JP2584096Y2 - 往復ポンプ - 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、散布液を間欠的に噴
射する高圧液噴射装置等に装備される往復ポンプに係
り、詳しくは１８０°とは異なる位相角範囲を吐出周期
として設定できる往復ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】国際公開ＷＯ９１／０７０７７号公報
は、ノズルより散布液を芝生へ高圧で間欠噴射して、芝
地にエアレート用通孔を形成することを開示する。国際
公開ＷＯ９１／０７０７７号公報の高圧液噴射装置で
は、ポンプの吐出液をアキュムレータに蓄圧し、間欠弁
でアキュムレータとノズルとの間の接続を制御して、高
圧液の間欠噴射を行っている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】国際公開ＷＯ９１／０
７０７７号公報の高圧液噴射装置では、アキュムレータ
及び間欠弁が必要になり、アキュムレータは耐薬品性及
び耐磨耗性に問題があるので、微粒子を含有した薬液や
肥料液等を散布して、エアレート用通孔の形成と一緒
に、防除及び施肥を行おうとするとき、支障がある。

【０００４】そこで、特願平５−６７３４２号は、往復
ポンプの間欠的な吐出を利用するとともに、往復ポンプ
の吐出側の調圧弁を省略して、ノズルから散布液を間欠
噴射することを開示する。

【０００５】従来の往復ポンプでは、吐出周期は半サイ
クル、すなわち１８０°に規定され、１８０°とは異な
る位相角範囲を設定することは困難である。芝地等への
散布液の噴射では、吐出周期を１８０°とは異なる位相
角範囲の方が適切な場合も生じ、このような場合には、
不便である。

【０００６】この考案の目的は、吐出周期を１８０°と
は異なる位相角範囲に設定できる往復ポンプを提供する
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。この考案の往復
ポンプ(10)は次の（ａ）〜（ｄ）の構成要素を有してい
る。 （ａ）駆動軸(18)の回転に伴って往復動してポンプ室(3
2)の容積を増減する往復動部材(20) （ｂ）ポンプ室(32)の吸入側及び吐出側にそれぞれ配設
されて吸入側からポンプ室(32)を経て吐出側への液体の
一方向の流れを許容する吸入弁(34)及び吐出弁(36) （ｃ）吐出弁(36)に対して並列にポンプ室(32)へ接続さ
れるバイパス弁(64) （ｄ）駆動軸(18)の回転に同期してポンプ室(32)の容積
減少行程中の限定位相角範囲にバイパス弁(64)を強制的
に開く制御手段(66)

【０００８】

【作用】往復動部材(20)は、駆動軸(18)の回転に伴って
往復動し、ポンプ室(32)の容積を増減する。ポンプ室(3
2)の容積増大行程では、吸入弁(34)が開いて、液体(10
1)が吸入弁(34)を経てポンプ室(32)内へ導入される。ポ
ンプ室(32)の容積減少行程では、制御手段(66)が、限定
された位相角範囲において、バイパス弁(64)を強制的に
開く。これにより、ポンプ室(32)内の液体(101)はバイ
パス弁(64)を経て導出される。ポンプ室(32)の容積減少
行程の他の位相角範囲では、バイパス弁(64)は閉じら
れ、ポンプ室(32)内の液体(101)は吐出弁(36)を経て導
出される。

【０００９】

【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１はプランジャ20が上死点にあるときのプラン
ジャポンプ10の垂直断面図、図２はプランジャ20が下死
点から少し上死点の方へ移動したときのプランジャポン
プ10の垂直断面図、図３はプランジャ20が上死点にある
ときのプランジャポンプ10の一部断面とした平面図であ
る。クランクケース12は、レール14に載置、支持され
て、ボルト16によりレール14に固定される。クランク軸
18（図３）は、両端部においてクランクケース12に回転
自在に軸支され、中心がクランク軸18の中心線から偏倚
している円形のクランクピン19を一体的に備える。プラ
ンジャ20は、基端部にクロスヘッド21を有し、クロスヘ
ッド21をクランクケース12の案内22内へ嵌挿して、案内
22により案内22の中心線方向へ案内される。コンロッド
24は、大端部においてクランクピン19の周部に嵌合し、
小端部においてクロスピン25を介して回転自在にクロス
ヘッド21に連結し、クランク軸18の回転に伴って、プラ
ンジャ20を往復動させる。

