特許 7557036 中間状態を有する双安定ソレノイド

(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】

(24)【登録日】2024-09-17

(45)【発行日】2024-09-26

(54)【発明の名称】中間状態を有する双安定ソレノイド

(51)【国際特許分類】

   H01F 7/16 20060101AFI20240918BHJP

   H02K 33/16 20060101ALI20240918BHJP

【ＦＩ】

H01F7/16 B

H02K33/16 A

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2023198083

(22)【出願日】2023-11-22

(62)【分割の表示】P 2019044840の分割

【原出願日】2019-03-12

(65)【公開番号】P2024020500

(43)【公開日】2024-02-14

【審査請求日】2023-11-28

(31)【優先権主張番号】62/642,212

(32)【優先日】2018-03-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】515138399

【氏名又は名称】フスコ オートモーティブ ホールディングス エル・エル・シー

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＳＣＯ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】マット ペルマン

【審査官】秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２２５１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭５９－０２３３７１（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】実開平０５－０１５４０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００３－２２２１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２６５６０８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ７／１６

Ｈ０２Ｋ ３３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
第１コイルベイと第２コイルベイを含み、前記ハウジング内に配置されたワイヤコイルと、
ハウジング内に配置された永久磁石と、
ハウジング内にスライド可能に配置され、第１電機子位置と第２電機子位置との間で移動可能な電機子と、
少なくとも部分的にハウジングから延出して、前記電機子とスライド可能に係合するピンと、
前記電機子と前記ピンの間に付勢されたバネと、
を備えた双安定ソレノイドであって、
前記ピンが障害物に係合することによって、前記ピンが後退位置と伸長位置との間の中間位置に遭遇すると、前記障害物が取り除かれるまで前記ピンに付勢力を維持するように前記バネが構成されており、
前記ピンが前記障害物によって前記伸長位置への変位が妨げられると、前記電機子は前記第１電機子位置から前記第２電機子位置へ移動することが可能になるように、前記ピンが前記電機子とスライド可能に係合する
ことを特徴とする双安定ソレノイド。

【請求項2】

前記ワイヤコイルに通電することなく、前記ピンは前記中間位置から前記伸長位置まで移動する
ことを特徴とする請求項１に記載の双安定ソレノイド。

【請求項3】

前記永久磁石は、前記第１コイルベイと前記第２コイルベイとの間に配置されることを特徴とする請求項1に記載の双安定ソレノイド。

【請求項4】

前記永久磁石は、その中を前記電機子が貫通して延在する環状形状を画定する
ことを特徴とする請求項３に記載の双安定ソレノイド。

【請求項5】

第１磁極片及び第２磁極片を更に備え、
前記ハウジングは、前記第１磁極片と前記第２磁極片のそれぞれを少なくとも部分的に覆う
ことを特徴とする請求項１に記載の双安定ソレノイド。

【請求項6】

前記第１磁極片は、第１電機子受容凹部を含み、
前記第２磁極片は、第２電機子受容凹部を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の双安定ソレノイド。

【請求項7】

前記電機子が前記第１電機子位置にあるとき、前記電機子は前記第１磁極片の前記第１電機子受容凹部に接触し、
前記電機子が前記第２電機子位置にあるとき、前記電機子は前記第２磁極片の前記第２電機子受容凹部に接触する
ことを特徴とする請求項６に記載の双安定ソレノイド。

【請求項8】

前記第２磁極片は中空の円筒部分を含み、
前記バネは前記ピンの周囲に配置され、前記第２磁極片の前記中空の円筒部分内に少なくとも部分的に配置される
ことを特徴とする請求項５に記載の双安定ソレノイド。

【請求項9】

前記第１磁極片は、前記ピンをスライド可能に受け入れるための第１開口を含み、
前記第２磁極片は、前記ピンをスライド可能に受け入れるための第２開口を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の双安定ソレノイド。

【請求項10】

前記ピンは、半径方向外側に延びる肩部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の双安定ソレノイド。

【請求項11】

前記ピンの前記肩部は、前記電機子の第１の側に配置され、
前記バネは、前記電機子の反対側の第２の側の前記ピンの周囲に配置される。
ことを特徴とする請求項１０に記載の双安定ソレノイド。

