JP4603433B2 - 電磁往復動流体装置 - Google Patents

電磁往復動流体装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4603433B2
JP4603433B2 JP2005202334A JP2005202334A JP4603433B2 JP 4603433 B2 JP4603433 B2 JP 4603433B2 JP 2005202334 A JP2005202334 A JP 2005202334A JP 2005202334 A JP2005202334 A JP 2005202334A JP 4603433 B2 JP4603433 B2 JP 4603433B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movable member
magnetic pole
permanent magnet
piston
electromagnet
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005202334A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007016761A (ja
Inventor
重光 石橋
春樹 中尾
文則 広瀬
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.)
Nitto Kohki Co Ltd
Original Assignee
Nitto Kohki 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 Nitto Kohki Co Ltd filed Critical Nitto Kohki Co Ltd
Priority to JP2005202334A priority Critical patent/JP4603433B2/ja
Priority to US11/988,573 priority patent/US8007256B2/en
Priority to EP06768060.3A priority patent/EP1903215B1/en
Priority to PCT/JP2006/313698 priority patent/WO2007007721A1/ja
Priority to EP11009105.5A priority patent/EP2421012B1/en
Publication of JP2007016761A publication Critical patent/JP2007016761A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4603433B2 publication Critical patent/JP4603433B2/ja
Priority to US13/183,766 priority patent/US8529225B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F04B35/045Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638Armatures not entering the winding
    • H01F7/1646Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system

