JPS63176680A - 可動磁石式ダイヤフラムポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は可動磁石式ダイヤフラムポンプに関する。さら
に詳しくはダイヤフラムに連結された振動子と、この振
動子の外周部に設けられた電磁コイルとの磁気的相互作
用によって振動子を往復運動させることにより、これに
連動したダイヤフラムを往復運動させ、さらにこれに連
動して流体を吸引しその後吐出する可動磁石式ダイヤフ
ラムポンプに関する。

本装置は主として養魚水槽、庭池養魚および浄化槽にお
ける酸素補給、あるい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。

［従来の技術］ 従来、この種のダイヤフラムポンプとしては特開昭５４
−８４６０３号公報に記載のものがある。かかるダイヤ
フラムポンプの概要を第４図に示す。

第４図おいて、Ｃ２Ｄはヨークであり、その縦断面の第
４図で示す上半部および下半部（以下、上、下、左、右
は第１〜４図におけるものを示す）がＥ字型をした軸対
称の円筒状のものであり、その中心軸部は中空となって
いる。またヨーク（２℃の材料としてはＰｅなどの強磁
性材料が使用されている。そしてヨーク（２Ｄの右半部
および左半部にはそれぞれヨーク（２Ｄの内面に接して
ヨーク（２１）と同一の中心軸を有する横断面がドーナ
ツ状の円筒状電磁コイル（２２ａ）　、（２２ｂ）が設
けられている。そしてヨーク囲の中心部にはヨーク［２
１１の長手方向に沿ってヨークのより少し短い円柱状の
振動子のがヨーク（２１）と中心軸が同一となるように
設けられていて、振動子のの右端および左端はヨーク［
２１の右端および左端近くまで伸びて形成されている。

そして振動子のには、右端がＮ極となり左端がＳ極とな
っている鋳造磁石などからなる永久磁石Ｑ４が設けられ
ており、該永久磁石（至）の両端面上には等方性の磁性
体である磁極片（２７ａ）　、（２７ｂ）が固定されて
いる。

また振動子（３）が固定されていて、振動子力の中心軸
にそって形成されている支持軸回の両端部には、ダイヤ
フラム（２８ａ）　、（２６ｂ）が固定されている。

そして電磁石コイル（２２ａ）　、（２２ｂ）に通電し
た交流電流の成る半波間においては、ヨーク（２１）の
内周端に第４図においてＮＳＳで示された極性の磁極が
現われ、そしてっぎの半波間においては、同様に（Ｎ）
　、（Ｓ）で示された極性の磁極が現われるようになっ
ている。

かかる構成からなるダイヤフラムポンプにおいては、電
磁コイル（２２ａ）　、（２２ｂ）に交流電流を通電す
ることによって、ヨーク［２１）の内周端に生じた磁極
と振動子のの両端に生じたＮ極およびＳ極の磁極との間
に磁気的相互作用が生じ、これにより振動子のは先の半
波間で右方へ動かされ、つぎの半波間で左方へ動かされ
る。このようにして振動子のが、通電した交流電流の周
期に同期して左右方向に振動し、これに連動してダイヤ
フラム（２６ａ）　、（２６ｂ）も振動する。そしてダ
イヤフラム（２ｆｉａ）の右方およびダイヤフラム（２
８ｂ）の左方に設けられている作動室（図示せず）内の
流体に規則的な圧力変動を与え、作動室内に流体を吸引
し、あるいは作動室外に流体を吐出することによって前
記ダイヤフラムポンプがポンプとして機能する。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記従来のダイヤフラムポンプにおいては、支持軸（５
）に取り付けられた鋳造磁石などからなる永久磁石（２
４の残留磁化を強くするために磁石のパーミアンス係数
を大きくする必要があり、したがって寸法の長い永久磁
石が使用されており、さらにまたヨークのの左端部およ
び右端部の内周端に生じる磁極と永久磁石（２４のＳ極
およびＮ極との間に働く磁気力を強めるために、永電磁
石（２つの左端面上および右端面上に、等方性の磁極片
（２７ａ）　、（２７ｂ）が設けられているので、振動
子力の重量は非常に大きなものとなる。

