(57)【要約】  シャフト６の径方向ＦｄにＳ極とＮ極を設けたマグネット部７を有するマグネットロータ部２，及びマグネット部７の径方向Ｆｄ両側に配し、コイル９ｓ，９ｔを装着したステータコア部８ｓ，８ｔの、一端８ｓｐ，８ｔｐをマグネット部７に対向させ、かつ他端８ｓｊ，８ｔｊをヨークを兼ねたケーシング４に結合してなる一対のステータ部３ｓ，３ｔを備えるとともに、軸受部５ｆ，５ｒを設けるケーシング４における相対向する一対の端面部４ｆ，４ｒを、短辺部４ｒｓ…の長さＬｓが長辺部４ｒｍ…の長さＬｍの１／２以下となる条件を満たす長方形状Ｓｒ…に選定し、かつ少なくとも一方の長辺部４ｆｍ…から直角方向に延出するケーシング４における側面部４ｐの位置を、マグネットロータ部２の回動を許容する近接位置Ｘｓに選定する。
2018078848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに設けた軸受部により回動自在に支持されるシャフトの中間位置にマグネット部を有するマグネットロータ部と、このマグネットロータ部の径方向両側に配し、かつ前記ケーシングに固定したステータコア部に装着したコイルを有する一対のステータ部とを備えてなるロータリソレノイドであって、前記シャフトの径方向にＳ極とＮ極を設けたマグネット部を有するマグネットロータ部，及び前記マグネット部の径方向両側に配し、コイルを装着したステータコア部の、一端を前記マグネット部に対向させ、かつ他端をヨークを兼ねたケーシングに結合してなる一対のステータ部を備えるとともに、前記軸受部を設ける前記ケーシングにおける相対向する一対の端面部を、短辺部の長さが長辺部の長さの１／２以下となる条件を満たす長方形状に選定し、かつ少なくとも一方の前記長辺部から直角方向に延出する前記ケーシングにおける側面部の位置を、前記マグネットロータ部の回動を許容する近接位置に選定してなることを特徴とするロータリソレノイド。
【請求項２】
前記近接位置は、前記ケーシングにおける側面部と前記マグネットロータ部におけるマグネット部間の隙間が、当該マグネット部と前記ステータコア部間の空隙部に対して、１〜１０倍の範囲に選定してなることを特徴とする請求項１記載のロータリソレノイド。
【請求項３】
前記一対のステータ部は、前記マグネットロータ部の径方向両側であって、前記端面部の長手方向両側に配設することを特徴とする請求項１記載のロータリソレノイド。
【請求項４】
前記ケーシングは、少なくとも前記ステータコア部を結合した部位と前記軸受部を設けた部位を含む前記ケーシングの一部又は全部を磁性材により形成してなることを特徴とする請求項１，２又は３記載のロータリソレノイド。
【請求項５】
前記ケーシングは、前記側面部に対向する他方の側面部の内面に、前記マグネットロータ部に係止して回動範囲を規制する一対のストッパを一体に備えることを特徴とする請求項１記載のロータリソレノイド。
【請求項６】
前記シャフトは、磁性材により形成することを特徴とする請求項１記載のロータリソレノイド。
【請求項７】
前記マグネット部は、前記シャフトの外周面における周方向の全部の周を覆う円筒体により形成することを特徴とする請求項１記載のロータリソレノイド。
【請求項８】
前記マグネット部は、前記シャフトの外周面における周方向の一部の周を覆う円弧体により形成することを特徴とする請求項１記載のロータリソレノイド。
【請求項９】
前記マグネット部は、軸方向の寸法を、前記ステータコア部の当該軸方向の寸法よりも長く選定することを特徴とする請求項１，７又は８記載のロータリソレノイド。
【請求項１０】
前記マグネット部は、外周面における一極当たりの周方向の寸法を、当該マグネット部に対向する前記ステータコア部における当該周方向の寸法よりも長く選定することを特徴とする請求項１，７又は８記載のロータリソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシングに設けた軸受部により回動自在に支持されるマグネットロータ部及びこのマグネットロータ部の径方向両側に配した一対のステータ部を備えるロータリソレノイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ロータリソレノイドは、ケーシングに設けた軸受部により回動自在に支持されるシャフトの中間位置にマグネットを有するマグネットロータ部、及びこのマグネットロータ部の径方向両側に配し、かつケーシングに固定したステータヨークに装着したコイルを有する一対のステータ部により構成し、往復回動変位を出力することにより、二位置の切換を行う機能を備えている。【０００３】
したがって、この種のロータリソレノイドは、その往復回動性を利用して、貨幣や紙幣等の区分け、郵便物等の仕分け、印刷物の搬送路切換、光学機器の光路切換、半導体製造装置のイオンシャッタ等、数多くの分野における各種用途に用いられているが、特に、光学機器の光路切換では、高速かつ高い動作角度精度のみならず、配設スペースが限られるため、ロータリソレノイドの小型化（薄型化）が要求されるとともに、半導体製造装置のイオンシャッタでは、素子の大きさに合わせて狭ピッチでシャッタを並べることにより、素子をイオントリミングする必要があるため、このシャッタを駆動するため超薄型のロータリソレノイドが要求される。さらに、チップ半導体の仕分け装置による不良品の仕分けでは、チップの微細化に伴う超小型のロータリソレノイドが要求されている。【０００４】
従来、このような用途に用いる小型化されたロータリソレノイドとしては、既に本出願人が提案した特許文献１及び２で開示されるロータリソレノイドが知られている。特許文献１で開示されるロータリソレノイド（回転電機）は、コイル収容空間を効率的に確保し、小型コンパクト化（超小型化）、さらには全体のコストダウンを実現するとともに、特性及び品質の均一性を高めることを目的としたものであり、具体的には、シャフトの中間部にマグネットを有するマグネットロータと、鉄芯部を覆うコイルボビンにコイルを巻回したステータを備え、特に、シャフトに対して両側から装着し、対向させることによりコイルボビンを構成するとともに、コイルを巻回するコイル巻回部がマグネットの外周面よりも径方向中心側へオーバラップした形状を有する一対のボビン半体部と、一対のボビン半体部間に装着する鉄芯部を備えて構成したものである。【０００５】
