(57)【要約】【課題】容積型ポンプの駆動部材とその内外周面の部材とのクリアランスを精度良く確保することができるポンプ装置ならびにその製造方法を提供する。【解決手段】容積型ポンプ装置１０の駆動部材Ｍが、コイルボビン２４に巻回された駆動コイル２６を備え、この駆動コイル２６の外周面に、非磁性金属材料により形成されるリング部材２７が嵌着され、さらに、リング部材２７の外周面に固体潤滑剤の膜が設けられている。この固体潤滑剤の膜とコイルボビン２４の内周面とが研削及び／又は切削により仕上げ加工されている。【選択図】図７
2008014253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を吸入する流入口と、前記流入口に連結され該流入口から吸入した流体を溜めておくための溜め部と、該溜め部に溜めた前記流体を吐出する吐出口と、前記溜め部の容積を変化させる容積ポンプとを有するポンプ装置において、
前記容積ポンプは、駆動手段によって駆動され前記溜め部の容積を変化させる駆動部材を有し、
該駆動部材は、収納部に収納された前記駆動コイルを備え、かつ、前記収納部の径方向の外周には、非磁性金属材料から形成された環状のリング部材を備えていることを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
前記収納部は、前記駆動部材の駆動方向の断面が径方向に開口した略Ｕ字状に形成されており、該収納部の径方向の外側面に前記リング部材の内側面が当接または若干の隙間を介して対向配置されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記溜め部は、その内側に、前記リング部材の外側面と微小隙間を介して対向する対向面を備えたヨークを有し、該ヨークの前記対向面は、前記駆動部材の駆動方向に延設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記駆動部材は、径方向の内側面と外側面とが該駆動部材の駆動方向と平行な円筒状に形成され、前記溜め部は、前記駆動部材の前記内側面および外側面にそれぞれ対向配置された一対の対向面を有し、該一対の対向面が前記駆動部材の前記内側面と外側面とそれぞれ平行に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のポンプ装置。
【請求項５】
前記リング部材の外側面にはフッ素系合成樹脂からなる固体潤滑性の被膜が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のポンプ装置。
【請求項６】
前記溜め部は、前記駆動部材の内側面および外側面にそれぞれ対向する一対の対向面を有し、該一対の対向面は、前記駆動部材の駆動方向に延設されており、前記駆動部材の外側面と前記一対の対向面の一方とによって形成される隙間が、前記駆動部材の内側面と前記一対の対向面の他方とによって形成される隙間より小さいことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のポンプ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のポンプ装置の製造方法であって、
前記収納部の径方向の外側に前記リング部材を配設するとともに、前記駆動部材に設けられた把持部を治具によって保持して前記駆動部材の内側面及び外側面の加工を同時に行い、しかる後、前記駆動部材から前記把持部を切断することを特徴とするポンプ装置の製造方法。
【請求項８】
前記駆動部材の外側面として前記リング部材の外側面にフッ素系合成樹脂からなる固体潤滑性の被膜を形成し、該被膜を切削または研削により加工することを特徴とする請求項７に記載のポンプ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポンプ装置およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、電磁駆動による駆動部材の変位によってポンプ室内への流体の吸入とポンプ室からの流体の吐出動作とが繰り返される電磁式容積型ポンプを有するポンプ装置において、その駆動部材の駆動方向内外側面の摺動クリアランスの変化に対応したポンプ装置およびそのポンプ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばパーソナルコンピュータやサーバー等の電子機器に備えられた半導体集積回路素子、特にＣＰＵ（Central Processing Unit）等の冷却に、液体の冷媒を用いた液冷式の冷却システムなどが提案されており、このような冷却システムには、小型でも高い圧力で液体を排出することができる容積型ポンプが好適に用いられる。
