專(zhuān)利名稱(chēng)：電磁泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁泵，尤其是涉及用于輸送氣體、液體等流體的緊湊型電磁泵。
(2)背景技術(shù)本發(fā)明的申請(qǐng)人以前提出了一種小型化、薄型化的電磁泵，在該電磁泵中，在固定件側(cè)的氣缸室內(nèi)收容有可作自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的由磁性材料制成的可動(dòng)件，通過(guò)對(duì)嵌入在氣缸周?chē)碾姶啪€(xiàn)圈通電，從而在形成在可動(dòng)件的移動(dòng)方向兩側(cè)面和氣缸兩端面之間的泵室中，其中一個(gè)泵室從外部通過(guò)第一閥門(mén)吸入流體，并通過(guò)第2個(gè)閥門(mén)將流體向外部送出，而另一個(gè)泵室也具有同樣的泵作用(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在圖11中，由可動(dòng)件101的磁鐵103的N極側(cè)產(chǎn)生的磁通經(jīng)由固定件102側(cè)的內(nèi)軛104a、外軛105、內(nèi)軛104b而回到磁鐵103的S極側(cè)，構(gòu)成磁回路。通過(guò)對(duì)電磁線(xiàn)圈106a、106b通電，該電磁線(xiàn)圈106a、106b受到上述磁場(chǎng)的電磁力作用，但由于電磁線(xiàn)圈106a、106b被固定在固定件102側(cè)，從而使得可動(dòng)件101因反作用力而沿氣缸的軸線(xiàn)方向(圖11的上下方向)移動(dòng)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本專(zhuān)利特愿2002-286188號(hào)在上述電磁泵中，要檢測(cè)兩端被上框架107和下框架108封住的氣缸部109中收容的可動(dòng)件101是否正常動(dòng)作、或者可動(dòng)件101是否在適當(dāng)?shù)目蓜?dòng)范圍內(nèi)動(dòng)作等可動(dòng)件的動(dòng)作，有很多方法可以考慮。作為該可動(dòng)件101的動(dòng)作檢測(cè)方法中的一例，如圖11所示，在下框架108的外側(cè)設(shè)置有磁傳感器(霍爾元件等)110。磁傳感器110可通過(guò)檢測(cè)從可動(dòng)件101的磁鐵103泄漏出的磁通來(lái)檢測(cè)可動(dòng)件101的可動(dòng)位置。
在圖11所示的具有磁傳感器的可動(dòng)件的電磁泵結(jié)構(gòu)中，由于可動(dòng)件101收容在由上下框架107、108封住的氣缸部109內(nèi)，可動(dòng)件101的附近無(wú)法安裝磁傳感器110。此外，由于可動(dòng)件101的漏磁較小，且如果磁傳感器110設(shè)置在與可動(dòng)件101分離的位置上，則會(huì)導(dǎo)致裝置大型化，而且磁傳感器110所檢測(cè)出的磁通密度將變得更小，很難檢測(cè)出磁通密度的變化。具體來(lái)說(shuō)，如果磁傳感器110設(shè)置在上下框架107、108中的一個(gè)上的話(huà)，則磁傳感器110的磁通密度的變化總是為同一方向，因而不會(huì)發(fā)生由可動(dòng)件101的往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起的極性反轉(zhuǎn)，傳感器的靈敏度有限制。
此外，磁傳感器110容易受到因?qū)﹄姶啪€(xiàn)圈106a、106b通電而產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響。即，可動(dòng)件101作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期和可動(dòng)件101的漏磁的磁通密度變化的周期相同。此外，因電磁線(xiàn)圈通電而產(chǎn)生的勵(lì)磁周期也相同。因此，難以判斷磁傳感器檢測(cè)出的磁通密度的變化是由可動(dòng)件101的往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起的、還是由電磁線(xiàn)圈106a、106b的勵(lì)磁引起的。
(3)發(fā)明內(nèi)容為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種在不會(huì)導(dǎo)致裝置大型化的情況下能夠高精度地檢測(cè)出可動(dòng)件的動(dòng)作位置、且不易受到因電磁線(xiàn)圈通電而形成的磁場(chǎng)的影響的電磁泵。
