JP2019187052A - Device for detecting switching speed of rotary solenoid - Google Patents

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Abstract

To increase the multifunctionality and diversity of a rotary solenoid and also to enhance the versatility and expandability.SOLUTION: When configuring a switching speed detection device for detecting the switching speed Rv of a rotary solenoid M which includes: a magnet rotor part 2 fixing a magnet part 3 to a shaft 4; a casing part 5 for supporting the shaft 4 in a predetermined rotation range Zr; and a stator part 6 mounted inside the casing part 5, This switching speed detection device includes: an analog type hall element 8 which is arranged at an intermediate position Xs in a rotation range Zr of the magnet rotor part 2 on the inner surface 5i of the casing part 5 and in which an output voltage Ve changes corresponding to the position of the magnet part 3; and a speed detection processing part 9 for detecting the displacement time Tm to calculate the switching speed Rv of the rotary solenoid M in the rotation range Zr when the magnet rotor 2 is displaced in the forward direction Fp or the reverse direction Fn.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、マグネット部の変位に対応して出力が変化するホール素子によりロータリソレノイドの切換速度を検出するロータリソレノイドの切換速度検出装置に関する。   The present invention relates to a rotary solenoid switching speed detecting device that detects a switching speed of a rotary solenoid by a Hall element whose output changes in response to displacement of a magnet portion.

従来、マグネットをシャフトに固定したマグネットロータ部と、シャフトを所定の回動範囲で変位可能に支持するケーシングと、このケーシングの内部に取付け、コイルの通電制御により発生する磁極により、マグネットロータ部を回動範囲の順方向又は逆方向に変位させるステータ部とを備えたロータリソレノイドは知られている。さらに、マグネットロータ部の回動位置（回動角度）を、ロータリソレノイドに付設した所定の位置検出装置により検出し、当該マグネットロータ部の回動変位等を制御するようにしたロータリソレノイドも知られており、この種の位置検出装置は、特許文献１に開示されている。   Conventionally, a magnet rotor portion having a magnet fixed to a shaft, a casing that supports the shaft so as to be displaceable within a predetermined rotation range, and a magnetic rotor portion that is attached to the inside of the casing and is generated by energization control of the coil. A rotary solenoid including a stator portion that is displaced in the forward direction or the reverse direction of a rotation range is known. Furthermore, a rotary solenoid is also known in which the rotation position (rotation angle) of the magnet rotor portion is detected by a predetermined position detection device attached to the rotary solenoid, and the rotation displacement of the magnet rotor portion is controlled. This type of position detection apparatus is disclosed in Patent Document 1.

同文献１に開示されるロータリソレノイドの位置検出装置は、コスト、配置スペース及び組立工数の削減を目的としたものであり、具体的には、磁路部材にコイルが巻かれ、その両端の各磁極がロータを挟むように対向するとともに、ロータは、磁性部材に、磁石が固着されて形成され、回転自在に支持されており、被駆動軸に連結される。また、各磁極間のエアギャップに、磁界の強さを検出するようにホール素子が配置されており、このホール素子の起電力とコイルに流れる電流からロータの回動角が算出されるように構成したものである。   The position detection device of the rotary solenoid disclosed in the same document 1 is intended to reduce cost, arrangement space, and assembly man-hours. Specifically, a coil is wound around a magnetic path member, The magnetic poles face each other with the rotor interposed therebetween, and the rotor is formed by fixing a magnet to a magnetic member, is rotatably supported, and is connected to a driven shaft. A hall element is arranged in the air gap between the magnetic poles so as to detect the strength of the magnetic field, and the rotation angle of the rotor is calculated from the electromotive force of the hall element and the current flowing through the coil. It is composed.

特開平８−２７５４６０号公報JP-A-8-275460

しかし、上述した従来におけるロータリソレノイドの位置検出装置は、次のような問題点があった。   However, the conventional rotary solenoid position detection apparatus described above has the following problems.

第一に、上述した位置検出装置は、ホール素子を利用し、このホール素子をロータリソレノイドに内蔵させて構成するため、ロータリソレノイドの外部には別途の位置検出装置を設ける必要がない利点を有するも、ホール素子の機能としては、ロータの変位時における回動位置（回動角）を検出する機能に留まり、これ以上の機能を有するものではない。一方、ロータリソレノイドの用途によっては切換速度が重要になる場合もあり、この場合、切換速度は重要な技術的要素になるが、従来の位置検出装置の場合、切換速度の検出までは想定しておらず、ロータリソレノイドの多機能性及び多様性を高める観点からは、必ずしも十分であるとはいえない。   First, since the position detecting device described above uses a Hall element and is configured by incorporating the Hall element in a rotary solenoid, there is an advantage that it is not necessary to provide a separate position detecting device outside the rotary solenoid. However, the function of the Hall element is not limited to the function of detecting the rotation position (rotation angle) when the rotor is displaced, and does not have any more functions. On the other hand, the switching speed may be important depending on the application of the rotary solenoid. In this case, the switching speed is an important technical element, but in the case of a conventional position detection device, it is assumed that the switching speed is detected. In view of improving the multi-functionality and diversity of the rotary solenoid, it is not always sufficient.

第二に、ホール素子をエアギャップの中に配設する取付構造が前提となるため、エアギャップが存在する磁路部材を使用する構造が必須の条件となる。したがって、これ以外の構造を有するロータリソレノイドには適用することが困難になる。結局、位置検出装置を付設できる特定のロータリソレノイドのタイプに限られるなど、用途が限定され、汎用性及び発展性に難がある。   Second, since a mounting structure in which the Hall element is disposed in the air gap is a prerequisite, a structure using a magnetic path member having an air gap is an essential condition. Therefore, it becomes difficult to apply to a rotary solenoid having a structure other than this. After all, the use is limited, such as being limited to a specific rotary solenoid type to which a position detection device can be attached, and there is difficulty in versatility and development.

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したロータリソレノイドの切換速度検出装置の提供を目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a rotary solenoid switching speed detection device that solves the problems existing in the background art.

本発明に係るロータリソレノイドＭの切換速度検出装置１は、上述した課題を解決するため、変位方向ＦｍにＮ極とＳ極を配したマグネット部３をシャフト４に固定したマグネットロータ部２と、シャフト４を所定の回動範囲Ｚｒで変位可能に支持するケーシング部５と、このケーシング部５の内部に取付け、コイル７の通電制御により発生する磁極によりマグネットロータ部２を回動範囲Ｚｒの順方向Ｆｐ又は逆方向Ｆｎに変位させるステータ部６とを有するロータリソレノイドＭの切換速度Ｒｖを検出する切換速度検出装置を構成するに際して、ケーシング部５の内面５ｉにおけるマグネットロータ部２の回動範囲Ｚｒの中間位置Ｘｓに配設し、かつマグネット部３の位置に対応して出力電圧Ｖｅが変化するアナログタイプのホール素子８と、マグネットロータ部２の順方向Ｆｐ又は逆方向Ｆｎへの変位時の回動範囲Ｚｒにおける変位時間Ｔｍを検出してロータリソレノイドＭの切換速度Ｒｖを算出する速度検出処理部９とを備えてなることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a switching speed detection device 1 for a rotary solenoid M according to the present invention includes a magnet rotor unit 2 in which a magnet unit 3 having N and S poles arranged in a displacement direction Fm is fixed to a shaft 4; A casing portion 5 that supports the shaft 4 so as to be displaceable within a predetermined rotation range Zr, and a magnet rotor portion 2 that is attached to the inside of the casing portion 5 and magnetic poles generated by energization control of the coil 7 are arranged in the order of the rotation range Zr. When configuring a switching speed detection device that detects the switching speed Rv of the rotary solenoid M having the stator part 6 displaced in the direction Fp or the reverse direction Fn, the rotation range Zr of the magnet rotor part 2 on the inner surface 5i of the casing part 5 An analog type hall element in which the output voltage Ve changes in accordance with the position of the magnet unit 3 and is disposed at the intermediate position Xs. And a speed detection processing unit 9 that detects the displacement time Tm in the rotation range Zr when the magnet rotor unit 2 is displaced in the forward direction Fp or the reverse direction Fn and calculates the switching speed Rv of the rotary solenoid M. It is characterized by becoming.

また、本発明は好適な態様により、ホール素子８は、配線基板１１に表面実装し、この配線基板１１をケーシング部５の内面５ｉに取付けることができるとともに、配線基板１１とケーシング部５の内面５ｉ間には、ケーシング部５の内面５ｉにおける基準位置Ｘｍに対して配線基板１１を位置決めして取付ける基準位置決め部１２を設けることができる。さらに、配線基板１１とケーシング部５の内面５ｉ間には間隔調整用セパレータ１３を介在させることができる。一方、マグネットロータ部２は、三角形における一つの角部に対応する位置をシャフト４に固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部に対応する位置にマグネット部３を固定するモールド部１４を備えて構成できるとともに、ステータ部６は、ケーシング部５に固定して一方の端面７ｓをマグネット部３に対面させた単一のコイル７と、このコイル７により発生する磁界の磁路を形成するヨーク１５を備えて構成できる。他方、速度検出処理部９は、回動範囲Ｚｒの両端位置におけるホール素子８の出力電圧Ｖｅの最小電圧Ｖｅｓと最大電圧Ｖｅｍを設定し、マグネットロータ部２の変位時における最小電圧Ｖｅｓを検出した時点又は最大電圧Ｖｅｍを検出した時点に基づいて変位時間Ｔｍを検出することができる。また、速度検出処理部９から得る切換速度Ｒｖは、ロータリソレノイドＭの切換対象となる切換機構１６と協動する協動系システム１７の動作タイミングの制御に用いることができる。   Further, according to a preferred aspect of the present invention, the Hall element 8 can be surface-mounted on the wiring board 11, and the wiring board 11 can be attached to the inner surface 5 i of the casing portion 5. Between 5i, the reference | standard positioning part 12 which positions and attaches the wiring board 11 with respect to the reference | standard position Xm in the inner surface 5i of the casing part 5 can be provided. Further, a spacing adjusting separator 13 can be interposed between the wiring board 11 and the inner surface 5 i of the casing portion 5. On the other hand, the magnet rotor portion 2 fixes a position corresponding to one corner portion of the triangle to the shaft 4 and a mold portion 14 that fixes the magnet portion 3 to positions corresponding to the remaining two corner portions serving as free ends. The stator unit 6 forms a magnetic path of a magnetic field generated by the single coil 7 fixed to the casing unit 5 and having one end face 7s facing the magnet unit 3. The yoke 15 can be configured. On the other hand, the speed detection processing unit 9 sets the minimum voltage Ves and the maximum voltage Vem of the output voltage Ve of the Hall element 8 at both ends of the rotation range Zr, and detects the minimum voltage Ves when the magnet rotor unit 2 is displaced. The displacement time Tm can be detected based on the time point or the time point when the maximum voltage Vem is detected. Further, the switching speed Rv obtained from the speed detection processing unit 9 can be used for controlling the operation timing of the cooperative system 17 that cooperates with the switching mechanism 16 to be switched by the rotary solenoid M.

このような構成を有する本発明に係るロータリソレノイドの切換速度検出装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。   According to the rotary solenoid switching speed detection device 1 according to the present invention having such a configuration, the following remarkable effects can be obtained.

