JPS63189676A - 可動磁石式ダイヤフラムポンプ - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は可動磁石式ダイヤフラムポンプに関する。さら
に詳しくはダイヤフラムに連結された振動子と、この振
動子の外周部に設けられた電磁コイルとの磁気的相互作
用によって振動子を往復運動させることにより、これに
連動したダイヤフラムを往復運動させ、さらにこれに連
動して流体を吸引しその後吐出する可動磁石式ダイヤフ
ラムポンプに関する。

本装置は主として養魚水槽、庭池養魚またはし未浄化槽
における酸素補給、あるい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ている。

［従来の技術］ 従来、この種のダイヤフラムポンプとしては特開昭５４
−８４６０３号公報に記載のものがある。かかるダイヤ
フラムポンプの概要を第２図に示す。

第２図おいて、（２１）はヨークであり、その縦断面の
第２図で示す上半部および下半部（以下、上、下、左、
右は第１図および第２図におけるものを示す）がＥ字型
をした軸対称の円筒状のものであり、その中心軸部は中
空となっている。

またヨーク（２１１の材料としてはＰｅなどの強磁性材
料が使用されている。そしてヨーク囲の右半部および左
半部にはそれぞれヨーク（２ｖの内面に接してヨーク（
２１）と同一の中心軸を有する横断面がドーナツ状の円
筒状電磁コイル（２２ａ）　、（２２ｂ）が設けられて
いる。そしてヨーク（２１）の中心部にはヨーク（２１
１の長手方向に沿ってヨーク（２１１より少し短い円柱
状の振動子−がヨーク（２Ｄと中心軸が同一となるよう
に設けられていて、振動子のの右端および左端はヨーク
（２１）の右端および左端近くまで伸びて形成されてい
る。そして振動子のには、右端がＮ極となり左端がＳ極
となっている鋳造磁石などからなる永久磁石Ｑ４が設け
られており、該永久磁石Ｑ４の両端面上には磁性体であ
る磁極片（２７ａ）　、（２７ｂ）が固定されている。

また振動子のが固定されていて、振動子−の中心軸にそ
って形成されている支持軸回の両端部には、ダイヤフラ
ム（２６ａ）　、（２６ｂ）が固定されている。

そして電磁石コイル（２２ａ）　、（２２ｂ）に通電し
た交流電流の成る半波間においては、ヨーク（２１１の
内周端に第２図においてＮＳＳで示された極性の磁極が
現われ、そしてつぎの半波間においては、同様に（Ｎ）
　、（Ｓ）で示された極性の磁極が現われるようになっ
ている。

かかる構成からなるダイヤフラムポンプにおいては、電
磁コイル（２２ａ）　、（２２ｂ）に交流電流を通電す
ることによって、ヨーク（２つの内周端に生じた磁極と
振動子のの両端に生じたＮ極およびＳ極の磁極との間に
磁気的相互作用が生じ、これにより振動子のは先の半波
間で右方へ動かされ、つぎの半波間で左方へ動かされる
。このようにして振動子のが、通電した交流電流の周期
に同期して左右方向に振動し、これに連動してダイヤフ
ラム（２８ａ）　、（２８ｂ）も振動する。そしてダイ
ヤフラム（２６ａ）の右方およびダイヤフラム（２６ｂ
）の左方に設けられている作動室（図示せず）内の流体
に規則的な圧力変動を与え、作動室内に流体を吸引し、
あるいは作動室外に流体を吐出することによって前記ダ
イヤフラムポンプがポンプとして機能する。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記従来のダイヤフラムポンプにおいては、支持軸回に
取り付けられた鋳造磁石などからなる永久磁石Ｑ４の残
留磁束を強くするために磁石のパーミアンス係数を大き
くする必要があり、したがって寸法の長い永久磁石が使
用されており、さらにまたヨーク囲の左端部および右端
部の内周端に生じる磁極と永久磁石Ｑ４のＳ極およびＮ
極との間に働く磁気力を強めるために、永久磁石Ｑ４の
左端面上および右端面上に、磁極片（２７ａ）　、（２
７ｂ）が設けられているので、振動子のの重量は非常に
大きなものとなる。