また、特許文献２で開示されるロータリソレノイド（ソレノイド）は、超小型のソレノイドを容易に実現するとともに、ワイヤ端部の接続部分を機械的に保護することにより超小型のソレノイドにおける信頼性を高めることを目的としたものであり、具体的には、筒形のケーシングと、このケーシングの開口部を閉塞する端面カバーと、ケーシングに収容するコイルボビンと、このコイルボビンに巻装した一又は二以上のコイルと、コイルボビンに装着してコイルから導出されるワイヤ端部を接続する一又は二以上のピン端子と、コイルの通電により変位するマグネットを有する可動部とを備え、特に、コイルボビンに設けた貫通孔部と、この貫通孔部に対して一端開口から挿通させた際に、ワイヤ接続部に対してワイヤ端部を接続可能な中途位置及びワイヤ接続部がコイルボビンにおけるバリア部により遮蔽される最終位置に止めることができる中間取付部を有するとともに、最終位置では貫通孔部の他端開口から突出するピン本体部を有してなるピン端子とを備えて構成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２９２５５７号公報
【特許文献２】特開２０１２−０３９８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した特許文献１及び特許文献２で開示されるロータリソレノイドをはじめ、従来のロータリソレノイドは、次のような解決すべき課題が存在した。【０００８】
第一に、往復回動変位を出力するため、シャフトに支持される可動部（ロータ部）は回動変位するとともに、この可動部に対向する固定部（ステータ部）も、可動部の円周方向に沿って配設される。これにより、軸方向から見たロータリソレノイド全体の形状（ケーシングの外郭形状）は、円形状又はこの円形状を収容する正方形状となるため、全体の小型化を図るとしても、５〔ｍｍ〕程度の外径が限界となる。特に、外径５〔ｍｍ〕前後まで小型化する場合、コイルの巻線スペースが狭くなるため、コイルのターン数を増やすことができず、必要なトルクを得るための磁束及びアンペアターンを確保することが困難になる。この結果、電流が過大となり、小型化すればするほど、コイルの温度が上昇し、トルクの低下を招く問題を生じる。【０００９】
第二に、ロータリソレノイドは、二位置を往復回動変位するため、回動変位を二位置に規制するための一対のストッパが必要となるが、軸方向から見た全体の形状（ケーシングの外郭形状）が円形状となるロータリソレノイドでは、ケーシングの内部にストッパの配設場所を確保しにくい。結局、ケーシングの内部にストッパを設ける場合、別途の配設スペースを確保したり、或いは、別途、外部に配設する必要があり、結果的に、ロータリソレノイド全体の小型化を妨げる要因になりやすい。【００１０】
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ロータリソレノイド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】
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するため、ケーシング４に設けた軸受部５ｆ，５ｒにより回動自在に支持されるシャフト６の中間位置にマグネット部７を有するマグネットロータ部２と、このマグネットロータ部２の径方向Ｆｄ両側に配し、かつケーシング４に固定したステータコア部８ｓ…に装着したコイル９ｓ…を有する一対のステータ部３ｓ…とを備えてなるロータリソレノイド１であって、シャフト６の径方向ＦｄにＳ極とＮ極を設けたマグネット部７を有するマグネットロータ部２，及びマグネット部７の径方向Ｆｄ両側に配し、コイル９ｓ，９ｔを装着したステータコア部８ｓ，８ｔの、一端８ｓｐ，８ｔｐをマグネット部７に対向させ、かつ他端８ｓｊ，８ｔｊをヨークを兼ねたケーシング４に結合してなる一対のステータ部３ｓ，３ｔを備えるとともに、軸受部５ｆ，５ｒを設けるケーシング４における相対向する一対の端面部４ｆ，４ｒを、短辺部４ｒｓ…の長さＬｓが長辺部４ｒｍ…の長さＬｍの１／２以下となる条件を満たす長方形状Ｓｒ…に選定し、かつ少なくとも一方の長辺部４ｆｍ…から直角方向に延出するケーシング４における側面部４ｐの位置を、マグネットロータ部２の回動を許容する近接位置Ｘｓに選定してなることを特徴とする。【００１２】
この場合、発明の好適な態様により、近接位置Ｘｓとして、ケーシング４における側面部４ｐとマグネットロータ部２におけるマグネット部７間の隙間Ｌｃが、当該マグネット部４とステータコア部８ｓ（８ｔ）間の空隙部Ｌｇに対して、１〜１０倍の範囲に選定することができる。一方、一対のステータ部３ｓ，３ｔは、マグネットロータ部２の径方向Ｆｄ両側であって、端面部４ｆ，４ｒの長手方向両側に配設することができる。また、ケーシング４は、少なくともステータコア部８ｓ，８ｔを結合した部位と軸受部５ｆ，５ｒを設けた部位を含むケーシング４の一部又は全部を磁性材により形成することができる。さらに、ケーシング４には、側面部４ｐに対向する他方の側面部４ｑの内面４ｑｉに、マグネットロータ部２側に係止して回動範囲Ｚｒを規制する一対のストッパ１７ｓ，１７ｔを一体に設けることができる。なお、シャフト６は、磁性材により形成することが望ましい。他方、マグネット部７は、シャフト６の外周面６ｆにおける周方向の全部の周を覆う円筒体Ｍｒにより形成できるとともに、或いはシャフト６の外周面６ｆにおける周方向の一部の周を覆う円弧体Ｍｓにより形成することもできる。この際、マグネット部７は、軸方向Ｆｓの寸法を、ステータコア部８ｓ（８ｔ）における当該軸方向Ｆｓの寸法よりも長く選定することが望ましいとともに、外周面における一極当たりの周方向Ｆｆの寸法を、当該マグネット部７に対向するステータコア部８ｓ（８ｔ）における当該周方向Ｆｆの寸法よりも長く選定することが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
このような構成を有する本発明に係るロータリソレノイド１によれば、次のような顕著な効果を奏する。【００１４】
