JP5114650B2 - Rotary solenoid - Google Patents

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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あり、同時に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 that is easy to downsize and has a structure suitable for obtaining high torque at the same time.

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。そいて、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. Then, 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. Many.

このようなロータリソレノイドにおいて、小型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2005−175358公報に開示されているロータリソレノイドでは、コイルに囲まれた空間内に回転子(ローター)を配置するのではなく、コイルの上方に永久磁石からなる板状体と磁性材からなるシャフトとからなる回転子を配置している。また、このロータリソレノイドは、ケースの一部を磁性材料とし、コイルへの通電時に、回転子、シャフト及びケースを経路とする磁気回路によってトルクを得る。この構造では、ヨークが不要になるため、ロータリソレノイドの小型化と部品点数の削減が可能となっている。しかしながら、この構造は、高トルクを得るという観点から大きな課題を持っている。   In such a rotary solenoid, various structures have been proposed in order to reduce the size. For example, in the rotary solenoid disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-175358, a rotor (rotor) is not disposed in a space surrounded by a coil, but a plate-like body made of a permanent magnet and a magnetic material are disposed above the coil. A rotor made of a shaft made of a material is arranged. The rotary solenoid uses a magnetic material for a part of the case, and obtains torque by a magnetic circuit having the rotor, the shaft, and the case as paths when the coil is energized. This structure eliminates the need for a yoke, thereby enabling a reduction in the size of the rotary solenoid and the number of components. However, this structure has a big problem from the viewpoint of obtaining high torque.

上記の構造では、コイルへの通電時に、回転子、シャフト及びケースを経路とする磁気回路によって磁力を発生する。したがって、シャフトとケースとは、互いに密着し、かつ、接触面積が大きい方が磁気回路の磁束漏れを防止できるので、高トルクが得やすくなる。しかし、シャフトとケースとが密着していると、回転時の摩擦抵抗が大きくなるので、トルクを減殺する作用を生じてしまう。   In the above structure, when the coil is energized, a magnetic force is generated by a magnetic circuit having the rotor, the shaft, and the case as paths. Therefore, since the shaft and the case are in close contact with each other and the contact area is large, magnetic flux leakage of the magnetic circuit can be prevented, so that high torque can be easily obtained. However, if the shaft and the case are in close contact with each other, the frictional resistance at the time of rotation becomes large, so that an effect of reducing the torque occurs.

また、この構造では、コイルへの通電時に、回転子とケースとの間に生じる吸引力又は反発力によってシャフトを傾かせる力が働く。したがって、シャフトとコイルボビンとの間隙、及び、回転子とコイルボビンとの間隙は、シャフトの傾きを考慮しつつ両者が接触しないよう十分に確保する必要がある。しかし、この間隙は、大きくなればなるほど磁気回路に生じる磁束を減殺することになる。また、シャフトとコイルボビンとが接触すれば大きな摩擦抵抗を生じてトルクを減殺する。したがって、この構造において、高トルクを得るための改変を加えることは容易でない。
特開2005−175358公報
Further, in this structure, when the coil is energized, a force that tilts the shaft by a suction force or a repulsive force generated between the rotor and the case works. Therefore, it is necessary to sufficiently secure the gap between the shaft and the coil bobbin and the gap between the rotor and the coil bobbin so that they do not come into contact with each other in consideration of the inclination of the shaft. However, the larger this gap is, the more the magnetic flux generated in the magnetic circuit is reduced. Further, if the shaft and the coil bobbin come into contact with each other, a large frictional resistance is generated and torque is reduced. Therefore, in this structure, it is not easy to add a modification for obtaining a high torque.
JP 2005-175358 A

本発明は、上記課題を解決するために、小型化が容易であり、同時に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 at the same time.

請求項1に記載の発明は、略円筒形状に形成されたコイルボビンと、前記コイルボビンの内部に配置された第1の永久磁石及び第2の永久磁石と、前記コイルボビンに金属の線条を巻回して形成されたコイルと、前記コイルボビンと一体的に設けられると共に、左右に回転自在になされたシャフトとを有するロータリソレノイドにおいて、前記コイルボビンは、外周面上に第1の縦溝及び第2の縦溝が互いに背向するように形成され、前記第1の永久磁石は、前記コイルボビンの内周面の前記第1の縦溝に背向する部位の近傍に配置され、前記第2の永久磁石は、前記コイルボビンの内周面の前記第2の縦溝に背向する部位の近傍に配置されると共に、前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石との着磁方向が逆向きになされ、前記コイルは、前記線条の一部が前記コイルボビンの前記第1の縦溝及び前記第2の縦溝の内部に配線されると共に、前記コイルへの通電時に前記第1の縦溝の内部に配線された部分を流れる電流と前記第2の縦溝の内部に配線された部分を流れる電流とが逆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 described in claim 1 is a coil bobbin formed in a substantially cylindrical shape, a first permanent magnet and a second permanent magnet disposed inside the coil bobbin, and a metal wire wound around the coil bobbin. In the rotary solenoid having a coil formed integrally with the coil bobbin and a shaft that is rotatable to the left and right, the coil bobbin has a first vertical groove and a second vertical groove on the outer peripheral surface. Grooves are formed so as to face each other, and the first permanent magnet is disposed in the vicinity of a portion facing the first vertical groove on the inner peripheral surface of the coil bobbin, and the second permanent magnet is The coil bobbin is disposed in the vicinity of a portion facing away from the second vertical groove on the inner peripheral surface of the coil bobbin, and the magnetization directions of the first permanent magnet and the second permanent magnet are reversed. The coil is Part of the wire is wired inside the first vertical groove and the second vertical groove of the coil bobbin, and is wired inside the first vertical groove when the coil is energized The rotary solenoid is characterized in that the current flowing through the second vertical groove and the current flowing through the portion wired inside the second vertical groove are in opposite directions.

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、さらに、前記コイルボビンの内部に、かつ、前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石との間に介在するよう配置されると共に、略円筒形状に形成され、前記シャフトの一部が内部に挿入された内部固定磁極を有す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 further disposed so as to be interposed between the first permanent magnet and the second permanent magnet. In addition, the rotary solenoid is characterized by having an internal fixed magnetic pole formed in a substantially cylindrical shape and having a part of the shaft inserted therein.

請求項3に記載の発明は、略円筒形状に形成されたコイルボビンと、略円筒形状に形成されると共に、前記コイルボビンの内部に配置された永久磁石と、前記コイルボビンに金属の線条を巻回して形成されたコイルと、前記コイルボビンと一体的に設けられると共に左右に回転自在になされたシャフトとを有するロータリソレノイドにおいて、前記コイルボビンは、外周面上に第1の縦溝及び第2の縦溝が互いに背向するように形成され、前記永久磁石は、第1の極性部が前記コイルボビンの内周面の前記第1の縦溝に背向する部位の近傍に配置され、第2の極性部が前記コイルボビンの内周面の前記第2の縦溝に背向する部位の近傍に配置され、前記コイルは、前記線条の一部が前記コイルボビンの前記第1の縦溝及び前記第2の縦溝の内部に配線されると共に、前記コイルへの通電時に前記第1の縦溝の内部に配線された部分を流れる電流と前記第2の縦溝の内部に配線された部分を流れる電流とが上下逆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。   According to a third aspect of the present invention, a coil bobbin formed in a substantially cylindrical shape, a permanent magnet disposed in the coil bobbin, and a metal wire wound around the coil bobbin. A rotary solenoid having a shaft formed integrally with the coil bobbin and rotatable to the left and right, and the coil bobbin has a first vertical groove and a second vertical groove on an outer peripheral surface. Are formed so as to face each other, and the permanent magnet is disposed in the vicinity of a portion where the first polar portion faces away from the first vertical groove on the inner peripheral surface of the coil bobbin, and the second polar portion Is disposed in the vicinity of a portion of the inner peripheral surface of the coil bobbin that faces away from the second vertical groove, and the coil has a part of the filament that is the first vertical groove and the second vertical groove of the coil bobbin. Within the longitudinal groove And the current flowing through the portion wired inside the first vertical groove and the current flowing through the portion wired inside the second vertical groove when the coil is energized are upside down. This is a rotary 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、さらに、前記永久磁石の内部に配置され、かつ、少なくとも側面の一部が前記永久磁石に接している内部固定磁極を有す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 4 is the invention according to claim 3, further comprising an internal fixed magnetic pole disposed inside the permanent magnet and having at least a part of a side surface in contact with the permanent magnet. A rotary solenoid characterized by the following.

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、前記コイルボビンは、外周面を周回するように、かつ、前記第1の縦溝及び前記第2の縦溝の上端部に接続するように形成された上部周回溝と、外周面を周回するように、かつ、前記第1の縦溝及び前記第2の縦溝の下端部に接続するように形成された下部周回溝とを備え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 fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the coil bobbin circulates on an outer peripheral surface, and the first vertical groove and the first An upper circumferential groove formed so as to be connected to the upper end of the second vertical groove, and an outer peripheral surface, and is connected to the lower ends of the first vertical groove and the second vertical groove. A rotary solenoid characterized by comprising a lower circumferential groove formed at the bottom.

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、前記コイルボビンは、前記第1の縦溝及び前記第2の縦溝に代えて、外周面の対向する部位に垂直方向に延びるように形成された第1のスリット及び第2のスリットが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 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the coil bobbin has an outer peripheral surface instead of the first vertical groove and the second vertical groove. The rotary solenoid is characterized in that a first slit and a second slit are formed so as to extend in a vertical direction at the opposing portions.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記コイルボビンは、外周面を周回するように、かつ、前記第1のスリット及び前記第2のスリットの上端部に接続するように形成された上部周回溝と、外周面を周回するように、かつ、前記第1のスリット及び前記第2のスリットの下端部に接続するように形成された下部周回溝とを備え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 seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, the coil bobbin is connected to the upper ends of the first slit and the second slit so as to go around the outer peripheral surface. And an upper circumferential groove formed on the outer circumferential surface and a lower circumferential groove formed so as to connect to the lower ends of the first slit and the second slit. A rotary solenoid characterized by the following.

請求項8に記載の発明は、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の発明において、前記コイルボビンは、前記シャフトの基端部側に底部を有する有底円筒形状に形成されると共に、前記底部に略円弧形状のスリットが形成され、前記シャフトは、基端部が前記コイルボビンの前記底部に固着され、略棒状に形成されると共に、先端側を前記コイルボビンの前記底部の前記スリットに挿入した状態で保持されたストッパをさらに有することを特徴とするロータリソレノイドである。   According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to seventh aspects, the coil bobbin is formed in a bottomed cylindrical shape having a bottom on the base end side of the shaft. In addition, a slit having a substantially arc shape is formed at the bottom, and the shaft has a proximal end fixed to the bottom of the coil bobbin and formed in a substantially rod shape, and a distal end side of the slit at the bottom of the coil bobbin. The rotary solenoid further includes a stopper held in a state of being inserted into the rotary solenoid.