【請求項12】

前記電機子が前記第１電機子位置から前記第２電機子位置に移動し、前記ピンが前記バネによって前記伸長位置に向かって付勢されるとき、前記ピンの前記肩部は前記ピンの軸方向の移動を制限するように構成される
ことを特徴とする請求項１０に記載の双安定ソレノイド。

【請求項13】

前記電機子が前記第２電機子位置から前記第１電機子位置に移動するとき、前記電機子は前記ピンの前記肩部と係合して、前記ピンを前記伸長位置から前記後退位置に向かって移動させる
ことを特徴とする請求項１０に記載の双安定ソレノイド。

【請求項14】

前記電機子は、前記バネの端部と係合するように構成されたバネ受容凹部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の双安定ソレノイド。

【請求項15】

前記電機子は、前記ワイヤコイルに第１の方向に電流を供給することによって、前記第１電機子位置から前記第２電機子位置へ作動し、
前記電機子は、前記ワイヤコイルに第２の方向に電流を供給することによって、前記第２電機子位置から前記第１電機子位置へ作動し、
前記電機子が前記第１電機子位置及び前記第２電機子位置のそれぞれにあるとき、前記ワイヤコイルは通電されない
ことを特徴とする請求項１に記載の双安定ソレノイド。

【請求項16】

ハウジングと、
第１コイルベイと第２コイルベイを含み、前記ハウジング内に配置されたワイヤコイルと、
前記第１コイルベイと前記第２コイルベイとの間に配置された永久磁石と、
ハウジング内にスライド可能に配置され、第１電機子位置と第２電機子位置との間で移動可能な電機子と、
少なくとも部分的にハウジングから延出して、前記電機子に対して移動可能であって、後退位置と伸長位置との間で移動可能なピンと、
前記電機子と前記ピンの間に付勢されたバネと、
を備えた双安定ソレノイドであって、
前記電機子が前記第１電機子位置から前記第２電機子位置に移動すると、前記バネが前記ピンに力を加え、それによって前記ピンを伸長位置に向けて付勢し、
前記電機子が前記第１電機子位置から前記第２電機子位置に移動し、前記ピンが障害物に遭遇すると、前記障害物が取り除かれ前記ピンが前記伸長位置に移動することができるまで、前記バネは前記ピンを前記伸長位置に向けて付勢し続けることを特徴とする双安定ソレノイド。

【請求項17】

第１磁極片及び第２磁極片を更に備え、
前記ハウジングは、前記第１磁極片と前記第２磁極片のそれぞれを少なくとも部分的に覆い、
前記第１磁極片は、第１電機子受容凹部を含み、
前記第２磁極片は、第２電機子受容凹部を含み、
前記電機子が前記第１電機子位置にあるとき、前記電機子は前記第１磁極片の前記第１電機子受容凹部に接触し、
前記電機子が前記第２電機子位置にあるとき、前記電機子は前記第２磁極片の前記第２電機子受容凹部に接触する
ことを特徴とする請求項１６に記載の双安定ソレノイド。

【請求項18】

前記第１磁極片は、前記ピンをスライド可能に受け入れるための第１開口を含み、
前記第２磁極片は、前記ピンをスライド可能に受け入れるための第２開口を含む
ことを特徴とする請求項１７に記載の双安定ソレノイド。

【請求項19】

前記ピンは、半径方向外側に延びる肩部を含み、
前記ピンの前記肩部は、前記電機子の第１の側に配置され、
前記バネは、前記電機子の反対側の第２の側の前記ピンの周囲に配置される。
前記電機子が前記第１電機子位置から前記第２電機子位置に移動し、前記ピンが前記バネによって前記伸長位置に向かって付勢されるとき、前記ピンの前記肩部は前記ピンの軸方向の移動を制限するように構成され、
前記電機子が前記第２電機子位置から前記第１電機子位置に移動するとき、前記電機子は前記ピンの前記肩部と係合して、前記ピンを前記伸長位置から前記後退位置に向かって移動させる
ことを特徴とする請求項１６に記載の双安定ソレノイド。

