JP3370657B2 - Electromagnetic vibration type pump - Google Patents

Electromagnetic vibration type pump

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JP3370657B2
JP3370657B2 JP2001202634A JP2001202634A JP3370657B2 JP 3370657 B2 JP3370657 B2 JP 3370657B2 JP 2001202634 A JP2001202634 A JP 2001202634A JP 2001202634 A JP2001202634 A JP 2001202634A JP 3370657 B2 JP3370657 B2 JP 3370657B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電磁振動型ポンプに
関する。さらに詳しくは、主として室内用エアマットや
エアベッドへのエアの吸排、養魚用水槽や家庭浄化槽な
どにおける酸素補給、または公害監視における検査ガス
のサンプリングなどに利用される電磁振動型ポンプに関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electromagnetic vibration type pump. More specifically, the present invention relates to an electromagnetic vibration type pump mainly used for intake and exhaust of air to an indoor air mat or an air bed, oxygen supplementation in a fish tank, a domestic septic tank, etc., or sampling of inspection gas in pollution monitoring.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電磁石と永久磁石との磁気的
相互作用に基づく、該永久磁石を備えた振動子の振動を
利用して流体を吸引、吐出する電磁振動型ポンプとし
て、ダイヤフラム式のポンプがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a diaphragm type electromagnetic pump has been used as an electromagnetic vibration type pump for sucking and discharging a fluid by utilizing the vibration of a vibrator equipped with the permanent magnet based on the magnetic interaction between an electromagnet and a permanent magnet. There is a pump.

【0003】このポンプは、対向して配置されている電
磁石からなる電磁石部、永久磁石を備えた振動子、該振
動子の両端に連結されたダイヤフラムと、前記電磁石部
の両端側にそれぞれ固定されたダイヤフラム台およびポ
ンプケーシングと、前記ダイヤフラムとポンプケーシン
グとのあいだに形成されるポンプ圧縮室とから構成され
ている。そして、前記電磁石は、E型の鉄心に捲線した
コイル部を組み込んで完成させたものであり、前記振動
子は、該鉄心間に形成される空隙部に配置されている。
This pump is fixed to both ends of the electromagnet part, an electromagnet part composed of electromagnets arranged facing each other, a vibrator provided with permanent magnets, a diaphragm connected to both ends of the vibrator, and a diaphragm connected to both ends of the vibrator. The diaphragm base and the pump casing, and the pump compression chamber formed between the diaphragm and the pump casing. The electromagnet is completed by incorporating a coil part wound into an E-shaped iron core, and the vibrator is arranged in a void formed between the iron cores.

【0004】かかるポンプでは、ダイヤフラムに支持さ
れる振動子の振動によって、前記ポンプ圧縮室の容積が
左右背反的に増減変化し、それにより左右交互にエアの
吸入と排出が行なわれている。
In such a pump, the vibration of the oscillator supported by the diaphragm causes the volume of the pump compression chamber to increase / decrease in a left-right contradictory manner, whereby air is sucked and discharged alternately in the left-right direction.

【0005】この従来のポンプに用いられている前記振
動子の永久磁石としては、極異方性の磁石または等方性
磁石であり、一般にはボンド磁石が用いられている。た
とえば図25〜26に示されるように、永久磁石20
0、201は、両端部にネジ202が埋め込まれた外形
形状が四角(角柱タイプ)のシャフト203に取り付け
られており、その一対の永久磁石201のうち、一方の
永久磁石201が周方向の4箇所にN極とS極の極性が
交互に極異方性磁極に着磁され、もう一方の永久磁石2
00の極性が対向する永久磁石201とは逆に周方向の
4箇所にS極とN極の極性が交互に極異方性磁極に着磁
されている。
The permanent magnet of the vibrator used in this conventional pump is a polar anisotropic magnet or an isotropic magnet, and a bond magnet is generally used. For example, as shown in FIGS.
Nos. 0 and 201 are attached to a shaft 203 having a quadrangular (square column type) outer shape in which screws 202 are embedded at both ends, and one of the pair of permanent magnets 201 has one of the permanent magnets 201 in the circumferential direction. The polarities of the N pole and the S pole are alternately magnetized to polar anisotropic magnetic poles at the location, and the other permanent magnet 2
Contrary to the permanent magnet 201 having the opposite polarity of 00, the polarities of the S pole and the N pole are alternately magnetized to polar anisotropic magnetic poles at four locations in the circumferential direction.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来より、ポンプとし
ては、小型で、かつ運転時の特性などのポンプ性能の向
上が望まれている。
Conventionally, it has been desired that the pump be small in size and have improved pump performance such as characteristics during operation.

【0007】しかし、たとえばポンプの小型化に伴い、
ポンプの容量を増大させようとすると、さらに強力な磁
石が要望される。極異方性の焼結磁石は、ボンド磁石と
同様に着磁でき、問題なく採用できるが、ともに特殊形
状の磁石であるため、製法上高価という問題がある。
However, for example, with the miniaturization of pumps,
In order to increase the pump capacity, stronger magnets are required. The polar anisotropy sintered magnet can be magnetized similarly to the bonded magnet and can be adopted without any problem, but both of them are magnets having a special shape, so that there is a problem that the manufacturing method is expensive.

【0008】本発明は、叙上の事情に鑑み、小型であ
り、かつポンプの運転特性および/または制御性を向上
させることができる電磁振動型ポンプを提供することを
目的とする。
In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide an electromagnetic vibration type pump which is small and which can improve the operating characteristics and / or controllability of the pump.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の電磁振動型ポン
プは、鉄心および捲線コイル部により構成される電磁石
部と、該電磁石部内に支持され、四角状磁石を備えてい
る振動子と、前記電磁石部の両側部に固定されるポンプ
ケーシング部を備えてなる電磁振動型ポンプであって、
前記四角状磁石が異方性の焼結金属磁石体からなるとと
もに、該焼結金属磁石体が、4個の焼結金属磁石と外形
が四角である管状の磁性体とからなり、該磁性体の外周
部に前記焼結金属磁石が固着されてなることを特徴とす
る。
An electromagnetic vibration pump according to the present invention comprises an electromagnet section composed of an iron core and a winding coil section, a vibrator supported in the electromagnet section and provided with a quadrangular magnet, An electromagnetic vibration type pump comprising pump casing parts fixed to both sides of an electromagnet part,
When the square magnet is made of an anisotropic sintered metal magnet body ,
The sintered metal magnet body is composed of four sintered metal magnets and an outer shape.
Is composed of a tubular magnetic body having a square shape, and the outer periphery of the magnetic body
The sintered metal magnet is fixed to the portion .

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の電磁振動型ポンプを説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The electromagnetic vibration type pump of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1〜2に示されるように、本発明の一実
施の形態にかかわる電磁振動型ポンプは、電磁石部1
と、該電磁石部1内の空隙部に所定の間隔をおいて配置
される四角状磁石2を備えた振動子3と、該振動子3の
両端に連結されるダイヤフラム4と、前記電磁石部1の
両端部にそれぞれ固定されるポンプケーシング部5から
構成されている。このポンプケーシング部5は、ポンプ
ケーシング6とこのポンプケーシング6の側面側にパッ
キング7を挟んで固着される側面蓋部(弁室蓋部)8と
からなる。この側面蓋部8には、ポンプ本体を容易に取
付部位に取り付けられるように、取付け脚9が一体化さ
れている。なお、10は段付きクッションであり、ポン
プ部の振動を吸収するようにしている。また、側面蓋部
8の材質は強度上、ガラス繊維入り熱可塑性樹脂が望ま
しい。
As shown in FIGS. 1 and 2, an electromagnetic vibration type pump according to an embodiment of the present invention includes an electromagnet unit 1.
A vibrator 3 having square magnets 2 arranged at a predetermined interval in a space in the electromagnet unit 1, a diaphragm 4 connected to both ends of the vibrator 3, and the electromagnet unit 1 The pump casing 5 is fixed to both ends of the pump casing 5. The pump casing portion 5 is composed of a pump casing 6 and a side surface lid portion (valve chamber lid portion) 8 fixed to the side surface side of the pump casing 6 with a packing 7 interposed therebetween. Mounting legs 9 are integrated with the side cover 8 so that the pump body can be easily mounted on the mounting portion. In addition, 10 is a stepped cushion that absorbs vibration of the pump portion. Further, the material of the side cover portion 8 is preferably a glass fiber-containing thermoplastic resin in terms of strength.

