(57)【要約】【課題】ソレノイドを利用して圧縮ガスの流路を切り替えるポンプにおいて、ソレノイドによる騒音の発生を安価に抑えるのに有効な技術を提供する。【解決手段】電磁式ポンプ１は、エアを圧縮して吐出するポンプ本体部１０と、ポンプ本体部１０によって圧縮された圧縮エアの流路を切り替える流路切替部３０と、を備え、流路切替部３０は、タンク３１と、タンク３１の流入室３２が２つの流路Ｐ１，Ｐ２のうちのいずれか１つに連通するように圧縮エアのための流路切替動作を行う切替バルブ４４と、電磁力によって切替バルブ４４の流路切替動作を生じさせるとともに、振動絶縁性を有する絶縁部材５５，５７を介して押し付けられた状態でタンク３１に固定されるソレノイド５０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを圧縮して吐出するポンプ本体部と、上記ポンプ本体部によって圧縮された圧縮ガスの流路を切り替える流路切替部と、を備えたガスポンプであって、
上記流路切替部は、
上記ポンプ本体部から上記圧縮ガスが流入する流入室と、複数の流出口と、それぞれが上記圧縮ガスを上記流入室から上記複数の流出口のそれぞれに流すための複数の流路と、を有するタンクと、
上記タンクの上記流入室が上記複数の流路のうちのいずれか１つに連通するように上記圧縮ガスのための流路切替動作を行う切替バルブと、
電磁力によって上記切替バルブの流路切替動作を生じさせるとともに、振動絶縁性を有する絶縁部材を介して押し付けられた状態で上記タンクに固定されるソレノイドと、
を備える、ガスポンプ。
【請求項２】
上記流路切替部は、上記切替バルブの直線運動方向と交差する交差方向について上記ソレノイドの両側に配置される第１壁部及び第２壁部を備え、
上記ソレノイドは、上記第１壁部及び上記第２壁部のそれぞれとの間に上記絶縁部材が介装され且つ上記交差方向について上記第１壁部と上記第２壁部とで挟まれた状態で上記タンクに固定される、請求項１に記載のガスポンプ。
【請求項３】
上記流路切替部は、上記第１壁部が上記タンクの底壁部として構成され、且つ上記第２壁部が上記ポンプ本体部と上記タンクとを仕切る仕切部材として構成されており、
上記ソレノイドは、上記仕切部材をねじ部材によって上記タンクに締結する締結力を利用して上記タンクに固定される、請求項２に記載のガスポンプ。
【請求項４】
上記第１壁部及び上記第２壁部の少なくとも一方が金属材料からなる金属壁部として構成されており、上記金属壁部と上記ソレノイドとの間に介装される上記絶縁部材が振動絶縁性及び電気絶縁性の両方を有する、請求項２または３に記載のガスポンプ。
【請求項５】
上記絶縁部材は、上記ソレノイドを係止する係止部を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスポンプ。
【請求項６】
上記絶縁部材は、樹脂材料或いはゴム材料からなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガスポンプ。
【請求項７】
上記ポンプ本体部は、上記ガスの吸入動作及び吐出動作を行うために弾性変形可能なダイアフラムと、永久磁石を有し上記ダイアフラムに連結された振動子と、上記振動子が上記ダイアフラムを弾性変形させつつ往復振動するようにこの振動子に電磁力を付与する駆動部と、を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のガスポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスを圧縮して吐出するガスポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のガスポンプの一例である電磁式ダイヤフラムポンプ（以下、単に「ポンプ」という。）が下記特許文献１に開示されている。このポンプは、ガスを圧縮して吐出するポンプ本体部と、タンクに設けられた２つの吐出口を切り換え弁プレートによって交互に塞ぐための切り換え機構部と、を備えている。切り換え機構部において、切り換え弁プレートはソレノイドの電磁力によって駆動されるように構成されている。
本構成によれば、切り換え弁プレートの駆動時に２つの吐出口のいずれか一方が塞がれ、ポンプ本体部から吐出された圧縮ガスは、切り換え弁プレートによって塞がれていない方の吐出口からタンク外へ流出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３５２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなソレノイドは、電源からの電力供給によってコイルの中心部に磁界が発生し、磁化された固定鉄心が可動鉄心を吸引することによって作動するように構成される。本構成において、固定鉄心の被吸着面の平滑度が低い場合や、固定鉄心の被吸着面と可動鉄心との間に異物が付着している場合には、可動鉄心が固定鉄心の被吸着面に吸着した状態で振動したときに騒音が発生することが知られている。とりわけ、ＡＣソレノイドの場合には、交流電源の電流が周期的に変化し、固定鉄心に対する可動鉄心の吸引力もそれに応じて周期的に増減を繰り返すため、可動鉄心がより振動し易く、この振動による騒音の問題が顕著である。この騒音は、交流電流の周波数に共鳴して発生する音であり、「うなり音」と称呼される。
