KR100729200B1 - Pump - Google Patents

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기하라다카시
사루다테아키요시
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알프스 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

진동판의 구동 효율을 향상시킬 수 있는 펌프를 제공한다.Provided is a pump that can improve the driving efficiency of a diaphragm.

왕복 구동 기구 (2) 를, 통형상 철심 (5) 의 외측에 원통형 코일 (7) 을 배치한 전자석 (12) 과, 통형상 철심 (5) 의 내부 구멍 내에 왕복운동 가능하게 배치되며 일단에 진동판 (3) 이 연결된 가동축 (9) 과, 통형상 철심 (5) 을 사이에 두고 가동축 (9) 의 양단에 배치된 한 쌍의 자석 홀더 (24) 와, 축방향의 양단이 각 자석 홀더 (24) 에 끼워져 고리형으로 형성되는 동시에 축방향으로 착자되어 코일 (7) 의 축방향 양측에 동극 (同極) 이 대향하도록 배치된 한 쌍의 영구 자석 (26) 을 구비하는 구성으로 하여, 전자석 (12), 자석 홀더 (24) 및 영구 자석 (26) 에 의해 가동축 (9) 의 작동력을 증가시키는 작동력 증가수단 (29) 을 형성한다.The reciprocating drive mechanism 2 is disposed so as to reciprocate in the inner hole of the cylindrical iron core 5 and the electromagnet 12 in which the cylindrical coil 7 is disposed outside the cylindrical iron core 5, and at one end thereof. (3) The movable shaft 9 to which this is connected, the pair of magnet holders 24 arrange | positioned at the both ends of the movable shaft 9 via the cylindrical iron core 5, and the both ends of an axial direction are each magnet holders. And a pair of permanent magnets 26 formed in an annular shape and magnetized in the axial direction and arranged so that the opposite poles face each other in the axial direction of the coil 7, The electromagnet 12, the magnet holder 24 and the permanent magnet 26 form an actuation force increasing means 29 for increasing the actuation force of the movable shaft 9.

Description

펌프 {PUMP}Pump {PUMP}

도 1 은 본 발명에 관한 펌프의 실시형태의 유체 흡입상태에서의 요부를 나타내는 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the principal part in the fluid suction state of embodiment of the pump which concerns on this invention.

도 2 는 도 1 의 유체측 자석 홀더 근방의 확대 단면도.FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of the fluid-side magnet holder of FIG. 1; FIG.

도 3 은 유체의 토출 상태에서의 자기회로를 모식적으로 나타내는 설명도.3 is an explanatory diagram schematically showing a magnetic circuit in a discharge state of a fluid;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *

1 : 펌프 2 : 왕복 구동 기구1 pump 2 reciprocating drive mechanism

3 : 다이어프램 4 : 펌프 본체3: diaphragm 4: pump body

5 : 통형상 철심 6 : 플랜지5: cylindrical iron core 6: flange

6a 내단면 7 : 코일6a inner cross section 7: coil

8 : 코일 유지부재 9 : 가동축8 coil holding member 9 movable shaft

12 : 전자석 13 : 제 1 자극12: electromagnet 13: first stimulus

14 : 제 2 자극 19 : 내부 케이스14: second stimulus 19: inner case

20 : 외부 케이스 21 : 펌프실20: outer case 21: pump room

24, 24D, 24F : 자석 홀더 26 : 영구 자석24, 24D, 24F: Magnet Holder 26: Permanent Magnet

27 : 댐퍼 28, 28D, 28F : 맞닿음면27: damper 28, 28D, 28F: abutment surface

29 : 작동량 증가수단 30 : 흡입실29: operation amount increasing means 30: suction chamber

31 : 토출실 36 : 흡입 노즐31 discharge chamber 36 suction nozzle

37 : 토출 노즐 DS : 구동측37: discharge nozzle DS: drive side

FS : 유체측 FR : 척력FS: fluid side FR: repulsive force

FA : 인력 FB : 제 2 인력FA: Workforce FB: Second Workforce

본 발명은 왕복 구동 기구의 구동력으로 작동하는 진동판의 진동을 이용하여 유체의 흡입과 토출을 교대로 실시하는 데 적합한 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a pump suitable for alternately performing suction and discharge of a fluid by using vibration of a diaphragm operated by a driving force of a reciprocating drive mechanism.

종래부터, 펌프의 일종으로 전자코일과 진동자의 자기적 상호작용에 기초한 진동자의 전자진동을 이용하여 유체를 흡인, 토출하는 것이 알려져 있다 (예를 들어 일본 공개특허공보 2000-130344호 참조).Background Art Conventionally, a kind of pump has been known that draws and discharges a fluid using electromagnetic vibration of a vibrator based on magnetic interaction of an electromagnetic coil and a vibrator (see, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-130344).

이러한 펌프 중 하나로서, 본 출원인은 작은 소비전력으로 진동판을 진동시켜 유체를 효율적으로 외부로 토출할 수 있는 동시에 소형화가 가능한 펌프를 제안하였다 (예를 들어 일본 특허출원 2002-367621호 참조).As one of such pumps, the present applicant has proposed a pump capable of miniaturizing while vibrating a diaphragm with a small power consumption to efficiently discharge fluid to the outside (for example, see Japanese Patent Application No. 2002-367621).

이 펌프는, 전자석의 극성 전환에 의해 영구 자석을 구비한 가동축을 축방향으로 왕복진동이 자유롭게 형성한 것이며, 최근의 휴대 가능한 전자기기용 소형 연료전지에서의 메틸알코올 등의 유체로 이루어지는 연료공급펌프에 적합한 것이다.The pump is a reciprocating oscillation freely formed in the axial direction of the movable shaft with a permanent magnet by changing the polarity of the electromagnet. The pump is a fuel supply pump made of a fluid such as methyl alcohol in a small fuel cell for portable electronic devices. It is suitable.

그런데, 최근에는 각종 장치의 고성능화가 요구되고 있으며, 각종 장치의 고 성능화 중 하나로서 왕복 구동 기구의 구동력으로 작동하는 진동판의 진동을 이용하여 유체의 흡입과 토출을 교대로 실시하는 펌프에서도 고성능화가 요구되고 있어, 이러한 펌프의 고성능화 중 하나로서, 진동판의 구동 효율, 자세하게는 진동판에 연결된 가동축의 구동 효율의 향상이 요구되고 있다.However, in recent years, high performance of various devices has been required, and as one of the high performances of various devices, even a pump that alternately inhales and discharges fluid by using vibration of a diaphragm operated by a driving force of a reciprocating drive mechanism is improved. As one of the high performance of such a pump, the improvement of the drive efficiency of a diaphragm and the drive efficiency of the movable shaft connected to the diaphragm in detail is calculated | required.

본 발명은 이 점을 감안하여 이루어진 것으로, 진동판의 구동 효율을 향상시킬 수 있는 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of this point, Comprising: It aims at providing the pump which can improve the drive efficiency of a diaphragm.

상기 서술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 펌프의 특징은, 왕복 구동 기구의 구동력으로 작동하는 진동판의 진동에 의해 유체의 흡입과 토출을 교대로 실시할 수 있는 펌프로서, 상기 왕복 구동 기구가, 통형상 철심의 외측에 원통형 코일을 배치함으로써 형성된 전자석과, 상기 통형상 철심의 내부 구멍 내에 양단이 이 내부 구멍으로부터 돌출되도록 장착되어 축방향으로 왕복이동 가능하게 배치되는 동시에 일단에 상기 진동판이 연결된 가동축과, 상기 통형상 철심을 사이에 두고 상기 가동축의 축방향 양측에 배치된 한 쌍의 자석 홀더와, 축방향의 양단이 상기 각 자석 홀더에 끼워져 있으며, 고리형으로 형성되는 동시에 축방향으로 착자되어 상기 코일의 축방향 양측에 동극 (同極) 이 대향하도록 배치된 한 쌍의 영구 자석을 구비하며, 상기 전자석, 자석 홀더 및 영구 자석에 의해, 상기 가동축의 작동력을 증가시키는 작동력 증가수단이 형성되어 있는 점에 있다.In order to achieve the above-mentioned object, a characteristic of the pump of the present invention is a pump capable of alternately inhaling and discharging fluid by vibration of a diaphragm operated by a driving force of a reciprocating drive mechanism. And an electromagnet formed by arranging a cylindrical coil on an outer side of the cylindrical iron core, and both ends protrude from the inner hole in the inner hole of the cylindrical iron core so as to be reciprocally disposed in the axial direction, and the diaphragm connected to one end thereof. A pair of magnet holders arranged on both sides of the movable shaft with the movable shaft, the tubular iron core in the axial direction, and both ends in the axial direction are fitted to the respective magnet holders, and are formed in an annular shape and in the axial direction. A pair of permanent magnets magnetized so as to have opposite poles opposite to each other in the axial direction of the coil, The electromagnet, the magnet holder, and the permanent magnet are provided in that an actuation force increasing means for increasing the actuation force of the movable shaft is formed.

