(57)【要約】      （修正有）【課題】被駆動部の移動時に生じる被駆動部のヨーイングを抑制することができるリニアモータ駆動装置及び表面形状測定装置を提供する。【解決手段】被駆動部４０の移動方向である第１の方向Ｘからリニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６を見たときに、リニアモータ１２、被駆動部４０及びホルダ１１６を、第１の方向に直交する第２の方向Ｚと平行な直線上に沿って配置する。【選択図】図４
2020071032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に第１の方向に沿って延設された固定子と、前記固定子に嵌装されて前記固定子に沿って移動可能な移動子と、を有するリニアモータと、
前記装置本体に前記第１の方向に沿って摺動自在に設けられ、摺動面を有する被駆動部と、
前記被駆動部に隣接して配置され、前記摺動面に摺接される基準面を有する直動ガイドと、
前記被駆動部に固定され、測定子を有する検出器が取り付けられるホルダと、
前記移動子に一端が接続され、他端がプーリを介して前記被駆動部に接続された動力伝達部材と、
前記移動子に固定されたバランスウェイトと、
を備え、
前記リニアモータ、前記被駆動部、前記直動ガイド及び前記ホルダを前記第１の方向から見たときに、前記リニアモータ、前記被駆動部及び前記ホルダは、前記第１の方向に直交する第２の方向と平行な直線上に沿って配置されている、リニアモータ駆動装置。
【請求項２】
装置本体に第１の方向に沿って延設された固定子と、前記固定子に嵌装されて前記固定子に沿って移動可能な移動子と、を有するリニアモータと、
前記移動子に固定されて摺動面を有する被駆動部と、
前記被駆動部に隣接して配置され、前記摺動面に摺接される基準面を有する直動ガイドと、
前記被駆動部に固定され、測定子を有する検出器が取り付けられるホルダと、
前記装置本体に前記第１の方向に沿って移動自在なバランスウェイトと、
前記被駆動部に一端が接続され、他端がプーリを介して前記バランスウェイトに接続された動力伝達部材と、
を備え、
前記リニアモータ、前記被駆動部、前記直動ガイド及び前記ホルダを前記第１の方向から見たときに、前記リニアモータ、前記被駆動部及び前記ホルダは、前記第１の方向に直交する第２の方向と平行な直線上に沿って配置されている、リニアモータ駆動装置。
【請求項３】
前記第１の方向が水平方向であり、前記第２の方向が鉛直方向である、
請求項１又は２に記載のリニアモータ駆動装置。
【請求項４】
前記第１の方向が鉛直方向であり、前記第２の方向が水平方向である、
請求項１又は２に記載のリニアモータ駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のリニアモータ駆動装置を備える表面形状測定装置であって、
前記リニアモータ駆動装置のホルダに取り付けられた検出器と、
検出器に取り付けられて第２の方向に変位可能な測定子と、
を備える、表面形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータ駆動装置及び表面形状測定装置に係り、特にリニアモータとリニアモータによって駆動される被駆動部とを有するリニアモータ駆動装置及び表面形状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータとして、例えば、特許文献１に開示されたリニアモータは、棒状磁石である固定子と、固定子に嵌装されるとともにコイル部材を有し、固定子に沿って直線移動が可能な移動子と、を有している。
【０００３】
また、特許文献１には、検出器の駆動装置にリニアモータ駆動装置を適用した表面形状測定装置が開示されている。このリニアモータ駆動装置は、リニアモータとリニアモータによって駆動される被駆動部と、被駆動部を移動方向にガイドする直動ガイドと、を有し、被駆動部は、検出器が取り付けられるホルダを有している。この被駆動部は、プーリに巻き掛けられたワイヤを介してバランスウェイトに連結されており、このバランスウェイトに移動子が固定されている。よって、このリニアモータ駆動装置によれば、移動子を固定子に沿って直線移動させることにより、バランスウェイトとワイヤと被駆動部とを介して検出器を移動させることができる。