ソレノイド構造
【課題】 磁気回路の適度な共有を図りつつ、ソレノイド相互の磁気的影響の抑制により個々のソレノイドの正確な動作を確保する。
【解決手段】 ソレノイドＳＯＬは、鍵並び方向に並列配置される。上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０は、協働して共通ヨークとして機能し、全ソレノイドＳＯＬの各々の磁束が通る共通磁束経路を提供する。上側ヨーク３０には、磁気影響抑制構造として、欠除部である三角穴３４とスリット３３とが複数設けられ、三角穴３４は、上板部３０ａを貫通して平面視略三角形を呈し、それぞれ隣接する３つのソレノイドＳＯＬのほぼ真ん中に形成される。各ソレノイドＳＯＬの磁束は、上板部３０ａにおいては専ら狭いブリッジ部３５及び肉残し部３６を通るので、磁束経路の断面積が小さくなり、ソレノイドＳＯＬ間の磁気抵抗が大きくなる結果、互いの磁気干渉が抑制される。
【解決手段】 ソレノイドＳＯＬは、鍵並び方向に並列配置される。上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０は、協働して共通ヨークとして機能し、全ソレノイドＳＯＬの各々の磁束が通る共通磁束経路を提供する。上側ヨーク３０には、磁気影響抑制構造として、欠除部である三角穴３４とスリット３３とが複数設けられ、三角穴３４は、上板部３０ａを貫通して平面視略三角形を呈し、それぞれ隣接する３つのソレノイドＳＯＬのほぼ真ん中に形成される。各ソレノイドＳＯＬの磁束は、上板部３０ａにおいては専ら狭いブリッジ部３５及び肉残し部３６を通るので、磁束経路の断面積が小さくなり、ソレノイドＳＯＬ間の磁気抵抗が大きくなる結果、互いの磁気干渉が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のソレノイドの共通磁束経路を提供する共通ヨークを有するソレノイド構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルボビンの周りにコイルを巻装して成るソレノイドに、例えば可動鉄心（プランジャ）の軸方向両端部近傍同士を繋ぐコ字状またはロ字状等のヨークを設け、発生する磁束数を増加させることで、可動鉄心の大きな推力を確保することが通常行われる。
【０００３】
ところが、例えば、自動ピアノの鍵駆動装置に適用されるソレノイド構造のように、多数のソレノイドが並列的に近接配置される場合に、個々のソレノイドにヨークを各々別体で設けると、駆動装置全体が大型化する。
【０００４】
そこで、下記特許文献１に記載されるように、複数のソレノイドに亘る共通ヨークを設け、各ソレノイドの磁束が共通ヨークを通るようにすることで、磁束経路を共有させ、コンパクトながら各可動鉄心の推力を十分に確保するようにしたソレノイド構造も知られている。
【特許文献１】実開昭６２−１４９０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のように、共通ヨークで磁束経路を共有させたソレノイド構造においては、あるソレノイドからみると、そのソレノイドの磁束が共通ヨークを通って他のソレノイドを介して戻る磁気回路が形成される。そして、多数のソレノイド間で同様のことが起こることから、多数の並列磁気回路が同時に生じるため、ソレノイド同士が互いに磁気的影響を及ぼし合うことになる。
【０００６】
例えば、２つのソレノイドを、各々の駆動電流によって略同タイミングで駆動しようとした場合、一方のソレノイドで発生した磁束の影響により他方のソレノイドが本来とは異なる誤動作をする等、正確な動作を行うことが困難であるという問題があった。特に、鍵駆動装置のように、一度に多数のソレノイドが駆動され、且つ繊細な動作が求められるような装置においては、共通ヨークによる駆動力確保とソレノイド間の磁気的干渉の抑制とのバランスをとることが重要と考えられる。
【０００７】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、磁気回路の適度な共有を図りつつ、ソレノイド相互の磁気的影響の抑制により個々のソレノイドの正確な動作を確保することができるソレノイド構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の請求項１のソレノイド構造は、略同一面上に並列配置された複数のソレノイド（ＳＯＬ）と、前記複数のソレノイドの各々の磁束が通る共通磁束経路となり得る共通ヨーク（２０、３０）とを有し、前記複数のソレノイド相互の磁気的影響を抑制するための構造を有していることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、共通ヨークにより磁気回路を適度に共有することで小型でありながら強力な駆動力が得られる。また、ソレノイド相互の磁気的影響が抑制されることで個々のソレノイドの正確な動作が確保される。
【００１０】
なお、上記括弧内の符号は例示である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、磁気回路の適度な共有を図りつつ、ソレノイド相互の磁気的影響の抑制により個々のソレノイドの正確な動作を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
（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ソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。図２（ａ）は、同鍵駆動装置の主要部の部分平面図、図２（ｂ）は、同鍵駆動装置の主要部の部分正面図である。
【００１４】
本ソレノイド構造が適用される鍵駆動装置は、不図示の複数鍵に対応する複数のソレノイドＳＯＬを備え、自動ピアノ等に搭載される。本鍵駆動装置は、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）信号等に基づく駆動電流を個々のソレノイドＳＯＬに供給することにより、各鍵を個別に駆動するように構成される。
【００１５】
本ソレノイド構造は、図１に示すように、一般的な構成を有する複数のソレノイドＳＯＬと、鉄等の磁性体で構成される上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０とから構成される。上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０は、全鍵域を数個に分割した鍵域毎に同様の構成のものが設けられ、対応する鍵域に亘る長さを有し、該鍵域に存在する複数のソレノイドの配置範囲に亘って延設される。なお、上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０を全鍵域に亘る１組の共通ヨークとして構成してもよい。
【００１６】
ソレノイドＳＯＬは、不図示の鍵（白鍵及び黒鍵）に対応し、鍵並び方向（下側ヨーク２０または上側ヨーク３０の長手方向）に沿って千鳥状に配列される。すなわち、ソレノイドＳＯＬは、その軸方向（後述するプランジャ１３の長手方向）を上下方向に向けて、略同一平面上に並列配置される。各ソレノイドＳＯＬは、いずれも同様に構成される。図２（ｂ）に示すように、ソレノイドＳＯＬは、ボビン１１の周囲にソレノイドコイル１２が巻回され、ボビン１１の内部にプランジャ１３が内挿されて構成される。ソレノイドコイル１１に駆動電流が供給されると、磁力が発生してプランジャ１３が上下方向に往復動作する。
