JP2011040455A - Rotary solenoid - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary solenoid having a structure which is easily downsized and suitable to obtain high torque. <P>SOLUTION: A coil 20 is positioned so that an opposite portion 23a and an opposite portion 24a thereof sandwich an outer side surface and an inner side surface of a permanent magnet 58 and an opposite surface 23b and an opposite surface 24b thereof sandwich an outer side surface and an inner side surface of a permanent magnet 59. With this configuration, the rotary solenoid has higher efficiency than a rotary solenoid having a gap on part of a magnetic circuit and rotating to fill the gap when electricity is applied, and is easily downsized than a conventional rotary solenoid. Further, a lower winding frame portion 40 is interposed between a first shaft structure 60 and a second shaft structure 64, and part of the coil 20 is arranged orthogonal to the center axis of each of the two shaft structures. Thus, the necessity of disposing the coil 20 so as to contour the first shaft structure 60 and the second shaft structure 64, thereby reducing electric loss and unwanted heat generation. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロータリソレノイドに関し、特に小型化が容易で、かつ、高トルクを得るのに好適な構造を有するロータリソレノイドに関する。   The present invention relates to a rotary solenoid, and more particularly, to a rotary solenoid having a structure that can be easily downsized and is suitable for obtaining high torque.

ロータリソレノイドは、一般的に、コイル、固定磁極、回転子、永久磁石、ストッパ及びシャフトなどの構成を有している。そして、コイルに通電すると発生する磁力によりストッパに規制されるまで回転子が回転し、通電を止めると回転子が永久磁石に吸引されて通電前の位置まで復帰する構成となっているものが多い。   The rotary solenoid generally has a configuration such as a coil, a fixed magnetic pole, a rotor, a permanent magnet, a stopper, and a shaft. In many cases, the rotor rotates until it is regulated by the stopper by the magnetic force generated when the coil is energized, and when the energization is stopped, the rotor is attracted to the permanent magnet and returned to the position before the energization. .

このようなロータリソレノイドにおいて、高トルク化を図るために様々な構造が提案されている。例えば、特開２００４−１７２３５３公報に開示されているロータリソレノイドでは、一対の突部を固定磁極の回転軸に対して対称となる位置に設け、さらに回転子に設けた一対の永久磁石の一方を、回転方向にずらし固定磁極に近接させて設けた構造にしている。   In such a rotary solenoid, various structures have been proposed in order to increase the torque. For example, in the rotary solenoid disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-172353, a pair of protrusions are provided at positions symmetrical with respect to the rotation axis of the fixed magnetic pole, and one of the pair of permanent magnets provided on the rotor is provided. The structure is provided so as to be shifted in the rotation direction and close to the fixed magnetic pole.

他の例においても、固定磁極の形状や永久磁石の配置がトルクに大きな影響を与えることから、固定磁極や永久磁石に改良を加えたものが多い。   In other examples, since the shape of the fixed magnetic pole and the arrangement of the permanent magnets have a great influence on the torque, many improvements are made to the fixed magnetic pole and the permanent magnet.

しかしながら、固定磁極の改良は、固定磁極や、これに付随して設けられる永久磁石などの加工コストを増大するのに対して十分な高トルク化を図れない場合が多い。また、固定磁極に複雑な凹凸を付加する改良では、固定磁極の配置スペースが大きくなる場合が多く、小型化が困難になるという課題も生じる。   However, in many cases, the improvement of the fixed magnetic pole cannot increase the torque sufficiently to increase the processing cost of the fixed magnetic pole and the permanent magnet provided therewith. Further, in the improvement in which complicated irregularities are added to the fixed magnetic pole, the arrangement space of the fixed magnetic pole is often increased, and there is a problem that it is difficult to reduce the size.

特開２００４−１７２３５３公報JP 2004-172353 A

本発明は、上記課題を解決するために、小型化が容易で、かつ、高トルクを得るのに好適な構造を有するロータリソレノイドを提供することを目的とする。   In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a rotary solenoid that is easy to downsize and has a structure suitable for obtaining high torque.

請求項１に記載の発明は、左右に回転自在に設けられたシャフトと、前記シャフトの近傍に配置されると共に、互いの内側面同士が対向するように、かつ、着磁方向が逆向きになされた第１の永久磁石及び第２の永久磁石と、平坦面を備えこの平坦面が前記シャフトに接続された接続部と、前記平坦面を横断するように形成された配線溝と、前記接続部の前記配線溝の第１の端部近傍から突出するように設けられた第１の板状部及び第２の板状部と、前記接続部の前記配線溝の第２の端部近傍から突出するように設けられた第３の板状部及び第４の板状部と、前記第１の板状部と前記第２の板状部とに架け渡すように設けられた第１の支持部と、前記第３の板状部と前記第４の板状部とに架け渡すように設けられた第２の支持部とを備えたコイルボビンと、略矩形枠状に形成されると共に前記第１の支持部及び前記第２の支持部とに架設された第１の巻線部と、略矩形枠状に形成されると共に前記配線溝内に配設された第２の巻線部を備えると共に、前記第１の巻線部は、前記第１の永久磁石の外側面に対向するように設けられた第１の対向部と、前記第２の永久磁石の外側面に対向するように設けられた第２の対向部と、前記第１の対向部の上端と前記第２の対向部の上端とに対して連続するように設けられた第１の連続部と、前記第１の対向部の下端と前記第２の対向部の下端とに対して連続するように設けられた第２の連続部とを備え、前記第２の連続部は前記接続部の前記配線溝の内部に、かつ、前記配線溝の底面から離隔して配置され、前記第２の巻線部は、前記第１の永久磁石の内側面に対向するように設けられた第３の対向部と、前記第２の永久磁石の内側面に対向するように設けられた第４の対向部と、前記第３の対向部の上端と前記第４の対向部の上端とに連続するように設けられた第３の連続部と、前記第３の対向部の下端と前記第４の対向部の下端とに連続するように設けられた第４の連続部とを備え、前記第４の連続部は前記接続部の前記配線溝の底面に接し、かつ、前記第２の連続部から離隔して配置され、前記コイルへの通電時に、前記第１の対向部及び前記第３の対向部を流れる電流が第１の方向となり、かつ、前記第２の対向部及び前記第４の対向部を流れる電流が前記第１の方向と逆向きの第２の方向となることを特徴とするロータリソレノイドである。   The invention according to claim 1 is disposed in the vicinity of the shaft rotatably provided in the left and right directions, the inner side surfaces thereof are opposed to each other, and the magnetization direction is reversed. A first permanent magnet and a second permanent magnet, a connecting portion having a flat surface, the flat surface being connected to the shaft, a wiring groove formed to cross the flat surface, and the connection A first plate-like portion and a second plate-like portion provided so as to protrude from the vicinity of the first end of the wiring groove of the portion, and from the vicinity of the second end of the wiring groove of the connecting portion A first support provided so as to span the third plate-like portion and the fourth plate-like portion provided so as to protrude, and the first plate-like portion and the second plate-like portion. And a second support portion provided so as to span the third plate-like portion and the fourth plate-like portion. A rubobin, a first winding portion formed in a substantially rectangular frame shape and installed on the first support portion and the second support portion, and a wiring groove formed in a substantially rectangular frame shape A second winding portion disposed in the first winding portion, and the first winding portion is provided to face the outer surface of the first permanent magnet; A second facing portion provided so as to face the outer surface of the second permanent magnet; and an upper end of the first facing portion and an upper end of the second facing portion. And a second continuous portion provided so as to be continuous with a lower end of the first opposing portion and a lower end of the second opposing portion, and the second continuous portion. And the second winding portion is disposed inside the wiring groove of the connection portion and spaced apart from the bottom surface of the wiring groove. A third facing portion provided to face the inner surface of the permanent magnet, a fourth facing portion provided to face the inner surface of the second permanent magnet, and the third facing portion A third continuous portion provided to be continuous with an upper end of the fourth opposing portion and an upper end of the fourth opposing portion, and a lower end of the third opposing portion and a lower end of the fourth opposing portion. A fourth continuous portion provided, and the fourth continuous portion is in contact with the bottom surface of the wiring groove of the connection portion and is spaced apart from the second continuous portion, and is connected to the coil. When energized, the current flowing through the first facing portion and the third facing portion is in the first direction, and the current flowing through the second facing portion and the fourth facing portion is in the first direction. And a second direction opposite to that of the rotary solenoid.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記コイルボビンは、前記シャフトに接続され、平坦面を有する別の接続部と、前記別の接続部から突出するように設けられた第５の板状部及び第６の板状部と、前記別の接続部から前記第５の板状部及び前記第６の板状部に対して背向する方向に突出するように設けられた第７の板状部及び第８の板状部と、前記第５の板状部と前記第６の板状部とに架け渡すように設けられた第３の支持部と、前記第７の板状部と前記第８の板状部とに架け渡すように設けられた第４の支持部とをさらに備え、前記コイルは、前記第１の巻線部が前記第３の支持部及び第４の支持部に架設され、前記第２の巻線部が前記別の接続部の前記平坦面に配設されていることを特徴とするロータリソレノイドである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the coil bobbin is connected to the shaft and is provided so as to protrude from another connecting portion having a flat surface and the other connecting portion. The fifth plate-like portion and the sixth plate-like portion are provided so as to protrude in a direction facing away from the fifth plate-like portion and the sixth plate-like portion from the another connection portion. A third support portion provided so as to span the seventh plate-like portion and the eighth plate-like portion, the fifth plate-like portion and the sixth plate-like portion, And a fourth support portion provided so as to span between the plate-like portion and the eighth plate-like portion, and the coil includes the first winding portion and the third support portion. And a fourth support portion, and the second winding portion is disposed on the flat surface of the another connection portion. In degrees.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記コイルボビンは、前記第１の支持部が前記第１の板状部と前記第２の板状部とを貫通する第１のピンとこの第１のピンを覆うように設けられた第１のブッシングとで形成され、前記第２の支持部が前記第３の板状部と前記第４の板状部とを貫通する第２のピンとこの第２のピンを覆うように設けられた第２のブッシングとで形成され、前記第３の支持部が前記第５の板状部と前記第６の板状部とを貫通する第３のピンとこの第３のピンを覆うように設けられた第３のブッシングとで形成され、前記第４の支持部が前記第７の板状部と前記第８の板状部とを貫通する第４のピンとこの第４のピンを覆うように設けられた第４のブッシングとで形成されていることを特徴とするロータリソレノイドである。   According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the second aspect, the coil bobbin has a first support portion in which the first support portion passes through the first plate-like portion and the second plate-like portion. And a first bushing provided so as to cover the first pin, and the second support portion passes through the third plate portion and the fourth plate portion. 2 and a second bushing provided so as to cover the second pin, and the third support portion passes through the fifth plate portion and the sixth plate portion. It is formed by a third pin and a third bushing provided so as to cover the third pin, and the fourth support portion penetrates the seventh plate-like portion and the eighth plate-like portion. And a fourth bushing provided so as to cover the fourth pin. It is a re-solenoid.