このように検出器の駆動装置としてリニアモータ駆動装置を適用することにより、磨耗部分がない、低振動駆動が可能である、速度範囲を大きくとれる、高剛性である、構造が簡単である、バックラッシュがない等の有利な効果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９７９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のリニアモータ駆動装置は、被駆動部の移動時に被駆動部がヨーイングする場合があり、被駆動部がヨーイングすると、粗さ測定精度に影響を与える場合があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、被駆動部の移動時に生じる被駆動部のヨーイングを抑制することができるリニアモータ駆動装置及び表面形状測定装置を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的を達成するために、本発明のリニアモータ駆動装置は、装置本体に第１の方向に沿って延設された固定子と、固定子に嵌装されて固定子に沿って移動可能な移動子と、を有するリニアモータと、装置本体に第１の方向に沿って摺動自在に設けられ、摺動面を有する被駆動部と、駆動部に隣接して配置され、摺動面に摺接される基準面を有する直動ガイドと、被駆動部に固定され、測定子を有する検出器が取り付けられるホルダと、移動子に一端が接続され、他端がプーリを介して被駆動部に接続された動力伝達部材と、移動子に固定されたバランスウェイトと、を備え、リニアモータ、被駆動部、直動ガイド及びホルダを第１の方向から見たときに、リニアモータ、被駆動部及びホルダは、第１の方向に直交する第２の方向と平行な直線上に沿って配置されている。
【０００８】
本発明の目的を達成するために、本発明のリニアモータ駆動装置は、装置本体に第１の方向に沿って延設された固定子と、固定子に嵌装されて固定子に沿って移動可能な移動子と、を有するリニアモータと、移動子に固定されて摺動面を有する被駆動部と、被駆動部に隣接して配置され、摺動面に摺接される基準面を有する直動ガイドと、被駆動部に固定され、測定子を有する検出器が取り付けられるホルダと、装置本体に第１の方向に沿って移動自在なバランスウェイトと、被駆動部に一端が接続され、他端がプーリを介してバランスウェイトに接続された動力伝達部材と、を備え、リニアモータ、被駆動部、直動ガイド及びホルダを第１の方向から見たときに、リニアモータ、被駆動部及びホルダは、第１の方向に直交する第２の方向と平行な直線上に沿って配置されている。
【０００９】
本発明の一形態は、第１の方向が水平方向であり、第２の方向が鉛直方向であることが好ましい。
【００１０】
本発明の一形態は、第１の方向が鉛直方向であり、第２の方向が水平方向であることが好ましい。
【００１１】
本発明の目的を達成するために、本発明の表面形状測定装置は、本発明のリニアモータ駆動装置を備える表面形状測定装置であって、リニアモータ駆動装置のホルダに取り付けられた検出器と、検出器に取り付けられて第２の方向に変位可能な測定子と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被駆動部の移動時に生じる被駆動部のヨーイングを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態のリニアモータ駆動装置が備えた表面粗さ測定装置の斜視図
【図２】図１に示した表面粗さ測定装置の構成を示すブロック図
【図３】図１に示したリニアモータ駆動装置の構成を示した正面図
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿うリニアモータ駆動装置の断面図
【図５】図３のリニアモータ駆動装置を構成するリニアモータの要部拡大断面図
【図６】第２実施形態のリニアモータ駆動装置の構成を示した正面図
【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿うリニアモータ駆動装置の拡大断面図
【図８】第３実施形態のリニアモータ駆動装置の構成を示した正面図
【図９】図８のＤ−Ｄ線に沿うリニアモータ駆動装置の拡大断面図
【図１０】第４実施形態のリニアモータ駆動装置の構成を示した正面図
