JP2021078279A - ダイレクトドライブモータ - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの内方に埃等の異物の侵入を抑制することができるダイレクトドライブモータを提供する。【解決手段】ダイレクトドライブモータは、モータ部と、ステータが固定されるステータハウジングとロータが固定されるロータハウジングとを有するハウジングと、ステータハウジングにロータハウジングを回転自在に支持する軸受と、モータ部の回転状態を検出すると共にハウジングの内方に配置される回転検出器と、回転検出器をハウジングの外方側から覆った状態で設けられたカバー部材と、を備え、回転軸の軸方向に貫通する中空穴が設けられ、カバー部材は、径方向に延びる平板状の第１部位と、第１部位の径方向の内側端で屈曲して軸方向に沿ってハウジングの端部に向けて延びる筒状の第２部位と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ダイレクトドライブモータに関する。

ダイレクトドライブモータは、減速機構を介さずに、発生した動力を対象物にダイレクトに伝達する。ダイレクトドライブモータは、動力を発生するモータ部と、モータ部の回転を検出する回転センサ（回転検出器）と、モータ部及び回転センサを保持するハウジングと、を備えている。モータ部は、コイル及びそのコイルを支持するステータコアを含むステータと、永久磁石を含むロータとを有する。コイルはリード線と接続され、リード線はコネクタを介して電力供給部と接続される。回転センサがハウジング（カバー部材）で覆われたモータの一例が特許文献１に開示されている。

特開平２−２９０１４１号公報

ダイレクトドライブモータは、検査装置や工作機械等の幅広い用途に用いられるため、回転軸の軸方向に貫通する中空穴が設けられた環状構造のタイプも必要とされる場合がある。この環状構造のダイレクトドライブモータにおいて、ハウジングの内方に埃等の異物の侵入を抑制することが求められている。しかしながら、特許文献１に記載の電動機では、回転軸の軸方向に貫通する中空穴が設けられていない構造となっている。

本発明の態様は、回転軸の軸方向に貫通する中空穴が設けられた環状構造のダイレクトドライブモータにおいて、ハウジングの内方に埃等の異物の侵入を抑制することができるダイレクトドライブモータを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、ステータと前記ステータに対して回転軸を中心として回転可能なロータとを有するモータ部と、前記ステータが固定されるステータハウジングと前記ロータが固定されるロータハウジングとを有するハウジングと、前記ステータハウジングに前記ロータハウジングを回転自在に支持する軸受と、前記モータ部の回転状態を検出すると共に前記ハウジングの内方に配置される回転検出器と、前記回転検出器を前記ハウジングの外方側から覆った状態で設けられたカバー部材と、を備え、前記モータ部、前記ステータハウジング、前記ロータハウジング、及び前記カバー部材が前記回転軸を中心とする環状部材に構成されることにより前記回転軸の軸方向に貫通する中空穴が設けられ、前記カバー部材は、前記径方向に延びる平板状の第１部位と、前記第１部位の前記径方向の内側端で屈曲して前記軸方向に沿って前記ハウジングの端部に向けて延びる筒状の第２部位と、を有するダイレクトドライブモータを提供する。

本発明の第１の態様によれば、カバー部材は、第１部位の径方向の内側端で屈曲して軸方向に沿ってハウジングの端部に向けて延びる筒状の第２部位を有する。従って、第２部位とハウジングの端部との間に設けられる間隙は、第１部位から軸方向に離隔して配置されるため、間隙から埃等の異物が入りにくくなる効果がある。特に、軸方向を垂直方向に沿うようにダイレクトドライブモータを配置した場合、前記間隙と第１部位との軸方向の距離が小さいと、上方向に立ち上る埃等の異物が前記間隙からハウジングの内方に侵入しやすくなる。しかし、本発明では、当該間隙が第１部位よりも上側に離隔して配置されるため、当該間隙から埃等の異物が侵入しにくくなる。

本発明の第２の態様は、第１の態様のダイレクトドライブモータにおいて、前記カバー部材の前記第２部位は、前記径方向の内側に行くにつれて前記軸方向に延びると共に前記回転軸に向かって凸の湾曲面を有してもよい。

本発明の第２の態様によれば、埃等の異物の進行方向が、軸方向と径方向との双方に交差する傾斜方向となる場合、当該異物を第２部位で効率的に跳ね返すことで、埃等の異物が前記間隙からハウジングの内方に更に侵入しにくくなる。

本発明の第３の態様は、第１または第２の態様のダイレクトドライブモータにおいて、前記ロータハウジングは、前記ステータハウジングに対して前記軸受を挟んで前記軸方向の一方側に設けられ、前記ハウジングの前記端部は、前記ロータハウジングにおける径方向の内側に位置し前記軸方向に延びる側壁部の軸方向の他方側の端部であり、前記ステータハウジングに対して回転可能な回転部分は、前記ロータハウジングと当該ロータハウジングに固定される回転検出器とを含み、前記回転部分は、前記カバー部材の前記第２部位に対して軸方向の一方側に配置されていてもよい。

