特許 6299392 テーブル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6299392

(24)【登録日】2018年3月9日

(45)【発行日】2018年3月28日

(54)【発明の名称】テーブル装置

(51)【国際特許分類】

   G12B 5/00 20060101AFI20180319BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20180319BHJP

   H02K 33/00 20060101ALI20180319BHJP

【ＦＩ】

   G12B5/00 T

   H01L21/68 K

   H02K33/00 B

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-92624(P2014-92624)

(22)【出願日】2014年4月28日

(65)【公開番号】特開2015-210214(P2015-210214A)

(43)【公開日】2015年11月24日

【審査請求日】2017年3月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前田 豊

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−４８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−４０９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２５１６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１２１５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−１５１２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０８０５２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第６０４９９７４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１２Ｂ ５／００

Ｈ０１Ｌ２１／６８

Ｈ０２Ｋ３３／００−３３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースと、
前記ベースに対向させて、前記ベースと平行な面内で回転移動可能に支持されたテーブルと、
前記ベースと前記テーブルの対向面のいずれか一方に、前記テーブルの回転中心に対して対称となる位置に設けられた少なくとも１対の１次側磁束発生部と、
前記対向面の他方に、前記少なくとも１対の１次側磁束発生部と対向するように設けられた２次側磁束発生部とを備え、
前記テーブルを前記回転中心の回りに回転移動させるテーブル装置において、
前記１次側磁束発生部を、前記回転移動方向に沿って互いに異なる磁極の向きとした少なくとも１組の永久磁石を配列した少なくとも２つの各磁石ユニットの周囲にコイルを巻回し、前記少なくとも２つの各磁石ユニットを、前記永久磁石の磁極の向きの配列が互いに逆向きとなるように隣合わせて磁性体で連結したものとし、
前記２次側磁束発生部を、前記各磁石ユニットと対向する少なくとも２つの鉄心で形成した各突極を磁性体で連結したものとしたことを特徴とするテーブル装置。

【請求項2】

前記少なくとも２つの各磁石ユニットと各突極を、前記テーブルの回転方向に沿う円弧方向に連結した請求項１に記載のテーブル装置。

【請求項3】

前記ベースを前記テーブルと平行な面内で直線移動させる直線移動機構を設けた請求項１または２に記載のテーブル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークを搭載するテーブルを移動させて搬送や位置合わせを行うテーブル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

アライメント装置や検査装置等に用いられ、ワークを搭載するテーブルを移動させて搬送や位置合わせを行うテーブル装置には、Ｘテーブル装置やＸＹテーブル装置のように、テーブルをＸ方向または直交するＸＹ方向に直線移動させるものと、θテーブル装置のように、テーブルをθ方向に回転移動させるものとがある。これらの直線移動と回転移動を組み合わせたＸθテーブル装置やＸＹθテーブル装置もある。通常、Ｘθテーブル装置やＸＹθテーブル装置では、回転移動機構が直線移動機構の上側に配置される。

【0003】

上述したテーブルを回転移動させるθテーブル装置（Ｘθテーブル装置とＸＹθテーブル装置を含む）には、回転移動機構として回転モータを採用し、移動側にロータを設け、固定側にステータを設けたもの（例えば、特許文献１参照）や、回転方向に沿って対称となる位置で、固定側と移動側の対向面のいずれか一方に少なくとも１対の１次側磁束発生部を設け、他方に各１次側磁束発生部と対向する２次側磁束発生部を設けて、１対の１次側磁束発生部と２次側磁束発生部間を通る磁束による磁力で移動側を回転移動させるもの（例えば、特許文献２参照）がある。

【0004】

特許文献１、２に記載されたテーブル装置は、いずれもＸＹθテーブル装置とされている。特許文献１に記載されたものは、ベースの上にＹテーブルとＸテーブルを順に積み重ね、最上段のＸテーブルの中心孔に回転モータを固定して、回転モータのロータを回転移動する載置部としている。

