特許 5917625 ソレノイド用緩衝装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5917625

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月18日

(54)【発明の名称】ソレノイド用緩衝装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 7/16 20060101AFI20160428BHJP

   F16F 9/02 20060101ALI20160428BHJP

【ＦＩ】

   H01F7/16 H

   F16F9/02

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-152493(P2014-152493)

(22)【出願日】2014年7月28日

(65)【公開番号】特開2016-31957(P2016-31957A)

(43)【公開日】2016年3月7日

【審査請求日】2014年7月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000108627

【氏名又は名称】タカノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088579

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 茂

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 大喜

【審査官】 堀 拓也

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭４８−０７０８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−０８８６６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭４９−０４６１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−０４１９４９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ７／１６

Ｆ１６Ｆ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向に離間して配した一対のコイルを有するコイル部と、一対のコイル間に配したマグネット部と、ケーシング部を含む固定ヨーク部とを有するステータを備えるとともに、前記コイル部の内側に配し、かつ前記ケーシング部により軸方向へ変位自在に支持されるシャフト部と、このシャフト部に固定した可動ヨーク部とを有するプランジャを備え、前記コイル部の通電により前記プランジャが前進位置と後退位置へ選択的に変位するソレノイドに付設し、変位した前記プランジャに対して停止時の緩衝を行うソレノイド用緩衝装置であって、前記ケーシング部（本体ケーシング部）の後端面部に取付けることにより後方へ突出し、かつシリンダ部を兼ねるとともに、前記本体ケーシング部の組立時に使用する固定手段を兼用して当該本体ケーシング部に取付ける補助ケーシング部と、前記プランジャにおけるシャフト部の後端部に固定し、前記補助ケーシング部の内部に収容したピストン部と、このピストン部の前後面間に貫通する貫通孔により形成し、当該ピストン部により仕切られる前記シリンダ部の前室と後室間を、所定の開口面積を有する連通部により相連通させる圧縮圧調整部と、前記補助ケーシング部を取付ける前記本体ケーシング部の後端面部における前記シャフト部を支持する軸受部に設けて当該シャフト部に当接するシーリング用パッキンとを備えてなることを特徴とするソレノイド用緩衝装置。

【請求項2】

前記連通部は、前記開口面積の大きさを変更可能に構成することを特徴とする請求項１記載のソレノイド用緩衝装置。

【請求項3】

前記ピストン部の周面には、前記シリンダ部の内周面に圧接するＯリングを装填することを特徴とする請求項１又は２記載のソレノイド用緩衝装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ソレノイドに付設することにより変位したプランジャに対して停止時の緩衝を行うソレノイド用緩衝装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ステータにおけるコイル部の内側に配し、ケーシング部により軸方向へ変位自在に支持されたプランジャを備えたソレノイドは知られているが、この種のソレノイドは、コイル部の通電によりプランジャが前進位置と後退位置へ選択的に変位するため、変位したプランジャが固定部位に衝突して停止する際に発生する無用な振動や騒音などの不安定挙動を防止するため、通常、停止時の緩衝を行う緩衝装置が付設されている。また、緩衝装置に用いる緩衝手段としては、ゴムやスプリング等の弾性素材を用いたタイプも知られているが、一方において、エアダンパを用いた緩衝装置も提案されている。

【0003】

従来、このようなエアダンパを用いた緩衝装置としては、特許文献１で開示されるソレノイドに備える緩衝装置及び特許文献２で開示される直動型ソレノイドに備える緩衝装置が知られている。