【請求項20】

前記電機子は、前記ワイヤコイルに第１の方向に電流を供給することによって、前記第１電機子位置から前記第２電機子位置へ作動し、
前記電機子は、前記ワイヤコイルに第２の方向に電流を供給することによって、前記第２電機子位置から前記第１電機子位置へ作動し、
前記電機子が前記第１電機子位置及び前記第２電機子位置のそれぞれにあるとき、前記ワイヤコイルは通電されない
ことを特徴とする請求項１６に記載の双安定ソレノイド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年３月１３日出願の、表題「中間状態を有する双安定ソレノイド」である米国仮特許出願第６２／６４２，２１２号明細書に基づき、これに対する優先権を主張し、これを参照によって全体的に本明細書に組み込む。

【0002】

（政府の資金援助）
適用されない。

【背景技術】

【0003】

双安定ソレノイドは通常、可動電機子（armature）の周りに配置されたワイヤコイルを備える。ワイヤコイルに電流が印加されると、可動電機子を第１の位置から第２の位置へと作動させる（すなわち動かす）ことができる磁界が発生する。一般に、双安定ソレノイド内の電機子は２つの安定位置間を移動可能である。例えば、電機子を第１の位置から第２の位置に作動させるのに十分な大きさで第１の方向にワイヤコイルに電流を印加することができる。電機子は、電流が電機子を第２の位置から第１の位置へと作動させるのに十分な大きさで第２の方向にワイヤコイルに印加されるまで、第２の位置に留まることができる。やはり、電機子は、電流がワイヤコイルに第１の方向に十分な大きさで印加されるまで第１の位置に留まることができる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示は、ピンが歯車の歯と係合することができ、延在方向に付勢されたままであることを可能にする歯のバット（tooth butt）または中間位置に双安定ソレノイドが入ることを許容する、内部に配置されたバネを含む双安定ソレノイドを提供する。

【0005】

一態様では、本発明は、ハウジング、ワイヤコイル、永久磁石、電機子、ピン、およびバネを備える双安定ソレノイドを提供する。ワイヤコイルおよび永久磁石はハウジング内に配置されている。電機子は、ハウジング内にスライド可能に配置され、第１電機子位置と第２電機子位置との間で移動可能である。ピンは少なくとも部分的にハウジングの外へ延びており、電機子とスライド可能に係合している。バネは電機子とピンの間で付勢されている。ピンが障害物に係合しているためにピンが後退位置と伸長位置との間の中間位置に遭遇すると、障害物が取り除かれるまでピンに付勢力を維持するようにバネが構成されている。

【0006】

別の態様では、本発明は、ハウジングと、ハウジング内に配置されたワイヤコイルと、ハウジング内に配置された永久磁石と、ハウジング内にスライド可能に配置されて第１電機子位置と 第２電機子位置の間で移動可能な電機子を備える双安定ソレノイドを提供す
る。双安定ソレノイドは、ハウジングから少なくとも部分的に延出して電機子とスライド可能に係合するピンをさらに備える。ピンは、伸長位置と後退位置との間で移動可能である。双安定ソレノイドは、電機子とピンとの間に付勢されたバネをさらに備える。電機子が第１電機子位置から第２電機子位置に移動すると、バネはピンに力を加え、それによってピンを伸長位置に向かって付勢する。そして、電機子が第１電機子位置から第２電機子位置に移動してピンが障害物に遭遇すると、障害物が取り除かれてピンが伸長位置に動くことができるまで、バネはピンを伸長位置に向かって付勢し続ける。

【0007】

本発明の前述および他の態様並びに利点は以下の説明から明らかになるであろう。この
説明では、本明細書の一部を構成する添付の図面を参照し、図面には本発明の好ましい実施形態が例として示されている。そのような実施形態は必ずしも本発明の全範囲を表すものではなく、したがって本発明の範囲を解釈するために特許請求の範囲および本明細書を参照する。

