(57)【要約】【課題】  電磁式ポンプの合理化を図るのに有効な技術を提供する。【解決手段】  電磁式ポンプ１００において、保護装置１６０を一対の電磁コイル１２４，１３４の対向領域に配置するとともに、一方の電磁コイル１２４のコイル端部１２４ｃが接続される接続端子１２３ｄと、他方の電磁コイル１３４のコイル端部１３４ｃが接続される接続端子１３３ｄとを電気的に接続する接続手段を、保護装置１６０の端子板を用いて兼用化するように構成する。【選択図】      図２
2006220070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の圧縮室を区画するとともに、当該圧縮室における流体の吸入動作及び吐出動作を行うように弾性変形可能なダイアフラムと、
前記ダイアフラムに連結され、当該ダイアフラムを吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動するように往復動作可能な振動子と、
前記振動子に対し駆動用の磁力を付与するべく当該振動子の両側に対向状に配置された一対の電磁コイルと、
前記一対の電磁コイルへの電源供給経路と、
前記電源供給経路において、一方の電磁コイルのコイル端部のうち他方の電磁コイル側に配置された第１のコイル端部が接続される第１接続端子と、
前記電源供給経路において、他方の電磁コイルのコイル端部のうち一方の電磁コイル側に配置された第２のコイル端部が接続される第２接続端子と、
前記第１接続端子及び第２接続端子を電気的に接続する接続手段と、
前記電源供給経路の一部を形成する端子板と、前記ダイアフラムの動作に関する異常を検出する検出部を備えるとともに、前記検出部によって前記ダイアフラムの動作に関する異常が検出されると前記端子板における通電を遮断することでポンプ保護を図る保護装置と、
を有し、
前記保護装置が前記一対の電磁コイルの対向領域に配置され、前記接続手段が前記保護装置の端子板を用いて兼用化された構成であることを特徴とする電磁式ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁式ポンプであって、
前記保護装置は、一方の電磁コイルを保持する第１保持部と、他方の電磁コイルを保持する第２保持部とを連結する連結部を備えることを特徴とする電磁式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁式ポンプの構築技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気等の流体を吸入して圧縮し高圧化して吐出する電磁式ポンプの構成が公知である（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の電磁式ポンプでは、電磁石コアに取り付けられた電磁コイル（励磁コイル）による極性変化に伴い振動子が往復運動し、この振動子に連結されたダイアフラムを振幅動作させ弾性変化させることによって、当該ダイアフラムにより区画される圧縮室の容積変化が発生する。これにより、圧縮室内への空気の吸入、および吸入した空気の圧縮、吐出という動作が連続的に繰り返されるようになっている。
ところで、上記のような構成の電磁式ポンプでは、更にポンプ保護を図る保護装置を設けた構成が知られている。この保護装置は、一般的には電磁コイルへの電源供給を行う電源供給経路に配置され、ダイアフラムの動作に関する異常が検出されると当該電源供給経路における通電を遮断する構成とされる。
【特許文献１】特開平９−３１７６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記保護装置を含む電磁式ポンプにおいては、特に電源供給経路における電磁コイル及び保護装置の配置や結線を工夫することによって合理化を図る要請が高い。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電磁式ポンプの合理化を図るのに有効な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。
なお、本発明は、各種の流体を吸入・圧縮して高圧化し、所定の圧力、流量の流体を所望の供給先へと吐出する電磁式ポンプ等に適用され得る。電磁式ポンプの具体例としては、曝気式浄化槽の曝気用エア供給用、養魚の酸素補給用、泡風呂等のエア噴気用などの電磁式ポンプがある。
【０００５】
（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの電磁式ポンプである。請求項１に記載のこの電磁式ポンプは、ダイアフラム、振動子、一対の電磁コイル、電源供給経路、第１接続端子、第２接続端子、接続手段を少なくとも備える構成とされる。
【０００６】
