JP2017150317A - Reciprocating pump - Google Patents

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JP2017150317A JP2016030741A JP2016030741A JP2017150317A JP 2017150317 A JP2017150317 A JP 2017150317A JP 2016030741 A JP2016030741 A JP 2016030741A JP 2016030741 A JP2016030741 A JP 2016030741A JP 2017150317 A JP2017150317 A JP 2017150317A
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広太 宮崎
Kota Miyazaki
広太 宮崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reciprocating pump improved in the lubricating ability and coolability.SOLUTION: In a drive part case 40 which houses a drive shaft 12 and supports both ends of the drive shaft 12, a water inlet 5a for a using liquid is provided to face at least one end side of the drive shaft 12, and one end 30a of an internal flow passage 30 of the drive shaft 12 is opened to the water inlet 5a side, so that the using liquid is surely introduced into the internal flow passage 30. The other end 30b of the internal flow passage 30 is opened in the outer peripheral surface of the drive shaft 12 so that, by the positions of openings 30b, the using liquid can be supplied to places where lubrication and cooling are necessary in the drive part case 40.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、往復動ポンプに関する。   The present invention relates to a reciprocating pump.

従来、往復動ポンプとして、クランク軸の回転に従い往復動部材が往復動し、往復動部材の先端側に設けられたポンプ室に使用液を吸引し加圧して外部に押し出すポンプ作用を行う往復動ポンプが知られている。このような往復動ポンプにあっては、クランクケース内のクランク軸、コンロッド、クランクピン等の駆動部と、ポンプ室とに、同一の使用液を使用するものがあり、この場合、回転軸線を中心に回転するクランクジャーナルと、このクランクジャーナルを回転自在に支持する高強度水性樹脂より成る軸受との間に使用液を供給し、軸受を潤滑、冷却することが必要となる。   Conventionally, as a reciprocating pump, a reciprocating member that performs a pumping action in which a reciprocating member reciprocates according to the rotation of a crankshaft, sucks a working liquid into a pump chamber provided at a tip side of the reciprocating member, pressurizes the pumped liquid, Pumps are known. In such reciprocating pumps, there are pumps that use the same liquid for the drive part of the crankshaft, connecting rod, crankpin and the like in the crankcase and the pump chamber. It is necessary to lubricate and cool the bearing by supplying a working liquid between a crank journal rotating around the center and a bearing made of a high-strength aqueous resin that rotatably supports the crank journal.

このような潤滑、冷却構造として、以下の特許文献1の技術が知られている。この特許文献1にあっては、クランクケースに設けられ、クランクジャーナルの軸受け部(外周面)を支持する軸受と、クランクケース内に収容される使用液を軸受け部に導入する第1流路及び第2流路と、を備え、第2流路は、クランクジャーナル内に形成されて、軸受け部に接続されており、第1流路の一端は、回転軸線方向に交差するクランク軸の表面(バランスウェイトの側面)に開口すると共に、回転軸線から離間しており、第1流路の他端は、第2流路に接続されると共に、回転軸線から離間しており、第1流路は、第1流路の一端を基準としてクランク軸の回転方向の上流側に延びる構成を採用している。   As such a lubrication and cooling structure, the technique of Patent Document 1 below is known. In Patent Document 1, a bearing that is provided in a crankcase and supports a bearing portion (outer peripheral surface) of the crank journal, a first flow path that introduces a working fluid contained in the crankcase into the bearing portion, and A second flow path, the second flow path is formed in the crank journal and connected to the bearing portion, and one end of the first flow path is the surface of the crankshaft that intersects the rotation axis direction ( The other end of the first flow path is connected to the second flow path and is separated from the rotation axis, and the first flow path is A configuration is adopted in which one end of the first flow path extends to the upstream side in the rotation direction of the crankshaft.

このような構成によれば、クランク軸が回転方向に回転すると、使用液の流れは、相対的に回転方向の上流側に向かい、使用液の流れが第1流路の向きに沿うことになる。このため、使用液は、第1流路の一端から第1流路内に導入されやすくなり、使用液が第1流路及び第2流路を通って軸受け部に供給されやすくなる結果、軸受を潤滑しやくなっている。   According to such a configuration, when the crankshaft rotates in the rotation direction, the flow of the use liquid relatively goes upstream in the rotation direction, and the flow of the use liquid follows the direction of the first flow path. . For this reason, the use liquid is easily introduced into the first flow path from one end of the first flow path, and the use liquid is easily supplied to the bearing portion through the first flow path and the second flow path. It is easy to lubricate.

特開2015−200209号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2015-200909

ここで、上記特許文献1よりさらに、使用液をクランク軸の内部流路に導くことができ、より一層潤滑、冷却に寄与できる往復動ポンプの要望がある。   Here, there is a need for a reciprocating pump that can guide the used liquid to the internal flow path of the crankshaft and further contribute to lubrication and cooling from Patent Document 1.

そこで、本発明は、使用液を確実に内部流路に導入でき、潤滑性及び冷却性を向上できる往復動ポンプを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a reciprocating pump that can reliably introduce a working liquid into an internal flow path and improve lubricity and cooling performance.

