JP2006300023A - 電磁ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 電磁弁とポンプ機構とを一体的に形成して構造が簡素化され、保守点検が容易であり、コストを低減することができる電磁ポンプを提供する。
【解決手段】 電磁ポンプ６０は、電磁弁６１と、電磁弁６１にポンプ部６２が係合されている。ポンプ部６２は、ストッパ６８にねじ機構により本体７８が係合し、該ストッパ６８のロッド７３が本体７８に摺動自在に嵌挿された段付ピストン８１一端にリテーナ８２ａを介して接続している。段付ストン８１の他端は本体７８に装着されたピストン軸８６に係合されたばね部材８５で押圧されている。段付孔部７９の大径孔部７９ａには、吸入路８８、吐出路８９が連通し、吐出路８９の途中には吐出逆止弁９０が設けられポンプ機構９１を形成する。該吸入路８８には、穴部８３ａ、８３ｂに連通する流路９２が接続している。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁ポンプに関し、さらに詳細には電磁弁の操作により液体を微小流量に調整して吐出することができる電磁ポンプの改良に関する。

従来、軸受、歯車等の潤滑対象物となる噴霧給油装置１０は、図３に示されるように油収容槽１１の底板１２中央の取付け穴１２ａに設けたプランジャポンプ２１と、液状潤滑油の逆流を阻止するとともに、空気圧源（図示しない）から一次ポート１７ｂに供給される圧力気体としての圧力空気によって絞り部５０で発生する低圧力のみでは液状潤滑油を流出させない所定付勢力が付与された球形弁体３４と油入口２３ｅからシリンダ２２上端の加圧室２１ｂを経て滴下チューブ３２の中心孔３２ａの下端まで続く導油路（図示しない）の途中に介在させ、プランジャポンプ２１の潤滑油吐出側から導油路を通じて絞り部５０へ落下する液状潤滑油の滴を検出器である光学センサ４４で検出し、該光学センサ４４から出力される検出信号をプランジャポンプ２１の駆動空気を止めて規定量を超える液状潤滑油を絞り部５０に供給しないように制御装置（図示しない）で制御し、プランジャポンプ２１の作動毎に規定量の液状潤滑油のみを滴として絞り部５０へ落させ供給し、絞り部５０で液状潤滑油を霧状に微細化し圧力空気中に混入させて微細粒潤滑油とし、該微細粒潤滑油を二次ポート１７ｅから噴出していた（例えば、特許文献１参照）。
実開平５−０４５３９２号公報

しかしながら、特許文献１の噴霧給油装置は、ポンプ部の寸法が大きいため１回当たりの吐出量が多くなる。また、エアによるプランジャ駆動のためポンプの吐出周波数が多くできず潤滑油の噴霧が断続的になる問題がある。さらに、液状潤滑油が滴下される滴下チューブの孔径が細いため該潤滑油に浸入した異物により詰まって絞り部に確実に案内されないことがあって、規定量の液状潤滑油を安定して供給することが困難であった。
さらにまた、噴霧給油装置の構成部品が細かくて構造が複雑であり、組立作業に時間を要する。よって保守点検が煩雑になりコストアップの要因になっている。
本発明は、上記の不具合を解決するためになされたもので、電磁コイル機構を有する電磁弁と、微小流量の液体を吸入・吐出するポンプ機構を有するポンプ本体とを一体にすることにより、ポンプの吐出周波数を上げることができ、潤滑の噴霧を連続的にすることにより、軸受、歯車等の潤滑性が良好になり、構造が簡素化され、保守点検が容易であり、コストを低減することができる電磁ポンプを提供することを目的とする。

上記の課題を達成するために請求項１記載の発明は、電磁弁部材と、
前記電磁弁部材に液密に係合されたポンプ部材と、
を備えた電磁ポンプにおいて、
前記ポンプ部材は、
ポンプ本体に設けられた段差形状のポンプ室と、
前記ポンプ本体に設けられ前記ポンプ室に連通するポンプ機構と、
を有し、
前記電磁弁部材の励磁、非励磁の作動により前記ポンプ室を作動させて前記ポンプ機構により吸入路から吐出路に流れる液体の流量を調整することを特徴とする。
本発明によれば、前記ポンプ室により吸入路から吐出路に流れる液体の流量の微少流量を容易に調整することができる。
請求項２記載の発明において、前記ポンプ機構は、
前記ポンプ本体に設けられた前記吸入路と、
前記ポンプ本体に設けられた前記吐出路と、
前記吐出路の途中に設けられた吸入逆止弁と、
を備えるので、構造が簡素化されコンパクト化を図ることができるのでよい。
請求項３記載の発明において、前記ポンプ室は、
前記ポンプ本体に形成され前記吸入路及び前記吐出路に連通する段付孔部と、
前記段付孔部に摺動自在に嵌挿された段付ピストンと、
を備えるので、負圧の発生が少ない場合でもポンプ室に液体が入りやすいので液体が円滑に流れ、好適である。

