JP2009135344A

JP2009135344A - ガイド装置

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Publication number: JP2009135344A
Application number: JP2007311731A
Authority: JP
Inventors: 修平 ▲高▼櫻; Shuhei Takazakura; Atsushi Deguchi; 篤出口; Shinya Sasaki; 真也佐々木; Toshikazu Mukai; 俊和向井; Hiroshi Yoshida; 宏吉田; Noboru Okuyama; 昇奥山
Original assignee: Mie University NUC
Current assignee: Mie University NUC
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2027-11-30
Also published as: JP5335225B2

Abstract

【課題】更なる省配線化とメンテナンス性の向上を図り得る、新規な構造のガイド装置を提供すること。
【解決手段】レール部材１２の延出方向に延びる固定側コア部材２６に固定側コイル部材３２を組み合わせて構成した固定側コイルヘッド３４を該レール部材１２に組み付けると共に、該固定側コア部材２６よりも短い延出寸法を有する移動側コア部材５２に移動側コイル部材５８を組み合わせて構成した移動側コイルヘッド６０をスライド部材１４に組み付けて、該固定側コア部材２６および該移動側コア部材５２それぞれの送受面２８，５４を相互に所定距離を隔てて対向位置せしめることにより電磁誘導作用を利用して電気信号の伝送を行なう対向型インターフェースを構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、スライド部材がレール部材の延出方向に往復変位可能に組み付けられたガイド装置に関するものである。

従来から、例えば工作機械や半導体製造機器、医療機器など各種の機械装置において、機械装置の変位を可能とする機構として各種のガイド装置が用いられている。かかるガイド装置としては、例えば特許文献１に記載のリニアガイド装置のように、各種の機械装置などが取り付けられる移動台を備えたスライド部材が、レール部材に対して支持手段としての複数の転導体を介して直動可能に組み付けられたもの等がある。

ところで、スライド部材側に設けられた機械装置と、レール部材側に設けられた機械装置との電気的な接続は、ケーブル接続によって行なわれることが殆どである。しかし、例えばスライド部材側に多くのセンサが設けられるような場合には、センサ信号をセンサ毎にレール部材側に引き回すことが必要となって、多くの信号線が必要となった。その結果、製造工程の増加を招くと共に、多数のケーブルをスライド部材の変位を阻害しない程度に余裕をもって配線する必要があることから、装置の大型化を招いていた。また、設計工程において多数のケーブルの取り回しを考慮しなければならず、設計に手間を要するという問題もあった。

また、スライド部材の変位に伴うケーブルの引っ掛かりなどを回避するために、複数のケーブルを並列的に収容した状態でスライド部材の変位に追従することの出来る所謂ケーブルベア（登録商標）などのケーブルキャリアが用いられることがある。しかし、ケーブルキャリアは磨耗に起因する定期的な交換などのメンテナンスが必要とされることから、その度に機械を停止しなければならないという問題があった。

特開２００７−１１３６１０号公報

ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、更なる省配線化とメンテナンス性の向上を図り得る、新規な構造のガイド装置を提供することにある。

以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。

すなわち、本発明の第一の態様は、所定寸法に亘って延びるレール部材に対して移動台を備えたスライド部材を支持手段を介して支持することによって該スライド部材の該移動台を該レール部材の延出方向に対して略平行に往復変位可能としたガイド装置において、前記レール部材の延出方向に延びる固定側コア部材に固定側コイル部材を組み合わせて構成された固定側コイルヘッドを該レール部材に組み付けると共に、該固定側コア部材よりも短い延出寸法を有する移動側コア部材に移動側コイル部材を組み合わせて構成された移動側コイルヘッドを前記スライド部材に組み付けて、該固定側コア部材および該移動側コア部材のそれぞれによって形成された磁路の開放面からなる送受面を相互に所定距離を隔てて対向位置せしめることにより電磁誘導作用を利用して電気信号の伝送を行なう対向型インターフェースを構成したことを、特徴とする。

本態様に従う構造とされたガイド装置においては、対向型インターフェースを構成したことによって、レール部材とスライド部材との間で電気信号の伝送を行なうことが可能とされている。なお、本明細書中における電気信号とは、電力および信号の何れをも含む。これにより、レール部材が取り付けられる機械装置とスライド部材に取り付けられる機械装置とを電気的に接続するケーブルの取り回しが軽減乃至は不要とされることから、設計工程や製造工程の向上が図られると共に、装置の小型化を図ることも出来る。

さらに、本態様においては、対向型インターフェースを構成する固定側コア部材と移動側コア部材が、レール部材とスライド部材に組み付けられている。そこにおいて、移動台がレール部材に対して平行移動するようになっており、レール部材とスライド部材は、スライド部材が変位せしめられた場合でも、互いの対向距離を高度に保つことが出来ることから、スライド部材が変位せしめられても、固定側コア部材と移動側コア部材との対向距離（ギャップ）を略一定に保つことが出来る。その結果、スライド部材が変位せしめられる間も、伝送品質を略一定に保つことが出来て、安定した伝送を行なうことが可能とされるのである。なお、本発明において「平行」移動とは、スライド部材がレール部材に対して相対位置を略一定に保ちつつレール部材に沿って移動せしめられることを言うのであって、例えばスライド部材の上面や下面等がレール部材の上面等と平行である等といった特定部位間の平行度を意味するものではない。即ち、スライド部材がレール部材に対して傾斜状態で組み付けられている場合にも、レール部材に対する特定の傾斜状態を保ったままで、スライド部材がレール部材に沿って移動せしめられるものであれば、本発明における平行移動の要件を満たす。

加えて、固定側コア部材に対して、移動側コア部材が接触することなく変位せしめられることから、磨耗のおそれ等も軽減することが出来て、より優れた耐久性を得ることが可能とされており、メンテナンス性も向上せしめられる。

なお、本態様においてスライド部材をレール部材に対して支持せしめる支持手段としては、例えば玉軸受、流体軸受など従来公知の各種のものが採用可能である。特に支持手段として玉軸受や流体軸受を用いれば、スライド部材の変位に際する磨耗のおそれを軽減することが出来て、長期間に亘って安定した往復変位を可能とすることが出来る。また、レール部材は必ずしも直線形状に限定されるものではなく、曲線形状や、直線や曲線の組み合わせ形状などでも良い。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係るガイド装置において、前記スライド部材が前記移動台の幅方向両側に突出する一対の脚部を有する門形とされていると共に、該スライド部材の各該脚部が該レール部材に対して前記支持手段を介して支持されていることを、特徴とする。本態様によれば、一対の脚部によって移動台が幅方向両側から支持されることから、スライド部材をレール部材に対して安定して支持することが出来る。これにより、固定側コア部材と移動側コア部材との対向距離をより安定して維持することが出来て、伝送品質の更なる向上を図ることが出来る。

本発明の第三の態様は、前記第二の態様に係るガイド装置において、前記固定側コア部材が、前記スライド部材の前記一対の脚部の中間部分に配設されていることを、特徴とする。スライド部材の一対の脚部の中間部分は、レール部材と移動台との離隔距離がより高度に保たれ得ることから、かかる部位に固定側コア部材とそれに対向せしめられる移動側コア部材を配設することによって、両コア部材の対向距離をより高度に維持することが出来る。

本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れか一つの態様に係るガイド装置において、前記固定側コア部材が前記レール部材の延出方向に一定断面形状で延びる溝形状とされていると共に、前記移動側コア部材が前記スライド部材の移動方向に略一定断面形状で延びる溝形状とされており、該固定側コア部材における溝側壁端面および該移動側コア部材における溝側壁端面がそれぞれ前記送受面とされて互いに対向位置せしめられていることを、特徴とする。

本態様によれば、固定側コア部材および移動側コア部材が略一定の断面形状とされていることから、これらコア部材内での磁束の偏りを軽減することが出来て、コア部材の延出方向の全体に亘って安定した伝送を行なうことが出来る。また、これらコア部材における溝側壁端面に磁束を集中せしめることによって、効率の良い伝送を行なうことが出来る。ここにおいて、溝形状とは、コ字状、Ｃ字状、Ｅ字状の断面形状等が例示される。Ｅ字型の場合には、中央の突部を挟んだ一対の溝を備えた溝形状と観念することが出来る。