（１）  シャフト６の径方向ＦｄにＳ極とＮ極を設けたマグネット部７を有するマグネットロータ部２，及びマグネット部７の径方向Ｆｄ両側に配し、コイル９ｓ，９ｔを装着したステータコア部８ｓ，８ｔの、一端８ｓｐ，８ｔｐをマグネット部７に対向させ、かつ他端８ｓｊ，８ｔｊをヨークを兼ねたケーシング４に結合してなる一対のステータ部３ｓ，３ｔを備えるとともに、軸受部５ｆ，５ｒを設けるケーシング４における相対向する一対の端面部４ｆ，４ｒを、短辺部４ｒｓ…の長さＬｓが長辺部４ｒｍ…の長さＬｍの１／２以下となる条件を満たす長方形状Ｓｒ…に選定し、かつ少なくとも一方の長辺部４ｆｍ…から直角方向に延出するケーシング４における側面部４ｐの位置を、マグネットロータ部２の回動を許容する近接位置Ｘｓに選定してなるため、ロータリソレノイド１の全体形状（外郭形状）を、厚さの薄い偏平形状、特に、厚さ５〔ｍｍ〕以下の超薄型形状とすることも容易に実現できる。この結果、部品間の隙間のような狭い空間にも配設できるなど、様々な配設スペースに対応させることが可能となり、汎用性を飛躍的に高めることができる。【００１５】
（２）  好適な態様により、近接位置Ｘｓとして、ケーシング４における側面部４ｐとマグネットロータ部２におけるマグネット部７間の隙間Ｌｃが、当該マグネット部４とステータコア部８ｓ（８ｔ）間の空隙部Ｌｇに対して、１〜１０倍の範囲に選定すれば、必要なトルク及び組付性を確保しつつ、超薄型形状とするための有効性を享受できる。【００１６】
（３）  好適な態様により、一対のステータ部３ｓ，３ｔを、マグネットロータ部２の径方向Ｆｄ両側であって、端面部４ｆ，４ｒの長手方向両側に配設すれば、ステータ部３ｓ，マグネットロータ部２，ステータ部３ｔを、直線上に沿って配することができるため、全体形状（外郭形状）が厚さの薄い偏平形状となるロータリソレノイド１もレイアウトの観点から合理的に実現できる。【００１７】
（４）  好適な態様により、ケーシング４を構成するに際し、少なくともステータコア部８ｓ，８ｔを結合した部位と軸受部５ｆ，５ｒを設けた部位を含むケーシング４の一部又は全部を磁性材により形成するとともに、シャフト６を、磁性材により形成すれば、ケーシング４とシャフト６を利用したシンプルな磁気回路を容易に構成できるとともに、部品点数の削減により、更なる小型化及び低コスト化に寄与できる。【００１８】
（５）  好適な態様により、ケーシング４における側面部４ｐに対向する他方の側面部４ｑの内面４ｑｉに、マグネットロータ部２側に係止して回動範囲Ｚｒを規制する一対のストッパ１７ｓ，１７ｔを一体に設ければ、マグネットロータ部２側を直接当接部として利用できるため、ストッパ１７ｓ，１７ｔ等を追加するのみで、回動範囲Ｚｒを規制するストッパ機構を容易に構築できる。また、デッドスペースを利用することによりケーシング４の内部に配設可能な小型のストッパ機構を構築できるとともに、停止位置の高精度化にも寄与できる。【００１９】
（６）  好適な態様により、マグネット部７は、シャフト６の外周面６ｆにおける周方向の全部の周を覆う円筒体Ｍｒにより形成してもよいし、シャフト６の外周面６ｆにおける周方向の一部の周を覆う円弧体Ｍｓにより形成してもよいなど、マグネット部７の形状態様の観点から設計自由度を高めることができるため、仕様に対応させた目的のロータリソレノイド１を容易に得ることができる。【００２０】
（７）  好適な態様により、マグネット部７の軸方向Ｆｓの寸法を、ステータコア部８ｓ（８ｔ）における当該軸方向Ｆｓの寸法よりも長く選定すれば、マグネット部７とステータコア部８ｓ（８ｔ）の寸法関係から相対的にトルクを高めることができる。【００２１】
（８）  好適な態様により、マグネット部７の外周面における一極当たりの周方向Ｆｆの寸法を、当該マグネット部７に対向するステータコア部８ｓ（８ｔ）における当該周方向Ｆｆの寸法よりも長く選定すれば、起動時の確実性及び安定性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一実施形態に係るロータリソレノイドの断面平面図（図２中Ａ−Ａ線断面）、
【図２】同ロータリソレノイドの断面正面図、
【図３】同ロータリソレノイドの断面平面図（図２中Ｂ−Ｂ線断面）、
【図４】同ロータリソレノイドの断面右側面図、
【図５】同ロータリソレノイドの磁気回路図、
【図６】同ロータリソレノイドの外観正面図、
【図７】同ロータリソレノイドの外観側面図、
【図８】同ロータリソレノイドにおけるケーシングの変更例を示す外観側面図、
【図９】第一実施形態の変更例に係るロータリソレノイドの断面平面図（図１０中Ｃ−Ｃ線断面）、
【図１０】同ロータリソレノイドの断面正面図、
【図１１】本発明の第二実施形態に係るロータリソレノイドの断面平面図（図１２中Ｄ−Ｄ線断面）、
【図１２】同ロータリソレノイドの断面正面図、
【図１３】同ロータリソレノイドの断面右側面図、
【図１４】同ロータリソレノイドの外観底面図、
【図１５】同ロータリソレノイドの断面平面図を用いた作用説明図、
【図１６】同ロータリソレノイドの磁気回路図、
【符号の説明】
【００２３】
１：ロータリソレノイド，２：マグネットロータ部，３ｓ：ステータ部，３ｔ：ステータ部，４：ケーシング，４ｆ：端面部，４ｒ：端面部，４ｐ：側面部，４ｑ：側面部，４ｑｉ：側面部の内面，４ｒｓ…：短辺部，４ｒｍ…：長辺部，５ｆ：軸受部，５ｒ：軸受部，６：シャフト，６ｆ：シャフトの外周面，７：マグネット部，Ｆｄ：径方向，Ｆｓ：軸方向，Ｆｆ：周方向，８ｓ：ステータコア部，８ｔ：ステータコア部，８ｓｐ：ステータコア部の一端，８ｔｐ：ステータコア部の一端，８ｓｊ：ステータコア部の他端，８ｔｊ：ステータコア部の他端，９ｓ：コイル，９ｔ：コイル，１７ｓ：ストッパ，１７ｔ：ストッパ，Ｌｓ：短辺部の長さ，Ｌｍ：長辺部の長さ，Ｌｃ：ケーシングにおける側面部とマグネットロータ部におけるマグネット部間の隙間，Ｌｇ：マグネット部とステータコア部間の空隙部，Ｓｒ…：長方形状，Ｘｓ：近接位置，Ｚｒ：回動範囲，Ｍｒ：円筒体，Ｍｓ：円弧体
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明に係る最良実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。【００２５】
まず、第一実施形態に係るロータリソレノイド１の構成について、図１〜図７を参照して説明する。【００２６】
第一実施形態に係るロータリソレノイド１は、図１〜図４に示すように、偏平な直方体状をなすケーシング４を備え、このケーシング４は、下方に開いたコの字形のケーシング上半体部４ｓと上方に開いたコの字形のケーシング下半体部４ｍを備える。これにより、ケーシング上半体部４ｓの水平となる中間部位がケーシング４における一方の端面部４ｆとなり、ケーシング下半体部４ｍの水平となる中間部位がケーシング４における他方の端面部４ｒとなる。これにより、相対向する一対の端面部４ｆ，４ｒが構成される。そして、端面部４ｆ（４ｒ）の形状は、図３に示すように、短辺部４ｆｓの長さＬｓが、長辺部４ｆｍの長さＬｍの１／２以下となる条件を満たす長方形状Ｓｒに選定する。【００２７】
