JP2023128319A - Electromagnetic driving pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁コイルを動力として用いる電磁駆動ポンプに関する。 The present invention relates to an electromagnetically driven pump that uses an electromagnetic coil as power.
従来から流体を移送するポンプとして、電磁コイルを動力に用いる電磁駆動ポンプが知られている。電磁駆動ポンプは、ハウジングの内部をプランジャ(可動鉄心)が往復することにより流体を移送する。例えば特許文献1の電磁駆動ポンプは、ポンプ室へ吸入する方向の作動油の流れを許可し逆方向の流れを禁止する吸入用逆止弁、およびポンプ室から吐出する方向の作動油の流れを許可し逆方向の流れを禁止する吐出用逆止弁を備えている。 2. Description of the Related Art Electromagnetically driven pumps that use electromagnetic coils for power are conventionally known as pumps for transferring fluid. An electromagnetically driven pump transfers fluid by having a plunger (movable iron core) reciprocate inside a housing. For example, the electromagnetically driven pump of Patent Document 1 includes a suction check valve that allows the flow of hydraulic oil in the suction direction into the pump chamber and prohibits the flow in the opposite direction, and a suction check valve that allows the flow of hydraulic oil in the direction of discharge from the pump chamber. Equipped with a discharge check valve that allows flow and prohibits flow in the opposite direction.
特許文献1では、吸入用逆止弁や吐出用逆止弁は、電磁駆動ポンプの軸方向に並んで配置されている。かかる構成であると、電磁駆動ポンプの全長が長くなってしまい、設計上、搭載可能な装置が制限されることがある。また特許文献1では吸入用逆止弁や吐出用逆止弁はそれぞれ、ボールと、ボールに付勢力を付与するコイルスプリングと、ボールの外径よりも小さな内径の中心孔を有するプラグといった複数の部品によって構成される。このため、装置コストが高くなったり、構造が複雑化したりすることが課題となっている。 In Patent Document 1, the suction check valve and the discharge check valve are arranged side by side in the axial direction of the electromagnetically driven pump. With such a configuration, the total length of the electromagnetically driven pump becomes long, and the devices that can be mounted may be limited in terms of design. Further, in Patent Document 1, the suction check valve and the discharge check valve each include a ball, a coil spring that applies a biasing force to the ball, and a plug having a center hole with an inner diameter smaller than the outer diameter of the ball. Composed of parts. Therefore, there are problems in that the cost of the device increases and the structure becomes complicated.
本発明は、このような課題に鑑み、吸入側および吐出側の逆止弁の構造を簡素化することでコスト削減や構造の簡素化をすることができ、且つポンプの軸方向の全長を短くすることが可能な電磁駆動ポンプを提供することを目的としている。 In view of these problems, the present invention can reduce costs and simplify the structure by simplifying the structure of the check valves on the suction side and the discharge side, and also shortens the overall length of the pump in the axial direction. The purpose of the present invention is to provide an electromagnetically driven pump that can.
上記課題を解決するために、本発明にかかる電磁駆動ポンプの代表的な構成は、電磁コイル、可動鉄心、およびシャフトを有するソレノイド部と、シャフトに押されて移動するピストンと、ピストンを収容するスリーブと、ピストンをソレノイド部に向かって付勢するリターンスプリングと、スリーブ内に形成されピストンが移動する空間であるポンプ室と、ポンプ室に配置され吸入側および吐出側の2つの弁体を有する1枚の弁板と、弁板とリターンスプリングの間に配置された第1シートと、を備え、第1シートは、吸入側の弁体より径が大きく、吸入側の弁体のストロークを許容する大径穴と、吐出側の弁体より径が小さく、吐出側の弁体の弁座となる小径穴とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a typical configuration of an electromagnetically driven pump according to the present invention includes a solenoid part having an electromagnetic coil, a movable core, and a shaft, a piston that moves by being pushed by the shaft, and a piston that accommodates the piston. It has a sleeve, a return spring that urges the piston toward the solenoid part, a pump chamber that is formed within the sleeve and is a space in which the piston moves, and two valve bodies arranged in the pump chamber on the suction side and the discharge side. Comprising one valve plate and a first seat disposed between the valve plate and the return spring, the first seat has a larger diameter than the valve body on the suction side and allows the stroke of the valve body on the suction side. It is characterized by having a large diameter hole, which has a diameter smaller than that of the discharge side valve body, and a small diameter hole which serves as a valve seat for the discharge side valve body.
