(57)【要約】      （修正有）【課題】プランジャの直線運動のストロークをさらに小さくして、さらに大きな吸引力が得られるソレノイドを提供する。【解決手段】本発明は、コイル部材２と、作動部材３と、取付部材４と、運動変換部材５と、を備える。コイル部材２は、プランジャ２５をコイル２３の中心線Ｚ方向に直線移動させる。作動部材３の一端部が作動部である。取付部材４は、コイル部材２に作動部材３の他端部を、コイル２３の中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付ける。運動変換部材５は、コイル部材２および作動部材３の中間部のうち、コイル２３の中心線と取付部材４の回転中心線との間に設けられ、プランジャ２５の直線運動を作動部材３の回転運動に変換させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャをコイルの中心線方向に直線移動させるコイル部材と、
一端部を作動部とする作動部材と、
前記コイル部材に前記作動部材の他端部を、前記コイルの中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付けた取付部材と、
前記コイル部材および前記作動部材の中間部のうち、前記コイルの中心線と前記取付部材の回転中心線との間に設けられ、前記プランジャの直線運動を前記作動部材の回転運動に変換させる運動変換部材と、
を備える、
こと特徴とするソレノイド。
【請求項２】
前記プランジャは、板材をプレス加工されたプランジャ板を複数枚積層固定してなる、
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】
前記作動部材の中間部には、前記プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔が設けられ、
前記運動変換部材は、
前記プランジャに前記取付部材の回転中心線と平行に突設された当接凸部と、
前記作動部材の前記挿通孔の縁部に設けられ、前記当接凸部が当接する当接部と、
を有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のソレノイド。
【請求項４】
前記プランジャには、ピンが前記コイルの中心線および前記取付部材の回転中心線に対してそれぞれ垂直に固定され、
前記作動部材の中間部には、前記プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔と、前記プランジャの一部および前記ピンが収容される収容溝とがそれぞれ設けられ、
前記運動変換部材は、
前記ピンの前記取付部材側の一端部と、
前記作動部材の前記収容溝の壁面に設けられ、前記ピンの一端部が当接する当接面と、
を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
【請求項５】
前記コイル部材は、前記コイルの導線が巻装されているボビンを有し、
前記取付部材は、取付体を有し、
前記取付体は、前記コイルの導線の端末が接続されたリード線を支持するリード線支持部と、前記作動部材を前記コイル部材に取り付ける作動部材取付部と、を兼用し、
前記ボビンと前記取付体とは、一体構造をなす、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１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、ソレノイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、ソレノイドにおける吸引力ＦとストロークＳとの相対関係を示す一般的な説明図（グラフ）である。図９において、縦軸は、プランジャを吸引する力（引き込むための力）である吸引力Ｆを示し、単位は、［Ｎ］である。横軸は、プランジャの直線運動の移動量（移動距離）であるストロークＳを示し、単位は、［ｍｍ］である。
【０００３】
この図９に示すように、ソレノイドは、吸引力Ｆの値がストロークＳの値に対してほぼ二乗に反比例する。すなわち、ソレノイドは、ストロークＳの値が小さいと、吸引力Ｆの値が大きくなり、逆に、ストロークＳの値が大きいと、吸引力Ｆの値が小さくなる特性を有する。ストロークＳの値を小さくして吸引力Ｆの値を大きくするソレノイドとして以下の特許文献１がある。
【０００４】
特許文献１のソレノイドは、コイル部材と、コイル部材のプランジャ挿通孔に挿通されたプランジャと、プランジャと支持板部との間に架け渡されるように配置された作動レバーと、から構成されている。特許文献１のソレノイドは、作動レバーの中間部がプランジャに力点軸により揺動可能に支持され、かつ、作動レバーの尾部が支点軸支持部である支持板部に支点軸により揺動可能に支持されている。特許文献１のソレノイドは、支点軸を支点と、力点軸を力点とし、作動レバーの先端部を作用点として、「てこの原理」を応用するものである。
【０００５】
以下、図１０（Ｂ）、（Ｃ）を参照して、特許文献１のソレノイドと一般のソレノイドの「てこの原理」について説明する。図１０（Ｂ）、（Ｃ）中、符号「Ｐ１」は、支点である。「Ｐ２Ｂ」は、ソレノイドの通電遮断時状態で、プランジャの直線運動前の力点である。「Ｐ２Ａ」は、ソレノイドの通電時状態で、プランジャの直線運動後の力点である。「Ｐ３Ｂ」は、ソレノイドの通電遮断時状態で、プランジャの直線運動前の作用点である。「Ｐ３Ａ」は、ソレノイドの通電時状態で、プランジャの直線運動後の作用点である。「Ｓ２Ｂ」および「Ｓ２Ｃ」は、力点のストロークであって、プランジャの直線運動の移動量すなわちストロークＳである。「Ｓ３Ｂ」および「Ｓ３Ｃ」は作用点のストロークである。「Ｚ」はコイルの中心線であって、プランジャの直線運動の中心線である。
