(57)【要約】【課題】  設計の容易化及び構成の単純化によるソレノイド装置全体の小型化，軽量化及び低コスト化を図る。【解決手段】  コイル部（フロントコイル部）４に対してシャフト６の軸方向に、少なくとも一対のコイル８ａ，８ｂからなるリアコイル部８を配するとともに、シャフト６を、所定の左右回動範囲Ｚｒ及び所定の前後進退範囲Ｚｓにわたって変位可能に支持し、かつマグネット部７を少なくともフロントコイル部４又はリアコイル部８の通電制御により前側位置Ｘｆ又は後側位置Ｘｒへ変位可能に構成するとともに、フロントコイル部４及びリアコイル部８の通電制御により、少なくともロータ部５を右側位置Ｘｐ，左側位置Ｘｑ，前側位置Ｘｆ又は後側位置Ｘｒに変位させる制御部９を備える。【選択図】  図１
2008300404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内部に配した少なくとも一対のコイルからなるコイル部を有するステータ部と、前記コイル間に配し、かつ前記ハウジングの内部に回動自在に支持されたシャフトに少なくとも二極のマグネット部を設けたロータ部とを有するロータリソレノイド部を備えてなるソレノイド装置において、前記コイル部（フロントコイル部）に対して前記シャフトの軸方向に、少なくとも一対のコイルからなるリアコイル部を配するとともに、前記シャフトを、所定の左右回動範囲及び所定の前後進退範囲にわたって変位可能に支持し、かつ前記マグネット部を少なくとも前記フロントコイル部又は前記リアコイル部の通電制御により前側位置又は後側位置へ変位可能に構成するとともに、前記フロントコイル部及び前記リアコイル部の通電制御により、少なくとも前記ロータ部を右側位置，左側位置，前記前側位置又は前記後側位置に変位させる制御部を備えることを特徴とするソレノイド装置。
【請求項２】
前記シャフトを前記左右回動範囲に規制する回動範囲規制部を備えることを特徴とする請求項１記載のソレノイド装置。
【請求項３】
前記制御部は、少なくとも前記マグネット部が位置する側にある前記フロントコイル部又は前記リアコイル部を通電制御して前記右側位置又は前記左側位置に変位させる左右切換モードと、少なくとも前記マグネット部が位置する側に対して反対側にある前記フロントコイル部又は前記リアコイル部を通電制御して前記前側位置又は前記後側位置に変位させる前後切換モードとを備えることを特徴とする請求項１記載のソレノイド装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記左右切換モードの実行時に少なくとも前記マグネット部が位置する側に対して反対側にある前記フロントコイル部又は前記リアコイル部を補助制御し、及び／又は前記前後切換モードの実行時に少なくとも前記マグネット部が位置する側にある前記フロントコイル部又は前記リアコイル部を補助制御する補助制御機能を備えることを特徴とする請求項３記載のソレノイド装置。
【請求項５】
前記マグネット部は、前記シャフトの軸方向へ一体形成することを特徴とする請求項１記載のソレノイド装置。
【請求項６】
前記マグネット部は、前記シャフトの軸方向へ二分割したフロントマグネット部とリアマグネット部により構成することを特徴とする請求項１記載のソレノイド装置。
【請求項７】
前記リアマグネット部は、周方向における磁極の位置を、前記フロントマグネット部の周方向における磁極の位置に一致させてなることを特徴とする請求項６記載のソレノイド装置。
【請求項８】
前記リアマグネット部は、周方向における磁極の位置を、前記フロントマグネット部の周方向における磁極の位置に対して９０〔゜〕異ならせるとともに、前記リアコイル部の周方向における位置を、前記フロントコイル部の周方向における位置に対して９０〔゜〕異ならせてなることを特徴とする請求項６記載のソレノイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータ部を、右側位置，左側位置，前側位置又は後側位置に変位させることができるソレノイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータ部（出力軸）を右側位置又は左側位置へ選択的に変位させることができるロータリソレノイドは、既に本出願人が提案した特許文献１で開示されるロータリソレノイドが知られている。
【０００３】