【図１１】図１０のＦ−Ｆ線に沿うリニアモータ駆動装置の拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に従って本発明に係るリニアモータ駆動装置及び表面形状測定装置の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、検出器１１２の駆動装置に第１実施形態のリニアモータ駆動装置１０が適用された表面粗さ測定装置１００の全体斜視図である。図２は、図１に示した表面粗さ測定装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１６】
なお、理解の容易のため、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。また、本明細書では、３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の三次元直交座標系を用い、リニアモータ駆動装置１０によって移動される検出器１１２の水平移動方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向に直交する水平方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ直交する鉛直方向をＺ軸方向とする。また、表面粗さ測定装置１００は、本発明の表面形状測定装置の一例である。
【００１７】
図１に示すように表面粗さ測定装置１００は、リニアモータ駆動装置１０、測定部１０２、データ処理装置１０４、入力装置１０６及びモニタ１０８等から構成される。測定部１０２は、測定台１１０の上面に載置された図２のワークＷの表面粗さを測定する検出器１１２を有しており、この検出器１１２がリニアモータ駆動装置１０のホルダ１１６（図１参照）に保持されている。
【００１８】
検出器１１２の端部には、Ｚ軸方向（鉛直方向）に変位可能な測定子（触針とも言う。）１１４が取り付けられており、この測定子１１４のＺ軸方向の変位量が検出器１１２に内蔵された不図示の差動トランスによって電圧に変換される。そして、この電圧値は不図示のＡ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換され、図２のデータ処理装置１０４のＣＰＵ（central processing unit）１１８に出力される。
【００１９】
データ処理装置１０４は、ＣＰＵ１１８を含む各演算処理回路、及びＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ１２０によって構成されており、メモリ１２０に記憶されたプログラムがＣＰＵ１１８によって実行されることにより、データ処理装置１０４の各部の機能が実現され、ワークＷの表面粗さを示す測定データが取得される。この測定データは、データ処理装置１０４の粗さ出力手段１２２によりモニタ１０８に出力され、モニタ１０８に表示される。
【００２０】
図１に示すように、リニアモータ駆動装置１０は、測定台１１０にＺ軸方向に立設されたコラム１２４に取り付けられている。そして、図２のＣＰＵ１１８からの指示に従って、Ｚ軸方向移動用のモータ（図示略）が駆動されることにより、リニアモータ駆動装置１０の全体がコラム１２４に沿ってＺ軸方向に移動される。また、ＣＰＵ１１８からの指示に従って、リニアモータ駆動装置１０のリニアモータ１２（図５参照）が駆動されることによりホルダ１１６がＸ軸方向に移動される。これにより、測定子１１４が検出器１１２と共にＸ軸方向に移動される。なお、測定台１１０の前面に装着されたジョイスティック１２６によって、上記のＺ軸方向移動用のモータ及びＸ軸方向移動用のリニアモータ１２を手動操作することもできる。
【００２１】
次に、第１実施形態のリニアモータ駆動装置１０について説明する。
【００２２】
図３は、リニアモータ駆動装置１０の構成を示した正面図であり、その要部が断面図として示されている。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。図５は、リニアモータ駆動装置１０を構成するリニアモータ１２の要部拡大断面図である。
【００２３】
リニアモータ駆動装置１０は、固定子１４及び移動子１６を主体としてなるリニアモータ１２と、装置本体である筐体１８と、固定子１４の両端部を筐体１８に固定する固定金具２０、２０と、を備えている。また、リニアモータ駆動装置１０は、図示を省略しているが、上記構成の他、移動子１６に給電を行うケーブルベア（登録商標）と、移動子１６の移動方向位置を検出するエンコーダ及びエンコーダスケールと、固定子１４の両端部近傍に設けられ、移動子１６のエンドリミットを検知するリミットセンサと、を有している。
