JPH0260453A - ロータリソレノイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は外部制御部材に連結している作動レバーを回転
変位させる電磁コイルを使用しているロータリソレノイ
ドに関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のロータリンレノイドとしては、例えば特
公昭６１−３０８３号公報に開示されたものがある。こ
の例を第５図、第６図により説明する。

第５図はロータリソレノイドの平面図、第６図は第５図
のＶｌ−Ｖｌに沿う断面図である。外周にコイル２３を
固定するコア２１はケース２２に固定されている。コア
２１の軸方向一端には第１固定磁極２４を、コア２１の
軸方向他端には第２固定磁極２５をそれぞれ磁気的に結
合し、両極２４゜２５はケース２２の内側を通りそれぞ
れの端部はカバー２６側へ延び、ケース２２の内周に沿
って適宜の空間を隔てて整列している。コア２１にはシ
ャフト２８により回転部材２７が回転自在に取付られて
おり、この回転部材２７の外周４ケ所の突起部にはマグ
ネット２９．３０が固定されている。なお、外部制御部
材に連結すべき出力レバー３１は回転部材２７にピン３
２．３２で固定されている。

以十の構成よりなるロータリソレノイドをドアロック暉
動装置に使用した場合の作動を説明する。

第５図はドアロックの解錠位置に出力レバー３］がある
場合を示している。マグネッｌ−２９はその外周側がＮ
極に、マグネット３０はその外周側がＳ極に着磁されて
いる。この時、第１固定磁極２４がＮ極、第２固定磁極
２５がＳ極となるようにコイル２３に通電すると、同極
となるマグネット２９と第１固定磁極２４の間、および
マグネット３０と第２固定磁極２５の間に反発力が働き
、また、異極となるマグネッ１〜２９と第２固定磁極２
５の間、およびマグネツ１〜３０と第１固定磁極２４の
間には吸引力が作用することにより、回転部材２７とこ
れに固定する出力レバー３１は施錠側にＣ方向の回転を
する。

反則に施錠状態からＭ錠状態に作動させる場合はコイル
２３に前回とは逆方向、第１固定磁極２４がＳ極、第２
固定磁極２５がＮ極となるように通電する。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかし、前述のような従来のロータリソレノイドは固定
側のコイルと可動側の回転部材とが積層構造となってお
り、全体が厚みのある構成となっていた。そのため、こ
のロータリソレノイドをドアロック１康動装置に用いよ
うとした場合、近年、車室内のスペースを広くするため
にドアの厚さを薄くする傾向にあり、厚みのあるロータ
リソレノイドはドアに取付けることができないという問
題が生じた。

また、前述の従来のロータリソレノイドは回転部材に４
ケのマグネットが固定されているので部品点数、組付工
数が多く、コスト高となり、さらに、磁極数が４極ある
ことから出力軸の回転角が小さくなるという不都合があ
った。

そこで、本発明はロータリソレノイドの厚さを薄く構成
して、近年の自動車の要求に対応できるロータリソレノ
イドとすると共に、作動レバーの回転角が大きいロータ
リソレノイドを経済的に提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のロータリソレノイドは、両側を長辺とし中央を
短辺とする略Ｅ字型状軟磁性材コアの各辺の先端に３つ
の固定磁極部を出力軸を中心とする円周」−となるよう
に配置し、上記３つの固定磁極部に囲まれたスペースに
、出力軸に固定し、この出力軸の径方向に着磁されたマ
グネットと、このマグネットの両側に隣合う前記固定磁
極部と対向する磁極面を有する可動磁極部材を設けた回
転部材を回転部材平面とコアとが同一平面となるように
設け、かつ、コア両側の長辺に設けた固定磁極部に同極
が発生するようにコアにコイルを配設し、前記回転部材
を固定する出力軸の軸方向とコイルの巻線軸方向とは直
交した構成を具備する。

