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JP2013179142A - Rotary solenoid - Google Patents

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Publication number
JP2013179142A
JP2013179142A JP2012041631A JP2012041631A JP2013179142A JP 2013179142 A JP2013179142 A JP 2013179142A JP 2012041631 A JP2012041631 A JP 2012041631A JP 2012041631 A JP2012041631 A JP 2012041631A JP 2013179142 A JP2013179142 A JP 2013179142A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
housing
movable
rotating shaft
axial direction
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012041631A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Yoshikawa
裕介 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2012041631A priority Critical patent/JP2013179142A/en
Publication of JP2013179142A publication Critical patent/JP2013179142A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

【課題】 直線運動を回転運動に変換でき、永久磁石を必要としないため、コストを低減できるロータリソレノイドを提供する。
【解決手段】 コイル7の通電により、可動ギア40が軸方向に変位し、可動ギア40の突起部が第2ハウジング20の溝部21内を摺動して、可動波状ギア40aが内周ギア32aの歯面を摺動することにより内周ギア32aと噛み合う。コイル7への通電を解除すると、回転軸30はスプリング6の付勢力により軸方向に移動し、回転軸30の外周ギア31aが第2ハウジング20の固定波状ギア20aの歯面を摺動することにより回転軸30が回転する構造とした。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary solenoid capable of converting a linear motion into a rotational motion and not requiring a permanent magnet, thereby reducing costs.
When a coil 7 is energized, a movable gear 40 is displaced in the axial direction, a protrusion of the movable gear 40 slides in a groove 21 of a second housing 20, and a movable wave gear 40a is moved to an inner peripheral gear 32a. The inner gear 32a meshes with the tooth surface. When energization of the coil 7 is released, the rotating shaft 30 moves in the axial direction by the biasing force of the spring 6, and the outer peripheral gear 31 a of the rotating shaft 30 slides on the tooth surface of the fixed wave gear 20 a of the second housing 20. Thus, the rotary shaft 30 is rotated.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ロータリソレノイドに関するものであり、ロータリソレノイドの構造に関する。   The present invention relates to a rotary solenoid, and relates to a structure of a rotary solenoid.

従来、ロータリソレノイドは、ハウジングに固定鉄芯、それに対抗して配置されるプランジャ、プランジャに接続され、所定角度だけ回動する様に周上に形成されたボールレース溝を有するプレートとボールレース溝の間に介在する複数個のベアリングボールとプレートに接続されたシャフト及びコイルを内蔵した構成が知られている。この構成において、ハウジング内部に設けられたコイルに通電を行ったときに発生する電磁力によって、プレートがハウジングに対して回動自在なベアリングボールをハウジング側に強く押し付けられ、ボールレースの働きによってプランジャが軸方向に移動しながら一定角度を瞬時に回転運動するものである。そして、コイルへの通電を解除するとバネの復元力でプレート及びシャフトを初期位置に戻すというロータリソレノイドが知られている。上記構成のロータリソレノイドは、ハウジング内部の固定鉄芯に永久磁石が配置され、コイルへの通電を解除しても、永久磁石による磁力でプランジャを保持する(例えば、特許文献1を参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a rotary solenoid has a fixed iron core in a housing, a plunger arranged to oppose it, a plate connected to the plunger, and a plate having a ball race groove formed on the circumference so as to rotate by a predetermined angle and a ball race groove. There is known a configuration in which a plurality of bearing balls interposed between and a shaft and a coil connected to a plate are incorporated. In this configuration, the bearing ball, which is rotatable with respect to the housing, is pressed against the housing side by electromagnetic force generated when the coil provided in the housing is energized. Is moving in an axial direction and instantaneously rotating at a certain angle. And the rotary solenoid which returns a plate and a shaft to an initial position with the restoring force of a spring when the electricity supply to a coil is cancelled | released is known. The rotary solenoid configured as described above has a permanent magnet disposed on a fixed iron core inside the housing, and retains the plunger with the magnetic force of the permanent magnet even when the energization of the coil is released (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−60511号公報JP 2001-60511 A

しかしながら、特許文献1に示されるロータリソレノイドでは、ハウジング内部に設けられたコイルに通電すると軸方向に移動しながら一定角度を瞬時に回転動作し、通電を解除すると初期位置に戻り、ボールレース溝のベアリングボールが移動する角度のみを回転可能である。つまり、上記した構成においてプレートは、1回転できないため、直線運動を十分な回転運動に変換できないという問題がある。   However, in the rotary solenoid shown in Patent Document 1, when a coil provided in the housing is energized, it rotates in a certain angle while moving in the axial direction, and when energization is released, it returns to the initial position, and the ball race groove Only the angle at which the bearing ball moves is rotatable. That is, in the above-described configuration, the plate cannot be rotated once, so that there is a problem that linear motion cannot be converted into sufficient rotational motion.

