特許 6193656 電磁振動型流体ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6193656

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】電磁振動型流体ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04B 43/02 20060101AFI20170828BHJP

   F04B 43/04 20060101ALI20170828BHJP

   F04B 45/047 20060101ALI20170828BHJP

   F04B 45/04 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   F04B43/02 D

   F04B43/04 A

   F04B45/047 A

   F04B45/04 D

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-145833(P2013-145833)

(22)【出願日】2013年7月11日

(65)【公開番号】特開2015-17567(P2015-17567A)

(43)【公開日】2015年1月29日

【審査請求日】2016年7月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】390006286

【氏名又は名称】株式会社テクノ高槻

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】特許業務法人朝日奈特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100098464

【弁理士】

【氏名又は名称】河村 洌

(74)【代理人】

【識別番号】100149630

【弁理士】

【氏名又は名称】藤森 洋介

(74)【代理人】

【識別番号】100179257

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 勝利

(72)【発明者】

【氏名】石井 英樹

【審査官】 冨永 達朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１４５６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５０９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２０７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１３３５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ４３／０２

Ｆ０４Ｂ ４３／０４

Ｆ０４Ｂ ４５／０４

Ｆ０４Ｂ ４５／０４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁石が固定された振動子と、該振動子の少なくとも一端部に設けられるダイヤフラムと、
前記振動子の磁石と対向して設けられる交流駆動の電磁石と、前記振動子および電磁石を覆うと共に、前記振動子の端部が貫通する開口部が前記ダイヤフラムにより閉塞されるフレームと、前記ダイヤフラムの前記電磁石側と反対側に該ダイヤフラムと接して形成される圧縮室と、該圧縮室と吸入弁を介して接続される吸入室と、前記圧縮室と吐出弁を介して接続される吐出室とを有し、前記振動子の振動により前記吸入室から流体を吸入して前記吐出室から前記流体を連続的に吐出する電磁振動型流体ポンプであって、
前記圧縮室は、第１の凹部が形成されたケーシングがシール部材を介して前記フレームに固定されることにより形成され、前記吸入室が前記フレームの内部に形成され、かつ、前記圧縮室と連通するように前記フレーム内に圧縮室前室が形成されると共に、前記ケーシング内に前記圧縮室と区分して吐出室とする第２の凹部が形成されることにより、前記吸入弁と前記吐出弁とは、共に前記振動子の軸方向に沿って同じ方向に流体の圧力がかかるときに「開」となるように、前記吸入弁と前記吐出弁とが形成されてなる電磁振動型流体ポンプ。

【請求項2】

前記シール部材が弾力性のある板状部材で形成され、該シール部材に前記吸入弁および前記吐出弁とするための可動蓋部が形成されてなる請求項１記載の電磁振動型流体ポンプ。

【請求項3】

前記吸入室と前記圧縮室とを区画する前記フレームの一壁面、および前記圧縮室前室と前記吐出室とを区画する前記フレームの一壁面のそれぞれに連通孔が形成され、該連通孔に鍔部と中心軸およびその先端にストッパ部が形成された弁部材が挿入されることにより、前記吸入弁および前記吐出弁が形成されてなる請求項１記載の電磁振動型流体ポンプ。

【請求項4】

前記シール部材の中央部に前記ダイヤフラムが一体に形成されてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁振動型流体ポンプ。

【請求項5】

前記吐出室と連通して前記フレーム内にタンクが形成されると共に、前記ダイヤフラムおよび前記圧縮室を含むポンプ部が前記振動子の両端に形成され、前記振動子の両端部側に設けられる２個の吸入室を連通させる吸入連絡路、および前記振動子の両端部側に設けられる前記タンクを連通させる吐出連絡路が、前記フレームの１つの壁面を利用して形成され、吸入管および吐出管が、それぞれ一方側のみに形成されてなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁振動型流体ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁石を有する振動子を電磁石の交流駆動により振動させて、振動子の両端に固定されたダイヤフラムを振動させることにより、気体や液体などの流体を吸入し、吐出する電磁振動型流体ポンプに関する。さらに詳しくは、吸入室と圧縮室、および圧縮室と吐出室の連通を制御する吸入弁および吐出弁の向きを同じ方向にすることにより、部品点数を減らすことができると共に、製造工程を非常に簡略化することができる構造の電磁振動型流体ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

