JP5382791B2 - Rotary solenoid - Google Patents

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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、略円筒状に形成された内部固定磁極と、前記内部固定磁極の内周面に嵌合された軸受と、左右に回転自在に設けられた第1のシャフト構成体と第2のシャフト構成体とを備え、前記第1のシャフト構成体の中央近傍が前記軸受に支持され、前記第2のシャフト構成体の先端側に負荷を接続するようになされたシャフトと、第1の接続部と第2の接続部とを備え、第1の接続部が前記第1のシャフト構成体の基端側に接続され、第2の接続部が前記第1のシャフト構成体と前記第2のシャフト構成体との間に介在し、かつ、前記第1のシャフト構成体の先端側及び前記第2のシャフト構成体の基端側に接続されたコイルボビンとを有す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 an internal fixed magnetic pole formed in a substantially cylindrical shape, a bearing fitted to an inner peripheral surface of the internal fixed magnetic pole, and a first shaft configuration that is rotatably provided to the left and right. A shaft having a body and a second shaft constituting body, wherein the vicinity of the center of the first shaft constituting body is supported by the bearing, and a load is connected to the tip side of the second shaft constituting body; And a first connecting portion and a second connecting portion, wherein the first connecting portion is connected to the proximal end side of the first shaft constituting body, and the second connecting portion is the first shaft constituting body. And a coil bobbin interposed between the distal end side of the first shaft constituent body and the proximal end side of the second shaft constituent body. 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、さらに、前記第2のシャフト構成体を支持する別の軸受と、中央に開口部が形成され、この開口部に前記別の軸受けが嵌合された固定部材と、略円筒状に形成され、一方の開口部に前記固定部材が嵌合されたケースとを有する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 bearing further supports the second shaft structure, and an opening is formed in the center. A rotary solenoid having a fixing member fitted with a bearing and a case formed in a substantially cylindrical shape and fitted with the fixing member in one opening.

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、前記シャフトは、前記第1のシャフト構成体の基端及び先端寄りの部分が中央近傍の部分よりも縮径するように形成されると共に、この中央近傍の部分が前記軸受に嵌合され、前記コイルボビンは、前記第1の接続部に孔が形成され、前記第2の接続部に凹部が形成されると共に、前記第1の接続部の孔に前記第1のシャフト構成体の先端寄りの部分が挿入され、前記第2の接続部の凹部に前記第2のシャフト構成体の基端寄りの部分が挿入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。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the shaft is smaller in diameter than the portion near the center at the proximal end and the distal end portion of the first shaft constituent body. The center portion of the coil bobbin is fitted to the bearing, and the coil bobbin has a hole formed in the first connection portion and a recess formed in the second connection portion. The portion near the distal end of the first shaft constituting body is inserted into the hole of the first connecting portion, and the portion near the proximal end of the second shaft constituting body is inserted into the concave portion of the second connecting portion. It is the rotary solenoid characterized by being made.

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、前記内部固定磁極は、前記内周面に段差部を有し、前記軸受は、前記段差部に当接し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 invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the internal fixed magnetic pole has a step portion on the inner peripheral surface, and the bearing has the step difference. The rotary solenoid is in contact with the portion.

請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発明において、さらに、前記内部固定磁極が間に介在するように配置されると共に、略円弧板状に形成され、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、前記第1の永久磁石の第1の横端部と前記第2の永久磁石の第1の横端部との間に介在し、かつ、前記第1の永久磁石及び前記第2の永久磁石と接着して設けられた第1の支持体と、前記第1の永久磁石の第2の横端部と前記第2の永久磁石の第2の横端部との間に介在し、かつ、前記第1の永久磁石及び前記第2の永久磁石と接着して設けられた第2の支持体とを有することを特徴とするロータリソレノイドである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, the internal fixed magnetic pole is further disposed so as to be interposed therebetween, and has a substantially circular arc plate shape. A first permanent magnet and a second permanent magnet which are formed so that their inner surfaces face each other and whose magnetization directions are opposite to each other; and a first lateral end of the first permanent magnet And a first support body provided between the first permanent magnet and the second permanent magnet and interposed between the first permanent magnet and the first lateral end of the second permanent magnet. The first permanent magnet and the second permanent magnet are interposed between the second lateral end portion of the first permanent magnet and the second lateral end portion of the second permanent magnet. And a second support member that is bonded to the rotary solenoid.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記固定部材は、縁辺近傍に2つの貫通孔が形成され、前記第1の支持体及び前記第2の支持体は、前記固定部材に当接する脚部をそれぞれ備え、これらの脚部の先端に突起部がそれぞれ形成されると共に、これらの突起部が2つの前記貫通孔にそれぞれ嵌合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 6 is the invention according to claim 5, wherein the fixing member has two through holes formed in the vicinity of an edge thereof, and the first support body and the second support body are A rotary having a leg portion that abuts against the fixing member, and a protrusion is formed at the tip of each leg, and the protrusion is fitted in each of the two through holes. It is a solenoid.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、さらに、前記第1の支持体の前記脚部に付設されると共に、前記コイルボビンの回転を規制するストッパを有す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 claim 6, further comprising a stopper attached to the leg portion of the first support body and restricting rotation of the coil bobbin. Rotary solenoid.

請求項8に記載の発明は、請求項3から請求項6のいずれか一項に発明において、前記コイルボビンは、前記第2の接続部の前記凹部に前記第2のシャフト構成体の基端寄りの部分を挿入した状態において、前記第2の接続部と前記第2のシャフト構成体とをネジで接続し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 an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the third to sixth aspects, the coil bobbin is disposed near the proximal end of the second shaft structure in the concave portion of the second connection portion. In the state where the part is inserted, the second connecting portion and the second shaft constituting body are connected by screws, which is a rotary solenoid.

請求項1に記載の発明によれば、内部固定磁極の内部空間にシャフトを配置するので、固定磁極とシャフトを離隔配置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。また、同程度の大きさの従来型ロータリソレノイドよりも大きなトルクを得られる。   According to the first aspect of the present invention, since the shaft is arranged in the internal space of the internal fixed magnetic pole, it is possible to reduce the size compared to the conventional rotary solenoid in which the fixed magnetic pole and the shaft are arranged separately. Also, a larger torque can be obtained than a conventional rotary solenoid of the same size.

請求項2に記載の発明によれば、シャフトの軸受を2つ設けるので、シャフト回転時の揺動が低減される。   According to the second aspect of the present invention, since two shaft bearings are provided, swinging during shaft rotation is reduced.

請求項3に記載の発明によれば、内部固定磁極の内周面に嵌合された軸受によって第1のシャフト構成体を支持させ、さらにコイルボビンを介して第1のシャフト構成体と第2のシャフト構成体とを接続するので、構造がやや複雑であっても組み立てが容易になる。また、第1のシャフト構成体と前記第2のシャフト構成体とをコイルボビンの孔と凹部とにそれぞれ挿入して互いに接続するので、第1のシャフト構成体と前記第2のシャフト構成体との中心軸を合わせることが容易になる。   According to the third aspect of the present invention, the first shaft component is supported by the bearing fitted to the inner peripheral surface of the internal fixed magnetic pole, and the first shaft component and the second shaft are further supported via the coil bobbin. Since the shaft structure is connected, assembly is easy even if the structure is slightly complicated. In addition, since the first shaft structure and the second shaft structure are inserted into the hole and the recess of the coil bobbin and connected to each other, the first shaft structure and the second shaft structure It becomes easy to match the central axis.

請求項4に記載の発明によれば、軸受を内部固定磁極の段差部に当接まで圧入することによって軸受の位置決めが自ずとできるので、軸受の位置決めの作業負担がない。   According to the fourth aspect of the present invention, since the bearing can be positioned naturally by press-fitting the bearing into the stepped portion of the internal fixed magnetic pole until it comes into contact, there is no burden of positioning the bearing.

請求項5に記載の発明によれば、2つの支持体によって内部固定磁極及び永久磁石を支持するので、ロータリソレノイドの組立作業時に内部固定磁極と永久磁石とを所定距離に配置することが容易になる。ひいては、製品毎のトルク等のばらつきを低減することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, since the internal fixed magnetic pole and the permanent magnet are supported by the two supports, it is easy to arrange the internal fixed magnetic pole and the permanent magnet at a predetermined distance when the rotary solenoid is assembled. Become. As a result, it is possible to reduce variations in torque and the like for each product.

請求項6に記載の発明によれば、第1の支持体及び第2の支持体がケースに嵌合された固定部材に強固に固定されるので、外部からの衝撃によって回転時に永久磁石とコイルボビンが接触するなどの不良を低減することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the first support body and the second support body are firmly fixed to the fixing member fitted to the case, so that the permanent magnet and the coil bobbin are rotated at the time of rotation by an external impact. Defects such as contact can be reduced.

請求項7に記載の発明によれば、ストッパを第1の支持体に付設するので、ロータリソレノイドの組立作業時にストッパの位置決めが極めて容易になる。   According to the seventh aspect of the invention, since the stopper is attached to the first support body, the positioning of the stopper becomes extremely easy during the assembly work of the rotary solenoid.

請求項8に記載の発明によれば、第2のシャフト構成体とコイルボビンとが強固に接続されるので、回転時における第2のシャフト構成体の揺動を低減することできる。   According to the eighth aspect of the present invention, since the second shaft constituent body and the coil bobbin are firmly connected, the swinging of the second shaft constituent body during rotation can be reduced.

