JPH11206099A

JPH11206099A - シャフト型リニアモータ

Info

Publication number: JPH11206099A
Application number: JP36863097A
Authority: JP
Inventors: Masazo Ishiyama; 雅三石山; Katsuhiro Nanba; 克宏難波; Mitsutoshi Iko; 光俊位高
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】通電に伴う電機子コイルからの発熱にかかわ
らず所期の動作で作動する信頼性の高いシャフト型リニ
アモータを提供する。【解決手段】界磁マグネット１及び電機子コイル２１
のうち少なくとも一方の、電機子コイル２１への通電に
伴う発熱に起因する蓄熱を抑制する蓄熱抑制装置例えば
熱媒体層２２）が付設されているシャフト型リニアモー
タ（ＬＭａ等）。エンコーダ３のスケール３１の情報を
読み取るセンサ３２が該センサへの電機子コイル２１か
らの熱伝達を抑制する部材（断熱性部材Ｈ１等）を介し
て電機子コイル２１に搭載されているシャフト型リニア
モータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｎ極の磁極とＳ極
の磁極が交互に並ぶシャフト形状の界磁マグネットと、
該界磁マグネットが貫通するリング状コイルからなる電
機子コイルとを含み、該界磁マグネット及び電機子コイ
ルのうち片方が可動子とされるシャフト型リニアモータ
でに関する。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータは、複写機、イメージスキ
ャナ、プリンタ等のＯＡ機器、Ｘ−Ｙテーブル、物品搬
送装置等のＦＡ機器、カメラ等の光学機器など広い分野
で物品、部材等を直線的に移動させることに利用されて
いる。このようなリニアモータとして、Ｎ極の磁極とＳ
極の磁極が交互に並ぶシャフト形状の界磁マグネット
と、該界磁マグネットが貫通するリング状コイルからな
る電機子コイルとを含み、該界磁マグネット及び電機子
コイルのうち片方が可動子とされるシャフト型リニアモ
ータが知られている。このタイプのリニアモータでは、
前記電機子コイルを構成している各コイル部分に、それ
が臨んでいる界磁マグネットの磁極の極性に応じた電流
を流すことで該電流と界磁マグネットの形成する磁界と
の相互作用で所望する方向の可動子推力を発生させるこ
とができる。

【０００３】かかるシャフト型リニアモータは、電機子
コイル及び界磁マグネットのうち一方を可動子、他方を
固定子とするとき、固定子を可動子の案内ガイドとして
利用できる利点がある。また、かかるシャフト型リニア
モータを含め、リニアモータでは、通常、可動子或いは
可動子に接続されて駆動される物品、部材等の被駆動体
の動作制御（位置検出、速度検出、位置制御、速度制御
等）のためにエンコーダ（通常はリニアエンコーダ）が
採用される。

【０００４】リニアエンコーダは磁気式エンコーダと光
学式エンコーダに大別される。磁気式エンコーダはＮ極
の磁極とＳ極の磁極を前記界磁マグネットにおける磁極
ピッチより細かいピッチで可動子移動方向に交互に並べ
た磁気式エンコーダスケールと、該スケールの磁気情報
を読み取る磁気センサとで構成される。かかる磁気セン
サとしては、磁気式エンコーダスケールの磁極の極性
や、磁界の強さに応じた電気信号を出力する磁気抵抗素
子（ＭＲ素子）やホール素子などの磁電変換素子が通常
採用される。

【０００５】また、光学式エンコーダは光学的に異なる
二つの面を可動子移動方向に交互に並べた光学式エンコ
ーダスケールと、該スケールの光学的情報を読み取る光
センサとで構成される。かかる光センサとして、光学式
スケールからの光の光量に応じた電気信号を出力するこ
とができるフォトダイオードやフォトトランジスタ等の
光電変換素子や、エンコーダスケールに向けて光を照射
する発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子と光電変換
素子が組み合わされた、換言すればワンパッケージ化さ
れた光センサが採用されることもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シャフ
ト型リニアモータでは、所望の可動子推力をできるだけ
確実に安定的に得るために、電機子コイルとこれを貫通
する界磁マグネット間の間隙はできるだけ小さく設定さ
れる。さらに通常、電機子コイルの両端部には、界磁マ
グネットに外嵌し、該マグネット表面と相対的に摺動可
能の軸受け部材が設けられ、この軸受け部材により可動
子が固定子に沿って円滑に移動できるようにしている。

【０００７】従って、電機子コイルへの通電により発生
する熱は、電機子コイルと界磁マグネット間の間隙に閉
じ込められ、電機子コイルや界磁マグネットに蓄積さ
れ、それらが昇温する。シャフト型リニアモータが他の
装置、例えば画像読み取り装置における原稿画像読み取
りのための光学部品を搭載したスライダの駆動のために
該画像読み取り装置に組み込まれ、さらに電機子コイル
や界磁マグネットがケーシング等にて囲まれるなどする
と、一層熱が発散し難くなり、電機子コイルや界磁マグ
ネットが昇温し易くなる。

【０００８】電機子コイルがモータ運転中に昇温する
と、電機子コイルの電気抵抗が増し、電機子コイルに流
れる電流が減り、可動子推力が次第に低下する。界磁マ
グネットが昇温すると、界磁マグネットの磁力が減少
し、これも可動子推力低下を招く。また、界磁マグネッ
ト表面と相対的に摺動可能の前記軸受け部材には通常摺
動抵抗を減らすために潤滑オイル等の潤滑剤が塗布され
るが、これが熱によって物性が変化したり、熱によって
蒸発することも考えられ、そうなると、可動子推力の変
動を招く恐れがある。

【０００９】さらに、界磁マグネットは、電機子コイル
が相対的に移動する範囲部分で他の部分より昇温し易
く、さらに可動子が加速、減速される部分は昇温し易
い。このように界磁マグネットにおいて各部に温度差が
生じると界磁マグネット各部における熱膨張による寸法
変化に差が生じる。また界磁マグネットや軸受け部材が
電機子コイルの発熱に起因して変形したり、歪みが発生
することも考えられる。このように界磁マグネット各部
で寸法変化に差が生じたり、界磁マグネットや軸受け部
材に変形や歪みが発生すると、可動子が円滑に走行し難
くなり、その動作にむらが生じることになる。

【００１０】また、動作制御のためのエンコーダが付設
されているとともに該エンコーダのスケール情報を読み
取るエンコーダセンサが前記電機子コイルに搭載される
ときには、該センサは電機子コイルからの熱の影響を受
けやすく、さらに該センサの界磁マグネットに対する位
置によっては、昇温した界磁マグネットからの熱の影響
も受けやすく、熱の影響を受けると、劣化したり、検出
精度が低下することがある。例えば磁気式エンコーダ
用センサとして採用できる磁電変換素子の一種であるホ
ール素子は、代表例としてＩｎＳｂ（インジウムアンチ
モン）系ホール素子、ＩｎＡｓ（インジウムひ素）系ホ
ール素子、ＧａＡｓ（ガリウムひ素）系ホール素子を挙
げることができるが、これらは大小の差はあるものの周
囲温度によりその出力が変動する。特に、ＩｎＳｂ系ホ
ール素子は、出力信号（ホール電圧）が大きい反面温度
特性が悪く、温度によって出力電圧が大きく変動する。
また、磁電変換素子の一種であるＭＲ素子は温度が上昇
すると出力が低下する特性がある。また、既述の光学式
エンコーダに採用される光センサにしても、温度の影響
を受けると、劣化したり、検出精度が低下したりするこ
とがある。

【００１１】このようにエンコーダ用のセンサが温度に
より劣化したり、その出力が変動するようなことがある
と、検出すべき情報を精度良く検出できなかったり、そ
のためにリニアモータが精度よく円滑に作動しなかった
り、誤動作したりする等の不都合が生じることになる。
そこで本発明は、Ｎ極の磁極とＳ極の磁極が交互に並ぶ
シャフト形状の界磁マグネットと、該界磁マグネットが
貫通するリング状コイルからなる電機子コイルとを含
み、該界磁マグネット及び電機子コイルのうち片方が可
動子とされるシャフト型リニアモータであって、通電に
伴う電機子コイルからの発熱にかかわらず所期の動作で
作動する信頼性の高いシャフト型リニアモータを提供す
ることを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、大別して次の（１）及び（２）の二つのタイ
プのシャフト型リニアモータを提供する。（１）電機子コイル及び界磁マグネットのうち少なくと
も一方の電機子コイルからの発熱に起因する蓄熱を抑制
するタイプのシャフト型リニアモータ。

【００１３】このタイプのシャフト型リニアモータは、
電機子コイル及び界磁マグネットのうち少なくとも一方
の電機子コイルからの発熱に起因する蓄熱が抑制され、
それにより可動子推力の変動や低下が抑制され、それだ
け所期の可動子推力で安定的に作動するとともに円滑に
作動する。それにより所期の動作で作動する信頼性の高
いシャフト型リニアモータが得られる。（２）電機子コイルに搭載されるエンコーダセンサへの
熱の影響を抑制するタイプのシャフト型リニアモータ。

【００１４】このタイプのシャフト型リニアモータは、
エンコーダセンサの劣化や検出精度の低下が抑制され、
それだけエンコーダによる制御下に精度よく作動する。
それにより所期の動作で作動する信頼性の高いシャフト
型リニアモータが得られる。次にこれらについて順次説
明する。（１）電機子コイルからの発熱に起因する電機子コイル
及び（又は）界磁マグネットへの蓄熱を抑制するタイプ
のシャフト型リニアモータ。

