JP6027951B2

JP6027951B2 - ソレノイド装置

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Publication number: JP6027951B2
Application number: JP2013165395A
Authority: JP
Inventors: 近藤　勝彦; 勝彦近藤; 田中　健; 健田中; 将且堀口; 田中　智明; 智明田中; 貴史伊藤
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc; Anden Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc; Denso Electronics Corp
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2033-08-08
Also published as: JP2015035320A

Description

本発明は、複数の電磁コイルと複数のプランジャとを有するソレノイド装置に関する。

複数の電磁コイルと、複数のプランジャと、固定コアとを有するソレノイド装置が知られている（下記特許文献１参照）。このソレノイド装置は、電磁コイルへ通電することにより磁力を発生させ、プランジャを固定コアに吸引するよう構成されている。また、プランジャと固定コアとの間には、ばね部材が配置されている。電磁コイルへの通電を停止すると磁力が低下し、ばね部材の弾性力によってプランジャが固定コアから離隔する。このようにして、プランジャを進退動作させている。

そして、上記ソレノイド装置は、各プランジャを個別の電磁コイルによって進退動作させるよう構成されている。これにより、複数のプランジャのうち進退動作させたいプランジャに対応する電磁コイルに通電し、或いは通電を切ることで、当該プランジャを固定コアに対して進退させることができる。

特開２０１０−２８７４５５号公報

しかしながら、上記ソレノイド装置は、複数のプランジャを進退させるために、それと同数の電磁コイルを必要とするため、部品点数の低減や体格の小型化に限界が生じることとなる。つまり、３つのプランジャを設ける場合、３つの電磁コイルが必要となるため、部品点数の低減や体格の小型化を図り難い。また、複数のプランジャを固定コアに吸引した状態を維持するためには、複数の電磁コイルへの通電を維持する必要がある。それゆえ、消費電力が大きくなってしまうという問題がある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、部品点数の低減、小型化、及び消費電力を低減することができるソレノイド装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、通電により磁束を発生する第１電磁コイル及び第２電磁コイルと、
上記磁束が通る磁気回路の一部を構成する固定コアと、
該固定コアと共に上記磁気回路を構成し、上記第１電磁コイル及び上記第２電磁コイルの少なくとも一方への通電に伴って上記固定コアに対してそれぞれ進退可能に構成された第１プランジャ、第２プランジャ、及び第３プランジャと、を備え、
上記固定コアは、互いの連結部から反対側に延びる第１中央コア及び第２中央コアと、上記第１中央コアと上記第２中央コアとの連結部から互いに異なる方向へ延びる第３中央コア及び第４中央コアと、上記第３中央コア及び第４中央コアのそれぞれの外側端部と接続されると共に、上記第１中央コア及び上記第２中央コアのそれぞれの外側端部との間にそれぞれ第１間隙部及び第２間隙部を介在させた外周コアとからなり、
上記第１電磁コイルは、上記第１中央コアの周囲に形成されており、
上記第２電磁コイルは、上記第２中央コア又は上記第４中央コアの周囲に形成されており、
上記外周コアにおける上記第１間隙部と上記第４中央コアの外側端部との間の領域の一部には、第３間隙部が設けられており、
上記第１プランジャは、上記固定コアに吸引された際に上記第１間隙部を塞ぐように、進退するよう構成され、
上記第２プランジャは、上記固定コアに吸引された際に上記第２間隙部を塞ぐように、進退するよう構成され、
上記第３プランジャは、上記固定コアに吸引された際に上記第３間隙部を塞ぐように、進退するよう構成されていることを特徴とするソレノイド装置にある。

上記ソレノイド装置は、第１電磁コイル及び第２電磁コイルの少なくとも一方への通電に伴って固定コアに対してそれぞれ進退可能に構成された第１プランジャ、第２プランジャ、及び第３プランジャを備えている。つまり、２つの電磁コイルによって駆動可能な、３つのプランジャを備える。これにより、部品点数の低減を図ることができると共に、ソレノイド装置の小型化を図ることができる。

また、ソレノイド装置の固定コアは、第１中央コア、第２中央コア、第３中央コア、第４中央コア、及び外周コアを有し、第１電磁コイル及び第２電磁コイルを、それぞれ上記のように固定コアにおける所定の位置に配置してある。そして、第１プランジャ、第２プランジャ、及び第３プランジャを、それぞれ、磁気回路における所定の位置に配置してある。これにより、第１電磁コイルと第２電磁コイルへの適切な通電によって、第１プランジャ及び第２プランジャを、それぞれ個別に駆動することができる。

