(57)【要約】【課題】この発明は、ロータの外周面に沿った圧損の小さい冷媒流通路を構築し、永久磁石の温度上昇を抑えることができるガルバノスキャナを得る。【解決手段】ガルバノスキャナ１は、シャフト４およびシャフト４に固着された永久磁石６を有するロータ５と、ロータ５を囲繞するように配設されたステータコア８、および一対の長辺を有する扁平な枠状に作製され、長辺をシャフト４の軸方向に平行として、周方向に並んで、ステータコア８の内周面に固着されたコイル９を有するステータ７と、備える。吸入穴１４と排出穴１５が、シャフト４の軸方向に離れて、コイル９の内周側に開口するようにステータコア８に形成され、冷媒が吸入穴１４からコイル９の内周側に流れ、ステータコア８の内周面と永久磁石９の外周面との間をシャフト４の軸方向に排出穴１５の下部まで流れ、排出穴１５から流出する冷媒流通路が構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト、および該シャフトの周りに配置された２ｎ極（但し、ｎは正の整数）の永久磁石を有するロータと、
円筒面の内周面を有し、ロータを囲繞するように配設されたステータコア、および一対の長辺を有する扁平な枠状に作製され、長辺を上記シャフトの軸方向に平行として、周方向に並んで、上記ステータコアの内周面に固着された２ｎ個のコイルを有するステータと、
上記シャフトの軸方向一端に連結された光学部材と、備え、
上記光学部材を回動駆動して光線を反射或いは回折偏光するガルバノスキャナにおいて、
吸入穴と排出穴とが、上記シャフトの軸方向に離れて、上記２ｎ個のコイルの少なくとも１つのコイルの内周側に開口するように上記ステータコアに形成され、
冷媒が上記吸入穴から上記コイルの内周側に流れ、上記ステータコアの内周面と上記永久磁石の外周面との間を上記シャフトの軸方向に上記排出穴の下部まで流れ、該排出穴から流出する冷媒流通路が構成されていることを特徴とするガルバノスキャナ。
【請求項２】
上記吸入穴および上記排出穴が、長軸方向を周方向とする長穴形状であることを特徴とする請求項１記載のガルバノスキャナ。
【請求項３】
上記吸入穴および上記排出穴が、それぞれ、周方向に１列に並んで形成された複数の穴により構成されていることを特徴とする請求項１記載のガルバノスキャナ。
【請求項４】
上記複数の穴の穴形状が円形であることを特徴とする請求項３記載のガルバノスキャナ。
【請求項５】
上記吸入穴および上記排出穴が、上記コイルのそれぞれの、上記シャフトの軸方向の内周縁部に接するように、上記ステータコアに形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のガルバノスキャナ。
【請求項６】
回転角度検出装置が上記シャフトの軸方向他側に配設され、
上記吸入穴が上記シャフトの軸方向他側に位置し、上記排出穴が上記シャフトの軸方向一側に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のガルバノスキャナ。
【請求項７】
上記ステータコアは、上記吸入穴および上記排出穴の間の少なくとも該吸入穴および該排出穴に接する部位が厚肉に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のガルバノスキャナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光学部材を回転駆動して光線を反射、或いは回折偏光するガルバノスキャナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のガルバノスキャナは、コイルを備えたステータと、永久磁石を備えたロータと、ロータの回転軸に取り付けられたミラーと、を有する。そして、ステータがハウジングなどに固定され、ロータがコイルにより発生した駆動トルクを永久磁石で受けて回転され、ミラーが回転動作される。モータが連続回転動作するのに対し、ガルバノスキャナは基準位置より±数十度の範囲で回転動作する。そして、コイルに流れる駆動電流は、ロータを回転させる（加速させる）場合と止める（減速させる）場合とでは、逆方向に流れ、滑らかに動作させるには、正弦波に似た電流波形となる。連続穴加工を行うレーザ加工にガルバノスキャナを適用する場合、加速→減速→静止を繰り返すことになり、高速動作させると駆動電流の周波数が高くなる。このため、永久磁石に渦電流が流れて渦損が発生し、永久磁石の温度が高くなる。永久磁石の温度が過度に高くなると、熱減磁が発生し、磁石特性が劣化し、ガルバノスキャナの動作に支障が生じる。
