JP2009146967A - 電磁ソレノイド及びそれを使用した車両用エンジン始動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運動方向の変換を必要としない電磁ソレノイドを提供し、また、それを使用したインターロック機構が簡単な構成で省スペース化可能な車両用エンジン始動装置を提供する。
【解決手段】長尺形状を有し一端側と他端側が互いに略平行となる略コの字形状あるいはＵ字形状に形成された固定鉄心１１０と、固定鉄心１１０の周囲に巻回されて通電することにより固定鉄心１１０に磁束を発生させるコイル１２０と、固定鉄心１１０の一端側１１０ａに挿通されて回転可能に支持されるための穴部１３０ａ、固定鉄心１１０の他端側１１０ｂの外周面１１０ｃに磁気的に吸着あるいは吸引可能に接する当接部１３０ｂ、および動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうための突起部１３０ｃを有する形状の可動鉄心としてのロック部材１３０とから構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電磁ソレノイド及びそれを使用した車両用エンジン始動装置に関する。

電磁ソレノイドは、一般的にプランジャータイプと言われるものがよく使用される。このタイプのソレノイドは、電磁コイルに通電させることで固定鉄心に磁界を発生させ、円柱形の可動鉄心を固定鉄心側に電磁的に吸着させる等により使用される（例えば、特許文献１）。

このような電磁ソレノイドを使用した車両用エンジン始動装置がある（例えば、特許文献２）。この車両用エンジン始動装置は、キーから自動車に設けた送受信装置にＩＤコードを送信され、そのＩＤコードと、送受信装置に予め登録しておいたＩＤコードとが一致されたときのみに、ノブがＬＯＣＫ位置からＡＣＣ位置へ回動操作可能とされている。

このエンジン始動装置には、プランジャータイプの電磁ソレノイドを使用したインターロック機構が設けられており、この構成によると、インターロック機構により、自動車のシフトレバーがＰポジション以外のポジションに切り替えられているとき、ノブをＡＣＣ位置からＬＯＣＫ位置に回動するが阻止される。
実開平１１−６７５３４号公報 実開２００１−３０１５７１号公報

しかし、特許文献２の車両用エンジン始動装置によると、インターロック機構としてノブの回転を阻止するために、電磁ソレノイドのプランジャーの直線運動を変換してストッパの回転運動とする必要があり、インターロック機構のための機構が複雑になると共に、スペースを要していた。

従って、本発明の目的は、運動方向の変換を必要としない電磁ソレノイドを提供し、また、それを使用したインターロック機構が簡単な構成で省スペース化可能な車両用エンジン始動装置を提供することにある。

［１］本発明は、上記の目的を達成するため、長尺形状を有し、一端側と他端側が互いに略平行となるよう形成された固定鉄心と、電流を供給することにより前記固定鉄心に磁束を付与する電磁コイルと、前記固定鉄心の前記一端側を支点として回転可能に支持され、前記固定鉄心の前記他端側が前記固定鉄心の外周面に磁気的に吸着可能に接するよう構成された可動鉄心と、を有することを特徴とする電磁ソレノイドを提供する。

［２］前記可動鉄心は、前記固定鉄心の前記一端側に回転可能に支持された支点部、及び、前記前記固定鉄心の前記他端側に接する外周面を介して、前記固定鉄心及び前記可動鉄心とにより閉じた磁気回路が形成されることを特徴とする上記［１］に記載の電磁ソレノイドであってもよい。

［３］エンジンを始動するための操作部材と一体的に回動するロータと、前記ロータに形成された規制部に干渉することにより、前記ロータの回転を規制するロック部材と、非通電時に前記ロック部材を回転規制位置から離間させることが可能で、かつ通電時に前記ロック部材を回転規制位置に保持する上記［１］または［２］に記載の電磁ソレノイドと、を有し、前記ロック部材が前記可動鉄心により形成され、車両のシフトレバーがパーキングポジション以外の位置に切り替えられているとき、前記操作部材が前記パーキングポジション以外の位置から所定の位置へ回転することを阻止することを特徴とする車両用エンジン始動装置を提供する。

本発明によれば、運動方向の変換を必要としない電磁ソレノイドを提供し、また、それを使用したインターロック機構が簡単な構成で省スペース化可能な車両用エンジン始動装置を提供することができる。

（本発明の第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドの基本構成を示す斜視図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドの全体組立てを示す斜視図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドの上平面図（ａ）およびＡ−Ａ断面図（ｂ）である。尚、図３の上平面図（ａ）では、ベース１６０の図示を省略している。

図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る電磁ソレノイド１００の基本構成は、長尺形状を有し一端側と他端側が互いに略平行となる略コの字形状あるいはＵ字形状に形成された固定鉄心１１０と、固定鉄心１１０の周囲に巻回されて通電することにより固定鉄心１１０に磁束を発生させるコイル１２０と、固定鉄心１１０の一端側１１０ａに挿通されて回転可能に支持されるための穴部１３０ａ、固定鉄心１１０の他端側１１０ｂの外周面１１０ｃに磁気的に吸着あるいは吸引可能に接する当接部１３０ｂ、および動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうための突起部１３０ｃを有する形状の可動鉄心としてのロック部材１３０とから構成されている。この構成により、ロック部材１３０は、固定鉄心１１０の一端側１１０ａを支点として回転可能であり、当接部１３０ｂが固定鉄心１１０の外周面１１０ｃに吸着あるいは吸引されることが可能であり、また、離間可能である。

