WO2013105208A1 - リニアモータ - Google Patents

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WO2013105208A1
WO2013105208A1 PCT/JP2012/050222 JP2012050222W WO2013105208A1 WO 2013105208 A1 WO2013105208 A1 WO 2013105208A1 JP 2012050222 W JP2012050222 W JP 2012050222W WO 2013105208 A1 WO2013105208 A1 WO 2013105208A1
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WO
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linear motor
coil
heat
magnetic body
outer peripheral
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Application number
PCT/JP2012/050222
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French (fr)
Inventor
良 永田
真樹 黒野
政利 藤田
武洋 井土
Original Assignee
富士機械製造株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2012/050222 priority patent/WO2013105208A1/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2207/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to arrangements for handling mechanical energy
    • H02K2207/03—Tubular motors, i.e. rotary motors mounted inside a tube, e.g. for blinds
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/18—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with ribs or fins for improving heat transfer
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227—Heat sinks

Definitions

  • the present invention relates to a linear motor in which a movable part has a cylindrical coil and a stator penetrates the inside of the coil.
  • Some linear motors have a structure in which a movable part has a cylindrical coil and a stator penetrates the inside of the coil, and is called a shaft motor.
  • a linear motor such as a shaft motor has a problem that the coil generates heat during driving, and it is desired to improve the heat dissipation characteristics of the coil. It is also desired to increase the thrust in order to improve the ability as a motor.
  • the following patent documents describe techniques for improving the heat dissipation characteristics and increasing the thrust of the coil.
  • a linear motor includes a mover having a cylindrical coil and a shaft-like stator that penetrates the inside of the coil, and the mover is A magnetic body disposed so as to cover the outer peripheral surface of the coil, a heat collecting portion attached to the outer peripheral surface of the magnetic body, and continuous from the heat collecting portion and extending outward in the radial direction of the coil.
  • a heat dissipating member having a heat dissipating part.
  • the linear motor according to claim 2 is configured such that in the linear motor according to claim 1, the magnetic body is formed of electromagnetic steel.
  • the linear motor according to claim 3 is configured such that, in the linear motor according to claim 1 or 2, the saturation magnetic flux density of the magnetic body is 1.8 T or more.
  • the linear motor according to claim 4 is the linear motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermal conductivity of the magnetic body is 20 W / (m ⁇ K) or more. Configured as follows.
  • the linear motor according to any one of the first to fourth aspects, wherein the magnetic body has a cylindrical shape and extends in the axial direction. It is comprised so that it may have the notch part made.
  • a linear motor according to a sixth aspect is the linear motor according to the fifth aspect, wherein the radial thickness of the magnetic body is 0.5 mm or more.
  • the linear motor according to claim 7 is the linear motor according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat collecting portion is disposed along an outer peripheral surface of the magnetic body.
  • the heat radiating portion extends outside the housing of the mover, and the mover includes a spacer that is press-fitted between the heat collecting portion and the housing.
  • linear motor according to claim 8 is configured such that in the linear motor according to claim 7, the spacer is wedge-shaped.
  • the linear motor according to claim 9 is the linear motor according to claim 7 or 8, wherein the spacer is press-fitted between the heat collecting portion and the housing. It is comprised so that it may deform
  • the linear motor according to claim 10 is the linear motor according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat collecting portion is fixed to the outer peripheral surface of the magnetic body by soldering. Configured to be attached.
  • a magnetic body is disposed so as to cover the outer peripheral surface of the coil.
  • a magnetic flux generated by a permanent magnet flows in the coil, and when a drive current is supplied to the coil, the interaction between the magnetic flux flowing in the coil and the current supplied to the coil Thrust is generated.
  • the magnetic flux generated by the permanent magnet can be efficiently flowed into the coil, and thrust can be generated efficiently. It becomes. That is, the magnetic body functions as a yoke, and the magnetic body allows the magnetic flux flowing in the coil to be concentrated in a direction that can be efficiently converted into a thrust, thereby achieving high thrust.
  • the heat collecting portion of the heat radiating member is attached to the outer peripheral surface of the magnetic body, and the heat radiating portion of the heat radiating member extends toward the outside in the radial direction of the coil.
  • the heat of the coil is transmitted to a magnetic body provided on the outer peripheral surface of the coil.
  • a magnetic body in general, not only the magnetic flux easily flows but also the heat is easily transmitted, so that the heat of the coil is efficiently transmitted to the magnetic body.
  • the heat transmitted to the magnetic body is transmitted to the heat collecting section that covers the outer peripheral surface of the magnetic body, and is released from the heat radiating section that extends to the outside of the coil.
  • the magnetic body is formed of electromagnetic steel.
  • Magnetic steel has high magnetic flux density, magnetic permeability, etc., and magnetic flux easily flows in the magnetic steel. For this reason, according to the linear motor of Claim 2, it becomes possible to aim at the high thrust of a motor efficiently.
  • the “electromagnetic steel” described in this section may be an electromagnetic steel manufactured by adding silicon to iron, so-called silicon steel, or an electromagnetic steel not containing silicon.
  • the saturation magnetic flux density of the magnetic material is set to 1.8 T or more, and the outer peripheral surface of the coil is covered with the magnetic material in which the magnetic flux easily flows.
  • the heat conductivity of the magnetic material is 20 W / (m ⁇ K) or more, and heat is easily transmitted. Thereby, it becomes possible to transmit the heat of a coil to a heat radiating member suitably.
  • the magnetic body is formed in a cylindrical shape, and a cutout portion extending in the axial direction is formed. As a result, the magnetic body covers substantially the entire circumference of the outer peripheral surface of the coil, and wiring for energizing the coil can be performed through the notch.
  • the thickness of the magnetic body is 0.5 mm or more. If the thickness of the magnetic material is too thin, the magnetic flux is easily saturated and the magnetic flux is difficult to flow. For this reason, according to the linear motor of Claim 6, it becomes possible to ensure the easiness of the flow of magnetic flux.
  • a spacer is press-fitted between the heat collecting portion of the heat radiating member and the housing of the mover, and the heat collecting portion is directed toward the outer peripheral surface of the magnetic body by the spacer. Pressed.
  • the heat collecting part and the magnetic body can be reliably brought into close contact with each other, and the contact area between the heat collecting part and the magnetic body can be increased. Therefore, according to the linear motor of the seventh aspect, the heat generated in the coil is easily transmitted from the magnetic body to the heat collecting portion of the heat radiating member, and it is possible to further improve the heat radiation characteristics. .
  • the spacer has a wedge shape.
  • the spacer can be easily press-fitted between the heat collecting part and the housing, and the heat collecting part and the magnetic body can be suitably brought into close contact with each other.
  • the spacer press-fitted between the heat collecting part and the housing is deformed along the outer peripheral surface of the heat collecting part. Therefore, it is possible to suppress excessive pressing of the heat collecting part to the magnetic body, and it is possible to suppress an excessive increase in the load applied between the heat collecting part and the magnetic body.
  • the heat collecting part and the magnetic body are joined by soldering. Therefore, the heat generated in the coil can be transmitted from the magnetic body to the heat collecting part via the solder having high thermal conductivity, and the heat dissipation characteristics can be improved.
