JPH08159018A

JPH08159018A - 電磁ポンプ

Info

Publication number: JPH08159018A
Application number: JP6331491A
Authority: JP
Inventors: Shozo Yamazaki; 庄三山崎
Original assignee: Nippon Control Ind Co Ltd
Current assignee: Nippon Control Ind Co Ltd
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 1996-06-18
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: KR960023772A; JP2750825B2; KR0141620B1

Abstract

(57)【要約】【目的】電磁弁を内蔵しないが、電磁ポンプ停止時に
流体の吐出を遮断すると共に電磁ポンプ駆動時には開か
れる遮断弁にあって、電磁プランジャからの振動が伝え
られないようにしたこと。【構成】吐出孔を開閉する遮断弁は、それが取付られ
ているバルブコントロールロッドを介して電磁プランジ
ャ又はピストンに当接して構成され、駆動と停止時とで
電磁プランジャの動作中心が反吐出孔側へ変位すること
を利用して該遮断弁は移動し、もって吐出孔を開閉する
と共に、駆動時遮断弁は電磁コイル又はピストンに当た
らず共振することはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ポンプの停止時にポ
ンプ内部圧力及び吸入側からの水頭圧力によって流体が
漏れ出ることに防止機能を備えた電磁ポンプに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁ポンプには、電磁プランジャ
の吐出側でポンプと全く別個に電磁弁を付設させたもの
や、電磁プランジャを作動させる電磁コイルで電磁可動
弁を変位させるいわゆる電磁弁内蔵の電磁ポンプがある
が、前者の電磁弁付加の場合は、電磁弁が高価であり、
コスト高となる。また後者の電磁弁内蔵の場合は、ポン
プ作用を行なう部品以外に電磁弁作用を行なう部品等の
増加があった。

【０００３】また、前記したものより部品点数の減少及
び構造の簡略を目的として、電磁プランジャの一部を遮
断弁として利用する考案が創作されているが、これは電
磁プランジャに直接弾性材を装着し、下部バネの戻りに
よって、流体通路を設けた弁座に当接して遮断する機構
のものである。

【０００４】しかし、電磁プランジャは極めて強力な振
動が付与されており、５０ヘルツの適用電源の半波整流
が印加される場合、毎分５０回弾性材料の遮断弁が弁座
に当接するようになり、弾性材料が干渉材として機能を
持たされているが、遮断弁及び弁座が繰り返しの衝撃に
耐えられず、停止時に遮断する能力が極めて短くなり、
漏れが発生するようになり、製品の信頼性に問題があっ
た。

【０００５】そこで、本出願人は、先に実公昭６１−２
１５８３号に係る考案を提案した。この考案では、電磁
プランジャが上部バネと下部バネで下磁極筒より吐出側
に支持されるようにしているので、電磁プランジャは通
電時において、電磁コイルの下方に動作中心が移り、電
磁プランジャに取付られた遮断弁は弁座に当たらず、上
下動してポンプ作用を行ない、且つ通電を止めると電磁
プランジャの停止位置が上方（吐出側）へ移動し、遮断
弁を介して流体通路を持つ弁座に着座し、ただちに吐出
を止めることができるものである。

【０００６】また、前述の問題を解決するに当り、他社
からも同様な構成の実公昭６１−１４６３５号に係る考
案が提案された。この考案も通電時、電磁プランジャ
は、ガイドケース内の液体による流動抵抗等により、戻
りバネの反発力が押さえられ、停止時の位置に戻り切ら
ないうちに次のパルス電流により下方へ再び磁気吸引さ
れる。この時、電磁プランジャに接触した吐出プランジ
ャも同時に下方へ移動する。すなわち、通常運転時は弁
座と弁体は常に開状態である位置にて電磁プランジャは
往復動されている。

【０００７】従って、通常運転時は、弁座と弁体は無接
触であり、吐出流路は完全に開かれているものであるか
ら、当接音も発生せず、且つその損傷もなく、漏液もな
いと称している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述の実公昭６１−２
１５８３号の考案も、実公昭６１−１４６３５号の考案
も同様に、ポンプ駆動時には、弁座から遮断弁なり弁体
が離れ当たらず、寿命を格段に向上させることになる
が、両者共に、遮断弁、弁体が電磁プランジャの振動
（毎秒５０回）を受けて共振し、振動音の発生や、通過
する流体が撹拌される不具合があった。それは、遮断弁
なり弁体が電磁プランジャ側に取付られていることから
生じている。