【００１７】
下側ヨーク２０は略平板状に形成される。上側ヨーク３０は、それぞれ板状の上板部３０ａ、前板部３０ｂ及び後板部３０ｃからなり、側面視コ字状に一体に形成される。下側ヨーク２０、上側ヨーク３０にはそれぞれ、ソレノイドＳＯＬに対応し、ソレノイドＳＯＬのプランジャ１３が挿通される穴２２、穴３２が形成されている。下側ヨーク２０には、突起部２１が一体に形成され、上側ヨーク３０には、突起部２１に対して嵌合的な形状を有する切欠溝３１が突起部２１に対応する位置に形成されている（図１、図２（ｂ）参照）。
【００１８】
ソレノイドＳＯＬのプランジャ１３と穴２２、穴３２との位置を合わせ、突起部２１と切欠溝３１とが嵌合されるようにして、上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０を不図示のネジ等で組み付けることで、上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０間にソレノイドコイル１１が位置する状態で、ソレノイドＳＯＬが両ヨーク３０、２０間に固定される。これにより、上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０が協働して、いわゆる「共通ヨーク」として機能し、全ソレノイドＳＯＬの各々の磁束が通る共通磁束経路を提供する。
【００１９】
突起部２１と切欠溝３１とが嵌合される、いわゆる「ほぞ」構造を採用しているので、両ヨーク２０、３０の組み付け作業が容易で、且つ組み付け後における両ヨーク２０、３０の剛性が高くなっている。それだけでなく、下側ヨーク２０と上側ヨーク３０との密着状態が良好となり、両者間の磁気抵抗が小さくて済むことから、共通ヨークによるソレノイドＳＯＬの磁束数増加の効果が確保される。
【００２０】
ところで、本実施の形態ではさらに、下記に説明するように、上側ヨーク３０に、ソレノイドＳＯＬ相互の磁気的影響を抑制するための構造（以下、「磁気影響抑制構造」と称する）を設けている。
【００２１】
すなわち、上側ヨーク３０には、「磁気影響抑制構造」として、いずれも欠除部である三角穴３４とスリット３３とが複数設けられている。三角穴３４は、上側ヨーク３０の上板部３０ａを貫通して平面視略三角形を呈し、それぞれ隣接する３つのソレノイドＳＯＬのほぼ真ん中に形成される。
【００２２】
各スリット３３は、上側スリット３３ａと縦スリット３３ｂとが一体となって形成される。各上側スリット３３ａは、上板部３０ａにおいて、各三角穴３４における三角形の頂部に相当する位置より少し外側位置から前板部３０ｂ、後板部３０ｃ方向に延び、対応する縦スリット３３ｂは、前板部３０ｂ、後板部３０ｃにおいて、上側スリット３３ａから繋がって下方に延びている。縦スリット３３ｂの下端から後板部３０ｃの下端までの間に、厚みｔの肉残し部３６が確保されている（図２（ｂ）参照）。前板部３０ｂにおいても、図示はしないが、同様に肉残し部３６が形成される。また、隣接している三角穴３４同士の間、及び、各三角穴３４とそれに近接している上側スリット３３ａとの間には、上板部３０ａの肉が残され、ここがブリッジ部３５となっている。
【００２３】
従って、各ソレノイドＳＯＬからみると、平面視において、近接している３つの三角穴３４が、ソレノイドコイル１２の外周面１２ａにほぼ沿うようにしてソレノイドＳＯＬの略半分を囲んでいる。これにより、各ソレノイドＳＯＬで発生する熱が三角穴３４から逃げやすいことから、冷却効果が高くなっている。また、ソレノイドコイル１２の外周面１２ａにほぼ沿って、ブリッジ部３５が（４つ）ほぼ等間隔に並んでいる。一方、上側ヨーク３０全体でみると、上板部３０ａの各ソレノイドＳＯＬに対応する部分同士が、複数のブリッジ部３５及び肉残し部３６によって物理的に接続状態となっている。
【００２４】
かかる構成において、「磁気影響抑制構造」の作用を、図３を用いて説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、共通ヨークの構成の違いによるソレノイドとの磁束との関係を示す模式図である。なお、図３（ｃ）については後述する。
【００２５】
３つ以上のソレノイドについても、２者間の相互作用は同様であるので、図３（ａ）、（ｂ）では、共通ヨークＹ（Ｙ１、Ｙ２）を磁束経路として利用できる２つのソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）が設けられる構成を例示する。ここで、共通ヨークＹ、並びにソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）が、図１、図２に示した下側ヨーク２０及び上側ヨーク３０の組み合わせ、並びにソレノイドＳＯＬにそれぞれ相当する。図３（ｂ）の例では、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）間位置において、共通ヨークＹ２の上部に、上記三角穴３４（乃至上側スリット３３ａ）に相当する貫通穴である間隙ＧＰが形成されており、図３（ａ）の例では、間隙ＧＰを有しない一般的な共通ヨークＹ１が示されている。
【００２６】
まず、図３（ａ）に示すように、一般的な共通ヨークＹ１を用いた構成では、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦが、共通ヨークＹ１の側壁Ｙ１ａ（上側ヨーク３０の前板部３０ｂ及び後板部３０ｃに相当）を通って戻る磁気回路のほかに、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）を介して戻る磁気回路が形成され、よって磁気並列回路が形成される。ソレノイドＳＯＬ（ｙ）の磁束についても図示はしないが同様の現象が生じる。
【００２７】
このように、両ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）の磁束が共通ヨークＹ１の上下部及び側壁Ｙ１ａという同じ部分を通ることで、両ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）間で磁束経路を共有できるので、個別ヨークを設けることに比し、小型で、ヨークの材料を削減しつつ、プランジャの推力を十分に確保するという共通ヨーク本来の利点を得ることができる。
【００２８】
ところが、一方で、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦがソレノイドＳＯＬ（ｙ）を通ることで、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）に対して磁束ＭＦが影響を与え、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）のプランジャが、望まない動作をしてしまうことがあり得る。
【００２９】
しかしながら、図３（ｂ）に示すように、間隙ＧＰを両ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）間に設けることで、間隙ＧＰが両ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）間の磁気抵抗を大きくする。これにより、図３（ａ）の例に比し、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦのうちソレノイドＳＯＬ（ｙ）を通る分が減少することから、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）に与えられる磁気的影響が、図３（ａ）の例に比し小さくなる。一方、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦ自体は、図３（ａ）の例における磁束ＭＦに比し小さくなるが、共通ヨークＹの形状等を適当に設計することで、十分な駆動力を確保することは可能である。
