(57)【要約】【課題】電磁ポンプの製造にあたり、固定抵抗器を用いず、入力される基準パルス電流によって基準流量を得ることができる電磁ポンプを提供するものである。【解決手段】パルス電流が印加される電磁コイル３の中心に、非磁性パイプ７を軸方向に介在した上磁極８ａと下磁極８ｂが配される。その内部通孔９内に、上ばね１５ａ、下ばね１５ｂ及び吸入弁２０を持つ電磁プランジャ１４が収納されるガイドパイプ１２が配される。このガイドパイプ１２内に上ばね１５ａと下ばね１５ｂにより支えられて収納の電磁プランジャ１４は、前記ガイドパイプ１２の一端から挿入の位置設定部材２４により上、下ばね１５ａ，１５ｂのたわみ量が定められて、内部収納位置が決定されていること。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス電流が印加される電磁コイルの中心に、非磁性パイプを介在した上磁極と下磁極を配し、その内部通孔に上ばね、下ばね及び吸入弁を持つ電磁プランジャが収納されるガイドパイプが配されると共に、該ガイドパイプより下流側の通孔に吐出弁を持つ電磁ポンプにおいて、
前記ガイドパイプ内に上ばねと下ばねにより支えられて収納の電磁プランジャは、前記ガイドパイプの一端から挿入の位置設定部材により上、下ばねのたわみ量が定められて、内部収納位置が決定されていることを特徴とする電磁ポンプ。
【請求項２】
前記ガイドパイプは、中央パイプとその両端に配される上部及び下部蓋材より成ることを特徴とする請求項１記載の電磁ポンプ。
【請求項３】
位置設定部材は、中心の軸方向に孔を形成すると共に、切溝を軸方向に形成し、径方向に弾力性を有することを特徴とする請求項１記載の電磁ポンプ。
【請求項４】
前記吐出弁が配された通孔でその下流にオリフィスが配され、このオリフィスは、金属薄板により製造されることを特徴とする請求項１記載の電磁ポンプ。
【請求項５】
前記金属薄板は０．５ｍｍから０．１ｍｍの厚みを有している請求項４記載の電磁ポンプ。
【請求項６】
請求項１記載の電磁ポンプにおいて、前記ガイドパイプに、上ばね、下ばね及び電磁プランジャを収納し、しかる後に上ばね、下ばねの一方を押圧する位置設定部材をガイドパイプの一端より挿入と共に荷重を付加し、電磁プランジャが所定の内部収納位置に達すると、前記荷重の付加を停止し、前記位置設定部材を前記ガイドパイプに固定するようにしたことを特徴とする電磁ポンプの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の電磁ポンプ製造方法において、位置設定部材を挟持し且つ荷重を付加する挟持荷重付加手段と、前記ガイドパイプの一方から挿入され、前記電磁プランジャに対峙するストッパを持ち、このストッパが固定される位置検出手段とより成ることを特徴とする電磁ポンプの製造に用いられる装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、比較的少ない流量を小型の燃焼器に送る電磁ポンプ、この電磁ポンプの製造方法及び電磁ポンプの製造に用いられる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁ポンプは、電磁コイルにパルス電流を付加することでプランジャを往復動させ、もって吸入弁と吐出弁間の容積に変化を与えることにより流体を吸入し、且つ加圧してポンプ作用を行わせしめていた。電磁ポンプの吐出流量は、パルス電流の周波数、パルスのデューティ比及びパルスの波高値（電圧）に比例することは広く知られている。
【０００３】
電磁ポンプの吐出量の調整手段として、公知である固定抵抗器を電磁コイルに直列に組み込むことで行われている。固定抵抗器を組み込むため、その選定を行う公知例として特許文献１及び特許文献２などが知られている。先の特許文献１では、電磁ポンプを所定の吐出量以上となるように予め製造し、そして固定抵抗器のない状態で吐出量を検出し、この吐出量を基準流量との偏差に応じて、吐出量が許容範囲内に収まる抵抗値を持つ抵抗器を選定している。
