(57)【要約】【課題】  シャフトに対して中心軸に直交する方向から応力が加わった場合でも構成部品が変形することなく信頼性を維持できる構造を有するソレノイドを提供すること。【解決手段】  シャフト２５を可動磁極２０と接離可能にした、つまり、シャフト２５を可動磁極２０と分離した状態で設けており、これに加えて、コイル４８への通電を停止したときに、スプリング４１がシャフト２５を可動磁極２０側に摺動させ、さらにシャフト２５が可動磁極を通電前の位置、つまりＯリング４５がエンドキャップ４４に当接するところまで摺動させるようにしたので、押圧部材６２からシャフト２５に対してその中心軸に直交する方向の応力が加わった場合でも、可動磁極２０にその中心軸に対して傾くような応力が加わることがない。したがって、ソレノイド１０の構成部品が変形することなく、ソレノイドの信頼性を維持することができる。【選択図】  図１
2013247172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動可能に設けられた可動磁極と、基端部が該可動磁極の先端部と接離可能に配置されたシャフトと、貫通孔が形成されると共に該貫通孔によって前記シャフトを摺動可能に支持するシャフト支持材と、前記可動磁極の近傍に配置されたコイルと、前記シャフトが挿通された挿通孔が形成されると共に前記コイルへの通電時に前記可動磁極を吸引する固定磁極と、前記シャフトを前記可動磁極側に常時付勢するように設けられたスプリングとを有するソレノイドにおいて、
前記コイルに通電したときに、前記可動磁極は、前記シャフトを押圧して摺動させ、
前記シャフトは、所定部が前記シャフト支持材に当接して停止し、前記可動磁極を前記固定磁極に吸着される前に停止させ、
前記コイルへの通電を停止したときに、前記スプリングは、前記シャフトを前記可動磁極側に摺動させ、
前記シャフトは、前記可動磁極を前記コイルへの通電前の位置まで摺動させるようになされていることを特徴とするソレノイド。
【請求項２】
前記シャフトは、先端部の径が中間部の径よりも小さくなるように形成され、前記先端部と前記中間部との間の段差部が前記所定部であ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】
前記シャフトは、前記基端部の径が前記中間部の径よりも小さくなるように形成され、前記基端部の最も前記中間部に近い領域に前記スプリングの一端部を受けるスプリング受けを備え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】
前記スプリング受けは、Ｅリングであることを特徴とする請求項３に記載のソレノイド。
【請求項５】
前記シャフト支持材は、前記スプリングの他端部を受けるスプリング受け面が前記貫通孔の周辺に形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のソレノイド。
【請求項６】
前記シャフトは、前記コイルへの通電を停止したときに、前記スプリング受けが前記固定磁極に当接することによって、前記スプリングの付勢力による摺動が停止するようになされていることを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載のソレノイド。
【請求項７】
前記固定磁極と前記シャフト支持材とは、互いに対向するような筒状部がそれぞれ形成され、いずれか一方の筒状部が他方の筒状部の内部に嵌合されていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のソレノイド。
【請求項８】
前記固定磁極の前記筒状部と前記シャフト支持材の前記筒状部とは、前記シャフトとの間に、前記スプリングを収納すると共に前記シャフトに付着したグリースを貯留させるために所定の幅の間隙をなすように形成されていることを特徴とする請求項７に記載のソレノイド。
【請求項９】
前記シャフト支持材は、前記筒状部が形成された側の径が反対側の径よりも大きくなるような段差部が形成され、
さらに、前記シャフト支持材の前記筒状部が形成された側と反対側に、前記シャフト支持材の前記段差部に当接するように嵌合された鍔部材と、
略筒形状に形成されると共に、中空部に前記シャフト支持材の前記筒状部が嵌合され、かつ、端部が前記鍔部材と当接するように設けられたケースとを有することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のソレノイド。
【請求項１０】
さらに、前記ケースの前記中空部の前記シャフト支持材の前記筒状部が嵌合された側と反対側に嵌合されたエンドキャップと、
前記可動磁極の基端部に設けられると共に、前記コイルへの通電を停止したときに、前記スプリング受けが前記固定磁極に当接する前に前記エンドキャップに当接するようになされた緩衝材とを有することを特徴とする請求項９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、車輌や、建造物、工作機械などのロック機構においてよく利用されている。
