JP2507137Y2 - 強制弁式ピストンポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、動力噴霧機等に装備
される強制弁式ピストンポンプに係り、詳しくは吸入液
体がピストン棒の周部を介して吸入空間からピストン棒
の基端側の方へ漏れるの防止するシールパッキンのシー
ル性を改善することができる強制弁式ピストンポンプに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】実開昭６４−５３４７６号公報の強制弁
式ピストンポンプでは、ピストン棒が、シールパッキン
の内周縁部に挿通されてから、吸入空間を貫通し、ポン
プ室へ至っており、シールパッキンのシール圧は放射方
向内側へのシールパッキンの弾力によりのみ生じてい
る。

【０００３】実開昭５６−３７７５５号公報は、複数個
のＶパッキンを両側から雄及び雌アダプタにより挾み、
雄及び雌アダプタを介して圧縮コイルバネにより複数個
のＶパッキンを軸方向へ押圧し、Ｖパッキンの摩耗にも
かかわらず一定のシール圧を確保することを開示する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】強制弁式ピストンポン
プでは、吸入行程において、ピストン棒が基端側の方へ
移動するとき、ピストン棒に固定されている吸入弁の弁
体によりピストン棒の周部の近傍の液体がピストン棒の
基端側の方へ力を受け、シールパッキンに対してウォー
タハンマー作用が生じる。実開昭６４−５３４７６号公
報の強制弁式ピストンポンプでは、シールパッキンのシ
ール圧がウォータハンマー作用に対して不十分となり、
液体がそのシールパッキンを介して漏れ易い。

【０００５】実開昭５６−３７７５５号公報では、圧縮
コイルばねによりシール圧を増加することができるが、
この構造を強制弁式ピストンポンプに適用する場合、吸
入行程だけでなく、ウォータハンマーに因る漏れの心配
のない吐出行程時のシール圧も高めることになるので、
ピストン棒の摺動抵抗を増大させるとともに、シールパ
ッキンの摩耗を促進させてしまう。

【０００６】この考案の目的は、ピストン棒の摺動抵抗
及びシールパッキンの摩耗を抑制しつつ、ウォータハン
マー作用に対するシールパッキンの良好なシール性を確
保することができる強制弁式ピストンポンプを提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この考案を、実施例に対
応する図面の符号を使用して説明する。この考案の前提
となる強制弁式ピストンポンプ(10)は、ピストン棒(20)
が吸入空間(61)を貫通してポンプ室(62)に達し、吸入弁
(26)は、ピストン棒(20)に固定される弁体(28)と、この
弁体(28)より先端側においてピストン棒(20)に遊嵌され
る弁座(30)とを有している。また、シールパッキン(24)
はピストン棒(20)の軸方向に関して吸入空間(61)より基
端側において内周側をピストン棒(20)の周部に摺接して
いる。

【０００８】そして、この考案の強制弁式ピストンポン
プ(10)は、（ａ）吸入空間(61)側にＶ溝(74)をもつシー
ルパッキン(24)と、（ｂ）Ｖ溝(74)を拡開自在にＶ溝(7
4)に嵌入する雄アダプタ(76)と、（ｃ）軸方向へ伸長す
る方向へ付勢力をもち弁体(28)と雄アダプタ(76)との間
に縮設される付勢部材(78)とを有してなる。

【０００９】

【作用】吐出行程では、ピストン棒(20)はポンプ室(62)
の方へ移動し、吸入弁(26)の弁体(28)もシールパッキン
(24)から遠ざかる方向へ動くので、吸入空間(61)の容積
は増大し、吸入空間(61)の圧力は低い。また、付勢部材
(78)は伸長状態になるので、付勢部材(78)が雄アダプタ
(76)をシールパッキン(24)のＶ溝(74)に押圧する力は低
下する。したがって、Ｖ溝(74)は縮閉状態にあり、シー
ルパッキン(24)の内周側をピストン棒(20)の方へ押し付
ける力は小さく、シールパッキン(24)のシール圧も低く
なっている。

【００１０】これに対し、吸入行程では、ピストン棒(2
0)は基端側の方へ移動し、吸入弁(26)の弁体(28)はシー
ルパッキン(24)の方へ動くので、シールパッキン(24)に
対して吸入空間(61)の流体によるウォータハンマー作用
が生じる。一方、付勢部材(78)は縮小状態になるので、
付勢部材(78)が雄アダプタ(76)をシールパッキン(24)の
Ｖ溝(74)に押圧する力は増大する。したがって、Ｖ溝(7
4)は拡開され、シールパッキン(24)の内周側をピストン
棒(20)の方へ押し付ける力が増大し、シールパッキン(2
4)のシール圧が増大する。