したがってダイヤフラムの設計条件あるいは振動子のの
重量などによって定まる振動子のの固有振動数を電磁コ
イル（２２ａ）　、（２２ｂ）に通電される交流電流の
周波数に一致させることができず、これによって交流電
流の交番変化と振動子の振動とが共振状態となることに
よりダイヤフラムポンプの吐出能力が急上昇するという
状態かえられず、ダイヤフラムポンプの駆動効率が悪い
という問題がある。

以上のような問題を解決するために、本出願人は、すで
に特願昭８１−２０８４２３号明細書に記載しているよ
うに、振動子における電磁コイルのＳ極およびＮ極に対
応する部分に相対向する側の磁極の極性が同一となって
いる２つの分離したフェライト磁石を設けた可動磁石式
ダイヤフラムポンプを提案している。

しかしながら、このようなダイヤフラムポンプによって
も振動子に使用されるフェライト磁石の磁気性能と使用
可能な振動子の体積重量による制約のため製作できるポ
ンプの吐出容量は４０ｆｉ　／ｗｉｎ程度が限度であっ
た。

本発明はこのような可動磁石式ダイヤフラムポンプの改
良型に関するもので、かかるダイヤフラムポンプでより
大型強力にして大風量のポンプをえるためには振動子に
設けられる永久磁石を強力にする必要があり、しかも共
振状態を要するため該永久磁石のｆｆ１ｆｆｉを増大で
きないことを考慮したものである。

すなわち本発明は、振動子の重量を極力小さくし交流電
流の交番変化と振動子の振動との共振状態を達成しポン
プの駆動効率を上昇させるとともに電磁コイルと振動子
との磁気的相互作用力を非常に増大させることによって
、より大容量の可動磁石式ダイヤフラムポンプを提供す
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の可動磁石式ダイヤフラムポンプは、電磁、コイ
ルと、該電磁コイル内に挿入され、ダイヤフラムに連結
され、かつ磁石が設けられている振動子とが装着されて
なるダイヤフラムポンプであって、前記振動子における
前記電磁コイルのＳ極およびＮ極に対応する部分に第１
の磁石および第２の磁石が設けられていて、これらの両
磁石の相対向する側の磁極の極性が同一となフており、
さらに前記第１の磁石および第２の磁石がフェライト磁
石と磁気エネルギー積（保磁力×残留磁化）がその２〜
１０倍である強力な希土類磁石とを合体したものからな
る。

［実施例］ 以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す吐出量が毎分１０４）
程度の可動磁石式ダイヤフラムポンプの一部断面図であ
る。第１図において（１）は横断面がドーナツ状となっ
ている電磁コイルであり、その中心部に形成されている
中空部の回りに沿って導線が捲回されている。そして電
磁コイル（１）の外周部には電磁コイル（１）を覆う形
でかつこれと中心軸を共通とするように０　、３　ｍｍ
の硅素鋼板を螺旋状に捲回したものからなる厚さが約１
ｍｍの円筒状のヨークコア（３）が設けられている。

そして電磁コイル（１）の内周面および第１図で示す左
および右（以下左、右、上、下とは第１図におけるもの
を示す）の両端面上には、これに接する形で一様な厚さ
が２〜３市である縦断面の上、下の各半部がＵ字形とな
っている６６ナイロンからなるボビン（２）が設けられ
ている。そしてボビン（２）の左、右両端面上には、そ
れぞれこれらに接する形でドーナツ板状の厚さ　０．５
鰭の硅素鋼板を数枚積層したものからなる右側のヨーク
プレートコア（４ａ）と左側のヨークプレートコア（４
ｂ）が固設されている。そしてヨークプレートコア（４
ａ）、（４ｂ）はボビン（２）の内周面より少し中心軸
方向へ突出している。そしてヨークプレートコア（４ａ
）の右端面およびヨークプレートコア（４ｂ）の左端面
上にはそれぞれこれらに接してポリカーボネートからな
る略ドーナツ板状の同型である右側のサイドブレー）　
（５ａ）および左側のサイドプレート（５ｂ）が設けら
れている。

そしてサイドプレート（５ａ）の右側およびサイドプレ
ート（５ｂ）の左側には内径がヨークプレートコア（４
ａ）、（４ｂ）の外径より少し小さい凹部が形成されて
いる。

