特許 7543599 リニアモータおよび工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-23

(45)【発行日】2024-09-02

(54)【発明の名称】リニアモータおよび工作機械

(51)【国際特許分類】

   H02K 41/02 20060101AFI20240826BHJP

   H02K 33/00 20060101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

H02K41/02 Z

H02K33/00 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024507867

(86)(22)【出願日】2023-02-02

(86)【国際出願番号】 JP2023003350

【審査請求日】2024-02-07

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000146847

【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100185719

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 悠樹

(72)【発明者】

【氏名】河本 道生

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０６０８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７３５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７７５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３２８９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３２６９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３２５８６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ４１／０２

Ｈ０２Ｋ ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械に用いられるリニアモータであって、
複数の磁石が第１方向に並べて設けられている磁石板と、
複数のコイルが前記第１方向に並べて設けられているおり、前記磁石板に対して前記第１方向にスライド可能に構成されたスライダと、
前記磁石板の表面と平行でかつ前記第１方向と直交する第２方向における前記複数のコイルの端部と、前記第２方向における前記複数の磁石の端部とを冷却するように配管されている冷却配管とを備え、
前記冷却配管は、前記スライダにおいて前記磁石板との対向面側に設けられている、リニアモータ。

【請求項2】

前記第１方向および前記第２方向の両方に直交する第３方向から見たときに、前記冷却配管は、前記第２方向における前記複数のコイルの端部と重なるように配管されている、請求項１に記載のリニアモータ。

【請求項3】

前記第２方向から見たときに、前記冷却配管は、前記第２方向における前記複数の磁石の端部と重なるように配管されている、請求項１または２に記載のリニアモータ。

【請求項4】

前記スライダは、前記第１方向に並べて設けられている複数のティースを含み、前記複数のティースは、前記複数の磁石と対向するように前記スライダに設けられており、
前記複数のティースは、
最も外側に位置するティースであって、前記複数のコイルが巻かれていない第１ティースと、
前記第１ティースの隣に位置するティースであって、前記複数のコイルの１つが巻かれている第２ティースとを含み、
前記冷却配管は、前記第１ティースと前記第２ティースとの間を通るように配管されている、請求項１または２に記載のリニアモータ。

【請求項5】

請求項１または２に記載のリニアモータと、
ワークまたは工具を回転可能に保持するための主軸とを備え、
前記リニアモータは、前記主軸の位置を移動するために用いられている、工作機械。

【請求項6】

請求項１または２に記載のリニアモータと、
ワークを載置するためのテーブルとを備え、
前記リニアモータは、前記テーブルを駆動するために用いられている、工作機械。

【請求項7】

請求項１または２に記載のリニアモータと、
部材を搬送するためのローダとを備え、
前記リニアモータは、前記ローダを駆動するために用いられている、工作機械。

【請求項8】

工作機械に用いられるリニアモータであって、
複数の磁石が第１方向に並べて設けられている磁石板と、
複数のコイルが前記第１方向に並べて設けられているおり、前記磁石板に対して前記第１方向にスライド可能に構成されたスライダと、
前記磁石板の表面と平行でかつ前記第１方向と直交する第２方向における前記複数のコイルの端部と、前記第２方向における前記複数の磁石の端部とを冷却するように配管されている冷却配管とを備える、リニアモータ。
前記スライダは、
前記第１方向に延在している第１収容部と、
前記第１方向に延在している第２収容部とを含み、
前記第１収容部および前記第２収容部は、前記第２方向において互いに対向しており、
前記磁石板は、前記第１収容部と前記第２収容部との間に設けられており、
前記冷却配管は、前記第１収容部の内部と、前記第２収容部の内部とを通るように配管されている、リニアモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、リニアモータおよび工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１４－０４２４２３号公報（特許文献１）は、リニアモータに関する発明を開示している。当該リニアモータは、固定子として機能する界磁部と、可動子として機能する電機子とを備える。電機子は、内部にコイルを備える。電機子は、当該コイルに電流を流すことで電磁誘導作用に伴う駆動力を発生させ、界磁部上を移動する。

