JP7258454B2 - rotary solenoid - Google Patents

rotary solenoid Download PDF

Info

Publication number
JP7258454B2
JP7258454B2 JP2017079501A JP2017079501A JP7258454B2 JP 7258454 B2 JP7258454 B2 JP 7258454B2 JP 2017079501 A JP2017079501 A JP 2017079501A JP 2017079501 A JP2017079501 A JP 2017079501A JP 7258454 B2 JP7258454 B2 JP 7258454B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
stator
rotary solenoid
core
casing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017079501A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018182904A (en
Inventor
欣郎 古賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takano Co Ltd
Original Assignee
Takano Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takano Co Ltd filed Critical Takano Co Ltd
Priority to JP2017079501A priority Critical patent/JP7258454B2/en
Publication of JP2018182904A publication Critical patent/JP2018182904A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7258454B2 publication Critical patent/JP7258454B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

本発明は、ケーシングに固定したステータ部及びケーシングにより回動自在に支持されるマグネットロータ部を備えるロータリソレノイドに関する。 The present invention relates to a rotary solenoid having a stator portion fixed to a casing and a magnet rotor portion rotatably supported by the casing.

一般に、ロータリソレノイドは、往復回動変位を出力することにより二位置の切換を行う機能を備えるため、貨幣や紙幣等の区分け、郵便物等の仕分け、印刷物の搬送路切換、光学機器の光路切換、半導体製造装置のイオンシャッタ等、数多くの分野における各種用途に用いられている。特に、光学機器の光路切換では、高速かつ高い動作角度精度のみならず、配設スペースが限られるため、ロータリソレノイドの小型化(薄型化)が要求されるとともに、半導体製造装置のイオンシャッタでは、素子の大きさに合わせて狭ピッチでシャッタを並べることにより、素子をイオントリミングする必要があるため、このシャッタを駆動するため超薄型のロータリソレノイドが要求されている。さらに、チップ半導体の仕分け装置による不良品の仕分けでは、チップの微細化に伴う超小型のロータリソレノイドも要求されている。 In general, a rotary solenoid has a function of switching between two positions by outputting a reciprocating rotational displacement. , ion shutters for semiconductor manufacturing equipment, and so on. In particular, optical path switching in optical equipment requires not only high speed and high operating angle accuracy, but also the installation space is limited. Since it is necessary to perform ion trimming on the element by arranging the shutters at a narrow pitch according to the size of the element, an ultra-thin rotary solenoid is required to drive the shutter. Furthermore, in the sorting of defective products by a chip semiconductor sorting device, an ultra-compact rotary solenoid is also required along with the miniaturization of chips.

従来、このような用途に用いる小型化されたロータリソレノイドとしては、既に本出願人が提案した特許文献1及び2で開示されるロータリソレノイドが知られている。特許文献1で開示されるロータリソレノイド(回転電機)は、コイル収容空間を効率的に確保し、小型コンパクト化(超小型化)、さらには全体のコストダウンを実現するとともに、特性及び品質の均一性を高めることを目的としたものであり、具体的には、シャフトの中間部にマグネットを有するマグネットロータと、鉄芯部を覆うコイルボビンにコイルを巻回したステータを備え、特に、シャフトに対して両側から装着し、対向させることによりコイルボビンを構成するとともに、コイルを巻回するコイル巻回部がマグネットの外周面よりも径方向中心側へオーバラップした形状を有する一対のボビン半体部と、一対のボビン半体部間に装着する鉄芯部を備えて構成したものである。 Conventionally, rotary solenoids disclosed in Patent Documents 1 and 2 proposed by the present applicant have been known as miniaturized rotary solenoids used for such applications. The rotary solenoid (rotary electric machine) disclosed in Patent Document 1 efficiently secures a coil housing space, achieves miniaturization (ultraminiaturization), further reduces the overall cost, and achieves uniform characteristics and quality. Specifically, it is equipped with a magnet rotor having a magnet in the middle of the shaft and a stator with a coil wound on a coil bobbin that covers the iron core. A pair of bobbin halves having a shape in which the coil winding portion for winding the coil overlaps the outer peripheral surface of the magnet toward the center in the radial direction of the magnet. , and an iron core portion to be mounted between a pair of bobbin half bodies.

また、特許文献2で開示されるロータリソレノイド(ソレノイド)は、超小型のソレノイドを容易に実現するとともに、ワイヤ端部の接続部分を機械的に保護することにより超小型のソレノイドにおける信頼性を高めることを目的としたものであり、具体的には、筒形のケーシングと、このケーシングの開口部を閉塞する端面カバーと、ケーシングに収容するコイルボビンと、このコイルボビンに巻装した一又は二以上のコイルと、コイルボビンに装着してコイルから導出されるワイヤ端部を接続する一又は二以上のピン端子と、コイルの通電により変位するマグネットを有する可動部とを備え、特に、コイルボビンに設けた貫通孔部と、この貫通孔部に対して一端開口から挿通させた際に、ワイヤ接続部に対してワイヤ端部を接続可能な中途位置及びワイヤ接続部がコイルボビンにおけるバリア部により遮蔽される最終位置に止めることができる中間取付部を有するとともに、最終位置では貫通孔部の他端開口から突出するピン本体部を有してなるピン端子とを備えて構成したものである。 In addition, the rotary solenoid (solenoid) disclosed in Patent Document 2 easily realizes an ultra-compact solenoid and improves the reliability of the ultra-compact solenoid by mechanically protecting the connection part of the wire end. Specifically, it includes a cylindrical casing, an end cover that closes the opening of the casing, a coil bobbin that is housed in the casing, and one or more coils wound around the coil bobbin. A coil, one or more pin terminals attached to a coil bobbin and connected to wire ends led out from the coil, and a movable part having a magnet that is displaced by energization of the coil. a hole, an intermediate position where the wire end can be connected to the wire connecting part when the through hole is inserted from one end opening, and a final position where the wire connecting part is shielded by the barrier part of the coil bobbin. and a pin terminal having an intermediate attachment portion that can be fixed to the pin terminal, and a pin body portion that protrudes from the other end opening of the through hole portion at the final position.

特開2001-292557号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-292557 特開2012-039804号公報JP 2012-039804 A

しかし、上述した特許文献1及び特許文献2で開示されるロータリソレノイドをはじめ、従来のロータリソレノイドは、次のような解決すべき課題が存在した。 However, conventional rotary solenoids, including the rotary solenoids disclosed in Patent Documents 1 and 2, have the following problems to be solved.

第一に、往復回動変位を出力する可動部(ロータ部)は、軸受部により回動変位自在に支持されるとともに、この可動部に対向する固定部(ステータ部)は、可動部の円周方向に沿って配設されるため、軸方向から見たロータリソレノイド全体の外郭形状は、円形状又はこの円形状を収容する正方形状となる。したがって、小型化を実現することは容易でなく、外径は、5〔mm〕程度までが限界となる。特に、外径を5〔mm〕前後まで小型化する場合、コイルの巻線スペースが狭くなるため、コイルのターン数を増やすことができず、必要なトルクを得るための磁束及びアンペアターンを確保することが困難になる。この結果、電流が過大となり、小型化すればするほど、コイルの温度が上昇し、トルクの低下を招いてしまう。 First, the movable part (rotor part) that outputs the reciprocating rotational displacement is supported by the bearing part so as to be rotationally displaceable. Since they are arranged along the circumferential direction, the outer shape of the rotary solenoid as a whole when viewed from the axial direction is a circular shape or a square shape that accommodates this circular shape. Therefore, it is not easy to achieve miniaturization, and the outer diameter is limited to about 5 [mm]. In particular, when the outer diameter is reduced to around 5 mm, the winding space of the coil becomes narrow, so the number of coil turns cannot be increased, and the magnetic flux and ampere turns to obtain the necessary torque are secured. become difficult to do. As a result, the current becomes excessive, and the smaller the size, the higher the temperature of the coil and the lower the torque.

第二に、ステータ部は、円形状のケーシング部(又はヨーク部)に固定するため、ステータ部により構成される各極(N極,S極)は径方向に突出したコアを備えるとともに、このコアにマグネットワイヤを巻回してコイルを製作する必要がある。したがって、コイルの中心位置は外側に行くほど円弧に沿って内方へずれることになり、特殊な巻線装置が必要になるなど、製造工程が複雑化し、製造コストの上昇や歩留まり率の低下が無視できない。なお、巻線処理の簡略化を図るため、コイルを巻回したコイルボビンをコアに装着する方法も採用されているが、外径を5〔mm〕程度まで小型化した場合、コイルの設置空間が制限されるため、コイルボビンの使用は困難となり、コイルボビンをコアに装着する方法は事実上採用できない。 Secondly, since the stator portion is fixed to the circular casing portion (or yoke portion), each pole (N pole, S pole) formed by the stator portion has a radially protruding core. It is necessary to wind the magnet wire around the core to fabricate the coil. Therefore, the center position of the coil shifts inward along the arc as it goes outward, which complicates the manufacturing process by requiring a special winding device, etc., increasing the manufacturing cost and lowering the yield rate. cannot be ignored. In addition, in order to simplify the winding process, a method of mounting a coil bobbin on which a coil is wound is also adopted, but if the outer diameter is reduced to about 5 [mm], the installation space for the coil will be large. Due to the limitations, it is difficult to use the coil bobbin, and the method of attaching the coil bobbin to the core cannot be practically adopted.

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したロータリソレノイドの提供を目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotary solenoid which solves the problems existing in the background art.

