(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略筒状に形成されたボビンと、
一部又は全部が前記ボビンの内部に摺動可能に挿入されたプランジャと、
前記プランジャの先端側に接続されたラッチボルトと、
前記ボビンの上面側に前記プランジャの中心軸に沿って配置された上側水平部、前記ボビンの底面側に前記プランジャの中心軸に沿って配置された下側水平部、及び、前記上側水平部及び前記下側水平部の前記ラッチボルトの先端側の端部に接続された垂直部を備え、前記上側水平部と前記下側水平部とは、これらの前記ラッチボルトの先端側の幅が左右両側方において広くなるような段差部がそれぞれ形成されると共に、これらの前記垂直部に接続された側と反対側の端部近傍に開口部がそれぞれ形成され、前記下側水平部は、前記プランジャの中心軸に沿ったスリットが形成され、前記垂直部は、前記ラッチボルトが挿通された開口部が形成された第１のヨーク部材と、
略矩形板状に形成され、前記プランジャが挿通された開口部が形成されると共に、上辺部と下辺部との左右両端部からそれぞれ突出した案内部が形成され、これらの案内部が前記上側水平部と前記下側水平部との段差部にそれぞれ接した状態で設けられた第２のヨーク部材と、
略矩形板状に形成されると共に、上辺部と下辺部とからそれぞれ突出した突起部が形成され、これらの突起部が前記第１のヨーク部材の前記上側水平部と前記下側水平部との前記開口部にそれぞれ係止されている第３のヨーク部材と、
前記プランジャを垂直に貫通すると共に、下端部及びその近傍部分が前記スリットを挿通するように設けられた案内ピンと、
一部が前記ボビンの内部に配置されたベースと、
前記第２のヨーク部材と前記案内ピンとの間に設けられたスプリングを有し、
前記プランジャは、前記ラッチボルト側の先端側に、前記プランジャの中心軸に沿って凹陥部が形成されると共に、前記ラッチボルト側の先端側の部分を垂直方向に貫通する貫通孔が形成され、該貫通孔は中間部において前記凹陥部と一体になされ、
前記ラッチボルトは、前記ベース側の部分が前記プランジャの前記凹陥部に嵌合されると共に、前記ベース側の部分において垂直方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記案内ピンは、前記プランジャの前記貫通孔及び前記ラッチボルトの前記貫通孔に嵌合され、
前記スプリングは、前記プランジャが前記ベースに吸着されると、前記ベース側に押し縮められて前記案内ピンを前記ラッチボルト側へ押圧することを特徴とするソレノイド。
【請求項２】
前記第１のヨーク部材は、前記上側水平部の前記垂直部に接続された側と反対側の端部に、当該部の先端側に向かって登り勾配となるテーパ面と、前記下側水平部の前記垂直部に接続された側と反対側の端部に、当該部の先端側に向かって下り勾配となるテーパ面とがそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
【請求項３】
前記第３のヨーク部材は、前記上辺部の前記突起部に前記垂直部に向かって下り勾配となるテーパ面と、前記下辺部の前記突起部に前記垂直部に向かって登り勾配となるテーパ面とがそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のソレノイド。
【請求項４】
前記第３のヨーク部材は、上辺部又は下辺部の左右両端部からそれぞれ突出した案内部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のソレノイド。
【請求項５】
前記ベースは、前記第３のヨーク部材に向かって突出した突起部が形成され、
前記第３のヨーク部材は、前記ベースの前記突起部が嵌合されている開口部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイドに関し、特にロック機構において使用するのに適しているソレノイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ソレノイドは、動作速度の速さと、動作後の位置保持の確実性から、建造物や、車輌、工作機械などの扉の開閉やレバーの動作などを規制するロック機構においてもよく利用されている。
【０００３】
以下に、フレーム状のヨークを有するソレノイドをロック機構に組み込んだ従来技術について説明する。図１６は、従来技術に係るソレノイドの構造を示す断面図である。図１６において、６０はソレノイド、６１はスプリング、６２はプランジャ、６３はラッチボルト、６４はスプリング、６５は傾斜面、６６はガードアーム、６７は固定ケースである。
【０００４】
図１６は、特開平９−１２５７９０公報に開示されているソレノイドを示している。この従来技術では、引戸の戸先から振り出されるガードアーム６６の自由端が挿入されるスリットを設けた固定ケース６７内に、引戸に垂直な水平方向に移動可能に案内されたソレノイド６０のプランジャ６２を設けている。スプリング６１によって前端側に付勢されたプランジャ６２の前端に、スリットを通って固定ケース６７内に挿入されるガードアーム６６の自由端との相互作用により、自動的に係合孔に投入されるラッチボルト６３を装着し、スプリング６３でプランジャ６２を右方に付勢する。その結果、通電時にはプランジャ６２は左方向に駆動する。
【０００５】
この従来技術に係るソレノイド１８では、以上の構成よって、ロック状態の解除が簡単にできるようにしている。
【０００６】