上記第1シートは、大径穴のリターンスプリング側に形成された底面と、底面に形成されポンプ室を連通する連通穴を有するとよい。 The first sheet preferably has a bottom surface formed on the return spring side of the large-diameter hole, and a communication hole formed in the bottom surface that communicates with the pump chamber.
上記第1シートは、弁板側に配置されて大径穴および小径穴を有する内側プレートと、リターンスプリング側に配置されて底面および連通穴を有する外側プレートと、を含んで構成されるとよい。 The first seat may include an inner plate arranged on the valve plate side and having a large diameter hole and a small diameter hole, and an outer plate arranged on the return spring side and having a bottom surface and a communication hole. .
上記スリーブは、吐出側の弁体より径が大きく、吐出側の弁体のストロークを許容する吐出口と、吸入側の弁体より径が小さく、吸入側の弁体の弁座となる吸入口とが形成されているとよい。 The sleeve has a discharge port that is larger in diameter than the discharge side valve body and allows the stroke of the discharge side valve body, and an inlet port that is smaller in diameter than the suction side valve body and serves as the valve seat for the suction side valve body. It would be good if this was formed.
上記弁板とスリーブとの間に配置された第2シートを備え、第2シートは、吐出側の弁体より径が大きく、吐出側の弁体のストロークを許容する大径穴と、吸入側の弁体より径が小さく、吸入側の弁体の弁座となる小径穴とを有するとよい。 A second seat is provided between the valve plate and the sleeve, and the second seat has a large diameter hole that is larger in diameter than the valve body on the discharge side and allows the stroke of the valve body on the discharge side, and a large diameter hole on the suction side. It is preferable that the valve body has a small diameter hole that is smaller in diameter than the valve body and serves as a valve seat for the valve body on the suction side.
上記弁板とスリーブとの間に配置された補強板を備え、補強板は、吐出側の弁体より径が大きく、吐出側の弁体のストロークを許容する大径穴と、吸入側の弁体より径が小さく、吸入側の弁体の弁座となる小径穴とを有し、弁板の周縁を支持するとよい。 A reinforcing plate is provided between the valve plate and the sleeve, and the reinforcing plate has a larger diameter than the valve element on the discharge side and has a large diameter hole that allows the stroke of the valve element on the discharge side, and a valve on the suction side. It is preferable that the valve body has a small diameter hole that is smaller in diameter than the body and serves as a valve seat for the valve body on the suction side, and supports the periphery of the valve plate.
