(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部に回転軸が回動可能に支持され、上端に径方向に指向する一対の突出部を有する中空のコア軸と、
円弧状に湾曲する縦板部と当該縦板部の上端に形成された弧面状の鍔部とにより断面逆Ｌ字状を呈し、前記鍔部を前記突出部と僅かなクリアランスを介して周方向に交互に並ばせたヨークと、
前記コア軸に巻回され、通電により前記突出部と前記ヨークの前記鍔部とが互いに異極となるように着磁するコイル体と、
中央部が前記回転軸の上端部に嵌込まれて前記回転軸と一体的に回転するディスクプレートの裏面に同芯的に取り付けられ、磁極切替り部を境界にしてＳ、Ｎ極に着磁され、前記鍔部に微小空隙を余して対面する磁極面を有するプレート磁石とを備え、
前記コイル体の通電に伴って、前記突出部および前記ヨークの前記鍔部から発生する磁束による電磁力と前記磁極面の磁束による磁気力との相互作用により、前記プレート磁石を初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動させるようになっており、
前記突出部および前記鍔部の一部をそれぞれ削減して形成した磁気飽和部を設け、前記磁気飽和部は、前記突出部の裏面の途中部位から前記初期位置側にかけて厚みが減少するように形成された薄肉部と、前記鍔部の裏面の途中部位から前記初期位置側にかけて厚みが減少するように形成された薄肉部とから成り、前記プレート磁石と前記突出部および前記鍔部との間の磁束が前記突出部の前記薄肉部および前記鍔部の前記薄肉部を避けて肉厚部に誘導されることにより、磁束を前記プレート磁石の回転方向に向かわせ、前記プレート磁石に対する前記停止位置側へのトルクを増大させたことを特徴とするロータリーソレノイド。
【請求項２】
前記突出部の前記薄肉部は、該突出部の裏面端部から前記初期位置側の中間部にかけて厚みが減少するように扇状に形成された弧状領域を有す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。
【請求項３】
前記鍔部の前記薄肉部は、該鍔部の裏面端部から前記初期位置側の中間部にかけて厚みが減少するように扇状に形成された弧状領域を有す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。
【請求項４】
中心部に回転軸が回動可能に支持され、上端に径方向に指向する一対の突出部を有する中空のコア軸と、
円弧状に湾曲する縦板部と当該縦板部の上端に形成された弧面状の鍔部とにより断面逆Ｌ字状を呈し、前記鍔部を前記突出部と僅かなクリアランスを介して周方向に交互に並ばせたヨークと、
前記コア軸に巻回され、通電により前記突出部と前記ヨークの前記鍔部とが互いに異極となるように着磁するコイル体と、
中央部が前記回転軸の上端部に嵌込まれて前記回転軸と一体的に回転するディスクプレートの裏面に同芯的に取り付けられ、磁極切替り部を境界にしてＳ、Ｎ極に着磁され、前記鍔部に微小空隙を余して対面する磁極面を有するプレート磁石とを備え、
前記コイル体の通電に伴って、前記突出部および前記ヨークの前記鍔部から発生する磁束による電磁力と前記磁極面の磁束による磁気力との相互作用により、前記プレート磁石を初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動させるようになっており、
前記突出部および前記ヨークの前記鍔部をそれぞれ肉取り形成した磁気飽和部を設け、前記磁気飽和部は、前記突出部の外表面で前記初期位置側に、前記磁極面との前記微小空隙に広狭差が生じるように肉取り形成した肉厚減少部と、前記鍔部の外表面で前記初期位置側に、前記磁極面との前記微小空隙に広狭差が生じるように肉取り形成した肉厚減少部とから成り、前記突出部および前記ヨークにおける前記初期位置側への磁束を減少させることにより、前記突出部および前記ヨークの磁気飽和を遅らせるようにしたことを特徴とするロータリーソレノイド。
【請求項５】
中心部に回転軸が回動可能に支持され、上端に径方向に指向する一対の突出部を有する中空のコア軸と、
円弧状に湾曲する縦板部と当該縦板部の上端に形成された弧面状の鍔部とにより断面逆Ｌ字状を呈し、前記鍔部を前記突出部と僅かなクリアランスを介して周方向に交互に並ばせたヨークと、