しかしながら、以上の構成では、ラッチボルト６３にガードアーム６６のようなものが長期間にわたって繰り返し当接又は衝突することによって、ラッチボルト６３が次第に変形する若しくは中心軸が傾く、又は、スプリング６３に癖が付き、ソレノイドの動作に支障をきたすことがある。このような対策として、固定ケース部６７にラッチボルト６３を案内する部材を設けて対応することが良く行われるが、案内する構成＋部材を固定ケース６７にかしめて固定する、又は、溶接によって固定すると、今度はケースの製造コストが大幅に増大し、加えて、組立性が従来技術に係るものより悪くなるという副次的課題が発生することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２５７９０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、ロック機構において使用するのに適しているソレノイドにおいて、ラッチボルトを案内する構成部材を有し、かつ、製造コスト及び組立性が従来技術に係るものと同等、又は、従来技術に係るものより製造コストを低減でき、若しくは、組立性が向上する構造を有するソレノイドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、略筒状に形成されたボビンと、一部又は全部が前記ボビンの内部に摺動可能に挿入されたプランジャと、前記プランジャの先端側に接続されたラッチボルトと、前記ボビンの上面側に前記プランジャの中心軸に沿って配置された上側水平部、前記ボビンの底面側に前記プランジャの中心軸に沿って配置された下側水平部、及び、前記上側水平部及び前記下側水平部の前記ラッチボルトの先端側の端部に接続された垂直部を備え、前記上側水平部と前記下側水平部とは、これらの前記ラッチボルトの先端側の幅が左右両側方において広くなるような段差部がそれぞれ形成されると共に、これらの前記垂直部に接続された側と反対側の端部近傍に開口部がそれぞれ形成され、前記垂直部は、前記ラッチボルトが挿通された開口部が形成された第１のヨーク部材と、略矩形板状に形成され、前記プランジャが挿通された開口部が形成されると共に、上辺部と下辺部との左右両端部からそれぞれ突出した案内部が形成され、これらの案内部が前記上側水平部と前記下側水平部との段差部にそれぞれ接した状態で設けられた第２のヨーク部材と、略矩形板状に形成されると共に、上辺部と下辺部とからそれぞれ突出した突起部が形成され、これらの突起部が前記第１のヨーク部材の前記上側水平部と前記下側水平部との前記開口部にそれぞれ係止されている第３のヨーク部材とを有することを特徴とするソレノイドである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１のヨーク部材は、前記上側水平部の前記垂直部に接続された側と反対側の端部に、当該部の先端側に向かって登り勾配となるテーパ面と、前記下側水平部の前記垂直部に接続された側と反対側の端部に、当該部の先端側に向かって下り勾配となるテーパ面とがそれぞれ形成されていることを特徴とするソレノイドである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記第３のヨーク部材は、前記上辺部の前記突起部に前記垂直部に向かって下り勾配となるテーパ面と、前記下辺部の前記突起部に前記垂直部に向かって登り勾配となるテーパ面とがそれぞれ形成されていることを特徴とするソレノイドである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記第１のヨーク部材は、前記下側水平部に前記プランジャの中心軸に沿ったスリットが形成され、前記プランジャを垂直に貫通すると共に、下端部及びその近傍部分が前記スリットを挿通するように設けられた案内ピンをさらに有することを特徴とするソレノイドである。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、第３のヨーク部材は、上辺部又は下辺部の左右両端部からそれぞれ突出した案内部が形成されていることを特徴とするソレノイドである。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、一部が前記ボビンの内部に配置されたベースをさらに備え、前記ベースは、前記第３のヨーク部材に向かって突出した突起部が形成され、前記第３のヨーク部材は、前記ベースの前記突起部が嵌合されている開口部が形成されていることを特徴とするソレノイドである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、磁気回路を構成する第１のヨーク部材の垂直部の開口部でラッチボルトを案内するので、ラッチボルトに案内のために特別な部材を付加する必要がない。また、ラッチボルトに外部からの衝撃が加わったときに、垂直部の開口部によってラッチボルトが支持される。第２のヨーク部材は、上辺部と下辺部とからそれぞれ突出した突起部が上側水平部と下側水平部との段差部に接するように配置するので、プランジャの中心軸方向に対する位置合わせに第１のヨーク部材の段差部を利用することができる。さらに、第２のヨーク部材の開口部がプランジャを案内するので、ラッチボルトの動作方向にずれを生じにくくなる。また、第１のヨーク部材の上側水平部と下側水平部とに形成した開口部に、第３のヨーク部材の上辺部と下辺部とに形成した突起部を係止しているので、第３のヨーク部材を第１のヨーク部材に対してかしめて固定する必要がない。したがって、かしめ作業を省くことができ、ソレノイドの組立に必要な工数を削減することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、第１のヨーク部材は、上側水平部の前記垂直部に接続された側と反対側の端部に当該部の先端側に向かって登り勾配となるテーパ面と、下側水平部の前記垂直部に接続された側と反対側の端部に当該部の先端側に向かって下り勾配となるテーパ面とをそれぞれ形成したので、第３のヨーク部材を第１のヨーク部材のこれらのテーパ面の間に押し込むと、第３のヨーク部材の上辺部と下辺部とに形成した突起部がこれらのテーパ面上を摺接しながら、上側水平部と下側水平部とに形成した開口部に向かって移動する。したがって、第３のヨーク部材を第１のヨーク部材のこれらのテーパ面の間に押し込むことによって第３のヨーク部材を開口部に係止することができる。ひいては、手作業だけで組み立てることができ生産設備に特段の改変を加える必要がない。