請求項9に記載の発明は、請求項2又は請求項4に記載の発明において、外輪が前記内部固定磁極の内周面に嵌合され、内輪に前記シャフトが嵌合された軸受をさらに有す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 9 is the invention according to claim 2 or claim 4, further comprising a bearing in which an outer ring is fitted to the inner peripheral surface of the inner fixed magnetic pole and the shaft is fitted to the inner ring. This is a rotary solenoid.

請求項1に記載の発明によれば、コイルをなす線条の一部を第1の永久磁石及び第2の永久磁石とコイルボビンを介して対向させ、かつ、コイルへの通電時に第1の永久磁石に対向している部分と第2の永久磁石に対向している部分に流れる電流が上下逆方向になるようにしたので、コイルに荷電粒子の流れができ、この荷電粒子の流れに対するローレンツ力によってトルクが得る構造にしたので、比較的大きなトルクを得ることができる。また、二つの永久磁石とコイルとの間に同時に吸引力又は反発力を生じるので、コイルボビンを傾かせる力を生じない。ひいては、コイルボビンと一体的に設けたシャフトが傾くことがない。   According to the first aspect of the present invention, a part of the filament forming the coil is opposed to the first permanent magnet and the second permanent magnet through the coil bobbin, and the first permanent magnet is energized when the coil is energized. Since the current flowing through the part facing the magnet and the part facing the second permanent magnet is in the opposite direction, the charged particles flow in the coil, and the Lorentz force against this charged particle flow Therefore, a relatively large torque can be obtained. In addition, since an attractive force or a repulsive force is generated between the two permanent magnets and the coil at the same time, a force for tilting the coil bobbin is not generated. As a result, the shaft provided integrally with the coil bobbin does not tilt.

請求項2に記載の発明によれば、内部固定磁極が磁気回路の一部をなすので、コイルへ与えた電力をコイルボビン及びシャフトの回転力に効率よく変換できる。   According to the second aspect of the present invention, since the internal fixed magnetic pole forms a part of the magnetic circuit, the electric power applied to the coil can be efficiently converted into the rotational force of the coil bobbin and the shaft.

請求項3に記載の発明によれば、コイルをなす線条の一部を第1の極性部及び第2の極性部とをコイルボビンを介して対向させ、かつ、コイルへの通電時に第1の極性部に対向している部分と第2の極性部に対向している部分に流れる電流が上下逆方向になるようにしたので、コイルに荷電粒子の流れができ、この荷電粒子の流れに対するローレンツ力によってトルクを得られる構造にしたので、比較的大きなトルクを得ることができる。また、二つの極性部とコイルとの間に同時に吸引力又は反発力を生じるので、コイルボビンを傾かせる力を生じない。ひいては、コイルボビンと一体的に設けたシャフトが傾くことがない。   According to the invention described in claim 3, the first polar part and the second polar part are opposed to each other through the coil bobbin with a part of the wire forming the coil, and the first polar part is energized when the coil is energized. Since the current flowing through the part facing the polar part and the part facing the second polar part is made upside down, a charged particle can flow in the coil, and Lorentz against this charged particle flow. Since the torque can be obtained by force, a relatively large torque can be obtained. In addition, since an attractive force or a repulsive force is generated between the two polar parts and the coil at the same time, no force for tilting the coil bobbin is generated. As a result, the shaft provided integrally with the coil bobbin does not tilt.

請求項4に記載の発明によれば、内部固定磁極が磁気回路の一部をなすので、コイルへ与えた電力をコイルボビン及びシャフトの回転力に効率よく変換できる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the internal fixed magnetic pole forms a part of the magnetic circuit, the power applied to the coil can be efficiently converted into the rotational force of the coil bobbin and the shaft.

請求項5に記載の発明によれば、第1の縦溝及び第2の縦溝の上端部と下端部に接続する上部周回溝と下部周回溝とを形成したので、金属の線条を第1の縦溝及び第2の縦溝の内部に配置しつつコイルボビンの周側面に巻き付けてコイルを形成することが容易にできる。   According to the fifth aspect of the present invention, the upper circumferential groove and the lower circumferential groove connected to the upper end portion and the lower end portion of the first vertical groove and the second vertical groove are formed. It is possible to easily form a coil by winding the coil bobbin around the peripheral side surface while being disposed inside the first vertical groove and the second vertical groove.

請求項6に記載の発明によれば、第1の縦溝及び第2の縦溝に代えて第1のスリット及び第2のスリットを形成したので、コイルの線条が永久磁石とが直接的に対向することになるので、両者の間隙を必要最小限の距離とすることが容易になる。   According to the invention described in claim 6, since the first slit and the second slit are formed instead of the first longitudinal groove and the second longitudinal groove, the coil wire is directly connected to the permanent magnet. Therefore, it becomes easy to set the gap between the two to the minimum necessary distance.

請求項7に記載の発明によれば、第1のスリット及び第2のスリットの上端部と下端部に接続する上部周回溝と下部周回溝とを形成したので、金属の線条を第1の縦溝及び第2の縦溝の内部に配置しつつコイルボビンの周側面に巻き付けることによってコイルを形成することが容易にできる。   According to the seventh aspect of the present invention, since the upper circumferential groove and the lower circumferential groove connected to the upper end portion and the lower end portion of the first slit and the second slit are formed, The coil can be easily formed by winding the coil bobbin around the circumferential side surface while being disposed inside the vertical groove and the second vertical groove.

請求項8に記載の発明によれば、コイルボビンの回転を停止させるストッパ及びスリットを設けるための空間をコイルボビンの周囲に設ける必要がない。   According to the eighth aspect of the present invention, it is not necessary to provide a space for providing the stopper and the slit for stopping the rotation of the coil bobbin around the coil bobbin.

請求項9に記載の発明によれば、内部固定磁極と一体的にシャフトの軸受を設けるので、コイルボビンの外側に軸受を設けるための場所を確保する必要がない。   According to the ninth aspect of the present invention, since the shaft bearing is provided integrally with the internal fixed magnetic pole, it is not necessary to secure a place for providing the bearing outside the coil bobbin.

[第1の実施の形態]
以下に、本発明の第1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、本発明の第1の実施例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はコイルボビン、21は上部枠、22a及び22bは縦枠、23は下部枠、24はシャフト固着部、25はビス穴、26a及び26bはガイド孔、27は上部周回溝、28aは縦溝、29は下部周回溝、40は構造支持体、41は内部固定磁極、42a及び42bは支持部、43はエンドキャップ部、44は貫通孔、45a及び45bはストッパ嵌合孔、46はベアリング嵌合孔、47及び48は内周面、49は段差面、50a及び50bは永久磁石、51はケース、52は開口部、53はエンドキャップ、54a及び54bは端子孔、55a及び55bは端子、56は保護板、57は開口部、58a及び58bは端子孔、60はコイル、61は上部線条、62a及び62bは縦線条、63は下部線条、64はビス、65及び66はワッシャ、67及び68はボールベアリング、69はフレキシブル配線板、70はシャフト、71は基端部、72は中間部、73は先端部、74はビス穴、75a及び75bはストッパである。また、図2は、本発明の第1の実施例に係るロータリソレノイドを示す斜視図であり、(a)は端子側の斜視図、(b)はシャフト先端側の斜視図である。図2の各符号は、全て図1と同じものを示す。なお、コイル60については、図1及び図2を初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。
[First Embodiment]
Below, the rotary solenoid which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated based on drawing. FIG. 1 is an exploded perspective view of a rotary solenoid according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10 is a rotary solenoid, 20 is a coil bobbin, 21 is an upper frame, 22a and 22b are vertical frames, 23 is a lower frame, 24 is a shaft fixing portion, 25 is a screw hole, 26a and 26b are guide holes, and 27 is Upper circumferential groove, 28a is a longitudinal groove, 29 is a lower circumferential groove, 40 is a structure support, 41 is an internal fixed magnetic pole, 42a and 42b are support parts, 43 is an end cap part, 44 is a through hole, 45a and 45b are stoppers Fitting hole, 46 is a bearing fitting hole, 47 and 48 are inner peripheral surfaces, 49 is a stepped surface, 50a and 50b are permanent magnets, 51 is a case, 52 is an opening, 53 is an end cap, 54a and 54b are terminals Holes 55a and 55b are terminals, 56 is a protective plate, 57 is an opening, 58a and 58b are terminal holes, 60 is a coil, 61 is an upper wire, 62a and 62b are vertical wires, and 63 is a wire Partial wire strips, 64 screws, 65 and 66 washers, 67 and 68 ball bearings, 69 a flexible wiring board, 70 a shaft, 71 a proximal end portion, 72 an intermediate portion, 73 a distal end portion, and 74 a screw The holes 75a and 75b are stoppers. FIG. 2 is a perspective view showing a rotary solenoid according to the first embodiment of the present invention, in which (a) is a perspective view of a terminal side and (b) is a perspective view of a shaft front end side. 2 denote the same components as those in FIG. In addition, about the coil 60, in each drawing including FIG.1 and FIG.2, description of the fine aspect which wound the filament repeatedly is abbreviate | omitted, and it represents with the external appearance shape.

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51に収納されており、(a)に示しているケース51の端面には端子55a及び55bが、(b)に示している端面にはシャフト70が突出している。ロータリソレノイド10の内部構造は、大別すると図1に示すように、内部構造を支持する台となる構造支持体40と、構造支持体40に対して一体的に設けた内部固定磁極41、シャフト70、ストッパ75a及び75bと、内部固定磁極41の外周面に貼り付けた永久磁石50a及び50bと、これらを覆うように設けたコイルボビン20と、コイルボビンの外周面に巻回したコイル60と、さらにこれらを覆うように設けたケース51を備えている。   As shown in FIG. 2, the rotary solenoid 10 is housed in a case 51 having an approximately cylindrical inner structure, and terminals 55a and 55b are provided on the end surface of the case 51 shown in FIG. A shaft 70 projects from the end face shown. As shown in FIG. 1, the internal structure of the rotary solenoid 10 is roughly divided. As shown in FIG. 1, a structural support body 40 serving as a base for supporting the internal structure, an internal fixed magnetic pole 41 provided integrally with the structural support body 40, and a shaft. 70, stoppers 75a and 75b, permanent magnets 50a and 50b attached to the outer peripheral surface of the internal fixed magnetic pole 41, a coil bobbin 20 provided so as to cover them, a coil 60 wound around the outer peripheral surface of the coil bobbin, and A case 51 is provided so as to cover them.

