JP2000232764A - 鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動機構 - Google Patents
鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動機構Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対向する電磁石のあいだの空隙部に配置され
る振動子の推力を向上させることができる鉄心を提供す
る。またポンプ部から発生する騒音も低減するため、電
磁部を全閉化する鉄心を提供する。 【解決手段】 外方ヨーク部１８と、該外方ヨーク部１
８の両端部位に配置されるサイドポール部１９と、該サ
イドポール部１９のあいだに配置されるセンターポール
部２０とからなる鉄心１６であって、前記センターポー
ル部２０における極部の磁気経路が開回路に形成されて
いる。また鉄心の外周ヨーク部を平板状として、全閉化
し、立体的構造（４ケ使用）で形成する。
る振動子の推力を向上させることができる鉄心を提供す
る。またポンプ部から発生する騒音も低減するため、電
磁部を全閉化する鉄心を提供する。 【解決手段】 外方ヨーク部１８と、該外方ヨーク部１
８の両端部位に配置されるサイドポール部１９と、該サ
イドポール部１９のあいだに配置されるセンターポール
部２０とからなる鉄心１６であって、前記センターポー
ル部２０における極部の磁気経路が開回路に形成されて
いる。また鉄心の外周ヨーク部を平板状として、全閉化
し、立体的構造（４ケ使用）で形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉄心および該鉄心を
用いる電磁駆動機構に関する。さらに詳しくは、たとえ
ばダイヤフラム式またはピストン型などの電磁振動型ポ
ンプなどに用いられる電磁石の鉄心および該鉄心を用い
る電磁駆動機構であって、対向して配置される電磁石の
あいだに配置される振動子の推力を向上させることがで
きる鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動機構に関する。
用いる電磁駆動機構に関する。さらに詳しくは、たとえ
ばダイヤフラム式またはピストン型などの電磁振動型ポ
ンプなどに用いられる電磁石の鉄心および該鉄心を用い
る電磁駆動機構であって、対向して配置される電磁石の
あいだに配置される振動子の推力を向上させることがで
きる鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動機構に関する。
【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。このポンプは、たとえば図２２に示すよう
に、対向して配置されている電磁石１０１、永久磁石１
０２を備えた振動子１０３、該振動子１０３の両端に連
結されたダイヤフラム１０４および前記電磁石１０１の
両端側に固定されたポンプケーシング１０５と、前記ダ
イヤフラム１０４とポンプケーシング１０５とのあいだ
に形成されるポンプ圧縮室１０６とから構成されてい
る。そして、前記電磁石１０１は、Ｅ型の鉄心１０７に
捲線したコイル１０８を組込んで完成させたものであ
り、前記振動子１０３は、該鉄心１０７間に形成される
空隙部１０９に配置されている。
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。このポンプは、たとえば図２２に示すよう
に、対向して配置されている電磁石１０１、永久磁石１
０２を備えた振動子１０３、該振動子１０３の両端に連
結されたダイヤフラム１０４および前記電磁石１０１の
両端側に固定されたポンプケーシング１０５と、前記ダ
イヤフラム１０４とポンプケーシング１０５とのあいだ
に形成されるポンプ圧縮室１０６とから構成されてい
る。そして、前記電磁石１０１は、Ｅ型の鉄心１０７に
捲線したコイル１０８を組込んで完成させたものであ
り、前記振動子１０３は、該鉄心１０７間に形成される
空隙部１０９に配置されている。
【０００３】かかるポンプでは、ダイヤフラム１０４に
支持される振動子１０３の振動によって、前記ポンプ圧
縮室１０６の容積が左右背反的に増減変化し、それによ
り左右交互にエアの吸入と排出が行なわれている。
支持される振動子１０３の振動によって、前記ポンプ圧
縮室１０６の容積が左右背反的に増減変化し、それによ
り左右交互にエアの吸入と排出が行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のポンプでは、図
２３〜２４に示されるように、振動子１０３の左右方向
Ｆ１、Ｆ２の推力は、鉄心１０７におけるサイドポール
部１１０の極部１１０ａおよびセンターポール部１１１
の極部１１１ａと永久磁石１０２との吸引力により得ら
れる。
２３〜２４に示されるように、振動子１０３の左右方向
Ｆ１、Ｆ２の推力は、鉄心１０７におけるサイドポール
部１１０の極部１１０ａおよびセンターポール部１１１
の極部１１１ａと永久磁石１０２との吸引力により得ら
れる。