【０００３】
この種の容積型ポンプとして、駆動コイルを駆動部材として有する電磁式のアクチュエータを備えたものが特許文献１などに示されている。これを図９に示して説明すると、この電磁式アクチュエータ８０を備える容積型ポンプは、円板状のインナーヨーク８２を挟んで同極どうしが向き合う一対の駆動マグネット（永久磁石）８４ａ，８４ｂによって形成される放射状の磁場に、コイルボビン８６に駆動コイル８８が巻回された駆動部材が置かれ、アウターヨーク９０で囲まれた駆動部材の変位領域に２つのポンプ室９２ａ，９２ｂが形成されている。
【０００４】
そしてこのような構成のポンプ装置は、駆動コイル８８への交番電流が通電されると前記駆動コイル８８そのものがコイルボビン８６と一体的にピストンの役割を果たし、流体の吸入及び吐出の動作を繰り返す。すなわち駆動コイル８８に所定の向きの駆動電流が通電されると、該駆動コイル８８とコイルボビンとからなる駆動部材が変位移動し、一方のポンプ室の容積は減少すると同時に他方のポンプ室の容積は増加することによって一方のポンプ室内の流体は吐出され、他方のポンプ室内には流体が吸入されるという動作が行われる。
【０００５】
また逆に、駆動コイル８８へ逆向きの通電により今度は該駆動コイル８８が、逆方向に変位移動し、ポンプ室の容積は減少していたものが増加し、増加していたものが減少するという動作によってポンプ室内へのポンプ室内への流体の吐出と吸入とが逆方向に行われ、駆動コイル８８によるピストン動作が繰り返し行われる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このようなポンプ装置においては、駆動部材を適切に摺動させるために駆動部材の内側面とインナーヨーク及びその両側の駆動マグネットの外側面との摺動面、及び／又は、駆動部材の外側面とアウターヨークの内側面との摺動面に若干（数十μｍ程度）のクリアランスを確保する必要がある。しかし、駆動部材は、コイルボビンに駆動コイルが巻き回されたものであるから、その外側面は、凹凸しておりアウターヨークの内側面に摺動するのに適さないだけでなく、アウターヨークとの間に適切なクリアランスを担保するのが困難である。そのため駆動部材の外側面側でアウターヨークとの摺動クリアランスの問題によりポンプ性能が低下するという問題があった。
【０００８】
また、ポンプ室内に送られてくる流体の温度が変化すると、それに伴いこれらの部材が熱膨張あるいは熱収縮し、駆動部材の内外側面のクリアランスが変化する。すなわち、アウターヨーク及びインナーヨークは、駆動コイルの変位移動する範囲に磁場を発生させるために強磁性体の金属材料から形成され、一方、駆動部材は軽量化のためにコイルボビンが合成樹脂材料により成形されている。従って、このように、摺動面が互いに異なる材料により形成されていることにより、これらの部材間の熱膨張係数の違いから、摺動面のクリアランスの大きさに変化が生じてしまう。
【０００９】
そのため、例えば、インナーヨークの外側面とコイルボビンの内側面との間、あるいは、アウターヨークの内側面とコイルボビンに巻かれた駆動コイルの外側面との間の隙間が大きくなると、一方のポンプ室と他方のポンプ室との間で無視し得ない流体の漏出が生じ、それぞれのポンプ室における流体の吸入・吐出が行われにくくなるという問題がある。一方、インナーヨークの外側面とコイルボビンの内側面との間、又は、アウターヨークの内側面とコイルボビンに巻かれた駆動コイルの外側面との間の隙間が小さくなると、駆動部材の摺動抵抗が大きくなって往復ピストン運動がスムーズに行われなくなり、ポンプ性能が低下してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は、容積型ポンプのピストンの役割を果たす駆動部材とその内外側面の部材との摺動クリアランスの問題を解決し、流体温度などの熱的影響を受けることなくポンプ室への流体の吸入・吐出を安定して行うことができるポンプ装置ならびにその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係るポンプ装置は、請求項１記載のように、流体を吸入する流入口と、前記流入口に連結され該流入口から吸入した流体を溜めておくための溜め部と、該溜め部に溜めた前記流体を吐出する吐出口と、前記溜め部の容積を変化させる容積ポンプとを有するポンプ装置において、該駆動部材は、収納部に収納された前記駆動コイルを備え、かつ、前記駆動コイルの径方向の外側には、非磁性金属材料から形成された環状のリング部材を備えていることを要旨とするものである。
【００１２】
この場合、前記収納部は、請求項２に記載のように、前記駆動部材の駆動方向の断面が径方向に開口した略Ｕ字状に形成されており、該収納部の径方向の外側面に前記リング部材の内側面が当接又は若干の隙間を介して対向配置されているのが良い。
