CN106664002B - 直接驱动电动机、输送装置、检查装置以及机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高旋转状态的检测精度的直接驱动电动机、使用该直接驱动电动机的输送装置、检查装置和机床。直接驱动电动机具备：电动机部（9），其具有定子（13）以及相对于该定子（13）能够旋转的转子（15）；内壳体（3），其固定有定子（13）；转子法兰（5），其固定有转子（15）；轴承（11），其将转子法兰（5）以相对于内壳体（3）旋转自由的方式进行支承；内圈压紧部件（29），其由非磁性材料构成且呈圆环状，与内壳体（3）一起在轴向上夹持轴承（11）的固定圈（21）；以及旋转变压器（27），其用于检测电动机部（9）的旋转状态，其中，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），旋转变压器转子（33）直接固定于转子法兰（5），旋转变压器定子（35）直接固定于内圈压紧部件（29）。

Description

直接驱动电动机、输送装置、检查装置以及机床

技术领域

本发明涉及一种直接驱动电动机、以及使用该直接驱动电动机的输送装置、检查装置和机床。

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

发明内容

在DD电动机中，为了使输出轴高精度地旋转并定位，需要更高精度地检测其旋转状态来进行控制。因此，对构成DD电动机的部件的尺寸精度要求很高。为了在组合各部件时，不使各部件发生干涉而产生应力(stress)，需要有容许各部件的尺寸公差的余量(margin)。然而，在部件数量较多时，可能因各部件的余量而导致在组装DD电动机时尺寸精度降低。特别是，作为检测旋转状态的旋转检测器来使用的旋转变压器的组装位置发生偏差时，可能无法高精度地检测DD电动机的旋转状态而导致控制精度降低。

此外，如果来自电动机部的磁力线回绕至旋转变压器，则可能对DD电动机的旋转状态的检测精度产生不良影响。

以往采用下述方法：经由非磁性材料的安装部件，将旋转变压器安装于由磁性材料构成的DD电动机的结构体，由此防止来自电动机部的磁力线回绕至旋转变压器，提高DD电动机的旋转状态的检测精度。然而，在这种情况下，导致构成DD电动机的部件增加。因此，可能各部件间的尺寸公差所引起的旋转变压器转子及旋转变压器定子的位置偏差会增大。此外，随着构成DD电动机的部件增加，制造工时也增加，因此可能导致DD电动机的成本及生产成本上升。

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提高旋转状态的检测精度的直接驱动电动机、使用该直接驱动电动机的输送装置、检查装置和机床。

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，其具备：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，其由非磁性材料构成，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，其中，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，旋转变压器转子直接固定于第二壳体，旋转变压器定子直接固定于固定圈压紧部件。

根据本发明的第一形态，能够抑制对第二壳体的旋转角度位置的检测精度产生影响的、来自电动机部的磁力线回绕至旋转变压器定子以及旋转变压器转子和旋转变压器定子的位置偏差双方，从而能够高精度地检测电动机部的旋转状态。

此外，本发明的第二形态是在第一形态的直接驱动电动机中，也可以是，固定圈压紧部件的轴向截面形状呈长方形或正方形。采用这种结构，能够进一步提高第二壳体的旋转角度位置的检测精度，并且能够提高直接驱动电动机的旋转精度。

此外，本发明的第三形态是在第一形态的直接驱动电动机中，也可以是，构成固定圈压紧部件的非磁性材料是奥氏体不锈钢。采用这种结构，能够使直接驱动电动机为高刚度构造，并且能够使第二壳体的旋转角度位置的检测精度及直接驱动电动机的旋转精度进一步高精度化。

此外，本发明的第四形态是在第一形态的直接驱动电动机中，也可以是，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，本发明的第五形态是在第四形态的直接驱动电动机中，也可以是，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，本发明的第六形态是在第一形态的直接驱动电动机中，也可以是，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，本发明的第七形态是在第一形态的直接驱动电动机中，也可以是，第二壳体包括：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，其被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时，也能够防止轴承从第二壳体脱离。

