JP2002519563A

JP2002519563A - 低電力電磁ポンプ

Info

Publication number: JP2002519563A
Application number: JP2000556825A
Authority: JP
Inventors: フォーク、ジェイ・セオドア; フレンツ、ノーバート・ダブリュ・ジュニア
Original assignee: ウィルソングレイトバッチリミテッド
Priority date: 1998-06-18
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2002-07-02
Also published as: CA2335244C; AU4824299A; US6264439B1; WO2000000241A3; WO2000000241A2; US20010048883A1; CA2335244A1; US6454548B2; EP1088165A4; EP1088165A2

Abstract

(57)【要約】【課題】低電力電磁ポンプ【解決手段】入口と連結されている流体受け入れチャンバと、流体出口チャンバと、流体の流れの方向を、入口から出口に向かうようにし、出口から入口への方向の流体の流れを阻止することができるようにする、流体を納めるための領域と連動する逆止弁と、該流体を納めるための領域の外部の所にあるハウジングの中に支えられている電磁手段と、また該電磁手段を該流体・チャンバから隔離するために流体不透過性材料の隔壁から成る内部の溶液を納めるための領域を有するハウジングから成る電磁ポンプ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は、電磁式に運転される流体ポンプ、更に具体的には、非常に低電力で
運転される新しい改善された電磁ポンプの技術に関する。

【０００２】本発明の利用分野は、本発明の原理を、変形させて応用可能ではあるが、埋め
込み可能な薬品の送り出しシステムである。該応用でのポンプに対する主たる必
要条件は、該ポンプが、内蔵されているバッテリーで駆動されるので低電力の排
出と、ポンプで送り出される薬品との適合性である。追加の重要な必要条件は、
インシュリンのような脆弱な薬品の破損を防ぐような方法でポンプが運転され、
またポンプの運動部分が、摩耗に耐え、またポンプのストローク体積が、比較的
短時間で調整できると言う改善された性能を有する一方で、ポンプが、簡素化さ
れた構造と組立方法であることである。

【０００３】（背景技術）従って、安全で、信頼性があり、サイズが小さく、軽量であり、また入手でき
るエネルギー源に過度の負担を掛けないで運転され、またポンプで送り出される
薬品あるいは同様の液体に適合し、また改善された性能を同時に発揮しながら比
較的単純な構造と組立方法を有し、またインシュリンのような脆弱な薬品の破損
を防ぐような方法で運転され、また耐摩耗性の運動部分を有し、またストローク
体積は比較的迅速に調整できる電磁式に運転されるポンプを提供することが非常
に望まれる。

【０００４】（発明の概要）従って、本発明の一義的目的は、新しい改善された電磁式に運転されるポンプ
を提供することである。

【０００５】本発明のより具体的な目的は、非常に低い電力レベルで運転されるポンプを提
供することである。

【０００６】本発明の更なる目的は、ポンプで送り出される流体と適合するポンプを提供す
ることである。

【０００７】本発明の更なる目的は、電気的と電磁的に効率的なポンプを提供することであ
る。

【０００８】本発明のインシュリンのような更なる目的は、脆弱な薬品に損害を与えること
防ぐ方法で運転されるポンプを提供することである。

【０００９】本発明の更なる目的は、ストローク体積が、比較的短時間に調整可能であるポ
ンプを提供することである。

【００１０】本発明の更なる目的は、運動部分が、摩耗に耐えるものであるポンプを提供す
ることである。

【００１１】本発明の更なる目的は、比較的単純な構造と組立方法を有するポンプを提供す
ることである。

【００１２】（発明の開示）本発明は、出口と液体的に連結されている流体受け入れチャンバから成る内部
の流体を入れる領域を有するハウジングと、流体を入れる該領域と連動して、流
体の流れを入口から出口への方向にして、出口から入口の方向の流体の流れを阻
止することができる逆止弁手段と、流体を入れる領域の外部の所にあるハウジン
グにより支えられている電磁手段と、また電磁手段を流体・チャンバから隔離す
るための流体を浸透させない隔壁手段から成る電磁ポンプを提供する。ハウジン
グの中で運動可能な電機子は、電磁手段による磁気吸引のための場所にある極部
分を有し、また該極部分から伸びているプランジャ部分を有しており、該電機子
は、流体を流出チャンバから出口を経由して押し出すために電磁手段ににより吸
引されたとき、座した位置から前進ポンプストロークを経由する運動のために、
また復帰ストロークを経由して座した位置に復帰する反対方向の運動のために、
運動できるようにハウジングの中に支えられている。該ポンプには、電磁手段と
、電磁手段の給電に反応して電機子を電磁手段に向けて移動させて、間隙を閉じ
るための電機子の極部分と電磁手段から成る磁気回路を画する手段が設けられて
いる。

【００１３】前記と追加の利点と本発明の特徴は、別添の図面を引用しながら詳しい説明を
読むことで明らかになる。

【００１４】（発明の詳細な説明）図１を引用して、本発明の実施形態に従ったポンプ１０は、一般的に中空の、
全体の形状が矩形あるいは筒状の何れかのハウジング１２から成り、またポンプ
１０は、流体、即ちポンプで送られる液体を納めるための内部領域からなる。中
空領域は、流体受け入れチャンバ１４と、またチャンバと流体連結されている流
体出力チャンバ１６から成り、構造は、更に詳しく下記で説明される。一般的に
参照符号１８が振られている、流体受け入れチャンバ１４と連結されており、ま
たポンプ１０を含む流体操作回路に接続できるようになっている入口がある。ま
た流体出力チャンバ１６に流体連結される流体操作回路に接続できるようになっ
ている出口２０がある。例示されているポンプの中で、入口１８の形状は、ポン
プで送られるべき流体源あるいは供給源に接続できるようになっており、出口２
０は、流体がポンプで送られるべき場所に連結できるようになっている。また一
般的に参照符号２４が振られている、ポンプ１０の流体貯蔵領域と連動して、流
体を入力口１８から出口２０への方向に流すことができるようにし、出口から入
口への方向の溶液の流れを阻止する逆止弁手段が設けられている。本実施形態の
ポンプの中で、逆止弁手段２４は、ポンプの中にあり、下記で説明される方法で
ポンプの電機子と連動する。

【００１５】ハウジング１２は、一般的に中空であり、ほぼ壁の厚みの、一方の端部、即ち
図１から見て右手の端の軸方向の端面３４で終る第１本体部分３０から成る。ハ
ウジング部分３０は、一定の直径の、内面３６を有する内部領域を画している。
ハウジング２０は、部分３０から伸び、また一定の直径の、内面４２を有する内
部領域を画している第２本体部分４０から成る。本体部分４０は、図１から見て
、軸方向の端面４４において、左手の端部で終る。本体部分３０と４０の外面は
、両者をほぼ整合させるために、ほぼ同じの断面形状と寸法である。

【００１６】端面４４と本体部分４０の外面との間の連結は、環状ショルダ４６の所で整合
される。ショルダ４６は、互いにほぼ整合させるために筒状本体部分４０の外径
とほぼ等しい外径を有する第１溶接リングエレメント５０の一方の端部を受け入
れる。リング５０は、一方の端部の所、即ち図１から見て右手の端部の所に対応
するショルダ５２を有し、ショルダ４６の所でハウジング部分４０に適切な方法
で溶接される。リング５０は、リングの対向する端部の所でポンプのハウジング
の他の構成部品に、下記で説明される方法で結合される。

【００１７】外側のチャンバ１６は、下記の方法で」出口２０と流体連結されて置かれる。
ハウジング本体部分４０の内面４２とハウジング本体部分３０の壁部分５４は、
流出チャンバ１６と流体連結されている開放領域５４を画する。ハウジング部分
４０には、前記の流体回路から成り、下記で更に詳しく説明される導管あるいは
継手管６０の一方の端部が篏合される半径方向に伸びている孔あるいは通路５８
が設けられている。

【００１８】従って、流出チャンバ１６は、領域５６と通路５８の組合せを経由して、出口
２０に連結されて置かれる。チャンバ１６は、流体受け入れチャンバ１４と下記
の方法で流体連結されて置かれる。軸方向に伸びている通路７０は、ハウジング
部分３０の本体の中に設けらており、通路は、壁部分５４から軸方向に中に伸び
て、通路の対向する端部の所の小さい直径の通路７２に絞られる。本体部分３０
には、また本体の外面から内側に伸びており、また壁部分あるいは内面３６から
内側に間隔が置かれた表面７８の所で終っている、半径方向に伸びている孔ある
いは通路７６が設けられている。オリフィス８０は、表面３６の中で通路７６を
内部領域と流体連結している。表面７８の中の凹部８２は、通路７６とオリフィ
ス８０との間の移動を提供する。下記に詳しく説明されているとおり、通路７６
とオリフィス８０の間の流れは、ディスク形状の本体あるいは片面接触壁部分７
８と、またシート８８の対向する表面上でカップ型ばねリテーナ９２中で受け止
められる一方の端と、また通路７６の中に取り付けられているプラグ９４の端の
上で篏合される他方の端を有するバイアスばね９０を有するシート８８から成る
バイパス逆止弁８６により制御される。

【００１９】入口１８は、下記の配設で設けられる。ハウジング部分の端面３４と内面３６
の結合の所に、密封リング１００を受け入れる環状ショルダが設けられている。
ハウジングの端面３４と接触し、またハウジング部分３０の外面と整合するよう
な外径あるいは寸法を有するディスク形状の本体部分を有するフェルールエレメ
ント１０４が、設けられている。フェルール１０４は、軸方向にハウジング内部
領域に面している鋭い環状縁を画するような形状になっている環状バルブ形状物
１１０が設けられている軸方向の端面を有する、中央の、ハブ状の軸方向の延長
部１０８が設けられている内部の軸方向端面１０６を有している。一定の直径の
中央孔あるは通路１１２は、通路が、直径が大きくなる通路１１４と上で合う所
にあるバルブ形状物１１０から軸方向に内側に伸びている。フェルール１０４は
、また端面１１６から軸方向に外側に短い距離で伸びている中央環状形状物１１
８が設けられている外側の軸方向の端面１１６を有している。形状物１１８は、
図１から見てポンプ１０の右側の端の所に対向端面１２６を有し、またフェルー
ル１０４とハウジング部分３０の外面と整合させることができるような直径ある
は外形寸法を有する入口本体１２４の端面１２２の中に形成されている円形凹部
１２０の中に受け入れられる。入口本体１２４は、通路１１４と流体連結されて
おり、そこから半径方向に通路１３０が伸びている中央チャンバ１２８を有して
おり、通路１３０の中に、前記の流体回路の部分から成り、また下記で更に詳し
く説明される導管あるは継手管１３４が篏合されている。チャンバ１２８は、フ
ェルール１０４の通路１１４にほぼ対応して直径が大きくなる端部１３６を有し
ている。従って、流路は、入口本体１２４の中央チャンバと通路１１２と１１４
を経由して画され、構造で、入口１８を画する。図１の中で示されているとおり
、エッチングされたチタンタイプのものが好ましい、ディスク形フィルターエレ
メント１３８が、流路のなかにあるようにするためにフェルールエレメント１０
４と入口本体１２４の間にはめ込まれている。