図２および図３に示すように、上記の基本構成に加え、固定鉄心１１０を固定するための枠体１５０とベース１６０、固定鉄心１１０を枠体１５０とベース１６０に組み込んだ後に固定鉄心１１０が抜去されるのを防ぐためにクリックバネを備えてベース１６０に設けられているクリック固定部１７０、および、ロック部材１３０の当接部１３０ｂを固定鉄心１１０の外周面１１０ｃに所定の圧接力で押圧するためのトーションコイルバネ１４０とを有して電磁ソレノイド１００のアッセイ体とされている。

固定鉄心１１０および可動鉄心としてのロック部材１３０は、軟鉄、珪素鋼、パーマロイ等の軟質磁性材料により形成され、枠体１５０、ベース１６０は非磁性材料で形成される。尚、固定鉄心１１０の断面形状は円形で図示されているが、ロック部材１３０の穴部１３０ａに回転可能に嵌合する部分が少なくとも円形断面であればよい。また、固定鉄心１１０の一端側１１０ａとロック部材１３０の穴部１３０ａは、ロック部材１３０の回転支点であると共に、磁気回路の一部を構成するので、固定鉄心１１０とロック部材１３０の穴部１３０ａとの間隙は少ないほど磁気抵抗が小さくなるので好ましい。磁気抵抗をさらに小さくするために、上記間隙に公知の磁性流体を充填してもよい。

コイル１２０は、図示しない導線がボビン１２１に所定巻き数だけ巻回され、図示しないハーネス、コネクタ等を介して電流が供給される構成とされている。尚、図１〜３にはコイル１２０が２個図示されているが、少なくとも１個のコイル１２０を備えていればよい。

（電磁ソレノイド１００の組立て）
ベース１６０には、枠体１５０の側部に形成された固定穴１５０ａに嵌合して枠体１５０をベース１６０に固定するための固定爪部１６０ａが形成されている。またベース１６０には、図３に示すクリックバネ１７１を備えたクリック固定部１７０が予め固定されている。ベース１６０と枠体１５０を組立て、固定鉄心１１０の一端側１１０ａおよび他端側１１０ｂをベース１６０の取付穴１６０ｂに貫通させ、固定鉄心１１０にコイル１２０、ロック部材１３０、およびトーションコイルバネ１４０を挿通させた後、枠体１５０の取付穴１５０ｂに挿通させる。固定鉄心１１０の一部に、切欠形状の仮留めクリック１１０ｄ、組立てクリック１１０ｅが形成されているので、クリックバネ１７１で仮留めクリック１１０ｄの位置で仮組みした後に固定鉄心１１０をさらに押込むことで組立てクリック１１０ｅがクリックバネ１７１によりロックされる。トーションコイルバネ１４０の一端をロック部材１３０に掛け、他の一端を枠体１５０側に掛けてロック部材１３０の当接部１３０ｂを固定鉄心１１０の外周面１１０ｃに所定の圧接力で押圧させる。以上により電磁ソレノイド１００の組立てが完了する。

（第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドの動作）
（ロック状態）
コイル１２０への通電、非通電にかかわらず、トーションコイルバネ１４０の付勢力により、図３（ｂ）に示すようにロック部材１３０の当接部１３０ｂは固定鉄心１１０の外周面１１０ｃに押圧された状態となっている。コイル１２０へ所定の電流量で通電を行なうと、固定鉄心１１０に磁束が発生し、ロック部材１３０とで磁気回路を構成する。磁束は、固定鉄心１１０を通り、固定鉄心１１０の一端側１１０ａからロック部材１３０の穴部１３０ａを通過してロック部材１３０を通り、ロック部材１３０の当接部１３０ｂから固定鉄心１１０の外周面１１０ｃを通過して、固定鉄心１１０へ環流する。コイル１２０への通電により磁束が発生すると、ロック部材１３０の当接部１３０ｂは固定鉄心１１０の外周面１１０ｃ側へ吸引される。従って、図３（ｂ）に示すＲ方向に、トーションコイルバネ１４０の付勢力に加えて、磁気吸引力が付加される。ロック状態では、Ｒ方向への付勢力は磁気吸引力が支配的となり、突起部１３０ｃに作用力Ｆが働いてもロック部材１３０は図３（ｂ）において時計方向への回転移動が阻止されて、動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうことができる。このロック動作は、コイル１２０への電流量を適宜設定することで、ロック状態の強さを制御可能である。

（アンロック状態）
コイル１２０へ通電を行なわない状態では、固定鉄心１１０に磁束が発生せず、ロック部材１３０とで磁気回路を構成しない。従って、ロック部材１３０は、トーションコイルバネ１４０の付勢力によってのみ固定鉄心１１０の外周面１１０ｃ側へ押圧されている。このアンロック状態では、突起部１３０ｃにトーションコイルバネ１４０の付勢力以上の作用力Ｆが働くとロック部材１３０は図３（ｂ）において時計方向へ回転移動を行い、動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうことができない。

