JP6848705B2 - モータ、モータの製造方法及び処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ、モータの製造方法及び処理装置に関する。

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モータである。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検出器と、モータ部及び回転検出器を保持するハウジングと、を備えている。モータ部は、ステータとロータとを有する。ステータは、コイルと、コイルを支持するステータコアと、コイルに接続されるリード線とを有する。リード線は、コネクタを介して電力供給部と接続される。また、ロータは、永久磁石を含む。

特許文献１に開示された電磁式有限回転型電動機は、回転軸の回転速度を検出するための回転速度検出器を有する。回転速度検出器は、回転軸の外周にリング状永久磁石を取り付けた構成の回転子と、ヨーク片の中に装着された固定子とを有する。

特開平０７−０３１１１９号公報

特許文献１に開示された電磁式有限回転型電動機において、回転軸に対する回転子の取り付け位置や、回転子の大きさ、形状に誤差があると、回転子が発する磁界の強さや方向が設計値からずれる可能性がある。これにより、回転速度検出器の検出精度が低下する可能性がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、回転角度の検出精度の向上が可能なモータ、モータの製造方法及び処理装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、一態様に係るモータは、ステータと、前記ステータに対して回転可能なロータとを有するモータ部と、前記ステータが取り付けられるステータハウジングと、前記ロータが取り付けられる中空のロータハウジングと、前記ステータハウジングに対して前記ロータハウジングを回転可能に支持する軸受と、前記ステータハウジングに対する前記ロータハウジングの回転角度を検出する角度検出部と、を備え、前記角度検出部は、前記ロータハウジングの回転の軸方向において、前記ロータハウジングの端部に取り付けられる被着磁体と、前記ステータハウジングに取り付けられ、前記被着磁体の磁気を検出する磁気センサと、を有し、前記磁気センサは、前記被着磁体と対向する位置に配置される。

これによれば、被着磁体と対向する位置に着磁ヘッドを配置することができ、ステータハウジングに対してロータハウジングを回転させながら被着磁体に着磁することができる。また、磁気センサは被着磁体との距離を短くすることができるので、被着磁体の磁気を感度よく検出することができる。

望ましい態様として、前記軸受の固定輪を前記ステータハウジングに取り付けるための第１取付部品、をさらに備え、前記ステータハウジングは、前記ロータハウジングと対向する面に設けられた第１突起部を有し、前記第１取付部品及び前記第１突起部が前記固定輪を挟持する。これによれば、軸受の固定輪は第１突起部で位置決めされるので、ステータハウジングに対する軸受の取付精度を高めることができる。

望ましい態様として、前記軸受の回転輪を前記ロータハウジングに取り付けるための第２取付部品、をさらに備え、前記ロータハウジングは、前記ステータハウジングと対向する面に設けられた第２突起部を有し、前記第２取付部品及び前記第２突起部が前記回転輪を挟持する。これによれば、軸受の回転輪は第２突起部で位置決めされるので、ロータハウジングに対する軸受の取付精度を高めることができる。

望ましい態様として、前記被着磁体は、前記第２取付部品を介して前記ロータハウジングに取り付けられる。これによれば、被着磁体を、第２取付部品のみ、又は、第２取付部品及びロータハウジングの両方に取り付けることができる。

望ましい態様として、前記ステータハウジングは、前記被着磁体と対向する位置に設けられた窓部を有する。これによれば、窓部を介して被着磁体を着磁することができる。

一態様に係るモータの製造方法は、ステータハウジングに軸受の固定輪を取り付け、ロータハウジングに前記軸受の回転輪を取り付ける軸受取付工程と、前記ロータハウジングにモータ部のロータを取り付けるロータ取付工程と、前記ロータハウジングの回転の軸方向において、前記ロータハウジングの端部に被着磁体を取り付ける被着磁体取付工程と、前記被着磁体に着磁する着磁工程と、を備え、前記着磁工程は、前記軸受取付工程、前記ロータ取付工程及び前記被着磁体取付工程が行われた後で行う。これによれば、着磁工程では、被着磁体と対向する位置に着磁ヘッドを配置することができ、ステータハウジングに対してロータハウジングを回転させながら被着磁体に着磁することができる。

望ましい態様として、前記ステータハウジングに、前記被着磁体の磁気を検出する磁気センサを取り付ける磁気センサ取付工程、をさらに備え、前記着磁工程は、前記磁気センサ取付工程が行われた後で行う。これによれば、着磁工程において、被着磁体の磁気検出に磁気センサを用いることができる。

望ましい態様として、前記ステータハウジングに前記モータ部のステータを取り付けるステータ取付工程、をさらに備え、前記着磁工程は、前記ステータ取付工程が行われた後で行う。これによれば、着磁工程において、ロータハウジングの回転にモータを用いることができる。

望ましい態様として、前記ステータハウジングは、前記被着磁体と対向する位置に設けられた窓部を有し、前記着磁工程では、前記窓部に着磁ヘッドを配置して前記被着磁体に着磁する。これによれば、ロータハウジングの回転の軸方向にステータハウジングが配置された後も、被着磁体に着磁することができる。

一態様に係る処理装置は、上記のモータと、前記ロータハウジングの回転により移動する対象物に予め設定された処理を施す処理部と、を有する。これによれば、モータの回転角度の検出精度が高いため、対象物を所定の位置まで精度よく移動させることができる。