【００２０】本発明のポンプは、更にハウジングにより支えられ、またハウジングの流体を
納める領域の外側の所にある、一般的に参照符号１４０が振られる電磁手段から
成る。図１の中で示されているとおり、電磁手段１４０は、一般的に個体の筒状
であるスプールの形状のコア１４２から成る。コイル１４４は、スプール１４２
の上に巻かれ、一般的に筒状の中空のハウジング１４６の中に納められる。エポ
キシのようなカプセル材あるいは内包材のスリーブ状の本体１４８は、コイル１
４４とハウジング１４６との間にあり、軸方向に内側に、ハウジング１２に面し
ているコイル１４４の端部の回りで伸びている。環状スペーサエレメント１４８
は、コイル１４４とポット材１４８との間の所にある。電磁手段１４０の一端は
、隣接して、ハウジング１２と接触する関係の所にあり、また対向する端部、即
ち図１から見て左手の端部は、ワッシャ１５０とカプセル化合物あるいはポット
化合物の本体１５２から成る配設により閉じられている。リチウム電池充電回路
とキャパシタのような電源から、電磁手段１４０への電気的接続は、直角形の本
体部分１５４と軸方向に外に向けて電磁手段１４０から伸びているリード線部分
１５６を有する、コイル１４４にハンダ付けされている導体を経由して設けられ
ている。ワッシャの形の絶縁体１５８が、導体部分１５４とワッシャ１５０の間
に設けられている。電磁手段１４０は、下記の方法でハウジング１２に連結され
ている。

【００２１】内部の、ハウジング１２の流体が納められている領域と電磁手段１４０は、比
較的薄いプレートあるはダイヤフラム状の構成部品１６０の形態の流体不透過性
材料のバリヤ手段により隔離されている。第２溶接リング１６２は、ポンプのハ
ウジング１２に隣接するマグネットハウジング１４６の端部に設けられている。
リング１６２の外径は、第１溶接リング５０とほぼ外径と同じであるので、それ
ぞれ外面は、ほぼ整合される。コイル１４４とバリヤ１６０との間の領域は、カ
プセル材１４８の環状のリング状の部分で占められている。ハウジングと電磁構
成物は、接触する関係でプレート１６０の対向する面の上に置かれており、アセ
ンブリは、共に溶接で溶接リング５０と１６０の関連する外面に接合されている
。更に、スプール１４２の長い環状端部１６８は、プレート１６０の中央部分に
、端部を支える方法で接触している。

【００２２】本発明に従ったポンプは、更に、ハウジング１２の流体を納める領域の中の所
にある一般的に参照符号２００が振られている電機子から成る。電機子は、電磁
手段１３０による磁気吸引のために置かれる極部分２０２と極部分２０２から延
びているプランジャ部分２０４を有している。可動鉄経片の極部分２０２は、図
１の中で示されているとおり、チャンバ１６の中で運動する所にある。電機子２
００は、電磁手段１４０により吸引されて、流体を出口２０を経由して押される
ときに、座している位置から、前進ポンプストロークを通して運動できるように
、また座している位置に戻る復帰ストロークを経由して反対方向に運動できるよ
うにハウジング１２の中で支えられている。図１の中で、電機子３００は、前進
ポンプストロークの間の中間位置の所が示されている。

【００２３】極部分が置かれているチャンバ１６の主な部分を占めている電機子の極部分２
０２は、図１の中に示されているとおり、一般的にディスクの形状であり、極の
長さの方向の寸法より数倍大きい横断方向の寸法を有している。極部分２０２は
、バリヤ手段１６０に向けて面している第１軸方向端面２０８と、また入口１８
に向けて面している対向する軸方向の端面２１０を有する磁性材の固体の、モノ
リシック本体から成る。従って、端面２０８と２１０は、ほぼ電機子の運動方向
に対して垂直に配設されている。

【００２４】極部分２０２は、全部磁性材であり、熱処理されたクロム−モリブデン−鉄の
合金であることが好ましい。例は、２９−４と２９−４Ｃのクロム−モリブデン
−鉄の合金である。合金は耐腐食性を有し、熱処理されたとき、ポンプ１０に適
する磁気特性を有している。言い換えれば、合金は、磁束密度と保磁力の必要な
レベルを生ずる合金に対するＢＨ特性を提供するために熱処理される。更に、合
金は、注入可能な薬品の吐出システムと他の腐食性薬品への使用のために安定化
されているインスリンの腐食効果に対抗して充分に耐腐食性を有している。

【００２５】特に、前記のクロム−モリブデン−鉄の合金は、クロミウムが２９％、モリブ
デンが４％と残りがほぼ鉄であるフェライトステンレススチール合金である。前
記の熱処理は、電機子の極部分２０２の焼きなましと急速冷却を伴う。特に、工
程には、合金の中に有害な第２段階を形成する恐れがある点以上の温度での短時
間の磁石の焼きなましと、次の第２段階の形成を防ぐのに充分な早さであるが、
磁気特性を劣化させる程早くない急速冷却を伴う。２９−４合金の電機子の極部
分２０２は、例えばクラムシェル型炉の中で摂氏約１０１０度で約２０分間実施
され、その後、部分２０２は、最低限度２５分完全に冷却するまで放置する方法
で、大気に迅速に移される。摂氏１０１０度から黒くなるまで低下する、即ち摂
氏６００度までの冷却サイクルの最初の部分の冷却速度は、約６０秒で維持され
なければならない。

【００２６】従って、電機子の極部分２０２は、極の面の役割を果してまた電機子の軸に対
してほぼ垂直に配設されている軸方向の端面の中の電磁手段１４０する面する端
部の所で終る。電磁手段１４０と共に電機子の極の面は、前進する閉じられる電
機子のストロークの間、磁気回路間隙を画している。極の面は、電機子のプラン
ジャ部分２０４の断面面積と比較して相対的に大きな断面面積である。

【００２７】電機子２００は、ハウジング３０の内部領域の中で可動な位置の所にあり、軸
方向に電機子の極部分２０２から入口１８に向けて伸びているプランジャ部分２
０４から成る。プランジャ２０４は、ほぼ筒状であり、ハウジング部分３０の内
部の通路の直径よりやや小さい外径を有しているので、ハウジングの部分３０の
中でプランジャ２０４を電機子２００の前進と復帰ストロークで往復運動させる
ことができる。プランジャ２０４は、入口１８に向けて面している軸方向端面２
１６の所で終る。

【００２８】電機子の極とプランジャ部分２０２と２０４は、互いにそれぞれ下記の方法で
結合されている。プランジャ２０４は、伸延した、端部の隣接している極部分２
０２の上の一般的に筒状の構成物２２０を有しており、構成物は、プランジャ２
０４の直径よりやや大きい直径を有している。極部分２２４に隣接する構成物２
２０の端部の所に、環状頭部あるは拡張部２２４がある。極部分２０２の端面２
１０には、縁が環状周辺フランジ２２８により囲まれている凹部２２６が設けら
れている。凹部２２６の直径は、ビード２２４の外端を受け入れるサイズになっ
ており、フランジ２２８のサイズは、図１の中で示されているとおり、フランジ
が端を構成物の上に中へ曲げらることができるよなものになっていることで、電
機子プランジャ部分２０４と電機子の極部分２０２との間をきっちりと接続して
いる。

【００２９】下記に説明されている方法で、電機子２００を座っている位置に押したり復帰
させたりするためのコイルばね２４０の形状の変位手段が設けられている。復帰
ばね２４０の一端は、外側の環状の周辺の所に固定されている、比較的薄い形状
の、ワッシャー状の金属エレメントの第１ばねリテーナ２４４の環状ショルダ２
４２の中に座っており、金属エレメントは、溶接リング５０とハウジング部分４
０との間の結合部の中のエレメントの外側の環状の周辺の所で固定されている。
リテーナ２４４の中の中央開口部の直径は、プランジャ構成物２２０と頭部２２
４の直径より大きく、一般的に開口部と同心である。復帰ばね２４０の反対側の
端部は、取り外しができるようにプランジャ拡張部２２０の上に、下記で説明さ
れる方法で取り付けられている、第２ばねリテーナエレメント２５０の外面の上
の環状ショルダ２４８の中に座している。リテーナエレメント２５０は、図１の
中に示されているとおり、復帰ばねを受け入れるようなサイズとなっている外径
を有し、またショルダ２４８を提供している環状リムあるいはフランジが設けら
れている般的にスリーブの形態である。エレメント２５０の内径のサイズは、プ
ランジャ拡張部２２０に篏合できるようなものになっている。構成物２２０の中
の環状溝の中のロッキングリング２５４は、エレメント２５０内部環状ショルダ
に係合しているので、エレメントを、下記に説明されている方法で構成物２２０
の上に取り外しできるように支えることができる。

【００３０】本発明に従った実施形態のポンプは、作動するように電機子２００に連結され
ており、ポンプの入口の開閉のためのハウジングの流体を受け入れる領域の中の
所にある逆止弁手段２４から成る。特に、逆止弁手段２４は、電機子が、座して
いる位置にあるときに、ポンプ入口を閉鎖するための所に置かれ、変位され、ま
た電機子が、前進ポンプストロークと連動する運動を開始した後で、入口を開く
ことができるバルブ部材から成る。図１の中の実施形態の中で、逆止弁２４は、
入口１８と電機子プランジャの端面２１６との間にある流体受け入れチャンバ１
４の中の所にある。逆止弁手段２４は、本体あるいは、バルブ構成物１１０の縁
に面しており、また密閉して接触するようになっている表面を有するディスク形
態のシート２７０と、ディスク２７０と接触している裏当てエレメントあるはプ
レート２７２、電機子端面２１６と接触しているシム２７４、とまた裏当てエレ
メント２７２とシム２７４の間にある円錐コイルばねの形態の変位ばね２７６か
ら成る。シート２７０は、通路の中に緩みを持たせた位置の所にあり、また比較
的薄い。その結果温度の変化あるは各種の溶液によるシートの膨張が、ストロー
ク毎に送られる溶液の体積にあまり影響を与えない。シートの構造により、シー
トとハウジング部分３０の中の通路との間の間隙を減らすことができる。より小
さな間隙とより薄いシート２７０の双方は、電機子２００が座っている位置にあ
るときの流体受け入れチャンバ１４の体積の削減に著しく貢献する。裏当てエレ
メント２７２は、常にまた電機子２００が座っているときに、ばね２７６のため
の支え面を提供する。変位ばねは、電機子が座った位置にあるときに、ほぼ平ら
な形状まで圧縮される。

【００３１】操作に当たって、入口１８は、導管１３４を経由して、ポンプで送られるべき
流体の供給源に接続され、また導管６０を経由してポンプで送られる流体のため
に使用される点あるいは所に接続される。電機子２００は、電磁手段１４０の給
電に反応して、前進ポンプストロークを経由して運動する。給電されたマグネッ
ト１４０の一つの方法は、バッテリーからキャパシタを充電してから、キャパシ
タをコイル１４４を経由して放電することである。コイル１４４に給電するため
に、公知のもう一つの方法を、無論使用することができる。マグネット１３０へ
の給電に先立って、逆止弁２４は、本体２７０の表面が、入力口１８から流体受
け入れチャンバ１４への流体の連絡を閉鎖するために、入口継手管通路の開口部
を囲んでいるバルブ構成物１１０の縁に対して座している所にある。電機子２０
０が座っている位置で、極部分２０２は、ダイヤフラム１６０から間隔が置かれ
ていることで、磁気回路の間隙を画している。座っている位置で、極部分２０２
とダイヤフラム１６０との間の間隙は、最長である。