【０００４】
また、後の特許文献２の例でも、電磁ポンプを所定の吐出量以上となるように予め製造するのを前提とし、まず所定の設計中心のダミー抵抗器（２００Ω）を用いて第１回目の測定を行う。第１回目の測定の結果、吐出流量が基準流量の許容範囲内にあれば、そのまま同じ抵抗値（２００Ω）のダミー抵抗器を、基準判定値よりも小さい時には小さなダミー抵抗器（１２０Ω）を、基準判定値よりも大きい時には大きなダミー抵抗器（２７０Ω）を接続して第２回目の測定を行う。第２回目の測定の結果、小さなダミー抵抗器（１２０Ω）を基準のダミー抵抗器とする場合には、吐出流量が基準判定値よりも小さい時に第１の固定抵抗器（８２Ω）を、基準判定値の許容範囲内の時に第２の固定抵抗器（１２０Ω）を、基準判定値よりも大きい時に第３の固定抵抗器（１６０Ω）を選択する。
【０００５】
前記設計中心のダミー抵抗器（２００Ω）とする場合に、設計中心のダミー抵抗器と同じ抵抗値（２００Ω）の第４の固定抵抗器を選択する。前記大きなダミー抵抗器（２７０Ω）を基準のダミー抵抗器とする場合に、吐出流量が基準判定値よりも小さい時に第５の固定抵抗器（２４０Ω）を、基準判定値の許容範囲内の時に第６の固定抵抗器（２７０Ω）を、基準判定値の許容範囲よりも大きい時に第７の固定抵抗器（３００Ω）を選択し、第３回目の測定を行う。そして、吐出流量が基準判定値の許容範囲内に収まることを確認して、選定された固定抵抗器が採用される。
【０００６】
【特許文献１】特公平７−１０１０３３号
【特許文献２】特許第３２６３７８５号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの電磁ポンプの固定抵抗器を選定する作業は、特許文献２に示すように、機械化されているものではあるが大変な作業であると共に、固定抵抗器選定装置も高価なものとなっていた。また従来の流量の調整は、ポンプの諸特性に影響を与えるパラメータ（２大要因であるオリフィス、電磁プランジャの上端と上磁極との磁気間隙）のバラツキの拡がりをそのままで、前述のような固定抵抗器の組付によって吐出量の調整を行うため、例えば温度変化によっても、吐出量の特性のバラツキの拡大の要因となっていた。
【０００８】
そこで、この発明は、電磁ポンプの製造にあたり、前述のような固定抵抗器を用いず、基準流量を得ることができる電磁ポンプを提供するものであると共に、この電磁ポンプの製造方法及びこの製造方法に用いられる装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の電磁ポンプは、パルス電流が印加される電磁コイルの中心に、非磁性パイプを介在した上磁極と下磁極を配し、その内部通孔に上ばね、下ばね及び吸入弁を持つ電磁プランジャが収納されるガイドパイプが配されると共に、該ガイドパイプより下流側の通孔に吐出弁を持つ電磁ポンプにおいて、前記ガイドパイプ内に上ばねと下ばねにより支えられて収納の電磁プランジャは、前記ガイドパイプの一端から挿入の位置設定部材により上、下ばねのたわみ量が定められて、内部収納位置が決定されていることにある（請求項１）。
【００１０】
このため、位置設定部材のガイドパイプ内の挿入の位置によって電磁プランジャの内部収納位置が適宜に定められ、電磁プランジャの上端と上磁極の下端との磁気間隙が常に一定に保たれることになり、吐出量が基準流量の許容範囲内となる電磁ポンプを提供できる。
【００１１】
前記ガイドパイプは、中央パイプとその両端に配される上部及び下部蓋材より成ることにある（請求項２）。また、前記位置設定部材は、中心の軸方向に孔を形成すると共に、切溝を軸方向に形成し、径方向に弾力性を有することにある（請求項３）。したがって、径方向に力を加えると、径が縮小し、前記ガイドパイプの内部に挿入でき、前記径方向の力を除くと、径が拡大し、ガイドパイプに固定される。
