JP2009257166A

JP2009257166A - 往復動ポンプ

Info

Publication number: JP2009257166A
Application number: JP2008106086A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Tojo; 信男東條
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2008-04-15
Publication date: 2009-11-05
Also published as: US20090257897A1

Abstract

【課題】ポンプ効率の向上や騒音低下を実現できると共に、小型・軽量化を図ることができる往復動ポンプを提供する。
【解決手段】ポンプ室１７を有するマニホルド６と、外部よりマニホルド６内へ流体を吸入するための吸入口１２と、マニホルド６内より外部へ流体を吐出するための吐出口１３と、吸入口１２とポンプ室１７との間に設けられ、ポンプ室１７への流体の流路２２を開閉する吸入弁１１と、ポンプ室１７と吐出口１３との間に設けられ、ポンプ室１７からの流体の流路２３を開閉する吐出弁７と、を備え、吸入口１２、吸入弁１１、吐出弁７、及び吐出口１３を、同軸上に配置することにより、流体が余計な抵抗を受けないようにし流体の流れを円滑にしてポンプ効率の向上や騒音低下を実現すると共に、マニホルド６の構成をシンプルにして小型化・軽量化を図る。
【選択図】図１

Description

本発明は往復動ポンプに関するものである。

従来のプランジャポンプやピストンポンプ等の往復動ポンプでは、例えば以下の特許文献１に記載されるように、マニホルド内の流路が、吸入口と吸入弁との間で略直角方向に曲げられ、さらに吐出弁と吐出口との間で略直角方向に曲げられるよう構成されている。
特許第３９８３１８５号公報

ここで、上記の往復動ポンプが作動すると、吸入口より吸入された流体は、流路に沿って流れてポンプ室へ至り、ポンプ室から吐出口を介して外部へ吐出されるわけであるが、このとき、マニホルド内を通る流体が大きな抵抗を受け、その結果、ポンプ効率の低下や騒音などの問題を生じるおそれがある。

また、吸入口、吸入弁、吐出弁、及び吐出口の配置が複雑であり、マニホルドの形状が複雑になる結果、往復動ポンプの小型・軽量化を図るのが困難である。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、ポンプ効率の向上や騒音低下を実現できると共に、小型・軽量化を図ることができる往復動ポンプを提供することを目的とする。

本発明に係る往復動ポンプ（１００）は、往復動部材（５）がシリンダ部（１８）内を往復動することにより、このシリンダ部（１８）の先端部を構成するポンプ室（１７）でポンプ作用を行う往復動ポンプ（１００）であって、ポンプ室（１７）を有するマニホルド（６）と、外部よりマニホルド（６）内へ流体を吸入するための吸入口（１２）と、マニホルド（６）内より外部へ流体を吐出するための吐出口（１３）と、吸入口（１２）とポンプ室（１７）との間に設けられ、ポンプ室（１７）への流体の流路（２２）を開閉する吸入弁（１１）と、ポンプ室（１７）と吐出口（１３）との間に設けられ、ポンプ室（１７）からの流体の流路（２３）を開閉する吐出弁（７）と、を備え、吸入口（１２）、吸入弁（１１）、吐出弁（７）、及び吐出口（１３）が、同軸上に配置されることを特徴としている。

このような往復動ポンプ（１００）によれば、吸入口（１２）、吸入弁（１１）、吐出弁（７）、及び吐出口（１３）が同軸上に配置されているため、流体が余計な抵抗を受けることなく流れ、流体の流れを円滑にでき、ポンプ効率の向上や騒音低下を実現できる。また、上述のように、吸入口（１２）、吸入弁（１１）、吐出弁（７）、及び吐出口（１３）が同軸上に配置されているため、マニホルド（６）の構成をシンプルにでき、小型化・軽量化を図ることができる。

ここで、マニホルド（６）は、複数のボルト（１４）により、往復動部材（５）の駆動源側を収容するケーシング（１）に固定され、シリンダ部（１８）の軸線方向視において、ボルト（１４）は同一円周上の等配位置に装着される構成が好ましい。