【０００３】
このような状況を鑑み、渦電流の経路を切断するように永久磁石に溝を形成し、渦損による永久磁石の温度上昇を抑えるようにした従来の揺動アクチュエータ装置が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４３１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の揺動アクチュエータ装置では、溝を永久磁石に形成し、渦電流の経路を切断して渦損による永久磁石の温度上昇を抑えている。しかし、永久磁石に溝を形成することは、永久磁石の軸方向長さが溝幅の分だけ短くなることに相当し、駆動トルクを低下させるという不具合がある。また、溝を形成しても、渦電流は完全に流れなくなるわけではなく、溝を迂回して流れる。そこで、駆動周波数が高い場合には、永久磁石の温度が限界以上に上昇する懸念があった。
【０００６】
また、一般的なモータでは、ロータとステータとの間の隙間にロータの軸方向一側から他側に冷媒を流通させ、ロータの温度上昇を抑えていた。しかし、ガルバノスキャナでは、高速動作させるために駆動トルクを大きくする必要があり、ロータとステータとの間の隙間が狭くなっている。そこで、一般的なモータにおけるロータの冷却方法を適用しても、冷媒が当該隙間を流れにくく、冷却効果が小さかった。
【０００７】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、ロータの外周面に沿った圧損の小さい冷媒流通路を構築し、永久磁石の温度上昇を抑えることができるガルバノスキャナを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るガルバノスキャナは、シャフト、および該シャフトの周りに配置された２ｎ極（但し、ｎは正の整数）の永久磁石を有するロータと、円筒面の内周面を有し、ロータを囲繞するように配設されたステータコア、および一対の長辺を有する扁平な枠状に作製され、長辺を上記シャフトの軸方向に平行として、周方向に並んで、上記ステータコアの内周面に固着された２ｎ個のコイルを有するステータと、上記シャフトの軸方向一端に連結された光学部材と、備え、上記光学部材を回動駆動して光線を反射或いは回折偏光する。そして、吸入穴と排出穴とが、上記シャフトの軸方向に離れて、上記２ｎ個のコイルの少なくとも１つのコイルの内周側に開口するように上記ステータコアに形成され、冷媒が上記吸入穴から上記コイルの内周側に流れ、上記ステータコアの内周面と上記永久磁石の外周面との間を上記シャフトの軸方向に上記排出穴の下部まで流れ、該排出穴から流出する冷媒流通路が構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、吸入穴と排出穴とが、シャフトの軸方向に離れて、コイルの内周側に開口するようにステータコアに形成され、冷媒が吸入穴からコイルの内周側に流れ、ステータコアの内周面と永久磁石の外周面との間をシャフトの軸方向に排出穴の下部まで流れ、排出穴から流出する冷媒流通路が構成されている。そこで、冷媒流通路の通路断面積が大きくなり、冷媒流通路の圧損が少なくなり、冷媒の移動速度を高速にすることができ、高い冷却性能を実現できる。これにより、永久磁石の過度の温度上昇が抑えられ、永久磁石の熱減磁による磁石特性の劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るガルバノスキャナを示す縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るガルバノスキャナの要部を示す側面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るガルバノスキャナに適用されるコイルを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るガルバノスキャナの要部を示す側面図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係るガルバノスキャナの要部を示す側面図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係るガルバノスキャナの要部を示す側面図である。
