特許 6183548 ダイレクトドライブモータ、搬送装置、検査装置、及び、工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6183548

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】ダイレクトドライブモータ、搬送装置、検査装置、及び、工作機械

(51)【国際特許分類】

   F16C 35/06 20060101AFI20170814BHJP

   F16C 41/00 20060101ALI20170814BHJP

   H02K 7/08 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   F16C35/06 Z

   F16C41/00

   H02K7/08 B

【請求項の数】16

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-515186(P2016-515186)

(86)(22)【出願日】2015年4月22日

(86)【国際出願番号】JP2015062271

(87)【国際公開番号】WO2015163377

(87)【国際公開日】20151029

【審査請求日】2016年9月26日

(31)【優先権主張番号】特願2014-89367(P2014-89367)

(32)【優先日】2014年4月23日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2015-42417(P2015-42417)

(32)【優先日】2015年3月4日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】小西 博英

【審査官】 上谷 公治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１７０８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０３２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２００６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１６５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２１８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７８９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２２４８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０２７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０８７０１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ３５／０６

Ｆ１６Ｃ ４１／００

Ｈ０２Ｋ ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

転動可能に設けられた複数の転動体、該転動体を挟んで相対回転可能に対向配置された内輪及び外輪を有する軸受と、
固定子と該固定子に対して回転可能な回転子とを有するモータ部と、
前記固定子が固定されると共に前記内輪に支持される第１ハウジングと前記回転子が固定されると共に前記外輪に支持される第２ハウジングとを有するハウジングと、を備え、
前記第１ハウジングと該第１ハウジングに連結される内輪押えとの間に前記軸受の内輪を挟持し、
前記第２ハウジングは、前記外輪の一方及び他方の軸方向端面側にそれぞれ配置されて前記外輪を挟持する一対の止め輪と、
周方向に延びて一対の前記止め輪がそれぞれ装着される溝部と、
前記止め輪と前記外輪の各軸方向端面との隙間、及び、前記止め輪と前記溝部との隙間の少なくとも一方に配置され、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の高分子樹脂材料で形成され、前記軸受及び前記止め輪の軸方向の幅寸法公差を吸収し、かつ、該軸受と前記溝部が形成された前記第２ハウジングとの軸方向への相対的な移動を防止する第１隙間封止部材と、を備えたダイレクトドライブモータ。

【請求項2】

前記第１隙間封止部材は、前記止め輪の軸方向端面に貼着されて前記止め輪と前記外輪の各軸方向端面との隙間、及び、前記止め輪と前記溝部との隙間の少なくとも一方に配置される樹脂フィルムである請求項１に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項3】

前記第１隙間封止部材は、主剤と、前記主剤と混合されて該主剤を硬化させる硬化剤とを有する接着剤である請求項１に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項4】

前記主剤及び前記硬化剤の一方は、前記外輪の軸方向端面及び前記溝部に塗布され、前記主剤及び前記硬化剤の他方は、前記止め輪に塗布された状態で、前記止め輪が前記溝部に装着された請求項３に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項5】

前記接着剤は、マイクロカプセルに封入された前記硬化剤を前記主剤に混入して構成され、外力により前記マイクロカプセルが破壊されることで前記硬化剤と前記主剤とが混合されて硬化する請求項３に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項6】

前記内輪と前記第１ハウジングとの隙間、及び、前記外輪と前記第２ハウジングとの隙間の少なくとも一方に第２隙間封止部材が配置される請求項１乃至５のいずれか一項に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項7】

前記第２隙間封止部材は、前記隙間に充填された後に硬化する接着剤である請求項６に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項8】

前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングは磁性体で形成され、前記第２隙間封止部材が配置される第１ハウジング及び前記第２ハウジングの表面には、無電解ニッケル−リンめっき処理が施される請求項６または７に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項9】

前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングは、それぞれ円筒形状に形成され、少なくとも前記溝部が形成された前記第２ハウジングは、該円筒の延出方向に対して切れ目なく一体をなして成形されている請求項１乃至８のいずれか一項に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項10】

前記モータ部の回転状態を検出するための回転検出器を備え、前記回転検出器は、前記固定子に対する前記回転子の相対変位を検出するインクリメンタル方式の単一のレゾルバである請求項１乃至９のいずれか一項に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項11】

前記溝部が形成された前記第２ハウジングは、該溝部よりも軸方向外側に設けられて、前記レゾルバの一部が固定されると共に前記第１ハウジングに向けて突出する環状の突出部を備え、前記突出部は、前記溝部に向けて傾斜する傾斜面を備える請求項１０に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項12】

前記モータ部への電源投入時に力率が０となる位置を検出する力率検出部と、
前記力率が０となる位置と前記レゾルバから出力されるインクリメンタル情報とにより、該モータ部の転流を制御する転流制御部と、を備える請求項１０または１１に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項13】

前記モータ部、前記軸受、及び、前記レゾルバは、前記軸受の軸方向に並んで配置される請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のダイレクトドライブモータ。

【請求項14】

請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のダイレクトドライブモータを備え、
前記第１ハウジングまたは前記第２ハウジングの回転により、搬送物を搬送する搬送装置。

【請求項15】

請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のダイレクトドライブモータと、
前記第１ハウジングまたは前記第２ハウジングの回転により移動する対象物を個々に検査する検査部とを備えた検査装置。

【請求項16】

請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のダイレクトドライブモータと、
前記第１ハウジングまたは前記第２ハウジングの回転により移動する対象物を個々に加工する加工部とを備えた工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダイレクトドライブモータ、このダイレクトドライブモータを用いた搬送装置、検査装置、及び、工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、回転体に回転力をダイレクトに伝達し、当該回転体を被回転体に対して所定方向へ回転させる駆動方式（モータ負荷直結型の駆動方式）を採用したダイレクトドライブモータ（軸受装置：以下、ＤＤモータという）が知られている。この種のＤＤモータは、転動体を挟んで対向配置された内輪及び外輪を有する軸受と、内輪に支持される第１ハウジングと、外輪に支持される第２ハウジングとを備え、第１ハウジングまたは第２ハウジングを出力軸（回転体）として回転させる。ＤＤモータは、出力軸を高精度に回転させつつ位置決めすべく、その回転状態（例えば、回転速度、回転方向あるいは回転角度など）をより高精度に検出する。このため、各ハウジングを支持する軸受の支持構造が重要となり、特に、軸受の軸方向への移動（スラストプレイ）の抑制が要求されている。従来、軸受を該軸受の軸方向に固定するためにＣ型止め輪がよく利用されている。この技術は、軸受近傍で、いずれかのハウジング（例えば、第２ハウジング）に、軸受の外径より少し径の大きい溝を加工し、この溝にＣ型止め輪を装着することで、該止め輪が外に広がる力を利用して軸受を軸方向に固定する。しかしながら、この技術では、軸受及びＣ型止め輪の軸方向の寸法公差が存在する上、溝の加工誤差なども考慮する必要があり、軸受の軸方向への移動を完全に抑えることは難しかった。

【0003】

軸受の軸方向への移動を抑えて、モータの高精度な回転を実現すると共に、出力軸に固定される負荷を強固に支持するため、従来、第１ハウジング及び第２ハウジングの両方をそれぞれ軸受部分で軸方向に２分割し、分割された各ハウジングで軸受を挟み込み、さらにボルトなどで締結する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４６３６４３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、産業利用される製品としては、軸受をできるだけ簡単に組み込み可能な構成とし、また小型化することが重要である。従来の技術では、軸受の軸方向への移動は抑えられるものの、軸受の支持構造が煩雑となる。更に、分割されたハウジングをボルトで締結する場合、一般に、ボルトは軸受と同心円状に複数個（例えば６個以上）使用され、ハウジングが均等に軸受の軸方向端面に接触するように、複数個のボルトを均等に締め込む必要がある。ねじ穴との接触反力を感じながら、少しずつ複数個のボルトを締めこんでいく作業は、人間には可能であるが作業時間が長くかかり、装置によって自動化することは困難であった。

