(57)【要約】【課題】容易に機器へ搭載でき、かつ搬送性能に優れる。【解決手段】パイプ状部材21に複数個の磁石24を収納し、両端部で保持されてなる固定子20と、固定子20を包むように配置されコイル31を含む可動子30を有するシャフト型リニアモータ10において、固定子20の少なくとも一方の端部に、磁石24を保持する封止部材23を有し、封止部材23に、機器に備えられる保持機構90に保持するための螺子が少なくとも1つ以上形成されている。【選択図】図2
2007037206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ状部材に複数個の磁石を収納し、両端部で保持されてなる固定子と、前記固定子を包むように配置されコイルを含む可動子を有するシャフト型リニアモータにおいて、
前記固定子の少なくとも一方の端部に、前記磁石を保持する封止部材を有し、
前記封止部材に、保持機構に取り付けるための螺子が少なくとも1つ以上形成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】
前記螺子は、前記封止部材の軸方向に形成された雌螺子であることを特徴とする請求項1に記載のシャフト型リニアモータ。
【請求項３】
前記封止部材は、軸状に形成されており、
前記封止部材の一部が前記端部に挿入固定され、
挿入固定されていない突出部により前記保持機構に係合して保持可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシャフト型リニアモータ。
【請求項４】
前記封止部材は、軸状に形成されており、
前記封止部材の一部が前記端部に挿入固定され、
挿入固定されていない突出部に形成された小径軸部により前記保持機構に係合して保持可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシャフト型リニアモータ。
【請求項５】
前記封止部材は、軸状に形成されており、
前記封止部材の全部が前記端部に挿入固定され、
前記端部により前記保持機構に係合して保持可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシャフト型リニアモータ。
【請求項６】
シャフト型リニアモータの固定子の両端部を保持部材により保持する保持機構であって、
前記何れか一方の保持部材は、前記固定子の外径と係合する凹み部を有し、
前記凹み部は、前記固定子の端面を突き当てる面を有することを特徴とする保持機構。
【請求項７】
前記シャフト型リニアモータが請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のシャフト型リニアモータであることを特徴とする請求項6に記載の保持機構。
【請求項８】
駆動源に請求項１乃至請求項5のいずれか1項に記載にシャフト型リニアモータを用い、
前記請求項6または請求項7に記載の保持機構を用いて前記シャフト型リニアモータを保持したことを特徴とする放射線画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に複数の磁石を組み合わせて構成されるシャフト型リニアモータ、保持機構及び放射線画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、例えばＯＡ機器、医用機器の分野において、直線移動が要求される部位に、シャフト型リニアモータを利用することが提案されている。通常、シャフト型リニアモータは、複数の磁石を互いに反対の磁極が対向するように直列に組み合わせてなる固定子と、この固定子の外側にこれを囲むように配置され、固定子の軸方向にスライド可能なコイルを含む可動子とを有している。磁石で発生される磁束と交叉するようにコイルに電流を流すことにより、この電流と磁界との相互作用に基づいてコイルには軸方向に駆動力が発生し、その結果、可動部が移動する（特開平１０-３１３５６６）。
【特許文献１】特開平１０-３１３５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これまでは、一般的にシャフト型リニアモータを例えばＯＡ機器、医用機器などに用いる場合には、固定子を構成するシャフト部材の両端部を保持するためにＶブロック等を用い上下からシャフト部材の両端部を挟むように締め付けて固定していた。
【０００４】
このように、シャフト部材の両端部を挟むように締め付けて固定する場合には、部品の精度と締め付ける力で、シャフト部材に反りが発生することがあり、もし反りが発生して固定子と可動子が接触した場合には、搬送性能に影響がでる。特に、シャフト型リニアモータを画像読取装置などの装置に搭載する場合には、画像ムラが発生する一原因ともなる。
【０００５】
また、シャフト部材の変形が起きないようにＶブロック等を締め付ける各螺子のトルクを均一にするため、それぞれの螺子の締め付けにトルク管理が必要となってしまう。さらに、Ｖブロック等の部品で締め付ける構成とした場合、Ｖブロック、螺子など部品点数が多くある程度の精度が必要であることからコスト高となる。
