JP3239785U - hand pump - Google Patents

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義光 中山
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Abstract

【課題】交換が容易で、手押しハンドルの回動により生じるブレに対応し、長期使用可能なピストンシールを備えたピストン部を有する手押しポンプを提供する。【解決手段】手押しポンプは、下端を水源に通じる揚水管40に継合した筒状のシリンダ10と、シリンダ10の上端に載設された吐出口02を設けた吐出チャンバ01と、吐出チャンバ01の外側に設けた支持部03に回動可能に装着された手押ハンドル30を備え、手押ハンドル30に連結したピストンロッド20を介してシリンダ10内を上下に摺動するピストン部50から構成され、ピストン部50が、ピストン芯部とその上部外周面を覆う熱可逆性ポリウレタンで形成されたピストンシールからなり、ピストンシールが一端面と他端面の断面円の大きさが異なる開口部を有する円錐台の管状体で、断面円の大きい開口部の縁部に外周縁から内周縁に向けて傾斜面が形成されている。【選択図】図1A hand pump having a piston part with a piston seal that can be easily replaced, copes with vibration caused by rotation of a hand push handle, and can be used for a long period of time. A hand pump includes a cylindrical cylinder 10 whose lower end is joined to a water pumping pipe 40 leading to a water source, a discharge chamber 01 provided with a discharge port 02 mounted on the upper end of the cylinder 10, and a discharge chamber 01. It comprises a push handle 30 rotatably attached to a support portion 03 provided outside the cylinder 10, and a piston portion 50 that slides up and down in the cylinder 10 via a piston rod 20 connected to the push handle 30. The piston part 50 is composed of a piston seal made of thermoreversible polyurethane covering the piston core part and its upper outer peripheral surface, and the piston seal has an opening with a different cross-sectional circle size on one end face and the other end face. It is a truncated conical tubular body, and has an opening with a large cross-sectional circle, and an inclined surface is formed from the outer peripheral edge to the inner peripheral edge at the edge of the opening. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本考案は、井戸や貯水槽等に設置される手押しポンプに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hand pump installed in a well, water tank, or the like.

過疎地、農家等の家庭用井戸や貯水槽等からの水の汲み上げや、また地震等の災害時における水の供給、飲料水の確保のために手押しポンプが重宝されている。 BACKGROUND ART Hand pumps are widely used for pumping water from household wells and water tanks in depopulated areas and farmers, and for supplying water and securing drinking water in the event of disasters such as earthquakes.

手押しポンプの多くは、水を吸い上げる手段として、シリンダとピストンから構成され、シリンダの一方の端部を吸込側、他方の端部を吐出側とし、シリンダ内に水を吸い上げるための往復動可能なピストンを設け、往復動させる手段として該ピストンにピストンロッドを介して手押しハンドルを連結するリンク機構を組み付けた構造が用いられている。 Most hand pumps are composed of a cylinder and a piston as means for sucking up water. One end of the cylinder is the suction side, and the other end is the discharge side. A structure is used in which a piston is provided and, as means for reciprocating the piston, a link mechanism is assembled to connect a push handle to the piston via a piston rod.

このような手押しポンプは、水の吸込みを図るためシリンダとピストンとの間に隙間が生じないように吸込側のシリンダ管内を密閉状態にする必要がある。 In such a hand pump, it is necessary to seal the inside of the cylinder pipe on the suction side so that there is no gap between the cylinder and the piston in order to suck water.

この手段として、ピストンは、一般に木玉と称される木製のピストン芯部とその芯部の上部外周面を牛、馬等の獣の革が素材の革製のベルト(以下「革シール」と言う)を巻いて構成され、前記革シールに水を吸わせて膨張させ、シリンダの吸込側を密閉状態にしつつシリンダの壁面を円滑に摺動する工夫がなされている。 As this means, the piston is composed of a wooden piston core generally called a wooden ball and a leather belt (hereinafter referred to as a "leather seal") made of leather of animals such as cows and horses on the outer peripheral surface of the upper part of the core. The leather seal is made to absorb water and expand, and is devised to smoothly slide on the wall surface of the cylinder while keeping the suction side of the cylinder in a sealed state.

