JP2007239596A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マニホールドをクランクケースに対して容易に且つ円滑に分離、接合することのできるポンプ装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、分離可能に接合されている本体部１８，１９と高圧側マニホールド２０とを備えるポンプ装置１０において、本体部に、そこからマニホールドに向かって延びるガイドピン４０を設け、マニホールド２０に、ガイドピンが挿通される貫通孔３６を形成し、ガイドピンの根元部分４０ａの外径を貫通孔の内径と実質的に同一とし、ガイドピンの他の部分４０ｂの外径を貫通孔の内径よりも小さくしたことを特徴とする。この構成では、ガイドピンによりマニホールドは案内、支持される。また、マニホールドを本体部に接合する際には、ガイドピンの根元部分４０ａが貫通孔と同径であるので、両者の位置決めを容易に行うことができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、洗浄機等に使用されるポンプ装置に関する。

洗浄機等において用いられているポンプ装置には、ピストンポンプやプランジャポンプのような往復式のものがある。従来の往復ポンプ装置は、クランクを収容すると共にシリンダを構成する第１部分である本体部と、ポンプ室を構成し流体が内部を流通する第２部分である流体ブロックとを備え、ボルトによって本体部と流体ブロックとが接合されているのが一般的である。このようなポンプ装置では、シール交換等で内部メンテナンスを行う場合、ボルトを外し、流体ブロックを本体部から取り外すこととしている。

しかし、ポンプ装置が大型化、大重量化すると、複数人の作業者によって取外し作業を行ったり、ホイストやチェーンブロック等の吊下げ装置を用いたりする必要が生じ、手間がかかり、また不便でもあった。特に、複数の往復ポンプが連設された多連型のポンプ装置においては、マニホールドと称される流体ブロックが大型重量物となる傾向があり、その取外しや内部メンテナンスの容易化が求められていた。

そこで、従来においては、例えば下記特許文献１及び２に記載されているような手段が提案されている。

特許文献１に記載の多連型ポンプ装置は、マニホールドの下部に脚部を設け、マニホールドを脚部で支持する構造となっている。脚部はベースレール上に摺動可能に置かれる。従って、マニホールドを本体部から引き離すと、脚部はマニホールドを支えつつ、ベースレール上を摺動し、比較的容易にマニホールドを本体部から取り外すことができる。

特許文献２に記載の多連型ポンプ装置は、本体部に植設されたガイドボルトを備えると共に、マニホールドに設けられた貫通孔にこのガイドボルトを挿通させている。この構成では、マニホールドを引っ張ると、マニホールドはガイドボルトにより案内、支持されて本体部から分離される。
実開昭６３−８６３７８号公報 実公平６−１７００７号公報

しかしながら、上述した特許文献１，２に記載された従来のポンプ装置には次に示すような問題点がある。

特許文献１に記載のポンプ装置においては、マニホールドを本体部から分離させた後、脚部のみでマニホールドを支持することとなるので、マニホールドが転倒するおそれがあり、それを防止するためのクランプ等が必要となる。

これに対して特許文献２に記載のポンプ装置にあっては、マニホールドはガイドボルトにより支持されている限り、転倒する心配はない。しかし、マニホールドの貫通孔の内径よりもガイドボルトの外径が小さいため、マニホールドを本体部に取り付ける際、本体部に対して正確に位置決めするには、やはり多大な力を要する。

そこで、本発明の目的は、上述したような従来の技術的課題を解決することのできるポンプ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、分離可能に接合されているポンプ装置の本体部のような第１部分（１８，１９）とマニホールドのような第２部分（２０）とを備えるポンプ装置（１０）において、第１部分（１８，１９）に、該第１部分（１８，１９）から第２部分（２０）に向かって延びるガイドピン（４０）を設け、第２部分（２０）に、ガイドピン（４０）が挿通される貫通孔（３６）を形成し、ガイドピン（４０）の第１部分（１８，１９）に隣接する部分（４０ａ）の外径を貫通孔（３６）の内径と実質的に同一とし、ガイドピン（４０）の他の部分（４０ｂ）の外径を貫通孔（３６）の内径よりも小さくしたことを特徴としている。

この構成においては、ガイドピン（４０）により第２部分（２０）が案内されるため、第２部分（２０）の転倒等のおそれがない。また、第２部分（２０）を第１部分（１０）に接合する際には、ガイドピン（４０）の根元部分（４０ａ）が貫通孔（３６）と同径であるので、第１部分（１８，１９）に対して第２部分（２０）の位置決めを容易に行うことができる。

