JP2022160856A - reciprocating pump - Google Patents

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Abstract

To provide a reciprocating pump that reduces flow velocity in a flow passage formed in a piston base.SOLUTION: A reciprocating pump comprises a plurality of pumps 30. The plurality of pumps 30 each include: a piston 33 including a piston base 34 connected to a connecting rod 31, and including a flow passage 34e for fluid extending along a reciprocating direction, and a piston rod 35 provided in the piston base 34, and protruding to the side opposite to the connecting rod 31 along the reciprocating direction from the piston base 34; and a guide hole 36 for guiding the piston base 34 along the reciprocating direction, and housing the fluid passed through the flow passage 34e. In at least a pair of pumps 30 out of the plurality of pumps 30, the guide hole 36 of one pump 30 and the guide hole 36 of the other pump 30 are made to communicate with each other by a communication passage 60.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

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

特許文献1には、往復動ポンプが開示されている。この往復動ポンプは、液体が供給されるクランクケースと、クランクケース内に収容されるクランク軸及びコンロッドと、コンロッドに接続されるピストンとを備えている。ピストンは、クロスヘッド(ピストン元)と、クロスヘッドに設けられたプランジャ(ピストンロッド)を含む。クロスヘッドには、クランクケース内の液体をプランジャ側に流通させる流路が形成されている。 Patent Literature 1 discloses a reciprocating pump. This reciprocating pump has a crankcase to which liquid is supplied, a crankshaft and a connecting rod housed in the crankcase, and a piston connected to the connecting rod. The piston includes a crosshead (piston base) and a plunger (piston rod) provided in the crosshead. The crosshead is formed with a flow path for circulating the liquid in the crankcase to the plunger side.

特開2016-217149号公報JP 2016-217149 A

特許文献1に記載の往復動ポンプでは、ピストン元に形成された流路を介して液体がプランジャ側に供給される。この構成では、プランジャ側に供給される液体の流量は、流路の大きさと、流路を流れる液体の流速に依存する。この場合、流量を大きくするために流速を大きくすると、例えばキャビテーションが発生することが考えられる。 In the reciprocating pump described in Patent Literature 1, liquid is supplied to the plunger side through a channel formed at the base of the piston. In this configuration, the flow rate of the liquid supplied to the plunger side depends on the size of the channel and the flow velocity of the liquid flowing through the channel. In this case, if the flow velocity is increased in order to increase the flow rate, for example, cavitation may occur.

本発明は、ピストン元に形成された流路における流速を抑制できる往復動ポンプを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a reciprocating pump capable of suppressing the flow velocity in a flow path formed at the base of a piston.

一例の往復動ポンプは、流体の流入口(11)が設けられたクランクケース(10)と、クランクケース(10)内に配置され、クランクケース(10)によって回転自在に支持されたクランク軸(20)と、クランク軸(20)に接続された複数のポンプ(30)と、を備え、複数のポンプ(30)のそれぞれは、クランク軸(20)に接続されたコンロッド(31)と、クランク軸(20)の回転に伴って往復動するピストン(33)であって、コンロッド(31)に接続され、往復動方向に沿って延びる流体の流路(34e)を含むピストン元(34)、及び、ピストン元(34)に設けられ、ピストン元(34)から往復動方向に沿ってコンロッド(31)と逆側に突出するピストンロッド(35)、を含むピストン(33)と、往復動方向に沿ってピストン元(34)をガイドし、流路(34e)を通過した流体を収容するガイド孔(36)と、ガイド孔(36)に連通して、ピストンロッド(35)を収容するポンプ室(37)であって、流体を吐出する吐出弁(55)を含むポンプ室(37)と、ピストンロッド(35)に設けられ、ガイド孔(36)に収容された流体をポンプ室(37)に流通させる弁体(39)と、を含み、複数のポンプ(30)のうちの少なくとも一対のポンプ(30)において、一方のポンプ(30)のガイド孔(36)と他方のポンプ(30)のガイド孔(36)とは、連通路(60)によって互いに連通されている。 An example of a reciprocating pump includes a crankcase (10) provided with a fluid inlet (11), and a crankshaft ( 20) and a plurality of pumps (30) connected to the crankshaft (20), each of the plurality of pumps (30) comprising a connecting rod (31) connected to the crankshaft (20) and a crank A piston (33) that reciprocates with the rotation of the shaft (20), the piston base (34) including a fluid flow path (34e) that is connected to the connecting rod (31) and extends along the reciprocating direction; and a piston (33) including a piston rod (35) provided at the piston base (34) and projecting from the piston base (34) along the reciprocating direction to the opposite side of the connecting rod (31); A guide hole (36) that guides the piston base (34) along and accommodates the fluid that has passed through the flow path (34e), and a pump that communicates with the guide hole (36) and accommodates the piston rod (35) A pump chamber (37) including a discharge valve (55) for discharging fluid, and a pump chamber (37) provided in the piston rod (35) for discharging the fluid contained in the guide hole (36). ), and in at least one pair of pumps (30) among the plurality of pumps (30), the guide hole (36) of one pump (30) and the guide hole (36) of the other pump (30). ) are communicated with each other by a communication passage (60).