【0004】

特許文献１に開示されるソレノイド（緩衝装置）は、消音効果を向上し、保持力の低下を防ぎ、少ない励磁電流で連続保持を可能にすることを目的としたものであり、具体的には、励磁時、可動鉄心と固定鉄心の間に所定の吸引力Ｆ２が働き、可動鉄心は弾性体に衝突するまで吸着動作を行い、可動鉄心が弾性体に衝突後、可動鉄心と補助固定鉄心間の吸引力Ｆ３によりＦ３−Ｆｏ（Ｆｏ：補助固定鉄心が弾性体によりフレームに押付けられる力）の力で補助固定鉄心は可動鉄心に衝突し、ｂ面で面吸着する（ｂ面で保持力を出す）ようにするとともに、可動鉄心と補助固定鉄心の間には弾性体を配設し、エアダンパにより補助固定鉄心を可動鉄心側に付勢させ、可動鉄心の吸着最終位置で可動鉄心と固定鉄心とを面吸着させるものである。一方、特許文献２に開示される直動型ソレノイド（緩衝装置）は、プランジャの当接音が発生しないとともに、接続される外部機器の摺動音及び接触音等を低減し、且つ、製造容易で安価な直動型ソレノイドの提供を目的としたものであり、具体的には、コイルを配設したソレノイド本体の筒体内に、励磁したとき該本体の後端側に吸引可動するプランジャーを備え、筒体の後端開口部を蓋部材により閉塞することによって、その閉塞内面を含む筒体内面とプランジャー後端部により囲繞されるエアーダンパー室を形成し、コイルが励磁したときに、プランジャーが蓋部材に当接しないように構成したものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平６−１９６３１７号公報

【特許文献2】特開２０００−１６４４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上述したソレノイドに備えるエアダンパを用いた従来の緩衝装置は、次のような問題点があった。

【0007】

第一に、いずれもソレノイドの内部構造の一部を利用して緩衝装置を構成するため、緩衝能力を高めるには限界があり、必要な緩衝能力を十分に確保できない。しかも、他の緩衝手段と組合わせたり、ソレノイド自体の機構を変更する必要があるなど、構造面及び能力面からソレノイド本来の性能に少なからず影響を与える虞れがあり、必ずしも望ましい緩衝手段とは言えない。

【0008】

第二に、一定の緩衝能力を得ることができるとしても、緩衝機能を発揮させる際の十分な精度を確保できない。即ち、ソレノイドの内部構造を利用することから設計自由度に劣り、ソレノイドと組合わせた際の最適化や緩衝時の高い精度を確保できない。結局、動作時間や騒音レベルなどの緩衝特性（緩衝効果）にバラツキを生じることになり、安定性や精度が要求される用途には適さない。

【0009】

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したソレノイド用緩衝装置の提供を目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上述した課題を解決するため、軸方向Ｆｓに離間して配した一対のコイル３ａ，３ｂを有するコイル部３と、一対のコイル３ａ，３ｂ間に配したマグネット部２４と、ケーシング部４を含む固定ヨーク部２５とを有するステータ２を備えるとともに、コイル部３の内側に配し、かつケーシング部４により軸方向Ｆｓへ変位自在に支持されるシャフト部５ｓと、このシャフト部５ｓに固定した可動ヨーク部２６とを有するプランジャ５を備え、コイル部３の通電によりプランジャ５が前進位置Ｘｆと後退位置Ｘｒへ選択的に変位するソレノイド１に付設し、変位したプランジャ５に対して停止時の緩衝を行うソレノイド用緩衝装置Ｄを構成するに際して、ケーシング部（本体ケーシング部）４の後端面部４ｒに取付けることにより後方Ｆｓｒへ突出し、かつシリンダ部１２を兼ねるとともに、本体ケーシング部４の組立時に使用する固定手段２１…を兼用して当該本体ケーシング部４に取付ける補助ケーシング部１１と、プランジャ５におけるシャフト部５ｓの後端部５ｓｒに固定し、補助ケーシング部１１の内部に収容したピストン部１３と、このピストン部１３の前後面間に貫通する貫通孔２２により形成し、当該ピストン部１３により仕切られるシリンダ部１２の前室１２ｆと後室１２ｒ間を、所定の開口面積を有する連通部１４ｈにより相連通させる圧縮圧調整部１４と、補助ケーシング部１１を取付ける本体ケーシング部４の後端面部４ｒにおけるシャフト部５ｓを支持する軸受部４ｒｓに設けて当該シャフト部５ｓに当接するシーリング用パッキン２７とを備えてなることを特徴とする。

【0011】

この場合、発明の好適な態様により、連通部１４ｈは、開口面積の大きさを変更可能に構成することも可能である。また、ピストン部１３の周面には、シリンダ部１２の内周面に圧接するＯリング２３を装填することができる。