本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れか一つの態様に係るガイド装置において、前記固定側コア部材が、前記レール部材における前記移動台との対向部位に配設されていることを、特徴とする。

すなわち、ガイド装置においては、レール部材と移動台との対向距離が高精度に維持される。従って、レール部材と移動台との対向部位において固定側コア部材と移動側コア部材を対向せしめることによって、ガイド装置の特性を巧く用いて、固定側コア部材と移動側コア部材の離隔距離を高精度に維持することが出来る。

本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れか一つ態様に係るガイド装置において、前記レール部材に形成されて該レール部材の延出方向に延びる凹溝内に前記固定側コア部材が配設されていることを、特徴とする。本態様によれば、固定側コア部材をレール部材に埋め込むように配設することが出来て、レール部材からの固定側コア部材の突出を抑えて、更なるコンパクト化を図ることが出来る。

本発明の第七の態様は、前記第六の態様に係るガイド装置において、前記凹溝の開口端面と前記固定側コア部材の前記送受面が略同一平面上に位置せしめられていることを、特徴とする。本態様によれば、スライド部材とレール部材との離隔距離を更に小さくすることが出来て、更なるコンパクト化を図ることが出来る。

本発明の第八の態様は、前記第六又は第七の態様に係るガイド装置において、前記凹溝の底面が、前記スライド部材の前記支持手段による支持部位よりも前記移動台側に位置せしめられていることを、特徴とする。本態様によれば、スライド部材のレール部材の延出方向以外への不要な変位に対してレール部材の厚みの全体で抗することが出来て、スライド部材をより安定して支持することが出来る。

本発明の第九の態様は、前記第一乃至第八の何れか一つの態様に係るガイド装置において、前記スライド部材における前記移動台に、前記レール部材側に向かって開口する空所が設けられており、該空所に対して前記移動側コア部材が組み付けられていることを、特徴とする。本態様によれば、移動側コア部材の移動台からの突出を抑えることが出来て、更なるコンパクト化を図ることが出来る。なお、本態様における空所は、レール部材に向けて開口する凹所でも良いし、移動台を貫通する貫通孔などでも良い。

本発明の第十の態様は、前記第一乃至第九の何れか一つの態様に係るガイド装置において、前記固定側コア部材と前記移動側コア部材の少なくとも一方における前記送受面を除く外周に低透磁率部材が配設されていることを、特徴とする。本態様によれば、固定側コア部材乃至は移動側コア部材の外側の比透磁率を十分に低くすることによって、コア部材からの漏れ磁束を抑えて、伝送効率を更に高めることが出来ると共に、コア部材の周囲に配設された導電性部材に渦電流を生ぜしめてしまうことによってコア部材の磁気エネルギーが減少せしめられるおそれも軽減することが出来る。ここにおいて、低透磁率部材としては、例えばポリテトラフルオロエチレンやエポキシ樹脂等従来公知の部材が適宜に採用可能である。

本発明の第十一の態様は、前記第一乃至第十の何れか一つの態様に係るガイド装置において、少なくとも一対の前記対向型インターフェースを備え、一方の該対向型インターフェースによって信号を伝送する信号用伝送路が構成されていると共に、他方の該対向型インターフェースによって電力を伝送する電力用伝送路が構成されていることを、特徴とする。このようにすれば、レール部材とスライド部材との間で電力と信号の両方の伝送を行なうことが出来る。

本発明の第十二の態様は、前記第十一の態様に係るガイド装置において、前記一方の対向型インターフェースを構成する前記固定側コア部材が前記レール部材と前記スライド部材における前記移動台との対向部位に配設されることによって前記信号用伝送路が構成される一方、前記他方の対向型インターフェースを構成する前記固定側コア部材が該レール部材における該移動台との対向部位を外れた位置に配設されることによって前記電力用伝送路が構成されていることを、特徴とする。

本態様においては、ノイズの混入が問題となり易いことから、電力の伝送に比してより高度なコア部材間のギャップの調節が必要とされる信号の伝送路を構成する対向型インターフェースを、離隔距離を高精度に維持することの出来るレール部材と移動台との対向部位に設けることによって、両コア部材間の離隔距離を高精度に保つことが出来て、ノイズの混入を抑えた信号の伝送を行なうことが出来る。また、電力用伝送路を構成する対向型インターフェースを、レール部材と移動台との対向部位から外れた位置に設けることによって、移動台の大型化を防ぎつつ、電力と信号の伝送を行なうことが可能となる。

本発明の第十三の態様は、前記第一乃至第十の何れか一つの態様に係るガイド装置において、前記固定側コア部材及び前記移動側コア部材が、中央壁部の外側に外周壁部が形成されることによって該中央壁部と該外周壁部の間に一方に開口するリード溝が形成されたＥ字状の軸直方向断面とされており、該固定側コア部材における該リード溝内に前記固定側コイル部材としての第一の固定側コイル部材が組み付けられると共に該外周壁部の外周面に該固定側コイル部材としての第二の固定側コイル部材が組み付けられる一方、該移動側コア部材における該リード溝内に前記移動側コイル部材としての第一の移動側コイル部材が組み付けられると共に該外周壁部の外周面に該移動側コイル部材としての第二の移動側コイル部材が組み付けられており、該第一の固定側コイル部材と該第一の移動側コイル部材を含んで電力を伝送する電力用伝送路が構成されていると共に、該第二の固定側コイル部材と該第二の移動側コイル部材を含んで信号を伝送する信号用伝送路が構成されていることを、特徴とする。

本態様によれば、共通のコア部材を用いつつも、第一の固定側コイル部材と第二の固定側コイル部材の間、および第一の移動側コイル部材と第二の移動側コイル部材の間での磁束の干渉を軽減乃至は回避することが出来て、共通のコア部材を用いて電力用伝送路と信号用伝送路の複数の伝送路を構成することが出来る。これにより、電力用伝送路と信号用伝送路をよりコンパクトに構成することが出来て、更なるコンパクト化を図ることが出来る。

すなわち、本態様においては、固定側コア部材を例に説明すると、第二の固定側コイル部材の外側にコア部材が配設されていないことから、第二の固定側コイル部材の周囲の比透磁率が固定側コア部材に比して十分に小さくされている。これと磁気抵抗が最小となる最短経路を採る磁力線の特徴が協働して、第一の固定側コイル部材から生ぜしめられる磁束の殆どは、固定側コア部材の外周壁部の内側寄りの部位を通る。一方、第二の固定側コイル部材から生ぜしめられる磁束は、固定側コア部材の外周壁部における外側寄りの部位を通る。これにより、第一の固定側コイル部材から生ぜしめられる磁束と第二の固定側コイル部材から生ぜしめられる磁束との干渉を抑えることが出来て、共通の固定側コア部材を用いて、電力用伝送路と信号用伝送路を構成することが出来る。

本発明の第十四の態様は、前記第一乃至第十三の何れか一つの態様に係るガイド装置において、前記スライド部材の複数が、一つの前記レール部材に対して装着されていると共に、それら複数のスライド部材に対して、それぞれ同一の前記移動側コイルヘッドが組み付けられていることを、特徴とする。

このようにすれば、複数のスライド部材に設けられた各機械装置に対して電気信号の伝送を行なうことが出来る。そこにおいて、本態様においては各スライド部材に設けられた各移動側コイルヘッドと固定側コイルヘッドとの離隔距離のバラツキが抑えられることから、これら複数のスライド部材の全てに対して安定した伝送を行なうことが出来る。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。

先ず、図１および図２に、本発明の第一の実施形態としてのガイド装置に係るリニアガイド装置１０を示す。リニアガイド装置１０は、直線状に延びるレール部材１２に、スライド部材１４がレール部材１２の延出方向に往復変位可能に組み付けられた構造とされている。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、上下方向とは図１中の上下方向を言うものとする。

より詳細には、レール部材１２は、例えばステンレス鋼などの鋼材で形成されており、略一定の略矩形断面形状をもって所定寸法に亘って直線状に延びる棒状の部材とされている。そして、レール部材１２の両側面１６、１６には、レール部材１２の延出方向に延びるレール部材側案内溝１８が形成されている。レール部材側案内溝１８は、レール部材１２の側方に開口せしめられた略半円の断面形状とされている。また、レール部材１２の上面２０の幅方向両端部には、ボルト孔２２が、レール部材１２の延出方向に所定の間隔を隔てて複数形成されている。

