(57)【要約】【課題】固定コア側へ可動コアを吸引する際の電磁的な吸引力を向上させることができるソレノイド装置を提供する。【解決手段】ソレノイド装置１は、電磁コイル１１と固定コア２と可動コア３と磁性バネ４とヨーク５とを備える。可動コア３は固定コア２と軸方向Ｚに対向している。磁性バネ４は固定コア２の固定対向面部２１と可動コア３の可動対向面部３１との間に配されている。固定対向面部２１と可動対向面部３１とは、互いに軸方向Ｚに対向するとともに互いに軸方向Ｚに重なる位置に配されている。磁性バネ４は、磁性体からなり可動コア３を軸方向Ｚの固定コア２から遠ざかる側に付勢する。磁性バネ４は軸方向Ｚの可動コア３側へ向かうほど縮径する螺旋状に巻回されている。可動対向面部３１は、磁性バネ４を軸方向Ｚに投影した投影領域３１１よりも磁性バネ４から遠ざかる側に凹む凹部６を、磁性バネ４に軸方向Ｚに重ならない非投影領域３１２に有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により磁束（Φ）が発生する電磁コイル（１１）と、
前記電磁コイルの内周側に配された固定コア（２）と、
前記固定コアと前記電磁コイルの軸方向（Ｚ）に対向するよう配され、前記電磁コイルへの通電時に前記軸方向の前記固定コア側へ吸引される可動コア（３）と、
互いに前記軸方向に対向するとともに互いに前記軸方向に重なる位置に配された前記固定コアの固定対向面部（２１）と前記可動コアの可動対向面部（３１）との間に配され、磁性体からなり、前記可動コアを前記軸方向における前記固定コアから遠ざかる側に付勢する磁性バネ（４）と、
前記固定コア、前記可動コア、及び前記磁性バネと共に、前記磁束が通る磁気回路を構成するヨーク（５）と、を備え、
前記磁性バネは、前記軸方向の一方側へ向かうほど縮径する螺旋状に巻回されており、
前記固定対向面部と前記可動対向面部との少なくとも一方は、前記磁性バネを前記軸方向に投影した投影領域（２１１、３１１）よりも前記磁性バネから遠ざかる側に凹む凹部（６）を、前記磁性バネに前記軸方向に重ならない非投影領域（２１２、３１２）に有する、ソレノイド装置（１）。
【請求項２】
前記固定対向面部及び前記可動対向面部のうち、前記軸方向における前記磁性バネが縮径する側に配されたものを縮径側面部としたとき、前記縮径側面部は、前記磁性バネよりも内周側に形成された前記凹部である内周側凹部（６１）を有する、請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項３】
前記内周側凹部には、非磁性体からなる内周側スペーサ（７）が挿入されており、前記内周側スペーサは、前記内周側凹部から前記軸方向における前記磁性バネが配された側へ向かって突出する内周側突出部（７１）を有し、前記磁性バネの内周端部の内周面は、前記内周側突出部の外周側に配されている、請求項２に記載のソレノイド装置。
【請求項４】
前記固定コアは、前記固定対向面部の内周部が前記軸方向の前記可動コア側に向かって突出してなる固定突出部（２４）を有し、前記内周側突出部の外周端は、前記固定突出部の外周端よりも外周側に位置している、請求項３に記載のソレノイド装置。
【請求項５】
前記固定対向面部及び前記可動対向面部の少なくとも一方には、前記投影領域に隣接するよう前記凹部が形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のソレノイド装置。
【請求項６】
前記固定対向面部及び前記可動対向面部の少なくとも一方には、前記投影領域の全体に隣接するよう前記凹部が形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のソレノイド装置。
【請求項７】
前記固定対向面部及び前記可動対向面部のうち、前記軸方向における前記磁性バネが拡径する側に配されたものを拡径側面部としたとき、前記拡径側面部は、前記磁性バネの外周端よりも外周側に形成された前記凹部である外周側凹部（６２）を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のソレノイド装置。
【請求項８】
前記外周側凹部には、非磁性体からなる外周側スペーサ（８）が挿入されており、前記外周側スペーサは、前記外周側凹部から前記軸方向における前記磁性バネが配された側へ向かって突出する外周側突出部（８１）を有し、前記磁性バネの外周端部の外周面は、前記外周側突出部の内周側に配されている、請求項７に記載のソレノイド装置。
【請求項９】
前記磁性バネは、前記軸方向における前記可動コア側へ向かうほど縮径する螺旋状に巻回されており、前記拡径側面部は、前記固定対向面部であり、前記固定対向面部に形成された前記外周側凹部は、外周側が開放されている、請求項７又は８に記載のソレノイド装置。
【請求項１０】
前記電磁コイルを巻回する非磁性体からなるスプール（１２）を備え、前記スプールの一部は、内周側に突出するスプール突出部（１２１ａ）を備え、前記スプール突出部における前記軸方向の前記可動コアから遠ざかる側の端部は、前記外周側凹部内に配され、前記スプール突出部における前記外周側凹部から前記軸方向の前記可動コア側に突出した部位の内周面は、前記磁性バネの外周端部の外周面と対向している、請求項９に記載のソレノイド装置。
【請求項１１】
前記固定対向面部と前記可動対向面部との双方に、前記凹部が形成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のソレノイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のソレノイド装置は、固定コアと可動コアとが、電磁コイルの軸方向に互いに対向するよう配されている。そして、固定コアと可動コアとの間の空間には、可動コアを固定コアから遠ざかる側に付勢する磁性バネが配されている。電磁コイルに通電すると、固定コア、可動コア等から構成される磁気回路に磁束が流れ、電磁力により可動コアがバネのバネ力に抗して固定コア側に吸引される。
【０００３】
ここで、特許文献１に記載のソレノイド装置は、前記磁気回路における磁気抵抗を低減すべく、バネを磁性体で構成している。これにより、磁性バネが前記磁気回路の一部として作用し、前記磁気回路全体の磁気抵抗を低減させることができ、固定コア側へ可動コアを電磁的に吸引する際の吸引力を向上させることができる。
【０００４】
さらに、特許文献１に記載のソレノイド装置において、磁性バネは、軸方向の一方側へ向かうほど縮径する螺旋状に巻回された形状を有する。それゆえ、磁性バネと固定コア及び可動コアとの間に漏れ磁束が流れ、磁性バネと固定コアとの間、及び、磁性バネと可動コアとの間のそれぞれに電磁的な吸引力が発生し、見かけ上の磁性バネの反力を弱めることができる。これによっても、固定コア側へ可動コアを吸引する際の電磁的な吸引力を向上させることができる。
【０００５】