또한 본 발명의 펌프에서는, 상기 작동력 증가수단이, 상기 통형상 철심의 양 단면에 직경방향 외측을 향하도록 형성된 플랜지를 갖고, 이 플랜지의 직경방향 외측에 상기 영구 자석을 배치하는 동시에 상기 자석 홀더를 자성체로 형성하고, 상기 각 자석 홀더 중 한 쪽 자석 홀더의 영구 자석의 코일에 대향하는 내단면에 맞닿는 맞닿음면을, 한 쪽 자석 홀더측에 배치된 상기 플랜지의 내단면보다 축방향 안쪽에 배치시킴으로써 형성되어 있는 것이 바람직하다.In the pump of the present invention, the operating force increasing means has flanges formed on both end surfaces of the cylindrical iron core so as to face outward in the radial direction, and the magnet holder is disposed at the same time as the permanent magnet is disposed on the radially outer side of the flange. An abutting surface formed of a magnetic material and abutting the inner end surface of the magnet holder opposite to the coil of the permanent magnet of one of the magnet holders is disposed in the axial direction from the inner end surface of the flange disposed on one magnet holder side. It is preferable that it is formed by making it.

그리고 본 발명의 펌프에서는, 상기 코일 및 영구 자석의 직경방향 외측을 둘러싸는 통형상 외철심이 형성되어 있는 것이 바람직하다.And in the pump of this invention, it is preferable that the cylindrical outer iron core which surrounds the radial outer side of the said coil and a permanent magnet is formed.

이하, 본 발명을 도면에 나타내는 실시형태에 의해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment which shows this invention on drawing is demonstrated.

도 1 및 도 2 는 본 발명에 관한 펌프의 실시형태를 나타내는 것이며, 도 1 은 유체 흡입상태에서의 요부를 나타내는 단면도, 도 2 는 도 1 의 유체측 자석 홀더 근방의 확대 단면도이다.1 and 2 show an embodiment of a pump according to the present invention, FIG. 1 is a sectional view showing a main portion in a fluid suction state, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of the fluid-side magnet holder of FIG. 1.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 펌프 (1) 는 왕복 구동 기구 (2) 와, 이 왕복 구동 기구 (2) 의 구동력으로 작동하는 진동판으로서의 다이어프램 (3) 과, 이 다이어프램 (3) 의 진동에 의해 유체의 흡입과 토출을 교대로 실시할 수 있는 펌프 본체 (4) 를 구비하고 있다. 그리고, 펌프 (1) 는 도 1 우측이 왕복 구동 기구 (2) 가 배치되는 구동측 (DS) 이 되고, 도 1 좌측이 유체의 흡입과 토출을 실시하는 펌프 본체 (4) 가 배치되는 유체측 (FS) 으로 되어 있다.As shown in FIG. 1, the pump 1 of the present embodiment includes a reciprocating drive mechanism 2, a diaphragm 3 serving as a diaphragm that operates at a driving force of the reciprocating drive mechanism 2, and the diaphragm 3. The pump main body 4 which can alternately perform suction and discharge of a fluid by vibration is provided. The pump 1 has a drive side DS on which the right side of FIG. 1 is disposed with the reciprocating drive mechanism 2, and a fluid side on which the pump main body 4 that performs suction and discharge of the fluid is arranged on the left side of FIG. 1. (FS).

상기 왕복 구동 기구 (2) 는 원통형으로 형성된 통형상 철심 (5) 을 갖고 있다. 이 통형상 철심 (5) 의 도 1 의 좌우 방향에 나타내는 축방향의 양단에는, 각각 직경방향 외측을 향한 고리형 플랜지 (6) 가 형성되어 있다. 그리고, 통형상 철심 (5) 의 외주에는 통형상 철심 (5) 의 외측에 원통형 코일 (7) 을 배치하 기 위한 코일 유지부재 (8) 가 고착되어 있고, 통형상 철심 (5) 의 내부 구멍에는 가동축 (9) 이 축방향으로 슬라이딩 가능하고 또한 왕복이동 가능하게 지지되어 있다. 이 가동축 (9) 의 도 1 의 좌우방향에 나타내는 축방향의 길이 치수는 통형상 철심 (5) 의 길이 치수보다 길게 형성되어 있다.The reciprocating drive mechanism 2 has a cylindrical iron core 5 formed in a cylindrical shape. At both ends of the cylindrical iron core 5 in the axial direction shown in the left and right directions in FIG. 1, annular flanges 6 facing radially outward are formed, respectively. And the coil holding member 8 for arranging the cylindrical coil 7 outside the cylindrical iron core 5 is fixed to the outer periphery of the cylindrical iron core 5, The inner hole of the cylindrical iron core 5 is fixed. The movable shaft 9 is supported to be slidable in the axial direction and to be reciprocated. The length dimension of the axial direction shown to the left-right direction of FIG. 1 of this movable shaft 9 is formed longer than the length dimension of the cylindrical iron core 5.

상기 코일 유지부재 (8) 는, 비자성체, 예를 들어 수지에 의해 형성되어 있다. 이 코일 유지부재 (8) 는 통형상 철심 (5) 의 외주에 고착되는 통형상 유지 본체 (10) 를 구비하고 있다. 이 유지 본체 (10) 의 외경 치수는 통형상 철심 (5) 의 양단에 형성되어 있는 플랜지 (6) 의 외경 치수보다 작게 형성되어 있다.The coil holding member 8 is formed of a nonmagnetic material, for example, a resin. This coil holding member 8 is provided with the cylindrical holding main body 10 fixed to the outer periphery of the cylindrical iron core 5. The outer diameter dimension of this holding | maintenance main body 10 is formed smaller than the outer diameter dimension of the flange 6 formed in the both ends of the cylindrical iron core 5.

또한, 유지 본체 (10) 외주의 양단 근방에는 각각 직경방향 외측을 향한 링형 접속벽 (11) 이 형성되어 있다. 이들 접속벽 (11) 의 외경 치수는 코일 (7) 의 외경 치수보다 크게 형성되어 있다.In addition, ring-shaped connecting walls 11 facing radially outward are formed in the vicinity of both ends of the outer periphery of the holding body 10, respectively. The outer diameter dimension of these connection wall 11 is formed larger than the outer diameter dimension of the coil 7. As shown in FIG.

또, 각 접속벽 (11) 의 서로 대향하는 내단면의 간격은 코일 (7) 의 축방향 길이 치수보다 약간 크게 형성되어 있다. 그리고, 각 접속벽 (11) 의 내단면과 이들 내단면 사이에 위치하는 유지 본체 (10) 의 외주면에 의해 형성되는 오목부 공간 내에 도 1 의 2점 쇄선으로 나타내는 코일 (7) 이 전체적으로 거의 원통형을 이루도록 감겨 있다.Moreover, the space | interval of the inner end surfaces of each connection wall 11 which oppose each other is formed slightly larger than the axial length dimension of the coil 7. And the coil 7 shown by the dashed-dotted line of FIG. 1 is substantially cylindrical in the recessed space formed by the inner end surface of each connection wall 11, and the outer peripheral surface of the holding body 10 located between these inner end surfaces. It is wound to achieve.

상기 통형상 철심 (5), 코일 유지부재 (8) 및 코일 (7) 에 의해 본 실시형태의 통형상 철심 (5) 의 외측에 원통형 코일 (7) 을 배치함으로써 형성된 전자석 (12) 이 구성되어 있다.The electromagnet 12 formed by arrange | positioning the cylindrical coil 7 outside the cylindrical iron core 5 of this embodiment by the said cylindrical iron core 5, the coil holding member 8, and the coil 7 is comprised. have.

상기 전자석 (12) 은, 외부 전원에 의한 소정 주파수의 전압을 도시하지 않은 단자를 통하여 코일 (7) 에 인가함으로써 전자석 (12) 자극의 극성, 자세하게는 통형상 철심 (5) 의 우측단에 배치되어 있는 구동측 (DS) 의 플랜지 (6) 에 형성되는 제 1 자극 (13) 과, 통형상 철심 (5) 의 좌측단에 배치되어 있는 유체측 (FS) 의 플랜지 (6) 에 형성되는 제 2 자극 (14) 의 각각의 서로 다른 극성을 주기적으로 전환할 수 있게 되어 있다.The electromagnet 12 is disposed at the polarity of the electromagnet 12 magnetic pole, specifically, at the right end of the cylindrical iron core 5 by applying a voltage of a predetermined frequency by an external power source to the coil 7 through a terminal (not shown). The first magnetic pole 13 formed in the flange 6 of the drive side DS which is made, and the agent formed in the flange 6 of the fluid side FS arrange | positioned at the left end of the cylindrical iron core 5 It is possible to periodically switch the different polarities of the two magnetic poles 14.