【0012】前記ポンプケーシング6は、さらに吸引室
11、吐出室12よび圧縮室13からなるポンプ部を有
しており、吸引室11は、前記圧縮室13と連通するた
めに、吸入口14と吸入弁15を、吐出室12は吐出口
16と吐出弁17をそれぞれ備えている。
The pump casing 6 further has a pump portion composed of a suction chamber 11, a discharge chamber 12 and a compression chamber 13. The suction chamber 11 is connected to the suction port 14 in order to communicate with the compression chamber 13. The suction valve 15 is provided, and the discharge chamber 12 is provided with a discharge port 16 and a discharge valve 17, respectively.

【0013】前記電磁石部1は、とくに限定されるもの
ではないが、たとえば図2に示すごとく十字状に対向し
て配置される一対の大径鉄心(主鉄心)18および該一
対の大径鉄心18の内周凹部に組み込まれる捲線コイル
部からなる電磁石と、巻線を省略した一対の小径鉄心
(補助鉄心)19と、前記一対の大径鉄心18および小
径鉄心19の内周部に配置される四角管状の鉄心保持具
(中子)20とからなり、外表面には樹脂がモールドさ
れた框体部21が成形されている。大径鉄心18と小径
鉄心19は、ともに断面がE型を呈しており、該一対の
大径鉄心18と一対の小径鉄心19とがそれぞれ対向さ
れ、開口側が四角柱を形成するように十字形に配置され
ている。前記鉄心保持具20は、大径鉄心18および小
径鉄心19の位置決めを確実にするとともに、モールド
時に大径鉄心18および小径鉄心19を適切に保持す
る。また、前記大径鉄心18および小径鉄心19は、位
置決めと取り付けを容易にするために、鉄心保持具20
に結合されており、外表面に樹脂をモールドするとき
に、モールド時の型への挿入が容易で、かつ高いモール
ド時の樹脂圧力に耐えるようにされている。
The electromagnet section 1 is not particularly limited, but for example, as shown in FIG. 2, a pair of large-diameter iron cores (main iron cores) 18 and a pair of large-diameter iron cores arranged to face each other in a cross shape. An electromagnet composed of a winding coil portion incorporated in an inner peripheral recessed portion of 18, a pair of small-diameter iron cores (auxiliary iron cores) 19 without windings, and a pair of large-diameter iron cores 18 and small-diameter iron cores And a square tubular core holder (core) 20 and a resin-molded frame portion 21 is formed on the outer surface. The large-diameter iron core 18 and the small-diameter iron core 19 both have an E-shaped cross section, and the pair of large-diameter iron cores 18 and the pair of small-diameter iron cores 19 face each other, and the opening side forms a cruciform shape. It is located in. The iron core holder 20 ensures positioning of the large-diameter iron core 18 and the small-diameter iron core 19, and properly holds the large-diameter iron core 18 and the small-diameter iron core 19 during molding. In addition, the large-diameter iron core 18 and the small-diameter iron core 19 have an iron core holder 20 for easy positioning and attachment.
When the resin is molded on the outer surface, the resin can be easily inserted into the mold at the time of molding and can withstand a high resin pressure at the time of molding.

【0014】前記鉄心保持具20の材質としては、モー
ルド時の150度位の熱に耐えられる耐熱性樹脂または
アルミニウムなどの非磁性体金属などを用いることがで
きる。また、前記框体部21の材質としては、成形材料
である耐熱性で低収縮率のBMC(バルクモールドコン
パウンド)が望ましく、たとえば不飽和ポリエステル系
のBMCなどを用いることができる。
As the material of the iron core holder 20, a heat-resistant resin or a non-magnetic metal such as aluminum which can withstand heat of about 150 degrees during molding can be used. Further, as the material of the frame portion 21, BMC (bulk molding compound) which is a molding material and which has heat resistance and a low shrinkage ratio is preferable, and for example, unsaturated polyester BMC can be used.

【0015】前記框体部21には、一対の径鉄心19
側の外周部位に吸気用のタンク部22と排気用のタンク
部23が、電磁石を熱硬化性樹脂でモールドする際に同
時に形成されている。また、このタンク部22、23は
サイレンサー機能を有する。また、前記タンク部22、
23には、フェルトまたはポリエステル繊維などからな
るフィルターを配置することにより、空気がフィルター
内を通過するときに塵などの不純物が取り除かれるた
め、清浄な空気を排出することができる。また、タンク
部22には、吸入部24を有する蓋25が固着されてい
るとともに、タンク部23には、排出部26を有する蓋
27が固着されている。
[0015] The rail body portion 21, a pair of small径鉄heart 19
An intake tank portion 22 and an exhaust tank portion 23 are formed at the outer peripheral portion of the side at the same time when the electromagnet is molded with a thermosetting resin. Further, the tank portions 22 and 23 have a silencer function. In addition, the tank portion 22,
By disposing a filter made of felt or polyester fiber in 23, impurities such as dust are removed when the air passes through the filter, so that clean air can be discharged. A lid 25 having a suction portion 24 is fixed to the tank portion 22, and a lid 27 having a discharge portion 26 is fixed to the tank portion 23.

【0016】前記振動子3は、図3〜4に示されるよう
に、両端部に植え込まれたねじ30を有する四角形の非
磁性体棒31と、該非磁性体棒31に取り付けられた四
角状磁石2とからなり、該四角状磁石2としては、外形
形状が四角形の異方性の焼結金属磁石体が用いられてい
る。この表面には非伝導性の防錆材を塗布するのが望ま
しい。この焼結金属磁石体は、長さが大径鉄心および小
径鉄心の磁極間の開口部寸法より長く、断面が梯形であ
る磁石をN極、S極ごとに作製された4個の焼結金属磁
石32aと磁性体32bとからなり、該磁性体32bの
外周部に前記焼結金属磁石32aが接着などにより固着
されている。そして、一対の焼結金属磁石体のうち、一
方の焼結金属磁石体が周方向の4箇所にN極とS極の極
性が交互に着磁され、もう一方の焼結金属磁石体の極性
が対向する焼結金属磁石体とは逆に周方向の4箇所にS
極とN極の極性が交互に着磁されている。各焼結金属磁
石32aの磁極(N極、S極)は、振動子の組立前に着
磁するか、または振動子の組立後に着磁することができ
る。前記磁性体32bは、四角管であり、磁路の役割を
するため、磁石の磁束を有効に活用することができる。
また、前記非磁性体棒31としては、たとえば66ナイ
ロンにガラスが30%含有されたものを用いることがで
きる。
As shown in FIGS. 3 to 4, the vibrator 3 has a quadrangular non-magnetic rod 31 having screws 30 implanted at both ends thereof and a quadrangular shape attached to the non-magnetic rod 31. An anisotropic sintered metal magnet body having a quadrangular outer shape is used as the quadrangular magnet 2. It is desirable to apply a non-conductive rust preventive material to this surface. This sintered metal magnet body has four lengths longer than the size of the opening between the magnetic poles of the large-diameter iron core and the small-diameter iron core. It is composed of a magnet 32a and a magnetic body 32b, and the sintered metal magnet 32a is fixed to the outer peripheral portion of the magnetic body 32b by adhesion or the like. Then, of the pair of sintered metal magnet bodies, one of the sintered metal magnet bodies is alternately magnetized at four positions in the circumferential direction with the polarities of the N pole and the S pole, and the polarity of the other sintered metal magnet body. Opposite to the sintered metal magnets facing each other, S is placed at four locations in the circumferential direction.
The polarities of the poles and the N poles are alternately magnetized. The magnetic poles (N pole, S pole) of each sintered metal magnet 32a can be magnetized before assembling the oscillator or after assembling the oscillator. The magnetic body 32b is a square tube and serves as a magnetic path, so that the magnetic flux of the magnet can be effectively utilized.
As the non-magnetic rod 31, for example, 66 nylon containing 30% glass can be used.