【００２４】
まず、図５を参照してリニアモータ１２の一例について説明する。
【００２５】
このリニアモータ１２は、いわゆるシャフト型のリニアモータである。リニアモータ１２は、界磁用のマグネットが形成されている直線棒状のシャフト部材である固定子１４を有し、コイル部材を主要部として有する環状部材である移動子１６を固定子１４に嵌装することにより構成されている。
【００２６】
固定子１４は、着磁可能な材料、例えば、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系金属よりなり、断面が円形に形成されている。また、固定子１４は、その長手方向に沿って等ピッチの、好ましくは略矩形の磁束分布となるように着磁されている。これにより、固定子１４には、その長手方向に沿ってＮ極とＳ極とが同じ磁極幅Ｐで交互に並んだ駆動用着磁部が構成されており、これが界磁用のマグネットとして構成されている。また、上記の磁極幅Ｐは、例えば３０ｍｍに設定されている。このように構成された固定子１４は、図３及び図４に示すようにＸ軸方向に延設されている。
【００２７】
移動子１６のコイル部材３０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３つのコイルを１組とするコイル群の２組（第１組のコイル群及び第２組のコイル群）よりなる。第１組のコイル群は、コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１からなり、この順に固定子１４の長手方向に配置されている。第２組のコイル群は、コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２からなり、この順に固定子１４の長手方向に配置されている。これらのコイルは、いずれも磁極幅Ｐの１／３の幅に形成されている。
【００２８】
コイル部材３０を構成するこれら各コイルは、その外周面を接着剤によってコーティングするようにして固着され一体化されている。そして、コイル部材３０は、中空直方体状の移動子フレーム３２の中空部分に内蔵されており、かつ、移動子フレーム３２の内周面に一体化して支持されている。
【００２９】
移動子フレーム３２の水平方向の両端部分には、固定子１４に嵌装され、固定子１４に摺動可能な軸受部３４、３４が設けられている。この軸受部３４、３４の作用により、移動子１６は固定子１４に沿って滑動される。
【００３０】
このリニアモータ１２によれば、既述のケーブルベアから移動子１６のコイル部材３０に電流が供給されると、移動子１６のコイル部材３０に流れる電流と固定子１４の磁束との相互作用により、フレミングの左手の法則によって、移動子１６が固定子１４に沿ってＸ軸方向に直線移動する。なお、図５のリニアモータ１２は一例であり、他の構成のリニアモータであっても本発明のリニアモータ駆動装置１０に適用することができる。他の構成のリニアモータとして、固定子１４側をコイル部材３０によって構成し、移動子１６側を駆動用着磁部によって構成したものを例示することができる。
【００３１】
リニアモータ駆動装置１０は、図３及び図４に示すように、リニアモータ１２の他、被駆動部４０と、直動ガイド４２と、動力伝達部材であるベルト４４、４６と、バランスウェイト７０と、ホルダ１１６と、を備えている。また、リニアモータ駆動装置１０によれば、図４の如く、被駆動部４０の移動軸の方向（Ｘ軸方向）からリニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６を見たときに、リニアモータ１２、被駆動部４０及びホルダ１１６は、Ｘ軸方向に直交するＺ軸方向（鉛直方向）に平行な直線Ｂ上に沿って配置されている。以下、各部材の構成について説明する。
【００３２】
被駆動部４０は、ブロック固定部材４８と、連結ブロック５０と、ホルダ装着部材５２と、を備え、ブロック固定部材４８と連結ブロック５０とホルダ装着部材５２とが直線Ｂ上に沿って連設されている。
【００３３】
ブロック固定部材４８は、板状に構成されて、その下部に連結ブロック５０が固定されている。
【００３４】
ブロック固定部材４８は、下面４８Ａ、４８Ａを有し、これらの下面４８Ａ、４８Ａは、平坦度の高い摺動面として構成されている。
【００３５】
