JP2024063515A - シール構造および往復動ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】キャビテーションの発生を抑制できるシール構造を提供する。【解決手段】シール構造は、円柱状の内部空間を形成するシリンダ部２１と内部空間内を軸方向に往復動する円柱状のプランジャ４３との間に配置される。シール構造は、内部空間に配置された円環状のシール部材（グランドパッキン１２０）と、シール部材に隣接して配置され、シール部材を軸方向に押圧する円環状の押圧部１３０ａと、押圧部１３０ａに隣接して配置された圧縮コイルバネ１４０と、を備える。圧縮コイルバネ１４０とプランジャ４３とを隔てるように、円筒状のカラー部１３０ｂが圧縮コイルバネ１４０の内方に配置されている。【選択図】図２

Description

本開示は、シール構造および往復動ポンプに関する。

特許文献１は、プランジャポンプを開示している。このプランジャポンプでは、ポンプ室を画成するシールケースの内周部にシール部材及び圧縮コイルバネが配置されている。圧縮コイルバネの付勢力によってシール部材が軸方向に沿って押圧されることで、シール部材の位置決めがなされてる。

特開昭６３－５７８７９号公報

従来のシール構造では、ポンプ室を構成する空間と圧縮コイルバネが配置される空間とが連続しているため、例えば、キャビテーションが発生し易くなる虞がある。

本開示は、キャビテーションの発生を抑制できるシール構造を提供することを目的の一つとする。

一例のシール構造は、円柱状の内部空間を形成する空間形成部材（２１）と内部空間内を軸方向に往復動する円柱状の往復動部材（４０）との間に配置される。シール構造は、内部空間に配置された円環状のシール部材（１２０）と、シール部材（１２０）に隣接して配置され、シール部材（１２０）を軸方向に押圧する円環状の押圧部（１３０ａ）と、押圧部（１３０ａ）に隣接して配置された圧縮コイルバネ（１４０）と、を備える。圧縮コイルバネ（１４０）と往復動部材（４０）とを隔てるように、円筒状のカラー部（１３０ｂ）が圧縮コイルバネ（１４０）の内方に配置されている。

一例の往復動ポンプは、円柱状の内部空間を画成する内周面（２１ａ）を有するシリンダ部（２１）と、シリンダ部（２１）の内部空間内を軸方向に往復動する円柱状のプランジャ（４３）と、を備える。往復動ポンプは、内部空間に配置された円環状のシール部材（１２０）と、シール部材（１２０）に隣接して配置され、シール部材（１２０）を軸方向に押圧する円環状の押圧部（１３０ａ）と、押圧部（１３０ａ）に隣接して配置された圧縮コイルバネ（１４０）と、を備える。圧縮コイルバネ（１４０）とプランジャ（４３）とを隔てるように、円筒状のカラー部（１３０ｂ）が圧縮コイルバネ（１４０）の内方に配置されている。

上記シール構造及び往復動ポンプでは、内部空間形成部材（２１）によって形成される円柱状の内部空間のうち、シール部材（１２０）よりも軸方向の前側の領域にいわゆるポンプ室を構成する空間が形成される。圧縮コイルバネ（１４０）の内方に円筒状のカラー部１３０ｂが配置されているため、圧縮コイルバネ（１４０）が配置されている空間とポンプ室を構成する空間とが隔離される。これにより、キャビテーションの発生を抑制できる。

一例において、押圧部（１３０ａ）とカラー部（１３０ｂ）とは、互いに一体になっている。この構成では、部品点数の削減により、製造工程の効率化を図ることができる。なお、一例においては、押圧部（１３０ａ）とカラー部（１３０ｂ）とは、互いに別体として構成されてもよい。

一例において、内部空間には、圧縮コイルバネ（１４０）の位置を規制するための規制部材（２５）が配置され、規制部材（２５）が圧縮コイルバネ（１４０）を規制している状態で、軸方向における圧縮コイルバネ（１４０）の長さは、軸方向におけるカラー部（１３０ｂ）の長さに等しい。この構成では、圧縮コイルバネ（１４０）だけでなく、カラー部１３０ｂが押圧部１３０ａを軸方向に押圧するため、圧縮コイルバネ（１４０）の線径を小さくすることが可能となる。

一例において、シール部材（１２０）は、押圧部（１３０ａ）との接触面として断面Ｖ字状の円環状の凹部を有し、押圧部（１３０ａ）は、シール部材（１２０）との接触面として、凹部に対応する断面Ｖ字状の円環状の凸部を有する。この構成では、シール部材（１２０）及び押圧部（１３０ａ）の軸心がずれることが抑制される。

