(57)【要約】【課題】事後的に回動角度を可変とできるロータリーソレノイドを提供する。【解決手段】本発明のロータリーソレノイドは、プランジャーと、プランジャーを収納する収納部と、収納部の周囲に巻かれる導電性の巻線と、プランジャー、収納部および巻き線を格納するケースと、プランジャーの後端であって、ケースの後端に掛かる羽根と、ケースの後端面において直交するＸ軸とＹ軸において、Ｘ軸に沿って対向する一対の磁性体と、Ｙ軸に沿って対向する一対の永久磁石と、ケースの後端面に設けられる、羽根の回動前の位置を決める第１位置決め部材と、ケースの後端面に設けられる、羽根の回動後の位置を決める第２位置決め部材と、を備え、第２位置決め部材は、第１位置決め部材に対する位置を変更可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャーと、
前記プランジャーを収納する収納部と、
前記収納部の周囲に巻かれる導電性の巻線と、
前記プランジャー、前記収納部および前記巻き線を格納するケースと、
前記プランジャーの後端であって、前記ケースの後端に掛かる羽根と、
前記ケースの後端面において直交するＸ軸とＹ軸において、前記Ｘ軸に沿って対向する一対の磁性体と、前記Ｙ軸に沿って対向する一対の永久磁石と、
前記ケースの後端面に設けられる、前記羽根の回動前の位置を決める第１位置決め部材と、
前記ケースの後端面に設けられる、前記羽根の回動後の位置を決める第２位置決め部材と、を備え、
前記第２位置決め部材は、前記第１位置決め部材に対する位置を変更可能である、ロータリーソレノイド。
【請求項２】
前記プランジャーは、前記収納部内で回動可能であり、前記羽根が前記第１位置決め部材から前記第２位置決め部材まで移動する移動範囲に応じて、前記プランジャーは回動可能である、請求項１記載のロータリーソレノイド。
【請求項３】
前記移動範囲が、前記プランジャーの回動角度である、請求項２記載のロータリーソレノイド。
【請求項４】
前記第２位置決め部材は、前記第１位置決め部材に対する位置を可変であることで、前記回動角度を可変とできる、請求項３記載のロータリーソレノイド。
【請求項５】
前記第２位置決め部材を、所望位置で固定する固定部材を更に備える、請求項１から４のいずれか記載のロータリーソレノイド。
【請求項６】
前記第２位置決め部材の固定位置による前記回動角度を示す、角度目盛を更に備える、請求項１から５のいずれか記載のロータリーソレノイド。
【請求項７】
前記角度目盛は、前記第１位置決め部材と前記第２位置決め部材との距離から、前記回動角度を算出する場合の角度に対応する、請求項６記載のロータリーソレノイド。
【請求項８】
前記第１位置決め部材および前記第２位置決め部材の少なくとも一方の端部は、磁性体部分を有する、請求項１から７のいずれか記載のロータリーソレノイド。
【請求項９】
前記第１位置決め部材および前記第２位置決め部材の少なくとも一方の端部は、弾性材部分を有する、請求項１から７のいずれか記載のロータリーソレノイド。
【請求項１０】
前記プランジャーの前記ケースの先端側に、前記プランジャーの前後運動を抑える抑制部材が取り付けられる、請求項１から９のいずれか記載のロータリーソレノイド。
【請求項１１】
前記抑制部材は、前記プランジャーの前記ケースの先端の突出部の根元に設けられた溝にはめ込まれる座金を有する、請求項１０記載のロータリーソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電によって回動するロータリーソレノイドであって、回動角度を可変にできるロータリーソレノイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ロックや自動車のシフトレバーのロック機構などに、ソレノイドが利用されている。一般的なソレノイドは、往復動作であるストローク動作を行うプランジャーと、プランジャーの周囲のコイル、筐体などを備える。コイルは、導電線の巻線が施されており、巻線に電流が付与されると（通電が生じると）、コイルが磁力を帯びて磁界を生じさせる。この磁界により、プランジャーのストローク動作が実現される。
【０００３】
一方で、通電によって往復運動であるストローク運動ではなく、回動運動を行うロータリーソレノイドもある。ロータリーソレノイドは、回動運動を行うプランジャー、プランジャーの周囲のコイル（コイルは、プランジャーの挿入ケースの外周に巻かれている）、筐体などを備える。図    を用いて、ロータリーソレノイドを説明する。
【０００４】
図９は、従来技術における一般的なロータリーソレノイドの後方図である。プランジャー２０３の回動動作を分かりやすく説明するために、ロータリーソレノイド２００を後ろから見た状態を、図９は、示している。実際には、ロータリーソレノイドは、立体であり、ケース２０１は、長さ方向を有しており、この内部にコイル２０２やプランジャー２０３が格納されている。
【０００５】
プランジャー２０３は、回動する際にストッパー２１０に当たるように羽２０４、羽２０５を備えている。この羽根２０４、２０５は、プランジャー２０３の後端から回動方向の平面に突出している。また、プランジャー２０３は、コイル２０２の内部に挿入されているが、図９の後端では、挿入孔から前端に向けて飛び出さないように、引っ掛かりを持っている。すなわち、プランジャー２０３の後端の直径は、プランジャー２０３のコイル２０２への挿入部分の直径よりも大きい。この直径が大きいことで、プランジャー２０３は、ケース２０１の先端から飛び出てしまうことが無い。
【０００６】
ロータリーソレノイド２００の後端（ケース２０１の後端）では、磁性体２０６と、永久磁石２０７とが備わっている。磁性体２０６は、対向する端部に一対として設けられている。同様に、永久磁石２０７は、磁性体２０６と異なる位置において、対向する端部に一対として設けられる。すなわち、方形断面を有するケース２０１の後端の４辺のそれぞれに、対向する一対の磁性体２０６と、対向する一対の永久磁石２０７とが設けられている。