【０００９】そこで、この発明は、上述の不具合を解決
するために、遮断弁を電磁プランジャから離すことで解
決を図りながら、信頼性が高く且つ寿命が良い電磁ポン
プを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の電磁ポンプ
は、電磁コイルを外嵌した電磁プランジャ作動室内に上
部バネと下部バネにより支持された電磁プランジャを配
し、この電磁プランジャにシリンダに嵌挿のピストンを
接続し、電磁プランジャが電磁コイルに供給される断続
電流により往復動されて吸入弁と吐出弁とにより、ポン
プ作用を行なう電磁ポンプにおいて、前記電磁プランジ
ャ作動室の上方に加圧流体を吐出孔に流すように構成の
ロッドガイドを配し、該ロッドガイドでコントロールバ
ルブロッドを摺動自在に案内し、該コントロールバルブ
ロッドは、一端がポンプ停止時に前記ピストン又は電磁
プランジャに当接する当接端となり、他端に弾性を有す
る遮断弁が設けられ、ポンプ停止時に該遮断弁が前記吐
出孔に設けた弁座に当接して該吐出孔を閉じると共に、
コントロールバルブロッドを吐出孔から遮断弁を離す方
向に付勢させるバネを設けたことにある。

【００１１】遮断弁はコントロールバルブロッド端のバ
ネ受けに取付られる弁筒とこの弁筒内に配されたバネ付
勢の弁体とより成ることにある。

【００１２】ロッドガイドへの流体の流れの許容は、コ
ントロールバルブロッドにあって、軸方向に溝を形成し
たり、またロッドガイドに孔を穿っても良いものであ
る。

【００１３】前記した弁筒は、一端にバネ受け嵌合用孔
が、他端に弁座挿入用孔が形成されているものである。

【００１４】さらに、遮断弁はゴム材より成っても良
い。

【００１５】

【作用】したがって、電磁プランジャは上部バネ及び下
部バネで吐出孔側に支持されるため、停止時にコントロ
ールバルブロッドの一端をピストン又は電磁プランジャ
により押圧され、遮断弁がバネに抗して吐出孔側へ移動
し、該遮断弁が吐出孔の弁座に着座し閉じられている。

【００１６】電磁コイルに通電されると、電磁プランジ
ャは反吐出孔側に動作中心が移り、ピストン又は電磁プ
ランジャがコントロールバルブロッドの一端に当たらな
くなり、そのキャップ分だけバネによりコントロールバ
ルブロッドが反吐出孔側に変位し、遮断弁は弁座から離
れ、吐出孔は開かれる。この遮断弁に影響を与えるコン
トロールバルブロッドは、ピストン又は電磁プランジャ
と当接せず、パルス数と同じ振動が電磁プランジャに与
えられても共振することはない。これにより、遮断弁に
よる振動音や流体を撹拌させる不具合はない。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にもとずいて
説明する。

【００１８】図１及至図４において、電磁ポンプ１は、
断続電流（パルス電流）が流される電磁コイル２を備
え、該電磁コイル２は樹脂性のボビン３に巻装されてい
る。そして、この電磁コイル２の中心に、中程で空間が
非磁性体より分離した一対の磁性体の上磁極筒４ａ，下
方磁極筒４ｂを介して金属性で非磁性材のガイドパイプ
５が縦方向に設けられている。このガイドパイプ５は、
その一端外方が前記磁極筒４ａに接触し、その内側に下
記するガイドロッド２５が嵌合され、また他端の外方を
下記するポンプ本体１７に接触して設けられている。

【００１９】また、前記上下磁極筒４ａ，４ｂには、磁
気回路を構成するため、前記ボビン３上部及び下部に添
って伸びる磁性材の上板６ａ及び下板６ｂがそれぞれ設
けられると共に、電磁コイル２の最も外側に磁性材のケ
ース７が被されている。

【００２０】電磁プランジャ９は、磁性体の円筒体で上
部バネ１０ａと下部バネ１０ｂとでガイドパイプ５より
構成の電磁プランジャ作動室１１内に支持され、電磁コ
イル２の無励磁下では、該電磁プランジャ９の下端が下
磁極筒４ｂの上端との間に適宜な踏離ｄが持たされるよ
うに配されている。そして、その室６は電磁プランジャ
にて上部バネ室１１ａと下部バネ室１１ｂとに分離され
ている。この電磁プランジャ９には軸方向に縦孔１３が
穿設され、上部バネ室１１ａと下部バネ室１１ｂとの間
に連通している。また、この電磁プランジャ７の下部に
は下記するピストン１４が固着されている。

【００２１】ピストン１４は、前述したごとく電磁プラ
ンジャ９に固着され、シリンダ１６内に挿入され、該電
磁プランジャ９の往復動に伴って往復動されている。な
お、シリンダ１６はポンプ本体１７にオーリング１８を
介して支えられている。なお、シリンダ１６は前記下部
バネ１０ｂの下端を支えている。