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記コイルは、前記接続部の前記配線溝と前記別の接続部の前記別の配線溝とに金属の線条を巻回することによって前記第２の巻線部を形成し、前記第２の巻線部を形成した後に、前記コイルボビンに前記第１のピン、前記第２のピン、前記第３のピン及び前記第４のピンと、前記第１のブッシング、前記第２のブッシング、前記第３のブッシング及び前記第４のブッシングを取り付けし、さらに前記第１のブッシング、前記第２のブッシング、前記第３のブッシング及び前記第４のブッシングに金属の線条を巻回することによって前記第１の巻線部を形成したことを特徴とするロータリソレノイドである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the coil is configured such that a metal wire is wound around the wiring groove of the connecting portion and the another wiring groove of the different connecting portion. After forming the second winding portion and forming the second winding portion, the first pin, the second pin, the third pin, and the fourth pin are formed on the coil bobbin. The first bushing, the second bushing, the third bushing, and the fourth bushing, and further, the first bushing, the second bushing, the third bushing, and the The rotary solenoid is characterized in that the first winding portion is formed by winding a metal wire around a fourth bushing.

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記コイルは、平角線条を前記コイルボビンに巻回することによって形成されていることを特徴とするロータリソレノイドである。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the coil is formed by winding a rectangular wire around the coil bobbin. Is a rotary solenoid.

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記コイルボビンの前記接続部は略円盤状に形成され、前記シャフトは、基端に略円盤状の接続部が形成され、この接続部が前記コイルボビンの前記接続部にネジによって止着されていることを特徴とするロータリソレノイドである。   The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the connection portion of the coil bobbin is formed in a substantially disc shape, and the shaft is substantially disc-shaped at a base end. The rotary solenoid is characterized in that a connecting portion is formed, and the connecting portion is fixed to the connecting portion of the coil bobbin with a screw.

請求項１に記載の発明によれば、コイルの各対向部を第１の永久磁石及び第２の永久磁石の内側面及び外側面に対して対向するように設けたので、内側面側の線条、外側面側の線条の双方にローレンツ力が加わり、いずれか一方の側面のみに対して線条を設ける構造よりもより大きなトルクを得ることができる。したがって、同程度のトルクを発揮する従来型ロータリソレノイドよりも小型化することが可能になる。   According to the first aspect of the present invention, the opposing portions of the coil are provided so as to oppose the inner surface and the outer surface of the first permanent magnet and the second permanent magnet. Lorentz force is applied to both the strip and the outer surface, and a larger torque can be obtained than the structure in which the strip is provided only on one of the side surfaces. Therefore, it becomes possible to reduce the size of the conventional rotary solenoid that exhibits the same degree of torque.

請求項２に記載の発明によれば、金属の線条を４つの支持部に支持するように巻くことによって配線溝から離隔した第１の巻線部を形成することが容易になる。   According to invention of Claim 2, it becomes easy to form the 1st coil | winding part separated from the wiring groove | channel by winding so that a metal wire may be supported by four support parts.

請求項３に記載の発明によれば、４つの支持部を、４つのピンのそれぞれにブッシングを被せた構造にしているので、４つの支持部に絶縁性を持たせることができ、線条の絶縁被覆が薄い場合に発生する線条同士の短絡の発生を低減できる。   According to the invention described in claim 3, since the four support portions have a structure in which the bushing is covered on each of the four pins, the four support portions can be provided with insulating properties. Generation | occurrence | production of the short circuit of the filaments which generate | occur | produces when an insulation coating is thin can be reduced.

請求項４に記載の発明によれば、第２の巻線部、支持部、第１の巻線部の順に形成することによって、２つの永久磁石の外側面と内側面とにそれぞれ対向する部分を持つコイルを容易に形成できる。   According to invention of Claim 4, the part which each faces the outer surface and inner surface of two permanent magnets by forming in order of a 2nd coil | winding part, a support part, and a 1st coil | winding part. It is possible to easily form a coil having

請求項５に記載の発明によれば、コイルを形成する線条として平角線を用いるので、第１の巻線部及び第２の巻線部の占積率が丸線よりも高くなり、ロータリソレノイドの小型化が容易になる。   According to the fifth aspect of the invention, since the rectangular wire is used as the filament forming the coil, the space factor of the first winding portion and the second winding portion is higher than that of the round wire, and the rotary wire The solenoid can be easily downsized.