本発明による往復動ポンプ(100)は、駆動部ケース(40)内に配置されると共に当該駆動部ケース(40)に両端が支持された駆動軸(12)を備え、駆動軸(12)の回転による駆動部(M)の駆動により往復動部材(1)が往復動しポンプ作用を行う往復動ポンプ(100)であって、駆動軸(12)は、その内部に、使用液が流れる内部流路(30)を備え、駆動部ケース(40)において駆動軸(12)の少なくとも一端側に面するように、使用液が流入する吸水口(5a)が設けられ、内部流路(30)の一端(30a)は、吸水口(5a)側へ開口され、内部流路(30)の他端(30b)は、駆動軸(12)の外周面に開口されていることを特徴としている。   A reciprocating pump (100) according to the present invention includes a drive shaft (12) disposed in a drive unit case (40) and supported at both ends by the drive unit case (40). A reciprocating pump (100) in which a reciprocating member (1) reciprocates by driving of a driving unit (M) by rotation to perform a pumping action, and a driving shaft (12) has an inside in which a working liquid flows. A water inlet (5a) through which the working liquid flows is provided so as to face at least one end side of the drive shaft (12) in the drive unit case (40) in the drive unit case (40), and the internal flow channel (30). One end (30a) is opened to the water inlet (5a) side, and the other end (30b) of the internal flow path (30) is opened to the outer peripheral surface of the drive shaft (12).

このような往復動ポンプ(100)によれば、駆動軸(12)を収容すると共に駆動軸(12)の両端を支持する駆動部ケース(40)において、使用液の吸水口(5a)が、駆動軸(12)の少なくとも一端側に面するように設けられると共に、駆動軸(12)の内部流路(30)の一端(30a)が、吸水口(5a)側へ開口されるため、使用液を確実に内部流路(30)に導入できる。また、内部流路(30)の他端(30b)が、駆動軸(12)の外周面に開口されるため、この開口(30b)の位置により、内部流路(30)に確実に導入された使用液を駆動部ケース(40)内で潤滑、冷却が必要な箇所へ供給できる。従って、潤滑性及び冷却性を向上できる。   According to such a reciprocating pump (100), in the drive part case (40) which accommodates the drive shaft (12) and supports both ends of the drive shaft (12), the water intake port (5a) for the used liquid is It is provided so as to face at least one end side of the drive shaft (12), and one end (30a) of the internal flow path (30) of the drive shaft (12) is opened to the water inlet (5a) side. The liquid can be reliably introduced into the internal flow path (30). Moreover, since the other end (30b) of the internal flow path (30) is opened in the outer peripheral surface of the drive shaft (12), it is reliably introduced into the internal flow path (30) by the position of the opening (30b). The used liquid can be supplied in the drive case (40) to a place where lubrication and cooling are required. Therefore, lubricity and cooling properties can be improved.

ここで、内部流路(30)の他端の開口(30b)は、駆動部ケース(40)内で駆動部(M)を収容する領域(N)に向けて開口されていると、駆動部(M)を潤滑、冷却できる。   Here, when the opening (30b) at the other end of the internal channel (30) is opened toward the region (N) in which the driving unit (M) is accommodated in the driving unit case (40), the driving unit (M) can be lubricated and cooled.

また、内部流路(30)の他端の開口(30b)は、駆動軸(12)を摺動させる部分に向けて開口されていると、摺動させる部分となる軸受(14,15)を潤滑、冷却できる。   Further, the opening (30b) at the other end of the internal flow path (30) opens the bearing (14, 15) that becomes a sliding portion when the opening (30b) is open toward the sliding portion. Can be lubricated and cooled.

このように本発明によれば、使用液を確実に内部流路に導入でき、潤滑性及び冷却性を向上できる。   Thus, according to the present invention, the working liquid can be reliably introduced into the internal flow path, and the lubricity and cooling performance can be improved.

本発明の実施形態に係る往復動ポンプを示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the reciprocating pump which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す往復動ポンプの平面断面図である。It is a plane sectional view of the reciprocating pump shown in FIG. 図2に示す往復動ポンプの駆動軸が90°又は270°回転した時の平面断面図である。FIG. 3 is a plan sectional view when the drive shaft of the reciprocating pump shown in FIG. 2 is rotated by 90 ° or 270 °. 図1〜図3中の駆動軸を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the drive shaft in FIGS. 駆動軸の内部流路内の使用液の流れを説明するための図であり、図2に対応する図である。It is a figure for demonstrating the flow of the use liquid in the internal flow path of a drive shaft, and is a figure corresponding to FIG. 駆動軸の内部流路内の使用液の流れを説明するための図であり、図3に対応する図である。It is a figure for demonstrating the flow of the use liquid in the internal flow path of a drive shaft, and is a figure corresponding to FIG.

以下、本発明に係る往復動ポンプの好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係る往復動ポンプの正面断面図、図2は、往復動ポンプの平面断面図、図3は、図2に示す往復動ポンプの駆動軸が90°又は270°回転した時の平面断面図、図4及び図5は、駆動軸の内部流路内の使用液の流れを説明するための図である。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a reciprocating pump according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a front sectional view of a reciprocating pump according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view of the reciprocating pump, and FIG. 3 is a driving shaft of the reciprocating pump shown in FIG. FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams for explaining the flow of the working liquid in the internal flow path of the drive shaft when it is rotated.