さらに、上述のような、固定コアの構成と、電磁コイル及びプランジャの配置とにより、第１電磁コイルと第２電磁コイルとの一方への通電によって、第１プランジャ、第２プランジャ、及び第３プランジャを固定コアに吸引させておくこともできる。それゆえ、複数のプランジャを固定コアへ吸引した状態を維持するにあたり、消費電力を低減することができる。

以上のごとく、本発明によれば、部品点数の低減、小型化、及び消費電力を低減することができるソレノイド装置を提供することができる。

実施例１における、ソレノイド装置の断面図。実施例１における、ソレノイド装置の斜視図。実施例１における、第３中央コア及び第４中央コアの平面図。実施例１における、第１電磁コイルへ通電した場合の磁束の経路、及びプランジャが吸引される順番の説明図。図４に続く図。実施例１における、第１電磁コイル及び第２電磁コイルへ通電した場合の磁束の経路、及びプランジャが吸引される順番の説明図。図６に続く図。実施例２における、ソレノイド装置の断面図。実施例２における、第３中央コア及び第４中央コアの断面図。実施例２における、磁気抵抗部を空隙部によって構成した第３中央コア及び第４中央コアの断面図。実施例２における、磁気抵抗部を溝部によって構成した第３中央コア及び第４中央コアの平面図。図１３のXII−XII線矢視断面図。実施例２における、貫通孔に非磁性体を充填した第３中央コア及び第４中央コアの断面図。実施例２における、空隙部に非磁性体を充填した第３中央コア及び第４中央コアの断面図。実施例３における、ソレノイド装置の断面図。実施例３における、第３中央コア及び第４中央コアの平面図。実施例４における、ソレノイド装置の断面図。実施例５における、ソレノイド装置の断面図。実施例５における、第１電磁コイル及び第２電磁コイルへ通電した場合の磁束の経路の説明図。実施例５における、第１電磁コイルへの通電を切り、第２電磁コイルのみへ通電した場合の磁束の経路の説明図。実施例６における、リレーシステムの断面図。実施例６における、リレーを用いた回路の例。

上記ソレノイド装置は、例えば、複数のスイッチ部を備えた電磁継電器に用いることができる。すなわち、複数のプランジャの進退動作によって、それぞれ異なるスイッチ部を開閉するよう構成することができる。
また、第１プランジャ、第２プランジャ、第３プランジャは、固定コアに吸引された際に、それぞれ、第１間隙部、第２間隙部、第３間隙部を塞ぐよう構成されているが、必ずしも、各プランジャは固定コアに当接しなくてもよい。つまり、吸引状態において、プランジャと固定コアの間に若干のギャップが残っていてもよく、吸引されたときに、プランジャと固定コアとの間の磁気抵抗が充分に小さくなればよい。ただし、吸引状態において、プランジャが固定コアに当接することが好ましい。

（実施例１）
上記ソレノイド装置の実施例について、図１〜図７を用いて説明する。
本例のソレノイド装置１は、図１に示すごとく、通電により磁束を発生する第１電磁コイル２１及び第２電磁コイル２２と、磁束が通る磁気回路の一部を構成する固定コア３と、固定コア３と共に磁気回路を構成する、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３と、を備える。第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３は、第１電磁コイル２１及び第２電磁コイル２２の少なくとも一方への通電に伴って固定コア３に対してそれぞれ進退可能に構成されている。

固定コア３は、互いの連結部３０から反対側に延びる第１中央コア３１及び第２中央コア３２と、第１中央コア３１と第２中央コア３２との連結部３０から互いに異なる方向へ延びる第３中央コア３３及び第４中央コア３４と、外周コア３５とからなる。外周コア３５は、第３中央コア３３及び第４中央コア３４のそれぞれの外側端部３３１、３４１と接続されると共に、第１中央コア３１及び第２中央コア３２のそれぞれの外側端部３１１、３２１との間にそれぞれ第１間隙部Ｇ１及び第２間隙部Ｇ２を介在させている。

第１電磁コイル２１は、第１中央コア３１の周囲に形成されており、第２電磁コイル２２は、第２中央コア３２の周囲に形成されている。
外周コア３５における第１間隙部Ｇ１と第４中央コア３４の外側端部３４１との間の領域の一部には、第３間隙部Ｇ３が設けられている。
第１プランジャ４１は、固定コア３に吸引された際に第１間隙部Ｇ１を塞ぐように、進退するよう構成され、上記第２プランジャ４２は、固定コア３に吸引された際に第２間隙部Ｇ２を塞ぐように、進退するよう構成され、上記第３プランジャ４３は、固定コア３に吸引された際に第３間隙部Ｇ３を塞ぐように、進退するよう構成されている。