【0005】

特許文献２に記載されたものは、回転方向に沿って対称となる位置で、下段側のベースに、永久磁石を設けた磁石ユニットの周囲にコイルを巻回した１対または２対の１次側磁束発生部を設け、上段側のテーブルに、各１次側磁束発生部と対向する鉄心からなる突極とした２次側磁束発生部を設けて、ベースに対してテーブルを回転移動させるようにしている。なお、テーブルのＸ方向とＹ方向への直線移動も、ベースとテーブルに対向させた設けた１次側磁束発生部と２次側磁束発生部で行うようにしている。

【0006】

なお、アライメント装置等に用いられるテーブル装置では、回転移動のための回転角度を高々数°程度しか必要としないものが多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４１７５１３５号公報

【特許文献2】特開２０１３−４８９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に記載されたテーブル装置の回転移動機構は、大きな回転角度を得ることができるが、回転モータの軸方向寸法が長くなるので、テーブル装置の高さ寸法をコンパクトに設計できない問題がある。

【0009】

特許文献２に記載されたテーブル装置の回転移動機構は、テーブル装置の高さ寸法をコンパクトに設計することができる。また、１次側磁束発生部と２次側磁束発生部とが対向しない位置に外れると回転駆動できないので、回転移動可能な回転角度は小さくなるが、上述した大きな回転角度を必要としないアライメント装置等のテーブル装置には適用することができる。

【0010】

しかしながら、特許文献２に記載された回転移動機構は、１箇所の１次側磁束発生部が１つの磁石ユニットの周囲にコイルを巻回したものとされ、これと対向する２次側磁束発生部が１つの突極で形成されているので、１次側磁束発生部のコイルに通電したときに、テーブルを回転させるように１次側磁束発生部と２次側磁束発生部間に発生する磁束を、これらの対向箇所と別の箇所に迂回させて磁束の閉ループを形成する必要がある。このため、磁束を別の箇所に迂回させるために、テーブルやベースを磁束を通す鉄等の重い磁性材料で形成する必要がある。よって、特に回転移動側のテーブルの重量が重くなって、回転駆動のために大きな磁力を必要とする問題がある。また、テーブル装置全体の重量も重くなる。さらに、特許文献１等に記載されたテーブル装置のように、下側に直線移動するＸテーブルやＹテーブルを積み重ねたテーブル構成のものでは、これらの下側のテーブルを直線移動させるための駆動力も大きくする必要がある。

【0011】

そこで、本発明の課題は、１次側磁束発生部と２次側磁束発生部を対向させる回転移動機構で、１次側と２次側の磁束発生部を設けるテーブルやベースを軽量な非磁性材料で形成できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記の課題を解決するために、本発明は、ベースと、前記ベースに対向させて、前記ベースと平行な面内で回転移動可能に支持されたテーブルと、前記ベースと前記テーブルの対向面のいずれか一方に、前記テーブルの回転中心に対して対称となる位置に設けられた少なくとも１対の１次側磁束発生部と、前記対向面の他方に、前記少なくとも１対の１次側磁束発生部と対向するように設けられた２次側磁束発生部とを備え、前記テーブルを前記回転中心の回りに回転移動させるテーブル装置において、前記１次側磁束発生部を、前記回転移動方向に沿って互いに異なる磁極の向きとした少なくとも１組の永久磁石を配列した少なくとも２つの各磁石ユニットの周囲にコイルを巻回し、前記少なくとも２つの磁石ユニットを、前記永久磁石の磁極の向きの配列が互いに逆向きとなるように隣合わせて磁性体で連結したものとし、前記２次側磁束発生部を、前記各磁石ユニットと対向する少なくとも２つの鉄心で形成した各突極を磁性体で連結したものとした構成を採用した。

