(57)【要約】【課題】省電力であると共に作業手順への不便が少なく、簡便な構成で高い信頼性を実現できる自己保持型ソレノイドを提供する。【解決手段】本発明の自己保持型ソレノイドは、内部に貫通空間を有する筒状の筺体と、貫通空間の一部に抜き差し可能に収容されるプランジャーと、筺体の一部であって、プランジャーと部分的もしくは全体的に重複する領域に巻かれる導電性の巻き線と、プランジャーに直接もしくは間接に接続し、プランジャーの前後動作によって、貫通空間での位置を変化・固定可能な固定素子と、固定素子の位置変化に合わせて、貫通空間から突出もしくは貫通空間への収容が可能な突出棒部材と、を備える。【選択図】図５
2016059113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に貫通空間を有する筒状の筺体と、
前記貫通空間の一部に抜き差し可能に収容されるプランジャーと、
前記筺体の一部であって、前記プランジャーと部分的もしくは全体的に重複する領域に巻かれる導電性の巻き線と、
前記プランジャーに直接もしくは間接に接続し、前記プランジャーの前後動作によって、前記貫通空間での位置を変化・固定可能な固定素子と、
前記固定素子の位置変化に合わせて、前記貫通空間から突出もしくは前記貫通空間への収容が可能な突出棒部材と、を備える自己保持型ソレノイド。
【請求項２】
前記貫通空間は、第１端部と第２端部を有し、前記プランジャーは、前記第１端部側に収容され、前記突出棒部材は、前記第２端部側に収容される、請求項１記載の自己保持型ソレノイド。
【請求項３】
前記突出棒部材が前記貫通空間に収容されている状態（以下、「収容状態」という）で前記巻き線に電流が付与されると、前記巻き線が発生する磁界によって、前記プランジャーは、前記第１端部から前記第２端部に向けた第１方向移動を行う、請求項２記載の自己保持型ソレノイド。
【請求項４】
前記プランジャーの第１方向移動によって、前記プランジャーは、前記固定素子を第２端部側に移動させた突出位置に固定し、
前記固定素子は、前記突出棒部材を、前記第２端部から外部に突出させる、請求項３記載の自己保持型ソレノイド。
【請求項５】
前記突出棒部材の外周に弾性体が設けられ、
前記弾性体は、前記固定素子の前記突出位置を固定する、請求項１から４のいずれか記載の自己保持型ソレノイド。
【請求項６】
前記固定素子は、前記貫通空間の貫通方向に略直交して回転可能であると共に、前記回転によって、前記固定素子は、前記貫通空間内での位置を変化可能であり、
前記固定素子は、回転位置により前記第２端部側に近い位置で固定される突出固定位置と、回転位置により前記第１端部側に近い位置で固定される収容固定位置と、を生じ、
前記プランジャーは、前記第１方向移動によって、前記収容固定位置の前記固定素子を回転させて、前記収容固定位置から前記突出固定位置に移動させる、請求項３から５のいずれか記載の自己保持型ソレノイド。
【請求項７】
前記突出棒部材が前記貫通空間から外部に突出している状態（以下、「突出状態」という）である場合に、前記巻き線に電流が付与されると、前記プランジャーは、前記第１方向移動に移動し、
前記プランジャーは、前記突出固定位置の前記固定素子を回転させる、請求項６記載の自己保持型ソレノイド。
【請求項８】
前記プランジャーが、前記突出固定位置の前記固定素子を回転させると、前記固定素子は、前記収容固定位置に移動する、請求項７記載の自己保持型ソレノイド。
【請求項９】
前記固定素子が前記収容固定位置に戻ると、前記突出棒部材は、前記貫通空間に収容される、請求項８記載の自己保持型ソレノイド。
【請求項１０】
前記突出状態および前記収容状態である場合には、相互の状態変化を生じさせる以外においては、前記巻き線は、電流の付与を必要としない、請求項７から９のいずれか記載の自己保持型ソレノイド。
【請求項１１】
前記巻き線への電流の付与の繰り返しにより、前記突出棒部材を、前記収容状態および前記突出状態のいずれかに切り替えることが可能である、請求項１０記載の自己保持型ソレノイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常時通電を必要としない自己保持型ソレノイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドア、棚、クロゼット、車、金庫、ビルなどの出入り口など、セキュリティや安全の面から開閉に際して鍵を掛ける必要のある場所が多数ある。これらの鍵の開け閉めによって、開閉が実現されるドアなど（以下、総称して「開閉部」という）は、それぞれの特徴に適した鍵を必要とする。例えば、セキュリティ要求度の高い開閉部では、専用かつ偽造されにくい鍵が使用される。あるいは、セキュリティ要求度よりも利便性（頻繁に開閉される開閉部など）が要求される開閉部では、偽造されにくいことはもちろんであるが、多くの使用者に共通に用いられる鍵が用いられることが適当である。
【０００３】
このような鍵を構成するロック機構やロック構造などは、様々な場所に存在している。
【０００４】
一方で、工場の製造装置や生産設備、あるいは電子機器や輸送機器の中には、プッシュ方式で、ＯＮやＯＦＦを切り替えるスイッチなども多く用いられている。このようなスイッチは、機械的に棒部材を出し入れするスイッチやエアーや油圧などの圧力を用いて棒部材を出し入れする構造のものが使用されることが多い。
【０００５】
もちろん、このようなスイッチも、鍵と同様に、棒部材を出し入れすることで、目的とする機能を実現できる。いずれにしも、セキュリティや安全面から、鍵を用いる必要のある開閉部や、動作のＯＮ、ＯＦＦを切り替えるスイッチなどが、様々な場所で使用されている。
【０００６】
このような鍵やスイッチでは、装置の受け側と、受け側に対して棒部材を押し込む（あるいは押し当てる）出し側の部品との組み合わせを有する。例えば、鍵であれば、嵌合に必要となる部材を出し入れする出し側の部品と、嵌合を実現する部材を受ける孔などを有する受け側の部材との組み合わせで構成される。
【０００７】
あるいは、スイッチでは、動作のＯＮ、ＯＦＦを切り替える基点となる部材を有する受け側と、この基点となる部材に、接触圧力を伝える出し側との組み合わせで構成される。
【０００８】
このような鍵やスイッチにおいては、ロックの実現や動作ＯＮの実現を開始するにあたって、出し側の部品が、棒部材を押し出して受け側の部材に押し当てる（嵌合させる）必要がある。逆に、ロックの解放や動作ＯＦＦの実現を開始する場合でも、出し側の部品が、棒部材を押し出して受け側の部材から引き戻す必要がある。スイッチであれば、接触が解除されることで、動作ＯＦＦが実現されるし、鍵であれば、嵌合が解除されることで、ロック解放が実現される。
【０００９】
このような出し側の棒部材部材の突出や戻りが、ロック機構の実現やスイッチの実現に用いられる。
【００１０】
