JP2006300022A - 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３０は、電磁弁３１と、電磁弁３１にポンプ部３２が係合されている。ポンプ部３２は、ストッパ３８にねじ機構により本体４８が係合し、該ストッパ３８のロッド４３が本体４８に摺動自在に嵌挿されたピストン４９の一端にリテーナ５０ａを介して接続している。ピストン４９の他端は本体４８に装着されたピストン軸５２に係合されたばね部材５１で押圧されている。ピストン４９の両端部には穴部５３ａ、５３ｂが形成され、該穴部５３ａ、５３ｂには第一及び第二のポンプ機構６０ａ、６０ｂが形成されている。
【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左右に設けた二系統のポンプ機構を作動させて液体を吐出することができる電磁ポンプの改良に関する。

従来、この種の電磁ポンプ１０は、図５に示されるようにハウジング１１の両端部に固定磁石１２、１３を設けるとともに、該ハウジング１１の内部空間に摺動マグネット１６を摺動自在に配設し、該内部空間を加圧室１４、１５に区画している。前記加圧室１４、１５に吸入弁１７ａ、吸入口１７ｂ及び吸入弁１８ａ、吸入口１８ｂよりなる流体吸入手段１７、１８と排出弁１９ａ、排出口１９ｂ及び排出弁２０ａ、排出口２０ｂよりなる流体排出手段１９、２０をそれぞれ設けている。ぞして、固定磁石１２、１３を磁極することで摺動マグネット１６を固定磁石１２側及び１３側に交差に摺動させると、加圧室１４内の流体を排出口１９ｂより排出するとともに、吸入口１８ｂより加圧室１５内に吸入するようになる（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２７９８３５号公報

しかしながら、特許文献１の電磁ポンプ１０は、ハウジング１１の内部に固定磁石１２、１３、摺動マグネット１６及び加圧室１４、１５で構成され、かつ該固定磁石１２、１３に流体吸入手段１７、１８及び流体排出手段１９、２０が設けられている。すなわち、電磁ポンプ１０は、ハウジング１１の中に電磁コイル機構及びポンプ機構が形成されているため、構造が複雑であり保守点検が煩雑になる。また、摺動マグネット１６及び固定磁石１２、１３はマグネット部材であり、摺動マグネット１６はハウジング１１の中を移動するが、摺動部材に適しておらず該摺動マグネット１６の摩耗により耐久性が低下する。
また、摺動マグネット１６の摩耗粉が発生し、該マグネット１６と固定磁石１２、１３の間に入り込みポンプ性能が低下する問題がある
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、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、構造が簡素化され、保守点検が容易であり、ポンプ部の摩耗対策が簡単に行え、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、
前記電磁弁部材の励磁、非励磁の作動により、二系統のポンプ機構を備えることを特徴とする。
本発明によれば、二系統のポンプ機構を備えるので、液体を多目的に複数箇所に供給できるので、配管抵抗による液体の圧力損失を減少することができ、確実に液体を供給個所に供給することが可能である。また、二系統のポンプは同じ流量を吐出するため、１のポンプからバルブにより二系統に分割する方法より調整なしに低コストで流量を分配できる。
請求項２記載の発明において、前記ポンプ部材は、
前記電磁弁部材に係合されたポンプ本体と、
前記ポンプ本体に設けられた孔部に摺動自在に嵌挿されたピストン部材と、
前記孔部に連通し前記ピストン部材の両端部に接続される第一及び第二のポンプ機構と、前記ポンプ本体に設けられ前記ピストン部材を押圧するばね部材と、
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。また、ピストン部材と本体は電磁特性に関係のない材料が使用でき、耐摩耗性や低摩擦の材料、表面処理ができ、耐久性の向上が図れる。