本発明によれば、回転角度の検出精度の向上が可能なモータ、モータの製造方法及び処理装置を提供することができる。

図１は、実施形態１に係るダイレクトドライブモータの構成例を示す断面図である。 図２は、実施形態１に係るダイレクトドライブモータの構成例を示す平面図である。 図３は、エンコーダドラムの構成例を示す平面図である。 図４は、実施形態１のダイレクトドライブモータの製造方法を工程順に示すフローチャートである。 図５は、実施形態１のダイレクトドライブモータの製造方法を示す断面図である。 図６は、実施形態１のダイレクトドライブモータの製造方法を示す断面図である。 図７は、実施形態１のダイレクトドライブモータの製造方法を示す断面図である。 図８は、実施形態１のダイレクトドライブモータの製造方法を示す断面図である。 図９は、実施形態１のダイレクトドライブモータの製造方法を示す断面図である。 図１０は、実施形態１のダイレクトドライブモータの製造方法を示す断面図である。 図１１は、実施形態１の着磁装置の構成例を示す模式図である。 図１２は、実施形態１のダイレクトドライブモータの変形例を示す断面図である。 図１３は、実施形態１の窓部と蓋体とを示す図である。 図１４は、実施形態１の窓部が蓋体で閉じられている状態を示す図である。 図１５は、実施形態２に係るダイレクトドライブモータの構成例を示す断面図である。 図１６は、実施形態２のダイレクトドライブモータの製造方法を工程順に示すフローチャートである。 図１７は、実施形態３に係る検査装置の構成例を示す模式図である。 図１８は、実施形態４に係る工作機械の構成例を示す模式図である。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るダイレクトドライブモータの構成例を示す断面図である。図２は、実施形態１に係るダイレクトドライブモータの構成例を示す平面図である。図２をＸ１−Ｘ２線で切断した図が、図１に示す断面図である。ダイレクトドライブモータ（以下、ＤＤモータという）１００は、減速機構（例えば、減速ギヤ、伝動ベルトなど）を介在させること無く負荷体（例えば、後述のステージ８０など）に回転力をダイレクトに伝達し、負荷体を所定方向に回転させることができる。ＤＤモータは、いわゆる出力軸と負荷体とを直結したモータである。

なお、実施形態１では、ＤＤモータ１００の各構成部において、図１における左右方向をＸ方向で示し、図１における上下方向をＺ方向で示し、図１のＸ−Ｚ平面に垂直な方向をＹ方向で示す。後述する実施形態２のＤＤモータ２００（図１５参照）の各構成部においても、実施形態１と同様にＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向を示す。Ｚ方向は、後述するロータハウジング２の回転軸（仮想軸）Ａｘの方向と一致する。Ｚ方向において、ボルト穴２３が開口している側を上側といい、その反対側を下側という。後述するロータハウジング２において、Ｚ方向の上側に位置する部位を上部といい、Ｚ方向の下側に位置する部位を下部という。

実施形態１のＤＤモータ１００は、ロータ２５の外周側にステータ１５を配した、いわゆるアウターステータタイプである。図１及び図２に示すように、実施形態１のＤＤモータ１００は、ステータハウジング１と、ロータハウジング２と、軸受３と、軸受３の固定輪３１をステータハウジング１に取り付けるための第１取付部品４と、軸受３の回転輪３２をロータハウジング２に取り付けるための第２取付部品５と、角度検出部６と、モータ部１０と、を備える。軸受３は、ステータハウジング１とロータハウジング２との間に介在し、ステータハウジング１に対してロータハウジング２を回転可能に支持している。また、モータ部１０は、ステータ１５及びロータ２５を有する。

ステータハウジング１は、第１部位１１と、ステータハウジング１の基台となる第２部位１２と、第１部位１１に第２部位１２を取り付けるためのボルト１３と、ステータ１５を支持する支持部１６と、支持部１６を第２部位１２に取り付けるためのボルト１６１と、ステータ１５を覆うカバー部１７と、カバー部１７を支持部１６に取り付けるためのボルト１７１と、を有する。第１部位１１は、円筒状に形成されている。第２部位１２は、平面視で円環状に形成されている。これにより、ステータハウジング１は、その中央部に開口部Ｈ１を有する。

ステータハウジング１の第１部位１１の外周側に、中空のロータハウジング２が配置されている。ロータハウジング２の外周面２ｃにロータ２５が固定されている。ロータハウジング２は円筒状に形成されており、その中央部に開口部Ｈ２を有する。平面視で、第１部位１１の開口部Ｈ１と、ロータハウジング２の開口部Ｈ２の形状は互いに同一（例えば、正円形）である。第１部位１１の開口部Ｈ１の直径Ｒ１よりも、ロータハウジング２の開口部Ｈ２の直径Ｒ２の方が大きい。開口部Ｈ１、Ｈ２は、同心状に配置されている。

ロータハウジング２の回転軸Ａｘの方向（以下、回転軸方向）において、ロータハウジング２の上部の端面（以下、上端面）２ａは、ステージ８０等を取り付けることが可能となっている。例えば、ロータハウジング２の上部には、上端面２ａに開口したボルト穴２３が設けられている。ボルト８０２を、ステージ８０の貫通穴８０１に通して、ボルト穴２３に締結することにより、ロータハウジング２の上端面２ａにステージ８０が固定される。ロータハウジング２の上端面２ａにステージ８０が固定された状態で、ロータハウジング２が回転すると、ロータハウジング２と共にステージ８０も回転する。なお、ロータハウジング２の回転軸Ａｘは、開口部Ｈ１、Ｈ２の中心と重なっている。ロータハウジング２は、モータ部１０の動作によって回転するため、ＤＤモータ１００の出力軸として機能する。

軸受３は、固定輪（内輪）３１と、回転輪（外輪）３２と、固定輪３１と回転輪３２との間に設けられた複数の転動体３３とを備える。軸受３は、１つでアキシアル荷重とモーメント荷重の両方を負荷することが可能なものであることが好ましく、例えば、４点接触玉軸受、３点接触玉軸受、深溝玉軸受、あるいはクロスローラ軸受などを採用することができる。クロスローラ軸受を採用する場合には、一般的な内輪もしくは外輪が分割構造となるものではなく、内外輪とも一体構造のものを使用することが望ましい。

ステータハウジング１の第１部位１１の外周面１１ｃには、軸受３の固定輪３１を支持するための第１突起部１１１が設けられている。第１突起部１１１は、外周面１１ｃの全周に亘って設けられている。ロータハウジング２の回転軸方向において、第１突起部１１１は第１取付部品４と対向している。第１取付部品４はナットであり、例えば、緩み止め効果に優れたロックナットである。ロックナットは、２つのナットを使用したダブルナットでもよい。ナットは、内周面に雌ねじが切られている部品である。ナットは、ボルトなどの、外周面に雄ねじが切られている部品と組み合わせて使用される。