本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，具有以下結(jié)構(gòu)。
一種電磁泵，氣缸內(nèi)收容有具有永久磁鐵的可動(dòng)件；通過(guò)對(duì)嵌入在該氣缸周?chē)目招倦姶啪€(xiàn)圈通電而使可動(dòng)件在氣缸內(nèi)沿軸線(xiàn)方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而利用氣缸內(nèi)形成的泵室輸送流體，其特征在于，在氣缸的周?chē)c電磁線(xiàn)圈同軸地嵌入有用于檢測(cè)可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的空芯檢測(cè)線(xiàn)圈。
此外，電磁泵的特征在于，電磁線(xiàn)圈在氣缸周?chē)度胗卸鄠€(gè)，且與電磁線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向兩端面相鄰地嵌入有檢測(cè)線(xiàn)圈。
此外，電磁泵的特征在于，在檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向兩端面上、或在兩端面及外周面上設(shè)置有由磁性材料制成的磁軛。
此外，電磁泵的特征在于，檢測(cè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓的頻率是可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率的2倍。
此外，電磁泵的特征在于，根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈檢測(cè)出的感應(yīng)電壓來(lái)檢測(cè)泵的流量。這種情況下，可以根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈檢測(cè)出的感應(yīng)電壓設(shè)定臨界值，來(lái)檢測(cè)泵的流量是否大于一定流量，也可根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈檢測(cè)出的感應(yīng)電壓設(shè)定臨界值，來(lái)判斷可動(dòng)件是否在正常地作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也可根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓進(jìn)行可動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)控制。
此外，最好是在由電磁線(xiàn)圈的勵(lì)磁引起的感應(yīng)電壓變動(dòng)小的檢測(cè)范圍內(nèi)對(duì)檢測(cè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓進(jìn)行檢測(cè)。
如果使用上述電磁泵，則在可動(dòng)件的漏磁較大的氣缸周?chē)c電磁線(xiàn)圈同軸地嵌入有用于檢測(cè)可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的空芯檢測(cè)線(xiàn)圈，因此，可以利用可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而使得檢測(cè)線(xiàn)圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓值加大，從而提高檢測(cè)精度，可在不導(dǎo)致泵大型化的情況下檢測(cè)出可動(dòng)件的動(dòng)作。
此外，當(dāng)在檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向兩端面及外周面上設(shè)置有由磁性材料制成的磁軛時(shí)，則可動(dòng)件產(chǎn)生的磁通中的與檢測(cè)線(xiàn)圈互連的磁通量增加，從而增大了檢測(cè)線(xiàn)圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓值，使得檢測(cè)靈敏度提高。
此外，檢測(cè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓的頻率是可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率的2倍，因而也是以與可動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)相同的頻率進(jìn)行勵(lì)磁的電磁線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的頻率的2倍，由于可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起的磁通密度變化和電磁線(xiàn)圈的勵(lì)磁引起的磁通密度變化容易分離，從而提高檢測(cè)精度。
