JPH0236758A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本考案は、電気施解錠装置などに使用されるロータリー
ソレノイドの改良に間する。

［従来の技術］ 近時、ロータリーソレノイドを使用した電気施解錠装置
が開発されているが、このようなロータリーソレノイド
１００は、第５図（ａ）に示したように、コイル１００
ｂを巻装したヨークの中央に空間部１００ｈを形成して
、１組の対極１００ａ、１００ａを分離形成したステー
タ１００ｄの空間部１０．Ｏｈ内に、永久磁石の中心に
回転軸１００ｉを設けた２極ロータ１００ｃを両側から
包み込むような格好で収容した構造とされており、コイ
ル１００ｂへの通電極性を反転させることによってロー
タ１００Ｃを交互に反転させて施解錠操作などの駆動力
を得ている。なお、　１００ｆはロータの磁極片、　１
００ｅは非磁性体で形成されている。

ところで、このような構造のロータリソレノイド１００
では、ロータ１００ｃに働くトルクＴはロータ１００ｃ
とステー９１００ｄ間の磁気抵抗の逆数、すなわちパー
ミアンスを回転角度で微分した値に比例する。このため
、回転トルクＴはステータ１００ｄからロータ１００ｃ
を通じる磁束の変化率に比例して増減することになり、
したがって磁束量の変化がなく一定の場合には、回転ト
ルクＴはゼロとなり、ロータ１００ｃの回転に伴い磁束
量が増加する場合は回転方向の回転トルクが発生し、逆
に磁束量が減少する場合には、回転方向に対して逆方向
の回転トルクが発生する。

つまり、第５図（ａ）に示すようにロータ１００Ｃの外
面の全体がステータ１００ａ対極に重合して対向してい
る範囲内では（図のθで示す範囲）、磁束量の変化がほ
とんど無いためトルクが発生せず、ロータ１００ｃの停
止位置が安定しないことになる。また第５図（ｂ）に示
すように、ロータ１００ｃが真横を向いてしまった場合
には、コイロータ１００ｃに加わるトルクが均衡するの
で、コイル１００ｂに通電してもロータ１００ｃが回転
しないことになる。そこで、このようなロータリソレノ
イド１００を電気錠装置の施錠解錠駆動ＩＩｆｉＦＥと
して使用する場合は、第６図に示したように、ステータ
１００ｄとロータ１００ｃにストッパー１００ｊ、１０
０ｋ及び１００ｊ！を設けてロータ１００ｃの制動時に
於ける位置を固定するのが通例となっている。

しかしながら、このような構造のロータリーソレノイド
では、ロータ１００ａが反転通電されて回転する度にス
テータ１００ｄ側に設けたストッパー１００ｉ、　　１
００にとロータ１００ｃ側に設けたストッパー１００＃
とが接触して衝撃音が発生するなどの問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ 上記問題点を解決するために提案される本発明は、スト
ッパーを設けることなく、ロータの制動位置を安定にで
きる構造の簡単なロータリーソレノイドを提供すること
を目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために提案される本発明は、中心に
回転軸を設けた２極ロータと、上記ロータの回転域を両
側から包み込む形で収容する空間部によって分離形成さ
れた１組の対極を有したステータとを絹み合わせたロー
タリーソレノイドの改良であって、ステータの各々の対
極の略中央部を、他の部分に比べて透磁率の低い材質で
形成した構造にしたことを特徴としている。

［作用］ 本発明のロータリーソレノイドでは、２つのステータの
各々中央部に他の部分よりも透磁率の低い材質を使用し
た部分を設け、ロータがこの低透磁率部分を回転すると
きには磁束量が低下するため、ロータはステータ両側の
ステータ歯部に対向して停止する。従ってロータリーソ
レノイドに通電してロータを回転動作させた場合、スト
ッパーを設けなくてもステータ歯部に対抗した位置にロ
ータが停止することになる。

［実施例］ 以下に図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明のロータリーソレノイドｌの構造を示
す説明図である。図において、１はロータリーソレノイ
ドであり、１０は１組の対極１　ａ。

１ｂを空間部ｌｊによって分離形成したステータ。

２０は中心に回転軸１ｋを設けたロータを示してい　る
。

ステータ１０の１組の対極１ｂ、ｌｃのほぼ中央部には
、凹状切欠部１ｄ、　１ｅを設けることによって、対極
の一方１ｄには、ステータ歯部１　ｆ。

ｌｈを形成し、対極の他方にはステータ歯部１１１ｇを
形成している。

またロータ２０は出力軸１ｋを有し、非磁性板１ｎの両
側に永久磁石の磁極片１ｍ、１１を有した構造とされて
いる。

このような構成のロータリーソレノイドｌでは、第２図
（ａ）に示すように、コイルｌａに通電しない状態では
、ロータ２０の磁極１ｍ＋１＋：による磁束は、磁極片
１ｍ→ステータ歯部Ｉｆ→ステータ歯部１ｇ→磁極片１
１を通じて破線で示す経路で流れる。ここで、ステータ
歯部１ｆ、　　１ｇとロータｌｊの磁極片１ｍ、１７Ｂ
の対向面積がほぼ同一であるため、ロータ２０はステー
タ歯部１　ｆ。