【０００６】
また、シャフト型リニアモータにて従来のＶブロック方式を用いた場合、シャフト部材を組み込む際にシャフト部材の両端のＶブロックを取り付け、取り外しを行う必要があり、作業工程が多くなる。
【０００７】
この発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、容易に機器へ搭載でき、かつ搬送性能に優れるシャフト型リニアモータ、保持機構及び放射線画像読取装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明は、以下のように構成されている。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、パイプ状部材に複数個の磁石を収納し、両端部で保持されてなる固定子と、前記固定子を包むように配置されコイルを含む可動子を有するシャフト型リニアモータにおいて、前記固定子の少なくとも一方の端部に、前記磁石を保持する封止部材を有し、前記封止部材に、保持機構に取り付けるための螺子が少なくとも1つ以上形成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。
【００１０】
請求項2に記載の発明は、前記螺子は、前記封止部材の軸方向に軸方向に形成された雌螺子であることを特徴とする請求項1に記載のシャフト型リニアモータである。
【００１１】
請求項3に記載の発明は、前記封止部材は、軸状に形成されており、前記封止部材の一部が前記端部に挿入固定され、挿入固定されていない突出部により前記保持機構に係合して保持可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシャフト型リニアモータである。
【００１２】
請求項4に記載の発明は、前記封止部材は、軸状に形成されており、前記封止部材の一部が前記端部に挿入固定され、挿入固定されていない突出部に形成された小径軸部により前記保持機構に係合して保持可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシャフト型リニアモータである。
【００１３】
請求項5に記載の発明は、前記封止部材は、軸状に形成されており、前記封止部材の全部が前記端部に挿入固定され、前記端部により前記保持機構に係合して保持可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシャフト型リニアモータである。
【００１４】
請求項6に記載の発明は、シャフト型リニアモータの固定子の両端部を保持部材により保持する保持機構であって、前記何れか一方の保持部材は、前記固定子の外径と係合する凹み部を有し、前記凹み部は、前記固定子の端面を突き当てる面を有することを特徴とする保持機構である。
【００１５】
請求項7に記載の発明は、前記シャフト型リニアモータが請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のシャフト型リニアモータであることを特徴とする請求項6に記載の保持機構である。
【００１６】
請求項8に記載の発明は、駆動源に請求項１乃至請求項5のいずれか1項に記載にシャフト型リニアモータを用い、前記請求項6または請求項7に記載の保持機構を用いて前記シャフト型リニアモータを保持したことを特徴とする放射線画像読取装置である。
【発明の効果】
【００１７】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、固定子の少なくとも一方の端部に、磁石を保持する封止部材を有し、この封止部材に形成された少なくとも1つ以上の螺子を用いることで、保持機構にＶブロック等の特別な部材を用いることなく、固定子に反り(変形)が発生することを防止し、簡単な機構で、かつ部品点数が少なく低コストで保持することができる。
【００１９】
請求項2に記載の発明によれば、封止部材の軸方向に形成された雌螺子により保持機構に簡単な機構で、かつ精度良く保持することができる。
【００２０】
請求項3に記載の発明によれば、封止部材の突出部により保持機構に係合して保持可能であり、例えば可動子を先に装置に組み込み、固定子を可動子に通する場合、簡単な機構で位置決めし、かつ部品点数が少なく低コストで保持することができる。
【００２１】
請求項4に記載の発明によれば、封止部材の突出部に形成された小径軸部により保持機構に係合して保持可能であり、例えば可動子を先に装置に組み込み、固定子を可動子に通する場合、簡単な機構で位置決めし、かつ部品点数が少なく低コストで保持することができる。
【００２２】
請求項5に記載の発明によれば、封止部材の全部が端部に挿入固定され、端部により保持機構に係合して保持可能であり、例えば可動子を先に装置に組み込み、固定子を可動子に通する場合、簡単な機構で位置決めし、かつ部品点数が少なく低コストで保持することができる。
【００２３】
請求項6に記載の発明によれば、保持機構の何れか一方の保持部材は、固定子の外径と係合する凹み部を有し、この凹み部は固定子の端面を突き当てる面を有することで、部品精度で、基準位置を決めることができるので余計な調整が必要ない。