此外，根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓，可以檢測(cè)出可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和泵的流量，進(jìn)而也可對(duì)可動(dòng)件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
(4)


圖1是表示本發(fā)明涉及的電磁泵的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是表示第一實(shí)施例涉及的電磁泵的主要結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3是因可動(dòng)件的移動(dòng)而作用于檢測(cè)線(xiàn)圈的磁通的狀態(tài)說(shuō)明圖。
圖4是因可動(dòng)件的移動(dòng)而作用于檢測(cè)線(xiàn)圈的磁通的狀態(tài)說(shuō)明圖。
圖5是因可動(dòng)件的移動(dòng)而作用于檢測(cè)線(xiàn)圈的磁通的狀態(tài)說(shuō)明圖。
圖6是表示第二實(shí)施例涉及的電磁泵的主要結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖7是第三實(shí)施例涉及的電磁泵的流量檢測(cè)曲線(xiàn)圖。
圖8是第三實(shí)施例涉及的電磁泵的流量檢測(cè)曲線(xiàn)圖。
圖9是表示第四實(shí)施例涉及的電磁泵可動(dòng)件的動(dòng)作檢測(cè)的曲線(xiàn)圖。
圖10是表示第四實(shí)施例涉及的電磁泵可動(dòng)件的動(dòng)作檢測(cè)的曲線(xiàn)圖。
圖11是表示現(xiàn)有的可動(dòng)件的動(dòng)作檢測(cè)的局部剖視圖。
(5)具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明涉及的電磁泵的較佳實(shí)施形態(tài)作詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施形態(tài)的電磁泵可廣泛應(yīng)用于下述電磁泵氣缸內(nèi)收容有具有永久磁鐵的可動(dòng)件，通過(guò)對(duì)嵌入在該氣缸周?chē)目招倦姶啪€(xiàn)圈通電而使可動(dòng)件在氣缸內(nèi)沿軸線(xiàn)方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而利用氣缸內(nèi)形成的泵室輸送流體。
在圖1中，將對(duì)電磁泵的典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明?？蓜?dòng)件10收容在密閉的氣缸內(nèi)，并設(shè)置成可在氣缸的軸線(xiàn)方向上作往復(fù)運(yùn)動(dòng)?？蓜?dòng)件10由圓板狀的磁鐵12以及在厚度方向上夾持磁鐵12的一對(duì)內(nèi)軛14a、14b構(gòu)成。磁鐵12是一面為N極、另一面為S極地在厚度方向(圖1中的上下方向)上被磁化的永久磁鐵。內(nèi)軛14a、14b由磁性材料制成，各內(nèi)軛14a、14b具有直徑大于磁鐵12的平板部15a以及在平板部15a的周緣部豎起成短筒狀的凸緣部15b。凸緣部15b的外周面形成為磁鐵12所產(chǎn)生的磁通在可動(dòng)件10側(cè)的磁通作用面。
密封材料16是覆蓋磁鐵12的外周側(cè)面的塑料等非磁性材料。密封材料16具有覆蓋磁鐵12使其不露出外部以防止磁鐵12生銹的作用以及使磁鐵12和內(nèi)軛14a、14b成為一體的作用。密封材料16設(shè)置成填充被夾在內(nèi)軛14a、14b之間的磁鐵12的外周側(cè)面，密封材料16的外周直徑形成為比內(nèi)軛14a、14b的外周直徑稍小。這樣，若預(yù)先形成密封材料16，則在對(duì)內(nèi)軛14a、14b的外周面進(jìn)行精磨時(shí)，密封材料16不會(huì)和研磨刀刃接觸，因而具有工作時(shí)不會(huì)損傷研磨刀刃的優(yōu)點(diǎn)，且若密封材料16的熱膨脹系數(shù)大于內(nèi)軛14a、14b的熱膨脹系數(shù)，則在高溫狀態(tài)下使用泵時(shí)，可以防止可動(dòng)件10和氣缸之間的空隙因密封材料16的熱膨脹而減小或是消失，從而具有可以使泵穩(wěn)定地動(dòng)作的優(yōu)點(diǎn)。