本発明の第３の態様によれば、ダイレクトドライブモータにおいて、回転検出器を含む回転部分が軸方向の一方側に寄る。このため、当該回転部分の軸方向の長さが短くなり、前記回転部分の重量が減少する。従って、当該回転部分の慣性モーメント（イナーシャ量）が減少し、回転部分の加減速が向上し、ワーク（対象物）の位置決め時間を短縮できるという効果がある。更に、回転部分の体積も減少し、ダイレクトドライブモータ全体のコンパクト化を図ることができる。また、ダイレクトドライブモータの回転部分が軸方向の一方側に寄ることで、当該回転部分と静止部分とが軸方向に離隔して配置される。従って、回転部分と静止部分との干渉（接触）を抑制することができる。

本発明の第４の態様は、第３の態様のダイレクトドライブモータにおいて、前記カバー部材の前記第２部位における径方向の内側端は、前記側壁部の径方向の内側端よりも径方向の内側に配置されていてもよい。

本発明の第４の態様によれば、パイプ及び配線を有する配線ユニットを用いて、ダイレクトドライブモータに設けられた中空穴に配線を通す際、第２カバーの第２部位における径方向の内側でパイプを位置決めすることができるため、中空穴に配線を通す作業を効率的に行うことができる。

本発明の態様によれば、カバー部材とハウジングの端部との間に設けられる間隙から埃等の異物が入りにくいダイレクトドライブモータが提供される。

図１は、第１実施形態に係るダイレクトドライブモータの全体構成の一例を概略的に示す断面図である。 図２は、図１のダイレクトドライブモータの一部を拡大した断面図である。 図３は、図１に示すステータの平面図である。 図４は、図３に示すステータの正面図である。 図５は、第２カバーを示す平面図である。 図６は、ステータを構成するステータコアの内周コアを示す平面図である。 図７は、ステータを構成するステータコアの外周コアを示す平面図である。 図８は、第２実施形態に係るダイレクトドライブモータの一部を拡大した断面図である。 図９は、図８のIX-IX線による断面図である。 図１０は、第３実施形態に係るダイレクトドライブモータの全体構成の一例を概略的に示す断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

[第１実施形態]
まず、第１実施形態について説明する。

図１は、第１実施形態に係るダイレクトドライブモータ１の全体構成の一例を概略的に示す断面図である。図２は、図１のダイレクトドライブモータ１の一部を拡大した断面図である。図３は、図１に示すステータ２１の平面図である。図４は、図３に示すステータ２１の正面図である。図５は、第２カバー８を示す平面図である。図６は、ステータ２１を構成するステータコア２５の内周コア２５１を示す平面図である。図７は、ステータ２１を構成するステータコア２５の外周コア２５２を示す平面図である。

図１に示すダイレクトドライブモータ１は、減速機構を介さずに、発生した動力を対象物にダイレクトに伝達する。ダイレクトドライブモータ１は、例えば、搬送装置のアームを駆動する駆動源として使用されるサーボモータを含む。また、その他にも、ダイレクトドライブモータ１は、例えば、検査装置、工作機械、及び半導体製造装置等にも用いられる。

第１実施形態において、図１，２に示すように、ダイレクトドライブモータ１は、対象物を回転させるための動力を発生するモータ部２と、モータ部２の回転状態を検出する回転検出器３と、モータ部２及び回転検出器３を保持するハウジング４と、モータ部２と接続されるリード線１０と、ハウジング４に設けられ、リード線１０を引き出すコネクタ３０とを備えている。なお、図示はしていないが、コネクタ３０から引き出されたリード線１０は、ダイレクトドライブモータ１を制御する制御装置に接続される。また、リード線１０は、小径の第１リード線１０Ａと大径の第２リード線１０Ｂとを含む。なお、ダイレクトドライブモータ１は、被取付部材９０の取付面９０ａの上に載置され、取付面９０ａに固定されている。

モータ部２は、ステータ２１と、ステータ２１に対して回転可能なロータ２２とを有する。ロータ２２は、回転軸ＡＸを中心に回転する。なお、以下において、回転軸ＡＸに沿った方向を「軸方向」または「上下方向」と称し、回転軸ＡＸに直交する方向を「径方向」と称する。また、「軸方向の一方側」を「上下方向の上側」と称し、「軸方向の他方側」を「上下方向の下側」と称する。

本実施形態によるダイレクトドライブモータ１は、インナーロータ型である。ステータ２１は、ロータ２２の径方向の外側（外周側）に配置される。換言すると、ステータ２１と回転軸ＡＸとの径方向に沿った距離は、ロータ２２と回転軸ＡＸとの径方向に沿った距離よりも大きく設定されている。

コイル２６は、集中巻された巻線１４とボビン２８とを含む。すなわち、巻線１４がボビン２８に集中巻されてコイル２６が構成され、このコイル２６がティース２３に支持される。なお、１つのティース２３に１つのコイル２６が支持されると共に、１つのボビン２８に１つのコイル２６が配置される。ここで、集中巻とは、１つのティース２３に巻線を多回数巻いたもの、すなわち、１つのティース２３に１相分の巻線を巻き付けるものをいう。

