(57)【要約】【課題】  製造時（成形時）や使用時の形状変形を最小限に抑制し、軸受としての十分な安定性及び信頼性を確保するとともに、部品及び製造に係わるコスト削減、更には、機械的強度を確保しつつ、軽量化，製造容易性の向上及び素材コスト削減効果を得る。【解決手段】  回転シャフト２を回転自在に支持するケーシング３に設けた軸受部４，４を備える軸受装置を構成するに際して、軸受部４を、軸方向Ｆｓに対して所定の厚さＤｔを有し、かつ径方向Ｆｄに対して所定のリング厚Ｄｒを有するリング状となるように、合成樹脂素材Ｒによりケーシング３と一体成形するとともに、軸受部４の端面に、周方向Ｆｃに沿って所定の間隔Ｌａ置きに配し、かつ底部５ｄを所定の厚さＬｂに選定した複数の公差吸収凹部５…を形成することにより、この公差吸収凹部５と軸受部４の内周面４ｓ間を所定の厚さＬｃに選定する。【選択図】  図１
2015136232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転シャフトを回転自在に支持するケーシングに設けた軸受部を備える回転シャフトの軸受装置において、前記軸受部を、軸方向に対して所定の厚さを有し、かつ径方向に対して所定のリング厚を有するリング状となるように、合成樹脂素材により前記ケーシングと一体成形するとともに、前記軸受部の端面に、周方向に沿って所定の間隔置きに配し、かつ底部を所定の厚さに選定した複数の公差吸収凹部を形成することにより、この公差吸収凹部と前記軸受部の内周面間を所定の厚さに選定してなることを特徴とする回転シャフトの軸受装置。
【請求項２】
前記軸受部は、軸方向の一部を、前記ケーシングの面から軸方向に突出形成することを特徴とする請求項１記載の回転シャフトの軸受装置。
【請求項３】
前記公差吸収凹部と前記軸受部の内周面間は、少なくとも、前記合成樹脂素材に基づく前記内周面の径寸法の公差を吸収可能な厚さに選定することを特徴とする請求項１又は２記載の回転シャフトの軸受装置。
【請求項４】
前記軸受部の外周部の近傍に位置する前記ケーシングの面に、当該軸受部の外周部の周方向に沿って所定の間隔置きに配した複数の第二凹部を形成することを特徴とする請求項１，２又は３記載の回転シャフトの軸受装置。
【請求項５】
前記ケーシングには、少なくとも、ロータリソレノイドのケーシングを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の回転シャフトの軸受装置。
【請求項６】
前記ロータリソレノイドは、三角形における一つの角部に対応する位置を前記回転シャフトに固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部に対応する位置にＳ極とＮ極がそれぞれ生じて旋回可能なマグネット部を有する可動体部と、前記ケーシングに固定して一方のコイル端面を前記マグネット部に対面させた単一コイルを有し、給電制御により前記可動体部を吸引又は反発可能にする界磁部と、前記可動体部が旋回する範囲を所定の範囲に規制する可動体規制部とを備えてなることを特徴とする請求項５記載の回転シャフトの軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリソレノイド等のケーシングに設けることにより回転シャフトを回転自在に支持する回転シャフトの軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーシングに設けることにより回転シャフトを回転自在に支持する軸受部を有する軸受装置としては、特許文献１で開示されるロータリソレノイドに備える軸受装置が知られている。
【０００３】