（１） ホール素子８を利用し、このホール素子８をロータリソレノイドＭに内蔵させるという基本的構成を確保しつつ、ロータリソレノイドＭの外部に別途の検出手段を設けることなく、目的の切換速度検出装置１を構築することができる。したがって、切換速度Ｒｖが重要になるロータリソレノイドＭの用途においても十分に対応できるなど、ロータリソレノイドＭの多機能性及び多様性を高めることができるとともに、容易かつ低コストに実施できる。この結果、ロータリソレノイドＭを使用する各種機器における応答性の向上や処理の高速化など、各種機器の処理能力向上に貢献できる。   (1) The desired switching speed is detected without providing a separate detection means outside the rotary solenoid M while ensuring the basic configuration of using the hall element 8 and incorporating the hall element 8 in the rotary solenoid M. The device 1 can be constructed. Therefore, the multi-functionality and versatility of the rotary solenoid M can be enhanced, such as being able to sufficiently cope with the use of the rotary solenoid M in which the switching speed Rv is important. As a result, it is possible to contribute to improvement of the processing capability of various devices such as improvement of responsiveness and processing speed in various devices using the rotary solenoid M.

（２） 基本的に、ホール素子８は、ケーシング部５の内面５ｉにおける任意の位置に、その内面５ｉを利用して取付可能になるため、切換点検出装置１を付設するに際しては、磁気回路の構成やレイアウト等、特定の構造に左右されることなく、様々な磁気回路に設けることができる。したがって、各種ロータリソレノイドに適用可能になるなど、用途の拡大が可能となり、汎用性及び発展性に優れる。   (2) Basically, the Hall element 8 can be attached to an arbitrary position on the inner surface 5i of the casing portion 5 by using the inner surface 5i. Therefore, when the switching point detector 1 is attached, a magnetic circuit is provided. The magnetic circuit can be provided in various magnetic circuits without being affected by a specific structure such as a configuration or a layout. Therefore, the application can be expanded such as being applicable to various rotary solenoids, and the versatility and development are excellent.

（３） 好適な態様により、ホール素子８を、配線基板１１に表面実装し、この配線基板１１をケーシング部５の内面５ｉに取付ければ、配線基板１１の一定の範囲内においてホール素子８の半田付け位置を調整できるため、取付位置となる中間位置Ｘｓに対するホール素子８の位置決めを容易に行うことができるとともに、併せて組付の容易化も確保できる。   (3) If the Hall element 8 is surface-mounted on the wiring board 11 and attached to the inner surface 5 i of the casing portion 5 according to a preferred embodiment, the Hall element 8 is within a certain range of the wiring board 11. Since the soldering position can be adjusted, the Hall element 8 can be easily positioned with respect to the intermediate position Xs serving as the mounting position, and the assembly can be facilitated.

（４） 好適な態様により、配線基板１１とケーシング部５の内面５ｉ間に、ケーシング部５の内面５ｉにおける基準位置Ｘｍに対して配線基板１１を位置決めして取付ける基準位置決め部１２を設ければ、配線基板１１とケーシング部５間の位置決めを確実に行うことができるため、ケーシング部５に対するホール素子８の位置決め、即ち、中間位置Ｘｓに対するホール素子８の確実な位置決め、更にはマグネット部３に対する検出の正確性向上及びバラツキの低減に寄与できる。   (4) According to a preferred embodiment, if a reference positioning portion 12 is provided between the wiring substrate 11 and the inner surface 5i of the casing portion 5 for positioning and mounting the wiring substrate 11 with respect to the reference position Xm on the inner surface 5i of the casing portion 5. Since the positioning between the wiring board 11 and the casing portion 5 can be reliably performed, the positioning of the Hall element 8 with respect to the casing portion 5, that is, the reliable positioning of the Hall element 8 with respect to the intermediate position Xs, and further with respect to the magnet portion 3. This can contribute to improvement in detection accuracy and reduction in variation.

（５） 好適な態様により、配線基板１１とケーシング部５の内面５ｉ間に間隔調整用セパレータ１３を介在させれば、ケーシング部５の内面５ｉに対する配線基板１１の取付高さを容易に調整（設定）できるため、ホール素子８とマグネット部３間の間隔Ｇの調整（設定）も容易に行うことができる。しかも、両面接着性の間隔調整用セパレータ１３を用いれば、ケーシング部５の内面５ｉに対する配線基板１１の取付手段にも兼用させることができる。   (5) If a gap adjusting separator 13 is interposed between the wiring board 11 and the inner surface 5i of the casing part 5 according to a preferred embodiment, the mounting height of the wiring board 11 with respect to the inner surface 5i of the casing part 5 can be easily adjusted ( Setting), the adjustment (setting) of the gap G between the Hall element 8 and the magnet unit 3 can be easily performed. Moreover, if the double-sided adhesive spacing adjusting separator 13 is used, it can also be used as a means for attaching the wiring board 11 to the inner surface 5 i of the casing portion 5.

（６） 好適な態様により、マグネットロータ部２を構成するに際し、三角形における一つの角部に対応する位置をシャフト４に固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部に対応する位置にマグネット部３を固定するモールド部１４を設けて構成するとともに、ステータ部６を構成するに際し、ケーシング部５に固定して一方の端面７ｓをマグネット部３に対面させた単一のコイル７と、このコイル７により発生する磁界の磁路を形成するヨーク１５を設けて構成すれば、独立した界磁部の数量を半減できるため、部品点数の削減及び組立工数の低減によるコストダウンを図ることができる。しかも、シャフト４の軸直角方向における寸法もサイズダウンできるとともに、マグネットロータ部２の変位空間の両側にはステータ部６が存在しないため、ケーシング５を直方体状に形成する場合であっても、合理的な部品配置を容易に行うことができる。この結果、無用なデッドスペースの発生を低減し、ロータリソレノイドＭ全体の小型コンパクト化も容易に実現できる。   (6) According to a preferred embodiment, when the magnet rotor unit 2 is configured, a position corresponding to one corner in the triangle is fixed to the shaft 4 and is positioned corresponding to the remaining two corners serving as free ends. A single coil 7 having a mold portion 14 for fixing the magnet portion 3 and a stator portion 6 and a single coil 7 fixed to the casing portion 5 and having one end face 7s facing the magnet portion 3 is provided. If the yoke 15 that forms the magnetic path of the magnetic field generated by the coil 7 is provided, the number of independent field portions can be halved. Therefore, the cost can be reduced by reducing the number of parts and the number of assembly steps. it can. In addition, the size of the shaft 4 in the direction perpendicular to the axis can be reduced, and since the stator portion 6 does not exist on both sides of the displacement space of the magnet rotor portion 2, it is reasonable even when the casing 5 is formed in a rectangular parallelepiped shape. Can be easily arranged. As a result, generation of unnecessary dead space can be reduced, and the entire rotary solenoid M can be easily reduced in size and size.

（７） 好適な態様により、速度検出処理部９を構成するに際し、回動範囲Ｚｒの両端位置におけるホール素子８の出力電圧Ｖｅの最小電圧Ｖｅｓと最大電圧Ｖｅｍを設定し、マグネットロータ部２の変位時における最小電圧Ｖｅｓを検出した時点又は最大電圧Ｖｅｍを検出した時点に基づいて変位時間Ｔｍを検出するようにすれば、ホール素子８における特に出力電圧Ｖｅの大きさを利用することにより必要とする変位時間Ｔｍの検出を容易かつ確実に行うことができる。   (7) When configuring the speed detection processing unit 9 according to a preferred embodiment, the minimum voltage Ves and the maximum voltage Vem of the output voltage Ve of the Hall element 8 at both end positions of the rotation range Zr are set, and the magnet rotor unit 2 If the displacement time Tm is detected based on the time point when the minimum voltage Ves at the time of displacement is detected or the time point when the maximum voltage Vem is detected, it is necessary by using the magnitude of the output voltage Ve in the Hall element 8 in particular. The displacement time Tm to be detected can be easily and reliably performed.

（８） 好適な態様により、速度検出処理部９から得る切換速度Ｒｖを、ロータリソレノイドＭの切換対象となる切換機構１６と協動する協動系システム１７の動作タイミングの制御に用いれば、協動系システム１７における応答性の向上や処理の高速化など、協動系システム１７の処理能力向上に貢献できる。   (8) If the switching speed Rv obtained from the speed detection processing unit 9 is used for controlling the operation timing of the cooperative system 17 that cooperates with the switching mechanism 16 that is the switching target of the rotary solenoid M, according to a preferred embodiment, It is possible to contribute to improvement of the processing capability of the cooperative system 17 such as improvement of responsiveness and speeding up of processing in the dynamic system 17.

本発明の好適実施形態に係る切換速度検出装置を備えるロータリソレノイドの一部を破断した内部構造を含む全体構成図、The whole block diagram containing the internal structure which fractured | ruptured a part of rotary solenoid provided with the switching speed detection apparatus which concerns on suitable embodiment of this invention, 同切換速度検出装置を備えるロータリソレノイドの一部を破断した内部構造を含む断面正面図、A sectional front view including an internal structure in which a part of a rotary solenoid provided with the switching speed detection device is broken, 同切換速度検出装置のブロック系統図、Block diagram of the switching speed detection device, 同切換速度検出装置のホール素子を表面実装した配線基板の一部を省略した正面拡大図、Front enlarged view in which a part of the wiring board on which the Hall element of the switching speed detection device is surface-mounted is omitted, 同切換速度検出装置のホール素子を表面実装した配線基板の一部を省略した側面拡大図、An enlarged side view in which a part of the wiring board on which the Hall element of the switching speed detection device is surface-mounted is omitted, 同切換速度検出装置に備えるホール素子の最大電圧に対する出力比とマグネットロータ部の回動角度の順方向回動変位時の特性図、The characteristic diagram at the time of forward rotation displacement of the output ratio to the maximum voltage of the Hall element provided in the switching speed detection device and the rotation angle of the magnet rotor part, 同切換速度検出装置に備えるホール素子の最大電圧に対する出力比とマグネットロータ部の回動角度の逆方向回動変位時の特性図、The characteristic diagram at the time of reverse rotation displacement of the output ratio to the maximum voltage of the Hall element provided in the switching speed detection device and the rotation angle of the magnet rotor part, 同切換速度検出装置に備えるホール素子の出力電圧を最大電圧に対する出力比に変換する原理説明図、Principle explanatory diagram for converting the output voltage of the Hall element included in the switching speed detection device into an output ratio with respect to the maximum voltage, 同切換速度検出装置を適用できるロータリソレノイドの外観斜視図、External perspective view of a rotary solenoid to which the switching speed detection device can be applied, 同切換速度検出装置を適用できるロータリソレノイドの電気系及び磁気系を示す回路図、A circuit diagram showing an electric system and a magnetic system of a rotary solenoid to which the switching speed detection device can be applied, 同切換速度検出装置を適用できるロータリソレノイドの作用説明図、Operation explanatory diagram of a rotary solenoid to which the switching speed detection device can be applied, 同切換速度検出装置を適用したロータリソレノイドの使用例を示す協動系システムの全体概要図、Overall schematic diagram of a cooperative system showing an example of use of a rotary solenoid to which the switching speed detection device is applied, 図１２に示す協動系システムの使用方法を説明するための振分け処理に係わるフローチャート、FIG. 12 is a flowchart relating to a distribution process for explaining a method of using the cooperative system shown in FIG. 図１２に示す協動系システムの使用方法を説明するための振分け処理に係わるフローチャート、FIG. 12 is a flowchart relating to a distribution process for explaining a method of using the cooperative system shown in FIG.

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。   Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.

まず、本実施形態に係る切換速度検出装置１の理解を容易にするため、ロータリソレノイドＭの基本構成について、図１，図２，図９及び図１０を参照して説明する。   First, in order to facilitate understanding of the switching speed detection device 1 according to the present embodiment, the basic configuration of the rotary solenoid M will be described with reference to FIGS. 1, 2, 9, and 10.

