JP2006312887A - Fluid feeding mechanism - Google Patents

Fluid feeding mechanism Download PDF

Info

Publication number
JP2006312887A
JP2006312887A JP2005135149A JP2005135149A JP2006312887A JP 2006312887 A JP2006312887 A JP 2006312887A JP 2005135149 A JP2005135149 A JP 2005135149A JP 2005135149 A JP2005135149 A JP 2005135149A JP 2006312887 A JP2006312887 A JP 2006312887A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
coil
pump chamber
port
flow path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005135149A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Wakuta
宏 涌田
Takenobu Horino
武信 堀野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2005135149A priority Critical patent/JP2006312887A/en
Publication of JP2006312887A publication Critical patent/JP2006312887A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid inputting/outputting means which is thinned, and reduced in power consumption when vibrating and driving a moving body. <P>SOLUTION: A switch device 1 is provided with: a first switch part 6 with an upper electrode 3a and lower electrodes 5a, 5a oppositely arranged with a clearance of a predetermined dimension; and a second switch part 11 having a metal dome 9 arranged on a lower side opposed to the first switch part 6 and expanded at a predetermined height. In the first switch part 6, a first spacer 4 is arranged which has a predetermined thickness (dimension A) for forming a clearance between the upper electrode 3a and the lower electrodes 5a, 5a. In the second switch part, a second spacer 7 is arranged which has the same or more thickness dimension (dimension B) as the swelling height of the metal dome 9. The thickness dimension of the second spacer 7 is formed thicker than the first spacer 4. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体供給機構に係わり、電磁アクチュータを駆動させて流路内を流れる各種の流体を遮断可能、あるいは外部機器に供給可能な流体供給機構に関する。   The present invention relates to a fluid supply mechanism, and more particularly to a fluid supply mechanism capable of blocking various fluids flowing in a flow path by driving an electromagnetic actuator or supplying them to an external device.

従来の流体供給機構30は、図12に示すように、ポンプ室31を有し、このポンプ室31に流体を吸入および供給を繰り返して動作する例えばポンプを用いたもので説明すると、ポンプのアクチュエータとしては、ポンプ室31を遮蔽する薄くて弾性変形可能なダイアフラム32上に永久磁石からなるマグネット33(可動子)が固着されている。また、マグネット33上には、リング状のコイル34(固定子)が所定の間隔を有して配設されている。
そして、振動制御手段35によって、所定電圧の電流をコイル34に印加することで、コイル34に周期的な磁束が発生して、永久磁石からなるマグネット33がコイル34に周期的な吸引、反発が繰り返されて所定の周波数でマグネット323とダイアフラム32とが振動する。
As shown in FIG. 12, the conventional fluid supply mechanism 30 has a pump chamber 31, and for example, a pump that operates by repeatedly sucking and supplying fluid into the pump chamber 31 will be described. As described above, a magnet 33 (movable element) made of a permanent magnet is fixed on a thin and elastically deformable diaphragm 32 that shields the pump chamber 31. On the magnet 33, a ring-shaped coil 34 (stator) is disposed with a predetermined interval.
Then, by applying a predetermined voltage current to the coil 34 by the vibration control means 35, a periodic magnetic flux is generated in the coil 34, and the magnet 33 made of a permanent magnet is periodically attracted and repelled in the coil 34. Repeatedly, the magnet 323 and the diaphragm 32 vibrate at a predetermined frequency.

前記ダイアフラム32の振動に伴ってマグネット33が振動しているとき、その1回の往復振動に伴って圧力室31内で、流体の吸入および供給が行われる。
まず、ダイアフラム32の振動において、ダイアフラム32が上方に変形するときは、圧力室31内の圧力が低下して、吸入側の第1逆止弁36が開くと共に、供給側の第2逆止弁38が閉じて、入力口37から流体が圧力室31に流入する。
When the magnet 33 is vibrating with the vibration of the diaphragm 32, the fluid is sucked and supplied in the pressure chamber 31 with the single reciprocating vibration.
First, in the vibration of the diaphragm 32, when the diaphragm 32 is deformed upward, the pressure in the pressure chamber 31 is reduced, the suction-side first check valve 36 is opened, and the supply-side second check valve is opened. 38 closes and fluid flows into the pressure chamber 31 from the input port 37.

その後、圧力室31の内外の圧力差が無くなって、圧力室31への流体の流れが停止し、次ぎに、ダイアフラム32が下方に変形するときは、吸入側の第1逆止弁36が閉じて、入力口37から圧力室31内に流れ込んだ流体が圧縮されて、供給側の第2逆止弁38が開き、排出口39から流体が外部に排出される。
このような従来の流体供給機構30は、マグネット33の振動に伴ってダイアフラム32が振動を繰り返すことで、流体の吸入、供給を繰り返して、例えば流体を一方向から他方向に供給可能なポンプとして用いられている。
実開2001−263250号公報
Thereafter, when the pressure difference between the inside and outside of the pressure chamber 31 disappears, the flow of fluid to the pressure chamber 31 stops, and when the diaphragm 32 is deformed downward, the first check valve 36 on the suction side is closed. Thus, the fluid flowing into the pressure chamber 31 from the input port 37 is compressed, the second check valve 38 on the supply side is opened, and the fluid is discharged to the outside from the discharge port 39.
Such a conventional fluid supply mechanism 30 is a pump capable of supplying fluid in one direction from the other, for example, by repeatedly sucking and supplying the fluid by the diaphragm 32 repeating the vibration with the vibration of the magnet 33. It is used.
Japanese Utility Model Publication No. 2001-263250

しかし、従来の流体供給機構30は、マグネット33上にコイル34を位置させて、コイル34に電流を印加することでダイアフラム32を振動させていたので、流体入出力手段30の厚さが厚くなり大型化する問題があった。
また、マグネット33を上下に振動させるには、コイル34に異なる方向の電流を交互に所定周波数で印加しなければならず消費電力が大きくなる問題があった。
また、従来の流体供給機構をポンプに用いた場合に、流体の供給量を調整するには、共振制御手段35で可動子の振動サイクルを変化させていた。
しかし、流体の供給量を少なくしたい時には、可動子の振幅数が少なくなって流体の供給量にムラが発生する問題があった。
本発明は前述したような課題を解決し、薄型化が可能で、可動子を振動駆動するときの電力消費を少なくすることができる流体入出力手段を提供することを目的とする。
However, in the conventional fluid supply mechanism 30, the coil 34 is positioned on the magnet 33 and the diaphragm 32 is vibrated by applying an electric current to the coil 34. Therefore, the fluid input / output means 30 becomes thick. There was a problem of increasing the size.
Further, in order to vibrate the magnet 33 up and down, currents in different directions must be alternately applied to the coil 34 at a predetermined frequency, resulting in a problem that power consumption increases.
When the conventional fluid supply mechanism is used for the pump, the resonance control means 35 changes the vibration cycle of the mover in order to adjust the fluid supply amount.
However, when it is desired to reduce the amount of fluid supplied, there is a problem in that the number of amplitudes of the mover decreases and the amount of fluid supplied becomes uneven.
An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a fluid input / output means that can be thinned and can reduce power consumption when the movable element is driven to vibrate.

前記課題を解決するための第1の手段として本発明の流体供給機構は、所定の流体を外部から吸入して入力可能な入力口と、この入力口から前記流体を内部の流路内に入力して出力口から外部に出力可能な流体入出力手段と、この流体入出力手段で前記流路内に吸入した前記流体の流れを遮断可能な流体遮断手段と、前記流体入出力手段および前記流体遮断手段を駆動可能なアクチュエータとを備え、前記アクチュエータは、一方と他方の面に異なる磁極を着磁したマグネットと、このマグネットの外周端面と所定のギャップを有して配設したコイルヨークを有するコイルとを有し、
前記コイルに通電することにより、前記マグネット側、または前記コイル側のいずれか一方が、所定寸法の振幅で振動可能な可動子となり、いずれか他方が固定子となり、前記コイルに対して無通電時の初期状態においては、前記マグネットの磁束が前記コイルヨークに作用して、少なくとも前記可動子が前記固定子の厚さ方向のセンタ位置付近に位置して動きが停止しており、前記コイルに通電すると、少なくとも前記センタ位置付近に位置する前記可動子が前記振幅の半分の移動量で、一方向に上昇、または他方向に降下するようになっていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第2の手段として、前記初期状態における前記流体入出力手段は、少なくとも前記可動子が前記センタ位置付近に位置しており、前記初期状態において前記コイルに通電すると、前記可動子が前記センタ位置付近から少なくとも一方向に移動して、前記流体が前記入力口から前記流路内に吸入、または前記流路内の前記流体を前記出力口から出力可能になっていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第3の手段として、前記初期状態における前記流体遮断手段は、少なくとも前記可動子が前記固定子の厚さ方向の一方の片側位置に位置して前記流体の流れが遮断されており、前記初期状態において前記コイルに通電すると、前記可動子が前記一方の片側位置から他方の片側位置に移動して、流れが前記遮断されていた前記流体が前記流路内を流れるようになっていることを特徴とする。
As a first means for solving the above-described problems, the fluid supply mechanism of the present invention includes an input port through which a predetermined fluid can be sucked and input from the outside, and the fluid is input from the input port into an internal flow path. The fluid input / output means capable of outputting to the outside from the output port, the fluid shutoff means capable of shutting off the flow of the fluid sucked into the flow path by the fluid input / output means, the fluid input / output means and the fluid An actuator capable of driving the shut-off means, and the actuator has a magnet magnetized with different magnetic poles on one surface and the other surface, and a coil yoke disposed with a predetermined gap from the outer peripheral end surface of the magnet. A coil,
By energizing the coil, either the magnet side or the coil side becomes a movable element that can vibrate with an amplitude of a predetermined dimension, and the other becomes a stator, and the coil is not energized. In the initial state, the magnetic flux of the magnet acts on the coil yoke, and at least the movable element is located near the center position in the thickness direction of the stator, and the movement is stopped. Then, at least the mover located near the center position is moved up in one direction or lowered in the other direction with a movement amount of half the amplitude.
Further, as a second means for solving the above problem, in the fluid input / output means in the initial state, at least the mover is located near the center position, and the coil is energized in the initial state. The movable element moves in at least one direction from the vicinity of the center position so that the fluid can be sucked into the flow path from the input port, or the fluid in the flow path can be output from the output port. It is characterized by being.
Further, as a third means for solving the above problem, in the fluid blocking means in the initial state, at least the movable element is located at one side position in the thickness direction of the stator, and the fluid flow When the coil is energized in the initial state, the mover moves from the one one-side position to the other one-side position, and the fluid whose flow has been blocked flows in the flow path. It is characterized by flowing.