【0013】

すなわち、１次側磁束発生部を、回転移動方向に沿って互いに異なる磁極の向きとした少なくとも１組の永久磁石を設けた少なくとも２つの各磁石ユニットの周囲にコイルを巻回し、少なくとも２つの磁石ユニットを、永久磁石の磁極の向きの配列が互いに逆向きとなるように隣合わせて磁性体で連結したものとし、２次側磁束発生部を、各磁石ユニットと対向する少なくとも２つの鉄心で形成した各突極を磁性体で連結したものとすることにより、１次側磁束発生部の各コイルに通電したときに、テーブルを回転せるように対向する少なくとも２つの磁石ユニットと突極間に発生する磁束が、これらの磁石ユニットと突極をそれぞれ連結する磁性体を通って閉ループを形成するようにし、１次側と２次側の磁束発生部を設けるテーブルやベースを軽量な非磁性材料で形成できるようにした。

【0014】

前記非磁性材料としては、アルミニウム、チタン等の軽金属とこれらの合金、各種プラスチックやその強化材等の軽量なものが挙げられる。なお、軽量ではないが、オーステナイト系ステンレス鋼等も挙げられる。

【0015】

前記少なくとも２つの各磁石ユニットと各突極を、前記テーブルの回転方向に沿う円弧方向に連結することにより、磁石ユニットと突極との対向面の重なり代が回転移動しても減少しないようにするとともに、磁石ユニットと突極間を通る磁束により発生する磁力を回転方向に沿う円弧方向に向けて、テーブルを回転移動させる駆動トルクを大きくすることができる。

【0016】

前記ベースを前記テーブルと平行な面内で直線移動させる直線移動機構を設けることにより、ベースやテーブルを軽量化して、直線移動機構の駆動力を低減することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係るテーブル装置は、１次側磁束発生部を、回転移動方向に沿って互いに異なる磁極の向きとした少なくとも１組の永久磁石を設けた少なくとも２つの各磁石ユニットの周囲にコイルを巻回し、少なくとも２つの磁石ユニットを、永久磁石の磁極の向きの配列が互いに逆向きとなるように隣合わせて磁性体で連結したものとし、２次側磁束発生部を、各磁石ユニットと対向する少なくとも２つの鉄心で形成した各突極を磁性体で連結したものとしたので、１次側磁束発生部の各コイルに通電したときに、テーブルを回転せるように対向する少なくとも２つの磁石ユニットと突極間に発生する磁束が、これらの磁石ユニットと突極をそれぞれ連結する磁性体を通って閉ループを形成するようにして、１次側と２次側の磁束発生部を設けるテーブルやベースをアルミニウム等の軽量な非磁性材料で形成することができる。よって、テーブルの回転移動機構の駆動力を低減することができる。また、テーブル装置全体を軽量化することもできる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１の実施形態のテーブル装置を示す外観斜視図

【図2】図１の対向する１組の１次側磁束発生部と２次側磁束発生部を示す斜視図

【図3】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図２のコイルへの非通電時と通電時に発生する磁束を説明する側面図

【図4】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図２のコイルへの非通電時と通電時における２次側磁束発生部の回転移動形態を示す平面図

【図5】図４の１次側磁束発生部と２次側磁束発生部の平面形状の変形例を示す平面図

【図6】図５の１組の対向する１次側磁束発生部と２次側磁束発生部を示す斜視図

【図7】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図３の１次側磁束発生部と２次側磁束発生部の変形例を示す側面図

【図8】第２の実施形態のテーブル装置を示す外観斜視図

【図9】第３の実施形態のテーブル装置を示す外観斜視図

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は、第１の実施形態を示す。図１に示すように、このテーブル装置は、固定側の矩形板状のベース１と、ベース１の上側に対向させて、ベース１と平行な面内で回転移動可能に支持された移動側の矩形板状のテーブル２と、ベース１にテーブル２の回転中心に対して対称となる位置に設けられた１対の１次側磁束発生部１０と、テーブル２に各１次側磁束発生部１０と対向するように設けられた２次側磁束発生部２０とを備えている。ベース１とテーブル２は、軽量な非磁性材料としてのアルミニウムで形成されている。なお、テーブル２のみを非磁性材料で形成してもよい。