【0006】

本発明は、上述した課題を解決するものであり、簡単な構成で軸受の軸方向への移動を防止できるダイレクトドライブモータ、このダイレクトドライブモータを用いた搬送装置、検査装置、及び、工作機械を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明の軸受装置は、転動体を挟んで対向配置された内輪及び外輪を有する軸受と、内輪に支持される第１ハウジングと外輪に支持される第２ハウジングとを有するハウジングと、を備え、第１ハウジング及び第２ハウジングの少なくとも一方は、軸受の一方及び他方の軸方向端面側にそれぞれ配置される一対の止め輪と、周方向に延びて一対の止め輪がそれぞれ装着される溝部と、止め輪と軸受の各軸方向端面との隙間、及び、止め輪と溝部との隙間の少なくとも一方に配置され、樹脂材料で形成された第１隙間封止部材と、を備えたことを特徴とする。

【0008】

この構成によれば、第１隙間封止部材が、止め輪及び軸受の軸方向の幅寸法公差を吸収することにより、簡単な構成で、軸受の軸方向への移動を防止できる。さらに、第１隙間封止部材が、止め輪や溝部のうねりやゆがみによって生じる隙間を封止するため、軸受装置の剛性低下を抑制できる。

【0009】

この構成において、第１隙間封止部材は、止め輪に貼着される樹脂フィルムであってもよい。この構成によれば、第１隙間封止部材を、止め輪と軸受の各軸方向端面との隙間、及び、止め輪と溝部との隙間に、簡単に配置できる。

【0010】

また、第１隙間封止部材は、主剤と、主剤と混合されて該主剤を硬化させる硬化剤とを有する接着剤であってもよい。この構成によれば、止め輪を溝部に装着した後に接着剤が硬化することで、止め輪や溝部のうねりやゆがみによって生じる隙間を簡単に封止できる。

【0011】

また、主剤及び硬化剤の一方は、軸受の軸方向端面及び溝部に塗布され、主剤及び硬化剤の他方は、止め輪に塗布された状態で、止め輪が溝部に装着されてもよい。この構成によれば、接着剤の事前混合が不要であるため、軸受の軸方向端面と溝部とに、主剤、または、硬化剤を塗布した状態で放置することが可能となり、軸受の組み付け工程の柔軟性が向上する。

【0012】

また、接着剤は、マイクロカプセルに封入された硬化剤を主剤に混入して構成され、外力によりマイクロカプセルが破壊されることで硬化剤と主剤とが混合されて硬化する構成としてもよい。この構成によれば、例えば、止め輪に接着剤を事前に塗布しておくことで、該止め輪を溝部に装着した後に接着剤を硬化させることができ、接着剤の取り扱いが容易となる。

【0013】

また、内輪と第１ハウジングとの隙間、及び、外輪と第２ハウジングとの隙間の少なくとも一方に第２隙間封止部材が配置されてもよい。この構成によれば、第２隙間封止部材が上記隙間を封止することにより、第１ハウジング及び第２ハウジングの加工の簡素化を図ると共に、軸受の径方向への移動を抑制できる。

【0014】

また、第２隙間封止部材は、隙間に充填された後に硬化する接着剤であってもよい。この構成によれば、隙間に充填された接着剤による張力の均衡化によって、軸受の中心と第１ハウジング、及び、第２ハウジングの中心との調芯が実現される。

【0015】

また、第１ハウジング及び第２ハウジングは磁性体で形成され、第２隙間封止部材が配置される第１ハウジング及び第２ハウジングの表面には、無電解ニッケル−リンめっき処理が施されてもよい。この構成によれば、無電解ニッケル−リンめっき処理を施さないものに比べて、調芯力を高めることができる。

【0016】

また、第１ハウジング及び第２ハウジングは、それぞれ円筒形状に形成され、少なくとも溝部が形成された一方のハウジングは、該円筒の延出方向に対して切れ目なく一体をなして成形されていてもよい。この構成によれば、溝部が形成された一方のハウジングを軸方向に大型化することなく、軸受を支持することができ、軸受装置の小型化を図ることができる。

【0017】

また、第１ハウジングまたは第２ハウジングの一方に固定される固定子と、第１ハウジングまたは第２ハウジングの他方に固定されて、固定子に対して回転可能な回転子とを有するモータ部と、モータ部の回転状態を検出するための回転検出器とを備え、回転検出器は、固定子に対する回転子の相対変位を検出するインクリメンタル方式の単一のレゾルバとしてもよい。この構成によれば、ハウジングの軸方向の高さの増大を抑制でき、軸受装置の小型化を図ることができる。

【0018】

また、溝部が形成された一方のハウジングは、該溝部よりも軸方向外側に設けられて、レゾルバの一部が固定されると共に他方のハウジングに向けて突出する環状の突出部を備え、突出部は、溝部に向けて傾斜する傾斜面を備えてもよい。この構成によれば、溝部を切削加工する際に、切削工具が突出部と干渉することが抑制されるため、レゾルバが設けられた側の一方の開口を通じて、一対の溝部の切削加工を行うことができる。このため、一対の溝部を同一方向から切削することができ、各溝部間の距離精度の向上を実現できる。

【0019】

また、モータ部への電源投入時に力率が０となる位置を検出する力率検出部と、力率が０となる位置とレゾルバから出力されるインクリメンタル情報とにより、該モータ部の転流を制御する転流制御部とを備えてもよい。この構成によれば、単一のレゾルバを搭載した構成であっても、モータ部の回転状態を高精度に検出できる。

【0020】

また、モータ部、軸受、及び、レゾルバは、軸受の軸方向に並んで配置されてもよい。この構成によれば、回転軸を中心とした径方向への大型化が抑制されるため、軸受装置の設置面積(いわゆるフットプリント)の低減を図ることができる。

【0021】

また、本発明の搬送装置は、上記した軸受装置を備え、第１ハウジングまたは第２ハウジングの回転により搬送物を搬送することを特徴とする。この構成によれば、搬送物を搬送する際の位置精度を高めると共に、搬送装置の小型化を実現できる。

【0022】

また、本発明の検査装置は、上記した軸受装置を備え、第１ハウジングまたは第２ハウジングの回転により移動する対象物を個々に検査する検査部とを備えることを特徴とする。この構成によれば、対象物を検査部まで移動する際の位置精度を高めると共に、検査装置の小型化を実現できる。

【0023】

また、本発明の工作機械は、上記した軸受装置を備え、第１ハウジングまたは第２ハウジングの回転により移動する対象物を個々に加工する加工部とを備えることを特徴とする。この構成によれば、対象物を加工部まで移動する際の位置精度を高めると共に、工作機械の小型化を実現できる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、止め輪と軸受の各軸方向端面との隙間、及び、止め輪と溝部との隙間の少なくとも一方に配置され、樹脂材料で形成された第１隙間封止部材を備えたため、第１隙間封止部材が、止め輪及び軸受の軸方向の幅寸法公差を吸収することにより、簡単な構成で、軸受の軸方向への移動を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】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構成を示す断面図である。

【図2】図２は、ダイレクトドライブモータの回転角度位置を制御する構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、ダイレクトドライブモータのロータフランジと軸受とを示す断面図である。

【図4】図４は、ダイレクトドライブモータのロータフランジを示す断面図である。

【図5】図５は、図４の部分拡大断面図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係るダイレクトドライブモータの軸受の支持構造を示す部分断面図である。

【図7】図７は、第２実施形態に係るダイレクトドライブモータの軸受の支持構造を示す部分断面図である。

【図8】図８は、上記実施形態に係るダイレクトドライブモータを用いた検査装置の概略構成図である。

【図9】図９は、上記実施形態に係るダイレクトドライブモータを用いた工作機械の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

【0027】

［第１実施形態］
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構成を示す断面図である。ダイレクトドライブモータ（軸受装置：以下、ＤＤモータという)１０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回転体に回転力をダイレクトに伝達し、当該回転体を所定方向に回転させることができる。