第１取付部品４は、第１部位１１の外周面１１ｃに螺合している。具体的には、第１部位１１の外径Ｒ３（図７参照）よりも第１取付部品４の内径Ｒ４（図７参照）の方が若干小さい。また、第１部位１１の外周面１１ｃにおいて、軸受３が取り付けられる領域よりも上側の領域１１ｃｕ（図７参照）には、ねじ山が形成されている。第１取付部品４の内周面４ｄにもねじ山が形成されている。第１部位１１の外周面１１ｃのねじ山と第１取付部品４の内周面４ｄのねじ山は互いに噛合うように形成されており、第１部位１１に第１取付部品４が嵌め込まれている。

第１取付部品４と第１突起部１１１との間に軸受３の固定輪３１が配置されている。第１取付部品４は第１突起部１１１に近づく方向に締められており、第１取付部品４は固定輪３１を第１突起部１１１側に押圧している。これにより、第１取付部品４と第１突起部１１１とが固定輪３１を挟持している。固定輪３１は、第１取付部品４と第１突起部１１１とに挟持されることによって、第１部位１１の外周面１１ｃに固定されている。

ロータハウジング２の内周面２ｄには、軸受３の回転輪３２を支持するための第２突起部２１１が設けられている。第２突起部２１１は、内周面２ｄの全周に亘って設けられている。ロータハウジング２の回転軸方向において、第２突起部２１１は第２取付部品５と対向している。第２取付部品５は円環状の部品である。第２取付部品５と第２突起部２１１との間に軸受３の回転輪３２が配置されている。第２取付部品５は回転輪３２を第２突起部２１１側に押圧しており、第２取付部品５と第２突起部２１１とが回転輪３２を挟持している。これにより、回転輪３２は、ロータハウジング２の内周面２ｄに固定されている。

モータ部１０は、ロータ２５の外周側に配置されたステータ１５と、ロータハウジング２の外周面２ｃに固定されたロータ２５と、を備える。ステータ１５は、ロータハウジング２の回転方向に沿って所定間隔（例えば、等間隔）で同心状に配列された複数個のコア１５１と、各コア１５１に素線が多重に巻回されてなるコイル１５２と、を有する。ステータ１５には、電力を供給するための配線（図示せず）が接続されており、配線を通じてコイル１５２に電力が供給される。ロータ２５は、ロータハウジング２の回転方向に沿って所定間隔（例えば、等間隔）で同心状に配列された複数個の永久磁石を有する。ステータ１５のコイル１５２に通電されると、フレミングの左手の法則に従ってロータ２５に回転力が与えられ、ロータ２５が取り付けられているロータハウジング２は所定方向に回転する。

角度検出部６は、エンコーダドラム６１と、エンコーダ基板６２と、エンコーダ基板６２に接続する配線６２１と、を有する。エンコーダドラム６１は被着磁体の一例である。ロータハウジング２の回転軸方向において、ロータハウジング２の下部の端面（以下、下端面）２ｂに、エンコーダドラム６１が取り付けられている。エンコーダ基板６２は、磁気センサを有する。磁気センサは、例えば、ホール素子と、ホール素子の出力信号に基づいて磁束密度等を検出する検出回路とを有する。エンコーダ基板６２は、ステータハウジング１の第１部位１１に取り付けられており、エンコーダドラム６１と対向している。

図３は、エンコーダドラムの構成例を示す平面図である。図３に示すように、エンコーダドラム６１は、平面視による形状が円環状の板である。エンコーダドラム６１は、少なくとも一方の面側に被着磁層６１１を有し、エンコーダドラム６１の円周方向に沿って極性が交互に変化するように着磁されている。例えば、エンコーダドラム６１の被着磁層６１１では、エンコーダドラム６１の円周方向に沿ってＳ極６１ｓと、Ｎ極６１ｎとが交互に並んでいる。エンコーダドラム６１の中央部には開口部６１２が設けられている。開口部６１２には、上述したステータハウジング１の第１部位１１（図１参照）が配置される。

図４は、実施形態１のＤＤモータの製造方法を工程順に示すフローチャートである。図５から図１０は、実施形態１のＤＤモータの製造方法を示す断面図である。ＤＤモータ１００を製造するための製造装置（図示せず）は、図５に示すように、ロータハウジング２の外周面２ｃにロータ２５を取り付ける（ステップＳＴ１）。例えば、ロータ２５の被取付面には接着剤が塗布されている。製造装置は、ロータ２５の接着剤が塗布されている被取付面を、ロータハウジング２の外周面２ｃに接触させる。接着剤が硬化すると、ロータ２５は外周面２ｃに固定される。

次に、製造装置は、図６に示すように、ロータハウジング２に軸受３を取り付ける（ステップＳＴ２）。例えば、製造装置は、ロータハウジング２の下端面２ｂの側から開口部Ｈ２内に軸受３を挿入する。そして、製造装置は、軸受３の回転輪３２を下側から上側へ移動させ、ロータハウジング２の第２突起部２１１に接触させる。次に、製造装置は、ロータハウジング２の下端面２ｂの側から、ロータハウジング２内側の開口部Ｈ２内に第２取付部品５を嵌めて、軸受３側に押圧する。これにより、軸受３の回転輪３２は、第２取付部品５と第２突起部２１１とに挟持されて、ロータハウジング２の内周面２ｄに固定される。

なお、第２取付部品５において、ロータハウジング２の内周面２ｄと接触する面には、接着剤が塗布されていてもよい。接着剤が硬化すると、第２取付部品５は内周面２ｄに固定される。または、第２取付部品５は、外周面がテーパ状になっていてもよい。その場合、第２取付部品５の上部の外径はロータハウジング２の内径より小さく、かつ、第２取付部品５の下部の外径はロータハウジング２の内径と同じ又はやや大きくなっていてもよい。このように、上側から下側に向かって拡径されている第２取付部品５を、径の小さい上部から先に開口部Ｈ２内に押し込むことで、第２取付部品５をロータハウジング２に固定してもよい。あるいは、第２取付部品５は、図示しないボルトの締結によってロータハウジング２に固定されていてもよい。実施形態において、第２取付部品５のロータハウジング２に対する固定方法は限定されない。

