(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットヨークを支持するベッド，前記ベッドに対して直動案内ユニットを介してスライド自在に設けられたテーブル，前記ベッドの両端に取り付けられたエンドプレート，前記マグネットヨークの内側対向面にそれぞれ前記テーブルのスライド方向に極性が交互に異なる磁極が並設されて成り且つ互いに対向する前記磁極の前記極性が反対極性とされた一対の界磁マグネット，前記テーブルに支持されていると共に前記両界磁マグネット間に形成される空隙内に配置された電機子コイルを備え且つ前記界磁マグネットが生じさせる磁束と前記電機子コイルに流れる電流との電磁相互作用により前記テーブルと共に移動可能な可動コイル組立体とを具備し，前記マグネットヨークは，前記各界磁マグネットがそれぞれ配設された一対の対向部と，前記両対向部と一体構成に形成され且つ前記両対向部を前記テーブルのスライド方向に沿って延びる一側端で連結する側部連結部とから成り，前記可動コイル組立体は，前記両対向部の前記テーブルのスライド方向に沿って延びる他側端間に形成された側部開口を通じて前記空隙内に延びており，
前記ベッドは，底部と前記底部の両側から起立し且つ前記テーブルのスライド方向に延びる一対の起立部とから断面Ｕ字状の形状で成り，前記マグネットヨークは，一方の前記対向部が前記底部に載置され且つ他方の前記対向部が前記底部に実質的に平行に配置され，前記テーブルのスライド方向を横断する断面で見てコ字状の形状を有し且つ前記側部連結部の外側側面が一方の前記起立部に当接した状態で前記ベッドに固定され，
前記テーブルは，前記起立部の頂面上に配設されている前記直動案内ユニットを介して前記ベッドにスライド自在に設けられ，
前記可動コイル組立体は，前記テーブルに取り付けられ且つ前記両界磁マグネット間の空隙内に延びるコイル基板を有し，前記電機子コイルは，前記コイル基板の一側面において前記テーブルのスライド方向に並設された複数の扁平な多相の電機子コイルであることから成る可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項２】
前記テーブルの前記ベッドに対する位置を形成するための検出装置が，前記マグネットヨークに形成された前記側部開口側に位置する前記ベッドの前記起立部の内側に配設されていることからなる請求項１に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項３】
前記検出装置は，前記側部開口側に位置する前記ベッドの前記起立部の内側に長手方向に付設されたリニアスケールと，前記テーブルの内側に取り付けられ且つ前記リニアスケールを検出するセンサヘッドとから構成されていることから成る請求項２に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項４】
前記検出装置は，前記リニアスケールを光リニアスケールとし前記センサヘッドを光センサヘッドとした光学式検出装置であることから成る請求項３に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項５】
前記テーブルには，前記センサヘッドに対するアクセスを可能にする貫通孔が形成されていることから成る請求項３又は４に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項６】
マグネットヨークを支持するベッド，前記ベッドに対して直動案内ユニットを介してスライド自在に設けられたテーブル，前記ベッドの両端に取り付けられたエンドプレート，前記マグネットヨークの内側対向面にそれぞれ前記テーブルのスライド方向に極性が交互に異なる磁極が並設されて成り且つ互いに対向する前記磁極の前記極性が反対極性とされた一対の界磁マグネット，前記テーブルに支持されていると共に前記両界磁マグネット間に形成される空隙内に配置された電機子コイルを備え且つ前記界磁マグネットが生じさせる磁束と前記電機子コイルに流れる電流との電磁相互作用により前記テーブルと共に移動可能な可動コイル組立体とを具備し，前記マグネットヨークは，前記各界磁マグネットがそれぞれ配設された一対の対向部と，前記両対向部を前記テーブルのスライド方向に沿って延びる一側端で連結する側部連結部とから成り，
前記ベッドは，底部と前記底部の両側から起立し且つ前記テーブルのスライド方向に延びる一対の起立部とから成り，前記底部の一部と一方の前記起立部とがそれぞれ前記マグネットヨークにおける前記一方の対向部と前記側部連結部とに兼用され，前記マグネットヨークの前記他方の対向部が前記底部に実質的に平行に配置され前記一方の起立部に固着され，
前記テーブルは，前記起立部の頂面上に配設されている前記直動案内ユニットを介して前記ベッドにスライド自在に設けられ，
前記可動コイル組立体は，前記テーブルに取り付けられ且つ前記両界磁マグネット間の空隙内に延びるコイル基板を有し，前記電機子コイルは，前記コイル基板の一側面において前記テーブルのスライド方向に並設された複数の扁平な多相の電機子コイルであり，
前記可動コイル組立体は，前記テーブルのスライド方向に沿って延びる前記両対向部の他側端間に形成された側部開口を通じて前記空隙内に延びていることから成る可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項７】
前記テーブルの前記ベッドに対する位置を形成するための検出装置が，前記マグネットヨークに形成された前記側部開口側に位置する前記ベッドの前記起立部の内側に配設されていることからなる請求項６に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項８】
前記検出装置は，前記側部開口側に位置する前記ベッドの前記起立部の内側に長手方向に付設されたリニアスケールと，前記テーブルの内側に取り付けられ且つ前記リニアスケールを検出するセンサヘッドとから構成されていることから成る請求項７に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項９】
前記検出装置は，前記リニアスケールを光リニアスケールとし前記センサヘッドを光センサヘッドとした光学式検出装置であることから成る請求項８に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項１０】
前記テーブルには，前記センサヘッドに対するアクセスを可能にする貫通孔が形成されていることから成る請求項８又は９に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項１１】
前記電機子コイルは，該電機子コイルに形成されている凸部を前記コイル基板に形成された凹部に嵌合した状態で，前記コイル基板に接着剤で固着されていることから成る請求項６〜１０のいずれか１項に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項１２】
前記電機子コイルは，略矩形にまかれた捲線と前記捲線の内部に樹脂モールド成形された芯部とから構成されていることから成る請求項６〜１１のいずれか１項に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項１３】
