JP2018121374A - 多軸アクチュエータ及び多軸アクチュエータの電力伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルレス化することができる多軸アクチュエータを提供する。【解決手段】多軸アクチュエータは、第１軸アクチュエータ１と、第１軸アクチュエータ１に積まれる第２軸アクチュエータ２と、を備える。第１送受電装置１１は、第１軸アクチュエータ１の駆動部８，９に非接触で電力を伝送する。第２送受電装置２０は、第１軸アクチュエータ１の駆動部８，９と電気的に接続され、第１送受電装置１１によって非接触で伝送された電力を第２軸アクチュエータ２の駆動部１４，１５に非接触で伝送する。【選択図】図２

Description

本発明は、少なくとも第１軸アクチュエータと第２軸アクチュエータとを備える多軸アクチュエータに関する。

ＸＹロボット、ＸＹステージ、ＸＹテーブル等と呼ばれる２軸アクチュエータが知られている（例えば特許文献１参照）。この２軸アクチュエータは、第１軸アクチュエータと、第１軸アクチュエータに積まれる第２軸アクチュエータと、を備える。第１軸アクチュエータは、第１ベースと、この第１ベースに対して相対的に移動可能な第１テーブルと、を備える。第２軸アクチュエータは、第１テーブルに固定される第２ベースと、この第２ベースに対して相対的に移動可能な第２テーブルと、を備える。

第１軸アクチュエータは、例えばリニアモータによって駆動される。第１軸アクチュエータの第１テーブルには、リニアモータの電機子が取り付けられる。同様に、第２軸アクチュエータは、例えばリニアモータによって駆動される。第２軸アクチュエータの第２テーブルには、リニアモータの電機子が取り付けられる。

この２軸アクチュエータに電力を供給するとき、大元の電源から第１軸アクチュエータの第１テーブルに電力を伝送するケーブルを取り回す必要がある。また、大元の電源から第２軸アクチュエータの第２テーブルに電力を伝送するケーブルを取り回す必要がある。

特開２００６−２８３８９２号公報

上記のように従来の２軸以上の多軸アクチュエータにあっては、大元の電源から上軸のアクチュエータへ電力を伝送するケーブルを取り回す必要があり、ケーブルの取り回し方やケーブルチェーンの配置など、単軸のアクチュエータに比べて複雑な設計が必要になるという課題がある。また、ケーブルやケーブルチェーンの劣化により交換やメンテナンスを行うときは、軸数が多いほど部品点数が多くなるので、より手間がかかってしまうという課題がある。さらに、軸数が増えることで、ケーブル本数やケーブル長が増加してしまうので、下軸のアクチュエータにかかる荷重が増加する。このため、可搬質量や移動速度の低下が大きくなってしまうという課題がある。

そこで、本発明は、ケーブルレス化することができる多軸アクチュエータ及び多軸アクチュエータの電力伝送方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、第１軸アクチュエータと、前記第１軸アクチュエータに積まれる第２軸アクチュエータと、前記第１軸アクチュエータの駆動部に非接触で電力を伝送する第１送受電装置と、前記第１軸アクチュエータの前記駆動部と電気的に接続され、前記第１送受電装置によって非接触で伝送された電力を前記第２軸アクチュエータの駆動部に非接触で伝送する第２送受電装置と、を備える多軸アクチュエータである。

本発明の他の態様は、第１軸アクチュエータと、前記第１軸アクチュエータに積まれる第２軸アクチュエータと、を備える多軸アクチュエータの電力伝送方法において、第１送受電装置が前記第１軸アクチュエータの駆動部に非接触で電力を伝送し、前記第１軸アクチュエータの前記駆動部と電気的に接続される第２送受電装置が、前記第１送受電装置によって非接触で伝送された電力を前記第２軸アクチュエータの駆動部に非接触で伝送する多軸アクチュエータの電力伝送方法である。

本発明によれば、２軸目以降のアクチュエータにも連続して非接触で電力を供給することができるので、多軸アクチュエータをケーブルレス化することができる。

本実施形態の多軸アクチュエータの外観斜視図である。 本実施形態の多軸アクチュエータの電気系システム構成図である。 第１及び第２送受電装置の送電コイル部及び受電コイル部の斜視図である。 送電コイル部及び受電コイル部の正面図である。 送電コイル部の平面図である。 受電コイル部の他の例を示す斜視図である。 送電コイル部及び受電コイル部の他の例を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態の多軸アクチュエータ及び多軸アクチュエータの電力供給方法を詳細に説明する。ただし、本発明の多軸アクチュエータ及び多軸アクチュエータの電力供給方法は種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。この実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。

