JP2011021593A - 電磁ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプの性能を向上させると共に小型化を図る。
【解決手段】シリンダ４２の内壁とピストン本体４４ａの前面とにより第１のポンプ室７０を形成し、シリンダ４２の内壁に全周に亘って彫り込まれた溝４２ａを挟んでピストン本体４４ａが摺動する摺動面４２ｂとシャフト部４４が摺動する摺動面４２ｃとを段差をもって形成しピストン４４が挿入された状態で溝４２ａとピストン本体４４ａの背面とにより第２のポンプ室７２を形成する。ポンプ室７０，７２はソレノイド部３０の電磁力でピストン４４を往動させたときに第１のポンプ室７０の容積が減少すると共に第２のポンプ室７２の容積が増加し、スプリング４６の付勢力でピストン４４を復動させたときに第１のポンプ室７０の容積が増加すると共に第２のポンプ室７２の容積が減少するよう形成され、ピストン４４はピストン本体４４ａの前面の受圧面積が背面の受圧面積よりも大きくなるよう形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁ポンプに関する。

従来、この種の電磁ポンプとしては、シリンダ内に挿入されてポンプ室を形成するピストンと、ピストンに吸引力を発生させる電磁コイルと、電磁コイルの吸引力と逆向きにピストンを弾発力により押圧するばね部材と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電磁ポンプでは、電磁コイルを非励磁（ＯＦＦ）としたときにばね部材の弾発力でピストンを移動させることにより油を吸入し、電磁コイルを励磁（ＯＮ）としたときに電磁コイルの吸引力でピストンを移動させることにより吸入した油を吐出する。

また、電磁コイルを励磁としたときに電磁コイルの吸引力でピストンを移動させることにより油を吸入し、電磁コイルを非励磁としたときにばね部材の弾発力でピストンを移動させることにより吸入した油を吐出するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、吸入口に逆止弁を介して接続された吐出室Ｖ１（第１室）とこの吐出室Ｖ１に逆止弁を介して連通すると共に排出口に接続された吐出室Ｖ２（第２室）とを区画しシリンダ内を往復動するプランジャ（ピストン）と、モータを駆動することによりプランジャを往動させる偏心カムと、プランジャを復動させるコイルスプリングとを備えるものも提案されている（例えば、特許文献３参照）。このポンプでは、偏心カムによるプランジャの押圧によりプランジャが往動するときには吐出室Ｖ２の容積が減少すると共に吐出室Ｖ１の容積が増大することにより吐出室Ｖ２の液体を排出口に吐出すると共に吸入口から吐出室Ｖ１に液体を吸入し、偏心カムの回転に伴ってコイルスプリングのスプリング力によりプランジャが復動するときには吐出室Ｖ１の容積が減少すると共に吐出室Ｖ２の容積が増大することにより吐出室Ｖ１の液体を吐出室Ｖ２に送っている。吐出室Ｖ１の容積変化量は吐出室Ｖ２の容積変化量よりも大きくなるよう形成されているため、偏心カムによるプランジャの押圧によりプランジャが往動するときには吐出室Ｖ２の容積変化量の分に相当する液体が排出口から吐出され、コイルスプリングのスプリング力によりプランジャが復動するときには吐出室Ｖ１の容積減少量と吐出室Ｖ２の容積増加量との偏差に相当する分が排出口から吐出されることになる。

特開２００７−５１５６７号公報 特開２００９−７９７６号公報 特開２００６−１６９９９３号公報

一般に、電磁コイルにより得られる吸引力は比較的小さなものであり、電磁ポンプとして十分な圧送能力を得るためにはコイルを大型化する必要がある。一方、電磁ポンプを含む油圧システムを車両に搭載することを考えると、その搭載スペースの制約上、性能の向上を図りながらもできる限り小型化することが望ましい。また、電磁ポンプを連続的に使用する場合には、電磁部の発熱などにより電磁力の発生が不安定となることも考えられるから、こうした事情も考慮した総合的な性能の向上が望まれる。