そして電磁コイル（１）とボビン（２）とヨークコア（
３）とヨークプレートコア（４ａ）、（４ｂ）とが前記
２つのサイドプレーｈ　（５ａ）、（５ｂ）により適宜
手段で連結されることにより挾持されている。そして電
磁コイル（１）の中心軸部には、中心軸方向に延びて形
成されている振動子（後述）の支持軸（６）が設けられ
ており、支持軸（６）の前記ヨークプレート（４ａ）、
（４ｂ）の内周端に対応する部分にはそれぞれ短円柱状
の右側の第１の磁石（７ａ）および左側の第２の磁石（
７ｂ）が適宜手段により固定して設けられている。

そして第１の磁石（７ａ）は短円柱状のフェライト磁石
（７ｃ）とこれの右端面に固設された円板状の希土類磁
石（７ｄ）と前記フェライト磁石（７ｃ）の左端面に固
設された円板状の希土類磁石（７ｅ）とからなっており
、フェライト磁石（７ｃ）および希土類磁石（７ｄ）、
（７ｅ）の周端面は面一になっている。また第２の磁石
（７ｂ）は短円柱状のフェライト磁石（７ｒ）とこれの
左端面に固設された円板状の希土類磁石（７ｇ）と前記
フェライト磁石（７ｆ）の右端面に固設された円板状の
希土類磁石（７ｈ）とからなっており、フェライト磁石
（７ｆ）および希土類磁石（７ｇ）、（７ｈ）の周端面
は面一になっている。そしてフェライト磁石（ＩＣ）、
（７ｒ）の材料としては炭酸バリウムフェライトまたは
炭酸ストロンチウムフェライトが好ましく、また希土類
磁石（７ｄ）、（７ｅ）、（７ｇ）、（７ｈ）の材料と
してはランタン、セシウム、サマリウム、ネオジムなど
の希土類金属とコバルトまたは鉄との金属間化合物が好
ましい。

また希土類磁石（７ｄ）、（７ｅ）、（７ｇ）、（７ｈ
）の厚さは２報であり、フェライト磁石（７Ｃ）、（７
ｆ）の厚さとは８　ｍｍである。

そして第１の磁石（７ａ）および第２の磁石（７ｂ）の
中心軸は支持軸（６）の中心軸に一致している。

さらに第１の磁石（７ａ）と第２の磁石（７ｂ）の相対
向する面の磁極の極性はともにＳ極となっており、した
がってこれらの反対面の磁極の極性はＮ極となっている
。そして第１の磁石（７ａ）および第２の磁石（７ｂ）
のそれぞれの左、右両端面上には、これに接する形で、
円板状であって厚さが０　、５　ｍｍの磁性体である硅
素鋼板を数枚積層したものからなるマグネットシュー（
８ａ）、（８ｂ）、（８ｃ）、（８ｄ）が適宜手段によ
り固定して設けられている。そして最左端に設けられて
いるマグネットシュー（８ａ）の左端面はヨークプレー
トコア（４ｂ）の左端面より左方に約ＬＯｍｍの範囲内
で移動できるようなっており、同様に最右端にあるマグ
ネットシュー（８ｄ）の右端面はヨークプレートコア（
４ａ）の右端面より右方に約１０ｍｍの範囲内で移動で
きるようになっている。また同時にマグネットシュー（
８ｂ）の右端面はヨークプレートコア（４ｂ）の左端面
より右方に約１４ｍｍの範囲内で移動できるようになっ
ており、マグネットシュー（８ｃ）の左端面はヨークプ
レートコア（４ａ）の右端面より左方に約１４ｍｍの範
囲内で移動できるようになっている。

