JP2018182904A - ロータリソレノイド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 全体の外郭形状の小型化及び薄型化（超薄型化）を図り、汎用性及び発展性を飛躍的に高める。【解決手段】 コの字形に形成したステータコア３のセンタコア部３ｃにマグネットワイヤＷを巻回したコイル４を有するステータ部Ｍｓと、横長の直方体形状Ｆに一体形成することにより、当該直方体形状Ｆの一面における開口部２ｏから内部にステータ部Ｍｓをガイドし、かつ所定位置Ｘｓ…で少なくともステータコア３の位置を規制可能なステータ規制部１１…を有するとともに、開口部２ｏに対向する底板部２ｄに一方の軸受部１２を有するケーシング２と、開口部２ｏを閉塞し、かつ他方の軸受部１４を有するカバー１３と、センタコア部３ｃの両側に位置するサイドコア部３ｐ，３ｑ間に配するマグネット１５を一体に有し、かつ一端側が一方の軸受部１２に支持され、かつ他端側が他方の軸受部１４に支持されるマグネットロータ部Ｍｒを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、ケーシングに固定したステータ部及びケーシングにより回動自在に支持されるマグネットロータ部を備えるロータリソレノイド及びその製造方法に関する。

一般に、ロータリソレノイドは、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るため、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。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ている。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も要求されている。

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。

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。

特開２００１−２９２５５７号公報 特開２０１２−０３９８０４号公報

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。

第一に、往復回動変位を出力する可動部（ロータ部）は、軸受部により回動変位自在に支持されるとともに、この可動部に対向する固定部（ステータ部）は、可動部の円周方向に沿って配設されるため、軸方向から見たロータリソレノイド全体の外郭形状は、円形状又はこの円形状を収容する正方形状となる。したがって、小型化を実現することは容易でなく、外径は、５〔ｍｍ〕程度までが限界となる。特に、外径を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、トルクの低下を招いてしまう。

第二に、ステータ部は、円形状のケーシング部（又はヨーク部）に固定するため、ステータ部により構成される各極（Ｎ極，Ｓ極）は径方向に突出したコアを備えるとともに、このコアにマグネットワイヤを巻回してコイルを製作する必要がある。したがって、コイルの中心位置は外側に行くほど円弧に沿って内方へずれることになり、特殊な巻線装置が必要になるなど、製造工程が複雑化し、製造コストの上昇や歩留まり率の低下が無視できない。なお、巻線処理の簡略化を図るため、コイルを巻回したコイルボビンをコアに装着する方法も採用されているが、外径を５〔ｍｍ〕程度まで小型化した場合、コイルの設置空間が制限されるため、コイルボビンの使用は困難となり、コイルボビンをコアに装着する方法は事実上採用できない。

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及びその製造方法の提供を目的とするものである。

本発明に係るロータリソレノイド１，１ｅは、上述した課題を解決するため、ケーシング２に固定し、かつステータコア３に巻回したコイル４を有するステータ部及び当該ケーシング２により回動自在に支持されるマグネットロータ部を備えるロータリソレノイドを構成するに際して、コの字形に形成したステータコア３の中間部に位置するセンタコア部３ｃにマグネットワイヤＷを巻回して製作したコイル４を有するステータ部Ｍｓと、横長の直方体形状Ｆに一体形成することにより、当該直方体形状Ｆの一面における開口部２ｏから内部にステータ部Ｍｓをガイドし、かつ所定位置Ｘｓ…で少なくともステータコア３の位置を規制可能なステータ規制部１１…を有するとともに、開口部２ｏに対向する底板部２ｄに一方の軸受部１２を有するケーシング２と、開口部２ｏを閉塞し、かつ他方の軸受部１４を有するカバー１３と、センタコア部３ｃの両側に位置する一対のサイドコア部３ｐ，３ｑ間に配するマグネット１５を一体に有し、かつ一端側が一方の軸受部１２に支持され、かつ他端側が他方の軸受部１４に支持されるマグネットロータ部Ｍｒを備えてなることを特徴とする。

一方、本発明に係るロータリソレノイドの製造方法は、上述した課題を解決するため、ケーシング２に固定し、かつステータコア３に巻回したコイル４を有するステータ部及び当該ケーシング２により回動自在に支持されるマグネットロータ部を備えるロータリソレノイド１を製造するに際し、コの字形に形成したステータコア３の中間部に位置するセンタコア部３ｃに、マグネットワイヤＷを巻回してコイル４を製作することによりステータ部Ｍｓを得るステータ製作工程（Ｓ１〜Ｓ７）と、一面における開口部２ｏを有する横長の直方体形状Ｆに一体形成することにより、ステータ部Ｍｓを開口部２ｏから内部にガイドし、かつ所定位置Ｘｓ…で少なくともステータコア３の位置を規制可能なステータ規制部１１…を有するとともに、開口部２ｏに対向する底板部２ｄに一方の軸受部１２を有するケーシング２の内部に、開口部２ｏからステータ部Ｍｓを収容するステータ組付工程（Ｓ１０〜Ｓ１２）と、開口部２ｏからケーシング２の内部に、マグネット１５を一体に有するマグネットロータ部Ｍｒを収容するとともに、当該マグネットロータ部Ｍｒの一端側を一方の軸受部１２に挿入することにより、マグネット１５を、センタコア部３ｃの両側に位置する一対のサイドコア部３ｐ，３ｑ間に配するマグネットロータ組付工程（Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１３）と、カバー１３に有する他方の軸受部１４に、マグネットロータ部Ｍｒの他端側を挿入し、当該カバー１３により開口部２ｏを閉塞するカバー組付工程（Ｓ１４）とを具備してなることを特徴とする。