【0003】

電機子は、上下に重ねて配管されている２つの冷却パイプを備える。２つの冷却パイプは、電機子が界磁部と対向している面とは反対側からコイルを冷却するように配管されている。上段の冷却パイプ内の冷媒は、下段の冷却パイプ内の冷媒と逆向きに流れている。これにより、特許文献１に開示されるリニアモータは、電機子の温度分布を均一にする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－０４２４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

コイルに発生した熱は、固定側の磁石に伝わってしまうことがある。磁石の温度が上昇すると、リニアモータの性能が低下してしまう。特許文献１は、固定側の磁石を冷却することについては何ら開示していない。したがって、コイルおよび磁石の両方を冷却することが可能な技術が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一例では、工作機械に用いられるリニアモータが提供される。上記リニアモータは、複数の磁石が第１方向に並べて設けられている磁石板と、複数のコイルが上記第１方向に並べて設けられているおり、上記磁石板に対して上記第１方向にスライド可能に構成されたスライダと、上記磁石板の表面と平行でかつ上記第１方向と直交する第２方向における上記複数のコイルの端部と、上記第２方向における上記複数の磁石の端部とを冷却するように配管されている冷却配管とを備える。

【0007】

本開示の一例では、上記冷却配管は、上記スライダに設けられている。

【0008】

本開示の一例では、上記第１方向および上記第２方向の両方に直交する第３方向から見たときに、上記冷却配管は、上記第２方向における上記複数のコイルの端部と重なるように配管されている。

【0009】

本開示の一例では、上記第２方向から見たときに、上記冷却配管は、上記第２方向における上記複数の磁石の端部と重なるように配管されている。

【0010】

本開示の一例では、上記スライダは、上記第１方向に並べて設けられている複数のティースを含む。上記複数のティースは、上記複数の磁石と対向するように上記スライダに設けられている。上記複数のティースは、最も外側に位置するティースであって、上記複数のコイルが巻かれていない第１ティースと、上記第１ティースの隣に位置するティースであって、上記複数のコイルの１つが巻かれている第２ティースとを含む。上記冷却配管は、上記第１ティースと上記第２ティースとの間を通るように配管されている。

【0011】

本開示の一例では、上記スライダは、上記第１方向に延在している第１収容部と、上記第１方向に延在している第２収容部とを含む。上記第１収容部および上記第２収容部は、上記第２方向において互いに対向している。上記磁石板は、上記第１収容部と上記第２収容部との間に設けられている。上記冷却配管は、上記第１収容部の内部と、上記第２収容部の内部とを通るように配管されている。

【0012】

本開示の他の例では、工作機械が提供される。上記工作機械は、上記リニアモータと、ワークまたは工具を回転可能に保持するための主軸とを備える。上記リニアモータは、上記主軸の位置を移動するために用いられている。

【0013】

本開示の他の例では、工作機械が提供される。上記工作機械は、上記リニアモータと、ワークを載置するためのテーブルとを備える。上記リニアモータは、上記テーブルを駆動するために用いられている。

【0014】

本開示の他の例では、工作機械が提供される。上記工作機械は、リニアモータと、部材を搬送するためのローダとを備える。前記リニアモータは、前記ローダを駆動するために用いられている。

【0015】

本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態に従うリニアモータを斜め方向から表わす斜視図である。

【図2】磁石とコイルと冷却配管との位置関係をＺ軸方向から表わした図である。

【図3】磁石とコイルと冷却配管との位置関係をＹ軸方向から表わした図である。

【図4】スライダをＺ軸方向から表わした図である。

【図5】図４に示されるＶ－Ｖ線に沿ったスライダの断面図である。

【図6】図４に示されるＶＩ－ＶＩ線に沿ったスライダの断面図である。

【図7】工作機械の装置構成の一例を示す図である。

【図8】工作機械の装置構成の他の例を示す図である。

【図9】工作機械の装置構成の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

【0018】

＜Ａ．リニアモータ１００＞
まず、図１を参照して、リニアモータ１００の概要について説明する。図１は、実施の形態に従うリニアモータ１００を斜め方向から表わす斜視図である。