【００１３】
ここで、前記溜め部は、請求項３に記載のように、その内側に、前記リング部材の外側面と微小隙間を介して対向する対向面を備えたヨークを有し、該ヨークの前記対向面は、前記駆動部材の駆動方向に延設されていると好ましい。
【００１４】
また、前記駆動部材は、請求項４に記載のように、径方向の内側面と外側面とが該駆動部材の駆動方向と平行な円筒状に形成され、前記溜め部は、前記駆動部材の前記内側面および外側面にそれぞれ対向配置された一対の対向面を有し、該一対の対向面が前記駆動部材の前記内側面と外側面とそれぞれ平行に形成されていると良い。
【００１５】
さらに請求項５に記載のように前記リング部材の外側面にはフッ素系合成樹脂からなる固体潤滑性の被膜が形成され、また、請求項６に記載のように、前記溜め部は、前記駆動部材の内側面および外側面にそれぞれ対向する一対の対向面を有し、該一対の対向面は、前記駆動部材の駆動方向に延設されており、前記駆動部材の外側面と前記一対の対向面の一方とによって形成される隙間が、前記駆動部材の内側面と前記一対の対向面の他方とによって形成される隙間より小さいことが望ましい。
【００１６】
一方、本発明に係るポンプ装置の製造方法は、請求項７に記載のように、請求項１から５のいずれかに記載のポンプ装置の製造方法であって、前記収納部の径方向の外周側に前記リング部材を配設するとともに、前記駆動部材に設けられた把持部を治具によって保持して前記駆動部材の内側面及び外側面の加工を同時に行い、しかる後、前記駆動部材から前記把持部を切断することを要旨とするものである。
【００１７】
そしてこの場合請求項８に記載のように、前記駆動部材の外側面として前記リング部材の外側面にフッ素系合成樹脂からなる固体潤滑性の被膜を形成し、該被膜を切削または研削により加工するとよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１記載に係るポンプ装置によれば、収納部に収納された駆動コイルを有する駆動部材が駆動されることで、溜め部の容積が変化し、溜め部内の流体が吐出口より吐出されると共に流入口より溜め部に流体が吸入されるが、この収納部の外側面に環状のリング部材を有しており、駆動部材の駆動に伴って、収納部が溜め部の対向面を摺動しても環状のリング部材そのものが非磁性金属材料により形成されているため、例えば収納部を樹脂により形成したとしても収納部の径方向への寸法変化を抑制することができる。このため、その摺動面のクリアランスの変化は少なく、流体温度などの影響を受けずにスムーズに往復ピストン運動が繰り返されて安定したポンプ性能が得られる。
【００１９】
また、摺動面のクリアランスの変動が生じにくいために、設計上、初期設定クリアランスを小さく設定することができ、磁気回路特性を向上させることができるし、さらに、リング部材は非磁性材料であるため、駆動部材がピストン摺動する際に、他の部材等に磁気的吸着を起こして円滑な摺動を妨げる等のおそれもない。
【００２０】
このとき請求項２に記載のように、前記駆動コイルを収納する収納部がその外側面に開口した断面略Ｕ字状に形成されて、前記リング部材の内側面が該収納部の外側面と当接又は若干の隙間を介して対向配置されておれば、前記駆動コイルの外側面が前記リング部材に保護され、駆動コイルそのものが摺動面で傷付いたりすり減ったりといったこともなく、安定したポンプ性能が維持される。
【００２１】
また、請求項３に記載のように、非磁性の金属材料からなるリング部材の外側面と対向する対向壁が磁性金属材料から形成されているので、該リング部材の熱膨張係数と該対向壁の熱膨張係数との差が小さい。そのため、前記駆動部材の外壁をなす前記リング部材の外側面と前記溜め部に備えられた前記対向壁との摺動面のクリアランスが温度変化によって変化しにくく、流体温度などの影響を受けずにスムーズに往復ピストン運動が繰り返されて安定したポンプ性能が得られる。
【００２２】
また、請求項４に記載のように、駆動部材がその駆動方向と平行に設けられた溜め部の対向面との間で摺動クリアランスが一定に保たれることで、その摺動クリアランスの流体の漏入・漏出量も大きく変化することなく、ピストン性能の安定性が確保される。
【００２３】
さらに、請求項５に記載のように、前記リング部材の外側壁面にフッ素系合成樹脂からなる固体潤滑剤の被膜が形成されていれば、駆動部材が摺動する際の外側面の摩擦抵抗が低減されて、駆動部材を安定して摺動させることができる。
【００２４】
