JP5317113B2 - Rotary solenoid - Google Patents

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信秀 岡田
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Description

本発明は、ロータリソレノイドに関し、特に小型化が容易で、かつ、高トルクを得るのに好適な構造を有するロータリソレノイドに関する。   The present invention relates to a rotary solenoid, and more particularly, to a rotary solenoid having a structure that can be easily downsized and is suitable for obtaining high torque.

ロータリソレノイドは、一般的に、コイル、固定磁極、回転子、永久磁石、ストッパ及びシャフトなどの構成を有している。そして、コイルに通電すると発生する磁力によりストッパに規制されるまで回転子が回転し、通電を止めると回転子が永久磁石に吸引されて通電前の位置まで復帰する構成となっているものが多い。   The rotary solenoid generally has a configuration such as a coil, a fixed magnetic pole, a rotor, a permanent magnet, a stopper, and a shaft. In many cases, the rotor rotates until it is regulated by the stopper by the magnetic force generated when the coil is energized, and when the energization is stopped, the rotor is attracted to the permanent magnet and returned to the position before the energization. .

このようなロータリソレノイドにおいて、高トルク化を図るために様々な構造が提案されている。例えば、特開2004−172353公報に開示されているロータリソレノイドでは、一対の突部を固定磁極の回転軸に対して対称となる位置に設け、さらに回転子に設けた一対の永久磁石の一方を、回転方向にずらし固定磁極に近接させて設けた構造にしている。   In such a rotary solenoid, various structures have been proposed in order to increase the torque. For example, in the rotary solenoid disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-172353, a pair of protrusions are provided at positions symmetrical with respect to the rotation axis of the fixed magnetic pole, and one of the pair of permanent magnets provided on the rotor is provided. The structure is provided so as to be shifted in the rotation direction and close to the fixed magnetic pole.

他の例においても、固定磁極の形状や永久磁石の配置がトルクに大きな影響を与えることから、固定磁極や永久磁石に改良を加えたものが多い。   In other examples, since the shape of the fixed magnetic pole and the arrangement of the permanent magnets have a great influence on the torque, many improvements are made to the fixed magnetic pole and the permanent magnet.

しかしながら、固定磁極の改良は、固定磁極や、これに付随して設けられる永久磁石などの加工コストを増大するのに対して十分な高トルク化を図れない場合が多い。また、固定磁極に複雑な凹凸を付加する改良では、固定磁極の配置スペースが大きくなる場合が多く、小型化が困難になるという課題も生じる。   However, in many cases, the improvement of the fixed magnetic pole cannot increase the torque sufficiently to increase the processing cost of the fixed magnetic pole and the permanent magnet provided therewith. Further, in the improvement in which complicated irregularities are added to the fixed magnetic pole, the arrangement space of the fixed magnetic pole is often increased, and there is a problem that it is difficult to reduce the size.

特開2004−172353公報JP 2004-172353 A

本発明は、上記課題を解決するために、小型化が容易で、かつ、高トルクを得るのに好適な構造を有するロータリソレノイドを提供することを目的とする。   In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a rotary solenoid that is easy to downsize and has a structure suitable for obtaining high torque.

請求項1に記載の発明は、左右に回転自在に設けられたシャフトと、前記シャフトと一体的に設けられたコイルボビンと、金属の線条を巻回して形成され、前記コイルボビンに設けたコイルと、前記コイルボビンの近傍に配置されると共に、互いの内側面同士が対向するように、かつ、着磁方向が逆向きになされた第1の永久磁石及び第2の永久磁石とを有するロータリソレノイドにおいて、前記コイルボビンは、前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石とが間に介在するように配置された第1の巻枠部と第2の巻枠部とを備え、前記第1の巻枠部は前記シャフトの基端寄りの部分に固定され、前記第2の巻枠部は前記シャフトの先端寄りの部分に固定され、前記コイルは、第1の巻線部及び第2の巻線部を備え、これらの第1の巻線部及び第2の巻線部が略矩形枠状に形成されると共に前記シャフトの側方に配置され、前記第1の巻線部は、前記第1の永久磁石の外側面に対向するように設けられた第1の対向部と、前記第2の永久磁石の外側面に対向するように設けられた第2の対向部と、前記第1の対向部の上端と前記第2の対向部の上端とに連続するように設けられた第1の連続部と、前記第1の対向部の下端と前記第2の対向部の下端とに連続するように設けられた第2の連続部とを備え、前記第2の巻線部は、前記第1の永久磁石の内側面に対向するように設けられた第3の対向部と、前記第2の永久磁石の内側面に対向するように設けられた第4の対向部と、前記第3の対向部の上端と前記第4の対向部の上端とに連続するように設けられた第3の連続部と、前記第3の対向部の下端と前記第4の対向部の下端とに連続するように設けられた第4の連続部とを備え、前記コイルへの通電時に、前記第1の対向部及び前記第3の対向部を流れる電流が第1の方向となり、かつ、前記第2の対向部及び前記第4の対向部を流れる電流が前記第1の方向と逆向きの第2の方向となることを特徴とするロータリソレノイドである。   The invention according to claim 1 is a shaft provided rotatably in the left and right, a coil bobbin provided integrally with the shaft, a coil formed by winding a metal wire, and a coil provided on the coil bobbin. In the rotary solenoid having the first permanent magnet and the second permanent magnet which are arranged in the vicinity of the coil bobbin and whose inner side surfaces face each other and whose magnetization directions are opposite to each other. The coil bobbin includes a first winding frame portion and a second winding frame portion arranged so that the first permanent magnet and the second permanent magnet are interposed therebetween, and The winding frame is fixed to a portion near the base end of the shaft, the second winding frame is fixed to a portion near the tip of the shaft, and the coil includes the first winding portion and the second winding. The first winding portion and the wire portion. The second winding part is formed in a substantially rectangular frame shape and is disposed on the side of the shaft, and the first winding part is provided so as to face the outer surface of the first permanent magnet. A first facing portion, a second facing portion provided to face the outer surface of the second permanent magnet, an upper end of the first facing portion, and an upper end of the second facing portion. A first continuous portion provided to be continuous with the second continuous portion, and a second continuous portion provided to be continuous with a lower end of the first opposing portion and a lower end of the second opposing portion, The second winding portion is provided so as to face a third facing portion provided to face the inner side surface of the first permanent magnet, and to an inner side surface of the second permanent magnet. A fourth facing portion, a third continuous portion provided to be continuous with an upper end of the third facing portion and an upper end of the fourth facing portion, 3 and a fourth continuous portion provided so as to be continuous with a lower end of the fourth opposing portion, and when the coil is energized, the first opposing portion and the third opposing portion are provided. The current flowing through the opposite portion of the first direction is a first direction, and the current flowing through the second opposite portion and the fourth opposite portion is a second direction opposite to the first direction. Is a rotary solenoid.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記コイルボビンは、前記第1の巻枠部において前記第1の巻線部及び前記第2の巻線部に背向する部位に、前記コイルに接続された配線又は電子部品の一部又は全部を格納した凹部を設けたことを特徴とするロータリソレノイドである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the coil bobbin is a part of the first winding frame portion that faces away from the first winding portion and the second winding portion. The rotary solenoid is characterized in that a recess for storing a part or all of the wiring or electronic component connected to the coil is provided.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記コイルは、前記第1の連続部、前記第2の連続部、前記第3の連続部及び前記第4の連続部において、これらの中央寄りの部分が平板状に形成され、左右両端寄りの部分の一部又は全部が前記シャフトに向かってそれぞれ湾曲するように形成されていることを特徴とするロータリソレノイドである。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the coil includes the first continuous portion, the second continuous portion, the third continuous portion, and the fourth continuous portion. The rotary solenoid is characterized in that, in the continuous portion, these central portions are formed in a flat plate shape, and part or all of the portions near the left and right ends are respectively curved toward the shaft. It is.

請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記コイルは、平角線線条を巻回して形成されていることを特徴とするロータリソレノイドである。   The invention according to claim 4 is the rotary solenoid according to any one of claims 1 to 3, wherein the coil is formed by winding a rectangular wire. It is.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記コイルは、前記第1の連続部、前記第2の連続部、前記第3の連続部及び前記第4の連続部の中央寄りの部分が前記平角線線条を前記シャフトの軸方向と同方向に重畳するようにして形成されていることを特徴とするロータリソレノイドである。   The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the coil includes the first continuous portion, the second continuous portion, the third continuous portion, and the fourth continuous portion. The rotary solenoid is characterized in that a central portion is formed so that the rectangular wire is overlapped in the same direction as the axial direction of the shaft.

請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の発明において、前記コイルボビンは、前記第1の巻枠部が前記第1の連続部及び前記第3の連続部の左右両端寄りの部分をそれぞれ貼り付ける4つの貼付面を備え、前記第2の巻枠部が前記コイルの前記第2の連続部及び前記第4の連続部の左右両端寄りの部分をそれぞれ貼り付ける4つの貼付面を備えていることを特徴とするロータリソレノイドである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the coil bobbin includes the first winding portion and the third continuous portion of the coil bobbin. Four pasting surfaces for pasting the portions near the left and right ends of the continuous portion are provided, and the second winding frame portion has portions near the left and right ends of the second continuous portion and the fourth continuous portion of the coil. It is a rotary solenoid characterized in that it has four pasting surfaces to be pasted.

請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の発明において、前記コイルボビンは、前記第1の巻枠部が前記コイルの前記第1の連続部及び前記第3の連続部の中央寄りの部分を保持する保持溝を備え、前記第2の巻枠部が前記コイルの前記第2の連続部及び前記第4の連続部の中央寄りの部分を保持する保持溝を備えていることを特徴とするロータリソレノイドである。   The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the coil bobbin is configured such that the first winding frame portion is the first continuous portion of the coil and the coil bobbin. A holding groove is provided to hold a portion near the center of the third continuous portion, and the second winding frame portion holds a portion near the center of the second continuous portion and the fourth continuous portion of the coil. A rotary solenoid having a holding groove.

請求項1に記載の発明によれば、コイルの各対向部を第1の永久磁石及び第2の永久磁石の内側面及び外側面に対して対向するように設けたので、内側面側の線条、外側面側の線条の双方にローレンツ力が加わり、いずれか一方の側面のみに対して線条を設ける構造よりもより大きなトルクを得ることができる。したがって、同程度のトルクを発揮する従来型ロータリソレノイドよりも小型化することが可能になる。   According to the first aspect of the present invention, the opposing portions of the coil are provided so as to oppose the inner surface and the outer surface of the first permanent magnet and the second permanent magnet. Lorentz force is applied to both the strip and the outer surface, and a larger torque can be obtained than the structure in which the strip is provided only on one of the side surfaces. Therefore, it becomes possible to reduce the size of the conventional rotary solenoid that exhibits the same degree of torque.

