JP2015206287A - 手押しポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】操作レバーの跳ね上がりを防止することが可能な手押しポンプを提供すること。【解決手段】手押しポンプ１は、軸心が鉛直方向に沿って配置される筒状のシリンダ２１、シリンダ２１の下端部に設けられ、シリンダ２１と吸込室１１ａを構成する吸込ケーシング２２、及び、シリンダ２１の上端部に設けられ、シリンダ２１と吐出室１１ｂを構成する吐出ケーシング２３を具備する本体１１と、シリンダ２１の内周面に往復動可能に形成されたピストン部４２と、ピストンロッド４１と、操作レバー１４と、操作レバー１４及びピストンロッド４１を連結し、操作レバー１４の回動をピストンロッド４１の往復運動に変換するリンク機構部１３と、シリンダ２１に設けられ、吸込室１１ａ及び吐出室１１ｂを連通する吸気部材２１ａと、ピストン部４２が下死点側に移動する方向のリンク機構部１３の移動を規制するラチェット機構部１５と、を備える構成とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、液体の供給に用いる手押しポンプに関する。

現在、家庭用井戸や貯水槽等から水を供給するために、手押しポンプが用いられている。このような手押しポンプは、一方の端部に吸込ケーシングが設けられるとともに、他方の端部に吐出ケーシングが設けられたシリンダ内に、ピストン及び２つの弁体を設ける技術が知られている。

また、手押しポンプは、ピストンに設けられたピストンロッドを介してピストンを往復動させるリンク機構及びリンク機構を駆動する操作レバーを設ける技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。手押しポンプは、吐出ケーシングに軸封部材が設けられ、ピストンロッド及び吐出ケーシングの間が密封される。また、手押しポンプは、リンク機構により、操作レバーの上下方向の回動をピストンロッドの上下方向の往復動の運動に変換可能に形成される。

このような手押しポンプは、ピストン及びシリンダによって吐出室及び吸込室が形成される。手押しポンプは、ピストンを往復動させることにより、吸込室の容積を可変させるとともに、２つの弁体を交互に開閉し、吸込室の一次側から水を吸い込むとともに、吸込室の水を二次側の吐出室に揚水し、吐出室内の水を外部に吐出させる構成である。

特開２００９−０１３８７６号公報

上述した軸受部材を用いた手押しポンプでは、以下の問題があった。即ち、手押しポンプの使用時に吸込室内に空気が存在する場合には、先ず、操作レバーを駆動してピストンを往復動させて、吸込室内に水を充満させる、所謂自吸を行う。

このとき、吸込室の容積が増加する方向にピストンが移動すると、吸込室内の空気が膨張し、負圧となる。このため、ピストンが上死点側に移動すると、吸込室内の負圧によってピストンが下死点側に移動し、操作レバーが上方に回動する虞がある。特に、ピストンの移動速度が速くなるほど、吸込室内の圧力低下が増加することから、操作レバーを急激に操作すると、操作レバーが急激に上方に回動する、所謂跳ね上がりが発生する虞がある。

そこで本発明は、操作レバーの跳ね上がりを防止することが可能な手押しポンプを提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の手押しポンプは、次のように構成されている。

本発明の一態様によれば、手押しポンプは、軸心が鉛直方向に沿って配置される筒状のシリンダ、前記シリンダの下端部に設けられ、前記シリンダと吸込室を構成する吸込ケーシング、及び、前記シリンダの上端部に設けられ、前記シリンダと吐出室を構成する吐出ケーシングを具備する本体と、前記シリンダの内周面に往復動可能に形成され、前記シリンダ内を前記吸込室及び前記吐出室に区分するピストン部と、前記ピストン部に接続されたピストンロッドと、回動可能に形成された操作レバーと、前記操作レバー及び前記ピストンロッドを連結し、前記操作レバーの回動を前記ピストンロッドの往復運動に変換するリンク機構部と、前記シリンダに設けられ、前記ピストン部が上死点側に位置するときに、前記吸込室及び前記吐出室を連通する吸気部材と、前記ピストン部が下死点側から上死点側への移動をするときに、前記ピストン部が下死点側に移動する方向の前記リンク機構部の移動を規制するラチェット機構部と、を備える。

本発明によれば、操作レバーの跳ね上がりを防止することが可能な手押しポンプを提供することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る手押しポンプの構成を示す断面図。 同手押しポンプの構成を示す断面図。 本発明の第２の実施形態に係る手押しポンプの構成を示す断面図。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る手押しポンプ１を、図１及び図２を用いて説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る手押しポンプ１の構成を示す断面図、図２は手押しポンプ１の構成であって、使用の一例を示す断面図である。

図１に示すように、手押しポンプ１は、本体１１と、本体１１の内部に往復動可能に設けられたピストン部材１２と、ピストン部材１２に連結されたリンク機構部１３と、リンク機構部１３に設けられた操作レバー１４と、リンク機構部１３に設けられたラチェット機構部１５と、を備えている。なお、手押しポンプ１は、ピストン部材１２の往復動による揚水機能、及び、後述する第１突起部２５ｂ及び第２突起部２６ｂによる降水機能を有する。

本体１１は、井戸等に、例えば水面に対して下端部が対向するように配置される。本体１１は、軸心が鉛直方向に沿って延設される筒状のシリンダ２１と、シリンダ２１の下端部に接続される吸込ケーシング２２と、シリンダ２１の上端部に接続される吐出ケーシング２３と、吸込ケーシング２２の下端部に設けられた基部２４と、を備えている。