【００１１】

【実施例】以下、この考案を図面の実施例について説明
する。図２は強制弁式ピストンポンプ10の縦断面図であ
る。クランクケース11、吸入側マニホールド12、シリン
ダパイプ14及び吐出側マニホールド16は、所定の水平線
に沿ってその順番に配設され、隣接同志で互いに接合、
固定されている。吸入パイプ18は、吸入側マニホールド
12の下部に螺合により結合される。ピストン棒20は、ク
ランクケース11からシリンダパイプ14までの範囲におい
て延び、クランクケース11内の図示していないクランク
軸から動力を伝達されて往復動する。オイルシール22
は、その内周面をピストン棒20が摺動可能となるよう
に、クランクケース11に固定され、クランクケース11内
のオイル密を保持する。シールパッキン24は、その内周
面をピストン棒20が摺動可能となるように、吸入側マニ
ホールド12のクランクケース11側の端部に固定され、吸
入側マニホールド12内の液密を保持する。

【００１２】吸入弁26は、ピストン棒20に固定される円
形平板状の弁体28と、この弁体28よりピストン棒20の先
端側に配置されピストン棒20に遊嵌されている弁座30と
を有している。ピストン棒20には、その基端側から弁体
28、弁座30、カラー32、ストッパ34及びばね座金36が順
番に嵌装され、六角ナット38は、ピストン棒20の先端部
に螺合して、それらを軸方向へ締め付け、固定してい
る。弁体28とストッパ34との間におけるピストン棒20に
対する弁座30の相対移動量は、ピストン棒20の往復動量
以下とされている。ストッパ34には、その軸方向へ貫通
する通孔40が複数個、形成され、ピストンパッキン42
は、弁座30の外周に嵌着され、シリンダパイプ14の内周
を摺動可能になっている。Ｏリング44，46は、シリンダ
パイプ14の軸方向の両端部の外周の環状溝に嵌着され、
シリンダパイプ14と吸入側マニホールド12及び吐出側マ
ニホールド16との接合部の液密を保持している。

【００１３】吐出弁48は、吐出側マニホールド16内に配
設され、周縁においてシリンダパイプ14と吐出側マニホ
ールド16との間に挟着されている弁座50と、この弁座50
にピストン棒20とは反対側から就座可能である弁体52
と、この弁体52を収容し周縁において弁座50と共にシリ
ンダパイプ14と吐出側マニホールド16との間に挟着され
ている弁サック54と、この弁サック54に固定されて弁体
52の移動範囲を制限するストッパ56と、弁体52を弁座50
へ押圧する圧縮コイルばね58とを有している。

【００１４】吸込み口60は、吸入パイプ18内に形成さ
れ、ピストン棒20により貫通されている吸入側マニホー
ルド12内の吸入空間61へ連通している。ポンプ室62はシ
リンダパイプ14内において吸入弁26と吐出弁48との間に
形成され、吐出口64は吐出弁48より下流側の吐出側マニ
ホールド16内に形成される。

【００１５】ピストン棒20が吐出弁48から遠去かる吸入
行程では、弁座30のピストンパッキン42に流体抵抗及び
ピストンパッキン42とシリンダパイプ14内面との間の摺
動抵抗が作用するので、弁座30はストッパ34の周縁部に
押し付けられ、弁体28と弁座30との間に間隙が生じる。
また、ポンプ室62の容積が増大するので、ポンプ室62内
の流体（一般に流体は水）圧は小さく、吐出弁48におい
て、弁体52は圧縮コイルばね58により弁座50に押し付け
られている。したがって、吸込み口60内の流体は、吸入
空間61から吸入弁26の弁体28の外側を通って、弁体28と
弁座30との間隙へ進み、さらに、そこからカラ-32と弁
座30との間の半径方向間隙、及びストッパ34の通孔40を
通って、ポンプ室62内へ流入する。

【００１６】ピストン棒20が吐出弁48の方へ向かう吐出
行程では、吸入弁26の弁座30にポンプ室62側から大きな
圧力が作用するので、弁座30は弁体28に押し付けられ、
吸入空間61とポンプ室62との連通は断たれる。また、ポ
ンプ室62の容積が減少するので、ポンプ室62内の流体圧
は増大し、吐出弁48において、弁体52は圧縮コイルばね
58に抗して弁座50から離される。したがって、ポンプ室
62内の流体は、吐出弁48を介して吐出口64へ出る。