請求項2に記載の発明によれば、ロータリソレノイドの駆動に係る配線又は電子部品の一部又全部をコイルボビンの凹部に格納するので、従来ロータリソレノイドの外部に確保していた配置スペースを削減又は撤廃することができる。   According to the second aspect of the present invention, since part or all of the wiring or electronic parts related to the driving of the rotary solenoid is stored in the concave portion of the coil bobbin, the arrangement space that has been secured outside the rotary solenoid is reduced or Can be abolished.

請求項3に記載の発明によれば、第1の永久磁石及び第2の永久磁石の内側面と外側面との両面にコイルを構成する線条の一部を湾曲することによって、湾曲した線条が第1の永久磁石及び第2の永久磁石に正対する、又は正対した状態に近づき、さらに両者の間の間隙が小さくなるので、さらに大きなローレンツ力が得られる。したがって、従来技術による同程度の大きさのロータリソレノイドよりも大きなトルクが得られる。ひいては、ロータリソレノイドの小型化が可能となる。   According to the third aspect of the present invention, the curved wire is obtained by bending a part of the filament constituting the coil on both the inner and outer surfaces of the first and second permanent magnets. Since the strip faces or approaches the first permanent magnet and the second permanent magnet, and the gap between the two becomes smaller, a larger Lorentz force can be obtained. Therefore, a larger torque can be obtained than a rotary solenoid of the same size according to the prior art. As a result, the rotary solenoid can be miniaturized.

請求項4に記載の発明によれば、コイルを平角線線条で形成するので、第1の巻線部及び第2の巻線部を略矩形枠状に形成することが容易になる。   According to the invention described in claim 4, since the coil is formed by a rectangular wire, it is easy to form the first winding portion and the second winding portion in a substantially rectangular frame shape.

請求項5に記載の発明によれば、第1の連続部、第2の連続部、第3の連続部及び第4の連続部の中央寄りの部分をシャフトの軸方向と同方向に平角線線条を重畳したので、第1の巻線部及び第2の巻線部を略矩形枠状に形成することが容易になる。   According to the fifth aspect of the invention, the first continuous portion, the second continuous portion, the third continuous portion, and the portion near the center of the fourth continuous portion are rectangular wires in the same direction as the axial direction of the shaft. Since the filaments are superimposed, it is easy to form the first winding portion and the second winding portion in a substantially rectangular frame shape.

請求項6に記載の発明によれば、第1の巻線部及び第2の巻線部の所定部分を4つの貼付面に貼り付けるので、コイルをコイルボビンに設けることが容易になる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the predetermined portions of the first winding portion and the second winding portion are attached to the four attachment surfaces, it is easy to provide the coil on the coil bobbin.

請求項7に記載の発明によれば、第1の巻線部及び第2の巻線部の所定部分を保持溝で保持するので、コイルをコイルボビンに対して所定形状を保ちつつ保持することが容易になる。   According to the seventh aspect of the present invention, since the predetermined portions of the first winding portion and the second winding portion are held by the holding grooves, the coil can be held with respect to the coil bobbin while maintaining a predetermined shape. It becomes easy.

本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの概略構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the rotary solenoid which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the rotary solenoid which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの説明図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。It is explanatory drawing of the rotary solenoid which concerns on embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is a front view. 非通電状態におけるロータリソレノイドの断面説明図(1)であり、(a)はA−A線断面図、(b)はB−B線断面図である。It is sectional explanatory drawing (1) of the rotary solenoid in a non-energized state, (a) is an AA sectional view, (b) is a BB sectional drawing. 左に最大限回転したロータリソレノイドの断面説明図であり、(a)はA−A線断面図、(b)はB−B線断面図である。It is sectional explanatory drawing of the rotary solenoid rotated to the left to the maximum, (a) is an AA sectional view, (b) is a BB sectional drawing. 右に最大限回転したロータリソレノイドの断面説明図であり、(a)はA−A線断面図、(b)はB−B線断面図である。It is sectional explanatory drawing of the rotary solenoid rotated to the right to the maximum, (a) is an AA sectional view, (b) is a BB sectional drawing. 非通電状態におけるロータリソレノイドの断面説明図(2)であり、(a)はC−C線断面図、(b)はD−D線断面図である。It is sectional explanatory drawing (2) of the rotary solenoid in a non-energized state, (a) is CC sectional view taken on the line, (b) is DD sectional view. コイルボビン及びコイルの細部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the detail of a coil bobbin and a coil. コイルの巻線状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the winding state of a coil. コイルの通電方向を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electricity supply direction of a coil. コイルボビンへのフレキシブルプリント基板の収納状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the accommodation state of the flexible printed circuit board to a coil bobbin. 支持体の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of a support body.

以下に、本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドを図面に基づいて説明する。図2は、本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの分解斜視図である。図2において、10はロータリソレノイド、20はコイル、21a、21b、22a及び22bは対向部、23a、23b、24a及び24bは連続部、30は上部巻枠部、31a、31b、32a及び32bは貼付面、34は貫通孔、35は円板部、37は保持溝、40は下部巻枠部、41a、41b、42a及び42bは貼付面、44はネジ孔、47は保持溝、60は第1シャフト構成体、61はネジ溝形成部、62は段差部、63a、63b、64a及び64bは面カット部、65は段差部、66は挿入部、67はネジ溝形成部、68は第2シャフト構成体、69はネジ孔、70は段差部、71はケース、72は開口部、73はナット、74はドライベアリング、75は内部固定磁極、76は上段部、77は貫通孔、78a及び78bは縦溝、79は中段部、80は下段部、81a及び81は切欠、82は開口部、83は永久磁石、83aは外側面、83bは内側面、84は永久磁石、84aは外側面、84bは内側面、85はボールベアリング、86はストッパ、87a及び87bは当接面、88はダボ状突起、89はスペーサ、90はベース、91は開口部、92a及び92bは水平溝、93a及び93bはネジ孔、94は支持体、95a及び95bは永久磁石保持部、96は脚部、97は支持体、98a及び98bは永久磁石保持部、99は脚部、100及び101は突出部、102はネジである。また、図3は、本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの説明図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。図3において用いた符号は、すべて図2と同じものを示す。なお、コイル20については、図2をはじめとする各図面(図9の部分拡大した図を除く)において、線条を繰り返し巻回した細かい態様の記載を省略し、総体的な外観形状によって表現している。さらに、第1シャフト構成体60及びネジ102のネジ溝も記載を省略する。   Hereinafter, a rotary solenoid according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is an exploded perspective view of the rotary solenoid according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, 10 is a rotary solenoid, 20 is a coil, 21a, 21b, 22a and 22b are facing parts, 23a, 23b, 24a and 24b are continuous parts, 30 is an upper reel part, 31a, 31b, 32a and 32b are Affixing surface, 34 is a through-hole, 35 is a disc part, 37 is a holding groove, 40 is a lower winding frame part, 41a, 41b, 42a and 42b are affixing surfaces, 44 is a screw hole, 47 is a holding groove, 60 is the first 1 shaft structure, 61 is a thread groove forming part, 62 is a step part, 63a, 63b, 64a and 64b are surface cut parts, 65 is a step part, 66 is an insertion part, 67 is a thread groove forming part, and 68 is a second part. The shaft structure 69 is a screw hole, 70 is a step, 71 is a case, 72 is an opening, 73 is a nut, 74 is a dry bearing, 75 is an internal fixed magnetic pole, 76 is an upper step, 77 is a through hole, 78a and 78b Vertical groove, 79 is a middle step, 80 is a lower step, 81a and 81 are notches, 82 is an opening, 83 is a permanent magnet, 83a is an outer surface, 83b is an inner surface, 84 is a permanent magnet, 84a is an outer surface, 84b Is an inner surface, 85 is a ball bearing, 86 is a stopper, 87a and 87b are contact surfaces, 88 is a dowel-shaped projection, 89 is a spacer, 90 is a base, 91 is an opening, 92a and 92b are horizontal grooves, 93a and 93b Is a screw hole, 94 is a support, 95a and 95b are permanent magnet holders, 96 is a leg, 97 is a support, 98a and 98b are permanent magnet holders, 99 are legs, 100 and 101 are protrusions, 102 Is a screw. FIG. 3 is an explanatory view of the rotary solenoid according to the embodiment of the present invention, in which (a) is a plan view and (b) is a front view. The reference numerals used in FIG. 3 are the same as those in FIG. In addition, about the coil 20, in each drawing including FIG. 2 (except for the partially enlarged view of FIG. 9), description of a fine aspect in which the filament is repeatedly wound is omitted, and is expressed by a general appearance shape. doing. Further, description of the first shaft constituting body 60 and the thread groove of the screw 102 is also omitted.

図2に示すように、ロータリソレノイド10は、内部構造が略円筒形状のケース71に収納されている。ケース71は、図3(a)に示すように、放熱性を良くするために、上面の開口部72にエンドキャップを設けない開放型の構造としている。したがって、上部巻枠部30などは、ロータリソレノイド10の上面に露出している。また、ロータリソレノイド10の内部構造は、図2に示すように、回転する構成要素として、コイルボビンを構成する上部巻枠部30と下部巻枠部40、コイル20、第1シャフト構成体60及び第2シャフト構成体68からなるシャフトなどを設けている。さらに、回転力を生成し、又は回転するものを支持する固定的な構成要素として、内部固定磁極75、永久磁石83及び84、支持体94及び97、ドライベアリング74、ボールベアリング85、ストッパ86などを備えている。なお、ロータリソレノイド10は、開口部72にエンドキャップを設けて防塵性を有する構造としてもよい。   As shown in FIG. 2, the rotary solenoid 10 is housed in a case 71 whose internal structure is substantially cylindrical. As shown in FIG. 3A, the case 71 has an open structure in which an end cap is not provided in the opening 72 on the upper surface in order to improve heat dissipation. Accordingly, the upper reel portion 30 and the like are exposed on the upper surface of the rotary solenoid 10. Further, as shown in FIG. 2, the internal structure of the rotary solenoid 10 includes, as rotating components, an upper reel portion 30 and a lower reel portion 40 that constitute a coil bobbin, a coil 20, a first shaft constituting body 60, and a first shaft constituting body 60. A shaft composed of a two-shaft structure 68 is provided. Further, as a fixed component that generates a rotational force or supports a rotating object, an internal fixed magnetic pole 75, permanent magnets 83 and 84, supports 94 and 97, dry bearing 74, ball bearing 85, stopper 86, etc. It has. Note that the rotary solenoid 10 may have a dustproof structure by providing an end cap in the opening 72.

