(57)【要約】【課題】吸引力が改良されたソレノイド装置を提供する。【解決手段】ソレノイド装置１０は、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２とを含む。第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２とは、それらの間に軸方向エアギャップ２４を区画している。変位可能な強磁性部材３０Ａが軸方向エアギャップ２４内に位置づけられている。強磁性部材３０Ａは、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２を磁気的に接続して、それらの間に磁束経路を生成する。この磁束により、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２の間の吸引力が増加する。ソレノイドコイル４０は、第１の磁気コア２０および第２の磁気コア２２の少なくとも一方を取り囲んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向エアギャップを間に区画する第１の磁気コアと第２の磁気コアと、
前記軸方向エアギャップ内に位置づけられており、前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コアとの間に磁束経路を作成するように前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コアとを磁気的に接続する強磁性部材と、
前記第１の磁気コアおよび前記第２の磁気コアの少なくとも一方を囲むソレノイドコイルとを備えるソレノイド装置。
【請求項２】
前記第１の磁気コアは可動子磁気コアであり、前記第２の磁気コアは固定子磁気コアである請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項３】
前記第１の磁気コアはプランジャであり、前記第２の磁気コアは固定子磁気コアである請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項４】
前記第１の磁気コアはアーマチャであり、前記第２の磁気コアは固定子磁気コアである請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項５】
前記第１の磁気コアおよび前記第２の磁気コアの両方は、可動である請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項６】
さらに、前記第１の磁気コアに接続された可動シャフトを備える請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項７】
さらに、前記第１の磁気コアに接続されたクランクシャフトであって、前記第１の磁気コアに連動する関係にあるクランクシャフトを備える請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項８】
前記強磁性部材は、圧縮性のばね部材である請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項９】
前記強磁性部材は、螺旋状のばね部材である請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項１０】
前記強磁性部材は、フランジ付きの圧縮性のばね部材である請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項１１】
前記強磁性部材は、皿ばね座金である請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項１２】
前記強磁性部材は、波ばね座金である請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項１３】
前記強磁性部材は、多頭並列型のばね部材を含む請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項１４】
前記強磁性部材は、強磁性の複数の棒状部材によって接続された一対のリング部材を含む請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項１５】
前記強磁性部材は、圧縮性基材の中に支持された強磁性の複数の粒子を含む請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項１６】
前記強磁性部材は、異なる複数の点において前記第１の磁気コアおよび前記第２の磁気コアのそれぞれに接触するばね部材を含む請求項１に記載のソレノイド装置。
【請求項１７】
軸方向エアギャップを間に区画する第１の磁気コアと第２の磁気コアと、
