JP2001041147A

JP2001041147A - 電磁ポンプ

Info

Publication number: JP2001041147A
Application number: JP11212538A
Authority: JP
Inventors: Yorito Nakao; 頼人中尾; Akihiro Sakakida; 明宏榊田; Masaaki Kubo; 賢明久保; Shigeru Kamegaya; 茂亀ヶ谷
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2001-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】クリアランス管理が容易で、かつ摩耗による
性能低下を防止し得る複動型の電磁ポンプを提供する。【解決手段】ハウジング１に形成されたシリンダ２内
を摺動するピストン３を、中間部周面に凹溝４を有する
スプール型とし、その凹溝４にハウジング１側のソレノ
イド１６により駆動される半割り構造のアーマチュア５
を装着する。これにより、シリンダ２の両端側にそれぞ
れ形成されるポンプ室１１にポンプ作用を行わせ、吸入
孔１３より吸入し、吐出孔１４より吐出させる。ここ
で、アーマチュア５の外径は、ピストン３の外径より小
さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁力により往復
動されるピストンと、該ピストンの両端側にあってそれ
ぞれポンプ作用を行う２つのポンプ室とを備える複動型
の電磁ポンプの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁ポンプとして、ハウジングに
形成されたシリンダ内で、電磁力によってピストンを往
復動させ、該ピストンの一端側のポンプ室によりポンプ
作用を行わせるものがある（特開平９−６８１５７号公
報参照）。

【０００３】更に、複動型の電磁ポンプとして、シリン
ダの両端側にそれぞれポンプ室を形成し、ピストンの往
復動により、２つのポンプ室に交互に吸入・吐出動作を
行わせ、かつ、ピストン自体を磁性体材料により形成し
て、アーマチュアを兼ねさせることで、構成を簡素化し
たものがある。この場合、２つのポンプ室を形成するた
めに、シリンダを形成するハウジングを中央部分で２分
割してある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複動型
の電磁ポンプにあっては、シリンダを形成するハウジン
グが中央部分で２分割される構造であり、１つのピスト
ンが各ハウジングのシリンダ内を摺動運動するため、２
分割されたハウジングの位置誤差によるピストン摺動部
の半径方向誤差が生じ易く、クリアランス管理が困難で
あるという問題点があった。

【０００５】また、ピストン自体がアーマチュアを兼ね
る構造であり、磁性体でできたピストンは、高硬度を得
ることが難しく、潤滑性のほとんど無いガソリン用のポ
ンプとして使用した場合には、摩耗による性能低下が懸
念されるという問題点があった。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、クリアランス管理が容易で、かつ摩耗による性能低
下のおそれのない複動型の電磁ポンプを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、ハウジングに形成されたシリンダ内を電磁
力により往復動されるピストンと、前記シリンダの両端
側にそれぞれ形成され前記ピストンの往復動により容積
変化してポンプ作用を行う２つのポンプ室とを備える電
磁ポンプにおいて、前記ピストンを中間部周面に凹溝を
有するスプール型とし、その凹溝にハウジング側のソレ
ノイドにより駆動されるアーマチュアを装着したことを
特徴とする。

【０００８】すなわち、ピストンを各ポンプ室に臨んで
容積変化を行わせる部分（スプール型ピストン）と電磁
力を受ける部分（アーマチュア）とに分割して、別体構
造とする一方、スプール型ピストンの凹溝にアーマチュ
アを装着することにより、一体化する。これにより、シ
リンダを単一のハウジングに形成することが可能とな
り、また、ピストンの高硬度化及び潤滑性向上が可能と
なる。

【０００９】請求項２に係る発明では、アーマチュアの
外径は、ピストンの外径より小さいことを特徴とする。
請求項３に係る発明では、アーマチュアは、円筒体をそ
の中心線を含む平面で半割りにした構造であることを特
徴とする。

【００１０】請求項４に係る発明では、半割り構造のア
ーマチュアは互いの合わせ部を外側から溶着（溶接又は
ロー付け）して一体化し、溶着後の合わせ部の外径をピ
ストンの外径より小さくしたことを特徴とする。

【００１１】請求項５に係る発明では、前記凹溝は、そ
の溝断面の角部をテーパ形状としたことを特徴とする。
請求項６に係る発明では、ハウジングに形成されるシリ
ンダは、単一のハウジングに貫通孔として形成されてい
ることを特徴とする。

