JP2019011859A - ピストンポンプのロッドパッキン - Google Patents

Abstract

【課題】 製作容易であり、かつ製造コストの大幅増大を招くことなく、大きな温度低下があっても、シリンダとピストンロッドとの間から液体や気体が洩れだすことを防止することができる、ピストンポンプのロッドパッキンを提供する。【解決手段】 ピストンロッドとシリンダとの間に配設されてピストンロッドとシリンダとの間を液密又は気密にするシール部と、このシール部に配設されて内周部がピストンロッドの外周部に沿うように形成された環状のロッドパッキン（４５，４６）と、このロッドパッキンをピストンロッド側へ付勢してロッドパッキンをピストンロッドへ押圧する付勢手段とを備え、このロッドパッキンは、内周部（４７ａ）に開口部（４９ａ）を有して外周部（４７ｂ）側へ延びるスリット（４９）をさらに備える。【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば、液化天然ガスなどの沸点が極めて低い極低温液体などをピストンによりシリンダライナ内に吸入し、このピストンによって高圧で吐出して被供給体へ供給する場合などに使用されて好適な、ピストンポンプのロッドパッキンに関する。

従来から、液化天然ガスを燃料とするディーゼル機関は、車両等においてこれまでも使用されてきた。しかしながら、近年、重油系燃料を使用する低速ディーゼル機関において、ＮＯX 、ＳＯX 等の排出量を減少させて排出環境性能を向上させるために、高圧の天然ガスを機関のシリンダ内に噴射して燃焼させる高圧ガス噴射型低速２サイクルディ一ゼル機関の開発が進められている。高圧ガス噴射型低速２サイクルディ一ゼル機関は、比較的大型のディ一ゼル機関であり、一般的には船舶等に使用される。

一方、船舶等においては、液化ガス供給装置をガス危険区域へ配置することができることが必要であり、そのために安全性に優れた液化ガス供給装置の開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。この液化ガス供給装置において、低温の液化天然ガスを所望の圧力まで昇圧して吐出し、その高圧の液化天然ガスを加熱して気化させる加熱装置へ供給するための昇圧機器として、ピストンポンプが使用される。

この従来のピストンポンプは、例えば図７に示すように、次のような構成を有している（例えば、特許文献１参照）。ピストンポンプ１０１のシリンダ１０２内のシリンダライナ１０３、シリンダヘッド室１０４、シリンダライナ１０３内に挿入されるピストン１０５、シリンダヘッド室１０４内に配設されるバルブヘッド１０６、シリンダ１０２に取り付けられるシリンダヘッド１０７が配設される。

シリンダヘッド室１０４は、シリンダライナ１０３とシリンダヘッド１０７との間のシリンダ１０２内に設けられている。ピストン１０５は、図示しないコントローラにより制御された油圧ポンプなどを駆動源として、クランク機構などの運動変換機構、及びピストン１０５の基部に取り付けられたピストンロッド１１２等を介して、シリンダライナ１０３内を往復動する。シリンダ１０２は液体燃料の供給口１０８を有し、低温の液体燃料がこの供給口１０８を通して比較的低圧でシリンダヘッド室１０４内に導かれる。

ピストン１０５より加圧された液体燃料は、吐出口１０９を通して高圧で外部へ吐出される。シリンダヘッド１０７内には、吐出口１０９に連通する吐出路１１０が軸方向に穿設される。シリンダライナ１０３はバルブヘッド１０６側にバルブ収容室１１３を有し、バルブ収容室１１３内には、図示しないバルブプレートと、バルブプレートをバルブヘッド１０６側へ付勢する図示しない圧力ばねとからなる吸入弁が配設されている。ピストン１０５は、外周部に複数のピストンリング溝１１８が削成され、各ピストンリング溝１１８にはピストンリング１１９がそれぞれ取り付けられる。

一方、シリンダ１０２とシリンダライナ１０３との間から洩れた液体燃料は、排出口１２８，１２９を介してそれぞれ液体燃料の供給側に戻される。上述のピストンロッド１１２は、シリンダ１０２内に配設された複数のパッキン部からなるシール部１２１により、シリンダ１０２との間が液密にされて、上述の排出口１２９などを介して連通する供給側の液体燃料が、シリンダ１０２とピストンロッド１１２との間をから外部へ洩れださないようにしている。また、シール部１２１には外部から窒素ガスが供給されて与圧され、これによってもシリンダ１０２とピストンロッド１１２との間から液体燃料が外部に洩れな
いようにしている。