【0008】

以下の本発明の詳細な説明を考慮すると、本発明はよりよく理解され、上記以外の特徴、態様および利点が明らかになるであろう。そのような詳細な説明は、以下の図面を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の一態様による、ロッカー（rockers）を選択的に作動させて歯車の回転をロックおよびロック解除するように構成された双安定ソレノイドの概略図である。

【図2】本開示の一態様による、後退位置にあり、ロッカーが歯車から離れることを可能にする双安定ソレノイドの概略図である。

【図3】本開示の一態様による、伸長位置にありかつロッカーを歯車に向かって付勢する双安定ソレノイドの概略図である。

【図4】本開示の一態様による、中間位置にありかつロッカーを歯車に向かって付勢する双安定ソレノイドの概略図である。

【図5】本開示の一態様による別の双安定ソレノイドの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、本開示の一態様による歯車システム１０を示す。歯車システム１０は、歯車１４を包囲するハウジング１２、１つ以上のロッカーアーム１６、および１つ以上の双安定ソレノイド１８を含むことができる。図示の非限定的な例では、歯車システム１０は、後述するように、一対のロッカーアーム１６と、ロッカーアーム１６を作動させるように構成された対応する一対の双安定ソレノイド１８とを含む。いくつかの非限定的な例では、歯車システム１０は車両の変速機内に配置されてもよい。他の非限定的な例では、歯車システム１０は、歯車の選択的回転制御を必要とする用途に配置することができる。

【0011】

歯車１４は、ハウジング１２内に回転可能に取り付けることができる。一対のロッカーアーム１６は、ハウジング１２内に回転可能に取り付けることができる。ロッカーアーム１６は、時計方向または反時計方向のいずれかの方向への歯車１４の回転を選択的に阻止または許容するために歯車１４と係合および係合解除するように構成することができる。

【0012】

一対の双安定ソレノイド１８はそれぞれ、ロッカーアーム１６のうちの対応する１つと相互作用するように構成されたピン２２を含むことができる。ピン２２はそれぞれ、対応する双安定ソレノイド１８の通電を介して選択的に移動可能であり得る。ピン２２の作動は、それに対応してロッカーアーム１６を作動させて、歯車１４を選択的に係合させたり解放させたりすることができる。

【0013】

次に図２を参照すると、双安定ソレノイド１８のうちの１つが示されている。当然のことながら、双安定ソレノイド１８は実質的に同一とすることができる。双安定ソレノイド１８は、第１磁極片２６、ボビン２７、第２磁極片３２、永久磁石３４、電機子３６、およびバネ３７を少なくとも部分的に包むハウジング２４を備えることができる。いくつかの非限定的な例では、ハウジング２４は、概して中空の円筒形状を画定することができ、そして第１表面３８および概ね開いた第２端部４２を備えることができる。ハウジング２４は、開いた第２端部４２に近接して取り付けフランジ４４に結合することができる。取り付けフランジ４４は、開放第２端部４２を少なくとも部分的に覆い、それによってハウジング２４内に密閉チャンバを形成することができる。取り付けフランジ４４は、例えば、歯車１４に対して双安定ソレノイド１８を固定するために、ハウジング１２に結合することができる。

【0014】

第１磁極片２６は、磁性材料（例えば、磁性鋼、鉄、ニッケルなど）から製造することができる。第１磁極片２６は、少なくとも部分的にハウジング２４内に配置することができ、少なくとも部分的に第１表面３８まで延びることができる。第１磁極片２６は、第１電機子受容部分４６と第１ピン係合開口部４８とを含むことができる。第１電機子収容部４６は、第１磁極片２６の第１端部４７に配置することができ、電機子３６を収容するように構成された第１電機子収容凹部４９を含むことができる。第１ピン係合開口部４８は、第１磁極片２６の第２端部５０を通って延びることができ、それを通してピン２２をスライド可能に受け入れるように構成することができる。

