JPH113816A - 電磁式ロック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 寒さの厳しい磁気や寒冷地における可動鉄心
の凍結を防止できる電磁式ロック装置を提供すること。 【解決手段】 ロック装置１は、本体ケース２と本体ケ
ース２に取り付けられる固定鉄心４とを有している。本
体ケース２内には中空状に形成される磁気コイル体８が
配設され、磁気コイル体８の内部の一方の側に、固定鉄
心４の軸部４ａが嵌着固定され、他方の側に、固定鉄心
４に対して移動可能な可動鉄心１０が配設されている。
固定鉄心４は被取り付け部材に取り付けられるねじ孔を
有するとともに、軸部４ａ内部にはテーパ状の雌部４ｂ
が形成されている。可動鉄心１０は摺動部１０ａと固定
鉄心４の雌部４ｂに係合するテーパ状の雄部１０ｂとを
備え、磁気コイル体８の磁気コイル７の励磁により固定
鉄心４に吸着される。そして、可動鉄心１０が吸着され
摺動部１０ａが固定鉄心４より外方に突出している状態
で電流が流れ続け、可動鉄心１０を発熱させる。そのた
め可動鉄心１０は寒くても凍結することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コイルの励磁に
より固定鉄心に吸着される可動鉄心を有し、前記可動鉄
心の先端部が本体外に突出することによってロック作用
が行なわれる電磁式ロック装置に関し、さらに可動鉄心
の凍結防止をするために構成される電磁式ロック装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電磁石は固定鉄心と可動鉄心と
を備え、ボビンに巻回されたコイルが通電されると固定
鉄心と可動鉄心間に磁界が発生し、可動鉄心が固定鉄心
に吸着されるように作動される。作動される可動鉄心は
回転あるいは直線的に摺動されることによって、各種に
応用される。例えば、直線的に摺動される可動鉄心の先
端部にバルブを接続するようにすれば電磁弁が構成さ
れ、また、可動鉄心の直線的な進退運動をそのまま利用
すれば、立体駐車場におけるパレットの落下防止用ロッ
ク装置やドアのロック装置に適応される。

【０００３】従来、立体駐車場におけるパレットの落下
防止用のロック装置４０は、チェーンで等で吊下され支
持されたパレットが、例えばチェーン切れ等で落下する
場合に、下方に載置された自動車を破損しないように、
落下されたパレットを支持するために設けられるもの
で、図６に示されるように、中空のボビン４２に巻回さ
れた磁気コイル４４と、可動鉄心４６と、ばね４８と、
ばね４８を支持する円板状のストッパ５０と、ストッパ
５０とボビン４２との空間を埋める鉄製のリング５２
と、磁気コイル４４を収納する鉄製のケース５４と、に
よりソレノイドを形成し、ケース５４の軸受部５６から
突出した可動鉄心４６の一部によりパレットを支持可能
に構成している。また、ストッパ５０には、可動鉄心４
６が所定位置まで吸引された時の磁気に反応してオンす
るリードスイッチ５８が取り付けられている。

【０００４】そして、このロック装置４０を立体駐車場
等の支柱に取り付け、可動鉄心４６の突出により自動車
を載置したパレットの下面を支持可能に配置することに
よって、パレットの落下防止用として使用されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のロック
装置においては、磁気コイル４４は、立体駐車場が可動
してないときには通常通電されておらず可動鉄心４６を
ケース５４外に突出したままで、立体駐車場が可動する
ときには、磁気コイル４４に通電し可動鉄心４６をケー
ス５４内に移動するようにしている。従って、寒い日
や、特に寒冷地で使用する場合には可動鉄心が凍結し
て、磁気コイルが励磁されても可動鉄心が移動しなかっ
たり、あるいは磁気コイルの励磁が解除されたときで
も、可動鉄心が所定の位置に突出しないおそれを生じて
しまう。可動鉄心４６が凍結して可動しなければ、立体
駐車場装置を可動することはできない。