以下にロータリソレノイド10の細部の構造等について、図1に基づいて詳細に説明する。構造支持体40は、支持部42a及び42bと、エンドキャップ部43で構成される。支持部42a及び42bは、エンドキャップ部43から端子55a及び55bに向かって立ち上がるように形成されており、外周面は凸状円弧面、内周面は平坦面となっている。また、これら支持部の内周面同士は正対しており、かつ、エンドキャップ部43の中心がこれらの中間となるように配置されている。また、これらの内周面同士は、内部固定磁極41を間に嵌合するために好適な間隔に設定されている。さらに、支持部42a及び42bの頂部(シャフト70の基端側)には、ストッパ75a及び75bを嵌合して固着するためのストッパ嵌合孔45a及び45bが形成されている。なお、この実施の形態では、構造支持体40の材料として、磁性材料と非磁性材料とのいずれを用いることもできる。   The detailed structure of the rotary solenoid 10 will be described below in detail with reference to FIG. The structural support body 40 includes support portions 42 a and 42 b and an end cap portion 43. The support portions 42a and 42b are formed so as to rise from the end cap portion 43 toward the terminals 55a and 55b. The outer peripheral surface is a convex arc surface, and the inner peripheral surface is a flat surface. Further, the inner peripheral surfaces of these support portions are opposed to each other, and the end cap portion 43 is disposed so that the center thereof is in the middle thereof. Further, these inner peripheral surfaces are set at a suitable interval for fitting the internal fixed magnetic pole 41 therebetween. Furthermore, stopper fitting holes 45a and 45b for fitting and fixing the stoppers 75a and 75b are formed at the tops of the support portions 42a and 42b (the base end side of the shaft 70). In this embodiment, either a magnetic material or a nonmagnetic material can be used as the material for the structural support 40.

ストッパ75a及び75bは、先端側が。エンドキャップ部43は、略円盤形状に形成され、縁辺及びその近傍が肉薄になるような段差が形成されており、支持部42a及び42bは中心寄りの肉厚の部分から立ち上がっている。また、中心及びその近傍をベアリング嵌合孔46としており、ベアリング嵌合孔46にはボールベアリング68が嵌合される。   The stoppers 75a and 75b are on the tip side. The end cap portion 43 is formed in a substantially disk shape, and has a step formed so that the edge and the vicinity thereof are thin, and the support portions 42a and 42b rise from a thick portion near the center. Further, the center and the vicinity thereof serve as a bearing fitting hole 46, and a ball bearing 68 is fitted into the bearing fitting hole 46.

さらに、図3(b)に示すように、ベアリング嵌合孔46の内周面48には、ボールベアリング68の厚みに相当する高さの位置に、シャフト70の基端側(上側)が縮径するような段差を形成している。したがって、ボールベアリング68をベアリング嵌合孔46に圧入するときに、ボールベアリング68がこの段差に当接したところで圧入を止めることができるので、ボールベアリング68を過剰に押し込むことを防止できる。また、構造支持体40の肉薄の部分と肉厚の部分との段差面49は、コイルボビン20の下部枠23との間にわずかな間隙を持つように形成されている。段差面49とコイルボビン20の下部枠23と間隙は、非常に小さくなるよう設定されている。したがって、コイルボビン20の回転時に、何らかの要因によってコイルボビン20の下部枠23側が揺動する、つまり、コマが首を振りながら回転するのと同様の状態になると、下部枠23の内周面36が段差面49に接触することによって下部枠23の揺動を抑制する。   Further, as shown in FIG. 3B, the base end side (upper side) of the shaft 70 is contracted on the inner peripheral surface 48 of the bearing fitting hole 46 at a height corresponding to the thickness of the ball bearing 68. A step is formed so as to have a diameter. Therefore, when the ball bearing 68 is press-fitted into the bearing fitting hole 46, the press-fitting can be stopped at the point where the ball bearing 68 abuts against the step, so that the ball bearing 68 can be prevented from being excessively pushed. Further, the step surface 49 between the thin portion and the thick portion of the structural support 40 is formed so as to have a slight gap between the lower portion 23 of the coil bobbin 20. The gap between the stepped surface 49 and the lower frame 23 of the coil bobbin 20 is set to be very small. Therefore, when the coil bobbin 20 is rotated, if the lower frame 23 side of the coil bobbin 20 is swung for some reason, that is, if the top is rotated while swinging the neck, the inner peripheral surface 36 of the lower frame 23 is stepped. By contacting the surface 49, the swinging of the lower frame 23 is suppressed.

コイルボビン20は、図1に示すように、下部枠23から縦枠22a及び22bが立ち上がるように形成され、さらに縦枠22a及び22bの頂部(シャフト70の基端側)に上部枠21が形成されている。下部枠23及び上部枠21は、コイルワイヤとも呼ばれる銅の線条を巻回するために円環形状に形成されている。縦枠22a及び22bは、シャフト70が介在するように配置され、シャフト70の中心軸が中間位置となる。   As shown in FIG. 1, the coil bobbin 20 is formed such that the vertical frames 22 a and 22 b rise from the lower frame 23, and the upper frame 21 is formed on the tops of the vertical frames 22 a and 22 b (the base end side of the shaft 70). ing. The lower frame 23 and the upper frame 21 are formed in an annular shape for winding a copper wire, also called a coil wire. The vertical frames 22a and 22b are arranged so that the shaft 70 is interposed, and the central axis of the shaft 70 is an intermediate position.

コイルボビン20について、図3及び図5に基づいてさらに詳細に説明する。図3は、本発明の第1の実施例に係るロータリソレノイドの断面説明図(1)であり、(a)は正面図、(b)はA−A線断面図、(c)はB−B線断面図である。図3において、28bは縦溝、30は凹部、34a及び34bは縦枠、39は内周面、59は凹部、62bは縦線条であり、他の符号は図1と同じものを示す。また、図5は、第1の実施の形態に係るコイルボビンを示す斜視図である。図5において、30は凹部、31a及び31bは切欠、32aは貫通孔、33はテーパ部、35は天板部、36は内周面、37a及び37bは切欠である。   The coil bobbin 20 will be described in more detail based on FIGS. 3 and 5. FIGS. 3A and 3B are cross-sectional explanatory views (1) of the rotary solenoid according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a front view, FIG. 3B is a cross-sectional view along line AA, and FIG. It is B line sectional drawing. In FIG. 3, 28b is a vertical groove, 30 is a recess, 34a and 34b are vertical frames, 39 is an inner peripheral surface, 59 is a recess, 62b is a vertical line, and other reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing the coil bobbin according to the first embodiment. In FIG. 5, 30 is a recess, 31a and 31b are notches, 32a is a through hole, 33 is a tapered portion, 35 is a top plate portion, 36 is an inner peripheral surface, and 37a and 37b are notches.

図3(b)に示すように、コイルボビン20は、樹脂からなり、上部枠21の下側に蓋状の天板部35が形成されており、上部枠21の内周面39と天板部35の上面とによって図5に示す凹部30を構成している。凹部30は、後述するように、端子55a及び55bとコイル60を構成する線条との接続手段であるフレキシブル配線板69を収納するための空間となっている。また、凹部30の中央には、シャフト固着部24が上部枠21よりもエンドキャップ53側に突出するように形成されている。これは、シャフト固着部24をエンドキャップ53に向かって長く延ばすことによって、シャフト70とコイルボビン20とが固着されている部分の面積が大きくなり、両者の固着状態をより強固なものにできることによる。   As shown in FIG. 3 (b), the coil bobbin 20 is made of resin, and a lid-like top plate portion 35 is formed on the lower side of the upper frame 21. The inner peripheral surface 39 and the top plate portion of the upper frame 21 are formed. The upper surface of 35 constitutes a recess 30 shown in FIG. As will be described later, the recess 30 is a space for accommodating a flexible wiring board 69 which is a connection means between the terminals 55a and 55b and the wire constituting the coil 60. In addition, a shaft fixing portion 24 is formed at the center of the recess 30 so as to protrude from the upper frame 21 toward the end cap 53. This is because, by extending the shaft fixing portion 24 toward the end cap 53, the area of the portion where the shaft 70 and the coil bobbin 20 are fixed increases, and the fixing state of both can be made stronger.

さらに、シャフト固着部24は、その中央にビス穴25が形成されている。シャフト70は、先端部73側をシャフト固着部24に挿入した状態でビス64とワッシャ65及び66によって固着されており、コイルボビン20とシャフト70とは一体的に設けられている。したがって、コイルボビン20が回転すると、これにつれてシャフト70も回転する。また、天板部35には、ガイド孔26a及び26bが形成されている。ガイド孔26a及び26bは、略円弧状になされたスリットであり、天板部35の中心、すなわちシャフト70の中心軸に対して点対称となるような位置及び形状になされている。前述したストッパ75a及び75bは、先端側がガイド孔26a及び26bに挿入されている。したがって、コイルボビン20の回転は、ストッパ75aとストッパ75bとの先端側がガイド孔26aとガイド孔26bの縁辺にそれぞれ当接したところで規制されることになる。したがって、ロータリソレノイド10において得られるシャフト70の回転角は、ガイド孔26a及び26bの長さに応じて、おおむね10度以上から180度弱の範囲で任意に設定できる。   Further, the shaft fixing portion 24 has a screw hole 25 formed in the center thereof. The shaft 70 is fixed by screws 64 and washers 65 and 66 in a state where the distal end portion 73 side is inserted into the shaft fixing portion 24, and the coil bobbin 20 and the shaft 70 are provided integrally. Therefore, when the coil bobbin 20 rotates, the shaft 70 also rotates accordingly. In addition, guide holes 26 a and 26 b are formed in the top plate portion 35. The guide holes 26 a and 26 b are substantially arc-shaped slits, and are positioned and shaped so as to be point-symmetric with respect to the center of the top plate portion 35, that is, the central axis of the shaft 70. The stoppers 75a and 75b described above are inserted into the guide holes 26a and 26b at the distal ends. Therefore, the rotation of the coil bobbin 20 is restricted when the tip ends of the stoppers 75a and 75b abut against the edges of the guide holes 26a and 26b, respectively. Therefore, the rotation angle of the shaft 70 obtained in the rotary solenoid 10 can be arbitrarily set in a range of approximately 10 degrees or more to less than 180 degrees according to the lengths of the guide holes 26a and 26b.