基本構成に係るロータリソレノイドＭは、外郭を構成するケーシング部５を備え、図２に示すように、ケーシング本体部５ｍとこのケーシング本体部５ｍの開口部を閉塞するケーシング蓋部５ｃからなる。このケーシング本体部５ｍとケーシング蓋部５ｃは、それぞれ成形性及び軽量性に優れた合成樹脂素材により一体成形する。この場合、合成樹脂素材の種類としては、特定の種類に限定するものではないが、寸法安定性及び熱安定性（耐熱性）に優れた素材、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂素材等を用いることができる。なお、図中、符号２１，２２（図９）は、ケーシング本体部５ｍの底面に設けた脚部を示す。   The rotary solenoid M according to the basic configuration includes a casing portion 5 that constitutes an outer shell, and includes a casing main body portion 5m and a casing lid portion 5c that closes an opening of the casing main body portion 5m, as shown in FIG. The casing body 5m and the casing lid 5c are integrally formed of a synthetic resin material having excellent moldability and light weight. In this case, the type of the synthetic resin material is not limited to a specific type, but a material excellent in dimensional stability and thermal stability (heat resistance), for example, a PBT (polybutylene terephthalate) resin material, etc. Can be used. In the figure, reference numerals 21 and 22 (FIG. 9) denote legs provided on the bottom surface of the casing body 5m.

また、ケーシング本体部５ｍには前軸受部２３を一体成形するとともに、ケーシング蓋部５ｃには後軸受部２４を一体成形する。即ち、二つの各軸受部２３，２４は、ケーシング部５（ケーシング本体部５ｍ及びケーシング蓋部５ｃ）に対して同一の合成樹脂素材Ｒにより一体成形する。この場合、前軸受部２３は、図２及び図９に示すように、軸方向Ｆｓに対して所定の厚さを有し、かつ径方向Ｆｄに対して所定のリング厚を有するリング状となるように形成し、ケーシング本体部５ｍの外面から軸方向Ｆｓに突出形成する。   Further, the front bearing portion 23 is integrally formed with the casing main body portion 5m, and the rear bearing portion 24 is integrally formed with the casing lid portion 5c. That is, the two bearing portions 23 and 24 are integrally formed of the same synthetic resin material R with respect to the casing portion 5 (the casing main body portion 5m and the casing lid portion 5c). In this case, as shown in FIGS. 2 and 9, the front bearing portion 23 has a ring shape having a predetermined thickness with respect to the axial direction Fs and a predetermined ring thickness with respect to the radial direction Fd. And formed so as to protrude in the axial direction Fs from the outer surface of the casing body 5m.

さらに、前軸受部２３の外端面には、図２及び図９に示すように、周方向Ｆｃに沿って所定の間隔置きに配し、かつ底部を所定の厚さに選定した複数の公差吸収凹部２５ｆ…を形成する。例示は、同一形状に選定した八つのほぼ矩形状の公差吸収凹部２５ｆ…を全周にわたって形成した例を示す。この場合、基本的には、公差吸収凹部２５ｆ…により、この内側には実質的な軸受筒部２３ｗが形成されるため、軸受筒部２３ｗの支持機能が損なわれないように留意する。このような公差吸収凹部２５ｆ…を設ければ、合成樹脂素材Ｒを使用し、比較的大きな公差が生じやすい場合であっても、機械的強度を確保しつつ、無用な公差を有効に吸収できる。   Furthermore, as shown in FIGS. 2 and 9, the outer end surface of the front bearing portion 23 is arranged at predetermined intervals along the circumferential direction Fc, and has a plurality of tolerance absorptions with the bottom portion selected at a predetermined thickness. Recesses 25f are formed. The illustration shows an example in which eight substantially rectangular tolerance absorbing recesses 25f... Selected in the same shape are formed over the entire circumference. In this case, basically, since the substantial bearing tube portion 23w is formed inside by the tolerance absorbing recesses 25f, care is taken so that the support function of the bearing tube portion 23w is not impaired. If such a tolerance absorbing recess 25f is provided, even if a relatively large tolerance is likely to be generated using the synthetic resin material R, it is possible to effectively absorb unnecessary tolerances while ensuring mechanical strength. .

一方、ケーシング蓋部５ｃに設ける後軸受部２４も、図２に示すように、基本的には、上述した前軸受部２３と同様に構成することができる。即ち、ケーシング蓋部５ｃの後軸受部２４は、ケーシング本体部５ｍの前軸受部２３に対して前後対称となる点を除いて、ケーシング本体部５ｍ側と同一に構成できる。なお、２４ｗは後軸受部２４における軸受筒部、２５ｒ…は後軸受部２４に形成した複数の公差吸収凹部をそれぞれ示す。   On the other hand, as shown in FIG. 2, the rear bearing portion 24 provided on the casing lid portion 5c can basically be configured in the same manner as the front bearing portion 23 described above. That is, the rear bearing portion 24 of the casing lid portion 5c can be configured in the same manner as the casing main body portion 5m side except that the rear bearing portion 24 is symmetrical with respect to the front bearing portion 23 of the casing main body portion 5m. In addition, 24w shows the bearing cylinder part in the rear bearing part 24, 25r ... shows the some tolerance absorption recessed part formed in the rear bearing part 24, respectively.

したがって、このような前軸受部２３及び後軸受部２４を設ければ、別途製作する二つの軸受部品が不要になり、実質的な部品点数はケーシング部５のみで足りるため、部品コストの削減を図れるとともに、ケーシング部５に軸受部品を取付ける工程が不要になり、組立工数の低減による製造コストの削減を図ることができる。   Therefore, if such a front bearing portion 23 and a rear bearing portion 24 are provided, two separately manufactured bearing parts are not required, and the substantial number of parts is sufficient only by the casing part 5. In addition, the process of attaching the bearing parts to the casing part 5 is not necessary, and the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of assembly steps.

他方、２は、変位方向ＦｍにＮ極とＳ極を配したマグネット部３をシャフト４に固定したマグネットロータ部を示す。シャフト４は、図１及び図２に示すように、磁性材により丸棒状に形成した回転出力軸となり、前後の位置がケーシング部５に設けた前軸受部２３と後軸受部２４により回動変位可能に支持される。また、シャフト４の回動変位の範囲は、図１及び図１０に示すように、ケーシング部５の上内面５ｉｕが規制部位になり、所定の回動範囲Ｚｒに規制される。この場合、上内面５ｉｕには、マグネットロータ部２が当接して変位が規制される左右一対の規制壁面部５ｐ，５ｑを一体成形により設けている。これにより、マグネットロータ部２は、シャフト４を支点に回動し、図１中、時計方向となる順方向Ｆｐに回動変位させれば、左側の規制壁面部５ｑに当接して回動変位が規制されるとともに、反時計方向となる逆方向Ｆｎに回動変位させれば、右側の規制壁面部５ｐに当接して回動変位が規制される。このような規制壁面部５ｐ，５ｑを設ければ、ケーシング部５の内壁及びマグネットロータ部２の一部に、位置規制手段を兼用できるため、全体構造の簡略化，コストダウン及びサイズダウンに寄与できる。   On the other hand, 2 indicates a magnet rotor portion in which a magnet portion 3 having an N pole and an S pole arranged in the displacement direction Fm is fixed to a shaft 4. As shown in FIGS. 1 and 2, the shaft 4 becomes a rotary output shaft formed into a round bar shape by a magnetic material, and the front and rear positions are rotationally displaced by the front bearing portion 23 and the rear bearing portion 24 provided in the casing portion 5. Supported as possible. Further, as shown in FIGS. 1 and 10, the range of the rotational displacement of the shaft 4 is restricted to a predetermined rotational range Zr, with the upper inner surface 5iu of the casing portion 5 being a restricting portion. In this case, the upper inner surface 5iu is provided with a pair of left and right restricting wall surfaces 5p and 5q that are in contact with the magnet rotor portion 2 and whose displacement is restricted by integral molding. As a result, the magnet rotor portion 2 rotates about the shaft 4 as a fulcrum, and if it is rotationally displaced in the forward direction Fp, which is the clockwise direction in FIG. If the rotation is displaced in the reverse direction Fn, which is counterclockwise, the rotation displacement is regulated by coming into contact with the right regulation wall surface portion 5p. If such restriction wall surface parts 5p and 5q are provided, the inner wall of the casing part 5 and a part of the magnet rotor part 2 can also be used as position restriction means, contributing to simplification of the overall structure, cost reduction, and size reduction. it can.

そして、このシャフト４におけるケーシング部５の内部側の位置には可動体部２６を固定する。可動体部２６は、合成樹脂素材等の非磁性材により形成し、図１に示すように、全体を三角形状のモールド部１４を備える。そして、このモールド部１４の一つの角部に対応する位置をシャフト４に固定するとともに、自由端となる残りの二つの角部に対応する位置にはマグネット部３を固定する。この場合、マグネット部３は、下側のマグネット本体３ｍと上側のバックヨーク３ｙを重ねて構成するとともに、モールド部１４は、下面側の一部を開口し、マグネット本体３ｍを露出させる。   And the movable body part 26 is fixed to the position inside this casing part 5 in the shaft 4. The movable body portion 26 is formed of a non-magnetic material such as a synthetic resin material, and includes a triangular mold portion 14 as a whole as shown in FIG. And while fixing the position corresponding to one corner | angular part of this mold part 14 to the shaft 4, the magnet part 3 is fixed to the position corresponding to the remaining two corner | angular parts used as a free end. In this case, the magnet unit 3 is configured by overlapping the lower magnet body 3m and the upper back yoke 3y, and the mold unit 14 opens a part of the lower surface side to expose the magnet body 3m.

マグネット本体３ｍは、さらに、図１及び図１０に示すように、二枚重ねのマグネットプレート３ｍｕ，３ｍｄにより構成する。例示の場合、上側のマグネットプレート３ｍｕは、左側をＮ極にし、右側をＳ極にするとともに、下側のマグネットプレート３ｍｄは、左側をＳ極にし、右側をＮ極にする。したがって、全体では四極のマグネット本体３ｍが構成される。なお、例示のマグネット本体３ｍは、二枚重ねのマグネットプレート３ｍｕ，３ｍｄを用いたが、一枚のマグネットプレートの左右上下の四部位を四極に着磁してもよい。   As shown in FIGS. 1 and 10, the magnet body 3m is further composed of two stacked magnet plates 3mu and 3md. In the illustrated example, the upper magnet plate 3mu has an N pole on the left side and an S pole on the right side, and the lower magnet plate 3md has an S pole on the left side and an N pole on the right side. Therefore, a quadrupole magnet body 3m is formed as a whole. Although the illustrated magnet body 3m uses the two-layered magnet plates 3mu and 3md, the left and right and upper and lower four portions of one magnet plate may be magnetized to four poles.

マグネットロータ部２は、可動体部２６の一端側がシャフト４に固定され、他端側が自由端となるため、マグネット部３はシャフト４を支点に旋回可能となる。この結果、少なくとも変位方向ＦｍにＮ極とＳ極を配したマグネット部３が構成される。なお、バックヨーク３ｙは、設けることが望ましいが必ずしも設けることを要しない。   In the magnet rotor part 2, one end side of the movable body part 26 is fixed to the shaft 4, and the other end side is a free end, so that the magnet part 3 can turn around the shaft 4 as a fulcrum. As a result, the magnet unit 3 having at least the N pole and the S pole arranged in the displacement direction Fm is configured. The back yoke 3y is preferably provided, but not necessarily provided.

