JP2005220812A

JP2005220812A - ポンプ内蔵モータ

Info

Publication number: JP2005220812A
Application number: JP2004029539A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hama; 信治濱
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2004-02-05
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】ポンプ機構をモータと一体化させることによりポンプの別途設置を不要とすることができ、設備コストおよび消費電力の削減を可能とする、ポンプ内蔵モータを提供すること。
【解決手段】ポンプ内蔵モータ１００は、ポンプ機構２０が本体モータ１０に一体化されたものであって、該ポンプ２０のケーシングとしては本体モータ１０の中空軸３０が用いられ、該中空軸３０の一方端部側にはポンプ駆動用アクチュエータ４０が備えられていることを主たる構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明はポンプ内蔵モータに係り、特に、ポンプ機構をモータと一体化させることによりポンプの別途設置を不要とすることができ、設備コストおよび消費電力の削減を可能とするのできる、ポンプ内蔵モータに関する。

従来の電子部品実装装置では、モータに真空ポンプを結合する構成がとられていた。つまり、中空軸を有するモータの軸端部に真空ポンプからのホースをつなげ、離隔して設置された真空ポンプによる真空吸引を中空軸に対して行い、その先端に取り付けられたノズル下端部に電子部品を真空吸着する、というものである。

図４は、従来のモータと真空ポンプの連結方法を示す説明図である。図示するように、真空ポンプ９９とモータ９１はそれぞれ別個のものであって離隔して設置され、真空ポンプ９９からのホース９６がモータ９１の中空軸９３の一方端部につながれ、また中空軸９３の他方の端部には電子部品吸着用のノズル９５が設けられている。ポンプ９９による真空吸引は、ホース９６、中空軸９３、ノズル９５を介して、吸着対象の電子部品９に対して作用し、電子部品９がノズル９５に吸着される。

かかる電子部品実装装置におけるポンプ構成に関する先行技術状況を把握するため、下記により検索調査を行った。
使用データベース：特許電子図書館（特許庁）
使用検索メニュー：特許実用新案公報テキスト検索
検索条件：要約＋請求の範囲＝（電子部品実装ｏｒチップマウンタ）ａｎｄポンプ
対象公報：特許公開公報
検索日：平成１６年１月１２日

その結果、下記の検索調査結果を得た。
検索結果：３件（特許公開公報）
各文献は次の通りである。
１．特開２００３−１４２８１９電子部品実装用噴流波形成装置
２．特開平１１−３３０７８９電子部品実装装置
３．特開平１１−３３０７８８電子部品実装装置および電子部品実装方法
このうち２．は、配管系へのゴミ混入防止技術、３．は複数のノズルによるポンプ共有・パックアップの技術を示したものである。

特開平１１−３３０７８９号公報。「電子部品実装装置」。要約、特許請求の範囲、図２。特開平１１−３３０７８８号公報。「電子部品実装装置および電子部品実装方法」。要約、特許請求の範囲、図３。

しかし、これらに示された技術も、一定の問題点を有する点で、図４に示した従来技術と変わるものではない。その問題点とは、真空ポンプはモータから離隔した位置に設けるため、真空吸引を作用させるべき容積がそれだけ大きくなることとも相俟って、大型化せざるを得ないこと、それにより設備コストや消費電力負担が大きいことである。

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を除き、ポンプ機構をモータと一体化させることによりポンプの別途設置を不要とすることができ、設備コストおよび消費電力の削減を可能とする、ポンプ内蔵モータを提供することである。

本願発明者は上記課題について検討した結果、ポンプ機構とモータを効果的に一体化できる具体的方法を見出し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明は、以下のとおりである。

（１）ポンプ機構が本体モータに一体化されたポンプ内蔵モータであって、該ポンプのケーシングには本体モータの中空軸が用いられ、該中空軸の端部側にはポンプ駆動用アクチュエータが備えられていることを特徴とする、ポンプ内蔵モータ。
（２）前記中空軸と連通する、該中空軸内の流体を排出するための排出口が設けられていることを特徴とする、（１）に記載のポンプ内蔵モータ。
（３）前記ポンプの吸い込み口は前記中空軸の先端部に設けられていることを特徴とする、（１）または（２）に記載のポンプ内蔵モータ。
（４）前記ポンプはターボポンプであることを特徴とする、（１）ないし（３）のいずれかに記載のポンプ内蔵モータ。
（５）前記ターボポンプは斜流ポンプであることを特徴とする、（４）に記載のポンプ内蔵モータ。
（６）前記ポンプ駆動用アクチュエータはモータであり、その軸が前記本体モータの軸と同軸上に設けられていることを特徴とする、（４）または（５）に記載のポンプ内蔵モータ。

（７）前記ポンプはピストンを用いた容積ポンプであることを特徴とする、（１）ないし（３）のいずれかに記載のポンプ内蔵モータ。
（８）前記ポンプ駆動用アクチュエータはソレノイドであり、その軸が前記本体モータの軸と同軸上に設けられていることを特徴とする、（７）に記載のポンプ内蔵モータ。
（９）前記本体モータは電子部品実装に用いるサーボモータであることを特徴とする、（１）ないし（８）のいずれかに記載のポンプ内蔵モータ。

