(57)【要約】【課題】本発明の目的は、簡単に組み立てられるとともに、幅広のコイルを備えた電磁駆動式ダイアフラムポンプを提供することにある。【解決手段】電磁駆動式ダイアフラムポンプ１は、空隙１１２を開けて互いに対向している一対の端部１１１ａ−１を有するＣ字形状のコア１１、及びコイル１２、を有する電磁石１０と、永久磁石２１１付きの振動子２０と、ダイアフラム３０と、ボックス部４０と、を備えている。コア１１は、端部１１１ａ−１の対向方向Ｄ１１について空隙１１２の間隔よりも長く延びたアーム１１１ａを各々が有する一対のコア部分１１１を備え、アーム１１１ａとは反対側で互いに連結固定されて、全体としてＣ字形状に形成されたものであり、コイル１２は、アーム１１１ａに空隙１１２の間隔よりも幅広に巻き回された一対のコイル部分１２１を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空隙を開けて互いに対向している一対の端部を有するＣ字形状のコア、及び、該コアに巻き回されたコイル、を有する電磁石と、
前記空隙に配置され、前記コイルに交流電流が流されると、前記Ｃ字形状を含む平面と交差する振動方向に振動する永久磁石付きの振動子と、
前記振動子に連結されて前記振動子とともに振動するダイアフラムと、
前記ダイアフラムとともに所定空間を区画し、前記ダイアフラムの振動で生じる内圧変化によって、前記所定空間に流体を吸引して吐出するボックス部と、を備え、
前記コアは、前記一対の端部の対向方向について前記空隙の間隔よりも長く延びたアームを各々が有する一対のコア部分を備え、該一対のコア部分それぞれにおける前記アームとは反対側で互いに連結固定されて、全体としてＣ字形状に形成されたものであり、
前記コイルは、前記一対のコア部分それぞれにおける前記アームに、前記対向方向について前記空隙の間隔よりも幅広に巻き回された一対のコイル部分を備えていることを特徴とする電磁駆動式ダイアフラムポンプ。
【請求項２】
前記一対のコア部分それぞれが、前記アームと、該アームにおける前記端部とは反対側から略直交する方向に延出した直交部と、該直交部における前記アームとは反対側から前記アームと略平行に延出した平行部と、を備え、
前記一対のコア部分が、前記平行部における前記直交部とは反対側で互いに連結固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁駆動式ダイアフラムポンプ。
【請求項３】
前記一対のコア部分のうちの一方のコア部分において、該コア部分の長さ方向について前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記振動方向と、該振動方向と略直交するとともに前記Ｃ字形状を含む平面に沿った方向と、の何れか一方向の厚みが薄くなった段差部分となっており、
前記一対のコア部分のうちの他方のコア部分において、該コア部分の長さ方向について前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記一方向の厚みが、前記一方のコア部分の段差部分の厚み分だけ薄くなった段差部分となっており、
前記一対のコア部分は、前記一方のコア部分の段差部分と前記他方のコア部分の段差部分とが、互いの厚みを補い合うように重ね合わされた状態で連結固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁駆動式ダイアフラムポンプ。
【請求項４】
前記一対のコア部分は、それぞれにおける前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記振動方向の厚みが略半分だけ薄い段差部分となった、互いに同形状の部材であることを特徴とする請求項３に記載の電磁駆動式ダイアフラムポンプ。
【請求項５】
前記一対のコア部分は、重ね合わされた前記一方のコア部分の段差部分及び前記他方のコア部分の段差部分の両方を貫通するネジと、該ネジに締結されるナットと、によって互いに連結固定されたものであることを特徴とする請求項３又は４に記載の電磁駆動式ダイアフラムポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石付きの振動子を電磁石との磁気的相互作用により振動させて、振動子に連結されたダイアフラムを駆動する電磁駆動式ダイアフラムポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば浄化槽や養魚用水槽における気体移送用、あるいは、噴霧装置や塗装装置や理化学装置における液体移送用に電磁駆動式ダイアフラムポンプが利用されている（例えば、特許文献１参照。）。このような電磁駆動式ダイアフラムポンプでは、多くの場合、コアに空隙を開けて互いに対向する一対の磁極が形成されるように電磁石を設け、その空隙にダイアフラム駆動用の振動子が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２８５６４８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、電磁石における磁気特性を良好なものとするためには、振動子を配置するための上記のような空隙は出来る限り狭い方が望ましい。このとき、電磁石については、予め筒状に巻き回されたコイルを、空隙から挿入して内側にコアを通すように構成することで組立ての簡単化が図られることがある。