また、前記課題を解決するための第4の手段として、前記入力口と前記流体遮断手段との間には、前記入力口から吸入した前記流体が流れる第1流路が形成され、この第1流路には、前記第1流路内を流れる前記流体の流れを遮断可能な遮断口が形成され、少なくとも前記他方の片側位置から前記一方の片側位置に移動する前記可動子によって、前記遮断口を遮蔽可能になっていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第5の手段として、前記遮断口は、丸孔状に形成され、前記可動子には、前記遮断口を遮蔽可能な先端が円弧状の凸部が形成され、前記凸部先端によって、前記遮断口を直接遮蔽可能になっていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第6の手段として、前記遮断口下部には、所定寸法の隙間を有して弾性を有する所定厚さのシート部材が配設され、前記一方向に移動する前記可動子の前記凸部先端が前記シート部材を押圧することにより、前記遮断口が前記シート部材を介して間接的に遮断されることを特徴とする。
As a fourth means for solving the problem, a first flow path through which the fluid sucked from the input port flows is formed between the input port and the fluid blocking unit. The channel is formed with a blocking port capable of blocking the flow of the fluid flowing in the first channel, and the blocking port is moved by at least the mover moving from the other one side position to the one one side position. It is possible to shield.
Further, as a fifth means for solving the above-mentioned problem, the blocking opening is formed in a round hole shape, and the movable element is formed with a convex portion having an arcuate tip that can shield the blocking opening. The blocking port can be directly shielded by the tip of the convex portion.
Further, as a sixth means for solving the above-described problem, a sheet member having a predetermined thickness and having a gap of a predetermined dimension is disposed at the lower part of the blocking opening and moves in the one direction. When the tip of the convex portion of the mover presses the sheet member, the blocking opening is indirectly blocked through the sheet member.

また、前記課題を解決するための第7の手段として、前記流体入出力手段には、前記流路の一部に形成した所定容積のポンプ室が形成され、前記コイルに無通電時の前記初期状態において前記可動子が少なくとも前記センタ位置付近にある時に、前記コイルに通電すると、前記可動子が前記振幅の半分の移動量で少なくとも前記一方向に移動して、前記ポンプ室の内圧が高くなることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第8の手段として、前記ポンプ室は、一端側が前記入力口に接続された第1流路に接続されると共に他端側が前記出力口に接続された第2流路に接続され、前記ポンプ室には、前記第1流路から前記流体を吸入可能な吸入口と、前記ポンプ室に吸入した前記流体を前記第2流路に排出可能な排出口とが形成され、前記吸入口には、この吸入口を遮蔽可能な第1逆止弁が配設され、前記排出口には、前記第2流路に供給した前記流体が前記ポンプ室に逆流するのを防ぐための第2逆止弁を配設し、
前記初期状態における前記コイルに通電すると、前記可動子は、前記半分の移動量で前記一方向に移動し、前記ポンプ室の内圧が上昇して前記第1逆止弁が前記吸入口を遮蔽すると共に、前記第2逆止弁が前記排出口を開放して、前記流体が前記ポンプ室から前記第2流路に供給されることを特徴とする。
Further, as a seventh means for solving the above problem, the fluid input / output means is formed with a pump chamber having a predetermined volume formed in a part of the flow path, and the initial state when the coil is not energized is formed. If the coil is energized when the mover is at least near the center position in the state, the mover moves in at least one direction with a movement amount that is half the amplitude, and the internal pressure of the pump chamber increases. It is characterized by that.
Further, as an eighth means for solving the above-mentioned problem, the pump chamber is connected to a first flow path having one end connected to the input port and the other end is connected to the output port. The pump chamber has a suction port through which the fluid can be sucked from the first flow channel, and a discharge port through which the fluid sucked into the pump chamber can be discharged to the second flow channel. And a first check valve capable of shielding the suction port is disposed at the suction port, and the fluid supplied to the second flow path flows back to the pump chamber at the discharge port. A second check valve for preventing
When the coil in the initial state is energized, the mover moves in the one direction by the half movement amount, the internal pressure of the pump chamber rises, and the first check valve shields the suction port. In addition, the second check valve opens the discharge port, and the fluid is supplied from the pump chamber to the second flow path.

また、前記課題を解決するための第9の手段として、前記コイルに通電して、前記第1逆止弁が前記ポンプ室を遮蔽すると共に前記第2逆止弁が前記ポンプ室を開放後に、
前記コイルに対して無通電とすると、前記可動子が前記センタ位置付近に移動し、前記ポンプ室の内圧が低下して前記第1逆止弁が前記ポンプ室を開放すると共に前記第2逆止弁が前記ポンプ室を遮蔽し、前記第1流路内の前記流体が前記ポンプ室内に吸入されることを特徴とする請求項8記載の流体供給機構。
また、前記課題を解決するための第10の手段として、前記ポンプ室は、弾性変形可能なダイアフラムを有し、前記ダイアフラムに前記可動子が取り付けられて、前記可動子の移動で前記ポンプ室の内圧が可変可能になっていることを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の流体供給機構。
また、前記課題を解決するための第11の手段として、前記可動子に形成した凸部を前記ダイアフラムに固着して、前記可動子が振動することで前記ダイアフラムが弾性変形可能になっていることを特徴とする請求項10記載の流体供給機構。
Further, as a ninth means for solving the above problem, after energizing the coil, the first check valve shields the pump chamber and the second check valve opens the pump chamber.
When the coil is not energized, the mover moves to the vicinity of the center position, the internal pressure of the pump chamber decreases, the first check valve opens the pump chamber and the second check valve. The fluid supply mechanism according to claim 8, wherein a valve shields the pump chamber, and the fluid in the first flow path is sucked into the pump chamber.
As a tenth means for solving the problem, the pump chamber has an elastically deformable diaphragm, the movable element is attached to the diaphragm, and the movement of the movable element causes the pump chamber to move. The fluid supply mechanism according to any one of claims 7 to 9, wherein the internal pressure is variable.
Further, as an eleventh means for solving the above-mentioned problem, a convex portion formed on the movable element is fixed to the diaphragm, and the diaphragm is elastically deformable by vibrating the movable element. The fluid supply mechanism according to claim 10.

本発明の流体供給機構は、コイルに対して無通電時の初期状態においては、マグネットの磁束がコイルヨークに作用して、少なくとも可動子が固定子の厚さ方向のセンタ位置付近に位置して動きが停止しており、コイルに通電すると、少なくともセンタ位置付近に位置する可動子が所定の振幅の半分の移動量で、一方向に上昇、または他方向に降下するようになっているので、小さな振幅で流体遮断機構および流体入出力手段とを駆動することができ、可動子の振動スピードを速めることができる。そのために、流体の供給を外部機器にムラ無く適正に行うことができる。
また、初期状態における流体入出力手段は、少なくとも可動子がセンタ位置付近に位置しており、初期状態においてコイルに通電すると、可動子がセンタ位置付近から少なくとも一方向に移動して、流体が入力口から流路内に吸入、または流路内の流体を前記出力口から出力可能になっているので、可動子の振動スピードを速めた流体入出力手段により、流体の供給を更にムラ無く適正に行うことができる。
また、初期状態における流体遮断手段は、少なくとも可動子が固定子の厚さ方向の一方の片側位置に位置して流体の流れが遮断されており、初期状態においてコイルに通電すると、可動子が一方の片側位置から他方の片側位置に移動して、流れが遮断されていた流体が流路内を流れるようになっているので、流体の流れを遮断時は、コイルに通電しなくて良いので、電力消費を削減できる。
In the fluid supply mechanism of the present invention, in the initial state when the coil is not energized, the magnetic flux of the magnet acts on the coil yoke, and at least the mover is positioned near the center position in the thickness direction of the stator. When movement is stopped and the coil is energized, the mover located at least near the center position is moved in one direction or moved in the other direction with a movement amount that is half the predetermined amplitude. The fluid blocking mechanism and the fluid input / output means can be driven with a small amplitude, and the vibration speed of the mover can be increased. Therefore, the fluid can be appropriately supplied to the external device without unevenness.
In the fluid input / output means in the initial state, at least the mover is positioned near the center position. When the coil is energized in the initial state, the mover moves in at least one direction from the vicinity of the center position, and fluid is input. Since the fluid can be sucked into the flow channel from the port or the fluid in the flow channel can be output from the output port, the fluid input / output means with the increased vibration speed of the mover makes the fluid supply more appropriate and uniform. It can be carried out.
The fluid blocking means in the initial state is such that at least the mover is positioned at one side position in the thickness direction of the stator and the flow of the fluid is blocked. Since the fluid that has been blocked from flowing from one side position to the other side position flows in the flow path, it is not necessary to energize the coil when blocking the fluid flow. Power consumption can be reduced.