【００１５】このタイプのシャフト型リニアモータはさ
らに詳述すれば、Ｎ極の磁極とＳ極の磁極が交互に並ぶ
シャフト形状の界磁マグネットと、該界磁マグネットが
貫通するリング状コイルからなる電機子コイルとを含
み、該界磁マグネット及び電機子コイルのうち片方が可
動子とされるシャフト型リニアモータであり、前記電機
子コイルへの通電に伴う発熱に起因する前記界磁マグネ
ット及び電機子コイルのうち少なくとも一方の蓄熱を抑
制する蓄熱抑制装置が付設されていることを特徴とする
シャフト型リニアモータである。

【００１６】このタイプのシャフト型リニアモータとし
て次のからのリニアモータを例示できる。前記蓄熱抑制装置が、前記電機子コイルからの発熱
を放散させるように該電機子コイルに熱伝導可能に接続
された放熱装置であるリニアモータ。かかる放熱装置と
して、例えば、ａ）前記電機子コイルに接触形成された
熱媒体層を含んでいる放熱装置、ｂ）さらに前記熱媒体
層に接続された放熱用部材を含んでいる放熱装置、ｃ）
前記電機子コイルに熱媒体層を介さずに接続された放熱
用部材を含んでいる放熱装置を挙げることができる。

【００１７】いずれにしても、かかる放熱用部材として
放熱用フィンを備えているものを例示できる。前記放熱
用部材は１又は２以上設けることができる。前記熱媒体
層としては、アルミニウム、銅等の金属、ゴムや樹脂で
あって電機子イル発熱に耐える程度の耐熱性を有する熱
伝導性良好なゴム（シリコンゴム等）や樹脂を例示でき
る。

【００１８】前記放熱用部材の材質としては、アルミニ
ウム、銅等の金属を例示できる。また、電機子コイルが
可動子とされるとともに前記シャフト形状の界磁マグネ
ットが固定子とされる場合において、前記電機子コイル
に被駆動体が連結されており、該被駆動体の少なくとも
一部（特に電機子コイルに接続されている部分や電機子
コイルに近い部分）が前記放熱部材を兼ねているものも
例示できる。

【００１９】かかる被駆動体は特に制限はないが、例え
ば、画像読取装置における原稿画像読み取りのための光
学部品を搭載したスライダを挙げることができる。この
ように被駆動体の少なくとも一部が放熱用部材を兼ねる
場合、該放熱用部材を兼ねる部分に放熱用フィンを形成
してもよい。いずれにしても、電機子コイルからの発熱
は該放熱装置に伝達され、該放熱装置から外部に放散さ
れる。かくして電機子コイルの昇温が抑制され、またそ
のため、界磁マグネットの昇温も抑制される。電機子コ
イルに軸受け部材が設けられている場合、その軸受け部
材の昇温も抑制される。前記蓄熱抑制装置が前記電機子コイルに対し設けら
れた冷却装置であるリニアモータ。

【００２０】かかる冷却装置として例えば、ａ）前記電
機子コイルに冷却風を吹きつける冷却風発生装置、ｂ）
かかる冷却風発生装置に加え、前記電機子コイル周囲に
沿って前記冷却風発生装置からの気流を流通させ排出さ
せるコイル冷却用通気ダクトを含んでいる冷却装置を挙
げることができる。かかる冷却風発生装置は電機子コイ
ルに搭載されていてもよいし、定位置に設置されてそこ
から例えばフレキシブルダクトを介して電機子コイルに
連結されていてもよい。冷却風発生装置としては例えば
冷却ファン等の送風機を含む装置を挙げることができ
る。

【００２１】また、前記電機子コイルが可動子とされる
とともに前記シャフト形状の界磁マグネットが固定子と
される場合において、前記電機子コイルを囲み、前記固
定子に沿って該電機子コイルとともに往復動可能のケー
スを含んでおり、該ケースは該電機子コイルの移動に伴
って該ケース内に外気を通過させるための通気孔を備え
ている冷却装置も例示できる。

【００２２】いずれにしても、電機子コイルは該冷却装
置により冷却され、電機子コイルの昇温が抑制され、ま
たそのため、界磁マグネットの昇温も抑制される。電機
子コイルに軸受け部材が設けられている場合、その軸受
け部材の昇温も抑制される。前記電機子コイルが可動子とされるとともに前記シ
ャフト形状の界磁マグネットが固定子とされ、前記蓄熱
抑制装置が前記固定子に沿って往復動可能の軸受けユニ
ットを含んでおり、該軸受けユニットは前記電機子コイ
ルを外部に向け露出する状態で支持しているリニアモー
タ。

【００２３】このリニアモータでは電機子コイルが外部
に向け露出しているので、該電機子コイルが走行すると
き、それに対し相対的に外気流が生じ、これにより電機
子コイルが冷却される。またそのため、界磁マグネット
の昇温も抑制されるし、電機子コイルに軸受け部材が設
けられている場合、その軸受け部材の昇温も抑制され
る。前記電機子コイルが可動子とされるとともに前記シ
ャフト形状の界磁マグネットが固定子とされ、前記蓄熱
抑制装置が、該電機子コイルの移動通路に臨む位置であ
って該電機子コイルが停止させられる位置の少なくとも
一つに対応する位置で該停止位置の電機子コイル及び該
電機子コイル停止位置に対応する界磁マグネットの部分
を冷却できる冷却装置であるシャフト型リニアモータ。

【００２４】かかる冷却装置としては、該停止位置の電
機子コイル及び該電機子コイル停止位置に対応する界磁
マグネットの部分に冷却風を吹きつけることができる冷
却風発生装置を例示できる。冷却風発生装置としては例
えば冷却ファン等の送風機を含む装置を挙げることがで
きる。かかる冷却風発生装置は、電機子コイル停止位置
に対応させて個々に設けられてもよく、複数の電機子コ
イル停止位置に対応させて共通のものを設置し、それか
らの冷却風をダクトで各位置へ導くようにしてもよい。

【００２５】シャフト型リニアモータでは、特に電機子
コイルが停止させられる位置（可動子のホームポジショ
ン、可動子の目的とする移動範囲における始点や終点
等）から移動を開始したり、該位置に移動停止するとき
のように、電機子コイルを加速、減速するときに電機子
コイルからの発熱が多くなる。このリニアモータでは、
停止位置の電機子コイル及び該電機子コイル停止位置に
対応する界磁マグネットの部分を冷却できる冷却装置を
設けてあるので、電機子コイル及び界磁マグネットの昇
温が効果的に、且つ経済的に抑制される。電機子コイル
に軸受け部材が設けられている場合、その軸受け部材の
昇温も抑制される。

【００２６】なお、電機子コイルの移動範囲の全域にお
いて界磁マグネット及び電機子コイルの方へ向け冷却風
を吹きつける冷却装置を設けてもよい。かかる冷却装置
としては、例えば、界磁マグネット及び電機子コイルの
外側領域に配置され、界磁マグネット及び電機子コイル
に冷却風を吹きつけるための冷却風発生装置と、界磁マ
グネットの電機子コイルが移動する範囲部分の全域に前
記冷却風発生装置からの冷却風を導くための風洞とを備
えているものを例示できる。前記蓄熱抑制装置が前記界磁マグネットでの蓄熱を
抑制するように該界磁マグネットに熱伝導可能に接続さ
れた放熱装置であるリニアモータ。

【００２７】かかる放熱装置として、前記界磁マグネッ
トに接続された放熱用部材（放熱用フィンを備えたもの
でもよい）や、前記界磁マグネットの外周面に被覆され
た熱伝導性材料層を含んでいるものを例示できる。この
リニアモータでは、電機子コイルから界磁マグネットに
伝わる熱が放熱装置に伝達され、該放熱装置から外部に
放散さる。従って界磁マグネットの昇温が抑制され、電
機子コイルの昇温もそれだけ抑制される。

【００２８】放熱装置が界磁マグネットの外周面に被覆
された熱伝導性材料層を含んでいるものであるときは、
これにより界磁マグネット全体に熱が一様に伝達され、
界磁マグネット全体の温度が均一化され、従って可動子
推力の界磁マグネット上での位置による変動が抑制され
るという利点もある。熱伝導性材料層としては、例えば
アルミニゥム、銅等を挙げることができる。前記蓄熱抑制装置は前記界磁マグネットの外周面に
被覆された断熱材層を含んでいるリニアモータ。

【００２９】このリニアモータでは界磁マグネットの外
周面が断熱材層で被覆されているので，界磁マグネット
の昇温が抑制される。断熱材層としては、例えばジルコ
ニゥム系等のセラミック層、中でもジルコニゥム系等の
多孔質のセラミック層を挙げることができる。前記蓄熱抑制装置は前記界磁マグネットに対し設け
られた冷却装置であるリニアモータ。

【００３０】かかる冷却装置として、ａ）前記界磁マグ
ネット中に形成された冷却媒体通路に冷媒（空気、水、
冷却用オイル等）を流通させるもの、ｂ）前記界磁マグ
ネットと電機子コイルの相対的移動に伴って該電機子コ
イル端部に隣合う界磁マグネット上領域に空気の渦流を
発生させるように該電機子コイルの各端に隣合わせて設
けられた空気リフレクタ部材を含んでいるものを例示で
きる。

【００３１】このリニアモータでは、かかる冷却装置に
より電機子コイルからの熱による界磁マグネットの昇温
が抑制され、ひいては電機子コイルの昇温も抑制され
る。電機子コイルに軸受け部材が設けられている場合、
その軸受け部材の昇温も抑制される。前記蓄熱抑制装置が前記電機子コイル及び前記界磁
マグネットに対し設けられた冷却装置であり、該冷却装
置は、前記界磁マグネットと電機子コイルの相対的移動
に伴って該電機子コイルと界磁マグネットとの間隙に空
気を流通させるように該電機子コイルの各端に隣合わせ
て設けられた空気取り入れ及び排出のための通気開口を
有する部材を含んでいるリニアモータ。

【００３２】このリニアモータでは、かかる冷却装置に
より電機子コイルが内側から冷却され、界磁マグネット
もその表面から冷却される。従って電機子コイル及び界
磁マグネットの昇温が抑制され、電機子コイルに軸受け
部材が設けられている場合、その軸受け部材の昇温も抑
制される。以上説明した蓄熱抑制装置は適宜組み合わせ
て採用することもできる。

