JPH0629106U - ロータリソレノイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気特性の向上により性能アップを図るとと
もに、コストダウン、さらには特別仕様の容易化などに
より設計自由度を高める。 【構成】 筒形のケーシング２と、ケーシング２の一端
開口２ｓを閉塞する表面硬度処理された固定プレート部
３と、ケーシング２の他端開口２ｔを閉塞し、かつ界磁
部５を有する固定部４と、シャフト部９及び界磁部５に
対向するプランジャ部１０を有する可動部８と、シャフ
ト部９側に設けた可動プレート部１１と、固定プレート
部３及び可動プレート部１１に周方向へ傾斜して設けた
複数のボールレース溝１３…、１４…及び介入したボー
ル１５…からなる運動変換機構部１２と、シャフト部９
を一方側に付勢する復帰用スプリング１６を備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はシャッター等の被変位部を一定の回転角度範囲にわたって変位させる ロータリソレノイドに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図６は従来のロータリソレノイド５０を示す。５１はケーシングであり、磁性 鋼板をプレスにより絞り込んで筒形カップ状に一体成形する。また、ケーシング ５１の開口部は固定部５２により閉塞する。固定部５２はその内側に界磁部５３ を一体に備える。界磁部５３は軸方向内部に突出したコア部５４と、このコア部 ５４に巻回したコイル５５からなる。一方、コア部５４の中心には挿通孔５６を 設け、この挿通孔５６には軸受カラー５７を介してシャフト部５８が自在に挿通 する。また、シャフト部５８には界磁部５３に対向する磁性体により形成したプ ランジャ部５９を設ける。なお、シャフト部５８とプランジャ部５９は可動部６ ０を構成する。他方、プランジャ部５９の一端はケーシング５１の端面部５１ｓ に設けた挿通孔６１を通して外部に突出し、その先端には端面部５１ｓに対向す る可動プレート部６２を固定する。また、端面部５１ｓと可動プレート部６２の 各対向面には周方向へ傾斜した複数のボールレース溝６３…、６４…をそれぞれ 形成するとともに、対向する各ボールレース溝６３…、６４…間にはボール６５ …を介入し、これにより、運動変換機構部６６を構成する（図２〜図４参照）。 さらにまた、固定部５２側から外部に突出したシャフト部５８には復帰用スプリ ング６７を取付け、シャフト部５８を一方側に付勢する。

【０００３】 よって、コイル５５に通電した場合には界磁部５３に磁極が発生し、プランジ ャ部５９は界磁部５３側に吸引される。この結果、可動プレート部６２には端面 部５１ｓに接近する方向の押圧力が付与されるため、この押圧力は運動変換機構 部６６により回転方向に分圧され、可動プレート部６２は端面部５１ｓに接近し つつ、ボールレース溝６３の長さのほぼ二倍に相当する角度だけ正方向に回転す る。他方、コイル５５に対する通電を解除した場合には、回転方向の分圧は消滅 するため、シャフト部５８は復帰用スプリング６７より逆方向に回転復帰する。 この結果、可動プレート部６２も復帰方向に回転し、運動変換機構部６６により 端面部５１ｓから離間する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上述した従来のロータリソレノイド５０は、次のような問題点があっ た。

【０００５】 第一に、ケーシング５１の端面部５１ｓに設けたボールレース溝６３…は、摩 耗防止の観点から表面硬度処理（熱処理）を行う必要があるが、従来はケーシン グ５１を筒形カップ状に一体成形していたため、ケーシング５１の全体を表面硬 度処理する必要があり、結局、磁気回路の一部を構成するケーシング５１の磁気 特性が劣化することにより、ロータリソレノイドの性能低下を招くとともに、表 面硬度処理の設備が大型化する難点があった。

【０００６】 第二に、ケーシング５１は磁性鋼板をプレスにより絞り込んで成形していたた め、プレス用金型自体のコストに加え、仕様変更時において金型全体の交換が必 要になることに伴う大幅なコストアップを来すととともに、軸方向に長くなるよ うな特別仕様への対応が困難になる難点があった。

【０００７】 本考案はこのような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、磁気特 性の向上により性能アップを図れるとともに、コストダウン、さらには特別仕様 の容易化などにより設計自由度を高めることができるロータリソレノイドの提供 を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るロータリソレノイド１は筒形のケーシング２と、このケーシング ２の一端開口２ｓを閉塞する表面硬度処理された固定プレート部３と、ケーシン グ２の他端開口２ｔを閉塞するとともに、コア部６にコイル７を巻回した界磁部 ５を有する固定部４と、コア部６の軸心部に自在に挿通するシャフト部９及び界 磁部５に対向するプランジャ部１０を有する可動部８と、固定プレート部３に対 向してシャフト部９側に設けた表面硬度処理された可動プレート部１１と、固定 プレート部３及び可動プレート部１１の各対向面３ｃ、１１ｃに周方向へ傾斜し て設けた複数のボールレース溝１３…、１４…及び対向する各ボールレース溝１ ３…、１４…間に介入したボール１５…からなる運動変換機構部１２と、シャフ ト部９を一方側に付勢する復帰用スプリング１６を具備してなることを特徴とす る。