固定コア側へ可動コアを吸引する際の電磁的な吸引力を向上させることにより、電磁コイルに通電する電流値を減らして省電力化を図ったり、電磁コイルのターン数を減らして小型化を図ったりすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−１４２５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のソレノイド装置においては、磁性バネと固定コアとの間の漏れ磁束、及び、磁性バネと可動コアとの間の漏れ磁束に、軸方向に対して大きく傾斜する磁束成分が生じやすい。かかる磁束成分は、磁性バネと固定コアとの間、及び、磁性バネと可動コアとの間のそれぞれの電磁的な吸引力を向上させて見かけ上の磁性バネの反力を弱めることに寄与しにくい。それゆえ、引用文献１に記載のソレノイド装置においては、固定コア側へ可動コアを吸引する際の電磁的な吸引力を向上させる観点から改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、固定コア側へ可動コアを吸引する際の電磁的な吸引力を向上させることができるソレノイド装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、通電により磁束（Φ）が発生する電磁コイル（１１）と、
前記電磁コイルの内周側に配された固定コア（２）と、
前記固定コアと前記電磁コイルの軸方向（Ｚ）に対向するよう配され、前記電磁コイルへの通電時に前記軸方向の前記固定コア側へ吸引される可動コア（３）と、
互いに前記軸方向に対向するとともに互いに前記軸方向に重なる位置に配された前記固定コアの固定対向面部（２１）と前記可動コアの可動対向面部（３１）との間に配され、磁性体からなり、前記可動コアを前記軸方向における前記固定コアから遠ざかる側に付勢する磁性バネ（４）と、
前記固定コア、前記可動コア、及び前記磁性バネと共に、前記磁束が通る磁気回路を構成するヨーク（５）と、を備え、
前記磁性バネは、前記軸方向の一方側へ向かうほど縮径する螺旋状に巻回されており、
前記固定対向面部と前記可動対向面部との少なくとも一方は、前記磁性バネを前記軸方向に投影した投影領域（２１１、３１１）よりも前記磁性バネから遠ざかる側に凹む凹部（６）を、前記磁性バネに前記軸方向に重ならない非投影領域（２１２、３１２）に有する、ソレノイド装置（１）にある。
【発明の効果】
【００１０】
前記態様のソレノイド装置において、固定対向面部と可動対向面部との少なくとも一方は、磁性バネを軸方向に投影した投影領域よりも磁性バネから遠ざかる側に凹む凹部を、磁性バネに軸方向に重ならない非投影領域に有する。それゆえ、固定対向面部と可動対向面部との少なくとも一方の投影領域と、磁性バネとの間に形成される漏れ磁束の軸方向の成分を増加させやすい。これにより、磁性バネと固定コア及び可動コアの少なくとも一方との間の電磁的な吸引力を向上させ、見かけ上の磁性バネの反力を弱めることができる。その結果、固定コア側へ可動コアを吸引する際の電磁的な吸引力を向上させることができる。この電磁的な吸引力を向上させる効果は、特に、磁性バネと、凹部が形成された固定コア及び可動コアの少なくとも一方との間のギャップが小さい領域において得ることができる。この仕組みの詳細は、後述する。
【００１１】
以上のごとく、前記態様によれば、固定コア側へ可動コアを吸引する際の電磁的な吸引力を向上させることができるソレノイド装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１における、ソレノイド装置の断面図。
【図２】実施形態１における、第二ヨーク、可動コア、及びシャフトを、固定コア側から見た図。
【図３】実施形態１における、ソレノイド装置の斜視図。
【図４】実施形態１における、磁性バネの斜視図。
【図５】実施形態１における、電磁コイルに通電を開始した直後に生じる磁束の様子を示すソレノイド装置の断面図。
【図６】実施形態１における、電磁的な吸引力により、可動コアが固定コア側に吸引されている様子を示すソレノイド装置の断面図。
【図７】比較形態における、可動コアと磁性コアとの間の漏れ磁束の様子を説明するための模式図。
【図８】実施形態１における、可動コアと磁性コアとの間の漏れ磁束の様子を説明するための模式図。
【図９】電磁コイルに流れる電流の向きが図７の構成と逆になった場合の比較形態における、可動コアと磁性コアとの間の漏れ磁束の様子を説明するための模式図。
【図１０】電磁コイルに流れる電流の向きが図８の構成と逆になった場合の実施形態１における、可動コアと磁性コアとの間の漏れ磁束の様子を説明するための模式図。
【図１１】実施形態１における、可動コアが固定コア側に完全に吸引された状態を示す、ソレノイド装置の断面図。
【図１２】実施形態２における、ソレノイド装置の断面図。
【図１３】実施形態３における、ソレノイド装置の断面図。
【図１４】実施形態４における、ソレノイド装置の断面図。
【図１５】実施形態５における、ソレノイド装置の断面図。
【図１６】実施形態５における、第二ヨーク、可動コア、及びシャフトを、固定コア側から見た図。
【図１７】実施形態５における、可動コアが固定コア側に完全に吸引された状態を示す、ソレノイド装置の断面図。
【図１８】実施形態６における、ソレノイド装置の断面図。
【図１９】実施形態７における、ソレノイド装置の断面図。
【図２０】実施形態８における、ソレノイド装置の断面図。
【図２１】実施形態９における、ソレノイド装置の断面図。
【図２２】実施形態１０における、ソレノイド装置の断面図。
【図２３】実施形態１１における、ソレノイド装置の断面図。
【図２４】実施形態１２における、ソレノイド装置の断面図。
【図２５】実施形態１３における、ソレノイド装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施形態１）
ソレノイド装置の実施形態につき、図１〜図１１を用いて説明する。
本実施形態のソレノイド装置１は、図１、図３に示すごとく、電磁コイル１１と固定コア２と可動コア３と磁性バネ４とヨーク５とを備える。図５、図６、図１１に示すごとく、電磁コイル１１は、通電により磁束Φを発生させる。
【００１４】
図１に示すごとく、固定コア２は、電磁コイル１１の内周側に配されている。可動コア３は、固定コア２と電磁コイル１１の軸方向Ｚに対向するよう配されている。図１１に示すごとく、可動コア３は、電磁コイル１１への通電時に電磁コイル１１の軸方向Ｚの固定コア２側へ吸引される。
【００１５】
以後、電磁コイル１１の軸方向Ｚを、Ｚ方向という。また、Ｚ方向の一方側であって、固定コア２に対する可動コア３側をＺ１側といい、その反対側をＺ２側という。また、電磁コイル１１の径方向を、単に径方向という。
【００１６】
図１に示すごとく、磁性バネ４は、固定コア２の固定対向面部２１と可動コア３の可動対向面部３１との間に配されている。ここで、固定コア２の固定対向面部２１と可動コア３の可動対向面部３１とは、互いにＺ方向に対向するとともに互いにＺ方向に重なる位置に配されている。磁性バネ４は、磁性体からなり、可動コア３をＺ方向における固定コア２から遠ざかる側に付勢する。
【００１７】
図５、図６、図１１に示すごとく、ヨーク５は、固定コア２、可動コア３、及び磁性バネ４と共に、磁束Φが通る磁気回路を構成する。図１、図４に示すごとく、磁性バネ４は、Ｚ方向のＺ１側へ向かうほど縮径する螺旋状に巻回されている。可動対向面部３１は、磁性バネ４をＺ方向に投影した投影領域３１１よりも磁性バネ４から遠ざかる側に凹む凹部６を、磁性バネ４にＺ方向に重ならない非投影領域３１２に有する。
