JPS5918283A - 電磁ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば自動車の燃料給送用として用いて好
適な電磁ポンプに関し、特にポンプ吐出側、さらには吸
込側において生じる脈動を簡単な構成により解消し得る
ようにし、ポンプ性能を大幅に向上させてなる電磁ポン
プに関する。

この種の電磁ポンプとしては全体の構成が簡単で、各部
の加工および組立精度もあまり要求きれず、しかも安定
した効率のよいポンプ動作を行なえるものを得ることが
望まれている。しかし、従来のこの種電磁ポンプではそ
れぞれ一長一短があり、上述したーｔべての特性を満足
するものは未だ提案されていない、。

その−例を第１図に示す従来の筒型電磁ポンプを用いて
簡単に説明すると、全体を符号１で示す電磁ポンプは、
それぞれ外部接続用パイプ２ａ、３ａが接続された流体
人口２および流体出口３を備えた略円筒状を呈するポン
プハウジング４を有している。まだ、このハウジング４
の内側には非磁性シリンダ５が収容され、かつこのシリ
ンダ５はその中央部を所定間隔おいて対向する一対の環
状ボール部材６，７によって支持されるとともに、その
上端部は非磁性材からなる浅皿状の受面部材８によって
支持されている。そして、前記一対の環状ボール部材６
，７は磁性材により形成されてヨーク部材を構成するも
のであって、その間には励磁コイル９および検出コイル
９ａを巻回したボビン１０が配置され、またこのポビン
１０の中央孔１０ａには前記シリンダ５が貫通して配置
されている。

さらに、このシリンダ５内には磁性材からなるプランジ
ャ１１が収容配置されており、このプランジャ１１には
その軸線方向に沿って貫通孔１１ｇが形成されている１
、そして、このプランジャ１１けシリンダ５の流体人口
２側に配設されたリターンスプリング１２により流体出
口３側にスプリングバイアスを与えられた状態で支持さ
れている。

また、このシリンダ５の流体人口２側の端部には弁座、
保持具、スプリングなどと組合わをれた吸込弁１３が配
置されており、これらはＯリングを介してセントリング
１４により下方向に脱落しないように支持きれている。

なお、このシリンダ５の外周に配置場れた前記ポール部
材７とノ・ウジング４とこのハウジング４の下端開口を
塞ぐカバー１５とによって形成される空間は前記流体人
口２に接続きれて吸込室１６を形成するとともに、その
内部には環状フィルタ１７および永久磁石１８が配設さ
れ、吸込側流体中に含まれるごみ、鉄粉などの不純物を
除去するようになっている。壕だ、図中１９ａ、　１９
ｂはガスケットである。

一方、シリンダ５の上端部を支持する受面部材８は、そ
の中央打出し部８ａがシリンダ５に嵌入されるとともに
、その周縁が前記ハウジング４の内壁にろう付は等に、
しり固着感れている。、そし２て、との受面部月８と前
記ボール部材６との間にはこのボール信相６にたとえば
ねじ止めされた基板２０が配置され、との基板２０−ト
には励磁コイル９に周期的な断続電流を供給するだめの
電気回路を構成する種々の電気部品２１が取付けられて
いる。

ｊｏ４＠［Ｂ［ｉ、ｔ、□え６、〃寄ζ階語いれてブロ
ッキング発振器を構成するものである。

また、前記ハウジング４の流体出口３側の開口端にはダ
イヤフラム２２が配置きれ、これらの周囲をかしめる周
縁を有するカバー２３がこのダイヤフラム２２の外側に
配置されている。そして、このハウジング４、ダイヤフ
ラム２２、および受面部材８によってポンプの吐出室２
４が形成されており、前記ダイヤフラム２２はプランジ
ャ１１の往復運動によるポンプ吐出側の脈動を吸収する
ダンパ室を形成するものである。また、前記プランジャ
１１の往復運動により吸込弁１３と交互に開閉して流体
を吐出室２４側に送る吐出弁２５はその弁座２５ａと共
にプランジャ１１の流体人口２側の端部に設けられてい
る。