さらに、特に本実施形態におけるレール部材１２は、上面２０の幅方向中央部分に、レール部材１２の上方に開口する矩形断面形状をもってレール部材１２の延出方向に延びる凹溝２４が形成されている。ここにおいて、凹溝２４の底面２５は、レール部材側案内溝１８よりも上方に位置せしめられている。

そして、凹溝２４内に、固定側コア部材２６が配設されている。固定側コア部材２６は、例えばフェライトなどの強磁性材から形成されて、一定のＣ字状の断面をもって所定寸法に亘って延びる半円筒形状とされており、一方に開口する溝形状とされている。本実施形態においては、固定側コア部材２６は、上方に開口せしめられると共に、溝側壁端面としての開口端面２８を凹溝２４の開口端面となるレール部材１２の上面２０と同一平面上に位置せしめた状態で凹溝２４内に配設されている。これにより、固定側コア部材２６の延出方向が、レール部材１２の延出方向と等しくされている。なお、特に本実施形態における固定側コア部材２６は、複数の部分コア部材３０が互いの軸方向端面を接触せしめた状態で直列に配設されることによって構成されているが、固定側コア部材２６を一体形成することも勿論可能である。

さらに、固定側コア部材２６には、銅などによって形成されたリード線が固定側コア部材２６の軸方向で所定回数巻回せしめられることによって形成された固定側コイル部材３２が組み付けられている。なお、固定側コイル部材３２の巻数は、要求される伝送特性等を考慮して適宜に設定され得るものである。例えば、固定側コイル部材３２を固定側コア部材２６の半周のみ巻回せしめる等しても良いし、固定側コイル部材３２を固定側コア部材２６に幾重にも重ねて巻回する等しても良い。これにより、固定側コア部材２６と固定側コイル部材３２によって固定側コイルヘッド３４が構成されており、固定側コア部材２６によって固定側コイル部材３２の磁路が形成されると共に、固定側コア部材２６の開口端面２８が磁路の開放面となる送受面とされている。そして、固定側コイルヘッド３４が凹溝２４内に配設されることによってレール部材１２に組み付けられている。

更にまた、特に本実施形態においては、固定側コア部材２６とレール部材１２の間に、低透磁率部材としてのギャップ部材３６が介在せしめられており、固定側コア部材２６は、送受面となる開口端面２８を除く外周面がギャップ部材３６で覆われている。ここにおいて、ギャップ部材３６としては、比透磁率の小さな部材が適宜に採用可能であり、具体的には、ポリテトラフルオロエチレンやポリウレタン、エポキシ樹脂等が例示される。より好適には、ギャップ部材３６としては、非導電性を有する部材が採用される。本実施形態においては、ギャップ部材３６としてウレタンフォームが用いられている。

一方、スライド部材１４は、例えばステンレス鋼などの鋼材で形成されており、略平板形状を有する移動台３８と、移動台３８の幅方向両端部から突出する一対の脚部４０が一体的に形成された略門形状とされている。そして、移動台３８の上面の幅方向両端部には、複数のボルト孔４２が形成されている。

また、脚部４０の内面４４には、スライド部材１４のレール部材１２への取付状態においてレール部材１２の延出方向に延びるスライド部材側案内溝４６が形成されている。スライド部材側案内溝４６は、スライド部材１４の内方に開口せしめられた略半円の断面形状とされており、かかる径寸法が、レール部材側案内溝１８の径寸法と略等しくされている。また、レール部材側案内溝１８は、脚部４０の内部に設けられた戻り案内路４８と連通せしめられている。戻り案内路４８は、円形の断面形状をもって、レール部材側案内溝１８の延出方向に沿うように形成されている。ここにおいて、戻り案内路４８の径寸法は、後述する鋼球６６の径寸法よりも僅かに大きくされている。

さらに、特に本実施形態におけるスライド部材１４は、移動台３８の幅方向中央部分に、移動台３８の厚さ方向に貫通する空所としての貫通孔５０が形成されており、かかる貫通孔５０内に、移動側コア部材５２が配設されている。移動側コア部材５２は、前述の固定側コア部材２６を構成する部分コア部材３０と同様の構造とされている。具体的には、移動側コア部材５２は、例えばフェライト等の強磁性材から形成された略一定のＣ字状断面をもって、固定側コア部材２６よりも短い所定寸法に亘って延びる略半円筒形状とされており、一方に開口する溝形状とされている。そして、移動側コア部材５２が、その軸方向が脚部４０の延出方向に対して平行とされると共に、溝側壁端面としての開口端面５４を脚部４０の突出方向に位置せしめた状態で貫通孔５０内に配設されている。ここにおいて、特に本実施形態における移動側コア部材５２は、開口端面５４が移動台３８の下面５６と略同一平面上に位置せしめられており、移動側コア部材５２は、移動台３８の上面３９および下面５６から突出することなく貫通孔５０内に配設されている。

そして、移動側コア部材５２には、銅などによって形成されたリード線が移動側コア部材５２の軸方向で所定回数巻回せしめられることによって形成された移動側コイル部材５８が組み付けられている。なお、移動側コイル部材５８の巻数は、要求される伝送特性等を考慮して適宜に設定され得るものである。例えば、移動側コイル部材５８を移動側コア部材５２の半周のみ巻回せしめる等しても良いし、移動側コイル部材５８を移動側コア部材５２に幾重にも重ねて巻回する等しても良い。これにより、移動側コア部材５２と移動側コイル部材５８によって移動側コイルヘッド６０が構成されており、移動側コア部材５２によって移動側コイル部材５８の磁路が形成されると共に、移動側コア部材５２の開口端面５４が磁路の開放面となる送受面とされている。そして、移動側コイルヘッド６０が貫通孔５０内に配設されることによってスライド部材１４に組み付けられている。

更にまた、移動側コア部材５２と移動台３８の間には、前述のギャップ部材３６と略同様の構造とされた低透磁率部材としてのギャップ部材６２が介在せしめられている。特に本実施形態においては、ギャップ部材６２は薄板形状とされており、移動側コア部材５２に対して軸直方向で対向する貫通孔５０の内面に固着されている。そして、移動側コア部材５２の軸直方向の両側の外周面がそれぞれギャップ部材６２に固着されることによって、移動側コア部材５２がギャップ部材６２を介して移動台３８に固着されていると共に、移動側コア部材５２の送受面となる開口端面５４が、ギャップ部材６２に覆われることなく移動台３８の下方に露出せしめられている。

このような構造とされたスライド部材１４は、移動台３８の下面５６をレール部材１２の上面２０に所定距離を隔てて対向せしめた状態で、レール部材１２に組み付けられる。ここにおいて、スライド部材１４における脚部４０の内面４４が、レール部材１２の側面１６と所定距離を隔てて対向位置せしめられ、脚部４０の内面４４に形成されたスライド部材側案内溝４６とレール部材１２の側面１６に形成されたレール部材側案内溝１８が対向位置せしめられる。これにより、スライド部材側案内溝４６とレール部材側案内溝１８によって負荷路６４が形成される。そして、負荷路６４内に転動体としての複数の鋼球６６が収容されて、これら鋼球６６を介してスライド部材１４の両脚部４０がレール部材１２に対して支持される。これにより、スライド部材１４が鋼球６６を介して、移動台３８の下面５６とレール部材１２の上面２０との離隔距離を保ってレール部材１２の延出方向に沿って平行に往復移動可能に支持される。なお、負荷路６４は、脚部４０内に形成された戻り案内路４８と連通せしめられており、スライド部材１４の移動に伴って鋼球６６が循環せしめられる循環路が構成されている。このように、本実施形態においては、鋼球６６、負荷路６４、戻り案内路４８を含んでスライド部材１４をレール部材に対して平行に往復変位可能に支持する支持手段が構成されている。