本発明の電磁ポンプは、性能をより向上させると共に小型化を図ることを主目的とする。

本発明の電磁ポンプは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電磁ポンプは、
電磁ポンプであって、
シリンダ内を摺動可能に配置され、第１の流体室と作動対象に接続された第２の流体室とを区画するピストンと、
電磁力により前記ピストンを往動させる電磁部と、
前記ピストンに前記電磁部の電磁力と対向する向きに弾性力を付与することにより前記ピストンを復動させる弾性部材と、
外部から前記第１の流体室への作動流体の移動を許可すると共に逆方向の作動流体の移動を禁止する第１の開閉弁と、
前記第１の流体室と前記第２の流体室とを接続する連絡流路に設けられ、該第１の流体室から該第２の流体室への作動流体の移動を許可すると共に逆方向の作動流体の移動を禁止する第２の開閉弁と、
を備え、
前記ピストンは、往動するときには前記第１の流体室の容積を小さくすると共に前記第２の流体室の容積を大きくし且つ復動するときには前記第１の流体室の容積を大きくすると共に前記第２の流体室の容積を小さくするよう前記第１の流体室と前記第２の流体室とを区画し、往復動に伴う前記第１の流体室の容積変化が前記第２の流体室の容積変化よりも大きくなるよう形成されてなる
ことを特徴とする。

この本発明の電磁ポンプでは、ピストンにより第１の流体室と第２の流体室に区画し、第１の流体室と外部との間に第１の開閉弁を配置し、第１の流体室と連絡通路により第２の流体室に接続すると共に連絡通路に第２の開閉弁を配置し、ピストンを、電磁部の電磁力により往動するときには第１の流体室の容積を小さくすると共に第２の流体室の容積を大きくし且つ弾性部材の弾性力により復動するときには第１の流体室の容積を大きくすると共に第２の流体室の容積を小さくするよう第１の流体室と第２の流体室とを区画し、往復動に伴う第１の流体室の容積変化が第２の流体室の容積変化よりも大きくなるよう形成する。即ち、電磁部の電磁力により作動流体を第１の流体室から第２の流体室に送ると共に第１の流体室の容積変化と第２の流体室の容積変化との偏差に相当する分をもって第２の流体室から作動流体を作動対象に吐出し、弾性部材の弾性力により第１の流体室に作動流体を吸入すると共に第２の流体室の作動流体を作動対象に吐出するのである。これにより、電磁部からの電磁力だけで流体室内の作動流体を加圧して作動対象に圧送するものや弾性部材の弾性力だけで流体室内の作動流体を加圧して作動対象に圧送するものに比して、圧送性能をより向上させることができる。また、必要十分な圧送性能を満たす電磁ポンプを用いることにより、ポンプの小型化を図ることができる。また、電磁部の電磁力により作動流体を第１の流体室から第２の開閉弁と第２の流体室とを介して作動対象に圧送すると共に弾性部材の弾性力により作動流体を第２の流体室から直接に作動対象に圧送するから、電磁部の電磁力により作動流体を第２の流体室から作動対象に直接に圧送すると共に弾性部材の弾性力により作動流体を第１の流体室から第２の開閉弁と第２の流体室とを介して作動対象に圧送するものに比して、比較的小さな弾性力の弾性部材を用いてより安定した吐出圧を得ることができる。このとき、電磁部の電磁力は弾性部材の弾性力に抗してピストンを往動させるから、弾性部材として比較的弾性力の小さなものを用いるものとすれば、電磁部に必要な電磁力も比較的小さなものとすることができる。ここで、「第１の開閉弁」や「第２の開閉弁」は、逆止弁であるものとすることもできる。

こうした本発明の電磁ポンプにおいて、前記ピストンは、前記第１の流体室における前記ピストンの受圧面の面積が前記第２の流体室側における前記ピストンの受圧面の面積よりも大きくなるよう形成されてなるものとすることもできる。

また、本発明の電磁ポンプにおいて、前記弾性部材と前記電磁部は、前記弾性部材の弾性力により前記ピストンを復動させる際に前記第２の流体室から前記作動対象に吐出される作動流体の流体圧が前記電磁部の電磁力により前記ピストンを往動させる際に前記第１の流体室から前記第２の開閉弁と前記第２の流体室とを介して前記作動対象に吐出される作動流体の流体圧よりも大きくなるよう形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、弾性部材の弾性力により電磁ポンプの１周期当たりの吐出圧のピークを設定することができるから、発熱時など電磁部の電磁力の変化に影響されない作動流体の吐出が可能となる。

また、本発明の電磁ポンプにおいて、前記ピストンは、円筒状のピストン本体と、該ピストン本体に連結され該ピストン本体よりも外径が小さなシャフト部とを有し、前記シリンダは、前記ピストン本体が摺動する摺動面と前記シャフト部が摺動する摺動面とを段差をもって形成することにより前記シリンダと前記ピストンとにより囲まれる空間を前記第２の流体室として用いるものとすることもできる。こうすれば、簡易な加工を施すだけで性能を向上させることができる。