上述のパッキン部を構成するロッドパッキン１２２，１２３は、図８に示されるように、周方向に３分割されると共に接線方向の分割部を有する３つの接線分割型リングセグメント１２４や、図９に示されるように、渦巻き方向の分割部を有する３つの渦巻き型リングセグメント１２５などによって構成され、これらロッドパッキン１２２，１２３が、例えば軸方向に２つずつ層状に組付けられて１つのパッキン部を構成し、さらにこのパッキン部が軸方向に複数個が配設されて、上述のシール部１２１が構成されている。

ロッドパッキン１２２，１２３の各リングセグメント１２４，１２５は、外周部に取り付けられた図示しない引張りばねで、それぞれピストンロッド１１２側に付勢され、ピストンロッド１１２にそれぞれ押圧される。また、各リングセグメント１２４，１２５は、層状に組付けられたロッドパッキン１２２，１２３間にかかる差圧によっても押圧される。

このため、ロッドパッキン１２２，１２３は、通常は比較的柔軟性のある材質で形成され、上述の押圧力よりピストンロッド１１２の外周部に沿うように変形して、シリンダ１０２とピストンロッド１１２との間を液密にする。

特許第５９３４４０９号公報

上述のように、従来のシール部１２１の各パッキン部を構成するロッドパッキン１２２，１２３は、例えば図８に示されるように、周方向に３分割されると共に接線方向の分割部を有する３つの接線分割型リングセグメント１２４や、図９に示されるように、渦巻き方向の分割部を有する３つの渦巻き型リングセグメント１２５などから構成され、ロッドパッキン１２２，１２３が、例えば２つずつに軸方向に層状に組付けられて１つのパッキン部を構成し、さらにこのパッキン部は複数個が軸方向に配設されて、上述のシール部１２１を構成している。

また、リングセグメント１２４，１２５は、外周部に取り付けられた引張りばねでそれぞれピストンロッド１１２側へ付勢され、ピストンロッド１１２にそれぞれ押圧されると共に、層状に組付けられたリングセグメント１２４，１２５間にかかる差圧によっても押圧されて、ピストンロッド１１２の外周部に沿うように変形し、シリンダ１０２とピストンロッド１１２との間を液密にしている。

一方、例えば極低温液体の加圧用に使用されるピストンポンプの場合には、無潤滑にしても摺動性が良好に保たれるようにするため、ロッドパッキンの材質として、例えばフッ素樹脂複合材が使用されることが多い。このフッ素樹脂複合材は、熱膨張係数が金属材の１０倍程度あり、温度変化の影響を受けやすく、しかも極低温条件下では剛性が極めて高くなり、変形しにくくなるという性質を有する。

このため、極低温液体の加圧用のピストンポンプにおいては、ロッドパッキン１２２，１２３のリングセグメント１２４，１２５は、運転に伴う温度低下により大きく収縮して、その形状がピストンロッド１１２の外形に沿わなくなると共に、極めて硬くなり、変形しにくくなる。このため、極低温下ではロッドパッキン１２２，１２３の各リングセグメント１２４，１２５がピストンロッド１１２の外周部に沿わなくなり、シリンダ１０２と
ピストンロッド１１２との間から液体（気化したものも含まれる）が洩れだすという問題がある。

この問題に対する対策として、ロッドパッキンの周方向の分割数を、例えば従来の２倍の６分割にするなど多くして、極低温下におけるロッドパッキン全体の可撓性を確保し、これによりロッドパッキンをピストンロッドの外周部に沿わせるようにすることも考えられる。しかしながら、このロッドパッキンの周方向の分割数を多くするという解決策では、ロッドパッキンの構造が複雑となり、製作自体が困難になると共に、仮にその製作が可能となったしても、製造コストが大幅に増加するという問題がある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、製作容易であり、かつ製造コストの大幅増大を招くことなく、大きな温度低下があっても、シリンダとピストンロッドとの間から液体や気体が洩れだすことを防止することができる、ピストンポンプのロッドパッキンを提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために、本発明のピストンポンプのロッドパッキンは、内部にシリンダライナを有するシリンダと、シリンダライナ内に往復動可能に挿通されたピストンと、ピストンに連結されると共にシリンダ内に挿通されてピストンをシリンダライナ内で往復動させるピストンロッドと、ピストンロッドとシリンダとの間に配設されてピストンロッドとシリンダとの間を液密又は気密にするシール部と、シール部に配設されて内周部がピストンロッドの外周部に沿うように形成された環状のロッドパッキンと、ロッドパッキンをピストンロッド側へ付勢してロッドパッキンをピストンロッドへ押圧する付勢手段とを備えたピストンポンプのロッドパッキンであって、このロッドパッキンは、内周部に開口部を有すると共に外周部側へ延びるスリットをさらに備えたことにある。