【0017】前記焼結金属磁石の断面形状は、矩形にさ
れているが、本発明においては、とくに限定されるもの
ではなく、たとえば図5に示されるように、外側を曲面
にした蒲鉾状などとすることができる。この蒲鉾状の焼
結金属磁石40にすると、焼結金属磁石40の角部と電
磁石部の鉄心との接触の危険性を防止することができ
る。また、前記磁性体32bは、四角管に限定されるも
のではなく、外径が四角である管状であればよく、たと
えば図6〜7に示されるように、薄肉の電気鉄板(ケイ
素鋼板)などから外径を四角に形成するとともに、内孔
を打ち抜いた薄肉コア体41aを複数枚積層させた積層
体41とすることができる。なお、図6では焼結金属磁
石32aに適用されているが、焼結金属磁石40にも適
用することができる。
Although the cross-sectional shape of the sintered metal magnet is rectangular, it is not particularly limited in the present invention. For example, as shown in FIG. Can be With this semi-cylindrical sintered metal magnet 40, it is possible to prevent the risk of contact between the corners of the sintered metal magnet 40 and the iron core of the electromagnet portion. Further, the magnetic body 32b is not limited to a square tube, and may be a tube having an outer diameter of a square. For example, as shown in FIGS. 6 to 7, a thin electric iron plate (silicon steel plate) or the like. It is possible to form a laminated body 41 in which a plurality of thin core bodies 41a having a square outer diameter and punched inner holes are laminated. In addition, although it is applied to the sintered metal magnet 32 a in FIG. 6, it is also applicable to the sintered metal magnet 40.

【0018】ここで、前記異方性の焼結金属磁石と従来
の極異方性磁石の磁束分布について説明する。図8に示
されるように、従来の極異方性磁石201の磁束分布
は、山形である。これに対して、断面が梯形の焼結金属
磁石32aと四角管の磁性体32bを用いた磁石2の場
合、磁束分布(図9(a)参照)は中央部が凹み、両端
部が凸状の分布となる。また、外側を曲面にした蒲鉾状
断面の焼結金属磁石40を用いた場合、磁束分布(図9
(b)参照)は中央部の磁束密度の平坦な分布となる。
したがって、従来の磁束分布と比較して、ほぼ同様な磁
束分布を得ることができるのであり、曲率の取り方で最
適分布を決めることが望ましい。また、図9(c)に示
されるように、前記焼結金属磁石32aに積層体41を
適用した場合の磁束分布は、図9(a)の分布で中央部
の凹が緩和された形状の分布となるので、やや分布形状
が改善されるのであるが、重量が増加し、コストアップ
になりやすい。
The magnetic flux distributions of the anisotropic sintered metal magnet and the conventional polar anisotropic magnet will now be described. As shown in FIG. 8, the magnetic flux distribution of the conventional polar anisotropic magnet 201 is mountain-shaped. On the other hand, in the case of the magnet 2 using the sintered metal magnet 32a having a trapezoidal cross section and the magnetic body 32b having a rectangular tube shape, the magnetic flux distribution (see FIG. 9A) is concave at the center and convex at both ends. Distribution. In addition, when a sintered metal magnet 40 having a semi-cylindrical cross section with a curved outer surface is used, the magnetic flux distribution (see FIG.
(See (b)) has a flat distribution of the magnetic flux density in the central portion.
Therefore, it is possible to obtain almost the same magnetic flux distribution as compared with the conventional magnetic flux distribution, and it is desirable to determine the optimum distribution by taking the curvature. As shown in FIG. 9C, the magnetic flux distribution when the laminated body 41 is applied to the sintered metal magnet 32a has a shape in which the central concave portion is relaxed in the distribution of FIG. 9A. Since it is distributed, the distribution shape is slightly improved, but the weight is increased and the cost is likely to increase.

【0019】磁石の厚さと形状は、磁束分布と空隙の磁
束密度を決め、ポンプ性能を決める重要な寸法である。
また、磁路の厚さで磁気抵抗、磁束分布および重量が変
わり、振動子としての性能が左右されるので、磁石の特
性および厚さを勘案して決定する。
The thickness and shape of the magnet determine the magnetic flux distribution and the magnetic flux density of the air gap, and are important dimensions that determine the pump performance.
Further, since the magnetic resistance, the magnetic flux distribution, and the weight change depending on the thickness of the magnetic path, and the performance as a vibrator is affected, the characteristics and thickness of the magnet are taken into consideration when making the determination.

【0020】磁束分布は図8に示す山形が最もよいので
あって山の中央部の凹の大きい分布は磁束のひねり(空
隙寸法の不均一)が発生しやすく、電磁石と振動子の接
触のおそれが高まる。
The peak shape shown in FIG. 8 is the best for the magnetic flux distribution, and a large concave distribution in the center of the peak tends to cause a magnetic flux twist (uneven void size), which may cause contact between the electromagnet and the vibrator. Will increase.

【0021】つぎに本発明の他の実施の形態を説明す
る。図10に示されるように、本実施の形態にかかわる
ポンプは、前記吸気側の蓋25がカップ状にされ、ポン
プを制御するためのポンプ制御器(コントローラ)と、
検出手段Sとからなる作動検出装置のうち、該検出手段
Sがタンク部22に収納されている。本実施の形態で
は、前記作動検出装置がダイヤフラム破損検出装置であ
り、検出手段Sが前記ポンプケーシング部5のポンプ部
の内圧を検出するための安全スイッチ機能を有する差圧
検出用蛇腹管にされている。なお、前記作動検出装置は
ダイヤフラム破損検出装置に限定されるものではなく、
過大電流検出装置(サーマルプロテクター)とすること
ができる。
Next, another embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 10, in the pump according to the present embodiment, the intake side lid 25 has a cup shape, and a pump controller (controller) for controlling the pump,
Of the operation detecting device including the detecting means S, the detecting means S is housed in the tank portion 22. In the present embodiment, the operation detecting device is a diaphragm breakage detecting device, and the detecting means S is a differential pressure detecting bellows pipe having a safety switch function for detecting the internal pressure of the pump portion of the pump casing portion 5. ing. The operation detection device is not limited to the diaphragm damage detection device,
It can be an overcurrent detection device (thermal protector).

【0022】本実施の形態では、図10〜11に示され
るように、前記捲線コイル部を内蔵する大径鉄心18お
よび小径鉄心19が、それぞれ外方ヨーク部18a、1
9a、サイドポール部18b、19bおよびセンターポ
ール部18c、19cからなり、ポンプ停止時、前記振
動子3の四角状磁石2とセンターポール部18c、19
cの磁極部(主極部)との重なり部(オーバーラップ
部)の寸法(オーバーハング量)aが該四角状磁石2と
サイドポール部18b、19bの磁極部(補極部)との
重なり部の寸法bより大きくされている。これは、たと
えば鉄心18、19の磁極部間の開口部に対して四角状
磁石2をセンターポール部18c、19c側にオフセッ
トさせることにより、設定することができる。この四角
状磁石2と鉄心18、19の磁極部間の開口部との相対
位置のオーバーハング量は、適宜設定することができる
が、たとえばaを3mmとし、bを1mmとすることが
できる。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 10 to 11, the large-diameter iron core 18 and the small-diameter iron core 19 containing the winding coil portion are respectively arranged in the outer yoke portions 18a and 1a.
9a, side poles 18b and 19b, and center poles 18c and 19c, and when the pump is stopped, the square magnet 2 of the vibrator 3 and the center poles 18c and 19c.
The dimension (overhang amount) a of the overlapping portion (overlap portion) of the magnetic pole portion (main pole portion) of c overlaps the square magnet 2 and the magnetic pole portions (auxiliary pole portion) of the side pole portions 18b and 19b. It is made larger than the dimension b of the part. This can be set, for example, by offsetting the quadrangular magnet 2 toward the center pole portions 18c, 19c with respect to the openings between the magnetic pole portions of the iron cores 18, 19. The amount of overhang in the relative position between the quadrangular magnet 2 and the openings between the magnetic pole portions of the iron cores 18 and 19 can be appropriately set. For example, a can be 3 mm and b can be 1 mm.

