JPH0335886Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電磁コイルに発生する磁力をプラン
ジヤーに作用させてプランジヤーを往復動させる
ことにより液体を吸入、吐出する電磁ポンプに関
するものである。この種の電磁ポンプはその構造
が簡単で小型であつて信頼性が高いことより広く
使用されるものである。

以下、第１図によつて従来、一般的に使用され
る電磁ポンプについて説明する。

１は磁性材料にて形成した上側磁極管体２およ
び下側磁極管体３と両磁極管体２，３間に配置さ
れた非磁性材料にて形成した管体４とよりなる磁
極円筒体であり、該磁極円筒体の内部には非磁性
材料より形成したシリンダー５が嵌入配置され
る。磁極円筒体１の外周にはコイルボビン６を介
して電磁コイル７が巻回される。そして、８は磁
性材料によつて形成された磁極片であつて、該磁
極片は上端部の上側曲げ部８Ａと下端部の下側曲
げ部８Ｂとよりなるコ字型形状をなし、上側曲げ
部８Ａに穿設した嵌合孔８Ｃが上側磁極管体２の
外周２Ａに嵌合されるとともに、下側曲げ部８Ｂ
に穿設した嵌合孔８Ｄが下側磁極管体３の外周３
Ａに嵌合される。また、磁極片８の上側曲り部８
Ａ上には、上部ポンプ本体９が配置され、該上部
ポンプ本体に設けた流路１０はシリンダー５内に
連絡される。

一方、磁極片８の下側曲り部８Ａ上には下部ポ
ンプ本体１１が配置され、該下部ポンプ本体に設
けた流路１２は吸入側弁座１３を介してシリンダ
ー５内に連絡される。１４はシリンダー５内に移
動自在に配置されると共に内部に設けた吐出側弁
座１５に対応して吐出側逆止弁１６を有するプラ
ンジヤーであり、該プランジヤーはスプリング１
７にて一方向（上部ポンプ本体９側）に付勢され
る。１８は吸入側弁座１３に対応して配置した吸
入側逆止弁である。

かかる従来の電磁ポンプは、電磁コイル７へ電
流が流れると、上側磁極管体２―上側曲げ部８Ａ
―磁極片８―下側曲げ部８Ｂ―下側磁極管体３―
プランジヤー１４によつて磁気回路が形成され、
プランジヤー１４に対して、図において下方向へ
の磁気吸引力が作用する。

これによると、プランジヤー１４はスプリング
１７のバネ力に抗して下方向へ移動するものであ
り、これによつて、プランジヤー１４より下方に
位置するシリンダー５内のポンプ室５Ａは圧縮さ
れ、該ポンプ室５Ａ内の流体は吐出側逆止弁１６
を吐出弁座１５より開放して上部ポンプ本体９内
の流路１０内へ流体を吐出する。

次いで電磁コイル７への電流がたたれると前記
した磁気回路による磁気吸引力が消減するのでプ
ランジヤー１４はスプリング１７のバネ力によつ
て図の如き原位置に復帰する。

これによると、ポンプ室５Ａ内の室容積が増加
することによつて吸入側逆止弁１８が吸入側弁座
１３を開放して、下部ポンプ１１の流路１２より
ポンプ室５Ａ内に流体を吸入する。

以後、電磁コイル７への電流の供給、遮断を繰
り返すことによつてポンプ作用を成すものであ
る。

そして、かかる従来の電磁ポンプによると次の
不具合を有する。

電磁ポンプを構成する上側磁極管体２と磁極
片８の上側曲り部８Ａの接続は、上側曲り部８
Ａに穿設した嵌合孔８Ｃを上側磁極管体２の外
周２Ａに嵌合するとともに、下側曲り部８Ｂに
穿設した嵌合孔８Ｄを下側磁極管体３の外周３
Ａに嵌合するものであるが、この嵌合孔８Ｃ，
８Ｄの孔径と上、下側磁極管体２，３の外径と
に製作上バラツキが発生する。

