專利名稱：電磁泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作電子儀器、醫(yī)療設(shè)備、分析器、車內(nèi)設(shè)備等的驅(qū)動(dòng)源的電磁泵，更確切地涉及這樣的電磁泵，即該電磁泵中的可動(dòng)部件(例如柱塞)通過(guò)電磁裝置在泵腔室中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以重復(fù)地抽吸和排出流體。
背景技術(shù)：
容積式泵通過(guò)改變泵腔室的容積來(lái)抽吸和排出流體。例如，缸體中的可動(dòng)部件電磁地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以將流體吸入泵腔室和從泵腔室中排出該流體。在日本特開(kāi)專利公開(kāi)號(hào)6-10831中披露一種傳統(tǒng)的電磁泵。在傳統(tǒng)的電磁泵中， 泵的主體部段具有抽吸缸體部分、排出缸體部分以及用于將這兩個(gè)缸體部分連接在一起的保持缸體?；钊?jīng)由流體通路與活塞接納部段相連通。流體通路由第一閥體和第二閥體打開(kāi)和關(guān)閉，且該第一閥體和第二閥體從排出缸體部分一側(cè)朝向抽吸缸體部分一側(cè)偏置。通過(guò)使活塞在保持缸體中朝向抽吸缸體部分電磁地運(yùn)動(dòng)，在保持缸體中產(chǎn)生壓力差，從而第一和第二閥體打開(kāi)流體通路，且規(guī)定量的流體從抽吸缸體部分中被抽吸到保持缸體中。因此，從排出缸體部分中排出規(guī)定量的流體。在上述傳統(tǒng)的電磁泵中，柱塞(活塞)的截面積須減小，以使流體加壓，柱塞的推力由于截面積的減小而減小。另一方面，如果柱塞的截面積增大，則充滿泵腔室的流體阻力增大，且泵效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種電磁泵，以解決傳統(tǒng)電磁泵的上述問(wèn)題。S卩，本發(fā)明的電磁泵能夠增大可動(dòng)部件的推力并且有效地抽吸和排出流體。為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。即，本發(fā)明的電磁泵包括主體部段，該主體部段包括泵腔室和用于從泵腔室中排出流體的流體出口 ；泵罩蓋，該泵罩蓋覆蓋泵腔室，且該泵罩蓋包括用于將流體供給到泵腔室中的流體入口 ；柱塞，該柱塞在泵腔室中往復(fù)地運(yùn)動(dòng)；定子線圈，該定子線圈位于柱塞周圍，且該定子線圈使柱塞電磁地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以通過(guò)流體出口重復(fù)地排出該流體；第一閥體，該第一閥體從泵罩蓋朝流體入口偏置，且該第一閥體將流體入口打開(kāi)和關(guān)閉；第二閥體，該第二閥體設(shè)在圓柱形活塞中，且該圓柱形活塞的直徑小于柱塞的直徑并且串聯(lián)地連接于柱塞，并且第二閥體朝活塞的打開(kāi)部段偏置并且將活塞的打開(kāi)部段打開(kāi)和關(guān)閉；以及
流體通路，該流體通路的直徑小于泵腔室的直徑，并且由第一閥體和第二閥體打開(kāi)和關(guān)閉，泵腔室中的柱塞從流體出口朝流體入口偏置，以及當(dāng)通過(guò)重復(fù)地激勵(lì)和去激勵(lì)該定子線圈而使柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)將所述流體供給到泵腔室中而從主體部段的流體出口中重復(fù)地排出規(guī)定量的加壓流體，而該流體通過(guò)按序地致動(dòng)第一閥體和第二閥體來(lái)從流體入口中被抽出并被加壓。采用此種結(jié)構(gòu)，當(dāng)通過(guò)重復(fù)地激勵(lì)和去激勵(lì)該定子線圈而使柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)將所述流體供給到泵腔室中能從流體出口中重復(fù)地排出規(guī)定量的加壓流體，而該流體通過(guò)按序地致動(dòng)第一閥體和第二閥體來(lái)從流體入口中被抽出并被加壓。由于串聯(lián)地連接于柱塞的圓柱形活塞具有小于柱塞直徑的直徑，因而阻礙柱塞的流體阻力可減小，從而能防止推力的減小。較佳的是，第一存儲(chǔ)部段形成在第一閥體和第二閥體之間，第二存儲(chǔ)部段形成在第二閥體和泵腔室之間，該泵腔室經(jīng)由圓柱形活塞的內(nèi)部空間與第二閥體連通，并且該第一閥體由柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)所致動(dòng)，從而在存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)部段中的流體和存儲(chǔ)于第二存儲(chǔ)部段中的流體之間產(chǎn)生壓力差，該壓力差致動(dòng)第二閥體，使得所加壓的流體存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)部段中，并且抽吸和排出該流體交替地進(jìn)行。