ロック機構やスイッチ機構は、最終的な目的や組み込まれる装置によって、様々な複雑性を有することがある。しかし、実際のロック機構やスイッチ機構は、出し側の棒部材部材の突出と戻りという、非常にシンプルな機能によって実現できる。特に、コスト面を抑えたり、ロック機構やスイッチ機構をさまざまな装置の様々な場所（狭小であったり取付けが難しい場所も多い）に装着する必要があったりすることが多い。このため、シンプルな機能および部品によって実現されることが適当である。
【００１１】
このような状況において、ロック機構を実現したりスイッチ機構を実現したりするには、空気圧や油圧を使用した圧力とこれにより動作する部材との組み合わせからなる部品が用いられることがある。あるいは、電動により動作する部材を有する部品が用いられることもある。あるいは、人的作業で処理される機構部品が用いられることもある。
【００１２】
しかし、空気圧や油圧を使用する部品は、大がかりかつ複雑になり、ロック機構やスイッチ機構を備える様々な装置の、種々の部分に組み込むことが難しい問題がある。
【００１３】
電動による動作する部品の場合には、ロックを実行する期間やスイッチでの接触圧力を付与する期間に、常時通電を必要とする、エネルギーコストの問題がある。エネルギーコストだけでなく、停電時などへのフェールセーフも問題となる。
【００１４】
また、作業者が手作業で行う機構部品は、人的ミスの原因ともなりかねない。
【００１５】
このようなロック機構やスイッチ機構での出し部と受け部との部材の嵌合や、スイッチ機構での押圧を実現するために、ソレノイドが応用することが検討されている。ソレノイドは、電磁誘導の磁力によって、心材であるプランジャーを突出させたり引き戻したりできる。このプランジャーの突出や引き戻しを利用して、上述のロック機構の嵌合やスイッチ機構での押圧を実現することが考えられるからである。
【００１６】
このような状況で、ソレノイドを利用したロック機構の技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００５−０９００４９号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献１は、電子鍵であって、電子鍵のロック機構となる部分の押出や引き戻しを、ソレノイドを用いて実現する。すなわち、ソレノイドは、ケーシングに巻き付けられたコイルに通電されることで電磁力が発生する。この電磁力によって、ケーシングに収容されているプランジャーが突出したり戻ったりできる。
【００１９】
このプランジャーの突出や引き戻しを、電子鍵のロックの実現やロックの解除に応用する技術を、特許文献１は、提案している。
【００２０】
しかしながら、特許文献１は、突出棒部材を突出させている期間もしくは突出部材を引き戻している期間は、プランジャーが突出か引き戻しのいずれかの動作を維持している必要がある。プランジャーが突出か引き戻しのいずれかの動作を維持するためには、常にコイルに通電している必要がある。通電を維持している間においてのみ、電磁力が発生するので、プランジャーは突出もしくは引き戻しのいずれかの動作を維持できるからである。
【００２１】
しかしながら、コイルへの通電を長時間維持することは、消費電力が大きくなってしまう問題がある。開閉部や機器において多数のロック機構が使用される場合には、個々のコイルへの通電時間が長くなることは、全体として大きな消費電力となってしまう。
【００２２】
また、消費電力が大きくなれば、発熱の問題も生じる。発熱が生じれば、開閉部や機器への負担も生じる。あるいは、停電や電力供給の不安定によって、コイルへの通電が不十分となってしまうと、プランジャーの突出や引き戻しができなくなってしまい、例えば不測にロックが解除されてしまう問題も生じる。これは当然にセキュリティでの問題となる。もちろん、機器のスイッチ機構に用いられている場合には、機器のスイッチ機構が解除されたり逆に不要に作動されたりして、機器の誤動作にも繋がる問題がある。
【００２３】
これを防止するために、コイルへの通電を確実かつ常時行う場合には、回路機構や電源部の信頼性を高める必要があり、回路や機器全体での設計・製造負担が大きくなる問題がある。
【００２４】
特許文献２は、操作キイ部から電源供給しシリンダー部の電気回路を簡略化した。又、シリンダー内部に対極した２つの磁気回路を設け片方は永久磁石もう一方は電磁石を使い永久磁石の吸引でロックを掛け、ロックを外す場合打電磁石で反発磁界を作り外す機構で、ロックの安全性を図った。又管理面で簡略化する為に１個の操作キイで複数の機器又は、部屋、家屋に於ける鍵を操作できるようにする。キイ操作部には通信する端子があり、外部機器と通信接続し管理する。２つのＩＤ番号での開錠をする、又開錠作業の連続性を不可能にし、鍵システムの安全性を保つ工夫をする技術を開示する。
【００２５】
特許文献２は、ソレノイドのコイルへの通電で、プランジャーの突出や引き戻しを実現する。コイルへの通電による突出ないしは引き戻しを実現した後では、永久磁石で、そのプランジャーの突出や引き戻し状態を維持する。この永久磁石の働きによって、コイルへの常時通電を削減することができる。例えば、ある方向への電流がコイルに通電されると、プランジャーはケーシングに戻って、ロック機構のロック機能が解除される。解除された後で、コイルへの通電が解除されても、永久磁石の磁力により、プランジャーがケーシングに戻ったままの状態が維持される。
【００２６】
逆に、コイルへの通電の正負方向を逆にすることで、コイルから発生する電磁力の方向が逆になる。この逆になることで、プランジャーの動作方向も逆になる。例えば、プランジャーは、ケーシングから外に突出してロック機構としてのロック機能が実現される。このときも、コイルへの通電が解除されても、永久磁石の磁力によって、プランジャーは、ケーシングから突出したままとなる。この突出の維持により、ロック機能が維持されたままとなる。
【００２７】
しかしながら、特許文献２に代表されるようなソレノイド（電磁石）と永久磁石とを混合して用いるロック機構では、プランジャーの突出と引き戻し（突出部材の突出と引き戻し）の切り替えにおいては、通電の正負（＋、−）方向を切り替える必要があるとの不便がある。手作業でなければ、切り替え部材を用いる必要があったり、電源側のスイッチを複雑化して対応する必要があったりする。
【００２８】
これでは、ロック機構全体の構成が複雑となり大型化する。もちろん高コストとなる問題もある。加えて、回路が複雑になれば、故障や不具合の原因となり、ロック機構という、極めて高く長期間の信頼性を必要とする部材にとっては好ましくない問題である。
【００２９】
更には、永久磁石とコイルによる電磁石の磁力とのバランスによって、プランジャーの突出もしくは引き戻しを実現しつつ維持する必要がある。言い換えれば、永久磁石とコイルによる電磁石の磁力をほぼ同一にする必要がある。コイルを始めとした電磁力を発生する回路の設計や製造が非常にシビアとなり、実際の実現には大きな困難を伴う問題がある。