したがってダイヤフラムの弾撥力および振動子−の重量
などによって定まる振動子のの固有振動数が例えば４０
Ｈｚ以下にもなってしまい、電磁コイル（２２ａ）、（
２２ｂ）に通電される交流電流の周波数（５０Ｈｚまた
は６０Ｈｚ）に同調させることができず、これによって
交流電流の交番変化と振動子の振動とが共振状態となる
ことによりダイヤフラムポンプの吐出能力が急上昇する
という状態かえられず、ダイヤフラムポンプの駆動効率
が悪いという問題がある。

本発明は以上のような問題点を解決するためになされた
もので、振動子の重量を小さくするとともに電磁コイル
と振動子との磁気的相互作用力を増大させることによっ
て交流電流の交番変化と振動子の振動との共振状態を達
成しポンプの駆動効率を上昇させた可動磁石式ダイヤフ
ラムポンプを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の可動磁石式ダイヤフラムポンプは、電磁コイル
と、該電磁コイル内に挿入され、ダイヤフラムに連結さ
れ、かつ磁石が設けられている振動子とが装着されてな
るダイヤフラムポンプであって、前記振動子における前
記電磁コイルのＳ極およびＮ極に対応する部分に第１の
磁石および第２の磁石か設けられていて、これらの両磁
石の相対向する側の磁極の極性が同一となっており、か
つ前記第１の磁石および第２の磁石に、これらの磁石の
磁極と前記電磁コイルのＳ極およびＮ極のそれぞれとの
間に磁束密度の大きい作用磁界を形成すべきマグネット
シューが設けられているものからなる。

［実施例］ 以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す吐出量が毎分１０Ω程
度の可動磁石式ダイヤフラムポンプの一部断面図である
。第１図において（１）は横断面がドーナツ状となって
いる電磁コイルであり、その中心部に形成されている中
空部の回りに沿って導線が捲回されている。そして電磁
コイル（１）の外周部には電磁コイル（１）を覆う形で
かつこれと中心軸を共通とするように０．３ｍｍの硅素
鋼板を螺旋状に捲回したものからなる厚さが約１ｍｍの
円筒状のヨークコア（３）が設けられている。

そして電磁コイル（１）の内周面および第１図で示す左
および右（以下左、右、上、下とは第１図におけるもの
を示す）の両端面上には、これに接する形で一様な厚さ
が２〜３　ｍｍである縦断面の上、下の各半部がＵ字形
となっている６６ナイロンからなるボビン（２）が設け
られている。そしてボビン（２）の左、右両端面上には
、それぞれこれらに接する形でドーナツ板状の厚さ　０
　、５　ｍｍの硅素鋼板を数枚積層したものからなる右
側のヨークプレートコア（４ａ）と左側のヨークプレー
トコア（４ｂ）が固設されている。そしてヨークプレー
トコア（４ａ）、（４ｂ）はボビン（２）の内周面より
少し中心軸方向へ突出している。そしてヨークプレート
コア（４ａ）の右端面およびヨークプレートコア（４ｂ
）の左端面上にはそれぞれこれらに接してポリカーボネ
ートからなる略ドーナツ板状の同型である右側のサイド
プレート（５ａ）および左側のサイドプレート（５ｂ）
が設けられている。

そしてサイドプレート（５ａ）の右側およびサイドプレ
ート（５ｂ）の左側には内径がヨークプレートコア（４
ａ）、（４ｂ）の外径より少し小さい凹部が形成されて
いる。

そして電磁コイル（１）とボビン（２）とヨークコア（
３）とヨークプレートコア（４ａ）、（４ｂ）とが前記
２つのサイドプレート（５ａ）、（５ｂ）により適宜手
段で連結されることにより挾持されている。そして電磁
コイル（１）の中心軸部には、中心軸方向に延びて形成
されている振動子（後述）の支持軸（６）が設けられて
おり、支持軸（６）の前記ヨークプレート（４ａ）、（
４ｂ）の内周端に対応する部分にはそれぞれ短円柱状の
右側の第１の磁石であるフェライト磁石（７ａ）および
左側の第２の磁石であるフライト磁石（７ｂ）が適宜手
段により固定して設けられている。そしてフェライト磁
石（７ａ）、（７ｂ）の中心軸は支持軸（６）の中心軸
に一致している。さらにフェライト磁石（７ａ）、（７
ｂ）の相対向する面の磁極の極性はともにＳ極となって
おり、したがってこれらの反対面の磁極の極性はＮ極と
なっている。