固定コア３は、鉄等の磁性体からなる。第１中央コア３１と第２中央コア３２とは、互いに軸方向（以下、適宜「軸方向Ｚ」という。）に形成されており、略円柱形状に構成されている。また、第１電磁コイル２１及び第２電磁コイル２２は、互いにその巻回軸を一致させた状態で、軸方向Ｚに並んで配置されている。第１中央コア３１は第１電磁コイル２１の内側を貫通し、第２中央コア３２は第２電磁コイル２２の内側を貫通している。また、第１中央コア３１及び第２中央コア３２は、それぞれの外側端部３１１、３２１を径方向に広がった形状としている。
なお、本例においては、第１中央コア３１と第２中央コア３２とを別部材にて構成した例を示したが、これらが一部材となっていてもよい。

図１、図２に示すごとく、第３中央コア３３及び第４中央コア３４は、連結部３０から軸方向Ｚに直交する方向であって、互いに反対方向に延設されている。これらの延設方向を、以下、適宜「横方向Ｘ」という。第３中央コア３３及び第４中央コア３４は、図３に示すごとく、一部材からなり、外形が略四角形状の板状部材からなる。そして、その板状部材の中央に第１中央コア３１及び第２中央コア３２を貫通させるための貫通孔３６が設けられている。なお、第３中央コア３３及び第４中央コア３４も、互いに別部材にて構成することもできる。

外周コア３５は、第３中央コア３３及び第４中央コア３４のそれぞれの外側端部３３１、３４１と接続される側板部３５０、３５１と、側板部３５０、３５１の両側の端部に接続された略四角形板状の底部３５２、３５３とを有する。図１に示すごとく、底部３５２、３５３は、第１中央コア３１及び第２中央コア３２のそれぞれの外側端部３１１、３２１を挿通させるための挿通孔３７１、３７２を有する。一対の側板部３５０、３５１同士、一対の底部３５２、３５３同士は、それぞれ互いに平行に配置されている。
外周コア３５の一方の側板部３５１において、第１間隙部Ｇ１と第４中央コア３４の外側端部３４１との間の領域の一部には、第３間隙部Ｇ３が設けられている。

第１プランジャ４１と第２プランジャ４２と第３プランジャ４３とは、互いに異なる方向へ進退するよう構成されている。すなわち、第１プランジャ４１と第２プランジャ４２とは、軸方向Ｚにおいて、互いに反対方向に進退する。つまり、各プランジャの固定コア３への吸引方向が反対方向となっている。また、第３プランジャ４３は、第１プランジャ４１及び第２プランジャ４２の進退方向に対して直交する横方向Ｘに進退する。

図１に示すごとく、ソレノイド装置１は、第１プランジャ４１及び第２プランジャ４２をそれぞれ軸方向Ｚに押圧するばね部材５ａ、５ｂを有する。ばね部材５ａは、第１プランジャ４１を固定コア３から離れる方向に押圧しており、ばね部材５ｂは、第２プランジャ４２を固定コア３から離れる方向に押圧している。これにより、第１電磁コイル２１、第２電磁コイル２２に通電されていないときは、ばね部材５ａ、５ｂの押圧力によって、第１間隙部Ｇ１、第２間隙部Ｇ２を、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２がそれぞれ塞がないように構成されている。なお、図５等で示すごとく、本例においては、固定コア３に吸引された状態において、第１プランジャ４１及び第２プランジャ４２の一部が、第１間隙部Ｇ１及び第２間隙部Ｇ２の中に進入する例を示したが、間隙部Ｇ１、Ｇ２の中に第１プランジャ４１、第２プランジャ４２が全く進入しない形態とすることもできる。すなわち、吸引状態において、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２は、間隙部Ｇ１、Ｇ２を介して隔離された第１中央コア３１と外周コア３５とに、或いは第２中央コア３２と外周コア３５とに懸架されればよい。ただし、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２は、第１中央コア３１、第２中央コア３２、外周コア３５に対して、必ずしも当接していなくてもよい。