本発明のダイアフラムは、流体の圧縮室を区画するとともに当該圧縮室における流体の吸入動作及び吐出動作を行うように弾性変形可能な機能を有するダイアフラム（diaphragm）である。弾性変形が可能な構成のダイアフラムを利用し、このダイアフラムで区画される圧縮室の容積を変化させることによって流体の吸入動作及び吐出動作を行う。典型的には、板状の弾性材料（ゴム材料、樹脂材料など）によって本発明のダイアフラムが構成される。なお、本発明においてダイアフラムを介して圧縮される「流体」には、空気をはじめとする気体、水をはじめとする液体など、各種の圧縮性流体が包含される。
【０００７】
本発明の振動子は、前記構成のダイアフラムに連結され当該ダイアフラムを吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動可能な機能を有する振動子である。この振動子には、永久磁石が内蔵されており、本発明の電磁コイル及を介してダイアフラム駆動用の磁力が付与される。これにより、振動子は、ダイアフラムを吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動させるように直線的に往復動作する。なお、本発明では、振動子とダイアフラムとの連結に関し、振動子がダイアフラム以外の部材を介して当該ダイアフラムに間接的に固定される態様、あるいはダイアフラムに直接的に固定される態様を包含する。
【０００８】
本発明の電磁コイルは、当該電磁コイルに連接する電磁石コアとともに電磁石を構成する。典型的には、本発明における電源供給経路を通じて電磁コイルに電源（電力）が供給されることによって磁力が発生し、これにより振動子が往復動作する。本発明では、振動子の両側に一対の電磁コイルを対向状に配置する構成が用いられている。
【０００９】
本発明の第１接続端子は、電源供給経路において、一方の電磁コイルのコイル端部のうち、他方の電磁コイル側に配置された第１のコイル端部が接続される構成の接続端子である。一方、本発明の第２接続端子は、電源供給経路において、他方の電磁コイルのコイル端部のうち、一方の電磁コイル側に配置された第２のコイル端部が接続される構成の接続端子である。
【００１０】
本発明の保護装置は、端子板と検出部を少なくとも備える。端子板は、電源供給経路の一部を形成するものであり、典型的には平板状の導電性材料によって構成される。検出部は、ダイアフラムの動作に関する異常を検出する機能を有する。そして、検出部によってダイアフラムの動作に関する異常が検出されると端子板における通電を遮断することで、電磁コイルへの電源供給が停止され、これによってポンプ保護が図られる。
【００１１】
なお、本発明において「ダイアフラムの動作に関する異常」には、ダイアフラムの破損などダイアフラム自体の異常や、当該異常に起因して引き起こされる各種の異常が包含される。ダイアフラムの動作に関するこの異常を検出する検出部の構成としては、振動子の変位に関し、正常ストローク時よりもストローク量が大きいオーバーストローク時の変位を検出する第１の構成、振動子による磁束量に関し、正常ストローク時とは異なる磁束量を検出する第２の構成、圧縮室の圧力に関し正常時よりも圧力が低下した異常時の圧力を検出する第３の構成などを用いることができる。
【００１２】
特に、本発明では保護装置が一対の電磁コイルの対向領域に配置されとともに、接続手段が保護装置の端子板を用いて兼用化された構成とされる。保護装置の配置に関し、典型的には一対の電磁コイルの対向領域であって振動子に近接した位置にこの保護装置が配置される。また、本発明では、第１のコイル端部が接続される第１接続端子と、第２のコイル端部が接続される第２接続端子とが、保護装置の端子板を通じて接続される構成とされる。
【００１３】
請求項１に記載の電磁式ポンプのこのような構成によれば、保護装置の端子板が、第１接続端子（第１のコイル端部）と第２接続端子（第２のコイル端部）とを接続する手段として兼用化されるため、電磁コイル及び保護装置に関する結線構造が簡素化され、これによって電磁式ポンプの合理化が図られる。具体的には、一対の電磁コイルのコイル端部同士を接続するのに配線類を用いる必要がなく、作業工数や部品点数の削減による低コスト化を図ることが可能となるとともに、結線間違いや結線不良（例えばハンダ付け部の結線不良）の発生を防止することが可能となる。とりわけ、一対の電磁コイル同士の結線に係るコイル端部のうち最も近接する第１のコイル端部及び第２のコイル端部の結線に関し、本発明の構成を適用することによって、第１接続端子と第２接続端子との間における接続経路の長さを極力短くすることが可能となる。
【００１４】
（本発明の第２発明）
前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの電磁式ポンプである。請求項２に記載のこの電磁式ポンプでは、請求項１に記載の保護装置は、一方の電磁コイルを保持する第１保持部と、他方の電磁コイルを保持する第２保持部とを連結する連結部を備える構成とされる。すなわち、本発明において、一対の電磁コイルは、第１保持部、第２保持部、保護装置の連結部によって互いに一体状に保持されることとなる。
