(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路を構成するインナーヨークとプランジャとの間の磁気ギャップを縮めるように作用する電磁力と、
第１のばねの弾力によりプランジャをシリンダ内で往復動させる電磁ポンプにおいて、
前記インナーヨークに圧接されるシリンダと、前記シリンダの一方の端面に第２のばねで圧接される曲げ加工の施されていないスペーサとを備え、
前記スペーサは前記プランジャの段差面を係止して前記プランジャのストロークを規制するように構成した電磁ポンプ。
【請求項２】
前記第２のばねがウェーブワッシヤで構成されている請求項１の電磁ポンプ。
【請求項３】
前記プランジャに流体吸入路を形成し、前記吸入路を開閉する吸入弁に前記プランジャの吸入路内に延びるばね受け部を形成し、前記ばね受け部に前記吸入弁を付勢するばねを係止させた請求項１または２の電磁ポンプ。
【請求項４】
前記プランジャに起磁力を印加するコイルを覆う樹脂モールドに凸部を形成し、前記樹脂モールドを前記磁気回路を構成するエンドヨークとアウターヨークの間に収容してエンドヨークとアウターヨークをかしめつけることにより前記凸部を変形させて前記樹脂モールドを固定するように構成した請求項１から３のいずれかに記載した電磁ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁ポンプに関わり、特に、２サイクルエンジンの分離潤滑油ポンプに好適な電磁ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２サイクルエンジンの分離潤滑油ポンプとして、ソレノイドにパルス電流を流すことによりプランジャを往復動させてオイルを吸入吐出する電磁ポンプが用いられていた。そのような従来の電磁ポンプの例を図３に示す。図に示すプランジャ２はアルミあるいは黄銅等の非磁性体で作られたシリンダ１に摺動可能に嵌合しており、圧縮コイルばね８により右方向に付勢されている。
【０００３】
プランジャ２と対向するインナーヨーク３はエンドヨーク４に圧入され、エンドヨーク４はアウターヨーク５にかしめめられている。アウターヨーク５に圧入されたニップル６はプランジャ２と近接している。上記プランジャ２、インナーヨーク３、エンドヨーク４、アウターヨーク５およびニップル６は磁性体で作られ磁気回路を構成している。
【０００４】
樹脂製のコイルボビン１３に巻かれ上記磁気回路に起磁力を加えるコイル１６はコイルボビン１３と共に樹脂モールド１４に覆われており、この樹脂モールド１４がシリンダ１の周囲のエンドヨーク４とアウターヨーク５に囲まれた空間に収容され、アウターヨーク５との間に介在するクッション部材２３によりエンドヨーク４に圧接された状態でアウターヨーク５の端部がエンドヨーク４に係止するようにかしめられている。なお、コイル１６は樹脂モールド１４に埋め込まれた電極１５により給電される。
【０００５】
バルブシート７はインナーヨーク３に位置決めされた状態に圧入されている。吐出弁１２は圧縮コイルばね１０によりバルブシート７の流路を閉じるように付勢されている。バルブシート２４はプランジャ２に圧入されている。吸入弁１１は圧縮コイルばね９によりバルブシート２４の流路を閉じるように付勢されている。
【０００６】
Ｏリング１９はインナーヨーク３とシリンダ１との間を密封し、Ｏリング１７はニップル６とシリンダ１との間を密封している。ニップル６とプランジャ２との間に介在するスペーサ２０はプランジャ２とインナーヨーク３との間の最大磁気ギャップすなわちプランジャストロークを調整する。
【０００７】
上記構成において、コイル１６に電流を流すとプランジャ２とインナーヨーク３の間の磁気ギャップに発生する磁界によりプランジャ２が圧縮コイルばね８の弾力に抗してインナーヨーク３に吸着される。コイル１６の電流を切ると圧縮コイルばね８の弾力によりプランジャ２がインナーヨーク３から離されスペーサ２０に圧接される。
【０００８】
上記のようにプランジャ２は往復動されるが、プランジャ２が右方向に動くときは吐出弁１２が閉じ、吸入弁１１が開きオイルがニップル６およびプランジャの中央孔を通り吸入弁１１とバルブシート２４との間からポンプ室（吐出弁１２と吸入弁１１との間の空間）に吸入される。プランジャ２が左方向に動くときは吐出弁１２が開き、吸入弁１１が閉じオイルがポンプ室から吐出弁１２とバルブシート７との間を通りインナーヨーク３のオイル流路に吐出される。エンジンコントロールユニットはエンジン運転状態を検出するセンサからの信号によりコイル１６に印加するパルス電流を制御してエンジンオイルの供給量を制御する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記した電磁ポンプの流量は電流のパルス数とプランジャのストロークで決定される。プランジャのストロークはスペーサ２０とインナーヨーク３との端面間距離とプランジャ２の端面と段差間の距離との差であるが、スペーサ２０とインナーヨーク３との端面間距離は多くの部品の公差が集積している。