【０００５】このとき、鉄心１０７と永久磁石１０２で
形成される磁界において、サイドポール部１１０、セン
タポール部１１１、外方ヨーク部１１２および永久磁石
１０２のあいだに形成される閉回路の磁気経路Ａ、なら
びにセンターポール部１１１と永久磁石１０２のあいだ
に形成される閉回路の磁気経路Ｂが発生している。
形成される磁界において、サイドポール部１１０、セン
タポール部１１１、外方ヨーク部１１２および永久磁石
１０２のあいだに形成される閉回路の磁気経路Ａ、なら
びにセンターポール部１１１と永久磁石１０２のあいだ
に形成される閉回路の磁気経路Ｂが発生している。
【０００６】しかしながら、この磁気経路Ｂは、永久磁
石１０２の磁束を短絡させるため、振動子１０３の推力
を制限しているという問題がある。
石１０２の磁束を短絡させるため、振動子１０３の推力
を制限しているという問題がある。
【０００７】本発明は、叙上の事情に鑑み、対向する電
磁石のあいだの空隙部に配置される振動子の推力を向上
させることができる鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動
機構を提供することを目的とする。
磁石のあいだの空隙部に配置される振動子の推力を向上
させることができる鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動
機構を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の鉄心は、外方ヨ
ーク部と、該外方ヨーク部の両端部位に配置されるサイ
ドポール部と、該サイドポール部のあいだに配置される
センターポール部とからなる鉄心であって、前記センタ
ーポール部における極部の磁気経路が開回路に形成され
てなることを特徴とする。
ーク部と、該外方ヨーク部の両端部位に配置されるサイ
ドポール部と、該サイドポール部のあいだに配置される
センターポール部とからなる鉄心であって、前記センタ
ーポール部における極部の磁気経路が開回路に形成され
てなることを特徴とする。
【０００９】前記センターポール部が所定の間隔だけ離
れた一対の磁極部からなるのが好ましい。
れた一対の磁極部からなるのが好ましい。
【００１０】また本発明の電磁駆動機構は、前記鉄心お
よび該鉄心の極部に巻回される捲線コイルとからなる電
磁石と、該電磁石内の空隙部に、所定の間隔だけ離れて
配置される、一対の永久磁石を備えた振動子とからなる
電磁駆動機構であって、前記一対の永久磁石が、シャフ
トに直接取り付けられた外径形状が四角または円形にさ
れ、かつ該一対の永久磁石の周方向の極性が極異方性磁
極に着磁にされてなることを特徴とする。
よび該鉄心の極部に巻回される捲線コイルとからなる電
磁石と、該電磁石内の空隙部に、所定の間隔だけ離れて
配置される、一対の永久磁石を備えた振動子とからなる
電磁駆動機構であって、前記一対の永久磁石が、シャフ
トに直接取り付けられた外径形状が四角または円形にさ
れ、かつ該一対の永久磁石の周方向の極性が極異方性磁
極に着磁にされてなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動機構について説明
する。
の鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動機構について説明
する。
【００１２】図１は本発明の鉄心の一実施の形態にかか
わる電磁振動型ポンプを示す部分縦断面図、図２〜３は
図１における振動子の動作を説明する説明図、図４〜５
は他の鉄心における振動子の動作を説明する説明図図、
図６はさらに他の鉄心にかかわる電磁石を示す図、図７
はさらなる他の鉄心を示す斜視図、図８はさらなる他の
鉄心を示す平面図、図９はさらなる他の鉄心を示す平面
図、図１０はさらなる他の鉄心を示す平面図、図１１は
図９における延長部材を示す斜視図、図１２は本発明の
鉄心の他の実施の形態にかかわる電磁振動型ポンプを示
す部分横断面図、図１３は図１２における振動子の要部
斜視図、図１４は図１２におけるフレーム一体の鉄心の
正面図、図１５は図１２におけるフレーム一体の鉄心の
底面図、図１６はフレーム一体の他の鉄心を示す分解斜
視図、図１７はフレーム一体のさらに他の鉄心を示す分
解斜視図、図１８はフレーム一体のさらなる他の鉄心を
示す分解斜視図、図１９はフレーム組立体を示す斜視
図、図２０は他のフレーム組立体を示す斜視図、図２１
はフレーム一体のさらなる他の鉄心を示す分解斜視図で
ある。
わる電磁振動型ポンプを示す部分縦断面図、図２〜３は
図１における振動子の動作を説明する説明図、図４〜５
は他の鉄心における振動子の動作を説明する説明図図、
図６はさらに他の鉄心にかかわる電磁石を示す図、図７
はさらなる他の鉄心を示す斜視図、図８はさらなる他の
鉄心を示す平面図、図９はさらなる他の鉄心を示す平面
図、図１０はさらなる他の鉄心を示す平面図、図１１は
図９における延長部材を示す斜視図、図１２は本発明の
鉄心の他の実施の形態にかかわる電磁振動型ポンプを示
す部分横断面図、図１３は図１２における振動子の要部