本発明のポンプ内蔵モータは上述のように構成されるため、これによれば、ポンプの別途設置を不要とすることができ、ポンプ−モータのシステムの大型化を防止することができ、それにより設備コストや消費電力負担を軽減することができる。また、ポンプとモータの一体化により、製造工程の一本化、保守管理の簡素化を図ることもできる。

また、ポンプとモータとの間にホースのような中間連結部材を設ける必要がないため、ポンプ内部の圧変化発生時間が短縮化され、しかも圧力調整も容易に行うことができ、ポンプ性能を向上させることができる。

以下、本発明を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明のポンプ内蔵モータの断面構成を示す説明図である。図において本ポンプ内蔵モータ１００は、ポンプ機構２０が本体モータ１０に一体化されたものであって、該ポンプ２０のケーシングとしては本体モータ１０の中空軸３０が用いられ、該中空軸３０の一方端部側にはポンプ駆動用アクチュエータ４０が備えられていることを主たる構成とする（上記（１）の発明）。

かかる構成により本ポンプ内蔵モータ１００では、該本体モータ１０に一体化された該ポンプ機構２０によってポンプ作用すなわち吸引作用がなされて、ポンプのケーシングたる該中空軸３０の先端部５０を作用箇所とした、電子部品等に対する吸着作用がなされる。ポンプ作用は、該ポンプ駆動用アクチュエータ４０の作動による吸引作用が、これと連通する該中空軸３０内部を通してその先端部５０に及ぶ。

図において本ポンプ内蔵モータ１００には、前記中空軸３０と連通する、該中空軸３０内の流体を排出するための、図示しない排出口を設けることができる（上記（２）の発明）。該排出口は、追って説明に用いる図２、３においてそれぞれ、６２、６３として示されるように設けることができる。

ポンプの吸引作用の媒体となる気体等の流体については、吸引およびその解除を円滑になさしめるための排出口を設けることができるが、本発明においてもかかる排出口をあらかじめ設けた構成とすることができる。これにより、たとえば吸引作用の媒体として気体を用いる場合、前記先端部５０から排気された空気は該中空軸３０の内部を通り、図示しない排出口から排出される。かかる流れによって、該先端部５０における吸引作用、電子部品等の吸着作用がなされる。

図において、前記ポンプの吸い込み口機能は、前記中空軸３０の先端部５０に設けることができることは、上述のとおりである（上記（３）の発明）。

上述のように本発明ポンプ内蔵モータ１００は、ポンプ機構２０がモータ１０と一体化して設けられるため、従来のホースのような中間の連結用部材が不要であり、したがってポンプ機構２９内部での圧変化発生の反応時間が短くてすみ、しかも圧力調整も容易である。そして、別途ポンプを必要としないため、設備コスト、消費電力を削減することができる。

図２は、本発明のポンプ内蔵モータの別の構成を示す断面図である。図において本ポンプ内蔵モータ１０２は、ポンプ機構２２が本体モータ１２に一体化されたものであって、該ポンプ２２のケーシングとしては本体モータ１２の中空軸３２が用いられ、該中空軸３２の一方端部側にはポンプ駆動用アクチュエータ４２が備えられており、かつ、該ポンプ２２はターボポンプであることを、基本的かつ特徴的な構成とする（上記（４）の発明）。

図において本ポンプ内蔵モータ１０２は上述のように構成されるため、該ポンプ駆動用アクチュエータ４２が作動することによって該ターボポンプ２２が駆動され、該中空軸３２内部における吸引作用が生じ、本モータ１０２の先端部のノズル５２は、これに接した電子部品９等を吸引吸着する。

図において、該ターボポンプ２２はスクリュー８２を有した斜流ポンプとすることができ（上記（５）の発明）、また、該ポンプ駆動用アクチュエータ４２をモータとし、その軸が前記本体モータ１２の軸と同軸上に設けられた構成とすることができる（上記（６）の発明）。

したがって本ポンプ内蔵モータ１０２では、該ポンプ駆動用アクチュエータ４２が作動することによって該斜流ポンプ２２が駆動され、すなわちスクリュー８２が回転し、それにより該中空軸３２内部における吸引作用が生じ、本ポンプ内蔵モータ１０２の先端部のノズル５２部分には負圧が発生し、これに接した電子部品９等を吸引吸着する。該ポンプ駆動用アクチュエータ４２による駆動が解除されると、該スクリュー８２の回転が停止し、該中空軸３２内部における吸引作用が停止し、該ノズル５２部分で発生していた負圧は常圧に戻り、該ノズル５２による電子部品９等の吸着が解除される。