また、入力口と流体遮断手段との間には、入力口から吸入した流体が流れる第1流路が形成され、この第1流路には、第1流路内を流れる流体の流れを遮断可能な遮断口が形成され、少なくとも他方の片側位置から一方の片側位置に移動する可動子によって、遮断口を遮蔽可能になっているので、流路内に吸入した流体が入力口側に逆流するのを確実に防止できる。
また、遮断口は、丸孔状に形成され、可動子には、遮断口を遮蔽可能な先端が円弧状の凸部が形成され、凸部先端によって、遮断口を直接遮蔽可能になっているので、部品点数を削減することができる。
また、遮断口下部には、所定寸法の隙間を有して弾性を有する所定厚さのシート部材が配設され、一方向に移動する可動子の凸部先端がシート部材を押圧することにより、遮断口が間接的に遮断されるのでシート部材で遮断口を確実に遮断できる。
また、遮断口は、丸孔状に形成され、可動子には、遮断口を遮蔽可能な先端が円弧状の凸部が形成され、凸部先端によって、遮断口を直接遮蔽可能になっているので、部品点数の少ない流体遮断手段を有する流体供給機構を提供できる。
また、遮断口下部には、所定寸法の隙間を有して弾性を有する所定厚さのシート部材が配設され、一方向に移動する可動子の凸部先端がシート部材を押圧することにより、遮断口がシート部材を介して間接的に遮断されるので、可動子が若干斜めになったとしても遮断口を確実に遮断することができる。
A first flow path through which the fluid sucked from the input port flows is formed between the input port and the fluid blocking means, and the flow of the fluid flowing in the first flow path is blocked in the first flow path. A possible blocking port is formed, and the blocking port can be shielded by a mover that moves from at least one other side position to one side position, so that the fluid sucked into the flow path flows backward to the input port side. Can be surely prevented.
Further, the blocking port is formed in a round hole shape, and the movable element has an arc-shaped convex portion at the tip that can shield the blocking port, and the blocking port can directly shield the blocking port. Therefore, the number of parts can be reduced.
In addition, a sheet member having a predetermined thickness having a gap of a predetermined dimension is disposed at the lower part of the blocking opening, and the tip of the convex portion of the mover moving in one direction presses the sheet member. Since the blocking port is blocked indirectly, the blocking member can be reliably blocked by the sheet member.
Further, the blocking port is formed in a round hole shape, and the movable element has an arc-shaped convex portion at the tip that can shield the blocking port, and the blocking port can directly shield the blocking port. Therefore, a fluid supply mechanism having a fluid blocking means with a small number of parts can be provided.
In addition, a sheet member having a predetermined thickness having a gap of a predetermined dimension is disposed at the lower part of the blocking opening, and the tip of the convex portion of the mover moving in one direction presses the sheet member. Since the blocking port is indirectly blocked through the sheet member, the blocking port can be reliably blocked even if the mover is slightly inclined.

また、流体入出力手段には、流路の一部に形成した所定容積のポンプ室が形成され、コイルに無通電時の初期状態において可動子が少なくともセンタ位置付近にある時に、コイルに通電すると、可動子が振幅の半分の移動量で少なくとも一方向に移動して、ポンプ室の内圧が高くなるので、流体入出力手段の可動子の振動サイクルを低消費電力で容易に上昇させることができる。
そして、振動サイクルを上昇させることで、流体を外部機器側に流体を連続的にムラ無く供給できる。
また、初期状態におけるコイルに通電すると、可動子は、半分の移動量で一方向に移動し、ポンプ室の内圧が上昇して第1逆止弁が吸入口を遮蔽すると共に、第2逆止弁が排出口を開放して、流体がポンプ室から前記第2流路に供給されるので、第1、第2逆止弁によって、流体を上流側から下流側に逆流することなく確実に供給できる。
The fluid input / output means is formed with a pump chamber having a predetermined volume formed in a part of the flow path, and when the coil is energized at least near the center position in the initial state when the coil is not energized, Since the movable element moves in at least one direction with a movement amount of half the amplitude and the internal pressure of the pump chamber increases, the vibration cycle of the movable element of the fluid input / output means can be easily increased with low power consumption. .
By increasing the vibration cycle, the fluid can be continuously supplied to the external device side without any unevenness.
When the coil in the initial state is energized, the mover moves in one direction with a half movement amount, the internal pressure of the pump chamber rises, the first check valve shields the suction port, and the second check Since the valve opens the outlet and the fluid is supplied from the pump chamber to the second flow path, the fluid is reliably supplied from the upstream side to the downstream side by the first and second check valves. it can.

また、コイルに通電して、第1逆止弁が前記ポンプ室を遮蔽すると共に第2逆止弁が前記ポンプ室を開放後に、コイルに対して無通電とすると、可動子がセンタ位置付近に移動し、ポンプ室の内圧が低下して第1逆止弁がポンプ室を開放すると共に第2逆止弁が前記ポンプ室を遮蔽し、第1流路内の前記流体がポンプ室内に吸入されるので、ポンプ動作を確実に行って流体を外部機器に供給できる。
また、ポンプ室は、弾性変形可能なダイアフラムを有し、ダイアフラムに可動子が取り付けられて、可動子の移動でポンプ室の内圧が可変可能になっているので、可動子の振動によるポンプ室の内圧変化で流体を確実に外部機器に供給できる。
また、可動子に形成した凸部をダイアフラムに固着して、可動子が振動することでダイアフラムが弾性変形可能になっているので、ダイアフラムを確実に振動させて、更に確実に流体を外部機器に供給できる。
When the coil is energized and the first check valve shields the pump chamber and the second check valve opens the pump chamber and then the coil is de-energized, the mover moves near the center position. The first check valve opens the pump chamber and the second check valve shields the pump chamber, and the fluid in the first flow path is sucked into the pump chamber. Therefore, it is possible to reliably perform the pump operation and supply the fluid to the external device.
The pump chamber has an elastically deformable diaphragm, and a movable element is attached to the diaphragm so that the internal pressure of the pump chamber can be varied by moving the movable element. Fluid can be reliably supplied to external equipment by changing internal pressure.
In addition, the convex part formed on the mover is fixed to the diaphragm, and the mover vibrates so that the diaphragm can be elastically deformed. Therefore, the diaphragm is vibrated reliably, and the fluid is more reliably transferred to the external device. Can supply.

以下、本発明の流体供給機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の流体供給機構の外観図であり、図2はその構成図であり、図3は図1の要部断面図であり、図4は本発明に係わるアクチュエータの要部断面図であり、図5はアクチュエータの動作を説明する図であり、図6、図7は本発明に係わる流体遮断手段を説明する要部断面図であり、図8〜図10は本発明に係わる流体入出力手段の動作を説明する要部断面図であり、図11は流体遮断手段の変形例を説明する概略図である。   Hereinafter, embodiments of the fluid supply mechanism of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an external view of a fluid supply mechanism of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram thereof, FIG. 3 is a cross-sectional view of main parts of FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view of main parts of an actuator according to the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the actuator, FIGS. 6 and 7 are sectional views for explaining the fluid blocking means according to the present invention, and FIGS. 8 to 10 are diagrams for explaining the fluid according to the present invention. It is principal part sectional drawing explaining operation | movement of an input-output means, FIG. 11 is schematic which demonstrates the modification of a fluid interruption | blocking means.