そしてフェライト磁石（７ａ）、（７ｂ）のそれぞれの
左、右両端面上には、これに接する形で、円板状であっ
て厚さが０．５ｍｍの等方性磁性体である硅素鋼板を数
枚積層したものからなるマグネットシュ（８ａ）、（８
ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）が適宜手段により固定して設
けられており、マグネットシーＬ　　（８ａ）、（８ｂ
）、（８Ｃ）、（８ｄ）のそれぞれの外周端面は面一に
形成されている。そして最左端に設けられているマグネ
ットシュー（８ａ）の左端面はヨークプレートコア（４
ｂ）の左端面より左方に約１０ｍｍの範囲内で移動でき
るように適宜手段により制動されていて、また同様に最
右端にあるマグネットシュー（８ｄ）の右端面はヨーク
プレートコア（４ａ）の右端面より右方に約］Ｏｎ＋ｍ
の範囲内で移動できるようになっている。また同時にマ
グネットシュー（８ｂ）の右端面はヨークプレートコア
（４ｂ）の左端面より右方に約１４ｍｍの範囲内で移動
できるようになっており、マグネットシュー（８ｃ）の
左端面はヨークプレートコア（４ａ）の右端面より左方
に約１４ｍｍの範囲内で移動できるようになっている。

そしてマグネットシュー（８ｂ）とマグネットシュー（
８ｃ）の間には中心軸が支持軸（６）の中心軸に一致し
ていて厚さが０．３ｍｍの硅素鋼板を螺旋状に捲回して
全体の厚さが約１　ｎｏｎとなっている円筒状のポール
コア（９）が設けられており、ポールコア（９）の左お
よび右の端面はそれぞれマグネットシュー（８ｂ）の右
端面およびマグネットシュー（８Ｃ〉の左端面に当接し
ている。そしてポールコア（９）の外周面はフェライト
磁石（７ａ）、（７ｂ）の外周面とほぼ面一となるよう
になっている。そしてこれらの外周面とヨークプレート
コア（４ａ）、（４ｂ）の内周面との間には約１　ｍｍ
程度の隙間が形成されている。そして支持軸（６）とフ
ェライト磁石（７ａ）、（７ｂ）とマグネットシュ（８
ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）とポールコア（９
）とから振動子００）が構成されている。そしてポール
コア（９）とボビン（２）の間であってボビン（２）の
ほぼ中央部には、中心軸か支持軸（６）の中心軸に一致
していて厚さが０　、３　＋ｎ＋ｎの硅素鋼板を螺旋状
に捲回して全体の厚さが約２　＋ｎｍとなっている円筒
状のステートコア旧）が設けられている。そしてステー
トコア０１）はその外周面がボビン（２）の内周面に当
接する形でこの内周面上に固定されており、ステートコ
ア０１）の内周面はヨークプレートコア（４ａ）、（４
ｂ）の内周端面とほぼ面一になっている。またステート
コア０１）の長さはポールコア（９）の長さより少し短
くなっている。

そしてサイドプレート（５ａ）、（５ｂ）の内周端面は
ヨークプレートコア（４ａ）、（４ｂ）の内周端面より
少し内方へ突出して形成されており、この突出した部分
がサイドプレート（５ａ）についてはストッパー（５Ｃ
）となっていて、サイドプレート（５ｂ）についてはス
トッパー（５ｄ）となっている。

−１２＝ ここでストッパー（５ｃＬ　（５ｄ）の内周面とフェラ
イト磁石（７ａ）、（７ｂ）の外周面との隙間の寸法は
約０　、５　＋ｎ＋ｎである。

そしてサイドプレート（５ａ）、（５ｂ）の前記凹部に
はそれぞれ略ドーナツ状のＰＢＴからなる右側のダイヤ
フラム台（１２ａ）と左側のダイヤフラム台（１２ｂ）
とが嵌合して設けられており、支持軸（６）の両端部が
ダイヤフラム台（１’２ａ）　、（１２ｂ）の中心部を
貫通して外方に突出している。そして第１図の右方に示
すように、ダイヤフラム台（１２ａ）の右端面には吸引
室（１３ａ）　、吐出室（１３ｂ）および凹部（１３ｃ
）が形成されているＰＢＴからなるケーシング部材面が
固定されており、ダイヤフラム台（１２ａ）とケーシン
グ部材０３）との間には略円板状のＥＰＤＭからなるダ
イヤフラム０Φがその周端部がダイヤフラム台（１２ａ
）　、とケーシング部材０３）とにより嵌装されて設け
られている。

