JP2002359961A - リニアモータおよびステージ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ―Ｙ―θステージ装置において縦方向寸法
および重量の増大を防止しながら、Ｘリニアモータのキ
ャリッジ１１Ｘのたわみを生じにくくする。 【解決手段】 Ｘ―Ｙ―θステージ装置においてＸリニ
アモータの支持摺動部材を少なくとも３個所に配設し、
それらが略等間隔に位置するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石とコイル
とを相対的に移動させるようにしたリニアモータあるい
は揺動モータを使用した、例えば半導体製造装置、測定
装置等の精密機器の駆動機構として利用される揺動モー
タあるいはＸ―Ｙ―θステージ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、永久磁石の磁気空隙に配設さ
れたコイルと前記永久磁石が相対運動するリニアモータ
が知られている。このうち、略１０ｃｍ乃至略１００ｃ
ｍといったストロークの範囲内で物体の位置決めを行う
ためのものとしては、例えば、特公昭５８−４９１００
号および実開昭６３−９３７８３3号公報に開示されて
いるような可動コイル型リニアモータが多用されてい
る。このリニアモータは、厚さ方向に着磁した複数の永
久磁石を着磁方向が異なるように対向させて配置し、対
向する永久磁石間（または永久磁石とヨークの間）に形
成された磁気空隙内に、磁束と直角方向に運動する可動
コイル組み立て体を配設した構造を有する。さらにこの
リニアモータでは、磁気空隙内で磁束が複数個の閉ルー
プを構成し、磁路の１部に磁束が集中しないようになっ
ているので、ストロークの全域に亘って一様な磁束密度
を発生させることができる。

【０００３】上記リニアモータの一例の概略断面図を図
６に示す。図６において１はヨークであり、鉄板のよう
な強磁性材料により平板状に形成する。２は永久磁石で
あり、厚さ方向に着磁し、表面にＮＳ磁極が相互に出現
するようにヨーク１の長手方向に配設して固着する。異
なる磁極の極性が対向するように磁気空隙３を介してヨ
ーク１に配置された複数個の永久磁石２を配設する。４
は支持板であり、前記空隙３を確保するためにヨーク１
の長手方向両端部に固着する。なお支持板４は前記ヨー
ク１と同様の強磁性材料によって形成することが好まし
い。ベース(図示せず)上にこれらヨーク１、永久磁石
２、支持板４が載置され固定子５が構成される。

【０００４】次に６はコイルであり、前記磁気空隙３に
おける磁束と巻線方向が直交するような偏平の多相コイ
ルによって形成する。すなわち複数個のコイルを永久磁
石２の配設方向に若干量ずらせて配設（ただし図６にお
いては、コイル1個のみを図示している）し、磁極の方
向を磁界検出素子等の手段を介して検出し、電流を流す
べきコイルおよびその方向を切換え得るように形成す
る。なお上記コイル６はコイルフレーム(図示せず)を介
してキャリッジ(図示せず)に固着されて一体に支持され
た可動子を形成し、支持摺動部材(図示せず)を介して前
記固定子５に移動可能に設けられる。

【０００５】以上の構成により、コイル６に電流を流す
と、コイル６はフレミングの左手の法則により、ヨーク
１の長手方向の推力を受けるから、コイル６を一体に支
持してなる可動子はヨーク１の長手方向に移動する。次
にコイル６に前記と逆方向の電流を流すと、コイル６に
は前記と逆方向の推力が作用するから、可動子は前記と
逆方向に移動する。従ってコイル６への通電およびその
電流の方向を選択することにより、可動子を所定位置に
移動させることができる。なお、上記はコイルを可動
子、永久磁石を固定子とした場合であるが、コイルを固
定子、永久磁石を可動子とした場合も同様である。