（第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドの効果）
第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドによれば、以下の効果を有する。
（１）固定鉄心１１０の外周面１１０ｃを利用して磁気回路を構成するので、ロック部材１３０の回転運動を直接制御可能である。従来の直線移動するプランジャタイプの電磁ソレノイドと異なり、直線―回転の変換機構を必要としないので、部品点数の削減、省スペース化が可能となる。
（２）ベース１６０と枠体１５０を組立て、固定鉄心１１０の一端側１１０ａおよび他端側１１０ｂをベース１６０の取付穴１６０ｂに貫通させ、固定鉄心１１０にコイル１２０、ロック部材１３０、およびトーションコイルバネ１４０を挿通させた後、枠体１５０の取付穴１５０ｂに挿通させる、という簡単な工程により組立てることができるので、大幅な組立性の改善が可能となる。

（本発明の第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る電磁ソレノイドの上平面図（ａ）、およびＡ−Ａ断面図（ｂ）であり、第１の実施の形態に係る図３相当図である。以下、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。

第１の実施の形態では、ロック部材１３０のＲ方向の付勢力はトーションコイルバネ１４０により発生させていたが、第２の実施の形態では、コンストリクタ２３１と圧縮コイルバネ２４０とにより付勢力を発生させる。コンストリクタ２３１には、矩形のスライド穴２３１ａが形成され、このスライド穴２３１ａをロック部材２３０が貫通してスライド可能とされている。ロック部材２３０には圧縮コイルバネ２４０が収容され、図４（ｂ）において右端が接して固定されるバネ収容穴２３０ｄが形成されている。また、コンストリクタ２３１には、圧縮コイルバネ２４０の一部が収容され、図４（ｂ）において左端が接する穴部２３１ｂが形成されている。コンストリクタ２３１には、図４（ｂ）においてｆ１方向に圧縮コイルバネ２４０からの付勢力が加わるが、コンストリクタ２３１の他端側１１０ｂに接する側に傾斜端面２３１ｃが形成されているので、他端側１１０ｂからの反力によりｆ２方向に反力を受け、Ｒ方向の回転付勢力がロック部材２３０に付与される構成とされている。尚、コンストリクタ２３１は、非磁性材料で形成されている。

（第２の実施の形態に係る電磁ソレノイドの動作）
（ロック状態）
コイル１２０への通電、非通電にかかわらず、圧縮コイルバネ２４０の付勢力による反力ｆ２により、図４（ｂ）に示すようにロック部材２３０の当接部２３０ｂが固定鉄心１１０の外周面１１０ｃに押圧された状態となっている。コイル１２０へ所定の電流量で通電を行なうと、第１の実施の形態と同様に、ロック部材２３０の当接部２３０ｂは固定鉄心１１０の外周面１１０ｃ側へ吸引される。従って、図４（ｂ）に示すＲ方向に、圧縮コイルバネ２４０の付勢力による反力に加えて、磁気吸引力が付加される。ロック状態では、Ｒ方向への付勢力は磁気吸引力が支配的となり、突起部２３０ｃに作用力Ｆが働いてもロック部材２３０は図４（ｂ）において時計方向への回転移動が阻止されて、動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうことができる。このロック動作は、コイル１２０への電流量を適宜設定することで、ロック状態の強さを制御可能である。

（アンロック状態）
コイル１２０へ通電を行なわない状態では、固定鉄心１１０に磁束が発生せず、ロック部材２３０とで磁気回路を構成しない。従って、ロック部材２３０は、圧縮コイルバネ２４０の付勢力による反力によってのみ固定鉄心１１０の外周面１１０ｃ側へ押圧されている。このアンロック状態では、突起部２３０ｃに圧縮コイルバネ２４０の付勢力による反力以上の作用力Ｆが働くと、コンストリクタ２３１のｆ１方向の付勢力に抗してロック部材２３０は図４（ｂ）において時計方向へ回転移動を行い、動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうことができない。

（第２の実施の形態に係る電磁ソレノイドの効果）
第２の実施の形態に係る電磁ソレノイドによれば、第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドの効果に加え、ロック部材２３０とコンストリクタ２３１とによりＲ方向への付勢力を発生させることができ、組立性の向上が図られる。

（本発明の第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る電磁ソレノイドの上平面図（ａ）およびＡ−Ａ断面図（ｂ）であり、第１の実施の形態に係る図３相当図である。以下、第１または第２の実施の形態と異なる構成について説明する。

スライドブロック３３１には、矩形のスライド穴３３１ａが形成され、このスライド穴３３１ａをロック部材３３０が貫通してスライド可能とされている。ロック部材３３０には圧縮コイルバネ３４０が収容され、図５（ｂ）において左端が接して固定されるバネ収容穴３３０ｄが形成されている。また、スライドブロック３３１には、圧縮コイルバネ３４０が収容され、図５（ｂ）において右端が接する穴部３３１ｂが形成されている。ロック部材３３０とスライドブロック３３１が圧縮コイルバネ３４０を挟んで組立てられた状態では、スライドブロック３３１には図５（ｂ）に示すようにｆ３方向の付勢力が作用し、スライドブロック３３１はロック部材３３０に設けられたストッパ３３２に所定の押圧力で当接している。尚、Ｒ方向の回転付勢力は、第１の実施の形態と同様にトーションコイルバネ１４０により発生する。また、スライドブロック３３１は、非磁性材料で形成されている。

