JP2007056763A - 手押しポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ピストンロッドの傾きの発生なくレバー操作が行なえる手押しポンプを提供する。
【解決手段】本発明の手押しポンプは、操作レバー１８で、ピストンロッド８が吐出チャンバー５から引き出される方向のレバー操作を行なう際、当該操作レバー１８の動きを、リンク２２の両側の回動支点と操作レバ１８ーの回動支点とが直列に並ぶ前までの地点で抑えるストッパー部４０，４１を設けた。これにより、レバー操作が、ピストンロッド端に横方向から荷重が加わる前で終えるようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、飲料水の供給などに用いられる手押しポンプに関する。

地震、水害、台風等の災害時における、被災者や避難者に対する飲料水を確保する一つの手立てとして、手押しポンプを使用して、既存の井戸など水源の水（液体）を飲料水として利用することが進められている。

手押しポンプの多くは、一方の端部を吸込側とし、他方の端部を吐出側としたシリンダに、水を吸い上げる手段として、シリンダ内に往復動可能に収めたピストン、該ピストンを往復動させる操作レバーなどを組み付けた構造が用いられる。こうした手押しポンプには、シリンダの吐出側の端部に、吐出チャンバーを組み付けて、水が、所定の圧力を確保しながら吐出チャンバーから吐出されるようにした構造（昇進形）がある。

このような昇進形の手押しポンプでは、ピストンから延びるピストンロッドの端部を吐出チャンバーの壁部から外部へシールしつつ貫通させ、この貫通したロッド端に、クランク機構的なリンク機構を介し、操作レバーを接続した構造を採用して、吐出チャンバー内が密閉に保たれる状態から、ピストンが往復動できるようにしている。具体的には、従来、操作レバーには、先端がシリンダの軸方向に沿って振れるように回動可能にした構造が用いられ、リンク機構には、操作レバーの先端部とピストンロッドの基端部間をリンクでそれぞれ回動自在に連結した構造が用いられる。これで、操作レバーが回動操作されると、操作レバーとリンクとが協同して、縮まる方向（折り畳む方向）、あるいは伸びる方向（開く方向）に動作して、ピストンロッドを、吐出チャンバーの貫通部をガイドとして、シリンダの軸心方向沿いに直線運動（往復）させている。

通常、手押しポンプは、図４に示されるように操作レバーａとリンクｃとが最大に開くとき、最もピストンロッドｆが外部へ引き出されるようにしてある。この最大に開くとき、操作レバーａの回動支点ｂとリンク両側の回動支点ｄ，ｇとは直列に並ぶ。

ところで、図４に示されるように操作レバーａの回動支点ｂ〜リンクｃ先端の回動支点ｄまでの距離Ｌ１、リンクｃ先端の回動支点ｄ〜ピストンロッドｆ端の回動支点ｇまでの距離Ｌ２は、各種部品の公差などにより大小ばらついている。このため、手押しポンプｈは、距離Ｌ１と距離Ｌ２との総和が、設定されている操作レバーａの回動支点ｂとピストンロッドｆ端の回動支点ｇとをむすぶ距離Ｌとは異なる傾向にある。そのため、リンクｂを用いた手押しポンプｈでは、最もピストンロッドｆが外部に引き出されるとき、寸法差が原因で、ピストンロッドｆ端に横方向から荷重が加わる傾向にある。

ここで、昇進形の手押しポンプのピストンロッドｆは、最も外部に引き出されるとき、ピストン（図示しない）から近いロッド部分が吐出チャンバーｉの壁部の貫通部ｊでガイドされるという、支持スパンが最も狭くなる不安定な状態になる。このため、ピストンロッドｆは、最も外部に引き出されるとき、ロッド端に加わる荷重によるモーメント発生により、ピストンを支点として傾く挙動が生じやすい。

ところが、通常、貫通部ｊに組み付けられたシール部材（図示しない）のシール効果は、若干の傾きに対して保てるものの、ピストンロッドｆがモーメントで無理やり傾けられる異常な状況になると保ちにくい。

このため、ピストンロッドｆが傾くようになると、吐出チャンバーｉ内の圧力水が、貫通部ｊから外部へ漏水してしまうおそれがある。特にピストンロッドｆの傾きが生ずるときは、吐出チャンバーｉ内の圧力が最も高まるときなので、漏水が発生しやすい。しかも、水を吐出チャンバーｉから外部へ送り出す力も損なわれるおそれがある。