  • FIG. 1 It is a top view which shows an electronic component mounting machine provided with the shaft motor which is an Example of this invention. It is sectional drawing which shows the shaft motor with which the electronic component mounting machine shown in FIG. 1 is provided. It is a perspective view which shows the shaft motor shown in FIG. 2 in the state which removed the housing and the resin mold. It is sectional drawing which shows the shaft motor of the modification 1. It is sectional drawing which shows the shaft motor of the modification 2. It is sectional drawing which shows the shaft motor of the modification 3. It is a perspective view which shows the shaft motor of the modification 4 in the state except the resin mold. It is a perspective view which shows the shaft motor of the modification 5 in the state which removed the housing and the resin mold.
  • FIG. 1 shows an electronic component mounting machine 10.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing the electronic component mounting machine 10 with the upper cover removed, as seen from above.
  • the electronic component mounting machine 10 performs an operation of mounting an electronic circuit component (hereinafter, abbreviated as “electronic component”) on the circuit board 12.
  • a work head 16 for mounting the electronic component a moving device 18 for moving the work head 16, and a pair of supply devices 20 and 22 for supplying the electronic component.
  • the transport device 14 has a pair of conveyor belts 30 provided on a base 28, and is supported by the conveyor belt 30 by rotating the pair of conveyor belts 30 by an electromagnetic motor (not shown).
  • the circuit board 12 is transported.
  • the transfer device 14 includes a substrate holding device 32, and is configured to hold the circuit board 12 in a fixed position (a position where the circuit board 12 in the drawing is illustrated).
  • the transport direction of the circuit board 12 by the transport device 14 (the left-right direction in FIG. 1) is referred to as an X-axis direction, and a direction perpendicular to the direction is referred to as a Y-axis direction.
  • the pair of supply devices 20 and 22 are disposed on both sides of the base 28 in the Y-axis direction so as to sandwich the transport device 14.
  • Each of the pair of supply devices 20 and 22 is a feeder-type supply device, and has a plurality of tape feeders 36 that hold the taped electronic components and send out the electronic components one by one.
  • Each of the plurality of tape feeders 36 is configured to supply an electronic component to a supply position to the work head 16.
  • the work head 16 is a mounting head for mounting electronic components on the circuit board 12 held by the transport device 14 and having a suction nozzle 38 for sucking the electronic components on the lower surface.
  • the suction nozzle 38 communicates with negative pressure air and a positive pressure air passage via a positive / negative pressure supply device (not shown), and sucks and holds the electronic component with a negative pressure so that a slight positive pressure is supplied. It is structured to release the held electronic component.
  • the work head 16 has a nozzle lifting / lowering device (not shown) that lifts and lowers the suction nozzle 38, and can change the vertical position of the electronic component to be held.
  • the working head 16 can be moved to an arbitrary position on the base 28 by the moving device 18.
  • the moving device 18 includes an X-axis direction slide mechanism 50 for moving the work head 16 in the X-axis direction, and a Y-axis direction slide mechanism 52 for moving the work head 16 in the Y-axis direction.
  • the X-axis direction slide mechanism 50 has an X-axis slider 54 provided on the base 28 so as to be movable in the X-axis direction, and a pair of shaft motors 56 as a drive source. 56, the X-axis slider 54 can be moved to an arbitrary position in the X-axis direction.
  • the Y-axis direction slide mechanism 52 includes a Y-axis slider 58 provided on the side surface of the X-axis slider 54 so as to be movable in the Y-axis direction, and a linear motor 60 as a drive source.
  • the Y-axis slider 58 can be moved to an arbitrary position in the Y-axis direction.
  • the work head 16 can be attached to and detached from the Y-axis slider 58 with one touch, and can be changed to a different type of work head, such as a dispenser head.
  • Each of the pair of shaft motors 56 that are driving sources of the X-axis direction slide mechanism 50 for moving the work head 16 in the X-axis direction is a cylindrical linear motor, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • a movable element 72 having a plurality of cylindrical coils (only one is shown in FIG. 2) 70 and a shaft-shaped stator 74 penetrating the inside of the coil 70 are provided.
  • a stator 74 of each shaft motor 56 is disposed between the transport device 14 and the supply devices 20 and 22 so as to extend in the X-axis direction, and is supported by a pair of support members 76 at both ends. It is stretched over the base 28.
  • the stator 74 includes a cylindrical pipe 78 and a plurality of permanent magnets 80 (only one is shown in FIG. 2) disposed in the pipe 78.
  • Each of the plurality of permanent magnets 80 is generally cylindrical, and one end side is an N pole, and the other end side is an S pole.
  • the plurality of permanent magnets 80 are arranged so as to extend on one axis, and the opposite end portions of two adjacent permanent magnets 80 have the same magnetic pole.
  • a spacer (not shown) made of a nonmagnetic material is provided between two adjacent permanent magnets 80.
  • the pipe 78 is provided so as to cover a plurality of permanent magnets 80 arranged to extend on one axis, and is made of a nonmagnetic material.
  • Each of the plurality of coils 70 of the mover 72 is formed into a cylindrical shape by winding a wire, and a gap between the wires is filled with resin.
  • the plurality of coils 70 are provided concentrically at equal intervals, and an annular spacer (not shown) made of a nonmagnetic material is provided between two adjacent coils 70.
  • the outer peripheral surfaces of the plurality of coils 70 and the spacer are covered with a covering member 82 made of a magnetic material.
  • the covering member 82 is formed into a cylindrical shape by electromagnetic steel, specifically, silicon steel having a saturation magnetic flux density of 1.8 T or more and a thermal conductivity of 20 W / (m ⁇ K) or more.
  • the thickness in the direction is 0.5 mm.
  • the covering member 82 is formed with a notch 83 extending in the axial direction, and a current-carrying wiring (not shown) is connected to the coil 70 through the notch 83.
  • the plurality of coils 70 and the spacers covered with the covering member 82 are fitted on the outer peripheral surface of the stator 74 with a clearance, and can be moved in the axial direction of the stator 74, that is, in the X-axis direction. ing. Thereby, the mover 72 is movable on the base 28 in the X-axis direction.
  • a heat radiating member 84 is provided on the outer peripheral surface of the covering member 82.
  • the heat dissipating member 84 is formed by bending a metal material having high heat conductivity and excellent heat dissipating characteristics (heat dissipating amount / mass) per unit mass, specifically, a copper member. More specifically, the heat radiating member 84 is composed of a plurality of copper tubes 85 as shown in FIG. The copper tube 85 is compressed in the radial direction with a space inside, and the space inside the copper tube 85 is filled with water. That is, a heat pipe is employed as the heat radiating member 84. Thereby, the heat dissipation characteristic of the heat radiating member 84 is further improved.
  • FIG. 3 shows the shaft motor 56 in a state where a housing and a resin mold described later are removed.
  • the copper tube 85 is divided into an arc portion 86 disposed along the outer peripheral surface of the covering member 82 and an extending portion 88 that continues from the arc portion 86 and extends outward in the radial direction of the covering member 82.