【0019】

図１に示されるように、リニアモータ１００は、磁石板１０と、スライダ５０とを含む。

【0020】

磁石板１０は、固定子として機能する。磁石板１０には、複数の磁石１２が並べられている。説明の便宜のために、以下では、磁石１２が並べられている方向をＸ軸方向（第１方向）とも称する。磁石板１０の表面と平行でかつＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向（第２方向）とも称する。Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方に直交する方向をＺ軸方向（第３方向）とも称する。

【0021】

複数の磁石１２の各々は、Ｘ軸方向において所定の間隔を空けて磁石板１０上に配置されている。磁石１２の各々は、永久磁石である。磁石１２の各々は、隣接する磁石１２と極性が反対になるように磁石板１０上に設けられている。一例として、一の磁石１２の表面がＮ極で、当該一の磁石１２の裏面がＳ極であったとする。この場合、当該一の磁石１２の隣に配置されている磁石１２については、表面がＳ極で、裏面がＮ極となる。

【0022】

スライダ５０は、可動子として機能する。スライダ５０は、複数のコイル５２を有する。複数のコイル５２は、Ｘ軸方向に並べてスライダ５０に設けられている。コイル５２の各々は、スライダ５０に形成されている後述のティース５３（図５参照）に長円状に巻かれている。

【0023】

複数のコイル５２は、複数の磁石１２と対向するようにスライダ５０に設けられている。異なる言い方をすれば、複数のコイル５２は、Ｚ軸方向から見て複数の磁石１２と重なるようにスライダ５０に設けられている。

【0024】

スライダ５０は、複数のコイル５２に交流電流を印加することにより発生する磁場を複数の磁石１２に作用させることで推力を受け、磁石板１０上をＸ軸方向にスライドする。交流電流は、たとえば、コイル５２に電気的に接続される電源（図示しない）から供給される。

【0025】

＜Ｂ．冷却配管５４＞
次に、図２および図３を参照して、リニアモータ１００に設けられている冷却配管５４について説明する。図２は、磁石１２とコイル５２と冷却配管５４との位置関係をＺ軸方向から表わした図である。図３は、磁石１２とコイル５２と冷却配管５４との位置関係をＹ軸方向から表わした図である。

【0026】

リニアモータ１００は、冷却配管５４を備える。冷却配管５４は、Ｙ軸方向における複数の磁石１２の端部と、Ｙ軸方向における複数のコイル５２の端部とを冷却するように配管されている。これにより、冷却配管５４は、コイル５２の端部だけでなく、磁石１２の端部を冷却することができ、効率的な冷却を実現することができる。結果として、発生した熱に伴うリニアモータ１００の性能の低下が抑制される。また、リニアモータ１００を搭載する機械（たとえば、工作機械など）の熱変位が抑制される。

【0027】

なお、「Ｙ軸方向における複数の磁石１２の端部」とは、Ｙ軸方向における磁石１２の最端部を少なくとも含む部分を意味する。一例として、当該端部は、磁石１２の最端部から長さ「ｄ１」の範囲を表わす。

【0028】

また、「Ｙ軸方向における複数のコイル５２の端部」とは、Ｙ軸方向におけるコイル５２の最端部を少なくとも含む部分を意味する。一例として、コイル５２の端部は、コイル５２の最端部から長さ「ｄ２」の範囲を表わす。

【0029】

冷却配管５４は、その冷却効果が磁石１２の端部とコイル５２の端部との両方に及ぶ範囲にあれば任意に配管され得る。一例として、冷却配管５４は、固定側の磁石板１０に配管されてもよいし、可動側のスライダ５０に配管されてもよい。図２および図３の例では、冷却配管５４は、スライダ５０に配管されている。冷却配管５４がスライダ５０に配管されることで、スライダ５０内のコイル５２で発生した熱が磁石板１０に伝わることを防ぐことができる。また、冷却配管５４がスライダ５０に配管される場合には、冷却配管５４が磁石板１０に配管されるよりも、冷却配管５４の長さが短くなる。