本開示のシール構造によれば、キャビテーションの発生を抑制できる。

一例の往復動ポンプを示す断面図である。 図１の往復動ポンプにおけるシール構造を示す拡大断面図である。 他の例のシール構造を説明するための断面図である。 さらに他の例のシール構造を説明するための断面図である。

以下、一例のシール構造を有する往復動ポンプについて、添付図面を参照しながら説明する。本明細書では、一例の往復動ポンプとして、往復動部材を構成するプランジャが水平方向に３列並設された、いわゆる横型３連プランジャポンプについて説明する。なお、以下の説明において、「上」、「下」は、往復動ポンプが水平面に載置された状態を基準として定義され、「前」、「後」は、往復動部材の軸方向を基準として、ポンプ室側が前、クランクケース側が後として定義されている。「左」、「右」は、水平面に載置された往復動ポンプの前後方向を基準としている。

図１は、往復動ポンプを構成する３つのプランジャポンプのうちの１つを示す断面図である。一例の往復動ポンプ１では、図１に示すポンプ構成が左右方向（図の紙面に垂直な方向）に３つ並設されている。図２は、図１の部分拡大図である。図１に示すように、往復動ポンプ１は、往復動部材４０がシリンダ部内を往復動することによって、シリンダ部の先端に設けられたポンプ室３２でポンプ作用を行う。

往復動ポンプ１は、クランクケース１０と、第１マニホールド２０と、第２マニホールド３０とを有している。クランクケース１０、第１マニホールド２０及び第２マニホールド３０は、クランクケース１０に対して第１マニホールド２０を介して第２マニホールド３０が複数の締結手段（例えばボルト等）により固定されることによって、一体に連結されている。なお、図１及び図２において、一点鎖線で示される往復動部材４０の軸線よりも上側部分には、往復動部材４０が前進して上死点に位置した状態が示され、軸線よりも下側部分には、往復動部材４０が後退して下死点に位置した状態が示されている。

クランクケース１０は中空に構成されている。クランクケース１０内には、クランク軸１２、クランク軸１２に回転可能に連結されたコンロッド１３、コンロッド１３にプランジャロッド４１を回転可能に連結するピストンピン１５等が配置され、これらにより、往復動部材４０を軸線に沿って往復駆動させる駆動部が構成されている。なお、プランジャロッド４１は、往復動部材４０の後半分を構成している。

クランクケース１０は、シリンダ部１１を含む。シリンダ部１１は、円筒状をなしており、クランク軸１２の軸方向に直交する軸方向を有する。シリンダ部１１の内側には、ピストンピン１５と、コンロッド１３の先端とが配置され得る。

クランクケース１０内には、駆動部の潤滑・冷却用のオイルが充填されている。シリンダ部１１の第１マニホールド２０側の端部には、クランクケース１０内のオイルの漏出を防止するためのオイルシール１６が配置されている。オイルシール１６は、往復動部材４０を構成するプランジャロッド４１の外周面に液密に摺接する。そして、クランク軸１２が回転することによってコンロッド１３及びピストンピン１５を介して、往復動部材４０が前後方向に往復動する。

第１マニホールド２０は、クランクケース１０の前端に配置されている。また、第２マニホールド３０は、第１マニホールド２０の前端に配置されている。第１マニホールド２０は、シリンダ部１１と中心軸を共通にするシリンダ部２１を有している（図２参照）。シリンダ部２１は、第１マニホールド２０を前後方向に貫通している。シリンダ部２１内には、往復動部材４０の前半側を構成するプランジャ４３が配置されている。プランジャ４３は、クランク軸１２の回転に伴い、シリンダ部２１内を前後方向に往復動する。

図２に示すように、シリンダ部２１の内周面２１ａには、軸心に向かって突出する円環状の段部２２が形成されている。図示例の段部２２は、断面視において、軸方向に垂直な前面２２ａと、後方に向かって拡径する後面２２ｂとを有する。シリンダ部２１において、段部２２の後方には、Ｕパッキン等の円環状の低圧シール２３が配置されている。低圧シール２３は、シリンダ部２１の内周面２１ａとプランジャ４３の外周面４３ａとの間をシールしている。