【０００５】
そこで、ソレノイドを使用した場合の騒音の発生を抑えるべく、固定鉄心の被吸着面の平滑度を高めて固定鉄心の被吸着面と可動鉄心との密着性を高めて振動を低く抑えるという対策が考えられる。しかしながら、この対策の場合は、固定鉄心の加工精度を高める必要がありポンプの製品コストが高くなるという問題が生じ得る。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ソレノイドを利用して圧縮ガスの流路を切り替えるポンプにおいて、ソレノイドによる騒音の発生を安価に抑えるのに有効な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、
ガスを圧縮して吐出するポンプ本体部と、上記ポンプ本体部によって圧縮された圧縮ガスの流路を切り替える流路切替部と、を備えたガスポンプであって、
上記流路切替部は、
上記ポンプ本体部から上記圧縮ガスが流入する流入室と、複数の流出口と、それぞれが上記圧縮ガスを上記流入室から上記複数の流出口のそれぞれに流すための複数の流路と、を有するタンクと、
上記タンクの上記流入室が上記複数の流路のうちのいずれか１つに連通するように上記圧縮ガスのための流路切替動作を行う切替バルブと、
電磁力によって上記切替バルブの流路切替動作を生じさせるとともに、振動絶縁性を有する絶縁部材を介して押し付けられた状態で上記タンクに固定されるソレノイドと、
を備える、ガスポンプにある。
【発明の効果】
【０００８】
上記ガスポンプにおいて、ポンプ本体部から流路切替部のタンクに圧縮ガスが流入する。タンクの流入室に流入した圧縮ガスは、切替バルブの流路切替動作によって複数の流路のうちのいずれか１つに流れる。ソレノイドは、電源からの電力供給時に作動して電磁力によって切替バルブの流路切替動作を生じさせる。このソレノイドは、振動絶縁性を有する絶縁部材を介して押し付けられた状態でタンクに固定されるように構成されている。
本構成によれば、ソレノイドの作動時に発生する振動が振動絶縁性を有する絶縁部材によって吸収される。これにより、ソレノイドによる騒音の発生が抑えられる。また、絶縁部材を使用することによって、騒音の発生を抑えるための構造に要するコストを低く抑えることができる。
【０００９】
以上のごとく、上記の態様によれば、ソレノイドによる騒音の発生を安価に抑えることができるガスポンプを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の電磁式ポンプの分解斜視図。
【図２】図１中の流路切替部の平面図。
【図３】図１中の流路切替部のうちソレノイド周辺の斜視図。
【図４】図１中の流路切替部のうちソレノイド周辺の断面図。
【図５】流路切替部においてソレノイドの作動時における切替バルブの状態を示す平面図。
【図６】流路切替部においてソレノイドの非作動時における切替バルブの状態を示す平面図。
【図７】図１中のポンプ本体部を模式的に示す図。
【図８】図７において振動子が一方の方向にストロークしたときの状態を示す図。
【図９】図７において振動子が他方の方向にストロークしたときの状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ガスポンプで使用する「ガス」には、不燃性ガス、可燃性ガス、支燃性ガス、これらのガスに属する複数のガスが混合された混合ガス等、種々のガスが包含される。例えば、ガスポンプの１つであるエアポンプで使用されるエアもここでいう「ガス」に該当する。
【００１２】
上記のガスポンプにおいて、上記流路切替部は、上記切替バルブの直線運動方向と交差する交差方向について上記ソレノイドの両側に配置される第１壁部及び第２壁部を備え、上記ソレノイドは、上記第１壁部及び上記第２壁部のそれぞれとの間に上記絶縁部材が介装され且つ上記交差方向について上記第１壁部と上記第２壁部とで挟まれた状態で上記タンクに固定されるのが好ましい。
この場合、ソレノイドを第１壁部と第２壁部とで挟み込む力を利用してタンクに容易に固定することができる。また、第１壁部及び第２壁部がソレノイドを挟み込む方向が切替バルブの直線運動方向と交差しているため、ソレノイドを挟み込む力が低くて済む。
【００１３】
上記のガスポンプにおいて、上記流路切替部は、上記第１壁部が上記タンクの底壁部として構成され、且つ上記第２壁部が上記ポンプ本体部と上記タンクとを仕切る仕切部材として構成されており、上記ソレノイドは、上記仕切部材をねじ部材によって上記タンクに締結する締結力を利用して上記タンクに固定されるのが好ましい。