前記ベッドには前記テーブルのスライドストロークの範囲を規定するリミット板及び前記テーブルの原点を規定する原点マークが設けられており，前記テーブル又は前記可動コイル組立体には前記リミット板及び前記原点マークを検出するリミットセンサが設けられていることから成る請求項１〜１２のいずれか１項に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項１４】
前記エンドプレートの外側端面には，前記スライド装置の手扱いを容易にする手掛け凹部が形成されていることから成る請求項１〜１３のいずれか１項に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項１５】
前記エンドプレートの内側端面には，前記テーブルとの衝突を緩和するため，弾性体から成るストッパが固着されていることから成る請求項１〜１４のいずれか１項に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項１６】
前記テーブル，又は前記テーブルと前記ベッドとがアルミニウム合金製であることから成る請求項１〜１５のいずれか１項に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項１７】
単一の前記ベッドに対して複数の前記テーブルがスライド自在に配設されていることから成る請求項１〜１６のいずれか１項に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【請求項１８】
隣接する前記テーブルの少なくとも一方のスライド方向に面する端面には，前記テーブル同士の衝突を緩和するため，弾性体から成るストッパが固着されていることから成る請求項１７に記載の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体・液晶関連装置、測定器、組立機、工作機械、産業用ロボット、又は搬送機等の機器に使用され、内部に可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば、上記各技術分野におけるＸ−Ｙ等多軸ステージや運動機構部において、ワーク、工具、或いは物品や機器を高速で移動させ且つ高精度で位置決めするため、コンパクトで軽量な構造を有し、高推力、高速、高応答可能なスライド装置が求められている。スライド装置には、リニアモータが使用されているが、リニアモータには、電機子コイルをベース部材であるベッドにその長手方向全長に渡って固定子として配設し、ベッドに対して長手方向に摺動自在なテーブルに永久磁石から成る界磁マグネットを可動子として取り付けた可動マグネット型のリニアモータと、ベッドに界磁マグネットを固定子として設け、且つ所定の電気角だけずらした位相差をもって順次配列された複数個の電機子コイルを可動子としてテーブルに設けた可動コイル型リニアモータとがある。
【０００３】
可動コイル型リニアモータの一例が、特開平５−６８３６５号公報に開示されている。固定子に設けられる界磁マグネットは、異極同志を対向した状態で且つ長手方向に沿って順次交互に配設することにより構成されている。固定子には、ボールベアリング等を有する直動案内ユニットを介してスライダが摺動自在に配設されており、スライダには、電機子コイルが配設された移動子が取り付けられている。また、電機子コイルは、各相が電気角で１２０度ごとの位相差があるＵ相、Ｖ相及びＷ相より成り、各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）には１２０度の電気角がずれた電流を有する３相交流がそれぞれ供給されるので、移動子には、通電方向を制御することにより、所定方向の駆動力を発生させることができる。
【０００４  】
また、本出願人は、既に、可動マグネット型リニアモータ或いは可動コイル型リニアモータとしての直流リニアモータと、その直流リニアモータに物体案内手段を付加した駆動ユニットとを提案している（特開平６−３１１７２３号公報参照）。この直流リニアモータ及び駆動ユニットにおいて、電機子コイルは、コイル基板に対して間座アセンブリを介して小ねじによりコイルヨークに共締めされている。コイルヨークは、電機子コイル及びコイル基板を間に挟んで、別部材として構成されている。更に、この駆動ユニットは、２以上の電機子コイル及びその駆動回路毎に区割りしたコイル基板及び回路基板の各区割りのうち少なくとも１を分割して未分割の基本基板と接続、又は１以上の区割り部を切除して基本基板を短くすることにより、装備される装置等が必要とする作動ストロークに合致した最適なストロークを得ることを図ったものである。
【０００５  】
また、複数個の永久磁石を長手方向に交互に異極が現れるように配設し、これらの永久磁石の表面に形成される磁気空隙内に多相コイル及びこれら多相コイルへの通電方向を制御する界磁検出器を備えた可動子を前記長手方向に移動可能に設けて成る可動コイル型リニアモータの一例が、特開平６−３８５０３号公報に開示されている。このリニアモータは、永久磁石を間隔を置いて配設し、隣接する永久磁石間に前記長手方向に着磁してなる他の永久磁石を各々表面において同極が近接するように周期的に嵌装固着し、連続する永久磁石を形成することを図っている。
【０００６】
更に、長手方向に相隣接する磁極の極性が相互に異なるように着磁された一体型の永久磁石とを固定子とし、永久磁石によって形成された磁気空隙内に配置した多相コイルを永久磁石の長手方向に沿って移動させるように構成した可動コイル型のリニアモータの一例が、特開平１０−１２７０３７号に開示されている。
【０００７】
可動マグネット型のリニアモータを位置決めテーブルに用いた一例が、特開平５−６４４８７号公報に開示されている。この位置決めテーブルは、テーブルに取り付けられた永久磁石から成る可動磁石と、テーブルの位置を検出する位置検出器と、テーブルの位置に応じて通電すべき固定子側のコイル及び電流の通電方向を選択的に切り換える多相型のモータを備えている。位置検出器としては、光学式又は磁気式のリニアスケールを使用している。
【０００８】
ところで、上記の各従来のリニアモータを内臓したスライド装置においては、マグネットヨークは、例えば、特開平５−３００７２１号公報に明確に開示されているように、それぞれ別部品として製作された上面板、下面板及び横支柱をねじ等の固着手段によって一体化して構成されている。上面板、下面板及び横支柱について、対向するマグネットの吸引力によって生じる撓みを少なくするために、上面板、下面板及び横支柱の肉厚をそれぞれ厚くしなければならず、その結果、スライド装置としての断面高さが高くなり、装置全体をコンパクトに構成できないという問題があり、逆にこれらの部品を薄肉に形成するとマグネットの吸引力によって生じる撓み量が増加するので、スライド装置としての充分な使用性能が得られないという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、マグネットヨークを支持するベッド、ベッドに対して直動案内ユニットを介してスライド自在に設けられたテーブル、及びベッドの両端に取り付けられたエンドプレートを有し、マグネットヨークの内側対向面にそれぞれ配設されている一対の界磁マグネットに生じる磁束と、テーブルに支持されていると共に両界磁マグネット間の空隙内に配置した電機子コイルに流れる電流との電磁相互作用により、テーブルと共に移動可能にした可動コイル型リニアモータを有するスライド装置においては、マグネットヨークを薄肉に形成してもマグネットの吸引力に対する充分な剛性を備えるように構成し、スライド装置をコンパクトに構成すると共に、テーブルの位置や速度を高い精度で制御可能にする点で解決すべき課題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、可動コイル型のリニアモータで駆動する駆動装置を内蔵し、マグネットヨークの構造を薄肉でありながら剛性を向上して、スライダ装置全体の断面高さを抑えてコンパクト化を実現し、マグネットヨークの磁気による歪を軽減して高精度な位置・速度制御を可能にした可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置を提供することである。
