特開 2023-46683 回転テーブル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023046683

(43)【公開日】2023-04-05

(54)【発明の名称】回転テーブル装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/22 20160101AFI20230329BHJP

   H02K 21/24 20060101ALI20230329BHJP

   F16C 19/36 20060101ALI20230329BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20230329BHJP

   H02K 41/03 20060101ALI20230329BHJP

【ＦＩ】

H02K11/22

H02K21/24 M

F16C19/36

F16C33/58

H02K41/03 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021155406

(22)【出願日】2021-09-24

(71)【出願人】

【識別番号】000229335

【氏名又は名称】日本トムソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136098

【弁理士】

【氏名又は名称】北野 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100137246

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勝也

(74)【代理人】

【識別番号】100158861

【弁理士】

【氏名又は名称】南部 史

(74)【代理人】

【識別番号】100194674

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 覚史

(72)【発明者】

【氏名】高嶋 大介

(72)【発明者】

【氏名】坂井 哲也

【テーマコード（参考）】

3J701

5H611

5H621

5H641

【Ｆターム（参考）】

3J701AA26

3J701AA42

3J701AA54

3J701AA62

3J701BA56

3J701FA44

3J701FA53

3J701GA60

5H611AA01

5H611BB01

5H611BB06

5H611BB08

5H611BB09

5H611PP05

5H611QQ03

5H611RR01

5H611UA04

5H611UA07

5H621BB06

5H621JK13

5H641BB06

5H641BB17

5H641GG02

5H641GG07

5H641GG10

5H641GG26

5H641GG29

5H641HH03

5H641JA03

(57)【要約】

【課題】小型で、かつ、合理的な工程で製造できる、品質の安定した回転テーブル装置を提供すること。
【解決手段】本開示に従った回転テーブル装置は、基台部と、軸受と、前記軸受を介して前記基台部に対して回転可能に支持されたテーブルと、前記テーブルを前記軸受の回転方向に回転させるモータと、を備える。前記モータは、扁平で環状に巻回された三相のコアレスコイルが複数並べて配置され、前記基台部に固定されたコイル列と、前記コイル列と対向して配置され、板状の複数の磁石が磁極を交互に異にして前記テーブルの周方向に並べて配置され、前記テーブルに固定された磁石列と、を含む。前記テーブルの外周面に、全周にわたってスケールが印字されている。前記スケールを読み取るためのセンサが、前記基台部に配設されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基台部と、
軸受と、
前記軸受を介して前記基台部に対して回転可能に支持されたテーブルと、
前記テーブルを前記軸受の回転方向に回転させるモータと、を備え、
前記モータは、
扁平で環状に巻回された三相のコアレスコイルが複数並べて配置され、前記基台部に固定されたコイル列と、
前記コイル列と対向して配置され、板状の複数の磁石が磁極を交互に異にして前記テーブルの周方向に並べて配置され、前記テーブルに固定された磁石列と、
を含み、
前記テーブルの外周面に全周にわたってスケールが印字されており、
前記スケールを読み取るためのセンサが前記基台部に配設されている、
回転テーブル装置。

【請求項2】

前記コイル列は前記コアレスコイルが複数並べられて円環の一部をなすコイル列であり、
前記磁石列は前記磁石が前記テーブルの全周に並べて配置された円環状の磁石列である、
請求項１に記載の回転テーブル装置。

【請求項3】

前記テーブルは、
上面が平坦面に形成された円盤状の載置部と、
前記載置部の下に位置し、前記載置部よりも小径である軸部と、を含み、
前記スケールは、前記軸部の外周面に印字されており、
前記センサを含むエンコーダヘッドは、当該エンコーダヘッドの全体が前記載置部の下に位置するよう前記基台部上に配設されている、
請求項１または請求項２に記載の回転テーブル装置。

【請求項4】

前記スケールを構成する目盛りのそれぞれは、長さ０．２ｍｍ～１０ｍｍ、深さ０．１～１００μｍであって前記軸部の外周面に形成された凹部である、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転テーブル装置。

【請求項5】

前記テーブルと、前記軸受の外輪とが一体の部品として構成されている、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転テーブル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転テーブル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