【００３２】コイル１４４が、給電されたとき、電機子の極部分２０２は、マグネット１４
０に向けて吸引されるので、それによって電機子２００をダイヤフラム１６０に
向けて引っ張る。磁束は、電磁コア１４２と、ワッシャー１５０と、電磁ハウジ
ング１４６と、ハウジング１４６の端面と電機子の極本体２０２の端面との間の
ダイヤフラム１６０の周辺から成る部分と、電機子の極本体２０２と、電機子の
極面２０８とダイヤフラム１６０との間の間隙から成る磁気回路を経由して移動
する。電機子２００が、前進ポンプストロークに移動すると、即ち図１から見て
左に移動すると、電機子の極の本体２０２は、更にダイヤフラム１６０に向けて
移動し、それによって磁気回路の中の間隙を減らす。電機子２００の前進ポンプ
ストロークの間、流体は、下記に詳しく説明されているとおり、領域５６と通路
５８を経由し、出口２０を経由して、押し出される。

【００３３】逆止弁２４は、電機子２００に対して自由に運動するので、電機子２００がダ
イヤフラム１６０に向けて引っ張られたとき必ずしも運動しない。座していると
き、逆止弁２７０の表面は、後で逆止弁本体２７０とまた圧縮されたばね２７６
と接触する電機子２００の上で作動するばね２４０により、バルブ構成物１１０
の縁と接触したままである。電機子２００が、ダイヤフラム１６０に向けて引っ
張られたとき、ばね２４０の力は、もはや逆止弁２４に伝導されないので、バル
ブ構成体１１０に対して逆止弁本体２７０の表面を保持している力は、一般的に
ばね２４０により提供される力より小さい力を提供するばね２７６により提供さ
れる力まで減る。電機子２００が、充分な速度で電磁手段１４０に向けて引っ張
られたとき、プランジャ２０４の端面２１６と逆止弁本体２７０との間のポンプ
ハウジング１２の中の圧力は、ポンプ入口１８の所のレベルまで降下し、逆止弁
２４の上で作用する入口１８からの流体の圧力から来る正味の力は、逆止弁２７
０の表面を入口継手管の端との接触から離すように動かそうとする。流体の圧力
から来る正味の力が、ばね２６６により提供される力に打ち勝つと、逆止弁２４
は、入口継手管から離れて移動して、流体は、ポンプ本体に流れ込む。事実、流
体を、ほぼ圧縮することができないので、逆止弁２４は、電機子が２００が流体
をポンプ出口２０から押し出す速度に達したと同時に開く。電機子２００の前進
ポンプストロークは、電機子の極の面がダイヤフラム１６０との接触に接近して
終了する。電機子の速度が、極部分２０２の運動の移動速度が、最早電機子のプ
ランジャ２０４とハウジング部分３０の中央内部の通路の表面３６との間の漏洩
率を超えないレベルまで低下したとき、ポンプハウジング１２の中の圧力は、降
下し始める。逆止弁２４を横断する圧力の差から来る力が、最早ばね２６６の力
に勝てなくなったときは、逆止弁部材２７０は、バルブ構成物１１０に向けて移
動して、ポンプの入口１８から流出することを妨げる。

【００３４】従って、前進ポンプストロークの間、プランジャ２０４のポンプの下流の内部
の体積の減少があり、またプランジャ２０４のポンプの下流の内部の対応する体
積の増加がある。従って、ポンプ１０の合計内部体積が、ポンプ送り込みストロ
ークの間変化しないので、流体は、入口１８に流れ込んで、プランジャ２０４の
前進運動で、出口２０から同時に流れ出す。前進ポンプストロークの間、バイパ
ス逆止弁８６は閉じられる。従って、前進ポンプストロークの間、流体は、入口
１８を経由して流れ、プランジャ２０４の上流の増加した内部体積を満たして、
流体は、ポンプ入口２０を経由して流れ出て、プランジャ２０４の上流の減少し
た内部体積を埋める。従って、プランジャ２０４下流のポンプの内部の体積は、
流体送り込みチャンバである。バイパス回路により、プランジャの復帰ストロー
クの間、プランジャ２０４の回りで流すことができる一方で、逆流が、逆止弁２
４により防止される。

【００３５】コイル１４４の電気的励磁が終ったとき、電機子２００は、変位ばね２４０の
力で、反対方向に、即ち図１から見て右に、電機子が、座る位置まで移動させら
れる。復帰ストロークの間、バイパス逆止弁８６は、前記で説明されているとお
り、電機子２００の復帰運動が、比較的早い結果、開かれる。電機子２００の復
帰運動ストロークの間、逆止弁２４は、一次的にばね２７６の力で、逆止弁のシ
ートの上に働く出口と入口との間の圧力の差により補完されて、バルブ構成物１
１０に対して保持されている。復帰ストロークが終ったときは、ばね力は、ばね
２４０のばね力まで増加する。平均ポンプ送り込み速度は、電機子２００の座る
位置への復帰速度により決定される。従って、バイパス逆止弁８６により提供さ
れる電機子２００の比較的早い復帰速度は、発揮できるポンプ送り込み速度を最
大限まで上昇させる。電機子２００は、入口１８が閉じられると、座った位置の
ままであり、マグネット１４０に再び給電されてたときに起こる次の前進ポンプ
ストロークを待つ。

【００３６】電機子２００の復帰運動ストロークの間、逆止弁２４は閉じれられて、バイパ
ス逆止弁８６が開かれる。逆止弁８６から成るバイパス回路で、プランジャ復帰
ストロークの間にプランジャ２０４の回りで流すことができる一方で、逆流は、
逆止弁２４により妨げられる。プランジャ２０４の上流の内部の体積は減り、余
分な流体は、バイパス逆止弁８６を経由して体積から取り除かれる。プランジャ
２０４の下流の内部の体積は増大し、流体は、バイパス逆止弁８６を経由して流
体の流れにより増大した体積に流れ込む。

【００３７】前記のポンプ１０の作動は、さらに図２から５の中に示されている。図２は、
前進と復帰ストロークの段階のそれぞれの場所にあるポンプ１０の主たる構成部
品を示している。図３は、電機子２００が、矢印３００で示されている前進方向
に移動し、流体が、出口２０から矢印３０２で示されている方向に流れ出て、矢
印３０４で示されているとおり導管５８を経由して出口２０から流れ出て、それ
から流体が、矢印３０６で示されているとおりに入口１８を経由して、座ってい
ない逆止弁２４を通過して流体受け入れチャンバ１４に流れ込んだときの、前進
ポンプストロークを示している。前進ポンプストロークの間、バイパス弁８６は
、閉じられている。

【００３８】図４は、前進ポンプストロークが完了したときのそれぞれの場所にあるポンプ
１０の主たる構成部品を示している。電機子２００は、ダイヤフラム１６０との
接触に接近し、逆止弁２４は閉じられ、バイパス弁８６は閉じられる。チャンバ
１６から流出し出口２０を経由して流れ出る流体の流れは、完了し、流体は、受
け入れチャンバ１４に満たされる。図５は、電機子２００が矢印３０８の方向に
移動し、逆止弁２４が閉じられ、バイパス逆止弁８６が開かれたときの復帰スト
ロークを示している。流体は、矢印３１０により示されているとおり、受け入れ
チャンバ１４から、座っていない逆止弁８６を通過して、通路７２と７０に流れ
込み、それから電機子２００の次の前進ポンプストロークに備えて、矢印３１２
により示されているとおり出口１６に流れ込む。

【００３９】長期的密封は、比較的強いばね２４０により提供され、電機子２００が、前に
進められている間の短期的密封は、比較的弱いばね２７６により提供される。そ
の結果、ポンプのストロークが小さい間逆止弁２４を横断する圧力が低下する一
方で、ポンプが操作されていないときの逆流に対して満足の行く密封を実施する
ことができる。

【００４０】極部分２０２と比較して電機子プランジャ２０４の比較的小さい直径ことによ
り、ポンプは、存在する磁気回路を飽和させることなくより高い背圧に対抗する
ことができる。形態のもう一つの利点は、所定のストローク体積に対して、プラ
ンジャ２０４のより小さい直径で、直線的ストロークを長くすることができると
言うことである。利点は、シートの膨張あるいはストローク体積の効果がより小
さいので、ストローク体積の安定性を改善する傾向がある。もう一つの利点は、
電機子２００が座っている位置のときのポンプチャンバ１４の体積が、プランジ
ャ２０４とハウジング部分３０の中の通路のより小さな組合せに対して、より小
さいと言う事実から生ずる。

【００４１】電機子２００と対面しているバリヤ１６０の表面には、電機子２００に向けて
かあるいは面しているややオフセットのある部分３１６が設けられている。オフ
セット部分３１６が形成されている方法は、本明細書の下記で更に詳しく説明さ
れる。バリヤ１６０の表面の中のオフセットの度合は、バリヤ１６０の完全に平
であるか平面の表面と比較して、復帰ストロークの間の電機子２００の行動を変
えるのに充分である。特に、バリヤ１６０のオフセットは、気体と液体の界面が
、バリヤプレート１６０と接触して極面の周囲を囲んでいる場合に起こる可能性
がある電機子の極の面の所の圧力差を減らすと信じられている。気体と液体の界
面は、そうでなければ、電機子の復帰ばねの力に打ち勝って電機子の極の面の所
の圧力差を支えることで、電機子２００の復帰ストロークを遅くするか抑えるこ
とができるはずである。従って、バリヤ１６０のオフセット表面は、液体とガス
の界面が存在する中で、一定の条件下でバリヤ１６０に近い電機子の極の面を支
えることができる力を減らすのに役立つ。バリヤ１６０のオフセット表面は、ま
たプランジャの復帰ストロークが開始される所で、電機子の極の面をバリヤ１６
０から分離するための時間を減らすのに役立つ。作用は、粘度の高い流れの効果
であり、液体とガスの界面が存在しなかったとしても起こる。

【００４２】電機子のプランジャ部分２０４とハウジング部分３０の内面３６との間の比
較的小さな間隙がある。より厳格な必要条件が、ポンプの脈動体積の精度に対し
て課されるので、より小さな間隙が、必要となり、このことは、他方で、プラン
ジャ２０４とシリンダーあるいは表面３６アセンブリのより良好な整合を必要と
する。本発明のポンプは、電機子２００を伸ばされたプランジャとシリンダ３６
の上のみで誘導することで、簡素化を提供する。言い換えれば、電機子プランジ
ャ部分２０４とハウジングの表面３６との間に比較的狭い幅の間隙があり、プラ
ンジャ部分２０４の長さは、電機子２００のハウジング２０の中の誘導運動のた
めの唯一の手段を提供するように選択される。伸ばされたプランジャ２０４とシ
リンダ３６は、またプランジャ２０４とシリンダ３６との間の間隙を経由する流
体の漏洩を減らす傾向があり、これによってある程度より大きな間隙をプランジ
ャ２０４とシリンダ３６との間に設けることができる。諸変更の結果、組立の間
に、プランジャ２０４あるいはシリンダ３６関連部品の何れの整合をも必要とし
ない一方で、プランジャ２０４とシリンダ３６の精度は、それでも高いはずであ
る。

【００４３】例示としてのポンプの中で、軸方向端面２１６からハウジング壁５４が入って
いる平面まで測った電機子プランジャ部分２０４の長さは、約０．２１インチで
ある。プランジャ部分２０４の直径は、約０．０７０００インチから約０．０７
０３０インチであり、通路３６の直径は、約０．０７０４０インチから約０．０
７０５５インチである。