斜視図、図１４は図１２におけるフレーム一体の鉄心の
正面図、図１５は図１２におけるフレーム一体の鉄心の
底面図、図１６はフレーム一体の他の鉄心を示す分解斜
視図、図１７はフレーム一体のさらに他の鉄心を示す分
解斜視図、図１８はフレーム一体のさらなる他の鉄心を
示す分解斜視図、図１９はフレーム組立体を示す斜視
図、図２０は他のフレーム組立体を示す斜視図、図２１
はフレーム一体のさらなる他の鉄心を示す分解斜視図で
ある。
【００１３】図１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、対向して配置され
る一対の電磁石１と、該電磁石１のあいだの空隙部２に
所定の間隔をおいて配置される、フェライト磁石または
稀土類磁石などの永久磁石３を備えた振動子４と、該振
動子４の両端に連結されるダイヤフラム５と、前記電磁
石１の両端側に固定されるポンプケーシング６から構成
されている。該ポンプケーシング６は、さらに吸引室７
および吐出室８を有しており、吸引室７は吸入口９と吸
入弁１０を、吐出室８は吐出口１２と吐出弁１３をそれ
ぞれ備えている。これにより、前記電磁石２と永久磁石
３との磁気的相互作用に基づいて、振動子４に連結され
たダイヤフラム５を振動させ、外部のエアを吸引部１４
から吸引したのち、吐出部１５を通して吐出させること
ができる。
形態にかかわる電磁振動型ポンプは、対向して配置され
る一対の電磁石１と、該電磁石１のあいだの空隙部２に
所定の間隔をおいて配置される、フェライト磁石または
稀土類磁石などの永久磁石３を備えた振動子４と、該振
動子４の両端に連結されるダイヤフラム５と、前記電磁
石１の両端側に固定されるポンプケーシング６から構成
されている。該ポンプケーシング６は、さらに吸引室７
および吐出室８を有しており、吸引室７は吸入口９と吸
入弁１０を、吐出室８は吐出口１２と吐出弁１３をそれ
ぞれ備えている。これにより、前記電磁石２と永久磁石
３との磁気的相互作用に基づいて、振動子４に連結され
たダイヤフラム５を振動させ、外部のエアを吸引部１４
から吸引したのち、吐出部１５を通して吐出させること
ができる。
【００１４】前記電磁石１は、断面がＥ型の鉄心１６
と、該Ｅ型鉄心１６の外周凹部に組込まれる、ボビン１
７ａにコイル１７ｂを捲いた捲線コイル部１７とからな
り、前記鉄心１６は、外方ヨーク部１８と、該外方ヨー
ク部１８の両端部位に配置されるサイドポール部１９
と、該サイドポール部１９のあいだに配置されるセンタ
ーポール部２０とから構成されている。本実施の形態で
は、外方ヨーク部１８とサイドポール部１９は、一枚の
鋼板をプレス加工により一体に成形されており、前記サ
イドポール部１９の内周極部には、互いに向き合う方向
にＬ字状に屈曲された延長部１９ａが形成されている。
前記センターポール部２０は、π型を呈し、該センター
ポール部２０における極部の磁気経路が開回路になるよ
うに、所定の間隔Ｌだけ離れた一対の磁極部２１からな
り、前記外方ヨーク部１８に組付けられている。前記間
隔Ｌとしては、永久磁石３と磁極部２１とのあいだに磁
気経路が形成されないように、２ｍｍ以上であり、好ま
しくは構造上許せる限りである。また前記一対の磁極部
２１の内周極部には、互いに逆方向にＬ字状に屈曲され
た延長部２１ａが形成されている。そして各延長部１９
ａ、２１ａはそれぞれ永久磁石３に対向するように配置
されている。前記延長部１９ａ、２１ａにより、永久磁
石３との空隙部の面積を調整できる。その結果、捲線コ
イルのリアクタンスを調整することができるとともに、
捲線コイル部１７への電流値を抑えることができる。
と、該Ｅ型鉄心１６の外周凹部に組込まれる、ボビン１
７ａにコイル１７ｂを捲いた捲線コイル部１７とからな
り、前記鉄心１６は、外方ヨーク部１８と、該外方ヨー
ク部１８の両端部位に配置されるサイドポール部１９
と、該サイドポール部１９のあいだに配置されるセンタ
ーポール部２０とから構成されている。本実施の形態で
は、外方ヨーク部１８とサイドポール部１９は、一枚の
鋼板をプレス加工により一体に成形されており、前記サ
イドポール部１９の内周極部には、互いに向き合う方向
にＬ字状に屈曲された延長部１９ａが形成されている。
前記センターポール部２０は、π型を呈し、該センター
ポール部２０における極部の磁気経路が開回路になるよ
うに、所定の間隔Ｌだけ離れた一対の磁極部２１からな
り、前記外方ヨーク部１８に組付けられている。前記間
隔Ｌとしては、永久磁石３と磁極部２１とのあいだに磁
気経路が形成されないように、２ｍｍ以上であり、好ま
しくは構造上許せる限りである。また前記一対の磁極部
２１の内周極部には、互いに逆方向にＬ字状に屈曲され
た延長部２１ａが形成されている。そして各延長部１９
ａ、２１ａはそれぞれ永久磁石３に対向するように配置
されている。前記延長部１９ａ、２１ａにより、永久磁
石３との空隙部の面積を調整できる。その結果、捲線コ
イルのリアクタンスを調整することができるとともに、
捲線コイル部１７への電流値を抑えることができる。
【００１５】本実施の形態では、図２〜３に示されるよ
うに、対向する電磁石１における鉄心１６の極部である