ロータ２２は、回転軸ＡＸの周囲において、周方向に沿って等間隔で複数配置された永久磁石１３を含む。ロータ２２は、後述する第２支持部材１２に複数個の永久磁石１３が組み付けられて構成される。ステータ２１とロータ２２とは、径方向に間隔をおいた状態で対向して配置される。

また、ダイレクトドライブモータ１は、回転検出器３を有する。回転検出器３は、モータ部２の回転状態を検出する。本実施形態において、回転検出器３は、アブソリュート方式のレゾルバを含み、モータ部２のロータ２２の回転状態を検出する。回転検出器３は、ロータ２２の回転速度、回転方向、及び回転角度の少なくとも１つを検出する。なお、回転検出器３は、アブソリュート方式のレゾルバのみならず、インクリメンタル方式のレゾルバを含んでもよい。

ハウジング４は、モータ部２及び回転検出器３を保持する。本実施形態において、ハウジング４は、ステータハウジング４Ａ及びロータハウジング４Ｂを含む。ステータハウジング４Ａは、第１ハウジング４１及び第１支持部材１１（支持部材）を含む。ロータハウジング４Ｂは、第２ハウジング４２及び第２支持部材１２を含む。本実施形態において、第１ハウジング４１、第１支持部材１１、第２ハウジング４２、及び第２支持部材１２は、それぞれ、円筒状の部材（環状の部材）である。第１ハウジング４１と第１支持部材１１（支持部材）とが、例えばボルト５５等で結合されてステータハウジング４Ａを構成する。また、回転検出器３、軸受５、ロータ２２の永久磁石１３及びステータ２１が、軸方向に直交する同一面内であって、かつロータ２２の回転軸ＡＸに対して径方向の外側に向かって順に並ぶように、ハウジング４は、環状のステータ２１と環状の軸受５とを部材の一方面側（軸方向の一方側、上側）に径方向の間隔をあけて保持している。

第１ハウジング４１は、底壁４１２及び側壁４１１を有する。底壁４１２は、径方向に延びる。底壁４１２には、軸方向の一方側（上側）に突き出る第１突出部４１３と第２突出部４１５とが設けられている。ボビン２８の幅方向（回転軸ＡＸに直交する方向）の両端部には、ボビン２８の径方向（回転軸ＡＸの軸方向、上下方向）に延びるフランジ部２８１が左右一対に設けられている。第１突出部４１３がフランジ部２８１に当接することにより、ボビン２８が幅方向に位置決めされる。第２突出部４１５は、底壁４１２の径方向の内側（内周側）の端部から上側に突出している。また、第１突出部４１３と第２突出部４１５との間には、底壁４１２を軸方向（上下方向）に貫通する雌ねじ孔４１４が設けられている。

第１支持部材１１は、径方向の外側（外周側）に設けられた外周側突出部１１１と、径方向の内側（内周側）に設けられた内周側突出部１１２と、下方に延びる脚部１１３とを有する。脚部１１３には、ボルト５５を介して底壁４１２の第２突出部４１５が締結されている。

第２ハウジング４２は、径方向の内側の端部に配置されて軸方向に延びる側壁部４２２と、側壁部４２２の上端から径方向の外側に延びる上壁部４２１と、を有する。側壁部４２２は、円筒状に構成されるため、ダイレクトドライブモータ１には、軸方向に延びる中空穴６０が設けられる。中空穴６０の中心軸は、回転軸ＡＸと一致する。このように、ダイレクトドライブモータ１は、回転軸ＡＸの軸方向に貫通する中空穴６０が設けられた環状構造に構成されている。上壁部４２１の径方向の外側端部には、第２支持部材１２にボルト５４を介して締結される保持部４２６が設けられている。保持部４２６の径方向の内側には、軸方向の他方側（下側）に膨出する膨出部４２３が設けられている。膨出部４２３の下面４２４のうち、径方向の外側には、下方に突き出る凸部４２５が設けられている。凸部４２５は、断面形状が台形状に形成されている。膨出部４２３の上面４２３ａは、保持部４２６の上面４２６ａよりも、距離Ｄ６だけ軸方向の他方側（下側）に凹んでいる。また、上壁部４２１のうち、膨出部４２３の径方向の内側に位置する上面４２１ａは、保持部４２６の上面４２６ａよりも、距離Ｄ７だけ軸方向の他方側（下側）に凹んでいる。

また、第２ハウジング４２と第２支持部材１２とでロータハウジング４Ｂを構成する。ステータハウジング４Ａの中心軸と、ロータハウジング４Ｂの中心軸と、ロータ２２の回転軸ＡＸとは、一致する。なお、ロータハウジング４Ｂ（第２ハウジング４２及び第２支持部材１２）と永久磁石１３とを併せて中空回転部材とも称する。中空回転部材の回転中心の中心軸は、回転軸ＡＸと一致する。