【０００６】
図１０（Ｂ）に示す特許文献１のソレノイドは、作動レバーの尾部が支点Ｐ１であり、作動レバーの中間部が力点Ｐ２Ｂ（Ｐ２Ａ）であり、作動レバーの先端部が作用点Ｐ３Ｂ（Ｐ３Ａ）である。すなわち、特許文献１のソレノイドは、支点Ｐ１と作用点Ｐ３Ｂ（Ｐ３Ａ）とが、プランジャの直線運動の中心線Ｚであって、力点Ｐ２Ｂ（Ｐ２Ａ）を挟んで位置するものである。この特許文献１のソレノイドにおいて、支点Ｐ１から力点Ｐ２Ｂ（Ｐ２Ａ）までの距離を、支点Ｐ１から作用点Ｐ３Ｂ（Ｐ３Ａ）までの距離の２分の１とする。すなわち、支点Ｐ１から力点Ｐ２Ｂ（Ｐ２Ａ）までの距離と、力点Ｐ２Ｂ（Ｐ２Ａ）から作用点Ｐ３Ｂ（Ｐ３Ａ）までの距離とを、同等する。すると、力点のストロークＳ２Ｂは、作用点のストロークＳ３Ｂの２分の１となる。
【０００７】
一方、図１０（Ｃ）に示す一般のソレノイドは、プランジャの直線運動の中心線Ｚ上に力点Ｐ２Ｂ（Ｐ２Ａ）を有し、支点Ｐ１と作用点Ｐ３Ｂ（Ｐ３Ａ）とが、プランジャの直線運動の中心線Ｚであって、力点Ｐ２Ｂ（Ｐ２Ａ）に対して一側に位置するものである。この一般のソレノイドにおいて、支点Ｐ１から力点Ｐ２Ｂ（Ｐ２Ａ）までの距離と、支点Ｐ１から作用点Ｐ３Ｂ（Ｐ３Ａ）までの距離とを、同等する。すると、力点のストロークＳ２Ｃは、作用点のストロークＳ３Ｃと同等となる。
【０００８】
この結果、図１０（Ｂ）に示す特許文献１のソレノイドの作用点のストロークＳ３Ｂと、図１０（Ｃ）に示す一般のソレノイドの作用点のストロークＳ３Ｃとを同等とした場合。この場合においては、図１０（Ｂ）に示す特許文献１のソレノイドの力点のストロークＳ２Ｂすなわちプランジャの直線運動のストロークＳを、図１０（Ｃ）に示す一般のソレノイドの力点のストロークＳ２Ｃすなわちプランジャの直線運動のストロークＳに対して２分の１とすることができる。これにより、図１０（Ｂ）に示す特許文献１のソレノイドは、図１０（Ｃ）に示す一般のソレノイドに対して、吸引力を大きくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−９００３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年において、プランジャの直線運動のストロークをさらに小さくして、さらに大きな吸引力が得られるソレノイドが要望されている。
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、プランジャの直線運動のストロークをさらに小さくして、さらに大きな吸引力が得られるソレノイドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のソレノイドは、プランジャをコイルの中心線方向に直線移動させるコイル部材と、一端部を作動部とする作動部材と、コイル部材に作動部材の他端部を、コイルの中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付けた取付部材と、コイル部材および作動部材の中間部のうち、コイルの中心線と取付部材の回転中心線との間に設けられ、プランジャの直線運動を作動部材の回転運動に変換させる運動変換部材と、を備える、ことを特徴とする。
【００１３】
本発明のソレノイドは、プランジャが、板材をプレス加工されたプランジャ板を複数枚積層固定してなる、ことが好ましい。
【００１４】
本発明のソレノイドは、作動部材の中間部には、プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔が設けられ、運動変換部材が、プランジャに取付部材の回転中心線と平行に突設された当接凸部と、作動部材の挿通孔の縁部に設けられ、当接凸部が当接する当接部と、を有する、ことが好ましい。
【００１５】
本発明のソレノイドは、プランジャには、ピンがコイルの中心線および取付部材の回転中心線に対してそれぞれ垂直に固定され、作動部材の中間部には、プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔と、プランジャの一部およびピンが収容される収容溝とがそれぞれ設けられ、運動変換部材が、ピンの取付部材側の一端部と、作動部材の収容溝の壁面に設けられ、ピンの一端部が当接する当接面と、を有する、ことが好ましい。
【００１６】
本発明のソレノイドは、コイル部材が、コイルの導線が巻装されているボビンを有し、取付部材が、取付体を有し、取付体が、コイルの導線の端末が接続されたリード線を支持するリード線支持部と、作動部材をコイル部材に取り付ける作動部材取付部と、を兼用し、ボビンと取付体とが、一体構造をなす、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、プランジャの直線運動のストロークをさらに小さくして、さらに大きな吸引力が得られるソレノイドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係るソレノイドの通電時状態（プランジャが吸引されている状態）を示す斜視図である。
【図２】図２は、ソレノイドの通電時状態（プランジャが吸引されている状態）を示す平面図（図１におけるＩＩ矢視図）である。
【図３】図３は、ソレノイドの通電時状態（プランジャが吸引されている状態）を示す側面図（図１におけるＩＩＩ矢視図）である。
【図４】図４は、ソレノイドの通電遮断時状態（プランジャが突出している状態）を示す側面図（図１におけるＩＩＩ矢視図）である。
【図５】図５は、ソレノイドの通電時状態（プランジャが吸引されている状態）を示す縦断面図（図２におけるＶ−Ｖ線断面図）である。
【図６】図６は、ソレノイドの一部（コイル部材の一部および取付部材）を示す一部拡大縦断面図（図２におけるＶＩ−ＶＩ線断面図）である。