以後、本実施形態につき詳説する。
【００１８】
本実施形態において、ソレノイド装置１は、図示しないスイッチ部を備えた電磁継電器に用いることができる。すなわち、ソレノイド装置１は、可動コア３の進退動作によって、スイッチ部を開閉するよう構成することができる。
【００１９】
電磁継電器は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される車載用の電磁継電器とすることができる。電磁継電器のスイッチ部は、例えばバッテリとインバータとの間に電気的に接続される。インバータは、バッテリから供給される直流電力を三相交流電力に変換し、三相交流モータへ供給するものである。
【００２０】
図１に示すごとく、電磁コイル１１は、Ｚ方向に伸びる巻回軸を中心に巻回されており、略円筒形状を呈している。図５、図６、図１１に示すごとく、電磁コイル１１に通電することにより、電磁コイル１１の周囲の固定コア２、ヨーク５、可動コア３及び磁性バネ４から構成される磁気回路に磁束Φが流れる。
【００２１】
図１に示すごとく、電磁コイル１１は、スプール１２に巻回されている。スプール１２は、電気的絶縁性を有する非磁性体の樹脂等からなる。スプール１２は、電磁コイル１１に対して、内周側及びＺ方向の両側から対向するよう形成されている。スプール１２の内周側に固定コア２が配置されている。
【００２２】
図１に示すごとく、固定コア２は、略円柱状を呈している。固定コア２は、強磁性体である。固定コア２の軸方向は、Ｚ方向と一致している。固定コア２の外径は、スプール１２の内径と同等であり、固定コア２の外周面とスプール１２の内周面とは、微小空間を介して近接対向している、或いは当接している。
【００２３】
図１に示すごとく、固定コア２は、Ｚ方向に貫通するよう形成された固定挿入穴２２を有する。固定挿入穴２２には、後述のシャフト１３のＺ２側の部位が挿入されている。
【００２４】
固定コア２のＺ２側端部には、Ｚ２側に突出する小径突出部２３が形成されている。小径突出部２３は、固定コア２における小径突出部２３のＺ１側に隣接する部位よりも、外径が小さくなっている。小径突出部２３は、ヨーク５に形成された底壁穴５１１ａに挿入されている。
【００２５】
ヨーク５は、強磁性体である。図１、図３に示すごとく、ヨーク５は、第一ヨーク５１と第二ヨーク５２とを組み合わせてなる。
【００２６】
図１、図３に示すごとく、第一ヨーク５１の全体は、Ｕ字状に形成されている。第一ヨーク５１は、電磁コイル１１をＺ２側から覆うよう形成された底壁５１１と、底壁５１１におけるＺ方向に直交するＸ方向の両端縁のそれぞれからＺ１側に立設されるとともに、Ｘ方向の両側から電磁コイル１１を覆う一対の側壁５１２とを有する。なお、以後、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する方向をＹ方向という。
【００２７】
図１、図３に示すごとく、底壁５１１は、矩形板状に形成されており、Ｚ方向に厚みを有する。Ｚ方向から見たときの底壁５１１の中央には、底壁５１１をＺ方向に貫通する前述の底壁穴５１１ａが形成されている。図１に示すごとく、固定コア２の小径突出部２３は、底壁穴５１１ａからヨーク５のＺ１側に突出している。
【００２８】
図１、図３に示すごとく、側壁５１２は、Ｘ方向に厚みを有する矩形板状に形成されている。一対の側壁５１２は、互いにＸ方向に対向している。
【００２９】
図３に示すごとく、側壁５１２のＺ１側端部には、Ｙ方向の中央がＺ２側に凹んだ第一係合部５１２ａが形成されている。第一係合部５１２ａに第二ヨーク５２が係合している。
【００３０】
図１、図３に示すごとく、第二ヨーク５２は、電磁コイル１１をＺ１側から覆うよう形成されている。第二ヨーク５２は、Ｚ方向に厚みを有する板状に形成されている。
【００３１】
図３に示すごとく、第二ヨーク５２のＸ方向の両端部には、Ｙ方向の中央がＸ方向の固定コア２から離れる側に突出した第二係合部５２１が形成されている。第二係合部５２１は、第一ヨーク５１の第一係合部５１２ａに挿入されるとともに第一係合部５１２ａに接合されている。
【００３２】
図２に示すごとく、Ｚ方向から見たときの第二ヨーク５２の中央部には、Ｚ方向に貫通する円形のヨーク開口部５２２が形成されている。ヨーク開口部５２２は、固定コア２のＺ１側に形成されている。
【００３３】
図１、図３に示すごとく、第二ヨーク５２におけるヨーク開口部５２２の周囲には、その外周側よりもＺ２側に後退したヨーク後退部５２３が環状に形成されている。図１１に示すごとく、ヨーク後退部５２３のＺ１側の空間は、固定コア２側に吸引された可動コア３の外周端部３３が収まるよう構成されている。以後、可動コア３が固定コア２側に吸引され、可動コア３の外周端部３３がヨーク後退部５２３に当接した状態を、可動コア３が固定コア２に完全に吸引された状態、ということもある。
【００３４】
図１、図３に示すごとく、可動コア３は、円盤状に形成されている。図１に示すごとく、可動コア３は、電磁コイル１１が非通電状態にあるとき、ヨーク開口部５２２の内側空間を介して固定コア２にＺ方向に対向するよう配されており、可動コア３の外周端部３３とヨーク５のヨーク後退部５２３との間にはギャップＧが形成されている。
【００３５】
図１に示すごとく、可動コア３の外径は、ヨーク開口部５２２の内径よりも大きい。また、可動コア３の外径は、第二ヨーク５２のヨーク後退部５２３の外径と同等である。
【００３６】
図１に示すごとく、可動コア３は、外周端部３３から内周側に、Ｚ２側に突出する可動突出部３０を有する。可動突出部３０の外径は、ヨーク開口部５２２の内径よりも小さい。
【００３７】
図１に示すごとく、可動突出部３０のＺ２側の面である可動底面３１０は、固定コア２のＺ１側の面である固定天面２１０にＺ方向に対向している。可動底面３１０は、可動底面３１０の外周端を除く部位が、固定天面２１０の全面にＺ方向に重なる位置に配されている。すなわち、可動底面３１０の外周端は、固定天面２１０よりも外周側に形成されており、Ｚ方向において固定天面２１０に重ならない位置に配されている。
【００３８】
そして、前述のごとく、固定コア２の固定対向面部２１と可動コア３の可動対向面部３１とは、互いにＺ方向に対向するとともに互いにＺ方向に重なる位置に配されている。本実施形態において、前述の固定対向面部２１は、固定天面２１０であり、前述の可動対向面部３１は、可動底面３１０の外周端を除く部位である。
【００３９】
図１に示すごとく、可動対向面部３１に、周囲よりもＺ１側に凹んだ凹部６が形成されている。凹部６は、可動対向面部３１における磁性バネ４にＺ方向に重ならない非投影領域３１２に形成されている。凹部６は、磁性バネ４を可動対向面部３１に投影した投影領域３１１のうちの当該凹部６に隣接する部位よりもＺ１側に凹むよう形成されている。本実施形態において、凹部６の中には部材が配されておらず、凹部６の中は空隙になっている。
【００４０】