前記コア軸に巻回され、通電により前記突出部と前記ヨークの前記鍔部とが互いに異極となるように着磁するコイル体と、
中央部が前記回転軸の上端部に嵌込まれて前記回転軸と一体的に回転するディスクプレートの裏面に同芯的に取り付けられ、磁極切替り部を境界にしてＳ、Ｎ極に着磁され、前記鍔部に微小空隙を余して対面する磁極面を有するプレート磁石とを備え、
前記コイル体の通電に伴って、前記突出部および前記ヨークの前記鍔部から発生する磁束による電磁力と前記磁極面の磁束による磁気力との相互作用により、前記プレート磁石を初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動させるようになっており、
前記突出部の両角部および前記鍔部の両角部をそれぞれ切り欠いて形成した面取状の磁気力低減部を設け、
前記突出部の前記停止位置における端部の角部には、前記初期位置側に向かって上り傾斜の面取部を前記磁気力低減部として所定の周長だけ形成し、前記突出部の前記初期位置における端部の角部には、前記停止位置側に向かって上り傾斜の面取部を前記磁気力低減部として所定の周長だけ形成するとともに、
前記鍔部の前記停止位置における端部の角部には、前記初期位置側に向かって上り傾斜の面取部を前記磁気力低減部として所定の周長だけ形成し、前記鍔部の前記初期位置における端部の角部には、前記停止位置側に向かって上り傾斜の面取部を前記磁気力低減部として所定の周長だけ形成することにより、
前記プレート磁石に対する前記磁気力低減部からの距離を増やし、前記プレート磁石の前記初期位置における前記コイル体の無通電時に、前記プレート磁石の磁束によって発生してしまう回動トルクを低減させたことを特徴とする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、車両の被駆動部に連結されるために搭載される車載形のロータリーソレノイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータを用いた回転機構は、自動変速機を搭載した車両（ＡＴ車）のシフトレバーロック装置をはじめ、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェードの遮蔽板、照射方向を上下調節するレベライザー、照射方向を左右に調整するＡＦＳ等、ならびに各種のバルブの開閉を行うアクチュエータにも適用されている。
シフトレバーロック装置の施解錠機構や前照灯の遮蔽板等には、直線作動する電磁ソレノイド装置が組み込まれ、レベライザーやＡＦＳ等の制御には、ステップモータと減速ギアで構成された駆動装置が用いられている。電磁ソレノイド装置の駆動部は、リンク機構を介してロック装置や遮蔽板を駆動するようにしている。
【０００３】
近年では、例えば、磁石などを用いてプランジャーとヨークとの間に電磁吸引力を発生させてプランジャーにトルクを与えて、プランジャーの回転変位により、被駆動部を回転駆動するロータリーソレノイドが考えられている。
斯かるロータリーソレノイドの一例として、４極に着磁された円盤磁石を用いており、各着磁領域の間には無着磁領域が設けられたものがあり、各着磁領域は、円盤磁石の中心を見込む円周角が等しくなるように設定されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、磁極片の磁数が円盤磁石の極数よりも少なく設定しながらも、円盤磁石の正逆回転に関係なく同じ大きさのトルクが得られるようにしている。
【特許文献１】特開平２−３１１１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のロータリーソレノイドでは、特許文献１の図面に記載されたトルク曲線からも分かるように、円盤磁石の回転に伴い、トルクが大きく低下する上に、限られた狭い回転範囲内でしか十分なトルクが得られないといった不利な側面がある。
【０００５】