本発明に係るロータリソレノイド1,1eは、上述した課題を解決するため、ケーシング2に固定し、かつステータコア3に巻回したコイル4を有するステータ部及び当該ケーシング2により回動自在に支持されるマグネットロータ部を備えるロータリソレノイドを構成するに際して、コの字形に形成したステータコア3の中間部に位置するセンタコア部3cにマグネットワイヤWを巻回して製作したコイル4を有するステータ部Msと、横長の直方体形状Fに一体形成することにより、当該直方体形状Fの一面における開口部2oから内部における内面2si,2siにステータ部Msを構成するステータコア3の収容をガイドするガイド凹部21,21を設け、かつこのガイド凹部21,21の所定位置Xs…で少なくともステータコア3の位置を規制可能な係止部22,22を設けたステータ規制部11…を有するとともに、開口部2oに対向する底板部2dに一方の軸受部12及びコイル4の逃げ空間となる許容凹部23を有する合成樹脂素材により一体形成したケーシング2と、開口部2oを閉塞し、かつ他方の軸受部14を有する合成樹脂素材により一体形成したカバー13と、センタコア部3cの両側に位置する一対のサイドコア部3p,3q間に配するマグネット15を一体に有するとともに、一端側が一方の軸受部12に支持され、かつ他端側が他方の軸受部14に支持されるマグネットロータ部Mrを備え、一対のサイドコア部3p,3qにおける相対向する平行面に形成した対向面3pf,3qfに、マグネット15の周面15fに対して一定のクリアランスCcを介して対面する湾曲面3pr,3qrを形成するとともに、マグネット15の外径寸法をL1及び内径寸法をL2とし、一対のサイドコア部3pと3q間の最大間隔寸法及び最小間隔寸法をL3及びL4とし、コイル4の軸方向寸法をL5としたとき、L3>L1>L4>L2,L4=L5の関係に選定してなることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the rotary solenoids 1 and 1e according to the present invention are fixed to a casing 2 and rotatably supported by a stator section having a coil 4 wound around a stator core 3 and the casing 2. When constructing a rotary solenoid having a magnet rotor portion, a stator portion Ms having a coil 4 manufactured by winding a magnet wire W around a center core portion 3c located in the intermediate portion of a U-shaped stator core 3, and a laterally elongated By forming integrally with the rectangular parallelepiped shape F, guide recesses 21, 21 for guiding accommodation of the stator core 3 constituting the stator portion Ms are provided on the inner surfaces 2si, 2si inside from the opening 2o on one surface of the rectangular parallelepiped shape F, and The stator regulating portion 11 is provided with locking portions 22, 22 capable of regulating at least the position of the stator core 3 at predetermined positions Xs of the guide recesses 21, 21. A casing 2 integrally formed of a synthetic resin material having a bearing portion 12 and an allowance recess 23 that serves as an escape space for the coil 4, and a synthetic resin material integrally formed of a synthetic resin material that closes the opening 2o and has the other bearing portion 14 It integrally has a cover 13 and a magnet 15 arranged between a pair of side core portions 3p and 3q located on both sides of the center core portion 3c, one end side of which is supported by one bearing portion 12, and the other end side of which is the other bearing portion. The pair of side core portions 3p and 3q are provided with a magnet rotor portion Mr supported by a magnet 14, and the pair of side core portions 3p and 3q are provided with opposing surfaces 3pf and 3qf which are formed on parallel surfaces facing each other, and a peripheral surface 15f of the magnet 15 via a constant clearance Cc. The outer diameter dimension of the magnet 15 is L1 and the inner diameter dimension is L2, and the maximum and minimum spacing dimensions between the pair of side core portions 3p and 3q are L3 and L4, When the axial dimension of the coil 4 is L5, the selection is made so that the relationships are L3>L1>L4>L2 and L4=L5.

また、本発明は、発明の好適な態様により、マグネット15は、シャフト16の直交方向一方向に配向し、かつこの配向方向にS極とN極の2極に分割着磁した円筒形、又はシャフト16の半径方向にラジアル配向し、かつこのラジアル配向にS極とN極の2極に分割着磁した円筒形に形成することができる。一方、ケーシング2の内部又は外部に、係止によりマグネットロータ部Mrの回動範囲を設定範囲Zrを規制するストッパ機構17を設けることができる。また、センタコア部3cの表面に絶縁塗料を塗布することによりコーティング絶縁層18を設け、このコーティング絶縁層18上に、マグネットワイヤWを直接巻回することができる。この際、マグネットワイヤWには熱融着線Whを用いることができる。 Further, according to a preferred aspect of the present invention, the magnet 15 is oriented in one direction perpendicular to the shaft 16, and is divided into two poles, an S pole and an N pole, in this orientation direction. It can be radially oriented in the radial direction of the shaft 16, and can be formed in a cylindrical shape that is dividedly magnetized into two poles, an S pole and an N pole, in this radial orientation. On the other hand, a stopper mechanism 17 can be provided inside or outside the casing 2 to restrict the rotation range of the magnet rotor portion Mr to the set range Zr by locking. In addition, a coating insulating layer 18 is provided by applying an insulating paint to the surface of the center core portion 3c, and the magnet wire W can be directly wound on the coating insulating layer 18. FIG. At this time, the magnet wires W can be heat-sealed wires Wh.

このような本発明に係るロータリソレノイド1,1eによれば、次のような顕著な効果を奏する。 According to the rotary solenoids 1, 1e according to the present invention, the following remarkable effects can be obtained.

(1) コの字形に形成したステータコア3の中間部に位置するセンタコア部3cにマグネットワイヤWを巻回して製作したコイル4を有するステータ部Msを備えるとともに、横長の直方体形状Fに一体形成することにより、当該直方体形状Fの一面における開口部2oから内部にステータ部Msをガイドし、かつ所定位置Xs…で少なくともステータコア3の位置を規制可能なステータ規制部11…を有するケーシング2を具備してなるため、全体の外郭形状の小型化及び薄型化、特に、厚さが5〔mm〕以下の超薄型形状も容易に実現できる。この結果、部品間の隙間のような狭い空間への配設やアレー化による高密度配列も可能になるなど、様々な配設スペースに対応させることができ、汎用性及び発展性を飛躍的に高めることができる。 (1) A stator portion Ms having a coil 4 made by winding a magnet wire W around a center core portion 3c located in the middle portion of the U-shaped stator core 3 is integrally formed into a laterally long rectangular parallelepiped shape F. As a result, the casing 2 is provided with stator regulating portions 11 that can guide the stator portion Ms inside from the opening 2o on one surface of the rectangular parallelepiped shape F and can regulate at least the position of the stator core 3 at the predetermined positions Xs. Therefore, it is possible to easily achieve miniaturization and thinning of the overall contour shape, particularly an ultra-thin shape having a thickness of 5 [mm] or less. As a result, it can be arranged in narrow spaces such as gaps between parts, and can be arranged in arrays at high density. can be enhanced.

(2) マグネット15やステータコア3の形状及び体積を考慮した合理的な磁路を構築できるため、コイル4の巻線スペースの相対的確保によりターン数を増やすことができる。この結果、必要なトルクを得るための磁束及びアンペアターンを容易に得ることができ、超薄型形状による構造であっても高い駆動トルクを確保できる。加えて、製造においても、特殊な巻線装置が不要になるなど、シンプルな製造工程の組合わせが可能になり、特に、製造自動化工程の容易化,簡略化及び低コスト化を実現できるとともに、製品の歩留まり率の向上にも寄与できる。 (2) Since a rational magnetic path can be constructed in consideration of the shape and volume of the magnet 15 and the stator core 3, the number of turns can be increased by relatively securing the winding space of the coil 4. As a result, magnetic flux and ampere-turns for obtaining the necessary torque can be easily obtained, and high drive torque can be secured even with an ultra-thin structure. In addition, in manufacturing, it is possible to combine simple manufacturing processes, such as eliminating the need for a special winding device. It can also contribute to the improvement of the product yield rate.

(3) ステータコア3を形成するに際し、一対のサイドコア部3p,3qにおける相対向する平行面に形成した対向面3pf,3qfに、マグネットロータ部Mrの周面Mrfに対して一定のクリアランスCcを介して対面する湾曲面3pr,3qrを形成したため、各対向面3pf,3qfに対して突出部位を設けることなく、マグネットロータ部Mrの周面Mrfとの対向面積を大きくできるとともに、マグネット15の直径を大きくできる。これにより、ロータリソレノイド1の小型化を図る場合であっても、必要なトルク(磁束)を確保できるとともに、非通電時の自己保持力を高めることができる。 (3) When forming the stator core 3, the parallel surfaces 3pf and 3qf of the pair of side core portions 3p and 3q are provided with a constant clearance Cc with respect to the peripheral surface Mrf of the magnet rotor portion Mr. Since the curved surfaces 3pr and 3qr facing each other are formed by forming the curved surfaces 3pr and 3qr facing each other, the area facing the peripheral surface Mrf of the magnet rotor portion Mr can be increased and the diameter of the magnet 15 can be increased without providing a projecting portion for each of the facing surfaces 3pf and 3qf. We can make it big. As a result, even when miniaturizing the rotary solenoid 1, the necessary torque (magnetic flux) can be ensured and the self-holding force can be increased when the power is not supplied.

(4) 各部を構成するに際し、マグネット15の外径寸法をL1及び内径寸法をL2とし、一対のサイドコア部3pと3q間の最大間隔寸法及び最小間隔寸法をL3及びL4とし、コイル4の軸方向寸法をL5としたとき、L3>L1>L4>L2,L4=L5の関係に選定したため、センタコア部3cの長手方向寸法を最大限に利用できるとともに、センタコア部3cの長手方向寸法に等しい空間を確保できる。これにより、マグネットワイヤWの巻線工程も、汎用的な巻線装置を利用することにより、容易かつ確実に行うことができるとともに、製造コストの削減に寄与できる。 (4) When configuring each part, the outer diameter dimension of the magnet 15 is L1 and the inner diameter dimension is L2, the maximum and minimum spacing dimensions between the pair of side core portions 3p and 3q are L3 and L4, and the axis of the coil 4 When the directional dimension is L5, the relationship of L3>L1>L4>L2 and L4=L5 is selected. Therefore, the longitudinal dimension of the center core portion 3c can be utilized to the maximum, and a space equal to the longitudinal dimension of the center core portion 3c can be used. can be ensured. As a result, the winding process of the magnet wire W can be easily and reliably performed by using a general-purpose winding apparatus, and can contribute to the reduction of the manufacturing cost.

(5) ケーシング2及びカバー13を形成するに際し、双方を合成樹脂素材Rにより一体形成したため、樹脂成形品として一体成形できる。これにより、量産性及び低コスト性を高めることができるとともに、ケーシング2とカバー13は熱溶着により容易に一体化させることができる。 (5) When forming the casing 2 and the cover 13, since both are integrally formed from the synthetic resin material R, they can be integrally formed as a resin molded product. As a result, productivity and cost reduction can be improved, and the casing 2 and the cover 13 can be easily integrated by thermal welding.

(6) 好適な態様により、マグネット15を、シャフト16の直交方向一方向に配向し、かつこの配向方向にS極とN極の2極に分割着磁した円筒形、又はシャフト16の半径方向にラジアル配向し、かつこのラジアル配向にS極とN極の2極に分割着磁した円筒形に形成すれば、小径でも大きな磁束を発生させることができるとともに、最もシンプルな形態として実施できるため、ステータコア3とマッチングした最適な態様として実施することができる。 (6) According to a preferred embodiment, the magnet 15 is oriented in one direction perpendicular to the shaft 16 and divided into two poles, S and N, in this orientation direction to form a cylindrical shape, or in the radial direction of the shaft 16. If it is radially oriented and formed into a cylindrical shape that is dividedly magnetized into two poles, an S pole and an N pole, in this radial orientation, a large magnetic flux can be generated even with a small diameter, and it can be implemented in the simplest form. , can be implemented as an optimal mode matched with the stator core 3 .

(7) 好適な態様により、ケーシング2の内部又は外部に、係止によりマグネットロータ部Mrの回動範囲を設定範囲Zrを規制するストッパ機構17を設ければ、往復回動変位の出力による二位置の切換アクチュエータとして機能させることができるため、本来のロータリソレノイド1として使用できるとともに、任意の設定範囲Zrを容易に設定することができる。 (7) According to a preferred embodiment, if a stopper mechanism 17 is provided inside or outside the casing 2 to regulate the rotation range Zr of the magnet rotor portion Mr by locking, two-way rotation output by the output of the reciprocating rotation displacement can be achieved. Since it can function as a position switching actuator, it can be used as the original rotary solenoid 1 and can easily set an arbitrary setting range Zr.

