(57)【要約】【課題】ケーブルベア自体の垂れによる固定部との摩擦・破損を防止するとともに、移動体に加算されるケーブルベアの質量を低減して、高速化・高負荷化を図った平面モータを実現する。【解決手段】固定部の平面上に配置された第１移動体と、一端が前記第１移動体に接続され他端がケーブルベア固定部に接続されたケーブルベアとを備え、前記ケーブルベアに収容されたケーブルから供給される電気信号に基づいて前記第１移動体をＸ軸方向及びＹ軸方向に位置制御する平面モータにおいて、  前記固定部の平面上に前記ケーブルベアの途中を支持する第２移動体を配置するとともに、前記第１移動体と前記第２移動体を同期して同じ方向に駆動するように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部の平面上に配置された第１移動体と、一端が前記第１移動体に接続され他端がケーブルベア（登録商標）固定部に接続されたケーブルベアとを備え、前記ケーブルベアに収容されたケーブルから供給される電気信号に基づいて前記第１移動体をＸ軸方向及びＹ軸方向に位置制御する平面モータにおいて、
前記固定部の平面上に前記ケーブルベアの途中を支持する第２移動体を配置するとともに、前記前記第１移動体と前記第２移動体を同期して同じ方向に駆動するように構成したことを特徴とする平面モータ。
【請求項２】
前記ケーブルベアの他端に前記第１、第２移動体と同期して同じ方向に移動する第３移動体を備えたことを特徴とする請求項１に記載の平面モータ。
【請求項３】
前記ケーブルベアを２つに分割し、前記第１移動体と第２移動体を接続する第１ケーブルベアと、前記第２移動体と前記ケーブルベア固定部を接続する第２ケーブルベアを備えたことを特徴とする請求項１に記載の平面モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面モータ装置に関し、詳しくは平面モータを駆動するために用いるケーブルベア（登録商標・・・以下同じ）の垂れ防止および慣性力の影響の低減を図った平面モータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術における平面モータ装置は、図４（ａ）に示すように、四角形状をした平面を備えた固定部１１と、その固定部１１上を移動することができる移動体１２とからなっている。
【０００３】
固定部１１は、Ｘ軸端部とＹ軸端部に、移動体のＸ／Ｙ軸方向の移動を検出制御するレーザー光線を反射する反射板（図示省略）を備えた構造となっている。
移動体１２は、下部側にモータ部（図示省略）を備え、その上部に駆動制御部（図示省略）を備え、この駆動制御部には、固定部１１の外側に配置した駆動部１３に連結する所定長さであって、一方向に屈曲可能な構造にしたケーブルベア１４を備えた構成になっている。
【０００４】
このケーブルベア１４は、図４（ｂ）に示すように、駆動制御するためのケーブル１５が収容されており、移動体１２が動くと、固定部１１の平面上を移動しながら自在に屈曲しながら追従する。このようなケーブルベア１４は、矩形形状の断面をした筒状部品１６を一方向に屈曲可能なように連結し、その内部の管状空間に配線、配管（ケーブル）１５を通す。このようにして、移動体が動作を繰り返すと配線、配管（ケーブル）１５が他の物体に触れ摩擦、切断することから保護している。
【０００５】
このような構造のケーブルベア１４を備えた移動体は、図４（ａ）に示すように、所謂、ホームポジションにいる場合には、ケーブルベアは、固定部１１側の駆動部１３と移動体１２との長さが最大となり、平面上に接触する長さは最大となる。
【０００６】
移動体１２が右方向、即ち、Ｙ軸方向に移動すると、図４（ｃ）に示すように、ケーブルベア１４は、移動体１２側の取付け部位近傍の固定部分が特に序々に屈曲された状態となる。
【０００７】
次に、移動体１２がＸ軸方向に移動すると、図４（ｄ）に示すように、ケーブルベア１４は移動体１２に固定されている側がＸ軸端部に寄りついた状態となり、中央部が湾曲した状態になる。
【０００８】
次に、移動体が左方向のＹ軸方向に移動すると、図４（ｅ）に示すように、移動体の取付け近傍位置が屈曲した状態となる。
【０００９】
このようにしてケーブルベア１４は、移動体１２の移動方向に追従して３次元空間を２次元の動作をして動くことができるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１４３８２８号公報
【特許文献２】特開２００５−２７４６９号公報