しかしながら、ピストンの芯部の上部外周面に巻かれた革シールが、水を含み膨張してピストンの往復動によりシリンダの内壁に密接してシリンダ内を上下動するため、繰り返しの往復動により、この革シールの摺動面が劣化や硬化が生じる虞があった。 However, the leather seal wrapped around the upper outer peripheral surface of the core of the piston expands with water and moves up and down in the cylinder in close contact with the inner wall of the cylinder due to the reciprocating motion of the piston. There is a risk that the sliding surface of this leather seal will deteriorate or harden.

また、手押しポンプは地下水や貯水池で使用されるため、この隙間に砂塵等が浸入し、ピストンロッドの往復動により、革シールの摺動面に傷が付き破損する虞があった。 In addition, since the hand pump is used in underground water or a reservoir, dust and the like enter this gap, and the reciprocating motion of the piston rod may scratch and damage the sliding surface of the leather seal.

このような状況下では、シールとしての機能が維持できず地下水の吸い上げ能力が低下することから定期的に革シールの巻替えが必要であった。 Under such circumstances, the function as a seal cannot be maintained and the ability to suck up groundwater is reduced, so the leather seal must be periodically replaced.

この巻替えは、ピストンの木製芯部の状態、シリンダ内壁の摩耗状態を見て革の長さや巻き具合を調整する作業が発生することから、巻替え作業は煩雑であり、経験者による技術が必要とされた。 This rewinding involves adjusting the length and winding condition of the leather based on the condition of the wooden core of the piston and the wear condition of the inner wall of the cylinder. was needed.

このような革シールの問題を解決する手段として、弾性部材の合成・天然ゴムや他の樹脂等を使用したピストンシール、Oリングパッキンの技術が開発されている。 As a means for solving the problem of such leather seals, techniques for piston seals and O-ring packings using synthetic/natural rubber or other resins for elastic members have been developed.

特開2009-13876号公報JP-A-2009-13876 特開2015-21484号公報JP 2015-21484 A

伊藤七之助著 「ポリウレタン熱可塑性エラストマー」 日本ゴム協会誌 第57巻 第11号(1984)Shichinosuke Ito, "Polyurethane Thermoplastic Elastomer", Journal of the Japan Rubber Association, Vol. 57, No. 11 (1984) 竹村泰彦著 「熱可塑性エラストマーの現状と将来展望」 日本ゴム協会誌 第83巻 第9号(2010)Yasuhiko Takemura, "Current Status and Future Prospects of Thermoplastic Elastomers", Journal of the Japan Rubber Association, Vol. 83, No. 9 (2010)

ゴムは、エラストマーの一種であり、エラストマーは、共に弾力性の特徴を有する熱硬化性エラストマーと熱可塑性エラストマーに分類される。ゴムは、熱硬化性エラストマーに属し、熱硬化性エラストマーは、熱可塑性エラストマーと比較して比重が大きく、成型も難しく、コストも高いという問題があった。 Rubber is a type of elastomer, and elastomers are classified into thermoset and thermoplastic elastomers, both of which have elastic characteristics. Rubber belongs to thermosetting elastomers, and thermosetting elastomers have problems in that they have a higher specific gravity than thermoplastic elastomers, are difficult to mold, and are expensive.

また、一般に樹脂と言っても様々な種類のものが存在し、その硬さ、耐摩擦性、耐屈曲性等の性質・特徴がそれぞれ異なるため、樹脂と総称した広範囲の素材の中で一様に手押しポンプのシリンダ内周壁を摺動するピストン用のシールに適用できるかについては問題があった。 Also, in general, there are various types of resins, each with different properties and characteristics such as hardness, abrasion resistance, and bending resistance. However, there was a problem as to whether it could be applied to a piston seal that slides on the inner peripheral wall of the cylinder of a hand pump.

また、一般に手押しポンプは、手押しハンドルが力点、ポンプ本体部に設けた支持部に手押しハンドルを回動可能に取付けた基軸が支点、手押しハンドルとピストンロッドを繋ぐ連結部が作用点となって働き、手押しハンドルを上下に回動すると作用点の上下動がわずかではあるが劣弧を描く動きとなる。これにより、手押しハンドルと連結したピストンロッドの軸心方向の往復動も、正確な垂直動ではなく多少のブレが生じた上下動となる。 In addition, in general, the hand pump works with the hand push handle serving as the force point, the base shaft to which the hand push handle is rotatably attached to the support provided in the pump main body as the fulcrum, and the connecting portion connecting the hand push handle and the piston rod as the point of action. , When the push handle is turned up and down, the vertical movement of the point of action is slight, but the movement draws a minor arc. As a result, the axial reciprocating motion of the piston rod connected to the push handle is not an exact vertical motion, but rather a vertical motion with slight fluctuation.