【0030】

冷却配管５４は、たとえば、コイル５２の各々の端部に沿うように配管されている。一例として、冷却配管５４は、Ｚ軸方向から見たときに、Ｙ軸方向における複数のコイル５２の端部と重なるように配管されている。これにより、冷却配管５４は、コイル５２の端部をより効果的に冷却することができる。

【0031】

また、冷却配管５４は、磁石１２の端部と平行に配管されている。一例として、冷却配管５４は、Ｙ軸方向における複数の磁石１２の端部と重なるように配管されている。これにより、冷却配管５４は、磁石１２の端部をより効果的に冷却することができる。

【0032】

冷却配管５４は、冷媒の流入口と、冷媒の流出口とを有する。当該流入口と当該流出口とは、冷却器（図示しない）に繋げられている。冷媒は、冷却配管５４の流入口から冷却配管５４の流出口まで流れ、磁石１２およびコイル５２を冷却する。流出口に到達した冷媒は、冷却器に送られ、冷やされる。その後、冷やされた冷媒は、冷却配管５４の流入口に再び送られる。このように、冷媒は、スライダ５０内を循環することで磁石１２およびコイル５２から熱を集める。冷媒は、たとえば、水などを含む液体である。

【0033】

冷却配管５４は、たとえば、熱伝導性の良い金属管で構成される。一例として、冷却配管５４は、銅管で構成されてもよいし、アルミニウム管で構成されてもよいし、ステンレス鋼管で構成されてもよい。

【0034】

冷却配管５４の断面形状は、任意である。冷却配管５４の断面形状は、たとえば、円形であってもよいし、矩形であってもよいし、その他の形状であってもよい。

【0035】

＜Ｃ．スライダ５０＞
次に、図４～図６を参照して、上述のスライダ５０についてさらに詳細に説明する。図４は、スライダ５０をＺ軸方向から表わした図である。図５は、図４に示されるＶ－Ｖ線に沿ったスライダ５０の断面図である。図６は、図４に示されるＶＩ－ＶＩ線に沿ったスライダ５０の断面図である。

【0036】

スライダ５０は、その外観を成す筐体６０を有する。筐体６０は、たとえば、樹脂製である。筐体６０の内部には、スライダコア５１と、複数のコイル５２と、冷却配管５４と、冷却配管５６と、固定用部材５８とが収容されている。

【0037】

スライダコア５１は、たとえば、電磁鋼板で構成されている。また、スライダコア５１には、複数のティース５３が形成されている。ティース５３の各々は、スライダコア５１の下面からＺ軸方向に突き出ており、上述の複数の磁石１２と対向している。異なる言い方をすれば、複数のティース５３は、Ｚ軸方向から見て複数の磁石１２と重なるようにスライダコア５１に形成されている。また、ティース５３の各々は、Ｙ軸方向に延在している。

【0038】

ティース５３は、Ｘ軸方向の最も外側に位置するティースであって、コイル５２が巻かれていない補助ティース５３Ａ（第１ティース）と、補助ティース５３Ａの隣に位置するティースであって、コイル５２が巻かれているコイル用ティース５３Ｂ（第２ティース）とを含む。上述の冷却配管５４は、補助ティース５３Ａとコイル用ティース５３Ｂとの間を通るように配管されている。

【0039】

補助ティース５３Ａとコイル用ティース５３Ｂとの間の空間が冷却配管５４の配管経路として活用されることで、デッドスペースが有効活用される。また、スライダ５０がＸ軸方向において大型化することを防ぐことができる。

【0040】

また、スライダ５０は、Ｘ軸方向に延在している収容部６２Ａ，６２Ｂを有する。収容部６２Ａ，６２Ｂは、筐体６０の一部を構成し、物体を収容可能な空間を区画形成している。収容部６２Ａ，６２Ｂは、Ｙ軸方向において互いに対向している。収容部６２Ａ，６２Ｂの間には、上述の磁石板１０が配置される。これにより、収容部６２Ａ，６２Ｂは、Ｙ軸方向におけるスライダ５０の移動を抑制するとともに、Ｘ軸方向にスライダ５０を導く。