（第３の実施の形態に係る電磁ソレノイドの動作）
（ロック状態）
コイル１２０への通電、非通電にかかわらず、トーションコイルバネ１４０の付勢力により、図５（ｂ）に示すようにロック部材３３０の当接部３３０ｂは固定鉄心１１０の外周面１１０ｃに押圧された状態となっている。コイル１２０へ所定の電流量で通電を行なうと、第１の実施の形態と同様に、ロック部材３３０の当接部３３０ｂは固定鉄心１１０の外周面１１０ｃ側へ吸引される。従って、図５（ｂ）に示すＲ方向に、トーションコイルバネ１４０の付勢力に加えて、磁気吸引力が付加される。ロック状態では、Ｒ方向への付勢力は磁気吸引力が支配的となり、突起部３３０ｃに作用力Ｆが働いてもロック部材３３０は図５（ｂ）において時計方向への回転移動が阻止されて、動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうことができる。このロック動作は、コイル１２０への電流量を適宜設定することで、ロック状態の強さを制御可能である。

突起部３３０ｃへの作用力Ｆがさらに増大して、スライドブロック３３１に働くｆ３方向の付勢力以上になると、スライドブロック３３１は図５（ｂ）において左方に移動して左端部３３１ｄが固定鉄心１１０の外周面１１０ｃに当接する。この状態では、コイル１２０への通電による磁気吸引力によるロック作用とは別に、スライドブロック３３１と固定鉄心１１０の当接によるロック作用が働くので、突起部３３０ｃに大きな作用力Ｆが働いても確実にロック状態が保たれる。

（アンロック状態）
コイル１２０へ通電を行なわない状態では、固定鉄心１１０に磁束が発生せず、ロック部材３３０とで磁気回路を構成しない。従って、ロック部材３３０は、トーションコイルバネ１４０の付勢力によってのみ固定鉄心１１０の外周面１１０ｃ側へ押圧されている。このアンロック状態では、突起部３３０ｃにトーションコイルバネ１４０の付勢力以上の作用力Ｆが働くとロック部材３３０は図５（ｂ）において時計方向へ回転移動を行い、動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうことができない。

（第３の実施の形態に係る電磁ソレノイドの効果）
第３の実施の形態に係る電磁ソレノイドによれば、第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドの効果に加え、コイル１２０への通電による磁気吸引力によるロック作用とは別に、スライドブロック３３１と固定鉄心１１０の当接によるロック作用が働くので、突起部３３０ｃに大きな作用力Ｆが働いても確実にロック状態が保たれる。

（本発明の第４の実施の形態）
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る電磁ソレノイドの上平面図（ａ）および正面Ａ−Ａ断面図（ｂ）であり、第１の実施の形態に係る図３相当図である。以下、第１〜３の実施の形態と異なる構成について説明する。

本発明の第４の実施の形態に係る電磁ソレノイドは、第２の実施の形態および第３の実施の形態を組み合わせたものである。すなわち、ロック部材３３０は、コンストリクタ２３１とスライドブロック３４１をスライド可能な状態で支持し、バネ収容穴３３０ｄに圧縮コイルバネ３４０を備えている。図６（ｂ）において、圧縮コイルバネ３４０の左側はコンストリクタ２３１の穴部２３１ｂに挿入され、圧縮コイルバネ３４０の右側はスライドブロック３４１の穴部３４１ｂに挿入され、互いに離間する方向に付勢されている。

コンストリクタ２３１には、図６（ｂ）においてｆ１方向に圧縮コイルバネ２４０からの付勢力が加わるが、コンストリクタ２３１の他端側１１０ｂに接する側に傾斜端面２３１ｃが形成されているので、他端側１１０ｂからの反力によりｆ２方向に反力を受け、Ｒ方向の回転付勢力がロック部材３３０に付与される構成とされている。一方、コンストリクタ２３１とスライドブロック３４１が圧縮コイルバネ３４０を挟んで組立てられた状態では、スライドブロック３４１には図６（ｂ）に示すようにｆ３方向の付勢力が作用し、スライドブロック３４１はロック部材３３０に設けられたストッパ３３２に所定の押圧力で当接している。

（第４の実施の形態に係る電磁ソレノイドの動作）
（ロック状態）
コイル１２０への通電、非通電にかかわらず、圧縮コイルバネ２４０の付勢力による反力ｆ２により、図６（ｂ）に示すようにロック部材３３０の当接部３３０ｂが固定鉄心１１０の外周面１１０ｃに接触した状態となっている。コイル１２０へ所定の電流量で通電を行なうと、第１の実施の形態と同様に、ロック部材２３０の当接部３３０ｂは固定鉄心１１０の外周面１１０ｃ側へ吸引される。従って、図６（ｂ）に示すＲ方向に、圧縮コイルバネ２４０の付勢力による反力に加えて、磁気吸引力が付加される。ロック状態では、Ｒ方向への付勢力は磁気吸引力が支配的となり、突起部３３０ｃに作用力Ｆが働いてもロック部材３３０は図６（ｂ）において時計方向への回転移動が阻止されて、動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうことができる。このロック動作は、コイル１２０への電流量を適宜設定することで、ロック状態の強さを制御可能である。

また、突起部３３０ｃへの作用力Ｆがさらに増大して、スライドブロック３４１に働くｆ３方向の付勢力以上になると、スライドブロック３４１は図６（ｂ）において左方に移動して左端部３４１ｄがコンストリクタ２３１の右端部２３１ｄに当接するので、コンストリクタ２３１の傾斜端面２３１ｃが固定鉄心１１０の外周面１１０ｃ側へ押圧される。この状態では、コイル１２０への通電による磁気吸引力によるロック作用とは別に、コンストリクタ２３１と固定鉄心１１０の当接によるロック作用が働くので、突起部３３０ｃに大きな作用力Ｆが働いても確実にロック状態が保たれる。