図1及び図2に示すように、本実施形態の往復動ポンプ100は、往復動部材1がシリンダ部2内を往復動(図示左右動)することにより、当該往復動部材1の往復動方向の前側(図示左側)に形成されたポンプ室3に使用液を吸引し、当該使用液を加圧して圧送するポンプ作用を行う。往復動ポンプ100は、クランクケース4と、往復動部材1の往復動方向に並設された第1、第2、第3マニホルド7〜9と、上記往復動方向に直交する方向からクランクケース4を挟むように配置されたベアリングケース5,6とにより、外形が構成される。そして、クランクケース4及びベアリングケース5,6により、駆動部ケース40が構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the reciprocating pump 100 of the present embodiment is configured such that the reciprocating member 1 reciprocates in the cylinder portion 2 (moving left and right in the drawing) so that the reciprocating member 1 moves in the reciprocating direction. A pumping action is performed in which the used liquid is sucked into the pump chamber 3 formed on the front side (the left side in the figure), and the used liquid is pressurized and fed under pressure. The reciprocating pump 100 includes a crankcase 4, first, second, and third manifolds 7 to 9 arranged in parallel in the reciprocating direction of the reciprocating member 1, and the crankcase 4 from a direction orthogonal to the reciprocating direction. The outer shape is constituted by the bearing cases 5 and 6 arranged so as to sandwich the shaft. The crankcase 4 and the bearing cases 5 and 6 constitute a drive unit case 40.

往復動部材1は、前側に配置された円柱状のピストン1aと、ピストン1aの後端部に結合された円柱状のピストン元1bと、を有しており、ピストン1aとピストン元1bとが一体となって往復動する。   The reciprocating member 1 has a columnar piston 1a disposed on the front side, and a columnar piston element 1b coupled to the rear end of the piston 1a. The piston 1a and the piston element 1b are connected to each other. Reciprocates together.

前側のピストン1aは、第2、第3マニホルド8,9内に配置され、図示左右方向に往復動する。第2マニホルド8の内側は、ピストン1aが往復動するシリンダ部2を構成し、シリンダ部2の前部に、ポンプ室3が形成される。後側のピストン元1bは、ピストンピン10を介して駆動部Mに連結されている。後側のピストン元1bは、前側のピストン1aよりも大径に構成され、その後部には、前側に向かって凹む凹部1cが形成されている。   The front piston 1a is disposed in the second and third manifolds 8 and 9, and reciprocates in the horizontal direction in the figure. The inside of the second manifold 8 constitutes a cylinder part 2 in which the piston 1 a reciprocates, and a pump chamber 3 is formed in the front part of the cylinder part 2. The rear piston element 1 b is connected to the drive unit M via the piston pin 10. The rear piston element 1b is configured to have a larger diameter than the front piston 1a, and a concave portion 1c that is recessed toward the front side is formed in the rear part.

クランクケース4は中空に構成されており、中空部分が、駆動部Mを収容する収容領域Nとされている。この収容領域Nは、使用液を収容すると共に使用液が流れる流路とされる。このように、往復動ポンプ100は、流路中の使用液に駆動部Mが浸漬し、駆動部Mが使用液に浴する構成とされている。   The crankcase 4 is configured to be hollow, and the hollow portion is an accommodation region N that accommodates the drive unit M. The storage area N is a flow path that stores the use liquid and flows the use liquid. Thus, the reciprocating pump 100 is configured such that the driving unit M is immersed in the working liquid in the flow path, and the driving unit M bathes in the working liquid.

使用液は、クランクケース4内からポンプ室3内に流入し(詳しくは後述)、ポンプ室3でポンプ作用に供される液体である。使用液としては、種々の液体を用いることができ、ここでは清水が用いられている。このような使用液に浴する駆動部Mは、クランク軸12、コネクティングロッド(以下、コンロッドという)13、ピストンピン10及び軸受14、〜16等を有している。   The working liquid flows from the crankcase 4 into the pump chamber 3 (details will be described later) and is used for pumping in the pump chamber 3. Various liquids can be used as the working liquid, and here, fresh water is used. The drive part M bathed in such a use liquid has the crankshaft 12, the connecting rod (henceforth a connecting rod) 13, the piston pin 10, and the bearings 14-16.

クランク軸12は、往復動部材1の往復動方向に直交する方向(図1の紙面垂直方向、図2の上下方向)に延びるように配置されている。図2及び図4に示すように、クランク軸12は、クランク軸12の両端側を構成し、回転軸線A(図2参照)を中心に回転可能な円柱状のクランクジャーナル12aと、駆動側(図2の上側;詳しくは後述)のクランクジャーナル12aに連設されて、クランクジャーナル12aより大径の円盤状のクランクアーム12bと、クランクアーム12bに連設されて、クランク軸12の回転軸線に対して偏心した円柱状のクランクピン12cと、クランクピン12cに連設されると共に吸水側(図2の下側;詳しくは後述)のクランクジャーナル12aに連設されて、クランクピン12cより小径でクランクジャーナル12aより大径の円盤状のクランクアーム12dと、を備える。このクランク軸12の駆動側のクランクジャーナル12aはさらに外方へ延び、入力軸部12fとされる。また、クランクジャーナル12a,12aの外周面には、使用液を溜めるための凹溝12eが円環状に形成されている。   The crankshaft 12 is disposed so as to extend in a direction perpendicular to the reciprocating direction of the reciprocating member 1 (perpendicular direction in FIG. 1, up and down direction in FIG. 2). As shown in FIGS. 2 and 4, the crankshaft 12 constitutes both end sides of the crankshaft 12, a cylindrical crank journal 12 a that can rotate around the rotation axis A (see FIG. 2), and a drive side ( 2 is connected to the crank journal 12a on the upper side of FIG. 2 (described later in detail), and is connected to the crank arm 12b having a larger diameter than the crank journal 12a and the crank arm 12b. An eccentric cylindrical crankpin 12c and a crank journal 12a which is connected to the crankpin 12c and connected to a water absorption side (lower side of FIG. 2; details will be described later) and smaller in diameter than the crankpin 12c. A disc-shaped crank arm 12d having a diameter larger than that of the crank journal 12a. The crank journal 12a on the drive side of the crankshaft 12 extends further outward to serve as an input shaft portion 12f. Further, a concave groove 12e for accumulating the working liquid is formed in an annular shape on the outer peripheral surfaces of the crank journals 12a, 12a.

