はじめに ラッチングソレノイドサプライヤー 選択
アクセス制御システムでは、ドアや機構の施錠、解錠、解放、およびセキュリティ確保のために、電気機械式アクチュエータが必要です。このような用途に非常に効果的な電気機械式アクチュエータは、電源供給なしで所定の位置を保持できるラッチングソレノイドです。
しかし、適切なソレノイドを選ぶということは、単に希望する電圧とサイズのものを見つけることだけではない。
アクセス制御システムメーカー、スマートロック開発企業、セキュリティ機器会社、およびOEMエンジニアにとって、ラッチングソレノイドのサプライヤーの選択は、エネルギー消費量、ロックの信頼性、製品の寿命、セキュリティ性能、および製造の一貫性に直接影響します。
試作段階では良好な性能を示したソレノイドでも、数十万回の動作後には問題が発生する可能性があります。最終的には、強度不足、パルス幅の誤り、機械部品の過度の摩耗、公差管理の不備、磁気保持力の不安定性などが原因で、アクセス制御システムが故障する可能性があります。
したがって、購入者とエンジニアは、ラッチングソレノイド自体だけでなく、その供給業者の技術力も考慮に入れる必要があります。以下に、知っておくべきことを示します。
1. どのように ラッチングソレノイド ワークス
一般的なソレノイドは磁力を発生させるために電気エネルギーを必要とし、定常電源を用いて動作させることもできる。
しかし、ラッチングソレノイドは異なる動作原理で機能します。
電気パルスが終了した後も、所定の位置に留まるように設計されている。その位置を維持するために、永久磁石、磁気回路、バネ、またはその他の機械的な機構が用いられる。
プランジャーまたはアーマチュアは電気パルスによって動きます。コイルに常時通電することなく、この動きを停止させ、機構を維持することができます。
双安定設計の場合、逆極性の別のパルスによってソレノイドの状態が変化する。
このような動作原理は、アクセス制御システムにとって重要な利点となる可能性がある。それは、エネルギー消費量が少ないことである。
電気は、ソレノイドの状態が変化する時のみ必要であり、製品の施錠・解錠の全期間にわたって必要となるわけではありません。電池式錠前、キャビネット錠、宅配ロッカー、ホテル施錠システム、電子金庫、その他のアクセス制御装置は、この利点を享受できます。
経験豊富なラッチングソレノイドのサプライヤーであれば、その原理の詳細を熟知しており、このタイプの装置がお客様の特定のロック機構に適しているかどうかを判断するのに役立つはずです。
2. まず、アクセス制御アプリケーション用のラッチングソレノイドを定義します。
ソレノイドの種類や電圧サイズの選定から始めないでください。
まずは機械的な機能から始めましょう。
ソレノイドと一緒に動く必要があるのは具体的に何ですか?
例えば、ソレノイドは以下のような動作を行うことができる。
– ラッチングピン
ラッチレバーボルト
– ポール
– トリガー機構
– インターロック装置
– キャビネットのロック機構
– 組み立て、ドアリリース
必要なソレノイドは、機構全体の負荷によって決まります。
エンジニアは、ラッチングソレノイドのサプライヤーに連絡する前に、動作電圧、必要なストローク、必要な力、設置スペース、パルス持続時間、予想されるサイクル寿命、環境条件、ロック方向、および機械的負荷を定義する必要があります。
可能であれば、ロック機構の図面またはCADデータも提供してください。
サプライヤーがあなたのアプリケーションについてより多くの情報を知っていればいるほど、試作品の製造前に発生する可能性のある技術的な問題を見つけやすくなります。
3. プロジェクトのニーズに合わせて、ラッチングソレノイドの力とストロークを計算します。

ラッチングソレノイドを選定する上で最も重要な2つの基準は、力とストロークである。
必要な力だけを定義するのはよくある間違いである。
例えば。
必要な力 – 15 N。
ソレノイドによって発生する力はプランジャーの位置によって変化するため、この情報は完全ではありません。
他に有用な仕様としては、以下のようなものがあるかもしれません。
作動ストローク:5 mm。必要力:15 N。
エンジニアは、動作中にラッチ、バネ、リンク機構、摩擦、その他の負荷による抵抗を克服するために必要な力を計算しなければならない。
追加の証拠金が必要になる場合があります。
可能であれば、ラッチングソレノイドのサプライヤーから力とストロークの関係に関するデータを入手してください。カタログに記載されている最大力値は必要ありません。アプリケーションでフルストロークを行った際に得られる力値を使用してください。
アクセス制御システムにおいては、アクチュエータが動作条件下で機構を確実に解除または係合させる必要があるため、適切な初期力が重要となる。
4. テスト ラッチングソレノイド 保持性能
単に機構を移動させるだけの問題ではない。
望ましい状態を確実に維持する必要がある。
つまり、設計におけるラッチング特性や保持特性は、エンジニアが考慮しなければならないということだ。
問うべき質問は
保持力とは何ですか?