【００３０】
これらのことを、起磁力と磁気回路の一般的関係で説明すると、次のようになる。まず、磁束をφ〔Ｗｂ〕、ソレノイドコイルの巻数をＮ〔回〕、ソレノイドコイルに流れる電流をＩ〔Ａ〕、磁界の強さをＨ〔Ａ／ｍ〕、平均磁路の長さをπｄ〔ｍ〕（ｄはプランジャの直径）、共通ヨークＹの透磁率をμ、共通ヨークＹにおける磁束経路の断面積をＳとすると、下記数式１、２が成立する。
［数１］
φ＝μＨＳ
［数２］
Ｈ＝ＮＩ／πｄ
上記数式１、２から、φ＝ＮＩμＳ／πｄが成立し、このうち「μＳ／πｄ」の逆数である「πｄ／μＳ」は、磁気回路における磁気抵抗（以下、「磁気抵抗Ｒｍ〔Ａ／Ｗｂ〕」と称する）に相当するので、磁束φは、下記数式３で表すこともできる。
［数３］
φ＝ＮＩ／Ｒｍ
これらより、磁束経路の断面積Ｓが小さいほど、磁気抵抗Ｒｍが大きくなって、総磁束数に相当する磁束φが小さくなることがわかる。
【００３１】
これらのことを考慮して、図３（ｂ）の例を検討すると、間隙ＧＰが存在することで、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦの経路のうちソレノイドＳＯＬ（ｙ）を通る磁束の経路の断面積が小さくなる。特に、磁束経路には方向性があるので、間隙ＧＰが両ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）間に位置することで、両者間の実質的な磁束経路の断面積が効果的に小さくなっている。これにより、両者間の磁気抵抗を大きくでき、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）を通る磁束ＭＦを減少させることができる。
【００３２】
これらを踏まえ、図１、図２に示す本実施の形態のソレノイド構造について考察すると、隣接するソレノイドＳＯＬ間には、三角穴３４（及びスリット３３）が設けられているので、各ソレノイドＳＯＬの磁束は、上板部３０ａにおいては専ら狭いブリッジ部３５を通る。従って、間隙ＧＰの作用と同様に、磁束経路の断面積が小さくなり、ソレノイドＳＯＬ間の磁気抵抗が大きくなる。その結果、互いの磁気干渉が抑制され、正確な動作が確保される。
【００３３】
ところで、ソレノイドＳＯＬ相互の磁気的影響を小さくした結果、共通ヨークとしての利点が減ずることになるが、該利点を適当に確保して、磁気干渉の抑制とのバランスをとることが重要となる。そのためには、例えば、上側ヨーク３０の厚み、ブリッジ部３５の幅、ブリッジ部３５の位置を機種毎に設計変更することが考えられる。しかし、本実施の形態では、縦スリット３３ｂの下方に肉残し部３６が確保され、ソレノイドＳＯＬの磁束が、上側ヨーク３０においては、ブリッジ部３５だけでなく肉残し部３６をも通るので、この肉残し部３６の厚みｔを適当に設定することで、上記バランスをとることが容易となっている。なお、ブリッジ部３５及び肉残し部３６は、上側ヨーク３０の剛性確保にも繋がっている。
【００３４】
本実施の形態によれば、下側ヨーク２０及び上側ヨーク３０で共通ヨークを構成し、且つ、「磁気影響抑制構造」として、隣接するソレノイド間において欠除部である三角穴３４及びスリット３３を設け、磁束経路の断面積を減少させるようにしたので、複数のソレノイドＳＯＬ間における磁気回路の適度な共有を図りつつ、ソレノイドＳＯＬ相互の磁気的影響を抑制することができる。これにより、ヨークを含めたソレノイドＳＯＬを小型化して且つ強力な駆動力を得ると共に、個々のソレノイドＳＯＬの正確な動作を確保することができる。しかも、三角穴３４とスリット３３は上側ヨーク３０に一体に形成されるので、構成が簡単である。
【００３５】
本実施の形態によればまた、突起部２１と切欠溝３１との「ほぞ」構造、及びブリッジ部３５により、両ヨーク２０、３０の良好な組み付け性、高い剛性、及び共通ヨークによる利点を容易に確保することができる。しかも、肉残し部３６の設定により、共通ヨークの利点と磁気干渉の抑制とのバランスを容易にとることができる。さらに、三角穴３４がソレノイドコイル１２の外周面１２ａにほぼ沿って上方に位置するので、ソレノイドＳＯＬの放熱効果を高めることができる。
【００３６】
本発明は、鍵駆動装置のように、多数同時駆動がなされ且つ繊細な動作が求められるような装置において特に好適である。ただし、本発明の適用対象は鍵駆動装置に限定されるものではない。
【００３７】
｛第１の実施の形態の変形例｝
なお、「磁気影響抑制構造」を、磁束経路の断面積を減少させるように構成する観点からは、図１、図２の例に限定されず、他の形状も各種考えられる。具体的には、次に示すように、上側ヨーク３０に設ける三角穴３４（乃至スリット３３）に相当するものを、形状を変えて採用することができる。
【００３８】
図４（ａ）、（ｂ）は、第１の実施の形態の変形例に係るソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の部分平面図である。
【００３９】
例えば、図４（ａ）に示すように、上側ヨーク３０に相当する上側ヨーク１３０に、三角穴３４に代えて、隣接するソレノイドＳＯＬ間を仕切るように長穴１３４、１３６が設けられる。また、スリット３３に代えて、丸穴１３７、及び、縦スリット３３ｂに相当する縦スリット１３８が設けられる。
【００４０】
また、図４（ｂ）に示す形状を採用してもよい。同図（ｂ）でも同様に、上側ヨーク２３０に、隣接するソレノイドＳＯＬ間を仕切るように長穴２３４、２３６が設けられ、また、縦スリット３３ｂに相当する縦スリット２３８が設けられる。
【００４１】
図１、図２の例では、隣接するソレノイドＳＯＬ間の真ん中には磁路となり得るブリッジ部３５が存在したが、図４（ａ）の例では、隣接するソレノイドＳＯＬ間の真ん中に長穴１３４または長穴１３６が存在し、同図（ｂ）の例では長穴２３４または長穴２３６が存在する。そのため、図４（ａ）、（ｂ）いずれの例の場合も、各ソレノイドＳＯＬの磁気回路の迂回の度合いが高くなることから、磁気抵抗を効果的に高くすることができる。よって、図１、図２の例の構成と同様の効果を奏することができる。
【００４２】
なお、磁気抵抗を高めるための穴やスリット等の形状は、これら例示したものに限定されず、例えば、上記長穴１３４、１３６等と同じ方向に沿って小穴を多数連続して設けてもよい。また、例えば、図１、図２の例に対し、仮にスリット３３を設けることなく三角穴３４だけを設ける、あるいは三角穴３４を設けることなくスリット３３だけを設けるように構成した場合であっても、ソレノイドＳＯＬ相互の磁気抵抗を高める効果はあるので、共通ヨークの厚み等、他要素との組み合わせによっては採用可能である。
【００４３】
なお、磁束経路の断面積を減少させることで磁気抵抗を高めるという観点からは、設ける欠除部は、穴やスリット等に限定されず、一部が開口した切欠部であってもよい。あるいは、欠除部に代えてその部分を薄膜で構成する等によって、磁気経路の断面積を減少させてもよい。
【００４４】
なお、本実施の形態では、欠除部を上側ヨーク３０にのみ設ける構成を例示したが、下側ヨーク２０側のみ、あるいは下側ヨーク２０及び上側ヨーク３０の双方に設ける構成も採用可能である。