このロータリソレノイドは、ロータリソレノイド本体の外面に、マグネットロータのシャフトに設けた係合部の回動変位範囲を規制するストッパ部を設け、ロータリソレノイド本体における少なくとも一部のケーシング部を合成樹脂等の非磁性材により形成するとともに、ストッパ部におけるダンパ部を固定するダンパ保持部をケーシング部に一体形成したことを特徴とするものであり、このロータリソレノイドは、基本的な構成として、ケーシング部の内部に配した少なくとも一対のコイル部を有するステータと、当該コイル部間に配し、かつケーシング部の内部に回動自在に支持されたシャフトに一対のマグネットメンバを設けたマグネットロータを備えている。
【特許文献１】特開２００５−１０８９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来のロータリソレノイドは、シャフトを右側位置又は左側位置へ選択的に変位させる機能を備えているが、この種のロータリソレノイドを実際に使用する機器等においては、右側位置又は左側位置への切換に加え、前側位置又は後側位置ヘの切換を組合わせる動作が要求される場合もある。この場合、上述したロータリソレノイドを用いた左右方向の切換機構に加え、別途のリニアソレノイドを用いた前後方向の切換機構を組合わせた複合切換機構を構成する必要がある。
【０００５】
しかし、このような複合切換機構は、二つの異なる切換機構を含むことから、構成の煩雑化による機構全体の大型化，重量アップ及びコストアップを招く問題がある。一方、ケーシング部の内部に、ロータ部を、右側位置，左側位置，前側位置又は後側位置に切換える機構を内蔵させることにより一体化した切換装置として構築することも技術的には可能であるが、この場合、新たな専用の構造設計が必要になるとともに、相応の大型化，重量アップ及びコストアップは避けられない。
【０００６】
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ソレノイド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】
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するため、ハウジング３の内部に配した少なくとも一対のコイル４ａ，４ｂからなるコイル部４を有するステータ部２と、コイル４ａ，４ｂ間に配し、かつハウジング３の内部に回動自在に支持されたシャフト６に少なくとも二極のマグネット部７を設けたロータ部５とを有するロータリソレノイド部１ｒを備えてなるソレノイド装置１を構成するに際して、コイル部（フロントコイル部）４に対してシャフト６の軸方向に、少なくとも一対のコイル８ａ，８ｂからなるリアコイル部８を配するとともに、シャフト６を、所定の左右回動範囲Ｚｒ及び所定の前後進退範囲Ｚｓにわたって変位可能に支持し、かつマグネット部７を少なくともフロントコイル部４又はリアコイル部８の通電制御により前側位置Ｘｆ又は後側位置Ｘｒへ変位可能に構成するとともに、フロントコイル部４及びリアコイル部８の通電制御により、少なくともロータ部５を右側位置Ｘｐ，左側位置Ｘｑ，前側位置Ｘｆ又は後側位置Ｘｒに変位させる制御部９を備えることを特徴とする。
【０００８】
この場合、発明の好適な態様により、ソレノイド装置１には、シャフト６を左右回動範囲Ｚｒに規制する回動範囲規制部１１を設けることができる。また、制御部９には、少なくともマグネット部７が位置する側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を通電制御して右側位置Ｘｐ又は左側位置Ｘｑに変位させる左右切換モードＭ１〜Ｍ４と、少なくともマグネット部７が位置する側に対して反対側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を通電制御して前側位置Ｘｆ又は後側位置Ｘｒに変位させる前後切換モードＭ５〜Ｍ８とを設けることができる。この際、制御部９には、左右切換モードＭ１〜Ｍ４の実行時に少なくともマグネット部７が位置する側に対して反対側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を補助制御し、及び／又は前後切換モードＭ５〜Ｍ８の実行時に少なくともマグネット部７が位置する側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を補助制御する補助制御機能Ｍｓを設けることができる。