それは機械的な公差に依存しますか?
空気の隙間に対してどの程度敏感ですか?
振動中に何が起こるのか?
外部からの機械的負荷によって、意図せず状態が変化する可能性はありますか?
温度は保持性能にどのような影響を与えるか?
機構がストロークの終端に到達しなかった場合はどうなるでしょうか?
これらの質問は、セキュリティ製品にとって特に重要です。
優れたラッチングソレノイドのサプライヤーは、作動力と保持力を区別し、それらがロック機構とどのように関連しているかを説明できるはずです。
ソレノイドを独立した要素として考えてはいけません。ロック機構全体の一部として分析する必要があります。
5. パルス電圧、電流、および持続時間の確認
ラッチングソレノイドは、短い電気パルスによって作動する。
制御パルスは、プランジャーを所望の方向に動かすのに十分なエネルギーを供給する必要がある。しかし、不必要に長いパルスは、エネルギーの浪費やコイルの過熱を引き起こす可能性がある。
エンジニアは以下を明記する必要がある。
電圧:例:4.8VDC、5VDC、6VDC、12VDC、または24VDC
電流:制御回路またはバッテリーによって供給される電流
パルス持続時間:各動作中にコイルが通電される時間
極性:状態を切り替えるには、極性の反転が必要ですか?
動作頻度:アクセス制御システムがロック/アンロックをどのくらいの頻度で行うか。
制御回路とソレノイドは一体として考慮する必要がある。
製品が電池駆動の場合、電流は特に重要になります。ソレノイドが必要とするパルスエネルギーが大きすぎると、電池寿命が短くなったり、より大きな電源が必要になったりします。
経験豊富なサプライヤーは、顧客のニーズに合わせてコイルの巻線や磁気回路を最適化することができます。
6.バッテリー寿命と低電力動作の考慮
アクセス制御システムにおいて、エンジニアがラッチングソレノイドを選択する理由の一つは、エネルギー効率の高さである。
毎日23時間59分間施錠されているが、その状態が数回変化する電子錠を想像してみてください。
施錠のためだけに常時電力を消費するのは非効率的かもしれない。
ラッチ機構を用いることで、エネルギー消費の大部分が作動時に行われるため、エネルギー要件を大幅に削減できる。
そのため、ラッチング技術は以下のような用途で興味深いものとなります。
スマートロックは電池式です。
– 電子式キャビネットロック
– 宅配ロッカー
– ストレージソリューション
– 移動式セキュリティ機器
– ホテルの鍵
– 家具用ロック
– アクセス制御端末
ラッチングソレノイドのサプライヤーから電気的パラメータに関する情報を入手してください。そうすることで、エンジニアは各動作に必要なエネルギーを推定できるようになります。
バッテリー寿命は、公称電圧に基づいてではなく、実際の使用条件下で推定する必要があります。
7. フェイルセーフおよびフェイルセキュア要件の評価

アクセス制御エンジニアは、停電が発生した場合にどう対処するかについて決定を下さなければならない。
それは、製品のアーキテクチャ、適用される要件、緊急時対応戦略、および機械式ロックの設計によって異なります。
システムを設計する際には、電力供給がない場合でも機構が安全に動作するようにしたり、特定の用途に合わせて異なる動作をするようにしたりすることが可能である。
この点において、ラッチングソレノイドは重要な特徴を備えている。それは、電力が供給されていないときでも、その機械的状態が必ずしも変化しないということである。
それは良い面もあるが、システム設計者は停電時の状況を慎重に検討する必要があることを意味する。
ラッチングソレノイドのサプライヤーは、必要な動作ロジックを明確にし、アクチュエータの動作が機械設計と一致するように、OEMのエンジニアリングチームと協力する必要があります。
安全関連または法規関連の決定事項は、必ずシステム全体レベルで検証してください。
8.サイクル寿命と機械的耐久性の評価
アクセス制御製品は、その耐用期間中に数千回、あるいは数十万回も使用されます。
頻繁に使用されるアプリケーションは、より多くのリソースを必要とする場合があります。