前記軸方向エアギャップ内に位置づけられており、前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コアとの間に磁束経路を作成するように前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コアとを磁気的に接続しており、前記磁束が前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コアとの間の吸引力を増加させる強磁性部材と、
前記第１の磁気コアおよび前記第２の磁気コアの少なくとも一方を囲むソレノイドコイルとを備え、
前記強磁性部材は、強磁性のばね部材、強磁性の座金、強磁性の複数の粒子をその中に含む圧縮性の基材、および一対のリング部材の間に延びる強磁性の複数の棒状部材のうちのいずれか１つを含むソレノイド装置。
【請求項１８】
前記第１の磁気コアは可動子磁気コアであり、前記第２の磁気コアは固定子磁気コアである請求項１７に記載のソレノイド装置。
【請求項１９】
前記第１の磁気コアおよび前記第２の磁気コアの両方が可動である請求項１７に記載のソレノイド装置。
【請求項２０】
さらに、前記第１の磁気コアに接続されたクランクシャフトと、
前記クランクシャフトに接続されたフライホイールとを備え、
前記クランクシャフトと前記フライホイールとは、前記第１の磁気コアの動きによって、前記クランクシャフトが連動し、前記フライホイールが回転する関係にある請求項１７に記載のソレノイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、軸方向エアギャップ内に圧縮可能または変位可能な強磁性部材を備えるソレノイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この項は、開示に関連する背景技術を提供するが、それは必ずしも従来技術ではない。
【０００３】
ソレノイド装置は「軸方向エアギャップ」を有している。軸方向エアギャップは、強磁性材料の不連続部分である。軸方向エアギャップに起因して、軸方向エアギャップに面するプランジャには、磁気的な吸引力が発生する。プランジャは、吸引力によって移動するための空間を区画している。軸方向エアギャップは、本来的に、大きな磁気的な抵抗をシステムにもたらす。軸方向エアギャップは、半径方向および軸方向の成分を持つと考えることができる。
【０００４】
多くの従来のソレノイド設計は、半径方向の径方向エアギャップのみ、または軸方向の軸方向エアギャップのみを利用してプランジャに主要な軸方向の力を提供することにより、プランジャに力を生成している。他の設計では、径方向と軸方向の両方の空隙を使用して、プランジャに軸方向の力を与えている。プランジャが軸方向に移動するため、通常、軸方向エアギャップは、径方向エアギャップに比べて大きく設計されている。エアギャップは、多くの場合、空気で満たされている。この大きな軸方向エアギャップは、大きな磁気抵抗を有しているため、磁気回路の全体的な効率が低下する。
【０００５】
多くのソレノイド装置の用途では、磁力を最大化しながらソレノイド装置のサイズを最小化することが望まれている。小さいパッケージサイズで高い力を実現するために、公差を小さく設定するという手段がある。これにより、大きな磁気抵抗として機能する軸方向エアギャップが減少する。ただし、通常、このような解決策は、コストの面で望ましくない。別の解決策は、非常に高い透磁率を持つ材料を使用することである。しかし、これもコストの面で望ましくない。さらに、公差を減らして材料を最適化することで達成できる磁力の量には制限がある。この開示は、この明細書で詳細に説明され、当業者が認識するように、この技術分野におけるこれらの問題を克服し、多数の利点および予想外の結果を提供する。
【発明の概要】
【０００６】
この項は、概要を提供し、開示の全範囲またはその全特徴の包括的な開示ではない。
【０００７】
この開示は、ソレノイド装置を提供する。ソレノイド装置は、軸方向エアギャップを区画する第１の磁気コアと、第２の磁気コアとを備える。さらに、ソレノイド装置は、軸方向エアギャップ内に配置された強磁性部材を備える。強磁性部材は、第１の磁気コアと第２の磁気コアを磁気的に接続することによって、それらの間に磁束経路を生成する。この磁束が第１の磁気コアと第２の磁気コアとの間の吸引力を増加させる。ソレノイドコイルは、第１の磁気コアおよび第２の磁気コアの少なくとも一方を取り囲んでいる。
【０００８】