一方、ケーシング部５の内部にはステータ部６を取付ける。ステータ部６は、コイル７の通電制御により発生する磁極によりマグネットロータ部２を回動範囲Ｚｒの順方向Ｆｐ又は逆方向Ｆｎに変位させる機能を備える。この場合、図１及び図２に示すように、ステータ部６は、単一のコイル７を備えるとともに、ステータ部６は、このコイル７により発生する磁界の磁路を形成するＥ形のヨーク１５を備える。これにより、ステータ部６は、全体をユニットに構成し、このユニットをケーシング部５の内部に収容して固定する。この結果、コイル７における一方の端面７ｓは、マグネット部３に対面するとともに、ヨーク１５により磁気回路が形成されるため、ロータリソレノイドＭの高効率化及び高性能化に寄与できる。なお、２７は、プラスチック等の絶縁材により形成し、コイル７を巻回したコイルボビンを示す。   On the other hand, the stator portion 6 is attached inside the casing portion 5. The stator unit 6 has a function of displacing the magnet rotor unit 2 in the forward direction Fp or the reverse direction Fn of the rotation range Zr by a magnetic pole generated by energization control of the coil 7. In this case, as shown in FIGS. 1 and 2, the stator portion 6 includes a single coil 7, and the stator portion 6 has an E-shaped yoke 15 that forms a magnetic path of a magnetic field generated by the coil 7. Is provided. Thereby, the stator part 6 comprises the whole in the unit, and this unit is accommodated in the inside of the casing part 5, and is fixed. As a result, one end face 7 s of the coil 7 faces the magnet portion 3 and a magnetic circuit is formed by the yoke 15, which can contribute to higher efficiency and higher performance of the rotary solenoid M. Reference numeral 27 denotes a coil bobbin formed of an insulating material such as plastic and wound with a coil 7.

したがって、このような構成、即ち、マグネットロータ部２を、三角形における一つの角部に対応する位置をシャフト４に固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部に対応する位置にマグネット部３を固定するモールド部１４を設けて構成するとともに、ステータ部６を、ケーシング部５に固定して一方の端面７ｓをマグネット部３に対面させた単一のコイル７と、このコイル７により発生する磁界の磁路を形成するヨーク１５を設けて構成すれば、独立した界磁部の数量を半減できるため、部品点数の削減及び組立工数の低減によるコストダウンを図ることができる。しかも、シャフト４の軸直角方向における寸法もサイズダウンできるとともに、マグネットロータ部２の変位空間の両側にはステータ部６が存在しないため、ケーシング５を直方体状に形成する場合であっても、合理的な部品配置を容易に行うことができる。この結果、無用なデッドスペースの発生を低減し、ロータリソレノイドＭ全体の小型コンパクト化も容易に実現できる。以上が、本実施形態に係る切換速度検出装置１を適用して好適なロータリソレノイドＭの基本構成となる。   Therefore, such a configuration, that is, the magnet rotor portion 2 is fixed to the shaft 4 at a position corresponding to one corner portion in the triangle, and the magnet portion is located at a position corresponding to the remaining two corner portions serving as free ends. 3 is provided, and the stator portion 6 is fixed to the casing portion 5 and one end surface 7s faces the magnet portion 3 and is generated by the coil 7. If the yoke 15 for forming the magnetic path of the magnetic field to be provided is provided, the number of independent field portions can be halved, so that the cost can be reduced by reducing the number of parts and the number of assembly steps. In addition, the size of the shaft 4 in the direction perpendicular to the axis can be reduced, and since the stator portion 6 does not exist on both sides of the displacement space of the magnet rotor portion 2, it is reasonable even when the casing 5 is formed in a rectangular parallelepiped shape. Can be easily arranged. As a result, generation of unnecessary dead space can be reduced, and the entire rotary solenoid M can be easily reduced in size and size. The above is the basic configuration of the rotary solenoid M suitable by applying the switching speed detection device 1 according to the present embodiment.

次に、本実施形態に係る切換速度検出装置１の構成について、図１〜図８及び図１２を参照して具体的に説明する。   Next, the configuration of the switching speed detection device 1 according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS. 1 to 8 and FIG.

切換速度検出装置１は、マグネットロータ部２（マグネット部３）の変位に対応して出力電圧Ｖｅが変化するアナログタイプのホール素子８を備える。   The switching speed detection device 1 includes an analog type hall element 8 in which the output voltage Ve changes corresponding to the displacement of the magnet rotor unit 2 (magnet unit 3).

このホール素子８は、図１及び図２に示すように、ケーシング部５の内面５ｉに取付けるとともに、取付けるに際しては、配線基板１１に対して表面実装し、この配線基板１１をケーシング部５の内面５ｉに取付ける取付構造を採用する。配線基板１１を拡大した一部を図４及び図５に示す。   As shown in FIGS. 1 and 2, the Hall element 8 is attached to the inner surface 5 i of the casing portion 5, and when mounted, the Hall element 8 is surface-mounted on the wiring substrate 11, and the wiring substrate 11 is attached to the inner surface of the casing portion 5. A mounting structure for mounting on 5i is adopted. A part of the enlarged wiring substrate 11 is shown in FIGS.

例示の場合、配線基板１１は、ケーシング部５におけるケーシング蓋部５ｃの内面５ｃｉ（５ｉ）であって、マグネット部３の左端部（又は右端部）を検出できる位置に取付ける。また、ケーシング蓋部５ｃの内面５ｃｉ（５ｉ）と配線基板１１間には、内面５ｃｉにおける基準位置Ｘｍに対して配線基板１１を位置決めして取付ける基準位置決め部１２を設ける。具体的には、配線基板１１の上部（一端側）に円形の係合孔部３１を形成するとともに、この係合孔部３１に嵌合する円柱形の係合凸部３２を内面５ｃｉに一体形成する。この係合孔部３１と係合凸部３２により基準位置決め部１２が構成される。そして、例示の配線基板１１は、図４に示すように、三個所に、ランド３５ａ，３５ｂ，３５ｃを有するため、このランド３５ａ，３５ｂ，３５ｃ上に、ホール素子８の端子８ａ，８ｂ，８ｃを載置し、半田付けにより表面実装することができる。   In the case of illustration, the wiring board 11 is attached to the inner surface 5ci (5i) of the casing lid part 5c in the casing part 5 at a position where the left end part (or right end part) of the magnet part 3 can be detected. Further, between the inner surface 5ci (5i) of the casing lid portion 5c and the wiring substrate 11, a reference positioning portion 12 for positioning and mounting the wiring substrate 11 with respect to the reference position Xm on the inner surface 5ci is provided. Specifically, a circular engagement hole 31 is formed in the upper part (one end side) of the wiring board 11, and a cylindrical engagement convex part 32 fitted into the engagement hole 31 is integrated with the inner surface 5ci. Form. The reference positioning portion 12 is configured by the engagement hole portion 31 and the engagement convex portion 32. Since the illustrated wiring board 11 has lands 35a, 35b, and 35c at three locations as shown in FIG. 4, the terminals 8a, 8b, and 8c of the Hall element 8 are formed on the lands 35a, 35b, and 35c. Can be mounted and surface-mounted by soldering.

この際、ホール素子８の取付位置は、図４に示す中間位置Ｘｓを選定する。この中間位置Ｘｓは、マグネットロータ部２の回動範囲Ｚｒの中央位置０°に対応する。したがって、例示の場合、マグネットロータ部２は、中央位置０°に対して順方向Ｆｐへ＋１０°回動変位できるとともに、中央位置０°に対して逆方向Ｆｎへ−１０°回動変位できる。この中間位置Ｘｓへの位置決めは、上述したように、ホール素子８を配線基板１１に対して表面実装するため、容易に設定できる。このように、表面実装では、配線基板１１の一定の範囲内においてホール素子８の半田付け位置を調整することができるため、取付位置となる中間位置Ｘｓに対するホール素子８の位置決めを容易に行うことができるとともに、併せて組付の容易化も確保できる。   At this time, the intermediate position Xs shown in FIG. 4 is selected as the mounting position of the Hall element 8. The intermediate position Xs corresponds to the central position 0 ° of the rotation range Zr of the magnet rotor portion 2. Therefore, in the illustrated example, the magnet rotor portion 2 can be rotated and displaced by + 10 ° in the forward direction Fp with respect to the central position of 0 °, and can be rotationally displaced by −10 ° in the reverse direction Fn with respect to the central position of 0 °. The positioning to the intermediate position Xs can be easily set because the Hall element 8 is surface-mounted on the wiring board 11 as described above. As described above, in the surface mounting, the soldering position of the Hall element 8 can be adjusted within a certain range of the wiring board 11, and therefore the Hall element 8 can be easily positioned with respect to the intermediate position Xs as the mounting position. In addition, it is possible to ensure easy assembly.

図８（ａ）は、マグネットロータ部２を、中央位置０°に対して、逆方向Ｆｎとなる−１０°の位置から順方向Ｆｐとなる＋１０°の位置まで回動変位させた際におけるホール素子８の出力電圧Ｖｅ特性を示す。したがって、例示の場合、−１０°の位置における出力電圧Ｖｅは最小電圧Ｖｅｓとなり、＋１０°の位置における出力電圧Ｖｅは最大電圧Ｖｅｍとなる。   FIG. 8A shows a hole when the magnet rotor portion 2 is rotationally displaced from a position of −10 ° in the reverse direction Fn to a position of + 10 ° in the forward direction Fp with respect to the central position 0 °. The output voltage Ve characteristic of the element 8 is shown. Therefore, in the example, the output voltage Ve at the position of −10 ° is the minimum voltage Ves, and the output voltage Ve at the position of + 10 ° is the maximum voltage Vem.

この場合、配線基板１１とケーシング部５の内面５ｉ間には、前述したように、ケーシング部５内面５ｉの基準位置Ｘｍに対して、配線基板１１が位置決めされる基準位置決め部１２が設けられるため、配線基板１１とケーシング部５間の位置決めが確実に行なわれる。この結果、ケーシング部５に対するホール素子８の位置決め、即ち、中間位置Ｘｓに対するホール素子８の確実な位置決め、更にはマグネット部３に対する検出の正確性向上及びバラツキの低減に寄与できる。   In this case, between the wiring board 11 and the inner surface 5i of the casing part 5, as described above, the reference positioning part 12 for positioning the wiring board 11 with respect to the reference position Xm of the inner surface 5i of the casing part 5 is provided. The positioning between the wiring board 11 and the casing part 5 is performed reliably. As a result, it is possible to contribute to the positioning of the Hall element 8 with respect to the casing portion 5, that is, the reliable positioning of the Hall element 8 with respect to the intermediate position Xs, and further the improvement of detection accuracy with respect to the magnet portion 3 and the reduction of variation.

また、図５に示すように、配線基板１１とケーシング部５の内面５ｉ間には、間隔調整用セパレータ１３を介在させる。なお、間隔調整用セパレータ１３の素材は特に限定されるものではなく、プラスチックフィルムや紙フィルム等のシート部材を利用できる。このように、配線基板１１とケーシング部５の内面５ｉ間に間隔調整用セパレータ１３を介在させれば、ケーシング部５の内面５ｉに対する配線基板１１の取付高さを容易に調整（設定）できるため、ホール素子８とマグネット部３間の間隔Ｇの調整（設定）も容易に行うことができる。しかも、両面接着性の間隔調整用セパレータ１３を用いれば、ケーシング部５の内面５ｉに対する配線基板１１の取付手段にも兼用できる利点がある。なお、図４中、３８ａ，３８ｂは、ホール素子８から導出されるリードを示すとともに、３９ａ，３９ｂはリード３８ａ，３８ｂと外部配線４０ａ，４０ｂを接続する接続ランドを示す。   As shown in FIG. 5, a spacing adjusting separator 13 is interposed between the wiring board 11 and the inner surface 5 i of the casing portion 5. In addition, the raw material of the separator 13 for space | interval adjustment is not specifically limited, Sheet members, such as a plastic film and a paper film, can be utilized. As described above, if the gap adjusting separator 13 is interposed between the wiring board 11 and the inner surface 5i of the casing part 5, the mounting height of the wiring board 11 with respect to the inner surface 5i of the casing part 5 can be easily adjusted (set). In addition, the adjustment (setting) of the gap G between the Hall element 8 and the magnet unit 3 can be easily performed. Moreover, the use of the double-sided adhesive spacing adjusting separator 13 has an advantage that it can also be used as a means for attaching the wiring board 11 to the inner surface 5 i of the casing portion 5. In FIG. 4, 38a and 38b indicate leads derived from the Hall element 8, and 39a and 39b indicate connection lands that connect the leads 38a and 38b to the external wirings 40a and 40b.