同文献１で開示されるロータリソレノイドは、ケーシングに回動自在に支持されるシャフト部（回転シャフト）と、このシャフト部に一端を固定し、かつ他端を自由端にするとともに、マグネットを有する可動部と、ケーシングに固定し、かつ可動部の可動方向両側に所定間隔を置いて配するとともに、通電制御されることにより可動部を選択的に吸引する鉄芯を有する一対の電磁コイル部を設けて構成したものであり、特に、シャフト部を支持するに際しては、ケーシングに、別途製作した前後一対の軸受部を取付け、この軸受部により回転シャフトの前後位置を回転自在に支持する軸受構造（軸受装置）を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１７８３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来における回転シャフトの軸受装置は、次のような解決すべき課題が存在した。
【０００６】
第一に、ケーシングは機械的強度を考慮し、また、磁気回路の一部を構成することも多いことから、金属素材を用いて形成するとともに、ケーシングには別途の軸受部を取付け、この軸受部により回転シャフトを回転自在に支持している。したがって、金属素材を用いることに伴う各種ディメリット、具体的には、全体の軽量化を図るには限界がある点、製造する際の加工性に劣る点，素材に伴う材料コストが割高になる点等の各種ディメリットがあった。
【０００７】
第二に、ケーシングの前後に別途の軸受部をそれぞれ取付け、この軸受部により回転シャフトを回転自在に支持する構造のため、ケーシングに加えて別部品となる二つの軸受部が必要になるとともに、軸受部を組付けるための工数の増加を招く。結局、部品点数の増加による部品コストの上昇及び組付けの工数増加による製造コストの上昇を招き、無視できないコストアップ要因となっていた。
【０００８】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した回転シャフトの軸受装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る回転シャフトの軸受装置１は、上述した課題を解決するため、回転シャフト２を回転自在に支持するケーシング３に設けた軸受部４，４を備える軸受装置を構成するに際して、軸受部４を、軸方向Ｆｓに対して所定の厚さＤｔを有し、かつ径方向Ｆｄに対して所定のリング厚Ｄｒを有するリング状となるように、合成樹脂素材Ｒによりケーシング３と一体成形するとともに、軸受部４の端面に、周方向Ｆｃに沿って所定の間隔Ｌａ置きに配し、かつ底部５ｄを所定の厚さＬｂに選定した複数の公差吸収凹部５…を形成することにより、この公差吸収凹部５と軸受部４の内周面４ｓ間を所定の厚さＬｃに選定してなることを特徴とする。
【００１０】
この場合、発明の好適な態様により、軸受部４は、軸方向Ｆｓの一部４ｐを、ケーシング３の面３ｆから軸方向Ｆｓに突出形成することができる。また、公差吸収凹部５と軸受部４の内周面４ｓ間は、少なくとも、合成樹脂素材Ｒに基づく内周面４ｓの径寸法の公差を吸収可能な厚さＬｃに選定することができる。さらに、軸受部４の外周部４ｃの近傍に位置するケーシング３の面には、当該軸受部４の外周部４ｃの周方向Ｆｃに沿って所定の間隔置きに配した複数の第二凹部５ｓ…を形成することができる。
【００１１】
他方、ケーシング３には、少なくとも、ロータリソレノイドＭのケーシングを含ませることができ、特に、このロータリソレノイドＭとしては、三角形における一つの角部Ｐ１に対応する位置を回転シャフト２に固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部Ｐ２，Ｐ３に対応する位置にＳ極とＮ極がそれぞれ生じて旋回可能なマグネット部７ｍを有する可動体部７と、ケーシング３に固定して一方のコイル端面８ｓをマグネット部７ｍに対面させた単一コイル８ｃを有し、給電制御により可動体部７を吸引又は反発可能にする界磁部８と、可動体部７が旋回する範囲を所定の範囲Ｚｒに規制する可動体規制部９とを備えて構成できる。
【発明の効果】
【００１２】
このような構成を有する本発明に係る回転シャフトの軸受装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１３】