請求項６に記載の発明によれば、コイルボビンの平坦面を備えた接続部と、シャフトの略円盤状の接続部とネジによって止着するので、両者の接触面積を大きくすることができ、両者の接続状態が小さい場合に発生するシャフトの揺動を防止することができる。   According to the invention described in claim 6, since the connection portion having the flat surface of the coil bobbin and the substantially disk-shaped connection portion of the shaft and the screw are fastened, the contact area between the two can be increased. The shaft can be prevented from swinging when the connection state is small.

本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the rotary solenoid which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの組立状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the assembly state of the rotary solenoid which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの平面図である。It is a top view of the rotary solenoid which concerns on embodiment of this invention. 非通電状態におけるロータリソレノイドのＡ−Ａ線断面図である。It is AA sectional view taken on the line of the rotary solenoid in a non-energized state. 非通電状態におけるロータリソレノイドのＢ−Ｂ線断面図である。It is a BB line sectional view of a rotary solenoid in a non-energized state. 内部固定磁極の断面図である。It is sectional drawing of an internal fixed magnetic pole. 下部巻枠部の断面説明図であり、（Ａ）はＢ−Ｂ線における断面図、（Ｂ）はＡ−Ａ線における断面図である。It is sectional explanatory drawing of a lower winding frame part, (A) is sectional drawing in a BB line, (B) is sectional drawing in an AA line. 上部巻枠部の説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）はＣ−Ｃ線断面図、（Ｅ）は斜視図である。It is explanatory drawing of an upper winding frame part, (A) is a top view, (B) is a front view, (C) is a bottom view, (D) is CC sectional view, (E) is a perspective view. . コイルの形成手順状態を示す説明図（１）であり、（Ａ）は線条巻回前の斜視図、（Ｂ）は第２巻線部の巻回状態を示す斜視図である。It is explanatory drawing (1) which shows the formation procedure state of a coil, (A) is a perspective view before a wire winding, (B) is a perspective view which shows the winding state of a 2nd coil | winding part. コイルの形成手順状態を示す説明図（２）であり、（Ｃ）は第２巻線部の巻回完了後の斜視図、（Ｄ）は支持部の形成後の斜視図である。It is explanatory drawing (2) which shows the formation procedure state of a coil, (C) is a perspective view after completion | finish of winding of a 2nd winding part, (D) is a perspective view after formation of a support part. コイルの形成手順状態を示す説明図（３）であり、（Ｅ）は第１巻線部の巻回状態を示す斜視図、（Ｆ）は第１巻線部の巻回完了後の斜視図である。It is explanatory drawing (3) which shows the formation procedure state of a coil, (E) is a perspective view which shows the winding state of a 1st winding part, (F) is a perspective view after completion of winding of a 1st winding part. It is. コイルの周辺部分の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the peripheral part of a coil. コイルの通電及び回転方向を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electricity supply and rotation direction of a coil.

以下に、本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドを図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの分解斜視図である。図１において、１０はロータリソレノイド、２０はコイル、２１は第１巻線部、２２は第２巻線部、２３ａ、２３ｂ、２４ａ及び２４ｂは対向部、２５ａ、２５ｂ、２６ａ及び２６ｂは連続部、３０は上部巻枠部、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄは板状部、３２は接続部、３３は底板部、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ及び３４ｄは貫通孔、４０は下部巻枠部、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄは板状部、４２は下部接続部、４３は上部接続部、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ及び４４ｄは貫通孔、４８は貫通孔、４９ａはネジ孔、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄはブッシング、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄはピン、５２は内部固定磁極、５３は貫通孔、５５ａ及び５５ｂは嵌合溝、５６ｂはネジ孔、５７はボールベアリング、５８及び５９は永久磁石、６０は第１シャフト構成体、６１はベアリング嵌合部、６２ａは挿入部、６２ｂは嵌合部、６３ａは挿入部、６３ｂは嵌合部、６４は第２シャフト構成体、６５は接続部、６６ａは上部軸部、６６ｂは下部軸部、６７は環状溝、６８ａ及び６８ｂはネジ孔、６９はボールベアリング、７０は支持体、７１は脚部、７２は嵌込溝、７３は嵌合部、７４は嵌合部、７５はネジ孔、７６は支持体、７７は脚部、７８は嵌込溝、７９は嵌合部、８０はネジ孔、８１は嵌合部、８２ａ及び８２ｂはストッパ、８３ａ及び８３ｂは嵌込部、８４はベース、８５は開口部、８６は円環状凹部、８７ａ及び８７ｂは嵌合孔、８８はネジ孔、８９は止め輪、９０はケース、９１は開口部、９２、９３及び９４はネジである。また、図２は、本発明の実施の形態に係るロータリソレノイドの組立状態を示す斜視図である。図２において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。なお、コイル２０については、図１を始めとする各図面において、線条を繰り返し巻回した細かい態様の記載を省略し、総体的な外観形状によって表現している。また、ネジ溝やローレット加工の記載も省略している。   Hereinafter, a rotary solenoid according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of a rotary solenoid according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10 is a rotary solenoid, 20 is a coil, 21 is a first winding part, 22 is a second winding part, 23a, 23b, 24a and 24b are opposing parts, 25a, 25b, 26a and 26b are continuous parts. , 30 is an upper reel portion, 31a, 31b, 31c and 31d are plate-like portions, 32 is a connection portion, 33 is a bottom plate portion, 34a, 34b, 34c and 34d are through holes, 40 is a lower reel portion, 41a, 41b, 41c and 41d are plate-like parts, 42 is a lower connection part, 43 is an upper connection part, 44a, 44b, 44c and 44d are through holes, 48 is a through hole, 49a is a screw hole, 50a, 50b, 50c and 50d. Is a bushing, 51a, 51b, 51c and 51d are pins, 52 is an internal fixed magnetic pole, 53 is a through hole, 55a and 55b are fitting grooves, 56b is a screw hole, 57 is a ball bearing, 58 and 9 is a permanent magnet, 60 is a first shaft constituting body, 61 is a bearing fitting portion, 62a is an inserting portion, 62b is a fitting portion, 63a is an inserting portion, 63b is a fitting portion, and 64 is a second shaft constituting body, 65 is a connecting portion, 66a is an upper shaft portion, 66b is a lower shaft portion, 67 is an annular groove, 68a and 68b are screw holes, 69 is a ball bearing, 70 is a support, 71 is a leg portion, 72 is a fitting groove, 73 is a fitting part, 74 is a fitting part, 75 is a screw hole, 76 is a support body, 77 is a leg part, 78 is a fitting groove, 79 is a fitting part, 80 is a screw hole, 81 is a fitting part, 82a and 82b are stoppers, 83a and 83b are fitting portions, 84 is a base, 85 is an opening, 86 is an annular recess, 87a and 87b are fitting holes, 88 is a screw hole, 89 is a retaining ring, and 90 is a case , 91 are openings, and 92, 93 and 94 are screws. FIG. 2 is a perspective view showing an assembled state of the rotary solenoid according to the embodiment of the present invention. The reference numerals used in FIG. 2 are the same as those in FIG. In addition, about the coil 20, the description of the fine aspect which wound the filament repeatedly in each drawing including FIG. 1 is abbreviate | omitted, and is represented by the general external appearance shape. In addition, description of screw grooves and knurling is also omitted.