この場合、仕切部材をタンクに締結する作業がソレノイドをタンクに固定する作業を兼ねることになる。これにより、ソレノイド自体をねじ部材等によってタンクに直に固定する構造を省略することができる。また、ソレノイドの故障や点検の際に、このソレノイドの挟み込みを解除することによって、このソレノイドをタンクから容易に取外すことが可能になる。
【００１４】
上記のガスポンプにおいて、上記第１壁部及び上記第２壁部のいずれか一方が金属材料からなる金属壁部として構成されており、上記金属壁部と上記ソレノイドとの間に介装される上記絶縁部材が振動絶縁性及び電気絶縁性の両方を有するのが好ましい。
この場合、絶縁部材を利用してソレノイドの電気絶縁性を強化することができる。即ち、ソレノイドは、本来の基礎的な電気絶縁構造に対して付加的な電気絶縁構造が追加された二重絶縁構造を有する。これにより、タンクが金属製である場合にこのタンクに一般的に取付けられるアースを廃止することが可能になる。
【００１５】
上記のガスポンプにおいて、上記絶縁部材は、上記ソレノイドを係止する係止部を備えるのが好ましい。
この場合、ソレノイドをタンクに固定する際に、このソレノイドを絶縁部材の係止部によって予めこの絶縁部材と一体化させることができる。これにより、ソレノイドと絶縁部材とを個別に組み付ける必要がなく、ソレノイド及び絶縁部材の組み付け作業が容易になる。
【００１６】
上記のガスポンプにおいて、上記絶縁部材は、樹脂材料或いはゴム材料からなるのが好ましい。
この場合、絶縁部材に汎用の樹脂材料或いはゴム材料を利用することによって、ポンプの製品コストを低く抑えることができる。
【００１７】
上記のガスポンプにおいて、上記ポンプ本体部は、上記ガスの吸入動作及び吐出動作を行うために弾性変形可能なダイアフラムと、永久磁石を有し上記ダイアフラムに連結された振動子と、上記振動子が上記ダイアフラムを弾性変形させつつ往復振動するようにこの振動子に電磁力を付与する駆動部と、を備える、のが好ましい。
これにより、ダイアフラムを使用した電磁式ポンプにおいて、流路切替部のソレノイドによる騒音の発生を安価に抑えることができる。
【００１８】
（実施形態）
以下、本発明の電磁式ポンプの一実施の形態について図面に基づいて説明する。この電磁式ポンプは、典型的には、浄化槽において被処理水にエアを供給したり、浄化槽において被処理水を移送するためのエアリフトポンプに駆動用のエアを供給したりするのに使用される。
【００１９】
なお、この電磁式ポンプを説明するための図面において、流路切替部の切替バルブの動作方向である第１方向を矢印Ｘで示し、第１方向Ｘと直交する第２方向を矢印Ｙで示し、ポンプの高さ方向であり且つ第１方向及び第２方向の双方に直交する第３方向を矢印Ｚで示している。
【００２０】
図１に示されるように、電磁式ポンプ１は、ガスポンプの１つであり、ガスとしてのエアを圧縮して吐出するエアポンプ（以下、単に「ポンプ」ともいう。）として構成されている。
【００２１】
ポンプ１は、エアを圧縮して吐出するポンプ本体部１０と、ポンプ本体部１０によって圧縮された圧縮エアの流路を切り替える流路切替部３０と、を備えている。
【００２２】
ポンプ本体部１０は、第３方向Ｚについて流路切替部３０の上方に配置されている。流路切替部３０は、ポンプ本体部１０とタンク３１とを仕切るためにポンプ本体部１０との間に介装される仕切部材３０ａを備えている。この仕切部材３０ａは、平板状の金属材料からなる。この仕切部材３０ａには、いずれも板厚方向に貫通形成された一対の貫通穴３０ｂ，３０ｂが設けられている。
【００２３】
ポンプ本体部１０の構成要素１０ａは、ケーシング１１内に収容され且つ基台プレート３上に取付けられている。基台プレート３は、ねじ部材５によって仕切部材３０ａとともに流路切替部３０のタンク３１に締結固定される。ポンプ本体部１０は、カバー２によって上方から被覆される。このカバー２は、ねじ部材６によってタンク３１に固定される。タンク３１は、アルミニウム等の金属材料によって構成された金属製の筐体である。
【００２４】
ポンプ本体部１０は、一対の吐出室１８，１８を備え、各吐出室１８から吐出された圧縮エアが仕切部材３０ａの貫通穴３０ｂを通じてタンク３１に流入するように構成されている。これにより、ポンプ本体部１０から流路切替部３０のタンク３１に圧縮エアが流入する。タンク３１は、この圧縮エアを一時的に滞留させる機能を果たす。
【００２５】
図１及び図２に示されるように、流路切替部３０は、タンク３１と、切替バルブ４４と、を備えている。
【００２６】
タンク３１は、ポンプ本体部１０の吐出室１８から圧縮エアが流入する流入室３２と、２つの流出口３５，３８と、それぞれが圧縮エアを流入室３２から２つの流出口３５，３８のそれぞれに流すための２つの流路Ｐ１，Ｐ２と、を有する。第１の流路Ｐ１によれば、流入室３２に流入した圧縮エアが第１室３３及び第２室３４を順次経由して流出口３５から流出する。一方で、第２の流路Ｐ２によれば、流入室３２に流入した圧縮エアが第３室３６及び第４室３７を順次経由して流出口３８から流出する。
【００２７】