【０００６】また、従来から図７に示すような、運動方
向がＸ方向（略水平）のＸリニアモータ７Ｘ上に、運動
方向が前記Ｘ方向と直角であるＹ方向（略水平）のＹリ
ニアモータ７Ｙを搭載し、さらに前記Ｙリニアモータ上
に回転運動（回転軸が前記Ｘ方向およびＹ方向と直角）
をするθモータ７θを搭載した、Ｘ―Ｙ―θステージ装
置が知られている。このＸリニアモータおよびＹリニア
モータ７Ｙは前述の図７に示すリニアモータのような構
成および作用を有する。このようなＸ―Ｙ―θステージ
装置においては、縦方向寸法を小さくしたコンパクトな
装置を要求される。さらに、可動子の重心は低いほうが
好ましい。このため、Ｘ―Ｙ―θステージ装置の縦方向
寸法を小さくすることが求められるのである。且つ、運
動特性を向上させるために当然のことながら、重量を軽
くすることが求められる。このようなＸ―Ｙ―θステー
ジ装置のＸリニアモータは、前記Ｙリニアモータおよび
θモータの荷重に加えて、θモータに搭載される負荷の
荷重をも受けることになり、これらの荷重の合計荷重が
Ｘリニアモータのキャリッジ１１Ｘに負荷され、このキ
ャリッジ１１Ｘは２個所の支持摺動部材１６Ｘを介して
Ｘリニアモータのベース８Ｘに相対移動可能に保持され
る モータ７θが前記２個所の支持摺動部材１６Ｘの中間位
置に来た時、キャリッジ１１Ｘは両端ささえ梁の中央に
荷重を受けた状態となり、たわみが生じやすくなる。こ
のたわみを生じないようにするためには、キャリッジ１
１Ｘを厚くすれば良いが、それでは縦方向寸法および重
量が増大してしまうという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明は
前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、Ｘ―Ｙ―θステージ装置において縦
方向寸法および重量が増大を防止しながら、Ｘリニアモ
ータのキャリッジ１１Ｘのたわみが生じにくくすること
ができる、リニアモータあるいはステージ装置を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、相
隣る磁極が相互に異なるように、かつ異なる磁極の極性
が対向するように、磁気空隙を介してヨークに配設され
た複数個の永久磁石と、あるいは相隣る磁極が相互に異
なるようにヨークに配設された複数個の永久磁石に磁気
空隙を介して配設された対向ヨークと、前記磁気空隙内
に支持摺動部材を介して設けられたコイルとから成り、
前記コイルに電流を流すことにより、コイルを前記永久
磁石に対してＸ方向に相対運動させるようにしたＸリニ
アモータにおいて、前記支持摺動部材が少なくとも３個
所に配設されていることを特徴とする、Ｘリニアモータ
である。

【０００９】本願の第２の発明は、少なくとも３個所に
配設されている前記支持摺動部材は略等間隔に配置され
るようにしたことを特徴とする、前記第１の発明のＸリ
ニアモータである。

【００１０】本願の第３の発明は、相隣る磁極が相互に
異なるように、かつ異なる磁極の極性が対向するよう
に、磁気空隙を介してヨークに配設された複数個の永久
磁石と、あるいは相隣る磁極が相互に異なるようにヨー
クに配設された複数個の永久磁石に磁気空隙を介して配
設された対向ヨークと、前記磁気空隙内に支持摺動部材
を介して設けられたコイルとから成り、前記コイルに電
流を流すことにより、前記Ｘ方向と直交するＹ方向にコ
イルを前記永久磁石に対して相対運動させるようにした
Ｙリニアモータを、前記第１ないし第２のいずれかの発
明のＸリニアモータに搭載したことを特徴とする、Ｘ−
Ｙステージ装置である。

【００１１】本願の第４の発明は、相隣る磁極が相互に
異なるように、かつ異なる磁極の極性が対向するよう
に、磁気空隙を介してヨークに配設された複数個の永久
磁石と、あるいは相隣る磁極が相互に異なるようにヨー
クに配設された複数個の永久磁石に磁気空隙を介して配
設された対向ヨークと、前記磁気空隙内に支持摺動部材
を介して設けられたコイルとから成り、前記コイルに電
流を流すことにより、コイルを前記永久磁石に対して相
対揺動あるいは回転させるようにしたθモータを、前記
第３の発明のＸ−Ｙステージ装置のＹリニアモータに搭
載したことを特徴とするＸ−Ｙ−θステージ装置であ
る。