次に、製造装置は、ステータハウジング１に軸受３を取り付ける（ステップＳＴ３）。例えば、製造装置は、ロータハウジング２の下端面２ｂの側から固定輪３１の内側の開口部Ｈ３内に、第１部位１１を挿入する。そして、製造装置は、第１部位１１を下側から上側へ移動させ、図７に示すように、第１部位１１の第１突起部１１１を固定輪３１に接触させる。次に、製造装置は、第１部位１１の上端面１１ａの側から、第１部位１１に第１取付部品４を嵌める。上述したように、第１取付部品４は例えばロックナットである。製造装置は、第１取付部品４を第１部位１１に嵌め、第１取付部品４を締まる方向に回転させる。これにより、製造装置は、第１部位１１を上側から下側へ移動させ、第１取付部品４を軸受３側に押圧する。第１取付部品４が軸受３側に押圧されると、軸受３の固定輪３１は、第１取付部品４と第１突起部１１１とに挟持されて、第１部位１１の外周面１１ｃに固定される。

次に、製造装置は、ロータハウジング２にエンコーダドラム６１を取り付ける（ステップＳＴ４）。例えば、製造装置は、図８に示すように、ロータハウジング２の下端面２ｂにエンコーダドラム６１を取り付ける。この取り付けには接着剤が用いられる。一例を挙げると、エンコーダドラム６１の被着磁層６１１（図３参照）を有する面の反対側の面（以下、裏面）に接着剤が塗布されている。製造装置は、エンコーダドラム６１の裏面を、ロータハウジング２の下端面２ｂ及び第２取付部品５に接触させる。接着剤が硬化すると、エンコーダドラム６１は、ロータハウジング２の下端面２ｂ及び第２取付部品５に固定される。

次に、製造装置は、ステータハウジング１にエンコーダ基板６２を取り付ける（ステップＳＴ５）。例えば、製造装置は、図９に示すように、第１部位１１の下部にエンコーダ基板６２を取り付けて、エンコーダドラム６１の被着磁層６１１（図３参照）と対向させる。この取り付けには、ねじ６３が用いられる。なお、エンコーダ基板６２の平面視による形状は例えば矩形である。エンコーダ基板６２は、被着磁層６１１の全部ではなく、一部のみを覆う。

次に、製造装置は、エンコーダドラム６１の被着磁層６１１に信号パターンを着磁する（ステップＳＴ６）。図１０は、着磁を行う製造装置（着磁装置）の構成例を示す。図１１は、実施形態１の着磁装置の構成例を示す模式図である。図１１に示すように、実施形態１の着磁装置５００は、ステージ５１０と、ステージ５１０の中心部に取り付けられた回転軸５１１と、回転軸５１１を回転させるモータ５１２と、ステージ５１０の上方に配置された着磁ヘッド５２０と、ステージ５１０の上方に配置された押圧部５３０と、押圧部５３０を昇降動作させるアクチュエータ５３１と、を備える。押圧部５３０は、ステージ５１０の中央部の上方に配置されている。また、着磁ヘッド５２０は、ステージ５１０の外周部の上方に配置されている。

また、着磁装置５００は、電源装置５４０と、制御部５５０と、記憶部５６０と、表示部５７０と、を備える。電源装置５４０は、着磁ヘッド５２０に電流を与える装置であり、例えばスイッチング素子を用いたインバータ回路である。スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ周期を制御することで、任意の周波数の交流電流を得ることができる。

制御部５５０は、その機能として、アクチュエータ５３１の動作を制御するアクチュエータ制御部５５１と、電源装置５４０を制御する電源制御部５５２と、エンコーダドラム６１に対する着磁処理が正常に行われたか否かの判断を行う磁気データ判断部５５３と、モータ５１２を制御するモータ制御部５５４と、を有する。例えば、電源制御部５５２は、電源装置５４０が着磁ヘッド５２０に供給する交流電流の周期を制御する。磁気データ判断部５５３は、着磁されたエンコーダドラム６１の磁束密度等に関するデータをエンコーダ基板６２から取得し、取得したデータに基づいて着磁処理が正常に行われたか否かの判断を行う。

記憶部５６０は、その機能として、着磁処理のプログラム等を格納するプログラム格納部５６１と、各種のデータを格納するデータ格納部５６２とを有する。例えば、データ格納部５６２は、磁気データ判断部５５３から出力される判断結果等を含むデータを格納する。また、表示部５７０は、動作中のハードウエアやプログラムの状態、磁気データ判断部５５３から出力される判断結果等を表示する。表示部５７０は、例えば、液晶ディスプレイ等で構成されている。

なお、着磁装置５００は、演算処理装置としてのＣＰＵ（中央演算処理装置）と、記憶装置としてのハードディスク、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、等を備える。制御部５５０の上述した各機能は、例えばＣＰＵの演算処理によって実現される。記憶部５６０の上述した各機能は、例えばハードディスク、ＲＡＭ、ＲＯＭ等によって実現される。

図１０に示すように、着磁工程（ステップＳＴ６）では、ロータハウジング２の上端面２ａがステージ５１０側に向けられ、ロータハウジング２の下端面２ｂが押圧部５３０側に向けられる。この状態で、着磁前のＤＤモータ１００がステージ５１０上に配置される。

図１に示したように、ＤＤモータ１００において、ロータハウジング２の上端面２ａは、第１部位１１の上端面１１ａよりも上側に位置する。また、第１部位１１の下端面１１ｂは、ロータハウジング２の下端面２ｂよりも下側に位置する。このため、図１０に示すように着磁前のＤＤモータ１００が上下逆さまの状態でステージ５１０上に配置されると、ロータハウジング２の上端面２ａはステージ５１０に接触するが、第１部位１１の上端面１１ａはステージ５１０と接触しない。また、ロータハウジング２の下端面２ｂよりも第１部位１１の下端面１１ｂの方が、押圧部５３０に近い位置にある。