タンク３１は、第１室３３と第２室３４とを仕切る第３壁部３３ａに連通開口３３ｂを備えている。このため、第１室３３に流入した圧縮エアは、第３壁部３３ａの連通開口３３ｂを通じて第２室３４へ流入するように構成されている。また、タンク３１は、第３室３６と第４室３７とを仕切る第４壁部３６ａに連通開口３６ｂを備えている。このため、第３室３６に流入した圧縮エアは、第４壁部３６ａの連通開口３６ｂを通じて第４室３７へ流入するように構成されている。
【００２８】
タンク３１は、流入室３２と第１室３３とを仕切る第１仕切壁３２ａに第１弁座４１を備えている。また、タンク３１は、流入室３２と第３室３６とを仕切る第２仕切壁３２ｂに第２弁座４２を備えている。第１弁座４１は、流入室３２と第１室３３とを連通させる連通穴４１ａを備えている。第２弁座４２は、流入室３２と第３室３６とを連通させる連通穴４２ａを備えている。
【００２９】
第１弁座４１と第２弁座４２との間には、長軸状のロッド４３に固定された切替バルブ（弁体）４４が配置されている。この切替バルブ４４は、タンク３１の流入室３２が２つの流路Ｐ１，Ｐ２のうちのいずれか１つに連通するように直線運動によって圧縮エアのための流路切替動作を行う機能を果たす。
【００３０】
この機能を達成するために、切替バルブ４４は、ロッド４３が第１方向Ｘに往復動作するとき、第１弁座４１の連通穴４１ａと第２弁座４２の連通穴４２ａとのいずれか一方を塞いでシールするように構成されている。このため、タンク３１の流入室３２に流入した圧縮エアは、切替バルブ４４の流路切替動作によって２つの流路Ｐ１，Ｐ２のうちのいずれか１つに流れる。
【００３１】
流路切替部３０は、切替バルブ４４が固定されたロッド４３を第１方向Ｘに往復動作させるための要素としての、ソレノイド５０及びばね部材６０を備えている。
【００３２】
図２に示されるように、ばね部材６０は、所謂「引張コイルばね」であり、その一端部がロッド４３の一端部４３ａに連結され、且つその他端部がタンク３１側の固定ピン３３ｃに固定されている。このため、ロッド４３は、ばね部材６０によって固定ピン３３ｃに近づく方向に常時に弾性付勢されている。
【００３３】
ソレノイド５０は、タンク３１のソレノイド室３９に配置されている。このソレノイド５０は、交流電源（図示省略）からの電力供給時に作動して電磁力によって切替バルブ４４の第１方向Ｘの往復動作、即ち流路切替動作を生じさせるためのソレノイドアクチュエータである。このソレノイド５０は、電気エネルギーを直線的な機械的運動に変換する直動型のソレノイド（電磁石）として構成されている。
【００３４】
図３に示されるように、このソレノイド５０は、銅線が巻かれたコイル（図示省略）と、タンク３１に固定される固定鉄心５１と、この固定鉄心５１に対して第１方向Ｘに直線的に動作可能な可動鉄心５２と、を備えている。
【００３５】
固定鉄心５１は、鉄等の磁性材料からなる複数の金属板の積層体が樹脂でモールドされた樹脂モールド構造を有する。この固定鉄心５１は、その内部を第１方向Ｘに延びる空間５１ａを備えている。
【００３６】
可動鉄心５２は、固定鉄心５１と同様に鉄等の磁性材料からなる。この可動鉄心５２は、固定鉄心５１の空間５１ａに挿入される挿入部５３と、挿入部５３の一端部に設けられた当接部５４と、を備えており、当接部５４においてロッド４３の他端部４３ｂに連結されている。
【００３７】
図３及び図４に示されるように、固定鉄心５１とタンクを３１との間に第１絶縁部材５５が設けられている。この第１絶縁部材５５は、樹脂材料からなり、振動絶縁性を有し且つ電気絶縁性を有する。この第１絶縁部材５５は、互いに直交する方向に延在する第１平板部５５ａ及び第２平板部５５ｃを備えている。
【００３８】
ここでいう「振動絶縁性を有する。」とは、振動の伝播を防止する機能が優れている（振動が伝わりにくい）ことを意味する。また、ここでいう「電気絶縁性を有する。」とは、通電を防止する機能が優れている（電流を通しにくい）ことを意味する。
【００３９】
第１絶縁部材５５の第１平板部５５ａは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方によって規定される平面上に延在する平板形状を有する。第２平板部５５ｃは、第２方向Ｙ及び第３方向Ｚの双方によって規定される平面上に延在する平板形状を有する。
【００４０】
この第１平板部５５ａは、ソレノイド５０の固定鉄心５１を係止するために第２方向Ｙの両側に係止部５５ｂを備えている。一対の係止部５５ｂ，５５ｂはいずれも第２方向Ｙについて互いに離間するように撓み変形可能な爪形状を有する。このため、固定鉄心５１が各係止部５５ｂを外方へ撓み変形させるように第１平板部５５ａに押し付けられると、この固定鉄心５１は、撓み変形後に元の位置に向けて変形した一対の係止部５５ｂ，５５ｂによって係止されて第１絶縁部材５５と一体化される。この場合、「第１絶縁部材５５が一対の係止部５５ｂ，５５ｂを介して固定鉄心５１に係止される。」ということもできる。
【００４１】