【００１２】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、ピストン
をスプール型とし、その凹溝にアーマチュアを装着した
ことで、シリンダを単一のハウジングに形成することが
可能となり、クリアランス管理が容易となると共に、ピ
ストンの高硬度化及び潤滑性向上が可能となり、摩耗に
よる性能低下を防止できる。

【００１３】請求項２に係る発明によれば、アーマチュ
アの外径はピストンの外径より小さいので、シリンダ内
をピストンが摺動しても、アーマチュアがシリンダ面に
接触することを確実に防止できる。

【００１４】請求項３に係る発明によれば、アーマチュ
アは半割り構造であるので、装着が容易である。請求項
４に係る発明によれば、半割り構造のアーマチュアの溶
着後の合わせ部の外径をピストンの外径より小さくした
ので、シリンダ内をピストンが摺動しても、アーマチュ
アの合わせ部がシリンダ面に接触することを確実に防止
できる。

【００１５】請求項５に係る発明によれば、凹溝の溝断
面の角部をテーパ形状としたことで、アーマチュアがピ
ストン軸方向に相対すべりを発生することを回避でき
る。請求項６に係る発明によれば、ハウジングに形成さ
れるシリンダは、単一のハウジングに貫通孔として形成
されているので、ピストン摺動部の半径方向誤差を生じ
ることはない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
電磁ポンプの断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３
はピストン及びアーマチュアの拡大断面図である。

【００１７】ハウジング１には、シリンダ（ピストン摺
動孔）２が貫通孔として形成されている。シリンダ２内
には、ピストン３が摺動自在に挿入されている。ピスト
ン３は、スプール型であり、両端側を大径のピストン部
（３）とし、中間部周面に全周にわたる凹溝４を形成し
てある。

【００１８】そして、凹溝４に、ピストン部の外径より
小さい外径を有する磁性体材料からなるアーマチュア５
を装着してある。ここで、アーマチュア５は、図２に示
されるように、円筒体をその中心線を含む平面で半割り
にした部材５ａ，５ｂからなり、ピストン３の凹溝４に
嵌合させた状態で、半割りの合わせ部を外周側からロー
付け（６）することにより、一体化してある。

【００１９】また、ロー付け後のアーマチュア５の外径
も、ピストン３がシリンダ２内を摺動しても、アーマチ
ュア５がシリンダ２内面に触れないように、ピストン３
の外径より小さくなるようにしてある。このため、図２
に示されるように、半割りの部材５ａ，５ｂの合わせ部
の外側に、該合わせ部に沿ってロー付け溝７を形成し、
この溝７内でロー付け（６）するようにしてある。

【００２０】また、アーマチュア５がピストン３の軸方
向に相対すべりを発生しないように、前記凹溝４は、図
３に示されるように、その溝断面の角部をテーパ形状
（８）にしてある。同時に、アーマチュア５の対応する
部分もテーパ形状にしてある。

【００２１】ハウジング１のシリンダ（ピストン摺動
孔）２の両端には、封止プラグ９を装着し、またその封
止部には、燃料洩れを防止するためにシール材１０を介
装してある。

【００２２】これにより、前記シリンダ２の両端側に、
すなわち、ピストン３の両端部と各封止プラグ９との間
に、それぞれポンプ室１１が形成される。また、各ポン
プ室１１内に、リターンスプリング１２を収納して、ピ
ストン３の両端部と各封止プラグ９との間に作用させ、
これによりピストン３を中立位置に付勢してある。

【００２３】また、各ポンプ室１１には、吸入孔１３
と、吐出孔１４とを設けてある。各ポンプ室１１の吸入
孔１３は、ハウジング１に、ピストン３が中立位置のと
きにピストン３により閉止される位置に形成し、ピスト
ン３が当該ポンプ室１１の容積を拡大する方向へ移動し
たときに当該ポンプ室１１に開口するようになってい
る。

【００２４】各ポンプ室１１の吐出孔１４は、ハウジン
グ１に、ピストン３の位置にかかわらず、当該ポンプ室
１１に常に開口する位置に形成してある。そして、各吐
出孔１４の出口側には吐出方向の流れのみを許容するチ
ェック弁１５を設け、各チェック弁１５の出口側の配管
は合流させてある。