したがって、プロトタイプが成功したからといって、長期的な信頼性が保証されるわけではない。
供給業者に、製品の寿命をどのように確認したのか尋ねてください。
重要な変数は
- 脳卒中
– 印加電圧
脈拍の持続時間
- 負荷
– 動作頻度
- 熱
– 機械的なアライメント
– 帰国方法
- 環境条件
ラッチングソレノイドのサプライヤーは、プランジャーの材質、表面処理、機械的ガイド、ストッパー、スプリング、および組み立て公差が動作寿命に及ぼす影響を考慮できる必要がある。
寿命試験は、非現実的に軽い実験室負荷でソレノイドを試験するのではなく、顧客の実際の使用状況をできる限りシミュレートするべきである。
9. ノイズとユーザーエクスペリエンスを考慮する
アクセス制御システムは通常、ホテル、オフィス、病院、住宅、スマートホーム、その他騒音問題のある場所に設置されます。
製品自体は問題なく動作するかもしれないが、デザインが悪いと感じられるかもしれない。例えば、ドアやキャビネットのロックを解除するたびに、金属音がカチッと鳴るなどだ。
ソレノイドの騒音は、以下の要因によって影響を受ける可能性があります。
プランジャーの衝撃速度
– 機械式ストッパー
– 許可
―バネの力
– 錠前機構の設計
– 取り付け装置
– 共鳴住宅
低騒音が重要な要素である場合は、設計の初期段階からこの要件を明記してください。
経験豊富なラッチングソレノイドのサプライヤーは、機械的な変更、緩衝材、プランジャーの形状、スプリングの特性、または電気駆動パルスの変更などを提案する場合があります。
最終的には、アクセス制御システム全体のソレノイドの騒音を測定する必要がある。
10. ラッチングソレノイドのサイズと機械的適合性を考慮する

最新世代のアクセス制御製品には、小型化と優れた統合性が求められる。
スマートロックは、モーターまたはソレノイド、バッテリー、無線通信モジュール、センサー、回路基板、機械式ロック、ユーザーインターフェースなど、すべての部品が小型の筐体に収められています。
それは非常に厳しい空間制約を生み出す。
ソレノイドを選択する前に、以下の点を指定してください。
最大サイズ
最大幅
最高の高さ
プランジャーの向き
取り付けポイント
電線の出口方向
コネクタの位置
ストロークが利用可能
連結部
入手可能な封筒の3Dモデルがあれば、供給業者はより良い解決策を考案するのに役立つでしょう。
優れたサプライヤーは、設置および組み立ての要件だけでなく、電磁アクチュエータが十分な力を発生させる能力も考慮に入れるべきです。
11. ラッチングソレノイドのカスタマイズを検討する
標準的なラッチングソレノイドは、開発時間を節約する方法であり、要件に適合する既存のモデルがある場合には一般的に最良の選択肢となります。
しかしながら、アクセス制御機構には、時として特有の機械的要件が課されることがある。
カスタマイズが必要となる場合があるのは、以下のケースです。
起電力
コイル抵抗
ストローク力
保持力
プランジャーの形状。
シャフトの長さ
跳ね返ります
取付穴
[括弧]
ワイヤー長
コネクタ。
ノイズ性能
全体寸法
ラッチングソレノイドのサプライヤーを選ぶ際には、どのような機能をカスタマイズできるか、また、その会社が新製品を開発するためのリソースを持っているかどうかを確認してください。
カスタマイズは、正当な技術的理由に基づいて行うべきである。既存設計への不必要な変更は、コストと検証時間の増加につながる可能性がある。
12.製造の一貫性と品質を評価する
試作品の性能は重要だが、製造の一貫性も同様に重要である。
サプライヤーは非常に優れたエンジニアリングサンプルを5つ用意できたとしても、5万個の均一な部品を生産することはできない。
製造工程における重要なパラメータがどのように制御されているかを尋ねてください。
それらには以下が含まれます:
コイル抵抗
トルク曲線
寸法
プランジャー操作
磁気保持性能
電気絶縁体
作動性能
ばねの特性
専門的なラッチングソレノイドのサプライヤーは、原材料の受入検査、製造、組み立て、および製品の最終検査に関する文書化された品質管理システムを備えている必要があります。