請求項２に記載の電磁式ポンプのこのような構成によれば、一対の電磁コイルを保護装置の連結部によって一体状に保持することによって、落下時等の衝撃によって一対の電磁コイルが分断されにくくすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の電磁式ポンプによれば、特に保護装置を一対の電磁コイルの対向領域に配置するとともに、一方の電磁コイルの第１のコイル端部が接続される第１接続端子と、他方の電磁コイルの第２のコイル端部が接続される第２接続端子とを電気的に接続する接続手段を、保護装置の端子板を用いて兼用化する構成によって、電磁コイル及び保護装置に関する結線構造を簡素化し、これによって電磁式ポンプの合理化を図ることが可能とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明における「電磁式ポンプ」の一実施の形態である電磁式ポンプ１００の構成等を図面に基づいて説明する。この電磁式ポンプ１００は、流体としての空気を吸入し、圧縮して高圧化し、吐出する機能を有し、いわゆる「電磁式ダイアフラム（diaphragm）」と称呼されるタイプのポンプを構成する。なお、この電磁式ポンプ１００は、吐出する空気の風量や圧力によっては、電磁式ダイアフラムブロワ、電磁式ダイアフラムコンプレッサーとも称呼される。この電磁式ポンプ１００は、典型的には、曝気式浄化槽の曝気用エア供給用、養魚の酸素補給用、泡風呂等のエア噴気用として用いられる。
【００１７】
図１には、本発明の電磁式ポンプの一実施の形態である電磁式ポンプ１００の平面図であって、その主要部分の断面構造が示される。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態の電磁式ポンプ１００はそのケーシング１０１内に、ポンプ機構部１１０及び保護装置１６０を少なくとも収容する。
ポンプ機構部１１０は、流体としての空気を吸入し、圧縮して高圧化し、吐出するポンプ機構を構成するものであり、防振手段（防振ゴムなど）を介してポンプ基台プレート（図示省略）上に配置される。
また、保護装置１６０は、ポンプ機構部１１０の作動の異常を検知して当該ポンプ機構部１１０の作動を停止させることによってポンプ保護を図る装置として構成され、ポンプ機構部１１０に対し装着される。
【００１９】
ポンプ機構部１１０は、板状の電磁石ケース板１１１を２片備え、これら電磁石ケース板１１１を図１中の左右に互いに対向状に配置することによって電磁石ケースが形成される。当該電磁石ケースによって区画される領域内には、図１中の上下に互いに対向状に配置された一対の電磁石（ソレノイド）１２０，１３０と、この一対の電磁石１２０，１３０の対向面の間に介在する振動子１４０が挿着されている。電磁石１２０，１３０の電磁石コア１２２，１３２は、２片の電磁石ケース板１１１の各挟持片１１１ａによって両側（図１中の左右）から挟持された状態で、取付けボルト１２５によって当該電磁石ケース板１１１に取付け固定されている。また、各電磁石ケース板１１１の外側面には、ダイアフラム機構部１５０，１５０を介して弁ケース体１１２，１１２が配置されている。なお、電磁石ケース板１１１は、典型的には鉄材料（金属材料）によって構成され、電磁石１２０，１３０に接続されることによって当該電磁石１２０，１３０による磁気経路の一部を形成する。
【００２０】
電磁石１２０，１３０は、各々電磁コイル（励磁コイル）１２４，１３４が巻かれた電磁石ボビン１２３，１３３と、当該電磁コイル１２４，１３４に連接する電磁石コア１２２，１３２を備えている。詳細については後述するが、電磁石コア１２２，１３２の第１延在部１２２ａ，１３２ａが電磁コイル１２４，１３４内に挿入されることによって、当該電磁コイル１２４，１３４が保持されるように構成されている。この電磁コイル１２４，１３４は、振動子１４０に対し駆動用の磁力を付与するべく当該振動子１４０の両側に対向状に配置された一対の電磁コイルとして構成され、本発明における「一対の電磁コイル」を構成している。
【００２１】
電磁石ボビン１２３は、その両側に電磁コイル１２４を保持する樹脂製のプレート状保持片１２３ａ，１２３ｃを備えるとともに、プレート状保持片１２３ａの上側には接続端子１２３ｂが設けられ、プレート状保持片１２３ｃの上側には接続端子１２３ｄが設けられている。接続端子１２３ｂは、電磁コイル１２４の一方のコイル端部１２４ｂと、交流電源（図示省略）の（＋）側の接続配線１０２とを接続する接続端子として構成される一方、接続端子１２３ｄは、電磁コイル１２４の他方のコイル端部１２４ｃと、後述する保護装置１６０の端子板とを接続する接続端子として構成されている。
【００２２】
同様に、電磁石ボビン１３３は、その両側に電磁コイル１３４を保持する樹脂製のプレート状保持片１３３ａ，１３３ｃを備えるとともに、プレート状保持片１３３ａの上側には接続端子１３３ｂが設けられ、プレート状保持片１３３ｃの上側には接続端子１３３ｄが設けられている。接続端子１３３ｂは、電磁コイル１３４の一方のコイル端部１３４ｂと、交流電源（図示省略）の（−）側の接続配線１０３とを接続する接続端子として構成される一方、接続端子１３３ｄは、電磁コイル１３４の他方のコイル端部１３４ｃ、後述する保護装置１６０の端子板とを接続する接続端子として構成されている。