このように、本発明のピストンポンプのロッドパッキンは、内周部に開口部を有すると共に、外周部側へ延びるスリットを備えるから、大きな温度低下によりロッドパッキンがピストンロッドの外周部に沿わなくなるような形状変化や材質硬化が発生しても、ロッドパッキンを多分割形成したときに極めて近い作用により、ロッドパッキン全体の可撓性が確保され、付勢手段の付勢力をかりてロッドパッキンがピストンロッドの外周部に沿うように変形して良好に密接する。したがって、シリンダとピストンロッドとの間から液体や気体が洩れだすことが防止される。スリットの加工は容易であり、製造コストの増加にはつながらない。

上記ピストンポンプのロッドパッキンにおいて、ロッドパッキンは、周方向に連設されてなる複数個のリングセグメントからなると共に、このリングセグメントに上記スリットが形成されることが望ましい。

このように、ロッドパッキンは、周方向に連設されてなる複数個のリングセグメントからなると共に、このリングセグメントに上記スリットが形成されることにより、ロッドパッキンの分割化による可撓性の増加のみならず、スリットの形成によりリングセグメントについても可撓性が増加し、大きな温度低下によりロッドパッキンの形状変化や材質硬化が発生しても、ロッドパッキンがピストンロッドの外周部により良好に密接して、シリンダとピストンロッドとの間から液体や気体が洩れだすことがさらに防止される。

上記ピストンポンプのロッドパッキンにおいて、上記リングセグメントは、内周部の周方向中央部にスリットの開口部を有することが望ましい。このように、リングセグメントが、内周部の周方向中央部にスリットの開口部を有することにより、そのリングセグメントについて大きな温度低下時の可撓性が、周方向に均一に増加される。

上記ピストンポンプのロッドパッキンにおいて、上記ロッドパッキンは、複数個が軸方向に層状に同軸状に重ね合わされて配設され、この重ね合わされた複数個のロッドパッキンの隣接するロッドパッキンのスリット同士は、相互に周方向にずらされて配設されることが望ましい。

このように、重ね合わされた複数個のロッドパッキンの、隣接するロッドパッキンのスリット同士は、相互に周方向にずらされて配設されることにより、スリットを通して液体や気体が洩れだすことが防止される。

上記ピストンポンプのロッドパッキンにおいて、上記スリットは、ロッドパッキンの内周部から外周部までの半径方向長さの４０％〜７０％の長さに相当する領域まで内周部から外周部側へ延びていることが望ましい。このように、スリットは、ロッドパッキンの内周部から外周部までの半径方向長さの４０％〜７０％の長さに相当する領域まで、内周部から外周部側へ延びていることにより、大きな温度低下に対するロッドパッキンの可撓性の増加を最適に図ることができる。

すなわち、スリットが、ロッドパッキンの内周部から外周部までの半径方向長さの４０％未満の長さに相当する領域までしか内周部から外周部側へ延びていない場合には、大きな温度低下に対するロッドパッキンの可撓性の増加が十分に図れないおそれがある一方、スリットが、ロッドパッキンの内周部から外周部までの半径方向長さの７０％を超える長さに相当する領域まで内周部から外周部側へ延びている場合には、ロッドパッキンの強度低下が懸念される。なお、以上の観点から、上記スリットは、ロッドパッキンの内周部から外周部までの半径方向長さの５０％〜６０％の長さに相当する領域まで内周部から外周部側へ延びていることがさらに望ましい。