さらに、本発明の電磁ポンプにおいて、前記電磁部は、前記ピストンを駆動する可動子と、該可動子を収容するケースとを有し、通電時に電磁力により前記可動子が前記ケースから離れ、非通電時に前記弾性部材の弾性力により前記ピストンと共に前記可動子が前記ケースに近づくよう構成されてなるものとすることもできる。こうした構成を本発明に適用することにより、弾性部材の弾性力によりピストンが復動するときに第２の流体室内の作動流体が抵抗となり、ピストンが勢いよく復動することに起因して生じる可動子とケースとの衝突を防止することができ、衝突音などの異音の発生を抑制することができる。ここで、「可動子」には、ピストンのシャフト部と別体とするものの他、一体とするものも含まれる。

また、本発明の電磁ポンプにおいて、前記第１および第２の開閉弁は、前記シリンダ内に内蔵されてなるものとすることもできる。こうすれば、電磁ポンプをシステムに組み込んだときに全体をよりコンパクトなものとすることができる。この態様の本発明の電磁ポンプにおいて、前記第２の開閉弁は、前記ピストンに内蔵されてなるものとすることもできる。この場合、前記第２の開閉弁は、前記ピストンと同軸の軸中心に中心孔が形成されると共に径方向に中心孔に連通する貫通孔が形成され一部が前記ピストンと一体化された本体と、前記中心孔を開閉する開閉部材と、を有し、前記本体は、前記中心孔と前記貫通孔とを前記連絡流路として前記第１の流体室と前記第２の流体室とを連通するものとすることもできる。こうすれば、さらにコンパクトなものとすることができる。

また、本発明の電磁ポンプにおいて、前記弾性部材は、前記第１の流体室に取り付けられてなるものとすることもできる。

本発明の一実施例としての電磁ポンプ２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例の電磁ポンプ２０の吐出圧の変化の様子を示す説明図である。 実施例の電磁ポンプ２０のストロークの変化の様子を示す説明図である。 第１のポンプ室７０におけるピストン４４の前面の受圧面積と第２のポンプ室７２におけるピストン４４の背面の受圧面積を説明する説明図である。 変形例の電磁ポンプ１２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての電磁ポンプ２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電磁ポンプ２０は、図示するように、電磁力によりピストン４４を往復動させることにより作動油を圧送するピストンポンプとして構成されており、ソレノイド部３０と、ポンプ部４０とを備える。この電磁ポンプ２０は、例えば、車載用のオートマチックトランスミッションが備えるクラッチやブレーキをオンオフするための油圧回路の一部としてバルブボディ１０に組み込まれている。

ソレノイド部３０は、底付き円筒部材としてのケース３１に電磁コイル３２，可動子としてのプランジャ３４，固定子としてのコア３６が配置されており、電磁コイル３２に電流を印加することにより形成される磁気回路によってプランジャ３４を吸引することによりプランジャ３４の先端に当接するシャフト３８を押し出す。

ポンプ部４０は、中空円筒状のシリンダ４２と、シリンダ４２内に挿入されソレノイド部３０のシャフト３８と同軸上で摺動可能に配置されたピストン４４と、ピストン４４にソレノイド部３０の電磁力とは逆向きに付勢力を付与するスプリング４６と、シリンダ４２内の端部に配置されスプリング４６を受けるエンドプレートとしても機能する吸入用逆止弁５０と、同じくシリンダ４２内に配置され一部がピストン４４と一体成型された吐出用逆止弁６０とを備える。

ピストン４４は、円筒状のピストン本体４４ａと、ソレノイド部３０のシャフト３８の先端に当接されピストン本体４４ａよりも外径が小さなシャフト部４４ｂとにより形成されており、ソレノイド部３０のシャフト３８の押し出しに伴って押し出されてシリンダ４２内を摺動する。