すなわち、嵌合孔８Ｃ，８Ｄの孔径が孔リミ
ツト寸法において小径傾向にあつて、上、下側
磁極管体２，３の外径が外径リミツト寸法にお
いて大径傾向にある場合には、嵌合孔８Ｃ，８
Ｄと上、下側磁極管体２，３と嵌合は確実に圧
入代をもつて嵌合されるが、嵌合孔８Ｃ，８Ｄ
の孔径が孔リミツト寸法において大径傾向にあ
つて、上、下側磁極管体２，３の外径が外径リ
ミツト寸法において小径傾向にあると、嵌合孔
８Ｃ，８Ｄと上、下側磁極管体２，３との嵌合
時においてその嵌合部位に隙間が発生する恐れ
がある。

これによると、電磁コイル７に通電された状
態において、各磁極管体２，３と磁極片８の上
側曲り部８Ａ、下側曲り部８Ｂを含んで形成さ
れる磁気回路に空隙が生じる。

すなわち、上、下側磁極管体２の外径と磁極
片８の上、下側曲り部８Ａ，８Ｂの嵌合孔８
Ｃ，８Ｄとの空隙はそれらを含んで磁気回路に
あつて磁気抵抗を増すことになり、プランジヤ
ー１４に対する磁気吸引力が低下するものであ
る。

従つてプランジヤー１４の作動ストロークが
減少してポンプ室５Ａより吐出される流体量が
減少してポンプ吐出量を均一に設定しにくいも
のである。

プランジヤー１４の外径とシリンダー５の内
径との製作時において製作誤差が生じる。

これによつてプランジヤー１４の外径とシリ
ンダー５の内径との間隙が変化すると、仮に磁
気吸引力が一定であつてプランジヤー１４の作
動ストロークが一定であつたとしても、ポンプ
室５Ａを圧縮する圧縮圧力が変化するものであ
る。

具体的にはプランジヤー１４の外径とシリン
ダー５の内径との間隙が小であれば、この間隙
を通つてリークする流体量は小なるものでポン
プ室５Ａの圧縮圧力を高めて有効に流体を吐出
し得る。一方間隙が大である場合には、間隙を
通つてリークする流体量が大となりポンプ室５
Ａの圧縮圧力が低下して、前記状態におけるポ
ンプ室５Ａよりの吐出量に比較してその吐出量
は減少する。

以上のことから、均一なポンプ吐出量を得る
ことが困難である。

プランジヤー１４の外径の面粗度及びシリン
ダー５の内径の面粗度はその製作時においてバ
ラツキが生じる。これは、機械加工あるいはシ
リンダー５の吸引材料よりなるパイプの製造工
程によつて発生する。プランジヤー１４の外径
及びシリンダー５の内径の面粗度が粗い場合に
あつてはプランジヤー１４に対する磁気吸引力
が一定であつてもその動作は摺動抵抗によつて
円滑さを欠くものであり、（プランジヤー１４
の作動が緩慢となる。）プランジヤー１４の移
動ストロークが一定であつてもポンプ室５Ａ内
の圧力上昇を充分高めることが困難でポンプ室
５Ａよりの吐出量が低下する。

一方、プランジヤー１４の外径及び外径及び
シリンダー５の内径の面粗度が良好な場合にあ
つては、プランジヤー１４の動作は円滑に行な
われるもので、ポンプ室５Ａ内の圧力上昇を充
分高めることができポンプ室５Ａよりの流体の
吐出量を前記状態より高めることができる。

シリンダー５内に縮設したスプリング１７の
バネ荷重はその製作誤差によつてバラツクもの
である。（一般的にはスプリング１７のセツト
ト荷重は±10％のバラツキがある。） これによると、仮にプランジヤー１４に対する
磁気吸引力、プランジヤー１４の外径とシリンダ
ー５の内径との隙間、プランジヤー１４の外径と
シリンダー５の内径の面粗度が一定であつたとし
てもプランジヤー１４の作動ストローク及び作動
速度が変化する。

これによると、ポンプ室５Ａ内の圧縮ストロー
ク、圧縮圧力が変化してポンプ室５Ａよりの流体
の吐出量が変化して均一なポンプ吐出量を得るこ
とが困難である。

本考案になる電磁ポンプはかかる点に鑑み成さ
れたものであつて、電磁ポンプから吐出される吐
出量を自在に調整し、もつて正確にしてかつ均一
な吐出量を得ることのできる電磁ポンプを提供す
るとともに単一の電磁ポンプにて吐出量の異なつ
た電磁ポンプを提供することにある。