【０００３】
以下に、ストロークが長くロック機構に組み込むのに適したソレノイドの従来技術について説明する。図１０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１０において、７０はソレノイド、７１は可動磁極、７２は本体部、７３は先端部、７４はシャフト、７５は固定磁極、７６は支持部材、７７はケース、７８はコイル、７９はボビン、８０は軸受、８１はスリーブである。
【０００４】
図１０は、特開２００６−３０３０９０公報に開示されたソレノイドを示している。この従来技術に係るソレノイド７０は、ケース７７内部のボビン７９に巻回されたコイル７８と、コイル７８の内部に配置された固定磁極７５と、固定磁極７５の挿通孔に可動磁極７１を備えている。可動磁極７１は、本端部７２と先端部７３が設けられており、さらに先端部７３は周側面を円錐台状の傾斜面とし、先端面にシャフト７４を嵌合するための孔が開口している。シャフト７４は、支持部材７６の挿通孔に設けた軸受８０に支持される構成としている。また、可動磁極７１の中心軸に対して、先端部７３の周側面と、これに対応する固定磁極７５の逆円錐台状の凹面の傾斜角が小さくなるようにして、コイル７８への通電前において、可動磁極７１の周側面と固定磁極７５の凹面との間隙を大きくしている。コイル７８へ通電すると、可動磁極７１がスリーブ８１の内部を摺動し、シャフト７４が前方に突き出す。
【０００５】
以上の構成によれば、ソレノイド７０は、コイル７８への通電前において可動磁極７１の周側面と固定磁極７５の凹面との傾斜角が小さいのでこれらの面の間隙が大きくなり、可動磁極７１のストロークを長くすることが可能になる。ひいては、コイル７８への通電時にシャフト７４が大きく突き出るようになるので、ロック機構において使用するのに非常に適したものとなる。
【０００６】
ところで、ソレノイドを組み込むロック機構では、停電などの影響によってシャフトがケース内部に後退してロックが解除されることを防止するために、例えばシャフトの中心軸に直交する方向からシャフトを押圧してシャフトの動きを規制する構成とすることが多い。図１０の構成では、シャフト７４に対して中心軸に直交する方向から応力が加わると、シャフト７４と一体である可動磁極７１にその中心軸に対して傾くような応力が加わる。そうすると、可動磁極７１がスリーブ８１に強く押し当てられた状態となり、スリーブ８１の変形や、可動磁極７１とシャフト７４との接続部の変形を招き、ソレノイドの信頼性を低下させることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３０３０９０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、シャフトに対して中心軸に直交する方向から応力が加わった場合でも構成部品が変形することなく信頼性を維持でき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、摺動可能に設けられた可動磁極と、基端部が該可動磁極の先端部と接離可能に配置されたシャフトと、貫通孔が形成されると共に該貫通孔によって前記シャフトを摺動可能に支持するシャフト支持材と、前記可動磁極の近傍に配置されたコイルと、前記シャフトが挿通された挿通孔が形成されると共に前記コイルへの通電時に前記可動磁極を吸引する固定磁極と、前記シャフトを前記可動磁極側に常時付勢するように設けられたスプリングとを有するソレノイドにおいて、前記コイルに通電したときに、前記可動磁極は、前記シャフトを押圧して摺動させ、前記シャフトは、所定部が前記シャフト支持材に当接して停止し、前記可動磁極を前記固定磁極に吸着される前に停止させ、前記コイルへの通電を停止したときに、前記スプリングは、前記シャフトを前記可動磁極側に摺動させ、前記シャフトは、前記可動磁極を前記コイルへの通電前の位置まで摺動させるようになされてい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、前記シャフトは、先端部の径が中間部の径よりも小さくなるように形成され、前記先端部と前記中間部との間の段差部が前記所定部であ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、前記シャフトは、前記基端部の径が前記中間部の径よりも小さくなるように形成され、前記基端部の最も前記中間部に近い領域に前記スプリングの一端部を受けるスプリング受けを備え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３に記載の発明において、前記スプリング受けは、Ｅリングであ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３又は請求項４に記載の発明において、前記シャフト支持材は、前記スプリングの他端部を受けるスプリング受け面が前記貫通孔の周辺に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３から請求項５までのいずれか一項に記載の発明において、前記シャフトは、前記コイルへの通電を停止したときに、前記スプリング受けが前記固定磁極に当接することによって、前記スプリングの付勢力による摺動が停止するようになされていることを特徴とするソレノイドである。