【０００７】
ストッパー２１０は、回動するプランジャー２０３の羽２０４、２０５が衝突することで、プランジャー２０３の回動を停止させる。
【０００８】
ロータリーソレノイド２００において、コイル２０２に通電されていない状態では、プランジャー２０３の羽２０４、２０５が永久磁石２０７の磁力に引き付けられる。この永久磁石２０７による引き付けにより、通電されていない通常時には、図９のようにプランジャー２０３は、羽２０４、２０５を永久磁石２０７側に向けた位置関係を有している。
【０００９】
コイル２０２には、電源が接続されており、電源は、コイル２０２に電流を付与できる。この電流の付与による通電で、コイル２０２は、磁界を発生できる。この磁界の発生によりコイル２０２および磁性体２０６が磁化する。この磁化によって、プランジャー２０３は、図１０のような位置まで回動する。プランジャー２０３そのものが磁化したコイル２０２により引き付けられるのに合わせて、磁化した磁性体２０６の引き付けにより、羽２０４、２０５が永久磁石２０７の位置から磁性体２０６の位置に移動する。この羽２０４、２０５の移動により、プランジャー２０３が永久磁石２０７の位置から、磁性体２０６の位置まで回動する。
【００１０】
プランジャー２０３は、永久磁石２０７の位置から、磁性体２０６の位置までの回動しかできない。この回動の際に、ストッパー２１０が羽２０４、２０５を停止させることで、プランジャー２０３の回動角度は確定される。また、永久磁石２０７の位置から磁性体２０６の位置までの回動なので、回動角度は、固定である。
【００１１】
図１０の状態でコイル２０２への通電が停止されると、磁性体２０６の磁力は無くなり、永久磁石２０７による磁力のみが残る。この永久磁石２０７の磁力により、再びプランジャー２０３の羽２０４、２０５が永久磁石２０７側に引き戻される。この結果、図９の状態に戻る。
【００１２】
このようにロータリーソレノイド２００は、プランジャー２０３が往復運動のように突出と収納を繰り返すのではなく、ケース２０１に収納された状態で固定された角度での回動を行う。
【００１３】
このようなロータリーソレノイド２００は、例えば、車両のシフトレバーロック装置に使用されたり、回転式の電子ロックに用いられたりする。
【００１４】
このように、往復運動を行うソレノイドと異なり、プランジャー２０３が回動するロータリーソレノイド２００は、通電により回動と戻りの動作を必要とする様々な機器のデバイスとして利用される。
【００１５】
このような目的に合致するロータリーソレノイドに関する技術が、様々に提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平９−３１２２１２号公報
【特許文献２】特開平１１−１７８３０６号公報
【特許文献３】特開２００２−５７０２７号公報
【特許文献４】特開２００３−７５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
特許文献１は、永久磁石、磁性体プレ−ト、コイルによって構成されるロ−タリソレノイドにおいて、磁性体プレ−トの複数の極歯は、永久磁石の磁極方向と直角方向に構成され、磁性体プレ−トとケ−スを一体化した事を特徴とする構造である。また、回転磁界を形成する様にコイルを接続する基板を有する構造であるのロータリーソレノイドを開示する。
【００１８】
特許文献１は、従来技術で説明した、いわゆる永久磁石と磁性体プレートを用いるロータリーソレノイドを開示する。すなわち、従来技術におけるロータリーソレノイドそのものを、特許文献１は開示するに過ぎない。
【００１９】
このため、特許文献１のロータリーソレノイドは、プランジャーの回動角度を可変にできない問題がある。ロータリーソレノイドは、回動を行う機器のデバイスとして利用される。このとき、回動を行う機器は、必要となる回動角度がさまざまであることが多い。例えば、ある機器は３０度の回動角度を必要とし、別の機器は５０度の回動角度を必要とし、別の機器は７０度の回動角度を必要とすることがある。
【００２０】
これら、機器によってさまざまな要求がある回動角度の違いに応じて、異なる構成を有するロータリーソレノイドを、複数のバリエーションとして提供することは、コスト増につながる問題がある。加えて、利用側も、異なる種類のロータリーソレノイドを機器の回動角度毎に合わせて実装する必要があるので、煩雑になる。組み立て工程や部品購入工程などが煩雑となり、部品であるロータリーソレノイドのコストが増加するだけでなく、最終的な機器の製造コストの全てが増加してしまう問題がある。
【００２１】
特許文献２は、ケーシング２に回動自在に支持されるシャフト部３と、このシャフト部３に一端５ｓを固定し、かつ他端５ｔを自由端にするとともに、マグネット４を有する可動部５と、ケーシング２に固定し、かつ可動部５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当該可動部５を選択的に吸引可能な鉄芯６ａ，６ｂを有する一対の電磁コイル部７ａ，７ｂを備えるロータリーソレノイドを開示する。
【００２２】
特許文献２も、回動角度を可変にすることができない問題を有している。特許文献２のロータリーソレノイドも、回動角度を可変にできないことによる、特許文献１で説明したのと同様の問題を有している。
【００２３】
特許文献３は、ロータリソレノイド１０２と、ロータリソレノイド１０２で回転駆動される伝達部材１０３と、伝達部材１０３に対し圧接させられるブレーキ部材１０７と、ブレーキ部材１０７の移動を規制可能な制動用ストッパ部材１１０，１１１とを有し、制動用ストッパ部材１１０，１１１がロータリーソレノイド１０２による伝達部材１０３の回転駆動途中でブレーキ部材１０７に当接し該ブレーキ部材１０７の移動を規制することで、伝達部材１０３にブレーキ部材１０７との間の摩擦力により回転抵抗を生じさせるロータリーソレノイド駆動機構を開示する。
【００２４】