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組立状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the assembly state 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平面図である。It is a top view of the rotary solenoid which concerns on embodiment of this invention. 非通電状態におけるロータリソレノイドのA−A線断面図である。It is AA sectional view taken on the line of the rotary solenoid in a non-energized state. 非通電状態におけるロータリソレノイドのB−B線断面図である。It is a BB line sectional view of a rotary solenoid in a non-energized state. 内部固定磁極の断面図である。It is sectional drawing of an internal fixed magnetic pole. 下部巻枠部の断面説明図であり、(A)はB−B線における断面図、(B)はA−A線における断面図である。It is sectional explanatory drawing of a lower winding frame part, (A) is sectional drawing in a BB line, (B) is sectional drawing in an AA line. 上部巻枠部の説明図であり、(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は底面図、(D)はC−C線断面図、(E)は斜視図である。It is explanatory drawing of an upper winding frame part, (A) is a top view, (B) is a front view, (C) is a bottom view, (D) is CC sectional view, (E) is a perspective view. . 回転する構成要素と内部固定磁極との組立状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the assembly state of the component to rotate and an internal fixed magnetic pole. 回転する構成要素と内部固定磁極とのC−C線断面斜視図である。It is a CC line section perspective view of a component and a fixed magnetic pole which rotate. 内部固定磁極、永久磁石及び支持体の組立状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the assembly state of an internal fixed magnetic pole, a permanent magnet, and a support body. コイルの通電及び回転方向を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electricity supply and rotation direction of a coil.

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1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1において、10はロータリソレノイド、20はコイル、21は第1巻線部、22は第2巻線部、23a、23b、24a及び24bは対向部、25a、25b、26a及び26bは連続部、30は上部巻枠部、31a、31b、31c及び31dは板状部、32は接続部、33は底板部、34a、34b、34c及び34dは貫通孔、40は下部巻枠部、41a、41b、41c及び41dは板状部、42は下部接続部、43は上部接続部、44a、44b、44c及び44dは貫通孔、48は貫通孔、49aはネジ孔、50a、50b、50c及び50dはブッシング、51a、51b、51c及び51dはピン、52は内部固定磁極、53は貫通孔、55a及び55bは嵌合溝、56bはネジ孔、57はボールベアリング、58及び59は永久磁石、60は第1シャフト構成体、61はベアリング嵌合部、62aは挿入部、62bは嵌合部、63aは挿入部、63bは嵌合部、64は第2シャフト構成体、65は接続部、66aは上部軸部、66bは下部軸部、67は環状溝、68a及び68bはネジ孔、69はボールベアリング、70は支持体、71は脚部、72は嵌込溝、73は嵌合部、74は嵌合部、75はネジ孔、76は支持体、77は脚部、78は嵌込溝、79は嵌合部、80はネジ孔、81は嵌合部、82a及び82bはストッパ、83a及び83bは嵌込部、84はベース、85は開口部、86は円環状凹部、87a及び87bは嵌合孔、88はネジ孔、89は止め輪、90はケース、91は開口部、92、93及び94はネジである。また、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組立状態を示す斜視図である。図2において用いた符号は、すべて図1と同じものを示す。なお、コイル20については、図1を始めとする各図面において、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。また、ネジ溝やローレット加工の記載も省略している。   Hereinafter, a rotary solenoid according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of a rotary solenoid according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10 is a rotary solenoid, 20 is a coil, 21 is a first winding part, 22 is a second winding part, 23a, 23b, 24a and 24b are opposing parts, 25a, 25b, 26a and 26b are continuous parts. , 30 is an upper reel portion, 31a, 31b, 31c and 31d are plate-like portions, 32 is a connection portion, 33 is a bottom plate portion, 34a, 34b, 34c and 34d are through holes, 40 is a lower reel portion, 41a, 41b, 41c and 41d are plate-like parts, 42 is a lower connection part, 43 is an upper connection part, 44a, 44b, 44c and 44d are through holes, 48 is a through hole, 49a is a screw hole, 50a, 50b, 50c and 50d. Is a bushing, 51a, 51b, 51c and 51d are pins, 52 is an internal fixed magnetic pole, 53 is a through hole, 55a and 55b are fitting grooves, 56b is a screw hole, 57 is a ball bearing, 58 and 9 is a permanent magnet, 60 is a first shaft constituting body, 61 is a bearing fitting portion, 62a is an inserting portion, 62b is a fitting portion, 63a is an inserting portion, 63b is a fitting portion, and 64 is a second shaft constituting body, 65 is a connecting portion, 66a is an upper shaft portion, 66b is a lower shaft portion, 67 is an annular groove, 68a and 68b are screw holes, 69 is a ball bearing, 70 is a support, 71 is a leg portion, 72 is a fitting groove, 73 is a fitting part, 74 is a fitting part, 75 is a screw hole, 76 is a support body, 77 is a leg part, 78 is a fitting groove, 79 is a fitting part, 80 is a screw hole, 81 is a fitting part, 82a and 82b are stoppers, 83a and 83b are fitting portions, 84 is a base, 85 is an opening, 86 is an annular recess, 87a and 87b are fitting holes, 88 is a screw hole, 89 is a retaining ring, and 90 is a case , 91 are openings, and 92, 93 and 94 are screws. FIG. 2 is a perspective view showing an assembled state of the rotary solenoid according to the embodiment of the present invention. The reference numerals used in FIG. 2 are the same as those in FIG. In addition, about the coil 20, the description of the fine aspect which wound the filament repeatedly in each drawing including FIG. 1 is abbreviate | omitted, and is represented by the general external appearance shape. In addition, description of screw grooves and knurling 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90に収納されている。ケース90は、放熱性を良くするために、上面の開口部91をエンドキャップで閉止しない開放型の構造としている。したがって、支持体70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1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64からなるシャフトなどを設けている。また、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52、永久磁石58及び59、支持体70及び76、ボールベアリング57及び69、ストッパ82a及び82bなどを備えている。なお、ロータリソレノイド10は、上面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 90 whose internal structure is substantially cylindrical. The case 90 has an open type structure in which the opening 91 on the upper surface is not closed with an end cap in order to improve heat dissipation. Accordingly, the support 70 and the like are exposed on the upper surface of the rotary solenoid 10. Further, as shown in FIG. 1, 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 component 60, and a first A shaft composed of a two-shaft structure 64 is provided. Further, as fixed components that generate a rotational force or support a rotating object, an internal fixed magnetic pole 52, permanent magnets 58 and 59, supports 70 and 76, ball bearings 57 and 69, stoppers 82a and 82b, etc. It has. The rotary solenoid 10 may have a dustproof structure by providing an end cap on the upper surface.

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。ロータリソレノイド10のシャフトは、第1シャフト構成体60と第2シャフト構成体64とから構成される。第1シャフト構成体60は、中央にベアリング嵌合部61が配置され、ベアリング嵌合部61の上方に挿入部62a及び嵌合部62bが設けられ、さらにベアリング嵌合部61の下方に挿入部63a及び嵌合部63bが設けられている。ベアリング嵌合部61は軸受であるボールベアリング57の内輪に嵌合されているので、第1シャフト構成体60はボールベアリング57によって左右に回転自在な状態で支持されている。ボールベアリング57は内部固定磁極52の貫通孔53に嵌合されている。したがって、第1シャフト構成体60は、その大部分が貫通孔53の内部に挿入された状態で設けられている。挿入部62a及び嵌合部62bは、ベアリング嵌合部61よりも径が小さく、上部巻枠部30の接続部32に接続されている。挿入部63a及び嵌合部63bは、ベアリング嵌合部61よりも径が小さく、下部巻枠部40の上部接続部43に接続されている。さらに、嵌合部62bは、挿入部62aよりも若干径が小さく、その表面には圧入用のローレット加工を施している。同様に、嵌合部63bも、挿入部63aよりも若干径が小さく、その表面にローレット加工を施している。また、挿入部62a及び挿入部63aは、嵌合部62b及び嵌合部63bの圧入時に圧入方向を案内する機能を持つ。なお、この実施の形態においては、挿入部62aと挿入部63a、嵌合部62bと嵌合部63bとの径を同じものとしているが、これらの径は適宜変更できる。また、挿入部62a及び嵌合部62bは、上部巻枠部30を設けない場合には省略してもよい。   First, the rotating components of the rotary solenoid 10 will be described. The shaft of the rotary solenoid 10 includes a first shaft constituent body 60 and a second shaft constituent body 64. The first shaft component 60 has a bearing fitting portion 61 disposed at the center, an insertion portion 62 a and a fitting portion 62 b provided above the bearing fitting portion 61, and an insertion portion below the bearing fitting portion 61. 63a and a fitting part 63b are provided. Since the bearing fitting portion 61 is fitted to the inner ring of the ball bearing 57 that is a bearing, the first shaft constituting body 60 is supported by the ball bearing 57 so as to be rotatable in the right and left direction. The ball bearing 57 is fitted in the through hole 53 of the internal fixed magnetic pole 52. Accordingly, the first shaft constituting body 60 is provided in a state where most of the first shaft constituting body 60 is inserted into the through hole 53. The insertion part 62 a and the fitting part 62 b have a smaller diameter than the bearing fitting part 61 and are connected to the connection part 32 of the upper reel part 30. The insertion part 63 a and the fitting part 63 b have a smaller diameter than the bearing fitting part 61 and are connected to the upper connection part 43 of the lower winding frame part 40. Further, the fitting portion 62b has a slightly smaller diameter than the insertion portion 62a, and the surface thereof is subjected to press-fitting knurl processing. Similarly, the fitting part 63b is slightly smaller in diameter than the insertion part 63a, and its surface is knurled. Moreover, the insertion part 62a and the insertion part 63a have a function to guide the press-fitting direction when the fitting part 62b and the fitting part 63b are press-fitted. In this embodiment, the diameters of the insertion portion 62a and the insertion portion 63a, and the fitting portion 62b and the fitting portion 63b are the same, but these diameters can be changed as appropriate. Further, the insertion portion 62a and the fitting portion 62b may be omitted when the upper winding frame portion 30 is not provided.