さらに、切換速度検出装置１は、マグネットロータ部２の順方向Ｆｐ又は逆方向Ｆｎへの変位時の回動範囲Ｚｒにおける変位時間Ｔｍを検出してロータリソレノイドＭの切換速度Ｒｖを算出する速度検出処理部９を備える。   Furthermore, the switching speed detection device 1 detects the displacement time Tm in the rotation range Zr when the magnet rotor unit 2 is displaced in the forward direction Fp or the reverse direction Fn, and calculates the switching speed Rv of the rotary solenoid M. A processing unit 9 is provided.

速度検出処理部９は、図１に示すように、前述したホール素子８を接続するコントローラ１０の一部を利用する。即ち、コントローラ１０はコンピュータ処理機能を備えるため、このコンピュータ処理機能の一部を利用して速度検出処理部９を構成する。したがって、コントローラ１０は、速度検出処理部９と、この速度検出処理部９を除くコントローラ本体１０ｍにより構成し、ホール素子８の出力電圧Ｖｅは外部配線４０ａ，４０ｂを介して速度検出処理部９に付与される。   As illustrated in FIG. 1, the speed detection processing unit 9 uses a part of the controller 10 that connects the Hall element 8 described above. That is, since the controller 10 has a computer processing function, the speed detection processing unit 9 is configured by using a part of the computer processing function. Therefore, the controller 10 includes a speed detection processing unit 9 and a controller main body 10m excluding the speed detection processing unit 9, and the output voltage Ve of the Hall element 8 is transmitted to the speed detection processing unit 9 via the external wirings 40a and 40b. Is granted.

一方、実施形態として示すロータリソレノイドＭは、一例として後述する切換機構１６（図１２）に利用可能であり、この切換機構１６は例示する協動系システム１７に組込まれる。したがって、コントローラ１０、特に、コントローラ本体１０ｍは、協動系システム１７を含む全体の制御を司る機能を備え、速度検出処理部９から得られる切換速度Ｒｖに係わるデータは、コントローラ本体１０ｍに付与される。   On the other hand, the rotary solenoid M shown as an embodiment can be used for a switching mechanism 16 (FIG. 12), which will be described later, as an example, and the switching mechanism 16 is incorporated in the cooperative system 17 illustrated. Therefore, the controller 10, in particular, the controller main body 10m has a function of controlling the entire system including the cooperative system 17, and data related to the switching speed Rv obtained from the speed detection processing unit 9 is given to the controller main body 10m. The

図３に、切換速度検出装置１の構成、特に、速度検出処理部９の処理系統をブロック系統により示す。９ａは電圧処理部である。ホール素子８からは、図８（ａ）に示すように、回動角度−１０°の位置における最小電圧Ｖｅｓと、回動角度＋１０°の位置における最大電圧Ｖｅｍが付与されるため、電圧処理部９ａは、図８（ｂ）に示すように、最大電圧Ｖｅｍと最小電圧Ｖｅｓの電圧差を、百分率に変換して出力する機能を備える。したがって、最小電圧Ｖｅｓは「０」に、最大電圧Ｖｅｍは「１００」となるように変換される。   FIG. 3 shows the configuration of the switching speed detection device 1, in particular, the processing system of the speed detection processing unit 9 in a block system. Reference numeral 9a denotes a voltage processing unit. As shown in FIG. 8A, since the minimum voltage Ves at the position of the rotation angle −10 ° and the maximum voltage Vem at the position of the rotation angle + 10 ° are applied from the hall element 8, the voltage processing unit. As shown in FIG. 8B, 9a has a function of converting the voltage difference between the maximum voltage Vem and the minimum voltage Ves into a percentage and outputting the result. Therefore, the minimum voltage Ves is converted to “0” and the maximum voltage Vem is converted to “100”.

図６及び図７は、百分率に変換した後のホール素子８の出力特性を示す。図６及び図７は、試料数として４３点の結果を分布させて描いたものであり、いずれの特性もハッチングエリアに収まっていることを示している。図６は、回動角度−１０°から図１中の時計方向（矢印Ｆｐ方向）へ回動角度＋１０°回動変位させたときの特性を示し、図７は、回動角度＋１０°から図１中の反時計方向（矢印Ｆｎ方向）へ回動角度−１０°回動変位させたときの特性を示す。この結果から明らかなように、バラツキは一定の範囲に収まっていることを確認できる。   6 and 7 show the output characteristics of the Hall element 8 after being converted into percentages. FIGS. 6 and 7 depict the results of 43 points distributed as the number of samples, and show that all the characteristics are within the hatched area. FIG. 6 shows the characteristics when the rotational angle is rotated by + 10 ° from the rotational angle of −10 ° in the clockwise direction (arrow Fp direction) in FIG. 1, and FIG. 1 shows a characteristic when the rotation angle is rotated by −10 ° in the counterclockwise direction (arrow Fn direction) in FIG. As is clear from this result, it can be confirmed that the variation is within a certain range.

また、９ｂは変位時間検出部、９ｃは計時部（タイマ部）である。この変位時間検出部９ｂは、回動角度−１０°から＋１０°まで回動変位する際における−１０°から＋１０°に達するまでの変位時間（切換時間）Ｔｍを検出する機能を備える。この場合、変位時間Ｔｍの検出は様々な方法が考えられるが、本実施形態では、ホール素子８の出力電圧Ｖｅ、即ち、変換後の「０」から「１００」までを監視して検出する。これにより、実際の動作に対応した時間を得ることができる。これにより、変位時間検出部９ｂからは検出した変位時間Ｔｍに係わるデータが出力する。   Further, 9b is a displacement time detecting unit, and 9c is a time measuring unit (timer unit). The displacement time detection unit 9b has a function of detecting a displacement time (switching time) Tm from -10 ° to + 10 ° when the rotational displacement is from −10 ° to + 10 °. In this case, various methods of detecting the displacement time Tm are conceivable. In this embodiment, the output voltage Ve of the Hall element 8, that is, “0” to “100” after conversion is monitored and detected. Thereby, the time corresponding to the actual operation can be obtained. Thereby, the data related to the detected displacement time Tm is output from the displacement time detector 9b.

９ｄは、速度算出部である。この速度算出部９ｄは、百分率に変換された出力電圧（Ｖｅ）と変位時間Ｔｍから切換速度Ｒｖを演算により求め、得られた切換速度Ｒｖに換わるデータはコントローラ本体１０ｍに付与される。このように、速度検出処理部９では、基本的機能として、回動範囲Ｚｒの両端位置におけるホール素子８の出力電圧Ｖｅの最小電圧Ｖｅｓと最大電圧Ｖｅｍを設定し、マグネットロータ部２の変位時における最小電圧Ｖｅｓを検出した時点又は最大電圧Ｖｅｍを検出した時点に基づいて変位時間Ｔｍを検出する機能を備える。したがって、ホール素子８における特に出力電圧Ｖｅの大きさを利用することにより必要とする変位時間Ｔｍの検出を容易かつ確実に行うことができる。   9d is a speed calculation part. The speed calculation unit 9d calculates the switching speed Rv from the output voltage (Ve) converted into a percentage and the displacement time Tm by calculation, and data obtained in place of the obtained switching speed Rv is given to the controller body 10m. As described above, the speed detection processing unit 9 sets the minimum voltage Ves and the maximum voltage Vem of the output voltage Ve of the Hall element 8 at both end positions of the rotation range Zr as a basic function, and when the magnet rotor unit 2 is displaced. A function of detecting the displacement time Tm based on the time point at which the minimum voltage Ves is detected or the time point at which the maximum voltage Vem is detected is provided. Therefore, the required displacement time Tm can be easily and reliably detected by utilizing the Hall element 8 in particular the magnitude of the output voltage Ve.

次に、本実施形態に係る切換速度検出装置１を備えるロータリソレノイドＭの動作及び使用方法について、図１０〜図１４を参照して説明する。   Next, operation | movement and the usage method of the rotary solenoid M provided with the switching speed detection apparatus 1 which concern on this embodiment are demonstrated with reference to FIGS.

まず、ロータリソレノイドＭの基本動作について、図１０及び図１１を参照して説明する。   First, the basic operation of the rotary solenoid M will be described with reference to FIGS.

図１０は、ロータリソレノイドＭに接続した駆動回路５０を示す。この駆動回路５０は、コイル７から導出する一対の接続リード５３ａ，５３ｂに給電するための直流源５１と、この直流源５１からコイル７の接続リード５３ａ，５３ｂに供給する直流電圧の給電又は給電停止を行うとともに、直流電圧の極性を反転させる極性切換を行う操作スイッチ５２を備える。   FIG. 10 shows the drive circuit 50 connected to the rotary solenoid M. The drive circuit 50 includes a direct current source 51 for supplying power to the pair of connection leads 53a and 53b derived from the coil 7, and supply or supply of direct current voltage supplied from the direct current source 51 to the connection leads 53a and 53b of the coil 7. An operation switch 52 is provided for stopping the polarity and switching the polarity for inverting the polarity of the DC voltage.

図１０は、操作スイッチ５２を一方の給電ポジションに切換えた状態を示す。これにより、コイル７に給電が行われるため、Ｅ形のヨーク１５に、図１０に示すＳ極とＮ極が発生する。なお、マグネット本体３ｍの極性（Ｓ極，Ｎ極）は、図１０に示すとおりであり、マグネットプレート３ｍｄのＮ極側はヨーク１５のＳ極側に吸引されるとともに、マグネットプレート３ｍｄのＳ極側はヨーク１５のＳ極側に対して反発する。この結果、シャフト４は、図１０に示す矢印Ｆｐ方向（時計方向）に回動変位する。そして、可動体部２６が図１０に示す位置、即ち、可動体部２６がケーシング部５の規制壁面部５ｑに当接（係止）した位置で停止する。   FIG. 10 shows a state in which the operation switch 52 is switched to one power feeding position. Accordingly, since power is supplied to the coil 7, the S pole and the N pole shown in FIG. 10 are generated in the E-shaped yoke 15. The polarities (S pole, N pole) of the magnet body 3m are as shown in FIG. 10, and the N pole side of the magnet plate 3md is attracted to the S pole side of the yoke 15 and the S pole of the magnet plate 3md. The side repels the S pole side of the yoke 15. As a result, the shaft 4 is rotationally displaced in the arrow Fp direction (clockwise direction) shown in FIG. Then, the movable body portion 26 stops at the position shown in FIG. 10, that is, the position where the movable body portion 26 comes into contact (locks) with the restriction wall surface portion 5 q of the casing portion 5.

一方、この状態から操作スイッチ５２を中央に位置する給電停止ポジションに切換えた場合を想定する。この場合、ステータ部６には給電に基づく自らの磁極は発生しない。しかし、マグネット部３による磁界は維持されるため、マグネット部３及びヨーク１５により形成される磁気回路により可動体部２６の位置が保持される。この磁気回路による磁力線は、図１１に示す点線Ｊｍとなり、可動体部２６は自己保持力により停止状態が維持される。   On the other hand, it is assumed that the operation switch 52 is switched from this state to the power supply stop position located at the center. In this case, the stator unit 6 does not generate its own magnetic pole based on power feeding. However, since the magnetic field by the magnet part 3 is maintained, the position of the movable body part 26 is held by the magnetic circuit formed by the magnet part 3 and the yoke 15. The lines of magnetic force generated by this magnetic circuit are dotted lines Jm shown in FIG. 11, and the movable body portion 26 is maintained in a stopped state by the self-holding force.