シリンダ部２１の前端には、第２マニホールド３０に接続される連通管２５（規制部材）が設けられている。連通管２５は、例えば金属等よって円筒状に形成されている。連通管２５は、所定の長さだけシリンダ部２１から前方に突出するようにシリンダ部２１に嵌合されている。図示例では、シリンダ部２１の前端において、径方向の外側に凹む段部２１ｂが形成されている。また、連通管２５の前後方向の中央には、径方向の外側に突出する円環状の段部２５ａが形成されている。シリンダ部２１の前側から連通管２５がシリンダ部２１内に嵌入されると、連通管２５の段部２５ａとシリンダ部２１の段部２１ｂとが互いに当接することで、連通管２５の位置決めがなされる。これにより、連通管２５の後端からシリンダ部２１の段部２２までの距離が定まる。また、第１マニホールド２０から前方に突出する連通管２５の距離が定まる。連通管２５の後端には、Ｏリング２５ｂが設けられている。連通管２５の外周とシリンダ部２１の内周との間は、このＯリング２５ｂによってシールされている。

連通管２５と段部２２との間には、シール構造体（シール構造）１００が配置されている。シール構造体１００は、段部２２の前側において、シリンダ部２１の内周面２１ａとプランジャ４３の外周面４３ａとの間をシールしている。シール構造体１００は、低圧シール２３よりも高い耐圧性を有する。

また、第１マニホールド２０は、例えば水等の使用液体を導入するための吸入口２８を有する（図１参照）。吸入口２８は、第２マニホールド３０に形成された流路３１に連通する。図示例の吸入口２８は、シリンダ部２１よりも下側に位置している。

第１マニホールド２０及び第２マニホールド３０は、ポンプ室３２を有する。図示例において、ポンプ室３２には、連通管２５が嵌入されている。すなわち、連通管２５が第２マニホールド３０内と第１マニホールド２０内とに跨って収容されていることで、第２マニホールド３０と第１マニホールド２０とは、連通管２５を介して接続されている。連通管２５の前端には、Ｏリング２５ｃが設けられている。連通管２５の外周とポンプ室３２の内周との間は、このＯリング２５ｃによってシールされている。

第２マニホールド３０の流路３１は、第１マニホールド２０の吸入口２８に連通するとともに、第２マニホールド３０に形成された吐出口３８にも連通する。すなわち、流路３１は、吸入口２８と吐出口３８とを接続している。また、流路３１は、吸入口２８から吐出口３８までの間の位置でポンプ室３２にも連通している。図示例の流路３１は、第２マニホールド３０の下部において後方に開口しており、当該開口３１ａによって吸入口２８に連通している。また、流路３１は、上下方向に延在しており、上下方向の中央に形成された開口３１ｂにおいてポンプ室３２に連通し、上部に形成された開口３１ｃおいて吐出口３８に連通している。

流路３１内には、吸水用の弁組立体５０と吐出用の弁組立体７０とが収容されている。一例の弁組立体５０は、筒状の弁座５１と、弁座５１をシールする弁５２と、弁５２を弁座５１に向けて付勢する付勢部材（圧縮コイルばね）５３と、付勢部材５３及び弁５２を収容する収容体５５と、を含む。弁組立体５０は、弁５２がポンプ室３２に連通する開口３１ｂと吸入口に連通する開口３１ａとの間に位置するように流路内に配置される。

また、一例の弁組立体７０は、筒状の弁座７１と、弁座７１をシールする弁７２と、弁７２を弁座７１に向けて付勢する付勢部材（圧縮コイルばね）７３と、付勢部材７３及び弁７２を収容する収容体７５と、を含む。弁組立体７０は、弁７２がポンプ室３２に連通する開口３１ｂと吐出口３８に連通する開口３１ｃとの間に位置するように流路内に配置される。

シール構造体１００について、さらに説明する。シール構造体１００は、円柱状の内部空間を形成するシリンダ部（空間形成部材）２１と内部空間内を往復動する円柱状のプランジャ４３（往復動部材）との間に配置されることにより、シール構造を構成する。なお、図示例においては、シリンダ部２１の内周面２１ａと、シリンダ部２１に形成された段部２２の前面２２ａと、連通管２５の後面２５ｄとによって円柱状の内部空間が画成されている。