【００４４】電機子の極部分２０２の本体は、全部同じ材料である、本体の表面２０８は、
全体にわたって均一でありまた滑らかである。電機子の極部分２０２の本体は、
前記で説明されている、環状フランジ２２８とプランジャ構成部２２０の間の先
端曲げ係合が保持されるように比較的低い変形回復力を有しているクロムと、モ
リブデンと、また鉄の合金で形成されている。従って、極部分２０２の端面２１
０の上で先端が曲げられるフランジ２２８を使用する、電機子の極部分２０２と
プランジャ部分２０４との間の取付方法で、組立の間、機械仕上げ加工を必要と
せずに、極部分２０２の対向する表面２０８を滑らかなままとすることができる
。この方法では、如何なる非磁性材を磁気回路に挿入せず、前記で述べられてい
る先端曲げの外側材である合金の比較的低い変形回復力により比較的より強固な
取付を提供する。

【００４５】復帰ばね２４０のアセンブリの中で、前記で説明されているとおり、電機子の
極とプランジャ部分２０２と２０４の後で、電機子２００の上のリテーナ２４４
と２５０とロッキングリング２５４は、先端曲げフランジ２２８により構成物２
２４の上にそれぞれ互いに結合され、第１リテーナエレメント２４４と復帰ばね
２４０は、プランジャ部分２０４の上に沿って極部分２０２に向けて移動する。
内側のリテーナ２５０は、それからプランジャ部分２４０に沿って、リテーナが
ばねの中に篏合され、ショルダ２４８がばね２４０の端部に係合する、電機子構
成物２２０の中に移動する。次にリテーナ２５０は、ばね２４０の力に抗して、
軸方向に、極部分２０２に向かって移動させられ、ロッキングリング２５４が、
取り付けられ、またリテーナ２５０は、図１の中に示されているとおり、開放さ
れて正しい場所にロックされる。

【００４６】従って、ポンプ１０の製造の間にアセンブリへのアクセスを設けるために、復
帰ばね２０とばねリテーナ２４４は、取外しが可能なように予め設計されている
。内側のばねリテーナ２５０は、プランジャと内部のばねリテーナを係合するロ
ッキングリング２５４により固定される。ロッキングリテーナを取り外すために
は、内側のばねリテーナ２５０を、極部分２０２に向けて、内側のばねリテーナ
２５０が、ロッキングリング２５４から開放されるまで移動する必要がある。寸
法は、アセンブリがポンプの中に取り付けられたときに、内側のばねリテーナ２
５０が、ロッキングリング２５４が開放される前に外側のばねリテーナ２４４に
接触するように選択される。従って、ポンプが組み立てられた後で、ロッキング
リング２５４を、取り外すことができない。ポンプの組立に先立って、内側のば
ねリテーナ２５０と復帰ばね２４０を、プランジャアセンブリの上に容易に取り
除くか、あるいは再設置するとができる。

【００４７】本明細書の中で開示されているタイプのポンプの操作に当たって、当初のスト
ローク設定によるストローク体積が、目標とする体積に近いかどうかを確かめる
ことが重要である。これまで入手できたポンプの中では、前記の体積の設定は、
ポンプを組み立てて、呼び水してから、送り出されるストローク体積を計測して
から、適切なサイズのシムを挿入するか取り除きながら、再度ポンプに呼び水し
ながら、再度ストローク体積を計測しながら、所定時間、例えば約１６時間操作
することで達成された。作業の基本的理由は、寸法許容限度のつじつま合わせで
ある。ピストンを通過する流体の漏洩量を決定する外形寸法ストロークとピスト
ンとシリンダの直径を決定することを伴う部品の物理的寸法は、実際の送り出さ
れるストローク容積の決定次第である。役立つシムの形状に到達するためのより
効率的な方法により、ポンプを組み立てるのに必要な時間を節約することができ
、また方法で、手に入れることができる試験機器により、より多くのポンプを処
理することができる。

【００４８】本発明に従って方法を達成するための取り組みには、呼び水を失わないでシム
を取り替えることができる、シムの形態を開発しなければならない。図６から８
を引用して、図１の中で示されているものと同様の構成部品を、「’」符号が与
えられている同じ参照符号を引用して探すことができる。即ち、極部分２０２’
とプランジャ部分２０４’から成る電機子２００’は、固定された長さであり、
ハウジング１２’は、送り出されるストローク体積を調整するために、構成部品
の一組の間の所にある一般的に参照符号３２０が振られているシム手段を有する
構成部品３０’と１０４’の一組から成る。シム手段３２０は、ハウジング構成
部品３０’と１０４’の間に恒久的に置かれている個体のシムエレメント３２２
から成り、１枚あるいはそれ以上の割りシムエレメント３２４が、取外しできる
ようにハウジング構成部品３０’と１０４’の間に置かれている。個体のシムエ
レメント３２２は、図７の中に示されており、エレメントをハウジング構成部品
１０４’のボス状の延長部１０８’の上に置かれる直径の中央開口部３２６を有
するディスク状であ。シム３２２の外径は、ほぼハウジング構成部品３０’と１
０４’の外径と等しい。図８は、ディスクの半分を形成している割りシムエレメ
ント３２４の半身を示している。半円形の凹部３２８の形状は、ハウジング構成
部品１０４’延長部１０８’の外周の半分を受け入れることができるようになっ
ている寸法となっている。２枚の割りシムエレメント３２４は、延長部１０８’
の直径方向に対向する部分の上に設けられている。必要に応じて、複数の枚数の
シムエレメント３２４を、アセンブリに隣接して使用することができる。

【００４９】ポンプには、またシム手段と連動して、ポンプ１０の呼び水を失うことなく、
シムを構成部品から取り外すことができるようになっているＯリング形状の流体
密封手段が設けられている。Ｏリング３３０は、フェルール座１０４が、ポンプ
ハウジング構成部品３０’に向けて移動したときに、空気が流路に漏洩すること
防ぐのに使用され、割りシムエレメント３２４は、ポンプの両側から挿入される
。種類の構成に伴う潜在的な問題は、ポンプストロークの間のＯリング３３０運
動の可能性である。これは、ポンプの揚水の間の偶発的変化に至ることがあるポ
ンプのストロークを変える可能性がある。この問題は、Ｏリングを、圧力リング
３３２の溝の一端に閉じ込めるための圧力リングを入れることで対処されてきた
。

【００５０】従って、ポンプ１０’により送り出されるストローク体積を調整するために、
外側にシムを挿入することが、導入される。外側にシムを挿入することで達成す
べき目的は、新しいストローク体積を正確に計測する前に、空気を流路に入れる
ことなく、従って、再度呼び水を実施することなく、シムを脱着することでポン
プを好ましいストローク体積に調整するのに必要な時間を短縮することである。

【００５１】本発明は、破損のレベルを、ポンプを通過する僅かな薬品分子まで高める要因
となる可能性があるポンプの操作に伴う潜在的な問題を把握することに的を絞っ
ている。問題は、ポンププランジャ２０４の初期の運動の間に生ずる。プランジ
ャが、最初に運動し始めると、ポンプチャンバの体積（プランジャ面２１０と逆
止シートとの間）は、増大し始める。初期の運動の間、しかし、逆止弁２４は、
ゴムのシートディスクの圧力が緩められるまで閉じられたままである。プランジ
ャ２０４が大きく移動するまで、逆止弁２４を完全に開くことができない。

【００５２】少なくとも、キャパシタ放電のピークの間、電機子２００に掛けられる磁力は
、ポンプチャンバの中の圧力を真空に駆動するのに充分である。行き止まり点の
圧力容量は、２０ｐｓｉｄである。従って、電機子ストロークの初期の間に、プ
ランジャが運動することで空けられた体積を満たすために、ポンプチャンバの中
の流体ことが、ガスとなって噴出することが少なくとも分かる。更に、逆止弁が
、最初に開いて、流体が、噴出してポンプチャンバを満たすので、流体の中に非
常に高い剪断状態が存在するはずである。現象の何れも、薬品を損なう可能性が
ある。状態を、逆止弁の直径を大きくすることで改善することができる。理想的
には、逆止弁の密封面の直径を、プランジャの直径に近付けなければならない。
そうであれば、ストロークの初期の間、逆止シートの圧力を緩めること自体で、
電機子の運動により排除された体積を作り出すことができる。もしガスとなって
噴出する現象が現在のポンプの中に存在する場合は、現象を、より逆止弁の大き
な直径により除去することができる。プランジャ２０４の最初の運動の間の高い
剪断を、減らさなければならず、また効果が、相乗されて薬品の安定に大きな影
響を与える。

【００５３】改善された逆止弁３４０は、名前と「”」が付けられている参照符号で図１の
ポンプと同様の構成部品を探すことができる、図９と１０の中に示されている。
改善された逆止弁３４０は、ポンプ１０を経由して通過する僅かな薬に対する損
害を減らすことで流れ特性を改善するために設けられる。逆止弁３４０は、本体
部分３４２とステム部分３４４から成る。適当な弾力性のある材料の弁シート３
４６は、ハウジング本体部分３０”の端部に形成されている中央の軸方向の凹部
の中にある。シート３４６は、正しい位置に、中央のハブ状の延長を有している
、ハウジング部分３０”の中の凹部に篏合されており、シート３４６の表面と接
触しているフェルール部分３５０により支えられている。逆止弁のステム部分３
４４は、軸方向に、フェルール３５０を経由して伸びており、変位ばねアセンブ
リを支えている。特に、ステム３４４に対して同軸となっているコイルばね３５
４は、一方の端でフェルール３５０と突き合わされ、他方の端で、ステム３４４
の端部の上でばねリテーナアセンブリ３５６と接触している。リテーナアセンブ
リ３５６は、ステム３４４を経由して伸びているピン３５８と、またステム３４
４を受け入れるための中央の開口部が設けられている一組の逆立ちしたカップ状
のリテーナ３６０と３６２から成る。ばね３５４は、リテーナの一方の中に座り
、ピン３５８は、他方のリテーナにより受け入れられる。本体１２４”により受
け入れられている環状保持エレメント３７０は、アセンブリ３５６を囲み、ディ
スクフィルター３７２を支持している。

【００５４】逆止弁３４０は、更に詳しく図１０の中に示されている。ピン３５８を受け入
れるための貫通している孔あるいは開口部３７４が、ステム部分３４４の端部の
付近に設けられている。環状凹部３７６が、本体部分３４２とステム部分３４４
との間の結合点の所に形成されている。環状密封面３７８は、凹部３７６の外周
と本体部分３４２の環状周辺面３６０との間で画されている。本体部分３４２の
反対側の軸方向の端部面３８２は、電機子の端面２１６”に対面している。環状
凹部３７８を設けることで、逆止弁の密封面３７８を、半径方向に外側に移動さ
せることができる。言い換えれば、図９と１０の逆止弁の構造で、図１の中の逆
止弁の直径と比較して、著しく大きな直径の密封面を作り出すことができる。例
示として、密封面３７８は、図１の中に示されているような逆止弁配設の中の０
．０４インチの直径の密封面と比較して約０．０６インチの直径を有している。
前記の説明を他の方向から検討してみると、電機子プランジャ部分の断面面積は
、図１の中に示されているタイプの配設の中の逆止弁の面積より３倍以上大きい
。図９と１０の逆止弁配設の中で、電機子プランジャ部分は、逆止弁密封面３７
８の面積より約たったの３６パーセントだけ大きいでだけである。図９と１０の
逆止弁の配設で、ポンプで送られる薬品に掛かる応力が、著しく少ないと信じら
れている。