第３プランジャ４３は、一端に、外周コア３５に対して回動可能に接続されたヒンジ状接続端部４３１を有し、他端に、外周コア３５に対して接離する接点端部４３２を有する。本例においては、外周コア３５における第３間隙部Ｇ３の一端側である底部３５２に、第３プランジャ４３のヒンジ状接続端部４３１が接続されている。そして、外周コア３５における第３間隙部Ｇ３の一端側である側板部３５１に、第３プランジャ４３の接点端部４３２が接離するよう構成されている。接点端部４３２は、該接点端部４３２と外周コア３５の側板部３５１との間に充分な磁気吸引力が作用していないときは、ばね部材５ｃにより、外周コア３５の側板部３５１から離されている。
なお、第３プランジャ４３は、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２とは異なり、吸引状態において、第３間隙部Ｇ３の中には進入しない。ただし、吸引状態において、第３プランジャ４３の少なくとも一部が第３間隙部Ｇ３の中に進入するような構成としてもよい。

また、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２は、固定コア３に対して軸方向Ｚに進退するよう構成されているが、軸方向Ｚにおける第１プランジャ４１（第２プランジャ４２）と固定コア３との間のギャップの大きさが小さくなることにより、このギャップにおける磁気抵抗が小さくなる。また、第３プランジャ４３は、接点端部４３２が固定コアに対して横方向Ｘに進退するように構成されているが、横方向Ｘにおける接点端部４３２と固定コア３との間のギャップの大きさが小さくなることにより、このギャップにおける磁気抵抗が小さくなる。
第１中央コア３１、第２中央コア３２、第３中央コア３３、第４中央コア３４、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３は、いずれも軟磁性体からなる。

次に、第１電磁コイル２１、第２電磁コイル２２への通電により形成される磁束、及び第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３の駆動について説明する。
図４に示すごとく、第１電磁コイル２１のみを通電すると、まず、第１中央コア３１、第１プランジャ４１、外周コア３５、及び第３中央コア３３を含む第１閉磁路に磁束φ１が形成される。これにより、第１プランジャ４１が第１中央コア３１側に吸引され第１中央コア３１及び外周コア３５の底部３５２の少なくとも一方に当接する。これにより、第１閉磁路の磁気抵抗がより小さくなり、磁束φ１が大きくなる。

次に、第１閉磁路が磁気飽和すると、図５に示すごとく、第１中央コア３１、第１プランジャ４１、外周コア３５、第３プランジャ４３、及び第４中央コア３４を含む第２閉磁路に磁束φ２が形成される。これにより、第３プランジャ４３の接点端部４３２が側板部３５１側に吸引され、側板部３５１に当接する。なお、第１プランジャ４１及び第３プランジャ４３が固定コア３に吸引されていない状態において、第２閉磁路は、第１間隙部Ｇ１と第３間隙部Ｇ３を含み、第１閉磁路と比べて磁気抵抗が大きいので、第１閉磁路に磁束φ１が形成された後に第２閉磁路に磁束φ２が形成される。
このように、第１電磁コイル２１の通電により、まず第１プランジャ４１が吸引され、次に第３プランジャ４３が吸引される。

第１プランジャ４１及び第３プランジャ４３が吸引された後に、第２電磁コイル２２を通電させる。これにより、図６に示すごとく、第１中央コア３１、第１プランジャ４１、外周コア３５、第２プランジャ４２、第２中央コア３２を含む第３閉磁路及び第４閉磁路に磁束φ３、φ４がそれぞれ形成される。第４閉磁路は、第３プランジャ４３をも通る閉磁路であり、第３閉磁路は、第３プランジャ４３を通らない閉磁路である。これにより、第２プランジャ４２が第２中央コア３２側に吸引され、図７に示すごとく、第２中央コア３２及び外周コア３５の底部３５３の少なくとも一方に当接する。この状態においては、第１電磁コイル２１及び第２電磁コイル２２の双方によって、磁束φ３、φ４が形成される。これにより、図７に示すごとく、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３が固定コア３に吸引された状態（以下、「複数吸引状態」ということもある。）が得られる。

なお、第１電磁コイル２１への通電により、第３中央コア３３及び第４中央コア３４に生じていた磁束（図５参照）は、第２電磁コイル２２への通電により、第３中央コア３３及び第４中央コア３４に生じる磁束によって打ち消される。よって、第１電磁コイル２１及び第２電磁コイル２２の双方へ通電した場合、図６に示すごとく、第３中央コア３３及び第４中央コア３４を通らない磁束φ３、φ４が、固定コア３に形成されることとなる。

そして、複数吸引状態においては、第３閉磁路及び第４閉磁路の磁気抵抗が小さくなっている。そこで、第１電磁コイル２１への通電を切り、第２電磁コイル２２のみへの通電により、複数吸引状態を維持する。あるいは、第２電磁コイル２２への通電を切り、第１電磁コイル２１のみへの通電により、複数吸引状態を維持してもよい。