まず、ロータリソレノイド10の回転する構成要素について述べる。第1シャフト構成体60は、上部先端寄りの部分を中央部より小径とし、さらにネジ溝を形成してネジ溝形成部61としている。また、小径とした部分と中央部の境界部分は、上部巻枠部30を挟着するための段差部62としている。また、段差部62から下側の部分には、コイルボビン11の空回りを防止するために面カット部63a及び63bを形成している。さらに、第1シャフト構成体60の下側の部分は、下部巻枠部40へ挿入するために中央部よりも小径とした挿入部66を形成している。さらに、その先端側の部分は、第2シャフト構成体68と螺合するために挿入部66よりも小径のネジ溝形成部67としている。中央部と挿入部66との境界部分は、下部巻枠部40を挟着するための段差部65としている。また、段差部65から上側の部分には、コイルボビン11の空回りを防止するために面カット部64a及び64bを形成している。なお、第1シャフト構成体60の面カットは、上下でそれぞれ2面ずつカットしているが、それぞれ1面又は3面以上カットしてもよい。   First, the rotating components of the rotary solenoid 10 will be described. The first shaft constituting body 60 has a portion closer to the top tip having a smaller diameter than the central portion, and a screw groove is formed as a screw groove forming portion 61. Further, the boundary portion between the small diameter portion and the central portion is a stepped portion 62 for sandwiching the upper winding frame portion 30. Further, in order to prevent the coil bobbin 11 from spinning freely, surface cut portions 63a and 63b are formed in a portion below the stepped portion 62. Further, the lower portion of the first shaft constituting body 60 forms an insertion portion 66 having a smaller diameter than that of the center portion for insertion into the lower winding frame portion 40. Further, the front end portion is a thread groove forming portion 67 having a smaller diameter than the insertion portion 66 in order to be screwed into the second shaft constituting body 68. A boundary portion between the center portion and the insertion portion 66 is a stepped portion 65 for sandwiching the lower winding frame portion 40. In addition, surface cut portions 64 a and 64 b are formed on the upper portion from the stepped portion 65 in order to prevent the coil bobbin 11 from spinning freely. In addition, although the surface cut of the 1st shaft structure 60 cuts two surfaces each on the upper and lower sides, you may cut one surface or 3 surfaces or more, respectively.

第2シャフト構成体68は、上部に第1シャフト構成体60のネジ溝形成部67と螺合するためにネジ孔69を形成している。また、上側の部分を下側の部分よりも小径とし、これらの境界部分を段差部70としている。段差部70は、内部固定磁極75の下段部80に嵌合されるボールベアリング85の内輪に圧接して、第2シャフト構成体68がケース71の内部へ陥入することを防止する。   The second shaft constituting body 68 has a screw hole 69 formed on the upper portion thereof so as to be screwed with the thread groove forming portion 67 of the first shaft constituting body 60. Further, the upper portion has a smaller diameter than the lower portion, and the boundary portion is a stepped portion 70. The stepped portion 70 is in pressure contact with the inner ring of the ball bearing 85 fitted to the lower stepped portion 80 of the internal fixed magnetic pole 75, thereby preventing the second shaft constituting body 68 from slipping into the case 71.

図8は、コイルボビン及びコイルの細部の構成を示す斜視図である。図8において、11はコイルボビン、13は第1巻線部、14は第2巻線部、25a、25b、26a及び26bは外部接続部、27a、27b、27c、27d、28a、28b、28c及び28dは湾曲起点部、33a、33b、36a及び36bは腕部、38は平板部、39a及び39bは収納凹部、45は面カット孔、43a、43b、46a及び46bは腕部、48は平板部、49a及び49bは収納凹部、55は挿入部であり、その他の符号は図2と同じものを示す。また、図9は、コイルの巻線状態を示す斜視図である。図9において、29aは長辺面、29bは短辺面であり、その他の符号は図8と同じものを示す。   FIG. 8 is a perspective view showing a detailed configuration of the coil bobbin and the coil. In FIG. 8, 11 is a coil bobbin, 13 is a first winding portion, 14 is a second winding portion, 25a, 25b, 26a and 26b are external connection portions, 27a, 27b, 27c, 27d, 28a, 28b, 28c and 28d is a bending start portion, 33a, 33b, 36a and 36b are arm portions, 38 is a flat plate portion, 39a and 39b are storage recesses, 45 is a face cut hole, 43a, 43b, 46a and 46b are arm portions, and 48 is a flat plate portion. , 49a and 49b are storage recesses, 55 is an insertion portion, and other reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 9 is a perspective view showing a winding state of the coil. In FIG. 9, 29a is a long side surface, 29b is a short side surface, and the other code | symbol shows the same thing as FIG.

図8に示すように、ロータリソレノイド10のコイルボビン11は、上部巻枠部30と下部巻枠部40とで構成されており、後述するように第1シャフト構成体60及び第2シャフト構成体68などによって一体のものとしている。   As shown in FIG. 8, the coil bobbin 11 of the rotary solenoid 10 is composed of an upper winding frame portion 30 and a lower winding frame portion 40, and as will be described later, a first shaft constituting body 60 and a second shaft constituting body 68. And so on.

上部巻枠部30は、第1シャフト構成体60のネジ溝形成部61が貫通する貫通孔34の周囲に円板部35を設けており、さらに円板部35から略L字状に延びる腕部33a及び36aと、略逆L字状に延びる腕部33b及び36bを設けている。なお、貫通孔34は、第1シャフト構成体60の面カット部63a及び63bに対応する面カットを形成しており、第1シャフト構成体60と貫通孔34との面カットの向きが合っていないと挿入できないようにしてある。腕部33a及び36aと、腕部33b及び36bとは、貫通孔34の中心を通り、保持溝37と直交する面に対して面対称となる、つまり互いに鏡像となる構造を有しており、貫通孔34から遠い部位にコイル20を貼り付けるための貼付面31a及び31bとが形成され、これらより貫通孔34に近い部位に同じ目的で貼付面32a及び32bとが形成されている。なお、貼付面31a、31b、32a及び32bは、平坦な面ではなく、後述するようにコイル20の湾曲した部分を貼り付けるので、これらの面もコイル20の湾曲した部分に合わせて湾曲面となっている。また、上部巻枠部30のコイル20を設ける側の面の中央は、平坦な平板部38が垂下するように設けられており、その内側には保持溝37が形成されている。   The upper winding frame portion 30 is provided with a disc portion 35 around the through hole 34 through which the thread groove forming portion 61 of the first shaft constituting body 60 passes, and an arm extending in a substantially L shape from the disc portion 35. The portions 33a and 36a and the arm portions 33b and 36b extending in a substantially inverted L shape are provided. The through hole 34 forms a surface cut corresponding to the surface cut portions 63a and 63b of the first shaft component 60, and the direction of the surface cut between the first shaft component 60 and the through hole 34 matches. You can't insert it without it. The arm portions 33a and 36a and the arm portions 33b and 36b pass through the center of the through hole 34 and are symmetrical with respect to a plane orthogonal to the holding groove 37, that is, have a structure that is a mirror image of each other. Adhering surfaces 31a and 31b for adhering the coil 20 to a part far from the through hole 34 are formed, and adhering surfaces 32a and 32b are formed in the part closer to the through hole 34 for the same purpose. Note that the pasting surfaces 31a, 31b, 32a, and 32b are not flat surfaces but are pasted on curved portions of the coil 20, as will be described later. It has become. Further, the center of the surface of the upper winding frame 30 on the side where the coil 20 is provided is provided so that a flat flat plate part 38 hangs down, and a holding groove 37 is formed inside thereof.

下部巻枠部40は、その中央に、ネジ孔44と、第1シャフト構成体60の面カット部64a及び64bに対応する面カット孔45とが一体的に形成されている。また、後述するように、ロータリソレノイド10を組み立てたときには、これらの孔に第1シャフト構成体60が貫通した状態で設けられる。これらの孔の周囲の部分から略L字状に延びる腕部43a及び46aと、略逆L字状に延びる腕部43b及び46bを設けている。腕部43a及び46aと、腕部43b及び46bとは、ネジ孔44の中心を通り、保持溝47と直交する面に対して面対称となる、つまり互いに鏡像となる構造を有しており、ネジ孔44から遠い部位にコイル20を貼り付けるための貼付面41a及び41bとが形成され、これらよりネジ孔44に近い部位に同じ目的で貼付面42a及び42bとが形成されている。なお、貼付面41a、41b、42a及び42bは、貼付面31aなどと同じ理由により、コイル20の湾曲した部分に合わせて湾曲した面となっている。また、下部巻枠部40のコイル20を設ける側の面の中央は、平坦な平板部48が直立するように設けられており、その内側には保持溝47が形成されている。挿入部55は、内部固定磁極75の中段部79の内周面側に挿入される。   At the center of the lower winding frame portion 40, a screw hole 44 and a surface cut hole 45 corresponding to the surface cut portions 64a and 64b of the first shaft constituting body 60 are integrally formed. Further, as will be described later, when the rotary solenoid 10 is assembled, the first shaft constituting body 60 is provided through these holes. Arm portions 43a and 46a that extend in a substantially L shape from portions around these holes and arm portions 43b and 46b that extend in a substantially inverted L shape are provided. The arm portions 43a and 46a and the arm portions 43b and 46b pass through the center of the screw hole 44 and are symmetrical with respect to a plane orthogonal to the holding groove 47, that is, have a structure that is a mirror image of each other. Adhering surfaces 41a and 41b for adhering the coil 20 are formed at sites far from the screw holes 44, and adhering surfaces 42a and 42b are formed at sites closer to the screw holes 44 for the same purpose. The pasting surfaces 41a, 41b, 42a, and 42b are curved surfaces according to the curved portion of the coil 20 for the same reason as the pasting surface 31a. Further, the center of the surface on the side where the coil 20 of the lower winding frame portion 40 is provided is provided so that a flat flat plate portion 48 stands upright, and a holding groove 47 is formed inside thereof. The insertion portion 55 is inserted on the inner peripheral surface side of the middle step portion 79 of the internal fixed magnetic pole 75.

コイル20は、第1巻線部13と第2巻線部14との2つの巻線部からなる。第1巻線部13及び第2巻線部14は、両者共に略矩形枠状に形成されている。また、永久磁石83及び84に対する距離及び配置の関係上、第1巻線部13が第2巻線部14よりも多少幅広となるように形成してある。また、第1巻線部13及び第2巻線部14は、コイル20の装着を容易にするために、第1巻線部13及び第2巻線部14からなるシャフトの側方に極めて接近した状態に配置している。したがって、これらの巻線部をシャフト側から見ると、第1巻線部13と第2巻線部14とは、ほぼ重なり合っているように見えることになる。一般的なロータリソレノイドでは、シャフトを取り囲む、又は左右から挟むようにコイルを設けており、コイル20の配置はロータリソレノイド10の大きな特徴と言える。   The coil 20 includes two winding portions, a first winding portion 13 and a second winding portion 14. Both the first winding portion 13 and the second winding portion 14 are formed in a substantially rectangular frame shape. Further, the first winding portion 13 is formed to be slightly wider than the second winding portion 14 in terms of the distance and arrangement with respect to the permanent magnets 83 and 84. Further, the first winding portion 13 and the second winding portion 14 are very close to the side of the shaft formed by the first winding portion 13 and the second winding portion 14 in order to facilitate the mounting of the coil 20. It has been placed in the state. Therefore, when these winding portions are viewed from the shaft side, the first winding portion 13 and the second winding portion 14 appear to substantially overlap. In a general rotary solenoid, a coil is provided so as to surround the shaft or sandwich from the left and right, and the arrangement of the coil 20 can be said to be a major feature of the rotary solenoid 10.