図１は、本発明の一実施形態の多軸アクチュエータの外観斜視図（一部第２ベースの破断線を含む）を示す。本実施形態の多軸アクチュエータは、ＸＹロボット、ＸＹステージ、ＸＹテーブル等と呼ばれる。以下においては、説明の便宜上、図１に示されるＸ，Ｙ，Ｚの各方向を用いて多軸アクチュエータの構成を説明する。

本実施形態の多軸アクチュエータは、第１軸アクチュエータ１と、第１軸アクチュエータ１に積まれる第２軸アクチュエータ２と、を備える。第１軸アクチュエータ１は、Ｘ方向に延びる第１ベース３と、第１ベース３に対してＸ方向に移動可能な第１テーブル４と、を備える。第２軸アクチュエータ２は、Ｙ方向に延びる第２ベース５と、第２ベース５に対してＹ方向に移動可能な第２テーブル６と、を備える。第２軸アクチュエータ２の第２ベース５は、第１軸アクチュエータ１の第１テーブル４の上面に固定される。

第１軸アクチュエータ１の第１ベース３は、底部３ａと、互いに対向する左右一対の側壁部３ｂと、を備えて、断面Ｃ字状に形成される。第１ベース３は、非磁性導電体（例えばアルミニウム）製である。第１ベース３の側壁部３ｂと第１テーブル４との間には、第１テーブル４がＸ方向に移動するのを案内する一対のリニアガイド７が設けられる。リニアガイド７は、第１ベース３の側壁部３ｂに固定されるレール７ａと、レール７ａにＸ方向に移動可能に組み付けられるキャリッジ７ｂと、を備える。キャリッジ７ｂには、第１テーブル４が取り付けられる。キャリッジ７ｂが円滑に移動するように、キャリッジ７ｂとレール７ａとの間には、転がり運動可能に複数の転動体が介在する。複数の転動体は、キャリッジ７ｂの循環路に循環可能に配列・収容される。リニアガイド７は公知のものであるので、これ以上の詳しい説明を省略する。

第１テーブル４は略直方体状であり、非磁性導電体（例えばアルミニウム）製である。第１テーブル４は、リニアモータ８（図２参照）によって駆動される。リニアモータ８は、第１ベース３に取り付けられ、複数の永久磁石を有する界磁部と、第１テーブル４に取り付けられ、例えばコア及び三相コイルを有する電機子部と、を備える。第１テーブル４には、図示しないＰＷＭインバータ（Pulse Width Modulation）等のドライバ９（図２参照）が設けられる。ドライバ９は、第１テーブル４と一緒にＸ方向に移動する。

ドライバ９は、リニアモータ８の電機子部に供給する電力を制御する。ドライバ９がリニアモータ８に電力を供給すると、電機子部の三相コイルに電流が流れ、電機子部のコアと界磁部との間で吸引力及び反発力が発生し、第１テーブル４に推力が発生する。リニアモータ８、ドライバ９は、公知のものであるので、これ以上の詳しい説明を省略する。

第１軸アクチュエータ１には、ドライバ９に電力を供給する第１送受電装置１１が設けられる。第１送受電装置１１は、第１ベース３に設けられる送電コイル部１０と、第１テーブル４に設けられる受電コイル部１２と、を備える。送電コイル部１０は、コア４３ａと、コア４３ａに巻かれるコイル４３ｂと、を備える（図３参照）。送電コイル部１０は、第１ベース３の長さ方向（Ｘ方向）に一定のピッチで複数、例えば９つ並べられる。第１ベース３の脇には、Ｘ方向に細長い断面Ｌ字状のコイル収容部１３が設けられる。送電コイル部１０は、このコイル収容部１３の側壁に取り付けられて、第１ベース３の非磁性導電体（例えばアルミニウム）製の側壁部３ｂに対向する。