【００５５】図１の中に示されているタイプのポンプの摩耗特性は、ポンプが、溶液を送り
だしている間は、満足できるものである。ポンプが、真空状態で空で操作された
場合、摩耗は、更に深刻となる可能性がある。問題は、ポンプが、ストロークの
間摩耗するチタンの上の酸化層が、ストロークの間に自分で再構築されないのよ
うな条件で操作されたとき起こるものと信じられている。同じ硬い材質でできて
いるプランジャ２０４あるいはシリンダ３６あるいあその双方が、摩耗を防ぐ可
能性がある。ダイヤモンド状ナノコンポジット材が、摩擦とチタニウム６Ａ１４
Ｖあるいは同様の材料の摩耗を減らすと言う試験の実証がある。前記に関する更
に詳しい情報については、著者Ｖ．Ｆ．Ｄｏｒｆｍａｎの、薄い固体フィルム、
２１２（１９９２）２６７−２７３による「ダイヤモンド状ナノコンポジット（
ＤＬＮ）」を参照できる。ダイヤモンド状ナノコンポジット材は、アモルファス
炭化水素材のカテゴリーに入る。また摩耗偶力の片面のみコーティングしただけ
ででも良好な結果を得ることができると信じられている。この目的のために考え
られる他の多くのコーティング加工と同様に、ダイヤモンド状ナノコンポジット
材のコーティング加工は、照準線蒸着加工であり、シリンダ３６の表面ではなく
、プランジャ２０４の外面をコーティングすることが可能である。例として挙げ
ることができる市販のコーティング材は、登録商標Ｄｙｌｙｎとしてニューヨー
ク州、ＡｄｖａｎｃｅｄＲｅｆａｃｔｏｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＩ
ｎｃ．ｏｆＢｕｆｆｌａｌｏにより発売されているものである。

【００５６】例えばイオン注入のような、もう一つの表面加工あるいはコーティングを、使
用することができる。炭素、窒素あるは水素イオンで、満足がいく結果が得られ
ると考えられる。耐摩耗性を増すためのイオン注入によるチタン表面処理に関す
るより詳しい情報については、著者Ｆ．Ｍ．ＫｕｓｔａｓとＭ．Ｓ．Ｍｉｓｒａ
の、題名「チタン合金の摩擦と摩耗」ＡＳＭハンドブック１８巻、１９９２年版
、頁７７９−７８３を参照することができる。

【００５７】機械的摩耗に曝されないポンプの内面のコーティングすることで、ある程度の
利点を得ることもできる。例えば、ダイヤモンド状ナノコンポジット材のような
コーティングで、ポンプを通過する薬品との表面の適合性を改善することができ
る。劣化したインシュリンがシートフェルール表面に沈澱する傾向を、コーティ
ングで減らされるとしたら、構成物１１０を経由して周期的にゴムのシートディ
スクと接触するシートフェルール１０４は、有利である。

【００５８】図１の中で、一般的に３９０の参照符号が振られているコーティングは、電機
子プランジャ２０４の外面上であり、また前記の説明に従った非晶質炭化水素コ
ーティングあるいはイオン注入表面加工の代表である。プランジャ２０４上のコ
ーティング３９０は、プランジャがシリンダ３６内で運動するときの摩擦を減ら
し、プランジャ２０４が、送り出される流体により通常提供される潤滑無しで乾
燥して往復した場合の極端な摩耗の可能性を減らす。

【００５９】図１１から１３は、本発明のもう一つの実施形態に従った電機子の極部分４０
０を示している。図１から５の極部分２０２と同様に、極部分４００は、バリヤ
手段１６０に対面している（図１１から１３の中には図示されていない）第１軸
方向端面４０２と、また入口１８と対面する（図１１から１３の中には図示され
ていない）対向する軸方向の端面４０４を有する一般的にディスクの形状の本体
から成る。極部分４００には、図１から５の実施形態と同様の方法で、電機子の
プランジャ部分の端部を受け入れるための（図１１から１３の中には図示されて
いない）、環状周辺フランジ４０８により縁取られている凹部４０６が設けられ
ている。

【００６０】実施形態の電機子の極部分４００には、部分を貫通する少なくとも１本の通路
手段が設けられており、例の中では、４本の孔あるいは通路４１０と、４１２と
、４１４と、また４１６が示されている。通路４１０〜４１６は、軸方向端面４
０２と４０４との間の電機子本体４００の軸方向の全長を経由して伸びている。
複数の半径方向に配設されている凹部４２０と、４２２と、４２４と、また４２
６が、端面４０２の中に設けられており、通路４１０と、４１２と、４１４と、
また４１６とそれぞれ連結されている。凹部４２０〜４２６は、本体４００の外
周に向けて伸びている。通路４１０と、４１２と、４１４と、また４１６は、電
機子が入口１８に向けて運動する間の電機子の極部分４００が、バリヤ手段１６
０から分離するのに必要な時間を節約して、バリヤ手段１６０と極部分４００と
の間の表面圧力効果を減らすのに役立つ。通路手段４１０と、４１２と、４１４
と、また４１６により画されている流体を流すための通路は、電磁手段１３０（
図１１から１３の中には図示されていない）への給電が終ったとき、前記の結果
をもたらし、ばね２４０（図１１から１３の中には図示されていない）の力は、
電機子の極部分４００に向かって、バリヤ手段から移動を始める。通路４１０と
、４１２と、４１４と、また４１６に入る初期の流体の流れは、凹部４２０と、
４２２と、４２４と、また４２６により高められる。前記の性能は、中央の円錐
状の構成部あるいはバリヤ手段１６０により、前記で説明されているとおり、更
に高められる。

【００６１】本発明のポンプ１０を製造するのに使用されるコイルの組立工程の簡素化は、
顕著な改善である。従来技術のポンプでは、組立工程が、予めコイルが巻かれた
スピンドルを、コイルのケースのダイヤフラムの端部に差し込んでからエポキシ
で埋める長い一連の時間を浪費する段階から成る可能性がある。埋め込まれたコ
イルとケースを更に精密に粗い円錐形に機械加工してから、ダイヤフラム溶接リ
ングアセンブリにエポキシで接着する。ダイヤフラム自体が、ポンプ内で生成さ
れる周期的圧力に抗することができるほど強くないので、ダイヤフラムを裏から
支えるエポキシで、ダイヤフラムを確実に支えるこが重要である。目的を達成す
ることは困難である。多重再埋め込み段階が、場合によっては必要である。真空
埋め込みは、埋め込み段階の回数を減らすが、使用される装置が複雑であり、各
埋め込みサイクルの後で丁寧な洗浄を必要とする。コイル面の接着の後のダイヤ
フラムの形状が、完全に平坦でないことが重要である（ダイヤフラムと接触する
極のボタンの表面が平坦であると仮定して）。極のボタンとダイヤフラムが平坦
であったとして、プランジャは、粘性効果のためにゆっくりと座した位置に復帰
しようとし、空気と液体の界面が、存在した場合は、プランジャが完全に復帰し
ない恐れがある。また２枚の面の不完全な整合が、磁気回路の間隙を増やし、ソ
レノイドの効率を落とすので、表面が、平坦性から著しく乖離しないことが必要
である。従って、コイル面とダイヤフラムの形状を、注意深く管理しなければな
らない。従来の技術のポンプの中で、極のボタンは、平に重ねられ、ダイヤフラ
ムが取り付けられる前に、ダイヤフラムと埋め込まれたコイルとケースの形状は
、組立られた面を機械加工することで制御される。機械加工は、製造工程を中断
し、組立に要する費用を押し上げる可能性がある。

【００６２】要約すれば、簡素化されたコイルの組立工程は、次のとおりである。コイルケ
ース１４６は、先端に曲げる縁が付いていない筒状であるので、スプール１４２
にコイル１４４の副アセンブリを、ダイヤフラム１６０に対向する端部から挿入
することができる。これにより、ダイヤフラムを、コイル面に接着して、コイル
をケースの中に埋め込むことを同時に行うことができる。当初、ダイヤフラムの
溶接リング５０と１６２アセンブリを、ダイヤフラムが固定具の上に押し下げら
れたときダイヤフラムが変形してダイヤフラムの縁がダイヤフラムの中央から０
．０００１”インチから０．００２”インチ上に隆起するような方法で形状が作
られる固定具の上に置く。固定具は、下記に詳しく示され説明される。コイルケ
ース１４６の表面の下部はエポキシでコーティングされて、ケースを溶接リング
１６２の上に着実に接着され、コイルケースは、それからダイヤフラムアセンブ
リの上に置かれて、適切な方法で押し下げて固定される。コイルケースは、それ
から、スピンドルとコイルを挿入した後で、部分的にエポキシが、コイルケース
がほぼ確実に充填されるように予め決定されたレベルまで充填される。スピンド
ルと、コイルと、またコイルワッシャー１５０と１５８アセンブリは、それから
ケースの中に挿入されて、下記で説明される方法で、ばね圧が掛けられたアーム
により押し下げられて固定される。比較的簡単な装置を応用することができ、コ
イルケースは、単純な部品となり、機械加工段階は省かれる。組立工程は、有利
に比較的早い。

【００６３】図１４から１９は、前記の方法を実施するための好ましい固定具アセンブリ４
４０を示している。固定具４４０は、対応する孔４４４の中にきっちり篏合され
ているがしかし中で軸方向に動かすことができる各々にロッド状の突き棒４４６
が入っている一連の孔４４４から成る個体の矩形のベース４４２から成る。各々
は、図１４と１５の中に示されているとおり、固定具ベース４４２の頂上面４５
０を超えて突起している一方の端４４８を有している。各々の突き棒４４６の対
向する端部４５２は、固定具ベース４４２の対向するか底の面４５６に隣接して
、各孔４４４の端部の中にねじで固定する設定ねじ４５４により係合されている
。固定具アセンブリ４４０の使用中、ベース４４２の対向する面４５０と４５６
に隣接する領域にアクセスすることができるように、ベース４４２を、クランプ
あるは他の適切な支持手段（図示されていない）で支えることができる。

【００６４】固定具アセンブリ４４０は、更に、図１６と１７の中で詳しく示されている、
長い矩形の棒状あるは帯状の頂上クランプ部材４６０から成る。示されている配
設の中で、部材４６０は、固定具ベース４４２の頂上面４５０とほぼ同じ長さと
幅である。部材４６０は、反対に配設されている面４６２と４６４を有しており
、後者は、固定具の頂上面４５０に面している。部材４６０には、第１の一連の
間隔が置かれた、下記で説明される方法で、対応するコイルアセンブリの外側の
ケースをきっちりとしかし一端で取り外すことができるように受け入れる直径を
有する円形の開口部４６６が設けられている。開口部４６６の各々は、下記に説
明されている目的のために、面４６２に隣接する環状ショルダ４６８を入れるこ
とができるように形成されている。部材４６０には、また部材を固定具ベース４
４２に取り付けるためのショルダねじ４７２を受け入れるために、第２の一連の
間隔が置かれた円形の開口部４７０が設けられている。開口部４６６と４７０は
フ゛サ゛イ４６０の長さに沿った関係で互いに間隔が空けられる。各ショルダねじ４７２は、部材４６０の表面４６２と係合する一方の端部に頭４７４を有している
。ショルダねじ４７２は、固定具４４２の表面４５６の中に設けられているねじ
山孔４７８に接続される反対の端部にねじ山４７６を有している。