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、第３のヨーク部材は、上辺部の突起部に突起部に前記垂直部に向かって下り勾配となるテーパ面と、下辺部の突起部に垂直部に向かって登り勾配となるテーパ面をそれぞれ形成したので、第３のヨーク部材を第１のヨーク部材のボビンの上側水平部と下側水平部との間に押し込むと、これらの突起部のテーパ面が上側水平部と下側水平部と摺接しながら、上側水平部と下側水平部とに形成した開口部に向かって移動する。したがって、第３のヨーク部材を第１のヨーク部材の上側水平部と下側水平部との間に押し込むことによって第３のヨーク部材を開口部に係止することができる。ひいては、手作業だけで組み立てることができ生産設備に特段の改変を加える必要がない。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、案内ピンの動作範囲がスリットの長さによって規制されるので、スリットの長さを適宜変更することによってプランジャの動作範囲、ひいてはラッチボルトの動作範囲を変更することができる。したがって、ラッチボルトの動作範囲を大きく変更する場合を除いてプランジャやボビンの共通化を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、第３のヨーク部材は、上辺部又は下辺部の左右両端部からそれぞれ突出した案内部が形成されているので、組立時における第３のヨーク部材の位置合わせが非常に簡単にできる。さらに、案内部を介した磁束の流れができるので、磁気効率を高めることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、ベースの突起部を第３のヨーク部材の開口部に配置するので、組立時におけるベースと第３のヨーク部材との位置合わせが非常に簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドに通電した状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの第１ヨーク部材を示す図であり、（Ａ）は平面面、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの第２ヨーク部材及び第３ヨーク部材を示す図であり、（Ａ）は第２ヨーク部材の正面図、（Ｂ）は第２ヨーク部材の斜視図、（Ｃ）は第２ヨーク部材の正面図、（Ｄ）は第２ヨーク部材の斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの第１ヨーク部材を示す斜視図である。
【図６】第２ヨーク部材を第１ヨーク部材に組み込んでいる状態を示す斜視図である。
【図７】第３ヨーク部材を第１ヨーク部材に組み込んでいる状態を示す斜視図である。
【図８】第２ヨーク部材及び第３ヨーク部材を第１ヨーク部材に組み込み終えた状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドのモールドコイルを示す斜視図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの組立手順を示す斜視図（１）である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの組立手順を示す斜視図（２）である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの組立手順を示す斜視図（３）である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドを示す図（１）であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は背面図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドを示す図（２）であり、（Ｄ）は底面図、（Ｅ）は断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドにおいて、第３ヨーク部材を第１ヨーク部材に組み込んでいる状態を示す斜視図である。
【図１６】従来技術に係るソレノイドの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
まず、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドにおけるヨークの構成について説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの第１ヨーク部材を示す図であり、（Ａ）は平面面、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図である。図３において、２０は第１ヨーク部材、２１は垂直部、２２は幅広部分、２３ａ及び２３ｂは段差部、２４は細幅部分、２５は上側水平部、２６は幅広部分、２６ａはスリット、２６ｂ及び２６ｃはねじ穴、２７ａ及び２７ｂは段差部、２８は細幅部分、２８ａは開口部、２８ｂはねじ穴、２９は下側水平部である。また、図４は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの第２ヨーク部材及び第３ヨーク部材を示す図であり、（Ａ）は第２ヨーク部材の正面図、（Ｂ）は第２ヨーク部材の斜視図、（Ｃ）は第２ヨーク部材の正面図、（Ｄ）は第２ヨーク部材の斜視図である。図４において、３０は第２ヨーク部材、３１ａ、３１ｂ、３２ａ及び３２ｂは案内部、３３は開口部、３４は第３ヨーク部材、３５ａ、３５ｂ及び３６は案内部、３７は切欠部、３８ａ及び３８ｂは突起部、３９は開口部である。さらに、図８は、第２ヨーク部材及び第３ヨーク部材を第１ヨーク部材に組み込み終えた状態を示す斜視図である。図８において用いた符号は、すべて図３及び図４と同じものを示す。
【００２３】