このため、ピストンロッドに固定したピストンのシリンダ内周壁に接触する箇所もそのブレと同一の方向に偏り、特にピストンの上部外周面の一定の箇所に押圧的負荷が常に掛る状態になる。Oリングパッキングのような細いリングの形状で、凹部に嵌め込む構造のシールでは、前記の一定の偏った箇所に掛る負荷による衝撃を吸収・緩和する構造になっていないため井戸等で使用される通常の手押しポンプへの使用には問題があった。 For this reason, the portion of the piston fixed to the piston rod that contacts the inner peripheral wall of the cylinder is also biased in the same direction as the deflection, and a pressing load is always applied to a certain portion of the upper outer peripheral surface of the piston. A thin ring-shaped seal like an O-ring packing that is fitted into a recess does not have a structure that absorbs and mitigates the impact caused by the load applied to the above-mentioned fixed uneven location, so it is used in wells and the like. There was a problem with using it with a normal hand pump.

そこで、本考案は、革シールに替えて簡単・容易にピストンの芯部に取付けることができ、安価で軽量であり、しかも簡単に成形でき、尚且つ、Oリングパッキングでは吸収できないビストンのブレに対応したピストンシールを備えたピストン部を有する長期間使用可能な手押しポンプを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention can be easily and easily attached to the core of the piston in place of the leather seal, is inexpensive and lightweight, and can be easily molded, and furthermore, it prevents vibration of the piston that cannot be absorbed by the O-ring packing. It is an object of the present invention to provide a long-life hand pump having a piston portion with corresponding piston seals.

請求項1に記載された考案に係る手押しポンプは、下端を水源に通じる揚水管に継合した筒状のシリンダと、前記シリンダの上端に載設された吐出口を設けた吐出チャンバと、前記吐出チャンバの外側に設けた支持部に回動可能に装着された手押しハンドルを備え、前記手押しハンドルに連結したピストンロッドを介して前記シリンダ内を上下に摺動するピストン部を有する手押しポンプにおいて、
前記ピストン部が、ピストン芯部とピストン芯部の上部外周面を覆うピストンシールから構成され、前記ピストンシールが一端面と他端面の断面円の大きさが異なる開口部を有する円錐台の管状体で、前記断面円の大きい開口部の縁部に外周縁から内周縁に向けて傾斜面が形成されていることを特徴とするものである。
The hand pump according to the invention described in claim 1 comprises a cylindrical cylinder whose lower end is connected to a water pipe leading to a water source, a discharge chamber provided with a discharge port mounted on the upper end of the cylinder, and the A hand pump having a hand push handle rotatably attached to a support provided outside a discharge chamber, and having a piston part that slides up and down in the cylinder via a piston rod connected to the hand push handle,
The piston portion is composed of a piston core portion and a piston seal that covers an upper outer peripheral surface of the piston core portion, and the piston seal is a truncated conical tubular body having openings with different cross-sectional circle sizes on one end face and the other end face. and a slanting surface is formed from the outer peripheral edge toward the inner peripheral edge at the edge of the opening having a large cross-sectional circle.

請求項2に記載された考案に係る手押しポンプは、請求項1に記載のピストンシールが、熱可逆性ポリウレタンで形成されていることを特徴とするものである。 A hand pump according to the invention recited in claim 2 is characterized in that the piston seal recited in claim 1 is made of thermoreversible polyurethane.

本考案によれば、革シールに替わり交換が容易であり、しかもOリングパッキングでは対応できない手押しポンプのブレに適用したピストンの上部外周面を覆うピストンシールを備えた手押しポンプを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a hand pump equipped with a piston seal covering the upper outer peripheral surface of the piston, which can be easily replaced in place of a leather seal, and which is applied to vibration of the hand pump which cannot be dealt with with O-ring packing.