また、通電を解除した場合、永久磁石の磁力によりプランジャを所定の位置に保持できるが、永久磁石を使用するため、コストアップとなる問題がある。   Further, when energization is released, the plunger can be held in a predetermined position by the magnetic force of the permanent magnet, but there is a problem that the cost increases because the permanent magnet is used.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、回転角度の制約を受けず、永久磁石を必要としない、コスト低減が行えるロータリソレノイドを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotary solenoid that can be reduced in cost without being restricted by a rotation angle, requiring a permanent magnet.

本発明の課題解決手段は、第1ハウジングと、該第1ハウジングの内部に配設され、外部より通電が成されるコイルと、前記第1ハウジングの内部に配設され、前記コイルの通電により軸方向に移動自在なプランジャと、前記第1ハウジングと同軸に配設され、円周状に複数の固定波状ギアが内部に形成されると共に、軸方向に溝部が形成された第2ハウジングと、円周状に複数の可動波状ギアが形成されると共に、前記溝部内を摺動する突起部とを有し、プランジャの移動によって軸方向に変位する可動ギアと、円周状に複数の外周ギアが形成されると共に、該外周ギアの内側に内周ギアが形成され、前記可動ギアの軸方向の変位を回転方向の変位に変える回転軸と、前記回転軸と前記第2ハウジングとの間に配設され、前記回転軸に形成された前記外周ギアを前記固定波状ギアに噛合させる方向に付勢するスプリングとを備え、前記コイルの通電により前記可動ギアが軸方向に変位し、前記可動ギアの前記突起部が前記第2ハウジングの前記溝部内を摺動して、前記可動波状ギアが前記内周ギアの歯面を摺動することにより前記内周ギアと噛み合い、前記コイルへの通電を解除すると、前記回転軸は前記スプリングの付勢力により軸方向に移動し、前記回転軸の前記外周ギアが前記第2ハウジングの前記固定波状ギアの歯面を摺動することにより前記回転軸が回転する構造である。   The problem-solving means of the present invention includes a first housing, a coil disposed inside the first housing and energized from outside, and disposed inside the first housing, and energizing the coil. A plunger that is movable in the axial direction; a second housing that is arranged coaxially with the first housing, has a plurality of circumferentially fixed wave-like gears, and has a groove formed in the axial direction; A plurality of movable wavy gears are formed in a circumferential shape, and have a protrusion that slides in the groove, and are displaced in the axial direction by movement of the plunger, and a plurality of circumferential outer gears And an inner peripheral gear is formed inside the outer peripheral gear, and a rotation shaft that changes the displacement in the axial direction of the movable gear to a displacement in the rotation direction, and between the rotation shaft and the second housing. Arranged and formed on the rotating shaft A spring that urges the outer peripheral gear in a direction to mesh with the fixed wave gear, the movable gear is displaced in the axial direction by energization of the coil, and the protrusion of the movable gear is the second housing. When the movable wavy gear slides on the tooth surface of the inner peripheral gear to engage with the inner peripheral gear, and the energization to the coil is released, the rotating shaft is moved to the spring. The rotating shaft is rotated by the outer peripheral gear of the rotating shaft sliding on the tooth surface of the fixed wave gear of the second housing.

上記構造において、前記コイルへの通電を解除すると、前記外周ギアが前記固定波状ギアに噛合し、前記回転軸および前記可動ギアは、前記第2ハウジング内で自己保持することが好ましい。   In the above structure, it is preferable that when the energization of the coil is released, the outer peripheral gear meshes with the fixed wave gear, and the rotating shaft and the movable gear are self-held in the second housing.