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の発明において、前記固定磁極と前記シャフト支持材とは、互いに対向するような筒状部がそれぞれ形成され、いずれか一方の筒状部が他方の筒状部の内部に嵌合されていることを特徴とするソレノイドである。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記固定磁極の前記筒状部と前記シャフト支持材の前記筒状部とは、前記シャフトとの間に、前記スプリングを収納すると共に前記シャフトに付着したグリースを貯留させるために所定の幅の間隙をなすように形成されていることを特徴とするソレノイドである。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の発明において、前記シャフト支持材は、前記筒状部が形成された側の径が反対側の径よりも大きくなるような段差部が形成され、さらに、前記シャフト支持材の前記筒状部が形成された側と反対側に、前記シャフト支持材の前記段差部に当接するように嵌合された鍔部材と、略筒形状に形成されると共に、中空部に前記シャフト支持材の前記筒状部が嵌合され、かつ、端部が前記鍔部材と当接するように設けられたケースとを有することを特徴とするソレノイドである。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、さらに、前記ケースの前記中空部の前記シャフト支持材の前記筒状部が嵌合された側と反対側に嵌合されたエンドキャップと、前記可動磁極の基端部に設けられると共に、前記コイルへの通電を停止したときに、前記スプリング受けが前記固定磁極に当接する前に前記エンドキャップに当接するようになされた緩衝材とを有することを特徴とするソレノイドである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、シャフトを可動磁極と接離可能にした、つまり、シャフトを可動磁極と分離した状態で設けており、これに加えて、コイルへの通電を停止したときに、スプリングがシャフトを可動磁極側に摺動させ、さらにシャフトが可動磁極を通電前の位置まで摺動させるようにしたので、シャフトに対して中心軸に直交する方向から応力が加わった場合でも、可動磁極にその中心軸に対して傾くような応力が加わることがない。したがって、ソレノイドの構成部品が変形することなく、ソレノイドの信頼性を維持することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、先端部と中間部との間の段差部によってシャフトの摺動を停止させるようにしたので、シャフトと可動磁極とが分離していても、可動磁極が固定磁極に吸着される前に停止するようにシャフトを所定ストローク長だけ精確に摺動させることができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、シャフトの段差部と基端部との間にスプリング受けを設けるので、シャフトを可動磁極と分離した構成においても、コイルへの通電停止後に可動磁極とシャフトとを通電前の位置に即時に、かつ、同時に復帰させることができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、スプリング受けをＥリングとするので、スプリング受けをシャフトの周側面の所定位置に精確に設けることが簡単にできる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、シャフト支持材にスプリング受け面を形成するので、２つ目のスプリング受けを設ける必要がない。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、コイルへの通電を停止したときに、スプリング受けが固定磁極に当接することによって可動磁極及びシャフトの摺動が停止するので、摺動を停止させるための手段を別途設ける必要がない。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、固定磁極とシャフト支持材との筒状部を互いに嵌合する構成にしたので、シャフトのストロークを所定長に精確に設定することが容易に実現でき、ストローク長のばらつきが少ないソレノイドを製造することができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、シャフトに付着したグリースを貯留させるための間隙を形成するので、グリースが可動磁極の周辺にまで侵入して可動磁極の摺動を妨げることを防止できる。