즉, 코일 (7) 에 소정 주파수의 전압을 인가함으로써, 예를 들어 제 1 자극 (13) 의 극성을 S 극, N 극, S 극, N 극 ···의 순서로 주기적으로 전환할 수 있으며, 제 2 자극 (14) 의 극성을 제 1 자극 (13) 의 극성 전환과 동일한 타이밍으로 N 극, S 극, N 극, S 극 ···의 순서로 주기적으로 전환할 수 있게 되어 있다.That is, by applying a voltage of a predetermined frequency to the coil 7, for example, the polarity of the first magnetic pole 13 can be periodically switched in the order of S pole, N pole, S pole, N pole ... The polarity of the second magnetic pole 14 can be periodically switched in the order of the N pole, the S pole, the N pole, and the S pole ... at the same timing as the polarity switching of the first pole 13.

상기 코일 유지부재 (8) 의 각 접속벽 (11) 의 축방향 외측에 위치하는 외단면의 외주에는, 각각 대직경 통형상부 (15) 가 축방향을 따라 형성되어 있다. 이들 대직경 통형상부 (15) 는 유지 본체 (10) 와 동축이 되도록 축방향 외측을 향해 연장 형성되어 있다. 그리고, 각 대직경 통형상부 (15) 의 외주에는 코일 (7) 의 외측에 배치된 원통 형상의 통형상 외철심 (16) 의 내부 구멍의 양단 부분이 고착되어 있다. 또한, 구동측 (DS) 에 위치하는 대직경 통형상부 (15) 의 선단은 유지 케이스 (17) 의 유체측 (FS) 에 위치하는 내단면의 외주 근방에 형성된 부착홈 (17a) 에 고착되어 있다. 이 유지 케이스 (17) 는 수지 등의 비자성체에 의해 거의 고리형으로 형성되어 있고, 그 내부 구멍은 외기가 침입할 수 있는 통기구 (17b) 로 되어 있다.On the outer periphery of the outer end surface located in the axial direction outer side of each connection wall 11 of the said coil holding member 8, the large diameter cylindrical part 15 is formed along the axial direction, respectively. These large diameter cylindrical parts 15 are extended toward the outer side in the axial direction so as to be coaxial with the holding body 10. And both ends of the inner hole of the cylindrical outer iron core 16 of the cylindrical shape arrange | positioned outside the coil 7 are fixed to the outer periphery of each large diameter cylindrical part 15. As shown in FIG. Further, the tip of the large-diameter cylindrical portion 15 located on the drive side DS is fixed to the attachment groove 17a formed in the vicinity of the outer circumference of the inner end surface located on the fluid side FS of the holding case 17. have. The holding case 17 is formed almost in an annular shape by a nonmagnetic material such as resin, and the inner hole is a vent 17b through which outside air can enter.

상기 코일 유지부재 (8) 의 유체측 (FS) 에 위치하는 대직경 통형상부 (15) 의 선단에는 접속 통형상부 (18) 가 형성되어 있다. 이 접속 통형상부 (18) 는 내경 치수가 대직경 통형상부 (15) 의 내경 치수와 거의 동일한 치수로 형성된 내측 통부 (18a) 와, 이 내측 통부 (18a) 의 외측에 간격을 두고 배치된 대직경의 외측 통부 (18b) 에 의해 2중 고리형으로 형성되어 있다. 게다가, 외측 통부 (18b) 의 길이 치수는 내측 통부 (18a) 의 길이 치수보다 길게 형성되어 있다.A connecting cylindrical portion 18 is formed at the tip of the large-diameter cylindrical portion 15 located at the fluid side FS of the coil holding member 8. This connection cylindrical part 18 is arrange | positioned at the outer side of the inner side cylinder part 18a, and the inner side cylinder part 18a formed in the dimension whose inner diameter was substantially the same as the inner diameter dimension of the large diameter cylindrical part 15, and spaced apart. It is formed in double ring shape by the outer side cylinder part 18b of large diameter. In addition, the length dimension of the outer side cylinder part 18b is formed longer than the length dimension of the inner side cylinder part 18a.

상기 외측 통부 (18b) 의 내주측에는, 펌프 본체 (4) 의 일부를 구성하는 우측단이 개구로 된 거의 옆으로 누운 컵형상의 내부 케이스 (19) 의 개구단측이 고착되어 있고, 외측 통부 (18b) 의 외주에는, 내부 케이스 (19) 를 내부 공간에 수납할 수 있는 우측단이 개구로 된 거의 옆으로 누운 컵형상의 외부 케이스 (20) 가 부착되어 있다. 이 외부 케이스 (20) 는 펌프 본체 (4) 의 다른 일부를 구성하는 것이다. 그리고, 내측 통부 (18a) 와 내부 케이스 (19) 에 의해 다이어프램 (3) 의 외주부분이 끼워져 있는 동시에 다이어프램 (3) 에 의해 내부 케이스 (19) 의 내부공간에 의해 형성된 펌프실 (21) 의 구동측 (DS) 개구가 폐색되어 있다.On the inner circumferential side of the outer cylinder portion 18b, the open end side of the cup-shaped inner case 19 lying on the side of which the right end constituting a part of the pump main body 4 becomes an opening is fixed, and the outer cylinder portion ( On the outer circumference of 18b), a cup-shaped outer case 20 lying on its side is formed, with the right end of which the inner case 19 can be stored in the inner space being an opening. This outer case 20 constitutes another part of the pump body 4. The outer peripheral portion of the diaphragm 3 is fitted by the inner cylinder portion 18a and the inner case 19, and the drive side of the pump chamber 21 formed by the inner space of the inner case 19 by the diaphragm 3. (DS) The opening is blocked.

상기 가동축 (9) 은 가동자로서 기능하는 것으로, 수지 또는 오스테나이트계 스테인리스 등의 비자성체로 형성되어 있다. 이 가동축 (9) 은, 축방향으로 소정의 스트로크, 예를 들어 0.6㎜ 정도의 스트로크로 왕복이동(진동) 가능하게 배치되어 있다. 또한, 가동축 (9) 은 통형상 철심 (5) 의 내부 구멍에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되는 거의 막대형으로 형성된 축 본체 (22) 를 갖고 있다. 이 축 본체 (22) 의 길이 치수는 통형상 철심 (5) 의 길이 치수보다 길게 형성되어 있고, 양단이 항상 통형상 철심 (5) 의 내부 구멍에서 돌출되도록 형성되어 있다. 즉, 가동축 (9) 은 통형상 철심 (5) 의 내부 구멍 내에 양단이 이 내부 구멍에서 돌출되도록 장착되어 있다.The movable shaft 9 functions as a movable member, and is formed of a nonmagnetic material such as resin or austenitic stainless steel. The movable shaft 9 is arranged in the axial direction so as to be reciprocated (vibrated) with a predetermined stroke, for example, a stroke of about 0.6 mm. Moreover, the movable shaft 9 has the shaft main body 22 formed in the substantially rod shape supported by the inner hole of the cylindrical iron core 5 so that sliding is possible. The length dimension of this shaft main body 22 is formed longer than the length dimension of the cylindrical iron core 5, and both ends are formed so that it may always protrude from the inner hole of the cylindrical iron core 5. That is, the movable shaft 9 is attached in the inner hole of the cylindrical iron core 5 so that both ends may protrude from this inner hole.

상기 축 본체 (22) 의 구동측 (DS) 에는, 축 본체 (22) 보다 직경이 작은 소직경부 (23) 가 형성되어 있고, 이 소직경부 (23) 에는 전체적으로 거의 통형상으로 형성된 구동측 (DS) 의 자석 홀더 (24D) 의 내부 구멍이 고착되어 있다. 또한, 축 본체 (22) 의 유체측 (FS) 에는 전체적으로 거의 통형상으로 형성된 유체측 (FS) 자석 홀더 (24F) 의 내부 구멍이 고착되어 있고, 유체측 (FS) 의 자석 홀더 (24F) 의 유체측 (FS) 외단면과, 가동축 (9) 의 유체측 (FS) 의 단부에 형성되어 있는 축 본체 (22) 보다 직경이 큰 헤드부 (25) 의 구동측 (DS) 에 배치된 내단면에 의해 다이어프램 (3) 의 내주 가장자리부분이 끼워져 있다. 이로 인해, 가동축 (9) 의 일단, 본 실시형태에서는 가동축 (9) 의 유체측 (FS) 에 위치하는 단부에 다이어프램 (3) 이 연결되어 있다.On the driving side DS of the shaft main body 22, a small diameter portion 23 having a diameter smaller than that of the shaft main body 22 is formed, and the small diameter portion 23 has a driving side DS formed in a substantially cylindrical shape as a whole. ), The inner hole of the magnet holder 24D is fixed. Moreover, the inner side of the fluid side FS magnet holder 24F formed in the substantially cylindrical shape is fixed to the fluid side FS of the shaft main body 22, and the magnet holder 24F of the fluid side FS is fixed. The inner side arrange | positioned at the outer side surface of the fluid side FS, and the drive side DS of the head part 25 larger in diameter than the shaft main body 22 formed in the edge part of the fluid side FS of the movable shaft 9. The inner peripheral edge of the diaphragm 3 is fitted by the cross section. For this reason, the diaphragm 3 is connected to the end of the movable shaft 9 at the end located in the fluid side FS of the movable shaft 9 in this embodiment.