【００２３】
なお、本実施の形態において、電磁コイル１２４を本発明における「一方の電磁コイル」とし、電磁コイル１３４を本発明における「他方の電磁コイル」とした場合には、電磁コイル１２４のコイル端部１２４ｃが「他方の電磁コイル側に配置された第１のコイル端部」に相当し、接続端子１２３ｄが「第１のコイル端部が接続される第１接続端子」に相当する一方、電磁コイル１３４のコイル端部１３４ｃが「一方の電磁コイル側に配置された第２のコイル端部」に相当し、接続端子１３３ｄが「第２のコイル端部が接続される第２接続端子」に相当する。
反対に、電磁コイル１３４を本発明における「一方の電磁コイル」とし、電磁コイル１２４を本発明における「他方の電磁コイル」とした場合には、電磁コイル１３４のコイル端部１３４ｃが「他方の電磁コイル側に配置された第１のコイル端部」に相当し、接続端子１３３ｄが「第１のコイル端部が接続される第１接続端子」に相当する一方、電磁コイル１２４のコイル端部１２４ｃが「一方の電磁コイル側に配置された第２のコイル端部」に相当し、接続端子１２３ｄが「第２のコイル端部が接続される第２接続端子」に相当する。
【００２４】
本実施の形態では、交流電源の供給経路に関し、（＋）側から順に、接続配線１０２、電磁コイル１２４、保護装置１６０、電磁コイル１３４、接続配線１０３が直列状に接続されている。この供給経路が一対の電磁コイル１２４，１３４への電源供給経路として構成され、本発明における「電源供給経路」を構成する。そして、この電源供給経路を通じて電源（電力）が供給されると、電磁石１２０，１３０の電磁コイル１２４，１３４には、接続配線１０２，１０３を介して接続された交流電源の周波数と同一回数の磁極の変化（極性変化）が生じるようになっている。この電磁石１２０，１３０は、交流電源供給によって作動し、電磁石コア１２２，１３２において振動子１４０に対しダイアフラム機構部１５０，１５０駆動用の磁力を付与する機能を有する。
【００２５】
振動子１４０は、その両端に連結用シャフト１４１，１４１を備えており、各連結用シャフト１４１によって固定されたダイアフラム機構部１５０を介して、一対の電磁石１２０，１３０の対向面の間隙に、これら電磁石１２０，１３０と接触しないように装着されている。この振動子１４０には、その振動子本体に極性の異なる永久磁石（Ｎ極及びＳ極）が埋設されており、一対の電磁石１２０，１３０の極性変化に伴い、当該振動子１４０が図１中の矢印１０方向及び矢印１２方向へ往復動作（振動）する構成になっている。また、この振動子１４０には、その上面から上方へ向けて突出するとともに当該振動子１４０と保護装置１６０との間に介在する左右一対の突起部１４０ａ，１４０ａが設けられている。詳細については後述するがこれら突起部１４０ａ，１４０ａは、保護装置１６０の作動に関与するように構成されている。
【００２６】
左右の各ダイアフラム機構部１５０は、振動子１４０の延在方向と直交する方向に延在する円盤状のダイアフラム１５２を備え、このダイアフラム１５２の外周縁が本体部１５１に止着されている。このダイアフラム１５２は、空気の吸入動作及び吐出動作を行うように弾性変形可能なゴム材料によって形成されている。このダイアフラム１５２は、空気の圧縮室を区画するとともに、当該圧縮室における空気の吸入動作及び吐出動作を行うように弾性変形可能な部材として構成され、本発明における「ダイアフラム」に対応している。また、このダイアフラム１５２は、その両面が２つの円盤状のセンタープレート、すなわち、電磁石１２０，１３０側の第１センタープレート１５３と、弁ケース体１１２側の第２センタープレート１５４とによって挟持され、第１センタープレート１５３及び第２センタープレート１５４は振動子１４０の連結用シャフト１４１に固定されている。従って、ダイアフラム１５２は、第１センタープレート１５３及び第２センタープレート１５４によって挟持された状態で、実質的（間接的）に振動子１４０に連結される。このダイアフラム１５２に連結され、当該ダイアフラム１５２を吸入動作方向及び吐出動作方向へと駆動するように往復動作可能な振動子１４０が、本発明における「振動子」に対応している。
【００２７】
各弁ケース体１１２には、吸入室１１３、吐出室１１４、圧縮室１１５が形成される。各弁ケース体１１２において、吸入室１１３と圧縮室１１５とを区画する区画壁１１２ａには吸入弁１１６が設けられ、吐出室１１４と圧縮室１１５とを区画する区画壁１１２ｂには吐出弁１１７が設けられている。圧縮室１１５は、弁ケース体１１２とダイアフラム１５２とによって区画される空気の圧縮領域であり、本発明における「圧縮室」に対応している。
【００２８】