そしてマグネットシュー（８ｂ）とマグネットシュー（
８ｃ）の間には中心軸が支持軸（６）の中心軸に一致し
ていて厚さが０．３ｍｍの硅素鋼板を螺旋状に捲回して
全体の厚さが約１關となっている円筒状のボールコア（
９）が設けられており、ボールコア（９）の左および右
の端面はそれぞれマグネットシュー（８ｂ）の右端面お
よびマグネットシュー（８ｃ）の左端面に当接している
。そしてボールコア（９）の外周面は第１および第２の
磁石（７ａ）、（７ｂ）の外周面とほぼ面一となるよう
になっている。そしてこれらの外周面とヨークプレート
コア（４ａ）、（４ｂ）の内周面との間には約１１１Ｉ
１１程度の隙間が形成されている。そして支持軸（６）
と第１および第２磁石（７ａ）、（７ｂ）とマグネット
シュー（８ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）とボー
ルコア（９）とから振動子（至）が構成されている。そ
してボールコア（９）とボビン（２）の間であってボビ
ン（２）のほぼ中央部には、中心軸が支持軸（６）の中
心軸に一致していて厚さが０　、３　ａｕｓの硅素鋼板
を螺旋状に捲回して全体の厚さが約２Ｉｌｆｆｉとなっ
ている円筒状のステートコア旧）が設けられている。そ
してステートコア（ＩＩ）はその外周面がボビン（２）
の内周面に当接する形でこの内周面上に固定されており
、ステートコア０１）の内周面はヨークプレートコア（
４ａ）、（４ｂ）の内周端面とほぼ面一になっている。

またステートコア０１）の長さはボールコア（９）の長
さより少し短くなっている。

そしてサイドプレート（５ａ）、（５ｂ）の内周端面は
ヨークプレートコア（４ａ）、（４ｂ）の内周端面より
少し内方へ突出して形成されており、この突出した部分
がサイドプレート（５ａ）についてはストッパー（５ｃ
）となっていて、サイドプレート（５ｂ）についてはス
トッパー（５ｄ）となっている。

ここでストッパー（５ｅＬ　（５ｄ）の内周面とフェラ
イト磁石（７ａ）、（７ｂ）の外周面との隙間の寸法は
約０．５關である。

そしてサイドプレート（５ａ）、（５ｂ）の前記凹部に
はそれぞれ略ドーナツ状のＰＢＴからなる右側のダイヤ
フラム台（１２ａ）と左側のダイヤフラム台（１２ｂ）
とが嵌合して設けられており、支持軸（６）の両端部が
ダイヤフラム台（１２ａ）　、（１２ｂ）の中心部を貫
通して外方に突出している。そして第１図の右方に示す
ように、ダイヤフラム台（１２ａ）の右端面には吸引室
（１３ａ）　、吐出室（１３ｂ）および凹部（１３ｃ）
が形成されているＰＢＴからなるケーシング部材０３が
固定されており、ダイヤフラム台（１２ａ）とケーシン
グ部材０３との間には略円板状のＥＰＤＭからなるダイ
ヤフラム（１４）がその周端部がダイヤフラム台（１２
ａ）とケーシング部材０３とにより嵌装されて設けられ
ている。

またダイヤフラム圓の中心部には支持軸（６）の右端部
が貫通していて、ダイヤフラム０４）の両面上にダイヤ
フラム０４）を押し引きして左右に変位させるセンター
プレート６、旧が設けられている。

そしてこれらのダイヤフラム０勺およびセンターブレー
）（１５、四が取り着は座０θとナツト面との間に介装
され、ナツト０７）により締付けられることに１り支持
軸（６）の右端部上に固定されている。

そしてダイヤフラム（１４１とケーシング部材０３の凹
部（１３ｃ）とにより作動室が形成されている。

またケーシング部材０ａには吸引室（１３ａ）に連通ず
る吸引口（１３ｄ）および吐出室（１３ｂ）に連通ずる
吐出口（１３ｅ）が設けられており、作動室と吸引室（
１３ａ）との隔壁中に設けられた連通孔（１３ｆ’）部
には吸引弁Ｃ８が設けられており、また作動室と吐出室
（１３ｂ）との隔壁に設けられた連通孔（１３ｇ）部に
は吐出弁０９が設けられている。

そして第１図においては本実施例の装置のダイヤフラム
台（１２ｂ）の左方の構成の作図を省略しているが、こ
れはダイヤフラム台（１２ａ）の右方の構成と全く対称
的に同じものとなっている。

なお前述のヨークコア（３）、ヨークプレートコア（４
ａ）、（４ｂ）、ステートコア（５ａ）、（５ｂ）、ボ
ールコア（９）およびマグネットシュー（８ａ）、（８
ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）は、厚さが０　、３〜０　、
５　＋ｎ＋１である硅素鋼板を積層したものとなってお
り、それら自体で内部的に連続したループを形成しない
ように電気回路的に開いた状態となっている。