またダイヤフラム０４）の中心部には支持軸（６）の右
端部が貫通していて、ダイヤフラム０４）の両面上にダ
イヤフラム０４）を押し引きして左右に変位させるセン
タープレート日、日が設けられている。

そしてこれらのダイヤフラム０４）およびセンタープレ
ート日、四が取り着は座０■とナツトａ力との間に介装
され、ナツトａ力により締（＝Ｊけられることにより支
持軸（６）の右端部上に固定されている。

そしてダイヤフラム０４）とケーシング部材（１３）の
凹部（１３ｃ）とにより作動室が形成されている。

またケーシング部材０３）には吸引室（１３ａ）に連通
ずる吸引口（１３ｄ）および吐出室（１３ｂ）に連通ず
る吐出口（１３ｅ）が設けられており、作動室と吸引室
（１３ａ）との隔壁中に設けられた連通孔（１３ｆ）部
には吸引弁Ｏａが設けられており、また作動室と吐出室
（１３ｂ）との隔壁に設けられた連通孔（１３ｇ）部に
は吐出弁口が設けられている。

そして第１図においては本実施例の装置のダイヤフラム
台（１２ｂ）の左方の構成の作図を省略しているが、こ
れはダイヤフラム台（１２ａ）の右方の構成と全く対称
的に同じものとなっている。

なお前述のヨークコア（３）、ヨークプレートコア（４
ａ）、（４ｂ）、ステートコア（５ａ）、（５ｂ）、ポ
ールコア（９）およびマグネットシュー（８ａ〉、（８
ｂ）、（８ｃ）、（８ｄ）は、厚さが０　、３〜０　、
５　ｍｍである硅素鋼板を積層したものとなっており、
それら自体で内部的に連続したループを形成しないよう
に電気回路的に開いた状態となっている。

つぎに本実施例のダイヤフラムポンプの作用および動作
について説明する。

電磁コイル（１）に交流電流を流すと交流電流の変化に
同期して電磁コイル（１）の両端のそれぞれにおいてＮ
極およびＳ極の磁極が交互に生じる。

したがって磁性体であるヨークプレートコア（４ａ）、
（４ｂ）も交流電流の変化に同期して磁化され、ヨーク
プレートコア（４ａ）の内周端およびヨークプレートコ
ア（４ｂ）の内周端にそれぞれ異なる極性の磁極が交互
に現われる。すなわちヨークプレートコア（４ａ）の内
周端がＮ極またはＳ極となるに対応してヨークプレート
コア（４ｂ）の内周端はＳ極またはＮ極となる。

ここで交流電流のある半波間においてヨークプレートコ
ア（４ａ）の内周端がＳ極に磁化されているばあいには
、ヨークプレートコア（４ｂ）の内周端がＮ極に磁化さ
れており、このばあいにはヨークプレートコア（４ａ）
の内周端のＳ極はフェライト磁石（７ａ）によって磁化
されたマグネットシュー（８ｄ）のＮ極とは引力、フェ
ライト磁石（７ａ）によって磁化されたマグネットシュ
ー（８Ｃ）のＳ極とは斥力の相互作用を及ぼす。またヨ
ークプレートコア（４ｂ）の内周端のＮ極はフェライト
磁石（７ｂ）によって磁化されたマグネットシュー（８
ａ）のＮ極とは斥力、フェライト磁石（７ｂ）によって
磁化されたマグネットシュー（８ｂ）のＳ極とは引力の
相互作用を及ぼす。これによって振動子（ＩＱ）は左方
へ向う力を受け、前述の移動範囲内で左方へ移動する。

