JP6125442B2 - Rotating shaft bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、ロータリソレノイド等のケーシングに設けることにより回転シャフトを回転自在に支持する回転シャフトの軸受装置に関する。 The present invention relates to a bearing device for a rotating shaft that rotatably supports the rotating shaft by being provided in a casing such as a rotary solenoid.
従来、ケーシングに設けることにより回転シャフトを回転自在に支持する軸受部を有する軸受装置としては、特許文献1で開示されるロータリソレノイドに備える軸受装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a bearing device provided in a rotary solenoid disclosed in
同文献1で開示されるロータリソレノイドは、ケーシングに回動自在に支持されるシャフト部(回転シャフト)と、このシャフト部に一端を固定し、かつ他端を自由端にするとともに、マグネットを有する可動部と、ケーシングに固定し、かつ可動部の可動方向両側に所定間隔を置いて配するとともに、通電制御されることにより可動部を選択的に吸引する鉄芯を有する一対の電磁コイル部を設けて構成したものであり、特に、シャフト部を支持するに際しては、ケーシングに、別途製作した前後一対の軸受部を取付け、この軸受部により回転シャフトの前後位置を回転自在に支持する軸受構造(軸受装置)を採用している。
The rotary solenoid disclosed in
しかし、上述した従来における回転シャフトの軸受装置は、次のような解決すべき課題が存在した。 However, the conventional rotating shaft bearing device described above has the following problems to be solved.
第一に、ケーシングは機械的強度を考慮し、また、磁気回路の一部を構成することも多いことから、金属素材を用いて形成するとともに、ケーシングには別途の軸受部を取付け、この軸受部により回転シャフトを回転自在に支持している。したがって、金属素材を用いることに伴う各種ディメリット、具体的には、全体の軽量化を図るには限界がある点、製造する際の加工性に劣る点,素材に伴う材料コストが割高になる点等の各種ディメリットがあった。 First, the casing is mechanically strong and is often part of the magnetic circuit. Therefore, the casing is made of a metal material, and a separate bearing is attached to the casing. The rotating shaft is rotatably supported by the portion. Therefore, various disadvantages associated with the use of metal materials, specifically, there are limits to reducing the overall weight, inferior workability in manufacturing, and material costs associated with the materials are expensive. There were various disadvantages such as points.
第二に、ケーシングの前後に別途の軸受部をそれぞれ取付け、この軸受部により回転シャフトを回転自在に支持する構造のため、ケーシングに加えて別部品となる二つの軸受部が必要になるとともに、軸受部を組付けるための工数の増加を招く。結局、部品点数の増加による部品コストの上昇及び組付けの工数増加による製造コストの上昇を招き、無視できないコストアップ要因となっていた。 Secondly, a separate bearing part is attached to the front and rear of the casing, and the rotating shaft is rotatably supported by this bearing part, so that in addition to the casing, two bearing parts as separate parts are required, The man-hour for assembling the bearing portion is increased. Eventually, the increase in the parts cost due to the increase in the number of parts and the increase in the manufacturing cost due to the increase in the man-hours for assembly caused a cost increase that cannot be ignored.
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した回転シャフトの軸受装置の提供を目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a bearing device for a rotary shaft that solves the problems existing in the background art.
