(57)【要約】 【課題】  電磁部を保護するトップカバーの蛇行を防止し、リニアガイドあるいは電磁部への粉塵等の異物の侵入を、クリーン度低下を防止するリニアスライダを提供する。【解決手段】  固定台９の長手方向に移動自在に設けたテーブル１と、リニアモータ可動子７と、リニアモータ固定子２と、を備えたリニアスライダにおいて、当該リニアモータ固定子２を保護するトップカバー３と、テーブル１の前後端両面に位置するエンドキャップ５の内部にトップカバー３を移動方向に沿って案内すると共にトップカバー３の上部を押さえるように回転自在に設けた第１押えローラ６と、テーブル１内部にトップカバー３を移動方向に沿って案内すると共にトップカバー３の下部を押さえるように回転自在に設けた第２押えローラ２６と、トップカバー３におけるテーブル１の移動方向と直交する方向の横方向ずれを制限するガイドローラ１２とを設けた。【選択図】      図２
2010136606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定台の長手方向にリニアガイドを介して移動自在に設けられたテーブルと、
前記テーブルの前記固定台に対する対向面に配置されたリニアモータ可動子と、
前記リニアモータ可動子と磁気的空隙を介して前記固定台の前記テーブルに対する対向面に前記テーブルの移動方向に沿って配置されたリニアモータ固定子と、
を備えたリニアスライダにおいて、
前記リニアモータ固定子の長手方向に向かって配置されると共に該固定子を保護するための非磁性体のステンレスシートにより構成されるトップカバーと、
前記テーブルの移動方向の前後端に設けたエンドキャップと、
前記エンドキャップの内部に前記トップカバーを移動方向に沿って案内すると共に前記トップカバーの上部を押さえるように回転自在に設けた第１押えローラと、
前記テーブルの内部に前記トップカバーを移動方向に沿って案内すると共に前記トップカバーの下部を押さえるように回転自在に設けた第２押えローラと、
を設けたことを特徴とするリニアスライダ。
【請求項２】
前記第１押えローラおよび前記第２押えローラは、前記テーブルの移動方向と直交する向きに前記エンドキャップ内および前記テーブル内にそれぞれ取り付けた回転軸と、該両方の回転軸に圧入した樹脂パイプと、該樹脂パイプの外周に一定のピッチに配置した樹脂ローラとより構成されたことを特徴とする請求項1記載のリニアスライダ。
【請求項３】
前記エンドキャップの内部における前記トップカバーとの対向面との間には、前記テーブルの移動方向に沿った運動を阻害しないよう、前記トップカバーにおける前記テーブルの移動方向と直交する方向の横方向ずれを制限するためのガイドローラを設けたことを特徴とする請求項１記載のリニアスライダ。
【請求項４】
前記エンドキャップの内側には、前記ガイドローラを取り付けるための支持部材が前記第１押えローラを支持する回転軸と接続するように設けられており、
前記支持部材に、金属カラーの内部にねじ込まれたボルトを固定すると共に、前記金属カラーの外周に前記ガイドローラを回転自在になるように挿設してあることを特徴とする請求項１または３に記載のリニアスライダ。
【請求項５】
前記テーブルと前記リニアモータ可動子との間には、一部を切り欠いた段付部を有する間座を設けてあり、
前記間座の段付部における左右のそれぞれの空隙部には、金属製の薄板状カバーを設けると共に、前記薄板状カバーの前記リニアモータ可動子側の先端部には、異物を吸着するための磁石を配置したことを特徴とする請求項1記載のリニアスライダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、粉塵、グリース等の飛散によるクリーン度の低下が品質に悪影響を及ぼす半導体製造分野あるいは医療分野等で用いられるリニアスライダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、粉塵、グリース等の飛散によるクリーン度の低下が品質に悪影響を及ぼす半導体製造あるいは医療分野等で用いられると共に、スライダ内部への粉塵の侵入あるいは軸受から外部へのグリースの飛散などを防止するために、電磁部を構成する固定子を保護する機構を備えてなるリニアスライダは、図６のようになっている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
図６は従来技術を示すリニアスライダ装置の全体斜視図である。