【００２４】
請求項7に記載の発明によれば、シャフト型リニアモータが請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のシャフト型リニアモータであり、部品精度で、基準位置を決めることができるので余計な調整が必要なく、固定子の反り(変形)が防止できる。
【００２５】
請求項8に記載の発明は、搬送する駆動源に請求項１乃至請求項5のいずれか1項に記載にシャフト型リニアモータを用い、請求項6または請求項7に記載の保持機構を用いてシャフト型リニアモータを保持することで、固定子に反り(変形)が発生することがなく精度良く搬送でき、また機器の小型化を図り容易に機器に組み込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明のシャフト型リニアモータ、保持機構及び放射線画像読取装置の実施の形態について説明するが、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００２７】
図1はシャフト型リニアモータの概略構成図である。シャフト型リニアモータ10は、複数の磁石を収納するパイプ状部材21を含む固定子20と、固定子20を包むように配置された線材を巻き付けてなるコイル31を含む可動子30を有する。固定子20は、複数の磁石24と、複数の磁石24を収納するパイプ状部材21とを有する。磁石24は、パイプ状部材21に効率よく収納されるように円柱形状であることが好ましいが、外形が円柱形状であれば、中心に貫通孔が設けられた円筒形状の磁石を用いてもよい。磁石24の材料としては、磁束密度の大きい希土類磁石が好ましい。特に、希士類磁石は、ネオジム系磁石、例えばネオジム−鉄−ボロン磁石(Nd-Fe-B磁石)が好ましく、他の磁石に比べて高い推力が得られる。
【００２８】
パイプ状部材21の材料としては、アルミニウム合金、銅合金、非磁性ステンレス鋼等
の非磁性材料を用いることが好ましい。また、パイプ状部材21は、可動子30に作用させる磁界を減少させないようにできるだけ薄いほうが好ましい。この実施の形態では、薄肉パイプを使用しており、この薄肉パイプとすることにより磁石24と可動子30間の距離を短くすることができ、より大きな推力を得るようにしている。
【００２９】
パイプ状部材21の一端は閉塞され、雄螺子22が形成されている。また、パイプ状部材21の他端は磁石24をパイプ状部材21の内部に収納するために開口しており、開口を塞ぐ封止部材23が設けられている。封止部材23はパイプ状部材21と同様の非磁性体材料を用いて形成することができる。
【００３０】
パイプ状部材21の内部には、複数の磁石24が隣接する磁石と互いに反発するように同じ磁極を対向させて収納されている。なお、隣り合う磁石24同士が密着するようにパイプ状部材21の内部に収納されているが、隣り合う磁石24同士が反発し合うように収納されていればよく、隣り合う磁石24同士の間に隙間を設けるように収納してもよい。封止部材23はパイプ状部材21の両端部から磁石24が反発力により抜け出ることを規制する。
【００３１】
このように、この実施の形態のシャフト型リニアモータ10は、固定子20の少なくとも一方の端部に、磁石24を保持して抜け出ることを規制する封止部材23を有している。この封止部材23は、図2乃至図4に示すように構成され、機器に備えられる保持機構90に保持される。
【００３２】
まず、第1の実施の形態を図2に基づいて説明する。この実施の形態の封止部材23は、軸状に形成されており、封止部材23の一部23ａがパイプ状部材21の端部21ａに挿入固定されている。この封止部材23の一部23ａはパイプ状部材21の端部21ａに圧入して挿入固定されるが、挿入してパイプ状部材21を外部から押圧して固定しても良い。封止部材23の挿入固定されていない突出部23ｂの外径Ｄ11は、パイプ状部材21と同じ径であり、可動子30の内径Ｄ21以下に形成されている。この封止部材23には軸方向に雌螺子23ｃが形成されている。この雌螺子23ｃは、複数箇所に形成しても良く、1箇所に形成する場合には軸心に形成されるが、複数箇所に形成する場合には、軸心でなく適当な位置に形成される。
【００３３】
このシャフト型リニアモータ10は、例えばＯＡ機器、医用機器などの機器に組み込まれる。この機器には保持機構90が備えられている。この実施の形態では、機器本体に搭載する際に可動子30を先に機器に組み込み、固定子20を可動子30の孔30ａに通して固定する。この保持機構90は保持部材40，41を有する。保持部材41には固定子20のパイプ状部材21を通す貫通孔41ａが形成されている。
【００３４】
保持部材40には、封止部材23の突出部23ｂの外径と係合する凹み部40ａが形成されている。この凹み部40ａは、外周接合面40ａ1と、端面を突き当てる面40ａ2を有する。また、保持部材40には、取付孔40ｂが凹み部40ａに連通して形成されている。
【００３５】