また、請求項６に記載のように、前記駆動部材の内側面および外側面とそれに対向配置される溜め部の対向面との間のそれぞれのクリアランスを、該駆動部材の外側のクリアランスが、内側のクリアランスより小さくなるように構成することで、より面積が広い駆動部材の外側のクリアランスでの流体の漏れを最小限に抑えることができ、溜め部に流体を効率よく吸入・吐出させることができる。
【００２５】
さらに、本発明の請求項７記載に係るポンプ装置の製造方法によれば、前記収納部の径方向の外側に前記リング部材を配設し、前記駆動部材に形成された把持部を治具によって把持した状態で前記駆動部材の内側面及び外側面の加工を連続又は同時的に行うことで、駆動部材の同軸性が確保され、寸法制度が安定するためポンプ性能の安定化が図られると共に、仕上げ加工後に、前記駆動部材の前記把持部を切断すればよいので加工の際の作業効率もよい。
【００２６】
そして請求項８に記載のように、前記駆動部材の外側面である前記リング部材の外側面にフッ素系合成樹脂からなる固体潤滑性の被膜を設け、この被膜を切削又は研削により加工することで、さらにその該駆動部材の内外側面が精密に加工され、これにより組み立て精度も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るポンプ装置の概略構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面矢示図、（ｃ）は、Ｂ−Ｂ線断面矢示図である。また図２、図３は、そのポンプ装置の分解斜視図を示したものである。
【００２８】
これらの図に示されるように、このポンプ装置１０は、一方の面が開口した比較的奥行きの浅い筐形形状をなすケース本体１２の開口外側縁に形成されるフランジ部１４に蓋板１６がビス１８を用いて一体的に組み付けられている。
【００２９】
そしてこのケース本体１２内には、円盤状のインナーヨーク２０を挟んで同径の一対の駆動マグネット（永久磁石）２２ａ、２２ｂが互いに同極どうしが向き合うように備えられている。そのインナーヨーク２０及び駆動マグネット２２ａ、２２ｂの外側面の周りを軸方向に摺動可能にコイルボビン２４が配設される。このコイルボビン２４は、合成樹脂材料などにより形成され、駆動コイル２６を収納する収納部２４ｓを備えている。この収納部２４ｓは径方向外側が開口した断面横向きＵ字状に形成され、その開口面に駆動コイル２６が巻き回されている。そして、この駆動コイル２６の外側面を覆うように円管状のリング部材２７が嵌着されている。さらに、前記駆動マグネット２２ａ、２２ｂの外側面に対向し、かつ、前記リング部材２７の外側面を囲むようにアウターヨーク２８が配設されている。このように、この実施形態では駆動コイル２６がコイルボビン２４に巻回されリング部材２７が装着されたものが駆動部材Ｍをなし、インナーヨーク２０、駆動マグネット２２ａ、２２ｂの外側面およびアウターヨーク２８の内側面を摺動するように構成されている。
【００３０】
ところで、前記インナーヨーク２０及びアウターヨーク２８は磁性鋼板等の金属材料から形成されており、リング部材２７はステンレスやアルミニウム等の非磁性金属から形成されている。また、リング部材２７の外側面には、アウターヨーク２８の内側面との摩擦抵抗を低減させる目的で固体潤滑剤としてのフッ素系合成樹脂による被膜が形成されている。このようにリング部材２７は、非磁性金属から形成されているので、磁力の影響は受けず、駆動コイル２６が駆動されると、コイルボビン２４とともに移動する。
【００３１】
しかしてケース本体１２内では、インナーヨーク２０および駆動マグネット２２ａ、２２ｂの外側面にアウターヨーク２８の内側面が対向して配置され、これらの対向面の間に、前記駆動部材Ｍが配置される。このインナーヨーク２０および駆動マグネット２２ａ、２２ｂの外側面とアウターヨーク２８の内側面および、ケース本体１２の内底面と蓋板１６とに囲まれた空間を駆動部材Ｍは摺動し、この駆動部材Ｍのケース本体１２の内底面側には第１のポンプ室（溜め部）３０ａが形成され、前記蓋板１６側には第２のポンプ室（溜め部）３０ｂが形成されている。
【００３２】
そして前記ケース本体１２の外側面には、前記第１のポンプ室３０ａ及び第２のポンプ室３０ｂに流体を流入させる流入管路３２、及び溜め部３０に流入した流体を吐出する吐出管路３４とが設けられ、その流入管路３２に設けられる流体の流入口３２ａ及び吐出管路３４に設けられる吐出口３４ａと第１のポンプ室３０ａ及び第２のポンプ室３０ｂとの間の流体流路には該流路を開閉する流入用バルブ３６ａ，３６ｂ及び吐出用バルブ３８ａ，３８ｂがそれぞれ介設されている。
【００３３】