(8) 好適な態様により、ステータコア3におけるセンタコア部3cの表面に絶縁塗料を塗布することによりコーティング絶縁層18を設け、このコーティング絶縁層18上に、マグネットワイヤWを直接巻回するようにすれば、コイル4との短絡を容易かつ確実に防止できるとともに、コイルボビンを排除できるため、マグネットワイヤWの巻数を大きくすることが可能となり、超薄型形状(超小型形状)も容易に実現できる。 (8) According to a preferred embodiment, the coating insulating layer 18 is provided by applying an insulating paint to the surface of the center core portion 3c of the stator core 3, and the magnet wire W is directly wound on the coating insulating layer 18. In this case, a short circuit with the coil 4 can be easily and reliably prevented, and the coil bobbin can be eliminated, so the number of turns of the magnet wire W can be increased, and an ultra-thin shape (ultra-miniature shape) can be easily realized.

(9) 好適な態様により、マグネットワイヤWとして、熱融着線Whを用いれば、マグネットワイヤW,W…同士の融着が可能になるため、巻線時におけるコイル4の巻崩れを回避しつつ、コイルボビンを用いることなく、確実にマグネットワイヤWの巻線処理を実行することができるとともに、強度の向上により振動等に対する断線の防止にも寄与できる。 (9) According to a preferred embodiment, if the heat-sealing wire Wh is used as the magnet wire W, the magnet wires W can be fused to each other, so that the winding collapse of the coil 4 during winding can be avoided. At the same time, the magnet wire W can be reliably wound without using a coil bobbin, and the improved strength can contribute to prevention of disconnection due to vibration or the like.

本発明の好適実施形態に係るロータリソレノイドの断面平面図(図2中A-A線断面)、A cross-sectional plan view of a rotary solenoid according to a preferred embodiment of the present invention (cross section along line AA in FIG. 2), 同ロータリソレノイドの断面正面図、Cross-sectional front view of the same rotary solenoid, 同ロータリソレノイドの断面側面図(図2中B-B線断面)、Cross-sectional side view of the same rotary solenoid (cross-section on the BB line in FIG. 2), 同ロータリソレノイドのカバーを除いた平面視の内部構造図、Plan view of the internal structure of the same rotary solenoid without the cover, 同ロータリソレノイドのケーシングの平面図、A plan view of the casing of the same rotary solenoid, 同ロータリソレノイドの寸法関係説明図、Dimensional relationship diagram of the same rotary solenoid, 同ロータリソレノイドを分解した部品図、Parts diagram of the same rotary solenoid disassembled, 同ロータリソレノイドの製造方法を説明するためのフローチャート、A flow chart for explaining the manufacturing method of the same rotary solenoid, 同ロータリソレノイドに備えるステータコアにマグネットワイヤを巻回するための巻線装置の一部断面側面図、FIG. 2 is a partial cross-sectional side view of a winding device for winding a magnet wire around a stator core provided in the same rotary solenoid; 同巻線装置の平面図、A plan view of the same winding device, 同ロータリソレノイドの動作説明図、Operation explanatory diagram of the same rotary solenoid, 本発明の変更実施形態に係るロータリソレノイドのカバーを除いた平面視の内部構造図、FIG. 11 is a plan view of the internal structure of a rotary solenoid excluding a cover according to a modified embodiment of the present invention; 同巻線装置の変更例を示す一部断面側面図、A partial cross-sectional side view showing a modified example of the same winding device, 同巻線装置の他の変更例を示す一部断面側面図、A partial cross-sectional side view showing another modification of the winding device,

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 presented and explained in detail based on the drawings.

まず、本実施形態に係るロータリソレノイド1を構成する部材について、図1~図7を参照して説明する。 First, members constituting a rotary solenoid 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.

ロータリソレノイド1は、図1~図7に示すように、一面における開口部2oを有する横長の直方体形状Fに一体形成したケーシング2と、当該開口部2oを閉塞するカバー13を備え、ケーシング2とカバー13は、それぞれプラスチック素材(合成樹脂素材)Rにより一体成形する。このように、ケーシング2とカバー13をプラスチック素材Rにより一体形成すれば、樹脂成形品として一体成形できるため、量産性及び低コスト性を高めることができる。 As shown in FIGS. 1 to 7, the rotary solenoid 1 includes a casing 2 integrally formed in a horizontally long cuboid shape F having an opening 2o on one side and a cover 13 closing the opening 2o. The cover 13 is integrally molded from a plastic material (synthetic resin material) R, respectively. If the casing 2 and the cover 13 are integrally formed from the plastic material R in this manner, they can be integrally molded as a resin molded product, so that mass productivity and cost reduction can be enhanced.

なお、ケーシング2及びカバー13の双方をプラスチック素材Rにより形成することが望ましいが、いずれか一方又は双方を合成樹脂素材R以外の素材により形成する場合を排除するものではない。例えば、強度等を考慮し、金属素材(アルミニウム等)などの他の素材により形成してもよい。この場合であっても小型化故に接着剤等により容易に組付けることができる。 Although it is desirable that both the casing 2 and the cover 13 are made of the plastic material R, the case where one or both of them are made of a material other than the synthetic resin material R is not excluded. For example, it may be formed of other materials such as metal materials (aluminum, etc.) in consideration of strength and the like. Even in this case, because of the miniaturization, it can be easily assembled with an adhesive or the like.

ケーシング2は、図5に示すように、最短辺Fsを有する直方体形状Fとなるが、この最短辺Fsの寸法Lsは、例示の場合、5〔mm〕である。また、この最短辺Fsの両側には直角方向に長辺Fmを有するが、図6に示すように、超薄型ロータリソレノイド1を構築する観点から、この最短辺Fsの寸法Lsと長辺Fmの寸法Lmの関係は、(Lm/Ls)>1.5の条件を満たすように選定することが望ましい。 As shown in FIG. 5, the casing 2 has a rectangular parallelepiped shape F with the shortest side Fs, and the dimension Ls of the shortest side Fs is 5 [mm] in the example. In addition, both sides of this shortest side Fs have long sides Fm in the direction perpendicular to each other, but as shown in FIG. It is desirable to select the relation of the dimension Lm of to satisfy the condition of (Lm/Ls)>1.5.

さらに、ケーシング2の内部には、後述するステータ部Msを開口部2oから収容可能ステータ規制部11,11を形成する。例示の場合、図5及び図7に示すように、開口部2oにおける対向する一対の長辺Fm,Fmから内面2si,2siに沿って、ステータコア3の収容をガイドするガイド凹部21,21を内面2si,2siの中途の所定位置Xs,Xsまでそれぞれ形成する。この所定位置Xs…におけるガイド凹部21,21の底面部が係止部22,22となり、ガイド凹部21,21と係止部22,22がステータ規制部11,11を構成する。このようなステータ規制部11,11を設けることにより、ケーシング2の内部に、ステータ部Msを容易かつ円滑に収容(組付け)できるとともに、収容後は、ケーシング2に対するステータ部Msの位置決めが行われる。 Further, inside the casing 2 are formed stator restricting portions 11, 11 capable of accommodating a stator portion Ms, which will be described later, from an opening portion 2o. In the case of illustration, as shown in FIGS. 5 and 7, guide recesses 21, 21 for guiding accommodation of the stator core 3 are formed along the inner surfaces 2si, 2si from the pair of long sides Fm, Fm facing each other in the opening 2o. They are formed up to predetermined positions Xs, Xs in the middle of 2si, 2si, respectively. The bottom surfaces of the guide recesses 21, 21 at the predetermined positions Xs . By providing such stator restricting portions 11, 11, the stator portion Ms can be easily and smoothly housed (assembled) inside the casing 2, and after being housed, the stator portion Ms can be positioned with respect to the casing 2. will be

また、ケーシング2における開口部2oに対向する底板部2dの内面2diであって、後述するステータ部Msに巻回したコイル4に対向する部位には、図2に示すように、コイル4の収容を許容する逃げ空間となる許容凹部23を形成するとともに、後述するマグネットロータ部Mrを収容する位置に対応する底板部2dの部位には、当該マグネットロータ部Mrのシャフト16の一端側を回動自在に支持可能な一方の軸受部12を形成する。なお、ロータリソレノイド1は、電動モータのように高速回転するものではないため、軸受部12は単純な円孔で足りるが、必要により別途の軸受体をインサート成形又は組付けにより設けてもよい。その他、図5に示す25,25は、図4に示すように、一対のリード線61,62を導出する断面U形の切欠部を示す。 Moreover, as shown in FIG. and a portion of the bottom plate portion 2d corresponding to a position for accommodating the magnet rotor portion Mr, which will be described later, is provided with one end side of the shaft 16 of the magnet rotor portion Mr. One bearing portion 12 that can be freely supported is formed. Since the rotary solenoid 1 does not rotate at a high speed like an electric motor, a simple circular hole is sufficient for the bearing portion 12, but if necessary, a separate bearing body may be provided by insert molding or assembly. In addition, reference numerals 25 and 25 shown in FIG. 5 denote U-shaped cutouts for leading out the pair of lead wires 61 and 62 as shown in FIG.

他方、カバー13は、平板状に形成し、内面13iには、ケーシング2の開口部2oに装着した際に、ケーシング2の内面2si…に嵌合する肉厚部31を形成する。また、肉厚部31における許容凹部23に対向する位置には、コイル4の収容を許容する逃げ空間となる同様の許容凹部32を形成するとともに、後述するマグネットロータ部Mrを収容する位置に対応する肉厚部31の部位には、当該マグネットロータ部Mrのシャフト16の他端側を回動自在に支持可能な他方の軸受部14を形成する。この場合、軸受部12と同様、軸受部14は単純な円孔で足りるが、必要により別途の軸受体をインサート成形又は組付けにより設けてもよい。 On the other hand, the cover 13 is formed in a flat plate shape, and the inner surface 13i is formed with a thick portion 31 that fits the inner surfaces 2si of the casing 2 when the cover 13i is attached to the opening 2o of the casing 2. As shown in FIG. Also, at a position facing the allowable recess 23 in the thick portion 31, a similar allowable recess 32 is formed as an escape space for accommodating the coil 4, and corresponds to a position for accommodating the magnet rotor portion Mr described later. The other bearing portion 14 capable of rotatably supporting the other end side of the shaft 16 of the magnet rotor portion Mr is formed at the portion of the thick portion 31 . In this case, as with the bearing portion 12, a simple circular hole is sufficient for the bearing portion 14, but if necessary, a separate bearing body may be provided by insert molding or assembly.

カバー13は、ケーシング2に組付けた際に、肉厚部31により位置決めされるため、一対の軸受部12と14の位置決めが行われるとともに、マグネットロータ部Mrの位置決めも行われることになる。また、ステータ部Msも前述したケーシング2により位置決めされるため、ケーシング2,カバー13,ステータ部Ms及びマグネットロータ部Mrの主要構成要素は、相互に位置決めされた状態で一体化される。 Since the cover 13 is positioned by the thick portion 31 when assembled to the casing 2, the pair of bearing portions 12 and 14 are positioned, and the magnet rotor portion Mr is also positioned. Further, since the stator portion Ms is also positioned by the casing 2 described above, the main constituent elements of the casing 2, the cover 13, the stator portion Ms and the magnet rotor portion Mr are integrated while being positioned with each other.