請求項３記載の発明において、第一及び第二のポンプ機構は、
前記ポンプ本体に形成された第一及び第二のポンプ室と、
前記第一及び第二のポンプ室に連通する第一及び第二の吸入路と、
前記第一及び第二の吸入路の途中に設けられた第一及び第二の吸入逆止弁と、
前記第一及び第二のポンプ室に連通する第一及び第二の吐出路と、
前記第一及び第二の吐出の途中に設けられた第一及び第二の吐出逆止弁と、
を備えると、前記ポンプ本体に集合して設けられるので、前記ポンプ部材がコンパクトにすることができ、好適である。
請求項４記載の発明において、前記第一及び第二のポンプ機構は、前記ピストン部材に略直交してかつ並行に設けられると、液体の流路を短くすることができ、該液体の吐出圧の低下を防止できるので、好適である。
請求項５記載の発明において、前記ピストン部材の外周面または該ピストン部材が嵌挿される前記ポンプ本体の孔部にはシール部材が装着されると、二種類の液体を吐出することができるので、吐出効率を向上させることができる。
さらに、一の電磁ポンプで用途の異なる液体を吐出することができ、該電磁ポンプの稼働率を向上させることができる。
請求項６記載の発明において、前記シール部材は、前記ポンプ本体の孔部に連通する排出路を中心として軸方向に等間隔に１対設けられると、属性の異なる液体を供給することができ、電磁ポンプの多様化を図ることができる。

本発明は、二系統のポンプ機構を備えるので、液体を多目的に複数箇所に供給できるとともに、配管抵抗による液体の圧力損失を減少することができ、確実に液体を供給個所に供給することが可能である。

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、本発明の第一の実施の形態に係る電磁ポンプ３０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３０は、基本的には吸引力を発生する電磁弁３１と、ポンプ部３２とから構成されている。

前記コイル部３１は、磁界を発生させる電磁コイル３４と、外部磁路となるコイルボビン３５、リング３６、３７とを備えるコイル本体３３と、磁界が付与されると固定鉄心の機能を有するストッパ３８に吸引される可動鉄心であるプランジャ３９と、前記プランジャ３９を支持し、かつ該プランジャ３９に磁界を付与するためのガイド４０と、該ガイド４０からストッパ３８にプランジャ３９を介して磁界が流れるように溶接した非磁性材４１とを備えるスリーブ本体４２から形成される。この場合、電磁コイル３４はコイルボビン３５に装着され、かつリンク３６、３７とともにコイルボビン３５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３３が成形される。

前記ストッパ３８には、その軸心部に前記プランジャ３９と一体的に形成されるロッド４３が変位自在に嵌挿され、該プランジャ３９の一端部がポンプ部３２のピストン（ピストン部材）４９にリテーナ５０ａを介して接続されている。
なお、コイル部本体３３とスリーブ本体４２とを組付けるときは、コイル部本体３３の孔３３ａにスリーブ４４に挿入し、該スリーブ４４のボス部４５に形成されたねじ部４５ａに固定ナット４６が螺着されている。さらに、ストッパ３８に一端部に形成される突出部４７は、ポンプ部３２の本体（ポンプ本体）４８のポンプ室である穴部５３ａに形成するねじ機構５９ａに接合される。

前記本体の４８には、ピストン４９がストッパ３８の同軸上に摺動自在に嵌挿され、該ピストン４９は一端部がリテーナ５０ａによりロッド４３に接合され、他端部がリテーナ５０ｂによりばね部部材５１を介してピストン軸５２に接合されている。前記ピストン軸５２は、本体４８の端面に開口したポンプ室である穴部５３ｂにねじ機構５９ｂに螺着したボス部５４にねじ機構に進退自在に設けられ、該ピストン軸５２を軸心方向に変位させると、ばね部材５１の弾発力が調整される。よって、前記ばね部材５１の弾発力の調整によりピストン４９に作用する電磁弁３１の励磁による吸引力が制御されるとともに、該電磁弁３１の非励磁時おけるピストン４９の復帰力が調整される。
一方、前記リテーナ５０ａ、５０ｂが設けられる穴部５３ａ、５３ｂには、ピストン４９の軸心方向に略直交して吸込路５５ａ、５５ｂ及び吐出路５６ａ、５６ｂが形成されている。前記吸入路５５ａ、５５ｂ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５６ａ、５６ｂ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、吸込路５５ａ、５５ｂ及び吐出路５６ａ、５６ｂのそれぞれの途中には、吸入逆止弁５７ａ、５７ｂ及び吐出逆止弁５８ａ、５８ｂが設けられている。よって、吸入逆止弁５７ａ、５７ｂは、液体が吸込路５５ａ、５５ｂから吐出路５６ａ、５６ｂに流れる際に開口し、逆流方向、すなわち液体が吐出路５６ａ、５６ｂから吸込路５５ａ、５５ｂの流れるときに閉塞する。吐出逆止弁５８ａ、５８ｂは、液体が吸込路５５ａ、５５ｂから吐出路５６ａ、５６ｂに流れる際に開口し、液体が逆流方向である吐出路５６ａ、吐出路５６ｂから吸込路５５ａ、５５ｂに流れるときに閉塞する。ここで、吸入路５５ａ、吐出路５６ａ、吸入逆止弁５７ａ、吐出吸入弁５８ａにより第一のポンプ機構６０ａが形成され、吸入路５５ｂ、吐出路５６ｂ、吸入逆止弁５７ｂ、吐出逆止弁５８ｂにより第二のポンプ機構６０ｂが形成される。