また、本発明は、発明の好適な態様により、ステータコア３を形成するに際し、一対のサイドコア部３ｐ，３ｑにおける相対向する対向面３ｐｆ，３ｑｆに、マグネット１５の周面１５ｆに対して一定のクリアランスＣｃを介して対面する湾曲面３ｐｒ，３ｑｒを形成することができる。したがって、各部を構成するに際しては、マグネット１５の外径寸法及び内径寸法をＬ１及びＬ２とし、一対のサイドコア部３ｐと３ｑ間の最大間隔寸法及び最小間隔寸法をＬ３及びＬ４とし、コイル４の軸方向寸法をＬ５としたとき、Ｌ３＞Ｌ１＞Ｌ４＞Ｌ２，Ｌ４＝Ｌ５の関係に選定することができる。なお、ケーシング２及び／又はカバー１３は、合成樹脂素材Ｒにより一体形成することが望ましい。さらに、マグネット１５は、シャフト１６の直交方向一方向に配向し、かつこの配向方向にＳ極とＮ極の２極に分割着磁した円筒形、又はシャフト１６の半径方向にラジアル配向し、かつこのラジアル配向にＳ極とＮ極の２極に分割着磁した円筒形に形成することができる。他方、本発明に係るロータリソレノイド１は、ケーシング２の内部又は外部に、係止によりマグネットロータ部Ｍｒの回動範囲を設定範囲Ｚｒを規制するストッパ機構１７を設けることができる。また、同ロータリソレノイド１を製造するに際し、ステータ製作工程（Ｓ１〜Ｓ７）では、巻線装置７０…に備える保持マグネット７４…によりステータコア３を吸着固定し、このステータコア３に対してマグネットワイヤＷを巻回することができる。さらに、ステータコア３におけるセンタコア部３ｃの表面に絶縁塗料を塗布することによりコーティング絶縁層１８を設け、このコーティング絶縁層１８上に、マグネットワイヤＷを直接巻回することができる。この際、マグネットワイヤＷには熱融着線Ｗｈを用いることができる。一方、マグネットロータ組付工程（Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１３）には、着磁前のマグネット生地をシャフトに組付けて固定するとともに、ケーシング２に組付けた後に、シャフト１６のＤカット面を基準にして当該マグネット生地に着磁を行うマグネットロータ製作工程を含ませることができる。

このような本発明に係るロータリソレノイド１，１ｅ及びその製造方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） コの字形に形成したステータコア３の中間部に位置するセンタコア部３ｃにマグネットワイヤＷを巻回して製作したコイル４を有するステータ部Ｍｓを備えるとともに、横長の直方体形状Ｆに一体形成することにより、当該直方体形状Ｆの一面における開口部２ｏから内部にステータ部Ｍｓをガイドし、かつ所定位置Ｘｓ…で少なくともステータコア３の位置を規制可能なステータ規制部１１…を有するケーシング２を具備してなるため、全体の外郭形状の小型化及び薄型化、特に、厚さが５〔ｍｍ〕以下の超薄型形状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への配設やアレー化による高密度配列も可能になるなど、様々な配設スペースに対応させることができ、汎用性及び発展性を飛躍的に高めることができる。

（２） マグネット１５やステータコア３の形状及び体積を考慮した合理的な磁路を構築できるため、コイル４の巻線スペースの相対的確保によりターン数を増やすことができる。この結果、必要なトルクを得るための磁束及びアンペアターンを容易に得ることができ、超薄型形状による構造であっても高い駆動トルクを確保できる。加えて、製造においても、特殊な巻線装置が不要になるなど、シンプルな製造工程の組合わせが可能になり、特に、製造自動化工程の容易化，簡略化及び低コスト化を実現できるとともに、製品の歩留まり率の向上にも寄与できる。

（３） 好適な態様により、ステータコア３を形成するに際し、一対のサイドコア部３ｐ，３ｑにおける相対向する対向面３ｐｆ，３ｑｆに、マグネットロータ部Ｍｒの周面Ｍｒｆに対して一定のクリアランスＣｃを介して対面する湾曲面３ｐｒ，３ｑｒを形成すれば、各対向面３ｐｆ，３ｑｆに対して突出部位を設けることなく、マグネットロータ部Ｍｒの周面Ｍｒｆとの対向面積を大きくできるとともに、マグネット１５の直径を大きくできるため、ロータリソレノイド１の小型化を図る場合であっても、必要なトルク（磁束）を確保できるとともに、非通電時の自己保持力を高めることができる。

（４） 好適な態様により、各部を構成するに際し、マグネット１５の外径寸法及び内径寸法をＬ１及びＬ２とし、一対のサイドコア部３ｐと３ｑ間の最大間隔寸法及び最小間隔寸法をＬ３及びＬ４とし、コイル４の軸方向寸法をＬ５としたとき、Ｌ３＞Ｌ１＞Ｌ４＞Ｌ２，Ｌ４＝Ｌ５の関係に選定すれば、センタコア部３ｃの長手方向寸法を最大限に利用できるとともに、センタコア部３ｃの長手方向寸法に等しい空間を確保できるため、マグネットワイヤＷの巻線工程も、汎用的な巻線装置を利用することにより、容易かつ確実に行うことができるとともに、製造コストの削減に寄与できる。

（５） 好適な態様により、ケーシング２及び／又はカバー１３を形成するに際し、双方を合成樹脂素材Ｒにより一体形成すれば、樹脂成形品として一体成形できるため、量産性及び低コスト性を高めることができるとともに、ケーシング２とカバー１３は熱溶着により容易に一体化させることができる。また、ケーシング２とカバー１３の一方又は双方を合成樹脂素材Ｒ以外の素材により形成した場合であっても小型化故に接着剤等により容易に組付けることができる。

（６） 好適な態様により、マグネット１５を、シャフト１６の直交方向一方向に配向し、かつこの配向方向にＳ極とＮ極の２極に分割着磁した円筒形、又はシャフト１６の半径方向にラジアル配向し、かつこのラジアル配向にＳ極とＮ極の２極に分割着磁した円筒形に形成すれば、小径でも大きな磁束を発生させることができるとともに、最もシンプルな形態として実施できるため、ステータコア３とマッチングした最適な態様として実施することができる。

（７） 好適な態様により、ケーシング２の内部又は外部に、係止によりマグネットロータ部Ｍｒの回動範囲を設定範囲Ｚｒを規制するストッパ機構１７を設ければ、往復回動変位の出力による二位置の切換アクチュエータとして機能させることができるため、本来のロータリソレノイド１として使用できるとともに、任意の設定範囲Ｚｒを容易に設定することができる。

（８） 好適な態様により、ロータリソレノイド１を製造するに際し、ステータ製作工程（Ｓ１〜Ｓ７）において、巻線装置７０…に備える保持マグネット７４…によりステータコア３を吸着固定し、このステータコア３に対してマグネットワイヤＷを巻回すれば、ステータコア３のサイズが小さくなっても十分な保持固定が可能になるとともに、巻線装置７０…全体の小型化や低コスト化に寄与できるなど、本実施形態に係るロータリソレノイド１の製造に用いて最適となる。