下面將基于圖1對(duì)電磁泵的固定件側(cè)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。將一對(duì)由非磁性材料制成的上框架20a和下框架20b加以組合而形成圓筒形的氣缸，在該氣缸內(nèi)收容有可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)件10。在本實(shí)施形態(tài)中，在下框架20b的框架本體22b上一體形成有圓筒狀的氣缸部24。通過(guò)將該氣缸部24的端部嵌合到上框架20a的框架本體22a上所設(shè)的嵌合槽28中，從而形成軸向兩端面被一對(duì)框架20a、20b封住的氣缸。在嵌合槽28的與氣缸部24的端面抵接的部位上設(shè)有密封材料29，通過(guò)使氣缸部24的端面抵觸到密封材料29上，從而從外部對(duì)氣缸內(nèi)進(jìn)行密封。此外，也可從上框架20a使氣缸部24延出而嵌合到下框架20b中。此外，氣缸部24也可與上框架20a和下框架20b分開(kāi)形成。
這樣，氣缸的兩端面由上框架20a和下框架20b封住，在可動(dòng)件10的移動(dòng)方向兩側(cè)面和上下框架20a、20b的內(nèi)壁面之間分別形成泵室30a、30b。泵室30a、30b相當(dāng)于在可動(dòng)件10的兩端面和上框架20a的框架本體22a、下框架20b的框架本體22b之間形成的空隙部分。此外，可動(dòng)件10以與氣缸部24的內(nèi)表面接觸的狀態(tài)、且以與氣缸部24氣密封或液密封的密封狀態(tài)進(jìn)行滑動(dòng)。為了使得可動(dòng)件10的滑動(dòng)性能良好，而在內(nèi)軛14a、14b的外周面上涂敷氟樹(shù)脂涂層和DLC涂層(類(lèi)金剛石涂層)等兼有潤(rùn)滑性和防銹能力的涂層。此外，還可設(shè)置用于防止可動(dòng)件10在圓周方向上旋轉(zhuǎn)的限制旋轉(zhuǎn)件。
在框架本體22a、22b的端面(內(nèi)壁面)上安裝有緩沖器32。緩沖器32是為了在可動(dòng)件10的移動(dòng)范圍的末端位置、吸收內(nèi)軛14a、14b與框架本體22a、22b的端面抵接時(shí)的沖擊而設(shè)置的。另外，緩沖器32除了可設(shè)置在框架本體22a、22b的端面上外，也可設(shè)置在內(nèi)軛14a、14b端面上的與框架本體22a、22b抵接的面上。
在上框架20a的框架本體22a中，吸入閥門(mén)34a和送出閥門(mén)36a與泵室30a連通地設(shè)置。在下框架20b的框架本體22b中，吸入閥門(mén)34b和送出閥門(mén)36b與泵室30b連通地設(shè)置。
在上框架20a和下框架20b中，設(shè)有與吸入閥門(mén)34a、34b連通的吸入流道38a、38b。在上框架20a和下框架20b中，設(shè)有與送出閥門(mén)36a、36b連通的送出流道40a、40b。上框架20a的吸入流道38a和下框架20b的吸入流道38b通過(guò)連接管42連通，上框架20a的送出流道40a和下框架20b的送出流道40b通過(guò)連接管44連通。由此，上框架20a和下框架20b的吸入流道、送出流道分別與一個(gè)吸入口38和一個(gè)送出口40連通。
圖1中，在氣缸的周?chē)度胗锌招倦姶啪€(xiàn)圈50a、50b。電磁線(xiàn)圈50a、50b在氣缸的軸線(xiàn)方向上以一定距離相隔，并配置在與氣缸軸線(xiàn)方向的中心位置距離相等的位置上。電磁線(xiàn)圈50a、50b的軸線(xiàn)長(zhǎng)度設(shè)定為比內(nèi)軛14a、14b的凸緣部15b的可動(dòng)范圍長(zhǎng)。再者，電磁線(xiàn)圈50a和電磁線(xiàn)圈50b的繞線(xiàn)方向相反，經(jīng)同一電源供電而通電后，流經(jīng)兩者的電流方向相反。之所以使電磁線(xiàn)圈50a、50b的繞線(xiàn)方向相反是為了使作用于和磁鐵12的磁通互連的、電磁線(xiàn)圈50a、50b中流動(dòng)的電流上的力疊加，并作為反作用力作用到可動(dòng)件10上，使該力變成推力。
外軛52包圍電磁線(xiàn)圈50a、50b的外周地設(shè)置成筒狀。外軛52使用磁性材料，為的是通過(guò)增加與電磁線(xiàn)圈50a、50b互連的磁通量使電磁力有效地作用于可動(dòng)件10上。此外，在構(gòu)成可動(dòng)件10的內(nèi)軛14a、14b的周邊部設(shè)有在軸線(xiàn)方向上豎起的凸緣部15b，故對(duì)于磁鐵12產(chǎn)生的磁通，可降低從內(nèi)軛14a、14b到外軛52的磁回路的磁阻。