一方で、このような構成では、コイルにおける中心軸方向の幅を、空隙の幅以上に広くすることができない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、簡単に組み立てられるとともに、幅広のコイルを備えた電磁駆動式ダイアフラムポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプは、空隙を開けて互いに対向している一対の端部を有するＣ字形状のコア、及び、該コアに巻き回されたコイル、を有する電磁石と、前記空隙に配置され、前記コイルに交流電流が流されると、前記Ｃ字形状を含む平面と交差する振動方向に振動する永久磁石付きの振動子と、前記振動子に連結されて前記振動子とともに振動するダイアフラムと、前記ダイアフラムとともに所定空間を区画し、前記ダイアフラムの振動で生じる内圧変化によって、前記所定空間に流体を吸引して吐出するボックス部と、を備え、前記コアは、前記一対の端部の対向方向について前記空隙の間隔よりも長く延びたアームを各々が有する一対のコア部分を備え、該一対のコア部分それぞれにおける前記アームとは反対側で互いに連結固定されて、全体としてＣ字形状に形成されたものであり、前記コイルは、前記一対のコア部分それぞれにおける前記アームに、前記対向方向について前記空隙の間隔よりも幅広に巻き回された一対のコイル部分を備えていることを特徴としている。
【０００７】
本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプによれば、先ず、互いに分離状態にある一対のコア部分それぞれにおけるアームに上記のコイル部分を取付け、その後、アームとは反対側で連結固定する、という電磁石の組立て手順が可能となる。このような組立て手順が可能となることで、空隙の間隔よりも幅広のコイル部分のアームへの取付けが可能となる。つまり、本発明によれば、上記のような組立て手順により簡単に組み立てられるとともに、幅広のコイルを備えた電磁駆動式ダイアフラムポンプを得ることができる。
【０００８】
また、本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプにおいて、前記一対のコア部分それぞれが、前記アームと、該アームにおける前記端部とは反対側から略直交する方向に延出した直交部と、該直交部における前記アームとは反対側から前記アームと略平行に延出した平行部と、を備え、前記一対のコア部分が、前記平行部における前記直交部とは反対側で互いに連結固定されていることは好適である。
【０００９】
この好適な電磁駆動式ダイアフラムポンプでは、一対のコア部分が、コイル部分を取付けられるアームから離れた位置で連結固定される。これにより、アームにコイル部分を取付けた後、その状態を安定的に維持させたままで容易に一対のコア部分を連結固定することができる。
【００１０】
また、本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプにおいて、前記一対のコア部分のうちの一方のコア部分において、該コア部分の長さ方向について前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記振動方向と、該振動方向と略直交するとともに前記Ｃ字形状を含む平面に沿った方向と、の何れか一方向の厚みが薄くなった段差部分となっており、前記一対のコア部分のうちの他方のコア部分において、該コア部分の長さ方向について前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記一方向の厚みが、前記一方のコア部分の段差部分の厚み分だけ薄くなった段差部分となっており、前記一対のコア部分は、前記一方のコア部分の段差部分と前記他方のコア部分の段差部分とが、互いの厚みを補い合うように重ね合わされた状態で連結固定されていることも好適である。
【００１１】
この好適な電磁駆動式ダイアフラムポンプでは、各々の段差部分が、互いの厚みを補い合うように重ね合わされた状態で連結固定される。このため、全体としてＣ字形状に形成されたコアは、連結部における凸凹が抑えられて滑らかに繋がったものとなる。これにより、周辺部材との干渉等が抑えられるので、一層簡単に電磁駆動式ダイアフラムポンプを組み立てることができる。
【００１２】
また、この好適な電磁駆動式ダイアフラムポンプにおいて、前記一対のコア部分は、それぞれにおける前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記振動方向の厚みが略半分だけ薄い段差部分となった、互いに同形状の部材であることが更に好適である。
【００１３】
この更に好適な電磁駆動式ダイアフラムポンプによれば、一対のコア部分が互いに同形状の部材であるので、コア部分の製造コスト、つまりは電磁駆動式ダイアフラムポンプの製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
また、各コア部分が段差部分を有する上記の好適な電磁駆動式ダイアフラムポンプにおいて、前記一対のコア部分は、重ね合わされた前記一方のコア部分の段差部分及び前記他方のコア部分の段差部分の両方を貫通するネジと、該ネジに締結されるナットと、によって互いに連結固定されたものであることも更に好適である。
【００１５】