〔作用〕

コア両端の同極が発生する固定磁極部と、この磁極に対
向する回転部材の可動磁極部材を同極となるようコイル
に通電すると、同極同志の対向する固定磁極部と可動磁
極部材とは反発し、異極となる固定磁極部と可動磁極部
材とは引き合うので、回転部材は異極となる隣りのコア
の固定磁極部方向へ回転する。回転部材をもとの位置に
戻すにはコイルに先の通電方向と逆方向の通電をする。

また、コアとその固定磁極と回転部材とは同一平面に設
けられ、回転部材の取付軸である出力軸とコイルの巻線
の軸が直交する構成となっているので、ロータリソレノ
イドの最も厚い部分がコイルの直径巾となり、さらに、
出力軸を中心とする円周面に３つの固定磁極部を配設し
ているので、固定磁極部方向を広くとることができる。

〔実施例〕 本発明を図面に示す実施例に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明の第１実施例をカバーを取り除いて示し
た一部欠截正面図、第２図はその要部を断面で示した側
面図である。

本発明のロータリソレノイドは、ケース内で一平面内に
配設されたコア１と、前記平面内で回転する回転部材７
とを含むものである。

前記コア１はケース本体２の深さにほぼ相当する厚さと
、この厚さより薄い幅とを有する軟磁性材料の板状材に
より形成され、その幅方向からみて主要部をほぼＥ字状
に成形される。即ち前記コア１の直線状のコアの基部Ｉ
Ｃの両端よりその一側に向けて直角に２個の直線状の長
辺コア部１ａ。

ｉ　ａが形成され、その中央部より前記長辺コア部１ａ
に平行にこれより短い短辺コア１ｂが同一方向に形成さ
れる。前記長辺コア部１ａ、ｌａの先端部は該長辺コア
部１ａに直角に内側方に曲げた折曲部］、ｄ、ｌｄが形
成され、該折曲部１ｄ。

ｉ−ｄの先端部に円弧状に湾曲せしめた第１および第２
の固定磁極部３，５を形成し、一方前記短辺コア部１ｂ
の先端部には円弧状に湾曲せしめた第３の固定磁極部４
を、短辺コア部１ｂの先端を中央に連接して形成する。

前記固定磁極部３，４゜５はその内側面が同一円周面に
あるように、かつ相互に相当の間隔を隔てるように位置
せしめられ、かつコア部１．ａ、ｌｂおよびコア基部１
ｃと一体的に同一平面内に成形され、全体としてコア１
を形成する。

両側のコア基部１ｃの周囲に、ボビン１６ａ、１６ｂを
介してコイル６ａ、６ｂを巻装する。ケース本体２は少
なくともコア１の長辺コア部１ａ。

１ａ、固定磁極部３，５の外側面に沿って成形された側
壁を有し、前記長辺コア部１ａ、］−ａ、固定磁極３，
５をその形状に維持する。コイル６ａ。

６ｂと対応するケース本体２の底部はコイル６ａ。

６ｂを収納する凹部を形成する。ケース本体２の側壁開
ＬＪ縁を閉塞してロータリソレノイドのケースを構成す
るカバー１２もケース本体２の側壁と同一形状の周縁と
コイル６ａ、６ｂを収納する四部を形成する。