つぎに交流電流が前記半波間のつぎの半波間になったば
あいにはヨークプレートコア（４ａ）の内周端がＮ極に
磁化され、これと同時にヨークプレートコア（４ｂ）の
内周端がＳ極に磁化される。そしてこのばあいにはヨー
クプレートコア（４ａ）およびヨークプレートコア（４
ｂ）の内周端の磁極は、マグネットシュー（８ｃ〉、（
８ｄ）およびマグネットシュ（８ａ）、（８ｂ）の磁極
と、先の半波間のばあいとまったく反対の相互作用を及
ぼし振動子００）は前述の移動範囲内で右方へ移動する
。

そして本発明の特徴である等方性磁性体のマグネットシ
ュ（８ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）を設けるこ
とにより、これらの外周端面にフェライト磁石（７ｂ）
、（７ａ）によって生じる磁力線の大部分が集められる
。

これは、フェライト磁石（７ａ）、（７ｂ）にマグネッ
トシュ（８ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）を設番
すなＩｉ’ばあいには、支持軸（６）の方向に磁気的異
方性を有するフェライト磁石（７ａ）、（７ｂ）の左右
両端面とヨークプレートコア（４ａ）、（４ｂ）の内周
端面との間に磁力線が比較的分散して分布して０る作用
磁界が形成されるが、フェライト磁石（７ａ）、（７ｂ
）に等方性磁性体であるマグネ・ソトシュ−（８ａ）、
（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）を設けるばあ（１（こＣ
よ大部分の磁力線が、マグネ・ソトシュー（８ａ）、（
８ｂ）、（８ｃ）、（８ｄ）内を経てこれらの外周端面
を通るようになり、マグネットシュー（８ａ）、（８ｂ
）、（８Ｃ）、（８ｄ）の外周端面とヨークプレートコ
ア（４ａ）、（４ｂ）の内周端面との間に磁束密度が大
きい作用磁界が形成されることによる。そしてさらに、
透磁率（μ）の大きい等方性磁性体であるマグネットシ
ュ（８ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）を設ける□
ことによって、これらが一部を構成する磁気回路の磁気
抵抗が低下し、これによっても電磁コイル（１）の同じ
起磁力に対しマグネットシュー（８ａ）、（８ｂ）、（
８Ｃ）、（８ｄ）を設けないばあイニ比較して前記作用
磁界の磁束密度が増加する。このため、ヨークプレート
コア（４ａ）およびヨークプレートコア（４ｂ）の内周
端面の磁極とマグネットシュー（８Ｃ）、（８ｄ）の外
周端面およびマグネットシュー（８ａ）、（８ｂ）の外
周端面の磁極との間に働く磁気力は非常に強くなる。

このようにして振動子００が交流の周期と同期して左右
方向に往復振動を行い、これに連動してダイヤフラム０
４）が左右に振動する。そして振動子（１０）が左方へ
移動したときに吐出弁０９が閉じたままで吸引弁Ｏａが
開いて吸引口（１３ｂ）により吸引室（１３ａ）内に吸
引された流体は連通口（Ｌ３ｆ’）を通って作動室内に
流入し、つぎに振動子００が右方へ移動したときに吸引
弁Ｏａが閉じるとともに吐出弁０９が開き作動室内の流
体が連通口（１３ｇ）を通って吐出室（１３ｂ）を経て
吐出口（１３ｅ）より吐出される。またダイヤフラム台
（１２ｂ）の左方の構成（図示せず）についても前記同
様の動作が行なわれ、このようにして本実施例の可動磁
石式ダイヤフラムポンプが駆動する。

本実施例においては、フェライト磁石（７ａ）、（７ｂ
）が異方性を有していることから薄くても磁力の強い磁
石となり、ヨークプレートコア（４ａ）、（４ｂ）の内
周端の磁極がマグネットシュー（８Ｃ）、（８ｂ）のＳ
極とも強く相互作用するため振動子００を振動させる力
も強いものとなる。

また振動子００）を中空にして軽量化することにより振
動子（ＩＱ）の固有振動数を電磁コイル（１）に通電さ
れる交流電流の周波数に一致させており（本実施例では
該周波数を関東地区および関西地区で使用される交流周
波数を考慮し５７Ｈｚとしている）、前記交流電流の交
番変化と振動子００）の振動とが共振状態となってポン
プが駆動される。