このような往復動ポンプ（１００）によれば、前述したように吸入口（１２）、吸入弁（１１）、吐出弁（７）、及び吐出口（１３）を同軸上に配置することによりマニホルド（６）の構成がシンプルになるため、マニホルド（６）をケーシング（１）に固定するための複数のボルト（１４）の配置の自由度が向上し、シリンダ部（１８）の軸線方向視において、ボルト（１４）を同一円周上の等配位置に装着することができる。これにより、マニホルド（６）をケーシング（１）に対してシリンダ軸（Ａ）を軸心として種々の回転位置で装着でき、往復動ポンプ（１００）を設置する際の利便性が向上する。

本発明に係る往復動ポンプ（１００）によれば、ポンプ効率の向上や騒音低下を実現することができると共に、小型・軽量化を図ることができる。

以下、本発明による往復動ポンプの好適な実施形態について図１〜図３を参照しながら説明する。なお、特に明示する場合を除き、上下左右方向は説明図面中の方向を示す。

図１は、本発明の一実施形態に係る往復動ポンプの縦断面図、図２は、往復動ポンプの正面図、図３は、ケーシングの正面図である。なお、図１に示すプランジャ（往復動部材）５の軸線Ａから上側部分は、プランジャ５が上死点の場合を示し、下側部分は、プランジャ５が下死点の場合を示す。

図１に示すように、往復動ポンプ１００は、ケーシング１とマニホルド６を連結することでその外形が構成され、これらの内部に円筒形のシリンダ部１８が図１の左右方向に延びるようにして設けられている。そして、このシリンダ部１８内に、プランジャ５が配置されている。

ケーシング１の内部には、プランジャ５の駆動源となるカムシャフト３、コンロッド２及びピストンピン４が配置され、このケーシング１のマニホルド６側には、図３に示すように、シリンダ部１８の軸線方向視において、同一円周上の等配位置、特に本実施形態では４等配の位置（周方向に９０°ごとに離間する位置）にボルト孔１９が設けられており、図２に示すように、４個のボルト１４がボルト孔１９に各々螺合することにより、ケーシング１に対してマニホルド６が連結されている。

また、図１に示すように、シリンダ部１８にあっては、プランジャ５との間を流体が伝って漏洩するのを防止するための高圧シール２０及び低圧シール２１が、プランジャ５の外周面に液密に摺接するように配置されている。

そして、カムシャフト３が回転することで、コンロッド２及びピストンピン４を介して、プランジャ５がシリンダ部１８内を図１の左右方向に往復動し、シリンダ部１８の先端部（図１の左端部）を構成するポンプ室１７を加圧／減圧し、流体を吸入し吐出するポンプ作用を行う構成とされている。

マニホルド６のポンプ室１７の下方には、外部よりマニホルド６内に流体を吸入するための吸入口１２が設けられると共に、この吸入口１２とポンプ室１７との間には、吸入口１２とポンプ室１７とを連通する流路２２が設けられ、この流路２２に、当該流路２２を開閉する吸入弁１１が設けられている。また、ポンプ室１７の上方には、マニホルド６内から外部へ流体を吐出するための吐出口１３が設けられたアダプタ９がマニホルド６に装着されると共に、アダプタ９の吐出口１３とポンプ室１７との間には、吐出口１３とポンプ室１７とを連通する流路２３が設けられ、この流路２３に、当該流路２３を開閉する吐出弁７が設けられている。

これらの吸入弁１１及び吐出弁７は、流路２２，２３を開閉する略円形皿状の弁体１１ａ，７ａと、弁体１１ａ，７ａが離座・着座する略円筒状の弁座１１ｂ，７ｂと、弁体１１ａ，７ａを着座する方向に付勢する圧縮バネ１１ｃ，７ｃと、弁体１１ａ，７ａ及び圧縮バネ１１ｃ，７ｃを収容する略円筒状の保持部材１１ｄ，７ｄと、を有する。

そして、吸入弁１１は、プランジャ５が下死点側に移動してポンプ室１７内が減圧されると、弁体１１ａが圧縮ばね１１ｃの付勢力に抗して弁座１１ｂから上方に離座して流路２２が開とされて吸入口１２を介して外部から流体を吸入する構成とされ、一方、吐出弁７は、プランジャ５が上死点側に移動してポンプ室１７内が加圧されると、弁体７ａが圧縮ばね７ｃの付勢力に抗して弁座７ｂから上方に離座して流路２３が開とされて吐出口１３を介して外部へ流体を吐出する構成とされている。