【００１７】このような強制弁式吸入弁を具備する強制
弁式ピストンポンプ10では、ピストン棒20の往復動によ
り吸入弁26の開閉が自動的に行われるため、ポンプの回
転、特に高回転時の吸入弁26の追従性が良くなり、ま
た、吸入弁26から吐出弁48までの範囲において、流体の
流れがほぼ同一方向となるため、ポンプ室62への流体の
詰め込みに流体の慣性力が利用され、強制弁式ピストン
ポンプ10の体積効率が高くなる。

【００１８】図１は吸入空間61を中心とする範囲の構造
図である。シールパッキン24は、ピストン棒20の軸方向
に関して先端側の吸入空間61と基端側の中間室66とを仕
切り、内周側において中間室66及び吸入空間61側にそれ
ぞれリップ70,72を有し、リップ70，72においてピスト
ン棒20の周部に摺接している。パッキン押え68は、中間
室66側からシールパッキン24を吸入側マニホールド12の
段部に固定している。環状で横断面がＶ字形のＶ溝74
は、シールパッキン24の吸入空間61側の側面に形成さ
れ、放射方向の内側半部をリップ72により区画されてい
る。雄アダプタ76は、Ｖ溝74より角度の大きい凸部断面
をＶ溝74に嵌入している。圧縮コイルばね78は、両端に
おいて弁体28と雄アダプタ76とに係止され、軸方向へ伸
長する方向へ付勢力を発生する。

【００１９】シールパッキン24のシール作用について説
明する。吐出行程では、ピストン棒20はポンプ室62の方
へ移動し、吸入弁26の弁体28もシールパッキン24から遠
ざかる方向へ動くので、吸入空間61の容積は軸方向へ増
大し、吸入空間61の圧力は低い。また、圧縮コイルばね
78は伸長状態になるので、圧縮コイルばね78が雄アダプ
タ76をシールパッキン24のＶ溝74に押圧する力は低下す
る。したがって、Ｖ溝74は縮閉状態にあり、シールパッ
キン24のリップ72をピストン棒20の方へ押し付ける力は
小さく、シールパッキン24のシール圧も低くなってい
る。

【００２０】これに対し、吸入行程では、ピストン棒20
はクランクケース11の方へ移動し、吸入弁26の弁体28は
シールパッキン24の方へ動くので、シールパッキン24に
対して吸入空間61の液体によるウォータハンマー作用が
生じる。一方、圧縮コイルばね78は縮小状態になるの
で、圧縮コイルばね78が雄アダプタ76をシールパッキン
24のＶ溝74に押圧する力は増大する。したがって、Ｖ溝
74は拡開され、シールパッキン24のリップ72をピストン
棒20の方へ押し付ける力が増大し、シールパッキン24の
シール圧が増大する。

【００２１】

【考案の効果】この考案では、吸入空間に対してピスト
ン棒の基端側をシールするシールパッキンは、吸入空間
側にＶ溝を備え、Ｖ溝の拡開によりピストン棒へのシー
ル圧を増大されるとともに、吸入弁の弁体とシールパッ
キンとの距離の縮小に応じて付勢力を増大する付勢部材
が雄アダプタをＶ溝に押圧している。したがって、ウォ
ータハンマー作用が生じる吸入行程ではシールパッキン
のシール圧を増大させて、シール性を確保し、ウォータ
ハンマー作用が生じない吐出行程ではシールパッキンの
シール圧を低下させて、シールパッキンの摩耗の抑制及
びピストン棒の摺動抵抗の低下を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸入空間を中心とする範囲の構造図である。

【図２】強制弁式ピストンポンプの縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 強制弁式ピストンポンプ ２０ ピストン棒 ２４ シールパッキン ２６ 吸入弁 ２８ 弁体 ３０ 弁座 ６１ 吸入空間 ６２ ポンプ室 ７４ Ｖ溝 ７６ 雄アダプタ ７８ 圧縮コイルばね（付勢部材）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストン棒(20)が吸入空間(61)を貫通し
   てポンプ室(62)に達し、吸入弁(26)が、前記ピストン棒
   (20)に固定される弁体(28)と、この弁体(28)より先端側
   において前記ピストン棒(20)に遊嵌される弁座(30)とを
   有し、シールパッキン(24)が前記ピストン棒(20)の軸方
   向に関して前記吸入空間(61)より基端側において内周側
   を前記ピストン棒(20)の周部に摺接している強制弁式ピ
   ストンポンプ(10)において、前記吸入空間(61)側にＶ溝
   (74)をもつ前記シールパッキン(24)と、前記Ｖ溝(74)を
   拡開自在に前記Ｖ溝(74)に嵌入する雄アダプタ(76)と、
   軸方向へ伸長する方向へ付勢力をもち前記弁体(28)と前
   記雄アダプタ(76)との間に縮設される付勢部材(78)とを
   有してなることを特徴とする強制弁式ピストンポンプ。