他方、マグネット部７は、シャフト６の軸方向へ一体形成してもよいし、シャフト６の軸方向へ二分割したフロントマグネット部７ｆとリアマグネット部７ｒにより構成してもよい。二分割の場合、リアマグネット部７ｒの周方向における磁極の位置を、フロントマグネット部７ｆの周方向における磁極の位置に一致させてもよいし、或いはリアマグネット部７ｒの周方向における磁極の位置を、フロントマグネット部７ｆの周方向における磁極の位置に対して９０〔゜〕異ならせるとともに、リアコイル部８の周方向における位置を、フロントコイル部４の周方向における位置に対して９０〔゜〕異ならせてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
このような構成を有する本発明に係るソレノイド装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１０】
（１）  ロータリソレノイド部１ｒに対してリニアソレノイド部を追加した構成、即ち、ハウジング３の内部に配した少なくとも一対のコイル４ａ，４ｂからなるコイル部４を有するステータ部２と、コイル４ａ，４ｂ間に配し、かつハウジング３の内部に回動自在に支持されたシャフト６に少なくとも二極のマグネット部７を設けたロータ部５を有するロータリソレノイド部１ｒの基本形態をそのまま利用し、このロータリソレノイド部１ｒに対してリニアソレノイド部を構築するための一部部品の追加により実施できるため、設計の容易化及び構成の単純化によるソレノイド装置全体の小型化，軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００１１】
（２）  好適な態様により、制御部９に、少なくともマグネット部７が位置する側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を通電制御して右側位置Ｘｐ又は左側位置Ｘｑに変位させる左右切換モードＭ１〜Ｍ４と、少なくともマグネット部７が位置する側に対して反対側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を通電制御して前側位置Ｘｆ又は後側位置Ｘｒに変位させる前後切換モードＭ５〜Ｍ８とを設ければ、右側位置Ｘｐ又は左側位置Ｘｑへの切換及び前側位置Ｘｆ又は後側位置Ｘｒへの切換を行うことができるソレノイド装置１を確実かつ容易に実現できる。
【００１２】
（３）  好適な態様により、制御部９に、左右切換モードＭ１〜Ｍ４の実行時に少なくともマグネット部７が位置する側に対して反対側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を補助制御し、及び／又は前後切換モードＭ５〜Ｍ８の実行時に少なくともマグネット部７が位置する側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を補助制御する補助制御機能Ｍｓを設ければ、無通電とする場合以外に、例えば、トルク増減制御等の補助的な制御を付加することによりソレノイド装置１の性能（特性）を容易に変更できる。
【００１３】
（４）  好適な態様により、マグネット部７を、シャフト６の軸方向へ一体形成すれば、マグネット部７の部品点数削減及び製造工数削減により、マグネット部７を組付ける際のコストダウンに寄与できる。
【００１４】
（５）  好適な態様により、シャフト６の軸方向へ二分割したフロントマグネット部７ｆとリアマグネット部７ｒにより構成すれば、フロントコイル部４及びリアコイル部８における巻線ボリウムを増加させる場合にも臨機応変に対応でき、設計自由度を高めることができる。
【００１５】
（６）  好適な態様により、リアマグネット部７ｒの周方向における磁極の位置を、フロントマグネット部７ｆの周方向における磁極の位置に対して９０〔゜〕異ならせるとともに、リアコイル部８の周方向における位置を、フロントコイル部４の周方向における位置に対して９０〔゜〕異ならせれば、軸方向におけるフロントコイル部４とリアコイル部８の突出部分を交互に位置させることができるため、ソレノイド装置１の更なる小型コンパクト化に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
