JP2009111224A - Rotary solenoid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の被駆動部を回転駆動するために搭載される車載形のロータリーソレノイドに関する。 The present invention relates to a vehicle-mounted rotary solenoid mounted for rotationally driving a driven part of a vehicle.
アクチュエータを用いた回転機構は、自動変速機を搭載した車両(AT車)のシフトレバーロック装置をはじめ、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェードの遮蔽板、照射方向を上下調節するレベライザー、照射方向を左右に調整するAFS等、ならびに各種のバルブの開閉を行うアクチュエータにも適用されている。 The rotating mechanism using an actuator includes a shift lever lock device for vehicles equipped with automatic transmissions (AT cars), a shade shielding plate that controls the light distribution of the low and high discharge headlamps, and the irradiation direction up and down. The present invention is also applied to a leveler for adjustment, an AFS for adjusting the irradiation direction to the left and right, and an actuator for opening and closing various valves.
シフトレバーロック装置の施解錠機構や前照灯の遮蔽板等には、直線作動する電磁ソレノイド装置が組み込まれ、レベライザーやAFS等の制御には、ステップモータと減速ギアで構成された駆動装置が用いられている。電磁ソレノイド装置の駆動部は、リンク機構を介してロック装置や遮蔽板を駆動するようにしている。 An electromagnetic solenoid device that operates in a straight line is incorporated in the locking / unlocking mechanism of the shift lever lock device, the shield plate of the headlamp, etc., and a drive device composed of a step motor and a reduction gear is used for control of the levelizer, AFS, etc. It is used. The drive unit of the electromagnetic solenoid device drives the lock device and the shielding plate via a link mechanism.
近年では、例えば、磁石などを用いてプランジャーとヨークとの間に電磁吸引力を発生させてプランジャーにトルクを与えて、プランジャーの回転変位により、被駆動部を回転駆動するロータリーソレノイドが考えられている。本願発明は、関連する先行技術文献とは構造が異なるため、調査によるも適当な先行技術文献が発見できず、本欄に掲載することができない。 In recent years, for example, there has been a rotary solenoid that generates an electromagnetic attraction force between a plunger and a yoke by using a magnet or the like to give torque to the plunger and rotationally drive the driven part by the rotational displacement of the plunger. It is considered. Since the present invention has a structure different from that of related prior art documents, a suitable prior art document cannot be found even by investigation and cannot be listed in this column.
上記ロータリーソレノイドにおいて、プランジャーは、初期の起動トルクが最大であり、回転変位が進むにつれて漸減するトルク特性を有するのが一般的である。プランジャーの回転位置に関係なく、過不足のない所要の回転トルクを有する理想的なロータリーソレノイドを実現させるのには、改良の余地が大きいものである。 In the above rotary solenoid, the plunger generally has a torque characteristic that the initial starting torque is maximum and gradually decreases as the rotational displacement proceeds. Regardless of the rotational position of the plunger, there is much room for improvement in order to realize an ideal rotary solenoid having a required rotational torque without excess or deficiency.
本願発明は、回転プランジャーからヨークに対して、磁石が形成する磁気回路に基づいて回転プランジャーの回転トルクを強化して理想に近いトルク特性を得ようとする構成である。 The present invention is configured to obtain a torque characteristic close to ideal by strengthening the rotational torque of the rotary plunger based on the magnetic circuit formed by the magnet from the rotary plunger to the yoke.
したがって、本願発明の第1目的は、比較的簡素な構造でトルクむらの無い大きな回転トルクを略均一に発生させることができて、かつコスト的に有利で省スペース化を図りながら量産性に優れるロータリーソレノイドを提供することにある。 Therefore, the first object of the present invention is to generate a large rotational torque with a relatively simple structure without torque unevenness substantially uniformly, which is advantageous in terms of cost and excellent in mass productivity while saving space. To provide a rotary solenoid.
また、本発明の第2目的は、巻線スプールにコイル体を複数層に巻回した際、コイル体の積層圧により鍔部が外方に拡開する方向に変形してしまっても、回転プランジャーの回動時、鍔部が延出部に干渉することがなく回転プランジャーの円滑な回動変位を長期にわたって維持することができるロータリーソレノイドを提供することにある。 In addition, the second object of the present invention is to rotate the coil body around the winding spool even if it is deformed in the direction in which the flange expands outward due to the lamination pressure of the coil body. An object of the present invention is to provide a rotary solenoid capable of maintaining a smooth rotational displacement of a rotating plunger over a long period of time without causing interference of the flange portion with the extending portion when the plunger is rotated.
