周向上产生偏差的情况下，会对DD电动机10的旋转精度产生影响。因此，在本实施方式中，如图3所示那样，使用夹具300来规定转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面之间的径向宽度A、以及转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与旋转变压器转子33的内周面之间的径向宽度W1。

具体而言，将轴承11的外圈(旋转圈)23嵌入到形成于转子法兰5的外圈固定部50，在轴承11的外圈(旋转圈)23与形成于转子法兰5的外圈固定部50之间的间隙中填充填充剂(例如模塑剂、粘合剂)，并安装外圈压紧部件53，由外圈压紧部件53和转子法兰5的凸缘部51在轴向上夹持轴承11的外圈(旋转圈)23。然后，用螺栓33a将旋转变压器转子33暂时固定在形成于转子法兰5的旋转变压器转子固定部5a。在这种状态下，使用夹具300来规定转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面之间的径向宽度A、以及转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与旋转变压器转子33的内周面之间的径向宽度W1，进行固定直至填充于轴承11的外圈23与形成于转子法兰5的外圈固定部50之间的间隙中的填充剂固化，并且用螺栓33a固定旋转变压器转子33。

图4是表示本实施方式涉及的夹具300的形状的一个示例的图。在图4所示的示例中，夹具300中形成有供转子法兰5嵌入的圆环状的槽部301。该槽部301具有以旋转轴S为中心的半径为R1的外周侧壁面302、以及其半径R2小于半径R1的内周侧壁面304，外周侧壁面302与转子法兰5的输出轴侧端部的外周面接触，底部303与转子法兰5的输出轴侧端部的轴向端面接触。此外，槽部301构成为槽部301的外周侧壁面302与内周侧壁面304之间的径向距离、也就是说槽部301的径向宽度W1大于转子法兰5的输出轴侧端部的径向宽度W2(W1＞W2)。

此外，夹具300中，供轴承11的内圈(固定圈)21套入的圆柱状的凸部305向电动机部9侧突出。该凸部305构成为具有以旋转轴S为中心的半径为R3的外周壁面306，从槽部301的底部303至输出轴侧端部的高度H1大于从转子法兰5的输出轴侧端部的轴向端面至轴承11的输出轴侧端面的高度H2(H1＞H2)，外周壁面306与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面接触。但是，在凸部305的高度H1与从转子法兰5的输出轴侧端部的轴向端面至轴承11的输出轴侧的端面的高度H2之差较小的情况下，凸部305的外周壁面306与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面接触的面积变小，可能使轴承11的轴心相对于旋转轴S倾斜地固定。因此，更优选凸部305的高度H1为从转子法兰5的输出轴侧端部的轴向端面至轴承11的电动机部9侧的端面的高度H3以上(H1≥H3)。

此外，夹具300的槽部301的内周侧壁面304的高度H4为从转子法兰5的输出轴侧端部的轴向端面至旋转变压器转子固定部5a的高度H5以上且小于从转子法兰5的输出轴侧端部的轴向端面至轴承11的输出轴侧的端面的高度H2(H5≤H4＜H2)，并且内周侧壁面304与旋转变压器转子33的内周面接触。

通过使用上述结构的夹具300，能够规定出(槽部301的外周侧壁面302的半径R1)－(凸部305的外周壁面306的半径R3)＝(转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面之间的径向宽度A)。

而且，通过使用上述结构的夹具300，能够规定出(槽部301的外周侧壁面302的半径R1)―(槽部301的内周侧壁面304的半径R2)＝(转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与旋转变压器转子33的内周面之间的径向宽度W1)。

另外，夹具300也可以不是如图3和图4所示那样的以DD电动机10的旋转轴S为中心遍及整周的形状，例如也可以是，至少在从旋转轴S呈放射状地延伸的三个方向(例如周向上每隔120°的三个方向)上，能够规定转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面之间的径向宽度A、以及转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与旋转变压器转子33的内周面之间的径向宽度W1的形状。此外，夹具300也可以是中空结构，而且只要能够规定出转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面之间的径向宽度A、以及转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与旋转变压器转子33的内周面之间的径向宽度W1，就可以采用任意材料。