【0023】ここで、流量定格が80L/min級のポ
ンプを用いて、本実施の形態における磁極部の重なり部
(a>b)が異なるポンプと重なり部(a=b)が均等
なポンプの運転特性を説明する。本実施の形態では、図
12(a)に示されるように、振動子3が左側方向F1
に運動すると、まず左側のサイドポール部18bの補極
部(S極)と左側の四角状磁石2(N極)とが接近し、
吸引時のレラクタンス(磁気抵抗)の急激な変化が起こ
る。ついで図12(b)に示されるように、振動子3が
さらに左側方向F2に運動すると、右側のサイドポール
部18bの補極部(S極)と右側の四角状磁石2(S
極)とが反発し、急激なレラクタンスの変化が連続して
起こる。引き続いて、図12(c)に示されるように、
振動子3がさらに左側方向F2に運動すると、センター
ポール部18cの主極部(N極)と左側の四角状磁石2
(N極)との反発時のレラクタンスの急激な変化も同様
にして連続的に起こる。
Here, a pump having a flow rate rating of 80 L / min is used, and a pump having different overlapping portions (a> b) of magnetic pole portions and a pump having uniform overlapping portions (a = b) in the present embodiment are used. The operating characteristics will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 12A, the vibrator 3 moves in the leftward direction F1.
When moving to, first the commutating pole portion (S pole) of the left side pole portion 18b and the left side square magnet 2 (N pole) approach,
A sudden change in reluctance (magnetic resistance) occurs during suction. Then, as shown in FIG. 12B, when the oscillator 3 further moves in the leftward direction F2, the commutating pole portion (S pole) of the right side pole portion 18b and the right square magnet 2 (S pole).
Pole) and a sudden reluctance change occurs continuously. Subsequently, as shown in FIG.
When the oscillator 3 further moves in the leftward direction F2, the main pole portion (N pole) of the center pole portion 18c and the left square magnet 2
A sudden change in reluctance at the time of repulsion with (N pole) also occurs continuously in the same manner.

【0024】このため、本実施の形態では、鉄心の主極
側のオーバーハングを補極のオーバーハングより大きく
取ると、ポンプ停止時磁束の量が補極のそれより大であ
ることにより、ポンプ停止時の磁石位置が安定し、かつ
振動時にはレラクタンスの変化度と回数に比例する推力
が増大して、表1に示されるように電源周波数50Hz
および60Hzについて、流量が増大しているので運転
時の特性が向上していることがわかる。
Therefore, in this embodiment, if the overhang on the main pole side of the iron core is made larger than the overhang on the supplementary pole, the amount of magnetic flux when the pump is stopped is larger than that on the supplementary pole. The magnet position at the time of stop is stable, and at the time of vibration, the thrust proportional to the degree of change and the number of reluctance increases, and as shown in Table 1, the power supply frequency is 50 Hz.
At 60 Hz and 60 Hz, it is understood that the characteristics during operation are improved because the flow rate is increased.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】これに対し、重なり部が均等なポンプの場
合、図13(a)〜(b)に示されるように、四角状磁
石2を備える振動子3aが左側方向F1、さらに左側方
向F2に運動すると、左側のサイドポール部18bの補
極部(S極)と左側の四角状磁石2(N極)との吸引お
よびセンターポール部18cの主極部(N極)と左側の
四角状磁石2(N極)との反発が各一回集中的に起こ
る。したがって、図12(b)に示される重なり部が異
なるポンプのような連続的なリアクタンスの変化がない
ため、推力が劣り、表1に示されるように流量が少ない
ことがわかる。なお、電磁気学によれば推力Fは、磁束
をφ、レラクタンスをRおよび変位をxとすれば、 F=−1/2φ2dR/dx となる。これは、レラクタンスの変化が、磁界と機械系
とのあいだの磁気−機械的エネルギー変換に寄与してい
ることを示している。
On the other hand, in the case of a pump having an evenly overlapped portion, as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), the vibrator 3a having the square magnet 2 is arranged in the leftward direction F1 and further in the leftward direction F2. When moving, the left side pole portion 18b attracts the compensating pole portion (S pole) and the left side square magnet 2 (N pole), and the center pole portion 18c main pole portion (N pole) and the left side square magnet. Repulsion with 2 (N pole) occurs intensively once each. Therefore, since there is no continuous change in reactance as in a pump having different overlapping portions shown in FIG. 12B, thrust is inferior, and as shown in Table 1, it can be seen that the flow rate is small. According to electromagnetics, the thrust F is given by F = −1 / 2φ 2 dR / dx, where φ is the magnetic flux, R is the reluctance, and x is the displacement. This indicates that the change in reluctance contributes to the magneto-mechanical energy conversion between the magnetic field and the mechanical system.

【0027】つぎに本発明のさらに他の実施の形態を説
明する。本実施の形態は、磁石磁束を有効に活用して、
ポンプの運転時の特性を向上させるために、鉄心にオー
バーハングを付けている。すなわち図14(a)に示さ
れるように、直角状に隣接する大径鉄心18と小径鉄心
19とのあいだの最短寸法dをこれらの鉄心の組立に支
障のないよう極力狭めて、該大径鉄心18と小径鉄心1
9の幅寸法を図14(b)および図15に示されるよう
に、前記四角状磁石2の幅寸法より大きくしている。前
記大径鉄心18と小径鉄心19は、本実施の形態では鋼
板を複数枚積層して作製しているので、これらの鉄心の
幅は、鉄心積厚Hである。なお、図15〜16における
符号45は捲線コイル部である。
Next, still another embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the magnetic flux of the magnet is effectively used,
The iron core is overhanged to improve the pump's operating characteristics. That is, as shown in FIG. 14A, the shortest dimension d between the large-diameter iron core 18 and the small-diameter iron core 19 that are adjacent to each other at a right angle is narrowed as much as possible so as not to hinder the assembly of these iron cores. Iron core 18 and small diameter iron core 1
As shown in FIGS. 14B and 15, the width dimension of 9 is larger than the width dimension of the square magnet 2. Since the large-diameter iron core 18 and the small-diameter iron core 19 are manufactured by laminating a plurality of steel plates in the present embodiment, the width of these iron cores is the iron core product thickness H. In addition, the code | symbol 45 in FIGS. 15-16 is a winding coil part.

【0028】前記鉄心積厚H(mm)は、四角状磁石2
と鉄心18、19とのあいだの空隙寸法Gで決まる。す
なわち、鉄心積厚Hはつぎの式(1)または式(2)で
表わされる。 鉄心積厚H=磁石極幅L+2×空隙寸法G−1 (1)
The iron core product thickness H (mm) is the square magnet 2
Is determined by the gap size G between the core and the iron core 18, 19. That is, the iron core product thickness H is expressed by the following equation (1) or equation (2). Iron core product thickness H = Magnet pole width L + 2 x Air gap size G-1 (1)

【0029】これは鉄心積厚H=最大寸法Hmax−1
である。なお、1mmは積厚のばらつきを考慮した余裕
値である。または推奨値としては、 鉄心積厚H=磁石極幅L+2×空隙寸法G(1−1/√2) (2)
This is the iron core product thickness H = maximum dimension Hmax-1.
Is. It should be noted that 1 mm is a margin value in consideration of variations in product thickness. Or as a recommended value, iron core product thickness H = magnet pole width L + 2 × gap dimension G (1-1 / √2) (2)

【0030】この式(2)は図14(a)に示されるd
寸法が四角状磁石2と鉄心18、19とのあいだの空隙
寸法Gと等しくなるような鉄心積厚Hである。
This equation (2) is represented by d in FIG. 14 (a).
The iron core product thickness H is such that the size is equal to the air gap size G between the square magnet 2 and the iron cores 18 and 19.

【0031】前記鉄心積厚Hの寸法にした場合、つぎの
およびの効果がある。 隣接する電磁石間の漏洩磁束が増大して、インダクタ
ンスが増大(パーミアンスが増大)し、電流を抑制する
効果が増加する。 鉄心積厚の増大と磁石磁束の有効活用によって、前記
項の効果で電流が減少するにもかかわらずポンプの出
力はさほど低下しない。
When the iron core product thickness H is set, the following effects and are obtained. The leakage flux between adjacent electromagnets increases, the inductance increases (permeance increases), and the effect of suppressing the current increases. Due to the increase of the iron core product thickness and the effective use of the magnetic flux of the magnet, the output of the pump does not decrease so much although the current decreases due to the effect of the above item.