本発明のロータリソレノイドは、コイルの通電により可動ギアが軸方向に変位し、可動ギアの突起部が第2ハウジングの溝部内を摺動して、可動波状ギアが内周ギアの歯面を摺動することにより内周ギアと噛み合う。また、コイルへの通電を解除すると、回転軸はスプリングの付勢力により軸方向に移動し、回転軸の外周ギアが第2ハウジングの固定波状ギアの歯面を摺動することにより回転軸が所定角度(固定波状ギアの一山分の角度)だけ回転する。したがって、コイルへの通電のオンとオフを繰り返すことにより、回転軸が所定角度ずつ回転するため、1回転以上の回転も可能である。この構成では、永久磁石が不要であり、コストを低減できる。   In the rotary solenoid according to the present invention, the movable gear is displaced in the axial direction by energization of the coil, the protrusion of the movable gear slides in the groove of the second housing, and the movable wave gear slides the tooth surface of the inner peripheral gear. Engage with the inner gear by moving. Further, when energization of the coil is released, the rotating shaft moves in the axial direction by the biasing force of the spring, and the rotating shaft is moved to a predetermined position by the outer peripheral gear of the rotating shaft sliding on the tooth surface of the fixed wave gear of the second housing. Rotate by an angle (an angle of a fixed wave gear). Therefore, since the rotating shaft rotates by a predetermined angle by repeatedly turning on and off the energization to the coil, it is possible to rotate more than one rotation. In this configuration, no permanent magnet is required, and the cost can be reduced.

また、コイルへの通電を解除すると、前記回転軸は、前記スプリングの付勢力により軸方向に移動し、前記回転軸の前記外周ギアが前記第2ハウジングの前記固定波状ギアに噛合する構成としたので、第2ハウジング内で前記回転軸と前記可動ギアを機械的に自己保持するため、コイルへの連続通電が不要であり、電力消費を抑制できる。   Further, when the energization to the coil is released, the rotating shaft moves in the axial direction by the biasing force of the spring, and the outer peripheral gear of the rotating shaft meshes with the fixed wave gear of the second housing. Therefore, since the rotating shaft and the movable gear are mechanically self-held in the second housing, it is not necessary to continuously energize the coil, and power consumption can be suppressed.

本発明に係るロータリソレノイドの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary solenoid which concerns on this invention. 図1に示すロータリソレノイドの発明要所の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the invention essential point of the rotary solenoid shown in FIG. 図2に示す回転軸の斜視図である。It is a perspective view of the rotating shaft shown in FIG. 図2に示す可動ギアの斜視図である。It is a perspective view of the movable gear shown in FIG. 図2に示す回転軸の説明図であり、(a)側面図および(b)正面図である。It is explanatory drawing of the rotating shaft shown in FIG. 2, (a) Side view and (b) Front view. 図2に示す第2ハウジングの説明図であり、(a)固定波状ギアと溝部を側面から内部を透視して見た模式図および(b)溝部を正面から見た模式図である。It is explanatory drawing of the 2nd housing shown in FIG. 2, (a) The schematic diagram which looked at the fixed wave-like gear and the groove part seeing through the inside from the side, and (b) The schematic diagram which looked at the groove part from the front. 図2に示す可動ギアの説明図であり、(a)側面図および(b)正面図である。It is explanatory drawing of the movable gear shown in FIG. 2, (a) Side view and (b) Front view.

以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、ロータリソレノイド1の断面図である。ロータリソレノイド1は直線運動を回転運動に変換する場合に使用される。ロータリソレノイド1は、中空円筒状の第1ハウジング2の内部には、磁力を発生するコイル7が配設され、コイル7の内側には、軸方向に移動自在なプランジャ8が第1ハウジング2と同軸の位置に配設される。図1の右側に示す方向を後方、左側に示す方向を前方として、ここでは定義する。第1ハウジング2の後方部には、外部のコネクタと嵌合させ、電気的な接続を図るための外部用コネクタ10が第1ハウジング2に支持された状態で配設される。プランジャ8の軸方向前方にプランジャ8と同軸で円柱状のシャフト9が配設される。そして、第1ハウジング2の軸方向の前方には、第1ハウジング2と同軸に円筒状の第2ハウジング20が一体となって配設される。第2ハウジング20の内部には、軸方向に変位する可動ギア40と回転軸30が配設され、回転軸30と第2ハウジング20との間には、スプリング6が配設されている。そして、スプリング6の両端には、樹脂製のスラスト軸受け11を備えている。   FIG. 1 is a cross-sectional view of the rotary solenoid 1. The rotary solenoid 1 is used when converting linear motion into rotational motion. In the rotary solenoid 1, a coil 7 that generates magnetic force is disposed inside a hollow cylindrical first housing 2, and a plunger 8 that is movable in the axial direction is disposed inside the coil 7 with the first housing 2. It is disposed at a coaxial position. The direction shown on the right side of FIG. 1 is defined here as the rear, and the direction shown on the left side is defined as the front. In the rear part of the first housing 2, an external connector 10 is disposed in a state of being supported by the first housing 2 so as to be fitted with an external connector for electrical connection. A cylindrical shaft 9 that is coaxial with the plunger 8 is disposed in front of the plunger 8 in the axial direction. A cylindrical second housing 20 is coaxially disposed in front of the first housing 2 in the axial direction so as to be coaxial with the first housing 2. A movable gear 40 and a rotary shaft 30 that are displaced in the axial direction are disposed inside the second housing 20, and a spring 6 is disposed between the rotary shaft 30 and the second housing 20. And both ends of the spring 6 are provided with resin-made thrust bearings 11.