電磁振動型流体ポンプは、たとえば両側にダイヤフラムを有する流体ポンプの一例の断面説明図が図８に示されるように、永久磁石などからなる２個の磁石１１１ａ、１１１ｂが支持部材１１２に固定された振動子１１０の両端にゴムなどからなるダイヤフラム１２０が固定され、磁石１１１ａ、１１１ｂと対向するように２個の電磁石１３０ａ、１３０ｂが設けられている。そして、電磁石１３０ａ、１３０ｂの部分がフレーム１４０により覆われている。振動子１１０の軸方向と直交する側のフレーム１４０の一対の壁面には開口部が形成され、前述のダイヤフラム１２０の外周が固定されている。このダイヤフラム１２０の外側には、圧縮室１５１が設けられ、圧縮室１５１の外側には、さらに吸入室１５２と吐出室１５３とが設けられ、ポンプケーシング１５０により被覆されている。圧縮室１５１と吸入室１５２との間には、吸入弁１５２ａが設けられ、圧縮室１５１の圧力が低くなったら、吸入室１５２からエアーなどの流体が吸引され、また、圧縮室１５１と吐出室１５３との間には、吐出弁１５３ａが設けられ、圧縮室１５１の圧力が高くなったら、吐出弁１５３ａが開いてエアーなどの流体が吐出室１５３に吐出されるようになっている。（たとえば特許文献１参照）。

【0003】

この吸入弁１５２ａや吐出弁１５３ａなどの弁１５５は、図７（ａ）に示されるような鍔部１５５ａとその中心軸部１５５ｂと中心軸部の先端部に太く形成されたストッパ部１５５ｃとからなっており、図７（ｂ）に示されるように、このストッパ部１５５ｃを、壁板１５６のストッパ部１５５ｃより細い貫通孔１５６ａに挿入しなければならないため、ストッパ部１５５ｃの先端部を壁板１５６の反対側から引っ張って挿入し、挿入した後に弁１５５の先端部を切断線Ｔで切断することにより形成されている。その結果、壁板１５６の鍔部１５５ａ側から流体の圧力がかかると弁１５５は壁板１５６に密着して閉じられ、壁板１５６の鍔部１５５ａと反対側から流体圧力がかかると弁１５５のストッパ部１５５ｃが壁板１５６に当たるまで弁１５５が浮き上がり、壁板１５６に設けられた連通孔１５６ｂから流体が通過する開状態になる。

【0004】

また、このように弁１５５を挿入する場合、反対側からその一端部を引っ張って挿入しなければならないが、前述の吸入弁１５２ａと吐出弁１５３ａのように、弁１５５の向きが逆方向であると、両側の方向から引っ張らなければならない。そのため、圧縮室、吸入室、および吐出室からなるポンプケーシング１５０を一体的に形成することができず、ヘッドカバー１５０ａを後から設ける必要があり、部品点数が増加すると共に、このポンプケーシング１５０に取り付けられる吸入パイプや吐出パイプ（ともに図示せず）を取り付ける際に、パッキング（図示せず）を介して取り付けなければならない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−１５０９５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の電磁振動型流体ポンプは、前述の吸入弁１５２ａおよび吐出弁１５３ａのような構造の弁を用いてポンプケーシング１５０が形成されている。しかし、吸入弁１５２ａと吐出弁１５３ａとはその向きが逆向きになっているため、図７に示される弁１５５のストッパ部１５５ｃを引っ張る作業を壁板１５６の反対側から行わなければならず、しかも挿入後にその先端部を切断しなければならない。そのため、組立作業が非常に複雑になり、製造コストが上昇するという問題がある。

【0007】

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、吸入弁と吐出弁を流体の圧力方向が同じ向きのときに「開」にすることができる構造の電磁振動型流体ポンプを提供することを目的とする。

