JP2000145623A - 電磁ポンプ - Google Patents

電磁ポンプ

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JP2000145623A
JP2000145623A JP10323253A JP32325398A JP2000145623A JP 2000145623 A JP2000145623 A JP 2000145623A JP 10323253 A JP10323253 A JP 10323253A JP 32325398 A JP32325398 A JP 32325398A JP 2000145623 A JP2000145623 A JP 2000145623A
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賢一 久保田
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憲夫 竹花
Kiyoshi Sato
浄 佐藤
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勝也 米田
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    • F04B17/03Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】プランジャのストローク精度を容易に高めるこ
とができるようにする。 【解決手段】磁気回路を構成するインナーヨーク3とプ
ランジャ2との間の磁気ギャップを縮めるように作用す
る電磁力とばね8の弾力によりプランジャ2をシリンダ
1内で往復動させる電磁ポンプにおいて、シリンダ1を
挟む2つの部材3、20の2つの平面がプランジャ2の
ストロークを規制するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁ポンプに関わ
り、特に、2サイクルエンジンの分離潤滑油ポンプに好
適な電磁ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、2サイクルエンジンの分離潤滑油
ポンプとして、ソレノイドにパルス電流を流すことによ
りプランジャを往復動させてオイルを吸入吐出する電磁
ポンプが用いられていた。そのような従来の電磁ポンプ
の例を図3に示す。図に示すプランジャ2はアルミある
いは黄銅等の非磁性体で作られたシリンダ1に摺動可能
に嵌合しており、圧縮コイルばね8により右方向に付勢
されている。
【0003】プランジャ2と対向するインナーヨーク3
はエンドヨーク4に圧入され、エンドヨーク4はアウタ
ーヨーク5にかしめめられている。アウターヨーク5に
圧入されたニップル6はプランジャ2と近接している。
上記プランジャ2、インナーヨーク3、エンドヨーク
4、アウターヨーク5およびニップル6は磁性体で作ら
れ磁気回路を構成している。
【0004】樹脂製のコイルボビン13に巻かれ上記磁
気回路に起磁力を加えるコイル16はコイルボビン13
と共に樹脂モールド14に覆われており、この樹脂モー
ルド14がシリンダ1の周囲のエンドヨーク4とアウタ
ーヨーク5に囲まれた空間に収容され、アウターヨーク
5との間に介在するクッション部材23によりエンドヨ
ーク4に圧接された状態でアウターヨーク5の端部がエ
ンドヨーク4に係止するようにかしめられている。な
お、コイル16は樹脂モールド14に埋め込まれた電極
15により給電される。
【0005】バルブシート7はインナーヨーク3に位置
決めされた状態に圧入されている。吐出弁12は圧縮コ
イルばね10によりバルブシート7の流路を閉じるよう
に付勢されている。バルブシート24はプランジャ2に
圧入されている。吸入弁11は圧縮コイルばね9により
バルブシート24の流路を閉じるように付勢されてい
る。
【0006】Oリング19はインナーヨーク3とシリン
ダ1との間を密封し、Oリング17はニップル6とシリ
ンダ1との間を密封している。ニップル6とプランジャ
2との間に介在するスペーサ20はプランジャ2とイン
ナーヨーク3との間の最大磁気ギャップすなわちプラン
ジャストロークを調整する。
【0007】上記構成において、コイル16に電流を流
すとプランジャ2とインナーヨーク3の間の磁気ギャッ
プに発生する磁界によりプランジャ2が圧縮コイルばね
8の弾力に抗してインナーヨーク3に吸着される。コイ
ル16の電流を切ると圧縮コイルばね8の弾力によりプ
ランジャ2がインナーヨーク3から離されスペーサ20
に圧接される。
【0008】上記のようにプランジャ2は往復動される
が、プランジャ2が右方向に動くときは吐出弁12が閉
じ、吸入弁11が開きオイルがニップル6およびプラン
ジャの中央孔を通り吸入弁11とバルブシート24との
間からポンプ室(吐出弁12と吸入弁11との間の空
間)に吸入される。プランジャ2が左方向に動くときは
吐出弁12が開き、吸入弁11が閉じオイルがポンプ室
から吐出弁12とバルブシート7との間を通りインナー
ヨーク3のオイル流路に吐出される。エンジンコントロ
ールユニットはエンジン運転状態を検出するセンサから
の信号によりコイル16に印加するパルス電流を制御し
てエンジンオイルの供給量を制御する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記した電磁ポンプの
流量は電流のパルス数とプランジャのストロークで決定
される。プランジャのストロークはスペーサ20とイン
ナーヨーク3との端面間距離とプランジャ2の端面と段
差間の距離との差であるが、スペーサ20とインナーヨ