受電コイル部１２も、コア４４ａと、コア４４ａに巻かれるコイル４４ｂと、を備える（図３参照）。受電コイル部１２は、第１テーブル４の側面に取り付けられて、送電コイル部１０に隙間を空けて対向する。受電コイル部１２は、第１テーブル４と一緒にコイル収容部１３内をＸ方向に移動する。受電コイル部１２がＸ方向に移動しても、受電コイル部１２は送電コイル部１０の少なくとも一つに対向し、送電コイル部１０のいずれかから電力を受け取る。

第１テーブル４の上面には、第２軸アクチュエータ２の第２ベース５が固定される。第２ベース５は、底部５ａと、互いに対向する左右一対の側壁部５ｂと、を備えて、断面Ｃ字状に形成される。なお、図１では、第１送受電装置１１をわかり易く示すために、第２ベース５の一部を破断している。第２ベース５は、非磁性導電体（例えばアルミニウム）製である。第２軸アクチュエータ２の第２ベース５と第２テーブル６との間にも、リニアガイド７が設けられる。リニアガイド７の構成は、第１軸アクチュエータ１のリニアガイド７と略同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。

第２軸アクチュエータ２の第２テーブル６は、略直方体状であり、非磁性導電体（例えばアルミニウム）製である。第２テーブル６は、リニアモータ１４（図２参照）によって駆動される。リニアモータ１４は、第２ベース５に取り付けられ、複数の永久磁石を有する界磁部と、第２テーブル６に取り付けられる電機子部と、を備える。リニアモータ１４の電機子部には、ＰＷＭインバータ（Pulse Width Modulation）等のドライバ１５（図２参照）によって電力が供給される。ドライバ１５は、第２テーブル６に設けられて、第２テーブル６と一緒にＹ方向に移動する。

第２軸アクチュエータ２には、ドライバ１５に電力を供給する第２送受電装置２０が設けられる。第２送受電装置２０は、第２ベース５に設けられる送電コイル部１７と、第２テーブル６に設けられる受電コイル部１８と、を備える。送電コイル部１７は、第２ベース５の長さ方向（Ｙ方向）に一定のピッチで複数、例えば９つ並べられる。第２ベース５の脇には、Ｙ方向に細長い断面Ｌ字状のコイル収容部１９が設けられる。送電コイル部１７は、このコイル収容部１９の側壁に取り付けられて、第２ベース５の非磁性導電体（例えばアルミニウム）製の側壁部５ｂに対向する。

受電コイル部１８は、第２テーブル６の側面に取り付けられて、送電コイル部１７に隙間を空けて対向する。受電コイル部１８は、第２テーブル６と一緒にコイル収容部１９内をＹ方向に移動する。受電コイル部１８がＹ方向に移動しても、受電コイル部１８は送電コイル部１７の少なくとも一つに対向し、送電コイル部１７のいずれかから電力を受け取る。

図２は、本実施形態の多軸アクチュエータの電気系システム構成図を示す。図示しない架台には、高周波電源２１が設置される。高周波電源２１は、第１送受電装置１１にケーブル２２を介して電気的に接続され、第１送受電装置１１の送電コイル部１０に高周波電力を供給する。

第１送受電装置１１は、電磁誘導方式により第１軸アクチュエータ１の駆動部であるドライバ９に非接触で電力を伝送する。第１送受電装置１１は、第１送受電装置１１の送電コイル部１０に電流を供給すると、送電コイル部１０の周囲に磁界が発生し、送電コイル部１０と受電コイル部１２を共通に鎖交する磁束により、受電コイル部１２に誘導起電力が発生する。送電コイル部１０には、１次側共振コンデンサ２３が直列に接続される。受電コイル部１２には、２次側共振コンデンサ２４が並列に接続される。

１次側共振コンデンサ２３及び２次側共振コンデンサ２４は、電圧と電流との位相差を０にする（力率を１にする）ために入れられる。また、１次側共振コンデンサ２３及び２次側共振コンデンサ２４は、１次側と２次側を電源周波数と共振させ、効率を向上させるために入れられる。高周波電源２１が送電コイル部１０に印加する周波数は高周波（例えば５０ＫＨｚ以上、望ましくは５０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚ）である。これにより、インダクタンスＬ及びキャパシタンスＣを小さくできる。