(請求項1について)
回転コア軸は、ケーシング内に回転可能に設けられ、被駆動部に連結されるようになっている。ヨークは、ケーシング内で回転コア軸の周囲に略同心状に配置されて、横断面が略円弧状をなす複数の支持板部からなっている。回転プランジャーは、回転コア軸の外周部に回転コア軸の回転変位に連動するように設けられ、回転コア軸の径方向に延出形成された延出部を支持板部の内周面と微小空隙を介して対向させるようにしている。
巻線スプールは、コイル体を巻回した筒状の管体と管体の両端に形成された鍔部とからなり、管体が鍔部を延出部の内面側に近接させた状態で、回転コア軸を自由回転可能に遊嵌した状態に取付けて、コイル体への通電により延出部と支持板部との間に電磁吸引力を生じさせる。
捩りコイルスプリングなどの付勢部材は、コイル体への無通電時、延出部と支持板部とが微小空隙を介して重なる相互的重複部分を減少させる方向に延出部を回動させた初期位置に付勢している。逃避部は、延出部の内面側に形成され、巻線スプールの鍔部に生じる拡開変形の逃げとなり、回転プランジャーの回動時に延出部に対する鍔部の干渉を避ける。コイル体への通電時、電磁吸引力により回転プランジャーを付勢部材の付勢力に抗して初期位置から相互的重複部分が所定量だけ増加する停止位置まで周方向に回動させて、回転コア軸に回転力を付与する。
(About claim 1)
The rotating core shaft is rotatably provided in the casing and is connected to the driven part. The yoke is composed of a plurality of support plate portions arranged substantially concentrically around the rotating core shaft in the casing and having a substantially arc-shaped cross section. The rotating plunger is provided on the outer peripheral portion of the rotating core shaft so as to be interlocked with the rotational displacement of the rotating core shaft, and the extending portion formed to extend in the radial direction of the rotating core shaft is connected to the inner peripheral surface of the support plate portion. It is made to oppose through a micro space | gap.
The winding spool is composed of a cylindrical tube wound with a coil body and flanges formed at both ends of the tube, and the tube is in a state where the flange is close to the inner surface side of the extension part. The rotating core shaft is mounted in a loosely-fitted state so as to be freely rotatable, and an electromagnetic attractive force is generated between the extension portion and the support plate portion by energizing the coil body.
The biasing member such as a torsion coil spring rotates the extending part in a direction to reduce the mutual overlapping part where the extending part and the support plate part overlap with each other through a minute gap when the coil body is not energized. Energized to the initial position. The escape portion is formed on the inner surface side of the extension portion, serves as an escape of the expansion deformation that occurs in the flange portion of the winding spool, and avoids interference of the flange portion with the extension portion when the rotary plunger rotates. When energizing the coil body, the rotary plunger is rotated by rotating it in the circumferential direction from the initial position to the stop position where the mutual overlap part increases by a predetermined amount against the biasing force of the biasing member by the electromagnetic attractive force. A rotational force is applied to the core shaft.
請求項1の構成では、コイル体への電通時、延出部からヨークに向けた磁束の流れにより延出部からヨークに対して電磁吸引力が均等に働くようになり、回転プランジャーをむらの無い大きな回転トルクで初期位置から停止位置へ確実に回動することができて、被駆動部の作動への応答性を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, when the coil body is energized, the magnetic attraction from the extension portion to the yoke is uniformly applied to the yoke by the flow of magnetic flux from the extension portion to the yoke, and the rotating plunger is uneven. It is possible to reliably rotate from the initial position to the stop position with a large rotational torque without any problem, and to improve the response to the operation of the driven part.
巻線スプールは通常プラスチックにより形成されていることが多く、コイル体を巻線スプールに複数層に巻回する過程で、鍔部がコイル体の積層圧により外方に拡開する方向に変形してしまうことがある。
巻線スプールの鍔部に生じる拡開変形の逃げとなる逃避部を延出部の内面側に形成したので、コイル体の巻回過程で、巻線スプールの鍔部が外方に拡開変形してしまっても、回転プランジャーの回動時、鍔部が延出部に干渉することがなく、回転プランジャーの円滑な回動変位を長期にわたって維持することができる。
しかも、逃避部を延出部の内面側に形成したので、延出部が外方へ拡大することがなくなり、全体が大きくならず、省スペース化に資する小型化を維持することができる。
The winding spool is usually made of plastic, and in the process of winding the coil body in multiple layers around the winding spool, the collar part is deformed in the direction of expanding outward due to the lamination pressure of the coil body. May end up.
Since the escape part that escapes the expansion deformation that occurs in the flange part of the winding spool is formed on the inner surface side of the extension part, the winding spool part expands and deforms outward during the winding process of the coil body. Even when the rotary plunger is rotated, the flange portion does not interfere with the extending portion, and the smooth rotation displacement of the rotary plunger can be maintained over a long period of time.
And since the escape part was formed in the inner surface side of the extension part, the extension part does not expand outside, the whole does not become large, and the miniaturization contributing to space saving can be maintained.
基本構成がケーシング内に回転コア軸、コイル体、回転プランジャーおよびヨークを設けるといった簡素な構造のため、コスト的に有利で省スペース化を実現できて量産性に優れ、大量生産が必要となる車両に搭載するロータリーソレノイドとして好適となる。 The basic structure is a simple structure in which a rotating core shaft, coil body, rotating plunger, and yoke are provided in the casing, which is advantageous in terms of cost, can save space, has excellent mass productivity, and requires mass production. It is suitable as a rotary solenoid mounted on a vehicle.