他方、この停止状態から操作スイッチ５２を極性反転する他方の反転給電ポジションに切換えた場合を想定する。この場合、ヨーク１５には、図１１に示すように、図１０に示した極性に対して反転したＳ極とＮ極が発生する。これにより、マグネットプレート３ｍｄのＳ極側はヨーク１５のＮ極側に吸引され、マグネットプレート３ｍｄのＮ極側はヨーク１５のＮ極側に対して反発する。この結果、シャフト４は図１１に示す矢印Ｆｎ方向（反時計方向）に回動変位する。そして、可動体部２６が図１１に示す位置、即ち、可動体部２６がケーシング部５の規制壁面部５ｐに当接（係止）した位置で停止する。図１１に示す点線Ｊｐ，Ｊｑは、給電時における磁気回路を通る磁力線を示している。この際、シャフト４が回動変位する角度範囲は、図１に示した所定の回動範囲Ｚｒとなる。   On the other hand, a case is assumed in which the operation switch 52 is switched from the stop state to the other reverse feeding position where the polarity is reversed. In this case, as shown in FIG. 11, an S pole and an N pole that are reversed with respect to the polarity shown in FIG. Thereby, the S pole side of the magnet plate 3 md is attracted to the N pole side of the yoke 15, and the N pole side of the magnet plate 3 md repels against the N pole side of the yoke 15. As a result, the shaft 4 is rotationally displaced in the direction of arrow Fn (counterclockwise) shown in FIG. Then, the movable body portion 26 stops at the position shown in FIG. 11, that is, the position where the movable body portion 26 abuts (locks) with the regulating wall surface portion 5 p of the casing portion 5. Dotted lines Jp and Jq shown in FIG. 11 indicate magnetic lines of force that pass through the magnetic circuit during power feeding. At this time, the angular range in which the shaft 4 is rotationally displaced is the predetermined rotational range Zr shown in FIG.

次に、ロータリソレノイドＭの制御方法を含む使用方法の一例について、図１２〜図１４を参照して説明する。   Next, an example of the usage method including the control method of the rotary solenoid M will be described with reference to FIGS.

この種のロータリソレノイドＭは、その用途として各種切換機構に使用される場合も少なくない。図１２に、その一例として、多数のカードＣ…を、ＡタイプとＢタイプに振分けるカード振分けシステム１７ｓを示すとともに、このカード振分けシステム１７ｓに付設したロータリソレノイドＭを用いた切換機構１６を示す。したがって、このカード振分けシステム１７ｓは、当該切換機構１６と協動する協動系システム１７となり、例示の場合、速度検出処理部９から得られる切換速度Ｒｖに係わるデータは、この協動系システム１７の動作タイミングの制御に用いられる。   This type of rotary solenoid M is often used in various switching mechanisms as its application. As an example, FIG. 12 shows a card distribution system 17s that distributes a large number of cards C to A type and B type, and also shows a switching mechanism 16 that uses a rotary solenoid M attached to the card distribution system 17s. . Accordingly, the card distribution system 17s becomes a cooperative system 17 that cooperates with the switching mechanism 16, and in the illustrated example, data related to the switching speed Rv obtained from the speed detection processing unit 9 is the cooperative system 17. It is used to control the operation timing of

例示するカード振分けシステム１７ｓは、多数のカード（振分け対象物）Ｃ…であって、二種類のカードＣａ…，Ｃｂ…、即ち、Ａタイプのカード（第一振分け対象物）Ｃａ…とＢタイプのカード（第二振分け対象物）Ｃｂ…を収容したカード送出部６２から一枚ずつカードＣを送り出すとともに、送り出されたカードＣを、共通供給路６３に通した後、切換機構１６により振分ける機能を備える。これにより、振分けられたカードＣａは、Ａタイプ取込路６３ａに供給され、振分けられたカードＣｂは、Ｂタイプ取込路６３ｂに供給される。なお、図中、Ｌｄは共通供給路６３の長さであり、通常、短い長さに設定されるものとする。   The illustrated card distribution system 17s includes a large number of cards (distribution objects) C ..., and two types of cards Ca ..., Cb ..., that is, an A type card (first distribution object) Ca ... and a B type. The cards C are sent out one by one from the card sending unit 62 containing the cards (second sorting object) Cb... And sent out by the switching mechanism 16 after passing through the common supply path 63. It has a function. Thereby, the distributed card Ca is supplied to the A-type intake path 63a, and the distributed card Cb is supplied to the B-type intake path 63b. In the figure, Ld is the length of the common supply path 63 and is normally set to a short length.

以下、カード振分けシステム１７ｓの具体的な動作について、図１３及び図１４に示すフローチャートに従って説明する。   Hereinafter, a specific operation of the card distribution system 17s will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.

図１３に示すように、動作中は、まず、カード送出部６２において、次に送り出すカードＣのタイプがセンサ６４により識別される（ステップＳ１）。今、ＡタイプのカードＣａが識別されたものとする（ステップＳ２）。この識別結果に係わる識別データはコントローラ１０に送られるため、コントローラ１０から切換機構１６におけるロータリソレノイドＭに対して切換制御信号Ｄｓが付与される。この際、ロータリソレノイドＭのシャフト４に取付けられている切換ブレード６６が仮想線で示す切換ブレード６６ｓの位置、即ち、Ｂタイプ取込路６３ｂ側に切換わっている状態にあるものとする（ステップＳ３）。この場合、切換制御信号Ｄｓに基づいてロータリソレノイドＭが作動し、Ａタイプ取込路６３ａ側へ切換えるための回動変位を開始する（ステップＳ４）。   As shown in FIG. 13, during the operation, first, in the card sending section 62, the type of the card C to be sent next is identified by the sensor 64 (step S1). Assume that an A type card Ca is identified (step S2). Since identification data related to the identification result is sent to the controller 10, a switching control signal Ds is given from the controller 10 to the rotary solenoid M in the switching mechanism 16. At this time, it is assumed that the switching blade 66 attached to the shaft 4 of the rotary solenoid M is switched to the position of the switching blade 66s indicated by the phantom line, that is, the B-type intake path 63b side (step). S3). In this case, the rotary solenoid M is operated based on the switching control signal Ds, and the rotational displacement for switching to the A type intake path 63a side is started (step S4).

即ち、ロータリソレノイドＭは停止状態にあり、かつ切換機構１６はＢタイプ取込路６３ｂ側に切換わっているため、ロータリソレノイドＭに切換制御信号Ｄｓが供給されれば、可動体部２６は時計方向（矢印Ｆｐ方向）へ回動変位し、前述したように、図１０の位置に達して停止する。この際、シャフト４には一体の切換ブレード６６を備えるため、図１２に仮想線で示す切換ブレード６６ｓも対応して回動変位し、実線で示す切換ブレード６６の位置、即ち、Ａタイプ取込路６３ａ側に切換わる。   That is, since the rotary solenoid M is in a stopped state and the switching mechanism 16 is switched to the B-type intake path 63b side, if the switching control signal Ds is supplied to the rotary solenoid M, the movable body portion 26 is turned to the timepiece. As described above, the rotation is displaced in the direction (arrow Fp direction), and the position reaches the position shown in FIG. 10 and stops. At this time, since the shaft 4 is provided with the integral switching blade 66, the switching blade 66s indicated by the phantom line in FIG. 12 is also rotationally displaced, and the position of the switching blade 66 indicated by the solid line, that is, the A-type capture Switch to the path 63a side.

一方、切換速度検出装置１は、前述したように、マグネット部３の変位をホール素子８により検出するため、コントローラ本体１０ｍは、マグネット部３の変位状態に対応するホール素子８の出力状態（図８（ｂ））を監視する（ステップＳ５）。そして、切換変位が終了したなら、速度検出処理部９により切換速度Ｒｖを検出（算出）する（ステップＳ６，Ｓ７）。また、この検出結果となる切換速度Ｒｖに係わるデータは、上述したように速度検出処理部９から出力し、コントローラ本体１０ｍに付与され、カード振分けシステム１７ｓの動作タイミングの制御に用いられる。   On the other hand, since the switching speed detection device 1 detects the displacement of the magnet unit 3 by the Hall element 8 as described above, the controller main body 10m outputs the output state of the Hall element 8 corresponding to the displacement state of the magnet unit 3 (see FIG. 8 (b)) is monitored (step S5). When the switching displacement is completed, the speed detection processing unit 9 detects (calculates) the switching speed Rv (steps S6 and S7). Further, as described above, the data relating to the switching speed Rv that is the detection result is output from the speed detection processing unit 9 and given to the controller main body 10m, and is used for controlling the operation timing of the card distribution system 17s.

具体的には、切換速度Ｒｖに係わるデータがコントローラ本体１０ｍに付与されれば、コントローラ本体１０ｍによりカード送出部６２の送出タイミングが算出される（ステップＳ８）。即ち、切換速度Ｒｖに基づき、ロータリソレノイドＭの切換動作の開始から何秒後に切換が終了したかを、出力電圧Ｖｅを変換した「０」〜「１００」間の時間差により求めることができるとともに、他方、カードＣは、送出開始から何秒後に切換機構１６に到達するかが分かるため、例えば、切換速度Ｒｖが速い場合には、送出タイミングを早くする制御を行うことができるとともに、切換速度Ｒｖが遅い場合には、送出タイミングを遅くする制御を行うことができる。したがって、この送出タイミング（動作タイミング）は、例えば、ロータリソレノイドＭの切換動作の開始後、何秒後に行うかの時間により設定することができる。   Specifically, if data relating to the switching speed Rv is given to the controller main body 10m, the controller main body 10m calculates the sending timing of the card sending unit 62 (step S8). That is, based on the switching speed Rv, the number of seconds after the start of the switching operation of the rotary solenoid M can be determined from the time difference between “0” to “100” obtained by converting the output voltage Ve, and On the other hand, since the card C knows how many seconds after the start of sending, the card C can reach the switching mechanism 16. For example, when the switching speed Rv is fast, the card C can be controlled to advance the sending timing, and the switching speed Rv. When is late, it is possible to perform control to delay the sending timing. Therefore, the sending timing (operation timing) can be set, for example, according to the number of seconds after the start of the switching operation of the rotary solenoid M.

例示の場合、送出タイミングに係わる時間は、振分け動作毎に求め、次の振分け動作の制御に用いている。この場合、次の振分け動作とは、振分けるタイプが同じであることが前提の振分け動作となる。なお、送出タイミングに係わる時間は、振分け動作毎に求めることが望ましいが、必要により、５回おきなど、Ｎ回単位で求めてもよい。したがって、この送出タイミングに係わる時間に係わるデータは、少なくともメモリに一時登録（設定）される（ステップＳ９）。   In the case of the example, the time related to the transmission timing is obtained for each distribution operation and used for control of the next distribution operation. In this case, the next sort operation is a sort operation based on the premise that the sort type is the same. Note that the time related to the transmission timing is preferably obtained for each distribution operation, but may be obtained in units of N times such as every 5 times as necessary. Therefore, at least the data related to the time related to the transmission timing is temporarily registered (set) in the memory (step S9).

他方、カード送出部６２は、カードＣａが識別されるまでは待機状態になっている（ステップＳ１０）。コントローラ本体１０ｍは、マグネットロータ部２の切換状態、即ち、ホール素子８の出力状態である図８（ｂ）を監視しているため、設定されている前回の送出タイミング（時間）に到達すれば、コントローラ本体１０ｍは、カード送出部６２を制御し、カードＣａの送出動作を開始する（ステップＳ１１，Ｓ１２，１３）。この結果、送出されたカードＣａは、共通供給路６３を落下し、切換機構１６に達するが、このタイミングは、送出タイミングにより制御されているため、カードＣａは、切換機構１６の切換が終了したタイミングとほぼ同時に到達する。即ち、カードＣａは、最も短い時間により振分けられるとともに、確実に、Ａタイプ取込路６３ａに取り込まれる（ステップＳ１４）。   On the other hand, the card sending unit 62 is in a standby state until the card Ca is identified (step S10). Since the controller main body 10m monitors the switching state of the magnet rotor portion 2, that is, the output state of the hall element 8, FIG. 8B, if the controller reaches the preset previous delivery timing (time). The controller body 10m controls the card sending unit 62 and starts the sending operation of the card Ca (steps S11, S12, 13). As a result, the sent card Ca falls through the common supply path 63 and reaches the switching mechanism 16, but since this timing is controlled by the sending timing, the card Ca has finished switching of the switching mechanism 16. It reaches almost the same time as the timing. That is, the cards Ca are sorted according to the shortest time and are surely taken into the A type take-in path 63a (step S14).