  • the arc portion 86 covers the outer peripheral surface of the covering member 82 by about 1/3 in the circumferential direction thereof, and the curvature of the inner surface of the arc portion 86 and the curvature of the outer peripheral surface of the covering member 82 are substantially the same. Has been.
  • the extending portion 88 of the copper tube 85 extends to the outside of the housing 90 of the mover 72, and a fin 92 is provided in the extended portion.
  • the fin 92 has a high thermal conductivity and is formed by bending a metal material excellent in heat dissipation characteristics (heat dissipation amount / mass) per unit mass, specifically, a thin plate made of an aluminum alloy into an uneven shape. ing.
  • the fin 92 has a length approximately the same as the length of the mover 72 in the axial direction, and a pair of fans 94 are provided at both ends of the fin 92.
  • One of the pair of fans 94 is configured to blow air toward the inside of the fin 92 and the other is blown toward the outside. As a result, the heat passes through the fins 92 to improve heat dissipation characteristics.
  • the housing 90 of the mover 72 has a groove shape as shown in FIG. 2, and the covering member 82 having the heat radiating member 84 attached to the outer peripheral surface connects the extended portion 88 of the copper tube 85 to the housing 90.
  • the housing 90 is housed in a state of extending to the outside.
  • the side wall 96 a on the side from which the extending portion 88 extends faces the outer peripheral surface of the covering member 82 and is in contact with the outer peripheral surface.
  • the other side wall 96 b faces the arc portion 86 of the copper tube 85 that covers the outer peripheral surface of the covering member 82, and there is a gap between the side wall 96 b and the arc portion 86.
  • a wedge-shaped spacer 98 is press-fitted into the gap, and the thickness of the rear end portion of the spacer 98, that is, the end portion on the thick side, is thicker than the gap between the arc portion 86 and the side wall 96b.
  • the arc portion 86 of the copper tube 85 can be pressed toward the covering member 82, and the inner surface of the arc portion 86 and the outer peripheral surface of the covering member 82 are brought into close contact with each other.
  • the covering member 82 to which the copper tube 85 is attached and the spacer 98 that closely contacts the covering member 82 and the arc portion 86 are sealed in the housing 90 by the resin mold 100.
  • the resin of the resin mold 100 is the same as the resin filled in the gaps between the wires of the coil 70.
  • a table 102 is fixed to the upper portion of the movable element 72, specifically, the upper surface of the resin mold 100 and the upper surface of the extending portion 88 of the copper tube 85, and the X-axis slider 54 (see FIG. 2 is omitted).
  • the table 102 can be slid by the slide mechanism 104 in the axial direction of the stator 74, that is, in the X-axis direction.
  • the slide mechanism 104 includes a pair of slide rails 106 disposed on the base 28, a pair of sliders 108 fitted to the pair of slide rails 106 so as to be relatively movable, and the slide rail 106. And a linear bearing 110 disposed between the slider 108 and the slider 108.
  • the pair of slide rails 106 are arranged so as to extend in the X-axis direction with the stator 74 interposed therebetween, and a pair of slide rails 106 fitted to the pair of slide rails 106 via linear bearings 110.
  • the slider 108 is fixed to the lower surface of the table 102. Thereby, the table 102, that is, the X-axis slider 54 is slidable in the X-axis direction.
  • the magnetic flux generated by the permanent magnet 80 flows in the coil.
  • a drive current is supplied to the coil 70
  • an axial movement thrust is generated by the interaction between the magnetic flux flowing in the coil 70 and the current supplied to the coil 70.
  • the mover 72 is moved in a direction parallel to the axis of the stator 74, and the table 102, that is, the X-axis slider 54 is moved in the X-axis direction.
  • the outer peripheral surface of the coil 70 is covered with a covering member 82 made of a magnetic material having a high saturation magnetic flux density, and the magnetic flux generated by the permanent magnet 80 is efficiently generated by the covering member 82.
  • the covering member 82 functions as a yoke, and the covering member 82 concentrates the magnetic flux flowing in the coil 70 in a direction that can be efficiently converted into the thrust. As a result, the magnetic flux flowing in the coil can be efficiently converted into the thrust, and the shaft motor 56 can be increased in thrust.
  • the coil 70 generates heat by supplying the drive current to the coil 70, and the heat is transmitted to the covering member 82 provided on the outer peripheral surface of the coil 70 with high thermal conductivity. Then, the heat is transmitted to the arc portion 86 of the heat radiating member 84 that covers the outer peripheral surface of the covering member 82, and is released from the extending portion 88 and the fin 92 of the heat radiating member 84 to the outside of the mover 72. Is done. Thereby, it becomes possible to realize a shaft motor excellent in heat dissipation characteristics. Furthermore, high thrust can be generated by improving the heat dissipation characteristics. For this reason, in the shaft motor 56 of the present embodiment, it is possible to further increase the thrust.
  • the inner surface of the arc portion 86 of the heat radiating member 84 and the outer peripheral surface of the covering member 82 are in close contact with each other by the spacer 98, and the arc portion 86 and the covering member 82 are in close contact with each other.
  • the contact area is relatively large. Thereby, the heat generated in the coil 70 can be easily transmitted from the covering member 82 to the arc portion 86, and the heat dissipation characteristics can be further improved.
  • the spacer 98 press-fitted between the side wall 96b of the housing 90 and the arc portion 86 of the heat radiating member 84 has a wedge shape, and a relatively high rigidity is employed.
  • the shape of the spacer press-fitted between the side wall 96b and the arc portion 86 is not limited to the wedge shape, and various shapes of spacers can be employed.
  • the material of the spacer may be a material having low rigidity, and it is possible to adopt a material formed from various materials.
  • a shaft motor provided with a spacer formed of a material different from the spacer 98 of the above embodiment is shown in FIG. 3 as a shaft motor 120 of the first modification, and a shaft motor provided with a spacer having a different shape from the spacer 98 of the above embodiment.
  • the shaft motors 120 and 122 of the respective modifications have the same configuration as that of the shaft motor 56 of the above-described embodiment except for the spacers. Therefore, the same components as those of the shaft motor 56 are described using the same reference numerals. Is omitted or simplified.
  • the shaft motor 120 of Modification 1 has a wedge-shaped spacer 124, and the spacer 124 is press-fitted between the side wall 96 b of the housing 90 and the arc portion 86 of the copper tube 85.
  • the spacer 124 is formed of a material having rigidity lower than that of the copper tube 85, and the spacer 124 is deformed along the outer peripheral surface of the arc portion 86 by being press-fitted between the side wall 96b and the arc portion 86. is doing. This makes it possible to suppress excessive pressing of the arc portion 86 of the copper tube 85 to the covering member 82, and an excessive load applied between the inner surface of the arc portion 86 and the outer peripheral surface of the covering member 82. The increase can be suppressed.
  • the material of the spacer 124 of Modification 1 may be any material as long as the spacer 124 deforms along the outer peripheral surface of the arc portion 86 when press-fitted between the side wall 96 b and the arc portion 86. It is possible to employ various materials such as a metal material having a lower rigidity than the above-described rigidity and an elastic body having flexibility.
  • the spacer 124 can be deformed in various forms such as plastic deformation and elastic deformation.