また、ケーシング上半体部４ｓ及びケーシング下半体部４ｍは、ステータ部３ｓ，３ｔのヨークを兼用するため、ＳＰＣＣ，ＳＥＣＣ，ケイ素鋼板等の軟磁性材の電磁鋼板をプレス加工により一体形成する。その他、軟磁性材料を鍛造等により型成形したものであってもよい。さらに、ケーシング上半体部４ｓ（端面部４ｆ）の中央位置には、潤滑性樹脂軸受，焼結含油軸受，ボールベアリング等を用いた一方の軸受部５ｆを配設するとともに、ケーシング下半体部４ｍの底面部（端面部４ｒ）の中央位置にも、同様の軸受部を用いた他方の軸受部５ｒを配設する。なお、往復回動性を有するロータリソレノイドのため、ケーシング４と一体に成形した円孔状の軸受部も使用可能である。【００２８】
一方、８ｓ，８ｔは、ケーシング上半体部４ｓとケーシング下半体部４ｍ間に介在させるステータコア部である。このステータコア部８ｓ，８ｔは、ケーシング４の一部を兼用する。ステータコア部８ｓ，８ｔは、ケーシング上半体部４ｓ等と同様、ＳＰＣＣ，ＳＥＣＣ，ケイ素鋼板等の軟磁性材の電磁鋼板をプレス加工により一体形成する。その他、軟磁性材料を鍛造等により型成形したものであってもよい。ステータコア部８ｓ，８ｔは、一端側を後述するマグネットロータ部２に対向させるとともに、他端側をケーシング上半体部４ｓとケーシング下半体部４ｍ間に挟み込む。また、ステータコア部８ｓ，８ｔの外面にはコイル９ｓ，９ｔを装着する。コイル９ｓ，９ｔは、軟銅線等のマグネットワイヤを円筒形に巻回して製作することができる。左右一対のコイル９ｓ，９ｔは、直列接続することが望ましい、これにより、リード線等の電気的接続は、最小限の２本に抑えることができるため、小型化にも寄与できる。【００２９】
なお、ステータコア部８ｓ，８ｔの外面には、樹脂の電着や粉体静電塗装等による絶縁コーティング処理を施し、コイル９ｓ，９ｔとの短絡を防止する。以上により、ステータコア部８ｓ及びコイル９ｓを含む一方のステータ部３ｓとステータコア部８ｔ及びコイル９ｔを含む他方のステータ部３ｔが構成される。この場合、左右のステータコア部８ｓと８ｔ間の最短間隔は、マグネット部７の角度範囲（例示の場合、１８０〔°〕）による周方向長さよりも小さくする。これにより、非通電時であっても不感帯位置に停止しにくい双方向ラッチ機能を有するロータリソレノイドとして構成できる。【００３０】
このように形成するケーシング上半体部４ｓ，ステータコア部８ｓ，８ｔ及びケーシング下半体部４ｍは、アウタカバー２１を利用して組付けることができる。アウタカバー２１は、図７に示すように、全体をコの字形に折曲形成したものであり、ケーシング４を構成する一方の側面部分である側面部４ｐ，一方の端面部４ｆ，他方の側面部分である側面部４ｑを覆うとともに、先端に、折曲片４ｋｐ，４ｋｑを設けることにより、他方の端面部４ｒに係止させている。これにより、ケーシング上半体部４ｓとケーシング下半体部４ｍ間に一対のステータコア部８ｓ，８ｔの他端８ｓｊ，８ｔｊを介在させたヨークを兼ねるケーシング４の全体がアウタカバー２１により保持固定される。したがって、図８に示すように、アウタカバー２１の向きを反転させた装着も可能である。【００３１】
このアウタカバー２１は、ステンレス素材やアルミニウム素材等の非磁性の鋼板や非磁性の合成樹脂等を利用して形成することができる。アウタカバー２１は、端面部４ｆ…の長辺部４ｆｍ…側に位置する一対の側面部４ｐ，４ｑを覆うため、後述するマグネットロータ部２に近接する部位は非磁性面となる。【００３２】
また、アウタカバー２１は、保持固定機能に加え、ケーシング上半体部４ｓ，ケーシング下半体部４ｍ及びステータコア部８ｓ，８ｔを位置決めする位置決め機能を備えている。図６は、側面部４ｐ（側面部４ｑ側も同じ）を覆うアウタカバー２１のカバー面２１ｐを示している。このカバー面２１ｐには、上辺部，下辺部，右辺部及び左辺部の各中央位置に、位置決め用の切欠凹部２２ｕ，２２ｄ，２２ｐ及び２２ｑを形成するとともに、ケーシング上半体部４ｓ，ケーシング下半体部４ｍ及びステータコア部８ｓ，８ｔのそれぞれに、切欠凹部２２ｕ，２２ｄ，２２ｐ及び２２ｑに嵌合する位置決め用の係合凸部２３ｕ，２３ｄ，２３ｐ及び２３ｑを形成し、上側の切欠凹部２２ｕにケーシング上半体部４ｓの係合凸部２３ｕを、下側の切欠凹部２２ｄにケーシング下半体部４ｍの係合凸部２３ｄを、右側の切欠凹部２２ｐに一方のステータコア部８ｓの係合凸部２３ｐを、左側の切欠凹部２２ｑに他方のステータコア部８ｔの係合凸部２３ｑを、それぞれ嵌合（係合）させて位置決めできる。なお、組付後は、アウタカバー２１に一体に形成した押片等に対するカシメを行うことにより固定することができる。【００３３】
このように、ケーシング４を構成するに際し、少なくともステータコア部８ｓ，８ｔを結合した部位と軸受部５ｒを設けた部位を含むケーシング４の全部（又は一部）、即ち、ケーシング上半体部４ｓ及びケーシング下半部４ｍを磁性材によりヨークとして形成するとともに、シャフト６を、磁性材により形成すれば、ケーシング４とシャフト６を利用したシンプルな磁気回路を容易に構成できるとともに、部品点数の削減により、更なる小型化及び低コスト化に寄与できる利点がある。【００３４】
他方、２は、マグネットロータ部であり、軟磁性材により形成した丸棒状のシャフト６を備える。このシャフト６は、図２に示すように、後端部（下端部）が、上述した軸受部５ｒにより支持されるとともに、中間部が、上述した軸受部５ｆにより支持される。即ち、シャフト６は、一対の軸受部５ｆ，５ｒにより回動自在に支持される。【００３５】
ケーシング４の内部に位置するシャフト６の外周面６ｆにおける軸方向Ｆｓの中間位置には、マグネット部７を固定する。マグネット部７は、フェライトマグネット，希土類マグネット等の永久磁石により、シャフト６の外周面６ｆにおける周方向の全部の周を覆う円筒体Ｍｒにより形成する。このマグネット部７は、シャフト６の径方向ＦｄにＳ極とＮ極を着磁する。即ち、マグネット部７は、全体を円筒体Ｍｒにより形成したものであるが、実質的には、図１に示すように、外周面の磁極と内周面の磁極を反対にした二つの半円形の円弧体を組合わせて円筒体Ｍｒとしたマグネットとなる。このように着磁することにより、マグネット部７の磁気特性を最大限利用し、後述する空隙部Ｌｇでのより高い磁束密度を得ることができる。なお、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石を使用すれば、空隙部Ｌｇの高い磁束密度を確保できるとともに、トルクを高めることができる。【００３６】