図２に示すように、ロータリソレノイド１０は、内部構造が略円筒形状のケース９０に収納されている。ケース９０は、放熱性を良くするために、上面の開口部９１をエンドキャップで閉止しない開放型の構造としている。したがって、支持体７０などは、ロータリソレノイド１０の上面に露出している。また、ロータリソレノイド１０の内部構造は、図１に示すように、回転する構成要素として、コイルボビンを構成する上部巻枠部３０と下部巻枠部４０、コイル２０、第１シャフト構成体６０及び第２シャフト構成体６４からなるシャフトなどを設けている。また、回転力を生成し、又は回転するものを支持する固定的な構成要素として、内部固定磁極５２、永久磁石５８及び５９、支持体７０及び７６、ボールベアリング５７及び６９、ストッパ８２ａ及び８２ｂなどを備えている。なお、ロータリソレノイド１０は、上面にエンドキャップを設けて防塵性を有する構造としてもよい。   As shown in FIG. 2, the rotary solenoid 10 is housed in a case 90 whose internal structure is substantially cylindrical. The case 90 has an open type structure in which the opening 91 on the upper surface is not closed with an end cap in order to improve heat dissipation. Accordingly, the support 70 and the like are exposed on the upper surface of the rotary solenoid 10. Further, as shown in FIG. 1, the internal structure of the rotary solenoid 10 includes, as rotating components, an upper reel portion 30 and a lower reel portion 40 that constitute a coil bobbin, a coil 20, a first shaft constituting body 60, and a first shaft construct 60. A shaft composed of a two-shaft structure 64 is provided. Further, as fixed components that generate a rotational force or support a rotating object, an internal fixed magnetic pole 52, permanent magnets 58 and 59, supports 70 and 76, ball bearings 57 and 69, stoppers 82a and 82b, etc. It has. The rotary solenoid 10 may have a dustproof structure by providing an end cap on the upper surface.

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

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

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

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

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

底板部３３は、後述するように、線条を巻回してコイルの第２巻線部２２を形成する際に巻枠となる。すなわち、図1に示した第２巻線部２２の連続部２６ａは底板部３３の表面に巻回された線条であり、対向部２４ａと対向部２４ｂとは底板部３３の端部３３ａ及び３３ｂから下部巻枠部４０に向かって延びる部分である。また、底板部３３の２つの縁辺から板状部が立ち上がっている。板状部３１ａと板状部３１ｂと、板状部３１ｃと板状部３１ｄとはそれぞれ水平方向に平行に延びるように設けられている。さらに、後述するように、これらの間に第１巻線部２１を巻回するときに線条を支持する支持部が設けられる。したがって、第２巻線部２２が底板部３３の表面に接した状態で設けられるのに対し、第１巻線部２１は２つの支持部の間に架け渡すように設けられるので、２つの巻線部は離隔した状態となる。   As will be described later, the bottom plate portion 33 becomes a winding frame when the wire is wound to form the second winding portion 22 of the coil. That is, the continuous portion 26a of the second winding portion 22 shown in FIG. 1 is a wire wound around the surface of the bottom plate portion 33, and the facing portion 24a and the facing portion 24b are the end portion 33a of the bottom plate portion 33 and This is a portion extending from 33 b toward the lower reel portion 40. In addition, a plate-like portion rises from two edges of the bottom plate portion 33. The plate-like portion 31a, the plate-like portion 31b, the plate-like portion 31c, and the plate-like portion 31d are provided so as to extend in parallel with each other in the horizontal direction. Furthermore, as will be described later, a support portion for supporting the filament when the first winding portion 21 is wound is provided between them. Accordingly, the second winding portion 22 is provided in contact with the surface of the bottom plate portion 33, whereas the first winding portion 21 is provided so as to be bridged between the two support portions. A line part will be in the separated state.

また、突出部３７ａ及び３７ｂは、ネジ孔３８ａ及び３９ｂを形成するために設けたものである。ネジ孔３８ａ及び３９ｂは、上部巻枠部３０上に配線基板をネジで取り付けするためのものである。なお、図８では、板状部３１ａと板状部３１ｃと、板状部３１ｂと板状部３１ｄとはそれぞれ連続する板状部としているが、それぞれを分離したものとしてもよい。すなわち、中央部３９付近に板状部を設けず、板状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄをそれぞれ別個のものとしてもよい。また、中央部３９付近にコイルの端部などを保持するための保持部や、係止部、収納部などを適宜設けてもよい。   The protrusions 37a and 37b are provided to form screw holes 38a and 39b. The screw holes 38a and 39b are for attaching the wiring board on the upper winding frame 30 with screws. In FIG. 8, the plate-like portion 31a and the plate-like portion 31c, and the plate-like portion 31b and the plate-like portion 31d are respectively continuous plate-like portions, but may be separated from each other. That is, the plate-like portions 31a, 31b, 31c, and 31d may be provided separately from each other without providing the plate-like portion near the central portion 39. Further, a holding portion for holding the end portion of the coil or the like in the vicinity of the central portion 39, a locking portion, a storage portion, or the like may be provided as appropriate.

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

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

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

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

また、第１巻線部２１及び第２巻線部２２は、後述する方法によって、コイルワイヤーとも呼ばれる銅線条を巻線機によって上部巻枠部３０及び下部巻枠部４０に巻回したものである。なお、この実施の形態では、平角線条の短辺面が水平方向を向き、長辺面が上下方向を向くように、いわゆるエッジワイズ巻に巻回している。平角線条をこのように巻回することによって、曲げ加工後の形状がよく維持される上に、湾曲させた部分において線条の配置が崩れることがほとんどない。したがって、小型で扁平なロータリソレノイドなどにおいては、上部巻枠部３０を省略することも可能である。ただし、上部巻枠部３０を省略する場合には、線条を巻回する際に巻回を補助するジグが必要となる。さらに、丸線条よりも占積率が高いので、コイルの配置に必要なスペースを小さくでき、かつ、丸線条よりも放熱性が良いという利点がある。なお、コイル２０は、丸線条によって形成してもよい。また、第１巻線部２１と第２巻線部２２とを１つの巻線にしてもよいし、これらの巻線部に別個に電流を流す構成とし、さらにどちらか一方をオン、又は両方をオンとすることを可能にし、２段階のトルクを得られるようにしてもよい。さらに、第１巻線部２１と第２巻線部２２とを異なる巻数にすれば、３段階のトルクを得ることもできる。   The first winding part 21 and the second winding part 22 are obtained by winding a copper wire, also called a coil wire, on the upper reel part 30 and the lower reel part 40 by a winding machine by a method described later. It is. In this embodiment, the rectangular wire is wound in a so-called edgewise winding so that the short side face thereof is oriented in the horizontal direction and the long side face thereof is directed in the vertical direction. By winding the flat wire in this manner, the shape after bending is well maintained, and the arrangement of the wire hardly breaks in the curved portion. Therefore, the upper reel portion 30 can be omitted in a small and flat rotary solenoid or the like. However, when the upper reel portion 30 is omitted, a jig for assisting winding is required when winding the filament. Further, since the space factor is higher than that of the round wire, there is an advantage that a space necessary for arranging the coils can be reduced and heat dissipation is better than that of the round wire. In addition, you may form the coil 20 by a round wire. Further, the first winding portion 21 and the second winding portion 22 may be a single winding, or a current is separately supplied to these winding portions, and either one is turned on or both. May be turned on so that a two-stage torque can be obtained. Furthermore, if the first winding part 21 and the second winding part 22 have different numbers of turns, three stages of torque can be obtained.