図2は、ロータリソレノイド1の発明要所の部分拡大図である。第2ハウジング20の内部に回転軸30と可動ギア40が組み付けられる分解斜視図である。回転軸30は、軸部33と中空円柱状の軸部33の端部に径方向に軸部33より径の大きい外周部31と外周部31より径の小さい内周部32を備える。回転軸30の内周部32を備える側が、第2ハウジング20の穴部22に組み付けられる。一方、可動ギア40は、円周上の内部にA方向(前方から後方に向かう方向)から挿入され、2個の突出部42と端部に12個の山形状の可動波状ギア40aを備える。可動ギア40は、第2ハウジング20の同軸のB方向(後方から前方に向かう方向)から挿入され、第2ハウジング20の回転軸30と反対側の穴部22から組み付けられる。   FIG. 2 is a partially enlarged view of the essential point of the invention of the rotary solenoid 1. FIG. 4 is an exploded perspective view in which a rotary shaft 30 and a movable gear 40 are assembled inside the second housing 20. The rotating shaft 30 includes an outer peripheral portion 31 having a diameter larger than that of the shaft portion 33 and an inner peripheral portion 32 having a diameter smaller than that of the outer peripheral portion 31 in the radial direction at end portions of the shaft portion 33 and the hollow cylindrical shaft portion 33. The side including the inner peripheral portion 32 of the rotating shaft 30 is assembled to the hole portion 22 of the second housing 20. On the other hand, the movable gear 40 is inserted into the inside of the circumference from the A direction (direction from the front to the rear), and includes two protrusions 42 and twelve mountain-shaped movable wave gears 40a at the ends. The movable gear 40 is inserted from a coaxial B direction (a direction from the rear to the front) of the second housing 20 and assembled from the hole 22 on the opposite side of the rotation shaft 30 of the second housing 20.

図3は、図2に示す回転軸30の斜視図である。回転軸30は、中空円筒状であり、軸方向後方に円盤状の外周部31が形成される。この外周部31は、周方向において60度間隔の位置に、同形状で6個の外周ギア31a(側壁が軸方向に延在し、隣り合う側壁間に周方向のテーパー面を有する)が径方向に設けられている。外周部31につながる内周部32は、外周ギア31aの内径に一体で形成され、円周上の等間隔の位置に同形状で12個の波形状の内周ギア32a(径が外周ギヤ31aの2/3の径となった中空)が30度の間隔で設けられている。軸部33の軸心には、シャフト9を通すための円状の孔34が穿設されている。   FIG. 3 is a perspective view of the rotating shaft 30 shown in FIG. The rotating shaft 30 has a hollow cylindrical shape, and a disk-shaped outer peripheral portion 31 is formed on the rear side in the axial direction. The outer peripheral portion 31 has six outer peripheral gears 31a (with side walls extending in the axial direction and having a tapered surface in the circumferential direction between adjacent side walls) at the positions of 60 ° intervals in the circumferential direction. In the direction. The inner peripheral portion 32 connected to the outer peripheral portion 31 is formed integrally with the inner diameter of the outer peripheral gear 31a, and has twelve wavy inner peripheral gears 32a (the diameter is the outer peripheral gear 31a) at equal intervals on the circumference. (Hollows having a diameter of 2/3) are provided at intervals of 30 degrees. A circular hole 34 through which the shaft 9 is passed is formed in the shaft center of the shaft portion 33.