【図８】この発明の実施の形態５に係るガルバノスキャナを示す縦断面図である。
【図９】この発明の実施の形態６に係るガルバノスキャナを示す縦断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のガルバノスキャナの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るガルバノスキャナを示す縦断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係るガルバノスキャナの要部を示す側面図、図４はこの発明の実施の形態１に係るガルバノスキャナに適用されるコイルを示す図であり、図４の（ａ）は上面図、図４の（ｂ）は断面図である。なお、図３では、冷却穴とコイルとの位置関係を示すために、冷媒吸入ポート、冷媒排出ポートなどを省略している。また、図２における永久磁石の極表示は外周面のものを示している。
【００１３】
図１乃至図４において、ガルバノスキャナ１は、ハウジング２にベアリング３を介して回転可能に支持されたシャフト４に固着されたロータ５と、ハウジング２に固着されてロータ５を囲繞するように配設されたステータ７と、シャフト４の一端に固着された光学部材としてのガルバノミラー１０と、シャフト４の他端に固着されたエンコーダ板１１と、ロータ５を冷却するための冷媒吸入ポート１２および冷媒排出ポート１３と、を備えている。
【００１４】
ロータ５は、円筒形の永久磁石６をシャフト４に同軸に外嵌状態に装着し、接着剤などにより固着されて構成されている。永久磁石６は、例えばネオジウム焼結磁石を用い、４極に着磁配向された極異方性磁石である。ここで、永久磁石６は極異方性磁石であるので、磁束が永久磁石６の内径側に漏れない。そこで、シャフト４を磁性材料で作製する必要はなく、例えばＳＵＳ３０４などの非磁性材料で作製することができる。
【００１５】
ステータ７は、円筒体に形成されたステータコア８と、ステータコア８に装着されたコイル９と、を有する。ステータコア８は、例えばパーマロイ粉末を絶縁した後、加圧成形し、熱処理して作製された圧粉鉄心である。コイル９は、銅など線材を扁平な方形枠状に所定回巻回したものを、ステータコア８の内径に合わせて円弧状に曲げ成形して作製される。そして、４つの方形枠状のコイル９が、方形枠状の平行な一対の長辺をシャフト４の軸方向（以下、軸方向という）と平行となるように、ステータコア８の内周面に周方向に配列され、接着剤或いはモールドにより固着されている。また、隣り合うコイル９は、方形枠状の長辺を接するように配設されている。そして、隣り合うコイル９は、線材を逆向きに巻回して作製され、隣接する方形枠状の長辺に流れる電流の流れる方向が同じ方向となっている。
【００１６】
ガルバノミラー１０は、矩形平板状に作製され、表面が反射面となる。
エンコーダ板１１は、表面にスリットを有し、センサヘッド（図示せず）と協働して、ガルバノミラー１０の角度変位をフィードバック制御するためのロータリエンコーダを構成している。なお、ガルバノミラー１０の角度変位をフィードバック制御するため回転角度検出装置は、ロータリエンコーダに限らず、レゾルバを用いてもよい。
【００１７】
正方形の吸入穴１４が、各コイル９の方形枠状の内周側、かつ一方の短辺の近くの領域に開口するように、ハウジング２およびステータコア８を貫通して形成されている。また、冷却穴１４と同じ穴形状の排出穴１５が、各コイル９の方形枠状の内周側、かつ他方の短辺の近くの領域に開口するように、ハウジング２およびステータコア８を貫通して形成されている。そして、冷媒吸入ポート１２および冷媒排出ポート１３が、それぞれ、ハウジング２に取り付けられ、吸入穴１４および排出穴１５に接続されている。
【００１８】