かかる組み付け状態において、レール部材１２の幅方向中間部分に配設された固定側コア部材２６が、スライド部材１４の脚部４０の対向方向の中間部分に位置せしめられる。そして、スライド部材１４に設けられた移動側コア部材５２の開口端面５４と、レール部材１２に設けられた固定側コア部材２６の開口端面２８が、所定距離を隔てた非接触状態で対向位置せしめられて、互いに平行でスライド部材１４のレール部材１２に沿った移動方向に延びる面をもって形成される。特に本実施形態においては、移動側コア部材５２の開口端面５４と固定側コア部材２６の開口端面２８の離隔距離は、スライド部材１４における移動台３８の下面５６とレール部材１２の上面２０の離隔距離と等しくされている。そして、スライド部材１４がレール部材１２の延出方向に変位可能とされていることによって、スライド部材１４の移動に際して、移動側コア部材５２が、その開口端面５４を固定側コア部材２６の開口端面２８に対して平行な対向状態を保って、且つそれらの対向面間距離を略一定に維持しつつ、固定側コア部材２６の延出方向に沿って変位可能とされている。

このような構造とされたリニアガイド装置１０は、例えばレール部材１２がボルト孔２２を用いて一方の機械装置６８ａに取り付けられる一方、スライド部材１４の移動台３８に他方の機械装置６８ｂがボルト孔４２を用いて取り付けられることによって、機械装置６８ａに対して、機械装置６８ｂがレール部材１２の延出方向に沿って変位可能に組み付けられる。なお、スライド部材１４は、例えば機械装置６８ｂに接続された従来公知のボールネジやリニアアクチュエータなどによって、機械装置６８ｂを介して変位せしめられる。そして、固定側コイルヘッド３４における固定側コイル部材３２を構成するリード線が機械装置６８ａに設けられた固定側通信用回路７０と電気的に接続される一方、移動側コイルヘッド６０における移動側コイル部材５８を構成するリード線が機械装置６８ｂに設けられた移動側通信用回路７２と電気的に接続される。これにより、固定側コイルヘッド３４と移動側コイルヘッド６０の間で、電気信号の伝送が可能とされる。

先ず、固定側通信用回路７０によって、機械装置６８ａに設けられた図示しない制御回路等によって生成された信号が高周波電圧に重畳された後に、固定側コイル部材３２に供給される。なお、信号が重畳される高周波電圧は、固定側通信用回路７０によって生成されるようになっており、その周波数は、信号のデータサイズや使用環境等によって異なるものであるが、本実施形態においては、１００Ｈｚ〜１０ＧＨｚ程度の範囲内で適当に設定されている。

そして、固定側コイル部材３２に高周波電圧が給電されることによって、固定側コイル部材３２を貫き、出力周波数に応じて変化する磁束が発生する。ここにおいて、本実施形態においては、固定側コイル部材３２が固定側コア部材２６に巻かれた状態で配されていることによって、固定側コイル部材３２を貫く磁束の略全てが固定側コア部材２６の中を通るようにされている。そして、固定側コア部材２６によって磁路が形成されており、固定側コイル部材３２に発生した磁束は、磁路の開放面となる開口端面２８から飛び出して、対向位置せしめられた移動側コア部材５２の開口端面５４に入り、移動側コア部材５２内を通って移動側コア部材５２に対して外挿せしめられている移動側コイル部材５８と鎖交する。ここにおいて、特に本実施形態においては、両コア部材２６、５２が一定の断面形状とされていることから磁束の偏りも軽減されている。

これにより、固定側コイル部材３２と移動側コイル部材５８が電磁結合せしめられて、移動側コイル部材５８には、相互誘導作用による誘導起電力が生じることとなり、固定側コイル部材３２に供給された高周波電圧が、移動側コイル部材５８から取り出される。このようにして、固定側コイル部材３２から移動側コイル部材５８に電力が非接触の状態で伝送される。そして、移動側コイル部材５８から取り出された高周波電圧に重畳されている信号は、移動側通信用回路７２によって取り出された後に、機械装置６８ｂに設けられた図示しない各種の制御回路等に送信される。

このように、本実施形態においては、固定側コイルヘッド３４および移動側コイルヘッド６０を含んで、電磁誘導を利用して電気信号の伝送を行う対向型インターフェースが構成されており、かかる対向型インターフェースによって、信号の伝送を行う信号用伝送路が構成されている。

なお、例えば機械装置６８ｂから機械装置６８ａに信号を送信することも可能である。そのような場合には、前述の如き機械装置６８ａから機械装置６８ｂに信号を送信した場合とは逆に、機械装置６８ｂに設けられた図示しない制御回路等によって生成された信号が、移動側通信用回路７２で高周波電圧に重畳されて移動側コイル部材５８から固定側コイル部材３２に移動側コア部材５２，固定側コア部材２６を介して無接触の状態で伝送された後に、固定側通信用回路７０によって高周波電圧から取り出されることとなる。

このような構造とされたリニアガイド装置１０においては、レール部材１２に対してスライド部材１４が鋼球６６を介して支持されていることによって、互いに対向せしめられたレール部材１２の上面２０とスライド部材１４における移動台３８の下面５６との離隔距離を高精度に保ちつつ、スライド部材１４のレール部材１２の延出方向に往復変位が可能とされる。それと共に、スライド部材１４が鋼球６６を介して支持されていることによって、スライド部材１４の変位に際する摩擦抵抗も軽減されており、長期間に亘って安定した直動変位を実現することが出来る。

そして、これらレール部材１２とスライド部材１４に、固定側および移動側コイルヘッド３４，６０を含んで構成された対向型インターフェースを備えたことによって、レール部材１２とスライド部材１４間で電気信号の伝送を行うことが可能とされている。これにより、レール部材１２に取り付けられる機械装置６８ａとスライド部材１４に取り付けられる機械装置６８ｂとを電気的に接続するケーブル数を軽減乃至は解消することが出来て、配線に起因する設計工程や製造工程の工数を軽減することが出来ると共に、機械装置の小型化を図ることも出来る。

そこにおいて、特に本実施形態においては、固定側コイルヘッド３４および移動側コイルヘッド６０の送受面となる開口端面２８，５４がレール部材１２の上面２０および移動台３８の下面５６と同一平面上に位置せしめられていることから、リニアガイド機構による上面２０および下面５６の離隔距離の高精度な保持効果を巧く利用して、スライド部材１４が変位せしめられる場合でも、開口端面２８，５４間の離隔距離を略一定に保つことが出来る。これにより、スライド部材１４の位置に関わらず、安定した伝送を行うことが可能とされている。加えて、特に本実施形態においては、固定側コイルヘッド３４が設けられた凹溝２４の底面２５がレール部材側案内溝１８、換言すれば、スライド部材１４を支持する鋼球６６よりもスライド部材１４側に位置せしめられており、レール部材１２の両側面１６，１６に配設された鋼球６６間の肉厚寸法が確保されていることから、例えばスライド部材１４がレール部材１２の幅方向に変位せしめられようとした場合には、レール部材１２の厚さ寸法の全体でスライド部材１４を保持することが出来て、スライド部材１４を安定して支持せしめ、開口端面２８，５４の離隔距離を更に精度良く保つことが可能とされている。

なお、スライド部材１４の数は何等限定されるものではなく、複数のスライド部材１４をレール部材１２に組み付けて、これら複数のスライド部材１４にそれぞれ同一の構造の移動側コイルヘッド６０を設けることも勿論可能である。そのような場合において、本実施形態によれば、各スライド部材１４の移動側コイルヘッド６０の開口端面５４と固定側コイルヘッド３４の開口端面２８の離隔距離を精度良く揃えることが出来て、各スライド部材１４間の伝送効率のバラつきを抑えることも出来る。ここにおいて、固定側コイルヘッド３４から送信された信号は、全てのスライド部材１４の移動側コイルヘッド６０で受信されることとなるが、複数のスライド部材１４中の特定のスライド部材１４に取り付けられた機械装置を駆動せしめるには、例えば、各スライド部材１４に互いに重複しないユニークな識別番号を付与して、送信する信号中に目的とするスライド部材１４の識別番号を付与すると共に、各スライド部材１４に、受信した信号中に含まれる識別番号が自己を示す識別番号でない場合には当該信号を破棄する一方、自己を示す識別番号である場合には、当該信号に基づく作動を行う信号選択回路を設けるなどすることによって容易に実現することが出来る。