接下来，在轴承11的外圈(旋转圈)23与形成于转子法兰5的外圈固定部50之间的间隙中填充的填充剂固化，而使轴承11固定于转子法兰5之后，卸下夹具300。

这样，能够抑制转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面之间的径向宽度的偏差，能够提高DD电动机10的旋转精度。此外，也能够抑制转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与旋转变压器转子33的内周面之间的径向宽度的偏差，因此也能够提高DD电动机10的旋转检测的精度。

这里，在本实施方式涉及的DD电动机10中，将内壳体3和内圈压紧部件29定义为构成DD电动机10的固定部的结构体，将转子法兰5定义为构成DD电动机10的旋转部的结构体。

例如，在构成旋转部的结构体由下部的转子法兰部件和上部的外圈压紧部件构成而由外圈压紧部件和转子法兰部件夹持轴承的外圈(旋转圈)的结构中，需要插通多个螺栓等来固定外圈压紧部件和转子法兰部件。在这样的结构中，通过外圈压紧部件和转子法兰部件来夹持轴承的外圈(旋转圈)并通过紧固螺栓来固定轴承，但是如果采用这样的结构，则构成DD电动机的部件数量增多，因容许各部件的尺寸公差的余量而可能导致在组装DD电动机时尺寸精度降低。

在本实施方式中，如上所述，构成DD电动机10的旋转部的结构体即转子法兰5是在旋转轴S的轴向(图1中的上下方向)上无缝的一体结构，构成为在旋转轴S的轴向上从下端部至上端部沿整周连续的大致圆筒状。因此，能够抑制在组装完DD电动机10时尺寸精度降低，而且通过抑制转子法兰5的输出轴侧端部与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面之间的径向宽度的偏差，能够抑制定子(stator)13与转子(rotor)15之间的间隙即电动机气隙的旋转变动，进而能够抑制齿槽转矩。此外，用于构成DD电动机10的部件数量减少，因此能够降低DD电动机10的成本及制造成本。而且，还能够抑制转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与旋转变压器转子33的内周面之间的径向宽度的偏差，因此能够提高DD电动机10的旋转检测的精度。

此外，在本实施方式中，如上所述，采用了在壳体7内仅配置有单个的旋转变压器27的结构，所以能够减小DD电动机10的轴向高度尺寸，随之能够减小转子法兰5的轴向高度尺寸。由此，能够减少转子法兰5的材料的使用量，有助于DD电动机10低成本化。

接着，参照图5至图10对上述的DD电动机10的本实施方式涉及的制造方法进行说明。图5是表示本实施方式涉及的DD电动机10的制造步骤的一个示例的图。图6是表示本实施方式涉及的DD电动机10的制造方法中的第一工序的图。图7是表示本实施方式涉及的DD电动机10的制造方法中的第二工序的图。图8是表示本实施方式涉及的DD电动机10的制造方法中的第三工序的图。图9是表示本实施方式涉及的DD电动机10的制造方法中的第四工序的图。图10是表示本实施方式涉及的DD电动机10的制造方法中的第五工序的图。

在第一工序中，如图6所示，将构成转子15的多个永久磁铁粘贴固定在转子法兰5的内周面的轴向规定位置。在本实施方式中，将各永久磁铁沿着周向(转子法兰5的旋转方向)以规定间隔(例如等间隔)呈同心状地配置并固定(图5的步骤ST101)。该将永久磁铁固定于转子法兰5的固定方法例如是粘合剂等已知的固定方法即可，本发明不限于该固定方法。另外，在本实施方式中示出的是将永久磁铁粘贴固定在转子法兰5的内周面的示例，但是永久磁铁也可以嵌入在转子法兰5内且沿着周向呈同心状地配置。此外，旋转变压器转子33通过螺栓33a以能够进行位置调整的方式暂时固定在形成于转子法兰5的内周面的旋转变压器转子固定部5a。