（９） 好適な態様により、ステータコア３におけるセンタコア部３ｃの表面に絶縁塗料を塗布することによりコーティング絶縁層１８を設け、このコーティング絶縁層１８上に、マグネットワイヤＷを直接巻回するようにすれば、コイル４との短絡を容易かつ確実に防止できるとともに、コイルボビンを排除できるため、マグネットワイヤＷの巻数を大きくすることが可能となり、超薄型形状（超小型形状）も容易に実現できる。

（１０） 好適な態様により、マグネットワイヤＷとして、熱融着線Ｗｈを用いれば、マグネットワイヤＷ，Ｗ…同士の融着が可能になるため、巻線時におけるコイル４の巻崩れを回避しつつ、コイルボビンを用いることなく、確実にマグネットワイヤＷの巻線処理を実行することができるとともに、強度の向上により振動等に対する断線の防止にも寄与できる。

（１１） 好適な態様により、マグネットロータ組付工程（Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１３）に、着磁前のマグネット生地をシャフトに組付けて固定するとともに、ケーシング２に組付けた後に、シャフト１６のＤカット面を基準にして当該マグネット生地に着磁を行うマグネットロータ製作工程を含ませれば、組立途中におけるマグネット１５に対する金属粉等の粉塵の無用な付着を有効に防止できる。

本発明の好適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）、 同ロータリソレノイドの断面正面図、 同ロータリソレノイドの断面側面図（図２中Ｂ−Ｂ線断面）、 同ロータリソレノイドのカバーを除いた平面視の内部構造図、 同ロータリソレノイドのケーシングの平面図、 同ロータリソレノイドの寸法関係説明図、 同ロータリソレノイドを分解した部品図、 同ロータリソレノイドの製造方法を説明するためのフローチャート、 同ロータリソレノイドに備えるステータコアにマグネットワイヤを巻回するための巻線装置の一部断面側面図、 同巻線装置の平面図、 同ロータリソレノイドの動作説明図、 本発明の変更実施形態に係るロータリソレノイドのカバーを除いた平面視の内部構造図、 同巻線装置の変更例を示す一部断面側面図、 同巻線装置の他の変更例を示す一部断面側面図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係るロータリソレノイド１を構成する部材について、図１〜図７を参照して説明する。

ロータリソレノイド１は、図１〜図７に示すように、一面における開口部２ｏを有する横長の直方体形状Ｆに一体形成したケーシング２と、当該開口部２ｏを閉塞するカバー１３を備え、ケーシング２とカバー１３は、それぞれプラスチック素材（合成樹脂素材）Ｒにより一体成形する。このように、ケーシング２とカバー１３をプラスチック素材Ｒにより一体形成すれば、樹脂成形品として一体成形できるため、量産性及び低コスト性を高めることができる。

なお、ケーシング２及びカバー１３の双方をプラスチック素材Ｒにより形成することが望ましいが、いずれか一方又は双方を合成樹脂素材Ｒ以外の素材により形成する場合を排除するものではない。例えば、強度等を考慮し、金属素材（アルミニウム等）などの他の素材により形成してもよい。この場合であっても小型化故に接着剤等により容易に組付けることができる。

ケーシング２は、図５に示すように、最短辺Ｆｓを有する直方体形状Ｆとなるが、この最短辺Ｆｓの寸法Ｌｓは、例示の場合、５〔ｍｍ〕である。また、この最短辺Ｆｓの両側には直角方向に長辺Ｆｍを有するが、図６に示すように、超薄型ロータリソレノイド１を構築する観点から、この最短辺Ｆｓの寸法Ｌｓと長辺Ｆｍの寸法Ｌｍの関係は、（Ｌｍ／Ｌｓ）＞１．５の条件を満たすように選定することが望ましい。

さらに、ケーシング２の内部には、後述するステータ部Ｍｓを開口部２ｏから収容可能ステータ規制部１１，１１を形成する。例示の場合、図５及び図７に示すように、開口部２ｏにおける対向する一対の長辺Ｆｍ，Ｆｍから内面２ｓｉ，２ｓｉに沿って、ステータコア３の収容をガイドするガイド凹部２１，２１を内面２ｓｉ，２ｓｉの中途の所定位置Ｘｓ，Ｘｓまでそれぞれ形成する。この所定位置Ｘｓ…におけるガイド凹部２１，２１の底面部が係止部２２，２２となり、ガイド凹部２１，２１と係止部２２，２２がステータ規制部１１，１１を構成する。このようなステータ規制部１１，１１を設けることにより、ケーシング２の内部に、ステータ部Ｍｓを容易かつ円滑に収容（組付け）できるとともに、収容後は、ケーシング２に対するステータ部Ｍｓの位置決めが行われる。

また、ケーシング２における開口部２ｏに対向する底板部２ｄの内面２ｄｉであって、後述するステータ部Ｍｓに巻回したコイル４に対向する部位には、図２に示すように、コイル４の収容を許容する逃げ空間となる許容凹部２３を形成するとともに、後述するマグネットロータ部Ｍｒを収容する位置に対応する底板部２ｄの部位には、当該マグネットロータ部Ｍｒのシャフト１６の一端側を回動自在に支持可能な一方の軸受部１２を形成する。なお、ロータリソレノイド１は、電動モータのように高速回転するものではないため、軸受部１２は単純な円孔で足りるが、必要により別途の軸受体をインサート成形又は組付けにより設けてもよい。その他、図５に示す２５，２５は、図４に示すように、一対のリード線６１，６２を導出する断面Ｕ形の切欠部を示す。

他方、カバー１３は、平板状に形成し、内面１３ｉには、ケーシング２の開口部２ｏに装着した際に、ケーシング２の内面２ｓｉ…に嵌合する肉厚部３１を形成する。また、肉厚部３１における許容凹部２３に対向する位置には、コイル４の収容を許容する逃げ空間となる同様の許容凹部３２を形成するとともに、後述するマグネットロータ部Ｍｒを収容する位置に対応する肉厚部３１の部位には、当該マグネットロータ部Ｍｒのシャフト１６の他端側を回動自在に支持可能な他方の軸受部１４を形成する。この場合、軸受部１２と同様、軸受部１４は単純な円孔で足りるが、必要により別途の軸受体をインサート成形又は組付けにより設けてもよい。