【００４５】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、「磁気影響抑制構造」を、磁束経路の断面積を減少させることで構成したが、本発明の第２の実施の形態では、「磁気影響抑制構造」を、ソレノイドの磁気回路が各々短絡されるように構成する。
【００４６】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係るソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。
【００４７】
本第２の実施の形態に係るソレノイド構造は、上側ヨーク８０と、ソレノイドＳＯＬと、下側ヨーク７０と、筒状の透磁性部材９０とで構成される。ソレノイドＳＯＬの構成は第１の実施の形態と同様であり、複数存在する。
【００４８】
下側ヨーク７０は、第１の実施の形態における下側ヨーク２０に対し、嵌合穴７１をさらに有している点が異なり、その他は下側ヨーク２０と同様に構成される。上側ヨーク８０は、第１の実施の形態における上側ヨーク３０に対し、三角穴３４とスリット３３を設けず、嵌合穴８１を設けた点が異なり、その他は上側ヨーク３０と同様に構成される。
【００４９】
透磁性部材９０は、鉄等で構成され、各ソレノイドＳＯＬに対応して設けられ、ソレノイドＳＯＬの外径（ソレノイドコイル１２の外周面１２ａの直径；図２参照）よりやや大きい内径を有する。透磁性部材９０には、下部に係合突起９１、上部に係合突起９２が形成されている。下側ヨーク７０と上側ヨーク８０とを組み付ける際、これら係合突起９１、９２が、下側ヨーク７０の嵌合穴７１、上側ヨーク８０の嵌合穴８１にそれぞれ嵌合されることで、透磁性部材９０が下側ヨーク７０と上側ヨーク８０との間に介装固定され、ソレノイドＳＯＬ（のソレノイドコイル１２の部分）が透磁性部材９０により外周から覆われる。下側ヨーク７０と上側ヨーク８０とは透磁性部材９０を介して略連結された状態となる。
【００５０】
かかる構成において、「磁気影響抑制構造」の作用を、図３（ｃ）を用いて説明する。共通ヨークＹ３、並びにソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）が、図５に示した下側ヨーク７０及び上側ヨーク８０の組み合わせ、並びにソレノイドＳＯＬにそれぞれ相当する。また、筒状の透磁性部材ＴＢが透磁性部材９０に相当する。
【００５１】
ソレノイドＳＯＬ（ｘ）を透磁性部材ＴＢが覆っていることで、透磁性部材ＴＢが、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁気回路の短絡経路となる。これにより、図３（ａ）の例に比し、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦのうちソレノイドＳＯＬ（ｙ）を通る分が減少することから、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）に与える磁気的影響が、図３（ａ）の例に比し小さくなる。ソレノイドＳＯＬ（ｙ）についても図示はしないが同様の現象が生じる。
【００５２】
これと同様の作用により、図５に示す本実施の形態のソレノイド構造についても、ソレノイドＳＯＬを覆う透磁性部材９０によってソレノイドＳＯＬの磁気回路が短絡されるので、ソレノイドＳＯＬ相互の磁気的影響が抑制される。なお、共通ヨークＹ３の適当な設計によりその利点の確保が可能であることは、第１の実施の形態と同様である。
【００５３】
本実施の形態によれば、「磁気影響抑制構造」として、ソレノイドＳＯＬを覆う透磁性部材９０を設け、磁束回路を短絡するようにしたので、共通ヨークの利点を得つつ、個々のソレノイドＳＯＬの正確な動作を確保することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００５４】
なお、ソレノイドＳＯＬを覆う透磁性部材は、透磁性部材９０のようにソレノイドＳＯＬの外周を完全に覆うものでなくてもよく、大半を覆うものであればよい。また、筒状の透磁性部材９０に代えて、図５に示した透磁性部材１００のように、一部が開口した形状を採用し、その開口側の端部１００ａが上側ヨーク８０の前板部または後板部に当接または近接するように透磁性部材１００を装着してもよい。
【００５５】
なお、透磁性部材９０は、各ソレノイドＳＯＬを覆うものであったが、磁束回路を短絡するという観点からは、各ソレノイドＳＯＬ毎に透磁性部材９０を設ける構成に限定されるものではなく、磁束回路を短絡ための部材を、隣接するソレノイドＳＯＬ間に介在するように設ければよい。例えば、隣接するソレノイドＳＯＬ間の真ん中において、透磁性のリブ（例えば水平断面形状が図４（ｂ）に示す長穴２３４、２３６と同じような形状のリブ）で上側ヨーク８０と下側ヨーク７０とを略連結し、このリブが、近接している２つのソレノイドＳＯＬの磁気回路の主な共通短絡経路となるように構成してもよい。また、同様の観点で、隣接する３つのソレノイドＳＯＬの真ん中に水平断面形状が三角穴３４のようなリブを設けてもよい。
【００５６】
なお、第１、第２の実施の形態において、それぞれの「磁気影響抑制構造」は、すべてのソレノイドＳＯＬでなく一部のソレノイドＳＯＬに対応する部分にのみ適用してもよく、その適用された部分に対応するソレノイドＳＯＬについては本発明の効果を得ることができる。
【００５７】
なお、本発明のソレノイド構造で採用される共通ヨークは、略同一面上に並列配置される複数のソレノイドＳＯＬに共通磁束経路を提供するものであればよい。従って、下側ヨークと上側ヨークとの組み合わせで構成されるものに限定されず、一体に構成されるもの、あるいは３つ以上の部材で構成されるものであってもよいし、外観形状も問わない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。
【図２】同鍵駆動装置の主要部の部分平面図（図（ａ））、及び同鍵駆動装置の主要部の部分正面図（図（ｂ））である。
【図３】共通ヨークの構成の違いによるソレノイドとの磁束との関係を示す模式図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例に係るソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の部分平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１ ボビン、 １２ ソレノイドコイル、 １２ａ 外周面、 １３ プランジャ、 ２０ 下側ヨーク（共通ヨークの一部）、 ３０、１３０、２３０ 上側ヨーク（共通ヨークの一部）、 ３０ａ 上板部、 ３０ｂ 前板部、 ３０ｃ 後板部、 ３３ スリット、 ３４ 三角穴（欠除部）、 ７０ 下側ヨーク（共通ヨークの一部、他側部）、 ８０ 上側ヨーク（共通ヨークの一部、一側部）、 ９０ 透磁性部材、 ＳＯＬ ソレノイド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のソレノイドの共通磁束経路を提供する共通ヨークを有するソレノイド構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルボビンの周りにコイルを巻装して成るソレノイドに、例えば可動鉄心（プランジャ）の軸方向両端部近傍同士を繋ぐコ字状またはロ字状等のヨークを設け、発生する磁束数を増加させることで、可動鉄心の大きな推力を確保することが通常行われる。
【０００３】