さらに他の適用可能な領域は、ここで提供される説明から明らかになるであろう。この概要における説明および特定の実施形態は、図示のためだけを意図されており、この開示の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、この開示に係る例示的なソレノイド装置を示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、この開示に係る例示的なソレノイド装置を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａにおいて符号２Ｂによって示されている領域を示す拡大図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ａのソレノイド装置の変形例を示す断面図である。
【図３】図３は、この開示に係る例示的な往復動電動機を示す側面図である。
【図４】図４は、この開示に係る強磁性部材としての複数の例を示す斜視図である。
【図５】図５は、この開示に係る強磁性部材としての一例を、その挙動とともに示す斜視図である。
【図６】図６は、この開示に係る強磁性部材としての一例を、その挙動とともに示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、複数の実施形態を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。複数の図面の図示にわたって、対応する参照符号は、対応する部分を指している。なお、図面は、選択された実施形態を図示するだけのものであって、すべての実用的な可能性を示すものではなく、この開示の範囲を限定するものではない。
【００１１】
まず、図１において、この開示にかかるソレノイドアクチュエータとしてのソレノイド装置が参照番号１０によって示されている。ソレノイド装置１０は、一般に、第１の磁気コア２０、第２の磁気コア２２、および第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との間に画定された軸方向エアギャップ２４を含む。軸方向エアギャップ２４は、第１の磁気コア２０および第２の磁気コア２２に基づいて定義される軸方向に基づいて軸方向の名称を与えられている。特定の用途に応じて、第１の磁気コア２０は、例えば、プランジャまたはアーマチャと呼ばれる可動コアである場合がある。第１の磁気コア２０は、可動子磁気コアとも呼ばれる。第２の磁気コア２２はステータと呼ばれる固定コアである場合がある。第２の磁気コア２２は、固定子磁気コアとも呼ばれる。他の用途では、ソレノイド装置１０は、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との両方が移動するように構成される場合がある。この場合、第２の磁気コア２２は、可動コアである。
【００１２】
ソレノイド装置１０は、軸方向エアギャップ２４内に位置づけられている強磁性部材３０Ａを備えている。以下の説明において、強磁性部材３０Ａの説明は、図示される強磁性部材３０Ａの説明であるとともに、この明細書で説明される他の例示的な強磁性部材３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ、または３０Ｈの説明としても適合している。強磁性部材３０Ａは、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との間に磁束経路を作成するように第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２とを磁気的に接続している。軸方向エアギャップ２４は、ソレノイド装置１０が提供する可動部材の移動を可能とするための隙間である。軸方向エアギャップ２４は、エアの語で表現されているが、空気、またはオイルなどの流体によって満たされている。
【００１３】
ソレノイド装置１０は、ソレノイドコイル４０を備える。ソレノイドコイル４０は、第１の磁気コア２０および第２の磁気コア２２の少なくとも一方を囲んでいる。ソレノイド装置１０は、ヨーク５０を備える。ヨーク５０は、第１の磁気コア２０と、軸方向エアギャップ２４と、第２の磁気コア２２とを経由する磁気回路を形成している。ヨーク５０は、第１の磁気コア２０および第２の磁気コア２２の一部によって提供可能である。ソレノイドコイル４０およびヨーク５０は、第１の磁気コア２０、第２の磁気コア２２、および強磁性部材３０Ａを囲むように配置されている。
【００１４】