図２に示すように、シール構造体１００は、バックアップリング１１０と、第１グランドパッキン１２０Ａと、第２グランドパッキン１２０Ｂと、アダプタ１３０と、圧縮コイルバネ１４０と、を備えている。バックアップリング１１０は、円環状を呈する部材であり、例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）、フッ素樹脂等の樹脂材料によって形成されている。バックアップリング１１０の径方向に沿った断面は、矩形状を呈している。バックアップリング１１０の後端面は、シリンダ部２１の内部空間に形成された段部２２の前面２２ａに接触している。バックアップリングの外周面は、シリンダ部２１の内周面２１ａに接触している。バックアップリング１１０の内周面とプランジャ４３の外周面４３ａとの間には僅かなクリアランスが形成されていてよい。

第１グランドパッキン１２０Ａと第２グランドパッキン１２０Ｂとは、互いに同形状を呈している。互いに区別しない場合、第１グランドパッキン１２０Ａと第２グランドパッキン１２０Ｂとをグランドパッキン１２０と称する。グランドパッキン１２０は、円環状を呈する部材であり、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＰＭ）等の材料（ゴム材料、樹脂材料等）によって形成されている。グランドパッキン１２０は、バックアップリング１１０よりも高い可撓性（弾性）を有していてよい。グランドパッキン１２０の径方向に沿った断面は矩形状を呈している。グランドパッキン１２０の外周面はシリンダ部２１の内周面２１ａに接触している。グランドパッキン１２０の内周面は、プランジャ４３の外周面４３ａに接触していてよい。第１グランドパッキン１２０Ａはバックアップリング１１０に隣接して配置されており、第１グランドパッキン１２０Ａと第２グランドパッキン１２０Ｂとは軸方向に沿って並設されている。すなわち、第１グランドパッキン１２０Ａの後端面は、バックアップリング１１０の前面に接触しており、第２グランドパッキン１２０Ｂの後端面は第１グランドパッキン１２０Ａの前端面に接触している。

アダプタ１３０は、第２グランドパッキン１２０Ｂに隣接して配置されている。アダプタ１３０は、バックアップリング１１０と同じ樹脂材料によって形成されていてよい。アダプタ１３０は、押圧部１３０ａとカラー部１３０ｂとを含む。押圧部１３０ａの径方向に沿った断面は矩形状を呈している。押圧部１３０ａの後端面は、第２グランドパッキン１２０Ｂの前面に接触している。押圧部１３０ａの外周面は、シリンダ部２１の内周面２１ａに接触している。押圧部１３０ａの内周面とプランジャ４３の外周面４３ａとの間には僅かなクリアランスが形成されていてよい。

カラー部１３０ｂは、円筒状を呈している。カラー部１３０ｂは、押圧部１３０ａの前面に連続して形成されている。すなわち、カラー部１３０ｂと押圧部１３０ａとは互いに一体に構成されている。カラー部１３０ｂの内周面は、押圧部１３０ａの内周面に対して面一であってよい。また、カラー部１３０ｂの外周面は、シリンダ部２１の内周面２１ａから離間している。すなわち、カラー部１３０ｂの外径は、押圧部１３０ａの外径（シリンダ部２１の内径）よりも小さい。カラー部１３０ｂの前端は、連通管２５の後面２５ｄに当接しており、カラー部１３０ｂは、後面２５ｄによって後側に向けて押圧されている。このように、連通管２５は、カラー部１３０ｂの位置決めを行う規制部材として機能している。

圧縮コイルバネ１４０は、軸方向において押圧部１３０ａと連通管２５との間に配置されている。図示例の圧縮コイルバネ１４０は、カラー部１３０ｂの外方において、押圧部１３０ａに隣接して配置されている。すなわち、カラー部１３０ｂは、圧縮コイルバネ１４０とプランジャ４３とを隔てるように、圧縮コイルバネ１４０の内方に配置されている。換言すると、圧縮コイルバネ１４０が配置されている空間とプランジャ４３が往復動するポンプ室３２とは、カラー部１３０ｂによって隔離されている。

自然状態（すなわち、無負荷の状態）において、圧縮コイルバネ１４０の軸方向の長さは、カラー部１３０ｂの軸方向の長さよりも長くなるように形成されている。連通管２５と段部２２との間にシール構造体１００が配置され、圧縮コイルバネ１４０の前端の位置が連通管２５によって規制された状態では、圧縮コイルバネ１４０が圧縮されることにより、軸方向における圧縮コイルバネ１４０の長さは、軸方向におけるカラー部１３０ｂの長さに等しくなっている。この状態において、圧縮コイルバネ１４０は、押圧部１３０ａ（アダプタ１３０）を後側に向けて付勢（押圧）する。