そしてステートコア０１）が設けられていることからこ
れが電磁コイル（１）の両極間に渡る磁束の通路となり
、ポールコア（９）の厚さを薄くできるため、振動子（
ＩＱ）の重量を少なくできる。

このような強力な振動力および振動子００の軽量化によ
り振動子（１０）は交流電流の変化にほぼ同期して振動
する。

またヨークコア（３）、ヨークプレートコア（４ａ）、
（４ｂ）、ステートコア旧）、ポールコア（９）および
マグネットシュ（８ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ
）は厚さが０．３〜０　、５　ｍｍの硅素鋼板の薄板を
積層したものとしていることからこれらの内部に渦電流
か発生するのを防止できるとともに、これら自体が開回
路となっていることから開回路に沿った２次電流の発生
を防止することもできる。

またヨークコア（３）、ヨークプレートコア（４ａ）、
（４ｂ）、ステートコア０１）、マグネットシュー（８
ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）、ポールコア（９
）にはＰｅにＳｔを添加した硅素鋼板が用いられており
、該鋼板は残留磁化も小さく、ヒステリシス損も小さい
という特性を有しているので電磁コイル（１）に交流電
流を流すことによって生じる磁気回路内でのエネルギー
の損失も小さくなる。

このようなことからヨークコア（３）、ヨークプレート
コア（４ａ）、（４ｂ）、ステートコア０１）、マグネ
ットシュ（８ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）、ポ
ールコア（９）内に゛おける損失エネルギーも小さくな
るとともに発熱も少なくなり、従ってダイヤフラムポン
プ自体の発熱も小さくできる。

さらにまた、ダイヤフラム０４）が、その材質が経時的
変化により劣化するなどして破損するばあいには、振動
子００）が前述の振動子００）の適性な移動範囲を越え
て移動し、マグネットシュー（８ｄ）の右側面またはマ
グネットシュー（８ａ）の左側面がストッパー（５Ｃ）
の左方またはストッパー（５ｄ）の右方まで移動する。

そして同時に、マグネットシュー（８ｄ）またはマグネ
ットシュー（８ａ）とヨークヨークプレートコア（４ａ
）またはヨークプレートコア（４ｂ）との間の磁気力に
よりマグネットシュー（８ｄ）またはマグネットシュー
（８ａ）が、ヨークプレートコア（４ａ）またはヨーク
プレートコア（４ｂ）の内周端面に吸着され、マグネッ
トシュー（８ｄ）の右側面またはマグネットシュー（８
ａ）の左側面がストッパー（５Ｃ）またはストッパー（
５ｄ）によって掛止されることにより振動子００）の振
動が制動される。

そしてこのためダイヤフラムポンプの吐出量の変動など
が生じてポンプ駆動の異常が検知され、電磁コイル（１
）への通電を停止することによりポンプの駆動を停止で
き、振動子００などの破損を未然に防止できる。

つぎに本発明の他の実施例について説明する。

第２図は前記一実施例と異なる形状のマグネットシュー
が設けられた本発明に係るダイヤフラムポンプの他の実
施例の要部を示す断面図である。第２図において第１図
と同一の符号は同−または対応するものを示す。本実施
例「こおいてはマグネットシューの外周端部がフェライ
ト磁石の外周端面に沿って屈曲して形成されており、第
１図で示す実施例と同様に支持軸（６）のヨークプレー
トコア（４ａ）、（４ｂ）の内周端に対応する部分に固
設されたフェライト磁石（７ａ’）、（７ｂ“）のそれ
ぞれ左、右両端面上には、これに接する形で円板状であ
って厚さが０　、５　ｍｍの等方性磁性体である珪素鋼
板を数枚積層したものからなるマグネットシー（８ａ’
）　、（８ｂ’）　、（８ｃ’）、（８ｄ’）が適宜手
段により固定して設けられている。そしてマグネットシ
ュー（８ａ’）　、（８ｂ’）、（８ｃ’）　、（８ｄ
’）の周端部は、それぞれフェライト磁石（７ａ’）　
、（７ｂ’）の外周端面に沿ってかつこれに当接して直
角に屈曲した形で、フェライト磁石（７ａ’）　、（７
ｂ’）のそれぞれの左端面または右端面より少し延びて
形成されている。