【0008】

本発明の他の目的は、吸入弁や吐出弁をシール部材と一体で形成したり、さらにダイヤフラムも一体化したりして部品点数を減らすと共に、簡単に製造できて組立工数を大幅に減らすことができる構造の電磁振動型流体ポンプを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の電磁振動型流体ポンプは、磁石が固定された振動子と、該振動子の少なくとも一端部に設けられるダイヤフラムと、前記振動子の磁石と対向して設けられる交流駆動の電磁石と、前記振動子および電磁石を覆うと共に、前記振動子の端部が貫通する開口部が前記ダイヤフラムにより閉塞されるフレームと、前記ダイヤフラムの前記電磁石側と反対側に該ダイヤフラムと接して形成される圧縮室と、該圧縮室と吸入弁を介して接続される吸入室と、前記圧縮室と吐出弁を介して接続される吐出室とを有し、前記振動子の振動により前記吸入室から流体を吸入して前記吐出室から前記流体を連続的に吐出する電磁振動型流体ポンプであって、前記圧縮室は、第１の凹部が形成されたケーシングがシール部材を介して前記フレームに固定されることにより形成され、前記吸入室が前記フレームの内部に形成され、かつ、前記圧縮室と連通するように前記フレーム内に圧縮室前室が形成されると共に、前記ケーシング内に前記圧縮室と区分して吐出室とする第２の凹部が形成されていることにより、前記吸入弁と前記吐出弁とは、共に前記振動子の軸方向に沿って同じ方向に流体の圧力がかかるときに「開」となるように、前記吸入弁と前記吐出弁とが形成されている。

【0011】

前記シール部材が弾力性のある板状部材で形成され、該シール部材に前記吸入弁および前記吐出弁とするための可動蓋部が形成されていることにより、吸入弁および吐出弁を簡単に形成することができ、しかも簡単に組み込むことができるため好ましい。

【0012】

前記吸入室と前記圧縮室とを区画する前記フレームの一壁面、および前記圧縮室前室と前記吐出室とを区画する前記フレームの一壁面のそれぞれに連通孔が形成され、該連通孔に鍔部と中心軸およびその先端にストッパ部が形成された弁部材が挿入されることにより、前記吸入弁および前記吐出弁が形成されてもよい。このような従来構造の弁部材が用いられても、その挿入方向は吸入弁も吐出弁も同じであるため、簡単に組み立てることができる。

【0013】

前記シール部材の中央部に前記ダイヤフラムが一体に形成されていれば、部品点数が減ると共に、組立工数も大幅に減らすことができるため好ましい。

【0014】

前記吐出室と連通して前記フレーム内にタンクが形成されると共に、前記ダイヤフラムおよび前記圧縮室を含むポンプ部が前記振動子の両端に形成され、前記振動子の両端部側に設けられる２個の吸入室を連通させる吸入連絡路、および前記振動子の両端部側に設けられる前記タンクを連通させる吐出連絡路が、前記フレームの１つの壁面を利用して形成され、吸入管および吐出管が、それぞれ一方側のみに形成されることにより、小形化を図ることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、吸入室と圧縮室との間の吸入弁および圧縮室と吐出室との間の吐出弁を共に同じ方向への流体の圧力がかかるときに、「開」となるような構成にしているため、従来構造の弁部材を使用しても一方向から同時に挿入して製造することができ、さらには、両方の弁をタブ状の可動蓋部とすることにより、板状部材により一体的に形成することができ、非常に簡単に製造することができる。さらには、部品点数の減少により大幅に工数の削減を達成することができる。

【0016】

具体的な構造として、圧縮室と連通して圧縮室前室を、ダイヤフラムを挟んで圧縮室と反対側、すなわちフレーム内に形成すると共に、吸入室もフレーム内に形成することにより、吸入室から圧縮室への通路に形成される吸入弁も、圧縮室前室（圧縮室）から吐出室への通路に形成される吐出弁も、共にフレーム内からケーシング内への通路に形成すれば良いことになる。そのため、フレームとケーシングの間に挟むシール部材に両方の弁を一体的に形成することができる。その結果、弁部材を挿入するという作業を行う必要もなく、打ち抜きまたは型成形で形成したシール部材をフレームとケーシングとの間にパッキングを挿入してねじで締め付けるという作業だけで、吸入弁および吐出弁を組み込むことができ、非常に簡単に電磁振動型流体ポンプを形成することができる。なお、シール部材は、もともとフレームとケーシングとの間のシールを目的とするもので、ゴムのような弾力性のある材料により形成されるため、ダイヤフラムと同じ材料を用いることができ、ダイヤフラムも一体に形成することができ、これらを一体化することにより、組立作業はさらに簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の電磁振動型流体ポンプの一実施形態を示す分解斜視説明図である。