図において本ポンプ内蔵モータ１０２には、前記中空軸３２と連通する、該中空軸３０内の流体を排出するための排出口６２を設けることができる。これにより、上述したように、ポンプ作用によって前記ノズル５２部分から排除された流体は該中空軸３２の内部を通り、該排出口６２から排出される。かかる流れによって、該ノズル５２部分における吸引作用が生じ、電子部品９等の吸着作用がなされる。

つまり、真空ポンプの場合、該ポンプ駆動用アクチュエータ４２が作動することによって該スクリュー８２が回転し、それによって該中空軸３２内部に空圧（真空）が発生し、該ノズル５における電子部品９等の吸引、吸着がなされる。空圧の反応時間が短く、圧力調整も容易化する効果を得られることは、上述のとおりである。

図３は、本発明のポンプ内蔵モータのまた別の構成を示す断面図である。図において本ポンプ内蔵モータ１０３は、前記ポンプ２３を、ピストンを用いた容積ポンプとすることができる（上記（７）の発明）。加えて、前記ポンプ駆動用アクチュエータをソレノイド４３とし、その軸が前記本体モータ１３の軸と同軸上に設けられたものとすることができる（上記（８）の発明）。該容積ポンプ２３は、シリンダ（中空軸３３）内に摺動可能に設けられたピストン７３が、ソレノイドコイル４３１等を備えてなる該ソレノイド４３による駆動を受けて直線運動するように構成される。

つまり、該ソレノイド４３によって該ピストン７３が図の上方に駆動されると、ノズル５３部分の流体は排除されて負圧が発生して吸引作用が生じ、それにより該ノズル５３が接する電子部品９等はこれに吸着される。該ソレノイド４３による上方への駆動が解除されると、該ピストン７３の上方への駆動は解除されて下方へ運動可能となり、該ノズル５３部分において発生していた負圧は常圧に戻ることができ、該ノズル５３による電子部品９等の吸着が解除される。

以上説明した本発明のポンプ内蔵モータは、電子部品実装に用いるサーボモータを本体モータとしてこれに上述のようなポンプ機構を一体に設けて構成することができる（上記（９）の発明）。

本発明のポンプ内蔵モータは上述のように構成されるため、これによれば、ポンプの別途設置を不要とすることができ、ポンプ−モータのシステムの大型化を防止することができ、それにより設備コストや消費電力負担を軽減することができる。また、ポンプとモータとの間にホースのような中間連結部材を設ける必要がないため、ポンプ内部の圧変化発生時間が短縮化され、しかも圧力調整も容易に行うことができ、ポンプ性能を向上させることができる。そして、ポンプとモータの一体化により、製造工程の一本化、保守管理の簡素化を図ることもできる。したがって、特にＯＡ分野や電子部品実装等のＦＡ分野においても、産業上利用価値が高い発明である。

本発明のポンプ内蔵モータの断面構成を示す説明図である。本発明のポンプ内蔵モータの別の構成を示す断面図である。本発明のポンプ内蔵モータのまた別の構成を示す断面図である。従来のモータと真空ポンプの連結方法を示す説明図である。

符号の説明

９…電子部品
１０、１２、１３…本体モータ
２０…ポンプ（ポンプ機構）
２２…ターボポンプ
２３…容積ポンプ
２７、３７…マグネット
２８、３８…コイル
３０、３２…中空軸
３３…シリンダ（中空軸）
４０…ポンプ駆動用アクチュエータ
４２…ポンプ駆動用アクチュエータ（モータ）
４３…ポンプ駆動用アクチュエータ（ソレノイド）
４３１…ソレノイドコイル
５０…中空軸の先端部
５２、５３…ノズル
６２、６３…排出口
７３…ピストン
８２…スクリュー
１００、１０２、１０３…ポンプ内蔵モータ
９１…モータ
９３…中空軸
９５…ノズル
９６…ホース
９７…マグネット
９８…コイル
９９…真空ポンプ

Claims

ポンプ機構が本体モータに一体化されたポンプ内蔵モータであって、該ポンプのケーシングには本体モータの中空軸が用いられ、該中空軸の端部側にはポンプ駆動用アクチュエータが備えられていることを特徴とする、ポンプ内蔵モータ。
前記中空軸と連通する、該中空軸内の流体を排出するための排出口が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のポンプ内蔵モータ。
前記ポンプの吸い込み口は前記中空軸の先端部に設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のポンプ内蔵モータ。
前記ポンプはターボポンプであることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のポンプ内蔵モータ。
前記ターボポンプは斜流ポンプであることを特徴とする、請求項４に記載のポンプ内蔵モータ。
前記ポンプ駆動用アクチュエータはモータであり、その軸が前記本体モータの軸と同軸上に設けられていることを特徴とする、請求項４または５に記載のポンプ内蔵モータ。
前記ポンプはピストンを用いた容積ポンプであることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のポンプ内蔵モータ。
前記ポンプ駆動用アクチュエータはソレノイドであり、その軸が前記本体モータの軸と同軸上に設けられていることを特徴とする、請求項７に記載のポンプ内蔵モータ。
前記本体モータは電子部品実装に用いるサーボモータであることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載のポンプ内蔵モータ。