（１）  軸受部４を、軸方向Ｆｓに対して所定の厚さＤｔを有し、かつ径方向Ｆｄに対して所定のリング厚Ｄｒを有するリング状となるように、合成樹脂素材Ｒによりケーシング３と一体成形するとともに、軸受部４の端面に、周方向Ｆｃに沿って所定の間隔Ｌａ置きに配し、かつ底部５ｄを所定の厚さＬｂに選定した複数の公差吸収凹部５…を形成することにより、この公差吸収凹部５と軸受部４の内周面４ｓ間を所定の厚さＬｃに選定してなるため、合成樹脂素材Ｒを使用し、ケーシング３と軸受部４を一体成形する場合であっても、製造時（成形時）や使用時における形状変形を最小限に抑制可能となり、軸受としての十分な安定性及び信頼性を確保できる。しかも、所定の間隔Ｌａ置きに配し、かつ底部５ｄを所定の厚さＬｂに選定した複数の公差吸収凹部５…を有することから、使用時における温度環境の変化により熱膨張や収縮が生じた場合であっても、これらの熱膨張や収縮を吸収することが可能となる。
【００１４】
（２）  別途製作する二つの軸受部品が不要になるため、実質的な部品点数はケーシング３のみで足りる。したがって、部品コストの削減を図れるとともに、ケーシング３に軸受部品を取付ける工程が不要になり、組立工数の低減による製造コストの削減を図ることができる。加えて、機械的強度を確保しつつ、合成樹脂素材Ｒを用いたことに伴う各種メリット、具体的には、全体の軽量化，製造容易性の向上及び素材コスト削減効果等の各種メリットを得ることができるとともに、複数の公差吸収凹部５…を設けることから、ケーシング３及び軸受部４…を形成する合成樹脂素材Ｒの全体使用量の削減が可能となり、更なる軽量化及び素材コスト削減に寄与できる。
【００１５】
（３）  好適な態様により、軸受部４における軸方向Ｆｓの一部４ｐを、ケーシング３の面３ｆから軸方向Ｆｓに突出形成すれば、ケーシング３に対して軸受部４の一部４ｐを独立可能となるため、本発明に係る軸受装置１としての望ましい効果を得ることができる最適な形態として実施できる。
【００１６】
（４）  好適な態様により、公差吸収凹部５と軸受部４の内周面４ｓ間の厚さＬｃを、少なくとも、合成樹脂素材Ｒに基づく内周面４ｓの径寸法の公差を吸収可能な大きさに選定すれば、例えば、熱膨張係数の大きな合成樹脂素材Ｒを使用し、比較的大きな公差が生じやすい場合であっても、機械的強度を確保しつつ、無用な公差を有効に吸収できる。
【００１７】
（５）  好適な態様により、軸受部４の外周部４ｃの近傍に位置するケーシング３の面に、当該軸受部４の外周部４ｃの周方向Ｆｃに沿って所定の間隔置きに配した複数の第二凹部５ｓ…を形成すれば、軸受部４自身に設けた公差吸収凹部５…に基づく公差吸収機能に加えて、軸受部４の全体に対する相乗的又は補助的な公差吸収機能を付加できるため、全体の公差吸収機能をより高めることができる。
【００１８】
（６）  好適な態様により、ケーシング３に、少なくとも、ロータリソレノイドＭのケーシングを含ませれば、ロータリソレノイドＭの動作に係わる安定性及び信頼性をより高めることができるとともに、ロータリソレノイドＭ全体における部品コスト及び製造コストの削減に寄与できる。
【００１９】
（７）  好適な態様により、ロータリソレノイドＭとして、三角形における一つの角部Ｐ１に対応する位置を回転シャフト２に固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部Ｐ２，Ｐ３に対応する位置にＳ極とＮ極がそれぞれ生じて旋回可能なマグネット部７ｍを有する可動体部７と、ケーシング３に固定して一方のコイル端面８ｓをマグネット部７ｍに対面させた単一コイル８ｃを有し、給電制御により可動体部７を吸引又は反発可能にする界磁部８と、可動体部７が旋回する範囲を所定の範囲Ｚｒに規制する可動体規制部９とを備えて構成すれば、独立した界磁部の数量を半減させることができ、部品点数の削減による、更なる部品コストに対するコストダウンを図れるとともに、組立工数の低減による製造コストに対するコストダウンを図ることができる。また、回転シャフト２の軸直角方向における可動体部７の長さを短くできるとともに、可動体部７の変位空間の両側には界磁部６を配置しないため、ケーシング２を直方体状に形成する場合であっても、合理的な部品配置を容易に行うことができる。この結果、無用なデッドスペースの発生を大きく低減でき、ロータリソレノイド全体の小型コンパクト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の好適実施形態に係る軸受装置を用いて構成したロータリソレノイドの正面図、
