(57)【要約】【課題】吐出側本体の内部に油路とダンパー機構を兼ねたピストンを設けることにより、吐出圧力を一定にする電磁ポンプを提供する。【解決手段】電磁コイル３１の内周面の上下に固定鉄心３３とヨーク３２が嵌挿されている。さらに、ヨーク３２の内周面に可動鉄心４２に摺動自在に嵌挿されている。吐出側本体３９には、固定鉄心３３の鍔部３３ａに係合する端面（図１で下面）に有底の穴部５３が形成され、該穴部５３にはピストン５４が摺動自在に嵌挿されている。ピストン５４は略Ｕ字状の円筒形状であって底面が固定鉄心３３の鍔部３３ａに当接するように形成され、底面にはプラグ３８の内穴に連通する穴５５が形成され、吐出口３９ａに連通している。【選択図】図１
2012007542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドを形成する円筒形状のコイルと、
前記コイルの内側に設けられ下部に鍔部を有する円筒形状のヨークと、
前記ヨークの円筒部の内側に摺動可能に嵌挿された可動鉄心と、
前記可動鉄心に対向して前記コイルの内側に設けられ段付部を底面にして上方に開口する凹状の円筒部を有し、鍔部がコイルの側壁面に係合する固定鉄心と、
前記固定鉄心の鍔部に係合すると共に該固定鉄心に連通する吐出口を有する吐出側本体と、
前記ヨークの鍔部に係合すると共に前記可動鉄心に連通する吸入口を有する吸入側本体と、
前記可動鉄心に形成された貫通孔に設けた入口逆止弁と、
前記固定鉄心に形成された貫通孔に設けた出口逆止弁と、
を有した電磁ポンプにおいて、
前記吐出側本体の吐出口に形成された逆U字状の段付形状を有する穴部と、
前記穴部に摺動自在に嵌挿されたU字状の段付形状を有する円筒形のピストンと、
前記穴部の段付部分に設けられた外部連通路と，
前記ピストンの内穴に設けられたばね部材と、
を備えた電磁ポンプ。

【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、さらに詳細には吐出口に油路とダンパーを兼ねたピストンを設けることにより吐出圧力が一定で流量を増加させることができる電磁ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁ポンプは、コイルの励磁作用によりプランジャを往復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して吐出する機能を有する。
従来、この種の電磁ポンプ１は、図６に示されるように、電磁ポンプ６０は、電磁コイル６１に電流が印加されることにより励磁する磁気ロッド６２、磁気ロッド６２の励磁及び消磁に伴い往復動する電磁プランジャ６３、電磁プランジャ６３に従動するピストン６４、ピストン６４により流体を圧縮するポンプ室６５、圧縮された流体を外部に導く流体通路６６を備えて構成され、流体は、前記ポンプ室６５と連通する吸入孔６７から流れ込み、前記ポンプ室６５で圧縮され、前記流体通路６６の一部を構成する電磁プランジャ作動室６９に入り、電磁プランジャ６３に形成された縦孔７０からオリフィス８１、磁気ロッド６２に形成された通孔７１、電磁弁可動室６８、電磁弁７２の一部を構成するプッシュロッド７３が収納されたプッシュロッド収納空間７４、吐出通路７５を通り、吐出孔７６から外部機器に吐出される。
【０００３】
通孔７１に逆止弁７９が配され、ポンプ停止時に通孔７１に形成された弁座８０に着座してヘッド圧による流体の流出を防いでいる。そして、電磁ポンプ６０が稼動されると、逆止弁７９は電磁弁７２の変位によりプッシュロッド７３の一端にて強制的に開弁されることで、通孔７１に流体が流れる構成となっている。この電磁ポンプ６０には、ポンプ室６５の下流側にアキュームレータ７７が接続されていると共に、プッシュロッド収納空間７４にもアキュームレータ７８が接続されており、流体の脈動の防止が図られている(例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９３９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す電磁ポンプ６０は電磁プランジャ６３より下流側に位置する逆止弁(図示しない)とオリフィス８１が形成され、電磁プランジャ６３とオリフィス８１との間、オリフィス８１と逆止弁との間にそれぞれアキュームレータ７８、７７が設けられている。
オリフィス８１を設けることにより、通常液体の流速（流量）に比例して圧力変動するものが、オリフィス８１の効果により流速の平方根に比例して圧力が変動するために、吐出圧力脈動を小さくできる。