本体１１は、吸込ケーシング２２に設けられた第１逆止弁２５と、シリンダ２１及び吸込ケーシング２２間に設けられたカバー部材２６と、を備えている。

本体１１は、シリンダ２１及び吸込ケーシング２２の対向する端部、並びに、シリンダ２１及び吐出ケーシング２３の対向する端部に、それぞれフランジ部を有し、シール部材を介在させたフランジ部をボルト等の締結部材により締結することで、シリンダ２１、吸込ケーシング２２及び吐出ケーシング２３が一体に構成される。

このような本体１１は、ピストン部材１２とともに、シリンダ２１及び吸込ケーシング２２内に吸込室１１ａが形成される。また、本体１１は、ピストン部材１２とともに、シリンダ２１内及び吐出ケーシング２３に吐出室１１ｂが形成される。

シリンダ２１は、その内周面をピストン部材１２が摺動可能に形成されている。シリンダ２１は、内周面の表面粗さ及び軸心に対する円心度が所定の精度で形成される。なお、ここで、所定の精度とは、ピストン部材１２の往復動において、ピストン部材１２及びシリンダ２１の間の漏水、往復動時のピストン部材１２及びシリンダ２１の間の抵抗及び干渉、又は、ピストン部材１２の損傷等によるポンプ機能の低下を防止可能な精度であり、手押しポンプ１の性能に応じて適宜設定可能である。

また、シリンダ２１は、ピストン部材１２の上死点側の、シリンダ２１の内周面の一部に、軸心方向に沿って延設された単数又は複数の溝部２１ａを備えている。溝部２１ａは、吸込室１１ａ内に空気を導入可能な吸気部材であり、ピストン部材１２の上死点への到達前に、ピストン部材１２が位置することで、吸込室１１ａ及び吐出室１１ｂの間を連通する。

吸込ケーシング２２は、椀状に形成され、上端部がシリンダ２１と同一の内径で開口し、下端部に吸込口２２ａを備えている。吸込ケーシング２２は、その内部に第１逆止弁２５を配置可能に形成されている。具体的には、吸込ケーシング２２は、吸込口２２ａの周囲の内面に、第１逆止弁２５を配置可能、且つ、第１逆止弁２５の移動を案内する複数のリブ２２ｂと、吸込口２２ａの周囲に形成された第１弁座２２ｃと、を備えている。

吸込ケーシング２２は、リブ２２ｂ間の空間によって、第１弁座２２ｃを有する第１逆止弁２５の第１弁室２２ｄを構成する。吸込口２２ａは、例えば、水中に配設するホースを接続可能に、その内周面にねじ部２２ｅが形成される。吸込口２２ａは、第１弁室２２ｄに連通する。

吐出ケーシング２３は、下端部がシリンダ２１と同一の内径で開口する椀状に形成される。吐出ケーシング２３は、その側面の一部に形成された吐出口２３ａと、吐出ケーシング２３の上端に設けられた孔部２３ｂと、孔部２３ｂに設けられた軸封部材２３ｃと、吐出ケーシング２３の外面に設けられた支持部２３ｄと、吐出ケーシング２３の外面に設けられた規制部材２３ｅと、を備えている。

孔部２３ｂは、ピストン部材１２の後述するピストンロッド４１を挿入可能、且つ、軸封部材２３ｃを配置可能に形成されている。また、孔部２３ｂは、軸封部材２３ｃを固定するとともに、規制部材２３ｅを支持する蓋体２３ｆと、を備えている。

軸封部材２３ｃは、ピストンロッド４１を摺動可能に支持する。また、軸封部材２３ｃは、ピストンロッド４１のラジアル方向の荷重を支持可能に形成されている。軸封部材２３ｃは、吐出ケーシング２３及びピストンロッド４１の間に介在することで、吐出ケーシング２３及びピストンロッド４１の間を密封する。軸封部材２３ｃは、例えば、水質に影響を与えない樹脂材料により形成されている。

支持部２３ｄは、リンク機構部１３の一部を支持可能に形成されている。

規制部材２３ｅは、樹脂材料により円環状に形成され、ピストンロッド４１に着脱可能に形成されている。規制部材２３ｅは、ピストンロッド４１を挿入した状態で、蓋体２３ｆに支持される。規制部材２３ｅは、蓋体２３ｆに支持されるとともに、ピストン部材１２の後述する連結部４３と当接可能に形成されている。

規制部材２３ｅは、連結部４３と当接することで、ピストンロッド４１の移動を規制可能に形成されている。なお、規制部材２３ｅは、軸心方向の長さが、例えば、ピストン部材１２が下死点に到達する手前でピストンロッド４１の移動を規制可能な長さに形成されている。

基部２４は、吸込ケーシング２２に固定されるか、又は、一体に形成され、井戸等の手押しポンプ１の設置部に固定可能に形成されている。

第１逆止弁２５は、第１弁座２２ｃと当接する第１弁体２５ａと、第１弁体２５ａのピストン部材１２と対向する面の略中心から斜上方に突出し、カバー部材２６からその先端が突出する第１突起部２５ｂと、を備えている。第１逆止弁２５は、第１弁室２２ｄ内に設けられ、第１弁座２２ｃと当接可能に形成されている。