【図２】同ロータリソレノイドにおける軸受装置の要部を明示する断面側面図、
【図３】同ロータリソレノイドの斜視図、
【図４】同ロータリソレノイドの背面図、
【図５】同ロータリソレノイドの断面側面図、
【図６】同ロータリソレノイドの断面正面図、
【図７】同ロータリソレノイドにおける可動体部の分解正面図、
【図８】同ロータリソレノイドを駆動させる際の電気系統の結線図、
【図９】同ロータリソレノイドの駆動説明図、
【図１０】同ロータリソレノイドの他の駆動説明図、
【図１１】本発明の変更実施形態に係る軸受装置を用いて構成したロータリソレノイドの正面図、
【図１２】本発明の変更実施形態に係る軸受装置の要部を明示する断面側面図、
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２２】
まず、本実施形態に係る軸受装置１を備えるロータリソレノイドＭの構成について、図１〜図７を参照して説明する。
【００２３】
ロータリソレノイドＭは外郭を構成するケーシング３を備え、このケーシング３は、図５に示すように、ケーシング本体部３ｍとこのケーシング本体部３ｍの開口部を閉塞するケーシング蓋部３ｃからなる。このケーシング本体部３ｍとケーシング蓋部３ｃは、それぞれ成形性及び軽量性に優れた合成樹脂素材Ｒにより一体成形する。この場合、合成樹脂素材Ｒの種類としては、特定の種類に限定するものではないが、寸法安定性及び熱安定性（耐熱性）に優れた素材、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂素材等が望ましい。なお、図１中、符号３１，３２は、ケーシング本体部３ｍの底面に設けた取付用の脚部を示す。
【００２４】
また、ケーシング本体部３ｍには前側に位置する軸受部４を一体成形するとともに、ケーシング蓋部３ｃには後側に位置する軸受部４を一体成形する。即ち、二つの軸受部４，４は、ケーシング３（ケーシング本体部３ｍ及びケーシング蓋部３ｃ）に対して同一の合成樹脂素材Ｒにより一体成形する。これにより、ケーシング本体部３ｍの一部と前側に位置する軸受部４，及びケーシング蓋部３ｃの一部と後側に位置する軸受部４が、それぞれ本実施形態に係る軸受装置１を構成する。
【００２５】
この軸受装置１において、前側に位置する一方の軸受部４は、図２に示すように、軸方向Ｆｓに対して所定の厚さＤｔを有し、かつ径方向Ｆｄに対して所定のリング厚Ｄｒを有するリング状となるように形成し、軸受部４における軸方向Ｆｓの一部４ｐは、ケーシング３の面３ｆから軸方向Ｆｓに突出形成する。即ち、ケーシング本体部３ｍの面（前面）３ｆから前方へ突出した部分とケーシング本体部３ｍの厚さ部分を加えた寸法が軸受部４の実質的な厚さＤｔとなる。このように、軸受部４における軸方向Ｆｓの一部４ｐを、ケーシング３の面３ｆから軸方向Ｆｓに突出形成すれば、ケーシング３に対して軸受部４の一部４ｐを独立可能となるため、本発明に係る軸受装置１としての望ましい効果を得ることができる最適な形態として実施できる。これにより、軸受部４の中心円孔における内周面４ｓが後述する回転シャフト２を回転自在に支持する軸受面となる。
【００２６】
さらに、軸受部４の前側に位置する外端面である端面４ｆには、図１及び図２に示すように、周方向Ｆｃに沿って所定の間隔Ｌａ置きに配し、かつ底部５ｄを所定の厚さＬｂに選定した複数の公差吸収凹部５…を形成する。例示は、同一形状に選定した八つのほぼ矩形状の公差吸収凹部５…を全周にわたって形成した例を示す。この場合、所定の間隔Ｌａと底部５ｄの厚さＬｂは、形成素材の種類及び凹部５の形状や大きさ等を考慮して任意に選定できるが、基本的には、公差吸収凹部５…により軸受部４の内側に薄肉形成される軸受筒部４ｗを支持するリブとして機能させるため、特に機械的強度を考慮して選定できる。一例として、軸受部４の外径が１５〔ｍｍ〕程度の場合、所定の間隔Ｌａと底部５ｄの厚さＬｂは、０．２〜１．２〔ｍｍ〕程度に選定可能である。