本発明によれば、吸入側および吐出側の逆止弁の構造を簡素化することでコスト削減やポンプ全体の構造の簡略化をすることができ、且つポンプの軸方向の全長を短くすることが可能な電磁駆動ポンプを提供することができる。 According to the present invention, by simplifying the structures of the check valves on the suction side and the discharge side, it is possible to reduce costs and simplify the structure of the entire pump, and to shorten the overall length of the pump in the axial direction. We can provide electromagnetically driven pumps that are capable of
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in these embodiments are merely illustrative to facilitate understanding of the invention, and do not limit the invention unless otherwise specified. In this specification and the drawings, elements with substantially the same functions and configurations are given the same reference numerals to omit redundant explanation, and elements not directly related to the present invention are omitted from illustration. do.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態にかかる電磁駆動ポンプ100を説明する図である。図1に示すように第1実施形態の電磁駆動ポンプ100は、ソレノイド部100aおよびポンプ部100bから構成される。ソレノイド部100aは、ハウジング110を有し、かかるハウジングに電磁コイル120、固定鉄心130、可動鉄心140(プランジャとも称される)およびシャフト150が収容されている。またハウジング110内には、可動鉄心140が移動する空間である移動空間110aが形成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an electromagnetically driven
ポンプ部100bは、スリーブ160を有し、かかるスリーブ160には、シャフト150に押されて移動するピストン170、およびピストン170をソレノイド部100aに向かって付勢するリターンスプリング180が収容されている。またスリーブ160内には、ピストン170が移動する空間であるポンプ室110bが形成されている。
The
図2は、電磁駆動ポンプ100の詳細を説明する図である。図2(a)は、図1の要部拡大図である。図2(b)は、弁板200および第1シート210を説明する図である。図1、図2(a)に示すように第1実施形態の電磁駆動ポンプ100は、ポンプ室110bに配置された1枚の弁板200、および弁板200とリターンスプリング180の間に配置された第1シート210を有する。なお説明の便宜上、弁板200と第1シート210の間や弁板200とスリーブ160の間にわずかな隙間を設けて図示しているが、実際にはこれらは密着して取り付けられる。
FIG. 2 is a diagram illustrating details of the electromagnetically driven
図3は、弁板200の詳細を説明する図である。図3(a)は、弁板200の正面図である。図3(b)は、弁板200の斜視図であって吐出側弁体206が変形した状態である。図3(c)は、弁板200の断面図であって吐出側弁体206が変形した状態である。弁板200は、弾性を有する材質(例えばバネ鋼)で形成されている。そして図3(a)および(b)に示すように弁板200には、渦巻状のスリット202が複数形成されている。なお図3では渦巻状のスリット202を例示しているが、これに限定するものではなく、スリット202はC字状等の他の形状としてもよい。
FIG. 3 is a diagram illustrating details of the
上記構成により、スリット202の内側の領域が他の領域と区画され、弁板において2つの弁体である吸入側弁体204(吸入側の弁体)および吐出側弁体206(吐出側の弁体)が形成される。図3(b)および図3(c)に示すように、弁体(図では吐出側弁体206を例示)は、圧力がかかると弾性変形して(ストローク)突出する。
With the above configuration, the area inside the
図2(b)に示すように第1シート210は、吸入側弁体204より径が大きい大径穴212、および吐出側弁体206より径が小さい小径穴214を有する。大径穴212は、吸入側弁体204のストロークを許容する空間として機能する。小径穴214は、吐出側弁体206のストロークを規制する弁座として機能する。
As shown in FIG. 2(b), the
また第1シート210は、大径穴212のリターンスプリング180側に形成された底面216を有する。これにより、吸入側弁体204がストロークした際に、塑性変形を生じてしまうほどの過度な吸入側弁体204の変形を規制することができる。大径穴212の底面216には、ポンプ室110bに連通する連通穴218が形成されている。これにより、大径穴212が底面216を有する場合であっても流体をポンプ室110bに好適に流入させることが可能となる。
The
一方、図1および図2(a)に示すように第1実施形態の電磁駆動ポンプ100のスリーブ160には、吐出側弁体206より径が大きい吐出口162、および吸入側弁体204より径が小さい吸入口164が形成されている。吐出口162は、吐出側弁体206のストロークを許容する空間として機能する。吐出口162は、吸入側弁体204の弁座として機能する。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2(a), the