此外，本发明的第八形态是在第一形态的直接驱动电动机中，也可以是，第二壳体包括：凸缘部，其在轴承的旋转圈的一个轴向端面侧延伸；环状槽，其形成在旋转圈的另一个轴向端面侧；以及旋转圈压紧部件，其安装于该环状槽，并且将第二壳体和该旋转圈用填充剂固定。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时，也能够通过旋转圈压紧部件来防止轴承从第二壳体脱离。

此外，本发明的第九形态是在第七形态或第八形态的直接驱动电动机中，也可以是，旋转圈压紧部件是C形止动环。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时，也能够防止轴承从第二壳体脱离。

此外，本发明的第十形态是在第一形态的直接驱动电动机中，也可以是，第二壳体形成为大致圆筒形状，且配置成相对于轴承的轴线比第一壳体靠外侧，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，而能够实现直接驱动电动机的小型化。

此外，本发明的第十一形态提供一种输送装置，其具备第一形态至第十形态中的任一形态的直接驱动电动机，通过第二壳体的旋转对输送物进行输送。采用这种结构，能够提高对输送物进行输送时的位置精度，并且能够实现输送装置的小型化。

此外，本发明的第十二形态提供一种检查装置，其具备：第一形态至第十形态中的任一形态的直接驱动电动机；以及检查部，其对由于第二壳体的旋转而移动的对象物逐个进行检查。采用这种结构，能够提高将对象物移动到检查部时的位置精度，并且能够实现检查装置的小型化。

此外，本发明的第十三形态提供一种机床，其具备：第一形态至第十形态中的任一形态的直接驱动电动机；以及加工部，其对由于第二壳体的旋转而移动的对象物逐个进行加工。采用这种结构，能够提高将对象物移动到加工部时的位置精度，并且能够实现机床的小型化。

根据本发明的形态，能够提供一种可提高旋转状态的检测精度的直接驱动电动机、使用该直接驱动电动机的输送装置、检查装置和机床。

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4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

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。

此外，内圈压紧部件29也可以采用截面呈长方形或正方形的圆环状的形状，来替代如图1所示的轴向截面形状呈L形的圆环状的形状。这样，能够容易地实现轴向两端面的平行度和平面度的高精度。

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。

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，具有相对于旋转轴S偏心的内周；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。

由于通过使旋转变压器转子33偏心来使旋转变压器转子33与旋转变压器定子35之间的距离在圆周方向上产生变化，所以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与转子法兰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。采用上述结构，即使万一因填充剂破损或劣化而导致固定力下降，外圈压紧部件53也能够防止旋转圈23从转子法兰5脱落。

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，将轴承11与内壳体3固定。

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。

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，由于构成为在旋转轴S的轴向上从下端部至上端部沿整周连续的大致圆筒状，所以能够抑制在组装完DD电动机10时尺寸精度降低。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。

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。

此外，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。

此外，如上所述，只要内圈压紧部件29采用轴向截面呈长方形或正方形的圆环状的形状，就能够容易地实现轴向两端面的平行度、平面度的高精度。由此，通过将轴向上端面作为旋转变压器定子35的安装面，能够进一步抑制旋转变压器定子35的安装位置的偏差，因而能够使转子法兰5的旋转角度位置的检测精度更高，并且通过将轴向下端面作为轴承保持面，能够提高DD电动机10的旋转精度。

此外，内圈压紧部件29的材质采用奥氏体不锈钢，因此与由铝等其它非磁性材料构成内圈压紧部件29的情况相比，能够获得更高的刚度。此外，奥氏体不锈钢与铝等其它非磁性材料相比能够进行更高精度的加工，所以通过将内圈压紧部件29的材质采用奥氏体系不锈钢，不仅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，而且能够提高旋转变压器定子35的位置精度，因此能够实现转子法兰5的旋转角度位置的检测精度和DD电动机10的旋转精度的进一步高精度化。