図８に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドのヨークは、ソレノイドの左右側方が開放された、いわゆるオープンフレームソレノイドの構成をなすものである。すなわち、第１ヨーク部材２０と第３ヨーク部材３４とによってフレーム状のヨークを構成し、さらに第１ヨーク部材２０の垂直部２１と第３ヨーク部材３４との間に第２ヨーク部材３０を配置している。第１ヨーク部材２０、第２ヨーク部材３０及び第３ヨーク部材３４からなるヨークは、後述するベース及びプランジャと共に磁気回路を構成する。この磁気回路において、第１ヨーク部材２０、第２ヨーク部材３０及び第３ヨーク部材３４はコイル及びボビンの周囲を囲むことによって、コイルへの通電時にコイルの周囲に生成される磁束を捕捉し、プランジャの推進力に変える役割を持つ。くわえて、この実施の形態に係るソレノイドでは、第１ヨーク部材２０の垂直部２１が後述するラッチボルトを案内し、第２ヨーク部材３０が後述するスリーブを介してプランジャの摺動を支持し、第３ヨーク部材３４がベースを保持するので、長期間の使用や外部からの衝撃によって、ラッチボルトの変形やプランジャに対する中心軸のずれなどが生じることを防止できるという大きな特徴を持つ。
【００２４】
第１ヨーク部材２０は、軟磁性材料の金属板をプレス加工したものであり、図３に示すように、略コ字板状に形成されており、垂直方向に延在する垂直部２１と、水平方向に延在する上側水平部２５及び下側水平部２９を備えている。なお、第１ヨーク部材２０は、金属板をプレス加工して形成する、つまり１枚の金属板から形成することが望ましいが、３枚の金属片を電気溶接で接続することによって形成してもよい。
【００２５】
上側水平部２５は、プランジャ、コイル、ボビンなどの上方に水平方向に延在するように配置されており、ラッチボルトの先端側の端部において垂直部２１に連続している。また、ラッチボルトの先端側の部分、つまり垂直部２１に連続している端部に近い部分が他の部分よりも左右両側方に向かって幅広に形成された幅広部分２２としている。ラッチボルトの先端側と反対側の部分、つまり第３ヨーク部材３４を係止する側の部分を細幅部分２４としており、これらの間の段差部２３ａ及び２３ｂは第２ヨーク部材３０の組込位置を設定する部分となる。さらに、細幅部分２４の先端部の近傍には、開口部２４ａを形成している。開口部２４ａは、図４（Ｃ）及び（Ｄ）に示している第３ヨーク部材３４の突起部３８ｂを係止するものである。
【００２６】
下側水平部２９は、プランジャ、コイル、ボビンなどの下方に水平方向に延在するように配置されており、ロックボルトの先端側の端部において垂直部２１に連続している。また、ラッチボルトの先端側の部分、つまり垂直部２１に連続している端部に近い部分が他の部分よりも左右両側方に向かって幅広に形成された幅広部分２６としている。ラッチボルトの先端側と反対側の部分、つまり第３ヨーク部材３４を係止する側の部分を細幅部分２８としており、これらの間の段差部２７ａ及び２７ｂは第２ヨーク部材３０の組込位置を設定する部分となる。さらに、細幅部分２８の先端部の近傍には、開口部２８ａを形成している。開口部２８ａは、図４（Ｃ）及び（Ｄ）に示している第３ヨーク部材３４の突起部３８ａを係止するものである。また、幅広部分２６には、プランジャの中心軸に沿うようにスリット２６ａが形成されている。スリット２６ａは、後述するように、プランジャ及びラッチボルトを垂直方向に貫通している案内ピンの下端部の近傍部分が挿通されている。また、下側水平部２９には、ソレノイドを装着する機器にねじ止めするためのねじ穴２６ｂ及び２６ｃとねじ穴２８ｂとが形成されている。
【００２７】
垂直部２１は、前述のように、上側水平部２５と下側水平部２９とに連続して形成されている。また、図３（Ｂ）に示すように、垂直部２１の中央には開口部２１ａが形成されており、さらに開口部２１ａにはラッチボルトが挿通されている。よって、垂直部２１は、ラッチボルトを案内してソレノイドの円滑な動作を助ける役割も持つ。なお、この第１の実施の形態に係るソレノイドでは、図３に示すように、垂直部２１は、幅広部分２２及び幅広部分２６と同じ幅となるように形成しているが、これらの部分と異なる幅にしてもよいし、第１ヨーク部材２０の成形を容易にするために上下の端部などに切れ込みやスリットを形成してもよい。また、幅広部分２２と幅広部分２６との幅を異なるものにしてもよいし、機器に装着するためのねじ穴や、スリット、切り欠きを設けてもよい。
【００２８】
第２ヨーク部材３０は、軟磁性材料の金属板をプレス加工したものであり、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、上辺部と下辺部との左右端部に、案内部３２ａ及び３２ｂと、案内部３１ａ及び３１ｂが形成されている。案内部３２ａと案内部３２ｂとは、互いに対向する面が垂直に形成されており、またこれらの垂直面の間隙は細幅部分２４の幅より若干大きくなるように設定されている。同様に、案内部３１ａと案内部３１ｂとの間隙は細幅部分２８の幅より若干大きくなるように設定されている。したがって、第２ヨーク部材３０は、案内部３２ａ及び３２ｂと、案内部３１ａ及び３１ｂとが細幅部分２４と細幅部分２８とをそれぞれ間に介在させた状態で、これらの細幅部分が延びる方向に沿って摺動させることができる。くわえて、第２ヨーク部材３０の摺動中は、これらの案内部によって第２ヨーク部材３０が細幅部分２４と細幅部分２８との側方に離脱しないように保持する作用を奏する。また、第２ヨーク部材３０は、中央に開口部３３が形成されている。開口部３３は、後述するスリーブを挿通させるのに好適な径に設定されており、このスリーブを介してプランジャを支持する。
【００２９】