吸入弁１１６は、弾性を有するゴム材料によって構成され、区画壁１１２ａに形成された連通孔を開放ないし閉鎖する吸入用の弁体（吸入弁機構）を有する。同様に、吐出弁１１７は、弾性を有するゴム材料によって構成され、区画壁１１２ｂに形成された連通孔を開放ないし閉鎖する吐出用の弁体（吐出弁機構）を有する。吸入弁１１６の弁体が開放された状態では、吸入室１１３と圧縮室１１５とが連通される一方、当該弁体が閉鎖された状態では、吸入室１１３と圧縮室１１５との連通が阻止される。吐出弁１１７の弁体が開放された状態では、吐出室１１４と圧縮室１１５とが連通される一方、当該弁体が閉鎖された状態では、吐出室１１４と圧縮室１１５との連通が阻止される。
【００２９】
ここで、図２には図１中の電磁式ポンプ１００のＡ−Ａ線断面における構造が示される。
【００３０】
図２に示すように、電磁石ボビン１２３，１３３の電磁コイル１２４，１３４は、振動子１４０の両側（図２中の左右）に、所定の隙間をもって互いに対向状に配置される。
一方、電磁石コア１２２，１３２は、２つの電磁石コア１２２及び電磁石コア１３２が互いに分離可能であるとともに、装着状態ではこれら２つの電磁石コアが下方側の端部において互いに当接することによって一体状に構成される。これら２つの電磁石コア１２２及び電磁石コア１３２によって一体状に構成される電磁石コアは、その両端部が互いに対向するように延在する長尺状に構成され、当該両端部の間に振動子１４０が介在させる構成であるとともに、電磁石コア全体としての側面視が「Ｃ字形状」を形成する。また、電磁石コア１２２，１３２は、各々、第１延在部１２２ａ，１３２ａ、第２延在部１２２ｂ，１３２ｂ及び第３延在部１２２ｃ，１３２ｃを備え、各電磁石コアの側面視が「Ｃ字形状」または「コ字形状」を形成する。これら電磁石コア１２２，１３２は、平面視が「Ｃ字形状」または「コ字形状」の珪素鋼板を、電磁ポンプ上下方向であって振動子１４０の往復動作方向と交差する方向に延在させ、当該往復動作方向（図３中の左右方向）に複数積層させた積層構造であり、全体としてブロック状となるように構成されている。また、本発明では、例えば「Ｃ字形状」または「コ字形状」の電磁石コア１２２，１３２に別の延在部が付加された構成の電磁石コアを用いることもできる。
【００３１】
電磁石コア１２２，１３２の第１延在部１２２ａ，１３２ａは、電磁コイル１２４，１３４に形成された挿入孔１２４ａ，１３４ａに挿設された状態で水平方向（図２中の左右方向）に延在する部位である。また、第２延在部１２２ｂ，１３２ｂは、電磁石ボビン１２３，１３３の側方において垂直方向（図２中の上下方向）に延在する部位である。また、第３延在部１２２ｃ，１３２ｃは、電磁石ボビン１２３，１３３の電磁ポンプ下方側において水平方向（図２中の左右方向）に延在する部位である。第２延在部１２２ｂ，１３２ｂ及び第３延在部１２２ｃ，１３２ｃは、電磁コイル１２４，１３４の外部において第１延在部１２２ａ，１３２ａに連接する部位である。
【００３２】
なお、本実施の形態では、電磁石コア１２２，１３２は、電磁コイル１２４，１３４の電磁ポンプ下方側領域において、第３延在部１２２ｃ，１３２ｃが連続状に延在するとともに、これら第３延在部１２２ｃ及び第３延在部１３２ｃが互いに突き当たる（当接する）構造になっている。このように電磁石コア１２２と電磁石コア１３２が互いに突き当たる突き当て構造を用いることによって、電磁石１２０，１３０による効率的な磁気経路が維持されることとなり、突き当て構造を有していないタイプの電磁石に比して消費電力が抑えられる。本発明では、２つの電磁石コア１２２及び電磁石コア１３２を１つの電磁石コアによって一体状に構成することもできる。
【００３３】
前述のように、電磁石１２０，１３０は、電磁石コア１２２，１３２の第２延在部１２２ｂ，１３２ｂが、金属フレームである電磁石ケース板１１１の挟持片１１１ａによって挟持された状態で電磁石ケース板１１１に対し保持される。このとき、電磁石ケース板１１１と一体状に構成される電磁石コア１２２，１３２は、本来の機能である磁気経路を形成する機能に加え、ポンプ機構部１１０のポンプフレームの一部を形成する機能を有することとなり、ポンプフレームとして兼用化される。
また、このとき各電磁石ケース板１１１の上側及び下側は開放された構成になっている。具体的には、図２に示すように、電磁石１２０，１３０の電磁ポンプ上方側領域に上部空間領域１１８が形成され、電磁石１２０，１３０の電磁ポンプ下方側領域に下部空間領域１１９が形成されることとなり、電磁石１２０，１３０の上方及び下方が電磁石ケース板１１１によって遮へいされないようになっている。電磁石コア１２２，１３２は、下部空間領域１１９において連続状に延在する一方、上部空間領域１１８において空間部を形成し延在しない構成になっている。
【００３４】
ここで、上記構成のポンプ機構部１１０の動作を図１を参照しつつ説明する。
図１において、交流電源に接続された電磁石１２０，１３０の極性変化に伴い振動子１４０が矢印１０及び矢印１２方向に往復動作すると、この振動子１４０の両端側に配置されたダイアフラム１５２，１５２は、当該振動子１４０の往復動作に同期して弾性変形する。すなわち、ダイアフラム１５２，１５２は、その外周部分が本体部１５１側に固定された状態で、その中央部が振動子１４０のストロークと同じ変位量で往復動作方向に関し弾性変形することとなる。