軸方向エアギャップ２４内には、図１に圧縮ばね部材として示されている強磁性部材３０Ａなどの任意の適切な強磁性部材が配置されている。強磁性部材３０Ａは、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との両方に着座している。強磁性部材は、この明細書でさらに説明されるように、例えば、図４におけるＦＩＧ−４Ａの欄からＦＩＧ−４Ｆの欄、図５、および図６に参照番号３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ、または３０Ｈで示すように、他の任意の適切な強磁性部材であってもよい。強磁性部材３０Ａ、およびこの明細書で説明する他の例示的な強磁性部材３０Ｂ−３０Ｈは、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２とを磁気的に接続し、それらの間の磁気抵抗を下げる。これにより磁束が増加し、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２とを互いに向けて引っ張る吸引力が増加する。強磁性部材３０Ａがばね部材の形態である場合、ばね部材は、プランジャの動きに対抗する従来のばね部材とは対照的に、プランジャの吸引力を増加させる目的で、低炭素鋼、鉄、またはばね定数が低い他の特殊な磁性材料製のばね部材であってもよい。ばね定数は、可能な限りゼロに近い。
【００１５】
強磁性部材３０Ａ−３０Ｈのいずれかは、低い磁気的な抵抗（リラクタンス）を有する。強磁性材料３０Ａ−３０Ｈの磁気的な抵抗は、例えば、低炭素鋼の磁気的な抵抗よりも低い。強磁性部材３０Ａ−３０Ｈのいずれかは、例外的な磁気特性を有する強磁性材料で作られている。強磁性材料３０Ａ−３０Ｈは、低いばね定数を持っている。強磁性材料３０Ａ−３０Ｈは、例えば、純鉄、アモルファス鋼、ナノ結晶鋼、ミューメタル、パーマロイ、およびパーメンジュールなどのいずれか、または組み合わせによって提供される。
【００１６】
強磁性部材３０Ａは、第１の磁気コア２０の上部と、第２の磁気コア２２の底部との間に直接接続を生成することにより磁束経路（磁気回路）を生成する。この磁束経路により、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との間の吸引力が増加する。強磁性部材３０Ａ−３０Ｈは、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との間の磁気回路の軸方向エアギャップ２４を、例えば、圧縮性の強磁性媒体によって短絡することにより、ソレノイドとしての力を増加させる。強磁性部材３０Ａは、軸方向エアギャップにおける磁気抵抗を低減することにより、可動の第１の磁気コア２０における軸方向の力を増加させる。両方の磁気コア２０、２２が可動である場合には、両方の磁気コア２０、２２に作用する軸方向の力を増加させる。強磁性部材３０Ａは、第１の磁気コア２０および第２の磁気コア２２に直接接触する必要はなく、関連部品のいずれかが薄い非磁性層で処理されていてもよい。関連部品は、第１の磁気コア２０、第２の磁気コア２２、および強磁性部材３０Ａを含む。加えて、強磁性部材３０Ａは、圧縮されることのないフローティング構造としても良い。
【００１７】
さらに、図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、ソレノイドアクチュエータとしてのソレノイド装置１０は、より堅牢な構成で示されている。図２Ａおよび図２Ｂの例においては、第１の磁気コア２０は、プランジャである。第１の磁気コア２０は、シャフト６０に接続されているか、シャフト６０に近接している。第１の磁気コア２０とシャフト６０とは、連動するように位置づけられており、実質的に接続されている。シャフト６０は、第１の磁気コア２０に連動する可動シャフトを提供する。シャフト６０は、強磁性部材３０Ａを通って延びている。リングコア７０は、第２の磁気コア２２の周りに延び、ヨーク５０内に配置されている。強磁性部材３０Ａは、第１の磁気コア２０と、ステータコアである第２の磁気コア２２とに接続されている。強磁性部材３０Ａは、圧縮状態のばね部材による弾性力によって、第１の磁気コア２０と、第２の磁気コア２２とに継続的に接触することにより、接続状態におかれる場合がある。強磁性部材３０Ａは、第１の磁気コア２０と、第２の磁気コア２２とに固定的に接合されることにより、接続状態におかれる場合がある。シャフト６０は、第２の磁気コア２２によって区画された開口部６２を通って延びている。シャフト６０は、強磁性部材３０Ａを通って、第１の磁気コア２０としての形態のプランジャと接触している。図２Ｃにおいて、いくつかの用途における第２の磁気コア２２は、切欠によって形成されるリング部分を区画形成している。ばねの形態である強磁性部材３０Ａは、リング部分に着座している。
【００１８】
図３は、往復動電動機として構成されたソレノイド装置１０を示している。往復動電動機は、ソレノイド装置１０が生成する直線的な往復運動を、回転運動に変換する。図３の例では、第１の磁気コア２０は可動子コアであり、第２の磁気コア２２は固定子コアである。強磁性部材３０Ａは、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との間に区画された軸方向エアギャップ２４に配置され、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との両方に対して着座している。ソレノイドコイル４０は、第２の磁気コア２２に巻き付けられている。ソレノイド装置は、第１の磁気コア２０に接続されたクランクシャフト８０であって、第１の磁気コア２０の動きに連動する関係にあるクランクシャフト８０を備える。