【0032】以下、前記項の効果を具体例で説明す
る。まず四角状磁石2の極幅を22mmとし、空隙寸法
Gを1.5mmに設定した電磁石部を取り付けた、流量
定格が80L/min級のポンプを用意した(鉄心オー
バーハング付ポンプ)。このときの捲線コイル部は、コ
イル線径が0.8mmであるコイルを535回捲きした
ものである。ついで鉄心積厚Hは、前記式(1)によ
り、2mmのオーバーハング付きの場合と前記式(2)
による1mm(2×1.5(1−1/√2)=0.87
≒1)のオーバーハング付の場合があるが、ここでは前
記式(1)を採用した。また、鉄心積厚Hが対向する四
角状磁石2の極幅と同一にした電磁石部を取り付けたポ
ンプも用意した(鉄心オーバーハングなしポンプ)。そ
れぞれのポンプの電磁石に60Hzの電圧を印可し、電
流および電力(入力)を測定した。その結果を表2に示
す。なお、同様に鉄心オーバーハング付ポンプと鉄心オ
ーバーハングなしポンプについてのインピーダンスZ、
交流抵抗R、リアクタンスωLおよびインダクタンスL
をつぎの計算式により求め、それらの比較も表2に示し
た。ただし、ω=2πfであり、電源周波数f=60H
zである。 Z=V/I R=W/I2 ωL=√(Z2−R2) L=ωL/ω
The effects of the above items will be described below with reference to specific examples. First, a pump having a flow rate rating of 80 L / min was prepared (a pump with an iron core overhang) in which the pole width of the quadrangular magnet 2 was set to 22 mm and an electromagnet section in which the gap size G was set to 1.5 mm was attached. The winding coil portion at this time is obtained by winding a coil having a coil wire diameter of 0.8 mm 535 times. Then, the iron core product thickness H is calculated by the above formula (1) when the overhang is 2 mm and the above formula (2).
1 mm (2 × 1.5 (1-1 / √2) = 0.87
Although there is a case with an overhang of ≈1), the above formula (1) is adopted here. Further, a pump provided with an electromagnet portion having the same core width as the pole width of the square magnets 2 facing each other was also prepared (iron core overhang-free pump). A voltage of 60 Hz was applied to the electromagnet of each pump, and current and power (input) were measured. The results are shown in Table 2. Similarly, impedance Z for the pump with iron core overhang and the pump without iron core overhang,
AC resistance R, reactance ωL and inductance L
Was calculated by the following calculation formula, and their comparison is also shown in Table 2. However, ω = 2πf, and power supply frequency f = 60H
z. Z = V / I R = W / I 2 ωL = √ (Z 2 −R 2 ) L = ωL / ω

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】表2から、大径鉄心内の捲線コイル部のイ
ンダクタンスLが118.1%に増大していることがわ
かる。また、鉄心積厚Hの増分(109%)に対し、イ
ンピーダンスZは117.7%に増分されているので、
その分電流が抑制されていることもわかる(3.05A
から2.55Aに減少している)。
From Table 2, it can be seen that the inductance L of the winding coil portion in the large-diameter iron core is increased to 118.1%. Moreover, since the impedance Z is increased to 117.7% with respect to the increase (109%) of the iron core product thickness H,
It can be seen that the current is suppressed by that amount (3.05A
From 2.55A).

【0035】また、通常立体形電磁石にあっては、等価
空隙が従来の平面対向形電磁石に比して大きくなるの
で、パーミアンスが小さく不必要な電流が流れやすく、
入力が増大しやすいが、本実施の形態のように、鉄心に
オーバーハングを付けることにより電力(入力)を抑制
することができる。
Also, in a normal three-dimensional electromagnet, since the equivalent void is larger than that of the conventional plane-opposed electromagnet, the permeance is small and unnecessary current easily flows.
Although the input tends to increase, electric power (input) can be suppressed by attaching an overhang to the iron core as in the present embodiment.

【0036】つぎに前記項の効果について説明する。
上記と同じ鉄心で鉄心の積厚が22mmであり、オーバ
ーハングは0であるポンプと、積厚が24mmでオーバ
ーハングは左右1mmであり、その他の仕様は同じであ
る、ポンプを用意した。なお、振動子の仕様は両者同一
である。定格圧力は15KPaであり、このときの捲線
コイル部は、コイル線径が0.8mmであるコイルを5
80回捲きしたものである。これらのポンプを60Hz
で作動させた。その結果を表3に示す。
Next, the effect of the above item will be described.
There were prepared a pump having the same iron core as the above with a laminated thickness of 22 mm and an overhang of 0, and a pump with a laminated thickness of 24 mm and overhangs of 1 mm on the left and right and the same other specifications. The specifications of the vibrator are the same. The rated pressure is 15 KPa, and the winding coil portion at this time is a coil having a coil wire diameter of 0.8 mm.
It has been rolled 80 times. These pumps at 60Hz
Operated with. The results are shown in Table 3.

【0037】[0037]

【表3】 [Table 3]

【0038】表3から、電流を抑制する効果にもかかわ
らず、流量はさほど低下せず、入力減でポンプ効率は増
加している。若干の鉄量(積厚)増加が入力低下をもた
らしている。ただし、ポンプ電磁石の設計仕様によって
は、出力の低下が大きく異なることもあるので、オーバ
ーハング量は調整すべきである。
It can be seen from Table 3 that, despite the effect of suppressing the current, the flow rate does not decrease so much, and the pump efficiency increases as the input decreases. A slight increase in iron content (thickness) causes a decrease in input. However, depending on the design specifications of the pump electromagnet, the decrease in output may vary greatly, so the amount of overhang should be adjusted.

【0039】なお、前記鉄心積層Hの寸法が前記式
(1)、(2)の寸法以上になると、磁束の漏洩が急激
に増加して、出力が必要以上に低下するので、この鉄心
積厚Hは積厚公差と板厚を考慮して決定する。この寸法
以上にすると磁石磁束が鉄心部を介して漏洩して、推力
(出力)を減することもある。
If the size of the core lamination H exceeds the size of the above equations (1) and (2), the leakage of magnetic flux increases rapidly and the output decreases more than necessary. H is determined in consideration of the stack thickness tolerance and the plate thickness. If the size is larger than this value, the magnetic flux of the magnet may leak through the iron core portion to reduce the thrust (output).

【0040】本実施の形態では、電磁石部が大径鉄心
(主鉄心)21と小径鉄心(補助鉄心)22とから構成
されているが、図17〜18に示されるように小径鉄心
を使用しないで構成することもできる。
In the present embodiment, the electromagnet portion is composed of a large-diameter iron core (main iron core) 21 and a small-diameter iron core (auxiliary iron core) 22. However, as shown in FIGS. It can also be configured with.

【0041】ここで、図15に示される電磁石部と図1
7に示される電磁石部を取り付けた流量定格が20L/
minのポンプAとポンプBをそれぞれ用意した。そし
て、電源周波数50Hzについて、印加電圧を100
V、60V、40V、30Vへと変更して制御したとき
のポンプAのポンプ特性と電源周波数60Hzについ
て、印加電圧を100V、40V、30Vへと変更して
制御したときのポンプBのポンプ特性を調べた。その結
果を図19〜20に示す。
Here, the electromagnet portion shown in FIG. 15 and FIG.
The flow rate rating with the electromagnet part shown in 7 is 20 L /
min pump A and pump B were prepared respectively. The applied voltage is 100 when the power supply frequency is 50 Hz.
Regarding the pump characteristic of the pump A and the power source frequency of 60 Hz when changing and controlling to V, 60V, 40V and 30V, the pump characteristic of the pump B when changing and controlling the applied voltage to 100V, 40V and 30V. Examined. The results are shown in FIGS.