在第二工序中，如图7所示，将在第一工序中已固定好转子15的转子法兰5的输出轴方向端部沿着轴向嵌入到夹具300的槽部301中，暂时固定于转子法兰5的旋转变压器转子33的内周面套入夹具300的槽部301的内周侧壁面304，且轴承11沿着轴向套入夹具300的凸部305。然后，在形成于轴承11的外圈(旋转圈)23与转子法兰5的外圈固定部50之间的间隙中填充填充剂(例如模塑剂、粘合剂)，并将外圈压紧部件53安装在形成于转子法兰5的槽部52中，由外圈压紧部件53和转子法兰5的凸缘部51在轴向上夹持轴承11的外圈(旋转圈)23(图5的步骤ST102)。然后，正式拧紧固定旋转变压器转子33的螺栓33a。为此，在夹具300设置有供用于拧紧螺栓33a的工具通过的多个贯通孔307。

另外，在上述说明中记载了将转子法兰5的输出轴方向端部嵌入到夹具300的槽部301中，并将轴承11套入夹具300的凸部305的示例，但是也可以在预先将轴承11组装于转子法兰5的状态下，将转子法兰5的输出轴方向端部嵌入到夹具300的槽部301中，将轴承11套入夹具300的凸部305。此外，记载了在形成于轴承11的外圈(旋转圈)23与转子法兰5的外圈固定部50之间的间隙中填充填充剂的示例，但是也可以预先在轴承11的外圈(旋转圈)23或转子法兰5的外圈固定部50涂覆粘合剂后组装转子法兰5和轴承11。但是，这种情况下，有可能在组装转子法兰5和轴承11时，在某些边缘部会蹭掉预先涂覆的粘合剂，转子法兰5与轴承11之间的间隙不能够由粘合剂充分地填满。因此，优选在将转子法兰5和轴承11组装于夹具300的状态下，在形成于轴承11的外圈(旋转圈)23与转子法兰5的外圈固定部50之间的间隙中填充填充剂。

此外，在上述说明中，记载了在将旋转变压器转子33暂时固定于转子法兰的状态下将夹具300嵌入的示例，但是也可以在将旋转变压器转子33套入槽部301的内周侧壁面304的状态下将夹具300嵌入到壳体转子5中之后，将旋转变压器转子33固定于转子法兰5。但是，在这种情况下，为了容易地插入用于固定的螺栓33a，优选夹具300的贯通孔307具有足以使螺栓33a穿过的的大小。然后，在轴承11与转子法兰5之间的间隙中填充的填充剂固化而使轴承11固定于转子法兰5之后，卸下夹具300。另外，卸下夹具300的时间只要在后述的第四工序之前，就可以是任意时间。

在第三工序中，如图8所示，将构成定子13的多个电动机铁芯17粘贴固定在内壳体3的外周面的轴向规定位置。在本实施方式中，将各电动机铁芯17沿着周向(转子法兰5的旋转方向)以规定间隔(例如等间隔)呈同心状地配置并固定(图5的步骤ST103)。在各电动机铁芯17固定有将导线多重卷绕而成的定子线圈19。该将电动机铁芯17固定于内壳体3的固定方法、以及将定子线圈19固定于电动机铁芯17的固定方法例如是粘合剂等已知的固定方法即可，本发明不限于该固定方法。

在第四工序中，如图9所示，将形成于内壳体3的外周面的内圈固定部60插入到轴承11的内圈(固定圈)21(图5的步骤ST104)。然后，在轴承11的内圈(固定圈)21与形成于内壳体3的内圈固定部60之间的间隙中填充填充剂(例如模塑剂、粘合剂)。

在第五工序中，如图10所示，将轴承11的内圈(固定圈)21由内壳体3和内圈压紧部件29夹持，并用多个螺栓35b紧固，由此轴承11的内圈(固定圈)21在轴向上被固定并支承(图5的步骤ST105)。然后，在轴承11与内壳体3之间的间隙中填充的填充剂固化，而使轴承11固定于内壳体3。

另外，在上述说明中记载了在轴承11与内壳体3之间的间隙中填充填充剂的示例，但是轴承11与内壳体3的固定方法不限于此，也可以使用其它已知的固定方法。此外，在由内壳体3和内圈压紧部件29夹持轴承11的内圈(固定圈)21并用多个螺栓35b进行紧固就能够获得足够的固定强度的情况下，无需另外利用填充剂或其它的固定方法。

这样，在本实施方式中，在第二工序中已经抑制了转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面之间的径向宽度的偏差，因此即使轴承11的内圈(固定圈)21与形成于内壳体3的内圈固定部60之间的间隙的间隔产生偏差，理论上也可以说不会影响DD电动机10的旋转精度。