このように構成されたガルバノスキャナ１は、永久磁石６が４極であり、コイル９の個数が４個である。永久磁石６の極数とコイル９の個数とが同じであり、永久磁石６の極の中心が隣接するコイル９間にあるときが回転方向の基準位置となる。そして、永久磁石６の磁束は、図２に矢印で示されるように、Ｎ極からコイル９を突き抜けてステータコア８に達し、ステータコア８内を周方向の両側に流れ、コイル９を突き抜けて両隣のＳ極に入り、永久磁石６内を通ってＮ極に戻る磁路を形成する。
【００１９】
冷媒吸入ポート１２および冷媒排出ポート１３は、外部冷却装置（図示せず）に連結されている。そして、図１に矢印で示されるように、冷媒が冷媒吸入ポート１２から吸入穴１４を通ってコイル９の内周側の軸方向一側に供給され、永久磁石６の外周面とステータコア８の内周面との間を軸方向他側に流れ、排出穴１５を通って冷媒排出ポート１３から排出される冷媒流通路が形成される。
【００２０】
つぎに、ガルバノスキャナ１を用いたレーザ加工について説明する。
ガルバノスキャナ１は、ガルバノミラー１０がレーザ加工機（図示せず）のレーザ光線の経路に位置するように配置される。そして、エンコーダ板１１を用いたロータリエンコーダの出力に基づいて制御回路（図示せず）によりガルバノミラー１０の回動角度が制御される。これにより、レーザ光線の反射方向が変えられ、レーザ光線の被加工物への入射位置が制御される。
【００２１】
まず、動作前に、ロータ５の位置の初期化が行われ、動作前のロータ５の回転位置が基準位置に位置するように調整される。この状態で、コイル９に電流を流すと、永久磁石６の磁束との相互作用により、ロータ５はフレミングの左手の法則に従った方向に回転する。このロータ５の回転方向はコイル９に流す電流方向により変えることができる。
そこで、ロータリエンコーダからの位置情報により電流方向を定めてロータ５を加速し回転させる。停止位置に近づくと、電流方向を逆方向としてロータ５を減速し、目的位置に停止させる。
ガルバノスキャナ１は、加速→減速→停止→加速→減速→停止・・・を繰り返し、レーザ光線の被加工物上でのレーザ光線の照射位置を変えながら、穴を１つずつ順番に開口することになる。
【００２２】
ここで、連続穴あけ速度を４０００（point/sec）とすると、電流周波数は４ｋHzとなる。電流によりできる磁束は永久磁石６内に達するので、永久磁石６の内部磁界も４ｋHzで変化し、渦電流が流れ、ジュール損により永久磁石６が発熱する。このとき、冷媒、例えば空気が冷媒吸入ポート１２から吸入穴１４を通ってコイル９の内周側の軸方向一端側に供給され、永久磁石６とステータコア８との間を軸方向他側に流れ、排出穴１５を通って冷媒排出ポート１３から排出される。これにより、永久磁石６で発生した熱が永久磁石６とステータコア８との間を軸方向他側に流れる空気に放熱され、永久磁石６の温度上昇が抑えられる。
【００２３】
つぎに、比較のために、一般的なモータで行われているロータの冷却方式をガルバノスキャナ１に適用した場合について説明する。
この比較例では、冷媒はロータ５とステータ７との間の隙間をロータ５の軸方向一側外方から他側に流通することになる。しかし、ガルバノスキャナ１では、高速動作させるために駆動トルクを大きくする必要があり、ロータ５とステータ７との間の隙間、即ち永久磁石６とコイル９との間の隙間が狭くなっている。そこで、冷媒流通路における永久磁石６とコイル９との間の部位の通路断面積が著しく小さくなり、圧損が大きくなる。
【００２４】
この実施の形態１によれば、冷媒が冷媒吸入ポート１２から吸入穴１４を通ってコイル９の内周の軸方向一端側に入り、永久磁石６とステータコア８との間を軸方向他側に流れ、コイル９の内周の軸方向他端側から排出穴１５を通って冷媒排出ポート１３から排出される冷媒通路を構築している。永久磁石６の表面に沿った冷媒流通路の径方向幅は、コイル９と永久磁石６との間の空隙とコイル９の径方向厚みとの和となり、通路断面積が大きくなる。これにより、冷媒流通路の圧損が少なくなり、冷媒の移動速度を高速にすることができ、高い冷却性能を実現できる。そこで、永久磁石６の過度の温度上昇が抑えられ、永久磁石６の熱減磁による磁石特性の劣化を抑制できる。
【００２５】
なお、上記実施の形態１では、コイルが方形枠状の長辺同士を接するように周方向に配列されているものとしているが、コイルは、隣り合う方形枠状の長辺間に微小な隙間を確保して周方向に配列されてもよい。