すなわち、前記ケース本体１２の内側面とアウターヨーク２８の外側面との間の空間領域に、前記流入口３２ａ側の流体流路と吐出口３４ａ側の流体流路とを仕切る仕切壁４０、及び流入口３２ａ側の流体流路と吐口側３４ａ側の流体流路をそれぞれ前記第１のポンプ室３０ａ及び第２のポンプ室３０ｂとの間で仕切る仕切壁４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂを備えた仕切壁部材４６が介設され、前記流入口３２ａと第１のポンプ室３０ａ及び第２のポンプ室３０ｂとを仕切る仕切壁４２ａ，４２ｂに開設される連通孔に前記流入用バルブ３６ａ，３６ｂが開閉自在に配設されると共に、前記流体の吐出口３４ａと第１のポンプ室３０ａ及び第２のポンプ室３０ｂとを仕切る仕切壁４４ａ，４４ｂに開設される連通孔には、前記吐出用バルブ３８ａ，３８ｂが開閉自在に配設されている。
【００３４】
これらの流入用バルブ３６ａ，３６ｂ及び吐出用バルブ３８ａ，３８ｂはいずれもパッシブ型の逆止弁により構成され、２つの部屋（バルブの上流側と下流側）の差圧を受けて開閉するものである。
【００３５】
尚、前記アウターヨーク２８には、前記第１のポンプ室３０ａと前記流入口３２ａとを連通させる連通口６０ａ、第２のポンプ室３０ｂと該流入口３２ａとを連通させる連通口６０ｂ、第１ポンプ室３０ａと前記吐出口３４ａとを連通させる連通口６２ａ及び第２のポンプ室３０ｂと該吐出口３４ａとを連通させる連通口６２ｂとが開設され、これにより前記流入口３２ａと第１のポンプ室３０ａ及び第２のポンプ室３０ｂとの流体流路、並びに前記吐出口３４ａと第１のポンプ室３０ａ及び第２のポンプ室３０ｂとの流体流路が確保されている。
【００３６】
なお、コイルボビン２４の軸方向の一方の外壁面には駆動コイル２６に電気を供給するための一対の端子部材２４’、２４’がそれぞれ取り付けられる。そして、該各端子部材２４’２４’には外方向に張り出す肉薄の板状突片２４ａが突出形成され、該板状突片２４ａ，２４ａが前記アウターヨーク２８の周壁面に設けられる切欠き２８ａに遊嵌されているので、駆動部材Ｍが、対をなす駆動マグネット２２ａ，２２ｂの周りを回転することがなく、摺動し得るものである。
【００３７】
また、ケース本体１２の外側面にはこのポンプ装置１０を制御するためコントローラやメモリ等が内蔵されたマイコン及びこのマイコンと連係して駆動コイル２６に電力を供給するドライバ回路等が搭載されたコントロール基板６４がネジ止め穴６５，６５にネジ止めする等によってケース本体１２に取り付けられる。また、コントロール基板６４に設けられる前記ドライバ回路の出力端子６６ａ，６６ｂは、図示しないが、可撓性のある電源供給部材等を介して、前記駆動コイル２６の電線端末と接続されて、電磁式アクチュエータを駆動する電力が駆動コイル２６に供給される。
【００３８】
このように構成されたポンプ装置１０では、駆動コイル２６に一方向の電流を流すと、駆動コイル２６には放射状の磁場に垂直なローレンツ力が生じ、ピストン（この実施例では、駆動コイル２６）を一方向へ変位させる。そのため各ポンプ室の容積は、一方は減少し、他方は増加する。そして容積の減少したポンプ室は圧力が増加し、吐出側の弁が開いて流体が流れ出すし、容積の増加したポンプ室は圧力が減少し、吸入側の弁が開いて流体が流れ込むこととなる。
【００３９】
そして所定時間経過後、電流の流れる方向を反転させると、駆動コイル２６に生じるローレンツ力も逆向きになり、ピストンを逆方向へと反転させる。このとき各ポンプ室の容積変化も同様に逆転する。そのためそれまで容積が減少していたポンプ室では、一旦容積変化が無くなり、次いで容積増加に転ずる。このとき、開いていた吐出側の弁は閉じ、吸入側の弁が開く。また、それまで容積が増加していたポンプ室では逆に、開いていた吸入側の弁は閉じ、吐出側の弁が開くこととなる。このように、駆動コイル２６に交番電流を通電することによって、駆動部材Ｍが、インナーヨーク２０及び駆動マグネット２２ａ、２２ｂの外側面とアウターヨーク２８の内側面との間でピストンとして往復運動する。
【００４０】
その際、駆動部材Ｍの外側面にはリング部材２７が装着されており、駆動コイル２６の外側面のように凹凸がないので、アウターヨーク２８の内側面の摺動摩擦抵抗は低減され、スムーズな摺動状態が確保されることになる。また、駆動部材Ｍの外側面に設けられたリング部材２７とアウターヨーク２８とが互いに金属材料から形成されており、熱膨張率の差が小さいので、ポンプ室３０ａ，３０ｂに吸入・吐出される流体の温度変化が激しい場合でも、リング部材２７とアウターヨーク２８とが変形して、リング部材２７の外側面とアウターヨーク２８の内側面との間のクリアランスの大きさが変化してしまうことがない。さらに、駆動部材Ｍの外側面にはリング部材２７が装着されており、リング部材２７の外側面がアウターヨーク２８の内側面を摺動するので、リング部材２７の外側面に設けられたフッ素系合成樹脂等からなる固体潤滑剤が摩擦抵抗を低減させて、駆動部材Ｍを一層安定して摺動させることができる。
【００４１】