図１０に示すように、着磁前のＤＤモータ１００がステージ５１０上に配置された後、アクチュエータ制御部５５１（図１１参照）はアクチュエータ５３１を駆動制御して、押圧部５３０をステージ５１０側に移動させる。アクチュエータ制御部５５１は、押圧部５３０を第１部位１１の下端面１１ｂに接触させて、ステージ５１０側に押圧する。これにより第１部位１１と軸受３を介して連結されているロータハウジング２は、ステージ５１０側に押圧される。

ロータハウジング２がステージ５１０側に押圧された後、モータ制御部５５４（図１１参照）はモータ５１２を駆動制御して、ステージ５１０を所定の角速度で回転させる。これにより、ステージ５１０と共に、ロータハウジング２と、ロータハウジング２に取り付けられたエンコーダドラム６１とが回転する。エンコーダドラム６１が回転している間、電源制御部５５２（図１１参照）は電源装置５４０（図１１参照）を駆動制御して、着磁ヘッド５２０からエンコーダドラム６１に磁界ｍｆを印加させる。これにより、エンコーダドラム６１の被着磁層６１１（図３参照）は、円周方向に沿って極性が交互に変化するように着磁される。なお、第１部位１１は、軸受３に支持されており、ステージ５１０とは接触していない。このため、ステージ５１０が回転している間も、第１部位１１と、第１部位１１に取り付けられたエンコーダ基板６２は回転しない。

着磁工程（ステップＳＴ６）では、着磁ヘッド５２０とは異なる位置で、エンコーダドラム６１と対向しているエンコーダ基板６２が、着磁されたエンコーダドラム６１の磁気（例えば、磁束密度）を検出する。磁気データ判断部５５３は、エンコーダ基板６２が検出した磁気に関するデータ（以下、磁気データ）を取得し、取得した磁気データに基づいて着磁処理が正常に行われたか否かの判断を行う。着磁工程の後、アクチュエータ制御部５５１（図１１参照）はアクチュエータ５３１を駆動制御して、押圧部５３０をステージ５１０の上方に移動させる。これにより、着磁後のＤＤモータ１００は着磁装置５００から取り外される。

次に、製造装置（図示せず）は、ステータハウジング１にステータ１５（図１参照）を取り付ける（ステップＳＴ７）。例えば、製造装置は、図１に示したように、ステータハウジング１の第２部位１２にステータ１５を取り付ける。製造装置は、ステータ１５を支持する支持部１６と第２部位１２とにボルト１６１を通すことで、支持部１６を介してステータ１５を第２部位１２に固定する。また、製造装置は、ステータ１５を覆うカバー部１７と支持部１６とにボルト１７１を通すことで、支持部１６を介してカバー部１７を第２部位１２に固定する。次に、製造装置は、第１部位１１と第２部位１２とにボルト１３を通すことで、第１部位１１と第２部位１２とを互いに固定する。これにより、ステータハウジング１にステータ１５が取り付けられて、ＤＤモータ１００が完成する。

以上説明したように、実施形態１のＤＤモータ１００は、ステータ１５とロータ２５とを有するモータ部１０と、ステータ１５が取り付けられるステータハウジング１と、ロータ２５が取り付けられる中空のロータハウジング２と、ステータハウジング１に対してロータハウジング２を回転可能に支持する軸受３と、ステータハウジング１に対するロータハウジング２の回転角度を検出する角度検出部６と、を備える。角度検出部６は、ロータハウジング２の上端面２ａに取り付けられたエンコーダドラム６１と、ステータハウジング１に取り付けられ、エンコーダドラム６１の磁気を検出するエンコーダ基板６２と、を有する。

これによれば、ステータハウジング１及びロータハウジング２に軸受３が取り付けられ、ロータハウジング２の外周面２ｃにロータ２５が取り付けられ、かつ、ロータハウジング２の下端面２ｂにエンコーダドラム６１が取り付けられた後に、エンコーダドラム６１と対向する位置に着磁ヘッド５２０を配置することができる。そして、ロータハウジング２を回転させながら、エンコーダドラム６１に着磁することができる。これにより、軸受３、ロータ２５又はエンコーダドラム６１に取付誤差や、部品の寸法誤差、偏心等が生じている場合でも、ロータハウジング２の回転軸Ａｘを中心にエンコーダドラム６１に磁極（例えば、Ｓ極６１ｓと、Ｎ極６１ｎ）を形成することができる。上記の誤差や偏心の影響を受けないように磁極を精度よく形成することができるので、回転角度の検出精度の向上が可能なＤＤモータ１００を提供することができる。

また、エンコーダ基板６２は、エンコーダドラム６１と対向する位置に配置されている。これによれば、エンコーダ基板６２はエンコーダドラム６１との距離を短くすることができるので、エンコーダドラム６１の磁気を感度よく検出することができる。

また、ＤＤモータ１００は、軸受３の固定輪３１をステータハウジング１に取り付けるための第１取付部品４、を備える。ステータハウジング１は、ロータハウジング２と対向する外周面１１ｃに設けられた第１突起部１１１を有する。第１取付部品４及び第１突起部１１１が固定輪３１を挟持している。これによれば、軸受３の固定輪３１は第１突起部１１１で位置決めされているので、ステータハウジング１に対する軸受３の取付精度が高い。

また、ＤＤモータ１００は、軸受３の回転輪３２をロータハウジング２に取り付けるための第２取付部品５、をさらに備える。ロータハウジング２は、ステータハウジング１と対向する内周面２ｄに設けられた第２突起部２１１を有する。第２取付部品５及び第２突起部２１１が回転輪３２を挟持している。これによれば、軸受３の回転輪３２は第２突起部２１１で位置決めされているので、ロータハウジング２に対する軸受３の取付精度が高い。