この更に好適な電磁駆動式ダイアフラムポンプによれば、ネジへのナットの締結という簡単な作業により一対のコア部分が連結固定されるので、一層簡単に電磁駆動式ダイアフラムポンプを組み立てることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡単に組み立てられるとともに、幅広のコイルを備えた電磁駆動式ダイアフラムポンプを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプの一実施形態を示す模式的な断面図である。
【図２】図１に示されている電磁石の構造を示す模式図である。
【図３】図１及び図２に示されている電磁石を示す斜視図である。
【図４】図２及び図３に示されているコア部分を、そのアームを図中で上にして示した斜視図である。
【図５】一対のコア部分がネジを用いて互いに連結固定される様子を示す模式図である。
【図６】第１比較例の電磁駆動式ダイアフラムポンプの電磁石を示す斜視図である。
【図７】図６に示されている電磁石の分解斜視図である。
【図８】第２比較例の電磁駆動式ダイアフラムポンプの電磁石を示す斜視図である。
【図９】図８に示されている電磁石において、コイル部分がアームに取り付けられる様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプの一実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプの一実施形態を示す模式的な断面図である。この図１に示されている電磁駆動式ダイアフラムポンプ１は、例えば浄化槽や養魚用水槽における気体移送用のブロワとして用いられ、電磁石１０と、振動子２０と、一対のダイアフラム３０と、一対のボックス部４０と、を備えている。
【００２０】
電磁石１０は、コア１１と、そのコア１１に巻き回されたコイル１２と、を備えている。
【００２１】
図２は、図１に示されている電磁石の構造を示す模式図であり、図３は、図１及び図２に示されている電磁石を示す斜視図である。尚、図２は、図１に示されている振動子２０も、その断面図で示されている。
【００２２】
これらの図１〜３に示されているように、コア１１は、空隙１１２を開けて互いに対向している一対の端部１１１ａ−１を有するＣ字形状を有している。更に、コア１１は、一対の端部１１１ａ−１の対向方向Ｄ１１について空隙１１２の間隔よりも長く延びたアーム１１１ａを各々が有する一対のコア部分１１１を備えている。そして、一対のコア部分１１１が、アーム１１１ａとは反対側で、詳細については後述するように互いに連結固定されて、全体としてＣ字形状のコア１１が形成されている。
【００２３】
コイル１２は、一対のコイル部分１２１を備えている。各コイル部分１２１は、コア部分１１１のアーム１１１ａに巻き回されている。また、各コイル部分１２１は、その形状を安定させるための筒状のコイルボビン１２１ａに導線が巻かれたものである。そして、図２に示されているように、コイルボビン１２１ａの、対向方向Ｄ１１の幅、つまりはコイル部分１２１の幅Ｗ１１が、コア１１における空隙１１２の間隔よりも幅広な、アーム１１１ａの略全長分の幅となっている。
【００２４】
電磁駆動式ダイアフラムポンプ１の駆動時、このコイル１２には、不図示の交流電源から交流電流が流される。これにより、コア１１における一対の端部１１１ａ−１が、相互間で逆極性となって各々の極性が変化する交番磁極として機能する。
【００２５】
振動子２０は、上記の電磁石１０における、コア１１の空隙１１２と、一対のコイル部分１２１の相互間と、を含む空間に配置される。この振動子２０は、上記の交番磁極に応じて、コア１１のＣ字形状を含む平面Ｐ１１と略直交する振動方向Ｄ１２に振動する。この振動は、振動子２０が有する次のような構造による。
【００２６】
振動子２０は、コア１１における一対の端部１１１ａ−１や一対のコイル部分１２１との間に若干の間隙が開く程度の厚みを有し、上記の振動方向Ｄ１２に延在する矩形板部２１を備えている。そして、図１に示されているように、この矩形板部２１に２個の永久磁石２１１が振動方向Ｄ１２に並べられて固定されている。一方の永久磁石２１１は、図中上方がＮ極で下方がＳ極となるように配置され、他方の永久磁石２１１は、それとは逆に図中上方がＳ極で下方がＮ極となるように配置されている。そして、上記の交番磁極と各永久磁石２１１との磁気的相互作用により振動子２０が振動方向Ｄ１２に振動する。そして、この振動子２０では、矩形板部２１における振動方向Ｄ１２の両端縁それぞれから、ダイアフラム３０に連結するための連結軸２２が、振動方向Ｄ１２に延出している。
【００２７】
ダイアフラム３０は、相互間に電磁石１０及び振動子２０を挟んで一対設けられている。各ダイアフラム３０は、ゴム製の柔軟な平板であり、コア１１のＣ字形状を含む平面Ｐ１１と略平行に配置されている。その中央には、不図示の貫通孔が設けられ、エンジニアリングプラスチック製の円盤形状の板であるダイアフラム押え３１が嵌め込まれている。ダイアフラム押え３１は、貫通孔を通る部分と、相互間にダイアフラム３０を挟むようにダイアフラム３０の両面に沿って延在する部分とを備えている。このダイアフラム押え３１を介して、振動子２０の連結軸２２が連結されている。この連結方法としては、例えば、連結軸２２にネジを切っておき、ダイアフラム押え３１の中央に設けた貫通孔を通してナットを締結する、等といった方法が挙げられる。ナットの締結力は、エンジニアリングプラスチック製で強固なダイアフラム押え３１で受けられるので、ゴム製で柔軟なダイアフラム３０が締結時に潰れる等といった事態が回避される。そして、振動子２０が上記のように振動する時には、一対のダイアフラム３０が振動子２０とともに振動する。