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、鍔部材をシャフト支持材の段差部に当接するように嵌合した上で、ケースと鍔部材とが当接するようにシャフト支持材をケースに嵌合するので、これらの部品同士を精確に嵌合することができ、信頼性が高いソレノイドを製造することができる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明によれば、エンドキャップ及び緩衝材によって、可動磁極及びシャフトが元の位置に復帰するときの衝撃音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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断面図であり、（ａ）は通電状態、（ｂ）は非通電状態を示す。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドを示す図であり、（ｃ）は右側面面、（ｂ）は正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドのシャフト付近の部分拡大断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの使用状態を示す部分拡大断面図（１）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使用状態を示す部分拡大断面図（２）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの使用状態を示す部分拡大断面図（３）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの内部にグリースが貯留した状態を示す部分拡大断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドを示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るソレノイドを示す断面図である。
【図１０】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】
【００３０】
まず、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドを示す断面図であり、（ａ）は通電状態、（ｂ）は非通電状態を示す。図１において、１０はソレノイド、２０は可動磁極、２１は本体部、２２は環状部、２３は凹陥部、２４は先端部、２４ａは傾斜面、２４ｂは先端面、２５はシャフト、２６は基端部、２６ａは基端面、２７は環状溝、２８は中間部、２９は先端部、３０はシャフト支持材、３１は筒状部、３２は基端部、３３は先端部、３３ａは貫通孔、３３ｂはスプリング受け面、３４は固定磁極、３４ａは挿通孔、３５は対向部、３５ａは傾斜面、３６は小径中間部、３７は大径中間部、３８は本体部、３９は筒状部、４０はＥリング、４１はスプリング、４２はケース、４３は肉薄部、４４はエンドキャップ、４５はＯリング、４６は狭持部材、４７はボビン、４８はコイル、４９はスリーブ、５０は鍔部材、５１及び５２は開口部、５５は収納スペースである。また、図２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であり、（ｃ）は右側面面、（ｂ）は正面図である。図２において、５３及び５４は開口部であり、その他の符号は図１と同じものを示す。
【００３１】
図１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１０は、可動磁極２０及びシャフト２５の中心軸方向の長さを相対的に長くし、一般的に長いストロークが要求されるロック機構に適した構成となっている。また、内部機構をシャフト支持材３０、ケース４２、エンドキャップ４４で完全に覆っており、塵埃や雨水の浸入を防止できる構成としている。くわえて、ソレノイド１０は、後述するように、シャフト２５がシャフト支持材３０に当接してその摺動が規制され、さらにシャフト２５の摺動が規制されることを介して可動磁極２０の摺動が規制される。すなわち、この実施の形態に係るソレノイド１０は、一般的なソレノイドのように、可動磁極の摺動を規制することを介してシャフトの摺動を規制する構成を採用していない。さらに、各構成部品について詳しく説明する。
【００３２】