図4は、図2に示す可動ギア40の斜視図である。円筒状の可動ギア40は、外周ギヤ31aの径と同じ径を有する円筒状を呈し、第2ハウジング20に挿入される側に30度の間隔の内周ギア32aと噛合する周方向に12個の山形状の可動波状ギア40aが設けられ、外周部42の180度ずれた位置に2個の軸方向に延在した突起部41aが設けられている。可動ギア40の軸心には、シャフト9が挿入される円状の孔43が穿設されている。回転軸30と可動ギア40共に中空であり、シャフト9を通すことで同軸になり、回転時の振れを防ぐ構造でとなっている。   FIG. 4 is a perspective view of the movable gear 40 shown in FIG. The cylindrical movable gear 40 has a cylindrical shape having the same diameter as that of the outer peripheral gear 31a, and is twelve in the circumferential direction that meshes with the inner peripheral gear 32a at intervals of 30 degrees on the side inserted into the second housing 20. The mountain-shaped movable wavy gear 40a is provided, and two protruding portions 41a extending in the axial direction are provided at positions shifted by 180 degrees on the outer peripheral portion 42. A circular hole 43 into which the shaft 9 is inserted is formed in the axis of the movable gear 40. Both the rotating shaft 30 and the movable gear 40 are hollow, and are coaxial when the shaft 9 is passed through, thereby preventing the shake during rotation.

図5は、図2に示す回転軸30の説明図で、(a)は側面図であり、(b)は正面図である。回転軸30の外周ギア31aの側面から見た形状は、軸方向に延在した半台形状の突起部が前方で周方向につながっている。回転軸30の内周ギア32aの側面形状は、軸方向に対して三角形状である。回転軸30の6個の内周ギア32aは、可動ギア40の可動ギア40と噛み合うことが可能である。   FIG. 5 is an explanatory diagram of the rotating shaft 30 shown in FIG. 2, (a) is a side view, and (b) is a front view. The shape seen from the side surface of the outer peripheral gear 31a of the rotating shaft 30 is such that a semi-trapezoidal protruding portion extending in the axial direction is connected to the front in the circumferential direction. The side shape of the inner peripheral gear 32a of the rotating shaft 30 is triangular with respect to the axial direction. The six inner peripheral gears 32 a of the rotating shaft 30 can mesh with the movable gear 40 of the movable gear 40.

図6は、図2に示す第2ハウジング20の説明図であり、(a)は理解を容易にするために、固定波状ギアと溝部を側面から内部を透視して見た説明図であり、(b)は溝部を正面から見た説明図である。第2ハウジング20は、樹脂より成る中空円筒状であり、周方向内周側には等間隔の位置に12個の固定波状ギア20aが形成され、軸方向の対向する2箇所に略直方体状の溝部21が形成され、固定波状ギア20aと回転軸30の内周ギア32aが噛み合う構造となっている。   FIG. 6 is an explanatory view of the second housing 20 shown in FIG. 2, and (a) is an explanatory view of the fixed wavy gear and the groove portion seen through from the side to facilitate understanding, (B) is explanatory drawing which looked at the groove part from the front. The second housing 20 has a hollow cylindrical shape made of resin. Twelve fixed wave gears 20a are formed at equally spaced positions on the inner circumferential side in the circumferential direction, and are substantially rectangular parallelepiped at two opposing positions in the axial direction. A groove portion 21 is formed, and the fixed wave gear 20a and the inner peripheral gear 32a of the rotating shaft 30 are engaged with each other.

図7は、図2に示す可動ギア40の説明図であり、(a)は可動ギヤ40の側面図であり、(b)は側面図である。可動ギア40は、樹脂より成り前方の端面に12個の山を有する三角形状の可動波状ギア40aが形成されている。可動波状ギア40aは、回転軸30の内周ギア32aが噛み合うことが可能である。また、可動ギア40の円周部の180度ずれた位置に2箇所に突出部42(外径が第1ハウジングの円弧状)が形成されている。突出部42は、第2ハウジング20の溝部21内で摺動する構造となっている。   FIG. 7 is an explanatory diagram of the movable gear 40 shown in FIG. 2, (a) is a side view of the movable gear 40, and (b) is a side view. The movable gear 40 is made of resin, and a triangular movable wave gear 40a having 12 peaks on the front end face is formed. The movable wave gear 40a can mesh with the inner peripheral gear 32a of the rotating shaft 30. Moreover, the protrusion part 42 (outer diameter is the circular arc shape of a 1st housing) is formed in two places in the position which shifted | deviated 180 degree | times of the circumference part of the movable gear 40. FIG. The protruding portion 42 has a structure that slides within the groove portion 21 of the second housing 20.