【0020】

前記テーブル２はベース１の中央部にベアリング３で回転移動可能に支持されている。テーブル２は空気軸受等の別の手段で支持してもよい。また、１対の１次側磁束発生部１０と２次側磁束発生部２０は、それぞれベース１とテーブル２の対向する１組の辺部近傍に設けられている。

【0021】

図２に示すように、前記固定側のベース１に設けられた１次側磁束発生部１０は、矩形柱状の鉄心部１１の上面に、磁極を互いに上下方向逆向きとした１組の永久磁石１２を、テーブル２の回転移動方向に配列した２つの磁石ユニット１３ａ、１３ｂと、各磁石ユニット１３ａ、１３ｂの鉄心部１１の周囲に巻回されたコイル１４ａ、１４ｂと、各磁石ユニット１３ａ、１３ｂの鉄心部１１を基部側で連結する磁性体１５とから成る。磁性体１５は矩形板状とされ、２つの磁石ユニット１３ａ、１３ｂをベース１の辺に沿う方向に連結して、ベース１の辺部近傍に設けられた孔に嵌め込まれる。

【0022】

また、前記移動側のテーブル２に設けられた２次側磁束発生部２０は、２つの磁石ユニット１３ａ、１３ｂと対向する２つの鉄心で形成された突極２１ａ、２１ｂと、各突極２１ａ、２１ｂを基部側で連結する磁性体２２とから成る。各突極２１ａ、２１ｂは、各磁石ユニット１３ａ、１３ｂの１組の永久磁石１２の境界に沿う方向に延びる直方体形状とされている。磁性体２２も矩形板状とされ、２つの突極２１ａ、２１ｂをテーブル２の辺に沿う方向に連結して、テーブル２の辺部近傍に設けられた孔に嵌め込まれる。なお、各磁性体１５、２２は、それぞれ１次側磁束発生部１０の鉄心部１１や２次側磁束発生部２０の突極２１ａ、２１ｂを形成する鉄心と一体に形成することもできる。

【0023】

以下に、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に基づいて、前記１次側磁束発生部１０の各コイル１４ａ、１４ｂへの非通電時と通電時に発生する磁束の形態を説明する。これらの各図に示すように、隣合う左側の磁石ユニット１３ａと右側の磁石ユニット１３ｂとでは、１組の永久磁石１２のＮ極とＳ極の配列の向きが互いに逆になっている。すなわち、左側の磁石ユニット１３ａでは、Ｎ極が上向きのものが右側、Ｓ極が上向きのものが左側とされ、右側の磁石ユニット１３ｂでは、Ｎ極が上向きのものが左側、Ｓ極が上向きのものが右側とされている。

【0024】

図３（ａ）は、各磁石ユニット１３ａ、１３ｂの各コイル１４ａ、１４ｂに非通電の状態を示す。この状態では、各磁石ユニット１３ａ、１３ｂの１組の永久磁石１２による磁束ｍが、一方の永久磁石１２のＮ極から各突極２１ａ、２１ｂに入り、他方の永久磁石１２のＳ極に戻る。したがって、各突極２１ａ、２１ｂは、各磁石ユニット１３ａ、１３ｂの１組の永久磁石１２の境界部となる中立位置に停止する。

【0025】

図３（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ各磁石ユニット１３ａ、１３ｂの各コイル１４ａ、１４ｂに互いに逆向きの電流を通電した状態を示す。図３（ｂ）の電流の向きの場合は、右ねじの法則によって、左側の磁石ユニット１３ａでは上向きの磁束Ｍが、右側の磁石ユニット１３ｂでは下向きの磁束Ｍが発生する。このため、左側では突極２１ａから永久磁石１２のＳ極に戻る磁束がキャンセルされるとともに、Ｎ極から突極２１ａに入る磁束が強められ、Ｎ極から突極２１ａに入る磁束経路Ｌ１が形成される。逆に右側では永久磁石１２のＮ極から突極２１ｂに入る磁束がキャンセルされるとともに、突極２１ｂからＳ極に戻る磁束が強められ、突極２１ｂからＳ極に戻る磁束経路Ｌ２が形成される。よって、左側の突極２１ａが磁石ユニット１３ａのＮ極が上向きとされた右側の永久磁石１２に引き寄せられるとともに、右側の突極２１ｂが磁石ユニット１３ｂのＳ極が上向きとされた右側の永久磁石１２に引き寄せられ、移動側の２次側磁束発生部２０には、右向きの磁力Ｆが作用する。