固定部であるベッドと、円盤状の回転テーブルと、それらの間に配置される軸受と、を備え、リニアモータによって回転駆動される回転テーブル装置が知られている。リニアモータは、扁平で環状に巻回された三相のコアレスコイルから成る電機子コイルと、多数の板状のマグネットから成る界磁マグネットと、から構成される。例えば特許文献１の回転テーブル装置では、ベッドにコイルが固定され、回転テーブルにマグネットが固定されており、コイルとマグネットとが対向するように配置されている。この回転テーブル装置では、テーブルの回転角に対応する範囲のテーブルの外周面に、テープ状のスケールが接着されている。ベッドに配置された光学センサがスケールを読み込むことによって、テーブルの位置が検出される。

【0003】

回転テーブル装置として、テーブルの回転が一定の回転角内に制限されず、３６０°あるいはそれ以上の角度で回転する無限回転テーブル装置が知られている。例えば特許文献２は、ベッドに対してテーブルを無限回転させる回転テーブル装置を開示している。特許文献２の回転テーブル装置では、テーブルの軸部にリング状のスケールを嵌め込むことが記載されている。全周にスケールが設けられたリング部材は、テーブルの軸部の外周側に挿入されるとともに、ねじによってテーブルに固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－７２９６０号公報

【特許文献2】特開２０２０－１２０４３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

小型で、かつ、合理的な工程で製造できる、品質の安定した回転テーブル装置に対するニーズがある。そこで、小型で、かつ、合理的な工程で製造できる、品質の安定した回転テーブル装置を提供することを目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に従った回転テーブル装置は、基台部と、軸受と、前記軸受を介して前記基台部に対して回転可能に支持されたテーブルと、前記テーブルを前記軸受の回転方向に回転させるモータと、を備える。前記モータは、扁平で環状に巻回された三相のコアレスコイルが複数並べて配置され、前記基台部に固定されたコイル列と、前記コイル列と対向して配置され、板状の複数の磁石が磁極を交互に異にして前記テーブルの周方向に並べて配置され、前記テーブルに固定された磁石列と、を含む。前記テーブルの外周面に、全周にわたってスケールが印字されている。前記スケールを読み取るためのセンサが、前記基台部に配設されている。

【発明の効果】

【0007】

上記回転テーブル装置によれば、小型で、かつ、合理的な工程で製造できる、品質の安定した回転テーブル装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態１における回転テーブル装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施の形態１における回転テーブル装置を示す断面図である。

【図3】図３は、実施の形態１における回転テーブル装置を示す一部断面拡大図である。

【図4】図４は、実施の形態１における回転テーブル装置のベッドを示す斜視図である。

【図5】図５は、実施の形態１における回転テーブル装置のベッドおよびベッドに固定される部材を示す平面図である。

【図6】図６は、実施の形態１における回転テーブル装置のベッドおよびベッドに固定される部材を示す斜視図である。

【図7】図７は、実施の形態１における回転テーブル装置のテーブルを示す平面図である。

【図8】図８は、実施の形態１における回転テーブル装置のテーブルを示す断面斜視図である。

【図9】図９は、実施の形態１における回転テーブル装置のテーブルおよび磁石列を示す平面図である。

【図10】図１０は、実施の形態２における回転体および軸受を示す斜視図である。

【図11】図１１は、実施の形態２における回転体および軸受を示す断面斜視図である。

【図12】図１２は、実施の形態２における回転体を示す断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［実施形態の概要］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示に従った回転テーブル装置は、基台部と、軸受と、前記軸受を介して前記基台部に対して回転可能に支持されたテーブルと、前記テーブルを前記軸受の回転方向に回転させるモータと、を備える。前記モータは、扁平で環状に巻回された三相のコアレスコイルが複数並べて配置され、前記基台部に固定されたコイル列と、前記コイル列と対向して配設され、板状の複数の磁石が磁極を交互に異にして前記テーブルの周方向に並べて配置され、前記テーブルに固定された磁石列と、を含む。前記テーブルの外周面に、全周にわたってスケールが印字されている。前記スケールを読み取るためのセンサが、前記基台部に配設されている。

【0010】

従来、テーブルに他部品のワーク等を取り付け、ワークを回転させる目的で使用される回転テーブル装置が知られている。このような回転テーブル装置として、ダイレクトドライブサーボモータによって駆動される回転テーブル装置が知られている。例えば６０°や１５０°等の一定の回転角の範囲内を往復運動する回転テーブル装置が知られている。また、３６０°以上回転する無限回転テーブル装置も知られている。いずれの場合も、基台に固定されたセンサがテーブルに設けられたスケールの目盛りを読み取ることによってテーブルの位置を検出する、位置検出機構が設けられていることが多い。

