JPS5958174A - Electromagnetic pump - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To increase plunger stroke thus to improve pump performance considerably by providing a tubular section upto central portion of a pair of yoke members provided at the opposite ends of an exciting coil for attracting a plunger. CONSTITUTION:Continuously with a pair of yoke plates 9A, 9B arranged at the opposite ends of an exciting coil 6 to constitute a magnetic circuit, tubular sections 4a, 5a of inlet, outlet fixing metals 4, 5 are extended along the outercircumference of a sleeve member 3 for supporting a plunger 2 slidably to central portion in axial direction of said coil 6 near one end of the plunger 2. With such structure, when exciting said coil 6, attracting force for the plunger 2 is provided to the tubular section 4a to move to the position corresponding to a yoke plate 9A thus to increase stroke of plunger 2 and to improve pump performance.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はたとえば自動車の燃料給送用として用いて好適
な電磁ポンプに関し、特に磁気回路構成を効率のよいも
のとし、プランジャの適正かつ円滑な往復運動を得られ
るようにした電磁ポンプに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electromagnetic pump suitable for use, for example, in supplying fuel to automobiles, and in particular to an electromagnetic pump which has an efficient magnetic circuit configuration and which enables proper and smooth reciprocating motion of a plunger. Regarding electromagnetic pumps.

この種の電磁ポンプとしては全体の構造が簡単で、各部
品の加工および組立精度もあまシ要求されず、しかも安
定した効率のよいポンプ動作を行なうものを得ることが
望まれている。しかし、従来のこの種電磁ポンプではそ
れぞれ一長一短があシ、上述したすべての特性を満足す
るものは未だ提案されていない。It is desirable to have an electromagnetic pump of this type that has a simple overall structure, does not require high precision in processing and assembling each part, and can perform stable and efficient pump operation. However, conventional electromagnetic pumps of this type have their own advantages and disadvantages, and no one has yet been proposed that satisfies all of the above-mentioned characteristics.

その−例を第１図に示す従来の角型電磁ポンプを用いて
簡単に説明すると、全体を符号１で示す電磁ポンプは、
ポンプの可動部である磁性材料からなるプランジャ２を
その軸線方向に摺動自在に支持する中空円筒状の非磁性
スリーブ部材３と、このスリーブ部材３の両端を保持し
てポンプの流体路を構成する入口取付具４および出口取
付具５と、これらの取付具４，５によって挾まれたスリ
ーブ部材３の周囲に配置されかつ励磁コイル６が巻付け
られた円筒状コイルポビン７と、前記スリーブ部材３内
に収容されてプランジャ２にスプリングバイアスを与え
るリターンスプリング８などを備え、これらポンプの機
緘的および電気的な基礎部品は、３枚のヨークプレート
９Ａ、９Ｂ、９Ｃにより全体としてコ字状に組み立てら
れるヨーク部材９およびこれと対をなすＵ形のハウジン
グ部材１０によって形成される容積空間に配置されてい
る。そして、前記励磁コイル６に断続電流を供給するこ
とによシリターンスプリング８と協動させてプランジャ
２を往復運動させ、これによシ吸込弁１１、吐出弁１２
を交互に開閉して入口取付具４の入口通路１３から出口
取付具５の出口通路１４へと流体を給送するように構成
されている。An example of this will be briefly explained using a conventional rectangular electromagnetic pump shown in FIG.
A hollow cylindrical non-magnetic sleeve member 3 supports a plunger 2 made of a magnetic material, which is a movable part of the pump, so as to be slidable in its axial direction, and both ends of this sleeve member 3 are held to form a fluid path of the pump. an inlet fitting 4 and an outlet fitting 5, a cylindrical coil pobbin 7 disposed around the sleeve member 3 sandwiched by these fittings 4 and 5 and around which an excitation coil 6 is wound, and the sleeve member 3. The mechanical and electrical basic parts of these pumps are arranged in a U-shape as a whole by three yoke plates 9A, 9B, and 9C. It is arranged in a volume space formed by the yoke member 9 to be assembled and the U-shaped housing member 10 paired therewith. Then, by supplying an intermittent current to the excitation coil 6, the plunger 2 is caused to reciprocate in cooperation with the return spring 8, thereby causing the suction valve 11 and the discharge valve 12.
are configured to alternately open and close to supply fluid from the inlet passage 13 of the inlet fitting 4 to the outlet passage 14 of the outlet fitting 5.