カバー１３は、ケーシング２に組付けた際に、肉厚部３１により位置決めされるため、一対の軸受部１２と１４の位置決めが行われるとともに、マグネットロータ部Ｍｒの位置決めも行われることになる。また、ステータ部Ｍｓも前述したケーシング２により位置決めされるため、ケーシング２，カバー１３，ステータ部Ｍｓ及びマグネットロータ部Ｍｒの主要構成要素は、相互に位置決めされた状態で一体化される。

一方、ロータリソレノイド１は、ケーシング２に収容する図７に示すステータ部Ｍｓとマグネットロータ部Ｍｒを備える。本実施形態に係るロータリソレノイド１は、上述したケーシング２とカバー１３に加え、別途製作したステータ部Ｍｓとマグネットロータ部Ｍｒを用意すれば足り、その基本的な構造は極めて単純である。

ステータ部Ｍｓは、図７に示すように、ステータコア３とコイル４により構成する。ステータコア３は、図１に示すように、全体をコの字形に形成し、中間に位置するセンタコア部３ｃとこのセンタコア部３ｃの両端から直角方向へ延出した一対のサイドコア部３ｐ，３ｑを備え、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ことができる。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。

この場合、一対のサイドコア部３ｐ，３ｑにおける相対向する対向面３ｐｆ，３ｑｆは、平行面に形成するとともに、後述するマグネット１５の周面１５ｆに対向する部位には、当該周面１５ｆに対して一定のクリアランスＣｃを介して対面する円弧状の湾曲面３ｐｒ，３ｑｒを形成する。このような湾曲面３ｐｒ，３ｑｒを形成すれば、各対向面３ｐｆ，３ｑｆに対して突出部位を設けることなく、マグネットロータ部Ｍｒの周面Ｍｒｆとの対向面積を大きくできるとともに、マグネット１５の直径を大きくできるため、ロータリソレノイド１の小型化を図る場合であっても、必要なトルク（磁束）を確保できるとともに、非通電時の自己保持力を高めることができる。

また、ステータコア３におけるセンタコア部３ｃの表面（外面）には、樹脂の電着や粉体静電塗装等による絶縁塗料を塗布することによりコーティング絶縁層１８を設ける。具体的には、フッ素樹脂，アクリル樹脂，エポキシ樹脂等の各種樹脂素材を用いることができる。特に、イミドアミド−エポキシ変性樹脂を用いれば、薄膜であっても絶縁性が高く、かつ十分な強度を有する絶縁層を得ることができる。いずれの場合であっても、本実施形態の場合、コーティング絶縁層１８の厚さは、１０〔μｍ〕程度であっても十分な絶縁能力を持たせることができる。加えて、コーティング絶縁層１８の厚さを、コイル４の導体線径よりも小さく選定すれば、巻線スペースの確保によりターン数を増やせるため、低消費電力化にも寄与できる。

したがって、このようなコーティング絶縁層１８を設ければ、コーティング絶縁層１８上に、マグネットワイヤＷを直接巻回した場合であっても、コイル４との短絡を防止することができるとともに、コイルボビンを排除できるため、マグネットワイヤＷの巻数を大きくすることが可能となり、超薄型形状（超小型形状）も容易に実現できる。

そして、このセンタコア部３ｃには、後述する巻線装置７０を使用してマグネットワイヤＷを直接巻回し、コイル４を製作することができる。この場合、マグネットワイヤＷには、例えば、軟銅線の表面に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等の融着皮膜を設けた熱融着線Ｗｈを用いることが望ましい。マグネットワイヤＷとして、このような熱融着線Ｗｈを用いれば、マグネットワイヤＷ…同士の融着が可能になるため、巻線時におけるコイル４の巻崩れを回避しつつ、コイルボビンを用いることなく、確実にマグネットワイヤＷの巻線処理を実行することができるとともに、強度の向上により振動等に対する断線の防止にも寄与できる。なお、マグネットワイヤＷは、断面が丸形の一般的な導線であってもよいし、断面が角形の平角導線であってもよい。

他方、マグネットロータ部Ｍｒは、図１及び図７に示すように、軟磁性材により形成したシャフト１６を備える。シャフト１６は丸棒状に形成し、一端側（先端側）の所定範囲にはＤカット面を設ける。また、シャフト１６における所定の中間位置には、大径部を形成し、この大径部に円筒形のマグネット１５を接着により固定する。これにより、マグネット１５とシャフト１６間で閉磁気回路を構成する。なお、シャフト１６の大径部によりマグネット１５に対する接着をより容易かつ強固にできる。このシャフト１６は、一端側がカバー１３に形成した軸受部１４により回動自在に支持されるとともに、他端側がケーシング２に形成した軸受部１２により回動自在に支持される。

マグネット１５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形成することができる。マグネット１５は、シャフト１６の直交方向一方向に配向し、かつこの配向方向にＳ極とＮ極の２極に分割着磁した円筒形に形成してもよいし、或いはシャフト１６の半径方向にラジアル配向し、かつこのラジアル配向にＳ極とＮ極の２極に分割着磁した円筒形に形成してもよい。このように構成すれば、マグネット１５が小径であっても、大きな磁束を発生させることができるとともに、最もシンプルな形態として実施できるため、ステータコア３とマッチングした最適な態様として実施できる。マグネット１５として、特に、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石を使用すれば、空隙部における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可能となる。

ロータリソレノイド１は、このような構成を有するため、全体の寸法関係は、図６に示すように、マグネット１５の外径寸法をＬ１、マグネット１５の内径寸法をＬ２、一対のサイドコア部３ｐと３ｑ間の最大間隔寸法、即ち、湾曲部３ｐｒの中央位置と湾曲部３ｑｒの中央位置間の寸法をＬ３、一対のサイドコア部３ｐと３ｑ間の最小間隔寸法、即ち、平行面を構成する対向面３ｐｆと３ｑｆ間の寸法をＬ４、コイル４の軸方向寸法をＬ５としたとき、Ｌ３＞Ｌ１＞Ｌ４＞Ｌ２，Ｌ４＝Ｌ５の関係に選定することができる。