第３ヨーク部材３４は、軟磁性材料の金属板をプレス加工したものであり、図４（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、上辺部と下辺部との中央部に突起部３８ｂと突起部３８ａとを設けている。突起部３８ｂと突起部３８ａとは、それぞれ周辺部分よりも若干突出しており、これらの突起部の先端同士の距離は上側水平部２５と下側水平部２９との間隙よりも若干大きく設定している。くわえて、突起部３８ｂの幅は上側水平部２５の開口部２４ａのプランジャの中心軸に直交する方向の幅よりも小さく、同様に、突起部３８ａの幅は下側水平部２９の開口部２８ａのプランジャの中心軸に直交する方向の幅よりも小さい。したがって、それぞれの突起部は、対応する開口部に挿入可能な大きさである。また、上辺部と下辺部とのこれらの突起部の周辺領域同士の距離は上側水平部２５と下側水平部２９との間隙と同じものに設定している。
【００３０】
また、第３ヨーク部材３４の開口部３９は、ベースの突起部を嵌合することによって、ベースを所定位置に固定する作用を奏するものである。なお、ベースの突起部に凹陥部を形成して開口部３９に嵌合した後に、この凹陥部を拡げるようにかしめて、ベースを第３ヨーク部材３４にさらに強固に固定することがさらに望ましい。案内部３５ａ及び３５ｂは、案内部３１ａ及び３１ｂと同じ大きさに形成され、また互いの間隙も同じである。案内部３６は、案内部３２ａと同じ大きさに形成されているが、案内部３２ｂに相当するものは形成されておらず、当該領域には切欠部３７が形成されている。切欠部３７は、後述するように、リード線の引き出し部となるように後方に突出したリード線用基台部の配置を可能にするために形成されている。リード線用基台部は、後述する図１に示すように、後方に突出しているので案内部３６と共に第３ヨーク部材３４の上側の位置合わせに寄与している。したがって、第３ヨーク部材３４の３つの案内部とリード線用基台部とが、第２ヨーク部材３０が細幅部分２４と細幅部分２８との側方に離脱しないように保持する作用を奏している。また、上側水平部２５の開口部２４ａと下側水平部２９の開口部２８ａとは、第２ヨーク部材３０と第３ヨーク部材３４との間に後述するモールドコイルが介在した状態において、突起部３８ｂと突起部３８ａとを係止したときに、第２ヨーク部材３０と第３ヨーク部材３４とがモールドコイルを挟持するように形成位置が設定されている。
【００３１】
なお、例えば、本発明を実施するソレノイドが比較的大型である場合には、第３ヨーク部材３４を組み込む際に突起部３８及び３８ｂだけでも迅速に位置合わせができるので、案内部３５ａ、３５ｂ及び３６はすべて省略してもよい。また、上辺部と下辺部とのいずれかの側の案内部のみを形成してもよい。ただし、省略する場合には、突起部３８ｂと突起部３８ａとの幅と、開口部２４ａと開口部２８ａとのプランジャの中心軸に直交する方向の幅との差を小さくして、第３ヨーク部材３４を正しい位置に組み込めるようにすることが望ましい。また、リード線を第１ヨーク部材２０の側方から引き出す場合には、勿論、切欠部３７を形成せずに案内部を設けるべきである。くわえて、リード線を引き出す位置によっては、切欠部３７を別の部位に形成できることは言うまでもない。
【００３２】
さらに、以上に説明した３つのヨーク部材の組み込み方法について説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの第１ヨーク部材を示す斜視図である。図５においてにおいて用いた符号は、すべて図３と同じものを示す。また、図６は、第２ヨーク部材を第１ヨーク部材に組み込んでいる状態を示す斜視図である。図６において用い符号は、すべて図３及び図４と同じものを示す。図７は、第３ヨーク部材を第１ヨーク部材に組み込んでいる状態を示す斜視図である。図８において用いた符号は、すべて図３及び図４と同じものを示す。
【００３３】
図５に示すように、第１ヨーク部材２０において、上側水平部２５の開口部２４ａを形成した側と、下側水平部２９の開口部２８ａを形成した側は開口している。そこで、図６に示すように、この開口している側から、第２ヨーク部材３０の案内部３２ａと案内部３２ｂとの間に細幅部分２４を介在させ、案内部３１ａと案内部３１ｂとの間に細幅部分２８とを介在させた状態で、第２ヨーク部材３０を垂直部２１に向かって押し込む。第２ヨーク部材３０は、細幅部分２４と細幅部分２８とに沿って摺動するが、案内部３２ａと案内部３２ｂとが段差部２３ａと段差部２３ｂとに当接すると共に、案内部３１ａと案内部３１ｂとが段差部２７ａと段差部２７ｂとに当接したところで摺動が規制される。これらの段差部に規制されたところが第２ヨーク部材３０をソレノイドに組み込む位置となるが、この状態では第２ヨーク部材３０は全く係止されていない。
【００３４】
次に、第３ヨーク部材３４を組み込む。このときには、図７に示すように、まず上側水平部２５の開口部２４ａを形成した側と、下側水平部２９の開口部２８ａを形成した側とを開いておく。この状態のまま、第３ヨーク部材３４を上側水平部２５と下側水平部２９との間に押し込む。そうすると、突起部３８ｂは、上側水平部２５に摺接しながら垂直部２１に向かって移動し、最後には開口部２４ａにはまり込む。突起部３８ａも、下側水平部２９に摺接しながら垂直部２１に向かって移動し、最後には開口部２８ａにはまり込む。このように２つの突起部が開口部にはまり込むと、図８に示すように、第３ヨーク部材３４は第１ヨーク部材２０に係止された状態となる。以上のように、第１ヨーク部材２０に対して第２ヨーク部材３０及び第３のヨーク部材３４を組み込むときには、かしめやねじ止めが必要なく、手作業のみですべてを実行することができる。
【００３５】