また、図5に示している下部枠23の内周面36は、図3(b)に示すように、構造支持体40の段差面49にきわめて近接しているが、内周面36と段差面49とが常時接触してコイルボビン20の回転を妨げることのない程度の公差を設定している。したがって、前述したように、コイルボビン20が安定的に回転しているときは内周面36と段差面49とが接触することはないが、回転中にコイルボビン20の下部枠23側が揺動したときには、段差面49との接触によって揺動が抑えられるので、シャフト70のトルクが安定する利点がある。なお、図3(b)に示すように、コイルボビン20の天板部35の下面は、内部固定磁極41及びボールベアリング67の上面にかなり近接しているが、これらについても常時接触してコイルボビン20の回転を妨げることのないような公差としている。   Further, as shown in FIG. 3B, the inner peripheral surface 36 of the lower frame 23 shown in FIG. 5 is very close to the step surface 49 of the structural support 40. The tolerance is set such that the surface 49 is always in contact with the surface 49 and does not hinder the rotation of the coil bobbin 20. Therefore, as described above, when the coil bobbin 20 is rotating stably, the inner peripheral surface 36 and the stepped surface 49 do not contact each other, but when the lower frame 23 side of the coil bobbin 20 is swung during rotation. Since the rocking is suppressed by the contact with the stepped surface 49, there is an advantage that the torque of the shaft 70 is stabilized. As shown in FIG. 3B, the lower surface of the top plate portion 35 of the coil bobbin 20 is quite close to the upper surfaces of the internal fixed magnetic pole 41 and the ball bearing 67. Tolerances that do not hinder the rotation of

コイルボビン20の上部枠21及び下部枠23には、図5に示すように、これらの周方向にそれぞれ上部周回溝27と下部周回溝29とを形成している。さらに、縦枠22a及び22bに縦溝28を形成し、縦枠34a及び34bにも図示していない縦溝を形成している。これらの溝を形成することによって、コイルボビン20に線条を巻き付ける際に、所定の部位をはずれて巻き付けることを防止できるようにしている。さらに、上部周回溝27の下側には、テーパ面33を形成している。テーパ面33は、上部周回溝27の端部近傍に巻回している線状が上部周回溝27の縁辺に掛かったときに、その線条がテーパ面33を滑り降りて上部周回溝27に収まるようにするために形成している。なお、このようなテーパ面は、図示していないが下部周回溝29側にも形成している。さらに、縦溝28と上部周回溝27とを接続している部分と、縦溝28と下部周回溝29とを接続している部分との角部に切欠31a及び31bと、切欠37a及び37bとをそれぞれ形成している。これらの切欠も線条を巻き付けやすくするために形成している。なお、図示していないが、縦枠34a及び34bにも同様の切欠を形成している。   As shown in FIG. 5, an upper circumferential groove 27 and a lower circumferential groove 29 are formed in the circumferential direction of the upper frame 21 and the lower frame 23 of the coil bobbin 20, respectively. Further, vertical grooves 28 are formed in the vertical frames 22a and 22b, and vertical grooves (not shown) are also formed in the vertical frames 34a and 34b. By forming these grooves, when winding the filament around the coil bobbin 20, it is possible to prevent the predetermined portion from being unwound. Further, a tapered surface 33 is formed below the upper circumferential groove 27. The taper surface 33 is arranged such that when the wire wound around the end portion of the upper circumferential groove 27 hangs on the edge of the upper circumferential groove 27, the line slides down the taper surface 33 and fits in the upper circumferential groove 27. To form. In addition, although not shown in figure, such a taper surface is also formed in the lower circulation groove | channel 29 side. Furthermore, notches 31a and 31b, and notches 37a and 37b are formed at corners of a portion connecting the vertical groove 28 and the upper circumferential groove 27 and a portion connecting the vertical groove 28 and the lower circumferential groove 29. Respectively. These notches are also formed to facilitate winding of the filament. Although not shown, similar notches are also formed in the vertical frames 34a and 34b.

コイル60は、図1に示すように、コイルボビン20の構成、すなわち上部枠21、縦枠22a及び22b、並びに下部枠23に対応して、金属の線条を巻回し、上部線条61、縦線条62a及び62b、並びに下部線条63からなる構成としている。この実施の形態では、図5に示している上部枠21に形成した貫通孔32aの内周面39側から挿入した線条を、まず上部周回溝27を通って縦溝28を下向きに通し、下部周回溝20を半周した後、さらに縦溝28と反対側の縦溝を上向きに通し、次に上部周回溝27の貫通孔32aがない側を半周した後、再び縦溝28を下向きに通し、次に下部周回溝20の先に通さなかった側を半周した後、さらに縦溝28と反対側の縦溝を上向きに通し、次に上部周回溝27の貫通孔32aがある側を半周し、以降これを繰り返すように巻回することによってコイル60を形成している。   As shown in FIG. 1, the coil 60 is formed by winding a metal wire corresponding to the configuration of the coil bobbin 20, that is, the upper frame 21, the vertical frames 22 a and 22 b, and the lower frame 23. The wire 62a and 62b and the lower wire 63 are used. In this embodiment, the wire inserted from the inner peripheral surface 39 side of the through hole 32a formed in the upper frame 21 shown in FIG. 5 is first passed through the upper circumferential groove 27 and the vertical groove 28 downward. After half-turning the lower circumferential groove 20, the vertical groove opposite to the vertical groove 28 is further passed upward, and then the upper circumferential groove 27 is half-circulated on the side without the through-hole 32 a, and then the vertical groove 28 is again passed downward. Next, after making a half turn on the side of the lower circumferential groove 20 that did not pass through the tip, the vertical groove on the opposite side of the longitudinal groove 28 is passed upward, and then the side of the upper circumferential groove 27 with the through hole 32a is made a half turn. Thereafter, the coil 60 is formed by winding so as to repeat this.

コイル60の通電時には、縦線条62aを流れる電流と縦線条62bを流れる電流とは、上下逆方向となる。なお、線条を巻回する順序はこれの例に限られるものではないが、コイルボビン20の回転時における揺動を防止するために、下部周回溝20の片側ともう一方の側に巻回する巻数は同じ回数とすることが好ましい。また、コイル60の材料は銅に限られるものではなく、コイルの形成に好適な金属はいずれのものでも採用できる。さらに、図3(c)はコイル60の非通電時の状態を示しているが、この図に示すようにコイル60の非通電時には、縦線条62a及び62bは永久磁石50a及び50bの端部付近に位置している。このように配置することによって、コイル60の通電時にコイルボビン20の回転角を大きくすることが可能になる。   When the coil 60 is energized, the current flowing through the vertical wire 62a and the current flowing through the vertical wire 62b are in the opposite directions. The order of winding the wire is not limited to this example, but is wound around one side and the other side of the lower circumferential groove 20 in order to prevent the coil bobbin 20 from swinging during rotation. The number of turns is preferably the same. The material of the coil 60 is not limited to copper, and any metal suitable for forming the coil can be used. Further, FIG. 3 (c) shows a state when the coil 60 is not energized. As shown in this figure, when the coil 60 is not energized, the vertical stripes 62a and 62b are end portions of the permanent magnets 50a and 50b. Located in the vicinity. By arranging in this manner, the rotation angle of the coil bobbin 20 can be increased when the coil 60 is energized.

内部固定磁極41は、磁性材料からなり、図1及び図3(b)に示すように筒状に形成されている。また、構造支持体40の支持部42a及び42bとの間に嵌合されており、さらに接着剤で構造支持体40に固着されている。さらに、支持部42a及び42bに覆われていない側面には、永久磁石50a及び50bが接着剤によって固着されている。くわえて、貫通孔44の上側開口には、ボールベアリング67が嵌合されている。なお、上側開口の内周面47には、ボールベアリング67の厚みに相当する深さの位置に、シャフト70の先端側(下側)が縮径するような段差を形成している。したがって、ボールベアリング67を貫通孔44に圧入するときに、ボールベアリング67がこの段差に当接したところで圧入を止めることができるので、ボールベアリング67を過剰に押し込むことを防止できる。   The internal fixed magnetic pole 41 is made of a magnetic material and is formed in a cylindrical shape as shown in FIGS. 1 and 3B. Moreover, it fits between the support parts 42a and 42b of the structure support body 40, and also adheres to the structure support body 40 with the adhesive agent. Furthermore, permanent magnets 50a and 50b are fixed to the side surfaces not covered with the support portions 42a and 42b with an adhesive. In addition, a ball bearing 67 is fitted into the upper opening of the through hole 44. A step is formed on the inner peripheral surface 47 of the upper opening so that the tip side (lower side) of the shaft 70 is reduced in diameter at a position corresponding to the thickness of the ball bearing 67. Therefore, when the ball bearing 67 is press-fitted into the through hole 44, the press-fitting can be stopped when the ball bearing 67 abuts against the step, and therefore it is possible to prevent the ball bearing 67 from being pushed excessively.

永久磁石50a及び50bは、内側面が凹状円弧面に、外側面が凸状円弧面にそれぞれ形成され、かつ、内側面の曲率中心と外側面の曲率中心とがシャフト70の中心軸と一致している。また、図3(b)及び図4(b)から分かるように、永久磁石50a及び50bはコイルボビン20と内部固定磁極41との間の円筒形状の狭い空間内に設けられており、永久磁石50a及び50bとコイル60の縦線条62a及び62bとの間隙は非常に小さい。さらに、永久磁石50a及び50bの外周面は、上下方向の全幅に渡って縦線条62a及び62bに面している。したがって、この実施の形態においては、永久磁石50a及び50bの外周面全体がトルクの生成に寄与していると言える。   The permanent magnets 50 a and 50 b are formed such that the inner surface is a concave arc surface and the outer surface is a convex arc surface, and the center of curvature of the inner surface and the center of curvature of the outer surface coincide with the central axis of the shaft 70. ing. Further, as can be seen from FIGS. 3B and 4B, the permanent magnets 50a and 50b are provided in a narrow cylindrical space between the coil bobbin 20 and the internal fixed magnetic pole 41, and the permanent magnet 50a. And the gap between 50b and the vertical strips 62a and 62b of the coil 60 is very small. Furthermore, the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 50a and 50b face the vertical strips 62a and 62b over the entire width in the vertical direction. Therefore, in this embodiment, it can be said that the entire outer peripheral surfaces of the permanent magnets 50a and 50b contribute to the generation of torque.