延長部１９ａ、２１ａにＮ極またはＳ極が発生するよう
に、各捲線コイル部１７に交番電流を流すと、一対の永
久磁石３は極部である延長部１９ａ、２１ａと反発と吸
引とを繰り返し、振動子４はＳ１方向またはＳ２方向に
移動する。このとき、鉄心１６と永久磁石３で形成され
る磁界において、磁気経路は、一対の永久磁石３、外方
ヨーク部１８、サイドポール部１９およびセンターポー
ル部２０のうち一方の磁極部２１からなる１つの磁気経
路Ｍ１ａまたはＭ１ｂだけであり、永久磁石３の磁束を
短絡させる磁気経路が発生しないため、電磁石１のあい
だの空隙部２に配置される振動子４の推力を向上させる
ことができる。
うに、対向する電磁石１における鉄心１６の極部である
延長部１９ａ、２１ａにＮ極またはＳ極が発生するよう
に、各捲線コイル部１７に交番電流を流すと、一対の永
久磁石３は極部である延長部１９ａ、２１ａと反発と吸
引とを繰り返し、振動子４はＳ１方向またはＳ２方向に
移動する。このとき、鉄心１６と永久磁石３で形成され
る磁界において、磁気経路は、一対の永久磁石３、外方
ヨーク部１８、サイドポール部１９およびセンターポー
ル部２０のうち一方の磁極部２１からなる１つの磁気経
路Ｍ１ａまたはＭ１ｂだけであり、永久磁石３の磁束を
短絡させる磁気経路が発生しないため、電磁石１のあい
だの空隙部２に配置される振動子４の推力を向上させる
ことができる。
【００１６】つぎに本発明の他の鉄心を説明する。図４
〜５に示すように、本実施の形態では、センターポール
部２２の内周極部に互いに向き合う方向にＬ字状に屈曲
された延長部２３ａが形成されている。したがって、前
記実施の形態と同様に、対向する電磁石２４における鉄
心２５の極部である延長部１９ａ、２３ａにＮ極または
Ｓ極が発生するように、各捲線コイル部１７に交番電流
を流すと、一対の永久磁石３、外方ヨーク部１８、サイ
ドポール部１９およびセンターポール部２２のうち一方
の磁極部２３からなる１つの磁気経路Ｍ１ａまたはＭ２
ｂが形成される。これにより、一対の永久磁石３は極部
である延長部１９ａ、２３ａと反発と吸引とを繰り返
し、振動子４はＳ１方向またはＳ２方向に移動する。
〜５に示すように、本実施の形態では、センターポール
部２２の内周極部に互いに向き合う方向にＬ字状に屈曲
された延長部２３ａが形成されている。したがって、前
記実施の形態と同様に、対向する電磁石２４における鉄
心２５の極部である延長部１９ａ、２３ａにＮ極または
Ｓ極が発生するように、各捲線コイル部１７に交番電流
を流すと、一対の永久磁石３、外方ヨーク部１８、サイ
ドポール部１９およびセンターポール部２２のうち一方
の磁極部２３からなる１つの磁気経路Ｍ１ａまたはＭ２
ｂが形成される。これにより、一対の永久磁石３は極部
である延長部１９ａ、２３ａと反発と吸引とを繰り返
し、振動子４はＳ１方向またはＳ２方向に移動する。
【００１７】つぎに本発明の他の鉄心を説明する。前記
実施の形態では、対向する鉄心が別体に形成されている
の対し、本実施の形態では、図６に示されるように、鉄
心２６が一体に形成されている。したがって、前記振動
子４は鉄心２６のサイドポール部２７に形成される貫通
孔２８から挿通されている。本実施の形態の場合、鉄心
２６が一体に形成されているため、前記実施の形態より
も電磁石の構造が簡単になり、取扱いが容易になる。し
かし、対向する電磁石における鉄心２６の極部である延
長部２３ａにＮ極またはＳ極が発生するように、各捲線
コイル部２９に交番電流を流すと、一対の永久磁石３の
うち一方の永久磁石３を経由する磁気経路Ｍ２ａまたは
Ｍ２ｂが発生する。このため、前記実施の形態における
両方の永久磁石３を経由する磁気経路Ｍ１ａまたはＭ１
ｂに比較して、片側の磁気経路Ｍ２ａまたはＭ２ｂのみ
有効であるので、振動子４の推力が低下する。
実施の形態では、対向する鉄心が別体に形成されている
の対し、本実施の形態では、図６に示されるように、鉄
心２６が一体に形成されている。したがって、前記振動
子４は鉄心２６のサイドポール部２７に形成される貫通
孔２８から挿通されている。本実施の形態の場合、鉄心
２６が一体に形成されているため、前記実施の形態より
も電磁石の構造が簡単になり、取扱いが容易になる。し
かし、対向する電磁石における鉄心２６の極部である延
長部２３ａにＮ極またはＳ極が発生するように、各捲線
コイル部２９に交番電流を流すと、一対の永久磁石３の
うち一方の永久磁石３を経由する磁気経路Ｍ２ａまたは
Ｍ２ｂが発生する。このため、前記実施の形態における
両方の永久磁石３を経由する磁気経路Ｍ１ａまたはＭ１
ｂに比較して、片側の磁気経路Ｍ２ａまたはＭ２ｂのみ
有効であるので、振動子４の推力が低下する。
【００１８】つぎに本発明のさらなる他の鉄心を説明す
る。本実施の形態では、図７に示されるように、外方ヨ
ーク部３０、サイドポール部３１およびセンターポール
部３２からなる鉄心３３が、珪素鋼板製のステータコア
を複数枚積層して形成されている。なお、３３ａは、積
層した複数のステータコアが分離しないようにリベット
を圧入して組立てるためのリベット圧入孔である。
る。本実施の形態では、図７に示されるように、外方ヨ