なお、前記入口取付具４はその先端側に形成された円筒
部４ａの一部が一方のヨークプレート９Ａに螺合するこ
とによって取付けられるとともに、前記出口取付具５は
その円筒部５ａの基部側が他方のヨークプレート９Ｂに
かしめ付は固定され、かつ前記スリーブ部材３はその両
端が各取付具４．５内に形成された保持孔４ｂ、５ｂ内
に嵌合することによって保持されている。また、図中１
５は前記両取付具４，５の円筒部４ａ、５ａ間に介在す
るようにスリーブ部材３の周囲に嵌装された筒状のラバ
ーリング、１６はプランジャ２の出口取付具５側に配設
されプランジャ２による衝撃音を緩衝する補助スプリン
グ、１７は前記ハウジング１０内に配設されたプリント
基板である。The inlet fitting 4 is attached by screwing a part of the cylindrical part 4a formed on the distal end side to one yoke plate 9A, and the outlet fitting 5 is attached by having the base side of the cylindrical part 5a The sleeve member 3 is caulked and fixed to the other yoke plate 9B, and the sleeve member 3 is held by fitting both ends thereof into holding holes 4b and 5b formed in each fitting 4.5. Also, 1 in the figure
5 is a cylindrical rubber ring fitted around the sleeve member 3 so as to be interposed between the cylindrical parts 4a, 5a of both the fittings 4, 5; 16 is arranged on the outlet fitting 5 side of the plunger 2; An auxiliary spring 17 for damping the impact sound caused by the plunger 2 is a printed circuit board disposed within the housing 10.

ところで、上述した構成による従来の電磁ポンプ１では
、プランジャ２の動きによる一回あたシの流体の給送量
が少なく、必要とする供給量を得るためには、プランジ
ャ２の移動回数すなわち励磁コイル６への供給電流の周
波数を大きくしなければならないという問題を生じてい
る。しかしながら、このようなプランジャ動作を増加す
ることは、騒音が大きくなり、また省エネルギ対策上の
観点からも好ましいものではなく、伺らかの対策を講じ
ることが望まれる。By the way, in the conventional electromagnetic pump 1 having the above-described configuration, the amount of fluid fed per time due to the movement of the plunger 2 is small, and in order to obtain the required amount of supply, the number of times the plunger 2 moves, that is, the excitation A problem arises in that the frequency of the current supplied to the coil 6 must be increased. However, increasing the number of plunger operations increases noise, and is not preferable from the viewpoint of energy saving, so it is desirable to take appropriate countermeasures.