【発明の効果】

【0012】

このような構成を有する本発明に係るソレノイド用緩衝装置Ｄによれば、次のような顕著な効果を奏する。

【0013】

（１） 基本構造はソレノイド１に対して独立した構成となるため、ソレノイド１の構造に大きく制限されることなく必要な緩衝能力を確保できる。即ち、ソレノイド本来の性能を維持しつつ、緩衝性や静粛性等に係わる十分な緩衝性能を確保できる。しかも、高い設計自由度を確保できるため、ソレノイドと組合わせた際の最適化を容易に行うことができるとともに、緩衝機能を発揮させる際の安定性及び精度の向上にも寄与できるなど、この種のソレノイドに用いて最適な緩衝装置Ｄとして構築できる。

【0014】

（２） ソレノイド１における本体ケーシング部４の外面一部を利用した構造となるため、ソレノイド１自身の設計変更を行うことなく、緩衝装置Ｄの付設が可能になるとともに、ソレノイド１に対する一体化構造が可能になる。したがって、既存のソレノイドに対してもそのまま又は僅かな改良で適用及び後付け可能になるため、設計や製造の容易化、更にはコスト削減に寄与できるとともに、汎用性及び発展性にも優れる。

【0015】

（３） 補助ケーシング部１１を取付けるに際し、本体ケーシング部４の組立時に使用する固定手段２１…を兼用して当該本体ケーシング部４に取付けることができるため、部品点数の削減、更には組立工数の低減を図ることができるとともに、コスト削減及び小型軽量化にも寄与できる。

【0016】

（４） 連通部１４ｈは、ピストン部１３の前後面間に貫通する貫通孔２２により形成したため、ピストン部１３の周面に切欠を形成したり、シリンダ部１２の内周面に軸方向に沿った溝を形成するなどの他の形成態様と異なり、連通部１４ｈにおける正確で安定した通気流量を確保できる。

【0017】

（５） ソレノイド１を構成するに際し、ステータ２として、軸方向Ｆｓに離間して配した一対のコイル３ａ，３ｂを有するコイル部３と、一対のコイル３ａと３ｂ間に配したマグネット部２４と、本体ケーシング部４を含む固定ヨーク部２５とを備えるとともに、プランジャ５として、シャフト部５ｓと、このシャフト部５ｓに固定した可動ヨーク部２６とを備えて構成したため、変位するプランジャ５が停止する二位置、即ち、前進位置Ｘｆと後退位置Ｘｒの双方において有効な緩衝機能を発揮させることができるとともに、無通電状態であっても前進位置Ｘｆと後退位置Ｘｒにプランジャ５を安定に停止（保持）させることができる。

【0018】

（６） 本体ケーシング部４における補助ケーシング部１１を取付ける後端面部４ｒであって、シャフト部５ｓを支持する軸受部４ｒｓに、当該シャフト部５ｓに当接するシーリング用パッキン２７を設けたため、シリンダ部１２を兼ねる補助ケーシング部１１を組付ける場合であっても、本体ケーシング部４の内部に対する空気漏れを有効に防止できるため、シリンダ部１２としての機能を発揮させる十分な気密性を確保できる。

【0019】

（７） 好適な態様により、連通部１４ｈにおける開口面積の大きさを変更可能に構成すれば、緩衝特性の異なる緩衝装置Ｄを容易に得ることができるため、例えば、動作時間よりも騒音をできるだけ小さくしたい、或いは騒音よりも動作時間をできるだけ短くしたいなど、ユーザの希望に応じた最適化を容易に行うことができる。しかも、変更は必要に応じて任意に行うことができるため、ユーザサイドの利便性や使い勝手の向上に寄与できる。

【0020】

（８） 好適な態様により、ピストン部１３の周面に、シリンダ部１２の内周面に圧接するＯリング２３を装填すれば、無用な空気漏れを防止できるため、連通部１４ｈのみを通して空気を移動させることができ、バラツキのない正確な緩衝特性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の好適実施形態に係る緩衝装置を付設したソレノイドであってプランジャが引込状態における断面側面図、