【００３３】また、以上説明した蓄熱抑制装置のうち、
から、及びの装置を採用するリニアモータで
は、電機子コイルに通常搭載される界磁マグネットの磁
極の変化を検出するホール素子等の磁気センサへの熱の
影響を抑制することもでき、それだけ所期の可動子動作
が達成される利点もある。（２）電機子コイルに搭載されるエンコーダセンサへの
熱の影響を抑制するタイプのシャフト型リニアモータ。

【００３４】このタイプのリニアモータとして次のもの
を例示できる。Ｎ極の磁極とＳ極の磁極が交互に並ぶシャフト形状
の界磁マグネットと、該界磁マグネットが貫通するリン
グ状コイルからなる電機子コイルとを含み、該界磁マグ
ネット及び電機子コイルのうち片方が可動子とされるシ
ャフト型リニアモータであり、動作制御のためのエンコ
ーダが付設されているとともに該エンコーダのスケール
情報を読み取るエンコーダセンサが該センサへの前記電
機子コイルからの熱伝達を抑制する部材を介して前記電
機子コイルに搭載されているシャフト型リニアモータ。

【００３５】該熱伝達抑制部材として、ａ）断熱性を有
するセラミック、樹脂、ゴム等からなる断熱性乃至熱絶
縁性部材（例えば層状の断熱性部材）、ｂ）放熱効果の
大きいアルミニウム等の金属からなる放熱性部材（例え
ば層状の放熱性部材）、ｃ）放熱効果のあるアルミニウ
ム等の金属からなる放熱層と断熱性を有するセラミッ
ク、樹脂、ゴム等からなる断熱層とを積層してなる部材
であって、断熱層側に前記センサを設けるもの、ｄ）断
熱性を有するセラミック、樹脂、ゴム等からなり、スケ
ール情報を読み取るセンサ検出端がスケール情報を読み
取れる状態でセンサを覆うケース状の部材等を例示でき
る。放熱性部材を採用する場合、それは放熱用フィンを
備えていてもよい。採用する断熱性材料や放熱性材料は
エンコーダが磁気式のものであるときは非磁性材料であ
ることが好ましい。センサ検出端を断熱部材で覆うとき
であって光学式エンコーダが採用されているときは、セ
ンサ検出端を覆う断熱部材は透明ガラス、透明樹脂等の
透光性を有する材料で形成すればよい。Ｎ極の磁極とＳ極の磁極が交互に並ぶシャフト形状
の界磁マグネットと、該界磁マグネットが貫通するリン
グ状コイルからなる電機子コイルとを含み、該界磁マグ
ネット及び電機子コイルのうち片方が可動子とされるシ
ャフト型リニアモータであり、動作制御のためのエンコ
ーダが設けられており、該エンコーダのスケールが前記
界磁マグネット上に形成されているとともに該エンコー
ダのスケール情報を読み取るセンサが前記電機子コイル
に搭載されており、該センサは、該スケール情報を読み
取る検出端がスケール情報を読み取れる状態で該界磁マ
グネットから該センサへの熱伝達を抑制する部材で覆わ
れているシャフト型リニアモータ。

【００３６】このモータにおいても、熱伝達抑制部材と
して、ａ）断熱性を有するセラミック、樹脂、ゴム等か
らなる断熱部材（例えば層状の断熱部材）、ｂ）断熱性
を有するセラミック、樹脂、ゴム等からなり、スケール
情報を読み取るセンサ検出端がスケール情報を読み取れ
る状態でセンサを覆うケース状の部材等を例示できる。

【００３７】いずれにしても熱伝達抑制部材は、磁気式
エンコーダの場合には非磁性材料からなるものが好まし
い。また、センサ検出端を断熱部材で覆うときであって
光学式エンコーダが採用されているときは、センサ検出
端を覆う断熱部材は透明ガラスや透明樹脂等の透光性の
材料とすればよい。このモータの場合も、前記センサが
該センサへの前記電機子コイルからの熱伝達を抑制する
部材を介して前記電機子コイルに搭載されていてもよ
い。

【００３８】ここでエンコーダについて纏めて説明する
と、エンコーダスケールは磁気式エンコーダスケールで
も、光学式エンコーダスケールでもよい。磁気式エンコ
ーダスケールを用するときは、前記センサは該エンコー
ダスケールの磁気情報を読み取る磁気センサとすればよ
く、光学式エンコーダスケールを採用するときは、前記
センサは該エンコーダスケールの光学情報を読み取る光
センサとすればよい。

【００３９】かかる磁気式エンコーダ用の磁気センサと
しては、例えば磁気抵抗素子（ＭＲ素子）やホール素子
などの磁電変換素子を採用できる。また、光学式エンコ
ーダ用の光センサとしては、光学式エンコーダスケール
からの光の光量に応じた電気信号を出力することができ
るフォトダイオードやフォトトランジスタ等の光電変換
素子や、エンコーダスケールに向けて光を照射する発光
ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子と光電変換素子が組
み合わされた、換言すればワンパッケージ化された光セ
ンサなどを採用できる。

【００４０】以上説明した（１）及び（２）のタイプの
リニアモータの構造は適宜組み合わせて採用することも
できる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１から図１９及び図２１か
ら図２３は、電機子コイル及び界磁マグネットの、電機
子コイルからの発熱に起因する蓄熱を抑制するタイプの
シャフト型リニアモータ又はその一部を示している。

【００４２】このタイプのシャフト型リニアモータのう
ち図１から図１４に示す各リニアモータＬＭａ、ＬＭ
ａ’、ＬＭｂ、ＬＭｃ、ＬＭｄ、ＬＭｅ、ＬＭｆ、ＬＭ
ｇ及びＬＭｈは、主として電機子コイルでの蓄熱を抑制
でき、それにより界磁マグネットの蓄熱も抑制できるも
のである。図１５、図１６、図２２及び図２３に示すリ
ニアモータＬＭｉ、ＬＭｊ、ＬＭｑは、電機子コイル及
び界磁マグネットの蓄熱を直接的に抑制できるものであ
る。

【００４３】図１７から図１９及び図２１に示すリニア
モータＬＭｋ、ＬＭｍ、ＬＭｎ、ＬＭｐは、主として界
磁マグネットでの蓄熱を抑制でき、それにより電機子コ
イルの蓄熱も抑制できるものである。図２０のリニアモ
ータＬＭｏは界磁マグネットの蓄熱を抑制できるもので
ある。

【００４４】これらのシャフト型リニアモータでは、電
機子コイル及び界磁マグネットのうち少なくとも一方
の、電機子コイルからの発熱に起因する蓄熱が抑制さ
れ、それにより可動子推力の変動や低下が抑制され、そ
れだけ所期の可動子推力で安定的に、円滑に作動する信
頼性の高いシャフト型リニアモータである。以下、各シ
ャフト型リニアモータについて説明する。

【００４５】図１のシャフト型リニアモータＬＭａは、
機械加工及び着磁が可能な材料（例えば、Ｆｅ−Ｃｒ−
Ｃｏ系金属、マンガンアルミニウム（ＭｎＡｌ））から
形成された、それには限定されないがここでは断面円形
のシャフト部材１ａに着磁して形成されたシャフト形状
の界磁マグネット１に沿って可動子２が往復走行できる
ものである。シャフト状界磁マグネット１は固定子とし
て利用されている。

【００４６】界磁マグネット１はシャフト部材１ａにＮ
極の磁極とＳ極の磁極とを同じ磁極幅Ｐｍで交互に着磁
して形成されている。可動子２は電機子コイル２１を有
しており、電機子コイル２１はこれに接触形成された熱
媒体層２２により囲繞されていてケーシング２３に収め
られている。ケーシング２３は複数の通気孔２３１を備
えているとともに両端に軸受け部材２３２を有してい
る。これら電機子コイル２１、熱媒体層２２、ケーシン
グ２３で可動子２が構成されている。軸受け部材２３２
は界磁マグネット１に摺動可能に外嵌しており、可動子
２はこの軸受け部材２３２により界磁マグネット１に沿
って走行できる。被駆動体Ｓはケーシング２３に接続さ
れる。

【００４７】熱媒体層２２はそれには限定されないが、
ここでは熱伝導性のよいシリコンゴムからなっている。
熱媒体層２２やケーシング２３の通気孔は放熱装置を構
成している。電機子コイル２１は、本例では、Ｕ、Ｖ及
びＷ相の３つのコイルを１組とするコイル群を２組有し
ており、第１組のコイル群、第２組のコイル群の順に、
固定子長手方向に配置されている。第１組のコイル群
は、コイルＬ_U1、Ｌ_V1及びＬ_W1からなり、この順に固定
子長手方向に配置されている。第２組のコイル群は、コ
イルＬ_U2、Ｌ_V2及びＬ_W2からなり、この順に固定子長手
方向に配置されている。

【００４８】いずれの組の各コイルもリング状であり、
固定子１に所定間隙をおいて外嵌するように配置されて
いる。これらコイルは、それには限定されないが本例で
は、それぞれ磁極幅Ｐｍの１／３の幅又はそれより小幅
に形成されている。これらコイルのうちいずれの隣合う
二つのコイルも、それらの中心位置が固定子長手方向に
Ｐｍ／３ずつずらして配置されている。

【００４９】また、磁極の極性に応じた電気信号を出力
することができる磁電変換素子の一種であるホール素子
ｈ₁、ｈ₂、ｈ₃が、電機子コイル２１の各コイルと界
磁マグネット１の磁極との固定子長手方向における位置
関係を検出し、その位置と各コイルが対向する界磁マグ
ネット１の磁極の極性とに応じてコイル通電を行うため
に設けられている。