然后，通过螺栓35a将旋转变压器定子35一体地安装在形成于内圈压紧部件29的外周面的旋转变压器定子固定部29a，并安装罩31、基台1等，完成DD电动机10(图1参照)。另外，旋转变压器定子35的安装时间不限于第五工序之后，例如也可以在第五工序之前，预先形成将旋转变压器定子35安装于内圈压紧部件29的状态。本发明不限于上述旋转变压器定子35的安装方法。

另外，通常DD电动机的结构体(转子法兰、内壳体、轴承、内圈压紧部件等)是由磁性材料构成的。与此相对，旋转变压器27是如上述那样通过进行磁感测来检测转子法兰5的旋转角度位置的装置，因此来自电动机部9的磁力线回绕可能对转子法兰5的旋转角度位置的检测精度产生不良影响。

这里，例如在构成固定部的结构体由一个内壳体部件构成的结构中，为了避免经由由磁性材料构成的内壳体部件的来自电动机部的磁力线回绕所产生的影响，需要经由其他的由非磁性材料构成的安装部件等来将旋转变压器定子安装于内壳体部件。

在本实施方式中，如上所述，由内壳体3、以及与该内壳体3一起夹持轴承11的由非磁性材料构成的内圈压紧部件29构成固定部，并且，插通内壳体3和内圈压紧部件29进行固定的螺栓35b是与用于将旋转变压器定子35固定于内圈压紧部件29的螺栓35a不同的另一部件。即，是在由磁性材料构成的内壳体3和旋转变压器定子35之间不产生导通的结构。

由此，能够抑制因来自电动机部9的磁力线回绕而对转子法兰5的旋转角度位置的检测精度产生的影响，从而能够提高转子法兰5的旋转角度位置的检测精度。此外，由于不需要在旋转变压器定子35与内圈压紧部件29之间设置其他部件，所以能够抑制旋转变压器定子35的安装位置的偏差，从而能够进一步提高转子法兰5的旋转角度位置的检测精度。此外，转子法兰5也是由单个构件构成的，总体上能够削减构成DD电动机10的部件数量，因此能够进一步降低DD电动机10的成本及生产成本。

图11是使用本实施方式涉及的DD电动机10的检查装置100的概略结构图。DD电动机10的转子法兰5的上端与圆板上的工作台80连结，通过转子法兰5的动作，使工作台80旋转。在该工作台80的边缘部隔开相等间隔地配置检查对象物(输送物)81。在该结构中，通过DD电动机10的运转使检查对象物81与工作台80一起旋转而被输送，所以构成具备DD电动机10和工作台80的输送装置。此外，在工作台80的边缘部的上方配置有摄像机(检查部)82，其用于逐个观察与工作台80一起旋转(输送)的各检查对象物81。并且，由该摄像机82进行拍摄，由此能够基于拍摄图像对检查对象物81进行检查。采用该结构，能够提高将检查对象物81移动到摄像机82的下方时的位置精度，并且能够实现检查装置100的小型化。

图12是使用本实施方式涉及的DD电动机10的机床101的概略结构图。DD电动机10的转子法兰5的上端与圆板上的工作台80连结，通过转子法兰5的动作，使工作台80旋转。在该工作台80的边缘部隔开相等间隔地配置加工对象物(对象物)91。此外，在工作台80的边缘部例如配置装载机械手(加工部)，其用于对加工对象物91实施装载新部件92、93这样的加工，能够配合工作台80的旋转对加工对象物91实施加工。采用该结构，能够提高将加工对象物91移动到装载机械手的位置时的位置精度，并且实现机床101的小型化。