第１絶縁部材５５は、第１平板部５５ａにおいてねじ部材５６によってタンク３１に固定されるように構成されている。このとき、固定鉄心５１は、タンク３１に対して仮固定された状態になる。第１絶縁部材５５が固定鉄心５１とともにタンク３１に固定された状態では、第１絶縁部材５５が固定鉄心５１の下面５１ｂとソレノイド室３９の底面を形成る底壁部３９ａとの間に配置される一方で、第２平板部５５ｃが固定鉄心５１の側面５１ｃとソレノイド室３９の側面を形成する側壁部３９ｂとの間に配置される。
【００４２】
固定鉄心５１の上面５１ｄには第２絶縁部材５７が接着される。これにより、タンク３１に仕切部材３０ａが取付けられた状態では、固定鉄心５１の上面５１ｄと仕切部材３０ａの下面３０ｃとの間に第２絶縁部材５７が介装される。この第２絶縁部材５７は、ゴム材料からなり、第１絶縁部材５５と同様に振動絶縁性を有し且つ電気絶縁性を有する。この第２絶縁部材５７は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方によって規定される平面上に延在する平板形状を有し、固定鉄心５１の下面５１ｂとタンク３１の底壁部３９ａとの間に配置される。
【００４３】
また、特に図示しないものの、第２絶縁部材５７と仕切部材３０ａとの間の領域、即ちタンク３１の上面にはシール用のパッキンが設けられており、タンク３１外へのエア漏れや、タンク３１内の室間でのエア漏れが阻止されている。
【００４４】
基台プレート３がねじ部材５によって仕切部材３０ａとともにタンク３１に固定された状態では、ねじ部材５による締結軸力が第３方向Ｚに作用する。これにより、仕切部材３０ａは、第２絶縁部材５７を介して固定鉄心５１に押し付けられる。更に、固定鉄心５１は、第１絶縁部材５５の第１平板部５５ａを介してタンク３１の底壁部３９ａに押し付けられる。このとき、固定鉄心５１は、第３方向Ｚの上下にいずれも絶縁部材５５，５７を介在させた状態で、タンク３１と仕切部材３０ａとによって挟持される。この挟持力によって、固定鉄心５１がタンク３１に対して固定される。
【００４５】
この場合、タンク３１の底壁部３９ａと仕切部材３０ａとによって、切替バルブ４４の直線運動方向と交差する交差方向（第３方向Ｚ）についてソレノイド５０の両側に配置される壁部（第１壁部及び第２壁部）が構成されている。そして、ソレノイド５０は、第１壁部としての底壁部３９ａとの間に第１絶縁部材５５の第１平板部５５ａが介装され、且つ第２壁部としての仕切部材３０ａとの間に第２絶縁部材５７が介装され、且つ交差方向についてこれら第１壁部と第２壁部とで挟まれた状態でタンク３１に固定される。即ち、ソレノイド５０は、２つの絶縁部材５５，５７を介して押し付けられた状態でタンク３１に固定される。この場合、第１壁部及び第２壁部のいずれも金属材料からなる金属壁部として構成されている。
【００４６】
また、ソレノイド５０がタンク３１に固定された状態で、固定鉄心５１は、第１方向Ｘについては第１絶縁部材５５の第２平板部５５ｃを介してタンク３１の側壁部３９ｂに当接するように構成されている。
【００４７】
上記の構成のソレノイド５０において、上記の交流電源からの電力供給によってコイルの中心部に磁界が発生する。このとき、磁化された固定鉄心５１が可動鉄心５２を吸引することによってソレノイド５０が作動する。可動鉄心５２は、ソレノイド５０の作動時に、挿入部５３が空間５１ａに挿入される方向に吸引されるように構成されている。
【００４８】
従って、可動鉄心５２は、ソレノイド５０の作動時に、ばね部材６０の弾性付勢力に打ち勝って固定鉄心５１に吸引され、当接部５４において固定鉄心５１の被吸着面５１ｅに吸着する。これにより、ロッド４３が第１方向Ｘについてソレノイド５０に近づく方向に移動し、第２弁座４２の連通穴４２ａが切替バルブ４４によってシールされる（図５参照）。その結果、流入室３２へ流入した圧縮エアは、第３室３６への流入が阻止され、前記の第１の流路Ｐ１のみを通って流出口３５から流出する。
【００４９】
一方で、ソレノイド５０は、上記の交流電源からの電力供給が一時的に停止されることによって非作動状態となる。このとき、可動鉄心５２は、ばね部材６０の弾性付勢力にしたがって挿入部５３が空間５１ａから挿出されるように構成されている。従って、可動鉄心５２は、ソレノイド５０の非作動時に、ばね部材６０の弾性付勢力のみにしたがって引っ張られる。これにより、ロッド４３が第１方向Ｘについてソレノイド５０から遠ざかる方向に移動し、第１弁座４１の連通穴４１ａが切替バルブ４４によってシールされる（図６参照）。その結果、流入室３２へ流入した圧縮エアは、第１室３３への流入が阻止され、前記の第２の流路Ｐ２のみを通って流出口３８から流出する。
【００５０】
ところで、ソレノイド５０のための上記の交流電源は、電流が周期的に変化するため、固定鉄心５１に対する可動鉄心５２の吸引力もそれに応じて周期的に増減を繰り返すことが知られている。この吸引力の増減は、ＡＣソレノイド特有の騒音の発生要因に成り得る。この騒音は、交流電流の周波数に共鳴して発生する音であり、「うなり音」と称呼される。