【００１０】
すなわち、ニップル６のアウターヨーク５への圧入状態、エンドヨーク４とアウターヨーク５とのかしめ状態およびニップル、シリンダ、プランジャ、スペーサ、インナーヨークの寸法公差などから発生する公差が集積される。
【００１１】
一方、プランジャを駆動できる電気的条件からプランジャ径はφ６〜φ７が限界であり、それ以上小さくなると駆動不可能となる。ストロークも消費電力を下げるために小さくする必要があり、必要な吐出量から考慮すると、小型２サイクルエンジンでは０．５ｍｍ以下となる。流量公差を１０％以下とするとストロークのバラツキを±０．０５ｍｍ以下にしなければならない。このようにストローク公差を押さえるためにはスペーサ２０の厚みサイズを多く準備する必要があり、調整に時間がかかるという問題があった。
【００１２】
また、吸入弁１１を付勢する圧縮コイルばね９がポンプ室内に配置されているため、ポンプ室のデッドボリュームが大きく圧縮比が下がり、エア排除能力が小さくなるという問題があった。エア排除能力が小さすぎると最悪の場合エアロック現象によりオイルを送ることができなくなる。
【００１３】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、プランジャのストロークを容易に正確に決めることのできる電磁ポンプを提供することにある。本発明の他の目的は、エア排除能力の大きい電磁ポンプを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁ポンプは、磁気回路を構成するインナーヨークとプランジャとの間の磁気ギャップを縮めるように作用する電磁力と、第１のばねの弾力によりプランジャをシリンダ内で往復動させる電磁ポンプにおいて、前記インナーヨークに圧接されるシリンダと、前記シリンダの一方の端面に第２のばねで圧接される曲げ加工の施されていないスペーサとを備え、前記スペーサは前記プランジャの段差面を係止して前記プランジャのストロークを規制するように構成したものである。
【００１５】
また、前記電磁ポンプにおいて、前記第２のばねがウェーブワッシヤで構成されているものである。
【００１６】
さらに、前記各電磁ポンプにおいて、前記プランジャに流体吸入路を形成し、前記吸入路を開閉する吸入弁に前記プランジャの吸入路内に延びるばね受け部を形成し、前記ばね受け部に前記吸入弁を付勢するばねを係止させたものである。
【００１７】
さらに、前記各電磁ポンプにおいて、前記プランジャに起磁力を印加するコイルを覆う樹脂モールドに凸部を形成し、前記樹脂モールドを前記磁気回路を構成するエンドヨークとアウターヨークの間に収容してエンドヨークとアウターヨークをかしめつけることにより前記凸部を変形させて前記樹脂モールドを固定するように構成したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。図１は本発明の第１の実施例であるエンジンの分離潤滑油ポンプとして用いられる電磁ポンプを示す断面図である。図に示すプランジャ２はアルミあるいは黄銅等の非磁性体で作られたシリンダ１に摺動可能に嵌合しており、圧縮コイルばね８により右方向に付勢されている。
【００１９】
プランジャ２と対向するインナーヨーク３はエンドヨーク４に圧入され、エンドヨーク４はアウターヨーク５にかしめられている。アウターヨーク５に圧入されたニップル６はプランジャ２と近接している。上記プランジャ２、インナーヨーク３、エンドヨーク４、アウターヨーク５およびニップル６は磁性体で作られ磁気回路を構成している。
【００２０】
樹脂製のコイルボビン１３に巻かれ上記磁気回路に起磁力を加えるコイル１６はコイルボビン１３と共に樹脂モールド１４に覆われており、この樹脂モールド１４がシリンダ１の周囲のエンドヨーク４とアウターヨーク５に囲まれた空間に収容された状態でアウターヨーク５の端部がエンドヨーク４に係止するようにかしめられている。なお、コイル１６は樹脂モールド１４に埋め込まれた電極１５により給電される。
【００２１】
バルブシート７はインナーヨーク３に位置決めされた状態に圧入されている。吐出弁１２は圧縮コイルばね１０によりバルブシート７の流路を閉じるように付勢されている。吸入弁１１は圧縮コイルばね９によりプランジャ２に形成されたバルブシートの流路を閉じるように付勢されている。