【００５０】各ホール素子は、それには限定されないが
ここでは電機子コイル２１の外周面上に配置されてい
る。さらに説明すると、上記のように界磁マグネット１
に臨む次の位置に配置されている。すなわち、界磁マグ
ネット１の長手方向において、コイルＬ_U1の中心位置か
ら図１中右側にＰ_m／６ずれた位置にホール素子ｈ₁が
配置されている。同様に、コイルＬ_V1の中心位置から図
１中右側にＰ_m／６ずれた位置にホール素子ｈ₂が配置
されており、コイルＬ_W1の中心位置から図１中右側にＰ
_m／６ずれた位置にホール素子ｈ₃が配置されている。

【００５１】リニアモータＬＭａは、さらにシャフト部
材１ａに形成された磁気式エンコーダスケール３１を含
んでいる。磁気式エンコーダスケール３１は、Ｎ極の磁
極とＳ極の磁極を界磁マグネット１における磁極ピッチ
より細かい磁極ピッチでシャフト部材１ａ上に着磁して
形成されている。また、可動子２のケーシング２３に
は、エンコーダスケール３１に臨む位置に磁気センサ３
２が搭載されている。本例では磁気センサ３２は磁気抵
抗素子の一種であるＭＲ素子である。

【００５２】以上説明したリニアモータＬＭａでは、電
機子コイル２１に通電制御下に通電すると、コイル２１
に流れる電流と界磁マグネット１の形成する磁界との相
互作用により、電機子コイル２１を有する可動子２が固
定子である界磁マグネット１に沿って走行する。またリ
ニアモータＬＭａでは、通電に伴う電機子コイル２１か
らの発熱は熱媒体層２２に伝達され、ケーシング２３の
通気孔２３１から外部に放散される。かくして電機子コ
イル２１の昇温が抑制され、またそのため、界磁マグネ
ット１や軸受け部材２３２の昇温も抑制される。かくし
てモータＬＭａは可動子推力の変動や低下が抑制され、
それだけ所期の可動子推力で安定的に、円滑に作動する
信頼性の高いシャフト型リニアモータとなっている。

【００５３】図３０にリニアモータＬＭａに関係する電
気的な回路の概略ブロック図を示す。図３０に示すとお
り、電機子コイル２１の各コイルが、互いに結線されて
モータ駆動制御回路６に接続さている。また、磁気セン
サ（ＭＲ素子）３２からの出力信号を二値化することが
できるエンコーダ信号処理回路５１、及びホール素子ｈ
₁、ｈ₂、ｈ₃の各出力信号を二値化することができる
界磁マグネット信号処理回路５２が設けられており、こ
れらもモータ駆動制御回路６に接続されている。モータ
駆動制御回路６は、エンコーダ信号処理回路５１、界磁
マグネット信号処理回路５２から出力されるエンコーダ
信号や界磁マグネット信号などに基づき、電機子コイル
２１への通電を制御する。

【００５４】モータ駆動制御回路６、エンコーダ信号処
理回路５１、界磁マグネット信号処理回路５２等は一つ
の電気回路基板２０に搭載されている。モータ駆動制御
回路６は、可動子２外の定位置に配置された、リニアモ
ータＬＭａを駆動源として含む装置（例えば後述する画
像読み取り装置）全体を制御するシステム制御部９から
の指令に基づき、モータの駆動を行う。

【００５５】可動子２外のシステム制御部９と、電気回
路基板２０に形成された回路とは、ハーネス７１により
接続されている。ハーネス７１は、雌雄一対のコネクタ
７２により電気回路基板２０に接続されている。本例に
おいては、ハーネス７１により、次の信号などが伝送さ
れる。一つには、電気回路基板２０に形成された回路、
さらにはホール素子ｈ₁、ｈ₂、ｈ₃、ＭＲ素子３２へ
の電源電圧の供給が行われる。また、システム制御部９
からモータ制御回路６へは、モータの駆動をスタート又
はストップする旨を示す信号（スタート・ストップ信
号）、駆動方向を示す信号（駆動方向信号）、基準クロ
ック信号が伝送される。

【００５６】次に、電気回路基板２０上の上記各回路に
ついて順に説明する。電機子コイル２１の第１組のＵ相
コイルＬ_U1、Ｖ相コイルＬ_V1及びＷ相コイルＬ_W1と、第
２組のＵ相コイルＬ_U2、Ｖ相コイルＬ_V2、Ｗ相コイルＬ
_W2とは、可動子２上で、或いは基板２０上で次のように
結線されている。すなわち、各組のＵ相コイル同士、Ｖ
相コイル同士、Ｗ相コイル同士はそれぞれ並列に接続さ
れており、そしてこれら並列に接続されたコイルがスタ
ー結線されている。

【００５７】エンコーダ信号処理回路５１は、ＭＲ素子
３２から出力される電気信号を二値化処理してデジタル
信号（二値信号）に変換するための回路である。エンコ
ーダ信号処理回路５１によって二値化（デジタル化）さ
れた信号に基づき、可動子２の位置検出、速度検出、駆
動制御を行うことができる。本例においては、モータ駆
動制御回路６においてＰＬＬ制御（位相同期制御）に利
用される。

【００５８】界磁マグネット信号処理回路５２は、ホー
ル素子ｈ₁、ｈ₂、ｈ₃から出力される各電気信号を二
値化処理してデジタル信号に変換するための回路であ
る。界磁マグネット信号処理回路５２によって二値化
（デジタル化）された界磁マグネット信号に基づき、本
例では、モータ駆動制御回路６において電機子コイル２
１への通電制御が行われる。

【００５９】図３１に、前記モータ駆動制御回路６の内
部構成の一例の概略ブロック図を示す。モータ駆動制御
回路６は、ＰＬＬ制御回路部（位相同期制御回路部）６
２、補償回路部６３及び通電制御回路部６４を有してい
る。ＰＬＬ制御回路部６２には、システム制御部９から
リニアモータ可動子２の目的とする速度に応じた周波数
の基準クロック信号が入力される。

【００６０】ＰＬＬ制御回路部６２には、さらに、ＭＲ
素子３２から出力され、エンコーダ信号処理回路５１に
より二値化されたエンコーダ信号が、可動子２の実際の
移動速度を示す信号としてフィードバック入力される。
ＰＬＬ制御回路部６２においては、システム制御部９か
らの基準クロック信号とエンコーダ信号処理回路５１か
らの移動速度を示すエンコーダ信号との位相差に応じた
信号が補償回路部６３に出力される。

【００６１】補償回路部６３においては、伝達系の進み
遅れ補償が行われ、基準クロック信号と移動速度信号と
の位相差に応じた補償された信号が通電制御回路部６４
に入力される。通電制御回路部６４は、かかる補償され
た信号に応じた一定電流を、各ホール素子から出力さ
れ、界磁マグネット信号処理回路によって二値化された
界磁マグネット信号に基づき、図３２及び図３３に示す
タイミングにて各コイルに通電する。これにより、各相
のコイルには、目的とする速度に応じた基準クロック信
号と可動子２の実際の移動速度に応じた信号との、位相
を合わせるような電流が流されるため、可動子２を目的
とする速度にて駆動することができる。

【００６２】図３２は、可動子２を図１中左方向に駆動
するときの各コイルへの通電タイミングを示しており、
図３３は、可動子２を図１中右方向に駆動するときの各
コイルへの通電タイミングを示している。このようなタ
イミングにて通電すると、各コイルには、それぞれその
コイルの固定子長手方向における中心位置が、界磁マグ
ネット１の磁極の該方向における駆動方向上流端よりＰ
_m／６駆動方向に進んだ位置から、さらに２Ｐ_m／３駆
動方向に進んだ位置までの間、そのコイルが対向する磁
極の極性に応じて、そのコイルが駆動方向に電磁力を発
生する向きの一定電流が流されることになる。したがっ
て、各コイルに通電されるときには、そのコイルの全て
の部分が一つの極性の磁極（Ｎ極又はＳ極）に対向する
位置にあり、Ｎ極及びＳ極の両極に跨がっていない。こ
れにより、各コイルに通電される電流は、可動子２を駆
動したい方向とは逆の方向に駆動する推力には変換され
ず、全てが可動子２を駆動したい方向に駆動する推力に
変換されるので、効率がよい。また、同様の理由によ
り、可動子２が固定子１に沿って移動するとき、その推
力の変動もほとんどない。

【００６３】以上、リニアモータＬＭａについて説明し
たが、これよりあとに説明する各リニアモータについて
も、モータＬＭａにおけると同様の電機子コイル２１が
設けられるが、それらは概略図示する。またホール素子
ｈ₁、ｈ₂、ｈ₃が設けられるが、該ホール素子の図示
及び説明は省略する。被駆動体についても図示を省略す
ることがある。またこれよりあとに図２〜図２３を参照
して説明するリニアモータにおいても、エンコーダ用磁
気センサ３２が設けられるが、該センサの図示及び説明
は省略する。さらに、これよりあとに説明する各リニア
モータも、図３０及び図３１に示すと同様の回路により
駆動されるが、その説明は省略する。

【００６４】なお、リニアモータＬＭａでは、エンコー
ダとして磁気式エンコーダスケール３１と磁気センサ３
２からなる磁気式エンコーダ３を採用したが、光学式エ
ンコーダを採用してもよい。光学式エンコーダを採用す
るときは、磁気式エンコーダスケール３１及び磁気セン
サ３２に代えて光学式エンコーダスケール及び光センサ
を用いればよく、図３０及び図３１の回路におけるエン
コーダ信号処理回路５１を光センサからの信号を処理す
る回路とすればよい。

【００６５】磁気式であれ、光学式であれ、エンコーダ
スケールは界磁マグネット上乃至シャフト部材１ａに設
けても、別の適当な位置に部材１ａと平行に設けてもよ
い。以下の説明において図１における参照符号と同じ参
照符号を付した部品や部分は図１におけるリニアモータ
の部品や部分と構造上実質的に同じものや、機能上実質
的に同じものである。