【0026】

図３（ｃ）の電流の向きの場合は、左側の磁石ユニット１３ａでは下向きの磁束Ｍが、右側の磁石ユニット１３ｂでは上向きの磁束Ｍが発生する。したがって、図３（ｂ）の場合と同様の原理によって、左側では突極２１ａから磁石ユニット１３ａの永久磁石１２のＳ極に戻る磁束経路Ｌ２が形成され、右側では磁石ユニット１３ｂの永久磁石１２のＮ極から突極２１ｂに入る磁束経路Ｌ１が形成される。よって、左側の突極２１ａが磁石ユニット１３ａのＳ極が上向きとされた左側の永久磁石１２に引き寄せられるとともに、右側の突極２１ｂが磁石ユニット１３ｂのＮ極が上向きとされた左側の永久磁石１２に引き寄せられ、移動側の２次側磁束発生部２０には、左向きの磁力Ｆが作用する。

【0027】

前記各磁束経路Ｌ１、Ｌ２は、各磁性体１５、２２を通って閉ループＬを形成する。したがって、この閉ループＬはベース１やテーブル２を通ることなく形成されるので、ベース１とテーブル２は、上述したように、非磁性材料で形成することができる。

【0028】

以下に、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に基づいて、前記１対の１次側磁束発生部１０の各コイル１４ａ、１４ｂへの非通電時と通電時における１対の２次側磁束発生部２０の回転移動形態を説明する。これらの各図では、１対の１次側磁束発生部１０の各磁石ユニット１３ａ、１３ｂにおける１組ずつの永久磁石１２のＮ極とＳ極の磁極の向きが互いに同じ向きとされている。なお、これらの各図では、分かりやすくするために、ベース１、テーブル２および各２次側磁束発生部２０の磁性体２２を表示していない。

【0029】

図４（ａ）は、１対の１次側磁束発生部１０の各コイル１４ａ、１４ｂに非通電の状態を示す。この状態では、図３（ａ）で説明したように、１対の２次側磁束発生部２０の各突極２１ａ、２１ｂは、各磁石ユニット１３ａ、１３ｂの１組の永久磁石１２の境界部となる中立位置に停止する。したがって、テーブル２（図示省略）は回転しない。

【0030】

図４（ｂ）は、右辺側の１次側磁束発生部１０の各コイル１４ａ、１４ｂには、図３（ｂ）に示した向きの電流Ｉを通電し、左辺側の１次側磁束発生部１０の各コイル１４ａ、１４ｂには、図３（ｃ）に示した向きの電流Ｉを通電した状態を示す。したがって、右辺側の２次側磁束発生部２０の各突極２１ａ、２１ｂには本図の上向き（図３（ｂ）の右向き）の磁力Ｆが作用し、左辺側の２次側磁束発生部２０の各突極２１ａ、２１ｂには本図の下向き（図３（ｃ）の左向き）の磁力Ｆが作用する。よって、テーブル２（図示省略）は反時計回りにθ方向へ回転移動する。

【0031】

図４（ｃ）は、右辺側の１次側磁束発生部１０の各コイル１４ａ、１４ｂには、図３（ｃ）に示した向きの電流Ｉを通電し、左辺側の１次側磁束発生部１０の各コイル１４ａ、１４ｂには、図３（ｂ）に示した向きの電流Ｉを通電した状態を示す。したがって、右辺側の２次側磁束発生部２０の各突極２１ａ、２１ｂには本図の下向き（図３（ｃ）の左向き）の磁力Ｆが作用し、左辺側の２次側磁束発生部２０の各突極２１ａ、２１ｂには本図の上向き（図３（ｂ）の右向き）の磁力Ｆが作用する。よって、テーブル２（図示省略）は時計回りにθ方向へ回転移動する。