（アンロック状態）
コイル１２０へ通電を行なわない状態では、固定鉄心１１０に磁束が発生せず、ロック部材３３０とで磁気回路を構成しない。従って、ロック部材３３０は、圧縮コイルバネ３４０の付勢力による反力によってのみ固定鉄心１１０の外周面１１０ｃ側へ押圧されている。このアンロック状態では、突起部３３０ｃに圧縮コイルバネ３４０の付勢力による反力以上の作用力Ｆが働くと、コンストリクタ２３１のｆ１方向の付勢力に抗してロック部材３３０は図６（ｂ）において時計方向へ回転移動を行い、動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうことができない。

（第４の実施の形態に係る電磁ソレノイドの効果）
第４の実施の形態に係る電磁ソレノイドによれば、第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドの効果に加え、ロック部材３３０とコンストリクタ２３１とによりＲ方向への付勢力を発生させることができ、組立性の向上が図られる。また、コイル１２０への通電による磁気吸引力によるロック作用とは別に、コンストリクタ２３１と固定鉄心１１０の当接によるロック作用が働くので、突起部３３０ｃに大きな作用力Ｆが働いても確実にロック状態が保たれる。

（本発明の第５の実施の形態）
図７は、本発明の第５の実施の形態に係る電磁ソレノイドの上平面図（ａ）、Ａ−Ａ断面図（ｂ）（ロック状態）、およびＡ−Ａ断面図（ｃ）（アンロック状態）であり、第１の実施の形態に係る図３相当図である。第１〜４の実施の形態では、コイル１２０への通電によりロック状態、コイル１２０への非通電によりアンロック状態となる実施の形態であったが、第５の実施の形態では、コイル１２０への非通電によりロック状態、コイル１２０への通電によりアンロック状態となる実施の形態をとる。以下、第１〜４の実施の形態と異なる構成について説明する。

ロック部材４３０は、穴部４３０ａが固定鉄心１１０の一端側１１０ａを支点として回転可能に支持されている。また、圧縮コイルバネ４４０を収容して圧縮コイルバネ４４０の左端側と接続されるバネ収容穴４３０ｂ、動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうための突起部４３０ｃ、および穴部４３０ａと対向する側にカム溝穴４３０ｄが形成されている。カム溝穴４３０ｄは、ロック部材４３０の回転移動を規制するロック区間４３０ｅとロック部材４３０の回転移動を許容するアンロック区間４３０ｆとで形成されている。尚、ロック部材４３０は、非磁性材料で形成される。

スライドヨーク４３１は、図７に示すように、右端側に長穴部４３１ａを有し、長穴部４３１ａが固定鉄心１１０の一端側１１０ａに上下方向に支持され左右方向にスライド可能に支持されている。長穴部４３１ａと対向する側には、固定鉄心１１０の他端側１１０ｂの外周面１１０ｃを上下方向に挟んで支持されるストレート部４３１ｂとそれに連続して形成された略半円形状を有する当接部４３１ｃが形成されている。長穴部４３１ａと当接部４３１ｃの間には、圧縮コイルバネ４４０を収容して圧縮コイルバネ４４０の右端側と接続されるバネ収容穴４３１ｄが形成されている。また、ロック部材４３０のカム溝穴４３０ｄに対応した位置には、カム溝穴４３０ｄを貫通するピン４３２が立設されており、ピン４３２の先端部にはＥリング４３３が装着されてロック部材４３０の板厚方向の移動を規制して安定なスライド動作を可能としている。尚、スライドヨーク４３１は、軟鉄、珪素鋼、パーマロイ等の軟質磁性材料で形成される。

（第５の実施の形態に係る電磁ソレノイドの動作）
（ロック状態）
コイル１２０へ通電していない状態では、圧縮コイルバネ４４０の付勢力により、図７（ｂ）に示すように、スライドヨーク４３１はｆ４方向へ移動している。この状態では、ピン４３２がカム溝穴４３０ｄのロック区間４３０ｅに位置しているので、突起部４３０ｃに作用力Ｆが働いてもロック部材４３０は図７（ｂ）において時計方向へ回転移動が阻止されて、動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうことができる。

（アンロック状態）
コイル１２０へ所定の電流量で通電を行なうと、スライドヨーク４３１と固定鉄心１１０とで閉じた磁気回路を構成しようとするため、スライドヨーク４３１の当接部４３１ｃが固定鉄心１１０の外周面１１０ｃ側へ吸引される。これにより、スライドヨーク４３１は左方向へ移動して図７（ｃ）に示す位置をとる。この状態では、ピン４３２がカム溝穴４３０ｄのアンロック区間４３０ｆに位置しているので、ロック部材４３０は図７（ｃ）において時計方向へトーションコイルバネ１４０の付勢力に抗して回転移動が可能であり、動作制御の対象物に対して動作阻止を行なうことができない。

（第５の実施の形態に係る電磁ソレノイドの効果）
第５の実施の形態に係る電磁ソレノイドによれば、コイル１２０への非通電によりロック状態、コイル１２０への通電によりアンロック状態となる実施の形態が可能となる。これにより、第１〜４の実施の形態に係る電磁ソレノイドと組み合わせることにより、コイル１２０への通電、非通電動作により、複数の動作制御の対象物に対して、動作阻止（ロック状態）および動作許容（アンロック状態）を任意に構成することができる。