また、上記実施の形態１では、ステータコアが円筒体に作製されているものとしているが、ステータコアは、内周面が円筒面で構成されていればよく、外周面は円筒面である必要はない。
【００２６】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係るガルバノスキャナの要部を示す側面図である。なお、図５では、冷却穴とコイルとの位置関係を示すために、冷媒吸入ポート、冷媒排出ポートなどを省略している。
【００２７】
図５において、長穴形状の吸入穴１６と排出穴１７が、それぞれ、各コイル９の方形枠状の両短辺の内周縁部の近くの領域に開口するように、ハウジング２およびステータコア８に長穴の長軸をロータ５の回転方向に一致させて穿設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２８】
この実施の形態２においても、冷媒が冷媒吸入ポート１２から吸入穴１６を通ってコイル９の内周の軸方向一端側に入り、永久磁石６とステータコア８との間を軸方向他側に流れ、コイル９の内周の軸方向他端側から排出穴１７を通って冷媒排出ポート１３から排出される冷媒通路が構築される。したがって、この実施の形態２は、上記実施の形態１と同様に、永久磁石６の過度の温度上昇が抑えられ、永久磁石６の熱減磁による磁石特性の劣化を抑制できる。
【００２９】
永久磁石６の磁束は、Ｎ極からコイル９を突き抜けてステータコア８に達し、ステータコア８内を周方向の両側に流れ、コイル９を突き抜けて両隣のＳ極に入り、永久磁石６内を通ってＮ極に戻る。ここで、ステータコア８内に入った永久磁石８の磁束は、ステータコア８内をロータ５の回転方向に流れるので、吸入穴および排出穴の軸方向長さが長くなるほど、磁路断面積が減少する。このため、高い磁束密度設計の場合には、この磁束密度が飽和磁束に達し、トルク特性の低下をもたらすことになる。
【００３０】
この実施の形態２によれば、吸入穴１６および排出穴１７がロータ５の回転方向を長軸とする長穴形状に形成されている。そこで、吸入穴１６および排出穴１７の断面積を上記実施の形態１における吸入穴１４および排出穴１５の断面積と等しくした場合には、吸入穴１６および排出穴１７の短軸長さ、即ち軸方向長さは、吸入穴１４および排出穴１５に比べて短くなる。これにより、吸入穴１６および排出穴１７を形成することに起因する磁路断面積の減少が抑えられるので、冷却性能を維持しつつ、トルク特性を高めることができる。
また、吸入穴１６および排出穴１７の軸方向長さを吸入穴１４および排出穴１５の軸方向長さと等しくした場合には、吸入穴１６および排出穴１７の長軸長さ、即ち周方向長さは、吸入穴１４および排出穴１５に比べて長くなる。これにより、吸入穴１６および排出穴１７の断面積が増大するので、トルク特性を維持しつつ、冷却性能を高めることができる。
【００３１】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３に係るガルバノスキャナの要部を示す側面図である。なお、図６では、冷却穴とコイルとの位置関係を示すために、冷媒吸入ポート、冷媒排出ポートなどを省略している。
【００３２】
図６において、断面円形の吸入穴１８および排出穴１９が、それぞれ、各コイル９の方形枠状の両短辺の内周縁部の近くの領域に開口するように、ハウジング２およびステータコア８を貫通し、かつロータ５の回転方向に１列に並んで３つずつ形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３３】
この実施の形態３においても、冷媒が冷媒吸入ポート１２から吸入穴１８を通ってコイル９の内周の軸方向一端側に入り、永久磁石６とステータコア８との間を軸方向他側に流れ、コイル９の内周の軸方向他端側から排出穴１９を通って冷媒排出ポート１３から排出される冷媒通路が構築される。したがって、この実施の形態３は、上記実施の形態１と同様に、永久磁石６の過度の温度上昇が抑えられ、永久磁石６の熱減磁による磁石特性の劣化を抑制できる。
【００３４】
この実施の形態３によれば、吸入穴１８および排出穴１９がロータ５の回転方向に１列に並んで３つずつ形成されている。そこで、吸入穴１８および排出穴１９の断面積を上記実施の形態１における吸入穴１４および排出穴１５の断面積と等しくした場合には、吸入穴１８および排出穴１９の軸方向長さは、吸入穴１４および排出穴１５の軸方向長さに比べて短くなる。これにより、吸入穴１８および排出穴１９を形成することに起因する磁路断面積の減少が抑えられるので、冷却性能を維持しつつ、トルク特性を高めることができる。