上記の往復動ポンプでは、クランク軸(20)の回転動に伴うピストン(33)の往復動によって、流入口(11)から吸入されたクランクケース(10)内の流体が吐出弁(55)から吐出される。すなわち、ピストン(33)が上死点から下死点に向かうときに、クランクケース(10)内の流体がピストン元(34)の流路(34e)及びピストンロッド(35)の弁体(39)を通ってポンプ室(37)に流入する。そして、ピストン(33)が下死点から上死点に向かうときに、ポンプ室(37)の流体が吐出弁(55)から吐出される。上記の往復動ポンプは、2つのガイド孔(6)同士を連通する連通路(60)を有している。そのため、一のガイド孔(36)においてピストン(33)が上死点から下死点に向かうときには、クランクケース(10)から流路(34e)を介して一のガイド孔(36)に流体が流入するとともに、他のガイド孔(36)からも連通路(60)を介して一のガイド孔(36)に流体が流入し得る。また、ピストン(33)が下死点から上死点に向かうときには、ガイド孔(36)内の流体が流路(34e)を介してクランクケース(10)に戻るとともに、連通路(60)を介して他のガイド孔(36)へと流体が流出し得る。このように、ガイド孔(36)内の流体が流路(34e)及び連通路(60)を流通しているため、ピストン元(34)に形成された流路(34e)における流速が抑制される。 In the above reciprocating pump, the fluid in the crankcase (10) sucked from the inlet (11) is discharged from the discharge valve (55) by the reciprocating motion of the piston (33) accompanying the rotational motion of the crankshaft (20). Dispensed. That is, when the piston (33) moves from the top dead center to the bottom dead center, the fluid in the crankcase (10) flows through the flow path (34e) of the piston base (34) and the valve body (39) of the piston rod (35). ) into the pump chamber (37). When the piston (33) moves from the bottom dead center to the top dead center, the fluid in the pump chamber (37) is discharged from the discharge valve (55). The reciprocating pump described above has a communication passage (60) that communicates between the two guide holes (6). Therefore, when the piston (33) moves from the top dead center to the bottom dead center in the one guide hole (36), the fluid flows from the crankcase (10) to the one guide hole (36) through the flow path (34e). Along with the inflow, the fluid can also flow into one guide hole (36) from the other guide holes (36) via the communication path (60). Further, when the piston (33) moves from the bottom dead center to the top dead center, the fluid in the guide hole (36) returns to the crankcase (10) through the flow path (34e) and flows through the communication path (60). The fluid can flow out to another guide hole (36) through. Since the fluid in the guide hole (36) circulates through the flow path (34e) and the communication path (60) in this manner, the flow velocity in the flow path (34e) formed at the base of the piston (34) is suppressed. be.

一例の連通路(60)は、ピストン(33)が上死点(P1)にあるときに、往復動方向において、ピストン元(34)よりもピストンロッド(35)側に位置していてもよい。この構成では、ガイド孔(36)に形成された連通路(60)の出入り口(60a)がピストン元(34)に覆われることがなく、一のガイド孔(36)と他のガイド孔(36)とが常時連通することになる。 An example of the communication passage (60) may be located closer to the piston rod (35) than the piston root (34) in the reciprocating direction when the piston (33) is at the top dead center (P1). . With this configuration, the inlet/outlet (60a) of the communication passage (60) formed in the guide hole (36) is not covered with the piston base (34), and the one guide hole (36) and the other guide hole (36) are not covered with the piston base (34). ) are always in communication with each other.

一例において、複数のポンプ(30)は、3つ以上のポンプ(30)であり、複数のポンプ(30)のそれぞれのガイド孔(36)は、複数のポンプ(30)の他の全てのガイド孔(36)のそれぞれと連通路(60)によって互いに連通されていてもよい。この構成では、一つのガイド孔(36)が少なくとも他の2つ以上のガイド孔(36)と、それぞれ連通路(60)によって連通されることになる。 In one example, the plurality of pumps (30) is three or more pumps (30), and the guide holes (36) of each of the plurality of pumps (30) are aligned with all other guides of the plurality of pumps (30). Each of the holes (36) may be in communication with each other through a communication passage (60). In this configuration, one guide hole (36) communicates with at least two or more other guide holes (36) through the communication paths (60).

一例において、複数のポンプ(30)は、3つのポンプ(30)であり、往復動方向から見たときに、3つのポンプ(30)のそれぞれのガイド孔(36)の中心同士を結んだ形は、三角形状をなしていてもよい。この構成では、例えば、三角形状の辺に沿って連通路(60)を設けることにより、3つのポンプ(30)のそれぞれのガイド孔(36)同士を互いに連通させることができる。 In one example, the plurality of pumps (30) are three pumps (30), and when viewed from the reciprocating direction, the shape connecting the centers of the guide holes (36) of the three pumps (30) may be triangular. In this configuration, the guide holes (36) of the three pumps (30) can be communicated with each other by providing the communicating paths (60) along the sides of the triangle, for example.