また、マグネット部７の軸方向Ｆｓの寸法は、図２で示すように、ステータコア部８ｓ（８ｔ）における当該軸方向Ｆｓの寸法よりも長く選定する。これにより、マグネット部７とステータコア部８ｓ（８ｔ）の寸法関係から相対的にトルクを高めることができる。さらに、マグネット部７の外周面における一極当たりの周方向Ｆｆの寸法（例示の場合、外周全長の１／２）は、図１に示すように、当該マグネット部７に対向するステータコア部８ｓ（８ｔ）における当該周方向Ｆｆの寸法よりも長く選定する。これにより、非通電時における十分な保持トルクを確保できるとともに、起動時の確実性及び安定性を確保できる。【００３７】
ところで、マグネットロータ部２の形状、特に、径方向Ｆｄの寸法は、ケーシング４の寸法選定に関係する。即ち、ケーシング４における一対の端面部４ｆ，４ｒは、前述した長方形状Ｓｒに選定するが、この際、少なくとも一方の長辺部４ｆｍ…から直角方向に延出するケーシング４における側面部４ｐの位置は、マグネットロータ部２の回動を許容する近接位置Ｘｓに選定する。したがって、図１に示すように、マグネットロータ部２のマグネット部７の外周面とケーシング４の側面部４ｐ間の隙間Ｌｃは、マグネットロータ部２の回動を許容できる条件を考慮した僅かな隙間を確保すれば足りる。【００３８】
具体的には、近接位置Ｘｓとして、ケーシング４における側面部４ｐとマグネットロータ部２におけるマグネット部７間の隙間Ｌｃが、後述するマグネット部４とステータコア部８ｓ（８ｔ）間の空隙部Ｌｇに対して、１〜１０倍の範囲に選定すれば、必要なトルク及び組付性を確保しつつ、超薄型形状とするための有効性を享受できる。【００３９】
また、マグネットロータ部２の径方向Ｆｄ両側には、左右一対のステータ部３ｓ，３ｔ、具体的には、前述したステータコア部８ｓ，８ｔの一端となる先端に形成した磁極部８ｓｐ，８ｔｐを配する。即ち、ステータ部３ｓ，３ｔを、マグネットロータ部２の径方向Ｆｄ両側であって、端面部４ｆ…の長手方向両側に配設する。この際、マグネット部４とステータコア部８ｓ（８ｔ）間、より具体的には、マグネット部４の外周面と磁極部８ｓｐ，８ｔｐの先端面間には、図１に示す一定の空隙部Ｌｇを設定する。【００４０】
したがって、このように構成することにより、ステータ部３ｓ，マグネットロータ部２，ステータ部３ｔを、いわば、直線上に沿って配することができるため、全体形状（外郭形状）が厚さの薄い偏平形状となるロータリソレノイド１もレイアウトの観点から合理的に実現できる。【００４１】
一方、シャフト６には、係止体２４を固定するとともに、ケーシング４の内面に、非磁性材により凹型状に一体成形したストッパ部材２５を固定することにより、ストッパ機構を構成する。係止体２４は、図３に示すように、円形部２４ｒ及びこの円形部２４ｒの周縁から突出する扇形（円弧形）の係止片部２４ｓを一体形成したものである。また、ストッパ部材２５は、全体を合成樹脂等により形成するとともに、図３に示すように、円形部２４ｒのほぼ半分を覆う位置に突出形成した一対のストッパ１７ｓ，１７ｔを一体に設けたものである。この際、ストッパ１７ｓと１７ｔの先端面は、端面部４ｆ…における短辺方向の中央位置に位置させることが望ましいが、この位置は変更可能である。したがって、ストッパ部材２５の変更により停止位置を容易に変更することができる。【００４２】
これにより、係止片部２４ｓの一端側がストッパ１７ｓに係止すれば、一方への回動変位が規制されるとともに、係止片部２４ｓの他端側がストッパ１７ｔに係止すれば、他方への回動変位が規制される。このようなストッパ機構を設ければ、ストッパ部材２５と係止体２４を追加するのみで、回動範囲Ｚｒを規制するストッパ機構を容易に構築できる。また、デッドスペースを利用することによりケーシング４の内部に配設可能な小型のストッパ機構を構築できるとともに、停止位置の高精度化にも寄与できる利点がある。なお、例示のストッパ部材２５は、コイル９ｓ，９ｔの渡り線や引出リード線等のガイド部材としても利用している。【００４３】
以上の構成により、ロータリソレノイド１のディメンションとして、シャフト６の径を１〔ｍｍ〕、マグネット部７の外径を３〔ｍｍ〕とし、また、ケーシング４における側面部４ｐとマグネットロータ部２におけるマグネット部７間の隙間Ｌｃを０．２５〔ｍｍ〕に設定するとともに、マグネット部４とステータコア部８ｓ（８ｔ）間の空隙部Ｌｇを０．２〔ｍｍ〕に設定することにより、全体の厚みが３．９〔ｍｍ〕となる超薄型化を実現することができた。そして、外径が２倍程度の円筒型の一般的なロータリソレノイドと対比した場合、出力トルクは同等になることも確認できた。【００４４】
よって、このような第一実施形態に係るロータリソレノイド１によれば、基本構成として、シャフト６の径方向ＦｄにＳ極とＮ極を設けたマグネット部７を有するマグネットロータ部２と、マグネット部７の径方向Ｆｄ両側に配し、コイル９ｓ，９ｔを装着したステータコア部８ｓ，８ｔにおける一端８ｓｐ，８ｔｐをマグネット部７に対向させ、かつ他端８ｓｊ，８ｔｊをケーシング４に結合してなる一対のステータ部３ｓ，３ｔとを備えるとともに、軸受部５ｆ，５ｒを設けるケーシング４における相対向する一対の端面部４ｆ，４ｒを、短辺部４ｒｓ…の長さＬｓが長辺部４ｒｍ…の長さＬｍの１／２以下となる条件を満たす長方形状Ｓｒ…に選定し、かつ少なくとも一方の長辺部４ｆｍ…から直角方向に延出するケーシング４における側面部４ｐの位置を、マグネットロータ部２の回動を許容する近接位置Ｘｓに選定してなるため、ロータリソレノイド１の全体形状（外郭形状）を、厚さの薄い偏平形状、特に、厚さ５〔ｍｍ〕以下の超薄型形状とすることも容易に実現できる。この結果、部品間の隙間のような狭い空間にも配設できるなど、様々な配設スペースに対応させることが可能となり、汎用性を飛躍的に高めることができる。【００４５】
次に、第一実施形態に係るロータリソレノイド１の動作について、図１〜図８を参照して説明する。【００４６】