また、特に本実施形態においては、固定側コア部材２６とレール部材１２の間、および移動側コア部材５２とスライド部材１４の間に、比透磁率の低いギャップ部材３６、６２が設けられている。これにより、両コア部材２６、５２からの漏れ磁束が抑えられると共に、磁力線の影響によってレール部材１２やスライド部材１４に渦電流が生ぜしめられることも抑えられており、渦電流によって両コア部材２６、５２の磁気エネルギーが減少せしめられるおそれも軽減されている。

次に、図３に、本発明の第二の実施形態としてのガイド装置に係るリニアガイド装置１００を示す。なお、以下の説明において、前述の実施形態と実質的に同じ部材および部位については、前述の実施形態と同一の符号を付することによって、詳細な説明を省略する。

リニアガイド装置１００は、一対の対向型インターフェースを備えた構造とされている。より詳細には、レール部材１２には、第一の実施形態における固定側コイルヘッド３４と共に、かかる固定側コイルヘッド３４と同様の構造とされた固定側コイルヘッド１０２が設けられている。固定側コイルヘッド１０２は、固定側コイルヘッド３４と同様に、固定側コア部材１０４に固定側コイル部材１０６が組み付けられて構成されている。そして、かかる固定側コイルヘッド１０２が、凹溝２５と同様の形状とされた凹溝１０８内にギャップ部材３６を介して配設されている。なお、本実施形態においては、凹溝２４はレール部材１２の幅方向の中間部分からやや側方に偏倚した位置に形成されており、凹溝２４と凹溝１０８がレール部材１２の幅方向中間部分を挟んで平行に形成されている。

一方、本実施形態におけるスライド部材１４には、第一の実施形態における移動側コイルヘッド６０と共に、かかる移動側コイルヘッド６０と同様とされた移動側コイルヘッド１１０が設けられている。移動側コイルヘッド１１０は、移動側コイルヘッド６０と同様に、移動側コア部材１１２に移動側コイル部材１１４が組み付けられて構成されている。そして、かかる移動側コイルヘッド１１０が、貫通孔５０と同様の形状とされた貫通孔１１６内にギャップ部材６２を介して配設されている。なお、本実施形態においては、貫通孔５０はスライド部材１４の幅方向の中間部分からやや側方に偏倚した位置に形成されており、貫通孔５０と貫通孔１１６がスライド部材１４の幅方向中間部分を挟んで平行に形成されている。

これにより、レール部材１２へのスライド部材１４の組み付け状態において、固定側コイルヘッド３４と移動側コイルヘッド６０が対向位置せしめられると共に、固定側コイルヘッド１０２と移動側コイルヘッド１１０が対向位置せしめられる。そして、第一の実施形態と同様に、固定側コイルヘッド３４における固定側コイル部材３２を形成するリード線が固定側通信用回路７０と電気的に接続されると共に、移動側コイルヘッド６０における移動側コイル部材５８を形成するリード線が移動側通信用回路７２と電気的に接続される。これにより、固定側コイルヘッド３４と移動側コイルヘッド６０間で、信号の伝送を行うことが可能とされている。

一方、固定側コイルヘッド１０２における固定側コイル部材１０６を形成するリード線は、機械装置６８ａに設けられた例えばＣＶＣＦ型やＶＶＶＦ型の従来公知のインバータ１１８と電気的に接続されると共に、移動側コイルヘッド１１０における移動側コイル部材１１４を形成するリード線は、機械装置６８ｂに設けられた整流安定化回路１２０と電気的に接続されている。これにより、本実施形態においては、固定側コイルヘッド１０２と移動側コイルヘッド１１０の間で、電力の伝送が可能とされている。

先ず、機械装置６８ａに設けられた図示しない電源回路の直流電圧が、インバータ１１８によって高周波電圧に変換される。ここにおいて、インバータ１１８によって変換された高周波電圧の周波数（出力周波数）は、供給する電力や使用環境等によって異なるものであるが、本実施形態においては、１００Ｈｚ〜５００ＭＨｚ程度の範囲内で適当に設定されている。

そして、インバータ１１８によって変換された高周波電圧が固定側コイル部材１０６に給電されることによって、前述の第一の実施形態における固定側コイルヘッド３４および移動側コイルヘッド６０と同様に、固定側コイル部材１０６と移動側コイル部材１１４が電磁結合せしめられて、移動側コイル部材１１４に相互誘導作用による誘導起電力が生じることとなり、固定側コイル部材１０６に供給された高周波電圧が、移動側コイル部材１１４から取り出される。このようにして、固定側コイル部材１０６から移動側コイル部材１１４に電力が非接触の状態で伝送される。そして、移動側コイル部材１１４から取り出された高周波電圧は、機械装置６８ｂに設けられた整流安定化回路１２０によって直流電圧に変換された後に、機械装置６８ｂに設けられた図示しない各種の電気回路や機械装置に供給されることとなる。

このように、本実施形態においては、固定側コイルヘッド３４と移動側コイルヘッド６０を含んで第一の対向型インターフェースが構成されており、かかる第一の対向型インターフェースが、信号の伝送を行う信号用伝送路とされる一方、固定側コイルヘッド１０２と移動側コイルヘッド１１０を含んで第二の対向型インターフェースが構成されており、かかる第二の対向型インターフェースが、電力の伝送を行う電力用伝送路とされている。このようにすれば、レール部材１２とスライド部材１４の間で信号に加えて電力の伝送を行うことが可能となり、ケーブル接続に起因する設計や製造の手間を更に軽減することが出来ると共に、機械装置の更なる小型化を図ることも出来る。本実施形態から明らかなように、対向型インターフェースは、必ずしも１つに限定されるものではなく、２つ乃至はそれ以上設けることも可能である。

なお、本実施形態において、例えば移動側通信用回路７２と電気的に接続されたコネクタによって構成された信号用コネクタや、整流安定化回路１２０と電気的に接続されたコネクタによって構成された電力用コネクタをスライド部材１４に設ける等しても良い。このようにすれば、機械装置６８ｂ側に設けられる電子機器や機械装置との接続をより容易に行うことが出来ると共に、スライド部材１４に取り付ける機械装置の交換等もより容易に行うことが出来る。

次に、図４に、本発明の第三の実施形態としてのガイド装置に係るリニアガイド装置１３０を示す。リニアガイド装置１３０は、前述の第一の実施形態としてのリニアガイド装置１０におけるレール部材１２の側面１６に固定側コイルヘッド１３２が設けられると共に、スライド部材１４の脚部４０に移動側コイルヘッド１３４が固定側コイルヘッド１３２と対向するように取り付けられた構造とされている。

これら固定側コイルヘッド１３２および移動側コイルヘッド１３４はそれぞれ、第一の実施形態における固定側コイルヘッド３４および移動側コイルヘッド６０と略同様の構造とされており、固定側コイルヘッド１３２は、固定側コア部材１３６に固定側コイル部材１３８が組み付けられて構成される一方、移動側コイルヘッド１３４は、移動側コア部材１４０に移動側コイル部材１４２が組み付けられた構造とされている。

そして、固定側コア部材１３６が、レール部材１２の一方の側面１６上において、スライド部材１４の脚部４０の下端面よりも下方に固定されており、その開口端面１４６をレール部材１２の外側に向けて配設されている。一方、移動側コア部材１４０は、脚部４０から延び出されたアーム部材１４４によって、その開口端面１４８、レール部材１２に設けられた固定側コア部材１３６の開口端面１４６と所定距離を隔てて対向位置せしめられる位置で支持されている。これにより、移動側コア部材１４０は、固定側コア部材１３６に対して、所定距離を隔てた非接触状態の対向位置を高精度に保ちつつ、固定側コア部材１３６の延出方向に変位せしめられる。

このような構造とされたリニアガイド装置１３０は、前述の第一の実施形態と同様に、固定側コイルヘッド３４における固定側コイル部材３２が固定側通信用回路７０と電気的に接続される一方、移動側コイルヘッド６０における移動側コイル部材５８が移動側通信用回路７２と電気的に接続される。これにより、固定側コイルヘッド３４と移動側コイルヘッド６０の間で、信号の伝送を行なうことが可能とされている。このように、本実施形態においては、固定側コイルヘッド３４と移動側コイルヘッド６０を含んで第一の対向型インターフェースが構成されており、かかる第一の対向型インターフェースによって信号を伝送する信号用伝送路が構成されている。