カバー部材２６は、円板状に形成されている。カバー部材２６は、水の流路を形成するとともに、その一部に第１突起部２５ｂを配置可能な複数の孔部２６ａと、ピストン部材１２と対向する面の略中央に設けられた第２突起部２６ｂと、を備えている。カバー部材２６は、シリンダ２１及び吸込ケーシング２２間に設けられる。

ピストン部材１２は、ピストンロッド４１と、このピストンロッド４１の下端側に接続されたピストン部４２と、ピストンロッド４１の上端側に設けられた連結部４３とを備えている。

ピストンロッド４１は、円柱棒状に形成され、下端部にピストン部４２が固定される。ピストンロッド４１は、その外周面の少なくとも軸封部材２３ｃと摺動する部位の表面粗さが、所定の精度に形成されている。ピストンロッド４１は、吐出室１１ｂから孔部２３ｂ及び軸封部材２３ｃを介して本体１１の外部へ延設される。

ピストン部４２は、ピストンロッド４１の下端側に接続されたピストンヨーク４５と、ピストンヨーク４５に設けられ、シリンダ２１の内周面を摺動可能に形成されたピストン４６と、ピストン４６をピストンヨーク４５に固定するピストン押え４７と、ピストン押え４７に設けられた第２逆止弁４８と、を備えている。

ピストンヨーク４５は、例えばピストンロッド４１を中心に一定の間隔を有する配置で複数、例えば四方向に分岐して延設される。

ピストン４６は、例えばゴム等の樹脂材料で形成され、弾性変形可能に形成されている。ピストン４６は、その上部が開口する椀状に形成されるとともに、その下部の一部が開口して形成される。ピストン４６は、シリンダ２１の内部を液密に区分し、且つ、シリンダ２１の内周面を摺動可能に形成される。ピストン４６は、シリンダ２１の内部を吸込室１１ａ及び吐出室１１ｂに区分可能に形成されている。

ピストン押え４７は、ピストン４６を支持するとともに、ピストン４６をピストンヨーク４５と挟持することで、ピストンロッド４１にピストン４６を固定する。ピストン押え４７は、中央部に形成され、ピストン４６の開口よりも小径の開口部４７ａと、吐出ケーシング２３と対向する開口部４７ａの周囲の面に形成された第２弁座４７ｂと、を備えている。

ピストン押え４７は、開口部４７ａにより、吸込室１１ａ及び吐出室１１ｂを連通可能に形成されている。ピストン押え４７は、第１逆止弁２５の第１突起部２５ｂの先端と当接可能に形成されている。ピストンヨーク４５及びピストン押え４７は、その対向する空間に、第２弁座４７ｂを有する第２弁室４２ａを構成する。

第２逆止弁４８は、第２弁室４２ａ内に設けられ、第２弁座４７ｂと当接可能に形成されている。また、第２逆止弁４８は、カバー部材２６の第２突起部２６ｂと当接可能に形成されている。

連結部４３は、リンク機構部１３と連結可能に形成されている。連結部４３は、ピストンロッド４１の端部に固定されている。連結部４３は、外径がピストンロッド４１の外径よりも大径に形成され、規制部材２３ｅと当接可能に形成されている。

リンク機構部１３は、第１リンク部材５１と、第２リンク部材５２と、を備えている。

第１リンク部材５１は、その長手方向の両端部が、それぞれ支持部２３ｄ及び第２リンク部材５２に連結軸１３ａにより連結される。第１リンク部材５１は、板状に形成され、支持部２３ｄに連結軸１３ａを中心に回動可能に支持される。

第２リンク部材５２は、連結部４３及び第１リンク部材５１に連結軸１３ａにより連結される。第２リンク部材５２は、板状に形成され、連結部４３及び第１リンク部材５１に対して回動可能に、連結部４３及び第１リンク部材５１に支持される。第２リンク部材５２は、長手方向の一端に連結部４３が連結され、長手方向の他端に操作レバー１４が接続される。また、第２リンク部材５２は、その中途部に第１リンク部材５１が連結される。

操作レバー１４は、第２リンク部材５２の端部に接続され、所定の長さに形成された棒状の部材である。なお、操作レバー１４の長さは、使用者がピストン部材１２を往復動可能であれば、手押しポンプ１の設置場所及び性能に応じて、適宜設定可能である。

ラチェット機構部１５は、リンク機構部１３の移動方向を規制する。ラチェット機構部１５は、爪部６１と、爪部６１と一方向で係合する歯車部６２と、爪部６１を一方向に付勢する付勢部材６３と、第１リンク部材５１に設けられ、爪部６１を回転可能に支持する第１取付部６４と、第１リンク部材５１に設けられ、付勢部材６３を支持する第２取付部６５と、を備えている。

爪部６１は、第１リンク部材５１に回転可能に支持される。爪部６１は、付勢部材６３を支持可能に形成される。爪部６１は、付勢部材６３によって、常時一方向に回動するように付勢される。

歯車部６２は、例えば、第２リンク部材５２に形成され、一方向で爪部６１と係合可能な複数の歯６２ａと、複数の歯６２ａの両端に位置する歯６２ａにそれぞれ隣接して設けられた逃げ部６２ｂと、を備えている。

歯６２ａは、ピストン部材１２が上死点及び連結部４３が規制部材２３ｅに当接する下死点側の位置の間を移動するときに、爪部６１が乗り上げ可能、且つ、爪部６１が乗り上げることで、リンク機構部１３が移動可能に形成されている。歯６２ａは、ピストン部材１２が、連結部４３が規制部材２３ｅに当接する下死点側の位置から上死点に向かって移動する途中において、リンク機構部１３が下死点側に向かう方向に移動するときに、爪部６１と係合し、第２リンク部材５２の移動を規制可能に形成されている。

