(57)【要約】【課題】リード弁を円盤状にしてその中央部のみが上下方向に変位するチェック弁機構に形成して流体抵抗を最小にして、シール性が向上し漏れ量を減少することができる電磁ポンプを提供する。【解決手段】リード弁２７，４０は円板の円周上に略半円形状の溝４９ａ乃至４９ｃを形成し、該溝４９８乃至４８ｃは同形で互いに接触しないで間隔を配設されている。溝４９ａ乃至４９ｃは円周方向に同間隔で平行に配設される範囲が三箇所形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルケースに嵌挿された電磁コイルと、
前記電磁コイルの一端側の内側に筒部が嵌挿されたヨークと、
前記ヨークの内孔に摺動自在に嵌挿された可動鉄芯と、
前記電磁コイルの他端側の内側に筒部が嵌挿された固定鉄芯と、
前記電磁コイルの内側で前記可動鉄芯及び前記固定鉄芯との間に配設されたばね部材と、
を有し、
前記電磁コイルの励磁により前記可動鉄芯が前進し、前記電磁コイルの非励磁で前記ばね部材により後退する電磁ポンプにおいて、
前記可動鉄芯軸中心に形成した内孔に設けられた吸入機構と、
前記固定鉄芯に可動鉄心軸中心と同軸に形成した内孔に設けられた吐出機構と、
を備えたことを特徴とする電磁ポンプ。
【請求項２】
請求項１記載の電磁ポンプにおいて、前記吸入機構は、前記可動鉄芯に設けられたシートと、前記シートに設けられたリード弁と、前記リード弁を押えるシード弁押えと、を備えたことを特徴とする電磁ポンプ。
【請求項３】
請求項１または２記載の電磁ポンプにおいて、
前記吐出機構は、前記固定鉄芯に設けられたシートと、前記シートに設けられたリード弁と、前記リード弁を押えるシード弁押えと、を備えたことを特徴とする電磁ポンプ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか1に記載の電磁ポンプにおいて、前記リード弁は円板の円周上に均等に半円弧状の溝を少なくとも３箇所均等に設け、これらの溝は同形で任意の曲率で円弧で接続して互いに接触しないで間隔で配設され、かつ溝は少なくとも二本の溝が円周方向に同間隔で配設されるアーム部が少なくとも３箇所均等に形成されていることを特徴とする電磁ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁ポンプに関し、さらに詳細には吸入機構及び吐出機構を構成するリード弁の形状を改良した電磁ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電磁ポンプは、ピストン（プランジャ）を往復運動させることによりポンプ室の容積を変化させて流体を吸入、吐出する。ピストン（プランジャ）が下死点に向かって移動するときには吸入弁を開いて吸入孔から流体を作動室内に供給し、ピストン（プランジャ）が上死点に向かって移動する際には吐出弁を開いて、吐出孔から流体を吐出する（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７３５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている吸入弁、吐出弁はリード弁形状で構成され、該吐出弁、吸入弁を同一の板により形成して、流体の吸入方向、吐出方向が対向して配置され、１本のピストンに対して吸入弁と吐出弁が平行に並んでいる。そのため、ピストンの中心から偏心した位置に吸入孔、吐出孔を配置している。
また、片持ちのリード弁を使用しているためリード弁の開度が小さく、リード弁の開度を大きく取るためには、根元部から先端までの長さ(リード長さ)を長くする必要がある。具体的には径方向にサイズアップする必要がある。
さらに、片持ちのリード弁であるため流体の流れに偏りがあるので流体抵抗が大きくなり、かつリード弁にねじれが生じやすく耐久性が低下する。さらに、吸入孔、吐出孔がピストン（プランジャ）中心から偏心しておりピストン内の流れに偏りが生じ抵抗となっている。
さらにまた、吸入弁のシール座面の受け面積を少なくして、面圧を高くしてシール性を向上させているが、面シールのためシール性が悪かった。また、流体の流れの偏りが大きく、弁のねじれを防止する（強度確保）ため板厚が厚かった。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、吸入弁、吐出弁をピストン中心に位置することにより流体の流れに偏りがなく流体抵抗を小さくなり、吸入弁、吐出弁を円盤状にしてその中央部のみが上下方向に変位するチェック弁機構に形成することにより流体の流れに偏りがなく流体抵抗が小さくなり、リード弁のアーム部の長さを長く取ることにより開度を大きくして流体抵抗を小さくし、リード弁の板厚を薄くすることによりシール性が向上し漏れ量を減少することができる電磁ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、