【００１２】本願の第５の発明は、前記磁気空隙および
前記コイルが横方向に配設されていることを特徴とす
る、前記第１ないし第２のいずれかの発明のＸリニアモ
ータである。

【００１３】本願の第６の発明は、前記Ｙリニアモータ
およびＸリニアモータの少なくとも一つのリニアモータ
の前記磁気空隙および前記コイルが横方向に配設されて
いることを特徴とする、前記第３の発明のＸ−Ｙステー
ジ装置である。

【００１４】本願の第７の発明は、前記Ｙリニアモー
タ、Ｘリニアモータおよびθモータの少なくとも一つの
モータの、前記磁気空隙および前記コイルが横方向に配
設されていることを特徴とする、前記第４の発明のＸ−
Ｙ−θステージ装置である。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の第１の形態
を示す全体斜視図である。図２は図１に記載されたＸリ
ニアモータ７ＸのＹ方向断面図である。図３は図１に記
載されたＹリニアモータ７ＹのＸ方向断面図である。図
４は図１に記載されたθモータ７θの平面図である。図
５は図４のＡ−Ｏ−Ｂ断面図である。なお、同一部分は
前記図６あるいは図７と同一の参照符号で示す。以下、
図１ないし図５を参照しながら本実施の形態について説
明する。

【００１６】本実施の形態は、運動方向が図１のＸ方向
のＸリニアモータ７Ｘ上に、運動方向が（前記Ｘ方向と
直角である）図１のＹ方向のＹリニアモータ７Ｙを搭載
し、さらに前記Ｙリニアモータ上に運動方向が図１のθ
方向の揺動運動をするθモータ７θを搭載したＸ―Ｙ―
θステージ装置である。

【００１７】まずＸリニアモータ７Ｘについて、図２を
参照しながら説明する。

【００１８】ベース８は例えばアルミニウム合金により
略平板状に形成される。ベース８の材質は前記アルミニ
ウム合金以外に例えばマグネシウム合金、チタン合金あ
るいはプラスチック樹脂等にしても良い。

【００１９】ヨーク１は鉄板のような強磁性材料により
平板状に形成される。

【００２０】永久磁石２は厚さ方向に着磁され、表面に
ＮＳ磁極が相互に出現するようにヨーク１の長手方向に
配設され、永久磁石付ヨークが形成される。異なる磁極
の極性が対向するように磁気空隙３を介して、２組の前
記永久磁石付ヨークを図２の紙面の上下に配設する。こ
のようにすることにより、前記磁気空隙３が横方向にな
るように配設される。支持板４は前記磁気空隙３を確保
するために、ヨーク１の図２の紙面の左端部に挟着され
る。なお支持板４は前記ヨーク１と同様の強磁性材料に
よって形成されることが好ましい。このようにヨーク
１、永久磁石２、支持板４が一体になった磁気回路２２
が形成される。そして磁気回路２２とベース８から固定
子５Ｘが構成される。

【００２１】コイル６は前記磁気空隙３における磁束と
巻線方向が直交するような偏平の多相コイルによって形
成する。すなわち複数個のコイルが、永久磁石２の配設
方向に若干量ずらせて配設され、磁極の方向が磁界検出
素子等の手段（図示せず）を介して検出され、電流を流
すべきコイルおよびその方向を切換え得るように形成さ
れる。前述のように前記磁気空隙３が横方向になるよう
に配設されるので、コイル６も横方向になるように配設
される。基板１０は例えばガラスエポキシ樹脂製のよう
な薄板により、平面形状を矩形に形成される。扇型の広
さは前記多相コイルを必要数配設可能な広さとし、厚さ
寸法は前記多相コイルを配設保持可能で、後述の射出成
形時の圧力、温度に耐える範囲でできるだけ小さくす
る。上記コイル６はインサートナット１２とともに成形
用金型に位置決めインサートされる。そして例えばガラ
ス入りポリフェニリンサルファイド樹脂のような熱可塑
性樹脂を前記成形用金型のキャビティ内に例えば射出成
形手段によって充填し、コイル６を覆う（前記インサー
トナット１２はねじ穴部が前記樹脂の表面に露出する）
樹脂部１３を成形する。このようにコイル６が樹脂モー
ルドされてモールドコイル１４が形成される。