【００１９】
ソレノイド装置は、第１の磁気コア２０に接続されたクランクシャフト８０と、クランクシャフト８０に接続されたフライホイール９０とを備える場合がある。クランクシャフト８０とフライホイール９０とは、第１の磁気コア２０の動きによって、クランクシャフト８０が平行移動し、フライホイール９０が回転する関係にある。なお、フライホイール９０は、オプションとして選択的に追加可能な要素であって、ソレノイド装置は、フライホイール９０を備えない場合がある。フライホイール９０は、任意の適切なフライホイールとすることができる。
【００２０】
フライホイール９０は、例えば、以下に述べる参考文献１および参考文献２に記載されているフライホイールのいずれかとすることができ、参考文献１および参考文献２は、その全体が参照によりこの明細書に組み込まれる。参考文献１：米国特許出願公開第２０１４／０１１１０３５Ａ１号（出願：２０１２年１０月２４日、発明の名称：逆磁気スイッチングを使用した方法、および磁気作動式往復モーター）。参考文献２：米国特許出願公開第２０１２／０２４２１７４Ａ１号（出願：２０１１年３月２７日、発明の名称：ハイブリッド電磁レシプロモータ）。
【００２１】
図４におけるＦＩＧ−４Ａの欄からＦＩＧ−４Ｆの欄において、強磁性部材３０Ａの代替品として使用することができる様々な例示的な強磁性部材について説明する。図４におけるＦＩＧ−４Ａの欄は、圧縮性のばね部材３０Ａを、この開示における強磁性部材の例示的な一例として図示している。図４におけるＦＩＧ−４Ｂの欄は、螺旋状のばね部材３０Ｂを、この開示における強磁性部材の例示的な一例として図示している。図４におけるＦＩＧ−４Ｃの欄は、複数のフランジ３２Ｃを含むフランジ付きの圧縮性のばね部材３０Ｃを、この開示における強磁性部材の例示的な一例として図示している。図４におけるＦＩＧ−４Ｄの欄は、皿ばね座金３０Ｄを、この開示における強磁性部材の例示的な一例として図示している。皿ばね座金３０Ｄは、ベルビルワッシャとも呼ばれる。図４におけるＦＩＧ−４Ｅの欄は、波ばね座金３０Ｅを、この開示における強磁性部材の例示的な一例として図示している。波ばね座金３０Ｅは、ウェーブワッシャとも呼ばれる。図４におけるＦＩＧ−４Ｆの欄は、機械加工によって得られる機械加工ばね部材３０Ｆを、この開示における強磁性部材の例示的な一例として図示している。機械加工ばね部材３０Ｆは、マシンドスプリングとも呼ばれる。機械加工ばね部材３０Ｆの一例は、多頭並列型のばね部材３０Ｆである。多頭並列型のばね部材３０Ｆは、２本、３本、４本などのばね部材を備える。
【００２２】
図５におけるＦＩＧ−５ＡとＦＩＧ−５Ｂは、この開示に係る強磁性部材としての部材３０Ｈを、その挙動とともに示す斜視図である。強磁性部材３０Ｈは、ＦＩＧ−５Ａの状態とＦＩＧ−５Ｂの状態との間で変位する。強磁性部材は、強磁性の複数の棒状部材３６Ｈによって接続された一対のリング部材３２Ｈ、３４Ｈを含む。強磁性部材３０Ｈは、２つのリング部材３２Ｈ、３４Ｈと、２つのリング部材３２Ｈ、３４Ｈの間に配置された強磁性の複数の棒状部材３６Ｈとを備える。強磁性の複数の棒状部材３６Ｈは、リング部材３２Ｈの所定位置と、リング部材３４Ｈの所定位置から周方向に離れた他の位置とを接続している。強磁性の複数の棒状部材３６Ｈは、傾斜している。強磁性の複数の棒状部材３６Ｈは、傾斜角が可変である。
【００２３】
部材３０Ｈの変位は、２つのリング部材３２Ｈ、３４Ｈの間隔（高さ）が変化する伸縮挙動と、２つのリング部材の間における軸回りの相対的な回転挙動とを伴っている。強磁性部材３０Ｈが圧縮されると、第１のリング部材３２Ｈおよび第２のリング部材３４Ｈの少なくとも一方が、他方に対して相対的に回転する。例えば、図中において下側の第２のリング部材３４Ｈが静止状態に保持される場合、強磁性部材３０Ｈが圧縮され収縮するとき、第１のリング部材３２Ｈは第１方向に回転する。逆に、強磁性部材３０Ｈが伸長するとき、第１のリング部材３２Ｈは第１方向とは反対の第２方向に回転する。リング部材３２Ｈ、３４Ｈの両方が回転できる場合、強磁性部材３０Ｈが圧縮および膨張するにつれて、それらは互いに反対方向に回転する。
【００２４】
強磁性部材３０Ａ−３０Ｈの形状は、強磁性部材３０Ａ−３０Ｈと第１の磁気コア２０および第２の磁気コア２２との間の表面接触面積、および第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との間における強磁性部材３０Ａ−３０Ｈの断面積を有利に最大化する。これは、たとえば、磁気的に急速に飽和して磁束の流れを制限する小さな断面積を持つ短頭型の丸線コイルスプリングとは対照的である。