ステータ２１は、ステータハウジング４Ａを構成する第１ハウジング４１とボルト５３を介して締結される。ロータ２２は、前述したように、ロータハウジング４Ｂを構成する第２支持部材１２に複数個の永久磁石１３が組み付けられて構成される。第２支持部材１２は、軸方向に延びる周壁部１２１と、周壁部１２１の端部から径方向の内側へ向けて延びるフランジ壁部１２２と、を有する。

ステータハウジング４Ａとロータハウジング４Ｂとの間に軸受５が配置される。軸受５は、静止輪５Ａと、回転輪５Ｂと、静止輪５Ａと回転輪５Ｂとの間に配置される転動体５Ｃとを有する。

静止輪５Ａは、第１ハウジング４１の第２突出部４１５と第１支持部材１１の外周側突出部１１１とで軸方向（上下方向）に挟持されることにより、ステータハウジング４Ａに固定される。回転輪５Ｂは、第２ハウジング４２の凸部４２５と第２支持部材１２のフランジ壁部１２２とで軸方向に挟持されることにより、ロータハウジング４Ｂに固定される。軸受５により、ロータハウジング４Ｂは、ステータハウジング４Ａに対して、回転軸ＡＸを中心に回転可能に支持される。なお、本実施形態では、軸受５は、転動体５Ｃとして円筒形のクロスローラを用いたクロスローラ軸受である。クロスローラ軸受は、クロスローラと静止輪５Ａ及び回転輪５Ｂとが線接触するため、大きな荷重に耐え得るという利点がある。また、隣り合うクロスローラで回転軸が互いに９０°傾斜しているため、いずれの方向に対する荷重にも強く、高い剛性を保つことができる。

ダイレクトドライブモータ１では、モータ部２、軸受５、及び回転検出器３は、回転軸ＡＸに直交する径方向に沿って配置される。具体的には、回転軸ＡＸに近い方から、回転検出器３、軸受５、モータ部２、の順に並んで配置される。回転検出器３は、第２ハウジング４２の側壁部４２２と第１支持部材１１との間に配置される。具体的には、回転検出器３は、第１支持部材１１に支持されたレゾルバステータ３２と、第２ハウジング４２の側壁部４２２に支持されたレゾルバロータ３１と、を有する。

レゾルバステータ３２は、軸方向（上下方向）の上側に配置された第１レゾルバステータ３２１と、下側に配置された第２レゾルバステータ３２２と、を有する。第１レゾルバステータ３２１は、積層鋼板３２１１と、積層鋼板３２１１に取り付けられたコイル３２１２と、間座３２１３と、ボルト３２１４と、を含む。ボルト３２１４によって、積層鋼板３２１１及び間座３２１３を第１支持部材１１の内周側突出部１１２に固定している。積層鋼板３２１１に対向する脚部１１３の内周側には、嵌めあい面１１３ａが設けられる。積層鋼板３２１１の外周端部は、嵌めあい面１１３ａとの嵌め合い（インロー結合）によって位置決めされる。

第２レゾルバステータ３２２は、積層鋼板３２２１と、積層鋼板３２２１に取り付けられたコイル３２２２と、間座３２２３と、ボルト３２２４と、を含む。ボルト３２２４によって、積層鋼板３２１１を間座３２２３に固定している。積層鋼板３２２１に対向する脚部１１３の内周側には、嵌めあい面１１３ｂが設けられる。積層鋼板３２２１の外周端部は、嵌めあい面１１３ｂとの嵌め合い（インロー結合）によって位置決めされる。

レゾルバロータ３１は、軸方向（上下方向）の上側に配置された第１レゾルバロータ３１１と、下側に配置された第２レゾルバロータ３１２と、を有する。第１レゾルバロータ３１１は、積層鋼板３１１１と、間座３１１２と、ボルト３１１３と、を含む。ボルト３１１３によって、積層鋼板３１１１及び間座３１１２を第２ハウジング４２の側壁部４２２に固定している。積層鋼板３１１１に対向する側壁部４２２の外周側には、嵌めあい面４２２ｃが設けられる。積層鋼板３１１１の外周端部は、嵌めあい面４２２ｃとの嵌め合い（インロー結合）によって位置決めされる。

第２レゾルバロータ３１２は、積層鋼板３１２１と、間座３１２２と、ボルト３１２３と、を含む。ボルト３１２３によって、積層鋼板３１２１を間座３１２２に固定している。積層鋼板３１２１に対向する側壁部４２２の外周側には、嵌めあい面４２２ｄが設けられる。積層鋼板３１２１の外周端部は、嵌めあい面４２２ｄとの嵌め合い（インロー結合）によって位置決めされる。

積層鋼板３１１１と積層鋼板３２１１とは、軸方向（上下方向）の高さ位置が略同一であり、径方向に対向して配置される。積層鋼板３１２１と積層鋼板３２２１とは、軸方向（上下方向）の高さ位置が略同一であり、径方向に対向して配置される。ボルト３１２３及びボルト３２２４の下端は、それぞれ軸方向に沿った高さ位置が略同一に設定されている。