【０００６】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、可動鉄心の凍結防止を防ぐことにより確実に可動
鉄心を作動できる電磁式ロック装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわる電磁
式ロック装置では、上記の課題を解決するために以下の
ように構成するものである。即ち、中空状に形成された
コイル体に配設される固定鉄心と、前記固定鉄心に接近
離隔するように摺動可能に配設される可動鉄心と、を備
えて構成され、前記固定鉄心が、被取り付け部材に取着
可能に形成されるとともに前記可動鉄心側にテーパ状の
雌部が形成され、前記可動鉄心が、前記固定鉄心の雌部
に係合可能なテーパ状の雄部を形成するとともに、前記
コイル体のコイルの励磁により前記可動鉄心が前記固定
鉄心に対して吸着移動され、前記可動鉄心の先端部が前
記固定鉄心を貫通して外方に突出するように構成され、
前記可動鉄心の先端部が外方に突出している際に、前記
コイルに電流が流れていることを特徴としている。

【０００８】また好ましくは、前記可動鉄心の先端部が
外方に突出している状態で、前記コイルに、常時、直流
電流が流れることを特徴とするものであればよい。

【０００９】また、前記可動鉄心が吸着移動する際に前
記コイルに直流電流が流れ、前記可動鉄心が吸着された
後に交流電流に切り換わることを特徴とするものであっ
てもよい。

【００１０】さらに好ましくは、前記可動鉄心が吸着移
動したことを検出するセンサが、本体内に配置され、前
記センサがオンすることによって前記コイルに直流電流
から交流電流に切り換わる信号が出力されることを特徴
とするものであればよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【００１２】本形態の電磁式ロック装置（以下、ロック
装置という）１は、段付きの略円筒状の本体ケース２
と、本体ケース２にボルトで取り付けられ軸部４ａが形
成される固定鉄心４と、を有して構成されている。

【００１３】本体ケース２内には、中空状のボビン６と
ボビン６に巻回される磁気コイル７とを有する磁気コイ
ル体８が配設され、磁気コイル体８の回りに磁界を形成
するヨーク９が配設されている。また、ボビン６の内周
面の一方の側に固定鉄心４の軸部が嵌着固定され、他方
の側に可動鉄心１０が固定鉄心４に対して接近離隔する
ように摺動可能に配置されている。

【００１４】固定鉄心４は、軸部４ａ端面から内方に向
かって小径に形成されるテーパ状の雌部４ｂを有して可
動鉄心を吸着するとともに、被取り付け部材に取り付け
られるフランジ部５を有してブラケットとしての役目も
果たしている。また固定鉄心の軸心の回りには、可動鉄
心１０が摺動する摺動ガイド孔４ｃが形成され、摺動ガ
イド孔４ｃには、ドライベアリング４ｄ及びスクレーパ
４ｅが嵌入されている。さらに、フランジ部５にはロッ
ク装置１が被取り付け部材に取り付けられる所定数のね
じ孔１３が形成されている。

【００１５】一方、可動鉄心１０は固定鉄心４の摺動ガ
イド孔４ｃに挿入され、ドライベアリング４ｄ及びスク
レーパ４ｅに摺動可能に嵌合される摺動部１０ａと、固
定鉄心４のテーパ状の雌部４ｂに係合可能なテーパ状の
雄部１０ｂと、大径部１０ｃが形成され、後端面に形成
される凹部に、本体ケース２に掛止されたコイルばね１
５が可動鉄心１０を固定鉄心４から離隔する方向に付勢
するように可動鉄心１０に掛着されている。また、可動
鉄心１０の摺動部１０ａ元部には、吸着されている可動
鉄心１０が離隔する際に生じる残留磁気を、防止するた
めのスぺーサ１７が配置されている。

