JP2013032723A - 電磁往復動流体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】往復動部材と、往復動部材を直線状経路に沿って往復駆動する駆動部とを有し、往復動部材の往復動により流体を吸引排出する電磁往復動流体装置において、駆動部は、往復動部材に固定された磁性体からなるアーマチャ108と、アーマチャの直線状経路を挟んで相互に対向する一対の磁極部112を有し、磁極部の略矩形状の磁極面には切欠き部が設けられているステータコア110と、ステータコアに磁束を発生させるためのソレノイドコイル120と、アーマチャを引込まれる方向とは反対の方向に付勢する弾性体であるコイルバネ124と、を備えている。磁極面112に切欠き部を設けることで、磁極面に発生する磁束分布と磁束密度を変えてアーマチャを引込む磁気吸引力を制御し、効率よくアーマチャを引込むことができるようになる。
【選択図】図1
Description
往復動部材と、該往復動部材を直線状経路に沿って往復駆動させる駆動部とを有し、該往復動部材の往復動により流体を吸引排出するようにした電磁往復動流体装置であって、
前記駆動部は、
前記往復動部材に固定された磁性体からなるアーマチャと、
該アーマチャを磁気吸引力により前記直線状経路に沿って引込むためのステータコアであって、前記直線状経路を挟んで相互に対向するように設定される一対の磁極部を有し、該一対の磁極部は、前記直線状経路に隣接し且つ相互に対向する磁極面であって、該磁極面間に磁束路を形成する一対の磁極面を有しており、前記一対の磁極面の一方の磁極面の側から見た他方の磁極面の面形状が、前記往復動部材の前記直線状経路に対して垂直な2つの端縁を有する矩形状となっており、前記磁極面に切欠き部が設けられているステータコアと、
該ステータコアに磁束を発生させるためのソレノイドコイルと、
前記アーマチャを前記ステータコアによって引込まれる方向とは反対の方向に付勢する弾性体と、を備え、
前記ソレノイドコイルを間歇的に励磁することにより、前記弾性体の付勢力に抗して前記アーマチャを間歇的に引込駆動する電磁往復動流体装置を提供する。
往復動部材と、該往復動部材を直線状経路に沿って往復駆動させる駆動部とを有し、該往復動部材の往復動により流体を吸引排出するようにした電磁往復動流体装置であって、
前記駆動部は、
前記往復動部材に固定された永久磁石と、
該永久磁石を、磁気吸引力により前記直線状経路に沿って引込むためのステータコアであって、前記直線状経路を挟んで相互に対向するように設定される一対の磁極部を有し、該一対の磁極部は、前記直線状経路に隣接し且つ相互に対向する一対の磁極面を有しており、前記一対の磁極面の一方の磁極面の側から見た他方の磁極面の面形状が、前記往復動部材の前記直線状経路に対して垂直な2つの端縁を有する矩形状となっており、前記磁極面に切欠き部が設けられているステータコアと、
該ステータコアに磁束を発生させるためのソレノイドコイルと、を備え、
前記ソレノイドコイルを交番的に励磁することにより、前記往復動部材を交番的に引込駆動する電磁往復動流体装置を提供する。
前記永久磁石は、前記直線状経路の方向で所定間隔離して前記往復動部材に固定された第1及び第2の永久磁石からなり、
前記往復動部材は、前記第1側面及び第2側面が、それぞれ、前記一対の磁極面の一方に面するようにされ、
前記第1の永久磁石は前記往復動部材の前記第1側面側にN極が位置し前記第2側面側にS極が位置するように配置され、前記第2の永久磁石は前記往復動部材の前記第1側面側にS極が位置し前記第2側面側にN極が位置するように配置され、且つ前記第1及び第2の永久磁石は、前記ステータコアが励磁されていない状態で、該第1及び第2の永久磁石の間に前記一対の磁極面の間の前記磁束路が位置するように配置されており、
前記引込駆動は、前記ソレノイドコイルを交番的に励磁することにより前記一対の磁極面の間の前記磁束路に交番磁界を生じさせ、前記第1及び第2の永久磁石を前記磁束路内に交互に引込み、前記往復動部材を往復駆動するようになされるようにすることができる。
往復動部材と、該往復動部材を直線状の経路に沿って往復駆動させる駆動部とを有し、該往復動部材の往復動により流体を吸引排出するようにした電磁往復動流体装置であって、
前記往復動部材は、前記直線状経路に沿って相互に平行に延びる第1側面及び第2側面を有する板状の部材であり、
前記駆動部は、
前記直線状経路の方向で所定間隔離して前記往復動部材に固定された第1及び第2の永久磁石と、
該第1及び第2の永久磁石を磁気吸引力により前記直線状経路に沿って引込むための、前記往復動部材の前記直線状経路の両側に相互に対向するように設定される一対のE型コアからなるステータコアであって、
前記一対のE型コアは、それぞれ、前記往復動部材の前記直線状経路の方向に延びる連結部と、該連結部から前記直線状経路に向けて延びる中央磁極部及び該中央磁極部の両側の第1及び第2側部磁極部を有し、一方のE型コアの中央磁極部、第1及び第2側部磁極部は前記直線状経路を挟んで他方のE型コアの中央磁極部、第1及び第2側部磁極部とそれぞれ対向するようにされ、
前記一対のE型コアの前記中央磁極部は、前記直線状経路に隣接し且つ相互に対向する中央磁極面であって、該中央磁極面間に中央磁束路を形成する中央磁極面を有し、
前記一対のE型コアの前記第1側部磁極部は、前記直線状経路に隣接し且つ相互に対向する第1側部磁極面であって、該第1側部磁極面間に第1側部磁束路を形成する第1側部磁極面を有し、
前記一対のE型コアの前記第2側部磁極部は、前記直線状経路に隣接し且つ相互に対向する第2側部磁極面であって、該第2側部磁極面間に第2側部磁束路を形成する第2側部磁極面を有し、
一対の前記中央磁極面の対向する一方の中央磁極面から見た他方の中央磁極面の面形状が、前記往復動部材の前記直線状経路に対して垂直とされた2つの中央磁極面端縁を有する矩形状とされており、前記中央磁極面に切欠き部が設けられている、ステータコアと、
該ステータコアに磁束を発生させるためのソレノイドコイルと、を有し、
前記往復動部材は、前記第1側面及び第2側面が、それぞれ、前記一対の磁極面の一方に面するようにされ、
前記ステータコアの一対の前記第1側部磁極面の対向する一方の第1側部磁極面から見た他方の第1側部磁極面の面形状が、前記往復動部材の前記直線状経路に対して垂直とされた2つの第1側部磁極面端縁を有する矩形状とされており、前記第1側部磁極面に切欠き部が設けられ、
前記ステータコアの一対の前記第2側部磁極面の対向する一方の第2側部磁極面から見た他方の第2側部磁極面の面形状が、前記往復動部材の前記直線状経路に対して垂直とされた2つの第2側部磁極面端縁を有する矩形状とされており、前記第2側部磁極面に切欠き部が設けられている、ステータコアと、
前記第1の永久磁石は前記往復動部材の前記第1側面側にN極が位置し前記第2側面側にS極が位置するように配置され、前記第2の永久磁石は前記往復動部材の前記第1側面側にS極が位置し前記第2側面側にN極が位置するように配置され、且つ前記ステータコアが励磁されていない状態で、前記第1の永久磁石は前記中央磁束路と前記第1側部磁束路の間に位置し、前記第2の永久磁石は前記中央磁束路と前記第2側部磁束路の間に位置するように配置され、
前記ソレノイドコイルを交番的に励磁することにより、前記往復動部材を往復駆動するようにしたことを特徴とする、電磁往復動流体装置を提供する。
前記第1側部磁極部における前記切欠き部が、前記2つの第1側部磁極面端縁のうちの前記中央磁極部に近い側の端縁の両端に設けられ、
前記第2側部磁極部における前記切欠き部が、前記2つの第2側部磁極面端縁のうちの前記中央磁極部に近い側の端縁の両端に設けられており、
各切欠き部の形状が矩形状であるようにすることもできる。
102 外枠本体、 104 シリンダ、
106 往復動部材、 108 アーマチャ、
110 ステータコア、 112 磁極面、
116 磁極部、 118 連結部、
120 ソレノイドコイル、 122 ダイオード、
124 コイルバネ、 130,132 矢印、
140 吸気バルブ、 142 吸気ポート、
144 排出バルブ、 146 排出ポート、
150,151,152 磁極面の領域
200 ダイアフラム型の電磁往復動流体装置、
202 装置筐体、 206 往復動部材、
208a 第1の永久磁石、 208b 第2の永久磁石、
210 E型コア、 210a 第1のE型コア、
210b 第2のE型コア、 212a 中央磁極面、
212b 第1側部磁極面、 212c 第2側部磁極面、
216a 中央磁極部、 216b 第1側部磁極部、
216c 第2側部磁極部、 218 連結部、
219 切欠き部、 220 ソレノイドコイル、
240a 第1の吸気バルブ、 240b 第2の吸気バルブ、
242a 第1の吸気ポート、 242b 第2の吸気ポート、
244a 第1の排出バルブ、 244b 第2の排出バルブ、
246a 第1の排出ポート、 246b 第2の排出ポート、
250 第1のダイアフラム、 251 第2のダイアフラム、
252 第1のポンプ室、 253 第2のポンプ室、
254 ダイアフラム固定部材、 260 第1側面、
261 第2側面、
300 ダイアフラム型の電磁往復動流体装置、
306 往復動部材、 310 C型コア
312 磁極面、 319 切欠き部
Claims (8)
- 往復動部材と、該往復動部材を直線状経路に沿って往復駆動させる駆動部とを有し、該往復動部材の往復動により流体を吸引排出するようにした電磁往復動流体装置であって、
前記駆動部は、
前記往復動部材に固定された磁性体からなるアーマチャと、
該アーマチャを磁気吸引力により前記直線状経路に沿って引込むためのステータコアであって、前記直線状経路を挟んで相互に対向するように設定される一対の磁極部を有し、該一対の磁極部は、前記直線状経路に隣接し且つ相互に対向する磁極面であって、該磁極面間に磁束路を形成する一対の磁極面を有しており、前記一対の磁極面の一方の磁極面の側から見た他方の磁極面の面形状が、前記往復動部材の前記直線状経路に対して垂直な2つの端縁を有する矩形状となっており、前記磁極面に切欠き部が設けられているステータコアと、
該ステータコアに磁束を発生させるためのソレノイドコイルと、
前記アーマチャを前記ステータコアによって引込まれる方向とは反対の方向に付勢する弾性体と、を備え、
前記ソレノイドコイルを間歇的に励磁することにより、前記弾性体の付勢力に抗して前記アーマチャを間歇的に引込駆動する電磁往復動流体装置。 - 前記切欠き部が、前記直線状経路の方向での前記磁極面の中心位置よりも、前記2つの端縁のうちの前記アーマチャが引込まれてくる側の端縁側に設けられている請求項1に記載の電磁往復動流体装置。
- 前記切欠き部が、矩形状の前記磁極面の4つの頂点の位置にそれぞれ設けられており、各切欠き部の形状が矩形状である、請求項1に記載の電磁往復動装置。
- 往復動部材と、該往復動部材を直線状経路に沿って往復駆動させる駆動部とを有し、該往復動部材の往復動により流体を吸引排出するようにした電磁往復動流体装置であって、
前記駆動部は、
前記往復動部材に固定された永久磁石と、
該永久磁石を、磁気吸引力により前記直線状経路に沿って引込むためのステータコアであって、前記直線状経路を挟んで相互に対向するように設定される一対の磁極部を有し、該一対の磁極部は、前記直線状経路に隣接し且つ相互に対向する一対の磁極面を有しており、前記一対の磁極面の一方の磁極面の側から見た他方の磁極面の面形状が、前記往復動部材の前記直線状経路に対して垂直な2つの端縁を有する矩形状となっており、前記磁極面に切欠き部が設けられているステータコアと、
該ステータコアに磁束を発生させるためのソレノイドコイルと、を備え、
前記ソレノイドコイルを交番的に励磁することにより、前記往復動部材を交番的に引込駆動する電磁往復動流体装置。 - 前記往復動部材は、前記直線状経路に沿って相互に平行に延びる第1側面及び第2側面を有する板状の部材であり、
前記永久磁石は、前記直線状経路の方向で所定間隔離して前記往復動部材に固定された第1及び第2の永久磁石からなり、
前記往復動部材は、前記第1側面及び第2側面が、それぞれ、前記一対の磁極面の一方に面するようにされ、
前記第1の永久磁石は前記往復動部材の前記第1側面側にN極が位置し前記第2側面側にS極が位置するように配置され、前記第2の永久磁石は前記往復動部材の前記第1側面側にS極が位置し前記第2側面側にN極が位置するように配置され、且つ前記第1及び第2の永久磁石は、前記ステータコアが励磁されていない状態で、該第1及び第2の永久磁石の間に前記一対の磁極面の間の前記磁束路が位置するように配置されており、
前記引込駆動は、前記ソレノイドコイルを交番的に励磁することにより前記一対の磁極面の間の前記磁束路に交番磁界を生じさせ、前記第1及び第2の永久磁石を前記磁束路内に交互に引込み、前記往復動部材を往復駆動するようになされる、請求項4に記載の電磁往復動流体装置。 - 前記切欠き部が、前記2つの端縁のうちの少なくとも一方の端縁の両端に設けられ、各切欠き部の形状が矩形状である、請求項4又は5に記載の電磁往復動流体装置。
- 往復動部材と、該往復動部材を直線状の経路に沿って往復駆動させる駆動部とを有し、該往復動部材の往復動により流体を吸引排出するようにした電磁往復動流体装置であって、
前記往復動部材は、前記直線状経路に沿って相互に平行に延びる第1側面及び第2側面を有する板状の部材であり、
前記駆動部は、
前記直線状経路の方向で所定間隔離して前記往復動部材に固定された第1及び第2の永久磁石と、
該第1及び第2の永久磁石を磁気吸引力により前記直線状経路に沿って引込むための、前記往復動部材の前記直線状経路の両側に相互に対向するように設定される一対のE型コアからなるステータコアであって、
前記一対のE型コアは、それぞれ、前記往復動部材の前記直線状経路の方向に延びる連結部と、該連結部から前記直線状経路に向けて延びる中央磁極部及び該中央磁極部の両側の第1及び第2側部磁極部を有し、一方のE型コアの中央磁極部、第1及び第2側部磁極部は前記直線状経路を挟んで他方のE型コアの中央磁極部、第1及び第2側部磁極部とそれぞれ対向するようにされ、
前記一対のE型コアの前記中央磁極部は、前記直線状経路に隣接し且つ相互に対向する中央磁極面であって、該中央磁極面間に中央磁束路を形成する中央磁極面を有し、
前記一対のE型コアの前記第1側部磁極部は、前記直線状経路に隣接し且つ相互に対向する第1側部磁極面であって、該第1側部磁極面間に第1側部磁束路を形成する第1側部磁極面を有し、
前記一対のE型コアの前記第2側部磁極部は、前記直線状経路に隣接し且つ相互に対向する第2側部磁極面であって、該第2側部磁極面間に第2側部磁束路を形成する第2側部磁極面を有し、
一対の前記中央磁極面の対向する一方の中央磁極面から見た他方の中央磁極面の面形状が、前記往復動部材の前記直線状経路に対して垂直とされた2つの中央磁極面端縁を有する矩形状とされており、前記中央磁極面に切欠き部が設けられている、ステータコアと、
該ステータコアに磁束を発生させるためのソレノイドコイルと、を有し、
前記往復動部材は、前記第1側面及び第2側面が、それぞれ、前記一対の磁極面の一方に面するようにされ、
前記ステータコアの一対の前記第1側部磁極面の対向する一方の第1側部磁極面から見た他方の第1側部磁極面の面形状が、前記往復動部材の前記直線状経路に対して垂直とされた2つの第1側部磁極面端縁を有する矩形状とされており、前記第1側部磁極面に切欠き部が設けられ、
前記ステータコアの一対の前記第2側部磁極面の対向する一方の第2側部磁極面から見た他方の第2側部磁極面の面形状が、前記往復動部材の前記直線状経路に対して垂直とされた2つの第2側部磁極面端縁を有する矩形状とされており、前記第2側部磁極面に切欠き部が設けられている、ステータコアと、
前記第1の永久磁石は前記往復動部材の前記第1側面側にN極が位置し前記第2側面側にS極が位置するように配置され、前記第2の永久磁石は前記往復動部材の前記第1側面側にS極が位置し前記第2側面側にN極が位置するように配置され、且つ前記ステータコアが励磁されていない状態で、前記第1の永久磁石は前記中央磁束路と前記第1側部磁束路の間に位置し、前記第2の永久磁石は前記中央磁束路と前記第2側部磁束路の間に位置するように配置され、
前記ソレノイドコイルを交番的に励磁することにより、前記往復動部材を往復駆動するようにしたことを特徴とする、電磁往復動流体装置。 - 前記中央磁極面における前記切欠き部が、前記2つの中央磁極面端縁のうちの少なくとも一方の両端に設けられ、
前記第1側部磁極部における前記切欠き部が、前記2つの第1側部磁極面端縁のうちの前記中央磁極部に近い側の端縁の両端に設けられ、
前記第2側部磁極部における前記切欠き部が、前記2つの第2側部磁極面端縁のうちの前記中央磁極部に近い側の端縁の両端に設けられており、
各切欠き部の形状が矩形状である請求項7に記載の電磁往復動流体装置。
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