なお、電磁コイル１１に電流を流していない状態と、可動コア３が固定コア２に完全に吸引された状態とにおいて、投影領域３１１や非投影領域３１２の形成範囲が、若干変更される場合が想定される。この場合において、投影領域３１１とは、可動コア３が固定コア２側に完全に吸引された状態において、磁性バネ４を可動対向面部３１にＺ方向に投影した領域を表すものとする。また、非投影領域３１２とは、可動コア３が固定コア２側に完全に吸引された状態の、可動対向面部３１における磁性バネ４にＺ方向に重ならない領域を表すものとする。
【００４１】
図１に示すごとく、凹部６は、投影領域３１１に隣接するよう形成されている。固定対向面部２１及び可動対向面部３１のうち、Ｚ方向における磁性バネ４が縮径する側（すなわちＺ１側）に配された可動対向面部３１は、磁性バネ４よりも内周側に形成された凹部６である内周側凹部６１を備える。径方向において、内周側凹部６１は、磁性バネ４の内周端部（すなわちＺ１側端部）に内周側から隣接するよう形成されている。図２に示すごとく、内周側凹部６１は、電磁コイル１１の巻回軸を中心とした円環状に形成されている。なお、便宜上、図２において内周側凹部６１にハッチングを施している。
【００４２】
図１、図３に示すごとく、Ｚ方向から見たときの可動コア３の中央には、Ｚ方向に貫通する可動挿入穴３２が形成されている。可動挿入穴３２に、非磁性体からなるシャフト１３が挿入されている。
【００４３】
図１、図３に示すごとく、シャフト１３は、Ｚ方向に長尺な円柱状に形成されている。本実施形態において、シャフト１３は可動挿入穴３２に圧入されている。これにより、シャフト１３が可動コア３に対して固定されている。
【００４４】
図１に示すごとく、シャフト１３には、外周側に突出するシャフト突出部１３１が形成されている。シャフト突出部１３１は、可動突出部３０の可動底面３１０の内周端に当接しており、これにより、Ｚ方向におけるシャフト１３と可動コア３との位置決めがなされている。
【００４５】
図１に示すごとく、シャフト１３のＺ２側の部位は、固定コア２の固定挿入穴２２に、挿入されている。シャフト１３は、可動コア３に対して固定されている一方、固定コア２の固定挿入穴２２に対しては、Ｚ方向に進退可能となっている。可動コア３の可動対向面部３１と固定コア２の固定対向面部２１との間に、磁性バネ４が配されている。
【００４６】
図１、図４に示すごとく、磁性バネ４は、強磁性体の板バネ部材を、当該板バネ部材の厚さ方向が磁性バネ４の径方向と一致するように螺旋状に巻回してなる。すなわち、磁性バネ４は、いわゆる竹の子ばねである。磁性バネ４は、Ｚ１側に向かうほど縮径する螺旋状に巻回されている。
【００４７】
磁性バネ４の内周端のＺ１側の端面は、可動対向面部３１における内周側凹部６１の外周側に隣接する部位に溶接等により接合されている。また、磁性バネ４の外周端部（すなわちＺ２側端部）の外径は、固定コア２の外径と同等である。そして、Ｚ方向から見たとき、磁性バネ４の外周端部の外周面は、固定コア２の外周面と略同位置に形成されている。
【００４８】
磁性バネ４は、電磁コイル１１が通電状態にあるときも非通電状態にあるときも、弾性変形していない自由状態よりもＺ方向に圧縮された状態で、固定対向面部２１と可動対向面部３１との間に配されている。これにより、磁性バネ４は、可動コア３をＺ１側に向かって付勢している。図１に示すごとく、電磁コイル１１が非通電状態にあるとき、可動コア３は、磁性バネ４からの付勢力により、ヨーク開口部５２２よりもＺ１側に配され、第二ヨーク５２のヨーク後退部５２３との間にギャップＧが形成される。
【００４９】
次に、図５〜図１１に示すごとく、電磁コイル１１への通電により形成される磁束Φ、及びソレノイド装置１の動作につき説明する。
【００５０】
図５に示すごとく、電磁コイル１１に通電すると、固定コア２、ヨーク５、ギャップＧ、可動コア３、磁性バネ４を含む磁気回路に磁束Φが形成される。これにより、ギャップＧを挟む可動コア３とヨーク５との間にＺ方向の磁気的な吸引力が発生し、可動コア３が固定コア２側に吸引される。
【００５１】
また、図５に示すごとく、磁性バネ４を通る磁束Φは、磁性バネ４の長手方向に沿って螺旋状に形成される。ここで、磁性バネ４は、その長手方向に直交する断面積が比較的小さく、磁気飽和しやすい。
【００５２】
磁性バネ４が磁気飽和すると、磁性バネ４と固定コア２との間、及び磁性バネ４と可動コア３との間に漏れ磁束Φａが発生する。この漏れ磁束Φａによって、固定コア２と磁性バネ４との間、及び磁性バネ４と可動コア３との間に吸引力が発生する。
【００５３】
ここで、漏れ磁束Φａは、磁性バネ４における固定コア２に近い部位と固定コア２との間、及び磁性バネ４における可動コア３に近い部位と可動コア３との間に多く形成される。そのため、磁性バネ４における固定コア２に近い部位と固定コア２との間、及び磁性バネ４における可動コア３に近い部位と可動コア３との間において、漏れ磁束Φａによる吸引力も大きくなる。
【００５４】
図５の状態から例えば図６の状態になるよう、可動コア３が固定コア２側へ引き寄せられると、磁性バネ４の各部と固定コア２及び可動コア３のそれぞれとの間のＺ方向の長さが縮まる。そのため、可動コア３が固定コア２側へ引き寄せられるにつれて、漏れ磁束Φａによる吸引力が次第に大きくなる。漏れ磁束Φａによる吸引力により、磁性バネ４にＺ方向に縮もうとする力が生じ、見かけ上の磁性バネ４の反力が弱まる（すなわち見かけ上の磁性バネ４のバネ定数が下がる）。換言すると、固定コア２に対する可動コア３の吸引力が増加する。
【００５５】
さらに、本実施形態においては、可動対向面部３１における非投影領域３１２に凹部６が形成されている。それゆえ、可動対向面部３１から流出して磁性バネ４に流入する磁束Φの、Ｚ方向の成分を大きくすることができる。このことに関し、図７を用いて説明する。
【００５６】
ここで、図７に示すごとく、本実施形態と基本構成を同様としつつ、固定コア２及び可動コア３の双方に凹部が形成されていない形態を、比較形態とする。すなわち、比較形態は、可動対向面部３１の全体が、Ｚ方向に直交する平面状に形成されている。また、比較形態における本実施形態の凹部６が形成された領域と同じ領域を、想定凹部領域９６と定義する。
【００５７】
まず、電磁コイル１１への流れる電流の向きが、図６に示す向きである場合について説明する。この場合、漏れ磁束Φａは、可動コア３から磁性バネ４に流入する向きに生じる。
【００５８】
図７に示すごとく、可動対向面部３１の全体が平面状に形成された比較形態の場合、磁性バネ４と可動コア３との間のギャップを通る漏れ磁束Φｂは、磁気回路全体の磁気抵抗を小さくすべく、磁性バネ４を起点とした略放射状に形成される。それゆえ、図７に示すごとく、磁性バネ４と可動コア３との間の漏れ磁束Φｂには、想定凹部領域９６から磁性バネ４に向かい、Ｚ方向に対して大きく傾斜したものが形成されやすい。
【００５９】
一方、図８に示すごとく、本実施形態において、漏れ磁束Φａは、内側の磁気抵抗が大きい凹部６を避けるような経路を通る。そのため、漏れ磁束Φａは、可動対向面部３１の投影領域３１１から、磁性バネ４にＺ方向に沿って形成されやすくなる。それゆえ、可動コア３と磁性バネ４との間に形成される漏れ磁束ΦａのＺ方向の成分が大きくなり、可動コア３と磁性バネ４との間の電磁的な吸引力が大きくなる。
【００６０】