【００６６】図２に示すシャフト型リニアモータＬＭ
ａ’は、図１のリニアモータＬＭａにおいてケーシング
２３を熱伝導性良好なアルミニウム製又は銅製のケーシ
ング２３’とし、通気孔２３１を形成していないもので
ある。このケーシング２３’は熱媒体層２２に接触して
おり、放熱部材を兼ねている。熱媒体層２２及びケーシ
ング２３’は放熱装置を構成しており、これにより電機
子コイル２１からの熱は外部へ放散され、電機子コイル
２１の昇温が抑制される。またそのため界磁マグネット
１の昇温も抑制される。

【００６７】図３及び図４（図３のＡ−Ａ断面）に示す
シャフト型リニアモータＬＭｂは、電機子コイル２１を
ケーシングを兼ねる放熱部材２４で囲ったものである。
放熱部材２４はその外周面に多数の放熱用フィン２４ｆ
を有している。被駆動体の一部Ｓ１が放熱部材２４に接
続されている。該部分Ｓ１も放熱用フィンＳ１ｆを有し
ている。放熱部材２４や被駆動体の一部Ｓ１は熱伝導性
良好な銅、アルミニウム等の金属材料から形成されてい
る。

【００６８】放熱部材２４や部分Ｓ１は放熱装置を構成
しており、通電に伴う電機子コイル２１からの発熱は放
熱部材２４に伝達され、さらには被駆動体の一部Ｓ１に
も伝達され、これらを通じて外部に放散される。かくし
て電機子コイル２１の昇温が抑制され、またそのため、
界磁マグネット１や軸受け部材２３２の昇温も抑制され
る。かくしてモータＬＭｂは可動子推力の変動や低下が
抑制され、それだけ所期の可動子推力で安定的に、円滑
に作動する。

【００６９】図５及び図６（図５のＢ−Ｂ断面）に示す
シャフト型リニアモータＬＭｃは、電機子コイル２１に
熱媒体層２２を接触形成するとともに該熱媒体層に放熱
部材を兼ねるケーシング２５を接触形成したものであ
る。ケーシング２５には被駆動体の一部Ｓ１が接続され
ている。部分Ｓ１は熱媒体層２２にも接触している。ケ
ーシング２５や部分Ｓ１は熱伝導性良好な銅、アルミニ
ウム等の金属材料から形成されており、これらは熱媒体
層２２とともに放熱装置を構成している。

【００７０】このリニアモータＬＭｃでは、通電に伴う
電機子コイル２１からの発熱は熱媒体層２２、放熱熱部
材を兼ねるケーシング２５に、さらには被駆動体の一部
Ｓ１にも伝達され、これらを通じて外部に放散される。
かくして電機子コイル２１の昇温が抑制され、またその
ため、界磁マグネット１や軸受け部材２３２の昇温も抑
制される。

【００７１】図７のシャフト型リニアモータＬＭｄは、
重量軽減のため電機子コイル２１の上半分に対し熱伝導
製良好な銅、アルミニウウム等の金属材料からなる放熱
部材２２０を接触形成し、電機子コイル２１及び放熱部
材２２０をケーシング２６に収めたものである。放熱部
材を兼ねる被駆動体の一部Ｓ１が放熱部材２２０に直接
接触する態様で該放熱部材２２０及びケーシング２６に
接続されている。

【００７２】放熱部材２２０及び部分Ｓ１は放熱装置を
構成しており、通電に伴う電機子コイル２１からの発熱
は放熱部材２２０及び部分Ｓ１に伝達され、これらを通
じて外部に放散される。かくして電機子コイル２１の昇
温が抑制され、またそのため、界磁マグネット１や軸受
け部材２３２の昇温も抑制される。図８及び図９（図８
のＣ−Ｃ断面）に示すシャフト型リニアモータＬＭｅで
は、電機子コイル２１がケーシングＤ１に収められてい
る。該ケーシングＤ１はコイル冷却用通気ダクトを兼ね
ており、上部にプロペラファンｆ１を有する冷却風発生
装置Ｆ１を備え、下部に排気孔ｄ１を備えている。

【００７３】このモータでは、プロペラファンｆ１を運
転することで、外気が通気ダクトを兼ねるケーシングＤ
１内に導入され、電機子コイル２１に吹きつけられ、該
コイル２１から熱を奪いつつ排気孔ｄ１から流出する。
かくして電機子コイル２１の昇温が抑制され、またその
ため、界磁マグネット１や軸受け部材２３２の昇温も抑
制される。

【００７４】図１０に示すモータＬＭｆは図９に示すモ
ータＬＭｅにおいて、冷却風発生装置Ｆ１を可動子２外
に設置し、そこからフレキシブルダクトＤ２を介して通
気ダクトを兼ねるケーシングＤ１に冷却風を供給するよ
うにしたものである。図１１、図１２及び図１３はさら
に他のシャフト型リニアモータを示している。図１１は
その水平断面図であり、図１２は側面図であり、図１３
は正面図である。

【００７５】このモータＬＭｇでは、電機子コイル２１
を囲み、コイル２１と共に界磁マグネット１に沿って往
復動できるケース２７を備えている。軸受け部材２３２
はケース２７の両端に設けられている。ケース２７は、
両側壁に複数の通気孔２７１を各側壁において２列備え
ているとともに両端壁にもそれぞれ複数の通気孔２７２
を備えている。各側壁の各通気孔２７１には外気導入ガ
イドフィン２７１ａ又は２７１ｂが付設されている。フ
ィン２７１ｂは可動子２が図中左方向へ移動するとき外
気をそのフィンを付設した通気孔２７１からケース内へ
導入するものであり、フィン２７１ａは可動子２が図中
右方向へ移動するとき外気をそのフィンを付設した通気
孔２７１からケース内へ導入する。

【００７６】このリニアモータでは、可動子２が例えば
図１１や図１２に示すように右方向αへ走行すると、こ
れと相対的に外気が走行方向前側の端壁の通気孔２７２
からケース内に進入するとともにフィン２７１ａに案内
されて通気孔２７１からもケース内へ進入し、電機子コ
イル２１に接触してその熱を奪いつつ走行方向後ろ側の
端壁の通気孔２７２やフィン２７１ｂを付設した通気孔
２７１から流出する。可動子２が反対方向に走行すると
きも同様にケース２７内を外気が流通する。

【００７７】したがって電機子コイル２１の昇温は抑制
され、またそのため界磁マグネット１や軸受け部材２３
２の昇温も抑制される。図１３に示すシャフト型リニア
モータＬＭｈでは、界磁マグネット１に沿って往復動可
能の軸受けユニット２８に電機子コイル２１が支持され
て可動子２が構成されている。界磁マグネット１に外嵌
摺動する軸受け部材２３２’は軸受けユニット２８の両
端部に設けられている。

【００７８】軸受けユニット２８は電機子コイル２１を
外部に露出させる状態で支持している。このモータＬＭ
ｈでは、電機子コイル２１が外部に向け露出しているの
で、該電機子コイル２１が走行するとき、それに対し相
対的に外気流が生じ、これにより電機子コイル２１が冷
却される。またそのため、界磁マグネット１の昇温も抑
制されるし、軸受け部材２３２’の昇温も抑制される。

【００７９】図１５に示すシャフト型リニアモータＬＭ
ｉは、電機子コイル２１を含む可動子２が停止させられ
る可動子ホームポジションＨＰ、可動子に連結された被
駆動体を目的に適うように移動させる範囲における可動
子スタートポジションＳＰ及び可動子終点ポジションＥ
Ｐのそれぞれにおいて可動子２（従って電機子コイル２
１）及び該ポジションに対応する界磁マグネット１の部
分を冷却できる冷却装置ＦＷ１を備えている。

【００８０】該冷却装置ＦＷ１は、冷却ファンｆ２を有
する冷却風発生装置Ｆ２を含んでおり、装置Ｆ２からの
冷却風がダクトＤ３を介して前記各ポジションに供給さ
れ、そこに位置する可動子２（従ってその電機子コイル
２１）やその位置の界磁マグネット部分に吹きつけられ
る。なお、冷却風発生装置を前記各ポジションそれぞれ
に対して配置してもよい。

【００８１】このモータＬＭｉでは、電機子コイル２１
が停止させられる位置、換言すれば電機子コイル２１が
加速、減速される位置、従って電機子コイル２１からの
発熱が大きく、またそれ故に界磁マグネット１の蓄熱が
大きくなる位置ＨＰ、ＳＰ、ＥＰにおいて、電機子コイ
ル２１及び界磁マグネット部分が集中的に冷却されるの
で、電機子コイル２１及び界磁マグネット１の昇温が効
果的に、経済的に抑制される。軸受け部材の昇温も抑制
される。

【００８２】図１６のシャフト型リニアモータＬＭｊ
は、図１５のリニアモータの変形例である。リニアモー
タＬＭｊは図４に示すリニアモータＬＭｂの可動子２
（従って電機子コイル２１）の移動範囲の全域（ここで
はホームポジションから終点ＥＰに至る範囲）において
界磁マグネット１及び可動子２（従って電機子コイル２
１）へ向け冷却風を吹きつける冷却装置ＦＷ２を備えて
いる。

【００８３】冷却装置ＦＷ２はモータＬＭｂの外側に配
置した遠心送風機ｆ３を含む冷却風発生装置Ｆ３及び可
動子２の前記移動範囲の全域に冷却風を導くための風洞
ＦＬを備えている。このモータでは、電機子コイル２１
はその移動範囲の全域において冷却装置ＦＷ２により冷
却されるとともに、電機子コイル２１の移動範囲にある
が故に昇温し易い界磁マグネット１の部分も冷却装置Ｆ
Ｗ２により冷却される。かくして電機子コイル２１及び
界磁マグネット１の昇温が効果的に抑制される。軸受け
部材の昇温も抑制される。