逃げ部６２ｂは、ピストン部材１２が上死点及び下死点側に位置するときに、爪部６１を配置可能に形成されている。逃げ部６２ｂは、爪部６１が位置することで、爪部６１及び歯６２ａの係合が解除可能に形成された逃げである。

このようなラチェット機構部１５は、逃げ部６２ｂに爪部６１が位置する状態から、他方の逃げ部６２ｂに爪部６１が移動するまで、爪部６１が歯６２ａを乗り上げ可能に形成されている。また、ラチェット機構部１５は、逃げ部６２ｂに爪部６１が位置する状態から他方の逃げ部６２ｂに爪部６１が移動するまでの間であって、且つ、ピストン部材１２が上死点側に移動している途中で下死点側に移動するときに、爪部６１が歯６２ａと係合する（噛み合う）。これにより、ラチェット機構部１５は、ピストン部１２が上死点側に移動する途中において、ピストン部１２が下死点側に移動する方向のリンク機構部１３の移動を規制可能に形成されている。

次に、手押しポンプ１を用いて水源、例えば井戸等から水を揚水する場合の動作説明をする。
手押しポンプ１の使用開始時においては、吸込室１１ａ内に空気が存在することから、先ず、吸込室１１ａ内を水で充満させる、所謂自吸を行う。使用者は、操作レバー１４を操作し、ピストン部材１２を往復動させる。具体的には、操作レバー１４が上方に位置し、ピストン部材１２が下死点側に位置する場合には、使用者は、操作レバー１４を操作し、操作レバー１４の端部を下方に回動させる。

この操作により、操作レバー１４は、第１リンク部材５１の端部を中心に回動し、連結部４３が上方に移動する。これにより、ピストンロッド４１は、軸心方向に沿って上方へ移動し、ピストン部４２が上死点側に移動する。ピストン部４２が上死点側に向かって移動すると、ピストン部４２、シリンダ２１、吸込ケーシング２２、第１逆止弁２５及び第２逆止弁４８で形成される吸込室１１ａの容積が増加する。

このとき、吸込口２２ａは、第１逆止弁２５により閉塞されているとともに、開口部４７ａは、第２逆止弁４８により閉塞されている。このため、ピストン部４２が上死点側に移動して吸込室１１ａの容積が増加すると、吸込室１１ａの圧力が減少する。第１逆止弁２５の一次側の圧力が吸込室１１ａの圧力よりも高くなると、換言すると、吸込室１１ａの圧力が負圧になると、第１逆止弁２５が上方に移動して開状態となり、吸込口２２ａが開口する。これにより吸込室１１ａに水が流入する。

さらにピストン部４２が移動し、溝部２１ａにピストン部４２が位置すると、吐出室１１ｂ内の空気が溝部２１ａを介して吸込室１１ａ内に移動する。これにより、さらなる吸込室１１ａ内の圧力の低下が防止される。

このように、ピストン部４２が上死点まで移動するまで、吸込室１１ａに水が揚水される。なお、このとき、第２逆止弁４８は、第２弁座４７ｂに当接した状態、即ち、第２逆止弁４８は、ピストン押え４７の開口部４７ａを閉塞している。このため、吐出室１１ｂへの水や空気の移動が規制される。また、ピストン部４２が上死点まで移動すると、ラチェット機構部１５の爪部６１は、歯車部６２の逃げ部６２ｂに位置し、歯６２ａとの係合が解除される。

次に、使用者は、操作レバー１４を操作し、操作レバー１４を上方に回動させる。操作レバー１４が上方に回動すると、第２リンク部材５２は、第１リンク部材５１と連結される連結軸１３ａを中心に連結部４３と連結される連結軸１３ａが下方に移動するように回動し、結果、ピストンロッド４１が下方に移動する。

ピストンロッド４１が下方に移動することで、ピストン部４２が下死点側に移動する。ピストン部４２が下死点側へ移動すると、吸込室１１ａの容積が減少し、吸込室１１ａ内の圧力が増加する。吸込室１１ａ内の圧力が吐出室１１ｂ内の圧力よりも高くなると、換言すると、吸込室１１ａの圧力が大気圧よりも高くなると、第２逆止弁４８が上方に移動して開状態となり、開口部４７ａが開口する。これにより、吸込室１１ａ内の空気及び水が吐出室１１ｂに流入する。さらにピストン部４２が移動し、下死点側に移動すると、ピストン部４２が下死点に到達する前に、規制部材２３ｅに連結部４３が当接し、ピストン部４２の移動が規制される。

このように、規制部材２３ｅに連結部４３が当接するまでピストン部４２が下死点側に移動することで、吐出室１１ｂに水が揚水されるとともに、吸込室１１ａ内の空気が吐出室１１ｂに移動する。使用者は、吸込室１１ａ内に水が充満するまで、操作レバー１４を繰り返し回動させ、吸込室１１ａを水で充満させる。吸込室１１ａが水で充満したら、自吸が完了する。以後、使用者は、同様に、操作レバー１４を往復動させることで、ピストン部４２を往復動させ、水を揚水することが可能となる。

