JPH03387A - ロック機構付ソレノイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はロック機構付ソレノイドに関する（従来の技術
） 例えば自動洗濯機の排水弁の開閉はソレノイドによって
行われているが、排水弁を開弁状態で保持する際はソレ
ノイドの電磁コイルに通電しておき、弁本体と連結され
ているアーマチュアを電磁コイルの方向へ吸引しておく
ことにより開弁状態の保持を可能にしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のソレノイドには次のような課題が
有る。

アーマチュアを吸引する場合、電磁コイルには大きな電
流を流す必要が有る。特に、アーマチュアのストローク
が長い場合や、ソレノイドがアーマチュアを吸着又は解
放する際の復帰音を抑制するためオイルダンパを設ける
ことにより電磁コイルの負荷が大きい場合にはより大き
な電流を電磁コイルへ流す必要が有る。そのためアーマ
チュアを電磁コイルへ吸引し続けると大電流が電磁コイ
ルへ通電した状態が続くことになり、ソレノイドが焼摸
してしまい、電磁コイルの断線さらには発煙、発火の原
因となってしまうという課題が有る。

そこでアーマチュアが所定の距離吸引されたら電磁コイ
ルへ通電する電流の量をアーマチュアの吸引時より小さ
く、アーマチュアの保持のみを可能にした励磁電流に切
り換える方式も提案されているが、この切換機構を設け
る分だけ構造が複雑となってコスト高になるという課題
がある。

従って、本発明は簡単な構成で消費電力が少なく、一定
の位置においてアーマチュアを保持した場合に電磁コイ
ルの発熱が無く、安価なロック機構付ソレノイドを提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。

すなわち、電磁コイルと、磁性材料で形成され、前記電
磁コイルの中心孔の軸線方向へ移動可能に配されると共
に、常時付勢手段により電磁コイルと離反する方向へ付
勢されるアーマチュアと、該アーマチュアもしくはアー
マチュアと連結され前記軸線方向へ移動可能に設けられ
た被駆動部材、又は前記電磁コイルの中心孔内壁もしく
は該中心孔と同軸に配されアーマチュア及び／もしくは
前記被駆動部材の移動を案内するガイド筒の内壁に設け
られた係止体と、前記電磁コイルの中心孔内壁もしくは
前記ガイド筒の内壁、又は前記アーマチュアもしくは被
駆動部材の所定位置に設けられ、前記係止体がフリーの
状態においてアーマチュアが電磁コイルの方向へ移動し
た際には係止体と係止してアーマチュアをそのストロー
クの中途のロック位置で保持可能な係止部を有すると共
に、係止体が該係上部に係止した状態においてアーマチ
ュアが再び電磁コイルの方向へ移動した際には係止体を
フリーにする係止部材とを具備することを特徴とする。

（作用） 作用について説明する。

係止体がフリーの状態から、−旦電磁コイルがアーマチ
ュアを吸引すると係止体が係止部材の係止部と係止して
アーマチュアをロック位置で機械的に保持可能となる。

アーマチュアの解放は再度アーマチュアを電磁コイルへ
吸引すればよいので電磁コイルへの通電が短時間で済む
ので電磁コイルの発熱を抑制可能となる。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に詳
述する。

本実施例では自動洗濯機の排水弁の開閉を行うためのロ
ック機構付ソレノイドを例に挙げて説明する。

まず構成について説明する。

第１図にはソレノイドの電磁コイル等の平面断面図を示
す。同図において、１０は電磁コイルであり、コイルボ
ビン１２の外周に電線が巻回されて形成されている。１
４．１６．１８は磁性材料で形成されたヨークであり、
電磁コイル１０に通電された際に磁性回路を電磁コイル
１０の周囲に閉成するため設けられている。電磁コイル
ｌＯの中心孔２０内の右端部には固定磁極２２がヨーク
１８にかしめて固定されている。固定磁極２２は内側の
端部はど先細に形成されており、アーマチュアのストロ
ークが長い場合でも十分な吸引力を得られるようになっ
ている。固定磁極２２にはゴム製の緩衝材２４が外嵌固
定されており、後述するアーマチュアが当接した際の衝
撃を吸収するようになっている。