(請求項2について)
ヨークは、ケーシング内で回転コア軸の周囲に略同心状に配置されて、横断面が略円弧状をなす複数の支持板部からなる。延出部は、この延出部に略直角で回転コア軸の軸方向に指向するように形成された縦腕部とともに、略逆L字状の縦断面を成し、縦腕部の外周面を支持板部の内周面と微小空隙を介して対向させるようにしている。
(About claim 2)
The yoke is composed of a plurality of support plate portions arranged substantially concentrically around the rotating core shaft in the casing and having a substantially arc-shaped cross section. The extending portion has a substantially inverted L-shaped longitudinal section together with the vertical arm portion formed so as to be substantially perpendicular to the extending portion and directed in the axial direction of the rotary core shaft, and the outer peripheral surface of the vertical arm portion. Is opposed to the inner peripheral surface of the support plate portion via a minute gap.
この場合、延出部の縦腕部は、その外周面を支持板部の内周面と広い面積を介して対向させるため、コイル体への通電に伴い、回転プランジャーに対してむらの無い大きな回転トルクを働かせながら、初期位置から停止位置へ確実に回動することができて、この観点からも被駆動部の作動への応答性を向上させることができる。 In this case, the vertical arm portion of the extension portion has its outer peripheral surface opposed to the inner peripheral surface of the support plate portion via a wide area, and therefore, there is no unevenness with respect to the rotating plunger as the coil body is energized. It is possible to reliably rotate from the initial position to the stop position while applying a large rotational torque, and from this point of view, the response to the operation of the driven part can be improved.
(請求項3について)
縦腕部の内面側の少なくとも一部を削減することにより、その厚みを小さくして逃避部に連続する二次的逃避部を有している。このため、スプールの鍔部が径大となって外方に広がっても、延出部に対する鍔部の干渉回避が有効となる。
(Claim 3)
By reducing at least a part of the inner surface side of the vertical arm portion, the secondary arm has a secondary escape portion that is continuous with the escape portion by reducing its thickness. For this reason, even if the collar part of a spool becomes large in diameter and spreads outward, it is effective to avoid interference of the collar part with the extending part.
(請求項4について)
逃避部は、延出部の内面側から外方に向けて形成され、延出部の厚みを漸減させるように傾斜するテーパ部である。
逃避部を延出部の内面側を窪ませるように形成しているので、コスト的に有利であるとともに、延出部が外方へ拡大することがなく、省スペース化に資する小型化を維持することができる。
(About claim 4)
The escape portion is a tapered portion that is formed outward from the inner surface side of the extension portion and is inclined so as to gradually reduce the thickness of the extension portion.
The escape part is formed so that the inner surface side of the extension part is recessed, which is advantageous in terms of cost, and the extension part does not expand outward, and maintains a small size that contributes to space saving. can do.
(請求項5について)
逃避部は、延出部の内面側の少なくとも一部を削減することにより、その厚みを小さくして段差を付けた削減部であるため、請求項4と同様な効果が得られる。
(Claim 5)
Since the escape portion is a reduction portion having a stepped portion with a reduced thickness by reducing at least a part of the inner surface side of the extension portion, the same effect as in the fourth aspect can be obtained.
(請求項6について)
逃避部は、延出部の内面側を外方ほど削減する量が大きくなるように複数段に分けて厚みを小さくした削減段部である。これによっても、延出部が外方へ拡大することがなく、省スペース化に資する小型化を維持することができる。
(About claim 6)
The escape portion is a reduction step portion that is divided into a plurality of steps and has a small thickness so that the amount of reduction on the inner surface side of the extension portion increases toward the outside. Also by this, the extension part does not expand outward, and the downsizing contributing to space saving can be maintained.
(請求項7について)
逃避部は、延出部の内面側から外方に向けて形成され、延出部の厚みを連続的に漸減させるように、カーブする曲面部である。これによっても、延出部が外方へ拡大することがなく、請求項4と同様に省スペース化に資する小型化を維持することができる。
(About claim 7)
The escape portion is a curved surface portion that is formed outward from the inner surface side of the extension portion and curves so as to continuously reduce the thickness of the extension portion. Also by this, the extension part does not expand outward, and the miniaturization contributing to space saving can be maintained as in the fourth aspect.
(請求項8について)
逃避部は、延出部の内面側に磁性体からなる充填パッドを取付けることにより段差を付けて削減部を形成している。
この場合、別体の充填パッドを用意して延出部に組付ければよいので、充填パッドによる削減部の製作が容易で迅速になり、生産性の向上に寄与することができる。
(About claim 8)
The escape portion is provided with a step by attaching a filling pad made of a magnetic material on the inner surface side of the extension portion to form a reduction portion.
In this case, it is only necessary to prepare a separate filling pad and assemble it to the extending portion. Therefore, the reduction portion using the filling pad can be easily and quickly manufactured, which can contribute to improvement in productivity.