（本発明の第６の実施の形態）
（第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドを使用した車両用エンジン始動装置）
図８、９に示すように、運転席前方のインストルメントパネルに設けられているエンジン始動装置１１は、略円筒状のボディ１２を備えている。ボディ１２の内部には、その軸線周りに回動可能かつ軸線方向に沿って移動可能な操作部材としてのノブ１３が挿入されている。ノブ１３の外端部（図８の右側）は、ボディ１２の外端開口部１２ａから突出されている。

ノブ１３の外周面には段差部１３ａが形成されている。その段差部１３ａがボディ１２の内周面に形成された段部１２ｃに当接されることにより、ノブ１３は外側（図８の右側）への位置ずれが規制される。ノブ１３の外端部には、その突出部分を覆うカバー１４が設けられている。ノブ１３の外端部中央及びカバー１４の先端中央部には、長方形状のキー挿入口１５が形成されている。

図１０に示すように、ノブ１３は、それを回動操作することにより、ＬＯＣＫ位置、ＡＣＣ（アクセサリ）位置、ＯＮ（イグニッションオン）位置、ＳＴ（スタータ駆動）位置に切り換えられる。そして後述するキー４２から送信されるＩＤコード信号が、予め登録してあるＩＤコードと一致するか否かを照合し、一致が確認されたときのみ、ノブ１３が所定の位置としてのＬＯＣＫ位置から他の位置としてのＡＣＣ位置に切り換え操作可能となっている。

キー４２には、トランスポンダ、アンテナコイル、コンデンサ、ＩＣ等（いずれも図示せず）が内蔵されている。前記ＩＣには車両側のＩＤコードと同じＩＤコードが記憶されている。車両内に搭載される図示しない送受信装置から送信されるリクエスト信号を受信すると、キー挿入口１５にキー４２を挿入することなく、予め設定されたＩＤコードがキー４２に内蔵した発信器から送受信装置に送信される。リクエスト信号は、キー４２を持つ運転者がノブ１３を押し込むことにより送信されるようになっている。

また、キー４２がキー挿入口１５に挿入されたとき、トランスポンダは、車両側に設けた図示しない磁気発生装置からの磁気を受け、アンテナコイルに発生した電流をコンデンサに蓄電する。そして、その蓄電された電圧が所定値以上に達すると、トランスポンダに予め設定された特定のＩＤコードが発信されるようになっている。

ノブ１３にはシャッタ収容孔１６が形成され、その内部にはボディ１２の軸線方向に沿って移動可能なシャッタ１７が収容されている。このシャッタ１７は光透過性を有する合成樹脂材料によって形成されている。シャッタ１７は、キー挿入口１５を開放する開口位置（図１４に示す位置）と、キー挿入口１５を閉じる閉止位置（図８に示す位置）とを取り得るようになっている。

図１１（ａ），（ｂ）、図１２に示すように、ノブ１３の外周面ほぼ中央部には、前記シャッタ収容孔１６に連通する収容孔１９が形成されている。収容孔１９には合成樹脂製の移動体２０がノブ１３の径方向に沿って摺動可能に設けられている。移動体２０の先端部（図１１（ａ）の上側）には傾斜面２０ａが形成されている。移動体２０は、その中央部に取付部としてのバネ取付孔２０ｂが形成されており、全体がほぼ四角枠状に形成されている。バネ取付孔２０ｂには弾性体としての圧縮バネ２１が設けられている。この圧縮バネ２１の一端は移動体２０の内側面に当接され、他端は前記収容孔１９の内側に突設された突部２２に当接されている。そして、この圧縮バネ２１の弾性力により、移動体２０の先端はボディ１２の内周面に押圧されている。

ボディ１２の外端開口部１２ａには、その軸線方向に沿って延びる案内溝２３が形成され、その案内溝２３には移動体２０の先端部分が係入されている。案内溝２３の内奥部には、前記移動体２０に形成された傾斜面２０ａと平行である傾斜面２３ａが形成されている。そして、ノブ１３を待機位置（図１１（ａ）に示す位置）から、押圧位置（図１３（ａ）に示す位置）に押し込むことにより、移動体２０は案内溝２３に沿って移動し、その先端部が圧縮バネ２１の弾性力に抗して案内溝２３内から抜け出る。この動作に伴い、移動体２０はその基端が収容孔１９からシャッタ収容孔１６内に突出するようになっている。この突出状態において、移動体２０の基端が前記シャッタ１７に形成された係合部としての係合凹部２４に移動配置されることにより、シャッタ１７が閉止位置にロックされる。従って、本実施形態においては、移動体２０と圧縮バネ２１とからロック手段が構成されている。

なお、ノブ１３が待機位置に配置され、かつシャッタ１７が開口位置に配置されている場合において、係合凹部２４に隣接するように、シャッタ１７に形成された突起１７ｄは、移動体２０の延長線上に配置されないようになっている。よって、キー挿入口１５にキー４２を挿入した状態で、ノブ１３を押し込んでも、シャッタ１７に形成された突起１７ｄに移動体２０が当たらないので、ノブ１３を待機位置から押圧位置に移動させることができる。