【図７】図７は、ソレノイドの一部（コイル部材のプランジャおよびボビンと、取付部材と、運動変換部材の当接凸部としての当接ピン）を示す分解斜視図である。
【図８】図８は、運動変換部材の作用状態を示す説明図である。
【図９】図９は、プランジャの吸引力とプランジャの直線運動のストロークとの相対関係を示す説明図（グラフ）である。
【図１０】図１０は、ソレノイドの「てこの原理」を示す説明図である。（Ａ）は、本発明のソレノイドの「てこの原理」を示す説明図である。（Ｂ）は、特許文献１のソレノイドの「てこの原理」を示す説明図である。（Ｃ）は、一般のソレノイドの「てこの原理」を示す説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態２に係るソレノイドの通電時状態（プランジャが吸引されている状態）を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、ソレノイドの通電時状態（プランジャが吸引されている状態）を示す平面図（図１１におけるＸＩＩ矢視図）である。
【図１３】図１３は、ソレノイドの通電時状態（プランジャが吸引されている状態）を示す側面図（図１１におけるＸＩＩＩ矢視図）である。
【図１４】図１４は、ソレノイドの通電遮断時状態（プランジャが突出している状態）を示す側面図（図１１におけるＸＩＩＩ矢視図）である。
【図１５】図１５は、ソレノイドの通電時状態（プランジャが吸引されている状態）を示す縦断面図（図１２におけるＸＶ−ＸＶ線断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るソレノイドの実施形態（実施例）の２例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書において、上、下、前、後、左、右とは、図面の紙面上での上、下、前、後、左、右である。従って、本発明に係るソレノイドを実際に使用した状態時の上、下、前、後、左、右とは、相違する。また、この明細書において、部品の名称で、別名称を（）の中に表示する。さらに、この明細書において、「一致」、「同等」、「垂直」、「平行」は、完全な一致、同等、垂直、平行ではなく、製造寸法誤差や公差なども含まれる。
【００２０】
（実施形態１の構成の説明）
図１〜図１０は、本発明に係るソレノイドの実施形態１を示す。以下、この実施形態１に係るソレノイドの構成について説明する。
【００２１】
（ソレノイド１の説明）
この実施形態１に係るソレノイド１は、図１〜図８に示すように、コイル部材２と、作動部材３と、取付部材４と、運動変換部材５と、を備える。
【００２２】
（コイル部材２の説明）
コイル部材２は、図１〜図８に示すように、フレーム（ヨーク、ケース）２０およびフロントフレーム（ヨーク、蓋）２１と、ボビン２２と、コイル２３と、２本のリード線２４と、プランジャ（可動鉄芯）２５およびフィクストコア（固定鉄芯）２６と、を有する。コイル部材２は、プランジャ２５をコイル２３の中心線Ｚ方向に直線移動させるものである。
【００２３】
フレーム２０およびフロントフレーム２１は、板状の強磁性体からなる。フレーム２０およびフロントフレーム２１は、図１〜図５に示す構造をなす。すなわち、フレーム２０は、長方形の板状をなし、中央の下部に対して左右両側部を上方向に垂直に折り曲げてなる。フロントフレーム２１は、四角形もしくは正方形の板状をなし、フレーム２０の上開口部に固定されている。この結果、フレーム２０およびフロントフレーム２１は、前後両側部が開口されている。フロントフレーム２１の中央には、四角形の透孔２１０が設けられている。フロントフレーム２１の後側の中央には、二股形状のガイド部２１１が一体に設けられている。
【００２４】
ボビン２２は、絶縁材料からなり、フレーム２０およびフロントフレーム２１中に収納固定されている。ボビン２２は、図１、図３〜図７に示すように、円筒部（胴部）２２０と、四角鍔部２２１と、短四角筒部２２２と、円鍔部２２３と、から構成されている。すなわち、円筒部２２０の上端開口部の縁には、四角鍔部２２１が一体に固定されている。四角鍔部２２１の上面の中央には、短四角筒部２２２が一体に固定されている。円筒部２２０の中空部と短四角筒部２２２の中空部とは、連通している。一方、円筒部２２０の下端開口部の縁には、円鍔部２２３が一体に固定されている。
【００２５】
短四角筒部２２２は、フロントフレーム２１の透孔２１０中に挿入されている。短四角筒部２２２の上端部は、フロントフレーム２１の上面から若干突出している。短四角筒部２２２は、ソレノイド１の通電時において、作動部材３の作動を止めて、作動部材３のソレノイド１の通電時状態すなわち作動状態（図３に示す状態）を維持するストッパである（図５を参照）。四角鍔部２２１の上面は、フロントフレーム２１の下面に当接している。円鍔部２２３の下面は、フレーム２０の下部の上面に当接している。
【００２６】
コイル２３は、図１、図３〜図６に示す構造をなす。すなわち、コイル２３は、ボビン２２の四角鍔部２２１と円鍔部２２３との間の円筒部２２０に、導線２３０を巻装してなる。導線２３０は、銅などの導電性を有する線材が絶縁皮膜で覆われている被膜線（絶縁銅線）である。なお、図示されていないが、導線２３０の外周には、絶縁部材（絶縁テープ）が覆われている。コイル２３の中心線Ｚは、ボビン２２の円筒部２２０の中心線と一致する。
【００２７】
コイル２３の巻き始めと巻き終わりとの導線２３０の端末は、それぞれ、２本のリード線２４の導線２４０に巻き付けて半田２３１を介して電気的に接続されている。２本のリード線２４は、電源（図示せず）に電気的に接続されている。２本のリード線２４のうち、一方は、プラス側のリード線であり、他方は、マイナス側のリード線である。
【００２８】