コイルケースに嵌挿された電磁コイルと、
前記電磁コイルの一端側の内側に筒部が嵌挿されたヨークと、
前記ヨークの内孔に摺動自在に嵌挿された可動鉄芯と、
前記電磁コイルの他端側の内側に筒部が嵌挿された固定鉄芯と、
前記電磁コイルの内側で前記可動鉄芯及び前記固定鉄芯との間に配設されたばね部材と、
を有し、
前記電磁コイルの励磁により前記可動鉄芯が前進し、前記電磁コイルの非励磁で前記ばね部材の弾発力により前記可動鉄芯が後退する電磁ポンプにおいて、
前記可動鉄芯に形成した内孔に設けられた吸入機構と、
前記固定鉄芯に形成した内孔に設けられた吐出機構と、
を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、可動鉄心がピストン（プランジャ）を兼ねており、ピストン（プランジャ）中心に吸入孔、吐出孔があり吸入時・吐出時の流体抵抗を最小にすることができ、圧力損失が低減し流量を増加させることができる。
【０００６】
請求項２記載の発明では、前記吸入機構は、前記可動鉄芯に設けられたシートと、前記シートに設けられたリード弁と、前記リード弁を押えるシード弁押えと、を備え、請求項３記載の発明では、前記吐出機構は、前記固定鉄芯に設けられたシートと、前記シートに設けられたリード弁と、前記リード弁を押えるシード弁押えと、を備えているので、ピストン（プランジャ）中心部に吸入孔、吐出孔がありかつリード弁中央部分が平行に移動することにより油の流れに偏りがなく流体抵抗を最小にすることができるので、好適である。
請求項４記載の発明では、前記リード弁は円板の周方向に均等に半円弧状の溝を少なくとも３箇所均等に設け、これらの溝は同形で任意の曲率の円弧で接続して互いに接触しないで間隔で配設され、かつ溝は少なくとも二本の溝にはさまれたアーム部が円周方向に少なくとも３箇所均等に形成されているので、リード弁中央部分が上下方向に変位して弁の開閉を行なうため流体の流れに偏りがなく流体抵抗を最小にすることができる。またリード弁のアーム部を長くすることにより弁の開度を稼いで流体抵抗を小さくでき、圧力損失低減できた。
また、リード弁の板厚を薄くすることにより図５に示すようにリード弁上方より圧力がかかった際にリード弁中央部がたわむことによりリード弁中央部とシート間のシールが面シールから線シールとなり、シール性が向上し漏れ量を減少することができた
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、可動鉄芯がピストン（プランジャ）を兼ねており、該ピストン（プランジャ）中心に吸入孔、吐出孔を設けてかつリード弁の中央部分が平行に移動することにより油の流れに偏りがなく流体抵抗を最小にすることができ、圧力損失が低減し流量を増加させることができる。また、リード弁の３本のアームを円周方向に伸ばすことによりリード長さを確保し、開度を稼いで流体抵抗を最小にすることができ、圧力損失低減でき流量を増加させることができる。
リード弁の板厚を薄くすることにより、図５に示すようにリード弁の上方より圧力がかかった際にリード弁の中央部がたわむことにより該リード弁の中央部とシート間のシールが面シールから線シールとなり、シール性を向上し漏れ量を減少することができた。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る電磁ポンプの概略構造を示す縦断面図である。
【図２】図１のＢ部拡大詳細図である。
【図３】図１のＣ部拡大詳細図である。
【図４】リード弁の拡大図である。
【図５】吐出機構におけるリード弁のたわみ状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の電磁ポンプの実施の形態を挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る電磁ポンプ１０の概略構造を示す縦断面図である。