【００２５】
図６におけるＦＩＧ−６ＡとＦＩＧ−６Ｂは、この開示に係る強磁性部材としての部材３０Ｇを、その挙動とともに示す斜視図である。強磁性部材３０Ｇは、強磁性の複数の粒子３４Ｇを含む圧縮性基材３２Ｇを備える。強磁性の複数の粒子３４Ｇは、圧縮性基材３２Ｇの中に支持されている。強磁性の複数の粒子３４Ｇは、圧縮性基材３２Ｇの中に分散している。強磁性部材３０Ｇにおける基材３２Ｇは、強磁性の複数の粒子３４Ｇが埋設されたスポンジ状、または、ゴム塊状である場合がある。強磁性部材３０Ｇにおける基材３２Ｇは、例えば、フェライトゴムによって提供される。代替的に、基材３２Ｇは、圧縮可能なスチールウールなどの金属メッシュであってもよい。強磁性部材３０Ｇは、ＦＩＧ−６Ａの状態とＦＩＧ−６Ｂの状態との間で変位する。ＦＩＧ−６Ａは、伸長位置、すなわち拡張位置にある強磁性部材３０Ｇを示している。ＦＩＧ−６Ｂは、第１の磁気コア２０が第２の磁気コア２２に向かって移動し、それにより軸方向エアギャップ２４のサイズを縮小した結果の収縮位置、すなわち圧縮位置にある強磁性部材３０Ｇを示している。
【００２６】
したがって、この開示に係るソレノイド装置は、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との間の磁気回路の軸方向エアギャップ２４を強磁性部材３０Ａ−３０Ｈで短絡することにより、ソレノイド力、すなわち吸引力を有利に増加させる。強磁性部材３０Ａ−３０Ｈの多くは圧縮性の強磁性部材である。これは、軸方向エアギャップ２４の磁気抵抗を低減することにより、移動可能な第１の磁気コア２０に対する軸方向の吸引力を有利に増加させる。ソレノイド装置１０は、単一の強磁性部材３０Ａ−３０Ｈを含むものとして示されている。この開示に係るソレノイド装置１０は、図示の例に代えて、並列または直列に配置された複数の強磁性部材を備えることができる。
【００２７】
強磁性部材３０Ａ−３０Ｆは、強磁性材料製である。強磁性部材３０Ａ−３０Ｆは、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との間における磁気回路の短絡経路を提供する。強磁性部材３０Ｇは、そこに分散的に含まれる複数の粒子３４Ｇが強磁性材料製である。強磁性部材３０Ｇは、複数の粒子３４Ｇが強磁性材料の実質的に連続した塊を提供することにより、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との間における磁気回路の短絡経路を提供する。複数の棒状部材３６Ｈは、それ自身の撓み、および／または、複数の棒状部材３６Ｈと２つのリング部材３２Ｈ、３４Ｈとの連結部における撓みによって、２つのリング部材３２Ｈ、３４Ｈの間の距離の変化を許容する。複数の棒状部材３６Ｈと２つのリング部材３２Ｈ、３４Ｈとは、強磁性材料製である。複数の棒状部材３６Ｈは、第１の磁気コア２０と第２の磁気コア２２との間における磁気回路の短絡経路を提供する。
【００２８】
この明細書には、以下に列挙する複数の技術的思想が記載されている。技術的思想１：軸方向エアギャップを間に区画する第１の磁気コアと第２の磁気コアと、前記軸方向エアギャップ内に位置づけられており、前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コアとの間に磁束経路を作成するように前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コアとを磁気的に接続する強磁性部材と、前記第１の磁気コアおよび前記第２の磁気コアの少なくとも一方を囲むソレノイドコイルとを備えるソレノイド装置。技術的思想２：前記第１の磁気コアは可動子磁気コアであり、前記第２の磁気コアは固定子磁気コアである技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想３：前記第１の磁気コアはプランジャであり、前記第２の磁気コアは固定子磁気コアである技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想４：前記第１の磁気コアはアーマチャであり、前記第２の磁気コアは固定子磁気コアである技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想５：前記第１の磁気コアおよび前記第２の磁気コアの両方は、可動である技術的思想１に記載のソレノイド装置。
【００２９】