プランジャ２５およびフィクストコア２６は、図１〜図５、図７に示す構造をなす。すなわち、プランジャ２５は、強磁性体の板材をプレス加工されたプランジャ板２５０を複数枚この例では３枚積層固定してなる。３枚のプランジャ板２５０の積層固定は、接着、溶着、加締などの適宜の手段で行う。
【００２９】
３枚のプランジャ板２５０の上端部の前側には、突片部２５１がそれぞれ一体に突設されている。突片部２５１には、小円形の透孔２５２がそれぞれ設けられている。突片部２５１および透孔２５２は、プランジャ板２５０のプレス加工時に同時に加工される。透孔２５２中には、当接凸部としての当接ピン２５３が挿入固定あるいは圧入固定されている。なお、当接ピン２５３により、３枚のプランジャ板２５０を加締固定しても良い。
【００３０】
プランジャ２５の突片部２５１から下側の部分は、ボビン２２の短四角筒部２２２から円筒部２２０中に、ボビン２２の円筒部２２０の中心線すなわちコイル２３の中心線Ｚ方向に直線運動可能に挿入される。
【００３１】
フィクストコア２６は、強磁性体からなり、短円柱形状をなす。フィクストコア２６は、ボビン２２の円筒部２２０の下端部中に挿入されていて、かつ、フレーム２０の下部の上面に固定されている。フィクストコア２６の上面とプランジャ２５の下面とは、ボビン２２の円筒部２２０中において、相互に対向している。
【００３２】
（作動部材３の説明）
作動部材３は、図１〜図５、図８に示す構造をなす。すなわち、作動部材３は、前後方向を長手方向とするレバー形状をなす。作動部材３は、一端部この例では後端部を作動部とするものである。例えば、作動部材３の後端部に設けた円柱形状の作動ピン（もしくは凸部）３０を作動部とする。作動ピン３０の中心線Ｃ３は、コイル２３の中心線Ｚに対して垂直でねじれの位置にある。
【００３３】
作動部材３の他端部この例では前端部には、二股形状の取付部３１が一体に設けられている。取付部３１には、断面円形の取付孔３２が、コイル２３の中心線Ｚに対して垂直でねじれの位置にある回転中心線Ｃ１方向に設けられている。作動部材３の他端部である取付部３１は、取付部材４を介してコイル部材２に、回転中心線Ｃ１回りに回転可能に取り付けられている。回転中心線Ｃ１を支点Ｐ１とする。
【００３４】
作動部材３の中間部の下面には、ガイド凸部３３が一体に設けられている。ガイド凸部３３は、フロントフレーム２１のガイド部２１１にガイドされている。ガイド凸部３３とガイド部２１１とは、作動部材３の作動をガイドする。
【００３５】
作動部材３の中間部であって取付部３１とガイド凸部３３との間には、四角形の挿通孔３４がコイル２３の中心線Ｚ方向に設けられている。挿通孔３４中には、プランジャ２５がコイル２３の中心線Ｚ方向に直線移動可能に挿通している。
【００３６】
作動部材３の中間部（挿通孔３４とガイド凸部３３との間）の下面とフロントフレーム２１の中間部（透孔２１０とガイド部２１１との間）の上面との間には、弾性部材３５が介在されている。弾性部材３５は、この例ではコイルばねからなり、作動部材３を作動状態からソレノイド１の通電遮断時状態（無通電時状態）すなわち元の通常状態（図４に示す状態）に戻し、かつ、通常状態を維持する復帰ばねである。弾性部材３５は、作動部材３もしくはフロントフレーム２１のうち少なくともいずれか一方に設けられている円筒形状のガイド（図示せず）により保持されている。
【００３７】
（取付部材４の説明）
取付部材４は、コイル部材２に作動部材３の他端部の取付部３１を、コイル２３の中心線Ｚに対して垂直でねじれの位置にある回転中心線Ｃ１回りに回転可能に取り付けるものである。
【００３８】
取付部材４は、図１〜図７に示すように、ブロック形状の取付体４０と、円柱形状の取付ピン４１と、を有する。取付体４０は、ボビン２２の四角鍔部２２１の前側縁部の中央に一体に設けられている。取付体４０の上端部の後側は、傾斜していて、また、取付体４０の左右両側部は、傾斜している。
【００３９】
取付体４０の前側の上部には、断面円形の取付孔４００が、回転中心線Ｃ１方向に、かつ、作動部材３の取付孔３２に対応して設けられている。取付体４０の取付孔４００と作動部材３の取付孔３２中には、取付ピン４１が挿入されている。この結果、取付部材４は、コイル部材２に作動部材３を、回転中心線Ｃ１回りに回転可能に取り付ける。
【００４０】
取付体４０の後側には、２本の支持孔４０１が設けられている。支持孔４０１中には、コイル２３の導線２３０、リード線２４の導線２４０および半田２３１が挿入支持されている。取付体４０は、リード線２４を支持するリード線支持部と、作動部材３をコイル部材２に取り付ける作動部材取付部と、を兼用する。ボビン２２と取付体４０とは、前記の通り、一体構造をなす。
【００４１】
（運動変換部材５の説明）
運動変換部材５は、コイル部材２および作動部材３の中間部のうち、コイル２３の中心線Ｚと取付部材４の回転中心線Ｃ１との間に設けられている。運動変換部材５は、プランジャ２５の直線運動を作動部材３の回転運動に変換させるものである。
【００４２】
運動変換部材５は、当接凸部としての前記の当接ピン２５３と、当接部５０と、を有する。当接ピン２５３は、プランジャ２５に取付部材４の回転中心線Ｃ１と平行に突設されている。当接部５０は、作動部材３の挿通孔３４の左右両側の縁部に設けられている。当接部５０は、取付部材４の回転中心線Ｃ１に対して垂直方向この例では前後方向に長い半長円形の溝部の壁面からなる。
【００４３】
プランジャ２５の当接ピン２５３の左右両端は、作動部材３の左右両側の当接部５０に当接する。これにより、当接ピン２５３と当接部５０とからなる運動変換部材５を介して、プランジャ２５の直線運動が作動部材３の回転運動に変換される。
【００４４】