なお、ステップＳ３において、切換ブレード６６が実線で示す切換ブレード６６、即ち、Ａタイプ取込路６３ａ側に切換わっている状態であれば、切換機構１６の切換動作は行わないため、カードＣａに対する識別が行われたなら、直ちにカード送出部６２の送出動作を開始する（ステップＳ３，Ｓ１３）。   In step S3, if the switching blade 66 is switched to the switching blade 66 indicated by the solid line, that is, the A-type intake path 63a, the switching mechanism 16 is not switched, so the card Ca is not switched. If the identification is performed, the sending operation of the card sending unit 62 is immediately started (steps S3 and S13).

一方、前述したステップＳ１，Ｓ２におけるカードＣの識別において、ＢタイプのカードＣｂが識別された場合には、ＢタイプのカードＣｂに対する振分け処理が行われる（ステップＳＥ）。図１４は、ＢタイプのカードＣｂが識別された際における振分け処理を示している。   On the other hand, when the B type card Cb is identified in the identification of the card C in steps S1 and S2 described above, a distribution process for the B type card Cb is performed (step SE). FIG. 14 shows distribution processing when a B-type card Cb is identified.

この場合、ＢタイプのカードＣｂが識別されることにより、この識別結果に係わる識別データはコントローラ１０に送られるため、コントローラ１０から切換機構１６におけるロータリソレノイドＭに対して切換制御信号Ｄｓが付与される。この際、切換ブレード６６は実線で示す切換ブレード６６、即ち、Ａタイプ取込路６３ａ側に切換わっている状態にあるものとする（ステップＳ２１）。この場合、切換制御信号Ｄｓに基づいてロータリソレノイドＭが作動し、Ｂタイプ取込路６３ｂ側へ切換えるための回動変位を開始する（ステップＳ２２）。   In this case, since the identification data relating to the identification result is sent to the controller 10 by identifying the B type card Cb, the switching control signal Ds is given from the controller 10 to the rotary solenoid M in the switching mechanism 16. The At this time, it is assumed that the switching blade 66 is switched to the switching blade 66 indicated by the solid line, that is, the A-type intake path 63a side (step S21). In this case, the rotary solenoid M is operated based on the switching control signal Ds, and the rotational displacement for switching to the B type intake path 63b side is started (step S22).

即ち、ロータリソレノイドＭは停止状態にあり、かつ切換機構１６はＡタイプ取込路６３ａ側に切換わっているため、ロータリソレノイドＭに切換制御信号Ｄｓが供給されれば、可動体部２６は反時計方向（矢印Ｆｎ方向）へ回動変位し、前述したように、図１１の位置に達して停止する。この際、シャフト４には一体の切換ブレード６６を備えるため、図１２に実線で示す切換ブレード６６も対応して回動変位し、図１２に仮想線で示す切換ブレード６６ｓの位置、即ち、Ｂタイプ取込路６３ｂ側に切換わる。   That is, since the rotary solenoid M is in a stopped state and the switching mechanism 16 is switched to the A type intake path 63a side, if the switching control signal Ds is supplied to the rotary solenoid M, the movable body portion 26 is counteracted. It is rotated and displaced clockwise (in the direction of arrow Fn), and as described above, it reaches the position shown in FIG. 11 and stops. At this time, since the shaft 4 is provided with the integral switching blade 66, the switching blade 66 indicated by a solid line in FIG. 12 is also rotationally displaced, and the position of the switching blade 66s indicated by the phantom line in FIG. It switches to the type intake path 63b side.

また、切換速度検出装置１は、マグネット部３の変位をホール素子８により検出するため、コントローラ本体１０ｍは、マグネット部３の変位状態に対応するホール素子８の出力状態を監視する（ステップＳ２３）。そして、切換変位が終了したなら、速度検出処理部９により切換速度Ｒｖを検出（算出）する（ステップＳ２４，Ｓ２５）。さらに、この検出結果となる切換速度Ｒｖに係わるデータは、上述したように速度検出処理部９から出力し、コントローラ本体１０ｍに付与され、カード振分けシステム１７ｓの動作タイミングの制御に用いられる。即ち、切換速度Ｒｖに係わるデータがコントローラ本体１０ｍに付与されれば、コントローラ本体１０ｍによりカード送出部６２の送出タイミングが算出される（ステップＳ２６）。また、この送出タイミングに係わる時間に係わるデータは、少なくともメモリに一時登録（設定）される（ステップＳ２７）。   Further, since the switching speed detection device 1 detects the displacement of the magnet unit 3 by the Hall element 8, the controller body 10m monitors the output state of the Hall element 8 corresponding to the displacement state of the magnet unit 3 (step S23). . When the switching displacement is completed, the speed detection processing unit 9 detects (calculates) the switching speed Rv (steps S24 and S25). Further, the data relating to the switching speed Rv as a detection result is output from the speed detection processing unit 9 as described above, is given to the controller main body 10m, and is used for controlling the operation timing of the card distribution system 17s. That is, if data relating to the switching speed Rv is given to the controller main body 10m, the controller main body 10m calculates the sending timing of the card sending section 62 (step S26). Further, at least the data related to the time related to the transmission timing is temporarily registered (set) in the memory (step S27).

他方、カード送出部６２は、カードＣｂが識別されるまでは待機状態になっている（ステップＳ２８）。コントローラ本体１０ｍは、マグネットロータ部２の切換状態、即ち、ホール素子８の出力状態を監視しているため、設定されている前回の送出タイミング（時間）に到達すれば、コントローラ本体１０ｍは、カード送出部６２を制御し、カードＣｂの送出動作を開始する（ステップＳ２９，Ｓ３０，Ｓ３１）。この結果、送出されたカードＣｂは、共通供給路６３を落下し、切換機構１６に達するが、このタイミングは、送出タイミングにより制御されているため、カードＣｂは、切換機構１６の切換が終了したタイミングとほぼ同時に到達する。即ち、カードＣｂは、最も短い時間により振分けられるとともに、確実に、Ｂタイプ取込路６３ｂに取り込まれる（ステップＳ３２）。   On the other hand, the card sending unit 62 is in a standby state until the card Cb is identified (step S28). Since the controller main body 10m monitors the switching state of the magnet rotor unit 2, that is, the output state of the Hall element 8, if the controller body 10m reaches the previous transmission timing (time), the controller main body 10m The sending unit 62 is controlled to start the card Cb sending operation (steps S29, S30, S31). As a result, the sent card Cb drops through the common supply path 63 and reaches the switching mechanism 16, but this timing is controlled by the sending timing, so that the card Cb has finished switching the switching mechanism 16. It reaches almost the same time as the timing. That is, the cards Cb are sorted in the shortest time and are surely taken into the B type take-in path 63b (step S32).

なお、ステップＳ２１において、切換ブレード６６が仮想線で示す切換ブレード６６ｓ、即ち、Ｂタイプ取込路６３ｂ側に切換わっている状態にあれば、切換機構１６の切換動作は行われないため、識別が行われたなら直ちにカード送出部６２の送出動作を開始する（ステップＳ２１，Ｓ３１）。   In step S21, if the switching blade 66 is switched to the switching blade 66s indicated by the phantom line, that is, the B type intake path 63b, the switching operation of the switching mechanism 16 is not performed. If the card is sent, the sending operation of the card sending unit 62 is started immediately (steps S21 and S31).

そして、次の振分け処理が継続する場合には、次のカードＣの識別処理が行われるとともに、識別するカードＣが終了すれば、振分け処理は終了する（ステップＳ１５）。   When the next distribution process continues, the next card C identification process is performed, and when the identification card C is completed, the distribution process ends (step S15).

このように、本実施形態に係る切換速度検出装置１は、基本的に、変位方向ＦｍにＮ極とＳ極を配したマグネット部３をシャフト４に固定したマグネットロータ部２と、シャフト４を所定の回動範囲Ｚｒで変位可能に支持するケーシング部５と、このケーシング部５の内部に取付け、コイル７の通電制御により発生する磁極によりマグネットロータ部２を回動範囲Ｚｒの順方向Ｆｐ又は逆方向Ｆｎに変位させるステータ部６とを有するロータリソレノイドＭの切換速度Ｒｖを検出する切換速度検出装置を構成するに際して、ケーシング部５の内面５ｉにおけるマグネットロータ部２の回動範囲Ｚｒの中間位置Ｘｓに配設し、かつマグネット部３の位置に対応して出力電圧Ｖｅが変化するアナログタイプのホール素子８と、マグネットロータ部２の順方向Ｆｐ又は逆方向Ｆｎへの変位時の回動範囲Ｚｒにおける変位時間Ｔｍを検出してロータリソレノイドＭの切換速度Ｒｖを算出する速度検出処理部９とを備えてなるため、ホール素子８を利用し、このホール素子８をロータリソレノイドＭに内蔵させるという基本的構成を確保しつつ、ロータリソレノイドＭの外部に別途の検出手段を設けることなく、目的の切換速度検出装置１を構築することができる。したがって、切換速度Ｒｖが重要になるロータリソレノイドＭの用途においても十分に対応できるなど、ロータリソレノイドＭの多機能性及び多様性を高めることができるとともに、容易かつ低コストに実施できる。この結果、ロータリソレノイドＭを使用する各種機器における応答性の向上や処理の高速化など、各種機器の処理能力向上に貢献できる。   As described above, the switching speed detection device 1 according to the present embodiment basically includes the magnet rotor unit 2 in which the magnet unit 3 having the N pole and the S pole arranged in the displacement direction Fm is fixed to the shaft 4, and the shaft 4. A casing portion 5 that is displaceably supported within a predetermined rotation range Zr, and a magnet rotor portion 2 that is attached to the inside of the casing portion 5 and that is generated by energization control of the coil 7 causes the forward direction Fp of the rotation range Zr or When configuring a switching speed detection device for detecting the switching speed Rv of the rotary solenoid M having the stator part 6 displaced in the reverse direction Fn, the intermediate position of the rotation range Zr of the magnet rotor part 2 on the inner surface 5i of the casing part 5 An analog type hall element 8 which is arranged at Xs and whose output voltage Ve changes in accordance with the position of the magnet part 3, and a magnet rotor part And a speed detection processing unit 9 for calculating the switching speed Rv of the rotary solenoid M by detecting the displacement time Tm in the rotation range Zr at the time of displacement in the forward direction Fp or the reverse direction Fn. The objective switching speed detection device 1 is constructed without providing a separate detection means outside the rotary solenoid M, while ensuring the basic configuration of incorporating the Hall element 8 in the rotary solenoid M using Can do. Therefore, the multi-functionality and versatility of the rotary solenoid M can be enhanced, such as being able to sufficiently cope with the use of the rotary solenoid M in which the switching speed Rv is important. As a result, it is possible to contribute to improvement of the processing capability of various devices such as improvement of responsiveness and processing speed in various devices using the rotary solenoid M.