【００２２】キャリッジ１１Ｘは例えばアルミニウム合
金により平板状に形成される。本実施の形態においては
キャリッジ１１Ｘは横方向部の両端および中間に縦方向
部を備えた（いわゆるＥ字型）形状としたが、これに限
定されず、求められる仕様に応じて最適の形状とすれば
良い。また、前記横方向部と縦方向部は一体に形成され
ていても良いし、別々のものを例えばボルト締結等によ
り一体に形成しても良い。前記キャリッジ１１Ｘと前記
インサートナット１２がボルト締結されることによりに
よりキャリッジ１１Ｘと前記モールドコイル１４が一体
に固着され可動子１５Ｘが構成される。キャリッジ１１
Ｘに前記Ｙリニアモータ７Ｙが載置される。

【００２３】３個所の支持摺動部材１６Ｘを介して固定
子５Ｘに対して可動子１５ＸがＸ方向直線運動自在に保
持される。前記３個所に配設されている支持摺動部材の
内、中間の１個が両端の２個の略中央に位置するように
した。本実施の形態においては、キャリッジ１１Ｘの前
記縦方向部の下端と略平板状のベース８Ｘとが支持摺動
部材１６Ｘを介して保持されるようにしたが、これに限
定されるものではなく、例えばキャリッジ１１Ｘの前記
縦方向部を無くし、ベース８Ｘの上面に縦方向部を設け
るようにしても良いし、そのほかにも種々の変形が可能
である。

【００２４】位置検出手段２１は、可動子１５Ｘに配設
された読取ヘッド２１ａと固定子５Ｘに配設された被読
取部材２１ｂとから構成されている。被読取部材２１ｂ
としては、例えば磁気（あるいは光学）式リニアスケー
ルが用いられ、読取ヘッド２１ａとしては、例えば磁気
（あるいは光学）式読取ヘッドが用いられるが、これに
限定されず、例えば磁気式等も仕様可能であり、求めら
れる仕様に応じて最適のものを使用すれば良い。また、
可動子１５Ｘに被読取部材２１ｂを配設し、固定子５Ｘ
に読取ヘッド２１ａを配設しても良い。位置検出手段２
１は、可動子１５Ｘの位置制御に用いられる。本実施の
形態においては、読取ヘッド２１ａは読取ヘッド保持材
２３を介してキャリッジ１１Ｘに配設され、被読取部材
２１ｂはヨーク１と支持板４とにまたがって配設される
ようにしたが、これに限定されるものではなく、このほ
かにも種々の変形が可能である。

【００２５】次にＹリニアモータ７Ｙについて説明す
る。

【００２６】図３において、磁気回路２２、モールドコ
イル１４および位置検出手段２１はＸリニアモータ７Ｘ
と同様である。

【００２７】Ｙリニアモータ７Ｙにおいては、図３の紙
面の左右方向の寸法（図１のＸ方向寸法）を大きくする
必要は無いので、Ｘリニアモータ７Ｘのような大面積の
ベース８は不要である。本実施の形態においては、ベー
ス無しとし、下側のヨーク１を前記Ｘリニアモータ７Ｘ
のキャリッジ１１Ｘに固着した。なお必要に応じ、前記
下側のヨーク１の更に下側にベースを配設し、このベー
スを前記Ｘリニアモータ７Ｘのキャリッジ１１Ｘに固着
しても良い。このようにヨーク１、永久磁石２および支
持板４が一体になった磁気回路２２が（必要に応じ、ベ
ースも一体にして）固定子５Ｙとなる。