第１巻線部２１は、右側の垂直部分を対向部２３ａ、左側の垂直部分を対向部２３ｂ、上側の水平部分を連続部２５ａ、下側の水平部分を連続部２５ｂとしている。したがって、対向部２３ａ及び２３ｂは、永久磁石５８の外側面と永久磁石５９の外側面とにわずかな間隙をおいて対向するように設けられる。したがって、コイル２０への通電時には、対向部２３ａ及び２３ｂと、永久磁石５８及び５９との間にローレンツ力が生じて、コイル２０を左右どちらかに回転させる力となる。連続部２５ａ及び２５ｂは、コイル２０への通電時に電流の流路となるものであり、対向部２３ａ及び２３ｂのようにコイル２０を回転させる力をもたらすものではない。したがって、連続部２５ａ及び２５ｂを平坦な板状とすることによって対向部２３ａと対向部２３ｂとの間における電流の経路長をできる限り短くして電力損失と無用な発熱の低減を図っている。   In the first winding portion 21, the right vertical portion is a facing portion 23a, the left vertical portion is a facing portion 23b, the upper horizontal portion is a continuous portion 25a, and the lower horizontal portion is a continuous portion 25b. Accordingly, the facing portions 23 a and 23 b are provided so as to face the outer surface of the permanent magnet 58 and the outer surface of the permanent magnet 59 with a slight gap. Therefore, when the coil 20 is energized, a Lorentz force is generated between the facing portions 23a and 23b and the permanent magnets 58 and 59, and the coil 20 is rotated to the left or right. The continuous portions 25a and 25b serve as a current flow path when the coil 20 is energized, and do not provide a force for rotating the coil 20 unlike the facing portions 23a and 23b. Therefore, by making the continuous portions 25a and 25b into flat plate shapes, the current path length between the facing portion 23a and the facing portion 23b is made as short as possible to reduce power loss and unnecessary heat generation.

第２巻線部２２は、第１巻線部２１と同様に、右側の垂直部分を対向部２４ａ、左側の垂直部分を対向部２４ｂ、上側の水平部分を連続部２６ａ、下側の水平部分を連続部２６ｂとしている。対向部２４ａ及び２４ｂは、永久磁石５８の内側面と永久磁石５９の内側面とにわずかな間隙をおいて対向するように設けられる。したがって、コイル２０への通電時には、対向部２３ａ及び２３ｂと、永久磁石５８及び５９との間にローレンツ力が生じて、コイル２０を左右どちらかに回転させる力となる。連続部２６ａ及び２６ｂは、第１巻線部２１と同様に、平坦な板状とすることによって電力損失の低減を図っている。また、永久磁石５８の外側面に対向する対向部２３ａと、この内側面に対向する対向部２４ａとは同じ方向に電流が流れるように構成されている。さらに、永久磁石５８の外側面に対向する対向部２３ｂと、この内側面に対向する対向部２４ｂとは、対向部２３ａ及び対向部２４ａとは逆方向に電流が流れるように構成されている。   Similarly to the first winding part 21, the second winding part 22 has a right vertical part as a facing part 24a, a left vertical part as a facing part 24b, an upper horizontal part as a continuous part 26a, and a lower horizontal part. Is a continuous portion 26b. The facing portions 24a and 24b are provided to face the inner side surface of the permanent magnet 58 and the inner side surface of the permanent magnet 59 with a slight gap. Therefore, when the coil 20 is energized, a Lorentz force is generated between the facing portions 23a and 23b and the permanent magnets 58 and 59, and the coil 20 is rotated to the left or right. The continuous portions 26a and 26b, like the first winding portion 21, are designed to have a flat plate shape to reduce power loss. Further, the facing portion 23a facing the outer surface of the permanent magnet 58 and the facing portion 24a facing the inner surface are configured so that current flows in the same direction. Further, the facing portion 23b facing the outer surface of the permanent magnet 58 and the facing portion 24b facing the inner surface are configured such that current flows in the opposite direction to the facing portion 23a and the facing portion 24a.

続けて、コイル２０の形成方法について説明する。図９は、コイルの形成手順状態を示す説明図（１）であり、（Ａ）は線条巻回前の斜視図、（Ｂ）は第２巻線部の巻回状態を示す斜視図である。図９において、２７は線条であり、その他の符号は図１と同じものを示す。図１０は、コイルの形成手順状態を示す説明図（２）であり、（Ｃ）は第２巻線部の巻回完了後の斜視図、（Ｄ）は支持部の形成後の斜視図である。図１０の符号は、すべて図１と同じものを示す。図１１は、コイルの形成手順状態を示す説明図（３）であり、（Ｅ）は第１巻線部の巻回状態を示す斜視図、（Ｆ）は第１巻線部の巻回完了後の斜視図である。図１０の符号は、すべて図１及び図９と同じものを示す。なお、これらの３図面においては、内部固定磁極５２の記載を省略している。また、図１２は、コイルの周辺部分の構造を示す斜視図である。図１２の符号は、すべて図１と同じものを示す。   Next, a method for forming the coil 20 will be described. FIGS. 9A and 9B are explanatory views (1) showing the state of the coil forming procedure, where (A) is a perspective view before winding the wire, and (B) is a perspective view showing the winding state of the second winding portion. is there. In FIG. 9, reference numeral 27 denotes a line, and the other reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 10 is an explanatory view (2) showing the state of the coil formation procedure, (C) is a perspective view after the winding of the second winding portion is completed, and (D) is a perspective view after the formation of the support portion. is there. The reference numerals in FIG. 10 are the same as those in FIG. FIG. 11 is an explanatory view (3) showing the state of the coil formation procedure, (E) is a perspective view showing the winding state of the first winding part, and (F) is the completion of winding of the first winding part. It is a rear perspective view. Reference numerals in FIG. 10 are the same as those in FIGS. 1 and 9. Note that the illustration of the internal fixed magnetic pole 52 is omitted in these three drawings. FIG. 12 is a perspective view showing the structure of the peripheral portion of the coil. Reference numerals in FIG. 12 are the same as those in FIG.

まず、図９（Ａ）に示すように、第１シャフト構成体６０を内部固定磁極５２に挿通しておく。次に、第１シャフト構成体６０の嵌合部６２ｂと嵌合部６３ｂとを、上部巻枠部３０の小径部３５ｂと下部巻枠部４０の小径部４８ｂとにそれぞれ圧入し、第１シャフト構成体６０、上部巻枠部３０及び下部巻枠部４０を一体にする。なお、図１２に示すように、第１シャフト構成体６０はボールベアリング５７を介して内部固定磁極５２に間接的に支持されており、この状態において第１シャフト構成体６０と上部巻枠部３０及び下部巻枠部４０の一部は内部固定磁極５２の貫通孔５３の内部に隠れることになる。次に、図９（Ｂ）に示すように、上部巻枠部３０の底板部３３と下部巻枠部４０の底板部４５との周囲に、第２巻線部２２となる平角の線条２７を巻回する。   First, as shown in FIG. 9A, the first shaft constituting body 60 is inserted through the internal fixed magnetic pole 52. Next, the fitting portion 62b and the fitting portion 63b of the first shaft constituting body 60 are press-fitted into the small-diameter portion 35b of the upper winding frame portion 30 and the small-diameter portion 48b of the lower winding frame portion 40, respectively. The structural body 60, the upper reel portion 30 and the lower reel portion 40 are integrated. As shown in FIG. 12, the first shaft component 60 is indirectly supported by the internal fixed magnetic pole 52 via the ball bearing 57, and in this state, the first shaft component 60 and the upper reel portion 30. And a part of the lower winding frame part 40 is hidden inside the through hole 53 of the internal fixed magnetic pole 52. Next, as shown in FIG. 9B, a flat rectangular wire 27 that becomes the second winding portion 22 around the bottom plate portion 33 of the upper winding frame portion 30 and the bottom plate portion 45 of the lower winding frame portion 40. Wrap.

