JP2000299971A - 電磁駆動機構および該機構を用いた電磁振動型ポンプ - Google Patents
電磁駆動機構および該機構を用いた電磁振動型ポンプInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可動部材の推力を向上させることができる電
磁駆動機構を提供する。 【解決手段】 磁極部を対向して配置される電磁石１
と、該電磁石１間の空隙部２に配置され、永久磁石３３
を備える可動部材３とからなり、前記電磁石１と永久磁
石３３との磁気的相互作用に基づいて、前記可動部材３
を振動させる電磁駆動機構Ａであって、前記電磁石１
が、外方ヨーク部２２と、該外方ヨーク部２２の両端部
および該両端部間に配置される４極のポール部２３、２
４とからなる鉄心２０および中央の一対のセンターポー
ル部２３にそれぞれ組み込まれる捲線コイル２１とから
なり、前記可動部材３が、所定の間隔だけ離れて配置さ
れるとともに、それぞれ永久磁石３３を備える一対の可
動子３０と、該可動子３０間に介在される弾性部材３１
とからなる。
磁駆動機構を提供する。 【解決手段】 磁極部を対向して配置される電磁石１
と、該電磁石１間の空隙部２に配置され、永久磁石３３
を備える可動部材３とからなり、前記電磁石１と永久磁
石３３との磁気的相互作用に基づいて、前記可動部材３
を振動させる電磁駆動機構Ａであって、前記電磁石１
が、外方ヨーク部２２と、該外方ヨーク部２２の両端部
および該両端部間に配置される４極のポール部２３、２
４とからなる鉄心２０および中央の一対のセンターポー
ル部２３にそれぞれ組み込まれる捲線コイル２１とから
なり、前記可動部材３が、所定の間隔だけ離れて配置さ
れるとともに、それぞれ永久磁石３３を備える一対の可
動子３０と、該可動子３０間に介在される弾性部材３１
とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁駆動機構および
該機構を用いた電磁振動型ポンプに関する。さらに詳し
くは、電磁石のあいだに配置される一対の可動子の吸引
および反発の推力を向上させることができるアクティブ
型の電磁駆動機構および該機構を用いた電磁振動型ポン
プに関する。
該機構を用いた電磁振動型ポンプに関する。さらに詳し
くは、電磁石のあいだに配置される一対の可動子の吸引
および反発の推力を向上させることができるアクティブ
型の電磁駆動機構および該機構を用いた電磁振動型ポン
プに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電磁振動型ポンプは、主とし
て養魚用水槽や家庭浄化槽などにおける酸素補給、また
は公害監視における検査ガスのサンプリングなどに利用
されている。さらにかかるポンプは、真空ポンプとして
も利用することもできる。たとえばケーシング内に所定
の間隔だけ離れて配置される一対の環状の電磁石と、該
電磁石間の中央部にポンプ室を形成して、該電磁石内に
それぞれ対向して配置されている一対の可動部材（ピス
トン）と、該一対の可動部材の外端面と前記ケーシング
とのあいだに介在される戻しバネとからなるものがあ
る。このポンプは、一対の可動部材が互いに逆方向に往
復運動することにより、ケーシングに作用する振動を相
殺させるため、低振動特性に優れている。
て養魚用水槽や家庭浄化槽などにおける酸素補給、また
は公害監視における検査ガスのサンプリングなどに利用
されている。さらにかかるポンプは、真空ポンプとして
も利用することもできる。たとえばケーシング内に所定
の間隔だけ離れて配置される一対の環状の電磁石と、該
電磁石間の中央部にポンプ室を形成して、該電磁石内に
それぞれ対向して配置されている一対の可動部材（ピス
トン）と、該一対の可動部材の外端面と前記ケーシング
とのあいだに介在される戻しバネとからなるものがあ
る。このポンプは、一対の可動部材が互いに逆方向に往
復運動することにより、ケーシングに作用する振動を相
殺させるため、低振動特性に優れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
ポンプでは、可動部材が磁性体であるため、電磁石のコ
イルに半波電流を供給させて、可動部材を戻しバネ側
（反発方向）に移動させたのち、戻しバネに蓄積された
復元力により、可動部材をポンプ室側（吸引方向）に移
動させている。このため、反発方向と吸引方向への推力
（力率）に差が生じやすくなる。
ポンプでは、可動部材が磁性体であるため、電磁石のコ
イルに半波電流を供給させて、可動部材を戻しバネ側
（反発方向）に移動させたのち、戻しバネに蓄積された
復元力により、可動部材をポンプ室側（吸引方向）に移
動させている。このため、反発方向と吸引方向への推力
（力率）に差が生じやすくなる。
【０００４】本発明は、叙上の事情に鑑み、可動部材の
推力を向上させることができる電磁駆動機構および該機
構を用いた電磁振動型ポンプを提供することを目的とす
る。
推力を向上させることができる電磁駆動機構および該機
構を用いた電磁振動型ポンプを提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁駆動機構
は、磁極部を対向して配置される電磁石と、該電磁石間
の空隙部に配置され、永久磁石を備える可動部材とから
なり、前記電磁石と永久磁石との磁気的相互作用に基づ
いて、前記可動部材を振動させる電磁駆動機構であっ
て、前記電磁石が、外方ヨーク部と、該外方ヨーク部の
両端部および該両端部間に配置される４極のポール部と
からなる鉄心および中央の一対のセンターポール部にそ
れぞれ組み込まれる捲線コイルとからなり、前記可動部
材が、所定の間隔だけ離れて配置されるとともに、それ
ぞれ永久磁石を備える一対の可動子と、該可動子間に介
在される弾性部材とからなることを特徴とする。
は、磁極部を対向して配置される電磁石と、該電磁石間
の空隙部に配置され、永久磁石を備える可動部材とから
なり、前記電磁石と永久磁石との磁気的相互作用に基づ