【0011】

テーブルにスケールを取り付ける方法として、テーブルの外周面に目盛りが記されたテープを接着する方法、目盛りが記されたリング（リングスケール）をテーブルの外周に嵌める方法が知られている。ここで、無限回転テーブル装置では、テーブル外周面の全周にわたってスケールを設ける必要がある。テープ式スケールを無限回転テーブル装置に適用する場合、テーブル装置の１台ごとにテープを取り付ける垂直位置および水平位置、位相、原点位置等を精密に調整するため、工数とスキルが必要とされていた。また、テープのつなぎ目ができることが避けられなかった。このため、無限回転テーブル装置において、スケールが設けられたリングスケールをテーブルに取り付けることが提案されている（例えば特許文献２）。

【0012】

一方、リングスケールは径方向に数ｍｍから１０ｍｍ程度の厚みを有する。このため、特に小型の無限回転テーブル装置では、リングスケールの設置スペースを設けると、マグネットやコイルモジュールの設置スペースが相対的に小さくなり、十分なトルクを得ることが難しいという課題が生じた。この状況下で検討が重ねられ、テーブルの外周面の全周に直接スケールを印字することが想到された。

【0013】

本開示にかかる回転テーブル装置によれば、スケール部材の設置スペースが不要で、小型でありながら、テープを取り付ける必要が無く、合理的な製造工程によって安定した品質を有する回転テーブル装置が提供される。また、テーブルの外周面にスケールを印字するという構成によって、部品点数の削減が可能であり、組み立てが容易になり、部品の公差の積み上げによる誤差が縮小されるため品質の安定性に優れる。また、スケール部材を用いないことにより、回転部分の偏心が抑制され、精度維持と品質安定が図られる。

【0014】

前記回転テーブル装置において、前記コイル列は、前記コアレスコイルが複数並べられて円環の一部をなすコイル列であり、前記磁石列は、前記磁石が前記テーブルの全周に並べて配置された円環状の磁石列であってよい。この構成によれば、回転角が一定範囲内に制限されない、無限回転テーブル装置が得られる。

【0015】

前記回転テーブル装置において、前記テーブルは、上面が平坦面に形成された円盤状の載置部と、前記載置部の下に位置し、前記載置部よりも小径である軸部と、を含んでよい。前記スケールは、前記軸部の外周面に印字されており、前記センサを含むエンコーダヘッドは、当該エンコーダヘッドの全体が前記載置部の下に位置するよう前記基台部上に配設されていてもよい。この構成によれば、テーブル載置部の大きさを確保しながらも、回転テーブル装置の全体を小型に構成できる。

【0016】

前記回転テーブル装置において、前記スケールを構成する目盛りのそれぞれは、長さ０．２ｍｍ～１０ｍｍ、深さ０．１～１００μｍであって前記軸部の外周面に形成された凹部であってよい。このようなスケール目盛りは、レーザ加工等の汎用的な製造技術によって作製可能であり、かつ、センサ読み取り精度は充分である。

【0017】

前記回転テーブル装置において、前記テーブルと、前記軸受の外輪とが一体の部品として構成されていてもよい。テーブルと軸受の外輪とが一体の部品として構成され、かつテーブルの外周面にスケールが印字されるという構成によれば、部品点数が一層削減され、組み付けの調整が不要となる。また、軸受外輪の軌道面の加工とテーブル外周面の加工をワンチャックで行うことが可能となり、合理的な製造工程によって高精度の回転テーブル装置が得られる。

【0018】

［実施形態の具体例］
次に、本開示の回転テーブルの具体的な実施の形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

【0019】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における回転テーブル装置１の構造を示す概略斜視図である。図１において、Ｚ軸方向は、回転テーブル装置のテーブルの回転軸（軸受の回転軸）Ｒが延びる方向である。図２は、回転テーブル装置１の断面図であり、図１中のII－IIで切断した状態を示す。図３は、図２からいくつかの部材を省略し、一部を拡大して示す断面図である。

【0020】

まず、回転テーブル装置１の概略的な構成を説明する。
図１を参照して、実施の形態１における回転テーブル装置１は、固定部である基台部１０と、基台部１０に対して回転可能であるテーブル２０と、を備える。基台部１０は、ベッド１１を含む。ベッド１１に、カバー６１が固定されている。カバー６１は、エンコーダヘッド８２（図２）を覆うカバーである。カバー６１によって、エンコーダヘッド８２の光学センサの読み取り精度が確保され、また、センサ部分への埃の進入が防止される。