【図2】図１中Ａ−Ａ線断面図、

【図3】同緩衝装置を付設したソレノイドであってプランジャが突出状態における断面側面図、

【図4】同緩衝装置の作用説明図、

【図5】同緩衝装置を付設したソレノイドの使用説明図、

【図6】同緩衝装置を付設したソレノイドのプランジャの変位ストロークに対する抗力特性説明図、

【図7】同緩衝装置を付設したソレノイドの駆動電圧対騒音レベル特性図、

【図8】同緩衝装置を付設したソレノイドの駆動電圧対動作時間特性図、

【図9】本発明の変更実施形態に係る緩衝装置の断面側面図、

【図10】本発明の他の変更実施形態に係る緩衝装置の断面側面図、

【発明を実施するための形態】

【0022】

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

【0023】

まず、本実施形態に係る緩衝装置Ｄの理解を容易にするため、この緩衝装置Ｄを付設して好適なソレノイド１の概要について、図１〜図５を参照して説明する。

【0024】

図１はソレノイド（ラッチングソレノイド）１の内部構造を示す。ソレノイド１は、大別して、ステータ２とプランジャ５を備える。また、基本的な構成として、ステータ２は、軸方向Ｆｓに離間して配した一対のコイル３ａ，３ｂを有するコイル部３と、一対のコイル３ａと３ｂ間に配したマグネット部２４と、本体ケーシング部４を含む固定ヨーク部２５とを備えるとともに、プランジャ５は、シャフト部５ｓと、このシャフト部５ｓに固定した可動ヨーク部２６とを備える。

【0025】

この場合、ステータ２において、各コイル３ａ，３ｂは、それぞれコイルボビンにワイヤを巻回してリング状に構成するとともに、マグネット部２４も各コイル３ａ，３ｂと同径となるようにリング形に形成する。また、固定ヨーク部２５は、本体ケーシング部４と端面コア部３１を備え、全体を磁性材により形成する。本体ケーシング部４は、断面が矩形となる筒体部４ｓと、この筒体部４ｓの両端開口を閉塞する矩形に形成した前端面部４ｆ及び後端面部４ｒ（図２参照）とを備えて構成するとともに、端面コア部３１は前端面部４ｆの中央位置に固定し、内部内方へ突出させる。この端面コア部３１は、後述するプランジャ５のシャフト部５ｓを軸方向Ｆｓへ変位自在に支持する前側の軸受部４ｆｓを兼ねている。なお、位置関係は、プランジャ５の変位出力側が前側となる。また、図３において、符号４３はコイル３ａ，３ｂの導出ケーブルを示す。

【0026】

さらに、後端面部４ｒの中央位置にはシャフト部５ｓを軸方向Ｆｓへ変位自在に支持する後側の軸受部４ｒｓを設けるとともに、この軸受部４ｒｓには、シャフト部５ｓに当接して気密性を確保するシーリング用パッキン２７を設ける。このようなパッキン２７を設ければ、後述するシリンダ部１２を兼ねる補助ケーシング部１１を組付ける場合であっても、本体ケーシング部４の内部に対する空気漏れを有効に防止できるため、シリンダ部１２としての機能を発揮させる十分な気密性を確保できる利点がある。

【0027】

一方、プランジャ５は、円筒形をなす可動ヨーク部２６を備え、この可動ヨーク部２６の内側に丸棒状のシャフト部５ｓを挿通させるとともに、所定の固定手段により一体となるように固定して構成する。プランジャ５は、全体を磁性材により形成する。なお、可動ヨーク部２６の前端には、前述した端面コア部３１が挿入して嵌合するコア収容凹部２６ｉを形成する。これにより、可動ヨーク部２６は各コイル３ａ，３ｂの内側に配されるとともに、シャフト部５ｓの前側は軸受部４ｆｓにより支持され、前端面部４ｆから前方へ突出する。他方、シャフト部５ｓの後側は軸受部４ｒｓ（パッキン２７）により支持され、後端面部４ｒから後方へ突出する。

【0028】

次に、このようなソレノイド１に付設して好適な本実施形態に係る緩衝装置Ｄの構成について、図１〜図５を参照して具体的に説明する。

【0029】

緩衝装置Ｄは、大別して、シリンダ部１２を兼ねる補助ケーシング部１１と、補助ケーシング部１１の内部に収容したピストン部１３と、ピストン部１３に設けた圧縮圧調整部１４とを備える。