一方、固定側コイルヘッド１３２および移動側コイルヘッド１３４は、第二の実施形態と同様に、固定側コイル部材１３８がインバータ１１８と電気的に接続される一方、移動側コイル部材１４２が整流安定化回路１２０と電気的に接続される。これにより、固定側コイルヘッド１３２と移動側コイルヘッド１３４の間で、電力の伝送を行なうことが可能とされる。このように、本実施形態においては、固定側コイルヘッド１３２と移動側コイルヘッド１３４を含んで第二の対向型インターフェースが構成されており、かかる第二の対向型インターフェースによって電力を伝送する電力用伝送路が構成されている。

本実施形態によれば、前述の第二の実施形態と略同様に、レール部材１２とスライド部材１４の間で電力と信号の伝送を行なうことが可能となる。そして、特に本実施形態においては、電力用伝送路を構成する固定側コイルヘッド１３２と移動側コイルヘッド１３４が、レール部材１２の上面２０およびスライド部材１４における移動台３８の下面５６から外れた位置に配設されていることから、レール部材１２およびスライド部材１４の幅寸法をコンパクトに構成することが出来る。それと共に、電力伝送に比してノイズの混入が問題となり易い信号用伝送路を構成する固定側コイルヘッド３４と移動側コイルヘッド６０の開口端面２８，５４を、レール部材２０の上面２０およびスライド部材１４の下面５６上に配設したことによって、レール部材１２とスライド部材１４による高精度な位置決め効果を有効に利用することが出来て、これら両コイルヘッド３４，６０の開口端面２８，５４の離隔距離を精度良く一定に保つことが出来る。これにより、信号伝送に際するノイズの混入のおそれも軽減されている。

次に、図５に、本発明の第四の実施形態としてのガイド装置に係るリニアガイド装置１５０を示す。リニアガイド装置１５０は、レール部材１２の凹溝２４内に、固定側コイルヘッド１５２が配設されていると共に、スライド部材１４の貫通孔５０内に、移動側コイルヘッド１５４が配設されている。

ここにおいて、固定側コイルヘッド１５２を構成する固定側コア部材１５６は、一定のＥ字状の軸直方向断面をもって所定寸法に亘って延びる形状とされており、その中央部分には、上方に突出する中央壁部としての中央突部１５８が形成されている一方、かかる中央突部１５８を挟んだ両側に、中央突部１５８の突出方向に開口せしめられたリード溝１６０を隔てて中央突部１５８と同方向に突出する外周壁部としての外周突部１６２が一体的に形成されている。これにより、固定側コア部材１５６は、一対のリード溝１６０を有する溝形状とされている。

そして、固定側コア部材１５６の中央突部１５８に銅などによって形成されたリード線が所定回数巻回せしめられることによって、リード溝１６０内に第一の固定側コイル部材１６４が組み付けられていると共に、外周突部１６２の外面１６６を含む固定側コア部材１５６の最外周面上に銅などによって形成されたリード線が所定回数巻回せしめられることによって、固定側コア部材１５６の最外周面上に第二の固定側コイル部材１６８が組み付けられている。これにより、本実施形態においては、固定側コア部材１５６と第一および第二の固定側コイル部材１６４，１６８を含んで固定側コイルヘッド１５２が構成されており、両コイル部材１６４，１６８の磁路が固定側コア部材１５６によって形成されると共に、リード溝１６０の開口端面１７０を含んで、磁路の開放面となる送受面が構成されている。

このような構造とされた固定側コイルヘッド１５２は、第一の実施形態における固定側コイルヘッド３４と略同様に、レール部材１２に形成された凹溝２４内に配設される。そこにおいて、特に本実施形態においては、リード溝１６０の開口端面１７０が、レール部材１２の上面２０と同一平面上に位置せしめられている。

さらに、特に本実施形態においては、固定側コア部材１５６とレール部材１２の間に、第一の実施形態と略同様にギャップ部材３６が介在せしめられており、固定側コア部材１５６の外面１６６および外底面１７２がギャップ部材３６で覆われている。

一方、移動側コイルヘッド１５４を構成する移動側コア部材１７４は、固定側コア部材１５６と同じＥ字状の軸直方向断面を有しており、下方に突出する中央壁部としての中央突部１７６の両側に、外周壁部としての外周突部１７８が中央突部１７６の突出方向に開口せしめられたリード溝１８０を隔てて一体的に形成されている。これにより、移動側コア部材１７４は、一対のリード溝１８０を有する溝形状とされている。そこにおいて、移動側コア部材１７４の延出寸法は、固定側コア部材１５６の延出寸法よりも小さく、スライド部材１４の貫通孔５０内に配設可能な長さ寸法とされている。

そして、前述の固定側コア部材１５６と同様に、移動側コア部材１７４のリード溝１８０内に第一の移動側コイル部材１８２が組み付けられていると共に、外周突部１７８の外面１８４を含む移動側コア部材１７４の最外周面上に第二の移動側コイル部材１８６が組み付けられることによって移動側コイルヘッド１５４が構成されている。これにより、両コイル部材１８２、１８６の磁路が移動側コア部材１７４によって形成されると共に、リード溝１８０の開口端面１８８を含んで磁路の開放面となる送受面が構成されている。

このような構造とされた移動側コイルヘッド１５４は、第一の実施形態における移動側コイルヘッド６０と略同様に、スライド部材１４に設けられた貫通孔５０内に配設される。そこにおいて、特に本実施形態においては、移動側コア部材１７４の開口端面１８８が移動台３８の下面５６と同一平面上に位置せしめられると共に、移動側コア部材１７４の外底面１９０が、移動台３８の上面３９と同一平面上に位置せしめられており、移動側コア部材１７４が移動台３８の上下に突出することなく配設されている。

また、特に本実施形態においては、移動側コア部材１７４と移動台３８の間に、第一の実施形態と略同様にギャップ部材６２が介在せしめられており、移動側コア１７４の外面１８４がギャップ部材６２で覆われている。

そして、これら両コイルヘッド１５２、１５４は、スライド部材１４のレール部材１２への組付状態において、両コア部材１５６、１７４の開口端面１７０，１８８が、所定距離を隔てて互いに対向位置せしめられる。そして、スライド部材１４がレール部材１２の延出方向に変位せしめられることによって、移動側コア部材１７４は、開口端面１７０，１８０の離隔距離を高精度に保ちつつ、固定側コア部材１５６の延出方向に変位可能とされている。

このような構造とされたリニアガイド装置１５０は、例えば第一の固定側コイル部材１６４がインバータ１１８と電気的に接続されると共に第二の固定側コイル部材１６８が固定側通信用回路７０と電気的に接続される一方、第一の移動側コイル部材１８２が整流安定化回路１２０と電気的に接続されると共に第二の移動側コイル部材１８６が移動側通信用回路７２と電気的に接続される。

そして、インバータ１１８によって第一の固定側コイル部材１６４に高周波電圧が給電されることによって、第一の固定側コイル部材１６４を貫く磁束が生ぜしめられる。そこにおいて、本実施形態においては、第二の固定側コイル部材１６８の外側にコア部材が設けられておらず、ギャップ部材３６が配設されていることによって、第二の固定側コイル部材１６８の周囲の比透磁率が固定側コア部材１５６に比して十分小さくされている。これと磁気抵抗が最小となる最短経路を採る磁力線の特性が協働して、第一の固定側コイル部材１６４を貫く磁束の殆どは、固定側コア部材１５６の外周壁部１６２の内側寄りの部位を通ると共に、互いに対向位置せしめられた開口端面１７０，１８８を出入りして、対向する移動側コア部材１７４に組み付けられた第一の移動側コイル部材１８２と鎖交する。これにより、第一の固定側コイル部材１６４と第一の移動側コイル部材１８２が電磁結合せしめられて、第一の移動側コイル部材１８２に接続された整流安定化回路１２０によって電力が取り出される。このように、本実施形態においては、第一の固定側コイル部材１６４と第一の移動側コイル部材１８２を含んで電力用伝送路が構成されている。