本発明に係る回転シャフトの軸受装置1は、上述した課題を解決するため、回転シャフト2を回転自在に支持するロータリソレノイドMのケーシング3に設けた前側に位置する軸受部4と後側に位置する軸受部を4を備える軸受装置を構成するに際して、三角形における一つの角部P1に対応する位置を回転シャフト2に固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部P2,P3に対応する位置にS極とN極がそれぞれ生じて旋回可能なマグネット部7mを有する可動体部7と、ケーシング3に固定して一方のコイル端面8sをマグネット部7mに対面させた単一コイル8cを有し、給電制御により可動体部7を吸引又は反発可能にする界磁部8と、可動体部7が旋回する範囲を所定の範囲Zrに規制するケーシング3の内壁を用いた可動体規制部9とを備えてロータリソレノイドMを構成する。
In order to solve the above-described problem, a
加えて、軸受部4を、軸方向Fsに対して所定の厚さDtとなるようにケーシング3の面3fから軸方向Fsに突出形成し、かつ径方向Fdに対して所定のリング厚Drを有するリング状となるように、合成樹脂素材Rによりケーシング3と一体成形し、軸受部4の端面に、周方向Fcに沿って所定の間隔La置きに配し、かつ底部5dを所定の厚さLbに選定することにより、熱膨張及び収縮を吸収する複数の公差吸収凹部5…を形成し、この公差吸収凹部5と軸受部4の内周面4s間を、少なくとも、合成樹脂素材Rに基づく内周面4sの径寸法の公差を吸収する厚さLcに選定してなることを特徴とする。
In addition, the
この場合、発明の好適な態様により、軸受部4の外周部4cの近傍に位置するケーシング3の面には、当該軸受部4の外周部4cの周方向Fcに沿って所定の間隔置きに配した複数の第二凹部5s…を形成することができる。
In this case, according to a preferred aspect of the invention, the surface of the
このような構成を有する本発明に係る回転シャフトの軸受装置1によれば、次のような顕著な効果を奏する。
According to the
(1) 軸受部4を、軸方向Fsに対して所定の厚さDtを有し、かつ径方向Fdに対して所定のリング厚Drを有するリング状となるように、合成樹脂素材Rによりケーシング3と一体成形するとともに、軸受部4の端面に、周方向Fcに沿って所定の間隔La置きに配し、かつ底部5dを所定の厚さLbに選定した複数の公差吸収凹部5…を形成することにより、この公差吸収凹部5と軸受部4の内周面4s間を所定の厚さLcに選定してなるため、合成樹脂素材Rを使用し、ケーシング3と軸受部4を一体成形する場合であっても、製造時(成形時)や使用時における形状変形を最小限に抑制可能となり、軸受としての十分な安定性及び信頼性を確保できる。しかも、所定の間隔La置きに配し、かつ底部5dを所定の厚さLbに選定した複数の公差吸収凹部5…を有することから、使用時における温度環境の変化により熱膨張や収縮が生じた場合であっても、これらの熱膨張や収縮を吸収することが可能となる。
(1) The
(2) 別途製作する二つの軸受部品が不要になるため、実質的な部品点数はケーシング3のみで足りる。したがって、部品コストの削減を図れるとともに、ケーシング3に軸受部品を取付ける工程が不要になり、組立工数の低減による製造コストの削減を図ることができる。加えて、機械的強度を確保しつつ、合成樹脂素材Rを用いたことに伴う各種メリット、具体的には、全体の軽量化,製造容易性の向上及び素材コスト削減効果等の各種メリットを得ることができるとともに、複数の公差吸収凹部5…を設けることから、ケーシング3及び軸受部4…を形成する合成樹脂素材Rの全体使用量の削減が可能となり、更なる軽量化及び素材コスト削減に寄与できる。
(2) Since two separately produced bearing parts are not required, only the
(3) 軸受部4は、軸方向Fsに対して所定の厚さDtとなるようにケーシング3の面3fから軸方向Fsに突出形成したため、ケーシング3に対して軸受部4の一部4pを独立可能となり、本発明に係る軸受装置1としての望ましい効果を得ることができる最適な形態として実施できる。
(3) Since the
(4) 公差吸収凹部5と軸受部4の内周面4s間の厚さLcは、少なくとも、合成樹脂素材Rに基づく内周面4sの径寸法の公差を吸収可能な大きさに選定したため、例えば、熱膨張係数の大きな合成樹脂素材Rを使用し、比較的大きな公差が生じやすい場合であっても、機械的強度を確保しつつ、無用な公差を有効に吸収できる。
(4) Since the thickness Lc between the
(5) ロータリソレノイドMのケーシングに適用したため、ロータリソレノイドMの動作に係わる安定性及び信頼性をより高めることができるとともに、ロータリソレノイドM全体における部品コスト及び製造コストの削減に寄与できる。 (5) Since the present invention is applied to the casing of the rotary solenoid M, the stability and reliability related to the operation of the rotary solenoid M can be further improved, and it is possible to contribute to the reduction of the parts cost and the manufacturing cost in the entire rotary solenoid M.