【００８４】図１７は本発明に係るさらに他のシャフト
型リニアモータＬＭｋの界磁マグネット１を示してい
る。このモータＬＭｋでは、界磁マグネット１はその外
周面が熱伝導性材料層１１で被覆されている。熱伝導性
材料層１１は、それには限定されないが、ここではアル
ミニゥムからなっている（銅等でもよい）。このリニア
モータでは、電機子コイル２１から界磁マグネット１に
伝わる熱が放熱装置として機能する層１１に伝達され、
該層１１から外部に放散さる。従って界磁マグネット１
の昇温が抑制され、電機子コイル２１の昇温もそれだけ
抑制さる。また、熱伝導性材料層１１を設けあるので、
界磁マグネット１全体に熱が一様に伝達され、界磁マグ
ネット１全体の温度が均一化され、従って可動子推力の
界磁マグネット１上での位置による変動が抑制されると
いう利点もある。

【００８５】図１８のシャフト型リニアモータＬＭｍで
は界磁マグネット１の両端部に放熱用フィン１２を設け
ることで界磁マグネット１の昇温を抑制している。まこ
これにより、電機子コイル２１の昇温もそれだけ抑制さ
れる。図１９は本発明に係るさらに他のシャフト型リニ
アモータＬＭｎの界磁マグネット１を示している。この
モータＬＭｎでは、界磁マグネット１は中空円筒形状に
形成されており、内周面には円筒形状のバックヨーク１
３が嵌着されている。そして、バックヨーク１３内に冷
媒（ここでは冷却水）Ｌｑが循環せしめられる。冷媒Ｌ
ｑはここでは、冷媒タンクやポンプを含む冷媒循環装置
ＣＬとこれをバックヨーク１３の両端部に接続するパイ
プＰからなっている。

【００８６】このモータでは界磁マグネット１が冷媒Ｌ
ｑで冷却されることで界磁マグネット１の昇温が抑制さ
れ、またそれだけ電機子コイル２１や軸受け部材の昇温
も抑制される。図２０は本発明に係るさらに他のシャフ
ト型リニアモータＬＭｏの界磁マグネット１を示してい
る。このモータＬＭｏでは、界磁マグネット１は外周面
が断熱材層１４で被覆されている。従って界磁マグネッ
ト１の昇温が抑制される。断熱材層１４は例えば断熱効
果の大きいジルコニゥム系等の多孔質セラミックから形
成できるが、ここでは断熱効果の大きいジルコニゥム系
の多孔質セラミック層である。

【００８７】図２１に示すシャフト型リニアモータＬＭ
ｐでは、可動子２、従って電機子コイル２１の移動に伴
って該電機子コイル２１の端部に隣合う界磁マグネット
上領域に空気の渦流を発生させる空気リフレクタ部材２
９１が電機子コイル２１の各端に隣合わせて設けられて
いる。各リフレクタ部材２９１は正面から見ると円形を
呈しており、外側に向けられた凹所２９１’を有し、こ
の凹所２９１’に外気が衝突することで前記空気の渦流
を形成できる。図２１は可動子２が図中右方向αに進行
することで、可動子２のすぐ前に渦流が発生している状
態を示している。両リフレクタ部材２９１は外筒ケーシ
ング２９２に嵌合支持されており、電機子コイル２１は
両リフレクタ部材２９１間で支持されている。軸受け部
材２３２もリフレクタ部材２９１に設けられている。

【００８８】このモータＬＭｐでは、可動子２の移動に
伴って電機子コイル２１の端部に隣合う界磁マグネット
１上領域に空気の渦流が発生するので、この渦流によ
り、電機子コイル２１で加熱される界磁マグネット１が
冷却される。従って界磁マグネット１の昇温が抑制さ
れ、またそれだけ電機子コイル２１や軸受け部材２３２
の昇温も抑制される。

【００８９】図２２（断面図）及び図２３（正面図）に
示すシャフト型リニアモータＬＭｑは、電機子コイル２
１の各端に隣合わせて正面視円形の部材２９３を設けた
ものである。部材２９３は複数の空気取り入れ兼空気排
出用の通気開口２９３’を備えている。可動子２の軸受
け部材２３２は各部材２９３に設けられている。通気開
口２９３’は軸受け部材２３２の外周に沿って等間隔で
形成されている。電機子コイル２１は両部材２９３間に
支持されており、両部材２９３はケーシング２９４に嵌
合支持されている。

【００９０】このリニアモータＬＭｑでは、可動子２、
従って電機子コイル２１の移動に伴って一方の部材２９
３の通気開口２９３’から外気が進入し、電機子コイル
２１と界磁マグネット１との間隙に空気が流れ、電機子
コイル２１及び界磁マグネット１から熱を奪いつつ他方
の部材２９３の通気開口２９３’から流出する。図２２
は可動子２が図中矢印α方向に進行するときの空気の流
れを示している。

【００９１】従って電機子コイル２１は内側から冷却さ
れ、界磁マグネット１もその表面から冷却される。従っ
て電機子コイル２１及び界磁マグネット１の昇温が抑制
され、軸受け部材２３２の昇温も抑制される。以上説明
した各モータにおける電機子コイル２１及び（又は）界
磁マグネット１の昇温を抑制するための蓄熱抑制手段は
適宜組み合わせて採用してもよい。

【００９２】次に図２４から図２９に示すシャフト型リ
ニアモータについて説明する。図２４から図２９に示す
モータは電機子コイル２１に搭載されるエンコーダセン
サへの熱の影響を抑制するタイプのモータである。この
タイプのシャフト型リニアモータは、エンコーダセンサ
の劣化や検出精度の低下が抑制され、それだけエンコー
ダによる制御下に精度よく作動する。それにより所期の
動作で作動する信頼性の高いシャフト型リニアモータが
得られる。

【００９３】図２４から図２９に示すリニアモータＬＭ
ｒ、ＬＭｓ、ＬＭｔ、ＬＭｕ、ＬＭｖはいずれも可動子
２の電機子コイル２１がケーシング２０１に収められて
いるものである。図２４から図２６に示すリニアモータ
ＬＭｒ、ＬＭｓ、ＬＭｔは磁気式エンコーダ３を備えて
おり、磁気式エンコーダスケール３１は界磁マグネット
１と平行に界磁マグネット外に設置されおり、これに電
機子コイル２１に搭載された磁気センサ３２が臨んでい
る。図２８及び図２９に示すリニアモータＬＭｕ、ＬＭ
ｖも、磁気式エンコーダ３を備えているが、磁気式エン
コーダスケール３１は界磁マグネット１上に形成されて
おり（換言すれば、シャフト部材１ａに形成されてお
り）、これに電機子コイル２１に搭載された磁気センサ
３２が臨んでいる。

【００９４】図２４のリニアモータＬＭｒでは、電機子
コイル２１にケーシング２０１壁を介して磁気センサ３
２が搭載されている。磁気センサ３２は熱伝達抑制部材
としての、セラミック、樹脂、ゴム等からなる層状の断
熱性部材乃至熱絶縁性部材Ｈ１を介してケーシング壁に
搭載されている。図２５のシャフト型リニアモータＬＭ
ｓでは、磁気センサ３２は、もう一つの熱伝達抑制部材
としての放熱効果の大きいアルミニウム等の金属からな
る層状の放熱性部材Ｈ２とその上に積層された断熱性部
材Ｈ１を介してケーシング壁２０１に搭載されている。
部材Ｈ２はここでは放熱用フィンを備えているが、所望
の放熱効果があれば、なくてもよい。また十分な放熱性
があれば、断熱性部材Ｈ１を省略してもよい。

【００９５】図２６のリニアモータＬＭｔでは、磁気セ
ンサ３２は、図２７にも示すようにスケール３１に臨む
面３２１を除いて他の周面が熱伝達抑制部材としての、
セラミック、樹脂、ゴム等からなる断熱性ケースＨ３に
覆われ、該断熱性ケースを介してケーシング壁２０１に
搭載されている。断熱性ケースＨ３と可動子ケーシング
２０１との間に図２５に示すような放熱性部材Ｈ２を介
在させてもよい。

【００９６】図２８のリニアモータＬＭｕでは、磁気セ
ンサ３２は断熱性部材Ｈ１を介してケーシング壁２０１
に搭載されているとともに、該センサのエンコーダスケ
ール３１に臨む面にセラミック、樹脂、ゴム等からなる
層状の断熱性部材Ｈ４が被覆されている。断熱性部材Ｈ
１とケーシング壁２０１との間に図２５に示すような放
熱性部材Ｈ２を介在させてもよい。断熱性部材Ｈ４のセ
ンサ検出端３２ａを覆う部分の厚みはセンサ３２による
スケール情報の読み取りに支障がない程度とする。界磁
マグネット１からの熱によってもセンサの劣化や検出精
度の低下を招かないのであれば、センサ検出端３２ａを
露出させておいてもよい。

【００９７】図２９のリニアモータＬＭｖでは、磁気セ
ンサ３２はその全体がセラミック、樹脂、ゴム等からな
る断熱性ケースＨ５で覆われて可動子２のケーシング壁
２０１に搭載されている。断熱性ケースＨ５とケーシン
グ壁２０１との間に図２５に示すような放熱性部材Ｈ２
を介在させてもよい。断熱性ケースＨ５のセンサ検出端
３２ａを覆う部分の厚みはセンサ３２によるスケール情
報の読み取りに支障がない程度とする。界磁マグネット
１からの熱によってもセンサの劣化や検出精度の低下を
招かないのであれば、センサ検出端３２ａを露出させて
おいてもよい。