可動磁極２０は、略円筒形状の本体部２１の基端部に環状部２２が形成され、先端部２４が略円錐台形状に形成されている。本体部２１は、ストロークの長さを考慮して他種のソレノイドよりも相対的に長く形成されており、またスリーブ４９の内部を摺動可能に設けられている。さらに、コイル４８への通電時に先端部２４が固定磁極３４の対向部３５に衝突することによって、先端部２４が対向部３５に嵌り込んで元の位置に復帰しなくなることを防止するために、先端部２４の傾斜面２４ａと対向部３５の傾斜面３５ａとが接しないような長さに形成されている。また、環状部２２に囲まれた凹陥部２３は、緩衝材となるＯリング４５を設けるスペースとなる。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドのシャフト付近の部分拡大断面図である。図３において、３３ｂはスプリング受け面であり、その他の符号は図１と同じものを示す。
【００３４】
シャフト２５は、基端側の基端部２６と先端側の先端部２９、さらにこれらの中間に位置し、かつ、これらより径が大きい中間部２８からなっている。くわえて、基端部２６の周側面の最も中間部２８に近い領域に環状溝２７が形成されている。基端部２６は、固定磁極３４の挿通孔３４ａに挿入された状態に配置されているが、挿通孔３４ａの内周面には当接していない。基端部２６の基端面２６ａは、前述のように、可動磁極２０の先端面２４ｂに常時接している。ただし、シャフト２５は、先端部２９を機械的に引っ張ることによって基端面２６ａと先端面２４ｂとを引き離すことは非常に容易である。基端部２６に形成された環状溝２７は、スプリング受けとなるＥリング４０を取り付けるための溝である。環状溝２７は、Ｅリング４０が中間部２８に接するように、基端部２６の最も中間部２８に近い領域に形成されている。ソレノイド１０では、シャフト２５に貫通孔を形成し、ここにピンを嵌合してスプリング受けとするのではなく、Ｅリングを用いているので、非常に簡便にスプリング受けを設けることができる上に、貫通孔を形成することによって剛性が低下することもない。また、コイル４８への通電を停止すると、Ｅリング４０はスプリング４１の弾発力によって固定磁極３４に押しつけられるが、図１（ｂ）に示すように、Ｅリング４０に中間部２８が接しているので、Ｅリング４０は固定磁極３４と中間部２８とに挟まれた状態となる。したがって、固定磁極３４に押しつけられることによって、Ｅリング４０が環状溝２７から離脱する、又は変形することがない。
【００３５】
先端部２９は、軸受であるシャフト支持材３０の貫通孔３３ａに支持されて摺動する部分であり、さらに貫通孔３３ａから突出してラッチボルトなどとして機能する部分でもある。さらに、後述するように、シャフト２５の中心軸に直交する方向から押圧力が加わる部分でもある。また、コイル４８への通電を停止すると、スプリング４１の弾発力によって突出した部分が貫通孔３３ａの内部に後退する。さらに、先端部２９にはグリースが塗布されており、貫通孔３３ａとの間の摩擦を低減するようにしている。くわえて、先端部２９に塗布したグリースは、先端部２９と貫通孔３３ａとの僅かな間隙から塵埃や雨水の浸入を防止することを防止する役割も果たす。また、中間部２８と先端部２９との段差部は、コイル４８への通電時に、シャフト支持材３０のスプリング受け面３３ｂと当接することによってシャフト２５の摺動を規制し、これによって可動磁極２０の摺動を規制する。固定磁極に吸引される可動磁極の摺動をピンやＥリングで規制する場合、長期間使用しているうちにピンやＥリングが変形することがあるが、このソレノイド１０ではそのような変形が起きることはなく、ソレノイドの信頼性を高めることができる。なお、シャフト２５の径が十分に大きい場合には、基端部２６と中間部２８とを同じ径に形成し、基端部２６に貫通孔を形成し、ここにピンを嵌合してスプリング受けとしてもよい。
【００３６】
シャフト支持材３０は、固定磁極３４に対向すると共に固定磁極３４に嵌合される筒状部３１、筒状部３１に連続して形成されると共にケース４２に嵌合される基端部３２、ケース４２及び鍔部材５０から外部に向かって突出すると共にシャフト２５の軸受となる先端部３３からなっている。筒状部３１は、固定磁極３４の筒状部３９が嵌合される部分であり、シャフト２５を強固に支持するために比較的肉厚な略円筒形状に形成されている。また、筒状部３１に筒状部３９を嵌合する構成とすることによって、外部からの衝撃やシャフト２５の摺動が規制されたときの衝撃に耐えることができる。さらに、ソレノイド１０の組立時に、シャフト支持材３０のスプリング受け面３３ｂと固定磁極３４の傾斜面３５ａとの距離を精確に設定することができる。したがって、中間部２８と先端部２９との段差部がスプリング受け面３３ｂと当接したときに、図３下方の拡大図に示すように、可動磁極２０の傾斜面２４ａと傾斜面３５ａとの僅かな間隙を残した状態、つまり可動磁極２０が固定磁極３４に吸着される直前に可動磁極２０の摺動を停止させることができる。また、筒状部３１は、基端部３２と共にケース４２に嵌合される部分でもある。
【００３７】