コイル体への通電に伴い、回転プランジャーの延出部とヨークとの間に働く電磁吸引力により、回転プランジャーが付勢部材の付勢力に抗して初期位置から停止位置まで回動し、回転コア軸に回転力を付与して被駆動部の制御を可能とする。巻線スプールの鍔部に生じる拡開変形の逃げとなる逃避部を延出部の内面側に形成したので、コイル体の巻回過程で、巻線スプールの鍔部が外方に拡開変形してしまっても、回転プランジャーの回動時、鍔部が延出部に干渉することがなく回転プランジャーの円滑な回動変位を長期にわたって維持することができる。 As the coil body is energized, the rotating plunger rotates from the initial position to the stop position against the urging force of the urging member due to the electromagnetic attractive force acting between the extending portion of the rotating plunger and the yoke. The driven portion can be controlled by applying a rotational force to the rotating core shaft. Since the escape part that escapes the expansion deformation that occurs in the flange part of the winding spool is formed on the inner surface side of the extension part, the winding spool part expands and deforms outward during the winding process of the coil body. Even when the rotary plunger is rotated, the flange portion does not interfere with the extending portion, and the smooth rotation displacement of the rotary plunger can be maintained over a long period of time.
図1ないし図3(a)は本発明の実施例1を示す。本発明におけるロータリーソレノイド1は、自動変速機を搭載した車両(AT車)のシフトレバーロック装置をはじめ、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェードの遮蔽板、照射方向を上下に調節するレベライザー、ならびに照射方向を左右に調整するAFS等などの被駆動部に用いられるものである。ロータリーソレノイド1における有底円筒状のケーシング2は、図1の(a)に示すように、上端開口部および有底部に上プレート3および下プレート4を取付け、後述する駆動系部品(例えば、回転コア軸5および回転プランジャー10を含む各部材)を抜止め状態に配置する。
1 to 3 (a) show a first embodiment of the present invention. The
磁性体製の回転コア軸5は、上下に径小端部5a、5bを有し、中央部に径大部5cを設けた段付き状に形成されてケーシング2内に同心的に配置されている。
回転コア軸5の径小端部5aは、上プレート3の外部に位置してシフトレバーロック装置、ディスチャージ形前照灯の遮蔽板、レベライザー、あるいはAFS等の被駆動部等に連結されるものである。上プレート3および下プレート4の中央部には、上軸受6および下軸受7が設けられ、回転コア軸5の径小端部5a、5bをそれぞれ回転可能に支持している。
The
The small
磁性体であるヨーク8は、縦長に形成されて、横断面が略円弧状をなす支持板部8aからなり、ケーシング2の内側に内接状態で回転コア軸5の周囲に略同心的に複数箇所(例えば、三箇所)に設けられている。
星型の回転プランジャー10は、回転コア軸5と同一材料で形成されて回転コア軸5の外周部である径小端部5a、5bにそれぞれ取付けられ、回転コア軸5の回転変位に連動するようになっている。
The
The star-shaped
この回転プランジャー10は、延出部10aと縦腕部10bとから縦断面が略L字状となるように設けられている。延出部10aは回転コア軸5の径方向に延出形成されている。縦腕部10bは、その先端部を延出部10aと略直角にし、かつ回転コア軸5の軸方向に指向させるように並置している。縦腕部10bは、周方向に沿って円弧状に湾曲し、外周面を支持板部8aの内周面8cと微小空隙Gを介して対向させている。
The
回転コア軸5の径小端部5bには、捩りコイルスプリングSqが付勢部材として取付けられており、延出部10aの縦腕部10bと支持板部8aとが微小空隙Gを介して重なる相互的重複部分を減少させる方向に延出部10aを回動させた初期位置Tに付勢している{図1の(b)参照}。回転プランジャー10は、捩りコイルスプリングSqの付勢力に抗して初期位置Tから相互的重複部分が所定量だけ増加する停止位置Sまで周方向に回動するようになっている。
A torsion coil spring Sq is attached as a biasing member to the small-
支持板部8aの周方向の厚みuは、図2にも示すように、初期位置Tから相互的重複部分が増す方向に一様となっており、微小空隙Gの幅(例えば、0.3mm〜1.0mm)は、回転プランジャー10が位置する初期位置Tから停止位置Sに沿って等距離に設定されている。
As shown in FIG. 2, the circumferential thickness u of the