このため、本発明者らは種々検討、開発を行なった結果
、従来の電磁ポンプ１ではグランジャ２を吸引するだめ
の磁気回路を構成するヨークプレート９Ａとグランジャ
２の端部とがあまシにも接近しているため、プランジャ
２が吸引されてヨークプレー）９Ａに相当す−る部分ま
で移動すると、その磁束密度が飽和してプランジャ２が
停止・し、その結果プランジャ２のストローク量が小さ
いことに注目した。これを第２図に示しておシ、ヨーク
プレート９Ａと共に磁気回路の一部を構成する入口取付
具４の円筒部４ａは励磁コイル６側にわずかに突出して
所定の磁気ギャップＧを介してグランジャ２の端部と対
向しているものの、プランジャ２が吸引されると直ちに
ヨークプレート９Ａに対応する位置まで動き、磁束が飽
和してしまい、プランジャ２０ストローク旦を大きくす
ることができないものであった。そして、このプランジ
ャ２のストローク量を大きくすることは、ポンプ全体の
大型化につながシ、このような問題を考慮してポンプ性
能を向上させることが望寸れている。Therefore, as a result of various studies and developments, the inventors of the present invention found that in the conventional electromagnetic pump 1, the yoke plate 9A, which constitutes the magnetic circuit for attracting the granger 2, and the end of the granger 2 are not easily connected to each other. Because they are close to each other, when the plunger 2 is attracted and moves to the part corresponding to the yoke plate (9A), the magnetic flux density is saturated and the plunger 2 stops, and as a result, the stroke amount of the plunger 2 is small. I paid attention to. This is shown in FIG. 2, where the cylindrical portion 4a of the inlet fitting 4, which forms part of the magnetic circuit together with the yoke plate 9A, slightly protrudes toward the excitation coil 6 side and is connected to the granker via a predetermined magnetic gap G. However, when the plunger 2 is attracted, it immediately moves to a position corresponding to the yoke plate 9A, and the magnetic flux becomes saturated, making it impossible to increase the plunger's 20 stroke length. . Increasing the stroke amount of the plunger 2 leads to an increase in the size of the pump as a whole, and it is desirable to improve the pump performance by taking such problems into consideration.

本発明はこのような事情に錨みてなされたもので、励磁
コイルの両端側に配設されプランジャを吸引する磁気回
路を構成する一対のヨーク部利に、プランジャを摺動自
在に支持するスリーブ部材の外周に沿ってプランジャの
一端部付近であってかつ励磁コイルの軸線方向の略中央
伺近まで延設される円筒部を設けるという簡単な構成に
よって、プランジャに対する磁気回路特性を効率のよい
ものとし、これによりプランジャのストローク量を大き
くシ、かつその適正かつ円滑な往復運動を得てポンプ性
能を大幅に向上させることができ、しかもポンプの小型
、軽量化の要請をも満足することができる安価な電磁ポ
ンプを提供するものである。The present invention has been made in view of these circumstances, and includes a sleeve member that slidably supports a plunger on a pair of yoke parts that are arranged at both ends of an excitation coil and constitute a magnetic circuit that attracts the plunger. The magnetic circuit characteristics for the plunger can be made efficient by a simple configuration in which a cylindrical part is provided along the outer periphery of the plunger near one end of the plunger and extends to approximately the center of the excitation coil in the axial direction. This makes it possible to increase the stroke amount of the plunger and obtain proper and smooth reciprocating motion, greatly improving pump performance.In addition, it is an inexpensive design that satisfies the demands for smaller and lighter pumps. This provides an electromagnetic pump.

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail using embodiments shown in the drawings.

第３図は本発明に係る電磁ポンプの一実施例を示すもの
であシ、同図において、第１図と同一部分あるいは相当
する部分には同一番号を伺してその説明は省略する。゛
まだ、本実施例における電磁ポンプ１では、入口取付具
４および出口取付具、５０円筒部４ａ、５ａをそれぞれ
対応するヨークプレート９Ａ、９Ｂに対し螺合自在に構
成し、ロックナツト１８．１９にて固定するようにして
おシ、これにより励磁コイル６との相対的な位置関係を
調整自在としてテスト用のポンプ構造を示している。FIG. 3 shows an embodiment of the electromagnetic pump according to the present invention. In the figure, the same or corresponding parts as those in FIG. In the electromagnetic pump 1 of this embodiment, the inlet fitting 4, the outlet fitting 50, and the cylindrical parts 4a, 5a are configured to be able to be screwed into the corresponding yoke plates 9A, 9B, respectively, and the lock nuts 18, 19 are configured to be screwable. The test pump structure is shown in such a way that the pump is fixed in place, so that the relative positional relationship with the excitation coil 6 can be freely adjusted.