本発明は、前記電磁弁部材に対して着脱が容易であり、コンパクトにすることができる。よって、ポンプ部材の組立・分解が容易で、機械的強度が向上し保守管理がしやすい。さらに、液体の微少流量の吐出を高周波数で容易に調整することができる。

本発明の実施の形態に係る電磁ポンプについて図面により詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電磁ポンプ６０の概略構造を示す縦断面図である。
図１に示すように、電磁ポンプ６０は、基本的には吸引力を発生する電磁弁６１と、ポンプ部６２とから構成されている。

前記電磁弁６１は、磁界を発生させる電磁コイル６４と、外部磁路となるコイルボビン６５、リング６６、６７とを備えるコイル本体６３と、磁界が付与されると固定鉄心であるストッパ６８に吸引される可動鉄心の機能を有するプランジャ６９と、前記プランジャ６９を支持し、かつ該プランジャ６９に磁界を付与するためのガイド７０と、該ガイド７０からストッパ６８にプランジャ６９を介して磁界が流れるように溶接した非磁性材７１とを備えるスリーブ本体７２から形成される。この場合、電磁コイル６４はコイルボビン６５に装着され、かつリンク６６、６７とともにコイルボビン６５に嵌挿された状態で、金型（図示しない）にインサートされて射出成形機によりコイル本体６３が成形される。

前記ストッパ６８には、その軸心部に前記プランジャ６９と一体的に形成されるロッド７３が変位自在に嵌挿され、該プランジャ６９の一端部が後述するリテーナ８２ａを介して段付ピストン（ピストン部材）８１に接続されている。
なお、コイル部本体６３とスリーブ本体７２とを組付けるときは、コイル部本体６３の孔６３ａにスリーブ７４に挿入し、該スリーブ７４のボス部７５に形成されたねじ部７５ａに固定ナット７６が螺着されている。さらに、ストッパ６８に一端部に形成される突出部７７は、ポンプ部６２の本体（ポンプ本体）７８の穴部８３ａに形成するねじ部８４ａに接合される。

前記本体の７８の段付孔部７９に摺動自在に嵌挿された前記段付ピストン８１は、大径軸部８１ａが段付孔部７９の大径孔部７９ａに嵌挿され、小径軸部８１ｂが段付孔部７９の小径孔部７９ｂに係合されており、かつ該段付ピストン８１は一端部がリテーナ８２ａによりストッパ６８に接合され、他端部がリテーナ８２ｂによりばね部材８５を介してピストン軸８６に接合されている。なお、小径軸部８１ｂは軸心方向に大径孔部７９ａに延伸しており、段付孔部７９と段付ピストン８１とによりポンプ室８０が形成されている。
前記ピストン軸８６は、本体７８の端面に開口した穴部８３ｂにねじ部８４ｂに螺着したボス部８７にねじ機構に進退自在に設けられ、該ピストン軸８６を軸心方向に変位させると、ばね部材８５の弾発力が調整される。よって、前記ばね部材８５の弾発力の調整により段付ピストン８１に作用する電磁弁６１の励磁による吸引力が制御されるとともに、該電磁弁６１の非励磁時おける段付ピストン８１の復帰力が調整される。

一方、ポンプ室８０の大径孔部７９ａには、本体７８に穿設され該大径孔部７９ａの軸心方向に略直交して吸込路８８、吐出路８９が連通している。前記吸入路８８は液体を収納するタンク装置（図示しない）に連通しており、前記吐出路８９は液体の供給先である歯車装置、軸受装置（図示しない）に接続されている。さらに、吐出路８９の途中には、吐出逆止弁９０が設けられている。前記吐出逆止弁９０は、液体が吸込路８８から吐出路８９に流れる際に開口し、液体が逆流方向である吐出路８９から吸込路８８に流れるときに閉塞する。ここで、吸入路８８、吐出路８９、吐出吸入弁９０によりポンプ機構９１が形成される。
また、穴部８３ａ、８３ｂには、吸入路８８に連通した流路９２が接続される。前記流路９２は、段付ピストン８１が矢印ＸまたはＹ方向に変位した際、穴部８２ａまたは８２ｂに収納された液体を穴部８２ｂまたは８２ａに流し、該穴部８２ａまたは８２ｂ内の液体の圧力を下げる機能を有する。