まず、本実施形態に係るソレノイド装置１の構成について、図１〜図４及び図９を参照して説明する。
【００１８】
図１は、ソレノイド装置１の全体構成を示す。２はステータ部であり、前後に離間して配し、かつ磁性体によりそれぞれ一体形成したフロントヨーク２１及びリアヨーク２２を備える（図３参照）。フロントヨーク２１は、図２及び図３に示すように、リング形のヨーク本体部２１ｏとこのヨーク本体部２１ｏの内周面における１８０゜対向位置からヨーク中心方向に突出した一対のコア部２１ａ，２１ｂを有する。したがって、コア部２１ａ，２１ｂの相対向する先端面はステータ磁極部となる。また、フロントヨーク２１には、合成樹脂等の絶縁材で形成したコイルボビン２３を嵌着してコア部２１ａ，２１ｂを覆う。そして、コア部２１ａ，２１ｂに位置するコイルボビン２３にワイヤを巻回し、一対のコイル４ａ，４ｂからなるフロントコイル部４を構成する。さらに、リアヨーク２２側もフロントヨーク２１側と同様に構成する。この場合、コア部２２ａ，２２ｂに位置するコイルボビン２５にワイヤを巻回し、一対のコイル８ａ，８ｂからなるリアコイル部８を構成する。
【００１９】
３はハウジングであり、三分割し、かつ合成樹脂等の非磁性材によりそれぞれ一体形成したハウジング前部３ｆ，ハウジング中間部３ｍ及びハウジング後部３ｒを備える。ハウジング前部３ｆとハウジング後部３ｒは、それぞれ筒形の周面部とこの周面部の一側を閉塞する端面部を有するとともに、ハウジング中間部３ｍは、筒形の周面部を有する。また、ハウジング前部３ｆとハウジング後部３ｒの端面部の中央にはシャフト６を貫通させるための挿通孔をそれぞれ形成し、各挿通孔に付設した軸受部２７ｉ，２７ｊによりシャフト６の前後を回動自在かつ進退自在に支持する。
【００２０】
そして、図１に示すように、ハウジング前部３ｆ，フロントヨーク２１，ハウジング中間部３ｍ，リアヨーク２２，ハウジング後部３ｒの順に組付け、図４に示すボルトナットを用いた固定具２８，２９によりこれらを一体に固定することができる。これにより、ハウジング３の内部に配した一対のコイル４ａ，４ｂからなるフロントコイル部４を有するとともに、このフロントコイル部４に対してシャフト６の軸方向に一対のコイル８ａ，８ｂからなるリアコイル部８を配したステータ部２が構成される。
【００２１】
一方、５は、シャフト６を用いたロータ部である。シャフト６は非磁性体（又は磁性体）で形成し、中間部に設けた直径方向の貫通孔に対して、両側から磁性体で形成した一対のピン部材３１ｒ，３１ｓをそれぞれ挿入して取付けるとともに、各ピン部材３１ｒ，３１ｓを挟むように、一対のマグネットメンバ７ａ，７ｂを配してマグネット部７を構成する。各マグネットメンバ７ａ，７ｂは、接着剤等によりシャフト６上に固着する。この場合、一方のマグネットメンバ７ａの外周面がＮ極となり、他方のマグネットメンバ７ｂの外周面がＳ極となる。そして、マグネットメンバ７ａ，７ｂ及びピン部材３１ｒ，３１ｓは、合成樹脂によりインサート成形し、全体を合成樹脂層３２により被覆する。これにより、接着剤等により固着されるマグネットメンバ７ａ，７ｂ及びピン部材３１ｐ，３１ｑはより強固に固定される。特に、ソレノイド装置１の使用場所によっては、かなり大きな衝撃力がシャフト６に付与され、マグネットメンバ７ａ，７ｂがシャフト６から剥がれたり割れる虞れもあるが、合成樹脂層３２によりマグネットメンバ７ａ，７ｂの離脱等が防止されるとともに、合成樹脂層３２の内部は外気と遮断され、内部の錆び防止が図られ、信頼性及び耐久性が高められる。これにより、コイル４ａと４ｂ間（コイル８ａと８ｂ間）に配し、かつハウジング３の内部に回動自在に支持されたシャフト６に二極のマグネット部７を設けたロータ部５が構成される。
【００２２】
他方、図４に示すように、ハウジング後部３ｒの端面部には、所定の左右回動範囲Ｚｒにシャフト６を規制する回動範囲規制部１１を設ける。回動範囲規制部１１は、シャフト６の後端部に取付けた係止部３５と、ハウジング後部３ｒの端面部に設けたダンパ部材による一対のストッパ部３６，３７からなる。なお、３８はストッパ部３６，３７の補強を兼ねるとともに、係止部３５を外部から保護する保護壁を示す。よって、シャフト６の回動により一体の係止部３５も回動変位し、係止部３５が各ストッパ部３６又は３７に当接する。これにより、シャフト６の回動範囲が、所定の左右回動範囲Ｚｒに規制される。そして、係止部３５が一方のストッパ部３６に当接した位置（図４に示す実線位置）が左側位置Ｘｑとなり、係止部３５が他方のストッパ部３７に当接した位置が右側位置Ｘｐとなる。