【００２２】
Ｏリング１９はインナーヨーク３とコイルボビン１３との間を密封し、Ｏリング１７はニップル６とコイルボビン１３との間を密封している。Ｏリング１８はシリンダ１とコイルボビン１３との間を密封している。スペーサ２０は両面が平面に形成されたリング形状であり、ニップル６との間に介在されたウエーブワッシヤ２１により付勢されシリンダ１の左端面をインナーヨーク３に圧接すると共にプランジャ２の段差面を係止しプランジャ２のストロークを規制する。
【００２３】
図に示すように、シリンダ１の長さをＸとし、プランジャ２の端面から段差面までの図示の寸法をＹとすると、プランジャ２のストローク量はＸ−Ｙである。すなわち、プランジャ２のストローク量の精度に影響を及ぼすのはこの２つの部品の精度のみである。また、シリンダ１およびプランジャ２は旋盤加工により容易に長さの寸法精度を高くすることができることから、プランジャ２のストローク量の精度を容易に高めることができた。なお、上記実施例の電磁ポンプの駆動方法は従来例で説明した通りである。
【００２４】
図２は本発明の第２の実施例であるエンジンの分離潤滑油ポンプとして用いられる電磁ポンプを示す断面図である。この例では第１の実施例におけるＯリング２２の代わりに、樹脂モールド１４のアウターヨーク５に対向する面に凸部２３を設けてある。この凸部２３は、エンドヨーク４とアウターヨーク５との間に樹脂モールド１４を収容してアウターヨーク５の端部をエンドヨーク４に係止するようにかしめる際に凸部２３の一部がつぶされて固定されるように凸部２３の高さが設定されている。図２の実施例では凸部２３をアウターヨーク５に対向する面に設けたが、エンドヨーク４に対向する面に設けても、両方の面に設けてもよい。また、凸部２３はスポット的に１カ所でもよく、または連続した山脈状であってもよい。
【００２５】
また、吸入弁１１はプランジャの吸入路内に延びるばね受け部が形成されており、このばね受け部に吸入弁１１を付勢する圧縮コイルばね９を係止させている。他の構成は第１の実例と同様である。第２の実施例は第１の実施例と同様の効果を有し、さらに、ポンプ室のデッドボリュームが小さくなり、エア排除能力が増大している。
【００２６】
実施例として、この発明をエンジンの分離潤滑油ポンプに適用した場合について説明したが、この発明をバーナー用の燃料供給ポンプ等他の電磁ポンプに適用することもできる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の電磁ポンプによると、プランジャのストローク量の精度が従来のもののように、アウターヨークのかしめ状態や多くの部品の寸法精度に影響されることがなく、ストローク量の精度に影響を及ぼすものはプランジャとシリンダの寸法精度のみであり、シリンダおよびプランジャは旋盤加工により容易に長さ方向の寸法精度を高くすることができるので、プランジャのストローク量の精度を容易に高めることができる。
【００２８】
また、請求項３の電磁ポンプによると、さらに、ポンプ室のデッドボリュームを小さくして、エア排除能力を高めることができるという効果を奏する。
【００２９】
さらに、請求項４の電磁ポンプによると、樹脂モールドの端面に凸部を設け、エンドヨーク４とアウターヨーク５との間に樹脂モールド１４を収容してアウターヨーク５の端部をエンドヨーク４に係止するようにかしめる際に凸部をつぶすことによって樹脂モールドを固定できたのでＯリングが不要となり、組み付け工数も削減できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である電磁ポンプを示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例である電磁ポンプを示す断面図である。
【図３】従来の電磁ポンプの例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  プランジャ
３  インナーヨーク
４  エンドヨーク
５  アウターヨーク
６  ニップル
７  バルブシート
８、９、１０  圧縮コイルばね
１１  吸入弁
１２  吐出弁
１３  コイルボビン
１４  樹脂モールド
１５  電極
１６  コイル
１７、１８、１９  Ｏリング
２０  スペーサ
２１  ウェーブワッシャ
２２  Ｏリング
２３  凸部
２４  バルブシート
【図１】
0004203160.tif 000002
【図２】
0004203160.tif 000003
【図３】
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