【００６５】固定具アセンブリ４４０は、更に、部材４６０により支えられており、下記に
説明されている方法で、コイルケースアセンブリと連動するように開口部４６６
の各々がが設けられているクランプ手段４８４から成る。クランプ手段４８４は
、腹材あるいは中央部分４８６と手段から伸びている一組のアーム部分４８８と
４９０を有するほぼＵ形の板ばねエレメントから成る。ウェブ部分４８６には、
下記に説明されている目的のために、ボタンエレメント４９４を受け入れるため
の開口部４９２が設けられている。アーム部分４８８と４９０は、ばね４８４を
部材４６０に連結するための棒部材４６０の中の開口部５０４と５０６の中にそ
れぞれ篏合されるピン５００と５０２をそれぞれを受け入れるための開口部４９
６と４９８を有している。

【００６６】方法は、固定具アセンブリ４４０を使用して、下記の方法で実施される。糊付
け／充填用固定具４４０のベースアセンブリ４４２は、ベース４４２と、突き棒
４４６と、また設定ねじ４５４を使用して予め組み立てられる。各突き棒４４６
は、コイルアセンブリが、突き棒４４６の端の上に置かれたとき、糊付けされる
コイルアセンブリが、丁度ベース４４２の表面４５０の上になるように設定ねじ
４５４により位置が決められる。それから、各々ダイヤフラム１６０とダイヤフ
ラムに固定されている溶接リング５０と１６２から成る複数のバリヤアセンブリ
が、用意され、そのバリヤアセンブリの一つは、図２０の中に示されている。エ
ポキシのような充填材が、溶接リング１６２の内面５１０に供給される。それか
ら、コイルアセンブリケース１４６の一端が、捻る方法で充填材を分布させて取
り付けられる溶接リング１６２の上に置かれる。代案として、ケーシング１４６
の端部の外面に、エポキシを塗布することができる。ケース１４６は、ケースを
溶接リング１６２の中にきっちりと受け入れることできるような外径を有してい
る。それから、ケース１４６と、溶接リング５０、１６２と、またダイヤフラム
１６０の組合せは、突き棒４４６の端４４８の上に置かれる。前記は、固定具ア
センブリ４４０の中の各突き棒４４６に対して反復される。その結果、各ケース
１４６とバリヤアセンブリ１６０と、５０と、また１６２は、各ケース１４６が
、一般的に上を向いているケースの開放されている端で一般的に垂直に配設され
るように支えられる。

【００６７】次に、図１４の中に示されているとおり、頂上クランプ部材４６０を、ケース
１４６の開放された端部の上に置いて、開口部４６６の環状ショルダ４６８を、
対応するケース１４６の軸方向の面に突き合わせるようにする。クランプ部材４
６０は、段付きねじ４７２の手段で正しい位置に固定される。それから設定ねじ
４５４を、突き棒４４６を上に移動するように進めて、各ケース１４６と関連す
るバリヤアセンブリの正しい位置に固定する。

【００６８】スプール１４２の上の各々コイル１４４から成る複数の電磁アセンブリが、設
けられる。図２１の中に示されているセンタリングスペーサ５２０が、ダイヤフ
ラム１６０の表面上に座るように各ケーシング１４６の中に置かれる。スペーサ
５２０は、スプール１４２の端部を受け入れる直径の中央開口部を有している。
スペーサ５２０の平坦な大きな縁５２４は、スペーサ５２０がケース１４６の中
に篏合するような直径を有する想像円５２８の上に乗る４個の小さな縁５２６に
より結合される。次に、電磁アセンブリの挿入の後のケース１４６の内部の空間
の大部分を充填するように決定された量のエポキシのような充填材が、各ケース
の内部に導入される。ケース１４６の内部に、充分なエポキシが充填されるので
、充填材それ自身は、完成したポンプ１０の操作中のダイヤフラム１６０上の圧
力作用に反応するコイル１４４の移動を防ぐ必要条件を満たす。スペーサ５２０
の平坦な部分５２４とケース１４６の内面との間の空間は、充填材の流れを受け
入れる。

【００６９】次に、スプール１４２の上のコイル１４４から成る各電磁アセンブリが、対応
するケース１４６の中に挿入され、スプール１４２の端部が、スペーサ５２０の
開口部５２２の中に篏合するようにする。電磁アセンブリが、ケース１４６に挿
入されると、充填材を、コイル１４４とケース１４６の内壁の間の空間に排出す
る。それからばねクランプ４８４が、各アセンブリに取り付けられて、締付け力
が掛けられて、電磁アセンブリを正しい位置に保持する。特に、各々のアセンブ
リに対して、ウェブ部分４８６の開口部４９２を受け入れたボタン４９４と共に
図１８と１９の中に示されている板ばねエレメントは、図１５の中で示されてい
るとおり、ボタン４９４の端部がスプール１４２の端部と接触するような位置に
置かれる。アーム部分４８８と４９０により支えられているピン５００と５０２
は、棒部材４６０の中の開口部５０４と５０６の中にそれぞれ挿入されて、締付
け力を電磁アセンブリに掛けるためのばね４８４が、部材４６０に接続される。

【００７０】前記の方法の最終段階は、ケーシング１４６の中の充填剤を硬化させることで
ある。これは、装備された固定具アセンブリ４４０を、予め摂氏５７度で熱せら
れた炉の中に置き、最低１５時間硬化させることで実施される。硬化サイクルの
間、ばねクランプ４８４は、一定の締付け力を、各電磁アセンブリに掛ける。硬
化サイクルが完了した後で、ばねクランプ４８４は、一方で、段付きねじ４７２
を取り外して電磁アセンブリを完全に取り外すことができるいように固定具ベー
ス４４２から取り外される棒部材４６０から取り外される。完成した電磁アセン
ブリは、それからハウジング１２と、逆止弁２４と、電機子２００と、バイパス
弁８６から成る残りのポンプ構成部品と前記で説明された他の構成部品結合され
る。

【００７１】前記の方法が、有利にコイルケース１４６の、先端の曲がりを防ぐ一方で、ケ
ース１４６の先端の曲がりが好ましいかあるいは必要な事情の中で、固定具４４
０を、曲がりを受け入れることができるようにすることができる。図２０は、固
定具アセンブリの構成部品４４０が、互いに連結されて電磁アセンブリに圧力を
掛けるようになっているとき、ダイヤフラム１６０のオフセット部分３１６を形
成している表面に浅い中央の凹部５３２を有する各突き棒４４６の上面５３０を
詳しく示している。オフセット部分３１６の形状は、凹部５３２の形状により決
定される。従って、平坦にする代わりに、部分３１６を、凹部５３２の形状を単
に変更するだけでやや円推形とすることができる。更に、前記で説明されている
とおり、電機子２００の復帰ストロークの間、バリヤ１６０と極部分２０２の分
離を高めるために、代案として電機子の極部分２０２の端面２０８を中央の、平
面のオフセットあるいは円錐部分を持たせるように機械加工することで形状にす
ることは、本発明の範囲内である。

【００７２】従って、本発明が、意図する目的を達成することは明かである。本発明の実施
形態が、詳しく説明されたが、説明は例示として行われたものであり、制約する
ものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従った実施形態のポンプの長さの方向の断面図である。