采用此種結(jié)構(gòu)，該第一閥體致動(dòng)，從而在存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)部段中的流體和存儲(chǔ)于第二存儲(chǔ)部段中的流體之間產(chǎn)生壓力差，而該壓力差致動(dòng)第二閥體，使得所加壓的流體存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)部段中，并且抽吸和排出該流體能交替地進(jìn)行。較佳的是，該柱塞成形為具有一個(gè)端面和另一端面的圓柱形形狀，該端面是打開(kāi)的并且位于流體出口一側(cè)，而另一端面位于流體入口一側(cè)，且流體間隙溝槽形成在圓柱形柱塞的外周緣面中或者流體間隙孔形成在另一端面中。采用此種結(jié)構(gòu)，當(dāng)柱塞在泵腔室充滿流體的狀態(tài)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻礙柱塞的流體阻力可減小，而泵腔室與活塞的內(nèi)部空間連通并且具有較大的直徑。在本發(fā)明中，可實(shí)現(xiàn)多用途的電磁泵，該電磁泵能夠增大可動(dòng)部件的推力并且有效地抽吸和排出流體。


現(xiàn)將參照附圖以示例的方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明電磁泵的剖視圖；圖2是其中定子線圈被去激勵(lì)的電磁泵的剖視圖；圖3是其中定子線圈被激勵(lì)的電磁泵的剖視圖；圖4A是柱塞的平面圖；圖4B是柱塞的正視圖；圖5A是另一柱塞的平面圖；以及圖5B是另一柱塞的剖視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。將參見(jiàn)圖1來(lái)描述本發(fā)明電磁泵的結(jié)構(gòu)。電磁泵的主體部段1包括定子2和可動(dòng)部件3。泵腔室4形成在主體部段1中。 泵腔室4由泵罩蓋5關(guān)閉，該泵罩蓋5通過(guò)螺栓固定于主體部段1。與泵腔室4連通的流體通路形成在主體部段1和泵罩蓋5中。泵罩蓋5具有用于將流體抽入泵腔室4中的流體入口 5a。主體部段1具有用于從泵腔室4中排出所抽吸流體的流體出口。通過(guò)激勵(lì)和去激勵(lì)形成在可動(dòng)部件3周圍的定子2而使可動(dòng)部件3在泵腔室4中電磁地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而流體能從主體部段1的流體出口 Ia中反復(fù)地排出。控制電路板6通過(guò)螺栓固定于主體部段1的下端(流體出口一側(cè)的端部)。電路板6由罩蓋7緊緊地關(guān)閉。電路板6電連接于定子線圈(下文進(jìn)行描述)。定子2包括中空線架8a和定子線圈8，該中空線架8a圍繞泵腔室4，而該定子線圈8卷繞在線架8a上。定子線圈8包括線架8a的外周緣面和兩個(gè)軸向端面覆蓋有軛架9。 定子線圈8電連接于電路板6。通過(guò)激勵(lì)定子線圈8，通過(guò)軛架9和柱塞10產(chǎn)生磁路，從而吸引可動(dòng)部件3?？蓜?dòng)部件3包括柱塞10以及活塞11，柱塞10可在泵腔室4中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞11 的直徑小于柱塞10的直徑，活塞11串聯(lián)地連接于柱塞10。例如，活塞11的直徑是柱塞10 的直徑的四分之一(1/4)或更小。柱塞10成形為其流體出口側(cè)打開(kāi)的圓柱形形狀，并且由諸如不銹鋼之類的磁性材料制成。柱塞10總是由卷簧13朝向流體進(jìn)口 fe偏置。卷簧13 設(shè)在泵腔室4的內(nèi)部底面和接納板12之間，該接納板12設(shè)置于柱塞10的內(nèi)部空間的上端。 連通孔12a形成在接納板12的中心處。柱塞10設(shè)在泵腔室4中并且能夠在定子2的內(nèi)周緣面上滑動(dòng)，該定子由線架8a和軛架9所構(gòu)成。活塞11成形為圓柱形形狀并且具有凸緣部段11a，該凸緣部段位于下端(流體出口一側(cè)的端部)處。凸緣部段Ila夾在柱塞10的內(nèi)部空間的上表面和接納板12之間。采用此種結(jié)構(gòu)，活塞11串聯(lián)地連接于柱塞10。活塞10的上端部分插在泵罩蓋5的流體通路 5b中。第一球閥(第一閥體)14設(shè)在泵罩蓋5的流體通路恥中，以打開(kāi)和關(guān)閉流體進(jìn)口 fe。