上記ピストンポンプのロッドパッキンにおいて、スリットは、内周部から半径方向外側へ直線状に延びていることが望ましい。このように、スリットが、内周部から半径方向外側へ直線状に延びていることにより、大きな温度低下に対するロッドパッキンの可撓性の増加が最良に図られる。スリットの加工も一段と容易になる。

本願発明のピストンポンプのロッドパッキンは、内部にシリンダライナを有するシリンダと、シリンダライナ内に往復動可能に挿通されたピストンと、ピストンに連結されると共にシリンダ内に挿通されてピストンをシリンダライナ内で往復動させるピストンロッドと、ピストンロッドとシリンダとの間に配設されてピストンロッドとシリンダとの間を液密又は気密にするシール部と、シール部に配設されて内周部がピストンロッドの外周部に沿うように形成された環状のロッドパッキンと、ロッドパッキンをピストンロッド側へ付勢してロッドパッキンをピストンロッドへ押圧する付勢手段とを備えたピストンポンプのロッドパッキンであって、このロッドパッキンは、内周部に開口部を有すると共に外周部側へ延びるスリットをさらに備える。

したがって、本願発明のピストンポンプのロッドパッキンは、製作容易であり、かつ製造コストの大幅増大を招くことなく、大きな温度低下があっても、シリンダとピストンロッドとの間から液体や気体が洩れだすことを防止することができる、という優れた効果を奏する。

本発明に係るピストンポンプのロッドパッキンを示す軸方向断面図である。 図１のシール部の詳細を示す軸方向断面図である。 接線分割型リングセグメントを示す正面図である。 渦巻き分割型リングセグメントを示す正面図である。 図１のロッドパッキンの引張りばねを示す斜視図である。 図３及び図４のリングセグメントのスリットを示す部分正面図である。 従来のピストンポンプのロッドパッキンを示す軸方向断面図である。 従来の接線分割型リングセグメントを示す正面図である。 従来の渦巻き分割型リングセグメントを示す正面図である。

本発明に係るピストンポンプを実施するための形態を、図１ないし図６を参照して詳細に説明する。図１は、一例としてのピストンポンプ１を示し、このピストンポンプ１は例えば船舶等に使用されるもので、高圧の液化天然ガスを噴射して燃焼させる高圧ガス噴射型低速２サイクルディーゼル機関の液化ガス供給装置に使用される。このピストンポンプ１は、供給された極低温の液化天然ガスを所望の圧力まで昇圧して吐出し、この液化ガスを加熱して気化させるための加熱装置へ供給する。

ピストンポンプ１には、内部にシリンダライナ３が配設されたシリンダ２と、シリンダライナ３内に液密及び気密に往復動可能に挿通されたピストン５と、シリンダ２の先端部に液密及び気密に取り付けられるシリンダヘッド７と、シリンダ２内のシリンダライナ３とシリンダヘッド７との間に画成される空洞であるシリンダヘッド室４と、シリンダヘッド室４内に配設されるバルブヘッド６と、バルブヘッド６内に穿設されてシリンダヘッド室４とシリンダライナ３内とを連通させる４つの吸入路１７とが配設される。４つの吸入路１７は、バルブヘッド６の周方向に略９０°毎に配設される。

シリンダヘッド室４は、シリンダライナ３とシリンダヘッド７との間のシリンダ２内に、周方向の３６０°にわたり連通するように設けられている。ピストン５は、図示しないコントローラにより制御された油圧ポンプなどを駆動源として、クランク機構などの運動変換機構、及びピストン５に連結されてシリンダ２内に往復動可能に挿通されたピストンロッド１２などを介して、シリンダライナ３内を往復動する。シリンダ２は液体燃料の供給口８を有し、極低温の液体燃料がこの供給口８を介して比較的低圧でシリンダヘッド室４内へ供給される。

ピストン５により加圧された液体燃料は、シリンダヘッド７の吐出口９を介して高圧で外部へ吐出される。シリンダヘッド７内には、吐出口９に連通する吐出路１０が軸方向に穿設される。シリンダライナ３はバルブヘッド６側にバルブ収容室１３を有し、このバルブ収容室１３内には、図示しないバルブプレートと、このバルブプレートをバルブヘッド６側へ付勢する図示しない圧力ばねとからなる吸入弁が配設されている。