永久磁石50aは、シャフト70に対向している内周面側がN極、外周面側がS極となるように着磁されている。また、永久磁石及び50bは、シャフト70に対向している内周面側がS極、外周面側がN極となるように着磁されている。なお、これらの着磁方向は、シャフト70の中心軸を中心として扇状に広がるように方向付けられていることが好ましい。すなわち、扇状に着磁した場合、ロータリソレノイド10を平面視したときに、永久磁石50a及び50bの磁力線の方向は、内側面又は外側面の任意の部位の接線に対して直交する方向となる。コイル60を構成する各線条は、コイルボビン20が回転しているときに仮想的円弧面を描くように移動するので、永久磁石50a及び50bの磁力線の方向は、この仮想的円弧面とも直交することになる。つまり、コイル60の各線条を仮想的円弧面の接線方向に動かす力は、永久磁石50a及び50bをこのように着磁すると最も大きくなる。言い換えれば、最も効率的にトルクを得ることが可能な着磁形態となる。なお、永久磁石50a及び50bは、それぞれ図10と逆方向に着磁されていてもよい。   The permanent magnet 50a is magnetized so that the inner peripheral surface facing the shaft 70 has an N pole and the outer peripheral surface has an S pole. Further, the permanent magnet and 50b are magnetized so that the inner peripheral surface facing the shaft 70 is an S pole and the outer peripheral surface is an N pole. These magnetization directions are preferably oriented so as to spread in a fan shape around the central axis of the shaft 70. That is, when magnetized in a fan shape, when the rotary solenoid 10 is viewed in plan, the direction of the magnetic lines of force of the permanent magnets 50a and 50b is perpendicular to the tangent of any part of the inner or outer surface. Since each filament constituting the coil 60 moves so as to draw a virtual arc surface when the coil bobbin 20 is rotating, the direction of the magnetic lines of force of the permanent magnets 50a and 50b should be orthogonal to the virtual arc surface. become. That is, the force that moves the filaments of the coil 60 in the tangential direction of the virtual arcuate surface is maximized when the permanent magnets 50a and 50b are magnetized in this way. In other words, the magnetized form can obtain the torque most efficiently. The permanent magnets 50a and 50b may be magnetized in the direction opposite to that shown in FIG.

ケース51は、図1に示すように、略円筒形状に形成され、その両端部を閉止する蓋として、エンドキャップ53と、構造支持体40のエンドキャップ部43とが嵌合されている。また、ケース51は磁性材料からなり、後述するように、コイル60への通電時に、内部固定磁極41、並びに永久磁石50a及び50bと共に磁気回路を構成する。したがって、ケース51は、ロータリソレノイド10の内部機構を保護する機能と、外部固定磁極としての機能を併せ持っている。エンドキャップ53は、略円盤形状に形成され、縁辺及びその近傍が肉薄になるような段差が形成されており、この段差部がケース51の開口部52に嵌合される。また、エンドキャップ53の肉厚の部分には、端子55a及び55bを外部へ導出するために、端子孔54a及び54bが形成されている。さらに、図3(b)に示すように、エンドキャップ53は、ビス64の頭部がエンドキャップ53に当接してコイルボビン20及びシャフト70の回転を妨げることを防止するために、その下面に凹部59が形成されている。   As shown in FIG. 1, the case 51 is formed in a substantially cylindrical shape, and an end cap 53 and an end cap portion 43 of the structural support body 40 are fitted as lids for closing both ends of the case 51. The case 51 is made of a magnetic material, and forms a magnetic circuit together with the internal fixed magnetic pole 41 and the permanent magnets 50a and 50b when the coil 60 is energized, as will be described later. Therefore, the case 51 has both a function of protecting the internal mechanism of the rotary solenoid 10 and a function as an external fixed magnetic pole. The end cap 53 is formed in a substantially disk shape, and has a step formed such that the edge and the vicinity thereof are thin. The step is fitted into the opening 52 of the case 51. Further, terminal holes 54a and 54b are formed in the thick portion of the end cap 53 in order to lead out the terminals 55a and 55b to the outside. Further, as shown in FIG. 3B, the end cap 53 has a recess formed on the lower surface thereof in order to prevent the head of the screw 64 from coming into contact with the end cap 53 and preventing the coil bobbin 20 and the shaft 70 from rotating. 59 is formed.

保護板56は、絶縁性材料によって略円盤形状に形成されており、中央には開口部57が形成され、さらに端子55a及び55bを配線する位置に端子孔58a及び58bが形成されている。開口部57は、図3(b)に示すように、コイルボビン20のシャフト固着部24が保護板56に接触してシャフト70及びコイルボビン20の回転を妨げることを防止するために形成されている。端子孔58a及び58bは、それぞれ端子55a及び55bを挿通するために形成されており、保護板56は挿通した端子55a及び55bによって保持されている。後述するように、フレキシブル配線板69は、その一部がコイルボビン20の回転に伴って動く。端子55a及び55bとフレキシブル配線板69との間に何もないと、ロータリソレノイド10を長期間使用するうちにフレキシブル配線板69が製造当初とは異なる状態に変形し、それに伴って端子55a及び55bまでも変形し、ねじれや接触による絶縁不良、断線などを起こすことが考えられる。そこで、保護板56を設けることによって端子55a及び55bの変形を防止している。なお、保護板56の移動を防止するために、保護板56の縁辺のいずれかに舌状の突出部を形成し、この突出部をケース51の内周面に接着してもよい。さらに、保護板56に代えて同形状のリジッド配線板を設け、このリジッド配線板にダイオードや磁気センサなど設けてもよい。   The protection plate 56 is formed in a substantially disk shape by an insulating material, an opening 57 is formed at the center, and terminal holes 58a and 58b are formed at positions where the terminals 55a and 55b are wired. As shown in FIG. 3B, the opening 57 is formed to prevent the shaft fixing portion 24 of the coil bobbin 20 from contacting the protective plate 56 and preventing the shaft 70 and the coil bobbin 20 from rotating. The terminal holes 58a and 58b are formed to insert the terminals 55a and 55b, respectively, and the protective plate 56 is held by the inserted terminals 55a and 55b. As will be described later, a part of the flexible wiring board 69 moves as the coil bobbin 20 rotates. If there is nothing between the terminals 55a and 55b and the flexible wiring board 69, the flexible wiring board 69 is deformed to a state different from the original manufacturing state while the rotary solenoid 10 is used for a long period of time, and accordingly the terminals 55a and 55b. May be deformed, causing torsion, poor insulation due to contact, or disconnection. Accordingly, the protection plate 56 is provided to prevent the terminals 55a and 55b from being deformed. In order to prevent the protection plate 56 from moving, a tongue-like protrusion may be formed on one of the edges of the protection plate 56, and this protrusion may be bonded to the inner peripheral surface of the case 51. Further, a rigid wiring board having the same shape may be provided in place of the protective plate 56, and a diode, a magnetic sensor, or the like may be provided on the rigid wiring board.

図4は、本発明の第1の実施例に係るロータリソレノイドの断面説明図(2)であり、(a)は側面図、(b)はC−C線断面図である。図4において、32bは貫通孔であり、その他の符号は、図1及び図3と同じものを示す。フレキシブル配線板69は、帯状に形成されおり、コイルボビン20の凹部30に収納されている。また、フレキシブル配線板69の一端部の接続ランドには、図5及び図4(b)に示したコイルボビン20の貫通孔32a及び32bを介して内周面39側に引き入れたコイル60の線条の端部を半田付けしている(半田付け部分は記載を省略している)。さらに、図示していないが、フレキシブル配線板69の他端部の接続ランドには、端子55a及び55bの先端部が半田付けされている。両端部の接続ランドの間の部分は、コイルボビン20の内周面39にほぼ沿った状態で配置されているが、端子55a及び55bの近傍部分は、端子55a及び55を螺旋状に取り巻くように配置されている。したがって、コイルボビン20の回転時には、コイル60を構成する線条に接続された側が回転につれて移動するが、端子55a及び55bの近傍部分が螺旋状の遊びとなっているので、端子55a及び55bに対して強い張力が働くことはない。   4A and 4B are cross-sectional explanatory views (2) of the rotary solenoid according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a side view and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line CC. In FIG. 4, 32b is a through-hole, and other code | symbol shows the same thing as FIG.1 and FIG.3. The flexible wiring board 69 is formed in a band shape and is accommodated in the recess 30 of the coil bobbin 20. In addition, the connecting land at one end of the flexible wiring board 69 is provided with the filaments of the coil 60 drawn into the inner peripheral surface 39 through the through holes 32a and 32b of the coil bobbin 20 shown in FIGS. 5 and 4B. Are soldered (the soldering portion is not shown). Furthermore, although not shown, the tip ends of the terminals 55a and 55b are soldered to the connection land at the other end of the flexible wiring board 69. The portion between the connecting lands on both ends is arranged in a state substantially along the inner peripheral surface 39 of the coil bobbin 20, but the vicinity of the terminals 55a and 55b is so as to surround the terminals 55a and 55 in a spiral shape. Has been placed. Therefore, when the coil bobbin 20 is rotated, the side connected to the wire constituting the coil 60 moves as it rotates, but the vicinity of the terminals 55a and 55b is a helical play, so that the terminals 55a and 55b Strong tension does not work.

シャフト70は、先端部73、中間部72、基端部71の順に段階的に縮径している。さらに、シャフト70は、中間部72がボールベアリング68を介して構造支持体40に、ボールベアリング67を介して内部固定磁極41に左右に回転自在な状態で支持されている。さらに、前述のように、シャフト70の先端部にはビス穴74が形成されており、シャフト70はビス64とワッシャ65及び66によってコイルボビン20と固着されている。したがって、シャフト70は、軸受となる二つのボールベアリングによって強固に支持されているので、先端部73にコイルボビン20を接続していても、コイルボビン20の慣性モーメントによる回転むらや揺動などを低減することができる。本実施の形態におけるシャフト70は、磁性、非磁性いずれの材料であっても動作する。なお、特に大きなトルクを必要とする場合などにおいては、磁性材料を用いることが好ましく、電磁ステンレスが特に好ましい。   The shaft 70 is gradually reduced in diameter in the order of the distal end portion 73, the intermediate portion 72, and the proximal end portion 71. Further, the shaft 70 is supported in a state in which the intermediate portion 72 is rotatable to the left and right by the structural support body 40 through the ball bearing 68 and the internal fixed magnetic pole 41 through the ball bearing 67. Further, as described above, the screw hole 74 is formed at the tip of the shaft 70, and the shaft 70 is fixed to the coil bobbin 20 by the screw 64 and washers 65 and 66. Therefore, since the shaft 70 is firmly supported by the two ball bearings that serve as bearings, even if the coil bobbin 20 is connected to the tip 73, the rotation unevenness and the swing due to the inertia moment of the coil bobbin 20 are reduced. be able to. The shaft 70 in the present embodiment operates regardless of whether the material is magnetic or nonmagnetic. In particular, when a large torque is required, a magnetic material is preferably used, and electromagnetic stainless steel is particularly preferable.