(6) ロータリソレノイドMとして、三角形における一つの角部P1に対応する位置を回転シャフト2に固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部P2,P3に対応する位置にS極とN極がそれぞれ生じて旋回可能なマグネット部7mを有する可動体部7と、ケーシング3に固定して一方のコイル端面8sをマグネット部7mに対面させた単一コイル8cを有し、給電制御により可動体部7を吸引又は反発可能にする界磁部8と、可動体部7が旋回する範囲を所定の範囲Zrに規制するケーシング3の内壁を用いた可動体規制部9とを備えて構成したため、独立した界磁部の数量を半減させることができ、部品点数の削減による、更なる部品コストに対するコストダウンを図れるとともに、組立工数の低減による製造コストに対するコストダウンを図ることができる。また、回転シャフト2の軸直角方向における可動体部7の長さを短くできるとともに、可動体部7の変位空間の両側には界磁部6を配置しないため、ケーシング2を直方体状に形成する場合であっても、合理的な部品配置を容易に行うことができる。この結果、無用なデッドスペースの発生を大きく低減でき、ロータリソレノイド全体の小型コンパクト化を実現できる。
(6) As the rotary solenoid M, a position corresponding to one corner P1 in the triangle is fixed to the
(7) 好適な態様により、軸受部4の外周部4cの近傍に位置するケーシング3の面に、当該軸受部4の外周部4cの周方向Fcに沿って所定の間隔置きに配した複数の第二凹部5s…を形成すれば、軸受部4自身に設けた公差吸収凹部5…に基づく公差吸収機能に加えて、軸受部4の全体に対する相乗的又は補助的な公差吸収機能を付加できるため、全体の公差吸収機能をより高めることができる。
(7) According to a preferred embodiment, a plurality of a plurality of portions arranged on the surface of the
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
まず、本実施形態に係る軸受装置1を備えるロータリソレノイドMの構成について、図1〜図7を参照して説明する。
First, the structure of the rotary solenoid M provided with the
ロータリソレノイドMは外郭を構成するケーシング3を備え、このケーシング3は、図5に示すように、ケーシング本体部3mとこのケーシング本体部3mの開口部を閉塞するケーシング蓋部3cからなる。このケーシング本体部3mとケーシング蓋部3cは、それぞれ成形性及び軽量性に優れた合成樹脂素材Rにより一体成形する。この場合、合成樹脂素材Rの種類としては、特定の種類に限定するものではないが、寸法安定性及び熱安定性(耐熱性)に優れた素材、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)樹脂素材等が望ましい。なお、図1中、符号31,32は、ケーシング本体部3mの底面に設けた取付用の脚部を示す。
The rotary solenoid M includes a
また、ケーシング本体部3mには前側に位置する軸受部4を一体成形するとともに、ケーシング蓋部3cには後側に位置する軸受部4を一体成形する。即ち、二つの軸受部4,4は、ケーシング3(ケーシング本体部3m及びケーシング蓋部3c)に対して同一の合成樹脂素材Rにより一体成形する。これにより、ケーシング本体部3mの一部と前側に位置する軸受部4,及びケーシング蓋部3cの一部と後側に位置する軸受部4が、それぞれ本実施形態に係る軸受装置1を構成する。
The
この軸受装置1において、前側に位置する一方の軸受部4は、図2に示すように、軸方向Fsに対して所定の厚さDtを有し、かつ径方向Fdに対して所定のリング厚Drを有するリング状となるように形成し、軸受部4における軸方向Fsの一部4pは、ケーシング3の面3fから軸方向Fsに突出形成する。即ち、ケーシング本体部3mの面(前面)3fから前方へ突出した部分とケーシング本体部3mの厚さ部分を加えた寸法が軸受部4の実質的な厚さDtとなる。このように、軸受部4における軸方向Fsの一部4pを、ケーシング3の面3fから軸方向Fsに突出形成すれば、ケーシング3に対して軸受部4の一部4pを独立可能となるため、本発明に係る軸受装置1としての望ましい効果を得ることができる最適な形態として実施できる。これにより、軸受部4の中心円孔における内周面4sが後述する回転シャフト2を回転自在に支持する軸受面となる。