本発明によれば、ピストン元に形成された流路における流速を抑制できる往復動ポンプを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the reciprocating pump which can suppress the flow velocity in the flow path formed in the base of a piston can be provided.

一例の往復動ポンプの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of an example reciprocating pump. 図1のII-II線に沿った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1; 図2のIII-III線に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2; 図1のIV-IV線に沿った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 1; 連通路と上死点との関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between a communicating path and a top dead center.

以下、本発明の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、一例の往復動ポンプの外観を示す図である。図2は、図1のII-II線に沿った断面図である。図3は、図2のIII-III線に沿った断面図であり、図2と直交する面を示す往復動ポンプの断面図である。図4は、図1のIV-IV線に沿った断面図であり、ピストン軸に直交する面を示す往復動ポンプの断面図である。図示のとおり、往復動ポンプ1は、クランクケース10と、クランク軸20と、複数のポンプ30と、を備える。 FIG. 1 is a diagram showing the appearance of an example reciprocating pump. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 3 is a cross-sectional view of the reciprocating pump taken along line III-III of FIG. 2 and showing a plane orthogonal to FIG. 2. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 1, showing a cross-sectional view of the reciprocating pump showing a plane perpendicular to the piston axis. As shown, the reciprocating pump 1 includes a crankcase 10, a crankshaft 20, and a plurality of pumps 30.

クランクケース10は中空に構成されている。この中空部分は、使用される液体が流れる流路となっており、当該液体を収容している。クランクケース10の側面には、液体の流入口11が設けられている。クランクケース10には、開口部12が形成されており、この開口部12は、ボルト締結された蓋13により閉じられている。クランクケース10には、電動モータ等の駆動源と接続するための接続部材15が設けられている。接続部材15は、クランクケース10の内側に連通する筒状体17と、筒状体17から径方向外側に延在するフランジ18とを含む。例えば、駆動源は、フランジ18によって支持され得る。 The crankcase 10 is hollow. This hollow portion serves as a channel through which the liquid to be used flows, and contains the liquid. A side surface of the crankcase 10 is provided with a liquid inlet 11 . The crankcase 10 is formed with an opening 12 which is closed by a bolted lid 13 . The crankcase 10 is provided with a connecting member 15 for connecting with a drive source such as an electric motor. The connection member 15 includes a tubular body 17 that communicates with the inside of the crankcase 10 and a flange 18 that extends radially outward from the tubular body 17 . For example, the drive source may be supported by flange 18 .

クランク軸20は、クランクケース10内に配置されている。クランク軸20は、クランクケース10に設けられた一対の軸受19a,19bによって、回転自在に支持されている。一対の軸受19a,19bは、クランクケース10を構成する互いに対向する一対の壁部10a,10bに設けられている。一方の軸受19bは、駆動源と接続される接続部材15に並設されている。軸受19a,19bに支持されたクランク軸20は、駆動源の動力によって回転可能となっている。 The crankshaft 20 is arranged inside the crankcase 10 . The crankshaft 20 is rotatably supported by a pair of bearings 19a and 19b provided in the crankcase 10. As shown in FIG. The pair of bearings 19a and 19b are provided on a pair of walls 10a and 10b that constitute the crankcase 10 and face each other. One bearing 19b is arranged in parallel with a connecting member 15 connected to a drive source. The crankshaft 20 supported by the bearings 19a and 19b is rotatable by the power of the drive source.

複数のポンプ30は、クランク軸20に接続されている。例えば、複数のポンプ30は、3つ以上のポンプであってよい。図示例では、複数のポンプ30は、同様の構成を有する3つのポンプである。ポンプ30は、コンロッド31と、ピストン33と、ガイド孔36と、ポンプ室37と、弁体39とを含んで構成されている。 A plurality of pumps 30 are connected to the crankshaft 20 . For example, the plurality of pumps 30 may be three or more pumps. In the illustrated example, the plurality of pumps 30 are three pumps having similar configurations. The pump 30 includes a connecting rod 31 , a piston 33 , a guide hole 36 , a pump chamber 37 and a valve body 39 .