Ｉｇに対向している状態で磁束が最大となり、この状態
から回転しようとすると磁束量が減少することになる。

従って、ステータ歯部１ｆ、　　１ｇとロータ２０の磁
極片１ｍ１１１が対向した位置に戻るようなトルクが発
生し、この対向した位置でロータ２０は安定状態となり
制動する。

次に、第２図（ｂ）に示すように、ステータ１０の１鞘
の対極１ｂおよび１ｃが、各々Ｎ極及びＳ極になるよう
にコイルｌａに通電すると、ロータ２０の磁極片１ｍの
Ｎ極とステータ歯部１ｆのＮ極間と、磁極片１βのＳ極
とステータ歯部１ｇのＳ極間で反発トルクが発生して、
ロータ２０は右回転トルクを得る。ロータ２０の回転が
進むと、破線で示すようにステータ歯部１ｆから磁極片
１ｍを通じてステータ歯部１ｉに流れるコイルによる磁
束と、ステータ歯部１ｈから磁極片１１を通じてステー
タ歯部１ｇに流れるコイルによる磁束が増加するため、
ロータ２０の右回転トルクが増大する。そして、ロータ
２０の回転が更に進んで、第２図（Ｃ）に示すようにロ
ータ２０とステータ１０の歯部１ｉ、Ｉｈが対向すると
ステータ歯部ｘｌ、　　ｌｈとロータ２０間の吸引力が
最大となり、ロータ２０は安定状態となり制動する。

このような構造では、ストッパーを設けることなく、通
電によるロータ２０の回転領域を規制することが可能と
なり、ストッパによって発生する衝−９音も無くなるが
、特にステータ歯部】ｆ、１ｉ１．ｌｉ、Ｉｇを、ロー
タ２０の極面１ｍ、ｌｊ！と対向面積がほぼ同一となる
ような構造としたものでは、制動位置が確実に固定され
る。

なお、以上の実施例では、ステータ１０の対極ｌｂ、ｌ
ｃに、凹状切欠部を形成した例を示したが、その部分を
ステータの他の部分に比べて透磁率の低い材質で形成し
たり、その部分に透磁率の低い材質を充填しても同様な
効果が得られることはいうまでもない。

第３図及び第４図は、本発明のロータリーソレノイドを
電気施解錠装置以外に適用した例を示すものである。す
なわち第３図に示すように、ロータリーソレノイドｌの
回転軸１ｋに表示板２を取り付けた構成とされており、
電気錠への通電操作及び手動による施解錠操作による信
号を検出してロータリーソレノイド１を駆動することに
よって表示板２を回転させ、第４図に示すように扉３に
設けた表示窓３ａから在室、不在の表示を行なうもので
ある。この実施例においても、ロータリーソレノイド１
にはストッパは不要であり、従ってロータリーソレノイ
ド１の駆動時のストッパによる衝撃音が解消されること
になる。

［発明の効果］ 本発明のロータリーソレノイドにより、ロータの回転角
度を規制してロータの安定を図るためのストッパを不要
として、ロータリーソレノイドの制動位置が規定出来る
ので、駆動時に生じがちな衝撃音が解消され、操作性の
優れたロータリーソレノイドが提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロータリーソレノイドの構造説明図、
第２図（ａ）〜（ｃ）はその動作説明図、第３図及び第
４図はその応用例を示す図、第６図（ａ）、　　（ｂ）
は、従来のロータリーソレノイドの構造と動作を説明す
る図、第６図はストッパーを設けたロータリーソレノイ
ドの一例図である。 ［符号の説明コ ｌΦ自ロータリソレノイド １０＠−・ステータ ２０会１０−タ １ｋ・・・出力軸 １ｍ、ｌｊ！・・・ロータの磁極片 ｌｂ、ｌｃ−会・ステータの対極 ｌｄ、ｌｅ・・・凹状切欠部 ｌｊ・・・ステータの空間部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中心に回転軸を設けた２極ロータと、上記ロータ
   の回転域を両側から包み込む形で収容する空間部によっ
   て分離形成された１組の対極を有したステータとを組み
   合わせたロータリーソレノイドにおいて、 上記ステータの各々の対極の略中央部を、他の部分に比
   べて透磁率の低い材質で形成した構造とされたロータリ
   ーソレノイド。
2. （２）上記ステータのそれぞれ中央部に凹状切欠部を形
   成したことを特徴とする請求項１記載のロータリーソレ
   ノイド。