【００１１】
第１発明は，マグネットヨークを支持するベッド，前記ベッドに対して直動案内ユニットを介してスライド自在に設けられたテーブル，前記ベッドの両端に取り付けられたエンドプレート，前記マグネットヨークの内側対向面にそれぞれ前記テーブルのスライド方向に極性が交互に異なる磁極が並設されて成り且つ互いに対向する前記磁極の前記極性が反対極性とされた一対の界磁マグネット，前記テーブルに支持されていると共に前記両界磁マグネット間に形成される空隙内に配置された電機子コイルを備え且つ前記界磁マグネットが生じさせる磁束と前記電機子コイルに流れる電流との電磁相互作用により前記テーブルと共に移動可能な可動コイル組立体とを具備し，前記マグネットヨークは，前記各界磁マグネットがそれぞれ配設された一対の対向部と，前記両対向部と一体構成に形成され且つ前記両対向部を前記テーブルのスライド方向に沿って延びる一側端で連結する側部連結部とから成り，前記可動コイル組立体は，前記両対向部の前記テーブルのスライド方向に沿って延びる他側端間に形成された側部開口を通じて前記空隙内に延びており，
前記ベッドは，底部と前記底部の両側から起立し且つ前記テーブルのスライド方向に延びる一対の起立部とから断面Ｕ字状の形状で成り，前記マグネットヨークは，一方の前記対向部が前記底部に載置され且つ他方の前記対向部が前記底部に実質的に平行に配置され，前記テーブルのスライド方向を横断する断面で見てコ字状の形状を有し且つ前記側部連結部の外側側面が一方の前記起立部に当接した状態で前記ベッドに固定され，
前記テーブルは，前記起立部の頂面上に配設されている前記直動案内ユニットを介して前記ベッドにスライド自在に設けられ，
前記可動コイル組立体は，前記テーブルに取り付けられ且つ前記両界磁マグネット間の空隙内に延びるコイル基板を有し，前記電機子コイルは，前記コイル基板の一側面において前記テーブルのスライド方向に並設された複数の扁平な多相の電機子コイルであることから成る可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置に関する。
【００１２】
第１発明によれば、テーブルに支持されている可動コイル組立体を、マグネットヨークの両対向部の他側端間に形成された側部開口を通じて両界磁マグネット間に形成される空隙内に延びる状態に配置すると共に、可動コイル組立体を構成する電機子コイルに通電すると、可動コイル組立体は、界磁マグネットが生じさせる磁束と電機子コイルに流れる電流との電磁相互作用により、ベッドに対して直動案内ユニットを介してテーブルと共にスライドする。ベッドに支持されているマグネットヨークの内側対向面にそれぞれ設けられている界磁マグネットは、テーブルのスライド方向に極性が交互に異なる磁極が並設されて成り、且つ互いに対向する磁極の極性が反対極性とされている。したがって、例えば、可動コイル組立体が移動するに従って変化する磁束の向きに応じて電機子コイルに通電する電流の方向を制御することにより、可動コイル組立体に一方向の連続した推力が得られ、テーブルは一方向運動を維持できる。電流量を制御することで加減速制御が可能となり、電流方向を制御することでテーブルの走行方向制御も可能である。また、マグネットヨークにおいては、各界磁マグネットがそれぞれ配設された一対の対向部と、両対向部を前記テーブルのスライド方向に沿って延びる一側端で連結する側部連結部とが一体的に形成されているので、別部品を多数の小ねじで連結して構成されるマグネットヨークと比較して、磁石による吸引力に対する剛性が格段に向上し、撓み変形量が少なくなる。
【００１３】
第１発明において，断面コ字状のマグネットヨークの構造により，可動コイル組立体との配置が省スペースに構成され且つ効率的な電磁相互作用が得られる。また，前記テーブルは前記起立部の頂面上に配設されている前記直動案内ユニットを介して前記ベッドにスライド自在に設けられているので，テーブルは，ベッドに対して一対の起立部を介して安定したスライドする。
【００１４】
また，第２発明は，マグネットヨークを支持するベッド，前記ベッドに対して直動案内ユニットを介してスライド自在に設けられたテーブル，前記ベッドの両端に取り付けられたエンドプレート，前記マグネットヨークの内側対向面にそれぞれ前記テーブルのスライド方向に極性が交互に異なる磁極が並設されて成り且つ互いに対向する前記磁極の前記極性が反対極性とされた一対の界磁マグネット，前記テーブルに支持されていると共に前記両界磁マグネット間に形成される空隙内に配置された電機子コイルを備え且つ前記界磁マグネットが生じさせる磁束と前記電機子コイルに流れる電流との電磁相互作用により前記テーブルと共に移動可能な可動コイル組立体とを具備し，前記マグネットヨークは，前記各界磁マグネットがそれぞれ配設された一対の対向部と，前記両対向部を前記テーブルのスライド方向に沿って延びる一側端で連結する側部連結部とから成り，
前記ベッドは，底部と前記底部の両側から起立し且つ前記テーブルのスライド方向に延びる一対の起立部とから成り，前記底部の一部と一方の前記起立部とがそれぞれ前記マグネットヨークにおける前記一方の対向部と前記側部連結部とに兼用され，前記マグネットヨークの前記他方の対向部が前記底部に実質的に平行に配置され前記一方の起立部に固着され，
前記テーブルは，前記起立部の頂面上に配設されている前記直動案内ユニットを介して前記ベッドにスライド自在に設けられ，
前記可動コイル組立体は，前記テーブルに取り付けられ且つ前記両界磁マグネット間の空隙内に延びるコイル基板を有し，前記電機子コイルは，前記コイル基板の一側面において前記テーブルのスライド方向に並設された複数の扁平な多相の電機子コイルであり，
前記可動コイル組立体は，前記テーブルのスライド方向に沿って延びる前記両対向部の他側端間に形成された側部開口を通じて前記空隙内に延びていることから成る可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置に関する。
【００１５】