そこで、本発明の目的は、ピストンロッドの傾きの発生なくレバー操作が行なえる手押しポンプを提供する。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、操作レバーで、ピストンロッドが吐出チャンバーから引き出される方向のレバー操作を行なう際、当該操作レバーの動きを、リンクの両側の回動支点と操作レバーの回動支点とが直列に並ぶ前までの地点で抑えるストッパー部を設けて、レバー操作が、ピストンロッド端に横方向から荷重が加わる前で終えるようにした。

請求項２に記載の発明は、さらに簡単なストッパー構造ですむよう、ストッパー部には、操作レバーに本体側へ突き出る突起部を設け、本体に突起部を受ける当接座を設けた構成を採用した。

請求項１に記載の発明によれば、ピストンロッドが引き出される方向のレバー操作は、ストッパー部により、ピストンロッド端に横方向から荷重が加わる挙動が生じずにすむ地点までしか回動操作できなくなるので、手押しポンプのレバー操作中、ピストンロッドが傾くことはなくなる。

したがって、手押しポンプは、吐出チャンバーからの漏水、吐出チャンバーから送り出す力の低下が改善され、常に高いポンプ性能を発揮することができる。

請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、簡単な構造で、操作レバーの規制を行なうことができる。

［一実施形態］
以下、本発明を図１ないし図３に示す一実施形態にもとづいて説明する。

図１は、例えば災害時に用いられる手押しポンプの全体を示す一部断面した正面図を示し、同図中１は同ポンプの本体である。本体１は、筒形のケーシングで形成される縦向きのシリンダ２を有している。シリンダ２は、下部の端部（一方の端部）が吸込側とし、上部の端部（他方の端部）が吐出側としてある。本体１は、このシリンダ２の下部に、吸込側をなす部品として、吸込口３を有する吸込キャップ４が結合（例えばフランジ４ａとボルトナット４ｂとを用いて結合）され、上部に、吐出側をなす部品として、出口８ａを有するチャンバー５（本願の吐出チャンバーに相当）が結合（例えばフランジ５ａとボルトナット５ｂとを用いて結合）されることによって構成してある。

シリンダ２の内部空間で形成された上下方向に延びる筒形の送り路６には、シリンダ３に軸線方向に沿って延びるピストンロッド８が配設されている。また送り路６内には、摺動子としてのピストン７が摺動可能に収められている。このピストン７が、例えばピストンヨーク９およびピストン押え１０といった２種類の抑え具を用いて、ピストンロッド８の下端部に固定してある。ピストンロッド８の上端部は、チャンバー５の上部壁５ｃの中央を摺動可能に貫通している。この貫通部３０には、図３にも示されるようにロッド部分と上部壁５ｃとの間をシールするシール部３１が設けられている。シール部３１には、例えば、上部壁５ｃに形成される貫通孔５ｄの内面の上半分部分に段差部３２を形成し、この形成される環状の段差空間内に、例えば断面がＹ形をなした環状のパッキン部材３３を収め、残る段差部分に短筒状のロッド案内具３４をねじ込んで、パッキン部材３３の軸方向の動きを案内具３４で規制する構造が用いられる。さらに述べれば、パッキン部材３３の内面側のリップ部３３ａは、ピストンロッド８の外周面と弾性的に接触していて、リップ部３３ａがロッド部分の外周面と摺接することによって、貫通孔３０とロッド部分との間をシールする。

チャンバー５を貫通したピストンロッド８の貫通端には、図１に示されるようにリンク式の手動操作機構１４が設けられている。同手動操作機構１４を説明すると、１５は、例えばチャンバー５の側部に回動可能に支持されたレバー部材である。このレバー部材１５は、例えば支軸１５ａを用いて、中間部分がチャンバー５の側部壁１５ｅに回動可能に支持されている。支軸１５ａは、シリンダ２の軸線方向と直交する方向に向いていて、レバー部材１５の全体を上下方向に沿って回動可能としている。この支持により、レバー部材１５は、先端がシリンダ２の軸方向に沿って振れるようにしてある。このレバー部材１５の後端部には、例えば差込み形の締結部１６を介して、操作用ロッド１７が連結されている。これで、チャンバー５の側部に全長の長い操作レバー１８を形成している。さらに述べれば、締結部１６は、例えば筒形のロッド差込み部１９、同ロッド差込み部１９の内外に進退可能に螺挿された締結用ボルト２０を組み合わせた構造が用いられている。つまり、操作用ロッド１７は、端部をロッド差込み部１９に差込み、締結用ボルト２０をねじ込んで、ロッド部分を固定することで、レバー部材１５に固定してある。手動操作機構１４は、このレバー部材１５の先端部と、チャンバー５から突き出たピストンロッド８の端部との間をリンク２２で回動可能に連結して構成される。なお、相互の連結は、支軸２３，２４を用いて回動自在に連結する構造が用いてある。