ーク部３０、サイドポール部３１およびセンターポール
部３２からなる鉄心３３が、珪素鋼板製のステータコア
を複数枚積層して形成されている。なお、３３ａは、積
層した複数のステータコアが分離しないようにリベット
を圧入して組立てるためのリベット圧入孔である。
【００１９】つぎに本発明のさらなる他の鉄心を説明す
る。本実施の形態は、図８に示されるように、鉄心３４
におけるサイドポール部３５およびセンターポール部３
６の極部には、捲線コイル部３７側に傾斜面を有する延
長部３５ａ、３６ａが形成されている。本実施の形態で
は、延長部３５ａ、３６ａがあるため、捲線コイル部３
７の組込みができないので、センターポール部３６を外
方ヨーク部３８とのあいだに組付けるように鉄心３４が
３分割にされている。なお、３分割に限定されるもので
はなく、図９に示されるように、外方ヨーク部３９に２
つのセンターポール部３６を組付けることもできるよう
に、鉄心４０を５分割にすることこともできる。
る。本実施の形態は、図８に示されるように、鉄心３４
におけるサイドポール部３５およびセンターポール部３
６の極部には、捲線コイル部３７側に傾斜面を有する延
長部３５ａ、３６ａが形成されている。本実施の形態で
は、延長部３５ａ、３６ａがあるため、捲線コイル部３
７の組込みができないので、センターポール部３６を外
方ヨーク部３８とのあいだに組付けるように鉄心３４が
３分割にされている。なお、３分割に限定されるもので
はなく、図９に示されるように、外方ヨーク部３９に２
つのセンターポール部３６を組付けることもできるよう
に、鉄心４０を５分割にすることこともできる。
【００２０】つぎに本発明のさらなる他の鉄心を説明す
る。本実施の形態では、図１０に示されるように、前記
実施の形態における延長部に代えて別体の延長部材（磁
気ウエッジ部材）４１を極部間にボビンと一体のモール
ドにより嵌め込むこともできる。かかる延長部材４１と
しては、たとえば図１１（ａ）〜（ｂ）に示されるよう
に、開口の大きさが異なる２枚のプレート４１ａ、４１
ｂを用いることもできる。この場合、プレート４１ａ、
４１ｂの段差部位が延長部の傾斜面に相当する。
る。本実施の形態では、図１０に示されるように、前記
実施の形態における延長部に代えて別体の延長部材（磁
気ウエッジ部材）４１を極部間にボビンと一体のモール
ドにより嵌め込むこともできる。かかる延長部材４１と
しては、たとえば図１１（ａ）〜（ｂ）に示されるよう
に、開口の大きさが異なる２枚のプレート４１ａ、４１
ｂを用いることもできる。この場合、プレート４１ａ、
４１ｂの段差部位が延長部の傾斜面に相当する。
【００２１】つぎに本発明にかかわる他の電磁振動型ポ
ンプにおける鉄心を説明する。電磁振動型ポンプは、図
１２〜１３に示されるように、４つのフレーム５１内に
対向して配置される二対の電磁石５２と、該電磁石５２
のあいだの空隙部に所定の間隔をおいて配置される、フ
ェライト磁石または稀土類磁石などの永久磁石５３を備
えた振動子５４と、該振動子５４の両端に連結されるダ
イヤフラムと、前記電磁石５２の両端側に固定されるポ
ンプケーシング５５から構成されている。本実施の形態
では、４つのフレーム５１により、振動子５４が囲まれ
ているため、ダイヤフラムの振動音を外部に漏れにくく
することができる。
ンプにおける鉄心を説明する。電磁振動型ポンプは、図
１２〜１３に示されるように、４つのフレーム５１内に
対向して配置される二対の電磁石５２と、該電磁石５２
のあいだの空隙部に所定の間隔をおいて配置される、フ
ェライト磁石または稀土類磁石などの永久磁石５３を備
えた振動子５４と、該振動子５４の両端に連結されるダ
イヤフラムと、前記電磁石５２の両端側に固定されるポ
ンプケーシング５５から構成されている。本実施の形態
では、４つのフレーム５１により、振動子５４が囲まれ
ているため、ダイヤフラムの振動音を外部に漏れにくく
することができる。
【００２２】前記永久磁石５３は、シャフトに直接取り
付けられた外形形状が四角（角柱タイプ）にされてい
る。そして一対の永久磁石５３のうち、一方の永久磁石
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５３の極性が
対向する永久磁石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５６間で磁気経路は、図１３に
示されるように立体的に構成されるので、小型化が可能
になるとともに、防音効果がある。
付けられた外形形状が四角（角柱タイプ）にされてい
る。そして一対の永久磁石５３のうち、一方の永久磁石
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５３の極性が
対向する永久磁石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５６間で磁気経路は、図１３に
示されるように立体的に構成されるので、小型化が可能
になるとともに、防音効果がある。
【００２３】前記電磁石５２は、鉄心５６と捲線コイル