ピストン５は、外周部に複数のピストンリング溝１８が削成され、各ピストンリング溝１８にはピストンリング１９がそれぞれ取り付けられる。また、ピストン５の先端部は、ピストン５よりも小径に形成されてバルブヘッド６側へ突出する、突起１６を有する。

一方、シリンダ２とシリンダライナ３との間から洩れた液体燃料は、排出口２８，２９を介してそれぞれ液体燃料の供給側に戻される。上述のピストンロッド１２は、シリンダ２内に配設されたシール部３０により、シリンダ２との間が液密及び気密にされて、例えば上述の排出口２９を介して連通する供給側の液体燃料が、シリンダ２とピストンロッド１２との間から外部へ洩れないようにしている。

また、シール部３０には、シンリダ２に穿設された窒素ガス供給路３３を介して外部から窒素ガスが供給されて与圧され、これによってもシリンダ２とピストンロッド１２との間から液体燃料が外部へ洩れないようにしている。

ピストンポンプ１において、バルブ収容室１３内の吸入弁は、ピストン５の吸入行程時に吸入路１７の出口を開弁させると共に、ピストン５の圧縮行程時に吸入路１７の出口を閉弁させる。吐出弁１１は、ピストン５の吸入行程時にシリンダヘッド７に設けた吐出路１０を閉弁させると共に、ピストン５の圧縮行程時に吐出路１０を開弁させる。

バルブヘッド６には、シリンダライナ３側の端面からシリンダヘッド７の吐出路１０へ連通する出口開口部２１が穿設され、吐出弁１１がシリンダヘッド７の吐出路１０の下部に配設される。吐出弁１１は、外周部に複数の流入孔を有する一方、シリンダライナ３側の先端部には流入孔が形成されていないから、この先端部が内部のばねの付勢力によってバルブヘッド６の出口開口部２１の近傍のシリンダヘッド７側の端面に当接することにより、閉弁することができる。

吐出弁１１は、圧縮行程時にピストン５がバルブヘッド６側へ伸長し始めると、シリンダライナ３側からの液体燃料の圧力によって、内部のばねの付勢力に抗して開弁する。また、吐出弁１１は、ピストン５の最大伸長時にピストン５の突起１６がバルブヘッド６の出口開口部２１を貫通することにより、出口開口部２１側から供給される液体燃料の圧力が急激に低下する。これにより、吐出弁１１は、内部のばねの付勢力によってバルブヘッド６の出口開口部２１の近傍のシリンダヘッド７側の端面に当接して、再び閉弁する。

このように、ピストンロッド１２とシリンダ２との間に、このピストンロッド１２とシリンダ２との間を液密及び気密にするシール部３０が配設される。シール部３０は、リテイナ３１を介してコイルばね３２により軸方向の反ピストン５側に付勢されて、シリンダ２内に固定される。

図２に示すように、シール部３０は、例えば、軸方向に層状に並設されると共に内周部がピストンロッド１２の外周部に沿うようにそれぞれ形成された環状の、６つのパッキン部３５〜４０と、２つのスペーサ４１，４２とにより形成される。

各パッキン部３５〜４０は、図３及び図４に示される２つ（複数個）のロッドパッキン４５，４６が組み合わされ、これらのロッドパッキン４５，４６が、軸方向に層状に同軸状に重ね合わされて形成される。ロッドパッキン４５，４６は、例えば、半径方向に平板状であって内周部内にピストンロッド１２を挿通させることができるように環状に形成されたもので、柔軟性のあるフッ素樹脂複合材から形成される。

図２に示すように、例えば最もピストン５側に配設されるパッキン部３５は、２つの平板状のロッドパッキン４５，４６が軸方向に層状に同軸状に重ね合わされて配設され、これらのロッドパッキン４５，４６は軸方向断面形状がＬ字型に形成されたパッキンホルダ５２内に収容されている。２つのロッドパッキン４５，４６の配置は、図示したものと左右の位置関係が逆の場合もある。

図３及び図４に示すように、ロッドパッキン４５，４６は、それぞれ全周が略均等に３分割された形状の、３つ（複数個）の接線分割型リングセグメント４７及び渦巻き分割型リングセグメント４８からそれぞれ形成される。接線分割型リングセグメント４７は、接線方向に分割部が形成され、渦巻き分割型リングセグメント４８は、渦巻き型に分割部が形成されている。