以上説明のとおり、一例の往復動ポンプは、円柱状の内部空間を画成する内周面２１ａを有するシリンダ部２１と、シリンダ部２１の内部空間内を軸方向に往復動する円柱状のプランジャ４３と、を備える。往復動ポンプは、内部空間に配置された円環状のグランドパッキン１２０（シール部材）と、グランドパッキン１２０に隣接して配置され、グランドパッキン１２０を軸方向に押圧する円環状の押圧部１３０ａと、押圧部１３０ａに隣接して配置された圧縮コイルバネ１４０と、を備える。圧縮コイルバネ１４０とプランジャ４３とを隔てるように、円筒状のカラー部１３０ｂが圧縮コイルバネ１４０の内方に配置されている。

上記往復動ポンプでは、シリンダ部２１（内部空間形成部材）によって形成される円柱状の内部空間のうち、グランドパッキン１２０よりも軸方向の前側の領域に、ポンプ室３２を構成する空間が形成される。圧縮コイルバネ１４０の内方に円筒状のカラー部１３０ｂが配置されているため、圧縮コイルバネ１４０が配置されている空間とポンプ室３２を構成する空間とが隔離される。これにより、キャビテーションの発生が抑制される。

また、上記のシール構造においては、実質的にポンプ室３２の容積が大きくなることが抑制される。これにより、ポンプの圧縮比が高くなり、吸水効率を向上させることができる。さらに、径方向（軸方向に交差する方向）における圧縮コイルバネ１４０のずれの発生が抑制される。この場合、グランドパッキン１２０に対する圧縮コイルバネ１４０による荷重位置が偏芯することを抑制できる。また、圧縮コイルバネ１４０がプランジャ４３に接触することが防止される。

一例において、シリンダ部２１の内部空間には、圧縮コイルバネ１４０の位置を規制するための連通管２５（規制部材）が配置されている。連通管２５が圧縮コイルバネ１４０の位置を規制している状態で、軸方向における圧縮コイルバネ１４０の長さは、軸方向におけるカラー部１３０ｂの長さに等しい。この構成では、圧縮コイルバネ１４０だけでなく、カラー部１３０ｂも押圧部１３０ａを軸方向に押圧するため、圧縮コイルバネ１４０の線径を小さくすることが可能となる。

図３は、他の例のシール構造を説明するための断面図である。図３に示す往復動ポンプは、シール構造体１００に代えてシール構造体２００を有する。シール構造体２００は、メスアダプタ（バックアップリング）２１０と、第１のＶパッキン２２０Ａと、第２のＶパッキン２２０Ｂと、オスアダプタ２３０と、圧縮コイルバネ１４０と、を有する。

メスアダプタ２１０は、円環状を呈する部材であり、バックアップリング１１０と同様の樹脂材料によって形成されている。メスアダプタ２１０の後端面は、シリンダ部２１の内部空間に形成された段部２２に接触しており、平坦状に形成されている。メスアダプタ２１０の外周面はシリンダ部２１の内周面２１ａに接触している。メスアダプタ２１０の内周面とプランジャ４３の外周面４３ａとの間には僅かなクリアランスが形成されていてよい。メスアダプタ２１０の前面には、後方に向かって凹状に形成された断面Ｖ字状の溝（凹部）２１１が形成されている。

第１のＶパッキン２２０Ａと第２のＶパッキン２２０Ｂとは、互いに同形状を呈している。互いに区別しない場合、第１のＶパッキン２２０Ａと第２のＶパッキン２２０ＢとをＶパッキン２２０と称する。Ｖパッキン２２０は、円環状を呈する部材であり、グランドパッキン１２０と同様の樹脂材料によって形成されている。Ｖパッキン２２０の外周面はシリンダ部２１の内周面２１ａに接触している。Ｖパッキン２２０の内周面は、プランジャ４３の外周面４３ａに接触していてよい。第１のＶパッキン２２０Ａはメスアダプタ２１０に隣接して配置されており、第１のＶパッキン２２０Ａと第２のＶパッキン２２０Ｂとは軸方向に沿って並設されている。すなわち、第１のＶパッキン２２０Ａの後端面は、メスアダプタ２１０の前面に接触しており、第２のＶパッキン２２０Ｂの後端面は第１のＶパッキン２２０Ａの前端面に接触している。Ｖパッキン２２０の径方向に沿った断面は略Ｖ字状を呈している。すなわち、Ｖパッキン２２０の後面は、後方に向かって凸状に形成された断面Ｖ字状の凸部２２２を有し、Ｖパッキン２２０の前面は、後方に向かって凹状に形成された断面Ｖ字状の溝（凹部）２２１を有する。Ｖパッキン２２０の凸部２２２の形状は、メスアダプタ２１０の溝２１１の形状に対応している。したがって、Ｖパッキン２２０がメスアダプタ２１０に向けて押圧された場合、凸部２２２は溝２１１に密接する。また、Ｖパッキン２２０の凸部２２２の形状は、Ｖパッキン２２０の溝２２１の形状にも対応している。したがって、第２のＶパッキン２２０Ｂが第１のＶパッキン２２０Ａに向けて押圧された場合、第２のＶパッキン２２０Ｂの凸部２２２は、第１のＶパッキン２２０Ａの溝２２１に密接する。