【0030】

この場合、補助ケーシング部１１は、図１に示すように、一端を開口した円筒カップ状に形成する。なお、補助ケーシング部１１は、本体ケーシング部４の機能とは異なるため、例えば、プラスチック素材等により一体形成できる。また、開口側の端縁には、本体ケーシング部４の後端面部４ｒの外形と同じ外形サイズとなるフランジ部３５を一体形成する。これにより、補助ケーシング部１１を本体ケーシング部４に取付けるに際しては、図１及び図２に示すように、本体ケーシング部４の組立時に使用するボルトナット（固定手段２１…）を兼用して当該本体ケーシング部４、即ち、後端面部４ｒに取付けることができる。このように、補助ケーシング部１１を本体ケーシング部４に取付けるに際し、本体ケーシング部４の組立時に使用する固定手段２１…、具体的にはボルトナット（図５参照）を兼用して取付ければ、部品点数の削減、更には組立工数の低減を図ることができるとともに、コスト削減及び小型軽量化にも寄与できる利点がある。

【0031】

一方、ピストン部１３は、補助ケーシング部１１（シリンダ部１２）の内部に収容し、中心位置を、本体ケーシング部４の後端面部４ｒから突出したシャフト部５ｓの後端部５ｓｒに固定ネジ３６により固定する。この際、ピストン部１３の周面には周方向に沿った凹溝を形成し、シリンダ部１２の内周面に圧接するＯリング２３を装填する。このように、ピストン部１３の周面に、シリンダ部１２の内周面に圧接するＯリング２３を装填すれば、無用な空気漏れを防止できるため、連通部１４ｈのみを通して空気を移動させることができ、バラツキのない正確な緩衝特性を確保できる利点がある。

【0032】

また、ピストン部１３には、図１及び図２に示すように、このピストン部１３により仕切られるシリンダ部１２の前室１２ｆと後室１２ｒ間を、所定の開口面積を有する連通部１４ｈにより相連通させる圧縮圧調整部１４を設ける。例示は、連通部１４ｈとして、ピストン部１３の前後面間に貫通形成した貫通孔２２を用いた。なお、連通部１４ｈとしては、ピストン部１３の周面に切欠を形成したり、シリンダ部１２の内周面に軸方向Ｆｓに沿った溝を形成するなど、他の形成態様によっても設けることができるが、例示のように、貫通孔２２を設けることにより、連通部１４ｈにおける正確で安定した通気流量を確保できる利点がある。この場合、貫通孔２２の内径Ｌｄ（図４参照）を選定することにより、貫通孔２２の開口面積を設定できるため、貫通孔２２を通る通気流量を設定できる。したがって、貫通孔２２の内径Ｌｄを選定することにより、ソレノイド１の動作時間（切換時間），吸引力（押圧力），騒音レベル等について、異なる緩衝特性となるように容易に設定できる。

【0033】

次に、本実施形態に係る緩衝装置Ｄを含むソレノイド１全体の使用方法及び動作（機能）について、図５〜図８を参照して具体的に説明する。

【0034】

図５に、ソレノイド１の外観図を示すとともに、ソレノイド１を使用したロックシステム４０を使用例（一例）として示す。Ｍは矢印Ｆｍ方向へ移動する開閉ドア等の可動体を示す。また、５１はロックピン、５２はロックピン５１を変位させる伝達リンク機構、５３はロックピン５１をロック方向へ付勢するスプリングをそれぞれ示す。さらに、４１はソレノイド１（コイル３ａ，３ｂ）に接続し、コイル３ａ，３ｂに対する通電制御を行うコントローラであり、可動体Ｍの位置を検出する位置センサ４２をコントローラ４１に接続する。