Description

本発明は、電磁石により交番磁界を発生させることによってピストンを直線往復動させるようにしたポンプやコンプレッサなどの電磁往復動流体装置に関する。
この種電磁往復動流体装置では、ピストンに連結される可動部材(ピストンロッド)に磁性材からなる磁力吸引部が設けられ、電磁石が周期的に発生し該磁力吸引部に作用する電磁吸引力と、該電磁吸引力により該磁力吸引部が吸引される方向と反対の方向に付勢するバネ力とによって当該可動部材を往復動するようにした形式のものと、可動部材に永久磁石を組み込み、電磁石が生じる交番磁界によって該永久磁石を吸引・反発させることにより当該可動部材を往復動させるようにした形式のものとがある。
可動部材は、その往復動路の両側に対向配置される電磁石の間に微小隙間を介して配置されるので、その微小空間を維持することが必要となる。このため、上記第1番目の形式のものでは、例えば、可動部材の両端を摺動可能に支持することによりその維持を図るようにしたものがある(特許文献1)。
また、上記第2番目の形式のものでは、当該可動部材が永久磁石を備えるために、上記往復動方向での吸引力・反発力のほかに、往復動方向に対する横断方向での力が作用するために、該可動部材の長手中心軸線を中心にした回転トルクが生じる可能性がある。可動部材に取り付けられる永久磁石は一般的に断面四角形のものとされ、従って、回転トルクにより長手中心軸線の周りで傾けられると、一方の電磁石への吸引力が強くなり、該電磁石との摩擦が生じたりする。一般的には、可動部材の両端は、円形断面のピストンとこれを摺動可能に収納したシリンダとにより支持するようにしているため、長手中心軸線の周りでの傾きを阻止することはできない。これを回避するために、可動部材の両端を往復動の方向には柔軟で軸線回りには剛性を有するダイヤフラムや十字形のバネのバネ支持具で支持するようにしたものが提案されている(特許文献2参照)。しかし、このような部材による支持では、可動部材の長手軸線方向での動きが制限され、流体装置としては好ましくない。
特公昭57−30984号 特開2002−213354号
本発明は、上記の点に鑑み、可動部材の長手軸線方向での動きに余り制限を与えることなく、且つ、同長手軸線の周りでの傾きを阻止するようにした電磁往復動流体装置を提供することを目的としている。
すなわち、本発明は、
永久磁石を備え、所定軸線に沿って往復動可能とされた可動部材と、
交番磁界を発生し、該永久磁石に作用して該可動部材を該所定軸線に沿って駆動する電磁石駆動装置と、
該可動部材の一端を支持する第1支持装置と他端を支持する第2支持装置とを備え、 該可動部材の往復動に基づいて流体の流れを生じるようにした電磁往復動流体装置であって、
該第1支持装置は、該可動部材の一端に固定された第1ピストンと、該第1ピストンを収納する第1固定シリンダとを有し、該第1ピストンは、該第1シリンダに対して、該所定軸線と平行若しくは同軸状の該第1固定シリンダの長手方向軸線に沿って摺動可能とされ、
該第2支持装置は、該可動部材の他端に固定された第2ピストンと、該第2ピストンを収納する第2固定シリンダとを有し、該第2ピストンは、該第2シリンダに対して、該第1固定シリンダの長手方向軸線に対して平行で所定間隔をあけた長手方向軸線に沿って摺動可能とされている電磁往復動流体装置を提供する。
すなわち、この電磁往復動流体装置においては、第1ピストンと第2ピストンとの長手方向軸線を相互に平行で間隔をあけて設定しているので、可動部材に回転トルクが加わっても、該回転トルクによる可動部材の回転は阻止されることになり、前述の従来技術の問題を解消することができる
具体的には、
該可動部材が、該所定軸線に沿って相互に並行に延びる第1側面及び第2側面を有する板状の部材とされ、
該永久磁石が、該板状部材に該所定軸線方向で所定間隔離して固定された一対の板状の第1及び第2永久磁石とされ、それぞれが該第1及び第2側面に面し、それらに平行な第1及び第2磁極面を備え、該第1永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれN極及びS極とされ、該第2永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれS極及びN極とされ、
該電磁石駆動装置は、該可動部材の両側に設けられた第1及び第2電磁石であって、第1電磁石は該第1側面に対向配置され、第2電磁石は該第2側面に対向配置されている第1及び第2電磁石を有し、
各電磁石は、中央磁極と、該可動部材の往復動方向で該中央磁極の両側に所定間隔をあけて設けられた第1及び第2側部磁極とを有し、
各電磁石における該中央磁極と該第1及び第2側部磁極とは交番的に反対の磁極となるように励磁され、第1及び第2電磁石における該中央磁極同士及び該側部磁極同士は相互に反対の極性となるようにされており、
第1永久磁石は、該第1側部磁極及び該中央磁極との関係、第2永久磁石は該中央磁極及び該第2側部磁極との関係で磁気的吸引反発を受けるようにすることができる。
本発明はまた、
永久磁石を備え、所定軸線に沿って往復動可能とされた可動部材と、
交番磁界を発生し、該永久磁石に作用して該可動部材を該所定軸線に沿って駆動する電磁石駆動装置と、
を備え、該可動部材の往復動に基づいて流体の流れを生じるようにした電磁往復動流体装置であって、
該可動部材が、該所定軸線に沿って相互に並行に延びる第1側面及び第2側面を有する板状の部材とされ、
該永久磁石が、該板状部材に該所定軸線方向で所定間隔離して固定された一対の板状の第1及び第2永久磁石とされ、それぞれが該第1及び第2側面に面し、それらに平行な第1及び第2磁極面を備え、該第1永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれN極及びS極とされ、該第2永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれS極及びN極とされ、