【図２】図１のポンプの運転を示す略図である。

【図３】図１のポンプの運転を示す略図である。

【図４】図１のポンプの運転を示す略図である。

【図５】図１のポンプの運転を示す略図である。

【図６】図１と同様のポンプの部分断面図であり、ストローク体積を調整するためのシ
ムが設けられている。

【図７】図６のポンプの中のシムの一つの立面図である。

【図８】図６のポンプの中のシムのもう一つの立面図である。

【図９】図１のポンプと同様なポンプの部分断面図であり、改善された流入逆止弁が設
けられている。

【図１０】図９のポンプの中の逆止弁エレメントの長さの方向の断面図である。

【図１１】本発明に従った実施形態の電機子の極部分の立面図である。

【図１２】図１１の電機子の極部分の断面図である。

【図１３】図１１の極部分の反対側の端部の上面図である。

【図１４】本発明の方法を実施するために固定具組立体から取り外された部分の長さの方
向の断面図である。

【図１５】図１４の固定具組立体の横方向の断面図であり、該固定具のクランプ手段を示
している。

【図１６】図１４と１５のクランプ手段の平面図である。

【図１７】部分的に断面の該クランプ手段の側面立面図である。

【図１８】図１４と１５の固定具のクランプ手段の側面上面図である。

【図１９】クランプ手段の平面図である。

【図２０】本発明の一面を示す部分的な断面図である。

【図２１】本発明の方法の中に使用されるセンタリング・スペーサの平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷＦターム(参考） 3H069 AA01 BB02 CC04 DD21 DD33 EE02 EE12 EE47 5E048 AB10 AD07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁ポンプにおいて、ａ）流体を受け入れるチャンバと、また流体受け入れチャンバと連結されてい
る流体出口チャンバと、また該受け入れるチャンバと流体連結されている入口と
また該出口チャンバと流体連結されている出口から成る内部の流体を納める領域
を有するハウジングと、ｂ）流体の流れを該入口から該出口を経由する方向にして、該流出から該入力
口を経由する流体の流れを阻止するができるようにするための該流体を納める領
域と連動している逆止弁手段と、ｃ）該ハウジングにより支えら、また該流体を納める領域の外部の所にある電
磁手段と、ｄ）該ハウジングの該流体を納める領域の中にある、該電磁手段により磁気吸
引のための所にある極部分を有し、また該極部分から伸びているプランジャ部分
を有する電機子であって、該電機子が、流体を該出口チャンバから該出口を経由
して押し出すために、該電磁手段により吸引されたときに、座している位置から
前進ポンプストロークを経由する運動のためと、また該出口チャンバから反対の
方向に復帰ストロークを経由して該座している位置に戻る運動のために該ハウジ
ングの中に運動できるように支えられており、該電機子のプランジャ部分と該ハ
ウジングとの間に比較的狭い幅の空間があり、また該空間の幅と長さとまた該プ
ランジャ部分の長さが、該ハウジングの中の該電機子の運動を誘導するための唯
一の手段を提供するように選択されるものと、ｅ）該電磁手段と、また該電機子と該電機子の該極部分と、該電磁手段の給電
に反応して該電機子を該電磁手段に向けて移動させて空間を閉じるための該電磁
手段との間の該空間から成る磁気回路を画するための手段と、また、ｆ）該ハウジングの中に該電機子のプランジャ部分の回りで該流体を受け入れ
るためのチャンバから該流体出口への流体の通路を、該電機子の該復帰ストロー
クの間のみ提供するための制御される手段から成ることを特徴とする電磁ポンプ
。
【請求項２】電磁ポンプにおいて、ａ）流体受け入れチャンバと、また流体受け入れチャンバと連結されている流
体出口チャンバと、また該受け入れるチャンバと流体連結されている入口とまた
該出口チャンバと流体連結されている出口から成る内部の流体を納める領域を有
するハウジングと、ｂ）流体の流れを該入口から該出口を経由する方向にして、該流出から該入力
口を経由する流体の流れを阻止するができるようにするための該流体を納めるた
めの領域と連動している逆止弁手段と、ｃ）該ハウジングにより支えら、また該流体を納めるの領域の外部の所にある
電磁手段と、ｄ）該ハウジングの該流体を納める領域の中にある、該電磁手段により磁気吸
引のための所にある極部分を有し、また該極部分から伸びているプランジャ部分
を有する電機子であって、該電機子が、流体を該出口チャンバから該出口を経由
して押し出すために、該電磁手段により吸引されたときに、座している位置から
前進ポンプストロークを経由する運動のためと、また該出口チャンバから反対の
方向に復帰ストロークを経由して該座している位置に戻る運動のために該ハウジ
ングの中に運動できるように支えられているものと、ｅ）第１と第２の対向して配設されている表面を有する磁気材の本体から成る
該電機子の極部分であって、該第１表面が、該電磁手段に向かって配設され、ま
た該第２表面が、該表面から伸びており、該表面の中に凹部を画している、一体
化されている環状フランジを有しているものと、ｆ）該電機子のプランジャ部分が、伸ばされており、該プランジャの一方の端
部の上に構成部を有しており、該環状フランジの先端が該構成部の中に曲げられ
、またプランジャ部分が一緒に固定されているものと、またｇ）該電磁手段と、また該電機子と該電機子の該極部分と、該電磁手段の給電
に反応して該電機子を該電磁手段に向けて移動させて空間を閉じるための該電磁
手段との間の該空間から成る磁気回路を画するための手段から成ることを特徴と
する電磁ポンプ。
【請求項３】該電機子の極部分の本体が、全体にわたって同じ材料であり
、また該本体の該第１表面が、該本体の全長にわたって均一で滑らかであること
を特徴とする、請求項２記載のポンプ。
【請求項４】該電機子の極部分の本体が、比較的低い変形回復力を有する
ることで該環状フランジと該プランジャ構成部との間の先端曲げ係合を維持する
ことができるクロームとモリブデンと、また鉄の合金で形成されていることを特
徴とする、請求項２記載のポンプ。
【請求項５】更に、作動するように該ハウジングと係合する一方の端部と
、作動するように該電機子のプランジャと係合する他方の端部を有することで、
該電機子を、該鉄芯の復帰ストロークの間で運動させることができるようになっ
ている復帰ばね手段から成ることを特徴とする、請求項２記載のポンプ。
【請求項６】該復帰ばね手段の該一方の端部が、該ハウジングに固定され
ている第１リテーナ手段と係合し、また該復帰ばね手段の該他方の端部が、該電
機子プランジャ構成部の上に可動に取り付けられている第２リテーナ手段と係合
することを特徴とする、請求項５記載のポンプ。
【請求項７】該第２リテーナ手段が、ａ）該電機子プランジャ構成部を囲んでおり、該復帰ばねの該他方の端部と接
触する表面を有し、該復帰ばねの力に抗して該プランジャ構成部の沿って軸方向
に可動な環状エレメントと、また、ｂ）該電機子プランジャ構成部の上にあって、また復帰ばねの力に抗して該エ
レメントを該構成部の上に保持し、該エレメントの充分な軸方向の運動により該
エレメントと該ばねを移動させることができるようするための該環状エレメント
と係合する保持手段から成ることを特徴とする、請求項６記載のポンプ。
【請求項８】電磁ポンプにおいて、ａ）流体を受け入れるチャンバと、また該流体受け入れチャンバと連結されて
いる流体出口チャンバと、また該受け入れチャンバと流体連結されている入口と
また該出口チャンバと流体連結されている出口から成る内部の流体を納める領域
を有するハウジングと、ｂ）流体の流れを該入口から該出口を経由する方向にして、該流出から該入力
口を経由する流体の流れを阻止するができるようにするための該流体を納める領
域と連動している逆止弁手段と、ｃ）該ハウジングにより支えら、また該流体を納める領域の外部の所にある電
磁手段と、ｄ）該ハウジングの該流体を納める領域の中にある、該電磁手段により磁気吸
引のための所にある極部分を有し、また該極部分から伸びているプランジャ部分
を有する電機子であって、該電機子が、流体を該出口チャンバから該出口を経由
して押し出すために、該電磁手段により吸引されたときに、座している位置から
前進ポンプストロークを経由する運動のためと、また該出口チャンバから反対の
方向に復帰ストロークを経由して該座している位置に戻る運動のために該ハウジ
ングの中に運動できるように支えられているものと、ｅ）該電磁手段と、また該電機子と該電機子の該極部分と、該電磁手段の給電
に反応して該電機子を該電磁手段に向けて移動させて空間を閉じるための該電磁
手段との間の該空間から成る磁気回路を画するための手段と、ｆ）該電機子が、該プランジャ部分から成り、該プランジャ部分が、固定され
た長さであり、また該ハウジングが、シム手段を有する構成部品から成り、該シ
ム手段が、該電機子と該ハウジングとの間に置かれていることで、該電機子のス
トローク体積を調整できるようになっているものと、また、ｇ）該シム手段と連動することで、該ポンプの呼び水の損失無しで該シム手段
を撤去させることができる流体密閉手段から成ることを特徴とする電磁ポンプ。
【請求項９】該ハウジング構成部品の一方を、該構成部品の他方に対して
移動させることで、異なるサイズのシム手段を脱着させて、該ストローク容積を
調整できるようになっている請求項８記載のポンプ。
【請求項１０】該シム手段が、恒久的に該ハウジング構成部品と、該ハウ
ジングの構成部品の間に撤去できるように置かれている１枚あるいはそれ以上の
割りシム・エレメントとの間に置かれている個体のシム・エレメントから成るこ
とを特徴とする、請求項９記載のポンプ。
【請求項１１】電磁ポンプにおいて、ａ）流体を受け入れるチャンバと、また流体受け入れチャンバと連結されてい
る流体出口チャンバと、また該受け入れるチャンバと流体連結されている入口と
また該出口チャンバと流体連結されている出口から成る内部の流体を納める領域
を有するハウジングと、ｂ）流体の流れを該入口から該出口を経由する方向にして、該流出から該入力
口を経由する流体の流れを阻止するができるようにするための該流体を納める領
域と連動している逆止弁手段と、ｃ）該ハウジングにより支えら、また該流体を納める領域の外部の所にある電
磁手段と、ｄ）該ハウジングの該流体を納める領域の中にある、該電磁手段により磁気吸
引のための所にある極部分を有し、また該極部分から伸びているプランジャ部分
を有する電機子であって、該電機子が、流体を該出口チャンバから該出口を経由
して押し出すために、該電磁手段により吸引されたときに、座している位置から
前進ポンプストロークを経由する運動のためと、また該出口チャンバから反対の
方向に復帰ストロークを経由して該座している位置に戻る運動のために該ハウジ
ングの中に運動できるように支えられており、該電機子プランジャと該ハウジン
グとの間に比較的小さな間隙が設けられているものと、ｅ）該電磁手段と、また該電機子と該電機子の該極部分と、該電磁手段の給電
に反応して該電機子を該電磁手段に向けて移動させて空間を閉じるための該電磁
手段との間の該空間から成る磁気回路を画するための手段と、また、ｆ）該ハウジングの中に該電機子のプランジャ部分の回りで該流体を受け入れ
るためのチャンバから該流体出口への流体の通路を、該電機子の該復帰ストロー
クの間のみ提供するための制御される手段と、またｇ）該逆止弁手段が、バルブ・エレメントと変位手段から成り、該変位手段が
、該入口の所にあり、該バルブ・エレメントが、該プランジャの断面に対して、
該電機子の前進ポンプストロークの間の、該逆止弁エレメントと該プランジャと
の間の気体噴出と流体の剪断を減らすような寸法となっている密閉面を有してい
るものから成ることを特徴とする電磁ポンプ。
【請求項１２】電磁ポンプにおいて、ａ）流体を受け入れるチャンバと、また流体受け入れチャンバと連結されてい
る流体出口チャンバと、また該受け入れるチャンバと流体連結されている入口と
また該出口チャンバと流体連結されている出口から成る内部の流体を納める領域
を有するハウジングと、ｂ）流体の流れを該入口から該出口を経由する方向にして、該流出から該入力
口を経由する流体の流れを阻止するができるようにするための該流体を納める領
域と連動している逆止弁手段と、ｃ）該ハウジングにより支えら、また該流体を納める領域の外部の所にある電
磁手段と、ｄ）該ハウジングの該流体を納める領域の中にある、該電磁手段により磁気吸
引のための所にある極部分を有し、また該極部分から伸びているプランジャ部分
を有する電機子であって、該電機子が、流体を該出口チャンバから該出口を経由
して押し出すために、該電磁手段により吸引されたときに、座している位置から
前進ポンプストロークを経由する運動のためと、また該出口チャンバから反対の
方向に復帰ストロークを経由して該座している位置に戻る運動のために該ハウジ
ングの中に運動できるように支えられており、該電機子プランジャ部分と該ハウ
ジングとの間に、比較的小さな間隙があるものと、ｅ）該電磁手段と、また該電機子と該電機子の該極部分と、該電磁手段の給電
に反応して該電機子を該電磁手段に向けて移動させて空間を閉じるための該電磁
手段との間の該空間から成る磁気回路を画するための手段と、また、ｆ）該ハウジングの中に該電機子のプランジャ部分の回りで該流体を受け入れ
るためのチャンバから該流体出口への流体の通路を、該電機子の該復帰ストロー
クの間のみ提供するための制御される手段と、また、ｇ）該電機子プランジャ部分の上の非晶質炭化水素材の耐摩耗コーティングか
ら成ることを特徴とする電磁ポンプ。