また、吸入穴１８および排出穴１９の軸方向長さを吸入穴１４および排出穴１５の軸方向長さと等しくした場合、吸入穴１８および排出穴１９の総断面積が増大するので、トルク特性を維持しつつ、冷却性能を高めることができる。
【００３５】
この実施の形態３によれば、吸入穴１８および排出穴１９が断面円形の穴形状であるので、穴加工が容易となる。
【００３６】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４に係るガルバノスキャナの要部を示す側面図である。なお、図７では、冷却穴とコイルとの位置関係を示すために、冷媒吸入ポート、冷媒排出ポートなどを省略している。
【００３７】
図７において、吸入穴２０および排出穴２１が、それぞれ、各コイル９の方形枠状の両短辺の内周縁部に接して開口するように、ハウジング２およびステータコア８を貫通するように形成されている。吸入穴２０および排出穴２１はＤ字状の穴形状に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３８】
したがって、この実施の形態４においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
この実施の形態４によれば、吸入穴２０および排出穴２１がコイル９の方形枠状の短辺縁部に接するように形成されているので、吸入穴２０および排出穴２１間の軸方向の距離が長くなる。そこで、永久磁石６の表面に沿った冷媒流通路の長さが長くなり、永久磁石６を効果的に冷却することができる。
【００３９】
なお、上記実施の形態４では、吸入穴２０および排出穴２１がＤ字状の穴形状に形成されているものとしているが、冷却穴の穴形状はＤ字状に限定されるものではなく、コイルの軸方向両側の内周形状に適合していればよい。例えば、コイルの枠形状が長方形であれば、冷却穴の穴形状は長方形となる。また、コイルの枠形状が長方形の長辺を半円で連結したレーストラック形状であれば、冷却穴の穴形状は半円形となる。
【００４０】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５に係るガルバノスキャナを示す縦断面図である。
【００４１】
図８において、吸入穴１４が、各コイル９の方形枠状の他方の短辺の内周縁部の近くの領域に開口するように、ハウジング２およびステータコア８を貫通して形成されている。また、排出穴１５が、各コイル９の方形枠状の一方の短辺の内周縁部の近くの領域に開口するように、ハウジング２およびステータコア８を貫通して形成されている。そして、冷媒吸入ポート１２および冷媒排出ポート１３が、それぞれ、吸入穴１４および排出穴１５に接続されている。
なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００４２】
このように構成されたガルバノスキャナ１Ａでは、冷媒が冷媒吸入ポート１２から吸入穴１４を通ってコイル９の内周の軸方向他端側に入り、永久磁石６とステータコア８との間を軸方向一側に流れ、コイル９の内周の軸方向一端側から排出穴１５を通って冷媒排出ポート１３から排出される冷媒通路を形成する。
【００４３】
そこで、永久磁石６の軸方向他端側が優先的に冷却されるので、永久磁石６からシャフト４を介してロータリエンコーダ側に伝達される熱が低減され、ロータリエンコーダの温度上昇が抑えられる。これにより、動作温度範囲が８０℃以下と狭い超高分解能の回転角度検出装置の使用が可能となる。
【００４４】
実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６に係るガルバノスキャナを示す縦断面図、図１０は図９のＸ−Ｘ矢視断面図、図１１は図９のＸＩ−ＸＩ矢視断面図である。なお、図１０および図１１では、冷媒吸入ポート、冷媒排出ポートなどを省略している。また、図１０および図１１における矢印は磁束の流れを示している。
【００４５】