図2に示すように、クランク軸12の両端側のクランクジャーナル12a,12aは、それぞれ、クランクケース4にボルト締結されたベアリングケース5,6により支持されている。クランク軸12は、その両端部が、ベアリングケース5,6内に位置し、ベアリングケース5,6内に収められた状態となっている。   As shown in FIG. 2, the crank journals 12 a and 12 a on both ends of the crankshaft 12 are supported by bearing cases 5 and 6 that are bolted to the crankcase 4, respectively. Both ends of the crankshaft 12 are located in the bearing cases 5 and 6 and are housed in the bearing cases 5 and 6.

ベアリングケース5には、クランク軸12の一方側の端面12xに面するように、使用液が流入する吸水口5aが設けられる。また、ベアリングケース6には、クランク軸12の入力軸部12fが露出するように大径に開口された開口部6aが設けられ、この開口部6aを通して入力軸部12fへ駆動源からの回転駆動力が与えられる。   The bearing case 5 is provided with a water inlet 5a through which the used liquid flows so as to face the end surface 12x on one side of the crankshaft 12. The bearing case 6 is provided with an opening 6a having a large diameter so that the input shaft portion 12f of the crankshaft 12 is exposed, and the input shaft portion 12f is driven to rotate from the drive source through the opening 6a. Power is given.

クランクジャーナル12a,12aとベアリングケース5,6との間には、それぞれ円筒状の軸受14,14が配置され、軸受14によりクランク軸12が回転自在に支持されている。軸受14及び後述する軸受15,16を形成する材料としては、種々の樹脂を用いることができるが、ここでは、高強度耐水性樹脂であるPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂が用いられている。   Cylindrical bearings 14 and 14 are respectively disposed between the crank journals 12a and 12a and the bearing cases 5 and 6, and the crankshaft 12 is rotatably supported by the bearings 14. As a material for forming the bearing 14 and the bearings 15 and 16 described later, various resins can be used. Here, PEEK (polyether ether ketone) resin which is a high strength water resistant resin is used.

クランク軸12の入力軸部12fとベアリングケース6の開口部6aとの間であって、クランク軸12の軸線方向において軸受14よりも外側には、メカニカルシール18が装着されている。また、クランク軸12とベアリングケース6との間であって、メカニカルシール18と軸受14との間には、使用液を収容し流すための使用液溜まり19が円環状に設けられる。   A mechanical seal 18 is mounted between the input shaft portion 12 f of the crankshaft 12 and the opening 6 a of the bearing case 6 and outside the bearing 14 in the axial direction of the crankshaft 12. In addition, between the crankshaft 12 and the bearing case 6 and between the mechanical seal 18 and the bearing 14, a use liquid reservoir 19 for containing and flowing the use liquid is provided in an annular shape.

コンロッド13は、図1及び図2に示すように、後側(クランク軸12側)の大径部13aが、円筒状の軸受15を介して、クランク軸12のクランクピン12cに回転自在に連結されている。コンロッド13において、前側(往復動部材1側)の小径部13bは、円筒状の軸受16を介して上記ピストンピン10に回転自在に連結されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the connecting rod 13 has a large-diameter portion 13a on the rear side (crankshaft 12 side) rotatably connected to a crankpin 12c of the crankshaft 12 through a cylindrical bearing 15. Has been. In the connecting rod 13, the small diameter portion 13 b on the front side (reciprocating member 1 side) is rotatably connected to the piston pin 10 through a cylindrical bearing 16.

クランクケース4の前側は筒部4aとなっており、筒部4aの内部には、円筒状のガイド部材17が収容固定されている。ガイド部材17は、軸受14〜16と同様な樹脂により形成されており、その筒孔に往復動部材1のピストン元1bが挿入され、ピストン元1bの往復動をガイドする。ガイド部材17内に位置するピストン元1bの凹部1c内には、コンロッド13の前側の小径部13bが進入しており、ピストンピン10の両端側がピストン元1bに圧入状態で固定されている。このピストン元1bには、図1に示すように、凹部1cに連通し当該ピストン元1bを前後方向に貫通する複数の連通孔1dが設けられる。   The front side of the crankcase 4 is a cylindrical portion 4a, and a cylindrical guide member 17 is accommodated and fixed inside the cylindrical portion 4a. The guide member 17 is formed of the same resin as that of the bearings 14 to 16, and the piston element 1b of the reciprocating member 1 is inserted into the cylindrical hole to guide the reciprocating movement of the piston element 1b. A small-diameter portion 13b on the front side of the connecting rod 13 enters the recess 1c of the piston base 1b located in the guide member 17, and both end sides of the piston pin 10 are fixed to the piston base 1b in a press-fit state. As shown in FIG. 1, the piston base 1b is provided with a plurality of communication holes 1d communicating with the recess 1c and penetrating the piston base 1b in the front-rear direction.