なお、図３、図４に示すように、当接ピン２５３の中心線Ｃ２を形式上力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂとする。また、支点Ｐ１と力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂとを結ぶ直線（線分）上の点を形式上作用点Ｐ３Ａ、Ｐ３Ｂとする。さらに、回転中心線Ｃ１と、当接ピン２５３の中心線Ｃ２と、作動ピン３０の中心線Ｃ３とは、コイル２３の中心線Ｚに対して垂直でねじれの位置にあり、かつ、相互に平行である。
【００４５】
（実施形態１の作用の説明）
この実施形態１に係るソレノイド１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
【００４６】
まず、ソレノイド１の無通電時状態においては、図４に示すように、弾性部材３５のばね力により、作動部材３は、通常状態にある。この時の支点Ｐ１、力点Ｐ２Ｂおよび作用点Ｐ３Ｂは、図４、図１０（Ａ）に示す状態にある。
【００４７】
ここで、リード線２４を介してコイル２３に通電する。すると、コイル２３において磁気が発生する。この磁気により、フレーム２０、フロントフレーム２１、プランジャ２５およびフィクストコア２６が磁化されて、プランジャ２５がボビン２２中にコイル２３の中心線Ｚ方向に直線的に引き込まれる（図３中の実線矢印を参照）。
【００４８】
すると、プランジャ２５の当接ピン２５３と、その当接ピン２５３が当接している作動部材３の当接部５０と、からなる運動変換部材５（力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂ）を介して、プランジャ２５の直線運動が作動部材３の回転運動に変換される。これにより、作動部材３は、回転中心線Ｃ１（支点Ｐ１）を中心として、図４に示す通常状態から図３に示す作動状態に、弾性部材３５のばね力に抗して時計方向に回転して（図３中の実線矢印を参照）、作動状態を維持する。また、作動部材３の一端部の作動部が作動して仕事をする。
【００４９】
このように、ソレノイド１の通電時状態においては、図３に示すように、磁力により、作動部材３は、作動状態にある。この時の支点Ｐ１、力点Ｐ２Ａおよび作用点Ｐ３Ａは、図３、図１０（Ａ）に示す状態にある。
【００５０】
そして、コイル２３への通電を遮断すると、磁力が消去され、弾性部材３５のばね復帰力により、プランジャ２５がボビン２２中からコイル２３の中心線Ｚ方向に直線的に突出する（図４中の実線矢印を参照）。これにより、作動部材３は、運動変換部材５（力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂ）を介して、回転中心線Ｃ１（支点Ｐ１）を中心として、図３に示す作動状態から図４に示す通常状態に、反時計方向に回転して（図４中の実線矢印を参照）、通常状態を維持する。また、作動部材３の一端部の作動部が作動を停止して仕事を停止する。
【００５１】
プランジャ２５のコイル２３の中心線Ｚ方向の直線運動の移動量が、図４、図１０（Ａ）に示すように、ストロークＳ２Ａ（Ｓ）となる。また、作動部材３の回転時においては、ガイド部２１１とガイド凸部３３とにより、作動部材３の回転がガイドされる。
【００５２】
（実施形態１の効果の説明）
この実施形態１に係るソレノイド１は、以上のごとき構成、作用からなり、以下、その効果について説明する。
【００５３】
この実施形態１に係るソレノイド１は、作動部材３の他端部を取付部材４を介してコイル部材２に、コイル２３の中心線Ｚに対してねじれの位置にある回転中心線Ｃ１回りに回転可能に取り付け、コイル部材２および作動部材３の中間部のうち、コイル２３の中心線Ｚと取付部材４の回転中心線Ｃ１との間に、プランジャ２５の直線運動を作動部材３の回転運動に変換させる運動変換部材５を、設けたものである。ここで、この実施形態１に係るソレノイド１において、回転中心線Ｃ１を支点Ｐ１とし、運動変換部材５を力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂとし、作動部材３の一端部の作動部側を作用点Ｐ３Ａ、Ｐ３Ｂとする。
【００５４】
これにより、この実施形態１に係るソレノイド１は、図１０（Ａ）に示すように、支点Ｐ１と作用点Ｐ３Ａ、Ｐ３Ｂとの間に位置する力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂを、図１０（Ｂ）に示す特許文献１のソレノイドに比較して、コイル２３の中心線Ｚすなわちプランジャ２５の直線運動の中心線Ｚよりも、支点Ｐ１側に位置させることができる。この結果、この実施形態１に係るソレノイド１は、プランジャ２５の直線運動のストロークＳ２Ａ（Ｓ）をさらに小さくして、さらに大きな吸引力Ｆが得られる。
【００５５】
例えば、図１０（Ａ）に示すこの実施形態１に係るソレノイド１は、図１０（Ｂ）に示す特許文献１のソレノイドと同様に、支点Ｐ１からプランジャ２５の直線運動の中心線Ｚまでの距離を、支点Ｐ１から作用点Ｐ３Ｂ（Ｐ３Ａ）までの距離の２分の１とする。すなわち、支点Ｐ１からプランジャ２５の直線運動の中心線Ｚまでの距離と、プランジャ２５の直線運動の中心線Ｚから作用点Ｐ３Ｂ（Ｐ３Ａ）までの距離とを、同等する。また、図１０（Ａ）に示すこの実施形態１に係るソレノイド１における作用点のストロークＳ３Ａと、図１０（Ｂ）に示す特許文献１のソレノイドにおける作用点のストロークＳ３Ｂと、を同等する。
【００５６】
そして、図１０（Ａ）に示すこの実施形態１に係るソレノイド１は、支点Ｐ１から力点Ｐ２Ｂ（Ｐ２Ａ）までの距離を、支点Ｐ１からプランジャ２５の直線運動の中心線Ｚまでの距離の２分の１とする。すなわち、支点Ｐ１から力点Ｐ２Ｂ（Ｐ２Ａ）までの距離と、力点Ｐ２Ｂ（Ｐ２Ａ）からプランジャ２５の直線運動の中心線Ｚまでの距離とを、同等する。この結果、図１０（Ａ）に示すこの実施形態１に係るソレノイド１における力点のストロークＳ２Ａ、すなわち、プランジャ２５の直線運動のストロークＳ２Ａ（Ｓ）は、図１０（Ｂ）に示す特許文献１のソレノイドにおける力点のストロークＳ２Ｂ、すなわち、プランジャの直線運動のストロークＳ２Ｂ（Ｓ）に対して、２分の１となる。