【００２５】ハウジング１には、中立位置のアーマチュ
ア５に対してピストン３の軸方向の左右にずらして、一
対のソレノイド（電磁コイル）１６を配置してある。次
に作用を説明する。

【００２６】例えば左側のソレノイド１６に通電される
と、アーマチュア５が左方に吸引駆動され、ピストン３
が同方向に移動する。これにより、右側のポンプ室１１
においては、その容積が増大すると共に、吸入孔１３が
開くことで、燃料が吸入される。

【００２７】逆に、左側のポンプ室１１においては、そ
の容積が縮小すると共に、吸入孔７が閉じているので、
内部の燃料が圧縮され、内圧の上昇により吐出孔１４の
チェック弁１５が開いて、高圧燃料が吐出される。

【００２８】次に、左側のソレノイド１６への通電が停
止され、しかる後に、右側のソレノイド１６に通電され
ると、アーマチュア５が右方に吸引駆動され、ピストン
３が同方向に移動する。

【００２９】これにより、右側のポンプ室１１において
は、その容積が縮小すると共に、吸入孔１３が閉じるの
で、内部の燃料が圧縮され、内圧の上昇により吐出孔１
４のチェック弁１５が開いて、高圧燃料が吐出される。

【００３０】逆に、左側のポンプ室１１においては、そ
の容積が増大すると共に、吸入孔１３が開くことで、燃
料が吸入される。このような動作が繰り返されて、左右
２つのポンプ室１１により、交互に吸入・吐出動作が行
われる。

【００３１】ここにおいて、ピストン３をスプール型と
し、その凹溝４にアーマチュア５を装着したことで、シ
リンダ２を単一のハウジング１に形成することが可能と
なり、クリアランス管理が容易となると共に、ピストン
３の高硬度化及び潤滑性向上が可能となり、摩耗による
性能低下を防止できる。

【００３２】また、アーマチュア５の外径はピストン３
の外径より小さいので、シリンダ２内をピストン３が摺
動しても、アーマチュア５がシリンダ面に接触すること
を確実に防止できる。

【００３３】また、ハウジング１に形成されるシリンダ
２は、単一のハウジング１に貫通孔として形成されてお
り、ピストン摺動部の半径方向誤差を生じることはな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す電磁ポンプの断面
図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】ピストン及びアーマチュアの拡大断面図

【符号の説明】

１ハウジング２シリンダ３ピストン（ピストン部）４凹溝５アーマチュア５ａ，５ｂ半割り部材６ロー付け部７ロー付け溝８テーパ形状９封止プラグ１０シール材１１ポンプ室１２リターンスプリング１３吸入孔１４吐出孔１５チェック弁１６ソレノイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久保賢明神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者亀ヶ谷茂神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3H069 AA06 BB02 CC04 DD48 EE01 EE02 3H071 AA08 BB01 CC26 DD01 DD84 3H075 AA03 BB03 BB12 CC19 DA03 DA04 DB08 DB49

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングに形成されたシリンダ内を電磁
力により往復動されるピストンと、前記シリンダの両端
側にそれぞれ形成され前記ピストンの往復動により容積
変化してポンプ作用を行う２つのポンプ室とを備える電
磁ポンプにおいて、前記ピストンを中間部周面に凹溝を有するスプール型と
し、その凹溝にハウジング側のソレノイドにより駆動さ
れるアーマチュアを装着したことを特徴とする電磁ポン
プ。
【請求項２】アーマチュアの外径は、ピストンの外径よ
り小さいことを特徴とする請求項１記載の電磁ポンプ。
【請求項３】アーマチュアは、円筒体をその中心線を含
む平面で半割りにした構造であることを特徴とする請求
項１又は請求項２記載の電磁ポンプ。
【請求項４】半割り構造のアーマチュアは互いの合わせ
部を外側から溶着して一体化し、溶着後の合わせ部の外
径をピストンの外径より小さくしたことを特徴とする請
求項３記載の電磁ポンプ。
【請求項５】前記凹溝は、その溝断面の角部をテーパ形
状としたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれ
か１つに記載の電磁ポンプ。
【請求項６】ハウジングに形成されるシリンダは、単一
のハウジングに貫通孔として形成されていることを特徴
とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の電磁
ポンプ。