図4は、第1実施形態の電磁駆動ポンプ100の動作を説明する模式図である。非通電時は電磁コイル120が非励磁状態であり、図4(a)に示すようにピストン170は、リターンスプリング180によってソレノイド部100aに向かって付勢されていて、ポンプ室110b内においてソレノイド部100a側に位置する。このとき、ポンプ室110bでは流体の出入りはないため、吸入側弁体204および吐出側弁体206は閉状態となっている。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the operation of the electromagnetically driven
通電時に電磁コイル120が励磁状態となって可動鉄心140が移動空間110a内を移動すると、図4(b)に示すようにピストン170はシャフト150によって押されてポンプ室110b内を弁板200側に向かって移動する。これにより、吸入側弁体204および吐出側弁体206に対して圧力がかかる。
When the
このとき、吸入側弁体204のストロークは吸入口164によって規制されるため、吸入側弁体204は閉状態である。一方、吐出側弁体206はポンプ室110bから押し出された流体の圧力によって吐出口162内においてストロークし、開状態となる。これにより、ポンプ室110bからの流体が吐出口162を通じて外部に送出される。
At this time, the stroke of the suction
そして図4(c)に示すように、ピストン170がシャフト150によって押されてポンプ室110b内を弁板200側に移動しきると、吸入側弁体204および吐出側弁体206に対する圧力が変動しなくなる。これにより、吸入側弁体204および吐出側弁体206がともに閉状態となる。その後、電磁コイル120が非励磁状態(非通電)となると、図4(d)に示すようにピストン170は、リターンスプリング180によってソレノイド部100a側に付勢される。
As shown in FIG. 4(c), when the
このとき、ポンプ室110bの圧力が低下することによって吸入側弁体204は大径穴212内においてストロークして開状態となり、吸入口164を通じて流体がポンプ室110bに流入する。一方、吐出側弁体206のストロークは、第1シート210の小径穴214(図2参照)によって規制されるため、吐出側弁体206は閉状態である。そして図4(a)-(d)を用いて説明した電磁コイル120の励磁/非励磁(電流のON/OFF)を交互に切り替えることにより、可動鉄心140が電磁コイル120の内側を往復駆動し、流体を移送することができる。
At this time, as the pressure in the
上記説明した第1実施形態の電磁駆動ポンプ100では、1枚の弁板200に形成された吸入側弁体204および吐出側弁体206が、従来の電磁駆動ポンプにおいて用いられていた逆止弁として機能する。これにより、逆止弁の構造が簡素化されるため、コスト削減やポンプ構造の簡略化をすることができる。また第1実施形態の電磁駆動ポンプ100では、吸入側弁体204および吐出側弁体206が弁板200において電磁駆動ポンプ100の径方向に並んで配置されている。これにより、電磁駆動ポンプ100の軸方向の全長を短くすることができ、より多くの装置に適用することが可能となる。
In the electromagnetically driven
(第2実施形態)
図5は、第2実施形態にかかる電磁駆動ポンプ102であり、図1の電磁駆動ポンプ100のポンプ部100bと構成が異なるポンプ部102bの近傍のみを図示している。なお以下の説明では、先に説明した実施形態の構成要素と異なる部品についてのみ説明し、実質的に同一の部材については共通の符号を付すことにより説明を省略する。
(Second embodiment)
FIG. 5 shows an electromagnetically driven
図5に示すように第2実施形態の電磁駆動ポンプ102は、ポンプ部102bにおいて弁板200とスリーブ160との間に補強板220が配置されている。補強板220には、吐出側弁体206より径が大きい大径穴222と、吸入側弁体204より径が小さい小径穴224とが形成されている。大径穴222は、吐出側弁体206のストロークを許容する空間として機能する。小径穴224は、吸入側弁体204の弁座として機能する。
As shown in FIG. 5, in the electromagnetically driven
第2実施形態の電磁駆動ポンプ102では、補強板220は弁板200の周縁208(図5(b)参照)を支持する。これにより、弁板200、特に弁板200の吐出側弁体206の周囲の変形を好適に防ぐことができ、上述した効果を良好に得ることが可能となる。
In the electromagnetically driven
(第3実施形態)
図6は、第3実施形態にかかる電磁駆動ポンプ104を説明する図である。図6(a)は、電磁駆動ポンプ104のポンプ部104bの構造を説明する図である。図6(b)は、弁板200、第1シート210および第2シート270の斜視図である。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating an electromagnetically driven
図6(a)に示すように第3実施形態の電磁駆動ポンプ104では、ポンプ部104bを構成するスリーブ260に吐出口262および吸入口264が形成されているが、これらの径は弁板200の吸入側弁体204および吐出側弁体206の径に合わせて設定する必要はなく、電磁駆動ポンプ104における流体の吐出量および吸入量に応じて任意に設定することができる。
As shown in FIG. 6(a), in the electromagnetically driven
第3実施形態の電磁駆動ポンプ104の特徴として、弁板200とスリーブ260との間に第2シート270が配置されている。図6(b)に示すように第2シート270には、吐出側弁体206より径が大きい大径穴272と、吸入側弁体204より径が小さい小径穴274とが形成されている。大径穴272は、吐出側弁体206のストロークを許容する空間として機能する。小径穴274は、吸入側弁体204の弁座として機能する。
A feature of the electromagnetically driven
また第2シート270は、第1シート210と同様に底面276および連通穴278を有する。第2シート270では、底面276は、大径穴272のリターンスプリング180とは反対側に配置されていて、連通穴278は吐出口262と連通している。これにより、吐出側弁体206がストロークした際の過度な変形を防ぎつつ、大径穴272が底面276を有する場合であっても吐出口262を通じて流体を外部に吐出することが可能となる。
Further, the