全体のディメンションをこのような関係に選定すれば、センタコア部３ｃの長手方向寸法を最大限に利用できるとともに、センタコア部３ｃの長手方向寸法に等しい空間を確保できるため、マグネットワイヤＷの巻線工程も、汎用的な巻線装置を利用することにより、容易かつ確実に行うことができるとともに、製造コストの削減に寄与できる。加えて、マグネット１５の軸方向寸法は、コイル４の軸方向寸法Ｌ５よりも長く選定することが望ましい。

次に、本実施形態に係るロータリソレノイド１の製造方法について、図１〜図７，図９〜図１２を参照しつつ、図８に示すフローチャートに従って説明する。

なお、図９は、ステータ部Ｍｓの製作に用いて好適な巻線装置７０を示す。最初に、この巻線装置７０について説明する。巻線装置７０は、大別して、機台を兼ねる回転駆動部７１と、この回転駆動部７１から上方に突出した回転支持部７１ｓの上端に支持される回転テーブル７２とを備える。回転テーブル７２は、全体を磁性材により円柱盤状に形成し、特に、上面のテーブル面７２ｕは平坦面に形成する。

そして、テーブル面７２ｕには、凹部によるコアセット部７３を形成する。コアセット部７３は、ステータコア３における一方のサイドコア部３ｑ（又は３ｐ）を上から嵌合した際に、水平方向における位置決めが行われるように、その開口形状を選定するとともに、所定の深さに形成することにより、底部に、上下にＳＮ極が生じる保持マグネット７４を固定する。したがって、コアセット部７３の深さは、サイドコア部３ｑをセットし、保持マグネット７４に吸着された状態で、サイドコア部３ｑの上面が、テーブル面７２ｕに一致又はやや上方に位置する深さに選定する。なお、保持マグネット７４は、可動式又は電磁石等により構成することにより、吸着機能（クランプ機能）をＯＮ／ＯＦＦ可能にすることが望ましい。

また、コアセット部７３を設けるテーブル面７２ｕ上の位置は、コアセット部７３（保持マグネット７４を含む）に、サイドコア部３ｑをセットした際に、センタコア部３ｃがテーブル面７２ｕに対して直角に起立し、かつセンタコア部３ｃの中心（軸心）Ｐｃが回転テーブル７２の回転中心に一致する位置を選定する。

これにより、コアセット部７３に、ステータコア３における一方のサイドコア部３ｑをセット（収容）すれば、図９に示すように、サイドコア部３ｑは、保持マグネット７４に吸着固定されるとともに、コアセット部７３により位置決めされる。なお、点線矢印Ｄｍは、磁力線の経路を示している。

ところで、本実施形態に係るステータコア３は、サイドコア部３ｐの長手方向寸法が、５〔ｍｍ〕程度となるため、チャック等により機械的に挟んで固定することは容易でない。仮に挟んで固定したとしても保持面積が小さくなり、安定した状態では保持しにくくなるため、ステータコア３を傷付けやすいなどの弊害も生じる。本実施形態で用いる巻線装置７０は、保持マグネット７４により吸着するようにしたため、ステータコア３のサイズが小さくなっても十分な保持固定が可能になるとともに、巻線装置７０…全体の小型化や低コスト化に寄与できるなど、本実施形態に係るロータリソレノイド１の製造に用いて最適となる。

したがって、この巻線装置７０は、他の様々な形態に変更可能である。一例として、図１１は、回転テーブル７２を、プラスチック素材により形成した回転テーブル７２ｅに変更した巻線装置７０ｅを示す。この変更例では、回転テーブル７２ｅが磁路を形成しないため、コアセット部７３の中に、磁性プレート７５を収容するとともに、この磁性プレート７５の上に、二つの保持マグネットメンバ７４ｅｐ，７４ｅｎを左右に並べた保持マグネット７４ｅを収容した。二つの保持マグネットメンバ７４ｅｐ，７４ｅｎの磁極は上下反対である。これにより、二つの保持マグネットメンバ７４ｅｐ，７４ｅｎ，磁性プレート７５及びステータコア３により磁路を形成することができ、安価で軽量なプラスチック素材による回転テーブル７２ｅを用いることができる。

また、図１２は、不図示の支持機構に支持された押えブロック７６を追加した巻線装置７０ｆを示す。この変更例では、ステータコア３を上下で保持固定できるため、ステータコア３を確実かつ安定に固定できることに加え、巻回時におけるマグネットワイヤＷ（熱融着線Ｗｈ）のセンタコア部３ｃからのはみ出しを規制してコイル４の無用な型崩れを防止できるとともに、ステータコア３をコアセット部７３にセットさせる際のキャッチャーとして機能させることにより、ステータコア３を容易にコアセット部７３にセットすることができる。

具体的には、図１２に示すように、押えブロック７６の下面７６ｄに、コアセット部７３にセットしたステータコア３の上側に位置するサイドコア部３ｐに嵌合して保持するコア保持部７７を形成するとともに、このコア保持部７７の真上に位置する押えブロック７６の上面にマグネット収容部７８を設け、このマグネット収容部７８に保持マグネット７９を収容して構成した。この場合、サイドコア部３ｐの下面は、押えブロック７６の下面７６ｄに一致又はやや下方に位置するように選定するとともに、サイドコア部３ｑの上面は、回転テーブル７２の上面７２ｕに一致又はやや上方に位置するように選定する。

以上、巻線装置７０（７０ｅ，７０ｆ）におけるステータコア３の固定手段としてマグネットを用いた例を挙げたが、その他、チャック等の機械的な固定手段以外の各種固定手段が利用可能であり、例えば、吸気による吸引手段等も利用可能である。なお、図１１及び図１２において、図９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。

したがって、本実施形態に係るロータリソレノイド１を製造するに際しては、まず、ステータ製作工程により、ステータ部Ｍｓの製作を行う。ステータ部Ｍｓを製作するに際しては、予め製作したステータコア３を用意する。そして、このステータコア３を巻線装置７０のコアセット部７３にセットする（ステップＳ１）。また、不図示のワイヤ繰出部から繰り出される熱融着線Ｗｈの先端側を、ステータコア３におけるセンタコア部３ｃの巻始め位置に仮止めする。そして、不図示の熱風放出部を作動させ、熱風をセンタコア部３ｃに向けて局所的に放出（供給）する（ステップＳ２）。