상기 다이어프램 (3) 은 비자성체이면서 탄성을 갖는 소재, 예를 들어 고무유사 탄성체, 수지, 오스테나이트계 스테인리스 등의 비자성금속 등에 의해 전체적으로 거의 고리형의 박막형으로 형성되어 있다. 또, 다이어프램 (3) 의 단면형상으로는, 설계 컨셉 등의 필요에 따라 파형 등의 종래 공지된 각종 형상에서 선택 사용할 수 있다.The diaphragm 3 is formed in a substantially annular thin film shape by a nonmagnetic material having elasticity, for example, a rubber-like elastic material, a resin, or a nonmagnetic metal such as austenitic stainless steel. Moreover, as a cross-sectional shape of the diaphragm 3, it can select from the conventionally well-known various shapes, such as a waveform, as needed, such as a design concept.

상기 자석 홀더 (24) (부호 24 는 구동측 (DS) 자석 홀더 (24D) 및 유체측 (FS) 자석 홀더 (24F) 를 총칭함) 는 자성체, 예를 들어 통형상 철심 (5) 과 같은 강자성체에 의해 전체적으로 거의 고리형으로 형성되어 있다. 이들 자석 홀더 (24) 는 코일 유지부재 (8) 의 각 대직경 통형상부 (15) 각각의 내부공간에 배치되어 있고, 통형상 철심 (5) 을 사이에 두고 가동축 (9) 의 축방향 양측에 배치되어 있다. 이들 각 자석 홀더 (24) 의 내단면 외주측에는 거의 고리형으로 형성된 영구 자석 (26) 의 축방향의 양단이 끼워져 있고, 내주측에는 방진 고무 등에 의해 거의 계단식 고리형으로 형성된 댐퍼 (27) 의 기부가 유지되어 있다. 이 댐퍼 (27) 의 선단은 통형상 철심 (5) 의 플랜지 (6) 단면에 대향하도록 배치되어 있다.The magnet holder 24 (symbol 24 generically refers to the drive side (DS) magnet holder 24D and the fluid side (FS) magnet holder 24F) is a magnetic material, for example a ferromagnetic material such as a cylindrical iron core 5. It is almost formed in annular shape by the whole. These magnet holders 24 are arranged in the inner space of each of the large-diameter cylindrical portions 15 of the coil holding member 8, and the axial direction of the movable shaft 9 with the cylindrical iron core 5 therebetween. It is arranged on both sides. On the outer circumferential side of the inner end face of each of these magnet holders 24, both ends in the axial direction of the permanent magnet 26 formed in a substantially annular shape are fitted. On the inner circumferential side, a base of the damper 27 formed in a substantially stepped annular shape by dustproof rubber or the like is provided. Maintained. The tip of the damper 27 is disposed to face the end face of the flange 6 of the cylindrical iron core 5.

상기 각 자석 홀더 (24) 에 배치되어 있는 영구 자석 (26) 은, 전체적으로 거의 고리형으로 형성되어 있는 동시에 축방향으로 착자되어 있다. 이들 각 영구 자석 (26) 은, 각각 통형상 철심 (5) 의 플랜지 (6) 의 외주와 코일 유지부재 (8) 의 대직경 통형상부 (15) 의 내주 사이에 배치되어 있다. 또, 각 영구 자석 (26) 은 코일 (7) 의 양측, 즉 코일 유지부재 (8) 의 접속벽 (11) 을 사이에 두고 코일 (7) 의 단면과 마주 향하는 내측이 각각 동극, 예를 들어 S 극이 되도록 각 자석 홀더 (24) 에 고착되어 있다. 또한, 각 영구 자석 (26) 은 각각의 내주가 통형상 철심 (5) 의 플랜지 (6) 의 외주와 대향하도록 배치되어 있다. 또, 각 영구 자석 (26) 은 각각이 자석 홀더 (24) 에 유지됨으로써 가동축 (9) 및 자석 홀더 (24) 와 함께 축방향으로 왕복이동 가능하게 배치되어 있다.The permanent magnets 26 arranged on the magnet holders 24 are formed almost in an annular shape as a whole and are magnetized in the axial direction. Each of these permanent magnets 26 is disposed between the outer circumference of the flange 6 of the cylindrical iron core 5 and the inner circumference of the large diameter cylindrical portion 15 of the coil holding member 8. In addition, each permanent magnet 26 has both sides of the coil 7, that is, the inner side facing the end face of the coil 7 with the connecting wall 11 of the coil holding member 8 interposed therebetween, for example, for example. It is fixed to each magnet holder 24 so that it may become an S pole. Moreover, each permanent magnet 26 is arrange | positioned so that each inner periphery may oppose the outer periphery of the flange 6 of the cylindrical iron core 5. Moreover, each permanent magnet 26 is arrange | positioned so that reciprocation can be carried out in the axial direction with the movable shaft 9 and the magnet holder 24 by holding each in the magnet holder 24. As shown in FIG.

상기 각 자석 홀더 (24) 는, 각 자석 홀더 (24) 중 도 2 에 나타내는 흡입상태에서의 유체측 (FS) 자석 홀더 (24F) 의 영구 자석 (26) 의 코일 (7) 에 대향하 는 내단면에 맞닿는 맞닿음면 (28F) 이 통형상 철심 (5) 의 유체측 (FS) 의 플랜지 (6) 의 내단면 (6a) 보다 축방향 내측에 배치되어 있다.Each of the magnet holders 24 opposes the coil 7 of the permanent magnet 26 of the fluid side (FS) magnet holder 24F in the suction state shown in FIG. 2 among the magnet holders 24. The contact surface 28F which abuts on the end face is disposed axially inward from the inner end surface 6a of the flange 6 of the fluid side FS of the cylindrical iron core 5.

또, 유체의 흡입상태에서는 구동측 (DS) 의 자석 홀더 (24D) 의 영구 자석 (26) 의 코일 (7) 에 대향하는 내단면에 맞닿는 맞닿음면 (28D) 이 통형상 철심 (5) 의 구동측 (DS) 의 플랜지 (6) 의 내단면 (6a) 보다 축방향 외측에 배치되어 있고, 이 맞닿음면 (28D) 은, 뒤에 자세히 서술하겠지만 가동축 (9) 이 유체측 (FS) 으로 이동하여 유체의 토출상태로 된 경우에는 도 1 의 파선으로 나타내는 바와 같이 통형상 철심 (5) 의 구동측 (DS) 의 플랜지 (6) 의 내단면 (6a) 보다 축방향 내측에 배치되게 되어 있다.Moreover, in the fluid suction state, the contact surface 28D which abuts against the inner end surface which opposes the coil 7 of the permanent magnet 26 of the magnet holder 24D of the drive side DS of the cylindrical iron core 5 is carried out. It is arrange | positioned outward from the inner end surface 6a of the flange 6 of the drive side DS, and this contact surface 28D is mentioned later in detail, but the movable shaft 9 is the fluid side FS. In the case of moving to the fluid discharge state, as shown by the broken line of FIG. 1, it is arrange | positioned inside the axial direction rather than the inner end surface 6a of the flange 6 of the drive side DS of the cylindrical iron core 5. .

즉, 본 실시형태의 각 자석 홀더 (24) 는, 가동축 (9) 의 이동위치에 상관없이 각 자석 홀더 (24) 중 한 쪽 자석 홀더 (24) 의 영구 자석 (26) 의 코일 (7) 에 대향하는 내단면에 맞닿는 맞닿음면 (28) (부호 28 은 유체측 (FS) 의 맞닿음면 (28F) 및 구동측 (DS) 의 맞닿음면 (28D) 을 총칭함) 을 한 쪽 자석 홀더 (24) 측에 배치된 통형상 철심 (5) 의 플랜지 (6) 의 내단면 (6a) 보다 축방향 내측에 배치시킬 수 있게 구성되어 있다.That is, each magnet holder 24 of this embodiment is the coil 7 of the permanent magnet 26 of one magnet holder 24 of each magnet holder 24 irrespective of the moving position of the movable shaft 9. The contact surface 28 which abuts against the inner end surface opposite to (the reference numeral 28 refers to the contact surface 28F of the fluid side FS and the contact surface 28D of the drive side DS collectively) is one magnet. It is comprised so that it may be arrange | positioned inside axial direction rather than the inner end surface 6a of the flange 6 of the cylindrical iron core 5 arrange | positioned at the holder 24 side.