如以上说明的那样，根据本实施方式，DD电动机10包括：电动机部9，其具有定子13和能够相对于该定子13旋转的转子15；内壳体(第一壳体)3，其固定有定子13；转子法兰(第二壳体)5，其配置在内壳体(第一壳体)3的外侧，并且固定有转子15；轴承11，其将转子法兰(第二壳体)5以使其相对于内壳体(第一壳体)3旋转自由的方式支承；内圈压紧部件(固定圈压紧部件)29，其与内壳体(第一壳体)3一起在轴向上夹持轴承11的内圈(固定圈)21；以及旋转变压器27，其用于检测电动机部9的旋转状态。在制造该DD电动机10时，将轴承11的外圈(旋转圈)23嵌入到形成于转子法兰(第二壳体)5的外圈固定部50，在轴承11的外圈(旋转圈)23与形成于转子法兰5的外圈固定部50之间的间隙中填充填充剂(例如模塑剂、粘合剂)，并安装外圈压紧部件53，在将轴承11的外圈(旋转圈)23在轴向上由外圈压紧部件53和转子法兰5的凸缘部51夹持的状态下，使用夹具300规定转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面之间的径向宽度A，并且进行固定直至填充在轴承11的外圈23与形成于转子法兰5的外圈固定部50之间的间隙中的填充剂固化为止。由此，能够抑制转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与轴承11的内圈(固定圈)21的内周面之间的径向宽度的偏差，从而能够提高DD电动机10的旋转精度。

此外，根据本实施方式，旋转变压器27包括旋转变压器转子33、以及与该旋转变压器转子33对置地配置的旋转变压器定子35，使用夹具300规定转子法兰5的输出轴侧端部的外周面与旋转变压器转子33的内周面之间的径向宽度W1，将旋转变压器转子33直接固定于转子法兰(第二壳体)5，将旋转变压器定子35直接固定于内圈压紧部件(固定圈压紧部件)29。因此，能够抑制因旋转变压器转子33及旋转变压器定子35的位置偏差而对转子法兰(第二壳体)5的旋转角度位置的检测精度产生的影响，从而能够高精度地检测电动机部9的旋转状态。此外，能够抑制构成DD电动机10的部件数量的增加，从而能够削减DD电动机10的成本及生产成本。

此外，根据本实施方式，内圈压紧部件(固定圈压紧部件)29由非磁性材料构成，由此也能够抑制因来自电动机部9的磁力线回绕至旋转变压器定子35而对转子法兰(第二壳体)5的旋转角度位置的检测精度产生的影响，从而能够更高精度地检测电动机部9的旋转状态。

此外，根据本实施方式，旋转变压器27是用于检测转子15相对于定子13的相对位移的增量式的单个旋转变压器。因此，能够减小壳体7的轴向高度尺寸，能够实现DD电动机10在轴向上的小型化。

此外，根据本实施方式，包括：功率因数检测部41，其检测在对电动机部9接通电源时功率因数为0的位置；以及换相控制部43，其根据功率因数为0的位置和从旋转变压器27输出的旋转变压器信号来控制该电动机部9的换相。采用这种结构，在检测电动机电流的换相定时的时候不需要绝对式旋转变压器。因此，不需要搭载绝对式旋转变压器和增量式旋转变压器这两种旋转检测器，而能够采用单个的旋转变压器结构。因此，能够高精度地检测电动机部9的旋转状态，并且能够抑制DD电动机10的轴向高度。

此外，根据本实施方式，电动机部9、轴承11和旋转变压器27在轴承11的轴向上排列配置。由此，能够抑制以旋转轴S为中心的径向上的大型化，能够减小DD电动机10的设置面积(所谓占地面积)。

此外，根据本实施方式，转子法兰(第二壳体)5具备：凸缘部51，其在轴承11的外圈(旋转圈)23的轴向一端面23a侧延伸；以及外圈压紧部件(旋转圈压紧部件)53，其被配置在外圈(旋转圈)23的轴向另一端面23b侧。采用这种结构，即使万一填充在轴承11与形成于转子法兰(第二壳体)5的外圈固定部50之间的间隙中的填充剂的粘合力下降时，也能够防止转子法兰(第二壳体)5脱落。

此外，根据本实施方式，转子法兰(第二壳体)5形成为大致圆筒形状，并且是在轴向上无缝的一体结构。采用这种结构，能够抑制转子法兰(第二壳体)5在轴向上大型化，并且能够支承轴承11，从而能够实现DD电动机10的小型化。

以上，对实施方式进行了说明，但是实施方式不限于上述内容。另外，在本实施方式中说明的是具备单个的轴承11的结构，但即使是组合使用多个轴承的结构(也包括在轴承与轴承之间设置有间隔部件的情况)也能够获得同样的效果。