さて、本発明によれば、励磁コイル６の両端側に配設さ
れ磁気回路を構成する一対のヨークプレート９Ａ、９Ｂ
に連続して、プランジャ２を摺動自在に支持するスリー
ブ部材３の外周に沿ってプランジャ２の一端部付近であ
ってかつ励磁コイル６の軸線方向の略中央付近まで入口
、出口取付具４．５０円筒部４ａ、５ａを延設させたと
ころに特徴を有している。そして、このような構成とす
ることによって、励磁コイル６の励磁時において、ヨー
クプレー）９Ａに連続する入口を付Ａ４の円ｆ丁η部４
ａにてプランジャ２に対し吸引力を与え、これを吸引し
て移動させることによりプランジャ２をヨークプレー１
・９Ａに対応する位置まで移動させ、プランジャ２のス
トローク量を太きくし、ポンプ性能を向上させることが
可能となる。Now, according to the present invention, a pair of yoke plates 9A and 9B are arranged at both ends of the excitation coil 6 and constitute a magnetic circuit.
Continuously, the inlet and outlet fittings 4 . The main feature is that the cylindrical parts 4a and 5a are extended. With such a configuration, when the excitation coil 6 is excited, the inlet that is continuous with the yoke plate 9A is connected to the circle f section η section 4 of attached A4.
By applying suction force to the plunger 2 at point a and moving it by suction, the plunger 2 is moved to the yoke plate 1.
- By moving it to the position corresponding to 9A, it is possible to increase the stroke amount of the plunger 2 and improve the pump performance.

これを第４図を用いて詳述すると、プランジャ２は、ま
ず、コイル６側に延設された円筒部４ａにて吸引されて
入「］取付具４側に移動するが、このとき円筒部４ａの
肉ノ１が薄いだめその磁路面積が小さく、磁束は飽和せ
ず、さらに入口取付具４側に移動される。そして、この
プランジャ２がヨークプレート９Ａに対応する位置まで
移動したときに、磁束が飽和することとなる。したがっ
て、上述した円筒部４ａのコイル６側の延設量に応じテ
フランジャ２のストローク句が増加し、これによシボン
プ特性が向上する結果となる。To explain this in detail using FIG. 4, the plunger 2 is first attracted by the cylindrical portion 4a extending toward the coil 6 and moves toward the fitting 4, but at this time, the cylindrical portion Since the meat part 1 of 4a is thin, its magnetic path area is small, and the magnetic flux is not saturated and is further moved toward the inlet fitting 4 side.When this plunger 2 is moved to a position corresponding to the yoke plate 9A, , the magnetic flux becomes saturated.Therefore, the stroke of the Teflanger 2 increases in accordance with the amount of extension of the cylindrical portion 4a on the coil 6 side, thereby improving the pumping characteristics.

このため、上述した入口取付具４側の円筒部４ａのコイ
ル６側への突出し量およびその肉厚とヨーク７’Ｌ／−
ト９Ａの肉厚がポンプ特性を向上させるうえで最も有効
に作用するものであるが、出口取付具５側の円筒部５ａ
も他方のヨークプレー）９Ｂと共に磁気通路を構成して
、プランジャ２の安定した往復運動を得るために有用で
、前述したようにコイル６の軸線方向の略中央付近まで
延設して形成する必要がある。Therefore, the amount of protrusion of the cylindrical portion 4a on the inlet fitting 4 side toward the coil 6 side, its wall thickness, and the yoke 7'L/-
The wall thickness of the cylindrical part 5a on the outlet fitting 5 side is the one that works most effectively in improving the pump characteristics.
It is useful for forming a magnetic path together with the other yoke plate (9B) to obtain stable reciprocating motion of the plunger 2, and as mentioned above, it is necessary to extend it to approximately the center of the coil 6 in the axial direction. There is.

なお、前述した円筒部４ａとヨークプレー）９Ａとの厚
さ比を１：２〜３に設定すれば、プランジャ２０ストロ
ーク量を最も大きくしてポンプ特性を最適なものとする
ことができるが実験にょシ確認されている。Note that if the thickness ratio between the cylindrical portion 4a and the yoke plate 9A is set to 1:2 to 3, the stroke amount of the plunger 20 can be maximized and the pump characteristics can be optimized. It has been confirmed.