상기 통형상 철심 (5) 의 양단면에 직경방향 외측을 향하도록 형성된 플랜지 (6) 를 갖고, 이 플랜지 (6) 의 직경방향 외측에 영구 자석 (26) 을 배치하는 동시에, 자석 홀더 (24) 를 자성체로 형성하고 이들 자석 홀더 (24) 중 한 쪽 자석 홀더 (24) 의 영구 자석 (26) 의 코일 (7) 에 대향하는 내단면에 맞닿는 맞닿음면 (28) 을 한 쪽 자석 홀더 (24) 측에 배치된 통형상 철심 (5) 의 플랜지 (6) 의 내단면 (6a) 보다 축방향 내측에 배치시키는 구성에 의해, 본 실시형태의 전자석 (12), 자석 홀더 (24) 및 영구 자석 (26) 에 의해, 가동축 (9) 의 작동력을 증가시키는 작동력 증가수단 (29) 이 구성되어 있다.The magnet holder 24 has a flange 6 formed on both end faces of the cylindrical iron core 5 so as to face outward in the radial direction, and the permanent magnet 26 is disposed on the outer side in the radial direction of the flange 6. Is formed of a magnetic material, and one of these magnet holders 24 has a contact surface 28 which is in contact with an inner end surface of the magnet holder 24 opposite to the coil 7 of the permanent magnet 26. The electromagnet 12, the magnet holder 24, and the permanent magnet of the present embodiment are arranged by axially inward from the inner end face 6a of the flange 6 of the tubular iron core 5 arranged on the By the 26, the operating force increasing means 29 which increases the operating force of the movable shaft 9 is comprised.

또, 본 실시형태의 왕복 구동 기구 (2) 는, 통형상 철심 (5) 의 외측에 원통형 코일 (7) 을 배치함으로써 형성된 전자석 (12) 과, 통형상 철심 (5) 의 내부 구멍 내에 양단이 이 내부 구멍에서 돌출되도록 장착되어 축방향으로 왕복이동 가능하게 배치되는 동시에 일단에 다이어프램 (3) 이 연결된 가동축 (9) 과, 통형상 철심 (5) 을 사이에 두고 가동축 (9) 의 축방향 양측에 배치된 한 쌍의 자석 홀더 (24) 와, 축방향의 양단이 각 자석 홀더 (24) 에 끼워져 있고, 고리형으로 형성되는 동시에 축방향으로 착자되어 코일 (7) 의 축방향 양측에 동극이 대향하도록 배치된 한 쌍의 영구 자석 (26) 을 갖는 구성으로 되어 있다.Moreover, the reciprocating drive mechanism 2 of this embodiment has both ends in the electromagnet 12 formed by arrange | positioning the cylindrical coil 7 on the outer side of the cylindrical iron core 5, and the inner hole of the cylindrical iron core 5; The shaft of the movable shaft 9 is mounted so as to protrude from the inner hole and is arranged to be reciprocally moved in the axial direction, and the movable shaft 9 having the diaphragm 3 connected at one end thereof and the cylindrical iron core 5 therebetween. A pair of magnet holders 24 disposed on both sides of the direction and both ends in the axial direction are fitted to the respective magnet holders 24, and are formed in an annular shape and magnetized in the axial direction to both sides of the coil 7 in the axial direction. It is set as the structure which has a pair of permanent magnet 26 arrange | positioned so that a copper electrode may oppose.

상기 펌프 본체 (4) 는, 상기 내부 케이스 (19) 와 상기 외부 케이스 (20) 를 갖고 있고, 이들 케이스 (19, 20) 는 각각 우측단이 개구로 된 거의 옆으로 누운 컵형상으로 형성되어 있다. 그리고, 펌프실 (21) 의 왼쪽 옆에 위치하는 내부 케이스 (19) 와 외부 케이스 (20) 사이에는, 도 1 하방에 나타내는 흡입실 (30) 과 도 1 상방에 나타내는 토출실 (31) 이 각각 독립적으로 형성되어 있다. 그리고, 펌프실 (21) 과 흡입실 (30) 은 내부 케이스 (19) 의 유체측 (FS) 에 배치되어 있는 측벽 (19a) 에 그 두께 방향으로 관통하도록 형성된 흡입 구멍 (32) 에 의해 접속되어 있고, 펌프실 (21) 과 토출실 (31) 은 흡입 구멍 (32) 과 마찬가지로 측벽 (19a) 에 그 두께 방향으로 관통하도록 형성된 토출 구멍 (33) 에 의해 접속 되어 있다.The pump main body 4 has the said inner case 19 and the said outer case 20, and these cases 19 and 20 are each formed in the shape of the cup which lie in the shape of the side which nearly opened the right end opening. . And between the inner case 19 and the outer case 20 located in the left side of the pump chamber 21, the suction chamber 30 shown in FIG. 1 and the discharge chamber 31 shown in FIG. It is formed. And the pump chamber 21 and the suction chamber 30 are connected by the suction hole 32 formed so that the side wall 19a arrange | positioned at the fluid side FS of the inner case 19 may penetrate in the thickness direction, The pump chamber 21 and the discharge chamber 31 are connected to the side wall 19a by a discharge hole 33 formed to penetrate in the thickness direction similarly to the suction hole 32.

상기 내부 케이스 (19) 측벽 (19a) 의 흡입 구멍 (32) 근방에는 고무유사 탄성체에 의해 거의 우산 형상으로 형성된 흡입 밸브 (34) 의 기축부 (基軸部) 가 유지되어 있다. 이 흡입 밸브 (34) 는 체크 밸브로서 기능하는 것이며, 펌프실 (21) 측에 배치된 우산부가 흡입 구멍 (32) 을 차폐할 수 있게 되어 있다.In the vicinity of the suction hole 32 of the side wall 19a of the inner case 19, a base portion of the suction valve 34 formed in a substantially umbrella shape by a rubber-like elastic body is held. This suction valve 34 functions as a check valve, and the umbrella part arrange | positioned at the pump chamber 21 side can shield the suction hole 32. As shown in FIG.

상기 내부 케이스 (19) 의 측벽 (19a) 의 토출 구멍 (33) 근방에는, 고무유사 탄성체에 의해 거의 우산 형상으로 형성된 토출 밸브 (35) 의 기축부가 유지되어 있다. 이 토출 밸브 (35) 는 체크 밸브로서 기능하는 것이며, 토출실 (31) 측에 배치된 우산부가 토출 구멍 (33) 을 차폐할 수 있게 되어 있다.In the vicinity of the discharge hole 33 of the side wall 19a of the inner case 19, the base shaft portion of the discharge valve 35 formed in a substantially umbrella shape by a rubber-like elastic body is held. The discharge valve 35 functions as a check valve, and the umbrella portion arranged on the discharge chamber 31 side can shield the discharge hole 33.

상기 외부 케이스 (20) 의 측벽 (20a) 의 외단면에는 흡입실 (30) 에 연이어 통하는 흡입 노즐 (36) 과, 토출실 (31) 에 연이어 통하는 토출 노즐 (37) 이 축방향 외측을 향해 각각 돌출 형성되어 있다.On the outer end surface of the side wall 20a of the outer case 20, the suction nozzle 36 which is in communication with the suction chamber 30 and the discharge nozzle 37 which is in communication with the discharge chamber 31 are respectively axially outward. It is formed to protrude.

이어서, 상기 서술한 구성으로 이루어지는 본 실시형태의 작용에 관해 설명한다.Next, the effect | action of this embodiment which consists of a structure mentioned above is demonstrated.