該電磁石駆動装置は、該可動部材の両側に設けられた第1及び第2電磁石であって、第1電磁石は該第1側面に対向配置され、第2電磁石は該第2側面に対向配置されている第1及び第2電磁石を有し、
各電磁石は、中央磁極と、該可動部材の往復動方向で該中央磁極の両側に所定間隔をあけて設けられた第1及び第2側部磁極とを有し、
各電磁石における該中央磁極と該第1及び第2側部磁極とは交番的に反対の磁極となるように励磁され、第1及び第2電磁石における該中央磁極同士及び該側部磁極同士は相互に反対の極性となるようにされており、
第1永久磁石は、該第1側部磁極及び該中央磁極との関係、第2永久磁石は該中央磁極及び該第2側部磁極との関係で磁気的吸引反発を受けるようにされ、
該可動部材の該第1側面と該第1電磁石との間に、該第1側面と摺動可能に係合するガイド面を有する第1ガイド部材、及び、該可動部材の該第2側面と該第2電磁石との間に、該第2側面と摺動可能に係合するガイド面を有する第2ガイド部材を有を有する電磁往復動流体装置を提供する。
すなわち、この電磁往復動流体装置においては、可動部材に回転トルクが加わっても、その第1及び第2側面とそれぞれ摺動係合するガイド部材によって回転が阻止されるようになっている。
更に本発明は、
永久磁石を備え、所定軸線に沿って往復動可能とされた可動部材と、
交番磁界を発生し、該永久磁石に作用して該可動部材を該所定軸線に沿って駆動する電磁石駆動装置と、
を備え、該可動部材の往復動に基づいて流体の流れを生じるようにした電磁往復動流体装置であって、
該可動部材が、該所定軸線に沿って相互に並行に延びる第1側面及び第2側面を有する板状の部材とされ、
該永久磁石が、該板状部材に該所定軸線方向で所定間隔離して固定された一対の板状の第1及び第2永久磁石とされ、それぞれが該第1及び第2側面に面し、それらに平行な第1及び第2磁極面を備え、該第1永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれN極及びS極とされ、該第2永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれS極及びN極とされ、
該電磁石駆動装置は、該可動部材の両側に設けられた第1及び第2電磁石であって、第1電磁石は該第1側面に対向配置され、第2電磁石は該第2側面に対向配置されている第1及び第2電磁石を有し、
各電磁石は、中央磁極と、該可動部材の往復動方向で該中央磁極の両側に所定間隔をあけて設けられた第1及び第2側部磁極とを有し、
各電磁石における該中央磁極と該第1及び第2側部磁極とは交番的に反対の磁極となるように励磁され、第1及び第2電磁石における該中央磁極同士及び該側部磁極同士は相互に反対の極性となるようにされており、
第1永久磁石は、該第1側部磁極及び該中央磁極との関係、第2永久磁石は該中央磁極及び該第2側部磁極との関係で磁気的吸引反発を受けるようにされ、
該電磁往復動流体装置が更に、該可動部材を挟むようにして該所定軸線に平行に延びるガイド溝を有するガイド部材を有し、それぞれに隣接する該可動部材の縁を摺動可能に収納して、該可動部材の該所定軸の周りでの角度位置を維持するようにした電磁往復動流体装置を提供する。
この電磁往復動流体装置においては、可動部材を上記ガイド部材によってガイドするようにすることにより、回転トルクによる回動を阻止するようにしている。
更に、本発明は
永久磁石を備え、所定軸線に沿って往復動可能とされた可動部材と、
交番磁界を発生し、該永久磁石に作用して該可動部材を該所定軸線に沿って駆動する電磁石駆動装置と
該可動部材の両端を摺動可能に支持する支持装置と、
を備え、該可動部材の往復動に基づいて流体の流れを生じるようにした電磁往復動流体装置において、
該永久磁石が該可動部材の往復動方向に延びる円柱状とされ、その中心軸線を含む平面の両側部分が相互に逆の極性とされている
ことを特徴とする電磁往復動流体装置を提供する。
この電磁往復動流体装置は、永久磁石を円柱状断面としたので、該永久磁石が、その中心軸線を中心に回動されても、電磁石との間の間隔の変化はなく、従って、前述の電磁石との摩擦の問題も回避することができる。
具体的には、
該電磁石駆動装置は、該可動部材の両側に設けられた第1及び第2の電磁石を備え、
各電磁石は、中央磁極と、該可動部材の往復動方向で該中央磁極の両側に所定間隔をあけて設けられた第1及び第2側部磁極とを有し、
該第1及び第2電磁石の中央磁極及び第1及び第2側部磁極がそれぞれ対向配置され、各電磁石における該中央磁極と該第1及び第2側部磁極とは交番的に反対の磁極となるように励磁され、第1及び第2磁石における該中央磁極同士及び該側部磁極同士は相互に反対の極性となるようにされており、
該永久磁石は、該可動部材の往復動方向に所定の間隔をあけて第1永久磁石及び第2永久磁石の2個が設けられ、
第1永久磁石は、該第1側部磁極及び該中央磁極との関係、第2永久磁石は該中央磁極及び該第2側部磁極との関係で磁気的吸引反発を受けるよう、該往復動方向で所定間隔をあけて設けられ、
該第1永久磁石は、該中心軸線を含む第1平面であって、第1及び第2電磁石の第1側部磁極の間にできる磁束路に対する垂直な面よりも所定の角度だけ傾斜した第1平面の両側部分で相互に逆の極性とされ、該第2永久磁石は、該中心軸線を含む第2平面であって、第1及び第2電磁石の第2側部磁極の間にできる磁束路に対する垂直な面よりも第1平面とは反対方向に所定の角度だけ傾斜した第2平面の両側部分で相互に逆の極性とされるようにしたものとすることができる。
これは図4乃至図7に基づき説明する実施形態に対応するものであり、該実施形態の説明で述べるように、円柱状とされた第1及び第2永久磁石は相互に反対向きの回転トルクを受けるために、可動部材が一方に回転するのが阻止される。
以上の電磁往復動流体装置は、該可動部材の両端に設けられ、それぞれ該可動部材の軸線方向中央に向かう付勢力を与える一対のバネ部材を有するようにすることができる。
