JP2000164423A - 直動型ソレノイド及び該ソレノイドを用いたドア用電気錠 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プランジャーの当接音を発生しないのは勿論
のこと、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を提供
する。 【解決手段】 コイル１を配設したソレノイド本体１１
の筒体３内に、励磁したとき該本体１１の後端側に吸引
可動するプランジャー４を備え、筒体３の後端開口部を
蓋部材５により閉塞することによって、その閉塞内面５
ａを含む筒体３内面とプランジャー４後端部により囲繞
されるエアーダンパー室８を形成し、コイル１が励磁し
たときに、プランジャー４が蓋部材５に当接しないよう
に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コイルが励磁した
ときに筒体内のプランジャーが後端側に吸引可動する直
動型ソレノイド、及び、該ソレノイドを駆動源に用いた
ドア用電気錠に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の直動型ソレノイドは、図５（ａ）
に示すように、筒体１０３の周囲にボビン１０２を介し
てコイル１０１を周設し、このボビン１０２及びコイル
１０１をフレーム１０６及びフロントフレーム１０７で
抱持してなるソレノイド本体１１１内に、後端側の固定
極１０５と先端側のプランジャー１０４とを備えてな
り、プランジャー１０４先端の接続部１０４ａが外部機
器に接続されて用いられる。例えば、電気錠の駆動源と
して用いる場合には、前記接続部１０４ａを電気錠側の
作動部材に接続して、プランジャー１０４と鍵棒が連動
するように構成される。ところで、この構成の直動型ソ
レノイドでは、励磁したときに、プランジャー１０４が
磁力により筒体１０３後端側に可動して固定極１０５に
当接するため、この当接音が騒音となって問題視される
ことがあった。そこで、上記従来例の改良型として、図
５（ｂ）に例示する直動型ソレノイドでは、コイル１０
１を抱持するフレーム１０６及びフロントフレーム１０
７に、筒体１０３’を貫通状に設け、この筒体１０３’
を両端部でかしめて固定してソレノイド本体１１１’を
構成し、このソレノイド本体１１１’の筒体１０３’内
にはプランジャー１０４のみを収容しており、この場
合、前記固定極１０５が省かれ且つ筒体１０３’の後端
部が開放されているため、励磁したときに、プランジャ
ー１０４’後端の当接音を発生しない優れた消音効果を
奏する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た後者の直動型ソレノイドにおいても、励磁した時に、
プランジャー１０４’が筒体１０３’後端側に急速に移
動するため、プランジャー１０４’の接続部１０４ａ’
に接続された外部機器の摺動音や接触音を発生させ易
く、例えば、電気錠においては、作動部材や鍵棒の摺動
音、鍵棒とこの鍵棒が係合するドア側係合部との接触音
等の騒音が発生することがあり、特に、周囲音の低い夜
間等において、その騒音が顕現化され問題となってい
る。

【０００４】本発明は上記従来事情に鑑みてなされたも
のであり、第一の目的は、プランジャーの当接音を発生
しないのは勿論のこと、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
レノイドを提供することにあり、第二の目的は、摺動音
及び接触音等を低減して、周囲音の低い夜間等であって
も静音なドア用電気錠を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、ソレノイド本体の筒体内をプ
ランジャーと共働してダンパー機構を構成させたこと、
詳しくは、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
ジャーを備えた直動型ソレノイドにおいて、前記筒体の
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、前記コイルが励磁
したときに、プランジャー後端部が前記蓋部材に当接し
ないように構成したことを要旨とする。更に、好ましく
は、前記プランジャーの外周面に、その外径を調整可能
な外径調整手段を設けたことを要旨とする。また、上記
何れかの直動型ソレノイドの前記プランジャーを施錠機
構の作動部材に連結することによって、該直動型ソレノ
イドを、鍵棒を出没可能に構成した施錠機構の駆動源に
用いたことを要旨とする。ここで、プランジャー後端部
が蓋部材に当接しないように構成とは、コイルの励磁に
よりプランジャーが移動して、プランジャー後端部が最
も筒体後端側に位置したときのそのプランジャー後端部
よりも更に後端側に蓋部材を配置することをいう。ま
た、外径調整手段は、具体的には、プランジャー外周面
の全体又は部分的に、フィルム状部材を巻付けて接着し
たり、樹脂等をコーティング成形したりすることにより
達成できる。また、エアーダンパー室とは、励磁したと
きのプランジャーの急速な後方への移動により、その内
部のエアーがプランジャー後端部に押されて圧縮される
と共に、その圧縮されたエアーを筒体内周面とプランジ
ャー外周面とのクリアランスから徐々に外部に放出させ
るように構成したものである。また、施錠機構の作動部
材とは、鍵棒を出没運動させている部材又は機構等をい
う。