いて、前記可動部材を振動させる電磁駆動機構であっ
て、前記電磁石が、外方ヨーク部と、該外方ヨーク部の
両端部および該両端部間に配置される４極のポール部と
からなる鉄心および中央の一対のセンターポール部にそ
れぞれ組み込まれる捲線コイルとからなり、前記可動部
材が、所定の間隔だけ離れて配置されるとともに、それ
ぞれ永久磁石を備える一対の可動子と、該可動子間に介
在される弾性部材とからなることを特徴とする。
【０００６】また本発明の電磁振動型ポンプは、電磁駆
動機構と、前記可動子の両外端部に連結されるダイヤフ
ラムと、前記電磁駆動機構の両端側にポンプ室を有する
ポンプケーシングとを備えることを特徴とする。
動機構と、前記可動子の両外端部に連結されるダイヤフ
ラムと、前記電磁駆動機構の両端側にポンプ室を有する
ポンプケーシングとを備えることを特徴とする。
【０００７】さらに本発明の電磁振動型ポンプは、該電
磁駆動機構の両端側にポンプ室を有するポンプケーシン
グとを備えており、前記ポンプ室に、前記電磁駆動機構
の可動子に形成されるピストン部に係合する、吐出孔と
吐出弁を有するシリンダ部が形成されてなることを特徴
とする。
磁駆動機構の両端側にポンプ室を有するポンプケーシン
グとを備えており、前記ポンプ室に、前記電磁駆動機構
の可動子に形成されるピストン部に係合する、吐出孔と
吐出弁を有するシリンダ部が形成されてなることを特徴
とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の電磁駆動機構および該機構を用いた電磁振動型ポン
プを説明する。
明の電磁駆動機構および該機構を用いた電磁振動型ポン
プを説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施の形態にかかわる電
磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図、
図２は図１におけるＩ−Ｉ線断面図、図３は図１におけ
る可動子とコイルスプリングの分解斜視図、図４は他の
実施の形態にかかわる可動子とコイルスプリングの分解
斜視図、図５は図１における電磁振動型ポンプの動作を
説明する図、図６は本発明の他の実施の形態にかかわる
電磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面
図、図７は本発明のさらに他の実施の形態にかかわる電
磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図、
図８は図７におけるII−II線断面図、図９は本発明のさ
らなる他の実施の形態にかかわる電磁駆動機構を用いた
電磁振動型ポンプの横断面図、図１０は本発明のさらな
る他の実施の形態にかかわる電磁駆動機構を用いた電磁
振動型ポンプの横断面図、図１１は本発明のさらなる他
の実施の形態にかかわる電磁駆動機構を用いた電磁振動
型ポンプを示す縦断面図、図１２は図１１におけるIII
−III線断面図、図１３は本発明のさらなる電磁駆動機
構にかかわる鉄心を示す斜視図、図１４は本発明のさら
なる電磁駆動機構にかかわる電磁石を示す斜視図、図１
５は図１４における電磁石の縦断面図、図１６は図１４
における電磁石の組立手順を示す説明図である。
磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図、
図２は図１におけるＩ−Ｉ線断面図、図３は図１におけ
る可動子とコイルスプリングの分解斜視図、図４は他の
実施の形態にかかわる可動子とコイルスプリングの分解
斜視図、図５は図１における電磁振動型ポンプの動作を
説明する図、図６は本発明の他の実施の形態にかかわる
電磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面
図、図７は本発明のさらに他の実施の形態にかかわる電
磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図、
図８は図７におけるII−II線断面図、図９は本発明のさ
らなる他の実施の形態にかかわる電磁駆動機構を用いた
電磁振動型ポンプの横断面図、図１０は本発明のさらな
る他の実施の形態にかかわる電磁駆動機構を用いた電磁
振動型ポンプの横断面図、図１１は本発明のさらなる他
の実施の形態にかかわる電磁駆動機構を用いた電磁振動
型ポンプを示す縦断面図、図１２は図１１におけるIII
−III線断面図、図１３は本発明のさらなる電磁駆動機
構にかかわる鉄心を示す斜視図、図１４は本発明のさら
なる電磁駆動機構にかかわる電磁石を示す斜視図、図１
５は図１４における電磁石の縦断面図、図１６は図１４
における電磁石の組立手順を示す説明図である。
【００１０】図１〜３に示されるように、本発明の一実
施の形態にかかわる電磁振動型ポンプは、アクティブ型
のダイヤフラム式ポンプであって、対向して配置される
２個の電磁石１と、該電磁石１間の空隙部２に配置され
る可動部材３とからなる電磁駆動機構Ａと、該可動部材
３の両外端部における、ボルト４にナット５を用いて連
結されるダイヤフラム６と、前記電磁駆動機構Ａの両端
側に吸引室７および吐出室８からなるポンプ室９を有す
るポンプケーシング１０とから構成されている。また該
ポンプケーシング１０の外周には、カバー１１が覆せら
れている。前記電磁駆動機構Ａとポンプケーシング１０
は、それぞれの四隅に挿通されるボルト１２とナット
（図示せず）により組立てられている。
施の形態にかかわる電磁振動型ポンプは、アクティブ型
のダイヤフラム式ポンプであって、対向して配置される
２個の電磁石１と、該電磁石１間の空隙部２に配置され
る可動部材３とからなる電磁駆動機構Ａと、該可動部材
３の両外端部における、ボルト４にナット５を用いて連
結されるダイヤフラム６と、前記電磁駆動機構Ａの両端
側に吸引室７および吐出室８からなるポンプ室９を有す
るポンプケーシング１０とから構成されている。また該
ポンプケーシング１０の外周には、カバー１１が覆せら
れている。前記電磁駆動機構Ａとポンプケーシング１０