【００２３】
また、ハウジング３，ステータ部２及びロータ部５の幾何学的関係は次のようになる。まず、ハウジング前部３ｆとハウジング後部３ｒは、ロータ部５の進退移動時における前後方向位置を規制する機能を兼用する。即ち、ロータ部５の前進移動時には、ロータ部５の合成樹脂層３２がハウジング前部３ｆに当接し、ロータ部５の変位が前側位置Ｘｆに規制されるとともに、ロータ部５の後退移動時には、ロータ部５の合成樹脂層３２がハウジング後部３ｒに当接し、ロータ部５の変位が後側位置Ｘｒ（図１に示す位置）に規制される。これにより、ロータ部５の前後方向変位が所定の前後進退範囲Ｚｓに規制される。一方、マグネット部７は、図１に示すように、ロータ部５がハウジング後部３ｒに当接した後側位置Ｘｒにおいて、マグネット部７の後端面位置がリアヨーク２２の後端面位置にほぼ一致し、かつマグネット部７の前端面位置がフロントヨーク２１の軸方向のほぼ中央位置になるように、マグネット部７の軸方向長さ及びシャフト６上の位置を選定する。この際、マグネット部７の前端面位置は、フロントヨーク２１の軸方向のほぼ中央位置になることが望ましいが、必要によりフロントヨーク２１の前端面位置から後端面位置の間に位置するように選定できる。さらに、ロータ部５がハウジング前部３ｆに当接した前側位置Ｘｆにおいて、マグネット部７の前端面位置とフロントヨーク２１の前端面位置がほぼ一致するように選定する。なお、ステータ部２のフロントコイル部４（フロントヨーク２１）とリアコイル部８（リアヨーク２２）は、両者が接触しない程度に離間して配する。
【００２４】
よって、このような構造を有するソレノイド装置１には、ハウジング３の内部に配した一対のコイル４ａ，４ｂからなるフロントコイル部４を有するステータ部２と、コイル４ａ，４ｂ間に配し、かつハウジング３の内部に回動自在に支持されたシャフト６に二極のマグネット部７を設けたロータ部５とを有するロータリソレノイド部１ｒが含まれる。
【００２５】
他方、図９には、電気系の回路構成を示す。上述したフロントコイル部４の各コイル４ａ，４ｂ及びリアコイル部８の各コイル８ａ，８ｂは、それぞれ制御部９の出力側に接続する。また、制御部９の入力側には直流電源部４１を接続する。制御部９は、直流電源部４１から付与される直流入力に基づき、各コイル４ａ，４ｂ及び各コイル８ａ，８ｂに対して、正方向通電，逆方向通電，無通電を行う基本的な機能を備えるとともに、通電時間の設定や入力電圧の大きさ等を設定（変更）することができる。制御部９の具体的な機能（動作）は後述するが、少なくともマグネット部７が位置する側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を通電制御して右側位置Ｘｐ又は左側位置Ｘｑに変位させる左右切換モードＭ１〜Ｍ４と、少なくともマグネット部７が位置する側に対して反対側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を通電制御して前側位置Ｘｆ又は後側位置Ｘｒに変位させる前後切換モードＭ５〜Ｍ８とを備えている。したがって、このような制御部９を構築することにより、右側位置Ｘｐ又は左側位置Ｘｑへの切換及び前側位置Ｘｆ又は後側位置Ｘｒへの切換を行うことができるソレノイド装置１を確実かつ容易に実現できる。
【００２６】
次に、本実施形態に係るソレノイド装置１の動作について、図５〜図９を参照して説明する。
【００２７】
最初に、ロータ部５を、右側位置Ｘｐ又は左側位置Ｘｑに切換える制御動作について説明する。図５は、右側位置Ｘｐと左側位置Ｘｑに切換える左右切換モードＭ１〜Ｍ４におけるロータ部５及び各コイル部４，８の制御態様を示し、図７は、ロータ部５を右側位置Ｘｐと左側位置Ｘｑに切換えたときの位置関係を示している。なお、切換前の各コイル部４，８は双方とも無通電の状態にあり、ロータ部５はマグネット部７の吸引力により位置が保持されている。
【００２８】