また、本発明によるポンプ装置（１０）は、第２部分（２０）に、内面にねじが切られており且つ第１部分（１８，１９）の第２部分（２０）との接合面に対峙するねじ付き貫通孔（４４）を形成したことを特徴としている。このねじ付き貫通孔（４４）にボルトをねじ込んでいくと、そのボルトの先端は第１部分（１８，１９）の接合面を押し、その反力で第２部分（２０）が第１部分（１８，１９）から分離する。これは、例えば長期にわたりポンプ装置（１０）を使用することで第１部分（１８，１９）と第２部分（２０）とが膠着状態となっている場合等に有効である。

更に、第１部分（１８，１９）を固定し第２部分（２０）を摺動可能に支持するベース（５６）を設けることで、より安定的に且つ円滑に第２部分（２０）を第１部分（１８，１９）から引き離すことができる。

なお、当該ポンプ装置（１０）が多連型の往復ポンプ装置である場合、第１部分（１８，１９）はプランジャ（１４）を収容するシリンダ（１２）を構成する本体部であり、第２部分（２０）はマニホールドである。この場合、シリンダ（１２）内面に脱着可能に取り付けられるシールケース（４８）と、シールケース（４８）の内面に取り付けられた少なくとも１つのシール部材（５０，５２）とを備えるシール装置（４６）を使用することが好ましい。シールケース（４８）をシリンダ（１２）から取り外すことで、シール部材（５０，５２）もシリンダ（１２）から取り外することができ、メンテナンスを容易に行うことが可能となるからである。更に、シールケース（４８）の外面に複数本の周溝（５４）を形成しておけば、その周溝（５４）にドライバーの先端等を掛けて力を加えることで、簡単にシール装置（４６）をシリンダ（１２）から取り出すことができる。

上述したように、本発明によれば、ガイドピンによりマニホールド等の第２部分が案内されるため、第２部分の転倒等のおそれがなく、少人数で安全に且つ円滑に第２部分の第１部分に対する取外し及び取付けを行うことができる。従って、シール交換等のメンテナンスも容易となる。また、第２部分を第１部分に接合する際、ガイドピンの根元部分と第２部分の貫通孔との間に隙間が実質的にないため、第１部分に対する第２部分の位置決めも容易に行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。

図１は、本発明によるポンプ装置の一実施形態の正面図であり、図２は、図１のII−II線に沿って部分的に断面した側面図、図３は、図１のIII−III線に沿って部分的に断面した平面図である。図示実施形態に係るポンプ装置１０は、洗浄機等に使用されるものであり、３基のプランジャポンプが平行に設けられている三連型のものである。各プランジャポンプは、シリンダ１２と、シリンダ１２内を往復動するプランジャ１４とを備えている。プランジャ１４の末端は駆動部におけるクランク軸１６に、コンロッド１５及びクロスヘッド１７を介して連結されている。クランク軸１６、コンロッド１５及びクロスヘッド１７はクランクケース１８に収容されている。このクランクケース１８のプランジャ１４側（図２及び図３おいては左側）の端部には、シリンダ１２を構成する低圧側マニホールド１９がボルト２１によって接合されている。以下、クランクケース１８及び低圧側マニホールド１９の全体を本体部（第１部分）とも称する。

低圧側マニホールド１９の先端（図２及び図３において左端）には高圧側マニホールド（第２部分）２０がボルト２２によって接合されている。図２に示すように、高圧側高圧側マニホールド２０内には各シリンダ１２に対応して３つのポンプ室２４が形成されている。ポンプ室２４は、その軸線がシリンダ１２の軸線と一致する関係で形成されおり、各ポンプ室２４の下端部は、低圧側マニホールド１９に形成された吸入口２６に吸入流路２８を介して連通され、また上端部は吐出口（図示せず）に吐出流路３０を介して連通されている。吸入流路２８及び吐出流路３０にはそれぞれ吸水弁３２及び吐出弁３４が配設されている。クランク軸１６を回転させ、コンロッド１５及びクロスヘッド１７を介してプランジャ１４をシリンダ１２内で往復動させると、これらの吸水弁３２及び吐出弁３４により、流体が吸入口２６から吸入され、吸入流路２８、ポンプ室２４及び吐出流路３０を経て吐出口から吐出される。