軸受５は、第１支持部材１１と第２支持部材１２との間に配置される。モータ部２においては、ステータ２１の径方向外側にステータコア２５の外周コア２５２が位置し、外周コア２５２が第１ハウジング４１にボルト５３を介して固定される。また、ロータ２２を構成する永久磁石１３が第２支持部材１２に保持される。このような構成とすることで、モータ部２、軸受５、及び回転検出器３を径方向に並べて配置することができ、ダイレクトドライブモータ１の軸方向の寸法、つまり、軸方向の高さの増大が抑制される。

ダイレクトドライブモータ１には、ステータ２１の軸方向の一端部（上端部）からの異物の侵入を防ぐために第１カバー６を設けている。また、回転検出器３の軸方向の他端部（下端部）からの異物の侵入を防ぐために第２カバー８（カバー部材）を設けている。

第１カバー６は、ステータ２１の上側を覆う上壁部６０１と、ステータ２１の側方側を覆う側壁部６０２と、を有する。上壁部６０１は径方向に沿って延び、側壁部６０２は軸方向（上下方向）に沿って延びている。上壁部６０１における径方向内側の内周端６０１ａは、保持部４２６の側面に近接して配置されている。側壁部６０２の下端６０２ａは、側壁４１１の上端に近接して配置されている。第１カバー６及びステータ２１は、ボルト５３を介して第１ハウジング４１に締結されている。

底壁４１２における径方向内側には、径方向外側の底面４１２ａよりも距離Ｄ１だけ上側の高さ位置となる凹部４１６が設けられている。すなわち、凹部４１６の上底面４１６ａと底面４１２ａとは、軸方向に沿って距離Ｄ１だけ離隔している。

図５に示すように、第２カバー８（カバー部材）は、全体的に円環状に形成されている。具体的には、図２，５に示すように、第２カバー８は、径方向外側端８０７から径方向の内側端８０５（屈曲点）まで径方向に沿って平坦状に延びる第１部位８０１と、径方向の内側端８０５から上端８０８まで断面円弧状に湾曲して延びる第２部位８０２と、を有する。すなわち、第２カバー８の第２部位８０２は、径方向の内側に行くにつれて軸方向の一方側（上側）に延びると共に回転軸ＡＸに向かって凸の湾曲面を有する。また、第２部位８０２は、回転軸ＡＸを中心とした筒状に形成され、第１部位８０１の径方向の内側端８０５で屈曲して軸方向に沿ってハウジング４の端部（側壁部４２２の下端４２２ａ）に向けて延びる。換言すると、第２カバー８の上端８０８は、側壁部４２２の下端４２２ａと近接して配置されている。側壁部４２２の下端４２２ａは、ボルト３１２３の下端よりも上側に配置される。側壁部４２２の下端４２２ａの軸方向の高さ位置は、積層鋼板３１２１の下端と略同一である。

第２部位８０２における径方向の内側端８０３は、側壁部４２２の径方向の内側端４２２ｂよりも径方向の外側に配置されている。第１部位８０１には、ボルト５０が貫通する貫通孔８０４が設けられている。ボルト５０は、頭部５１と、頭部５１から軸方向に延びるねじ部５２と、を有する。第２カバー８の板厚ｔは、距離Ｄ１よりも小さい。よって、第１部位８０１の下面は、底面４１２ａから軸方向（上下方向）に沿って距離Ｄ２だけ上側に配置されている。換言すると、第１部位８０１の下面は、図２の二点鎖線で示す被取付部材９０の取付面９０ａから軸方向（上下方向）に沿って距離Ｄ２だけ上側に配置されている。また、第２カバー８の上端８０８は、底面４１２ａ（取付面９０ａ）から軸方向（上下方向）に沿って距離Ｄ３だけ上側に配置されている。側壁部４２２の下端４２２ａと第２カバー８の上端８０８とは、軸方向（上下方向）に沿って距離Ｄ４だけ離隔している。換言すれば、下端４２２ａと上端８０８との間には、上下方向に沿って距離Ｄ４の間隙Ｇ（開口部）が設けられている。側壁部４２２の下端４２２ａは、底面４１２ａから距離Ｄ５だけ上側に配置されている。第２部位８０２の軸方向に沿った高さは距離Ｄ８である。距離Ｄ８は、板厚ｔの２倍以上である。第２カバー８は、例えば金属板で構成される。

次に、第２カバー８の成形方法を簡単に説明する。まず、円盤状に形成された平板の金属板に円形の下穴を打ち抜く第１の工程と、前記下穴の直径より大きな直径のパンチを前記下穴に押し込んで前記下穴を拡大することによってフランジを成形する第２の工程と、を有する。このフランジは、第２部位８０２である。これにより、中空穴６０が設けられた第２カバー８を成形することができる。