特許文献３は、騒音や回動の際のプランジャーのブレを低減する技術を開示する。このため、やはり特許文献３は、特許文献１、２と同じく、プランジャーの回動角度を可変にすることができない問題を有している。
【００２５】
この回動角度を可変にできない問題により、特許文献１で説明した通りの様々な問題がある。
【００２６】
特許文献４は、２対のステータ第1ステータ１１と第2ステータ１２を備えるヨーク１３と、ヨーク１３を通電時に励磁するソレノイドコイル１５と、ステータ間に回転可能に設けられ、ラジアル着磁されたロータ１３と、を備え、第1ステータ１１は相対的に小さい第1角度範囲１６にわたって、ロータ１３と相対的に小さい第1ギャップ１８をもって対向し、第2ステータ１２は相対的に大きい第2角度範囲１７にわたってロータ１３と相対的に大きい第２ギャップ１９をもって対向することを特徴とするロータリーソレノイドを構成したロータリーソレノイドを開示する。
【００２７】
特許文献４は、騒音を抑えるのに最適な回動角度を決定する技術を開示する。しかしながら、特許文献４も、特許文献１などと同じように、プランジャーの回動角度を可変とできない問題を有している。この問題により、機器の製造などにおいても、特許文献１で説明したような問題を有していることになる。
【００２８】
以上のように、従来技術のロータリーソレノイドは、プランジャーの回動角度を事後的に可変にできない問題を有していた。このため、ロータリーソレノイドを利用する機器の製造における、コスト増加などの問題を有していた。
【００２９】
本発明は、上記の課題に鑑み、事後的に回動角度を可変とできるロータリーソレノイドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記課題に鑑み、本発明のロータリーソレノイドは、
プランジャーと、
プランジャーを収納する収納部と、
収納部の周囲に巻かれる導電性の巻線と、
プランジャー、収納部および巻き線を格納するケースと、
プランジャーの後端であって、ケースの後端に掛かる羽根と、
ケースの後端面において直交するＸ軸とＹ軸において、Ｘ軸に沿って対向する一対の磁性体と、Ｙ軸に沿って対向する一対の永久磁石と、
ケースの後端面に設けられる、羽根の回動前の位置を決める第１位置決め部材と、
ケースの後端面に設けられる、羽根の回動後の位置を決める第２位置決め部材と、を備え、
第２位置決め部材は、第１位置決め部材に対する位置を変更可能である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のロータリーソレノイドは、事後的にプランジャーの回動角度を可変にできる。この可変により、ロータリーソレノイドを組み込む機器の製造コストを低減させることができる。
【００３２】
また、ロータリーソレノイドのプランジャーの回動角度が事後的に可変であることで、１種類のロータリーソレノイドにより、様々な回動角度の要求に対応できる。この結果、ロータリーソレノイドそのもののバリエーション数を低減でき、ロータリーソレノイドの製造および販売コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるロータリーソレノイドの後方斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるロータリーソレノイドの側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるロータリーソレノイドの一部の後方斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるロータリーソレノイドの後端の正面図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるロータリーソレノイドの後端の正面図である。
【図６】本発明の実施の形態２におけるロータリーソレノイドの後端とその内部を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態２におけるロータリーソレノイドの分解図である。
【図８】本発明の実施の形態２におけるロータリーソレノイドの前方の斜視図である。
【図９】従来技術における一般的なロータリーソレノイドの後方図である。
【図１０】従来技術における一般的なロータリーソレノイドの後方図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の第１の発明に係るロータリーソレノイドは、プランジャーと、プランジャーを収納する収納部と、収納部の周囲に巻かれる導電性の巻線と、プランジャー、収納部および巻き線を格納するケースと、プランジャーの後端であって、ケースの後端に掛かる羽根と、ケースの後端面において直交するＸ軸とＹ軸において、Ｘ軸に沿って対向する一対の磁性体と、Ｙ軸に沿って対向する一対の永久磁石と、ケースの後端面に設けられる、羽根の回動前の位置を決める第１位置決め部材と、ケースの後端面に設けられる、羽根の回動後の位置を決める第２位置決め部材と、を備え、第２位置決め部材は、第１位置決め部材に対する位置を変更可能である。
【００３５】
この構成により、ロータリーソレノイドは、プランジャーを回動させると共に、回動角度を事後的に変更できる。
【００３６】
本発明の第２の発明に係るロータリーソレノイドでは、第１の発明に加えて、プランジャーは、収納部内で回動可能であり、羽根が第１位置決め部材から第２位置決め部材まで移動する移動範囲に応じて、プランジャーは回動可能である。
【００３７】
この構成により、第１位置決め部材と第２位置決め部材との位置関係により、プランジャーの回動角度が決定される。
【００３８】
本発明の第３の発明に係るロータリーソレノイドでは、第２の発明に加えて、移動範囲が、プランジャーの回動角度である。
【００３９】
この構成により、プランジャーの回動角度を、第１位置決め部材に対する第２位置決め部材の位置の変更により変更できる。
【００４０】
本発明の第４の発明に係るロータリーソレノイドでは、第３の発明に加えて、第２位置決め部材は、第１位置決め部材に対する位置を可変であることで、回動角度を可変とできる。