【0035】

このロックシステム４０では、可動体Ｍが実線位置にあれば、位置センサ４２は非検出信号を出力する。この場合、プランジャ５は実線で示す前進位置Ｘｆに位置し、ロックピン５１はロック解除位置に変位している。したがって、この状態はプランジャ５が前進位置Ｘｆにある図３に示すソレノイド１と同じ状態となる。一方、可動体Ｍが、仮想線で示す、図中、左側の位置まで移動した場合を想定する。この場合、位置センサ４２は検出信号を出力し、ロックモードに基づいて、コントローラ４１はソレノイド１のコイル３ａ，３ｂを通電制御する。これにより、プランジャ５は実線で示す前進位置Ｘｆから仮想線で示す後退位置Ｘｒまで後退変位するとともに、ロックピン５１はロック位置に変位する。この状態はプランジャ５が後退位置Ｘｒにある図１に示すソレノイド１と同じ状態となる。他方、コントローラ４１に対してロック解除指令Ｓｃが付与されれば、ロック解除モードに基づいて、コントローラ４１はソレノイド１のコイル３ａ，３ｂを通電制御する。
これにより、プランジャ５は仮想線で示した後退位置Ｘｒから実線で示す前進位置Ｘｆまで前進変位するとともに、ロックピン５１はロック解除位置に変位し、可動体Ｍに対するロックが解除される。なお、後退位置Ｘｒ及び前進位置Ｘｆでは無通電状態となるが、プランジャ５は、後退位置Ｘｒ又は前進位置Ｘｆに保持（停止）される。

【0036】

ところで、プランジャ５が変位した後、停止する際には、可動ヨーク部２６が前端面部４ｆ（端面コア部３１）又は後端面部４ｒにそれぞれ当接する。この際、ソレノイド１には本実施形態に係る緩衝装置Ｄが付設されているため、プランジャ５の変位に対しては緩衝装置Ｄに基づく抗力が作用する。

【0037】

今、図４において、ピストン部１３が後退位置（Ｘｒ）から途中位置まで、ストロークＬｍｓだけ移動したものとする。この際、移動開始からシリンダ部１２における前室１２ｆの空気が圧縮されるため、この圧縮圧による抗力を受ける。また、同時に、前室１２ｆの空気は、点線矢印Ｆａ…で示すように、貫通孔２２を通して後室１２ｒに流入し、この通気流量に基づく速度で移動する。したがって、図３に示すように、プランジャ５が後退位置Ｘｒから前進位置ＸｆまでのストロークＬｍだけ変位した場合、図６に示すように、変位ストロークに対する抗力の変化特性は、特性線Ｐｉのように変化する。この特性線Ｐｉから明らかなように、後退位置Ｘｒから前進位置Ｘｆまで変位した場合、最初は所定の抗力まで上昇し、この後、ソレノイド１の推力が増すため、当該抗力を略一定に維持するとともに、前進位置Ｘｆに停止した後は抗力がゼロになる。この際、無通電状態であってもプランジャ５は前進位置Ｘｆに保持される。このような挙動は前進位置Ｘｆから後退位置Ｘｒへ変位する場合にも同様となる。なお、図６において、Ｐｓは、スプリングを用いた緩衝装置の特性線である。スプリングの場合、バネ定数×変位ストロークの力が加わるため、変位ストロークに対して抗力は比例的に大きくなる。そして、停止した際には、圧縮したスプリングにより保持力に対して逆向きの抗力が発生し、保持力の低下を招く。また、ゴム等の弾性体を用いた緩衝装置の場合、停止時にはプランジャ５側と固定側間に弾性体が介在する。これにより、磁路に対して少なからず空隙が発生し、保持力の低下を招く。しかし、本実施形態に係る緩衝装置Ｄの場合、磁路に対する空隙は発生しない。

【0038】

一方、図７には、本実施形態に係る緩衝装置Ｄを付設したソレノイド１の駆動電圧に対する騒音レベル特性を示す。図７中、Ｐｎｉｆは、後退位置Ｘｒから変位した後、前進位置Ｘｆで停止する際の特性線、Ｐｎｉｒは、前進位置Ｘｆから変位した後、後退位置Ｘｒで停止する際の特性線をそれぞれ示す。いずれも騒音レベルは７５〔ｄＢ〕前後であるが、後退位置Ｘｒ側の方が吸引力が弱いため、騒音レベルは前進位置Ｘｆ側よりも若干低くなっている。なお、Ｐｎｓｆ，Ｐｎｓｒは、緩衝装置Ｄを付設しない場合における同様の特性線を示している。この場合、Ｐｎｓｆは、後退位置Ｘｒから変位した後、前進位置Ｘｆで停止する際の特性線、Ｐｎｓｒは、前進位置Ｘｆから変位した後、後退位置Ｘｒで停止する際の特性線をそれぞれ示す。特性線Ｐｎｓｆの場合、騒音レベルは８５〜９５〔ｄＢ〕程度、特性線Ｐｎｓｒの場合、騒音レベルは８０〜８３〔ｄＢ〕程度である。したがって、騒音レベルについては、緩衝装置Ｄを付設することにより、大きく改善されることを確認できる。