つぎに本実施例のダイヤフラムポンプの作用および動作
について説明する。

電磁コイル（１）に交流電流を流すと交流電流の変化に
同期して電磁コイル（１）の両端のそれぞれにおいてＮ
極およびＳ極の磁極が交互に生じる。

したがって磁性体であるヨークプレートコア（４ａ）、
（４ｂ）も交流電流の変化に同期して磁化され、ヨーク
プレートコア（４ａ）の内周端およびヨークプレートコ
ア（４ｂ）の内周端にそれぞれ異なる極性の磁極が交互
に現われる。すなわちヨークプレートコア（４ａ）の内
周端がＮ極またはＳ極となるに対応してヨークプレート
コア（４ｂ）の内周端はＳ極またはＮ極となる。

ここで交流電流のある半波間においてヨークプレートコ
ア（４ａ）の内周端がＳ極に磁化されているばあいには
、ヨークプレートコア（４ｂ）の内周端がＮ極に磁化さ
れており、このばあいにはヨークプレートコア（４ａ）
の内周端のＳ極は第１の磁石（７ａ）によって磁化され
たマグネットシュー　（８ｄ）のＮ極とは引力、第１の
磁石（７ａ）によって磁化されたマグネットシュー（８
ｃ）のＳ極とは斥力の相互作用を及ぼす。またヨークプ
レートコア（４ｂ）の内周端のＮ極は第２の磁石（７ｂ
）によって磁化されたマグネットシュー（８ａ）のＮ極
とは斥力、第２の磁石（７ｂ）によって磁化されたマグ
ネットシュー（８ｂ）のＳ極とは引力の相互作用を及ぼ
す。これによって振動子（至）は左方へ向う力を受け、
前述の移動範囲内で左方へ移動する。

つぎに交流電流が前記半波間のつぎの半波間になったば
あいにはヨークプレートコア（４ａ）の内周端がＮ極に
磁化され、これと同時にヨークプレートコア（４ｂ）の
内周端がＳ極に磁化される。

そしてこのばあいにはヨークプレートコア（４ａ）およ
びヨークプレートコア（４ｂ）の内周端の磁極は、マグ
ネットシュー（８Ｃ）、（８ｄ）およびマグネットシュ
ー（８ａ）、（８ｂ）の磁極と、先の半波間のばあいと
まったく反対の相互作用を及ぼし振動子００）は前述の
移動範囲内で右方へ移動する。

なお磁性体のマグネットシュー（８ａ）、（８ｂ）、（
８ｃ）、（８ｄ）を設けることにより、これらの周端に
第２および第１の磁石（７ｂ）、（７ａ）によって生じ
る磁力線の大部分が集められるため、ヨークプレートコ
ア（４ａ）およびヨークプレートコア（４ｂ）の内周端
の磁極とマグネットシュー（８Ｃ）、（８ｄ）およびマ
グネットシュ（８ａ）、（８ｂ）の磁極との間に働く磁
気力は非常に強くなる。

このようにして振動子（１０）が交流の周期と同期して
左右方向に往復振動を行い、これに連動してダイヤフラ
ムＯΦが左右に振動する。そして振動子（ト））が左方
へ移動したときに吐出弁（至）が閉じたままで吸引弁Ｏ
Ｆ３が開いて吸引口（１３ｂ）により吸引室（１３ａ）
内に吸引された流体は連通口（１３ｒ）を通って作動室
内に流入し、つぎに振動子（財）が右方へ移動したとき
に吸引弁ＯＦ３が閉じるとともに吐出弁０９が開き作動
室内の流体が連通口（１３ｇ）を通って吐出室（１３ｂ
）を経て吐出口（１３ｅ）より吐出される。またダイヤ
フラム台（１２ｂ）の左方の構成（図示せず）について
も前記同様の動作が行なわれ、このようにして本実施例
の可動磁石式ダイヤフラムポンプが駆動する。

