(57)【要約】【課題】性能を安定化できるロータリーソレノイドを提供する。【解決手段】永久磁石により一対の磁極が形成されたロータ２４に対向配置されるヨーク２１、２２に挟まれたコア２３と、コア２３に巻装され通電によりヨーク２１，２２に一対の磁極を形成するコイル２５とを備えたロータリーソレノイド１０において、ヨーク２１，２２には、凹部２１ｃ，２２ｃ又は凹部２１ｃ，２２ｃに挿入可能な凸部２３ａ，２３ｂのいずれか一方が形成され、コア２３には、凹部２１ｃ，２２ｃ又は凸部２３ａ，２３ｂのいずれか他方をが形成したこと。【選択図】      図１
2004200487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石により一対の磁極が形成されたロータに対向配置されるヨークに挟まれたコアと、
該コアに巻装され通電により前記ヨークに一対の磁極を形成するコイルとを備えたロータリーソレノイドにおいて、
前記ヨークには、凹部又は該凹部に挿入可能な凸部のいずれか一方が形成され、前記コアには、前記凹部又は前記凸部のいずれか他方が形成されることを特徴とするロータリーソレノイド。
【請求項２】
前記ヨークは、一対の別部材からなる第１ヨークと第２ヨークとから構成されることを特徴とする請求項１に記載のロータリーソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリーソレノイドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロータリーソレノイドとして、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に従来例として記載されたロータリーソレノイドは、図７に示すようにヨーク９０を３分割した第１ヨーク９１、第２ヨーク９２及びコイルが巻装されるコア９３により構成されている。そして、コア９３の一端及び他端がそれぞれ固定ねじ９４，９５にて第１ヨーク９１及び第２ヨーク９２に締結されている。
【０００３】
このような構造の場合、組付けのために２個の固定ねじ９４，９５を必要とし、部品点数の増大を余儀なくされている。また、ねじ穴の加工などを必要とし、組付け工数の増大を余儀なくされている。そして、こうした部品点数及び組付け工数の増大により、コストも増大することになっている。
【０００４】
また、特許文献１に実施例として記載されたロータリーソレノイドは、図８に示すようにヨーク１００を２分割した第１ヨーク１０１及び第２ヨーク１０２により構成され、これら第１ヨーク１０１及び第２ヨーク１０２の一部にてコイルが巻装されるコア部を構成している。そして、この２分割した第１ヨーク１０１及び第２ヨーク１０２をロータのシャフト１０３を軸支する２枚の軸受板１０４，１０５にて固定している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１５４２６７号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−３４１９２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この構造であっても部品点数等の増大を余儀なくされ、やはりコストが増大することになっている。また、第１ヨーク１０１及び第２ヨーク１０２を２枚の軸受板１０４，１０５にて挟む必要があることから、ロータリーソレノイドとしての大型化も余儀なくされている。
【０００８】
従来の別のロータリソレノイドとして、例えば特許文献２に記載されたものも知られている。この特許文献２に記載されたロータリーソレノイドは、外側に左右一対のヨークとこれらに挟まれたコイルが巻装されるコアとを備え、これら両ヨーク及びコアを樹脂モールドすることにより構成されている。
【０００９】
ところが、両ヨーク及びコアは別部材であることから、樹脂モールド時に型内にセットするときにその位置にばらつきが生じることがある。そして、各ヨークとコアとの当接部が容易にずれてしまうため、例えばこれにより生じる間隙によって性能が低下してしまう。
【００１０】
本発明の目的は、性能を安定化することができるロータリーソレノイドを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するために、請求項１の発明において講じた手段は、永久磁石により一対の磁極が形成されたロータに対向配置されるヨークに挟まれたコアと、該コアに巻装され通電により前記ヨークに一対の磁極を形成するコイルとを備えたロータリーソレノイドにおいて、前記ヨークには、凹部又は該凹部に挿入可能な凸部のいずれか一方が形成され、前記コアには、前記凹部又は前記凸部のいずれか他方が形成されることとしたことである。
【００１２】
この手段によれば、前記ヨークには、凹部又は該凹部に挿入可能な凸部のいずれか一方が形成され、前記コアには、前記凹部又は前記凸部のいずれか他方が形成される。これにより、ヨーク、コア及びコイルを組付ける際にヨークに挟まれたコアとの間に位置ずれが生じたとしても、前記凹部及び前記凸部によって、ヨーク及びコアの接触面積の低下が抑制され、その性能低下が抑制される。