本願発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、コイル体への無通電時の回動トルクを抑制しつつ、通電時には、プレート磁石に対する大きなトルクを維持でき、かつ所定の作動角範囲内でトルク低下やトルクむらの少ないロータリーソレノイドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（請求項１について）
中空のコア軸は、中心部に回転軸が回動可能に支持され、上端に径方向に指向する一対の突出部を有する。ヨークは、円弧状に湾曲する縦板部と当該縦板部の上端に形成された弧面状の鍔部とにより断面逆Ｌ字状を呈し、鍔部を突出部と僅かなクリアランスを介して周方向に交互に並ばせている。コイル体は、コア軸に巻回され、通電により突出部とヨークの鍔部とが互いに異極となるように着磁する。プレート磁石は、中央部が回転軸の上端部に嵌込まれて回転軸と一体的に回転するディスクプレートの裏面に同芯的に取り付けられ、磁極切替り部を境界にしてＳ、Ｎ極に着磁され、鍔部に微小空隙を余して対面する磁極面を有する。
コイル体の通電に伴って、突出部およびヨークの鍔部から発生する磁束による電磁力と磁極面の磁束による磁気力との相互作用により、プレート磁石を初期位置から停止位置に所定の円周角だけ回動させる。突出部および鍔部の一部をそれぞれ削減して形成した磁気飽和部を設け、磁気飽和部は、突出部の裏面の途中部位から初期位置側にかけて厚みが減少するように形成された薄肉部と、鍔部の裏面の途中部位から初期位置側にかけて厚みが減少するように形成された薄肉部とから成り、プレート磁石と突出部および鍔部との間の磁束が突出部の薄肉部および鍔部の薄肉部を避けて肉厚部に誘導されることにより、磁束をプレート磁石の回転方向に向かわせ、プレート磁石に対する停止位置側へのトルクを増大させるようにしている。
【０００７】
上記構成では、コイル体の通電に伴い、プレート磁石と突出部およびヨークとの間に生じる磁束は、薄肉部では断面積不足によって飽和するため、薄肉部には一定以上の磁束を通すことができなくなる。この時、溢れた磁束は薄肉部周辺の磁束抵抗の低い方へ向かうため、肉厚部側に誘導されて磁束の向きがプレート磁石の回転方向に向くことになり、プレート磁石のトルクが増大する。
すなわち、プレート磁石の回動に伴い、薄肉部で磁気飽和が起こり、磁束が肉厚部側に向かうため、プレート磁石の回動トルクに寄与する磁束の成分が増えていくことになって停止位置側のトルクが増大する。
この機構を有さない場合、プレート磁石のトルクは、プレート磁石の回転に伴い、徐々に低下していく関係にあるため、停止位置側のトルクを増大させることにより、広い作動角範囲でトルク低下やトルクむらの少ない特性が得られるのである。
【０００８】
請求項１における突出部の薄肉部および鍔部の薄肉部は、他の厚い部分よりも先に磁気飽和が生じるため、薄肉部側の磁束が他の厚い部分に向かって流れ、磁束の向きがプレート磁石の回転方向に向くことで回動トルクの増大を図ることができる。
【０００９】
（請求項２について）
突出部の薄肉部は、該突出部の裏面端部から初期位置側の中間部にかけて厚みが減少するように扇状に形成された弧状領域を有する。
（請求項３について）
鍔部の薄肉部は、該鍔部の裏面端部から初期位置側の中間部にかけて厚みが減少するように扇状に形成された弧状領域を有する。
請求項２、３において、突出部の薄肉部および鍔部の薄肉部は、他の厚い部分よりも先に磁気飽和が生じるため、薄肉部側の磁束が他の厚い部分に向かって流れ、磁束がプレート磁石の回転方向に向くことで回動トルクの増大を図ることができる。
【００１０】
（請求項４について）
コイル体の通電に伴い、プレート磁石から突出部およびヨークに向かう磁束と共に、突出部およびヨークからプレート磁石に向かう磁束が生じる。
初期位置側では、前者の磁束と後者の磁束がコア軸およびヨーク内で打ち消し合うことによって磁気飽和は起こりにくい。しかし、プレート磁石の回動によって突出部またはヨークと対向するプレート磁石の磁極（Ｎ、Ｓ）の面積比が逆転すると、前者の磁束が反転し、後者の磁束と同じ向きに流れることで磁束が増大して磁気飽和を起こし易くなる。
初期位置側の微小空隙が広がることで、初期位置側の磁束が減り、初期位置側の磁束と停止位置側の磁束との中立点が停止位置側にシフトし、磁気飽和を遅らせることができる。