ところが、例えば、自動ピアノの鍵駆動装置に適用されるソレノイド構造のように、多数のソレノイドが並列的に近接配置される場合に、個々のソレノイドにヨークを各々別体で設けると、駆動装置全体が大型化する。
【０００４】
そこで、下記特許文献１に記載されるように、複数のソレノイドに亘る共通ヨークを設け、各ソレノイドの磁束が共通ヨークを通るようにすることで、磁束経路を共有させ、コンパクトながら各可動鉄心の推力を十分に確保するようにしたソレノイド構造も知られている。
【特許文献１】実開昭６２−１４９０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のように、共通ヨークで磁束経路を共有させたソレノイド構造においては、あるソレノイドからみると、そのソレノイドの磁束が共通ヨークを通って他のソレノイドを介して戻る磁気回路が形成される。そして、多数のソレノイド間で同様のことが起こることから、多数の並列磁気回路が同時に生じるため、ソレノイド同士が互いに磁気的影響を及ぼし合うことになる。
【０００６】
例えば、２つのソレノイドを、各々の駆動電流によって略同タイミングで駆動しようとした場合、一方のソレノイドで発生した磁束の影響により他方のソレノイドが本来とは異なる誤動作をする等、正確な動作を行うことが困難であるという問題があった。特に、鍵駆動装置のように、一度に多数のソレノイドが駆動され、且つ繊細な動作が求められるような装置においては、共通ヨークによる駆動力確保とソレノイド間の磁気的干渉の抑制とのバランスをとることが重要と考えられる。
【０００７】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、磁気回路の適度な共有を図りつつ、ソレノイド相互の磁気的影響の抑制により個々のソレノイドの正確な動作を確保することができるソレノイド構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の請求項１のソレノイド構造は、略同一面上に並列配置された複数のソレノイド（ＳＯＬ）と、前記複数のソレノイドの各々の磁束が通る共通磁束経路となり得る共通ヨーク（２０、３０）とを有し、前記複数のソレノイド相互の磁気的影響を抑制するための構造を有していることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、共通ヨークにより磁気回路を適度に共有することで小型でありながら強力な駆動力が得られる。また、ソレノイド相互の磁気的影響が抑制されることで個々のソレノイドの正確な動作が確保される。
【００１０】
なお、上記括弧内の符号は例示である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、磁気回路の適度な共有を図りつつ、ソレノイド相互の磁気的影響の抑制により個々のソレノイドの正確な動作を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
（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ソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。図２（ａ）は、同鍵駆動装置の主要部の部分平面図、図２（ｂ）は、同鍵駆動装置の主要部の部分正面図である。
【００１４】
本ソレノイド構造が適用される鍵駆動装置は、不図示の複数鍵に対応する複数のソレノイドＳＯＬを備え、自動ピアノ等に搭載される。本鍵駆動装置は、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）信号等に基づく駆動電流を個々のソレノイドＳＯＬに供給することにより、各鍵を個別に駆動するように構成される。
【００１５】
本ソレノイド構造は、図１に示すように、一般的な構成を有する複数のソレノイドＳＯＬと、鉄等の磁性体で構成される上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０とから構成される。上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０は、全鍵域を数個に分割した鍵域毎に同様の構成のものが設けられ、対応する鍵域に亘る長さを有し、該鍵域に存在する複数のソレノイドの配置範囲に亘って延設される。なお、上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０を全鍵域に亘る１組の共通ヨークとして構成してもよい。
【００１６】
ソレノイドＳＯＬは、不図示の鍵（白鍵及び黒鍵）に対応し、鍵並び方向（下側ヨーク２０または上側ヨーク３０の長手方向）に沿って千鳥状に配列される。すなわち、ソレノイドＳＯＬは、その軸方向（後述するプランジャ１３の長手方向）を上下方向に向けて、略同一平面上に並列配置される。各ソレノイドＳＯＬは、いずれも同様に構成される。図２（ｂ）に示すように、ソレノイドＳＯＬは、ボビン１１の周囲にソレノイドコイル１２が巻回され、ボビン１１の内部にプランジャ１３が内挿されて構成される。ソレノイドコイル１１に駆動電流が供給されると、磁力が発生してプランジャ１３が上下方向に往復動作する。
【００１７】
下側ヨーク２０は略平板状に形成される。上側ヨーク３０は、それぞれ板状の上板部３０ａ、前板部３０ｂ及び後板部３０ｃからなり、側面視コ字状に一体に形成される。下側ヨーク２０、上側ヨーク３０にはそれぞれ、ソレノイドＳＯＬに対応し、ソレノイドＳＯＬのプランジャ１３が挿通される穴２２、穴３２が形成されている。下側ヨーク２０には、突起部２１が一体に形成され、上側ヨーク３０には、突起部２１に対して嵌合的な形状を有する切欠溝３１が突起部２１に対応する位置に形成されている（図１、図２（ｂ）参照）。
【００１８】
ソレノイドＳＯＬのプランジャ１３と穴２２、穴３２との位置を合わせ、突起部２１と切欠溝３１とが嵌合されるようにして、上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０を不図示のネジ等で組み付けることで、上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０間にソレノイドコイル１１が位置する状態で、ソレノイドＳＯＬが両ヨーク３０、２０間に固定される。これにより、上側ヨーク３０及び下側ヨーク２０が協働して、いわゆる「共通ヨーク」として機能し、全ソレノイドＳＯＬの各々の磁束が通る共通磁束経路を提供する。
【００１９】
突起部２１と切欠溝３１とが嵌合される、いわゆる「ほぞ」構造を採用しているので、両ヨーク２０、３０の組み付け作業が容易で、且つ組み付け後における両ヨーク２０、３０の剛性が高くなっている。それだけでなく、下側ヨーク２０と上側ヨーク３０との密着状態が良好となり、両者間の磁気抵抗が小さくて済むことから、共通ヨークによるソレノイドＳＯＬの磁束数増加の効果が確保される。
【００２０】
ところで、本実施の形態ではさらに、下記に説明するように、上側ヨーク３０に、ソレノイドＳＯＬ相互の磁気的影響を抑制するための構造（以下、「磁気影響抑制構造」と称する）を設けている。
【００２１】
すなわち、上側ヨーク３０には、「磁気影響抑制構造」として、いずれも欠除部である三角穴３４とスリット３３とが複数設けられている。三角穴３４は、上側ヨーク３０の上板部３０ａを貫通して平面視略三角形を呈し、それぞれ隣接する３つのソレノイドＳＯＬのほぼ真ん中に形成される。
【００２２】