【0028】

本実施形態のＤＤモータ１０は、いわゆるアウターロータ型として構成されている。ＤＤモータ１０は、図１に示すように、基台１に固定される環状のハウジングインナ（第１ハウジング）３と該ハウジングインナ３の外側に配置される環状のロータフランジ（第２ハウジング）５とを有するハウジング７とを備える。また、ＤＤモータ１０は、ハウジングインナ３とロータフランジ５との間に組み込まれ、ハウジングインナ３に対してロータフランジ５を回転させるモータ部９と、ロータフランジ５をハウジングインナ３に回転可能に支持する軸受１１とを備える。

【0029】

ハウジングインナ３及びロータフランジ５は、それぞれ異径の略円筒形状に形成され、回転軸Ｓに対して同心状に配置されている。ロータフランジ５は、円筒の延出方向(図１では上下方向)に切れ目なく一体に成形されている。すなわち、ロータフランジ５は、回転軸Ｓの軸方向に、下端部から上端部まで全周に亘って連続する略円筒状に構成されており、上端部に各種ワーク（図示しない）が取り付けられるようになっている。モータ部９によってロータフランジ５を回転させることで、ロータフランジ５と共に各種ワークを所定方向に回転させることができる。このように、ロータフランジ５は、モータ部９の動作によって回転軸Ｓを中心に回転運動するため、出力軸として機能する。また、ハウジングインナ３は、回転軸Ｓの軸方向に、下端部から軸受１１まで全周に亘って連続する略円筒状に構成されており、この軸受１１を内輪押え２９とで挟持している。

【0030】

モータ部９は、ハウジング７の下部（基台１の近く）に配置される。モータ部９は、ハウジングインナ３の外周面に固定されたステータ（固定子）１３と、ロータフランジ５の内周面に固定されて、ステータ１３に対向配置されるロータ（回転子）１５とを備える。ステータ１３は、ロータフランジ５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るモータコア１７を備え、各モータコア１７に素線が多重に巻回されてなるステータコイル１９が固定されている。ステータ１３には、制御ユニット２０（図２）からの電力を供給するための配線が接続されており、当該配線を通じてステータコイル１９に対して電力が供給されるようになっている。ロータ１５は、ロータフランジ５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る永久磁石によって構成される。制御ユニット２０を通じて、ステータコイル１９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フランジ５に回転力が与えられ、ロータフランジ５は所定方向に回転する。

【0031】

軸受１１は、モータ部９よりも軸方向に基台１から遠い位置に配置される。軸受１１は、相対回転可能に対向配置された内輪２１及び外輪２３と、これら内輪２１及び外輪２３の間に転動可能に設けられた複数の転動体２５とを備える。軸受１１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。内輪２１は、ハウジングインナ３と内輪押え２９とで挟持され、外輪２３はロータフランジ５の内周面に固定されている。軸受１１の支持構造については後述する。

【0032】

また、ＤＤモータ１０は、軸受１１の上方（すなわち軸受１１よりも軸方向に基台１から遠い位置）に、モータ部９の回転状態（例えば、回転速度、回転方向あるいは回転角度など）を検出するためのレゾルバ（回転検出器)２７が設けられている。これにより、ロータフランジ５に取り付けられた各種ワークを所定角度だけ正確に回転させ、目標位置に高精度に位置決めすることが可能となる。また、レゾルバ２７は、ハウジングインナ３に連結される内輪押え２９の上部に設けられた円板状のカバー３１によって外界から隔離されて保護されている。

【0033】

本実施形態では、ＤＤモータ１０は、モータ部９、軸受１１及びレゾルバ２７を回転軸Ｓの軸方向(図１では上下方向)へ並ぶようにハウジング７内に縦列配置した構成としている。これにより、ＤＤモータ１０では、回転軸Ｓを中心とした径方向への増大が抑制されるため、ハウジング７の設置面積(いわゆるフットプリント)の低減を図ることができる。一方、近年、ハウジングの設置面積のみならず、軸方向の高さ寸法を低減したＤＤモータが要望されている。一般に、ＤＤモータは、モータ部の回転状態をより高精度に検出するために、回転検出器として、アブソリュートレゾルバとインクリメンタルレゾルバの２種類が搭載され、これら各レゾルバを軸方向へ縦列配置している。この構成では、２種類のレゾルバを搭載するために、ＤＤモータの軸方向への寸法が増大していた。

【0034】

この問題を解消するために、本実施形態では、ハウジング７内に単一のレゾルバ２７だけが配置されている。レゾルバ２７は、ステータ１３に対するロータ１５の相対変位を検出するインクリメンタルレゾルバである。レゾルバ２７は、軸受１１の軸心に対して偏心させた内周を有する円環状のレゾルバロータ３３と、レゾルバロータ３３と所定間隔をもって対向して配置され、レゾルバロータ３３との間のリラクタンス変化を検出するレゾルバステータ３５とを有して構成されている。レゾルバロータ３３は、ボルト３３ａによりロータフランジ５の内周面に形成されたレゾルバロータ固定部５ａに一体に取り付けられている。また、レゾルバステータ３５は、ボルト３５ａにより内輪押え２９の外周面に形成されたレゾルバステータ固定部２９ａに一体に取り付けられている。レゾルバロータ３３を偏心させてレゾルバロータ３３とレゾルバステータ３５との間の距離を円周方向に変化させることにより、リラクタンスがレゾルバロータ３３の位置により変化するようになっている。したがって、ロータフランジ５の１回転につきリラクタンス変化の基本波成分が１周期となるため、レゾルバ２７は、ロータフランジ５の回転角度位置に応じて変化するレゾルバ信号（インクリメンタル情報）を出力する。

【0035】

図２は、ＤＤモータの回転角度位置を制御する構成を示すブロック図である。ＤＤモータ１０には、このＤＤモータ１０の動作を制御する制御ユニット２０が接続されている。この制御ユニット２０は、レゾルバ２７が検知したレゾルバ信号及びモータ部９から出力されるモータ電流等から力率を検出する力率検出部４１と、この検出した力率とレゾルバ信号とに基づいて、モータ部９の転流を制御する転流制御部４３とを備える。

【0036】

本実施形態では、力率検出部４１は、モータ部９（ステータコイル１９）への電源を投入した際に力率が０となるレゾルバロータ３３の位置を検出し、この検出した位置を基準位置として設定する。そして、この基準位置を転流制御部４３に出力する。転流制御部４３は、レゾルバ２７が検出するレゾルバ信号を取得し、このレゾルバ信号の変化と、基準位置とに基づき、モータ部９に流れるモータ電流の転流タイミングの制御を行う。これにより、モータ電流の転流タイミングを検出する際にアブソリュートレゾルバが不要となるため、従来の構成のように、アブソリュートレゾルバとインクリメンタルレゾルバの２種類の回転検出器を搭載させる必要がない。したがって、単一のレゾルバ構成とすることができ、ＤＤモータ１０の軸方向の高さを抑えることができる。

【0037】

ところで、ＤＤモータ１０は、出力軸としてのロータフランジ５を高精度に回転させつつ位置決めするために、その回転状態をより高精度に検出する必要がある。このため、ハウジングインナ３とロータフランジ５とを支持する軸受１１の支持構造が重要となり、特に、軸受１１の軸方向への移動（スラストプレイ）の抑制を簡単に行える構造が要望されている。次に、軸受１１の支持構造について説明する。

【0038】

図３は、ダイレクトドライブモータのロータフランジと軸受とを示す断面図であり、図４は、ダイレクトドライブモータのロータフランジを示す断面図である。また、図５は、図４の部分拡大断面図である。ロータフランジ５の内周面には、図３に示すように、軸受１１の外輪２３を保持する外輪保持部５０が全周に亘って形成されており、この外輪保持部５０の軸方向のレゾルバ側（レゾルバロータ３３側）及びモータ部側（ロータ１５側）には、それぞれ全周に亘って、軸受１１（外輪２３）の外径よりも拡径された一対の溝部５２，５２が形成されている。これら溝部５２，５２の距離Ｌは、軸受１１（外輪２３）の軸方向高さＨとほぼ同一に形成されている。また、これら溝部５２，５２には、それぞれ外径方向に膨らもうとするばね力をもつ一対のＣ型止め輪（止め輪）５３，５３が装着される。