図１に示すように、電磁ポンプ１０は電磁コイル１１の内側１２に臨入され該電磁コイル１１の一端側に配設されたヨーク１３と、該ヨーク１３に対向して前記電磁コイル１１の他端側より内側１２に臨入された固定鉄芯１４と、を備える。固定鉄芯１４は、一側に電磁コイル１１の他端側に係合する鍔部１４ｂと、該電磁コイル１１の内側１２の軸心方向の略半分までに嵌挿された中央部（筒部）１４ｃと、他側に側壁部１４ｄと、を備える。中央部１４ｃは横断面凹状を有し、側壁部１４ｄに出口穴１８が形成されている。
【００１０】
固定鉄芯１４の鍔部１４ｂには吐出側本体１９の鍔部２０がＯリング２１を介して係合しており、鍔部２０とコイルケース２２の一端部２２ａとで加締め挟持することにより吐出側本体１９を固定鉄芯１４に固定している。
吐出側本体１９には、軸心方向に指向する比較的に口径が大きく液体の吐出口としての機能を有する貫通孔２３が穿設され、該貫通孔２３は固定鉄芯１４に穿設された内孔２４に連通している。内孔２４は固定鉄芯１４の側壁部１４ｄに設けられた出口穴１８に連通しており、内孔２４は出口穴１８より口径が大きく形成されている。
【００１１】
図２は吐出機構１５の構造を示す拡大詳細図で、該吐出機構１５は内孔２４には該内孔２４と出口穴１８により形成された段差部２５に円筒状のシート２６と、該シート２６の側面に係合するリード弁２７と、該リード弁２７を押えるリード弁押え２８と、を備える。シート２６、リード弁２７及びリード弁押え２８は、内孔２４に嵌挿されたスリーブ２９と、該スリーブ２９に隣接し内孔２４の開口部に形成されたねじ機構に螺合する円筒状のプラグ３０により内孔２４に支持されている。
【００１２】
前記ヨーク１３の内孔３１には、軸心方向に円筒形状の可動鉄芯３２が往復運動可能に設けられており、該可動鉄芯３２は筒部３２ｂが電磁コイル１１の内側１２の略中央部に延伸している。よって、固定鉄芯１４の端面１４ａと可動鉄芯３２の端面３２ａとは隙間を確保して形成されている。
可動鉄芯３２には、端面３２ａに開口する内孔３３と、端面３２ｃに開口する内孔３４と、該内孔３４と前記内孔３３とを連通ずる入口穴３５と、が穿設されている。この場合、内孔３３、３４は略同径であり、入口穴３５の口径はこれら内孔３３、３４より小さく形成されている。
【００１３】
内孔３３に内装されたばね部材３６は、一端が固定鉄芯１４の端面１４ａに係合し、他端が内孔３３の底面３７に着座されている。可動鉄芯３２は、電磁コイル１１の非励磁時にばね部材３６の弾発力により該可動鉄芯３２の軸心方向に移動可能に配置され、ばね部材３６の弾発力により吸入側本体４３に押圧されている。
【００１４】
図３は吸入機構１６の構造を示す拡大詳細図で、該吸入機構１６は内孔３４には該内孔３４と入口穴３５により形成された段差部３８に円筒状のシート３９と、該シート３９の側面に係合するリード弁４０と、該リード弁４０を押えるリード弁押え４１と、を備える。シート３９、リード弁４０及びリード弁押え４１は、該シート３９に隣接し内孔３４の開口部に形成されたねじ機構に螺合する円筒状のプラグ４２により内孔３４に支持されている。
【００１５】
さらに、前記吸入側本体４３の鍔部４４はＯリング４５を介してヨーク１３の鍔部１３ａに係合しており、鍔部４４，１３ａをコイルケース２２の他端部２２ｂで加締め挟持することにより吸入側本体４３をヨーク１３に固定している。
吸入側本体４３には、軸心方向に指向する比較的に口径が大きく液体の吸入口としての機能を有する貫通孔４６が穿設され、該貫通孔４６は可動鉄芯３２に穿設された内孔３４に連通し、かつ内孔３４の口径より大きく形成されている。
参照符号４７は吸入側本体４３に設けられたフィルターまたはストレーナを取り付けた洗浄・ろ過する洗浄機構を示し、該洗浄機構４７は貫通孔４７に隣接した開口穴４８に装着されている。
【００１６】
図４はリード弁２７，４０の拡大図を示す。リード弁２７，４０は円板の円周上に溝４９を複数個、例えば溝４９ａ乃至４９ｃを形成し、該溝４９ａ乃至４９ｃは同形で互いに接触しないで間隔を外周円に沿って配設されている。溝４９ａないし４９ｃは曲率の異なる円弧を接続して略半円弧状に形成されている。
このため、溝４９ａ乃至４９ｃは少なくとも二本の溝が円周方向に同間隔で配設されるアーム部５０ａ（図４の斜線部３箇所）が形成されて周囲をシート２６，３９及びリード弁押え２８，４１に支持されている。
【００１７】
よって、図５に示すように、例えば吐出機構１５におけるリード弁２７は中央部分のみが上下方向に動くことで該リード弁２７，４０の開閉を行なうチェック弁機能を形成している。さらに、リード弁２７，４０の中央部５０を溝４９ａ乃至４９ｃが平行に形成される範囲を円周上に三箇所に設けるようになり、中央部５０を基点にしてアーム部５０ａにより支持されるので、流体が流れても中央部５０が水平を保持した状態で変位する。