【００２８】
ボックス部４０は、各々が各ダイアフラム３０とともに所定空間を区画するように、一対設けられている。各ボックス部４０は、ダイアフラム受け４１とバルブボックス４２とを備えている。ダイアフラム受け４１は、ダイアフラム３０の周縁を、その周縁に密接するように保持する。このダイアフラム受け４１での保持により、ダイアフラム３０、ダイアフラム受け４１、及びバルブボックス４２で囲われて所定空間が区画される。この空間は、密閉されており、以下では、この空間のことを密閉空間４０ａと呼ぶ。ダイアフラム３０が振動するとき、ダイアフラム３０が電磁石１０側に引かれると密閉空間４０ａの容積が膨張するとともに内圧が低下し、逆にダイアフラム３０がボックス部４０側に押されると密閉空間４０ａの容積が収縮するとともに内圧が上昇する。
【００２９】
バルブボックス４２には、吸引バルブ４２１と吐出バルブ４２２とが設けられている。吸引バルブ４２１は、密閉空間４０ａの内圧が低下すると開いて流体としての気体を空間内に通す。吐出バルブ４２２は、密閉空間４０ａの内圧が上昇すると開いて空間外に通す。また、バルブボックス４２には、吸引バルブ４２１へと気体を導く吸引ノズル４２３と、吐出バルブ４２２からの空気を吐出する吐出ノズル４２４と、が設けられている。ダイアフラム３０が振動すると、吸引ノズル４２３からの気体の吸引と吐出ノズル４２４からの気体の吐出とが交互に繰り返される。また、一対のダイアフラム３０は、一方が電磁石１０側に引かれるときには他方がボックス部４０側に押される。このため、一対のボックス部４０では、一方で気体が吸引されるときには他方で気体が吐出されるようになっている。
【００３０】
本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１は、電磁石１０のコイル１２に交流電流が流れると、以上に説明したように動作することで、気体を吸引して吐出するブロワとして機能する。
【００３１】
ここで、本実施形態では、電磁石１０において、上述したように、一対のコア部分１１１が、アーム１１１ａとは反対側で互いに連結固定されて、全体としてＣ字形状のコア１１が形成されている。また、本実施形態では、一対のコア部分１１１は、互いに同形状の部材であって、その形状が、以下に説明する形状となっている。
【００３２】
図４は、図２及び図３に示されているコア部分を、そのアームを図中で上にして示した斜視図である。
【００３３】
コア部分１１１は、コイル部分１２１が上述したように取り付けられる矩形柱状のアーム１１１ａと、矩形柱状の直交部１１１ｂと、矩形柱状の平行部１１１ｃと、からなるＣ字形状を有している。直交部１１１ｂは、アーム１１１ａにおける端部１１１ａ−１とは反対側から略直交する方向に延出した部分である。平行部１１１ｃは、直交部１１１ｂにおけるアーム１１１ａとは反対側からアーム１１１ａと略平行に延出した部分である。
【００３４】
アーム１１１ａは、一対のコア部分１１１が連結固定されたときに端部１１１ａ−１の間に空隙１１２が形成されるように、対向方向Ｄ１１についての長さが平行部１１１ｃより短くなっている。また、アーム１１１ａは、直交部１１１ｂの延出方向についての幅が平行部１１１ｃより幅広となっている。
【００３５】
そして、平行部１１１ｃにおける直交部１１１ｂとは反対側の端部１１１ｃ−１から所定範囲の部分が、振動方向Ｄ１２の厚みが薄くなった段差部分１１１ｃ−２となっている。また、段差部分１１１ｃ−２は、振動方向Ｄ１２の厚みが略半分だけ薄くなったものとなっている。
【００３６】
このような形状のコア部分１１１は、複数枚の電磁鋼板を積層した積層鉄心となっている。このとき、半数の電磁鋼板について、平行部１１１ｃに相当する部分の対向方向Ｄ１１の長さを短くすることで、上記の段差部分１１１ｃ−２が形成されている。
【００３７】
本実施形態では、各々がこのような形状を有する、互いに同形状の一対のコア部分１１１が、各々の段差部分１１１ｃ−２が、互いの厚みを補い合うように重ね合わされた状態で連結固定されて、全体としてＣ字形状のコア１１が形成されている。また、この連結固定は、次のようにネジ１１３を用いて行われる。
【００３８】
図５は、一対のコア部分がネジを用いて互いに連結固定される様子を示す模式図である。
【００３９】
上記の図４にも示されているように、一対のコア部分１１１それぞれの段差部分１１１ｃ−２の略中央には、ネジ１１３が通る貫通孔１１１ｃ−３が設けられている。そして、各コア部分１１１の段差部分１１１ｃ−２が、互いに面接触するように重ね合わされると、各段差部分１１１ｃ−２に設けられた貫通孔１１１ｃ−３が互いに連通する。ネジ１１３は、このように連通した貫通孔１１１ｃ−３に通される。このようにして、ネジ１１３は、重ね合わされた一方のコア部分１１１の段差部分１１１ｃ−２及び他方のコア部分１１１の段差部分１１１ｃ−２の両方を振動方向Ｄ１２に貫通する。このネジ１１３にナット１１４が締結されて、一対のコア部分１１１が互いに連結固定される。
【００４０】