  • the shaft motor 122 of the second modified example has a flat spacer 126 as shown in FIG.
  • the spacer 126 is press-fitted between the side wall 96 b of the housing 90 and the arc portion 86 of the copper tube 85, and the inner surface of the arc portion 86 of the copper tube 85 and the outer peripheral surface of the covering member 82 are preferably in close contact with each other.
  • the spacer press-fitted between the side wall 96b and the arc part 86 has any shape, and the inner surface of the arc part 86 of the copper tube 85 and the outer peripheral surface of the covering member 82 Can be suitably adhered.
  • the flat spacer 126 is formed of a material having high rigidity, but may be formed of a material having low rigidity in the same manner as the spacer 124 of Modification 1.
  • the inner surface of the arc portion 86 of the copper tube 85 and the outer peripheral surface of the covering member 82 are brought into close contact by the spacers 98, 124, and 126.
  • the inner surface of the arc portion 86 and the outer peripheral surface of the covering member 82 may be in close contact with each other by a different one from the spacer.
  • a shaft motor in which the inner surface of the arc portion 86 and the outer peripheral surface of the covering member 82 are in close contact with each other by a different one from the spacer is shown as a shaft motor 130 of Modification 3 in FIG.
  • the shaft motor 130 of the third modification has substantially the same configuration as that of the shaft motor 56 of the above embodiment except that the inner surface of the arc portion 86 and the outer peripheral surface of the covering member 82 are in close contact with each other.
  • the same components as those of the shaft motor 56 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
  • the spacer is not press-fitted between the side wall 96 b of the housing 90 and the arc portion 86 of the copper tube 85, and the arc portion 86 of the copper tube 85 is not pressed.
  • the inner surface and the outer peripheral surface of the covering member 82 are joined by solder 132. That is, the inner surface of the arc portion 86 and the outer peripheral surface of the covering member 82 are in close contact with each other via the solder 132.
  • heat generated in the coil 70 is transmitted from the covering member 82 to the arc portion 86 via the solder 132 having high thermal conductivity, and high heat dissipation characteristics can be ensured.
  • the outer peripheral surface of the covering member 82 is subjected to nickel plating.
  • the shaft motors 56, 120, 122, and 130 are examples of linear motors, and the mover 72 and the stator 74 that constitute the shaft motors 56, 120, 122, and 130 are movable. It is an example of a child and a stator.
  • the coil 70, the covering member 82, and the housing 90 are examples of a coil, a magnetic body, and a housing, and the notch 83 of the covering member 82 is an example of a notch.
  • the spacers 98, 124, and 126 are examples of spacers, and what is constituted by the heat dissipation member 84 and the fins 92 is an example of a heat dissipation member.
  • the arc portion 86 of the heat radiating member 84 is an example of a heat collecting portion, and what is constituted by the extending portion 88 of the heat radiating member 84 and the fins 92 is an example of a heat radiating portion.
  • the shaft motor of the present invention is employed as a drive source for the X-axis direction slide mechanism 50 that moves the work head 16 in the X-axis direction.
  • the shaft motor of the present invention can be employed as a drive source for the direction slide mechanism 52.
  • the shaft motor of the present invention can be employed as a drive source for devices and mechanisms other than the devices and mechanisms that constitute the electronic component mounting machine 10.