【0041】

冷却配管５４は、収容部６２Ａの内部と、収容部６２Ｂとの内部を通るように配管されている。収容部６２Ａの内部の空間と、収容部６２Ｂの内部の空間とが冷却配管５４の配管経路として活用されることで、デッドスペースが有効活用される。また、スライダ５０がＹ軸方向において大型化することを防ぐことができる。

【0042】

好ましくは、冷却配管５４とは異なる他の冷却配管５６がさらにスライダ５０に設けられる。冷却配管５４がスライダコア５１の下面（すなわち、磁石板１０に近い側の面）に設けられているのに対して、冷却配管５６は、スライダコア５１の上面（すなわち、磁石板１０から離れている側の面）に設けられる。冷却配管５４，５６の両方が設けられることで、スライダ５０の冷却効率がさらに改善する。

【0043】

より具体的には、スライダコア５１の上面には、複数の溝が形成されている。各溝は、等間隔に形成され、Ｙ軸方向に延在している。冷却配管５６は、スライダコア５１の上面に形成されている各溝に沿って蛇行するように配管される。

【0044】

冷却配管５６は、冷媒の流入口と、冷媒の流出口とを有する。当該流入口と当該流出口とは、冷却器（図示しない）に繋げられている。冷媒は、冷却配管５６の流入口から冷却配管５６の流出口まで流れ、スライダ５０を冷却する。流出口に到達した冷媒は、冷却器に送られ、冷やされる。その後、冷やされた冷媒は、冷却配管５６の流入口に再び送られる。このように、冷媒は、スライダコア５１の上面を循環することでスライダ５０から排熱する。冷媒は、たとえば、水などを含む液体である。

【0045】

冷却配管５６は、たとえば、熱伝導性の良い金属管で構成される。一例として、冷却配管５６は、銅管で構成されてもよいし、アルミニウム管で構成されてもよいし、ステンレス鋼管で構成されてもよい。

【0046】

冷却配管５６の断面形状は、任意である。冷却配管５６の断面形状は、たとえば、円形であってもよいし、矩形であってもよいし、その他の形状であってもよい。

【0047】

また、スライダコア５１には、Ｙ軸方向に延在している貫通孔が形成されている。当該貫通孔には、固定用部材５８が挿入される。固定用部材５８には、Ｚ軸方向においてねじ穴が形成されているとともに、スライダコア５１にはＺ軸方向に対して固定用部材５８のねじ穴と連通する貫通孔が形成されている。

【0048】

固定用部材５８の形状は、任意である。一例として、固定用部材５８の形状は、直方体形状の角材であってもよいし、円柱形状であってもよいし、その他の形状であってもよい。

【0049】

固定用部材５８は、スライダコア５１とは異なる種類の部材で構成される。一例として、スライダコア５１が積層鋼鈑で構成されているのに対して、固定用部材５８は、積層鋼鈑以外の金属で構成される。一例として、固定用部材５８は、鉄で構成されてもよいし、その他の種類の金属で構成されてもよい。

【0050】

＜Ｄ．リニアモータ１００の応用例＞
次に、図７～図９を参照して、上述のリニアモータ１００の応用例について説明する。リニアモータ１００は、たとえば、工作機械内の様々な部品を駆動するために用いられ得る。

【0051】

ここでいう「工作機械」とは、ワークを加工する機能を備えた種々の装置を包含する概念である。工作機械２００は、横形のマシニングセンタであってもよいし、立形のマシニングセンタであってもよい。あるいは、工作機械２００は、旋盤であってもよいし、付加加工機であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。

【0052】

リニアモータ１００が工作機械内で使用される場合には、固定子として機能する磁石板１０が工作機械内の不動部品に取り付けられる。一方で、可動子として機能するスライダ５０は、工作機械内における駆動対象の部品に取り付けられる。この場合、ボルトが駆動対象の部品を通されるとともに、当該ボルトは、スライダ５０内に形成されている上述の固定用部材５８に形成されているねじ穴に嵌められる。これにより、駆動対象の部品がスライダ５０に固定される。