直動ガイド４２は、略直方体形状に構成されて、Ｘ軸方向に沿って配置されている。直動ガイド４２には、Ｘ軸方向に沿ったスリット４２Ａ（図３参照）がＺ軸方向に貫通して形成されており、このスリット４２Ａにガイドブロック５０が挿入配置されている。また、直動ガイド４２は、スリット４２Ａを画成し、かつＹ軸方向に垂線を有する側面４２Ｂ、４２Ｂ（図４参照）を有する。また、直動ガイド４２は、上面４２Ｃ、４２Ｃを有し、上面４２Ｃ、４２Ｃは、下面４８Ａ、４８Ａに摺接される平坦度の高い基準面として構成されている。したがって、被駆動部４０は、ブロック固定部材４８の下面４８Ａ、４８Ａが直動ガイド４２の上面４２Ｃ、４２Ｃに摺接した状態でＸ軸方向に移動されることにより、Ｘ軸方向に高い精度で移動される。
【００３６】
ホルダ装着部材５２は、略直方体形状に構成されて、連結ブロック５０の下部に複数のネジ５４、５４…によって連結されている。また、ホルダ装着部材５２の下部には、ホルダ１１６を装着するためのアリ溝５２Ａが備えられ、このアリ溝５２Ａにホルダ１１６のアリ部１１６Ａが係合されて、ホルダ１１６がホルダ装着部材５２に装着される。
【００３７】
ホルダ１１６は、略直方体形状に構成されて、Ｘ軸方向に沿った円弧状のスリット１１６Ｂが形成されている。このスリット１１６Ｂに、略円筒形状の外形を有する検出器１１２が嵌装され、検出器１１２は、ホルダ１１６の外部からスリット１１６Ｂに螺入されるネジ５６によってスリット１１６Ｂの内周面に押し付けられて固定される。このとき、測定子１１４はＺ軸方向に変位可能である。
【００３８】
一方、リニアモータ１２の移動子１６は、板状のテーブル５８の上面に固定されている。テーブル５８の下面には、リニアガイド（例えば、ＴＨＫ株式会社製のＬＭガイド（登録商標））を構成するブロック６０、６０がＸ軸方向に平行な直線上に沿って配置されており、これらのブロック６０、６０が、Ｘ軸方向に沿って配置されたレール６２に移動自在に取り付けられている。また、レール６２は、ブロック６０と共にリニアガイドを構成する部材であり、筐体１８の内部に固定されたプレート６４に敷設されている。
【００３９】
図３に示すように、ベルト４４は、一端が移動子１６の右端部１６Ａに固定され、他端がプーリ６６を介して連結ブロック５０の右端部５０Ｂに固定されている。また、ベルト４６は、一端が移動子１６の左端部１６Ｂに固定され、他端がプーリ６８を介して連結ブロック５０の左端部５０Ｃに固定されている。プーリ６６、６８は、Ｘ軸方向に離間して配置されており、また、プーリ６６、６８の回転軸６６Ａ、６８ＡはＹ軸方向に沿って設けられている。よって、移動子１６が固定子１４に沿ってＸ軸方向に移動されると、被駆動部４０が移動子１６の移動方向に対して逆方向のＸ軸方向に移動される。
【００４０】
図４に示すように、移動子１６にはバランスウェイト７０、７０が固定されている。このバランスウェイト７０、７０は、移動子１６の側面のうち、Ｙ方向に垂線を有する側面１６Ｃ、１６Ｃに固定されている。バランスウェイト７０、７０は、移動子１６に固定された場合に、検出器１１２とホルダ１１６とを含む被駆動部４０の自重と釣り合う重さに設定されている。つまり、バランスウェイト７０、７０は、バランスウェイト７０、７０と移動子１６との合計重量が、検出器１１２とホルダ１１６とを含む被駆動部４０の重量と略同一となる重さに設定されている。バランスウェイト７０、７０を移動子１６に固定することにより、固定子１４が水平方向に対して傾斜した角度で配設された場合であっても、上記の釣り合いの効果により、移動子１６は、移動子１６の自重に影響されることなく安定した推力で移動することができる。
【００４１】
上記の如く構成されたリニアモータ駆動装置１０の作用について説明する。
【００４２】
リニアモータ駆動装置１０は、図４に示すように、被駆動部４０の移動軸であるＸ軸方向（水平方向）からリニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６を図４の見たときに、リニアモータ１２、被駆動部４０及びホルダ１１６はＸ軸方向に直交するＺ軸方向（鉛直方向）に平行な直線Ｂ上に沿って配置されているので、被駆動部４０はヨーイングすることなく、又はヨーイングが抑制された状態でＸ軸方向に移動することができる。
【００４３】
ここで、リニアモータ駆動装置１０と特許文献１のリニアモータ駆動装置とを比較する。
【００４４】