ここで、特に本実施形態にあっては、吸入口１２、流路２２、吸入弁１１、ポンプ室１７、吐出弁７、流路２３及び吐出口１３が、直線状を成すように同軸上に配置されている。そして、ここでは、プランジャ５の軸線Ａと直交する軸線Ｂ上に並ぶように配置されている。

なお、流路２２には高圧シール２０と低圧シール２１との間に連絡する冷却路２４が接続され、吸入口１２から吸入された流体の一部が冷却路２４を通して供給され、これにより、プランジャ５が流体により冷却される構成とされている。

このような往復動ポンプ１００によれば、往復動ポンプ１００が駆動してプランジャ５が往復動し、流体が、吸入口１２から流路２２及び吸入弁１１を介してポンプ室１７へ吸入され、さらにポンプ室１７から吐出弁７及び流路２３を介して吐出口１３から吐出される。

このとき、吸入口１２、吸入弁１１、吐出弁７、及び吐出口１３が同軸Ｂ上に配置されているため、流体は余計な抵抗を受けることなく流れ、流体の流れを円滑にでき、ポンプ効率の向上や騒音低下を実現できる。また、上述のように、吸入口１２、吸入弁１１、吐出弁７、及び吐出口１３が同軸Ｂ上に配置されているため、マニホルド６の構成をシンプルにでき、小型化・軽量化を図ることができる。

さらに、往復動ポンプ１００によれば、前述したように吸入口１２、吸入弁１１、吐出弁７、及び吐出口１３を同軸Ｂ上に配置することによりマニホルド６の構成がシンプルになるため、マニホルド６をケーシング１に固定するための複数のボルト１４の配置の自由度が向上し、シリンダ部１８の軸線方向視において、ボルト１４を同一円周上で周方向に９０°離間した４等配の位置に装着できる。これにより、図２の上下左右方向に従うと、（１）吸入口１２が下方、吐出口１３が上方、（２）吸入口１２が左方、吐出口１３が右方、（３）吸入口１２が上方、吐出口１３が下方、（４）吸入口１２が右方、吐出口１３が左方、となる４通りのポジションでマニホルド６をケーシング１に装着でき、その結果、往復動ポンプ１００を設置する際の利便性を向上できる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、マニホルド６をケーシング１に固定するためのボルト１４は、上記実施形態では特に好ましいとして４個としているが、シリンダ部１８の軸線方向視において同一円周上の等配位置に配置されるならば、６個や８個等その個数は限定されるものではなく、その個数に応じて種々の回転位置でマニホルド６をケーシング１に装着することができる。

本発明の一実施形態に係る往復動ポンプの縦断面図である。図１に示す往復動ポンプの正面図である。図１中のケーシングの正面図である。

符号の説明

１…ケーシング、５…プランジャ（往復動部材）、６…マニホルド、７…吐出弁、１１…吸入弁、１２…吸入口、１３…吐出口、１４…ボルト、１７…ポンプ室、１８…シリンダ部、２２，２３…流路、１００…往復動ポンプ。

Claims

往復動部材（５）がシリンダ部（１８）内を往復動することにより、該シリンダ部（１８）の先端部を構成するポンプ室（１７）でポンプ作用を行う往復動ポンプ（１００）であって、
前記ポンプ室（１７）を有するマニホルド（６）と、
外部より前記マニホルド（６）内へ流体を吸入するための吸入口（１２）と、
前記マニホルド（６）内より外部へ流体を吐出するための吐出口（１３）と、
前記吸入口（１２）と前記ポンプ室（１７）との間に設けられ、前記ポンプ室（１７）への前記流体の流路（２２）を開閉する吸入弁（１１）と、
前記ポンプ室（１７）と前記吐出口（１３）との間に設けられ、前記ポンプ室（１７）からの前記流体の流路（２３）を開閉する吐出弁（７）と、を備え、
前記吸入口（１２）、前記吸入弁（１１）、前記吐出弁（７）、及び前記吐出口（１３）が、同軸上に配置されることを特徴とする往復動ポンプ（１００）。
前記マニホルド（６）は、複数のボルト（１４）により、前記往復動部材（５）の駆動源側を収容するケーシング（１）に固定され、
前記シリンダ部（１８）の軸線方向視において、前記ボルト（１４）は同一円周上の等配位置に装着されることを特徴とする請求項１に記載の往復動ポンプ（１００）。