購買部門は、サプライヤーとトレーサビリティおよび設計変更管理についても協議すべきである。材料、ばね、コイル線、表面処理、製造工程の変更は、性能に影響を与える可能性がある。
アクセス制御製品においては、製造の一貫性は初期設計と同じくらい重要になり得る。
13. 議論する ラッチングソレノイド。環境条件下での性能

アクセス制御システムの場合、環境条件は大きく異なる可能性がある。
ホテルの屋内用ロックは、屋外用アクセス端末や産業用キャビネットとは異なります。
エンジニアは自らに問いかけるべきである。
最低/最高温度
湿度
ほこり
湿度
腐食
ショック
機械的衝撃
極端な条件下では、適切な材料と表面処理を選定する必要がある。
しかし、環境保護は、構成要素レベルとシステムレベルの両方で評価されるべきである。
例えば、ソレノイド自体は環境保護機能をほとんど提供しない可能性があり、残りの保護機能はアクセス制御筐体によって提供されることになる。
汎用アクチュエータがどこでも同じように機能するとは限らないので、ラッチングソレノイドのサプライヤーと実際の設置環境について話し合ってください。
14. プロトタイプの評価とエンジニアリングサポート
サプライヤーとのコミュニケーションは、OEM開発プロジェクトの開発速度に非常に重要な要素となり得る。
最良のプロセスは、協働的なプロセスである。
開発の典型的なプロセスは以下のとおりです。
要件 → 技術レビュー → ソレノイドの選定 → サンプル → システムテスト → 修正 → 検証 → 試作生産 → 量産。
このプロセス全体を通して、当初の仕様書からは明らかにならなかった問題が発生する可能性がある。
最初の力が不十分だったのかもしれません。パルスが短すぎたか、プランジャーの衝撃音が大きすぎたか、取り付けブラケットに多少のずれがあったか、ロックスプリングにはもっと力が必要だったのかもしれません。
ラッチングソレノイドの専門サプライヤーであれば、根本原因の診断と実用的な解決策の提案を支援してくれるはずです。
迅速なサンプル配送も有用だが、迅速な技術サポートはさらに価値がある。
15.単価を比較するのではなく、総費用を比較してください。
購買チームは常に価格を気にしている。
しかし、安価なソレノイドはさらなる問題を引き起こす可能性があり、費用がかさむ場合もある。
総コストについて考えてみましょう。
製品の再設計
エンジニアリング時間
打ち上げの延期
厳格な検査基準
組み立ての問題
現場での故障
保証請求
代替労働者
顧客からの苦情
供給途絶
アクセス制御システムにおいて、アクチュエータの故障は、ユーザーがシステムにアクセスしたり、システムをロックしたりできなくなるため、重大な問題となり得る。
したがって、優れたラッチングソレノイドのサプライヤーは、品質、エンジニアリング能力、製造の一貫性、納期、技術サポート、および価格に基づいて評価されるべきである。
16. サプライヤーに見積依頼書(RFQ)全文を送付する
詳細な見積依頼書(RFQ)があれば、サプライヤーの評価がはるかに容易になる。
次のように書く代わりに:
スマートロック用の12Vラッチングソレノイドが必要です。お見積もりをお願いします。
以下のような技術的な詳細情報を提供してください。
用途:電子アクセス制御ロック
動作メカニズム
ソレノイドの種類:双安定型またはラッチング型
電圧:DC 12V
使用可能な電流:最大1.5A
ストローク:6 mm
必要な力:6 mm、10 N
パルス持続時間:200ms
稼働件数:1日50件
目標寿命:500,000万サイクル
動作温度:-10°C〜60°C
最大寸法は35×25×20mmです。
低騒音が望ましい
生産量:100,000万台/年
図面、CADモデル、写真、動画、機構図などがあれば、併せてご提供ください。
これにより、サプライヤーのエンジニアは要件を完全に理解し、適切な標準ソリューションまたはカスタムソリューションを提案できるようになります。
ラッチングソレノイドサプライヤー選定のための最終チェックリスト
アクセス制御プロジェクトでサプライヤーと協力する前に、以下の点を確認してください。
ソレノイドは実際のストローク時に必要な力を発生させますか?