第２発明においては、基本的な動作については上記の第１発明と同様の動作をするが、マグネットヨークは、各界磁マグネットがそれぞれ配設された一対の対向部と該両対向部を前記テーブルのスライド方向に沿って延びる一側端で連結する側部連結部とから構成されており、ベッドの一部がベッド側に配置されている一方の対向部及び側部連部と兼用されており、テーブル側に配置されている他方の対向部がベッドに取り付けられているので、本来剛性の高いベッドの一部がマグネットヨークの一部として利用されると共に、他方の対向部のみが直接的にベッドに取り付けられるので、別部品を多数の小ねじで連結して構成されるマグネットヨークと比較して、磁石による吸引力に対する剛性が格段に向上し、撓み変形量が少なくなる。
【００１６】
第２発明において，ベッドの底部及び起立部と兼用し，他方の対向部を底部に実質的に平行に配置したマグネットヨークの構造により，可動コイル組立体との配置が省スペースに構成され且つ効率的な電磁相互作用が得られる。また，前記テーブルは前記起立部の頂面上に配設されている前記直動案内ユニットを介して前記ベッドにスライド自在に設けられているので，テーブルは，ベッドに対して一対の起立部を介して安定したスライドする。
【００１７】
前記テーブルの前記ベッドに対する位置を形成するための検出装置が、前記ベッドの一対の前記起立部の内側に配設されている。検出装置は、テーブルの中央部分寄りに配設されることになるので、テーブルの移動による位置変化（ピッチング、ヨーイング、ローリング）の影響が小さくなり、検出精度が向上する。前記検出装置は、前記ベッドの一方の前記起立部の内側に長手方向に沿って付設されたリニアスケールと、前記テーブルの内面に取り付けられ且つ前記リニアスケールを検出するセンサヘッドとから構成されている。また、前記検出装置は、前記リニアスケールを光リニアスケールとし前記センサヘッドを光センサヘッドとした光学式検出装置であり、相互間変化に左右されにくく、高精度化に適している。更に、前記テーブルには、前記センサヘッドに対するアクセスを可能にする貫通孔が形成されているので、リニアスケールに対するセンサヘッドの位置や姿勢が適正に調節される。
【００１８】
第１発明及び第２発明においては，コイル基板と扁平な電機子コイルとから成る可動コイル組立体は，極力薄い厚さに製作され，マグネットヨークに取り付けられた両界磁マグネット間の空隙内で移動可能に配置される。多相の電機子コイルを用いることにより，ベッドに対するテーブルの位置にかかわらず，界磁マグネットとの間で安定した電磁相互作用が得られ，テーブルの安定したスライドが得られる。
【００１９】
前記電機子コイルは、該電機子コイルに形成されている凸部を前記コイル基板に形成された凹部に嵌合した状態で、前記コイル基板に接着剤で固着されている。電機子コイルとコイル基板とは、凹凸嵌合した状態で接着剤で固着されているので、相互にがたつくことなく一体化され、テーブルを高速でスライドさせるときの慣性力に対抗でき、且つ電機子コイルは、発熱時の型崩れを生じにくい。
【００２０】
前記電機子コイルは、略矩形にまかれた捲線と前記捲線の内部に樹脂モールド成形された芯部とから構成されている。樹脂モールドで芯部を構成することにより、電機子コイルの一層の保形性が得られる。
【００２１】
前記ベッドには前記テーブルのスライドストロークの範囲を規定するリミット板及び前記テーブルの原点を規定する原点マークが設けられており、前記テーブル又は前記可動コイル組立体には前記リミット板及び前記原点マークを検出するリミットセンサが設けられている。リミット板又は原点マークを検出することにより、テーブルのスライド位置、ストロークを制御することが可能となる。
【００２２】
前記エンドプレートの外側端面には、前記スライド装置の手扱いを容易にする手掛け凹部が形成されている。このスライド装置は全体が長尺な平板状に構成されているので、エンドプレートに形成されている上記手掛け凹部に手を掛けることにより、スライド装置の両端を掴んだ状態でスライド装置を移動させたり運ぶことができ、スライド装置の手扱いが容易になる。
【００２３】
前記エンドプレートの内側端面には、前記テーブルとの衝突を緩和するため、弾性体から成るストッパが固着されている。テーブルが、万一、ベッドのストローク範囲を超えてスライドしたときには、エンドプレートの内側端面に設けられている弾性体から成るストッパがテーブルとの衝突を緩衝し、スライド装置の破損が防止される。
【００２４】
前記テーブル、又は前記テーブルと前記ベッドとは、アルミニウム合金製とされる。少なくとも、スライドするテーブルをアルミニウム合金製とすることにより、スライドするテーブル側の重量が超軽量となり、電磁気的な推力が同じであってもスライド装置の加減速性能が向上し、高速性・高応答性が達成される。
【００２５】
可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置において、単一の前記ベッドに対して複数の前記テーブルがスライド自在に配設される。この場合、隣接する前記テーブルの少なくとも一方のスライド方向に面する端面には、前記テーブル同士の衝突を緩和するため、弾性体から成るストッパが固着されている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明による可動コイル型リニアモータを内臓したスライド装置の実施例を説明する。図１〜図１５には、第１発明による可動コイル型リニアモータを用いたスライド装置の第１実施例が示されている。図１は第１発明による可動コイル型リニアモータを用いたスライド装置の第１実施例を示す斜視図、図２は図１に示すスライド装置の正面図、図３は図１に示すスライド装置の平面図、図４は図１に示すスライド装置の側面図、図５は図２及び図３に示す矢視Ａ−Ａで見た断面図、図６は図１に示すスライド装置に用いられるベッドの平面図、図７は図６に示すベッドの側面図、図８は図１に示すスライド装置に用いられるマグネットヨークの正面図、図９は図８に示すマグネットヨークの側面図、図１０は図１に示すスライド装置の可動コイル組立体を支持したテーブルの側面図、図１１は図１０に示したテーブルの下面図、図１２は図１０に示したテーブルの側面図、図１３は可動コイル組立体に用いられるコイル基板の平面図、図１４は可動コイル組立体に用いられる電機子コイルの平面図、図１５は図１４に示す電機子コイルの側面図である。
【００２７】
第１発明の第１実施例であるスライド装置１は、図１〜図５に示すように、一対の軌道レール３を備えたベース部材としてのベッド２と、軌道レール３に対して摺動するスライダ１１に取り付けられたテーブル１０とから成り、全体的に高さが低い長尺構造に構成されている。ベッド２は、相対的に移動可能な一方の機器（通常、固定側、図示せず）に取り付けられる。一対の軌道レール３は、多数の取付けねじ１７（図面を簡潔にするため一部の取付けねじにのみ符号を付す）によってベッド２の長手方向に互いに平行に且つ同じ高さに取り付けられている。ベッド２を一方の機器に取り付けるため、ベッド２には軌道レール３に沿って複数の取付け孔４が形成されている。
【００２８】