以上の３つのヨーク部材を用いてソレノイドを組み立てた状態について説明する。図１３は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドを示す図（１）であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は背面図である。図１３において、１０はソレノイド、４０はプランジャ、４１は案内ピン、４２はモールドコイル、４３はスプリング、４４はラッチボルト、４４ａは傾斜面、４５はリード線用基台部、４６ａ及び４６ｂはリード線、４７ｂは突起部であり、その他の符号は図８と同じものを示す。図１４は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドを示す図（２）であり、（Ｄ）は底面図、（Ｅ）は断面図である。図１４において、４０ａは凸部、４０ｂは凹陥部、４０ｃは貫通孔、４７はベース、４７ａは凹陥部、４８ａは巻線、４８ｂはボビン、４９はスリーブである。
【００３６】
図１４に示すように、ソレノイド１０は、リード線４６ａ及び４６ｂに接続された巻線４８ａがボビン４８ｂに巻回されており、さらにボビン４８ｂと共に樹脂によってモールドされてモールドコイル４２となっている。モールドコイル４２は、第１ヨーク部材２０の上側水平部２５と下側水平部２９との間に介在するのと同時に、第２ヨーク部材３０と第３ヨーク部材３４との間に介在している。また、モールドコイル４２は、前述のように、この状態において第２ヨーク部材３０と第３ヨーク部材３４とで挟持されている。したがって、第３ヨーク部材３４の突起部３８ｂと突起部３８ａとは、モールドコイル４２によって上側水平部２５の開口部２４ａと下側水平部２９の開口部２８ａとの垂直部２１と反対側の縁に押し付けられており、ソレノイドに対して外部から一定程度の衝撃が加わってもこれらの突起部が開口部２４ａ及び２４ｂから離脱することはない。また、モールドコイル４２の背面側には、図１３（Ｃ）に示すように、リード線用基台部４５を形成している。リード線用基台部４５は、リード線４６ａ及び４６ｂを所定の方向に向けて固定する役割を持ち、加えて前述のように、案内部３５ａ、３５ｂ及び３６と共に、第３ヨーク部材３４を組み込む際に組み込み位置へ案内する役割も持っている。くわえて、モールドコイル４２の中空部には、リード線用基台部４５側の開口部からベース４７が挿入されている。
【００３７】
図示していないが、リード線４６ａ及び４６ｂは回路基板などに接続され、搭載する機器の制御に応じてこれらのリード線に電流が流される。モールドコイル４２の巻線４８ａに通電すると、ベース４７、プランジャ４０、第２ヨーク部材３０、第１ヨーク部材２０、第３ヨーク部材３４を経てベース４７に戻る主な磁束の流れと、ベース４７、プランジャ４０、第１ヨーク部材２０、第３ヨーク部材３４を経てベース４７に戻る副次的な磁束の流れなどを生じる。ボビン４８ｂの中空部の背面側には、ベース４７を挿入状態で配置している。ベース４７の一部は、この中空部から背面側に突出した突起部４７ｂとして形成されており、第３ヨーク部材３４の開口部３９に嵌合されることによってベースを第３ヨーク部材３４に固定する役割を持つ。ベース４７のラッチボルト４４側、つまり凹陥部４７ａを形成した側は、スリーブ４９に対して嵌合されている。スリーブ４９のラッチボルト側は、第２ヨーク部材３０の開口部３３に挿通されている。また、スリーブ４９のラッチボルト４４側の部分がモールドコイル４２から突出してプランジャ４０の摺動を確実に支持するようにしている。このような構成によって、プランジャ４０の中心軸を所定の位置及び方向になるように確実に保持し、かつ、プランジャ４０が円滑に摺動するようにしている。
【００３８】
さらに、ベース４７には、プランジャ４０の凸部４０ａに対応する凹陥部４７ａを形成しており、巻線４８ａへの通電時におけるソレノイド１０の特性を向上させている。また、プランジャ４０のラッチボルト４４側の先端側には、プランジャ４０の中心軸に沿って凹陥部４０ｂが形成されている。さらに、プランジャ４０のラッチボルト４４側の先端側には、この部分を垂直方向に貫通する貫通孔４０ｃが形成され、貫通孔４０ｃは、中間部において凹陥部４０ｂと一体になっている。プランジャ４０の凹陥部４０ｂには、ラッチボルト４４のベース４７側の部分が嵌合されている。ラッチボルト４４は、垂直部２１の開口部２１ａを挿通して外部に延びており、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、先端側に傾斜面４４ａが形成されている。さらに、ラッチボルト４４は、ベース４７側の部分において垂直方向に貫通する貫通孔４４ｂが形成されている。これらの貫通孔４０ｃ及び貫通孔４４ｂには、案内ピン４１が嵌合されている。案内ピン４１は、これらの貫通孔に嵌合されることによって、ラッチボルト４４の離脱や位置ずれを防止する役割を持つ。くわえて、図１４（Ｄ）及び（Ｅ）に示すように、下端部及びその近傍部分が下側水平部２９のスリット２６ａに挿入された状態で設けられており、この部分によってプランジャ４０及びラッチボルト４４の動作を案内し、さらにストロークを決定する、つまり可動範囲を規制する役割も持つ。したがって、前述のように、スリット２６ａのプランジャ４０の軸方向に対する形成範囲を適宜調整することによって、ソレノイド１０のストロークの調整ができ、ベースの形状によって規制する場合よりも簡単に、かつ、安価に調整できる。
【００３９】
また、案内ピン４１の上端部は、後述するように、スプリング４３を保持するためにプランジャ４０の上方に突出している。第２ヨーク部材３０と案内ピン４１との間には、図１３（Ｂ）に示すように、スプリング４３が設けられている。スプリング４３には、プランジャ４０及びスリーブ４９の第２ヨーク部材３０よりもラッチボルト４４側に位置する部分が挿通されている。さらに、ベース４７側の端部は第２ヨーク部材３０に当接し、ラッチボルト４４側の端部は案内ピン４１に当接しているので、スプリング４３は第２ヨーク部材３０と案内ピン４１との間の空間に保持される。したがって、プランジャ４０がベース４７に吸着されると、スプリング４３はベース４７側に押し縮められ、案内ピン４１をラッチボルト４４側へ強く押圧する弾発力を持つ。また、ラッチボルト４４が図示していないロック機構の受座に当接してベース４７側に押し込まれた場合にも、同様の弾発力が働いてラッチボルト４４を外部に向かって押し戻す。
【００４０】