図1は手押しポンプの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing the construction of a hand pump. 図2は手押しポンプに用いられるピストン部の構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a piston portion used in a hand pump. 図3は手押しポンプに用いられるピストン部の構成を示す分解図で、(a)はピストンシール、(b)はピストン芯部である。FIG. 3 is an exploded view showing the configuration of a piston used in a hand pump, where (a) is a piston seal and (b) is a piston core.

以下、本考案の実施の形態に掛る手押しポンプを図1~3を用いて説明する。 A hand pump according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

図1に示すように、手押しポンプは、シリンダ10とそのシリンダ上端15に載設した吐出チャンバ01とからなる本体部と、この本体部のシリンダ内部に往復動可能に設けられたピストン部50と、ピストン部50に連結されたピストンロッド20から成るリンク機構部と、リンク機構部を介してピストン部50を往復動させる手押しハンドル30から構成される。そして、本体部のシリンダ下端16は、井戸等の水源の水面に対して垂直に設置した揚水管40に継合している。 As shown in FIG. 1, the hand pump comprises a main body comprising a cylinder 10 and a discharge chamber 01 mounted on the upper end 15 of the cylinder, and a piston 50 reciprocably provided inside the cylinder of the main body. , a link mechanism portion composed of a piston rod 20 connected to a piston portion 50, and a push handle 30 for reciprocating the piston portion 50 via the link mechanism portion. The lower end 16 of the cylinder of the main body is joined to a pumping pipe 40 installed perpendicularly to the water surface of a water source such as a well.

本体部の吐出チャンバ01は、上部が開口した椀形の部材で、吸込み上げた地下水を排出する吐出口02と手押しハンドル30を基軸22で回動可能に装着する支持部03を備えている。 The discharge chamber 01 of the main body is a bowl-shaped member with an open top, and has a discharge port 02 for discharging the sucked groundwater and a support part 03 on which a hand push handle 30 is rotatably mounted on a base shaft 22 .

シリンダ10は、その内周壁17をピストン部50が円滑に上下摺動できるように形成された円筒形の部材で、シリンダ上端15は、前記吐出チャンバ01の底部開口部に
接続し、シリンダ下端16は、揚水管40にフランジで継合し、水の流路となる第一吸入孔14が形成されている。また、揚水管40との継合部であるシリンダ下端16には、第一吸入孔14を覆うようにして揚水管40から吸上げた水の逆流を防止する第一逆止弁13を設けている。
The cylinder 10 is a cylindrical member formed so that the piston portion 50 can smoothly slide up and down along the inner peripheral wall 17 thereof. is joined to the pumping pipe 40 by a flange, and the first suction hole 14 serving as a water flow path is formed. In addition, a first check valve 13 is provided at the lower end 16 of the cylinder, which is a joint portion with the pumping pipe 40, so as to cover the first suction hole 14 and prevent backflow of water sucked up from the pumping pipe 40. there is

ピストン部50は、ピストン芯部51と後述するピストン芯部51の上部外周面を覆う円錐台の形状を有する管状体のピストンシール60から構成される。 The piston portion 50 is composed of a piston core portion 51 and a tubular piston seal 60 having a truncated cone shape covering an upper outer peripheral surface of the piston core portion 51 to be described later.

ピストン芯部51の中心部には、水の流路となる第二吸入孔55が貫通しており、その第二吸入孔55の出口を覆うようにして水の逆流を防止する第二逆止弁56をピストン芯部51の上面57に設けている。また、ピストン芯部51には、ピストンロッド20とピストン部50を連結し固定するための固定孔23が第二吸入孔55の両側に形成されている。尚、第一逆止弁13と第二逆止弁56は、共に静止時は閉じた状態となっている。 A second suction hole 55, which serves as a flow path for water, penetrates through the center of the piston core portion 51, and a second check valve prevents backflow of water by covering the outlet of the second suction hole 55. A valve 56 is provided on the upper surface 57 of the piston core 51 . Further, fixing holes 23 for connecting and fixing the piston rod 20 and the piston portion 50 are formed on both sides of the second suction hole 55 in the piston core portion 51 . Both the first check valve 13 and the second check valve 56 are in a closed state when stationary.