In the
さらに、軸受部4の前側に位置する外端面である端面4fには、図1及び図2に示すように、周方向Fcに沿って所定の間隔La置きに配し、かつ底部5dを所定の厚さLbに選定した複数の公差吸収凹部5…を形成する。例示は、同一形状に選定した八つのほぼ矩形状の公差吸収凹部5…を全周にわたって形成した例を示す。この場合、所定の間隔Laと底部5dの厚さLbは、形成素材の種類及び凹部5の形状や大きさ等を考慮して任意に選定できるが、基本的には、公差吸収凹部5…により軸受部4の内側に薄肉形成される軸受筒部4wを支持するリブとして機能させるため、特に機械的強度を考慮して選定できる。一例として、軸受部4の外径が15〔mm〕程度の場合、所定の間隔Laと底部5dの厚さLbは、0.2〜1.2〔mm〕程度に選定可能である。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the end surface 4f, which is the outer end surface located on the front side of the bearing
また、軸受筒部4wの厚さ、即ち、公差吸収凹部5と軸受部4の内周面4s間の厚さLcは所定の厚さとなるように選定する。この厚さLcは、少なくとも、合成樹脂素材Rに基づく内周面4sの径寸法の公差を吸収可能な大きさに選定する。一例として、軸受部4の径が15〔mm〕程度の場合、リング厚Lcは、0.5〜1.5〔mm〕程度に選定可能である。このように、公差吸収凹部5と軸受部4の内周面4s間の厚さLcを、少なくとも、合成樹脂素材Rに基づく内周面4sの径寸法の公差を吸収可能な大きさに選定すれば、例えば、熱膨張係数の大きな合成樹脂素材Rを使用し、比較的大きな公差が生じやすい場合であっても、機械的強度を確保しつつ、無用な公差を有効に吸収できる。
Further, the thickness of the bearing
よって、このような構成による軸受装置1によれば、軸受部4を、軸方向Fsに対して所定の厚さDtを有し、かつ径方向Fdに対して所定のリング厚Drを有するリング状となるように、合成樹脂素材Rによりケーシング3と一体成形するとともに、軸受部4の端面に、周方向Fcに沿って所定の間隔La置きに配し、かつ底部5dを所定の厚さLbに選定した複数の公差吸収凹部5…を形成することにより、この公差吸収凹部5と軸受部4の内周面4s間を所定の厚さLcに選定してなるため、合成樹脂素材Rを使用し、ケーシング3と軸受部4を一体成形する場合であっても、製造時(成形時)や使用時における形状変形を最小限に抑制可能となり、軸受としての十分な安定性及び信頼性を確保できる。しかも、所定の間隔La置きに配し、かつ底部5dを所定の厚さLbに選定した複数の公差吸収凹部5…を有することから、使用時における温度環境の変化により熱膨張や収縮が生じた場合であっても、これらの熱膨張や収縮を吸収することが可能となる。
Therefore, according to the
また、別途製作する二つの軸受部品が不要になるため、実質的な部品点数はケーシング3のみで足りる。したがって、部品コストの削減を図れるとともに、ケーシング3に軸受部品を取付ける工程が不要になり、組立工数の低減による製造コストの削減を図ることができる。加えて、機械的強度を確保しつつ、合成樹脂素材Rを用いたことに伴う各種メリット、具体的には、全体の軽量化,製造容易性の向上及び素材コスト削減効果等の各種メリットを得ることができるとともに、複数の公差吸収凹部5…を設けることから、ケーシング3及び軸受部4…を形成する合成樹脂素材Rの全体使用量の削減が可能となり、更なる軽量化及び素材コスト削減に寄与できる。
In addition, since two separately manufactured bearing parts are not required, only the