図５に示すように、例えばロッドパッキン４６の３つのリングセグメント４８は、その外周部４８ｂに凹設されたばね溝４８ｃに、断面形状が略円形で全体が環状に形成された引張りばね５１（付勢手段）が巻回されて一体となり、これによりロッドパッキン４６が形成される。引張りばね５１の付勢力により、各リングセグメント４８がピストンロッド１２の外周部に押圧されて密接する。ロッドパッキン４５についも同様であるから、説明を省略する。

これにより、シリンダ２とピストンロッド１２との間が液密及び気密にされる。図２に示される他のパッキン部３６〜４０についても同様であり、上述の２つのロッドパッキン４５，４６の組み合わせにより形成される。

ただし、例えば、パッキン部３８については、これら２つのロッドパッキン４５，４６を軸方向に圧接させるため、軸方向断面形状が中心に向かって先細テーパ状に形成された第３のパッキン５３が、軸方向に、かつロッドパッキン４５，４６と層状に同軸状に重ね合わされて取り付けられる。

この場合、パッキン５３に隣接するロッドパッキン４５，４６の軸方向断面形状は、全体は上述のように平板状であるが、パッキン５３のテーパに合わせて一部がその逆テーパを有するように形成される。パッキン５３は、内周部がピストンロッド１２の外周部に密接するものではなく、シリンダ２とピストンロッド１２との間を直接液密及び気密にするものではない。パッキン部３９，４０も同様である。

図３及び図４に示すように、ロッドパッキン４５，４６の各リングセグメント４７，４８はスリット４９，５０をそれぞれ有する。スリット４９，５０は、各リングセグメント４７，４８の内周部４７ａ，４８ａの周方向中央部にその開口部４９ａ，５０ａを有すると共に、各リングセグメント４７，４８の外周部４７ｂ，４８ｂ側へ、かつ、それらの内周部４７ａ，４８ａから半径方向外側へ直線状に延びている。

図６に示すように、これらのスリット４９，５０は、ロッドパッキン４５，４６の各リングセグメント４７，４８の内周部４７ａ，４８ａから、外周部４７ｂ，４８ｂまでの半径方向長さＬ0 の４０％〜７０％の長さＬ1 に形成される。すなわち、スリット４９，５０は、リングセグメント４７，４８の内周部４７ａ，４８ａから外周部４７ｂ，４８ｂまでの半径方向長さＬ0 の４０％〜７０％の長さに相当する領域まで、内周部４７ａ，４８ａから外周部４７ｂ，４８ｂ側へ延びている。

スリット４９，５０が、ロッドパッキン４５，４６のリングセグメント４７，４８の内周部４７ａ，４８ａから外周部４７ｂ，４８ｂまでの半径方向長さＬ0 の４０％未満の長さに相当する領域までしか、内周部４７ａ，４８ａから外周部４７ｂ，４８ｂ側へ延びていない場合には、ロッドパッキン４５，４６の後述する極低温時における可撓性の増加が十分に図れないおそれがある。

一方、スリット４９，５０が、ロッドパッキン４５，４６のリングセグメント４７，４８の内周部４７ａ，４８ａから外周部４７ｂ，４８ｂまでの半径方向長さＬ0 の７０％を
超える長さに相当する領域まで、内周部４７ａ，４８ａから外周部４７ｂ，４８ｂ側へ延びている場合には、リングセグメント４７，４８自体の強度低下が懸念される。

以上の観点から、スリット４９，５０は、ロッドパッキン４５，４６のリングセグメント４７，４８の内周部４７ａ，４８ａから外周部４７ｂ，４８ｂまでの半径方向長さＬ0 の５０％〜６０％の長さに相当する領域まで、内周部４７ａ，４８ａから外周部４７ｂ，４８ｂ側へ延びていることが望ましい。スリット４９，５０は、例えばウォータジェット加工などにより削成され、開口部の幅４９ａ，５０ａは狭いものでよい。

図２に示すパッキン部３５〜４０において、軸方向に層状に同軸状に重ね合わされた２つのロッドパッキン４５，４６の、隣接するロッドパッキン４５，４６に形成されたスリット４９，５０同士は、相互に周方向に所定角度だけずらされて、重ならないように配設される。