【0021】

テーブル２０は、回転軸Ｒを中心として回転可能である。テーブル２０は、中空円盤状の部分である載置部２１と、載置部２１の下に位置する軸部２２とを含む。軸部２２の外径は、載置部２１の外径よりも小さい。載置部２１の上面は平坦に形成されている。載置部２１および軸部２２は、一体に形成された一部品である。軸部２２の外周面２２ａに、全周にわたってスケール８１が印字されている。

【0022】

載置部２１には、載置部２１を厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通する複数のねじ穴９が形成されている。ねじ穴９は、外部部品であるワークを取り付けるために利用される。回転テーブル装置１では、ねじ穴９が周方向に等間隔に８箇所設けられているが、この数は特に限定されない。また、載置部２１には、載置部２１を厚み方向に貫通する複数のねじ穴１６が形成されている。ねじ穴１６に、ねじ４６が挿入されている。

【0023】

載置部２１には、原点信号を生成するためのリファレンスマークを取り付けることができる、取り付け穴１８が設けられている。また、載置部２１には、原点前センサ等のためのセンサドグを取り付けることができる、取り付け穴１９が設けられている。本開示の回転テーブル装置では、リファレンスマークおよび原点前センサは必須の構成ではないため、取り付け穴１８，１９は利用しなくてもよい。また、載置部に取り付け穴１８，１９が設けられていなくてもよい。

【0024】

図２を参照して、回転テーブル装置１は軸受７０を備える。軸受７０は、例えばクロスローラベアリングである。図２では、軸受７０の転動体は省略されている。軸受７０の外輪７１は、ベッド１１に固定されている。ベッド１１の下面から厚み方向に貫通するねじ穴１７にねじ４７が挿入されている。ねじ４７がベッド１１と外輪７１を固定している。内輪７２は、テーブル２０に固定されている。ねじ４６が、テーブル２０と内輪７２を固定している。すなわち、テーブル２０は、軸受７０を介して、基台部１０に対して回転可能に支持されている。

【0025】

テーブル２０の下面に、磁石５１が取り付けられている。ベッド１１における、磁石５１と対向する位置に、コアレスコイルであるコイル５２が取り付けられている。磁石５１は、テーブル２０の周方向に複数並べられて磁石列５６を形成している（図９）。コイル５２は、磁石列５６に対応する位置に複数並べられて、コイル列５７を形成している（図５）。コイル５２に電流が流れると、磁石５１とコイル５２とから構成されるモータ５０が機能してトルクが発生し、テーブル２０が回転する。

【0026】

ベッド１１には、支持台１２がねじ４８によって固定されている。支持台１２上に、エンコーダヘッド８２が固定されている。エンコーダヘッド８２は、テーブル２０の載置部２１が軸部２２よりも外方に張り出した部分である、載置部２１の下面２１ｂの下に、配置されている。エンコーダヘッド８２は、カバー６１でカバーされている。なお、ここで「外方」とは、テーブル２０の回転軸Ｒから離れる方向を意味している。

【0027】

図３を参照して、ベッド１１には、回転軸Ｒ（図２）と中心を同じくする第１円環部１０２が設けられている。第１円環部１０２は、その周囲と比較して相対的に厚みの大きな部分である。軸受７０の外輪７１の外周面７１ｂが、第１円環部１０２の内周面１０２ｂと密着している。外輪７１は、ベッド１１にインロー嵌合されている。

【0028】

テーブル２０の軸部２２の外周面２２ａに、スケール８１が印字されている。スケール８１と対向して、エンコーダヘッド８２が配設されている。スケール８１とエンコーダヘッド８２の間には、エンコーダヘッド８２のセンサがスケール目盛りを読み取り可能である隙間３５が形成されている。隙間３５の幅は、スケール目盛りを読み取り可能とするため、装置全体の大きさや各部品の配置に関わらずほぼ同じである。例えば、テーブル２０の載置部２１の外径が６５ｍｍである回転テーブル装置では、ベッド１１の大きさは６５ｍｍ～７５ｍｍ×７５ｍｍ～８５ｍｍ程度とできる。エンコーダヘッド８２の背面８２ｃは、載置部２１の外周面２１ａから外方に突出していない。つまり、エンコーダヘッド８２は、載置部２１の下に収容されている。回転テーブル装置１は、リングスケールを備えず、テーブルに直接スケール８１が印字されている。このため、テーブルとセンサを近接して配置できる。この構成によって、回転テーブル装置のコンパクト化が可能である。また、センサの読み取り精度の向上が期待できる。また、載置部２１の下にエンコーダヘッド８２を収容する構成によって、載置部２１の面積を確保しながらも全体がコンパクトに構成された回転テーブル装置が得られる。