次に、本発明の第1の実施の形態に係るロータリソレノイド10の動作について説明する。図8は、本発明の第1の実施の形態に係るロータリソレノイドの動作を示す斜視図(1)である。また、図9は、本発明の第1の実施の形態に係るロータリソレノイドの動作を示す斜視図(2)である。さらに、図10は、通電方向と回転方向との関係を示す断面図である。図8、図9及び図10において用いた符号は、図1、図3及び図4と同じものを示す。なお、図10においては、ハッチングを省略している。   Next, the operation of the rotary solenoid 10 according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a perspective view (1) showing the operation of the rotary solenoid according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a perspective view (2) showing the operation of the rotary solenoid according to the first embodiment of the present invention. Further, FIG. 10 is a cross-sectional view showing the relationship between the energization direction and the rotation direction. The reference numerals used in FIGS. 8, 9 and 10 are the same as those in FIGS. In FIG. 10, hatching is omitted.

図8は、図3及び図4に相当する。すなわち、コイル60の縦線条62aと縦線条62bとは、それぞれ永久磁石50aと永久磁石50bの側端近傍に位置している。また、ストッパ75aとストッパ75bとの先端側は、コイルボビン20のガイド孔26aとガイド孔26bとの縁辺にそれぞれ当接している。ここで、コイル60へ通電し、縦線条62と縦線条62bとに図10に示す方向に電流が流れると、永久磁石50a及び50bの近傍に荷電粒子の流れができ、この荷電粒子に流れに対するローレンツ力が発生する。   FIG. 8 corresponds to FIG. 3 and FIG. That is, the vertical line 62a and the vertical line 62b of the coil 60 are located near the side ends of the permanent magnet 50a and the permanent magnet 50b, respectively. Further, the distal ends of the stopper 75a and the stopper 75b are in contact with the edges of the guide hole 26a and the guide hole 26b of the coil bobbin 20, respectively. Here, when the coil 60 is energized and a current flows in the vertical line 62 and the vertical line 62b in the direction shown in FIG. 10, a flow of charged particles is generated in the vicinity of the permanent magnets 50a and 50b. A Lorentz force on the flow is generated.

そうすると、図10に示すように、コイル60に対する左回りの力が働いて、縦線条62aが永久磁石50bの外周側を通り抜けて永久磁石50aへ向かい、縦線条62bが永久磁石50aの外周側を通り抜けて永久磁石50bへ向ように回転する。このとき、シャフト70もコイルボビン20と一体的に回転する。また、フレキシブル配線板69のコイル60を半田付けした側の端部も同様に回転するが、端子55a及び55bの近傍に螺旋状の遊びを設けているので、端子55a及び55bに対して強い張力が働くことはない。コイルボビン20が図9に示している所定角度まで回転すると、ストッパ75aとストッパ75bとの先端側がコイルボビン20のガイド孔26aとガイド孔26bとの反対側の縁辺にそれぞれ当接するので、コイルボビン20の回転は停止する。 Then, as shown in FIG. 10, a counterclockwise force is applied to the coil 60, and the vertical filament 62 a passes through the outer peripheral side of the permanent magnet 50 b toward the permanent magnet 50 a, and the vertical filament 62 b extends to the outer periphery of the permanent magnet 50 a. Rotate through the side toward the permanent magnet 50b . At this time, the shaft 70 also rotates integrally with the coil bobbin 20. Further, the end of the flexible wiring board 69 on the side where the coil 60 is soldered also rotates in the same manner. However, since a spiral play is provided in the vicinity of the terminals 55a and 55b, strong tension is applied to the terminals 55a and 55b. Will not work. When the coil bobbin 20 is rotated to the predetermined angle shown in FIG. 9, the leading ends of the stopper 75a and the stopper 75b come into contact with the opposite edges of the guide hole 26a and the guide hole 26b of the coil bobbin 20, respectively. Stops.

コイルボビン20が回転し切った状態において、図10とは逆方向に電流を流すと、コイルボビン20を上記とは反対方向に動かすローレンツ力が働くので、コイルボビン20には右回りの力が働く。したがって、コイルボビン20は、図8に示した元の位置、すなわちストッパ75aとストッパ75bとの先端側がコイルボビン20のガイド孔26aとガイド孔26bとの縁辺にそれぞれ当接する角度(方向)まで逆回転する。   In the state where the coil bobbin 20 is fully rotated, when a current is passed in the direction opposite to that shown in FIG. 10, Lorentz force that moves the coil bobbin 20 in the opposite direction acts, so that a clockwise force acts on the coil bobbin 20. Therefore, the coil bobbin 20 rotates reversely to the original position shown in FIG. 8, that is, the angle (direction) at which the distal ends of the stoppers 75a and 75b abut against the edges of the guide holes 26a and 26b of the coil bobbin 20, respectively. .

なお、コイルボビン20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51の内部又は外部に設けた弦巻バネなどの手段をシャフト70及びコイルボビン20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、コイルボビン20が図9に示す角度まで回転したところでコイル60への通電を止めると、弦巻バネなどの手段の働きによってコイルボビン20が元の角度に戻るように動作するようになる。   Note that when the coil bobbin 20 is rotated in reverse, a means other than the means for flowing current in the reverse direction may be employed. For example, means such as a string spring provided inside or outside the case 51 may be provided so that the shaft 70 and the coil bobbin 20 are rotated in the reverse direction. In this manner, when the coil bobbin 20 is rotated to the angle shown in FIG. 9 and the energization of the coil 60 is stopped, the coil bobbin 20 returns to the original angle by the action of a means such as a string spring. .

以上説明したように、第1の実施の形態に係るロータリソレノイド10においては、シャフト70と一体的に回転する構成とすると共に、略円筒状のコイルボビン20の内側に永久磁石50a及び50bを配置し、かつ、永久磁石50a及び50bとコイル60の縦線条62a及び縦線条62bとをごく狭い間隙で対向させ、さらに、磁気回路を永久磁石50a及び50b、ケース51及び内部固定磁極41だけで構成するようにしたので、周辺空間への磁束漏れが少なくなり、発生した磁束を効率的にトルクに変換することができる。くわえて、コイルボビン20の内部空間に内部固定磁極41などの構成要素を配置している上に、ケース51の内部に大きな間隙を設ける必要がない。したがって、ロータリソレノイドの小型化を図る上で極めて好適な構成である。また、内部固定磁極41などの固定的な構成要素と、コイルボビン20などの可動的な構成要素との間にボールベアリング67及び68を設けているので、摩擦抵抗によるトルクの減衰を低減することが可能となる。さらに、ボールベアリング67及び68によって強固に保持されたシャフト70に対してコイルボビン20を固着しているので、コイルボビン20が回転中に周辺物に接触してトルクが減衰することを低減できる。また、コイルボビン20及びコイル60の構成をシャフト70の中心軸に対して点対称となるように配置しているので、質量が特定の一点に集中するなどアンバランスな構成になることがない。よって、コイルボビン20の回転中に、アンバランスな構成に起因するコイルボビン20の揺動を低減することが可能となる。したがって、ロータリソレノイド10は、小型化が容易であり、同時に高トルクを得るのに好適な構造を持っている。   As described above, the rotary solenoid 10 according to the first embodiment is configured to rotate integrally with the shaft 70, and the permanent magnets 50 a and 50 b are disposed inside the substantially cylindrical coil bobbin 20. In addition, the permanent magnets 50a and 50b and the vertical line 62a and the vertical line 62b of the coil 60 are opposed to each other with a very narrow gap, and the magnetic circuit is composed only of the permanent magnets 50a and 50b, the case 51, and the internal fixed magnetic pole 41. Since it is configured, magnetic flux leakage to the surrounding space is reduced, and the generated magnetic flux can be efficiently converted into torque. In addition, components such as the internal fixed magnetic pole 41 are arranged in the internal space of the coil bobbin 20, and it is not necessary to provide a large gap inside the case 51. Therefore, this configuration is extremely suitable for reducing the size of the rotary solenoid. In addition, since the ball bearings 67 and 68 are provided between a fixed component such as the internal fixed magnetic pole 41 and a movable component such as the coil bobbin 20, the torque attenuation due to the frictional resistance can be reduced. It becomes possible. Further, since the coil bobbin 20 is fixed to the shaft 70 firmly held by the ball bearings 67 and 68, it can be reduced that the torque is attenuated due to the coil bobbin 20 coming into contact with a peripheral object during the rotation. Further, since the configurations of the coil bobbin 20 and the coil 60 are arranged so as to be point-symmetric with respect to the central axis of the shaft 70, there is no unbalanced configuration such that the mass is concentrated at a specific point. Therefore, it is possible to reduce the swing of the coil bobbin 20 due to the unbalanced configuration while the coil bobbin 20 is rotating. Therefore, the rotary solenoid 10 can be easily downsized and has a structure suitable for obtaining a high torque at the same time.

[第2の実施の形態]
以下に、本発明の第2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詳細に説明する。図6は、本発明の第2の実施例に係るロータリソレノイドのコイルボビンを示す斜視図である。図6において、38はスリットであり、その他の符号は図5と同じものを示す。また、図7は、本発明の第2の実施例に係るロータリソレノイドを示す横断面図である。図7において用いた符号は、図3と同じものを示す。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a rotary solenoid according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 6 is a perspective view showing a coil bobbin of a rotary solenoid according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, reference numeral 38 denotes a slit, and other reference numerals are the same as those in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a rotary solenoid according to the second embodiment of the present invention. The reference numerals used in FIG. 7 are the same as those in FIG.

第2の実施の形態に係るロータリソレノイド10は、コイルボビン20の縦枠22aと縦枠22bとの間を縦溝28とするのではなく、スリット38としている。縦枠34aと縦枠34bについても同様の構成としている。したがって、この実施の形態においては、コイル60の縦線条62aと縦線条62bとが永久磁石50aと永久磁石50bとに対してむき出しの状態で対向している。その他の構成は、第1の実施の形態に係るロータリソレノイド10と同じである。したがって、この実施の形態においては、コイル60の巻数がさほど多くなく、永久磁石50a及び永久磁石50b側に線条が膨出する可能性が低いロータリソレノイドに好適である。   The rotary solenoid 10 according to the second embodiment uses a slit 38 instead of a vertical groove 28 between the vertical frame 22 a and the vertical frame 22 b of the coil bobbin 20. The vertical frame 34a and the vertical frame 34b have the same configuration. Therefore, in this embodiment, the vertical line 62a and the vertical line 62b of the coil 60 are opposed to the permanent magnet 50a and the permanent magnet 50b in an exposed state. Other configurations are the same as those of the rotary solenoid 10 according to the first embodiment. Therefore, this embodiment is suitable for a rotary solenoid in which the number of turns of the coil 60 is not so large and the possibility that the filaments bulge toward the permanent magnet 50a and the permanent magnet 50b side is low.