上記説明した第3実施形態の電磁駆動ポンプ104によれば、弁板200とスリーブ260との間に配置した第2シート270が、第1実施形態のスリーブ160に形成された吐出口162および吸入口164と同様の機能を担うこととなる。したがって、多種の電磁駆動ポンプにおいてスリーブの共通化を図ることができ、資材コストの削減を図ることが可能となる。
According to the electromagnetically driven
図7は、図6(b)の第1シートおよび第2シートの変形例である。図7に示すように、第1シート210aは、内側プレート280aおよび外側プレート290aを含んで構成される。内側プレート280aは、弁板200側に配置されていて、大径穴212および小径穴214を有する。外側プレート290は、リターンスプリング180側に配置されて、底面216および連通穴218を有する。同様に第2シート210bも、大径穴272および小径穴274を有する内側プレート280b、ならびに底面276および連通穴278を有する外側プレート290bを含んで構成される。
FIG. 7 shows a modification of the first sheet and second sheet of FIG. 6(b). As shown in FIG. 7, the
上記構成によれば、第1実施形態の第1シート210および第3実施形態の第2シート270のように、底面を有する大径穴(いわゆるザグリ穴)を形成する場合に比して容易な加工(例えばプレス加工)によって同様の効果を得ることができる。したがって、部品の加工工程を簡略化することが可能となる。
According to the above configuration, it is easier to form a large diameter hole (so-called counterbored hole) having a bottom surface, as in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is clear that those skilled in the art can come up with various changes and modifications within the scope of the claims, and these naturally fall within the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、電磁コイルを動力として用いる電磁駆動ポンプとして利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized as an electromagnetic drive pump which uses an electromagnetic coil as a power source.
100…電磁駆動ポンプ、100a…ソレノイド部、100b…ポンプ部、102…電磁駆動ポンプ、102b…ポンプ部、104…電磁駆動ポンプ、104b…ポンプ部、110…ハウジング、110a…移動空間、110b…ポンプ室、120…電磁コイル、130…固定鉄心、140…可動鉄心、150…シャフト、160…スリーブ、162…吐出口、164…吸入口、170…ピストン、180…リターンスプリング、200…弁板、202…スリット、204…吸入側弁体、206…吐出側弁体、208…周縁、210…第1シート、210a…第1シート、210b…第2シート、212…大径穴、214…小径穴、216…底面、218…連通穴、220…補強板、222…大径穴、224…小径穴、260…スリーブ、262…吐出口、264…吸入口、270…第2シート、272…大径穴、274…小径穴、276…底面、278…連通穴、280a…内側プレート、280b…内側プレート、290a…外側プレート、290b…外側プレート
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記シャフトに押されて移動するピストンと、
前記ピストンを収容するスリーブと、
前記ピストンを前記ソレノイド部に向かって付勢するリターンスプリングと、
前記スリーブ内に形成され前記ピストンが移動する空間であるポンプ室と、
前記ポンプ室に配置され吸入側および吐出側の2つの弁体を有する1枚の弁板と、
前記弁板と前記リターンスプリングの間に配置された第1シートと、
を備え、
前記第1シートは、
吸入側の弁体より径が大きく、該吸入側の弁体のストロークを許容する大径穴と、
前記吐出側の弁体より径が小さく、該吐出側の弁体の弁座となる小径穴とを有することを特徴とする電磁駆動ポンプ。 a solenoid section having an electromagnetic coil, a movable iron core, and a shaft;
a piston that moves while being pushed by the shaft;
a sleeve that accommodates the piston;
a return spring that biases the piston toward the solenoid portion;
a pump chamber that is formed within the sleeve and is a space in which the piston moves;
a single valve plate disposed in the pump chamber and having two valve bodies on the suction side and the discharge side;
a first seat disposed between the valve plate and the return spring;
Equipped with
The first sheet is
a large diameter hole that is larger in diameter than the valve body on the suction side and allows the stroke of the valve body on the suction side;
An electromagnetically driven pump characterized by having a small diameter hole that is smaller in diameter than the discharge side valve body and serves as a valve seat for the discharge side valve body.