一方、軸受部4の外周部4cの近傍に位置するケーシング本体部3mの面(外側の面3f)にも、図1及び図2に示すように、軸受部4の外周部4cの周方向Fcに沿って所定の間隔置きに配した複数の第二凹部5s…を形成する。例示の場合、同一形状に選定した八つのほぼ矩形状の第二凹部5s…を、全周における上端部分の1/3程度を除いた範囲に形成した。この第二凹部5sの場合も、上述した公差吸収凹部5と同様に形成、即ち、公差吸収凹部5に準じたディメンションにより形成できる。なお、第二凹部5s…の間隔,第二凹部5sにおける底部5sdの厚さは、形成素材の種類及び凹部5の形状や大きさ等により任意に選定できる。このような第二凹部5s…を形成すれば、軸受部4自身に設けた公差吸収凹部5…に基づく公差吸収機能に加えて、軸受部4の全体に対する相乗的又は補助的な公差吸収機能を付加できるため、全体の公差吸収機能をより高めることが可能となる。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, the circumferential direction Fc of the outer peripheral portion 4 c of the bearing
以上は、ケーシング本体部3mに軸受部4を設ける場合について説明したが、ケーシング蓋部3cに軸受部4を設ける場合であっても、基本的には、ケーシング本体部3m側と同様に構成できる。図4に、ケーシング3の背面側となるケーシング蓋部3cの外面を示す。例示の場合、ケーシング蓋部3c側において、公差吸収凹部5…の周方向Fcの位置を稍異ならせた点,第二凹部5s…として円形状に形成した二つの第二凹部5s…を含ませた点,及びケーシング蓋部3c側の軸受部4は、ケーシング本体部3m側の軸受部4に対して前後対称となる点を除いて、ケーシング本体部3m側と同一に構成した。
Although the case where the
他方、軸受装置1を含むケーシング3以外の構成は次のようになる。2は磁性材により形成した丸棒状の回転シャフト(出力軸)であり、ケーシング本体部3m及びケーシング蓋部3cの一側(上側)に偏した位置に、上述した一対の軸受部4,4により回動自在に支持される。したがって、ケーシング本体部3m及びケーシング蓋部3cに一体成形する各軸受部4,4の位置は、図1及び図4に示すように、上側に偏した位置を選定する。
On the other hand, the configuration other than the
回転シャフト2におけるケーシング3の内部側の位置には可動体部7を固定する。可動体部7は、合成樹脂素材等の非磁性材により形成した保持ブロック部11を有する。保持ブロック部11(可動体部7)は、図6に示すように、正面視が略三角形状となるため、この三角形における一つの角部P1に対応する位置に回転シャフト2を固定するとともに、可動体部7の他端側7sにはマグネット部7mを配する。したがって、三角形における残りの二つの角部に対応する位置P2とP3には、マグネット部7mによるS極とN極がそれぞれ発生する。これにより、可動体部7(保持ブロック部11)は、一端側7cが回転シャフト2に固定され、他端側7sが自由端となるため、回転シャフト2を支点に旋回可能となる。
The
この場合、保持ブロック部11は、被覆することによりマグネット部7mを保持する。即ち、図7に示すように、保持ブロック部11を、保持ブロック本体部11bとこの保持ブロック本体部11bに付設する保持ブロックカバー部11cにより構成し、保持ブロック本体部11bに形成した凹部にマグネット部7mを収容するとともに、保持ブロック本体部11bに付設する保持ブロックカバー部11cにより保持する。この際、マグネット部7mは、全体が保持ブロック部11により被覆されてもよいが、例示のように、保持ブロック部11(可動体部7)の他端側7sにおける、後述する界磁部8に対面する対向面の少なくとも一部に開口部11s…を形成し、マグネット部7mの少なくとも一部を露出させることが望ましい。具体的には、保持ブロックカバー部11cの全体を矩形枠状に形成するとともに、この枠内に一対の保持バンド部11cb,11cbを一体に形成する。これにより、図8に示すように、マグネット部7mと界磁部8間のエアギャップGaを最小限に設定可能になるため、マグネット部7mの磁気的特性を最大限に活かせる利点がある。