【図2】図１のポンプを組み立てた状態（図１と上下は逆）の斜視図である。

【図3】ケーシングの内側を示す説明図である。

【図4】図２のＡ−Ａ断面説明図である。

【図5】本発明の一実施形態であるシール部に吸入弁、吐出弁およびダイヤフラムを一体化した例のシール部材の平面図、断面図および弁としての作用を示す図である。

【図6】本発明のシール部材の他の例およびダイヤフラムの例をそれぞれ示す斜視説明図である。

【図7】弁部材の一例を示す説明図である。

【図8】従来の電磁振動型流体ポンプの一例の断面説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

つぎに、本発明の電磁振動型流体ポンプについて、図１〜５を参照しながら説明する。本発明の電磁振動型流体ポンプは、磁石１１が固定された振動子１の少なくとも一端部にダイヤフラム２が設けられ、振動子１の磁石１１と対向して交流駆動の電磁石３がフレーム４内に固定されている。フレーム４は、振動子１および電磁石３を覆うと共に、振動子１の端部が貫通する開口部がダイヤフラム２により閉塞されるように形成されている。ダイヤフラム２の、電磁石３側と反対側にダイヤフラム２と接して圧縮室５１が形成されるようにケーシング５が設けられ、フレーム４の一壁面４４にシール部材２０を介してねじ５８により固定されている。図１に示される例では、シール部２１と、吸入弁２２と、吐出弁２３と、ダイヤフラム２が一体化されたシール部材２０の例が示されており、さらに圧縮室５１と連通した圧縮室前室４１および吸入室４２がフレーム４内に形成されている。そして、圧縮室５１と吸入室４２とが吸入弁２２を介して接続され、圧縮室前室４１と吐出室５３とが吐出弁２３を介して接続されている。本発明では、この吸入弁２２と吐出弁２３とが、共に振動子１の軸方向に沿って同じ方向に流体の圧力がかかるときに「開」となるように、吸入弁２２と吐出弁２３とが形成されていることに特徴がある。

【0019】

すなわち、図１〜５に示される例では、吸入弁２２および吐出弁２３は、たとえば図５にシール部材２０の平面図と断面図、および弁が開いたときの断面説明図が示されるように、板状のシール部材２０の一部に、連通孔を閉鎖するタブ状の可動蓋部（吸入弁２２、吐出弁２３）を形成することにより、連通孔側から流体の圧力が加わった場合には、その圧力で簡単に曲がって連通孔を流体が通過できる構造に形成されている。しかも、吸入室４２と圧縮室前室４１がフレーム４側に形成されており、圧縮室５１と吐出室５３がダイヤフラム２を挟んでフレーム４と反対側に形成されているため、吸入室４２から圧縮室５１への流路を制御する吸入弁２２、および圧縮室前室４１から吐出室５３への流路を制御する吐出弁２３の両方が、フレーム４側からケーシング５側への同じ方向への流路を制御する構成になっている。そのため、全く同じ構造に形成することができ、板状体のシール部材２０で簡単に形成することができる。その結果、振動子１の振動により吸入管４２ａを経て吸入室４２から流体を吸入して圧縮室５１に入り、圧縮室５１と連通している圧縮室前室４１から吐出室５３に行き、図１に示される例では、吐出室５３から吐出タンク４３を経て吐出管４３ａより流体を連続的に吐出する構造になっている。なお、図５には、吸入弁２２および吐出弁２３がシール部２１よりも肉薄に描かれているが、連通孔を流体が通過できるように流体の圧力で簡単に曲がりさえすれば、シール部２１と同じ厚さに形成されていても良い。なお、フレーム４が密閉されていなくて、かつ、流体がエアーの場合には、吸入室４２を別個に設ける必要はなく、フレーム４の内部全体を吸入室とみなすことができ、そのような場合には、吸入管４２ａも不要である。

【0020】

シール部材２０は、たとえば図５に説明図が示されるように、たとえばポリエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）やフッ素ゴムなどの弾力性のある材料により形成されている。図５に示される例は、フレーム４とケーシング５との接合部をシールするためのパッキングの機能を果たすシール部２１と、吸入弁２２、吐出弁２３、およびダイヤフラム２とを一体化して形成されている。ダイヤフラム２の、振動子１の取付け部１３との接続部２ａは、シール部２１よりも厚く形成されている。なお、図５において、２５は圧縮室５１と圧縮室前室４１とを連通させるための連通貫通孔、２６は、ケーシング５をフレーム４に取り付ける際のネジを貫通させる孔である。