次いで、巻線装置７０を作動させる（ステップＳ３）。巻線装置７０の作動により、回転テーブル７２が回転し、この回転テーブル７２にセットされたステータコア３が回転するため、不図示のワイヤ繰出部からは、適度なバックテンションが付与され、かつ繰り出し位置の制御された熱融着線Ｗｈが繰り出される（ステップＳ４）。

これにより、ステータコア３のセンタコア部３ｃに、熱融着線Ｗｈが巻回され、コイル４の製作が行われるとともに、巻回時には、熱風により熱融着線Ｗｈの融着皮膜が融解及び固化し、巻回された熱融着線Ｗｈ…同士が固着する巻線処理が行われる（ステップＳ５）。そして、設定したターン数を巻回したなら巻線処理を終了する（ステップＳ６）。以上により、図７に示すステータ部Ｍｓを製作することができる（ステップＳ７）。

また、マグネットロータ部Ｍｒを用意する。このマグネットロータ部Ｍｒは、予め、別途製作したシャフト１６にマグネット１５を組付けることにより得ることができる。即ち、円筒形のマグネット１５に、シャフト１６を挿通させるとともに、マグネット１５の大径部における外周面とマグネット１５の内周面間を、接着剤等により固定すればよい（ステップＳ８）。なお、マグネットロータ部Ｍｒは、単体として着磁が完了したマグネット１５をシャフト１６に組付ける場合を説明したが、着磁前のマグネット生地をシャフト１６に組付けて固定し、この後、シャフト１６のＤカット面を基準にして着磁を行ってもよい。この場合、特に、着磁するタイミングは、ケーシング２に組付けた後に行うことが望ましく、これにより、組立途中におけるマグネット１５に対する金属粉等の粉塵の無用な付着を有効に防止できる利点がある。このように、着磁前のマグネット生地をシャフト１６に組付け、この後、着磁する態様であっても、マグネット生地は、組立上、マグネット１５として見做すことができるため、上述した着磁が完了したマグネット１５を、シャフト１６に組付ける場合と同じ概念である。これにより、図７に示すマグネットロータ部Ｍｒを製作することができる（ステップＳ９）。

次いで、ステータ組付工程により、製作したステータ部Ｍｓをケーシング２に組付ける。この場合、まず、ケーシング２を所定の組立機にセットする（ステップＳ１０）。そして、図７に示すように、開口部２ｏからケーシング２の内部に、ステータ部Ｍｓを収容するのみで容易に組付けを行うことができる（ステップＳ１１）。この場合、ステータ部Ｍｓは、矢印Ｄ１方向に沿って開口部２ｏからケーシング２の内部に収容される。この際、ステータコア３は、ガイド凹部２１，２１により直線上をガイドされるため、容易に収容できるとともに、収容後は、係止部２２，２２に係止して停止する。これにより、ステータ部Ｍｓは、ケーシング２に設けたステータ規制部１１，１１により正確に位置決めされる。

また、ステータ部Ｍｓの収容が収容したなら、図４に示すように、リード線６１，６２とコイル４を接続する（ステップＳ１２）。この場合、リード線６１，６２の露出した導線部６１ｓ，６２ｓに、コイル４における熱融着線Ｗｈの巻始めと巻終わりのそれぞれの引出線（導線部）Ｗｈａ，Ｗｈｂを絡げ、半田付け等により接続することができる。

次いで、マグネットロータ組付工程により、用意したマグネットロータ部Ｍｒをケーシング２に組付ける（ステップＳ１３）。この場合、図７に示すように、マグネットロータ部Ｍｓを、開口部２ｏからケーシング２の内部に収容すればよい（ステップＳ１３）。この際、シャフト１６の他端側は、スペーサ５１を通してケーシング２の底板部２ｄに設けた軸受部１２に挿入する。スペーサ５１は、フッ素樹脂やＰＯＭ（ポリアセタール）等の潤滑性樹脂素材を用いてワッシャ状に形成したものである。

次いで、カバー組付工程により、用意したカバー１３をケーシング２に組付ける（ステップＳ１４）。この場合、シャフト１６の一端側は、スペーサ５１を通して、カバー１３の軸受部１４に挿入すれば、ケーシング２の開口部２ｏは、カバー１３により閉塞される。そして、カバー１３とケーシング２を熱溶着により固定する。これにより、図１〜図３に示す目的のロータリソレノイド１を製造することができる。

次に、本実施形態に係るロータリソレノイド１の動作（機能）について、図１３を参照して説明する。

本実施形態に係るロータリソレノイド１を実際に使用する際には、ケーシング２の内部又は外部に、係止によりマグネットロータ部Ｍｒの回動範囲を設定範囲Ｚｒを規制するストッパ機構１７を設けることができる。図１３は、ケーシング２の外部に設けたストッパ機構１７を一例として示す。このストッパ機構１７は、一端をシャフト１６に固定した係止レバー部を備えるとともに、係止レバー部４１の回動変位方向の両側に配し、かつ係止レバー部４１に係止して係止レバー部４１の回動変位を規制する一対のストッパ部４２，４３を備える。これにより、例示のロータリソレノイド１（マグネットロータ部Ｍｒ）は、概ね６０〔°〕の設定範囲Ｚｒに設定され、係止レバー部４１が一方のストッパ部４２に係止する第一位置と他方のストッパ部４３に係止する第二位置間を往復回動変位する機能を備える。

一方、ロータリソレノイド１は、次のように動作する。なお、例示のロータリソレノイド１は、マグネット１５が係止レバー部４１を通る径方向に着磁され、シャフト１６を境にして係止レバー部４１側にＳ極が、その反対側にＮ極が生じているものとする。また、ロータリソレノイド１から導出したリード線６１，６２は、電源部を内蔵するコントローラ６５に接続され、コイル４に対して正方向通電が行われているものとする。

したがって、この状態においては、コイル４が正方向に励磁され、図１３中、上側のサイドコア部３ｐにＳ極が発生し、下側のサイドコア部３ｑにＮ極が発生する。この結果、マグネット１５のＮ極は、Ｓ極のサイドコア部３ｐ側に吸引され、かつＮ極のサイドコア部３ｑに対して反発するとともに、マグネット１５のＳ極は、Ｎ極のサイドコア部３ｑ側に吸引され、かつＳ極のサイドコア部３ｐに対して反発する。