これにより、プレート磁石に有効に働くトルクの作動角範囲が停止位置側に延びて広くなり、広い作動角範囲でトルク低下やトルクむらの少ないトルク特性が得られる。
【００１１】
請求項４における磁気飽和部は、突出部の外表面で初期位置側に、磁極面との微小空隙に広狭差が生じるように肉取り形成した肉厚減少部と、鍔部の外表面で初期位置側に、磁極面との微小空隙に広狭差が生じるように肉取り形成した肉厚減少部とから成る。
この場合、突出部および鍔部の肉厚減少部上には、他の部分と面一となる空気層が存在するので、空気層に起因する磁気抵抗により、肉厚減少部が受ける磁束量が減少し、磁束量の均衡する中立点が停止位置側にシフトするため、プレート磁石の停止位置側への回動に伴う突出部の磁気飽和を遅らせることができる。
【００１５】
（請求項５について）
突出部の両角部および鍔部の両角部をそれぞれ切り欠いて形成した面取部を磁気力低減部として設け、プレート磁石に対する磁気力低減部からの距離を増やし、プレート磁石の初期位置におけるコイル体の無通電時に、プレート磁石の磁束によって発生してしまう回動トルクを低減させたことを特徴とする。
この場合、プレート磁石の磁極切替り部に対する磁気力低減部の磁束量が減少し、コイル体の無通電時における回動トルクを小さく抑えることができる。しかも、面取部を磁気力低減部として設けるだけの簡素な構成のため、コスト的に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明では、無通電時にプレート磁石の磁束によって発生してしまうトルクを抑えつつ、磁気飽和部による磁束の誘導によって、停止位置側のトルクを増大させてプレート磁石に有効に働くトルクの作動角範囲を停止位置側に拡張し、広い作動角範囲でトルク低下やトルクむらの少ないトルク特性を確保する。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明の実施例１を示す。本発明において、図１（ａ）に示すロータリーソレノイド１は、自動変速機を搭載した車両（ＡＴ車）のシフトレバーロック装置をはじめ、ディスチャージ形前照灯のロー・ハイを配光制御するシェードの遮蔽板、照射方向を上下に調節するレベライザー、照射方向を左右に調整するＡＦＳ等などの被駆動部、ならびに各種のバルブの開閉を行うアクチュエータに用いられるものである。
【００２０】
ロータリーソレノイド１における取付プレート２の中央には、磁性体製により中空に形成されたコア軸３が直立状態に取付けられている。コア軸３の外周部には、図１（ｃ）に示すようにコイル体４が巻回され、コア軸３の中空部３ａ内には回転軸５が上下の軸受（図示せず）を介して回転可能に支持されている。回転軸５の上端部５ａはコア軸３の上端から外部に突き出ており、下端部５ｂは取付プレート２を貫通して下方に延びている。
【００２１】
コア軸３の上端には、図１（ｂ）に示すように、径方向に指向する扇状の一対の突出部６が取付プレート２と平行状態に延出されている。コア軸３の外部には、取付プレート２に直立状態に取付けられた一対のヨーク７が突出部６の間で左右に隣接するように設けられている。
【００２２】
ヨーク７は、円弧状に湾曲する立板部７ａと立板部７ａの上端に一体形成された弧面状の鍔部７ｂとから成り、全体として断面略逆Ｌ字状を呈している。鍔部７ｂは、コア軸３の突出部６と面一で、僅かなクリアランス８を介して周方向に交互に並んでいる。
【００２３】
回転軸５の上端部５ａには、円盤状のディスクプレート９の中央部が嵌込まれて回転軸５と一体的に回転するようになっている。ディスクプレート９は、例えばリターンスプリング（図示せず）により停止位置Ｌから初期位置Ｈへの方向に回動付勢されている。
ディスクプレート９の裏面には、環状のプレート磁石１０が同芯的に取付けられている。このプレート磁石１０は、例えばネオジウム磁石から成り、９０度の角度間隔で４極に着磁された磁極面１０ａ〜１０ｄを有しており、磁極Ｎ、Ｓの境界を磁極切替り部Ｍとしている。プレート磁石１０は、磁極面１０ａ〜１０ｄをヨーク７の鍔部７ｂに微小空隙Ｇを余して対面させている｛図１（ｃ）参照）｝。
【００２４】
突出部６およびヨーク７の鍔部７ｂには、これらの一部をそれぞれ削減することにより磁気飽和部を設け、磁束をプレート磁石１０の回転方向に誘導することで停止位置Ｌ側のトルクを増大させるようにしている。