まず、ロータ部５を左側位置Ｘｑから右側位置Ｘｐに切換える場合について説明する。この場合、ロータ部５の前後方向位置は前側位置Ｘｆにあるものとする。なお、切換前の左側位置Ｘｑにおいて、マグネット部７のＮ極は左側に位置し、Ｓ極は右側に位置している。図７（ａ）がこの状態を示す。そして、切換時には、制御部９はフロントコイル部４の各コイル４ａ，４ｂを通電制御し、左側のコア部２１ｂをＮ極に励磁するとともに、右側のコア部２１ａをＳ極に励磁する。この際、リアコイル部８は無通電となる。これにより、ロータ部５は、図７（ａ）の左側位置Ｘｑから矢印Ｆｐ方向に回動変位し、右側位置Ｘｐで停止する。図７（ｂ）がこの状態を示す。この後、フロントコイル部４の通電を解除すれば、ロータ部５はマグネット部７の吸引力により位置が保持される。以上の切換制御が図５に示す切換モードＭ１となる。
【００２９】
また、ロータ部５を右側位置Ｘｐから左側位置Ｘｑに切換える場合は、切換モードＭ１に対してコイル４ａ（コア部２１ａ）とコイル部４ｂ（コア部２１ｂ）を入れ替えた制御を行えばよい。即ち、制御部９は、各コイル４ａ，４ｂを切換モードＭ１に対して逆方向に通電制御し、右側のコア部２１ａをＮ極に励磁するとともに、左側のコア部２１ｂをＳ極に励磁する。この際、リアコイル部８は無通電となる。これにより、ロータ部５は、図７（ｂ）の右側位置Ｘｐから矢印Ｆｑ方向に回動変位し、左側位置Ｘｑで停止する。図７（ａ）がこの状態を示す。以上の切換制御が図５に示す切換モードＭ３となる。
【００３０】
一方、切換モードＭ１とＭ３は、ロータ部５が前側位置Ｘｆにある場合となるが、ロータ部５が後側位置Ｘｒにある場合も同様であり、この場合、切換モードＭ１，Ｍ３に対してフロントコイル部４とリアコイル部８を入れ替えた制御を行えばよい。即ち、左側位置Ｘｑから右側位置Ｘｐへ切換える場合、制御部９は、リアコイル部８におけるコイル８ａと８ｂを通電制御し、左側のコア部２２ｂをＮ極に励磁するとともに、右側のコア部２２ａをＳ極に励磁する。この際、フロントコイル部４は無通電となる。これにより、ロータ部５は、後側位置Ｘｒにおいて、左側位置Ｘｑから回動変位し、右側位置Ｘｐで停止する。この切換制御が図５に示す切換モードＭ２となる。
【００３１】
さらに、後側位置Ｘｒにおけるロータ部５を右側位置Ｘｐから左側位置Ｘｑへ切換える場合、コイル８ｂ（コア部２２ｂ）とコイル８ａ（コア部２２ａ）を切換モードＭ２に対して入れ替えた制御を行えばよい。即ち、制御部９は、各コイル８ａ，８ｂを切換モードＭ２に対して逆方向に通電制御し、右側のコア部２２ａをＮ極に励磁するとともに、左側のコア部２２ｂをＳ極に励磁する。この際、フロントコイル部４は無通電となる。これにより、ロータ部５は、後側位置Ｘｒにおいて、右側位置Ｘｐから回動変位し、左側位置Ｘｑで停止する。この切換制御が図５に示す切換モードＭ４となる。
【００３２】
次に、ロータ部５を、前側位置Ｘｆ又は後側位置Ｘｒに切換える制御動作について説明する。図６は、前側位置Ｘｆと後側位置Ｘｒに切換える前後切換モードＭ５〜Ｍ８におけるロータ部５及び各コイル部４，８の制御態様を示し、図８は、ロータ部５を前側位置Ｘｆと後側位置Ｘｒに切換えたときの位置関係を示している。なお、切換前の各コイル部４，８は双方とも無通電の状態にあり、ロータ部５はマグネット部７の吸引力により位置が保持されている。
【００３３】
まず、ロータ部５を前側位置Ｘｆから後側位置Ｘｒに切換える場合について説明する。この場合、ロータ部５の左右方向位置は左側位置Ｘｑにあるものとする。したがって、切換前におけるマグネット部７のＮ極は左側に位置し、Ｓ極は右側に位置している。図８（ａ）がこの状態を示す。そして、切換時には、制御部９はリアコイル部８の各コイル８ａ，８ｂを通電制御し、左側のコア部２２ａをＳ極に励磁するとともに、右側のコア部２２ｂをＮ極に励磁する。この際、フロントコイル部４は無通電となる。これにより、ロータ部５は、図８（ａ）の前側位置Ｘｆから矢印Ｆｒ方向に後退変位し、後側位置Ｘｒで停止する。図８（ｂ）がこの状態を示す。この後、リアコイル部８の通電を解除すれば、ロータ部５はマグネット部７の吸引力により位置が保持される。以上の切換制御が図６に示す切換モードＭ７となる。
【００３４】