【００４１】
この構成により、第２位置決め部材の位置を変更するだけで、事後的に、プランジャーの回動角度を変更できる。
【００４２】
本発明の第５の発明に係るロータリーソレノイドでは、第１から第４のいずれかの発明に加えて、第２位置決め部材を、所望位置で固定する固定部材を更に備える。
【００４３】
この構成により、固定部材の操作のみで、第２位置決め部材の位置を変更できる。結果として、固定部材の操作のみで、事後的にプランジャーの回動角度を変更できる。
【００４４】
本発明の第６の発明に係るロータリーソレノイドでは、第１から第５のいずれかの発明に加えて、第２位置決め部材の固定位置による回動角度を示す、角度目盛を更に備える。
【００４５】
この構成により、回動角度を確認しつつ、第２位置決め部材の位置を変更できる。
【００４６】
本発明の第７の発明に係るロータリーソレノイドでは、第６の発明に加えて、角度目盛は、第１位置決め部材と第２位置決め部材との距離から、回動角度を算出する場合の角度に対応する。
【００４７】
この構成により、固定部材の操作において、角度目盛を確認しながら、回動角度を変更できる。
【００４８】
本発明の第８の発明に係るロータリーソレノイドでは、第１から第７のいずれかの発明に加えて、第１位置決め部材および第２位置決め部材の少なくとも一方の端部は、磁性体部分を有する。
【００４９】
この構成により、磁界による羽根の移動をより確実にできる。
【００５０】
本発明の第９の発明に係るロータリーソレノイドでは、第１から第８のいずれかの発明に加えて、第１位置決め部材および第２位置決め部材の少なくとも一方の端部は、弾性材部分を有する。
【００５１】
この構成により、羽根の接触に対する耐久性を高めることができる。
【００５２】
本発明の第１０の発明に係るロータリーソレノイドでは、第１から第９のいずれかの発明に加えて、プランジャーのケースの先端側に、プランジャーの前後運動を抑える固定部材が取り付けられる。
【００５３】
この構成により、プランジャーの回動精度を高めることができる。
【００５４】
本発明の第１１の発明に係るロータリーソレノイドでは、前記抑制部材は、前記プランジャーの前記ケースの先端の突出部の根元に設けられた溝にはめ込まれる座金を有する。
【００５５】
この構成により、プランジャーの前後動作を抑制でき、回動精度を高めることができる。
【００５６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００５７】
（実施の形態１）
【００５８】
（ロータリーソレノイドを必要とする機器）
ロータリーソレノイドは、回動を実現するためにモーターを用いている分野であって、連続回転を必要としない機器において利用される。車輪などは、連続回転を必要とするのでモーターがその内部に利用される。一方、例えば、扉等の電磁ロック機構では、３６０度までの回転は不要でありかつ連続回転ではなく断続回転でよい。あるいは、他にも、３６０度までの回転が不要であり（更にいえば、１８０度以下の回動でよい）、断続回転を行う機器においては、モーターではなく、ロータリーソレノイドが利用されてもよい。モーターであると、使用者の操作に対応する断続回転の実現が難しいことと、常時通電による消費電力の増加との問題がある。また、使用者の操作への応答速度が、モーターの場合には悪い問題がある。
【００５９】
他にも、ロータリーソレノイドは、自動改札機などのチケットやカードの振り分けでの回動機構、ロール紙のカッターの回動機構などに使用される。
【００６０】
これに対して、１８０度以下の回動であって断続回動でよい機器においては、使用者の操作への応答速度が高く、常時通電ではないことがベターである（消費電力削減のため）。このため、このような機器においては、モーターよりもロータリーソレノイドが適当であることが多い。
【００６１】
（全体概要）
図１〜図３を用いて、本発明の実施の形態１におけるロータリーソレノイドの全体概要について説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるロータリーソレノイドの後方斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１におけるロータリーソレノイドの側面図である。図３は、本発明の実施の形態１におけるロータリーソレノイドの一部の後方斜視図である。
【００６２】
図１は、ロータリーソレノイド１の後ろ側を斜めから見た状態を示している。ロータリーソレノイド１の後ろ側は、プランジャー４の回動において回動角度を調整する側である。図１は、ロータリーソレノイド１として最終的に使用される場合の状態を示している。ただし、図１は、外形を構成する要素であるケース２の外側から見た状態を示しているので、ケース２内部の要素で不可視のものについては、示していない。
【００６３】
図２は、ロータリーソレノイド１の側面から見た状態であって、プランジャー４がケース２の内部に収納されている状態を示している。このため、図２では、プランジャー４が格納されている状態を示すのに必要な最小限の要素のみを示している。
【００６４】
図３は、ロータリーソレノイド１について図１と同じ方向から見た状態を示している。ただし、プランジャー４の羽根４１による回動の開始と停止とを示すために、ケース２の側面部分を外して内部が分かる状態として示している。図３は、巻線３に通電がされて、羽根４１が第１位置決め部材７から第２位置決め部材８の位置まで移動した後の状態を示している。すなわち、プランジャー４が、第１位置決め部材７から第２位置決め部材８にかけて回動した状態を示している。
【００６５】
図１〜図３は、ロータリーソレノイド１の特性に合わせて、それぞれ外観であったり、内部の一部であったりを示している。実施の形態１におけるロータリーソレノイド１の全体概要を、この図１〜図３を合わせることで説明する。
【００６６】