しかしながら、オリフィスにより流路が絞られてオリフィス直前の液体の圧力は上昇する。すなわちオリフィスが液体の流れの抵抗（エネルギー損失）となり、出力エネルギーが低下する。
【０００６】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、吐出側本体の内部に油路とダンパー機構を兼ねたピストンを設けることにより、吐出圧力脈動を低減しかつエネルギー損失を小さくすることにより流量を増加させ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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため本発明の請求項１記載の発明は、
ソレノイドを形成する円筒形状のコイルと、
前記コイルの内側に設けられ下部に鍔部を有する円筒形状のヨークと、
前記ヨークの円筒部の内側に摺動可能に嵌挿された可動鉄心と、
前記可動鉄心に対向して前記コイルの内側に設けられ段付部を底面にして上方に開口する凹状の円筒部を有し、鍔部がコイルの側壁面に係合する固定鉄心と、
前記固定鉄心の鍔部に係合すると共に該固定鉄心に連通する吐出口を有する吐出側本体と、
前記ヨークの鍔部に係合すると共に前記可動鉄心に連通する吸入口を有する吸入側本体と、
前記可動鉄心に形成された貫通孔に設けた入口逆止弁と、
前記固定鉄心に形成された貫通孔に設けた出口逆止弁と、
を有した電磁ポンプにおいて、
前記吐出側本体の前記吐出口に形成された逆U字状の段付形状を有する穴部と、
前記穴部に摺動自在に嵌挿されたU字状の段付形状を有する円筒形のピストンと、
前記穴部の段付部分に設けられた外部連通路と
前記ピストンの内穴に設けられたばね部材と、
を備えた電磁ポンプ。
本発明によれば、電磁ポンプのポンプ室からの流量が少ないときにはピストンのオリフィスからのみ油が流れる。流量が多くなった際にはオリフィスにより発生した差圧がピストンの大径部及び内径部に作用し、その圧力差×大径部と内径部との面積差分の力がばね部材の弾発力に打ち勝ってピストンが上方に移動して、ダンパー室は拡大し、流量を瞬間的にダンパー室に蓄え、電磁ポンプの抵抗となる吐出圧力の上昇を防止することができる。
このことにより、電磁ポンプから吐出された油はすべて吐出口から吐出される。吐出圧力の脈動を低減し流路の絞りによる抵抗（電磁ポンプのエネルギー損失）を抑えることができるため流量を増加させることができる。
【０００８】
請求項１記載の電磁ポンプにおいて、
前記ばね部材は一側が前記ピストンの底部に係合し、他側が穴部の底部に係合してばね部材の弾発力によりピストンを前記固定鉄心に当接しているので、吐出側本体と固定鉄心との間にダンパー室を形成しておりコンパクトで、好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は吐出側本体の内部にオリフィスとダンパー室を兼ねたピストンを設けることにより、吐出圧力脈動を低減し、絞りによる流路の抵抗（エネルギー損失）を防止して電磁ポンプの流量を増加させることができる。さらには、オリフィスとダンパー室を内蔵しているため、コンパクトで好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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略縦断面図である。
【図２】図１のＥ部拡大図である。
【図３】図１のＦ部拡大図である。
【図４】図１に示すばね部材の外形図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線の断面図である。
【図６】従来の電磁ポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電磁ポンプにつき好適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３０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３０は電磁コイル（ボビン）３１の内側３１ａに臨入され該電磁コイル３１の一端側（図１で下端側）に配設されたヨーク３２と、前記ヨーク３２に対向して前記電磁コイル３１の他端側（図１で上端側）より内側３１ａに臨入された固定鉄心３３と、を備える。前記固定鉄心３３は、一側（図１で上側）が電磁コイル３１の他端側（図１で上端側）で該電磁コイル３１の側面（図１で上面）に係合する鍔部３３ａと、該電磁コイル３１の内側３１ａに嵌挿された円筒形状の中央部３３ｂと、他側（図１で下側）に段付部３３ｃと、を備える。
【００１２】