この手動操作機構１４により、操作用ロッド１７を把持して、同ロッド１７を上下に回動操作すると、支軸２３を支点にレバー部材１５とリンク２２とが縮まる方向（折り畳む方向）、あるいは伸びる方向（開く方向）に動作して、ピストンロッド８が、チャンバー上部に組付けたロッド案内具３４をガイドとして昇降されるようにしている。つまり、操作用ロッド１７を用いて行なわれる手押し操作（手動操作）により、ピストン７は、送り路６の最下位の地点から最上位の地点までの間を摺動する。

また操作レバー１８には、ピストン７を上方へ移動させる際、ピストンロッド８に横方向から荷重が加わらずすむ工夫が施されている。同工夫は、操作レバー１８で、ピストンロッド８がチャンバー５から引き出される方向にレバー操作（上方から下方へ向う操作）する際、レバー操作が、ストッパー部３９によって、ピストンロッド８に横方向から荷重が加わるおそれの有る状態となる前までしか行なえないようにしたものである。具体的には、図１および図２に示されるようにストッパー部３９は、操作レバー１８の一部、例えばロッド差込む部１９のうち、上記レバー操作（上方から下方へ向う操作）のとき、チャンバー５と向き合う外面部分に、チャンバー５側へ突き出る突起部として、例えばボルト部材４０を進退可能に植え、同ボルト位置と対応するチャンバー５の側部壁５ｅの外面に、ボルト部材４０の当接可能な当接座４１を突設した構造が用いられる。ボルト部材４０が突き出た長さは、上方から下方へ向うレバー操作が、ピストンロッド８に横方向から荷重が加わるおそれのある状況、すなわち図４に示されるようなレバー部材１５の回動支点ｂ（支軸１５ａ）とリンク２２の両側の回動支点ｄ，ｇ（２３，２４）とが直列に並ぶ状況を避けるよう、例えば同直列に並ぶ状態から手前の位置において、ボルト部材４０の頭部が、当接座４１の傾斜した座面４１ａで受け止められるように設定してある。具体的には、図２に示されるように回動支点１５ａ、２３，２４（図４だとｂ，ｄ，ｇが相当）が直列に並ぶ直前の、操作レバー１５とリンク２２とが回動支点２３（図４だとｄが相当）を支点に折れ曲がり（くの字形）、部品のばらつきがピストンロッド８に影響を与えていない状態のとき、ボルト部材４０が当接座４１と当接するように調整してある。これにより、それ以降、下方へ向うレバー操作が行えないように規制（抑制）させている。

一方、吸込キャップ４内には、吸入弁をなす逆止弁１１が組み付けられている。またピストンヨーク９とピストン押え１０間には、ピストン７の中央の開口部分を活用して、吐出弁をなす逆止弁１２が組み込まれていて、ピストン７がシリンダ２内を往復動するにしたがい、吸込キャップ４からチャンバー５へ導かれるようにしている。つまり、水源の水が汲み上げられるようにしてある。なお、図１中、１３で示す二点鎖線は、吸込口３に接続される吸込配管（水源と連通する配管）、１２ａはバルブガイドを示す。

他方、チャンバー５の出口８ａには、出口弁をなす逆止弁２６、先端に吐出口２７ａを有する吐出口体２７が順に接続されている（例えばフランジ２８とボルトナット２９とを用いて結合）。これで、チャンバー５内にまで送られた水が、ピストン７の往復動にしたがい、吐出口体２７から、外部へ吐出されるようにしている。なお、２１で示す二点鎖線は、吐出口２７ａに接続される吐出配管（蛇口などと接続される配管）を示す。