そのため、ポンプ室３０ａ，３０ｂに吸入・吐出される流体の温度が激しく変動するような場合でも、リング部材２７の外側面とアウターヨーク２８の内側面との間のクリアランスの大きさが大きくなって、第１のポンプ室３０ａ及び第２のポンプ室３０ｂの間で流体が漏れてしまい、吸入・吐出する流体の流量が減少してしまうようなことがない。逆に、クリアランスが小さくなって、駆動部材Ｍが摺動できなくなることもない。
【００４２】
図４〜図７は、前記駆動部材Ｍがポンプ装置１０に組み込まれる前の組み立て段階の形態を示したものである。図４に示すように、コイルボビン２４は、円筒状のボビン本体２４ｃの両筒端縁にそれぞれドーナツ状の側板２４ｄ，２４ｄが一体に設けられている。このボビン本体２４ｃと両側板２４ｄ，２４ｄとからなる断面略Ｕ字状の収納部２４ｓに電線が巻回されて駆動コイル２６が形成される。この一方の側板２４ｄ面には、機械加工用の図示しない治具（チャック部材）により把持される円筒状の把持部２４ｆが、連結部２４ｅを介して該コイルボビン２４に連結されて設けられている。尚、後述する仕上げ加工のために、ボビン本体２４ｃと把持部２４ｆとは同心に設けられている。
【００４３】
そして前述したように、前記端子部材２４’，２４’はコイルボビン２４の一方の側壁板２４ｄ面に適数設けられるボス２４ｇ，２４ｇに端子部材２４’に形成されるボス穴２４ｈを嵌着することで取り付けられる。尚、端子部材２４’，２４’そのものは合成樹脂材の射出成形等により一体成形される。
【００４４】
そして、図５に示すように、このコイルボビン２４のボビン本体２４ｃに、例えば、銅線あるいはアルミクラッド線等の電線が巻き回されて駆動コイルが形成される。この駆動コイル２６の両電線端末は、端子部材２４’，２４’に形成される端子穴２４ｂを介して図２及び図３に示した電源供給部材７２ｂ，７２ｂの端末に接続される。
【００４５】
さらに、図６に示すように、この駆動コイル２６の外側面にリング部材２７が嵌着される。ここで、図７に示すように、コイルボビン２４の一方の側板２４ｄには、前記リング部材２７の一方の環端縁が嵌着される係合段部２７ａが形成され、他方の側板２４ｄでは、前記リング部材２７の他方の環端内側縁に係合段部２７ｂが形成される。これらの係合段部２７ａ，２７ｂにリング部材２７の前記一方の環端縁および前記他方の側板２４ｄが嵌着されることで、リング部材２７がコイルボビン２４に固定的に取り付けられる。尚、リング部材２７と端子部材２４’，２４’とはコイルボビン２４の側壁板２４ｄによって電気的に絶縁された状態が保たれている。
【００４６】
尚、リング部材２７の外側表面には、摺動性及び加工性のよい、固体被膜潤滑剤、例えば約１０μｍ以上の膜厚を有するフッ素系合成樹脂の膜２７ｆが形成されている。この固体被膜潤滑剤の膜は焼付塗装、又は、アウトサート成形などにより形成することができる。
【００４７】
この際、コイルボビン２４は冷却して収縮させ、リング部材２７は前記ポンプ装置の通常使用温度範囲以上に加熱して膨張させる温嵌工法を用いることで、リング部材２７をコイルボビン２４に嵌めやすくなる。また、この際に、駆動コイルの外側面にシール材を塗布するなどして、駆動コイル２６が配置されるコイルボビン２４とリング部材２７とに覆われた空間にシール材を充填することができる。又は、コイルボビン２４の止め板２４ｄの所定の部位に注入孔を設けておき、リング部材２７を嵌着した後で、この注入孔からシール材を注入するようにしてもよい。このようにして、コイルボビン２４とリング部材２７とに覆われた空間にシール材を充填して、駆動コイルを密封し、駆動コイル２６に電流を通電した際の漏電などを防止する。
【００４８】
次にこのポンプ装置１０の製造方法について、以下に詳細に説明する。ここでは、主に駆動部材Ｍの製造方法が本発明の要部をなるのでこれについて説明する。
【００４９】
まず、図４に示したコイルボビン２４、リング部材２７、及び、端子部材２４’の各部材を予め製造する。
【００５０】
そして、図８の製造工程図に示したように、まず、第１工程として、コイルボビン２４の側板２４ｄの円側部に設けられたボス２４ｇに、端子部材２４’のボス穴２４を係合させて、コイルボビン２４に端子部材２４’を固定する。そして、コイルボビン２４のボビン本体２４ｃに、例えば、銅線あるいはアルミクラッド線等の電線を巻回して駆動コイル２６を形成し、この電線の両端部を端子部材２４’の端子穴２４ｈに固定する。
【００５１】
一方、第２工程では、リング部材２７の外側表面に、摺動性及び加工性のよい、固体被膜潤滑剤、例えば約１０μｍ以上の膜厚を有するフッ素系合成樹脂の膜を形成する。このフッ素系合成樹脂の膜は焼付塗装、又は、アウトサート成形などにより形成することができる。
【００５２】