次に、手押しポンプ１を使用後、降水機能により、吸込室１１ａ及び吐出室１１ｂに溜まった水を降水させる動作を説明する。
手押しポンプ１による揚水終了後、本体１１内の水を降水させる場合には、先ず、規制部材２３ｅを蓋体２３ｆ及びピストンロッド４１から取り外す。次に、操作レバー１４を上方へと回動させる。このとき、連結部４３が蓋体２３ｆと当接し、操作レバー１４の移動が規制されるまで、操作レバー１４を回動させる。

この操作レバー１４の回動により、ピストン部４２が下死点へと移動し、ピストン押え４７の下面及び第１逆止弁２５の第１突起部２５ｂ、並びに、カバー部材２６の第２突起部２６ｂ及び第２逆止弁４８の下面がそれぞれ当接する。

第１逆止弁２５の第１突起部２５ｂがピストン押え４７により押圧されると、第１突起部２５ｂが第１逆止弁２５の中心より偏心した位置で下方に押圧される。これにより、第１逆止弁２５が傾斜し、第１弁体２５ａは、その下面の一部を除いて第１弁座２２ｃから離間することで、第１逆止弁２５が強制的に開放され、吸込口２２ａが吸込室１１ａと連通する。

同様に、第２逆止弁４８の下面が第２突起部２６ｂにより押圧されると、第２逆止弁４８が第２弁座４７ｂから離間し、第２逆止弁４８が強制的に開放され、吸込室１１ａが吐出室１１ｂと連通する。

このように、第１逆止弁２５及び第２逆止弁４８をそれぞれ強制的に開放させることで、吸込口２２ａから吐出室１１ｂまでが連続する１つの空間となり、本体１１内に溜まった水が降水する。

降水終了後、操作レバー１４を操作してピストン部４２を下死点から上死点側に移動させ、規制部材２３ｅをピストンロッド４１に設け、蓋体２３ｆ上に配置する。これにより、第１逆止弁２５及び第２逆止弁４８が閉状態となり、次回の手押しポンプ１の使用が可能な待機状態となる。

このような構成の手押しポンプ１によれば、ラチェット機構部１５をリンク機構部１３に設けるとともに、シリンダ２１に溝部２１ａを備える。この構成により、自吸時に吸込室１１ａ内に空気が存在するときに、吸込室１１ａ内が増大して負圧になったとしても、操作レバー１４の跳ね上がりを防止可能となる。

即ち、リンク機構部１３には、ピストン部材１２が上死点側に移動しているときに、ピストン部材１２が下死点側に移動する方向にリンク機構部１３が回動しようとすると、爪部６１が第２リンク部材５２に一体に形成された歯６２ａと係合する。この爪部６１及び歯６２ａの係合によって、第２リンク部材５２の回動が規制され、結果、ピストン部材１２が下死点側に移動することが防止される。

このため、吸込室１１ａ内の負圧となり、吸込室１１ａ及び吐出室１１ｂの圧力差が発生し、当該圧力差によってピストン部材１２が下死点側に移動しようとすると、ラチェット機構部１５がリンク機構部１３の移動を規制する。結果、ピストン部材１２が下死点側に移動することを防止可能となり、操作レバー１４の跳ね上がりが防止できる。

また、上死点側のシリンダ２１の内周面に設けられた溝部２１ａにより、上死点側にピストン部材１２が移動したときに、吸込室１１ａ内に吐出室１１ｂ内の流体（空気）が吸い込まれる。このため、吸込室１１ａ内の圧力は、吐出室１１ｂと同じ圧力となることから、ピストン部材１２が下死点側に移動することを防止できる。

これにより、ピストン部材１２が上死点に移動し、爪部６１が逃げ部６２ｂに位置し、ピストン部材１２が下死点側に移動する方向にリンク機構部１３が回動可能な状態となるときに、吸込室１１ａ内の圧力によってピストン部材１２が移動することが防止可能となり、操作レバー１４の跳ね上がりを防止可能となる。

このように構成された手押しポンプ１によれば、自吸時において、吸込室１１ａ内の圧力が吐出室１１ｂ内の圧力よりも低圧となっても、吸込室１１ａが下死点側から上死点に向かって移動するときは、ラチェット機構部１５によって操作レバー１４の跳ね上がりが防止される。また、自吸時において、ピストン部材１２が上死点に位置したときには、溝部２１ａによって吸込室１１ａ内を減圧することで、操作レバー１４の跳ね上がりが防止される。

このように、手押しポンプ１は、ラチェット機構部１５及び吸気部材である溝部２１ａにより操作レバー１４の跳ね上がりが防止可能となることで、操作時の安全性が高くなる。また、吸込室１１ａ内の圧力の大幅な低下が防止できることから、操作レバー１４を回動させてピストン部４２を上死点側に移動させるときに必要な力が増大することがなく、操作性が向上する。また、操作レバー１４の長さも短くすることが可能となり、手押しポンプ１の小型化も可能となる。

上述したように、本実施の形態に係る手押しポンプ１によれば、ラチェット機構部１５によりリンク機構部１３の移動を規制するとともに、シリンダ２１に設けられた溝部２１ａにより吸込室１１ａ内の圧力を増加させることで、操作レバー１４の跳ね上がりを防止することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る手押しポンプ１Ａについて、図３を用いて説明する。なお、第２の実施形態に係る手押しポンプ１Ａにおいて、上述した第１の実施形態に係る手押しポンプ１と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る手押しポンプ１Ａの構成を示す断面図である。