まず、本発明の流体供給機構1は、図1に示すように、外形が矩形状の直方体からなる筐体2を有し、この筐体2内部には、後述する流体遮断手段6、流体入出力手段20および第1、第2流路7、24が配設されている。
前記筐体2には、図示左側に入力口3が形成され、図示右側に出力口4が形成され、入力口3は、図2に示すように、燃料電池等に用いる液体燃料である所定の流体を貯蔵した貯蔵タンク5に接続されている。
また、筐体2内部には、入力口3と流体遮断手段6とを接続する第1流路7が形成され、入力口3を介して第1流路7に吸入された流体8が、図6、図8において黒塗りで示されて、矢印R方向に流れるようになっている。そして、入力口3から第1流路7に吸入した流体8は、流体遮断手段6によって流れが遮断可能になっている。
First, as shown in FIG. 1, the fluid supply mechanism 1 of the present invention has a housing 2 made of a rectangular parallelepiped. The inside of the housing 2 includes a fluid shut-off means 6 and a fluid inlet. The output means 20 and the first and second flow paths 7 and 24 are disposed.
The housing 2 is formed with an input port 3 on the left side in the figure and an output port 4 on the right side in the figure. The input port 3 is a predetermined liquid fuel used for a fuel cell or the like as shown in FIG. It is connected to a storage tank 5 that stores fluid.
In addition, a first flow path 7 that connects the input port 3 and the fluid blocking means 6 is formed inside the housing 2, and the fluid 8 sucked into the first flow path 7 through the input port 3 is shown in FIG. 6, shown in black in FIG. 8 and flows in the direction of arrow R. The fluid 8 sucked into the first flow path 7 from the input port 3 can be blocked by the fluid blocking means 6.

前記流体遮断手段6は、図6、図7に示すように、筐体2の上板2a下部に、所定厚さの流路形成板9が形成され、この流路形成板9と上板2aとの間には、図示左側に、第1流路7を構成する第1分流路7aが形成され、この第1分流路7aにつながって、流入口7bが貫通形成されている。
また、流路形成板9の下部には、流入口7bにつなげて第2分流路7cが形成され、この第2分流路7cの図示右側に所定の口径からなる丸穴状の遮断口7dが貫通形成されている。
前記流路形成板9の下部部には、薄肉で弾性変形可能なゴムフィルム等から成るシート部材10が配設されている。
即ち、第1流路7の第1、第2分流路7a、7cを有する流路形成板9は、筐体2の上板2aとシート部材10とに挟持され、シート部材10は、筐体2のアクチュエータ支持部材2b上に載置されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the fluid blocking means 6 includes a flow path forming plate 9 having a predetermined thickness formed below the upper plate 2a of the housing 2, and the flow path forming plate 9 and the upper plate 2a. Between the two, a first branch channel 7a constituting the first channel 7 is formed on the left side of the figure, and an inflow port 7b is formed through the first branch channel 7a.
A second branch channel 7c is formed at the lower part of the channel forming plate 9 so as to connect to the inlet 7b, and a round hole-shaped blocking port 7d having a predetermined diameter is formed on the right side of the second branch channel 7c in the figure. It is formed through.
A sheet member 10 made of a thin, elastically deformable rubber film or the like is disposed at the lower portion of the flow path forming plate 9.
That is, the flow path forming plate 9 having the first and second branch flow paths 7a and 7c of the first flow path 7 is sandwiched between the upper plate 2a of the housing 2 and the sheet member 10, and the sheet member 10 is 2 is mounted on the actuator support member 2b.


また、流路形成板9に形成した遮断口7dと対向する下方には、遮断口7dを直接、または間接に遮蔽可能な流体遮断手段6のアクチュエータ11が配設されている。また、第2分流路7cにつながる遮断口7dは、第3分流路7eにつながっている。
即ち、第1流路7は、図6に示すように、第1分流路7aと、流入口7bと、第2分流路7cと、遮断口7dと、第3分流路7eとで構成され、この部分を、黒く塗りつぶした流体8が矢印Lから矢印R方向に流れるようになっている。
そして、流体遮断手段6は、後述するアクチュエータ11の動作で、シート部材10が遮断口7dを間接的に遮蔽して、矢印Lから矢印R方向への流体8の流れを遮断可能になっている。
,
In addition, an actuator 11 of the fluid blocking means 6 capable of directly or indirectly blocking the blocking port 7d is disposed below the blocking port 7d formed in the flow path forming plate 9. Further, the blocking port 7d connected to the second branch channel 7c is connected to the third branch channel 7e.
That is, as shown in FIG. 6, the first flow path 7 includes a first branch path 7a, an inlet 7b, a second branch path 7c, a blocking port 7d, and a third branch path 7e. The fluid 8 in which this portion is painted black flows from the arrow L to the arrow R direction.
The fluid blocking means 6 can block the flow of the fluid 8 from the direction of the arrow L to the direction of the arrow R by the sheet member 10 indirectly blocking the blocking port 7d by the operation of the actuator 11 described later. .

また、シート部材10を図示上方へ弾性変形させて、遮断口7dを遮蔽操作可能な流体遮断手段6のアクチュータ11は、図4に示すように、一方の面(図示上面)と他方の面(図示下面)とに、互いに異なる磁極(例えば一方の面がN極、他方の面がS極)が着磁された所定厚さのマグネット12が中央部に配設されている。
前記マグネット12は、外形が円形状の外周端面12aを有し、一方の面(図示上面)には、マグネット12と同じ外径寸法の磁性材料からなる第1マグネットヨーク13が接着剤等で密着して固着されている。
前記第1マグネットヨーク13は、中央部に所定高さで突出する凸部13aが形成されている。
Further, as shown in FIG. 4, the actuator 11 of the fluid shut-off means 6 that can elastically deform the sheet member 10 upward in the figure and shield the shut-off port 7d has one surface (the top surface shown in the drawing) and the other surface (the top surface shown in the drawing). On the lower surface of the figure, a magnet 12 having a predetermined thickness in which different magnetic poles (for example, one surface has an N pole and the other surface has an S pole) is disposed at the center.
The magnet 12 has an outer peripheral end surface 12a having a circular outer shape, and a first magnet yoke 13 made of a magnetic material having the same outer diameter as the magnet 12 is adhered to one surface (the upper surface in the drawing) with an adhesive or the like. And is fixed.
The first magnet yoke 13 has a convex portion 13a that protrudes at a predetermined height at the center.

また、マグネット12の下面には、第1マグネットヨーク13と略同形状の第2マグネットヨーク14が接着剤等で固着され、この第2マグネットヨーク14は、中央部に所定高さで下方に突出する凸部14aが形成されている。
そして、マグネット12と第1、第2マグネットヨーク13、14とで可動子が構成されている。
また、可動子である円形状のマグネット12の外周端面12aと寸法Gのギャップを有して、リング状のコイル15が外側に配設されている。
即ち、リング状のコイル15の内周面15aの内側に寸法Gのギャップを挟んで円形状のマグネット12が位置している。
A second magnet yoke 14 having substantially the same shape as the first magnet yoke 13 is fixed to the lower surface of the magnet 12 with an adhesive or the like, and the second magnet yoke 14 protrudes downward at a predetermined height at the center. The convex part 14a to be formed is formed.
The magnet 12 and the first and second magnet yokes 13 and 14 constitute a mover.
In addition, a ring-shaped coil 15 is disposed outside the outer peripheral end surface 12a of the circular magnet 12 which is a mover and a gap having a dimension G.
That is, the circular magnet 12 is located inside the inner peripheral surface 15a of the ring-shaped coil 15 with a gap of a dimension G interposed therebetween.

また、コイル15は、第1、第2の2個のコイル16、17を有し、この第1、第2の2個のコイル16、17が、後述するコイルヨーク18のセンタヨーク18aを挟んで上下に積層配置されている。
前記第1、第2コイル16、17は、磁性材料からなる所定厚さのコイルヨーク18に覆われて、マグネット12の外周端面12aと対向するコイル15の内周面15a側が露出している。
The coil 15 includes first and second coils 16 and 17, and the first and second coils 16 and 17 sandwich a center yoke 18 a of a coil yoke 18 described later. Are stacked one above the other.
The first and second coils 16 and 17 are covered with a coil yoke 18 having a predetermined thickness made of a magnetic material, and the inner peripheral surface 15a side of the coil 15 facing the outer peripheral end surface 12a of the magnet 12 is exposed.

前記コイルヨーク18は、第1、第2コイル16、17を図示上下に仕切るセンタヨ−ク18aが形成されていると共に、第1コイル16の一方の面(図示上面)に第1ヨーク片18bが、第2コイル17の他方の面(図示下面)に第2ヨーク片18cがそれぞれ密着して配設されている。
即ち、コイル15は、センタヨーク18aを挟んで積層配置した第1、第2の2個のコイル16、17からなり、マグネット12側が可動子となり、コイル15側が固定子となっている。
The coil yoke 18 is formed with a center yoke 18a for partitioning the first and second coils 16 and 17 up and down in the drawing, and a first yoke piece 18b is formed on one surface (upper surface in the drawing) of the first coil 16. The second yoke piece 18c is disposed in close contact with the other surface (the lower surface in the drawing) of the second coil 17.
That is, the coil 15 is composed of first and second coils 16 and 17 that are stacked with the center yoke 18a interposed therebetween, and the magnet 12 side is a mover and the coil 15 side is a stator.