In this case, the holding
また、マグネット部7mは、細長の偏平直方体状に形成することにより、長手方向両側にS極とN極をそれぞれ着磁したマグネット7maとこのマグネット7maの裏面側に配したバックヨーク7myとの組合わせにより構成する。なお、マグネット部7mは、このように、マグネット7maとバックヨーク7myの組合わせにより構成してもよいし、マグネット部7mのみを単独使用してもよい。マグネット部7mを単独使用する場合、保持ブロック部11は磁性材により形成可能である。このように、マグネット部7mは、マグネット7maを単独使用してもよいし、又はこのマグネット7maとバックヨーク7myの組合わせにより構成してもよいなど、ロータリソレノイドMのサイズ設計及び性能設計に対する設計自由度を高めることができる。
Further, the
一方、ケーシング3の内部には、図5及び図6に示すように、単一コイル8cを有する界磁部8を配設する。この場合、単一コイル8cは、一方の端面8sをマグネット部7m(マグネット7ma)に対面させて配する。また、例示の場合、界磁部8には、単一コイル8cを装填するE形ヨーク12を設ける。これにより、E形ヨーク12による磁気回路が構成されるため、ロータリソレノイドMの高効率化及び高性能化に寄与できる。なお、21は、プラスチック等の絶縁材により形成し、単一コイル8cを巻回したコイルボビンを示す。
On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 6, a
さらに、ケーシング3の内部には、マグネット部7mの旋回範囲を所定の範囲Zrに規制するための可動体規制部9を設ける。例示の可動体規制部9は、ケーシング3の内壁に形成した一対の規制壁面部3p,3qと、保持ブロック部11に形成することにより規制壁面部3p,3qに当接して位置規制される被規制面部11p,11qにより構成する。このような可動体規制部9を設ければ、ケーシング3の内壁及び保持ブロック部11の一部を、可動体規制部9に兼用可能になるため、全体構造の更なる簡略化,コストダウン及びサイズダウンに寄与できる利点がある。
Furthermore, a movable
よって、このように構成するロータリソレノイドMは、本実施形態に係る軸受装置1を備えるため、ロータリソレノイドMの動作に係わる安定性及び信頼性をより高めることができるとともに、ロータリソレノイドM全体における部品コスト及び製造コストの削減に寄与できる。特に、例示のロータリソレノイドMは、三角形における一つの角部P1に対応する位置を回転シャフト2に固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部P2,P3に対応する位置にS極とN極がそれぞれ生じて旋回可能なマグネット部7mを有する可動体部7と、ケーシング3に固定して一方のコイル端面8sをマグネット部7mに対面させた単一コイル8cを有し、給電制御により可動体部7を吸引又は反発可能にする界磁部8と、可動体部7が旋回する範囲を所定の範囲Zrに規制する可動体規制部9とを備えて構成するため、独立した界磁部の数量を半減させることができ、部品点数の削減による、更なる部品コストに対するコストダウンを図れるとともに、組立工数の低減による製造コストに対するコストダウンを図ることができる。また、回転シャフト2の軸直角方向における可動体部7の長さを短くできるとともに、可動体部7の変位空間の両側には界磁部6を配置しないため、ケーシング2を直方体状に形成する場合であっても、合理的な部品配置を容易に行うことができる。この結果、無用なデッドスペースの発生を大きく低減でき、ロータリソレノイド全体の小型コンパクト化を実現できる。
Therefore, since the rotary solenoid M configured as described above includes the
次に、ロータリソレノイドMの使用方法及び動作について、図1〜図10を参照して説明する。 Next, the usage method and operation | movement of the rotary solenoid M are demonstrated with reference to FIGS.