【００１６】摺動部１０ａの先端（図１中左端）面は、
可動鉄心１０が磁気コイル７の励磁によって吸引され左
方向に移動されたときに、固定鉄心４の先端面より大き
く外側に突出し（図１参照）、可動鉄心１０が磁気コイ
ル７の励磁が解除されて右方向に移動されたときに、図
２に示すように、固定鉄心４の摺動ガイド孔４ｃ先端
（図２中左端）面より僅かに内部に入り込むように構成
される。

【００１７】可動鉄心１０の大径部１０ｃは段付き状に
形成され、段部１０ｄが本体ケース２内に配置されたマ
イクロスイッチ１９のローラ１９ａに当接するようにテ
ーパ状に形成される。マイクロスイッチ１９は、可動鉄
心１０が固定鉄心４に吸着するために左方向に摺動移動
されるとき、可動鉄心１０の段部１０ｄがローラ１９ａ
に押圧することによって、可動鉄心１０の位置を確認す
る。

【００１８】上記のように構成されたロック装置１にお
いて、磁気コイル７を励磁するために流れる電流は、常
時直流電流を流す第１の形態と、可動鉄心１０を吸着す
るために直流電流を流した後、交流電流に切り替えてそ
の後指令があるまで流し続ける第２の形態との２つの形
態で行なうことができる。それぞれの場合の電気回路を
以下に説明する。

【００１９】第１の形態による電気回路は、図３に示す
ように、磁気コイル７に対して、リレー接点２０と全波
整流回路２５を介してＡＣ２００Ｖの交流電流を印加す
るように構成されている。そのため、可動鉄心１０を固
定鉄心４に吸着するため、リレー接点２０をオンするこ
とによって、磁気コイル７には常時直流電流が流れるよ
うになっている。

【００２０】第２の形態による電気回路は、図４に示す
ように、磁気コイル７に対して、リレー接点２０と全波
整流回路２５を介してＡＣ２００Ｖの交流電流を印加す
る電力系統に、磁気コイル７に対して、リレー接点２０
と対のリレー接点２１及びトランス回路２６を介してＡ
Ｃ２００Ｖの交流電流を印加する電力系統を備えて構成
されている。そして、可動鉄心１０固定鉄心４に吸着す
るため、リレー接点２０をオンして直流電流を流した
後、スイッチあるいはタイマーによりリレー接点２０を
オフすると同時にリレー接点２１がオンになり、可動鉄
心１０が吸着されたまま磁気コイル７には交流電流が流
れることになる。この際、交流電流はＡＣ２００Ｖの電
圧のままで長時間流れ続けると、温度が高くなり過ぎて
磁気コイル７を焼損するおそれがあるので、可動鉄心１
０の吸着を解除させない程度にトランス回路２６で電圧
を下げることになる。

【００２１】上記のように構成されたロック装置１は、
例えば、図５に示すように、立体駐車場（以下、駐車場
という）Ｐのパレット落下防止用に使用される。この立
体駐車場Ｐは、パレットＰＬに載置された自動車Ｃを、
昇降装置内でパレットＰＬに懸架されたチェーンによっ
て上下方向に移動され所定の場所に格納される。パレッ
トＰＬが通過する昇降装置内の４本の支柱Ｓの内、２本
の支柱Ｓにはロック装置Ｍ１の固定鉄心４が同一高さで
係合され、ねじ孔１３にボルトを螺着することによって
ロック装置１を支柱Ｓに固着する。

【００２２】自動車Ｇを載置したパレットＰＬを上下方
向に移動することのない場合には、可動鉄心１０は、常
時支柱Ｓから昇降装置内方に向かって突出するように作
動されている（図５中、二点鎖線部）。万が一、チェー
ン切れが発生しても２個のロック装置１でパレットＰＬ
をロック支持することができ、下方の自動車を損傷させ
ることはない。