このようなアクチュエータ11は、第1、第2の2個のコイル16、17に一方向と他方向の電流を交互に通電して発生する磁束が、マグネット12の磁束に作用して、可動子であるマグネット12が所定の振幅で図示上下方向に振動可能になっている。
そして、アクチュエータ11の動作は、まず、図5の概略図に示すように、コイル15に無通電時における可動子であるマグネット12が、第1ヨーク片18bから第1マグネットヨーク13までの寸法と、第2ヨーク片18cから第2マグネットヨーク14までの寸法とがほぼ同じになるセンタ位置(センタヨーク18aの厚さ方向の中心である中心線Cと、可動子であるマグネット12の厚さ方向の中心とが同一線上になる位置)付近に位置させる。
In such an actuator 11, the magnetic flux generated by alternately energizing the first and second coils 16, 17 with current in one direction and the other direction acts on the magnetic flux of the magnet 12, and the mover The magnet 12 is capable of vibrating in the vertical direction in the figure with a predetermined amplitude.
The operation of the actuator 11 is as follows. First, as shown in the schematic diagram of FIG. 5, the magnet 12, which is a mover when the coil 15 is not energized, has the dimensions from the first yoke piece 18 b to the first magnet yoke 13. The center position where the dimension from the second yoke piece 18c to the second magnet yoke 14 is substantially the same (the center line C which is the center of the thickness direction of the center yoke 18a and the thickness direction of the magnet 12 which is the mover) Position near the center of the same line).

この時の第1マグネットヨーク13からコイル15側のセンターヨーク18aまでの寸法をAとし、第1マグネットヨーク13から第1ヨーク片18bまでを寸法Bとする。
前記寸法AおよびBは、マグネット12または第1、第2マグネットヨーク13、14の厚さ寸法を可変することにより可変可能になっている。
At this time, the dimension from the first magnet yoke 13 to the center yoke 18a on the coil 15 side is A, and the dimension from the first magnet yoke 13 to the first yoke piece 18b is dimension B.
The dimensions A and B can be varied by varying the thickness dimension of the magnet 12 or the first and second magnet yokes 13 and 14.

そして、第1、第2コイル16、17に対して無通電時の初期状態において、マグネット12を中心線C上のセンタ位置付近に位置させると、この時の磁路は、図5に示すように、マグネット12の例えば上面側に着磁したN極から放出される磁力線が、第1マグネットヨーク13から固定子側であるコイルヨーク18のセンタヨーク18aを経由して、第2ヨーク片18cから第2マグネットヨーク14を介して下面側のS極に戻る第1ルートDがある。
また、マグネット12のN極から放出される磁力線が、第1マグネットヨーク13から第1ヨーク片18bを経由して、第2ヨーク片18cからマグネット12の第2マグネットヨーク14を介して下面側のS極に戻る第2ルートEがあり、第2ルートEの磁力が第1ルートDの磁力より大きい場合は、図5に示すように、可動子であるマグネット12が中心線C上のセンタ位置付近に位置して動きが停止するようになっている。
When the magnet 12 is positioned in the vicinity of the center position on the center line C in the initial state when the first and second coils 16 and 17 are not energized, the magnetic path at this time is as shown in FIG. In addition, the lines of magnetic force emitted from, for example, the N pole magnetized on the upper surface side of the magnet 12, from the second yoke piece 18 c via the center yoke 18 a of the coil yoke 18 on the stator side from the first magnet yoke 13. There is a first route D that returns to the S pole on the lower surface side via the second magnet yoke 14.
In addition, the lines of magnetic force emitted from the north pole of the magnet 12 pass through the first magnet yoke 13 through the first yoke piece 18b and from the second yoke piece 18c through the second magnet yoke 14 of the magnet 12 to the lower surface side. When there is a second route E returning to the S pole and the magnetic force of the second route E is larger than the magnetic force of the first route D, the magnet 12 as the mover is positioned at the center position on the center line C as shown in FIG. It is located in the vicinity and stops moving.

即ち、マグネット12の厚さが所定以上の厚さで、図5に示すように、寸法AとBの関係がA>Bの第1の実施の形態のアクチュータ11の場合には、第1、第2コイル16、17に対して無通電の初期状態において、コイルヨーク18を引き付けるマグネット12の磁力が、第1ルートDの磁路より第2ルートEの磁路の方が強くなり、マグネット12がセンタ位置付近に位置して動きが停止する。   That is, in the case of the actuator 11 of the first embodiment in which the thickness of the magnet 12 is a predetermined thickness or more and the relationship between the dimensions A and B is A> B as shown in FIG. In the initial state in which the second coils 16 and 17 are not energized, the magnetic force of the magnet 12 that attracts the coil yoke 18 is stronger in the magnetic path of the second route E than in the magnetic path of the first route D. Stops near the center position.

また、第1の実施の形態のアクチュータ11は、コイル15に対して無通電時の初期状態で、マグネット12がセンタ位置付近に位置した状態において、第1、第2コイル16、17に所定方向の電流を通電することで、センタ位置付近に位置するマグネット12を上方の一方向、または下方の他方向に移動させることができる。
即ち、第1の実施の形態のアクチュエータ11において、無通電時の初期状態にセンタ位置にあるマグネット12は、コイル15に通電することでセンタ位置から上昇して第1ヨーク片18bと対向する一方の片側位置、またはセンタ位置から降下して第2ヨーク片18cと対向する他方の片側位置に移動させることができる。
即ち、第1の実施の形態のアクチュータ11は、コイル15に無通電時にセンタ一にある可動子であるマグネット12が、一方の片側位置から他方の片側位置までの所定の振幅の半分の移動量で一方向に上昇、または他方向に降下するようになっている。
The actuator 11 according to the first embodiment is in a predetermined direction with respect to the first and second coils 16 and 17 in a state where the magnet 12 is located near the center position in an initial state when the coil 15 is not energized. By energizing this current, it is possible to move the magnet 12 located near the center position in one upward direction or another downward direction.
That is, in the actuator 11 according to the first embodiment, the magnet 12 at the center position in the initial state when no current is applied is raised from the center position by energizing the coil 15 and faces the first yoke piece 18b. It can be moved down to one side position or the other one side position facing the second yoke piece 18c.
That is, in the actuator 11 of the first embodiment, when the coil 15 is not energized, the magnet 12, which is the mover at the center, moves half the predetermined amplitude from one side position to the other side position. It is designed to rise in one direction or descend in the other direction.

そのために、低消費電力で可動子を振動させることができ、この時の可動子は、振幅が通常の半分なので、振動に要する時間を短縮でき、シート部材9を高速で振動させることができる。
そして、コイル15への通電を解除すると、マグネット12は自身の磁力で、中心線C上のセンタ位置付近に位置して動きが停止する。
また、マグネット12を一方の片側位置まで上昇させた時の第1、第2コイル16、17に、逆向きの電流を印加すると、マグネット12をセンタ位置よりも下方に降下させることも可能である。
Therefore, the movable element can be vibrated with low power consumption. Since the movable element at this time has half the normal amplitude, the time required for vibration can be shortened, and the sheet member 9 can be vibrated at high speed.
When the energization of the coil 15 is released, the magnet 12 is located near the center position on the center line C by its own magnetic force and stops moving.
In addition, when reverse current is applied to the first and second coils 16 and 17 when the magnet 12 is raised to one side position, the magnet 12 can be lowered below the center position. .

また、マグネット12の厚さを所定寸法より薄くして、寸法AとBの関係がA<Bとした第2の実施の形態のアクチュエータは、図示を省略するが、便宜上第1の実施の形態のアクチュエータ11と同じ番号を付して説明する。
第2のアクチュエータ11は、寸法AとBの関係がA<Bとなっているので、第2ルートEの磁路の磁力より第1ルートDの磁路の磁力の方が強くなる。
このことにより、第2の実施の形態のアクチュエータ11は、マグネット12の上面側がN極となっている時は、コイル115に対して無通電時の初期状態における可動子であるマグネット12は、上昇して第1マグネットヨーク13と第1ヨーク片18bとが接近する一方の片側位置に移動して動きが停止するようになっている。
Also, the actuator of the second embodiment in which the thickness of the magnet 12 is made thinner than a predetermined dimension and the relationship between the dimensions A and B is A <B is omitted from the illustration, but for convenience, the first embodiment is omitted. The same numbers as those of the actuator 11 will be described.
In the second actuator 11, since the relationship between the dimensions A and B is A <B, the magnetic force of the magnetic path of the first route D is stronger than the magnetic force of the magnetic path of the second route E.
As a result, when the upper surface side of the magnet 12 is N-pole, the actuator 11 according to the second embodiment moves up the magnet 12 that is the mover in the initial state when the coil 115 is not energized. Then, the first magnet yoke 13 and the first yoke piece 18b move to one side position where the first magnet yoke 13 and the first yoke piece 18b approach each other, and the movement is stopped.