部５７からなり、該鉄心５６は、図１４〜１５に示され
るように、フレーム５１に一体に成形される外方ヨーク
部５８およびサイドポール部５９と、該外方ヨーク部５
８に一体に組込まれるセンターポール部６０とから構成
されている。フレーム５１は、一枚の鋼板を所定の形状
に打ち抜き加工したのち、４隅部６１とサイドポール部
５８を折り曲げて成形することができる。フレーム５１
が磁性材から作製される場合、鉄心５６の両側には、磁
束の漏れを防止するためのスリット６２を形成するのが
好ましい。このスリット６２を形成する場合でも、スリ
ット６２は捲線コイル部５７により内側から閉鎖される
ため、防音効果を維持できる。前記４隅部６１ａ、６１
ｂのうち、２つの隅部６１ａと２つの隅部６１ｂとは中
心から僅かにずれている。したがって、４つのフレーム
５１を組付ける場合、当該隅部のずれ同士を用いて隅部
６１ａと隅部６１ｂとが重なり合うにする。ついで該隅
部６１ａと隅部６１ｂとに形成されるネジ孔６２と貫通
孔６３にポンプケーシング５５からネジ６４を通してネ
ジ止めする。これにより、電磁石５２と振動子５４との
芯出しを容易に行なうことができる。
部５７からなり、該鉄心５６は、図１４〜１５に示され
るように、フレーム５１に一体に成形される外方ヨーク
部５８およびサイドポール部５９と、該外方ヨーク部５
８に一体に組込まれるセンターポール部６０とから構成
されている。フレーム５１は、一枚の鋼板を所定の形状
に打ち抜き加工したのち、４隅部６１とサイドポール部
５８を折り曲げて成形することができる。フレーム５１
が磁性材から作製される場合、鉄心５６の両側には、磁
束の漏れを防止するためのスリット６２を形成するのが
好ましい。このスリット６２を形成する場合でも、スリ
ット６２は捲線コイル部５７により内側から閉鎖される
ため、防音効果を維持できる。前記４隅部６１ａ、６１
ｂのうち、２つの隅部６１ａと２つの隅部６１ｂとは中
心から僅かにずれている。したがって、４つのフレーム
５１を組付ける場合、当該隅部のずれ同士を用いて隅部
６１ａと隅部６１ｂとが重なり合うにする。ついで該隅
部６１ａと隅部６１ｂとに形成されるネジ孔６２と貫通
孔６３にポンプケーシング５５からネジ６４を通してネ
ジ止めする。これにより、電磁石５２と振動子５４との
芯出しを容易に行なうことができる。
【００２４】つぎにフレーム一体の他の鉄心を説明す
る。図１６に示されるように、フレーム５１にセンター
ポール部６０とサイドポール５９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２つの補助ヨーク６５で挟んで組付け
ることもできる。または図１７に示されるように、外方
ヨーク部６６、サイドポール部６７およびセンターポー
ル部６８とからなる鉄心６９を直接、非磁性材のフレー
ム７０に、たとえばネジ止めまたは溶着などにより一体
に組付けることもできる。なお、この場合、磁束の漏れ
がないので、図１５に示されるスリット６２は不要とな
る。
る。図１６に示されるように、フレーム５１にセンター
ポール部６０とサイドポール５９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２つの補助ヨーク６５で挟んで組付け
ることもできる。または図１７に示されるように、外方
ヨーク部６６、サイドポール部６７およびセンターポー
ル部６８とからなる鉄心６９を直接、非磁性材のフレー
ム７０に、たとえばネジ止めまたは溶着などにより一体
に組付けることもできる。なお、この場合、磁束の漏れ
がないので、図１５に示されるスリット６２は不要とな
る。
【００２５】つぎにフレーム一体のさらに他の鉄心を説
明する。本実施の形態では、図１８に示されるように、
珪素鋼板製のステータコアを複数枚積層して形成された
鉄心７１をフレーム７２に組付けている。この場合、予
め鉄心７１の外面に、たとえば３つの突起７１ａを形成
しておき、フレーム７２には該突起７１ａが嵌まる開口
部７２ａを形成しておく。ついで突起７１ａを開口部７
２ａに嵌め込んだのち、突起７１ａを開口部７２ａの周
縁にかしめ付けるようにする。そして図１９に示すよう
に、各フレーム７２の周辺の係合凹凸部を嵌め合せて組
付ける。なお、図１９においては、鉄心を省いている。
本実施の形態では、フレーム組立体は４隅部が係合して
芯出しをしているが、たとえば図２０に示されるよう
に、隅部を省き、フレーム組立体の両端部に非磁性材か
ら作製される芯出し用エンドプレート７３を係合して芯
出しをすることもできる。
明する。本実施の形態では、図１８に示されるように、
珪素鋼板製のステータコアを複数枚積層して形成された
鉄心７１をフレーム７２に組付けている。この場合、予
め鉄心７１の外面に、たとえば３つの突起７１ａを形成
しておき、フレーム７２には該突起７１ａが嵌まる開口
部７２ａを形成しておく。ついで突起７１ａを開口部７
２ａに嵌め込んだのち、突起７１ａを開口部７２ａの周
縁にかしめ付けるようにする。そして図１９に示すよう
に、各フレーム７２の周辺の係合凹凸部を嵌め合せて組
付ける。なお、図１９においては、鉄心を省いている。