高圧側マニホールド２０の左右各側の中実部には、シリンダ１２の軸線と平行に延びる断面円形の貫通孔３６が形成されている。各貫通孔３６にはガイドピン４０が挿通されている。ガイドピン４０は、低圧側マニホールド１９の先端面（高圧側マニホールド２０と接する接合面）に植設されている。一方のガイドピン４０は、図３に示すように、低圧側マニホールド１９から露出している部分が大径部４０ａと小径部４０ｂとからなり、低圧側マニホールド１９に隣接している部分が大径部４０ａとなっている。大径部４０ａの外径Ｄ１は高圧側マニホールド２０の貫通孔３６の内径Ｄ２と実質的に同一であり、小径部４０ｂの外径Ｄ３は貫通孔３６の内径Ｄ２よりも小さくなっている。また、大径部４０ａの長さは特に限定されるものではないが、貫通孔３６の長さよりも短いことが好ましい。更に、大径部４０ａと小径部４０ｂとの間の領域４０ｃは円錐形とされていることが好ましい。

また、高圧側マニホールド２０の中実部には、貫通孔３６と平行に延びる小径の貫通孔４４が形成されている。図３に示すように、この貫通孔４４の内面にはねじが切られている。このねじ付き貫通孔４４のクランクケース１８側の端部は、低圧側マニホールド１９の先端面に対峙している。

シリンダ１２には、プランジャ１４との間を伝って漏洩する流体を遮断するためのシール装置４６が取り付けられている。シール装置４６は、図２及び図４に明示されるように、シリンダ１２の内面に脱着可能に取り付けられるシールケース４８と、シールケース４８の高圧側マニホールド２０側の内面に配置された高圧シール（シール部材）５０と、シールケース４８のクランク軸１６側の内面にＣリング５１で固定された低圧シール（シール部材）５２とから構成されている。このシール装置４６はシールケース４８をシリンダ１２から引き出すことで、高圧シール５０と低圧シール５２を同時に外部に取り出すことができ、メンテナンス性に優れている。なお、シール装置４６のシリンダ１２からの引出しを容易化するために、シールケース４８の外面には、ドライバー等を引っ掛けるための複数本の周溝５４が適当な間隔で形成されていることが有効である。

更に、本実施形態に係るポンプ装置１０は、形鋼等から構成されたベース５６を備えている。ベース５６はクランクケース１８、低圧側マニホールド１９及び高圧側マニホールド２０の下部に配置され、クランクケース１８はベース５６にボルト５７によって固定されている。また、高圧側マニホールド２０はベース５６の上部に設置されたスライドプレート５８にて支持されている。スライドプレート５８は上面が滑らかであり、高圧側マニホールド２０を円滑に摺動させることが可能となっている。

次に、上述したような構成のポンプ装置１０について、高圧側マニホールド２０を本体部１８，１９に対して取外しと取付けを行う場合について説明する。

まず、高圧側マニホールド２０を低圧側マニホールド１９に固定しているボルト２２を取り外す。次いで、高圧側マニホールド２０のねじ付き貫通孔４４に、当該貫通孔４４よりも長いボルト（図示せず）をねじ込んでいく。ボルトの先端が低圧側マニホールド１９の先端面に接し、更にボルトをねじ込んでいくと、ボルトからの反力で高圧側マニホールド２０が低圧側マニホールド１９から分離を始める。ねじ付き貫通孔４４とボルトは簡易な倍力構造であるため、軽い力で高圧側マニホールド２０の分離を可能とし、また高圧側マニホールド２０が低圧側マニホールド１９に膠着している状態でも容易に高圧側マニホールド２０を低圧側マニホールド１９から切り離すことができる。

一旦高圧側マニホールド２０がボルトによって低圧側マニホールド１９から僅かでも分離した後は、高圧側マニホールド２０を引っ張れば、高圧側マニホールド２０がベース５６のスライドプレート５８上を滑り、またガイドピン４０により案内されるため、転倒することなく、軽い力で高圧側マニホールド２０を低圧側マニホールド１９から引き離すことができる。特に、高圧側マニホールド２０の貫通孔３６がガイドピン４０の小径部４０ｂに移動した後は、高圧側マニホールド２０とガイドピン４０との間の摩擦が減り、より小さな力で高圧側マニホールド２０を移動させることができる。かかる観点から、大径部４０ａの長さは短いことが好ましい。

高圧側マニホールド２０がガイドピン４０の先端まで達すると、図４に示す如く、高圧側マニホールド２０と低圧側マニホールド１９との間には十分に広い間隔が形成され、シリンダ１２の内部メンテナンスを行うことが可能となる。また、メンテナンス時に高圧側マニホールド２０がガイドピン４０とベース５６とにより支持されるため、高圧側マニホールド２０が倒れる心配もない。