【００５７】
このように、図１０（Ａ）に示すこの実施形態１に係るソレノイド１は、上記の条件が同等の図１０（Ｂ）に示す特許文献１のソレノイドに対して、プランジャ２５の直線運動のストロークＳ２Ａ（Ｓ）を２分の１に小さくすることができ、この結果、さらに大きな吸引力Ｆを得ることができる。
【００５８】
この実施形態１に係るソレノイド１は、板材をプレス加工されたプランジャ板２５０を３枚積層固定してプランジャ２５を構成するものである。この結果、この実施形態１に係るソレノイド１は、丸棒から円柱形状体に加工する一般のプランジャと比較して、加工が簡単である。特に、この実施形態１に係るソレノイド１は、プランジャ板２５０をプレス加工する時に、突片部２５１および透孔２５２を同時にプレス加工することができる。このため、この実施形態１に係るソレノイド１は、丸棒から円柱形状体に一次加工し、かつ、円柱形状体にピン孔を二次加工する一般のプランジャと比較して、加工がさらに簡単である。これにより、製造コストを安価にすることができる。
【００５９】
この実施形態１に係るソレノイド１は、運動変換部材５が、プランジャ２５に取付部材４の回転中心線Ｃ１と平行に突設された当接凸部としての当接ピン２５３と、作動部材３の中間部の挿通孔（プランジャ２５が直線移動可能に挿通する挿通孔）３４の縁部に設けられ、当接ピン２５３が当接する当接部５０と、から構成されているものである。この結果、この実施形態１に係るソレノイド１は、運動変換部材５の力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂを、取付部材４の回転中心線Ｃ１の支点Ｐ１とプランジャ２５の直線運動の中心線Ｚとの間に、確実に位置させることができる。しかも、この実施形態１に係るソレノイド１は、プランジャ２５の直線運動を作動部材３の回転運動に確実に変換させることができる。
【００６０】
この実施形態１に係るソレノイド１は、取付部材４の取付体４０が、コイル２３の導線２３０の端末が接続されたリード線２４を支持するリード線支持部と、作動部材３をコイル部材２に取り付ける作動部材取付部と、を兼用するものである。この結果、この実施形態１に係るソレノイド１は、取付体４０のリード線支持部と作動部材取付部とにより、コイル２３の導線２３０の端末とリード線２４の導線２４０との接続（半田２３１）作業およびリード線２４の支持作業と、作動部材３の取付作業とが簡単になり、自動化または機械化が容易となる。
【００６１】
しかも、この実施形態１に係るソレノイド１は、ボビン２２と取付体４０とが一体構造をなすので、取付部材４のコイル部材２に対する突出量を小さくすることができて、小型化を図ることができ、また、部品点数の軽減化、しいては、製造コスト安価にすることができる。
【００６２】
（実施形態２の説明）
図１１〜図１５は、本発明に係るソレノイドの実施形態２を示す。以下、この実施形態２に係るソレノイド１Ａについて説明する。図中、図１〜図１０と同符号は、同一のものを示す。
【００６３】
前記の実施形態１に係るソレノイド１は、板材をプレス加工されたプランジャ板２５０を３枚積層固定してなるプランジャ２５を使用するものである。これに対して、この実施形態２に係るソレノイド１Ａは、丸棒から円柱形状体に加工する一般のプランジャ２５Ａを使用するものである。以下、この実施形態２に係るソレノイド１Ａについて説明する。
【００６４】
ボビン２２の上側鍔部の四角鍔部２２１から短円筒部２２４が設けられる。また、フロントフレーム２１には、円形の透孔２１２が設けられている。この透孔２１２中に短円筒部２２４が挿入されている。
【００６５】
プランジャ２５Ａの上端部には、小径の円柱形状の頭部２５４が一体に設けられている。頭部２５４には、透孔２５５が、コイル２３の中心線Ｚおよび取付部材４の回転中心線Ｃ１に対してそれぞれ垂直に設けられている。透孔２５５中には、ピンとしての運動変換ピン５１が、コイル２３の中心線Ｚおよび取付部材４の回転中心線Ｃ１に対してそれぞれ垂直に挿通固定もしくは圧入固定されている。この結果、運動変換ピン５１の中心線Ｃ４は、コイル２３の中心線Ｚおよび取付部材４の回転中心線Ｃ１に対してそれぞれ垂直である。
【００６６】
作動部材３Ａの中間部には、プランジャ２５Ａが直線移動可能に挿通する断面円形の挿通孔３６と、プランジャ２５Ａの一部の頭部２５４および運動変換ピン５１が収容される直方体形状の収容溝３７とがそれぞれ設けられている。収容溝３７の長手方向は、運動変換ピン５１の中心線Ｃ４方向に一致する。
【００６７】
運動変換部材５Ａは、運動変換ピン５１の取付部材４側の一端部と、作動部材３Ａの収容溝３７の壁面（底壁面）に設けられ、運動変換ピン５１の一端部が当接する当接面５２と、を有する。
【００６８】
この実施形態２に係るソレノイド１Ａは、回転中心線Ｃ１を支点Ｐ１とし、運動変換部材（運動変換ピン５１の取付部材４側の一端部と、運動変換ピン５１の一端部が当接する当接面５２とからなる）５Ａを力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂとし、作動部材３の作動部の一端部の作動ピン３０の中心線Ｃ３を作用点Ｐ３Ａ、Ｐ３Ｂとする。
【００６９】
（実施形態２の作用の説明）
この実施形態２に係るソレノイド１Ａは、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
【００７０】
まず、ソレノイド１Ａの無通電時状態においては、図１４に示すように、弾性部材３５のばね力により、作動部材３Ａは、通常状態にある。この時の支点Ｐ１、力点Ｐ２Ｂおよび作用点Ｐ３Ｂは、図１０（Ａ）、図１４に示す状態にある。