ロータリーソレノイド１は、プランジャー４、収納部２５、巻線３、ケース２、羽根４１、一対の磁性体５、一対の永久磁石６、第１位置決め部材７、第２位置決め部材８と、を備える。
【００６７】
プランジャー４は、ケース２に格納されると共にケース２の内部に設けられる収納部２５に収納される。プランジャー４は、巻線３への通電で生じる磁界により、回動する。この回動においては、巻線３への通電で一対の磁性体５が磁化することによるものもある。プランジャー４は、このような回動を行うことにより、ロータリーソレノイド１の基礎的な機能を実現できる。
【００６８】
収納部２５は、ケース２内部に設けられ、プランジャー４を収納する。プランジャー４を収納できるように、収納部２５は、ケース２内部においてケース２の先端と後端とに繋がる貫通孔であることが適当である。プランジャー４が回動できると共にプランジャー４ががたついたりしないように収納する必要がある。このため、収納部２５は、プランジャー４の外形やサイズに合わせた形状や大きさを有していることが好ましい。
【００６９】
巻線３は、収納部２５の周囲に巻かれる導電性の導電線からなる。導電線が収納部２５の周囲に複数回にわたって巻きつけられることで巻線３が形成される。巻線３は、その巻き数、導電線の太さなどによって、生じさせる磁界を変化させることができる。巻線３は、通電による磁界を発生させるので、電流を供給する電源と電気的に接続されている。
【００７０】
ケース２は、上述したプランジャー４、収納部２５、巻線３を格納する。なお、収納部２５は、ケース２に格納されると把握されてもよいしケース２の内部に形成されると把握されてもよい。
【００７１】
ケース２は、ロータリーソレノイド１の外形を構成する。ケース２によって、ロータリーソレノイド１の全体形状が把握され、ロータリーソレノイド１を必要とする機器への設置が可能になる。このため、ケース２は、設置される場所に応じて方形であったり、多角形の断面を有していたり、円柱であったりすればよい。また、ケース２は、立体であるので、プランジャー４の延伸方向に沿った方向と、これに略垂直な方向とを有している。
【００７２】
略垂直な方向においてプランジャー４の先端は、ケース２の先端であり、プランジャー４の後端は、ケース２の後端である。ケース２は、略直方体や略柱体を有することが多く、ケース２の先端および後端のそれぞれは、一定の範囲を有する平面である。図１などでは、このような一定の範囲を有する平面である後端面が示されている。この後端面に、後述する第１位置決め部材７などが設けられる。
【００７３】
羽根４１は、プランジャー４の後端に設けられる。図３に示されるように、羽根４１は、円柱状のプランジャー４の後端において、円柱に対して略垂直方向に伸びた突出部である。羽根４１は、円柱状のプランジャー４の後端において対向するように一対であることが好ましい。一対であることで、一対の磁性体５および一対の永久磁石６のそれぞれの磁力に対応して、プランジャー４を回動させるからである。
【００７４】
また、羽根４１は、図３に示されるように扇形を有していることも好適である。扇形を有していることで、羽根４１は、一対の磁性体５と一対の永久磁石６との間を動く。この羽根４１が、一対の磁性体５と一対の永久磁石６との間を動くことで、プランジャー４が回動する。もちろん、羽根４１は、扇形以外の形状であってもよい。
【００７５】
また、羽根４１は、図３に示されるように、一対の磁性体５と一対の永久磁石６との間を動く。このとき、一対の磁性体５と一対の永久磁石６のそれぞれでの磁力に対応して動くので、羽根４１は、一対の磁性体５と一対の永久磁石６とのそれぞれに近接する程度の径を有していることも好適である。このため、羽根４１は、ケース２の後端面の範囲に渡って設けられれば良い。
【００７６】
また、羽根４１は、一対の磁性体５と一対の永久磁石６との間を動く。この動作によってプランジャー４が回動する。すなわち、羽根４１もケース２の後端面で回動する。このような回動動作に合わせて、ケース２の後端面が、略円形の凹部２７を有していることも好適である。この略円形の凹部２７内部で、一対の羽根４１が回動する。このような凹部２７が設けられることで、羽根４１の収まりがよくなり、ロータリーソレノイド１の組み立てが容易となるメリットがある。
【００７７】
なお、羽根４１は、プランジャー４の後端に設けられるが、プランジャー４と一体で形成されてもよいし、プランジャー４に取り付けられることで別体により形成されてもよい。図３は、プランジャー４の後端に羽根４１が取り付けられた状態を示している。
【００７８】
ケース２の後端面において、一対の磁性体５と一対の永久磁石６が実装される。ここで、ケース２の後端面において相互に直交するＸ軸とＹ軸が設定される。一対の磁性体５は、この設定されるＸ軸に沿って対向する。一対の永久磁石６は、この設定されるＹ軸に沿って対向する。言い換えれば、一対の磁性体５と一対の永久磁石６とは、相互に略直交する位置に設けられる。
【００７９】
なお、Ｘ軸に沿ってあるいはＹ軸に沿って設けられるとは、厳密なものではなく、一対の磁性体５と一対の永久磁石６との略直交も厳密なものではない。後端面においてある軸において一対の磁性体５が対向し、これと異なる軸において一対の永久磁石６が対向する。すなわち、後端面において、磁性体５、永久磁石６、磁性体５、永久磁石６の順序で、これらの要素が実装されればよい。
【００８０】
一対の磁性体５は、巻線３に電流が流れることで発生する磁界により磁化する。この磁化した磁性体５は、羽根４１を引き寄せる。この引き寄せによって、プランジャー４は、回動する。このため、一対の磁性体５は、回動する羽根４１の先端に近接する距離で、羽根４１との間隔を有することが好ましい。例えば、図３のように、凹部２７の外側に設けられることで、回動する羽根４１の先端に近接する距離に位置できるようになる。
【００８１】
一対の磁性体５は、磁界で磁化する素材で形成される。例えば鉄や鉄を含む合金である。また、羽根４１を引き寄せるので、羽根４１の先端に対応する幅を有することも好適である。
【００８２】