そして、第３工程では、前記固体被膜潤滑剤の膜が形成されたコイルボビン２４にリング部材２７をコイルボビン２４に温嵌工法等を用いて装着する。
【００５３】
その後、第４の工程では、コイルボビン２４の把持部２４ｆを機械加工用の治具によって把持した状態で、コイルボビン２４の内側面とリング部材２７の外側面を切削及び／又は研削し仕上げ加工を施す。例えば、コイルボビン２４の把持部２４ｆを旋盤の回転軸に固定して回転させ、砥石又はバイトを用いて、リング部材２７の外側面に設けられたフッ素系合成樹脂の膜２６ａ及びコイルボビン２４のボビン本体２４ｃの内側面を切削又は研削により所定の径になるように仕上げる。これらのリング部材２７の外側面とコイルボビン２４の内側面の仕上げ加工はそれぞれ連続して行ってもよいし、同時に行ってもよい。リング部材２７の外側面とコイルボビン２４の内側面の加工を同時に行えば、軸のズレなどがなく、精度のよい加工が可能となる。そのため、駆動部材Ｍをポンプ装置１０内に組み付けたときの駆動部材Ｍの内外側面のクリアランスを精密に設定することができる。尚、前記第２の工程においては、このようにして加工を施した後の状態で、リング部材２７の外側面に所定の膜厚（例えば１０μｍ程度）の固体被膜潤滑剤の膜２７ｆが残るように、前記所定の膜厚以上の膜厚の固体被膜潤滑剤の膜を形成する。このように、リング部材の２７の外側面及びコイルボビン２４の内側面が研磨及び／又は研削によりなめらかに仕上げ加工されているため、駆動部材Ｍを摺動させる際の摩擦抵抗を抑えることができる。また、ポンプ装置１０内への組み立て精度が向上するため、駆動部材Ｍと摺動する対向面との摺動において所定のクリアランスを精度良く確保することができる。
【００５４】
そして、第５の工程で、コイルボビン２４のボビン本体２４ｃ側と把持部２４ｆ側を連結する連結部を切断し、把持部２４ｆをコイルボビン２４から切り離す。
【００５５】
その後、このようにして製造された駆動部材Ｍの内側面が、前記駆動部材と同程度の精度で同軸加工を行った円盤状のインナーヨーク２０及び駆動マグネット２２ａ，２２ｂの外側面を摺動し、駆動部材Ｍの外側面が、前記駆動部材と同程度の精度で同軸加工を行ったアウターヨーク２８の内側面を摺動するように、ポンプ装置内に組み付けられる。この際、駆動部材Ｍの内側面と外側面が軸のズレがなく同軸に形成されているため、駆動部材Ｍとその対向摺動壁面との間のクリアランスが精度よく調整された状態に組み立てることができる。そのため、駆動部材Ｍの内側面および外側面の摺動性が良く、駆動部材Ｍとその対向摺動面との摺動摩擦に伴う熱膨張による変形のズレが小さくクリアランスの安定したポンプ装置を製造することが可能になる。
【００５６】
このようにして製造されたポンプ装置１０によれば、ボビン本体２４ｃと両側壁板２４ｄ，２４ｄとからなる収納部２４ｓに巻き回された駆動コイル２６の外側面に円環状のリング部材２７が装着されており、駆動部材Ｍの駆動に伴って、コイルボビン２４が、インナーヨーク２０および駆動マグネット２２ａ、２２ｂの外側面とアウターヨーク２８の内側面を摺動しても円環状のリング部材２７そのものが非磁性金属材料により形成されているため、例えばコイルボビン２４を樹脂材料により形成されていても駆動部材Ｍの外側面の径方向への寸法が変化しにくい。そのため、駆動部材Ｍの外側の摺動面でのクリアランスの変化は少なく、ポンプ装置１０に流入する流体温度などの影響を受けずにスムーズに往復ピストン運動が繰り返されて安定したポンプ性能が得られる。
【００５７】
また、この摺動面のクリアランスの変動が生じにくいために、設計上、初期設定クリアランスを小さく設定することができ、磁気回路特性を向上させることができるし、さらに、リング部材２７は非磁性材料であるため、駆動部材Ｍがピストン摺動する際に、他の部材等に磁気的吸着を起こして円滑な摺動を妨げる等のおそれもない。
【００５８】
また、前記駆動コイル２６を収納する収納部２４ｓが、ボビン本体２４ｃと両側壁板２４ｄ，２４ｄとからなり、外側に開口した断面略Ｕ字状に形成されて、前記リング部材２７の内側面が両側壁板２４ｄ，２４ｄの外側面と当接又は若干の隙間を介して対向配置されているので、前記駆動コイル２６の外側面が前記リング部材２７に保護され、駆動コイル２６そのものが摺動面で傷付いたりすり減ったりといったこともなく、安定したポンプ性能が維持される。
【００５９】
また、非磁性金属材料からなるリング部材２７の外側面と対向するアウターヨーク２８の内側面が磁性金属材料から形成されているので、該リング部材２７の熱膨張係数と該アウターヨーク２８の内側面の熱膨張係数との差が小さい。そのため、前記駆動部材Ｍに嵌着された前記リング部材２７の外側面とアウターヨーク２８の内側面とのクリアランスが温度変化によって変動しにくく、流体温度などの影響を受けずにスムーズに往復ピストン運動が繰り返されて安定したポンプ性能が得られる。