第1巻線部13及び第2巻線部14は、コイルボビン11に直接巻回して形成したものではなく、コイルワイヤーとも呼ばれる銅線条を予め巻線機によって略矩形枠状に巻回した後、湾曲起点部27a、27b、28a及び28bから左右両端までの部分をシャフト側に曲げ加工して形成したものである。なお、曲げ加工時には、上部巻枠部30及び下部巻枠部40に合わせて曲げる。したがって、湾曲起点部27a、27b、28a又は28bから左右両端までの部分は、永久磁石83又は永久磁石84にほぼ正対しているので、コイル20を回転させるためのローレンツ力を最も効率よく得ることができる。また、両者の間隙がほぼ一定になるので、コイル20の回転中に得られるトルクがほぼ一定になるという利点もある。ところで、図9の下部の部分拡大図に示しているように、この実施例では平角線条の短辺面29bがコイルボビン方向を向き、長辺面29aが上下方向を向くように、いわゆるエッジワイズ巻に巻回している。平角線条をこのように巻回することによって、曲げ加工後の形状がよく維持される上に、湾曲起点部27a、27b、28a及び28bにおいて線条の配置が崩れることがほとんどない。さらに、丸線条よりも占積率が高いので、コイルの配置に必要なスペースを小さくでき、かつ、丸線条よりも放熱性がよいという利点がある。   The first winding part 13 and the second winding part 14 are not formed by winding them directly around the coil bobbin 11, but after winding a copper wire, also called a coil wire, in a substantially rectangular frame shape by a winding machine in advance. The portions from the bending start point portions 27a, 27b, 28a and 28b to the left and right ends are formed by bending to the shaft side. In addition, at the time of a bending process, it bends according to the upper reel part 30 and the lower reel part 40. Accordingly, the portions from the bending starting point portions 27a, 27b, 28a or 28b to the left and right ends are almost directly opposed to the permanent magnet 83 or the permanent magnet 84, so that the Lorentz force for rotating the coil 20 can be most efficiently obtained. Can do. Further, since the gap between the two is substantially constant, there is an advantage that the torque obtained during the rotation of the coil 20 is substantially constant. By the way, as shown in the partial enlarged view of the lower part of FIG. 9, in this embodiment, the short side surface 29b of the rectangular wire is oriented in the coil bobbin direction and the long side surface 29a is oriented in the vertical direction. It is wound on a volume. By winding the rectangular wire in this way, the shape after bending is well maintained, and the arrangement of the wire hardly breaks at the bending start points 27a, 27b, 28a and 28b. Further, since the space factor is higher than that of the round wire, there is an advantage that a space necessary for arranging the coils can be reduced and heat dissipation is better than that of the round wire.

また、第1巻線部13の右側の垂直部分を対向部21a、左側の垂直部分を対向部21b、上側の水平部分を連続部23a、下側の水平部分を連続部23bとしている。したがって、コイル20の平面(上面)から見ると、連続部23a及び23bの中央寄りの部分は左右に向かって直線的に延びているように見える。同様に、これらの連続部の左右両端寄りの部分と対向部21a及び21bは、ケース71の内周面とほぼ同心円状の曲面を描くようにゆるやかに湾曲しているように見える。また、第1巻線部13の対向部21a及び21bは、永久磁石83の外側面83aと永久磁石84の外側面84aとにわずかな間隙をおいて対向するように設けられる。したがって、コイル20への通電時には、対向部21a及び21bと、永久磁石83及び84との間にローレンツ力が生じて、コイル20を左右どちらかに回転させる力となる。連続部23a及び23bは、コイル20への通電時に電流の流路となるものであり、対向部21a及び21bのようにコイル20を回転させる力をもたらすものではない。したがって、中央寄りの部分を平坦な板状とすることによって対向部21aと対向部21bとの間における電流の経路長をできる限り短くして電力損失の低減を図っている。   Further, the right vertical portion of the first winding portion 13 is a facing portion 21a, the left vertical portion is a facing portion 21b, the upper horizontal portion is a continuous portion 23a, and the lower horizontal portion is a continuous portion 23b. Therefore, when viewed from the plane (upper surface) of the coil 20, the central portions of the continuous portions 23a and 23b appear to extend linearly toward the left and right. Similarly, the portions near the left and right ends of these continuous portions and the facing portions 21 a and 21 b appear to be gently curved so as to draw a substantially concentric curved surface with the inner peripheral surface of the case 71. The facing portions 21 a and 21 b of the first winding portion 13 are provided so as to face the outer surface 83 a of the permanent magnet 83 and the outer surface 84 a of the permanent magnet 84 with a slight gap. Therefore, when the coil 20 is energized, a Lorentz force is generated between the facing portions 21a and 21b and the permanent magnets 83 and 84, and the coil 20 is rotated to the left or right. The continuous portions 23a and 23b serve as a current flow path when the coil 20 is energized, and do not provide a force for rotating the coil 20 unlike the facing portions 21a and 21b. Therefore, the portion near the center is formed in a flat plate shape so that the current path length between the facing portion 21a and the facing portion 21b is made as short as possible to reduce power loss.

第2巻線部14も第1巻線部13と同様に、右側の垂直部分を対向部22a、左側の垂直部分を対向部22b、上側の水平部分を連続部24a、下側の水平部分を連続部24bとしている。したがって、コイル20の平面(上面)から見ると、連続部24a及び24bの中央寄りの部分は左右に向かって直線的に延びているように見える。同様に、これらの連続部の左右両端寄りの部分と対向部22a及び22bは、ケース71の内周面とほぼ同心円状の曲面を描くようにゆるやかに湾曲しているように見える。また、対向部22a及び22bは、第1巻線部13と同様に、中央寄りの部分を平坦な板状とすることによって対向部22aと対向部22bとの間における電流の経路長をできる限り短くし、電力損失の低減を図っている。また、第2巻線部14の対向部22a及び22bは、永久磁石84の外側面83aと永久磁石84の外側面84aとにわずかな間隙をおいて対向するように設けられる。   Similarly to the first winding part 13, the second winding part 14 has the right vertical part as the facing part 22 a, the left vertical part as the facing part 22 b, the upper horizontal part as the continuous part 24 a, and the lower horizontal part as the lower part. The continuous portion 24b is used. Therefore, when viewed from the plane (upper surface) of the coil 20, the central portions of the continuous portions 24a and 24b appear to extend linearly toward the left and right. Similarly, the portions near the left and right ends of these continuous portions and the facing portions 22 a and 22 b appear to be gently curved so as to draw a substantially concentric curved surface with the inner peripheral surface of the case 71. Similarly to the first winding part 13, the opposing parts 22a and 22b have a flat plate-like portion near the center so that the current path length between the opposing part 22a and the opposing part 22b is as much as possible. It is shortened to reduce power loss. Further, the facing portions 22 a and 22 b of the second winding portion 14 are provided so as to face the outer surface 83 a of the permanent magnet 84 and the outer surface 84 a of the permanent magnet 84 with a slight gap.

図10は、コイルの通電方向を示す斜視図である。図10において、51a、51b、52a及び52bは電流の方向、53a及び53bは回転方向であり、その他の符号は図8と同じものを示す。   FIG. 10 is a perspective view showing the energization direction of the coil. 10, 51a, 51b, 52a and 52b are directions of current, 53a and 53b are directions of rotation, and the other symbols are the same as those in FIG.

図9に示した第1巻線部13の外部接続部25a及び25bと、第2巻線部14の外部接続部26a及び26bとは、後述するように、それぞれフレキシブルプリント基板の端子に接続されており、この基板を介してロータリソレノイド10の外部の電源に接続される。なお、外部接続部25a及び25bの一方と、外部接続部26a及び26bの一方とを接続して、第1巻線部13と第2巻線部14とを1つの巻線にしてもよいし、これらの巻線部に別個に電流を流す構成とし、さらにどちらか一方をオン、又は両方をオンとすることを可能にし、2段階のトルクを得られるようにしてもよい。さらに、第1巻線部13と第2巻線部14とを異なる巻数にすれば、3段階のトルクを得ることもできる。ただし、第1巻線部13と第2巻線部14とに流す電流は、図10の電流の方向51a、51b、52a及び52bに示すように、永久磁石83側と、永久磁石84側とでそれぞれ逆方向であり、かつ、永久磁石83の外側面83aとその内側面83b、永久磁石84の外側面84aとその内側面84bとがそれぞれ同方向となるようにする。このように電流を流すことによって、対向部21a、21b、22a及び22bを回転方向53a又は53bのように回転させるローレンツ力を生じる。なお、回転方向は永久磁石83及び永久磁石84の着磁方向によって適宜設定することができる。この電流の方向をそれぞれ逆向きにすれば、逆方向へ回転させるローレンツ力が働く。   The external connection portions 25a and 25b of the first winding portion 13 and the external connection portions 26a and 26b of the second winding portion 14 shown in FIG. 9 are respectively connected to terminals of the flexible printed circuit board as will be described later. And is connected to a power supply external to the rotary solenoid 10 through this substrate. Note that one of the external connection portions 25a and 25b and one of the external connection portions 26a and 26b may be connected to form the first winding portion 13 and the second winding portion 14 as one winding. The current may be separately supplied to these windings, and one of them may be turned on, or both may be turned on so that two stages of torque can be obtained. Furthermore, if the first winding part 13 and the second winding part 14 have different numbers of turns, three stages of torque can be obtained. However, as shown in the current directions 51a, 51b, 52a and 52b in FIG. 10, the currents flowing through the first winding portion 13 and the second winding portion 14 are the permanent magnet 83 side and the permanent magnet 84 side. The outer surface 83a of the permanent magnet 83 and the inner side surface 83b of the permanent magnet 83 and the outer surface 84a of the permanent magnet 84 and the inner side surface 84b thereof are in the same direction. By flowing the current in this way, a Lorentz force that rotates the facing portions 21a, 21b, 22a, and 22b in the rotation direction 53a or 53b is generated. The rotation direction can be set as appropriate depending on the magnetization direction of the permanent magnet 83 and the permanent magnet 84. If the directions of the currents are reversed, a Lorentz force that rotates in the opposite direction works.