【００２５】
この場合、突出部６の磁気飽和部は、突出部６の裏面の端部６Ａから初期位置Ｈ側の中間部６Ｆにかけて厚みｔ１が減少するように形成された薄肉部１１である｛図１（ｂ）参照）｝。この薄肉部１１は、端部６Ａから中間部６Ｆにかけての弧状領域を有し、円周角θ１、弧長Ｄおよび径長Ｒとする扇状を成している。
ヨーク７の磁気飽和部は、鍔部７ｂの裏面の端部７Ａから初期位置Ｈ側の中間部７Ｆにかけて厚みｔ２が減少するように形成された薄肉部１２である。この薄肉部１２は、端部７Ａから中間部７Ｆにかけての弧状領域を有し、円周角θ２、弧長Ｄ１および径長Ｒ１とする扇状を成している。
【００２６】
上記構成では、円盤状のディスクプレート９のプレート磁石１０を取付けて、ヨーク７の鍔部７ｂに微小空隙Ｇを介して対面させている。コイル体４の通電に伴って、突出部６およびヨーク７の鍔部７ｂから発生する磁束による電磁力と磁極面１０ａ〜１０ｄの磁束による磁気力との相互作用により、プレート磁石１０をリターンスプリングの付勢力に抗して初期位置Ｈから停止位置Ｌに所定の円周角θ（例えば、４０〜６０度）だけ矢印Ｗ方向に回動し、その回動を被駆動部に伝達する｛図１（ａ）参照｝。
なお、初期位置Ｈおよび停止位置Ｌでは、当接によりプレート磁石１０あるいはディスクプレート９を位置保持するストッパー（図示せず）を設けてもよい。
【００２７】
ところで、図２（ｃ）に比較例として示すように、ロータリーソレノイド１において、突出部６の薄肉部１１および鍔部７ｂの薄肉部１２がいずれも存在しないとすると、コイル体４の通電に伴い、図２（ａ）のプレート磁石１０の磁極面１０ａ〜１０ｄを図２（ｂ）の鍔部７ｂおよび突出部６に対して回動させた時、プレート磁石１０による磁束およびコイル体４による磁束の分布は、図２（ｄ）〜（ｇ）のようになる。図中、プレート磁石１０の磁束は、細い矢印で示し、コイル体４の磁束は太い矢印で示している。
【００２８】
すなわち、コイル体４に通電してプレート磁石１０を回動させる際、その回動角が０〜４５度の範囲内では、プレート磁石１０から突出部６およびヨーク７に向かう磁束とともに、突出部６およびヨーク７からプレート磁石１０に向かう磁束が生じる｛図２（ｄ）、（ｅ）参照｝。図２（ｆ）に示すように、プレート磁石１０の回動角が４５度になると、この回動角を境にして前者の磁束が反転し、前者の磁束と後者の磁束の向きが同一方向となり、両者の磁束が足合わされて磁束量が増えていく。このため、プレート磁石１０の回動に伴ってコア軸３およびヨーク７を通る磁束量が徐々に増加していき磁気飽和が生じる｛図２（ｇ）参照｝。
【００２９】
この過程で、プレート磁石１０の回動角（ω）が増加するにつれて、プレート磁石１０に発生するトルク（Ｔ）と回動角（ω）との関係を示すと、図３に二点鎖線で示すように、トルク特性が略一次直線の関係となる。すなわち、プレート磁石１０の回動角（ω）が増加するに伴い、プレート磁石１０のトルク（Ｔ）は、略直線的に低下することが分かる。
【００３０】
上記構成では、突出部６の薄肉部１１は、他の厚い部分よりも先に磁気飽和が生じるため、薄肉部１１側の磁束が他の厚い部分に向かって流れ、磁束がプレート磁石１０の回転方向を向くことでトルクが増大する。
【００３１】
鍔部７ｂの薄肉部１２は、他の厚い部分よりも先に磁気飽和が生じるため、薄肉部１２側の磁束が他の厚い部分に向かって流れ、磁束がプレート磁石１０の回転方向を向くことでトルクが増大する。
すなわち、プレート磁石１０の回動に伴い、薄肉部１１で磁気飽和が起こり、磁束が肉厚部側に向かうため、プレート磁石１０の回動トルクに寄与する磁束の成分が増えていくことで、図３のトルク特性に実線で示すように、停止位置Ｌ側のトルクが増大する。
この構成（薄肉部１１）を有さない場合、プレート磁石１０のトルクは、プレート磁石１０の回転に伴い、徐々に低下していくが、上記構成では停止位置Ｌ側のトルクを増大させることにより、広い作動角範囲でトルク低下やトルクむらの少ない特性が得られるものである。
なお、図２では、主に磁束の分布を示す便宜上、ロータリーソレノイド１における構成部材を簡略化して示している。
【実施例２】
【００３２】