図３と図４との対比で示されるように、例えばピストンポンプ１のパッキン部３５においては、層状に重ね合わされた２つのロッドパッキン４５，４６の、隣接するロッドパッキン４５，４６のスリット４９，５０同士が、相互に周方向に約１２０°ずつ、すなわち略均等に３分割されたリングセグメント４７，４８ からなるロッドパッキン４５，４６において最大限の角度だけ、ずらされて配設されることにより、スリット４９，５０を通して液体燃料が洩れだすことが確実に防止される。図２に示す他のパッキン部３６〜４０も、同様である。

図２に示すように、パッキン部３９を軸方向の両側から挟むように配設される２つのスペーサ４１，４２には、外周部に形成された環状の環状通路４１ａ，４２ａと、その環状通路路４１ａ，４２ａから内周部に向かって穿設された複数個の与圧通路４１ｂ，４２ｂとが配設される。

上述のシリンダ２の窒素ガス供給路３３、及び２つのスペーサ４１，４２の環状通路４１ａ，４２ａと与圧通路４１ｂ，４２ｂとを介して、窒素ガスが供給される。これによって、これらのスペーサ４１，４２よりもピストン５側に配設されるパッキン部３５〜３９が、窒素ガスにより与圧されて、液体燃料がシール部３０から外部へより漏洩しないようにしている。

以上のように、本ピストンポンプ１のロッドパッキン４５，４６は、内周部４７ａ，４８ａに開口部４９ａ，５０ａを有すると共に、外周部４７ｂ，４８ｂ側へ延びるスリット４９，５０を備えるから、極低温の液体燃料の加圧用に使用されてロッドパッキン４５，４６が形状変化や材質硬化を起こしたとしても、ロッドパッキン４５，４６を多分割形成した場合に極めて近い作用によって、ロッドパッキン４５，４６全体としての可撓性が増加される。

このため、ロッドパッキン４５，４６が、引張りばね５１の付勢力をかりて、ピストンロッド１２の外周部に沿うように変形して良好に密接するようになり、シリンダ２とピストンロッド１２との間から液体燃料が洩れだすことが防止される。スリット４９，５０の加工は容易であり、製造コストの増加にはつながらない。

また、ロッドパッキン４５，４６は、周方向に連設されてなる３つのリングセグメント４７，４８から形成されると共に、これらのリングセグメント４７，４８にスリット４９，５０が形成されることにより、ロッドパッキン４５，４６の分割化による極低温時における可撓性の増加のみならず、各リングセグメント４７，４８についても極低温時における可撓性が増加する。

したがって、ロッドパッキン４５，４６が極低温時においてもピストンロッド１２の外周部により良好に密接して、シリンダ２とピストンロッド１２との間から液体燃料が洩れだすことが防止される。

さらに、リングセグメント４７，４８が、それらの内周部４７ａ，４８ａの周方向中央部にスリット４９，５０の開口部４９ａ，５０ａを有することにより、リングセグメント４７，４８の極低温時における可撓性が、リングセグメント４７，４８全体についてそれらの周方向に均一に増加される。

また、スリット４９，５０が、ロッドパッキン４５，４６のリングセグメント４７，４８の内周部４７ａ，４８ａから半径方向外側へ直線状に延びることにより、ロッドパッキン４５，４６の極低温時における可撓性の増加が最良に図られる。また、スリットの加工も一段と容易になる。

なお、上述のピストンポンプ１のロッドパッキン４５，４６は一例を示したにすぎず、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

例えば、スリット４９，５０は、必ずしもロッドパッキン４５，４６を形成するすべてのリングセグメント４７，４８に形成される必要はなく、一部でもよい。また、スリット４９，５０の開口部４９ａ，５０ａは、必ずしもリングセグメント４７，４８の内周部４７ａ，４８ａの周方向中央部に配設されたものに限定されるものではない。さらには、スリット４９，５０は、必ずしもリングセグメント４７，４８の内周部４７ａ，４８ａから半径方向外側へ延びるものや、直線状に延びるものに限定されるものではない。

また、ロッドパッキンには、上述の接線分割型リングセグメント４７や渦巻き分割型リングセグメント４８以外の形状の分割部を有するものが多種あり、それらによって上述のロッドパッキン４５，４６を形成してもよいことは勿論である。また、ロッドパッキン４５，４６は、複数のリングセグメントによって分割形成されたものに限定されるものではない。その他、種々の変形が考えられる。