第2シャフト構成体64は、接続部65と、接続部65から下方に延びる上部軸部66a及び下部軸部66bとで構成されている。接続部65は、上部が平坦面に形成され、さらにこの平坦面に開口するようにネジ孔68a及び68bが形成されている。また、この平坦面には、下部巻枠部40が接続されている。なお、ネジ孔68a及び68bの位置は、上部軸部66a及び下部軸部66bと第1シャフト構成体60との中心軸が一致するように設定している。上部軸部66aはボールベアリング69の内輪に嵌合されるので、第2シャフト構成体64はボールベアリング69によって左右に回転自在な状態で支持されている。また、下部軸部66は、図1に表れていない面カットが形成されており、負荷となる装置に接続される部分である。   The second shaft constituting body 64 includes a connection portion 65, and an upper shaft portion 66a and a lower shaft portion 66b that extend downward from the connection portion 65. The connection portion 65 has an upper portion formed on a flat surface, and screw holes 68a and 68b are formed so as to open on the flat surface. Moreover, the lower winding frame part 40 is connected to this flat surface. The positions of the screw holes 68a and 68b are set so that the central axes of the upper shaft portion 66a and the lower shaft portion 66b and the first shaft constituting body 60 coincide with each other. Since the upper shaft portion 66 a is fitted to the inner ring of the ball bearing 69, the second shaft constituting body 64 is supported by the ball bearing 69 so as to be rotatable left and right. Further, the lower shaft portion 66 is a portion that is formed with a surface cut that does not appear in FIG. 1 and is connected to a load device.

以上のように、第1シャフト構成体60は、上部巻枠部30と下部巻枠部40との間に介在し、ボールベアリング57によって支持されている。第2シャフト構成体64は、下部巻枠部40に接続されているが、第1シャフト構成体60には直接接続されていない。また、ボールベアリング69によって支持されている。したがって、第1シャフト構成体60と第2シャフト構成体64とは、全体として1つのシャフトを構成するが、それぞれ異なる軸受によって支持されており、コイルボビン等に対して別個に組み立てることが可能である。さらに、第1シャフト構成体60と第2シャフト構成体64とは、異なる軸受によって支持されているので、2つのシャフト構成体と、上部巻枠部30及び下部巻枠部40との回転が安定するという利点がある。また、第1シャフト構成体60と第2シャフト構成体64との間に下部巻枠部40が介在しているので、2つのシャフト構成体の間にコイルが介在する、すなわちシャフトの中心軸を横切るようにコイルが配置されているという極めて特徴的な構造をとなっている。したがって、シャフトの中心軸を避けるようにコイルを配置する必要がなく、電力損失の点などにおいて従来型のものよりも有利な構造と言える。   As described above, the first shaft constituting body 60 is interposed between the upper winding frame portion 30 and the lower winding frame portion 40 and is supported by the ball bearing 57. The second shaft constituting body 64 is connected to the lower reel part 40, but is not directly connected to the first shaft constituting body 60. Further, it is supported by a ball bearing 69. Therefore, the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64 constitute one shaft as a whole, but are supported by different bearings and can be separately assembled with respect to the coil bobbin or the like. . Further, since the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64 are supported by different bearings, the rotation of the two shaft constituting bodies, the upper reel portion 30 and the lower reel portion 40 is stable. There is an advantage of doing. Further, since the lower winding frame portion 40 is interposed between the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64, the coil is interposed between the two shaft constituting bodies, that is, the central axis of the shaft is It has a very characteristic structure in which coils are arranged so as to cross. Therefore, it is not necessary to arrange the coil so as to avoid the central axis of the shaft, and it can be said that the structure is more advantageous than the conventional type in terms of power loss.

図8は、上部巻枠部の説明図であり、(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は底面図、(D)はC−C線断面図、(E)は斜視図である。図8において、33a及び33bは端部、35は貫通孔、35aは大径部、35bは小径部、36は段差部、37a及び37bは突出部、38a及び39bはネジ孔、39は中央部であり、その他の符号は図1と同じものを示す。   8A and 8B are explanatory views of the upper reel part, where FIG. 8A is a plan view, FIG. 8B is a front view, FIG. 8C is a bottom view, FIG. It is a perspective view. In FIG. 8, 33a and 33b are end portions, 35 is a through hole, 35a is a large diameter portion, 35b is a small diameter portion, 36 is a stepped portion, 37a and 37b are protruding portions, 38a and 39b are screw holes, and 39 is a central portion. The other reference numerals are the same as those in FIG.

ロータリソレノイド10のコイルボビンは、上部巻枠部30と下部巻枠部40とで構成されており、前述のように第1シャフト構成体60を介して一体のものとなっている。上部巻枠部30は、第1シャフト構成体60が接続される接続部32を有する。接続部32は、図8に示すように、底板部33に開口した貫通孔35が形成されており、貫通孔35に第1シャフト構成体60が接続されている。すなわち、貫通孔35は、上部を図示していないネジ溝が形成された小径部35bとし、下部を小径部35bよりも若干径が大きい大径部35aとし、さらに両者の境界を段差部36としている。挿入部63aの一部と嵌合部62bとを大径部35aに挿入した後、小径部35bに嵌合部62bを圧入すると、上部巻枠部30と第1シャフト構成体60とが接続される。   The coil bobbin of the rotary solenoid 10 is composed of an upper winding frame portion 30 and a lower winding frame portion 40, and is integrated with the first shaft constituting body 60 as described above. The upper reel part 30 has a connection part 32 to which the first shaft structure 60 is connected. As shown in FIG. 8, the connecting portion 32 is formed with a through hole 35 that is opened in the bottom plate portion 33, and the first shaft constituting body 60 is connected to the through hole 35. That is, the through-hole 35 has an upper portion as a small-diameter portion 35b in which a screw groove (not shown) is formed, a lower portion as a large-diameter portion 35a having a slightly larger diameter than the small-diameter portion 35b, and a boundary between the two as a step portion 36. Yes. After inserting a part of the insertion portion 63a and the fitting portion 62b into the large diameter portion 35a and then press-fitting the fitting portion 62b into the small diameter portion 35b, the upper reel portion 30 and the first shaft constituting body 60 are connected. The

底板部33は、線条を巻回してコイルの第2巻線部22を形成する際に巻枠となる。すなわち、図1に示した第2巻線部22の連続部26aは底板部33の表面に巻回された線条であり、対向部24aと対向部24bとは底板部33の端部33a及び33bから下部巻枠部40に向かって延びる部分である。また、底板部33の2つの縁辺から板状部が立ち上がっている。板状部31aと板状部31bと、板状部31cと板状部31dとはそれぞれ水平方向に平行に延びるように設けられている。さらに、これらの間に第1巻線部21を巻回するときに線条を支持する支持部が設けられる。したがって、第2巻線部22が底板部33の表面に接した状態で設けられるのに対し、第1巻線部21は2つの支持部の間に架け渡すように設けられるので、2つの巻線部は離隔した状態となる。なお、図8では、板状部31aと板状部31cと、板状部31bと板状部31dとはそれぞれ連続する板状部としているが、それぞれを分離したものとしてもよい。すなわち、中央部39付近に板状部を設けず、板状部31a、31b、31c及び31dをそれぞれ別個のものとしてもよい。また、中央部39付近にコイルの端部や、配線基板などを保持するための保持部や、係止部、収納部などを適宜設けてもよい。なお、コイル20を平角線条で形成する場合には、コイル20の各部の剛性が高くなるので、上部巻枠部30を省略することも可能である。   The bottom plate portion 33 becomes a winding frame when the wire is wound to form the second winding portion 22 of the coil. That is, the continuous portion 26a of the second winding portion 22 shown in FIG. 1 is a wire wound around the surface of the bottom plate portion 33, and the facing portion 24a and the facing portion 24b are the end portion 33a of the bottom plate portion 33 and This is a portion extending from 33 b toward the lower reel portion 40. In addition, a plate-like portion rises from two edges of the bottom plate portion 33. The plate-like portion 31a, the plate-like portion 31b, the plate-like portion 31c, and the plate-like portion 31d are provided so as to extend in parallel with each other in the horizontal direction. Further, a support portion for supporting the filament when winding the first winding portion 21 is provided between them. Accordingly, the second winding portion 22 is provided in contact with the surface of the bottom plate portion 33, whereas the first winding portion 21 is provided so as to be bridged between the two support portions. A line part will be in the separated state. In FIG. 8, the plate-like portion 31a and the plate-like portion 31c, and the plate-like portion 31b and the plate-like portion 31d are respectively continuous plate-like portions, but may be separated from each other. That is, the plate-like portions 31a, 31b, 31c, and 31d may be provided separately from each other without providing the plate-like portion near the central portion 39. Further, a holding portion for holding an end portion of the coil, a wiring board, and the like, a locking portion, a storage portion, and the like may be appropriately provided in the vicinity of the central portion 39. In addition, when forming the coil 20 by a rectangular wire, since the rigidity of each part of the coil 20 becomes high, it is also possible to omit the upper winding frame part 30.

図7は、下部巻枠部の断面説明図であり、(A)はB−B線における断面図、(B)はA−A線における断面図である。42aは凹部、45は底板部、45a及び45bは端部、46は溝、47は段差部、48aは大径部、48bは小径部、49bはネジ孔であり、その他の符号は図1と同じものを示す。   7A and 7B are cross-sectional explanatory views of the lower reel portion, where FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line BB, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line A-A. 42a is a concave portion, 45 is a bottom plate portion, 45a and 45b are end portions, 46 is a groove, 47 is a stepped portion, 48a is a large diameter portion, 48b is a small diameter portion, 49b is a screw hole, and other symbols are as in FIG. Indicates the same thing.