【００１０】マニホールド26は、クランクケース12の先
端側へ接合され、下部及び上部にはそれぞれ吸入口28及
び吐出口30を有している。ポンプ室32は、マニホールド
26内に形成され、吸入口28及び吐出口30へ連通してい
る。オイルシール38，40は、シール保持器42に保持され
て、プランジャ20の軸方向へそれぞれ基端側及び先端側
の関係で並設され、内周側においてプランジャ20に摺接
する。Ｖパッキン44はシール保持器42のポンプ室32側に
おいてプランジャ20に嵌装され、圧縮コイルばね46は、
ポンプ室32の先端面とＶパッキン44との間に縮設され
て、Ｖパッキン44をシール保持器42に押圧している。Ｖ
パッキン44は、圧縮コイルばね46による押圧により放射
方向へ膨らんで、プランジャ20と摺接し、ポンプ室32の
シールを行う。バイパス口48はマニホールド26の先端側
突出部の下部に開口し、弁室50は、マニホールド26の先
端側突出部内に形成されて、ポンプ室32及びバイパス口
48へ連通している。

【００１１】図４はマニホールド２６の弁室５０内に組
込まれる部品の分解斜視図である。図１〜図４におい
て、弁室５０内には、ポンプ室３２側から順番に、圧縮
コイルばね５２、外周が正六角形輪郭の保持器５４、保
持器５４に保持されて圧縮コイルばね５２とは反対側へ
部分的に突出するボール５６、ボール５６が就座する部
位をボール５６側にもつ弁座５８、弁座５８内を貫通し
てボール５６に当接自在の押圧棒６６、及び押圧棒６６
に嵌装される圧縮コイルばね６８が配設される。保持器
５４、ボール５６及び弁座５８はバイパス弁６４を構成
し、Ｏリング６０，６２は、弁座５８の周部の環状溝に
嵌着されて、通孔７２の両側における弁座５８の周部の
部位のシールを行う。弁座５８は、保持器５４側に押圧
棒６６の径より大きい径の円柱孔７０を有し、複数個の
通孔７２は、円柱孔７０の奥側を弁座５８の外のバイパ
ス口４８へ連通させている。弁座５８は、弁室５０に螺
着されて、弁室５０からの圧縮コイルばね５２及び保持
器５４の抜けを阻止している。

【００１２】圧縮コイルばね68は押圧棒66をマニホール
ド26の外へ引き出す方向へ付勢し、これにより、押圧棒
66は、先端においてボール56から離れ、円柱孔70内へ引
き込まれている。圧縮コイルばね52は、保持器54を弁座
58の方へ付勢し、ボール56を弁座58に就座させ、この結
果、バイパス弁64は閉とされる。これに対し、押圧棒66
が弁座58の方へ押込まれると、押圧棒66は、先端におい
てボール56に当接して、保持器54及びボール56を圧縮コ
イルばね52の付勢力に抗して移動させ、ボール56を弁座
58から離し、この結果、バイパス弁64は開となる。バイ
パス弁64が開となると、ポンプ室32内の水101（図７）
は、弁室50と保持器54の外周との間の間隙、円柱孔70及
び通孔72を経てバイパス口48へ導出される。

【００１３】図１〜図３において、凸部付き円形カム74
は、中心線をクランク軸18の中心線に揃えてクランク軸
18に固定されてクランクケース12の外側に突出している
カム軸75に回転方向へ一体的に取り付けられている。従
動レバー76及び操作レバー78は、それぞれ凸部付き円形
カム74及び押圧棒66の近傍に配設され、それぞれクラン
クケース12及びマニホールド26に固定されている支持ブ
ラケット84，86により揺動自在に支持されている。従動
レバー76は上端部において凸部付き円形カム74の周部を
摺接し、操作レバー78は上端部において押圧棒66に当接
し、従動レバー76及び操作レバー78の下端部はロッド80
を介して相互に連結している。従動レバー76、ロッド80
及び操作レバー78はリンク82を構成する。