また、マグネット12の下面をN極とすると、コイル115に対して無通電時の初期状態におけるマグネット12は、降下して第2マグネットヨーク14と第2ヨーク片18cとが接近する他方の片側位置に移動して動きが停止するようになっている。
即ち、寸法AとBの関係がA<Bとした第2の実施の形態のアクチュエータ11は、コイル15に無通電時の初期状態においては、可動子であるマグネット12が一方、または他方の片側位置に位置して動きが停止するようになっている。
If the lower surface of the magnet 12 is an N pole, the magnet 12 in the initial state when no current is applied to the coil 115 is lowered and the other one side position where the second magnet yoke 14 and the second yoke piece 18c approach each other. The movement will stop and stop.
That is, in the actuator 11 of the second embodiment in which the relationship between the dimensions A and B is A <B, in the initial state when the coil 15 is not energized, the magnet 12 as the mover is on one side or the other side. The movement stops at the position.

そして、流体遮断手段6に第2の実施の形態のアクチュエータを用いることで、コイル15に無通電時の可動子であるマグネット12は、一方の片側位置、または他方の片側位置に位置するようになっている。
その後、コイル15に通電すると一方の片側位置から他方の片側位置に降下、あるいは他方の片側位置から一方の片側位置に上昇して所定の振幅で振動させることができる。
例えば、図6に示す流体遮断手段6の動作を、第2の実施の形態のアクチュエータ11を用いたもので説明すると、コイル15に対して無通電時の初期状態においては、可動子であるマグネット12が上昇して一方の片側位置側に移動して動きが停止している。この時の遮断口7dは、遮断されて第1流路7の第2分流路7cと第3分流路7eとの間を流体8の流れが停止するようになっている。
Then, by using the actuator of the second embodiment for the fluid blocking means 6, the magnet 12 that is a mover when the coil 15 is not energized is positioned at one side position or the other side position. It has become.
Thereafter, when the coil 15 is energized, it can be lowered from one side position to the other side position or raised from the other side position to one side position and vibrated with a predetermined amplitude.
For example, the operation of the fluid blocking means 6 shown in FIG. 6 will be described using the actuator 11 according to the second embodiment. In the initial state when the coil 15 is not energized, the magnet is a mover. 12 rises and moves to one side position side to stop the movement. The blocking port 7d at this time is blocked, and the flow of the fluid 8 stops between the second branch channel 7c and the third branch channel 7e of the first channel 7.

即ち、流体入出力手段20に流体8を供給しない場合は、コイル15に無通電とすることで流体8の場がれを遮断することができ、低消費電力とすることができる。
また、無通電時に可動子が降下して他方の片側位置にある時に、コイル15に所定の電流を通電することで、図7に示すように、可動子であるマグネット12を一方の片側位置に上昇させようとする上昇力が発生して可動子が上昇する。
すると、凸部13aがシート部材10を押し上げ、遮断口7dが間接的に遮蔽されて、第1流路7内の流体8の流れが遮断される。
尚、本発明の流体供給機構1の流体遮断機構6には、可動子の一部である第1マグネットヨーク13の凸部13aがシート部材10を押し上げて遮断口7dを間接的に遮断することで説明したが、変形例として、シート部材10を用いないで、図11に示すように、凸部13aが遮断口7dを直接遮断するようにしたものでも良い。
That is, when the fluid 8 is not supplied to the fluid input / output means 20, it is possible to cut off the fluid 8 by turning off the coil 15, thereby reducing power consumption.
Further, when the mover is lowered and is in the other one-sided position when no current is applied, by applying a predetermined current to the coil 15, the magnet 12 as the mover is brought into one-sided position as shown in FIG. Ascending force to raise is generated and the mover rises.
Then, the convex part 13a pushes up the sheet member 10, the blocking port 7d is indirectly blocked, and the flow of the fluid 8 in the first flow path 7 is blocked.
In the fluid blocking mechanism 6 of the fluid supply mechanism 1 of the present invention, the convex portion 13a of the first magnet yoke 13 that is a part of the mover pushes up the sheet member 10 to indirectly block the blocking port 7d. However, as a modification, the sheet member 10 may not be used, and the projection 13a may directly block the blocking port 7d as shown in FIG.

但し、この時の凸部13a先端の形状は、図11Aに示す平坦状だと、マグネット12が傾く。そして、凸部13aが斜めになって、遮断口7dを完全に遮断することができないおそれがあるので、図11Bに示すように、凸部13a先端を円弧状に形成して、遮断口7dを直接遮断するようにしたものでも良い。
尚、本発明の実施の形態では、流体遮断機構6に第2の実施の形態のアクチュエータ11を用いたもので説明したが、無通電時に可動子がセンタ位置に位置する第1の実施の形態のアクチュエータを用いても良い。
However, if the shape of the tip of the convex portion 13a at this time is a flat shape shown in FIG. 11A, the magnet 12 is inclined. And since there exists a possibility that the convex part 13a becomes diagonal and cannot interrupt | block the cutoff port 7d completely, as shown to FIG. 11B, the convex part 13a front end is formed in circular arc shape, and the cutoff port 7d is formed. It may be designed to block directly.
In the embodiment of the present invention, the actuator 11 according to the second embodiment is used for the fluid blocking mechanism 6. However, the first embodiment in which the mover is located at the center position when no power is supplied. These actuators may be used.

また、図2に示すように、矢印L方向に流れる流体8の流体遮断手段6より下流側には、ポンプから成る流体入出力手段20が配設され、この流体入出力手段20は、図8に示すように、一方側の左側が第1流路7の第3部分流路7eにつながっている。
また、第3分流路7eの右端部が形成された部分の流路形成板9の下面側には、所定容積のポンプ室21が形成され、このポンプ室21は、一端側が第1流路7に接続されると共に、他端側が出力口4を介して外部機器22である例えば燃料電池の発電セルに接続される第2流路23が形成されている。
Further, as shown in FIG. 2, a fluid input / output means 20 comprising a pump is disposed downstream of the fluid blocking means 6 of the fluid 8 flowing in the direction of arrow L. As shown, the left side of one side is connected to the third partial flow path 7e of the first flow path 7.
In addition, a pump chamber 21 having a predetermined volume is formed on the lower surface side of the flow path forming plate 9 where the right end portion of the third branch flow path 7e is formed, and one end side of the pump chamber 21 is the first flow path 7. And a second flow path 23 connected to the power generation cell of the fuel cell, for example, which is the external device 22 through the output port 4.

このような流体入出力手段20には、図8に示すように、流路形成板9の下部側でアクチュエータ11の凸部13aが対向する部分に、ポンプ室21が形成され、このポンプ室21は、下部側が弾性を有する薄肉のダイアフラム24で遮蔽されて、流体8が筐体2内部に漏れないようになっておいる。
前記ダイアフラム24には、第1マグネットヨーク13の凸部13a先端が接着剤等で固着されて、可動子であるマグネット12が振動することで、ポンプ室21を形成した部分のダイアフラム24が上下に振動して、ポンプ室21の内圧が変化するようになっている。
In such a fluid input / output means 20, as shown in FIG. 8, a pump chamber 21 is formed in a portion where the convex portion 13 a of the actuator 11 faces on the lower side of the flow path forming plate 9. The lower side is shielded by a thin diaphragm 24 having elasticity, so that the fluid 8 does not leak into the housing 2.
The tip of the convex portion 13a of the first magnet yoke 13 is fixed to the diaphragm 24 with an adhesive or the like, and the magnet 12, which is a mover, vibrates, so that the portion of the diaphragm 24 in which the pump chamber 21 is formed moves up and down. It vibrates and the internal pressure of the pump chamber 21 changes.

また、ポンプ室21には、第1流路7の第3分流路7eから流体8を吸入可能な吸入口7fと、ポンプ室21に吸入した流体8を第2流路23に排出可能な排出口7gとが形成されている。
また、吸入口7fが形成された部分のポンプ室21には、第1逆止弁25が上下動自在に配設され、第3分流路7eからポンプ室21内に流体8を吸入してポンプ室21内の内圧が上昇すると、第1逆止弁25が吸入口7fを遮蔽してポンプ室21内の流体が第3分流路7eに逆流するのを防止するようになっている。
また、排出口7gを形成した部分の第2流路23には、第2流路23に排出した流体8がポンプ室21に逆流するのを防止するための第2逆止弁26が上下動自在に配設されている。
Further, the pump chamber 21 has a suction port 7f through which the fluid 8 can be sucked from the third branch channel 7e of the first channel 7 and a drain 8 from which the fluid 8 sucked into the pump chamber 21 can be discharged into the second channel 23. An outlet 7g is formed.
A first check valve 25 is vertically movable in a portion of the pump chamber 21 where the suction port 7f is formed, and the fluid 8 is sucked into the pump chamber 21 from the third branch flow path 7e. When the internal pressure in the chamber 21 rises, the first check valve 25 shields the suction port 7f and prevents the fluid in the pump chamber 21 from flowing back into the third branch flow path 7e.
A second check valve 26 for preventing the fluid 8 discharged to the second flow path 23 from flowing back into the pump chamber 21 moves up and down in the second flow path 23 in the portion where the discharge port 7g is formed. Arranged freely.

このような流体入出力手段20の動作を、第1の実施の形態のアクチュエータ11を用いたもので説明すると、まず、コイル15に対して無通電時の初期状態では、図8に示すように、可動子であるマグネット12が中心線C上のセンタ位置付近に位置して動きが停止している。
この初期状態におけるポンプ室21には、流体8が充満された状態になっている。
The operation of the fluid input / output means 20 will be described using the actuator 11 according to the first embodiment. First, in the initial state when the coil 15 is not energized, as shown in FIG. The mover magnet 12 is located near the center position on the center line C and stops moving.
The pump chamber 21 in this initial state is filled with the fluid 8.