【0032】

なお、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）では、１対の１次側磁束発生部１０の各磁石ユニット１３ａ、１３ｂにおける１組ずつの永久磁石１２のＮ極とＳ極の磁極の向きを互いに同じ向きとしたが、これらの向きは互いに逆向きとすることもできる。この場合は、図４（ｂ）、（ｃ）に示した右辺側と左辺側の１次側磁束発生部１０の各コイル１４ａ、１４ｂに通電する電流を、いずれも図３（ｂ）または図３（ｃ）に示した向きとするように、互いに同じ向きとすればよい。

【0033】

図５および図６は、前記１次側磁束発生部１０と２次側磁束発生部２０の平面形状の変形例を示す。この変形例では、１次側磁束発生部１０の磁性体１５と２次側磁束発生部２０の磁性体２２が平面内で少し屈曲する平面形状とされ、１次側磁束発生部１０の２つの磁石ユニット１３ａ、１３ｂと、２次側磁束発生部２０の２つの突極２１ａ、２１ｂが、それぞれテーブル２の回転方向に沿う円弧方向に各磁性体１５、２２で連結されている。したがって、テーブル２が回転移動しても各磁石ユニット１３ａ、１３ｂと突極２１ａ、２１ｂとの対向面の重なり代が減少せず、かつ、磁石ユニット１３ａ、１３ｂと突極２１ａ、２１ｂ間を通る磁束により発生する磁力が回転方向に沿う円弧方向に向けられるので、テーブル２を回転移動させる駆動トルクを大きくすることができる。

【0034】

図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図３の１次側磁束発生部１０と２次側磁束発生部２０の変形例を示す。図７（ａ）の変形例は、１次側磁束発生部１０に３つの磁石ユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃを設け、２次側磁束発生部２０にこれらと対向する３つの突極２１ａ、２１ｂ、２１ｃを設けて、これらの３つずつの磁石ユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃと突極２１ａ、２１ｂ、２１ｃを、それぞれ磁性体１５、２２で連結したものである。各磁石ユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃには、磁極を逆向きとした１組ずつの永久磁石１２が設けられ、隣合う磁石ユニット１３ａと磁石ユニット１３ｂ、および磁石ユニット１３ｂと磁石ユニット１３ｃは、１組の永久磁石１２の磁極の向きの配列が互いに逆向きとされている。

【0035】

図７（ａ）の変形例では、例えば、各コイル１４ａ、１４ｂ、１４ｃに図中に示す方向に電流を通電すると、磁石ユニット１３ａの永久磁石１２のＮ極から突極２１ａに入り、磁性体２２を通って突極２１ｂから磁石ユニット１３ｂのＳ極に戻り、磁性体１５を通って磁石ユニット１３ａに返る磁束の閉ループＬと、磁石ユニット１３ｃのＮ極から突極２１ｃに入り、磁性体２２を通って突極２１ｂから磁石ユニット１３ｂのＳ極に戻り、磁性体１５を通って磁石ユニット１３ｃに返る磁束の閉ループＬとが形成される。これらの２つの閉ループＬによって、２次側磁束発生部２０に左向きの磁力Ｆが作用する。図示は省略するが、各コイル１４ａ、１４ｂ、１４ｃに通電する電流の向きを逆にすれば、右向きの磁力Ｆが作用する。

【0036】

図７（ｂ）の変形例は、１次側磁束発生部１０と２次側磁束発生部２０に、それぞれ４つずつの対向する磁石ユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと突極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを設けて、これらをそれぞれ磁性体１５、２２で連結したものである。この変形例でも、各磁石ユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄには、磁極を逆向きとした１組ずつの永久磁石１２が設けられ、隣合う磁石ユニット１３ａと磁石ユニット１３ｂ、磁石ユニット１３ｂと磁石ユニット１３ｃ、および磁石ユニット１３ｃと磁石ユニット１３ｄは、１組の永久磁石１２の磁極の向きの配列が互いに逆向きとされている。