【００２８】キャリッジ１１Ｙは例えばアルミニウム合
金により平板状に形成される。Ｙリニアモータ７Ｙにお
いては、図３の紙面の左右方向の寸法（図１のＸ方向寸
法）を大きくする必要は無いので、キャリッジ１１Ｙは
Ｘリニアモータ７Ｘのキャリッジ１１Ｘのように長尺寸
法にする必要は無い。前述のＸリニアモータ７Ｘと同様
に、キャリッジ１１Ｙとインサートナット１２がボルト
締結されることによりによりキャリッジ１１Ｙと前記モ
ールドコイル１４が一体に固着され可動子１５Ｙが構成
される。

【００２９】上側のヨーク１に載置された２個所の支持
摺動部材１６Ｙを介して固定子５Ｙに対して可動子１５
ＹがＹ方向直線運動自在に保持される。キャリッジ１１
Ｙに前記θモータ７θが載置される。

【００３０】続いてθモータについて、図４及び図５を
参照しながら説明する。このθモータは、前述のＹリニ
アモータ７Ｙにおいて、長手方向（図１のＹ方向）にま
っすぐだった形状を円弧状にして、直線運動していた動
作を揺動運動するようにしたものである。ベース８θは
例えばアルミニウム合金により略平板状に形成される。
中心軸９は例えばアルミニウム合金により形成され中空
の軸であり、ベース８θの略中央（平面図で）に配設さ
れる。中心軸９はベース８θにボルト(図示せず)締結さ
れるが、これに限定されず他の方法でも良く、例えば、
ベース８θの穴に中心軸９を圧入（あるいは焼き嵌め）
する方法でも良く、あるいはベース８θと中心軸９を一
体に形成しても良い。ベース８θの後述する永久磁石の
配設される部分は、中心軸９を中心とする略半円状の平
面であり、それ以外の部分は略矩形の平面である。ベー
ス８θ及び／又は中心軸９の材質は前記アルミニウム合
金以外に例えばマグネシウム合金、チタン合金あるいは
プラスチック樹脂等にしても良い。なお、中心軸９は中
空でなくても良い。

【００３１】ヨーク１θは例えば鉄板のような強磁性材
料により平板状に、且つ平面形状を略扇型に形成され
る。

【００３２】永久磁石２θは、平面形状が略台形になる
ように形成される。そして、厚さ方向に着磁され、表面
にＮＳ磁極が相互に出現するようにヨーク１θの扇型方
向に、前記略台形の長辺を前記扇型の外周側に、短辺を
内周側になるように配設され、永久磁石付ヨークが形成
される。且つ、異なる磁極の極性が対向するように磁気
空隙３θを介して、２組の前記永久磁石付ヨークを図３
の紙面の上下に配設する。

【００３３】支持板４θは厚み方向に湾曲した板状の部
品であり、前記磁気空隙３θを確保するためにヨーク１
θの扇型外周部に配設される。なお支持板４θは前記ヨ
ーク１θと同様の強磁性材料によって形成されることが
好ましい。

【００３４】このようにヨーク１θ、永久磁石２θ、支
持板４θが一体になった磁気回路２２θおよび中心軸９
がベース８θに配設されて、固定子５θが構成される。

【００３５】コイル６θは平面形状が略台形になるよう
に形成される。そして、前記磁気空隙３θにおける磁束
と巻線方向が直交するような偏平の多相コイルによって
形成される。すなわち複数個のコイルを永久磁石２θの
配設方向に若干量ずらせて配設され、磁極の方向が磁界
検出素子等の手段(図示せず)を介して検出され、電流を
流すべきコイルおよびその方向を切換え得るように形成
される。且つ、前述した永久磁石２θと同様に前記略台
形の長辺を前記扇型の外周側に、短辺を内周側になるよ
うに配設される。基板１０θは例えばガラスエポキシ樹
脂製のような薄板により、平面形状を略扇型に形成され
る。扇型の広さは前記多相コイルを必要数配設可能な広
さとし、厚さ寸法は前記多相コイルを配設保持可能で、
後述の射出成形時の圧力、温度に耐える範囲でできるだ
け小さくする。そして、コイル６θが基板１０θ上に、
前述のように若干量ずらせて配設され、コイル付基板が
形成される。なお図４においては、両端部のコイル６θ
のみを示し、途中のコイル６θは図示を省略した。上記
コイル付基板はインサートナット１２とともに成形用金
型に位置決めインサートされる。そして例えばガラス入
りポリフェニリンサルファイド樹脂のような熱可塑性樹
脂を前記成形用金型のキャビティ内に例えば射出成形手
段によって充填し、コイル付基板を覆う（前記インサー
トナット１２はねじ穴部が前記樹脂の表面に露出する）
樹脂部１３θを成形する。このようにコイル付基板が樹
脂モールドされてモールドコイル１４θが形成される。