吸入用逆止弁５０は、軸中心に大径と小径の段差を有する中心孔５２ａが形成された中空円筒状の本体５２と、中心孔５２ａに挿入されたボール５４と、ボール５４を小径側の本体５２に押し付けるスプリング５６と、本体５２に圧入あるいは螺合により取り付けられてスプリング５６を受ける中空円筒状のスプリング受け５８とを備え、下流が正圧のときにはスプリング５６の付勢力によりボール５４が中心孔５２ａを閉塞することにより閉弁し、負圧のときにはスプリング５６の収縮を伴って中心孔５２ａを開放することにより開弁する。なお、本体５２とスプリング受け５８との連結部は、その連結が緩まないよう外面から縮径方向にカシメられている。吸入用逆止弁５０の中心孔５２ａは、オイルパンに接続された吸入用油路１２に連通されている。なお、負圧とは、具体的には、下流側の圧力が上流側の圧力よりも小さく且つその圧力差がスプリング５６の付勢力に応じた閾値を超えている場合を意味し、正圧とは上記負圧に当てはまらない場合を意味する（以下、同じ）。

吐出用逆止弁６０は、ピストン本体４４ａと一体で軸中心に凹状に中心孔６２ａが形成されると共に径方向に中心孔６２ａを貫通する貫通孔６２ｂが形成された本体と、中心孔６２ａの底をスプリング受けとして中心孔６２ａに挿入されたスプリング６６と、スプリング６６を挿入した後に中心孔６２ａに挿入されたボール６４と、中心孔６２ａに挿入されてボール６４を受ける中空円筒状のボール受け６８と、ボール受け６８を本体（ピストン本体４４ａ）に固定するためのスナップリング６９とにより構成され、上流が負圧のときにはスプリング６６の付勢力によりボール６４が中心孔６２ａを閉塞することにより閉弁し、正圧のときにはスプリング６６の収縮を伴って中心孔６２ａを開放することにより開弁する。

シリンダ４２は、その内壁とピストン本体４４ａの前面と吸入用逆止弁５０とにより囲まれる空間により第１のポンプ室７０を形成し、ソレノイド部３０の電磁力によりピストン４４が押し出されている状態から電磁力が解除されてスプリング４６の付勢力によりピストン４４が押し戻されると、第１のポンプ室７０内の容積が大きくなる方向に変化し負圧となって作動油を吸入し、ソレノイド部３０の電磁力によりピストン４４が押し出されると第１のポンプ室７０内の容積が小さくなる方向に変化し正圧となって吸入した作動油を吐出する。

また、シリンダ４２は、ソレノイド部３０が取り付けられた付近に、全周に亘って彫り込まれた溝４２ａを挟んでピストン本体４４ａが摺動する摺動面４２ｂとこの摺動面４２ｂよりも小さい内径でシャフト部４４ｂが摺動する摺動面４２ｃとが段差をもって形成されており、ピストン４４が挿入された状態で溝４２ａとピストン本体４４ａの背面とにより囲まれる空間を形成する。この空間は、ピストン４４が円柱状のピストン本体４４ａとピストン本体４４ａよりも外径の小さなシャフト部４４ｂとにより形成されていることから、ソレノイド部３０の電磁力によりピストン４４が押し出されると容積が大きくなる方向に変化し、スプリング４６の付勢力によりピストン４４が押し戻されると容積が小さくなる方向に変化する。したがって、この空間は、内部の作動油をスプリング４６の付勢力によるピストン４４の押し戻しによって圧送するポンプ室として機能する。以下、この空間を第２のポンプ室７２と呼ぶ。第２のポンプ室７２は、吐出用逆止弁６０の中心孔６２ａと貫通孔６２ｂとを介して第１のポンプ室７０と連通されると共にクラッチなどの油圧駆動の機器に接続された吐出用油路１４に連通されている。なお、第１のポンプ室７０はピストン本体４４ａの前面で容積変化を生じさせ、第２のポンプ室７２はシャフト部４４ｂが連結されたピストン本体４４ａの背面で容積変化を生じさせることから、第１のポンプ室７０の容積変化は第２のポンプ室７２の容積変化よりも大きなものとなる。