次に、本例の作用効果につき説明する。
ソレノイド装置１は、第１電磁コイル２１及び第２電磁コイル２２の少なくとも一方への通電に伴って固定コア３に対してそれぞれ進退可能に構成された第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３を備えている。つまり、２つの電磁コイルによって駆動可能な、３つのプランジャを備える。これにより、部品点数の低減を図ることができると共に、ソレノイド装置１の小型化を図ることができる。

また、ソレノイド装置１の固定コア３は、第１中央コア３１、第２中央コア３２、第３中央コア３３、第４中央コア３４、及び外周コア３５を有し、第１電磁コイル２１及び第２電磁コイル２２を、それぞれ上記のように固定コア３における所定の位置に配置してある。そして、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３を、それぞれ、磁気回路における所定の位置に配置してある。これにより、第１電磁コイル２１と第２電磁コイル２２への適切な通電によって、上述のごとく、第１プランジャ４１及び第２プランジャ４２を、それぞれ個別に駆動することができる。

さらに、上述のような、固定コア３の構成と、電磁コイル及びプランジャの配置とにより、第１電磁コイル２１又は第２電磁コイル２２への通電によって、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３を固定コア３に吸引させておくこともできる。それゆえ、複数のプランジャを固定コア３へ吸引した状態を維持するにあたり、消費電力を低減することができる。

また、第３プランジャ４３は、一端にヒンジ状接続端部４３１を有し、他端に接点端部４３２を有する。これにより、第３プランジャ４３を、外周コア３５に、簡素な構造にて容易に設けることができる。

また、第１プランジャ４１と第２プランジャ４２と第３プランジャ４３とは、互いに異なる方向へ進退するよう構成されている。それゆえ、固定コア３を大きくすることなく、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３を配設することができる。その結果、ソレノイド装置１の小型化を容易に実現することができる。

また、第１電磁コイル２１は、第１中央コア３１の周囲に配され、第２電磁コイル２２は、第２中央コア３２の周囲に配されている。それゆえ、第１電磁コイル２１のみの通電により、第１プランジャ４１及び第３プランジャ４３の２つを固定コア３に吸引することができる。また、第１電磁コイル２１及び第２電磁コイル２２に通電し、第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３をすべて吸引した後は、第１電磁コイル２１又は第２電磁コイル２２のいずれか一方の電磁コイルの通電を切り、他方の電磁コイルのみに通電することにより、第３閉磁路及び第４閉磁路に磁束φ３、φ４が形成された状態を保つことができる。それ故、第１電磁コイル２１又は第２電磁コイル２２のいずれか一方への通電により、複数吸引状態を保つことができ、消費電力を低減することができる。

以上のごとく、本例によれば、部品点数の低減、小型化、及び消費電力を低減することができるソレノイド装置を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図８〜図１４に示すごとく、第３中央コア３３と第４中央コア３４とに、各中央コアを通る磁束の抵抗となる磁気抵抗部３３２、３４２を有するソレノイド装置１の例である。本例においては、図８、図９に示すごとく、第３中央コア３３及び第４中央コア３４は、磁路の方向に対して直交する断面の断面積を他の部分よりも小さくした小断面積部によって構成することができる。すなわち、第３中央コア３３及び第４中央コア３４のそれぞれの一部に貫通孔を設けることにより、上記小断面積部を形成し、これを磁気抵抗部３３２、３４２としている。

なお、図１０に示すごとく、磁気抵抗部３３２、３４２は、第３中央コア３３及び第４中央コア３４のそれぞれを磁路の方向に分断する空隙部によって構成されていてもよい。また、図１１、図１２に示すごとく、第３中央コア３３及び第４中央コア３４のそれぞれの一部に、第３中央コア３３及び第４中央コア３４の厚み方向に窪んだ溝部３８を設けることにより構成されていてもよい。また、図１３、図１４に示すごとく、固定コア３よりも透磁率の低い非磁性材料３３３、３４３を、上記貫通孔、上記空隙部、又は上記溝部３８に充填することもできる。
その他は、実施例１と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

本例の場合には、第３中央コア３３及び第４中央コア３４に形成される磁束の量を調整することができる。磁気抵抗部３３２を適切に形成することにより、第３中央コア３３に形成される磁束の量を減らすことができ、確実に第１閉磁路を磁気飽和させることができる。また、磁気抵抗部３４２を適切に形成することにより、第４中央コア３４に形成される磁束の量を減らすことができる。