コンロッド31は、クランク軸20に接続されている。一例のコンロッド31は、図1及び図2に示すように、後側(クランク軸20側)の大径部31aが、円筒状の軸受31bを介して、クランク軸20のクランクピンに回転自在に連結されている。コンロッド31において、大径部31aと逆側には小径部31cが設けられている。小径部31cは、クランク軸20と平行な軸線を有する円筒状をなしている。なお、一例の往復動ポンプ1では、3つのポンプ30の動作タイミングが互いにずれるように(例えば位相が互いに120°ずれるように)、それぞれのコンロッド31がクランク軸20に接続されている。 The connecting rod 31 is connected to the crankshaft 20 . As shown in FIGS. 1 and 2, an example connecting rod 31 has a large-diameter portion 31a on the rear side (on the side of the crankshaft 20) rotatable on the crankpin of the crankshaft 20 via a cylindrical bearing 31b. Concatenated. The connecting rod 31 is provided with a small diameter portion 31c on the side opposite to the large diameter portion 31a. The small diameter portion 31 c has a cylindrical shape with an axis parallel to the crankshaft 20 . In the reciprocating pump 1 as an example, the respective connecting rods 31 are connected to the crankshaft 20 so that the operation timings of the three pumps 30 are shifted from each other (for example, the phases are shifted from each other by 120°).

一例のピストン33は、ピストン元34と、ピストンロッド35とを含む。ピストン元34は、略円柱状をなしている。ピストン元34において往復動方向のコンロッド31側には、コンロッド31と逆側に凹む凹部34aが形成されている。凹部34aには、往復動方向に直交する方向に延在するピストンピン34bが形成されている。このピストンピン34bは、円筒状の軸受34cを介してコンロッド31の小径部31cに回転自在に接続されている。凹部34aの底面には、往復動方向に沿ってピストン元34を貫通する貫通孔34dが形成されている。これにより、ピストン元34における径方向の内側には、凹部と貫通孔とによって、往復動方向に沿って延びる流体の流路34eが形成される。 An example piston 33 includes a piston base 34 and a piston rod 35 . The piston base 34 has a substantially cylindrical shape. A concave portion 34a is formed on the side of the connecting rod 31 in the reciprocating direction of the piston base 34. The concave portion 34a is concave on the side opposite to the connecting rod 31. A piston pin 34b extending in a direction orthogonal to the reciprocating direction is formed in the recess 34a. The piston pin 34b is rotatably connected to the small diameter portion 31c of the connecting rod 31 via a cylindrical bearing 34c. 34 d of through-holes which penetrate the piston base 34 along the reciprocating direction are formed in the bottom face of the recessed part 34a. As a result, a fluid flow path 34e extending in the reciprocating direction is formed inside the piston base 34 in the radial direction by the concave portion and the through hole.

ガイド孔36は、往復動方向に沿ってピストン元34をガイドし、ピストン元34の流路34eを通過した流体を収容し得る。一例において、ガイド孔36は、クランクケース10の中空分部分の一部を構成する円柱状空間によって構成されている。円柱状空間の軸方向は、ピストン33の往復動方向に一致している。円柱状空間の内周面には、円筒状をなすガイド部材36aが配置されている。なお、一例の往復動ポンプ1は、3つのポンプ30を含む多連式であるため、クランクケース10の中空部分は、クランク軸20が配置される空間と、当該空間に接続される3つの円柱状空間(ガイド孔36)とを含んでいる。 The guide hole 36 can guide the piston base 34 along the reciprocating direction and accommodate the fluid that has passed through the flow path 34 e of the piston base 34 . In one example, the guide hole 36 is configured by a columnar space forming part of the hollow portion of the crankcase 10 . The axial direction of the cylindrical space coincides with the reciprocating direction of the piston 33 . A cylindrical guide member 36a is arranged on the inner peripheral surface of the columnar space. In addition, since the reciprocating pump 1 of one example is of a multi-connected type including three pumps 30, the hollow portion of the crankcase 10 consists of a space in which the crankshaft 20 is arranged and three circles connected to the space. and a columnar space (guide hole 36).

ピストンロッド35は、ピストン元34に設けられ、ピストン元34から往復動方向に沿ってコンロッド31と逆側に突出する。一例において、ピストンロッド35の直径は、ピストン元34の直径よりも小さい。また、ピストン元34の中心軸とピストンロッド35の中心軸とは一致している。 The piston rod 35 is provided at the piston base 34 and projects from the piston base 34 along the reciprocating direction to the side opposite to the connecting rod 31 . In one example, the diameter of piston rod 35 is smaller than the diameter of piston base 34 . Also, the central axis of the piston base 34 and the central axis of the piston rod 35 are aligned.

弁体39は、ピストンロッド35に設けられている。弁体39は、ガイド孔36に収容された流体をポンプ室37に流通させる。図示例では、ピストンロッド35に設けられた吸水弁機構40に弁体39が含まれている。一例の吸水弁機構40は、弁体39、弁体39が離座/着座する弁座(スリーブ)41、カラー43、留め具(ナット)45等を備え、これらが円筒状に構成され、圧縮バネ46と共にピストンロッド35に外挿される。 A valve body 39 is provided on the piston rod 35 . The valve body 39 circulates the fluid contained in the guide hole 36 to the pump chamber 37 . In the illustrated example, a valve body 39 is included in the water intake valve mechanism 40 provided on the piston rod 35 . An example of the water intake valve mechanism 40 includes a valve body 39, a valve seat (sleeve) 41 on which the valve body 39 is seated/released, a collar 43, a fastener (nut) 45, etc., which are cylindrically configured and compressed. It is fitted over the piston rod 35 together with the spring 46 .