各スリット３３は、上側スリット３３ａと縦スリット３３ｂとが一体となって形成される。各上側スリット３３ａは、上板部３０ａにおいて、各三角穴３４における三角形の頂部に相当する位置より少し外側位置から前板部３０ｂ、後板部３０ｃ方向に延び、対応する縦スリット３３ｂは、前板部３０ｂ、後板部３０ｃにおいて、上側スリット３３ａから繋がって下方に延びている。縦スリット３３ｂの下端から後板部３０ｃの下端までの間に、厚みｔの肉残し部３６が確保されている（図２（ｂ）参照）。前板部３０ｂにおいても、図示はしないが、同様に肉残し部３６が形成される。また、隣接している三角穴３４同士の間、及び、各三角穴３４とそれに近接している上側スリット３３ａとの間には、上板部３０ａの肉が残され、ここがブリッジ部３５となっている。
【００２３】
従って、各ソレノイドＳＯＬからみると、平面視において、近接している３つの三角穴３４が、ソレノイドコイル１２の外周面１２ａにほぼ沿うようにしてソレノイドＳＯＬの略半分を囲んでいる。これにより、各ソレノイドＳＯＬで発生する熱が三角穴３４から逃げやすいことから、冷却効果が高くなっている。また、ソレノイドコイル１２の外周面１２ａにほぼ沿って、ブリッジ部３５が（４つ）ほぼ等間隔に並んでいる。一方、上側ヨーク３０全体でみると、上板部３０ａの各ソレノイドＳＯＬに対応する部分同士が、複数のブリッジ部３５及び肉残し部３６によって物理的に接続状態となっている。
【００２４】
かかる構成において、「磁気影響抑制構造」の作用を、図３を用いて説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、共通ヨークの構成の違いによるソレノイドとの磁束との関係を示す模式図である。なお、図３（ｃ）については後述する。
【００２５】
３つ以上のソレノイドについても、２者間の相互作用は同様であるので、図３（ａ）、（ｂ）では、共通ヨークＹ（Ｙ１、Ｙ２）を磁束経路として利用できる２つのソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）が設けられる構成を例示する。ここで、共通ヨークＹ、並びにソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）が、図１、図２に示した下側ヨーク２０及び上側ヨーク３０の組み合わせ、並びにソレノイドＳＯＬにそれぞれ相当する。図３（ｂ）の例では、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）間位置において、共通ヨークＹ２の上部に、上記三角穴３４（乃至上側スリット３３ａ）に相当する貫通穴である間隙ＧＰが形成されており、図３（ａ）の例では、間隙ＧＰを有しない一般的な共通ヨークＹ１が示されている。
【００２６】
まず、図３（ａ）に示すように、一般的な共通ヨークＹ１を用いた構成では、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦが、共通ヨークＹ１の側壁Ｙ１ａ（上側ヨーク３０の前板部３０ｂ及び後板部３０ｃに相当）を通って戻る磁気回路のほかに、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）を介して戻る磁気回路が形成され、よって磁気並列回路が形成される。ソレノイドＳＯＬ（ｙ）の磁束についても図示はしないが同様の現象が生じる。
【００２７】
このように、両ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）の磁束が共通ヨークＹ１の上下部及び側壁Ｙ１ａという同じ部分を通ることで、両ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）間で磁束経路を共有できるので、個別ヨークを設けることに比し、小型で、ヨークの材料を削減しつつ、プランジャの推力を十分に確保するという共通ヨーク本来の利点を得ることができる。
【００２８】
ところが、一方で、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦがソレノイドＳＯＬ（ｙ）を通ることで、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）に対して磁束ＭＦが影響を与え、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）のプランジャが、望まない動作をしてしまうことがあり得る。
【００２９】
しかしながら、図３（ｂ）に示すように、間隙ＧＰを両ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）間に設けることで、間隙ＧＰが両ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）間の磁気抵抗を大きくする。これにより、図３（ａ）の例に比し、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦのうちソレノイドＳＯＬ（ｙ）を通る分が減少することから、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）に与えられる磁気的影響が、図３（ａ）の例に比し小さくなる。一方、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦ自体は、図３（ａ）の例における磁束ＭＦに比し小さくなるが、共通ヨークＹの形状等を適当に設計することで、十分な駆動力を確保することは可能である。
【００３０】
これらのことを、起磁力と磁気回路の一般的関係で説明すると、次のようになる。まず、磁束をφ〔Ｗｂ〕、ソレノイドコイルの巻数をＮ〔回〕、ソレノイドコイルに流れる電流をＩ〔Ａ〕、磁界の強さをＨ〔Ａ／ｍ〕、平均磁路の長さをπｄ〔ｍ〕（ｄはプランジャの直径）、共通ヨークＹの透磁率をμ、共通ヨークＹにおける磁束経路の断面積をＳとすると、下記数式１、２が成立する。
［数１］
φ＝μＨＳ
［数２］
Ｈ＝ＮＩ／πｄ
上記数式１、２から、φ＝ＮＩμＳ／πｄが成立し、このうち「μＳ／πｄ」の逆数である「πｄ／μＳ」は、磁気回路における磁気抵抗（以下、「磁気抵抗Ｒｍ〔Ａ／Ｗｂ〕」と称する）に相当するので、磁束φは、下記数式３で表すこともできる。
［数３］
φ＝ＮＩ／Ｒｍ
これらより、磁束経路の断面積Ｓが小さいほど、磁気抵抗Ｒｍが大きくなって、総磁束数に相当する磁束φが小さくなることがわかる。
【００３１】
これらのことを考慮して、図３（ｂ）の例を検討すると、間隙ＧＰが存在することで、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦの経路のうちソレノイドＳＯＬ（ｙ）を通る磁束の経路の断面積が小さくなる。特に、磁束経路には方向性があるので、間隙ＧＰが両ソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）間に位置することで、両者間の実質的な磁束経路の断面積が効果的に小さくなっている。これにより、両者間の磁気抵抗を大きくでき、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）を通る磁束ＭＦを減少させることができる。
【００３２】
これらを踏まえ、図１、図２に示す本実施の形態のソレノイド構造について考察すると、隣接するソレノイドＳＯＬ間には、三角穴３４（及びスリット３３）が設けられているので、各ソレノイドＳＯＬの磁束は、上板部３０ａにおいては専ら狭いブリッジ部３５を通る。従って、間隙ＧＰの作用と同様に、磁束経路の断面積が小さくなり、ソレノイドＳＯＬ間の磁気抵抗が大きくなる。その結果、互いの磁気干渉が抑制され、正確な動作が確保される。