基端部３２は、ケース４２に嵌合される部分であり、筒状部３１から連続する略円筒形状に形成されている。また、筒状部３１よりも肉厚に形成されており、シャフト２５の先端部２９などに対して加わる応力に抗してシャフト２５を支持する。先端部３３は、ケース４２と共にソレノイド１０の外殻を構成する。また、先端部３３の中央にはシャフト２５の中心軸にそって貫通孔３３ａが形成されている。ソレノイド１０に設けられる軸受はこれ１つのみであるので、先端部３３は外部から加わる応力に抗してシャフト２５の先端部２９を支持するのに十分な長さ及び径に形成されている。くわえて、先端部３３の固定磁極３４側の貫通孔３３ａの周辺には、スプリング受け面３３ｂが形成されている。スプリング受け面３３ｂは、シャフト２５の中心軸に直交する平坦面であり、スプリング４１のスプリング受けとして機能する面である。さらに、中間部２８と先端部２９との段差部に当接して、シャフト２５の摺動を規制するストッパとしての役割も持つ。
【００３８】
固定磁極３４は、可動磁極２０の先端部２４と対向する略円筒形状の対向部３５、対向部３５に連続して形成された略円筒形状の小径中間部３６、小径中間部３６に連続して形成され、かつ、小径中間部３６よりも僅かに径が大きい略円筒形状の大径中間部３７、大径中間部３７に連続して形成され、かつ、大径中間部３７よりも僅かに径が大きく肉厚に形成された本体部３８、及び、本体部３８に連続して形成され、かつ、シャフト支持材３０の筒状部３１に対向する筒状部３９からなる。対向部３５は、前述のように、可動磁極２０の先端部２４と対向しており、内周面が可動磁極２０の傾斜面２４ａと同じ角度で傾斜する傾斜面３５ａとして形成されている。また、対向部３５はスリーブ４９に嵌合されるので、外周面はスリーブ４９に圧接している。小径中間部３６は、スリーブ４９に嵌合される。大径中間部３７は、スリーブ４９よりも内径が僅かに大きいボビン４７に挿入される。また、小径中間部３６と大径中間部３７との間の段差部は、スリーブ４９に小径中間部３６を圧入する際の停止点となる。本体部３８は、ケース４２に嵌合され、また中心にはシャフト２５の基端部２６を挿入する挿通孔３４ａが形成されている。なお、シャフト２５と挿通孔３４ａとは接しておらず、挿通孔３４ａは軸受として機能しない。筒状部３９は、前述のように、シャフト支持材３０の筒状部３９に嵌合される。
【００３９】
図１及び図２に戻って説明する。ケース４２は先端側にシャフト支持材３０の先端部３３が嵌合され、基端側には肉薄部４３が形成されて肉薄部４３に狭持部材４６及びエンドキャップ４４が形成されている。Ｏリング４５は、可動磁極２０の環状部２２内に設けられている。さらに、Ｏリング４５は、コイル４８への通電を停止したときに、Ｅリング４０が固定磁極３４に当接する前にエンドキャップ４４に当接するように設けられており、Ｅリング４０に対する衝撃と打撃音の低減を図っている。狭持部材４６は、固定磁極３４の本体部３８と共にコイル４８を巻回したボビン４７を狭持している。鍔部材５０は、装着する機器に固定するための略円盤形状の固定部材であり、図２（ｄ）に示すように、ねじ止め用の開口部５１、５２、５３及び５４が形成されている。また、この実施の形態では、まず鍔部材５０をシャフト支持材３０の基端部３２と先端部３３との段差部に当接するように圧入し、次にケース４２と鍔部材５０とが当接するようにシャフト支持材３０をケース４２に圧入している。したがって、ケース４２に対してシャフト支持材３０及び固定磁極３４を精確に嵌合することができ、信頼性が高いソレノイドを製造することができる。
【００４０】
続けて、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの使用状態の一例について説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの使用状態を示す部分拡大断面図（１）である。図４において、６０はロック板材、６１は開口部、６２は押圧部材であり、その他の符号は図１と同じものを示す。また、図５は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの使用状態を示す部分拡大断面図（２）である。図５において用いた符号は、すべて図４と同じものを示す。図６は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの使用状態を示す部分拡大断面図（３）である。図６において用いた符号は、すべて図４と同じものを示す。
【００４１】
ソレノイド１０の使用時には、図４に示すように、シャフト支持材３０の基端部３２に対してロック板材６０を当接させる。そして、ロック板材６０の開口部６１にシャフト２５の先端部２９を挿入し、ロック板材６０がシャフト２５の中心軸に直交する方向への摺動を規制する。これによって、ロック板材６０がロックされることになる。さらに、シャフト２５の先端部２９を押圧部材６２で側方、つまりシャフト２５の中心軸に直交する方向から強く押圧する。これによって、今度はシャフト２５がロックされるので、操作ミス等によってコイル４８への通電が停止してもロックが解除されることがない。その一方、シャフト２５に対して押圧部材６２から強い応力が加わるが、シャフト２５と可動磁極２０とは接しているだけなので、可動磁極２０又はスリーブ４９にはこの応力の影響は及ばない。さらに、シャフト２５の基端部２６と固定磁極３４の本体部３８との間にも間隙があるので、固定磁極３４にもこの応力の影響は及ばない。