本実施の形態では、フレーム組立体は４隅部が係合して
芯出しをしているが、たとえば図２０に示されるよう
に、隅部を省き、フレーム組立体の両端部に非磁性材か
ら作製される芯出し用エンドプレート７３を係合して芯
出しをすることもできる。
【００２６】つぎにフレーム一体のさらなる他の鉄心を
説明する。本実施の形態では、外形四角の永久磁石に代
えて外形円形の永久磁石を用いる場合には、図２１に示
されるように、内径が円弧状をした、珪素鋼板製のステ
ータコアを複数枚積層して形成された鉄心７４をフレー
ム７５に組付ける。この場合、予め鉄心７４の外面に、
たとえば３つの円弧状の突起７４ａを形成しておき、フ
レーム７５には該突起７３ａが嵌まる開口部７５ａと該
突起７４ａの凹所７４ｂに嵌まるドーム７５ｂを形成し
ておく。ついで突起７４ａを開口部７５ａに嵌め込んだ
のち、突起７４ａを開口部７５ａおよびドーム７５ｂの
周縁にかしめ付けるようにする。
説明する。本実施の形態では、外形四角の永久磁石に代
えて外形円形の永久磁石を用いる場合には、図２１に示
されるように、内径が円弧状をした、珪素鋼板製のステ
ータコアを複数枚積層して形成された鉄心７４をフレー
ム７５に組付ける。この場合、予め鉄心７４の外面に、
たとえば３つの円弧状の突起７４ａを形成しておき、フ
レーム７５には該突起７３ａが嵌まる開口部７５ａと該
突起７４ａの凹所７４ｂに嵌まるドーム７５ｂを形成し
ておく。ついで突起７４ａを開口部７５ａに嵌め込んだ
のち、突起７４ａを開口部７５ａおよびドーム７５ｂの
周縁にかしめ付けるようにする。
【００２７】なお、以上の実施の形態では、ダイヤフラ
ム式の振動型ポンプについて説明したが、本発明におい
ては、これに限定されるものではなく、たとえば前記ダ
イヤフラム式の振動型ポンプに代えて、振動子にピスト
ンを連結し、該ピストンが摺動できるようにケーシング
にシリンダを形成してなるピストン型の振動型ポンプと
することもできる。
ム式の振動型ポンプについて説明したが、本発明におい
ては、これに限定されるものではなく、たとえば前記ダ
イヤフラム式の振動型ポンプに代えて、振動子にピスト
ンを連結し、該ピストンが摺動できるようにケーシング
にシリンダを形成してなるピストン型の振動型ポンプと
することもできる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
鉄心のセンターポール部における極部の磁気経路を開回
路になるように形成しているため、永久磁石の磁束を短
絡させるのを制限し、電磁石のあいだの空隙部に配置さ
れる振動子の推力を向上させることができる。
鉄心のセンターポール部における極部の磁気経路を開回
路になるように形成しているため、永久磁石の磁束を短
絡させるのを制限し、電磁石のあいだの空隙部に配置さ
れる振動子の推力を向上させることができる。
【００２９】また鉄心の外周部はフレームにより函体を
形成し、全閉化できるので、ポンプ部から発生する騒音
を低下させることができる。
形成し、全閉化できるので、ポンプ部から発生する騒音
を低下させることができる。
【００３０】さらに同形の鉄心４ケで電磁部が構成で
き、金型代および材料費を低減することができる。
き、金型代および材料費を低減することができる。
【図１】本発明の鉄心の一実施の形態にかかわる電磁振
動型ポンプを示す部分縦断面図である。
動型ポンプを示す部分縦断面図である。
【図２】図１における振動子の動作を説明する説明図で
ある。
ある。
【図３】図１における振動子の動作を説明する説明図で
ある。
ある。
【図４】他の鉄心における振動子の動作を説明する説明
図である。
図である。
【図５】他の鉄心における振動子の動作を説明する説明
図である。
図である。
【図６】さらに他の鉄心にかかわる電磁石を示す図であ
る。
る。
【図７】さらなる他の鉄心を示す斜視図である。
【図８】さらなる他の鉄心を示す平面図である。。
【図９】さらなる他の鉄心を示す平面図である。
【図１０】さらなる他の鉄心を示す平面図である。
【図１１】図９における延長部材を示す斜視図である。
【図１２】本発明の鉄心の他の実施の形態にかかわる電
磁振動型ポンプを示す部分横断面図である。
磁振動型ポンプを示す部分横断面図である。
【図１３】図１２における振動子の要部斜視図である。
【図１４】図１２におけるフレーム一体の鉄心の正面図
である。
である。
【図１５】図１２におけるフレーム一体の鉄心の底面図
である。
である。
【図１６】フレーム一体の他の鉄心を示す分解斜視図で
ある。
ある。
【図１７】フレーム一体のさらに他の鉄心を示す分解斜
視図である。
視図である。
【図１８】フレーム一体のさらなる他の鉄心を示す分解
斜視図である。
斜視図である。
【図１９】フレーム組立体を示す斜視図である。
【図２０】他のフレーム組立体を示す斜視図である。
【図２１】フレーム一体のさらなる他の鉄心を示す分解
斜視図である。
斜視図である。
【図２２】従来の電磁振動型ポンプの一例を示す平面図
である。
である。
【図２３】図２２における振動子の動作を説明する説明
図である。
図である。
【図２４】図２２における振動子の動作を説明する説明
図である。