また、基本的に、ホール素子８は、ケーシング部５の内面５ｉにおける任意の位置に、その内面５ｉを利用して取付可能になるため、切換点検出装置１を付設するに際しては、磁気回路の構成やレイアウト等、特定の構造に左右されることなく、様々な磁気回路に設けることができる。したがって、各種ロータリソレノイドに適用可能になるなど、用途の拡大が可能となり、汎用性及び発展性に優れる。   Basically, the Hall element 8 can be attached to an arbitrary position on the inner surface 5i of the casing portion 5 by using the inner surface 5i. Therefore, when the switching point detection device 1 is attached, It can be provided in various magnetic circuits without depending on a specific structure such as a configuration or a layout. Therefore, the application can be expanded such as being applicable to various rotary solenoids, and the versatility and development are excellent.

しかも、速度検出処理部９から得る切換速度Ｒｖを、ロータリソレノイドＭの切換対象となる切換機構１６と協動する協動系システム１７の動作タイミングの制御に用いることができるため、協動系システム１７における応答性の向上や処理の高速化など、協動系システム１７の処理能力向上に貢献できる。   In addition, the switching speed Rv obtained from the speed detection processing unit 9 can be used for controlling the operation timing of the cooperative system 17 that cooperates with the switching mechanism 16 to be switched by the rotary solenoid M. 17 can contribute to the improvement of the processing capability of the cooperative system 17, such as improvement of responsiveness and speeding up of processing.

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。   Although the preferred embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to such an embodiment, and the detailed configuration, shape, material, quantity, technique, and the like do not depart from the gist of the present invention. It can be changed, added, or deleted arbitrarily.

例えば、特定位置Ｘｓは、マグネット部３の変位方向Ｆｍに対する相対位置Ｐとマグネット部３に対する対向間隔Ｇの双方を含ませた場合を示したが、相対位置Ｐのみにより特定位置Ｘｓを設定する場合を排除するものではない。また、ホール素子８は、配線基板１１に表面実装し、この配線基板１１をケーシング部５の内面５ｉに取付ける場合を示したが、ホール素子８をスルーホール方式により配線基板１１に実装し、この配線基板１１を位置調整可能な介在部材を介してケーシング部５の内面５ｉに取付ける場合であっても同様に実施可能であり、表面実装は必須の構成要素になるものではない。さらに、配線基板１１とケーシング部５の内面５ｉ間に設ける基準位置決め部１２は、位置決め可能な手段であれば、例示の構成に限定されるものではなく、各種位置切め構造により構成できる。一方、間隔調整用セパレータ１３は、事前に用意した異なる厚さを有する複数の間隔調整用セパレータ１３…から選択した一つであってもよいし、複数の間隔調整用セパレータ１３…を重ねて（組合わせて）使用してもよく、使用する数量は任意である。他方、ロータリソレノイドＭとして、三角形における一つの角部に対応する位置をシャフト４に固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部に対応する位置にマグネット部３を固定するモールド部１４を設けたマグネットロータ部２を備えるとともに、ケーシング部５に固定して一方の端面７ｓをマグネット部３に対面させた単一のコイル７と、このコイル７により発生する磁界の磁路を構成するヨーク１５を設けたステータ部６を備えるタイプを例示したが、他の形態に基づくロータリソレノイドＭであってもよい。したがって、切換速度検出装置１を適用できるロータリソレノイドＭは、例示の構成に限定されるものではなく、各種原理を採用した様々なロータリソレノイドに適用可能である。   For example, the specific position Xs indicates a case where both the relative position P with respect to the displacement direction Fm of the magnet unit 3 and the facing gap G with respect to the magnet unit 3 are included, but the specific position Xs is set only by the relative position P. Is not to be excluded. In addition, the Hall element 8 is surface-mounted on the wiring board 11 and the wiring board 11 is attached to the inner surface 5i of the casing portion 5. However, the Hall element 8 is mounted on the wiring board 11 by the through-hole method. Even when the wiring board 11 is attached to the inner surface 5i of the casing part 5 via an interposition member whose position can be adjusted, the same can be implemented, and surface mounting is not an essential component. Further, the reference positioning portion 12 provided between the wiring board 11 and the inner surface 5i of the casing portion 5 is not limited to the illustrated configuration as long as it is a positionable means, and can be configured by various position cutting structures. On the other hand, the spacing adjusting separator 13 may be one selected from a plurality of spacing adjusting separators 13 having different thicknesses prepared in advance, or a plurality of spacing adjusting separators 13 may be stacked ( May be used in any combination, and the quantity used is arbitrary. On the other hand, as the rotary solenoid M, a mold portion 14 is fixed that fixes a position corresponding to one corner portion of the triangle to the shaft 4 and fixes the magnet portion 3 to positions corresponding to the remaining two corner portions serving as free ends. A single coil 7 provided with the provided magnet rotor part 2 and fixed to the casing part 5 so that one end face 7s faces the magnet part 3, and a yoke constituting a magnetic path of a magnetic field generated by the coil 7 Although the type provided with the stator part 6 provided with 15 is illustrated, the rotary solenoid M based on other forms may be used. Therefore, the rotary solenoid M to which the switching speed detection device 1 can be applied is not limited to the illustrated configuration, and can be applied to various rotary solenoids adopting various principles.

本発明に係る切換速度検出装置は、マグネット部の変位に対応して出力が変化するホール素子によりマグネットロータ部の切換速度を検出する機能を必要とする各種ロータリソレノイド、更には、ロータリソレノイドを使用する各種機器、特に、協動系システムに利用できる。   The switching speed detection device according to the present invention uses various rotary solenoids that require a function of detecting the switching speed of the magnet rotor part by a Hall element whose output changes in response to the displacement of the magnet part, and further uses a rotary solenoid. It can be used for various devices, especially for cooperative systems.

１：切換速度検出装置，２：マグネットロータ部，３：マグネット部，４：シャフト，５：ケーシング部，５ｉ；ケーシング部の内面，６：ステータ部，７：コイル，７ｓ：コイルの端面，８：ホール素子，９：速度検出処理部，１１：配線基板，１２：基準位置決め部，１３：間隔調整用セパレータ，１４：モールド部，１５：ヨーク，１６：切換機構，１７：協動系システム，Ｍ：ロータリソレノイド，Ｆｍ：変位方向，Ｆｐ：順方向，Ｆｎ：逆方向，Ｚｒ：回動範囲，Ｒｖ：切換速度，Ｘｓ：中間位置，Ｘｍ：基準位置，Ｖｓ：出力電圧，Ｖｅｓ：最小電圧，Ｖｅｍ：最大電圧   1: switching speed detector, 2: magnet rotor, 3: magnet, 4: shaft, 5: casing, 5i; inner surface of casing, 6: stator, 7: coil, 7s: end surface of coil, 8 : Hall element, 9: Speed detection processing section, 11: Wiring board, 12: Reference positioning section, 13: Separation adjusting separator, 14: Mold section, 15: Yoke, 16: Switching mechanism, 17: Cooperative system, M: rotary solenoid, Fm: displacement direction, Fp: forward direction, Fn: reverse direction, Zr: rotation range, Rv: switching speed, Xs: intermediate position, Xm: reference position, Vs: output voltage, Ves: minimum voltage , Vem: Maximum voltage

Claims (7)

変位方向にＮ極とＳ極を配したマグネット部をシャフトに固定したマグネットロータ部と、前記シャフトを所定の回動範囲で変位可能に支持するケーシング部と、このケーシング部の内部に取付け、コイルの通電制御により発生する磁極により前記マグネットロータ部を前記回動範囲の順方向又は逆方向に変位させるステータ部とを有するロータリソレノイドの切換速度を検出するロータリソレノイドの切換速度検出装置であって、前記ケーシング部の内面における前記マグネットロータ部の前記回動範囲の中間位置に配設し、かつ前記マグネット部の位置に対応して出力が変化するアナログタイプのホール素子と、前記マグネットロータ部の前記順方向又は前記逆方向への変位時の前記回動範囲における変位時間を検出して前記ロータリソレノイドの切換速度を算出する速度検出処理部とを備えてなることを特徴とするロータリソレノイドの切換速度検出装置。   A magnet rotor portion in which a magnet portion having N and S poles arranged in the displacement direction is fixed to a shaft, a casing portion that supports the shaft so as to be displaceable within a predetermined rotation range, and a coil portion that is mounted inside the casing portion. A rotary solenoid switching speed detecting device for detecting a switching speed of a rotary solenoid having a stator part that displaces the magnet rotor part in a forward direction or a reverse direction of the rotation range by a magnetic pole generated by the energization control of An analog type hall element that is disposed at an intermediate position of the rotation range of the magnet rotor portion on the inner surface of the casing portion and whose output changes according to the position of the magnet portion, and the magnet rotor portion Detecting the displacement time in the rotation range at the time of displacement in the forward direction or the reverse direction, Switching speed detecting device of a rotary solenoid, characterized by comprising a speed detecting unit for calculating the switching speed of the maytansinoids. 前記ホール素子は、配線基板に表面実装し、この配線基板を前記ケーシング部の内面に取付けることを特徴とする請求項１記載のロータリソレノイドの切換速度検出装置。   2. The rotary solenoid switching speed detecting device according to claim 1, wherein the hall element is surface-mounted on a wiring board, and the wiring board is attached to an inner surface of the casing portion. 前記配線基板と前記ケーシング部の内面間には、前記ケーシング部の内面における基準位置に対して前記配線基板を位置決めして取付ける基準位置決め部を備えることを特徴とする請求項２記載のロータリソレノイドの切換速度検出装置。   3. The rotary solenoid according to claim 2, further comprising a reference positioning portion that positions and attaches the wiring substrate with respect to a reference position on the inner surface of the casing portion between the inner surface of the wiring substrate and the casing portion. Switching speed detection device. 前記配線基板と前記ケーシング部の内面間に介在させる間隔調整用セパレータを備えることを特徴とする請求項２又は３記載のロータリソレノイドの切換速度検出装置。   4. The rotary solenoid switching speed detection device according to claim 2, further comprising a spacing adjusting separator interposed between the wiring board and the inner surface of the casing portion. 前記マグネットロータ部は、三角形における一つの角部に対応する位置を前記シャフトに固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部に対応する位置に前記マグネット部を固定するモールド部を備えて構成するとともに、前記ステータ部は、前記ケーシング部に固定して一方の端面を前記マグネット部に対面させた単一のコイルと、このコイルにより発生する磁界の磁路を形成するヨークを備えて構成することを特徴とする請求項１記載のロータリソレノイドの切換速度検出装置。   The magnet rotor portion includes a mold portion that fixes a position corresponding to one corner portion of the triangle to the shaft and fixes the magnet portion to positions corresponding to the remaining two corner portions serving as free ends. The stator portion includes a single coil fixed to the casing portion and having one end face facing the magnet portion, and a yoke that forms a magnetic path of a magnetic field generated by the coil. 2. The rotary solenoid switching speed detecting device according to claim 1, wherein 前記速度検出処理部は、前記回動範囲の両端位置における前記ホール素子の出力電圧の最小電圧と最大電圧を設定し、前記マグネットロータ部の変位時における前記最小電圧を検出した時点又は前記最大電圧を検出した時点に基づいて前記変位時間を検出することを特徴とする請求項１記載のロータリソレノイドの切換速度検出装置。   The speed detection processing unit sets a minimum voltage and a maximum voltage of the output voltage of the Hall element at both ends of the rotation range, and detects the minimum voltage when the magnet rotor unit is displaced or the maximum voltage. 2. The rotary solenoid switching speed detection device according to claim 1, wherein the displacement time is detected based on a point in time when the rotation is detected. 前記速度検出処理部から得る切換速度は、前記ロータリソレノイドの切換対象となる切換機構と協動する協動系システムの動作タイミングの制御に用いることを特徴とする請求項１又は６記載のロータリソレノイドの切換速度検出装置。   7. The rotary solenoid according to claim 1, wherein the switching speed obtained from the speed detection processing unit is used for controlling operation timing of a cooperative system that cooperates with a switching mechanism to be switched by the rotary solenoid. Switching speed detection device.
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