は、それぞれの四隅に挿通されるボルト１２とナット
（図示せず）により組立てられている。
【００１１】前記ポンプケーシング１０における吸引室
７は、吸入孔１３と吸入弁１４を、吐出室８は吐出孔１
５と吐出弁１６をそれぞれ備えている。前記吸引室７は
ポンプケーシング１０に流体通路１７が形成され、吸入
口１３に連通するようにされている。また吐出室８は吐
出ノズル１８およびカバー１１の開口１９に連通するよ
うにされている。
７は、吸入孔１３と吸入弁１４を、吐出室８は吐出孔１
５と吐出弁１６をそれぞれ備えている。前記吸引室７は
ポンプケーシング１０に流体通路１７が形成され、吸入
口１３に連通するようにされている。また吐出室８は吐
出ノズル１８およびカバー１１の開口１９に連通するよ
うにされている。
【００１２】前記電磁石１は、櫛型の鉄心２０と捲線コ
イル２１とから構成されている。鉄心２０は、外方ヨー
ク部２２と、該外方ヨーク部２２の両端部および該両端
部間に配置される４極のポール部２３、２４とからな
り、該両端部間に配置されるセンターポール部２４に
は、それぞれボビン２５に巻回された捲線コイル２１が
組み込まれている。前記鉄心２０は、電磁石１を箱状に
囲む４枚の外フレーム２６のうち、上下の外フレーム２
６の開口部２６ａに外方ヨーク部２２に形成される係合
突起２７を嵌め込んで、かしめまたは溶着などにより固
着されている。このように、前記可動部材３が、４枚の
外フレーム２６で囲まれるため、ポンプ内部の振動音が
外部に漏れにくくなり、遮音効果を高めることができ
る。
イル２１とから構成されている。鉄心２０は、外方ヨー
ク部２２と、該外方ヨーク部２２の両端部および該両端
部間に配置される４極のポール部２３、２４とからな
り、該両端部間に配置されるセンターポール部２４に
は、それぞれボビン２５に巻回された捲線コイル２１が
組み込まれている。前記鉄心２０は、電磁石１を箱状に
囲む４枚の外フレーム２６のうち、上下の外フレーム２
６の開口部２６ａに外方ヨーク部２２に形成される係合
突起２７を嵌め込んで、かしめまたは溶着などにより固
着されている。このように、前記可動部材３が、４枚の
外フレーム２６で囲まれるため、ポンプ内部の振動音が
外部に漏れにくくなり、遮音効果を高めることができ
る。
【００１３】前記センターポール部２４の磁極部間に
は、６６ナイロンなどから作製される平面軸受２８がボ
ビン２５に取り付けられている。この平面軸受２８によ
り、可動部材３の内側を支持することができるととも
に、後述する弾性部材３１の取り付けが容易になる。ま
た前記サイドポール部２３とセンターポール部２４の磁
極部間には、開口の大きさが異なる２枚のプレート２９
ａ、２９ｂをボビン２５に一体にモールドした磁気ウエ
ッジ部材２９が嵌め込まれている。この磁気ウエッジ部
２９における段差部位の延長部を調整することにより、
後述する永久磁石３３との空隙部の面積を調整できる。
これにより、捲線コイル２１のリアクタンスを調整する
ことができるとともに、捲線コイル２１への電流値を抑
えることができる。
は、６６ナイロンなどから作製される平面軸受２８がボ
ビン２５に取り付けられている。この平面軸受２８によ
り、可動部材３の内側を支持することができるととも
に、後述する弾性部材３１の取り付けが容易になる。ま
た前記サイドポール部２３とセンターポール部２４の磁
極部間には、開口の大きさが異なる２枚のプレート２９
ａ、２９ｂをボビン２５に一体にモールドした磁気ウエ
ッジ部材２９が嵌め込まれている。この磁気ウエッジ部
２９における段差部位の延長部を調整することにより、
後述する永久磁石３３との空隙部の面積を調整できる。
これにより、捲線コイル２１のリアクタンスを調整する
ことができるとともに、捲線コイル２１への電流値を抑
えることができる。
【００１４】なお、本実施の形態では、鉄心が軟磁性鉄
板の珪素鋼板（電気鉄板）または普通鉄板などの鉄板か
ら形成されるステータコアを複数枚積層して作製されて
いるが、本発明においては、これに限定されるものでは
なく、たとえば軟磁性鉄板から外方ヨーク部とサイドポ
ール部を成形したのち、これに軟磁性鉄板のセンターポ
ール部を組付けて作製することもできる。また本実施の
形態では、鉄心が非磁性材料の外フレームに固着されて
いるが、鉄心を磁性材料の外フレームに固着することも
できる。かかる鉄心を磁性材料の外フレームに固着する
場合には、鉄心の両側から磁束が漏れないように、鉄心
の両側に長手方向に沿ってスリットを外フレームに形成
するのが好ましい。
板の珪素鋼板（電気鉄板）または普通鉄板などの鉄板か
ら形成されるステータコアを複数枚積層して作製されて
いるが、本発明においては、これに限定されるものでは
なく、たとえば軟磁性鉄板から外方ヨーク部とサイドポ
ール部を成形したのち、これに軟磁性鉄板のセンターポ
ール部を組付けて作製することもできる。また本実施の
形態では、鉄心が非磁性材料の外フレームに固着されて
いるが、鉄心を磁性材料の外フレームに固着することも
できる。かかる鉄心を磁性材料の外フレームに固着する
場合には、鉄心の両側から磁束が漏れないように、鉄心
の両側に長手方向に沿ってスリットを外フレームに形成
するのが好ましい。
【００１５】前記可動部材３は、所定の間隔だけ離れて
配置される断面が矩形の一対の可動子３０と、該可動子
３０間に介在されるコイルスプリングなどの弾性部材３
１とからなり、前記一対の可動子３０には、矩形状の開
口部３２に平板形状の永久磁石３３がそれぞれ嵌め込ま
れている。この永久磁石３３としては、フェライト磁石
または希土類磁石などを用いることができ、配置として
は、互いに反発し合う極性（Ｎ極とＳ極）にされてい
る。また前記弾性部材３１は、その両端部が可動子３０
の中央ロッド３４に形成された凹部３５に差し込まれて
いる。
配置される断面が矩形の一対の可動子３０と、該可動子
３０間に介在されるコイルスプリングなどの弾性部材３
１とからなり、前記一対の可動子３０には、矩形状の開
口部３２に平板形状の永久磁石３３がそれぞれ嵌め込ま