電磁力が加わっていないときに永久磁石が側部磁極に引き付けられて止まっている場合があるが、そのときバネ部材は撓んでいるので、その状態で電磁力が加わったとき、撓んでいるバネ部材の付勢力によって、可動部材が動き出すのを補助することができる。
また、このように構成するとき、可動部材およびピストンを含む可動部に、その質量と弾性部材のバネ定数とで定まる固有振動数を自由に設定することができ、往復動の制御に利用することができる。
本発明に係る電磁往復動流体装置においては、上述のように永久磁石、磁石保持体およびピストンからなる可動体に作用する往復動軸方向の偏倚力及び軸回りの回転力を支承し、もしくは回転力の発生を抑えることができる。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図1から図3に本発明に係る電磁往復動流体装置10の第1の実施形態を示す。図1は図2のI−I線断面図、図2は図1のII−II線断面図、図3は図1のIII−III線断面図である。
図1及び図2から分るように、この電磁往復動流体装置10は、左右両側位置にある第1及び第2ピストンシリンダアセンブリ12、12´と、中央位置にある駆動部14とを有する。
第1及び第2ピストンシリンダアセンブリ12,12´は、それぞれ、シリンダ16、16´及びピストン18、18´を備え、該ピストンが該シリンダ内で(図1及び図3で見て)左右方向に往復動されることにより、空気等の流体を図1に矢印で示すように、中央ハウジング20に設けた入口21から吸引し、逆止弁22、22´を介して当該流体装置10の左右両端に設けられた出口24,24´から排出するようになっている。
図1から分るように、左右のシリンダ12,12´は、その左右方向に延びる長手軸線が相互に間隔aだけずらして配置されている。
ピストン18、18´は、図2及び図3に示すように全体的に平板状とされ、一対の永久磁石26,26´を備えた可動部材27によって連結されている。永久磁石26,26´は、図2で見て左右両側にN極及びS極が着磁されるが、左側の永久磁石26と右側の永久磁石26´とは、相互に逆に着磁される。すなわち、両磁石を図1の手前側から見た場合、その見える側の面は、例えば一方の永久磁石26ではN極、他方の永久磁石26´ではS極となり、図1の裏面側から見た場合、永久磁石26の面はS極、永久磁石26´の面はN極とされる。
装置中央の駆動部14は、図2及び図3に示すように、可動部材27の両側に設定された一対の電磁石28、28´を備えている。各電磁石は、E型鉄心30と、該E型鉄心の中央磁極30aの周りで巻枠32に卷回されたコイル34とを有している。両電磁石の中央磁極及び左右側部磁極30b、30cは、可動部材27に対して微小な空隙をあけて相互に対向配置されている。
電磁石28,28´に電流を通して、例えば電磁石28の中央磁極にS極、左右磁極にN極が発生し、これらに対向する電磁石28´の中央磁極にはN極、左右磁極にS極が発生するようにする。このとき、永久磁石26は中央磁極から反発力、左の側部磁極から吸引力を受け、永久磁石26´は中央磁極から吸引力、右の側部磁極から反発力を受けて、可動部材27とともに全体として図1の矢印Mで示す左方向に動くような力を受ける。従って、これら電磁石に交番電流をかけることにより、中央磁極及び左右磁極に相互に逆極性の磁極が発生し、これにより、前述の磁石保持部材の永久磁石は左右に駆動され、ピストン18,18´はシリンダ内で摺動し、図1に矢印で示す如き流体の流れを生じる。
ところで、本実施形態のように鉄心30の磁極面と対向する永久磁石26、26´の面が平面状である場合には、一対の電磁石28、28´と永久磁石26、26´との吸引力がちょうど釣り合う中立点の位置を除いて、可動部材27を図2の矢印Rのいずれかの方向に回転させるような回転トルクが作用するので、これに抗する力を作用させない場合には磁石26、26´または可動部材27が電磁石28、28´またはその他の固定している部材と接触する虞がある。本実施形態においては、前述の如く、第1、第2ピストンシリンダアセンブリ12、12´の中心軸線58及び59を同軸状とせず、可動部材27の中心軸60に対してそれぞれ距離aだけ上下にオフセットさせて配置してあるので、回転トルクに抗することができ、当該可動部材の回転を防ぐことができる。
尚、図示の実施形態においては、ピストンシリンダアセンブリ内に圧縮コイルバネ62を配置してある。これは、永久磁石26、26´、可動部材27およびピストン18、18´からなる可動部分の軸線方向(図1の左右方向)中央に向かう付勢力を与えるものである。すなわち、これは、例えば、電磁石28,28´に電流が流されず電磁力が加わっていないときに、永久磁石が左右どちらかの側部磁極に引き付けられて止まっている場合があり、そのときバネ部材は撓んでいるので、その状態で電磁力が加わったとき、撓んでいるバネ部材の付勢力により可動部材が動き出すのを補助するようにする。また、可動部分の質量と圧縮コイルバネ62のバネ定数とで定まる固有振動数をバネ定数の選択によって任意に設定することを可能とする。
図4から図7には本発明に係る電磁往復動流体装置110の第2の実施形態が示されている。図4は図5のIV-IV線断面図、図5は図4のV―V線断面図、図6は図4のVI−VI断面図、図7は図4のVII―VII線断面図である。この電磁往復動流体装置110は、全体的構成としては、前述の第1の実施形態のものと同じであり、従って、同じ構成要素には同じ参照番号を付して示してある。この電磁往復動流体装置110で特徴とするところは、前述の実施形態において平板状にされていた永久磁石26,26´を、円柱状、図示の例では、軸線方向での長さが短く円盤状にした点にある。この円盤状の永久磁石26、26´は、円柱状とされた可動部材27と同軸状に設定されており、可動部材27の両端に設定される第1及び第2ピストンシリンダアセンブリ12,12´も同軸状にされている。