第２カバー８を第１ハウジング４１に取り付ける手順を説明する。
まず、第２カバー８の貫通孔８０４を第１ハウジング４１の雌ねじ孔４１４に位置合わせすると共に、第１部位８０１を凹部４１６の上底面４１６ａに当接させる。次に、ボルト５０のねじ部５２を、貫通孔８０４から挿入して雌ねじ孔４１４に締結させる。これにより、第２カバー８を第１ハウジング４１に取り付けることができる。

このように、ダイレクトドライブモータ１は、ステータ２１に対してロータ２２が回転することにより、ステータハウジング４Ａに対してロータハウジング４Ｂが回転軸ＡＸを中心に回転する。また、ロータハウジング４Ｂには、対象物であるワーク（不図示）が支持される。このため、モータ部２の作動によりロータハウジング４Ｂが回転すると、ロータハウジング４Ｂとともにワークが回転する。このように、ロータハウジング４Ｂは、モータ部２の作動により回転軸ＡＸを中心に回転する出力軸として機能する。

ところで、前記したダイレクトドライブモータ１は、前述したように、搬送装置、検査装置、工作機械、及び半導体製造装置等にも用いられることを想定したものであり、高い外部荷重を受けることが考えられる。このため、ハウジング４、第１カバー６、第２カバー８を金属製の構造部材としている。

図１，３，４に示すように、ステータ２１は、ステータコア２５と、ステータコア２５に支持されるコイル２６とを有する。コイル２６は、複数のティース２３のそれぞれに支持される。ステータコア２５は、内周コア２５１と外周コア２５２とを有する。

図６に示すように、内周コア２５１は、複数のティース２３と複数のティース２３を連結するヨーク２４とを有する。内周コア２５１は、回転軸ＡＸの周囲に周方向に沿って配置される複数のティース２３と、複数のティース２３を連結するヨーク２４とを有する。それぞれのティース２３は、ヨーク２４から回転軸ＡＸの径方向の外側に向かって突出している。ティース２３は、回転軸ＡＸの周囲において周方向に沿って等間隔で複数配置される。周方向に隣接するティース２３の間には、それぞれスロット２７が形成される。

図７に示すように、外周コア２５２は、内周コア２５１の外径よりも大きい内径を有する環状の部材である。内周コア２５１と外周コア２５２とは固定される。すなわち、複数のコイル２６がそれぞれ各ティース２３に支持された後、内周コア２５１と外周コア２５２とが接続される。

なお、本実施形態では、内周コア２５１にティース２３を設けたが、外周コア２５２にティース２３を設けてもよい。また、前述したロータ２２、軸受５の転動体５Ｃ、ロータハウジング４Ｂ及び回転検出器３のレゾルバロータ３１は、回転部分に含まれる。即ち、これらのロータ２２、転動体５Ｃ、ロータハウジング４Ｂ及びレゾルバロータ３１は、ステータハウジング４Ａを含む静止部分に対して回転可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、第２カバー（カバー部材）８は、第１部位８０１の径方向の内側端８０５で屈曲して軸方向に沿って側壁部４２２の下端４２２ａ（ハウジング４の端部）に向けて延びる筒状の第２部位８０２と、を有する。換言すれば、第２部位８０２の上端８０８は、側壁部４２２の下端４２２ａの近傍まで延びている。従って、第２部位８０２と側壁部４２２の下端４２２ａとの間に設けられる間隙Ｇは、第１部位８０１から軸方向に離隔して配置される。このため、間隙Ｇから埃等の異物が入りにくくなる効果がある。特に、軸方向を垂直方向に沿うようにダイレクトドライブモータ１を配置した場合、前記間隙Ｇと第１部位８０１との軸方向（上下方向）の距離が小さいと、上方向に立ち上る埃等の異物が間隙Ｇからハウジング４の内方に侵入しやすくなる。しかし、本実施形態では、側壁部４２２の下端４２２ａと第２部位８０２の上端８０８との間隙Ｇが第１部位８０１よりも上側に離隔して配置されるため、間隙Ｇから埃等の異物が侵入しにくくなる。

また、本実施形態によれば、第２部位８０２は、径方向の内側に行くにつれて軸方向に延びると共に回転軸ＡＸに向かって凸の湾曲面を有する。従って、前述した埃等の異物の進行方向が、軸方向と径方向との双方に交差する傾斜方向（図２における矢印Ｐの方向）となる場合、当該異物を効率的に跳ね返すことで、埃等の異物が間隙Ｇからハウジング４の内方に更に侵入しにくくなる。

また、本実施形態によれば、側壁部４２２の下端４２２ａ（側壁部４２２の軸方向の他方側の端部）は、ステータハウジング４Ａの底面４１２ａ（軸方向の前記他方側の端部）よりも上側（前記一方側）に配置される。また、ステータハウジング４Ａに対して回転可能な回転部分は、ロータハウジング４Ｂとロータハウジング４Ｂに固定されるレゾルバロータ３１（回転検出器３）とを含み、前記回転部分は、第２カバー８（カバー部材）の第２部位８０２に対して上側（軸方向の一方側）に配置されている。