【００５１】
そこで、このうなり音の発生を抑えるために、固定鉄心５１に吸引力の増減を防ぐためのシェーディングコイル（くまとりコイル）５８が組込まれている。このシェーディングコイル５８は既知の構造を有するものでありその詳細な説明は省略するが、固定鉄心５１の吸引力に対して位相が９０度ずれた吸引力を合成することによって、吸引力がゼロとなる瞬間をなくす機能を果たす。
【００５２】
しかしながら、固定鉄心５１の被吸着面５１ｅやシェーディングコイル５８の露出面５８ａの平滑度が低い場合には、うなり音（騒音）の発生を抑えるのが難しい。かといって、固定鉄心５１の被吸着面５１ｅやシェーディングコイル５８の露出面５８ａの加工精度を高めると、ポンプ１自体の製品コストが高くなる。
【００５３】
そこで、本実施形態の流路切替部３０において、ソレノイド５０は、いずれも振動絶縁性を有する２つの絶縁部材５５，５７を介して押し付けられた状態でタンク３１に固定されるように構成されている。本構成によれば、ソレノイド５０の作動時に発生する振動が振動絶縁性を有する絶縁部材に５５，５７よって吸収される。これにより、ソレノイド５０によるうなり音の発生が抑えられる。
また、絶縁部材５５，５７を使用することによって、例えば、固定鉄心５１の被吸着面５１ｅやシェーディングコイル５８の露出面５８ａを高精度で加工する場合に比べて、うなり音の発生を抑えるための構造に要するコストを低く抑えることができる。
【００５４】
また、本実施形態の流路切替部３０によれば、ソレノイド５０をタンク３１の底壁部３９ａと仕切部材３０ａとで挟み込む力を利用してタンク３１に容易に固定することができる。このとき、タンク３１の底壁部３９ａと仕切部材３０ａがソレノイド５０を挟み込む方向（第３方向Ｚ）が切替バルブ４４の直線運動方向（第１方向Ｘ）と交差しているため、ソレノイド５０を挟み込む力が低くて済む。
【００５５】
また、本実施形態の流路切替部３０によれば、ソレノイド５０は、仕切部材３０ａをねじ部材５によってタンク３１に締結する締結力を利用してタンク３１に固定されている。即ち、ソレノイド５０がねじ部材等によってタンク３１に固定されていない。この場合、仕切部材３０ａをタンク３１に締結する作業がソレノイド５０をタンク３１に固定する作業を兼ねることになる。これにより、ソレノイド５０自体をねじ部材等によってタンク３１に直に固定する構造を省略することができる。
また、ソレノイド５０の故障や点検の際に、このソレノイド５０の挟み込みを解除することによって、このソレノイド５０をタンク３１から容易に取外すことが可能になる。
【００５６】
また、本実施形態の流路切替部３０によれば、絶縁部材５５，５７を利用してソレノイド５０の電気絶縁性を強化することができる。即ち、ソレノイド５０は、本来の基礎的な電気絶縁構造に対して付加的な電気絶縁構造が追加された二重絶縁構造を有する。具体的には、ソレノイド５０の固定鉄心５１と金属製のタンク３１との間に第１絶縁部材５５を介在させ、且つソレノイド５０の固定鉄心５１と金属製の仕切部材３０ａとの間に第２絶縁部材５７を介在させている。
【００５７】
ここでいう「基礎的な電気絶縁構造」とは、感電に対する基礎的な保護を行うための絶縁構造をいう。これに対して、ここでいう「付加的な電気絶縁構造」とは、基礎的な電気絶縁構造が破壊したときに感電に対する保護を行うための絶縁構造をいう。
【００５８】
このようにソレノイド５０が二重絶縁構造を有するため、金属製のタンク３１に一般的に取付けられるアースを廃止することが可能になる。
【００５９】
また、本実施形態の流路切替部３０によれば、ソレノイド５０をタンク３１に固定する際に、このソレノイド５０を第１絶縁部材５５の係止部５５ｂによって予めこの第１絶縁部材５５と一体化させることができる。これにより、ソレノイド５０と第１絶縁部材５５とを個別に組み付ける必要がなく、ソレノイド５０及び第１絶縁部材５５の組み付け作業が容易になる。
【００６０】
また、本実施形態の流路切替部３０によれば、絶縁部材５５，５７に汎用の樹脂材料やゴム材料を利用することによって、ポンプ１の製品コストを低く抑えることができる。
【００６１】
次に、図７〜図９を参照しつつ、ポンプ１のポンプ本体部１０の詳細について説明する。
【００６２】
図７に示されるように、ポンプ本体部１０のケーシング１１内には、駆動部としての一対のソレノイド１２，１２が収容されている。一対のソレノイド１２，１２の間の間隙１２ａには、振動子１３がこれら一対のソレノイド１２，１２と接触しないように配置されている。振動子１３は、互いに極性の異なる永久磁石（Ｎ極及びＳ極）１３ａ，１３ｂを有する。
【００６３】
振動子１３の両端部のそれぞれには円板状のプレート部材１４が取付けられている。プレート部材１４は、円盤状のダイアフラム１４ａを介してケーシング１１に固定されている。従って、振動子１３は、プレート部材１４を介してダイアフラム１４ａに間接的に連結されている。ダイアフラム１４ａは、エアの吸入動作及び吐出動作を行うために弾性変形可能なゴム材料によって形成されており、プレート部材１４の往復振動に追従して弾性変形するように構成されている。