  • the thickness in the radial direction of the covering member 82 as the magnetic body is 0.5 mm, but is not limited to this value, and may be 0.5 mm or more. That's fine. However, the thicker the covering member 82, the heavier the covering member 82, that is, the mover 72, so the thickness of the covering member 82 is preferably about 0.5 to 3 mm.
  • the fins 92 may be provided on both sides in the radial direction of the mover 72.
  • half of the plurality of copper tubes 85 attached to the outer peripheral surface of the covering member 82 extend in one direction outside the housing 90,
  • the extension portion 88 of the remaining half of the copper tube 85 extends in a direction opposite to the one direction.
  • a copper tube 85a having an extending portion 88 extending in the one direction and a copper tube 85b having an extending portion 88 extending in a direction opposite to the one direction are alternately arranged on the outer peripheral surface of the covering member 82. It is attached.
  • the fin 92a is provided in the extension part 88a of the copper pipe 85a
  • the fin 92b is provided in the extension part 88b of the copper pipe 85b.
  • the fins 92 a and 92 b are provided on both sides in the radial direction of the mover 72.
  • the number of fans 94 attached to the fins 92 may be increased in order to improve the heat dissipation characteristics of the shaft motor.
  • a plurality of fans 94 (six fans 94 in the figure) are arranged side by side in the axial direction of the mover 72 and attached to the side surfaces in the longitudinal direction of the fins 92. May be.
  • the number of fans 94 attached to the fins 92 can be increased, and the heat dissipation characteristics can be improved.
  • Shaft motor 70 Coil 72: Mover 74: Stator 82: Cover member (magnetic material) 83: Notch portion 84: Heat radiating member 86: Arc portion (heat collecting portion) 88: Arc portion (heat radiating portion) 90 : Housing 92: Fin (heat radiating member) (heat radiating part) 98: Spacer 120; Shaft motor 122: Shaft motor 124: Spacer 126: Spacer 130: Shaft motor

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Abstract

筒状のコイルを有する可動子と、コイルの内部を貫通するシャフト状の固定子とを備えたリニアモータにおいて、可動子が、（ａ）コイルの外周面を覆うように配設された磁性体と、（ｂ）磁性体の外周面に取り付けられる集熱部と、集熱部から連続し、コイルの径方向外側に向かって延び出す放熱部とを有する放熱部材とを備えるように構成する。この構成により、コイル内に磁束を効率的に流すことが可能となり、モータの高推力化を図ることが可能となる。また、コイルに生じた熱を効率的にコイルの外部に放出することが可能となり、放熱特性を向上させることが可能となる。

Description

リニアモータ
　本発明は、可動部が筒状のコイルを有し、固定子がコイルの内部を貫通するリニアモータに関するものである。
　リニアモータには、可動部が筒状のコイルを有し、固定子がコイルの内部を貫通する構造のものがあり、シャフトモータと呼ばれている。シャフトモータ等のリニアモータにおいては、駆動時にコイルが発熱するという問題があり、コイルの放熱特性を向上させることが望まれている。また、モータとしての能力を向上させるべく、高推力化を図ることも望まれている。下記特許文献には、コイルの放熱特性の向上、高推力化を図るための技術が記載されている。
特開平９－１８２４０８号公報 特開２００２－２４７８３０号公報
　上記特許文献に記載されたリニアモータによれば、ある程度、放熱特性の向上および、高推力化を図ることは可能である。しかしながら、改良の余地は多分に残されており、更なる放熱特性の向上および、高推力化を図ることが望まれている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、更なる放熱特性の向上および、高推力化を図ることが可能なリニアモータを提供することを課題とする。
　上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載のリニアモータは、筒状のコイルを有する可動子と、前記コイルの内部を貫通するシャフト状の固定子とを備え、前記可動子が、前記コイルの外周面を覆うように配設された磁性体と、その磁性体の外周面に取り付けられる集熱部と、その集熱部から連続し、前記コイルの径方向外側に向かって延び出す放熱部とを有する放熱部材とを備えるように構成される。
　また、請求項２に記載のリニアモータは、請求項１に記載のリニアモータにおいて、前記磁性体が、電磁鋼により成形されるように構成される。
　また、請求項３に記載のリニアモータは、請求項１または請求項２に記載のリニアモータにおいて、前記磁性体の飽和磁束密度が、１．８Ｔ以上であるように構成される。
　また、請求項４に記載のリニアモータは、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のリニアモータにおいて、前記磁性体の熱伝導率が、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であるように構成される。
　また、請求項５に記載のリニアモータは、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のリニアモータにおいて、前記磁性体が、筒状とされており、軸方向に延びるように形成された切欠き部を有するように構成される。
　また、請求項６に記載のリニアモータは、請求項５に記載のリニアモータにおいて、前記磁性体の径方向の厚さが、０．５ｍｍ以上であるように構成される。
　また、請求項７に記載のリニアモータは、請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載のリニアモータにおいて、前記集熱部が、前記磁性体の外周面に沿って配設され、前記放熱部が、前記可動子のハウジングの外部に延び出し、前記可動子が、前記集熱部と前記ハウジングとの間に圧入されるスペーサを有するように構成される。
　また、請求項８に記載のリニアモータは、請求項７に記載のリニアモータにおいて、前記スペーサが、楔状とされるように構成される。
　また、請求項９に記載のリニアモータは、請求項７または請求項８に記載のリニアモータにおいて、前記スペーサが、前記集熱部と前記ハウジングとの間に圧入された状態で、前記集熱部の外周面に沿って変形するように構成される。
　また、請求項１０に記載のリニアモータは、請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載のリニアモータにおいて、前記集熱部が、半田付けによって前記磁性体の外周面に固定的に取り付けられるように構成される。