一対の永久磁石６は、巻線３に電流が付与されていない状態で、羽根４１を所定位置に戻す。永久磁石６は、巻線３への通電による磁界に関わらず、磁力を有している。この磁力により、巻線３への通電が無い状態で、羽根４１を引き寄せる。羽根４１が、永久磁石６と磁性体５との間を動くことで、プランジャー４が回動する。このため、一対の永久磁石６は、一対の磁性体５と対象となる位置に配置される。これは、図３に示される通りである。
【００８３】
また、一対の永久磁石６は、羽根４１を引き寄せるので、一対の磁性体５と同じく羽根４１の先端に近接する距離に位置するのが適当である。凹部２７の外側に設けられることで、一対の永久磁石６も、一対の磁性体５と同じように羽根４１と近接する距離に位置する配置となる。
【００８４】
第１位置決め部材７は、ケース２の後端面に設けられる。第１位置決め部材７は、羽根４１の回動前の位置を決める。このため、第１位置決め部材７は、ある位置に固定されて設けられる。また、巻線３に電流が付与されていない状態では、羽根４１は、一対の永久磁石６に引き寄せられている。この状態で、羽根４１の一方は、第１位置決め部材７で定まる位置にある状態となる。
【００８５】
第２位置決め部材８は、第１位置決め部材７と同様にケース２の後端面に設けられる。第２位置決め部材８は、第１位置決め部材７に対する位置を変更可能である。この変更によって、第１位置決め部材７と第２位置決め部材８との距離が変更できる。
【００８６】
第２位置決め部材８は、固定部材によってケース２の後端面に固定される。この固定部材を緩めることで、第２位置決め部材８は、その位置を変えることができる。更に、位置を変えた後で固定部材を締めることで、変更された位置で、第２位置決め部材８が、固定される。
【００８７】
羽根４１は、第１位置決め部材７から第２位置決め部材８にかけて移動することで、プランジャー４を回動させる。このとき、巻線３に電流が付与されることで、（１）羽根４１が一対の永久磁石６の向き合う面と同極に磁化され反発し、（２）羽根４１と異極に磁化された一対の磁性体５の磁力に吸引し合うことの２つの力によって、羽根４１が第１位置決め部材７から第２位置決め部材８にかけて移動する。この移動により、羽根４１に組み合わされているプランジャー４が回動する。
【００８８】
（動作説明）
次に、ロータリーソレノイド１の動作について説明する。
【００８９】
図３は、巻線３に電流が付与されていない状態を示している。すなわち、回動前の状態を示す。この状態では、一対の磁性体５は磁化していないので、一対の永久磁石６が、羽根４１を引き寄せる。羽根４１も一対であり、一対の羽根４１のそれぞれが、一対の永久磁石６のそれぞれに引き寄せられる。この動作により、羽根４１は、第１位置決め部材７で定まる回動前の状態に位置する。
【００９０】
次に、巻線３に電流が付与される。この電流の付与により巻線３は磁界を発生し、（１）羽根４１が一対の永久磁石６の向き合う面と同極に磁化され反発し、（２）羽根４１と異極に磁化された一対の磁性体５の磁力に吸引し合うことの２つの力によって、羽根４１は、第２位置決め部材８の位置まで移動する。この移動によって、プランジャー４が回動する。
【００９１】
図３は、この動作後の状態を示している。
【００９２】
凹部２７内部を、羽根４１が第１位置決め部材７から第２位置決め部材８にかけて移動する。この移動が、プランジャー４を回動させる。このとき、第２位置決め部材８は、上述のように変更可能である。この変更により、羽根４１の移動距離が変更する。この移動範囲に応じて、プランジャー４の回動角度も変化できる。
【００９３】
例えば、第２位置決め部材８が、より第１位置決め部材７に近い位置に固定される場合には、羽根４１の移動範囲は小さくなる。あるいは、第２位置決め部材８が、より第１位置決め部材７より遠い位置に固定される場合には、羽根４１の移動範囲は大きくなる。プランジャー４の回動角度は、この羽根４１の移動範囲に対応する。
【００９４】
このように、第１位置決め部材７に対して、第２位置決め部材８が事後的に位置を可変とできる。すなわち、ロータリーソレノイド１としてユーザーに提供された後でも、第２位置決め部材８の位置を変えることができる。図１の蓋２１に記されている角度目盛２２は、第１位置決め部材７と第２位置決め部材８との相対位置関係による回動角度を示している。この角度目盛２２を参考に、ユーザーは、第２位置決め部材８の位置を変更できる。
【００９５】
第２位置決め部材８の位置を変更すれば、第１位置決め部材７と第２位置決め部材８との距離が変化する。この距離は、羽根４１の移動範囲であり、羽根４１の移動範囲が変化することで、プランジャー４の回動角度が変化する。もちろん、一度変更した後で、第２位置決め部材８の位置を更に変更することもできる。さらなる変更により、プランジャー４の回動角度を、事後的に変更・調整できる。
【００９６】
なお、図３に示されるように、一対の磁性体５と一対の永久磁石６との間で羽根４１が移動することで、プランジャー４が回動する。このため、回動角度は、最大で９０度程度である。このため、第２位置決め部材７によって変更できる回動角度は、最大で９０度程度である。このため、図１においても、角度目盛２２は、８０度を上限として示している。
【００９７】
以上のように、実施の形態１におけるロータリーソレノイド１は、事後的にプランジャー４の回動角度を変更可能である。この回動角度が変更可能であることで、ロータリーソレノイド１を使用するユーザーは、同一のロータリーソレノイド１を、異なる仕様の機器に使用することができる。
【００９８】
図４は、本発明の実施の形態１におけるロータリーソレノイドの後端の正面図である。図４は、図３に対応して、羽根４１が第１位置決め部材７側に位置している状態を示している。すなわち、巻線３に通電されていない場合には、磁性体５は磁化しておらず、永久磁石６は羽根４１を引き寄せる。図４は、この状態を示している。
【００９９】
ロータリーソレノイド１は、図４に示される状態が初期状態である。巻線３に通電されていないこの状態がスタートとして、巻線３に通電することで、図３のようにプランジャー４が回動する。