図５に示すように、例示のマグネットロータ部２のマグネット部７は、右側の外周面がＮ極、右側の内周面がＳ極、左側の外周面がＳ極、左側の内周面がＮ極に着磁されているものとする。今、図５に示すコイル９ｓ，９ｔに通電を行えば、ステータコア部８ｔ及び８ｓが励磁され、磁力線は、図５中、点線矢印で示すように、ステータコア部８ｔ→ケーシング下半体部４ｍ及びケーシング上半体部４ｓ→ステータコア部８ｓ→空隙部Ｌｇ→マグネット部７→空隙部Ｌｇ→ステータコア部８ｔの経路で発生する。この結果、ステータコア部８ｔの磁極部８ｔｐにＳ極が発生するとともに、ステータコア部８ｓの磁極部８ｓｐにＮ極が発生する。これにより、マグネットロータ部２のマグネット部７に対して、ステータ部３ｓ，３ｔは共に吸引状態になる。マグネット部７の外周面におけるＮ極とＳ極は、１８０〔°〕の位置関係にあるため、マグネット部７のＮ極とＳ極は、共に同一回動方向、例えば、時計方向に回動変位し、係止片部２４ｓの一端がストッパ１７ｔに当接した位置で停止する。停止した際には、通電を解除しても、マグネットロータ部２（マグネット部７）はステータコア部８ｔに吸引されるため、自己保持機能により停止状態が保持される。【００４７】
他方、この状態において、通電切換を行い、コイル９ｓ，９ｔに逆方向の通電を行えば、ステータコア部８ｓ，８ｔが逆方向に励磁され、ステータコア部８ｓの磁極部８ｓｐにＳ極が発生するとともに、ステータコア部８ｔの磁極部８ｔｐにＮ極が発生する。これにより、マグネットロータ部２のマグネット部７に対して、ステータ部３ｓ，３ｔは共に反対方向の吸引状態となり、マグネット部７のＮ極とＳ極は、共に反時計方向に回動変位するとともに、係止片部２４ｓの他端がストッパ１７ｓに当接した位置で停止する。停止した際には、通電を解除しても、マグネットロータ部２（マグネット部７）はステータコア部８ｓに吸引されるため、自己保持機能により停止状態が保持される。【００４８】
なお、図９及び図１０には、第一実施形態に係るロータリソレノイド１の変更例を示す。以下、変更例に係るロータリソレノイド１の構成及び動作について説明する。【００４９】
変更例に係るロータリソレノイド１は、第一実施形態に係るロータリソレノイド１に対して、ケーシング４の形態を異ならせた点が異なる。これらの点を除いて、細部の構成及び形状が異なるとしても、他の基本的な構成は同じである。【００５０】
変更例に係るロータリソレノイド１におけるケーシング４は、ケーシング上半体部４ｓを非磁性材となる合成樹脂により一体形成したものである。特に、ケーシング上半体部４ｓとケーシング下半体部４ｍにおける各面部を厚肉形成し、ケーシング下半体部４ｍとケーシング上半体部４ｓを二本の固定ネジ３１ｓ，３１ｔにより結合できるようにした。したがって、変更例の場合、アウタカバー２１は使用しない。また、変更例に係るロータリソレノイド１は、ストッパ１７ｓ，１７ｔを設けない例として挙げたが、ストッパ１７ｓ，１７ｔは、別途外部に設けてもよいし、図１に示したロータリソレノイド１のように、ケーシング４の内部に配設スペースを確保することにより、マグネットロータ部２とケーシング４の内面間に配設してもよい。その他、図９及び図１０の構成において、図１〜図８と同一部分には同一符号を付して、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。【００５１】
したがって、変更例に係るロータリソレノイド１の動作は次のようになる。図１０に示すように、例示のマグネットロータ部２のマグネット部７は、右側の外周面がＮ極、右側の内周面がＳ極、左側の外周面がＳ極、左側の内周面がＮ極に着磁されている。今、図１０に示すコイル９ｓ，９ｔに通電を行えば、ステータコア部８ｔ及び８ｓが励磁され、磁力線は、図１０中、点線矢印で示すように、ステータコア部８ｔ→ケーシング下半体部４ｍ→ステータコア部８ｓ→空隙部Ｌｇ→マグネット部７→空隙部Ｌｇ→ステータコア部８ｔの経路で発生する。この結果、ステータコア部８ｔの磁極部８ｔｐにＳ極が発生するとともに、ステータコア部８ｓの磁極部８ｓｐにＮ極が発生する。これにより、マグネットロータ部２のマグネット部７に対して、ステータ部３ｓ，３ｔは共に吸引状態になる。マグネット部７の外周面におけるＮ極とＳ極は、１８０〔°〕の位置関係にあるため、マグネット部７のＮ極とＳ極は、共に同一回動方向、例えば、時計方向に回動変位し、図示を省略した一方のストッパ位置で停止する。【００５２】
他方、この状態において、通電切換を行い、コイル９ｓ，９ｔに逆方向の通電を行えば、ステータコア部８ｓ，８ｔが逆方向に励磁され、ステータコア部８ｓの磁極部８ｓｐにＳ極が発生するとともに、ステータコア部８ｔの磁極部８ｔｐにＮ極が発生する。これにより、マグネットロータ部２のマグネット部７に対して、ステータ部３ｓ，３ｔは共に反対方向の吸引状態となり、マグネット部７のＮ極とＳ極は、共に反時計方向に回動変位するとともに、図示を省略した他方のストッパ位置で停止する。【００５３】
次に、第二実施形態に係るロータリソレノイド１の構成について、図１１〜図１６を参照して説明する。【００５４】
第二実施形態に係るロータリソレノイド１は、偏平な直方体状をなすケーシング４を備え、このケーシング４は、コの字形のケーシング下半体部４ｍとこのケーシング下半体部４ｍに対して上方から交差状に組付けるコの字形のケーシング上半体部４ｓからなる。これにより、ケーシング上半体部４ｓの中間部位がケーシング４における一方の端面部４ｆとなり、ケーシング下半体部４ｍの中間部位がケーシング４における他方の端面部４ｒとなる。これにより、相対向する一対の端面部４ｆ，４ｒが構成される。また、端面部４ｒの形状は、図１４に示すように、短辺部４ｒｓの長さが、長辺部４ｒｍの長さの１／２以下となる条件を満たす長方形状Ｓｒに選定する。したがって、ケーシング上半体部４ｓにおける長方形状Ｓｒに対応するエリアが端面部４ｆとなる。【００５５】
さらに、ケーシング上半体部４ｓは、ステンレス素材やアルミニウム素材等の非磁性材となる金属素材により一体に形成する。このケーシング上半体部４ｓは、上述したように、コの字形に形成するため、端面部４ｆに加え、長辺部４ｒｍ…側に位置する一対の側面部４ｐ，４ｑが含まれる。したがって、後述するマグネットロータ部２に近接する側面部４ｐ，４ｑは非磁性面となる。【００５６】
一方、ケーシング下半体部４ｍは、ステータ部３ｓ，３ｔのヨークを兼用するため、ＳＰＣＣ，ＳＥＣＣ，ケイ素鋼板等の軟磁性材の電磁鋼板をプレス加工により一体形成する。その他、ケーシング下半体部４ｍは、軟磁性材料を鍛造等により型成形したものであってもよい。【００５７】