リンク機構部は、ピストンロッド20を介して手押しハンドル30の動きをピストン部50に伝える機能を有するもので、ピストンロッド20の上端部が手押しハンドル30と連結軸21で繋がれ、二股に分かれた下端部がピストン芯部51に形成された2つの固定孔23を貫通してピストン芯部51の下面58でナットにより固定され手押しハンドル30とピストン部50を連携している。 The link mechanism part has a function of transmitting the movement of the push handle 30 to the piston part 50 via the piston rod 20, and the upper end of the piston rod 20 is connected to the push handle 30 by the connecting shaft 21, and is divided into two parts. The lower end portion passes through two fixing holes 23 formed in the piston core portion 51 and is fixed to the lower surface 58 of the piston core portion 51 by a nut to link the hand push handle 30 and the piston portion 50 .

手押しハンドル30を上下に回動させると、手押しハンドル30のグリップ部31が力点、本体部の吐出チャンバ01に設けた支持部03に手押しハンドル30を回動可能に取付けた基軸22が支点、手押しハンドル30とピストンロッド20を繋ぐ連結軸21が作用点となって働き、シリンダ10内のピストン部50が軸心方向に沿って上下動する。 When the push handle 30 is rotated up and down, the grip portion 31 of the push handle 30 is the power point, and the base shaft 22 to which the push handle 30 is rotatably attached to the support portion 03 provided in the discharge chamber 01 of the main body is the fulcrum. A connecting shaft 21 connecting the handle 30 and the piston rod 20 acts as a point of action, and the piston portion 50 in the cylinder 10 moves up and down along the axial direction.

手押しハンドル30を下方へ動かすと、ピストン部50はシリンダ10内を上方に摺動してシリンダ上端15に移動していき、シリンダ10内ではピストン部50の下面58とシリンダ下端16の間の空間である吸入側11の容積が大きくなる。 As the push handle 30 is moved downward, the piston portion 50 slides upward within the cylinder 10 and moves to the cylinder upper end 15, whereupon the space between the lower surface 58 of the piston portion 50 and the cylinder lower end 16 is formed. , the volume of the suction side 11 becomes large.

このとき、第二逆止弁56により第二吸入孔55は閉じていることから吸入側11が負圧となり第一逆止弁13が開いて揚水管40から水が吸入側11に流れ込んでいく。ピストン部50が、シリンダ上端15まで移動すると、シリンダ10内全体が吸入側11になって水が入った状態になる。このとき、第一逆止弁13と第二逆止弁56は、共に閉じている状態である。 At this time, since the second check valve 56 closes the second suction hole 55 , the pressure on the suction side 11 becomes negative, and the first check valve 13 opens to allow water to flow into the suction side 11 from the pumping pipe 40 . . When the piston portion 50 moves to the cylinder upper end 15, the entire inside of the cylinder 10 becomes the suction side 11 and is filled with water. At this time, the first check valve 13 and the second check valve 56 are both closed.

手押しハンドル30を上方へ動かすと、ピストン部50はシリンダ10内を下方に摺動してシリンダ下端16に移動していく。このとき、第一逆止弁13は、ピストン部50の下方移動により生じる水圧で閉じた状態となる。一方、第二逆止弁56は、第二吸入孔55の下方から流入する水の圧により開き、シリンダ10内の吸入側11の水が、ピストン部50の上面57とシリンダ上端15との間の空間である吐出側12に昇流していく。 As the push handle 30 is moved upward, the piston portion 50 slides downward within the cylinder 10 to the lower end 16 of the cylinder. At this time, the first check valve 13 is closed by the water pressure generated by the downward movement of the piston portion 50 . On the other hand, the second check valve 56 is opened by the pressure of water flowing in from below the second suction hole 55 , and the water on the suction side 11 in the cylinder 10 flows between the upper surface 57 of the piston portion 50 and the cylinder upper end 15 . It flows upward to the discharge side 12 which is a space of .

ピストン部50の下面58がシリンダ下端16に位置する状態のとき、シリンダ10内の水は、ピストン部50の上面57とシリンダ上端15の間の空間である吐出側12にほぼ全て移動した状態となる。 When the lower surface 58 of the piston portion 50 is positioned at the cylinder lower end 16, almost all of the water in the cylinder 10 has moved to the discharge side 12, which is the space between the upper surface 57 of the piston portion 50 and the cylinder upper end 15. Become.