【０１００】
図５は、本発明の実施の形態１におけるロータリーソレノイドの後端の正面図である。図５は、巻線３に通電されることで、羽根４１が第２位置決め部材８の位置まで移動した後の状態を示している。図５は、図４のロータリーソレノイド１の巻線３に通電された後で、プランジャー４が回動した後の状態を示している。図４と図５を対比してみれば分かるとおり、羽根４１の第１位置決め部材７から第２位置決め部材８までの移動により、プランジャー４が回動できる。もちろん、回動は、第２位置決め部材８から第１位置決め部材７へ向けた方向も含む。
【０１０１】
（実施の形態２）
【０１０２】
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、各要素の種々の工夫等について説明する。
【０１０３】
（固定部材）
第２位置決め部材８は、事後的にユーザーによってその位置を変更できる。このとき、第２位置決め部材８は、固定部材９によってその位置を変更した上で固定できる。
【０１０４】
図６は、本発明の実施の形態２におけるロータリーソレノイドの後端とその内部を示す斜視図である。図４は、固定部材９による第２位置決め部材８の固定を示すために、ケース２の後端面の蓋２１を外した状態を示している。
【０１０５】
固定部材９は、プランジャー４の後端に直接もしくは間接的に接続する。固定部材９は、固定受け部材９１と合せて、第２位置決め部材８を、所望の位置に固定する。
【０１０６】
固定受け部材９１は、いわゆるボルトとナットのナットに相当する。固定部材９は、いわゆるボルトとナットのボルトに相当する。固定受け部材９１は、２か所の孔を有している。第１孔９２は、プランジャー４の後端もしくはこれに繋がる部材を挿入させることができる。この第１孔９２へのプランジャー４の後端の直接的もしくは間接的な挿入により、固定部材９と固定受け部材９１とは、第２位置決め部材８をプランジャー４の位置を基準に決めることができる。プランジャー４は、ケース２の中央に位置する。このため、プランジャー４を直接的もしくは間接的に第１孔９２が挿入させることで、固定受け部材９１は、ケース２の中央を基準として、第２孔９３の位置を決定できる。
【０１０７】
第２孔９３は、第２位置決め部材８を挿入させることができる。ここで、第２孔９３は、図６に示されるように、第１孔９２に対して外側に位置する。この位置は、第１孔９２が後端面の中央に位置している状態で、凹部２７の周回上になる位置である。この位置関係により、第２位置決め部材８は、後端面の中央を基準とした円周上に位置するようになる。
【０１０８】
このような中心と円周上の関係に基づいて、固定受け部材９１は、プランジャー４と第２位置決め部材８との位置関係を形成できる。第２位置決め部材８は、円周上での位置によって、第１位置決め部材７との位置関係（距離）を決定できる。
【０１０９】
固定部材９は、第１孔９２の上部に嵌合できる。例えば、第１孔９２に挿入されているプランジャー４の後端もしくはこれに連結する部材は、ねじ山を有しており、固定部材９は、このねじ山との嵌合を行う。この嵌合により、固定部材９は、固定受け部材９１を、プランジャー４の後端もしくはこれに連結する部材に固定する。この固定によって、固定受け部材９１は、固定される。
【０１１０】
この固定受け部材９１が固定されることで、固定受け部材９１によって定まる第２位置決め部材８の中心に対する位置関係が固定される。図６は、固定部材９が固定受け部材９１を固定した後を示している。このように、第２位置決め部材８の中心に対する位置が決まると、固定されている第１位置決め部材７との相対的位置が決まる。この相対的位置によって、第１位置決め部材７と第２位置決め部材８との距離が決定される。
【０１１１】
また、固定部材９は、プランジャー４の後端もしくはこれに連結する部材と嵌合する。この嵌合を緩めることで、固定受け部材９１は位置変化を可能とし、挿入している第２位置決め部材８の位置を変えることができる。この第２位置決め部材８の位置を変えた後で、固定部材９の嵌合がなされると、変更された位置で、第２位置決め部材８が固定される。
【０１１２】
このように、固定部材９がケース２の中心軸となるプランジャー４の後端もしくはこれに連結する部材を中心として、固定受け部材９１を固定する。固定受け部材９１は、中心となるプランジャー４の後端もしくはこれに連結する部材を挿入させる第１孔９２と、これの円周上になる第２位置決め部材８を挿入させる第２孔９３とを有する。この第１孔９２と第２孔９３との関係によって、第２位置決め部材８の位置が固定される。
【０１１３】
また、図１に示されるように、固定受け部材９１は、その一方に角度目盛２２を示していることも好適である。この構造により、固定しようとしている第２位置決め部材８の位置によって、プランジャー４の回動角度が分かる。固定受け部材９１は、角度目盛２２側に矢印のような形状を有している。この形状によって、固定受け部材９１の位置変更を、回動角度に合わせた状態で行うことができる。ユーザーは、この角度目盛２２に固定受け部材９１の尖った形状の先端を合わせながら、回動角度を変更することができる。
【０１１４】
このような構造を有するために、一例としてロータリーソレノイド１は、図７のような要素から成り立っている。
【０１１５】
図７は、本発明の実施の形態２におけるロータリーソレノイドの分解図である。各要素が分解された状態で組み立てを想定した態様で示している。
【０１１６】
図７には、ケース２を構成する部材、巻線３、プランジャー４、一対の磁性体５、一対の永久磁石６、第１位置決め部材７、第２位置決め部材８、固定部材９、固定受け部材９１などが示されている。これらの要素は、ケース２とプランジャー４の延伸方向に沿って組み立てられる。このようにして組み立てられると、図１のような、ロータリーソレノイド１が完成する。
【０１１７】
（第２位置決め部材の磁性体部分）
第２位置決め部材８の端部は、磁性体部分を有することも好適である。
【０１１８】
