(57)【要約】【課題】簡易な構成でベッドに対して作用するテーブルの荷重を軽減できると共に小型化を図ることができるリニア移動装置を提供する。【解決手段】本発明のリニア移動装置１において、ベッド３は電機子部１１と脚部９、９とを有し、電機子部１１はヨーク１３とコイル１５とを有し、テーブル５は、負荷を載置する載置部２４と、受け部材７に上方から当接する当接部２５、２５とを有し、受け部材７は電機子部１１の下に位置し且つマグネット２７を有し、テーブル５と受け部材７とが当接部２５、２５で固定してあり、ベッド３の電機子部１１を、テーブル５の載置部２４及び当接部２５、２５と、受け部材７とで囲んでおり、コイル１５に通電することによりベッド３に対してテーブル５と受け部材７とが一体に直線移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドと、ベッドの上方に配置したテーブルと、テーブルの下方に配置した受け部材とを備え、ベッドは電機子部と脚部とを有し、電機子部はヨークとヨークに配置したコイルとを有し、テーブルは、負荷を載置する載置部と、受け部材に上方から当接する当接部とを有し、受け部材は電機子部の下に位置し且つマグネットを有し、テーブルと受け部材とが当接部で固定してあり、ベッドの電機子部を、テーブルの載置部及び当接部と、受け部材とで囲んでおり、コイルに通電することによりベッドに対してテーブルと受け部材とが一体に直線移動することを特徴とするリニア移動装置。
【請求項２】
受け部材の上面及び側面と、ベッドとの間には軸受け部が設けてあり、軸受け部がベッドに対する受け部材の移動を案内していることを特徴とする請求項１に記載のリニア移動装置。
【請求項３】
ベッドは電機子部の上面に放熱体を有し、放熱体はテーブル下面に対面して配置してあることを特徴とする請求項１に記載のリニア移動装置。
【請求項４】
放熱体はコイルに直接又は絶縁材を介して接触して設けていることを特徴とする請求項３に記載のリニア移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械や検査機械において、被加工物や被検査物等の負荷を直線移動させるリニア移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ベッドに下向き傾斜面を形成すると共に傾斜面にコイルとヨーク（コイル側ヨーク）を設け、テーブルにはベッドの下向き傾斜面に対向する上向き傾斜面にマグネットを設けて、マグネットがコイル側ヨークを磁力吸引する力の分力を上向きに作用させて、ベッドに対して作用するテーブルの荷重を軽減することが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、ベッドの上面にコイルを設け、テーブルの下面にはコイルとの間に推進用磁界を形成するマグネットを設けると共に、更に、ベッドの上面とテーブルの下面に各々同極で向き合う磁気反発用マグネットを配置して、磁気反発用マグネットの反発力により、ベッドに対して作用するテーブルの荷重を軽減することが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１９２３２７号公報
【特許文献２】特開２００１−２９８９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の技術では、ベッド及びテーブルに対向する傾斜面を形成している為、コイルやマグネットを傾斜面に取付ける必要があるので、組付け製造し難いという問題がある。また、マグネットの磁気吸引力のうち、上方に向く分力のみがベッドに対して作用するテーブルの荷重を軽減できるので、荷重の軽減は限られたものになる。
【０００６】
特許文献２の技術では、推進用磁界を形成するマグネットのほかに磁気反発用マグネットを設ける必要があるので、部品点数が多くなると共にス磁気反発用マグネットの設置スペースを必要とする為、装置が大型になるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、簡易な構成でベッドに対して作用するテーブルの荷重を軽減できると共に小型化を図ることができるリニア移動装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、ベッドと、ベッドの上方に配置したテーブルと、テーブルの下方に配置した受け部材とを備え、ベッドは電機子部と脚部とを有し、電機子部はヨークとヨークに配置したコイルとを有し、テーブルは、負荷を載置する載置部と、受け部材に上方から当接する当接部とを有し、受け部材は電機子部の下に位置し且つマグネットを有し、テーブルと受け部材とが当接部で固定してあり、ベッドの電機子部を、テーブルの載置部及び当接部と、受け部材とで囲んでおり、コイルに通電することによりベッドに対してテーブルと受け部材とが一体に直線移動することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、受け部材の上面及び側面と、ベッドとの間には軸受け部が設けてあり、軸受け部がベッドに対する受け部材の移動を案内していることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ベッドは電機子部の上面に放熱体を有し、放熱体はテーブル下面に対面して配置してあることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、放熱体はコイルに直接又は絶縁材を介して接触して設けていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、受け部材に設けたマグネットとベッドに設けたコイル側ヨークとの間には磁気的吸引力が作用するので、ベッドに対して受け部材及びテーブルを上方に引き上げる方向の力が作用する。一方、テーブルに設けた当接部は受け部材に上方から当接しているので、テーブル及び負荷の荷重は、受け部材をベッドに対して下方に押圧する力として作用する。