【００４２】
ロックを解除するときには、図５に示すように、シャフト２５の先端部２９から押圧部材６２を離隔させて、シャフト２５に対するロックを解除する。さらに、図６に示すように、コイル４８への通電を停止して、シャフト２５の先端部２９をシャフト支持材３０の貫通孔３３ａの内部へ後退させる。これによって、ロック板材６０を自在に摺動させることができ、ロックが完全に解除されたことになる。
【００４３】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドの内部にグリースが貯留した状態を示す部分拡大断面図である。図７において、６３はグリースであり、その他に符号は図１と同じものを示す。
【００４４】
ロック機構で使用するソレノイドでは、装着する機器などの種類によってはシャフトにグリースを塗布しておくことが必要となるものがある。シャフトにグリースを塗布しておくと、長期間使用するうちに、シャフトに塗布されたグリースが蓋などの開口部の縁辺によって押し込まれて、シャフトの基端側に貯まってゆく。場合によっては、貯まったグリースが可動磁極と固定磁極との間隙にまで入り込んで可動磁極の摺動を妨げる場合がある。この実施の形態に係るソレノイド１０では、図７に示すように、収納スペース５５がＥリング４０及びスプリング４１を収納するのに必要となる容積を超えて、グリースを貯留することを考慮した容積としている、つまり、Ｅリング４０及びスプリング４１の周囲にグリースの貯留に十分な幅の間隙を設けているので、グリース６３に示すようにシャフト２５の周側面に大量に貯留でき、可動磁極２０と固定磁極３４との間隙にまで入り込むことを防止できる。
【００４５】
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によれば、シャフト２５を可動磁極２０と接離可能にした、つまり、シャフト２５を可動磁極２０と分離した状態で設けており、これに加えて、コイル４８への通電を停止したときに、スプリング４１がシャフト２５を可動磁極２０側に摺動させ、さらにシャフト２５が可動磁極２０を通電前の位置、つまりＯリング４５がエンドキャップ４４に当接するところまで摺動させるようにしたので、押圧部材６２からシャフト２５に対してその中心軸に直交する方向の応力が加わった場合でも、可動磁極２０にその中心軸に対して傾くような応力が加わることがない。したがって、ソレノイド１０の構成部品が変形することなく、ソレノイドの信頼性を維持することができる。また、シャフト２５の中間部２８と先端部２９との段差部によってシャフト２５の摺動を停止させるようにしたので、シャフト２５と可動磁極２０とが分離していても、可動磁極２０が固定磁極３４に吸着される直前に停止するようにシャフト２５を所定ストローク長だけ精確に摺動させることができる。さらに、スプリング受けとしてＥリング４０を用いているので、スプリング受けをシャフト２５の周側面の所定位置に精確に設けることが簡単にできる。くわえて、シャフト支持材３０にスプリング受け面３３ｂを形成するので、２つ目のスプリング受けを設ける必要がない。
【００４６】
また、コイル４８への通電を停止したときに、Ｅリング４０が固定磁極３４に当接することによって可動磁極２０及びシャフト２５の摺動が停止するので、摺動を停止させるためのストッパを別途設ける必要がない。さらに、固定磁極３４の筒状部３９とシャフト支持材３０の筒状部３１を互いに嵌合する構成にしたので、シャフト２５のストロークを所定長に精確に設定することが容易に実現でき、ストローク長のばらつきが少ないソレノイドを製造することができる。くわえて、シャフト２５に付着したグリースを貯留させるための間隙を形成するので、グリースが可動磁極２０の周辺にまで侵入して可動磁極２０の摺動を妨げることを防止できる。また、鍔部材５０をシャフト支持材３０の段差部に当接するように嵌合した上で、ケース４２と鍔部材５０とが当接するようにシャフト支持材３０をケース４２に嵌合するので、これらの部品同士を精確に嵌合することができ、信頼性が高いソレノイドを製造することができる。さらに、エンドキャップ４４及びＯリング４５によって、可動磁極２０及びシャフト２５が元の位置に復帰するときの衝撃音を低減することができる。
【００４７】
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８は、本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドを示す断面図である。図８において、２８ａは嵌合穴、５６は連結部材、５７はねじ込み部、５８は貫通孔であり、その他の符号は図１と同じものを示す。
【００４８】