さらに、図１０（Ｃ）に示すように、線条２７を所定回数巻回したら、線条を切断して端部を適宜処理する。なお、線条を切断せずに、次の手順でそのまま第１巻線部２１として巻回することも可能である。次に、図１０（Ｄ）に示すように、第１巻線部２１となる線条を支持する４つの支持部を設けるために、貫通孔３４ａと貫通孔３４ｂ、貫通孔３４ｃと貫通孔３４ｄ、貫通孔４４ａと貫通孔４４ｂ、貫通孔４４ｃと貫通孔４４ｄとの間にそれぞれブッシング５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄを保持しながら、対向するこれらの貫通孔を貫くようにピン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄを挿入し、さらに接着剤でこれらのピンを固定する。   Further, as shown in FIG. 10C, after winding the wire 27 a predetermined number of times, the wire is cut and the end portion is appropriately processed. In addition, it is also possible to wind as the 1st coil | winding part 21 as it is in the following procedure, without cut | disconnecting a filament. Next, as shown in FIG. 10 (D), in order to provide four support portions for supporting the filaments to be the first winding portion 21, the through hole 34a and the through hole 34b, the through hole 34c and the through hole 34d. While holding the bushings 50a, 50b, 50c and 50d between the through-hole 44a and the through-hole 44b and between the through-hole 44c and the through-hole 44d, respectively, the pins 51a, 51b and 51c pass through these opposing through-holes. And 51d are inserted, and these pins are fixed with an adhesive.

これによって、４つの支持部が完成する。そして、図１１（Ｅ）に示すように、ブッシング５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄに第１巻線部２１となる平角の線条２７を巻回する。そして、図１１（Ｆ）に示すように、線条２７を所定回数巻回したら、線条を切断して端部を適宜処理して第１巻線部２１の形成を完了する。なお、第２シャフト構成体６４は、コイルの形成を終えた後に、下部巻枠部４０に対してネジ止めする。   Thereby, four support parts are completed. Then, as shown in FIG. 11 (E), a rectangular wire 27 serving as the first winding portion 21 is wound around the bushings 50a, 50b, 50c and 50d. Then, as shown in FIG. 11 (F), when the wire 27 is wound a predetermined number of times, the wire is cut and the end portion is appropriately processed to complete the formation of the first winding portion 21. In addition, the 2nd shaft structure 64 is screwed with respect to the lower winding frame part 40, after finishing formation of a coil.

つぎに、コイル２０への通電及び回転方向について説明する。図１３は、コイルの通電及び回転方向を示す斜視図である。図１３において、２８ａ、２８ｂ、２８ａ及び２８ｂは電流方向、２９ａ及び２９ｂは回転方向であり、その他の符号は図８と同じものを示す。   Next, energization to the coil 20 and the direction of rotation will be described. FIG. 13 is a perspective view showing the energization and rotation direction of the coil. In FIG. 13, reference numerals 28a, 28b, 28a and 28b denote current directions, 29a and 29b denote rotation directions, and the other reference numerals are the same as those in FIG.

まず、コイル２０へ通電していないときに、コイル２０の対向部２３ａ及び対向部２４ａと、対向部２３ｂ及び対向部２４ｂとは、図１２に示すように、それぞれ永久磁石５８と永久磁石５９との中央付近で静止しているものとする。ここで、コイル２０へ通電すると、図１３の電流方向２８ａ、２８ｂ、２８ｃ及び２８ｄに示すように、２組の対向部にそれぞれ逆方向となる電流が流れる。また、永久磁石５８及び５９、内部固定磁極５２、ベース８４及びケース９０を巡る磁気回路も発生する。   First, when the coil 20 is not energized, the facing portion 23a and the facing portion 24a, and the facing portion 23b and the facing portion 24b of the coil 20 are respectively a permanent magnet 58 and a permanent magnet 59, as shown in FIG. It is assumed that it is stationary near the center of. Here, when the coil 20 is energized, as shown in current directions 28a, 28b, 28c, and 28d in FIG. Also, a magnetic circuit is generated around the permanent magnets 58 and 59, the internal fixed magnetic pole 52, the base 84, and the case 90.

そうすると、対向部２３ａ及び対向部２４ａと、対向部２３ｂ及び対向部２４ｂとを流れる電流に対して右ねじが進む向きの力、すなわち荷電粒子の流れを動かそうとするローレンツ力が働いて、これらの対向部を図１３の回転方向２９ａの向きに動かす。そうすると、コイル２０の回転に伴って、コイルボビンを構成する上部巻枠部３０及び下部巻枠部４０と、シャフトを構成する第１シャフト構成体６０及び第２シャフト構成体６４も回転する。そして、図１のストッパ８２ａに下部巻枠部４０の板状部４１ａが当接すると、その位置で停止する。   Then, the force in the direction in which the right-handed screw advances with respect to the current flowing through the facing portion 23a and the facing portion 24a, and the facing portion 23b and the facing portion 24b, that is, the Lorentz force that tries to move the flow of charged particles, Are moved in the direction of the rotation direction 29a of FIG. Then, as the coil 20 rotates, the upper and lower winding frame portions 30 and 40 constituting the coil bobbin, and the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64 constituting the shaft also rotate. Then, when the plate-like portion 41a of the lower winding frame portion 40 comes into contact with the stopper 82a of FIG. 1, the stopper stops at that position.

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

なお、上部巻枠部３０及び下部巻枠部４０等を逆回転させるときに、逆方向に電流を流す手段以外の手段を採用してもよい。例えば、ケース９０の内部又は外部に設けたつるまきばねなどの機械的手段によって上部巻枠部３０及び下部巻枠部４０等を逆回転されるような状態に設けてもよい。このようにすれば、上部巻枠部３０及び下部巻枠部４０等が所定角度まで回転したところでコイル２０への通電を止めると、つるまきばねなどの手段の働きによって上部巻枠部３０及び下部巻枠部４０等が元の角度に戻るように動作するようになる。   In addition, when rotating the upper winding frame part 30 and the lower winding frame part 40 etc. reversely, you may employ | adopt means other than the means to send an electric current to a reverse direction. For example, the upper reel portion 30 and the lower reel portion 40 may be reversely rotated by mechanical means such as a helical spring provided inside or outside the case 90. In this way, when the coil 20 is de-energized when the upper reel portion 30 and the lower reel portion 40 are rotated to a predetermined angle, the upper reel portion 30 and the lower reel portion 30 and the lower reel portion are actuated by means of means such as a helical spring. The reel 40 or the like operates so as to return to the original angle.