【００３３】
ところで、ソレノイドＳＯＬ相互の磁気的影響を小さくした結果、共通ヨークとしての利点が減ずることになるが、該利点を適当に確保して、磁気干渉の抑制とのバランスをとることが重要となる。そのためには、例えば、上側ヨーク３０の厚み、ブリッジ部３５の幅、ブリッジ部３５の位置を機種毎に設計変更することが考えられる。しかし、本実施の形態では、縦スリット３３ｂの下方に肉残し部３６が確保され、ソレノイドＳＯＬの磁束が、上側ヨーク３０においては、ブリッジ部３５だけでなく肉残し部３６をも通るので、この肉残し部３６の厚みｔを適当に設定することで、上記バランスをとることが容易となっている。なお、ブリッジ部３５及び肉残し部３６は、上側ヨーク３０の剛性確保にも繋がっている。
【００３４】
本実施の形態によれば、下側ヨーク２０及び上側ヨーク３０で共通ヨークを構成し、且つ、「磁気影響抑制構造」として、隣接するソレノイド間において欠除部である三角穴３４及びスリット３３を設け、磁束経路の断面積を減少させるようにしたので、複数のソレノイドＳＯＬ間における磁気回路の適度な共有を図りつつ、ソレノイドＳＯＬ相互の磁気的影響を抑制することができる。これにより、ヨークを含めたソレノイドＳＯＬを小型化して且つ強力な駆動力を得ると共に、個々のソレノイドＳＯＬの正確な動作を確保することができる。しかも、三角穴３４とスリット３３は上側ヨーク３０に一体に形成されるので、構成が簡単である。
【００３５】
本実施の形態によればまた、突起部２１と切欠溝３１との「ほぞ」構造、及びブリッジ部３５により、両ヨーク２０、３０の良好な組み付け性、高い剛性、及び共通ヨークによる利点を容易に確保することができる。しかも、肉残し部３６の設定により、共通ヨークの利点と磁気干渉の抑制とのバランスを容易にとることができる。さらに、三角穴３４がソレノイドコイル１２の外周面１２ａにほぼ沿って上方に位置するので、ソレノイドＳＯＬの放熱効果を高めることができる。
【００３６】
本発明は、鍵駆動装置のように、多数同時駆動がなされ且つ繊細な動作が求められるような装置において特に好適である。ただし、本発明の適用対象は鍵駆動装置に限定されるものではない。
【００３７】
｛第１の実施の形態の変形例｝
なお、「磁気影響抑制構造」を、磁束経路の断面積を減少させるように構成する観点からは、図１、図２の例に限定されず、他の形状も各種考えられる。具体的には、次に示すように、上側ヨーク３０に設ける三角穴３４（乃至スリット３３）に相当するものを、形状を変えて採用することができる。
【００３８】
図４（ａ）、（ｂ）は、第１の実施の形態の変形例に係るソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の部分平面図である。
【００３９】
例えば、図４（ａ）に示すように、上側ヨーク３０に相当する上側ヨーク１３０に、三角穴３４に代えて、隣接するソレノイドＳＯＬ間を仕切るように長穴１３４、１３６が設けられる。また、スリット３３に代えて、丸穴１３７、及び、縦スリット３３ｂに相当する縦スリット１３８が設けられる。
【００４０】
また、図４（ｂ）に示す形状を採用してもよい。同図（ｂ）でも同様に、上側ヨーク２３０に、隣接するソレノイドＳＯＬ間を仕切るように長穴２３４、２３６が設けられ、また、縦スリット３３ｂに相当する縦スリット２３８が設けられる。
【００４１】
図１、図２の例では、隣接するソレノイドＳＯＬ間の真ん中には磁路となり得るブリッジ部３５が存在したが、図４（ａ）の例では、隣接するソレノイドＳＯＬ間の真ん中に長穴１３４または長穴１３６が存在し、同図（ｂ）の例では長穴２３４または長穴２３６が存在する。そのため、図４（ａ）、（ｂ）いずれの例の場合も、各ソレノイドＳＯＬの磁気回路の迂回の度合いが高くなることから、磁気抵抗を効果的に高くすることができる。よって、図１、図２の例の構成と同様の効果を奏することができる。
【００４２】
なお、磁気抵抗を高めるための穴やスリット等の形状は、これら例示したものに限定されず、例えば、上記長穴１３４、１３６等と同じ方向に沿って小穴を多数連続して設けてもよい。また、例えば、図１、図２の例に対し、仮にスリット３３を設けることなく三角穴３４だけを設ける、あるいは三角穴３４を設けることなくスリット３３だけを設けるように構成した場合であっても、ソレノイドＳＯＬ相互の磁気抵抗を高める効果はあるので、共通ヨークの厚み等、他要素との組み合わせによっては採用可能である。
【００４３】
なお、磁束経路の断面積を減少させることで磁気抵抗を高めるという観点からは、設ける欠除部は、穴やスリット等に限定されず、一部が開口した切欠部であってもよい。あるいは、欠除部に代えてその部分を薄膜で構成する等によって、磁気経路の断面積を減少させてもよい。
【００４４】
なお、本実施の形態では、欠除部を上側ヨーク３０にのみ設ける構成を例示したが、下側ヨーク２０側のみ、あるいは下側ヨーク２０及び上側ヨーク３０の双方に設ける構成も採用可能である。
【００４５】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、「磁気影響抑制構造」を、磁束経路の断面積を減少させることで構成したが、本発明の第２の実施の形態では、「磁気影響抑制構造」を、ソレノイドの磁気回路が各々短絡されるように構成する。
【００４６】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係るソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。
【００４７】
本第２の実施の形態に係るソレノイド構造は、上側ヨーク８０と、ソレノイドＳＯＬと、下側ヨーク７０と、筒状の透磁性部材９０とで構成される。ソレノイドＳＯＬの構成は第１の実施の形態と同様であり、複数存在する。
【００４８】
下側ヨーク７０は、第１の実施の形態における下側ヨーク２０に対し、嵌合穴７１をさらに有している点が異なり、その他は下側ヨーク２０と同様に構成される。上側ヨーク８０は、第１の実施の形態における上側ヨーク３０に対し、三角穴３４とスリット３３を設けず、嵌合穴８１を設けた点が異なり、その他は上側ヨーク３０と同様に構成される。
【００４９】
透磁性部材９０は、鉄等で構成され、各ソレノイドＳＯＬに対応して設けられ、ソレノイドＳＯＬの外径（ソレノイドコイル１２の外周面１２ａの直径；図２参照）よりやや大きい内径を有する。透磁性部材９０には、下部に係合突起９１、上部に係合突起９２が形成されている。下側ヨーク７０と上側ヨーク８０とを組み付ける際、これら係合突起９１、９２が、下側ヨーク７０の嵌合穴７１、上側ヨーク８０の嵌合穴８１にそれぞれ嵌合されることで、透磁性部材９０が下側ヨーク７０と上側ヨーク８０との間に介装固定され、ソレノイドＳＯＬ（のソレノイドコイル１２の部分）が透磁性部材９０により外周から覆われる。下側ヨーク７０と上側ヨーク８０とは透磁性部材９０を介して略連結された状態となる。
【００５０】
かかる構成において、「磁気影響抑制構造」の作用を、図３（ｃ）を用いて説明する。共通ヨークＹ３、並びにソレノイドＳＯＬ（ｘ）、ＳＯＬ（ｙ）が、図５に示した下側ヨーク７０及び上側ヨーク８０の組み合わせ、並びにソレノイドＳＯＬにそれぞれ相当する。また、筒状の透磁性部材ＴＢが透磁性部材９０に相当する。
【００５１】