【００２７】
また、軸受筒部４ｗの厚さ、即ち、公差吸収凹部５と軸受部４の内周面４ｓ間の厚さＬｃは所定の厚さとなるように選定する。この厚さＬｃは、少なくとも、合成樹脂素材Ｒに基づく内周面４ｓの径寸法の公差を吸収可能な大きさに選定する。一例として、軸受部４の径が１５〔ｍｍ〕程度の場合、リング厚Ｌｃは、０．５〜１．５〔ｍｍ〕程度に選定可能である。このように、公差吸収凹部５と軸受部４の内周面４ｓ間の厚さＬｃを、少なくとも、合成樹脂素材Ｒに基づく内周面４ｓの径寸法の公差を吸収可能な大きさに選定すれば、例えば、熱膨張係数の大きな合成樹脂素材Ｒを使用し、比較的大きな公差が生じやすい場合であっても、機械的強度を確保しつつ、無用な公差を有効に吸収できる。
【００２８】
よって、このような構成による軸受装置１によれば、軸受部４を、軸方向Ｆｓに対して所定の厚さＤｔを有し、かつ径方向Ｆｄに対して所定のリング厚Ｄｒを有するリング状となるように、合成樹脂素材Ｒによりケーシング３と一体成形するとともに、軸受部４の端面に、周方向Ｆｃに沿って所定の間隔Ｌａ置きに配し、かつ底部５ｄを所定の厚さＬｂに選定した複数の公差吸収凹部５…を形成することにより、この公差吸収凹部５と軸受部４の内周面４ｓ間を所定の厚さＬｃに選定してなるため、合成樹脂素材Ｒを使用し、ケーシング３と軸受部４を一体成形する場合であっても、製造時（成形時）や使用時における形状変形を最小限に抑制可能となり、軸受としての十分な安定性及び信頼性を確保できる。しかも、所定の間隔Ｌａ置きに配し、かつ底部５ｄを所定の厚さＬｂに選定した複数の公差吸収凹部５…を有することから、使用時における温度環境の変化により熱膨張や収縮が生じた場合であっても、これらの熱膨張や収縮を吸収することが可能となる。
【００２９】
また、別途製作する二つの軸受部品が不要になるため、実質的な部品点数はケーシング３のみで足りる。したがって、部品コストの削減を図れるとともに、ケーシング３に軸受部品を取付ける工程が不要になり、組立工数の低減による製造コストの削減を図ることができる。加えて、機械的強度を確保しつつ、合成樹脂素材Ｒを用いたことに伴う各種メリット、具体的には、全体の軽量化，製造容易性の向上及び素材コスト削減効果等の各種メリットを得ることができるとともに、複数の公差吸収凹部５…を設けることから、ケーシング３及び軸受部４…を形成する合成樹脂素材Ｒの全体使用量の削減が可能となり、更なる軽量化及び素材コスト削減に寄与できる。
【００３０】
一方、軸受部４の外周部４ｃの近傍に位置するケーシング本体部３ｍの面（外側の面３ｆ）にも、図１及び図２に示すように、軸受部４の外周部４ｃの周方向Ｆｃに沿って所定の間隔置きに配した複数の第二凹部５ｓ…を形成する。例示の場合、同一形状に選定した八つのほぼ矩形状の第二凹部５ｓ…を、全周における上端部分の１／３程度を除いた範囲に形成した。この第二凹部５ｓの場合も、上述した公差吸収凹部５と同様に形成、即ち、公差吸収凹部５に準じたディメンションにより形成できる。なお、第二凹部５ｓ…の間隔，第二凹部５ｓにおける底部５ｓｄの厚さは、形成素材の種類及び凹部５の形状や大きさ等により任意に選定できる。このような第二凹部５ｓ…を形成すれば、軸受部４自身に設けた公差吸収凹部５…に基づく公差吸収機能に加えて、軸受部４の全体に対する相乗的又は補助的な公差吸収機能を付加できるため、全体の公差吸収機能をより高めることが可能となる。
【００３１】
以上は、ケーシング本体部３ｍに軸受部４を設ける場合について説明したが、ケーシング蓋部３ｃに軸受部４を設ける場合であっても、基本的には、ケーシング本体部３ｍ側と同様に構成できる。図４に、ケーシング３の背面側となるケーシング蓋部３ｃの外面を示す。例示の場合、ケーシング蓋部３ｃ側において、公差吸収凹部５…の周方向Ｆｃの位置を稍異ならせた点，第二凹部５ｓ…として円形状に形成した二つの第二凹部５ｓ…を含ませた点，及びケーシング蓋部３ｃ側の軸受部４は、ケーシング本体部３ｍ側の軸受部４に対して前後対称となる点を除いて、ケーシング本体部３ｍ側と同一に構成した。