さらに、固定側通信用回路７０によって第二の固定側コイル部材１６８に信号が重畳された高周波電圧が給電されることによって、第二の固定側コイル部材１６８を貫く磁束が生ぜしめられる。第二の固定側コイル部材１６８を貫く磁束は、固定側コア部材１５６の外周壁部１６２における外側寄りの部位を通って、互いに対向位置せしめられた開口端面１７０，１８８を出入りして、対向する移動側コア部材１７４に組み付けられた第二の移動側コイル部材１８６と鎖交する。これにより、第二の固定側コイル部材１６８と第二の移動側コイル部材１８６が電磁結合せしめられて、第二の移動側コイル部材１８６から取り出された電力に重畳された信号が、移動側通信用回路７２によって取り出される。このように、本実施形態においては、第二の固定側コイル部材１６８と第二の移動側コイル部材１８６を含んで信号用伝送路が構成されている。

このような構造とされたリニアガイド装置１５０においては、第二の固定側コイル部材１６８および第二の移動側コイル部材１８６を、それぞれ、固定側コア部材１５６および移動側コア部材１７４の外周面上に設けたことによって、第一の固定側コイル部材１６４から生ぜしめられる磁束と、第二の固定側コイル１６８から生ぜしめられる磁束との干渉を軽減することが出来て、共通のコア部材を用いつつも、ノイズの混入を抑えた伝送を可能とすることが出来る。これにより、一つのコア部材を用いて電力と信号の両方を伝送することが可能とされており、更なるコンパクト化を図ることが出来る。

次に、図６に、本発明の第五の実施形態としてのガイド装置に係るリニアガイド装置２００を示す。リニアガイド装置２００は、レール部材１２がボルト孔２２を用いて基台２０２に固定されており、基台２０２の両側面２０４のそれぞれに、第二の固定側コイルヘッド２０６および第三の固定側コイルヘッド２０８が固定されている一方、スライド部材１４に、これら第二の固定側コイルヘッド２０６および第三の固定側コイルヘッド２０８に対向する第二の移動側コイルヘッド２１０および第三の移動側コイルヘッド２１２が固定されている。

第二の固定側コイルヘッド２０６は、固定側コア部材２１４に固定側コイル部材２１６が組み付けられて構成されている。固定側コア部材２１４は、矩形ブロック形状の一方の端面に開口する湾曲断面形状の開口部２１８を備えた溝形状とされており、一定の断面形状で所定寸法に亘って延び出されている。そして、開口部２１８の開口端面２２０の周りにリード線が所定回数巻回せしめられることによって、固定側コイル部材２１６が形成されて、固定側コア部材２１４に組み付けられている。

かかる第二の固定側コイルヘッド２０６が、開口端面２２０を基台２０２の外側に向けた状態で、レール部材１２の延出方向に延びて基台２０２に取り付けられている。特に本実施形態においては、第二の固定側コイルヘッド２０６は、低透磁率部材としての例えばエポキシ樹脂などからなるギャップ部材２２２を介して基台２０２に固定されている。これにより、第二の固定側コイルヘッド２０６は、基台２０２を介してレール部材１２に組み付けられている。

一方、第二の移動側コイルヘッド２１０は、第二の固定側コイルヘッド２０６における固定側コア部材２１４よりも短い長さ寸法を有する移動側コア部材２２４に移動側コイル部材２２６が組み付けられて構成されている。移動側コア部材２２４は、固定側コア部材２１４と同様に、湾曲状の開口部２２８を有する溝形状とされている。そして、リード線が移動側コア部材２２４の軸方向で所定回数巻回せしめられることによって移動側コイル部材２２６が形成されて、移動側コア部材２２４に組み付けられている。特に本実施形態においては、移動側コイル部材２２６を形成するリード線は、スライド部材１４の脚部４０に固定されて基台２０２の側面２０４に対向する位置まで延び出す支持板２３０の内部を通って、移動側コア部材２２４の開口部２２８の開口方向と反対側に回り込まされている。そして、支持板２３０の内面２３２に、開口端面２３４を基台２０２に向けた状態で取り付けられている。

これにより、第二の固定側コイルヘッド２０６と第二の移動側コイルヘッド２１０が、それぞれの開口端面２２０，２３４を所定距離を隔てた状態で対向位置せしめられており、スライド部材１４の変位に伴って、第二の移動側コイルヘッド２１０が、第二の固定側コイルヘッド２０６の延出方向に、開口端面２２０、２３４の離隔距離を保った非接触状態で変位せしめられるようになっている。

一方、第三の固定側コイルヘッド２０８は、固定側コア部材２３６に固定側コイル部材２３８が組み付けられて構成されている。固定側コア部材２３６は、矩形板形状を有する板部２４０から一対の突出壁部２４２が突出せしめられた形状とされており、これら突出壁部２４２の間に溝部２４４が形成された溝形状とされて、一定の断面形状をもって所定寸法に亘って延び出されている。そして、突出壁部２４２の突出先端面に、リード線が所定回数巻回されて形成された移動側コイル部材２３８が取り付けられている。

かかる第三の固定側コイルヘッド２０８が、突出壁部２４２を基台２０２の外側に突出せしめた状態で、レール部材１２の延出方向に延びて基台２０２に取り付けられている。特に本実施形態においては、第三の固定側コイルヘッド２０８は、前述の第二の固定側コイルヘッド２０６と同様に、ギャップ部材２２２を介して基台２０２に固定されており、これにより、第三の固定側コイルヘッド２０８が、基台２０２を介してレール部材１２に組み付けられている。

一方、第三の移動側コイルヘッド２１２は、第三の固定側コイルヘッド２０８における固定側コア部材２３６よりも短い長さ寸法を有する移動側コア部材２４６に移動側コイル部材２４８が組み付けられて構成されている。移動側コア部材２４６は、中央突部２５０の両側に、リード溝２５２を隔てて外周突部２５４が形成されたＥ字状の断面形状を有する溝形状とされている。そして、中央突部２５０の周りにリード線が所定回数巻回せしめられることによって移動側コイル部材２４８が形成されて、移動側コア部材２４６に組み付けられている。

かかる第三の移動側コイルヘッド２１２は、前述の第二の移動側コイルヘッド２１０と同様に、移動側コア部材２４６が、スライド部材１４の脚部４０に固定された支持板２３０の内面２３２に、突出壁部２５４を基台２０２に突出せしめた状態で取り付けられている。

これにより、第三の固定側コイルヘッド２０８と第三の移動側コイルヘッド２１２が対向位置せしめられている。かかる対向状態において、移動側コア部材２４６の中央突部２５０が固定側コア部材２３６の溝部２４４に隙間を隔てた非接触状態で入り込むようにされている。そして、スライド部材１４の変位に伴って、第三の移動側コイルヘッド２１２が、第二の固定側コイルヘッド２０８の延出方向に、所定距離を隔てた非接触状態で変位せしめられるようになっている。

そして、これら各コイルヘッド２０６，２０８，２１０，２１２に設けられた各コイル部材２１６、２２６、２３８、２４８が、前述の各実施形態と同様に、固定側通信用回路７０、移動側通信用回路７２、インバータ１１８、整流安定化回路１２０などに接続されることによって、第二の固定側コイルヘッド２０６と第二の移動側コイルヘッド２１０の間、および第三の固定側コイルヘッド２１２と移動側コイルヘッド２０８との間で、互いに非接触とされた状態で電気信号の伝送を行なうことが可能とされている。このように、本実施形態においては、固定側コイルヘッド３４と移動側コイルヘッド６０に加えて、第二の固定側コイルヘッド２０６と第二の移動側コイルヘッド２１０、および第三の固定側コイルヘッド２１２と移動側コイルヘッド２０８によって対向型インターフェースが構成されている。

本実施形態から明らかなように、固定側コイルヘッドおよび移動側コイルヘッドは、必ずしもレール部材やスライド部材に直接に取り付けられる必要は無い。また、第三の固定側コイルヘッド２１２における固定側コア部材２３６と第三の移動側コイルヘッド２０８における移動側コア部材２４６から明らかなように、対向せしめられるコア部材の形状は、互いに異ならされていても良い。