技術的思想６：さらに、前記第１の磁気コアに接続された可動シャフトを備える技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想７：さらに、前記第１の磁気コアに接続されたクランクシャフトであって、前記第１の磁気コアの動きによって平行移動する関係にあるクランクシャフトを備える技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想８：前記強磁性部材は、圧縮性のばね部材である技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想９：前記強磁性部材は、螺旋状のばね部材である技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想１０：前記強磁性部材は、フランジ付きの圧縮性のばね部材である技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想１１：前記強磁性部材は、皿ばね座金である技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想１２：前記強磁性部材は、波ばね座金である技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想１３：前記強磁性部材は、多頭並列型のばね部材を含む技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想１４：前記強磁性部材は、強磁性の複数の棒状部材によって接続された一対のリング部材を含む技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想１５：前記強磁性部材は、圧縮性基材の中に支持された強磁性の複数の粒子を含む技術的思想１に記載のソレノイド装置。技術的思想１６：前記強磁性部材は、異なる複数の点において前記第１の磁気コアおよび前記第２の磁気コアのそれぞれに接触するばね部材を含む技術的思想１に記載のソレノイド装置。
【００３０】
技術的思想１７：軸方向エアギャップを間に区画する第１の磁気コアと第２の磁気コアと、前記軸方向エアギャップ内に位置づけられており、前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コアとの間に磁束経路を作成するように前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コアとを磁気的に接続しており、前記磁束が前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コアとの間の吸引力を増加させる強磁性部材と、前記第１の磁気コアおよび前記第２の磁気コアの少なくとも一方を囲むソレノイドコイルとを備え、前記強磁性部材は、強磁性のばね部材、強磁性の座金、強磁性の複数の粒子をその中に含む圧縮性の基材、および一対のリング部材の間に延びる強磁性の複数の棒状部材のうちのいずれか１つを含むソレノイド装置。技術的思想１８：前記第１の磁気コアは可動子磁気コアであり、前記第２の磁気コアは固定子磁気コアである技術的思想１７に記載のソレノイド装置。技術的思想１９：前記第１の磁気コアおよび前記第２の磁気コアの両方が可動である技術的思想１７に記載のソレノイド装置。技術的思想２０：さらに、前記第１の磁気コアに接続されたクランクシャフトと、前記クランクシャフトに接続されたフライホイールとを備え、前記クランクシャフトと前記フライホイールとは、前記第１の磁気コアの動きによって、前記クランクシャフトが連動し、前記フライホイールが回転する関係にある技術的思想１７に記載のソレノイド装置。
【００３１】
上述の複数の実施形態の説明は、例示および説明のために提供されたものである。この開示は、網羅的であること、または開示を限定することを意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般にその特定の実施形態に限定されないが、適用可能であれば、交換可能であり、特に示されていないまたは記載されていない場合でも選択された実施形態で使用できる。同じことは、多様に変化することができる。そのような変形は、開示からの逸脱とみなされるべきではなく、そのような変更のすべては、この開示の範囲内に含まれることが意図されている。
【００３２】
例示的な実施形態は、この開示が完全であるために提供されており、その範囲を当業者に完全に伝える。この開示の実施形態の完全な理解を提供するために、特定の構成部品、デバイス、および方法の例など、多くの具体的な詳細が示されている。特定の詳細を採用する必要はなく、例示的な実施形態は多くの異なる形態で実施することができ、いずれもこの開示の範囲を限定するものと解釈すべきでないことは、当業者には明らかであろう。いくつかの例示的な実施形態において、周知のプロセス（方法における段階）、周知のデバイス構造、および周知の技術は詳細には記載されていない。
【００３３】