弁座41は、円筒状をなしている。弁座41には、軸方向に沿った複数の貫通孔41aが設けられている。複数の貫通孔41aは、周方向に沿って互いに離間している。貫通孔41aは、クランクケース10内からの使用液をポンプ室37へ流すため流路として機能する。弁座41よりも下流側には、カラー43が配置されている。このカラー43の上流端には、弁体39が外挿されている。 The valve seat 41 has a cylindrical shape. The valve seat 41 is provided with a plurality of through holes 41a along the axial direction. The plurality of through holes 41a are spaced apart from each other along the circumferential direction. The through hole 41 a functions as a flow path for flowing the working fluid from inside the crankcase 10 to the pump chamber 37 . A collar 43 is arranged downstream of the valve seat 41 . A valve body 39 is fitted on the upstream end of the collar 43 .

カラー43よりも下流側には、留め具45が配置され、この留め具45と弁体39との間に、カラー43を囲繞するように圧縮バネ46が配置される。吸水弁機構40では、圧縮バネ46の作用により弁体39が弁座41に着座することにで、貫通孔41aが閉じられて吸水弁が閉となる。また、ガイド孔から貫通孔41aに流れ込む流体の圧力により弁体39が弁座41から離座することにより、貫通孔41aが開けられて吸水弁が開となる。 A fastener 45 is arranged downstream of the collar 43 , and a compression spring 46 is arranged between the fastener 45 and the valve body 39 so as to surround the collar 43 . In the water intake valve mechanism 40, the valve element 39 is seated on the valve seat 41 by the action of the compression spring 46, thereby closing the through hole 41a and closing the water intake valve. Further, the pressure of the fluid flowing into the through hole 41a from the guide hole causes the valve element 39 to separate from the valve seat 41, thereby opening the through hole 41a and opening the water intake valve.

ポンプ室37は、ガイド孔36に連通した空間であり、ピストンロッド35及び吸水弁機構40を収容し得る。一例のポンプ室37は、クランクケース10に接続された円筒状の接続管51の内側空間によって構成されている。接続管51の中心軸とガイド部材36aの中心軸とは一致している。すなわち、ピストンロッド35は、ポンプ室37内を軸方向に沿って往復動する。 The pump chamber 37 is a space communicating with the guide hole 36 and can accommodate the piston rod 35 and the water intake valve mechanism 40 . An example of the pump chamber 37 is formed by the inner space of a cylindrical connection pipe 51 connected to the crankcase 10 . The central axis of the connecting pipe 51 and the central axis of the guide member 36a are aligned. That is, the piston rod 35 reciprocates in the pump chamber 37 along the axial direction.

ポンプ室37は、流体を吐出する吐出弁55を含む。一例においては、ポンプ室37を構成する接続管51がマニホルド53に接続されており、ポンプ室37とマニホルド53の接続部分に吐出弁55が配置されている。吐出弁55は、吸水弁機構40のポンプ作用によるポンプ室37の加圧/減圧により流路を開閉し、開によりポンプ室37内の加圧された使用液をポンプ室37外に吐出させる。 Pump chamber 37 includes a discharge valve 55 for discharging fluid. In one example, a connection pipe 51 forming a pump chamber 37 is connected to a manifold 53 , and a discharge valve 55 is arranged at a connection portion between the pump chamber 37 and the manifold 53 . The discharge valve 55 opens and closes the flow path by pressurization/decompression of the pump chamber 37 by the pumping action of the water intake valve mechanism 40 , and discharges the pressurized working liquid in the pump chamber 37 to the outside of the pump chamber 37 when the discharge valve 55 is opened.

以上の構成を備える往復動ポンプ1では、クランク軸20の回転動に伴うピストン33の往復動によって、流入口11からクランクケース10内に吸入された流体が吐出弁55から吐出される。すなわち、ピストン33が上死点から下死点に向かうときに、クランクケース10内の流体がピストン元34の流路34eを通りガイド孔36内に至る。そして、ガイド孔36内に至った流体はピストンロッド35の吸水弁機構40を通ってポンプ室37に流入する。そして、ピストン33が下死点から上死点に向かうときに、ポンプ室37の流体が吐出弁55から吐出される。 In the reciprocating pump 1 having the above configuration, the fluid sucked into the crankcase 10 through the inlet 11 is discharged from the discharge valve 55 by the reciprocating motion of the piston 33 accompanying the rotation of the crankshaft 20 . That is, when the piston 33 moves from the top dead center to the bottom dead center, the fluid in the crankcase 10 reaches the guide hole 36 through the flow path 34 e of the piston base 34 . The fluid that has reached the guide hole 36 flows into the pump chamber 37 through the water intake valve mechanism 40 of the piston rod 35 . The fluid in the pump chamber 37 is discharged from the discharge valve 55 when the piston 33 moves from the bottom dead center to the top dead center.