【００２２】ポンプ室２０は、前記ピストン１４の先端
が一面をなし、該ピストンの往復動で、該室２０内の圧
力変化が生じ、負圧になると、吸入弁２１を開いて吸入
口２２から流体を吸込み、逆に正圧になると、吐出弁２
３を開けて前記プランジャ作動室１１内に吐出させる。

【００２３】ガイドロッド２５は、前記ガイドパイプ５
の内側で上端にオーリング１９を介して取付られ、内部
に大径部２５ａと小径部２５ｂとが形成され、小径部２
５ｂには下記するコントロールバルブロッド２６のロッ
ド部が配され、大径部２５ａにはバネ受け２７が収納さ
れている。

【００２４】コントロールバルブロッド２６は、ロッド
部２６ａと、バネ受け２６ｂとより成り、ロッド部に縦
方向に流体通過用の溝３５が形成され、またバネ受け２
６ｂに遮断弁２７が取付られている。また、バネ受け２
６ｂと下記する吐出継手３１との間にコントロールバル
ブロッド２６を電磁プランジャ側へ押圧するバネ３２が
配されている。

【００２５】遮断弁２７は、前記バネ受け２６ｂに取付
られた弁筒２８と、その内部に配された反ガイドロッド
方向へ押圧するバネ３０に付勢された弁体２９より成っ
ている。なお、弁筒２８には、上端に弁座挿入用孔３３
が、下端にバネ受け嵌合用孔３４をして、側面にも孔４
１が形成されている。

【００２６】吐出継手３１は、前記ガイドロッド２５に
オーリング３６を介して外嵌され、前記ガイドロッド２
５の大径部２５ａを閉じて一つの室としており、吐出孔
３７が前記大径部２５ａに突出している。この吐出孔３
７の先端は弁座３８となっている。

【００２７】次に、この発明の使用例を説明する。商用
電源を半波整流した断続電流（パルス電流）を電磁コイ
ル２に通電すると、電流（パルス）印加時に電磁コイル
２に磁力が発生し、ケース７、下板６ｂ、上磁極筒４
ａ、電磁プランジャ９、下磁極筒４ｂ及び上板６ａによ
る磁気回路が構成され、電磁プランジャ９が図２に示す
ように下方へ吸引変位される。変位量は、電磁プランジ
ャ９の下端と下磁極筒４ｂの上端の踏離ｄがなくなる量
である。

【００２８】この電磁プランジャ９の下方への変位によ
り下部バネ１０ａが圧縮され、下部バネ１０ｂに反発エ
ネルギーがためられる。この際同時にピストン１４も変
位し、吸入した流体を加圧して、吐出弁２３を開けると
共に、遮断弁２７も下記に説明するように開けられる。

【００２９】即ち、通電時に、ピストン１４が下方へ変
位に伴って、コントロールバルブロッド２６がバネ３２
により下方へストッパー３９に至るまで変位する。これ
により、弁筒２８も共に変位する。このために、弁体２
９は、弁筒２８の上端内側に係止されながら、下方へ変
位され、吐出孔３７の弁座３８から強制的に離される。
したがって、加圧流体は吐出孔３７から吐出される。な
お、コントロールバルブロッド２６の下端とピストン１
４の上端とは、最大Ｇ程のギャップが持たされている。

【００３０】電流（パルス）断時には、電磁コイル２の
磁力が減衰して消滅すると下部バネ１０ｂの反発力で電
磁プランジャ９は上方へ移動される。これに伴いピスト
ン１４の上方へ移動され、吸入孔２２から流体を吸入す
る。このような動作の繰り返しで、毎秒５０回振動し、
ピストン１４も共に往復動するため吸入弁２１と吐出弁
２３とによりポンプ作用を行ない、流体を吸入孔２２か
ら吸入し、吐出孔３８から吐出させている。

【００３１】電流（パルス）の断時の減衰時には、下部
バネ１０ｂに上方へ変位させるが、電磁プランジャ作動
室１１内に充満する流体による抵抗等により完全に元の
位置に戻らないうちに、電磁コイル２が再び励磁される
ようになり、再び電磁プランジャ９に対し下方への変位
力が与えられ、電磁プランジャ９は、その動作中心はか
なり電磁コイル２の下方（ピストン側）に移った状態を
保ちながら動作するため、ピストン１４の上端は、コン
トロールバルブロッド２６の下端と当接しないようにギ
ャップＧを保っている。

【００３２】即ち、コントロールバルブロッド２６は、
ポンプ駆動時は、図２に示すような位置となり、しか
も、その位置が変動せずにバネ２８によりストッパー３
９に押し付けられた位置に保たれるから、遮断弁２７の
振動は生じなく、騒音の発生もないものである。