こうして構成された実施例の電磁ポンプ２０では、電磁コイル３２への通電をオンしている状態では、ピストン４４はソレノイド部３０からの電磁力によりスプリング４６の収縮を伴って押し出された状態となっている。この状態から電磁コイル３２への通電をオフすると、スプリング４６の付勢力によりピストン４４が押し戻されることにより第１のポンプ室７０内の容積が大きくなる方向に変化して負圧となるため、吸入用逆止弁５０が開弁すると共に吐出用逆止弁６０が閉弁し、オイルパンから吸入用油路１２，吸入用逆止弁５０とを介して作動油を第１のポンプ室７０内に吸引する。次に、電磁コイル３２への通電をオフからオンすると、スプリング４６の付勢力に打ち勝ってピストン４４が押し出されることにより第１のポンプ室７０内の容積が小さくなる方向に変化して正圧となるから、吸入用逆止弁５０が閉弁すると共に吐出用逆止弁６０が開弁し、第１のポンプ室７０内の作動油を第２のポンプ室７２側に送り出す。いま、電磁コイル３２への通電をオンからオフしたときを考えると、前述したように、電磁力が解除されてスプリング４６の付勢力によりピストン４４が押し戻され第１のポンプ室７０内の容積が大きくなる方向に変化し負圧となって作動油を第１のポンプ室７０内に吸引する一方、第２のポンプ室７２では、容積が小さくなる方向に変化するから、正圧となる。したがって、電磁コイル３２への通電がオンされると、ソレノイド部３０の電磁力によりピストン４４が押し出され第１のポンプ室７０内の作動油を加圧して第２のポンプ室７２に送り出し、電磁コイル３２への通電がオンからオフされて電磁力が解除されると、スプリング４６の付勢力によりピストン４４が押し戻されて第２のポンプ室７２でも作動油が加圧されてから圧送されることになる。即ち、ピストン４４の１往復中の往動と復動の両方で作動油を加圧して圧送することができるのである。図２は、実施例の電磁ポンプ２０の吐出圧の変化の様子を示し、図３は、実施例の電磁ポンプ２０のストロークの変化の様子を示す。図２（ａ）は作動油の吐出をソレノイド部からの電磁力だけで行なう比較例の電磁ポンプの動作を示し、図２（ｂ）は実施例の電磁ポンプ２０の動作を示す。図示するように、実施例では、通電をオフからオンした場合にも作動油を加圧するため、比較例に比して平均吐出圧が大きくなることがわかる。また、電磁コイル３２への通電をオフとしてピストン４４が押し戻されるときには、ピストン本体４４ａの背面で第２のポンプ室７２内の作動油を加圧することによりそれが抵抗となるから、ピストン４４の押し戻しによる動きはゆっくりとしたものとなる。したがって、図３に示すように、通電のオフ時にピストン４４が完全に元の位置に戻る前に次の通電のオンによりピストン４４が再び押し出されることになるため、比較例のように通電のオフによりスプリング４６でピストン４４が勢いよく押し戻されることに起因してプランジャ３４がケース３１に衝突して衝突音が発生する等の不都合を防止することもできる。

このように実施例の電磁ポンプ２０では、第１のポンプ室７０の容積変化は第２のポンプ室７２の容積変化よりも大きくなるよう形成されていることから、電磁コイル３２への通電によりソレノイド部３０からの電磁力によりピストン４４が押し出されると、第１のポンプ室７０の容積が減少する分と第２のポンプ室７２の容積が増加する分との差分に相当する作動油が第１のポンプ室７０から吐出用逆止弁６０と第２のポンプ室７２とを介して吐出用油路１４に吐出されることになり、電磁コイル３２への通電の停止に伴ってスプリング４６の付勢力によりピストン４４が押し戻されると、第２のポンプ室７２の容積が減少する分の作動油が第２のポンプ室７２から直接に吐出用油路１４に吐出されることになる。この実施例の電磁ポンプ２０では、ソレノイド部３０の電磁力からスプリング４６の付勢力を減じた力により第１のポンプ室７０から吐出用逆止弁６０と第２のポンプ室７２とを介して作動油を吐出用油路１４に吐出し、スプリング４６の付勢力により第２のポンプ室７２の作動油を直接に吐出用油路１４に吐出するから、スプリング４６として比較的付勢力の小さなものを用いており、ソレノイド部３０もスプリング４６の付勢力に抗してピストン４４を押し出して作動油を圧送できるのに必要十分な電磁力に設計して、ポンプの小型化を図っている。