なお、図中２６は電源リード２７ａ　、　２７ｂをハウ
ジング４から引き出すリード引出し部で、前記ハウジン
グ４の側部に穿設された開口にろう付けされる取付は用
スリーブ２６ａと、前記内、外リード線２７＆、２７ｂ
を接続するターミナル端子２６ｂと、外部リード線２７
ｂを保持するゴムブツシュ２６ｃと、前記スリーブ２６
１の先端にかしめ伺けられゴムブツシュ２６ｅを保持す
るホルダ２６ｄとから構成されている、１また、図中１
１ｂはプランジャ１１の流体出口３側に配設された衝撃
吸収用スプリング、１０ｂは励磁コイル９等を巻回した
ボビン１０を弾性支持することにより各部の間隙調整を
行なう板ばねである。さらに、図中２８は）・シリング
４内で吸込室１６および吐出室２４間に液密状態にて形
成された電気部品実装空間である、。

そして、このＪ：うな構成による電磁ポンプ１において
、励磁コイル９に断続電流が供給されると、プランジャ
１１はシリンダ５内で励磁コイル９による吸引力とリタ
ーンスプリング１２のスプリングバイアスとによって往
復運動し、これにより吸込弁１３と吐出弁２５が交互に
開閉して流体人口２から吸込室１６内に導ひかれる流体
は順次吐出室２４を経て流体出口３から吐出きれること
になる。

ところで、上述したようなプランジャ１１の往復運動を
利用した電磁ポンプ１において、問題とされることは、
その構造上から吐出側圧力が変動し、いわゆる脈動が必
然的に生じるものであり、これに起因してポンプ性能が
低下する虞れがあることである３、すなわら、このよう
な脈動が大きくなると、ポンプ可動部であるプランジャ
１１に対して９荷となり、その円滑な往復運動が行なえ
ず、子の結果ポンプの流址特性が害されるという問題が
ある。また、このような脈動に起因する電動前の発生も
避けられず、何らかの対策を講じる必要がある。

このような脈動を吸収するだめに、従来からダイヤフラ
ム２２などによる緩衝室をポンプ吐出室２４側に設ける
ように構成しており、ポンプ吐出側の脈動を減少をせる
うえで、その効果を発揮し得るものである。しかしなが
ら、このようなダイヤフラム２２による緩衝室では、ダ
イヤフラム２２の取付けにあたっての作業性の面で問題
で、コスト高を招くという欠点があった。すなわち、こ
のダイヤフラム２２の周縁をポンプハウジング４の一端
開口縁に固定するだめに、接着剤を塗布し、さらにガス
ケット２２ａを接合した後、カバー２３を被せ、その周
縁２３ａをかしめるようにしており、工数がかかり、作
業が面倒なものであった。

寸だ、上述した構造による電磁ポンプ１では、その吸込
側においてもポンプの吸込動作による脈動を生じ、とれ
がポンプの流量特性に影響し、さらにこれによる騒音の
発生も避けられないという問題を生じている。特に、こ
のようなポンプ吸込側の脈動はポンプ吸込時においてポ
ンプ可動部に対し負荷となり、ポンプへの流体の吸込み
量に影響するばかりでなく、ポンプ駆動力も無駄となる
もので省エネルギ対策上好ましいものではない。

そしで、このような問題を解消するだめに、ポンプ吸込
側に設けられ流体中の不純物を除去するフィルタ１７を
脈動緩衝用として利用することが考えられているが、と
のようなフィルタ１７は流体の流れに対し抵抗として作
用するので、ポンプの流量特性」二好ましいものではな
く、このようなポンプ吸込側における脈動をも考慮し女
ければならない１゜ 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
ポンプハウジング内で吸込口と吐出口との間に形成さｉ
Ｌだ流体通路室に、弾性材料により中空状に形成された
脈動吸収体を配設するという簡単かつ安価カ構成によっ
て、ポンプ作動時において生じる脈動を簡嚇かつ確実に
吸収し、ポンプの流量特性を向上させるとともに、脈動
に起因する騒音を減少させることができ、しかもこの脈
動吸収体の成形加工が簡単で、壕だその組立て作業性の
面でも優れている電磁ポンプを提供するものである。１ 以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第２図は本発明に係る電磁ポンプの一実施例を示すもの
であって、同図において、第１図と同一部分あるいは相
当する部分には同一番号を付してその詳細な説明は省略
する。