第1、第2、第3マニホルド7〜9は、第1マニホルド7をクランクケース4の前側に複数のボルト20により締結することで、クランクケース4に対して固定されており、第2、第3マニホルド8,9は、第1マニホルド7とクランクケース4との間に挟持されている。第1マニホルド7は、吐出弁21を収容し、第2マニホルド8は、内部にシリンダ部2及びポンプ室3を形成し、第3マニホルド9は、シール29を収容する。   The first, second, and third manifolds 7 to 9 are fixed to the crankcase 4 by fastening the first manifold 7 to the front side of the crankcase 4 with a plurality of bolts 20. The three manifolds 8 and 9 are sandwiched between the first manifold 7 and the crankcase 4. The first manifold 7 accommodates the discharge valve 21, the second manifold 8 forms the cylinder portion 2 and the pump chamber 3 therein, and the third manifold 9 accommodates the seal 29.

往復動部材1を構成するピストン1aは、第2マニホルド8内のポンプ室3への流路を閉開すると同時にポンプ作用によりポンプ室3を加圧/減圧する吸水弁機構22を有する。   The piston 1a constituting the reciprocating member 1 has a water intake valve mechanism 22 that closes and opens the flow path to the pump chamber 3 in the second manifold 8 and simultaneously pressurizes / depressurizes the pump chamber 3 by a pump action.

吸水弁機構22は、弁体23、弁体23が離座/着座する弁座24、カラー25、ナット26等を備え、これらが円筒状に構成され、圧縮バネ27と共にピストン1aに外挿される。   The water intake valve mechanism 22 includes a valve body 23, a valve seat 24 on which the valve body 23 is separated / seats, a collar 25, a nut 26, and the like, which are formed in a cylindrical shape and are extrapolated to the piston 1a together with the compression spring 27 .

弁座24は、前後方向に貫通する貫通孔28を、クランクケース4内からの使用液をポンプ室3へ流すためのものとして周方向に沿って複数備える。弁座24の前側には、カラー25が配置され、このカラー25に弁体23が外挿される。カラー25の前側には、ナット26が配置され、このナット26と弁体23との間に、カラー25を囲繞するように圧縮バネ27が配置される。そして、ナット26が締め込まれた状態でカラー25を介して弁座24がピストン1aに固定された状態となっている。前述した第3マニホルド9のシール29は、往復動する弁座24の外周面のシールとして機能する。このような吸水弁機構22にあっては、弁体23が弁座24に着座することにより、貫通孔28が閉じられて吸水弁が閉となり、弁体23が弁座24から離座することにより、貫通孔28が開けられて吸水弁が開となる。   The valve seat 24 includes a plurality of through-holes 28 penetrating in the front-rear direction along the circumferential direction so as to flow the working liquid from the crankcase 4 to the pump chamber 3. A collar 25 is disposed on the front side of the valve seat 24, and the valve body 23 is extrapolated to the collar 25. A nut 26 is disposed on the front side of the collar 25, and a compression spring 27 is disposed between the nut 26 and the valve body 23 so as to surround the collar 25. The valve seat 24 is fixed to the piston 1a through the collar 25 with the nut 26 tightened. The above-described seal 29 of the third manifold 9 functions as a seal for the outer peripheral surface of the valve seat 24 that reciprocates. In such a water absorption valve mechanism 22, when the valve body 23 is seated on the valve seat 24, the through hole 28 is closed, the water absorption valve is closed, and the valve body 23 is separated from the valve seat 24. Thus, the through hole 28 is opened and the water absorption valve is opened.

第1マニホルド7の吐出弁21は、ポンプ室3に面して設けられる。吐出弁21は、吸水弁機構22のポンプ作用によるポンプ室3の加圧/減圧により流路を開閉し、開によりポンプ室3内の加圧された使用液をポンプ室3外に吐出させる。   The discharge valve 21 of the first manifold 7 is provided facing the pump chamber 3. The discharge valve 21 opens and closes the flow path by pressurizing / depressurizing the pump chamber 3 by the pumping action of the water intake valve mechanism 22, and discharges the pressurized working liquid in the pump chamber 3 to the outside of the pump chamber 3 by opening.

ここで、クランク軸12には、図2〜図4に示すように、使用液が流れる内部流路30が形成されている。この内部流路30は、一方側の開口30aが、クランク軸12の一方側の端面12xに開口され、他方側の開口30bが、クランク軸12の外周面の複数位置に開口されている。   Here, as shown in FIGS. 2 to 4, the crankshaft 12 is formed with an internal flow path 30 through which the working liquid flows. In the internal flow path 30, one side opening 30 a is opened on one end face 12 x of the crankshaft 12, and the other side opening 30 b is opened at a plurality of positions on the outer peripheral surface of the crankshaft 12.

内部流路30は、より具体的には、一方側の開口30aから直線状に延び、駆動側のクランクジャーナル12aと入力軸部12fとの間へ達する第1流路31と、この第1流路31に対して直交するように分岐し、クランク軸12の軸線方向に沿って切った断面において第1流路31と共に十字を成す第2流路32〜第6流路36を備える。   More specifically, the internal flow path 30 extends linearly from the opening 30a on one side and reaches the space between the crank journal 12a on the drive side and the input shaft portion 12f, and the first flow path 31. The second flow path 32 to the sixth flow path 36 are provided that branch in a direction orthogonal to the path 31 and form a cross with the first flow path 31 in a cross section cut along the axial direction of the crankshaft 12.