【００１４】図５及び図６は凸部付き円形カム74の凸部
がそれぞれ９０°及び６０°の中心角であるときのプラ
ンジャポンプ10の吸排状況を示している。Ａは吸入口28
から水101（図７）を吸入している期間、Ｂはバイパス
口48から水101を導出している期間、Ｃは吐出口30から
水101を吐出している期間を、それぞれ示している。図
５及び図６を参照しつつ、プランジャポンプ10の作用に
ついて説明する。

【００１５】クランク軸18の回転に伴って、クランクピ
ン19は、その中心がクランク軸18の中心線を中心とする
円周上を移動するように、回転する。コンロッド24はク
ランクピン19の回転運動をクロスヘッド21へ伝達し、プ
ランジャ20は往復動する。従動レバー76は、上端部を凸
部付き円形カム74の周部に摺動させ、凸部付き円形カム
74の凸部により揺動させられる。

【００１６】プランジャ20がクランク軸18の方へ向かう
行程では、ポンプ室32の容積が増大するとともに、従動
レバー76の上端部は凸部付き円形カム74の非凸部を摺動
している。これにより、ロッド80は従動レバー76の方へ
十分に引かれ、操作レバー78の上端部はマニホールド26
から離れる方向へ変位し、押圧棒66は弁座58の円柱孔70
内へ引き込まれて、バイパス弁64は閉となっている。一
方、ポンプ室32は、容積の増大のために、負圧となり、
吸入弁34及び吐出弁36はそれぞれ開及び閉となり、水10
1（図７）が吸入口28から吸入弁34を経てポンプ室32内
へ吸入される（図５及び図６のＡ）。

【００１７】プランジャ20がポンプ室32の方へ向かう行
程の前期のクランク角範囲では、従動レバー76の上端部
は、凸部付き円形カム74の凸部を摺動しており、凸部付
き円形カム74の凸部によりクランクケース12の基端側の
方へ押し遣られる。これにより、ロッド80は操作レバー
78側へ変位し、操作レバー78は上端部において押圧棒66
を弁座58へ押込み、押圧棒66は、先端部においてボール
56に当接して、ボール56を弁座58から離反させ、バイパ
ス弁64を強制的に開く。この結果、ポンプ室32内の水10
1はバイパス弁64を経てバイパス口48へ導出される（図
５及び図６のＢ）。バイパス弁64が開いているクランク
角範囲は凸部付き円形カム74の凸部の中心角により決ま
り、バイパス口48から水101が導出されて来るクランク
角範囲は、凸部付き円形カム74の凸部の中心角が９０°
及び６０°の場合（図５及び図６）、それぞれ９０°及
び６０°となる。凸部の中心角の異なる凸部付き円形カ
ム74に交換して、Ｂのクランク角範囲を変更することが
できる。

【００１８】プランジャ20がポンプ室32の方へ向かう行
程の後期のクランク角範囲では、従動レバー76の上端部
は、凸部付き円形カム74の凸部を通過して、非凸部を摺
動しており、クランクケース12の先端側の方へ戻され
る。これにより、ロッド80は、吸入行程時と同様に、従
動レバー76側へ変位し、操作レバー78はマニホールド26
から遠ざかる方向へ変位し、押圧棒66は弁座58の円柱孔
70内へ引き込まれ、バイパス弁64は閉となる。一方、ポ
ンプ室32は、先端側へのプランジャ20の移動に伴い、液
圧が増大し、吸入弁34及び吐出弁36はそれぞれ閉及び開
となり、ポンプ室32内の水101が吐出弁36を経て吐出口3
0から吐出される（図５及び図６のＣ）。