下部巻枠部40は、第1シャフト構成体60を接続する上部接続部43と、第2シャフト構成体64を接続する下部接続部42とが設けられている。下部接続部42は略円盤状に形成され、その中央には上部接続部43が立ち上がるように形成されている。また、その側方から板状部41aと板状部41bと、板状部41cと板状部41dとがそれぞれ平行に延びるように形成されている。さらに、下部接続部42の下面には円形の凹部42aが形成されている。凹部42aに対して、図1に示した第2シャフト構成体64の接続部65を挿入した状態でネジ孔49a及び49bと、ネジ孔68a及び68bとをネジ92で止着することによって接続する。なお、下部接続部42及び接続部65の接続面の面積を、上部接続部43や上部軸部66aの直交方向の断面の面積よりも相当大きいものにしているので、外部からの衝撃による下部巻枠部40の揺動(首振り)を大幅に低減できる。さらに、下部接続部42及び接続部65の接続面を略円形にしているので、例えば接続面を長方形とする場合のように、特定方向に下部巻枠部40が傾き(揺れ)やすくなることがない。上部接続部43の貫通孔48は、その上部を大径部48a、下部を小径部48bとしている。小径部48bに第1シャフト構成体60の嵌合部63bを圧入することによって、挿入部63aは大径部48aに入り込んだ状態となり、下部巻枠部40と第1シャフト構成体60とが接続される。なお、小径部48bは、底板部45を貫通している。   The lower winding frame part 40 is provided with an upper connection part 43 that connects the first shaft constituting body 60 and a lower connection part 42 that connects the second shaft constituting body 64. The lower connection portion 42 is formed in a substantially disk shape, and an upper connection portion 43 is formed at the center so as to rise. Further, the plate-like portion 41a and the plate-like portion 41b, and the plate-like portion 41c and the plate-like portion 41d are formed to extend in parallel from the side. Further, a circular recess 42 a is formed on the lower surface of the lower connection portion 42. The screw holes 49a and 49b and the screw holes 68a and 68b are fastened with screws 92 in a state where the connection portion 65 of the second shaft constituting body 64 shown in FIG. . The area of the connection surface of the lower connection portion 42 and the connection portion 65 is considerably larger than the area of the cross section in the orthogonal direction of the upper connection portion 43 and the upper shaft portion 66a. The swinging (swinging) of the frame part 40 can be greatly reduced. Furthermore, since the connection surfaces of the lower connection portion 42 and the connection portion 65 are substantially circular, the lower winding frame portion 40 tends to be inclined (swing) in a specific direction, for example, when the connection surface is rectangular. Absent. The through hole 48 of the upper connecting portion 43 has a large diameter portion 48a at the top and a small diameter portion 48b at the bottom. By press-fitting the fitting portion 63b of the first shaft constituent body 60 into the small diameter portion 48b, the insertion portion 63a enters the large diameter portion 48a, and the lower reel portion 40 and the first shaft constituent body 60 are connected. Is done. The small diameter portion 48 b penetrates the bottom plate portion 45.

上部接続部43の貫通孔48は、その上部を大径部48a、下部を小径部48bとしている。小径部48bに第1シャフト構成体60の嵌合部63bを嵌合することによって、挿入部63aは大径部48aに入り込んだ状態となり、下部巻枠部40と第1シャフト構成体60とが接続される。なお、小径部48bは、底板部45を貫通している。以上のように、第1シャフト構成体60と第2シャフト構成体64とは、上部接続部43の貫通孔48と下部接続部42の凹部42aとに挿入した上で接続されるので、第1シャフト構成体60と第2シャフト構成体64との中心軸を合わせることが非常に容易になるという利点がある。また、凹部42aは、貫通孔48よりもかなり浅い凹みとして形成されており、第2シャフト構成体64の凹部42aに挿入される部分は、全体から見ればごく僅かな部分である。したがって、例えば貫通孔48のような深い孔として形成する場合と比べて挿入する部分を非常に短くすることができ、第2シャフト構成体64の全長を必要最小限とする、ひいてはロータリソレノイド10の全長を必要最小限に抑えることができる。   The through hole 48 of the upper connecting portion 43 has a large diameter portion 48a at the top and a small diameter portion 48b at the bottom. By fitting the fitting portion 63b of the first shaft constituting body 60 into the small diameter portion 48b, the insertion portion 63a enters the large diameter portion 48a, and the lower reel portion 40 and the first shaft constituting body 60 are brought into contact with each other. Connected. The small diameter portion 48 b penetrates the bottom plate portion 45. As described above, the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64 are connected after being inserted into the through hole 48 of the upper connecting portion 43 and the concave portion 42a of the lower connecting portion 42. There is an advantage that it becomes very easy to match the central axes of the shaft structure 60 and the second shaft structure 64. Further, the recess 42a is formed as a recess considerably shallower than the through hole 48, and the portion inserted into the recess 42a of the second shaft constituting body 64 is a very small portion as viewed from the whole. Therefore, compared with the case where it forms as a deep hole like the through-hole 48, for example, the part to insert can be shortened very much, the total length of the 2nd shaft structure 64 is made minimum necessary, and also the rotary solenoid 10 is extended. The total length can be minimized.

また、図7(a)に示すように、下部巻枠部40は、下部接続部42の下面から上方に延びるように上下が反転した、すなわち上方に底が位置するように溝46を形成している。溝46は、下部巻枠部40と第2シャフト構成体64との間にコイルの一部を配置するために形成している。すなわち、図1に示した第2巻線部22の連続部26bは溝46の底となる底板部45に巻回された線条であり、対向部24aと対向部24bとは底板部45の端部45a及び45bから上部巻枠部30に向かって延びる部分である。板状部41aと板状部41bの内側面と、板状部41cと板状部41dの内側面とは、溝46の側面に連続するように形成されている。また、これらの間に第1巻線部21を巻回するときに線条を支持する支持部が設けられる。したがって、第2巻線部22が底板部45の表面に接した状態で設けられるのに対し、第1巻線部21は2つの支持部の間に架け渡すように設けられるので、2つの巻線部は離隔した状態となる。以上のように、下部巻枠部40に溝46を形成したことにより、第1巻線部21及び第2巻線部22を下部巻枠部40と第2シャフト構成体64との間に、かつ、第1シャフト構成体60及び第2シャフト構成体64の中心軸と直交するように配置することを可能にしている。   Further, as shown in FIG. 7A, the lower reel frame portion 40 has a groove 46 formed so that the upper and lower sides are inverted so as to extend upward from the lower surface of the lower connection portion 42, that is, the bottom is located above. ing. The groove 46 is formed in order to dispose a part of the coil between the lower winding frame part 40 and the second shaft constituting body 64. That is, the continuous portion 26b of the second winding portion 22 shown in FIG. 1 is a filament wound around the bottom plate portion 45 that is the bottom of the groove 46, and the facing portion 24a and the facing portion 24b are This is a portion extending from the end portions 45 a and 45 b toward the upper reel unit 30. The inner surface of the plate-like portion 41 a and the plate-like portion 41 b and the inner surface of the plate-like portion 41 c and the plate-like portion 41 d are formed so as to be continuous with the side surface of the groove 46. Moreover, the support part which supports a filament when winding the 1st coil | winding part 21 between these is provided. Accordingly, the second winding portion 22 is provided in contact with the surface of the bottom plate portion 45, whereas the first winding portion 21 is provided so as to be bridged between the two support portions. A line part will be in the separated state. As described above, by forming the groove 46 in the lower winding frame part 40, the first winding part 21 and the second winding part 22 are placed between the lower winding frame part 40 and the second shaft constituting body 64. In addition, the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64 can be arranged so as to be orthogonal to the central axis.

図1に示すように、コイル20は、第1巻線部21と第2巻線部22との2つの巻線部からなる。第1巻線部21及び第2巻線部22は、両者共に略矩形枠状に形成されている。また、永久磁石58及び59に対する距離及び配置の関係上、第1巻線部21が第2巻線部22よりも多少幅広となるように形成してある。また、シャフトを第1シャフト構成体60及び第2シャフト構成体64からなる構成としたので、前述のように、第1巻線部21及び第2巻線部22がシャフトの中心軸と直交している。一般的なロータリソレノイドでは、シャフトの中心軸に直交するように線条を配設する際には、シャフトの中心軸を迂回するようにしているが、迂回した分だけコイルを構成する線条が長くなるので、電力のロスと発熱も迂回した分に応じて大きくなる。したがって、本発明のロータリソレノイド10の構成は、電力のロスと発熱を低減することが可能であり、ロータリソレノイド10の大きな特徴と言える。   As shown in FIG. 1, the coil 20 includes two winding portions, a first winding portion 21 and a second winding portion 22. Both the first winding portion 21 and the second winding portion 22 are formed in a substantially rectangular frame shape. Further, the first winding portion 21 is formed to be slightly wider than the second winding portion 22 in terms of the distance and arrangement with respect to the permanent magnets 58 and 59. Further, since the shaft is composed of the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64, as described above, the first winding portion 21 and the second winding portion 22 are orthogonal to the central axis of the shaft. ing. In a general rotary solenoid, when the filament is arranged so as to be orthogonal to the central axis of the shaft, the central axis of the shaft is bypassed. Since it becomes longer, power loss and heat generation also increase according to the amount of detour. Therefore, the configuration of the rotary solenoid 10 of the present invention can reduce power loss and heat generation, and can be said to be a major feature of the rotary solenoid 10.

また、第1巻線部21及び第2巻線部22は、コイルワイヤーとも呼ばれる銅線条を巻線機によって上部巻枠部30及び下部巻枠部40に巻回したものである。なお、この実施の形態では、平角線条の短辺面が水平方向を向き、長辺面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、湾曲させた部分において線条の配置が崩れることがほとんどない。したがって、小型で扁平なロータリソレノイドなどにおいては、上部巻枠部30を省略することも可能である。ただし、上部巻枠部30を省略する場合には、線条を巻回する際に巻回を補助するジグが必要となる。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良いという利点がある。なお、コイル20は、丸線条によって形成してもよい。また、第1巻線部21と第2巻線部22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21と第2巻線部22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。なお、必要とするトルクの大きさによっては、第1巻線部21と第2巻線部22とのいずれか一方を省略することも可能である。   Moreover, the 1st coil | winding part 21 and the 2nd coil | winding part 22 wind the copper wire strip called a coil wire around the upper winding frame part 30 and the lower winding frame part 40 with the winding machine. In this embodiment, the rectangular wire is wound in a so-called edgewise winding so that the short side face thereof is oriented in the horizontal direction and the long side face thereof is directed in the vertical direction. By winding the flat wire in this manner, the shape after bending is well maintained, and the arrangement of the wire hardly breaks in the curved portion. Therefore, the upper reel portion 30 can be omitted in a small and flat rotary solenoid or the like. However, when the upper reel portion 30 is omitted, a jig for assisting winding is required when winding the filament. 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. In addition, you may form the coil 20 by a round wire. Further, the first winding portion 21 and the second winding portion 22 may be a single winding, or a current is separately supplied to these winding portions, and either one is turned on or both. May be turned on so that a two-stage torque can be obtained. Furthermore, if the first winding part 21 and the second winding part 22 have different numbers of turns, three stages of torque can be obtained. Depending on the magnitude of the required torque, either the first winding part 21 or the second winding part 22 can be omitted.