れている。この永久磁石３３としては、フェライト磁石
または希土類磁石などを用いることができ、配置として
は、互いに反発し合う極性（Ｎ極とＳ極）にされてい
る。また前記弾性部材３１は、その両端部が可動子３０
の中央ロッド３４に形成された凹部３５に差し込まれて
いる。
【００１６】なお、本実施の形態では、一対の可動子間
に１本の弾性部材が介在されているが、たとえば図４に
示されるように、一対の可動子３６の端面に形成される
２つの凹部３７にそれぞれ差し込まれる２本の弾性部材
３８を介在させることもできる。
に１本の弾性部材が介在されているが、たとえば図４に
示されるように、一対の可動子３６の端面に形成される
２つの凹部３７にそれぞれ差し込まれる２本の弾性部材
３８を介在させることもできる。
【００１７】本実施の形態では、図５（ａ）〜（ｂ）に
示されるように、対向する電磁石１の各センターポール
部２４に永久磁石３３の極性（Ｎ極およびＳ極）とは、
異なる極性から同じ極性が発生するように、各捲線コイ
ル２１に交番電流を流す。かかる交番電流により、まず
図５（ａ）に示されるように、一対の永久磁石３３と各
センターポール部２４とのあいだに、磁気経路Ｍａが形
成され、一対の可動子３０が矢印Ｆａ方向へ互い吸引さ
れるように移動する。ついで図５（ｂ）に示されるよう
に、一対の永久磁石３３と各サイドポール部２３とのあ
いだに、磁気経路Ｍｂが形成され、一対の可動子３０が
矢印Ｆｂ方向へ互いに反発し合うように移動する。これ
により、前記電磁石１と永久磁石３３との磁気的相互作
用に基づいて、一対の可動子３０が互いに逆方向に移動
を繰り返すことにより、可動子３０に連結されたダイヤ
フラム６（図１参照）を振動させ、外部、たとえば真空
器内の流体を吸入口（図示せず）から吸引したのち、吐
出ノズル１８を通して吐出させることができる。
示されるように、対向する電磁石１の各センターポール
部２４に永久磁石３３の極性（Ｎ極およびＳ極）とは、
異なる極性から同じ極性が発生するように、各捲線コイ
ル２１に交番電流を流す。かかる交番電流により、まず
図５（ａ）に示されるように、一対の永久磁石３３と各
センターポール部２４とのあいだに、磁気経路Ｍａが形
成され、一対の可動子３０が矢印Ｆａ方向へ互い吸引さ
れるように移動する。ついで図５（ｂ）に示されるよう
に、一対の永久磁石３３と各サイドポール部２３とのあ
いだに、磁気経路Ｍｂが形成され、一対の可動子３０が
矢印Ｆｂ方向へ互いに反発し合うように移動する。これ
により、前記電磁石１と永久磁石３３との磁気的相互作
用に基づいて、一対の可動子３０が互いに逆方向に移動
を繰り返すことにより、可動子３０に連結されたダイヤ
フラム６（図１参照）を振動させ、外部、たとえば真空
器内の流体を吸入口（図示せず）から吸引したのち、吐
出ノズル１８を通して吐出させることができる。
【００１８】つぎに本発明の他の実施の形態を説明す
る。前記実施の形態における電磁振動型ポンプは、アク
ティブ型のダイヤフラム式ポンプにされているが、本実
施の形態では、アクティグ型のピストン式ポンプにされ
ている。すなわち図６に示されるように、電磁駆動機構
Ａと、該電磁駆動機構Ａの両端側に吸引室７および吐出
室８からなるポンプ室９を有するポンプケーシング４０
とから構成されている。
る。前記実施の形態における電磁振動型ポンプは、アク
ティブ型のダイヤフラム式ポンプにされているが、本実
施の形態では、アクティグ型のピストン式ポンプにされ
ている。すなわち図６に示されるように、電磁駆動機構
Ａと、該電磁駆動機構Ａの両端側に吸引室７および吐出
室８からなるポンプ室９を有するポンプケーシング４０
とから構成されている。
【００１９】前記電磁駆動機構Ａの可動子３０には、吸
入孔１３、吸入弁１４および流体通路４１を有するピス
トン部４２が形成されている。一方、前記ポンプケーシ
ング４０には、該ピストン部４１に係合するシリンダ部
４３が形成されている。このシリンダ部４３は、吐出孔
４４と外周に形成される突起４５に係止される吐出弁４
６とを有している。これにより、外部の流体は吸引室７
および吐出室８を経由して吐出ノズル１８から吐出する
ことができる。
入孔１３、吸入弁１４および流体通路４１を有するピス
トン部４２が形成されている。一方、前記ポンプケーシ
ング４０には、該ピストン部４１に係合するシリンダ部
４３が形成されている。このシリンダ部４３は、吐出孔
４４と外周に形成される突起４５に係止される吐出弁４
６とを有している。これにより、外部の流体は吸引室７
および吐出室８を経由して吐出ノズル１８から吐出する
ことができる。
【００２０】つぎに本発明のさらに他の実施の形態を説
明する。図７〜８に示されるように、本実施の形態にお
ける電磁駆動機構Ｂは、前記実施の形態における電磁駆
動機構Ａとは異なっている。すなわち電磁駆動機構Ｂ
は、４枚の外フレーム２６内に対向して配置される４個
（二対）の電磁石１と、該電磁石１間の空隙部２に所定
の間隔をおいて配置される永久磁石５０を備えた一対の
可動子５１と、該可動子５１間に介在されるコイルスプ
リングなどの弾性部材３１とから構成されている。前記
永久磁石５０は、可動子５１のロッド５２に嵌め込ま
れ、段部５３とカラー５４とにより保持された、外径形
状が四角（角柱タイプ）にされている。そして一対の永
久磁石５０のうち一方の永久磁石５０、たとえば図７の
左側の永久磁石５３が周方向の４箇所にＮ極とＳ極の極
性が交互に極異方性磁極に着磁され、もう一方の永久磁
石（図７の右側の永久磁石）５３の極性が対向する左側
の永久磁石５３とは逆に周方向の４箇所にＳ極とＮ極の
極性が交互に極異方性磁極に着磁されている。したがっ
て、隣接する鉄心２０間で磁気経路が立体的に構成され
るので、推力が向上し、小型化が可能である。
明する。図７〜８に示されるように、本実施の形態にお
ける電磁駆動機構Ｂは、前記実施の形態における電磁駆
動機構Ａとは異なっている。すなわち電磁駆動機構Ｂ
は、４枚の外フレーム２６内に対向して配置される４個