【００２３】この状態においては、第１の形態における
電流の流れの場合、可動鉄心１０を吸着するために磁気
コイル７に直流電流を流すとヨーク９を介して固定鉄心
４と可動鉄心１０との間に磁界が発生し、可動鉄心１０
をコイルばね１５の付勢力に抗して移動させ、その後に
おいても、継続して直流電流が流れている。この際、磁
気コイル７に流れた直流電流は磁気コイル７を発熱さ
せ、磁気コイル７からボビン６を介して可動鉄心１０に
その熱を伝導する。可動鉄心１０に伝導された熱は、可
動鉄心１０の摺動部１０ａに伝達され、常に外気温より
高い温度に維持されている。そのため、冬の寒さが厳し
かったり、寒冷地での使用により、可動鉄心１０の表面
（特に摺動部１０ａ）が凍結するような状態において
も、可動鉄心１０の表面は熱を有して凍結することがな
い。なお、直流電流自体では可動鉄心１０への発熱はさ
ほど大きくはないものの、長時間電流を流すことによる
発熱は、例えば可動鉄心１０の摺動部１０ａが凍結する
ような寒さであっても、可動鉄心１０を凍結させるまで
には至らない。

【００２４】また、第２の形態における電流の流れの場
合、可動鉄心１０を吸着するために磁気コイル７に直流
電流を流して磁界を発生させ可動鉄心１０を移動させた
後、可動鉄心１０の段部１０ｄがマイクロスイッチ１９
のローラ１９ａを押圧してマイクロスイッチ１９を作動
すると、磁気コイル７にはＡＣ２００Ｖより低い交流電
流が切り換わって流れ、その後継続して交流電流が流れ
続ける。一般的に直流ソレノイドに交流電流を流すと、
交流磁界により可動鉄心は鉄損による自己発熱を生じ、
凍結解凍を容易に行なうことができるため、磁気コイル
７に所定の交流電流を流すことによって可動鉄心１０の
凍結防止に役立つことになる。この場合、磁気コイル７
の焼損防止のため、サーミスタによる温度制御をするこ
とが望ましい。

【００２５】次に、自動車Ｃの出し入れのために、パレ
ットＰＬを上下方向に移動する場合には、磁気コイル７
の励磁を解除する。すると、固定鉄心４と可動鉄心１０
との間に発生していた磁界は消磁し、可動鉄心１０はコ
イルばね１５の付勢力によって固定鉄心４から離れる
（図５中、実線部）。その際、可動鉄心１０は外気温よ
り高温で凍結していないため、可動鉄心１０の復帰は即
座に行なわれる。

【００２６】マイクロスイッチ１９４がオフされると、
パレットＰＬは上下方向に移動され、自動車の入れ替え
を行なう。この際、ロック装置１の可動鉄心１０はパレ
ットＰＬの上下移動の妨げにはならないため、パレット
ＰＬの上下移動は問題なく作動される。磁気コイル７へ
の通電が解除され、可動鉄心１０への発熱が行なわれな
くても、この立体駐車場の可動している時間は短いので
可動鉄心１０の発熱は急には低下されなず、さらに通電
が行なわれることによって再度発熱する。

【００２７】なお、本形態の可動鉄心１０のテーパ状の
雌部１０ｂの形状は、磁力を向上することに有利に形成
され吸着力を高めることが実験で示されている。つま
り、可動鉄心１０の雄部１０ｂの肉厚は、固定鉄心４に
吸着されるに従って厚くなっているため、吸着される方
向に移動すると次第に磁束密度が増加し磁力を向上させ
ることになる。