【００６４】
一対のソレノイド１２，１２は、交流電源（図示省略）からの電力供給時に生じる電磁力によって、振動子１３がダイアフラム１４ａを弾性変形させつつ第１方向Ｘに往復振動するようにこの振動子１３に電磁力を付与する機能を果たす。
【００６５】
ケーシング１１のうち各プレート部材１４の外方には弁ケース体１１ａが設けられている。この弁ケース体１１ａは、圧縮室１５、吸入室１６及び吐出室１８を備えている。吸入室１６は、吸入ポート（図示省略）からポンプ外部のエアを吸入エアとして吸入するための空間である。圧縮室１５は、吸入室１６から吸入弁１７を通じて吸入した吸入エアを圧縮するための空間である。吐出室１８は、圧縮室１５で圧縮した圧縮エアを吐出弁１９を介して吐出するための空間である。
【００６６】
上記構成のポンプ本体部１０では、一対のソレノイド１２，１２の通電時における極性変化に伴って振動子１３が第１方向Ｘに往復振動するとき、各ダイアフラム１４ａが振動子１３のストロークと同じ変位量で第１方向Ｘに弾性変形する。
【００６７】
図８に示されるように、振動子１３の一方の方向（矢印Ｘ１）へのストローク時に右側のダイアフラム１４ａが左方向に弾性変形した場合、右側の圧縮室１５が負圧になる。この負圧によって右側の吐出弁１９が閉鎖され且つ右側の吸入弁１７が開放された状態になるため、右側の吸入室１６から右側の圧縮室１５にエアが吸入される（吸入動作）。
【００６８】
また、振動子１３の一方の方向（矢印Ｘ１）へのストローク時に左側のダイアフラム１４ａが左方向に弾性変形した場合、左側の圧縮室１５においてエアが加圧される。この加圧によって左側の吸入弁１７が閉鎖され且つ左側の吐出弁１９が開放された状態になるため、左側の圧縮室１５から左側の吐出室１８へと圧縮エアが吐出される（吐出動作）。
【００６９】
これに対して、図９に示されるように、振動子１３の他方の方向（矢印Ｘ２）へのストローク時に左側のダイアフラム１４ａが右方向に弾性変形した場合、左側の圧縮室１５が負圧になる。この負圧によって左側の吐出弁１９が閉鎖され且つ左側の吸入弁１７が開放された状態になるため、左側の吸入室１６から左側の圧縮室１５にエアが吸入される（吸入動作）。
【００７０】
また、振動子１３の他方の方向（矢印Ｘ２）へのストローク時に右側のダイアフラム１４ａが右方向に弾性変形した場合、右側の圧縮室１５においてエアが加圧される。この加圧によって右側の吸入弁１７が閉鎖され且つ右側の吐出弁１９が開放された状態になるため、右側の圧縮室１５から右側の吐出室１８へと圧縮エアが吐出される（吐出動作）。
【００７１】
前述のような吸入動作及び吐出動作が交互に繰り返されることによって、所定の圧力及び流量の圧縮エアがポンプ本体部１０から流路切替部３０のタンク３１に向けて連続的に吐出される。
【００７２】
ポンプ本体部１０の更なる詳細な構造については、特許第４４０５１７１号公報に開示のエア供給装置、特許第４５６４８１７号公報に開示の電磁式ポンプ、特許第４６０６１８９号公報に開示の電磁式ポンプが参照される。
【００７３】
以上の実施形態に示されるように、ダイアフラム１４ａを使用した電磁式ポンプ１において、流路切替部３０のソレノイド５０による騒音の発生を安価に抑えることができる。
【００７４】
本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００７５】
上記の実施形態では、切替バルブ４４を駆動するためのソレノイド５０にＡＣソレノイドを採用する場合について例示したが、ＡＣソレノイドに代えてＤＣソレノイドを採用することもできる。ＤＣソレノイドの場合も、ＡＣソレノイドの場合と同様に、可動鉄心５２が固定鉄心５１の被吸着面５１ｅに吸着した状態で振動したときの騒音の発生を抑えることができる。
【００７６】
上記の実施形態では、ソレノイド５０と引張コイルばねであるばね部材６０とを組み合わせて切替バルブ４４を駆動する場合について例示したが、これに代えて、ソレノイド５０と圧縮コイルばねとを組み合わせることによって、或いは複数のソレノイドを組み合わせたることによって、切替バルブ４４を駆動する構造を採用することもできる。
【００７７】
上記の実施形態では、ソレノイド５０を切替バルブ４４の直線運動方向と交差する交差方向について挟み込む２つの壁部が仕切部材３０ａとタンク３１の底壁部３９ａとによって構成される場合について例示したが、仕切部材３０ａや底壁部３９ａとは別の部位によってこれら２つの壁部を構成することもできる。
また、２つの壁部がソレノイド５０を上記の交差方向とは別方向（例えば、切替バルブ４４の直線運動方向に沿った方向）について挟み込む構成を採用することもできる。
【００７８】