次に、本発明のロータリソレノイド1の動作について、作用とともに説明する。   Next, operation | movement of the rotary solenoid 1 of this invention is demonstrated with an effect | action.

外部用コネクタ10から通電が成されコイル7に通電を行うと、第1ハウジング2の内部でプランジャ8とプランジャ8の前後に所定間隔だけ離間した状態で配設されたヨークとの間で閉回路が形成されることにより電磁力が発生し、その電磁力を受けてプランジャ8が軸方向において前方に移動する。すると、プランジャ8と同軸に配設されたシャフト9も押圧され、シャフト9もプランジャ8と同時に前方へと移動し変位する。そして、シャフト9の軸方向の途中に形成されたフランジ部9aにより押圧され、可動ギア40と回転軸30が軸方向において前方に移動する。一方、コイル7への通電を解除すると、プランジャ8が軸方向において後方の初期位置(図1に示す位置)まで移動し変位して、スプリング6の付勢力により回転軸30と可動ギア40とシャフト9が、コイル7に通電を行う前の初期位置に戻るようになっている。この場合、樹脂製のスラスト軸受け11を用いることにより、スプリング6の回転方向への摩擦を低減させるようにしている。   When energization is performed from the external connector 10 and the coil 7 is energized, a closed circuit is formed between the plunger 8 inside the first housing 2 and a yoke disposed at a predetermined interval in front of and behind the plunger 8. As a result, an electromagnetic force is generated, and the plunger 8 moves forward in the axial direction in response to the electromagnetic force. Then, the shaft 9 disposed coaxially with the plunger 8 is also pressed, and the shaft 9 moves forward simultaneously with the plunger 8 and is displaced. And it is pressed by the flange part 9a formed in the middle of the axial direction of the shaft 9, and the movable gear 40 and the rotating shaft 30 move ahead in an axial direction. On the other hand, when the power supply to the coil 7 is released, the plunger 8 moves to the rear initial position (position shown in FIG. 1) in the axial direction and is displaced, and the rotating shaft 30, the movable gear 40 and the shaft are urged by the urging force of the spring 6. 9 returns to the initial position before the coil 7 is energized. In this case, the friction in the rotation direction of the spring 6 is reduced by using the thrust bearing 11 made of resin.

上記した動作を行う中で、コイル7に通電を行う前の電源オフの初期位置(初期状態)において、可動ギア40の2個の突起部41aが、第2ハウジング20の溝部21に嵌合し、回転軸30の6個の外周ギア31aの頂点31bから軸方向に延在する平面部31cが、第2ハウジング20の固定波状ギア20aの頂点32aから軸方向に延在する平面部とが当接した状態で両者が噛合した状態となり、その位置で位置保持が成され動かない状態を保持している。   During the above-described operation, the two protrusions 41a of the movable gear 40 are fitted into the groove portion 21 of the second housing 20 at the initial power off position (initial state) before the coil 7 is energized. The plane portion 31c extending in the axial direction from the apexes 31b of the six outer peripheral gears 31a of the rotating shaft 30 is matched with the plane portion extending in the axial direction from the apexes 32a of the fixed wave gear 20a of the second housing 20. In a contact state, the two mesh with each other, and the position is maintained at that position, and the state where it does not move is maintained.

この状態からコイル7に通電を行うと、プランジャ8が軸方向前方に移動して、それに伴いシャフト9が軸方向前方に押し出されて移動する。そして、シャフト9の移動により、可動ギア40と回転軸30も同様に押し出される。回転軸30の外周ギア31aは、可動波状ギア40aの軸方向の前方への移動により、可動ギア40の突出部42は第2ハウジング20の対角で形成された2つの溝部21内で前方と摺動して、軸方向の前方に真っ直ぐに移動する。これにより、回転軸30の外周ギア31aと第2ハウジング20の固定波状ギア20aとの噛合が外れ、回転軸30の内周ギア32aが径方向には回転不能となった可動ギア40の内周ギア32aに沿って摺動して完全噛合する状態となる。上記の動作で、可動ギア40の軸方向の変位が、回転方向の変位に変換され、可動ギア40が所定角度(ここでは15度)だけ回転する。   When the coil 7 is energized from this state, the plunger 8 moves forward in the axial direction, and accordingly the shaft 9 is pushed forward in the axial direction and moved. As the shaft 9 moves, the movable gear 40 and the rotary shaft 30 are also pushed out in the same manner. The outer peripheral gear 31 a of the rotating shaft 30 moves forward in the axial direction of the movable wave gear 40 a, so that the protruding portion 42 of the movable gear 40 moves forward in the two grooves 21 formed diagonally of the second housing 20. It slides and moves straight forward in the axial direction. As a result, the outer peripheral gear 31a of the rotary shaft 30 and the fixed wave gear 20a of the second housing 20 are disengaged, and the inner peripheral gear 32a of the rotary shaft 30 becomes non-rotatable in the radial direction. It will be in the state which slides along the gear 32a and meshes | engages completely. With the above operation, the displacement of the movable gear 40 in the axial direction is converted into the displacement in the rotational direction, and the movable gear 40 rotates by a predetermined angle (here, 15 degrees).