以上のように、第2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60の縦線条62aと縦線条62bとが永久磁石50aと永久磁石50bとの間にごく狭い空間のみが介在する構造としたので、これらの間隙を極限まで狭めることができ、さらに磁束漏れを低減することができる。したがって、第1の実施の形態に係るロータリソレノイド10と同様に小型化することが可能になると共に、より大きなトルクを得ることができる。   As described above, in the rotary solenoid 10 according to the second embodiment, the vertical line 62a and the vertical line 62b of the coil 60 have only a very narrow space between the permanent magnet 50a and the permanent magnet 50b. Since this structure is adopted, these gaps can be narrowed to the limit, and magnetic flux leakage can be further reduced. Therefore, it is possible to reduce the size similarly to the rotary solenoid 10 according to the first embodiment, and it is possible to obtain a larger torque.

[第3の実施の形態]
以下に、本発明の第3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詳細に説明する。図11は、本発明の第3の実施例に係るロータリソレノイドの永久磁石とその周辺構造を示す斜視図である。図11において、50は永久磁石であり、その他の符号は図1と同様である。また、図12は、通電方向と回転方向との関係を示す断面図である。図12において用いた符号は、図1及び図11と同じものを示す。なお、図12においては、ハッチングを省略している。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a rotary solenoid according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 11 is a perspective view showing a permanent magnet and its peripheral structure of a rotary solenoid according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 11, 50 is a permanent magnet, and other symbols are the same as those in FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view showing the relationship between the energization direction and the rotation direction. The reference numerals used in FIG. 12 are the same as those in FIGS. In FIG. 12, hatching is omitted.

第3の実施の形態に係るロータリソレノイド10は、第1の実施の形態の永久磁石50a及び50bに代えて永久磁石50を設けている。すなわち、永久磁石50は、底部のない略円筒形状に形成され、縦枠22aと縦枠22bとの間に嵌合される。さらに縦枠22a及び縦枠22bの外周面と永久磁石の内周面とは接着されている。永久磁石50の厚みは、図1の永久磁石50a及び50bと同じであり、コイルボビン20との間にわずかな間隙を設けている。また、図12に示すように、永久磁石50は、縦線条62aの近傍の部分がN極、縦線条62bの近傍の部分がS極となるように着磁されている。その他の部分の構成は、すべて第1の実施の形態と同じである。したがって、コイル60へ通電すると、永久磁石50の外周側が永久磁石50a及び50bと同様の極性を持つことから、第1の実施の形態と同様に図12の矢印の方向に回転する。   The rotary solenoid 10 according to the third embodiment is provided with a permanent magnet 50 in place of the permanent magnets 50a and 50b of the first embodiment. That is, the permanent magnet 50 is formed in a substantially cylindrical shape having no bottom and is fitted between the vertical frame 22a and the vertical frame 22b. Further, the outer peripheral surfaces of the vertical frames 22a and 22b are bonded to the inner peripheral surface of the permanent magnet. The thickness of the permanent magnet 50 is the same as that of the permanent magnets 50 a and 50 b in FIG. 1, and a slight gap is provided between the permanent magnet 50 and the coil bobbin 20. Further, as shown in FIG. 12, the permanent magnet 50 is magnetized so that the portion in the vicinity of the vertical stripe 62a is an N pole and the portion in the vicinity of the vertical stripe 62b is an S pole. The configuration of other parts is the same as that of the first embodiment. Accordingly, when the coil 60 is energized, the outer peripheral side of the permanent magnet 50 has the same polarity as the permanent magnets 50a and 50b, and therefore rotates in the direction of the arrow in FIG. 12 as in the first embodiment.

この実施の形態においては、永久磁石の容積は大きくなるが、その分より大きなトルクを得られるという利点がある。なお、この実施の形態においては、永久磁石50と支持部42a及び42bとを短絡する不要な磁気回路の生成を防止するために、構造支持体40は非磁性材料で形成することが非常に望ましい。   In this embodiment, the volume of the permanent magnet increases, but there is an advantage that a larger torque can be obtained. In this embodiment, in order to prevent generation of an unnecessary magnetic circuit that short-circuits the permanent magnet 50 and the support portions 42a and 42b, it is highly desirable that the structural support 40 be formed of a nonmagnetic material. .

[第4の実施の形態]
以下に、本発明の第4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詳細に説明する。図13は、本発明の第3の実施例に係るロータリソレノイドの永久磁石とその周辺構造を示す斜視図である。また、図14は、通電方向と回転方向との関係を示す断面図である。図13及び図14において用いた符号は、図11及び図12と同じものを示す。なお、図14においては、ハッチングを省略している。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a rotary solenoid according to a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 13 is a perspective view showing a permanent magnet of a rotary solenoid and its peripheral structure according to a third embodiment of the present invention. FIG. 14 is a cross-sectional view showing the relationship between the energization direction and the rotation direction. The reference numerals used in FIGS. 13 and 14 are the same as those in FIGS. 11 and 12. In FIG. 14, hatching is omitted.

第4の実施の形態に係るロータリソレノイド10は、第1の実施の形態の固定内部磁極41と永久磁石50a及び50bとに代えて永久磁石50を設けている。すなわち、永久磁石50は、第1の実施の形態における固定内部磁極41と永久磁石50a及び50bとを合わせた形状に形成され、支持部42aと支持部42bとの間に嵌合されている。また、図14に示すように、永久磁石50は、縦線条62aの近傍の部分がN極、縦線条62bの近傍の部分がS極となるように着磁されている。その他の部分の構成は、すべて第1の実施の形態と同じである。したがって、コイル60へ通電すると、永久磁石50の外周側が永久磁石50a及び50bと同様の極性を持ち、永久磁石50が内部固定磁極としての作用も発揮するので、第1の実施の形態と同様に図14の矢印の方向に回転する。   The rotary solenoid 10 according to the fourth embodiment is provided with a permanent magnet 50 in place of the fixed internal magnetic pole 41 and the permanent magnets 50a and 50b of the first embodiment. That is, the permanent magnet 50 is formed in a shape that combines the fixed internal magnetic pole 41 and the permanent magnets 50a and 50b in the first embodiment, and is fitted between the support portion 42a and the support portion 42b. Further, as shown in FIG. 14, the permanent magnet 50 is magnetized so that the portion in the vicinity of the vertical stripe 62a is an N pole and the portion in the vicinity of the vertical stripe 62b is an S pole. The configuration of other parts is the same as that of the first embodiment. Therefore, when the coil 60 is energized, the outer peripheral side of the permanent magnet 50 has the same polarity as the permanent magnets 50a and 50b, and the permanent magnet 50 also functions as an internal fixed magnetic pole. Therefore, as in the first embodiment. It rotates in the direction of the arrow in FIG.

この実施の形態においては、永久磁石の容積は大きくなり、さらに縦枠22aと縦枠22bとの間に嵌合するときに亀裂や欠けを生じない材料を選択する必要があるが、その分より大きなトルクを得られるという利点がある。なお、この実施の形態においては、永久磁石50と支持部42a及び42bとを短絡する不要な磁気回路の生成を防止するために、構造支持体40は非磁性材料で形成することが非常に望ましい。   In this embodiment, the volume of the permanent magnet is increased, and it is necessary to select a material that does not crack or chip when fitted between the vertical frame 22a and the vertical frame 22b. There is an advantage that a large torque can be obtained. In this embodiment, in order to prevent generation of an unnecessary magnetic circuit that short-circuits the permanent magnet 50 and the support portions 42a and 42b, it is highly desirable that the structural support 40 be formed of a nonmagnetic material. .

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、ケース、エンドキャップ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巻回順序などについては、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。また、各実施の形態に係るロータリソレノイドの構成を説明する際に述べた各部の変形例は、他の実施の形態に係るロータリソレノイドにおいても、構造的な矛盾を生じない限りにおいて好ましく適用できる。   The present invention is not limited to the above-described contents, and details of the shape of the coil bobbin, case, end cap or structural support, and the winding order of the metal filaments on the coil bobbin, etc. Various modifications can be made without departing from the scope of the claims. In addition, the modification of each part described when describing the configuration of the rotary solenoid according to each embodiment can be preferably applied to the rotary solenoids according to other embodiments as long as no structural contradiction occurs.

本発明の第1の実施例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 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に係るロータリソレノイドを示す斜視図であり、(a)は端子側の斜視図、(b)はシャフト先端側の斜視図である。It is a perspective view which shows the rotary solenoid which concerns on 1st Example of this invention, (a) is a perspective view by the side of a terminal, (b) is a perspective view by the side of a shaft front end. 本発明の第1の実施例に係るロータリソレノイドの断面説明図(1)であり、(a)は正面図、(b)はA−A線断面図、(c)はB−B線断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional explanatory drawing (1) of the rotary solenoid which concerns on 1st Example of this invention, (a) is a front view, (b) is an AA sectional view, (c) is a BB sectional drawing. It is. 本発明の第1の実施例に係るロータリソレノイドの断面説明図(2)であり、(a)は側面図、(b)はC−C線断面図である。It is sectional explanatory drawing (2) of the rotary solenoid which concerns on 1st Example of this invention, (a) is a side view, (b) is CC sectional view taken on the line. 第1の実施の形態に係るコイルボビンを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the coil bobbin which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第2の実施例に係るロータリソレノイドのコイルボビンを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the coil bobbin of the rotary solenoid which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係るロータリソレノイドを示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the rotary solenoid which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係るロータリソレノイドの動作を示す斜視図(1)である。It is a perspective view (1) which shows operation | movement of the rotary solenoid which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係るロータリソレノイドの動作を示す斜視図(2)である。It is a perspective view (2) which shows operation | movement of the rotary solenoid which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 通電方向と回転方向との関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between an electricity supply direction and a rotation direction. 本発明の第3の実施例に係るロータリソレノイドの永久磁石とその周辺構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the permanent magnet of the rotary solenoid which concerns on 3rd Example of this invention, and its periphery structure. 通電方向と回転方向との関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between an electricity supply direction and a rotation direction. 本発明の第3の実施例に係るロータリソレノイドの永久磁石とその周辺構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the permanent magnet of the rotary solenoid which concerns on 3rd Example of this invention, and its periphery structure. 通電方向と回転方向との関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between an electricity supply direction and a rotation direction.