このような往復動ポンプ1では、ガイド孔36内に供給される液体の流量は、流路34eの大きさと、流路34eを流れる液体の流速に依存し得る。この場合、流量を大きくするために、流速を大きくすると、例えばキャビテーションが発生し得る。また、流量を大きくするために、例えば、流路34eの断面積を大きくすることが考えられるが、流路34eの断面積を大きくした場合には、ピストン元34が大型化してしまう。 In such a reciprocating pump 1, the flow rate of the liquid supplied into the guide hole 36 can depend on the size of the channel 34e and the flow rate of the liquid flowing through the channel 34e. In this case, if the flow velocity is increased in order to increase the flow rate, cavitation may occur, for example. In order to increase the flow rate, for example, it is conceivable to increase the cross-sectional area of the flow path 34e.

そこで、一例の往復動ポンプ1は、図2に示すように、連通路60を有している。連通路60は、複数のポンプ30のそれぞれのガイド孔36同士を連通する流路であり、クランクケース10に形成されている。連通路60は、例えば断面円形状を有する直線状の流路であってもよい。それぞれのポンプ30のガイド孔36は、他の全てのポンプ30のガイド孔36と連通路60によって互いに連通されている。本例の往復動ポンプ1は、3つのポンプ30を有しているため、3つのポンプ30におけるそれぞれのガイド孔36同士が3の連通路60によって互いに接続されている。図4に示すように、往復動方向から見たときに、3つのポンプ30のそれぞれのガイド孔36の中心同士を結んだ形は、三角形状をなしている。3つの連通路60は、当該三角形の辺に沿って配置されている。 Therefore, the reciprocating pump 1 of one example has a communication passage 60 as shown in FIG. The communication path 60 is a flow path that communicates the guide holes 36 of the plurality of pumps 30 with each other, and is formed in the crankcase 10 . The communication path 60 may be, for example, a linear flow path having a circular cross section. The guide hole 36 of each pump 30 communicates with the guide holes 36 of all the other pumps 30 through the communicating passages 60 . Since the reciprocating pump 1 of this example has three pumps 30 , the guide holes 36 of the three pumps 30 are connected to each other by three communication paths 60 . As shown in FIG. 4, when viewed in the reciprocating direction, the shape connecting the centers of the guide holes 36 of the three pumps 30 is triangular. The three communicating paths 60 are arranged along the sides of the triangle.

図5は、連通路と上死点との関係を説明するための模式図である。図5では、ガイド孔36と、ガイド孔36に形成された連通路60と、往復動するピストン元34とが模式的に描かれている。図5に示すように、一例の往復動ポンプ1では、連通路60は、ピストン元34が上死点P1にあるときに、往復動方向において、ピストン元34よりもピストンロッド35側(下死点側)に位置している。すなわち、連通路60の出入り口(開口)60aは、ピストン33が上死点P1にあるときに、ピストン元34によって完全に覆われることがなく、少なくとも一部が常時露出している。図示例の位置関係においては、ピストン33が上死点P1にある状態で、連通路60の出入り口60aが半分程度露出している。なお、連通路60の出入り口60aは、ピストン33が上死点P1にある状態で、完全に露出していてもよい。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the relationship between the communicating path and the top dead center. In FIG. 5, the guide hole 36, the communicating path 60 formed in the guide hole 36, and the reciprocating piston base 34 are schematically depicted. As shown in FIG. 5, in the reciprocating pump 1 of the example, when the piston base 34 is at the top dead center P1, the communication path 60 is closer to the piston rod 35 than the piston base 34 (bottom dead center) in the reciprocating direction. point side). That is, the inlet/outlet (opening) 60a of the communicating passage 60 is not completely covered with the piston base 34 when the piston 33 is at the top dead center P1, and at least a portion thereof is always exposed. In the illustrated positional relationship, when the piston 33 is at the top dead center P1, about half of the entrance/exit 60a of the communication passage 60 is exposed. The entrance/exit 60a of the communication passage 60 may be completely exposed when the piston 33 is at the top dead center P1.