機構のラッチング力または保持力は十分ですか?
コイルは要求される電圧と電流に適合していますか?
必要なパルス幅は制御回路と一致していますか?
ソレノイドは目標寿命について検証済みですか?
機械設計は、利用可能な設置スペースに適していますか?
低騒音要件は満たされていますか?
気温や環境条件は把握できていますか?
重要なパラメータは適応可能か?
供給業者は生産と品質を管理していますか?
実地試験用のエンジニアリングサンプルを入手することは可能ですか?
サプライヤーは試作品から量産まで、プロジェクトを全面的にサポートしてくれるのでしょうか?
17、まとめ
アクセス制御システム用のラッチングソレノイドの選定は、機械エンジニア、電子エンジニア、購買部門、およびソレノイドメーカーの協力によって行われる作業です。
電圧とサイズはほんの始まりに過ぎない。
最終的なアクセス制御製品が信頼できるものとなるためには、実際のストローク時の力、保持性能、パルス持続時間、消費電力、機械的統合性、騒音、寿命、および環境条件が考慮される必要がある。
したがって、適切なラッチングソレノイドのサプライヤーは、単なる部品サプライヤーであってはなりません。サプライヤーは、ロック機構を理解し、技術要件を評価し、有意義な試験データを提供し、プロトタイプの開発を支援し、量産中の一貫した品質を保証できる必要があります。
OEMメーカーやアクセス制御機器メーカーにとって、設計プロセスの初期段階からサプライヤーを関与させることは、技術的なリスクを軽減し、開発期間を短縮することにつながります。
詳細な仕様書を作成する。実際のロック機構でアクチュエータをテストする。実際の動作条件下でテストする。価格だけでなく、技術力と製造信頼性に基づいてサプライヤーを選定する。
18. ラッチングソレノイドサプライヤーに関するよくある質問

18.1 アクセス制御において、ラッチングソレノイドは何のために使用されますか?
ラッチングソレノイドは、コイルへの継続的な電力供給なしに、ロックピン、ラッチ、レバー、ボルト、または解除機構を動かし、所定の状態を保持することができます。そのため、ラッチングソレノイドは、スマートロック、キャビネットロック、宅配ロッカー、電子金庫、その他消費電力の少ないアクセス制御製品に非常に役立ちます。
18.2 アクセス制御用ソレノイドに必要な電圧はどれくらいですか?
適切な電圧は、システムの電源アーキテクチャに大きく依存します。一般的な値としては、5V、6V、12V、または24Vが挙げられます。エンジニアは、電圧、コイル抵抗、パルス持続時間、力、および利用可能なエネルギーも考慮する必要があります。
18.3 ラッチングソレノイドの製造元にはどのような情報を提供すべきですか?
供給電圧と利用可能な電流、必要な力、動作ストローク、パルス持続時間、設置寸法、動作温度、予想寿命、機械的負荷、取り付け要件、年間数量、アプリケーション情報。図面とCADファイルは非常に役立ちます。
18.4 通常のソレノイドとラッチングソレノイドの違いは何ですか?
一般的なソレノイドは、コイルに電流を流すことで力を発生させ、通電状態を維持するために一定の電源供給を必要とします。磁気的および機械的な設計によっては、ラッチング機構によって電気パルス終了後も所定の状態を維持することができます。
18.5 ラッチングソレノイドの力を保持することはどれほど重要ですか?
保持力は非常に重要です。なぜなら、アクチュエータは電気パルスが停止した後も必要な状態を維持する必要があるからです。エンジニアは、ロック機構、機械的負荷、公差、振動、および環境条件と合わせて、保持性能を評価する必要があります。
18.6 アクセス制御用ラッチングソレノイドの寿命はどれくらいですか?
すべての用途に共通するサイクル寿命要件はありません。必要な寿命は、1日あたりの動作回数と目標製品寿命に基づいて算出する必要があります。ソレノイドは、代表的な電圧、負荷、ストローク、パルス、温度、および動作周波数条件下で検証する必要があります。
18.7 仕入先を選ぶ際に、価格は最も重要な基準ですか?
必ずしもそうとは限りません。価格も重要ですが、アクセス制御製品の総コストには、エンジニアリング能力、信頼性、製造の一貫性、品質管理、技術サポート、納期、そして製品寿命といった要素の方がはるかに大きな影響を与えます。