符号の説明Explanation of symbols

10 ロータリソレノイド
20 コイルボビン
21 上部枠
22a 縦枠
22b 縦枠
23 下部枠
24 シャフト固着部
25 ビス穴
26a ガイド孔
26b ガイド孔
27 上部周回溝
28 縦溝
29 下部周回溝
30 凹部
31a 切欠
31b 切欠
32a 貫通孔
32b 貫通孔
33 テーパ面
34a 縦枠
34b 縦枠
35 天板部
36 内周面
37a 切欠
37b 切欠
38 スリット
39 内周面
40 構造支持体
41 内部固定磁極
42a 支持部
42b 支持部
43 エンドキャップ部
44 貫通孔
45a ストッパ嵌合孔
45b ストッパ嵌合孔
46 ベアリング嵌合孔
47 内周面
48 内周面
49 段差面
50 永久磁石
50a 永久磁石
50b 永久磁石
51 ケース
52 開口部
53 エンドキャップ
54a 端子孔
54b 端子孔
55a 端子
55b 端子
56 保護板
57 開口部
58a 端子孔
58b 端子孔
59 凹部
60 コイル
61 上部線条
62 縦線条
62a 縦線条
62b 縦線条
63 下部線条
64 ビス
65 ワッシャ
66 ワッシャ
67 ボールベアリング
68 ボールベアリング
69 フレキシブル配線板
70 シャフト
71 基端部
72 中間部
73 先端部
74 ビス穴
75a ストッパ
75b ストッパ
10 Rotary solenoid 20 Coil bobbin 21 Upper frame 22a Vertical frame 22b Vertical frame 23 Lower frame 24 Shaft fixing portion 25 Screw hole 26a Guide hole 26b Guide hole 27 Upper circumferential groove 28 Vertical groove 29 Lower circumferential groove 30 Recess 31a Notch 31b Notch 32a Through hole 32b Through-hole 33 Tapered surface 34a Vertical frame 34b Vertical frame 35 Top plate part 36 Inner peripheral surface 37a Notch 37b Notch 38 Slit 39 Inner peripheral surface 40 Structure support 41 Internal fixed magnetic pole 42a Support part 42b Support part 43 End cap part 44 Through Hole 45a Stopper fitting hole 45b Stopper fitting hole 46 Bearing fitting hole 47 Inner peripheral surface 48 Inner peripheral surface 49 Step surface 50 Permanent magnet 50a Permanent magnet 50b Permanent magnet 51 Case 52 Opening 53 End cap 54a Terminal hole 54b Terminal hole 55a terminal 55b terminal 56 protective plate 57 opening 8a terminal hole 58b terminal hole 59 recess 60 coil 61 upper wire 62 vertical wire 62a vertical wire 62b vertical wire 63 lower wire 64 screw 65 washer 66 washer 67 ball bearing 68 ball bearing 69 flexible wiring board 70 shaft 71 base End portion 72 Intermediate portion 73 Tip portion 74 Screw hole 75a Stopper 75b Stopper

Claims (9)

略円筒形状に形成されたコイルボビンと、
前記コイルボビンの内部に配置された第1の永久磁石及び第2の永久磁石と、
前記コイルボビンに金属の線条を巻回して形成されたコイルと、
前記コイルボビンと一体的に設けられると共に、回転自在になされたシャフトとを有するロータリソレノイドにおいて、
前記コイルボビンは、外周面上に第1の縦溝及び第2の縦溝が互いに背向するように形成され、
前記第1の永久磁石は、前記コイルボビンの内周面の前記第1の縦溝に背向する部位の近傍に配置され、前記第2の永久磁石は、前記コイルボビンの内周面の前記第2の縦溝に背向する部位の近傍に配置されると共に、前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石との着磁方向が逆向きになされ、
前記コイルは、前記線条の一部が前記コイルボビンの前記第1の縦溝及び前記第2の縦溝の内部に配線されると共に、前記コイルへの通電時に前記第1の縦溝の内部に配線された部分を流れる電流と前記第2の縦溝の内部に配線された部分を流れる電流とが逆方向となることを特徴とするロータリソレノイド。
A coil bobbin formed in a substantially cylindrical shape;
A first permanent magnet and a second permanent magnet disposed inside the coil bobbin;
A coil formed by winding a metal wire around the coil bobbin;
In a rotary solenoid that is provided integrally with the coil bobbin and that has a rotatable shaft,
The coil bobbin is formed on the outer peripheral surface so that the first vertical groove and the second vertical groove face each other,
The first permanent magnet is disposed in the vicinity of a portion of the inner peripheral surface of the coil bobbin facing away from the first vertical groove, and the second permanent magnet is the second permanent magnet on the inner peripheral surface of the coil bobbin. And the magnetizing direction of the first permanent magnet and the second permanent magnet is opposite to each other.
In the coil, a part of the wire is wired inside the first vertical groove and the second vertical groove of the coil bobbin, and inside the first vertical groove when the coil is energized. A rotary solenoid characterized in that a current flowing through a wired portion and a current flowing through a portion wired inside the second vertical groove are in opposite directions.
さらに、前記コイルボビンの内部に、かつ、前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石との間に介在するよう配置されると共に、略円筒形状に形成され、前記シャフトの一部が内部に挿入された内部固定磁極を有す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。   Further, the coil bobbin is disposed so as to be interposed between the first permanent magnet and the second permanent magnet, is formed in a substantially cylindrical shape, and a part of the shaft is disposed inside the coil bobbin. The rotary solenoid according to claim 1, further comprising an inserted internal fixed magnetic pole. 略円筒形状に形成されたコイルボビンと、
略円筒形状に形成されると共に、前記コイルボビンの内部に配置された永久磁石と、
前記コイルボビンに金属の線条を巻回して形成されたコイルと、
前記コイルボビンと一体的に設けられると共に左右に回転自在になされたシャフトとを有するロータリソレノイドにおいて、
前記コイルボビンは、外周面上に第1の縦溝及び第2の縦溝が互いに背向するように形成され、
前記永久磁石は、第1の極性部が前記コイルボビンの内周面の前記第1の縦溝に背向する部位の近傍に配置され、第2の極性部が前記コイルボビンの内周面の前記第2の縦溝に背向する部位の近傍に配置され、
前記コイルは、前記線条の一部が前記コイルボビンの前記第1の縦溝及び前記第2の縦溝の内部に配線されると共に、前記コイルへの通電時に前記第1の縦溝の内部に配線された部分を流れる電流と前記第2の縦溝の内部に配線された部分を流れる電流とが上下逆方向となることを特徴とするロータリソレノイド。
A coil bobbin formed in a substantially cylindrical shape;
A permanent magnet formed in a substantially cylindrical shape and disposed inside the coil bobbin;
A coil formed by winding a metal wire around the coil bobbin;
In a rotary solenoid having a shaft that is provided integrally with the coil bobbin and that is rotatable to the left and right,
The coil bobbin is formed on the outer peripheral surface so that the first vertical groove and the second vertical groove face each other,
The permanent magnet is disposed in the vicinity of a portion where the first polar portion faces away from the first vertical groove on the inner peripheral surface of the coil bobbin, and the second polar portion is disposed on the inner peripheral surface of the coil bobbin. It is arranged in the vicinity of the part facing away from the vertical groove of 2,
In the coil, a part of the wire is wired inside the first vertical groove and the second vertical groove of the coil bobbin, and inside the first vertical groove when the coil is energized. A rotary solenoid characterized in that a current flowing through a wired portion and a current flowing through a portion wired inside the second vertical groove are in opposite directions.
さらに、前記永久磁石の内部に配置され、かつ、少なくとも側面の一部が前記永久磁石に接している内部固定磁極を有する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 rotary solenoid according to claim 3, further comprising an internal fixed magnetic pole disposed inside the permanent magnet and having at least a part of a side surface in contact with the permanent magnet. 前記コイルボビンは、外周面を周回するように、かつ、前記第1の縦溝及び前記第2の縦溝の上端部に接続するように形成された上部周回溝と、
外周面を周回するように、かつ、前記第1の縦溝及び前記第2の縦溝の下端部に接続するように形成された下部周回溝とを備え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 coil bobbin has an upper circumferential groove formed so as to circulate on an outer peripheral surface and to be connected to upper ends of the first vertical groove and the second vertical groove;
2. A lower circumferential groove formed so as to circulate around an outer peripheral surface and to be connected to lower ends of the first vertical groove and the second vertical groove. The rotary solenoid according to claim 1.
前記コイルボビンは、前記第1の縦溝及び前記第2の縦溝に代えて、外周面の対向する部位に垂直方向に延びるように形成された第1のスリット及び第2のスリットが形成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。   In the coil bobbin, instead of the first vertical groove and the second vertical groove, a first slit and a second slit are formed so as to extend in a vertical direction at opposing portions of the outer peripheral surface. The rotary solenoid according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotary solenoid is provided. 前記コイルボビンは、外周面を周回するように、かつ、前記第1のスリット及び前記第2のスリットの上端部に接続するように形成された上部周回溝と、
外周面を周回するように、かつ、前記第1のスリット及び前記第2のスリットの下端部に接続するように形成された下部周回溝とを備えていることを特徴とする請求項6に記載のロータリソレノイド。
The coil bobbin has an upper circumferential groove formed so as to circulate on an outer peripheral surface and to be connected to upper end portions of the first slit and the second slit;
The lower circumference groove formed so that it may go around an outer peripheral surface and may connect with the lower end part of the 1st slit and the 2nd slit, It is characterized by the above-mentioned. Rotary solenoid.
前記コイルボビンは、前記シャフトの基端部側に底部を有する有底円筒形状に形成されると共に、前記底部に略円弧形状のスリットが形成され、
前記シャフトは、基端部が前記コイルボビンの前記底部に固着され、
略棒状に形成されると共に、先端側を前記コイルボビンの前記底部の前記スリットに挿入した状態で保持されたストッパをさらに有することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のロータリソレノイド。
The coil bobbin is formed in a bottomed cylindrical shape having a bottom on the base end side of the shaft, and a substantially arc-shaped slit is formed in the bottom.
The shaft has a proximal end fixed to the bottom of the coil bobbin,
8. The stopper according to claim 1, further comprising a stopper that is formed in a substantially rod shape and is held in a state in which a distal end side is inserted into the slit of the bottom portion of the coil bobbin. Rotary solenoid.
外輪が前記内部固定磁極の内周面に嵌合され、内輪に前記シャフトが嵌合された軸受をさらに有することを特徴とする請求項2又は請求項4に記載のロータリソレノイド。   The rotary solenoid according to claim 2 or 4, further comprising a bearing in which an outer ring is fitted to an inner peripheral surface of the inner fixed magnetic pole, and the shaft is fitted to the inner ring.
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