【００９８】以上説明したように磁気式エンコーダを採
用するときは、前記熱伝達抑制部材Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、
Ｈ４、Ｈ５は非磁性材料からなる部材とすることが好ま
しく、特にスケール３１に臨む面を覆う部材Ｈ４やＨ５
は非磁性材料で形成すればよい。以上説明した図２４か
ら図２９に示す各リニアモータでは、電機子コイル２１
への通電に伴う発熱の磁気センサ３２への影響が熱伝達
抑制部材（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ５）で抑制され、図２
８及び図２９のモータでは、界磁マグネット１からの熱
の磁気センサ３２への影響が熱伝達抑制部材（Ｈ４、Ｈ
５）で抑制されるので、センサ３２の劣化や検出精度の
低下が抑制され、これらリニアモータはそれだけエンコ
ーダによる制御下に精度よく作動する。それにより所期
の動作で作動する信頼性の高いシャフト型リニアモータ
となっている。

【００９９】既に説明しているようにエンコーダとして
は光学式エンコーダを採用することもでき、光学式エン
コーダを採用する場合、磁気センサ３２は光センサと
し、磁気式エンコーダスケール３１を光学式エンコーダ
スケールとすればよい。光学式エンコーダを採用する場
合においてスケールを界磁マグネット１上に形成すると
きは、光センサの検出端を覆う熱伝達抑制部材は例えば
透明な、或いは十分な透光性のあるガラス、樹脂等から
なるものとすればよい。

【０１００】図２４等のリニアモータではエンコーダセ
ンサを可動子ケーシング壁を介して電機子コイルに取り
付けているが、エンコーダセンサは既述したような適当
な熱伝達抑制部材を介して電機子コイルに直接的に取り
付けてもよい。なおエンコーダを設けるときのリニアモ
ータの構造は図２４等に示すものに限定されるものでは
ない。例えば既述の図１から図２３に示すいずれかのリ
ニアモータ構造や、それらの構造を適当に組み合わせた
リニアモータ構造も支障のない限り採用でき、そうする
ことで、既述の利点を併せ得ることができる。

【０１０１】図３４及び図３５は図４に示すシャフト型
リニアモータＬＭｂ及び該モータと実質上同構造のリニ
アモータＬＭｂ’を採用した画像読み取り装置を例示し
ている。図３４は画像読み取り装置の概略平面図であ
る。図２は、図１に示すＸ−Ｘ線に沿う概略断面図であ
る。この画像読み取り装置ＩＲは、原稿を載置するため
の透明原稿台ガラスＧＬを装置上部に備えている。原稿
台ガラスＧＬの上部には開閉可能にカバーＣＶが設けら
れている。図３４においては、カバーＣＶは図示が省略
されている。原稿台ガラスＧＬの下部には、原稿台ガラ
スＧＬ上に載置される原稿を光学的に走査するために、
原稿台ガラスＧＬに平行に移動することができ、光学部
品を搭載する２つのスライダＳＬ１、ＳＬ２が配置され
ている。

【０１０２】スライダＳＬ１は図４に示す部材Ｓ１と同
様の放熱部材を兼ねる腕部材Ｓ２によりリニアモータＬ
Ｍｂの可動子２に連結されており、同様にスライダＳＬ
２も放熱部材を兼ねる腕部材Ｓ２によりリニアモータＬ
Ｍｂ’の可動子２’に連結されている。これらのリニア
モータＬＭｂ、ＬＭｂ’は実質的に同じ構成のリニアモ
ータである。いずれの可動子２、２’も、スライダＳＬ
１、ＳＬ２を移動させる方向である原稿台ガラスＧＬに
平行なシャフト形状の界磁マグネット１に外嵌してお
り、界磁マグネット１に沿って移動できる。界磁マグネ
ット１は図示を省略した支持部材により支持されて定位
置に配置されている。界磁マグネット１は二つのリニア
モータＬＭｂ、ＬＭｂ’の共通の固定子を構成してい
る。各可動子２、２’は、固定子１に外嵌する電機子コ
イル２１、２１’を有している。

【０１０３】リニアモータＬＭｂの電機子コイル２１に
通電すると、コイル２１に流れる電流と、界磁マグネッ
ト１の形成する磁界との相互作用によって、電機子コイ
ル２１を有する可動子２を固定子１に沿って駆動するこ
とができる。同様に、リニアモータＬＭｂ’の電機子コ
イル２１’に通電すると、可動子２’を界磁マグネット
１に沿って駆動することができる。

【０１０４】スライダＳＬ１には、光学部品として、原
稿台ガラスＧＬ上に載置される原稿に光を照射するため
の照明ランプＬＰと、原稿からの反射光をスライダＳＬ
２の方に導くための反射ミラーｍ１とが搭載されてい
る。スライダＳＬ１の可動子２が取り付けられている端
部とは反対側の端部には、ローラｒが設けられている。
ローラｒは、原稿台ガラスＧＬ及び固定子１に平行に配
置された板状のガイド部材Ｇ上を転動できる。これらに
よって、スライダＳＬ１は、その姿勢を保ちつつ移動す
ることができる。

【０１０５】スライダＳＬ２には、光学部品として、ス
ライダＳＬ１上の反射ミラーｍ１から導かれた画像光を
読み取りユニット８に導くための反射ミラーｍ２、ｍ３
が搭載されている。スライダＳＬ２も前記スライダＳＬ
１と同様の位置にローラｒを有し、姿勢を保ちつつ移動
することができる。読み取りユニット８は、スライダＳ
Ｌ２上の反射ミラーｍ３から導かれた画像光を結像する
ためのレンズ８１や、該結像された画像光を読み取るた
めの撮像素子（ＣＣＤ）８２を有している。なお、この
ようなユニット８に代えて、ミラーｍ３からの光を画像
形成用の感光体に導く反射手段を設ける等により、アナ
ログ複写機に適用可能の画像読み取り装置とすることも
できる。

【０１０６】原稿台ガラスＧＬ上の所定の位置に載置さ
れる原稿の画像を読み取るときには、スライダＳＬ１上
の照明ランプＬＰを点灯させて、スライダＳＬ１、ＳＬ
２をそれぞれに連結されたリニアモータＬＭｂ、ＬＭ
ｂ’によって、原稿台ガラスＧＬに平行に駆動して、原
稿を走査する。スライダＳＬ１とスライダＳＬ２とは、
例えばこれらの速度比が２：１となるように駆動され
る。このとき、照明ランプＬＰから照射され、原稿によ
って反射された光はミラーｍ１、ｍ２、ｍ３によって、
順次読み取りユニット８に導かれる。読み取りユニット
８においては、原稿からの反射光が結像レンズ８１によ
って、ＣＣＤ８２上に結像され、ＣＣＤ８２によって原
稿画像が順次読みとられる。

【０１０７】以上説明した画像読み取り装置ＩＲではリ
ニアモータとして図４に示すタイプのリニアモータを採
用したが、これに代えて既述の他のリニアモータを採用
してもよい。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、Ｎ
極の磁極とＳ極の磁極が交互に並ぶシャフト形状の界磁
マグネットと、該界磁マグネットが貫通するリング状コ
イルからなる電機子コイルとを含み、該界磁マグネット
及び電機子コイルのうち片方が可動子とされるシャフト
型リニアモータであって、通電に伴う電機子コイルから
の発熱にかかわらず所期の動作で作動する信頼性の高い
シャフト型リニアモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシャフト型リニアモータの１例の
断面図である。

【図２】本発明に係るシャフト型リニアモータの他の例
の断面図である。

【図３】本発明に係るシャフト型リニアモータのさらに
他の断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図５】本発明に係るシャフト型リニアモータのさらに
他の例の断面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図７】本発明に係るシャフト型リニアモータのさらに
他の例の断面図である。

【図８】本発明に係るシャフト型リニアモータのさらに
他の例の断面図である。

【図９】図８のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図１０】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の断面図である。

【図１１】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の断面図である。

【図１２】図１１に示すリニアモータの側面図である。

【図１３】図１１に示すリニアモータの正面図である。

【図１４】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の側面図である。

【図１５】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の平面図である。

【図１６】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の断面図である。

【図１７】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例における界磁マグネットの断面図である。

【図１８】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の側面図である。

【図１９】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例における、冷媒循環装置を含む界磁マグネット
の断面図である。