【００３２】
他方、軸受装置１を含むケーシング３以外の構成は次のようになる。２は磁性材により形成した丸棒状の回転シャフト（出力軸）であり、ケーシング本体部３ｍ及びケーシング蓋部３ｃの一側（上側）に偏した位置に、上述した一対の軸受部４，４により回動自在に支持される。したがって、ケーシング本体部３ｍ及びケーシング蓋部３ｃに一体成形する各軸受部４，４の位置は、図１及び図４に示すように、上側に偏した位置を選定する。
【００３３】
回転シャフト２におけるケーシング３の内部側の位置には可動体部７を固定する。可動体部７は、合成樹脂素材等の非磁性材により形成した保持ブロック部１１を有する。保持ブロック部１１（可動体部７）は、図６に示すように、正面視が略三角形状となるため、この三角形における一つの角部Ｐ１に対応する位置に回転シャフト２を固定するとともに、可動体部７の他端側７ｓにはマグネット部７ｍを配する。したがって、三角形における残りの二つの角部に対応する位置Ｐ２とＰ３には、マグネット部７ｍによるＳ極とＮ極がそれぞれ発生する。これにより、可動体部７（保持ブロック部１１）は、一端側７ｃが回転シャフト２に固定され、他端側７ｓが自由端となるため、回転シャフト２を支点に旋回可能となる。
【００３４】
この場合、保持ブロック部１１は、被覆することによりマグネット部７ｍを保持する。即ち、図７に示すように、保持ブロック部１１を、保持ブロック本体部１１ｂとこの保持ブロック本体部１１ｂに付設する保持ブロックカバー部１１ｃにより構成し、保持ブロック本体部１１ｂに形成した凹部にマグネット部７ｍを収容するとともに、保持ブロック本体部１１ｂに付設する保持ブロックカバー部１１ｃにより保持する。この際、マグネット部７ｍは、全体が保持ブロック部１１により被覆されてもよいが、例示のように、保持ブロック部１１（可動体部７）の他端側７ｓにおける、後述する界磁部８に対面する対向面の少なくとも一部に開口部１１ｓ…を形成し、マグネット部７ｍの少なくとも一部を露出させることが望ましい。具体的には、保持ブロックカバー部１１ｃの全体を矩形枠状に形成するとともに、この枠内に一対の保持バンド部１１ｃｂ，１１ｃｂを一体に形成する。これにより、図８に示すように、マグネット部７ｍと界磁部８間のエアギャップＧａを最小限に設定可能になるため、マグネット部７ｍの磁気的特性を最大限に活かせる利点がある。
【００３５】
また、マグネット部７ｍは、細長の偏平直方体状に形成することにより、長手方向両側にＳ極とＮ極をそれぞれ着磁したマグネット７ｍａとこのマグネット７ｍａの裏面側に配したバックヨーク７ｍｙとの組合わせにより構成する。なお、マグネット部７ｍは、このように、マグネット７ｍａとバックヨーク７ｍｙの組合わせにより構成してもよいし、マグネット部７ｍのみを単独使用してもよい。マグネット部７ｍを単独使用する場合、保持ブロック部１１は磁性材により形成可能である。このように、マグネット部７ｍは、マグネット７ｍａを単独使用してもよいし、又はこのマグネット７ｍａとバックヨーク７ｍｙの組合わせにより構成してもよいなど、ロータリソレノイドＭのサイズ設計及び性能設計に対する設計自由度を高めることができる。
【００３６】
一方、ケーシング３の内部には、図５及び図６に示すように、単一コイル８ｃを有する界磁部８を配設する。この場合、単一コイル８ｃは、一方の端面８ｓをマグネット部７ｍ（マグネット７ｍａ）に対面させて配する。また、例示の場合、界磁部８には、単一コイル８ｃを装填するＥ形ヨーク１２を設ける。これにより、Ｅ形ヨーク１２による磁気回路が構成されるため、ロータリソレノイドＭの高効率化及び高性能化に寄与できる。なお、２１は、プラスチック等の絶縁材により形成し、単一コイル８ｃを巻回したコイルボビンを示す。
【００３７】
さらに、ケーシング３の内部には、マグネット部７ｍの旋回範囲を所定の範囲Ｚｒに規制するための可動体規制部９を設ける。例示の可動体規制部９は、ケーシング３の内壁に形成した一対の規制壁面部３ｐ，３ｑと、保持ブロック部１１に形成することにより規制壁面部３ｐ，３ｑに当接して位置規制される被規制面部１１ｐ，１１ｑにより構成する。このような可動体規制部９を設ければ、ケーシング３の内壁及び保持ブロック部１１の一部を、可動体規制部９に兼用可能になるため、全体構造の更なる簡略化，コストダウン及びサイズダウンに寄与できる利点がある。