また、第１電磁コイル２１又は第２電磁コイル２２のどちらか一方への通電により、複数吸引状態を維持している場合において、第３閉磁路、第４閉磁路に形成される磁束φ３、φ４（図６参照）の量を増加させることができる。すなわち、複数吸引状態において、第３中央コア３３及び第４中央コア３４に磁気抵抗部３３２、３４２を設けることにより、第３中央コア３３及び第４中央コア３４に形成される磁束の量を制限することができ、それに伴い、第３閉磁路及び第４閉磁路に形成される磁束φ３、φ４の量を充分に確保することができる。その結果、１つの電磁コイルへの通電による３個のプランジャの固定コア３への吸引状態（複数吸引状態）を維持しやすくなる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、図１５、図１６に示すごとく、第３中央コア３３と第４中央コア３４とのうち、第３中央コア３３のみに磁気抵抗部３３２を設けた例である。すなわち、実施例２では、第３中央コア３３及び第４中央コア３４に磁気抵抗部３３２、３４２を設けたが、本例では、第３中央コア３３のみに磁気抵抗部３３２を設けており、第４中央コア３４には磁気抵抗部３４２（図８参照）を設けていない。
その他は、実施例２と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例２において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例２と同様の構成要素等を表す。

本例の場合には、第１電磁コイル２１に通電した場合、第３中央コア３３に形成される磁束の量を減らすことができ、より確実に第１閉磁路を磁気飽和させることができる。
その他、実施例２と同様の作用効果を有する。

（実施例４）
本例は、図１７に示すごとく、第１電磁コイル２１と第２電磁コイル２２とを、互いに消費電力が異なる電磁コイルとした例である。本例の第２電磁コイル２２は、第１電磁コイル２１よりも消費電力が小さいものを用いている。
その他は、実施例１と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

本例の場合には、第２電磁コイル２２のみへの通電により複数吸引状態を維持する場合において、複数吸引状態を少ない消費電力にて維持することができる。また、第２電磁コイル２２の体格を小さくすることができ、ソレノイド装置１の小型化を容易にすることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
なお、実施例１においても説明したとおり、第１電磁コイル２１のみの通電により、複数吸引状態を維持することもできるが、この場合は、第２電磁コイル２２よりも第１電磁コイル２１の消費電力を小さくすることが好ましい。

（実施例５）
本例は、図１８〜図２０に示すごとく、第２電磁コイル２２が、第４中央コア３４の周囲に配されている例である。すなわち、第２電磁コイル２２は、その内側に第４中央コア３４が貫通しており、第１電磁コイル２１の巻回軸と、第２電磁コイル２２の巻回軸とは直交している。また、第２中央コア３２の周囲には、電磁コイルが配されていない。

次に、第１電磁コイル２１、第２電磁コイル２２への通電により形成される磁束、及び第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３の駆動について説明する。
まず、第１電磁コイル２１への通電により形成される磁束φ１、φ２、及びプランジャの駆動は、実施例１等と同様である。

次に、第２電磁コイル２２に通電すると、まず、第２中央コア３２、第２プランジャ４２、外周コア３５、第４中央コア３４を含む第２閉磁路に形成される磁束φ２が大きくなる。そして、第２閉磁路が磁気飽和すると、第１中央コア３１、第１プランジャ４１、外周コア３５、第３プランジャ４３、第４中央コア３４を含む第５閉磁路にも磁束φ５が形成される。これにより、図１９に示すごとく、第２プランジャ４２が第２中央コア３２側に吸引され、第２中央コア３２及び底部３５３の少なくとも一方に当接する。

そして、この状態においては、第５閉磁路の磁気抵抗が小さくなっている。そこで、図１９に示すごとく、第１電磁コイル２１への通電を切り、第２電磁コイル２２のみへの通電により、複数吸引状態を維持する。

その他は、実施例１と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

本例の場合には、複数吸引状態を維持するにおいて、第２閉磁路と第５閉磁路とに均等に磁束φ２、φ５を形成することができ、その結果、効率的に複数吸引状態を維持することができる。すなわち、消費電力をより低減することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例６）
本例は、図２１、図２２に示すごとく、直流電源８２と電源装置８３との間に電気的に接続されるリレーシステム１０に用いられるソレノイド装置１の例である。図２１に示すごとく、リレーシステム１０は３つのリレー６（６１、６２、６３）を備えており、各リレー６は、固定接点部７１と固定接点部７１に対して接離する可動接点部７２とを備えている。第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３は、それぞれ３つのリレー６における可動接点部７２を駆動できるよう構成されている。

個々のリレー６（６１、６２、６３）は、固定接点７１、可動接点７２、そしてこれらを支持する固定接点支持部７１０及び可動接点支持部７２０とからなる。固定接点７１と可動接点７２とは、それぞれ貴金属からなり、固定接点支持部７１０と可動接点支持部７２０とは、それぞれ金属からなる。