図8に戻って、コイル20のコイルボビン11への装着方法について説明する。第1巻線部13及び第2巻線部14の曲げ加工後は、第1巻線部13の連続部23aの両端部を上部巻枠部30の貼付面31a及び31bに、連続部23bの両端部を下部巻枠部40の貼付面42a及び42bに接着剤で貼り付ける。同時に、第2巻線部14の連続部24aの両端部を上部巻枠部30の貼付面31a及び31bに、連続部24bの両端部を下部巻枠部40の貼付面42a及び42bに接着剤で貼り付ける。このように各連続部を貼り付けると、連続部23aと連続部24aとは上部巻枠部30の保持溝37に軽く挟まれた状態で保持され、連続部23bと連続部24bとは下部巻枠部40の保持溝47に軽く挟まれた状態で保持される。したがって。第1巻線部13及び第2巻線部14は、それぞれ4カ所を貼り付けてある上に保持溝37及び保持溝47で保持されているので、長期間使用しても形状が一定に保たれる。   Returning to FIG. 8, a method of mounting the coil 20 on the coil bobbin 11 will be described. After bending the first winding portion 13 and the second winding portion 14, both ends of the continuous portion 23 a of the first winding portion 13 are attached to the pasting surfaces 31 a and 31 b of the upper winding frame portion 30, and the continuous portion 23 b Both end portions are attached to the attaching surfaces 42a and 42b of the lower winding frame portion 40 with an adhesive. At the same time, both ends of the continuous part 24a of the second winding part 14 are bonded to the bonding surfaces 31a and 31b of the upper winding frame part 30, and both ends of the continuous part 24b are bonded to the bonding surfaces 42a and 42b of the lower winding frame part 40. Paste with. When the continuous portions are pasted in this way, the continuous portion 23a and the continuous portion 24a are held in a state of being lightly sandwiched between the holding grooves 37 of the upper winding frame portion 30, and the continuous portion 23b and the continuous portion 24b are lower wound. It is held in a state of being lightly sandwiched between the holding grooves 47 of the frame portion 40. Therefore. Since the first winding portion 13 and the second winding portion 14 are respectively attached at four places and are held by the holding grooves 37 and the holding grooves 47, the shape is kept constant even after long-term use. Be drunk.

なお、ケース71の径が相当に大きい場合には、第1巻線部13及び第2巻線部14を丸線条で形成しても、湾曲起点部27a、27b、28a及び28bにおける線条の配置が崩れにくいので、このような場合には丸線条で形成してもよい。また、乾電池のように細長い外形を持つ場合、連続部23a、23b、24a及び24bの長さが相対的に短くなるので、連続部23a、23b、24a及び24b全体をケース71の内周面に合わせて曲げ加工してもよい。さらに、この場合には、保持溝37及び保持溝47を設けず、連続部23a、23b、24a及び24bを平板部38及び平板部48の外面に貼り付けてもよい   When the diameter of the case 71 is considerably large, even if the first winding portion 13 and the second winding portion 14 are formed by round wire strips, the wire strips at the curve starting point portions 27a, 27b, 28a, and 28b. In such a case, it may be formed with a round wire. In addition, when the battery has a long and thin outer shape like a dry battery, the length of the continuous portions 23a, 23b, 24a and 24b is relatively short, so that the entire continuous portions 23a, 23b, 24a and 24b are on the inner peripheral surface of the case 71. It may be bent together. Further, in this case, the holding grooves 37 and the holding grooves 47 may not be provided, and the continuous portions 23 a, 23 b, 24 a and 24 b may be attached to the outer surfaces of the flat plate portion 38 and the flat plate portion 48.

図11は、コイルボビンへのフレキシブルプリント基板の収納状態を示す斜視図である。図11において、50及び50aはフレキシブルプリント基板、54は収納空間であり、その他の符号は図8と同じものを示す。   FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the flexible printed board is stored in the coil bobbin. In FIG. 11, 50 and 50a are flexible printed circuit boards, 54 is a storage space, and other symbols are the same as those in FIG.

この実施の形態では、コイル20を構成する第1巻線部13及び第2巻線部14を上部巻枠部30の平板部38側に設けているので、平板部38とは反対側の部分にはコイル20を構成するものが存在しない。そこで、この部分に収納凹部39a及び39bを形成して収納空間54とし、フレキシブルプリント基板50を撓んだ状態で収納できるようにしている。すなわち、フレキシブルプリント基板50の一方の端部を収納凹部39aに貼り付け、図示していない端子と、外部接続部25a、25bと、26a及び26bとを結線する。また、フレキシブルプリント基板50の当該端部側を収納凹部39a内に略U字状に撓めて収める。さらに、フレキシブルプリント基板50の他方の端部は、図示していないケース71の外部へ引き出した配線に接続すると共に、略U字状に撓めつつケース71に貼り付けておく。このようにすれば、上部巻枠部30が回転しても、フレキシブルプリント基板50aに示すように、当該端部に対する引張応力などのストレスが加わることがない。また、他方の端部も略U字状に撓めており、さらに撓んだ部分を収納する収納凹部39bを設けているので、こちらにもストレスが加わることがない。なお、収納空間54には、例えば磁気センサなどのデバイスを収納してもよいし、その他のものを収納することもできる。なお、下部巻枠部40にも、収納凹部49a及び49bを形成しており、配線などのストッパ86に干渉しない大きさのものであれば、ここに収納することが可能である。   In this embodiment, since the first winding portion 13 and the second winding portion 14 constituting the coil 20 are provided on the flat plate portion 38 side of the upper winding frame portion 30, the portion opposite to the flat plate portion 38. Does not constitute the coil 20. Therefore, storage recesses 39a and 39b are formed in this portion to form a storage space 54 so that the flexible printed board 50 can be stored in a bent state. That is, one end of the flexible printed circuit board 50 is attached to the housing recess 39a, and terminals not shown are connected to the external connection portions 25a and 25b and 26a and 26b. Further, the end side of the flexible printed circuit board 50 is bent and stored in a substantially U-shape in the storage recess 39a. Further, the other end of the flexible printed circuit board 50 is connected to a wiring drawn out of the case 71 (not shown), and is attached to the case 71 while being bent in a substantially U shape. In this way, even if the upper reel portion 30 rotates, no stress such as tensile stress is applied to the end portion as shown in the flexible printed circuit board 50a. Further, the other end portion is also bent in a substantially U shape, and the storage concave portion 39b for storing the bent portion is provided, so that no stress is applied thereto. The storage space 54 may store a device such as a magnetic sensor, or may store other devices. The lower winding frame portion 40 is also provided with storage recesses 49a and 49b, and can be stored here if it has a size that does not interfere with the stopper 86 such as wiring.

さらに、ロータリソレノイド10の回転する構成要素について述べる。図7は、非通電状態におけるロータリソレノイドの断面説明図(2)であり、(a)はC−C線断面図、(b)はD−D線断面図である。図7において用いた符号は、すべて図2と同じものを示す。なお、断面のハッチングは省略している。   Further, the rotating components of the rotary solenoid 10 will be described. FIGS. 7A and 7B are cross-sectional explanatory views (2) of the rotary solenoid in a non-energized state, where FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line CC and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line DD. The reference numerals used in FIG. 7 are the same as those in FIG. Note that hatching of the cross section is omitted.

コイルボビン11を構成する上部巻枠部30及び下部巻枠部40は、図7(a)及び(b)に示すように、第1シャフト構成体60に対して固定されている。すなわち、上部巻枠部30は、図2の貫通孔34に第1シャフト構成体60のネジ溝形成部61を挿入した状態でナット73をねじ込んでいる。したがって、円板部35は、第1シャフト構成体60の段差部62とナット73とに挟着されている。下部巻枠部40は、図2に示したネジ孔44に挿入部66を挿入した状態において、ネジ溝形成部67を第2シャフト構成体68のネジ孔69にねじ込んであり、第1シャフト構成体60は第2シャフト構成体68に引張されて、ネジ孔44の周辺部がスペーサ89に圧接している。したがって、下部巻枠部40は、図2に示した第1シャフト構成体60の段差部65とスペーサ89とで挟着されている。   As shown in FIGS. 7A and 7B, the upper winding frame portion 30 and the lower winding frame portion 40 constituting the coil bobbin 11 are fixed to the first shaft constituting body 60. That is, the upper reel portion 30 is screwed with the nut 73 in a state where the thread groove forming portion 61 of the first shaft constituting body 60 is inserted into the through hole 34 of FIG. Therefore, the disc part 35 is sandwiched between the step part 62 and the nut 73 of the first shaft constituting body 60. In the state where the insertion portion 66 is inserted into the screw hole 44 shown in FIG. 2, the lower reel frame portion 40 is screwed into the screw hole 69 of the second shaft constituting body 68 to form the first shaft structure. The body 60 is pulled by the second shaft constituting body 68 so that the peripheral portion of the screw hole 44 is in pressure contact with the spacer 89. Therefore, the lower reel portion 40 is sandwiched between the step portion 65 and the spacer 89 of the first shaft constituting body 60 shown in FIG.

さらに、第1シャフト構成体60には、その上側に面カット部63a及び63b、その下側に面カット部64a及び64bを形成しており、ロータリソレノイド10を組み立てた状態において、それぞれ上部巻枠部30の貫通孔34と下部巻枠部40の面カット孔45とに接した状態となる。したがって、第1シャフト構成体60とこれに螺合した第2シャフト構成体68は、上部巻枠部30の貫通孔34及び下部巻枠部40に対して空回りすることがない。以上のように、シャフトを第1シャフト構成体60と第2シャフト構成体68とからなる構成にしたので、2つのシャフト構成体を螺合するときにシャフトの段差等によってコイルボビン11を2つのシャフト構成体に強固に固定することができる。   Further, the first shaft constituting body 60 is formed with surface cut portions 63a and 63b on the upper side and surface cut portions 64a and 64b on the lower side, and in the state where the rotary solenoid 10 is assembled, The through hole 34 of the part 30 and the surface cut hole 45 of the lower winding frame part 40 are in contact with each other. Therefore, the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 68 screwed to the first shaft constituting body 60 do not idle with respect to the through hole 34 and the lower winding frame portion 40 of the upper winding frame portion 30. As described above, since the shaft is constituted by the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 68, when the two shaft constituting bodies are screwed together, the coil bobbin 11 is moved to the two shafts by the step of the shaft or the like. It can be firmly fixed to the structure.