これにより、マグネット１５は、図１３中、時計方向へ回動変位し、係止レバー部４１がストッパ部４２に係止する第一位置で停止する。また、第一位置に停止後又はその直前に、コイル４に対する通電を解除すれば、マグネット１５のＮ極とＳ極は、近接する磁性材であるサイドコア部３ｐ，３ｑにそれぞれ吸引され、自己保持機能により第一位置の停止状態を保持する。

次いで、コントローラ６５の制御により、ロータリソレノイド１に対する通電極性を切換えれば、コイル４に対して逆方向通電が行われ、図１３中、上側のサイドコア部３ｐにＮ極が発生し、下側のサイドコア部３ｑにＳ極が発生する。この結果、マグネット１５のＮ極は、Ｓ極のサイドコア部３ｑ側に吸引され、かつＮ極のサイドコア部３ｐに対して反発するとともに、マグネット１５のＳ極は、Ｎ極のサイドコア部３ｐ側に吸引され、かつＳ極のサイドコア部３ｑに対して反発する。

これにより、マグネット１５は、図１３中、反時計方向へ回動変位し、係止レバー部４１がストッパ部４３に係止する第二位置で停止する。また、
第二位置に停止後又はその直前に、コイル４に対する通電を解除すれば、マグネット１５のＮ極とＳ極は、近接する磁性材であるサイドコア部３ｑ，３ｐにそれぞれ吸引され、自己保持機能により第二位置の停止状態を保持する。このように、ケーシング２の内部又は外部に、係止によりマグネットロータ部Ｍｒの回動範囲を設定範囲Ｚｒを規制するストッパ機構１７を設ければ、往復回動変位の出力による二位置の切換アクチュエータとして機能させることができるため、本来のロータリソレノイド１として使用できるとともに、任意の設定範囲Ｚｒを容易に設定することができる。以上、図１３は、ストッパ機構１７をケーシング２の外部に設けた一例を示したが、このストッパ機構１７は、ケーシング２の内部空間内に同様に配設してもよい。

次に、本発明の変更実施形態に係るロータリソレノイド１ｅについて、図１４を参照して説明する。

図１４に示すロータリソレノイド１ｅは、同一構成したステータ部Ｍｓ…を二つ用意し、マグネットロータ部Ｍｒに対して、左右方向（径方向Ｄｄ）の一方側に一つ目のステータ部Ｍｓを配するとともに、１８０〔°〕反対方向となる他方側に二つ目のステータ部Ｍｓを配したものである。したがって、この場合、一方のステータ部Ｍｓに対して、他方のステータ部Ｍｓの左右を反転させるとともに、一方のステータ部Ｍｓのサイドコア部３ｐ，３ｑの湾曲面３ｐｒ，３ｑｒと他方のステータ部Ｍｓのサイドコア部３ｐ，３ｑの湾曲面３ｐｒ，３ｑｒは、位置が重なり合うように相互にオーバラップさせる。このため、各ステータ部Ｍｓ…は、シャフト１６の軸方向に段違いに配される。また、基本形態のロータリソレノイド１（図１）に対して、マグネット１５は、軸方向長さをより長く形成するとともに、ケーシング２の長手方向長さをより長く形成する。

これにより、変更実施形態に係るロータリソレノイド１ｅは、基本形態のロータリソレノイド１の厚さを同一（５〔ｍｍ〕）に維持したまま、駆動力（駆動トルク）をより高めることができる。さらに、ロータリソレノイド１ｅは、複数のステータ部Ｍｓ…をシャフト１６の軸方向に段違いに配することを条件として、三つ以上のステータ部Ｍｓ…を設けて構成することも可能である。

よって、このような本実施形態に係るロータリソレノイド１，１ｅ（及びその製造方法）は、基本的な構成として、コの字形に形成したステータコア３の中間部に位置するセンタコア部３ｃにマグネットワイヤＷを巻回して製作したコイル４を有するステータ部Ｍｓと、横長の直方体形状Ｆに一体形成することにより、当該直方体形状Ｆの一面における開口部２ｏから内部にステータ部Ｍｓをガイドし、かつ所定位置Ｘｓ…で少なくともステータコア３の位置を規制可能なステータ規制部１１…を有するとともに、開口部２ｏに対向する底板部２ｄに一方の軸受部１２を有するケーシング２と、開口部２ｏを閉塞し、かつ他方の軸受部１４を有するカバー１３と、センタコア部３ｃの両側に位置する一対のサイドコア部３ｐ，３ｑ間に配するマグネット１５を一体に有し、かつ一端側が一方の軸受部１２に支持され、かつ他端側が他方の軸受部１４に支持されるマグネットロータ部Ｍｒを備えてなるため、全体の外郭形状の小型化及び薄型化、特に、厚さが５〔ｍｍ〕以下の超薄型形状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への配設やアレー化による高密度配列も可能になるなど、様々な配設スペースに対応させることができ、汎用性及び発展性を飛躍的に高めることができる。

また、マグネット１５やステータコア３の形状及び体積を考慮した合理的な磁路を構築できるため、コイル４の巻線スペースの相対的確保によりターン数を増やすことができる。この結果、必要なトルクを得るための磁束及びアンペアターンを容易に得ることができ、超薄型形状による構造であっても高い駆動トルクを確保できる。加えて、製造においても、特殊な巻線装置が不要になるなど、シンプルな製造工程の組合わせが可能になり、特に、製造自動化工程の容易化，簡略化及び低コスト化を実現できるとともに、製品の歩留まり率の向上にも寄与できる。

以上、変更例を含む好適実施形態（変更実施形態）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。

例えば、ケーシング２の内部又は外部に、係止によりマグネットロータ部Ｍｒの回動範囲を設定範囲Ｚｒを規制するストッパ機構１７を設ける構成例としては、ロータリソレノイド１の一部を兼用する構成であってもよいし、ストッパ機構１７を設けることなく、ロータリソレノイド１による切換対象側の機構における規制された範囲に直接従う態様であってもよい。さらに、ストッパ機構１７を設けることなく、一部の部品変更等によりモータとして応用することも可能である。一方、ステータコア３におけるセンタコア部３ｃの表面に絶縁塗料を塗布することによりコーティング絶縁層１８を設ける場合を示したが、絶縁塗料を塗布するとは、絶縁テープを貼付けるなど、同様の機能を発揮させる他の手段も含む概念である。また、マグネットワイヤＷとして熱融着線Ｗｈを用いた場合を示したが、熱融着線Ｗｈを使用することなく、例えば、図１２に示した巻線装置７０ｆを使用して巻線処理し、巻線処理後、固定剤を塗布するなどの方法により固定してもよい。