特許文献１のリニアモータ駆動装置は、被駆動部の移動軸の方向（Ｘ軸方向）からリニアモータ、被駆動部、直動ガイド及びホルダを見たときに、リニアモータ、被駆動部及びホルダは、Ｘ軸方向に直交する軸（Ｙ軸又はＺ軸方向）に平行な直線上に沿って配置されていない。このため、被駆動部は、ワイヤから回転方向の力を受けた状態で移動するので、移動時にＺ軸を中心としてヨーインングし易い。すなわち、被駆動部は、移動方向であるＸ軸方向に沿って移動する場合に、ワイヤを介してＺ軸を中心とする回転方向に揺動し易い。
【００４５】
これに対して、リニアモータ駆動装置１０は、図４の如く、被駆動部４０の移動軸の方向（Ｘ軸方向）からリニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６を見たときに、リニアモータ１２、被駆動部４０及びホルダ１１６は、Ｚ軸と平行な直線Ｂ上に沿って配置されている。つまり、リニアモータ１２、被駆動部４０及びホルダ１１６は、重量バランスがとれているので、被駆動部４０は、ワイヤから回転方向の力を受けることなく移動する。これにより、被駆動部４０は、ヨーイングすることなく、又はヨーイングが抑制された状態でＸ軸方向に移動することができる。
【００４６】
なお、リニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６が、直線Ｂ上に沿って配置される形態とは、リニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６の各々の重心を、直線Ｂ上に沿って配置させることが最も好ましい形態であるが、この形態に限定されず、リニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６の各々の部材の一部が、直線Ｂ上に重なった状態で配置される形態であってもよい。これにより、リニアモータ、被駆動部及びホルダが直線上に配置されていない特許文献１の形態と比較して、被駆動部４０のヨーイングを低減させることが可能となる。一例として、リニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６の各々の形状を、直線Ｂに対して対称形状とすれば、リニアモータ１２、被駆動部４０及びホルダ１１６の各々の重心を、直線Ｂ上に沿って配置させることが可能となる。
【００４７】
また、第１実施形態のリニアモータ駆動装置１０によれば、図４の如く、リニアモータ１２が被駆動部４０及び直動ガイド４２よりも高い位置に配置されている。これにより、電流の供給（励磁）によって発熱したリニアモータ１２の熱の大部分は、リニアモータ１２の上部から上方に放熱されるので、リニアモータ１２の熱が、被駆動部４０及び直動ガイド４２に伝達するのを抑制することができる。このようなリニアモータ１２の配置構成によって、摺動面であるブロック固定部材４８の下面４８Ａ、４８Ａ、及び基準面である直動ガイド４２の上面４２Ｂ、４２Ｂの熱変形を抑制することができるので、リニアモータ１２の発熱に起因する寸法誤差を抑制することができる。
【００４８】
また、リニアモータ１２から被駆動部４０及び直動ガイド４２に伝達する熱を更に効果的に遮断するために、例えば、ブロック固定部材４８を断熱部材で構成することが好ましい。これにより、リニアモータ１２の発熱に起因する寸法誤差をより効果的に抑制することができる。上記の断熱部材としては、繊維系断熱材又は発泡系断熱材を２枚の金属板（例えばアルミニウム製の板）で挟んで構成したものを例示することができる。
【００４９】
また、このようなリニアモータ駆動装置１０を有する表面粗さ測定装置１００によれば、リニアモータ駆動装置１０によって被駆動部４０のヨーイングが抑制されているので、ヨーイングに起因する寸法誤差を低減することができる。
【００５０】
次に、第２実施形態のリニアモータ駆動装置２００について説明する。
【００５１】
図６は、リニアモータ駆動装置２００の構成を示した正面図であり、その要部が断面図として示されている。図７は、図６のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図である。なお、リニアモータ駆動装置２００を説明するに際し、図３及び図４で説明したリニアモータ駆動装置１０と同一若しくは類似の部材については同一の符号を付して説明し、若しくはその説明を省略する場合もある。
【００５２】
リニアモータ駆動装置１０に対するリニアモータ駆動装置２００の相違点は、移動子１６に被駆動部４０を直結して、移動子１６によって被駆動部４０を水平方向に直接移動させた点、及びこの被駆動部４０にベルト４４、４６を介してバランスウェイト７０を連結した点である。
【００５３】