【００１３】
したがって、本発明によれば、下向きに作用するテーブル及び負荷の荷重と、上向きに作用する受け部材とベッドとの間の磁気的吸引力とが互いに反対方向に作用するので、ベッドに対して作用するテーブル（又は受け部材）の荷重を低減することができる。
【００１４】
マグネットとコイル側ヨークとは上下に対面して配置しているので、マグネットの磁気的吸引力が上方に直接作用し、テーブル及び負荷の荷重に対する反対方向の力を大きな力で直接作用することができる。
【００１５】
ベッド及びテーブルは、従来技術のような傾斜面を持たない構成であるから、構成が簡易で製造が容易である。また、マグネットやコイルの組付けもしやすい。
【００１６】
更に、リニア駆動用のマグネットをテーブル及び負荷の荷重軽減用に利用しているので、別にマグネットを設ける必要がない為、部品点数の増加がなく且つ装置の小型化を図ることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を得ることができると共に、軸受け部を受け部材の上面と側面との２面に設けているので、テーブルがベースに対して安定して移動できる。
【００１８】
また、請求項１の効果により軸受け部にかかるテーブル及び負荷の荷重を小さくできるので、軸受けの損傷を防止でき且つ軸受けの延命を図ることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を得ることができると共に、コイルで発生する熱をテーブルに対向する上面から放出することにより、テーブルはベッドに対して相対移動するので、ベッドとテーブルとの間に生じる空気流により放熱体の熱を放出しやすい。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の作用効果を得ることができると共に、コイルと放熱体との間の熱抵抗を低くすることができ、放熱を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は図５に示すリニア駆動装置をＥ−Ｂ位置で切断して示す斜視図であり、図２は図５に示すリニア駆動装置をＥ−Ｆ位置で切断して示す斜視図であり、図３は図５に示すリニア駆動装置をＡ−Ｂ位置で切断して示す斜視図であり、図４は図３に示す切断面を正面から見た断面図であり、図５は本発明の実施の形態にかかるリニア駆動装置の斜視図である。
【００２２】
本実施の形態にかかるリニア駆動装置１は、検査装置に設けられ、テーブル５に載置した負荷（被検査物）を検査位置にリニア移動するものである。
【００２３】
このリニア駆動装置１は、基台２（図４参照）に載置されるベッド３と、ベッド３の上方に配置したテーブル５と、テーブル５の下方に配置した受け部材７とを備えている。
【００２４】
ベッド３はテーブル５の移動方向に沿う両側に脚部９、９を有し、脚部９、９は各々基台２に設置される。脚部９、９間には、電機子部１１が配置されている。電機子部１１は、ヨーク１３（コイル側ヨーク）とコイル１５とから構成されており、ヨーク１３は磁性体（鋼材）からなり本実施の形態では、脚部９、９と一体に形成されている。ヨーク１３の下面には上方に凹んだコイル収納部１７形成されており、コイル収納部１５内にコイル１５が収納されて、コイル１５の下面とコイル側ヨーク１３の下面とが面一になっている。
【００２５】
コイル側ヨーク１３の上面には、脚部９、９に対応する位置に下方に凹んだ放熱体収納部１９が設けてあり、放熱体収納部１９には放熱体２１が取付けられている。放熱体２１はアルミニウム金属製の多数の放熱フィン２３を有し、放熱フィン２３はテーブルの移動方向（図１に示す矢印ＸＹ）に沿って延出しており、隣合う放熱フィン２３、２３間にはテーブル５の移動方向に沿う通風空間を形成してある。放熱フィン２３の上端はコイル側ヨーク１３の上面と面一になっている。
【００２６】
放熱体２１はコイル１５に直接接触して配置されており、コイル１５で発生する熱の伝導を直接受けている。
【００２７】
テーブル５は、図２に示すように、上面が負荷の載置面になっている載置部２４と、載置部２４から下方に突設して受け部材７に当接する当接部２５、２５とを有しており、載置部２４の下面５ｂがコイル側ヨーク１３の上面１３ａとの間に隙間をあけて対面配置されている。当接部２５、２５は、テーブル５の搬送方向（ＸＹ）側の前側端及び後側端に設けてあり、下方に向けて突設して受け部材７の上面７ａに上方から当接している。前側当接部２５と後側当接部２５との間には電機子部１１が位置し、電機子部１１と両当接部２５、２５との間の間隔Ｈがテーブルの移動可能距離となっている。尚、各当接部２５、２５の下端と受け部材７の上面７ａとは、溶接又は接着等により固定されている。
【００２８】
受け部材７は、上面にマグネット２７を有しており、且つ磁性体（鋼材）でできており、マグネット側ヨークを兼ねている。マグネット２７はコイル１５の相対的移動範囲に亘ってコイル１５に対面する位置に設けてある。マグネット２７とコイル１５との間には隙間が形成されており、コイル１５に対してマグネット２７が相対移動自在になっている。
【００２９】
また、受け部材７はベッド３の脚部９、９間に配置されており且つ基台２との間に隙間をあけている（図４参照）。