図４は本発明の実施例２を示す。実施例２では、薄肉部１１の円周角θ３および弧長Ｄ２を実施例１の場合よりも大に設定し、薄肉部１２の円周角θ４および弧長Ｄ３を実施例１の場合よりも大に設定している。これにより、トルクが増大する回動角位置が停止位置Ｌ側に移動し、プレート磁石１０に有効に働くトルクの作動角範囲が停止位置Ｌ側に更に延びて一層広くなる。
【００３３】
これら薄肉部１１の円周角θ３および弧長Ｄ２、ならびに薄肉部１２の円周角θ４および弧長Ｄ３を実施例１の場合よりも小さくすることもできるため、プレート磁石１０のトルク特性を必要に応じて適宜に調整することができる。
【実施例３】
【００３４】
図５（ａ）は本発明の実施例３を示す。実施例３が実施例１と異なるところは、突出部６の磁気飽和部として、突出部６の外表面で初期位置Ｈ側に、プレート磁石１０との微小空隙Ｇに広狭差が生じるように肉取り形成した肉厚減少部１３を設けたことである。この肉厚減少部１３は、突出部６における停止位置Ｌ側の端部６Ｂから初期位置Ｈ側に向かって漸次幅狭なＶ字状となるように所定長Ｅだけ溝状に切込み形成したものである。
【００３５】
また、ヨーク７の磁気飽和部として、鍔部７ｂの外表面で初期位置Ｈ側に、プレート磁石１０との微小空隙Ｇに広狭差が生じるように肉取り形成した肉厚減少部１４を薄肉部１２に代わって設けている。この肉厚減少部１４は、鍔部７ｂにおける停止位置Ｌ側の端部から初期位置Ｈ側に向かって内側に抜けて幅狭となるように所定長Ｅ１だけ切込み形成したものである。
【００３６】
実施例３では、突出部６およびヨーク７の顎部７ｂにおける外表面の初期位置Ｈ側を肉取り形成することにより、初期位置Ｈ側の肉厚減少部１３、１４に対応する微小空隙Ｇが広がり磁束量が減少する。
すなわち、突出部の肉厚減少部１３、１４上には、他の部分と面一となる空気層が存在するので、空気層に起因する磁気抵抗により、肉厚減少部１３、１４が受ける磁束量が減少し、磁束量の均衡する中立点が停止位置Ｌ側にシフトするため、プレート磁石１０の停止位置Ｌ側への回動に伴う突出部６の磁気飽和を遅らせることができる。これにより、プレート磁石１０に有効に働くトルクの作動角範囲が停止位置Ｌ側に延びて広くなり、広い作動角範囲でトルク低下やトルクむらの少ないトルク特性が得られる。
【実施例４】
【００３７】
図５（ｂ）は本発明の実施例４を示す。実施例４では、突出部６の肉厚減少部１３およびヨーク７の肉厚減少部１４を停止位置Ｌ側の端部６Ｂから初期位置Ｈ側に向かって幅狭となるデルタ状に形成している。このように構成しても、実施例３と同様な効果が得られる。
【実施例５】
【００３８】
図５（ｃ）は本発明の実施例５を示す。実施例５では、実施例４の肉厚減少部１３、１４に代わって、突出部６および鍔部７ｂに切残し部１５、１６を形成している。突出部６の切残し部１５は、突出部６における停止位置Ｌ側の端部６Ｂの一点から略直交状態で初期位置Ｈ側に向かって所定長Ｅにわたって切除することにより設けている。
鍔部７ｂの切残し部１６は、初期位置Ｈ側に設けられたもので、鍔部７ｂの内周側７Ｅから停止位置Ｌ側の端部７Ｂに向かって漸次幅狭となるように所定長Ｅ１にわたって切除することにより設けている。
【００３９】
実施例５では、プレート磁石１０から切残し部１５、１６が受ける磁束量は、突出部６および鍔部７ｂの他の部分に比較して少なくなり、磁束量の均衡する中立点が停止位置Ｌ側にシフトするため、プレート磁石１０の停止位置Ｌ側への回動に伴う突出部６およびヨーク７の磁気飽和を遅らせることができる。
磁気飽和部は、切残し部１５、１６として、突出部６および鍔部７ｂの初期位置Ｈ側を切除して設けたので、プレート磁石の磁極切替り部に対する磁気飽和部からの磁束量が減少し、コイル体への無通電時の回動トルクを小さく抑えることもでき、併せて軽量化およびコストの低減にも繋がる。
【実施例６】
【００４０】
図６（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例６を示す。実施例６では、突出部６および鍔部７ｂの一部を切除する代わりに、突出部６の両角部および鍔部７ｂの両角部に、これらの角部を切り欠いて形成した面取部１７（１７ａ）、１８（１８ａ）を磁気力低減部として設けている。
【００４１】