なお、例えば図７に示すように、第三の固定側コイルヘッド２０８における固定側コア部材２３６の板部２４０の外周面上に、第二の固定側コイル部材２６０を設けると共に、第三の移動側コイルヘッド２１２における移動側コア部材２４６の外周面上に、第二の移動側コイル部材２６２を設ける等してもよい。このようにすれば、前述の第四の実施形態におけるリニアガイド装置１５０（図５参照）と略同様に、共通のコア部材を用いて、複数の伝送路を構成することが出来る。

以上、本発明の幾つかの実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。

例えば、固定側コア部材および移動側コア部材の具体的な形状は特に限定されるものではなく、上述の如き形状のほか、例えばコ字状断面を有するものなど、様々な形状が適宜に採用可能である。

また、固定側コイル部材および移動側コイル部材は、必ずしも固定側コア部材および移動側コア部材に接触して巻装せしめられている必要は無く、これらコア部材の回りに隙間を隔てて巻装せしめる等しても良い。また、低透磁率部材は必ずしも必要ではない。

また、前記各実施形態においてレール部材１２の上面２０とスライド部材１４の移動台３８の下面５６との対向部位に配設されていた固定側コア部材および移動側コア部材は、レール部材およびスライド部材に埋設状態で配設されていたが、これらコア部材は、必ずしも埋設状態で配設される必要は無いのであって、例えば、前記第一の実施形態において、レール部材１２の上面２０上に固定側コイルヘッド３４を載置状態で配設したり、スライド部材１４における移動台３８の下面５６上に移動側コイルヘッド６０を載置状態で配設する等してもよい。

加えて、固定側コア部材および移動側コア部材を、レール部材とスライド部材の脚部との対向部位に設けることも可能である。例えば、前述の第一の実施形態において、レール部材１２における側面１６とスライド部材１４における脚部４０の内面４４との対向部位に固定側コイルヘッド３４および移動側コイルヘッド６０を配設する等しても良い。

また、レール部材に対して複数のスライド部材が取り付けられる場合において、レール部材の延出方向において、何等かの理由で部分的に伝送の信号強度（固定側コア部材からの磁界強度）が弱いような場合には、その領域に配設されるスライド部材にも電気信号の送受信が明瞭に行なわれるように、他の信号強度が強い領域に配設されるスライド部材に比して、移動側コア部材やそれに装着される移動側コイル部材の巻数を異ならせて調節することも可能である。

更にまた、前記実施形態では、循環するボールによるリニアガイド機構の一対を支持手段として備えたスライド部材を例示したが、支持手段としては、転がり軸受機構の他、滑り軸受機構や磁気軸受機構などの公知の各種の軸受機構が採用可能であり、採用する軸受機構によっては、必ずしもスライド部材の幅方向両側に一対を設ける必要は無く、スライド部材の３箇所以上で支持させたり、スライド部材の中央で面支持させたりする各種態様が採用可能となる。特に、転がり軸受機構としても、例示のリニアガイド機構に代えて、円筒コロを採用したクロスローラガイド機構などが好適に採用され得る。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。

本発明の第一の実施形態としてのガイド装置を説明するための説明図。同ガイド装置を説明するための断面説明図。本発明の第二の実施形態としてのガイド装置を説明するための断面説明図。本発明の第三の実施形態としてのガイド装置を説明するための断面説明図。本発明の第四の実施形態としてのガイド装置を説明するための断面説明図。本発明の第五の実施形態としてのガイド装置を説明するための断面説明図。本発明の対向型インターフェースの異なる態様を説明するための断面説明図。

符号の説明

１０：リニアガイド装置、１２：レール部材、１４：スライド部材、２６：固定側コア部材、２８：開口端面、３２：固定側コイル部材、３４：固定側コイルヘッド、３８：移動台、５２：移動側コア部材、５４：開口端面、５８：移動側コイル部材、６０：移動側コイルヘッド、６６：鋼球

Claims

所定寸法に亘って延びるレール部材に対して移動台を備えたスライド部材を支持手段を介して支持することによって該スライド部材の該移動台を該レール部材の延出方向に対して略平行に往復変位可能としたガイド装置において、
前記レール部材の延出方向に延びる固定側コア部材に固定側コイル部材を組み合わせて構成された固定側コイルヘッドを該レール部材に組み付けると共に、該固定側コア部材よりも短い延出寸法を有する移動側コア部材に移動側コイル部材を組み合わせて構成された移動側コイルヘッドを前記スライド部材に組み付けて、該固定側コア部材および該移動側コア部材のそれぞれによって形成された磁路の開放面からなる送受面を相互に所定距離を隔てて対向位置せしめることにより電磁誘導作用を利用して電気信号の伝送を行なう対向型インターフェースを構成したことを特徴とするガイド装置。
前記スライド部材が前記移動台の幅方向両側に突出する一対の脚部を有する門形とされていると共に、該スライド部材の各該脚部が該レール部材に対して前記支持手段を介して支持されている請求項１に記載のガイド装置。
前記固定側コア部材が、前記スライド部材の前記一対の脚部の中間部分に配設されている請求項２に記載のガイド装置。
前記固定側コア部材が前記レール部材の延出方向に略一定断面形状で延びる溝形状とされていると共に、前記移動側コア部材が前記スライド部材の移動方向に一定断面形状で延びる溝形状とされており、該固定側コア部材における溝側壁端面および該移動側コア部材における溝側壁端面がそれぞれ前記送受面とされて互いに対向位置せしめられている請求項１乃至３の何れか一項に記載のガイド装置。
前記固定側コア部材が、前記レール部材における前記移動台との対向部位に配設されている請求項１乃至４の何れか一項に記載のガイド装置。
前記レール部材に形成されて該レール部材の延出方向に延びる凹溝内に前記固定側コア部材が配設されている請求項１乃至５の何れか一項に記載のガイド装置。
前記凹溝の開口端面と前記固定側コア部材の前記送受面が略同一平面上に位置せしめられている請求項６に記載のガイド装置。
前記凹溝の底面が、前記スライド部材の前記支持手段による支持部位よりも前記移動台側に位置せしめられている請求項６又は７に記載のガイド装置。
前記スライド部材における前記移動台に、前記レール部材側に向かって開口する空所が設けられており、該空所に対して前記移動側コア部材が組み付けられている請求項１乃至８の何れか一項に記載のガイド装置。
前記固定側コア部材と前記移動側コア部材の少なくとも一方における前記送受面を除く外周に低透磁率部材が配設されている請求項１乃至９の何れか一項に記載のガイド装置。
少なくとも一対の前記対向型インターフェースを備え、一方の該対向型インターフェースによって信号を伝送する信号用伝送路が構成されていると共に、他方の該対向型インターフェースによって電力を伝送する電力用伝送路が構成されている請求項１乃至１０の何れか一項に記載のガイド装置。
前記一方の対向型インターフェースを構成する前記固定側コア部材が前記レール部材と前記スライド部材における前記移動台との対向部位に配設されることによって前記信号用伝送路が構成される一方、前記他方の対向型インターフェースを構成する前記固定側コア部材が該レール部材における該移動台との対向部位を外れた位置に配設されることによって前記電力用伝送路が構成されている請求項１１に記載のガイド装置。
前記固定側コア部材及び前記移動側コア部材が、中央壁部の外側に外周壁部が形成されることによって該中央壁部と該外周壁部の間に一方に開口するリード溝が形成されたＥ字状の軸直方向断面とされており、該固定側コア部材における該リード溝内に前記固定側コイル部材としての第一の固定側コイル部材が組み付けられると共に該外周壁部の外周面に該固定側コイル部材としての第二の固定側コイル部材が組み付けられる一方、該移動側コア部材における該リード溝内に前記移動側コイル部材としての第一の移動側コイル部材が組み付けられると共に該外周壁部の外周面に該移動側コイル部材としての第二の移動側コイル部材が組み付けられており、該第一の固定側コイル部材と該第一の移動側コイル部材を含んで電力を伝送する電力用伝送路が構成されていると共に、該第二の固定側コイル部材と該第二の移動側コイル部材を含んで信号を伝送する信号用伝送路が構成されている請求項１乃至１０の何れか一項に記載のガイド装置。
前記スライド部材の複数が、一つの前記レール部材に対して装着されていると共に、それら複数のスライド部材に対して、それぞれ同一の前記移動側コイルヘッドが組み付けられている請求項１乃至１３の何れか一項に記載のガイド装置。