ここで、本実施例に示される電磁ポンプ３０は、全体が
上、下に二分割して形成をれ、電磁駆動部Ａとポンプ部
Ｂとで構成されている。そして、電磁駆動部Ａを形成す
る有底円筒状の上部ハウジング４Ａと円筒状をなす中間
部・・ウジング４Ｂとによって電気部品実装空間２日が
構成され、中間部ハウジング４Ｂに対応する位置で励磁
コイル９等を巻回したボビン１０が配置されるとともに
、上部ノ・ウジング４Ａによって形成される空間内には
各種電気部品を実装したプリント基板（第２図において
は図示せず）等が配設されている。また、前記励磁コイ
ル９の両端にはボビン１０の中央孔１０ａ内で支持され
た上部シリンダ５Ａ内で駆動側プランジャ１１Ａを吸引
動作させるだめの磁束通路構成部利としてのヨーク部旧
３１．３２が配設され、これら一対のヨーク部ｆＡ３１
，３２は、薄板材をプレス成形することによりシリンダ
５Ａ外周部とボビン１ｏの内周部間に嵌入される円筒部
とフランジ部とで構成される第１のヨーり３１ａ、３２
ａと、そのフランジ部に接する環状プレート状を呈する
第２のヨーク３１ｂ　、　３２ｂとから構成されている
。なお、図中３３は上部シリンダ５Ａの上端部を０リン
グ３３ａにて液密状態にシールする栓体、３４ａ　、　
３４ｂはガスケント、３５は第１のヨーク３１＆、３２
ａの各円筒部先端間に介装された弾性筒体である１、 一力、前記中間部ハウジング４Ｂの下端側に配設さＪｌ
、ポンプ部Ｂを構成する下部ハウジング４ｃは全体が合
成樹脂材により有底円筒状を呈するごとく一体に形成さ
れるとともに、その側壁部で上、下方向にＦｙ［定間隔
おいて流体人口２となるパイプ２ａと、流体出口３とな
るバイブ３ａとが一体に形成されている５、そして、こ
の下部ハウジング４ｃ内でその軸線方向の略中央部には
、ノ・ウジング内部空間を上、下に仕切る仕切壁を構成
する仕切体３６が配設され、これにより吸込室１６およ
び吐出室２４が画成し°で形成されている。

まだ、この仕切体３６の中央部には中央開口３６ａが穿
設されるとともに、その上、下方向に突出して円筒部３
６ｂ　、　３６（！が一体に形成され、前記駆動側プラ
ンジ−Ｙ　１１Ａと同軸上に配設されて往復運動される
従動側プランジャ１１Ｂを支持する下部シリンダ５Ｂが
嵌合保持されている。そして、前記駆動側および従動側
プランジャ１１Ａ、１１Ｂ間には連結パイプ体３７が介
装され、これにより励磁時において駆動側プランジャ１
１Ａが下降するにしたがって従動側プランジャ１１Ｂも
下降するとともに、復帰時には従動［９１プランジヤ１
１Ｂを押し上げるリターンスプリング１２の作用力によ
り両プランジャ１１Ａ、１１Ｂが上昇し、以後この往復
運動を繰り返す結果となる。したがって、このようなプ
ランジャ１１Ａ、１１１３の往復運動により下部シリン
ダ５Ｂ下端の吸込弁１３と従動側プランジャ１１Ｂ下端
の吐出弁２５が交互に開閉し、吸込口２から吸込室１６
内に至る流体が順次吐出室２４を経て吐出口３がＣ−・
吐出されることになる１゜ なお、図中３７ａ、３７ｂはパイプ体３７の側部および
従動側プランジャ１１Ｂの上端部に穿設された流体通路
孔、３６ｄは下部ハウジング４ｃ内を吸込室１６と吐出
室２４とに仕切る０リング、３６ｅは下部ハウジング４
ｃの底部から一ヒ方に突設され前記仕切体３６の下部円
筒部３６ｃの下端を支承する支持機である。