【特許文献３】特開２０００−２９８１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述のような平面モータにおいて、移動体１２は空気軸受け等で固定部１１からわずかに浮上している。移動体１２および固定部１１内には永久磁石、ヨーク、コイルで磁気回路が構成されており、コイルに流す電流を制御することにより、移動体１２はＸ、Ｙの任意の方向へ移動・静止することができる。
【００１２】
図５は図４に示す固定部１１と移動体１２を単純化して示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）である。先に述べたように、移動体１２へは移動体を移動・静止するための電流を供給するための電線や、空気軸受け用の空気を供給するためのチューブ配管を接続する必要があるが、これらを収納したケーブルベア１４は図５（ｂ）に示すようにリンクのガタや摩耗で自重によって垂れが生じる。
【００１３】
近年、平面モータの高速化・高負荷化により、より大電流を流すための電線径の拡大や冷却のための冷却水供給および回収用チューブの実装等により、収納物を含めたケーブルベア１４の質量が増える傾向にある。その結果、ケーブルベア自体の垂れ量が多くなり、固定部１１との接触による摩耗・破損が生じたり、加速時に移動体１２にケーブルベア１４の質量が加算されるため、加速度が上がらず高速化・高負荷化の妨げとなるという課題があった。
【００１４】
また、例えば、真空対応で真空引きを行う場合、ケーブルベアが長いとその間の管路抵抗で真空度があがらない場合があり、その場合、移動体にポンプを搭載すると重くなって推力低下を招き、大型化して性能が低下するという課題もあった。
【００１５】
従って本発明は、負荷を搭載する移動体（以下、第１移動体という）とは別に、新たに小型の移動体（以下、第２移動体という）を固定部に搭載し、ケーブルベアの途中を支えることによって、ケーブルベア自体の垂れによる固定部との摩擦・破損を防止するとともに、第２移動体を第１移動体の移動方向と同じ方向へ同期して移動させることにより、第１移動体に加算されるケーブルベアの質量を低減して第１移動体を駆動するための駆動力の軽量化を図り、性能低下を招くことなく高速化・高負荷化を図った平面モータを実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は上記課点を解決するためになされたもので、請求項１に記載の平面モータの発明においては、
固定部の平面上に配置された第１移動体と、一端が前記第１移動体に接続され他端がケーブルベア固定部に接続されたケーブルベアとを備え、前記ケーブルベアに収容されたケーブルから供給される電気信号に基づいて前記第１移動体をＸ軸方向及びＹ軸方向に位置制御する平面モータにおいて、
前記固定部の平面上に前記ケーブルベアの途中を支持する第２移動体を配置するとともに、前記前記第１移動体と前記第２移動体を同期して同じ方向へ駆動するように構成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項２においては、請求項１に記載の平面モータにおいて、前記ケーブルベアの他端に前記第１、第２移動体と同期して移動する第３移動体を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３においては、請求項１に記載の平面モータにおいて、
前記ケーブルベアを２つに分割し、前記第１移動体と第２移動体を接続する第１ケーブルベアと、前記第２移動体と前記ケーブルベア固定部を接続する第２ケーブルベアを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の請求項１によれば、固定部の平面上にケーブルベアの途中を支持する第２移動体を配置するとともに、第１移動体と第２移動体を同期して同じ方向に駆動するように構成したので、ケーブルベア自体の垂れによる固定部との摩擦・破損を防止するとともに、第２移動体を第１移動体の移動方向と同じ方向へ同期して移動させることにより、移動体に加算されるケーブルベアの質量を低減して、高速化・高負荷化を図ることができる。
【００２０】
本発明の請求項２によれば、ケーブルベアの他端に第１、第２移動体と同期して移動する第３移動体を備えたので、更なる垂れ防止と高速化・高負荷化を図ることができる。
【００２１】