該円盤状磁石26,26´は、図5および図6に示すように、該円盤状磁石の中心軸線を含む仮想平面150および152で分けられた両側部分が相互に反対の極性となるように着磁される。仮想平面150,152は、中心軸線を通る(図5及び図6で見て)垂直な面に対してそれぞれ反対方向に所定角度だけ傾けて設定されている。
上述したような構成において、電磁石130、132の中央磁極134a、136aが相互に反対の極性となるように(例えば中央磁極134aがN極となり中央磁極136aがS極となるように)コイル142、144に通電すると、該円盤状磁石26は該中央磁極134a、136aに吸引され、他方の円盤状磁石26´は中央磁極部分134a、136aから反発され、同時に該円盤状磁石26´は右側部磁極134b、136bに吸引される。円盤状磁石26及び26´が受ける磁気力の合力は、図4の右方向に向かう力であって、円盤状磁石とそれらが固定されている可動部材27及びその両端に連結された第1ピストン18並びに第2ピストン18´とからなる可動部112を図4の右方向に移動させることになる。
該可動部112が図4の右方向に移動して、該円柱状磁石26´と右側磁極134b、136bとが正対する位置関係になったとき、次に可動部112を図4の左方向に移動するための力を発生させるために、該コイル142、144には上記と反対方向の電流が印加される。そうすると、図5に示されている円盤状磁石26に対しては図中左側の電磁石130の中央磁極部分134aがN極となり対向する中央磁極部分136aはS極となって、該円盤状磁石26が反時計回りの方向に回転するようなトルクT1が作用する。同様にして、図6に示されている円盤状磁石26´に対しては時計回りの方向に回転するようなトルクT2が作用する。すなわち、円柱状磁石26と26´とに作用するトルクはお互いに反対方向に回動させようとする回転トルクであり、これらが相殺し合うため可動部112全体として可動方向軸周りのいずれか一方に回転することがないようにすることができる。
さらに本実施形態において、固定電磁石130、132の鉄心134、136は、単一の形状を有するケイ素鋼板等の薄板を、磁極部分が円盤状磁石26、26´と適当な間隙で対向するようにずらしながら積層して構成されている。このように構成して本体ケーシング120に固定用ネジ156で固定できるようにネジ穴を形成するため、該鉄心134、136を構成する薄板に設けた固定用ネジ穴部154は図7に示すように長孔形状で作成されている。
図8から図10には本発明に係る電磁往復動流体装置210の第3の実施形態を示す。図8は図10のVIII-VIII線断面図、図9は図8のIX−IX線断面図、図10は図8のX−X線断面図、図11は図8のXI−XI線断面図である。この電磁往復動流体装置210は、全体的構成としては、前述の第1の実施形態のものと同じであり、同じ構成要素には同じ参照番号を付して示してある。この電磁往復動流体装置210で特徴とするところは、永久磁石26、26´及び可動部材27と、一対の電磁石28、28´との間の空隙にガイド部材212が設けられている点にある。こうすることによって該永久磁石26、26´が該電磁石28、28´に吸引されるために生じる中心軸60の周りの回転トルクに抗することができ、当該可動部材の回転を防ぐことができる。
図11及び図12には本発明に係る電磁往復動流体装置310の第4の実施形態を示す。図11は図12のXI-XI線断面図、図12は図11のXII−XII線断面図である。図において、可動部材27は図11の上下方向に延伸した張出部312および314を有し、これらが本体ハウジング316に設けられたガイド溝318及び蓋部材320に設けられたガイド溝322と摺動可能に嵌合するように設置されている点にある。こうすることによって、該永久磁石26、26´が該電磁石28、28´に吸引されるために生じる中心軸60の周りの回転トルクに抗することができ、当該可動部材27の回転を防ぐことができる。
本実施形態では、上下方向に2つの張出部312及び314が設けられ、これらが摺動可能に嵌合される2つのガイド溝318及び322が設けられているが、張出部を上下の内のいずれか一方のみとし、対応するガイド溝のみを設ける構成とすることもできる。
本発明に係る第1の実施形態を示す図2のI−I線断面図である。 図1のII−II線断面図である。 図1のIII−III線断面図である。 本発明に係る第2の実施形態を示す図5例のIV−IV線断面図である。 図4のV−V線断面図である。 図4のVI−VI線断面図である。 図4のVII−VII線断面図である。 本発明に係る第3の実施形態を示す図10のVIII−VIII線断面図である。 図8のIX−IX線断面図である。 図8のX−X線断面図である。 本発明に係る第4の実施形態を示す図12のXI−XI線断面図である。 図11のXII−XII線断面図である。
符号の説明
10 電磁往復動流体装置
12、12´ 第1、第2ピストンシリンダアセンブリ
14 駆動部
16、16´ シリンダ
18、18´ ピストン
20 中央ハウジング
21 入口
22、22´ 逆止弁
24、24´ 出口
26、26´ 永久磁石
27 可動部材
28、28´ 電磁石(電磁石駆動装置)
30 E型鉄心
30a 中央磁極
30b、30c 側部磁極
32 巻枠
34 コイル
58、59 中心軸線
60 中心軸
62 圧縮コイルバネ
110 電磁往復動流体装置
112 可動部
130、132 固定電磁石
134、136 E形鉄心
134a、136a 中央磁極部分
134b、136b 磁極部分
142、144 コイル
150、152 仮想平面
154 固定用ネジ穴部
156 固定用ネジ
210 電磁往復動流体装置
212 ガイド部材
310 電磁往復動流体装置
312、314 張出部
316 本体ハウジング
318、322 ガイド溝
320 蓋部材