第１プランジャ４１、第２プランジャ４２、及び第３プランジャ４３には、可動接点支持部７２０に当接する当接部７３が接合されている。また、当接部７３と、各可動接点支持部７２０とは接合されている。これにより、各可動接点支持部７２０と各プランジャとは連動する。各プランジャが固定コア３に吸引されると、固定接点部７１に可動接点部７２が当接し、各リレー６はオン状態となる。
一方、各プランジャが固定コア３に吸引されていないときは、各リレー６はオフ状態となる。

また、図２１、図２２に示すごとく、リレーシステム１０は、直流電源８２の負極に接続される第１メインリレー６１と、直流電源８２の正極に接続される第２メインリレー６２と、電流制限抵抗８１と直列接続されたプリチャージリレー６３とを有する。プリチャージリレー６３と電流制限抵抗８１との直列体は、第２メインリレー６２に並列接続されている。第１プランジャ４１は第１メインリレー６１の可動接点部７２を駆動し、第２プランジャ４２は第２メインリレー６２の可動接点部７２を駆動し、第３プランジャ４３はプリチャージリレー６３の可動接点部７２を駆動するよう構成されている。
なお、本例においては、実施例１のソレノイド装置１をリレーシステム１０に用いている。

本例においては、図２２に示すごとく、直流電源８２と電源装置８３とを繋ぐ電源入力部に、リレーシステム１０を設けてある。電源入力部は、直流電源８２の正電極と電源装置８３とを繋ぐ正側配線と、直流電源８２の負電極と電源装置８３とを繋ぐ負側配線とを備える。正側配線と負側配線との間には、電源装置８３に加わる直流電圧を平滑化するための平滑コンデンサ８４を接続してある。

負側配線には第１メインリレー６１が設けられており、正側配線には第２メインリレー６２が設けられている。また、電流制限抵抗８１とプリチャージリレー６３とを直列接続した直列体が、第２メインリレー６２に並列に接続されている。

電源装置８３を起動する際に、仮に、第１メインリレー６１と第２メインリレー６２とを先にオンすると、平滑コンデンサ８４に突入電流が流れ、第２メインリレー６２が溶着するおそれがある。そのため、第１メインリレー６１と共にプリチャージリレー６３を先にオンし、電流制限抵抗８１を通して徐々に平滑コンデンサ８４に電流を流す。そして、平滑コンデンサ８４に充分に電荷が蓄えられた後、第２メインリレー６２をオンする。

上述のリレーシステム１０のスイッチ動作を実現すべく、ソレノイド装置１は、実施例１において説明したとおりの動作を行う。すなわち、第１電磁コイル２１に通電することにより、第１メインリレー６１とプリチャージリレー６３とをオン状態とする。これにより、平滑コンデンサ８４へのプリチャージが行われる。その後、第２電磁コイル２２に通電することにより、第２メインリレー６２をオン状態とする。これにより、電源装置８３に直流電源８２から充分な電力を供給する。そして、ソレノイド装置１の複数吸引状態を１つの電磁コイルへの通電によって維持する。これにより、電源装置８３への電力供給を維持する。

本例の場合には、ソレノイド装置１を、リレーシステム１０において好適に使用することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
なお、本例においては、リレーシステム１０に実施例１のソレノイド装置を用いたが、他の実施例のソレノイド装置を用いてもよい。
また、本例においては、直流電源８２の正極に第２メインリレー６２及びプリチャージリレー６３を接続し、直流電源８２の負極に第１メインリレー６１を接続した例を示したが、負極に第２メインリレー６２及びプリチャージリレー６３、正極に第１メインリレー６１を接続してもよい。

ソレノイド装置の構成及び作動方法については、上述の実施例に示したものに限られず、種々の態様が考えられる。また、例えば実施例２を実施例４〜実施例６に適用するなど、複数の上記実施例を互いに組み合わせた構成も、適宜採用することが可能である。
また、ソレノイド装置は、リレーシステム以外にも、種々の用途に用いることができる。

１ソレノイド装置
２１第１電磁コイル
２２第２電磁コイル
３固定コア
３１第１中央コア
３２第２中央コア
３３第３中央コア
３４第４中央コア
３５外周コア
３１１、３２１、３３１、３４１外側端部
４１第１プランジャ
４２第２プランジャ
４３第３プランジャ
Ｇ１第１間隙部
Ｇ２第２間隙部
Ｇ３第３間隙部