このように構成された手押しポンプは、例えば水源となる井戸に設置されたり、災害用緊急給水装置の一部に組み込まれたりして利用される。

すなわち、手押しポンプは、操作レバー１８を把持して、レバー部材１５を上下方向に繰り返し回動操作する。すると、レバー部材１５の回動変位が、支軸２３を支点としたレバー部材１５およびリンク２２間の縮み動作あるいは伸び動作を伴いながら、ピストンロッド８に伝わり、ピストン７をシリンダ２内で往復動させる。このときのピストン７が下側から上方へ向うときに発生する負圧により、水源の水が、シリンダ２の吸入側に吸入される。またピストン７の上方から下方へ向う動きにより、吸入された水が、ピストン７の逆止弁１２を通じて、ピストン７の吐出側に送られる。このピストン７の動きの連続により、水は、チャンバー５内を満たしながら、逆止弁２６から吐出口体２７へ送り出され、蛇口（図示しない）へ至る。

このとき、図２に示されるようにピストンロッド８がチャンバー５から引き出される方向のレバー操作、すなわち操作レバー１８を上方から下方へ押し下げるときのレバー操作は、ボルト部材４０と当接座４１との突き当てにより（規制）、それ以上は進まない。これにより、同レバー操作は、ピストンロッド端に荷重を横方向から入力させるおそれのある状態、すなわち、レバー部材１５の支軸１５ａ、リンク２２の支軸２３、ピストンロッド端の支軸２４が直列に並ぶ最終状態にはならず、その前の地点で止められる。

したがって、手押しポンプのレバー操作中、リンク２２からピストンロッド端に横方向から荷重が加わることはなくなり、図３中の二点鎖線のようにピストンロッド８は該荷重で傾かずに、同図３中の実線のようにシリンダ２の軸線方向に沿ってまっすぐな状態を保ちながら移動するようになる。なお、図３中、δは、傾くピストンロッド８の傾き具合を示す。

それ故、チャンバー５のシール部３１は、常に正常にシール効果を発揮し得るようになり、チャンバー５の貫通部３０からの漏水やチャンバー５から送り出す力の低下はなくなる。その結果、常に高いポンプ性能を発揮することができる。しかも、レバー操作の規制は、操作レバー１８に突起部を設け、本体１側にそれを受け止める当接座４１を設けるだけで行なえ、簡単な構造ですむ。特に突起部としてボルト部材４０を用いると、締め込む方向や緩める方向にボルト部材４０を回転させるだけで、容易に操作レバー１８の動きを規制する位置が調整できる。

なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。

本発明の一実施形態に係る手押しポンプを示す一部断面した正面図。 同ポンプの操作レバーを上方から下方へレバー操作したときの状態を説明するための正面図。 同ポンプの吐出チャンバーを貫通するロッド部分を拡大して示す断面図。 従来の手押しポンプを説明する正面図。

符号の説明

１…本体、２…シリンダ、５…チャンバー（吐出チャンバー）、７…ピストン、８…ピストンロッド、７…ピストン、１５…レバー部材、１７…操作ロッド、１８…操作レバー、２２…リンク、３０…貫通部、３１…シール部、４０…ボルト部材（突起部）、４１…当接座。

Claims (2)

1. 一方の端部を吸込側とし他方の端部を吐出側としたシリンダと、同シリンダの他方の端部に形成された吐出チャンバーとを有して構成される本体と、
   前記吐出チャンバーの壁部を貫通して前記シリンダ内に挿入されたピストンロッドと、
   前記ピストンロッドが貫通する貫通部をシールするシール部と、
   前記ロッドの挿入端部に支持されて前記シリンダ内に往復動可能に設けられたピストンと、
   前記本体に、先端が前記シリンダの軸方向に沿って振れるように回動可能に支持される操作レバーと、
   前記操作レバーの先端部と前記ピストンロッドの基端部間に回動可能に連結され、前記操作レバーから入力される回動運動を、前記操作レバーと協同して行なわれる伸縮動作にしたがい、前記ピストンロッドへ往復直線運動として伝えるリンクと、
   前記操作レバーで、前記ピストンロッドが前記吐出チャンバーから引き出される方向のレバー操作を行なう際、当該操作レバーの動きを、前記リンクの両側の回動支点と前記操作レバーの回動支点とが直列に並ぶ前までの地点で抑えるストッパー部と
   を具備したことを特徴とする手押しポンプ。
2. 前記ストッパー部は、前記操作レバーに設けられ前記本体側へ突き出る突起部と、前記本体に設けられ前記突起部を受ける当接座とを有して構成されることを特徴とする請求項１に記載の手押しポンプ。

Images