続けて、ロータリソレノイド10の固定的な構成要素について述べる。図2に示すように、内部固定磁極75は、上段部76、中段部79及び下段部80から構成されている。上段部76は、略円筒形状に形成され、中央にドライベアリング74を嵌合するために貫通孔77を形成している。また、周側面の互いに背向する部位に、支持体94及び97の突出部100及び101を嵌合するための縦溝78a及び78bを形成している。中段部79は、略半円筒形状に形成されており、下部巻枠部40の挿入部55が内周面側に挿入された状態で左右に回転自在な状態で保持されている。なお、中段部79の幅は、下部巻枠部40の回転角度を配慮して設定している。下段部80は、中央に開口部82が形成されており、ベース90に嵌合されている。また、開口部82にはボールベアリング85を嵌合している。さらに、下段部80の周側部には、ベース90に対して嵌合する向きを合わせるために切欠81a及び81bを形成している。以上のように、内部固定磁極75は、ドライベアリング74を設けた上段部76と、ボールベアリング85を設けた下段部80とが中段部79を介して一体としているので、ドライベアリング74及びボールベアリング85の中心軸(位置)を合わせること(芯出し)がきわめて容易になる。   Next, the fixed components of the rotary solenoid 10 will be described. As shown in FIG. 2, the internal fixed magnetic pole 75 includes an upper step portion 76, a middle step portion 79, and a lower step portion 80. The upper stage portion 76 is formed in a substantially cylindrical shape, and a through hole 77 is formed at the center for fitting the dry bearing 74. In addition, longitudinal grooves 78a and 78b for fitting the protruding portions 100 and 101 of the supports 94 and 97 are formed on the peripheral side surfaces facing each other. The middle stage portion 79 is formed in a substantially semi-cylindrical shape, and is held in a state of being rotatable to the left and right with the insertion portion 55 of the lower winding frame portion 40 being inserted on the inner peripheral surface side. Note that the width of the middle step 79 is set in consideration of the rotation angle of the lower reel portion 40. The lower stage 80 has an opening 82 formed in the center and is fitted to the base 90. A ball bearing 85 is fitted in the opening 82. Further, notches 81 a and 81 b are formed on the peripheral side portion of the lower step portion 80 in order to match the fitting direction with the base 90. As described above, in the internal fixed magnetic pole 75, the upper step portion 76 provided with the dry bearing 74 and the lower step portion 80 provided with the ball bearing 85 are integrated via the middle step portion 79. It is very easy to align (center) the center axis (position) of 85.

ベース90は、内部固定磁極75を固定するための固定部材であると共に、磁気回路を構成するための固定磁極でもある。その中央に開口部91が形成されており、ケース71の下側の開口部に嵌合されている。また、開口部91には内部固定磁極75の下段部80を嵌合している。さらに、内部固定磁極75を嵌合する向きを合わせるために、上面に水平溝92a及び92bを形成している。すなわち、内部固定磁極75を嵌合するときに、切欠81aと切欠81bとの向きを、それぞれ水平溝92aと水平溝92bに合わせることによって正しく嵌合できるようにしている。くわえて、水平溝92a及び92bの内部には、支持体94の脚部96と支持体97の脚部99とをネジ102でネジ止めするためのネジ孔93a及び93bを形成している。   The base 90 is a fixed member for fixing the internal fixed magnetic pole 75 and is also a fixed magnetic pole for configuring a magnetic circuit. An opening 91 is formed at the center, and is fitted into the lower opening of the case 71. In addition, the lower portion 80 of the internal fixed magnetic pole 75 is fitted into the opening 91. Further, horizontal grooves 92a and 92b are formed on the upper surface in order to match the direction in which the internal fixed magnetic pole 75 is fitted. That is, when the internal fixed magnetic pole 75 is fitted, the orientation of the cutout 81a and the cutout 81b is matched with the horizontal groove 92a and the horizontal groove 92b, respectively, so that the fitting can be performed correctly. In addition, screw holes 93 a and 93 b are formed in the horizontal grooves 92 a and 92 b for screwing the legs 96 of the support 94 and the legs 99 of the support 97 with screws 102.

ボールベアリング85は、内部固定磁極75の下段部80に嵌合されており、内輪に第2シャフト構成体68を嵌合している。したがって、第1シャフト構成体60及び第2シャフト構成体68は、ボールベアリング85によって左右に回転自在に支持されている。なお、ボールベアリングに代えてニードルベアリングを設けてもよい。スペーサ89は、上部に第1シャフト構成体60と第2シャフト構成体68と螺合することによって、下端部がボールベアリング85に圧接し、上端部が図8に示した挿入部55に圧接している。その結果、図7(b)に示すように、スペーサ89の上端部と第1シャフト構成体60の段差部65と挿入部55を挟着している。   The ball bearing 85 is fitted to the lower step portion 80 of the internal fixed magnetic pole 75, and the second shaft constituting body 68 is fitted to the inner ring. Therefore, the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 68 are supported by the ball bearings 85 so as to be rotatable left and right. A needle bearing may be provided instead of the ball bearing. The spacer 89 is screwed onto the upper portion of the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 68 so that the lower end portion is in pressure contact with the ball bearing 85 and the upper end portion is in pressure contact with the insertion portion 55 shown in FIG. ing. As a result, as shown in FIG. 7B, the upper end portion of the spacer 89, the step portion 65 of the first shaft constituting body 60, and the insertion portion 55 are sandwiched.

永久磁石83と永久磁石84とは、略円弧板状に形成されており、その着磁方向が逆になっている。すなわち、永久磁石83は、外側面83aがS極側、内側面83bがN極側となるように着磁され、永久磁石84は、外側面84aがN極側、内側面84bがS極側となるように着磁されている。このように着磁することによって、コイル20に図10に示す方向の電流を流したときに、永久磁石83及び永久磁石84と、対向部21a、21b、22a及び22bとの間にコイル20を同じ方向へ回転させるローレンツ力を生成する。なお、永久磁石83及び永久磁石84の着磁方向は、それぞれの外側面又は内側面の曲率中心から放射状に広がる、又は曲率中心へ収束する方向になされていることが望ましい。   The permanent magnet 83 and the permanent magnet 84 are formed in a substantially arc plate shape, and their magnetization directions are reversed. That is, the permanent magnet 83 is magnetized so that the outer side surface 83a is on the S pole side and the inner side surface 83b is on the N pole side. The permanent magnet 84 is magnetized on the outer side surface 84a on the N pole side and the inner side surface 84b on the S pole side. It is magnetized so that By magnetizing in this way, when a current in the direction shown in FIG. 10 is passed through the coil 20, the coil 20 is placed between the permanent magnet 83 and the permanent magnet 84 and the opposing portions 21a, 21b, 22a and 22b. Generate Lorentz force that rotates in the same direction. In addition, it is desirable that the magnetization directions of the permanent magnet 83 and the permanent magnet 84 are directions extending radially from the center of curvature of the respective outer surface or inner surface or converge to the center of curvature.

支持体94及び97は、永久磁石83及び永久磁石84を支持する機能を持つ。すなわち、支持体94は、脚部96がベース90の縦溝78a及び切欠81aで位置決めされ、さらに突出部100が縦溝78aに嵌合されており、くわえてネジ102によってベース90に固定されている。支持体97は、脚部99が内部固定磁極75の縦溝78b及び切欠81bで位置決めされ、さらに突出部101が縦溝78bに嵌合されており、くわえてネジ102によってベース90に固定されている。また、永久磁石保持部95aと永久磁石保持部95bはそれぞれ永久磁石83と永久磁石84とに接しており、永久磁石保持部98aと永久磁石保持部98bとは左右両端が永久磁石83と永久磁石84とに接している。接している部分は互いに接着剤で接着してある。   The supports 94 and 97 have a function of supporting the permanent magnet 83 and the permanent magnet 84. That is, the support body 94 is positioned at the vertical groove 78a and the notch 81a of the base 90, and the protrusion 100 is fitted into the vertical groove 78a, and is fixed to the base 90 by the screw 102 in addition. Yes. The support body 97 has a leg portion 99 positioned by the vertical groove 78b and the notch 81b of the internal fixed magnetic pole 75, and a protruding portion 101 is fitted in the vertical groove 78b, and is fixed to the base 90 by a screw 102 in addition. Yes. The permanent magnet holding part 95a and the permanent magnet holding part 95b are in contact with the permanent magnet 83 and the permanent magnet 84, respectively. 84. The contacting parts are bonded to each other with an adhesive.

さらに、支持体94及び97の変形例について説明する。図12は、支持体の変形例を示す斜視図である。図12において103はネジ孔であり、その他の符号は図2と同じものを示す。この変形例の支持体94及び97は脚部を省略している。すなわち、内部固定磁極75の縦溝78aにネジ孔103を形成し、さらに縦溝78bにも図示していないネジ孔を設けている。くわえて、支持体94と支持体97とにも、それぞれ突出部100と突出部101を貫通する(図示していない)ネジ孔を設けている。そして、突出部100を縦溝78aに嵌合し、突出部101を縦溝78aに嵌合した状態においてネジ102を支持体94及び支持体97の外側面側から螺合して支持体94及び97を内部固定磁極75に固定する。したがって、脚部を省略しても支持体94及び97を強固に固定するこができる。   Further, modifications of the supports 94 and 97 will be described. FIG. 12 is a perspective view showing a modification of the support. In FIG. 12, reference numeral 103 denotes a screw hole, and other reference numerals are the same as those in FIG. The support members 94 and 97 of this modification omit the legs. That is, the screw hole 103 is formed in the vertical groove 78a of the internal fixed magnetic pole 75, and the screw hole (not shown) is also provided in the vertical groove 78b. In addition, the support body 94 and the support body 97 are also provided with screw holes (not shown) penetrating the protrusions 100 and 101, respectively. Then, in a state where the protruding portion 100 is fitted in the vertical groove 78a and the protruding portion 101 is fitted in the vertical groove 78a, the screw 102 is screwed from the outer surface side of the support body 94 and the support body 97, and the support body 94 and 97 is fixed to the internal fixed magnetic pole 75. Therefore, the supports 94 and 97 can be firmly fixed even if the legs are omitted.

ストッパ86は、コイルボビン11の回転を規制する機能を持つ。すなわち、下部巻枠部40が一定角度左回転すると、下部巻枠部40の腕部43aがストッパ86の当接面87aに当接して回転が停止する。また、下部巻枠部40が一定角度右回転すると、下部巻枠部40の腕部43bがストッパ86の当接面87bに当接して回転が停止する。ストッパ86は、上部のダボ状突起88が支持体94の図示していない凹陥部に嵌合されており、所定位置に固定されているので、下部巻枠部40が当接することによって位置ずれすることはない。ドライベアリング74は、第1シャフト構成体60を支持する軸受であり、内部固定磁極75の上段部76に嵌合されている。コイル20はシャフト12から見ると一方向に偏って配置されており、コイル20の回転中、コイル20の遠心力はシャフト12に対して常に一方向から加わる。したがって、回転中、シャフト12を首振り(揺動)させるような応力が常に加わることになる。しかし、ドライベアリング74を設けているので、シャフト12が首振りしながら回転することはない。   The stopper 86 has a function of restricting the rotation of the coil bobbin 11. That is, when the lower winding frame portion 40 rotates counterclockwise by a certain angle, the arm portion 43a of the lower winding frame portion 40 comes into contact with the contact surface 87a of the stopper 86 and the rotation stops. Further, when the lower winding frame portion 40 rotates to the right by a certain angle, the arm portion 43b of the lower winding frame portion 40 comes into contact with the contact surface 87b of the stopper 86 and the rotation stops. The stopper 86 has an upper dowel-shaped projection 88 fitted in a not-shown concave portion of the support 94 and is fixed at a predetermined position, so that the stopper 86 is displaced by contact with the lower winding frame portion 40. There is nothing. The dry bearing 74 is a bearing that supports the first shaft constituting body 60 and is fitted to the upper step 76 of the internal fixed magnetic pole 75. The coil 20 is arranged in one direction when viewed from the shaft 12, and the centrifugal force of the coil 20 is always applied to the shaft 12 from one direction during the rotation of the coil 20. Accordingly, during rotation, a stress that causes the shaft 12 to swing (swing) is always applied. However, since the dry bearing 74 is provided, the shaft 12 does not rotate while swinging.