【0053】

（Ｄ１．主軸）
まず、図７を参照して、リニアモータ１００を主軸の駆動に応用する例について説明する。図７は、工作機械２００の装置構成の一例を示す図である。

【0054】

リニアモータ１００は、たとえば、ワークまたは工具を回転可能に保持するための主軸２５０の位置を移動するために用いられる。主軸２５０は、ワークを回転するためのワーク主軸であってもよいし、工具を回転するための工具主軸であってもよい。

【0055】

説明の便宜のために、以下では、主軸２５０を基準とする座標系をＸ'軸，Ｙ'軸およびＺ'軸で表わす。Ｘ'軸、Ｙ'軸およびＺ'軸は、互いに直交している。

【0056】

図７に示されるように、工作機械２００は、制御部２００Ａと、駆動部２４０Ａと、主軸２５０とを含む。

【0057】

制御部２００Ａは、たとえば、ＣＮＣ（Computer Numerical Control）装置である。ＣＮＣ装置は、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central Processing Unit）、少なくとも１つのＭＰＵ（Micro Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。制御部２００Ａは、加工プログラムなど各種プログラムを実行することで駆動部２４０Ａの動作を制御する。

【0058】

駆動部２４０Ａは、主軸２５０を駆動するための機構である。駆動部２４０Ａの装置構成は、任意である。駆動部２４０Ａは、単体の駆動ユニットで構成されてもよし、複数の駆動ユニットで構成されてもよい。図７の例では、駆動部２４０Ａは、モータドライバ２４１Ａ～２４１Ｃと、リニアモータ２４２Ａ～２４２Ｃと、エンコーダ２４３Ａ～２４３Ｃとで構成されている。リニアモータ２４２Ａ～２４２Ｃの各々は、上述のリニアモータ１００に対応する。

【0059】

モータドライバ２４１Ａは、主軸２５０のＸ'軸方向における駆動を制御する。モータドライバ２４１Ａは、制御部２００Ａから制御信号の入力を受け、当該制御信号に応じた電流をリニアモータ２４２Ａに出力する。

【0060】

より具体的には、制御部２００Ａは、目標位置を含む制御信号をモータドライバ２４１Ａに逐次的に出力する。モータドライバ２４１Ａは、エンコーダ２４３Ａのフィードバック信号から主軸２５０の実位置を算出し、当該実位置と当該目標位置との差分が小さくなるようにリニアモータ２４２Ａに電流を出力する。これにより、モータドライバ２４１Ａは、Ｘ'軸方向の任意の位置に主軸２５０を移動する。

【0061】

モータドライバ２４１Ｂは、主軸２５０のＹ'軸方向における駆動を制御する。モータドライバ２４１Ｂは、制御部２００Ａから制御信号の入力を受け、当該制御信号に応じた電流をリニアモータ２４２Ｂに出力する。

【0062】

より具体的には、制御部２００Ａは、目標位置を含む制御信号をモータドライバ２４１Ｂに逐次的に出力する。モータドライバ２４１Ｂは、エンコーダ２４３Ｂのフィードバック信号から主軸２５０の実位置を算出し、当該実位置と当該目標位置との差分が小さくなるようにリニアモータ２４２Ｂに電流を出力する。これにより、モータドライバ２４１Ｂは、Ｙ'軸方向の任意の位置に主軸２５０を移動する。

【0063】

モータドライバ２４１Ｃは、主軸２５０のＺ'軸方向における駆動を制御する。モータドライバ２４１Ｃは、制御部２００Ａから制御信号の入力を受け、当該制御信号に応じた電流をリニアモータ２４２Ｃに出力する。

【0064】

より具体的には、制御部２００Ａは、目標位置を含む制御信号をモータドライバ２４１Ｃに逐次的に出力する。モータドライバ２４１Ｃは、エンコーダ２４３Ｃのフィードバック信号から主軸２５０の実位置を算出し、当該実位置と当該目標位置との差分が小さくなるようにリニアモータ２４２Ｃに電流を出力する。これにより、モータドライバ２４１Ｃは、Ｚ'軸方向の任意の位置に主軸２５０を移動する。

【0065】

（Ｄ２．テーブル）
次に、図８を参照して、リニアモータ１００をテーブルの駆動に応用する例について説明する。図８は、工作機械２００の装置構成の他の例を示す図である。

【0066】

リニアモータ１００は、たとえば、工作機械内に設けられているテーブル２６０を駆動するために用いられる。テーブル２６０は、加工対象のワークを載置するための台である。

【0067】

図８に示されるように、工作機械２００は、制御部２００Ａと、駆動部２４０Ｂと、テーブル２６０とを含む。

【0068】

駆動部２４０Ｂは、テーブル２６０を駆動するための機構である。駆動部２４０Ｂの装置構成は、任意である。駆動部２４０Ｂは、単体の駆動ユニットで構成されてもよし、複数の駆動ユニットで構成されてもよい。図８の例では、駆動部２４０Ｂは、モータドライバ２４１Ｄ，２４１Ｅと、リニアモータ２４２Ｄ，２４２Ｅと、エンコーダ２４３Ｄ，２４３Ｅとで構成されている。リニアモータ２４２Ｄ，２４２Ｅの各々は、上述のリニアモータ１００に対応する。

【0069】

モータドライバ２４１Ｄは、テーブル２６０のＸ'軸方向における駆動を制御する。モータドライバ２４１Ｄは、制御部２００Ａから制御信号の入力を受け、当該制御信号に応じた電流をリニアモータ２４２Ｄに出力する。

【0070】

より具体的には、制御部２００Ａは、目標位置を含む制御信号をモータドライバ２４１Ｄに逐次的に出力する。モータドライバ２４１Ｄは、エンコーダ２４３Ｄのフィードバック信号からテーブル２６０の実位置を算出し、当該実位置と当該目標位置との差分が小さくなるようにリニアモータ２４２Ｄに電流を出力する。これにより、モータドライバ２４１Ｄは、Ｘ'軸方向の任意の位置にテーブル２６０を移動する。

【0071】

モータドライバ２４１Ｅは、テーブル２６０のＹ'軸方向における駆動を制御する。モータドライバ２４１Ｅは、制御部２００Ａから制御信号の入力を受け、当該制御信号に応じた電流をリニアモータ２４２Ｅに出力する。

【0072】

より具体的には、制御部２００Ａは、目標位置を含む制御信号をモータドライバ２４１Ｅに逐次的に出力する。モータドライバ２４１Ｅは、エンコーダ２４３Ｅのフィードバック信号からテーブル２６０の実位置を算出し、当該実位置と当該目標位置との差分が小さくなるようにリニアモータ２４２Ｅに電流を出力する。これにより、モータドライバ２４１Ｅは、Ｙ'軸方向の任意の位置にテーブル２６０を移動する。

【0073】

（Ｄ３．ローダ）
次に、図９を参照して、リニアモータ１００をローダの駆動に応用する例について説明する。図９は、工作機械２００の装置構成の他の例を示す図である。

【0074】

リニアモータ１００は、たとえば、部材を搬送するためのローダ２７０を駆動するために用いられる。当該部材は、加工前または加工後のワークであってもよいし、工具であってもよい。

【0075】

図９に示されるように、工作機械２００は、制御部２００Ａと、駆動部２４０Ｃと、ローダ２７０とを含む。

【0076】

駆動部２４０Ｃは、ローダ２７０を駆動するための機構である。駆動部２４０Ｃの装置構成は、任意である。駆動部２４０Ｃは、単体の駆動ユニットで構成されてもよし、複数の駆動ユニットで構成されてもよい。図９の例では、駆動部２４０Ｃは、モータドライバ２４１Ｆ，２４１Ｇ，２４１Ｈと、リニアモータ２４２Ｆ，２４２Ｇ，２４２Ｈと、エンコーダ２４３Ｆ，２４３Ｇ，２４３Ｈとで構成されている。リニアモータ２４２Ｆ，２４２Ｇ，２４２Ｈの各々は、上述のリニアモータ１００に対応する。

【0077】

モータドライバ２４１Ｆは、ローダ２７０のＸ'軸方向における駆動を制御する。モータドライバ２４１Ｆは、制御部２００Ａから制御信号の入力を受け、当該制御信号に応じた電流をリニアモータ２４２Ｆに出力する。

【0078】

より具体的には、制御部２００Ａは、目標位置を含む制御信号をモータドライバ２４１Ｆに逐次的に出力する。モータドライバ２４１Ｆは、エンコーダ２４３Ｆのフィードバック信号からローダ２７０の実位置を算出し、当該実位置と当該目標位置との差分が小さくなるようにリニアモータ２４２Ｆに電流を出力する。これにより、モータドライバ２４１Ｆは、Ｘ'軸方向の任意の位置にローダ２７０を移動する。

【0079】

モータドライバ２４１Ｇは、ローダ２７０のＹ'軸方向における駆動を制御する。モータドライバ２４１Ｇは、制御部２００Ａから制御信号の入力を受け、当該制御信号に応じた電流をリニアモータ２４２Ｇに出力する。

【0080】

より具体的には、制御部２００Ａは、目標位置を含む制御信号をモータドライバ２４１Ｇに逐次的に出力する。モータドライバ２４１Ｇは、エンコーダ２４３Ｇのフィードバック信号からローダ２７０の実位置を算出し、当該実位置と当該目標位置との差分が小さくなるようにリニアモータ２４２Ｇに電流を出力する。これにより、モータドライバ２４１Ｇは、Ｙ'軸方向の任意の位置にローダ２７０を移動する。

【0081】

モータドライバ２４１Ｈは、ローダ２７０のＺ'軸方向における駆動を制御する。モータドライバ２４１Ｈは、制御部２００Ａから制御信号の入力を受け、当該制御信号に応じた電流をリニアモータ２４２Ｈに出力する。

【0082】

より具体的には、制御部２００Ａは、目標位置を含む制御信号をモータドライバ２４１Ｈに逐次的に出力する。モータドライバ２４１Ｈは、エンコーダ２４３Ｈのフィードバック信号からローダ２７０の実位置を算出し、当該実位置と当該目標位置との差分が小さくなるようにリニアモータ２４２Ｈに電流を出力する。これにより、モータドライバ２４１Ｈは、Ｚ'軸方向の任意の位置にローダ２７０を移動する。

【0083】

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0084】

１０ 磁石板、１２ 磁石、５０ スライダ、５１ スライダコア、５２ コイル、５３ ティース、５３Ａ 補助ティース、５３Ｂ コイル用ティース、５４ 冷却配管、５６ 冷却配管、５８ 固定用部材、６０ 筐体、６２Ａ 収容部、６２Ｂ 収容部、１００ リニアモータ、２００ 工作機械、２００Ａ 制御部、２４０Ａ 駆動部、２４０Ｂ 駆動部、２４０Ｃ 駆動部、２４１Ａ モータドライバ、２４１Ｂ モータドライバ、２４１Ｃ モータドライバ、２４１Ｄ モータドライバ、２４１Ｅ モータドライバ、２４１Ｆ モータドライバ、２４１Ｇ モータドライバ、２４１Ｈ モータドライバ、２４２Ａ リニアモータ、２４２Ｂ リニアモータ、２４２Ｃ リニアモータ、２４２Ｄ リニアモータ、２４２Ｅ リニアモータ、２４２Ｆ リニアモータ、２４２Ｇ リニアモータ、２４２Ｈ リニアモータ、２４３Ａ エンコーダ、２４３Ｂ エンコーダ、２４３Ｃ エンコーダ、２４３Ｄ エンコーダ、２４３Ｅ エンコーダ、２４３Ｆ エンコーダ、２４３Ｇ エンコーダ、２４３Ｈ エンコーダ、２５０ 主軸、２６０ テーブル、２７０ ローダ。

【要約】

工作機械に用いられるリニアモータ（１００）は、複数の磁石（１２）が第１方向に並べて設けられている磁石板（１０）と、複数のコイル（５２）が第１方向に並べて設けられているおり、磁石板（１０）に対して第１方向にスライド可能に構成されたスライダ（５０）と、磁石板（１０）の表面と平行でかつ第１方向と直交する第２方向における複数のコイル（５２）の端部と、第２方向における複数の磁石（１２）の端部とを冷却するように配管されている冷却配管（５４）とを備える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】