手押しハンドル30を下方へ動かして、ピストン部50を上方に移動させると第二逆止弁56は、シリンダ10内の吐出側12にある水の圧で閉じた状態となっており、シリンダ10内の水は、ピストン部50により吐出チャンバ01に押し上げられて吐出口02から流れ出る。同時に吸入側11の負圧により第一逆止弁13が開き、揚水管40からシリンダ10内の吸入側11に水を吸上げる。 When the push handle 30 is moved downward to move the piston portion 50 upward, the second check valve 56 is closed by the pressure of water on the discharge side 12 of the cylinder 10, and the pressure inside the cylinder 10 is increased. The water is pushed up into the discharge chamber 01 by the piston part 50 and flows out from the discharge port 02 . At the same time, the first check valve 13 opens due to the negative pressure on the suction side 11 , sucking up water from the pumping pipe 40 to the suction side 11 in the cylinder 10 .

手押しハンドル30の上下動を繰り返すことで、前記一連の動作が継続的に起こり地下水を連続的に汲み上げることができる。 By repeating the vertical movement of the push handle 30, the series of operations described above can be continuously performed and groundwater can be pumped up continuously.

このように、シリンダ10内のピストン部50の上下動により水が吸上げられるには、ピストン部50のピストンシール60が、ピストン芯部51とシリンダ10の間に介在してシリンダ内周壁17との接触部の気密性を維持しつつ、ピストン部50がシリンダ10内を円滑に摺動する必要がある。従って、ピストンシール60には、その機能を確保するための弾力性、柔軟性、耐摩耗性等が要求される。 Thus, in order for the water to be sucked up by the vertical movement of the piston portion 50 in the cylinder 10, the piston seal 60 of the piston portion 50 must be interposed between the piston core portion 51 and the cylinder 10 to form the cylinder inner peripheral wall 17. The piston part 50 needs to slide smoothly inside the cylinder 10 while maintaining the airtightness of the contact part. Therefore, the piston seal 60 is required to have elasticity, flexibility, wear resistance, etc. to ensure its function.

図2と図3は、ピストン部50の構成を示す斜視図と分解図である。
ピストン部50は、ピストン芯部51とピストンシール60及びピストン芯部51の上面57に備えた第二逆止弁56から構成される。
2 and 3 are a perspective view and an exploded view showing the configuration of the piston portion 50. FIG.
The piston portion 50 is composed of a piston core portion 51 , a piston seal 60 and a second check valve 56 provided on an upper surface 57 of the piston core portion 51 .

図2と図3(b)に示すピストン芯部51は、円筒の木材を素材にして、第一芯部52と第二芯部53及び連結壁54からなり、周方向に形成された第一芯部52と第二芯部53の隔壁である連結壁54を境にして第一芯部52は下面58から連結壁54に至る円筒形であり、第二芯部53は上面57から連結壁54に向かい径が縮径して外周面が徐々に小さく形成されている形状を有する。また、第一芯部52の高さは、第二芯部53の高さよりも長く設定されている。 The piston core portion 51 shown in FIGS. 2 and 3(b) is made of a cylindrical wooden material and consists of a first core portion 52, a second core portion 53, and a connecting wall 54. The first core portion 52 has a cylindrical shape extending from the lower surface 58 to the connecting wall 54 with the connecting wall 54 serving as the partition wall between the core portion 52 and the second core portion 53 as a boundary. It has a shape in which the diameter is reduced toward 54 and the outer peripheral surface is formed to be gradually smaller. Moreover, the height of the first core portion 52 is set longer than the height of the second core portion 53 .

前記ピストン芯部51には、その軸方向の中央部に水を導入する第二吸水孔55がピストン芯部51を貫通して形成されており、その両側にはピストンロッド20とピストン芯部51とを連結するための固定孔23が形成されている。また、ピストン芯部51の上面57には、水の逆流を防ぐための可動弁である第二逆止弁56が第二吸水孔55を塞ぐようにして固定されている。 A second water absorption hole 55 for introducing water is formed in the axial center of the piston core 51 through the piston core 51, and the piston rod 20 and the piston core 51 are formed on both sides of the piston core 51. A fixing hole 23 is formed for connecting the . A second check valve 56 , which is a movable valve for preventing backflow of water, is fixed to the upper surface 57 of the piston core 51 so as to block the second water suction hole 55 .