這樣，使從可動(dòng)件10作用的總磁通量增加(確保磁路)，且由于磁鐵12產(chǎn)生的磁通和電磁線(xiàn)圈50a、50b中流動(dòng)的電流在軸線(xiàn)方向上成直角地互連，因而，在可動(dòng)件10中可有效地產(chǎn)生軸線(xiàn)方向的推力。此外，由于具有本結(jié)構(gòu)的可動(dòng)件10的質(zhì)量同所產(chǎn)生的推力相比較小，故可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，也可增加輸出流量。
電磁線(xiàn)圈50a、50b及外軛52在與上框架20a、下框架20b裝配時(shí)，通過(guò)使外軛52嵌合到上框架20a和下框架20b上的嵌合槽28內(nèi)，從而能和氣缸24同芯地進(jìn)行組裝。
可動(dòng)件10通過(guò)電磁線(xiàn)圈50a、50b通交流電后而在電磁線(xiàn)圈50a、50b產(chǎn)生的電磁力的作用下被往復(fù)驅(qū)動(dòng)(上下運(yùn)動(dòng))。電磁線(xiàn)圈50a、50b產(chǎn)生的電磁力可根據(jù)電磁線(xiàn)圈50a、50b上的通電方向而將可動(dòng)件10朝一個(gè)方向或另一個(gè)方向推動(dòng)，因而，利用未圖示的控制部對(duì)電磁線(xiàn)圈50a、50b的通電時(shí)間、通電方向進(jìn)行控制，從而能驅(qū)動(dòng)可動(dòng)件10以適當(dāng)?shù)男谐掏鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。在可動(dòng)件10與框架本體22a、22b的內(nèi)表面抵接時(shí)，可以通過(guò)緩沖器32的作用來(lái)吸收沖擊。
本實(shí)施形態(tài)中的電磁泵的泵作用體現(xiàn)為利用電磁線(xiàn)圈50a、50b使可動(dòng)件10作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使泵室30a、30b交替地吸入、送出流體。也就是說(shuō)，在圖1的狀態(tài)下，可動(dòng)件10如果向下移動(dòng)，一側(cè)的泵室30a將吸入流體，同時(shí)另一側(cè)的泵室30b將送出流體。相反，如果可動(dòng)件10向上移動(dòng)，一側(cè)的泵室30a將送出流體，而另一側(cè)的泵室30b將吸入流體。這樣，不論可動(dòng)件10朝哪一側(cè)移動(dòng)，流體都會(huì)吸入和排出，從而可以抑止流體的波動(dòng)，有效地輸送流體。
對(duì)于本實(shí)施形態(tài)中的電磁泵，在可動(dòng)件10上安裝有具有凸緣部15的內(nèi)軛14a、14b，由于與可動(dòng)件10的兩端面靠近地設(shè)置吸入閥門(mén)34a、34b和送出閥門(mén)36a、36b，從而可提供薄且小型的泵。實(shí)施形態(tài)中的電磁泵可以做成高15mm、寬20mm左右的小型泵。
此外，本實(shí)施形態(tài)中的電磁泵可用于氣體或是液體的輸送，流體的種類(lèi)不受限制。在作為液體泵使用時(shí)，如果一個(gè)可動(dòng)件10下的輸送壓力不夠，也可使用連接多個(gè)由磁鐵12、內(nèi)軛14a、14b構(gòu)成的同樣的單位可動(dòng)件而成的多級(jí)型可動(dòng)件10。通過(guò)連接多個(gè)單位可動(dòng)件，可使可動(dòng)件具有較大的推力，從而使電磁泵具有所需的輸送壓力。
實(shí)施例1下面將參照?qǐng)D2～圖5，對(duì)上述電磁泵可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)以及檢測(cè)動(dòng)作的較佳實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在圖2中，在氣缸周?chē)?，與電磁線(xiàn)圈50a、50b同軸地嵌入有用于檢測(cè)可動(dòng)件10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的空芯檢測(cè)線(xiàn)圈53。具體來(lái)說(shuō)，檢測(cè)線(xiàn)圈53在氣缸周?chē)c電磁線(xiàn)圈50a和電磁線(xiàn)圈50b的軸線(xiàn)方向兩端面相鄰地嵌入。