第一球閥14總是由第一卷簧15偏置成將流體進(jìn)口 fe關(guān)閉，該第一卷簧15設(shè)在下端壁(流體出口一側(cè)的壁)5c和閥球1 之間。第二球閥(第二閥體)16設(shè)在圓柱形活塞11中，以打開(kāi)和關(guān)閉流體入口一側(cè)上的打開(kāi)部段lib。第二球閥16總是由第二卷簧17偏置成將活塞11的打開(kāi)部段lib關(guān)閉，該第二卷簧17設(shè)在泵腔室4中的接納板12和閥球16a之間。密封部件(例如，0形圈)18設(shè)在主體部段1和泵罩蓋5之間，以防止流體泄漏。 此外，密封部件19(例如，襯墊)設(shè)在主體部段1和罩蓋7之間，以緊緊地密封電路板6。柱塞10成形為其流體出口一側(cè)的端部打開(kāi)的圓柱形形狀。柱塞10在泵腔室4充滿流體的狀態(tài)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。但如果流體并不運(yùn)動(dòng)，會(huì)使得可動(dòng)部件3也無(wú)法運(yùn)動(dòng)。如圖4A 和4B所示，為了解決此種問(wèn)題，多個(gè)流體間隙溝槽IOa形成在圓柱形柱塞10的外周緣面中。此外，如圖5A和5B所示，多個(gè)流體間隙孔IOb可形成在柱塞10的上端面(流體入口一側(cè)的端面)中。
通過(guò)形成流體間隙溝槽IOa和/或流體間隙孔10b，當(dāng)可動(dòng)部件3在泵腔室4充滿流體的狀態(tài)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻礙可動(dòng)部件3的流體阻力可減小，且該泵腔室具有較大的流體通路直徑并且與活塞11的內(nèi)部空間連通。柱塞10電磁地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以從流體入口 fe中抽吸流體。通過(guò)致動(dòng)第一和第二球閥 14和16將所抽吸的流體重復(fù)加壓，直到到達(dá)規(guī)定壓力為止，且所加壓的流體(高壓流體) 被重復(fù)地供給到泵腔室4中。因此，規(guī)定量的流體可通過(guò)主體部段1的流體出口 Ia從泵腔室4中重復(fù)地排出。串聯(lián)地連接于柱塞10的圓柱形活塞11的直徑小于柱塞10的直徑。因此，當(dāng)定子線圈8被去激勵(lì)且柱塞10返回至初始位置時(shí)，阻礙可動(dòng)部件3的流體阻力可減小。將參見(jiàn)圖1-3來(lái)解釋本實(shí)施例電磁泵的泵送作用。注意到，第一球閥14和第二球閥16之間的空間(流體通路)被認(rèn)為是第一存儲(chǔ)部段20，而第二球閥16和泵腔室4之間的空間(流體通路)被認(rèn)為是第二存儲(chǔ)部段21。在圖1中，定子線圈18被去激勵(lì)，柱塞10由卷簧13所偏置，且接納板12與泵腔室4的流體入口一側(cè)的壁相接觸。第一和第二球閥14和16分別將流體入口 fe和活塞11 的打開(kāi)部段lib關(guān)閉。在圖3中，定子線圈8被激勵(lì)，且通過(guò)軛架9所施加的磁力、抵抗卷簧13的彈力而朝向流體出口 Ia吸引柱塞10?；钊?1也與柱塞10 —起運(yùn)動(dòng)。因此，第一存儲(chǔ)部段20中的壓力變?yōu)樨?fù)壓，從而第一球閥14將流體入口如打開(kāi)，且流體被抽吸到第一存儲(chǔ)部段20中。當(dāng)?shù)谝淮鎯?chǔ)部段20 中的流體壓力和流體入口 fe中的流體壓力平衡時(shí)，第一球閥14將流體入口 fe關(guān)閉。在圖2中，定子線圈8被去激勵(lì)，且柱塞10由卷簧13的彈力而壓到泵腔室4的流體入口一側(cè)的壁上(泵罩蓋5的內(nèi)壁面)。然后，限制在第一存儲(chǔ)部段20中的流體壓力增大，從而第二球閥16將活塞11的打開(kāi)部段lib打開(kāi)。因此，加壓流體通過(guò)該打開(kāi)部段lib 而從第一存儲(chǔ)部段20供給到第二存儲(chǔ)部段21中。當(dāng)?shù)谝淮鎯?chǔ)部段20中的流體壓力和第二存儲(chǔ)部段21中的流體壓力平衡時(shí)，第二球閥16將打開(kāi)部段lib關(guān)閉。通過(guò)重復(fù)上述泵送作用，高壓流體從第一存儲(chǔ)部段20供給至第二存儲(chǔ)部段21。當(dāng)?shù)诙鎯?chǔ)部段21中的流體壓力到達(dá)規(guī)定高壓時(shí)，恒定量的高壓流體通過(guò)流體出口 Ia而從泵腔室4中重復(fù)地排出。通過(guò)致動(dòng)第一閥體14會(huì)在存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)部段20中的流體和存儲(chǔ)于第二存儲(chǔ)部段21中的流體之間產(chǎn)生壓力差。