巻線スプール12はプラスチック製で、コイル体13を巻回した筒状の管部12aと管部12aの両端に一体に形成された鍔部12b、12cとから成っている。この巻線スプール12は、管部12aが鍔部12b、12cを延出部10aの内周面に近接させた状態で、回転コア軸5の径大部5cに遊嵌されている。
The winding
上プレート3と鍔部12bとの間には、上支持棒14の下端が鍔部12bに当接するように設けられ、下プレート4と鍔部12cとの間には、下支持棒15の上端が鍔部12cに当接するように設けられている。これにより、巻線スプール12が鍔部12b、12cを介して上支持棒14と下支持棒15との間に挟持され、管部12a内で回転コア軸5が自由回転することを許容している。
Between the
回転プランジャー10における延出部10aの内面側には、後述する理由から鍔部12b、12cに生じる拡開変形の逃げとなる逃避部16を設けている。逃避部16は、図3(a)に示すように、延出部10aの内面側から外方に向けて形成され、延出部10aの厚みwを漸減させるように傾斜するテーパ部を構成する。この際、縦腕部10bの内面側を削減することにより、全体の厚みを小さくして逃避部16に連続する二次的逃避部16Aを形成している。逃避部16により、延出部10aの内面側と鍔部12b(12c)との間に余裕空間Dpが生じ、二次的逃避部16Aにより縦腕部10bの内面側と鍔部12b(12c)の近接縁部との間に余剰空間Dqを確保している。
On the inner surface side of the extending
コイル体13への通電時、回転プランジャー10の延出部10aおよび縦腕部10bからヨーク8の支持板部8aとにかけて磁気回路がループ状に形成される。磁気回路の形成により、回転プランジャー10の縦腕部10bと支持板部8aとの間に電磁吸引力を働かせて、延出部10aをヨーク8の支持板部8aに引き付ける。
これにより、回転プランジャー10の延出部10aを捩りコイルスプリングSqの付勢力に抗して初期位置Tから停止位置Sまで周方向に回動させて、回転コア軸5に回転力を付与する{図1の(b)における矢印B参照}。
When the
As a result, the extending
この時、シフトレバーロック装置、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェードの遮蔽板や照射方向を上下調節するレベライザー、あるいはAFS等の被駆動部等の作動が制御される。コイル体13への無通電時、延出部10aと支持板部8aとの間の電磁吸引力が消滅するため、延出部10aは捩りコイルスプリングSqの付勢力により、停止位置Sから初期位置Tに戻って被駆動部を元の状態に復帰させる{図1の(b)における矢印A参照}。
At this time, the operation of the shift lever lock device, the shade shielding plate that controls the light distribution of the low and high of the discharge headlamp, the leveler that adjusts the irradiation direction up and down, or the driven part such as AFS is controlled. When the
なお、回転コア軸5の外周側面部に、ピン(図示せず)を突設し、ピンをヨーク8側のストッパー(図示せず)に当接させることにより、延出部10aが停止位置Sを超える過剰回転を防止してもよい。このピンは、上記と逆にヨーク8側に形成し、ストッパーを回転コア軸5の外周側面部に設けてもよい。
これらのピンとストッパーに代わって、上支持棒14および下支持棒15に延出部10aの外側面を当接させて、延出部10aの過剰回転を防止する機能を付与してもよい。
A pin (not shown) protrudes from the outer peripheral side surface of the
Instead of these pins and stoppers, the
上記構成では、コイル体13への通電時、延出部10aからヨーク8の支持板部8aに向けた磁束の流れにより延出部10aからヨーク8の支持板部8aに対して電磁吸引力が均等に働くようになり、回転プランジャー10をむらの無い大きな回転トルクで初期位置Tから停止位置Sへ確実に回動することができて、被駆動部の作動への応答性を向上させることができる。
In the above configuration, when the
ところで、巻線スプール12は通常プラスチックにより形成されていることが多く、コイル体13を巻線スプール12に複数層に巻回する過程で、鍔部12b、12cが図3(b)に示すように、コイル体13の積層圧により外方に拡開する方向に変形してしまい、延出部10aに接触して干渉する虞がある。
とりわけ、軸方向の薄型化を図る場合、巻線スプール12の軸長に対して径方向に大きくなるため、コイル体13の巻き層数が増加し、積層圧(巻込み圧)も増えて巻線スプール12の鍔部12b、12cが拡開し易くなる傾向にある。
By the way, the winding
In particular, in the case of reducing the thickness in the axial direction, the axial length of the winding
回転プランジャー10の延出部10aや縦腕部10bに対する鍔部12b、12cの干渉を防ぐためには、図3(c)に示すように、延出部10aや縦腕部10bが外方に広がるように延ばして体格を大きくすることが考えられる。
これにより、鍔部12b、12cの先端部と延出部10aや縦腕部10bの内面部との間にクリアランスe1、e2が得られるようになり、延出部10aおよび縦腕部10bに対する鍔部12b、12cの干渉をなくすことができる。
In order to prevent the interference of the