図９乃至図１１において、ステータコア８Ａは、円筒体に作製され、径方向外方に凸状の肉厚部２２が、吸入穴１４および排出穴１５の軸方向内方の縁部に、軸方向に所定幅で、かつ吸入穴１４および排出穴１５の周方向の形成領域の全域にわたって形成されている。ステータ７Ａは、４つの方形枠状のコイル９を、方形枠状の長辺をシャフト４と平行となるように、かつ互いに接するように、ステータコア８Ａの内周面に周方向に配列され、接着剤或いはモールドにより固着されて、構成されている。ステータ７Ａは、肉厚部２２をハウジング２Ａから延出するようにハウジング２Ａに固着され、ロータ５を囲繞している。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００４６】
このように構成されたガルバノスキャナ１Ｂにおいても、冷媒が冷媒吸入ポート１２から吸入穴１４を通ってコイル９の内周の軸方向一端側に入り、永久磁石６とステータコア８Ａとの間を軸方向他側に流れ、コイル９の内周の軸方向他端側から排出穴１５を通って冷媒排出ポート１３から排出される冷媒通路が構築される。したがって、この実施の形態６においても、上記実施の形態１と同様に、永久磁石６が効果的に冷却され、永久磁石６の熱減磁が抑えられる。
【００４７】
このガルバノスキャナ１Ｂでは、肉厚部２２が吸入穴１４および排出穴１５の軸方向内方の縁部に、吸入穴１４および排出穴１５の周方向の形成領域の全域にわたって形成されている。そこで、吸入穴１４および排出穴１５を形成することに起因する軸心を通る平面におけるステータコア８Ａの断面積の減少が、肉厚部２２により補完されるので、吸入穴１４および排出穴１５の周辺での磁気飽和を防ぐことができ、トルク特性を向上できる。
【００４８】
ここで、ステータコア８Ａの回転方向の磁路断面積が、周方向に関して、略等しくなるように、肉厚部２２を形成することが好ましい。
また、上記実施の形態６では、肉厚部２２が軸方向に離れて吸入穴１４および排出穴１５の軸方向内方の縁部に形成されているものとしているが、肉厚部は吸入穴１４と排出穴１５との間に軸方向に延在するように形成してもよい。
【００４９】
なお、上記各実施の形態では、ステータコアが圧粉鉄心で作製されているものとしているが、コアが磁性材料で作製されていればよく、例えば磁性鋼板を積層一体化してなる積層鉄心でもよい。
また、上記各実施の形態では、コイルが扁平な方形枠状に形成されているものとしているが、コイルの形状は扁平な方形枠状に限定されるものではなく、一対の平行な長辺を有する扁平な枠状であればよく、例えば一対の平行な長辺の端部を半円で連結したレーストラック形状でもよい。
【００５０】
また、上記各実施の形態では、永久磁石に極異方性磁石を用いるものとしているが、永久磁石は極異方性磁石に限らず、パラレル異方性磁石やラジアル異方性磁石を用いてもよい。この場合、シャフトを磁性材料で作製する必要がある。
また、上記各実施の形態では、永久磁石がネオジウム焼結磁石で作製されているものとしているが、永久磁石はネオジウム焼結磁石に限定される必要はなく、例えばサマリウム系焼結磁石でもよい。
【００５１】
また、上記各実施の形態では、光学部材としてガルバノミラーを用いるものとしているが、光学部材はガルバノミラーに限定されるものではなく、例えば回折格子でもよい。
また、上記各実施の形態では、４極の永久磁石を用いるものとしているが、永久磁石の極数は４極に限らず、２ｎ（但し、ｎは正の整数）極であればよい。永久磁石の極数が２ｎ極であれば、コイルの個数も２ｎ個となる。
また、上記各実施の形態では、吸入穴および排気穴が各コイルの内周側に開口するように形成されているが、吸入穴および排気穴は少なくとも１つのコイルの内周側に開口するように形成されていればよい。
【符号の説明】
【００５２】
１，１Ａ，１Ｂ  ガルバノスキャナ、２，２Ａ  ハウジング、４  シャフト、５  ロータ、６  永久磁石、７，７Ａ  スタータ、８，８Ａ  スタータコア、９  コイル、１０  ガルバノミラー（光学部材）、１１  エンコーダ板（ロータリエンコーダ、回転角度検出装置）、１４，１６，１８，２０  吸入穴、１５，１７，１９，２１  排出穴、２２  肉厚部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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