次に、この実施の形態に係るロータリソレノイド10の動作について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの概略構造を示す斜視図である。図4は、非通電状態におけるロータリソレノイドの断面説明図(1)であり、(a)はA−A線断面図、(b)はB−B線断面図である。図5は、左に最大限回転したロータリソレノイドの断面説明図であり、(a)はA−A線断面図、(b)はB−B線断面図である。図6は、右に最大限回転したロータリソレノイドの断面説明図であり、(a)はA−A線断面図、(b)はB−B線断面図である。図1、図4、図5及び図6において用いた符号は、すべて図1と同じものを示す。   Next, the operation of the rotary solenoid 10 according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of a rotary solenoid according to an embodiment of the present invention. 4A and 4B are cross-sectional explanatory views (1) of the rotary solenoid in a non-energized state, where FIG. 4A is a cross-sectional view taken along the line AA, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB. 5A and 5B are cross-sectional explanatory views of the rotary solenoid rotated to the left as much as possible. FIG. 5A is a cross-sectional view taken along line AA, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line BB. 6A and 6B are cross-sectional explanatory views of the rotary solenoid rotated to the right as much as possible, where FIG. 6A is a cross-sectional view taken along line AA, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line BB. The reference numerals used in FIGS. 1, 4, 5 and 6 are the same as those in FIG.

まず、図1及び図4に示すように、コイル20へ通電していないときに、コイル20の対向部21a及び対向部22aと、対向部21b及び対向部22bとは、それぞれ永久磁石83と永久磁石84との中央付近にあるものとする。ここでコイル20へ通電すると、図10の電流の方向51a、51b、52a及び52bに示すように、2組の対向部にそれぞれ逆方向となる電流が流れる。また、永久磁石83及び84、内部固定磁極75、ベース90及びケース71を巡る磁気回路も発生する。   First, as shown in FIGS. 1 and 4, when the coil 20 is not energized, the facing portion 21a and the facing portion 22a, and the facing portion 21b and the facing portion 22b of the coil 20 are respectively a permanent magnet 83 and a permanent magnet. It is assumed that it is in the vicinity of the center with the magnet 84. Here, when the coil 20 is energized, as shown in the current directions 51a, 51b, 52a and 52b in FIG. Also, a magnetic circuit is generated around the permanent magnets 83 and 84, the internal fixed magnetic pole 75, the base 90, and the case 71.

そうすると、対向部21a及び対向部22aと、対向部21b及び対向部22bとを流れる電流に対して右ねじが進む向きの力、すなわち荷電粒子の流れを動かそうとずるローレンツ力が働いて、これらの対向部を図10の回転方向53aの向きに動かす。そうすると。コイル20の回転に伴ってコイルボビン11と第1シャフト構成体60及び第2シャフト構成体68も回転する。そして、図5に示すところまで回転すると、ストッパ86の当接面87aに下部巻枠部40の腕部43aが当接して停止する。   Then, the force in the direction in which the right-handed screw advances with respect to the current flowing through the facing portion 21a and the facing portion 22a, and the facing portion 21b and the facing portion 22b, that is, the Lorentz force that tries to move the flow of charged particles, Is moved in the direction of the rotation direction 53a of FIG. Then. As the coil 20 rotates, the coil bobbin 11, the first shaft component 60, and the second shaft component 68 also rotate. And when it rotates to the position shown in FIG. 5, the arm part 43a of the lower winding frame part 40 will contact | abut to the contact surface 87a of the stopper 86, and will stop.

回転が停止した状態において、今度は図10とは逆方向に電流を流すと、対向部21a及び対向部22aと、対向部21b及び対向部22bとを回転方向53bの向きに動かす。そうすると。コイル20の回転に伴ってコイルボビン11等も逆回転する。そして、図6に示すところまでコイルボビン11等が逆回転すると、ストッパ86の当接面87bに下部巻枠部40の腕部43bが当接して停止する。   In a state where the rotation is stopped, this time, when a current is passed in the direction opposite to that in FIG. 10, the facing portion 21a and the facing portion 22a, and the facing portion 21b and the facing portion 22b are moved in the direction of the rotation direction 53b. Then. As the coil 20 rotates, the coil bobbin 11 and the like also rotate in the reverse direction. Then, when the coil bobbin 11 or the like rotates reversely as shown in FIG. 6, the arm portion 43 b of the lower winding frame portion 40 comes into contact with the contact surface 87 b of the stopper 86 and stops.

なお、コイルボビン11等を逆回転させるときに、逆方向に電流を流す手段以外の手段を採用してもよい。例えば、ケース71の内部又は外部に設けたつるまきばねなどの機械的手段によってコイルボビン11等を逆回転されるような状態に設けてもよい。このようにすれば、コイルボビン11等が所定角度まで回転したところでコイル20への通電を止めると、つるまきばねなどの手段の働きによってコイルボビン11等が元の角度に戻るように動作するようになる。   In addition, when rotating the coil bobbin 11 etc. reversely, you may employ | adopt means other than the means to send an electric current to a reverse direction. For example, the coil bobbin 11 or the like may be provided in a state of being reversely rotated by mechanical means such as a helical spring provided inside or outside the case 71. In this way, when the coil bobbin 11 or the like is rotated to a predetermined angle and the energization to the coil 20 is stopped, the coil bobbin 11 or the like returns to the original angle by the action of a means such as a helical spring. .

以上説明したように、この実施の形態に係るロータリソレノイド10においては、コイル20の対向部21aと対向部22aとが永久磁石83の外側面83aと内側面83bを、対向部21b及び対向部22bとが永久磁石84の外側面84aと内側面84bとを挟み込むように位置させ、この状態においてコイル20に電流を流すことによって、永久磁石83及び84の外側面側と内側面側との双方のコイルにローレンツ力が働くようにしたので、磁気回路の一部に間隙(エアギャップ)を設け、通電時にこの間隙を埋めるように回転動作するロータリソレノイドよりも高効率となる。ひいては、このようなロータリソレノイドよりも小型化が容易になる。また、第1巻線部13と第2巻線部14とを第1シャフト構成体60及び第2シャフト構成体68の側方に、かつ、極めて近接させて設けたので、コイル20の形成が容易になる。さらに、コイルボビン11への装着も容易になっている。また、シャフトを第1シャフト構成体60と第2シャフト構成体68との2つで構成しているので、コイルボビン11をシャフトに固定することが非常に容易になる。また、シャフトを第1シャフト構成体60と第2シャフト構成体68とからなる構成にし、2つのシャフト構成体を螺合するときにシャフトの段差等によってコイルボビン11を2つのシャフト構成体に固定するようにしたので、固定手段を別途設ける必要がない。さらに、ロータリソレノイド10の組み立て手順の自由度が大きくなり、組み立てが容易になる。くわえて、上部巻枠部30のコイル20を配置している側と反対側のスペースを収納空間54とし、フレキシブルプリント基板50を収納できるようにしているので、フレキシブルプリント基板50のような配線に係わるものの収納が非常に容易になる。さらに例えば磁気センサなどのデバイスなどを収納することもできる。   As described above, in the rotary solenoid 10 according to this embodiment, the facing portion 21a and the facing portion 22a of the coil 20 are connected to the outer surface 83a and the inner surface 83b of the permanent magnet 83, and the facing portion 21b and the facing portion 22b. Are positioned so as to sandwich the outer side surface 84a and the inner side surface 84b of the permanent magnet 84, and in this state, by passing a current through the coil 20, both the outer side surface side and the inner side surface side of the permanent magnets 83 and 84 are provided. Since the Lorentz force acts on the coil, a gap (air gap) is provided in a part of the magnetic circuit, and the efficiency is higher than that of a rotary solenoid that rotates to fill the gap when energized. As a result, size reduction becomes easier than such a rotary solenoid. In addition, since the first winding portion 13 and the second winding portion 14 are provided on the sides of the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 68 and very close to each other, the formation of the coil 20 is achieved. It becomes easy. Furthermore, the mounting to the coil bobbin 11 is facilitated. Moreover, since the shaft is composed of the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 68, it is very easy to fix the coil bobbin 11 to the shaft. Further, the shaft is constituted by the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 68, and when the two shaft constituting bodies are screwed together, the coil bobbin 11 is fixed to the two shaft constituting bodies by a step of the shaft or the like. Since it was made to do, it is not necessary to provide a fixing means separately. Furthermore, the degree of freedom in the assembly procedure of the rotary solenoid 10 is increased, and the assembly is facilitated. In addition, the space on the side opposite to the side on which the coil 20 is disposed of the upper reel portion 30 is used as a storage space 54 so that the flexible printed circuit board 50 can be stored. Storage of related items becomes very easy. Further, for example, a device such as a magnetic sensor can be accommodated.

なお、本発明は以上に説明した内容に限定されるものではなく、コイルボビン、コイル、又は支持体の細部の形状や、コイル、コイルボビン及びシャフトの組立順序などについては、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限りにおいて種々の変形を加えることが可能である。   The present invention is not limited to the contents described above, and the details of the shape of the coil bobbin, the coil, or the support, the assembly order of the coil, the coil bobbin, and the shaft, and the like are the ranges described in the claims. Various modifications can be made without departing from the above.