【0039】

一方のＣ型止め輪５３は、外輪２３の軸方向一端面（レゾルバ側端面；一方の軸方向端面）２３ａ側に延在し、他方のＣ型止め輪５３は、外輪２３の軸方向他端面（モータ部側端面；他方の軸方向端面）２３ｂ側に延在する。これにより、軸受１１は、一対の溝部５２，５２に装着されたＣ型止め輪５３，５３により挟まれて支持される。溝部５２の外径は軸受１１の外輪２３の最外径より少し大きく、軸受１１自体の許容荷重がＣ型止め輪５３に加わっても外れないようになっている。また、Ｃ型止め輪５３，５３は、内周面が外輪２３の内周面よりも外側に位置し、かつ、外輪２３の面取部よりも内側に位置するように形成することが好ましい。これによれば、一対のＣ型止め輪５３，５３で軸受１１の外輪２３を確実に支持することができる。なお、止め輪としては、Ｃ型止め輪だけでなく、ばねリングを用いることもできる。

【0040】

ロータフランジ５は、上述のように、略円筒形状に形成されており、軸方向の端部にそれぞれレゾルバ開口（一方の開口）５４ａと、モータ部開口（他方の開口）５４ｂとを備える。また、ロータフランジ５は、溝部５２，５２よりもレゾルバ開口５４ａ側に、外輪保持部５０の内径よりも縮径し、ハウジングインナ３に向けて内側に突出する環状の突出部５１を備える。この突出部５１は、レゾルバ開口５４ａ側に位置する溝部５２に隣接して設けられ、該突出部５１には、レゾルバ２７の一部であるレゾルバロータ３３が固定されるレゾルバロータ固定部５ａが設けられている。

【0041】

ところで、ロータフランジ５は、外輪保持部５０を挟んで形成された一対の溝部５２，５２を備え、これら溝部５２，５２に装着されたＣ型止め輪５３，５３によって軸受１１を支持している。この溝部５２は、旋盤などの機械加工によって製作される。具体的には、図４に示すように、ロータフランジ５（基材）の片側（例えば、モータ部開口５４ｂ側）をチャックという取付具５５が有する３から４つの爪で掴み、ロータフランジ５を回転させつつ、ロータフランジ５の反対側（例えば、レゾルバ開口５４ａ側）から内溝加工用バイト５６ａを有する切削工具５６（刃物）を押し当てて切削加工する。この場合、切削工具５６は、回転軸Ｓが延びるＸ方向と、このＸ方向に直交する径方向であるＹ方向に操作される。

【0042】

一般に、軸受を支持する構造として、軸受の軸方向一端面にロータフランジと一体の鍔部や段差を形成し、その反対端面にＣ型止め輪を装着するための溝部を形成する方式が知られている。この方式では、鍔部や段差を切削加工する切削工具と溝部を切削加工する切削工具とは別の種類であり、切削加工において、２種類の切削工具の交換を要する。このため、２種類の切削工具を用いた切削加工では、加工精度の向上を図るために工具補正が必要であり、人による調整、検査が必要であった。また、鍔部や段差が軸受よりもレゾルバ開口側に位置する場合には、この鍔部や段差の切削加工は、レゾルバ開口側から行うことはできず、一旦、ロータフランジを取付具から外す必要があり、加工精度の向上を図るためには、熟練した技術が必要であった。

【0043】

これに対して、本構成では、ロータフランジ５は、外輪保持部５０を挟んで形成された一対の溝部５２，５２を備えているため、これら溝部５２，５２は、同一の切削工具５６によって加工することができる。このため、従来のように、切削工具の交換などが不要となるため、溝部５２，５２間の距離Ｌ（図３）を精度良く形成することができる。具体的には、２つの溝部５２，５２間の距離Ｌの精度を１０μｍ以下とすることができる。

【0044】

さらに、本構成では、図５に示すように、ロータフランジ５は、レゾルバ２７（レゾルバロータ３３）を固定するために、レゾルバ開口５４ａ側に、溝部５２に隣接して形成される環状の突出部５１を備え、この突出部５１は、該溝部５２に向けて傾斜する傾斜面５１ａを備えている。この傾斜面５１ａは、該傾斜面５１ａの端部５１ａ１が外輪保持部５０の延長線５７上に位置すると共に、該延長線５７に対して所定角度α傾斜して設けられている。この所定角度αは、３０°以下が好ましく、本実施形態では２７．５°に設定されている。このように、突出部５１は、該溝部５２に向けて傾斜する傾斜面５１ａを備えることにより、溝部５２を切削加工する際に、内溝加工用バイト５６ａを有する切削工具５６（図４）が突出部５１と干渉することが抑制されるため、レゾルバ開口５４ａ側から切削工具５６を導入して、両方の溝部５２，５２の切削加工を行うことができる。このため、溝部５２，５２を同一方向から切削することで、ロータフランジ５を取付具５５から外す工程が不要となり、２つの溝部５２，５２間の距離Ｌの精度の向上をより簡単に実現することができる。

【0045】

このように、軸受１１は、外輪保持部５０の軸方向の上下（両端）に設けられた一対のＣ型止め輪５３，５３によって挟持される。しかしながら、通常、軸受１１及びＣ型止め輪５３は、軸方向の寸法公差を有する上、溝部５２，５２の加工誤差なども考慮すると、Ｃ型止め輪５３，５３で軸受１１の軸方向の移動（スラストプレイ）を完全に抑えて支持することは困難である。

【0046】

また、上述したように、軸受１１を支持するハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）は、旋盤などの機械加工によって製作される。このため、加工面には周回する刃物の切除する痕跡として、表面粗さと呼ばれる段差が生じている（例えば、Ｒａ１．６,Ｒａ３．２,Ｒａ６．３などと表記される；ＪＩＳ Ｂ０６０１）。また、上記した加工面のうち、軸方向の端面には円周方向にうねり（ウェーブ）が生じている。このうねりは、旋盤加工時のチャックによる変形の伝播によるもので、旋盤の加工工程を増やしたり、研削工程の追加によって取り去る（滑らかな表面に仕上げる）ことも可能であるが、機械加工工程が煩雑、増加する問題がある。

【0047】

一方、Ｃ型止め輪５３は、硬鋼線材やステンレス鋼線などの材料をプレス加工や圧延成型によって製作されるが、Ｃ型止め輪５３の端面には、製作時にバリ、カエリもしくはダレが生じ、全体的にもポテトチップスのように湾曲したゆがみを有する。これに対して、軸受１１は、材料としてＳＵＪ２などの機械強度や硬度が高い金属が採用されると共に、軸受１１の内輪２１や外輪２３の各軸方向端面には、研削工程が必ず施されているため、きれいで滑らかな平面を有している。

【0048】

ＤＤモータ１０のような軸受装置は、通常、様々な負荷を搭載して運搬したり、その負荷に別の荷重を加えたりして使用される。すなわち様々な外部荷重が加えられるため、ＤＤモータ１０は、外部荷重によって変位し難いことが要求されている。一般に、ＤＤモータ１０の剛性は高いほうが望ましい。ハウジング７に上記した刃物の痕跡やうねりがあったり、Ｃ型止め輪５３にバリやカエリなどのゆがみがあったりすると、外部荷重が加わった際に、部品（ハウジング７やＣ型止め輪５３）端面のうねりやゆがみが潰れる（平らになる）方向に変形する。このため、ＤＤモータ１０としての剛性が低下する問題がある。さらに、上記したうねりやゆがみの存在により、各部品の軸方向端面同士の接触面積が低減するため、駆動振動などにより、この種の部品の軸方向端面にフレッチング磨耗を生じさせる恐れさえある。

【0049】

図６は、第１実施形態に係るダイレクトドライブモータの軸受の支持構造を示す部分断面図である。ＤＤモータ１０には、図６に示すように、各Ｃ型止め輪５３の軸方向一端面（軸受１１に対向する側の面）５３ａと外輪２３（軸受１１）の軸方向一端面２３ａ及び軸方向他端面２３ｂとの隙間、及び、Ｃ型止め輪５３の軸方向一端面５３ａと溝部５２の軸方向一端面５２ａとの隙間にそれぞれ高分子樹脂材料で形成された第１隙間封止部材６５が配置されている。また、ＤＤモータ１０には、各Ｃ型止め輪５３の軸方向他端面（軸受１１に対向する側と反対側の面）５３ｂと溝部５２の軸方向他端面５２ｂとの隙間にそれぞれ高分子樹脂材料で形成された第１隙間封止部材６５が配置されている。この第１隙間封止部材６５は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂の高分子樹脂材料で形成されており、軸受１１の軸方向の移動（スラストプレイ）を抑えると共に、Ｃ型止め輪５３や溝部５２のうねりやゆがみによって生じる隙間を埋める（封止する）機能を有する。