図3及び図4に示すように、第2流路32は、クランクジャーナル12a内で第1流路31から分岐して両外方へ向かって延び、クランクジャーナル12a,12aの外周面の凹溝12eに向けて他方側の開口30bとして開口される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the second flow path 32 is branched from the first flow path 31 in the crank journal 12a and extends outwardly, and is recessed on the outer peripheral surfaces of the crank journals 12a and 12a. The other side opening 30b is opened toward 12e.

第3流路33は、クランクピン12c内で第1流路31から分岐して両外方へ向かって延び、軸受15に対面する外周面で当該軸受15に向けて他方側の開口30bとして開口される。この第3流路33は、クランク軸12の軸線方向視において第2流路32と重なるように配置される。   The third flow path 33 diverges from the first flow path 31 in the crank pin 12c and extends outwardly, and the outer peripheral surface facing the bearing 15 opens as the other opening 30b toward the bearing 15. Is done. The third flow path 33 is disposed so as to overlap the second flow path 32 when viewed in the axial direction of the crankshaft 12.

図2及び図4に示すように、第4流路34は、クランクアーム12b内で第1流路31から分岐して両外方へ向かって延び、クランクケース4内の収容領域Nに向けて他方側の開口30bとして開口される。この第4流路34は、クランク軸12の軸線方向視において第2、第3流路32,33に対して直交するように配置される。   As shown in FIGS. 2 and 4, the fourth flow path 34 is branched from the first flow path 31 in the crank arm 12 b and extends outwardly toward the housing region N in the crankcase 4. The opening 30b is opened on the other side. The fourth flow path 34 is disposed so as to be orthogonal to the second and third flow paths 32 and 33 in the axial direction of the crankshaft 12.

第5流路35は、クランクアーム12d内で第1流路31から分岐して両外方へ向かって延び、クランクケース4内の収容領域Nに向けて他方側の開口30bとして開口される。この第5流路35は、クランク軸12の軸線方向視において第4流路34と重なるように配置される。   The fifth flow path 35 diverges from the first flow path 31 in the crank arm 12d and extends both outwards, and is opened as an opening 30b on the other side toward the accommodation region N in the crankcase 4. The fifth flow path 35 is disposed so as to overlap the fourth flow path 34 when viewed in the axial direction of the crankshaft 12.

第6流路36は、第1流路31の終端で分岐して両外方へ向かって延び、使用液溜まり19に向けて他方側の開口30bとして開口される。この第6流路36は、クランク軸12の軸線方向視において第4、第5流路34,35と重なるように配置される。   The sixth flow path 36 branches at the end of the first flow path 31 and extends both outwards, and opens toward the use liquid reservoir 19 as an opening 30 b on the other side. The sixth flow path 36 is disposed so as to overlap the fourth and fifth flow paths 34 and 35 when viewed in the axial direction of the crankshaft 12.

次に、図1〜図6を参照しながら、往復動ポンプ100の動作について説明する。ここでは、後述の動作によりクランクケース4内に使用液が収容され、収容領域Nの駆動部Mが使用液に浴した状態から説明する。   Next, the operation of the reciprocating pump 100 will be described with reference to FIGS. Here, a description will be given from a state in which the working liquid is accommodated in the crankcase 4 by the operation described later and the driving unit M in the housing area N is bathed in the working liquid.

往復動ポンプ100が駆動されると、駆動源からの回転駆動力がクランク軸12の入力軸部12fへ伝達されてクランク軸12が回転する。   When the reciprocating pump 100 is driven, the rotational driving force from the drive source is transmitted to the input shaft portion 12f of the crankshaft 12, and the crankshaft 12 rotates.

クランク軸12が回転すると、回転運動がコンロッド13及びピストンピン10により往復運動に変換されて往復動部材1が往復動する。ピストン1aがシリンダ部2内を後側に向かって移動する吸水工程にあっては、ポンプ室3の容積が増大し減圧されて負圧となり、このピストン1aの移動に伴って、吸水弁機構22の弁体23が弁座24から離座して吸水弁が開となり、収容領域Nの使用液は、ピストン1aのピストン元1bの連通孔1d、弁座24の貫通孔28を通ってポンプ室3に流入する。このとき、ポンプ室3の負圧により吐出弁21は閉になっている。   When the crankshaft 12 rotates, the rotational motion is converted into a reciprocating motion by the connecting rod 13 and the piston pin 10, and the reciprocating member 1 reciprocates. In the water absorption process in which the piston 1a moves toward the rear side in the cylinder portion 2, the volume of the pump chamber 3 is increased and the pressure is reduced to a negative pressure. As the piston 1a moves, the water absorption valve mechanism 22 is moved. The valve body 23 is separated from the valve seat 24 and the water absorption valve is opened, and the liquid used in the storage region N passes through the communication hole 1d of the piston base 1b of the piston 1a and the through hole 28 of the valve seat 24 to form a pump chamber. 3 flows into. At this time, the discharge valve 21 is closed by the negative pressure in the pump chamber 3.

ピストン1aがシリンダ部2内を前側に向かって移動する吐出工程になると、ピストン1aの移動に伴って、弁体23が弁座24に着座して吸水弁が閉となり、ポンプ室3が加圧されて吐出弁21が開となり、ポンプ室3内の使用液は、吐出弁21を介して外部へ吐出される。そして、上述した吸水工程、吐出工程を繰り返す。   In the discharge process in which the piston 1a moves forward in the cylinder portion 2, the valve body 23 is seated on the valve seat 24 with the movement of the piston 1a, the water intake valve is closed, and the pump chamber 3 is pressurized. Thus, the discharge valve 21 is opened, and the working liquid in the pump chamber 3 is discharged to the outside through the discharge valve 21. And the water absorption process and discharge process which were mentioned above are repeated.