【００３５】
振動子１４０の矢印１０方向への動作によって図１中右側のダイアフラム１５２が図中の矢印１０方向に弾性変形した場合、図１中右側の圧縮室１１５が負圧になり、右側の吸入弁１１６が開放されて、吸入空気が右側の吸入室１１３から右側の圧縮室１１５へと吸入される（吸入動作）。また、振動子１４０の矢印１０方向への動作によって図１中左側のダイアフラム１５２が矢印１０方向に弾性変形した場合、図１中左側の圧縮室１１５は圧縮され正圧になり、左側の吐出弁１１７が開放されて、吐出空気が左側の圧縮室１１５から左側の吐出室１１４へと吐出される（吐出動作）。
【００３６】
一方、振動子１４０の矢印１２方向への動作によって図１中左側のダイアフラム１５２が矢印１２方向に弾性変形した場合、図１中左側の圧縮室１１５が負圧になり、左側の吸入弁１１６が開放されて、吸入空気が左側の吸入室１１３から左側の圧縮室１１５へと吸入される（吸入動作）。また、振動子１４０の矢印１２方向への動作によって図１中右側のダイアフラム１５２が矢印１２方向に弾性変形した場合、図１中右側の圧縮室１１５は圧縮され正圧になり、右側の吐出弁１１７が開放されて、吐出空気が右側の圧縮室１１５から右側の吐出室１１４へと吐出される（吐出動作）。
【００３７】
このように、一対のダイアフラム１５２，１５２による上記の吸入動作及び吐出動作が交互に連続的に行われることによって、吸入室１１３から吸入弁１１６を介して圧縮室１１５へ吸入され、圧縮室１１５において圧縮され高圧化された空気は、吐出弁１１７を介して吐出室１１４へ送られ、所定の圧力及び流量の空気が所望の供給先（浄化槽等）へ連続的に供給されることとなる。
【００３８】
次に、保護装置１６０の構成及び動作を、図３〜図６を参照しながら説明する。
ここで、図３には、ポンプ正常時における図１中の保護装置１６０の主要部分を示す部分拡大図が示され、図４には、ポンプ正常時における図２中の保護装置１６０の主要部分を示す部分拡大図が示される。また、図５には、ポンプ異常時における図１中の保護装置１６０の主要部分を示す部分拡大図が示され、図６には、ポンプ異常時における図２中の保護装置１６０の主要部分を示す部分拡大図が示される。
【００３９】
なお、本実施の形態において「ポンプ異常時」とは、ポンプ機構部１１０による吸入及び圧縮性能が低下した状態であり、具体的にはダイアフラム１５２，１５２の破損等によって、「ポンプ正常時」における正常ストローク時よりもストローク量（変位量）が大きな異常ストロークで振動子１４０が往復動作するような状態をいう。
【００４０】
図３及び図４に示すように、保護装置１６０は、樹脂材料によって構成された本体部１６１及び可動部材１６２、撓み変形（弾性変形）が可能な、導電性の金属平板よって構成された第１の導電端子板１６４及び第２の導電端子板１６５を備える。これら第１の導電端子板１６４及び第２の導電端子板１６５は、保護装置１６０のうち一対の電磁コイル１２４，１３４に対する電源供給経路の一部を形成する端子板を構成する。
【００４１】
本体部１６１は、図３中の左右方向に延在する貫通状のスライド孔１６１ａを備える一体状の単一部材として構成されている。この本体部１６１のスライド孔１６１ａには、可動部材１６２の下面から下方に向けて略Ｌ字状に延在する検出片１６３が挿設されている。スライド孔１６１ａは、その延在方向に沿って検出片１６３が左右方向へスライド移動するのを許容する。第１の導電端子板１６４は、接続端子１２３ｄを介して電磁コイル１２４のコイル端部１２４ｃと電気的に接続され、第２の導電端子板１６５は、接続端子１３３ｄを介して電磁コイル１３４のコイル端部１３４ｃと電気的に接続されている。
【００４２】
なお、本実施の形態では、保護装置１６０の本体部１６１は、ネジ部材やリベット部材などの取り付け手段を介して接続端子１２３ｄ，１３３ｄに止着されている。止着状態のこの本体部１６１は、電磁コイル１２４を保持するプレート状保持片１２３ｃと、電磁コイル１３４を保持するプレート状保持片１３３ｃとの間に掛け渡し状に延在することによって、プレート状保持片１２３ｃとプレート状保持片１３３ｃとを連結する連結部として構成される。これによって、保護装置１６０が一対の電磁コイル１２４，１３４の対向領域のうち、振動子１４０上方の振動子近接位置に配置されるとともに、電磁コイル１２４側の電磁石ボビン１２３と、電磁コイル１３４側の電磁石ボビン１３３とは、保護装置１６０の本体部１６１を介して互いに連結されている。かくして、一対の電磁コイル１２４，１３４は、プレート状保持片１２３ｃ，１３３ｃ及び本体部１６１によって互いに一体状に保持されることとなる。このように、本体部１６１は、電磁コイル１２４を保持するプレート状保持片１２３ｃ（本発明における「第１保持部」）と、電磁コイル１３４を保持するプレート状保持片１３３ｃ（本発明における「第２保持部」）とを連結する連結部を構成するものであり、本発明における「連結部」に相当する。なお、本発明では、本体部１６１を一体状の単一部材として構成してもよいし、複数に分離可能な部材として構成してもよい。