图3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的上端与圆板状的工作台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，所以构成具有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4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的上端与圆板状的工作台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，包括：电动机部9，其具有定子13和相对于该定子13能够旋转的转子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，其由非磁性材料构成，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。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。此外，旋转变压器转子33直接固定于转子法兰(第二壳体)5，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。采用这种结构，能够抑制对第二壳体的旋转角度位置的检测精度产生影响的、来自电动机部9的磁力线回绕至旋转变压器定子35、以及旋转变压器转子33和旋转变压器定子35的位置偏差双方，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，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。采用这种结构，能够减小壳体7的轴向高度尺寸，从而能够实现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。采用这种结构，能够抑制以旋转轴S为中心的径向上的大型化，因此能够减小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包括：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，转子法兰(第二壳体)5包括：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，其配置在外圈(旋转圈)23的轴向另一端面23b侧，并且用填充剂来固定转子法兰(第二壳体)5和外圈(旋转圈)23。由此，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，也能够通过外圈压紧部件(旋转圈压紧部件)53来防止轴承11从转子法兰(第二壳体)5脱离。

此外，根据本实施方式，外圈压紧部件(旋转圈压紧部件)53是C形止动环。由此，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，也能够防止轴承11从转子法兰(第二壳体)5脱离。

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且配置成相对于轴承11的轴线比内壳体(第一壳体)3靠外侧，并且是在轴向上无缝的一体结构。因此能够抑制转子法兰(第二壳体)5在轴向上大型化并能够支承轴承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。本实施方式的DD电动机10采用外转子式电动机，当然也可以采用内转子式电动机。此外，在本实施方式中，说明的是具备单个轴承11的结构，但是组合使用多个轴承的结构(包括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。

Claims (12)

1.一种直接驱动电动机，其具备：

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，其固定有所述定子；

第二壳体，其固定有所述转子；

轴承，其将所述第二壳体以使其相对于所述第一壳体旋转自由的方式支承；

固定圈压紧部件，其由非磁性材料构成且呈圆环状，与所述第一壳体一起在轴向上夹持所述轴承的固定圈；以及

旋转检测器，其用于检测所述电动机部的旋转状态，其中，

所述旋转检测器是用于检测所述转子相对于所述定子的相对位移的增量式的单个旋转变压器，所述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，所述旋转变压器转子直接固定于所述第二壳体，所述旋转变压器定子直接固定于所述固定圈压紧部件。

2.根据权利要求1所述的直接驱动电动机，其特征在于：

所述固定圈压紧部件的径向截面形状呈长方形或正方形。

3.根据权利要求1所述的直接驱动电动机，其特征在于：

构成所述固定圈压紧部件的非磁性材料是奥氏体不锈钢。

4.根据权利要求1所述的直接驱动电动机，其特征在于，具备：

功率因数检测部，其检测在对所述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，其根据所述功率因数为0的位置以及从所述旋转变压器输出的增量信息来控制该电动机部的换相。

5.根据权利要求1所述的直接驱动电动机，其特征在于：

所述电动机部、所述轴承和所述旋转检测器在所述轴承的轴向上排列配置。

6.根据权利要求1所述的直接驱动电动机，其特征在于：

所述第二壳体包括：凸缘部，其在所述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，其被配置在该旋转圈的另一个轴向端面侧。

7.根据权利要求1所述的直接驱动电动机，其特征在于：

所述第二壳体包括：凸缘部，其在所述轴承的旋转圈的一个轴向端面侧延伸；环状槽，其形成在该旋转圈的另一个轴向端面侧；以及旋转圈压紧部件，其安装于该环状槽，并且将所述第二壳体和外旋转圈用填充剂固定。

8.根据权利要求6或7所述的直接驱动电动机，其特征在于：

所述旋转圈压紧部件是C形止动环。

9.根据权利要求1所述的直接驱动电动机，其特征在于：

所述第二壳体形成为大致圆筒形状，且配置成相对于所述轴承的轴线比所述第一壳体靠外侧，并且是在所述轴向上无缝的一体结构。

10.一种输送装置，其特征在于，具备：

权利要求1至9中任一项所述的直接驱动电动机，

通过所述第二壳体的旋转，对输送物进行输送。

11.一种检查装置，其特征在于，具备：

权利要求1至9中任一项所述的直接驱动电动机；以及

检查部，其对由于所述第二壳体的旋转而移动的对象物逐个进行检查。

12.一种机床，其特征在于，具备：

权利要求1至9中任一项所述的直接驱动电动机；以及

加工部，其对由于所述第二壳体的旋转而移动的对象物逐个进行加工。