【0039】

他方、図８には、本実施形態に係る緩衝装置Ｄを付設したソレノイド１の駆動電圧に対する動作時間特性を示す。図８中、特性線Ｐｔｉｆは、後退位置Ｘｒから変位した後、前進位置Ｘｆで停止する際の特性線、Ｐｔｉｒは、前進位置Ｘｆから変位した後、後退位置Ｘｒで停止する際の特性線をそれぞれ示す。また、Ｐｔｓｆ，Ｐｔｓｒは、緩衝装置Ｄを付設しない場合における同様の特性線を示している。この場合、Ｐｔｓｆは、後退位置Ｘｒから変位した後、前進位置Ｘｆで停止する際の特性線、Ｐｔｓｒは、前進位置Ｘｆから変位した後、後退位置Ｘｒで停止する際の特性線をそれぞれ示す。駆動電圧を１００〔Ｖ〕とした場合、本実施形態に係る緩衝装置Ｄを付設することにより、動作時間は、概ね４倍ほど遅くなることを確認できる。なお、後退位置Ｘｒ側の方が吸引力が弱いため、動作時間も前進位置Ｘｆ側よりも遅くなる。

【0040】

ところで、このような動作時間と騒音レベルは、貫通孔２２（連通部１４ｈ）の開口面積の大きさを設定（設計）することにより、容易に変更（調整）できる。この場合、前述したように、設計段階において、開口面積の大きさを選定することにより、容易に緩衝特性を設定できるが、図９に示す変更実施形態のように、一例として示したマニュアル調整機構を設けることにより、ユーザサイドで開口面積を任意の大きさとなるように自由に調整することも可能である。

【0041】

図９に示す変更実施形態に係る緩衝装置Ｄは、前述した補助ケーシング部１１を、前側に位置する筒形の本体分割部１１ｍと後側に位置する蓋体分割部１１ｃに分割し、本体分割部１１ｍの後端開口に対して蓋体分割部１１ｃを着脱できるようにした。なお、蓋体分割部１１ｃの着脱は固定ネジ６１…を用いて行うことができる。また、前述したピストン部１３に設ける連通部１４ｈを構成するに際し、貫通孔２２の代わりにネジ孔２２ｆを設け、かつこのネジ孔２２ｆの中間位置と後室１２ｒを連通させる補助孔２２ｒを設けるとともに、ネジ孔２２ｆに対して後室１２ｒ側から調整ネジ６２を螺合させて構成した。したがって、調整を行う際には、仮想線で示すように、蓋体分割部１１ｃを本体分割部１１ｍから取り外すとともに、ドライバ等の工具を用いて調整ネジ６２を回し操作すればよい。これにより、調整ネジ６２は前進又は後退し、ネジ孔２２ｆに臨む補助孔２２ｒの開口面積の大きさを任意の大きさに変更（調整）できる。その他、図９において、図１に示した緩衝装置Ｄと同一部分には同一符号を付してその構成を明確にするとともにその詳細な説明は省略する。

【0042】

この変更実施形態によれば、連通部１４ｈにおける開口面積の大きさを任意の大きさに変更し、緩衝特性の異なる緩衝装置Ｄを容易に得ることができるため、例えば、動作時間よりも騒音をできるだけ小さくしたい、或いは騒音よりも動作時間をできるだけ短くしたいなど、ユーザの希望に応じた最適化を容易に行うことができる。しかも、変更は必要に応じて任意に行うことができるため、ユーザサイドの利便性や使い勝手の向上に寄与できる。

【0043】

さらに、図１０には、他の変更実施形態に係る緩衝装置Ｄを示す。図１〜図９に示した実施形態は、ピストン部１３に貫通孔２２を形成することにより挿通部１４ｈを設けた例を示したが、図１０に示す緩衝装置Ｄは、補助ケーシング部１１（シリンダ部１２）に挿通部１４ｈ…を設けたものである。具体的には、補助ケーシング部１１の内外面間に貫通し、常に前室１２ｆに臨む第一の貫通孔２２と常に後室１２ｒに臨む第二の貫通孔２２により形成し、前室１２ｆと後室１２ｒを、一対の貫通孔２２，２２及び外部の大気を介して連通させたものであり、ピストン部１３には貫通孔を設けない。その他、図１０において、図１に示した緩衝装置Ｄと同一部分には同一符号を付してその構成を明確にするとともにその詳細な説明は省略する。