また、図６の構成に対して、電磁コイル１１に流れる電流の向きが逆向きである場合について説明する。この場合、磁気回路に形成される磁束Φの向きも反転し、磁性バネ４と可動コア３との間の漏れ磁束は、磁性バネ４から可動コア３に向かって形成される。
【００６１】
この場合においても、磁性バネ４と可動コア３との間のギャップを通る漏れ磁束Φｂは、磁気回路全体の磁気抵抗を小さくすべく、磁性バネ４を起点とした略放射状に形成される。それゆえ、図９に示すごとく、磁性バネ４と可動コア３との間の漏れ磁束Φｂには、磁性バネ４から可動コア３の想定凹部領域９６に向かい、Ｚ方向に対して大きく傾斜した向きのものが形成されやすい。
【００６２】
一方、図１０に示すごとく、本実施形態においては、漏れ磁束Φａは、内側の磁気抵抗が大きい凹部６を避けるような経路を通る。そのため、漏れ磁束Φａは、磁性バネ４から、可動対向面部３１の投影領域３１１にＺ方向に沿って形成されやすくなる。それゆえ、可動コア３と磁性バネ４との間に形成される漏れ磁束ΦａのＺ方向の成分が大きくなり、可動コア３と磁性バネ４との間の電磁的な吸引力が大きくなる。以上、説明した仕組みにより、固定コア２側へ可動コア３を吸引する際の電磁的な吸引力を向上させることができる。
【００６３】
そして、図１１に示すごとく、可動コア３が固定コア２側に完全に吸引された状態においては、可動コア３の外周端部３３が、ヨーク後退部５２３に当接する。この状態においては、磁性バネ４のＺ１側の面の全体が可動コア３の可動対向面部３１と当接又は近接対向するとともに、磁性バネ４のＺ２側の面の全体が固定コア２の固定対向面部２１と当接又は近接対向する。つまり、磁性バネ４を構成する板バネ部材のＺ方向の幅は、可動コア３が固定コア２側に完全に吸引された状態における可動対向面部３１と固定対向面部２１とのＺ方向の長さと同等である。可動コア３が固定コア２側に完全に吸引された状態において、磁束Φは、磁性バネ４をＺ方向に沿って流れる。
【００６４】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態のソレノイド装置１において、可動対向面部３１は、磁性バネ４をＺ方向に投影した投影領域３１１よりも磁性バネ４から遠ざかる側に凹む凹部６を、磁性バネ４にＺ方向に重ならない非投影領域３１２に有する。それゆえ、前述のように、可動対向面部３１の投影領域３１１と、磁性バネ４との間に形成される漏れ磁束ΦａのＺ方向の成分を増加させやすい。これにより、磁性バネ４と可動コア３との間の電磁的な吸引力を向上させ、見かけ上の磁性バネ４の反力を弱めることができ、固定コア２側へ可動コア３を吸引する際の電磁的な吸引力を向上させることができる。この電磁的な吸引力を向上させる効果は、特に、磁性バネ４と、凹部６が形成された固定コア２及び可動コア３の少なくとも一方との間のギャップが小さい領域において得ることができる。その結果、電磁コイル１１に通電する電流値を減らして省電力化を図ったり、電磁コイル１１のターン数を減らして小型化を図ったりすることが可能となる。
【００６５】
また、固定対向面部２１及び可動対向面部３１のうち、Ｚ方向における磁性バネ４が縮径する側（Ｚ１側）に配された可動対向面部３１は、磁性バネ４よりも内周側に形成された凹部６である内周側凹部６１を有する。それゆえ、内周側凹部６１と磁性バネ４との位置関係の調整が容易であり、内周側凹部６１を確実に非投影領域３１２に形成しやすい。また、磁性バネ４は、内周端部周辺が可動対向面部３１に近いため、磁性バネ４の内周端部の内周側に内周側凹部６１を形成することにより、磁性バネ４の内周端部周辺と可動コア３との間の磁束ΦのＺ方向成分を増やしやすい。前述のごとく、磁性バネ４の内周端部周辺は、可動コア３に近く、磁性バネ４の内周端部周辺と可動コア３との間の領域は、漏れ磁束Φａが多く形成されやすく、漏れ磁束Φａによる吸引力が大きくなる領域である。そのため、かかる領域における漏れ磁束ΦａのＺ方向成分を増やすことにより、可動コア３と磁性バネ４との間の吸引力を確保し、見かけ上の磁性バネ４の反力を一層弱めやすい。これによって、固定コア２側へ可動コア３を吸引する際の電磁的な吸引力を、一層向上させることができる。
【００６６】
また、可動対向面部３１には、投影領域３１１に隣接するよう凹部６が形成されている。それゆえ、可動対向面部３１と磁性バネ４との間に形成される漏れ磁束Φａが、Ｚ方向に一層まっすぐ形成されやすい。これにより、可動コア３と磁性バネ４との間の吸引力を確保し、見かけ上の磁性バネ４の反力を一層弱めやすく、固定コア２側へ可動コア３を吸引する際の電磁的な吸引力を、一層向上させることができる。
【００６７】
以上のごとく、本実施形態によれば、固定コア側へ可動コアを吸引する際の電磁的な吸引力を向上させることができるソレノイド装置を提供することができる。
【００６８】
（実施形態２）
本実施形態は、図１２に示すごとく、実施形態１と基本構造を同様としつつ、内周側凹部６１に非磁性体からなる内周側スペーサ７を挿入した実施形態である。
【００６９】
内周側スペーサ７は、内周側凹部６１からＺ方向における磁性バネ４が配された側（Ｚ２側）へ向かって突出する内周側突出部７１を有する。磁性バネ４の内周端部の内周面は、内周側突出部７１の外周側に配されている。本実施形態において、磁性バネ４の内周端部の内周面は、内周側突出部７１の外周面に当接している。
【００７０】
内周側スペーサ７は、円環状に形成されており、内周側凹部６１の全体に挿入されている。内周側スペーサ７は、その周方向に直交する断面形状が、Ｚ方向に長尺な長方形状を呈している。内周側スペーサ７は、そのＺ方向のＺ２側の部位が、内周側凹部６１からＺ２側に突出した内周側突出部７１となっている。そして、内周側突出部７１の外周面に、磁性バネ４の内周端部における内周面のＺ１側端部が径方向に当接している。
【００７１】
本実施形態において、磁性バネ４の内周端部は、内周側スペーサ７の内周側突出部７１に径方向に弾性接触している。すなわち、磁性バネ４は、自由状態よりも内周端部が若干径方向に拡径された状態で内周側スペーサ７の内周側突出部７１に当接しており、磁性バネ４の内周端部における内周側への弾性力が、内周側突出部７１に作用している。
【００７２】
その他は、実施形態１と同様である。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００７３】
本実施形態において、内周側凹部６１には、非磁性体からなる内周側スペーサ７が挿入されている。内周側スペーサ７は、内周側凹部６１からＺ方向における磁性バネ４が配された側へ向かって突出する内周側突出部７１を有する。磁性バネ４の内周端部の内周面は、内周側突出部７１の外周側に配されている。それゆえ、磁性バネ４の内周端部の位置決めを内周側凹部６１に挿入された内周側スペーサ７によって行うことができる。また、内周側凹部６１に配された内周側スペーサ７は非磁性体からなるため、内周側凹部６１に内周側スペーサ７を配しても内周側凹部６１に磁束が流れ難い。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００７４】
（実施形態３）
本実施形態は、図１３に示すごとく、基本構造を実施形態２と同様としつつ、固定コア２の形状を変更した実施形態である。