図３に示されるように、巻線３に電流が付与されると磁界が発生する。この磁界によって、一対の磁性体５が磁化する。この磁化した磁性体５の磁力によって、羽根４１が引き寄せられる。羽根４１は、第１位置決め部材７の位置から第２位置決め部材８の位置まで移動する。この時、第２位置決め部材８の端部が、磁性体部分を有することで、巻線３の磁界によって、この端部が磁化する。
【０１１９】
磁化することで、一対の磁性体５に加えて、第２位置決め部材８の端部の生じる磁力によって、羽根４１は第２位置決め部材８に容易に移動できる。巻線３への電流の付与が停止されると、一対の磁性体５に加えて第２位置決め部材８の端部の磁力も消失するので、再び羽根４１は、第１位置決め部材７側に戻る（一対の永久磁石６に引き戻されるので）。
【０１２０】
このように、第２位置決め部材８の端部が、磁性体部分を有することで、羽根４１の第１位置決め部材７から第２位置決め部材８への移動がより確実になる。
【０１２１】
なお、第２位置決め部材８の磁力による羽根４１の引き付けを効率的に行うために、磁性体部分は、第２位置決め部材８の端部であって羽根４１と対向する端面に設けられることが好適である。また、この磁性体部分の表面であって羽根４１と接触する可能性のある部分に、磁力の発揮の邪魔とならないカバーが設けられてもよい。羽根４１の接触による磁性体部分の破損防止のためである。
【０１２２】
（第１位置決め部材と第２位置決め部材の端部）
第１位置決め部材７および第２位置決め部材８の少なくとも一方の端部は、弾性材部分を有することも好適である。第１位置決め部材７および第２位置決め部材８のそれぞれの端部は、移動する羽根４１が接触する。一対の磁性体５による羽根４１の移動や一対の永久磁石６による羽根４１の移動によって、プランジャー４が回動する。この回動に伴って、羽根４１も、第１位置決め部材７と第２位置決め部材８との間を移動する。移動によっては、羽根４１は、第１位置決め部材７と第２位置決め部材８の端面に接触する。
【０１２３】
この接触の際の力が強かったり、回動回数が極めて多くなったりすると、第１位置決め部材７および第２位置決め部材８の端面の保護が必要になる。この保護のために、これらの端部に、弾性材部分が備わることも好適である。この弾性材部分によって、これら端部や端面が、羽根４１の接触から保護される。
【０１２４】
（プランジャーの抑制）
ロータリーソレノイド１は、実施の形態１、２で説明したように、羽根４１の移動によってプランジャー４を回動させる。この回動動作を生じさせることが、ロータリーソレノイド１の目的である。
【０１２５】
このため、プランジャー４が磁界によってケース２の前後方向に移動するのを抑えることが求められる。プランジャー４は、一対の磁性体５から羽根４１に加わる磁力のみでなく、プランジャー４本体そのものに巻線３からの磁力も加わる。この磁力によって、プランジャー４は、ケース２に収納されている状態で、前後に動作する力を受ける。前後動作が大きすぎると、回動動作の精度に影響を与える。
【０１２６】
プランジャー４のケース２の先端側に、プランジャー４の前後運動を抑える抑制部材が設けられることが好適である。
【０１２７】
プランジャー４は、柱状の要素であり、収納部２５に挿入されている。プランジャー４の後端は、ケース２の後端面に突出して羽根４１と連結されている（一体でも別体でも）。このため、貫通孔である収納部２５において、プランジャー４の後端は収納部２５側へ余分に入り込まないように引っ掛かりがある。
【０１２８】
一方、ケース２の先端側から突出する状態では、プランジャー４の先端は、羽根４１などを備えていないので、収納部２５側に戻ったり、収納部２５から出たりする可能性がある。
【０１２９】
ここで、抑制部材として、プランジャー４の先端にはめ込まれてケース２の先端に接続される座金などが用いられる。あるいは、座金とナットなどの組み合わせの部材や、プランジャー４の先端に蓋をする部材によって抑制部材が構成されてもよい。
【０１３０】
この抑制部材がプランジャー４の先端であってケース２の先端との対応部分に設けられる。結果として、抑制部材は、プランジャー４の前後運動（前後移動）を抑制できる。
【０１３１】
図８は、本発明の実施の形態２におけるロータリーソレノイドの前方の斜視図である。図８に示されるロータリーソレノイド１では、プランジャー４が、ケース２の先端から突出している部分に、抑制部材４４が取り付けられている。
【０１３２】
抑制部材４４は、緩衝部材４５と座金４６とを有する。プランジャー４の突出部分には、緩衝部材４５が嵌めこまれている。また、プランジャー４の突出部分の根元には、溝４２が形成されている。この溝４２に、座金４６が嵌めこまれる。この座金４６は、溝４２にはめ込まれると共に緩衝部材４４と合せて、プランジャー４をケース２の先端に押さえる。この押さえによって、プランジャー４は、前後運動を抑えることができる。
【０１３３】
以上、実施の形態２におけるロータリーソレノイド１は、回動角度の変更を容易に出来たり、回動の正確性を高めたり、回動での消耗耐久性を高めたりできる。
【０１３４】
なお、実施の形態１〜２で説明されたロータリーソレノイドは、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１３５】
１    ロータリーソレノイド
２    ケース
２１    蓋
２２    角度目盛
２５    収納部
３    巻線
４    プランジャー
４１    羽根
５    磁性体
６    永久磁石
７    第１位置決め部材
８  第２位置決め部材
９  固定部材
９１    固定受け部材
９２    第１孔
９３    第２孔
【図１】
2016207675.tif 000003
【図２】
2016207675.tif 000004
【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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