　請求項１に記載のリニアモータでは、コイルの外周面を覆うように、磁性体が配設される。リニアモータでは、通常、永久磁石によって発生させられる磁束がコイル内を流れており、コイルに駆動電流が供給されることで、コイル内を流れる磁束とコイルに供給される電流との相互作用により、推力が発生させられる。このため、コイルの外周面を磁束の流れ易い磁性体によって覆うことで、永久磁石によって発生させられる磁束を、効率的にコイル内に流すことが可能となり、効率的に推力を発生させることが可能となる。つまり、磁性体がヨークとして機能し、磁性体によって、コイル内を流れる磁束が、効率よく推力に変換可能な方向に集中させられることで、高推力化を図ることが可能となる。
　さらに、請求項１に記載のリニアモータでは、放熱部材の集熱部が、磁性体の外周面に取り付けられ、放熱部材の放熱部が、コイルの径方向外側に向かって延び出している。これにより、コイルの熱を好適にモータの外部に放出することが可能となる。詳しく言えば、コイルの熱は、コイルの外周面に設けられた磁性体に伝達される。磁性体では、一般的に、磁束が流れ易いだけでなく、熱も伝達し易いことから、効率的にコイルの熱が磁性体に伝達される。そして、磁性体に伝達された熱は、磁性体の外周面を覆う集熱部に伝達され、コイルの外部に延び出す放熱部から放出される。これにより、コイルの熱を好適にモータの外部に放出することが可能となり、放熱特性に優れたリニアモータを実現することが可能となる。
　また、請求項２に記載のリニアモータでは、磁性体が電磁鋼により成形されている。電磁鋼の磁束密度，透磁率等は高く、電磁鋼内を、磁束は流れ易い。このため、請求項２に記載のリニアモータによれば、効率的にモータの高推力化を図ることが可能となる。なお、本項に記載の「電磁鋼」は、鉄にケイ素を添加することによって製造される電磁鋼、所謂、ケイ素鋼であってもよく、ケイ素を含まない電磁鋼であってもよい。
　また、請求項３に記載のリニアモータでは、磁性体の飽和磁束密度が、１．８Ｔ以上とされており、磁束の流れ易い磁性体によって、コイルの外周面が覆われる。これにより、高い推力を発生可能なリニアモータを実現することが可能となる。
　また、請求項４に記載のリニアモータでは、磁性体の熱伝導率が、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上とされており、熱が伝達され易くなっている。これにより、コイルの熱を好適に放熱部材に伝達することが可能となる。
　また、請求項５に記載のリニアモータでは、磁性体が筒状とされており、軸方向に延びる切欠き部が形成されている。これにより、磁性体によって、コイルの外周面の略全周を覆うとともに、切欠き部を介して、コイルへの通電を行うための配線を行うことが可能となる。
　また、請求項６に記載のリニアモータでは、磁性体の厚さが０．５ｍｍ以上とされている。磁性体の厚さが薄すぎると、磁束が飽和し易くなり、磁束が流れ難くなる。このため、請求項６に記載のリニアモータによれば、磁束の流れ易さを担保することが可能となる。
　また、請求項７に記載のリニアモータでは、放熱部材の集熱部と可動子のハウジングとの間に、スペーサが圧入されており、スペーサによって、集熱部が磁性体の外周面に向かって押し付けられる。これにより、集熱部と磁性体とを確実に密着させるとともに、集熱部と磁性体との密着面積を大きくすることが可能となる。したがって、請求項７に記載のリニアモータによれば、コイル内で生じた熱が、磁性体から放熱部材の集熱部に伝達され易くなり、更なる放熱特性の向上を図ることが可能となる。
　また、請求項８に記載のリニアモータでは、スペーサが楔状とされている。これにより、集熱部とハウジングとの間にスペーサを容易に圧入することが可能となり、集熱部と磁性体とを好適に密着させることが可能となる。
　また、請求項９に記載のリニアモータでは、集熱部とハウジングとの間に圧入されたスペーサが、集熱部の外周面に沿って変形する。これにより、集熱部の磁性体への過剰な押し付けを抑制することが可能となり、集熱部と磁性体との間にかかる荷重の過剰な増大を抑制することが可能となる。
　また、請求項１０に記載のリニアモータでは、集熱部と磁性体とが半田付けによって接合されている。これにより、熱伝導率の高い半田を介して、コイルに生じた熱を、磁性体から集熱部に伝達することが可能となり、放熱特性を向上させることが可能となる。
本発明の実施例であるシャフトモータを備える電子部品装着機を示す平面図である。 図１に示す電子部品装着機の備えるシャフトモータを示す断面図である。 図２に示すシャフトモータをハウジングおよび樹脂モールドを除いた状態で示す斜視図である。 変形例１のシャフトモータを示す断面図である。 変形例２のシャフトモータを示す断面図である。 変形例３のシャフトモータを示す断面図である。 変形例４のシャフトモータを樹脂モールドを除いた状態で示す斜視図である。 変形例５のシャフトモータをハウジングおよび樹脂モールドを除いた状態で示す斜視図である。
　以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例および変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。
　＜電子部品装着機の構成＞
　図１に、電子部品装着機１０を示す。図１は、上部カバーを取り除いた状態での電子部品装着機１０を上方からの視点において示した概略平面図である。電子部品装着機１０は、回路基板１２に対して電子回路部品（以下、「電子部品」と略す）の装着作業を行うものであり、回路基板１２を搬送する搬送装置１４と、回路基板に対して電子部品を装着する作業ヘッド１６と、その作業ヘッド１６を移動させる移動装置１８と、電子部品を供給する１対の供給装置２０，２２とを備えている。
　搬送装置１４は、ベース２８上に設けられた１対のコンベアベルト３０を有しており、それら１対のコンベアベルト３０を電磁モータ（図示省略）によって周回させることで、コンベアベルト３０に支持される回路基板１２を搬送する構造とされている。また、搬送装置１４は、基板保持装置３２を有しており、所定の位置（図での回路基板１２が図示されている位置）において回路基板１２を固定的に保持する構造とされている。なお、本実施例では、搬送装置１４による回路基板１２の搬送方向（図１における左右方向）をＸ軸方向とし、その方向に直角な方向をＹ軸方向と称し、説明を行う。
　また、１対の供給装置２０，２２は、搬送装置１４を挟むようにして、ベース２８のＹ軸方向における両側部に配設されている。それら１対の供給装置２０，２２の各々は、フィーダ型の供給装置とされており、テーピング化された電子部品を保持して１つずつ電子部品を送り出すテープフィーダ３６を複数有している。そして、それら複数のテープフィーダ３６の各々によって、作業ヘッド１６への供給位置に電子部品を供給する構造とされている。
　また、作業ヘッド１６は、搬送装置１４によって保持された回路基板１２に対して電子部品を装着するものであり、下面に電子部品を吸着する吸着ノズル３８を有する装着ヘッドである。吸着ノズル３８は、正負圧供給装置（図示省略）を介して負圧エア，正圧エア通路に通じており、負圧にて電子部品を吸着保持し、僅かな正圧が供給されることで保持した電子部品を離脱する構造とされている。さらに、作業ヘッド１６は、吸着ノズル３８を昇降させるノズル昇降装置（図示省略）を有しており、保持する電子部品の上下方向の位置を変更することが可能とされている。
　その作業ヘッド１６は、移動装置１８によって、ベース２８上の任意の位置に移動可能とされている。詳しく言えば、移動装置１８は、作業ヘッド１６をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸方向スライド機構５０と、作業ヘッド１６をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸方向スライド機構５２とを備えている。Ｘ軸方向スライド機構５０は、Ｘ軸方向に移動可能にベース２８上に設けられたＸ軸スライダ５４と、駆動源としての１対のシャフトモータ５６とを有しており、１対のシャフトモータ５６によって、Ｘ軸スライダ５４がＸ軸方向の任意の位置に移動可能とされている。また、Ｙ軸方向スライド機構５２は、Ｙ軸方向に移動可能にＸ軸スライダ５４の側面に設けられたＹ軸スライダ５８と、駆動源としてのリニアモータ６０とを有しており、リニアモータ６０によって、Ｙ軸スライダ５８がＹ軸方向の任意の位置に移動可能とされている。そのＹ軸スライダ５８に作業ヘッド１６が取り付けられることで、作業ヘッド１６は、移動装置１８によって、ベース２８上の任意の位置に移動可能とされている。なお、作業ヘッド１６は、Ｙ軸スライダ５８にワンタッチで着脱可能とされており、種類の異なる作業ヘッド、例えば、ディスペンサヘッド等に変更することが可能とされている。
　＜シャフトモータの構成＞