【0029】

次に、回転テーブル装置における固定側である、回転テーブル装置１の基台部１０および基台部１０に固定される部材の詳細を説明する。図４は基台部１０を構成するベッド１１の斜視図である。図５は、ベッド１１およびベッド１１に固定される部材を示す平面図である。図６は、ベッド１１およびベッド１１に固定される部材を示す斜視図である。

【0030】

図４を参照して、ベッド１１は全体が鋼板で構成された一体の部材である。大略的に、ベッド１１は、中央部に、回転軸Ｒを中心とする穴１０３が形成されている。穴１０３と同心円状に、環状の凹部である第１凹部１０１が形成されている。第１凹部１０１と連続して、第２凹部１０５が形成されている。第２凹部１０５は、ベッド１１の端面１１ｅに至る凹部である。ベッド１１を厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通するねじ穴１３が、ベッド１１の４箇所に形成されている。ねじ穴１３を利用して、ベッド１１を外部部材に固定できる。

【0031】

穴１０３の径は、軸受７０の外輪７１（図３）の内周面の径とほぼ等しい。穴１０３の周縁に、第２円環部１０４がある。第２円環部１０４には、ベッド１１の厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通するねじ穴１７が周方向に等間隔に複数形成されている。第２円環部１０４の外側の周縁に沿って、第１円環部１０２がある。第１円環部１０２の内周面１０２ｂと、第２円環部１０４の上面１０４ａとによって形成される段部に、軸受７０の外輪７１（図３）がインロー嵌合される。

【0032】

図５は、ベッド１１に固定される部材の一部を示している。図５を参照して、第１凹部１０１の上面１０１ａには、第１凹部１０１の形状に対応する絶縁フィルムである第１絶縁体５３が配置されている。第１絶縁体５３の上に、コイル５２が配置される。コイル５２はそれぞれ、扁平で環状に巻回されたコアレスコイルである。１５個のコイル５２が、円環の一部をなすコイル列５７を構成している。コイル５２は３相コイルであり、コイル列５７においては、一方の端からＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順に繰り返して配列されている。なお、実施の形態１においてコイル列には１５個のコイルが含まれるが、コイル列に含まれるコイルの数や配置は、モータの大きさや所望のトルクに応じて変更できる。配設するコイル５２を３つ増やして、第１凹部１０１の全周に並ぶ円環状のコイル列を形成してもよい。コイル５２は、カラー４２を介して、基板１４（図６）とともに、ねじ４１によってベッド１１に固定されている。

【0033】

ベッド１１には、支持台１２、カバー６１が固定されている。カバー６１の中央側の端面６１ｂは、テーブル２０の載置部２１の外周面２１ａと僅かな隙間をあけて対向する弧状に形成されている。カバー６１の内部に、エンコーダの信号線や電力線等の部品（不図示）が収容される。

【0034】

図６は図５に基板１４を付加して示す斜視図である。図６を参照して、基板１４の上面１４ａは、ベッド１１の上面１１ａ、第１円環部１０２の上面１０２ａとおおむね同じ高さになるよう構成されている。基板１４の上面１４ａには、絶縁フィルム等の絶縁体が取り付けられていてもよい。

【0035】

次に、回転テーブル装置における回転側である、回転テーブル装置１のテーブル２０およびテーブル２０に固定される部材の詳細を説明する。図７はテーブル２０および軸受７０を示す平面図である。図８は、図７に示すテーブル２０および軸受７０の断面斜視図である。図９は、テーブル２０の下面を示す。図９は、テーブル２０およびテーブル２０に固定される部材を示す平面図である。