一方、ロータリソレノイド1は、ケーシング2に収容する図7に示すステータ部Msとマグネットロータ部Mrを備える。本実施形態に係るロータリソレノイド1は、上述したケーシング2とカバー13に加え、別途製作したステータ部Msとマグネットロータ部Mrを用意すれば足り、その基本的な構造は極めて単純である。 On the other hand, the rotary solenoid 1 includes a stator portion Ms and a magnet rotor portion Mr shown in FIG. The rotary solenoid 1 according to the present embodiment has a very simple basic structure, since it is sufficient to prepare the separately manufactured stator portion Ms and magnet rotor portion Mr in addition to the casing 2 and the cover 13 described above.

ステータ部Msは、図7に示すように、ステータコア3とコイル4により構成する。ステータコア3は、図1に示すように、全体をコの字形に形成し、中間に位置するセンタコア部3cとこのセンタコア部3cの両端から直角方向へ延出した一対のサイドコア部3p,3qを備え、SPCC,SECC,ケイ素鋼板等の軟磁性材の電磁鋼板をプレス加工により一体形成することができる。その他、軟磁性材料を鍛造等により型成形したものであってもよい。 The stator portion Ms is composed of a stator core 3 and coils 4, as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the stator core 3 is generally U-shaped and has a center core portion 3c located in the middle and a pair of side core portions 3p and 3q extending perpendicularly from both ends of the center core portion 3c. , SPCC, SECC, silicon steel, and other soft magnetic magnetic steel sheets can be integrally formed by press working. In addition, a soft magnetic material molded by forging or the like may be used.

この場合、一対のサイドコア部3p,3qにおける相対向する対向面3pf,3qfは、平行面に形成するとともに、後述するマグネット15の周面15fに対向する部位には、当該周面15fに対して一定のクリアランスCcを介して対面する円弧状の湾曲面3pr,3qrを形成する。このような湾曲面3pr,3qrを形成すれば、各対向面3pf,3qfに対して突出部位を設けることなく、マグネットロータ部Mrの周面Mrfとの対向面積を大きくできるとともに、マグネット15の直径を大きくできるため、ロータリソレノイド1の小型化を図る場合であっても、必要なトルク(磁束)を確保できるとともに、非通電時の自己保持力を高めることができる。 In this case, the opposing surfaces 3pf and 3qf of the pair of side core portions 3p and 3q are formed parallel to each other, and the portion facing the peripheral surface 15f of the magnet 15, which will be described later, is provided with Arc-shaped curved surfaces 3pr and 3qr facing each other with a constant clearance Cc are formed. By forming such curved surfaces 3pr and 3qr, it is possible to increase the facing area of the magnet rotor portion Mr with respect to the peripheral surface Mrf without providing a protruding portion on each of the facing surfaces 3pf and 3qf. can be increased, even when miniaturizing the rotary solenoid 1, the required torque (magnetic flux) can be secured and the self-holding force can be increased when the current is not supplied.

また、ステータコア3におけるセンタコア部3cの表面(外面)には、樹脂の電着や粉体静電塗装等による絶縁塗料を塗布することによりコーティング絶縁層18を設ける。具体的には、フッ素樹脂,アクリル樹脂,エポキシ樹脂等の各種樹脂素材を用いることができる。特に、イミドアミド-エポキシ変性樹脂を用いれば、薄膜であっても絶縁性が高く、かつ十分な強度を有する絶縁層を得ることができる。いずれの場合であっても、本実施形態の場合、コーティング絶縁層18の厚さは、10〔μm〕程度であっても十分な絶縁能力を持たせることができる。加えて、コーティング絶縁層18の厚さを、コイル4の導体線径よりも小さく選定すれば、巻線スペースの確保によりターン数を増やせるため、低消費電力化にも寄与できる。 A coating insulating layer 18 is provided on the surface (outer surface) of the center core portion 3c of the stator core 3 by applying an insulating paint such as resin electrodeposition or powder electrostatic coating. Specifically, various resin materials such as fluorine resin, acrylic resin, and epoxy resin can be used. In particular, by using imidoamide-epoxy modified resin, it is possible to obtain an insulating layer having high insulating properties and sufficient strength even if it is a thin film. In any case, in the case of this embodiment, even if the thickness of the insulating coating layer 18 is about 10 [μm], it is possible to provide a sufficient insulating capability. In addition, if the thickness of the coating insulation layer 18 is selected to be smaller than the conductor wire diameter of the coil 4, the number of turns can be increased by securing the winding space, which contributes to the reduction of power consumption.

したがって、このようなコーティング絶縁層18を設ければ、コーティング絶縁層18上に、マグネットワイヤWを直接巻回した場合であっても、コイル4との短絡を防止することができるとともに、コイルボビンを排除できるため、マグネットワイヤWの巻数を大きくすることが可能となり、超薄型形状(超小型形状)も容易に実現できる。 Therefore, if such a coating insulating layer 18 is provided, even if the magnet wire W is directly wound on the coating insulating layer 18, it is possible to prevent a short circuit with the coil 4, and the coil bobbin can be prevented from being short-circuited. Since it can be eliminated, the number of turns of the magnet wire W can be increased, and an ultra-thin shape (ultra-compact shape) can be easily realized.

そして、このセンタコア部3cには、後述する巻線装置70を使用してマグネットワイヤWを直接巻回し、コイル4を製作することができる。この場合、マグネットワイヤWには、例えば、軟銅線の表面に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等の融着皮膜を設けた熱融着線Whを用いることが望ましい。マグネットワイヤWとして、このような熱融着線Whを用いれば、マグネットワイヤW…同士の融着が可能になるため、巻線時におけるコイル4の巻崩れを回避しつつ、コイルボビンを用いることなく、確実にマグネットワイヤWの巻線処理を実行することができるとともに、強度の向上により振動等に対する断線の防止にも寄与できる。なお、マグネットワイヤWは、断面が丸形の一般的な導線であってもよいし、断面が角形の平角導線であってもよい。 Then, the coil 4 can be manufactured by directly winding the magnet wire W around the center core portion 3c using a winding device 70, which will be described later. In this case, for the magnet wires W, it is desirable to use, for example, a heat-sealable wire Wh in which a surface of an annealed copper wire is coated with a heat-sealing film made of thermoplastic resin or thermosetting resin. If such a heat-sealing wire Wh is used as the magnet wire W, the magnet wires W can be fused to each other. In addition, the winding process of the magnet wire W can be reliably executed, and the improvement in strength can contribute to prevention of disconnection due to vibration or the like. The magnet wire W may be a general conducting wire with a round cross section, or a rectangular conducting wire with a square cross section.

他方、マグネットロータ部Mrは、図1及び図7に示すように、軟磁性材により形成したシャフト16を備える。シャフト16は丸棒状に形成し、一端側(先端側)の所定範囲にはDカット面を設ける。また、シャフト16における所定の中間位置には、大径部を形成し、この大径部に円筒形のマグネット15を接着により固定する。これにより、マグネット15とシャフト16間で閉磁気回路を構成する。なお、シャフト16の大径部によりマグネット15に対する接着をより容易かつ強固にできる。このシャフト16は、一端側がカバー13に形成した軸受部14により回動自在に支持されるとともに、他端側がケーシング2に形成した軸受部12により回動自在に支持される。 On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 7, the magnet rotor portion Mr includes a shaft 16 made of a soft magnetic material. The shaft 16 is formed in the shape of a round bar, and a D-cut surface is provided in a predetermined range on one end side (tip side). A large-diameter portion is formed at a predetermined intermediate position of the shaft 16, and a cylindrical magnet 15 is fixed to this large-diameter portion by adhesion. Thereby, a closed magnetic circuit is formed between the magnet 15 and the shaft 16 . The large-diameter portion of the shaft 16 makes it easier and stronger to adhere to the magnet 15 . One end of the shaft 16 is rotatably supported by a bearing 14 formed in the cover 13 , and the other end is rotatably supported by a bearing 12 formed in the casing 2 .

マグネット15は、フェライトマグネット,希土類マグネット等の永久磁石により形成することができる。マグネット15は、シャフト16の直交方向一方向に配向し、かつこの配向方向にS極とN極の2極に分割着磁した円筒形に形成してもよいし、或いはシャフト16の半径方向にラジアル配向し、かつこのラジアル配向にS極とN極の2極に分割着磁した円筒形に形成してもよい。このように構成すれば、マグネット15が小径であっても、大きな磁束を発生させることができるとともに、最もシンプルな形態として実施できるため、ステータコア3とマッチングした最適な態様として実施できる。マグネット15として、特に、Nd-Fe-B磁石を使用すれば、空隙部における高い磁束密度を確保できるとともに、トルクを高めることが可能となる。 The magnet 15 can be made of a permanent magnet such as a ferrite magnet or a rare earth magnet. The magnet 15 may be oriented in one direction perpendicular to the shaft 16 and may be formed in a cylindrical shape divided into two poles, an S pole and an N pole, in this orientation direction, or may be formed in the radial direction of the shaft 16 It may be radially oriented and formed into a cylindrical shape that is dividedly magnetized into two poles, an S pole and an N pole, in this radial orientation. With this configuration, even if the magnet 15 has a small diameter, it is possible to generate a large magnetic flux, and it can be implemented in the simplest form. If an Nd--Fe--B magnet is used as the magnet 15, a high magnetic flux density can be secured in the air gap and torque can be increased.

ロータリソレノイド1は、このような構成を有するため、全体の寸法関係は、図6に示すように、マグネット15の外径寸法をL1、マグネット15の内径寸法をL2、一対のサイドコア部3pと3q間の最大間隔寸法、即ち、湾曲部3prの中央位置と湾曲部3qrの中央位置間の寸法をL3、一対のサイドコア部3pと3q間の最小間隔寸法、即ち、平行面を構成する対向面3pfと3qf間の寸法をL4、コイル4の軸方向寸法をL5としたとき、L3>L1>L4>L2,L4=L5の関係に選定することができる。 Since the rotary solenoid 1 has such a configuration, the overall dimensional relationship is as shown in FIG. L3 is the maximum distance between the curved portions 3pr and 3qr, and the minimum distance between the pair of side core portions 3p and 3q is the parallel surface 3pf and 3qf is L4, and the axial dimension of the coil 4 is L5.

全体のディメンションをこのような関係に選定すれば、センタコア部3cの長手方向寸法を最大限に利用できるとともに、センタコア部3cの長手方向寸法に等しい空間を確保できるため、マグネットワイヤWの巻線工程も、汎用的な巻線装置を利用することにより、容易かつ確実に行うことができるとともに、製造コストの削減に寄与できる。加えて、マグネット15の軸方向寸法は、コイル4の軸方向寸法L5よりも長く選定することが望ましい。 If the overall dimensions are selected in such a relationship, the longitudinal dimension of the center core portion 3c can be maximized and a space equal to the longitudinal dimension of the center core portion 3c can be secured. can be easily and reliably performed by using a general-purpose winding device, and can contribute to a reduction in manufacturing costs. In addition, it is desirable to select the axial dimension of the magnet 15 to be longer than the axial dimension L5 of the coil 4 .