オスアダプタ２３０は、第２のＶパッキン２２０Ｂに隣接して配置されている。オスアダプタ２３０は、メスアダプタ２１０と同じ樹脂材料によって形成されていてよい。オスアダプタ２３０は、押圧部２３０ａとカラー部２３０ｂとを含む。押圧部２３０ａの後端面は、第２のＶパッキン２２０Ｂの前面に接触している。押圧部２３０ａの外周面は、シリンダ部２１の内周面２１ａに接触している。押圧部２３０ａの内周面とプランジャ４３の外周面４３ａとの間には僅かなクリアランスが形成されていてよい。押圧部２３０ａの後面には、後方に向かって凸状に形成された断面Ｖ字状の凸部２３１が形成されている。押圧部２３０ａの凸部２３１の形状は、第２のＶパッキン２２０Ｂの溝２２１の形状に対応している。したがって、押圧部２３０ａが第２のＶパッキン２２０Ｂに向けて押圧された場合、凸部２３１は溝２２１に密接する。

カラー部２３０ｂは、円筒状を呈している。カラー部２３０ｂは、押圧部２３０ａの前面に連続して形成されている。すなわち、カラー部２３０ｂと押圧部２３０ａとは互いに一体に構成されている。カラー部２３０ｂの内周面は、押圧部２３０ａの内周面に対して面一になっている。また、カラー部２３０ｂの外周面は、シリンダ部２１の内周面２１ａから離間している。すなわち、カラー部２３０ｂの外径は、押圧部２３０ａの外径よりも小さい。カラー部２３０ｂの前端は、連通管２５の後面２５ｄによって後側に向けて押圧されている。

図示例の圧縮コイルバネ１４０は、カラー部２３０ｂの外方において、押圧部２３０ａに隣接して配置されている。すなわち、カラー部２３０ｂは、圧縮コイルバネ１４０とプランジャ４３とを隔てるように、圧縮コイルバネ１４０の内方に配置されている。換言すると、圧縮コイルバネ１４０が配置されている空間とプランジャ４３が往復動するポンプ室３２とは、カラー部２３０ｂによって隔離されている。

自然状態において、圧縮コイルバネ１４０の軸方向の長さは、カラー部２３０ｂの軸方向の長さよりも長くなるように形成されている。連通管２５と段部２２との間にシール構造体２００が配置され、圧縮コイルバネ１４０の前端の位置が連通管２５によって規制された状態では、圧縮コイルバネ１４０が圧縮されることにより、軸方向における圧縮コイルバネ１４０の長さは、軸方向におけるカラー部２３０ｂの長さに等しくなっている。この状態において、圧縮コイルバネ１４０は、押圧部２３０ａ（オスアダプタ２３０）を後側に向けて付勢する。

以上のとおり、図３に示す形態において、Ｖパッキン２２０は、押圧部２３０ａとの接触面として断面Ｖ字状の円環状の溝２２１を有し、押圧部２３０ａは、Ｖパッキン２２０との接触面として、溝２２１に対応する断面Ｖ字状の円環状の凸部２３１を有する。この構成では、Ｖパッキン２２０と押圧部２３０ａとの互いの軸心がずれることが抑制される。また、Ｖパッキン２２０の溝２２１に圧縮コイルバネ１４０の荷重が確実に作用するため、Ｖパッキン２２０の偏摩耗が抑制され、Ｖパッキン２２０の耐久性が向上する。