そして、本実施形態では、上記のネジ１１３とナット１１４によるコア部分１１１の連結固定を含む次のような組立て手順で、電磁石１０が組みたてられる。先ず、筒状のコイルボビン１２１ａに導線が巻かれたコイル部分１２１が２つ用意される。次いで、互いに分離状態にある一対のコア部分１１１それぞれにおけるアーム１１１ａがコイル部分１２１の内側に通される。このようにして、各コア部分１１１のアーム１１１ａにコイル部分１２１が取付けられる。その後、各コア部分１１１の段差部分１１１ｃ−２が重ね合わされ、連通した貫通孔１１１ｃ−３にネジ１１３が通されて、そのネジ１１３にナット１１４が締結される。このナット１１４の締結により、電磁石１０が完成する。
【００４１】
このように組み立てられた電磁石１０が、上述した振動子２０、一対のダイアフラム３０、及び、一対のボックス部４０、とともに不図示のケースに収められて電磁駆動式ダイアフラムポンプ１が構成される。
【００４２】
次に、以上に説明した本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１と比較するための、２つの比較例について説明する。尚、以下では、各比較例について電磁石の構成に注目した説明を行う。まず、第１比較例について説明する。
【００４３】
図６は、第１比較例の電磁駆動式ダイアフラムポンプの電磁石を示す斜視図であり、図７は、図６に示されている電磁石の分解斜視図である。
【００４４】
第１比較例における電磁石５０は、上述した本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１の電磁石１０と同様に、一対のコア部分５１１を備えて全体としてＣ字形状を有するコア５１と、２つのコイル部分５２１を備えたコイル５２と、を備えている。各コア部分５１１は、アーム５１１ａと直交部５１１ｂと平行部５１１ｃとを備えている。一対のコア部分５１１は、アーム５１１ａの端部５１１ａ−１の相互間に、不図示の振動子が配置されるための空隙５１２を開けて配置されている。そして、各コイル部分５２１が、各コア部分５１１のアーム５１１ａに取り付けられている。
【００４５】
ここで、第１比較例における電磁石５０では、本実施形態における電磁石１０のように、一対のコア部分５１１が互いに連結固定はされていない。第１比較例における電磁石５０では、平行部５１１ｃの端部５１１ｃ−１どうしが面接触しているのみである。各々コイル部分５２１が取り付けられて上記のように配置された一対のコア部分５１１が、一対のケース板５３で挟まれている。各ケース板５３が４本のネジ５４でコア部分５１１に固定されることで、全体としてＣ字形状のコア５１が形作られている。
【００４６】
この第１比較例における電磁石５０も、本実施形態における電磁石１０と同様に、先ずコイル部分５２１を分離状態のコア部分５１１に取付けて、その後にケース板５３の固定によりＣ字形状のコア５１を構成する、という組立て手順が可能となる。このため、電磁石５０に、空隙５１２の間隔よりも幅広のコイル部分５２１を組み込むことが可能となる。
【００４７】
他方、第１比較例における電磁石５０では、平行部５１１ｃの端部５１１ｃ−１どうしが面接触しているのみで一対のコア部分５１１が互いに連結固定されていない。このとき、上記の面接触が高いレベルで均一な接触となるように一対のコア部分５１１や一対のケース板５３の組立てを高精度で行う必要がある。組立ての精度が低く面接触が不均一となると、コア部分５１１に交番磁束が通ったときに保磁力によって電磁音が発生することがある。上述したようなブロワとして利用される電磁駆動式ダイアフラムポンプには、駆動時の静音性が求められることがあるので、上記のような電磁音は抑えられている方が望ましい。また、一対のコア部分５１１が互いに連結固定されていないため、電磁石５０の性能、つまりは電磁駆動式ダイアフラムポンプの性能のバラつきが大きくなりがちである。
【００４８】
次に、第２比較例について説明する。
【００４９】
図８は、第２比較例の電磁駆動式ダイアフラムポンプの電磁石を示す斜視図である。
【００５０】
第２比較例における電磁石６０は、上述した本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１の電磁石１０や第１比較例の電磁石５０とは異なり、空隙６０ａを開けて互いに対向している一対の端部６１１ａ有するＣ字形状で一体部材のコア６１を備えている。このコア６１は、上記の各端部６１１ａを有する一対のアーム６１１と、一対の直交部６１２と、一本の平行部６１３を備えている。一方で、コイル６２は、本実施形態の電磁石１０や第１比較例の電磁石５０と同様に、一対のコイル部分６２１を備えている。そして、各コイル部分６２１が各アーム６１１に取り付けられている。
【００５１】
ここで、第２比較例における電磁石６０では、各コイル部分６２１が各アーム６１１に次のように取り付けられる。
【００５２】
図９は、図８に示されている電磁石において、コイル部分がアームに取り付けられる様子を示す図である。
【００５３】
第２比較例における電磁石６０では、上記のようにコア６１が一体部材で分離が不可能であることから、コア６１の空隙６０ａからコイル部分６２１が１つずつ差し入れられてアーム６１１に取り付けられる。
【００５４】
この第２比較例における電磁石６０は、コア６１が一体部材であることから第１比較例の電磁石５０で懸念されるような電磁音の発生が抑えられる。また、同様の理由から、電磁石６０の性能、つまりは電磁駆動式ダイアフラムポンプの性能のバラつきも抑えられる。
【００５５】
他方、第２比較例における電磁石６０では、図９に示されているようにアーム６１１へのコイル部分６２１の取付けがコア６１の空隙６０ａから行なわれるので、コイル部分６２１の幅は、空隙６０ａの間隔以下の幅に制限される。