10 ロータリソレノイド
11 コイルボビン
13 第1巻線部
14 第2巻線部
20 コイル
21a 対向部
21b 対向部
22a 対向部
22b 対向部
23a 連続部
23b 連続部
24a 連続部
24b 連続部
25a 外部接続部
25b 外部接続部
26a 外部接続部
26b 外部接続部
27a 湾曲起点部
27b 湾曲起点部
27c 湾曲起点部
27d 湾曲起点部
28a 湾曲起点部
28b 湾曲起点部
28c 湾曲起点部
28d 湾曲起点部
29a 長辺面
29b 短辺面
30 上部巻枠部
31a 貼付面
31b 貼付面
32a 貼付面
32b 貼付面
33a 腕部
33b 腕部
34 貫通孔
35 円板部
36a 腕部
36b 腕部
37 保持溝
38 平板部
39a 収納凹部
39b 収納凹部
40 下部巻枠部
41a 貼付面
41b 貼付面
42a 貼付面
42b 貼付面
43a 腕部
43b 腕部
44 ネジ孔
45 面カット孔
46a 腕部
46b 腕部
47 保持溝
48 平板部
49a 収納凹部
49b 収納凹部
50 フレキシブルプリント基板
50a フレキシブルプリント基板
51a 電流の方向
51b 電流の方向
52a 電流の方向
52b 電流の方向
53a 回転方向
53b 回転方向
54 収納空間
55 挿入部
60 第1シャフト構成体
61 ネジ溝形成部
62 段差部
63a 面カット部
63b 面カット部
64a 面カット部
64b 面カット部
65 段差部
66 挿入部
67 ネジ溝形成部
68 第2シャフト構成体
69 ネジ孔
70 段差部
71 ケース
72 開口部
73 ナット
74 ドライベアリング
75 内部固定磁極
76 上段部
77 貫通孔
78a 縦溝
78b 縦溝
79 中段部
80 下段部
81a 切欠
81b 切欠
82 開口部
83 永久磁石
83a 外側面
83b 内側面
84 永久磁石
84a 外側面
84b 内側面
85 ボールベアリング
86 ストッパ
87a 当接面
87b 当接面
88 ダボ状突起
89 スペーサ
90 ベース
91 開口部
92a 水平溝
92b 水平溝
93a ネジ孔
93b ネジ孔
94 支持体
95a 永久磁石保持部
95b 永久磁石保持部
96 脚部
97 支持体
98a 永久磁石保持部
98b 永久磁石保持部
99 脚部
100 突出部
101 突出部
102 ネジ
103 ネジ孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotary solenoid 11 Coil bobbin 13 1st winding part 14 2nd winding part 20 Coil 21a Opposing part 21b Opposing part 22a Opposing part 22b Opposing part 23a Continuous part 23b Continuous part 24a Continuous part 24b Continuous part 25a External connection part 25b External connection Part 26a external connection part 26b external connection part 27a curve starting point part 27b curve starting point part 27c curve starting point part 27d curve starting point part 28a curve starting point part 28b curve starting point part 28c curve starting point part 28d curve starting point part 29a long side face 29b short side face 30 Upper reel portion 31a Attaching surface 31b Attaching surface 32a Attaching surface 32b Attaching surface 33a Arm portion 33b Arm portion 34 Through hole 35 Disc portion 36a Arm portion 36b Arm portion 37 Holding groove 38 Flat plate portion 39a Storage recess 39b Storage recess 40 Lower winding Frame 41a Affixing surface 41b Affixing surface 42a Affixing surface 42b Affixing surface 43a Arm 43 Arm portion 44 Screw hole 45 Surface cut hole 46a Arm portion 46b Arm portion 47 Holding groove 48 Flat plate portion 49a Storage recess 49b Storage recess 50 Flexible printed circuit board 50a Flexible printed circuit board 51a Current direction 51b Current direction 52a Current direction 52b Current direction Direction 53a Rotation direction 53b Rotation direction 54 Storage space 55 Insertion portion 60 First shaft structure 61 Thread groove formation portion 62 Step portion 63a Surface cut portion 63b Surface cut portion 64a Surface cut portion 64b Surface cut portion 65 Step portion 66 Insertion portion 67 Screw groove forming portion 68 Second shaft constituting body 69 Screw hole 70 Step portion 71 Case 72 Opening portion 73 Nut 74 Dry bearing 75 Internal fixed magnetic pole 76 Upper step portion 77 Through hole 78a Vertical groove 78b Vertical groove 79 Middle step portion 80 Lower step portion 81a Notch 81b Notch 82 Opening 83 Permanent magnet 83a Outside Surface 83b Inner side surface 84 Permanent magnet 84a Outer side surface 84b Inner side surface 85 Ball bearing 86 Stopper 87a Contact surface 87b Contact surface 88 Dowel-shaped projection 89 Spacer 90 Base 91 Opening 92a Horizontal groove 92b Horizontal groove 93a Screw hole 93b Screw hole 94 Support 95a Permanent magnet holder 95b Permanent magnet holder 96 Leg 97 Support 98a Permanent magnet holder 98b Permanent magnet holder 99 Leg 100 Projection 101 Projection 102 Screw 103 Screw hole

Claims (7)

左右に回転自在に設けられたシャフトと、
前記シャフトと一体的に設けられたコイルボビンと、
金属の線条を巻回して形成され、前記コイルボビンに設けたコイルと、
前記コイルボビンの近傍に配置されると共に、互いの内側面同士が対向するように、かつ、着磁方向が逆向きになされた第1の永久磁石及び第2の永久磁石とを有するロータリソレノイドにおいて、
前記コイルボビンは、前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石とが間に介在するように配置された第1の巻枠部と第2の巻枠部とを備え、前記第1の巻枠部は前記シャフトの基端寄りの部分に固定され、前記第2の巻枠部は前記シャフトの先端寄りの部分に固定され、
前記コイルは、第1の巻線部及び第2の巻線部を備え、これらの第1の巻線部及び第2の巻線部が略矩形枠状に形成されると共に前記シャフトの側方に配置され、前記第1の巻線部は、前記第1の永久磁石の外側面に対向するように設けられた第1の対向部と、前記第2の永久磁石の外側面に対向するように設けられた第2の対向部と、前記第1の対向部の上端と前記第2の対向部の上端とに連続するように設けられた第1の連続部と、前記第1の対向部の下端と前記第2の対向部の下端とに連続するように設けられた第2の連続部とを備え、前記第2の巻線部は、前記第1の永久磁石の内側面に対向するように設けられた第3の対向部と、前記第2の永久磁石の内側面に対向するように設けられた第4の対向部と、前記第3の対向部の上端と前記第4の対向部の上端とに連続するように設けられた第3の連続部と、前記第3の対向部の下端と前記第4の対向部の下端とに連続するように設けられた第4の連続部とを備え、前記コイルへの通電時に、前記第1の対向部及び前記第3の対向部を流れる電流が第1の方向となり、かつ、前記第2の対向部及び前記第4の対向部を流れる電流が前記第1の方向と逆向きの第2の方向となることを特徴とするロータリソレノイド。
A shaft that is freely rotatable to the left and right;
A coil bobbin provided integrally with the shaft;
A coil formed by winding a metal wire, and provided in the coil bobbin;
In the rotary solenoid having the first permanent magnet and the second permanent magnet which are arranged in the vicinity of the coil bobbin, and whose inner side surfaces are opposed to each other and whose magnetization directions are opposite to each other,
The coil bobbin includes a first winding frame portion and a second winding frame portion arranged so that the first permanent magnet and the second permanent magnet are interposed therebetween, and the first winding The frame portion is fixed to a portion near the base end of the shaft, and the second winding frame portion is fixed to a portion near the tip end of the shaft,
The coil includes a first winding portion and a second winding portion, and the first winding portion and the second winding portion are formed in a substantially rectangular frame shape, and the side of the shaft. The first winding portion is arranged to face the outer surface of the first permanent magnet, and the first facing portion provided to face the outer surface of the first permanent magnet and the outer surface of the second permanent magnet. A second opposing portion provided on the first opposing portion; an upper end of the first opposing portion; and a first continuous portion provided to be continuous with an upper end of the second opposing portion; and the first opposing portion And a second continuous portion provided so as to be continuous with a lower end of the second facing portion, and the second winding portion faces an inner surface of the first permanent magnet. A third opposing portion provided in this manner, a fourth opposing portion provided so as to oppose the inner surface of the second permanent magnet, and an upper end of the third opposing portion A third continuous portion provided to be continuous with an upper end of the fourth opposing portion, a lower end of the third opposing portion, and a lower end of the fourth opposing portion. A current flowing in the first facing portion and the third facing portion in a first direction when the coil is energized, and the second facing portion and the second facing portion. The rotary solenoid is characterized in that the current flowing through the four opposing portions is in a second direction opposite to the first direction.
前記コイルボビンは、前記第1の巻枠部において前記第1の巻線部及び前記第2の巻線部に背向する部位に、前記コイルに接続された配線又は電子部品の一部又は全部を格納した凹部を設けたことを特徴とする請求項1に記載のロータリソレノイド。   The coil bobbin has a part or all of wiring or electronic components connected to the coil in a portion facing away from the first winding portion and the second winding portion in the first winding frame portion. The rotary solenoid according to claim 1, wherein a recessed portion is provided. 前記コイルは、前記第1の連続部、前記第2の連続部、前記第3の連続部及び前記第4の連続部において、これらの中央寄りの部分が平板状に形成され、左右両端寄りの部分の一部又は全部が前記シャフトに向かってそれぞれ湾曲するように形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のロータリソレノイド。   In the first continuous portion, the second continuous portion, the third continuous portion, and the fourth continuous portion, the coil is formed in a plate-like portion near the left and right ends. The rotary solenoid according to claim 1 or 2, wherein a part or all of the portion is formed so as to be curved toward the shaft. 前記コイルは、平角線線条を巻回して形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のロータリソレノイド。   The rotary solenoid according to any one of claims 1 to 3, wherein the coil is formed by winding a rectangular wire. 前記コイルは、前記第1の連続部、前記第2の連続部、前記第3の連続部及び前記第4の連続部の中央寄りの部分が前記平角線線条を前記シャフトの軸方向と同方向に重畳するようにして形成されていることを特徴とする請求項4に記載のロータリソレノイド。   In the coil, a portion near the center of the first continuous portion, the second continuous portion, the third continuous portion, and the fourth continuous portion has the same rectangular wire as the axial direction of the shaft. The rotary solenoid according to claim 4, wherein the rotary solenoid is formed so as to overlap in a direction. 前記コイルボビンは、前記第1の巻枠部が前記第1の連続部及び前記第3の連続部の左右両端寄りの部分をそれぞれ貼り付ける4つの貼付面を備え、前記第2の巻枠部が前記コイルの前記第2の連続部及び前記第4の連続部の左右両端寄りの部分をそれぞれ貼り付ける4つの貼付面を備えていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のロータリソレノイド。   The coil bobbin includes four sticking surfaces on which the first winding frame part sticks the first continuous part and the portions near the left and right ends of the third continuous part, and the second winding frame part has 6. The apparatus according to claim 1, further comprising four pasting surfaces for pasting portions of the second continuous portion and the fourth continuous portion near the left and right ends of the coil, respectively. The rotary solenoid according to item. 前記コイルボビンは、前記第1の巻枠部が前記コイルの前記第1の連続部及び前記第3の連続部の中央寄りの部分を保持する保持溝を備え、前記第2の巻枠部が前記コイルの前記第2の連続部及び前記第4の連続部の中央寄りの部分を保持する保持溝を備えていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のロータリソレノイド。   The coil bobbin includes a holding groove in which the first winding frame portion holds a portion near the center of the first continuous portion and the third continuous portion of the coil, and the second winding frame portion is The rotary according to any one of claims 1 to 6, further comprising a holding groove that holds a portion near the center of the second continuous portion and the fourth continuous portion of the coil. solenoid.
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