図３に示すように、手押しポンプ１は、本体１１Ａと、本体１１Ａの内部に往復動可能に設けられたピストン部材１２と、ピストン部材１２に連結されたリンク機構部１３と、リンク機構部１３に設けられた操作レバー１４と、リンク機構部１３に設けられたラチェット機構１５と、を備えている。手押しポンプ１Ａは、ピストン部材１２の往復動による揚水機能、及び、第１突起部２５ｂ及び第２突起部２６ｂによる降水機能を有する。

本体１１Ａは、井戸等に、例えば水面に対して下端部が対向するように配置される。本体１１Ａは、軸心が鉛直方向に沿って延設される筒状のシリンダ２１Ａと、シリンダ２１Ａの下端部に接続される吸込ケーシング２２と、シリンダ２１Ａの上端部に接続される吐出ケーシング２３と、吸込ケーシング２２の下端部に設けられた基部２４と、を備えている。

本体１１Ａは、吸込ケーシング２２に設けられた第１逆止弁２５と、シリンダ２１Ａ及び吸込ケーシング２２間に設けられたカバー部材２６と、シリンダ２１Ａに設けられた吸気部材２７と、を備えている。

本体１１Ａは、シリンダ２１Ａ及び吸込ケーシング２２の対向する端部、並びに、シリンダ２１Ａ及び吐出ケーシング２３の対向する端部に、それぞれフランジ部を有し、シール部材を介在させたフランジ部をボルト等の締結部材により締結することで、シリンダ２１Ａ、吸込ケーシング２２及び吐出ケーシング２３が一体に構成される。

このような本体１１Ａは、ピストン部材１２とともに、シリンダ２１Ａ及び吸込ケーシング２２内に吸込室１１ａが形成される。また、本体１１Ａは、ピストン部材１２とともに、シリンダ２１Ａ内及び吐出ケーシング２３に吐出室１１ｂが形成される。

シリンダ２１Ａは、その内周面をピストン部材１２が摺動可能に形成されている。シリンダ２１Ａは、内周面の表面粗さ及び軸心に対する円心度が所定の精度で形成される。なお、ここで、所定の精度とは、ピストン部材１２の往復動において、ピストン部材１２及びシリンダ２１Ａの間の漏水、往復動時のピストン部材１２及びシリンダ２１Ａの間の抵抗及び干渉、又は、ピストン部材１２の損傷等によるポンプ機能の低下を防止可能な精度であり、手押しポンプ１Ａの性能に応じて適宜設定可能である。

このようなシリンダ２１Ａは、上述したシリンダ２１の溝部２１ａを有さない構成である。

吸気部材２７は、吸込室１１ａ内に空気を導入可能に形成されている。吸気部材２７は、シリンダ２１Ａに設けられた第１接続管３１と、吐出ケーシング２３に設けられた第２接続管３２と、第１接続管３１及び第２接続管３２に接続された配管部３３と、第１接続管３１に設けられた開閉弁３４と、第２接続管３２に設けられたオリフィス３５と、を備えている。吸気部材２７は、吐出室１１ｂ内の空気を吸込室１１ａ内へ移動させる空気の流路を形成する。

第１接続管３１は、シリンダ２１Ａの中途部、具体的には、ピストン部材１２の上死点及び下死点の間であって、且つ、吸込室１１ａ内の圧力が負圧になるピストン部材１２の位置よりも上死点側に設けられる。なお、第１接続管３１は、ピストン部材１２内の圧力が負圧となり、第１逆止弁２５が開となるピストン部材１２の位置よりも上死点側であれば、手押しポンプ１の形状及び性能等に応じて、その位置は適宜設定可能である。

配管部３３は、金属材料で形成された配管、又は、樹脂材料で形成された可撓性を有するホース若しくはチューブ等である。開閉弁３４は、空気の流路を開閉可能に形成されている。開閉弁３４は、手動により流路を開閉可能に形成されている。オリフィス３５は、空気の流路の径を縮径する絞りである。

次に、手押しポンプ１Ａを用いて水源、例えば井戸等から水を揚水する場合の動作説明をする。
手押しポンプ１の使用開始時においては、吸込室１１ａ内に空気が存在することから、先ず、吸込室１１ａ内を水で充満させる、所謂自吸を行う。使用者は、吸気部材２７の開閉弁３４を操作して開閉弁３４を開状態とし、吸込室１１ａ及び吐出室１１ｂを連通させる。次に使用者は、操作レバー１４を操作し、ピストン部材１２を往復動させる。具体的には、操作レバー１４が上方に位置し、ピストン部材１２が下死点側に位置する場合には、使用者は、操作レバー１４を操作し、操作レバー１４の端部を下方に回動させる。

この操作により、操作レバー１４は、第１リンク部材５１の端部を中心に回動し、連結部４３が上方に移動する。これにより、ピストンロッド４１は、軸心方向に沿って上方へ移動し、ピストン部４２が上死点側に移動する。ピストン部４２が上死点側に向かって移動すると、ピストン部４２、シリンダ２１Ａ、吸込ケーシング２２、第１逆止弁２５及び第２逆止弁４８で形成される吸込室１１ａの容積が増加する。