このような往復動ポンプ1によれば、一のガイド孔36においてピストン33が上死点から下死点に向かうときには、クランクケース10から流路34eを介して一のガイド孔36に流体が流入するとともに、他のガイド孔36からも連通路60を介して一のガイド孔36に流体が流入し得る。また、ピストン33が下死点から上死点に向かうときには、ガイド孔36内の流体が流路34eを介してクランクケース10に戻るとともに、連通路60を介して他のガイド孔36へと流体が流出し得る。このように、ガイド孔36内の流体が流路34eのみならず連通路60も流通しているため、ピストン元34に形成された流路34eにおける流速が抑制される。また、ピストン33を大型化することなく、流量を増大させることができる。 According to such a reciprocating pump 1, when the piston 33 moves from the top dead center to the bottom dead center in the one guide hole 36, the fluid flows from the crankcase 10 into the one guide hole 36 through the flow path 34e. At the same time, fluid can also flow into one guide hole 36 from other guide holes 36 via the communication passage 60 . Further, when the piston 33 moves from the bottom dead center to the top dead center, the fluid in the guide hole 36 returns to the crankcase 10 via the flow path 34e and flows to the other guide hole 36 via the communication path 60. can flow out. As described above, the fluid in the guide hole 36 flows not only through the passage 34e but also through the communication passage 60, so that the flow velocity in the passage 34e formed in the piston base 34 is suppressed. Also, the flow rate can be increased without enlarging the piston 33 .

一例の連通路60は、ピストン33が上死点にあるときに、往復動方向において、ピストン元34よりもピストンロッド35側に位置している。この構成では、ガイド孔36に形成された連通路60の出入り口60aがピストン元34に覆われることがなく、一のガイド孔36と他のガイド孔36とが常時連通することになる。そのため、ピストン33が上死点から下死点に向かうときには、動作の初期から、連通路60を介してのガイド孔36への流体の流入が許容される。また、ピストン33が下死点から上死点に向かうときには、動作の最後まで、連通路60を介しての流体の流出が許容される。 An example of the communication passage 60 is positioned closer to the piston rod 35 than the piston base 34 in the reciprocating direction when the piston 33 is at the top dead center. In this configuration, the entrance/exit 60a of the communication passage 60 formed in the guide hole 36 is not covered with the piston base 34, and the one guide hole 36 and the other guide hole 36 are always communicated. Therefore, when the piston 33 moves from the top dead center to the bottom dead center, the fluid is allowed to flow into the guide hole 36 via the communication passage 60 from the beginning of the operation. Further, when the piston 33 moves from the bottom dead center to the top dead center, fluid is allowed to flow out through the communication passage 60 until the end of the operation.

一例において、複数のポンプ30は、3つ以上のポンプ30であり、複数のポンプ30のそれぞれのガイド孔36は、複数のポンプ30の他の全てのガイド孔36のそれぞれと連通路60によって互いに連通されている。この構成では、一つのガイド孔36が少なくとも他の2つ以上のガイド孔36と、それぞれ連通路60によって連通されることになる。 In one example, the plurality of pumps 30 is three or more pumps 30 , and the guide holes 36 of each of the plurality of pumps 30 communicate with each of all the other guide holes 36 of the plurality of pumps 30 via the communication passages 60 . are communicated. In this configuration, one guide hole 36 communicates with at least two or more other guide holes 36 through the communication paths 60, respectively.

一例において、複数のポンプ30は、3つのポンプ30であり、往復動方向から見たときに、3つのポンプ30のそれぞれのガイド孔36の中心同士を結んだ形は、三角形状をなしている。この構成では、例えば、三角形状の辺に沿って連通路60を設けることにより、3つのポンプ30のそれぞれのガイド孔36同士を互いに連通させることができる。この場合、3つの連通路60の長さを互いに同じすることが容易である。 In one example, the plurality of pumps 30 are three pumps 30, and when viewed from the reciprocating direction, the shape connecting the centers of the guide holes 36 of the three pumps 30 is triangular. . In this configuration, the guide holes 36 of the three pumps 30 can be communicated with each other by providing the communicating paths 60 along the sides of the triangle, for example. In this case, it is easy to make the lengths of the three communicating paths 60 the same.

以上、本開示の例示的な実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されない。例えば、3つのポンプ同士が互いに連通路60で接続される例を示したが、複数のポンプのうちの少なくとも一対のポンプにおいて、一方のポンプのガイド孔と他方のポンプのガイド孔とが、連通路によって互いに連通されていればよい。 Although exemplary embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments. For example, although an example in which three pumps are connected to each other by the communication passage 60 has been shown, in at least one pair of pumps among the plurality of pumps, the guide hole of one pump and the guide hole of the other pump are connected. It is sufficient if they are communicated with each other by passages.

また、断面円形状の連通路60によって、ガイド孔36同士が接続される例を示したが、連通路60の態様はこれに限定されない。連通路60は、ガイド孔36同士を互いに連通していれば、その形状は特に限定されない。例えば、3つのポンプのそれぞれのガイド孔の中心同士を結んだ形が三角形状をなしている場合、当該三角形状をなす平面状の連通空間によってガイド孔同士が連通されてもよい。 Further, although an example in which the guide holes 36 are connected to each other by the communicating path 60 having a circular cross section has been shown, the aspect of the communicating path 60 is not limited to this. The shape of the communication path 60 is not particularly limited as long as the guide holes 36 are communicated with each other. For example, when the shape connecting the centers of the guide holes of the three pumps is triangular, the guide holes may be communicated with each other by the planar communication space forming the triangular shape.