２６はガイド筒であって、右端部が電磁コイル１０の中
心孔２０内に嵌入固定されている。ガイド筒２６は後述
するアーマチュアとアーマチュアに連結された被駆動部
材（後述）の移動を内壁面で案内する。

２８は係止部材であり、ガイド筒２６内壁面に突設され
ている。その係止部材２８について第２図（平面図）と
第３図（正面図）と共に説明する。

本実施例で示す係止部材の一例は第１部材３０と第２部
材３２とからなっている。第１部材３０は後述する係止
体の一例である係止爪を機械的に係止するために設けら
れており、突出部３４と３６の間が係止部３８となって
おり、詳しくは動作の説明において述べるが、この係止
部３８の縁に係止爪が係止可能になっている。

係止爪を係止部３日へ導くために側部に斜面４０が形成
されている。また、突出部３６側の側壁部４２の外側に
沿って垂直方向の斜面４４が形成されており、この斜面
４４は係止爪を係止部材２８から外すために設けられて
いるが、これについても動作の説明において詳しく説明
する。なお、第２部材３２は斜面４６で係止爪を係止部
３８方向へ案内するために設けられている。

次に第４図（平面図）と第５図（正面断面図）と共にア
ーマチュア等について述べる。

アーマチュア４８は磁性材料で形成され、ガイド筒２６
内を移動可能に形成されている。アーマチュア４８の右
端部には固定磁極２２の左端部が進入可能な凹部５０が
設けられている。

５２は被駆動部材であるスライドブロックであり、プラ
スチックで形成されると共に、右端部がアーマチュア４
８の左端部と例えばインサート成形等で連結されている
。スライドブロック５２の左端部は洗濯機の排水弁の弁
体（不図示）へ連結されており、アーマチュア４８が左
方へ移動すると弁体が排水弁を閉弁するようになってい
る。スライドブロック５２の中央には透孔５４が設けら
れており、その内部にはＬ字状をなし下端に爪部５６が
形成された係止体の一例である係止爪５８が配されてい
る。透孔５４の左端部には係止爪５８及びスプリング６
２の収容部６０が凹設されており、収容部６０内におい
て係止爪５８はスプリング６２によって内壁６４側へ付
勢されると共に、係止爪５８の先端が下方へ付勢されて
いる。なお、係止爪５８は矢印Ａ及びＢの方向へ揺動及
び回動可能になっている。スライドブロック５２もアー
マチュア４８と同様ガイド筒２６内を移動可能な大きさ
に形成されている。

次に、第６〜９図をさらに参照して動作について説明す
る。

第６図に示す状態は係止爪５８が係止部材２８に対して
フリーの状態であって、スライドブロック５２とアーマ
チュア４日は常時不図示の付勢手段の付勢力Ｆによって
左方へ付勢されており、第６図ではスライドブロック５
２及びアーマチュア４８は最も左方へ移動した状態、つ
まり、洗濯機の排水弁を閉じた状態である。

排水弁を開くべく電磁コイル１０に通電し、固定磁極２
２を磁化し、付勢力Ｆに抗して磁力Ｇで（Ｇ＞Ｆ）でア
ーマチュア４８及びアーマチュア４８に連結されたスラ
イドブロック５２を右方へ（電磁コイル１０方向へ）吸
引する。これにより排水弁が開き始める。すると、係止
爪５８の先端は第１部材３０の斜面４０に案内されて突
出部３４方向へ進む〔第７図参照）。

さらにアーマチュア４８が電磁コイル１０の方向へ吸引
されると、係止爪５８の先端は突出部３４を乗り超える
。ここで電磁コイル１０への通電を停止するとアーマチ
ュア４８とスライドブロック５２は付勢力Ｆによって左
方へ引かれる。その際係止爪５８の先端が第２部材３２
の斜面４６に当接し、その斜面４６に案内されて係止部
３日内に入る。そこで係止爪５８の爪部５６は係止部３
８の縁に係止し、アーマチュア４８の左方への移動は規
制される（第８図参照）。ここで電磁コイル１０への通
電が停止されているのでアーマチュア４８の電磁コイル
１０方向への吸引は解放され、付勢力Ｆによって係止爪
５８と係止部３８が係止し、アーマチュア４８とスライ
ドブロック５２ひいては排水弁の弁体の左方への移動は
機械的に阻止されているので排水弁の開弁状態を保持可
能となる。この場合のアーマチュア４８の位置がストロ
ークの中途のロック位置となる。