【0050】

本実施形態のように、ＤＤモータ１０に熱可塑性樹脂製の第１隙間封止部材６５を設ける場合、耐熱温度が１００℃以上となる熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。また、圧縮降伏強さ、曲げ強さ、圧縮弾性率（または引っ張り弾性率、ヤング率）等の特性が優れた熱可塑性樹脂が好ましい。具体例としては、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリエーテルサルフォン(PES)、または、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等のスーパーエンジアリングプラスチックと呼ばれる材料が耐熱温度と機械的性質の点で好ましい。また、耐溶剤性が要求される場合には、結晶性樹脂が好ましいが、ＤＤモータ１０に使用する場合には、結晶性または非結晶性樹脂のどちらを使用することも可能である。

【0051】

第１隙間封止部材６５は、一度、配置された後は、温度によって大きく変化しない圧縮特性、穏やかなクリープ特性、疲労特性を備えるため、ＤＤモータ１０に組み込まれた状態で、軸受１１の軸方向への移動が生じることを抑えることができる。また、例えば、ロータフランジ５に外部荷重を与えた場合であっても、変位はわずかなため、レゾルバ２７が誤作動をすることはない。このため、本構成のような単一のレゾルバ２７で動作を制御する構成でも、高精度な回転制御を行うことができる。さらに、第１隙間封止部材６５は、圧縮特性に優れた樹脂材料で成形されているため、外部荷重を取り除くと変位は元に戻る。

【0052】

本実施形態では、（１）Ｃ型止め輪５３の軸方向一端面５３ａと外輪２３の軸方向一端面２３ａ及び軸方向他端面２３ｂとの隙間、（２）Ｃ型止め輪５３の軸方向一端面５３ａと溝部５２の軸方向一端面５２ａとの隙間、及び、（３）Ｃ型止め輪５３の軸方向他端面５３ｂと溝部５２の軸方向他端面５２ｂとの隙間、にそれぞれ第１隙間封止部材６５を配置した。これにより、第１隙間封止部材６５が、Ｃ型止め輪５３及び軸受１１の軸方向の幅寸法公差を吸収することにより、簡単な構成で、軸受１１の軸方向への移動を防止できる。さらに、第１隙間封止部材６５が、Ｃ型止め輪５３や溝部５２のうねりやゆがみによって生じる隙間を埋める（封止する）ため、ＤＤモータ１０の剛性低下を抑制できる。さらに、フレッチング磨耗の発生を防止できる。

【0053】

Ｃ型止め輪５３や溝部５２のうねりやゆがみによって生じる隙間は、寸法的に微小（例えば７５μｍ）であるため、ペースト状やフィルム状のものを選択することもできる。具体的には、熱可塑性樹脂として、フィルム状に形成されたポリアミドイミド（PAI）や、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂系接着剤やアクリル樹脂系接着剤を用いることが望ましい。

【0054】

第１隙間封止部材６５の設置手順として、フィルム状に形成されたポリアミドイミド（PAI）を用いる場合には、予め、Ｃ型止め輪５３の軸方向一端面５３ａ、及び、軸方向他端面５３ｂにそれぞれポリアミドイミドフィルム（樹脂フィルム）を貼着しておき、このＣ型止め輪５３を溝部５２にそれぞれ装着する。この構成では、第１隙間封止部材６５を簡単に配置することができる。

【0055】

また、２液混合型のエポキシ樹脂系接着剤を用いる場合には、エポキシ樹脂系接着剤の主剤と硬化剤とを混合し、この混合した液を、予め、外輪２３（軸受１１）の軸方向他端面２３ｂと、Ｃ型止め輪５３の軸方向一端面５３ａ、軸方向他端面５３ｂと、溝部５２の軸方向一端面５２ａ、軸方向他端面５２ｂとにそれぞれ塗布してからＣ型止め輪５３を溝部５２に装着する。この構成では、装着後に接着剤が硬化することで、うねりやゆがみによって生じる隙間を簡単に埋めることができる。

【0056】

また、熱硬化性樹脂製の接着剤として、アクリル樹脂系接着剤を用いることもできる。アクリル樹脂系接着剤は、２液性ではあるが混合する必要がなく、被着体の片面ずつに主剤と硬化剤（促進剤）を塗布し、圧着するだけで速やかに硬化する。アクリル樹脂系接着剤は、セットタイム（固着時間）が５分程度と短く、引張り剪断強度は１９．６ＭＰａ（２００ｋｇｆ／ｃｍ^２）で、Ｔ型剥離強度が３．９ｋＮ／ｍ（１０ｋｇｆ/２５ｍｍ）以上とエポキシ樹脂系接着剤並みの性能を示す。さらに、アクリル樹脂系接着剤は、油面接着可能、耐衝撃性、耐久性にも優れている。

【0057】

このため、アクリル樹脂系接着剤を用いる場合には、例えば、外輪２３（軸受１１）の軸方向他端面２３ｂと、溝部５２の軸方向一端面５２ａ、軸方向他端面５２ｂとに主剤を塗布すると共に、Ｃ型止め輪５３の軸方向一端面５３ａ、軸方向他端面５３ｂに硬化剤（促進剤）を塗布し、Ｃ型止め輪５３を溝部５２にそれぞれ装着する。また、Ｃ型止め輪５３の軸方向一端面５３ａ、軸方向他端面５３ｂに主剤を塗布する構成としてもよい。この構成によれば、接着剤は、Ｃ型止め輪５３の装着後の各端面に加わった圧力により硬化され、うねりやゆがみの隙間を簡単に埋めることができる。また、この構成では、接着剤の事前混合が不要であるため、外輪２３（軸受１１）の軸方向他端面２３ｂと、溝部５２の軸方向一端面５２ａ、軸方向他端面５２ｂとに、主剤、または、硬化剤を塗布した状態で放置することも可能であり、軸受１１の組み付け工程の柔軟性が向上する。

【0058】

さらに、アクリル樹脂系接着剤として、硬化剤が封入されたマイクロカプセルを主剤の中に混入して構成されたものを用いてもよい。このタイプの接着剤を、例えば、外輪２３（軸受１１）の軸方向他端面２３ｂと、溝部５２の軸方向一端面５２ａ、軸方向他端面５２ｂとに塗布しておき、Ｃ型止め輪５３を溝部５２にそれぞれ装着する。また、Ｃ型止め輪５３の軸方向一端面５３ａ、軸方向他端面５３ｂに接着剤を塗布する構成としてもよい。この構成では、Ｃ型止め輪５３を装着した際の圧力によって、マイクロカプセルが破壊されて封入された硬化剤と主剤とが混合されて硬化する。このため、例えば、Ｃ型止め輪５３の軸方向一端面５３ａ、軸方向他端面５３ｂに接着剤を事前に塗布しておくことで、装着後に硬化させることができ、接着剤の取り扱いが容易となる。

【0059】

［第２実施形態］
上述のように、軸受１１を支持するハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）は、旋盤などの機械加工によって製作される。ハウジングインナ３及びロータフランジ５は、軸受１１の内輪２１及び外輪２３を支持するため、ハウジングインナ３の外周面及びロータフランジ５の内周面を加工するに当たり真円度を高めることが重要である。一方、旋盤による機械加工では、チャックの爪によって、材料の端部を複数回にわけて向きを変えて掴み、荒削り用、仕上げ削り用など様々な種類の刃物を用いて切削を行う。この場合、材料と爪の間にわずかなゴミが混入したり、材料を掴む位置のバランスが悪いと材料の同軸度が不良となり、切削部分の形状に影響を与える。さらに、チャックの爪で掴んだことにより材料がゆがむことがあり、このゆがみは、掴んだ部分のみならず、掴んだ側と反対側の切削部分の形状にも後々まで影響を与える。このため、掴む部分を決める作業は熟練した技術を要する。