【００３８】
よって、このように構成するロータリソレノイドＭは、本実施形態に係る軸受装置１を備えるため、ロータリソレノイドＭの動作に係わる安定性及び信頼性をより高めることができるとともに、ロータリソレノイドＭ全体における部品コスト及び製造コストの削減に寄与できる。特に、例示のロータリソレノイドＭは、三角形における一つの角部Ｐ１に対応する位置を回転シャフト２に固定し、かつ自由端となる残りの二つの角部Ｐ２，Ｐ３に対応する位置にＳ極とＮ極がそれぞれ生じて旋回可能なマグネット部７ｍを有する可動体部７と、ケーシング３に固定して一方のコイル端面８ｓをマグネット部７ｍに対面させた単一コイル８ｃを有し、給電制御により可動体部７を吸引又は反発可能にする界磁部８と、可動体部７が旋回する範囲を所定の範囲Ｚｒに規制する可動体規制部９とを備えて構成するため、独立した界磁部の数量を半減させることができ、部品点数の削減による、更なる部品コストに対するコストダウンを図れるとともに、組立工数の低減による製造コストに対するコストダウンを図ることができる。また、回転シャフト２の軸直角方向における可動体部７の長さを短くできるとともに、可動体部７の変位空間の両側には界磁部６を配置しないため、ケーシング２を直方体状に形成する場合であっても、合理的な部品配置を容易に行うことができる。この結果、無用なデッドスペースの発生を大きく低減でき、ロータリソレノイド全体の小型コンパクト化を実現できる。
【００３９】
次に、ロータリソレノイドＭの使用方法及び動作について、図１〜図１０を参照して説明する。
【００４０】
図８は、ロータリソレノイドＭの駆動回路Ｅを示す。駆動回路Ｅは、単一コイル８ｃから導出する一対の接続リード１３ａ，１３ｂに対して給電するための直流源４１と、この直流源４１から接続リード１３ａ，１３ｂに供給する直流電圧の給電又は給電停止を行うとともに、直流電圧の極性を反転させる極性切換を行う操作スイッチ４２を備える。
【００４１】
ロータリソレノイドＭを使用する際には、図８に示すように、単一コイル８ｃの接続リード１３ａ，１３ｂに駆動回路Ｅを接続する。図８は、操作スイッチ４２を給電ポジションに切換えた状態を示す。したがって、単一コイル８ｃには給電が行われ、Ｅ形ヨーク１２には、図８に示すＳ極とＮ極が発生する。なお、マグネット７ｍａの極性（Ｓ極，Ｎ極）は、図８に示すとおりである。これにより、マグネット７ｍａのＳ極側はＥ形ヨーク１２のＮ極側に吸引されるとともに、マグネット７ｍａのＮ極側はＥ形ヨーク１２のＮ極側に対して反発する。この結果、回転シャフト２は図１０に示す矢印Ｆｃ方向における時計方向に回動変位するとともに、可動体部７は、当該可動体部７の被規制面部１１ｑがケーシング３の規制壁面部３ｑに当接（係止）する図８に示す位置で停止する。
【００４２】
一方、この状態から操作スイッチ４２を給電停止ポジションに切換えた場合を想定する。この場合、図９に示すように、界磁部８には給電に基づく自らの磁極は発生しない。しかし、マグネット７ｍａによる磁界は維持されるため、マグネット７ｍａ及びＥ形ヨーク１２により形成される磁気回路により可動体部７の位置が保持される。図９に示す点線Ｊｍは、給電停止時における当該磁気回路を通る磁力線を示している。
【００４３】
他方、この状態から操作スイッチ４２を極性反転させた反転給電ポジションに切換えた場合を想定する。この場合、Ｅ形ヨーク１２には、図１０に示すように、図８に示した極性に対して反転したＳ極とＮ極が発生する。これにより、マグネット７ｍａのＮ極側はＥ形ヨーク１２のＳ極側に吸引され、マグネット７ｍａのＳ極側はＥ形ヨーク１２のＳ極側に対して反発する。この結果、回転シャフト２は図１０に示す矢印Ｆｃ方向における反時計方向に回動変位するとともに、可動体部７は、当該可動体部７の被規制面部１１ｐがケーシング３の規制壁面部３ｐに当接（係止）する図１０に示す位置で停止する。図１０に示す点線Ｊｐ，Ｊｑは、給電時における磁気回路を通る磁力線を示している。この際、回転シャフト２が回動変位する角度範囲は、図９に示す所定の範囲Ｚｒとなる。