そして、ケーシング上半体部４ｓ（端面部４ｆ）の中央位置には、潤滑性樹脂軸受，焼結含油軸受，ボールベアリング等を用いた一方の軸受部５ｆを配設するとともに、ケーシング下半体部４ｍの底面部（端面部４ｒ）の中央位置にも、同様の軸受部を用いた他方の軸受部５ｒを配設する。なお、往復回動性を有するロータリソレノイドのため、ケーシング４と一体に成形した円孔状の軸受部も使用可能である。その他、図中、４１ｓ，４１ｔは、ケーシング上半体部４ｓの長手方向両側に一体形成し、ケーシング下半体部４ｍより外方まで延出（突出）して円孔を設けた取付部である。【００５８】
他方、２は、マグネットロータ部であり、軟磁性材により形成した丸棒状のシャフト６を備える。このシャフト６は、図１２に示すように、後端部（下端部）が、上述した軸受部５ｒによりピボット式に支持されるとともに、中間部が、上述した軸受部５ｆにより支持される。即ち、シャフト６は、一対の軸受部５ｆ，５ｒにより回動自在に支持される。【００５９】
また、ケーシング４の内部に位置するシャフト６の外周面６ｆにおける軸方向Ｆｓの中間位置には、マグネット部７を固定する。マグネット部７は、フェライトマグネット，希土類マグネット等の永久磁石により、図１１に示すように、シャフト６の外周面６ｆにおける周方向の一部の周を覆う円弧体Ｍｓにより形成するとともに、シャフト６の径方向ＦｄにＳ極とＮ極を着磁する。このように着磁することにより、マグネット部７の磁気特性を最大限利用し、後述する空隙部Ｌｇでのより高い磁束密度を得ることができる。なお、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石を使用すれば、空隙部Ｌｇの高い磁束密度を確保できるとともに、トルクを高めることができる。【００６０】
例示のマグネット部７は、図１５に示すように、シャフト６を中心とした場合、シャフト６の外周面６ｆにおける１２０〔°〕の範囲を覆う円弧体Ｍｓにより形成するとともに、図１６に示すように、外周面側をＮ極、内周面側をＳ極に着磁した。これにより、後述するストッパ１７ｓ，１７ｔと組合わせた場合、マグネットロータ部２の回動範囲Ｚｒを、６０〔°〕に設定できる。したがって、円弧体Ｍｓは、当該ストッパ１７ｓ，１７ｔに当接して回動範囲Ｚｒを規制するストッパ機構を構成する係止部を兼用する。また、マグネット部７を、このような円弧体Ｍｓにより構成すれば、偏心おもりとしても機能させることができるため、超薄型化が進んでいる携帯機器等のバイブレータとして有効に利用できる。特に、一般に使用されているコアレスモータータイプとは異なり、振動周波数の可変も容易に行うことができる。【００６１】
このように、マグネット部７は、第一実施形態のように、シャフト６の外周面６ｆにおける周方向の全部の周を覆う円筒体Ｍｒにより形成してもよいし、第二実施形態のように、シャフト６の外周面６ｆにおける周方向の一部の周を覆う円弧体Ｍｓにより形成してもよいなど、マグネット部７の形状態様の観点から設計自由度を高めることができるため、仕様に対応させた目的のロータリソレノイド１を容易に得ることができる。【００６２】
ところで、マグネットロータ部２の形状、特に、径方向Ｆｄの寸法は、ケーシング４の寸法選定に密接に関係する。即ち、ケーシング４における一対の端面部４ｆ，４ｒは、前述した長方形状Ｓｒに選定するが、この際、少なくとも一方の長辺部４ｆｍ…から直角方向に延出するケーシング４における側面部４ｐの位置は、マグネットロータ部２の回動を許容する近接位置Ｘｓに選定する。したがって、図１５に示すように、マグネットロータ部２のマグネット部７の外周面とケーシング４の側面部４ｐ間の隙間Ｌｃは、マグネットロータ部２の回動を許容できる条件を考慮した僅かな隙間を確保すれば足りる。【００６３】
具体的には、近接位置Ｘｓとして、ケーシング４における側面部４ｐとマグネットロータ部２におけるマグネット部７間の隙間Ｌｃが、後述するマグネット部４とステータコア部８ｓ（８ｔ）間の空隙部Ｌｇに対して、１〜１０倍の範囲に選定すれば、必要なトルク及び組付性を確保しつつ、超薄型形状とするための有効性を享受できる。【００６４】
また、ケーシング４における、側面部４ｐに対向する他方の側面部４ｑの内面４ｑｉには、円弧体Ｍｓにより形成したマグネット部７の周方向端部に係止して回動範囲Ｚｒを規制するストッパ１７ｓ，１７ｔを一体に設ける。この場合、図１１に示すように、合成樹脂素材等の非磁性材により凹型状に一体成形したストッパ部材２５を側面部４ｑの内面４ｑｉに固定することにより、ストッパ部材２５の両側に、側面部４ｑの内面４ｑｉから直角方向に突出するストッパ１７ｓ，１７ｔを配することができるとともに、このストッパ１７ｓと１７ｔ間に、シャフト部６を位置させることができる。この際、ストッパ１７ｓと１７ｔの先端面は、端面部４ｓ…における短辺方向の中央位置に位置させることが望ましいが、この位置は変更可能である。したがって、ストッパ部材２５の変更により停止位置を容易に変更することができる。【００６５】
これにより、マグネット部７の一端側がストッパ１７ｓに係止すれば、一方への回動変位が規制されるとともに、マグネット部７の他端側がストッパ１７ｔに係止すれば、他方への回動変位が規制される。このようなストッパ１７ｓ，１７ｔを設ければ、マグネットロータ部２の形状を直接当接部として利用できるため、ストッパ１７ｓ，１７ｔを追加するのみで、回動範囲Ｚｒを規制するストッパ機構を容易に構築できる。また、デッドスペースを利用することによりケーシング４の内部に配設可能な小型のストッパ機構を構築できるとともに、停止位置の高精度化にも寄与できる利点がある。【００６６】
他方、マグネットロータ部２の径方向Ｆｄ両側には、左右一対のステータ部３ｓ，３ｔを配設する。これにより、ステータ部３ｓ，マグネットロータ部２，ステータ部３ｔを、いわば、直線上に沿って配することができるため、全体形状（外郭形状）が厚さの薄い偏平形状となるロータリソレノイド１もレイアウトの観点から合理的に実現できる。【００６７】
また、各ステータ部３ｓ，３ｔは、ケーシング４に固定したステータコア部８ｓ，８ｔに装着したコイル９ｓ，９ｔを備える。コイル９ｓ，９ｔは、軟銅線等のマグネットワイヤを円筒形に巻回して製作する。さらに、ステータコア部８ｓ，８ｔは、ＳＰＣＣ，ＳＥＣＣ，ケイ素鋼板等の軟磁性材により一体に形成し、一端側をマグネットロータ部２に対向させるとともに、他端側をケーシング下半体部４ｍにより形成される側面部４ｍｓ，４ｍｔに固定する。【００６８】
このように、ケーシング４を構成するに際し、少なくともステータコア部８ｓ，８ｔを結合した部位と軸受部５ｒを設けた部位を含むケーシング４の一部、即ち、ケーシング下半部４ｍを磁性材により形成するとともに、シャフト６を、磁性材により形成すれば、ケーシング４とシャフト６を利用したシンプルな磁気回路を容易に構成できるとともに、部品点数の削減により、更なる小型化及び低コスト化に寄与できる。【００６９】