図４は、第１のポンプ室７０におけるピストン４４の前面の受圧面積と第２のポンプ室７２におけるピストン４４の背面の受圧面積を説明する説明図である。第１のポンプ室７０におけるピストン４４の前面の受圧面積をＡ１とし、第２のポンプ室７２におけるピストン４４の背面の受圧面積をＡ２とすると、ソレノイド部３０からの電磁力により第１のポンプ室７０から吐出用逆止弁６０と第２のポンプ室７２とを介して吐出される作動油の吐出圧Ｐ１は、次式（１）により表わすことができ、スプリング４６の付勢力（スプリング力）Ｆ２により第２のポンプ室７２から直接に吐出される作動油の吐出圧Ｐ２は、次式（２）により表わすことができる。ここで、式中の「Ｆ１」はソレノイド部３０の電磁力を示し、「Ｆ２」はスプリング力を示し、「Ｆ３」はスプリング力によりピストン１４４が押し戻される際に第１のポンプ室７０に生じる負圧により逆方向に生じる力を示す。負圧による力Ｆ３はスプリング力Ｆ２に比べて十分に小さく且つ第２のポンプ室７２における受圧面積Ａ２は第１のポンプ室７０における受圧面積Ａ１よりも小さいから、電磁力Ｆ１によりスプリング力Ｆ２に抗してピストン４４を押し出すことができる範囲内（Ｆ１＞Ｆ２）でスプリング力Ｆ２を電磁力Ｆ１に近づける（大きくする）ことにより、吐出圧Ｐ２を吐出圧Ｐ１よりも大きくすることができる。即ち、図２（ｂ）に示すように、電磁ポンプ２０全体の１周期当たりの吐出圧のピークをスプリング４６のスプリング力Ｆ２を設定することにより調整することができるのである。したがって、例えば電磁ポンプ２０の連続使用によりソレノイド部３０に発熱するなどしてソレノイド部３０で発生する電磁力が不安定となっても、電磁ポンプ２０の圧送性能が悪影響を受けるのを抑制することができる。なお、式（２）に示すように、ピストン４４のシャフト部４４ｂの径を大きくして第２のポンプ室７２におけるピストン４４の受圧面積Ａ２を小さくすると、スプリング力Ｆ２によるピストン４４の復動による吐出圧Ｐ２は大きくなり、吐出量は減少する。この場合、電磁力Ｆ１によるピストン４４の往動による吐出量が増加するから、１周期当たりの吐出量としては変わらない。

P1=(F1-F2)/A1 …(1)
P2=(F2-F3)/A2 …(2)

以上説明した実施例の電磁ポンプ２０によれば、シリンダ４２の内壁とピストン本体４４ａの前面とにより第１のポンプ室７０を形成し、シリンダ４２の内壁に全周に亘って彫り込まれた溝４２ａを挟んでピストン本体４４ａが摺動する摺動面４２ｂとシャフト部４４ｂが摺動する摺動面４２ｃとを段差をもって形成しピストン４４が挿入された状態で溝４２ａとピストン本体４４ａの背面とにより第２のポンプ室７２を形成するから、電磁コイル３２への通電をオンしたときにはソレノイド部３０からの電磁力でピストン４４を押し出すことにより第１のポンプ室７０内の作動油を加圧して第２のポンプ室７２に送り出し、電磁コイル３２への通電をオフしたときにはスプリング４６の付勢力でピストン４４を押し戻すことにより第１のポンプ室７０へ作動油を吸入する一方第２のポンプ室７２内の作動油を加圧して圧送することができる。したがって、圧送性能をより向上させることができる。したがって、これを用いて必要十分な圧送性能を満たす電磁ポンプを設計することにより、ポンプの小型化を図ることができる。また、第２のポンプ室７２を形成することにより、スプリング４６の付勢力によりピストン４４が押し戻される際に第２のポンプ室７２内の作動油がダンパとして機能するから、ピストン４４が勢いよく押し戻されることに起因するプランジャ３４とケース３１との衝突を防止することができ、衝突音などの異音の発生を抑制することができる。

また、実施例の電磁ポンプ２０によれば、ソレノイド部３０の電磁力からスプリング４６の付勢力を減じた力により第１のポンプ室７０から吐出用逆止弁６０と第２のポンプ室７２とを介して作動油を吐出用油路１４に吐出し、スプリング４６の付勢力により第２のポンプ室７２の作動油を直接に吐出用油路１４に吐出するから、スプリング４６として比較的付勢力の小さなものを用いると共にソレノイド部３０もこのスプリング４６の付勢力に合わせて電磁力の小さなものを用いることができ、ポンプの小型化を図ることができる。また、電磁ポンプ２０全体の吐出圧のピークをスプリング４６のスプリング力を設定することにより調整することができるから、ソレノイド部３０で発生する電磁力が不安定となっても、電磁ポンプ２０の圧送性能に悪影響を与えるのを抑制することができる。