前記弁板側に配置されて前記大径穴および前記小径穴を有する内側プレートと、
前記リターンスプリング側に配置されて前記底面および前記連通穴を有する外側プレートと、
を含んで構成されることを特徴とする請求項2に記載の電磁駆動ポンプ。 The first sheet is
an inner plate disposed on the valve plate side and having the large diameter hole and the small diameter hole;
an outer plate disposed on the return spring side and having the bottom surface and the communication hole;
The electromagnetically driven pump according to claim 2, characterized in that it is configured to include:
前記吐出側の弁体より径が大きく、該吐出側の弁体のストロークを許容する吐出口と、
前記吸入側の弁体より径が小さく、該吸入側の弁体の弁座となる吸入口とが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁駆動ポンプ。 The sleeve is
a discharge port having a diameter larger than the discharge side valve body and allowing the stroke of the discharge side valve body;
2. The electromagnetically driven pump according to claim 1, further comprising a suction port having a diameter smaller than that of the suction side valve body and serving as a valve seat for the suction side valve body.
前記第2シートは、
前記吐出側の弁体より径が大きく、該吐出側の弁体のストロークを許容する大径穴と、
前記吸入側の弁体より径が小さく、該吸入側の弁体の弁座となる小径穴とを有することを特徴とする請求項1に記載の電磁駆動ポンプ。 a second seat disposed between the valve plate and the sleeve;
The second sheet is
a large diameter hole having a diameter larger than the discharge side valve body and allowing the stroke of the discharge side valve body;
The electromagnetically driven pump according to claim 1, further comprising a small-diameter hole having a smaller diameter than the suction-side valve element and serving as a valve seat for the suction-side valve element.
前記補強板は、
前記吐出側の弁体より径が大きく、該吐出側の弁体のストロークを許容する大径穴と、
前記吸入側の弁体より径が小さく、該吸入側の弁体の弁座となる小径穴とを有し、
前記弁板の周縁を支持することを特徴とする請求項2に記載の電磁駆動ポンプ。 a reinforcing plate disposed between the valve plate and the sleeve;
The reinforcing plate is
a large diameter hole having a diameter larger than the discharge side valve body and allowing the stroke of the discharge side valve body;
a small diameter hole that is smaller in diameter than the valve element on the suction side and serves as a valve seat for the valve element on the suction side;
The electromagnetically driven pump according to claim 2, characterized in that the peripheral edge of the valve plate is supported.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022032588A JP2023128319A (en) | 2022-03-03 | 2022-03-03 | Electromagnetic driving pump |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022032588A JP2023128319A (en) | 2022-03-03 | 2022-03-03 | Electromagnetic driving pump |
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ID=87973171
Family Applications (1)
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2022
- 2022-03-03 JP JP2022032588A patent/JP2023128319A/en active Pending
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