以下、本考案になる電磁ポンプの一実施例を第
２図、第３図、第４図により説明する。尚、第１
図のものと同一構造のものは同一符号を使用して
説明を省略する。

２０は、磁性材料によつて形成された上側磁極
片であつて、該上側磁極片は、コイルボビン６の
上部鍔部６Ａ上に配置されるとともにその略中心
部に穿設した嵌合孔２０Ａが上側磁極管体２の外
周２Ａに嵌合され、さらにこの上側磁極片２０の
端部は電磁コイル７側（図において下側）に折り
曲げられた曲げ部２０Ｂを有するＬ型状に形成さ
れる。

また、２１は磁性材料によつて形成された下側
磁極片であつて、該下側磁極片はコイルボビン６
の下部鍔部６Ｂ上に配置されるとともにその略中
心部に穿設した嵌合孔２１Ａが下側磁極管体３の
外周３Ａに嵌合され、さらにこの下側磁極片２１
の端部は電磁コイル７側（図において上側）に折
り曲げられた曲げ部２１Ｂを有するＬ型状に形成
される。

そして２２は上側磁極片２０の曲げ部２０Ｂ及
び下側磁極片２１の曲げ部２１Ｂに対接する対接
部２２Ａを有する磁性材料よりなる調整極片であ
り、この調整極片２２の対接部２２Ａには電磁コ
イル７の長手軸心線Ｘ−Ｘに直交する方向のスラ
イド溝２２Ｂが穿設されるもので、調整極片２２
のスライド溝２２Ｂ内に配置した締付けネジ２３
を上側磁極片２０の曲げ部２０Ｂのネジ孔２０Ｃ
及び下側磁極片２１の曲げ部２１Ｂのネジ孔２１
Ｃに螺着することによつて上側磁極片２０の曲げ
部２０Ｂと下側磁極片２１の曲げ部２１Ｂ、上に
調整極片２２を配置する。

次にその作用を説明する。

電磁コイル７に電流が流れると、プランジヤー
１４―上側磁極管体２―上側磁極片２０―調整極
片２２―下側磁極片２１―下側磁極管体３とによ
つて磁気回路が形成されプランジヤー１４に対し
て図において下方への磁気吸引力が発生する。

これによると、プランジヤー１４は下方へ移動
してポンプ室５Ａを圧縮してポンプ室５Ａ内の流
体を流路１０内を吐出するものである。

一方、電磁コイル７への電流が遮断されると、
前記した磁気回路に発生せる磁気吸引力は消滅す
るものであり、これによつてプランジヤー１４は
スプリング１７によつて上動してポンプ室５Ａ内
の室容積を増加するので流路１２よりポンプ室５
Ａ内に流体を吸入する。

以後、電磁コイル７への電流を流したり、遮断
することを連続的に行なうことによつて通常のポ
ンプ作用を成し得るものである。

然しながら本考案になる電磁ポンプは前記した
構成によつて次の如き作用をなす。

すなわち、第３図において、調整極片２２の左
端面２２Ｃが電磁ポンプの中心Ａ−Ａ線上にある
場合において、上側磁極片２０の曲げ部２０Ｂと
調整極片２２の対接部２２Ａ及び下側磁極片２１
の曲げ部２１Ｂと調整極片２２の対接部２２Ａの
接続面距離はイ−イの如くとなる。かかる状態に
おいて印加電圧と電磁ポンプの流量との関係は第
４図Ａ−Ａ線にて示されるごとく、電圧の上昇に
伴なつてプランジヤー１４に対する磁気吸引力が
増大してプランジヤー１４のストロークを増すと
ともにプランジヤー１４の移動速度を速めるの
で、これに比例してポンプの流量も増加するもの
である。