なお、本実施形態では、高圧側マニホールド２０と低圧側マニホールド１９との間の間隔がシール装置４６の長さよりも大きくなれば、その時点でシール装置４６をシリンダ１２から取り外すことができるので、高圧シール５０と低圧シール５２の交換作業も簡単に行うことが可能となる。

高圧側マニホールド２０を低圧側マニホールド１９に取り付ける場合には、高圧側マニホールド２０をガイドピン４０，４２に沿ってクランクケース１８に向かって押し込めばよい。高圧側マニホールド２０の貫通孔３６がガイドピン４０の小径部４０ｂから大径部４０ａに移動する際、小径部４０ｂと大径部４０ａとの間の領域４０ｃが円錐形ｃとなっているため、円滑に大径部４０ａに達する。そして、大径部４０ａの外径Ｄ１が貫通孔３６の内径Ｄ２と実質的に同一であるため、大径部４０ａと貫通孔３６との間に実質的に隙間は形成されず、高圧側マニホールド２０は低圧側マニホールド１９に対して正確に位置決めされる。高圧側マニホールド２０が低圧側マニホールド１９の先端面に接したならば、ボルト２２によって高圧側マニホールド２０を低圧側マニホールド１９に固定し作業を完了する。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。例えば、上記実施形態は多連型ポンプ装置に関するが、ポンプ装置の型式は多連型に限られず、また往復ポンプ装置以外のポンプ装置にも本発明は適用可能である。また、上記実施形態では、高圧側マニホールドを本体部から取り外す態様となっているが、マニホールドに限られず、ポンプ装置の重量物であるブロック体（第２部分）をその他の部分（第１部分）から分離させる場合にも本発明は適用可能である。

本発明によるポンプ装置の一実施形態を示す正面図である。 図１のII−II線に沿って部分的に断面して示す部分側面図である。 図１のIII−III線に沿って部分的に断面して示す部分平面図である。 図１のIV−IV線に沿って部分的に断面して示す部分平面図であり、高圧側マニホールドが低圧側マニホールドから分離された状態を示す図である。

符号の説明

１０…ポンプ装置、１２…シリンダ、１４…プランジャ、１６…クランク軸、１８，１９…本体部（第１部分、１８：クランクケース，１９…低圧側マニホールド）、２０…高圧側マニホールド（第２部分）、３６…貫通孔、４０…ガイドピン、４０ａ…大径部、４０ｂ…小径部、４４…ねじ付き貫通孔、４６…シール装置、４８…シールケース、５０…高圧シール（シール部材）、５２…低圧シール（シール部材）、５４…周溝、５６…ベース、５８…スライドプレート。

Claims (5)

1. 分離可能に接合されている第１部分（１８，１９）と第２部分（２０）とを備えるポンプ装置（１０）において、
   前記第１部分（１８，１９）に、該第１部分（１８，１９）から前記第２部分（２０）に向かって延びるガイドピン（４０）を設け、
   前記第２部分（２０）に、前記ガイドピン（４０）が挿通される貫通孔（３６）を形成し、
   前記ガイドピン（４０）の前記第１部分（１８，１９）に隣接する部分（４０ａ）の外径を前記貫通孔（３６）の内径と実質的に同一とし、前記ガイドピン（４０）の他の部分（４０ｂ）の外径を前記貫通孔（３６）の内径よりも小さくしたことを特徴とするポンプ装置。
2. 前記第２部分（２０）に、内面にねじが切られており且つ前記第１部分（１８，１９）の前記第２部分（２０）との接合面に対峙するねじ付き貫通孔（４４）を形成したことを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
3. 前記第１部分（１８，１９）を固定し且つ前記第２部分（２０）を摺動可能に支持するベース（５６）を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ装置。
4. 当該ポンプ装置（１０）は多連型の往復ポンプ装置であり、前記第１部分（１８，１９）がプランジャ（１４）を収容するシリンダ（１２）を構成する本体部であり、前記第２部分（２０）がマニホールドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のポンプ装置。
5. 前記シリンダ（１２）内にシール装置（４６）が取り付けられており、
   前記シール装置（４６）が、前記シリンダ（１２）の内面に脱着可能に取り付けられるシールケース（４８）と、前記シールケース（４８）の内面に取り付けられた少なくとも１つのシール部材（５０，５２）とを備え、
   前記シールケース（４８）の外面に複数本の周溝（５４）が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のポンプ装置。
   

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