【0021】

吸入弁２２および吐出弁２３は、たとえばフレーム４の一壁面４４に形成された連通孔４４ａを閉塞するようにタブ状の可動蓋部が、流体圧力により容易に撓むように形成されている。すなわち、図５（ｃ）に示されるように、たとえばフレーム４の一壁面４４に一面がぴったりと接触するようにシール部材２０が設けられ、シール部材２０側、すなわち圧縮室５１側にダイヤフラム２が振れて圧縮室５１の圧力が高くなると、吸入弁２２は一壁面４４に押し付けられ、連通孔４４ａは閉塞される。一方、ダイヤフラム２がフレーム４側に引っ張られると、圧縮室５１が膨張して圧力が低くなるため、吸入室４２の圧力の方が高くなる。その結果、図５（ｃ）に示されるような流体の圧力により吸入弁２２が圧縮室５１側に押されて矢印で示すように流体が圧縮室５１側に流れ込み、弁作用を充分に発揮する。吐出弁２３側も同様に作用する。図５に示される例では、吸入弁２２と吐出弁２３とが同じ形状および大きさに形成されているが、このような弁作用を発揮できるものであれば、吸入弁２２と吐出弁２３とが、相互に異なる形状および／または厚さに形成されていてもよい。

【0022】

図５に示される例では、この吸入弁２２、吐出弁２３およびダイヤフラム２がシール部材２０に一体に形成されているが、ダイヤフラムを個別に形成することもできる。すなわち、図６（ａ）にシール部２１、吸入弁２２および吐出弁２３を一体化した例のシール部材２０の例が斜視説明図で示されている。図６（ａ）に示される例では、吸入弁２２および吐出弁２３がシール部２１よりも肉薄に形成されているが、この吸入弁２２や吐出弁２３は流体の圧力で撓みやすく形成されていればシール部２１と同じ厚さに形成されていても良く、ダイヤフラム２を一体で形成しないのであれば、シール部材２０全体を均一な厚さの材料で形成することも可能で、その場合には、型成形の方法を用いることなく、板状の材料を打抜きだけで形成することができる。

【0023】

また、別の実施形態として、この吸入弁２２や吐出弁２３も、シール部材２０と一体に形成されるのではなく、図７に示されるような従来と同様の弁部材を使用することもできる。このような弁部材を使用しても、その向きはいずれもフレーム４側の圧力が高い場合に「開」となるように挿入すればよいため、作業は従来の２種類の弁部材を逆方向から挿入しなければならないという問題はなく、簡単に製造することができる。この場合、シール部材２０としては、図６（ｂ）に弁もダイヤフラムも形成しない場合の斜視説明図が示されるように、タブ状の可動蓋を形成する必要がなく、貫通孔として形成することができ、肉厚が一定の板状部材でよく、打ち抜きだけで簡単に形成することができるため、安価に製造することができる。

【0024】

このダイヤフラム２は、シール部材２０と同様に、たとえばポリエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）やフッ素ゴムなどの弾力性のある材料により、図６（ｃ）に示されるように、円形状の板状体に形成される。この中心部には、振動子１の端部の取付け部１３と固定するために中心部に貫通孔２ｂが形成され、この貫通孔２ｂに振動子１の取付け部１３が挿入されると共に、樹脂製または金属製の内側センタープレート１４ａと外側センタープレート（圧縮室５１側）１４ｂにより、それぞれスペーサ１５ａ、１５ｂを介して挟み付けて固定する構造になっている。そのため、ダイヤフラム２の中心部に振動子１の取付け部１３とのリング状の接続部２ａが形成されている。また、ダイヤフラム２の外周には、フレーム４またはシール部材２０と固定するための突起部２ｃ（図６（ｃ）参照）が形成されているが、この構造には限定されず、固定できる構造であれば良い。