【００５６】
以上に説明した第１比較例及び第２比較例に対し、本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１では、繰り返しになるが、電磁石１０が次のように組み立てられる。即ち、先ず、互いに分離状態にある一対のコア部分１１１それぞれにおけるアーム１１１ａにコイル部分１２１が取り付けられ、その後、一対のコア部分１１１が、アーム１１１ａとは反対側で連結固定される。
【００５７】
このように組み立てられることで、第２比較例とは異なり、空隙１１２の間隔よりも幅広のコイル部分１２１のアーム１１１ａへの取付けが可能となる。また、一対のコア部分１１１が互いに連結固定されるので、第１比較例の電磁石５０で懸念されるような電磁音の発生が抑えられる。また、同様の理由から、電磁石６０の性能、つまりは電磁駆動式ダイアフラムポンプの性能のバラつきも抑えられる。つまり、本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１は、第１比較例の電磁石５０において電磁音の発生や性能のバラつきを抑えるために必要とされるような高い組立て精度を必要とせず簡単に組み立てることができる。
【００５８】
このように、本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１は、上記のような組立て手順により簡単に組み立てられるとともに、幅広のコイル部分１２１を備えたものとなっている。
【００５９】
また、本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１では、第１比較例において一対のコア部分５１１でＣ字形状のコア５１を構成するのに要する一対のケース板５３等といった大掛かりな接合用部品が不要である。これにより、本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１は、第１比較例の電磁駆動式ダイアフラムポンプに比べて、組立工数と部品点数の削減によるコストダウンが図られたものとなっている。
【００６０】
ここで、本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１の電磁石１０は、コア１１にのみ注目した場合、一体部材のコア６１を備える第２比較例の電磁石６０に比べて、コア１１での磁気抵抗が高く効率が低いように思われる。しかしながら、本実施形態では、上述したようにコイル１２を構成する一対のコイル部分１２１の幅が、コア１１の空隙１１２の間隔による制限を受けないので、第２比較例の電磁石６０のコイル部分６２１よりも幅広に形成できる。これにより、コイル１２での効率が高くなり、本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１の電磁石１０は、第２比較例の電磁石６０に比べて、総合効率は高いものとなっている。
【００６１】
また、本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１は、一対のコア部分１１１それぞれが、アーム１１１ａと直交部１１１ｂと平行部１１１ｃと、を備えている。そして、一対のコア部分１１１が、平行部１１１ｃにおける直交部１１１ｂとは反対側で互いに連結固定されている。このように、一対のコア部分１１１は、コイル部分１２１を取付けられるアーム１１１ａから離れた位置で連結固定される。これにより、アーム１１１ａにコイル部分１２１を取付けた後、その状態を安定的に維持させたままで容易に一対のコア部分１１１を連結固定することができる。
【００６２】
また、本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１では、一対のコア部分１１１は、各々の段差部分１１１ｃ−２が、互いの厚みを補い合うように重ね合わされた状態で連結固定される。このため、全体としてＣ字形状に形成されたコア１１は、連結部における凸凹が抑えられて滑らかに繋がったものとなる。これにより、周辺部材との干渉等が抑えられるので、この点においても電磁駆動式ダイアフラムポンプ１の組立ての簡単化が図られている。
【００６３】
また、本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１では、一対のコア部分１１１が互いに同形状の部材であるので、コア部分１１１の製造コスト、つまりは電磁駆動式ダイアフラムポンプ１の製造コストの低減を図ることができる。
【００６４】
また、本実施形態の電磁駆動式ダイアフラムポンプ１によれば、ネジ１１３へのナット１１４の締結という簡単な作業により一対のコア部分１１１が連結固定されるので、この点においても電磁駆動式ダイアフラムポンプ１の組立ての簡単化が図られている。
【００６５】
尚、上述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプの構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【００６６】
例えば、上述した実施形態では、本発明にいう電磁駆動式ダイアフラムポンプの一例として、例えば浄化槽や養魚用水槽における気体移送用のブロワとして用いられる電磁駆動式ダイアフラムポンプ１が例示されている。しかしながら、本発明にいう電磁駆動式ダイアフラムポンプは、これに限るものではなく、噴霧装置や塗装装置や理化学装置における液体移送用に用いられるものであってもよい。