第１送受電装置１１の受電コイル部１２は、ケーブル２６を介してドライバ９に接続される。受電コイル部１２とドライバ９は、第１テーブル４（図１参照）に設けられるので、ケーブル２６用のケーブルチェーンは不要である。ドライバ９は、高周波交流を直流に平滑化する整流器と、リニアモータ８を制御するために、整流器が整流した電圧のパルス幅を制御するＰＷＭインバータと、を備える。

第２送受電装置２０は、第１軸アクチュエータ１の駆動部であるドライバ９にケーブル２７を介して並列に接続される。第２送受電装置２０は、第１送受電装置１１によって非接触で伝送された電力を電磁誘導方式により第２軸アクチュエータ２の駆動部であるドライバ１５に非接触で伝送する。

第２送受電装置２０の送電コイル部１７には、高周波（例えば５０ＫＨｚ以上、望ましくは５０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚ）が印加される。第２送受電装置２０の送電コイル部１７に電流を流すと、受電コイル部１８に誘導起電力が発生する原理は、第１送受電装置１１と同一である。送電コイル部１７には、１次側共振コンデンサ２８が直列に接続される。受電コイル部１８には、２次側共振コンデンサ２９が並列に接続される。

ケーブル２７は、ケーブル２６から分岐する。受電コイル部１２と送電コイル部１７は、それぞれ第１テーブル４とこれに固定される第２ベース５に設けられるので、ケーブル２７用のケーブルチェーンは不要である。受電コイル部１８は、ケーブル３０を介してドライバ１５に接続される。受電コイル部１８とドライバ１５は、第２テーブル６に設けられるので、ケーブル３０用のケーブルチェーンも不要である。ドライバ１５は、高周波交流を直流に平滑化する整流器と、リニアモータ１４を制御するために、整流器が整流した電圧のパルス幅を制御するＰＷＭインバータと、を備える。

図３及び図４は、第１送受電装置１１の送電コイル部１０及び受電コイル部１２の詳細図を示す。図３は、図１に示す送電コイル部１０及び受電コイル部１２をＸ軸の回りに時計回りに９０度回転させた状態の斜視図を示す。図４は、正面図を示す。なお、第２送受電装置２０の送電コイル部１７及び受電コイル部１８は、第１送受電装置１１の送電コイル部１０及び受電コイル部１２と同一であるので、以下では、第１送受電装置１１の送電コイル部１０及び受電コイル部１２のみを説明する。

図３に示すように、送電コイル部１０は、コア４３ａと、コア４３ａに巻かれるコイル４３ｂと、を備える。受電コイル部１２は、コア４３ａに隙間を介して対向するコア４４ａと、コア４４ａに巻かれるコイル４４ｂと、を備える。本実施形態では、コア４３ａの形状とコア４４ａの形状とが等しい。コイル４３ｂの巻き数とコイル４４ｂの巻き数は入出力電圧比に合わせた巻き数となる。

図４に示すように、コア４３ａは、コイル４３ｂが巻かれる４角形の板状の中央部４３ａ１と、この中央部４３ａ１に対して曲がっている両端の対向部４３ａ２と、を有して、断面Ｃ字状である。コア４３ａの中央部４３ａ１とコア４４ａの中央部４４ａ１とは、互いに平行である。コア４３ａの対向部４３ａ２及びコア４４ａの対向部４４ａ２は、互いに向かって約９０度曲がっている。コア４３ａの対向部４３ａ２とコア４４ａの対向部４４ａ２とが隙間δを介して対向する。

図５は、コア４４ａ側（図１のＹ方向）から見たコア４３ａの平面図を示す。各コア４３ａは、平面視で４角形状である。対向部４３ａ２の幅ｗ１（図１のＸ方向の長さ）は、中央部４３ａ１の幅ｗ１（図１のＸ方向の長さ）に等しい。中央部４３ａ１に巻かれるコイル４３ｂは中央部４３ａ１から幅方向にはみ出す。コア４３ａは、隣接するコア４３ａとの間に中央部４３ａ１からはみ出すコイル４３ｂの厚みの分以上の間隔ｗ２を開けて、幅方向（図１のＸ方向）に並べられる。コア４３ａ間の間隔ｗ２は、コア４４ａの幅（図示しないがコア４４ａの幅もｗ１である）未満である。コア４３ａはフェライト製である。