図６における従来技術は、リニアモータの駆動特性を変えないで、固定子の電磁部を保護すると共に溝内への塵埃の侵入を防止し得るリニアモータ付テーブル移送装置を提供するために提案されたものであって、基台３１にリニアベアリング３３を介して可動テーブル３２を移動自在に支持すると共に、基台３１と可動テーブル３２間に、可動子３７と、可動テーブル３２の移動方向に設けられた電磁部を有する固定子３８と、からなるリニアモータ３６を介在させたリニアモータ付きテーブル移送装置において、固定子３８と可動子３７間の磁気吸引力が阻害されない程度の厚みを有する非磁性材の防塵カバー３９を前記固定子３８上の少なくとも電磁部をカバーする範囲に固定状態で設けると共に、可動テーブル３２側に防塵カバー３４上の塵芥を掻き取る掻き取り部材３５を設けたことを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７-４７２６（明細書第２頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来技術には以下の問題があった。
図６の従来技術に示したリニアスライダでは、固定子上の少なくとも電磁部をカバーする範囲に防塵カバーを固定状態で設け、可動テーブル側に防塵カバー上の塵芥を掻き取る掻き取り部材を設けているが、防塵カバーや掻き取り部材の横方向運動を完全に制限するものがないため、仮に掻き取り部材に何らかの外力が加わって、蛇行（可動テーブルの移動方向に直交する向きの横滑り）が一度発生するとその蛇行を抑制することができない。このため、リニアスライダが動作するとき、可動子に防塵カバーが接触し、防塵カバーの磨耗が進行していくと、該カバーの破断へとつながる恐れがあり、寿命の問題が懸念されている。この場合、防塵カバーの蛇行は、スライダ長が長いほど発生しやすい。
また、掻き取り部材は可動テーブルの前後端両面に単にボルトなどで支持されているために、該掻き取り部材に何らかの外力が加わると、掻き取り部材の支持部が破損し、掻き取り部材によって覆われていた可動テーブルと固定子間の隙間に粉塵などの異物の侵入する恐れがあった。
さらに、基台上に設けたリニアベアリング部は通常剥き出しになっており、リニアベアリング部から電磁部への粉塵などの異物の侵入または、逆にリニアベアリング部のクリーン度を損なう発塵が懸念される。通常は可動テーブルの上部に簡易的に断面係数の高い形状のカバーを設置することが多いが、真上からの異物落下にだけ効果を発揮するものであったため、当該カバーに対しては、リニアスライダのクリーン度を損なわないような確実な異物侵入防止手段が要求されていた。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、電磁部を保護するトップカバーの蛇行を防止すると共に該カバーの長寿命化を図ることができ、リニアガイドあるいは電磁部への粉塵などの異物の侵入を確実に防止し、クリーン度を損なうことのないリニアスライダ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】
上記問題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、固定台の長手方向にリニアガイドを介して移動自在に設けられたテーブルと、前記テーブルの前記固定台に対する対向面に配置されたリニアモータ可動子と、前記リニアモータ可動子と磁気的空隙を介して前記固定台の前記テーブルに対する対向面に前記テーブルの移動方向に沿って配置されたリニアモータ固定子と、を備えたリニアスライダにおいて、前記リニアモータ固定子の長手方向に向かって配置されると共に該固定子を保護するための非磁性体のステンレスシートにより構成されるトップカバーと、前記テーブルの移動方向の前後端に設けたエンドキャップと、前記エンドキャップの内部に前記トップカバーを移動方向に沿って案内すると共に前記トップカバーの上部を押さえるように回転自在に設けた第１押えローラと、前記テーブルの内部に前記トップカバーを移動方向に沿って案内すると共に前記トップカバーの下部を押さえるように回転自在に設けた第２押えローラと、を設けたことを特徴としている。
請求項２の発明は、請求項１記載のリニアスライダにおいて、前記第１押えローラおよび前記第２押えローラは、前記テーブルの移動方向と直交する向きに前記エンドキャップ内および前記テーブル内にそれぞれ取り付けた回転軸と、該両方の回転軸に圧入した樹脂パイプと、該樹脂パイプの外周に一定のピッチに配置した樹脂ローラとより構成されたことを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項１記載のリニアスライダにおいて、前記エンドキャップの内部における前記トップカバーとの対向面との間には、前記テーブルの移動方向に沿った運動を阻害しないよう、前記トップカバーにおける前記テーブルの移動方向と直交する方向の横方向ずれを制限するためのガイドローラを設けたことを特徴としている。