ベッド２の両端には、後述するスライダ１１に取り付けられたテーブル１０が軌道レール３に対してストローク範囲を制限するため、取付けねじ６によってエンドプレート５が取り付けられている。エンドプレート５の外側端面５ａには下方に向かって開いた手掛け凹部７が形成されており、作業者は、手掛け凹部７に手を掛けることにより、スライド装置１を持ち上げたり運んだりする手扱いを容易に行うことができる。エンドプレート５の内側端面５ｂに弾性体（ウレタンゴム）から形成されているストッパ８が小ねじによって固着されている。ストッパ８は、スライダ１１がベッド２におけるストローク範囲の限界に接近したときに、テーブル１０がエンドプレート５に衝突することがあるとすると、その衝突を緩衝する。なお、ベッド２の両端部には、テーブル１０がベッド２の端部に接近したことをテーブル１０側に設けられた検出装置が検出するためのリミット板１３が配設されており、リミット板１３は取付けねじ１９によってベッド２に固定されている。
【００２９】
テーブル１０には、各軌道レール３に対して摺動する複数のスライダ１１が取付けねじ１８（図面を簡潔にするため一部の取付けねじにのみ符号を付す）によって取り付けられている。相対的に移動可能な他方の機器としてのワーク（図示せず）がテーブル１０に取り付けられる。テーブル１０には、ワーク取り付け用の貫通孔１２が複数箇所（図示の例では、４箇所）に形成されている。各軌道レール３と個々のスライダ１１とは、例えば、転動体が軌道面間の軌道路及びスライダ１１内の方向転換路とリターン路から成る転動体循環路を循環する小形の直動案内ユニット１６を構成している。即ち、テーブル１０は、小形の直動案内ユニット１６を介してベッド２に対してベッド２の長手方向にスライド可能である。この実施例においては、ベッド２とテーブル１０とは、共にアルミニウム合金製であり、スライド装置１の軽量化が図られている。特にテーブル１０をアルミニウム合金製とすることによって、スライド側であるテーブル１０が超軽量となり、後述する電磁気的な推力を格段に強力にしなくても、スライド装置１の加減速性能を向上させ、高速性・高応答性を達成することができる。
【００３０】
テーブル１０は、ベッド２に対してリニアモータによって駆動される。ベッド２には、テーブル１０を走行させるための電力供給用のモータコード１４と、ベッド２に対するテーブル１０の位置を検出した信号取り出し用のセンサコード１５とが接続されている。センサコード１５にはコントローラ（図示せず）が接続されており、コントローラは、センサコード１５を介して検出した位置情報に基づいてモータコード１４を通じてモータ駆動用の電力を供給する。
【００３１】
図６及び図７には、スライド装置１のベース部材としてのベッド２の詳細が示されている。図６ではベッド２の長手方向の一部を省略して示している。ベッド２は、テーブル１０のスライド方向を横断する断面で見て、両側の起立部２ａと底部２ｂとから成る底の浅いＵ字状の形状を有している。起立部２ａには、その頂面に軌道レール３を取り付けるための取付けねじ１７がねじ込まれるねじ孔１７ａ（一部にのみ符号を付す）が形成されており、底部２ｂには、リミット板１３を取り付けるための取付けねじ１９がねじ込まれるねじ孔１９ａが両端部において、また、後述するマグネットヨーク２１を取り付けるための取付けねじ２５がねじ込まれるねじ孔２５ａが適宜間隔をおいて形成されている。また、ベッド２の端面には、エンドプレート５を取り付けるための取付けねじ６がねじ込まれるねじ孔６ａが形成されている。
【００３２】
図１〜図５に示すスライド装置１は、可動コイル型リニアモータ２０を内蔵しており、後述する界磁マグネットを支持するためにテーブル１０のスライド方向を横断する断面で見てコ字状又はＣ字状に一体化されたマグネットヨーク２１を備えている。マグネットヨーク２１は、可動コイル型リニアモータ２０の固定子側部品として、ベッド２の全長さに渡って延びた状態でベッド２に取り付けられている。マグネットヨーク２１は、上側の対向部２２、下側の対向部２３及び両対向部２２，２３と一体形成され且つ両対向部２２，２３をテーブル１０のスライド方向に沿って延びる一側端で連結する連結側部２４から構成されており、両対向部２２，２３は間に形成される空隙３２を介して互いに対向している。マグネットヨーク２１は、両対向部２２，２３のテーブル１０のスライド方向に沿って延びる他側端間に側部開口３２ａを形成している。マグネットヨーク２１は、連結側部２４を貫通する複数の取付けねじ２５をベッド２に形成されているねじ孔２５ａにねじ込むことよってベッド２に取り付けられる。マグネットヨーク２１は、下側の対向部２３がベッド２上に載置され、連結側部２４の外側側面がベッド２の起立部２ａに当接した状態でベッド２に固定されている。図５に示すように、テーブル１０は、マグネットヨーク２１の上側の対向部２２の上面に対して僅かの隙間２６を介して、ベッド２上をスライド走行可能である。
【００３３】
マグネットヨーク２１は、両対向部２２，２３が薄板状であっても、両対向部２２，２３及び連結側部２４を一体化して構成することにより全体の剛性を高く維持できるので、従来のマグネットヨークと比較して薄肉に構成することができる。マグネットヨーク２１の薄肉化により、スライド装置１を、特に高さ方向にコンパクトに構成することが可能である。従来のねじ等の固着手段によって一体化させたマグネットヨークで撓みが０．８ｍｍ程度になるような薄肉にマグネットヨーク２１の両対向部２２，２３を形成しても、磁気吸引力に起因して両対向部２２，２３に生じる撓みは、使用上、何らの支障もない程度のものである。また、マグネットヨーク２１は一体構成であるため、両対向部及び連結側部を別々の部品で組み立て且つベッド２に取り付ける場合と比較して、取付けねじ２５の本数を減らすことができる。
【００３４】
マグネットヨーク２１の上下の対向部２２，２３のそれぞれ内側を向いた対向面（即ち、下面２７及び上面２８）には、それぞれ薄板状の界磁マグネット３０，３１が配設されている。図８及び図９に示すように、界磁マグネット３０，３１は、ベッド２の長手方向には極性が交互に異なる磁極に着磁されており且つ空隙３２を介して対向する磁極の極性が反対極性とされたマグネット片３０ａ，３０ｂ・・・，３１ａ，３１ｂ・・・を密に並べて構成されている。各マグネット片は、図９に示すように、また図８ではマグネット片３０ｂ，３１ｂに代表して示すように、厚み方向に磁化されており、厚さをｔm 、長さをＬｍ、幅をＷｍとした薄肉の矩形板である。ベッド２の長手方向に沿った界磁マグネット３０，３１の異極ピッチＰｍは、個々のマグネット片の磁極の長手方向幅Ｗｍに等しい。なお、エンドプレート５は、界磁マグネット３０，３１の端面を塞いでいるので、異物が界磁マグネット３０，３１に吸引されてスライダ装置１内に侵入することを防止している。
【００３５】
スライド装置１には、ベッド２に対するテーブル１０の位置に関する情報を検出する検知装置３３（図５参照）が配設されている。検出装置３３は、図５及び図６に示すように、ベッド２側では、マグネットヨーク２１のコ字形又はＣ字形の開口３２ａ側に位置する起立部２ａにおいて、その内側面に付設された帯状のリニアスケール３４と、テーブル１０側においてはテーブル１０の下面に間座３８を介して配設されたセンサヘッド３７とから成る。リニアスケール３４は、磁気式又は光学式のスケールとすることができる。リニアスケール３４は、ベッド２の内面側に配設されているので、破損の危険性が少ない。ベッド２の底部２ｂにはリニアスケール３４の原点に対応した部分に原点マグネット３６を挿入した原点マーク３５が配設されている。検出装置３３が光学式である場合、センサヘッド３７は発光素子及び受光素子（図示せず）を備えた光センサである。