Thereby, clearance e1, e2 comes to be obtained between the front-end | tip part of the
この場合、巻線スプール12の鍔部12b、12cが大きく拡開するほど、大きなクリアランスe1、e2を確保する必要があるため、延出部10aおよび縦腕部10bが外方に延びただけ、回転プランジャー10の重さが増えて大きな慣性モーメントを要するようになる。
このため、回転プランジャー10を車両に実装して、車両の走行時に回転プランジャー10が大きな振動を受けると、回転プランジャー10が不用意に回動変位して誤作動に繋がる虞がある。
In this case, the larger the
For this reason, when the
これに対して、上記構成では、巻線スプール12の鍔部12b、12cに生じる拡開変形の逃げとなる逃避部16を延出部10aの内面側に形成している。このため、コイル体13の巻回過程で、巻線スプール12の鍔部12b、12cが外方に拡開変形してしまっても、回転プランジャー10の回動時、鍔部12b、12cが延出部10aに干渉することがなく、回転プランジャー10の円滑な回動変位を長期にわたって維持することができる。
On the other hand, in the said structure, the
しかも、逃避部16は、延出部10aの内面側を削減することにより形成しているため、延出部10aが外方へ拡大することがなくなり、全体が大きくならず、省スペース化に資する小型化を維持することができる。
これに伴い、回転プランジャー10の慣性モーメントが大きくならず、車両の走行時に大きな振動を受けても、回転プランジャー10が不用意に回動変位してしまうことがなく、誤作動が生じず良好な正規の機能を支障なく維持することができる。
In addition, since the
Along with this, the moment of inertia of the
逃避部16を形成することで、延出部10aの厚みwを減らしながらも、磁気回路の磁束は、回転コア軸5から三個の延出部10aに沿って分岐するため、延出部10aに滞ることなく分流する。すなわち、磁気回路の磁束は、延出部10aの個数が多いほど一個当たりに流れる磁束は少なくなる。これにより、延出部10aの厚みwが減少しても、磁気回路の磁束が延出部10aで磁気飽和を招来することなく、ヨーク8の支持板部8aに効率的に流すことができる。
By forming the
基本構成がケーシング2内に回転コア軸5、コイル体13、回転プランジャー10およびヨーク8を設けるといった簡素な構造のため、コスト的に有利で省スペース化を実現できて量産性に優れ、大量生産が必要となる車両に搭載するロータリーソレノイド1として好適となる。
The basic structure is a simple structure in which the
図4(a)は本発明の実施例2を示す。実施例2が実施例1と異なるところは、逃避部17を削減部として窪ませるように設けたことである。この逃避部17は、延出部10aの内面側を削減し、その厚みw1が小さくなるように形成したものである。
FIG. 4A shows Example 2 of the present invention. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the
図4(b)は本発明の実施例3を示す。実施例3が実施例1と異なるところは、逃避部18を2段階の削減段部として設けたことである。この逃避部18は、延出部10aの内面側を外方ほどに削減量が大きくなるように、2段階に窪ませて厚みw2が次第に小さくなるように形成したものである。
FIG. 4B shows Example 3 of the present invention. The third embodiment differs from the first embodiment in that the
図4(c)は本発明の実施例4を示す。実施例4が実施例1と異なるところは、逃避部19を多段の削減段部として設けたことである。この逃避部19は、延出部10aの内面側を外方ほど削減量が大きくなるように、例えば4段に窪ませて厚みw3が次第に小さくなるように形成したものである。
FIG. 4C shows a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the
図4(d)は本発明の実施例5を示す。実施例5が実施例1と異なるところは、逃避部20を曲面部として設けたことである。この逃避部20は、延出部10aの内面側から外方に向けて形成され、延出部10aの厚みw4が漸減するように、放物面などの円錐曲面に沿って緩やかにカーブさせたものである。
実施例2〜5のような逃避部17〜20を形成しても、実施例1と同様な効果が得られる。
FIG. 4 (d) shows Example 5 of the present invention. The difference between the fifth embodiment and the first embodiment is that the
Even if the
図5は本発明の実施例1、3、4、5に対する各変形例を示す。
図5(a)の変形例1では、内面側の削減により延出部10aの厚みWtを予め小さく設定し、実施例1の逃避部16のテーパ部に相当する磁性体製の充填パッド21をワッシャーやパッキンとして用意し、延出部10aの内面側10fに密着状態に取付けている。 図5(b)の変形例2では、実施例3の逃避部18の削減段部に相当する充填パッド22をワッシャーやパッキンとして用意し、延出部10aの内面側10fに密着状態に取付けている。
FIG. 5 shows modifications of the first, third, fourth, and fifth embodiments of the present invention.