本実施例において、第１および第２の磁石（７ａ）、（
７ｂ）は、ヨークプレートコア（４ａ）の内周端とマグ
ネットシュー（８ｄ）、（８ｃ）の外周端およびヨーク
ブレードコア（４ｂ）の内周端とマグネットシュー（８
ａ）、（８ｂ）の外周端との磁気的相互作用を考慮して
、ダイヤフラムポンプの設計条件に応じた一定の厚さが
必要であり、この厚さは約８　ｍ＋ｉ〜１８ｍｍが好ま
しい。そして希土類磁石（７ｄ）、（７ｅ）、（７ｇ）
、（７ｈ）は、フェライト磁石と比較して同形および同
寸法において２〜１０倍程度の強力な磁気エネルギー積
を有している。例えば、１２ｍｍ厚のフェライト磁石〔
商品名５ＳＲ−４００、住人特殊金属■製〕では開放回
路における磁極端面の磁束密度は１２００ガウスである
が、希土類磁石〔商品名ＣＯＲＭＡＸ−１８００、住人
特殊金属■製〕では、前記磁束密度は４　ｍｍ厚のもの
で１６００ガウスであり、１２ＩＩＩ１１厚のものでフ
ェライト磁石の倍量上の２８００ガウスにもなる。従っ
て同径の円板状のもので比較するとフェライト磁石の厚
さのｌ／１０〜１７４倍程度の厚さでフェライト磁石と
ほぼ同じ大きさの残留磁束となる。ここで第１および第
２の磁石（７ａ）、（７ｂ）の全部を希土類磁石（７ｄ
）、（７ｅ）、（７ｇ）、（７ｈ）と同材質のものにす
ることによって第１および第２の磁石（７ａ）、（７ｂ
）の磁力を強ゼすることもできるが、希土類磁石の材料
が高価（フェライト磁石の約４０倍）であるためダイヤ
フラムポンプの製造コストが上昇し使用に耐えない。

しかし、希土類磁石は薄くても残留磁束の低下が少なく
、前記例のように２　ｍｍ厚のものでも前記磁束密度が
１０００ガウスもあるので、本実施例のように第１およ
び第２の磁石（７ａ）、（７ｂ）を８　ｍｍ厚のフェラ
イト磁石の両側に２　＋ｏｍ厚の希土類磁石をサンドイ
ッチ状に設けた構造のものにすることによって、第１お
よび第２の磁石（７ａ）、（７ｂ）の前記磁束密度が計
算上は、１０００ガウス（２關のＣＯＲＭＡＸ−１８０
０）　＋　１０００ガウス（８重量厚の５ＳＲ−４００
）　＋　１０００ガウス（２ｍ１１１厚（７）　ＣＯＲ
ＭＡＸ−１８００）−３０００ガウスとなる。しかし厚
みの増加に対する前記磁束密度の逓減作用により、実際
上の第１および第２の磁石（７ａ）、（７ｂ）の前記磁
束密度は２４００ガウスになるが、それでも１２ｍ朧厚
Ｏ８ＳＲ−４００の前記磁束密度の２倍となる。さらに
またフェライト磁石（７ｃ）、（Ｈ）を設けることによ
って、前記２ＩＩＩ１１厚の希土類磁石の２枚を直接重
ねるよりも磁石のパーミアンス係数を増大させることが
でき、第１および第２の磁石（７ａ）、（７ｂ）の前記
磁束密度の値を２〜５倍程度に上昇させることができる
。このように本実施例のような第１および第２の磁石（
７ａ）、（７ｂ）の構成によって、同径、同厚のフェラ
イト磁石と比較して、２〜５倍程度の残留磁束密度の値
の強力な磁力をえることができこれにより振動子の振動
力を増大でき、振動子の振幅の増大あるいはより大きい
径のダイヤフラムを振動させることなどによってダイヤ
フラムポンプの吐出容量を増大できる。そしてさらに、
１２ＩＩＩ１１厚の第１および第２の磁石（７ａ）、（
７ｂ）のうち８　ａｕｓ厚の部分まで廉価なフェライト
磁石を使用するのでダイヤフラムポンプの製造コストの
上昇を抑制できる。そしてさらにヨー・クプレートコア
（４ａ）、（４ｂ）の内周端の磁極がマグネットシュー
（８ｃ）、（８ｂ）のＳ極とも強く相互作用するため振
動子（至）を振動させる力も非常に強いものとなる。