このとき、吸込口２２ａは、第１逆止弁２５により閉塞されているとともに、開口部４７ａは、第２逆止弁４８により閉塞されている。このため、ピストン部４２が上死点側に移動して吸込室１１ａの容積が増加すると、吸込室１１ａの圧力が減少する。第１逆止弁２５の一次側の圧力が吸込室１１ａの圧力よりも高くなると、換言すると、吸込室１１ａの圧力が負圧になると、第１逆止弁２５が上方に移動して開状態となり、吸込口２２ａが開口する。これにより吸込室１１ａに水が流入する。

さらにピストン部４２が移動し、吸込室１１ａ内に第１接続管３１が位置すると、吐出室１１ｂ内の空気が吸込室１１ａ内に移動する。これにより、さらなる吸込室１１ａ内の圧力の低下が防止される。

このように、ピストン部４２が上死点まで移動するまで、吸込室１１ａに水が揚水される。なお、このとき、第２逆止弁４８は、第２弁座４７ｂに当接した状態、即ち、第２逆止弁４８は、ピストン押え４７の開口部４７ａを閉塞している。このため、吐出室１１ｂへの水や空気の移動が規制される。

次に、使用者は、操作レバー１４を操作し、操作レバー１４を上方に回動させる。操作レバー１４が上方に回動すると、第２リンク部材５２は、第１リンク部材５１と連結される連結軸１３ａを中心に連結部４３と連結される連結軸１３ａが下方に移動するように回動し、結果、ピストンロッド４１が下方に移動する。

ピストンロッド４１が下方に移動することで、ピストン部４２が下死点側に移動する。ピストン部４２が下死点側へ移動すると、吸込室１１ａの容積が減少し、吸込室１１ａ内の圧力が増加する。吸込室１１ａ内の圧力が吐出室１１ｂ内の圧力よりも高くなると、換言すると、吸込室１１ａの圧力が大気圧よりも高くなると、第２逆止弁４８が上方に移動して開状態となり、開口部４７ａが開口する。これにより、吸込室１１ａ内の空気及び水が吐出室１１ｂに流入する。さらにピストン部４２が移動し、下死点側に移動すると、ピストン部４２が下死点に到達する前に、規制部材２３ｅに連結部４３が当接し、ピストン部４２の移動が規制される。

このように、ピストン部４２が下死点側に移動することで、吐出室１１ｂに水が揚水されるとともに、吸込室１１ａ内の空気が吐出室１１ｂに移動する。使用者は、吸込室１１ａ内に水が充満するまで、操作レバー１４を繰り返し回動させる。

次に、吸込室１１ａが水で充満されたら、使用者は、開閉弁３４を操作して開閉弁３４を閉じる。これにより自吸が完了する。以後、使用者は、同様に、操作レバー１４を往復動させることで、ピストン部４２を往復動させ、水を揚水することが可能となる。

このような構成の手押しポンプ１Ａによれば、ラチェット機構部１５をリンク機構部１３に設けるとともに、吸気部材２７を吸込室１１ａに設けること構成となる。このような構成とすることで、吸込室１１ａ内の負圧によりピストン部材１２が下死点側に移動しようとすると、ラチェット機構部１５によりリンク機構部１３の移動を規制することが可能となり、ピストン部材１２が下死点側に移動することを防止可能となる。

また、このような構成により、自吸時に吸込室１１ａ内に空気が存在するときに、吸込室１１ａ内の容積が増大して負圧になったとしても、吸気部材２７により吸込室１１ａ内の圧力が極端に低下することがない。即ち、吸気部材２７により吸込室１１ａ内に吐出室１１ｂ内の空気が吸い込まれることから、吸込室１１ａ内の容積が増加したとしても、第１逆止弁２５が開く圧力からさらに吸込室１１ａ内の圧力が低下することを防止可能となる。

特に、ピストン部４２の移動速度が速いほど、吸込室１１ａ内の圧力が急激に低下する虞があるが、吸気部材２７により、吸込室１１ａ内の圧力の急激な低下を防止することが可能となる。また、空気の流路上にオリフィス３５を設けることで、空気の流路が絞られることから、吸込室１１ａ内の圧力が急激に上昇して大気圧となることを防止可能となり、吸込室１１ａ内が第１逆止弁２５を開放可能な負圧を維持できる。

また、ピストン部４２内の負圧により、ピストン部材１２が下死点側に移動しようとしても、ラチェット機構部１５によってリンク機構部１３の移動が規制され、操作レバー１４の跳ね上がりが防止可能となる。

操作レバー１４の跳ね上がりが防止可能となることで、操作時の安全性が高くなる。また、吸込室１１ａ内の圧力の大幅な低下が防止できることから、操作レバー１４を回動させてピストン部４２を上死点側に移動させるときに必要な力が増大することがなく、操作性が向上する。また、操作レバー１４の長さも短くすることが可能となり、手押しポンプ１の小型化も可能となる。

また、吸気部材２７は、開閉弁３４を有することから、自吸が終了した後に、吸気部材２７を介して吐出室１１ｂから吸込室１１ａに空気が導入されることを防止可能となる。

さらに、吸気部材２７は、第２接続管３２を吐出ケーシング２３に接続する構成とすることで、ピストン部４２が下死点側に移動し、吸込室１１ａ内の水が増圧して吸気部材２７に流れ込んでも、吐出ケーシング２３に吐出することが可能となる。このため、別途、吸気部材２７に流れ込んだ水を排出する排水用のドレンや配管等を設ける必要がなく、製造コスト及び設置コストの低減が可能となる。