前記中央部３３ｂの内周面３３ｅの段付形状の貫通孔の内底面３３ｆには、出口穴３３ｄに連通する円筒状の薄板の出口シート３４ｂが設けられている。
さらに、図２に示すように出口シート３４ｂの次に、該出口シート３４ｂ上に設けられた円板状のリード弁（出口逆止弁）３５ｂと、該リード弁３５ｂを上部より押えるリード弁押え３６ｂと、が嵌挿されている。
また、中央部３３ｂの内周面３３ｅには、リード弁押え３６ｂの上に円筒形状のスリーブ３７が嵌挿されており、該スリーブ３７は内周面３３ｅに螺合する円筒形のプラグ３８（図１参照）により該内周面３３ｅに嵌挿された出口シート３４ｂ、リード弁３５ｂ及びリード弁押え３６を一体的に内周面３３ｅに固定している。
また、固定鉄心３３の鍔部３３ａの上部側壁面にはスリーブ３７に連通する吐出口３９ａを有する吐出側本体３９がＯリング部材を介して液密的に係合している。
【００１３】
さらに、固定鉄心３３の底面（図２で下面）３３ｇには、貫通孔を有する円筒形の凹部４０が形成されている。凹部４０には円筒形状で薄板のばね部材４１が装着されている。ばね部材４１の中央部は円形に開口されて固定鉄心３３の出口穴３３ｄに連通するようになっている。
前記ばね部材４１は固定鉄心３３の出口穴３３ｄの端面に係合する部位が凸面４１ａ（図５で上面）に形成され、凹面４１ｂ（図５で下側）が後述するばね部材４３の一端（図２で上端）に接触するよう設けられている。
さらに、前記ばね部材４１は固定鉄心３３の凹部４０の底面４０ａに当接する部位が僅か上方に凸面４１ａに形成されているため、弾発力を有している。
このため、図１に示すように可動鉄心４２の矢印Ｘ方向の移動により、該可動鉄心４２の上面とばね部材４１の下面（図５で下面）に接触し、ばね部材４１の弾発力により該可動鉄心４２の運動エネルギーを吸収しながら変形すると共に、ばね部材４１と固定鉄心３３の下面との隙間が小さくなり、ばね部材４１と固定鉄心３３との間の流体が逃げるときの抵抗となることによりダンパー効果（エネルギー吸収効果）を有している。
【００１４】
前記ヨーク３２の内周面３２ａには、固定鉄心３３に対向して円筒形状の可動鉄心４２が摺動自在に設けられている。可動鉄心４２には段付形状の穴部（貫通孔）４２ａ、４２ｂが形成されている。穴部４２ａは可動鉄心４２の上方に位置しており、該穴部４２ａにばね部材４３が装着されている。
前記ばね部材４３は一端（図１で上端）がばね部材４１の他側（図５で下側）に係合し、
他端（図１で下端）が穴部４２ａの底面４２ｆに係合しており、該ばね部材４３の弾発力により電磁コイル３１の非励磁時に可動鉄心４２を矢印Ｙ方向に移動するように機能する。
図３に示すように、穴部４２ｂには、該穴部４２ｂの底面４２ｃに装着され連通孔４２ｄに連通するリード弁押え３６ａと、該リード弁押え３６ａの上に設けられたた円板状のリード弁（吸入逆止弁）３５ａと、該リード弁３５ａの上に円筒状である薄板の入口シート３４ａが嵌挿されており、穴部４２ｅに螺着するプラグ４４により穴部４２ｂに.装着されている。
【００１５】
ヨーク３２の鍔部３２ｂと吸入側本体４６の底面４６ｂとの間には円筒形状で薄板のばね部材４５が装着されている。ばね部材４５の中央部は円形に開口されて吸入側本体４６の吸入口４６ａに連通するようになっている。
前記ばね部材４５は、可動鉄心４２の底面４２ｇに当接する部位が僅か上方に凸面４５ａ（図５で上面）に形成されているため弾発力を有している。よって、ばね部材４５が可動鉄心４２の底面４２ｆに当接した状態では、凸面４５ａを除く他の部位，すなわちヨーク３２の鍔部３２ｂの底面に対向する部位が吸入側本体４６の底面４６ｂに接触している。
【００１６】
これにより、図１に示す可動鉄心４２の矢印Ｙ方向の移動により、該可動鉄心４２の下面とばね部材４５の上面（図５で上面）に接触し、ばね部材４５の弾発力により該可動鉄心４２の運動エネルギーを吸収しながら変形するとともに、ばね部材４５と吸入側本体４６の底面４６ｂとの隙間が小さくなり、ばね部材４５と吸入側本体４６の間の流体が逃げるときの抵抗となることによりダンパー効果（エネルギー吸収効果）を有している。
なお、吸入側本体４６は底面４６ｃに設けられたＯリング部材を介してヨーク３２の鍔部３２ｂに液密的に係合している。
【００１７】
前記吐出側本体３９には、ダンパー室５７を構成する固定鉄心３３の鍔部３３ａに係合する端面（図１で下面）に縦断面段付逆Ｕ字状の穴部５３ａ、５３ｂが形成され、該穴部５３ａ、５３ｂにはピストン５４が摺動自在に嵌挿されている。
前記ピストン５４は縦断面Ｕ字状の段付円筒形状であって底面が固定鉄心３３の鍔部３３ａに当接するように形成され、底面にはプラグ３８の内穴に連通するオリフィス５５が形成され、吐出口３９ａに連通している。ピストン５４は外径部に大径部５４ｂ、小径部５４ｄを形成し、穴部５３の大径部５４ｂ、小径部５４ｄの段差部分に外部に油を逃がす連通路５８が形成されている。  