Claims (3)

  1. 永久磁石を備え、所定軸線に沿って往復動可能とされた可動部材と、
    交番磁界を発生し、該永久磁石に作用して該可動部材を該所定軸線に沿って駆動する電磁石駆動装置と、
    該可動部材の一端を支持する第1支持装置と他端を支持する第2支持装置とを備え、 該可動部材の往復動に基づいて流体の流れを生じるようにした電磁往復動流体装置であって、
    該第1支持装置は、該可動部材の一端に固定された第1ピストンと、該第1ピストンを収納する第1固定シリンダとを有し、該第1ピストンは、該第1シリンダに対して、該所定軸線と平行若しくは同軸状の該第1固定シリンダの長手方向軸線に沿って摺動可能とされ、
    該第2支持装置は、該可動部材の他端に固定された第2ピストンと、該第2ピストンを収納する第2固定シリンダとを有し、該第2ピストンは、該第2シリンダに対して、該第1固定シリンダの長手方向軸線に対して平行で所定間隔をあけた長手方向軸線に沿って摺動可能とされている電磁往復動流体装置。
  2. 該可動部材が、該所定軸線に沿って相互に並行に延びる第1側面及び第2側面を有する板状の部材とされ、
    該永久磁石が、該板状部材に該所定軸線方向で所定間隔離して固定された一対の板状の第1及び第2永久磁石とされ、それぞれが該第1及び第2側面に面し、それらに平行な第1及び第2磁極面を備え、該第1永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれN極及びS極とされ、該第2永久磁石の該第1磁極面及び第2磁極面がそれぞれS極及びN極とされ、
    該電磁石駆動装置は、該可動部材の両側に設けられた第1及び第2電磁石であって、第1電磁石は該第1側面に対向配置され、第2電磁石は該第2側面に対向配置されている第1及び第2電磁石を有し、
    各電磁石は、中央磁極と、該可動部材の往復動方向で該中央磁極の両側に所定間隔をあけて設けられた第1及び第2側部磁極とを有し、
    各電磁石における該中央磁極と該第1及び第2側部磁極とは交番的に反対の磁極となるように励磁され、第1及び第2電磁石における該中央磁極同士及び該側部磁極同士は相互に反対の極性となるようにされており、
    第1永久磁石は、該第1側部磁極及び該中央磁極との関係、第2永久磁石は該中央磁極及び該第2側部磁極との関係で磁気的吸引反発を受けるようにされている請求項1に記載の電磁往復動流体装置。
  3. 該可動部材の両端に設けられ、それぞれ該可動部材の軸線方向中央に向かう付勢力を与える一対のバネ部材を有する
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電磁往復動流体装置。
JP2005202334A 2005-07-11 2005-07-11 電磁往復動流体装置 Expired - Fee Related JP4603433B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005202334A JP4603433B2 (ja) 2005-07-11 2005-07-11 電磁往復動流体装置
US11/988,573 US8007256B2 (en) 2005-07-11 2006-07-10 Electromagnetic reciprocating fluid device
EP06768060.3A EP1903215B1 (en) 2005-07-11 2006-07-10 Electromagnetic reciprocating fluid device
PCT/JP2006/313698 WO2007007721A1 (ja) 2005-07-11 2006-07-10 電磁往復動流体装置
EP11009105.5A EP2421012B1 (en) 2005-07-11 2006-07-10 Electromagnetic reciprocating fluid device
US13/183,766 US8529225B2 (en) 2005-07-11 2011-07-15 Electromagnetic reciprocating fluid device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005202334A JP4603433B2 (ja) 2005-07-11 2005-07-11 電磁往復動流体装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010157718A Division JP5209672B2 (ja) 2010-07-12 2010-07-12 電磁往復動流体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007016761A JP2007016761A (ja) 2007-01-25
JP4603433B2 true JP4603433B2 (ja) 2010-12-22