実施例の電磁ポンプ２０では、吸入用逆止弁５０と吐出用逆止弁６０とをシリンダ４２内に内蔵するものとしたが、いずれか一方の逆止弁をシリンダ４２外のバルブボディ１１０に配置するものとしてもよいし、両方をシリンダ４２外のバルブボディ１１０に配置するものとしてもよい。後者の場合における変形例の電磁ポンプ１２０の構成の概略を図５に示す。なお、図中、実施例の電磁ポンプ１２０と同一の構成については同一の番号を付し、その説明は重複するから省略する。変形例の電磁ポンプ１２０では、ポンプ部１４０としては、中空円柱状のシリンダ１４２と、円柱状のピストン本体１４４ａとピストン本体１１４ａよりも外径が小さいシャフト部１４４ｂとからなりシリンダ１４４内に挿入されて摺動するピストン１４４と、ピストン１４４をソレノイド部３０の電磁力とは逆方向に付勢するスプリング１４６と、スプリング受けとしてのエンドプレート１４８とを備え、シリンダ１４２の内壁とピストン本体１４４ａの前面とエンドプレート１４８とにより第１のポンプ室１７０を形成し、シリンダ１４２の内壁に全周に亘って彫り込まれた溝１４２ａを挟んでピストン本体１４４ａが摺動する摺動面１４２ｂとシャフト部１４４ｂが摺動する摺動面１４２ｃとを段差をもって形成することによりピストン４４が挿入された状態で溝１４２ａとピストン本体１４４ａの背面とにより第２のポンプ室７２を形成する。第１のポンプ室１７０には、バルブボディ１１０に形成された吸入用油路１１２と、同じくバルブボディ１１０に形成された連絡油路１１４とが接続されており、第２のポンプ室１７２には、連絡油路１１４とバルブボディ１１０に形成されクラッチなどの油圧駆動の機器に向かう吐出油路１１４とが接続されている。吸入用油路１１２と連絡油路１１４は、吸入用逆止弁１５０と吐出用逆止弁１６０とがそれぞれ設けられており、オイルパンからの作動油は吸入用油路１１２，吸入用逆止弁１５０を介して第１のポンプ室１７０に吸入され、第１のポンプ室１７０内の作動油は連絡油路１１４，吐出用逆止弁１６０を介して第２のポンプ室１７２に送られ、さらに第２のポンプ室１７２からの圧送を受けて吐出油路１１６を介して油圧駆動の機器に送られるようになっている。

実施例の電磁ポンプ２０では、シリンダ４２の内壁に全周に亘って彫り込まれた溝４２ａとピストン本体４４ａの背面とにより第２のポンプ室７２を形成するものとしたが、必ずしも溝４２ａを形成する必要はなく、スプリング４６の付勢力によるピストン４４の押し戻しを伴って容積を小さくすることができるものであれば、如何なる形状のポンプ室であってもよい。

実施例の電磁ポンプ２０では、ピストン４４のシャフト部４４ｂと電磁部３０のシャフト３８とプランジャ３４とを別体として形成するものとしたが、これらを一体として形成するものとしても構わない。

実施例の電磁ポンプ２０では、車載されたオートマチックトランスミッションのクラッチやブレーキのオンオフするための油圧の供給に用いるものとしたが、これに限られず、例えば、燃料を移送したり、潤滑用の液体を移送するなど、如何なるシステムに適用するものとしてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ピストン４４が「ピストン」に相当し、ソレノイド部３０が「電磁部」に相当し、スプリング４６が「弾性部材」に相当し、吸入用逆止弁５０が「第１の開閉弁」に相当し、吐出用逆止弁６０が「第２の開閉弁」に相当し、第１のポンプ室７０が「第１の流体室」に相当し、第２のポンプ室７２が「第２の流体室」に相当する。また、「作動対象」は、例えば、自動変速機の摩擦係合要素の流体圧サーボに相当する。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、電磁ポンプの製造産業や自動車産業などに利用可能である。