ーク3との端面間距離は多くの部品の公差が集積してい
る。
【0010】すなわち、ニップル6のアウターヨーク5
への圧入状態、エンドヨーク4とアウターヨーク5との
かしめ状態およびニップル、シリンダ、プランジャ、ス
ペーサ、インナーヨークの寸法公差などから発生する公
差が集積される。
【0011】一方、プランジャを駆動できる電気的条件
からプランジャ径はφ6〜φ7が限界であり、それ以上
小さくなると駆動不可能となる。ストロークも消費電力
を下げるために小さくする必要があり、必要な吐出量か
ら考慮すると、小型2サイクルエンジンでは0.5mm
以下となる。流量公差を10%以下とするとストローク
のバラツキを±0.05mm以下にしなければならな
い。このようにストローク公差を押さえるためにはスペ
ーサ20の厚みサイズを多く準備する必要があり、調整
に時間がかかるという問題があった。
【0012】また、吸入弁11を付勢する圧縮コイルば
ね9がポンプ室内に配置されているため、ポンプ室のデ
ッドボリュームが大きく圧縮比が下がり、エア排除能力
が小さくなるという問題があった。エア排除能力が小さ
すぎると最悪の場合エアロック現象によりオイルを送る
ことができなくなる。
【0013】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、プランジャのスト
ロークを容易に正確に決めることのできる電磁ポンプを
提供することにある。本発明の他の目的は、エア排除能
力の大きい電磁ポンプを提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁ポンプは、
磁気回路を構成するインナーヨークとプランジャとの間
の磁気ギャップを縮めるように作用する電磁力とばねの
弾力によりプランジャをシリンダ内で往復動させる電磁
ポンプにおいて、前記シリンダを挟む2つの部材の2つ
の平面が前記プランジャのストロークを規制するように
構成したものである。
【0015】また、前記電磁ポンプにおいて、前記2つ
の部材の一方をリング形状のスペーサとし、該スペーサ
をウエーブワッシャにより前記シリンダに圧接したもの
である。
【0016】さらに、前記各電磁ポンプにおいて、前記
プランジャに流体吸入路を形成し、前記吸入路を開閉す
る吸入弁に前記プランジャの吸入路内に延びるばね受け
部を形成し、前記ばね受け部に前記吸入弁を付勢するば
ねを係止させたものである。
【0017】さらに、前記各電磁ポンプにおいて、前記
プランジャに起磁力を印加するコイルを覆う樹脂モール
ドに凸部を形成し、前記樹脂モールドを前記磁気回路を
構成するエンドヨークとアウターヨークの間に収容して
エンドヨークとアウターヨークをかしめつけることによ
り前記凸部を変形させて前記樹脂モールドを固定するよ
うに構成したものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
いて説明する。図1は本発明の第1の実施例であるエン
ジンの分離潤滑油ポンプとして用いられる電磁ポンプを
示す断面図である。図に示すプランジャ2はアルミある
いは黄銅等の非磁性体で作られたシリンダ1に摺動可能
に嵌合しており、圧縮コイルばね8により右方向に付勢
されている。
【0019】プランジャ2と対向するインナーヨーク3
はエンドヨーク4に圧入され、エンドヨーク4はアウタ
ーヨーク5にかしめめられている。アウターヨーク5に
圧入されたニップル6はプランジャ2と近接している。
上記プランジャ2、インナーヨーク3、エンドヨーク
4、アウターヨーク5およびニップル6は磁性体で作ら
れ磁気回路を構成している。
【0020】樹脂製のコイルボビン13に巻かれ上記磁
気回路に起磁力を加えるコイル16はコイルボビン13
と共に樹脂モールド14に覆われており、この樹脂モー
ルド14がシリンダ1の周囲のエンドヨーク4とアウタ
ーヨーク5に囲まれた空間に収容された状態でアウター
ヨーク5の端部がエンドヨーク4に係止するようにかし
められている。なお、コイル16は樹脂モールド14に
埋め込まれた電極15により給電される。
【0021】バルブシート7はインナーヨーク3に位置
決めされた状態に圧入されている。吐出弁12は圧縮コ
イルばね10によりバルブシート7の流路を閉じるよう
に付勢されている。吸入弁11は圧縮コイルばね9によ
りプランジャ2に形成されたバルブシートの流路を閉じ
るように付勢されている。
【0022】Oリング19はインナーヨーク3とコイル
ボビン13との間を密封し、Oリング17はニップル6
とコイルボビン13との間を密封している。Oリング1
8はシリンダ1とコイルボビン13との間を密封してい
る。スペーサ20は両面が平面に形成されたリング形状
であり、ニップル6との間に介在されたウエーブワッシ
ヤ21により付勢されシリンダ1の左端面をインナーヨ
ーク3に圧接すると共にプランジャ2の段差面を係止し
プランジャ2のストロークを規制する。
【0023】図に示すように、シリンダ1の長さをXと
し、プランジャ2の端面から段差面までの図示の寸法を
Yとすると、プランジャ2のストローク量はX−Yであ
る。すなわち、プランジャ2のストローク量の精度に影
響を及ぼすのはこの2つの部品の精度のみである。ま
た、シリンダ1およびプランジャ2は旋盤加工により容
易に長さの寸法精度を高くすることができることから、
プランジャ2のストローク量の精度を容易に高めること
ができた。なお、上記実施例の電磁ポンプの駆動方法は
従来例で説明した通りである。
【0024】図2は本発明の第2の実施例であるエンジ
ンの分離潤滑油ポンプとして用いられる電磁ポンプを示
す断面図である。この例では第1の実施例におけるOリ