図４に示すように、コア４４ａも、コイル４４ｂが巻かれる中央部４４ａ１と、この中央部４４ａ１に対して約９０度曲がっている両端の対向部４４ａ２と、を有して、断面Ｃ字状である。コア４４ａもフェライト製である。コア４４ａの形状とコア４３ａの形状は等しいので、詳しい説明を省略する。なお、コア４４ａの個数は１であるが、１に限られることはなく、２以上にすることができる。また、コア４４ａの幅は、コア４３ａの幅ｗ１と同一であるが、コア４３ａの幅ｗ１以上にすることができる。

図３に示すように、コア４３ａは、コイル４３ｂの前後の方向の長さよりも長い筺体４１に収容及び保持される。筺体４１は、ベース３の収容部１３（図１参照）に取り付けられる。筺体４１は、コイル４３ｂの側面（図３のコイル４３ｂの底面）に対向する底部４１ａと、コイル４３ｂの端面（図３のコイル４３ｂの幅方向の端面）に対向する両端の側壁部４１ｂと、を有して、断面Ｃ字状である。筺体４１は、非磁性導電体（例えばアルミニウム）製である。筺体４１は、例えば押し出し成形により製造される。

筺体４１の側壁部４１ｂは、階段状である。すなわち、筺体４１の側壁部４１ｂは、コイル４３ｂの端面に対向する第１壁面ｂ１と、コア４３ａが着座する座面ｂ２と、コア４３ａの対向部４３ａ２に対向する第２壁面ｂ３と、を有する（図４も参照）。コア４３ａは、接着等の接合手段によって、座面ｂ２に固定される。

コア４４ａは、筺体４２に収容及び保持される。筺体４２の前後方向の長さは、コイル４４ｂの前後方向の長さよりも長い。筺体４２の正面形状は、筺体４１の正面形状と同一である。筺体４２も、コイル４４ｂの側面（図３のコイル４４ｂの上面）に対向する底部４２ａと、コイル４４ｂの端面（図３のコイル４４ｂの幅方向の端面）に対向する両端の側壁部４２ｂと、を有して、断面Ｃ字状である。筺体４２は、非磁性導電体（例えばアルミニウム）製である。

筺体４２の側壁部４２ｂも、階段状である。すなわち、筺体４２の側壁部４２ｂは、コイル４４ｂの端面に対向する第１壁面ｂ１と、コア４４ａが着座する座面ｂ２と、コア４４ａの対向部４４ａ２に対向する第２壁面ｂ３と、を有する（図４参照）。コア４４ａは、接着等の接合手段によって、座面ｂ２に固定される。

図６は、筺体４２の他の例の斜視図を示す。この例では、筺体５１は、製造のし易さを考えて、底部５１ａと側壁部５１ｂとに２分割される。コア４４ａの対向部４４ａ２は、筺体５１の側壁部５１ｂの底面から露出する。符号５１ｃはコイル４４ｂの配線用の穴である。なお、筺体４１を筺体５１と同様に底部と側壁部とに２分割することも可能である。

図７は、筺体４１及び筺体４２の他の例を示す。この例では、シールド部材として、筺体４１の替わりに板材５２を用いている。そして、筺体４２の替わりに板材５３を用いている。板材５２及び板材５３は、非磁性導電体（例えばアルミニウム）製である。コア４３ａ、コイル４３ｂ、コア４４ａ、コイル４４ｂの構成は、図３に示すものと同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。

以上に本実施形態の多軸アクチュエータの構成を説明した。本実施形態の多軸アクチュエータによれば、以下の効果を奏する。

第１軸及び第２軸アクチュエータ１，２間をケーブルレスで伝送できるので、ケーブルを取り回すといった設計やケーブルチェーンを必要としない。また、上側の第２軸アクチュエータ２にケーブルやケーブルチェーンを必要としないので、第２軸アクチュエータ２の重量を低減でき、第１軸アクチュエータ１の推力や移動速度の低下を抑えることができる。さらに、ケーブルレスのまま第１及び第２テーブル４，６に電源を供給できるので、ユーザが第１及び第２テーブル４，６にハンド、ロータリーテーブル等の他の電力消費機器を設置することもできる。さらに、第１軸アクチュエータ１の駆動部に並列に第２送受電装置２０を接続するので、第２軸アクチュエータ２の駆動部に第１軸アクチュエータ１の駆動部と同じ電圧（例えば１００Ｖ等）を伝送できる。