【０００９】

【作用】

本考案に係るロータリソレノイド１によれば、コイル７への通電により、界磁 部５に磁極が発生し、プランジャ部１０は界磁部５側に吸引される。この結果、 可動プレート部１１には固定プレート部３に接近する方向の押圧力が付与される ため、この押圧力は運動変換機構部１２により回転方向に分圧され、可動プレー ト部１１は固定プレート部３に接近しつつ、ボールレース溝１３の長さのほぼ二 倍に相当する角度だけ正方向に回転する。

【００１０】 他方、コイル７に対する通電の解除により、回転方向の分圧は消滅するため、 シャフト部９は復帰用スプリング１６より逆方向に回転復帰する。この結果、可 動プレート部１１も復帰方向に回転し、運動変換機構部１２により固定プレート 部３から離間する。

【００１１】 ところで、固定プレート部３とケーシング２は別体に形成されるため、ボール レース溝１３…に必要な表面硬度処理は固定プレート部３に対してのみ行うこと ができる。この結果、ケーシング２は表面硬度処理をしない状態で使用すること ができ、ケーシング２の磁気特性の劣化が防止される。また、ケーシング２は単 純な筒形で形成できるため、パイプカット等により容易に製作できるとともに、 その長さも自由に選定できる。さらにまた、可動プレート部１１も単純な平板で 形成できるため、プレス抜き等で容易に製作できるとともに、回転角度の仕様変 更にも容易に対応できる。

【００１２】

【実施例】

次に、本考案に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

【００１３】 まず、本考案に係るロータリソレノイド１の構成について、図１〜図５を参照 して説明する。

【００１４】 ２はケーシングであり、磁性鋼板により一端開口２ｓと他端開口２ｔを有する 筒形に形成する。なお、ケーシング２は図５に示すような単純な筒形のため、パ イプカット等により製作可能である。また、一端開口２ｓ側のケーシング２の端 縁における内周面には周方向に沿った段差部２１を切削形成するとともに、一部 に切込形成してリード線４０…を導出する導出口２２を設ける。

【００１５】 一方、３は中心に、後述するプランジャ１０が自在に挿通する挿通孔２３を有 するドーナツ板状に形成した固定プレート部であり、ケーシング２の一端開口２ ｓを閉塞する。即ち、固定プレート部３はケーシング２の段差部２１に嵌合可能 な大きさに形成するとともに、周縁から外方に突出して導出口２２に嵌合する位 置決め部２４を一体に備えるため、ケーシング２の段差部２１に嵌着し、ケーシ ング２の端縁部をカシメることにより、ケーシング２側に固定する（図１参照） 。この場合、嵌合部分には接着剤を塗布することが望ましい。なお、固定プレー ト部３は図５に示すような単純な平板のため、プレス抜き等で製作可能であり、 特に、後述する可動プレート部１１とプレス金型を兼用できる。また、固定プレ ート部３には浸炭工程による表面硬度処理（熱処理）を施す。

【００１６】 他方、ケーシング２の他端開口２ｔには固定部４を取付ける。固定部４は他端 開口２ｔを閉塞するフランジ部２５ｆと軸方向内部に突出したコア部６を有する 磁性体により一体形成した固定ブロック２５を備える。そして、コア部６にはコ イルボビン２６を介してコイル７を巻回し、これにより、界磁部５を構成する。 なお、界磁部５の先端面はケーシング２の軸方向中間に位置する。

【００１７】 また、コア部６の中心に設けた挿通孔２７には軸受カラー２８を介して非磁性 体で形成したシャフト部９を自在に挿通させるとともに、シャフト部９の中間位 置には磁性体により形成したプランジャ部１０を固定する。プランジャ部１０の 内側端面は界磁部５の先端面に対向し、シャフト部９とプランジャ部１０は可動 部８を構成する。なお、プランジャ部１０の外側端面はケーシング２の端面部２ ｓに設けた挿通孔２３を通して外部に突出する。

【００１８】 そして、外部に突出したプランジャ部１０には固定プレート部３に対向する可 動プレート部１１をカシメにより固定する。なお、可動プレート部１１は固定プ レート部３と同様に、ドーナツ板状に形成されるとともに、浸炭工程により表面 硬度処理を施す。

【００１９】 また、固定プレート部３と可動プレート部１１における各対向面３ｃと１１ｃ には、図２及び図３に示すような周方向に傾斜した三つのボールレース溝１３… 、１４…をそれぞれ形成する。この場合、各ボールレース溝１３…、１４…の長 さ選定によりロータリソレノイド１の回転角度範囲を設定できる。なお、各ボー ルレース溝１３…と１４…の傾斜方向は同一であるが、溝の漸次深くなる方向は 反対となる（図３参照）。また、対向する各ボールレース溝１３…、１４…間に はそれぞれボール１５…を介入する。これにより、運動変換機構部１２が構成さ れる。