【００３６】
スライド装置１は、検出装置３３を内蔵した状態で備えているので、スライド装置１の外部には出っ張るものがなくなり、構造をコンパクトにすると共に、外観をすっきりさせ、使用に際しても、外部の機器との干渉を極力回避することができる。また、検出装置３３は、スライドするテーブル１０の中央部分に近い位置に配設されているので、テーブル１０の移動による位置変化（ピッチング、ヨーイング、ローリング）の影響が小さくなり、検出精度を向上させることができる。更に、センサヘッド３７を、後述する可動コイル組立体４０に隣接して配設しているので、センサについての配線を纏めることができる。
【００３７】
スライド装置１の可動コイル組立体４０を支持したテーブル１０については、図１０に側面図、図１１に下面図、図１２に側面図（但し、天地が逆）が示されている。テーブル１０の下面には、センサヘッド３７に隣接して、可動コイル組立体４０が支柱４３を介して配設されている。可動コイル組立体４０は、支柱４３にテーブル１０の下面に実質的に平行に取り付けられたコイル基板４１と、コイル基板４１に取り付けられた可動子としての多相の電機子コイル４２とから成る。可動コイル組立体４０は、マグネットヨーク２１の側部開口３２ａを通じて空隙３２内に延びている。電機子コイル４２は３相のコアレスコイルであって、３の倍数である９個（或いは、６個であってもよい）の電機子コイル４２が一列に密に並べて配設されている。各電機子コイル４２は、コイル基板４１の面と平行な面内にループを描くような捲線とされている。特に、図１１に示すように、電機子コイル４２は、幅Ｗｃ、長さＬｃ及び厚さｔｃの寸法を備えており、空芯（後述するように、樹脂をモールドしてもよい）で矩形状に捲線して形成されており、幅中心ピッチＢが界磁マグネット３０，３１の異極ピッチＰｍ（＝Ｗｍ）に等しく、コイルピッチＰｃは（４／３）Ｐｍ［＝（４／３）Ｗｍ］であり、この場合、幅を密着させて、幅Ｗｃ＝コイルピッチＰｃとされている。界磁マグネット３０，３１の長さＬｍは、電機子コイル４２の長さ中心ピッチＬｐ程度に設定されている。
【００３８】
テーブル１０に取り付けられたコイル基板４１の長手方向両側における下面には、光センサであるリミットセンサ３９がそれぞれ配設されている。ベッド２の底部２ｂの両端に取り付けられたリミット板１３（図３参照）は光反射板であり、リミットセンサ３９が自ら発しリミット板１３で反射した光を検出することにより、テーブル１０はそのストローク限界に到達したことが判定される。リミットセンサ３９によるストローク限界の検出により、テーブル１０はその可動範囲を超えて走行することがない。また、一方のリミットセンサ３９に隣接して、磁気ピックアップからなる原点前センサ３９ａが（図１１参照）が配設されている。検出装置３３のセンサヘッド３７が原点マーク３５を検出する前に、原点前センサ３９ａが前もって原点前の位置に到達していることを検出できるので、テーブル１０に位置制御の効率が向上する。
【００３９】
モータコード１４及びセンサコード１５は、押さえ板４４と支持バンド４５によって、束ねて規制された状態でテーブル１０に支持されている。可動コイル組立体４０をテーブル１０に取り付けるための支柱４３は、テーブル１０の長手方向長さに相当する長さを有する長尺部材であり、コイル基板４１を複数の取付けねじ４６（一部のみ符号を付す）によってテーブル１０に取り付けるため、取付けねじ４６が挿通する貫通孔４６ａが所定間隔を置いて形成されている。
【００４０】
コイル基板４１及びコイル基板４１に取り付けられる電機子コイル４２の詳細を図１３、並びに図１４及び図１５に基づいて説明する。図１３に示すコイル基板４１の平面図から分かるように、コイル基板４１をテーブル１０に取り付けるため、支柱４３に対応して、取付けねじ４６が挿通する貫通孔４６ａが一列に並んで形成されている。コイル基板４１には、また、９個の電機子コイル４２の位置決め用に９対の凹部（穴又は貫通孔であっても良い）４７が長手方向に等間隔に隔置して形成されている。
【００４１】
各電機子コイル４２は，図１４及び図１５に示すように，扁平且つ矩形に輪状に巻かれた捲線５０と，捲線５０の内部に樹脂成形により形成された芯部材５１とから成る。芯部材５１には，捲線５０の一端部５０ａが引き出されている配線用孔５２が貫通形成されていると共に，コイル基板４１に配設される側に一対の凸部５３，５３ａが形成されている。凸部５３はコイル基板４１に形成された凹部４７と対応して外形が丸形に形成されており，凸部５３ａは，凸部５３の外形の一部と同じ外形を有している。凸部５３がコイル基板４１の凹部４７に嵌合することにより，各電機子コイル４２はコイル基板４１に位置ずれすることなく，確実に取り付けられ，テーブル１０の運転速度の高速化に適応することができる。コイル基板４１と電機子コイル４２との固着は接着剤でなされるが，樹脂モールド成形しているので，電機子コイル４２が高温になっても型崩れせず，電機子コイル４２の強度が向上してスライド装置の高速運転化を可能にしている。捲線５０の一端部５０ａは，図１１に示すコイル基板４１側の端子５０ｃに接続され，捲線５０の外側に引き出される他端部５０ｂは，図１１に示すコイル基板４１側の端子５０ｄに接続される。
【００４２】
界磁マグネット３０，３１による磁束は、マグネットヨーク２１内を通過すると共に、空隙３２においては、常に界磁マグネット３０，３１の磁極面に対して垂直に生じようとする。電機子コイル４２は、図１６に示すように、界磁マグネット３０，３１間の空隙３２内において、界磁マグネット３０，３１が空隙３２において生じる磁束と電機子コイル４２の捲線方向とが直交するように配設されている。電機子コイル４２に電流を流すと、電機子コイル４２、従って電機子コイル４２を支持しているテーブル１０は、フレミングの左手の法則により矢印Ｆで示すマグネットヨーク２１の長手方向の駆動力を受け、ベッド２の長手方向に沿って移動する。電機子コイル４２に図示と逆方向の電流を流すと、電機子コイル４２には矢印Ｆと逆方向の駆動力が作用し、テーブル１０も矢印Ｆと逆方向に移動する。従って、電機子コイル４２への通電方向及び期間を選択することにより、テーブル１０を所定位置に移動させることができる。
【００４３】
詳細には、図１６、図１７及び図１８に示すように、界磁マグネット３０，３１が空隙３２に作る磁束密度は、マグネット片３０ａ，３０ｂ・・・，３１ａ，３１ｂ・・・が磁極（Ｎ極とＳ極）を交番に代えているので、理想的には、図１７に示すようにベッドの位置座標に応じて正弦波状に変化する。各電機子コイル４２（Ｕ，Ｖ，Ｗ）には、図１８に示すような、互いに位相差があり且つ各電機子コイル４２（Ｕ，Ｖ，Ｗ）が占める位置座標、即ち、空隙３２における磁束の向きに応じて正弦波状に変化する電流が流される。例えば、可動コイル組立体４０が図１８に示す座標ゼロの位置にあるとき、電機子コイルＵに電流は流れず、電機子コイルＶ及び電機子コイルＷに紙面に直角方向の電流が流れる。フレミングの左手の法則により、電機子コイルＶ及び電機子コイルＷのいずれのコイル部分も右側（図のＦ方向）に推力を受け、電機子コイル４２の全体即ち，可動コイル組立体４０が、常にＦ方向（図１６）に連続的に駆動されるので、テーブルは所定の直線運動を維持できる。