【００２８】上述のように、可動鉄心１０は昇降装置の
支柱Ｓ内に突出しているときには、常に電流が流れ可動
鉄心１０自体の温度を上げることができる。

【００２９】なお、このロック装置は立体駐車場に使用
するだけでなく、例えば、ドアのロック装置あるいはそ
の他のロック装置として使用することもできる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、電磁式ロック装置は、
中空状に形成されたコイル体に配設される固定鉄心と、
前記固定鉄心に接近離隔するように摺動可能に配設され
る可動鉄心と、を備えて構成され、前記固定鉄心が、被
取り付け部材に取着可能に形成されるとともに前記可動
鉄心側にテーパ状の雌部が形成され、前記可動鉄心が、
前記固定鉄心の雌部に係合可能なテーパ状の雄部を形成
するとともに、前記コイル体のコイルの励磁により前記
可動鉄心が前記固定鉄心に対して吸着移動され、前記可
動鉄心の先端部が前記固定鉄心を貫通して外方に突出す
るように構成されている。そして、前記可動鉄心の先端
部が本体ケースの外方に突出している状態で、前記コイ
ルに電流が流れるので、前記可動鉄心を常に暖め、凍結
させることがない。従って、冬の寒い時期や寒冷地で使
用される際の凍結防止に大いに役立つことができる。

【００３１】また、前記可動鉄心の先端部が外方に突出
している状態で、前記コイルに、常時、直流電流が流れ
ることを特徴とすれば、長時間の発熱により効率よく前
記可動鉄心を暖め、凍結防止をすることができる。

【００３２】また、前記可動鉄心が吸着移動する際に前
記コイルに直流電流が流れ、前記可動鉄心が吸着された
後に交流電流に切り換わることを特徴とすれば、前記可
動鉄心を確実に暖めることができ可動鉄心の凍結防止を
することができる。

【００３３】さらに、前記可動鉄心が吸着移動したこと
を検出するセンサが、本体内に配置され、前記センサが
オンすることによって前記コイルに直流電流から交流電
流に切り換わる信号が出力されることを特徴とすれば、
前記可動鉄心が吸着移動したタイミングに合わせて電流
を切り替えることができ、可動鉄心を確実に暖めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の形態によるロック装置の吸着状
態を示す正面断面図

【図２】図１にロック装置の非吸着状態を示す正面断面
図

【図３】図１における第１の形態を示す回路図

【図４】図１における第２の形態を示す回路図

【図５】図１におけるロック装置の一形態の作動を示す
図

【図６】従来のロック装置を示す断面図

【符号の説明】 １…ロック装置 ２…本体ケース ４…固定鉄心 ４ａ…軸部 ４ｂ…雌部 ６…ボビン ７…磁気コイル ８…磁気コイル体 １０…可動鉄心 １０ａ…摺動部 １０ｂ…雄部 １５…コイルばね １９…マイクロスイッチ（センサ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空状に形成されたコイル体に配設され
   る固定鉄心と、前記固定鉄心に接近離隔するように摺動
   可能に配設される可動鉄心と、を備えて構成され、 前記固定鉄心が、被取り付け部材に取着可能に形成され
   るとともに前記可動鉄心側にテーパ状の雌部が形成さ
   れ、 前記可動鉄心が、前記固定鉄心の雌部に係合可能なテー
   パ状の雄部を形成するとともに、前記コイル体のコイル
   の励磁により前記可動鉄心が前記固定鉄心に対して吸着
   移動され、前記可動鉄心の先端部が前記固定鉄心を貫通
   して外方に突出するように構成され、 前記可動鉄心の先端部が外方に突出している際に、前記
   コイルに電流が流れていることを特徴とする電磁式ロッ
   ク装置。
2. 【請求項２】 前記可動鉄心の先端部が外方に突出して
   いる状態で、前記コイルに、常時、直流電流が流れるこ
   とを特徴とする請求項１記載の電磁式ロック装置。
3. 【請求項３】 前記可動鉄心が吸着移動する際に前記コ
   イルに直流電流が流れ、前記可動鉄心が吸着された後に
   交流電流に切り換わることを特徴とする請求項１記載の
   電磁式ロック装置。
4. 【請求項４】 前記可動鉄心が吸着移動したことを検出
   するセンサが、本体内に配置され、前記センサがオンす
   ることによって前記コイルに直流電流から交流電流に切
   り換わる信号が出力されることを特徴とする請求項３記
   載の電磁式ロック装置。