（二対）の電磁石１と、該電磁石１間の空隙部２に所定
の間隔をおいて配置される永久磁石５０を備えた一対の
可動子５１と、該可動子５１間に介在されるコイルスプ
リングなどの弾性部材３１とから構成されている。前記
永久磁石５０は、可動子５１のロッド５２に嵌め込ま
れ、段部５３とカラー５４とにより保持された、外径形
状が四角（角柱タイプ）にされている。そして一対の永
久磁石５０のうち一方の永久磁石５０、たとえば図７の
左側の永久磁石５３が周方向の４箇所にＮ極とＳ極の極
性が交互に極異方性磁極に着磁され、もう一方の永久磁
石（図７の右側の永久磁石）５３の極性が対向する左側
の永久磁石５３とは逆に周方向の４箇所にＳ極とＮ極の
極性が交互に極異方性磁極に着磁されている。したがっ
て、隣接する鉄心２０間で磁気経路が立体的に構成され
るので、推力が向上し、小型化が可能である。
【００２１】なお、本実施の形態では、４個の電磁石１
における鉄心２０にそれぞれ捲線コイル２１を組付けて
いるが、本発明においては、これに限定されるものでは
なく、たとえば図９に示されるように、上下一対の電磁
石１における鉄心２０のみに捲線コイル２１を組付ける
こともできる。このように捲線コイルの本数を半減させ
ることにより、生産コストを低減することができる。
における鉄心２０にそれぞれ捲線コイル２１を組付けて
いるが、本発明においては、これに限定されるものでは
なく、たとえば図９に示されるように、上下一対の電磁
石１における鉄心２０のみに捲線コイル２１を組付ける
こともできる。このように捲線コイルの本数を半減させ
ることにより、生産コストを低減することができる。
【００２２】また本実施の形態では、永久磁石がその外
形形状が四角である角柱タイプにされているが、本発明
においては、図１０に示されるように鉄心５４のサイド
ポール部およびセンターポール部の磁極部５５の内面５
６を弧状にするとともに、外形形状が円形である円筒タ
イプの永久磁石５７とすることもできる。
形形状が四角である角柱タイプにされているが、本発明
においては、図１０に示されるように鉄心５４のサイド
ポール部およびセンターポール部の磁極部５５の内面５
６を弧状にするとともに、外形形状が円形である円筒タ
イプの永久磁石５７とすることもできる。
【００２３】前記角柱タイプの永久磁石５３または図１
１に示されるように、円筒タイプの永久磁石５７をアク
ティブ型のピストン式ポンプに用いる場合には、ピスト
ン部４１が動作中に周方向に回転する惧れがあるため、
図１２に示されるようにピストン部４１の外径形状およ
びシリンダ部４３の内径形状を多角形などの形状、たと
えば加工しやすいほぼ楕円形状にするのが好ましい。こ
れにより、角柱タイプの永久磁石では、該永久磁石が回
転しなくなり、永久磁石と鉄心の磁極部との接触を防止
することができる。また円筒タイプの永久磁石では、該
永久磁石が回転しなくなり、ピストン部とシリンダ部と
のあいだの摺動摩耗を防止することができる。
１に示されるように、円筒タイプの永久磁石５７をアク
ティブ型のピストン式ポンプに用いる場合には、ピスト
ン部４１が動作中に周方向に回転する惧れがあるため、
図１２に示されるようにピストン部４１の外径形状およ
びシリンダ部４３の内径形状を多角形などの形状、たと
えば加工しやすいほぼ楕円形状にするのが好ましい。こ
れにより、角柱タイプの永久磁石では、該永久磁石が回
転しなくなり、永久磁石と鉄心の磁極部との接触を防止
することができる。また円筒タイプの永久磁石では、該
永久磁石が回転しなくなり、ピストン部とシリンダ部と
のあいだの摺動摩耗を防止することができる。
【００２４】つぎに本発明のさらなる実施の形態を説明
する。前記実施の形態では、鉄心を外フレームに固着し
ているが、本実施の形態では、図１３に示されるよう
に、外方ヨーク部６０ａが外フレーム６０の一部、すな
わち外方ヨーク部６０ａを兼ねる１枚の電気鉄板の外フ
レーム６０からサイドポール部６１を折曲して成形する
とともに、センターポール部６２を外方ヨーク部６０ａ
の部位に固着により組付けている。そして、外フレーム
６０にサイドポール部６１とセンターポール部６２との
あいだに、磁気経路の断面積を増大し、磁気抵抗を減少
できるように、断面がコ字状である３つの補助ヨーク６
３をそれぞれ組付けるのが好ましい。また、外フレーム
６０は電気鉄板であることから、鉄心部の長手方向に沿
って外フレーム６０にスリット６４を形成するのが好ま
しい。
する。前記実施の形態では、鉄心を外フレームに固着し
ているが、本実施の形態では、図１３に示されるよう
に、外方ヨーク部６０ａが外フレーム６０の一部、すな
わち外方ヨーク部６０ａを兼ねる１枚の電気鉄板の外フ
レーム６０からサイドポール部６１を折曲して成形する
とともに、センターポール部６２を外方ヨーク部６０ａ
の部位に固着により組付けている。そして、外フレーム
６０にサイドポール部６１とセンターポール部６２との
あいだに、磁気経路の断面積を増大し、磁気抵抗を減少
できるように、断面がコ字状である３つの補助ヨーク６
３をそれぞれ組付けるのが好ましい。また、外フレーム
６０は電気鉄板であることから、鉄心部の長手方向に沿
って外フレーム６０にスリット６４を形成するのが好ま
しい。
【００２５】なお、本実施の形態では、外方ヨーク部を
兼ねる外フレームにサイドポール部を成形したのち、セ
ンターポール部を組付けるようにしているが、本発明に
おいては、これに限定されるものではなく、たとえば図
１４〜１５に示されるように、外フレーム７０に、電気
鉄板から成形される外方ヨーク部７１およびサイドポー
ル部７２と、該外方ヨーク部７１に、たとえば補助ヨー
ク７３とともに組付けられるセンターポール部７４とか
らなる鉄心７５を固着することもできる。図１４〜１５
において、７６は組み込まれる捲線コイルである。前記
外フレーム７０としては、磁性体の電気鉄板または非磁
性体のアルミニウム合金や合成樹脂を用いることができ
る。外フレーム７０が磁性体である場合は、前述したよ
うに鉄心７５に沿ってスリット（図示せず）を形成する