第1巻線部21は、右側の垂直部分を対向部23a、左側の垂直部分を対向部23b、上側の水平部分を連続部25a、下側の水平部分を連続部25bとしている。したがって、対向部23a及び23bは、永久磁石58の外側面と永久磁石59の外側面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23a及び23bと、永久磁石58及び59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25a及び25b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23a及び23b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、連続部25a及び25bを平坦な板状とすることによって対向部23aと対向部23b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と無用な発熱の低減を図っている。   In the first winding portion 21, the right vertical portion is a facing portion 23a, the left vertical portion is a facing portion 23b, the upper horizontal portion is a continuous portion 25a, and the lower horizontal portion is a continuous portion 25b. Accordingly, the facing portions 23 a and 23 b are provided so as to face the outer surface of the permanent magnet 58 and the outer surface of the permanent magnet 59 with a slight gap. Therefore, when the coil 20 is energized, a Lorentz force is generated between the facing portions 23a and 23b and the permanent magnets 58 and 59, and the coil 20 is rotated to the left or right. The continuous portions 25a and 25b 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 23a and 23b. Therefore, by making the continuous portions 25a and 25b into flat plate shapes, the current path length between the facing portion 23a and the facing portion 23b is made as short as possible to reduce power loss and unnecessary heat generation.

第2巻線部22は、第1巻線部21と同様に、右側の垂直部分を対向部24a、左側の垂直部分を対向部24b、上側の水平部分を連続部26a、下側の水平部分を連続部26bとしている。対向部24a及び24bは、永久磁石58の内側面と永久磁石59の内側面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23a及び23bと、永久磁石58及び59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26a及び26bは、第1巻線部21と同様に、平坦な板状とすることによって電力損失の低減を図っている。また、永久磁石58の外側面に対向する対向部23aと、この内側面に対向する対向部24aとは同じ方向に電流が流れるように構成されている。さらに、永久磁石58の外側面に対向する対向部23bと、この内側面に対向する対向部24bとは、対向部23a及び対向部24aとは逆方向に電流が流れるように構成されている。   Similarly to the first winding part 21, the second winding part 22 has a right vertical part as a facing part 24a, a left vertical part as a facing part 24b, an upper horizontal part as a continuous part 26a, and a lower horizontal part. Is a continuous portion 26b. The facing portions 24a and 24b are provided to face the inner side surface of the permanent magnet 58 and the inner side surface of the permanent magnet 59 with a slight gap. Therefore, when the coil 20 is energized, a Lorentz force is generated between the facing portions 23a and 23b and the permanent magnets 58 and 59, and the coil 20 is rotated to the left or right. The continuous portions 26a and 26b, like the first winding portion 21, are designed to have a flat plate shape to reduce power loss. Further, the facing portion 23a facing the outer surface of the permanent magnet 58 and the facing portion 24a facing the inner surface are configured so that current flows in the same direction. Further, the facing portion 23b facing the outer surface of the permanent magnet 58 and the facing portion 24b facing the inner surface are configured such that current flows in the opposite direction to the facing portion 23a and the facing portion 24a.

なお、これらの巻線部の形成は、第2巻線部22、第1巻線部21の順に行う。すなわち、上部巻枠部30及び下部巻枠部40を第1シャフト構成体60と一体にしてから、上部巻枠部30の底板部33と下部巻枠部40の底板部45との周囲に、第2巻線部22となる線条を巻回する。そして、貫通孔34aと貫通孔34b、貫通孔34cと貫通孔34d、貫通孔44aと貫通孔44b、貫通孔44cと貫通孔44dとの間にそれぞれブッシング50a、50b、50c及び50dを保持しながら、対向するこれらの貫通孔を貫くように、ピン51a、51b、51c及び51dを挿入して4つの巻線の支持部を形成する。次に、ブッシング50a、50b、50c及び50dに第1巻線部21となる線条を所定回数巻回することによって形成する。   These winding portions are formed in the order of the second winding portion 22 and the first winding portion 21. That is, after the upper reel portion 30 and the lower reel portion 40 are integrated with the first shaft constituting body 60, around the bottom plate portion 33 of the upper reel portion 30 and the bottom plate portion 45 of the lower reel portion 40, The filament which becomes the 2nd winding part 22 is wound. The bushings 50a, 50b, 50c, and 50d are held between the through hole 34a and the through hole 34b, the through hole 34c and the through hole 34d, the through hole 44a and the through hole 44b, and the through hole 44c and the through hole 44d, respectively. The pins 51a, 51b, 51c, and 51d are inserted so as to penetrate these opposing through-holes to form support portions for the four windings. Next, the bushing 50a, 50b, 50c, and 50d are formed by winding the wire used as the 1st coil | winding part 21 by predetermined times.

図9は、回転する構成要素と内部固定磁極との組立状態を示す斜視図である。図9の符号は、すべて図1と同じものを示す。図10は、回転する構成要素と内部固定磁極とのC−C線断面斜視図である。図10の符号は、すべて図1と同じものを示す。   FIG. 9 is a perspective view showing an assembled state of rotating components and internal fixed magnetic poles. Reference numerals in FIG. 9 are the same as those in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional perspective view taken along the line CC of the rotating component and the internal fixed magnetic pole. The reference numerals in FIG. 10 are the same as those in FIG.

以上に説明したように、ロータリソレノイド10の回転する構成要素には、内部固定磁極52を概ね囲むように配置されているものがある。すなわち、図9に示すように、内部固定磁極52の周側面を囲むように、永久磁石58及び59と、対向部23aをはじめとする4つの対向部が配置されている。また、内部固定磁極52の上方及び下方には、上部巻枠部30、下部巻枠部40、及び連続部26aを初めとする4つの連続部が配置されている。さらに、略円筒状に形成された内部固定磁極52の内周面には、ボールベアリング57と、第1シャフト構成体60及び第2シャフト構成体64の一部が配置されている。したがって、内部固定磁極52は、その内周面側にも回転する構成要素が配置されており、非常に複雑な構造となっている。そこで、永久磁石58と永久磁石59との間隙に後述する支持体を配置し、この支持体によって内部固定磁極52を支持している。   As described above, some rotating components of the rotary solenoid 10 are arranged so as to substantially surround the internal fixed magnetic pole 52. That is, as shown in FIG. 9, the permanent magnets 58 and 59 and the four opposing parts including the opposing part 23a are arranged so as to surround the peripheral side surface of the internal fixed magnetic pole 52. Further, four continuous parts including the upper reel part 30, the lower reel part 40, and the continuous part 26a are arranged above and below the internal fixed magnetic pole 52. Further, a ball bearing 57 and a part of the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64 are arranged on the inner peripheral surface of the inner fixed magnetic pole 52 formed in a substantially cylindrical shape. Therefore, the internal fixed magnetic pole 52 has a very complicated structure in which rotating components are also arranged on the inner peripheral surface side. Therefore, a support body to be described later is disposed in the gap between the permanent magnet 58 and the permanent magnet 59, and the internal fixed magnetic pole 52 is supported by this support body.

また、図10に示すように、連続部25aと連続部26a、連続部25bと連続部26bは、互いに所定の距離をおいて上下に配置されているが、第1巻線部21を形成する線条をブッシング50a、50b、50c及び50dに巻回し、第2巻線部22を形成する線条を底板部33と底板部45とに巻回しているので、2つの巻線部の間を所定距離に保持することができる。   Further, as shown in FIG. 10, the continuous portion 25 a and the continuous portion 26 a, and the continuous portion 25 b and the continuous portion 26 b are arranged vertically at a predetermined distance from each other, but form the first winding portion 21. The wire is wound around the bushings 50a, 50b, 50c and 50d, and the wire forming the second winding portion 22 is wound around the bottom plate portion 33 and the bottom plate portion 45. It can be held at a predetermined distance.

つぎに、コイル20への通電及び回転方向について説明する。図12は、コイルの通電及び回転方向を示す斜視図である。図12において、28a、28b、28c及び28dは電流方向、29a及び29b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。   Next, energization to the coil 20 and the direction of rotation will be described. FIG. 12 is a perspective view showing the energization and rotation direction of the coil. 12, 28a, 28b, 28c and 28d are current directions, 29a and 29b are rotational directions, and the other symbols are the same as those in FIG.

まず、コイル20へ通電していないときに、コイル20の対向部23a及び対向部24aと、対向部23b及び対向部24bとは、それぞれ永久磁石58と永久磁石59との中央付近で静止しているものとする。ここで、コイル20へ通電すると、図12の電流方向28a、28b、28c及び28d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58及び59、内部固定磁極52、ベース84及びケース90を巡る磁気回路も発生する。   First, when the coil 20 is not energized, the facing portion 23a and the facing portion 24a of the coil 20 and the facing portion 23b and the facing portion 24b are stationary near the center of the permanent magnet 58 and the permanent magnet 59, respectively. It shall be. Here, when the coil 20 is energized, as shown in the current directions 28a, 28b, 28c, and 28d in FIG. Also, a magnetic circuit is generated around the permanent magnets 58 and 59, the internal fixed magnetic pole 52, the base 84, and the case 90.