【００３３】次に、電磁プランジャ９に対する通電が止
められると、電磁コイル２は断続的に励磁されることが
なくなり、電磁プランジャ９は上部及び下部バネ１０
ａ，４ｂで支持され、吐出孔側に戻り、その結果、ピス
トン１４はその上部でコントロールバルブロッド２６の
下端に当接してバネ３２に抗して押圧する。下部バネ１
０ｂはバネ３２よりも力が強く、弁筒２８は吐出孔側へ
図１に示すような位置に戻される。これにより、遮断弁
２７の弁体２９は弁座３８に着座され閉じられる。そし
て加圧流体の吐出は停止される。

【００３４】図５において、加圧流体のプランジャ作動
室１１の上部バネ室１１ａからガイドロッド２５の大径
部２５ａへ流体を流す手段として、前記実施例と異なっ
て該ガイドロッド２５に孔４０を形成しても良いもので
ある。

【００３５】なお、この発明の実施例にあっては、コン
トロールバルブロッド２６は、その下端でピストン１４
の上端と当接するように構成されているが、ピストン１
４のみならずこれと連結されている電磁プランジャ９で
当接するように構成しても良いことは勿論である。

【００３６】また、遮断弁２７は、この発明の実施例で
は、弁筒２８と弁体２９、バネ３０とより成っている
が、これに限らず弾性を有するように構成すれば良く、
例えばゴム材や樹脂材などを利用することも出来る。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、上部
バネ及び下部バネによって電磁プランジャは吐出側に支
持されるため、停止時にコントロールバルブロッドの一
端をピストン又は電磁プランジャにより押圧され、遮断
弁がバネに対して吐出孔側に移動し、吐出孔側に設けた
弁座に着座し閉じられる。電磁コイルに通電されると、
電磁プランジャは反吐出孔側に動作中心が移り、ピスト
ン又は電磁プランジャがコントロールバルブロッドの一
端に当たらなくなり、そのギャップ分だけバネによりコ
ントロールバルブロッドが反吐出側に変位し、遮断弁は
弁座から離れ、吐出孔は開かれる。この遮断弁に影響を
与えるコントロールバルブロッドは、ピストン又は電磁
プランジャと当接せず、パルス数と同数の振動が電磁プ
ランジャに与えられても共振することはない。これによ
り振動音や流体を撹拌させる不具合も生じない効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る実施例の断面図である。

【図２】同上のポンプ駆動時の断面図である。

【図３】コントロールバルブロッドと遮断弁との拡大斜
視図である。

【図４】ロッドガイドに嵌挿のコントロールバルブロッ
ドの断面図である。

【図５】この発明の他の実施例の断面図である。

【符号の説明】

１電磁ポンプ２電磁コイル５ガイドパイプ７ケース９電磁プランジャ１３縦孔１４ピストン１６シリンダ１７ポンプ本体２０ポンプ室２１吸入弁２３吐出弁２５ガイドロッド２６コントロールバルブロッド２７遮断弁２８弁筒２９弁体３２バネ３５溝３７吐出孔３８弁座３９ストッパー４０孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁コイルを外嵌した電磁プランジャ作
動室内に上部バネと下部バネにより支持された電磁プラ
ンジャを配し、この電磁プランジャにシリンダに嵌挿の
ピストンを接続し、電磁プランジャが電磁コイルに供給
される断続電流により往復動されて吸入弁と吐出弁とに
より、ポンプ作用を行なう電磁ポンプにおいて、前記電磁プランジャ作動室の上方に加圧流体を吐出孔に
流すように構成のロッドガイドを配し、該ロッドガイド
でコントロールバルブロッドを摺動自在に案内し、該コ
ントロールバルブロッドは、一端がポンプ停止時に前記
ピストン又は電磁プランジャに当接する当接端となり、
他端に弾性を有する遮断弁が設けられ、ポンプ停止時に
該遮断弁が前記吐出孔に設けた弁座に当接して該吐出孔
を閉じると共に、コントロールバルブロッドを吐出孔か
ら遮断弁を離す方向に付勢させるバネを設けたことを特
徴とする電磁ポンプ。
【請求項２】遮断弁はコントロールバルブロッド端の
バネ受けに取付られる弁筒とこの弁筒内に配されたバネ
付勢の弁体とより成ることを特徴とする請求項１記載の
電磁ポンプ。
【請求項３】ロッドガイドへの流体の流れの許容は、
コントロールバルブロッドにあって、軸方向に溝を形成
したことを特徴とする請求項１記載の電磁ポンプ。
【請求項４】ロッドガイドへの流体の流れの許容は、
該ロッドガイドに孔を穿ったことを特徴とする請求項１
記載の電磁ポンプ。
【請求項５】弁筒は、一端にバネ受け嵌合用孔が、他
端に弁座挿入用孔が形成されていることを特徴とする請
求項２記載の電磁ポンプ。
【請求項６】遮断弁は、ゴム材又は樹脂材より成るこ
とを特徴とする請求項１記載の電磁ポンプ。