かかる状態より、締付けネジ２３をユルメて調
整極片２２を図において左方へ移動させて調整極
片２２の左端面２２Ｃを線Ｂ−Ｂ上に配置させた
のち締付けネジ２３を締付けると、上側磁極片２
０の曲げ部２０Ｂと調整極片２２の対接部２２Ａ
及び下側磁極片２１の曲げ部２１Ｂと調整極片２
２の対接部２２Ａの接続面距離はロ−ロの如くと
なる。

これによると、調整極片２２の左端面２２Ｃが
第３図の線Ａ−Ａ上にあつた第１状態に比較する
と調整極片２２の対接部２２Ａと上、下側磁極片
２１の各曲げ部２０Ｂ，２１Ｂとの接続面距離は
｛（ロ−ロ）−（イ−イ）｝分その接続面距離が増加
するものである。この接続面距離が増加したこと
によると、上側磁極片２０、調整極片２２、下側
磁極片２１とによつてその一部を形成される磁気
回路の面積が増加したもので、前記第１状態に比
較すると磁気抵抗の減少を図ることができたもの
で、この磁気抵抗の減少によつて前記第１状態に
比較して増加した磁気吸引力をプランジヤー１４
に対して付与できる。

これによると、プランジヤー１４のスプリング
１７に対する押圧力を増すことができたのでプラ
ンジヤー１４の作動ストローク範囲を増すことが
できるとともにその移動速度を速めることがで
き、第４図のＢ−Ｂ線に示す如く、第１状態のＡ
−Ａ線に比較してそのポンプ吐出量を増加し得る
ものである。

次いで、締付けネジ２３を再度ユルメて調整極
片２２を図において右方へ移動させて調整極片２
２の左端面２２Ｃを線Ｃ−Ｃ上に配置したのちち
締付けネジ２３を締付けると、上側磁極片２０の
曲げ部２０Ｂと調整極片２２の対接部２２Ａ及び
下側磁極片２１の曲げ部２１Ｂと調整極片２２の
対接部２２Ａの接続面距離はハ−ハの如くとな
る。

これによると、調整極片２２の左端面２２Ｃが
第３図のＡ−Ａ上にあつた第１状態に比較する
と、調整極片２２の対接部２２Ａと上、下側磁極
片２１の各曲げ部２０Ｂ，２１Ｂとの接続面距離
は｛（イ−イ）−（ハ−ハ）｝分その接続面距離が減
少するものである。

この接続面距離が減少したことによると、上側
磁極片２０、調整極片２２、下側磁極片２１とに
よつてその一部を形成される磁気回路の面積が減
少したもので、前記第１状態に比較すると磁気抵
抗は増加するものである。この磁気抵抗の増加に
よると、前記第１状態に比較して減少した磁気吸
引力をプランジヤー１４に対して付与できる。

これによると、プランジヤー１４のスプリング
１７に対する押圧力を減少することができたので
プランジヤー１４の作動ストローク範囲を減少す
ることができるとともにその移動速度をユツクリ
させることができ、第４図のＣ−Ｃ線に示す如
く、第１状態のＡ−Ａ線に比較してそのポンプ吐
出量を減少し得るものである。

以上の如く、本考案になる電磁ポンプによる
と、上側磁極片２０と下側磁極片２１とを磁気的
に接続する調整極片２２を、上側磁極片２０の曲
り部２０Ｂ及び下側磁極片２１の曲り部２１Ｂに
おいて移動させたことによつて、上側磁極片２
０、下側磁極片２１、と調整極片２２との接続面
距離を変化させて上側磁極片２０、下側磁極片２
１、調整極片２２とによつて構成される磁気回路
の面積を変化させ、もつて上側磁極片２０、下側
磁極片２１、調整極片２２、を含んで構成される
磁気回路の磁気抵抗を変えたもので、この磁気抵
抗の変化は調整極片２２の移動に応じて比例的に
変化させることができる。

すなわち、調整極片２２の小なる移動によれば
磁気抵抗の変化を小さく変えることができ、一方
調整極片２２の大なる移動によれば磁気抵抗の変
化を大きく変えることができるものである。

このように磁気抵抗を前記調整極片２２の移動
に応じて変化させたことによると、プランジヤー
１４に対する磁気吸引力を比例的に変化させるこ
とができポンプの吐出量を変えることができたも
のである。