【００７１】
ここで、コイル２３に通電すると、プランジャ２５Ａがボビン２２中にコイル２３の中心線Ｚ方向に直線的に引き込まれる（図１３中の実線矢印を参照）。これにより、運動変換ピン５１の一端部と、運動変換ピン５１の一端部が当接する当接面５２とからなる運動変換部材５Ａ（力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂ）を介して、プランジャ２５Ａの直線運動が作動部材３Ａの回転運動に変換される。
【００７２】
この結果、作動部材３Ａは、回転中心線Ｃ１（支点Ｐ１）を中心として、図１４に示す通常状態から図１３に示す作動状態に、弾性部材３５のばね力に抗して時計方向に回転する（図１３中の実線矢印を参照）。作動部材３Ａの作動状態時の支点Ｐ１、力点Ｐ２Ａおよび作用点Ｐ３Ａは、図１０（Ａ）、図１３に示す状態にある。
【００７３】
そして、コイル２３への通電を遮断すると、弾性部材３５のばね復帰力により、プランジャ２５Ａがボビン２２中からコイル２３の中心線Ｚ方向に直線的に突出する（図１４中の実線矢印を参照）。これにより、作動部材３Ａは、運動変換部材５Ａ（力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂ）を介して、回転中心線Ｃ１（支点Ｐ１）を中心として、図１３に示す作動状態から図１４に示す通常状態に、反時計方向に回転する（図１４中の実線矢印を参照）。プランジャ２５Ａのコイル２３の中心線Ｚ方向の直線運動の移動量が、図１０（Ａ）、図１４に示すように、ストロークＳ２Ａ（Ｓ）となる。
【００７４】
（実施形態２の効果の説明）
【００７５】
この実施形態２に係るソレノイド１Ａは、以上のごとき構成、作用からなるので、前記の実施形態１に係るソレノイド１と同様の効果を達成することができる。
【００７６】
すなわち、前記の実施形態１に係るソレノイド１は、プランジャ２５の当接ピン２５３と、その当接ピン２５３が当接している作動部材３の当接部５０と、からなる運動変換部材５（力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂ）を、取付部材４の回転中心線Ｃ１の支点Ｐ１とプランジャ２５の直線運動の中心線Ｚとの間に、位置させるものである。これに対して、この実施形態２に係るソレノイド１Ａは、運動変換ピン５１の一端部と、運動変換ピン５１の一端部が当接する当接面５２とからなる運動変換部材５Ａ（力点Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂ）を、取付部材４の回転中心線Ｃ１の支点Ｐ１とプランジャ２５Ａの直線運動の中心線Ｚとの間に、位置させるものである。
【００７７】
この結果、この実施形態２に係るソレノイド１Ａは、前記の実施形態１に係るソレノイド１と同様の効果を達成することができる。すなわち、この実施形態２に係るソレノイド１Ａは、プランジャ２５Ａの直線運動のストロークＳ２Ａ（Ｓ）をさらに小さくして、さらに大きな吸引力Ｆが得られる。しかも、この実施形態２に係るソレノイド１Ａは、プランジャ２５Ａの直線運動を作動部材３Ａの回転運動に確実に変換させることができる。
【００７８】
（実施形態１、２以外の例の説明）
なお、前記の実施形態１、２においては、ソレノイド１、１Ａの通電時状態、図３、図５、図１３、図１５に示すように、プランジャ２５、２５Ａの下面とフィクストコア２６の上面とが当接していない。しかしながら、本発明においては、ソレノイド１、１Ａの通電時状態、プランジャ２５、２５Ａの下面とフィクストコア２６の上面とが当接していても良い。
【００７９】
以上、本発明の実施形態１、２について説明したが、本発明は、上記した実施形態１、２に限定されることはなく、これ以外にも種々変形可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１、１Ａ  ソレノイド
２  コイル部材
２０  フレーム
２１  フロントフレーム
２１０  透孔
２１１ガイド部
２２  ボビン
２２０  円筒部
２２１  四角鍔部
２２２  短四角筒部
２２３  円鍔部
２３  コイル
２３０  導線
２３１  半田
２４  リード線
２４０  導線
２５、２５Ａ  プランジャ
２５０  プランジャ板
２５１  突片部
２５２  透孔
２５３  当接ピン（当接凸部）
２５４  頭部
２５５  透孔
２６  フィクストコア
３、３Ａ  作動部材
３０  作動ピン（作動部）
３１  取付部
３２  取付孔
３３  ガイド凸部
３４  挿通孔
３５  弾性部材
３６  挿通孔
３７  収容溝
４  取付部材
４０  取付体
４００  取付孔
４０１  支持孔
４１  取付ピン
５、５Ａ  運動変換部材
５０  当接部
５１  運動変換ピン（ピン）
５２  当接面
Ｃ１  回転中心線
Ｃ２  当接ピン２５３の中心線
Ｃ３  作動ピン３０の中心線
Ｃ４  運動変換ピン５１の中心線
Ｆ  吸引力（プランジャ２５、２５Ａを吸引する力）
Ｐ１  支点
Ｐ２Ａ  プランジャ２５、２５Ａの直線運動後の力点
Ｐ２Ｂ  プランジャ２５、２５Ａの直線運動前の力点
Ｐ３Ａ  プランジャ２５、２５Ａの直線運動後の作用点
Ｐ３Ｂ  プランジャ２５、２５Ａの直線運動前の作用点
Ｓ  ストローク（プランジャ２５、２５Ａの直線運動の移動量）
Ｓ２Ａ、Ｓ２Ｂ、Ｓ２Ｃ  力点のストローク（プランジャ２５、２５Ａの直線運動の移動量、ストロークＳ）
Ｓ３Ａ、Ｓ３Ｂ、Ｓ３Ｃ  作用点のストローク
Ｚ  コイル２３の中心線（プランジャ２５、２５Ａの直線運動の中心線）
【図１】
2019192679.tif 000003
【図２】
2019192679.tif 000004