도 1 은 본 실시형태의 펌프 (1) 에서의 유체의 흡입상태 (이하, 간단히 흡입상태라 함) 를 나타내고 있다. 이 흡입상태에서는, 가동축 (9) 이 구동측 (DS) 으로 이동(진동)되고 있으며, 이 가동축 (9) 이 구동측 (DS) 으로 이동함으로써 다이어프램 (3) 의 내주가 구동측 (DS) 으로 당겨져 변형되고 있다. 이 다이어프램 (3) 의 변형에 의해 펌프실 (21) 의 용적이 증가하여 펌프실 (21) 의 압력이 저하하고, 흡입 밸브 (34) 의 우산부 외주부가 내부 케이스 (19) 의 측벽 (19a) 의 구동측 (DS) 에 위치하는 내단면으로부터 이간되고 있다. 그 결과, 외부의 유체가 흡입 노즐 (36) 로부터 흡입실 (30) 로 흡입되는 동시에 흡입 구멍 (32) 을 통하여 펌프실 (21) 에 유입된다.1 shows a suction state of the fluid in the pump 1 of the present embodiment (hereinafter, simply referred to as a suction state). In this suction state, the movable shaft 9 is moved (vibrated) to the drive side DS, and the inner circumference of the diaphragm 3 moves to the drive side DS by moving the movable shaft 9 to the drive side DS. Is being deformed. Due to the deformation of the diaphragm 3, the volume of the pump chamber 21 increases, and the pressure of the pump chamber 21 decreases, and the outer periphery of the umbrella portion of the suction valve 34 drives the side wall 19a of the inner case 19. It is separated from the inner end surface located in the side DS. As a result, external fluid is sucked into the suction chamber 30 from the suction nozzle 36 and flows into the pump chamber 21 through the suction hole 32 at the same time.

또, 이러한 흡입동작 중에서의 펌프실 (21) 내의 압력 저하는 토출실 (31) 의 압력을 펌프실 (21) 내의 압력보다 높게 하기 때문에, 토출 밸브 (35) 의 우산부 외주부가 내부 케이스 (19) 의 측벽 (19a) 의 유체측 (FS) 에 위치하는 외단면에 맞닿아 토출 구멍 (33) 을 차폐하여 토출실 (31) 의 내부에 존재하는 유체가 역류하여 펌프실 (21) 에 유입되는 것을 방지하고 있다.In addition, since the pressure drop in the pump chamber 21 during the suction operation makes the pressure in the discharge chamber 31 higher than the pressure in the pump chamber 21, the outer periphery of the umbrella portion of the discharge valve 35 is formed in the inner case 19. It contacts the outer end surface located in the fluid side FS of the side wall 19a, and closes the discharge hole 33, and prevents the fluid which exists inside the discharge chamber 31 from flowing back and entering the pump chamber 21, have.

또, 흡입상태에서는 가동축 (9) 과 함께 각 자석 홀더 (24) 가 함께 구동측 (DS) 으로 이동하고 있으며, 이들 자석 홀더 (24) 의 구동측 (DS) 에 대한 최대 이동위치는, 유체측 (FS) 의 자석 홀더 (24F) 에 배치된 댐퍼 (27) 의 선단면을 통형상 철심 (5) 의 유체측 (FS) 에 위치하는 플랜지 (6) 의 단면에 맞닿게 함으로써 확실하고 용이하게 제어할 수 있게 되어 있다. 또, 유체측 (FS) 의 자석 홀더 (24F) 의 맞닿음면 (28F) 은, 도 2 에 상세하게 나타낸 바와 같이 플랜지 (6) 의 축방향 내측에 위치하는 내단면 (6a) 보다 축방향 내측에 위치하고 있다.In addition, in the suction state, the magnet holders 24 move together with the movable shaft 9 to the drive side DS, and the maximum movement position with respect to the drive side DS of these magnet holders 24 is fluid. By making the front end surface of the damper 27 arrange | positioned at the magnet holder 24F of the side FS contact the end surface of the flange 6 located in the fluid side FS of the cylindrical iron core 5, it is reliably and easily. You can control it. Moreover, the contact surface 28F of the magnet holder 24F of the fluid side FS is axially inner side than the inner end surface 6a located in the axial direction inner side of the flange 6, as shown in detail in FIG. Located in

그리고, 흡입 구멍 (32) 을 통하여 용적이 증대한 펌프실 (21) 에 유체가 소정량 유입되면, 도시하지 않은 제어부에서의 제어지령에 기초하여 전자석 (12) 자극의 극성이 전환된다. 즉, 제 1 자극 (13) 을 S 극으로 하고 제 2 자극 (14) 을 N 극으로 하도록 코일 (7) 에 전류를 흐르게 한다.Then, when a predetermined amount of fluid flows into the pump chamber 21 whose volume increases through the suction hole 32, the polarity of the electromagnet 12 magnetic pole is switched based on a control command from a control unit (not shown). That is, a current flows in the coil 7 so that the first magnetic pole 13 is the S pole and the second magnetic pole 14 is the N pole.

그러면, 통형상 철심 (5), 유체측 (FS) 의 자석 홀더 (24F), 통형상 외철심 (16) 및 구동측 (DS) 의 자석 홀더 (24D) 가 각각 자성체로 형성되어 있기 때문에, 통형상 철심 (5), 유체측 (FS) 의 자석 홀더 (24F), 통형상 외철심 (16) 및 구동측 (DS) 의 자석 홀더 (24D) 에는 도 3 에 모식적으로 나타내는 바와 같은 이상적인 자기회로가 형성된다.Then, since the cylindrical iron core 5, the magnet holder 24F on the fluid side FS, the cylindrical outer iron core 16, and the magnet holder 24D on the driving side DS are each formed of a magnetic body, An ideal magnetic circuit as schematically shown in Fig. 3 is provided in the shape iron core 5, the magnet holder 24F on the fluid side FS, the cylindrical outer iron core 16, and the magnet holder 24D on the driving side DS. Is formed.

이러한 자기회로에 의해 전자석 (12) 의 제 1 자극 (13) 과 이 제 1 자극 (13) 에 대향하는 구동측 (DS) 에 위치하는 자석 홀더 (24D) 사이에는 도 3 의 흰 화살표로 나타내는 인력 (FA) 이 발생하고, 제 2 자극 (14) 과 이 제 2 자극 (14) 에 대향하는 유체측 (FS) 에 위치하는 자석 홀더 (24F) 사이에는 도 3 의 흰 화살표로 나타내는 척력 (FR) 이 발생한다. 이 인력 (FA) 과 척력 (FR) 에 의해 가동축 (9) 이 유체측 (FS) 으로 이동한다.The attraction force indicated by the white arrow in FIG. 3 is between the first magnetic pole 13 of the electromagnet 12 and the magnet holder 24D located on the driving side DS facing the first magnetic pole 13 by this magnetic circuit. FA is generated and the repulsive force FR indicated by the white arrow in FIG. 3 between the second magnetic pole 14 and the magnet holder 24F located at the fluid side FS opposite to the second magnetic pole 14. This happens. The movable shaft 9 moves to the fluid side FS by the attraction force FA and the repulsive force FR.

이 때, 본 실시형태에서는 작동력 증가수단 (29) 이 형성되어 있기 때문에, 도 3 에 나타내는 바와 같이 제 2 자극 (유체측 (FS) 에 위치하는 플랜지 (6) 의 외주 ; 14) 과, 유체측 (FS) 에 위치하는 자석 홀더 (24F) 의 내측 지지부 (영구 자석 (26) 의 코일 (7) 단면에 대향하는 단면에 맞닿아 있는 맞닿음면 (28F) 을 구비하는 부분 ; 24Fa) 의 내주 사이에 경사 자계가 발생한다. 이 자계는 제 2 자극 (14) 과 자석 홀더 (24F) 의 내측 지지부 (24Fa) 사이에 도 3 의 흰 화살표로 나타내는 경사 제 2 인력 (FB) 을 발생시킨다. 그리고, 제 2 인력 (FB) 의 축방향에 따른 수평성분이 가동축 (9) 을 유체측 (FS) 으로 이동시키는 힘으로 작용한다.At this time, in this embodiment, since the operating force increasing means 29 is formed, as shown in Fig. 3, the second magnetic pole (the outer circumference of the flange 6 located on the fluid side FS; 14) and the fluid side Between the inner circumference of the inner support part of the magnet holder 24F located in (FS) (part provided with the contact surface 28F which is in contact with the end surface opposite the end surface of the coil 7 of the permanent magnet 26; 24Fa) An inclined magnetic field occurs. This magnetic field generates the inclined second attraction force FB indicated by the white arrows in FIG. 3 between the second magnetic pole 14 and the inner support portion 24Fa of the magnet holder 24F. Then, the horizontal component along the axial direction of the second attraction force FB acts as a force for moving the movable shaft 9 to the fluid side FS.

즉, 본 실시형태의 펌프 (1) 에서는, 가동축 (9) 을 유체측 (FS) 으로 이동 시킬 때, 한 쌍의 영구 자석 (26) 과 전자석 (12) 의 상호간에 작용하는 인력 (FA) 및 척력 (FR) 에 더하여, 제 2 자극 (14) 과 유체측 (FS) 의 자석 홀더 (24F) 의 내측 지지부 (24Fa) 사이에 작용하는 제 2 인력 (FB) 의 수평성분이 가동축 (9) 을 유체측 (FS) 으로 이동시키는 힘으로서 가산되게 되므로, 가동축 (9) 의 구동력을 향상시킬 수 있다.That is, in the pump 1 of this embodiment, when moving the movable shaft 9 to the fluid side FS, the attraction force FA which acts between a pair of permanent magnets 26 and the electromagnet 12 mutually. And in addition to the repulsive force FR, the horizontal component of the second attraction force FB acting between the second magnetic pole 14 and the inner support portion 24Fa of the magnet holder 24F on the fluid side FS is movable shaft 9. ) Is added as a force for moving to the fluid side FS, so that the driving force of the movable shaft 9 can be improved.