さらに、ラチェット機構部１５の付勢部材６３が脱落やばね定数の低下等によって機能を損失したとしても、吸気部材２７によってピストン部４２が急激に下死点側へと移動することが防止可能となり、操作レバー１４が跳ね上がることを防止可能となる。このため、手押しポンプ１は、高い信頼性を得ることが可能となる。

上述したように、本実施の形態に係る手押しポンプ１Ａによれば、ラチェット機構１５によりリンク機構部１３の移動を規制するとともに、吸気部材２７によって吸込室１１ａ内に空気を導入することで、吸込室１１ａ内の圧力の急激な低下を防止し、操作レバー１４の跳ね上がりを防止することが可能となる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した手押しポンプ１，１Ａは、降水機能を有している構成を説明したが、これに限定されない。手押しポンプ１，１Ａは、第１突起部２５ｂ及び第２突起部２６ｂを備えず、降水機能を有さない構成であってもよい。降水機能を有さない手押しポンプとすることで、例えば凍結の虞のない温暖地域で使用する場合には、手押しポンプの製造コストをより低減させることが可能となる。

また、上述した例では、手押しポンプ１Ａは、開閉弁３４を第１接続管に設け、オリフィス３５を第２接続管３２に設ける構成を説明したがこれに限定されない。即ち、吸気部材２７は、空気の流路上に開閉弁及びオリフィスが設けられる構成であれば、配管部３３に開閉弁３４及びオリフィス３５を設ける構成であってもよく、他の配置であってもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

１，１Ａ…手押しポンプ、１１，１１Ａ…本体、１１ａ…吸込室、１１ｂ…吐出室、１２…ピストン部材、１３…リンク機構部、１３ａ…連結軸、１４…操作レバー、１５…ラチェット機構部、２１，２１Ａ…シリンダ、２１ａ…溝部（吸気部材）、２２…吸込ケーシング、２２ａ…吸込口、２２ｂ…リブ、２２ｃ…第１弁座、２２ｄ…第１弁室、２２ｅ…ねじ部、２３…吐出ケーシング、２３ａ…吐出口、２３ｂ…孔部、２３ｃ…軸封部材、２３ｄ…支持部、２３ｅ…規制部材、２３ｆ…蓋体、２４…基部、２５…第１逆止弁、２５ａ…第１弁体、２５ｂ…第１突起部、２６…カバー部材、２６ａ…孔部、２６ｂ…第２突起部、２７…吸気部材、３１…第１接続管、（接続管）、３２…第２接続管、３３…配管部、３４…開閉弁、３５…オリフィス、４１…ピストンロッド、４２…ピストン部、４２ａ…第２弁室、４３…連結部、４５…ピストンヨーク、４６…ピストン、４７…ピストン押え、４７ａ…開口部、４７ｂ…第２弁座、４８…第２逆止弁、５１…第１リンク部材、５２…第２リンク部材、６１…爪部、６２…歯車部、６２ａ…歯、６２ｂ…逃げ部、６３…付勢部材、６４…第１取付部、６５…第２取付部。

Claims (5)

1. 軸心が鉛直方向に沿って配置される筒状のシリンダ、前記シリンダの下端部に設けられ、前記シリンダと吸込室を構成する吸込ケーシング、及び、前記シリンダの上端部に設けられ、前記シリンダと吐出室を構成する吐出ケーシングを具備する本体と、
   前記シリンダの内周面に往復動可能に形成され、前記シリンダ内を前記吸込室及び前記吐出室に区分するピストン部と、
   前記ピストン部に接続されたピストンロッドと、
   回動可能に形成された操作レバーと、
   前記操作レバー及び前記ピストンロッドを連結し、前記操作レバーの回動を前記ピストンロッドの往復運動に変換するリンク機構部と、
   前記シリンダに設けられ、前記ピストン部が上死点側に位置するときに、前記吸込室及び前記吐出室を連通する吸気部材と、
   前記ピストン部が下死点側から上死点側への移動をするときに、前記ピストン部が下死点側に移動する方向の前記リンク機構部の移動を規制するラチェット機構部と、
   を備えることを特徴とする手押しポンプ。
2. 前記吸気部材は、前記ピストン部の上死点側の前記シリンダの内周面に設けられた、前記シリンダの軸心方向に沿って設けられた溝部であることを特徴とする請求項１に記載の手押しポンプ。
3. 前記吸気部材は、
   前記シリンダに設けられた第１接続管と、
   前記吐出ケーシングに設けられた第２接続管と、
   前記第１接続管及び前記第２接続管に接続され、前記吐出ケーシングから前記シリンダへの空気の流路を構成する配管部と、
   前記流路に設けられたオリフィスと、
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の手押しポンプ。
4. 前記リンク機構部は、前記本体に回転可能に接続された第１リンク部材と、前記ピストンロッド及び前記第１リンク部材に回転可能に接続され、その一端に前記操作レバーが接続された第２リンク部材と、を具備し、
   前記ラチェット機構部は、前記第１リンク部材に設けられた爪部と、前記第２リンク部材に設けられ、前記爪部と係合する複数の歯及び前記複数の歯の両端側に設けられた前記爪部の逃げである逃げ部を有する歯車部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の手押しポンプ。
5. 前記ラチェット機構部は、前記爪部を一方向に付勢する付勢部材を具備し、
   前記爪部及び前記複数の歯は、前記ピストン部が下死点側から上死点側に移動する間であって、前記ピストン部が下死点側に移動するときに係合する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の手押しポンプ。