１０，１１０ バルブボディ、１２，１１２ 吸入用油路、１４，１１６ 吐出用油路、２０，１２０ 電磁ポンプ、３０ ソレノイド部、３１ ケース、３２ 電磁コイル、３４ プランジャ、３６ コア、３８ シャフト、４０，１４０ ポンプ部、４２，１４２ シリンダ、４２ａ，１４２ａ 溝、４２ｂ、４２ｃ，１４２ｂ，１４２ｃ 摺動面、４４，１４４ ピストン、４４ａ，１４４ａ ピストン本体、４４ｂ，１４４ｂ シャフト部、４６，１４６ スプリング、５０，１５０ 吸入用逆止弁、５２ 本体、５２ａ 中心孔、５４ ボール、５６ スプリング、５８ スプリング受け、６０，１６０ 吐出用逆止弁、６２ａ 中心孔、６２ｂ 貫通孔、６４ ボール、６６ スプリング、６８ スプリング受け、７０，１７０ 第１のポンプ室、７２，１７２ 第２のポンプ室、１１４ 連絡油路。

Claims (10)

1. 電磁ポンプであって、
   シリンダ内を摺動可能に配置され、第１の流体室と作動対象に接続された第２の流体室とを区画するピストンと、
   電磁力により前記ピストンを往動させる電磁部と、
   前記ピストンに前記電磁部の電磁力と対向する向きに弾性力を付与することにより前記ピストンを復動させる弾性部材と、
   外部から前記第１の流体室への作動流体の移動を許可すると共に逆方向の作動流体の移動を禁止する第１の開閉弁と、
   前記第１の流体室と前記第２の流体室とを接続する連絡流路に設けられ、該第１の流体室から該第２の流体室への作動流体の移動を許可すると共に逆方向の作動流体の移動を禁止する第２の開閉弁と、
   を備え、
   前記ピストンは、往動するときには前記第１の流体室の容積を小さくすると共に前記第２の流体室の容積を大きくし且つ復動するときには前記第１の流体室の容積を大きくすると共に前記第２の流体室の容積を小さくするよう前記第１の流体室と前記第２の流体室とを区画し、往復動に伴う前記第１の流体室の容積変化が前記第２の流体室の容積変化よりも大きくなるよう形成されてなる
   ことを特徴とする電磁ポンプ。
2. 前記ピストンは、前記第１の流体室における前記ピストンの受圧面の面積が前記第２の流体室側における前記ピストンの受圧面の面積よりも大きくなるよう形成されてなることを特徴とする請求項１記載の電磁ポンプ。
3. 前記弾性部材と前記電磁部は、前記弾性部材の弾性力により前記ピストンを復動させる際に前記第２の流体室から前記作動対象に吐出される作動流体の流体圧が前記電磁部の電磁力により前記ピストンを往動させる際に前記第１の流体室から前記第２の開閉弁と前記第２の流体室とを介して前記作動対象に吐出される作動流体の流体圧よりも大きくなるよう形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載の電磁ポンプ。
4. 請求項１ないし３いずれか１項に記載の電磁ポンプであって、
   前記ピストンは、円筒状のピストン本体と、該ピストン本体に連結され該ピストン本体よりも外径が小さなシャフト部とを有し、
   前記シリンダは、前記ピストン本体が摺動する摺動面と前記シャフト部が摺動する摺動面とを段差をもって形成することにより前記シリンダと前記ピストンとにより囲まれる空間を前記第２の流体室として用いる
   ことを特徴とする電磁ポンプ。
5. 前記電磁部は、前記ピストンを駆動する可動子と、該可動子を収容するケースとを有し、通電時に電磁力により前記可動子が前記ケースから離れ、非通電時に前記弾性部材の弾性力により前記ピストンと共に前記可動子が前記ケースに近づくよう構成されてなる請求項１ないし４いずれか１項に記載の電磁ポンプ。
6. 前記第１および第２の開閉弁は、逆止弁である請求項１ないし５いずれか１項に記載の電磁ポンプ。
7. 前記第１および第２の開閉弁は、前記シリンダ内に内蔵されてなる請求項１ないし６いずれか１項に記載の電磁ポンプ。
8. 前記第２の開閉弁は、前記ピストンに内蔵されてなる請求項７記載の電磁ポンプ。
9. 請求項８記載の電磁ポンプであって、
   前記第２の開閉弁は、前記ピストンと同軸の軸中心に中心孔が形成されると共に径方向に中心孔に連通する貫通孔が形成され一部が前記ピストンと一体化された本体と、前記中心孔を開閉する開閉部材と、を有し、
   前記本体は、前記中心孔と前記貫通孔とを前記連絡流路として前記第１の流体室と前記第２の流体室とを連通する
   ことを特徴とする電磁ポンプ。
10. 前記弾性部材は、前記第１の流体室に取り付けられてなる請求項１ないし９いずれか１項に記載の電磁ポンプ。

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