図である。
１ 電磁石 ２ 空隙部 ３ 永久磁石 ４ 振動子 ５ ダイヤフラム ６ ポンプケーシング １６ 鉄心 １７ 捲線コイル部 １８ 外方ヨーク部 １９ サイドポール部 １９ａ 延長部 ２０ センターポール部 ２１ 磁極部 ２１ａ 延長部 Ｍ１ａ、Ｍ２ｂ 磁気経路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H076 AA03 AA14 BB01 BB21 CC03 CC15 3H077 AA11 CC02 CC09 DD05 DD17 EE02 EE24 FF06 FF32 5H002 AA02 AC03 AE08 5H633 BB08 GG02 GG05 GG09 GG17 HH03 HH04 HH10 HH13 HH16 HH18 JA02 JB06
Claims (11)
- 【請求項１】 外方ヨーク部と、該外方ヨーク部の両端
部位に配置されるサイドポール部と、該サイドポール部
のあいだに配置されるセンターポール部とからなる鉄心
であって、前記センターポール部における極部の磁気経
路が開回路に形成されてなる鉄心。 - 【請求項２】 前記センターポール部が所定の間隔だけ
離れた一対の磁極部からなる請求項１記載の鉄心。 - 【請求項３】 前記一対の磁極部の内周極部に互いに逆
方向の延長部が形成されてなる請求項２記載の鉄心。 - 【請求項４】 前記一対の磁極部の内周極部に互いに向
き合う方向の延長部が形成されてなる請求項２記載の鉄
心。 - 【請求項５】 前記外方ヨーク部とサイドポール部が一
体に成形され、前記センターポール部を組付けてなる請
求項２、３または４記載の鉄心。 - 【請求項６】 前記外方ヨーク部、サイドポール部およ
びセンターポール部が、鋼板を積層して形成されてなる
請求項２、３または４記載の鉄心。 - 【請求項７】 前記延長部に代えて延長部材が極部間に
嵌め込まれてなる請求項３、４、５または６記載の鉄
心。 - 【請求項８】 前記延長部材が開口の大きさが異なる２
枚のプレートからなる請求項７記載の鉄心。 - 【請求項９】 フレームに一体にされてなる請求項１、
２、３、４、５、６、７または８記載の鉄心。 - 【請求項１０】 フレームにかしめにより一体にされて
なる請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の
鉄心。 - 【請求項１１】 請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９または１０記載の鉄心および該鉄心の極部に巻回
される捲線コイルとからなる電磁石と、該電磁石内の空
隙部に、所定の間隔だけ離れて配置される、一対の永久
磁石を備えた振動子とからなる電磁駆動機構であって、
前記一対の永久磁石が、シャフトに直接取り付けられた
外径形状が四角または円形にされ、かつ該一対の永久磁
石の周方向の極性が極異方性磁極に着磁にされてなる電
磁駆動機構。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03151699A JP3492228B2 (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動機構 |
| US09/498,652 US6472968B1 (en) | 1999-02-09 | 2000-02-07 | Iron core and electromagnetic driving mechanism employing the same |
| US10/237,050 US6642825B2 (en) | 1999-02-09 | 2002-09-09 | Iron core and electromagnetic driving mechanism employing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03151699A JP3492228B2 (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000232764A true JP2000232764A (ja) | 2000-08-22 |
| JP3492228B2 JP3492228B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=12333377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03151699A Expired - Fee Related JP3492228B2 (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動機構 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6472968B1 (ja) |
| JP (1) | JP3492228B2 (ja) |
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