【００２０】 他方、固定部４側から外部に突出したシャフト部９には復帰用スプリング１６ を取付け、シャフト部９を一方側に付勢する。復帰用スプリング１６は渦巻バネ を利用し、内端はシャフト部９に固定するとともに、外端は固定ブロック２５の 外面に固定したバネ押え部２９に固定する。また、シャフト部９の端部にはスト ッパ３０をカシメにより固定する。なお、３１、３２はフランジ部２５ｆに内側 から挿入して外部に突出させた取付用ネジである。

【００２１】 次に、本考案に係るロータリソレノイド１の動作について、図１〜図４を参照 して説明する。

【００２２】 まず、コイル７に通電すれば、界磁部５に磁極が発生し、プランジャ部１０は 界磁部５側に吸引される。この結果、可動プレート部１１には固定プレート部３ に接近する方向の押圧力が付与されるため、この押圧力は運動変換機構部１２に より回転方向に分圧される。即ち、図４に示すように、ボール１５…はボールレ ース溝１３…、１４…の深い位置に転動し、これに伴い、可動プレート部１１は 固定プレート部３に接近しつつ、ボールレース溝１３の長さのほぼ二倍に相当す る角度だけ正方向に回転する。

【００２３】 他方、コイル７に対する通電を解除すれば、回転方向の分圧は消滅するため、 シャフト部９は復帰用スプリング１６より逆方向に回転復帰する。この結果、可 動プレート部１１も一方側に回転し、元の位置に復帰する。即ち、可動プレート 部１１は運動変換機構部１２により固定プレート部３から離間しつつ、逆方向に 回転する。この場合、図３に示すように、ボール１５…はボールレース溝１３… 、１４…の浅い位置に転動し、ストッパ３０が復帰用スプリング１６のエッジに 当接して停止する。

【００２４】 以上、実施例について詳細に説明したが、本考案はこのような実施例に限定さ れるものではなく、細部の構成、形状、素材、数量等において、本考案の要旨を 逸脱しない範囲で任意に変更できる。

【００２５】

【考案の効果】

このように、本考案に係るロータリソレノイドは、筒形のケーシングと、ケー シングの一端開口を閉塞する表面硬度処理された固定プレート部と、ケーシング の他端開口を閉塞し、かつ界磁部を有する固定部と、シャフト部及び界磁部に対 向するプランジャ部を有する可動部と、シャフト部側に設けた可動プレート部と 、固定プレート部及び可動プレート部に周方向へ傾斜して設けた複数のボールレ ース溝及び介入したボールからなる運動変換機構部と、シャフト部を一方側に付 勢する復帰用スプリングを具備するため、次のような顕著な効果を奏する。

【００２６】 固定プレート部とケーシングを別体としたため、固定プレート部のみに表 面硬度処理を施すことができ、処理設備を小型化できるとともに、ケーシングは 表面硬度処理されない状態で使用可能なため、浸炭処理に伴う磁気特性の劣化を 防止でき、ロータリソレノイドの性能を向上できる。

【００２７】 固定プレート部とケーシングは容易に加工できるため、加工コストの著し い低減を図れ、廉価な製品を提供できるとともに、軸方向に長くなるような特別 仕様への対応も容易となり、設計自由度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るロータリソレノイドの縦断側面
図、

【図２】図１中Ａ−Ａ線断面図、

【図３】同ロータリソレノイドにおける運動変換機構部
の一部を示す復帰時における断面図、

【図４】同ロータリソレノイドにおける運動変換機構部
の一部を示す吸引時における断面図、

【図５】同ロータリソレノイドにおけるケーシングと固
定プレート部の分解断面図、

【図６】従来の技術に係るロータリソレノイドの縦断側
面図、

【符号の説明】

１ ロータリソレノイド ２ ケーシング ２ｓ 一端開口 ２ｔ 他端開口 ３ 固定プレート部 ３ｃ 対向面 ４ 固定部 ５ 界磁部 ６ コア部 ７ コイル ８ 可動部 ９ シャフト部 １０ プランジャ部 １１ 可動プレート部 １１ｃ 対向面 １２ 運動変換機構部 １３ ボールレース溝 １４ ボールレース溝 １５ ボール １６ 復帰用スプリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒形のケーシングと、このケーシングの
   一端開口を閉塞する表面硬度処理された固定プレート部
   と、ケーシングの他端開口を閉塞するとともに、コア部
   にコイルを巻回した界磁部を有する固定部と、コア部の
   軸心部に自在に挿通するシャフト部及び界磁部に対向す
   るプランジャ部を有する可動部と、固定プレート部に対
   向してシャフト部側に設けた表面硬度処理された可動プ
   レート部と、固定プレート部及び可動プレート部の各対
   向面に周方向へ傾斜して設けた複数のボールレース溝及
   び対向する各ボールレース溝間に介入したボールからな
   る運動変換機構部と、シャフト部を一方側に付勢する復
   帰用スプリングを具備してなることを特徴とするロータ
   リソレノイド。