上記した状態から、コイル7に通電を解除する(電源オフ)と、スプリング6の付勢力によって、回転軸30が可動ギア40を軸方向において後方に押し戻す。ここで、回転軸30の外周ギア31aが、第2ハウジング20の固定波状ギア20aの歯面20cに沿って滑り、回転軸30が更に所定角度(15度回転)する。上記の変位によりプランジャ8が後方の初期位置に移動する。   When the coil 7 is de-energized from the above state (power off), the rotating shaft 30 pushes back the movable gear 40 in the axial direction by the biasing force of the spring 6. Here, the outer peripheral gear 31a of the rotating shaft 30 slides along the tooth surface 20c of the fixed wave gear 20a of the second housing 20, and the rotating shaft 30 further rotates by a predetermined angle (15 degrees). The plunger 8 moves to the rear initial position by the above displacement.

なお、回転軸30の回転角度は、回転軸30の外周ギア31aと可動ギア40の可動波状ギア40aの歯数を変更することで、任意の回転角度に回転軸30を回転させるという制御が可能になる。そして、コイル7への通電により、電源がオンとオフを所定回数繰り返すことにより、回転軸30を所望角度または回数分だけ回転させることができる。   The rotation angle of the rotation shaft 30 can be controlled to rotate the rotation shaft 30 to an arbitrary rotation angle by changing the number of teeth of the outer peripheral gear 31a of the rotation shaft 30 and the movable wave gear 40a of the movable gear 40. become. Then, by turning on and off the power supply a predetermined number of times by energizing the coil 7, the rotating shaft 30 can be rotated by a desired angle or the number of times.

次に、効果について説明する。   Next, the effect will be described.

本発明のロータリソレノイド1は、コイル7に通電を行うと、可動ギア40が軸方向に変位し、可動ギア40の突起部42が第2ハウジング20の溝部21内を摺動して、可動波状ギア40aが内周ギア32aの歯面20cを摺動することにより内周ギア32aと噛み合い、プランジャ8がシャフト9を介して可動ギア40と回転軸30を押し上げて小回転する。コイル7への通電を解除すると、回転軸30はスプリング6の付勢力により軸方向に移動し、回転軸30の外周ギア31aが第2ハウジング20の固定波状ギア20aの歯面20cを摺動する。コイル7への通電のオンとオフを繰り返すことにより、回転軸30が回転するため、直線運動を回転角度の制約を受けることなく回転運動に変換することができ、かつ、永久磁石が不要のためコストを低減できる。そして、コイル7への通電のオンとオフのみで作動するため、システムが簡素化しやすい。   In the rotary solenoid 1 of the present invention, when the coil 7 is energized, the movable gear 40 is displaced in the axial direction, and the protrusion 42 of the movable gear 40 slides in the groove portion 21 of the second housing 20, so When the gear 40a slides on the tooth surface 20c of the inner peripheral gear 32a, the gear 40a meshes with the inner peripheral gear 32a, and the plunger 8 pushes up the movable gear 40 and the rotary shaft 30 via the shaft 9 and rotates slightly. When the energization of the coil 7 is released, the rotary shaft 30 moves in the axial direction by the biasing force of the spring 6, and the outer peripheral gear 31a of the rotary shaft 30 slides on the tooth surface 20c of the fixed wave gear 20a of the second housing 20. . Since the rotating shaft 30 rotates by repeatedly turning on and off the coil 7, the linear motion can be converted into the rotational motion without being restricted by the rotation angle, and no permanent magnet is required. Cost can be reduced. And since it operate | moves only by turning ON / OFF the electricity supply to the coil 7, it is easy to simplify a system.