図４は、さらに他の例のシール構造を説明するための断面図である。図４に示す往復動ポンプは、シール構造体１００に代えてシール構造体３００を有する。シール構造体３００は、バックアップリング１１０と、第１グランドパッキン１２０Ａと、第２グランドパッキン１２０Ｂと、押圧部材３３０ａと、カラー部材３３０ｂと、圧縮コイルバネ１４０と、を有する。なお、図４の往復動ポンプは、連通管２５に代えて連通管３２５を有する。

連通管３２５は、段部３２５ｆを有する点のみにおいて、連通管２５と相違している。段部３２５ｆは、連通管３２５の後面３２５ｄの内縁に沿って形成されている。段部３２５ｆは、断面矩形状を呈しており、後面３２５ｄから前側に向かって凹んでいる。

押圧部材３３０ａは、円環状を呈している。押圧部材３３０ａの径方向に沿った断面は略矩形状を呈している。押圧部材３３０ａの後端面は、第２グランドパッキン１２０Ｂの前面に接触している。押圧部材３３０ａの外周面は、シリンダ部２１の内周面２１ａに接触している。押圧部材３３０ａの内周面とプランジャ４３の外周面４３ａとの間には僅かなクリアランスが形成されていてよい。押圧部材３３０ａの前面３３２には、段部３３１が形成されている。段部３３１は、前面３３２の内周に沿って形成されている。段部３３１は、断面矩形状を呈しており、前面３３２から後側に向かって凹んでいる。

カラー部材３３０ｂは、カラー部１３０ｂと同様に円筒状を呈しており、圧縮コイルバネ１４０の内方に配置されている。また、カラー部材３３０ｂは、押圧部１３０ａの段部３３１と連通管３２５の段部３２５ｆとの間に配置されている。カラー部材３３０ｂの内周面は、押圧部材３３０ａの内周面と面一になっている。また、カラー部材３３０ｂの外周面は、シリンダ部２１の内周面２１ａから離間している。すなわち、カラー部材３３０ｂの外径は、押圧部材３３０ａの外径よりも小さい。

図２の例では、カラー部１３０ｂと押圧部１３０ａとが一体的に形成されることにより、アダプタ１３０が構成されているが、図４に示すように、カラー部１３０ｂ（カラー部材３３０ｂ）と押圧部１３０ａ（押圧部材３３０ａ）とは互いに別体として構成されてもよい。なお、図２の例のように、押圧部１３０ａとカラー部１３０ｂとが互いに一体になっている構成では、部品点数の削減により、製造工程の効率化を図ることができる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示の具体的形態は上記の例に限定されない。例えば、本開示のシール構造が適用される対象は、ポンプ室に隣接したシリンダ内だけでなく、他の部分に配置されたシリンダ内であってもよい。

図４においては、図２におけるアダプタ１３０のカラー部１３０ｂと押圧部１３０ａとが別体に構成された一例を示したが、例えば、図３におけるオスアダプタ２３０を構成しているカラー部２３０ｂと押圧部２３０ａとが互いに別体に構成されてもよい。また、カラー部は、連通管の一部として形成されてもよい。すなわち、連通管は、圧縮コイルバネの内方に配置される円筒状のカラー部を含んでもよい。

また、シール構造体が連通管の後端とシリンダ部の段部との間に挟持されている例を示したが、シール構造体は対向する２つの面同士の間に挟持されていればよく、どのような面同士の間に配置されるかは、シール構造体が適用される対象によって適宜変更されてよい。