圖3～圖5表示在可動(dòng)件10作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)、與可動(dòng)件10的動(dòng)作位置相應(yīng)的作用于檢測(cè)線(xiàn)圈53上的磁通狀態(tài)。圖3表示可動(dòng)件10在可動(dòng)范圍內(nèi)位移到上方時(shí)的狀態(tài)，圖4表示可動(dòng)件10位移到中間部時(shí)的狀態(tài)，圖5表示可動(dòng)件10位移到下方時(shí)的狀態(tài)。與檢測(cè)線(xiàn)圈53互連的磁通量在可動(dòng)件10位移到可動(dòng)范圍的中間位置時(shí)(圖4的狀態(tài))最大，在可動(dòng)件10位移到上方或下方時(shí)(圖3及圖5的狀態(tài))最小?？蓜?dòng)件10按照?qǐng)D3→圖4→圖5→圖4→圖3的順序反復(fù)地進(jìn)行往復(fù)動(dòng)作。在可動(dòng)件10作一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)的期間內(nèi)，穿過(guò)檢測(cè)線(xiàn)圈53的磁通量出現(xiàn)2個(gè)周期的增減。因此，檢測(cè)線(xiàn)圈53上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也出現(xiàn)2個(gè)周期。此外，檢測(cè)線(xiàn)圈53的檢測(cè)動(dòng)作可以只在可動(dòng)件10在圖3和圖4之間移動(dòng)期間進(jìn)行，或只在可動(dòng)件10在圖4和圖5之間移動(dòng)期間進(jìn)行。這種情況下，可動(dòng)件10作一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)的期間內(nèi)，檢測(cè)線(xiàn)圈53上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓出現(xiàn)1個(gè)周期。此外，在可動(dòng)件10上也可省去內(nèi)軛14a、14b。
實(shí)施例2下面將參照?qǐng)D6對(duì)電磁泵的可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部的其他例子進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于和圖2中一樣的部件，將標(biāo)記一樣的元件符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。在圖6中，檢測(cè)線(xiàn)圈53在氣缸周?chē)c電磁線(xiàn)圈50a、電磁線(xiàn)圈50b的軸線(xiàn)方向兩端面相鄰地嵌入，這與前面相同。本實(shí)施例中，在檢測(cè)線(xiàn)圈53的軸線(xiàn)方向兩端面上設(shè)有磁性材料制成的磁軛26a、26b，且在檢測(cè)線(xiàn)圈53的外周面上設(shè)有外軛52。這樣，從可動(dòng)件10產(chǎn)生的磁通形成為經(jīng)由磁軛26a、外軛52、磁軛26b的磁回路。這樣，由于從可動(dòng)件10產(chǎn)生的磁通中的與檢測(cè)線(xiàn)圈53互連的磁通量增加，故檢測(cè)線(xiàn)圈52上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓值增大，從而可使檢測(cè)靈敏度提高。另外，若在檢測(cè)線(xiàn)圈53的軸線(xiàn)方向兩端面上設(shè)置磁軛26a、26b，則也可省去外軛52。
實(shí)施例3下面參照?qǐng)D7及圖8，對(duì)電磁泵可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于和圖2中一樣的部件，將標(biāo)記一樣的元件符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例的特征在于，根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈53檢測(cè)出的感應(yīng)電壓來(lái)檢測(cè)泵的流量。即，泵的流量是可動(dòng)件10往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度V和可動(dòng)件10的橫截面積S的乘積?？蓜?dòng)件10作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度V越大，則泵的流量越大，從而檢測(cè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓也增加。因此，在圖7中，可以根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈53上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的振幅大小來(lái)推導(dǎo)泵的流量。