【0025】

ダイヤフラム２の外側（振動子１と反対側）には、前述のように、ケーシング５がシール部材２０を介してフレーム４にネジ５８などにより固定されている。このケーシング５は、図３にその内面の斜視説明図が示されるように、圧縮室５１とする第１の凹部５１ａおよびその圧縮室と隔壁５５により仕切られた吐出室５３とする第２の凹部５３ａが形成されている。また、圧縮室前室４１と連通させるための連通部５１ｂが設けられており、フレーム４の一壁面４４に形成された連通孔４４ｂ（図１参照）を経て圧縮室前室４１と連通されるようになっている。その結果、図２に示されるようにこのケーシング５がフレーム４に取り付けられると、図４に示されるように、ダイヤフラム２の外側に隣接して圧縮室５１が形成され、その圧縮室５１と隣接して吐出室５３が形成されている。さらに、図１および図３に示される例では、圧縮室５１を、吸入室４２と吸入弁２２を介して連通させるため、第１の凹部５１ａと連通した第３の凹部５１ｃが形成され、吸入弁２２の「開」のときに、吸入室４２が圧縮室５１の第３の凹部５１ｃと連通するように形成されているが、このような構造には限定されない。すなわち、従来のこの種のポンプでは、この第１の凹部５１ａと第２の凹部５３ａとの隔壁５５に連通孔を形成して吐出弁を挿入する構造になっているが、本発明では、この隔壁５５には連通孔と吐出弁を設けないで、圧縮室５１と連通させた圧縮室前室４１をフレーム４内に設けて、その圧縮室前室４１から吐出室５３に送り出す構造に形成されている。

【0026】

図１に示されるように、フレーム４内のダイヤフラム２側には、圧縮室前室４１と、吸入室４２と、吐出タンク４３とが形成されている。圧縮室前室４１は、圧縮室５１からの流体を直接吐出室５２に送り出すのではなく、吐出弁２３を吸入弁２２と同じ方向の流体の圧力で「開」になるようにするために形成されている。また、吸入室４２は、圧縮室５１に流体を送り込むための部屋で、前述のように、流体がエアーで、フレーム４が密封されていなければ、敢えて吸入室４２を形成することなく、フレーム４の内部を吸入室として使用することができる。すなわち、圧縮室５１との境界となるフレーム４の一壁面４４に連通孔４４ａと吸入弁２２を設けておくだけでも良い。

【0027】

図１〜５に示される例では、吐出室５３に吐出された流体を吐出室５３から直接吐出させないで、フレーム４内に吐出タンク４３が設けられており、吐出室５３から連通孔４４ｃを経由して一旦吐出タンク４３に送り出し、その吐出タンク４３から吐出管４３ａを介して流体を吐出させる構造になっている。これは、図４に示されるように、振動子１の両端部にダイヤフラム２が設けられ、両端部から流体が送り出される構造の場合、その両方を合流させて送り出すことが必要であり、この吐出タンク４３で両端部から吐出される流体を合流させるためである。従って、片側だけにダイヤフラムを設ける構造のポンプまたは両端部から吐出された流体を外部タンクで合流させて供給する場合には、この吐出タンク４３を形成する必要はなく、吐出室５３から直接流体を吐出させることができる。なお、図１〜５に示される例では、振動子１の両端部にダイヤフラム２が設けられる構造であるが、反対側のポンプ構造は、上述の説明と全く同じであり、その説明を省略する。

【0028】

なお、この圧縮室５１、吸入室４２、吐出室５３およびダイヤダイヤフラム２からなるポンプ部が振動子１の両端部に設けられる場合、吸入管４２ａや吐出管４３ａは、両側それぞれに形成することもできるが、吸入管４２ａおよび吐出管４３ａをそれぞれ１個ずつで共有して形成することもできる。この１個ずつで形成する場合、図１に示されるように、両側の吸入室４２同士を連結する吸入側連通路４５および両側の吐出タンク４３を連結する吐出側連通路４６がフレーム４のいずれかの壁面側、たとえば底面４７を利用して形成されている。なお、４８はその連通路４５、４６を閉塞する蓋部である。なお、図１において、６１は脚部であり、図２は、図１の分解図が組み立てられた状態の斜視図で、図１と上下が逆になっている。

【0029】

その他の構造は、従来の電磁振動型のポンプと同じであるが簡単に説明する。振動子１は、たとえば非磁性体材料からなる板状体により形成された支持部材１２に、永久磁石などからなる磁石１１ａ、１１ｂが固定され、両端部には、ダイヤフラム２を固定するための取付け部１３が支持部材１２内に一端部が埋め込まれて固定されることにより形成されている。図１および図４に示されるように、２個の磁石１１ａ、１１ｂがそれぞれ支持部材１２を貫通して一面側にＳ極とＮ極を呈する（反対面はＮ極とＳ極を呈する）ように固定されているが、支持部材１２の両面に、それぞれ２個ずつ設けることもできる。また、両面に設けられず、一面だけで、電磁石３も片方だけにすることもできる。