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

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

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

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

永久磁石５８及び永久磁石５９とは、図１に示すように、略円弧板状に形成されており、その着磁方向が逆になっている。すなわち、永久磁石５８は、外側面がＳ極側、内側面がＮ極側となるように着磁され、永久磁石５９は、外側面がＮ極側、内側面がＳ極側となるように着磁されている。このように着磁することによって、コイル２０に図１３に示す方向の電流を流したときに、永久磁石５８及び永久磁石５９と、対向部２３ａ、２３ｂ、２４ａ及び２４ｂとの間にコイル２０を同じ方向へ回転させるローレンツ力を生成する。なお、永久磁石５８及び永久磁石５９の着磁方向は、それぞれの外側面又は内側面の曲率中心から放射状に広がる、又は曲率中心へ収束する方向になされていることが望ましい。   As shown in FIG. 1, the permanent magnet 58 and the permanent magnet 59 are formed in a substantially arc plate shape, and their magnetization directions are reversed. That is, the permanent magnet 58 is magnetized so that the outer surface is on the S pole side and the inner side surface is on the N pole side, and the permanent magnet 59 is on the N pole side and the inner side surface is on the S pole side. Magnetized. By magnetizing in this way, when a current in the direction shown in FIG. 13 is passed through the coil 20, the coil 20 is placed between the permanent magnet 58 and the permanent magnet 59 and the opposing portions 23a, 23b, 24a and 24b. Generate Lorentz force that rotates in the same direction. The magnetizing directions of the permanent magnet 58 and the permanent magnet 59 are preferably set in a direction in which they radially spread from or converge to the center of curvature of the respective outer or inner surface.

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

ストッパ８２ａ及び８２ｂは、コイルボビン１１の回転を規制する機能を持つ。すなわち、下部巻枠部４０が一定角度左回転すると、下部巻枠部４０の板状部４１ａがストッパ８２ａに当接して回転が停止する。また、下部巻枠部４０が一定角度右回転すると、下部巻枠部４０の板状部４１ｃがストッパ８２ｂに当接して回転が停止する。また、ストッパ８２ａとストッパ８２ｂとは、支持体７０をベース８４に固定する前に、支持体７０の嵌込溝７２と反対側の面の図示してない嵌込溝とに、嵌込部８３ａと嵌込部８３ｂとを下側から差し込むことによって支持体７０に付設する。なお、支持体７６にも、嵌込溝７８と反対側の面の図示してない嵌込溝とを形成しているので、支持体７６にストッパ８２ａ及び８２ｂを付設してもよい。   The stoppers 82a and 82b have a function of restricting the rotation of the coil bobbin 11. That is, when the lower winding frame portion 40 rotates counterclockwise by a certain angle, the plate-like portion 41a of the lower winding frame portion 40 comes into contact with the stopper 82a and stops rotating. Further, when the lower reel portion 40 rotates to the right by a certain angle, the plate-like portion 41c of the lower reel portion 40 comes into contact with the stopper 82b and stops rotating. Further, the stopper 82a and the stopper 82b are inserted into a fitting groove 83a (not shown) on the surface opposite to the fitting groove 72 of the support 70 before the support 70 is fixed to the base 84. And the fitting part 83b are attached to the support body 70 by inserting them from below. Since the support 76 is also formed with an insertion groove (not shown) on the opposite side of the insertion groove 78, stoppers 82 a and 82 b may be attached to the support 76.

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

以上説明したように、この実施の形態に係るロータリソレノイド１０においては、コイル２０の対向部２３ａと対向部２４ａとが永久磁石５８の外側面と内側面とを、対向部２３ｂ及び対向部２４ｂとが永久磁石５９の外側面と内側面とを挟み込むように位置させ、この状態においてコイル２０電流を流すことによって。永久磁石５８及び５９の外側面側と内側面側との双方のコイルにローレンツ力が働くようにしたので、磁気回路の一部に間隙（エアギャップ）を設け、通電時にこの間隙を埋めるように回転動作するロータリソレノイドよりも高効率となる。ひいては、このようなロータリソレノイドよりも小型化が容易になる。また、第１シャフト構成体６０及び第２シャフト構成体６４の間に下部巻枠部４０が介在し、かつ、コイル２０の一部を第１シャフト構成体６０及び第２シャフト構成体６４の中心軸と直交するように配設したので、第１シャフト構成体６０及び第２シャフト構成体６４を迂回するようにコイル２０を配設する必要がなく、電力損失や無用な発熱を低減することができる。さらに、シャフトを第１シャフト構成体６０と第２シャフト構成体６４との２つで構成しているので、内部固定磁極５２の周囲にコイルやコイルボビン、永久磁石を配置するという複雑な構造であっても組立が容易である。くわえて、コイルを平角線条で形成する場合には、上部巻枠部３０を省略できるので、軽量化も可能になる。さらに、上部巻枠部３０を省略する場合には、ケース９０の上方の空間を収納空間とし、配線や磁気センサなどのデバイスなどを収納することも可能になる。   As described above, in the rotary solenoid 10 according to this embodiment, the facing portion 23a and the facing portion 24a of the coil 20 connect the outer surface and the inner surface of the permanent magnet 58, and the facing portion 23b and the facing portion 24b. Is positioned so as to sandwich the outer side surface and the inner side surface of the permanent magnet 59, and the coil 20 current is allowed to flow in this state. Since Lorentz force acts on both the outer side and inner side coils of the permanent magnets 58 and 59, a gap (air gap) is provided in a part of the magnetic circuit so that the gap is filled when energized. It is more efficient than a rotary solenoid that rotates. As a result, size reduction becomes easier than such a rotary solenoid. Further, the lower winding frame portion 40 is interposed between the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64, and a part of the coil 20 is the center of the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64. Since it is arranged so as to be orthogonal to the axis, it is not necessary to arrange the coil 20 so as to bypass the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64, thereby reducing power loss and unnecessary heat generation. it can. Further, since the shaft is composed of the first shaft constituting body 60 and the second shaft constituting body 64, the structure is complicated in that a coil, a coil bobbin, and a permanent magnet are arranged around the inner fixed magnetic pole 52. However, assembly is easy. In addition, when the coil is formed of a rectangular wire, the upper winding frame portion 30 can be omitted, so that the weight can be reduced. Furthermore, when the upper reel unit 30 is omitted, a space above the case 90 is used as a storage space, and devices such as wiring and magnetic sensors can be stored.

なお、本発明は以上に説明した内容に限定されるものではなく、コイルボビンの接続部、コイル、又は構造支持体の細部の形状や、コイルボビンへの金属の線条の種類などについては、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限りにおいて種々の変形を加えることが可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described contents, and the details of the shape of the connection portion of the coil bobbin, the coil, or the structure support, the type of the metal wire to the coil bobbin, etc. Various modifications can be made without departing from the scope described in the section.

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

Claims (6)