【００３６】キャリッジ１１θは例えばアルミニウム合
金により略環状に形成される。前記キャリッジ１１θと
前記インサートナット１２がボルト締結されることによ
りによりキャリッジ１１θと前記モールドコイル１４θ
が一体に固着され可動子１５θが構成される。

【００３７】支持摺動部材１６θは玉軸受けまたはころ
軸受けである。この支持摺動部材１６θの内輪には中心
軸９が挿着され、ボルト（図示せず）により中心軸９に
締結された内輪押さえ板１７と中心軸９の段差部とによ
り前記内輪が固定される。この支持摺動部材１６θの外
輪はキャリッジ１１θに挿着され、ボルト（図示せず）
によりキャリッジ１１θに締結された外輪押さえ板１８
とキャリッジ１１θの段差部とにより前記外輪が固定さ
れる。前記支持摺動部材１６θの固定方法はこれに限定
されるものではなく、求められる仕様に応じて最適の方
法とすれば良い。このように支持摺動部材１６θは揺動
の中心軸に配設される。そして本実施の形態では、支持
摺動部材１６θとしてＴＨＫ株式会社製クロスローラベ
アリングＲＥ８０１６ＵＵＣＣ０Ｐ４を使用したが、こ
れに限定されず、求められる仕様に応じて最適のメーカ
あるいは型番のものを使用すれば良い。このクロスロー
ラベアリングはラジアル軸受けとスラスト軸受けの両方
の機能を合わせ持っている。支持摺動部材１６θを介し
て、可動子１５θが固定子５θに対して回転自在に保持
される。可動子１５θの回転方向に所定の曲率を有する
ように前記磁気回路およびモールドコイル１４θの形状
を適切に設定する。本実施の形態においては可動子１５
θの回転角度が９５°（すなわち揺動であり、３６０°
回転ではない）であるので、前記磁気回路およびモール
ドコイル１４θの平面形状を扇形とした。前記回転角度
はこれに限定されるものではなく、求められる仕様に応
じて最適の角度とすれば良い。

【００３８】位置検出手段２１θは、可動子１５θに配
設された読取ヘッド２１θａと固定子５θに配設された
スケール２１θｂとから構成されている。位置検出手段
２１θは、本実施の形態では光学式エンコーダとヘッド
を使用したが、これに限定されず、例えば磁気式等も仕
様可能であり、求められる仕様に応じて最適のものを使
用すれば良い。また、可動子１５θにスケール２１θｂ
を配設し、固定子５θに読取ヘッド２１θａを配設して
も良い。位置検出手段２１θは、可動子１５θの位置制
御に用いられる。

【００３９】本実施の形態においては、Ｘリニアモータ
の３個所の支持摺動部材１６Ｘを介して固定子５Ｘに対
して可動子１５Ｘ（キャリッジ１１Ｘ）がＸ方向直線運
動自在に保持される。そして、前記３個所に配設されて
いる支持摺動部材の内、中間の１個が両端の２個の略中
央に位置するようにした。このようにしたので、θモー
タ７θが前記２個所の支持摺動部材１６Ｘの中間位置に
来た時でも、キャリッジ１１Ｘは前記中間の１個の支持
摺動部材１６Ｘにより略中央を支持される。したがって
両端ささえ梁の中央に荷重を受けた状態となってたわみ
が生じやすくなる（あるいはたわみが生じさせないよう
にすると、縦方向寸法および重量が増大してしまう）と
いう、従来のＸ―Ｙ―θステージ装置の問題点を解決で
きる。本実施の形態においては、θモータ、Ｙリニアモ
ータ、Ｘリニアモータの磁気空隙およびコイルが横方向
に配設されているので縦方向寸法増大を防止したＸ―Ｙ
―θステージ装置を提供することができる。本実施の形
態においては、θモータ、Ｙリニアモータ、Ｘリニアモ
ータのコイルを樹脂モールドしたのでコイル剛性が大き
く堅牢なＸ―Ｙ―θステージ装置を提供できる。本実施
の形態においては、θモータ、Ｙリニアモータ、Ｘリニ
アモータのコイルを可動子としたので、大重量の永久磁
石を可動子とする方式に比べて可動子を軽量化すること
ができ、より高速運動可能なＸ―Ｙ―θステージ装置を
提供できる。

【００４０】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は前述の実施の形態に限定されるものでは
なく、要求される仕様に応じて最適のものとすれば良
い。実施の形態においては、θモータの支持摺動部材と
してクロスローラベアリングを使用したが、これに限定
されず、代わりに例えばラジアル軸受けとスラスト軸受
けを組み合わせて使用しても良い。実施の形態において
は、磁気空隙を介して永久磁石同士が対向する磁気回路
としたが、Ｘリニアモータ７Ｘ、Ｙリニアモータ７Ｙお
よびθモータ７θの内すくなくとも一つの磁気回路は、
磁気空隙を介して永久磁石と対向ヨークが対向する磁気
回路としても良い。実施の形態においては、コイルが樹
脂モールドされていたが、Ｘリニアモータ７Ｘ、Ｙリニ
アモータ７Ｙおよびθモータ７θの内すくなくとも一つ
においては、コイルが樹脂モールドされず、例えばコイ
ルフレームに接着される態様としても良い。実施の形態
においては、コイルを可動子、永久磁石を固定子とした
が、Ｘリニアモータ７Ｘ、Ｙリニアモータ７Ｙおよびθ
モータ７θの内すくなくとも一つにおいては、コイル固
定子、永久磁石を可動子としても良い。実施の形態にお
いては、永久磁石およびコイルを横方向（図５、図６の
紙面の左右方向）に配設したが、Ｘリニアモータ７Ｘお
よびＹリニアモータの内すくなくとも一つにおいては、
永久磁石およびコイルを縦方向（図５、図６の紙面の上
下方向）に配設しても良い。実施の形態においては、運
動方向が図１のＸ方向のＸリニアモータ７Ｘ上に、運動
方向が（前記Ｘ方向と直角である）図１のＹ方向のＹリ
ニアモータ７Ｙを搭載し、さらに前記Ｙリニアモータ上
に運動方向が図１のθ方向の揺動運動をするθモータ７
θを搭載したＸ―Ｙ―θステージ装置としたが、θモー
タ７θを搭載しないＸ―Ｙステージ装置でも良いし、更
にＹリニアモータも搭載しないＸリニアモータでも良
い。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、Ｘ―Ｙ―θステージ装
置において縦方向寸法および重量が増大を防止しなが
ら、Ｘリニアモータのキャリッジ１１Ｘのたわみが生じ
にくくすることができる、リニアモータあるいはステー
ジ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１の形態を示す全体斜視図で
ある。

【図２】図１に記載されたＸリニアモータ７ＸのＹ方向
断面図である。

【図３】図１に記載されたＹリニアモータ７ＹのＸ方向
断面図である。

【図４】図１に記載されたθモータ７θの平面図であ
る。

【図５】図４のθモータのＡ―Ｏ―Ｂ断面図である。

【図６】従来のリニアモータの概略断面図である。

【図７】従来のリニアモータを用いて構成した従来のＸ
―Ｙ―θステージ装置を示す全体斜視図である。

【符号の説明】

１、１θ ヨーク、２、２θ 永久磁石、３、３θ 磁
気空隙、４、４θ 支持板５Ｘ、５Ｙ、５θ 固定子、
６、６θ コイル、７Ｘ Ｘリニアモータ、７Ｙ Ｙリ
ニアモータ、７θ θモータ、８、８θ ベース、９
中心軸、１０１０θ、 基板、１１Ｘ、１１Ｙ、１１θ
キャリッジ、１２ インサートナット、１３、１３θ
樹脂部１４、１４θ モールドコイル、１５Ｘ、１５
Ｙ、１５θ 可動子、１６Ｘ、１６Ｙ、１６θ 支持摺
動部材、１７ 内輪押さえ板、１８ 外輪押さえ板、２
３読取ヘッド保持材、２１、２１θ 位置検出手段、２
１ａ、２１θａ 読取ヘッド、２１ｂ、２１θｂ 被読
取部材、２２、２２θ 磁気回路