【図３】
2019192679.tif 000005
【図４】
2019192679.tif 000006
【図５】
2019192679.tif 000007
【図６】
2019192679.tif 000008
【図７】
2019192679.tif 000009
【図８】
2019192679.tif 000010
【図９】
2019192679.tif 000011
【図１０】
2019192679.tif 000012
【図１１】
2019192679.tif 000013
【図１２】
2019192679.tif 000014
【図１３】
2019192679.tif 000015
【図１４】
2019192679.tif 000016
【図１５】
2019192679.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月6日(2018.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャをコイルの中心線方向に直線移動させるコイル部材と、
一端部を作動部とする作動部材と、
前記コイル部材に前記作動部材の他端部を、前記コイルの中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付けた取付部材と、
前記コイル部材および前記作動部材の中間部のうち、前記コイルの中心線と前記取付部材の回転中心線との間に設けられ、前記プランジャの直線運動を前記作動部材の回転運動に変換させる運動変換部材と、
を備え、
前記作動部材の中間部には、前記プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔が設けられ、
前記運動変換部材は、
前記プランジャに前記取付部材の回転中心線と平行に突設された当接凸部と、
前記作動部材の前記挿通孔の縁部に設けられ、前記当接凸部が当接する当接部と、
を有する、
こと特徴とするソレノイド。
【請求項２】
前記プランジャは、板材をプレス加工されたプランジャ板を複数枚積層固定してなる、
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】
プランジャをコイルの中心線方向に直線移動させるコイル部材と、
一端部を作動部とする作動部材と、
前記コイル部材に前記作動部材の他端部を、前記コイルの中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付けた取付部材と、
前記コイル部材および前記作動部材の中間部のうち、前記コイルの中心線と前記取付部材の回転中心線との間に設けられ、前記プランジャの直線運動を前記作動部材の回転運動に変換させる運動変換部材と、
を備え、
前記プランジャには、ピンが前記コイルの中心線および前記取付部材の回転中心線に対してそれぞれ垂直に固定され、
前記作動部材の中間部には、前記プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔と、前記プランジャの一部および前記ピンが収容される収容溝とがそれぞれ設けられ、
前記運動変換部材は、
前記ピンの前記取付部材側の一端部と、
前記作動部材の前記収容溝の壁面に設けられ、前記ピンの一端部が当接する当接面と、
を有する、
ことを特徴とするソレノイド。
【請求項４】
前記コイル部材は、前記コイルの導線が巻装されているボビンを有し、
前記取付部材は、取付体を有し、
前記取付体は、前記コイルの導線の端末が接続されたリード線を支持するリード線支持部と、前記作動部材を前記コイル部材に取り付ける作動部材取付部と、を兼用し、
前記ボビンと前記取付体とは、一体構造をなす、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のソレノイド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明のソレノイドは、プランジャをコイルの中心線方向に直線移動させるコイル部材と、一端部を作動部とする作動部材と、コイル部材に作動部材の他端部を、コイルの中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付けた取付部材と、コイル部材および作動部材の中間部のうち、コイルの中心線と取付部材の回転中心線との間に設けられ、プランジャの直線運動を作動部材の回転運動に変換させる運動変換部材と、を備え、作動部材の中間部には、プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔が設けられ、運動変換部材が、プランジャに取付部材の回転中心線と平行に突設された当接凸部と、作動部材の挿通孔の縁部に設けられ、当接凸部が当接する当接部と、を有する、ことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明のソレノイドは、プランジャをコイルの中心線方向に直線移動させるコイル部材と、一端部を作動部とする作動部材と、コイル部材に作動部材の他端部を、コイルの中心線に対してねじれの位置にある回転中心線回りに回転可能に取り付けた取付部材と、コイル部材および作動部材の中間部のうち、コイルの中心線と取付部材の回転中心線との間に設けられ、プランジャの直線運動を作動部材の回転運動に変換させる運動変換部材と、を備え、プランジャには、ピンがコイルの中心線および取付部材の回転中心線に対してそれぞれ垂直に固定され、作動部材の中間部には、プランジャが直線移動可能に挿通する挿通孔と、プランジャの一部およびピンが収容される収容溝とがそれぞれ設けられ、運動変換部材が、ピンの取付部材側の一端部と、作動部材の収容溝の壁面に設けられ、ピンの一端部が当接する当接面と、を有する、ことを特徴とする。