すなわち、突出部６の停止位置Ｌ端の角部には、図６（ａ）に示すように、初期位置Ｈ側に向かって上り傾斜の面取部１７を所定の周長Ｖだけ形成し、突出部６の初期位置Ｈ端の角部には、停止位置Ｌ側に向かって上り傾斜の面取部１７ａを所定の周長Ｖだけ形成している。
鍔部７ｂの停止位置Ｌ端の角部には、初期位置Ｈ側に向かって上り傾斜の面取部１８を所定の周長Ｕだけ形成し、鍔部７ｂの初期位置Ｈ端の角部には、停止位置Ｌ側に向かって上り傾斜の面取部１８ａを所定の周長Ｕだけ形成している。
【００４２】
実施例６では、プレート磁石１０の磁極切替り部Ｍ｛図１（ｂ）参照｝に対する面取部１７、１７ａ、１８、１８ａからの磁束量が減少し、コイル体４への無通電時の回動トルクを抑制して小さくさせることができる。
ちなみに、突出部６の面取部１７、１７ａおよび鍔部７ｂの面取部１８、１８ａを設けない場合｛図２（ｃ）参照｝、コイル体の無通電時にプレート磁石１０に生じる回転トルクは、図６（ｂ）に二点鎖線で示すトルク特性を示し、プレート磁石１０の回動角（ω）が増えるにつれて直線的に減少する。このため、無通電時、停止位置Ｌにおけるプレート磁石１０の回転トルクが大きくなる不都合がある。
【００４３】
これに対して、実施例６では、図６（ｂ）に実線で示す回転トルク特性のように、正領域から負領域にかけて緩慢な波形曲線となり、無通電時、停止位置Ｌにおけるプレート磁石１０の回転トルクが効果的に抑制されることが分かる。
しかも、突出部６に面取部１７、１７ａおよび鍔部７ｂに面取部１８、１８ａをそれぞれ設けるといった簡素な構成で済み、コスト的に有利である。
【実施例７】
【００４４】
図６（ｃ）は本発明の実施例７を示す。実施例７では、実施例６における突出部６の面取部１７の周長Ｖ１を面取部１７ａの周長Ｖ２よりも大きく設定し、鍔部７ｂの面取部１８の周長Ｕ１を面取部１８ａの周長Ｕ２よりも大きく設定している。
【００４５】
実施例７では、実施例６と同様な効果を奏する上に、突出部６の面取部１７からプレート磁石１０に向かう磁束量が少なくなり、プレート磁石１０から突出部６およびヨーク７に向かう磁束と突出部６およびヨーク７からプレート磁石１０に向かう磁束とが等量になって均衡する中立点が停止位置Ｌ側にシフトするため、プレート磁石１０の停止位置Ｌ側への回動に伴う突出部６の磁気飽和を遅らせることもできる。
【００４６】
実施例３〜５においても、肉厚減少部１３、１４および切残し部１５、１６が実施例６の面取部１７、１８と同様な機能を果たすため、無通電時の回転トルクを抑制する効果が副次的に得られるものである。
【００４７】
（使用例）
図７は、本発明のロータリーソレノイド１を車両のディスチャージ形前照灯２０に適用した例を示す。この場合、ロータリーソレノイド１は、支持部材（図示せず）に設置されており、ディスチャージ形前照灯２０の配光調節としてシェードの放電バルブ２１をハイとローの高低２位置に切り替えるように機能する。ロータリーソレノイド１の回転軸５は、矩形の遮蔽板２３の支軸２２に同軸上で連結されている。遮蔽板２３は、放電バルブ２１の直前であるロー位置で、枢支部２３ａを介して支軸２２に固定されている。
【００４８】
支軸２２には、遮蔽板２３を回動付勢する捩りコイルスプリング２５が巻装されている。捩りコイルスプリング２５の一端部２５ａは、遮蔽板２３の内側に当接し、他端部２５ｂは、放電バルブ２１の下面部に支持部材からの延出部（図示せず）を介して当接している。これにより、遮蔽板２３は、捩りコイルスプリング２５によりロー位置の方向に付勢される。
ロータリーソレノイド１のコイル体４（図１参照）に通電すると、回転軸５が捩りコイルスプリング２５の付勢力に抗して支軸２２と一緒に矢印Ｗ方向に回動し、ロー位置からハイ位置に切り替わる。
【００４９】
この使用例の場合、回転軸５と支軸２２との連結には、簡素な連結構造を設けることで済むので、直線作動を回転に変換するリンク機構が要らず、コスト的に有利で省スペース化にも寄与する。
なお、ディスチャージ形前照灯２０の放電バルブ２１は光源の一例であるので、放電バルブ２１の代わりに、放電発光部やハロゲンバルブなどの白熱バルブのフィラメントなどの光源を用いてもよい。
【００５０】