【0015】

ボビン２７は、ハウジング２４の第１表面３８に隣接して配置することができる第１ボビン部２８を画定することができる。第１ボビン部分２８は、ほぼ環状の形状を画定することができ、第１磁極片２６の少なくとも一部を囲むことができる。ワイヤコイル５５の第１コイルベイ５４は、第１ボビン部分２８の周りに巻かれてもよい。第２ボビン部分３０は、ハウジング２４内の取り付けフランジ４４に隣接して配置することができる。第２ボビン部分３０は、ほぼ環状の形状を画定することができ、第２磁極片３２の少なくとも一部分を囲むことができる。ワイヤコイル５５の第２コイルベイ６６は、第２ボビン部３０の周りに巻回されてもよい。

【0016】

第２磁極片３２は、磁性材料（例えば、磁性鋼、鉄、ニッケルなど）から製造することができる。第２磁極片３２は、ハウジング２４内に部分的に配置され、第１磁極片２６から軸方向に離間している。第２磁極片３２は、少なくとも部分的に取り付けフランジ４４を貫通して延在することができ、かつ取り付けフランジ４４に結合することができる。第２磁極片３２は、第２電機子受容部分５６、第２ピン係合開口部６０、および中空円筒形部分６２を含むことができる。第２電機子収容部５６は、第２磁極片３２の第１端部６１に配置することができ、電機子３６を収容するように構成された第２電機子収容凹部６３を含むことができる。第２ピン係合開口部６０は、第２磁極片３２の第２端部６４を通って延びることができ、それを通してピン２２をスライド可能に受け入れるように構成することができる。中空円筒形部分６２は、第２電機子受容部分５６と第２磁極片３２の第２端部６４との間に延びることができる。

【0017】

永久磁石３４は、ほぼ環状の形状を画定することができ、第２ボビン部分３０と第１ボビン部分２８との間のハウジング２４内に配置することができる。永久磁石３４の環状形状は、電機子３６がそこを通って延びることを可能にする。

【0018】

電機子３６は、磁性材料（例えば、磁性鋼、鉄、ニッケルなど）から製造することができる。電機子３６は、第１部分６８、第２部分７０、および中央開口部７２を備えることができる。動作中、第１部分６８は第１磁極片２６の第１電機子収容凹部４９と係合するように構成され、第２部分７０は第２磁極片３２の第２電機子収容凹部６３と係合するように構成され得る。電機子３６の第２部分７０は、バネ３７と係合するように構成されたバネ受け凹部７４をさらに含むことができる。本明細書で説明するように、中央開口部７２は、それを貫通してピン２２をスライド可能に受け入れるように構成することができる。

【0019】

ピン２２は、第１磁極片２６、電機子３６、および第２磁極片３２を通ってスライド可能に延びることができる。ピン２２は、第２磁極片３２の第２ピン係合開口部６０、電機子３６の中央開口部７２、および第１磁極片２６の第１ピン係合開口部４８にスライド可能に係合することができる。ピン２２は、電機子３６の両側に配置された肩部７６およびスナップリング凹部７８を備えることができる。肩部７６は、ピン２２から半径方向外向
きに延びることができ、肩部７６の外径が中央開口部７２の内径よりも大きくなるように寸法設定することができる。スナップリング凹部７８はスナップリング８２を受けることができ、スナップリング８２はスナップリング凹部７８内にスナップ嵌めすることができ、それによってスナップリング８２をピン２２に対して固定する。スナップリング８２は、スナップリング８２の外径がバネ３７の直径よりも大きくなるように大きさを決めることができる。スナップリング凹部７８は、電機子３６が肩部７６とスナップリング８２との間に配置されるように、肩部７６から軸方向に分離することができる。

【0020】

いくつかの非限定的な例では、双安定ソレノイド１８は、肩７６ではなく、スナップリング８２と電機子３２の軸方向反対側（例えば図５参照）でピン２２に結合された第２のスナップリング８０を含み得る。いくつかの非限定的な例では、双安定ソレノイド１８は、スナップリング８２ではなく、肩部７６と電機子３２の軸方向反対側に配置された別の肩部を含むことができる。いずれにせよ、ピン２２は、電機子３２の軸方向両側に機械的構造を含み、ピン２２の軸方向変位を制限し、バネ３７が電機子３２に対してピン２２を付勢し得る構造を提供するように設計されている。