フロントページの続き (72)発明者 橋本 弘 群馬県多野郡吉井町多比良2977番地日立金 属機工株式会社内 Ｆターム(参考） 2F078 CA01 CA08 CB13 5F046 CC03 CC06 CC19 5H641 BB06 BB15 BB16 BB17 BB18 GG03 GG05 GG07 GG11 GG12 GG26 GG28 GG29 HH02 HH05 HH14 JA02 JA03 JA09 JA15 JA16 JA19

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相隣る磁極が相互に異なるように、かつ
   異なる磁極の極性が対向するように、磁気空隙を介して
   ヨークに配設された複数個の永久磁石と、あるいは相隣
   る磁極が相互に異なるようにヨークに配設された複数個
   の永久磁石に磁気空隙を介して配設された対向ヨーク
   と、前記磁気空隙内に支持摺動部材を介して設けられた
   コイルとから成り、前記コイルに電流を流すことによ
   り、コイルを前記永久磁石に対してＸ方向に相対運動さ
   せるようにしたＸリニアモータにおいて、前記支持摺動
   部材が少なくとも３個所に配設されていることを特徴と
   するＸリニアモータ。
2. 【請求項２】 前記支持摺動部材が略等間隔に配設され
   ている請求項１記載のＸリニアモータ。
3. 【請求項３】 相隣る磁極が相互に異なるように、かつ
   異なる磁極の極性が対向するように、磁気空隙を介して
   ヨークに配設された複数個の永久磁石と、あるいは相隣
   る磁極が相互に異なるようにヨークに配設された複数個
   の永久磁石に磁気空隙を介して配設された対向ヨーク
   と、前記磁気空隙内に支持摺動部材を介して設けられた
   コイルとから成り、前記コイルに電流を流すことによ
   り、前記Ｘ方向と直交するＹ方向にコイルを前記永久磁
   石に対して相対運動させるようにしたＹリニアモータ
   を、請求項１ないし２のいずれか記載のＸリニアモータ
   に搭載したことを特徴とする、Ｘ−Ｙステージ装置。
4. 【請求項４】 相隣る磁極が相互に異なるように、かつ
   異なる磁極の極性が対向するように、磁気空隙を介して
   ヨークに配設された複数個の永久磁石と、あるいは相隣
   る磁極が相互に異なるようにヨークに配設された複数個
   の永久磁石に磁気空隙を介して配設された対向ヨーク
   と、前記磁気空隙内に支持摺動部材を介して設けられた
   コイルとから成り、前記コイルに電流を流すことによ
   り、コイルを前記永久磁石に対して相対揺動あるいは回
   転させるようにしたθモータを、請求項３記載のＸ−Ｙ
   ステージ装置のＹリニアモータに搭載したことを特徴と
   するＸ−Ｙ−θステージ装置。
5. 【請求項５】 前記磁気空隙および前記コイルが横方向
   に配設されていることを特徴とする、請求項１ないし２
   のいずれか記載のＸリニアモータ。
6. 【請求項６】 前記ＹリニアモータおよびＸリニアモー
   タの少なくとも一つのリニアモータの前記磁気空隙およ
   び前記コイルが横方向に配設されていることを特徴とす
   る、請求項３記載のＸ−Ｙステージ装置。
7. 【請求項７】 前記Ｙリニアモータ、Ｘリニアモータお
   よびθモータの少なくとも一つのモータの、前記磁気空
   隙および前記コイルが横方向に配設されていることを特
   徴とする、請求項４記載のＸ−Ｙ−θステージ装置。