【００１２】
前記吐出弁が配された通孔でその下流にオリフィスが配され、このオリフィスは金属薄板より製造されることにある（請求項４）。前記金属薄板の厚みを０．５ｍｍから０．１ｍｍの厚みを有している（請求項５）。したがって、オリフィスを構成する部材が金属薄板より成ることから、プレス加工にてオリフィスが形成でき、その加工誤差が±３μｍを実現しており、従来のような吐出継手部に形成のオリフィスに比して加工誤差が縮小し、通過流量で±０．５％の誤差率が達成される。
【００１３】
この発明の電磁ポンプの製造方法は、請求項１記載の電磁ポンプにおいて、前記ガイドパイプは、上ばね、下ばね及び電磁プランジャを収納し、しかる後に上ばね、下ばねの一方を押圧する位置設定部材をガイドパイプの一端より挿入と共に荷重を付加し、電磁プランジャが所定内部収納位置に達すると、前記荷重の付加を停止し、前記位置設定部材を前記ガイドパイプに固定するようにしたことにある（請求項６）。
【００１４】
このため、位置設定部材が前記ガイドパイプの一端から挿入され、上、下ばねに荷重を付加し、且つその荷重により電磁プランジャが移動し、所定の内部収納位置に達すると、その挿入を停止しガイドパイプに固定するようにしたことから、電磁プランジャのガイドパイプ内の位置が容易に定められる。
【００１５】
また、この発明の電磁ポンプの製造に用いられる装置は、請求項６記載の電磁ポンプ製造方法において、位置設定部材を挟持し且つ荷重を付加する挟持荷重付加手段と、前記ガイドパイプの一方から挿入され、前記電磁プランジャに対峙するのストッパを持ち、このストッパが固定される位置検出手段とより成ることにある（請求項７）。これにより、挟持荷重付加手段により位置設定部材を挟持し、且つ荷重を付加し、また、ストッパを持つ位置検出手段にて、電磁プランジャの内部収納位置をストッパを介して検出することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１７】
図１，図２において、この発明の電磁ポンプ１は、鉄などの磁性材で製造されたケース２内にパルス電流が印加される電磁コイル３が配されている。この電磁コイル３は樹脂製のボビン４に電線が巻装されて構成され、ボビン４の中心を貫通して形成された貫通孔５には、軸方向中心に非磁性パイプ７を介在したパイプ状の上磁極８ａと下磁極８ｂが配されている。そして、この上下の磁極８ａ，８ｂと前記したボビン４上方及び下方のつば部に配された上方鉄板１０ａ及び下方鉄板１０ｂと前記したケース２とで磁気回路が構成されている。
【００１８】
ガイドパイプ１２は、非磁性材により製造され、中央パイプ１２ａと、その両端に嵌着された上部及び下部蓋材１２ｂ，１２ｃとより成り、一本のパイプ形状となっている。そして、このガイドパイプ１２は、前記した非磁性パイプ７を介在した上及び下磁極８ａ，８ｂより構成された内部通孔９内に嵌挿され、その軸方向長さよりも長く、上方及び下方に突出している。
【００１９】
また、このガイドパイプ７内には、下記する電磁プランジャ１４が上ばね１５ａと下ばね１５ｂとより支えられ、往復動自在に配されている。この電磁プランジャ１４は、磁性材で中心軸方向に通孔１７を持ち、上方にばね座１８、下方に弁座１９が嵌着され、前記通孔１７内に吸入弁２０が収納され、ばね２１にて前記弁座１９に着座されている。また、前記上ばね１５ａは、前記上部蓋材１２ｂに当接され、前記下ばね１５ｂは前記下部蓋材１２ｃに固定された位置設定部材２４に接するばね座２３に当接されている。なお、前記上部蓋材１２ｂの外側に下記する吐出弁３８の弁座３９が取付られている。
【００２０】