また、ロータ部５を後側位置Ｘｒから前側位置Ｘｆへ切換える場合、切換モードＭ７に対してフロントコイル部４とリアコイル部８を入れ替えた制御を行えばよい。即ち、制御部９は、フロントコイル部４（各コイル４ａ，４ｂ）を通電制御し、左側のコア部２１ｂをＳ極に励磁するとともに、右側のコア部２１ａをＮ極に励磁する。この際、リアコイル部８は無通電となる。これにより、ロータ部５は、図８（ｂ）の後側位置Ｘｒから矢印Ｆｆ方向に前進変位し、前側位置Ｘｆで停止する。図８（ａ）がこの状態を示す。以上の切換動作が図６に示す切換モードＭ５となる。
【００３５】
一方、切換モードＭ７とＭ５は、ロータ部５が左側位置Ｘｑにある場合となるが、ロータ部５が右側位置Ｘｐにある場合も同様である。この場合、後側位置Ｘｒへ切換える際は切換モードＭ７に対してリアコイル８におけるコイル８ａとコイル８ｂを入れ替えた制御を行い、前側位置Ｘｆへ切換える際は、切換モードＭ５に対してフロントコイル４におけるコイル４ａとコイル４ｂを入れ替えた制御を行えばよい。したがって、前側位置Ｘｆから後側位置Ｘｒへ切換える場合、制御部９は、リアコイル部８の各コイル８ａ，８ｂを通電制御し、左側のコア部２２ａをＮ極に励磁するとともに、右側のコア部２２ｂをＳ極に励磁する。この際、フロントコイル部４は無通電となる。これにより、ロータ部５は、右側位置Ｘｐにおいて、前側位置Ｘｆから後退変位し、後側位置Ｘｒで停止する。この切換制御が図６に示す切換モードＭ６となる。
【００３６】
さらに、右側位置Ｘｐにおけるロータ部５を後側位置Ｘｒから前側位置Ｘｆへ切換える場合、制御部９は、フロントコイル部４の各コイル４ａ，４ｂを通電制御し、左側のコア部２１ｂをＮ極に励磁するとともに、右側のコア部２１ａをＳ極に励磁する。この際、リアコイル部８は無通電となる。これにより、ロータ部５は、右側位置Ｘｑにおいて、後側位置Ｘｒから前進変位し、前側位置Ｘｆで停止する。この切換動作が図６に示す切換モードＭ８となる。
【００３７】
なお、各切換モードＭ１〜Ｍ８において、無通電としたコイル部４…は、必要により補助制御を行うことができる。この場合、制御部９には、左右切換モードＭ１〜Ｍ４の実行時に少なくともマグネット部７が位置する側に対して反対側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を補助制御し、及び／又は前後切換モードＭ５〜Ｍ８の実行時に少なくともマグネット部７が位置する側にあるフロントコイル部４又はリアコイル部８を補助制御する補助制御機能Ｍｓを設ける。補助制御機能Ｍｓとしては、通電制御を行っているコイル部４…側の動作が不安定にならない範囲で消磁する程度の通電を行ったり、補助制御を行う側に十分に小さい正電圧又は負電圧を選択的に付与するなどの制御を行うことができる。よって、このような補助制御を行えば、無通電とする場合以外に、例えば、トルク増減制御等の補助的な制御を付加することによりソレノイド装置１の性能（特性）を容易に変更できる利点がある。
【００３８】
よって、このような本実施形態に係るソレノイド装置１によれば、ロータリソレノイド部１ｒに対してリニアソレノイド部を追加した構成、即ち、ハウジング３の内部に配した少なくとも一対のコイル４ａ，４ｂからなるコイル部４を有するステータ部２と、コイル４ａ，４ｂ間に配し、かつハウジング３の内部に回動自在に支持されたシャフト６に少なくとも二極のマグネット部７を設けたロータ部５を有するロータリソレノイド部１ｒの基本形態をそのまま利用し、このロータリソレノイド部１ｒに対してリニアソレノイド部を構築するための一部部品の追加により実施できるため、設計の容易化及び構成の単純化によるソレノイド装置全体の小型化，軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００３９】
次に、本発明の変更実施形態に係るソレノイド装置１の構成について、図１０及び図１１を参照して説明する。
【００４０】
図１０に示す変更実施形態に係るソレノイド装置１は、シャフト６の軸方向へ二分割したフロントマグネット部７ｆとリアマグネット部７ｒにより構成したものである。したがって、フロントマグネット部７ｆを構成する一対のマグネットメンバ７ｆａ，７ｆｂ及びリアマグネット部７ｒを構成する一対のマグネットメンバ７ｒａ，７ｒｂを有する。図１に示したソレノイド装置１は、マグネット部７を、シャフト６の軸方向へ一体形成したため、マグネット部７の部品点数削減及び製造工数の削減により、マグネット部７を組付ける際のコストダウンに寄与できる利点を有するが、図１０に仮想線で示すように、フロントヨーク２１とリアヨーク２２間の隙間Ｌｏは、マグネット部７の全長により決定されてしまう。これに対して、図１０に実線で示す変更実施形態に係るソレノイド装置１では、マグネット部７を軸方向へ二分割するため、フロントヨーク２１とリアヨーク２２間の隙間Ｌｓを任意に設定、特に、隙間Ｌｏに対して任意に広げることができるため、フロントコイル部４及びリアコイル部８における巻線ボリウムを増加させる場合にも臨機応変に対応でき、設計自由度を高めることができる利点がある。なお、図１０において、図１〜図３と同一部分には同一符号を付してその構成を明確にした。