まだ、図中３８は前記仕切体３６の一部に穿設烙れ吸込
室１６と吐出室２４とを接続する通路孔３６ｆ内に設け
られたＩＪ　ＩＪ−）弁で、吐出室２４内の流体圧が所
定値以上になったときにこの吐出室２４を吸込室１６に
接続して流体を吸込側に還流させる役割を果たす。すな
わち、この種の電磁ポンプ３０において、自動車の燃料
給送用として用いられるものでは、自動車のエンジンル
ーム内が近年著ｌ〜い高温化の傾向をたどっていること
から、給送流体としての燃料温度も上昇し、その影響を
受けて吐出性能が低下するといつだ問題を生じている。

これは従来のポンプではその最大吐出圧力を気化器フロ
ート室のフロート弁の締切圧Ｒ（第３図参照）に対応し
て設定されているため、燃料温度が常温であるときには
同図中細線ａで示す特性曲線を描くが、高温状態になる
にしたがって図中細い破線すで示すように変化し、必要
とするフロート弁の締切圧Ｒに対応する流体圧が得られ
なくなることから容易に理解されよう。

したがって、この種の電磁ポンプにおいて従来からポン
プ性能をフロート弁の締切圧よりも予め大きく設定し、
燃料温度の高温化にかかわらず、常に所定量以上の供給
量を維持させるとともに、余分な燃料をポンプ吐出側か
ら吸込側に逃すＩＪ　ＩＪ−フ弁を設けることが考えら
れているが、この場合にＩＪ　ＩＪ−フ弁の取付は位置
等が問題となってしまう。特に、第１図に示されるよう
な従来型電磁ポンプでは吸込室１６と吐出室２４間に電
気部品実装空間２日が存在し、画室１６．２４を接続す
る配管を別個に設け、この配管中にＩＪ　ＩＪ−フ弁を
設けなければならないもので、部品点数が増加し、取付
性、さらに（ξ１コスト面で好寸しいものではない、。

しかし、本実施例における電磁ポンプ３０のように、吸
込室１６と旧出室２４とを下部ハウジング４ｃ内で仕切
体３６により仕切るように構成したものでは、前述した
ＩＪ　ＩＪ−）弁３８の設置が簡単かつ確実に行なえ、
その効果を発揮することが可能となる。そして、このよ
うな電磁ポンプ３０では、燃料温度が常温時においては
第３図中実線Ｃで示す特性曲線を描き、まだ高温時にお
いても太い破線ｄで示す特性曲線を描いてその吐出側の
圧力変動を吸収し１、常にフロート弁の締切圧に合わせ
た吐出圧力を維持することが可能となる。

なお、第３図において、一点鎖線ｅは気化器フロート弁
の流＠：特性、ｆ＋ｇはＩＪ　＋Ｊ−フ弁内蔵式ポンプ
の基本特性を示している１、そして、従来型ポンプに比
べ常温時に得られる流ＮＱ２がＱｌよりも大きく、まだ
高温時の流腋Ｑ４がＱ８よりも大きいことが容易に理解
される。さらに、第２図中符号３８ａはリリーフ弁３日
のセットスプリング、３８ｂは多数の通路孔を有するば
ね押えである。

さて、本発明によれば、ポンプハウジング４ｃ内で吸込
口（流体人口２）と吐出口（流体出口３）との間に形成
される流体通路室としての吸込室１６および吐出室２４
に、弾性材料により中空状に形成された脈動吸収体４０
．４１を配設するようにしだところに特徴を有している
１３ すなわち、本実施例による脈動吸収体４０．４１は、第
４図に示すように、ゴムあるいは合成樹脂利などの弾性
拐料によって肉厚が極薄肉で、全体が円環状を呈するご
とくブロー成形等により一体に形成され、その内部が密
閉空気室とされている。