このように、ダイレクトドライブモータ１の回転部分が軸方向の一方側に寄って配置されているため、当該回転部分の重量が減少する。従って、回転部分の慣性モーメント（イナーシャ量）が減少するため、回転部分の加減速が向上し、ワーク（対象物）の位置決め時間を短縮できるという効果がある。更に、回転部分の体積も減少し、ダイレクトドライブモータ１全体のコンパクト化を図ることができる。

なお、側壁部４２２の下端４２２ａは、ボルト３１２３の下端よりも上側に配置され、側壁部４２２の軸方向長さが短くなっているため、回転部分の慣性モーメント（イナーシャ量）がより減少する。

また、ダイレクトドライブモータ１の回転部分が軸方向の一方側に寄って配置されることで、静止部分であるステータハウジング４Ａの底面４１２ａと当該回転部分とが軸方向に離隔して配置される。従って、回転部分と静止部分との干渉（接触）を抑制することができる。

[第２実施形態]
次に、第２実施形態について説明する。ただし、第１実施形態と同一構成の部位には、同一符号を付けて、説明を省略する。

図８は、第２実施形態に係るダイレクトドライブモータ１Ａの一部を拡大した断面図である。図９は、図８のIX-IX線による断面図である。

図８に示すように、本実施形態のダイレクトドライブモータ１Ａでは、第２カバー８Ａの第２部位８０２Ａが第１実施形態に係る第２カバー８の第２部位８０２よりも径方向の内側に配置されている。第２カバー８Ａの第２部位８０２Ａにおける径方向の内側端８０３Ａは、側壁部４２２の径方向の内側端４２２ｂよりも径方向の内側に配置されている。換言すると、第２部位８０２Ａにおける径方向の外側端（第１部位８０１Ａの径方向の内側端８０５Ａ）と、第２部位８０２Ａの径方向の内側端８０３Ａと、の径方向に沿った範囲内に、側壁部４２２の径方向の内側端４２２ｂが配置されている。

第２カバー８Ａ（カバー部材）は、径方向外側端８０７Ａから径方向の内側端８０５Ａ（屈曲点）まで径方向に沿って平坦状に延びる第１部位８０１Ａと、径方向の内側端８０５Ａから上端８０８Ａまで断面円弧状に湾曲して延びる第２部位８０２Ａと、を有する。すなわち、第２カバー８Ａの第２部位８０２Ａは、径方向の内側に行くにつれて軸方向の一方側（上側）に延びると共に回転軸ＡＸに向かって凸の湾曲面を有する。また、第２部位８０２Ａは、回転軸ＡＸを中心とした筒状に形成され、第１部位８０１Ａの径方向の内側端８０５Ａで屈曲して軸方向に沿ってハウジング４の端部（側壁部４２２の下端４２２ａ）に向けて延びる。第２部位８０２Ａにおける径方向の内側端８０３Ａは、側壁部４２２の径方向の内側端４２２ｂよりも径方向の内側に配置されている。具体的には、径方向の内側端８０３Ａと側壁部４２２の径方向の内側端４２２ｂとは、径方向に沿って距離Ｄ１０だけ離隔している。第２カバー８Ａは、例えば金属板で構成される。

また、図８，９に示すように、本実施形態では、中空穴６０に配線ユニット７を配置する際に、第２カバー８Ａが配線ユニット７のガイドとなる。以下、具体的に説明する。

配線ユニット７は、円筒状のパイプ７０１と、パイプ７０１の内方に収容された複数の配線７０２と、を有する。パイプ７０１の外径は、第２カバー８Ａの径方向の内側端８０３Ａの内径とほぼ同一である。従って、パイプ７０１の外周面が、第２カバー８Ａの第２部位８０２Ａに当接することにより、パイプ７０１が径方向に位置決めされる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第２カバー８Ａ（カバー部材）の第２部位８０２Ａにおける径方向の内側端８０３Ａは、側壁部４２２の径方向の内側端４２２ｂよりも径方向の内側に配置されている。よって、前述したように、中空穴６０に配線ユニット７を配置する際、第２カバー８Ａの第２部位８０２Ａにおける径方向の内側（内周側）でパイプ７０１を位置決めすることができる。これにより、中空穴６０に配線を通す作業を効率的に行うことができる。

[第３実施形態]
次に、第３実施形態について説明する。ただし、第１及び第２実施形態と同一構成の部位には、同一符号を付けて、説明を省略する。

図１０は、第３実施形態に係るダイレクトドライブモータ１Ｂの全体構成の一例を概略的に示す断面図である。

図１０に示すように、本実施形態のダイレクトドライブモータ１Ｂは、第２カバー８Ｂを有する。第２カバー８Ｂにおける第２部位８０２Ｂは、第１実施形態及び第２実施形態の第２部位８０２，８０２Ａよりも径方向外側に配置される。即ち、第２部位８０２Ｂは、側壁部４２２よりも径方向外側に配置される。側壁部４２２の下端４２２ａと第２カバー８Ｂの上端８０８とは、軸方向（上下方向）に沿って距離Ｄ４だけ離隔している。換言すれば、下端４２２ａと上端８０８との間には、上下方向に沿って距離Ｄ４の間隙Ｇ（開口部）が設けられている。