図8は、ロータリソレノイドMの駆動回路Eを示す。駆動回路Eは、単一コイル8cから導出する一対の接続リード13a,13bに対して給電するための直流源41と、この直流源41から接続リード13a,13bに供給する直流電圧の給電又は給電停止を行うとともに、直流電圧の極性を反転させる極性切換を行う操作スイッチ42を備える。
FIG. 8 shows a drive circuit E of the rotary solenoid M. The drive circuit E supplies power to or feeds a pair of connection leads 13a and 13b derived from the
ロータリソレノイドMを使用する際には、図8に示すように、単一コイル8cの接続リード13a,13bに駆動回路Eを接続する。図8は、操作スイッチ42を給電ポジションに切換えた状態を示す。したがって、単一コイル8cには給電が行われ、E形ヨーク12には、図8に示すS極とN極が発生する。なお、マグネット7maの極性(S極,N極)は、図8に示すとおりである。これにより、マグネット7maのS極側はE形ヨーク12のN極側に吸引されるとともに、マグネット7maのN極側はE形ヨーク12のN極側に対して反発する。この結果、回転シャフト2は図10に示す矢印Fc方向における時計方向に回動変位するとともに、可動体部7は、当該可動体部7の被規制面部11qがケーシング3の規制壁面部3qに当接(係止)する図8に示す位置で停止する。
When the rotary solenoid M is used, as shown in FIG. 8, the drive circuit E is connected to the connection leads 13a and 13b of the
一方、この状態から操作スイッチ42を給電停止ポジションに切換えた場合を想定する。この場合、図9に示すように、界磁部8には給電に基づく自らの磁極は発生しない。しかし、マグネット7maによる磁界は維持されるため、マグネット7ma及びE形ヨーク12により形成される磁気回路により可動体部7の位置が保持される。図9に示す点線Jmは、給電停止時における当該磁気回路を通る磁力線を示している。
On the other hand, it is assumed that the
他方、この状態から操作スイッチ42を極性反転させた反転給電ポジションに切換えた場合を想定する。この場合、E形ヨーク12には、図10に示すように、図8に示した極性に対して反転したS極とN極が発生する。これにより、マグネット7maのN極側はE形ヨーク12のS極側に吸引され、マグネット7maのS極側はE形ヨーク12のS極側に対して反発する。この結果、回転シャフト2は図10に示す矢印Fc方向における反時計方向に回動変位するとともに、可動体部7は、当該可動体部7の被規制面部11pがケーシング3の規制壁面部3pに当接(係止)する図10に示す位置で停止する。図10に示す点線Jp,Jqは、給電時における磁気回路を通る磁力線を示している。この際、回転シャフト2が回動変位する角度範囲は、図9に示す所定の範囲Zrとなる。
On the other hand, it is assumed that the
次に、本発明の変更実施形態に係る軸受装置1について、図11及び図12を参照して説明する。
Next, the
図11に示す変更実施形態は、ケーシング3における前述した公差吸収凹部5…及び第二凹部5s…に加えて、公差吸収凹部5…及び第二凹部5s…以外の部位に、追加的な補助凹部5e…を設けたものである。この補助凹部5e…も、基本的には、公差吸収凹部5…及び第二凹部5s…と同様に形成することができる。なお、補助凹部5e…は、軸受部4からは離れた位置に設けることになる。したがって、補助凹部5e…と同様の公差吸収機能を有するとしても、その機能(作用)は相対的に小さくなり、全体の軽量化及び素材コスト削減等の効果が相対的に大きくなる。なお、補助凹部5e…は、任意の位置,数量,形状等を選定して形成可能である。図11は、ケーシング本体部3m側を示すが、ケーシング蓋部3c側も同様に構成可能である。
In the modified embodiment shown in FIG. 11, in addition to the above-described
図12は、公差吸収凹部5…及び第二凹部5s…を形成する形成面(形成部位)を変更したものである。図2に示した実施形態では、公差吸収凹部5…を設けるに際し、軸受部4の外面部となる端面4fに形成した場合を示したが、図12は、軸受部4の内面部となる端面4iに形成した場合を示す。また、図2に示した実施形態では、第二凹部5s…を設けるに際し、ケーシング3の外側の面3fに形成した場合を示したが、図12は、ケーシング3の外側の面3fと内側の面3iの双方に形成した場合を示す。これにより、底部5sd…は前後二つの第二凹部5sと5s間に挟まれる中間位置に設けられる。このように、公差吸収凹部5…,第二凹部5s…,補助凹部5e…を形成するに際しては、外観デザインとして利用したり、或いは、これとは逆に露出を回避するなど、様々な態様を選択して実施可能である。