【００７５】
固定コア２は、固定対向面部２１の内周部がＺ方向の可動コア３側に向かって突出してなる固定突出部２４を有する。内周側突出部７１の外周端は、固定突出部２４の外周端よりも外周側に位置している。そして、実施形態２と同様、磁性バネ４の内周端部の内周面は、内周側スペーサ７の内周側突出部７１の外周面に当接しており、磁性バネ４の内周端は、固定突出部２４の外周端よりも外周側に位置決めされている。
【００７６】
固定突出部２４のＺ方向の長さは、可動コア３が固定コア２に完全に吸引された状態における、Ｚ方向における内周側スペーサ７と固定対向面部２１における固定突出部２４を除く部位との間の長さよりも長く形成されている。これにより、可動コア３が固定コア２に完全に吸引された状態においても、内周側スペーサ７が固定突出部２４に衝突しないようにしている。
【００７７】
固定突出部２４の内周部にも、シャフト１３を挿入する固定挿入穴２２が形成されている。そして、固定突出部２４は、シャフト１３の外周面に沿うよう形成されている。これにより、固定突出部２４は、シャフト１３の傾きを抑制している。
その他は、実施形態２と同様である。
【００７８】
本実施形態においては、固定コア２は、固定対向面部２１の内周部がＺ方向の可動コア３側に向かって突出してなる固定突出部２４を有する。それゆえ、シャフト１３がＺ方向に対して傾斜することを防止することができる。さらに、内周側突出部７１の外周端は、固定突出部２４の外周端よりも外周側に位置している。そして、磁性バネ４の内周端部の内周面は、内周側スペーサ７の内周側突出部７１の外周面に当接している。これにより、磁性バネ４の内周端は、固定突出部２４の外周端よりも外周側に位置している。それゆえ、可動コア３が固定コア２側に完全に吸引された状態においても、磁性バネ４が固定突出部２４に干渉することを防ぐことができる。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する、
【００７９】
（実施形態４）
本実施形態は、図１４に示すごとく、実施形態３に対して、ソレノイド装置１における磁性バネ４の位置決め手段を変更した実施形態である。
【００８０】
可動コア３の可動対向面部３１は、磁性バネ４の内周端部の内周面から内周側の全領域に内周側凹部６１が形成されている。内周側凹部６１の内周端は、可動挿入穴３２に連通している。そして、内周側凹部６１に、シャフト１３のシャフト突出部１３１が挿入されている。本実施形態においては、シャフト突出部１３１は内周側凹部６１に圧入されている。
【００８１】
本実施形態においても、内周側凹部６１の外周端は、固定突出部２４の外周端よりも外周側に位置している。そして、シャフト突出部１３１のＺ２側端部は、内周側凹部６１からＺ２側に突出している。シャフト突出部１３１における内周側凹部６１からＺ２側に突出した部位に、磁性バネ４の内周端部の内周面が径方向に弾性接触している。
その他は、実施形態３と同様である。
【００８２】
本実施形態においては、シャフト突出部１３１における内周側凹部６１からＺ２側に突出した部位に、磁性バネ４の内周端部の内周面が径方向に当接している。それゆえ、シャフト突出部１３１によって、磁性バネ４の内周端位置を、固定突出部２４の外周端よりも外周端に位置決めすることができる。それゆえ、可動コア３が固定コア２側に完全に吸引された状態において、磁性バネ４が固定突出部２４に干渉することを、簡素な構造で防ぐことができる。
その他、実施形態３と同様の作用効果を有する。
【００８３】
（実施形態５）
本実施形態は、図１５〜図１７に示すごとく、実施形態１に対して、可動対向面部３１における凹部６の形成範囲を変更した実施形態である。
【００８４】
図１５、図１６に示すごとく、可動対向面部３１には、投影領域３１１の全体に隣接するよう凹部６が形成されている。本実施形態においては、可動対向面部３１には、可動対向面部３１の非投影領域３１２の全体に、凹部６が形成されている。換言すると、可動対向面部３１は、投影領域３１１が、それ以外の部位（すなわち非投影領域３１２）よりもＺ２側に突出した可動側凸部３１３を備える。図１６に示すごとく、可動側凸部３１３は、可動対向面部３１において略渦巻形状に形成される。なお、便宜上、図１６において可動側凸部３１３にハッチングを施している。
【００８５】
図１７に示すごとく、可動コア３が固定コア２側に完全に吸引された状態において、磁性バネ４のＺ１側の端面の略全体は、可動対向面部３１の可動側凸部３１３のＺ２側の面の略全体に当接するよう構成されている。
その他は、実施形態１と同様である。
【００８６】
本実施形態においては、可動対向面部３１には、投影領域３１１の全体に隣接するよう凹部６が形成されている。それゆえ、磁性バネ４の各部と、可動コア３との間に形成される漏れ磁束のＺ方向の成分を増やすことができる。それゆえ、磁性バネ４と可動コア３との間の吸引力を確保しやすく、見かけ上の磁性バネ４の反力を一層弱めることができる。これによって、固定コア２側へ可動コア３を吸引する際の電磁的な吸引力を、一層向上させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００８７】
（実施形態６）
本実施形態は、図１８に示すごとく、固定コア２の固定対向面部２１に凹部６を形成した実施形態である。
【００８８】
凹部６は、固定対向面部２１における、磁性バネ４にＺ方向に重ならない非投影領域２１２に形成されている。固定対向面部２１及び可動対向面部３１のうち、Ｚ方向における磁性バネ４が拡径する側（Ｚ２側）に配された固定対向面部２１は、磁性バネ４の外周端よりも外周側に形成された凹部６である外周側凹部６２を有する。
【００８９】
本実施形態において、外周側凹部６２は、磁性バネ４の外周端部（Ｚ２側端部）に外周側から隣接するよう形成されている。外周側凹部６２は、固定コア２の最外周部に形成されている。そして、外周側凹部６２は、外周側が開放されている。すなわち、外周側凹部６２は、外周コアの外周面のＺ１側端部が、内周側に凹むよう形成されている。外周側凹部６２は、電磁コイル１１の巻回軸を中心とした円環状に形成されている。
【００９０】
外周側凹部６２には、非磁性体からなる外周側スペーサ８が挿入されている。外周側スペーサ８は、外周側凹部６２からＺ方向における磁性バネ４が配された側（Ｚ１側）へ向かって突出する外周側突出部８１を有する。磁性バネ４の外周端部の外周面は、外周側突出部８１の内周側に配されている。本実施形態において、磁性バネ４の外周端部の外周面は、外周側突出部８１の内周面に当接している。
【００９１】
外周側スペーサ８は、円環状に形成されており、外周側凹部６２の全体に挿入されている。外周側スペーサ８は、その周方向に直交する断面形状が、Ｚ方向に長尺な長方形状を呈している。外周側スペーサ８は、そのＺ方向のＺ１側の部位が、外周側凹部６２からＺ１側に突出した外周側突出部８１となっている。そして、外周側突出部８１の内周面に、磁性バネ４の外周端部における外周面のＺ２側端部が径方向に当接している。
【００９２】