そうすると、対向部23a及び対向部24aと、対向部23b及び対向部24b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29aの向きに動かす。そうすると、コイル20の回転に伴って、コイルボビンを構成する上部巻枠部30及び下部巻枠部40と、シャフトを構成する第1シャフト構成体60及び第2シャフト構成体64も回転する。そして、図1のストッパ82aに下部巻枠部40の板状部41aが当接すると、その位置で停止する。   Then, the force in the direction in which the right-handed screw advances with respect to the current flowing through the facing portion 23a and the facing portion 24a, and the facing portion 23b and the facing portion 24b, that is, the Lorentz force that tries to move the flow of charged particles, Are moved in the direction of the rotation direction 29a of FIG. Then, as the coil 20 rotates, the upper and lower winding frame portions 30 and 40 constituting the coil bobbin, and the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64 constituting the shaft also rotate. Then, when the plate-like portion 41a of the lower winding frame portion 40 comes into contact with the stopper 82a of FIG. 1, it stops at that position.

回転が停止した状態において、今度は電流方向28a、28b、28c及び28dとは逆方向にそれぞれ電流を流すと、ローレンツ力が対向部23a及び対向部24aと、対向部23b及び対向部24bとを回転方向29b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等も逆回転する。そして、ストッパ82bに板状部41cが当接すると、その位置で停止する。   In a state where the rotation is stopped, this time, when current is passed in the direction opposite to the current direction 28a, 28b, 28c and 28d, the Lorentz force causes the facing portion 23a and the facing portion 24a, and the facing portion 23b and the facing portion 24b. Move in rotation direction 29b. Then. As the coil 20 rotates, the coil bobbin and the like also rotate in the reverse direction. When the plate-like portion 41c comes into contact with the stopper 82b, the stopper stops at that position.

なお、上部巻枠部30及び下部巻枠部40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90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上部巻枠部30及び下部巻枠部40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、上部巻枠部30及び下部巻枠部40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上部巻枠部30及び下部巻枠部40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 upper winding frame part 30 and the lower winding frame part 40 etc. reversely, you may employ | adopt means other than the means to send an electric current to a reverse direction. For example, the upper reel portion 30 and the lower reel portion 40 may be reversely rotated by mechanical means such as a helical spring provided inside or outside the case 90. In this way, when the coil 20 is de-energized when the upper reel portion 30 and the lower reel portion 40 are rotated to a predetermined angle, the upper reel portion 30 and the lower reel portion 30 and the lower reel portion are actuated by means of means such as a helical spring. The reel 40 or the like operates so as to return to the original angle.

さらに、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3は、本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの平面図である。また、図4は、非通電状態におけるロータリソレノイドのA−A線断面図である。くわえて、図5は、非通電状態におけるロータリソレノイドのB−B線断面図である。図3、図4及び図5の符号は、すべて図1と同じものを示す。なお、図4及び図5は、ハッチングの記載を省略している。また、図6は、内部固定磁極の断面図である。図6において、53aは大径部、53bは小径部、54は段差部、56aはネジ孔であり、その他の符号は図1と同じものを示す。   Further, fixed components of the rotary solenoid 10 will be described. FIG. 3 is a plan view of the rotary solenoid according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of the rotary solenoid in a non-energized state. In addition, FIG. 5 is a cross-sectional view of the rotary solenoid in the non-energized state along the line BB. Reference numerals in FIGS. 3, 4 and 5 are the same as those in FIG. In FIG. 4 and FIG. 5, hatching is omitted. FIG. 6 is a cross-sectional view of the internal fixed magnetic pole. In FIG. 6, 53a is a large diameter part, 53b is a small diameter part, 54 is a level | step difference part, 56a is a screw hole, The other code | symbol shows the same thing as FIG.

図1に示すように、内部固定磁極52は、略円筒形状に形成され、その中央にボールベアリング57を嵌合するために貫通孔53を形成している。図6に示すように、貫通孔53は上側の大径部53aに対して、下側をやや径の小さい小径部53bとしている。ボールベアリング57は、大径部53a側から圧入するが、大径部53aと小径部53bとの境界である段差部54に当接するところまで押し込まれる。したがって、ボールベアリング57を所定位置まで圧入することが非常に容易である。なお、上側をやや径の小さい小径部とし、ボールベアリング57を下側から圧入するようにしてもよい。また、内部固定磁極52は、その外周面に互いに背向するように嵌合溝55a及び55bが形成されている。嵌合溝55aと嵌合溝55bとは、支持体70の嵌合部73と支持体76の嵌合部79を勘合することによって内部固定磁極52を固定するために形成されている。さらに、支持体70及び支持体76に対してネジ止めできるように、ネジ孔56a及び56bを形成している。   As shown in FIG. 1, the internal fixed magnetic pole 52 is formed in a substantially cylindrical shape, and a through hole 53 is formed in the center thereof to fit a ball bearing 57. As shown in FIG. 6, the through hole 53 has a small diameter portion 53 b having a slightly smaller diameter on the lower side with respect to the large diameter portion 53 a on the upper side. The ball bearing 57 is press-fitted from the large-diameter portion 53a side, but is pushed in until it comes into contact with the stepped portion 54 that is a boundary between the large-diameter portion 53a and the small-diameter portion 53b. Therefore, it is very easy to press-fit the ball bearing 57 to a predetermined position. The upper side may be a small diameter part having a slightly smaller diameter, and the ball bearing 57 may be press-fitted from the lower side. Further, the inner fixed magnetic pole 52 has fitting grooves 55a and 55b formed on the outer peripheral surface thereof so as to face each other. The fitting groove 55a and the fitting groove 55b are formed to fix the internal fixed magnetic pole 52 by fitting the fitting portion 73 of the support 70 and the fitting portion 79 of the support 76. Furthermore, screw holes 56a and 56b are formed so that the support 70 and the support 76 can be screwed.

ボールベアリング57は、外輪が内部固定磁極52の貫通孔53に嵌合されており、内輪に第1シャフト構成体60のベアリング嵌合部61を嵌合している。ボールベアリング69は、外輪がベース84の開口部85に嵌合されており、内輪に第2シャフト構成体68の上部軸部66aを嵌合している。このように、第1シャフト構成体60と第2シャフト構成体68とは、異なる軸受に支持される構造としたことによって、ロータリソレノイド10の回転時の安定性を十分に確保できるようにしている。なお、これらの軸受については、ロータリソレノイド10の大きさや要求されるトルクに応じて、ニードルベアリングやドライベアリングなどを適宜採用できる。   The ball bearing 57 has an outer ring fitted in the through hole 53 of the internal fixed magnetic pole 52, and a bearing fitting portion 61 of the first shaft constituting body 60 is fitted to the inner ring. The ball bearing 69 has an outer ring fitted in the opening 85 of the base 84, and an upper shaft portion 66a of the second shaft constituting body 68 is fitted in the inner ring. As described above, the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 68 are structured to be supported by different bearings, so that sufficient stability during rotation of the rotary solenoid 10 can be ensured. . As these bearings, needle bearings, dry bearings, and the like can be appropriately employed according to the size of the rotary solenoid 10 and the required torque.

ベース84は、内部固定磁極52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。図1に示すように、略円盤状に形成され、その中央には開口部85が形成されており、ケース90の下側の開口部に嵌合されている。また、開口部85にはボールベアリング69の外輪を嵌合している。さらに、開口部85の周囲に嵌合孔87a及び87bを形成している。嵌合孔87a及び87bは、これらに支持体70の嵌合部74と支持体76の嵌合部81とを軽く嵌合することによって、支持体70及び支持体76の位置決めが容易にできるように形成したものである。また、支持体70及び支持体76をネジ止めするために、嵌合孔87aと嵌合孔87bとの内部には、これらの孔よりも小径で、かつ、ベース84の下面まで貫通するネジ孔88a及びネジ孔88bを形成している。くわえて、開口部85の周囲を浅く削り込んで円環状凹部86を形成している。円環状凹部86は、図4に示すように、ロータリソレノイド10を組み立てた状態において、ベース84と第2シャフト構成体64の接続部65との間隙を十分に確保するために形成している。したがって、部品の寸法精度があまり高くない場合でも、ベース84と接続部65とが接触することを防止できる。   The base 84 is a fixed member for fixing the internal fixed magnetic pole 52 and is also a fixed magnetic pole for configuring a magnetic circuit. As shown in FIG. 1, it is formed in a substantially disk shape, and an opening 85 is formed at the center thereof, and is fitted into the lower opening of the case 90. Further, an outer ring of a ball bearing 69 is fitted into the opening 85. Further, fitting holes 87 a and 87 b are formed around the opening 85. The fitting holes 87a and 87b can be easily positioned by fitting the fitting part 74 of the support 70 and the fitting part 81 of the support 76 lightly into them. Is formed. Further, in order to screw the support body 70 and the support body 76, screw holes that have a smaller diameter than these holes and penetrate to the lower surface of the base 84 are formed inside the fitting holes 87a and 87b. 88a and screw hole 88b are formed. In addition, the annular recess 86 is formed by shaving the periphery of the opening 85 shallowly. As shown in FIG. 4, the annular recess 86 is formed in order to ensure a sufficient gap between the base 84 and the connection portion 65 of the second shaft constituting body 64 in the assembled state of the rotary solenoid 10. Therefore, even when the dimensional accuracy of the parts is not so high, it is possible to prevent the base 84 and the connection portion 65 from contacting each other.

永久磁石58及び永久磁石59とは、図1に示すように、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58は、外側面がS極側、内側面がN極側となるように着磁され、永久磁石59は、外側面がN極側、内側面が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13に示す方向の電流を流したときに、永久磁石58及び永久磁石59と、対向部23a、23b、24a及び24b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58及び永久磁石59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。   As shown in FIG. 1, the permanent magnet 58 and the permanent magnet 59 are formed in a substantially arc plate shape, and their magnetization directions are reversed. That is, the permanent magnet 58 is magnetized so that the outer surface is on the S pole side and the inner side surface is on the N pole side, and the permanent magnet 59 is on the N pole side and the inner side surface is on the S pole side. Magnetized. By magnetizing in this way, when a current in the direction shown in FIG. 13 is passed through the coil 20, the coil 20 is placed between the permanent magnet 58 and the permanent magnet 59 and the opposing portions 23a, 23b, 24a and 24b. Generate Lorentz force that rotates in the same direction. In addition, it is desirable that the magnetization direction of the permanent magnet 58 and the permanent magnet 59 is a direction that spreads radially from the center of curvature of each outer surface or inner surface or converges to the center of curvature.