【0036】

図７を参照して、テーブル２０の軸部２２の外周面２２ａの全周に、スケール８１が印字されている。ここで、印字されているとは、センサを用いて検出可能な被検出部が印されていることを意味し、レーザ加工やエッチングによる刻印、印刷、転写、記入等によって作られるマークが形成されていることの全般を含む。スケール８１は、多数の目盛り８３の集合体である。スケール８１は、外周面２２ａに直接印字されている。直接印字されているとは、シールやリボン等を介さず、外周面２２ａの表面に直接目盛り８３が形成されていることを意味する。好ましくは、目盛り８３はレーザ加工やエッチングで外周面２２ａに形成された微小な凹部（スリット）である。例えば、目盛り８３は、長さ０．２ｍｍ～１０ｍｍ、深さ０．１～１００μｍであって外周面２２ａに形成された凹部であってよい。目盛り８３の間隔は、例えば、１～１００μｍとできる。目盛り８３は等間隔に形成されていてもよく、間隔の異なる部分があってもよい。目盛り８３は全周にわたってすべて同じでもよい。また、例えば、目盛り８３の一部として、または、目盛り８３に加えて、原点位置や特定の位置を示すリファレンスマークが形成されていてもよい。また、一定間隔ごとの目盛りの長さや幅が他の目盛りと異なるようにされていて、他の目盛りと区別可能であってもよい。

【0037】

図８を参照して、テーブル２０の中心部は中空である。テーブル２０の内周面２０ｃは、載置部２１と軸部２２とにわたって面一である。テーブル２０の中心部を中空とし、かつスケール８１を軸部２２の外周面２２ａに直接設ける構成によって、回転部分をより軽量化できる。テーブル２０の下面２０ｄには、テーブル２０の周方向に沿って延在する円環状の凹部である、第１円環部２３および第２円環部２４が形成されている。第１円環部２３に、軸受７０が配置される。第１円環部２３を規定する内周面２３ａと軸受７０の内輪７２の内周面７２ａとが接するように、軸受７０が配置されている。第２円環部２４に、磁石５１が配置される。磁石５１の厚みと、第２円環部２４の深さはおおむね等しい。磁石５１は第２円環部２４内にほぼ収められ、テーブル２０の下面２０ｄからの突出はわずかである。

【0038】

図９を参照して、磁石５１は、回転中心に向かって収束する略台形状の面を有する板状の磁石である。互いに隣接して配置された２３個の磁石５１が、磁石列５６を構成している。磁石５１は第２円環部２４の全周にわたって配置されている。磁石列５６は円環状の磁石列である。磁石列５６において、磁石５１はＮ極とＳ極が交互になるように配置されている。なお、磁石の個数は配列の形態はこれに制限されず、磁石のサイズや性能、要求されるトルク等に応じて適宜変更できる。磁石５１は例えば、接着剤によってテーブル２０に接着されていてもよいし、磁石５１の磁力のみでテーブル２０に固定されていてもよい。磁石列５６は、コイル列５７（図５）に対向するよう配置されている。

【0039】

次に、回転テーブル装置１のモータ５０について説明する。
図２、図５、図９を参照して、磁石５１で構成される磁石列５６と、コイル５２で構成されるコイル列５７とが、モータ５０を構成する。テーブル２０は、磁石５１の磁路を形成するマグネットヨークを兼ねている。コイル５２に、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のそれぞれに対応する接続部（不図示）から、電力線（不図示）を通じて、電力が供給される。回転テーブル装置１では、基板１４が磁石５１とコイル５２との間に配置されており、給電時にコイル５２で発生する熱が磁石５１に伝わりにくい。この構成によって、磁石５１の温度上昇による磁束密度の低下が低減され、モータ５０の出力低下を抑制できる。さらに、テーブル２０の回転に伴う気流によって、磁石５１の空冷が期待できる。回転テーブル装置１は、軸部の外周に配置されるリングスケールを有さない。このため、軸部２２の外周面２２ａが機器外部に露出し、磁石５１も機器外部に近い位置に配置されるため、空冷効果がより高くなる。

【0040】

ここで、回転テーブル装置の大きさを説明する。回転テーブル装置１の大きさは特に制限されないが、テーブル軸部の外周面に直接スケールを印字する構成によって、従来になく小型の無限回転テーブル装置が得られる。例えば、テーブル２０の外径が１００ｍｍ、ベッドの大きさが１００ｍｍ×１１５ｍｍである、無限回転テーブル装置を構成できる。当然ながら、これらの大きさに限定されるものではなく、テーブルの外径は１０～１０００程度とできる。ベッドの大きさは、１辺が１０～１０２０ｍｍ程度とできる。