또, 각 자석 홀더 (24) 를 비자성체로 형성하는 동시에 한 쌍의 영구 자석 (26) 사이에 단순히 전자석 (12) 을 배치한 구성에서는, 한 쌍의 영구 자석 (26) 과 전자석 (12) 상호간에 가동축 (9) 을 구동하기 위한 인력 (FA) 및 척력 (FR) 를 형성할 수는 있지만, 이상적인 자기회로 및 제 2 인력 (FB) 을 형성하는 자계를 형성할 수는 없다.In the configuration in which each magnet holder 24 is formed of a nonmagnetic material and at the same time an electromagnet 12 is simply arranged between the pair of permanent magnets 26, the pair of permanent magnets 26 and the electromagnets 12 are mutually exclusive. The attractive force FA and the repulsive force FR for driving the movable shaft 9 can be formed in the magnetic field, but the magnetic field forming the ideal magnetic circuit and the second attractive force FB cannot be formed.

그리고, 가동축 (9) 의 유체측 (FS) 에 대한 이동에 의해 다이어프램 (3) 의 내주가 유체측 (FS) 으로 당겨져 변형되고, 이 다이어프램 (3) 의 변형에 의해 펌프실 (21) 의 용적이 감소하고 펌프실 (21) 의 압력이 상승하여 토출 밸브 (35) 의 우산부 외주부가 내부 케이스 (19) 의 측벽 (19a) 의 유체측 (FS) 에 위치하는 단면에서 이간된다. 그 결과, 펌프실 (21) 의 유체에 압력이 부여되어 펌프실 (21) 의 유체가 토출 구멍 (33) 을 통하여 토출실 (31) 로 토출되는 동시에 토출 노즐 (37) 을 통하여 외부로 토출되어, 펌프 (1) 는 유체를 토출하는 토출상태가 된다.Then, the inner circumference of the diaphragm 3 is pulled toward the fluid side FS and deformed by the movement of the movable shaft 9 to the fluid side FS, and the volume of the pump chamber 21 is deformed by the deformation of the diaphragm 3. This decreases and the pressure of the pump chamber 21 rises so that the outer periphery of the umbrella portion of the discharge valve 35 is separated from the cross section located on the fluid side FS of the side wall 19a of the inner case 19. As a result, pressure is applied to the fluid in the pump chamber 21 so that the fluid in the pump chamber 21 is discharged to the discharge chamber 31 through the discharge hole 33 and discharged to the outside through the discharge nozzle 37, and the pump (1) becomes a discharge state which discharges a fluid.

또, 이러한 토출동작 중에서의 펌프실 (21) 내의 압력 상승은 흡입실 (30) 의 압력을 펌프실 (21) 내의 압력보다 높게 하기 때문에, 흡입 밸브 (34) 의 우산 부 외주부가 내부 케이스 (19) 의 측벽 (19a) 의 구동측 (DS) 에 위치하는 단면에 맞닿아 흡입 구멍 (32) 을 차폐하고 펌프실 (21) 의 내부에 존재하는 유체가 역류하여 흡입실 (30) 에 유입되는 것을 방지하고 있다.In addition, since the pressure rise in the pump chamber 21 during the discharge operation causes the pressure in the suction chamber 30 to be higher than the pressure in the pump chamber 21, the outer periphery of the umbrella portion of the suction valve 34 is formed in the inner case 19. The suction hole 32 is shielded by abutting the end face positioned on the drive side DS of the side wall 19a, and the fluid existing in the pump chamber 21 is prevented from flowing back into the suction chamber 30. .

또, 유체의 토출상태 (이하, 간단히 토출상태라 함) 에서는, 각 자석 홀더 (24) 가 함께 유체측 (FS) 으로 이동하고 있으며, 이들 각 자석 홀더 (24) 의 유체측 (FS) 에 대한 최대 이동위치는, 구동측 (DS) 의 자석 홀더 (24D) 에 배치된 댐퍼 (27) 의 선단면을 통형상 철심 (5) 의 구동측 (DS) 에 위치하는 플랜지 (6) 의 단면에 맞닿게 함으로써 확실하고 용이하게 제어할 수 있게 되어 있다. 이 때, 구동측 (DS) 의 자석 홀더 (24D) 의 맞닿음면 (28D) 은, 구동측 (DS) 의 플랜지 (6) 의 내단면보다 축방향 내측에 위치하게 된다.In the discharge state of the fluid (hereinafter, simply referred to as a discharge state), the magnet holders 24 move together to the fluid side FS, and the magnet holders 24 with respect to the fluid side FS of each magnet holder 24 are moved. The maximum movement position matches the end surface of the damper 27 disposed on the magnet holder 24D of the drive side DS with the end face of the flange 6 located on the drive side DS of the cylindrical iron core 5. By making it touch, it becomes possible to control reliably and easily. At this time, the contact surface 28D of the magnet holder 24D of the drive side DS is located inward in the axial direction than the inner end surface of the flange 6 of the drive side DS.

그리고, 토출 구멍 (33) 을 통하여 용적이 감소한 펌프실 (21) 의 유체가 외부로 소정량 유출되면, 도시하지 않은 제어부에서의 제어지령에 기초하여 전자석 (12) 자극의 극성이 전환된다. 즉, 제 1 자극 (13) 을 N 극, 제 2 자극 (14) 을 S 극으로 하도록 코일 (7) 에 전류를 흐르게 한다. 그러면, 각 부는 역방향으로 동작하여 도 1 에 나타내는 토출상태로 복귀한다.When the fluid in the pump chamber 21 whose volume is reduced through the discharge hole 33 flows out to the outside in a predetermined amount, the polarity of the magnetic pole of the electromagnet 12 is switched on the basis of a control command not shown. That is, a current flows through the coil 7 so that the first pole 13 is the N pole and the second pole 14 is the S pole. Then, each part operates in a reverse direction and returns to the discharge state shown in FIG.

즉, 가동축 (9) 을 구동측 (DS) 으로 이동시킬 때에는, 전자석 (12) 의 제 1 자극 (13) 과 이 제 1 자극 (13) 에 대향하는 구동측 (DS) 에 위치하는 자석 홀더 (24D) 사이에는 척력 (FR) 이 발생하고, 제 2 자극 (14) 과 이 제 2 자극 (14) 에 대향하는 유체측 (FS) 에 위치하는 자석 홀더 (24F) 사이에는 인력 (FB) 이 발생하며, 구동측 (DS) 에 위치하는 자석 홀더 (24D) 의 내측 지지부 (24Da) 와의 사이에 가동축 (9) 을 구동측 (DS) 으로 이동시키는 수평성분을 포함하는 제 2 인력 (FB) 이 발생하게 된다.That is, when moving the movable shaft 9 to the drive side DS, the magnet holder located in the 1st magnetic pole 13 of the electromagnet 12 and the drive side DS which opposes this 1st magnetic pole 13 A repulsive force FR is generated between the 24D, and an attractive force FB is formed between the second magnetic pole 14 and the magnet holder 24F located at the fluid side FS opposite to the second magnetic pole 14. 2nd attractive force FB which generate | occur | produces and contains the horizontal component which moves the movable shaft 9 to the drive side DS between the inner support part 24Da of the magnet holder 24D located in the drive side DS. This will occur.

이하, 전자석 (12) 자극의 극성을 주기적으로 전환함으로써 가동축 (9) 을 축방향으로 왕복이동시킴으로써 다이어프램 (3) 을 진동시키고, 이로써 유체의 흡입과 토출을 교대로 반복할 수 있다.Hereinafter, the diaphragm 3 is vibrated by reciprocating the movable shaft 9 in the axial direction by periodically switching the polarity of the electromagnet 12 magnetic pole, whereby the intake and discharge of the fluid can be repeated alternately.