そして、各室１６．２４内の脈動吸収体４０．４１は、
仕切体３６の下部円筒部３６Ｃおよび上部円筒部３６ｂ
の外周に嵌装烙れ、かつその軸線方向の動きは下部ハウ
ジング４の底部、仕切体３６側のばね押え３８ｂ、さら
に仕切体３６の上側面、前記第１のヨーク３２ｂに一体
に設けられた突起４２Ｎないし４２ｄにより適宜規制さ
れている１４ したがって、このような構成によれば、脈動吸収体４０
．４１を節学かつ安価に形成できるばかりでなく、従来
に比べその組立て作業も蘭学に行なえ、しかもポンプ内
部空間を有効に利用し得る等の利点がある１、そし７て
、このような脈動吸収体４０．４１を用いてなる電磁ポ
ンプ３０では、その吸込（１！＋＋および吐出側におい
で生じる脈動を簡単かつ確実に吸収し、ポンプの流量特
性を向上させるとともに、脈動に起因する騒音を減少さ
止ることが可能となる。。

この場合、より高圧中での脈動を吸収−するには吸収体
４０．４１の成形時にその内圧を予め高めに設定すれは
よく、使用状態に応じた適正な変形量をもって吸収体４
０．４１を設計できるものである。

第５図は本発明に係る電磁ポンプの他の実施例を示すも
のでお−って、同図において第２図と同一部分あるいは
相当する部分には同一番号を付してその説明は省略する
１゜ さて、本実施例によれば、吸込室１６および吐出室２４
を形成する下部ハウジング４ｃの形状を変更し、その底
部側に小径部を形成するとともに、底部中央に吸込口２
を形成するバイブ２ａを一体に形成しており、前記小径
部によって形成でれる段部５０を利用して前記リリーフ
弁３８のセント圧を外部から調整自在に構成している。

そして、この実施例では、第６図ないし第８図に示され
るように、前述したＩ７１７〜）弁３日の配役位置に対
応して切欠部４０８，４１１を有する平面視Ｃ字状を呈
する脈動吸収体４０．４１を用いた場合を示している。

このような構成によれば、ポンプ特性の調整を外部から
簡単に行なえるとともに、脈動吸収体４０．４１による
リリーフ弁３８に対する影響を考慮する必要がなくなり
、吸収体４０．４１の設置が簡単に行なえるばかりでな
く、このポンプ部Ｂ全体の軸線方向長さを短縮し、ポン
プの小型化を図るうえでも効果を発揮し得るものである
。。

なお、図中５１は下部ハウジング４Ｃの段部５０に設け
られたボス部で、その軸孔５１ａ中に前記リリーフ弁３
Ｂ側のばね押え３８ｂの一部が臨み、調整ねじ５２によ
り外部からその位置を調整可能に構成部れている１、勿
論、との軸孔５１ａ部分はＱ　ＩＪング５３にてシール
されている７、また、上述した脈動吸収体４０．４１の
内径全仕切体３６の上、下田筒部３６ｈ　、３６（！の
外径よりも小キくシて嵌装するようにすれば、その回転
方向および軸線方向の動きを規制することができ、構成
がより簡素化するばかりでなく、組立性の面でも優れて
いる。４勿論、これら吸収体４０．４１の軸線方向の移
動を規制するために、第２図と同様に突起４２ａ〜４２
ｄを設けることは自由である。、 なお、上述した二つの実施例では、ポンプ全体を上下に
二分割して、電磁駆動部へとポンプ部Ｂとから構成し、
駆動側プランジャ１１Ａと従動側プランジャ１１Ｂとを
用いた場合を示しており、流体通路室側と電気部品実装
空間２８との間のシール構造が簡雫で、また脈動吸収体
４０　、４１−やリリーフ弁３８の設置が容易となり、
さらにポンプ部Ｂ側では磁束通路構成部材等が不用であ
るためこれを構成する下部ハウジング４ｃ、仕切体３６
、および従動側プランジャ１１１３等を合成樹脂材で形
成し、ポンプの軽叶化を図ることが可能となり、しかも
駆動側プランジャ１１Ａ側の径を小さくし、励磁コイル
９は小型化され、同じアンペアターンの出力を得るため
に、より少ない巻ｉｔでよく、コストダウンが図れると
いつだ種々の利点がある。しかし、本発明は必ずしもこ
のような構造のポンプに限定されず、従来から知られて
いるポンプ構造にも適用可能であり、各部の形状、構造
等を適宜変形、変更することは自由で、しかも吸込室１
６および吐出室２４のいずれか一方室に脈動吸収体４０
．４１を配設するように１７でもよいことは勿論である
。