【0060】

チャックの爪による材料のゆがみを無くすために、通常、切削工程を複数回に分けて繰り返しながら形状の真円度を徐々に高め、寸法精度を設計値に近づけていくことが行われる。また、多くの場合、刃物による切削だけではなく、研削砥石による加工が行われている。このように、軸受１１が組み込まれるハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）の加工においては、真円度を高めて、ハウジングインナ３の外周面と軸受１１（内輪２１）の内周面との隙間、及び、ロータフランジ５の内周面と軸受１１（外輪２３）の外周面との隙間を無くす（０とする）ために、多くの工程や手間を要するといった課題がある。

【0061】

一方、ハウジングインナ３の外周面やロータフランジ５の内周面の真円度が十分でない場合、すなわち、外周面や内周面の形状がおむすび形状（多角形状）や楕円形状であった場合には、ハウジングインナ３の外周面と軸受１１（内輪２１）の内周面との間、及び、ロータフランジ５の内周面と軸受１１（外輪２３）の外周面との間に部分的に隙間（空隙）が生じることとなる。

【0062】

この状態で、ＤＤモータ１０に複合荷重（モーメント荷重）が加わった場合、軸受１１の径方向(ラジアル方向)の荷重成分によって、軸受１１やハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）が上記した隙間分だけ移動する。このため、ＤＤモータ１０における高精度な回転は望めないばかりか、レゾルバ２７での誤検出にも繋がってしまう。さらに、ハウジングインナ３の外周面やロータフランジ５の内周面の形状がゆがんでいる場合、ゆがんだ部分と軸受１１が部分的に金属接触状態となるため、フレッチング摩耗が生じ、軸受１１の損傷を引き起こすと共に、荷重方向によって、ＤＤモータ１０の剛性にばらつきが生じてしまう恐れがある。

【0063】

第２実施形態では、ハウジング７の加工の簡素化を図ると共に、軸受１１の径方向（ラジアル方向）への移動を抑制することを目的としている。図７は、第２実施形態に係るダイレクトドライブモータの軸受の支持構造を示す部分断面図である。なお、第２実施形態では、重複した記載を避けるべく、第１実施形態と異なる部分について説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明を省略する。

【0064】

ＤＤモータ１０Ａは、図７に示すように、ハウジングインナ３及びロータフランジ５からなるハウジング７を備える。第２実施形態では、ハウジングインナ３の内輪保持部３０の外周面３０ａ、及び、ロータフランジ５の外輪保持部５０の内周面５０ａを加工工程や手間を軽減して形成している。これにより、内輪保持部３０の外周面３０ａ、及び、外輪保持部５０の内周面５０ａの真円度が十分ではない。また、内輪保持部３０の外周面３０ａと軸受１１の内輪２１の内周面２１ｃとの間、外輪保持部５０の内周面５０ａと軸受１１の外輪２３の外周面２３ｃとの間には、それぞれ隙間が設けられている。その隙間は、旋削２工程で円柱部品を製作する場合の実力値として、概ね直径隙間(半径隙間はこの半分;隙間の絶対値はこの半分)では、１７μｍ〜２３μｍ程度、最も大きい場合で３４μｍ〜４６μｍ程度に設定される。軸受１１とハウジングインナ３及びロータフランジ５を「しまりばめ」した場合、内輪保持部３０の外周面３０ａ、及び、外輪保持部５０の内周面５０ａの旋盤加工によるひずみが軸受軌道面に伝達され、軸受１１の精密な回転を阻害してしまい、高精度な軸受装置を構成することが困難になる恐れがある。このため、本実施形態では、内輪保持部３０の外周面３０ａと軸受１１の内輪２１の内周面２１ｃとの間、外輪保持部５０の内周面５０ａと軸受１１の外輪２３の外周面２３ｃとの間には、それぞれ隙間を設け、軸受１１の精密な回転を可能としている。

【0065】

本実施形態では、ＤＤモータ１０Ａは、図７に示すように、外輪保持部５０（ロータフランジ５）の内周面５０ａと外輪２３（軸受１１）の外周面２３ｃとの隙間、及び、内輪保持部３０（ハウジングインナ３）の外周面３０ａと内輪２１（軸受１１）の内周面２１ｃとの隙間に、それぞれ高分子樹脂材料で形成された第２隙間封止部材６６が配置されている。この第２隙間封止部材６６は、熱硬化性樹脂製の接着剤であり、加工時に生じた上記隙間を埋める（封止する）機能を有する。

【0066】

熱硬化性樹脂製の接着剤は、高温時の特性で分類すると、構造用接着剤と非構造用接着剤が存在するが、構造用接着剤を用いることがより望ましい。また、温度条件を調整し所望の特性を得ている、変性構造用接着剤や複合熱硬化性樹脂接着剤などを使用することもできる。この種の接着剤は、（１）塗布作業性（流動性）、（２）表面（界面）張力（ぬれ性）、（３）高分子材料の凝集力（分子間力、結合力）と硬化後の機械的物性について優れている。

【0067】

接着剤を隙間に配置するためには、軸受１１やハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）の内外周面に接着剤を塗布する必要がある。そして、接着剤を塗布した後に軸受１１をハウジング７に組み込むため、接着剤を塗布してから組み込まれるまである程度の時間が必要である。熱硬化性樹脂製の接着剤は、硬化前の粘度が、８０Ｐａ・ｓ（主剤と硬化剤との混合物）、或いはその半分程度となっており、軸受１１やハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）の内外周面に接着剤を塗布する作業を容易に行うことができる。

【0068】

次に、表面（界面）張力（ぬれ性）とは、軸受１１及びハウジング７の内外周面に高分子材料が引き寄せられる力である。軸受１１及びハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）はいずれも金属で形成されており、この金属表面に接着剤を塗布すると、表面（界面）張力が働くことによって、ひずみやうねりが生じる。これにより、軸受１１及びハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）との隙間のあらゆる箇所において、張力の均衡化が図られるため、結果的に軸受１１の回転中心とハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）の軸芯を調整（調芯）する作用が生じる。具体的には、接着剤の充填前に、軸受１１の外輪２３の外周面２３ｃとロータフランジ５の外輪保持部５０の内周面５０ａとの隙間が４５μｍ程度あったとしても、接着剤を隙間に充填した際の調芯作用により、ロータフランジ５（出力軸）の径方向（ラジアル方向）回転振れは３０μｍ以下に調整される。

【0069】

なお、第２実施形態においても、一対のＣ型止め輪５３，５３が、軸受１１の軸方向端面にそれぞれ配置されている。これらＣ型止め輪５３は、軸受１１の軸方向への移動を規制するものの、軸受１１の径方向への規制力（接触力、接触摩擦力）は低い。このため、Ｃ型止め輪５３が接着剤による調芯作用を阻害することはない。

【0070】

また、上記した調芯作用に働く力（調芯力）自体を測定することは不可能ではないが煩雑である。このため、接着剤の硬化後に、ハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）から軸受１１を引き抜く際の、接着界面強度の測定値が調芯力の目安となる。接着界面強度の測定値としては、１２Ｎ／ｍｍ^２程度が理想であるが、３．７Ｎ／ｍｍ^２以上であっても上記した調芯作用の効果を奏する。

【0071】

また、この調芯力は、接着剤が塗布される外輪保持部５０の内周面５０ａ、及び、内輪保持部３０の外周面３０ａの表面状態や表面処理の種別に影響される傾向にある。この第２実施形態では、外輪保持部５０の内周面５０ａ、及び、内輪保持部３０の外周面３０ａにそれぞれ無電解ニッケル−リンめっきによる被膜６７が形成されている。ハウジングインナ３及びロータフランジ５が鉄（磁性体）で形成される場合、無電解ニッケル−リンめっきによる被膜６７を設けた構成は、内周面５０ａ及び外周面３０ａに鉄面が露出したものや、内周面５０ａ及び外周面３０ａに低温クロムめっきによる被膜を施したものに比べて、表面が活性化されているため、調芯力が高いことが判明している。また、無電解ニッケル−リンめっき処理では、リン濃度が高いほうが接着性が高く、調芯力を高めることができる。また、無電解ニッケル−リンめっき処理を施すことで耐食性が高まり、経時的にもＤＤモータ１０Ａの回転精度を高く保つことができる。