【0044】

この変更実施形態によれば、ピストン部１３の進退移動時には、各貫通孔２２…から空気が出入りし、図１の緩衝装置Ｄと同様の緩衝機能を発揮させることができるとともに、密封状態の場合とは異なり、ソレノイド１の温度上昇による結露の発生を防止できる利点がある。

【0045】

よって、このような本実施形態に係る緩衝装置Ｄによれば、基本構造はソレノイド１に対して独立した構成となるため、ソレノイド１の構造に大きく制限されることなく必要な緩衝能力を確保できる。即ち、ソレノイド本来の性能を維持しつつ、緩衝性や静粛性等に係わる十分な緩衝性能を確保できる。しかも、高い設計自由度を確保できるため、ソレノイドと組合わせた際の最適化を容易に行うことができるとともに、緩衝機能を発揮させる際の安定性及び精度の向上にも寄与できるなど、この種のソレノイドに用いて最適な緩衝装置Ｄとして構築できる。また、ソレノイド１における本体ケーシング部４の外面一部を利用した構造となるため、ソレノイド１自身の設計変更を行うことなく、緩衝装置Ｄの付設が可能になるとともに、ソレノイド１に対する一体化構造が可能になる。したがって、既存のソレノイドに対してもそのまま又は僅かな改良で適用及び後付け可能になるため、設計や製造の容易化、更にはコスト削減に寄与できるとともに、汎用性及び発展性にも優れる。

【0046】

特に、本実施形態に係る緩衝装置Ｄを付設した例示のソレノイド１は、ステータ２として、軸方向Ｆｓに離間して配した一対のコイル３ａ，３ｂを有するコイル部３と、一対のコイル３ａと３ｂ間に配したマグネット部２４と、本体ケーシング部４を含む固定ヨーク部２５とを備えるとともに、プランジャ５として、シャフト部５ｓと、このシャフト部５ｓに固定した可動ヨーク部２６とを備えて構成したため、変位するプランジャ５が停止する二位置、即ち、前進位置Ｘｆと後退位置Ｘｒの双方において有効な緩衝機能を発揮させることができるとともに、無通電状態であっても前進位置Ｘｆと後退位置Ｘｒにプランジャ５を安定に停止（保持）させることができる。

【0047】

以上、好適実施形態（変更実施形態）について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

【0048】

例えば、連通部１４ｈの開口面積の大きさを変更する形態として図９に一例を挙げたが、その他、複数の貫通孔２２…設け、使用しない貫通孔２２…を着脱可能な栓により閉塞し、これにより、開口面積の大きさを変更（選択）するなど、各種変更形態により実施できる。なお、Ｏリング２３は必ずしも設けることを要しない。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明に係る緩衝装置は、異なる位置に選択的に変位するプランジャを内蔵するラッチングソレノイドをはじめ、同様の機能を備える各種ソレノイドに利用できる。

【符号の説明】

【0050】

１：ソレノイド，２：ステータ，３：コイル部，３ａ：コイル，３ｂ：コイル，４：ケーシング部（本体ケーシング部），４ｒ：本体ケーシング部の後端面部，４ｒｓ：軸受部，５：プランジャ，５ｓ：シャフト部，５ｓｒ：シャフト部の後端部，１１：補助ケーシング部，１２：シリンダ部，１２ｆ：シリンダ部の前室，１２ｒ：シリンダ部の後室，１３：ピストン部，１４：圧縮圧調整部，１４ｈ：連通部，２１…：固定手段，２２：貫通孔，２３：Ｏリング，２４：マグネット部，２５：固定ヨーク部，２６：可動ヨーク部，２７：シーリング用パッキン，Ｆｓ：軸方向，Ｆｓｒ：後方，Ｘｆ：前進位置，Ｘｒ：後退位置，Ｄ：ソレノイド用緩衝装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】