一方、使用液は、ベアリングケース5に設けられた吸水口5aを通して導入されている。この吸水口5aに導入された使用液は、図5及び図6に示すように、クランク軸12の一方側の端面12xの開口30aを通して内部流路30に流入する。   On the other hand, the working liquid is introduced through a water inlet 5 a provided in the bearing case 5. As shown in FIGS. 5 and 6, the working liquid introduced into the water inlet 5 a flows into the internal flow path 30 through the opening 30 a of the end surface 12 x on one side of the crankshaft 12.

内部流路30に流入した使用液は第1流路31を通り、図5に示すように、第4流路34、第5流路35を通って、クランクケース4内の駆動部Mの収容領域Nに流出し、駆動部Mを潤滑、冷却する。また、この使用液は、ガイド部材17及び軸受16を潤滑、冷却しつつ、吸水工程においてポンプ室3へ流入する。   The used liquid that has flowed into the internal flow path 30 passes through the first flow path 31, passes through the fourth flow path 34 and the fifth flow path 35, and is accommodated in the drive unit M in the crankcase 4, as shown in FIG. It flows out to the area | region N, and the drive part M is lubricated and cooled. Further, the liquid used flows into the pump chamber 3 in the water absorption process while lubricating and cooling the guide member 17 and the bearing 16.

また、第1流路31に流入した使用液は、図6に示すように、第2流路32を通ってクランクジャーナル12aの凹溝12eにそれぞれ流入し、両端側のクランクジャーナル12aの軸受14にそれぞれ供されて、軸受14(摺動面)を潤滑、冷却する。その後、使用液は、軸受14とクランクジャーナル12aとの間の隙間を通って収容領域Nに流入し、ガイド部材17及び軸受16を潤滑、冷却しつつ、吸水工程においてポンプ室3へ流入する。   Further, as shown in FIG. 6, the working liquid that has flowed into the first flow path 31 flows into the concave grooves 12 e of the crank journal 12 a through the second flow path 32, and the bearings 14 of the crank journal 12 a at both ends. The bearing 14 (sliding surface) is lubricated and cooled. Thereafter, the working fluid flows into the accommodation region N through the gap between the bearing 14 and the crank journal 12a, and flows into the pump chamber 3 in the water absorption process while lubricating and cooling the guide member 17 and the bearing 16.

また、第1流路31に流入した使用液は、第3流路33を通ってクランクピン12cの軸受15に供され、軸受15(摺動面)を潤滑、冷却する。その後、使用液は、軸受15とクランクピン12cとの間の隙間を通って収容領域Nに流入し、ガイド部材17及び軸受16を潤滑、冷却しつつ、吸水工程においてポンプ室3へ流入する。   In addition, the working liquid that has flowed into the first flow path 31 passes through the third flow path 33 and is supplied to the bearing 15 of the crank pin 12c to lubricate and cool the bearing 15 (sliding surface). Thereafter, the working fluid flows into the accommodation region N through the gap between the bearing 15 and the crank pin 12c, and flows into the pump chamber 3 in the water absorption process while lubricating and cooling the guide member 17 and the bearing 16.

また、第1流路31に流入した使用液は、図5に示すように、第6流路36を通って使用液溜まり19に供され、メカニカルシール18を冷却する。その後、使用液溜まり19の使用液は、軸受14とクランクジャーナル12aとの間の隙間、クランクアーム12bとベアリングケース6の内端面との間の隙間を通って収容領域Nに流入し、ガイド部材17及び軸受16を潤滑、冷却しつつ、吸水工程においてポンプ室3へ流入する。   Further, as shown in FIG. 5, the used liquid that has flowed into the first flow path 31 is supplied to the used liquid reservoir 19 through the sixth flow path 36 to cool the mechanical seal 18. Thereafter, the working liquid in the working liquid reservoir 19 flows into the accommodation region N through the gap between the bearing 14 and the crank journal 12a and the gap between the crank arm 12b and the inner end face of the bearing case 6 to guide the guide member. 17 and the bearing 16 are lubricated and cooled, and flow into the pump chamber 3 in the water absorption process.

そして、繰り返される吸水工程、吐出工程によるポンプ作用によって、常に新しい使用液が供され、潤滑、冷却が行われる。   And the new working liquid is always provided by the pump action by the repeated water absorption process and discharge process, and lubrication and cooling are performed.

このように、本実施形態においては、クランク軸12を収容すると共にクランク軸12の両端を支持する駆動部ケース40において、使用液の吸水口5aが、クランク軸12の一端側に面するように設けられると共に、クランク軸12の内部流路30の一端の開口30aが、吸水口5a側へ開口されるため、使用液を確実に内部流路30に導入することができる。また、内部流路30の他端の開口30bが、クランク軸12の外周面に開口されるため、この開口30bの位置により、内部流路30に確実に導入された使用液を駆動部ケース40内で潤滑、冷却が必要な箇所へ供給できる。従って、潤滑性及び冷却性を向上できる。その結果、部品の耐久性が向上し、長寿命化を図ることができる。   As described above, in the present embodiment, in the drive unit case 40 that accommodates the crankshaft 12 and supports both ends of the crankshaft 12, the water inlet 5a for the used liquid faces the one end side of the crankshaft 12. In addition, since the opening 30a at one end of the internal flow path 30 of the crankshaft 12 is opened toward the water inlet 5a, the working liquid can be reliably introduced into the internal flow path 30. Further, since the opening 30b at the other end of the internal flow path 30 is opened on the outer peripheral surface of the crankshaft 12, the use liquid that has been reliably introduced into the internal flow path 30 is driven by the position of the opening 30b. It can be supplied to places where lubrication and cooling are necessary. Therefore, lubricity and cooling properties can be improved. As a result, the durability of the parts can be improved and the life can be extended.