すなわち、リニアモータ駆動装置２００は、図６及び図７に示すように、リニアモータ１２と、移動子１６に固定されて摺動面としての上面４０Ｃ、４０Ｃを有する被駆動部４０と、被駆動部４０に隣接して配置され、上面４０Ｃ、４０Ｃに摺接される基準面としての下面４２Ｄ、４２Ｄを有する直動ガイド４２と、バランスウェイト７０と、被駆動部４０に一端が接続され、他端がプーリ６６、６８を介してバランスウェイト７０に接続されたベルト４４、４６と、被駆動部４０に固定されたホルダ１１６と、を備えている。
【００５４】
また、直動ガイド４２は、図７に示すように、リニアモータ１２を跨ぐように門型に構成されており、その一対の脚部４３、４３の下面４２Ｄ、４２Ｄが基準面として構成されている。また、下面４２Ｄと上面４０Ｃは、レール２０２とブロック２０４とからなるリニアガイドを介して連結されることにより相対的に摺接されている。また、バランスウェイト７０は、テーブル５８の上面に固定されている。
【００５５】
そして、リニアモータ駆動装置２００は、図７に示すように、リニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６をＸ軸方向（水平方向）から見たときに、リニアモータ１２、被駆動部４０及びホルダ１１６は、第２の方向（鉛直方向）と平行な直線Ｂ上に沿って配置されている。
【００５６】
これにより、リニアモータ駆動装置２００の被駆動部４０は、ヨーイングすることなく、又はヨーイングが抑制された状態でＸ軸方向に移動することができる。
【００５７】
次に、真円度測定装置の駆動装置に本発明のリニアモータ駆動装置を適用した一例について、以下の第３実施形態及び第４実施形態を例示して説明する。真円度測定装置とは、検出器１１２の測定子１１４を被測定物の周面に接触させて、その周面の真円度を測定する装置である。
【００５８】
図８は、第３実施形態のリニアモータ駆動装置２１０の構成を示した正面図であり、その要部が断面図として示されている。図９は、図８のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図である。なお、リニアモータ駆動装置２１０を説明するに際し、図３及び図４で説明したリニアモータ駆動装置１０と同一若しくは類似の部材については同一の符号を付して説明し、若しくはその説明を省略する場合もある。
【００５９】
リニアモータ駆動装置１０に対するリニアモータ駆動装置２１０の相違点は、リニアモータ１２の固定子１４を第１の方向である鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って延設した点、及び被駆動部４０を直動ガイド４２に沿って鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って移動自在に設けた点である。
【００６０】
すなわち、リニアモータ駆動装置２１０は、図８及び図９に示すように、リニアモータ１２と、鉛直方向に沿って摺動自在に設けられ、摺動面としての内壁面４０Ｅ、４０Ｄを有する被駆動部４０と、被駆動部４０に隣接して配置され、内壁面４０Ｅ、４０Ｅに摺接される基準面としての側面４２Ｅ、４２Ｅを有する直動ガイド４２と、移動子１６に一端が接続され、他端がプーリ６６、６８を介して被駆動部４０に接続されたベルト４４、４６と、移動子１６に固定されたバランスウェイト７０、７０と、被駆動部４０に固定され、測定子１１４を有する検出器１１２が取り付けられるホルダ１１６と、を備えている。
【００６１】
また、被駆動部４０は、図９に示すように、断面矩形状の直動ガイド４２を収容する凹状溝４１と、凹状溝４１を封止するキャップ２１２と、を有している。
【００６２】
そして、リニアモータ駆動装置２１０は、図９に示すように、リニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６をＺ軸方向（鉛直方向）から見たときに、リニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６は、Ｚ軸方向（鉛直方向）に直交する第２の方向であるＸ軸方向（水平方向）と平行な直線Ｅ上に沿って配置されている。
【００６３】
これにより、リニアモータ駆動装置２１０の被駆動部４０は、ヨーイングすることなく、又はヨーイングが抑制された状態でＺ軸方向に移動することができる。すなわち、被駆動部４０は、移動方向であるＺ軸方向に沿って移動する場合に、Ｘ軸を中心とする回転方向に揺動することなく、又は揺動が抑制された状態でＺ軸方向に移動する。