次に、本実施形態に係るロータリソレノイド1の製造方法について、図1~図7,図9~図12を参照しつつ、図8に示すフローチャートに従って説明する。 Next, a method for manufacturing the rotary solenoid 1 according to the present embodiment will be described according to the flowchart shown in FIG. 8 while referring to FIGS. 1 to 7 and 9 to 12. FIG.

なお、図9は、ステータ部Msの製作に用いて好適な巻線装置70を示す。最初に、この巻線装置70について説明する。巻線装置70は、大別して、機台を兼ねる回転駆動部71と、この回転駆動部71から上方に突出した回転支持部71sの上端に支持される回転テーブル72とを備える。回転テーブル72は、全体を磁性材により円柱盤状に形成し、特に、上面のテーブル面72uは平坦面に形成する。 Note that FIG. 9 shows a winding device 70 suitable for use in manufacturing the stator portion Ms. First, the winding device 70 will be described. The winding device 70 is roughly divided into a rotary drive section 71 that also serves as a machine base, and a rotary table 72 that is supported on the upper end of a rotary support section 71s projecting upward from the rotary drive section 71 . The rotary table 72 is entirely made of a magnetic material in the shape of a cylindrical disk, and in particular, the upper table surface 72u is formed to be a flat surface.

そして、テーブル面72uには、凹部によるコアセット部73を形成する。コアセット部73は、ステータコア3における一方のサイドコア部3q(又は3p)を上から嵌合した際に、水平方向における位置決めが行われるように、その開口形状を選定するとともに、所定の深さに形成することにより、底部に、上下にSN極が生じる保持マグネット74を固定する。したがって、コアセット部73の深さは、サイドコア部3qをセットし、保持マグネット74に吸着された状態で、サイドコア部3qの上面が、テーブル面72uに一致又はやや上方に位置する深さに選定する。なお、保持マグネット74は、可動式又は電磁石等により構成することにより、吸着機能(クランプ機能)をON/OFF可能にすることが望ましい。 A core set portion 73 is formed by a concave portion on the table surface 72u. The core set portion 73 has an opening shape selected so that it can be positioned in the horizontal direction when one side core portion 3q (or 3p) of the stator core 3 is fitted from above, and has a predetermined depth. By forming, a holding magnet 74 having SN poles in the upper and lower directions is fixed to the bottom. Therefore, the depth of the core set portion 73 is selected so that the upper surface of the side core portion 3q is aligned with or slightly above the table surface 72u when the side core portion 3q is set and attracted to the holding magnet 74. do. It is desirable that the holding magnet 74 be movable or composed of an electromagnet or the like so that the attracting function (clamping function) can be turned ON/OFF.

また、コアセット部73を設けるテーブル面72u上の位置は、コアセット部73(保持マグネット74を含む)に、サイドコア部3qをセットした際に、センタコア部3cがテーブル面72uに対して直角に起立し、かつセンタコア部3cの中心(軸心)Pcが回転テーブル72の回転中心に一致する位置を選定する。 The position on the table surface 72u where the core set portion 73 is provided is such that when the side core portion 3q is set on the core set portion 73 (including the holding magnet 74), the center core portion 3c is perpendicular to the table surface 72u. A position is selected in which the center (axis center) Pc of the center core portion 3 c coincides with the rotation center of the rotary table 72 .

これにより、コアセット部73に、ステータコア3における一方のサイドコア部3qをセット(収容)すれば、図9に示すように、サイドコア部3qは、保持マグネット74に吸着固定されるとともに、コアセット部73により位置決めされる。なお、点線矢印Dmは、磁力線の経路を示している。 Accordingly, when one side core portion 3q of the stator core 3 is set (accommodated) in the core set portion 73, the side core portion 3q is attracted and fixed to the holding magnet 74 as shown in FIG. Positioned by 73. A dotted arrow Dm indicates the path of the magnetic lines of force.

ところで、本実施形態に係るステータコア3は、サイドコア部3pの長手方向寸法が、5〔mm〕程度となるため、チャック等により機械的に挟んで固定することは容易でない。仮に挟んで固定したとしても保持面積が小さくなり、安定した状態では保持しにくくなるため、ステータコア3を傷付けやすいなどの弊害も生じる。本実施形態で用いる巻線装置70は、保持マグネット74により吸着するようにしたため、ステータコア3のサイズが小さくなっても十分な保持固定が可能になるとともに、巻線装置70…全体の小型化や低コスト化に寄与できるなど、本実施形態に係るロータリソレノイド1の製造に用いて最適となる。 By the way, in the stator core 3 according to the present embodiment, the longitudinal dimension of the side core portion 3p is about 5 [mm], so it is not easy to mechanically pinch and fix it with a chuck or the like. Even if it is sandwiched and fixed, the holding area becomes small and it becomes difficult to hold it in a stable state. Since the winding device 70 used in this embodiment is attracted by the holding magnet 74, it is possible to sufficiently hold and fix the stator core 3 even if the size of the stator core 3 is reduced. It is most suitable for manufacturing the rotary solenoid 1 according to the present embodiment because it can contribute to cost reduction.

したがって、この巻線装置70は、他の様々な形態に変更可能である。一例として、図11は、回転テーブル72を、プラスチック素材により形成した回転テーブル72eに変更した巻線装置70eを示す。この変更例では、回転テーブル72eが磁路を形成しないため、コアセット部73の中に、磁性プレート75を収容するとともに、この磁性プレート75の上に、二つの保持マグネットメンバ74ep,74enを左右に並べた保持マグネット74eを収容した。二つの保持マグネットメンバ74ep,74enの磁極は上下反対である。これにより、二つの保持マグネットメンバ74ep,74en,磁性プレート75及びステータコア3により磁路を形成することができ、安価で軽量なプラスチック素材による回転テーブル72eを用いることができる。 Therefore, this winding device 70 can be modified into various other forms. As an example, FIG. 11 shows a winding device 70e in which the turntable 72 is changed to a turntable 72e made of plastic material. In this modification, since the rotary table 72e does not form a magnetic path, the magnetic plate 75 is accommodated in the core set portion 73, and two holding magnet members 74ep and 74en are mounted on the magnetic plate 75 on the left and right sides. holding magnets 74e arranged side by side. The magnetic poles of the two holding magnet members 74ep and 74en are upside down. As a result, a magnetic path can be formed by the two holding magnet members 74ep and 74en, the magnetic plate 75 and the stator core 3, and the rotary table 72e made of inexpensive and lightweight plastic material can be used.

また、図12は、不図示の支持機構に支持された押えブロック76を追加した巻線装置70fを示す。この変更例では、ステータコア3を上下で保持固定できるため、ステータコア3を確実かつ安定に固定できることに加え、巻回時におけるマグネットワイヤW(熱融着線Wh)のセンタコア部3cからのはみ出しを規制してコイル4の無用な型崩れを防止できるとともに、ステータコア3をコアセット部73にセットさせる際のキャッチャーとして機能させることにより、ステータコア3を容易にコアセット部73にセットすることができる。 Also, FIG. 12 shows a winding device 70f to which a pressing block 76 supported by a support mechanism (not shown) is added. In this modified example, since the stator core 3 can be held and fixed at the top and bottom, the stator core 3 can be fixed reliably and stably. As a result, unnecessary deformation of the coil 4 can be prevented, and the stator core 3 can be easily set in the core set portion 73 by functioning as a catcher when the stator core 3 is set in the core set portion 73.

具体的には、図12に示すように、押えブロック76の下面76dに、コアセット部73にセットしたステータコア3の上側に位置するサイドコア部3pに嵌合して保持するコア保持部77を形成するとともに、このコア保持部77の真上に位置する押えブロック76の上面にマグネット収容部78を設け、このマグネット収容部78に保持マグネット79を収容して構成した。この場合、サイドコア部3pの下面は、押えブロック76の下面76dに一致又はやや下方に位置するように選定するとともに、サイドコア部3qの上面は、回転テーブル72の上面72uに一致又はやや上方に位置するように選定する。 Specifically, as shown in FIG. 12, a core holding portion 77 is formed on the lower surface 76d of the holding block 76 to fit and hold the side core portion 3p positioned above the stator core 3 set in the core setting portion 73. In addition, a magnet accommodating portion 78 is provided on the upper surface of the pressing block 76 located right above the core holding portion 77, and a holding magnet 79 is accommodated in the magnet accommodating portion 78. As shown in FIG. In this case, the lower surface of the side core portion 3p is selected to coincide with or slightly below the lower surface 76d of the holding block 76, and the upper surface of the side core portion 3q is arranged to coincide with or slightly above the upper surface 72u of the rotary table 72. Select to

以上、巻線装置70(70e,70f)におけるステータコア3の固定手段としてマグネットを用いた例を挙げたが、その他、チャック等の機械的な固定手段以外の各種固定手段が利用可能であり、例えば、吸気による吸引手段等も利用可能である。なお、図11及び図12において、図9と同一部分には同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。 An example of using a magnet as a means for fixing the stator core 3 in the winding device 70 (70e, 70f) has been described above. , suction means, etc., can also be used. In FIGS. 11 and 12, the same parts as in FIG. 9 are given the same reference numerals to clarify the structure thereof, and detailed description thereof will be omitted.

したがって、本実施形態に係るロータリソレノイド1を製造するに際しては、まず、ステータ製作工程により、ステータ部Msの製作を行う。ステータ部Msを製作するに際しては、予め製作したステータコア3を用意する。そして、このステータコア3を巻線装置70のコアセット部73にセットする(ステップS1)。また、不図示のワイヤ繰出部から繰り出される熱融着線Whの先端側を、ステータコア3におけるセンタコア部3cの巻始め位置に仮止めする。そして、不図示の熱風放出部を作動させ、熱風をセンタコア部3cに向けて局所的に放出(供給)する(ステップS2)。 Therefore, when manufacturing the rotary solenoid 1 according to the present embodiment, first, the stator portion Ms is manufactured by the stator manufacturing process. When manufacturing the stator portion Ms, a prefabricated stator core 3 is prepared. Then, the stator core 3 is set in the core setting section 73 of the winding device 70 (step S1). Further, the tip side of the heat-sealing wire Wh fed out from a wire feeding portion (not shown) is temporarily fixed at the winding start position of the center core portion 3 c of the stator core 3 . Then, a hot air discharge section (not shown) is operated to locally discharge (supply) hot air toward the center core section 3c (step S2).

次いで、巻線装置70を作動させる(ステップS3)。巻線装置70の作動により、回転テーブル72が回転し、この回転テーブル72にセットされたステータコア3が回転するため、不図示のワイヤ繰出部からは、適度なバックテンションが付与され、かつ繰り出し位置の制御された熱融着線Whが繰り出される(ステップS4)。 Next, the winding device 70 is operated (step S3). By the operation of the winding device 70, the rotary table 72 is rotated, and the stator core 3 set on the rotary table 72 is rotated. is fed out (step S4).