この明細書で使用される用語は、特定の例示的な実施形態を説明する目的のためだけであり、限定することを意図するものではない。この明細書で使用されるように、単数形（定冠詞および不定冠詞）は、文脈が他に明白に示さない限り、複数形も含むことが意図されている。用語「備える」、「有する」、「含む」、および「持つ」は、包括的であり、従って、記載された特徴、整数、ステップ、操作、要素および／または構成部品の存在を特定するが、ひとつまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成部品、および／またはそれらのグループの追加を除外しない。この明細書に記載の方法のステップ、プロセス、および動作は、特定の順序として具体的に特定されない限り、必ずしも説明または図示された特定の順序を必要とすると解釈されるべきではない。付加的または代替的なステップを用いることが可能であることも理解されるべきである。
【００３４】
ある要素または層が「上にある」、「連結されている」、「接続されている」または「結合されている」と言及されている場合、それは、他の要素、または他の層に対して、直接的に上に、連結され、接続され、または結合されていることがあり、さらに、介在要素または介在層が存在していることがある。対照的に、ある要素が別の要素または層に「直接的に上に」、「直接的に連結されている」、「直接的に接続されている」または「直接的に結合されている」と言及されている場合、介在要素または介在層は存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の言葉は、同様のやり方で（例えば、「間に」対「直接的に間に」、「隣接する」対「直接的に隣接する」など）解釈されるべきである。この明細書で使用される場合、用語「および／または」は、関連する列挙された１つまたは複数の項目に関する任意の組み合わせ、およびすべての組み合わせを含む。
【００３５】
第１、第２、第３などの用語は、様々な要素、構成部品、領域、層および／または区画を説明するために、この明細書で使用することができるが、これらの要素、構成部品、領域、層および／または区画はこれらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、ある要素、構成部品、領域、層、または区画を、他の要素、構成部品、領域、層または区画から区別するためにのみ使用されてもよい。「第１」、「第２」および他の数値的な用語は、ここで使用される場合、文脈によって明白に示されない限り、手順または順序を意味するものではない。したがって、以下に説明する第１の「要素、構成部品、領域、層または区画」は、例示的な実施形態の教示から逸脱することなく、第２の「要素、構成部品、領域、層または区画」と呼ぶことができる。
【００３６】
空間的に相対的な用語「内」、「外」、「裏」、「下」、「低」、「上」、「高」などは、図示されているような、ひとつの要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明する記載を容易にするためにここでは利用されている。空間的に相対的な用語は、図面に描かれている向きに加えて、使用または操作中の装置の異なる向きを包含することを意図することができる。例えば、図中の装置がひっくり返されている場合、他の要素または機能の「下」または「裏」と記載された要素は、他の要素または機能の「上」に向けられる。したがって、例示された用語「下」は、上および下の両方の方向を含むことができる。この装置は、他の方向に向いていてもよく（９０度または他の向きに回転されてもよい）、この明細書で使用される空間的に相対的な記述子はそれに応じて解釈される。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ソレノイド装置、
２０  第１の磁気コア、  ２２  第２の磁気コア、
２４  軸方向エアギャップ、  ３０Ａ  ばね部材（強磁性部材）、
３０Ｂ  ばね部材（強磁性部材）、  ３０Ｃ  ばね部材（強磁性部材）、
３０Ｄ  皿ばね座金（強磁性部材）、  ３０Ｅ  波ばね座金（強磁性部材）、
３０Ｆ  機械加工ばね部材（強磁性部材）、  ３０Ｇ  部材（強磁性部材）、
３０Ｈ  部材（強磁性部材）、
３２Ｃ  フランジ、  ３２Ｇ  圧縮性基材、  ３２Ｈ  リング部材、
３４Ｇ  粒子、  ３４Ｈ  リング部材、  ３６Ｈ  棒状部材、
４０  ソレノイドコイル、  ５０  ヨーク、
６０  シャフト、  ６２  開口部、  ７０  リングコア、
８０  クランクシャフト、  ９０  フライホイール。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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