前記可動子が初期状態にある時にコイル15に通電すると、センタ位置付近に位置しているマグネット12が、所定の振幅の半分の移動量で、図9に示すように、一方の片側位置側に上昇する。
このことにより、凸部13a先端がダイアフラム22を押圧して、ポンプ室21が圧縮されて内圧が上昇する。
前記ポンプ室21の内圧が上昇することにより、第1逆止弁25が吸入口7fを遮蔽すると共に、第2逆止弁26が排出口7gを開放する。
このことにより、ポンプ室21内の流体8が排出口7gから第2流路23に排出されて、出力口4を介して外部機器22に供給可能になっている。
When the coil 15 is energized when the mover is in the initial state, the magnet 12 located near the center position moves to one side position side as shown in FIG. To rise.
As a result, the tip of the convex portion 13a presses the diaphragm 22, the pump chamber 21 is compressed, and the internal pressure rises.
As the internal pressure of the pump chamber 21 increases, the first check valve 25 shields the suction port 7f and the second check valve 26 opens the discharge port 7g.
As a result, the fluid 8 in the pump chamber 21 is discharged from the discharge port 7 g to the second flow path 23 and can be supplied to the external device 22 through the output port 4.

次ぎに、ポンプ室21内の流体8を第2流路23に排出後、コイル15への通電を解除すると、第2ルートEの磁路によって、マグネット12が中心線C上のセンタ位置付近に吸引されて動きが停止する。
そして、ポンプ室21の内圧が降下して、第1逆止弁25が吸入口7fを開放すると共に、第2逆止弁26が排出口7gを遮蔽する。
このことにより、第1流路7の第3分流路7eに位置する流体8がポンプ室21内に吸入される。
Next, after the fluid 8 in the pump chamber 21 is discharged to the second flow path 23 and the coil 15 is de-energized, the magnet 12 is moved near the center position on the center line C by the magnetic path of the second route E. The movement stops due to suction.
And the internal pressure of the pump chamber 21 falls, the first check valve 25 opens the suction port 7f, and the second check valve 26 shields the discharge port 7g.
As a result, the fluid 8 located in the third branch channel 7 e of the first channel 7 is sucked into the pump chamber 21.

このような本発明の流体供給機構1の流体入出力手段20に、第1の実施の形態のアクチュエータ11を用いることで、可動子であるマグネット12の移動量が通常の振幅の半分で良くなり、一回の振動での流体8の排出量は少なくなるが、ダイアフラム24を高速で振動させることができ、流体8の供給がとぎれることなく連続的にムラ無く外部機器22に流体8を供給できる。
即ち、外部機器22への流体8の供給をムラ無く連続して行うことができる。
また、可動子の一回の振動で多くの流体8を供給したい場合は、A<Bの関係の第2の実施の形態のアクチュエータ11を用いることで、可動子であるマグネット12の振幅を大きくして、多くの流体8を一度に供給することも可能である。
By using the actuator 11 of the first embodiment for the fluid input / output means 20 of the fluid supply mechanism 1 of the present invention, the moving amount of the magnet 12 as the mover can be reduced to half the normal amplitude. The discharge amount of the fluid 8 by one vibration is reduced, but the diaphragm 24 can be vibrated at high speed, and the fluid 8 can be continuously supplied to the external device 22 without being interrupted without being interrupted. .
That is, the supply of the fluid 8 to the external device 22 can be continuously performed without unevenness.
Further, when it is desired to supply a large amount of fluid 8 with a single vibration of the mover, the amplitude of the magnet 12 as the mover is increased by using the actuator 11 of the second embodiment in the relationship of A <B. Thus, it is possible to supply many fluids 8 at a time.

尚、本発明の実施の形態の説明では、マグネット12を可動子、コイル15を固定子として説明したが、マグネット12を固定子、コイル15を可動子としたものでも良い。
また、可動子の下部側にポンプ室を形成して、可動子が上昇するとポンプ室21の内圧が低下し、可動子が降下するとポンプ室21の内圧が高くなるようにしたものでも良い。
In the description of the embodiment of the present invention, the magnet 12 is described as the mover and the coil 15 is the stator. However, the magnet 12 may be the stator and the coil 15 is the mover.
Further, a pump chamber may be formed on the lower side of the mover so that the internal pressure of the pump chamber 21 decreases when the mover rises, and the internal pressure of the pump chamber 21 increases when the mover descends.

本発明の流体供給機構の外観図である。It is an external view of the fluid supply mechanism of this invention. 図1の構成図である。It is a block diagram of FIG. 図1の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of FIG. 本発明に係わるアクチュエータの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the actuator concerning this invention. アクチュエータの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of an actuator. 本発明に係わる流体遮断手段を説明する要部断面図である。It is principal part sectional drawing explaining the fluid interruption | blocking means concerning this invention. 本発明に係わる流体遮断手段の動作を説明する要部断面図である。It is principal part sectional drawing explaining operation | movement of the fluid interruption | blocking means concerning this invention. 本発明に係わる流体入出力手段の動作を説明する要部断面図である。It is principal part sectional drawing explaining operation | movement of the fluid input / output means concerning this invention. 本発明に係わる流体入出力手段の動作を説明する要部断面図である。It is principal part sectional drawing explaining operation | movement of the fluid input / output means concerning this invention. 本発明に係わる流体入出力手段の動作を説明する要部断面図である。It is principal part sectional drawing explaining operation | movement of the fluid input / output means concerning this invention. 本発明に係わる流体入出力手段の動作を説明する要部断面図である。It is principal part sectional drawing explaining operation | movement of the fluid input / output means concerning this invention. 従来の流体供給機構を説明する概略図である。It is the schematic explaining the conventional fluid supply mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1 本発明の流体供給機構
2 筐体
2a 上板
2b アクチュエータ支持部材
3 吸入継ぎ手
4 排出継ぎ手
5 貯蔵タンク
6 流体遮断手段
7 第1流路
8 流体
9 流路形成板
10 シート部材
11 アクチュエータ
12 マグネット
13 第1マグネットヨーク
13a 凸部
15 コイル
20 流体入出力手段
21 ポンプ室
23 第2流路
24 ダイアフラム
25 第1逆止弁
26 第2逆止弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluid supply mechanism 2 Case 2a Upper plate 2b Actuator support member 3 Suction joint 4 Discharge joint 5 Storage tank 6 Fluid blocking means 7 First flow path 8 Fluid 9 Flow path forming plate 10 Sheet member 11 Actuator 12 Magnet 13 First magnet yoke 13a Convex portion 15 Coil 20 Fluid input / output means 21 Pump chamber 23 Second flow path 24 Diaphragm 25 First check valve 26 Second check valve

Claims (11)