此外，在圖8中，也可根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈53檢測(cè)出的感應(yīng)電壓設(shè)定臨界值，來(lái)判斷可動(dòng)件10是否在作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。即，預(yù)先對(duì)檢測(cè)線(xiàn)圈53的感應(yīng)電壓設(shè)定與一定流量相應(yīng)的臨界值電壓。這樣，利用比較電路等對(duì)檢測(cè)出的感應(yīng)電壓和臨界值電壓進(jìn)行比較后轉(zhuǎn)變成脈沖輸出。大于一定流量時(shí)則產(chǎn)生脈沖，小于一定流量時(shí)則不產(chǎn)生脈沖。此外，在從控制部等以一定條件下的電壓、電流、頻率等對(duì)電磁線(xiàn)圈50a、50b通電時(shí)，將可動(dòng)件10正常運(yùn)動(dòng)時(shí)的檢測(cè)線(xiàn)圈53的感應(yīng)電壓的振幅范圍的上限或下限設(shè)為臨界值電壓，從而也可檢測(cè)出泵的可動(dòng)件10是否在正常地動(dòng)作。
實(shí)施例4下面參照?qǐng)D9及圖10，對(duì)電磁泵可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于和圖2中一樣的部件，將標(biāo)記一樣的元件符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例的特征在于，根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈53檢測(cè)出的感應(yīng)電壓進(jìn)行可動(dòng)件10的驅(qū)動(dòng)控制。即，為了使可動(dòng)件10正常動(dòng)作，在與未圖示的控制部之間進(jìn)行反饋控制，從而可控制電磁線(xiàn)圈50a、50b的通電量、泵的流量，為了使可動(dòng)件10的可動(dòng)范圍不與上下框架本體22a、22b抵觸而進(jìn)行控制。
另外，最好是在由電磁線(xiàn)圈50a、50b的勵(lì)磁引起的感應(yīng)電壓的變動(dòng)小的檢測(cè)電壓范圍內(nèi)對(duì)檢測(cè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)線(xiàn)圈53的上下部分裝有電磁線(xiàn)圈50a、50b，該電磁線(xiàn)圈50a、50b的電流變化使得檢測(cè)線(xiàn)圈53上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。圖9表示包含電磁線(xiàn)圈50a、50b的電流變化量所引起的影響在內(nèi)的檢測(cè)線(xiàn)圈53的感應(yīng)電壓曲線(xiàn)圖。在電磁線(xiàn)圈50a、50b的勵(lì)磁方向剛剛切換后，電流相對(duì)于時(shí)間的變化量較大，從而對(duì)檢測(cè)線(xiàn)圈53的感應(yīng)電壓的影響較大。因此，在電磁線(xiàn)圈50a、50b的電流變化量較小時(shí)，即在因可動(dòng)件10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓處于圖9中的負(fù)方向時(shí)，通過(guò)在此時(shí)的感應(yīng)電壓波形(圖9的曲線(xiàn)圖上的A部分和B部分)上設(shè)定電壓臨界值，可減小電磁線(xiàn)圈50a、50b的電流變化所帶來(lái)的影響。在圖9中，在A部和B部的電磁線(xiàn)圈50a、50b的電流變化量較大時(shí)，可以算出A部和B部的感應(yīng)電壓的平均值，或者檢測(cè)出A部和B部的脈沖寬度后算出其平均值，或者只檢測(cè)檢測(cè)線(xiàn)圈53的感應(yīng)電壓的頻率成分(可動(dòng)件10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率的2倍成分)。
圖9中檢測(cè)線(xiàn)圈53的感應(yīng)電壓的頻率是可動(dòng)件10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率的2倍，而圖10表示兩者頻率相同的情況。檢測(cè)線(xiàn)圈53的感應(yīng)電壓在C部和D部出現(xiàn)峰值，從而導(dǎo)致兩者都同樣地受到電磁線(xiàn)圈50a、50b的電流變化的影響，因而難以檢測(cè)可動(dòng)件10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是否正常。因此，通過(guò)將檢測(cè)線(xiàn)圈53的感應(yīng)電壓的頻率設(shè)為可動(dòng)件10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率的2倍，可以容易地檢測(cè)出可動(dòng)件10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是否正常。