被取付部材９０は、板状部材であり、上面が取付面９０ａである。取付面９０ａの上にダイレクトドライブモータ１Ｂが当接した状態で固定されている。被取付部材９０においては、中空穴６０に対応する部位に、厚さ方向（上下方向、軸方向）に貫通する貫通孔９０ｂが設けられている。貫通孔９０ｂには、筒状部材９１が挿入及び保持されている。筒状部材９１は、フランジ部９１１と、円筒部９１２と、を有する。円筒部９１２は、厚さ方向（上下方向、軸方向）に延びる。フランジ部９１１は、円筒部９１２の上端から径方向に広がる。フランジ部９１１は、ボルト９１３，９１４によって被取付部材９０に締結される。フランジ部９１１とボルト９１３，９１４の頭部とが取付面９０ａよりも上側に突出する。ここで、第２カバー８Ｂにおける第２部位８０２Ｂは、フランジ部９１１の外周縁及びボルト９１３，９１４の頭部よりも径方向の外側に位置する。側壁部４２２の下端４２２ａは、ボルト９１３，９１４の頭部よりも上側に位置する。

以上説明したように、被取付部材９０における中空穴６０に対応する部位に、フランジ部９１１やボルト９１３，９１４の頭部等の凸部が設けられる場合、側壁部４２２の下端４２２ａが当該凸部から離隔して配置される。従って、側壁部４２２が回転しても凸部に接触することが抑制される。

また、ダイレクトドライブモータ１Ｂを被取付部材９０に取り付ける際に金属粉等が巻き上がった場合でも、下端４２２ａと上端８０８との間の間隙Ｇ（開口部）から金属粉等が侵入することが抑制される。

以上、実施形態を説明したが、前述した内容により実施形態が限定されるものではない。例えば、実施形態のダイレクトドライブモータ１，１Ａ，１Ｂは、インナーロータ型としたが、アウターロータ型としてもよいことは勿論である。また、本実施形態では、単一の軸受５を備える構成を説明しているが、複数の軸受を組み合わせて使用する構成（軸受と軸受の間に間座を設けるような場合も含む）でも同様の効果を得ることができる。

１，１Ａ，１Ｂ ダイレクトドライブモータ
２ モータ部
３ 回転検出器
４ ハウジング
５ 軸受
４Ａ ステータハウジング
４Ｂ ロータハウジング
８，８Ａ，８Ｂ 第２カバー（カバー部材）
１１ 第１支持部材（支持部材）
２１ ステータ
２２ ロータ
４２２ 側壁部
８０１，８０１Ａ 第１部位
８０２，８０２Ａ，８０２Ｂ 第２部位
８０５，８０５Ａ 径方向の内側端
ＡＸ 回転軸

Claims (4)

1. ステータと前記ステータに対して回転軸を中心として回転可能なロータとを有するモータ部と、
   前記ステータが固定されるステータハウジングと前記ロータが固定されるロータハウジングとを有するハウジングと、
   前記ステータハウジングに前記ロータハウジングを回転自在に支持する軸受と、
   前記モータ部の回転状態を検出すると共に前記ハウジングの内方に配置される回転検出器と、
   前記回転検出器を前記ハウジングの外方側から覆った状態で設けられたカバー部材と、
   を備え、
   前記モータ部、前記ステータハウジング、前記ロータハウジング、及び前記カバー部材が前記回転軸を中心とする環状部材に構成されることにより前記回転軸の軸方向に貫通する中空穴が設けられ、
   前記カバー部材は、前記回転軸の軸方向に直交する径方向に延びる平板状の第１部位と、前記第１部位の前記径方向の内側端で屈曲して前記軸方向に沿って前記ハウジングの端部に向けて延びる筒状の第２部位と、を有するダイレクトドライブモータ。
2. 前記カバー部材の前記第２部位は、前記径方向の内側に行くにつれて前記軸方向に延びると共に前記回転軸に向かって凸の湾曲面を有する
   請求項１に記載のダイレクトドライブモータ。
3. 前記ロータハウジングは、前記ステータハウジングに対して前記軸受を挟んで前記軸方向の一方側に設けられ、
   前記ハウジングの前記端部は、前記ロータハウジングにおける径方向の内側に位置し前記軸方向に延びる側壁部の軸方向の他方側の端部であり、
   前記ステータハウジングに対して回転可能な回転部分は、前記ロータハウジングと当該ロータハウジングに固定される回転検出器とを含み、
   前記回転部分は、前記カバー部材の前記第２部位に対して軸方向の一方側に配置されている
   請求項１または２に記載のダイレクトドライブモータ。
4. 前記カバー部材の前記第２部位における径方向の内側端は、前記側壁部の径方向の内側端よりも径方向の内側に配置されている
   請求項３に記載のダイレクトドライブモータ。

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