JP3545889B2

JP3545889B2 - ロ−タリソレノイド

Info

Publication number: JP3545889B2
Application number: JP26347096A
Authority: JP
Inventors: 洋之小田原
Original assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2016-09-12
Also published as: JPH1092633A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロ−タリソレノイドの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のロ−タリソレノイドは図１及び図２に示すように、永久磁石１に回転磁界を形成するように、永久磁石１を囲む磁性体プレ−ト２を配置し、この磁性体プレ−ト２は複数の極歯の各にコイル３ａ、３ｂ、３ｃが巻回されている。
そして、永久磁石１には、その回転軸に直角シャフト６が固着されている。
【０００３】
更に、永久磁石１、磁性体プレ−ト２及びコイル３ａ、３ｂ、３ｃ等はケ−ス４ａ、４ｂに覆われており、シャフト６が外部に貫通している。
【０００４】
また、シャフト６は、その回転方向の安定性を良くするために、軸受５ａ、５ｂによって２カ所で両持ち支持されている。
【０００５】
このような構成のロ−タリソレノイドにおいて、永久磁石１の回転力はシャフト６を通して外部に伝達されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来技術の構造においては、シャフトが２カ所の軸受によって支持されているため、ロ−タリソレノイドが厚くなってしまう。
また、２カ所の軸受けの芯ずれが発生するなどして、耐久性においても劣る。更に、軸受けを２カ所設けるため、部品点数及び構造上において高価なものになってしまう等の問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点を解決して、厚みを薄く、構造を簡素化し、かつ、低コストで耐久性の優れたロ−タリソレノイド提供することを目的とするものである。
【０００８】
【かだいを解決するための手段】
本発明は、永久磁石１に回転磁界を形成するように、この永久磁石１を囲んで、複数の極歯を有する磁性体プレ−ト２を配置し、更に、磁性体プレ−ト２の複数の極歯にはそれぞれコイル３を巻回し、かつ、永久磁石１の回転力がシャフト６を通して外部に伝達される様に構成されたロ−タリソレノイドに於いて、シャフト６は、一個の軸受５によって片持支持されている事を特徴とするロ−タリソレノイドである。
これによって、薄型のロ−タリソレノイドが実現できる。
【０００９】
このような構造を実現するための一つの手段は、磁性体プレ−ト２の厚みの中心線が、永久磁石１の厚みの中心線に対して、軸受５の端面側にずれており、そして、永久磁石１の中心線と磁性体プレ−ト２の中心線を一致させるような磁力が、永久磁石１に働くことにより、シャフト６は、軸受５の少なくとも一方の端面（ロ）と軸受面（イ）との、少なくとも２面で支持される事を特徴とするロ−タリソレノイドである。
このような構成によって、シャフト６は少なくとも２カ所で支持されるため、シャフトの回転に対して極めて安定性がよくなる。
【００１０】
さらに具体的な一つの手段は、永久磁石１の中心線が磁性体プレ−ト２の中心線に一致する方向に働く磁力が、永久磁石１の浮力として働き、この永久磁石１の浮力押圧によって、シャフト６に直角に設けたシャフトツバ８は、軸受５の一方の端面、すなわち永久磁石１側の端面（ロ）を押圧し、この結果、シャフト６は、軸受５の軸受面（イ）と永久磁石側の端面（ロ）との２面によって支持される事を特徴とするロ−タリソレノイドである。
【００１１】
また、前記軸受５はボ−ルベアリングである事が望ましく、一つの完成品とするためには、少なくとも永久磁石１と磁性体プレ−ト２とコイル３とを、ケ−ス４で覆う事を特徴とするロ−タリソレノイドである。
【００１２】
尚、上記の構成を満足するためには、永久磁石１の浮力（ト）は、磁性体プレ−ト２と永久磁石１の間の磁力（ヘ）が最も小さくなる位置に永久磁石１が回転した時においても、永久磁石１とシャフト６の合計質量より、大きい事が必要条件である。
【００１３】
【実施の形態】
図３は、本発明のロ−タリソレノイドの一実施例断面図であり、図４は、そのＡ部詳細図である。
従来技術と同一部品は同一番号がふってある。
【００１４】
この種のロ−タリソレノイドは従来技術と同様、円柱状であって円周方向に着磁された永久磁石１に回転磁界を形成するように、永久磁石１を囲むように複数の極歯を有する磁性体プレ−ト２を配置し、この磁性体プレ−ト２の複数の極歯には、それぞれコイル３が巻回されている。
そして、永久磁石１には、その回転軸に直角にシャフト６が固着されている。更に、永久磁石１、磁性体プレ−ト２及びコイル３等はケ−ス４で覆われており、シャフト６が外部に貫通している。
【００１５】
又、軸受け５は取り付けプレ−ト７に固着され、この軸受け５がシャフト６を支承している。
このような構成のロ−タリソレノイドにおいて、永久磁石１の回転力はシャフト６を通して外部にスム−ズに伝達されるようになっている。
【００１６】
ここで、本発明の特徴は、シャフト６は一個の軸受け５によって、安定的に支承されている事にある。
このように軸受け５を一個にすることによって、ロ−タリソレノイドの厚みを従来のものに比べて薄くすることが出来る。
【００１７】
しかし、単純に軸受けを一個にしたのでは、シャフト６が、いわゆる、片持ち軸受けとなり、シャフト６の駆動安定性が悪くなる。
【００１８】
そこで、本発明は、図４のＡ部詳細図に示すような構成になっている。
即ち、永久磁石１の中心線（ホ）に比べて、磁性体プレ−ト２の中心線（ニ）が、軸受け５の端面側にずれている。
【００１９】
また、シャフト６にはシャフトツバ８を設け、永久磁石１の図の上面がシャフトツバ８の下面を押圧することによって、シャフトツバ８は軸受け５の下部端面を押圧するようになっている。
【００２０】
この実施例では軸受け５はボ−ルベアリングで表示されている。
従って、軸受け５の外周円環は、取り付けプレ−ト７に固着され、固定部となっている。
また、シャフト６は軸受け５の内周円環に支持され、軸受け５のボ−ルが回転することによって、軸受け５の内周円環とシャフト６が一体となって回転体を形成している。
【００２１】
ここで、永久磁石１の中心線（ホ）に比べて、磁性体プレ−ト２の中心線（ニ）は、軸受け５の下部端面側にずれているので、永久磁石１と磁性体プレ−ト２の端面には、図の矢印（ヘ）のような、斜め上方の磁力が働く。
この磁力（ヘ）の上方向ベクトル成分によって、永久磁石１は上向きに浮力（ト）が働く。
【００２２】
従って、永久磁石１は、シャフトツバ８の永久磁石支持部（ハ）を押圧し、この結果、シャフトツバ８は軸受け５の下部端面、即ち、シャフト支持部（ロ）を押圧する。
【００２３】
これにより、シャフト６は、シャフト軸方向のシャフト支持部（イ）と、シャフト軸と直角方向のシャフト支持部（ロ）の２カ所で、軸受け５に支持される事になる。
【００２４】
この結果、シャフト６は一個の軸受け５を用いても２面で支持されるので、シャフトは芯ぶれを起こす事なく、安定した回転力を外部に伝達することができる。尚、シャフトツバ８の出っ張り長さは、シャフト６と一体的に回転する軸受け５の内周円環の肉厚程度がよく、シャフトツバ８が軸受け５の外周円環まで伸びていると、軸受け５の固定面を慴動するので好ましくない。
【００２５】
又、軸受け５は、本実施例ではボ−ルベアリングで説明したが、その他の軸受け、例えば樹脂系のブッシュ軸受け等であっても構わない。
【００２６】
更に、本発明の作用上、永久磁石の浮力（ト）は、磁性体プレ−ト２と永久磁石１との間の磁力（ヘ）が最小になる位置に永久磁石１が回転した時に於いても、永久磁石１とシャフト６の合計質量より大きくなければならない。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の構成により、一個の軸受けでシャフトの２カ所を支持する事ができるので、薄型のロ−タリソレノイドを提供することができる。
これにより、構造も簡単になり、軸受け等の部品点数も削減できるので、信頼性が高く、かつ、安価なロ−タリソレノイドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のロ−タリソレノイドの横断面図
【図２】従来のロ−タリソレノイドの縦断面図
【図３】本発明のロ−タリソレノイドの縦断面図
【図４】図３のＡ部詳細図
【符号の説明】
１永久磁石
２磁性体プレ−ト
３、３ａ、３ｂ、３ｃコイル
４、４ａ、４ｂケ−ス
５、５ａ、５ｂ軸受け
６シャフト
７取り付けプレ−ト
８シャフトツバ