寸だ、上述した二“りの実施例では、ポンプ部Ｂを構成
する下部ノ・ウジフグ４０等を合成樹脂材により一体に
形成しノζ場合を示しているが、本発明はこれに限定さ
れず、金属利料により形成してもよいことは言うまでも
ない。。

をらに、本発明に係る脈動吸収体４０．４１の形状およ
びその配設状態は前述した実施例に限定され−ず、適宜
変形、変更し得るもので、たとえば吸収体の一部をハウ
ジング壁側に接着して設けるようにしてもよいととは言
うまでもない。

以上説明したように、本発明に係る電磁ポンプによれば
、ポンプハウジング内で吸込口と吐出口との間に形成烙
れた流体通路室に、弾性材料により中空状に形成された
脈動吸収体を配設するようにしだので、簡単な構成にも
かかわらず、脈動吸収体を簡甲、かつ確実に成形してポ
ンプハウジング内に組込むことができ、組立て時の作業
性の面で優Ｊ１、製造コストを大幅に低減することが可
能となり、まプこポンプ内で生じる脈動を確実に吸収し
、ポンプの流量特性を向上させるとともに、脈動に起因
する騒音を減少きせることができる等の種々俊れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の７（１研ポンプの一例を示す概略縦断面
図、第２図は本発明に係る電磁ポンプの一実施例を示す
縦断面図、第３図はそのＰ−Ｑ特性図、第４Ｎ１４ｄ、
本発明の特徴とする脈ＩＩｌ吸収体の一例を示す概略斜
視図、第５図は本発明の他の実施例を示す縦断側面図、
第６図はその脈動吸収体を示す斜視図、第７図および第
８図は第５図における■−■線および■−■線断面図で
ある。 ２・・・・流体入口（吸込口）、３・　・・流体用［１
（吐出口）、４　（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ）・・・・ノーウ
ジング、５　（５Ａ、５Ｂ　）　　・・・・シリンダ、
９・　　　励磁コイル、１１　（１１Ａ、１１Ｂ　）・
　・・プランジャ、１２・・・・リターンスプリング、
１３・・・・吸込弁、１６・・・・吸込室、２８・　・
・電気部品実装空間、３０　　　　電磁ポンプ、３６・
・・・仕切体、３８　　・・リリーフ弁、４０．４１・
・　・脈動吸収体。 特許出願人　　自動車機器株式会社 代理人　山川数構（し勤・１名） ４ ｗ４１図 上 ０ＬＪＴ ◇ ビＩＮ 第２図 競 手続補正書輸発） １．事件の表示 昭和５フイＩ特　許　　願第１２８４８２号２、発明の
名称 電磁ポンプ ３、補１１をする者 事件との関係　　　特　　許　　　出願人−補−１１−
命令の＋Ｈ・ｊ−−−−昭和　−年　−−月−−日−拒
絶理１１１通知 補１１÷に−よ一す−増υ１１する発明の数・−・−・
・−＋１１　　明細書第６頁第１９行目「震動音」を、
「震動音」と補正する。 （２）　　同省第１２頁第９行目「支持機」を、「支持
柱」と補正する。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ内でプランジャを往復運動させることによりシ
   リンダの両端側に設けられた吸込口および吐出口間で流
   体を給送するように構成されてなる電磁ポンプにおいて
   、前記吸込口と吐出口との間に形成された流体通路室に
   、弾性材料により中空状に形成された脈動吸収体を配設
   したことを特徴とする電磁ポンプ。