Family

ID=37637110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005202334A Expired - Fee Related JP4603433B2 (ja) 2005-07-11 2005-07-11 電磁往復動流体装置

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8007256B2 (ja)
EP (2) EP2421012B1 (ja)
JP (1) JP4603433B2 (ja)
WO (1) WO2007007721A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5317731B2 (ja) 2009-01-30 2013-10-16 日東工器株式会社 エアポンプ
JP5144553B2 (ja) 2009-01-30 2013-02-13 日東工器株式会社 エアポンプ
JP5317730B2 (ja) * 2009-01-30 2013-10-16 日東工器株式会社 エアポンプ
JP2011052650A (ja) * 2009-09-04 2011-03-17 Toyota Industries Corp リニア電動式圧縮機
JP5502017B2 (ja) * 2011-04-15 2014-05-28 株式会社テクノ高槻 電磁振動型ダイヤフラムポンプ
EP2527653A1 (en) * 2011-05-23 2012-11-28 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO A free piston type compressor
BRPI1103355A2 (pt) * 2011-07-04 2013-07-23 Whirlpool Sa dispositivo adaptador para compressor linear, e compressor provido do referido dispositivo
BRPI1103647A2 (pt) * 2011-07-07 2013-07-02 Whirlpool Sa disposiÇço entre componentes de compressor linear
BRPI1103447A2 (pt) * 2011-07-19 2013-07-09 Whirlpool Sa feixe de molas para compressor e compressor provido de feixe de molas
BRPI1104172A2 (pt) * 2011-08-31 2015-10-13 Whirlpool Sa compressor linear baseado em mecanismo oscilatório ressonante
EP2921704A1 (en) * 2014-03-17 2015-09-23 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO A free piston type fluid pump
DE102014012977A1 (de) * 2014-09-08 2016-03-10 Albonair Gmbh Reduktionsmitteldosiersystem mit verbesserter Förderpumpe
US10107275B2 (en) * 2014-12-01 2018-10-23 Sheng-Lian Lin Linear motor and compressor having the same
JP6502423B2 (ja) * 2017-06-23 2019-04-17 日本マグネティックス株式会社 電磁石
TWI700434B (zh) * 2017-12-18 2020-08-01 日商日東工器股份有限公司 泵浦
WO2019174497A1 (zh) * 2018-03-15 2019-09-19 山东天瑞重工有限公司 一种磁悬浮压缩机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52141607U (ja) * 1976-04-22 1977-10-27
JPS6216185U (ja) * 1985-07-10 1987-01-30
JPS6363586U (ja) * 1986-10-15 1988-04-26
JP2003056466A (ja) * 2001-08-13 2003-02-26 Nitto Kohki Co Ltd 電磁ポンプ