【００１９】図７はプランジャポンプ10を装備する高圧
液噴射装置100の構成図である。高圧液噴射装置100は、
芝地を自走する自走車に搭載される。タンク102は水101
を貯留し、プランジャポンプ10は、吸入管路104を介し
てタンク102内の水101を吸入口28へ吸入して、吐出口30
から水101を吐出管路106へ吐出する。安全弁108は、吐
出管路106の途中から分岐する余液管路110に配設され、
異常な高圧時に安全弁108から導出される水101は、余液
管路110を経てタンク102へ戻される。余液管路110は、
プランジャポンプ10のバイパス口48へも接続されてい
て、バイパス口48から導出されて来る水101もタンク102
へ戻す。ノズル列112は、高圧液噴射装置100が搭載され
る自動車の左右方向へ一列に配列されて噴孔を下向きに
されたノズル114から成り、吐出管路106を介してプラン
ジャポンプ10の吐出口30から圧送されて来る水101をノ
ズル114から芝生116へ間欠噴射し、芝生116の下の土中
にエアレート用通孔を形成するようにしている。エンジ
ン118の回転動力は、Ｖプーリ120、Ｖベルト122及びＶ
プーリ124を介してプランジャポンプ10のクランク軸18
へ伝達されて、クランク軸18を駆動する。

【００２０】高圧液噴射装置100は、散布液を間欠噴射
するために、アキュムレータ及び間欠弁を備えないの
で、耐薬品性及び耐磨耗性に問題がなく、散布液とし
て、水10１以外に微粒子含有の農薬及び肥料液を支障な
く噴射できる。水101の代わりに農薬及び肥料液をノズ
ル114から噴射する場合には、芝地のエアレートの形成
と併せて芝生116の防除や施肥を行うことができ、作業
の能率化を図れる。

【００２１】

【考案の効果】この考案によれば、バイパス弁が、ポン
プ室の容積減少行程中の限定された位相角範囲において
制御手段により強制的に開かれて、ポンプ室内の液体を
導出するようになっているので、吐出弁を介してのポン
プ室からの液体の吐出は、ポンプ室の容積減少行程中の
バイパス弁の閉のときに行われ、吐出周期を１８０°と
は異なる位相角範囲に設定することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プランジャが上死点にあるときのプランジャポ
ンプの垂直断面図である。

【図２】プランジャが下死点から少し上死点の方へ移動
したときのプランジャポンプの垂直断面図である。

【図３】プランジャが上死点にあるときのプランジャポ
ンプの一部断面とした平面図である。

【図４】マニホールドの弁室内に組込まれる部品の分解
斜視図である。

【図５】凸部付き円形カムの凸部が９０°の中心角であ
るときのプランジャポンプの吸排状況を示す図である。

【図６】凸部付き円形カムの凸部が６０°の中心角であ
るときのプランジャポンプの吸排状況を示す図である。

【図７】プランジャポンプを装備する高圧液噴射装置の
構成図である。

【符号の説明】

１０ プランジャポンプ（往復ポンプ） １８ クランク軸（駆動軸） ２０ プランジャ（往復動部材） ３２ ポンプ室 ３４ 吸入弁 ３６ 吐出弁 ６４ バイパス弁 ６６ 押圧棒（制御手段） １０１ 水（液体）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）駆動軸(18)の回転に伴って往復動
   してポンプ室(32)の容積を増減する往復動部材(20)、 （ｂ）前記ポンプ室(32)の吸入側及び吐出側にそれぞれ
   配設されて吸入側から前記ポンプ室(32)を経て吐出側へ
   の液体の一方向の流れを許容する吸入弁(34)及び吐出弁
   (36)、 （ｃ）前記吐出弁(36)に対して並列に前記ポンプ室(32)
   へ接続されるバイパス弁(64)、及び（ｄ）前記駆動軸(1
   8)の回転に同期して前記ポンプ室(32)の容積減少行程中
   の限定位相角範囲に前記バイパス弁(64)を強制的に開く
   制御手段(66)、 を有していることを特徴とする往復ポンプ。