所定の流体を外部から吸入して入力可能な入力口と、この入力口から前記流体を内部の流路内に入力して出力口から外部に出力可能な流体入出力手段と、この流体入出力手段で前記流路内に吸入した前記流体の流れを遮断可能な流体遮断手段と、前記流体入出力手段および前記流体遮断手段を駆動可能なアクチュエータとを備え、
前記アクチュエータは、一方と他方の面に異なる磁極を着磁したマグネットと、このマグネットの外周端面と所定のギャップを有して配設したコイルヨークを有するコイルとを有し、
前記コイルに通電することにより、前記マグネット側、または前記コイル側のいずれか一方が、所定寸法の振幅で振動可能な可動子となり、いずれか他方が固定子となり、
前記コイルに対して無通電時の初期状態においては、前記マグネットの磁束が前記コイルヨークに作用して、少なくとも前記可動子が前記固定子の厚さ方向のセンタ位置付近に位置して動きが停止しており、前記コイルに通電すると、少なくとも前記センタ位置付近に位置する前記可動子が前記振幅の半分の移動量で、一方向に上昇、または他方向に降下するようになっていることを特徴とする流体供給機構。
An input port through which a predetermined fluid can be sucked from outside and input, fluid input / output means capable of inputting the fluid from the input port into an internal flow path and outputting the fluid from the output port to the outside, and the fluid input / output A fluid blocking means capable of blocking the flow of the fluid sucked into the flow path by means, and an actuator capable of driving the fluid input / output means and the fluid blocking means,
The actuator includes a magnet having different magnetic poles magnetized on one and the other surfaces, and a coil having a coil yoke disposed with a predetermined gap from the outer peripheral end surface of the magnet,
By energizing the coil, either the magnet side or the coil side becomes a movable element that can vibrate with an amplitude of a predetermined dimension, and either one becomes a stator,
In an initial state when the coil is not energized, the magnetic flux of the magnet acts on the coil yoke, and at least the mover is positioned near the center position in the thickness direction of the stator and stops moving. When the coil is energized, at least the mover located in the vicinity of the center position is moved up in one direction or lowered in the other direction with a movement amount half the amplitude. Fluid supply mechanism.
前記初期状態における前記流体入出力手段は、少なくとも前記可動子が前記センタ位置付近に位置しており、前記初期状態において前記コイルに通電すると、前記可動子が前記センタ位置付近から少なくとも一方向に移動して、前記流体が前記入力口から前記流路内に吸入、または前記流路内の前記流体を前記出力口から出力可能になっていることを特徴とする請求項1記載の流体供給機構。   The fluid input / output means in the initial state has at least the mover positioned in the vicinity of the center position. When the coil is energized in the initial state, the mover moves in at least one direction from the vicinity of the center position. The fluid supply mechanism according to claim 1, wherein the fluid can be sucked into the flow path from the input port, or the fluid in the flow path can be output from the output port. 前記初期状態における前記流体遮断手段は、少なくとも前記可動子が前記固定子の厚さ方向の一方の片側位置に位置して前記流体の流れが遮断されており、前記初期状態において前記コイルに通電すると、前記可動子が前記一方の片側位置から他方の片側位置に移動して、流れが前記遮断されていた前記流体が前記流路内を流れるようになっていることを特徴とする請求項1、または2記載の流体供給機構。   The fluid blocking means in the initial state is such that at least the mover is located at one side position in the thickness direction of the stator and the flow of the fluid is blocked, and the coil is energized in the initial state. The movable element moves from the one one-side position to the other one-side position so that the fluid whose flow has been blocked flows in the flow path. Or the fluid supply mechanism of 2. 前記入力口と前記流体遮断手段との間には、前記入力口から吸入した前記流体が流れる第1流路が形成され、この第1流路には、前記第1流路内を流れる前記流体の流れを遮断可能な遮断口が形成され、少なくとも前記他方の片側位置から前記一方の片側位置に移動する前記可動子によって、前記遮断口を遮蔽可能になっていることを特徴とする請求項3記載の流体供給機構。   A first channel through which the fluid sucked from the input port flows is formed between the input port and the fluid blocking means, and the fluid flowing in the first channel is formed in the first channel. 4. A blocking port capable of blocking the flow of the gas is formed, and the blocking port can be blocked by at least the movable element moving from the other one side position to the one one side position. The fluid supply mechanism described. 前記遮断口は、丸孔状に形成され、前記可動子には、前記遮断口を遮蔽可能な先端が円弧状の凸部が形成され、前記凸部先端によって、前記遮断口を直接遮蔽可能になっていることを特徴とする請求項4記載の流体供給機構。   The blocking opening is formed in a round hole shape, and the movable element has an arc-shaped convex portion that can shield the blocking port, and the blocking port can directly shield the blocking port. The fluid supply mechanism according to claim 4, wherein 前記遮断口下部には、所定寸法の隙間を有して弾性を有する所定厚さのシート部材が配設され、前記一方向に移動する前記可動子の前記凸部先端が前記シート部材を押圧することにより、前記遮断口が前記シート部材を介して間接的に遮断されることを特徴とする請求項4、または5記載の流体供給機構。   A sheet member having a predetermined thickness and having a gap of a predetermined dimension is disposed at the lower portion of the blocking opening, and the tip of the convex portion of the mover moving in the one direction presses the sheet member. The fluid supply mechanism according to claim 4, wherein the blocking port is blocked indirectly through the sheet member. 前記流体入出力手段には、前記流路の一部に形成した所定容積のポンプ室が形成され、前記コイルに無通電時の前記初期状態において前記可動子が少なくとも前記センタ位置付近にある時に、前記コイルに通電すると、前記可動子が前記振幅の半分の移動量で少なくとも前記一方向に移動して、前記ポンプ室の内圧が高くなることを特徴とする請求項1、または2に記載の流体供給機構。   In the fluid input / output means, a pump chamber having a predetermined volume formed in a part of the flow path is formed, and when the mover is at least near the center position in the initial state when the coil is not energized, 3. The fluid according to claim 1, wherein when the coil is energized, the mover moves in at least one direction by a movement amount that is half the amplitude, and the internal pressure of the pump chamber increases. Supply mechanism. 前記ポンプ室は、一端側が前記入力口に接続された第1流路に接続されると共に他端側が前記出力口に接続された第2流路に接続され、前記ポンプ室には、前記第1流路から前記流体を吸入可能な吸入口と、前記ポンプ室に吸入した前記流体を前記第2流路に排出可能な排出口とが形成され、
前記吸入口には、この吸入口を遮蔽可能な第1逆止弁が配設され、前記排出口には、前記第2流路に供給した前記流体が前記ポンプ室に逆流するのを防ぐための第2逆止弁を配設し、
前記初期状態における前記コイルに通電すると、前記可動子は、前記半分の移動量で前記一方向に移動し、前記ポンプ室の内圧が上昇して前記第1逆止弁が前記吸入口を遮蔽すると共に、前記第2逆止弁が前記排出口を開放して、前記流体が前記ポンプ室から前記第2流路に供給されることを特徴とする請求項7記載の流体供給機構。
The pump chamber is connected at one end to a first flow path connected to the input port and at the other end is connected to a second flow path connected to the output port. A suction port capable of sucking the fluid from the flow path and a discharge port capable of discharging the fluid sucked into the pump chamber to the second flow path;
The suction port is provided with a first check valve that can shield the suction port, and the discharge port prevents the fluid supplied to the second flow path from flowing back into the pump chamber. A second check valve of
When the coil in the initial state is energized, the mover moves in the one direction by the half movement amount, the internal pressure of the pump chamber rises, and the first check valve shields the suction port. The fluid supply mechanism according to claim 7, wherein the second check valve opens the discharge port, and the fluid is supplied from the pump chamber to the second flow path.
前記コイルに通電して、前記第1逆止弁が前記ポンプ室を遮蔽すると共に前記第2逆止弁が前記ポンプ室を開放後に、
前記コイルに対して無通電とすると、前記可動子が前記センタ位置付近に移動し、前記ポンプ室の内圧が低下して前記第1逆止弁が前記ポンプ室を開放すると共に前記第2逆止弁が前記ポンプ室を遮蔽し、前記第1流路内の前記流体が前記ポンプ室内に吸入されることを特徴とする請求項8記載の流体供給機構。
After energizing the coil, the first check valve shields the pump chamber and the second check valve opens the pump chamber.
When the coil is not energized, the mover moves to the vicinity of the center position, the internal pressure of the pump chamber decreases, the first check valve opens the pump chamber and the second check valve. The fluid supply mechanism according to claim 8, wherein a valve shields the pump chamber, and the fluid in the first flow path is sucked into the pump chamber.
前記ポンプ室は、弾性変形可能なダイアフラムを有し、前記ダイアフラムに前記可動子が取り付けられて、前記可動子の移動で前記ポンプ室の内圧が可変可能になっていることを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の流体供給機構。   The pump chamber has an elastically deformable diaphragm, the movable element is attached to the diaphragm, and the internal pressure of the pump chamber is variable by movement of the movable element. The fluid supply mechanism according to any one of 7 to 9. 前記可動子に形成した凸部を前記ダイアフラムに固着して、前記可動子が振動することで前記ダイアフラムが弾性変形可能になっていることを特徴とする請求項10記載の流体供給機構。

The fluid supply mechanism according to claim 10, wherein a convex portion formed on the movable element is fixed to the diaphragm, and the diaphragm is elastically deformable by the vibration of the movable element.

JP2005135149A 2005-05-06 2005-05-06 Fluid feeding mechanism Withdrawn JP2006312887A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005135149A JP2006312887A (en) 2005-05-06 2005-05-06 Fluid feeding mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005135149A JP2006312887A (en) 2005-05-06 2005-05-06 Fluid feeding mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006312887A true JP2006312887A (en) 2006-11-16

Family

ID=37534471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005135149A Withdrawn JP2006312887A (en) 2005-05-06 2005-05-06 Fluid feeding mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006312887A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006296127A (en) Electromagnetic actuator
KR100695050B1 (en) Reciprocating pump
US9695946B2 (en) Electrically actuated valve with a ball sealing element
CN103443514A (en) Electrically actuated valve with a sealing ball
JP2006312887A (en) Fluid feeding mechanism
JP5033317B2 (en) Valve mechanism
JP5514974B2 (en) pump
JP4406556B2 (en) Electromagnetic pump
JP2004092588A (en) Pump
JP2007146795A (en) Micropump and driver
JP2004060641A (en) Solenoid operated diaphragm pump
US10731464B2 (en) Linear actuator and method for operating such a linear actuator
JP5329183B2 (en) Micro pump
JP5653285B2 (en) Positive displacement pump
JP2004092587A (en) Pump
JP5653286B2 (en) Check valve
JP5722712B2 (en) Pump device
JP5739721B2 (en) Positive displacement pump
JP3251085B2 (en) solenoid valve
JP2008232359A (en) Magnetostrictive gas valve
JP2004162807A (en) Reed type electromagnetic driving valve
WO2004067965A1 (en) Valve structure and positive displacement pump using the valve structure
JP4178024B2 (en) pump
WO2011136259A1 (en) Method for controllably driving positive-displacement pump, and positive-displacement pump
JP2004060640A (en) Valve structure and displacement type pump using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080805