請求項４の発明は、請求項１または３に記載のリニアスライダにおいて、前記エンドキャップの内側には、前記ガイドローラを取り付けるための支持部材が前記押えローラを支持する回転軸と接続するように設けられており、前記支持部材に、金属カラーの内部にねじ込まれたボルトを固定すると共に、前記金属カラーの外周に前記ガイドローラを回転自在になるように挿設してあることを特徴としている。
請求項５の発明は、請求項1記載のリニアスライダにおいて、前記テーブルと前記リニアモータ可動子との間には、一部を切り欠いた段付部を有する間座電機子取付板を設けてあり、前記間座電機子取付板の段付部における左右のそれぞれの空隙部には、金属製の薄板状カバーを設けると共に、前記薄板状カバーの前記リニアモータ可動子側の先端部には、異物を吸着するための磁石を配置したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１および請求項２によると、テーブルの前後端両面に設けてあるエンドキャップ５内に配置した第１押えローラが回転しながらトップカバーの上部を押さえると共に、テーブル内に配置した第２押えローラが回転しながらトップカバー３の下部を押さえる構成にしたので、トップカバーとの接触面積を減らすと共に、高速移動のすべり運動を抑制し、トップカバーにかかる応力を緩和することができる。また、トップカバー端部と接触しないため、磨耗による端部からの破断を抑えることができる。
また、請求項３および請求項４によると、トップカバーの過度の蛇行が制限できるため、トップカバーがテーブルおよびエンドキャップ内壁との接触による磨耗の進行を防ぐことができ、結果としてトップカバーの長寿命化を実現できる。
請求項５に記載の発明によると、金属製の薄板カバーと磁石の吸着力により、隙間を少なくアクチュエータを覆い、壁掛け設置、立て置き設置に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態を示すトップカバー蛇行防止機構を備えたリニアスライダの平面図、
【図２】図１に示すリニアスライダ装置の蛇行防止機構部を拡大した側面図、
【図３】第２の実施形態を示すリニアスライダの正断面図、
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿うリニアスライダのテーブル可動部のみを拡大した側断面図、
【図５】図４に示す薄板状カバーの摺動部に接触するローラ保持部の矢視Ａ方向から見た平面図であり、第３押えローラ部のみを拡大したもの、
【図６】従来技術を示すリニアスライダ装置の全体斜視図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本実施形態について、図に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は第１の実施形態を示すトップカバー蛇行防止機構を備えたリニアスライダの平面図である。図１において、１は移動体を構成するテーブル、２はリニアモータ固定子（界磁部）、３はトップカバー、４はリニアガイド、５はエンドキャップ、６は第１押えローラ、６ａは回転軸、６ｂは樹脂パイプ、６ｃは樹脂ローラ、７はリニアモータ可動子（電機子部）、９は固定台、１２は樹脂製のガイドローラ、１５は隙間、２６は第２押えローラ、２６ａは回転軸、２６ｂは樹脂パイプ、２６ｃは樹脂ローラ、である。
また、図２は図１に示すリニアスライダ装置の蛇行防止機構部の側面図である。図２において,１０は支持部材、１１は金属カラー、１２は樹脂製のガイドローラ、１３はボルト、１４は座金を示している。
第１の実施形態の特徴は、固定台９の長手方向にガイドレールとスライダよりなるリニアガイド４を介して移動自在に設けられたテーブル１と、テーブル１の固定台９に対する対向面に配置された電機子部を備えたリニアモータ可動子７と、リニアモータ可動子７と磁気的空隙を介して固定台９のテーブル１に対する対向面にテーブル１の移動方向に沿って配置された界磁部となる永久磁石を備えたリニアモータ固定子２と、を備えたリニアスライダにおいて、当該リニアモータ固定子２の長手方向に向かって配置されると共に、該固定子を保護するための非磁性体のステンレスシートにより構成されるトップカバー３と、テーブル１の移動方向の前後端両面に設けたエンドキャップ５と、エンドキャップ５の内部にトップカバー３を移動方向に沿って案内すると共にトップカバー３の上部を押さえるように回転自在に設けた第１押えローラ６と、テーブル１内部には、トップカバー３を移動方向に沿って案内すると共にトップカバー３の下部を押さえるように回転自在に設けた第２押えローラ２６と、を備えた点である。