【００４１】
一方、図１１に示す変更実施形態に係るソレノイド装置１は、シャフト６の軸方向へ二分割したフロントマグネット部７ｆとリアマグネット部７ｒにより構成することに加え、リアマグネット部７ｒの周方向における磁極の位置を、フロントマグネット部７ｆの周方向における磁極の位置に対して９０〔゜〕異ならせるとともに、リアコイル部８の周方向における位置を、フロントコイル部４の周方向における位置に対して９０〔゜〕異ならせたものである。したがって、図１０の場合と同様の効果を得れることに加え、さらに、軸方向におけるフロントコイル部４とリアコイル部８の突出部分を交互に位置させることができるため、ソレノイド装置１の更なる小型コンパクト化に寄与できる利点がある。なお、図１１において、図１０と同一部分には同一符号を付してその構成を明確にした。
【００４２】
以上、最良の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，数値等において、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。
【００４３】
例えば、各一対のコイル４ａ，４ｂ及びコイル８ａ，８ｂを示したが、複数対で構成する場合や二極のマグネット部７を四極などの他の複数極により構成する場合を排除するものではない。また、シャフト６に対して所定の左右回動範囲Ｚｒに規制する構成をハウジング３の外部に配した回動範囲規制部１１により構成した例を挙げたが、ハウジング３の内部に配してもよいし、所定の前後進退範囲Ｚｓに規制する構成をハウジング前部３ｆとハウジング後部３ｒに兼用させた場合を例示したが別途のストッパ機構により構成してもよい。なお、このストッパ機構はハウジング３の内部に配してもよいし、外部に配してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の最良の実施形態に係るソレノイド装置の縦断側面図、
【図２】同ソレノイド装置の一部を破断した正面図、
【図３】同ソレノイド装置における要部の構成を示す一部破断斜視図、
【図４】同ソレノイド装置における回動範囲規制部を示す一部破断背面図、
【図５】同ソレノイド装置を右側位置と左側位置に切換える左右切換モードにおけるロータ部及び各コイル部の制御態様を示す表、
【図６】同ソレノイド装置を前側位置と後側位置に切換える前後切換モードにおけるロータ部及び各コイル部の制御態様を示す表、
【図７】同ソレノイド装置におけるロータ部を右側位置と左側位置に切換えたときの位置関係を示す説明図、
【図８】同ソレノイド装置におけるロータ部を前側位置と後側位置に切換えたときの位置関係を示す説明図、
【図９】同ソレノイド装置における電気系の回路構成図、
【図１０】本発明の変更実施形態に係るソレノイド装置における要部の構成を示す一部破断斜視図、
【図１１】本発明の他の変更実施形態に係るソレノイド装置における要部の構成を示す一部破断斜視図、
【符号の説明】
【００４５】
１：ソレノイド装置，１ｒ：ロータリソレノイド部，２：ステータ部，３：ハウジング，４：コイル部（フロントコイル部），４ａ：コイル，４ｂ：コイル，５：ロータ部，６：シャフト，７：マグネット部，７ｆ：フロントマグネット部，７ｒ：リアマグネット部，８：リアコイル部，８ａ：コイル，８ｂ：コイル，９：制御部，１１：回動範囲規制部，Ｚｒ：左右回動範囲，Ｚｓ：前後進退範囲，Ｘｆ：前側位置，Ｘｒ：後側位置，Ｘｐ：右側位置，Ｘｑ：左側位置，Ｍ１〜Ｍ４：左右切換モード，Ｍ５〜Ｍ８：前後切換モード，Ｍｓ：補助制御機能
【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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