上記の実施形態では、ソレノイド５０がねじ部材等によってタンク３１に固定されていない場合について例示したが、これに代えて、ソレノイド５０が振動絶縁性を有する絶縁部材を介してタンク３１に押し付けられた状態で、このソレノイド５０をねじ部材によってタンク３１に締結固定する構造を採用することもできる。この場合、ソレノイド５０の付加的な電気絶縁を行うためには非導電性のねじ部材を使用するのが好ましい。
【００７９】
上記の実施形態では、仕切部材３０ａ及びタンク３１がいずれも金属材料によって構成される場合について例示したが、これに代えて、仕切部材３０ａ及びタンク３１の少なくとも一方を樹脂材料によって構成することもできる。この場合、樹脂材料によって構成した要素に対して設けられる絶縁部材（付加的な電気絶縁構造）を省略することができる。例えば、仕切部材３０ａを樹脂材料によって構成した場合、２つの絶縁部材５５，５７のうち第２絶縁部材５７を省略して第１絶縁部材５５のみを使用することができる。また、タンク３１を樹脂材料によって構成した場合、２つの絶縁部材５５，５７のうち第１絶縁部材５５を省略して第２絶縁部材５７のみを使用することができる。
【００８０】
上記の実施形態では、第１絶縁部材５５が樹脂材料からなり、且つ第２絶縁部材５７がゴム材料からなる場合について例示したが、第１絶縁部材５５を樹脂材料或いはゴム材料によって構成し、且つ第２絶縁部材５７を樹脂材料或いはゴム材料によって構成する構造を採用することができる。
【００８１】
上記の実施形態では、振動絶縁性及び電気絶縁性の両方を有する絶縁部材５５，５７を使用する場合について例示したが、ソレノイド５０と電気的に接続される可能性のあるタンク３１や仕切部材３０ａが非導電性材料からなる場合には、絶縁部材５５，５７に代えて、振動絶縁性を有する一方で電気絶縁性を有さない絶縁部材を採用することもできる。
【００８２】
また、樹脂材料或いはゴム材料からなる絶縁部材５５，５７に代えて、フェルトなどの振動絶縁材料、制振鋼板、アスファルトシートなどの振動吸収材料を採用することもできる。更に、絶縁部材５５，５７に代えて或いは加えて、ばね部材やダンパー部材のように弾性変形可能な部材を利用してソレノイド５０の振動を抑えるようにしてもよい。
【００８３】
上記の実施形態では、ソレノイド５０を係止するための係止部５５ｂを備える第１絶縁部材５５について例示したが、必要に応じてはこの第１絶縁部材５５の係止部５５ｂを省略することもできる。この場合、第１絶縁部材５５は、接着によってソレノイド５０に予め固定されソレノイド５０とともにタンク３１に組み付けられるように構成されてもよいし、或いはソレノイド５０から分離された状態でソレノイド５０よりも前にタンク３１に組み付けられるように構成されてもよい。
【００８４】
上記の実施形態では、第２絶縁部材５７がソレノイド５０に接着される構造について例示したが、本構造に代えて、第２絶縁部材５７がソレノイド５０に接着されることなく仕切部材３０ａとタンク３１との間に挟み込まれる構造を採用することもできる。或いは、第２絶縁部材５７にソレノイド５０の係止部５５ｂと同様の係止部を設け、この係止部を介して第２絶縁部材５７とソレノイド５０とを一体化させることもできる。
【００８５】
上記の実施形態では、ソレノイド１２の電磁力を利用してエアを圧縮するポンプ本体部１０について例示したが、このポンプ本体部１０に代えて、モータや動力シリンダ等のアクチュエータを利用してエアを圧縮するポンプ本体部を採用することもできる。
【００８６】
上記の実施形態では、振動子１３の両端部のそれぞれにプレート部材１４及びダイアフラム１４ａが取付けられたポンプ１について例示したが、振動子１３の一端部にのみプレート部材１４及びダイアフラム１４ａが取付けられてもよい。
【００８７】
上記の実施形態では、切替バルブ４４の流路切替動作によってタンク３１の流入室３２が２つの流路Ｐ１，Ｐ２のうちのいずれか１つに連通する場合について例示したが、流路の数は２つに限定されるものではなく、３つ以上の経路を採用することもできる。
【００８８】
上記の実施形態では、ガスの１つであるエアを圧縮して吐出するポンプ１について例示したが、このポンプ１の構造を、エア以外のガス、例えば燃焼ガス（プロパン、水素ガスなど）、不燃ガス（窒素ガス、ヘリウムガスなど）等のガスを圧縮して吐出するガスポンプの構造に適用することもできる。
【符号の説明】
【００８９】
１  電磁式ポンプ（ガスポンプ）
５  ねじ部材
１０  ポンプ本体部
１２  ソレノイド（駆動部）
１３  振動子
１３ａ，１３ｂ  永久磁石
１４ａ  ダイアフラム
３０  流路切替部
３０ａ  仕切部材（第２壁部）
３１  タンク
３２  流入室
３５，３８  流出口
３９ａ  底壁部（第１壁部）
４４  切替バルブ
５０  ソレノイド
５５  第１絶縁部材（絶縁部材）
５５ｂ  係止部
５７  第２絶縁部材（絶縁部材）
Ｐ１  第１の流路（流路）
Ｐ２  第２の流路（流路）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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