【0072】

さらに、無電解ニッケル−リンめっき処理では、リン濃度が高いほうが、被膜６７は非結晶質となり非磁性となる。このため、ハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）にレゾルバ２７を設けた構成では、レゾルバ２７に対する磁力の影響を低減することができ、ＤＤモータ１０Ａの回転精度を電気的な面においても高めることができる。

【0073】

最後に、高分子材料の凝集力と硬化後の機械的物性は、ＤＤモータ１０Ａが実際に使用される際の、機械剛性に影響を与える特性であり、また一対のＣ型止め輪５３，５３を備えた構造の信頼性に影響する特性である。熱硬化性樹脂製の接着剤（より具体的にはエポキシ樹脂系接着剤）は、硬化後の内部ひずみの発生も少なく、また樹脂材自体の機械強度が高い。このため、ＤＤモータ１０Ａの機械剛性も十分満足させることができる。また、接着剤の樹脂材料の配合によって、界面破壊強度と凝集破壊強度の調整を任意に行うことができるが、上記した調芯力と機械剛性とをバランスよく満足するように、接着剤の樹脂配合を決定することが好ましい。具体的な例としては、室温硬化型エポキシ樹脂接着剤や一液性エポキシ接着剤があるが、軸受１１に用いるため軸受１１のグリス耐熱温度以下で使用する必要があり、より望ましいのは室温硬化型エポキシ樹脂接着剤である。接着剤の特性は、引張せん断、圧縮せん断、引張強さ、剥離強さで示されることが多いが、本構成で重要な特性は、樹脂の圧縮強度である。圧縮強度の値は、通常、接着剤のメーカから開示されることは少ないが、一般に、圧縮強度は、凝集破壊の特性を示すせん断強度よりも４倍程度高いため、せん断強度が接着剤選定の指標として活用できる。

【0074】

このように、エポキシ樹脂系接着剤を、外輪保持部５０の内周面５０ａと外輪２３の外周面２３ｃとの隙間、及び、内輪保持部３０の外周面３０ａと内輪２１の内周面２１ｃとの隙間に充填することにより、この隙間が封止される。これにより、ＤＤモータ１０Ａにモーメント荷重が加わった場合であっても、軸受１１やハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）の径方向の移動が防止される。このため、軸受１１の機械剛性を十分満足させたＤＤモータ１０Ａを実現すると共に、ＤＤモータ１０Ａの高精度な回転を実現し、レゾルバ２７での誤検出を防止できる。

【0075】

また、上記隙間に接着剤を充填した際の調芯作用により、軸受１１を支持するハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）の内周面５０ａ及び外周面３０ａの真円度や、表面粗さ、寸法誤差が生じていても、軸受１１の回転中心とハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）の軸芯とを調芯することができる。

【0076】

第２実施形態では、外輪保持部５０（ロータフランジ５）の内周面５０ａと外輪２３（軸受１１）の外周面２３ｃとの隙間、及び、内輪保持部３０（ハウジングインナ３）の外周面３０ａと内輪２１（軸受１１）の内周面２１ｃとの隙間に、それぞれ接着剤が充填されることにより、軸受１１やハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）の径方向の移動が防止されると共に、軸受１１とハウジング７との調芯作用が働く。このため、内輪保持部３０（ハウジングインナ３）の外周面３０ａ、及び、外輪保持部５０（ロータフランジ５）の内周面５０ａを製作する加工工程において、工程の簡略化を図ることができ、より簡単でシンプルにコストを掛けずに、高精度なＤＤモータ１０Ａを実現できる。

【0077】

さらに、上記した加工工程を簡素化した場合であっても、外輪保持部５０（ロータフランジ５）の内周面５０ａと外輪２３（軸受１１）の外周面２３ｃとの隙間、及び、内輪保持部３０（ハウジングインナ３）の外周面３０ａと内輪２１（軸受１１）の内周面２１ｃとの隙間に、それぞれ接着剤を充填することにより、以下の作用、効果を奏する。（Ａ）軸受１１の内輪２１及び外輪２３と、ハウジングインナ３及びロータフランジ５との不均一な金属接触を避けることができる。（Ｂ）軸受１１の転動体軌道輪を歪ませるような、不均一で過剰なはめ込みを防ぐことができる。（Ｃ）ＤＤモータ１０Ａの外部からラジアル荷重が加わっても、軸受１１を径方向にずらさないように支持することができる。（Ｄ）ＤＤモータ１０Ａにモーメント荷重が加わった時、Ｃ型止め輪５３，５３に対して、全周で不均一な圧縮荷重以外の引っ張り荷重や、剥離方向の荷重が加わらないようにできる。

【0078】

図８は、上記実施形態のＤＤモータ１０（１０Ａ）を用いた検査装置１００の概略構成図である。ＤＤモータ１０のロータフランジ５の上端には、円板状のテーブル８０が連結され、ロータフランジ５の動作によって、テーブル８０が回転する。このテーブル８０の縁部には、等間隔をあけて検査対象物（搬送物、対象物）８１が配置される。この構成では、検査対象物８１は、ＤＤモータ１０の運転により、テーブル８０と共に回転して搬送されるため、ＤＤモータ１０とテーブル８０とを備えて搬送装置を構成する。また、テーブル８０の縁部の上方には、テーブル８０と共に回転（搬送）される検査対象物８１を個々に観察するカメラ（検査部）８２が配置されている。そして、このカメラ８２で撮影することにより、撮影画像に基づき、検査対象物８１の検査を行うことができる。この構成によれば、検査対象物８１をカメラ８２の下方に移動する際の位置精度を高めると共に、検査装置１００の小型化を実現できる。

【0079】

図９は、上記実施形態のＤＤモータ１０（１０Ａ）を用いた工作機械１０１の概略構成図である。ＤＤモータ１０のロータフランジ５の上端には、円板状のテーブル８０が連結され、ロータフランジ５の動作によって、テーブル８０が回転する。このテーブル８０の縁部には、等間隔をあけて加工対象物（対象物）９１が配置される。また、テーブル８０の縁部には、例えば、加工対象物９１に新たな部品９２，９３を積載する加工を施す積載ロボット（加工部）が配置され、テーブル８０の回転に合わせて、加工対象物９１に加工を施すことができる。この構成によれば、加工対象物９１を積載ロボットの位置まで移動する際の位置精度を高めると共に、工作機械１０１の小型化を実現できる。

【0080】

以上、説明したように、上記実施形態によれば、ＤＤモータ１０は、転動体２５を挟んで対向配置された内輪２１及び外輪２３を有する軸受１１と、内輪２１に支持されるハウジングインナ３と外輪２３に支持されるロータフランジ５とを有するハウジング７とを備え、ロータフランジ５は、外輪２３の軸方向一端面２３ａ側及び軸方向他端面２３ｂ側にそれぞれ配置される一対のＣ型止め輪５３，５３と、周方向に延びて一対のＣ型止め輪５３，５３がそれぞれ装着される溝部５２，５２と、Ｃ型止め輪５３と軸受１１の軸方向一端面２３ａ及び軸方向他端面２３ｂとの隙間、及び、Ｃ型止め輪５３と溝部５２との隙間に配置され、樹脂材料で形成された第１隙間封止部材６５と、を備えたため、この第１隙間封止部材６５が、Ｃ型止め輪５３及び軸受１１の軸方向の幅寸法公差を吸収することにより、簡単な構成で、軸受１１の軸方向への移動を防止できる。さらに、第１隙間封止部材６５が、Ｃ型止め輪５３や溝部５２のうねりやゆがみによって生じる隙間を封止することにより、ＤＤモータ１０Ａの剛性低下を抑制できる。