【００６７】
また、上述した実施形態では、本発明にいう電磁駆動式ダイアフラムポンプの一例として、ダイアフラム３０を一対備えた電磁駆動式ダイアフラムポンプ１が例示されている。しかしながら、本発明にいう電磁駆動式ダイアフラムポンプは、これに限るものではなく、ダイアフラムを１つだけ備えたもの等であってもよい。
【００６８】
また、上述した実施形態では、本発明にいうコア部分の一例として、３つの矩形柱が互いに略直交するように組み合わされた形状のコア部分１１１が例示されている。しかしながら、本発明にいうコア部分は、このような形状のものに限らず、一対を組み合わせて全体としてＣ字形状のコアを構成できるものであれば、その具体的な形状を問うものではない。
【００６９】
また、上述した実施形態では、本発明にいう段差部分の一例として、振動方向Ｄ１２の厚みが薄くなった段差部分１１１ｃ−２が例示されている。しかしながら、本発明にいう段差部分はこれに限るものではない。本発明にいう段差部分は、振動方向Ｄ１２と略直交するとともにコア１１のＣ字形状を含む平面Ｐ１１に沿った方向（即ち、コア部分１１１の直交部１１１ｂと略平行な方向）の厚みが薄くなったものであってもよい。ただし、本実施形態のように、厚みを薄くする方向を振動方向Ｄ１２とし、略半分だけ薄くなった段差部分１１１ｃ−２とすることで、一対のコア部分１１１を互いに同形状の部材としてコストが低減されることは上述したとおりである。
【符号の説明】
【００７０】
１      電磁駆動式ダイアフラムポンプ
１０    電磁石
１１    コア
１２    コイル
２０    振動子
２１    矩形板部
２２    連結軸
３０    ダイアフラム
３１    ダイアフラム押え
４０    ボックス部
４０ａ  密閉空間
４１    ダイアフラム受け
４２    バルブボックス
１１１  コア部分
１１１ａ  アーム
１１１ａ−１  端部
１１１ｂ  直交部
１１１ｃ  平行部
１１１ｃ−１  端部
１１１ｃ−２  段差部分
１１１ｃ−３  貫通孔
１１２  空隙
１１３  ネジ
１１４  ナット
１２１  コイル部分
１２１ａ  コイルボビン
２１１  永久磁石
４２１  吸引バルブ
４２２  吐出バルブ
４２３  吸引ノズル
４２４  吐出ノズル
Ｄ１１  対向方向
Ｄ１２  振動方向
Ｐ１１  コアのＣ字形状を含む平面
Ｗ１１  コイル部分の幅
【図１】
2017190706.tif 000003
【図２】
2017190706.tif 000004
【図３】
2017190706.tif 000005
【図４】
2017190706.tif 000006
【図５】
2017190706.tif 000007
【図６】
2017190706.tif 000008
【図７】
2017190706.tif 000009
【図８】
2017190706.tif 000010
【図９】
2017190706.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月22日(2017.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプは、空隙を開けて互いに対向している一対の端部を有するＣ字形状のコア、及び、該コアに巻き回されたコイル、を有する電磁石と、前記空隙に配置され、前記コイルに交流電流が流されると、前記Ｃ字形状を含む平面と交差する振動方向に振動する永久磁石付きの振動子と、前記振動子に連結されて前記振動子とともに振動するダイアフラムと、前記ダイアフラムとともに所定空間を区画し、前記ダイアフラムの振動で生じる内圧変化によって、前記所定空間に流体を吸引して吐出するボックス部と、を備え、前記コアは、前記一対の端部の対向方向について前記空隙の間隔よりも長く延びたアームを各々が有する一対のコア部分を備え、該一対のコア部分それぞれにおける前記アームとは反対側で互いに連結固定されて、全体としてＣ字形状に形成されたものであり、前記コイルは、前記一対のコア部分それぞれにおける前記アームに、前記対向方向について前記空隙の間隔よりも幅広に巻き回された一対のコイル部分を備え、前記一対のコア部分のうちの一方のコア部分において、該コア部分の長さ方向について前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記振動方向と、該振動方向と略直交するとともに前記Ｃ字形状を含む平面に沿った方向と、の何れか一方向の厚みが薄くなった段差部分となっており、前記一対のコア部分のうちの他方のコア部分において、該コア部分の長さ方向について前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記一方向の厚みが、前記一方のコア部分の段差部分の厚み分だけ薄くなった段差部分となっており、前記一対のコア部分は、前記一方のコア部分の段差部分と前記他方のコア部分の段差部分とが、互いの厚みを補い合うように重ね合わされた状態で連結固定され、前記一対のコア部分それぞれが、前記一方向に電磁鋼板が積層された積層鉄心であり、前記所定範囲の部分について前記電磁鋼板における前記対向方向の長さが、積層枚数のうちの一部の枚数分の前記電磁鋼板については長く形成され、残りの枚数分の前記電磁鋼板については短く形成されることで、前記一対のコア部分それぞれにおける前記段差部分が形成されていることを特徴としている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプによれば、先ず、互いに分離状態にある一対のコア部分それぞれにおけるアームに上記のコイル部分を取付け、その後、アームとは反対側で連結固定する、という電磁石の組立て手順が可能となる。