【0021】

バネ３７は、スナップリング８２と電機子３６のバネ受け凹部７４との間のピン２２の一部を包むことができる。バネ３７は、バネ受け凹部７４と第１スナップリング８２との間で付勢することができる。組み立てられたとき、バネ３７はピン２２を電機子３６から離れる軸方向に（すなわち、図２から見て下向き）付勢することができる。

【0022】

歯車システム１０内の双安定ソレノイド１８の動作の１つの非限定的な例を、図１～４を参照して以下に説明する。当然のことながら、双安定ソレノイド１８の記載された動作は、適切な歯車を含む任意のシステムに適合させることができる。動作中、双安定ソレノイド１８のワイヤコイル５５は選択的に通電される、すなわち所定の大きさで所望の方向に電流が供給される。ワイヤコイル５５に印加される電流に反応して、電機子３６は、ワイヤコイル５５に印加される電流の方向に応じた２つの安定位置間を移動することができる。図示の非限定的な例では、電機子３６は、電機子３６が第１磁極片２６の第１電機子収容凹部４９に接触する第１電機子位置（例えば図２参照）と、電機子３６が第２磁極片３２の第２電機子収容凹部６３と接触する第２電機子位置（例えば図３参照）との間で移動可能であり得る。

【0023】

いくつかの非限定的な例では、電機子３６は第１電機子位置にあり、双安定ソレノイド１８のワイヤコイル５５は第１方向の電流が印加され得る。次に電機子３６を第２電機子位置に完全に移動（すなわち作動）させ、ワイヤコイル５５の電源を切る（すなわち電流を除去する）ことができる。電機子３６は、ワイヤコイル５５が第１方向とは反対の第２方向の電流が印加されるまで、第２電機子位置に留まる。次に電機子３６は第１電機子位置に完全に戻るようにシフトしてもよく、ワイヤコイル５５は電源を切られてよい。このように、双安定ソレノイド１８の動作は、ワイヤコイル５５が連続的に電流印加されることを要求されないので、低減されたエネルギー入力しか要求しない。

【0024】

肩部７６、電機子３６、バネ３７、およびスナップリング８２の間の相互作用により、電機子３６の動きはピン２２の位置に影響を及ぼし得る。例えば、動作中、ピン２２は、第１電機子位置と第２電機子位置との間の電機子３６の移動に応答して、後退位置（例えば図２参照）と伸長位置（例えば図３参照）との間で移動し得る。いくつかの例では、ピン２２は、障害物のためにピン２２が後退位置から伸長位置まで完全に延伸するのが一時的に妨げられる中間位置（例えば、図４参照）に遭遇することがある。後述するように、双安定ソレノイド１８の設計および特性により、ワイヤコイル５５への通電を必要とせずに、ピン２２が中間位置に遭遇し、最終的に所望の伸長位置に到達することが可能になる。

【0025】

いくつかの非限定的な例では、伸長位置と後退位置との間のピン２２の移動は、歯車１４が所望の方向に回転するのを阻止または可能にし得る。図２および図３に示すように、所望の方向への歯車１４の回転を防止することが望ましい場合、電流をワイヤコイル５５に選択的に印加してピン２２を伸長位置に動かすことができる（例えば図３参照）。ピン２２を後退位置から伸長位置に移動させるために、第１方向の電流をワイヤコイル５５に印加して電機子３６を第２電機子位置に移動させることができる。電機子３６が第１電機子位置から第２電機子位置に移動すると、バネ３７が圧縮されてスナップリング８２、それによりピン２２を第１軸方向９８（例えば、図２および図３から見て下向き）に変位させる。肩部７６が電機子３６と係合するまで、ピン２２を第１軸方向９８に変位させることができる。

【0026】

ピン２２が伸長位置に変位すると、ピン２２の作動端部９６がロッカーアーム１６と係合し、ロッカーアーム１６を変位させて歯車１４の一部と係合する。ピン２２が伸長位置に変位するときにロッカーアーム１６が歯車の歯８６の１つと接触しない場合、ロッカーアーム１６は、隣接する歯車の歯８６の間の空間において歯車１４と接触するように変位される。図３のこの図示位置では、ロッカーアーム１６は、歯車１４が所与の方向に回転するのを防止するように構成されている。例えば、図３の非限定的な例では、歯車１４は反時計回り方向に回転するのを妨げられている。