　作業ヘッド１６をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸方向スライド機構５０の駆動源である１対のシャフトモータ５６の各々は、円筒状のリニアモータであり、図１および図２に示すように、円筒状の複数のコイル（図２には１つのみ示されている）７０を有する可動子７２と、コイル７０の内部を貫通するシャフト状の固定子７４とを備えている。各シャフトモータ５６の固定子７４は、Ｘ軸方向に延びるように、搬送装置１４と供給装置２０，２２との間に配設されており、両端部において１対の支持部材７６によって支持され、ベース２８上に架け渡されている。
　固定子７４は、円筒状のパイプ７８と、そのパイプ７８内に配設された複数の永久磁石（図２には１つのみ示されている）８０とによって構成されている。複数の永久磁石８０の各々は、概して円柱状とされており、一端部側がＮ極とされ、他端部側がＳ極とされている。それら複数の永久磁石８０は、１軸線上に延びるように配設されており、隣り合う２つの永久磁石８０の向かい合う端部は、互いに同じ磁極とされている。そして、隣り合う２つの永久磁石８０の間には、非磁性材製のスペーサ（図示省略）が設けられている。一方、パイプ７８は、１軸線上に延びるように配設された複数の永久磁石８０を覆うように設けられており、非磁性材料によって形成されている。
　可動子７２の複数のコイル７０の各々は、線材が巻回されて円筒状とされるとともに、線材同士の隙間に樹脂が充填されている。複数のコイル７０は、同心状に等間隔で設けられており、隣り合う２つのコイル７０の間には、非磁性材製の円環状のスペーサ（図示省略）が設けられている。それら複数のコイル７０およびスペーサの外周面は、磁性材製の被覆部材８２によって覆われている。被覆部材８２は、電磁鋼、具体的には、飽和磁束密度が１．８Ｔ以上であり、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であるケイ素鋼によって円筒状に成形されており、径方向の厚さが０．５ｍｍとされている。なお、被覆部材８２には、軸方向に延びる切欠き部８３が形成されており、その切欠き部８３を介して、コイル７０に通電用の配線（図示省略）が接続されている。
　被覆部材８２に覆われた複数のコイル７０およびスペーサは、固定子７４の外周面にクリアランスのある状態で嵌合されており、固定子７４の軸方向、つまり、Ｘ軸方向に移動可能とされている。これにより、可動子７２は、ベース２８上をＸ軸方向に移動可能とされている。
　また、被覆部材８２の外周面には、放熱部材８４が設けられている。放熱部材８４は、熱伝導率が高く、単位質量当たりの放熱特性（放熱量／質量）の優れた金属材料、具体的には、銅製の部材が屈曲されることで成形されている。詳しく言えば、放熱部材８４は、図３に示すように、複数の銅管８５によって構成されている。銅管８５は、内部に空間がある状態で径方向に圧縮されており、その内部の空間には、水が充填されている。つまり、放熱部材８４として、ヒートパイプが採用されている。これにより、放熱部材８４の放熱特性が、さらに向上している。ちなみに、図３には、後に説明するハウジングおよび樹脂モールドが取り除かれた状態のシャフトモータ５６が示されている。
　銅管８５は、被覆部材８２の外周面に沿って配設される円弧部８６と、円弧部８６から連続し、被覆部材８２の径方向外側に延び出す延出部８８とに区分けされる。円弧部８６は、被覆部材８２の外周面をそれの周方向において１／３程度覆っており、円弧部８６の内側の面の曲率と、被覆部材８２の外周面の曲率とは、略同じとされている。
　銅管８５の延出部８８は、可動子７２のハウジング９０の外部にまで延び出しており、その延び出した部分には、フィン９２が設けられている。フィン９２は、熱伝導率が高く、単位質量当たりの放熱特性（放熱量／質量）の優れた金属材料、具体的には、アルミニウム合金製の薄い板材が凹凸状に屈曲されることで成形されている。フィン９２は、可動子７２の軸方向の長さと同程度の長さとされており、フィン９２の両端部には、１対のファン９４が設けられている。１対のファン９４の一方は、フィン９２の内部に向かって送風し、他方は、外部に向かって送風する構造とされている。これにより、フィン９２の内部を風が通り抜けることで、放熱特性が向上する。
　また、可動子７２のハウジング９０は、図２に示すように、溝形状とされており、外周面に放熱部材８４が取り付けられた被覆部材８２が、銅管８５の延出部８８をハウジング９０の外部に延び出させた状態で、ハウジング９０内に収容されている。ハウジング９０の１対の側壁９６のうちの延出部８８が延び出す側の側壁９６ａは、被覆部材８２の外周面と向かい合っており、その外周面と接触している。もう一方の側壁９６ｂは、被覆部材８２の外周面を覆う銅管８５の円弧部８６と向かい合っており、側壁９６ｂと円弧部８６との間には、隙間がある。その隙間には、楔状のスペーサ９８が圧入されており、スペーサ９８の後端部、つまり、肉厚側の端部の厚さは、円弧部８６と側壁９６ｂとの隙間より厚くされている。これにより、銅管８５の円弧部８６を被覆部材８２に向かって押しつけることが可能となり、円弧部８６の内側の面と被覆部材８２の外周面とが密着される。
　銅管８５が取り付けられた被覆部材８２および、その被覆部材８２と円弧部８６とを密着させるスペーサ９８は、樹脂モールド１００によって、ハウジング９０内に封止されている。なお、樹脂モールド１００の樹脂は、コイル７０の線材の隙間に充填される樹脂と同じものである。
　また、可動子７２の上部、詳しくは、樹脂モールド１００の上面および銅管８５の延出部８８の上面には、テーブル１０２が固定されており、そのテーブル１０２の上面にＸ軸スライダ５４（図２では省略されている）が固定的に配設されている。テーブル１０２は、スライド機構１０４によって、固定子７４の軸方向、つまり、Ｘ軸方向にスライド可能とされている。詳しくは、スライド機構１０４は、ベース２８上に配設された１対のスライドレール１０６と、それら１対のスライドレール１０６に相対動可能に嵌合される１対のスライダ１０８と、スライドレール１０６とスライダ１０８との間に配設されるリニアベアリング１１０とを有している。１対のスライドレール１０６は、固定子７４を挟むようにして、Ｘ軸方向に延びるように配設されており、それら１対のスライドレール１０６に、リニアベアリング１１０を介して、嵌合される１対のスライダ１０８が、テーブル１０２の下面に固定されている。これにより、テーブル１０２、つまり、Ｘ軸スライダ５４は、Ｘ軸方向にスライド可能とされている。
　上述した構成によって、シャフトモータ５６では、永久磁石８０によって発生させられる磁束がコイル内を流れる。そのコイル７０に駆動電流が供給されることで、コイル７０内を流れる磁束とコイル７０に供給される電流との相互作用により、軸方向の移動推力が発生させられる。そして、この推力によって、可動子７２が固定子７４の軸線に平行な方向に移動させられ、テーブル１０２、つまり、Ｘ軸スライダ５４がＸ軸方向に移動させられる。
　本実施例のシャフトモータ５６では、コイル７０の外周面が、飽和磁束密度の高い磁性材製の被覆部材８２によって覆われており、永久磁石８０によって発生させられる磁束が、被覆部材８２によって、効率的にコイル７０内を流れる。つまり、被覆部材８２がヨークとして機能し、被覆部材８２によって、コイル７０内を流れる磁束が、効率よく上記推力に変換可能な方向に集中させられる。これにより、コイル内を流れる磁束を、上記推力に効率的に変換することが可能となり、シャフトモータ５６の高推力化を図ることが可能となる。
　また、コイル７０への駆動電流の供給により、コイル７０が発熱するが、その熱は、コイル７０の外周面に設けられた熱伝導率の高い被覆部材８２に伝達される。そして、その熱は、被覆部材８２の外周面を覆う熱伝導率の高い放熱部材８４の円弧部８６に伝達され、放熱部材８４の延出部８８およびフィン９２から、可動子７２の外部に放出される。これにより、放熱特性に優れたシャフトモータを実現することが可能となる。さらに、放熱特性の向上により、高い推力を発生させることが可能である。このため、本実施例のシャフトモータ５６では、更なる高推力化を図ることが可能となる。
　また、本実施例のシャフトモータ５６では、放熱部材８４の円弧部８６の内側の面と被覆部材８２の外周面とが、スペーサ９８によって、密着されており、円弧部８６と被覆部材８２との密着面積が比較的大きくされている。これにより、コイル７０内で生じた熱が、被覆部材８２から円弧部８６に伝達され易くなり、更なる放熱特性の向上を図ることが可能となっている。
　＜変形例＞
　上記実施例のシャフトモータ５６では、ハウジング９０の側壁９６ｂと放熱部材８４の円弧部８６との間に圧入されるスペーサ９８は、楔状とされており、比較的剛性の高いものが採用されている。しかし、側壁９６ｂと円弧部８６との間に圧入されるスペーサの形状は、楔状に限定されるものでなく、種々の形状のスペーサを採用することが可能である。また、スペーサの素材は、剛性の低いものであってもよく、種々の素材により成形されたものを採用することが可能である。
　上記実施例のスペーサ９８とは異なる素材により成形されたスペーサを備えるシャフトモータを、変形例１のシャフトモータ１２０として図３に示し、上記実施例のスペーサ９８とは異なる形状のスペーサを備えるシャフトモータを、変形例２のシャフトモータ１２２として図４に示す。なお、各変形例のシャフトモータ１２０，１２２は、スペーサを除き、上記実施例のシャフトモータ５６と同様の構成であるため、上記シャフトモータ５６と同様の構成要素については、同じ符号を用いて説明を省略あるいは簡略に行うものとする。