本発明の実施の形態に係る電磁ポンプ６０は基本的には以上のように構成されるものであり、図２により電磁ポンプ６０の動作について説明する。
図２（Ａ）は、電磁コイル６４が非励磁（ＯＦＦ）の保持状態を示している。この状態では、ばね部材８５の弾発力により段付ピストン８１がリテーナ８２ｂ、８２ａを介して矢印Ｘ方向に変位する。よって、ロッド７３がプランジャ６９とともに矢印Ｘ方向に変位する。そのとき、ポンプ室８０は、段付ピストン８１が矢印Ｘ方向に移動して引き込まれるので負圧の状態に保持される。よって、液体が吸入路８８からポンプ室８０に吸い込まれ、該ポンプ室８０に充填される。

図２（Ｂ）に示すように、電磁コイル６４を励磁（ＯＮ）にすると、プランジャ６９は、ストッパ６８に吸着されるため矢印Ｙ方向に変位する。よって、段付ピストン８１はリテーナ８２ａを介してロッド７３により押圧され、ばね部材８５がリテーナ８２ｂにより矢印Ｙ方向に撓む。これにより、ポンプ室８０は、段付ピストン８１が移動し始めたときは
吸入路８８と連通しているが、さらに移動していくと吸入路８８が閉塞される。よって、ポンプ室８０内の液体が加圧され、該液体によって吐出逆止弁９０が開くので液体が吐出逆止弁９０、吐出路８９より吐出される。なお、段付ピストン８１が矢印Ｙ方向に移動を開始した際、穴部８３ｂは流路９２により穴部８２ａに連通しているので、該穴部８３ｂの背圧上昇が回避される。
この場合、ポンプ室８０の体積は段付ピストン８１が矢印Ｙ方向に変位するとともに、減少し、液体がポンプ室８０より吐出逆止弁９０を介して吐出路８９に吐出される際、大径軸部８１ａと小径軸部８１ｂとの断面積差により流量が調整される。よって、電磁コイル６４の電磁力、すなわちプランジャ６９を吸引するストッパ６８に付勢される吸引力を制御することによりポンプ室８０から吐出路８９に供給される液体の圧力を調整することができる。

図２（Ｃ）は、電磁コイル６４の励磁完了状態を示している。この状態では、プランジャ６９がストッパ６８に吸引され、ロッド７３が段付ピストン８１を介してばね部材８５を矢印Ｙ方向に撓み、電磁コイル６４の吸引力とばね部材８５の弾発力とが平衡に確保されている。
図２（Ｄ）に示すように、電磁コイル６４を非励磁にすると、プランジャ６９が矢印Ｘ方向に変位する。よって、段付ピストン８１はばね部材８５の弾発力によりロッド７３と協動する。これにより、ポンプ室８０は負圧なり、該ポンプ室８０は吸入路８８に連通していないが、さらに移動し始めると、ポンプ室８０は吸入路８８に連通し、該吸入路８８からポンプ室８０に液体が充填される。
この場合、吸入路８８が下方に位置しているが、上方にすると液体が自重でポンプ室８０に流入するため、吸入性が向上する。

本発明の実施の形態に係る電磁ポンプの概略構造を示す縦断面図である。 図１の電磁ポンプの動作説明図である。 従来の電磁ポンプの概略構造を示す縦断面図である。

符号の説明

６０ 電磁ポンプ
６１ 電磁弁
６２ ポンプ部
６３ コイル部
６４ 電磁コイル
６８ ストッパ
６９ プランジャ
７３ ロッド
７８ 本体
７９ 段付孔部
８０ ポンプ室
８１ 段付ピストン
８８ 吸入路
８９ 吐出路
９０ 吐出逆止弁
９１ ポンプ機構

Claims (3)

1. 電磁弁部材と、
   前記電磁弁部材に液密に係合されたポンプ部材と、
   を備えた電磁ポンプにおいて、
   前記ポンプ部材は、
   ポンプ本体に設けられた段差形状のポンプ室と、
   前記ポンプ本体に設けられ前記ポンプ室に連通するポンプ機構と、
   を有し、
   前記電磁弁部材の励磁、非励磁の作動により前記ポンプ室を作動させて前記ポンプ機構により吸入路から吐出路に流れる液体の流量を調整することを特徴とする電磁ポンプ。
2. 請求項１記載の電磁ポンプにおいて、
   前記ポンプ機構は、
   前記ポンプ本体に設けられた前記吸入路と、
   前記ポンプ本体に設けられた前記吐出路と、
   前記吐出路の途中に設けられた吸入逆止弁と、
   を備えることを特徴とする電磁ポンプ。
3. 請求項１または２記載の電磁ポンプにおいて、
   前記ポンプ室は、
   前記ポンプ本体に形成され前記吸入路及び前記吐出路に連通する段付孔部と、
   前記段付孔部に摺動自在に嵌挿された段付ピストンと、
   を備えることを特徴とする電磁ポンプ。
   

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