これにより、ステータコア3のセンタコア部3cに、熱融着線Whが巻回され、コイル4の製作が行われるとともに、巻回時には、熱風により熱融着線Whの融着皮膜が融解及び固化し、巻回された熱融着線Wh…同士が固着する巻線処理が行われる(ステップS5)。そして、設定したターン数を巻回したなら巻線処理を終了する(ステップS6)。以上により、図7に示すステータ部Msを製作することができる(ステップS7)。 As a result, the heat-sealing wire Wh is wound around the center core portion 3c of the stator core 3, and the coil 4 is manufactured. , the wound heat-sealing wires Wh are fixed to each other (step S5). When the set number of turns has been wound, the winding process is terminated (step S6). As described above, the stator portion Ms shown in FIG. 7 can be manufactured (step S7).

また、マグネットロータ部Mrを用意する。このマグネットロータ部Mrは、予め、別途製作したシャフト16にマグネット15を組付けることにより得ることができる。即ち、円筒形のマグネット15に、シャフト16を挿通させるとともに、マグネット15の大径部における外周面とマグネット15の内周面間を、接着剤等により固定すればよい(ステップS8)。なお、マグネットロータ部Mrは、単体として着磁が完了したマグネット15をシャフト16に組付ける場合を説明したが、着磁前のマグネット生地をシャフト16に組付けて固定し、この後、シャフト16のDカット面を基準にして着磁を行ってもよい。この場合、特に、着磁するタイミングは、ケーシング2に組付けた後に行うことが望ましく、これにより、組立途中におけるマグネット15に対する金属粉等の粉塵の無用な付着を有効に防止できる利点がある。このように、着磁前のマグネット生地をシャフト16に組付け、この後、着磁する態様であっても、マグネット生地は、組立上、マグネット15として見做すことができるため、上述した着磁が完了したマグネット15を、シャフト16に組付ける場合と同じ概念である。これにより、図7に示すマグネットロータ部Mrを製作することができる(ステップS9)。 Also, a magnet rotor portion Mr is prepared. The magnet rotor portion Mr can be obtained by previously assembling the magnet 15 to the separately manufactured shaft 16 . That is, the shaft 16 is passed through the cylindrical magnet 15, and the outer peripheral surface of the large-diameter portion of the magnet 15 and the inner peripheral surface of the magnet 15 are fixed with an adhesive or the like (step S8). The magnet rotor portion Mr has been described as a single unit in which the magnet 15, which has been magnetized, is assembled to the shaft 16. Magnetization may be performed with reference to the D-cut surface of . In this case, it is particularly desirable to set the magnetization timing after assembly to the casing 2. This has the advantage of effectively preventing unnecessary adhesion of dust such as metal powder to the magnet 15 during assembly. In this way, even if the magnet material before magnetization is assembled to the shaft 16 and then magnetized, the magnet material can be regarded as the magnet 15 from the standpoint of assembly. This is the same concept as the case where the magnet 15 that has been completely magnetized is attached to the shaft 16 . Thus, the magnet rotor portion Mr shown in FIG. 7 can be manufactured (step S9).

次いで、ステータ組付工程により、製作したステータ部Msをケーシング2に組付ける。この場合、まず、ケーシング2を所定の組立機にセットする(ステップS10)。そして、図7に示すように、開口部2oからケーシング2の内部に、ステータ部Msを収容するのみで容易に組付けを行うことができる(ステップS11)。この場合、ステータ部Msは、矢印D1方向に沿って開口部2oからケーシング2の内部に収容される。この際、ステータコア3は、ガイド凹部21,21により直線上をガイドされるため、容易に収容できるとともに、収容後は、係止部22,22に係止して停止する。これにより、ステータ部Msは、ケーシング2に設けたステータ規制部11,11により正確に位置決めされる。 Next, the manufactured stator portion Ms is assembled to the casing 2 by a stator assembly process. In this case, first, the casing 2 is set in a predetermined assembly machine (step S10). Then, as shown in FIG. 7, assembly can be easily performed simply by housing the stator portion Ms inside the casing 2 through the opening portion 2o (step S11). In this case, the stator portion Ms is housed inside the casing 2 from the opening 2o along the direction of the arrow D1. At this time, the stator core 3 is guided in a straight line by the guide recesses 21, 21, so that it can be easily accommodated, and after being accommodated, it is stopped by engaging the engaging portions 22, 22. As shown in FIG. As a result, the stator portion Ms is accurately positioned by the stator regulating portions 11, 11 provided in the casing 2. As shown in FIG.

また、ステータ部Msの収容が収容したなら、図4に示すように、リード線61,62とコイル4を接続する(ステップS12)。この場合、リード線61,62の露出した導線部61s,62sに、コイル4における熱融着線Whの巻始めと巻終わりのそれぞれの引出線(導線部)Wha,Whbを絡げ、半田付け等により接続することができる。 When the stator portion Ms is accommodated, the lead wires 61 and 62 are connected to the coil 4 as shown in FIG. 4 (step S12). In this case, lead wires (conductor portions) Wha and Whb at the winding start and winding end of the heat-sealing wire Wh of the coil 4 are wrapped around the exposed conductor portions 61s and 62s of the lead wires 61 and 62 and soldered. etc. can be connected.

次いで、マグネットロータ組付工程により、用意したマグネットロータ部Mrをケーシング2に組付ける(ステップS13)。この場合、図7に示すように、マグネットロータ部Msを、開口部2oからケーシング2の内部に収容すればよい(ステップS13)。この際、シャフト16の他端側は、スペーサ51を通してケーシング2の底板部2dに設けた軸受部12に挿入する。スペーサ51は、フッ素樹脂やPOM(ポリアセタール)等の潤滑性樹脂素材を用いてワッシャ状に形成したものである。 Next, the prepared magnet rotor portion Mr is assembled to the casing 2 by a magnet rotor assembly step (step S13). In this case, as shown in FIG. 7, the magnet rotor portion Ms may be housed inside the casing 2 through the opening 2o (step S13). At this time, the other end of the shaft 16 is inserted through the spacer 51 into the bearing portion 12 provided on the bottom plate portion 2 d of the casing 2 . The spacer 51 is formed like a washer using a lubricating resin material such as fluororesin or POM (polyacetal).

次いで、カバー組付工程により、用意したカバー13をケーシング2に組付ける(ステップS14)。この場合、シャフト16の一端側は、スペーサ51を通して、カバー13の軸受部14に挿入すれば、ケーシング2の開口部2oは、カバー13により閉塞される。そして、カバー13とケーシング2を熱溶着により固定する。これにより、図1~図3に示す目的のロータリソレノイド1を製造することができる。 Next, the prepared cover 13 is assembled to the casing 2 by a cover assembly process (step S14). In this case, if one end side of the shaft 16 is inserted into the bearing portion 14 of the cover 13 through the spacer 51 , the opening 2 o of the casing 2 is closed by the cover 13 . Then, the cover 13 and the casing 2 are fixed by heat welding. As a result, the desired rotary solenoid 1 shown in FIGS. 1 to 3 can be manufactured.

次に、本実施形態に係るロータリソレノイド1の動作(機能)について、図13を参照して説明する。 Next, the operation (function) of the rotary solenoid 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態に係るロータリソレノイド1を実際に使用する際には、ケーシング2の内部又は外部に、係止によりマグネットロータ部Mrの回動範囲を設定範囲Zrを規制するストッパ機構17を設けることができる。図13は、ケーシング2の外部に設けたストッパ機構17を一例として示す。このストッパ機構17は、一端をシャフト16に固定した係止レバー部を備えるとともに、係止レバー部41の回動変位方向の両側に配し、かつ係止レバー部41に係止して係止レバー部41の回動変位を規制する一対のストッパ部42,43を備える。これにより、例示のロータリソレノイド1(マグネットロータ部Mr)は、概ね60〔°〕の設定範囲Zrに設定され、係止レバー部41が一方のストッパ部42に係止する第一位置と他方のストッパ部43に係止する第二位置間を往復回動変位する機能を備える。 When the rotary solenoid 1 according to the present embodiment is actually used, a stopper mechanism 17 may be provided inside or outside the casing 2 to restrict the rotation range of the magnet rotor portion Mr to the set range Zr by locking. can. FIG. 13 shows an example of the stopper mechanism 17 provided outside the casing 2 . The stopper mechanism 17 is provided with a locking lever portion having one end fixed to the shaft 16 , is arranged on both sides of the locking lever portion 41 in the rotational displacement direction, and is locked to the locking lever portion 41 to be locked. A pair of stopper portions 42 and 43 are provided for restricting the rotational displacement of the lever portion 41 . As a result, the illustrated rotary solenoid 1 (magnet rotor portion Mr) is set to the setting range Zr of approximately 60[°], and the first position where the locking lever portion 41 is locked to one stopper portion 42 and the other It has a function of reciprocally rotating between second positions where it is locked to the stopper portion 43 .

一方、ロータリソレノイド1は、次のように動作する。なお、例示のロータリソレノイド1は、マグネット15が係止レバー部41を通る径方向に着磁され、シャフト16を境にして係止レバー部41側にS極が、その反対側にN極が生じているものとする。また、ロータリソレノイド1から導出したリード線61,62は、電源部を内蔵するコントローラ65に接続され、コイル4に対して正方向通電が行われているものとする。 On the other hand, the rotary solenoid 1 operates as follows. In the illustrated rotary solenoid 1, the magnet 15 is magnetized in the radial direction passing through the locking lever portion 41, and the S pole is on the side of the locking lever portion 41 with the shaft 16 as a boundary, and the N pole is on the opposite side. assume that it is occurring. Lead wires 61 and 62 led out from the rotary solenoid 1 are connected to a controller 65 containing a power source, and the coil 4 is energized in the forward direction.

したがって、この状態においては、コイル4が正方向に励磁され、図13中、上側のサイドコア部3pにS極が発生し、下側のサイドコア部3qにN極が発生する。この結果、マグネット15のN極は、S極のサイドコア部3p側に吸引され、かつN極のサイドコア部3qに対して反発するとともに、マグネット15のS極は、N極のサイドコア部3q側に吸引され、かつS極のサイドコア部3pに対して反発する。 Therefore, in this state, the coil 4 is excited in the positive direction, and in FIG. 13, an S pole is generated in the upper side core portion 3p and an N pole is generated in the lower side core portion 3q. As a result, the N pole of the magnet 15 is attracted to the side core portion 3p of the S pole and repels the side core portion 3q of the N pole, and the S pole of the magnet 15 is moved to the side core portion 3q of the N pole. It is attracted and repels against the side core portion 3p of the S pole.

これにより、マグネット15は、図13中、時計方向へ回動変位し、係止レバー部41がストッパ部42に係止する第一位置で停止する。また、第一位置に停止後又はその直前に、コイル4に対する通電を解除すれば、マグネット15のN極とS極は、近接する磁性材であるサイドコア部3p,3qにそれぞれ吸引され、自己保持機能により第一位置の停止状態を保持する。 As a result, the magnet 15 rotates clockwise in FIG. 13 and stops at the first position where the locking lever portion 41 is locked to the stopper portion 42 . Further, if the coil 4 is de-energized after or just before stopping at the first position, the N pole and S pole of the magnet 15 are attracted to the adjacent side core portions 3p and 3q, which are magnetic materials, respectively, and are self-held. The function holds the stopped state in the first position.