本発明の第一の実施の形態に係る電磁ポンプ３０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３０の動作について説明する。
図２（Ａ）は、電磁コイル３４が非励磁（ＯＦＦ）の状態を示している。この状態では、ばね部材５１の弾発力によりピストン４９がリテーナ５０ｂ、５０ａを介して矢印Ｘ方向に変位する。よって、ロッド４３がプランジャ３９とともに矢印Ｘ方向に変位する。そのとき、穴部５３ｂは、ピストン４９が矢印Ｘ方向に変位して引き込まれるので負圧の状態に保持される。よって、吸入逆止弁５７ｂが開き、液体が吸入路５５ｂから該吸入逆止弁５７ｂを介して穴部５３ｂに入り込み、液体が該穴部５３ｂに充填される。
一方、穴部５３ａには、ばね部材５１の弾発力によりピストン４９が入り込むため、該穴部５３ａに充填されている液体の加圧力により吐出逆止弁５８ａが開き、該穴部５３ａ内の液体は該吐出逆止弁５８ａを介して吐出路５６ａから吐出される。

次いで、図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、電磁コイル３４を励磁（ＯＮ）にすると、プランジャ３９は、ストッパ３８に吸着されるため矢印Ｙ方向に変位する。よって、ピストン４９はリテーナ５０ａを介してロッド４３により押圧され、ばね部材５１がリテーナ５０ｂにより矢印Ｙ方向に撓む。これにより、穴部５３ｂにはピストン４９が入り込むため、吸入逆止弁５７ｂが閉じ、吐出逆止弁５８ｂが開くので、該穴部５３ｂ内の液体が該吐出逆止弁５８ｂ、吐出路５６ｂより吐出される。
この場合、穴部５３ａはピストン４９が矢印Ｙ方向に変位して該穴部５３ａより突出するため負圧の状態に維持される。これにより、吐出逆止弁５８ａが閉じ、吸入逆止弁５７ａが開くので、吸入路５５ａより液体が穴部５３ａに吸入され、該穴部５３ａに充填される。なお、図２（Ｂ）は、電磁コイル３４が励磁直後の状態を示し、図２（Ｃ）は、電磁コイル３４が励磁された保持状態を示す。

図２（Ｄ）は、電磁コイル３４が非励磁直後の状態を示す。すなわち、電磁コイル３４の非励磁になると、ばね部材５１の弾発力によりピストン４９がリテーナ５０ｂを介して、ロッド４３を矢印Ｘ方向に変位させる。そして、ロッド４３がプランジャ３９とともに矢印方向Ｘに変位すると、穴部５３ｂは負圧の状態に保持され、吸入逆止弁５７ｂが開き、液体が吸入路５５ｂから該吸入逆止弁５７ｂを介して穴部５３ｂに入り込み充填される。