【０００６】上記技術的手段によれば、本発明は下記の
作用を奏する。 （請求項１） 励磁したときに、プランジャーの急速な
後方への移動により、エアーダンパー室のエアーがプラ
ンジャー後端部に押されて圧縮され、この圧縮されたエ
アーの抗力によりプランジャーの移動速度が減速する。
そして、プランジャーの移動に伴い、圧縮されたエアー
を筒体内周面とプランジャー外周面とのクリアランスか
ら徐々に外部に放出する。即ち、プランジャーは、初動
から終動近くまで高速で吸引され、終端部近傍で減速さ
れて漸次停止に至る動作をする。そして、移動したプラ
ンジャーは、筒体の閉塞内面に当接することなく、コイ
ル磁界内でバランスして制止する。 （請求項２） 外径調整手段でプランジャー外径を調整
することにより、筒体内周面とプランジャー外周面との
クリアランスから放出されるエアー流量が調整されるの
で、プランジャーの移動速度を適宜に設定できる。ま
た、外径調整手段をプランジャー後端部近傍に部分的に
設ければ、コイルの励磁によりプランジャーが後方へ移
動したときに、外径調整手段が筒体の縁部に差し掛かか
ると、エアーダンパー室のエアー放出量が外径調整手段
により抑制されるので、プランジャーの終動近くでの減
速をより大きくできる。 （請求項３） エアーダンパー室により、プランジャー
の移動速度が減速するため、鍵棒及び鍵棒を出没運動さ
せる伝動機構等の作動速度が減速する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施態様であ
る直動型ソレノイド１０を示し、図２は、本発明の他の
実施態様である直動型ソレノイド２０を示す。又、図３
乃至４は、直動型ソレノイド１０を駆動源として用いた
ドア用電気錠Ａを示す。

【０００８】直動型ソレノイド１０は、ソレノイド本体
１１と、このソレノイド本体１１内に収容されたプラン
ジャー４とを備えてなる。

【０００９】ソレノイド本体１１は、ボビン２の外周に
巻回されたコイル１と、ボビン２内に装着された筒体３
等を備え、コイル１が通電した状態で磁界を発生するよ
うに構成されている。

【００１０】コイル１は、ボビン２の外周に巻回された
Ｅ種絶縁電線であり、耐湿性及び耐腐食性を確保するた
めに、必要に応じて、外周にワニス処理或いは樹脂モー
ルド処理等を施してある。そして、コイル１を巻回され
たボビン２は、縦断面コの字形を呈するフレーム６内に
装着されて、このフレーム６の開口部にフロントフレー
ム７を係着することで固定してある。

【００１１】筒体３は、磁性材料からなる円筒形パイプ
であり、フレーム６及びボビン２、フロントフレーム７
の中心線上に貫通状に設けられ、その両端縁部３ａ，３
ａを拡管方向にかしめることにより固定されている。

【００１２】プランジャー４は、先端（図１における右
端）面に外部機器と接続するための雌ネジ部４ｂを形成
した磁性材料からなる棒状部材で、筒体３内面との摺接
抵抗を軽減するために外周面にテフロン被膜処理を施し
てあり、筒体３内に遊貫状に挿入されて、コイル１が励
磁したときに、コイル１の磁界により軸線に沿って後方
側（図１における左方側）に吸引可動する。

【００１３】蓋部材５は、金属材料からなる円盤状部材
であり、その周縁を内方向にかしめることにより、筒体
３の後端縁部３ａに取付けてある。この蓋部材５は、コ
イル１が励磁したときに、プランジャー後端部４ａを吸
着しないように真ちゅう等の非磁性材料を用い、更に、
その内面５ａとコイル１の磁界内でバランス制止したプ
ランジャー後端部４ａとの間に間隙Ｈを形成するように
配置して、プランジャー後端部４ａが当接することがな
いように構成してある。尚、この間隙Ｈは、コイル１の
磁界の強さ等に応じて適宜設定される値であり、本実施
の形態では２ｍｍとしている。

【００１４】エアーダンパー室８は、蓋部材５の内面を
含む筒体３内面とプランジャー後端部４ａにより囲繞さ
れる空間であり、励磁したときのプランジャー４の急速
な後方への移動により、その内部のエアーがプランジャ
ー後端部４ａに押されて圧縮されると共に、その圧縮さ
れたエアーを筒体３内周面とプランジャー４外周面との
クリアランスから徐々に外部に放出させるように構成し
たものである。よって、このエアーダンパー室８によ
り、コイル１を励磁したときのプランジャー４の移動速
度が減速されることになり、その移動速度は、プランジ
ャー４の外径を調整することにより設定してある。