使用例の捩りコイルスプリング２５は、遮蔽板２３の支軸２２に設けたので、回転軸５を配したロータリーソレノイド１側には、同様のリターンスプリングを設けなくてもよい。すなわち、捩りコイルスプリング２５やリターンスプリングなどの付勢部材は、ロータリーソレノイド１側あるいは遮蔽板２３の支軸２２側のどちらか一方にあればよい。
【００５１】
（ａ）実施例１〜６では、プレート磁石１０としてネオジウム磁石を用いたが、ネオジウム磁石に代わって、ＫＳ鋼、ＭＫ鋼、アルニコ磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ゴムをバインダーとしてフェライト粉末を配合分散させたゴム磁石、あるいは磁石と磁性体とを組み合わせた磁石を用いてもよい。
（ｂ）突出部６に薄肉部１１を形成した場合、鍔部７ｂには薄肉部１２に限らず、肉厚減少部１４や切残し部１６を形成するようにしてもよい。
（ｃ）突出部６に肉厚減少部１３を形成した場合、鍔部７ｂには肉厚減少部１４に限らず、薄肉部１２や切残し部１６を設けるようにしてもよい。
（ｄ）突出部６に切残し部１５を形成した場合、鍔部７ｂには切残し部１６に限らず、薄肉部１２や肉厚減少部１４を付与するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のロータリーソレノイドでは、コイル体の通電時、コア軸およびヨークへの磁化により、プレート磁石に対する大きなトルクを維持できるとともに、所定の作動角範囲でトルク低下やトルクむらの少ないトルク特性を確保できることから、車両に搭載するロータリーソレノイドとして好適となり、車両関連事業の需要を喚起して部品の流通を介して機械産業に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】（ａ）はロータリーソレノイドの斜視図、（ｂ）はプレート磁石を取り外した状態のロータリーソレノイドの斜視図、（ｃ）は（ａ）のＱ−Ｑ線に沿うロータリーソレノイドの縦断面図である（実施例１）。
【図２】（ａ）はプレート磁石を模式的に示す上面図、（ｂ）は突出部および鍔部を模式的に示す上面図、（ｃ）はロータリーソレノイドの斜視図、（ｄ）〜（ｇ）はプレート磁石の磁束およびコア軸の磁束の分布を模式的に示す説明図である（比較例）。
【図３】プレート磁石に生じるトルク特性を示すグラフである（実施例１）。
【図４】コア軸とヨークとを示す分解斜視図である（実施例２）。
【図５】（ａ）はロータリーソレノイドの斜視図（実施例３）、（ｂ）はロータリーソレノイドの斜視図（実施例４）、（ｃ）はロータリーソレノイドの斜視図である（実施例５）。
【図６】（ａ）はロータリーソレノイドの斜視図（実施例６）、（ｂ）は無通電時のプレート磁石に生じる回転トルク特性を示すグラフ（実施例６）、（ｃ）はロータリーソレノイドの斜視図（実施例７）
【図７】ロータリーソレノイドを車両のディスチャージ形前照灯に適用した使用例を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１      ロータリーソレノイド
３      コア軸
３ａ    中空部
４      コイル体
５      回転軸
６      突出部
６Ａ、７Ａ      端部（途中部位）
７      ヨーク
７ｂ    鍔部
８      クリアランス
１０    プレート磁石
１０ａ〜１０ｄ  磁極面
１１、１２      薄肉部（磁気飽和部）
１３、１４      肉厚減少部（磁気飽和部）
１５、１６      切残し部（磁気飽和部）
１７ａ、１７    突出部の面取部（磁気力低減部）
１８ａ、１８    鍔部の面取部（磁気力低減部）
Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２  周長（周方向の面取り部長さ）
２３    シェードの遮蔽板（被駆動部）
ｔ１、ｔ２      薄肉部の厚み
Ｇ      微小空隙
Ｌ      停止位置
Ｈ      初期位置
Ｍ      磁極切替り部
【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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