本発明の第２の実施の形態に係るソレノイド１０は、図８に示すように、シャフト２５がシャフト支持材３０の貫通孔３３ａから突出するのではなく、連結部材５６が突出するものである。すなわち、シャフト２５の先端側には先端部がなく、中間部２８にねじ穴２８ａが形成されている。ねじ穴２８ａには、連結部材５６のねじ込み部５７がねじ込まれている。また、連結部材５６の先端側には貫通孔５８が形成されており、負荷装置のリンク部材を連結する。その他の構成は、第１の実施の形態に係るソレノイド１０と同じである。
【００４９】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係るソレノイド１０は、負荷装置のリンク部材から連結部材５６の中心軸と異なる方向から応力が加わっても、可動磁極２０にはその応力が加わらないので、第１の実施の形態に係るソレノイド１０と同様の作用効果が得られる。また、この実施の形態に示すように、本発明は、ロック機構以外の用途にも好ましく適用できる。
【００５０】
さらに、本発明の第３の実施の形態に係るソレノイドについて説明する。図９は、本発明の第３の実施の形態に係るソレノイドを示す断面図である。図９において、５９はスプリング受け部であり、その他の符号は図１と同じものを示す。
【００５１】
本発明の第３の実施の形態に係るソレノイドは、図９に示すように、シャフト２５の基端部２６の周側面の最も中間部２８に近い領域には、環状溝２７が形成されておらず、これに代えてスプリング受け部５９が形成されている。Ｅリング４０も設けられておらず、スプリング受け部５９がＥリング４０と同様に作用する。スプリング受け部５９は、シャフト２５を切削加工する際に形成したものであり、シャフト２５の他の部分と一体のものである。その他の構成は、第１の実施の形態に係るソレノイド１０と同じである。
【００５２】
以上のように、本発明の第３の実施の形態に係るソレノイド１０は、スプリング受けをＥリングではなくスプリング受け部５９としているので、第１の実施の形態に係るソレノイド１０よりもシャフト２５の切削加工が複雑になるが、シャフト２５と一体の強固なスプリング受けが得られる。
【００５３】
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、例えばエンドキャップ４４及びＯリング４５を省略し、可動磁極２０の周側面に中心軸と平行な溝を形成し、この溝に狭持部材４６から突出するピンを挿入し、このピンによって可動磁極２０の摺動範囲を規制するようにしてもよい。また、シャフト２５にグリースを塗布しない場合には、収納スペース５５をＥリング４０及びスプリング４１を収納するのに必要となる容積のみに形成してもよい。さらに、鍔部材５０を設けず、ケース４２の端部をシャフト支持材３０に密着するようにかしめてもよい。くわえて、シャフト支持材３０の筒状部３１を固定磁極３４の筒状部３９の中に嵌合する構成であってもよい。以上の例のように、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】
【００５４】
１０    ソレノイド
２０    可動磁極
２１    本体部
２２    環状部
２３    凹陥部
２４    先端部
２４ａ  傾斜面
２４ｂ  先端面
２５    シャフト
２６    基端部
２６ａ  基端面
２７    環状溝
２８    中間部
２８ａ  ねじ穴
２９    先端部
３０    シャフト支持材
３１    筒状部
３２    基端部
３３    先端部
３３ａ  貫通孔
３３ｂ  スプリング受け面
３４    固定磁極
３５    対向部
３５ａ  傾斜面
３６    小径中間部
３７    大径中間部
３８    本体部
３９    筒状部
４０    Ｅリング
４１    スプリング
４２    ケース
４３    肉薄部
４４    エンドキャップ
４５    Ｏリング
４６    狭持部材
４７    ボビン
４８    コイル
４９    スリーブ
５０    鍔部材
５１    開口部
５２    開口部
５３    開口部
５４    開口部
５５    収納スペース
５６    連結部材
５７    ねじ込み部
５８    貫通孔
５９    スプリング受け部
６０    ロック板材
６１    開口部
６２    押圧部材
６３    グリース
７０    ソレノイド
７１    可動磁極
７２    本体部
７３    先端部
７４    シャフト
７５    固定磁極
７６    支持部材
７７    ケース
７８    コイル
７９    ボビン
８０    軸受
８１    スリーブ
【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】
2013247172.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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