【００３０】
あるいは、動作環境（温度やその他）によっても、コイルによる電磁力は変化しうる。この電磁力の変化によっては、コイルによる電磁力と永久磁石による磁力との大きさのバランスが崩れてしまう。バランスが崩れてしまえば、当然ながら、ソレノイドと永久磁石の磁力の組み合わせによるプランジャーの動作制御が困難となってしまう問題がある。
【００３１】
プランジャーの動作制御が不十分であれば、当然にロック機構としての信頼性が損なわれてしまう問題がある。一つの開閉部や機器に多数のロック機構が用いられて、一つの電源で制御される場合には、電力降下などの問題も加わって、よりその制御が困難となってしまう。こうなると、一つの開閉部や機器における複数のロック機構のいずれかが誤動作を生じさせてしまい、機器としての信頼性を下げてしまうことにも繋がる問題がある。
【００３２】
機器としては、根本的な機能を実現する部分での開発や製造に力が入れられているのが当然であり、開閉やスイッチ動作などの付随的な機能での不具合は、決して受け入れられるものではない。
【００３３】
以上のように、従来技術には様々な問題があり、ソレノイドをそのままロック機構やスイッチ機構に適用することが難しかった。
【００３４】
本発明は、これら課題に鑑み、省電力であると共に作業手順への不便が少なく、簡便な構成で高い信頼性を実現できる自己保持型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】
【００３５】
上記課題に鑑み、本発明の自己保持型ソレノイドは、内部に貫通空間を有する筒状の筺体と、貫通空間の一部に抜き差し可能に収容されるプランジャーと、筺体の一部であって、プランジャーと部分的もしくは全体的に重複する領域に巻かれる導電性の巻き線と、プランジャーに直接もしくは間接に接続し、プランジャーの前後動作によって、貫通空間での位置を変化・固定可能な固定素子と、固定素子の位置変化に合わせて、貫通空間から突出もしくは貫通空間への収容が可能な突出棒部材と、を備える。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の自己保持型ソレノイドは、永久磁石を用いることがなく、機械部品とソレノイドのみで構成できる。この結果、全体構造が簡易となり、製造の容易性はもちろん、さまざまな開閉部や機器に装着も容易である。
【００３７】
加えて、ロック機構のロック機能の実現や解除において必要となる通電は、正負方向が単一であるので、通電に必要となる電流の付与や回路を単純化できるメリットがある。
【００３８】
また、永久磁石を用いることがないので、ソレノイドのコイルによる電磁石の電磁力と永久磁石による磁力とのバランスをとる必要がない。このバランスの必要性が低いことで、電磁力を生じさせるコイル、コイルへの回路、電源回路などの設計上の制約や困難性を減少できる。もちろん、全体としての回路設計や電気設計への負担が減少するので、ロック機構とその周辺設計が容易となり、さまざまな分野、特に従来は適用が困難であった分野にも、自己保持型ソレノイドが適用可能となる。
【００３９】
また、本発明の自己保持型ソレノイドは、必要な場合だけの通電のみで、棒部材を出したり戻したりできる。この結果、上述の通り、ロック機構での凸部と凹部との嵌合を実現してロック機能を実現することもできる。あるいは、スイッチ機構での、押圧と押圧の解除を実現して、スイッチ機構を実現できる。いずれにおいても、常時通電を必要とせずに、ロック機構やスイッチ機構に必要となる機能を実現できる。
【００４０】
結果として、消費電力削減、温度上昇の防止、誤動作の防止、人的エラーの防止などの効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】参考技術におけるソレノイドを複合したロック部品の側面図である。
【図２】参考技術におけるロック部品の側面図である。
【図３】図１の内部の導電コイルが巻きまわされている状態をより明確にした側面図である。
【図４】図２の内部の導電コイルが巻きまわされている状態をより明確にした側面図である。
【図５】本発明の実施の形態における自己保持型ソレノイドの側面図である。
【図６】本発明の実施の形態における自己保持型ソレノイドの側面図である。
【図７】本発明の実施の形態における自己保持型ソレノイドの動作説明図である。
【図８】本発明の実施の形態における突出状態を示す自己保持型ソレノイドの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の第１の発明に係る自己保持型ソレノイドは、内部に貫通空間を有する筒状の筺体と、
貫通空間の一部に抜き差し可能に収容されるプランジャーと、
筺体の一部であって、プランジャーと部分的もしくは全体的に重複する領域に巻かれる導電性の巻き線と、
プランジャーに直接もしくは間接に接続し、プランジャーの前後動作によって、貫通空間での位置を変化・固定可能な固定素子と、
固定素子の位置変化に合わせて、貫通空間から突出もしくは貫通空間への収容が可能な突出棒部材と、を備える。
【００４３】
この構成により、自己保持型ソレノイドは、永久磁石を不要として、ロック機構のロック機能と解除を実現できる。
【００４４】
本発明の第２の発明に係る自己保持型ソレノイドでは、第１の発明に加えて、貫通空間は、第１端部と第２端部を有し、プランジャーは、第１端部側に収容され、突出棒部材は、第２端部側に収容される。
【００４５】
この構成により、突出棒部材は、プランジャーと対応する位置関係で、ロック部品のロック機能を実現できる。
【００４６】
本発明の第３の発明に係る自己保持型ソレノイドでは、第２の発明に加えて、突出棒部材が貫通空間に収容されている状態（以下、「収容状態」という）で巻き線に電流が付与されると、巻き線が発生する磁界によって、プランジャーは、第１端部から第２端部に向けた第１方向移動を行う。
【００４７】
この構成により、プランジャーは、接続部材および固定素子を第２端部側に押し出すことができる。
【００４８】
本発明の第４の発明に係る自己保持型ソレノイドでは、第３の発明に加えて、プランジャーの第１方向移動によって、プランジャーは、固定素子を第２端部側に移動させた突出位置に固定し、固定素子は、突出棒部材を、第２端部から外部に突出させる。
【００４９】
この構成により、固定素子の突出位置での固定により、突出棒部材が突出し、ロック機能を実現したり、押圧機能を実現したりできる。
【００５０】
本発明の第５の発明に係る自己保持型ソレノイドでは、第１から第４のいずれかの発明に加えて、突出棒部材の外周に弾性体が設けられ、弾性体は、固定素子の突出位置を固定する。
【００５１】
この構成により、弾性体が、突出棒部材の突出を固定素子と共に固定し、弾性体は、固定素子の引き戻しを補助する。
【００５２】