このような組立て手順が可能となることで、空隙の間隔よりも幅広のコイル部分のアームへの取付けが可能となる。つまり、本発明によれば、上記のような組立て手順により簡単に組み立てられるとともに、幅広のコイルを備えた電磁駆動式ダイアフラムポンプを得ることができる。また、本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプでは、各々の段差部分が、互いの厚みを補い合うように重ね合わされた状態で連結固定される。このため、全体としてＣ字形状に形成されたコアは、連結部における凸凹が抑えられて滑らかに繋がったものとなる。これにより、周辺部材との干渉等が抑えられるので、一層簡単に電磁駆動式ダイアフラムポンプを組み立てることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプにおいて、前記一対のコア部分は、それぞれにおける前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記振動方向の厚みが略半分だけ薄い段差部分となった、互いに同形状の部材であることが更に好適である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、本発明の電磁駆動式ダイアフラムポンプにおいて、前記一対のコア部分は、重ね合わされた前記一方のコア部分の段差部分及び前記他方のコア部分の段差部分の両方を貫通するネジと、該ネジに締結されるナットと、によって互いに連結固定されたものであることも更に好適である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空隙を開けて互いに対向している一対の端部を有するＣ字形状のコア、及び、該コアに巻き回されたコイル、を有する電磁石と、
前記空隙に配置され、前記コイルに交流電流が流されると、前記Ｃ字形状を含む平面と交差する振動方向に振動する永久磁石付きの振動子と、
前記振動子に連結されて前記振動子とともに振動するダイアフラムと、
前記ダイアフラムとともに所定空間を区画し、前記ダイアフラムの振動で生じる内圧変化によって、前記所定空間に流体を吸引して吐出するボックス部と、を備え、
前記コアは、前記一対の端部の対向方向について前記空隙の間隔よりも長く延びたアームを各々が有する一対のコア部分を備え、該一対のコア部分それぞれにおける前記アームとは反対側で互いに連結固定されて、全体としてＣ字形状に形成されたものであり、
前記コイルは、前記一対のコア部分それぞれにおける前記アームに、前記対向方向について前記空隙の間隔よりも幅広に巻き回された一対のコイル部分を備え、
前記一対のコア部分のうちの一方のコア部分において、該コア部分の長さ方向について前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記振動方向と、該振動方向と略直交するとともに前記Ｃ字形状を含む平面に沿った方向と、の何れか一方向の厚みが薄くなった段差部分となっており、
前記一対のコア部分のうちの他方のコア部分において、該コア部分の長さ方向について前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記一方向の厚みが、前記一方のコア部分の段差部分の厚み分だけ薄くなった段差部分となっており、
前記一対のコア部分は、前記一方のコア部分の段差部分と前記他方のコア部分の段差部分とが、互いの厚みを補い合うように重ね合わされた状態で連結固定され、
前記一対のコア部分それぞれが、前記一方向に電磁鋼板が積層された積層鉄心であり、前記所定範囲の部分について前記電磁鋼板における前記対向方向の長さが、積層枚数のうちの一部の枚数分の前記電磁鋼板については長く形成され、残りの枚数分の前記電磁鋼板については短く形成されることで、前記一対のコア部分それぞれにおける前記段差部分が形成されている
ことを特徴とする電磁駆動式ダイアフラムポンプ。
【請求項２】
前記一対のコア部分それぞれが、前記アームと、該アームにおける前記端部とは反対側から略直交する方向に延出した直交部と、該直交部における前記アームとは反対側から前記アームと略平行に延出した平行部と、を備え、
前記一対のコア部分が、前記平行部における前記直交部とは反対側で互いに連結固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁駆動式ダイアフラムポンプ。
【請求項３】
前記一対のコア部分は、それぞれにおける前記アームとは反対側の端部から所定範囲の部分が、前記振動方向の厚みが略半分だけ薄い段差部分となった、互いに同形状の部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁駆動式ダイアフラムポンプ。
【請求項４】
前記一対のコア部分は、重ね合わされた前記一方のコア部分の段差部分及び前記他方のコア部分の段差部分の両方を貫通するネジと、該ネジに締結されるナットと、によって互いに連結固定されたものであることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載の電磁駆動式ダイアフラムポンプ。