【００４４】
初期の通電時には、制御装置に予め界磁マグネット３０，３１のピッチ（幅）Ｐｗ、検知装置３３（例えば、エンコーダ）の分解能、原点方向等を入力しておくことにより、電機子コイル４２に電流が流れた時に通電位置が検出され、可動コイル組立体４０の制御動作が開始される。即ち、先ず可動コイル組立体４０がサーボロックされ、次に検出された通電位置信号により、所定位置へ動作する。また、原点を基準に動作する場合は、可動コイル組立体４０は原点マーク３５へ先ず移動する。停止時において可動コイル組立体４０には通電されていないが、可動コイル組立体４０を停止位置から動かそうとすると、変位することによって制御が開始され、可動コイル組立体４０を停止位置へ戻す作用が生じる。従って、可動コイル組立体４０の停止位置が維持される。スライド装置１は、制御装置と連動して、長手方向に沿って自在に移動、位置決め可能なものとなっている。
【００４５】
次に、図１９〜図３１を参照して、第２発明による可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置の第２実施例について説明する。図１９は第２発明によるリニアモータを内蔵した小型のスライド装置を示す正面図、図２０は図１９に示したスライド装置の平面図、図２１は図１９に示したスライド装置の側面図、図２２は図１９〜図２１に示したスライド装置の図１９及び図２０における矢視Ｄ−Ｄで見た断面図、図２３は図１９〜図２１に示したスライド装置に用いられるベッドの平面図、図２４は図２３に示したベッドの側面図、図２５は図１９〜図２１に示したスライド装置に用いられる上側のマグネットヨークの下面図、図２６は図２５に示した上側のマグネットヨークの側面図、図２７は図１９〜図２１に示したスライド装置に用いられる可動コイル組立体を取り付けたテーブルを示す下面図、図２８は図２７に示したテーブルを天地逆にした状態で示す正面図、図２９は図２７に示した可動コイル組立体を構成する電機子コイルの平面図、図３０は図２９に示す電機子コイルの側面図、及び図３１は図２７に示す可動コイル組立体に用いられるコイル基板を示す平面図である。
【００４６】
図１９〜図３１に示す第２発明の第２実施例としてのスライド装置６０において、図１〜図１７に示す第１実施例に用いられている構成要素と同等の機能を有する構成要素については、第１実施例において付された符号と同じ符号を付すことにより、再度の説明を省略する。小形化されたスライド装置６０において、特に図２２に示すように、移動部材としてのテーブル６１と、ベース部材としてのベッド６２とからなる。マグネットヨークについては、上側のマグネットヨーク６３が、横支柱を介することなく、起立部６２ａの段状のベッド面６５に直接、ねじ等の固着手段によって固着されている。マグネットヨーク６３の下面６６には、上側の界磁マグネット６９が取り付けられている。ベッド６２の底部６２ｂは、下面側のマグネットヨーク６４と兼用されている。即ち、下側の界磁マグネット７０はベッド６２の底部６２ｂに平坦に形成された上面６７に載置されて取り付けられている。ベッド６２は、マグネットヨーク６４との兼用のために、鉄系の強磁性材料（Ｓ４５Ｃ）で形成されているが、テーブル１０はアルミニウム製である。ベッド６２を鉄系で形成しているためにスライド装置６０の重量が重くなるが、嵩高さが減少してコンパクト化が更に進められている。界磁マグネット６９，７０及びマグネットヨーク６３，６４（マグネットヨークの一部を兼用するベッド６２の起立部６２ａを含む）は、可動コイル型リニアモータの固定子側を構成している。
【００４７】
図２３にはベッド６２の平面図が、また図２４にはベッド６２の側面図が示されている。下側の界磁マグネット７０は、ベッド６２の底部６２ｂ上に取付けられる。原点マーク３５及び原点マグネット３６等については、図６及び図７に示した実施例と実質的に同様の構造である。図２５には、スライド装置６０に用いられる上側のマグネットヨーク６３の下面図が、また図２６にはマグネットヨーク６３の側面図が示されている。上側のマグネットヨーク６３の下面６６に取り付けられた上側の界磁マグネット６９は、マグネットヨーク６３の長手方向に磁極が交番に着磁されたマグネット片が密に配設されている。マグネットヨーク６３は、界磁マグネット６９と干渉しない片側に沿った位置に設けられてた座ぐり付き貫通孔６８に挿通した取付けねじによってベッド６２の起立部６２ａに形成されたねじ孔６８ａにねじ込んで取り付けられる。
【００４８】
図２７には、スライド装置６０に用いられる可動コイル組立体７３を取り付けたテーブル６１の下面図が、また図２８にはテーブル６１を天地逆にした正面図が示されている。可動コイル組立体７３は、可動コイル型リニアモータの可動子側を構成している。可動コイル組立体７３を構成する電機子コイル７２については図２９及び図３０に、またコイル基板７１については図３１に平面図が示されている。電機子コイル７２は、捲線７４と、樹脂成形により形成された芯部材７５とから成る。捲線７４は、小型のスライド装置６０に適合するため、第１実施例の電機子コイル４２と比較して小型で且つより正方形に近い矩形形状に巻かれている。各電機子コイル７２には一対の凸部７６，７６ａが形成されており、コイル基板７１に形成された対の凹部４７に嵌合させることにより、電機子コイル７２のコイル基板７１に対する位置決めをすることができる。凸部７６ａは、電機子コイル４２の凸部５３ａと同様、円形の輪郭を有する凸部７６の外形の一部と同じ外形を有している。芯部材７５には配線用孔７７が形成されており、配線用孔７７には捲線７４の一端部７４ａが取り出されている。捲線７４の一端部７４ａは、コイル基板７１側の端子７４ｃに接続され、電機子コイル７２の外側に引き出された捲線７４の他端部７４ｂはコイル基板７１側の端子７４ｄに接続されている。
【００４９】
図３２〜図３５には、この発明による可動コイル型リニアモータを内臓したスライド装置の第３実施例が示されている。第３実施例であるスライド装置８０は、単一のベッド２にツインテーブル、即ち、二つのテーブル１０Ａ、１０Ｂをスライド可能に配設したスライド装置である。テーブル１０Ｂには、テーブル１０Ａ側に面する端面に第１実施例であるスライド装置１のエンドプレート５に取り付けられたストッパ８と同等のウレタン製の弾性体から成るストッパ８Ａが取り付けられており、テーブル１０Ａ及び１０Ｂが衝突するときの衝撃を緩和させている。図３４及び図３５に示すテーブル１０Ｂと可動コイル組立体８３においては、一端側の端面にストッパ８Ａが取り付けられている点、及び原点前センサ３９ａが、ストッパ８Ａが取り付けられている側とは反対側の端部において、リミットセンサ３９と並べて配設されている点を除き、第２実施例における可動コイル組立体を備えたテーブルを示す図２７及び図２８に示す構造と同様である。
【００５０】
図３６及び図３７には、この発明による可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置の第４実施例が示されている。図３６に示すスライド装置９０は、テーブル９１の中央に内部をアクセス可能にする孔９２が形成されている以外は、図１９及び図２０に示した第２実施例と同様である。リニアスケール３４を検出するセンサであるセンサヘッド３７は、テーブル９１の下面の可動コイル組立体に隣接して配設されているので、テーブル９１に形成した孔９２を通してセンサヘッド３７の姿勢や位置を容易に調節することができる。