【００１５】而して、この直動型ソレノイド１０は、エ
アーダンパー室８によってコイル１が励磁したときのプ
ランジャー４の移動速度を減速すると共に、上記間隙Ｈ
によりプランジャー４が蓋部材５に当接しないようにし
ている。即ち、プランジャー４は、初動から終動近くま
で高速で吸引され、終端部近傍で減速されて漸次停止に
至る動作をする。よって、プランジャー４の当接音が発
生しないのは勿論のこと、接続される外部機器について
も、摺動音及び接触音等を低減することができる。

【００１６】尚、上記直動型ソレノイド１０において、
プランジャー４は、予め設定された外径に加工されたも
のを用いたが、図２に示す直動型ソレノイド２０のよう
に、その先端側（図２における右側）に後加工により外
径調整手段９を設けるようにしてもよい。

【００１７】外径調整手段９は、樹脂フィルムからなる
テープ状の部材であり、非励磁状態（図２（ａ）に示す
状態）において、筒体３の外側に配置するようにプラン
ジャー４の先端側外周に接着されている。尚、この外径
調整手段９は、部分的に肉厚に形成したテフロン被膜処
理であっても構わない。

【００１８】この直動型ソレノイド２０では、コイル１
が励磁すると、最初は急速にプランジャー４が後方側に
移動し、外径調整手段９が筒体３の縁部３ａに差し掛か
ると、エアーダンパー室８のエアー放出量が外径調整手
段９により抑制されるので、プランジャー４の移動速度
が減速する。よって、上述した直動型ソレノイド１０と
比較して、プランジャー４の終動近くでの減速をより大
きくできる。また、外径調整手段９は、後加工により容
易に施すことができるため、既成のプランジャー４を利
用することもできる。

【００１９】尚、上記態様の直動型ソレノイド２０で
は、外径調整手段９をプランジャー４の先端側に部分的
に設けたが、プランジャー４の終動近くでの減速を特に
大きくする必要がなければ、外径調整手段９をプランジ
ャー４の全周に設けるようにしても構わない。

【００２０】次に、上述した構成の直動型ソレノイド１
０を施錠機構の駆動源として用いたドア用電気錠Ａにつ
いて説明する。

【００２１】ドア用電気錠Ａは、基台１３上に、上述し
た構成の直動型ソレノイド１０と、基台１３の側辺側か
ら出没運動する鍵棒１４と、この鍵棒１４に直動型ソレ
ノイド１０の直線運動を伝達する作動部材１５等を備え
てなる。

【００２２】直動型ソレノイド１０は、長方形板状の基
台１３上に、この基台１３の長手方向にプランジャー４
の軸方向を平行させて、ネジ止め等の手段により固定さ
れており、基台１３外部に設けたコネクター２８により
電源を供給されて作動する。

【００２３】鍵棒１４は、段部１４ａを境に後端側が縮
径され先端部が平面視ナイフ形状をした略棒状部材であ
り、基台１３上に固定された案内部材１７内に、プラン
ジャー４の運動方向と直角方向に摺動するように遊貫状
に収容されている。

【００２４】作動部材１５は、平面視Ｌ型を呈すると共
に先端側を上下二股状に形成した部材であり、プランジ
ャー４先端の雌ネジ部４ｂにワッシャー２４を介して螺
合した棒状の連結部材１６に後端側を軸支し、二股状の
各先端部には回動自在にローラ１５ｂを取付けてなり、
中央曲折部１５ａにて基台１３上に軸支してある。そし
て、この作動部材１５は、プランジャー４が直線運動す
ると、そのプランジャー４の運動を直角方向に変換し
て、ローラ１５ｂ，１５ｂにより鍵棒１４後端側の受け
部材１８を押す。尚、前記ワッシャー２４は、直動型ソ
レノイド１０の励磁によりプランジャー４が後方側に移
動したときに、当接音を緩和するＯリング２５を介して
ソレノイド本体１１に係止するように構成してある。

【００２５】また、作動部材１５の後端部には、プラン
ジャー４が先方側に移動したときに、案内部材１７の側
部に係止すると共に、基台１３上にネジ止めされたリミ
ットスイッチ２６を押すように先端部を二股状に形成し
た係止金具２７が設けられている。リミットスイッチ２
６は、コネクター２８に電気的に接続されており、作動
部材１５の動作状態を外部に接点出力している。