さらに、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの組立手順について説明する。図９は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドのモールドコイルを示す斜視図である。図９において、４２ａは中空部であり、その符号は図１３と同じものを示す。くわえて、図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの組立手順を示す斜視図（１）である。図１０において用いた符号は、すべて図７及び図８と同じものを示す。また、図１１は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの組立手順を示す斜視図（２）である。図１１において用いた符号は、すべて図７及び図８と同じものを示す。さらに、図１２は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの組立手順を示す斜視図（３）である。図１２において用いた符号は、すべて図７及び図８と同じものを示す。
【００４１】
最初に、ベース４７の突起部４７ｂを第３ヨーク部材３４の開口部３９に嵌合する。さらに、ベース４７の凹陥部４７ａ側をスリーブ４９に圧入する。次に、第３ヨーク部材３４に固定されたベース４７、及びベース４７を介して第３ヨーク部材３４と一体になったスリーブ４９を図９に示すモールドコイル４２の中空部４２ａに、リード線用基台部４５側の開口部から作業者の手で挿入する。
【００４２】
そして、図１０に示すように、まずプランジャ４０、案内ピン４１及びラッチボルト４４を一体化した上で、上側水平部２５と下側水平部２９との間に挿入し、さらに案内ピン４１の下端部をスリット２６ａ内に位置させる。次に、図１１に示すように、スプリング４３にプランジャ４０を挿通させた状態に配置し、さらに第２ヨーク部材３０にプランジャ４０を挿通させながら、案内部３２ａと案内部３２ｂとを段差部２３ａと段差部２３ｂとに当接させると共に、案内部３１ａと案内部３１ｂとを段差部２７ａと段差部２７ｂとに当接させる。さらに、図１２に示すように、第３ヨーク部材３４、ベース４７及びスリーブ４９を挿入したモールドコイル４２を上側水平部２５と下側水平部２９との間に位置させる。最後に、図７に示した方法で第３ヨーク部材３４を上側水平部２５と下側水平部２９との間に組み込んで図１に示す状態にする。
【００４３】
以上のように、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイド１０は、以上のように、この実施の形態に係るソレノイド１０は、ヨークの組立に関してかしめ、ねじ止め又は溶接を必要とせず、手作業だけで組み立てられるので、従来技術よりも非常に簡単に組立ができる上に製造コストを低減することも可能である。案内ピンの動作範囲がスリットの長さによって規制されるので、スリットの長さを適宜変更することによってプランジャの動作範囲、ひいてはラッチボルトの動作範囲を変更することができる。したがって、ラッチボルトの動作範囲を大きく変更する場合を除いてプランジャやボビンの共通化を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。また、ラッチボルトの動作範囲をベースやプランジャの形状又は長さによって設定した場合、部品同士の外観にあまり違いがないために部品選択を間違えたまま組み立ててしまうことがある。これに対して、この第１の実施の形態に係るソレノイド１０では、第２ヨーク部材３０を組み込んだ段階でスリットの長さだけ判別できるので、このような間違いの発生を低減することができる。
【００４４】
さらに、本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドについて説明する。図１５は、本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドにおいて、第３ヨーク部材を第１ヨーク部材に組み込んでいる状態を示す斜視図である。図１５において、５０及び５１はテーパ面であり、その他の符号は図７と同じものを示す。
【００４５】
本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドは、図７に示すように、第１ヨーク部材２０の上側水平部２５と下側水平部２９との先端部にテーパ面５１とテーパ面５０ｂとをそれぞれ形成している。テーパ面５０は、上側水平部２５の細幅部分２７の先端部において、細幅部分２７の先端側に向かって登り勾配となるように形成されている。テーパ面５１は、下側水平部２９の細幅部分２８の先端部において、細幅部分２８の先端側に向かって下り勾配となるように形成されている。その他の構成は、第１の実施の形態と同じである。したがって、テーパ面５０とテーパ面５１とは、外側に向かって拡がるように互いに逆勾配となっている。なお、図１５においては、テーパ面５０及び５１を平坦な傾斜面としているが、曲面として形成してもよい。
【００４６】
この実施の形態に係るソレノイドでは、テーパ面５０及び５１を形成したので、第１の実施の形態に係るソレノイド１０よりも第１ヨーク部材２０の加工に係る工数は多くなる。しかし、以下に示すように、ヨークの組立はさらに簡単なものとなる。すなわち、図１５に示すように、第１ヨーク部材２０の上側水平部２５と下側水平部２９との先端側に第３ヨーク部材３４を対向させる。そして、第３ヨーク部材３４をそのまま第１ヨーク部材２０に押し付ける。そうすると、突起部３８ｂと突起部３８ａとがそれぞれテーパ面５１とテーパ面５０との表面に接する。そのまま、第３ヨーク部材３４を第１ヨーク部材２０に押し付け続けると、突起部３８ｂと突起部３８ａとはテーパ面５１とテーパ面５０との表面上を摺接しながら、第１ヨーク部材２０の細幅部分２７と細幅部分２８とを徐々に押し拡げて行く。最後には、突起部３８ｂと突起部３８ａとは、開口部２４ａと開口部２８ａとに突入して、開口部２４ａと開口部２８ａとに係止された状態になる。したがって、各ヨーク部材をさらに簡単な手作業だけで組み立てることができる。なお、テーパ面５０とテーパ面５１とのいずれか一方のみを形成しても、ある程度の効果を得ることができる。