ング22の代わりに、樹脂モールド14のアウターヨー
ク5に対向する面に凸部23を設けてある。この凸部2
3は、エンドヨーク4とアウターヨーク5との間に樹脂
モールド14を収容してアウターヨーク5の端部をエン
ドヨーク4に係止するようにかしめる際に凸部23の一
部がつぶされて固定されるように凸部23の高さが設定
されている。図2の実施例では凸部23をアウターヨー
ク5に対向する面に設けたが、エンドヨーク4に対向す
る面に設けても、両方の面に設けてもよい。また、凸部
23はスポット的に1カ所でもよく、または連続した山
脈状であってもよい。
【0025】また、吸入弁11はプランジャの吸入路内
に延びるばね受け部が形成されており、このばね受け部
に吸入弁11を付勢する圧縮コイルばね9を係止させて
いる。他の構成は第1の実例と同様である。第2の実施
例は第1の実施例と同様の効果を有し、さらに、ポンプ
室のデッドボリュームが小さくなり、エア排除能力が増
大している。
【0026】実施例として、この発明をエンジンの分離
潤滑油ポンプに適用した場合について説明したが、この
発明をバーナー用の燃料供給ポンプ等他の電磁ポンプに
適用することもできる。
【0027】
【発明の効果】本発明の電磁ポンプによると、プランジ
ャのストローク量の精度が従来のもののように、アウタ
ーヨークのかしめ状態や多くの部品の寸法精度に影響さ
れることがなく、ストローク量の精度に影響を及ぼすも
のはプランジャとシリンダの寸法精度のみであり、シリ
ンダおよびプランジャは旋盤加工により容易に長さ方向
の寸法精度を高くすることができるので、プランジャの
ストローク量の精度を容易に高めることができる。
【0028】また、請求項3の電磁ポンプによると、さ
らに、ポンプ室のデッドボリュームを小さくして、エア
排除能力を高めることができるという効果を奏する。
【0029】さらに、請求項4の電磁ポンプによると、
樹脂モールドの端面に凸部を設け、エンドヨーク4とア
ウターヨーク5との間に樹脂モールド14を収容してア
ウターヨーク5の端部をエンドヨーク4に係止するよう
にかしめる際に凸部をつぶすことによって樹脂モールド
を固定できたのでOリングが不要となり、組み付け工数
も削減できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例である電磁ポンプを示す
断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例である電磁ポンプを示す
断面図である。
【図3】従来の電磁ポンプの例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 シリンダ 2 プランジャ 3 インナーヨーク 4 エンドヨーク 5 アウターヨーク 6 ニップル 7 バルブシート 8、9、10 圧縮コイルばね 11 吸入弁 12 吐出弁 13 コイルボビン 14 樹脂モールド 15 電極 16 コイル 17、18、19 Oリング 20 スペーサ 21 ウェーブワッシャ 22 Oリング 23 凸部 24 バルブシート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F04B 23/00 F04B 21/00 V F16K 31/06 305 N 21/02 H 385 21/04 A 21/08 Z (72)発明者 佐藤 浄 岩手県岩手郡滝沢村滝沢字外山309番地株 式会社ミクニアデック内 (72)発明者 米田 勝也 岩手県岩手郡滝沢村滝沢字外山309番地株 式会社ミクニアデック内 Fターム(参考) 3H069 AA03 BB02 CC04 DD14 DD35 DD43 DD48 EE02 EE05 EE09 3H071 AA04 AA07 BB01 BB17 CC31 CC32 CC34 CC47 DD01 DD03 DD06 DD12 DD31 DD84 DD89 EE07 3H106 DA07 DA23 DA36 DB02 DB12 DB23 DB32 DC04 DC17 DD07 EE48 GA04 GA07 JJ02 JJ06 KK17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気回路を構成するインナーヨークとプ
    ランジャとの間の磁気ギャップを縮めるように作用する
    電磁力とばねの弾力によりプランジャをシリンダ内で往
    復動させる電磁ポンプにおいて、前記シリンダを挟む2
    つの部材の2つの平面が前記プランジャのストロークを
    規制するように構成した電磁ポンプ。
  2. 【請求項2】 前記2つの部材の一方をリング形状のス
    ペーサとし、該スペーサをウエーブワッシャにより前記
    シリンダに圧接した請求項1の電磁ポンプ。
  3. 【請求項3】 前記プランジャに流体吸入路を形成し、
    前記吸入路を開閉する吸入弁に前記プランジャの吸入路
    内に延びるばね受け部を形成し、前記ばね受け部に前記
    吸入弁を付勢するばねを係止させた請求項1または2の
    電磁ポンプ。
  4. 【請求項4】 前記プランジャに起磁力を印加するコイ
    ルを覆う樹脂モールドに凸部を形成し、前記樹脂モール
    ドを前記磁気回路を構成するエンドヨークとアウターヨ
    ークの間に収容してエンドヨークとアウターヨークをか
    しめつけることにより前記凸部を変形させて前記樹脂モ
    ールドを固定するように構成した請求項1から3のいず
    れかに記載した電磁ポンプ。
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