第１軸及び第２軸アクチュエータ１，２がドライバ９，１５を備えるので、第１及び第２送受電装置１１，２０が伝送した高周波の交流電圧を直流電圧に変換することができる。

第１及び第２ベース３，５に送電コイル部１０，１７を設け、第１及び第２テーブル４，６に受電コイル部１２，１８を設けるので、隙間δを一定に保ったまま受電コイル部１２，１８を送電コイル部１０，１７に対して移動させることができる。

送電コイル部１０，１７に直列に１次側共振コンデンサ２３，２８を接続し、受電コイル部１２，１８に並列に２次側共振コンデンサ２４，２９を接続するので、電圧と電流との位相差を０にする（力率を１にする）ことができ、１次側と２次側を電源周波数と共振させることができる。

コア４３ａが断面Ｃ字状であるので、コア４３ａに発生する磁束を直上のコア４４ａに向かわせることができる。このため、送電コイル部１０，１７と受電コイル部１２，１８との結合係数を高くすることができる。

コア４４ａが断面Ｃ字状であるので、送電コイル部１０，１７と受電コイル部１２，１８との結合係数をより高くすることができる。

コア４３ａ及びコア４４ａが平面視で４角形状であるので、結合係数の向上とコア４３ａ及びコア４４ａの製造のし易さとを両立することができる。発明者は、コア４３ａ及びコア４４ａを平面視で４角形状にしたときと平面視でＨ字状にしたときとで、結合係数を比較する実験を行ったところ、結合係数は両者で殆ど変わらないことを知見した。コア４３ａ及びコア４４ａが断面Ｃ字状であり、互いに向かって磁束を発生させていることが原因である。また、コア４３ａを４角形状にすることで、コア４３ａの配列も容易である。

コイル４３ｂが断面Ｃ字状のアルミニウム製の筺体４１で覆われるので、コア４３ａに発生する磁束が外部に漏れるのを防止し（筺体４１に発生するうず電流が、磁束が外部に漏れるのを防止する）、磁束をコア４４ａに向かわせることができる。このため、漏洩磁束の低減による主磁束の増加が図れ、同体積でより大きな電力伝送又は同電力でコンパクト化が可能になる。

同様に、コイル４４ｂが断面Ｃ字状のアルミニウム製の筺体４２で覆われるので、コア４４ａに発生する磁束が外部に漏れるのを防止し、磁束をコア４３ａに向かわせることができる。

送電コイル部１０，１７が第１及び第２ベース３，５の長さ方向に複数並べられていて、第１及び第２ベース３，５の、送電コイル部１０，１７に対向する部分が非磁性導電体であるので、多軸アクチュエータの構成部品である第１及び第２ベース３，５をシールド材として利用できる。

なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲でさまざまな実施形態に具現化可能である。

上記の実施形態では、第１軸アクチュエータに第２軸アクチュエータを積む例を説明したが、第２軸アクチュエータにさらに第３軸アクチュエータを積むこともできる。この場合、第２軸アクチュエータの駆動部と電気的に第３送受電装置を接続し、第３送受電装置が第１及び第２送受電装置によって非接触で伝送された電力を第３軸アクチュエータの駆動部に非接触で伝送すればよい。同様に、第３軸アクチュエータの上にさらに第４軸アクチュエータを積むこともできる。また、第１軸アクチュエータ及び／又は第２軸のアクチュエータにハンド、ロータリーテーブル等の電力消費機器を設け、この電力消費機器に電力を供給することもできる。

上記実施形態では、第１及び第２送受電装置が電磁誘導方式により電力を伝送しているが、磁界共振方式、電界共振方式等により電力を伝送することもできる。

上記実施形態では、本発明をＸＹロボット、ＸＹステージ、ＸＹテーブル等と呼ばれる多軸アクチュエータに適用した例を説明したが、第１軸アクチュエータに第２軸アクチュエータが積まれる多軸アクチュエータであれば、他の多軸アクチュエータにも本発明を適用することができる。