のが好ましい。なお、図１４〜１５に示す外フレーム７
０に一体に組付けられる電磁石７７の組立手順として
は、まず図１６（ａ）〜（ｂ）に示されるように、外フ
レーム７０に一体成形した外方ヨーク部７１とサイドポ
ール部７２を固着したのち、図１６（ｃ）に示されるよ
うに左右２つの補助ヨーク部７３をサイドポール部７２
に組み込み、ついで図１６（ｄ）に示されるように中央
部位の補助ヨーク部７３を前記左右２つの補助ヨーク部
７３のあいだに組み込む。つぎに図１６（ｅ）に示され
るように、ボビン２５に巻回された捲線コイル２１を前
記補助ヨーク部７３の側辺に挿通して組み込み、最後に
センターポール部７４をボビン２５の孔に差し込んで固
着する。
兼ねる外フレームにサイドポール部を成形したのち、セ
ンターポール部を組付けるようにしているが、本発明に
おいては、これに限定されるものではなく、たとえば図
１４〜１５に示されるように、外フレーム７０に、電気
鉄板から成形される外方ヨーク部７１およびサイドポー
ル部７２と、該外方ヨーク部７１に、たとえば補助ヨー
ク７３とともに組付けられるセンターポール部７４とか
らなる鉄心７５を固着することもできる。図１４〜１５
において、７６は組み込まれる捲線コイルである。前記
外フレーム７０としては、磁性体の電気鉄板または非磁
性体のアルミニウム合金や合成樹脂を用いることができ
る。外フレーム７０が磁性体である場合は、前述したよ
うに鉄心７５に沿ってスリット（図示せず）を形成する
のが好ましい。なお、図１４〜１５に示す外フレーム７
０に一体に組付けられる電磁石７７の組立手順として
は、まず図１６（ａ）〜（ｂ）に示されるように、外フ
レーム７０に一体成形した外方ヨーク部７１とサイドポ
ール部７２を固着したのち、図１６（ｃ）に示されるよ
うに左右２つの補助ヨーク部７３をサイドポール部７２
に組み込み、ついで図１６（ｄ）に示されるように中央
部位の補助ヨーク部７３を前記左右２つの補助ヨーク部
７３のあいだに組み込む。つぎに図１６（ｅ）に示され
るように、ボビン２５に巻回された捲線コイル２１を前
記補助ヨーク部７３の側辺に挿通して組み込み、最後に
センターポール部７４をボビン２５の孔に差し込んで固
着する。
【００２６】これまでの実施の形態では、可動子に永久
磁石が備えられているが、本発明においては、これに限
定されるものではなく、前記永久磁石に代えて可動子に
軟磁性体を備えることもできる。かかる軟磁性体を備え
る場合には、捲線コイルに交番電流に代えて半波電流を
流すようにすることにより、アクティブ型のポンプを得
ることができる。
磁石が備えられているが、本発明においては、これに限
定されるものではなく、前記永久磁石に代えて可動子に
軟磁性体を備えることもできる。かかる軟磁性体を備え
る場合には、捲線コイルに交番電流に代えて半波電流を
流すようにすることにより、アクティブ型のポンプを得
ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
アクティブ型であるため、吸引（内方運動）時と反発
（外方運動）時の振動が相殺し合って振動および振動音
を低減させることができる。これにより、防振対策を容
易に行なうことができる。
アクティブ型であるため、吸引（内方運動）時と反発
（外方運動）時の振動が相殺し合って振動および振動音
を低減させることができる。これにより、防振対策を容
易に行なうことができる。
【００２８】また永久磁石により、一対の可動子が吸引
と反発を繰り返すため、一対の可動子の推力を向上させ
ることができるとともに、さらに反発時に、コイルスプ
リングの復元力が相乗して加わるため、吐出される流体
の圧縮圧力を向上させることができる。
と反発を繰り返すため、一対の可動子の推力を向上させ
ることができるとともに、さらに反発時に、コイルスプ
リングの復元力が相乗して加わるため、吐出される流体
の圧縮圧力を向上させることができる。
【００２９】また全て同一の構造の電磁石で構成するこ
とができるため、金型費や冶具費などの生産コストを節
減することができる。
とができるため、金型費や冶具費などの生産コストを節
減することができる。
【００３０】さらに鉄心に一体に固着したフレームまた
は鉄心の外方ヨーク部を兼ねるフレームで一対の振動子
を囲む全閉構造にすることにより、小型化ができるとと
もに、内部からの騒音を遮音することができる。これに
より、防音用カバーを別途製作する必要がなくなり、生
産コストを低減することができる。
は鉄心の外方ヨーク部を兼ねるフレームで一対の振動子
を囲む全閉構造にすることにより、小型化ができるとと
もに、内部からの騒音を遮音することができる。これに
より、防音用カバーを別途製作する必要がなくなり、生
産コストを低減することができる。
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる電磁駆動機構
を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図である。
を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】図１における可動子とコイルスプリングの分解
斜視図である。
斜視図である。
【図４】他の実施の形態にかかわる可動子とコイルスプ
リングの分解斜視図である。
リングの分解斜視図である。
【図５】図１における電磁振動型ポンプの動作を説明す
る図である。
る図である。
【図６】本発明の他の実施の形態にかかわる電磁駆動機
構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図である。
構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態にかかわる電磁
駆動機構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図であ
る。
駆動機構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図であ