【００３０】
図４に示すように、受け部材７において、移動方向（ＸＹ方向）に沿う両側部には、軸受け部２９が設けられている。軸受け部２９は、受け部材７の上面と側面とにベアリング２８を設けており、ベッド３と受け部材７との間の力を受けて摩擦力を低減すると共にベッド３に対する受け部材７の移動を案内している。
【００３１】
軸受け部２９は受け部材７の上面と側面に配置したベアリング２８、２８を支持部材３１で連結して、保持している（図４参照）。
【００３２】
テーブル３の載置部２４及び当接部２５、２５と、受け部材７とでベッド３の電機子部１１を上下方向の周囲を囲んでいる。
【００３３】
次に、本実施の形態にかかるリニア移動装置１の作用及び効果について説明する。コイル１５に通電すると、コイル１５に生じる電磁力と受け部材７に設けたマグネット２７による磁界との作用で、ベッド３に対して受け部材７及び受け部材７に固定されているテーブル５が一体になって、矢印Ｘ又はＹ方向に移動する。
【００３４】
ところで、受け部材７の上面に設けたマグネット２７とベッド３に設けたコイル側ヨーク１３とは磁気的に吸引するので、ベッド３に対して受け部材７及びテーブル５を上方に引き付ける力Ｖ（図２参照）が作用する。この引き付け力Ｖによりベッド３に対してテーブル５を安定に保持することができる。
【００３５】
一方、テーブル５の載置部２４に負荷を載置すると、テーブル５の当接部２５、２５がテーブル５及び負荷の荷重を受け部材７に作用し、受け部材７には、ベッド３に対して下方に押圧する力Ｗ（図２参照）が作用する。
【００３６】
したがって、下向きに作用するテーブル５及びテーブル５に載置した負荷の重量Ｗと、上向きに作用する受け部材７とベッド３との間の磁気的吸引力Ｖとが互いに反対方向に作用するので、下向きの力Ｗと上向きの力Ｖとが相殺し合って、受け部材７とベッド３との間に作用する力（Ｖ＋Ｗ）、即ち軸受け部２９に作用する力を低減できる。このように、軸受け部２９が受ける力を低減できるので、軸受け部２９の損傷を防止し、延命を図ることができる。尚、本実施の形態では、Ｖ＞Ｗである。
【００３７】
また、軸受け部２９に作用する力を低減することにより、軸受け部２９に作用する摩擦力を小さくでき、テーブル５の移動時の摩擦損失を低減でき、エネルギー損失を小さくできる。
【００３８】
特に、マグネット２７とコイル側ヨーク１３とは上下に対面して配置しているので、テーブル５及び負荷の重量Ｗに対する反対方向の力Ｖを直接作用することができる。
【００３９】
また、ベッド３やテーブル５に傾斜面に持たない構成であるから、加工しやすく構成を簡易にできるので、マグネット２７やコイル１５の組付けがしやすい。
【００４０】
更に、リニア駆動用のマグネット２７を負荷の軽減用に利用しているから、他に負荷軽減用のマグネットを用いる必要がなく、部品点数が少なく且つ小型にできる。
【００４１】
軸受け部２９を受け部材７の上面と側面との２面に設けているので、テーブル５を安定して移動できる。
【００４２】
しかも、軸受け部２９は受け部材７の上面と側面とに配置するベアリング２８を一体に保持しているので、ベアリング２８を同時に配置でき、組付けが容易である。
【００４３】
コイル１５で発生する熱は、ヨーク１３と一体に形成されている脚部９、９と放熱体２１とから放熱される。放熱体２１はコイル側ヨーク１３の上面に設けているので、放熱体２１の熱は、テーブル５に対向する上面から放出するが、テーブル５はベッド３に対して相対移動するので、ベッド３とテーブル５との間に空気流が生じて放熱体２１の熱を放出しやすい。
【００４４】
本実施の形態では、放熱体２１はコイル１５に直接接触して設けてあるから、コイル１５で発生する熱を放熱体２１に直接伝導でき、放熱を高めることができる。
【００４５】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【００４６】
例えば、放熱体２１はフィンによるものに限らず、ヒートパイプであってもよい。
【００４７】
また、放熱体２１は、コイル１５との間に絶縁材（シリコンシート等）を介して接触するものであっても良い。この場合、放熱体２１をコイル１５に直接接触する場合に比較して熱抵抗は増えるものの、コイル１５と放熱体２１との間の熱抵抗を従来技術よりも低くすることができ、放熱を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図５に示すリニア駆動装置をＥ−Ｂ位置で切断して示す斜視図である。
【図２】図５に示すリニア駆動装置をＥ−Ｆ位置で切断して示す斜視図である。
【図３】図５に示すリニア駆動装置をＡ−Ｂ位置で切断して示す斜視図である。
【図４】図３に示す切断面を正面から見た断面図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかるリニア駆動装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１      リニア駆動装置
３      ベッド
５      テーブル
７      受け部材
９      脚部
１１    電機子部
１３    コイル側ヨーク
１５    コイル
２１    放熱体
２４    載置部
２５    当接部
２７    マグネット
２９    軸受け部
【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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