【図２０】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例における界磁マグネットの断面図である。

【図２１】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の断面図である。

【図２２】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の断面図である。

【図２３】図２２に示すモータの正面図である。

【図２４】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の断面図である。

【図２５】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の側面図である。

【図２６】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の側面図である。

【図２７】図２６に示すモータにおける磁気センサとそ
れを囲む断熱性ケースの平面図である。

【図２８】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の断面図である。

【図２９】本発明に係るシャフト型リニアモータのさら
に他の例の側面図である。

【図３０】図１に示すリニアモータの通電制御のための
回路の一例のブロック図である。

【図３１】図３０に示す回路中のモータ駆動制御回路部
分をより詳しく示すための回路ブロック図である。

【図３２】図１のリニアモータの可動子を図１中左方向
に駆動するときの、各ホール素子の検出磁極と、各コイ
ルへの通電タイミングとの関係を示す図である。

【図３３】図１のリニアモータの可動子を図１中右方向
に駆動するときの、各ホール素子の検出磁極と、各コイ
ルへの通電タイミングとの関係を示す図である。

【図３４】図４に示すタイプのリニアモータを搭載した
画像読み取り装置の一例の概略平面図である。

【図３５】図３４に示すＸ−Ｘ線に沿う概略断面図であ
る。

【符号の説明】

ＬＭａ、ＬＭａ’、ＬＭｂ、ＬＭｂ’、ＬＭｃ、ＬＭ
ｄ、ＬＭｅ、ＬＭｆ、ＬＭｇ、ＬＭｈ、ＬＭｉ、ＬＭ
ｊ、ＬＭｋ、ＬＭｍ、ＬＭｎ、ＬＭｏ、ＬＭｐ、ＬＭ
ｑ、ＬＭｒ、ＬＭｓ、ＬＭｔ、ＬＭｕ、ＬＭｖシャフ
ト型リニアモータ１シャフト形状の界磁マグネット（固定子）１ａシャフト部材２可動子２１電機子コイルＬ_U1、Ｌ_V1、Ｌ_W1、Ｌ_U2、Ｌ_V2及びＬ_W2 コイル２３ケーシング２３１通気孔２３２軸受け部材３磁気式エンコーダ３１磁気式エンコーダスケール３２磁気センサＳ被駆動体２３’ ケーシングｈ₁、ｈ₂、ｈ₃ ホール素子２、２’ 可動子２１、２１’ 電機子コイル２２、２２’ フレーム２２１軸受け２３電気回路基板ｈ₁、ｈ₂、ｈ₃ ホール素子（磁電変換素子）２３’ ケーシング２４放熱部材２４ｆ放熱用フィンＳ１被駆動体の一部Ｓ１ｆ放熱用フィン２５ケーシング２２０放熱部材２６ケーシングＤ１ケーシングＦ１冷却風発生装置Ｆ１ｆ１プロペラファンｆ１ｄ１排気孔Ｄ２フレキシブルダクト２７ケース２７１、２７２通気孔２７１ａ、２７１ｂ外気導入ガイドフィン２８軸受けユニット２８２３２’ 軸受け部材ＨＰ可動子ホームポジションＳＴ可動子スタートポジションＥＰ可動子終点ポジションＦＷ１冷却装置ｆ２冷却ファンＦ２冷却風発生装置Ｄ３ダクトＦＷ２冷却装置ｆ３遠心送風機Ｆ３冷却風発生装置ＦＬ風洞１１熱伝導性材料層１２放熱用フィン１３バックヨークＬｑ冷媒ＣＬ冷媒循環装置Ｐパイプ１４断熱材層２９１空気リフレクタ部材２９１’ リフレクタ部材の凹所２９２外筒ケーシング２９３正面視円形の部材２９３’ 部材２９３の空気取り入れ兼空気排出用の通
気開口２９４ケーシング２０ケーシング２０１ケーシング壁Ｈ１、Ｈ４断熱性部材（熱伝達抑制部材）Ｈ３放熱性部材（熱伝達抑制部材）Ｈ２、Ｈ５断熱性ケース（熱伝達抑制部材）ＩＲ画像読み取り装置ＧＬ原稿台ガラスＣＶカバーＳＬ１、ＳＬ２光学部品を搭載したスライダＳ２放熱部材を兼ねる腕部材２’可動子２１’ 電機子コイルＬＰ照明ランプｍ１、ｍ２、ｍ３ミラー８読み取りユニット８１レンズ８２撮像素子（ＣＣＤ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎ極の磁極とＳ極の磁極が交互に並ぶシャ
フト形状の界磁マグネットと、該界磁マグネットが貫通
するリング状コイルからなる電機子コイルとを含み、該
界磁マグネット及び電機子コイルのうち片方が可動子と
されるシャフト型リニアモータであり、前記電機子コイ
ルへの通電に伴う発熱に起因する前記界磁マグネット及
び電機子コイルのうち少なくとも一方の蓄熱を抑制する
蓄熱抑制装置が付設されていることを特徴とするシャフ
ト型リニアモータ。
【請求項２】前記蓄熱抑制装置は前記電機子コイルから
の発熱を放散させるように該電機子コイルに熱伝導可能
に接続された放熱装置である請求項１記載のシャフト型
リニアモータ。
【請求項３】前記放熱装置は前記電機子コイルに接触形
成された熱媒体層を含んでいる請求項２記載のシャフト
型リニアモータ。
【請求項４】前記放熱装置は前記熱媒体層に接続された
放熱用部材を含んでいる請求項３記載のシャフト型リニ
アモータ。
【請求項５】前記放熱装置は前記電機子コイルに接続さ
れた放熱用部材を含んでいる請求項２記載のシャフト型
リニアモータ。
【請求項６】前記放熱用部材は放熱用フィンを備えてい
る請求項４又は５記載のシャフト型リニアモータ。
【請求項７】電機子コイルが可動子とされるとともに前
記シャフト形状の界磁マグネットが固定子とされ、前記
電機子コイルに被駆動体が連結されており、該被駆動体
の少なくとも一部が前記放熱部材を兼ねている請求項
４、５又は６記載のシャフト型リニアモータ。
【請求項８】前記被駆動体が画像読取装置における原稿
画像読み取りのための光学部品を搭載したスライダであ
る請求項７記載のシャフト型リニアモータ。
【請求項９】前記蓄熱抑制装置は前記電機子コイルに対
し設けられた冷却装置である請求項１記載のシャフト型
リニアモータ。
【請求項１０】前記冷却装置は前記電機子コイルに冷却
風を吹きつける冷却風発生装置を含んでいる請求項９記
載のシャフト型リニアモータ。
【請求項１１】前記冷却装置は前記電機子コイル周囲に
沿って前記冷却風発生装置からの気流を流通させ排出さ
せるコイル冷却用通気ダクトを含んでいる請求項１０記
載のシャフト型リニアモータ。
【請求項１２】前記電機子コイルが可動子とされるとと
もに前記シャフト形状の界磁マグネットが固定子とさ
れ、前記冷却装置は、前記電機子コイルを囲み、前記固
定子に沿って該電機子コイルとともに往復動可能のケー
スを含んでおり、該ケースは該電機子コイルの移動に伴
って該ケース内に外気を通過させるための通気孔を備え
ている請求項９記載のシャフト型リニアモータ。
【請求項１３】電機子コイルが可動子とされるとともに
前記シャフト形状の界磁マグネットが固定子とされ、前
記蓄熱抑制装置は前記固定子に沿って往復動可能の軸受
けユニットを含んでおり、該軸受けユニットは前記電機
子コイルを外部に向け露出する状態で支持している請求
項１記載のシャフト型リニアモータ。
【請求項１４】電機子コイルが可動子とされるとともに
前記シャフト形状の界磁マグネットが固定子とされ、前
記蓄熱抑制装置は、該電機子コイルの移動通路に臨む位
置であって該電機子コイルが停止させられる位置の少な
くとも一つに対応する位置で該停止位置の電機子コイル
及び該電機子コイル停止位置に対応する界磁マグネット
の部分を冷却できる冷却装置である請求項１記載のシャ
フト型リニアモータ。
【請求項１５】前記冷却装置は前記停止位置の電機子コ
イル及び該電機子コイル停止位置に対応する界磁マグネ
ットの部分に冷却風を吹きつけることができる冷却風発
生装置である請求項１４記載のシャフト型リニアモー
タ。
【請求項１６】前記蓄熱抑制装置は前記界磁マグネット
での蓄熱を抑制するように該界磁マグネットに熱伝導可
能に接続された放熱装置である請求項１記載のシャフト
型リニアモータ。
【請求項１７】前記放熱装置は前記界磁マグネットの外
周面に被覆された熱伝導性材料層を含んでいる請求項１
６記載のシャフト型リニアモータ。
【請求項１８】前記蓄熱抑制装置は前記界磁マグネット
の外周面に被覆された断熱材層を含んでいる請求項１記
載のシャフト型リニアモータ。
【請求項１９】前記蓄熱抑制装置は前記界磁マグネット
に対し設けられた冷却装置である請求項１記載のシャフ
ト型リニアモータ。
【請求項２０】前記冷却装置は前記界磁マグネット中に
形成された冷却媒体通路に冷媒を流通させるものである
請求項１９記載のシャフト型リニアモータ。
【請求項２１】前記冷却装置は前記界磁マグネットと電
機子コイルの相対的移動に伴って該電機子コイル端部に
隣合う界磁マグネット上領域に空気の渦流を発生させる
ように該電機子コイルの各端に隣り合って設けられた空
気リフレクタ部材を含んでいる請求項１９記載のシャフ
ト型リニアモータ。
【請求項２２】前記蓄熱抑制装置は前記電機子コイル及
び前記界磁マグネットに対し設けられた冷却装置であ
り、該冷却装置は、前記界磁マグネットと電機子コイル
の相対的移動に伴って該電機子コイルと界磁マグネット
との間隙に空気を流通させるように該電機子コイルの各
端に隣合わせて設けられた空気取り入れ及び排出のため
の通気開口を有する部材を含んでいる請求項１記載のシ
ャフト型リニアモータ。
【請求項２３】Ｎ極の磁極とＳ極の磁極が交互に並ぶシ
ャフト形状の界磁マグネットと、該界磁マグネットが貫
通するリング状コイルからなる電機子コイルとを含み、
該界磁マグネット及び電機子コイルのうち片方が可動子
とされるシャフト型リニアモータであり、動作制御のた
めのエンコーダが付設されているとともに該エンコーダ
のスケール情報を読み取るエンコーダセンサが該センサ
への前記電機子コイルからの熱伝達を抑制する部材を介
して前記電機子コイルに搭載されているシャフト型リニ
アモータ。
【請求項２４】Ｎ極の磁極とＳ極の磁極が交互に並ぶシ
ャフト形状の界磁マグネットと、該界磁マグネットが貫
通するリング状コイルからなる電機子コイルとを含み、
該界磁マグネット及び電機子コイルのうち片方が可動子
とされるシャフト型リニアモータであり、動作制御のた
めのエンコーダが設けられており、該エンコーダのスケ
ールが前記界磁マグネット上に形成されているとともに
該エンコーダのスケール情報を読み取るセンサが前記電
機子コイルに搭載されており、該センサは、該スケール
情報を読み取る検出端がスケール情報を読み取れる状態
で該界磁マグネットから該センサへの熱伝達を抑制する
部材で覆われているシャフト型リニアモータ。
【請求項２５】前記センサが該センサへの前記電機子コ
イルからの熱伝達を抑制する部材を介して前記電機子コ
イルに搭載されている請求項２４記載のシャフト型リニ
アモータ。