【0037】

図７（ｂ）の変形例では、例えば、各コイル１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに図中に示す方向に電流を通電すると、磁石ユニット１３ａの永久磁石１２のＮ極から突極２１ａに入り、磁性体２２を通って突極２１ｂから磁石ユニット１３ｂのＳ極に戻り、磁性体１５を通って磁石ユニット１３ａに返る磁束の閉ループＬと、磁石ユニット１３ｃのＮ極から突極２１ｃに入り、磁性体２２を通って突極２１ｂから磁石ユニット１３ｂのＳ極に戻り、磁性体１５を通って磁石ユニット１３ｃに返る磁束の閉ループＬと、磁石ユニット１３ｃのＮ極から突極２１ｃに入り、磁性体２２を通って突極２１ｄから磁石ユニット１３ｄのＳ極に戻り、磁性体１５を通って磁石ユニット１３ｃに返る磁束の閉ループＬとが形成される。これらの３つの閉ループＬによって、２次側磁束発生部２０に左向きの磁力Ｆが作用する。図示は省略するが、各コイル１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに通電する電流の向きを逆にすれば、右向きの磁力Ｆが作用する。

【0038】

図７（ｃ）の変形例は、１次側磁束発生部１０の２つの磁石ユニット１３ａ、１３ｂに、磁極を交互に上下方向逆向きとした２組ずつの永久磁石１２を設け、２次側磁束発生部２０に、２つの磁石ユニット１３ａ、１３ｂの２組の永久磁石１２、すなわち４組の永久磁石１２と対向する４つの突極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを設け、２つの磁石ユニット１３ａ、１３ｂを磁性体１５で連結し、４つの突極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを磁性体２２で連結したものである。この変形例では、隣合う磁石ユニット１３ａと磁石ユニット１３ｂは、２組の永久磁石１２の磁極の向きの配列が互いに逆向きとされている。

【0039】

図７（ｃ）の変形例では、例えば、各コイル１４ａ、１４ｂに図中に示す方向に電流を通電すると、磁石ユニット１３ａの２つのＮ極からそれぞれ２つの突極２１ａ、２１ｂに入り、磁性体２２を通って２つの突極２１ｃ、２１ｄからそれぞれ磁石ユニット１３ｂの２つのＳ極に戻り、磁性体１５を通って磁石ユニット１３ａに返る磁束の閉ループＬが形成される。よって、２次側磁束発生部２０に左向きの磁力Ｆが作用する。図示は省略するが、各コイル１４ａ、１４ｂに通電する電流の向きを逆にすれば、右向きの磁力Ｆが作用する。

【0040】

図８は、第２の実施形態を示す。このテーブル装置は、前記矩形板状のベース１とテーブル２の対向する２組の辺部近傍に、それぞれ２対の１次側磁束発生部１０と２次側磁束発生部２０が、テーブル２の回転中心に対して対称となる位置に設けられている点が第１の実施形態のものと異なる。その他の部分は第１の実施形態のものと同じであり、図２に示したものと同様に、各１次側磁束発生部１０の２つの磁石ユニット１３ａ、１３ｂは磁性体１５で連結され、各２次側磁束発生部２０の２つの突極２１ａ、２１ｂは磁性体２２で連結されている。また、各磁性体１５、２２は、それぞれベース１とテーブル２の各辺近傍に設けられた孔に嵌め込まれて固定されている。

【0041】

上述した第１および第２の実施形態では、ベースとテーブルを横向きに配置し、ベースの上側にテーブルを対向させたが、本発明に係るテーブル装置は、ベースとテーブルを縦向きに配置し、ベースの横側にテーブルを対向させたものとすることもできる。この場合は、テーブルを横向きの軸で回転移動可能に支持するとよい。