本発明の請求項３によれば、ケーブルベアを２つに分割し、第１移動体と第２移動体を接続する第１ケーブルベアと、第２移動体とケーブルベア固定部を接続する第２ケーブルベアを備えたので、ケーブルベアの引き出し方向、曲げ方向を異なる方向とすることが可能となり、ケーブルベア固定部の位置の自由度を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の平面モータの実施形態の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の平面モータの他の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明の平面モータの他の実施例を示す構成図である。
【図４】従来の平面モータの一例を示す構成図である。
【図５】図４に示す固定部と移動体を単純化して示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は本発明の平面モータの実施形態の一例を示す要部構成の平面図（ａ）、側面図（ｂ）である。
図１において、固定部１１の平面３１上には第１移動体１２が配置され、第１移動体はＸＹ方向に移動可能とされている。即ち、第１移動体１２へのケーブルベア１４の接続は従来例で示した図４に示すものと同等である。
第２移動体２０は固定部１１上であってケーブルベア１４の途中（図では固定部１１の右下）に配置されており、図１（ｂ）に示すようにケーブルベア１４と固定部１１が略平行になるような高さに形成されている。
【００２４】
第２移動体２０も第１移動体１２と同様、空気軸受けにより固定部１１から浮上している。従って、第２移動体２０への電流供給のための電線と空気軸受け用空気の供給のためのチューブ配管もケーブルベアの中へ収納されている。ケーブルベア１４の一端は第１移動体１２に接続され、他端は第２移動体２０を介して駆動制御部１３のケーブルベア固定部２２に接続されている。第２移動体２０は第１移動体１２と同様に同期して同方向に駆動される。
【００２５】
上述の構成によれば、第２移動体２０にケーブルベアの途中を固定することにより、ケーブルベア１４内へ収納する電線やチューブの質量が増加してもケーブルベアの垂れを防止することができ、ケーブルベアの摩耗や破損を防止することが出来る。
また、第２移動体２０を第１移動体１２の移動方向と同じ方向に同期して移動させることにより、収納物を含めてケーブルベア１４の大部分の質量の加速を第２移動体２０が受け持つことによって、第１移動体２０の高速化・高負荷化に貢献することができる。
【００２６】
図２は他の実施例を示すもので、この例では少なくとも２台以上の移動体でケーブルベア１４を支持する。第２移動体２０はケーブルベアの途中を支持しており、第３移動体２１はケーブルベア１４の固定部を支持している。
【００２７】
図２では第２，第３移動体２０，２１を示したが、移動体の台数を増やしてより長く、より重い、ケーブルベアの垂れ防止、および、ケーブルベア質量の受け持ちを実現しても良い。
第２移動体にもケーブルベア等で電線、チューブ類を接続する必要があるが、第３移動体２１が移動することにより、第１移動体１２の動作範囲を狭めることなくケーブルベアの全長および質量を削減することが可能となり、第１移動体１２が受け持つケーブルベア１４の質量が削減され、高速化・高負荷化を実現することができる。
【００２８】
図３（ａ〜ｃ）は更に他の実施例を示すもので、この例では第１移動体１２と第２移動体２０間を第１ケーブルベア１４ａで接続し、第２移動体２０と固定部間２２を第２ケーブルベア１４ｂで接続する。この実施例によれば図３（ｂ，ｃ）に示すように第２ケーブルベア１４ｂの引き出し方向、曲げ方向を第１ケーブルベア１４ａと異なる方向とすることが可能となり、固定部の位置の自由度を広げることができる。
【００２９】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。例えば、真空対応で真空引きを行う場合、ケーブルベアが長いとその間の管路抵抗で真空度があがらない場合があるが、第２移動体にポンプを取付けて第１移動体に負荷を加えることなく真空度を上げるようにしても良い。
【００３０】
なお、本実施例では平面モータを駆動するために用いるホースの名称をケーブルベアと称したが同様の機能を有するものであれば他の名称であってもよい。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【符号の説明】
【００３１】
１１    固定部
１２，２０，２１  移動体
１３    駆動部
１４    ケーブルベア
１５    ケーブル
１６    筒状部品
３１    平面
【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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