【００１８】
また、リード弁２７の中央部を、リード弁２７の最大深度を深さで調整するリード弁押え２８に平行に当接することにより、流体の流れに偏りがなく流体抵抗を最小にすることができる。また弁の前後の圧力差が小さくリード弁２７の中央部がリード弁押え２８に当接しない場合についても、リード弁２７の中央部が平行移動し流体の流れの中心に位置するため流体抵抗を最小にすることができる。図５では吐出機構１５について説明したが、吸入機構１６についても同様の機能を有する。
【００１９】
本実施の形態では、リード弁２７，４０に作用する圧力と該リード弁２７，４０の板厚
と直径によってリード弁２７，４０の中央部を撓ませることにより、面シールから線シール移行するので、シール性が向上しピストン（プランジャ）中心に吸入孔、吐出孔を設けることにより流体抵抗を最小にすることができ、圧力損失が低減し流量を増加させることができる。
なお、ポンプ室５２は、固定鉄芯１４の出口穴１８、可動鉄芯３２にされた入口穴３５、可動鉄芯３２の内孔３３の空間、固定鉄芯１４の端面１４ａと可動鉄芯３２の端面３２ａの間の空間により形成される。
【００２０】
本発明の実施の形態に係る電磁ポンプ１０は基本的には以上のように構成されており、動作について説明する。
図１は、電磁コイル１１が非励時の状態を示しておりこの状態ではばね部材３６の弾発力により可動鉄芯３２は吸入側本体４３に押圧されている。
図１の状態で電磁コイル１１に通電されると、電磁力により可動鉄芯３２が図の上方に吸引され、該電磁力とばね部材３６の弾発力の合力により、該可動鉄芯３２は図の上方向に移動する。
【００２１】
これによりポンプ室５２の容積は減少し、該ポンプ室５２に流入した流体は圧縮され、ポンプ室５２の内圧の上昇により吐出側のリード弁２７の中央部が図の上方向に移動し、吐出機構１５が開いて流体がポンプ室５２より出口穴１８、吐出機構１５，内孔２４、吐出側本体１９の貫通孔２３より吐出される。
他方、吸入機構１６弁のリード弁４０は、ポンプ室の内圧の上昇により閉じる。
【００２２】
電磁力により可動鉄芯３２が固定鉄芯１４に吸着されると、ポンプ室５２の容積変化はなくなり、吐出機構１５側のリード弁２７はアーム部５０aの弾発力によりリード弁４０中央部５０はシート２６に当接し、吐出機構１５は閉じる。
次に電磁コイル１１の通電が停止されると、ばね部材３６の弾発力により可動鉄芯３２が図の下方向に移動する。これによりポンプ室５２の容積は増大し該ポンプ室５２の内圧は減圧するので、吸入側のリード弁４０の中央部が図の上方向に移動し吸入機構１６が開いて、流体が吸入側本体４３の貫通孔４６より可動鉄芯３２の内孔３４、入口穴３５、吸入機構１６を通ってポンプ室５２に流入し、該ポンプ室５２に充填される。
他方吐出機構１５のリード弁２７は、ポンプ室５２の内圧の低下に伴い閉じる。
以下、このような動作を繰り返すことにより
電磁コイル１１のＯＮ−ＯＦＦの繰り返しにより可動鉄芯３２を軸心方向に往復動させ、吸入機構１６により吸入口４６より流入した流体が吐出機構１５により吐出口３７より噴射される。
【符号の説明】
【００２３】
１０  電磁ポンプ                          １１  電磁コイル
１２  内側                                １３  ヨーク
１４  固定鉄芯                            １５  吐出機構
１６  吸入機構                            １９  吐出側本体
２２  コイルケース                        ２６、３９  シート
２７、４０  リード弁                      ２８、４１  リード弁押
２９  スリーブ                            ３２  可動鉄芯
３６  ばね部材                            ４３  吸入側本体
４７  洗浄機構                            ４８ａ〜４８ｃ  溝
４９  溝                                  ４９ａ  湾曲面
５０  中央部                              ５０ａ  アーム部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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