位置設定部材２４は、スプリングピンと称されるもので、中心軸方向に孔２９が形成されると共に、軸方向に切溝３２を有している。そして、径方向に力を加えると縮小し、力を開放すると元に復帰する性質を持つもので、前記下部蓋材１２ｃの孔１３に、その径を縮小すれば抵抗なく挿入でき、径方向の力を開放すれば元の径に戻って孔１３に密着して固定される。即ち、この位置設定部材２４にてばね座２３の位置が変化されることから、上ばね１５ａと下ばね１５ｂとのたわみ量を変化され、もって電磁プランジャ１４のガイドパイプ１２中の内部収納位置も変位される。この位置設定部材２４のガイドパイプ１２への取付方法は、下記にあらためて説明する。
【００２１】
吸入パイプ２５は、樹脂製で、中心軸方向に通孔２６を持ち、上方につば２７が形成され、下方にフィルタ２８が嵌着されている。前記通孔２６は軸方向中程で段部３０を有している。そして、通孔２６に前記したガイドパイプ１２の下端が段部３０に当たるまで挿入されている。なお、３１は前記吸入パイプ２５のつば２７に係合し、他の機器へ取付るための取付板である。
【００２２】
吐出継手３３は金属製で、軸方向に通孔３４を持ち、下方につば３５が形成され、前記通孔３４は、つば側から大径部３４ａ、中径部３４ｂ、小径部３４ｃ及び先端中径部３４ｄとなっている。この通孔３４には前記したガイドパイプ１２の上端が大径部３４ａ内に段部３６に当たるまで挿入されている。
【００２３】
また、前記通孔３４の中径部３４ｂ内には、吐出弁３８が配され、ばね４０にて弁座３９に着座されている。さらに、前記通孔３４の小径部３４ｃには、オリフィス４３がオリフィス押え４４に押圧されて設けられている。このオリフィス４３は、金属薄板により形成され、その厚みは０．５ｍｍから０．１ｍｍ程、径は０．３ｍｍ前後となっている。この金属薄板によってオリフィスを形成したから、その加工誤差は直径で±３μｍを実現でき、通過流量で±０．５％の誤差率が達成された。
【００２４】
ガイドパイプ１２における電磁プランジャ１４の設定位置の調整は、図１に示すように、上磁極８ａの下端と電磁プランジャ１４の上端との磁気隙間の調整に外ならず、この磁気隙間の所定寸法が出せれば、電磁ポンプ１の吐出量を基準流量の許容範囲とすることができる。
【００２５】
電磁プランジャ１４の設定位置の調整は、図３に示すように、ガイドパイプ１２が組立られる前に、位置設定部材であるスプリングピン２４を下部蓋部材１２ｃの孔１３に適宜な位置に取付ることにある。即ち、ガイドパイプ１２は、まず図３のａに示すように組立てられる。ガイドパイプ１２の構造については既に説明した通りで、その内部に上ばね１５ａと下ばね１５ｂとで支持されて電磁プランジャ１４が配されている。
【００２６】
このような構成のガイドパイプ１２を図３のｂに示すように、所定の長さの棒状のストッパ４６と荷重を検出して位置を検出する位置検出器４７上に載置する。すると、その上に突設のストッパ４６が前記ガイドパイプ１２の上部蓋材１２ｂから挿入され、その先端が電磁プランジャ１４の一端に対峙するようになる。その後に挟持荷重付加手段となるエアチャック４５を介して位置設定部材であるスプリングピン２４を挟んでその径を縮小し、それからガイドパイプ１２の下部蓋材１２ｃの孔１３内に挿入する。
【００２７】
その挿入は径が縮小されているので、スムーズに行われる。スプリングピン２４が挿入されていくと、ばね座２３に当接し、該ばね座２３に荷重が付加される。すると、上ばね１５ａと下ばね１５ｂとのたわみ量が変化され、もって電磁プランジャ１４は図３のｂにあっては下方へ移動する。そして、電磁プランジャ１４の下端がストッパ４６に当接し、荷重として検出される位置検出器４７にて検出される。
【００２８】