【0081】

また、上記実施形態によれば、第１隙間封止部材６５は、Ｃ型止め輪５３に貼着される樹脂フィルムであるため、第１隙間封止部材６５を、Ｃ型止め輪５３と軸受１１の軸方向一端面２３ａ及び軸方向他端面２３ｂとの隙間、及び、Ｃ型止め輪５３と溝部５２との隙間に簡単に配置できる。

【0082】

また、上記実施形態によれば、第１隙間封止部材６５は、主剤と、主剤と混合されて該主剤を硬化させる硬化剤とを有する接着剤であるため、Ｃ型止め輪５３を溝部５２に装着した後に接着剤が硬化することで、Ｃ型止め輪５３や溝部５２のうねりやゆがみによって生じる隙間を簡単に封止できる。

【0083】

また、上記実施形態によれば、主剤及び硬化剤の一方は、軸受１１の軸方向一端面２３ａと軸方向他端面２３ｂ、及び、溝部５２にそれぞれ塗布され、主剤及び硬化剤の他方は、Ｃ型止め輪５３に塗布された状態で、Ｃ型止め輪５３が溝部５２に装着される。このため、接着剤の事前混合が不要となり、軸受１１の軸方向一端面２３ａ及び軸方向他端面２３ｂと溝部５２とに、主剤、または、硬化剤を塗布した状態で放置することが可能となり、軸受１１の組み付け工程の柔軟性が向上する。

【0084】

また、上記実施形態によれば、接着剤は、マイクロカプセルに封入された硬化剤を主剤に混入して構成され、外力によりマイクロカプセルが破壊されることで硬化剤と主剤とが混合されて硬化する構成としたため、例えば、Ｃ型止め輪５３に接着剤を事前に塗布しておくことで、該Ｃ型止め輪５３を溝部５２に装着した後に接着剤を硬化させることができ、接着剤の取り扱いが容易となる。

【0085】

また、上記実施形態によれば、内輪２１の内周面２１ｃと内輪保持部３０（ハウジングインナ３）の外周面３０ａとの隙間、及び、外輪２３の外周面２３ｃと外輪保持部５０（ロータフランジ５）の内周面５０ａとの隙間の少なくとも一方に第２隙間封止部材６６が配置されているため、この第２隙間封止部材６６が隙間を封止することにより、ハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）の加工の簡素化を図ると共に、軸受１１の径方向への移動を抑制できる。

【0086】

また、上記実施形態によれば、第２隙間封止部材６６は、内輪２１の内周面２１ｃと内輪保持部３０（ハウジングインナ３）の外周面３０ａとの隙間、及び、外輪２３の外周面２３ｃと外輪保持部５０（ロータフランジ５）の内周面５０ａとの隙間に充填された後に硬化する接着剤であるため、これら隙間に充填された接着剤による張力の均衡化によって、軸受１１の中心とハウジング７（ハウジングインナ３及びロータフランジ５）の中心との調芯が実現される。

【0087】

また、上記実施形態によれば、ハウジングインナ３及びロータフランジ５は磁性体で形成され、第２隙間封止部材６６が配置される内輪保持部３０（ハウジングインナ３）の外周面３０ａ及び外輪保持部５０（ロータフランジ５）の内周面５０ａには、無電解ニッケル−リンめっき処理が施されているため、無電解ニッケル−リンめっき処理を施さないものに比べて、調芯力を高めることができる。

【0088】

また、上記実施形態によれば、ハウジングインナ３及びロータフランジ５は、それぞれ円筒形状に形成され、溝部５２，５２が形成されたロータフランジ５は、該円筒の延出方向に対して切れ目なく一体をなして成形されているため、ロータフランジ５が軸方向に大型化することを抑制しつつ、軸受１１を支持することができ、ＤＤモータ１０の小型化を図ることができる。

【0089】

また、上記実施形態によれば、ＤＤモータ１０は、ハウジングインナ３に固定されるステータ１３と、ロータフランジ５に固定されて、ステータ１３に対して回転可能なロータ１５とを有するモータ部９と、モータ部９の回転状態を検出するためのレゾルバ２７とを備え、レゾルバ２７は、ステータ１３に対するロータ１５の相対変位を検出するインクリメンタル方式の単一のレゾルバであるため、ハウジング７の軸方向の高さの増大を抑制でき、ＤＤモータ１０の小型化を図ることができる。

【0090】

また、上記実施形態によれば、溝部５２，５２が形成されたロータフランジ５は、該溝部５２よりも軸方向外側に設けられて、レゾルバ２７の一部であるレゾルバロータ３３が固定されると共にハウジングインナ３に向けて突出する環状の突出部５１を備え、突出部５１は、溝部５２に向けて傾斜する傾斜面５１ａを備えるため、溝部５２，５２を切削加工する際に、切削工具５６が突出部５１と干渉することが抑制される。このため、レゾルバ開口５４ａ側から切削工具５６を導入して、両方の溝部５２，５２の切削加工を行うことができる。これにより、溝部５２，５２を同一方向から切削することで、ロータフランジ５を取付具５５から外す工程が不要となり、２つの溝部５２，５２間の距離Ｌの精度の向上をより簡単に実現することができる。

【0091】

また、上記実施形態によれば、ＤＤモータ１０は、モータ部９への電源投入時に力率が０となる位置を検出する力率検出部４１と、力率が０となる位置とレゾルバ２７から出力されるレゾルバ信号とにより、該モータ部９の転流を制御する転流制御部４３とを備えるため、モータ電流の転流タイミングを検出する際にアブソリュートレゾルバが不要となる。このため、従来の構成のように、アブソリュートレゾルバとインクリメンタルレゾルバの２種類の回転検出器を搭載させる必要がなく、単一のレゾルバ構成とすることができる。したがって、モータ部９の回転状態を高精度に検出できると共に、ＤＤモータ１０の軸方向の高さを抑えることができる。

【0092】

また、上記実施形態によれば、モータ部９、軸受１１、及び、レゾルバ２７は、軸受１１の軸方向に並んで配置されるため、回転軸Ｓを中心とした径方向への大型化が抑制されるため、ＤＤモータ１０の設置面積(いわゆるフットプリント)の低減を図ることができる。

【0093】

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。上記実施形態では軸受装置の一例としてＤＤモータ１０を説明したが、上記した軸受の支持構造を備えるものであれば、電動機に限るものではない。また、本実施形態のＤＤモータ１０は、アウターロータ型としたが、インナーロータ型としてもよいことは勿論である。また、上記実施形態では、軸受１１の支持構造をロータフランジ５側に設けたが、これに限るものではなく、ハウジングインナ３側、もしくは、双方に設けてもよい。また、上記実施形態では、単一の軸受１１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。また、上記実施形態では、軸受１１の内輪２１は、ハウジングインナ３と内輪押え２９とで挟持する構成としたが、外輪２３が軸方向に強固に支持されているため、ハウジングインナ３をロータフランジ５と同様に上端まで延ばし、ハウジングインナ３の外周面に接着剤や焼嵌めなどで固定してもよい。

【符号の説明】

【0094】

３ ハウジングインナ（第１ハウジング）
５ ロータフランジ（第２ハウジング）
７ ハウジング
９ モータ部
１０、１０Ａ ＤＤモータ（軸受装置）
１１ 軸受
１３ ステータ（固定子）
１５ ロータ（回転子）
２０ 制御ユニット
２１ 内輪
２１ｃ 内輪の内周面
２３ 外輪
２３ａ 軸方向一端面（一方の軸方向端面）
２３ｂ 軸方向他端面（他方の軸方向端面）
２３ｃ 外輪の外周面
２５ 転動体
２７ レゾルバ（回転検出器）
３３ レゾルバロータ
４１ 力率検出部
４３ 転流制御部
５１ 突出部
５１ａ 傾斜面
５２ 溝部
５３ Ｃ型止め輪（止め輪）
６５ 第１隙間封止部材
６６ 第２隙間封止部材
６７ 被膜
８０ テーブル
８１ 検査対象物（搬送物、対象物）
８２ カメラ（検査部）
９１ 加工対象物（対象物）
１００ 検査装置
１０１ 工作機械
Ｓ 回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】