またマグネットシュー（８ｃ’）の左側面およびマグネ
ットシュー（ｇｂ“）の右側面上にはこれらに接する形
でマグネットシュー（８ａ’）　、（８ｂ’）、（８ｃ
’）　、（８ｄ’）と同様のマグネットシュ（８ｅ）　
　　、およびマグネットシュー（８ｒ）が固定して設け
られており、マグネットシュー（８ｅ）、（８ｆ）の周
端部はこれらの周端面がステートコア０１）に接近する
ように内方へ直角に屈曲している。

そしてマグネットシュー（８ａ’）　、（８ｂ’）、（
８ｃ’）　、（８ｄ’）　、（８ｅ）、（８ｆ）の前記
直角に屈曲した周端部の寸法は、ポンプの吐出容量、振
動子（１０）の移動距離などの設計条件によって定まる
が、マグネットシュー（８ａ　’　）とマグネットシュ
ー　（ｇｂ’）の周端面およびマグネットシュー（８ｃ
’）とマグネットシュー（８ｄ’）の周端面が磁気的に
短絡しないようにする必要がある。本実施例においては
この周端部の寸法は１〜３ｍｍである。

そしてこのような屈曲によってヨークプレートコア（４
ａ）、（４ｂ）の内周端とマグネットシュー（８ａ’）
　、（８ｂ’）　、（８ｃ’）　、（８ｄ’）の外周端
と距離は第１図の実施例と比較して一層短くなるととも
に等方性磁性体であるマグネットシュー（８ａ’）　、
（８ｂ’）　、（８ｃ’）　、（８ｄ’）によって形成
される磁気通路が長くなる。そしてこれによってヨーク
プレートコア（４ａ）、（４ｂ）の内周端とマグネット
シュー（８ａ’）　、（８ｂ’）　、（８ｃ’）　、（
８ｄ’）の外周端との間の磁気力が増大し、さらに磁気
回路の磁気抵抗を一層小さくできるため磁気回路内の磁
束密度を増大でき前記磁気力の増大を一層助長できる。

さらにまた本実施例におけるダイヤフラムポンプにおい
ては、第１図に示す実施例のようなポールコア（９）を
設けないことから振動子の重量を一層軽くすることがで
きる。なお第２図で示す実施例においてはポールコアを
設けない場合を示したがこれはマグネットシュー（８ｅ
）、（８ｆ）を設けないでポールコアを設けるようにし
てもよいことはもちろんである。

なお第３図は前記実施例のフェライト磁石にマグネット
シューを設けない場合、第１図で示すような平板状のマ
グネットシューが設けられた場合および第２図で示すよ
うな屈曲部を有するマグネットシューが設けられた場合
における−　　２４　　＝ フェライト磁石およびマグネットシューの周辺の磁束密
度の分布の様子を示している。第３図かられかるように
マグネットシューの周端部に磁力線が集中していること
がわかる。屈曲部を有するマグネットシューの場合、平
板状マグネットシューと比較して磁束密度の値は小さく
なるが、高密度部分の面積が大きいので結局磁力線の数
としては平板状マグネットシューよりも多くなり、より
強力な引斥力をうろことができる。

そして本発明に係るダイヤフラムポンプにおいては、フ
ェライト磁石にマグネットシュー設けない場合と比較し
て第１図に示すような平板状のマグネットシューを設け
る場合にはポンプの吐出能力が２〜３割向上し、また第
２図で示すような屈曲部を有するマグネットシューを設
ける場合にはポンプの吐出能力が前記平板状のむマグネ
ットシューを設ける場合よりさらに２〜３割向上する。

また前記実施例では第１および第２の磁石として異方性
のフェライト磁石（７ａ）、（７ｂ）、（７ａ’）　、
（７ｂ’）を使用したがこれに限定されるものではなく
磁力の強い希土類磁石などの他の磁石も使用できる。