【0030】

この磁石１１ａ、１１ｂと対向するように電磁石３が設けられている。電磁石３は、鉄心（コア）３１の周りに電線が巻回されることにより励磁コイル３２が形成されており、交流電流がその励磁コイル３２に流されることにより、コアに現れる極性が交流電流の位相により変化する。図４に示される断面説明図で、図の左側の電磁石３ａと、右側に示される電磁石３ｂとは、電流を励磁コイル３２に供給する励磁コイル３２の端部を逆方向にするか、巻き線の巻き方向を変えるか、励磁コイルに印加する交流電流の位相を１８０度ずらして印加することなどにより、左右の電磁石３ａ、３ｂの先端は、逆の極性となるように形成されている。これは、磁石１１ａ、１１ｂの極性が図４の左右で異なる極性になっているためである。

【0031】

つぎに、この電磁振動型流体ポンプの動作について説明をする。振動子１に固定される磁石１１ａ、１１ｂの極性を図４に示されるような極性で固定した場合、電磁石３ａ、３ｂに交流電流を流し、図で左側の電磁石３ａと右側の電磁石３ｂとで、逆方向の極性が中心のコア３１に現れるように両電磁石３ａ、３ｂが形成されている。

【0032】

このような左側の電磁石３ａに交流電流を印加すると、交流電流の位相に応じてコア３１の先端にＳ極およびＮ極が交互に現れ、図で右側の電磁石３ｂには、その逆の極性Ｎ極およびＳ極が交互に現れる。図４に示されるように、左側の電磁石３ａの先端の極性がＳ極の場合、振動子１の磁石１１ｂのＳ極が反発し、磁石１１ａのＮ極が吸引されるため、振動子１が図の下側に動く。そうすると、図１の下側のポンプ部に注目すると、ダイヤフラム２は、振動子１に固定されているため、同様に下側に動き、圧縮室５１が狭まる。その結果、圧縮室５１の圧力が上がり、吐出弁２３ａが「開」となり、圧縮室前室４１から流体が吐出室５３に流入する。

【0033】

交流電流の位相が１８０度変って電流の向きが逆方向になると、図で左側の電磁石３ａのコア先端の極性がＮ極となる。そうすると、磁石１１ｂのＳ極が吸引され、磁石１１ａのＮ極が反発されるため、振動子１は上側に移動する。その結果、図の下側のポンプ部のダイヤフラム２は上側に振れ、圧縮室５１の容積が大きくなる。その結果、圧縮室５１内の圧力が低くなり、吸入弁２２が「開」となり、吸入室４２内の流体が圧縮室５１に吸引される。この一連の動作が交流電源の１サイクルで行われ、交流電源の周波数に応じてエアーなどの流体の吐出が行われる。なお、図で下側のポンプ部のみについて説明したが、上側のポンプ部も、ダイヤフラム２が下側のダイヤフラム２と同じように振れるため、圧縮室５１の膨張、収縮が下側の圧縮室５１の動作と逆になるが、同様の動作をする。さらに、電磁石３に関しても、図で左側の電磁石３ａについてのみ説明したが、右の電磁石３ｂも前述のように左の電磁石３ａと同期して逆極性を呈するように構成されているので、永久磁石１１ａ、１１ｂの極性も左側と逆になっていることから、同じ振動子１の動作を行う。

【0034】

以上説明したように、本発明によれば、吸入弁と吐出弁の両方を振動子の軸方向で同じ方向に流体の圧力がかかったときに両方とも「開」となるように、吸入弁および吐出弁が形成されているため、これらの弁を板状のシール部材に可動蓋部として簡単に形成することができ、さらにはダイヤフラムと一体に形成することもでき、非常に部品点数を減らすことができると共に、組立工数も大幅に減らすことができる。その結果、小形で、かつ、安価な電磁振動型流体ポンプを得ることができる。

【符号の説明】

【0035】

１ 振動子
２ ダイヤフラム
３ａ、３ｂ 電磁石
４ フレーム
５ ケーシング
１１ａ、１１ｂ 磁石
１２ 支持部材
２０ シール部材
２１ シール部
２２ 吸入弁
２３ 吐出弁
３１ コア
３２ 励磁コイル
４１ 圧縮室前室
４２ 吸入室
４３ 吐出タンク
４４ 一壁面
４４ａ、４４ｂ 連通孔
５１ 圧縮室
５３ 吐出室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】