이와 같이, 본 실시형태의 펌프 (1) 에 의하면, 하나의 전자석 (12) 의 자극의 전환에 동기하여 가동축 (9) 과 연동하여 왕복이동하는 한 쌍의 영구 자석 (26) 을, 전자석 (12) 과의 사이에 작용하는 인력 (FA) 및 척력 (FR) 을 이용하여 한 쪽 영구 자석 (26) 을 흡인하는 동시에 다른 쪽 영구 자석 (26) 을 반발시킴으로써 다이어프램 (3) 을 진동시키고 있기 때문에, 코일 (7) 에 인가되는 전력이 적더라도 다이어프램 (3) 을 확실하고 용이하게 고속 진동시킬 수 있다.As described above, according to the pump 1 of the present embodiment, the pair of permanent magnets 26 reciprocating in synchronization with the movable shaft 9 in synchronization with the switching of the magnetic poles of one electromagnet 12 is used as the electromagnet ( 12) The diaphragm 3 is vibrated by attracting one permanent magnet 26 and repulsing the other permanent magnet 26 by using attraction force FA and repulsive force FR acting between them. Even if the power applied to the coil 7 is small, the diaphragm 3 can be vibrated reliably and easily at high speed.

그리고, 본 실시형태의 펌프 (1) 에 의하면, 한 쌍의 영구 자석 (26) 과 하나의 전자석 (12) 의 상호간에 작용하는 인력 (FA) 및 척력 (FR) 에 더하여, 작동력 증가수단 (29) 에 의해 수평성분이 가동축 (9) 을 이동시키는 방향으로 작용하는 제 2 인력 (FB) 을 발생시킬 수 있기 때문에, 가동축 (9) 의 구동 효율, 나아가서는 다이어프램 (3) 의 구동 효율을 용이하게 향상시킬 수 있다. 그 결과, 최근의 고성능화 요구에 확실하게 대응할 수 있다.And according to the pump 1 of this embodiment, in addition to the attraction force FA and the repulsive force FR which act on mutually of the pair of permanent magnets 26 and one electromagnet 12, the operating force increasing means 29 Since the horizontal component can generate the second attraction force FB acting in the direction in which the movable shaft 9 is moved, the driving efficiency of the movable shaft 9, and moreover, the driving efficiency of the diaphragm 3 is increased. It can be easily improved. As a result, it is possible to reliably cope with the recent high performance demand.

또, 본 실시형태의 펌프 (1) 에 의하면, 펌프실 (21) 이 하나이기 때문에 구조가 간단한 동시에 소형화를 용이하게 도모할 수 있다.Moreover, according to the pump 1 of this embodiment, since there is only one pump chamber 21, the structure is simple and can be downsized easily.

또, 본 실시형태의 펌프 (1) 의 작동력 증가수단 (29) 에 의하면, 수평성분 이 가동축 (9) 을 이동시키는 방향으로 작용하는 제 2 인력 (FB) 을 보다 용이하고 확실하게 발생시킬 수 있다.Further, according to the operating force increasing means 29 of the pump 1 of the present embodiment, it is possible to more easily and reliably generate the second attractive force FB acting in the direction in which the horizontal component moves the movable shaft 9. have.

또한, 본 실시형태의 펌프 (1) 의 통형상 외철심 (16) 에 의하면, 이상적인 자기회로를 명확하게 형성할 수 있기 때문에, 가동축 (9) 의 작동효율을 용이하게 향상시킬 수 있다. 그 결과, 소비전력을 작게 할 수 있다.Moreover, according to the cylindrical outer core 16 of the pump 1 of this embodiment, since an ideal magnetic circuit can be formed clearly, the operation efficiency of the movable shaft 9 can be improved easily. As a result, power consumption can be reduced.

게다가, 본 실시형태의 펌프 (1) 에 의하면, 가동축 (9) 의 이동범위를 자석 홀더 (24) 에 배치된 댐퍼 (27) 에 의해 확실하고 용이하게 제어할 수 있다. 그 결과, 영구 자석 (26) 과 이 영구 자석 (26) 에 대향하는 전자석 (12) 의 코일 (7) 의 단면과의 간격을 좁게, 그리고 간격의 편차를 용이하고 확실하게 1/10 이하의 고정밀도로 할 수 있다. 그 결과, 전자석 (12) 의 코일 (7) 에 공급하는 전력을 적게 하더라도 다이어프램 (3) 의 안정적인 동작을 용이하게 얻을 수 있다.In addition, according to the pump 1 of this embodiment, the movement range of the movable shaft 9 can be reliably and easily controlled by the damper 27 arrange | positioned at the magnet holder 24. As shown in FIG. As a result, the gap between the permanent magnet 26 and the end face of the coil 7 of the electromagnet 12 facing the permanent magnet 26 is narrowed, and the deviation of the gap is easily and surely high precision of 1/10 or less. You can do it. As a result, even if the power supplied to the coil 7 of the electromagnet 12 is reduced, stable operation of the diaphragm 3 can be easily obtained.

본 발명의 펌프 (1) 는 소비전력이 작고 소형이기 때문에, 휴대 가능한 전자기기의 배터리로서 사용되는 소형 연료전지의 연료공급펌프 (1) 로서 적합하다. 즉, 본 발명의 펌프 (1) 는 소비전력이 작고 소형이기 때문에, 연료전지 자체의 전력에 의해 왕복 구동 기구 (2) 를 효율적으로 구동할 수 있다.Since the pump 1 of the present invention has a small power consumption and a small size, it is suitable as a fuel supply pump 1 of a small fuel cell used as a battery of a portable electronic device. That is, since the pump 1 of the present invention has a small power consumption and a small size, the reciprocating drive mechanism 2 can be efficiently driven by the power of the fuel cell itself.

또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 필요에 따라 여러 가지 변경이 가능하다.In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible as needed.

본 발명에 관한 펌프에 의하면, 진동판의 구동 효율을 향상시킬 수 있는 등 매우 우수한 효과를 나타낸다.According to the pump which concerns on this invention, it is possible to improve the drive efficiency of a diaphragm, and shows the outstanding effect.

Claims (3)

왕복 구동 기구의 구동력으로 작동하는 진동판의 진동에 의해 유체의 흡입과 토출을 교대로 실시할 수 있는 펌프로서, A pump capable of alternately inhaling and discharging a fluid by vibration of a diaphragm operating by a driving force of a reciprocating drive mechanism, 상기 왕복 구동 기구가, The reciprocating drive mechanism, 통형상 철심의 외측에 원통형 코일을 배치함으로써 형성된 전자석과, An electromagnet formed by arranging a cylindrical coil outside the tubular iron core, 상기 통형상 철심의 내부 구멍 내에 양단이 이 내부 구멍으로부터 돌출되도록 장착되어 축방향으로 왕복이동 가능하게 배치되는 동시에 일단에 상기 진동판이 연결된 가동축과, A movable shaft mounted at both ends in the inner hole of the cylindrical iron core so as to protrude from the inner hole, the movable shaft being reciprocated in the axial direction and having the diaphragm connected at one end thereof; 상기 통형상 철심을 사이에 두고 상기 가동축의 축방향 양측에 배치된 한 쌍의 자석 홀더와,A pair of magnet holders disposed on both sides of the movable shaft in the axial direction with the tubular iron core interposed therebetween; 축방향의 양단이 상기 각 자석 홀더에 끼워져 있으며, 고리형으로 형성되는 동시에 축방향으로 착자되어 상기 코일의 축방향 양측에 동극이 대향하도록 배치된 한 쌍의 영구 자석을 구비하며, Both ends in the axial direction are fitted to each of the magnet holders, and have a pair of permanent magnets that are formed in an annular shape and magnetized in the axial direction and disposed so that the opposite poles face each other in the axial direction of the coil, 상기 전자석, 자석 홀더 및 영구 자석이, 상기 가동축의 작동력을 증가시키는 작동력 증가수단으로서 작용하며, The electromagnet, magnet holder and permanent magnet act as actuation force increasing means for increasing actuation force of the movable shaft, 상기 작동력 증가수단이, 상기 통형상 철심의 양 단면에 직경방향 외측을 향하도록 형성된 플랜지를 갖고, 이 플랜지의 직경방향 외측에 상기 영구 자석을 배치하는 동시에 상기 자석 홀더를 자성체로 형성하고, 상기 각 자석 홀더 중 한 쪽 자석 홀더의 영구 자석의 코일에 대향하는 내단면에 맞닿는 상기 각 자석 홀더의 맞닿음면을, 한 쪽 자석 홀더측에 배치된 상기 플랜지의 내단면보다 축방향 안쪽에 배치시킴으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프.The actuation force increasing means has flanges formed on both end faces of the cylindrical iron core so as to face outward in the radial direction, and the magnet holder is formed of a magnetic body while disposing the permanent magnet on the radially outer side of the flange. Formed by arranging the abutment surfaces of the respective magnet holders, which abut against the inner end surfaces of the magnet holders opposite to the coils of the permanent magnets of one of the magnet holders, axially inward from the inner end faces of the flange disposed on one magnet holder side. The pump characterized in that. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 코일 및 영구 자석의 직경방향 외측을 둘러싸는 통형상 외철심이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프.The pump according to claim 1, wherein a tubular outer core is formed surrounding the outer side in the radial direction of the coil and the permanent magnet.
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