図３は、本発明の第二の実施の形態に係る電磁ポンプ７０の概略構造を示す縦断面図である。図３中、図１の構成要素と同一の構成要素については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。以下の説明も同様にする。
図３に示す電磁ポンプ７０は、ピストン７１の軸心方向の略中央部、換言すれば第一の及び第二のポンプ機構６０ａ、６０ｂを形成する吸入路５５ａ、吐出路５６ａと吸入路５５ｂ、吐出路５６ｂとの間隔の略中央部にシール部材であるＯリング７２を装着し、該吸入路５５ａ、吐出路５６ａと吸入路５５ｂ、吐出路５６ｂ間を液密に遮断する。これによって、第一及び第二のポンプ機構６０ａ、６０ｂのそれぞれに用途の異なる液体、例えば潤滑油を流すことができる。
なお、図３において、Ｏリング７２はピストン７１の外周部に装着したが、該Ｏリング７２の溝（図示しない）をピストン４９が嵌挿される孔７３に設けて装着してもよい。
また、シール部材のＯリングはＶパッキン等のシール部材でもよい

図４は、本発明の第三の実施の形態に係る電磁ポンプ８０の概略構造を示す縦断面図である。図３中、図１の構成要素と同一の構成要素については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
この電磁ポンプ８０は、ピストン８１の軸心方向に外周部に一対のＯリング８２ａ、８２ｂを間隔を有して装着するとともに、これらのＯリング８２ａ、８２ｂの略中間に本体４８の孔（図示しない）に環状溝８４を設け、該環状溝８４に連通する排出路８５を穿設する。前記排出路８５は、第一及び第二ポンプ機構６０ａ、６０ｂを流れる液体のドレーン機能を有する。
これにより、第一及び第二のポンプ機構６０ａ、６０ｂのそれぞれに種類の異なる液体、例えば、水溶性液、油性の作動液、洗浄油を供給することが可能である。
本発明は、電磁弁部材とポンプ部材とを係合し、かつ該ポンプ部材のポンプ機構を形成して、多目的の電磁ポンプを提供することができる。

本発明の第一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。 本発明の第二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。 本発明の第三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。 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

３０、７０、８０ 電磁ポンプ
３１ 電磁弁
３２ ポンプ部
３３ コイル部
３４ 電磁コイル
３８ ストッパ
３９ プランジャ
４３ ロッド
４８ 本体
４９、７１、８１ ピストン
５３ａ、５３ｂ 穴部
５５ａ、５５ｂ 吸入路
５６ａ、５６ｂ 吐出路
５７ａ、５７ｂ 吸入逆止弁
６０ａ、６０ｂ ポンプ機構
８４ ドレーン

Claims (6)

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、
   前記電磁弁部材の励磁、非励磁の作動により、二系統のポンプ機構を備え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、
   前記ポンプ部材は、
   前記電磁弁部材に係合されたポンプ本体と、
   前記ポンプ本体に設けられた孔部に摺動自在に嵌挿されたピストン部材と、
   前記孔部に連通し前記ピストン部材の両端部に接続された第一及び第二のポンプ機構と、前記ポンプ本体に設けられ前記ピストン部材を押圧するばね部材と、
   を備えた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、
   第一及び第二のポンプ機構は、
   前記ポンプ本体に形成された第一及び第二のポンプ室と、
   前記第一及び第二のポンプ室に連通する第一及び第二の吸入路と、
   前記第一及び第二の吸入路の途中に設けられた第一及び第二の吸入逆止弁と、
   前記ポンプ室に連通する第一及び第二の吐出路と、
   前記第一及び第二の吐出路の途中に設けられた第一及び第二の吐出逆止弁と、
   を備えることを特徴とする電磁ポンプ。
4. 請求項３記載の電磁ポンプにおいて、
   前記第一及び第二のポンプ機構は、前記ピストン部材に略直交してかつ並行に設けられることを特徴とする電磁ポンプ。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電磁ポンプにおいて、
   前記ピストン部材の外周面または該ピストン部材が嵌挿される前記ポンプ本体の孔部にはシール部材が装着されることを特徴とする電磁ポンプ。
6. 請求項５記載の電磁ポンプにおいて、
   前記シール部材は、前記ポンプ本体の孔部に連通する排出路を中心として軸方向に等間隔に１対設けられることを特徴とする電磁ポンプ。
   

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