【0041】

（変形例）
本開示にかかる回転テーブル装置におけるテーブルの変形例を示す。図１０～図１２を参照して、回転体２００は、本開示に従う回転テーブル装置を構成する回転部の実施の形態の１例である。回転体２００以外の回転テーブル装置の構成は、上述の回転テーブル装置１の構成を必要に応じて変更して適用可能である。回転体２００は、テーブルと軸受の外輪とが一体化された一部品でなる点が、実施の形態１のテーブル２０との主な相違点である。この相違点を中心に説明する。実施の形態１と同じ構成には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0042】

図１０は、回転体２００および内輪７２０を示す斜視図である。図１１は、図１０におけるＸＩ－ＸＩで切断する断面を示す断面図である。図１２は、図１０におけるＸＩ－ＸＩ断面の断面斜視図であり、内輪７２０を省いて示す図である。

【0043】

図１０を参照して、回転体２００は、中空円盤状の部分である載置部２１０と、載置部２１０の下に位置し、載置部２１０よりも外径の小さな軸部２２０と、を含む。載置部２１０の上面は平坦に形成されている。載置部２１０および軸部２２０は、一体に形成された一部品である。軸部２２０の外周面２２０ａに、全周にわたってスケール８１０が印字されている。スケール８１０は、前述のスケール８１と同様にレーザ加工やエッチング等によって外周面２２０ａの表面上に直接形成された、目盛り８３０から構成される。

【0044】

図１１を参照して、回転体２００の内周面２００ｃに、軸受７００における転動体９１の転走面である軌道面７１０ａ、７１０ｂが形成されている。すなわち、回転体２００は、回転テーブル装置におけるテーブルと軸受の外輪とが一体に構成されてなる部材である。回転体２００は、軸受の外輪７１０を含んでなる。軸部２２０の内周側が外輪７１０として機能し、内輪７２０、転動体９１とともに軸受７００を構成する。転動体９１は円柱状のローラである。軸受７００はクロスローラベアリングである。内輪７２０は、ねじ穴１６０に挿入されるねじ（不図示）によってベッド（不図示）に固定される。

【0045】

図１１、図１２を参照して、回転体２００の下面２００ｄには、回転体２００の周方向に延在する円環状部の凹部である第１円環部２３０が形成されている。第１円環部２３０には、複数の板状の磁石が配列される。内周面２００ｃには軌道面７１０ａ、７１０ｂが形成されている。製造において、軌道面７１０ａ、７１０ｂと、外周面２２０ａはワンチャックで加工することが可能であり、合理的な製造工程で製造可能である。

【0046】

回転体２００は、スケール８１０が軸部２２０の外周面に直接印字されており、さらに、回転テーブル装置におけるテーブルと軸受の外輪とが一体化されている。これらの構成によって、より小型で、無限回転可能な回転テーブル装置を合理的な製造工程によって得ることができる。

【0047】

（その他の変形例）
回転テーブル装置１では、軸受７０の外輪７１がベッドに固定され、内輪７２がテーブル２０に固定されている。これに対して、軸受の外輪とテーブルが固定され、内輪とベッドが固定される構造としてもよい。また、回転体２００は軸受７００の外輪７１０を含む部材である。これに対して、テーブルと軸受の内輪が一体化される構造としてもよい。これらは、部品のレイアウト、装置の大きさ、質量を考慮して適切に選択されうる。

【0048】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0049】

１ 回転テーブル装置、１０ 基台部、１１ ベッド、１２ 支持台、１４ 基板、２０ テーブル、２１、２１０ 載置部、２２、２２０ 軸部、２３、２３０ 第１円環部、２４ 第２円環部、３５ 隙間、４１、４６、４７、４８ ねじ、４２ カラー、９、１３、１６、１７、１６０ ねじ穴、１８、１９ 取り付け穴、５０ モータ、５１ 磁石、５２ コイル、５３ 第１絶縁体、５６ 磁石列、５７ コイル列、６１ カバー、７０、７００ 軸受、７１、７１０ 外輪、７２、７２０ 内輪、８１、８１０ スケール、８２ エンコーダヘッド、８３、８３０ 目盛り、９１ 転動体、１０１ 第１凹部、１０２ 第１円環部、１０３ 穴、１０４ 第２円環部、１０５ 第２凹部、２００ 回転体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】