図８、図９に示すように、ボディ１２の内端部には、位置決めストッパ２７が固定されている。この位置決めストッパ２７にはロータ２８が回動可能に支持されている。ロータ２８の中央部に設けられた支軸２８ａは位置決めストッパ２７に貫通され、その支軸２８ａの先端はボディ１２に固定されたイグニッションスイッチ２９に駆動連結されている。

ロータ２８の外周面には、その軸線方向に沿って延びる係合溝３１が形成され、この係合溝３１にはノブ１３の内端に形成された突出部３２が係合されている。この係合により、ノブ１３とロータ２８とは一体的に回動するようになっている。従って、ノブ１３を回動すると、ロータ２８を介してイグニッションスイッチ２９がオンするようになっている。

ロータ２８の中央部には、内側バネ収容部３３が形成され、その内部には付勢部材としての小径圧縮スプリング３４が収容されている。この小径圧縮スプリング３４の一端は内側バネ収容部３３の内奥面に当接され、他端は前記シャッタ１７の内端部に突設された張出し部３５に係止されている。そして、小径圧縮スプリング３４の弾性力により、シャッタ１７は図１１（ａ）に示す閉止位置に常に付勢されている。

ロータ２８における内側バネ収容部３３の外側箇所には、外側バネ収容部３６が形成され、その内部には大径圧縮スプリング３７が収容されている。この大径圧縮スプリング３７の一端は外側バネ収容部３６の内奥面に当接され、他端はノブ１３の内端面に当接されている。そして、大径圧縮スプリング３７の弾性力により、ノブ１３は図１１（ａ）に示す待機位置側に付勢されている。

図９、図１４に示すように、ノブ１３の外周面には、２つのレバー収容穴３８が対向して凹設され、その内部にはレバー３９が軸４０を中心にして回動可能に収容されている。各レバー３９の先端にはフック部３９ａがそれぞれ形成され、そのレバー３９はキー４２の先端部に突設された係止突部４２ａの両側部に係合可能となっている。そして、そのフック部３９ａは、レバー収容穴３８内に収容されたバネ４１の弾性力により、キー４２の係止突部４２ａをその両側から挟み込むようになっている。

尚、キー４２が電池切れした場合には、キー４２からＩＤコード信号を送信できなくなるため、キー４２に内蔵された図示しないトランスポンダを用いてエンジンの始動を行う。即ち、電池等の電源を必要としないトランスポンダには予め車両側のＩＤコードと同じＩＤコードが記憶されており、電池切れした場合には、キー挿入口１５にキー４２の係止突部４２ａを挿入することにより、トランスポンダからＩＤコードが発信され、そのコードが一致すると、ノブ１３を回動操作してエンジンを始動させることができる。

図１５に示すように、ボディ１２の外周面には、ロータ２８の回転阻止手段としてのインターロック機構が本発明の第１の実施の形態に係る電磁ソレノイド１００により設けられている。このインターロック機構としての電磁ソレノイド１００は、枠体１５０によりボディ１２の外周面に固定されている。電磁ソレノイド１００は、図示しない自動車に設けられたシフトレバーがパーキングポジション（以下、Ｐポジションという。）に切り替えられているとき、コイル１２０へは非通電状態とされ、アンロック状態とされる。一方、シフトレバーがＰポジション以外、例えばニュートラルポジションや、ドライブポジション等に切り替えられているとき、コイル１２０へは通電状態とされ、ロック状態とされる。

（シフトレバーがＰポジションに切り替えられている場合）
図示しない自動車のシフトレバーがＰポジションに切り替えられると、電磁ソレノイド１００は、コイル１２０へは非通電状態とされ、アンロック状態とされる。ノブ１３がＡＣＣ位置からＬＯＣＫ位置に回動されると、ロータ２８の規制部６６はロック部材１３０の突起部１３０ｃを押圧する。このアンロック状態では、突起部１３０ｃにトーションコイルバネ１４０の付勢力以上の作用力Ｆが働くとロック部材１３０は図３（ｂ）において時計方向へ回転移動を行い、動作制御の対象物、すなわち、ロータ２８の回転に対して動作阻止を行なうことができない。従って、この状態でノブ１３が更に回動されると、ノブ１３はＡＣＣ位置からＬＯＣＫ位置に切り替えられる。

（シフトレバーがＰポジションに切り替えられていない場合）
シフトレバーがＰポジションから他のポジションに切り替えられると、電磁ソレノイド１００は、コイル１２０へは通電状態とされ、ロック状態とされる。ノブ１３がＡＣＣ位置からＬＯＣＫ位置に回動されると、ロータ２８の規制部６６はロック部材１３０の突起部１３０ｃを押圧する。このロック状態では、固定鉄心１１０に磁束が発生し、ロック部材１３０とで磁気回路を構成する。磁束は、固定鉄心１１０を通り、固定鉄心１１０の一端側１１０ａからロック部材１３０の穴部１３０ａを通過してロック部材１３０を通り、ロック部材１３０の当接部１３０ｂから固定鉄心１１０の外周面１１０ｃを通過して、固定鉄心１１０へ環流する。コイル１２０への通電により磁束が発生すると、ロック部材１３０の当接部１３０ｂは固定鉄心１１０の外周面１１０ｃ側へ吸引される。従って、図３（ｂ）に示すＲ方向に、トーションコイルバネ１４０の付勢力に加えて、磁気吸引力が付加される。ロック状態では、Ｒ方向への付勢力は磁気吸引力が支配的となり、突起部１３０ｃにロータ２８の規制部６６からの作用力Ｆが働いてもロック部材１３０は図３（ｂ）において時計方向へ回転移動が阻止されて、動作制御の対象物、すなわち、ロータ２８の回転に対して動作阻止を行なうことができる。従って、ノブ１３はＡＣＣ位置からＬＯＣＫ位置に切り替えられなくなる。