1…往復動ポンプ、10…クランクケース、20…クランク軸、30…ポンプ、31…コンロッド、33…ピストン、34…ピストン元、35…ピストンロッド、34e…流路、36…ガイド孔、37…ポンプ室、39…弁体、55…吐出弁、60…連通路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Reciprocating pump 10... Crankcase 20... Crankshaft 30... Pump 31... Connecting rod 33... Piston 34... Piston base 35... Piston rod 34e... Flow path 36... Guide hole 37... Pump chamber 39...Valve body 55...Discharge valve 60...Communication path.

Claims (4)

流体の流入口(11)が設けられたクランクケース(10)と、
前記クランクケース(10)内に配置され、前記クランクケース(10)によって回転自在に支持されたクランク軸(20)と、
前記クランク軸(20)に接続された複数のポンプ(30)と、を備え、
前記複数のポンプ(30)のそれぞれは、
前記クランク軸(20)に接続されたコンロッド(31)と、
前記クランク軸(20)の回転に伴って往復動するピストン(33)であって、前記コンロッド(31)に接続され、往復動方向に沿って延びる前記流体の流路(34e)を含むピストン元(34)、及び、前記ピストン元(34)に設けられ、前記ピストン元(34)から前記往復動方向に沿って前記コンロッド(31)と逆側に突出するピストンロッド(35)、を含む前記ピストン(33)と、
前記往復動方向に沿って前記ピストン元(34)をガイドし、前記流路(34e)を通過した前記流体を収容するガイド孔(36)と、
前記ガイド孔(36)に連通して、前記ピストンロッド(35)を収容するポンプ室(37)であって、前記流体を吐出する吐出弁(55)を含む前記ポンプ室(37)と、
前記ピストンロッド(35)に設けられ、前記ガイド孔(36)に収容された前記流体を前記ポンプ室(37)に流通させる弁体(39)と、を含み、
前記複数のポンプ(30)のうちの少なくとも一対のポンプ(30)において、一方のポンプ(30)の前記ガイド孔(36)と他方のポンプ(30)の前記ガイド孔(36)とは、連通路(60)によって互いに連通されている、往復動ポンプ。
a crankcase (10) provided with a fluid inlet (11);
a crankshaft (20) arranged in the crankcase (10) and rotatably supported by the crankcase (10);
a plurality of pumps (30) connected to the crankshaft (20);
each of the plurality of pumps (30) comprising:
a connecting rod (31) connected to the crankshaft (20);
A piston (33) that reciprocates with the rotation of the crankshaft (20), the piston base including the fluid flow path (34e) that is connected to the connecting rod (31) and extends along the reciprocating direction. (34), and a piston rod (35) provided at the piston base (34) and protruding from the piston base (34) along the reciprocating direction in the direction opposite to the connecting rod (31). a piston (33);
a guide hole (36) that guides the piston base (34) along the reciprocating direction and accommodates the fluid that has passed through the flow path (34e);
a pump chamber (37) communicating with the guide hole (36) and accommodating the piston rod (35), the pump chamber (37) including a discharge valve (55) for discharging the fluid;
a valve body (39) provided in the piston rod (35) for circulating the fluid contained in the guide hole (36) to the pump chamber (37);
In at least one pair of pumps (30) among the plurality of pumps (30), the guide hole (36) of one pump (30) and the guide hole (36) of the other pump (30) are connected. reciprocating pumps which are in communication with each other by means of passages (60);
前記連通路(60)は、前記ピストン(33)が上死点(P1)にあるときに、前記往復動方向において、前記ピストン元(34)よりも前記ピストンロッド(35)側に位置している、請求項1に記載の往復動ポンプ。 The communication passage (60) is located closer to the piston rod (35) than the piston base (34) in the reciprocating direction when the piston (33) is at the top dead center (P1). 2. A reciprocating pump according to claim 1, wherein: 前記複数のポンプ(30)は、3つ以上のポンプ(30)であり、
前記複数のポンプ(30)のそれぞれの前記ガイド孔(36)は、前記複数のポンプ(30)の他の全ての前記ガイド孔(36)のそれぞれと前記連通路(60)によって互いに連通されている、請求項1又は2に記載の往復動ポンプ。
the plurality of pumps (30) is three or more pumps (30);
The guide hole (36) of each of the plurality of pumps (30) communicates with each of the other guide holes (36) of the plurality of pumps (30) by the communication passage (60). 3. A reciprocating pump according to claim 1 or 2, wherein
前記複数のポンプ(30)は、3つのポンプ(30)であり、
前記往復動方向から見たときに、前記3つのポンプ(30)のそれぞれの前記ガイド孔(36)の中心同士を結んだ形は、三角形状をなしている、請求項3に記載の往復動ポンプ。
the plurality of pumps (30) is three pumps (30);
4. A reciprocating movement according to claim 3, wherein a shape connecting the centers of said guide holes (36) of said three pumps (30) is triangular when viewed from said reciprocating direction. pump.
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