また、第１押えローラ６および第２押えローラ２６は、テーブル１の移動方向と直交する向きにエンドキャップ５内およびテーブル１内にそれぞれ取り付けた回転軸６ａ,２６ａと、該両方の回転軸６ａ,２６ａにそれぞれ圧入すると共に、耐摩耗性に優れた樹脂パイプ６b,２６bと、該樹脂パイプ６b,２６bの外周にそれぞれ一定のピッチに配置した樹脂ローラ６c,２６cより構成されたものとなっている。
また、テーブル１の移動方向の前後端に設けたエンドキャップ５内部のトップカバー３との対向面との間には、テーブル１の移動方向に沿った運動を阻害することなく、トップカバー３におけるテーブル１の移動方向と直交する方向の横方向ずれを制限するためのガイドローラ１２を設けたものとなっている。
このガイドローラ１２は、具体的にはテーブル１の前後端両面に位置するエンドキャップ５の内側に設けた支持部材１０に取り付けられており、支持部材１０は同じくエンドキャップ５の内側に設けた第１押えローラ６の回転軸と接続されている。この支持部材１０の任意の箇所に、金属カラー１１の内部にねじ込まれたボルト１３を固定すると共に、金属カラー１１の外周にガイドローラ１２を回転自在になるように挿設してある。この場合は必要に応じ、金属カラー１１とボルト１３の間に座金１４を入れることでガイドローラ１２の脱落を防ぐようになっている。
【００１２】
次に動作について説明する。
図１に示す構成において、トップカバー３は、通常はリニアモータ固定子２を構成する界磁部（界磁用磁石）の磁気吸引力によって密着した構成になっている。図２において、今、リニアスライダの移動体であるテーブル１が紙面の右手方向から左手方向に向かって動作するとき、スライダの内部接続部分であるテーブル１の下部に取り付けたリニアモータ可動子７がトップカバー３との間に隙間を確保しながらトップカバー３上を通過する。このとき、エンドキャップ５内に配置した第１押えローラ６が回転軸６ａを中心に回転しながらトップカバー３の上部を押さえると共に、テーブル１内に配置した第２押えローラ２６が回転軸２６ａを中心に回転しながらトップカバー３の下部を押さえ、一方で、リニアモータ固定子２（界磁部）の磁気吸引力によってトップカバー３を密着させることで、粉塵、グリース等の飛散によるクリーン度の低下を防止するようになっている。
また、ガイドローラ１２とトップカバー３の間には、ガイドローラ１２が初期配置時においてトップカバー３に対し接触しないように一定の隙間１５をもって取り付けられているが、リニアスライダのテーブル１が走行経路に沿って表面がトップカバー３で覆われた界磁用磁石２の表面上を移動する場合、トップカバー３が蛇行することによりガイドローラ１２に接触するようになる。このガイドローラ１２は、金属カラー１１を軸として自由に回転ができるため、これにより、テーブル１の動作時に、トップカバー３がガイドローラ１２に接触している場合も可動テーブル１、トップカバー３の軸方向動作を制限することはない。
【００１３】
このように、第１の実施形態はテーブルの前後端両面に設けてあるエンドキャップ５内に配置した第１押えローラが回転しながらトップカバーの上部を押さえると共に、テーブル内に配置した第２押えローラが回転しながらトップカバー３の下部を押さえる構成にしたので、トップカバーとの接触面積を減らすと共に、高速移動のすべり運動を抑制し、トップカバーにかかる応力を緩和することができる。また、トップカバー端部と接触しないため、磨耗による端部からの破断を抑えることができる。
また、第１の実施形態はテーブルの移動方向の前後端両面にエンドキャップを設け、エンドキャップの内側におけるトップカバーの対向面との間にガイドローラを設けたので、テーブルの移動方向に沿った運動を阻害することなく、トップカバーの蛇行発生時に横方向のずれを制限することができ、トップカバーの磨耗の進行を抑えて長寿命を実現することができる。
また、樹脂製のガイドローラの使用により、軸とローラ間に隙間を持たせることで、ローラ回転軸と薄板カバーとの平行のアライメントを容易にすることが可能となる。
また、ガイドローラがゴムを有することで、可動部が高速移動する際にローラが回転せずにすべり運動することを抑制する事が可能となる。