また振動子（財）を中空にして軽量化することにより振
動子（財）の固有振動数を電磁コイル（１）に通電され
る交流電流の周波数に一致させており（本実施例では該
周波数を関東地区および関西地区で使用される交流周波
数を考慮し５７Ｈｚとしている）、前記交流電流の交番
変化と振動子Ｍの振動とが共振状態となってポンプが駆
動される。

そしてステートコア０１）が設けられていることからこ
れが電磁コイル（１）の両極間に渡る磁束の通路となり
、ポールコア（９）の厚さを薄くできるため、振動子０
０）の重量を少なくできる。

このような強力な振動力および振動子唖の軽量化により
振動子ＱＯ）は交流電流の変化にほぼ同期して振動する
。

またヨークコア（３）、ヨークプレートコア（４ａ）、
（４ｂ）、ステートコア旧）、ポールコア（９）および
マグネットシュ（８ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ
）は厚さが０．３〜０　、５　ｍ＋ｓの硅素鋼板の薄板
を積層したものとしていることからこれらの内部に渦電
流が発生するのを防止できるとともに、これら自体が開
回路となっていることから開回路に沿った２次電流の発
生を防止することもできる。

またヨークコア（３）、ヨークプレートコア（４ａ）、
（４ｂ）、ステートコア旧）、マグネットシュー（８ａ
）、（８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）、ポールコア（９）
にはＰｅにＳｔを添加した硅素鋼板が用いられており、
該鋼板は残留磁化も小さく、ヒステリシス損も小さいと
いう特性を有しているので電磁コイル（１）に交流電流
を流すことによって生じる磁気回路内でのエネルギーの
損失も小さくなる。

このようなことからヨークコア（３）、ヨークプレート
コア（４ａ）、（４ｂ）、ステートコア旧）、マグネッ
トシュ（８ａ）、（８ｂ）、（８ｃ）、（８ｄ）、ポー
ルコア（９）内における損失エネルギーも小さくなると
ともに発熱も少なくなり、従ってダイヤフラムポンプ自
体の発熱も小さくできる。

さらにまた、ダイヤフラム０４）が、その材質が経時的
変化により劣化するなどして破損するばあいには、振動
子Ｍが前述の振動子（ト））の適性な移動範囲を越えて
移動し、マグネットシュー（８ｄ）の右側面またはマグ
ネットシュー（８ａ）の左側面がストッパー（５Ｃ）の
左方またはストッパー（５ｄ）の右方まで移動する。そ
して同時に、マグネットシュー（８ｄ）またはマグネッ
トシュー（８ａ）とヨークヨークプレートコア（４ａ）
またはヨークプレートコア（４ｂ）との間の磁気力によ
りマグネットシュー（８ｄ）またはマグネットシュー（
８ａ）が、ヨークプレートコア（４ａ）またはヨークプ
レートコア（４ｂ）の内周端面に吸着され、マグネット
シュー（８ｄ）の右側面またはマグネットシュー（８ａ
）の左側面がストッパー（５ｃ）またはストッパー（５
ｄ）によって掛止されることにより振動子Ｇｏ）の振動
が制動される。

そしてこのためダイヤフラムポンプの吐出量の変動など
が生じてポンプ駆動の異常が検知され、電磁コイル（１
）への通電を停止することによりポンプの駆動を停止で
き、振動子（ＩＱ）などの破損を未然に防止できる。

なお前記実施例においてはフェライト磁石（７ｃ）、（
７ｒ）の左右両端面に希土類磁石（７ｄ）、（７ｅ）、
（７ｇ）、（７ｈ）を設けた場合について示したが、こ
れはダイヤポンプの設計条件に応じてフェライト磁石（
７ｃ）、（７ｒ）のそれぞれの片端面にのみ希土類磁石
を設けるようにしてもよく、またフェライト磁石（７ｃ
）、（７ｆ）のいずれか一方にのみ希土類磁石を設ける
ようにしてもよい。

またフェライト磁石（７ｃ）、（７ｒ）および希土類磁
石（７ｄ）、（７ｅ）、（７ｇ）、（７ｈ）の材料は前
記実施例のものに限定されるものではなく本発明の範囲
内において他の材料も使用できることはもちろんである
。