そして前述した如く、磁気抵抗の変化を比例的
に変えられることによると、プランジヤー１４に
対する磁気吸引力も比例的に変化するものであ
り、これによつてポンプの吐出量の制御性を大き
く向上できたものである。

例えば、従来の電磁ポンプの不具合である、上
側曲り部８Ａの嵌合孔８Ｃと、下側曲り部８Ｂの
嵌合孔８Ｄと、それらが嵌合される上下側磁極管
体２，３の外径との嵌合バラツキが生じた場合、
あるいはプランジヤー１４の外径とシリンダー５
の内径との製作誤差による間隙の変化した場合、
あるいはプランジヤー１４の外径、シリンダー５
の内径、の面粗度にバラツキが生じた際、あるい
はスプリング１７の製作時におけるバネ荷重のバ
ラツキが生じた際、において前述した如く、調整
極片２２を比較的小なる範囲にて移動させること
によつて、ポンプの吐出量を微小に制御が可能と
なつたものであり、電磁ポンプの吐出量を正確
に、且つ均一に制御できて大幅な生産性の向上を
望めるものである。

また、調整極片２２を大きく移動させることに
よつてポンプの吐出量を大きく変化させることが
できたので、単一の電磁ポンプにて吐出量の異な
る電磁ポンプを提供することができ、汎用性の高
い電磁ポンプを提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁ポンプを示す縦断面図、第
２図は本考案になる電磁ポンプの一実施例を示す
縦断面図、第３図は第２図の右側面図、第４図は
本考案になる電磁ポンプの印加電圧と流量との関
係を示す線図である。 ２……上側磁極管体、２Ａ……外周、３……下
側磁極管体、３Ａ……外周、６……コイルボビ
ン、６Ａ……上部鍔部、６Ｂ……下部鍔部、７…
…電磁コイル、１４……プランジヤー、２０……
上側磁極片、２０Ａ……嵌合孔、２０Ｂ……曲げ
部、２１……下側磁極片、２１Ａ……嵌合孔、２
１Ｂ……曲げ部、２２……調整極片。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 非磁性材料よりなり、その上部及び下部に上部
   鍔部６Ａと下部鍔部６Ｂとを有するコイルボビン
   ６の外周に電磁コイル７を巻回し、コイルボビン
   ６の内部には、磁性材料にて形成された上側磁極
   管体２及び下側磁極管体３と両磁極管体２，３と
   の間に配置された非磁性材料にて形成した管体４
   と、よりなる磁極円筒体１を配置し、さらにこの
   磁極円筒体１の内部に配置したシリンダー５内に
   プランジヤー１４を移動自在に配置し、電磁コイ
   ル７に断続電流を流してプランジヤー１４を往復
   動させ、吸入側逆止弁１８と吐出側逆止弁１６と
   を交互に作動させた電磁ポンプにおいて、コイル
   ボビン６の上部鍔部６Ａ上に配置され、その略中
   心部に穿設した嵌合孔２０Ａが上側磁極管体２の
   外周２Ａに嵌合されるとともにその側方の端部に
   電磁コイル７側に折り曲げられる曲げ部２０Ｂを
   有するＬ型状の上側磁極片２０と、コイルボビン
   ６の下部鍔部６Ｂ上に配置され、その略中心部に
   穿設した嵌合孔２１Ａが下側磁極管体３の外周３
   Ａに嵌合されるとともにその側方の端部に電磁コ
   イル７側に折り曲げられる曲げ部２１Ｂを有する
   Ｌ型状の下側磁極片２１と、上側磁極片２０の曲
   り部２０Ｂ、下側磁極片２１の曲り部２１Ｂ上に
   対接するとともに調整自在に配置された磁性材料
   よりなる調整極片２２と、よりなり調整極片２２
   を曲り部２０Ｂ，２１Ｂ上において移動調整する
   ことにより電磁コイル７の磁気回路の一部を形成
   する曲り部２０Ｂ，２１Ｂと調整極片２２との接
   続面積を変えて磁気回路の磁気抵抗を調整制御
   し、ポンプ吐出量を調節してなる電磁ポンプ。