【００４７】
なお、第２の実施の形態に係るソレノイドに関連する実施の形態として、第１ヨーク部材２０の上側水平部２５と下側水平部２９とではなく、第３ヨーク部材３４の突起部３８ｂと突起部３８ａとにテーパ面を形成する形態も考えられる。すなわち、第１ヨーク部材２０は第１の実施の形態に係るソレノイドと同じものとし、突起部３８ｂにラッチボルト４４側に向かって下り勾配となるように形成し、突起部３８ｂにラッチボルト４４側に向かって登り勾配となるように形成する。そして、このように構成した第３ヨーク部材３４をそのまま第１ヨーク部材２０に押し付ける。そうすると、突起部３８ｂと突起部３８ａとのテーパ面が第１ヨーク部材２０の細幅部分２７と細幅部分２８とを徐々に押し拡げながら開口部２４ａと開口部２８ａとに突入し、最後には、開口部２４ａと開口部２８ａとに係止された状態になる。また、これらのテーパ面を第１ヨーク部材２０の上側水平部２５及び下側水平部２９と、第３ヨーク部材３４の突起部３８ｂと突起部３８ａとの両方にテーパ面を形成してもよい。
【００４８】
なお、本発明は以上に説明した内容に限定されるものではなく、例えば、ラッチボルトに代えてロックボルトを設ける、すなわち、略筒状に形成されたボビンと、一部又は全部が前記ボビンの内部に摺動可能に挿入されたプランジャと、前記プランジャの先端側に接続されたロックボルトと、前記ボビンの上面側に前記プランジャの中心軸に沿って配置された上側水平部、前記ボビンの底面側に前記プランジャの中心軸に沿って配置された下側水平部、及び、前記上側水平部及び前記下側水平部の前記ロックボルトの先端側の端部に接続された垂直部を備え、前記上側水平部と前記下側水平部とは、これらの前記ロックボルトの先端側の幅が左右両側方において広くなるような段差部がそれぞれ形成されると共に、これらの前記垂直部に接続された側と反対側の端部近傍に開口部がそれぞれ形成され、前記垂直部は、前記ラッチボルトが挿通された開口部が形成された第１のヨーク部材と、略矩形板状に形成され、前記プランジャが挿通された開口部が形成されると共に、上辺部と下辺部との左右両端部からそれぞれ突出した案内部が形成され、これらの案内部が前記上側水平部と前記下側水平部との段差部にそれぞれ接した状態で設けられた第２のヨーク部材と、略矩形板状に形成されると共に、上辺部と下辺部とからそれぞれ突出した突起部が形成され、これらの突起部が前記第１のヨーク部材の前記上側水平部と前記下側水平部との前記開口部にそれぞれ係止されている第３のヨーク部材とを有することを特徴とするソレノイド、とすることも可能である。また、プランジャの全部がボビンの内部に配置されると共にプランジャに接続されたラッチボルトのみがボビンの外部に突出している構成にする、または、第１ヨーク部材の上側水平部と下側水平部との開口部の幅をさらに拡げて、第３ヨーク部材と共に端子を固定する樹脂板など第３ヨーク部材以外の物を同時に係止する、または、これらの開口部とは別の開口部を設け、補助磁極を支持するなど、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限りにおいて種々の変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    ソレノイド
２０    第１ヨーク部材
２１    垂直部
２２    幅広部分
２３ａ  段差部
２３ｂ  段差部
２４    細幅部分
２４ａ  開口部
２５    上側水平部
２６    幅広部分
２６ａ  スリット
２６ｂ  ねじ穴
２６ｃ  ねじ穴
２７ａ  段差部
２７ｂ  段差部
２８    細幅部分
２８ａ  開口部
２８ｂ  ねじ穴
２９    下側水平部
３０    第２ヨーク部材
３１ａ  案内部
３１ｂ  案内部
３２ａ  案内部
３２ｂ  案内部
３３    開口部
３４    第３ヨーク部材
３５ａ  案内部
３５ｂ  案内部
３６    案内部
３７    切欠部
３８ａ  突起部
３８ｂ  突起部
３９    開口部
４０    プランジャ
４０ａ  凸部
４０ｂ  凹陥部
４０ｃ  貫通孔
４１    案内ピン
４２    モールドコイル
４２ａ  中空部
４３    スプリング
４４    ラッチボルト
４４ａ  傾斜面
４０ｂ  貫通孔
４５    リード線用基台部
４６ａ  リード線
４６ｂ  リード線
４７    ベース
４７ａ  凹陥部
４７ｂ  突起部
４８ａ  巻線
４８ｂ  ボビン
４９    スリーブ
５０    テーパ面
５１    テーパ面
６０    ソレノイド
６１    スプリング
６２    プランジャ
６３    ラッチボルト
６４    スプリング
６５    傾斜面
６６    ガードアーム
６７    固定ケース
【図１】
0005857336.tif 000002
【図２】
0005857336.tif 000003
【図３】
0005857336.tif 000004
【図４】
0005857336.tif 000005
【図５】
0005857336.tif 000006
【図６】
0005857336.tif 000007
【図７】
0005857336.tif 000008
【図８】
0005857336.tif 000009
【図９】
0005857336.tif 000010
【図１０】
0005857336.tif 000011
【図１１】
0005857336.tif 000012
【図１２】
0005857336.tif 000013
【図１３】
0005857336.tif 000014
【図１４】
0005857336.tif 000015
【図１５】
0005857336.tif 000016
【図１６】
0005857336.tif 000017