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。

１：ロータリソレノイド，２：ケーシング，２ｏ：開口部，２ｄ：底板部，３：ステータコア，３ｃ：センタコア部，３ｐ：サイドコア部，３ｑ：サイドコア部，３ｐｆ：対向面，３ｑｆ：対向面，３ｐｒ：湾曲面，３ｑｒ：湾曲面，４：コイル，１１…：位置決め規制部，１２：軸受部，１３：カバー，１４：軸受部，１５：マグネット，１６：シャフト，１７：ストッパ機構，１８：コーティング絶縁層，７０：巻線装置，７４：保持マグネット，（Ｓ１〜Ｓ７）：ステータ製作工程，（Ｓ１０〜Ｓ１２）：ステータ組付工程，（Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１３）：マグネットロータ組付工程，（Ｓ１４）：カバー組付工程，Ｌ１：一対のサイドコア部間の最大間隔寸法，Ｌ２：マグネットの外径寸法，Ｌ３：一対のサイドコア部間の最小間隔寸法，Ｌ４：コイルの軸方向寸法，Ｌ５：マグネットの内径，Ｄｄ：径方向，Ｆ：直方体形状，Ｍｓ：ステータ部，Ｍｒ：マグネットロータ部，Ｍｒｆ：マグネットロータ部の周面，Ｃｃ：クリアランス，Ｒ：合成樹脂素材，Ｚｒ：設定範囲，Ｗ：マグネットワイヤ，Ｗｈ：熱融着線，Ｘｓ：所定位置

Claims (12)

1. ケーシングに固定し、かつステータコアに巻回したコイルを有するステータ部及び当該ケーシングにより回動自在に支持されるマグネットロータ部を備えるロータリソレノイドであって、コの字形に形成したステータコアの中間部に位置するセンタコア部にマグネットワイヤを巻回して製作したコイルを有するステータ部と、横長の直方体形状に一体形成することにより、当該直方体形状の一面における開口部から内部に前記ステータ部をガイドし、かつ所定位置で少なくとも前記ステータコアの位置を規制可能なステータ規制部を有するとともに、前記開口部に対向する底板部に一方の軸受部を有するケーシングと、前記開口部を閉塞し、かつ他方の軸受部を有するカバーと、前記センタコア部の両側に位置する一対のサイドコア部間に配するマグネットを一体に有し、かつ一端側が前記一方の軸受部に支持され、かつ他端側が前記他方の軸受部に支持されるマグネットロータ部を備えてなることを特徴とするロータリソレノイド。
2. 前記ステータコアは、前記一対のサイドコア部における相対向する対向面に、前記マグネットロータ部の周面に対して一定のクリアランスを介して対面する湾曲面を形成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。
3. 前記マグネットの外径寸法をＬ１及び内径寸法をＬ２とし、前記一対のサイドコア部間の最大間隔寸法をＬ３及び最小間隔寸法をＬ４とし、前記コイルの軸方向寸法をＬ５としたとき、Ｌ３＞Ｌ１＞Ｌ４＞Ｌ２，Ｌ４＝Ｌ５の関係に選定してなることを特徴とする請求項２記載のロータリソレノイド。
4. 前記ステータコアは、前記センタコア部の表面に絶縁塗料を用いたコーティング絶縁層を設け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。
5. 前記ケーシング及び／又はカバーは、合成樹脂素材により一体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。
6. 前記マグネットは、シャフトの直交方向一方向に配向し、かつこの配向方向にＳ極とＮ極の２極に分割着磁した円筒形、又はシャフトの半径方向にラジアル配向し、かつこのラジアル配向にＳ極とＮ極の２極に分割着磁した円筒形に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。
7. 前記ケーシングの内部又は外部には、係止により前記マグネットロータ部の回動範囲を設定範囲に規制するストッパ機構を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。
8. ケーシングに固定し、かつステータコアに巻回したコイルを有するステータ部及び当該ケーシングにより回動自在に支持されるマグネットロータ部を備えるロータリソレノイドの製造方法であって、コの字形に形成したステータコアの中間部に位置するセンタコア部に、マグネットワイヤを巻回してコイルを製作することによりステータ部を得るステータ製作工程と、一面における開口部を有する横長の直方体形状に一体形成することにより、前記ステータ部を前記開口部から内部にガイドし、かつ所定位置で少なくとも前記ステータコアの位置を規制可能なステータ規制部を有するとともに、前記開口部に対向する底板部に一方の軸受部を有するケーシングの内部に、前記開口部から前記ステータ部を収容するステータ組付工程と、前記開口部からケーシングの内部に、マグネットを一体に有するマグネットロータ部を収容するとともに、当該マグネットロータ部の一端側を前記一方の軸受部に挿入することにより、前記マグネットを、前記センタコア部の両側に位置する一対のサイドコア部間に配するマグネットロータ組付工程と、カバーに有する他方の軸受部に、前記マグネットロータ部の他端側を挿入し、当該カバーにより前記開口部を閉塞するカバー組付工程とを具備してなることを特徴とするロータリソレノイドの製造方法。
9. 前記ステータ製作工程では、巻線装置に備える保持マグネットにより前記ステータコアを吸着固定し、このステータコアに対して前記マグネットワイヤを巻回することを特徴とする請求項８記載のロータリソレノイドの製造方法。
10. 前記センタコア部の表面に絶縁塗料を塗布することによりコーティング絶縁層を設け、このコーティング層上に、前記マグネットワイヤを直接巻回することを特徴とする請求項８又は９記載のロータリソレノイドの製造方法。
11. 前記マグネットワイヤには熱融着線を用いることを特徴とする請求項８又は９記載のロータリソレノイドの製造方法。
12. 前記マグネットロータ組付工程には、着磁前のマグネット生地を前記シャフトに組付けて固定するとともに、前記ケーシングに組付けた後に、前記シャフトのＤカット面を基準にして前記マグネット生地に着磁を行うマグネットロータ製作工程を含むことを特徴とする請求項８記載のロータリソレノイドの製造方法。

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