また、エンコーダドラム６１は、第２取付部品５を介してロータハウジング２に取り付けられている。これによれば、エンコーダドラム６１の取付面積を広く確保することができる。

実施形態１のＤＤモータ１００の製造方法は、ステータハウジング１に軸受３の固定輪３１を取り付け、ロータハウジング２に軸受３の回転輪３２を取り付ける軸受取付工程（ステップＳＴ２、ＳＴ３）と、ロータハウジング２にモータ部１０のロータ２５を取り付けるロータ取付工程（ステップＳＴ１）と、ロータハウジング２の下端面２ｂにエンコーダドラム６１を取り付けるエンコーダドラム取付工程（ステップＳＴ４）と、エンコーダドラム６１に着磁する着磁工程（ステップＳＴ６）と、を備える。エンコーダドラム取付工程は、被着磁体取付工程の一例である。

着磁工程は、軸受取付工程、ロータ取付工程及びエンコーダドラム取付工程が行われた後で行う。これによれば、着磁工程では、エンコーダドラム６１と対向する位置に着磁ヘッド５２０を配置することができ、ステータハウジング１に対してロータハウジング２を回転させながら、エンコーダドラム６１に着磁することができる。これにより、軸受３、ロータ２５又はエンコーダドラム６１に取付誤差や、部品の寸法誤差、偏心等が生じている場合でも、ロータハウジング２の回転軸Ａｘを中心にエンコーダドラム６１に磁極（例えば、Ｓ極６１ｓと、Ｎ極６１ｎ）を形成することができる。上記の誤差や偏心の影響を受けないように磁極を精度よく形成することができるので、回転角度の検出精度の向上が可能なＤＤモータ１００の製造方法を提供することができる。

また、ＤＤモータ１００の製造方法は、ステータハウジング１に、エンコーダドラム６１の磁気を検出するエンコーダ基板６２を取り付けるエンコーダ基板取付工程（ステップＳＴ５）、をさらに備える。エンコーダ基板取付工程は、磁気センサ取付工程の一例である。着磁工程は、エンコーダ基板取付工程が行われた後で行う。これによれば、着磁工程において、エンコーダドラム６１の磁気検出にエンコーダ基板６２を用いることができる。

また、ＤＤモータ１００の製造方法は、ステータハウジング１にモータ部１０のステータ１５を取り付けるステータ取付工程、をさらに備える。着磁工程は、ステータ取付工程が行われた後で行う。これによれば、着磁工程において、ロータハウジング２の回転にモータ部１０を用いることができる。

（実施形態１の変形例）
なお、実施形態１では、ステータハウジング１の第２部位１２にステータ１５が取り付けられる前に、エンコーダドラム６１が着磁されることについて説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されない。実施形態１では、第２部位１２にステータ１５が取り付けられ、第１部位１１と第２部位１２とがボルト１３で互いに固定された後で、エンコーダドラム６１が着磁されてもよい。その場合は、ステータハウジング１に、着磁ヘッド５２０を挿入するための窓部が設けられていてもよい。

また、実施形態１では、第１部位１１と第２部位１２とがボルト１３で互いに固定される場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されない。実施形態では、第１部位１１と第２部位１２とが別部品ではなく、一つの部品として一体に形成されていてもよい。この場合も、ステータハウジング１に、着磁ヘッド５２０を挿入するための窓部が設けられていてもよい。

図１２は、実施形態１のＤＤモータの変形例を示す断面図である。図１２は、図１０と同様に、ＤＤモータ１００を上下逆さまに示している。図１２に示すように、ＤＤモータ１００の変形例では、着磁ヘッド５２０を挿入するための窓部１２１が第２部位１２に設けられている。窓部１２１は、第２部位１２をＺ軸方向に貫通する開口部である。窓部１２１はエンコーダドラム６１と対向する位置にある。これによれば、ステータハウジング１に軸受３やステータ１５が取り付けられた後でも、着磁装置５００は、窓部１２１を介してエンコーダドラム６１に着磁することができる。

また、ＤＤモータ１００は、窓部１２１を閉じるための蓋体を有してもよい。着磁工程の後で、製造装置は、窓部１２１を蓋体で閉じてもよい。その場合、窓部１２１は、第１開口部１２１ａと、第１開口部１２１ａに連通する第２開口部１２１ｂとを有することが好ましい。図１３は、実施形態１の窓部と蓋体とを示す図である。図１４は、実施形態１の窓部が蓋体で閉じられている状態を示す図である。図１３及び図１４は、図１２と同様に、ＤＤモータ１００を上下逆さまに示している。第１開口部１２１ａは第２部位１２の上端面１２ａ側に開口し、第２開口部１２１ｂは第２部位１２の下端面１２ｂ側に開口している。第１開口部１２１ａ及び第２開口部１２１ｂの平面視による形状は任意であるが、一例を挙げると、円形である。第１開口部１２１ａよりも第２開口部１２１ｂの方が、直径が大きい。第２開口部１２１ｂの周縁部の底部には、ねじ穴１２２が設けられている。

エンコーダドラム６１が着磁された後、製造装置は、蓋体１２３を第２開口部１２１ｂ内に配置する。そして、製造装置は、蓋体１２３に設けられた貫通穴１２４にねじ１２５を通した状態で、ねじ１２５をねじ穴１２２に嵌めて、蓋体１２３をステータハウジング１に固定する。これによれば、着磁工程の後、窓部１２１は蓋体１２３で閉じられるので、窓部１２１を介してＤＤモータ１００の外部から内部に異物等が侵入することを防ぐことができる。

なお、図１４に示すように、第２開口部１２１ｂ内に蓋体１２３が配置され、蓋体１２３がねじ１２５によってステータハウジング１に固定された状態で、蓋体１２３とねじ１２５は第２開口部１２１ｂ内に完全に収容され、第２開口部１２１ｂからはみ出していないことが好ましい。例えば、第２部位１２の下端面１２ｂよりも、蓋体１２３を固定しているねじ１２５の頭部１２５ｂの方が、エンコーダドラム６１（図１２参照）に近い側に位置することが好ましい。これによれば、ＤＤモータ１００が下端面１２ｂを下側にして被載置面（図示せず）に載置されたときに、蓋体１２３及びねじ１２５と被載置面との間に隙間が確保される。蓋体１２３及びねじ１２５は、被接触面と接触しないので、ＤＤモータ１００の配置の安定性を損なわないようにすることができる。