さらにまたヨークコア（３）　、ヨークプレートコア（
４ａ）、（４ｂ）、ステートコア０１）、マグネットシ
ュ（８ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）、（８ａ’
）　、（８ｂ’）、（８ｃ’）　、（８ｄ’）　、ポー
ルコア（９）の材料についても前記実施例の硅素鋼に限
定されるものではなく、残留磁化を小さくできヒステリ
シス損を小さくできるものであればステート鋼なども使
用できる。

さらにまた前記実施例で限定されているヨークコア（３
）、ヨークプレートコア（４ａ）、（４ｂ）などの厚さ
の値および振動子００の移動範囲の値などは前記実施例
の値に限定されるものではなく、ポンプの容量およびそ
の他の条件で変わりえることはもちろんである。

［発明の効果］ 以上のように本発明にかかわる可動磁石式ダイヤフラム
ポンプによれば、振動子における電磁コイルのＳ極およ
びＮ極に対応する部分に、振動子の軸方向の長さが短い
かつ磁力の強い第１の磁石および第２の磁石を設け、こ
れらの磁石の相対向する側の磁極の極性が同一となるよ
うにし、前記第１の磁石および第２の磁石に、これらの
磁石の磁極と前記電磁コイルのＳ極およびＮ極のそれぞ
れとの間に磁束密度が大きい作用磁界を形成すべきマグ
ネットシューを設けるようにしたので、前記第１の磁石
および第２の磁石の４つの磁極のそれぞれが前記電磁コ
イルのＳ極およびＮ極と同時に強く磁気的相互作用を行
ないこれらの作用のすべてが振動子にこの軸方向の同一
の向きに力を及ぼすことになり、従来のダイヤフラムポ
ンプのように振動子中の一つの磁石の２つの磁極が電磁
コイルの両極と作用するのと比較して振動子の振動力が
非常に強くなるとともに、振動子の磁石に長いものを使
用する必要がなくなり振動子を中空にまたは中央部分を
なくすようにして軽量化できることによって電磁コイル
に通電される交流の交番変化と振動子の振動との共振状
態を達成でき、ダイヤフラムポンプの駆動効率を上昇で
きる効果がある。

そしてこれにより電磁コイルに流される交流電流の周期
にほぼ同期した振動子の振動周期かえられるとともにダ
イヤフラムポンプの消費電力を少なくできる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかわる可動磁石式ダイヤ
フラムポンプの一部断面図、第２図は前記一実施例と異
なる形状のマグネットシューが設けられた本発明に係る
ダイヤフラムポンプの他の実施例の要部を示す断面図、
第３図はフェライト磁石にマグネットシューを設けない
場合並びに第１図および第２図で示すようなマグネット
シューを設けた場合のフェライト磁石およびマグネット
シューの周辺の磁束密度の分布の様子を示す図、第４図
は従来の可動磁石式％式％ ダイヤプラムポンプの一部断面図である。 （図面の主要符号） （１）：電磁コイル （７ａ）、（７ａ’）　　：第１の磁石（７ｂ）、（７
ｂ’）　　：第２の磁石（８ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）
、 （８ｄ）、（８ａ’）　、（８ｂ’）、（８ｃ’）　、
（８ｄ’）：マグネットシュー００：振動子 才１　図 １０＝振動子 第２図 １０；振動子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電磁コイルと、該電磁コイル内に挿入され、ダイヤ
   フラムに連結され、かつ磁石が設けられている振動子と
   が装着されてなるダイヤフラムポンプであって、前記振
   動子における前記電磁コイルのＳ極およびＮ極に対応す
   る部分に第１の磁石および第２の磁石が設けられていて
   、これらの両磁石の相対向する側の磁極の極性が同一と
   なっており、かつ前記第１の磁石および第２の磁石に、
   これらの磁石の磁極と前記電磁コイルのＳ極およびＮ極
   のそれぞれとの間に磁束密度が大きい作用磁界を形成す
   べきマグネットシューが設けられている可動磁石式ダイ
   ヤフラムポンプ。 ２　前記マグネットシューの周端部が、前記マグネット
   シューの周端面と前記電磁コイルのＳ極またはＮ極とが
   接近するように屈曲されている特許請求の範囲第１項記
   載のダイヤフラムポンプ。 ３　前記マグネットシューが平板状である特許請求の範
   囲第１項記載のダイヤフラムポンプ。