左右に回転自在に設けられたシャフトと、
前記シャフトの近傍に配置されると共に、互いの内側面同士が対向するように、かつ、着磁方向が逆向きになされた第１の永久磁石及び第２の永久磁石と、
平坦面を備えこの平坦面が前記シャフトに接続された接続部と、前記平坦面を横断するように形成された配線溝と、前記接続部の前記配線溝の第１の端部近傍から突出するように設けられた第１の板状部及び第２の板状部と、前記接続部の前記配線溝の第２の端部近傍から突出するように設けられた第３の板状部及び第４の板状部と、前記第１の板状部と前記第２の板状部とに架け渡すように設けられた第１の支持部と、前記第３の板状部と前記第４の板状部とに架け渡すように設けられた第２の支持部とを備えたコイルボビンと、
略矩形枠状に形成されると共に前記第１の支持部及び前記第２の支持部とに架設された第１の巻線部と、略矩形枠状に形成されると共に前記配線溝内に配設された第２の巻線部を備えると共に、前記第１の巻線部は、前記第１の永久磁石の外側面に対向するように設けられた第１の対向部と、前記第２の永久磁石の外側面に対向するように設けられた第２の対向部と、前記第１の対向部の上端と前記第２の対向部の上端とに対して連続するように設けられた第１の連続部と、前記第１の対向部の下端と前記第２の対向部の下端とに対して連続するように設けられた第２の連続部とを備え、前記第２の連続部は前記接続部の前記配線溝の内部に、かつ、前記配線溝の底面から離隔して配置され、前記第２の巻線部は、前記第１の永久磁石の内側面に対向するように設けられた第３の対向部と、前記第２の永久磁石の内側面に対向するように設けられた第４の対向部と、前記第３の対向部の上端と前記第４の対向部の上端とに連続するように設けられた第３の連続部と、前記第３の対向部の下端と前記第４の対向部の下端とに連続するように設けられた第４の連続部とを備え、前記第４の連続部は前記接続部の前記配線溝の底面に接し、かつ、前記第２の連続部から離隔して配置され、前記コイルへの通電時に、前記第１の対向部及び前記第３の対向部を流れる電流が第１の方向となり、かつ、前記第２の対向部及び前記第４の対向部を流れる電流が前記第１の方向と逆向きの第２の方向となることを特徴とするロータリソレノイド。 A shaft that is freely rotatable to the left and right;
A first permanent magnet and a second permanent magnet which are arranged in the vicinity of the shaft and whose inner surfaces face each other and whose magnetization directions are opposite to each other;
A flat surface is provided, and the flat surface protrudes from a connection portion connected to the shaft, a wiring groove formed so as to cross the flat surface, and a vicinity of the first end of the wiring groove of the connection portion. The first plate-like portion and the second plate-like portion provided in this manner, and the third plate-like portion and the second plate-like portion provided so as to protrude from the vicinity of the second end of the wiring groove of the connection portion. 4 plate-like portions, a first support portion provided so as to span the first plate-like portion and the second plate-like portion, the third plate-like portion and the fourth plate-like portion A coil bobbin provided with a second support portion provided so as to span the plate-like portion;
A first winding portion that is formed in a substantially rectangular frame shape and is laid over the first support portion and the second support portion, and is formed in a substantially rectangular frame shape and disposed in the wiring groove. A second winding portion provided, and the first winding portion includes a first facing portion provided to face an outer surface of the first permanent magnet, and the second winding portion. A second opposing portion provided to face the outer surface of the permanent magnet, a first provided to be continuous with the upper end of the first opposing portion and the upper end of the second opposing portion. And a second continuous portion provided so as to be continuous with a lower end of the first opposing portion and a lower end of the second opposing portion, wherein the second continuous portion is It is arranged inside the wiring groove of the connecting portion and spaced from the bottom surface of the wiring groove, and the second winding portion is located inside the first permanent magnet. A third facing portion provided to face the second permanent magnet, a fourth facing portion provided to face the inner surface of the second permanent magnet, an upper end of the third facing portion, and the first A fourth continuous portion provided so as to be continuous with an upper end of the fourth opposing portion, a fourth continuous portion provided so as to be continuous with a lower end of the third opposing portion and a lower end of the fourth opposing portion. The fourth continuous portion is disposed in contact with the bottom surface of the wiring groove of the connection portion and spaced apart from the second continuous portion, and when the coil is energized, Current flowing in the first facing portion and the third facing portion is in the first direction, and current flowing in the second facing portion and the fourth facing portion is opposite to the first direction. A rotary solenoid characterized by being in the direction of 2. 前記コイルボビンは、前記シャフトに接続され、平坦面を有する別の接続部と、前記別の接続部から突出するように設けられた第５の板状部及び第６の板状部と、前記別の接続部から前記第５の板状部及び前記第６の板状部に対して背向する方向に突出するように設けられた第７の板状部及び第８の板状部と、前記第５の板状部と前記第６の板状部とに架け渡すように設けられた第３の支持部と、前記第７の板状部と前記第８の板状部とに架け渡すように設けられた第４の支持部とをさらに備え、
前記コイルは、前記第１の巻線部が前記第３の支持部及び前記第４の支持部に架設され、前記第２の巻線部が前記別の接続部の前記平坦面に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のロータリソレノイド。 The coil bobbin is connected to the shaft and has another flat connecting portion, a fifth plate-like portion and a sixth plate-like portion provided so as to protrude from the other connecting portion, A seventh plate-like portion and an eighth plate-like portion provided so as to protrude from the connecting portion in a direction facing away from the fifth plate-like portion and the sixth plate-like portion; A third support portion provided so as to be bridged between the fifth plate-like portion and the sixth plate-like portion, and a bridge between the seventh plate-like portion and the eighth plate-like portion. And a fourth support portion provided in
In the coil, the first winding portion is installed on the third support portion and the fourth support portion, and the second winding portion is disposed on the flat surface of the another connection portion. The rotary solenoid according to claim 1. 前記コイルボビンは、前記第１の支持部が前記第１の板状部と前記第２の板状部とを貫通する第１のピンとこの第１のピンを覆うように設けられた第１のブッシングとで形成され、前記第２の支持部が前記第３の板状部と前記第４の板状部とを貫通する第２のピンとこの第２のピンを覆うように設けられた第２のブッシングとで形成され、前記第３の支持部が前記第５の板状部と前記第６の板状部とを貫通する第３のピンとこの第３のピンを覆うように設けられた第３のブッシングとで形成され、前記第４の支持部が前記第７の板状部と前記第８の板状部とを貫通する第４のピンとこの第４のピンを覆うように設けられた第４のブッシングとで形成されていることを特徴とする請求項２に記載のロータリソレノイド。   The coil bobbin has a first bushing provided so that the first support portion covers the first pin and the first pin passing through the first plate-like portion and the second plate-like portion. And the second support part is provided so as to cover the second pin and the second pin passing through the third plate-like part and the fourth plate-like part. And a third pin formed so as to cover the third pin and the third pin passing through the fifth plate-like portion and the sixth plate-like portion. The fourth support part is provided so as to cover the fourth pin and the fourth pin passing through the seventh plate-like part and the eighth plate-like part. The rotary solenoid according to claim 2, wherein the rotary solenoid is formed of four bushings. 前記コイルは、前記接続部の前記配線溝と前記別の接続部の前記別の配線溝とに金属の線条を巻回することによって前記第２の巻線部を形成し、前記第２の巻線部を形成した後に、前記コイルボビンに前記第１のピン、前記第２のピン、前記第３のピン及び前記第４のピンと、前記第１のブッシング、前記第２のブッシング、前記第３のブッシング及び前記第４のブッシングを取り付けし、さらに前記第１のブッシング、前記第２のブッシング、前記第３のブッシング及び前記第４のブッシングに金属の線条を巻回することによって前記第１の巻線部を形成したことを特徴とする請求項３に記載のロータリソレノイド。   The coil forms the second winding part by winding a metal wire around the wiring groove of the connection part and the another wiring groove of the another connection part, and the second winding part is formed. After forming the winding portion, the first pin, the second pin, the third pin, and the fourth pin, the first bushing, the second bushing, and the third pin on the coil bobbin. The first bushing and the fourth bushing are attached, and further, the first bushing, the second bushing, the third bushing, and the fourth bushing are wound with a metal wire on the first bushing. The rotary solenoid according to claim 3, wherein the winding portion is formed. 前記コイルは、平角線条を前記コイルボビンに巻回することによって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のロータリソレノイド。   The rotary solenoid according to any one of claims 1 to 4, wherein the coil is formed by winding a rectangular wire around the coil bobbin. 前記コイルボビンの前記接続部は略円盤状に形成され、
前記シャフトは、基端に略円盤状の接続部が形成され、この接続部が前記コイルボビンの前記接続部にネジによって止着されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のロータリソレノイド。 The connection portion of the coil bobbin is formed in a substantially disc shape,
6. The shaft according to claim 1, wherein a substantially disc-shaped connection portion is formed at a base end of the shaft, and the connection portion is fixed to the connection portion of the coil bobbin with a screw. The rotary solenoid according to one item.

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