１…第１軸アクチュエータ、２…第２軸アクチュエータ、３…第１ベース、４…第１テーブル、５…第２ベース、６…第２テーブル、８…リニアモータ（駆動部）、９…ドライバ（駆動部）、１０…送電コイル部、１１…第１送受電装置、１２…受電コイル部、１４…リニアモータ（駆動部）、１５…ドライバ（駆動部）、１７…送電コイル部、１８…受電コイル部、２０…第２送受電装置、２３，２８…１次側共振コンデンサ、２４，２９…２次側共振コンデンサ、２１…高周波電源、４１…筺体、４１ａ…底部、４１ｂ…側壁部、４２…筺体、４２ａ…底部、４２ｂ…側壁部、４３ａ…コア、４３ａ１…中央部、４３ａ２…対向部、４３ｂ…コイル、４４ａ…コア、４４ａ１…中央部、４４ａ２…対向部、４４ｂ…コイル

Claims (10)

1. 第１軸アクチュエータと、
   前記第１軸アクチュエータに積まれる第２軸アクチュエータと、
   前記第１軸アクチュエータの駆動部に非接触で電力を伝送する第１送受電装置と、
   前記第１軸アクチュエータの前記駆動部と電気的に接続され、前記第１送受電装置によって非接触で伝送された電力を前記第２軸アクチュエータの駆動部に非接触で伝送する第２送受電装置と、を備える多軸アクチュエータ。
2. 前記第１軸アクチュエータ及び前記第２軸アクチュエータの前記駆動部は、
   リニアモータ及び／又はリニアモータに電力を供給するドライバと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の多軸アクチュエータ。
3. 前記第１軸アクチュエータは、第１ベースと、この第１ベースに対して相対的に移動可能な第１テーブルと、を備え、
   前記第２軸アクチュエータは、前記第１テーブルに固定される第２ベースと、この第２ベースに対して相対的に移動可能な第２テーブルと、を備え、
   前記第１送受電装置は、前記第１ベースに設けられる送電コイル部と、前記第１テーブルに設けられる受電コイル部と、を備え、
   前記第２送受電装置は、前記第２ベースに設けられる送電コイル部と、前記第２テーブルに設けられる受電コイル部と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の多軸アクチュエータ。
4. 前記第１送受電装置及び／又は前記第２送受電装置は、
   前記送電コイル部に直列に接続される１次側共振コンデンサと、前記受電コイル部に並列に接続される２次側共振コンデンサと、を備えることを特徴とする請求項３に記載の多軸アクチュエータ。
5. 前記送電コイル部は、コイルが巻かれる中央部と、この中央部に対して曲がっている両端の対向部と、を有して、断面Ｃ字状であるコアを備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の多軸アクチュエータ。
6. 前記受電コイル部は、コイルが巻かれる中央部と、この中央部に対して曲がっている両端の対向部と、を有して、断面Ｃ字状であるコアを備えることを特徴とする請求項５に記載の多軸アクチュエータ。
7. 前記コアは、平面視で４角形状であることを特徴とする請求項５又は６に記載の多軸アクチュエータ。
8. 前記送電コイル部は、前記送電コイル部の前記コイルの側面に対向する底部と、前記送電コイル部の前記コイルの端面に対向する側壁部と、を有する非磁性導電体の筺体に覆われ、
   及び／又は、前記受電コイル部は、前記受電コイル部の前記コイルの側面に対向する底部と、前記受電コイル部の前記コイルの端面に対向する側壁部と、を有する非磁性導電体の筺体に覆われることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の多軸アクチュエータ。
9. 前記第１ベース及び／又は前記第２ベースにおいて、
   少なくとも前記送電コイル部に対向する部分が、非磁性導電体であることを特徴とする請求項３ないし８のいずれか１項に記載の多軸アクチュエータ。
10. 第１軸アクチュエータと、前記第１軸アクチュエータに積まれる第２軸アクチュエータと、を備える多軸アクチュエータの電力伝送方法において、
    第１送受電装置が前記第１軸アクチュエータの駆動部に非接触で電力を伝送し、
    前記第１軸アクチュエータの前記駆動部と電気的に接続される第２送受電装置が、前記第１送受電装置によって非接触で伝送された電力を前記第２軸アクチュエータの駆動部に非接触で伝送する多軸アクチュエータの電力伝送方法。

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