このシャフト型リニアモータ10の固定子20は、機器に備えられる保持機構90に保持されるが、この実施の形態では、パイプ状部材21の端部から保持部材41の貫通孔41ａに挿入し、さらに可動子30の孔３０ａを通し、封止部材23の突出部23ｂを凹み部40ａに係合する。そして、取付ボルト91を取付孔40ｂから挿入し、封止部材23の雌螺子23ｃに螺着して締め付け固定する。
【００３６】
取付ボルト91の締め付け固定により、封止部材23の突出部23ｂの先端面23ｂ1が凹み部40ａの面40ａ2に突き当たり軸方向の位置決めし、突出部23ｂの先端外周面23ｂ2が凹み部40ａの外周接合面40ａ1に係合して軸方向と直交する方向の位置決めを行う。そして、保持部材41から外部に突出するパイプ状部材21の雄螺子22にナット92を締め付けて固定する。
【００３７】
このように、封止部材23に形成された螺子を用いることで、パイプ状部材21の両端部を挟むように締め付けて固定する場合と比較してパイプ状部材21に反りが発生することがなく、搬送性能が向上する。また、機器の保持機構90にＶブロック等の特別な部材を用いることなく、簡単な機構で、かつ部品点数が少なく低コストで保持することができる。さらに、封止部材23の軸心に軸方向に形成された雌螺子23ｃにより機器の保持機構90に簡単な機構で、かつ精度良く保持することができる。
【００３８】
次に、第2の実施の形態を図3に基づいて説明する。この実施の形態は、図2の実施の形態を同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態では、封止部材23の突出部23ｂに小径軸部23ｄが形成されている。また、保持部材40の凹み部40ａは、外周接合面40ａ1と、面40ａ2を有するが、小径軸部23ｄが係合して保持可能な形状に形成されている。
【００３９】
取付ボルト91の締め付け固定により、封止部材23の小径軸部23ｄの先端面23ｄ1が凹み部40ａの面40ａ2に突き当たり、また小径軸部23ｄの段部23ｄ2が保持部材40の側面40ｃに突き当たり軸方向の位置決めし、小径軸部23ｄの先端外周面23ｄ2が凹み部40ａの外周接合面40ａ1に係合して軸方向と直交する方向の位置決めを行う。
【００４０】
次に、第3の実施の形態を図4に基づいて説明する。この実施の形態でも、図2の実施の形態を同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態では、封止部材23の突出部23ｂの全部がパイプ状部材21の端部21ａに挿入固定されている。また、保持部材40の凹み部40ａは、外周接合面40ａ1と、面40ａ2を有するが、パイプ状部材21の端部21ａが係合して保持可能な形状に形成されている。
【００４１】
取付ボルト91の締め付け固定により、封止部材23の先端面23ｅ1及びパイプ状部材21の端部21ａの先端面21ａ1が凹み部40ａの面40ａ2に突き当たり軸方向の位置決めし、パイプ状部材21の端部21ａの先端外周面21ａ2が凹み部40ａの外周接合面40ａ1に係合して軸方向と直交する方向の位置決めを行う。
【００４２】
このように、第1の実施の形態乃至第3の実施の形態では、保持機構90の保持部材40，41は、シャフト型リニアモータ10の固定子20の両端部を保持し、保持部材40は、固定子20の外径と係合する凹み部40ａを有し、凹み部40ａは、固定子20の端面を突き当てる面40ａ2を有し、この凹み部40ａの面40ａ2に固定子20の端面を突き当てることで、基準位置を決めることができる。このように、シャフト型リニアモータ10は、基準位置を決めるのに余計な調整が必要なく、コイル31と磁極の位相を保持部材40や固定子20などの部品精度で決めることがき、シャフト型リニアモータ10の制御が簡素な構成にできる。
【００４３】
この実施の形態では、固定子20の一方の端部に、磁石24を保持する封止部材23を有し、固定子20の基準側とならない保持部材４１に係合する側は、パイプ状部材21に雄螺子22を形成しナット92で固定しているが、封止部材23を固定子20の両方の端部に、同様に構成してもよく、封止部材23に形成された螺子を用いることで、機器の保持機構90にＶブロック等の特別な部材を用いることなく、固定子に反り(変形)が発生することを防止し、簡単な機構で、かつ部品点数が少なく低コストで固定子20を保持することができる。また、固定子20の基準側とならない保持部材４１に係合する側は、保持部材４１にパイプ状部材21を貫通可能な雌螺子を形成し、雄螺子22を螺着して固定するようにしても良い。  
【００４４】
このシャフト型リニアモータ10は、放射線画像読取装置の駆動源に用いることができる。この放射線画像読取装置の実施の形態を図5に示す。
【００４５】
放射線画像読取装置1は、光学ユニット5、搬送台3、シャフト型リニアモータ10、直動ガイド4、リニアエンコーダ7、プレート支持部6とを主な構成要素とし、これらを支持するベ一ス2と、これらを覆う外装カバー8とから概略構成されている。なお、この実施の形態では、シャフト型リニアモータ10により光学ユニット5を搬送する構成の放射線画像読取装置1について説明するが、この発明はこれに限らず、後述する輝尽性蛍光体プレート9を搬送する構成としてもよい。