本開示に例示される実施形態は以下のように記載され得る。
［形態１］
円柱状の内部空間を形成する空間形成部材（２１）と前記内部空間内を軸方向に往復動する円柱状の往復動部材（４０）との間に配置されるシール構造であって、
前記内部空間に配置された円環状のシール部材（１２０）と、
前記シール部材（１２０）に隣接して配置され、前記シール部材（１２０）を軸方向に押圧する円環状の押圧部（１３０ａ）と、
前記押圧部（１３０ａ）に隣接して配置された圧縮コイルバネ（１４０）と、を備え、
前記圧縮コイルバネ（１４０）と前記往復動部材（４０）とを隔てるように、円筒状のカラー部（１３０ｂ）が前記圧縮コイルバネ（１４０）の内方に配置されている、シール構造。
［形態２］
前記押圧部（１３０ａ）と前記カラー部（１３０ｂ）とは、互いに一体になっている、形態１に記載のシール構造。
［形態３］
前記押圧部（１３０ａ）と前記カラー部（１３０ｂ）とは、互いに別体として構成されている、形態１に記載のシール構造。
［形態４］
前記内部空間には、前記圧縮コイルバネ（１４０）の位置を規制するための規制部材（２５）が配置され、
前記規制部材（２５）が前記圧縮コイルバネ（１４０）を規制している状態で、前記軸方向における前記圧縮コイルバネ（１４０）の長さは、前記軸方向における前記カラー部（１３０ｂ）の長さに等しい、形態１～３のいずれかに記載のシール構造。
［形態５］
前記シール部材（１２０）は、前記押圧部（１３０ａ）との接触面として断面Ｖ字状の円環状の凹部を有し、
前記押圧部（１３０ａ）は、前記シール部材（１２０）との接触面として、前記凹部に対応する断面Ｖ字状の円環状の凸部を有する、形態１～４のいずれかに記載のシール構造。
［形態６］
円柱状の内部空間を画成する内周面（２１ａ）を有するシリンダ部（２１）と、
前記シリンダ部（２１）の前記内部空間内を軸方向に往復動する円柱状のプランジャ（４３）と、を備える、往復動ポンプであって、
前記内部空間に配置された円環状のシール部材（１２０）と、
前記シール部材（１２０）に隣接して配置され、前記シール部材（１２０）を前記軸方向に押圧する円環状の押圧部（１３０ａ）と、
前記押圧部（１３０ａ）に隣接して配置された圧縮コイルバネ（１４０）と、を備え、
前記圧縮コイルバネ（１４０）と前記プランジャ（４３）とを隔てるように、円筒状のカラー部（１３０ｂ）が前記圧縮コイルバネ（１４０）の内方に配置されている、往復動ポンプ。

１…往復動ポンプ、２１…シリンダ部（空間形成部材）、４０…往復動部材、１００…シール構造体（シール構造）、１２０…グランドパッキン（シール部材）、１３０ａ…押圧部、１３０ｂ…カラー部、１４０…圧縮コイルバネ。

Claims (6)

1. 円柱状の内部空間を形成する空間形成部材（２１）と前記内部空間内を軸方向に往復動する円柱状の往復動部材（４０）との間に配置されるシール構造であって、
   前記内部空間に配置された円環状のシール部材（１２０）と、
   前記シール部材（１２０）に隣接して配置され、前記シール部材（１２０）を軸方向に押圧する円環状の押圧部（１３０ａ）と、
   前記押圧部（１３０ａ）に隣接して配置された圧縮コイルバネ（１４０）と、を備え、
   前記圧縮コイルバネ（１４０）と前記往復動部材（４０）とを隔てるように、円筒状のカラー部（１３０ｂ）が前記圧縮コイルバネ（１４０）の内方に配置されている、シール構造。
2. 前記押圧部（１３０ａ）と前記カラー部（１３０ｂ）とは、互いに一体になっている、請求項１に記載のシール構造。
3. 前記押圧部（１３０ａ）と前記カラー部（１３０ｂ）とは、互いに別体として構成されている、請求項１に記載のシール構造。
4. 前記内部空間には、前記圧縮コイルバネ（１４０）の位置を規制するための規制部材（２５）が配置され、
   前記規制部材（２５）が前記圧縮コイルバネ（１４０）を規制している状態で、前記軸方向における前記圧縮コイルバネ（１４０）の長さは、前記軸方向における前記カラー部（１３０ｂ）の長さに等しい、請求項１に記載のシール構造。
5. 前記シール部材（１２０）は、前記押圧部（１３０ａ）との接触面として断面Ｖ字状の円環状の凹部を有し、
   前記押圧部（１３０ａ）は、前記シール部材（１２０）との接触面として、前記凹部に対応する断面Ｖ字状の円環状の凸部を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載のシール構造。
6. 円柱状の内部空間を画成する内周面（２１ａ）を有するシリンダ部（２１）と、
   前記シリンダ部（２１）の前記内部空間内を軸方向に往復動する円柱状のプランジャ（４３）と、を備える、往復動ポンプであって、
   前記内部空間に配置された円環状のシール部材（１２０）と、
   前記シール部材（１２０）に隣接して配置され、前記シール部材（１２０）を前記軸方向に押圧する円環状の押圧部（１３０ａ）と、
   前記押圧部（１３０ａ）に隣接して配置された圧縮コイルバネ（１４０）と、を備え、
   前記圧縮コイルバネ（１４０）と前記プランジャ（４３）とを隔てるように、円筒状のカラー部（１３０ｂ）が前記圧縮コイルバネ（１４０）の内方に配置されている、往復動ポンプ。
   

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