【００１３】
また、請求項２の発明において講じた手段は、前記ヨークは、一対の別部材からなる第１ヨークと第２ヨークとから構成されることとしたことである。
【００１４】
この手段によれば、前記ヨークは、一対の別部材からなる第１ヨークと第２ヨークとから構成される。これにより、第１ヨークと第２ヨークが一体の場合に起こる短絡部を通した磁気の迂回による磁気損失を防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態のロータリーソレノイド１０を示す正面図及び側面図であって、説明の便宜上、樹脂モールドによる樹脂ケースを除いて図示している。また、図２は、ロータリーソレノイド１０を示す正面図である。
【００１７】
図２に示されるように、ロータリーソレノイド１０は、非磁性材料である樹脂材にて樹脂モールドされた樹脂ケース１１にてその外周部が覆われている。そして、樹脂ケース１１に一体形成されたコネクタ部１２からは、給電用端子１２ａ，１２ｂが露出している。
【００１８】
図１に示されるように、ロータリーソレノイド１０は、互いに略同一形状を有して対をなす第１ヨーク２１及び第２ヨーク２２と、これら第１及び第２ヨーク２１，２２に挟まれるコア２３とを備えている。高透磁率材料からなる第１及び第２ヨーク２１，２２は、それぞれ一側方向（図１の上下方向）に伸びるアーム部２１ａ，２２ａと、同アーム部２１ａ，２２ａの各先端側（図１の上側）から互いに対向する方向に伸びる対向部２１ｂ，２２ｂとを備えている。
【００１９】
第１及び第２ヨーク２１，２２は略対称に配置されており、アーム部２１ａ，２２ａの各基端側（図１の下側）には対向面から外側に向かって凹設された切欠き２１ｃ，２２ｃが形成されている。これら切欠き２１ｃ，２２ｃは、紙面に直交する方向に貫通している。一方、高透磁率材料からなる略円柱体形状のコア２３には、上記切欠き２１ｃ，２２ｃに対応して一側及び他側（図１の右側及び左側）に突設された凸部２３ａ，２３ｂが形成されている。図４に併せ示されるように、これら凸部２３ａ，２３ｂは、円柱体の各端部においてその軸線と略直交する互いに略平行な２方向で切り欠くことで形成されている。従って、これら凸部２３ａ，２３ｂは２面幅となっている。コア２３は、上記凸部２３ａ，２３ｂがそれぞれ切欠き２１ｃ，２２ｃに挿入されることで第１及び第２ヨーク２１，２２間に位置決めされている。なお、この位置決めされた状態において、凸部２３ａ，２３ｂの端面と切欠き２１ｃ，２２ｃの対向面（底面）との間に若干の隙間が設定されている。これは、上記位置決めされた状態において、凸部２３ａ，２３ｂの基端側でのコア２３の端面と第１及び第２ヨーク２１，２２の対向面との接触を確実にするためである。
【００２０】
また、上記対向部２１ｂ，２２ｂの各先端には、これらによって略円形をなす円弧部２１ｄ，２２ｄが形成されている。これら円弧部２１ｄ，２２ｄ間には、紙面に直交する方向に軸線が延びるロータ２４が所定の間隙を有して回動可能に配置されている。このロータ２４の外周部は、同外周部を略２等分する態様で互いに逆極性（Ｎ極、Ｓ極）となる一対の永久磁石が固着されている。
【００２１】
上記コア２３には、コイル２５が巻装されている。このコイル２５は、第１ヨーク２１、第２ヨーク２２、コア２３及び円弧部２１ｄ，２２ｄ間の空隙を磁路とする磁界を発生させるためのものである。即ち、コイル２５は前記給電用端子１２ａ，１２ｂを介した通電により円弧部２１ｄ，２２ｄにＮ極、Ｓ極をそれぞれ出現させ、永久磁石が固着された前記ロータ２４を回転駆動するようになっている。
【００２２】
次に、上記のように構成されたロータリーソレノイド１０の作用を説明する。
【００２３】
図３は、第２ヨーク２２に形成された切欠き２２ｃ及びコア２３に形成された凸部２３ｂの作用を説明するための模式図であって、図３（ａ）は正常な組付け状態を示し、図３（ｂ）は組付けにずれが生じた状態を誇張して示している。なお、第１ヨーク２１に形成された切欠き２１ｃ及びコア２３に形成された凸部２３ａの作用も同様であるため、その説明を割愛する。
【００２４】
図３（ａ）に示されるように、第２ヨーク２２及びコア２３が正常に組付けられた状態では、これらが密着して接触することで性能に影響を及ぼすことはない。一方、図３（ｂ）に示されるように、第２ヨーク２２及びコア２３がずれて組付けられた状態では、これらに微妙な間隙が生じてしまう。しかしながら、コア２３の凸部２３ｂを第２ヨーク２２の切欠き２２ｃに挿入する形状としたことで、例えば図３（ｂ）に２点鎖線で示した形状でのずれが生ずる場合に比べ、第２ヨーク２２及びコア２３の接触面積（対向面積）の低下が抑制され、実質的な性能低下も抑制される。
【００２５】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
【００２６】
（１）本実施形態では、前記第１ヨーク２１及び前記第２ヨーク２２には切欠き２１ｃ，２２ｃが形成され、前記コア２３には凸部２３ａ，２３ｂが形成される。従って、第１ヨーク２１、第２ヨーク２２、コア２３及びコイル２５を樹脂モールドする際に第１ヨーク２１及び第２ヨーク２２とこれらに挟まれたコア２３との間に位置ずれが生じたとする。この場合、前記切欠き２１ｃ，２２ｃ及び前記凸部２３ａ，２３ｂによってこれら第１ヨーク２１、第２ヨーク２２及びコア２３の接触面積の低下を抑制でき、その性能低下を抑制できる。