Claims

永久磁石１に回転磁界を形成するように、前記永久磁石１を囲んで、複数の極歯を有する磁性体プレ−ト２を配置し、前記磁性体プレ−ト２の複数の極歯にはそれぞれコイル３を巻回し、かつ、前記永久磁石１の回転力がシャフト６を通して外部に伝達される様に構成されたロ−タリソレノイドに於いて、前記シャフト６は、一個の軸受５によって片持支持され、
前記磁性体プレ−ト２の厚みの中心線は、前記永久磁石１の厚みの中心線に対して、前記軸受５の端面側にずれており、前記永久磁石１の中心線と前記磁性体プレ−ト２の中心線を一致させるような磁力が、前記永久磁石１に働くことにより、前記シャフト６は前記軸受５の端面（ロ）と、軸受面（イ）との２面で支持されている事を特徴とするロ−タリソレノイド。
請求項１記載のロ−タリソレノイドに於いて、前記永久磁石１の中心線が前記磁性体プレ−ト２の中心線に一致する方向に働く前記磁力は、前記永久磁石１の浮力として働き、前記永久磁石１の浮力押圧によって、前記シャフト６に直角に設けたシャフトツバ８は、軸受５の前記永久磁石１側の端面を押圧し、これによって前記シャフト６は、前記軸受５の前記永久磁石１側の端面（ロ）と軸受面の（イ）との、２面によって支持される事を特徴とするロ−タリソレノイド。
請求項２記載のロ−タリソレノイドに於いて、前記軸受５はボ−ルベアリングである事を特徴とするロ−タリソレノイド。
請求項３記載のロ−タリソレノイドに於いて、前記永久磁石１と前記磁性体プレ−ト２と前記コイル３とをケ−ス４で覆う事を特徴とするロ−タリソレノイド。
請求項２〜４のいずれか１項記載のロ−タリソレノイドに於いて、前記永久磁石１の浮力（ト）は、前記磁性体プレ−ト２と前記永久磁石１の間の磁力（ヘ）が最も小さくなる位置に前記永久磁石１が回転した時においても、前記永久磁石１と前記シャフト６の合計質量より大きい事を特徴とするロ−タリソレノイド。