前記コア１の固定磁極部３，４．５の内側面の中心を回
転中心とする出力軸１−１−を、ケース２の底面とカバ
ー１２とにより回転自在に支承し、ケース本体２内にお
いて前記出力軸１］に回転部材７を固定する。回転部材
７は、前記コアの厚さに等しい直方体で、その中心部に
おいて前記出力軸］１に固定された永久磁石８と、該永
久磁石８の平行する一対の側面にそれぞれ出力軸１１に
関し半径方向に延在する軟磁性材料よりなる第１および
第２の可動磁極部材９，１０を一体的に固定したもので
ある。該可動磁極部材９，１０の厚さは前記コア１を形
成する板状材の厚さとほぼ同一の厚さに形成され、その
外周面は前記第１ないし第３の固定磁極部３，４．，５
の内周面と同心で半径がやや短い円筒面に形成され、前
記固定磁極部３゜４．５の僅かの間隔を隔てて対向する
ように構成される。なお前記第１および第２の可動磁極
部材９．１０の一側面には前記外周面と同一円筒面を形
成した細幅の円弧状の第１および第２の可動磁極片９ａ
、１０ａを周方向に突出させる。この第１および第２の
可動磁極片９ａ＋ｌｏａはその自由端が円周方向に相対
向するように第１および第２の可動磁極部材９，１０か
ら突出せしめられており、回転部材７が一方向に回動し
て第１の可動磁極部材９が前記コア１の第１の固定磁極
部３に刻面したとき第２の可動磁極片１０ａが少なくと
も前記コア１の第３の固定磁極部４に対応する位置にあ
り（第１図）、回転部材７が反対方向に回動して第２の
可動磁極部材１０が前記コアの第２の固定磁極部５に対
向したとき、第１の可動磁極片９ａが少なくとも前記コ
ア１の第３の固定磁極片４に対応する位置にあるように
（第３図）、それぞれ第１および第２の可動磁極部材９
，１０に形成される。さらにケース本体２の底抜には円
弧状のゴム製ストッパ１４が出力軸１０を中心として固
定されており、回転部材７の」−述した回動位置におい
て、その両端部が選択的に第１および第２の可動磁極部
材９，１０の他面（可動磁極片９ａ、１０ａを形成しな
い面）に当接し、回転部材７の過剰回動を阻止する。永
久磁石８は、第１の可動磁極部材９の周縁部および第１
の可動磁極片９ａがＮ極に、第２の可動磁極部材１０の
周縁部および第２の可動磁極片１０ａがＳ極になるよう
に着磁される。

出力軸１１はカバー１２を貫通してその上面に突出せし
められ、出力軸１１の突出端には出力レバー１３の一端
が固定される。

以上の構成よりなるロータリソレノイドの作用を説明す
る。

第１図に図示する状態では、マグネツ１−８は第１可動
磁極部材９がＮ極、第２可動磁極部材１０がＳ極になる
ように着磁されている。この状態で第１−固定磁極部３
と第２固定磁極部５とがＮ極、第３固定磁極部４がＳ極
となるようにコイル６に直流電流を通電すると、同じＮ
極となる第１可動磁極部材９と第１固定磁極部３との間
、および第２可動磁極部材１０と第３固定磁極部４との
間には反発力が生ずる。一方、異極となる第１可動磁極
部材９と第３固定磁極部４との間、および第２可動磁極
部材１０と第３固定磁極部５との間には吸引力が作用す
る。この結果、回転部材７は矢印六方向に回転し、ゴム
製ストッパ１４に第２可動磁極１０端側を当接し、第３
図に示す状態となる。

この回転部材７の回転に伴い、回転部材７に固定する出
力軸］１が回転し、出力軸１１に固定する出力レバー１
３が回動し、第２回転磁極部材１−Ｏがコム製ス１〜ツ
バ］４の一端部に当接して停止する。

次に、前回とは逆に第１固定磁極部３と第２固定磁極部
５とがＳ極、第３固定磁極部４がＮ極となるようにコイ
ル６に直流電流を通電すると、同極となる第３固定磁極
部４と第１可動磁極部材９との間および第２固定磁極部
５と第２可動磁極部材］０との間は反発しあい、異極と
なる第１固定磁極部３と第１可動磁極部材９との間は吸
引力が作用し、回転部月７は第３図に示すように矢印Ｂ
方向に回転し、第１可動磁極部材９端がゴム製スＩ〜ツ
バ１４の他端部に当接し停止する。回転部材７の回転方
向に出力レバー】３が回動し、最初の状態にもどる。