【００６０】
また、駆動部材Ｍの駆動方向と平行に設けられたインナーヨーク２０および駆動マグネット２２ａ、２２ｂの外側面とアウターヨーク２８の内側面との間で、駆動部材Ｍの内側面および外側面の摺動クリアランスが一定に保たれることで、その摺動クリアランスの流体の漏入・漏出量が大きく変化することなく、ピストン性能の安定性が確保される。
【００６１】
さらに、前記リング部材Ｍの外側面にフッ素系合成樹脂野間区２７ｆが形成されているので、駆動部材Ｍの外側面の摩擦抵抗が低減されて、駆動部材Ｍは安定して摺動することができる。
【００６２】
また、前記駆動部材Ｍの内側面および外側面と、それに対向配置されるインナーヨーク２０および駆動マグネット２２ａ、２２ｂの外側面とアウターヨーク２８の内側面との間のクリアランスを、該駆動部材Ｍの外側面のクリアランスが、内側面側のクリアランスより小さくなるように構成することで、より面積が広い駆動部材Ｍの外周面側のクリアランスでの流体の漏れを最小限に抑えることができ、第１および第２のポンプ室３０ａ，３０ｂに流体を効率よく吸入・吐出させることができる。
【００６３】
さらに、このようなポンプ装置１０を製造するに際し、前記コイルボビン２４の収納部２４ｓの径方向の外側に前記リング部材２７を配設して、このコイルボビン２４の把持部２４ｄを治具によって把持した状態で駆動部材Ｍの内側面及び外側面の加工を連続又は同時的に行うことで、駆動部材の同軸性が確保される。これにより、寸法制度が安定するためポンプ性能の安定化が図られると共に、仕上げ加工後に、前記コイルボビン２４の前記把持部２４ｄを切断すればよいので加工の際の作業効率もよい。
【００６４】
そして、前記駆動部材Ｍの外側面である前記リング部材２７の外側面にフッ素系合成樹脂の膜２７ｆを設け、この膜２７ｆを切削又は研削により加工することで、さらにその該駆動部材Ｍの内外側面の加工が精密になり、組み立て精度も向上する。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることはもちろんである。例えば上記実施例ではリング部材にステンレス等の金属材料を用いたが、非磁性体で、ボビンより剛性が高ければ、金属材料にこだわるものではなく、温度変化の小さい流体を流すポンプ装置の場合は、熱膨張による変形の差の影響が小さいため樹脂リングを用いるものであっても良い。尚、コイルボビンの把持部の形状は加工時に同心性が確保されればよいので、円筒・円錐の部分が設けられているだけでも良く、全周円筒形状でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態に係るポンプ装置の概略構成図で（ａ）はそのポンプ装置の平面図、（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面矢示図、（ｃ）は、Ｂ−Ｂ線断面矢示図である。
【図２】図１に示したポンプ装置の分解斜視図で斜め上方向から見た図である。
【図３】同じくポンプ装置の分解斜視図で、斜め下方向から見た図である。
【図４】このポンプ装置の駆動部材の組み立て前の状態を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示したコイルボビンに駆動コイルが巻回され、端子部材が取り付けられた状態を示す分解斜視図である。
【図６】図５に示したコイルボビンにリング部材が嵌着された状態を示す斜視図である。
【図７】図６に示した駆動コイルが巻回されリング部材が嵌着された状態のコイルボビンのＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図６に示したコイルボビンの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】従来一般に知られる容積型ポンプの概略構成図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  ポンプ装置
２０  インナーヨーク
２２ａ，２２ｂ  駆動マグネット
２４  コイルボビン
２４’  端子部材
２４ｃ  ボビン本体
２４ｄ  把持部
２４ｓ  収納部
２６  駆動コイル
２７  リング部材
Ｍ  駆動部材
２８  アウターヨーク
３０ａ  第１のポンプ室（溜め部）
３０ｂ  第２のポンプ室（溜め部）
３２ａ  流入口
３４ａ  吐出口
３６ａ，３６ｂ  流入用バルブ
３８ａ、３８ｂ  吐出用バルブ
【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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