ステータコア部８ｓ，８ｔは、側面部４ｍｓ，４ｍｔ側に位置する半部位を、図１１に示すように、狭幅に形成したコア部８ｓｃ，８ｔｃとし、コイル９ｓ，９ｔの中心位置に装填するとともに、マグネットロータ部２側に位置する半部位を磁極部８ｓｐ，８ｔｐとして形成する。特に、磁極部８ｓｐ，８ｔｐの先端面は、図１１に示すように、凹状の円弧縁として形成し、マグネットヨーク部２に対向させるとともに、端面部４ｐの短辺方向における半部であって、側面部４ｐ寄りに形成する。これにより、マグネットロータ部２が回動変位し、マグネット部７の外周面が磁極部８ｓｐ，８ｔｐに対向した際には、マグネット部７の外周面が空隙部Ｌｇを介して磁極部８ｓｐ，８ｔｐに近接する。【００７０】
また、磁極部８ｓｐ，８ｔｐの周方向長さは、マグネット部７の所定の角度範囲Ｚａによる周方向長さよりも短くすることが望ましい。これにより、非通電時における十分な保持トルクを確保できる。さらに、左右のステータコア部８ｓと８ｔ間の最短間隔は、マグネット部７の角度範囲Ｚａによる周方向長さよりも小さくすることが望ましい。これにより、非通電時であっても不感帯位置に停止しにくい双方向ラッチ機能を有するロータリソレノイドとして構成できる。一方、左右一対のコイル９ｓ，９ｔは、直列接続することが望ましい、これにより、リード線等の電気的接続は、最小限の２本に抑えることができるため、小型化にも寄与できる。【００７１】
よって、このような第二実施形態に係るロータリソレノイド１であっても、基本構成として、シャフト６の径方向ＦｄにＳ極とＮ極を設けたマグネット部７を有するマグネットロータ部２と、マグネット部７の径方向Ｆｄ両側に配し、コイル９ｓ，９ｔを装着したステータコア部８ｓ，８ｔにおける一端８ｓｐ，８ｔｐをマグネット部７に対向させ、かつ他端８ｓｊ，８ｔｊをケーシング４に結合してなる一対のステータ部３ｓ，３ｔとを備えるとともに、軸受部５ｆ，５ｒを設けるケーシング４における相対向する一対の端面部４ｆ，４ｒを、短辺部４ｒｓ…の長さＬｓが長辺部４ｒｍ…の長さＬｍの１／２以下となる条件を満たす長方形状Ｓｒ…に選定し、かつ少なくとも一方の長辺部４ｆｍ…から直角方向に延出するケーシング４における側面部４ｐの位置を、マグネットロータ部２の回動を許容する近接位置Ｘｓに選定してなるため、ロータリソレノイド１の全体形状（外郭形状）を、厚さの薄い偏平形状、特に、厚さ５〔ｍｍ〕以下の超薄型形状とすることも容易に実現できる。この結果、部品間の隙間のような狭い空間にも配設できるなど、様々な配設スペースに対応させることが可能となり、汎用性を飛躍的に高めることができる。【００７２】
次に、第二実施形態に係るロータリソレノイド１の動作について、図１１〜図１６を参照して説明する。【００７３】
図１６に示すように、例示のマグネットロータ部２のマグネット部７は、外周面側がＮ極、内周面側がＳ極に着磁されている。今、図１６に示すコイル９ｓ，９ｔに通電を行えば、ステータコア部８ｓ，８ｔが励磁され、ステータコア部８ｔの磁極部８ｔｐにＳ極が発生するとともに、ステータコア部８ｓの磁極部８ｓｐにＮ極が発生する。このときの磁力線を、図１６中、点線矢印で示す。即ち、磁力線は、ステータコア部８ｔ→ケーシング下半体部４ｍ→シャフト６→マグネット部７のＳ極→マグネット部７のＮ極→空隙部Ｌｇ→ステータコア部８ｔの経路で発生する。これにより、マグネットロータ部２のマグネット部７に対して、右側のステータ部３ｔは吸引状態になり、左側のステータ部３ｓは反発状態になるため、マグネットロータ部２は、図１５中、時計方向に回動変位する。そして、図１５に仮想線で示すマグネット部７ｘの位置、即ち、マグネット部７の右端がストッパ１７ｔに当接した位置で停止する。停止した際には、通電を解除しても、マグネットロータ部２（マグネット部７）はステータコア部８ｔに吸引され、自己保持機能により停止状態が保持される。【００７４】
他方、この状態において、通電切換を行い、コイル９ｓ，９ｔに逆方向の通電を行えば、ステータコア部８ｓ，８ｔが励磁され、ステータコア部８ｓの磁極部８ｓｐにＳ極が発生するとともに、ステータコア部８ｔの磁極部８ｔｐにＮ極が発生する。これにより、マグネットロータ部２のマグネット部７に対して、左側のステータ部３ｓは吸引状態になり、右側のステータ部３ｔは反発状態になるため、マグネットロータ部２は、図１５中、反時計方向に回動変位する。そして、図１５に実線で示すマグネット部７ｙの位置、即ち、マグネット部７の左端がストッパ１７ｓに当接した位置で停止する。停止した際には、通電を解除しても、マグネットロータ部２（マグネット部７）はステータコア部８ｓに吸引され、自己保持機能により停止状態が保持される。例示の場合、マグネット部７の角度範囲Ｚａを１２０〔°〕に選定したため、回動範囲Ｚｒは概ね６０〔°〕となる。【００７５】
以上、最良実施形態（変更例を含む第一実施形態及び第二実施形態）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。【００７６】
例えば、近接位置Ｘｓとして、ケーシング４における側面部４ｐとマグネットロータ部２におけるマグネット部７間の隙間Ｌｃが、当該マグネット部４とステータコア部８ｓ（８ｔ）間の空隙部Ｌｇに対して、１〜１０倍の範囲を目安とすることができるが、絶対条件となるものではない。また、シャフト６は、磁性材により形成することが望ましいが、全体を磁性材とすることを要せず、必要な部分のみを磁性材とし、他の部分を非磁性材にするなど、磁性材と非磁性材を組合わせる場合を排除するものではない。なお、長方形状Ｓｒは、純粋な長方形のみならず、例えば、長辺部４ｒｍに角度を持たせて二辺としたり、湾曲形成するなどの類似形状も含む概念である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係るロータリソレノイドは、その往復回動性を利用して、貨幣や紙幣等の区分け、郵便物等の仕分け、印刷物の搬送路切換、光学機器の光路切換、半導体製造装置のイオンシャッタ等、数多くの分野における各種用途に利用することができる。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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