【００２７】
（２）本実施形態では、凸部２３ａ，２３ｂを２面幅とすることで第１及び第２ヨーク２１，２２に対するコア２３の回転方向のガタを抑制することができ、凸部２３ａ，２３ｂの外側面と切欠き２１ｃ，２２ｃの内側面との隙間を小さくすることができる。
【００２８】
なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
【００２９】
・前記実施形態においては、図９に示すように、第１ヨーク及び第２ヨークを一体成形し、形成してもよい。この場合、部品点数を低減することができ、組付けが簡単になると共に、コストを低減することができる。
【００３０】
・前記実施形態においては、凸部２３ａ，２３ｂが２面幅となるコア２３を採用したが、例えば図５に示されるように１面のみが平面となる凸部４１ａ，４１ｂを有するコア４１を採用してもよい。この場合、凸部４１ａ，４１ｂの切欠きが減る分、コアの加工工数を低減することもできる。
【００３１】
・前記実施形態においては、略円柱体のコア２３を採用したが、例えば図６に示されるように略四角柱体のコア４２を採用してもよい。この場合も、コア４２の一側及び他側（図６の右側及び左側）に２面幅となる凸部４２ａ，４２ｂを形成する。この場合、略円柱体のコアに比べて凸部４２ａ，４２ｂと第１及び第２ヨーク２１、２２（切欠き２１ｃ，２２ｃ）との接触面積を大きく確保することができる。また、凸部４２ａ，４２ｂを２面幅とすることで第１及び第２ヨーク２１，２２に対するコア４２の回転方向のガタを抑制することができ、凸部４２ａ，４２ｂの外側面と切欠き２１ｃ，２２ｃの内側面との隙間を小さくすることができる。
【００３２】
あるいは、この場合であっても図５の形態に準じて、１面のみが平面となる凸部を採用してもよい。この場合、凸部の切欠きが減る分、コアの加工工数を低減することができる。
【００３３】
・前記実施形態において、コアを軸線方向に一様となる略円柱体形状にしてもよい。すなわち、コアの端部を凸部としてそのまま利用する。そして、このコアを第１及び第２ヨークに形成した略有底円筒状の凹部に嵌入（挿入）するようにしてもよい。この場合、コアの端部と第１及び第２ヨーク（凹部）との接触面積を最大限に確保することができる。
【００３４】
・前記実施形態において、コアを軸線方向に一様となる略四角柱体形状にしてもよい。そして、このコアを第１及び第２ヨークに形成した略有底四角筒状の凹部に嵌入（挿入）するようにしてもよい。この場合も、コアの端部と第１及び第２ヨーク（凹部）との接触面積を最大限に確保することができる。
【００３５】
・前記実施形態において、コアに凸部を形成し、第１及び第２ヨークに切欠き（凹部）を形成したが、これらの関係は互いに逆であってもよい。すなわち、コアに切欠き（凹部）を形成し、第１及び第２ヨークに凸部を形成してもよい。
【００３６】
・前記実施形態においては、突起部２６ａを円錐状に形成したが、例えば角錐状に形成してもよい。また、これに限らず突起部２６ａを円柱状や多角柱状に形成してもよい。
【００３７】
・前記実施形態においては、装着体２６（突起部２６ａ）の配置は一例であってその他の位置に設けてもよい。
【００３８】
・前記実施形態においては特に言及していないが、コイル２５はコア２３に挿入されたボビンに巻装される構造であってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、性能を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す正面図及び断面図である。
【図２】同実施形態を示す正面図である。
【図３】同実施形態の動作を示す説明図である。
【図４】同実施形態を分解して示す正面図及び側面図である。
【図５】同実施形態の別例をを分解して示す正面図及び側面図である。
【図６】同実施形態の別例をを分解して示す正面図及び側面図である。
【図７】従来例を示す断面図である。
【図８】別の従来例を示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態の別例を示す正面図である。
【符号の説明】
１０・・・ロータリーソレノイド
１１・・・樹脂ケース
２１・・・第１ヨーク
２１ｃ，２２ｃ・・・凹部
２２・・・第２ヨーク
２３・・・コア
２３ａ，２３ｂ・・・凸部
２４・・・ロータ
２５・・・コイル
【図１】
2004200487.tif 000003
【図２】
2004200487.tif 000004
【図３】
2004200487.tif 000005
【図４】
2004200487.tif 000006
【図５】
2004200487.tif 000007
【図６】
2004200487.tif 000008
【図７】
2004200487.tif 000009
【図８】
2004200487.tif 000010
【図９】
2004200487.tif 000011