本発明の第６の発明に係る自己保持型ソレノイドでは、第３から第５のいずれかの発明に加えて、固定素子は、貫通空間の貫通方向に略直交して回転可能であると共に、回転によって、固定素子は、貫通空間内での位置を変化可能であり、固定素子は、回転位置により第２端部側に近い位置で固定される突出固定位置と、回転位置により第１端部側に近い位置で固定される収容固定位置と、を生じ、プランジャーは、第１方向移動によって、収容固定位置の固定素子を回転させて、収容固定位置から突出固定位置に移動させる。
【００５３】
この構成により、プランジャーの第１方向移動で、固定素子が突出位置で固定できる。結果として、電流の付与が終了しても、固定素子および突出棒部材は突出状態で維持される。
【００５４】
本発明の第７の発明に係る自己保持型ソレノイドでは、第４から第６のいずれかの発明に加えて、突出棒部材が貫通空間から外部に突出している状態（以下、「突出状態」という）である場合に、巻き線に電流が付与されると、プランジャーは、第１方向移動に移動し、プランジャーは、突出固定位置の固定素子を回転させる。
【００５５】
この構成により、固定素子は収容固定位置に戻る。
【００５６】
本発明の第８の発明に係る自己保持型ソレノイドでは、第７の発明に加えて、プランジャーが、突出固定位置の固定素子を回転させると、固定素子は、収容固定位置に移動する。
【００５７】
この構成により、収容固定位置での位置づけが維持される。
【００５８】
本発明の第９の発明に係る自己保持型ソレノイドでは、第８の発明に加えて、固定素子が収容固定位置に戻ると、突出棒部材は、貫通空間に収容される。
【００５９】
この構成により、突出棒部材が収容状態となって、電流停止後も維持される。
【００６０】
本発明の第１０の発明に係る自己保持型ソレノイドでは、第７から第９のいずれかの発明に加えて、突出状態および収容状態である場合には、相互の状態変化を生じさせる以外においては、巻き線は、電流の付与を必要としない。
【００６１】
この構成により、ロック部品は、ロック機能を実現するための消費電力を最小限に抑えることができる。
【００６２】
本発明の第１１の発明に係る自己保持型ソレノイドでは、第１０の発明に加えて、巻き線への電流の付与の繰り返しにより、突出棒部材を、収容状態および突出状態のいずれかに切り替えることが可能である。
【００６３】
この構成により、プランジャーの単一方向への移動の繰り返しだけで、突出棒部材の収容状態と突出状態とを切り替えることができる。
【００６４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００６５】
なお、本発明の自己保持型ソレノイドは、突出棒部材の突出と収容の切り替えを、ソレノイドによる突出動作のみで実現すると共に、当該ソレノイドへの常時通電を不要とすることを骨子とする。
【００６６】
（実施の形態）
【００６７】
（参考技術）
まず、従来技術で特許文献２を用いて説明した永久磁石とソレノイドを複合したロック部品を、参考技術として説明する。図１は、参考技術におけるソレノイドを複合したロック部品の側面図である。参考技術は、ロック機構やスイッチ機構を実現する技術の一例であり、常時通電を不要としつつソレノイドの機能で、棒部材出しを実現する本発明の対比を明確にできる。
【００６８】
ソレノイドを複合したロック部品（以下、「ロック部品」という）１００は、筐体１０１を備える。この筐体１０１内部に必要な要素を備えている。筐体１０１は、内部に収容部１０５を有しており、この収容部１０５は、プランジャー１０２を収容可能である。収容可能であるとともに、収容部１０５は、プランジャー１０２を突出させることもできる。すなわち、プランジャー１０２は、磁力の働きによって、収容部１０５から突出したり収容部１０５に戻って収容されたりすることができる。
【００６９】
筐体１０１内部は、永久磁石領域１１０と、電磁石領域１２０とを備えている。自己保持型ソレノイド１００は、永久磁石領域１１０での永久磁石１１１による永久磁力と、電磁石領域１２０での導電コイル１２１による電磁力との２つの磁力を活用する。
【００７０】
永久磁石領域１１０は、永久磁石１１１を備えており、永久磁石１１１は、収容部１０５の周囲に設けられている。このように永久磁石１１１が設けられることで、永久磁石１１１は、永久磁力をプランジャー１０２に付与できる。
【００７１】
同様に、電磁石領域１２０は、導電コイル１２１と終端１２２を備えており、導電コイル１２１に通電すると、導電コイル１２１は、磁界を発生させて電磁力を生じさせる。この電磁力が、プランジャー１０２に付与される。
【００７２】
自己保持型ソレノイド１００は、導電コイル１２１に電流を付与する第１配線１３１と第２配線１３２を備えている。第１配線１３１および第２配線１３２は、電源に接続されて、電源からの電力供給によって電流を導電コイル１２１に付与できる。第１配線１３１および第２配線１３２のそれぞれは、電源の＋端子および−端子のいずれかに（切り替え可能で）接続される。この接続によって、電源からの電力が第１配線１３１および第２配線１３２に供給される。
【００７３】
あるいは、接続における＋端子と−端子の切り替えによって、導電コイル１２１に流れる電流の向きが変わる。この電流の向きの変化によって、磁界の方向が変化して、電磁石領域１２０が生じさせる電磁力の方向が変化する。この電磁力の向きの変化によって、プランジャー１０２は、収容部１０５から突出したり、収容部１０５に収容されたりする。
【００７４】
なお、図１では、プランジャー１０２が突出している状態が示されている。例えば、第１配線１３１に＋端子、第２配線１３２に−端子が接続されて電力が供給されているとする。このときには、導電コイル１２１に第１方向の磁界が発生する。この第１方向の磁界は、プランジャー１０２を突出させる方向に磁力を付与する。
【００７５】
このような第１配線１３１と第２配線１３２の端子接続によって、自己保持型ソレノイド１００は、プランジャー１０２を突出させる。例えば、プランジャー１０２がロック機構の接続嵌合を実現する。すなわち、自己保持型ソレノイド１００は、ロック機構でのロックを実現する。
【００７６】
図２は、参考技術におけるロック部品の側面図である。図２も図１と同様に内部が透視できる状態で示されている。図２は、プランジャー１０２が収容部１０５に収容された状態を示している。第１配線１３１に−端子、第２配線１３２に＋端子を接続するように、接続方向を逆にする。この逆にすることによって、磁界の方向が図１とは逆になる。
【００７７】
この結果、電磁石領域１２０による電磁力はプランジャー１０２を引き戻す方向に力を付与する。この付与によって、プランジャー１０２は、収容部１０５に収容される。図２は、このプランジャー１０２が収容部１０５に収容された状態を示している。
【００７８】
このように、参考技術のロック部品は、まず第１配線１３１と第２配線１３２の電源との＋端子と−端子との接続を入れ替えることを必要とする。この入れ替えがなければ、プランジャー１０２の突出や収容の切り替えができないからである。