【００４３】
図３及び図４に示すようなポンプ正常時において、可動部材１６２の検出片１６３は、正常ストロークで図３中の矢印で示すように往復動作する振動子１４０の突起部１４０ａ，１４０ａと干渉することなく、図３中に示す通常位置に保持される。このとき、検出片１６３は、第１の導電端子板１６４の先端側の係合部１６４ａと第２の導電端子板１６５の先端側の係合部１６５ａとが接触するように、係合部１６５ａを係合部１６４ａ側へと押圧し、押圧された係合部１６５ａは、撓み変形（弾性変形）した状態で係合部１６４ａに押し当てられる（接触する）。検出片１６３は、このときに第２の導電端子板１６５の係合部１６５ａから受ける弾性回復力によって通常位置（図３に示す位置）に保持されることとなる。
【００４４】
係合部１６４ａと係合部１６５ａとのこのような接触によって、接続端子１２３ｄを介してコイル端部１２４ｃに接続された第１の導電端子板１６４と、接続端子１３３ｄを介してコイル端部１３４ｃに接続された第２の導電端子板１６５とが電気的に接続され、電磁コイル１２４及び電磁コイル１３４に対する交流電源の通電が行われる。かくして、電磁コイル１２４，１３４への通電によって振動子１４０がポンプ正常ストロークで往復動作し、一対のダイアフラム１５２，１５２による上記の吸入動作及び吐出動作が行われる。
【００４５】
これに対し、図５及び図６に示すようなポンプ異常時において、可動部材１６２の検出片１６３は、ポンプ正常時よりも大きいストロークで動作する振動子１４０の突起部１４０ａ，１４０ａによって押圧される。例えば、図５に示すように、駆動側部材である振動子１４０に対し被動側部材である検出片１６３が図中右側の突起部１４０ａによって図中の矢印方向に押圧される。そして、この検出片１６３が、係合部１６５ａとの当接が解除される位置（図５中に示す解除位置）まで図中左方向へと移動すると、係合部１６５ａは、その弾性回復力によって係合部１６４ａから離間する方向へと移動し、撓み変形前の形状（図６に示すような形状）に復帰する。これによって、係合部１６４ａと係合部１６５ａとの接触が解除されることとなる。
【００４６】
係合部１６４ａと係合部１６５ａとのこのような接触解除によって、第１の導電端子板１６４と第２の導電端子板１６５との電気的な接続が解除され、電磁コイル１２４及び電磁コイル１３４に対する交流電源の通電が中断される。すなわち、第１の導電端子板１６４及び第２の導電端子板１６５は、ポンプ異常検出時に遮断される端子板を構成するとともに、ポンプ正常時には接続端子１２３ｄ及び接続端子１３３ｄを電気的に接続する接続手段として兼用化されており、本発明における「端子板」及び「接続手段」を構成する。かくして、電磁コイル１２４，１３４への通電解除によって振動子１４０の往復動作が停止され、一対のダイアフラム１５２，１５２による上記の吸入動作及び吐出動作が停止されることで、異常時におけるポンプ保護が図られる。
【００４７】
このように、本実施の形態の保護装置１６０は、電源供給経路の一部を形成する第１の導電端子板１６４及び第２の導電端子板１６５（本発明における「端子板」）と、ダイアフラム１５２の動作に関する異常を検出する検出片１６３（本発明における「検出部」）を備えるとともに、検出片１６３によってダイアフラム１５２の動作に関する異常が検出されると、第１の導電端子板１６４及び第２の導電端子板１６５における通電を遮断することでポンプ保護を図る装置であり、本発明における「保護装置」を構成する。
【００４８】
特に、本実施の形態の電磁式ポンプ１００では、保護装置１６０を一対の電磁コイル１２４，１３４の対向領域に配置するとともに、接続端子１２３ｄ及び接続端子１３３ｄを電気的に接続する接続手段を、保護装置１６０の第１の導電端子板１６４及び第２の導電端子板１６５を用いて兼用化するように構成している。
【００４９】
本実施の形態の電磁式ポンプ１００のこのような構成によれば、電源供給経路における電磁コイル１２４，１３４及び保護装置１６０の配置や結線を工夫することによって、電磁コイル１２４，１３４及び保護装置１６０に関する結線構造が簡素化され、これによって電磁式ポンプの合理化が図られる。具体的には、一対の電磁コイル１２４，１３４のコイル端部１２４ｃ，１３４ｃ同士を接続するのに保護装置１６０の第１の導電端子板１６４及び第２の導電端子板１６５を用いることによって、配線類を用いる必要がなく、作業工数や部品点数の削減による低コスト化を図ることが可能となるとともに、結線間違いや結線不良（例えばハンダ付け部の結線不良）の発生を防止することが可能となる。とりわけ、一対の電磁コイル１２４，１３４同士の結線に係るコイル端部のうち最も近接するコイル端部１２４ｃ及びコイル端部１３４ｃの結線に関し、本実施の形態の構成を適用することによって、接続端子１２３ｄと接続端子１３３ｄとの間における接続経路の長さを極力短くすることが可能となる。
【００５０】