Claims

通電により磁束を発生する第１電磁コイル（２１）及び第２電磁コイル（２２）と、
上記磁束が通る磁気回路の一部を構成する固定コア（３）と、
該固定コア（３）と共に上記磁気回路を構成し、上記第１電磁コイル（２１）及び上記第２電磁コイル（２２）の少なくとも一方への通電に伴って上記固定コア（３）に対してそれぞれ進退可能に構成された第１プランジャ（４１）、第２プランジャ（４２）、及び第３プランジャ（４３）と、を備え、
上記固定コア（３）は、互いの連結部から反対側に延びる第１中央コア（３１）及び第２中央コア（３２）と、上記第１中央コア（３１）と上記第２中央コア（３２）との連結部から互いに異なる方向へ延びる第３中央コア（３３）及び第４中央コア（３４）と、上記第３中央コア（３３）及び第４中央コア（３４）のそれぞれの外側端部（３３１、３４１）と接続されると共に、上記第１中央コア（３１）及び上記第２中央コア（３２）のそれぞれの外側端部（３１１、３２１）との間にそれぞれ第１間隙部（Ｇ１）及び第２間隙部（Ｇ２）を介在させた外周コア（３５）とからなり、
上記第１電磁コイル（２１）は、上記第１中央コア（３１）の周囲に形成されており、
上記第２電磁コイル（２２）は、上記第２中央コア（３２）又は上記第４中央コア（３４）の周囲に形成されており、
上記外周コア（３５）における上記第１間隙部（Ｇ１）と上記第４中央コア（３４）の外側端部（３４１）との間の領域の一部には、第３間隙部（Ｇ３）が設けられており、
上記第１プランジャ（４１）は、上記固定コア（３）に吸引された際に上記第１間隙部（Ｇ１）を塞ぐように、進退するよう構成され、
上記第２プランジャ（４２）は、上記固定コア（３）に吸引された際に上記第２間隙部（Ｇ２）を塞ぐように、進退するよう構成され、
上記第３プランジャ（４３）は、上記固定コア（３）に吸引された際に上記第３間隙部（Ｇ３）を塞ぐように、進退するよう構成されていることを特徴とするソレノイド装置（１）。
上記第３プランジャ（４３）は、一端に、上記外周コア（３５）に対して回動可能に接続されたヒンジ状接続端部（４３１）を有し、他端に、上記外周コアに対して接離する接点端部（４３２）を有することを特徴とする請求項１に記載のソレノイド装置（１）。
上記第１プランジャ（４１）と上記第２プランジャ（４２）と上記第３プランジャ（４３）とは、互いに異なる方向へ進退するよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のソレノイド装置（１）。
上記第１電磁コイル（２１）は、上記第１中央コア（３１）の周囲に配され、上記第２電磁コイル（２２）は、上記第２中央コア（３２）の周囲に配されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のソレノイド装置。
上記第３中央コア（３３）と上記第４中央コア（３４）との少なくとも一方には、各中央コアを通る磁束の抵抗となる磁気抵抗部（３３２、３４２）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のソレノイド装置（１）。
上記第１電磁コイル（２１）と上記第２電磁コイル（２２）とは、互いに消費電力が異なることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のソレノイド装置（１）。
直流電源８２と電源装置８３との間に電気的に接続されるリレーシステム（１０）に用いられるソレノイド装置（１）であって、上記リレーシステム（１０）は３つのリレー（６）を備えており、各リレーは、固定接点部（７１）と該固定接点部（７１）に対して接離する可動接点部（７２）とを備え、上記第１プランジャ（４１）、上記第２プランジャ（４２）、及び上記第３プランジャ（４３）は、それぞれ上記３つのリレー（６）における上記可動接点部（７２）を駆動できるよう構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のソレノイド装置（１）。
上記リレーシステム（１０）は、上記３つのリレー（６）として、上記直流電源（８２）の正極及び負極の一方と他方とにそれぞれ接続される第１メインリレー（６１）及び第２メインリレー（６２）と、電流制限抵抗（８１）と直列接続されたプリチャージリレー（６３）とを有し、該プリチャージリレー（６３）と上記電流制限抵抗（８１）との直列体は、上記第２メインリレー（６１）に並列接続されており、上記第１プランジャ（４１）は上記第１メインリレー（６１）の上記可動接点部（７２）を駆動し、上記第２プランジャ（４２）は上記第２メインリレー（６２）の上記可動接点部（７２）を駆動し、上記第３プランジャ（４３）は上記プリチャージリレー（６３）の上記可動接点部（７２）を駆動するよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載のソレノイド装置（１）。