ソレノイドＳＯＬ（ｘ）を透磁性部材ＴＢが覆っていることで、透磁性部材ＴＢが、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁気回路の短絡経路となる。これにより、図３（ａ）の例に比し、ソレノイドＳＯＬ（ｘ）の磁束ＭＦのうちソレノイドＳＯＬ（ｙ）を通る分が減少することから、ソレノイドＳＯＬ（ｙ）に与える磁気的影響が、図３（ａ）の例に比し小さくなる。ソレノイドＳＯＬ（ｙ）についても図示はしないが同様の現象が生じる。
【００５２】
これと同様の作用により、図５に示す本実施の形態のソレノイド構造についても、ソレノイドＳＯＬを覆う透磁性部材９０によってソレノイドＳＯＬの磁気回路が短絡されるので、ソレノイドＳＯＬ相互の磁気的影響が抑制される。なお、共通ヨークＹ３の適当な設計によりその利点の確保が可能であることは、第１の実施の形態と同様である。
【００５３】
本実施の形態によれば、「磁気影響抑制構造」として、ソレノイドＳＯＬを覆う透磁性部材９０を設け、磁束回路を短絡するようにしたので、共通ヨークの利点を得つつ、個々のソレノイドＳＯＬの正確な動作を確保することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００５４】
なお、ソレノイドＳＯＬを覆う透磁性部材は、透磁性部材９０のようにソレノイドＳＯＬの外周を完全に覆うものでなくてもよく、大半を覆うものであればよい。また、筒状の透磁性部材９０に代えて、図５に示した透磁性部材１００のように、一部が開口した形状を採用し、その開口側の端部１００ａが上側ヨーク８０の前板部または後板部に当接または近接するように透磁性部材１００を装着してもよい。
【００５５】
なお、透磁性部材９０は、各ソレノイドＳＯＬを覆うものであったが、磁束回路を短絡するという観点からは、各ソレノイドＳＯＬ毎に透磁性部材９０を設ける構成に限定されるものではなく、磁束回路を短絡ための部材を、隣接するソレノイドＳＯＬ間に介在するように設ければよい。例えば、隣接するソレノイドＳＯＬ間の真ん中において、透磁性のリブ（例えば水平断面形状が図４（ｂ）に示す長穴２３４、２３６と同じような形状のリブ）で上側ヨーク８０と下側ヨーク７０とを略連結し、このリブが、近接している２つのソレノイドＳＯＬの磁気回路の主な共通短絡経路となるように構成してもよい。また、同様の観点で、隣接する３つのソレノイドＳＯＬの真ん中に水平断面形状が三角穴３４のようなリブを設けてもよい。
【００５６】
なお、第１、第２の実施の形態において、それぞれの「磁気影響抑制構造」は、すべてのソレノイドＳＯＬでなく一部のソレノイドＳＯＬに対応する部分にのみ適用してもよく、その適用された部分に対応するソレノイドＳＯＬについては本発明の効果を得ることができる。
【００５７】
なお、本発明のソレノイド構造で採用される共通ヨークは、略同一面上に並列配置される複数のソレノイドＳＯＬに共通磁束経路を提供するものであればよい。従って、下側ヨークと上側ヨークとの組み合わせで構成されるものに限定されず、一体に構成されるもの、あるいは３つ以上の部材で構成されるものであってもよいし、外観形状も問わない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。
【図２】同鍵駆動装置の主要部の部分平面図（図（ａ））、及び同鍵駆動装置の主要部の部分正面図（図（ｂ））である。
【図３】共通ヨークの構成の違いによるソレノイドとの磁束との関係を示す模式図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例に係るソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の部分平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るソレノイド構造が適用される鍵駆動装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１ ボビン、 １２ ソレノイドコイル、 １２ａ 外周面、 １３ プランジャ、 ２０ 下側ヨーク（共通ヨークの一部）、 ３０、１３０、２３０ 上側ヨーク（共通ヨークの一部）、 ３０ａ 上板部、 ３０ｂ 前板部、 ３０ｃ 後板部、 ３３ スリット、 ３４ 三角穴（欠除部）、 ７０ 下側ヨーク（共通ヨークの一部、他側部）、 ８０ 上側ヨーク（共通ヨークの一部、一側部）、 ９０ 透磁性部材、 ＳＯＬ ソレノイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略同一面上に並列配置された複数のソレノイドと、
前記複数のソレノイドの各々の磁束が通る共通磁束経路となり得る共通ヨークとを有し、
前記複数のソレノイド相互の磁気的影響を抑制するための構造を有していることを特徴とするソレノイド構造。
【請求項２】
前記共通ヨークは、前記複数のソレノイドの配置範囲に亘って延設されて成り、前記磁気的影響を抑制するための前記構造は、隣接するソレノイド間において、前記共通ヨークに欠除部が設けられて成ることを特徴とする請求項１記載のソレノイド構造。
【請求項３】
前記磁気的影響を抑制するための前記構造は、前記複数のソレノイドを外周方向から透磁性部材で各々覆うことで、前記ソレノイドの磁気回路を各々短絡するように構成されて成ることを特徴とする請求項１記載のソレノイド構造。
【請求項４】
前記共通ヨークは、前記複数のソレノイドの配置範囲に亘って延設され前記複数のソレノイドの軸方向両端部側にそれぞれ位置する一側部及び他側部を有し、前記磁気的影響を抑制するための前記構造は、前記共通ヨークの前記一側部と前記他側部とを略連結する透磁性部材が、隣接するソレノイド間に介在するように設けられて成ることを特徴とする請求項１記載のソレノイド構造。
【請求項１】
略同一面上に並列配置された複数のソレノイドと、
前記複数のソレノイドの各々の磁束が通る共通磁束経路となり得る共通ヨークとを有し、
前記複数のソレノイド相互の磁気的影響を抑制するための構造を有していることを特徴とするソレノイド構造。
【請求項２】
前記共通ヨークは、前記複数のソレノイドの配置範囲に亘って延設されて成り、前記磁気的影響を抑制するための前記構造は、隣接するソレノイド間において、前記共通ヨークに欠除部が設けられて成ることを特徴とする請求項１記載のソレノイド構造。
【請求項３】
前記磁気的影響を抑制するための前記構造は、前記複数のソレノイドを外周方向から透磁性部材で各々覆うことで、前記ソレノイドの磁気回路を各々短絡するように構成されて成ることを特徴とする請求項１記載のソレノイド構造。
【請求項４】
前記共通ヨークは、前記複数のソレノイドの配置範囲に亘って延設され前記複数のソレノイドの軸方向両端部側にそれぞれ位置する一側部及び他側部を有し、前記磁気的影響を抑制するための前記構造は、前記共通ヨークの前記一側部と前記他側部とを略連結する透磁性部材が、隣接するソレノイド間に介在するように設けられて成ることを特徴とする請求項１記載のソレノイド構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３２８２８（Ｐ２００６−３２８２８Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１２７６４（Ｐ２００４−２１２７６４）
【出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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