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く、例えば、上記実施形態においては、特に好適であるとして、ベアリングケースに吸水口を設けた例を述べているが、例えば、ベアリングケースを兼ねたクランクケースに設けることも可能であり、要は、駆動部ケースにおいてクランク軸の一端側に面するように、吸水口が設けられていれば良い。また、吸水口は、クランク軸の両端側の面にそれぞれ面するように設けられていても良い。   As described above, the present invention has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, the bearing case is provided with a water inlet. However, for example, it can be provided in a crankcase that also serves as a bearing case. In short, a water inlet is provided in the drive unit case so as to face one end of the crankshaft. It should be. Further, the water inlet may be provided so as to face the surfaces on both ends of the crankshaft.

また、上記実施形態においては、特に好適であるとして、使用液を水とした水潤滑としているが、使用液をオイルとしたオイル潤滑とすることもできる。   In the above-described embodiment, water lubrication using the working liquid as water is particularly preferable, but oil lubrication using the working liquid as oil can also be used.

また、上記実施形態においては、ピストンポンプに対する適用を述べているが、プランジャポンプに対しても勿論適用できる。   Moreover, in the said embodiment, although application with respect to a piston pump was described, of course, it is applicable also to a plunger pump.

また、上記実施形態においては、特に好適であるとして、駆動軸をクランク軸とした往復動ポンプに対する適用を述べているが、駆動軸はクランク軸に限定されるものではなく、要は、駆動部ケース内に配置されると共に当該駆動部ケースに両端が支持された駆動軸の回転に従い往復動部材が往復動する往復動ポンプに対して適用可能である。   In the above embodiment, the application to the reciprocating pump having the drive shaft as the crankshaft is described as being particularly suitable. However, the drive shaft is not limited to the crankshaft. The present invention is applicable to a reciprocating pump in which a reciprocating member reciprocates in accordance with the rotation of a drive shaft that is arranged in the case and supported at both ends by the drive unit case.

1…往復動部材、4…クランクケース、5,6…ベアリングケース、5a…吸水口、12…クランク軸(駆動軸)、14,15…軸受(摺動させる部分)、30…内部流路、30a…一端の開口、30b…他端の開口、40…駆動部ケース、100…往復動ポンプ、M…駆動部、N…収容領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reciprocating member, 4 ... Crankcase, 5,6 ... Bearing case, 5a ... Water inlet, 12 ... Crankshaft (drive shaft), 14,15 ... Bearing (sliding part), 30 ... Internal flow path, 30a ... Opening at one end, 30b ... Opening at the other end, 40 ... Drive unit case, 100 ... Reciprocating pump, M ... Drive unit, N ... Storage area.

Claims (3)

駆動部ケース(40)内に配置されると共に当該駆動部ケース(40)に両端が支持された駆動軸(12)を備え、前記駆動軸(12)の回転による駆動部(M)の駆動により往復動部材(1)が往復動しポンプ作用を行う往復動ポンプ(100)であって、
前記駆動軸(12)は、その内部に、使用液が流れる内部流路(30)を備え、
前記駆動部ケース(40)において前記駆動軸(12)の少なくとも一端側に面するように、前記使用液が流入する吸水口(5a)が設けられ、
前記内部流路(30)の一端(30a)は、前記吸水口(5a)側へ開口され、前記内部流路(30)の他端(30b)は、前記駆動軸(12)の外周面に開口されていることを特徴とする往復動ポンプ(100)。
A drive shaft (12) is provided in the drive unit case (40) and supported at both ends by the drive unit case (40). The drive unit (M) is driven by the rotation of the drive shaft (12). A reciprocating pump (100) in which a reciprocating member (1) reciprocates to perform a pump action,
The drive shaft (12) includes an internal flow path (30) through which the working liquid flows,
A water inlet (5a) through which the use liquid flows is provided so as to face at least one end side of the drive shaft (12) in the drive unit case (40),
One end (30a) of the internal channel (30) is opened to the water inlet (5a) side, and the other end (30b) of the internal channel (30) is on the outer peripheral surface of the drive shaft (12). A reciprocating pump (100) characterized by being opened.
前記内部流路(30)の前記他端の開口(30b)は、前記駆動部ケース(40)内で前記駆動部(M)を収容する領域(N)に向けて開口されていることを特徴とする請求項1記載の往復動ポンプ(100)。   The opening (30b) at the other end of the internal flow path (30) is opened toward a region (N) that accommodates the drive unit (M) in the drive unit case (40). The reciprocating pump (100) according to claim 1. 前記内部流路(30)の前記他端の開口(30b)は、前記駆動軸(12)を摺動させる部分(14,15)に向けて開口されていることを特徴とする請求項1又は2記載の往復動ポンプ(100)。   The opening (30b) at the other end of the internal flow path (30) is open toward a portion (14, 15) for sliding the drive shaft (12). 2. The reciprocating pump (100) according to 2.
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