また、本実施の形態の電磁式ポンプ１００では、本体部１６１が、保護装置１６０の装置本体を構成するとともに、電磁コイル１２４を保持するプレート状保持片１２３ｃ（第１保持部）と、電磁コイル１３４を保持するプレート状保持片１３３ｃ（第２保持部）とを連結する連結部として兼用化されている。
【００５１】
本実施の形態の電磁式ポンプ１００のこのような構成によれば、一対の電磁コイル１２４，１３４を保護装置１６０の本体部１６１によって一体状に保持することによって、落下時等の衝撃によって一対の電磁コイル１２４，１３４が分断されにくくすることが可能となる。これによって、衝撃時に電磁コイル１２４，１３４が電磁石コア１２２，１３２から抜け難くすることができる。また、本実施の形態のように本体部１６１を複数の機能に兼用化することによって、更なる合理化が図られる。
【００５２】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００５３】
上記実施の形態では、電磁コイル１２４を保持するプレート状保持片１２３ｃと、電磁コイル１３４を保持するプレート状保持片１３３ｃとを連結する連結部として、保護装置１６０の本体部１６１を用いる場合について記載したが、本発明では、本体部１６１とは別に、プレート状保持片１２３ｃとプレート状保持片１３３ｃとを連結する専用の連結部を設けるように構成することもできる。
【００５４】
また、上記実施の形態では、正常ストローク時よりもストローク量が大きいオーバーストローク時の変位を検出することによって交流電源の供給経路を遮断する構成の保護装置１６０について記載したが、本発明において保護装置の構成は、種々変更可能である。例えば、振動子による磁束量に関し、正常ストローク時とは異なる磁束量を検出することによって交流電源の供給経路を遮断する構成や、圧縮室の圧力に関し正常時よりも圧力が低下した異常時の圧力を検出することによって交流電源の供給経路を遮断する構成などを適宜用いることもできる。
【００５５】
また、上記実施の形態では、交流電源の供給経路に関し、電磁コイル１２４及び電磁コイル１３４が直列状に接続される場合について記載したが、本発明は、保護装置を一対の電磁コイルの対向領域に配置する構成を少なくとも有していれば足り、一対の電磁コイルの接続態様は、直列状であっても或いは並列状であってもよい。
【００５６】
また、上記実施の形態では、振動子１３０の両端部にダイアフラム１５２を配置した構成の電磁式ポンプ１００について記載したが、振動子１３０の一端部にのみダイアフラム１５２が配置された構成の電磁式ポンプに対し本発明を適用することもできる。
【００５７】
また、上記実施の形態では、流体として空気を吸入し、圧縮して高圧化し、吐出する電磁式ポンプ１００について記載したが、本発明を空気以外の気体や液体を扱う電磁式ポンプの構成に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の電磁式ポンプの一実施の形態である電磁式ポンプ１００の平面図であって、その主要部分の断面構造を示す図である。
【図２】図１中の電磁式ポンプ１００のＡ−Ａ線断面における構造を示す図である。
【図３】ポンプ正常時における図１中の保護装置１６０の主要部分を示す部分拡大図である。
【図４】ポンプ正常時における図２中の保護装置１６０の主要部分を示す部分拡大図である。
【図５】ポンプ異常時における図１中の保護装置１６０の主要部分を示す部分拡大図である。
【図６】ポンプ異常時における図２中の保護装置１６０の主要部分を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００…電磁式ポンプ
１０１…ケーシング
１０２，１０３…接続配線
１１０…ポンプ機構部
１１１…電磁石ケース板
１１１ａ…挟持片
１１２…弁ケース体
１１３…吸入室
１１４…吐出室
１１５…圧縮室
１１６…吸入弁
１１７…吐出弁
１１８…上部空間領域
１１９…下部空間領域
１２０，１３０…電磁石
１２２，１３２…電磁石コア
１２２ａ，１３２ａ…第１延在部
１２２ｂ，１３２ｂ…第２延在部
１２２ｃ，１３２ｃ…第３延在部
１２３，１３３…電磁石ボビン
１２３ａ，１２３ｃ，１３３ａ，１３３ｃ…プレート状保持片
１２３ｂ，１２４ｄ，１３３ｂ，１３３ｄ…接続端子
１２４，１３４…電磁コイル
１２４ａ，１３４ａ…挿入孔
１２４ｂ，１２４ｃ，１３４ｂ，１３４ｃ…コイル端部
１４０…振動子
１４０ａ…突起部
１４１…連結用シャフト
１５０…ダイアフラム機構部
１５１…本体部
１５２…ダイアフラム
１５３…第１センタープレート
１５４…第２センタープレート
１６０…保護装置
１６１…本体部
１６１ａ…スライド孔
１６２…可動部材
１６３…検出片
１６４…第１の導電端子板
１６４ａ，１６５ａ…係合部
１６５…第２の導電端子板
【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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【図６】
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