【００６４】
なお、ベルト４４の端部は、被駆動部４０、ホルダ１１６及び検出器１１２からなる移動体の重心位置に固定されることが好ましい。これにより、被駆動部４０に生じる回転モーメント（リニアモータ１２の推力によって生じる力）を小さくすることができるので、被駆動部４０の内壁面４０Ｅ、４０Ｅを、直動ガイド４２の側面４２Ｅ、４２Ｅに倣わすための与圧を小さくすることができる。
【００６５】
図１０は、第４実施形態のリニアモータ駆動装置２２０の構成を示した正面図であり、その要部が断面図として示されている。図１１は、図１０のＦ−Ｆ線に沿う拡大断面図である。なお、リニアモータ駆動装置２２０を説明するに際し、図６及び図７で説明したリニアモータ駆動装置２００と同一若しくは類似の部材については同一の符号を付して説明し、若しくはその説明を省略する場合もある。
【００６６】
リニアモータ駆動装置２００に対するリニアモータ駆動装置２２０の相違点は、リニアモータ１２の固定子１４を第１の方向である鉛直方向（Ｚ軸方向）に延設した点、及び被駆動部４０を直動ガイド４２に沿って鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動自在に設けた点である。
【００６７】
すなわち、リニアモータ駆動装置２２０は、図１０及び図１１に示すように、リニアモータ１２と、移動子１６に固定されて摺動面としての側面４０Ｆ、４０Ｆを有する被駆動部４０と、被駆動部４０に隣接して配置され、側面４０Ｆ、４０Ｆに摺接される基準面としての側面４２Ｆ、４２Ｆを有する直動ガイド４２と、バランスウェイト７０と、被駆動部４０に一端が接続され、他端がプーリ６６、６８を介してバランスウェイト７０に接続されたベルト４４、４６と、被駆動部４０に固定されたホルダ１１６と、を備えている。
【００６８】
また、側面４０Ｆと側面４２Ｆは、レール２０２とブロック２０４とからなるリニアガイドを介して連結されることにより相対的に摺接されている。また、バランスウェイト７０は、テーブル５８の側面に固定されている。
【００６９】
そして、リニアモータ駆動装置２２０は、図１１に示すように、リニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６をＺ軸方向（鉛直方向）から見たときに、リニアモータ１２、被駆動部４０、直動ガイド４２及びホルダ１１６は、Ｚ軸方向（鉛直方向）に直交する第２の方向であるＸ軸方向（水平方向）と平行な直線Ｅ上に沿って配置されている。
【００７０】
これにより、リニアモータ駆動装置２２０の被駆動部４０は、ヨーイングすることなく、又はヨーイングが抑制された状態でＺ軸方向に移動することができる。
【００７１】
なお、ベルト４４の端部は、移動子１６の直上に位置する被駆動部４０に固定することが好ましい。これにより、被駆動部４０に生じる回転モーメント（リニアモータ１２の推力によって生じる力）を小さくすることができるので、被駆動部４０の側面４０Ｅ、４０Ｅを、直動ガイド４２の側面４２Ｄ、４２Ｄに倣わすための与圧を小さくすることができる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００７３】
１０…リニアモータ駆動装置、１２…リニアモータ、１４…固定子、１６…移動子、１８…筐体、２０…固定金具、３０…コイル部材、３２…移動子フレーム、３４…軸受部、４０…被駆動部、４１…凹状溝、４２…直動ガイド、４４…ベルト、４６…ベルト、４８…ブロック固定部材、５０…連結ブロック、５２…ホルダ装着部材、５４…ネジ、５６…ネジ、５８…テーブル、６０…ブロック、６２…レール、６４…プレート、６６…プーリ、６８…プーリ、７０…バランスウェイト、１００…表面粗さ測定装置、１０２…測定部、１０４…データ処理装置、１０６…入力装置、１０８…モニタ、１１０…測定台、１１２…検出器、１１４…測定子、１１６…ホルダ、１１８…ＣＰＵ、１２０…メモリ、１２２…粗さ出力手段、１２４…コラム、１２６…ジョイスティック、２００…リニアモータ駆動装置、２０２…レール、２０４…ブロック、２１０…リニアモータ駆動装置、２１２…キャップ、２２０…リニアモータ駆動装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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