【００４４】
次に、本発明の変更実施形態に係る軸受装置１について、図１１及び図１２を参照して説明する。
【００４５】
図１１に示す変更実施形態は、ケーシング３における前述した公差吸収凹部５…及び第二凹部５ｓ…に加えて、公差吸収凹部５…及び第二凹部５ｓ…以外の部位に、追加的な補助凹部５ｅ…を設けたものである。この補助凹部５ｅ…も、基本的には、公差吸収凹部５…及び第二凹部５ｓ…と同様に形成することができる。なお、補助凹部５ｅ…は、軸受部４からは離れた位置に設けることになる。したがって、補助凹部５ｅ…と同様の公差吸収機能を有するとしても、その機能（作用）は相対的に小さくなり、全体の軽量化及び素材コスト削減等の効果が相対的に大きくなる。なお、補助凹部５ｅ…は、任意の位置，数量，形状等を選定して形成可能である。図１１は、ケーシング本体部３ｍ側を示すが、ケーシング蓋部３ｃ側も同様に構成可能である。
【００４６】
図１２は、公差吸収凹部５…及び第二凹部５ｓ…を形成する形成面（形成部位）を変更したものである。図２に示した実施形態では、公差吸収凹部５…を設けるに際し、軸受部４の外面部となる端面４ｆに形成した場合を示したが、図１２は、軸受部４の内面部となる端面４ｉに形成した場合を示す。また、図２に示した実施形態では、第二凹部５ｓ…を設けるに際し、ケーシング３の外側の面３ｆに形成した場合を示したが、図１２は、ケーシング３の外側の面３ｆと内側の面３ｉの双方に形成した場合を示す。これにより、底部５ｓｄ…は前後二つの第二凹部５ｓと５ｓ間に挟まれる中間位置に設けられる。このように、公差吸収凹部５…，第二凹部５ｓ…，補助凹部５ｅ…を形成するに際しては、外観デザインとして利用したり、或いは、これとは逆に露出を回避するなど、様々な態様を選択して実施可能である。
【００４７】
以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００４８】
例えば、軸受部４は、軸方向Ｆｓの一部４ｐを、ケーシング３の面３ｆから軸方向Ｆｓに突出形成した場合を示したが、ケーシング３の面３ｆから突出させないように形成することも可能である。この場合、ケーシング３の面３ｆ内にケーシング３と軸受部４間の区画領域が存在することになる。また、実施形態は、第二凹部５ｓ…と補助凹部５ｅ…を設けた場合を示したが、第二凹部５ｓ…と補助凹部５ｅ…は必ずしも設けることを要せず、必要により設けることができる。一方、軸受装置１をロータリソレノイドＭに適用した例を示したが、ロータリソレノイドＭは、例示の構成に限定されるものではなく、各種原理を採用した様々なロータリソレノイドに適用できるとともに、ロータリソレノイドＭ以外となる、回転シャフトを備える各種機器に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る回転シャフトの軸受装置は、例示したロータリソレノイドをはじめ、回転シャフトを備えるロータリモータ等の各種機器に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１：軸受装置，２：回転シャフト，３：ケーシング，３ｆ：ケーシングの面，４：軸受部，４ｓ：軸受部の内周面，４ｐ：軸受部の軸方向の一部，５…：公差吸収凹部，５ｄ：底部，５ｓ…：第二凹部，７：可動体部，７ｍ：マグネット部，８：界磁部，８ｓ：コイル端面，８ｃ：単一コイル，９：可動体規制部，Ｆｓ：軸方向，Ｆｄ：径方向，Ｆｃ：周方向，Ｄｔ：所定の厚さ，Ｄｒ：リング厚，Ｒ：合成樹脂素材，Ｌａ：第一寸法，Ｌｂ：第二寸法，Ｌｃ：第三寸法，Ｍ：ロータリソレノイド，Ｐ１：角部，Ｐ２：角部，Ｐ３：角部，Ｚｒ：所定の範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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