【0042】図19〜20から、破線で示すポンプB
は、50Hzおよび60Hzとも安定した制御特性を示
すのに対し、実線で示すポンプAの特性は、印加電圧が
下がると、50Hzの場合、図19に示されるように6
0V以下で推力低下のため、圧力が低下し制御不能とな
り、また、60Hzの場合、図20に示されるように4
0V以下で制御不能になることがわかる。これは四角状
磁石2と大径鉄心18とのあいだの吸引力が電磁力に勝
り、推力低下現象を示すためであり、小径鉄心を取り外
し、吸引力を弱めれば、相対的に電磁力が勝り、推力低
下を防止できるためである。
From FIGS. 19 to 20, the pump B shown by a broken line
Shows stable control characteristics at both 50 Hz and 60 Hz, while the characteristics of pump A shown by the solid line are as shown in FIG.
When the voltage is 0 V or less, the thrust decreases, so the pressure decreases and control becomes impossible. In the case of 60 Hz, as shown in FIG.
It can be seen that control becomes impossible at 0 V or less. This is because the attractive force between the square magnet 2 and the large-diameter iron core 18 exceeds the electromagnetic force to show a thrust reduction phenomenon. If the small-diameter iron core is removed and the attractive force is weakened, the electromagnetic force is relatively increased. This is because it is possible to prevent a decrease in thrust and a decrease in thrust.

【0043】本実施の形態で示されるように、小径鉄心
を使用しないポンプの場合、流量定格が20L/min
などの流量の小さいポンプであれば、圧力と流量の特性
もさほど低下せず、制御性が向上する。この場合、四角
状磁石の生成する磁束は小径鉄心がないので、空間を磁
路とすることから、磁気抵抗が高くなり、磁束密度は低
下する。このため、電磁推力が低下する惧れがある。し
たがって、小径鉄心を使用しないポンプは、圧力と流量
を低下させる制御場合に用いるのが好ましい。しかし、
電流が増加するので、使用条件によりコイルの巻数の調
整が必要である。なお、流量の大きいポンプの場合に
は、この特徴はなく大幅な特性劣化が起こりやすくな
る。
As shown in this embodiment, in the case of a pump that does not use a small-diameter iron core, the flow rate rating is 20 L / min.
If the pump has a small flow rate, the characteristics of the pressure and the flow rate do not deteriorate so much, and the controllability is improved. In this case, since the magnetic flux generated by the quadrangular magnet does not have a small-diameter iron core, the magnetic path is a space, so that the magnetic resistance increases and the magnetic flux density decreases. Therefore, the electromagnetic thrust may be reduced. Therefore, it is preferable to use a pump that does not use a small-diameter iron core when controlling to reduce the pressure and the flow rate. But,
Since the current increases, it is necessary to adjust the number of coil turns depending on the usage conditions. In the case of a pump having a large flow rate, this characteristic does not exist, and a large deterioration in characteristics is likely to occur.

【0044】前記鉄心をオーバーハングさせた電磁石の
インダクタンスが増大するのは空隙部の磁界効果である
が、本発明においては、捲線コイル部の側面外周部(コ
イルエンド)の漏洩磁束を増大させて、インダクタンス
を増加させることができる。たとえば図21〜22に示
されるように、大径鉄心18の捲線コイル部45のコイ
ルエンドに漏洩磁束を助長する帯板状磁性体のリング5
1を巻き付ける。このリング51の材料としては、方向
性珪素鋼板を用いるのが好ましい。また、巻き付けるリ
ング51の数は、捲線コイル部45に対して各々1本と
することができるが、本実施の形態では、両側面から巻
き付けるように各2本にされている。また、巻き付けし
やすいように側縁にノッチ52を形成するとともに、巻
き付けたあとで外れないように、リング同士を係止させ
るための切り起し突起53と係止孔54が両端部に形成
されている。これにより、リング51を捲線コイル部4
5の両側面に巻き付けるときに、ノッチ52を折り曲げ
たのち、お互いの突起53と係止孔54を引っ掛けて確
実なはずれ防止を行なうことができる。
It is the magnetic field effect of the air gap that increases the inductance of the electromagnet that overhangs the iron core, but in the present invention, the leakage magnetic flux at the side surface outer peripheral portion (coil end) of the winding coil portion is increased. , The inductance can be increased. For example, as shown in FIGS. 21 to 22, the ring 5 of a strip-shaped magnetic body that promotes leakage magnetic flux at the coil end of the winding coil portion 45 of the large-diameter iron core 18.
Wrap 1 As a material for the ring 51, it is preferable to use a grain-oriented silicon steel plate. Further, the number of rings 51 to be wound can be one for each winding coil portion 45, but in the present embodiment, it is two for each winding from both side surfaces. Further, notches 52 are formed on the side edges for easy winding, and cut-and-raised protrusions 53 and locking holes 54 for locking the rings are formed at both ends so as not to come off after winding. ing. As a result, the ring 51 is attached to the winding coil portion 4
When it is wound around both side surfaces of 5, the notch 52 is bent, and then the projection 53 and the locking hole 54 are hooked to each other, so that the detachment can be surely prevented.

【0045】ここで、鉄心積厚と四角状磁石の極幅が2
2mmであり、コイルエンドにリングを巻き付けた電磁
石部を組み込んだポンプ(リング付ポンプ)とそうでな
いポンプ(リングなしポンプ)について特性を調べた。
その結果を表4に示す。
Here, the iron core product thickness and the pole width of the square magnet are 2
The characteristics were examined for a pump (a pump with a ring) and a pump (a pump without a ring) in which an electromagnet part having a coil end and a ring wound around the coil end was incorporated.
The results are shown in Table 4.

【0046】[0046]

【表4】 [Table 4]

【0047】この表4から、前記図15に示される電磁
石部を組み込んだポンプ(鉄心オーバーハング付ポン
プ)と同様に、電流を抑制する効果がある。このため、
リング付ポンプは電磁石の電流を抑制する必要がある場
合に採用することができる。
From Table 4, as in the case of the pump incorporating the electromagnet portion shown in FIG. 15 (pump with iron core overhang), there is an effect of suppressing current. For this reason,
The ring pump can be adopted when it is necessary to suppress the current of the electromagnet.

【0048】これまでの実施の形態において、前記ポン
プケーシング部5に遮音のための二重構造を設けるのが
好ましい。たとえばこの二重構造としては、前記ポンプ
ケーシング5に設けられる、吸引室11、吐出室12お
よび後述する空洞部の外周壁に軸方向に形成される溝6
1により隔てられる、内壁6aと外壁6bとから構成さ
れる二重構造および/または前記側面蓋部8に設けられ
る、内側蓋8aと外側蓋8bとからなる二重構造とする
ことができる。これらの二重構造は、ポンプ部からの振
動を溝61の空洞の空気または内側蓋8aと外側蓋8b
から構成される空洞の空気により緩和する高い防音性
(遮音性)を有している。
In the above-mentioned embodiments, it is preferable to provide the pump casing 5 with a double structure for sound insulation. For example, as this double structure, a groove 6 formed in the pump casing 5 in the axial direction on the outer peripheral wall of the suction chamber 11, the discharge chamber 12 and a cavity described later is provided.
A double structure composed of an inner wall 6a and an outer wall 6b separated by 1 and / or a double structure composed of an inner lid 8a and an outer lid 8b provided on the side surface lid portion 8 can be provided. These double structures allow the vibration from the pump portion to be evacuated in the cavity of the groove 61 or the inner lid 8a and the outer lid 8b.
It has a high soundproofing property (sound insulation) that is mitigated by the air in the cavity.

【0049】前記ポンプケーシング6は、吸引室11と
吐出室12とが、側面から見てほぼX字状の隔壁により
上下方向に対称な部位に形成されるとともに、前記隔壁
により左右方向に対称な部位に空洞部が形成され、吸音
用の共鳴形サイレンサーを備えているのが好ましい。
In the pump casing 6, the suction chamber 11 and the discharge chamber 12 are formed in vertically symmetrical parts by partition walls which are substantially X-shaped when viewed from the side, and the partition walls are symmetrical in the horizontal direction by the partition walls. It is preferable that a cavity is formed in the portion and that a resonance type silencer for absorbing sound is provided.