【0027】

図１の非限定的な例では、一方のロッカーアーム１６が時計回り方向への歯車１４の回転を選択的に防止し、（例えば右側のロッカーアーム１６）他方のロッカーアーム１６は、歯車１４の反時計回り方向の回転を防止する（例えば、左側のロッカーアーム１６）ようにロッカーアーム１６を配置することができる。したがって、両方のロッカーアーム１６がロック位置に作動されると、歯車１４が時計回りおよび反時計回りの両方向に回転するのを同時に防止することができる。

【0028】

続けて図２および図３を参照すると、所望の方向への歯車１４の回転を許容することが望ましい場合、電流をワイヤコイル５５に選択的に印加してピン２２を後退位置（例えば図２参照）に動かすことができる。ピン２２を伸長位置から後退位置に移動させるために、第２方向の電流をワイヤコイル５５に印加して電機子３６を第１電機子位置に移動させることができる。電機子３６が第２電機子位置から第１電機子位置に移動すると、電機子３６は、電機子３６と肩部７６との間の係合のためにそれと共にピン２２を変位させることができる。すなわち、ピン２２は、電機子３６が第２電機子位置に達するまで、第２軸方向１００（例えば、図２から見て上方）に変位することができる。

【0029】

ピン２２が後退位置に変位すると、ピン２２の作動端部９６は歯車１４から離れる方向に変位することができ、それによってロッカーアームスプリング９２がロッカーアーム１６をギア１４との係合から外れるように付勢することができ、歯車１４の回転を許容する。

【0030】

図４を参照すると、動作中のいくつかの例では、ピン２２が後退位置から伸長位置に変位すると、ロッカーアーム１６は、隣接する歯８６間の空間内に完全に延びるのではなく、歯８６と係合することができる。ロッカーアーム１６が歯車の歯８６と係合すると、ピン２２は図４に示すように中間位置にあることができる。中間位置では、ピン２２は伸長位置へ完全に変位するのを阻止される。しかしながら、双安定ソレノイドの設計、特にバネ３７の使用は、ピン２２の伸長位置への完全な変位を妨げても、電機子３６が第２電機子位置に完全に移動することを可能にする。電機子３６が第２電機子位置に変位するので、バネ３７が圧縮されて、スナップリング８２に付勢力を加え、それによってピン２２に加えられる。そのため、中間位置では、歯車１４が回転してロッカーアーム１６が隣接する歯車の歯８６の間の空間内に変位することができるようになるまで、ばね３７がピン２２に付勢力を与え、これによりピン２２は伸長位置に変位することができる。

【0031】

双安定ソレノイド１８内のバネ３７の使用は、ワイヤコイル５５が通電されることを必要とせずに、ピン２２が中間位置に遭遇し、ピン２２が必然的に伸長位置に達することを可能にする。この機能性は、ピン２２が中間位置に遭遇したときでさえも電機子３６が第２電機子位置に到達することを可能にし、それはソレノイド１８の双安定機能性を維持しそして電力消費を減少させる。

【0032】

本明細書内では、明確で簡潔な明細書を書くことができるように実施形態を説明した。しかし、本発明から逸脱することなく、実施形態を様々に組み合わせたり分離したりすることができることを意図し、理解するであろう。例えば、本明細書に記載の全ての好ましい特徴は、本明細書に記載の本発明の全ての態様に適用可能であることが理解されよう。

【0033】

したがって、本発明を特定の実施形態および実施例に関連して説明したが、本発明は必ずしもそのように限定されない。そして、多数の他の実施形態、実施例、使用、修正および実施形態、実施例および使用からの逸脱は、添付の特許請求の範囲によって包含されることが意図されている。本明細書に引用された各特許および刊行物の全開示は、あたかもそのような各特許または刊行物が本明細書に個別に参照により組み込まれているかのように、参照により組み込まれる。

【0034】

本発明の様々な特徴および利点は特許請求の範囲に記載されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】