【００７９】
図３は、図１の内部の導電コイルが巻きまわされている状態をより明確にした側面図である。収容部１０５の周囲であって電磁石領域１２０において、導電コイル１２１が巻かれている。この導電コイル１２１によって、電磁力が生じる。
【００８０】
図４は、図２の内部の導電コイルが巻きまわされている状態をより明確にした側面図である。図３と同様の図面である。図４は、図２と同様に、プランジャー１０２が収容部１０５に引き戻されて収容されている状態を示している。
【００８１】
ここで、図２、図４のように、導電コイル１２１の発する電磁力によって、プランジャー１０２が引き戻されると、収容部１０５がプランジャー１０２を収容した状態となる。第１配線１３１および第２配線１３２に電流が付与され続けていれば、このプランジャー１０２の収容状態は維持される。しかし、消費電力の関係から、電流付与の維持を行うことは好ましくない。
【００８２】
このため、図２、図４の状態となってプランジャー１０２が収容された後では、第１配線１３１および第２配線１３２への電流供給が停止される。この停止状態となると電磁石領域１２０での電磁力がなくなるので、プランジャー１０２が収容された状態を維持できなくなる可能性がある。これに対して、永久磁石１１１が備わっていることで、永久磁石の磁力によって、プランジャー１０２の収容状態が維持される。
【００８３】
参考技術における自己保持型ソレノイド１００は、このような永久磁石の力によって、収容状態を維持することができる。しかしながら、２つ目の問題として、導電コイル１２１による電磁力を用いてプランジャー１０２を突出させる際には、永久磁石１１１の永久磁力と、電磁力とのバランスがとれている必要がある。バランスが取れていないと、電磁力が発生しても、プランジャー１０２が永久磁力の影響によって、突出できないからである。逆にプランジャーを収容状態として維持する場合にも、永久磁石１１１の磁力と導電コイル１２１による電磁力とのバランスが適切にされていることが必要である。
【００８４】
ここでのバランスは、永久磁石１１１での磁力と導電コイル１２１での磁力とが、そのスカラー量で同一である必要がある。スカラー量で同一であることで、突出させる場合でも、収容する場合でも、永久磁石１１１での影響によって、電磁力が十分な動作を行わせることができない問題が解決できるからである。
【００８５】
しかしながら、このスカラー量を略同一にすることは極めて難しい。導電コイル１２１の太さ、巻き数、抵抗値、巻き方など製造上の誤差によって、さまざまに導電コイル１２１による電磁力の大きさが変わりうるからである。
【００８６】
以上のように、参考技術の自己保持型ソレノイド１００は、２つの大きな問題を有していた。このため、参考技術の自己保持型ソレノイド１００が、ロック機構やスイッチ機構に適用されたとしても、消費電力の増大や、製造上の微調整などの問題を有している。
【００８７】
（全体概要）
まず、実施の形態における自己保持型ソレノイドの全体概要を説明する。
【００８８】
ソレノイドは、一般に知られているように、ケーシングを有しており、このケーシング内部に主に鉄の金属性プランジャーが抜き差し可能に収容されている。ケーシングの周囲には、銅線やエナメル線などの導電線が巻き線（コイル）として巻かれている。この巻き線の端部は、通電のための電源（あるいは電源に設けられるスイッチ）と接続されている。
【００８９】
巻き線に電流が付与されると（通電されると）、巻き線の周囲に磁界が発生する。この磁界によって磁力が発生して、この磁力が金属製のプランジャーを引き戻したり、あるいは突出させたりする。ソレノイドそのものは、このような巻き線への通電による磁界によってプランジャーを突出させたり引き戻したりする機能を発揮する。
【００９０】
図５は、本発明の実施の形態における常時通電が不要な自己保持型ソレノイドの側面図である。なお、以下の説明においては、必要に応じて、「常時通電が不要な」との文言を省略することもある。
【００９１】
自己保持型ソレノイド１は、筐体２、貫通空間３、プランジャー４、巻き線５、接続部材６、固定素子７、突出棒部材８、弾性体９を備える。接続部材６は、必要に応じて設けられる。
【００９２】
筐体２は、自己保持型ソレノイド１の外形を構成する。筐体２は、樹脂、金属、合金など様々な素材で形成されればよいが、内部の巻き線５による磁界発生を抑制しない素材が選択されることが適当である。また、筐体２は、自己保持型ソレノイド１の外形を形成するので、自己保持型ソレノイド１が用いられる場所や態様に応じた形状を有していることが適当である。
【００９３】
図５では、筐体２は、円筒状である。自己保持型ソレノイド１は、ロック機構に用いられるので、壁やドアなどに埋め込まれたり、装着されたりすることが多い。あるいは、電子機器や輸送機器の内部に実装されることが多い。このため、円筒状であることで、自己保持型ソレノイド１が装着、実装されやすいからである。
【００９４】
あるいは、円筒状以外に、筐体２は、角形の筒状であってもよいし、多角形の断面形状を有する筒状であってもよい。
【００９５】
筐体２は、内部に貫通空間３を有する。貫通空間３は、プランジャー４、固定素子７、突出棒部材８および弾性体９を、収容できる。また、接続部材６が設けられる場合には、この接続部材６が、プランジャー４と固定素子７との間に収容される。もちろん、これらの要素のすべてを収容できるというのは、完全な収容を意味するだけでなく、一部を収容していなかったり、一部が貫通空間３の外部に出ていたりする状態をも含む。ここでの一部は、要素のいずれかを意味することもあるし、ある要素の一部分を意味することもある。
【００９６】
貫通空間３は、磁力で前後動作する（突出したり収容されたりする）プランジャー４を収容している収容部でもある。このため、プランジャー４は、貫通空間３の一部に抜き差し可能に収容されている。図５に示されるように、プランジャー４は、貫通空間３における後端部分（図５での下側であって、第１端部）に収容される。後述するように、プランジャー４は、貫通空間３において、後端から最終的に先端部分に収容されている突出棒部材８を押し出すからである。
【００９７】
貫通空間３は、円筒状の空間であったり、角形断面の筒状の空間であったりすればよい。製造上の容易性からは、筐体２と同様の形状（筐体２が円筒状であれば、貫通空間３は、円筒状の空間）であることが適当である。もちろん、異なる形状であってもよい。また、貫通空間３は、収容するプランジャー４や突出棒部材８などの形状に合わせた、形状を有していてもよい。
【００９８】
プランジャー４は、巻き線５からの磁界を受けて前後動作を行うので、磁性体で形成されている。磁性体であることで、磁界を受けて、磁力による前後動作を行えるからである。上述の通り、プランジャー４は、貫通空間３の後端部分に収容されているので、この後端部分で前後動作して、プランジャー４の先端にある接続部材６を前後させることができる。
【００９９】
巻き線５は、プランジャー４に磁界を与えるために、筐体２の一部であって、貫通空間３の一部において、プランジャー４の部分もしくは全部と重複する領域にまかれる導電線である。エナメル線、銅線などが用いられる。
【０１００】
たとえば、貫通空間３の外側であって筐体２との間には空隙が設けられる。この空隙の空間を利用して、巻き線５がプランジャー４と重複する領域にまかれる。例えば、貫通空間３を形成するケースが設けられ、このケースの外周に巻き線５が巻かれることで、巻き線５が実現されてもよい。
【０１０１】
図５には示されていないが、巻き線５は、電流の付与を受けるので、巻き線５は電源と接続されている。すなわち、巻き線５の２つの端部は、それぞれ電源の＋端子および−端子とに接続されている。ここで、詳細を後述するが、巻き線５の端部のそれぞれは、＋端子と−端子とに固定して接続されたままでよい。参考技術で説明したロック部品１００のように、第１配線１３１と第２配線１３２とが、＋端子と−端子を入れ替えつつ電源に接続される必要はない。
【０１０２】
この点で、実施の形態の自己保持型ソレノイド１は、参考技術の問題１を解決している。
【０１０３】
固定素子７は、プランジャー４に直接もしくは間接に接続する。図５では、プランジャー４の先端に接続部材６が接続して介在している。その接続部材６の介在の先に、固定素子７が配置されている。すなわち、固定素子７は、図５では、間接的にプランジャー４に接続されている。
【０１０４】
固定素子７は、プランジャー４の押し出しによって、回転してその位置を変化させる。固定素子７は、後述するように、回転可能な部材であり、その外周に溝を有している。貫通空間３内部でこの外周に溝を有する固定素子が、プランジャー４の押し出しによって回転する。言い換えればプランジャー４の前後動作によって、固定素子７は、回転できる。
【０１０５】
この回転において、固定素子７は、外周の溝が、貫通空間３内部の内周との接触や密着度合を変化させる。この接触状態や密着度合の変化によって、固定素子７の位置が、変化可能である。例えば、プランジャー４が直接もしくは間接的に固定素子７に押圧を付与することによって、固定素子７は、初期位置である第１端部３１側（プランジャー４の根元）である、収容固定位置に、位置することができる。図５では、プランジャー４と固定素子７との間に接続部材６が配置されているので、固定素子７は、接続部材６の押圧によって、収容固定位置に、その位置を決定できる。固定素子７は、プランジャー４の次の動作が無い限りは、この収容固定位置に位置を固定したままである。
【０１０６】
一方で、プランジャー４が、次の誘導電流による動作で前後動作をすることがある。この場合にも、プランジャー４は、直接的もしくは間接的に、固定素子７に、押圧を付与する。この押圧によって、固定素子７は、再び回転する。この回転の際には、固定素子７の外周に設けられている溝によって、固定素子７の外周と貫通空間３内部との接触度合や密着が変化する。特に、固定素子７は、第２端部３２側に移動した上で、固定される。
【０１０７】
この固定によって、固定素子７は、収容固定位置よりも第２端部３２側である突出固定位置に位置を決定できる。もちろん、図５の場合には、プランジャー４が接続部材６を介して、固定素子７へ押圧を行って、固定素子７の位置を変更できる。
【０１０８】
接続部材６は、固定素子７に、プランジャー４の押し出しを連結する。言い換えれば、プランジャー４の押し出し動作を、接続部材６は、固定素子７に伝導する役割を有する。
【０１０９】
なお、接続部材６は、プランジャー４と別体として把握される要素ではなく、プランジャー４の一部であってもよい。要は、プランジャー４の先端が、固定素子７に押し出し動作を伝導できればよい。このため、接続部材６とプランジャー４とは、一体の要素として把握されてもよく、接続部材６がプランジャー４に含まれてもよい。
【０１１０】
固定素子７は、接続部材６の前後動作によって回転して、上述のように、貫通空間３での位置を変化・固定可能である。固定素子７は、プランジャー４からの直線運動に基づいて回転運動を生じさせる。このとき、固定素子７は、その軸と外周の溝、および溝と貫通空間３の内周との位置および嵌合などの構造関係によって、回転運度によって、その位置を、貫通空間３内部で移動させることができる。
【０１１１】
すなわち、回転運動が、固定素子７の貫通空間３内部での前後位置を移動させる直線動作を生じさせる。加えて、固定素子７の軸と外周の溝とによって、その直線運動で変化した、貫通空間３内部での位置を固定することができる。固定素子７は、プランジャー４からの押圧だけで、第２端部側である突出固定値と、第１端部側である収容固定位置との位置を、切り替えることができる。
【０１１２】
ここで、固定素子７の突出固定位置は、突出棒部材８が、第２端部３２から突出する状態を生じさせる位置であり、固定素子７の収容固定位置は、突出棒部材８が、第２端部３２から貫通空間３内部に収容される状態となる位置である。
できる。
【０１１３】
突出棒部材８は、固定素子７の位置変化に合わせて、貫通空間３から突出もしくは収容される。例えば、固定素子７が回転して第２端部３２側の突出固定位置に固定されると、突出棒部材８は、この固定素子７に押し出される形で突出する。固定素子７は、この突出固定位置で固定された状態であるので、突出棒部材８も突出状態を固定・維持できる。
【０１１４】
一方、固定素子７が回転して収容固定位置に戻ると、突出棒部材８は固定素子７の位置変化に基づいて、貫通空間３内部に戻る。すなわち、収容された状態となる。固定素子７が収容固定位置で固定された状態であるので、突出棒部材８は、この収容状態を、固定・維持できる。
【０１１５】
すなわち、突出棒部材８は、固定素子７の位置変化に応じて、突出および収容を切り替え可能である。さらに言えば、固定素子７の位置変化を生じさせるプランジャー４の前後動作飲みだけで、突出および収容を切り替え可能である。
【０１１６】
突出棒部材８は、自己保持型ソレノイド１が、ロック機構に用いられる場合には、ロック機能を実現する嵌合部材となりえる。また、自己保持型ソレノイド１がスイッチ機構に用いられる場合には、突出棒部材８は、スイッチの押圧用部材として用いられる。
【０１１７】
このようにして、突出棒部材８が、突出したり収容されたりすることで、自己保持型ソレノイド１は、ロック機構やスイッチ機構などの様々な用途に適用できる。
【０１１８】
上述したように、突出棒部材８の突出と収容の切り替えは、固定素子７の回転による位置変化のみで実現される。この固定素子７は、同一方向に回転するだけで、収容固定位置と突出位置とを切り替えることができる。加えて、固定素子７の回転は、プランジャー４の押し出しを通じて実現される。しかも同一方向回転が、プランジャー４の押し出しで実現される。
【０１１９】
すなわち、突出棒部材８の突出と収容（引き戻し）とを切り替えるには、プランジャー４が突出を繰り返すだけでよい。プランジャー４が突出の向きを切り替える必要がないので、プランジャー４の突出方向を切り替えるための磁界方向の切り替えも不要である。すなわち、巻き線４の通電方向の切り替えも不要である。
【０１２０】
これらの結果、参考技術での問題１のような巻き線４と電源接続との端子切り替えを行う必要はない。同じ接続状態のまま、通電させれば、プランジャー４が突出して、接続部材６を介して固定素子７が突出位置に移動する。この突出位置に移動することで、突出棒部材８は、貫通空間３の先端（第２端部３２）から突出できる。このとき、固定素子７は、収容固定位置に固定された状態となるので、突出棒部材８の突出も固定された状態となる。
【０１２１】
この突出状態の固定は、固定素子７の機能に基づくので、参考技術のように永久磁石を必要としない。しかも、突出棒部材８の突出状態が維持される間は、固定素子７がこれを固定するので、巻き線５に電流が付与されている必要もない。このため、一度突出状態とすれば、電力供給は不要となる。プランジャー４は、巻き線５への通電がないので、突出状態を維持できず、フリーな状態となるが、突出棒部材８の突出には影響を与えない。
【０１２２】
さらに、巻き線５に通電されると、プランジャー４は再び磁力によって突出する。この突出によって固定素子７が回転して収容固定位置に戻る。収容固定位置に戻ると、固定素子７は、この収容固定位置で位置を固定する。このため、巻き線５への通電が解除されてプランジャー４がフリーとなっても、固定素子７は、収容固定位置で固定されたままである。
【０１２３】
この結果、突出棒部材８は、固定素子７に引き戻されて貫通空間３へ収容される。言い換えれば、第１端部３１側に、突出棒部材８は引き戻されて、収容される。
【０１２４】
このように、実施の形態における自己保持型ソレノイド１は、永久磁石を必要としないで、突出状態あるいは収容状態を維持できるので、参考技術での問題２を解決できる。巻き線４による電磁力のスカラー量を厳密に調整して製造する必要がなくなるメリットもある。
【０１２５】
以上のように、実施の形態における自己保持型ソレノイド１は、永久磁石を必要とせず、常時通電も不要で、同じ磁界方向でプランジャー４を突出させることを、必要間隔で実施することで、突出棒部材８の第２端部３２からの突出と貫通空間３への収容とを切り替えることができる。
【０１２６】
（動作詳細）
【０１２７】
次に、動作詳細を説明する。
【０１２８】
図６は、本発明の実施の形態における自己保持型ソレノイドの側面図である。図６は、図５と同じく内部が透視状態で示されている。図５は、突出部８が貫通空間３内部に収容されている状態を示している。これに対して、図６は、突出部８が貫通空間８の第２端部３２から突出した状態を示している。
【０１２９】
（収容状態）
図５は、上述で説明した通り、突出棒部材８が貫通空間３に収容されている状態（以下、「収容状態」という）である。このときは、巻き線５には電流は付与されていない。このため、磁界は発生せずに、プランジャー４は、磁力による動作を行わない。プランジャー４が動作を行わないことで、貫通空間３に収容された突出棒部材８は、収容状態を維持する。
【０１３０】
図７（Ａ）は、この電流が付与される前の収容状態を示している。
【０１３１】
図７は、本発明の実施の形態における自己保持型ソレノイドの動作説明図である。
【０１３２】
（電流付与）
この収容状態で、巻き線５に電流が付与される。図６には、第１端子９１と第２端子９２が示されている。第１端子９１と第２端子９２とは、巻き線５の端部であり、電源に接続される。ここで、参考技術と異なり、第１端子９１および第２端子９２は、電源の＋端子と−端子とに、固定されて接続される。第１端子９１と第２端子９２は、それぞれ＋端子と−端子との入れ替えの必要がない。
【０１３３】
巻き線５に電流が付与されると、巻き線５は、磁界を発生する。磁界は、プランジャー４を、第１端部３１から第２端部３２縫い向けた方向である第１方向に移動させる。
【０１３４】
すなわち、巻き線５への電流付与によって、プランジャー４は、第１方向移動を行う。これは、巻き線５への電流付与が行われるたびに同じ第１方向動作が行われる。電流の付与がなくなれば、磁界が消失して、プランジャー４は、フリー状態となる。プランジャー４は、電流が付与されるたびに、第１方向移動を行う。この第１方向移動によって、プランジャー４は、固定素子７を第１方向に押し出す。もちろん、固定素子７を、接続部材６を仲介として押し出してもよい。
【０１３５】
図７では、接続部材６が仲介として設けられている状態で説明する。もちろん、接続部材６は、必須要素ではなく、設けられなくてもよい。
【０１３６】
（固定素子の回転と移動）
プランジャー４は、第１方向移動を行って、接続部材６を押し出す。図７（Ｂ）に示されるような状態である。接続部材６が押し出されることで、固定素子７を回転させる。さらに、固定素子７も第１方向に押し出される。この結果固定素子７は、第２端部３２側に移動した突出固定位置に固定される。
【０１３７】
図７（Ｂ）では、固定素子７が、突出固定位置に移動した状態が示されている。この突出固定位置に固定素子７が到達することで、突出棒部材８もそのまま押し出される。図７（Ｂ）に示されるように、突出棒部材８は、第２端部３２から突出しており、貫通空間３から飛び出した状態（突出状態）を構成している。
【０１３８】
図７（Ｂ）では、巻き線５に電流が付与された状態であるので、プランジャー４の第１方向移動が維持された状態である。このため、固定素子７は突出固定位置に位置したままであり、この固定素子７の位置に応じて、突出棒部材８が突出状態を維持している。
【０１３９】
また、突出棒部材８の外周に弾性体９が設けられる。弾性体９は、たとえば、図７に示されるようにバネが用いられる。図７（Ｂ）の突出固定位置での突出棒部材８の突出時には、弾性体９が縮まった状態となる。
【０１４０】
（電流の停止）
次に、巻き線５への電流の付与が停止される。消費電力を削減することを目的とするためである。
【０１４１】
巻き線５への電流が停止されると、磁界は停止して、プランジャー４の第１方向移動の固定状態は解除される。すなわち、プランジャー４は、フリー状態となる。
【０１４２】
ここで、固定素子７は、貫通空間３の貫通方向にそった複数の溝を有している。複数の溝のいずれかは、貫通空間３の内周と部分的に嵌合したり、接続部材６やプランジャー４の一部が嵌合したりする。この嵌合によって、固定素子７が突出固定位置に固定されたままとなる。あるいは、溝と内部空間３との密着によって、固定素子７が突出固定位置に固定されたままとなる。
【０１４３】
なお、後述するように、この嵌合によって固定素子７は、逆側の収容固定位置に固定されたままとなることもできる。
【０１４４】
図７（Ｃ）に示されるように、固定素子７は、カムを備えている。上述の溝は、このカムと組み合わされる。これがすなわち、接続部材６と溝との嵌合と同様の構成と機能であってもよい。
【０１４５】
電流が停止されると、弾性体９の力で固定素子７が第１端部３１側に押し戻される方向の力を受ける。このとき、固定素子７は、同時に回転する。回転する際に、固定素子７は、カムの上を横滑りして、カムの凹みと嵌合する。このため、固定素子７の位置は突出固定位置のままで固定される。弾性体９で戻されても、接続部材６（プランジャー４）だけが第１端部３１側に戻るようになる。
【０１４６】
接続部材６が第１端部３１側に戻っても、固定素子７そのものは、突出位置に残ったままである。このため、固定素子７によってその位置を決められる突出棒部材８は、図７（Ｃ）に示されるように、第２端部３２から突出した突出状態を維持している。
【０１４７】
特に、固定素子７は、プランジャー４による押し出しで、突出固定位置に固定される。さらに次のプランジャー４の押し出しで、収容固定位置に戻って固定される。
【０１４８】
（次の通電）
電流が停止されている状態でも、図７（Ｃ）のように突出棒部材８が、第２端部３２から突出した状態を維持している。この突出した状態の維持によって、自己保持型ソレノイド１は、たとえば、ロック機構のロック状態を維持できる。あるいはスイッチ機構のスイッチへの押圧を維持できる。
【０１４９】
次に、再び巻き線５に電流が付与される。図７（Ｄ）は、この巻き線５への電流の付与状態を示している。この再度の巻き線５への電流付与は、記述した通り、第１端子９１と第２端子９２での＋端子と−端子との入れ替えを必要としない。
【０１５０】
巻き線５に電流が付与されると、プランジャー４は再び第１方向移動を行う。この第１方向移動の際には、図７（Ｃ）のように、突出棒部材８は、第２端部３２から突出した状態である。この状態でプランジャー４が第１方向移動を行うと、接続部材６を介して（介さなくてもよい）、固定素子７を回転させる。
【０１５１】
この固定素子７が回転することで、固定素子７の軸と溝との位置関係が変化して、固定素子７は、第１端部３１側に移動する。すなわち、固定素子７は、回転によって、元の収容固定位置に戻る。
【０１５２】
図７（Ｄ）は、固定素子７が、この収容固定位置に戻った状態を示している。すなわち、図７（Ｄ）で電流が巻き線５に付与されると、固定素子７が、収容固定位置に戻った状態となる。
【０１５３】
突出棒部材８は、固定素子７と接続されているので、収容固定位置に戻るのに合わせて、突出棒部材８も、第２端部３２から貫通空間３内部に収容される。すなわち、引き戻されて、突出棒部材８は収容状態となる。
【０１５４】
（電流の停止）
図７（Ｅ）は、図７（Ｄ）に続いて、巻き線５への電流の付与が停止された状態を示している。電流の付与が停止されると、図７（Ｃ）と同じく、プランジャー４は、フリー状態となる。このフリー状態となると、弾性体９によって、固定素子７は第１端部３１側に押し戻される力を受ける。
【０１５５】
図７（Ｅ）の場合には、図７（Ｃ）と異なり、固定素子７は、カムの溝にはまり（接続部材６が固定素子７の溝との嵌合を解除する）、固定素子７は、弾性体９からの力を受けることも合わせて、収容固定位置に戻る。すなわち、２回目の電流付与（プランジャー４の第１方向移動）によって、固定素子７は、突出位置から収容固定位置で維持される。
【０１５６】
（突出棒部材の収容）
固定素子７が収容固定位置に戻ると、固定素子７と接続している突出棒部材８は、第２端部３２からの突出を解除して、貫通空間３内部に収容された状態を維持できる。すなわち、収容状態に戻る。図７（Ｅ）から図７（Ａ）の状態に戻る。
【０１５７】
次に、巻き線５に電流が付与されれば、図７（Ｂ）の動作を繰り返して、再び突出棒部材８が、第２端部３２から突出した状態となる。このように、電流を繰り返し付与して、プランジャー４を同じ方向である第１方向に移動させることを繰り返すだけで、自己保持型ソレノイド１は、突出棒部材８の突出と収容とを繰り返すことができる。
【０１５８】
ここで、上述したように、図７（Ｂ）、図７（Ｄ）以外においては、巻き線５に電流が付与される必要はない。すなわち、突出状態と収容状態の相互の状態変化を生じさせる以外においては、巻き線５は、電流の付与を必要としない。電流の付与がない状態でも、突出状態を維持、もしくは収容状態を維持できる。このため、プランジャー４の動作を生じさせるソレノイドの機能発揮のために必要となる消費電力を最小限に抑えることができる。
【０１５９】
たとえば、図８のように、プランジャー４がフリー状態であっても、突出棒部材８の突出状態は維持される。これは、図７（Ｃ）に示される状態と同じである。図８は、本発明の実施の形態における突出状態を示自己保持型ソレノイドの側面図である。
【０１６０】
以上のように、巻き線５への電流の付与の繰り返しにより、突出棒部材８を収容状態と突出状態とを繰り返し切り替えることができる。切り替え時のみ巻き線５に電流を付与すればよいので、消費電力を抑えることができる。
【０１６１】
説明した通り、参考技術のように永久磁石を必要としない。このため、参考技術において生じるような問題１、問題２を生じさせることがない。結果として、製造上の製造精度を局限化することが不要となり、製造コストを低下することもできる。製造コストにとどまらず、使用耐久性をあげることで、機器に組み込んだ後でのランニングコストをも下げることが可能となり、さまざまな機器への応用が容易となる。
【０１６２】
（自己保持型ソレノイド１の機器への適用）
実施の形態で説明した自己保持型ソレノイド１は、さまざまな機器に適用可能である。
【０１６３】
適用される機器は、消費電力の削減および繰り返し使用による耐久性の高さを必要とする。このため実施の形態で説明した自己保持型ソレノイド１であれば、消費電力は小さいことに加えて、永久磁石と電磁石との磁力バランスを必要としないことで、耐久性も高い。このため、繰り返し使用されても高い信頼性を維持できる。
【０１６４】
なお、実施の形態で説明された自己保持型ソレノイドは、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１６５】
１    自己保持型ソレノイド
２    筐体
３    貫通空間
４    プランジャー
５    巻き線
６    接続部材
７    固定素子
８    突出棒部材
９    弾性体
３１    第１端部
３２    第２端部
１００  ロック部品
【図１】
2016059113.tif 000003
【図２】
2016059113.tif 000004
【図３】
2016059113.tif 000005
【図４】
2016059113.tif 000006
【図５】
2016059113.tif 000007
【図６】
2016059113.tif 000008
【図７】
2016059113.tif 000009
【図８】
2016059113.tif 000010