【００４６】
ベ一ス2の上部には、シャフト型リニアモータ10、搬送台3、直動ガイド4、リニアエンコーダ7、光学ユニット5、プレート支持部6等が設けられている。
【００４７】
シャフト型リニアモータ10は、図1に示すように、棒状の固定子20と、可動子30とからなる。固定子20はパイプ状部材21の内部に複数個の磁石24を隣り合う磁石24同士が互いに反発しあうように収納しており、両端を固定子保持部40に保持されてベ一ス2と平行に固定されている。また固定子20は可動子30の中央に挿通されている。固定子20の保持部材40，41への取り付け構造である。
【００４８】
可動子30は搬送台3の下面に固定されている。可動子30の内部にはコイルが収納されている。コイルとしては複数相、例えば三相からなるコイル群を用いることができるが、これに限定されない。また、可動子30には固定子20を挿通させる挿通孔が設けられている。コイルに電流を流すと、可動子30は固定子20に収納された磁石24と反発する磁力を得て、固定子20の軸方向に移動する。
【００４９】
搬送台3は、光学ユニット5を支持しており、下面に固定された可動子30とともに固
定子20の軸方向へ移動する。直動ガイド4は、ベ一ス2上に固定子20と平行に配設さ
れ、搬送台3の移動を補助する。リニアエンコーダ7は、ベ一ス2上に固定子20と平行
に配設されたスケール71と、搬送台3に設けられ、一定の間隔を保ちつつスケール71
に沿って移動するヘッド72とからなる。リニアエンコーダ7は搬送台3の位置を計測す
る。
【００５０】
光学ユニット5は、レーザ光を光学ユニット5の移動方向と直交する方向に走査させながら輝尽性蛍光体プレート9に対して照射するレーザ光照射装置(図示せず)と、レーザ光照射装置により輝尽性蛍光体プレート9にレーザ光が照射されることで励起された輝尽発光光を導く導光板51と、導光板51により導かれた輝尽発光光を集光する集光管52と、集光管52により集光された輝尽発光を電気信号に変換する光電変換器53とを有している。
【００５１】
なお、この発明の画像読取装置には、図示しないが光学ユニット5により放射線エネルギーの読取処理がなされた後、輝尽性蛍光体プレート9に残留する放射線エネルギーを放出させるために輝尽性蛍光体プレート9に対して消去光を照射する消去装置が設けられている。
【００５２】
プレート支持部6は、X線撮影された輝尽性蛍光体プレート9を、光学ユニット5が移
動する方向と平行に支持する。輝尽性蛍光体プレート9には、X線撮影により透過された潜像が記録されており、レーザ光照射装置によりレーザ光が照射され線量に応じた輝尽発光光を発する。輝尽発光光は光電変換器53により光電変換され、デジタル画像データが得られる。得たデジタル画像データは、しかる手段により放射線画像として可視化することができる。
【００５３】
外装カバー8は、これらの装置を覆うように設けられている。外装カバー8には輝尽性蛍光体プレート9を装置内部に投入、または排出するための投入・排出口81が設けられている。また、外装カバー8には、固定子20を点検のために取り出し、再び挿入するための固定子着脱口82が設けられている。
【００５４】
このように、搬送する駆動源にシャフト型リニアモータ10を用い、保持機構90を用いて固定子20の両端を挟まないようにして保持することで、固定子20に反り(変形)が発生することがなく、簡単な機構で、精度良く搬送できる。これにより、固定子20の反り(変形)が原因で、固定子20と可動子30が接触することがなく、搬送不良による画像ムラを防止できる。また、機器の小型化を図ることができ、その際に容易にシャフト型リニアモータ10を機器に組み込むことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
この発明は、特に複数の磁石を組み合わせて構成されるシャフト型リニアモータ、保持機構及び放射線画像読取装置に適用でき、容易に機器へ搭載でき、かつ搬送性能に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】シャフト型リニアモータの概略構成図である。
【図２】第1の実施の形態のシャフト型リニアモータの保持機構を示す図である。
【図３】第2の実施の形態のシャフト型リニアモータの保持機構を示す図である。
【図４】第3の実施の形態のシャフト型リニアモータの保持機構を示す図である。
【図５】放射線画像読取装置の実施の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
10  シャフト型リニアモータ
20  固定子
21  パイプ状部材
24  磁石
30  可動子
31  コイル
【図１】
2007037206.tif 000003
【図２】
2007037206.tif 000004
【図３】
2007037206.tif 000005
【図４】
2007037206.tif 000006
【図５】
2007037206.tif 000007