本実施形態において、磁性バネ４の外周端部は、外周側スペーサ８の外周側突出部８１に径方向に弾性接触している。すなわち、磁性バネ４は、自由状態よりも外周端部が若干径方向に圧縮された状態で外周側スペーサ８の外周側突出部８１に当接しており、磁性バネ４の外周端部における外周側への弾性力が、外周側突出部８１に作用している。
【００９３】
外周側スペーサ８の外径は、固定コア２における凹部６のＺ２側に隣接する部位の外径と同等である。これにより、外周側スペーサ８の外周面と固定コア２の外周面とは略面一に形成されている。そして、外周側スペーサ８の外周面は、電磁コイル１１のスプール１２の内周面に当接又は近接対向している。
【００９４】
本実施形態において、可動コア３の可動対向面部３１は、Ｚ方向に直交する平面状に形成されており、凹凸は形成されていない。
その他は、実施形態１と同様である。
【００９５】
本実施形態において、固定対向面部２１及び可動対向面部３１のうち、Ｚ方向における磁性バネ４が拡径する側（Ｚ２側）に配された固定対向面部２１は、磁性バネ４の外周端よりも外周側に形成された凹部６である外周側凹部６２を有する。それゆえ、外周側凹部６２と磁性バネ４との位置関係の調整が容易であり、外周側凹部６２を確実に非投影領域２１２に形成しやすい。また、磁性バネ４は、外周端部周辺が固定対向面部２１に近いため、磁性バネ４の外周端部の外周側に外周側凹部６２を形成することにより、磁性バネ４の外周端部周辺と固定コア２との間の漏れ磁束のＺ方向成分を増やしやすい。磁性バネ４の外周端部周辺は、固定コア２に近く、磁性バネ４の外周端部周辺と固定コア２との間は、漏れ磁束が多く形成されやすく、漏れ磁束による吸引力が大きくなる領域である。そのため、かかる領域における漏れ磁束のＺ方向成分を増やすことにより、固定コア２と磁性バネ４との間の吸引力を確保し、見かけ上の磁性バネ４の反力を一層弱めやすい。これによって、固定コア２側へ可動コア３を吸引する際の電磁的な吸引力を、一層向上させることができる。
【００９６】
また、外周側凹部６２には、非磁性体からなる外周側スペーサ８が挿入されている。外周側スペーサ８は、外周側凹部６２からＺ方向における磁性バネ４が配された側へ向かって突出する外周側突出部８１を有する。磁性バネ４の外周端部の外周面は、外周側突出部８１の内周側に配されている。それゆえ、磁性バネ４の外周端部の位置決めを外周側凹部６２に挿入された外周側スペーサ８によって行うことができる。また、外周側凹部６２に配された外周側スペーサ８は非磁性体からなるため、外周側凹部６２に外周側スペーサ８を配しても外周側凹部６２に磁束が流れ難い。
【００９７】
また、磁性バネ４は、Ｚ方向における可動コア３側へ向かうほど縮径する螺旋状に巻回されている。そして、Ｚ方向における磁性バネ４が拡径する側に配された固定対向面部２１に形成された外周側凹部６２は、外周側が開放されている。それゆえ、磁性バネ４における最も固定コア２側に近い部位である磁性バネ４の外周端部近傍に外周側凹部６２を形成しやすいとともに、外周コアのＺ１側面と外周面との間の角部を切削等することにより、容易に外周コアに外周側凹部６２を形成することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００９８】
（実施形態７）
本実施形態は、図１９に示すごとく、実施形態６に対して、ソレノイド装置１における磁性バネ４の位置決めの手段を変更した実施形態である。
【００９９】
電磁コイル１１を巻回するスプール１２は、非磁性体からなる。スプール１２の一部は、内周側に突出するスプール突出部１２１ａを備える。スプール突出部１２１ａのＺ２側の端部は、外周側凹部６２内に配されている。そして、スプール突出部１２１ａにおける外周側凹部６２からＺ１側に突出した部位の内周面は、磁性バネ４の外周端部の外周面と径方向に対向している。本実施形態においては、スプール突出部１２１ａにおける外周側凹部６２からＺ１側に突出した部位の内周面は、磁性バネ４の外周端部の外周面に当接している。
【０１００】
スプール１２は、電磁コイル１１に対して内周側から対向するスプール第一部１２１と、スプール１２内周部のＺ方向の両端から外周側に形成されるとともに電磁コイル１１に対してＺ方向の両側から対向する一対のスプール第二部１２２と、を有する。スプール突出部１２１ａは、スプール第二部１２２のＺ１側端部が内周側に突出するよう形成されている。
【０１０１】
スプール突出部１２１ａは環状に形成されており、そのＺ２側端部は、外周側凹部６２の全体に挿入されている。スプール突出部１２１ａの内周面は、面一の筒状に形成されている。そして、スプール突出部１２１ａのＺ１側端部の内周面に、磁性バネ４の外周端部における外周面のＺ２側端部が、径方向に弾性接触している。すなわち、磁性バネ４は、自由状態よりも外周端部が若干径方向に圧縮された状態で外周側スペーサ８の外周側突出部８１に当接しており、磁性バネ４の外周端部における外周側への弾性力が、外周側突出部８１に作用している。
その他は、実施形態６と同様である。
【０１０２】
本実施形態においては、電磁コイル１１を巻回するスプール１２は、非磁性体からなる。そして、スプール１２の一部は、内周側に突出するスプール突出部１２１ａを備える。スプール突出部１２１ａのＺ２側の端部は、外周側凹部６２内に配されている。さらに、スプール突出部１２１ａにおける外周側凹部６２からＺ１側に突出した部位の内周面は、磁性バネ４の外周端部の外周面と対向している。それゆえ、電磁コイル１１を巻回するスプール１２によって、磁性バネ４の外周端部の位置決めをすることができる。そのため、部品点数の削減を図りつつ、磁性バネ４の外周端の位置決めを行うことができる。また、外周側凹部６２に配されたスプール突出部１２１ａは非磁性体からなるため、外周側凹部６２にスプール突出部１２１ａを配しても外周側凹部６２に磁束Φが流れ難い。
その他、実施形態６と同様の作用効果を有する。
【０１０３】
（実施形態８）
本実施形態は、図２０に示すごとく、固定対向面部２１における非投影領域２１２の全体に凹部６を形成した実施形態である。
【０１０４】
換言すると、固定対向面部２１は、磁性バネ４をＺ方向に投影した投影領域２１１が、それ以外の部位（すなわち非投影領域２１２）よりもＺ１側に突出した固定側凸部２１３を備える。固定側凸部２１３は、固定対向面部２１において略渦巻形状に形成される。
【０１０５】
可動コア３が固定コア２側に完全に吸引された状態において、磁性バネ４のＺ２側の端面の略全体は、固定対向面部２１の固定側凸部２１３のＺ１側の面の略全体に当接するよう構成されている。
【０１０６】
本実施形態において、可動コア３の可動対向面部３１は、Ｚ方向に直交する平面状に形成されており、凹凸は形成されていない。
その他は、実施形態１と同様である。
【０１０７】
本実施形態においては、固定対向面部２１は、非投影領域２１２の全体に、凹部６が形成されている。それゆえ、磁性バネ４の各部と、固定コア２との間に形成される磁束ΦのＺ方向の成分を増やすことができる。それゆえ、磁性バネ４と固定コア２との間の吸引力を確保しやすく、見かけ上の磁性バネ４の反力を一層弱めることができる。これによって、固定コア２側へ可動コア３を吸引する際の電磁的な吸引力を、一層向上させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【０１０８】