またボビン（２）、サイドプレート（５ａ）、（５ｂ）
、ダイヤフラム台（１２ａ）　、（１２ｂ）　、ケーシ
ング部材０３およびダイヤフラム０４）などの材料とし
ては前記実施例のものに限定されるものではなく耐熱性
を有するものであればＡＢＳおよびＰＥＴなども使用で
きる。

さらにまたヨークコア（３）、ヨークプレートコア（４
ａ）、（４ｂ）、ステートコア０１１、マグネットシュ
（８ａ）、（ｇｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）、ポールコア
（９）の材料についても前記実施例の硅素鋼に限定され
るもめではなく残留磁化を小さくでき、ヒステリシス損
を小さくできるものであれば一般鋼材なども使用できる
。

さらにまた前記実施例で限定されているヨークコア（３
）、ヨークプレートコア（４ａ）、（４ｂ）希土類磁石
（７ｄ）、（７ｅ）、（７ｇ）、（７ｈ）およびフェラ
イト磁石（７ｃ）、（７ｒ）などの厚さの値および振動
子００）の移動範囲の値などは前記実施例の値に限定さ
れるものではなく、ポンプの容量およびその他の条件で
変わりえることはもちろんである。

［発明の効果］ 以上のように本発明にかかわる可動磁石式ダイヤフラム
ポンプによれば、振動子における電磁コイルのＳ極およ
びＮ極に対応する部分に、フェライト磁石と磁気エネル
ギー積がその２〜１０倍である希土類磁石とからなり、
フェライト磁石のみで構成されて居るものよりはるかに
強力な第１磁石および第２磁石をほぼ同一の軽重口で設
け、これらの磁石の相対向する側の磁極の極性が同一と
なるようにしたので、前記第１の磁石および第２の磁石
の４つの磁極のそれぞれが前記電磁コイルのＳ極および
Ｎ極と同時に相互作用しこれらすべてが振動子にこの軸
方向の同一の向きに力を及ぼすことになり、従来のダイ
ヤフラムポンプのように振動子中の一つの磁石の２つの
磁極が電磁コイルの両極と作用するのと比較して振動子
の振動力が非常に強くなるとともに、振動子の磁石に長
いものを使用する必要がなくなり振動子を中空にして軽
量化できることによって電磁コイルに通電される交流の
交番変化と振動子の振動との共振状態を達成でき、ダイ
ヤフラムポンプの吐出量の大容量化を達成できる効果が
ある。

すなわち、電磁コイルに流される交流電流の周期にほぼ
同期した振動子の振動周期が強力な振動力を有する軽量
の振動子によってえられるので、これにより大容量のダ
イヤフラムポンプをうることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかわる可動磁石式ダイヤ
フラムポンプの一部断面図、第２図は従来の可動磁石式
ダイヤフラムポンプの一部断面図である。 （図面の主要符号）　　　　′ （１）：電磁コイル （７ａ）　：第１の磁石 （７ｂ）　：第２の磁石 （７Ｃ）、（７ｆ’）　：フエライト磁石（７ｄ）、（
７ｅ） （７ｇ）、（７ｈ）　：希土類磁石 （財）：振動子 特許出願人　　株式会社　高槻電機製作所１蜂 字 ２１　圓 ７ａ：第１の磁石 ７ｂ：第２の磁石 ７ｃ　、７ｆ　：フエライト磁石 ７ｄ　％　７ｅ　％ ７ｇ１７ｈ：希土類磁石 １０：振動子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　電磁コイルと、該電磁コイル内に挿入され、ダイヤ
   フラムに連結され、かつ磁石が設けられている振動子と
   が装着されてなるダイヤフラムポンプであって、前記振
   動子における前記電磁コイルのＳ極およびＮ極に対応す
   る部分に第１の磁石および第２の磁石が設けられていて
   、これらの両磁石の相対向する側の磁極の極性が同一と
   なっており、さらに前記第１の磁石および第２の磁石が
   、フェライト磁石と磁気エネルギー積がその２〜１０倍
   である強力な希土類磁石とを合体したものからなる可動
   磁石式ダイヤフラムポンプ。