【0050】また、小径鉄心19は、予め外方ヨーク部
19aの両端部位に配置されるサイドポール部19bと
中央に配置されるセンターポール部19cが一体に加工
された珪素鋼鈑製のステータコアを複数枚積層して作製
されているが、削り出しにより作製することもできる。
また、大径鉄心18についても、予め外方ヨーク部18
aの両端部位に配置されるサイドポール部18bが加工
された珪素鋼鈑製のステータコアを複数枚積層したもの
と、センターポール部18cが加工された珪素鋼鈑製の
ステータコアを複数枚積層したものとを圧入により一体
化して作製されているが、外方ヨーク部およびセンター
ポール部を所定の形状に削り出して形成したのちに、圧
入一体化して作製することもできる。
The small-diameter iron core 19 is a stator core made of silicon steel plate in which side pole portions 19b arranged at both end portions of the outer yoke portion 19a and a center pole portion 19c arranged at the center are integrally machined in advance. Although it is manufactured by laminating a plurality of sheets, it can be manufactured by shaving.
Also, regarding the large-diameter iron core 18, the outer yoke portion 18
A laminate of a plurality of silicon steel sheet stator cores having side pole portions 18b processed at both end portions of a and a laminate of a plurality of silicon steel sheet stator cores having center pole portions 18c processed. Although they are integrated by press-fitting, they may be integrated by press-fitting after forming the outer yoke part and the center pole part by cutting them into a predetermined shape.

【0051】また、前記蓋25、27の固着手段として
は、ねじ止め、接着および溶着のうちでメンテナンスが
容易にできるように、ねじ止めとすることができるが、
ワンタッチで取り付けられるように差込み構造とするの
が好ましい。たとえば図10に示されるように蓋25の
内面、たとえば四隅部にピン71を形成するとともに、
前記框体部21のタンク部22には、蓋25の4本のピ
ン71を挿入する挿入穴72をモールド時に形成する。
この挿入穴72とピン71との嵌め合い寸法はトマリバ
メにする。そして、たとえば蓋25の延長部73の先端
73aを外面から内面に向かうテーパ形状の刃形にして
いる。また、前記左右のポンプケーシング6側の畝74
を延長部73が嵌め込めるように低くしている。また、
該ポンプケーシング6の側面には、前記延長部73の先
端刃形とは逆形状であり、該延長部73を押さえ込むた
めの横溝75が形成されている。この横溝75は、前記
框体部21の成形後の切削加工または框体部21を成形
するときに、分割型金具などを用いて同時に形成するこ
とができる。
The fixing means for the lids 25 and 27 may be screwed, or may be screwed so that maintenance can be easily performed by adhesion or welding.
It is preferable to have a plug-in structure so that it can be attached with one touch. For example, as shown in FIG. 10, while forming the pins 71 on the inner surface of the lid 25, for example, the four corners,
An insertion hole 72 into which the four pins 71 of the lid 25 are inserted is formed in the tank portion 22 of the frame portion 21 at the time of molding.
The fitting dimension of the insertion hole 72 and the pin 71 is to fit. Then, for example, the tip end 73a of the extension portion 73 of the lid 25 has a tapered blade shape from the outer surface toward the inner surface. Further, the ridges 74 on the left and right pump casings 6 side
Is made low so that the extension portion 73 can be fitted therein. Also,
On the side surface of the pump casing 6, a lateral groove 75 is formed, which has a shape opposite to the shape of the tip of the extension portion 73 and presses the extension portion 73. The lateral groove 75 can be simultaneously formed by using a split mold or the like when the frame portion 21 is cut after being formed or when the frame portion 21 is formed.

【0052】なお、本実施の形態では、振動子の両端に
円盤型ダイヤフラムが連結された電磁振動式ダイヤフラ
ムポンプについて説明したが、本発明においては、これ
に限定されるものではなく、円盤型ダイヤフラムの外側
に前記振動子の振動に連動して、圧力を発生し、ポンプ
作用を行なうコルゲーション付きダイヤフラムが連結さ
れている電磁振動式ダイヤフラムポンプ、振動子の両端
部に設けられるピストンとポンプケーシングに形成され
るシリンダー部からなるピストン式電磁振動型ポンプ、
またはこのピストン式電磁振動型ポンプの振動子の両端
部がコルゲーション付き十字形バネで支持されているピ
ストン式電磁振動型ポンプなどに適用することもでき
る。
In this embodiment, the electromagnetic vibration type diaphragm pump in which the disk-shaped diaphragm is connected to both ends of the vibrator has been described. However, the present invention is not limited to this, and the disk-shaped diaphragm is not limited to this. An electromagnetic vibrating diaphragm pump in which a diaphragm with corrugation for generating a pumping action is connected to the outside of the vibrator to form a pump, and pistons and pump casings provided at both ends of the vibrator are formed. Piston type electromagnetic vibration type pump consisting of a cylinder part,
Alternatively, the present invention can be applied to a piston type electromagnetic vibration type pump in which both ends of a vibrator of the piston type electromagnetic vibration type pump are supported by cross springs with corrugations.

【0053】また、本実施の形態では、鉄心保持具に組
み込んだ4極2コイルタイプの電磁石部に框体部が一体
成形されているが、本発明では、これ以外に1個のリン
グ状の鉄心から構成される電磁石部、2極2コイルタイ
プまたは4極4コイルタイプなどの1個または複数個の
鉄心および捲線コイル部により構成される電磁石部に框
体部を一体成形することができる。
Further, in the present embodiment, the frame portion is integrally formed with the 4-pole 2-coil type electromagnet portion incorporated in the iron core holder, but in the present invention, in addition to this, one ring-shaped member is formed. The frame part can be integrally formed with the electromagnet part composed of the iron core, the electromagnet part composed of one or a plurality of iron cores such as the two-pole two-coil type or the four-pole four-coil type and the winding coil part.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
小型であり、かつポンプの運転特性および/または制御
性を向上させることができる。
As described above, according to the present invention,
It is small and can improve the operating characteristics and / or controllability of the pump.

【0055】また、モールド化電磁石を採用しているの
で、低騒音であり安全性(発火、感電)も優れている。
Since a molded electromagnet is used, it is low in noise and excellent in safety (ignition, electric shock).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電磁振動型ポンプの一実施の形態を示
す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an electromagnetic vibration pump of the present invention.

【図2】電磁コイル部を省略した電磁石部を示す斜視図
である。
FIG. 2 is a perspective view showing an electromagnet portion in which an electromagnetic coil portion is omitted.

【図3】図1の振動子の断面図である。3 is a cross-sectional view of the vibrator of FIG.

【図4】図3の振動子の側面図である。FIG. 4 is a side view of the vibrator of FIG.

【図5】四角状磁石の他の実施の形態を示す側面図であ
る。
FIG. 5 is a side view showing another embodiment of the square magnet.

【図6】四角状磁石のさらに他の実施の形態を示す側面
図である。
FIG. 6 is a side view showing still another embodiment of a square magnet.

【図7】図6の四角状磁石の断面図である。7 is a cross-sectional view of the square magnet of FIG.

【図8】従来の磁石の磁束分布を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a magnetic flux distribution of a conventional magnet.

【図9】図9(a)は図4の四角状磁石の磁束分布を説
明する図、図9(b)は図5の四角状磁石の磁束分布を
説明する図および図9(c)はで図6の四角状磁石の磁
束分布を説明する図である。
9A is a diagram illustrating the magnetic flux distribution of the quadrangular magnet of FIG. 4, FIG. 9B is a diagram illustrating the magnetic flux distribution of the quadrangular magnet of FIG. 5, and FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining the magnetic flux distribution of the square magnet of FIG. 6.

【図10】本発明の電磁振動型ポンプの他の実施の形態
を示す縦断面図である。
FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing another embodiment of the electromagnetic vibration type pump of the present invention.

【図11】図10の大径鉄心と振動子における四角状磁
石との位置関係を説明する図である。
11 is a diagram illustrating a positional relationship between the large-diameter iron core in FIG. 10 and a square magnet in a vibrator.

【図12】鉄心の極部と四角状磁石の重なり部が異なる
振動子の動作を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the vibrator in which the pole portion of the iron core and the overlapping portion of the square magnet are different.