る。
【図８】図７におけるII−II線断面図である。
【図９】本発明のさらなる他の実施の形態にかかわる電
磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプの横断面図であ
る。
磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプの横断面図であ
る。
【図１０】本発明のさらなる他の実施の形態にかかわる
電磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプの横断面図であ
る。
電磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプの横断面図であ
る。
【図１１】本発明のさらなる他の実施の形態にかかわる
電磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図
である。
電磁駆動機構を用いた電磁振動型ポンプを示す縦断面図
である。
【図１２】図１１におけるIII−III線断面図である。
【図１３】本発明のさらなる電磁駆動機構にかかわる鉄
心を示す斜視図である。
心を示す斜視図である。
【図１４】本発明のさらなる電磁駆動機構にかかわる電
磁石を示す斜視図である。
磁石を示す斜視図である。
【図１５】図１４における電磁石の縦断面図である。
【図１６】図１４における電磁石の組立手順を示す説明
図である。
図である。
１ 電磁石 ２ 空隙部 ３ 可動部材 ６ ダイヤフラム １０ ポンプケーシング ２０ 鉄心 ２１ 捲線コイル ２２ 外方ヨーク部 ２３ サイドポール部 ２４ センターポール部 ２５ ボビン ２６ 外フレーム ３０ 可動子 ３１ 弾性部材 ３３ 永久磁石 Ａ、Ｂ 電磁駆動機構
Claims (13)
- 【請求項１】 磁極部を対向して配置される電磁石と、
該電磁石間の空隙部に配置され、永久磁石を備える可動
部材とからなり、前記電磁石と永久磁石との磁気的相互
作用に基づいて、前記可動部材を振動させる電磁駆動機
構であって、前記電磁石が、外方ヨーク部と、該外方ヨ
ーク部の両端部および該両端部間に配置される４極のポ
ール部とからなる鉄心および中央の一対のセンターポー
ル部にそれぞれ組み込まれる捲線コイルとからなり、前
記可動部材が、所定の間隔だけ離れて配置されるととも
に、それぞれ永久磁石を備える一対の可動子と、該可動
子間に介在される弾性部材とからなる電磁駆動機構。 - 【請求項２】 前記電磁石が２個配置されており、かつ
前記永久磁石が平板形状を呈してなる請求項１記載の電
磁駆動機構。 - 【請求項３】 前記電磁石が４個配置され、かつ前記永
久磁石の外径形状が四角または円形にされるとともに、
該永久磁石の周方向の極性が極異方性磁極に着磁されて
なる請求項１記載の電磁駆動機構。 - 【請求項４】 前記鉄心が、電気鉄板を複数積層してな
る請求項１、２または３記載の電磁駆動機構。 - 【請求項５】 前記鉄心が、軟磁性鉄板から一体に成形
された外方ヨーク部および両端部のサイドポール部と、
該外方ヨーク部内に組付けられる中央の一対のセンター
ポール部とからなる請求項１、２または３記載の電磁駆
動機構。 - 【請求項６】 前記鉄心に外フレームが固着されてなる
請求項４または５記載の電磁駆動機構。 - 【請求項７】 前記外方ヨーク部が外フレームの一部で
ある請求項５記載の電磁駆動機構。 - 【請求項８】 前記永久磁石に代えて、軟磁性体が備え
られてなる請求項１、２、３、４、５、６または７記載
の電磁駆動機構。 - 【請求項９】 前記４個の電磁石のうち、対向する一対
の電磁石のみに捲線コイルが組み込まれてなる請求項
３、４、５、６、７または８記載の電磁駆動機構。 - 【請求項１０】 前記中央のセンターポール間の捲線コ
イルに、前記可動子内の端部を支持するための軸受が取
り付けられてなる請求項１、２、３、４、５、６、７、
８または９記載の電磁駆動機構。 - 【請求項１１】 請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９または１０記載の電磁駆動機構と、前記可動子の
両外端部に連結されるダイヤフラムと、前記電磁駆動機
構の両端側にポンプ室を有するポンプケーシングとを備
える電磁振動型ポンプ。 - 【請求項１２】 請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９または１０記載の電磁駆動機構と、該電磁駆動機
構の両端側にポンプ室を有するポンプケーシングとを備
えており、前記ポンプ室に、前記電磁駆動機構の可動子
に形成されるピストン部に係合する、吐出孔と吐出弁を
有するシリンダ部が形成されてなる電磁振動型ポンプ。 - 【請求項１３】 前記ポンプ部とシリンダ部とがほぼ楕
円形状を呈している請求項１２記載の電磁振動型ポン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10521999A JP2000299971A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 電磁駆動機構および該機構を用いた電磁振動型ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10521999A JP2000299971A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 電磁駆動機構および該機構を用いた電磁振動型ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000299971A true JP2000299971A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14401568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10521999A Pending JP2000299971A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 電磁駆動機構および該機構を用いた電磁振動型ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000299971A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002213354A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-07-31 | Techno Takatsuki Co Ltd | ピストン式電磁振動型ポンプ |