そして、上述した構成を採用することによるプランジャ
２のストローク量と吸引力との関係を示す特性曲線を、
第５図中実線にて示しており、同図中破線で示す従来品
に比ベブランジャ２のストローク量を大きくできるとと
が容易に理解されよう。なお、同図中では励磁コイル６
に対する電流値■を１　、２　、３　（Ａ）　　とした
場合をそれぞれ示している。Then, a characteristic curve showing the relationship between the stroke amount of the plunger 2 and the suction force by adopting the above-mentioned configuration is as follows.
It is shown by the solid line in FIG. 5, and it will be easily understood that the stroke amount of the plunger 2 can be increased compared to the conventional product shown by the broken line in the same figure. In addition, in the same figure, the excitation coil 6
The cases where the current value ■ is 1, 2, and 3 (A) are shown, respectively.

また、第６図にポンプの吐出圧力と流量との関係を示す
特性曲線図を示しており、同図中破線で示す従来品に比
べ本発明によるポンプ１では実線に示すようにその特性
が向上することが明らかである。Further, FIG. 6 shows a characteristic curve diagram showing the relationship between the discharge pressure and flow rate of the pump, and compared to the conventional product shown by the broken line in the figure, the pump 1 according to the present invention has improved characteristics as shown by the solid line. It is clear that

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を必要に応じて適宜変形、変更し得るこ
とは容易に理解されよう。また、本発明を実際のポンプ
に適用する際には、その必要性等に応じて設定された円
筒部４ａ、５ａの延設長さをもつ各取付具４，５をヨー
クプレート９Ａ、　　　４゜９Ｂに固定的に設けるもの
であることは勿論であシ、さらにこれら円筒部４ａ、５
ａをヨークプレー）９Ａ、９Ｂ側に一体まだは別体にて
取付具４．５とは別に設けてもよいことは言うまでもな
い。It should be noted that the present invention is not limited to the structure of the embodiments described above, and it will be easily understood that the shape, structure, etc. of each part can be modified and changed as necessary. In addition, when applying the present invention to an actual pump, each fitting 4, 5 having the extension length of the cylindrical portion 4a, 5a set according to the necessity etc. is attached to the yoke plate 9A, 4°. Needless to say, these cylindrical parts 4a, 5 are not fixedly provided on 9B.
It goes without saying that a may be provided integrally or separately on the yoke plate) 9A, 9B side separately from the fixture 4.5.