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3936245A (en) * 1972-04-03 1976-02-03 Johnson Service Company Fluid compressing apparatus
JPS5257508A (en) 1975-11-07 1977-05-12 Yorozu Dezain Kk Electromagneticallyyreciprocating fluid machines
JPS52141607A (en) 1976-04-19 1977-11-26 Toshiba Corp Automatic return of pick-up arm
DE3010362A1 (de) * 1980-03-14 1981-09-24 Siegfried San Lorenzo Konther Chamorro Kolben-kraftmaschine wie verbrennungsmotor oder kompressor in boxer-bauweise
JPS5730984A (en) 1980-08-01 1982-02-19 Tokyo Shibaura Electric Co Nuclear fuel element
US4498372A (en) * 1983-12-23 1985-02-12 Lear Siegler, Inc. Pump with ring retained floating wrist pins and connecting rods
US4538964A (en) * 1984-01-04 1985-09-03 Mechanical Technology Incorporated Multistage resonant compressor
JPS62116185A (ja) 1985-11-15 1987-05-27 Canon Inc 記録方法
JPS62116185U (ja) * 1986-01-14 1987-07-23
JPS6363586A (ja) 1986-09-04 1988-03-19 Nippon Steel Corp クラツドストリツプの製造方法
JPH0219598Y2 (ja) * 1987-05-30 1990-05-30
JPH059508Y2 (ja) * 1987-06-17 1993-03-09
JP2531877Y2 (ja) * 1988-12-15 1997-04-09 日東工器株式会社 電磁式ダイアフラムポンプ
JPH03104188A (ja) 1989-09-18 1991-05-01 Sharp Corp プリント基板への部品搭載方法
JP3104188B2 (ja) 1989-11-24 2000-10-30 ヒューレット・パッカード リミテッド データレコーダ
JPH0442536Y2 (ja) * 1990-02-09 1992-10-07
IL100371A0 (en) * 1991-01-11 1992-09-06 Hughes Aircraft Co Low cost electromagnetic linear actuator
JP3419504B2 (ja) 1993-07-05 2003-06-23 国際技術開発株式会社 往復動ポンプ
JP3685893B2 (ja) 1996-12-05 2005-08-24 東芝テック株式会社 電磁往復動式エアポンプ
AU8877398A (en) * 1997-10-04 1999-04-27 Wei-Min Zhang Linear motor compressor
US6540491B1 (en) * 1999-11-25 2003-04-01 Nitto Kohki Co., Ltd. Electromagnetic reciprocating compressor
DE19958888A1 (de) * 1999-12-07 2001-06-13 Sheng Chih Sheng Magnetvorrichtung mit wechselbarem Magnetkreis und mit beiden Befestigungsstellen
JP3370653B2 (ja) * 2000-01-06 2003-01-27 株式会社テクノ高槻 電磁振動型ポンプおよびその製法
JP2001330329A (ja) * 2000-05-23 2001-11-30 Cryodevice Inc リニア圧縮機
KR100472295B1 (ko) * 2000-09-11 2005-03-09 니토 코키 가부시키가이샤 전자식 컴프레서 및 그 제조방법
JP4502522B2 (ja) 2001-01-17 2010-07-14 株式会社テクノ高槻 ピストン式電磁振動型ポンプ
JP4365558B2 (ja) * 2002-04-08 2009-11-18 株式会社テクノ高槻 電磁振動型ダイヤフラムポンプ
JP4296902B2 (ja) * 2003-02-28 2009-07-15 株式会社デンソー 流体駆動装置、及び、熱輸送システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52141607U (ja) * 1976-04-22 1977-10-27
JPS6216185U (ja) * 1985-07-10 1987-01-30
JPS6363586U (ja) * 1986-10-15 1988-04-26
JP2003056466A (ja) * 2001-08-13 2003-02-26 Nitto Kohki Co Ltd 電磁ポンプ

Also Published As

Publication number Publication date
US8007256B2 (en) 2011-08-30
US20110274571A1 (en) 2011-11-10
EP1903215A1 (en) 2008-03-26
EP1903215A4 (en) 2011-05-18
EP1903215B1 (en) 2013-05-22
JP2007016761A (ja) 2007-01-25
US20090081058A1 (en) 2009-03-26
EP2421012A1 (en) 2012-02-22
EP2421012B1 (en) 2013-09-11
WO2007007721A1 (ja) 2007-01-18
US8529225B2 (en) 2013-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4603433B2 (ja) 電磁往復動流体装置
JP2004064852A (ja) リニアモータ及びリニアモータコンプレッサ
JP2014117149A (ja) リニアドライブ装置ならびにピストンポンプ装置
JP6416159B2 (ja) 電磁アクチュエータ
US4626717A (en) Pivotably oscillating motor having simple armature pole elements
JP5209672B2 (ja) 電磁往復動流体装置
JP2007104898A (ja) 振動型リニアアクチュエータ
JP2010035315A (ja) アクチュエータ
WO2017170188A1 (ja) アクチュエータ及び電動理美容器具
KR100543098B1 (ko) 진동형 리니어 액츄에이터
JP2005245047A (ja) リニアアクチュエータ
JP2005133555A (ja) 弾性振動板ファン
CN112461576A (zh) 一种小行程高频线性往复运动装置
JP5653285B2 (ja) 容積型ポンプ
JP2002112519A (ja) 電磁往復駆動装置
KR100407897B1 (ko) 기동자석형 vcm을 이용한 정밀 액츄에이터스테이지장치
JP2003348813A (ja) 振動型リニアアクチュエータ
WO2011136259A1 (ja) 容積型ポンプの駆動制御方法および容積型ポンプ
JP5739721B2 (ja) 容積型ポンプ
WO2022181490A1 (ja) 電気機械変換器
JP5237784B2 (ja) アクチュエータ
KR20080096121A (ko) 흡인력을 최소화한 횡자속 선형 액츄에이터 및 이를 이용한전동기
JP5739720B2 (ja) 容積型ポンプの駆動制御方法および容積型ポンプ
JP2019029678A (ja) 電磁アクチュエータ
JPS591412Y2 (ja) 往復駆動型電磁石

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070416

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100712

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100907

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101001

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees