(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドの作用によってソレノイド装置本体に対して出入可能に設けられたプランジャを有し、このプランジャの先端部分に設けられた凹溝に被吸引部材の一部を移動可能に係止し、前記凹溝における前記被吸引部材の当接部と前記被吸引部材間に、バネ性を有するフィルム状部材を介在させた構成のプランジャ型ソレノイド装置であって、前記フィルム状部材が、側面視Ｖ字状をなし、かつ略対称形状である相対向する面にそれぞれ前記凹溝の径よりも径の大きい通孔が設けられ、さらに前記両通孔間に前記凹溝へ取り付けるためのスリット部が設けられたものであることを特徴とするプランジャ型ソレノイド装置。
【請求項２】
前記フィルム状部材をＰＥＴ樹脂製シートから形成したことを特徴とする請求項１記載のプランジャ型ソレノイド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソレノイドの磁気力による吸引作用により装置本体に対して出入可能に設けられたプランジャを有する構造のプランジャ型ソレノイド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プランジャ型ソレノイド装置は、ソレノイドコイルに電流を流し、その起磁力によりプランジャを吸引する構成のものである。その特性は、通常、用途に応じて設定されて使用されているが、ある質量を持って静止しているプランジャを吸引する動作上、プランジャが動き始める前（ある程度の加速度を得る前）の吸引特性は、立ち上がり途中にあってソレノイドがもつ最大値には至っていない。
【０００３】
立ち上がり途中に最大負荷が加わってしまう機構部分において、前記のような吸引力特性を有するプランジャ型ソレノイド装置を使用することは、そのソレノイド装置の特性を十分使用しているとはいえない。
【０００４】
そこで、従来より、比較的大型のプランジャ型ソレノイド装置を使用する場合には、プランジャがある程度の質量を持っているため、プランジャの自重に関する考慮がなされており、吸引時の慣性力の問題、衝突による異音の発生の問題に対応するため、あるいは立ち上がり途中に最大負荷が加わらないようにするために、構造上わずかな遊びを設けたり、スプリング，スポンジを介在する等の考慮がなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、比較的小型のプランジャ型ソレノイド装置を用いる場合には、前記のような考慮は、ほとんどなされていないのが現状である。その理由としては、プランジャの質量が小さいため注目されていなかったこと、装置全体のコストが安価であるため、大型のプランジャ型ソレノイド装置を使用する場合と同様の対応を行うことは、かなりのコストアップの原因になること、使用される対象も小型であって、必要な吸引力が小さいか、十分に吸引力マージンがあること等が考えられる。
【０００６】
そこで本発明は、前記従来の技術に鑑み、比較的小型な構造であっても、コストがかからずに、吸引力特性を最大限に引き出し、安定した動作が行われるようにしたプランジャ型ソレノイド装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、ソレノイドの作用によってソレノイド装置本体に対して出入可能に設けられたプランジャを有し、このプランジャの先端部分に設けられた凹溝に被吸引部材の一部を移動可能に係止し、前記凹溝における前記被吸引部材の当接部と前記被吸引部材間に、バネ性を有するフィルム状部材を介在させた構成のプランジャ型ソレノイド装置であって、前記フィルム状部材が、側面視Ｖ字状をなし、かつ略対称形状である相対向する面にそれぞれ前記凹溝の径よりも径の大きい通孔が設けられ、さらに前記両通孔間に前記凹溝へ取り付けるためのスリット部が設けられたものであり、この構成によって、フィルム状部材が、プランジャ動作時の衝撃音を防ぐ緩衝材となり、また吸引力のロスを抑制する作用をなすなど、従来の問題を解消し、ソレノイドが持つ性能を十分活用することができ、しかも、フィルム状部材のＶ形状を変え、仕様に合わせて曲げ部分位置，幅、あるいは曲げ角度を適宜設定することにより、被吸引部材との設置関係などを適正にすることができる。
【００１０】
また本発明は、前記フィルム状部材をＰＥＴ樹脂製シートから形成したものであり、この構成によって、フィルム状部材が適当な強度と摺動性を持ち、しかもフィルム状部材を安価に成型することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態を説明するためのプランジャ型ソレノイド装置を用いたクラッチ機構の構成図であり、１はプランジャ型ソレノイド装置、２はこのソレノイド装置１に内蔵されているソレノイドコイル（図示せず）の起磁力により吸引されるプランジャ、３はソレノイド装置１などが取り付けられる取付基板、４は取付基板３に支軸５により回動可能に設けられた被吸引部材である解除爪部材、６は、解除爪部材４の突出部４ａと係合する係合部７ａが設けられたカム体７と、このカム体７と同軸に設けられた押圧レバー８とを備え、かつ一部に欠歯部６ａを有するクラッチギヤ、９は押圧レバー８，カム体７，クラッチギヤ６を支持する回転軸、１０はクラッチギヤ６と噛合可能な駆動ギヤである。
【００１３】
さらに１１は、カム体７の係合部７ａと、解除爪部材４の突出部４ａとの係合状態を維持させる方向の付勢力を解除爪部材４に付与している付勢バネ、１２は、押圧レバー８に弾接して、押圧レバー８およびカム体７を含むクラッチギヤ６を時計方向に回転するように付勢している押圧バネである。
【００１４】
プランジャ２の先端部には凹溝１５が設けられ、この凹溝１５に解除爪部材４の側部に一体に設けられた係合爪部１６が挿入されている。この係合爪部１６の構成としては、図２（ａ）に示すように、プランジャ２の凹溝１５部分における径よりも多少大きい幅の長孔１７ａを有する二股部１７を有するもの、また図２（ｂ）に示すように、プランジャ２の凹溝１５部分が挿入される横孔１８ａと、これに連続する縦孔１８ｂとからなるＣ字状部１８を有するもの、また図２（ｃ）に示すように、プランジャ２の凹溝１５部分が挿入されるＴ字状の通孔１９ａが形成された箱状体１９を有するもの等が考えられる。
【００１５】
また、プランジャ２の凹溝１５における先端側の壁部１５ａと、解除爪部材４の係合爪部１６内側面との間の凹溝１５には、フィルム状部材からなるスライダ２０が摺動可能に嵌挿されている。このスライダ２０の構成としては、図３に示すように、対向面２１ａ，２１ｂが略対称形状である側面視Ｖ字状をなし、かつ相対向する面２１ａ，２１ｂにそれぞれプランジャ２の凹溝１５における径よりも径の大きい通孔２２と、両通孔２２間に凹溝１５へ取り付けるためにスライダ２０に可撓性を持たせるためのスリット部２３とが設けられたものを使用することができる。
【００１６】
ソレノイド装置１は取付基板３に略平行に取り付けられ、またプランジャ２が水平あるいは上を向くように設けられている。プランジャ２の凹溝１５にはスライダ２０が、自体のバネ性によって壁部１５ａと解除爪部材４とにそれぞれ弾接するように設けられている。
【００１７】
図１および図４（ａ）〜（ｃ）を参照して前記構成の本実施形態の動作などを説明する。
【００１８】
図４（ａ）の状態は、ソレノイド装置１がオフ状態であって、解除爪部材４の突出部４ａとカム体７の係合部７ａとが付勢バネ１１および押圧バネ１２の押圧力を受けて係合し、さらにクラッチギヤ６の欠歯部６ａ部分に駆動ギヤ１０が位置しており、駆動ギヤ１０からの駆動力が伝達されず、停止状態にある。
【００１９】
ここでソレノイド装置１がオンになると、プランジャ２がソレノイド装置１側に吸引され、スライダ２０を介して解除爪部材４の係合爪部１６がソレノイド装置１側に引き寄せられ、解除爪部材４が付勢バネ１１の付勢力に抗して支軸５を中心に反時計方向へ回動する。すると、図４（ｂ）に示すように、解除爪部材４の突出部４ａとカム体７の係合部７ａとの係合が解除され、押圧バネ１２の付勢力を押圧レバー８が受けてカム体７とクラッチギヤ６が時計方向に回転する。このため、クラッチギヤ６の欠歯部６ａが移動して、クラッチギヤ６と駆動ギヤ１０とが噛合し、駆動ギヤ１０の駆動力がクラッチギヤ６に伝達されることになる。
【００２０】
駆動ギヤ１０の駆動力を受けてクラッチギヤ６が回転することによって、カム体７も回転するため、１回転後には、図４（ｃ）に示すように、クラッチギヤ６の欠歯部６ａ部分が駆動ギヤ１０の対向位置に達して駆動力の伝達が遮断される。駆動力の遮断状態になっても、押圧バネ１２の付勢力を押圧レバー８が受け、カム体７とクラッチギヤ６が時計方向に回転するため、再び、解除爪部材４の突出部４ａとカム体７の係合部７ａとが係合し、図４（ａ）に示す停止状態になる。
【００２１】
このように前記構成のクラッチ機構では、ソレノイド装置１によってクラッチギヤ６が回転と停止を間欠的に繰り返して行われる。
【００２２】
前記クラッチ機構において、ソレノイド装置１と解除爪部材４とにおける取付上の規制、あるいは取付精度、または各種抵抗による所定の待機位置への戻り不良などが原因して、プランジャ２の吸引力にロス（解除爪部材４の動作軌跡とソレノイド装置１の吸引方向の誤差）が生じることがある。例えば前記構成において、図５（ａ）に示すように、バネ性を持たない平板３０を介在させた場合には、プランジャ２と解除爪部材４との隙間（プランジャ２の凹溝１５における壁部１５ａと、解除爪部材４の係合爪部１６内壁との間の隙間）Ａに、図５（ａ）に示すように所定の距離が確保される場合のほか、時として図５（ｂ）に示すように、平板３０が隙間なく介在して実質的に隙間Ａがゼロになる場合が生じるときがある。この図５（ｂ）に示す状態では、ソレノイド装置１の吸引立ち上がり時に即座に最大負荷が加わってしまうことになり、したがって、適正な動作が行われないおそれがある。この場合には、ソレノイド装置１の特性を十分に利用することができず、また吸引力，作動力が不安定になることから、動作時に衝突状態を生じて異音などを発生させてしまうなどの不具合を発生する。
【００２３】
そこで、本実施形態では、図６にも示すように、プランジャ２の凹溝１５にバネ性を有するＶ字状のスライダ２０を介在させ、スライダ２０が凹溝１５における先端側の壁部１５ａと解除爪部材４の係合爪部１６とにそれぞれ弾接するように設け、ソレノイド装置１の吸引動作ごとのプランジャ２と解除爪部材４との隙間（プランジャ２の凹溝１５における壁部１５ａと、解除爪部材４の係合爪部１６内壁との間の隙間）Ａが一定に確保されるようにし、プランジャ２などにおける当初の設定を維持して安定して摺動するようにしている。
【００２４】
本実施形態の効果を確認するため試験を行った。
【００２５】
すなわち、同一構成のプランジャ型ソレノイド装置に、異なるスライダ（図５に示す平板状のもの３０と、図６に示す本実施形態のＶ字状のもの２０）を採用し、さらに解除爪部材４として異なる材質のもの（材質１，材質２）を採用したときの動作状態をみた。具体的には、ソレノイド装置の吸引時における電流波形による吸引時間を測定した。
【００２６】
・試験モード
▲１▼  戻しスプリング（図１に示す付勢バネ１１）の負荷のみの場合：待機位置から解除爪部材４を戻しスプリングのみの負荷により吸引したときの吸引時間、
▲２▼  通常動作時：通常動作時の吸引時間、
▲３▼  最大負荷時：図５（ｂ）に示すような隙間Ａがゼロの場合の吸引時間、
を測定した。
【００２７】
・具体的方法としては、
(1)  図１における解除爪部材４の突出部４ａとカム体７の係合部７ａとの係合部分に最大負荷を加え、
(2)  前記隙間Ａを最小にしてからプランジャを吸引したときの時間を測定する。
【００２８】
【表１】
0004060487.tif 000002
【００２９】
その結果を（表１）にまとめた。（表１）に示すように、平板状スライダを用いた場合よりも、Ｖ字状スライダを用いた場合の方が、通常動作時▲２▼と最大負荷時▲３▼の差の開きが小さく、よって、前記のような作用効果を実証することができた。
【００３０】
このように、本実施形態におけるスライダは、プランジャ型ソレノイド装置における吸引力マージンを向上させるための対策の１つとして有効である。
【００３１】
本実施形態におけるスライダの構成として、図３に示すような側面視Ｖ字状のスライダ２０では、設置される構造の仕様に合わせて曲げ部分位置，幅、あるいは曲げ角度を変更することが容易であるため、これらを適宜変更，設定することによって、解除爪部材４などの被吸引部材との設置関係を適正にすることができる。
【００３２】
なお、スライダの材料として、ＰＥＴ樹脂製シートから形成したフィルム体を用いれば、スライダが適当な強度と摺動性を持ち、しかもスライダを安価に成型することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プランジャにおける被吸引部材の当接部と被吸引部材間に、バネ性を有するフィルム状部材を介在させたことにより、フィルム状部材が、プランジャ動作時の衝撃を防ぐ緩衝材となり、また吸引力のロスを抑制する作用をなすなど、従来の問題を解消し、ソレノイドが持つ性能を十分活用することができ、しかも、フィルム状部材を略側面視Ｖ字状とすることによって、フィルム状部材のＶ形状を変え、設置される構造の仕様に合わせて曲げ部分位置，幅、あるいは曲げ角度を適宜設定することにより、被吸引部材との設置関係などを適正にすることができる。
【００３６】
また前記フィルム状部材をＰＥＴ樹脂製シートから形成することによって、フィルム状部材が適当な強度と摺動性を持ち、しかもフィルム状部材を安価に成型することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのプランジャ型ソレノイド装置を用いたクラッチ機構の構成図
【図２】本実施形態に使用可能な解除爪部材の係合爪部の例を示す斜視図
【図３】本実施形態に使用可能なスライダの例を示す斜視図
【図４】図１のクラッチ機構における要部の説明図
【図５】従来のプランジャ型ソレノイド装置における問題点の説明図
【図６】本実施形態における要部の説明図
【符号の説明】
１  プランジャ型ソレノイド装置
２  プランジャ
４  解除爪部材
４ａ  突出部
６  クラッチギヤ
６ａ  欠歯部
７  カム体
７ａ  係合部
８  押圧レバー
１０  駆動ギヤ
１１  付勢バネ
１２  押圧バネ
１５  凹溝
２０  スライダ
【図１】
0004060487.tif 000003
【図２】
0004060487.tif 000004
【図３】
0004060487.tif 000005
【図４】
0004060487.tif 000006
【図５】
0004060487.tif 000007
【図６】
0004060487.tif 000008