位置検出器４７にて電磁プランジャ１４のストッパ４６への当接が検出されると、エアチャック４５の移動（荷重付加）を止め、エアチャック４５を外す。すると、スプリングピン２４の径が拡がり、下部蓋材１２ｃに取付られる。これによって、電磁プランジャ１４の内部収納位置が決定される。このようにして、電磁プランジャ１４の内部収納位置が定められたガイドパイプ１２は、非磁性パイプ７が介在の上磁極８ａと下磁極８ｂとより構成の内部通孔９及びそれに続く通孔３４と、前記吸入パイプ２５の通孔２６内に挿入されて、図１のように組立てられる。すると、電磁プランジャ１４の上端と上磁極８ａの下端との磁気間隙を一定寸法とすることができる。したがって、電磁ポンプの組立段階でこの磁気間隙を一定とすることから、電磁ポンプからの吐出量が入力される基準パルス電流に比して基準流量の許容範囲内となる。
【００２９】
なお、前記位置設定部材２４を実施例ではスプリングピンを用いて説明しているが、これに限らず、下部蓋材１２ｃに螺合の中心に軸方向孔を持つ螺子杆など同じ作用を持つ均等的なものでも良い。また、位置検出器４３を荷重で変位する電子てんびんのみならずひずみ計、また差動変圧器でも良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る電磁ポンプは、位置設定部材のガイドパイプ内の挿入位置によって電磁プランジャの内部収納位置が適宜に定められるから、その挿入位置を特定することで、ガイドパイプ内に配されている電磁プランジャの内部収納位置を特定できるものである。この結果、電磁ポンプの上磁極の下端と、電磁プランジャの上端との磁気間隙を常に一定に保つことができる。このことにより、電磁ポンプの吐出量を固定抵抗器を用いなくとも基準流量の許容範囲内とすることができる（請求項１）。また、オリフィスが金属薄板により製造されることから、加工誤差が縮小し、性能の向上が図られる（請求項４，５）。
【００３１】
また、この発明に係る電磁ポンプの製造方法は、位置設定部材が前記ガイドパイプの一端から挿入され、上、下ばねに荷重を付加し、且つその荷重より電磁プランジャが移動し、所定の内部収納位置に達すると、その挿入を停止してガイドパイプに固定するようにしたから、電磁プランジャのガイドパイプ内の内部収納位置が容易に定められる（請求項６）。
【００３２】
さらに、この発明に係る電磁ポンプの製造に用いられる装置は、位置設定部材を挟持し且つ荷重を付加する挟持荷重付加手段と、前記ガイドパイプの一方から挿入され、前記電磁プランジャに対峙するストッパを持ち、このストッパが固定される位置検出手段より成ることにある。したがって、ガイドパイプ内の一方から挿入されたるストッパにより電磁プランジャの内部収納位置が容易に特定できる（請求項７）。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る電磁ポンプの縦断面図である。
【図２】同上のガイドパイプ組付前の分解斜視図である。
【図３】ａはガイドパイプの断面図であり、ｂはガイドパイプに位置設定部材を挿入して電磁プランジャの設定位置の調整する方法を示す概略の説明図である。
【符号の説明】
１  電磁ポンプ
３  電磁コイル
４  ボビン
５  貫通孔
７  非磁性パイプ
８ａ  上磁極
８ｂ  下磁極
９  内部通孔
１２  ガイドパイプ
１２ａ  中央パイプ
１２ｂ  上部蓋部材
１２ｃ  下部蓋部材
１４  電磁プランジャ
１５ａ  上ばね
１５ｂ  下ばね
１８  ばね座
１９  弁座
２０  吸入弁
２４  位置設定部材
２５  吸入パイプ
３３  吐出継手
３４  通孔
３４ａ  大径部
３４ｂ  中径部
３４ｃ  小径部
３４ｄ  先端中径部
３８  吐出弁
４３  オリフィス
４５  挟持荷重付加手段
４６  ストッパ
４７  位置検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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