并且，第二閥體16由該壓力差所致動(dòng)，使得高壓流體逐漸地存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)部段21中，且恒定量的高壓流體能從泵腔室4中重復(fù)地排出。本文所引用的所有實(shí)例和條件語(yǔ)句都是用于講授目的以幫助讀者理解發(fā)明人為發(fā)展本領(lǐng)域所作出的發(fā)明和概念，且應(yīng)認(rèn)為并不限于說(shuō)明書(shū)中這些具體描述的實(shí)例和條件，這些實(shí)例的構(gòu)成也不是表明本發(fā)明優(yōu)等和次等。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施例， 但是應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍可對(duì)其作出各種改變、替代和變化。
權(quán)利要求
1.一種電磁泵， 包括主體部段，所述主體部段包括泵腔室和用于從所述泵腔室中排出流體的流體出口； 泵罩蓋，所述泵罩蓋覆蓋所述泵腔室，且所述泵罩蓋包括用于將所述流體供給到所述泵腔室中的流體入口；柱塞，所述柱塞在所述泵腔室中往復(fù)地運(yùn)動(dòng)；定子線圈，所述定子線圈位于所述柱塞周圍，且所述定子線圈使所述柱塞電磁地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以通過(guò)所述流體出口重復(fù)地排出所述流體；第一閥體，所述第一閥體從所述泵罩蓋朝所述流體入口偏置，且所述第一閥體將所述流體入口打開(kāi)和關(guān)閉；第二閥體，所述第二閥體設(shè)在圓柱形活塞中，且所述圓柱形活塞的直徑小于所述柱塞的直徑，所述圓柱形活塞串聯(lián)地連接于所述柱塞，并且所述第二閥體朝所述活塞的打開(kāi)部段偏置并且將所述活塞的打開(kāi)部段打開(kāi)和關(guān)閉；以及流體通路，所述流體通路直徑小于所述泵腔室的直徑，并且由所述第一閥體和所述第二閥體打開(kāi)和關(guān)閉，其中，所述泵腔室中的柱塞從所述流體出口朝所述流體入口偏置，并且當(dāng)通過(guò)重復(fù)地激勵(lì)和去激勵(lì)所述定子線圈而使所述柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)將所述流體供給到所述泵腔室中而從所述主體部段的流體出口中重復(fù)地排出規(guī)定量的加壓流體，而通過(guò)按序地致動(dòng)所述第一閥體和所述第二閥體來(lái)從所述流體入口中吸取所述流體并加壓所述流體。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁泵，其特征在于，第一存儲(chǔ)部段形成在所述第一閥體和所述第二閥體之間， 第二存儲(chǔ)部段形成在所述第二閥體和所述泵腔室之間，所述泵腔室經(jīng)由所述圓柱形活塞的內(nèi)部空間與所述第二閥體連通，并且所述第一閥體由所述柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)所致動(dòng)，從而在存儲(chǔ)于所述第一存儲(chǔ)部段中的流體和存儲(chǔ)于所述第二存儲(chǔ)部段中的流體之間產(chǎn)生壓力差，所述壓差致動(dòng)所述第二閥體，使得所加壓的流體存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)部段中，并且抽吸和排出所述流體交替地進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電磁泵，其特征在于，所述柱塞成形為具有一個(gè)端面和另一端面的圓柱形形狀，所述一個(gè)端面是打開(kāi)的并且位于所述流體出口一側(cè)，而所述另一端面位于所述流體入口一側(cè)，且流體間隙溝槽形成在所述圓柱形柱塞的外周緣面中或者流體間隙孔形成在所述另一端面中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁閥。當(dāng)通過(guò)重復(fù)地激勵(lì)和去激勵(lì)該定子線圈而使柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)將流體供給到泵腔室中而從主體部段的流體出口中重復(fù)地排出規(guī)定量的加壓流體，而該流體通過(guò)按序地致動(dòng)第一閥體和第二閥體來(lái)從流體入口中被抽出并被加壓。
文檔編號(hào)F04B53/10GK102536723SQ201110404730
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者小谷雅幸 申請(qǐng)人:信濃絹糸株式會(huì)社