次いで、コントローラ65の制御により、ロータリソレノイド1に対する通電極性を切換えれば、コイル4に対して逆方向通電が行われ、図13中、上側のサイドコア部3pにN極が発生し、下側のサイドコア部3qにS極が発生する。この結果、マグネット15のN極は、S極のサイドコア部3q側に吸引され、かつN極のサイドコア部3pに対して反発するとともに、マグネット15のS極は、N極のサイドコア部3p側に吸引され、かつS極のサイドコア部3qに対して反発する。 Next, by switching the energization polarity of the rotary solenoid 1 under the control of the controller 65, the coil 4 is energized in the opposite direction, and in FIG. A south pole is generated in the side core portion 3q of . As a result, the N pole of the magnet 15 is attracted to the side core portion 3q of the S pole and repels the side core portion 3p of the N pole, and the S pole of the magnet 15 is moved to the side core portion 3p of the N pole. It is attracted and repels against the S pole side core portion 3q.

これにより、マグネット15は、図13中、反時計方向へ回動変位し、係止レバー部41がストッパ部43に係止する第二位置で停止する。また、
第二位置に停止後又はその直前に、コイル4に対する通電を解除すれば、マグネット15のN極とS極は、近接する磁性材であるサイドコア部3q,3pにそれぞれ吸引され、自己保持機能により第二位置の停止状態を保持する。このように、ケーシング2の内部又は外部に、係止によりマグネットロータ部Mrの回動範囲を設定範囲Zrを規制するストッパ機構17を設ければ、往復回動変位の出力による二位置の切換アクチュエータとして機能させることができるため、本来のロータリソレノイド1として使用できるとともに、任意の設定範囲Zrを容易に設定することができる。以上、図13は、ストッパ機構17をケーシング2の外部に設けた一例を示したが、このストッパ機構17は、ケーシング2の内部空間内に同様に配設してもよい。
As a result, the magnet 15 is rotated counterclockwise in FIG. again,
When the coil 4 is de-energized after or immediately before stopping at the second position, the N and S poles of the magnet 15 are attracted to the adjacent side core portions 3q and 3p, which are magnetic materials, respectively, due to the self-holding function. Hold the stopped state of the second position. As described above, if the stopper mechanism 17 is provided inside or outside the casing 2 to restrict the rotation range of the magnet rotor portion Mr to the set range Zr by engagement, the two-position switching actuator by output of the reciprocating rotation displacement can be used. can be used as the original rotary solenoid 1, and an arbitrary setting range Zr can be easily set. As described above, FIG. 13 shows an example in which the stopper mechanism 17 is provided outside the casing 2 , but this stopper mechanism 17 may be similarly provided inside the inner space of the casing 2 .

次に、本発明の変更実施形態に係るロータリソレノイド1eについて、図14を参照して説明する。 Next, a rotary solenoid 1e according to a modified embodiment of the invention will be described with reference to FIG.

図14に示すロータリソレノイド1eは、同一構成したステータ部Ms…を二つ用意し、マグネットロータ部Mrに対して、左右方向(径方向Dd)の一方側に一つ目のステータ部Msを配するとともに、180〔°〕反対方向となる他方側に二つ目のステータ部Msを配したものである。したがって、この場合、一方のステータ部Msに対して、他方のステータ部Msの左右を反転させるとともに、一方のステータ部Msのサイドコア部3p,3qの湾曲面3pr,3qrと他方のステータ部Msのサイドコア部3p,3qの湾曲面3pr,3qrは、位置が重なり合うように相互にオーバラップさせる。このため、各ステータ部Ms…は、シャフト16の軸方向に段違いに配される。また、基本形態のロータリソレノイド1(図1)に対して、マグネット15は、軸方向長さをより長く形成するとともに、ケーシング2の長手方向長さをより長く形成する。 In the rotary solenoid 1e shown in FIG. 14, two stator portions Ms having the same configuration are prepared. In addition, a second stator portion Ms is arranged on the other side which is 180[°] opposite. Therefore, in this case, the other stator portion Ms is horizontally reversed with respect to the other stator portion Ms, and the curved surfaces 3pr, 3qr of the side core portions 3p, 3q of the one stator portion Ms and the curved surfaces 3pr, 3qr of the other stator portion Ms. The curved surfaces 3pr, 3qr of the side core portions 3p, 3q are overlapped with each other. For this reason, the stator portions Ms are arranged at different levels in the axial direction of the shaft 16 . Further, compared to the rotary solenoid 1 (FIG. 1) of the basic form, the magnet 15 is formed to have a longer axial length, and the casing 2 is formed to have a longer longitudinal length.

これにより、変更実施形態に係るロータリソレノイド1eは、基本形態のロータリソレノイド1の厚さを同一(5〔mm〕)に維持したまま、駆動力(駆動トルク)をより高めることができる。さらに、ロータリソレノイド1eは、複数のステータ部Ms…をシャフト16の軸方向に段違いに配することを条件として、三つ以上のステータ部Ms…を設けて構成することも可能である。 As a result, the rotary solenoid 1e according to the modified embodiment can increase the driving force (driving torque) while maintaining the same thickness (5 [mm]) as the rotary solenoid 1 in the basic form. Further, the rotary solenoid 1e can also be configured by providing three or more stator portions Ms, provided that the plurality of stator portions Ms are arranged in different levels in the axial direction of the shaft 16. FIG.

よって、このような本実施形態に係るロータリソレノイド1,1eは、基本的な構成として、コの字形に形成したステータコア3の中間部に位置するセンタコア部3cにマグネットワイヤWを巻回して製作したコイル4を有するステータ部Msと、横長の直方体形状Fに一体形成することにより、当該直方体形状Fの一面における開口部2oから内部にステータ部Msをガイドし、かつ所定位置Xs…で少なくともステータコア3の位置を規制可能なステータ規制部11…を有するとともに、開口部2oに対向する底板部2dに一方の軸受部12を有するケーシング2と、開口部2oを閉塞し、かつ他方の軸受部14を有するカバー13と、センタコア部3cの両側に位置する一対のサイドコア部3p,3q間に配するマグネット15を一体に有し、かつ一端側が一方の軸受部12に支持され、かつ他端側が他方の軸受部14に支持されるマグネットロータ部Mrを備えてなるため、全体の外郭形状の小型化及び薄型化、特に、厚さが5〔mm〕以下の超薄型形状も容易に実現できる。この結果、部品間の隙間のような狭い空間への配設やアレー化による高密度配列も可能になるなど、様々な配設スペースに対応させることができ、汎用性及び発展性を飛躍的に高めることができる。 Therefore, the rotary solenoids 1 and 1e according to this embodiment are manufactured by winding the magnet wire W around the center core portion 3c located in the intermediate portion of the U-shaped stator core 3 as a basic configuration. By integrally forming the stator portion Ms having the coils 4 and the horizontally long rectangular parallelepiped shape F, the stator portion Ms is guided inside from the opening 2o on one surface of the rectangular parallelepiped shape F, and at least the stator core 3 is guided at predetermined positions Xs. and a casing 2 having one bearing portion 12 on a bottom plate portion 2d facing the opening portion 2o, and a bearing portion 14 closing the opening portion 2o and the other bearing portion 14. and a magnet 15 arranged between a pair of side core portions 3p and 3q located on both sides of the center core portion 3c. Since the magnet rotor portion Mr supported by the bearing portion 14 is provided, the size and thickness of the overall outer shape can be reduced, and in particular, an ultra-thin shape with a thickness of 5 mm or less can be easily realized. As a result, it is possible to accommodate various installation spaces, such as installation in narrow spaces such as gaps between parts and high-density arrangement by arraying, dramatically improving versatility and expandability. can be enhanced.

また、マグネット15やステータコア3の形状及び体積を考慮した合理的な磁路を構築できるため、コイル4の巻線スペースの相対的確保によりターン数を増やすことができる。この結果、必要なトルクを得るための磁束及びアンペアターンを容易に得ることができ、超薄型形状による構造であっても高い駆動トルクを確保できる。加えて、製造においても、特殊な巻線装置が不要になるなど、シンプルな製造工程の組合わせが可能になり、特に、製造自動化工程の容易化,簡略化及び低コスト化を実現できるとともに、製品の歩留まり率の向上にも寄与できる。 In addition, since a rational magnetic path can be constructed in consideration of the shape and volume of the magnet 15 and the stator core 3, the number of turns can be increased by relatively securing the winding space of the coil 4. FIG. As a result, magnetic flux and ampere-turns for obtaining the necessary torque can be easily obtained, and high drive torque can be secured even with an ultra-thin structure. In addition, in manufacturing, it is possible to combine simple manufacturing processes, such as eliminating the need for a special winding device. It can also contribute to the improvement of the product yield rate.

以上、変更例を含む好適実施形態(変更実施形態)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,数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。 Although preferred embodiments (modified embodiments) including modified examples have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and detailed configurations, shapes, materials, quantities, numerical values, etc. , can be arbitrarily changed, added, or deleted without departing from the gist of the present invention.

例えば、ケーシング2の内部又は外部に、係止によりマグネットロータ部Mrの回動範囲を設定範囲Zrを規制するストッパ機構17を設ける構成例としては、ロータリソレノイド1の一部を兼用する構成であってもよいし、ストッパ機構17を設けることなく、ロータリソレノイド1による切換対象側の機構における規制された範囲に直接従う態様であってもよい。さらに、ストッパ機構17を設けることなく、一部の部品変更等によりモータとして応用することも可能である。一方、ステータコア3におけるセンタコア部3cの表面に絶縁塗料を塗布することによりコーティング絶縁層18を設ける場合を示したが、絶縁塗料を塗布するとは、絶縁テープを貼付けるなど、同様の機能を発揮させる他の手段も含む概念である。また、マグネットワイヤWとして熱融着線Whを用いた場合を示したが、熱融着線Whを使用することなく、例えば、図12に示した巻線装置70fを使用して巻線処理し、巻線処理後、固定剤を塗布するなどの方法により固定してもよい。 For example, as a configuration example in which a stopper mechanism 17 is provided inside or outside the casing 2 to restrict the rotation range of the magnet rotor portion Mr to the set range Zr by engagement, a configuration in which a part of the rotary solenoid 1 is also used. Alternatively, without providing the stopper mechanism 17, the rotary solenoid 1 may directly follow the regulated range of the switching target side mechanism. Furthermore, it is also possible to apply it as a motor by changing some parts without providing the stopper mechanism 17 . On the other hand, the case where the coating insulating layer 18 is provided by applying an insulating paint to the surface of the center core portion 3c of the stator core 3 has been shown, but applying the insulating paint means that a similar function such as attaching an insulating tape is exhibited. It is a concept that includes other means. In addition, although the case where the heat-sealing wire Wh is used as the magnet wire W is shown, the winding process is performed using the winding device 70f shown in FIG. 12, for example, without using the heat-sealing wire Wh. After the winding process, it may be fixed by a method such as applying a fixing agent.

本発明に係るロータリソレノイドは、その往復回動性を利用して、貨幣や紙幣等の区分け、郵便物等の仕分け、印刷物の搬送路切換、光学機器の光路切換、半導体製造装置のイオンシャッタ等、数多くの分野における各種用途に利用することができる。 The rotary solenoid according to the present invention utilizes its reciprocating rotatability to sort money and bills, sort mail, etc., switch the transport path of printed matter, switch the optical path of optical equipment, ion shutter of semiconductor manufacturing equipment, etc. , can be used for a variety of applications in numerous fields.