　変形例１のシャフトモータ１２０は、図４に示すように、楔状のスペーサ１２４を有しており、そのスペーサ１２４が、ハウジング９０の側壁９６ｂと銅管８５の円弧部８６との間に圧入されている。スペーサ１２４は、銅管８５の剛性より低い剛性の素材により成形されており、スペーサ１２４は、側壁９６ｂと円弧部８６との間に圧入されることで、円弧部８６の外周面に沿って変形している。これにより、銅管８５の円弧部８６の被覆部材８２への過剰な押し付けを抑制することが可能となり、円弧部８６の内側の面と被覆部材８２の外周面との間にかかる荷重の過剰な増大を抑制することが可能となる。
　なお、変形例１のスペーサ１２４の素材としては、側壁９６ｂと円弧部８６との間への圧入時に、スペーサ１２４が円弧部８６の外周面に沿って変形するものであればよく、銅管８５の剛性より低い剛性の金属製の素材，柔軟性を有する弾性体等、種々のものを採用することが可能である。また、スペーサ１２４は、塑性変形，弾性変形等、種々の形態で変形可能である。
　また、変形例２のシャフトモータ１２２は、図５に示すように、平板状のスペーサ１２６を有している。スペーサ１２６は、ハウジング９０の側壁９６ｂと銅管８５の円弧部８６との間に圧入されており、銅管８５の円弧部８６の内側の面と被覆部材８２の外周面とを好適に密着させている。このように、側壁９６ｂと円弧部８６との間に圧入されるスペーサは、どのような形状のものであっても、銅管８５の円弧部８６の内側の面と被覆部材８２の外周面とを好適に密着させることが可能である。なお、平板状のスペーサ１２６は、剛性の高い素材により成形されているが、変形例１のスペーサ１２４と同様に、剛性の低い素材により成形されてもよい。
　上記実施例および変形例１，２のシャフトモータ５６，１２０，１２２では、スペーサ９８，１２４，１２６によって、銅管８５の円弧部８６の内側の面と被覆部材８２の外周面とが密着されているが、スペーサとは異なるものによって、円弧部８６の内側の面と被覆部材８２の外周面とが密着されてもよい。スペーサとは異なるものによって円弧部８６の内側の面と被覆部材８２の外周面とが密着されるシャフトモータを、変形例３のシャフトモータ１３０として図６に示す。なお、変形例３のシャフトモータ１３０は、円弧部８６の内側の面と被覆部材８２の外周面とを密着させるものを除き、上記実施例のシャフトモータ５６と略同様の構成であるため、上記シャフトモータ５６と同様の構成要素については、同じ符号を用いて説明を省略あるいは簡略に行うものとする。
　変形例３のシャフトモータ１３０では、図６に示すように、ハウジング９０の側壁９６ｂと銅管８５の円弧部８６との間にスペーサは、圧入されておらず、銅管８５の円弧部８６の内側の面と被覆部材８２の外周面とは、半田１３２により接合されている。つまり、円弧部８６の内側の面と被覆部材８２の外周面とは、半田１３２を介して、密着されている。これにより、熱伝導率の高い半田１３２を介して、コイル７０に生じた熱が、被覆部材８２から円弧部８６に伝達され、高い放熱特性を担保することが可能となる。なお、被覆部材８２の外周面には、ニッケルメッキ処理が施されている。
　ちなみに、上記実施例および変形例において、シャフトモータ５６，１２０，１２２，１３０は、リニアモータの一例であり、シャフトモータ５６，１２０，１２２，１３０を構成する可動子７２，固定子７４は、可動子，固定子の一例である。また、コイル７０，被覆部材８２，ハウジング９０は、コイル，磁性体，ハウジングの一例であり、被覆部材８２の切欠き部８３は、切欠き部の一例である。スペーサ９８，１２４，１２６は、スペーサの一例であり、放熱部材８４とフィン９２とによって構成されるものは、放熱部材の一例である。放熱部材８４の円弧部８６は、集熱部の一例であり、放熱部材８４の延出部８８とフィン９２とによって構成されるものは、放熱部の一例である。
　なお、本発明は、上記実施例および変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例および変形例では、本発明のシャフトモータが、作業ヘッド１６をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向スライド機構５０の駆動源として採用されているが、Ｙ軸方向スライド機構５２の駆動源として、本発明のシャフトモータを採用することが可能である。また、電子部品装着機１０を構成する装置，機構等以外の装置，機構等の駆動源として、本発明のシャフトモータを採用することも可能である。
　また、上記実施例および変形例では、磁性体としての被覆部材８２の径方向の厚さは、０．５ｍｍとされていたが、その値に限定されるものではなく、０．５ｍｍ以上であればよい。ただし、被覆部材８２の厚さが厚いほど、被覆部材８２、つまり、可動子７２の重量が重くなることから、被覆部材８２の厚さは、０．５～３ｍｍ程度が好ましい。
　また、シャフトモータの放熱特性を、さらに向上させるべく、フィン９２を可動子７２の径方向における両側部に設けてもよい。具体的には、図７に示すように、被覆部材８２の外周面に取り付けられる複数の銅管８５のうち半分のものの延出部８８が、ハウジング９０の外部の一方の方向に延び出し、複数の銅管８５のうち残りの半分のものの延出部８８が、上記一方の方向とは反対の方向に延び出している。上記一方の方向に延び出す延出部８８を備える銅管８５ａと、上記一方の方向と反対の方向に延び出す延出部８８を備える銅管８５ｂとが、交互に被覆部材８２の外周面に取り付けられている。そして、銅管８５ａの延出部８８ａには、フィン９２ａが設けられるとともに、銅管８５ｂの延出部８８ｂには、フィン９２ｂが設けられている。このような構造により、フィン９２ａ，９２ｂが可動子７２の径方向における両側部に設けられている。
　また、シャフトモータの放熱特性を向上させるべく、フィン９２に取り付けられるファン９４の数を増やしてもよい。具体的には、図８に示すように、複数のファン９４、（図では、６個のファン９４）を、可動子７２の軸方向に並べて配設し、フィン９２の長手方向の側面に取り付けてもよい。これにより、フィン９２に取り付けられるファン９４の数を増やすことが可能となり、放熱特性の向上を図ることが可能となる。
　５６：シャフトモータ　　７０：コイル　　７２：可動子　　７４：固定子　　８２：被覆部材（磁性体）　　８３：切欠き部　　８４：放熱部材　　８６：円弧部（集熱部）　　８８：円弧部（放熱部）　　９０：ハウジング　　９２：フィン（放熱部材）（放熱部）　　９８：スペーサ　　１２０；シャフトモータ　　１２２：シャフトモータ　　１２４：スペーサ　　１２６：スペーサ　　１３０：シャフトモータ

Claims (10)

  1. 　筒状のコイルを有する可動子と、前記コイルの内部を貫通するシャフト状の固定子とを備え、
    　前記可動子が、
    　前記コイルの外周面を覆うように配設された磁性体と、
    　その磁性体の外周面に取り付けられる集熱部と、その集熱部から連続し、前記コイルの径方向外側に向かって延び出す放熱部とを有する放熱部材と
    　を備えたリニアモータ。
  2. 　前記磁性体が、電磁鋼により成形された請求項１に記載のリニアモータ。
  3. 　前記磁性体の飽和磁束密度が、１．８Ｔ以上である請求項１または請求項２に記載のリニアモータ。
  4. 　前記磁性体の熱伝導率が、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のリニアモータ。
  5. 　前記磁性体が、
    　筒状とされており、軸方向に延びるように形成された切欠き部を有する請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のリニアモータ。
  6. 　前記磁性体の径方向の厚さが、０．５ｍｍ以上である請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のリニアモータ。
  7. 　前記集熱部が、前記磁性体の外周面に沿って配設され、
    　前記放熱部が、前記可動子のハウジングの外部に延び出し、
    　前記可動子が、
    　前記集熱部と前記ハウジングとの間に圧入されるスペーサを有する請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載のリニアモータ。
  8. 　前記スペーサが、楔状とされた請求項７に記載のリニアモータ。
  9. 　前記スペーサが、
    　前記集熱部と前記ハウジングとの間に圧入された状態で、前記集熱部の外周面に沿って変形する請求項７または請求項８に記載のリニアモータ。
  10. 　前記集熱部が、半田付けによって前記磁性体の外周面に固定的に取り付けられた請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載のリニアモータ。
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