圖1所示的電磁泵中，設(shè)于可動(dòng)件10的一側(cè)和另一側(cè)的吸入流道38a、38b連通，設(shè)于可動(dòng)件10的一側(cè)和另一側(cè)的送出流道40a、40b也連通，就是說(shuō)，是并聯(lián)連通流道的例子，但也可將多個(gè)電磁泵串聯(lián)地使流道連通后使用。這種情況下，可以使送出流道40a和吸入流道38b連通，使送出流道40b和吸入流道38a連通。
權(quán)利要求
1.一種電磁泵，氣缸內(nèi)收容有具有永久磁鐵的可動(dòng)件，通過(guò)對(duì)嵌入在該氣缸周?chē)目招倦姶啪€(xiàn)圈通電而使可動(dòng)件在氣缸內(nèi)沿軸線(xiàn)方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以從氣缸內(nèi)形成的泵室進(jìn)行流體輸送，其特征在于，在所述氣缸的周?chē)c電磁線(xiàn)圈同軸地嵌入有用于檢測(cè)可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的空芯檢測(cè)線(xiàn)圈。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁泵，其特征在于，電磁線(xiàn)圈在氣缸周?chē)度胗卸鄠€(gè)，與電磁線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向兩端面相鄰地嵌入有檢測(cè)線(xiàn)圈。
3.如權(quán)利要求1所述的電磁泵，其特征在于，在檢測(cè)線(xiàn)圈的軸線(xiàn)方向兩端面上、或在兩端面及外周面上設(shè)置有由磁性材料制成的磁軛。
4.如權(quán)利要求1所述的電磁泵，其特征在于，檢測(cè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓的頻率是可動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率的2倍。
5.如權(quán)利要求1所述的電磁泵，其特征在于，根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈檢測(cè)出的感應(yīng)電壓來(lái)檢測(cè)泵的流量。
6.如權(quán)利要求1所述的電磁泵，其特征在于，根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈檢測(cè)出的感應(yīng)電壓設(shè)定臨界值，來(lái)檢測(cè)泵的流量是否大于一定流量。
7.如權(quán)利要求1所述的電磁泵，其特征在于，根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈檢測(cè)出的感應(yīng)電壓設(shè)定臨界值，來(lái)判斷可動(dòng)件是否在正常地作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的電磁泵，其特征在于，根據(jù)檢測(cè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓進(jìn)行可動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)控制。
9.如權(quán)利要求1所述的電磁泵，其特征在于，在由電磁線(xiàn)圈的勵(lì)磁引起的感應(yīng)電壓變動(dòng)小的檢測(cè)范圍內(nèi)對(duì)檢測(cè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓進(jìn)行檢測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在不會(huì)導(dǎo)致裝置大型化的情況下可高精度地檢測(cè)出可動(dòng)件的動(dòng)作位置的電磁泵。在氣缸的周?chē)c電磁線(xiàn)圈(50a、50b)同軸地嵌入有用于檢測(cè)可動(dòng)件(10)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的空芯檢測(cè)線(xiàn)圈(53)。
文檔編號(hào)F04B17/04GK1846062SQ200480025539
公開(kāi)日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2004年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者矢口文博 申請(qǐng)人:信濃絹糸株式會(huì)社