以上説明したように、本発明に係る電磁ポンプによれば
、励磁コイルの両端側に配設されプランジャを吸引する
磁気回路を構成する一対のヨーク部材に、プランジャを
摺動自在に支持するスリーブ部材の外周に沿ってプラン
ジャの一端部付近であってかつ励磁コイルの軸線方向の
略中央付近まで延設される円筒部を設けるようにしたの
で、簡単でしかも各部の加工性さらには組立性に優れ、
またポンプの小型、軽量化を達成し得る安価な構成にも
かかわらず、円筒部による磁気回路特性を巧みに利用し
、全体として効率のよい磁気特性を得るととができ、こ
れによジブランジャのストローク量を大きくし、かつそ
の適正かつ円滑な往復運動を得てポンプ性能を大幅に向
上させることができるという種々優れた効果がある。As explained above, according to the electromagnetic pump according to the present invention, the sleeve member slidably supports the plunger on the pair of yoke members disposed at both ends of the excitation coil and forming a magnetic circuit that attracts the plunger. Since a cylindrical part is provided along the outer periphery of the plunger that extends to near one end of the plunger and approximately to the center of the excitation coil in the axial direction, it is simple and has excellent workability and assembly of each part. ,
In addition, despite the inexpensive structure that allows the pump to be made smaller and lighter, it is possible to skillfully utilize the magnetic circuit characteristics of the cylindrical portion to obtain efficient magnetic characteristics as a whole, which makes the jib plunger There are various excellent effects such as increasing the stroke amount and obtaining proper and smooth reciprocating motion, which greatly improves pump performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来の電磁ポンプの一例を示す縦断面図、第２
図はその要部拡大図、第３図は本発明に係る電磁ポンプ
の一実施例を示す縦断面図、第４図はその要部拡大図、
第５図および第６図は本発明によるポンプ性能を説明す
るだめの特性曲線図である。 １９Φ・Φ電磁ポンプ、２・＠１１拳プランジャ、３・
・・・非磁性スリーブ部材、４，５・・・・入口、出口
取付具、４ａ、５ａ・・・・円筒部、６・・Φ嗜励磁コ
イル、８１１Φ拳・リターンスプリング、９　（９Ａ、
９Ｂ、９Ｃ）　　φ・・・ヨーク部材、１０・・＠φハ
ウジング、１１・・・拳吸込弁、１２・・・・吐出弁、
１３，１４・・φ・入口。 出口通路。 特許出願人　　　自動車機器株式会社 代理人　　山川政樹（を９為１名） 処６図 や上敷反力（ｋｇ／Ｃｍ２）　−□ 手続補正書輸発） ｌ、事件の表示 昭和５フイ１　特　許　願第１６８７３９弓２、発明の
名称 電磁ポンプ ３、補止をする者 事件との関係　　特　　　　許　　出願人ｆｉ＋　　明
細宵第６μ第１９〜２０行目「調整自在としてテスト用
の」を、「調整自在とし、テスト用として用いる１と補
正する。。 （２１同書第８頁第１９行目「最適なものとすることが
できるが」を、「最適なものにできることが」と補正す
る。 （３）第２図を別紙の通り補正する。 以　　上 第２図Figure 1 is a vertical sectional view showing an example of a conventional electromagnetic pump;
The figure is an enlarged view of the main part, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the electromagnetic pump according to the present invention, and FIG. 4 is an enlarged view of the main part.
FIGS. 5 and 6 are characteristic curve diagrams illustrating the pump performance according to the present invention. 19Φ・Φelectromagnetic pump, 2・@11 fist plunger, 3・
...Non-magnetic sleeve member, 4, 5...Inlet, outlet fitting, 4a, 5a...Cylindrical part, 6...Φ excitation coil, 811Φ fist/return spring, 9 (9A,
9B, 9C) φ... Yoke member, 10...@φ housing, 11... Fist suction valve, 12... Discharge valve,
13,14...φ・Entrance. exit passage. Patent Applicant Masaki Yamakawa (1 person for Jidoki Kiki Co., Ltd.) 6 Figures and Overlay Reaction Force (kg/Cm2) -□ Procedural Amendment Import) No. 168739 Bow 2, Name of the invention Electromagnetic pump 3, Relationship with the supplementary person case Patent Applicant fi+ Specification night 6 μ Lines 19-20 ``For testing as adjustable'' was changed to ``as adjustable. , amended to 1, which is used for testing. (21 Ibid., page 8, line 19, ``It is possible to make it the best possible thing.'' is corrected to ``It is possible to make it the best thing.'' (3) No. Figure 2 is corrected as shown in the attached sheet.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] プランジャを収容した非磁性スリーブ部材の周囲に励磁
コイルを配置し、この励磁コイルに断続電流を供給する
ことによシリターンスプリングと協動させてプランジャ
を往復運動させるようにした電磁ポンプにおいて、前記
励磁コイルの両端側に配設される一対のヨーク部材に、
前記スリーブ部材の外周に沿ってプランジャの一端部付
近であってかつ前記励磁コイルの軸線方向の略中央付近
まで延設される円筒部を設けたことを特徴とする電磁ポ
ンプ。In the electromagnetic pump, an excitation coil is disposed around a non-magnetic sleeve member housing a plunger, and an intermittent current is supplied to the excitation coil to cause the plunger to reciprocate in cooperation with a return spring. A pair of yoke members arranged on both ends of the excitation coil,
An electromagnetic pump characterized in that a cylindrical portion is provided along the outer periphery of the sleeve member near one end of the plunger and extending to approximately the center of the excitation coil in the axial direction.