In
図5(c)の変形例3では、実施例4の逃避部19における4段の削減段部に相当する充填パッド23をワッシャーやパッキンとして用意し、延出部10aの内面側10fに密着状態に取付けている。
図5(d)の変形例4では、実施例5の逃避部20における多段の削減段部に相当する充填パッド24をワッシャーやパッキンとして用意し、延出部10aの内面側10fに密着状態に取付けている。
In
In
図6は本発明の実施例6を示す。実施例6が実施例1と異なるところは、延出部10aの縦腕部10bに相当する部材を回転プランジャー10から省いたことである。このため、延出部10aの円弧状の外周面10cがヨーク8の支持板部8aの内周面8cとの間に微小空隙Gを形成する。
FIG. 6 shows
この場合、コイル体13への通電に伴い、磁気回路の磁束が回転コア軸5を貫き、延出部10aおよび支持板部8aを介して回転コア軸5に戻る閉ループを描き、実施例1と同様な電磁吸引力を発生する。このため、実施例6でも実施例1と同様な効果が得られる。
In this case, as the
(使用例)
図7は、本発明のロータリーソレノイド1を車両のディスチャージ形前照灯25に適用した例を示す。この場合、ロータリーソレノイド1は、支持部材(図示せず)に設置されており、ディスチャージ形前照灯25の配光調節としてシェードの放電バルブ26をハイとローの高低2位置に切り替えるように機能する。ロータリーソレノイド1の回転コア軸5は、矩形の遮蔽板27の支軸28に同軸上で連結されている。遮蔽板27は、放電バルブ26の直前であるロー位置で、枢支部27aを介して支軸28に固定されている。
(Example of use)
FIG. 7 shows an example in which the
支軸28には、遮蔽板27を回動付勢する捩りコイルスプリング29が巻装されている。捩りコイルスプリング29の一端部29aは、遮蔽板27の内側に当接し、他端部29bは、放電バルブ26の下面部に支持部材からの延出部(図示せず)を介して当接している。これにより、遮蔽板27は、捩りコイルスプリング29によりロー位置の方向に付勢される。
ロータリーソレノイド1のコイル体13(図1参照)に通電すると、回転コア軸5が捩りコイルスプリング29の付勢力に抗して支軸28と一緒に矢印B方向に回動し、ロー位置からハイ位置に切り替わる。
A
When the coil body 13 (see FIG. 1) of the
この使用例の場合、回転コア軸5と支軸28との連結には、簡素な連結構造を設けることで済むので、直線作動を回転に変換するリンク機構が要らず、コスト的に有利で省スペース化にも寄与する。
なお、ディスチャージ形前照灯25の放電バルブ26は光源の一例であるので、放電バルブ26の代わりに、放電発光部やハロゲンバルブなどの白熱バルブのフィラメントなどの光源を用いてもよい。
In the case of this use example, the connection between the
Since the
使用例の捩りコイルスプリング29は、遮蔽板27の支軸28に設けたので、回転コア軸5を配したロータリーソレノイド1側には、同様の捩りコイルスプリングSqを設けなくてもよい。すなわち、捩りコイルスプリングは、ロータリーソレノイド1側あるいは遮蔽板27の支軸28のどちらか一方に設けられていればよい。
Since the
(a)上記実施例では、付勢部材として捩りコイルスプリングSqを用いたが、圧縮スプリングや引張スプリングでもよく、あるいはゴムなどの弾性部材でもよい。
(b)初期位置Tから停止位置Sへの回動角は35度に限らず、例えば25度、30度、45度あるいは50度といったように所望に変更してもよい。初期位置Tおよび停止位置Sについては、延出部10aの縦腕部10bと支持板部8aとが微小空隙Gを介して重なる相互的重複部分を変えることにより所望に変更してもよい。
(A) In the above embodiment, the torsion coil spring Sq is used as the urging member, but a compression spring, a tension spring, or an elastic member such as rubber may be used.
(B) The rotation angle from the initial position T to the stop position S is not limited to 35 degrees, and may be changed as desired, for example, 25 degrees, 30 degrees, 45 degrees, or 50 degrees. About the initial position T and the stop position S, you may change as desired by changing the mutual overlap part which the
(c)支持板部8aの周方向の厚みuは、一定に限らず、初期位置Tから相互的重複部分が増す方向に漸次大きくなるように設定し、微小空隙Gの幅寸法を回転プランジャー10が位置する初期位置Tから停止位置Sに向かって漸減させてもよい。この場合、延出部10aの縦腕部10bと支持板部8aとが初期位置Tから停止位置Sに向かって壁狭になった構造となるため、回転プランジャー10が停止位置Sの方向へ回動するにつれて、縦腕部10bから支持板部8aに働く電磁吸引力が漸増し、効率よく回転トルクに変換されて回転トルクの均一化に寄与する。
(C) The circumferential thickness u of the
(d)回転プランジャー10の縦腕部10bとヨーク8の支持板部8aとの間に設定した微小空隙Gの幅寸法については、使用状況や適用対象物に応じて所望に変更してもよい。(e)回転プランジャー10は、回転コア軸5の上下に一個ずつ設けたが、使用状況や取付対象などに応じて、いずれか一方のみであってもよい。
(f)回転プランジャー10における延出部10aの個数およびヨーク8における支持板部8aの個数については、三個や四個に限らず、必要に応じて所望の個数だけ設けてもよい。
(g)巻線スプール12はプラスチック製に限らず、鉄やアルミニウムなどの金属製や種々の金属に基づく合金製でもよい。
(D) The width dimension of the minute gap G set between the
(F) The number of the extending
(G) The winding
本発明のロータリーソレノイドでは、比較的簡素な構造で、自動変速機を搭載した車両(AT車)のシフトレバーロック装置をはじめ、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェードの遮蔽板、照射方向を上下調節するレベライザー、ならびに照射方向を左右に調整するAFS等に適用される。簡素な構成で、回転プランジャーの誤作動がなく、トルクむらの無い大きな回転力が得られる有益性やコスト的に有利で省スペース化を実現できて量産性に優れることから、大量生産が必要となる車両に搭載するロータリーソレノイドとして好適となり、車両関連事業の需要を喚起して部品の流通を介して機械産業に貢献することができる。 The rotary solenoid according to the present invention has a relatively simple structure, such as a shift lever locking device of a vehicle (AT car) equipped with an automatic transmission, and shade shielding for controlling light distribution of the low and high of a discharge type headlamp. It is applied to a plate, a leveler that adjusts the irradiation direction up and down, and an AFS that adjusts the irradiation direction left and right. Massive production is required because it has a simple configuration, does not cause malfunction of the rotating plunger, has a beneficial effect of obtaining a large rotational force without torque unevenness, and is advantageous in terms of cost, can save space, and is excellent in mass productivity. It is suitable as a rotary solenoid mounted on a vehicle, and can stimulate demand for vehicle-related business and contribute to the machinery industry through parts distribution.