【図13】鉄心の極部と四角状磁石の重なり部が均等で
ある振動子の動作を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the vibrator in which the pole portion of the iron core and the overlapping portion of the square magnet are even.

【図14】鉄心のオーバーハングを説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an overhang of an iron core.

【図15】鉄心にオーバーハングを付けた電磁石部と振
動子の正面図である。
FIG. 15 is a front view of an electromagnet unit and an oscillator in which an iron core has an overhang.

【図16】図15の電磁石部の側面図である。16 is a side view of the electromagnet portion of FIG.

【図17】小径鉄心(補助鉄心)を省いた他の電磁石部
と振動子の正面図である。
FIG. 17 is a front view of another electromagnet portion and a vibrator in which a small diameter iron core (auxiliary iron core) is omitted.

【図18】図17の電磁石部の側面図である。18 is a side view of the electromagnet portion of FIG.

【図19】図15に示される電磁石部を取り付けたポン
プAおよび図17に示される電磁石部を取り付けたポン
プBの電源周波数50Hzにおけるポンプ特性を示す図
である。
FIG. 19 is a diagram showing pump characteristics at a power supply frequency of 50 Hz of the pump A having the electromagnet section shown in FIG. 15 and the pump B having the electromagnet section shown in FIG. 17;

【図20】図15に示される電磁石部を取り付けたポン
プAおよび図17に示される電磁石部を取り付けたポン
プBの電源周波数60Hzにおけるポンプ特性を示す図
である。
20 is a diagram showing pump characteristics at a power supply frequency of 60 Hz of the pump A having the electromagnet section shown in FIG. 15 and the pump B having the electromagnet section shown in FIG.

【図21】大径鉄心に内蔵される捲線コイル部にリング
が巻き付けられた電磁石部を示す正面図である。
FIG. 21 is a front view showing an electromagnet portion in which a ring is wound around a winding coil portion incorporated in a large-diameter iron core.

【図22】図21の電磁石部の側面図である。22 is a side view of the electromagnet portion of FIG. 21. FIG.

【図23】リングの平面図である。FIG. 23 is a plan view of a ring.

【図24】リングの側面図である。FIG. 24 is a side view of the ring.

【図25】従来の振動子を示す断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view showing a conventional vibrator.

【図26】図25の振動子の正面図である。26 is a front view of the vibrator of FIG. 25. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電磁石部 2 四角状磁石 3 振動子 4 ダイヤフラム 5 ポンプケーシング部 6 ポンプケーシング 7 パッキング 8 側面蓋部 8a 8b 18 大径鉄心 19 小径鉄心 20 鉄心保持具 21 框体部 30 ねじ 31 非磁性体棒 32a、40 焼結金属磁石 32b 磁性体 41 積層体 41a 薄肉コア体 1 Electromagnet part 2 square magnet 3 oscillators 4 diaphragm 5 Pump casing part 6 pump casing 7 packing 8 Side cover 8a 8b 18 large diameter iron core 19 small diameter iron core 20 Iron core holder 21 Frame part 30 screws 31 non-magnetic rod 32a, 40 Sintered metal magnet 32b magnetic material 41 laminate 41a thin core body

フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−299971(JP,A) 特開2000−130326(JP,A) 特開 昭58−56401(JP,A) 特開 昭63−77361(JP,A) 特開 平7−310668(JP,A) 実開 昭57−109287(JP,U) 特公 平4−35633(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04B 25/00 - 53/22 Continuation of the front page (56) Reference JP 2000-299971 (JP, A) JP 2000-130326 (JP, A) JP 58-56401 (JP, A) JP 63-77361 (JP, A) ) Japanese Patent Laid-Open No. 7-310668 (JP, A) Actual Development 57-109287 (JP, U) Japanese Patent Publication No. 4-35633 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F04B 25/00-53/22

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 鉄心および捲線コイル部により構成され
る電磁石部と、該電磁石部内に支持され、四角状磁石を
備えている振動子と、前記電磁石部の両側部に固定され
るポンプケーシング部を備えてなる電磁振動型ポンプで
あって、前記四角状磁石が異方性の焼結金属磁石体から
なるとともに、該焼結金属磁石体が、4個の焼結金属磁
石と外形が四角である管状の磁性体とからなり、該磁性
体の外周部に前記焼結金属磁石が固着されてなる電磁振
動型ポンプ。
1. An electromagnet section composed of an iron core and a winding coil section, a vibrator supported in the electromagnet section and provided with square magnets, and a pump casing section fixed to both sides of the electromagnet section. An electromagnetic vibration pump, comprising: the rectangular magnet made of an anisotropic sintered metal magnet body , wherein the sintered metal magnet body comprises four sintered metal magnet bodies.
It consists of a stone and a tubular magnetic body with a square outer shape.
An electromagnetic vibration pump in which the sintered metal magnet is fixed to the outer peripheral portion of the body .
【請求項2】 前記焼結金属磁石の断面が梯形または蒲
鉾形である請求項記載の電磁振動型ポンプ。
Wherein said sintered metal electromagnetic vibrational pump according to claim 1, wherein the cross section of the magnet is trapezoidal or Kamabokogata.
【請求項3】 前記鉄心が、前記捲線コイル部を内蔵す
る一対のE形の大径鉄心と巻線を省略した一対のE形の
小径鉄心とからなり、該一対の大径鉄心と一対の小径鉄
心とが開口側が四角柱を形成するように十字形に配置さ
れているとともに、該大径鉄心および小径鉄心が外方ヨ
ーク部、サイドポール部およびセンターポール部からな
り、かつ前記四角状磁石とセンターポール部の磁極部と
の重なり部の寸法が該四角状磁石とサイドポール部の磁
極部との重なり部の寸法より大きくされてなる請求項
たは記載の電磁振動型ポンプ。
3. The iron core comprises a pair of E-shaped large-diameter iron cores containing the winding coil portion and a pair of E-shaped small-diameter iron cores without windings, and the pair of large-diameter iron cores and the pair of large-diameter iron cores. The small-diameter iron core and the small-diameter iron core are arranged in a cross shape so as to form a square pole on the opening side, and the large-diameter iron core and the small-diameter iron core are composed of an outer yoke portion, a side pole portion, and a center pole portion, and the square magnet. the dimensions of the overlapping portions of the magnetic pole portion of the center pole portion is made larger than the dimension of the overlapping portions of the magnetic pole portion of the square-shaped magnet and the side pole portions claim 1
Electromagnetic vibration type pump or 2 described.
【請求項4】 前記大径鉄心および小径鉄心のうち、少
なくとも該大径鉄心の幅寸法が前記四角状磁石の幅寸法
より大きくされてなる請求項3記載の電磁振動型ポン
プ。
Wherein one of the large径鉄center and small-diameter iron core, formed by the width dimension of at least the large径鉄center is larger than the width dimension of said rectangular-shaped magnet according to claim 3 Symbol placement of electromagnetic vibrational pump.
【請求項5】 前記大径鉄心に内蔵される捲線コイル部
の側面外周部に磁性体のリングが取り付けてなる請求
または4記載の電磁振動型ポンプ。
Wherein said formed by ring magnetic body on a side surface outer periphery of the winding coil unit incorporated in a large径鉄heart is attached claim
The electromagnetic vibration pump according to 3 or 4.
【請求項6】 前記電磁石部の外表面に樹脂がモールド
された框体部が成形されてなる請求項1、2、3、4ま
たは記載の電磁振動型ポンプ。
6. The electromagnetic vibration pump according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein a frame portion made of resin is molded on the outer surface of the electromagnet portion.
【請求項7】 前記電磁石部の内周部に、前記鉄心を
記振動子の四角状磁石に対して位置決めするとともに、
モールド時に鉄心を保持するために鉄心保持具が前記
框体部の成形前に組み込まれてなる請求項記載の電磁
振動型ポンプ。
The inner peripheral portion of wherein said electromagnet unit, before said core
While positioning with respect to the square magnet of the oscillator,
7. The electromagnetic vibration type pump according to claim 6 , wherein an iron core holder for holding the iron core at the time of molding is incorporated before the frame portion is molded.
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