支持体70及び76は、永久磁石58及び59と、内部固定磁極52を支持する機能を持つ。すなわち、支持体70は、脚部71の先端にある嵌合部74がベース84の嵌合孔87aに軽く嵌合された状態において、ネジ孔88a及びネジ孔75にネジ94をねじ込むことによってベース84に固定される。同様に、支持体76は、脚部77の先端にある嵌合部81がベース84の嵌合孔87bに軽く嵌合された状態において、ネジ孔88b及びネジ孔80にネジ94をねじ込むことによってベース84に固定される。また、図3に示すように、支持体70の嵌合部73と支持体76の嵌合部79とを内部固定磁極52の嵌合溝55aと嵌合溝55bとにそれぞれ嵌合し、さらに、ネジ孔56a及び56bにネジ93をねじ込み、図5に示しているように固定する。また、支持体70及び76をベース84に固定した状態において、支持体70と支持体76との互いの端部の間に永久磁石58と永久磁石59とを挿入して接着剤で固定する。   The supports 70 and 76 have a function of supporting the permanent magnets 58 and 59 and the internal fixed magnetic pole 52. That is, the support body 70 is formed by screwing the screws 94 into the screw holes 88a and 75 in the state where the fitting portion 74 at the tip of the leg portion 71 is lightly fitted into the fitting hole 87a of the base 84. 84 is fixed. Similarly, the support 76 is formed by screwing a screw 94 into the screw hole 88b and the screw hole 80 in a state where the fitting portion 81 at the tip of the leg 77 is lightly fitted into the fitting hole 87b of the base 84. It is fixed to the base 84. Further, as shown in FIG. 3, the fitting portion 73 of the support body 70 and the fitting portion 79 of the support body 76 are fitted into the fitting groove 55a and the fitting groove 55b of the internal fixed magnetic pole 52, respectively. Then, screws 93 are screwed into the screw holes 56a and 56b and fixed as shown in FIG. Further, in a state where the supports 70 and 76 are fixed to the base 84, the permanent magnet 58 and the permanent magnet 59 are inserted between the ends of the support 70 and the support 76 and fixed with an adhesive.

図11は、内部固定磁極、永久磁石及び支持体の組立状態を示す斜視図である。図11の符号は、すべて図1と同じものを示す。以上のように、ロータリソレノイド10を組み立てた状態において、支持体70及び76は、嵌合部73及び嵌合部79が嵌合溝55a及び嵌合溝55bに嵌合されており、両者は密着している。また、永久磁石58及び59は両端部が支持体70及び76に接した状態で接着されている。したがって、内部固定磁極52と、永久磁石58及び59との間隙を高い精度で確保することができるので、この間隙に挿通された第2巻線部22の対向部24a及び対向部24bと、永久磁石58及び59との間隙も高い精度に保つことができる。ところで、永久磁石58と永久磁石59との間隙を狭めることによって、永久磁石58及び59を周方向に長くすれば、上部巻枠部30及び下部巻枠部40の回転角度は最大で180度近くまで確保することができる。なお、上部巻枠部30及び下部巻枠部40の回転角度を180度近くにする場合には、支持体70及び76の幅も狭くすればよいが、内部固定磁極52と回転する構成要素を支持できる強度は確保しなければならない。   FIG. 11 is a perspective view showing an assembled state of the internal fixed magnetic pole, the permanent magnet, and the support. Reference numerals in FIG. 11 are the same as those in FIG. As described above, in the state where the rotary solenoid 10 is assembled, the supports 70 and 76 have the fitting portion 73 and the fitting portion 79 fitted in the fitting groove 55a and the fitting groove 55b, and the two are in close contact with each other. doing. The permanent magnets 58 and 59 are bonded in a state where both end portions are in contact with the supports 70 and 76. Therefore, since the gap between the internal fixed magnetic pole 52 and the permanent magnets 58 and 59 can be ensured with high accuracy, the facing portion 24a and the facing portion 24b of the second winding portion 22 inserted through the gap are permanently The gap between the magnets 58 and 59 can also be maintained with high accuracy. By the way, if the permanent magnets 58 and 59 are lengthened in the circumferential direction by narrowing the gap between the permanent magnet 58 and the permanent magnet 59, the rotation angle of the upper reel portion 30 and the lower reel portion 40 is at most close to 180 degrees. Can be secured. When the rotation angle of the upper reel portion 30 and the lower reel portion 40 is close to 180 degrees, the widths of the supports 70 and 76 may be narrowed. Sufficient strength must be secured.

ストッパ82a及び82b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の板状部41aがストッパ82a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の板状部41cがストッパ82bに当接して回転が停止する。また、ストッパ82aとストッパ82bとは、支持体70をベース84に固定する前に、支持体70の嵌込溝72と反対側の面の図示してない嵌込溝とに、嵌込部83aと嵌込部83bとを下側から差し込むことによって支持体70に付設する。なお、支持体76にも、嵌込溝78と反対側の面の図示してない嵌込溝とを形成しているので、支持体76にストッパ82a及び82bを付設してもよい。   The stoppers 82a and 82b have 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 plate-like portion 41a of the lower winding frame portion 40 comes into contact with the stopper 82a and stops rotating. Further, when the lower reel portion 40 rotates to the right by a certain angle, the plate-like portion 41c of the lower reel portion 40 comes into contact with the stopper 82b and stops rotating. Further, the stopper 82a and the stopper 82b are inserted into a fitting groove 83a (not shown) on the surface opposite to the fitting groove 72 of the support 70 before the support 70 is fixed to the base 84. And the fitting part 83b are attached to the support body 70 by inserting them from below. Since the support 76 is also formed with an insertion groove (not shown) on the opposite side of the insertion groove 78, stoppers 82 a and 82 b may be attached to the support 76.

止め輪89は、第2シャフト構成体64の第1シャフト構成体60側(上方)へのがたつきを防止するものである。また、止め輪89は、第2シャフト構成体64の上部軸部66aと下部軸部66bとの境界に形成された環状溝67に取り付けられる。環状溝67に取り付けられた止め輪89は、図4及び図5に示すように、ボールベアリング69に極めて近接したところに位置している。   The retaining ring 89 prevents the second shaft constituent body 64 from rattling to the first shaft constituent body 60 side (upward). The retaining ring 89 is attached to an annular groove 67 formed at the boundary between the upper shaft portion 66a and the lower shaft portion 66b of the second shaft constituting body 64. As shown in FIGS. 4 and 5, the retaining ring 89 attached to the annular groove 67 is located at a position very close to the ball bearing 69.

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23aと対向部24aとが永久磁石58の外側面と内側面とを、対向部23b及び対向部24bとが永久磁石59の外側面と内側面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電流を流すことによって。永久磁石58及び59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シャフト構成体60及び第2シャフト構成体64の間に下部巻枠部40が介在し、かつ、コイル20の一部を第1シャフト構成体60及び第2シャフト構成体64の中心軸と直交するように配設したので、第1シャフト構成体60及び第2シャフト構成体64を迂回するようにコイル20を配設する必要がなく、電力損失や無用な発熱を低減することができる。さらに、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64との2つで構成しているので、内部固定磁極52の周囲にコイルやコイルボビン、永久磁石を配置するという複雑な構造であっても組立が容易である。くわえて、コイルを平角線条で形成する場合には、上部巻枠部30を省略できるので、軽量化も可能になる。さらに、上部巻枠部30を省略する場合には、ケース90の上方の空間を収納空間とし、配線や磁気センサなどのデバイスなどを収納することも可能になる。   As described above, in the rotary solenoid 10 according to this embodiment, the facing portion 23a and the facing portion 24a of the coil 20 connect the outer surface and the inner surface of the permanent magnet 58, and the facing portion 23b and the facing portion 24b. Is positioned so as to sandwich the outer side surface and the inner side surface of the permanent magnet 59, and the coil 20 current is allowed to flow in this state. Since Lorentz force acts on both the outer side and inner side coils of the permanent magnets 58 and 59, a gap (air gap) is provided in a part of the magnetic circuit so that the gap is filled when energized. It is more efficient than a rotary solenoid that rotates. As a result, size reduction becomes easier than such a rotary solenoid. Further, the lower winding frame portion 40 is interposed between the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64, and a part of the coil 20 is the center of the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64. Since it is arranged so as to be orthogonal to the axis, it is not necessary to arrange the coil 20 so as to bypass the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64, thereby reducing power loss and unnecessary heat generation. it can. Further, since the shaft is composed of the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64, the structure is complicated in that a coil, a coil bobbin, and a permanent magnet are arranged around the inner fixed magnetic pole 52. However, assembly is easy. In addition, when the coil is formed of a rectangular wire, the upper winding frame portion 30 can be omitted, so that the weight can be reduced. Furthermore, when the upper reel unit 30 is omitted, a space above the case 90 is used as a storage space, and devices such as wiring and magnetic sensors can be stored.

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、コイルボビンの接続部、コイル、又は構造支持体の細部の形状や、コイルボビンへの金属の線条の種類などについては、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。   Note that the present invention is not limited to the above-described contents, and the details of the shape of the connection portion of the coil bobbin, the coil, or the structure support, the type of the metal wire to the coil bobbin, etc. Various modifications can be made without departing from the scope described in the section.