また、回転部材７の回動軸である出力軸１１とコイル６
の巻線の軸とは直交する関係に配置しているので、ロー
タリソレノイド全体の厚さは、最大部分でもコイル６の
直径２Ｒとなる。

第４図は本発明の第２実施例のカバーを取り除いて示し
た一部欠截正面図であって、本実施例においては前記第
１実施例のコア１の前記短辺コア部１　ｂにボビン１６
ｃを介してコイル６ｃを巻装したものであって、その他
の構成は第１実施例と同一である。本実施例によっても
コイル６ｃに直流電流を通電することにより、第１およ
び第２の固定磁極部３，５を第３の固定磁極部４と異極
にすることができる。なお本実施例においてコイル６ｃ
の巻線形状をコア１のコア基部１ｃの側面形状に近似の
矩形状にすると、ロータリソレノイド全体の厚さを薄く
することができる。

〔発明の効果〕

以上のように構成するロータリソレノイドのコアの固定
磁極部は出力軸を中心とする円周上に３つ配置している
ので、隣り合う固定磁極部間の間隔を広くとることがで
き、回転部材の回転角度が大きくなるので、出力レバー
の作動範囲が大きくなる。また、従来のロータリソレノ
イドの回転部材にはコアの固定磁極部に対応して４つの
マクネツ１へを必要としていたが、本発明のロータリソ
レノイドでは、１つのマグネツ１〜で確実な回転部材の
回転を行うことができる。そして、固定磁極部の取付は
数と相和して、部品点数が少なく組付は工数を減少でき
るので、安価で経済的なロータリソレノイドが提供でき
る。

さらに、コアと固定磁極および回転部材が同一平面に配
設されであるので、この部分のロータリソレノイドの厚
さは出力軸の長さとなり、コイル部分の厚さは、コイル
の巻線の軸方向が出力軸と直交した配置となっているの
でコイル直径となり、ロータリソレノイＩ〜の最も厚い
部分でもコイル直径ですみ、従来のようにコイルボビン
の高さ上に回転部材を重積した構成のロータリソレノイ
ドの厚さに比較して少くとも回転部材と出力レバーの厚
さ分は薄くすることができる。また、コイルの巻き直径
を減少することにより、さらにロータリソレノイドの厚
さを薄くすることができ、利用個所の要求に対応するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の第１実施例のカバーをはずした状態の
一部欠截正面図、 第２図はその側面図、 第３図は第１図における回転部材が回転した状態の正面
図、 第４図は本発明の第２実施例の正面図、第５図は従来の
ロータリソレノイドの正面図、第６図は第５図ＴＶ−Ｔ
Ｖ線に沿う断面図である。 １−　・コア、　　２　・ケース本体、３　　第１固定
磁極部、 ４　　第３固定磁極部、 ５・・　第２固定磁極部、 ６ａ、６ｂ、６ａ−コイル、 ７　・　回転部材、　　８　・・マグネット、９・・　
第１可動磁極部材、 〕０・　第２可動磁極部材、 １１・・・・出力軸、　１２・・・カバー１３　　出力
レバー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　略Ｅ字型状軟磁性材コアと、 前記コアの端部にあつて、出力軸を中心とする円周上に
   配置するコアと一体の３つの固定磁極部と、 前記出力軸に固定し該出力軸半径方向に着磁されたマグ
   ネットと、前記マグネットの半径方向両側に一体に固定
   され、隣り合う前記固定磁極と対向する磁極面を有する
   ２つの可動磁極部材とよりなる回転部材と、 前記コアの３つの固定磁極部の両端に位置する固定磁極
   部に同極が発生するよう前記コアに配設するコイルとよ
   りなり、 前記固定磁極部と前記回転部材とを前記コアと同一平面
   に配置すると共に、前記コイルの巻線の軸方向と前記出
   力軸の軸方向とを直交する構成としたことを特徴とする
   ロータリソレノイド。