| JP2002295366A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-09 | Cryodevice Inc | リニア振動アクチュエータ |
| JP3370657B2 (ja) | 2001-07-03 | 2003-01-27 | 株式会社テクノ高槻 | 電磁振動型ポンプ |
| WO2003085264A1 (en) * | 2002-04-08 | 2003-10-16 | Techno Takatsuki Co., Ltd. | Electromagnetic vibrating type diaphragm pump |
| US6966760B1 (en) | 2000-03-17 | 2005-11-22 | Brp Us Inc. | Reciprocating fluid pump employing reversing polarity motor |
| JP2006197787A (ja) * | 2005-01-10 | 2006-07-27 | Lg Electronics Inc | 往復動式モータの固定子及びその製造方法 |
| CN100339595C (zh) * | 2003-11-05 | 2007-09-26 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 泵 |
| JP2015502737A (ja) * | 2011-12-19 | 2015-01-22 | ユニベルシテ ピエール エ マリーキュリー（パリ シズエム） | 小型線形振動触覚アクチュエータ |
| JP6017009B1 (ja) * | 2015-07-09 | 2016-10-26 | エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッドＡａｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｐｔｅ．Ｌｔｄ． | 線形振動モーター |
| CN110943593A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-03-31 | 维沃移动通信有限公司 | 一种线性马达和电子设备 |
-
1999
- 1999-04-13 JP JP10521999A patent/JP2000299971A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7410347B2 (en) | 2000-03-17 | 2008-08-12 | Brp Us Inc. | Reciprocating fluid pump assembly employing reversing polarity motor |
| US6966760B1 (en) | 2000-03-17 | 2005-11-22 | Brp Us Inc. | Reciprocating fluid pump employing reversing polarity motor |
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| WO2003085264A1 (en) * | 2002-04-08 | 2003-10-16 | Techno Takatsuki Co., Ltd. | Electromagnetic vibrating type diaphragm pump |
| CN100339595C (zh) * | 2003-11-05 | 2007-09-26 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 泵 |
| JP2006197787A (ja) * | 2005-01-10 | 2006-07-27 | Lg Electronics Inc | 往復動式モータの固定子及びその製造方法 |
| JP2015502737A (ja) * | 2011-12-19 | 2015-01-22 | ユニベルシテ ピエール エ マリーキュリー（パリ シズエム） | 小型線形振動触覚アクチュエータ |
| KR101798958B1 (ko) * | 2011-12-19 | 2017-11-17 | 유니베르시테 피에르 에 마리에 쿠리에 (파리 6) | 진동을 발생시키기 위한 소형 선형 진동촉각 액추에이터 및 액추에이터 제조방법 |
| JP6017009B1 (ja) * | 2015-07-09 | 2016-10-26 | エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッドＡａｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｐｔｅ．Ｌｔｄ． | 線形振動モーター |
| CN110943593A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-03-31 | 维沃移动通信有限公司 | 一种线性马达和电子设备 |
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