10 ロータリソレノイド
20 コイル
21 巻線部
22 巻線部
23a 対向部
23b 対向部
24a 対向部
24b 対向部
25a 連続部
25b 連続部
26a 連続部
26b 連続部
27 線条
28a 電流方向
28b 電流方向
28c 電流方向
28d 電流方向
29a 回転方向
29b 回転方向
30 上部巻枠部
31a 板状部
31b 板状部
31c 板状部
31d 板状部
32 接続部
33 底板部
33a 端部
33b 端部
34a 貫通孔
34b 貫通孔
34c 貫通孔
34d 貫通孔
35 貫通孔
35a 大径部
35b 小径部
36 段差部
37a 突出部
37b 突出部
38a ネジ孔
39b ネジ孔
39 中央部
40 下部巻枠部
41a 板状部
41b 板状部
41c 板状部
41d 板状部
42 下部接続部
42a 凹部
43 上部接続部
44a 貫通孔
44b 貫通孔
44c 貫通孔
44d 貫通孔
45 底板部
45a 端部
45b 端部
46 溝
48 貫通孔
48a 大径部
48b 小径部
49a ネジ孔
49b ネジ孔
50a ブッシング
50b ブッシング
50c ブッシング
50d ブッシング
51a ピン
51b ピン
51c ピン
51d ピン
52 内部固定磁極
53 貫通孔
53a 大径部
53b 小径部
54 段差部
55a 嵌合溝
55b 嵌合溝
56a ネジ孔
56b ネジ孔
57 ボールベアリング
58 永久磁石
59 永久磁石
60 シャフト構成体
61 ベアリング嵌合部
62a 挿入部
62b 嵌合部
63a 挿入部
63b 嵌合部
64 シャフト構成体
65 接続部
66 下部軸部
66a 上部軸部
66b 下部軸部
67 環状溝
68 シャフト構成体
68a ネジ孔
68b ネジ孔
69 ボールベアリング
70 支持体
71 脚部
72 嵌込溝
73 嵌合部
74 嵌合部
75 ネジ孔
76 支持体
77 脚部
78 嵌込溝
79 嵌合部
80 ネジ孔
81 嵌合部
82a ストッパ
82b ストッパ
83 永久磁石
83a 嵌込部
83b 嵌込部
84 ベース
85 開口部
86 円環状凹部
87a 嵌合孔
87b 嵌合孔
88a ネジ孔
88b ネジ孔
89 止め輪
90 ケース
91 開口部
92 ネジ
93 ネジ
94 ネジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotary solenoid 20 Coil 21 Winding part 22 Winding part 23a Opposing part 23b Opposing part 24a Opposing part 24b Opposing part 25a Continuous part 25b Continuous part 26a Continuous part 26b Continuous part 27 Line 28a Current direction 28b Current direction 28c Current direction 28d Current direction 29a Rotation direction 29b Rotation direction 30 Upper reel portion 31a Plate portion 31b Plate portion 31c Plate portion 31d Plate portion 32 Connection portion 33 Bottom plate portion 33a End portion 33b End portion 34a Through hole 34b Through hole 34c Through hole 34d Through-hole 35 Through-hole 35a Large-diameter portion 35b Small-diameter portion 36 Step portion 37a Projection portion 37b Projection portion 38a Screw hole 39b Screw hole 39 Central portion 40 Lower winding frame portion 41a Plate-like portion 41b Plate-like portion 41c Plate-like portion 41d Plate Lower part 42a Recess 43 Upper connection part 44a Through hole 44b Through hole 44c Through hole 44 d Through hole 45 Bottom plate part 45a End part 45b End part 46 Groove 48 Through hole 48a Large diameter part 48b Small diameter part 49a Screw hole 49b Screw hole 50a Bushing 50b Bushing 50c Bushing 50d Bushing 51a Pin 51b Pin 51c Pin 51d Pin 52 Internal fixed magnetic pole 53 Through-hole 53a Large diameter part 53b Small diameter part 54 Step part 55a Fitting groove 55b Fitting groove 56a Screw hole 56b Screw hole 57 Ball bearing 58 Permanent magnet 59 Permanent magnet 60 Shaft component 61 Bearing fitting part 62a Insertion part 62b Fitting Joint portion 63a Insertion portion 63b Fitting portion 64 Shaft constituent body 65 Connection portion 66 Lower shaft portion 66a Upper shaft portion 66b Lower shaft portion 67 Annular groove 68 Shaft constituent body 68a Screw hole 68b Screw hole 69 Ball bearing 70 Support body 71 Leg portion 72 Fitting groove 73 Fitting part 74 Fitting part 5 screw hole 76 support body 77 leg part 78 fitting groove 79 fitting part 80 screw hole 81 fitting part 82a stopper 82b stopper 83 permanent magnet 83a fitting part 83b fitting part 84 base 85 opening part 86 annular recess 87a fitting Joint hole 87b Fitting hole 88a Screw hole 88b Screw hole 89 Retaining ring 90 Case 91 Opening portion 92 Screw 93 Screw 94 Screw

Claims (7)

略円筒状に形成された内部固定磁極と、
前記内部固定磁極の内周面に嵌合された軸受と、
左右に回転自在に設けられた第1のシャフト構成体と第2のシャフト構成体とを備え、前記第1のシャフト構成体の中央近傍が前記軸受に支持され、前記第2のシャフト構成体の先端側に負荷を接続するようになされたシャフトと、
第1の接続部と第2の接続部とを備え、第1の接続部が前記第1のシャフト構成体の基端側に接続され、第2の接続部が前記第1のシャフト構成体と前記第2のシャフト構成体との間に介在し、かつ、前記第1のシャフト構成体の先端側及び前記第2のシャフト構成体の基端側に接続されたコイルボビンとを有することを特徴とするロータリソレノイド。
An internal fixed magnetic pole formed in a substantially cylindrical shape;
A bearing fitted to the inner peripheral surface of the internal fixed magnetic pole;
A first shaft constituent body and a second shaft constituent body provided so as to be freely rotatable to the left and right; the vicinity of the center of the first shaft constituent body is supported by the bearing; A shaft designed to connect a load to the tip side;
A first connecting portion and a second connecting portion, wherein the first connecting portion is connected to a proximal end side of the first shaft constituting body, and the second connecting portion is connected to the first shaft constituting body; And a coil bobbin interposed between the second shaft constituent body and connected to a distal end side of the first shaft constituent body and a proximal end side of the second shaft constituent body. Rotary solenoid.
さらに、前記第2のシャフト構成体を支持する別の軸受と、
中央に開口部が形成され、この開口部に前記別の軸受けが嵌合された固定部材と、
略円筒状に形成され、一方の開口部に前記固定部材が嵌合されたケースとを有する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。
And another bearing that supports the second shaft structure;
A fixing member in which an opening is formed in the center and the other bearing is fitted in the opening;
The rotary solenoid according to claim 1, further comprising a case formed in a substantially cylindrical shape and having the fixing member fitted in one opening.
前記シャフトは、前記第1のシャフト構成体の基端及び先端寄りの部分が中央近傍の部分よりも縮径するように形成されると共に、この中央近傍の部分が前記軸受に嵌合され、
前記コイルボビンは、前記第1の接続部に孔が形成され、前記第2の接続部に凹部が形成されると共に、前記第1の接続部の孔に前記第1のシャフト構成体の先端寄りの部分が挿入され、前記第2の接続部の凹部に前記第2のシャフト構成体の基端寄りの部分が挿入されていることを特徴とする請求項2に記載のロータリソレノイド。
The shaft is formed such that the proximal end and the distal end portion of the first shaft constituting body are reduced in diameter than the portion near the center, and the portion near the center is fitted to the bearing,
In the coil bobbin, a hole is formed in the first connection portion, a recess is formed in the second connection portion, and a hole near the tip of the first shaft structure is formed in the hole of the first connection portion. 3. The rotary solenoid according to claim 2 , wherein a portion is inserted, and a portion near the proximal end of the second shaft constituting body is inserted into the concave portion of the second connection portion.
前記内部固定磁極は、前記内周面に段差部を有し、
前記軸受は、前記段差部に当接していることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のロータリソレノイド。
The internal fixed magnetic pole has a step portion on the inner peripheral surface,
The rotary solenoid according to claim 2 , wherein the bearing is in contact with the stepped portion.
さらに、前記内部固定磁極が間に介在するように配置されると共に、略円弧板状に形成され、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、
前記第1の永久磁石の第1の横端部と前記第2の永久磁石の第1の横端部との間に介在し、かつ、前記第1の永久磁石及び前記第2の永久磁石と接着して設けられた第1の支持体と、前記第1の永久磁石の第2の横端部と前記第2の永久磁石の第2の横端部との間に介在し、かつ、前記第1の永久磁石及び前記第2の永久磁石と接着して設けられた第2の支持体とを有することを特徴とする請求項から請求項4のいずれか一項に記載のロータリソレノイド。
Furthermore, the internal fixed magnetic pole is disposed so as to be interposed therebetween, is formed in a substantially arc plate shape, the inner side surfaces thereof are opposed to each other, and the magnetization direction is reversed. A permanent magnet and a second permanent magnet,
Interposed between the first lateral end of the first permanent magnet and the first lateral end of the second permanent magnet, and the first permanent magnet and the second permanent magnet; A first support provided by bonding; a second lateral end of the first permanent magnet; and a second lateral end of the second permanent magnet; and The rotary solenoid according to any one of claims 2 to 4, further comprising: a first permanent magnet and a second support body provided by being bonded to the second permanent magnet.
前記固定部材は、縁辺近傍に2つの貫通孔が形成され、
前記第1の支持体及び前記第2の支持体は、前記固定部材に当接する脚部をそれぞれ備え、これらの脚部の先端に突起部がそれぞれ形成されると共に、これらの突起部が2つの前記貫通孔にそれぞれ嵌合されていることを特徴とする請求項5に記載のロータリソレノイド。
The fixing member has two through holes formed in the vicinity of the edge,
The first support body and the second support body each include a leg portion that comes into contact with the fixing member, and a protrusion portion is formed at the tip of each of the leg portions. The rotary solenoid according to claim 5, wherein the rotary solenoid is fitted in each of the through holes.
さらに、前記第1の支持体の前記脚部に付設されると共に、前記コイルボビンの回転を規制するストッパを有することを特徴とする請求項6に記載のロータリソレノイド。   The rotary solenoid according to claim 6, further comprising a stopper attached to the leg portion of the first support body and restricting rotation of the coil bobbin.
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