（実施形態９）
本実施形態は、図２１に示すごとく、実施形態８に対して、固定対向面部２１に形成された凹部６を、固定コア２をＺ方向に貫通する貫通穴とした実施形態である。
【０１０９】
固定コア２は、強磁性体からなる板バネ部材を、当該板バネ部材の厚さ方向が固定コア２の径方向と一致するように渦巻状に巻回してなる。これにより、固定コア２は、磁性バネ４をＺ方向のＺ２側に投影した投影領域２１１にのみ形成され、径方向における板バネ部材の各部の間の空間が、凹部６となる。
【０１１０】
固定コア２の内周側には、ストッパ１４が配されている。そして、固定コア２は、内周端部がストッパ１４によって係止されており、外周端部がスプール１２の内周面によって係止されている。つまり、固定コア２は、径方向におけるストッパ１４とスプール１２との間の空間に位置決めされている。ストッパ１４は、Ｚ２側端部をヨーク５の底壁穴５１１ａに挿入しており、ヨーク５に固定されている。ストッパ１４は、非磁性体である。なお、ストッパ１４は、磁性体でもよい。この場合、ストッパ１４は固定コア２の一部を構成する。
その他は、実施形態８と同様である。
【０１１１】
本実施形態においては、凹部６は、固定コア２をＺ方向に貫通する貫通穴によって構成されている。それゆえ、固定コア２の凹部６から磁性バネ４に向かって、固定コア２と磁性バネ４との間に、Ｚ方向に大きく傾斜する漏れ磁束が形成されることを確実に防止しやすい。
その他、実施形態８と同様の作用効果を有する。
【０１１２】
（実施形態１０）
本実施形態は、図２２に示すごとく、固定対向面部２１と可動対向面部３１との双方に、凹部６を形成した実施形態である。
【０１１３】
本実施形態において、可動対向面部３１は、実施形態５と同様の構成を有し、固定対向面部２１は、実施形態８と同様の構成を備える。つまり、可動対向面部３１及び固定対向面部２１の双方は、それぞれ、磁性バネ４に重ならない非投影領域２１２、３１２の全体に、凹部６が形成されている。
その他は、実施形態１と同様である。
【０１１４】
本実施形態においては、固定対向面部２１と可動対向面部３１との双方に、凹部６を形成しているため、固定対向面部２１の投影領域２１１及び可動対向面部３１の投影領域３１１と、磁性バネ４との間に形成される漏れ磁束のＺ方向の成分を増加させやすい。これにより、磁性バネ４と固定コア２及び可動コア３との間の電磁的な吸引力を向上させ、見かけ上の磁性バネ４の反力を一層弱めることができる。その結果、固定コア２側へ可動コア３を吸引する際の電磁的な吸引力を一層向上させることができる。
その他、実施形態１、実施形態５、実施形態６と同様の作用効果を有する。
【０１１５】
（実施形態１１）
本実施形態は、図２３に示すごとく、実施形態１に対して、磁性バネ４を変更した実施形態である。
【０１１６】
磁性バネ４は、Ｚ２側に向かうほど縮径する螺旋状に巻回されている。すなわち、本実施形態において、磁性バネ４は、実施形態１の磁性バネ４をＺ方向に反転させたものとすることができる。
【０１１７】
本実施形態においては、固定コア２の固定対向面部２１が、磁性バネ４よりも内周側に形成された凹部６である内周側凹部６１を有する。内周側凹部６１は、磁性バネ４の内周端部（すなわちＺ２側端部）に内周側から隣接するよう形成されている。
【０１１８】
そして、本実施形態においては、可動コア３の可動対向面部３１は、Ｚ方向に直交する平面状に形成されている。
その他は、実施形態１と同様である。
【０１１９】
本実施形態においても、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【０１２０】
（実施形態１２）
本実施形態は、図２４に示すごとく、基本構造を実施形態１１と同様としつつ、固定コア２に固定突出部２４を形成した実施形態である。
【０１２１】
実施形態３と同様、固定突出部２４は、固定対向面部２１の内周部がＺ方向の可動コア３側に向かって突出してなる。固定突出部２４は、固定コア２に形成された内周側凹部６１に対して内周側から隣接するよう形成されている。
【０１２２】
固定対向面部２１における投影領域２１１を基準とした固定突出部２４のＺ方向の高さは、磁性バネ４を構成する板バネ部材のＺ方向の幅よりも若干小さい。そして、固定突出部２４は、可動コア３が固定コア２に完全に吸引された状態において、可動コア３との間に若干の間隔が形成される。その他、固定突出部２４の構成は、実施形態３の固定突出部２４と同様である。
また、その他の構成は、実施形態１１と同様である。
【０１２３】
本実施形態においては、実施形態３、実施形態１１と同様の作用効果を有する。
【０１２４】
（実施形態１３）
本実施形態は、図２５に示すごとく、基本構造を実施形態１１と同様としつつ、固定コア２及び可動コア３の双方に凹部６を形成した実施形態である。
【０１２５】
可動対向面部３１には、磁性バネ４の外周端よりも外周側に形成された凹部６である外周側凹部６２が形成されている。外周側凹部６２は、磁性バネ４の外周端部（Ｚ１側端部）に外周側から隣接するよう形成されている。外周側凹部６２は、電磁コイル１１の巻回軸を中心とした円環状に形成されている。
【０１２６】
そして、磁性バネ４の内周端のＺ２側の面は、可動対向面部３１における、内周側凹部６１に対して外周側に隣接する部位に接合されている。また、磁性バネ４の外周端のＺ１側の面は、固定対向面部２１における、外周側凹部６２に対して内周側に隣接する部位に接合されている。これにより、磁性バネ４は、径方向における内周側凹部６１と外周側凹部６２との間の領域に位置決めされている。
その他は、実施形態１１と同様である。
【０１２７】
本実施形態においては、内周側凹部６１によって奏される効果として実施形態１と同様の作用効果を有し、外周側凹部６２によって奏される効果として実施形態６と同様の作用効果を有する。
その他、実施形態１１と同様の作用効果を有する。
【０１２８】
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【０１２９】
例えば、前記各実施形態においては、ソレノイド装置を電磁継電器に用いたがこれに限られず、ソレノイド装置を例えば電磁弁等に用いることも可能である。
【０１３０】
また、実施形態２、実施形態３の内周側スペーサや、実施形態６の外周側スペーサは、全周に形成された円環状に形成したが、これに限られず、例えば内周側、外周側スペーサのそれぞれは、周方向に所定間隔をあけて断続的に環状に配されていてもよい。また、内周側スペーサ、外周側スペーサは、環状に配置されるものに限られず、磁性バネを位置決めできれば他の構成を採用することも可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１  ソレノイド装置
１１  電磁コイル
２  固定コア
２１  固定対向面部
３  可動コア
３１  可動対向面部
４  磁性バネ
５  ヨーク
６  凹部
Φ  磁束
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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