【００２６】また、受け部材１８は、中空円盤状を呈す
る部材であり、鍵棒１４後端側の縮径部分に遊嵌状に環
装されている。そして、この受け部材１８と前記案内部
材１７との間に、大径コイルバネ１９が設けられ、ま
た、この大径コイルバネ１９内側における受け部材１８
と鍵棒１４の段部１４ａとの間には、小径コイルバネ２
１が設けられており、受け部材１８は、大径コイルバネ
１９により後方に付勢されると共に、鍵棒１４を前方に
付勢した状態で、鍵棒１４後端面にネジ止め固定したワ
ッシャー２２により、当接音を緩和するＯリング２３を
介して受けられている。

【００２７】よって、上記構成のドア用電気錠Ａは、直
動型ソレノイド１０が励磁すると、プランジャー４がソ
レノイド本体１１の後端側に吸引可動し、その運動を作
動部材１５が受け部材１８に伝動して、受け部材１８が
小径コイルバネ２１を介して鍵棒１４を押すことによ
り、鍵棒１４先端を、案内部材１７から突出してドアの
鍵穴と係合する。尚、ドアが開かれた状態で鍵棒１４が
突出されてその後にドアが閉められた場合には、閉めら
れたドアの縁等が鍵棒１４先端のナイフ状の傾斜面に当
たって、鍵棒１４が押されるが、このとき、鍵棒１４が
後退することにより小径コイルバネ２１が圧縮される。
そして、ドアが完全に閉められた状態で、鍵棒１４を小
径コイルバネ２１の付勢によりドアの鍵穴内に突出し
て、ドアをロックする。上記した直動型ソレノイド１０
の動作時においては、プランジャー４の移動速度がエア
ーダンパー室８によって減速されるため、作動部材１５
や鍵棒１４等の摺動音及び接触音が低減される。また、
直動型ソレノイド１０が非励磁になると、大径コイルバ
ネ１９の付勢力により受け部材１８が後方に動いて鍵棒
１４先端を案内部材１７内に没入させると共に、受け部
材１８の動きが作動部材１５により伝動されてプランジ
ャー４が先端部を突出させた位置になる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。 （請求項１） プランジャーの当接音が発生しないのは
勿論のこと、エアーダンパー室により、励磁したときの
プランジャーの移動速度が減速するため、接続される外
部機器についても、作動速度を減速して摺動音及び接触
音等を低減することができ、しかも、エアーダンパー室
が筒体の後端開口部に蓋部材を取付けた簡単な構造であ
るため、製造容易で安価な直動型ソレノイドを提供する
ことができる。 （請求項２） 更に、プランジャーの外周面に、その外
径を調整可能な外径調整手段を設けることで、接続され
る外部機器が低騒音且つ効率良く作動するように、プラ
ンジャーの移動速度を適宜に設定できる。また、外径調
整手段をプランジャー後端部近傍に部分的に設けること
で、コイルの励磁によりプランジャーが後方へ移動した
ときに、プランジャーの終動近くでの減速がより大きな
り、接続される外部機器をより低騒音且つ効率良く作動
することができる。 （請求項３） その上、上記構成の直動型ソレノイド
を、鍵棒を出没可能に構成した施錠機構の駆動源に用い
れば、プランジャー、及び、作動部材、鍵棒等の作動音
が低減され、周囲音の低い夜間等であっても静音性に秀
でたドア用電気錠を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る直動型ソレノイドの一実施態様を
示す横断面図であり、（ａ）は非励磁の状態を示し、
（ｂ）は励磁の状態を示す。

【図２】本発明に係る直動型ソレノイドの他の実施態様
を示す横断面図であり、（ａ）は非励磁の状態を示し、
（ｂ）は励磁の状態を示す。

【図３】本発明に係るドア用電気錠の一実施態様を示す
内部構造図。

【図４】図３における（２）−（２）線断面図。

【図５】（ａ）は従来の直動型ソレノイドの一例を示
し、（ｂ）は従来の直動型ソレノイドの他例を示す。

【符号の説明】

１：コイル ３：筒体 ４：プランジャー ５：蓋部材 ８：エアーダンパー室 ９：外径調整手段 １１：ソレノイド本体 １５：作動部材 １０，２０：直動型ソレノイド Ａ：ドア用電気錠

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   ンジャーを備えた直動型ソレノイドにおいて、 前記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、前記コ
   イルが励磁したときに、プランジャー後端部が前記蓋部
   材に当接しないように構成したことを特徴とする直動型
   ソレノイド。
2. 【請求項２】 前記プランジャーの外周面に、その外径
   を調整可能な外径調整手段を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の直動型ソレノイド。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の直動型ソレノイド
   の前記プランジャーを施錠機構の作動部材に連結するこ
   とによって、該直動型ソレノイドを、鍵棒を出没可能に
   構成した施錠機構の駆動源に用いたことを特徴とするド
   ア用電気錠。