【請求項１３】電磁ポンプにおいて、ａ）流体を受け入れるチャンバと、また流体受け入れチャンバと連結されてい
る流体出口チャンバと、また該受け入れるチャンバと流体連結されている入口と
また該出口チャンバと流体連結されている出口から成る内部の流体を納める領域
を有するハウジングと、ｂ）流体の流れを該入口から該出口を経由する方向にして、該流出から該入力
口を経由する流体の流れを阻止するができるようにするための該流体を納める領
域と連動している逆止弁手段と、ｃ）該ハウジングにより支えら、また該流体を納める領域の外部の所にある電
磁手段と、ｄ）該ハウジングの該流体を納める領域の中にある、該電磁手段により磁気吸
引のための所にある極部分を有し、また該極部分から伸びているプランジャ部分
を有する電機子であって、該電機子が、流体を該出口チャンバから該出口を経由
して押し出すために、該電磁手段により吸引されたときに、座している位置から
前進ポンプストロークを経由する運動のためと、また該出口チャンバから反対の
方向に復帰ストロークを経由して該座している位置に戻る運動のために該ハウジ
ングの中に運動できるように支えられており、該電機子プランジャ部分と該ハウ
ジングとの間に、比較的小さな間隙があるものと、ｅ）該電磁手段と、また該電機子と該電機子の該極部分と、該電磁手段の給電
に反応して該電機子を該電磁手段に向けて移動させて空間を閉じるための該電磁
手段との間の該空間から成る磁気回路を画するための手段と、また、ｆ）該ハウジングの中に該電機子のプランジャ部分の回りで該流体を受け入れ
るためのチャンバから該流体出口への流体の通路を、該電機子の該復帰ストロー
クの間のみ提供するための制御される手段と、また、ｇ）該電機子プランジャ部分が、表面の耐摩耗性を増すために、炭素と、窒素
と酸化イオンのグループから選択されたイオンが埋め込まれている該外側の表面
を有しているものから成ることを特徴とする電磁ポンプ。
【請求項１４】電磁ポンプにおいて、ａ）流体を受け入れるチャンバと、また流体受け入れチャンバと連結されてい
る流体出口チャンバと、また該受け入れるチャンバと流体連結されている入口と
また該出口チャンバと流体連結されている出口から成る内部の流体を納める領域
を有するハウジングと、ｂ）流体の流れを該入口から該出口を経由する方向にして、該流出から該入力
口を経由する流体の流れを阻止するができるようにするための該流体を納める領
域と連動している逆止弁手段と、ｃ）該ハウジングにより支えら、また該流体を納める領域の外部の所にある電
磁手段と、ｄ）該電磁手段を該ハウジングの該流体が入っている領域から隔離するための
流体不透過性材料の隔壁手段と、ｅ）該ハウジングの該流体を納める領域の中にある、該電磁手段により磁気吸
引のための所にある極部分を有し、また該極部分から伸びているプランジャ部分
を有する電機子であって、該電機子が、流体を該出口チャンバから該出口を経由
して押し出すために、該電磁手段により吸引されたときに、座している位置から
前進ポンプストロークを経由する運動のためと、また該出口チャンバから反対の
方向に復帰ストロークを経由して該座している位置に戻る運動のために該ハウジ
ングの中に運動できるように支えられているものと、ｆ）該電磁手段と、また該電機子と該電機子の該極部分と、該電磁手段の給電
に反応して該電機子を該電磁手段に向けて移動させて空間を閉じるための該電磁
手段との間の該空間から成る磁気回路を画するための手段と、また、ｇ）該電機子の極部分が、前進ポンプストロークの端の所で該空間が閉じられ
たとき、該隔壁手段に接触し、該電機子の運動の間、該極部分の該隔壁手段から
の分離を高めるために、該隔壁手段が、該電機子の極部分に向けて伸びている段
差部分から成る形状の表面部分から成ることを特徴とする電磁ポンプ。
【請求項１５】電磁ポンプにおいて、ａ）流体を受け入れるチャンバと、また流体受け入れチャンバと連結されてい
る流体出口チャンバと、また該受け入れるチャンバと流体連結されている入口と
また該出口チャンバと流体連結されている出口から成る内部の流体を納める領域
を有するハウジングと、ｂ）流体の流れを該入口から該出口を経由する方向にして、該流出から該入力
口を経由する流体の流れを阻止するができるようにするための該流体を納める領
域と連動している逆止弁手段と、ｃ）該ハウジングにより支えら、また該流体を納める領域の外部の所にある電
磁手段と、ｄ）該電磁手段を該ハウジングの該流体が入っている領域から隔離するための
流体不透過性材料の隔壁手段と、ｅ）該ハウジングの該流体を納める領域の中にある、該電磁手段により磁気吸
引のための所にある極部分を有し、また該極部分から伸びているプランジャ部分
を有する電機子であって、該電機子が、流体を該出口チャンバから該出口を経由
して押し出すために、該電磁手段により吸引されたときに、座している位置から
前進ポンプストロークを経由する運動のためと、また該出口チャンバから反対の
方向に復帰ストロークを経由して該座している位置に戻る運動のために該ハウジ
ングの中に運動できるように支えられているものと、ｆ）該電磁手段と、また該電機子と該電機子の該極部分と、該電磁手段の給電
に反応して該電機子を該電磁手段に向けて移動させて空間を閉じるための該電磁
手段との間の該空間から成る磁気回路を画するための手段と、また、ｇ）該電機子の極部分が、該空間が前進ポンプストロークの端の所で閉じられ
ているときに、該隔壁手段に接触しており、該電機子の運動の間、該極部分の該
隔壁手段からの分離を高めるために、該隔壁手段が、該電機子の極部分に向けて
伸びている段差部分から成る形状の表面部分から成ることを特徴とする電磁ポン
プ。
【請求項１６】該極部分の表面の形状が、該隔壁主段に向かって伸びてい
る段差部分を有するようになっていることを特徴とする、請求項１５記載のポン
プ。
【請求項１７】 −内部の流体を納めるための領域を有するハウジングと、 −該領域と流体連結されている入口と出口と、 −該ハウジングにより支えられており、該ハウジングの該流体を納めるための
領域の外部の所にある電磁組立体と、 −該電磁手段と該ハウジングの該流体を納めるための領域を隔離する不透過性
材料の流体隔壁エレメントと、また、 −該ハウジングの該流体を納めるための領域所の中の所にある、該電機子が、
流体を該出口を経由して該領域から押し出すための該電磁手段による磁気吸引の
ための所にある極部分を有する電機子から成る電磁ポンプのための電磁組立体を
作るための方法において、ａ）平面の中に配設されており、また隔壁組立体の外周の所で、該エレメント
の該平面に対して反対の方向に伸びる部分を有する溶接リング構造物に固定され
ているディスク状の薄いダイヤフラム状のエレメントである該隔壁エレメントか
ら成る隔壁組立体を提供することと、ｂ）充填材を該溶接リング部分の一つの内面に塗布することと、ｃ）筒状のケースをしっかりと該溶接リング部分の中に受け入れることができ
るような外径を有する該筒状のケースを提供することと、ｄ）該ケースの一つを該溶接リングの中に置くことと、ｅ）該ケースと該隔壁組立体の組合せを、該ケースが、該ケースの開かれてい
る端部と一般的に垂直に上向きに配設されるように支えることと、ｆ）中央スプールの上に巻かれたコイルから成る電磁組立体を提供することと
、ｇ）該電磁組立体の挿入の後で、充填材化合物を、該ケースの内部の空間のの
ほぼ大部分を満たすように決定された量で、該ケースの内部に導入することと、ｈ）該電磁組立体を該ケースに挿入することと、ｉ）該電磁組立体を保持するために締付け力を掛ることと、また、ｊ）該ケースの中の充填材化合物を硬化させることから成ることを特徴とする
電磁ポンプのための電磁組立体を作るための方法。
【請求項１８】該ケースと該隔壁手段の該組合せを支えるための該段階が
、ａ）固定具の本体の中で支えられている該ケースと隔壁組立体の組合せの下端
を、該固定具の表面を超えて伸びている一方の端部を有する突き棒の中に置き、
該溶接リングの他方の端部が、きっちりと該突き棒の端部に篏合するようにする
ことと、またｂ）クランプ部材を、該ケースの他方の端部の中に置き、また該クランプ部材
を該固定具の本体に接続し、該クランプ部材が、該クランプ部材を該ケースの内
部に入れることができるようになっている開口部を有していることから成ること
を特徴とする、請求項１７に記載されている方法。
【請求項１９】更に、該充填材が硬化した後で、該組立体を該固定具とク
ランプ部材から取り外すことから成ることを特徴とする、請求項１８記載の方法
。
【請求項２０】締付け力を掛ける力が、該クランプ部材に接続されている
ばね・クランプにより、また該電磁組立体の端部に接触させることで提供される
ことを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２１】該固定具に、追加の該突き棒が設けられており、該クラン
プ部材に、複数の電磁手段を、同時に製造できるように追加の該開口部が設けら
れていることを特徴とする、請求項１８に記載されている方法。
【請求項２２】該突き棒が、該固定具の本体の中で調整できるように支え
られていることを特徴とする、請求項１７記載の方法。
【請求項２３】該充填材が、エポキシから成ることを特徴とする、請求項
１７に記載されている方法。
【請求項２４】更に、該ケースの中に充填材を導入する段階に先立って、
センタリングスペーサを該ケースの一方の端部の所で該ケースの中に挿入するこ
とから成ることを特徴とする、請求項１７記載の方法。
【請求項２５】 −内部の流体を納めるための領域を有するハウジングと、 −該領域と流体連結されている入口とと出口と、 −該ハウジングにより支えられており、該ハウジングの該流体を納めるための
領域の外部の所にある電磁組立体と、 −該電磁手段と該ハウジングの該流体を納めるための領域を隔離する不透過性
材料の流体隔壁エレメントと、また、 −該ハウジングの該流体を納めるための領域所の中の所にある、該電機子が、
流体を該出口を経由して該領域から押し出すための該電磁手段による磁気吸引の
ための所にある極部分を有する電機子から成る電磁ポンプのための電磁組立体を
作るための方法において、ａ）平面の中に配設されており、また隔壁組立体の外周の所で、該エレメント
の該平面に対して反対の方向に伸びる部分を有する溶接リング構造物に固定され
ているディスク状の薄いダイヤフラム状のエレメントである該隔壁エレメントか
ら成る隔壁組立体を提供することと、ｂ）充填材を該溶接リング部分の一つの内面に塗布することと、ｃ）筒状のケースをしっかりと該溶接リング部分の中に受け入れることができ
るような外径を有する該筒状のケースを提供することと、ｄ）該ケースの一つを該溶接リングの中に置くことと、ｅ）該ケースと該隔壁組立体の組合せを、固定具の中に支えて、該ケースを、
該ケースの開いている端配が該固定具に対して外に向くように設させるようにす
ること、ｆ）中央スプールの上に巻かれたコイルから成る電磁組立体を提供することと
、ｇ）電磁組立体を該ケースの中に挿入することと、また、ｈ）該ケースの開かれている端を曲げて、該電磁組立体を該ケースの中に保持
することから成ることを特徴とする電磁ポンプのための電磁組立体を作るための
方法。
【請求項２６】 −内部の流体を納めるための領域を有するハウジングと、 −該領域と流体連結されている入口とと出口と、 −該ハウジングにより支えられており、該ハウジングの該流体を納めるための
領域の外部の所にある電磁組立体と、 −該電磁手段と該ハウジングの該流体を納めるための領域を隔離する不透過性
材料の流体隔壁エレメントと、また、 −該ハウジングの該流体を納めるための領域所の中の所にある、該電機子が、
流体を該出口を経由して該領域から押し出すための該電磁手段による磁気吸引の
ための所にある極部分を有する電機子から成る電磁ポンプのための電磁組立体を
作るための方法において、ａ）平面の中に配設されており、また隔壁組立体の外周の所で、該エレメント
の該平面に対して反対の方向に伸びる部分を有する溶接リング構造物に固定され
ているディスク状の薄いダイヤフラム状のエレメントである該隔壁エレメントか
ら成る隔壁組立体を提供することと、ｂ）筒状のケースを該溶接リングの一つの中に受け入れることができるような
直径を有する該筒状のケースを提供することと。ｃ）該ケースの一端を該溶接リング部分の中に置くことと、ｄ）該ケースと該隔壁組立体の組合せを、固定具の中に支えて、該ケースが、
該ケースの開かれた端部が、該固定具に対して外に面するように配設されるよう
ににし、該固定具が、該隔壁エレメントに接触するために予め設定された形状が
施されている端部を有する突き棒から成るようにすることと、ｅ）中央スプールの上に巻かれたコイルから成る電磁組立体を提供することと
、ｆ）電磁組立体を該ケースの中に挿入することと、また、ｇ）該ケースの中の該電磁組立体に力を掛けて、該突き棒の該端部が、該隔壁
エレメントに予め設定された形状を持たせるように成型するようにすることから
成ることを特徴とする電磁ポンプのための電磁組立体を作るための方法。
【請求項２７】該隔壁エレメントの中に成型された該予め設定された形状
が、該ポンプの運転中の該電機子の運動の間、該電機子の極部分の該隔壁エレメ
ントからの分離を促進するのに役立つことを特徴とする、請求項２６記載の方法
。
【請求項２８】該隔壁エレメントが該ポンプに組み立てられるとき、該隔
壁エレメントが、該突き棒の該端部により、周辺部分からまた該電機子の極部分
に向けた方向に、中央がほぼ平坦部分の段差を持たせるように形成されることを
特徴とする、請求項２６記載の方法。
【請求項２９】該隔壁エレメントが該ポンプに組み立てられるとき、該隔
壁エレメントが、該突き棒の該端部により円推形の表面部分を持たせるように成
型され、該円錐面の頂上が、該電機子の極部分に向いているようにすることを特
徴とする、請求項２６記載の方法。