【００５１】
【発明の効果】
この発明による可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置は、以上のように構成されているので、次のような効果を奏する。即ち、この発明による可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置においては、可動コイル型リニアモータの固定子である界磁マグネットを支持するマグネットヨークは、各界磁マグネットがそれぞれ配設された一対の対向部と、両対向部と一体形成され且つ両対向部をテーブルのスライド方向に沿って延びる一側端で連結する側部連結部とから成り、断面コ字状に一体化して構成されているか、或いは各界磁マグネットがそれぞれ配設された一対の対向部と両対向部をテーブルのスライド方向に沿って延びる一側端で連結する側部連結部とから成り、ベッドの一部がベッド側に配置されている一方の対向部及び側部連結部と兼用され、テーブル側に配置されている他方の対向部がベッドに取り付けてられて構成されている。マグネットヨークを別々の部品を組み立てて構成すると組立高さを抑えることが困難になり、スライド装置が嵩高となるが、この発明によるスライド装置では、可動コイル型リニアモータの高さが抑えてられ、非常にコンパクトに構成することができ、スライド装置の製造、保管、運搬、据付け及び使用において、省スペースを実現し、作業環境等の改善に寄与することができる。
【００５２】
また、マグネットヨークの剛性が向上されるので、少なくともテーブルをアルミニウム合金製とすることで軽量化を図ることができ、リニアモータの出力が同じであっても高い加減速を得ることができる。電機子コイルの凸部をコイル基板に形成された凹部に嵌合することにより、電機子コイルはコイル基板に確実に取り付けられ、テーブルの運転速度が高速化されても、各電機子コイルはコイル基板に対して位置ずれを生じない。コイル基板と電機子コイルとの固着は接着剤でなされるが、樹脂モールド成形しているので、電機子コイルが高温になっても型崩れせず、電機子コイルの強度が向上してスライド装置の高速運転化を可能にしている。テーブルのベッドに対する位置情報は、ベッドに対してスライドするテーブルの中央部分に近い位置に配設されている検出装置によって得られるので、テーブルの移動による位置変化（ピッチング、ヨーイング、ローリング）の影響が小さくなり、検出精度を向上させることができる。更に、センサヘッドを可動コイル組立体に隣接して配設したので、配線を纏めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による可動コイル型リニアモータを用いたスライド装置の第１実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すスライド装置の正面図である。
【図３】図１に示すスライド装置の平面図である。
【図４】図１に示すスライド装置の側面図である。
【図５】図２及び図３に示す矢視Ａ−Ａで見た断面図である。
【図６】図１に示すスライド装置に用いられるベッドの平面図である。
【図７】図６に示すベッドの側面図である。
【図８】図１に示すスライド装置に用いられるマグネットヨークの正面図である。
【図９】図８に示すマグネットヨークの側面図である。
【図１０】図１に示すスライド装置の可動コイル組立体を支持したテーブルの側面図である。
【図１１】図１０に示したテーブルの下面図である。
【図１２】図１０に示したテーブルの側面図である。
【図１３】図１に示すスライド装置の可動コイル組立体に用いられるコイル基板の平面図である。
【図１４】図１に示すスライド装置の可動コイル組立体に用いられる電機子コイルの平面図である。
【図１５】図１４に示す電機子コイルの側面図である。
【図１６】図１〜図１５に示すスライド装置のリニアモータ動作を説明する図である。
【図１７】テーブルの位置に応じて空隙に生じる磁束密度を示すグラフである。
【図１８】隣接する３つの電機子コイルに流す電流の変化を示すグラフである。
【図１９】この発明によるリニアモータを内蔵した小型のスライド装置を長手方向一部を省略して示す正面図である。
【図２０】図１９に示した小型のスライド装置の平面図である。
【図２１】図１９に示した小型のスライド装置の側面図である。
【図２２】図１９及び図２０における矢視Ｄ−Ｄで見たスライド装置の断面図である。
【図２３】図１９〜図２１に示したスライド装置に用いられるベッドの平面図である。
【図２４】図２３に示したベッドの側面図である。
【図２５】図１９〜図２１に示した小型のスライド装置に用いられるマグネットヨークの下面図である。
【図２６】図２５に示したマグネットヨークの側面図である。
【図２７】図１９〜図２１に示した小型のスライド装置に用いられる可動コイル組立体を取り付けたテーブルを示す下面図である。
【図２８】図２７に示したテーブルを天地逆にした状態で示す正面図である。
【図２９】図２７に示す可動コイル組立体を構成する電機子コイルの平面図である。
【図３０】図２９に示す電機子コイルの側面図である。
【図３１】可動コイル組立体に用いられるコイル基板を示す平面図である。
【図３２】この発明による可動コイル型リニアモータを備えたスライド装置の第３実施例を示す平面図である。
【図３３】図３２に示すスライド装置の側面図である。
【図３４】図３２に示すスライド装置の可動コイル組立体を示す下面図である。
【図３５】図３４に示す可動コイル組立体を示す正面図である。
【図３６】この発明による可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置の第４実施例を示す正面図である。
【図３７】図３６に示すスライド装置の平面図である。
【符号の説明】
１，６０，８０，９０  スライド装置
２，６２    ベッド
３    軌道レール
５    エンドプレート
７    手掛け凹部
８，８Ａ  ストッパ
１０，１０Ａ，１０Ｂ，６１，９１  テーブル
１１  スライダ
１３  リミット板
１４  モータコード
１５  センサコード
１６  直動案内ユニット
２０  可動コイル型リニアモータ
２１，６３，６４  マグネットヨーク
２２，２３  対向部
２４  側部連結部
３０，３１，６９，７０  界磁マグネット
３２  空隙
３２ａ  側部開口
３３  検出装置
３４  リニアスケール
３５  原点マーク
３６  原点マグネット
３７  センサヘッド
３９  リミットセンサ
４０，７３，８３  可動コイル組立体
４１，７１  コイル基板
４２（Ｕ，Ｖ，Ｗ），７２  電機子コイル
４３  支柱
４４  押さえ板
４５  支持バンド
４７  凹部
５０，７４  捲線
５１，７５  芯部材
５３，５３ａ，７６，７６ａ  凸部
９２  孔
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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