１ ピストンポンプ
２ シリンダ
３ シリンダライナ
４ シリンダヘッド室
５ ピストン
６ バルブヘッド
７ シリンダヘッド
８ 供給口
９ 吐出口
１０ 吐出路
１１ 吐出弁
１２ ピストンロッド
１３ バルブ収容室
１６ 突起
１７ 吸入路
１８ ピストンリング溝
１９ ピストンリング
２１ 出口開口部
２８，２９ 排出口
３０ シール部
３１ リテイナ
３２ コイルばね
３３ 窒素ガス供給路
３５〜４０ パッキン部
４１，４２ スペーサ
４１ａ，４２ａ 環状通路
４１ｂ，４２ｂ 与圧通路
４５，４６ ロッドパッキン
４７，４８ リングセグメント
４７ａ，４８ａ 内周部
４７ｂ，４８ｂ 外周部
４８ｃ ばね溝
４９，５０ スリット
４９ａ，５０ａ 開口部
５１ 引張りばね
５２ パッキンホルダ
５３ パッキン
１０１ ピストンポンプ
１０２ シリンダ
１０３ シリンダライナ
１０４ シリンダヘッド室
１０５ ピストン
１０６ バルブヘッド
１０７ シリンダヘッド
１０８ 供給口
１０９ 吐出口
１１０ 吐出路
１１２ ピストンロッド
１１３ バルブ収容室
１１８ ピストンリング溝
１１９ ピストンリング
１２１ シール部
１２２，１２３ ロッドパッキン
１２４，１２５ リングセグメント
１２８，１２９ 排出口
Ｌ0 ，Ｌ1 長さ

Claims (6)

1. 内部にシリンダライナ（３）を有するシリンダ（２）と、前記シリンダライナ内に往復動可能に挿通されたピストン（５）と、前記ピストンに連結されると共に前記シリンダ内に挿通されて前記ピストンを前記シリンダライナ内で往復動させるピストンロッド（１２）と、前記ピストンロッドと前記シリンダとの間に配設されて前記ピストンロッドと前記シリンダとの間を液密又は気密にするシール部（３０）と、前記シール部に配設されて内周部が前記ピストンロッドの外周部に沿うように形成された環状のロッドパッキン（４５，４６）と、前記ロッドパッキンを前記ピストンロッド側へ付勢して前記ロッドパッキンを前記ピストンロッドへ押圧する付勢手段（４９）とを備えたピストンポンプのロッドパッキンであって、前記ロッドパッキンは、内周部（４７ａ，４８ａ）に開口部（４９ａ，５０ａ）を有して外周部（４７ｂ，４８ｂ）側へ延びるスリット（４９，５０）をさらに備えたことを特徴とするピストンポンプのロッドパッキン。
2. 前記ロッドパッキン（４５，４６）は、周方向に連設されてなる複数個のリングセグメント（４７，４８）からなると共に前記リングセグメントに前記スリット（４９，５０）が形成されることを特徴とする請求項１に記載のピストンポンプのロッドパッキン。
3. 前記リングセグメント（４７，４８）は、内周部（４７ａ，４８ａ）の周方向中央部に前記スリット（４９，５０）の前記開口部（４９ａ，５０ａ）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のピストンポンプのロッドパッキン。
4. 前記ロッドパッキン（４５，４６）は、複数個が軸方向に層状に同軸状に重ね合わされて配設され、前記重ね合わされた複数個の前記ロッドパッキンの隣接する前記ロッドパッキンの前記スリット（４９，５０）同士は、相互に周方向にずらされて配設されることを特徴とする請求項２又は３に記載のピストンポンプのロッドパッキン。
5. 前記スリット（４９，５０）は、前記ロッドパッキン（４５，４６）の前記内周部（４７ａ，４８ａ）から前記外周部（４７ｂ，４８ｂ）までの半径方向長さ（Ｌ0 ）の４０％〜７０％の長さ（Ｌ1 ）の領域まで前記内周部から前記外周部側へ延びていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のピストンポンプのロッドパッキン。
6. 前記スリット（４９，５０）は、前記内周部（４７ａ，４８ａ）から半径方向外側へ直線状に延びていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のピストンポンプのロッドパッキン。

Images