1:ロータリソレノイド,2:ケーシング,2o:開口部,2d:底板部,2si:内面,3:ステータコア,3c:センタコア部,3p:サイドコア部,3q:サイドコア部,3pf:対向面,3qf:対向面,3pr:湾曲面,3qr:湾曲面,4:コイル,11:ステータ規制部,12:軸受部,13:カバー,14:軸受部,15:マグネット,16:シャフト,17:ストッパ機構,18:コーティング絶縁層,21:ガイド凹部,22:係止部,23:許容凹部,70:巻線装置,74:保持マグネット,L1:一対のサイドコア部間の最大間隔寸法,L2:マグネットの外径寸法,L3:一対のサイドコア部間の最小間隔寸法,L4:コイルの軸方向寸法,L5:マグネットの内径,Dd:径方向,F:直方体形状,Ms:ステータ部,Mr:マグネットロータ部,Mrf:マグネットロータ部の周面,Cc:クリアランス,R:合成樹脂素材,Zr:設定範囲,W:マグネットワイヤ,Wh:熱融着線,Xs:所定位置 1: rotary solenoid, 2: casing, 2o: opening, 2d: bottom plate, 2si: inner surface, 3: stator core, 3c: center core, 3p: side core, 3q: side core, 3pf: facing surface, 3qf: facing surface, 3pr: curved surface, 3qr: curved surface, 4: coil, 11: stator regulation portion, 12: bearing portion, 13: cover, 14: bearing portion, 15: magnet, 16: shaft, 17: stopper mechanism, 18 : Coating insulating layer 21: Guide recess 22: Locking portion 23: Allowable recess 70: Winding device 74: Holding magnet L1: Maximum distance between a pair of side core portions L2: Magnet outer diameter Dimensions, L3: Minimum distance between a pair of side core portions, L4: Coil axial dimension, L5: Magnet inner diameter, Dd: Radial direction, F: Cuboid shape, Ms: Stator portion, Mr: Magnet rotor portion, Mrf : Peripheral surface of magnet rotor, Cc: Clearance, R: Synthetic resin material, Zr: Setting range, W: Magnet wire, Wh: Thermal fusion wire, Xs: Predetermined position

Claims (5)

ケーシングに固定し、かつステータコアに巻回したコイルを有するステータ部及び当該ケーシングにより回動自在に支持されるマグネットロータ部を備えるロータリソレノイドであって、コの字形に形成したステータコアの中間部に位置するセンタコア部にマグネットワイヤを巻回して製作したコイルを有するステータ部と、横長の直方体形状に一体形成することにより、当該直方体形状の一面における開口部から内部における内面に前記ステータ部を構成する前記ステータコアの収容をガイドするガイド凹部を設け、かつこのガイド凹部の所定位置で少なくとも前記ステータコアの位置を規制可能な係止部を設けたステータ規制部を有するとともに、前記開口部に対向する底板部に一方の軸受部及び前記コイルの逃げ空間となる許容凹部を有する合成樹脂素材により一体形成したケーシングと、前記開口部を閉塞し、かつ他方の軸受部を有する合成樹脂素材により一体形成したカバーと、前記センタコア部の両側に位置する一対のサイドコア部間に配するマグネットを一体に有するとともに、一端側が前記一方の軸受部に支持され、かつ他端側が前記他方の軸受部に支持されるマグネットロータ部を備え、前記一対のサイドコア部における相対向する平行面に形成した対向面に、前記マグネットロータ部の周面に対して一定のクリアランスを介して対面する湾曲面に形成するとともに、前記マグネットの外径寸法をL1及び内径寸法をL2とし、前記一対のサイドコア部間の最大間隔寸法をL3及び最小間隔寸法をL4とし、前記コイルの軸方向寸法をL5としたとき、L3>L1>L4>L2,L4=L5の関係に選定してなることを特徴とするロータリソレノイド。 A rotary solenoid having a stator portion fixed to a casing and having a coil wound around a stator core, and a magnet rotor portion rotatably supported by the casing, and positioned in the middle portion of the U-shaped stator core. A stator portion having a coil produced by winding a magnet wire around a center core portion and a horizontally long rectangular parallelepiped shape are integrally formed to form the stator portion on the inner surface of the inside from the opening on one surface of the rectangular parallelepiped shape. A guide recess for guiding accommodation of the stator core is provided, and a stator restricting portion provided with an engaging portion capable of restricting at least the position of the stator core at a predetermined position of the guide recess. a casing integrally formed of a synthetic resin material having one bearing portion and an allowable recess serving as an escape space for the coil; a cover integrally formed of a synthetic resin material that closes the opening and has the other bearing portion; A magnet rotor portion integrally having a magnet disposed between a pair of side core portions positioned on both sides of the center core portion, and having one end supported by the one bearing and the other end supported by the other bearing. is formed in a curved surface facing the peripheral surface of the magnet rotor portion with a certain clearance on the opposed surfaces formed on the parallel surfaces of the pair of side core portions, and the outer surface of the magnet When the diameter dimension is L1, the inner diameter dimension is L2, the maximum spacing dimension between the pair of side core portions is L3, the minimum spacing dimension is L4, and the axial dimension of the coil is L5, L3>L1>L4>L2. , L4=L5. 前記マグネットは、シャフトの直交方向一方向に配向し、かつこの配向方向にS極とN極の2極に分割着磁した円筒形、又はシャフトの半径方向にラジアル配向し、かつこのラジアル配向にS極とN極の2極に分割着磁した円筒形に形成することを特徴とする請求項1記載のロータリソレノイド。 The magnet is oriented in one direction perpendicular to the shaft and has a cylindrical shape that is divided into two poles, an S pole and an N pole, in this orientation direction, or is radially oriented in the shaft radial direction and 2. The rotary solenoid according to claim 1, wherein the rotary solenoid is formed in a cylindrical shape which is dividedly magnetized into two poles of an S pole and an N pole. 前記ケーシングの内部又は外部には、係止により前記マグネットロータ部の回動範囲を設定範囲に規制するストッパ機構を備えることを特徴とする請求項1記載のロータリソレノイド。 2. The rotary solenoid according to claim 1, wherein a stopper mechanism is provided inside or outside said casing for restricting the rotation range of said magnet rotor portion to a set range by engagement. 前記センタコア部の表面に絶縁塗料を塗布することによりコーティング絶縁層を設け、このコーティング層上に、前記マグネットワイヤを直接巻回してなることを特徴とする請求項1記載のロータリソレノイド。 2. The rotary solenoid according to claim 1, wherein an insulating coating layer is provided by applying an insulating paint to the surface of said center core portion, and said magnet wire is directly wound on said coating layer. 前記マグネットワイヤには熱融着線を用いることを特徴とする請求項1又は4記載のロータリソレノイド。 5. The rotary solenoid according to claim 1, wherein the magnet wire is a heat-sealed wire.
JP2017079501A 2017-04-13 2017-04-13 rotary solenoid Active JP7258454B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017079501A JP7258454B2 (en) 2017-04-13 2017-04-13 rotary solenoid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017079501A JP7258454B2 (en) 2017-04-13 2017-04-13 rotary solenoid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018182904A JP2018182904A (en) 2018-11-15
JP7258454B2 true JP7258454B2 (en) 2023-04-17

Family

ID=64276240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017079501A Active JP7258454B2 (en) 2017-04-13 2017-04-13 rotary solenoid

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7258454B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4377325B2 (en) 2002-07-10 2009-12-02 株式会社日立製作所 Permanent magnet type rotating electric machine, air compressor and turbine generator
WO2012111658A1 (en) 2011-02-17 2012-08-23 日本電産サーボ株式会社 Rotary solenoid
JP2012205343A (en) 2011-03-24 2012-10-22 Takano Co Ltd Single-sided excitation rotary solenoid

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58204746A (en) * 1982-05-24 1983-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Stator for rotary electric machine
JPS6082053A (en) * 1983-10-07 1985-05-10 Seiko Koki Kk 3-position controlling small-sized electromagnetic drive device
FR2688105B1 (en) * 1992-02-28 1994-05-06 Moving Magnet Technologies Sa ELECTROMAGNETIC ROTARY ACTUATOR SINGLE-PHASE RACE BETWEEN 60 AND 120 DEGREES.
JPH08322226A (en) * 1995-03-20 1996-12-03 Asmo Co Ltd Rotary actuator
JP4343405B2 (en) * 2000-07-03 2009-10-14 シチズンホールディングス株式会社 Vibration motor
JP2003032988A (en) * 2001-07-16 2003-01-31 Zexel Valeo Climate Control Corp Brushless motor, fixing structure of sensor magnet and magnetizing method of sensor magnet
JP2005020940A (en) * 2003-06-27 2005-01-20 Aisan Ind Co Ltd Torque motor
JP4238091B2 (en) * 2003-08-11 2009-03-11 セイコープレシジョン株式会社 Electromagnetic actuator
JP2008301626A (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Takano Co Ltd Rotary actuator device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4377325B2 (en) 2002-07-10 2009-12-02 株式会社日立製作所 Permanent magnet type rotating electric machine, air compressor and turbine generator
WO2012111658A1 (en) 2011-02-17 2012-08-23 日本電産サーボ株式会社 Rotary solenoid
JP2012205343A (en) 2011-03-24 2012-10-22 Takano Co Ltd Single-sided excitation rotary solenoid

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018182904A (en) 2018-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5886438A (en) Stepping motor having bobbin structure materially integrally formed with a bearing and a positioning portion
US7498706B2 (en) Small DC motor
CA1294661C (en) Brushless dc motor
EP2677643B1 (en) Rotary solenoid
US4772904A (en) Diaphragm drive device
EP0952660B1 (en) Electric motor
US7164215B2 (en) Motor
JP4818806B2 (en) Magnetizing apparatus and magnetizing method
WO2018078848A1 (en) Rotary solenoid
JP7258454B2 (en) rotary solenoid
US7183676B2 (en) Stepping motor
JP4748649B2 (en) Drive device
JP3725469B2 (en) Coil electrical insulation structure
WO2018078847A1 (en) Rotary solenoid
JP3979039B2 (en) Stepping motor
JP3979037B2 (en) Stepping motor
CN109155579B (en) Rotary solenoid
JP4533278B2 (en) Drive device
JP3979038B2 (en) Stepping motor
WO2017199313A1 (en) Rotary solenoid drive control method
WO2021024518A1 (en) Armature, rotating electric machine, linear motor, and method for manufacturing armature, rotating electric machine, and linear motor
JP5849415B2 (en) Linear drive device and manufacturing method thereof
JP4589067B2 (en) Electromagnetic actuator and light amount adjusting device using the same
JP2020064918A (en) Mold coil, electric drive valve having the same, and manufacturing method mold coil
JP2019154091A (en) Actuator, blade driving device and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210827

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220421

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20220421

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20220502

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20220511

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20220701

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20220706

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20220928

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20230222

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20230322

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20230322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230405

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7258454

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150