1 ロータリーソレノイド
2 ケーシング
5 回転コア軸
8 ヨーク
8a ヨークの支持板部
8c 支持板部の内周面
10 回転プランジャー
10a 延出部
10b 縦腕部
10c 延出部の外周面
10f 延出部の内面側
12 巻線スプール
12a 管部
12b、12c 鍔部
13 コイル体
16、20 逃避部
17 逃避部(削減部)
18、19 逃避部(削減段部)
16A 二次的逃避部
21〜24 充填パッド
27 シェードの遮蔽板(被駆動部)
Sq 捩りコイルスプリング(付勢部材)
G 微小空隙
S 停止位置
T 初期位置
u 支持板部の周方向の厚み
DESCRIPTION OF
18, 19 Escape section (reduction step section)
16A Secondary escape part 21-24
Sq Torsion coil spring (biasing member)
G Minute gap S Stop position T Initial position u Thickness in the circumferential direction of the support plate
Claims (8)
前記ケーシング内で前記回転コア軸の周囲に略同心状に配置されて、横断面が略円弧状をなす複数の支持板部からなるヨークと、
前記回転コア軸の外周部に前記回転コア軸の回転変位に連動するように設けられ、前記回転コア軸の径方向に延出形成された延出部を前記支持板部の内周面と微小空隙を介して対向させるようにした回転プランジャーと、
コイル体を巻回した筒状の管体と前記管体の両端に形成された鍔部とからなり、前記管体が前記鍔部を前記延出部の内面側に近接させた状態で、前記回転コア軸を自由回転可能に遊嵌した状態に取付けて、前記コイル体への通電により前記延出部と前記支持板部との間に電磁吸引力を生じさせる巻線スプールと、
前記コイル体への無通電時、前記延出部と前記支持板部とが前記微小空隙を介して重なる相互的重複部分を減少させる方向に前記延出部を回動させた初期位置に付勢する付勢部材と、
前記延出部の内面側に形成され、前記巻線スプールの前記鍔部に生じる拡開変形の逃げとなり、前記回転プランジャーの回動時に前記延出部に対する前記鍔部の干渉を避ける逃避部とを備え、
前記コイル体への通電時、前記電磁吸引力により前記回転プランジャーを前記付勢部材の付勢力に抗して前記初期位置から前記相互的重複部分が所定量だけ増加する停止位置まで周方向に回動させて、前記回転コア軸に回転力を付与するようにしたことを特徴とするロータリーソレノイド。 A rotating core shaft provided rotatably in the casing and coupled to the driven part;
A yoke comprising a plurality of support plate portions arranged substantially concentrically around the rotating core shaft in the casing and having a substantially arc-shaped cross section;
An extended portion that is provided on the outer peripheral portion of the rotary core shaft so as to be interlocked with the rotational displacement of the rotary core shaft and that extends in the radial direction of the rotary core shaft is formed with a small distance from the inner peripheral surface of the support plate portion. A rotating plunger adapted to face each other through a gap;
A cylindrical tube wound with a coil body and flanges formed at both ends of the tube, the tube being in a state where the flange is close to the inner surface side of the extension part, A winding spool that is attached in a loosely-fitted state so that the rotary core shaft can freely rotate, and that generates an electromagnetic attractive force between the extension portion and the support plate portion by energizing the coil body;
When the coil body is not energized, it is biased to an initial position where the extension portion is rotated in a direction to reduce a mutual overlapping portion where the extension portion and the support plate portion overlap with each other through the minute gap. An urging member to perform,
An escape portion that is formed on the inner surface side of the extension portion and serves as a relief of expansion deformation that occurs in the flange portion of the winding spool, and avoids interference of the flange portion with the extension portion when the rotary plunger rotates. And
When the coil body is energized, the electromagnetic plunger attracts the rotary plunger against the biasing force of the biasing member in the circumferential direction from the initial position to a stop position where the mutual overlap portion increases by a predetermined amount. A rotary solenoid that is rotated to apply a rotational force to the rotary core shaft.
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JP2007283048A JP2009111224A (en) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Rotary solenoid |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013084825A (en) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Shindengen Mechatronics Co Ltd | Rotary solenoid |
Citations (3)
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-
2007
- 2007-10-31 JP JP2007283048A patent/JP2009111224A/en active Pending
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