また、コイルへの通電を解除すると、回転軸30は、スプリング6の付勢力により軸方向に移動し、回転軸30の外周ギアが第2ハウジング20の固定波状ギアに噛合する構成である。したがって、第2ハウジング内で前記回転軸と前記可動ギアを機械的に自己保持するため、永久磁石を必要とせず、コイル7への連続通電が不要であり、電力消費を抑制できる。   When the energization of the coil is released, the rotating shaft 30 is moved in the axial direction by the biasing force of the spring 6, and the outer peripheral gear of the rotating shaft 30 meshes with the fixed wave gear of the second housing 20. Therefore, since the rotating shaft and the movable gear are mechanically self-held in the second housing, a permanent magnet is not required, continuous energization to the coil 7 is unnecessary, and power consumption can be suppressed.

1 ロータリソレノイド
2 第1ハウジング
6 スプリング
7 コイル
8 プランジャ
20 第2ハウジング
20a 固定波状ギア
21 溝部
30 回転軸
31a 外周ギア
32a 内周ギア
40 可動ギア
40a 可動波状ギア
42 突起部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary solenoid 2 1st housing 6 Spring 7 Coil 8 Plunger 20 2nd housing 20a Fixed wave-like gear 21 Groove part 30 Rotating shaft 31a Outer gear 32a Inner gear 40 Movable gear 40a Movable wave gear 42 Protrusion part

Claims (2)

第1ハウジングと、
該第1ハウジングの内部に配設され、外部より通電が成されるコイルと、
前記第1ハウジングの内部に配設され、前記コイルの通電により軸方向に移動自在なプランジャと、
前記第1ハウジングと同軸に配設され、円周状に複数の固定波状ギアが内部に形成されると共に、軸方向に溝部が形成された第2ハウジングと、
円周状に複数の可動波状ギアが形成されると共に、前記溝部内を摺動する突起部とを有し、前記プランジャの移動によって軸方向に変位する可動ギアと、
円周状に複数の外周ギアが形成されると共に、該外周ギアの内側に内周ギアが形成され、前記可動ギアの軸方向の変位を回転方向の変位に変える回転軸と、
前記回転軸と前記第2ハウジングとの間に配設され、前記回転軸に形成された前記外周ギアを前記固定波状ギアに噛合させる方向に付勢するスプリングとを備え
前記コイルの通電により前記可動ギアが軸方向に変位し、前記可動ギアの前記突起部が前記第2ハウジングの前記溝部内を摺動して、前記可動波状ギアが前記内周ギアの歯面を摺動することにより前記内周ギアと噛み合い、
前記コイルへの通電を解除すると、前記回転軸は前記スプリングの付勢力により軸方向に移動し、前記回転軸の前記外周ギアが前記第2ハウジングの前記固定波状ギアの歯面を摺動することにより前記回転軸が回転するロータリソレノイド。
A first housing;
A coil disposed inside the first housing and energized from outside;
A plunger disposed in the first housing and movable in an axial direction by energization of the coil;
A second housing disposed coaxially with the first housing and having a plurality of fixed wave gears formed circumferentially therein and having a groove formed in the axial direction;
A plurality of movable wavy gears are formed in a circumferential shape, and have a protrusion that slides in the groove, and a movable gear that is displaced in the axial direction by movement of the plunger,
A plurality of outer peripheral gears are formed in a circumferential shape, an inner peripheral gear is formed inside the outer peripheral gear, and a rotary shaft that changes the axial displacement of the movable gear to a rotational displacement;
A spring disposed between the rotating shaft and the second housing and energizing the outer peripheral gear formed on the rotating shaft in a direction to mesh with the fixed wave gear; When the gear is displaced in the axial direction, the protrusion of the movable gear slides in the groove of the second housing, and the movable wavy gear slides on the tooth surface of the inner peripheral gear. Meshing with the circumferential gear,
When energization of the coil is released, the rotating shaft moves in the axial direction by the biasing force of the spring, and the outer peripheral gear of the rotating shaft slides on the tooth surface of the fixed wave-like gear of the second housing. A rotary solenoid that rotates the rotating shaft.
前記コイルへの通電を解除すると、前記外周ギアが前記固定波状ギアに噛合し、前記回転軸および前記可動ギアは、前記第2ハウジング内で自己保持することを特徴とする請求項1に記載のロータリソレノイド。   2. The device according to claim 1, wherein when energization of the coil is released, the outer peripheral gear meshes with the fixed wave gear, and the rotating shaft and the movable gear are self-held within the second housing. Rotary solenoid.
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