【0042】

図９は、第３の実施形態を示す。このテーブル装置は、ベース１０１の上側に、Ｙ方向に直線移動するＹテーブル１０２と、Ｘ方向に直線移動するＸテーブル１０３を順に積み重ね、Ｘテーブル１０３の上側にθ方向に回転移動するθテーブル１０４を配置したＸＹθテーブル装置である。回転移動の固定側のベースとなるＸテーブル１０３には、対向する１組の辺部に１対の１次側磁束発生部１０が、θテーブル１０４の回転中心に対して対称となる位置に設けられ、θテーブル１０４の１組の辺部近傍には、各１次側磁束発生部１０と対向するように１対の２次側磁束発生部２０が設けられている。プレート１０３ａとθテーブル１０４は、非磁性材料としてのアルミニウムで形成されている。

【0043】

第１の実施形態のものと同様に、前記θテーブル１０４はＸテーブル１０３のプレート１０３ａの中央部にベアリング３で回転移動可能に支持されている。また、図２に示したものと同様に、１次側磁束発生部１０は２つの磁石ユニット１３ａ、１３ｂを磁性体１５で連結したものとされ、２次側磁束発生部２０は２つの突極２１ａ、２１ｂは磁性体２２で連結したものとされている。なお、磁性体１５は、Ｘテーブル１０３の辺部に設けられた切欠き部に嵌め込まれて固定され、磁性体２２は、第１の実施形態のものと同様に、θテーブル１０４の辺部近傍に設けられた孔に嵌め込まれて固定されている。

【0044】

なお、前記Ｘテーブル１０３とＹテーブル１０２は、それぞれリニアモータ１０５ａ、１０５ｂによって直線駆動され、レール１０６ａ、１０６ｂに案内されて直線移動する。この実施形態では、上側のプレート１０３ａとθテーブル１０４が軽量なアルミニウムで形成されているので、これらのリニアモータ１０５ａ、１０５ｂの出力を低減することができる。

【0045】

上述した第３の実施形態では、テーブル装置をＸＹθテーブル装置とし、ＸテーブルとＹテーブルをリニアモータで直線移動させるものとしたが、本発明に係るテーブル装置は、例えば、Ｘ方向とＹ方向の２方向に移動可能なテーブルを備えた異なるテーブル構成のＸＹθテーブル装置や、Ｘ方向に移動するテーブルのみを備えたＸθテーブル装置とすることもできる。また、直線移動機構もリニアモータに限定されることはなく、他の形式の磁力式移動機構や、ボールねじ等を用いた機械式移動機構とすることもできる。さらに、この実施形態でも、ベース、Ｙテーブル、Ｘテーブルおよびθテーブルを縦向きに並べて配置することもできる。

【0046】

上述した各実施形態では、固定側のベースに１次側磁束発生部を設け、移動側のテーブルに２次側磁束発生部を設けたが、移動側に１次側磁束発生部を設け、固定側に２次側磁束発生部を設けることもできる。

【0047】

上述した各実施形態では、ベースやテーブルを形成する非磁性材料をアルミニウムとしたが、この非磁性材料は軽量なものが好ましく、他の軽金属やその合金、プラスチックや強化プラスチック等とすることもできる。また、テーブル装置の用途によっては、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼等とすることもできる。

【0048】

上述した各実施形態では、ベースとテーブルを矩形状のものとし、１次側磁束発生部と２次側磁束発生部をこれらの辺部近傍に沿わせて設けたが、少なくとも１対の１次側磁束発生部と２次側磁束発生部は、テーブルの回転中心に対して対称となる位置にあればよく、ベースやテーブルのコーナー部等に設けることもできる。また、ベースとテーブルの形状も矩形状に限定されることはなく、多角形状や円形状等とすることもできる。

【符号の説明】

【0049】

１ ベース
２ テーブル
３ ベアリング
１０ １次側磁束発生部
１１ 鉄心部
１２ 永久磁石
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 磁石ユニット
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ コイル
１５ 磁性体
２０ ２次側磁束発生部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 突極
２２ 磁性体
１０１ ベース
１０２ Ｙテーブル
１０３ Ｘテーブル
１０４ θテーブル
１０５ａ、１０５ｂ リニアモータ
１０６ａ、１０６ｂ レール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】