FIG. 12 shows a change in the formation surface (formation site) for forming the
以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。 The preferred embodiment has been described in detail above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and the detailed configuration, shape, material, quantity, and the like are within the scope not departing from the gist of the present invention. , Can be changed, added and deleted arbitrarily.
例えば、実施形態は、第二凹部5s…と補助凹部5e…を設けた場合を示したが、第二凹部5s…と補助凹部5e…は必ずしも設けることを要せず、必要により設けることができる。また、ロータリソレノイドMは、例示の構成に限定されるものではなく、各種原理を採用した様々なロータリソレノイドに適用できる。
For example, although the embodiment has shown the case where the second recesses 5s and the
本発明に係る回転シャフトの軸受装置は、例示したロータリソレノイドをはじめ、回転シャフトを備えるロータリモータ等の各種機器に利用することができる。 The rotating shaft bearing device according to the present invention can be used for various devices such as the illustrated rotary solenoid and the rotary motor including the rotating shaft.
1:軸受装置,2:回転シャフト,3:ケーシング,3f:ケーシングの面,4:軸受部,4s:軸受部の内周面,4p:軸受部の軸方向の一部,5…:公差吸収凹部,5d:底部,5s…:第二凹部,7:可動体部,7m:マグネット部,8:界磁部,8s:コイル端面,8c:単一コイル,9:可動体規制部,Fs:軸方向,Fd:径方向,Fc:周方向,Dt:所定の厚さ,Dr:リング厚,R:合成樹脂素材,La:第一寸法,Lb:第二寸法,Lc:第三寸法,M:ロータリソレノイド,P1:角部,P2:角部,P3:角部,Zr:所定の範囲 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Bearing apparatus, 2: Rotating shaft, 3: Casing, 3f: Casing surface, 4: Bearing part, 4s: Inner peripheral surface of a bearing part, 4p: A part of axial direction of a bearing part, 5 ...: Tolerance absorption Concave part, 5d: bottom part, 5s ...: second concave part, 7: movable part, 7m: magnet part, 8: field part, 8s: coil end face, 8c: single coil, 9: movable part regulating part, Fs: Axial direction, Fd: radial direction, Fc: circumferential direction, Dt: predetermined thickness, Dr: ring thickness, R: synthetic resin material, La: first dimension, Lb: second dimension, Lc: third dimension, M : Rotary solenoid, P1: Corner, P2: Corner, P3: Corner, Zr: Predetermined range
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