本発明の第６の実施の形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）キー４２から自動車に設けた送受信装置にＩＤコードを送信されるようになっている。そのＩＤコードと、送受信装置に予め登録しておいたＩＤコードとが一致されたときのみに、ノブ１３がＬＯＣＫ位置からＡＣＣ位置へ回動操作可能となっている。そして、このようなエンジン始動装置１１には本実施の形態で説明したインターロック機構が設けられているので、自動車のシフトレバーがＰポジション以外のポジションに切り替えられているとき、ノブ１３をＡＣＣ位置からＬＯＣＫ位置に回動するのを阻止することができる。
（２）本発明の第６の実施の形態によれば、インターロック機構は、固定鉄心１１０、固定鉄心１１０に磁束を発生させるコイル１２０、および可動鉄心としてのロック部材１３０から構成される電磁ソレノイド１００により構成されている。そのため、簡単な構成にも拘わらず、ノブ１３をＡＣＣ位置からＬＯＣＫ位置に回動するのを確実に阻止することができ、エンジン始動装置１１のコンパクト化を図ることができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドの基本構成を示す斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドの全体組立てを示す斜視図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドの上平面図（ａ）およびＡ−Ａ断面（ｂ）である。 図４は、本発明の第２の実施の形態に係る電磁ソレノイドの上平面図（ａ）およびＡ−Ａ断面図（ｂ）であり、第１の実施の形態に係る図３相当図である。 図５は、本発明の第３の実施の形態に係る電磁ソレノイドの上平面図（ａ）およびＡ−Ａ断面図（ｂ）であり、第１の実施の形態に係る図３相当図である。 図６は、本発明の第４の実施の形態に係る電磁ソレノイドの上平面図（ａ）およびＡ−Ａ断面図（ｂ）であり、第１の実施の形態に係る図３相当図である。 図７は、本発明の第５の実施の形態に係る電磁ソレノイドの上平面図（ａ）、Ａ−Ａ断面図（ｂ）（ロック状態）、およびＡ−Ａ断面図（ｃ）（アンロック状態）であり、第１の実施の形態に係る図３相当図である。 図８は、第１の実施の形態に係る電磁ソレノイドを使用した車両用エンジン始動装置の断面図である。 図９は、ノブ、シャッタ、ロータ等を示す分解斜視図である。 図１０は、エンジン始動装置の一部を示す正面図である。 図１１は、（ａ）はノブが待機位置にある場合の断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 図１２は、シャッタや移動体等を示す分解斜視図である。 図１３は、（ａ）はノブが押圧位置にある場合の断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 図１４は、キーをエンジン始動装置に差し込み、かつノブが待機位置にある状態を示す断面図である。 図１５は、ボディ１２の外周面に本発明の第１の実施の形態に係る電磁ソレノイド１００により設けられたインターロック機構を示す正面図である。

符号の説明

１１ エンジン始動装置
１２ ボディ
１３ ノブ
１４ カバー
１５ キー挿入口
１６ シャッタ収容孔
２８ ロータ
４２ キー
６６ 規制部
１００ 電磁ソレノイド
１１０ 固定鉄心
１２０ コイル
１２１ ボビン
１３０、２３０、３３０、４３０ ロック部材
１４０ トーションコイルバネ
１５０ 枠体
１６０ ベース
１７０ クリック固定部
１７１ クリックバネ
２３１ コンストリクタ
２４０、３４０、４４０ 圧縮コイルバネ
３３１、３４１ スライドブロック
４３１ スライドヨーク
４３２ ピン
４３３ Ｅリング

Claims (3)

1. 長尺形状を有し、一端側と他端側が互いに略平行となるよう形成された固定鉄心と、
   電流を供給することにより前記固定鉄心に磁束を付与する電磁コイルと、
   前記固定鉄心の前記一端側を支点として回転可能に支持され、前記固定鉄心の前記他端側が前記固定鉄心の外周面に磁気的に吸着可能に接するよう構成された可動鉄心と、
   を有することを特徴とする電磁ソレノイド。
2. 前記可動鉄心は、前記固定鉄心の前記一端側に回転可能に支持された支点部、及び、前記前記固定鉄心の前記他端側に接する外周面を介して、前記固定鉄心及び前記可動鉄心とにより閉じた磁気回路が形成されることを特徴とする請求項１に記載の電磁ソレノイド。
3. エンジンを始動するための操作部材と一体的に回動するロータと、
   前記ロータに形成された規制部に干渉することにより、前記ロータの回転を規制するロック部材と、
   非通電時に前記ロック部材を回転規制位置から離間させることが可能で、かつ通電時に前記ロック部材を回転規制位置に保持する請求項１または２に記載の電磁ソレノイドと、を有し、
   前記ロック部材が前記可動鉄心により形成され、車両のシフトレバーがパーキングポジション以外の位置に切り替えられているとき、前記操作部材が前記パーキングポジション以外の位置から所定の位置へ回転することを阻止することを特徴とする車両用エンジン始動装置。

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