【実施例２】
【００１４】
次に、第２の実施形態について説明する。
図３は第２の実施形態を示すリニアスライダの正断面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿うリニアスライダのテーブル可動部のみを拡大した側断面図である。
図３、図４において、８は間座となる電機子取付板、１６は薄板状カバー、１７は磁石、１８はエンコーダ、１９はローラ支持部、２０は第３押えローラ、２１は第４押えローラ、４１はスライダ、４２はガイドレールである。
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、テーブル１とリニアモータ可動子７（電機子部）との間には、一部を切り欠いた段付部８ａを有する電機子取付板８を設けてあり、電機子取付板８の段付部８ａにおける左右のそれぞれの空隙部には、金属製の薄板状カバー１６を設けると共に、薄板状カバー１６のリニアモータ可動子７側の先端部には、異物を吸着するための磁石１７を配置したものとなっている。具体的には、薄板カバー１６は電機子取付板８とテーブル１間を通り、テーブル１内のローラ支持部１９における第４押えローラ２１と第３押えローラ２０に回転支持され、磁石１７に吸着するようになっている。リニアモータ可動子７が駆動する場合に薄板カバー１６と磁石１７の吸着は一旦剥離され、リニアモータ可動子７が通過後に再び吸着するようになる。この動作を繰返すことにより、移動部以外は吸着力により常時アクチュエータを覆うようになっている。また、磁力吸着を利用することにより、壁掛け設置、立て置き設置でも同様の効果を発揮する。
図５は図４に示す薄板状カバーの摺動部に接触するローラ保持部の矢視Ａ方向から見た平面図であり、第３押えローラ部のみを拡大したものである。
図５において、２２は止め輪、２３は回転軸、２４は樹脂パイプ、２５は樹脂ローラである。ローラ保持部１９内に、両端に止め輪２２を取り付けた回転軸２３が配置される。回転軸２３の外周は耐摩耗性に優れた樹脂パイプ２４を隙間がある状態で取付ている。樹脂パイプ２４は回転軸２３に固定されていないため、単独で回転可能である。さらに樹脂パイプ２４の外周に樹脂ローラ２５を数箇所圧入し、薄板状カバー１６との接触面積を減らすとともに、高速移動のすべり運動を抑制する構造となっている。
【００１５】
このように、第２の実施形態は、テーブルと電機子との間には、一部を切り欠いた段付部を有する電機子取付板を設け、該電機子取付板の段付部における空隙部に磁性体の薄型状カバーと磁石を設けることで、電磁部、軸受け部の剥き出しがない構造とすると共に、更にリニアスライダが薄型状カバーと接触する部位にゴムローラを設け、接触面積を減らすと同時にすべりにくい構造としたので、外部から電磁部、軸受け部への摩耗粉を減少させることができる。加えて、薄型状カバーと磁石の吸着を利用することにより、水平型以外の立置き設置、壁掛け設置でもカバー部が弛むこと無く効果を発揮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
このように金属製薄板カバー方式でアクチュエータを覆う構造とすることにより、リニアアクチュエータの防塵性を向上させる事が可能となり、あらゆる環境下でリニアアクチュエータを使用することに貢献できる。
【符号の説明】
【００１７】
１  テーブル
２  リニアモータ固定子（界磁部）
３  トップカバー
４  リニアガイド
４１  スライダ
４２  ガイドレール
５  エンドキャップ
６  第１押えローラ
６ａは回転軸
６ｂは樹脂パイプ
６ｃは樹脂ローラ
７  リニアモータ可動子（電機子部）
８  電機子取付板（間座）
８ａ  段付部
９  固定台
１０  支持部材
１１  金属カラー
１２  ガイドローラ
１３  ボルト
１４  座金
１５  隙間
１６  薄板状カバー
１７  磁石
１８  エンコーダ
１９  ローラ支持部
２０  第３押えローラ
２１  第４押えローラ
２２  止め輪
２３  回転軸
２４  樹脂パイプ
２５  樹脂ローラ
２６  第２押えローラ
２６ａは回転軸
２６ｂは樹脂パイプ
２６ｃは樹脂ローラ
【図１】
2010136606.tif 000003
【図２】
2010136606.tif 000004
【図３】
2010136606.tif 000005
【図４】
2010136606.tif 000006
【図５】
2010136606.tif 000007
【図６】
2010136606.tif 000008