（実施形態２）
図１５は、実施形態２に係るＤＤモータの構成例を示す断面図である。実施形態２のＤＤモータ２００は、ロータ２５の内周側にステータ１５を配した、いわゆるインナーステータタイプである。図１５に示すように、実施形態２のＤＤモータ２００は、ステータハウジング１と、ロータハウジング２と、軸受３と、軸受３の固定輪３１をステータハウジング１に取り付けるための第１取付部品４と、軸受３の回転輪３２をロータハウジング２に取り付けるための第２取付部品５と、角度検出部６と、モータ部１０と、を備える。軸受３は、ステータハウジング１とロータハウジング２との間に介在し、ステータハウジング１に対してロータハウジング２を回転可能に支持している。また、モータ部１０は、ステータ１５及びロータ２５を有する。ＤＤモータ２００では、エンコーダドラム６１は、第２取付部品５を介して、ロータハウジング２の上部２１０に取り付けられている。エンコーダ基板６２は、ステータハウジング１に取り付けられており、エンコーダドラム６１と対向している。

図１６は、実施形態２のＤＤモータの製造方法を工程順に示すフローチャートである。図１６において、ロータハウジング２にロータ２５を取り付ける工程（ステップＳＴ１１）と、ロータハウジング２に軸受３を取り付ける工程（ステップＳＴ１２）は、実施形態１で説明したステップＳＴ１、ステップＳＴ２とそれぞれ同じである。図１６に示すように、実施形態２では、ステップＳＴ１２の後で、ステータハウジング１にステータ１５を取り付ける工程（ステップＳＴ１３）が行われる。例えば、製造装置はステータハウジング１の外周面１ｃ（図１５参照）にステータ１５を取り付ける。外周面１ｃに対するステータ１５の取り付けには、接着剤が用いられてもよいし、ねじ等が用いられてもよい。

次に、ステータハウジング１に軸受３を取り付ける工程（ステップＳＴ１４）と、ロータハウジング２にエンコーダドラム６１を取り付ける工程（ステップＳＴ１５）と、ステータハウジング１にエンコーダ基板６２を取り付ける工程（ステップＳＴ１６）と、エンコーダドラム６１に着磁する工程（ステップＳＴ１７）とが、この順番で行われる。ステップＳＴ１４からＳＴ１７は、実施形態１で説明したステップＳＴ３からＳＴ６とそれぞれ同じである。実施形態２では、ステップＳＴ１７の着磁工程の後で、エンコーダドラム６１やエンコーダ基板６２を覆うカバー部１７が第１取付部品４に取り付けられる。以上により、ＤＤモータ２００が完成する。

実施形態２のＤＤモータ２００及びその製造方法によれば、実施形態１と同様に、エンコーダドラム６１と対向する位置に着磁ヘッド５２０を配置することができ、ロータハウジング２を回転させながらエンコーダドラム６１に着磁することができる。これにより、軸受３、ロータ２５又はエンコーダドラム６１に取付誤差や、部品の寸法誤差、偏心等が生じている場合でも、上記の誤差や偏心の影響を受けないように磁極を精度よく形成することができるので、回転角度の検出精度の向上が可能なＤＤモータ２００を提供することができる。

（実施形態３）
図１７は、実施形態３に係る検査装置の構成例を示す模式図である。実施形態３の検査装置３００は、処理装置の一例であり、実施形態１で説明したＤＤモータ１００と、ステージ８０と、カメラ８２とを備える。カメラ８２は、ロータハウジング２の回転により移動する対象物に予め設定された処理を施す処理部の一例である。ＤＤモータ１００のロータハウジング２の上端面２ａには、ステージ８０が取り付けられている。検査装置３００では、ロータハウジング２と共に、ステージ８０が回転する。ＤＤモータ１００とステージ８０は、搬送装置を構成している。ステージ８０の縁部には、複数の検査対象物８１が等間隔で配置される。検査対象物８１は、ＤＤモータ１００の運転により、ステージ８０と共に回転して搬送される。また、ステージ８０の縁部の上方には、ステージ８０と共に回転する検査対象物８１を撮影するためのカメラ８２が配置されている。検査装置３００は、カメラ８２が撮影する画像に基づいて、検査対象物８１の外観等を検査する。

実施形態３の検査装置３００によれば、ＤＤモータ１００の回転角度の検出精度が高い。このため、検査装置３００は、検査対象物８１をカメラ８２の下方に位置精度高く移動させることができる。

なお、実施形態３の検査装置３００は、実施形態１で説明したＤＤモータ１００の代わりに、実施形態２で説明したＤＤモータ２００を備えていてもよい。このような構成であっても、検査装置３００は、ＤＤモータ１００を備える場合と同様に、検査対象物８１を位置精度高く移動させることができる。

（実施形態４）
図１８は、実施形態４に係る工作機械の構成例を示す模式図である。実施形態４の工作機械４００は、処理装置の一例であり、実施形態１で説明したＤＤモータ１００と、ステージ８０と、ロボットアーム８５、８６とを備える。ロボットアーム８５、８６は、ロータハウジング２の回転により移動する対象物に予め設定された処理を施す処理部の一例である。ＤＤモータ１００のロータハウジング２の上端面２ａには、ステージ８０が取り付けられている。工作機械４００では、ロータハウジング２と共に、ステージ８０が回転する。ＤＤモータ１００とステージ８０は、搬送装置を構成している。ステージ８０の縁部には、複数の加工対象物９１が等間隔で配置される。また、ステージ８０の縁部の上方には、ロボットアーム８５、８６が配置されている。ロボットアーム８５は、加工対象物９１に部品９２を積載する。ロボットアーム８６は、部品９２上に部品９３を積載する。ロボットアーム８５、８６は、アームの先端部で部品９２、９３を吸着してもよいし、把持してもよい。