参照符号５６はピストン５４の内孔５４ａに設けられたばね部材で、一側（図１で下端）は該ピストン５４の内底面に接触し、他側（図１で上端）は吐出側本体３９の穴部５３の上端面に接触している。
【００１８】
本発明に係る電磁ポンプ３０は、基本的には以上のように構成されており、次に動作及び作用効果について説明する。
電磁コイル３１に通電しない状態、すなわち、該電磁コイル３１が非励磁（ＯＦＦ）の状態では、可動鉄心４２はばね部材４３の弾発力により矢印Ｙ方向に変位し、該可動鉄心４２がばね部材４５を介して吸入側本体４６に当接する。
【００１９】
この状態で電磁コイル３１に通電されると（励磁の状態）、電磁力により可動鉄心４２が図１で矢印Ｘ方向に吸引され、該電磁力とばね部材４３の弾発力の合力により、該可動鉄心４２は矢印Ｘ方向に移動する。これにより、ポンプ室（図１に示すリード弁３５ａとリード３５ｂの間の空間）の容積は減少し、ポンプ室内の流体（図示しない）は圧縮され、ポンプ室内圧の上昇によりリード弁３５ｂが開いて流体がポンプ室より、リード弁３５ｂを通って、リード弁押え３６、スリーブ３７、プラグ３８の内穴（図示しない）を通って
吐出側本体３９の穴５５よりピストン５４の内孔５４ａ、吐出口３９ａより吐出される。
他方、リード弁３５ａは、ポンプ室内圧の上昇により閉じる。
【００２０】
電磁ポンプ３０から油が吐出されるとき、瞬間的に流量が変動し圧力脈動が発生する。電磁ポンプ３０のポンプ室（図示しない）からの流量が少ないときにはピストン５４のオリフィス５５からのみ油が流れる。流量が多くなった際にはオリフィス５５の前後の面５４ｃと面５４ｆに圧力差が発生し、その圧力差×受圧面積の力がばね部材５６の弾発力に打ち勝ってピストン５４が上方に移動する。これによりダンパー室は拡大し、流量を瞬間的にダンパー室５７に蓄え、電磁ポンプ３０の抵抗となる吐出圧力の上昇を防止することができる。
電磁力により可動鉄心４２が固定鉄心３３に吸着されてばね部材４１を介して当接すると、ポンプ室の容積変化はなくなり、リード弁３５ｂは出口シート３４ｂに当接して、該リード弁３５ｂが閉じる。
【００２１】
このとき、オリフィス５５の前後の圧力差は小さくなり、ばね部材５６の弾発力に打ち勝って、ピストン５４がダンパー室に蓄えた液体を吐出側本体３９の吐出口３９ａより流出させる。このことにより、電磁ポンプ３０から吐出された油はすべて吐出口３９から吐出される。吐出圧力の脈動を低減し流路の絞りによる抵抗（電磁ポンプのエネルギー損失）を抑えることができるため流量を増加させることができる。
【００２２】
次に電磁コイル３１の通電が停止されると（非励磁の状態）、ばね部材４３の弾発力により可動鉄心４２が図１の矢印Ｙ方向に移動する。これにより、ポンプ室の容積は増大しポンプ室内圧は減圧するので、リード弁３５ａが開いて、流体が吸入側本体４６の吸入口４６ａよりばね部材４５、プラグ４４及びリード弁押え３６ａ、入口シート弁３４ａの内穴（図示しない）よりポンプ室に流入し、該ポンプ室に充填される。
他方、リード弁３５ｂは、ポンプ室内圧に低下に伴い、閉じる。
以下、このような電磁コイル３１の励磁、非励磁の繰り返しにより可動鉄心４２を軸心方向に往復動させ、流体を吸入側本体４６より吸入し、吐出側本体３９より吐出する。
【符号の説明】
【００２３】
３０  電磁ポンプ                    ３１  電磁コイル
３２  ヨーク                        ３３  固定鉄心
３４ａ  入口シート                  ３４ｂ  出口シート
３５ａ  リード弁（吸入逆止弁）      ３５ｂ  リード弁（吐出逆止弁）
３６  リード弁押え                  ３７  スリーブ
３８、４４  プラグ                  ３９  吐出側本体
４１、４３、４５、５０、５６  ばね部材
４２  可動鉄心                      ４６  吸入側本体
５１  開口部                        ５２  突起
５３  穴部                          ５４  ピストン
５５  オリフィス                    ５７  ダンパー機構
【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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