洗濯機の排水が終了した後は排水弁を再び閉弁するので
あるが、その際は再び電磁コイル１０へ通電し、アーマ
チュア４８を付勢力Ｆに抗して磁力Ｇで電磁コイル１０
の方向へ吸引する。すると係止爪５８の先端は第１部材
３０の突出部３６を乗り超えて係止部３日から外れる。

ここで電磁コイル１０への通電を停止すると係止爪５８
の爪部５６は斜面４４上に乗る（第９図参照）。電磁コ
イル１０への通電が停止されているのでアーマチュア４
８とスライドブロック５２は付勢力Ｆにより左方へ引か
れると共に排水弁は閉じる。その際、係止爪５８は斜面
４４上を左方へ移動した後に第１部材３０から外れ、第
６図に示す従前位置へ戻る。

本発明に係るロック機構付ソレノイドは上述の実施例の
他、図示しないが、係止爪はアーマチュアに設けてもよ
いし、係止部材は、ガイド筒を設けてない場合電磁コイ
ルの中心孔内に設けてもよい。また、構造によっては係
止爪を電磁コイルの中心孔内壁又はガイド筒内壁に設け
てもよいし、その際係止部材はアーマチュア又は被駆動
部材に設ければよい。また、アーマチュアの固定磁極と
対向する部位に永久磁石を配してアーマチュアを固定磁
極に自己吸着させるようにすればｉｉ電磁コイルの通電
電流を小さくできて経済的である。その際、アーマチュ
アを解放させるためには固定磁極の磁性を永久磁石の磁
性と同極にするよう電磁コイルへ通電すればよい。

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来たが
本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、例えば
用途は洗濯機の排水弁に限られなく、シリンダ装置の代
りとして使用することもでき、また係止体は係止爪の他
ボール、レバー、ビン等でもよい等、発明の精神を逸脱
しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである
。

（発明の効果） 本発明に係るロック機構付ソレノイドを用いると、アー
マチュアをストロークの中途のロック位置で保持する場
合、電磁コイルへの通電を停止した状態でアーマチュア
をロック位置で機械的に保持可能となるので電力消費も
なく経済的である。

また、アーマチュアを長時間保持する際にも電磁コイル
へ通電する必要がないため電磁コイルの発熱によるトラ
ブルの発生が全（なく、安全であり、かつソレノイドの
寿命も長くなる。さらに、構造も極めて簡単なため安価
なロック機構付ソレノイドを提供することができる等の
著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロック機構付ソレノイドの電磁コ
イル等の平面断面図、第２図は係止部材の平面図、第３
図はその正面図、第４図はアーマチュア等の部分断面平
面図、第５図はその正面断面図、第６図〜第９図は実施
例のロック機構付ソレノイドの動作を示した説明図。 １０・・・電磁コイル、　２０・・・中心孔、２６・・
・ガイド筒、　２８・・・係止部材、３８・・・係止部
、　　４８・・・アーマチュア、５２・・・スライドブ
ロック、　　５８・・・係止爪。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．電磁コイルと、 磁性材料で形成され、前記電磁コイルの中心孔の軸線方
   向へ移動可能に配されると共に、常時付勢手段により電
   磁コイルと離反する方向へ付勢されるアーマチュアと、 該アーマチュアもしくはアーマチュアと連 結され前記軸線方向へ移動可能に設けられた被駆動部材
   、又は前記電磁コイルの中心孔内壁もしくは該中心孔と
   同軸に配されアーマチュア及び／もしくは前記被駆動部
   材の移動を案内するガイド筒の内壁に設けられた係止体
   と、 前記電磁コイルの中心孔内壁もしくは前記 ガイド筒の内壁、又は前記アーマチュアもしくは被駆動
   部材の所定位置に設けられ、前記係止体がフリーの状態
   においてアーマチュアが電磁コイルの方向へ移動した際
   には係止体と係止してアーマチュアをそのストロークの
   中途のロック位置で保持可能な係止部を有すると共に、
   係止体が該係止部に係止した状態においてアーマチュア
   が再び電磁コイルの方向へ移動した際には係止体をフリ
   ーにする係止部材とを具備することを特徴とするロック
   機構付ソレノイド。