実施形態４の工作機械４００によれば、ＤＤモータ１００の回転角度の検出精度が高い。このため、工作機械４００は、ロボットアーム８５による部品９２の積載位置や、ロボットアーム８６による部品９３の積載位置まで、加工対象物９１を位置精度高く移動させることができる。

なお、実施形態４の工作機械４００は、実施形態１で説明したＤＤモータ１００の代わりに、実施形態２で説明したＤＤモータ２００を備えていてもよい。このような構成であっても、工作機械４００は、ＤＤモータ１００を備える場合と同様に、加工対象物９１を位置精度高く移動させることができる。

１ ステータハウジング
２ ロータハウジング
２ａ 上端面
２ｂ 下端面
２ｃ 外周面
２ｄ 内周面
３ 軸受
４ 第１取付部品
５ 第２取付部品
６ 角度検出部
１０ モータ部
１１ 第１部位
１１ａ、１２ａ 上端面
１１ｂ、１２ｂ 下端面
１１ｃ 外周面
１２ 第２部位
１５ ステータ
１６ 支持部
１７ カバー部
２５ ロータ
３１ 固定輪
３２ 回転輪
３３ 転動体
６１ エンコーダドラム
６２ エンコーダ基板
８０ ステージ
１００ ダイレクトドライブ（ＤＤ）モータ
１１１ 第１突起部
１２１ 窓部
１２１ａ 第１開口部
１２１ｂ 第２開口部
１２３ 蓋体
２１１ 第２突起部
Ａｘ 回転軸
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３ 開口部
ｍｆ 磁界
Ｒ１、Ｒ２ 直径

Claims (10)

1. ステータと、前記ステータに対して回転可能なロータとを有するモータ部と、
   前記ステータが取り付けられるステータハウジングと、
   前記ロータが取り付けられる中空のロータハウジングと、
   前記ステータハウジングに対して前記ロータハウジングを回転可能に支持する軸受と、
   前記ステータハウジングに対する前記ロータハウジングの回転角度を検出する角度検出部と、を備え、
   前記角度検出部は、
   前記ロータハウジングの回転の軸方向において、前記ロータハウジングの端部に取り付けられる被着磁体と、
   前記ステータハウジングに取り付けられ、前記被着磁体の磁気を検出する磁気センサと、を有し、
   前記磁気センサは、前記被着磁体と対向する位置に配置され、
   前記ステータハウジングは、前記被着磁体と対向する位置に設けられた窓部を有する、モータ。
2. 前記軸受の固定輪を前記ステータハウジングに取り付けるための第１取付部品、をさらに備え、
   前記ステータハウジングは、前記ロータハウジングと対向する面に設けられた第１突起部を有し、
   前記第１取付部品及び前記第１突起部が前記固定輪を挟持する、請求項１に記載のモータ。
3. 前記軸受の回転輪を前記ロータハウジングに取り付けるための第２取付部品、をさらに備え、
   前記ロータハウジングは、前記ステータハウジングと対向する面に設けられた第２突起部を有し、
   前記第２取付部品及び前記第２突起部が前記回転輪を挟持する、請求項１又は２に記載のモータ。
4. 前記被着磁体は、前記第２取付部品を介して前記ロータハウジングに取り付けられる、請求項３に記載のモータ。
5. ステータと、前記ステータに対して回転可能なロータとを有するモータ部と、
   前記ステータが取り付けられるステータハウジングと、
   前記ステータハウジングと対向する面に設けられた突起部を有し、前記ロータが取り付けられる中空のロータハウジングと、
   前記ステータハウジングに対して前記ロータハウジングを回転可能に支持する軸受と、
   前記ステータハウジングに対する前記ロータハウジングの回転角度を検出する角度検出部と、
   前記突起部との間で前記軸受の回転輪を挟持することで、前記軸受の回転輪を前記ロータハウジングに取り付けるための取付部品と、を備え、
   前記角度検出部は、
   被着磁体と、
   前記ステータハウジングに取り付けられ、かつ前記ロータハウジングの回転の軸方向において、前記被着磁体と対向する位置に配置される、前記被着磁体の磁気を検出する磁気センサと、を有し、
   前記被着磁体は、前記ロータハウジングの回転の軸方向において、前記取付部品を介して前記ロータハウジングに取り付けられる、
   モータ。
6. 前記被着磁体は、平面視による形状が円環状のエンコーダドラムである、請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ。
7. ステータハウジングに軸受の固定輪を取り付け、ロータハウジングに前記軸受の回転輪を取り付ける軸受取付工程と、
   前記ロータハウジングにモータ部のロータを取り付けるロータ取付工程と、
   前記ロータハウジングの回転の軸方向において、前記ロータハウジングの端部に被着磁体を取り付ける被着磁体取付工程と、
   前記被着磁体に着磁する着磁工程と、を備え、
   前記着磁工程は、
   前記軸受取付工程、前記ロータ取付工程及び前記被着磁体取付工程が行われた後で行い、
   前記ステータハウジングは、前記被着磁体と対向する位置に設けられた窓部を有し、
   前記着磁工程では、前記窓部に着磁ヘッドを配置して前記被着磁体に着磁する、モータの製造方法。
8. 前記ステータハウジングに、前記被着磁体の磁気を検出する磁気センサを取り付ける磁気センサ取付工程、をさらに備え、
   前記着磁工程は、
   前記磁気センサ取付工程が行われた後で行う、請求項７に記載のモータの製造方法。
9. 前記ステータハウジングに前記モータ部のステータを取り付けるステータ取付工程、をさらに備え、
   前記着磁工程は、
   前記ステータ取付工程が行われた後で行う、請求項７又は８に記載のモータの製造方法。
10. 請求項１から６のいずれか１項に記載のモータと、
    前記ロータハウジングの回転により移動する対象物に予め設定された処理を施す処理部と、を有する処理装置。

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