図2と図3に示すようにピストン部50は、ピストン芯部51の第二芯部53に後述するピストンシール60を篏合して構成される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the piston portion 50 is configured by fitting a piston seal 60 (described later) to the second core portion 53 of the piston core portion 51 .

図2と図3(a)に示すピストンシール60の素材について、本考案者は、革シールの代替品として、また樹脂の中からゴムと同様の弾力性を有する素材を調査し、熱可塑性エラストマー(以下「TPE」と言う)に着目して開発を行った。 As for the material of the piston seal 60 shown in FIGS. 2 and 3(a), the present inventor investigated a material having elasticity similar to that of rubber as a substitute for leather seals and among resins, and found thermoplastic elastomer. (hereinafter referred to as “TPE”).

TPEの構造と物性について、その性能を示すためには,材料内に柔軟性成分(ゴム相またはソフトセグメント)と分子拘束成分(樹脂相またはハードセグメント)の両者を含有する必要があり、このハードセグメントの種類により,そのTPEの力学的性質や耐熱性,耐油性など基本的物性が決まるとの知見を得て、ハードセグメントのスチレン系(ポリスチレン)、オレフィン系(ポリプロピレン、ポリエチレン)、塩ビ系(結晶ポリ塩化ビニル)、ウレタン系(ポリウレタン)、エステル系(芳香族ポリエステル)、アミド系(ポリアミド)、フッ素系(フッ素樹脂)のTPEで試験を行った。その結果、その中から耐摩耗性、耐屈曲性、反発弾性の特性が比較的高いウレタン系(TPU)のTPEをピストンシールの素材として注目した。 Regarding the structure and physical properties of TPE, in order to demonstrate its performance, it is necessary to contain both a flexible component (rubber phase or soft segment) and a molecular constraint component (resin phase or hard segment) in the material. Based on the knowledge that basic physical properties such as mechanical properties, heat resistance, and oil resistance of TPE are determined by the type of segment, we developed hard segment styrene (polystyrene), olefin (polypropylene, polyethylene), and vinyl chloride (hard segment). Crystalline polyvinyl chloride), urethane-based (polyurethane), ester-based (aromatic polyester), amide-based (polyamide), and fluorine-based (fluororesin) TPEs were tested. As a result, urethane-based (TPU) TPE, which has relatively high abrasion resistance, bending resistance, and impact resilience, was selected as the material for the piston seal.

ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(以下「TPU」と言う)は、弾力性と柔軟性に優れ、伸縮性があり、引張・引裂・摩耗に強く、衝撃吸収性があるという特性を有する。しかも、ゴム等の熱硬化性エラストマーに比較して、軽量で、加工が容易であり比較的安価に製造できるという優位性を示す。 A thermoplastic polyurethane elastomer (hereinafter referred to as "TPU") has properties such as excellent elasticity and flexibility, stretchability, resistance to tension, tearing and abrasion, and shock absorption. Moreover, compared with thermosetting elastomers such as rubber, it is lightweight, easy to process, and can be manufactured at a relatively low cost.

このことから、手押しポンプのピストンシール60としての機能を発揮し、製造やコスト、作業性の面において実用的であることから、TPUをピストンシール60の素材として選択した。 For this reason, TPU was selected as the material for the piston seal 60 because it functions as the piston seal 60 of the hand pump and is practical in terms of manufacturing, cost, and workability.

また、このTPUのソフトセグメントとしてポリエステル系TPUとポリエーテル系TPUがあるが、ポリエステル系TPUの方が耐摩耗性や成形性が優れており、より好ましい。 The soft segment of this TPU includes polyester TPU and polyether TPU, but polyester TPU is more preferable because of its superior wear resistance and moldability.

図2、図3(a)に示すようにピストンシール60の形状は、一端の第一開口部61の径が、他端の第二開口部62の径よりも大きく、外周面63と内周面64は一端から他端に行くにつれてテーパ状に縮径した形状を有する円錐台の管状体である。このピストンシール60を径の大きい第一開口部61を上面にして、径の小さい第二開口部62を下面としてピストン芯部51に篏合して使用する。 As shown in FIGS. 2 and 3A, the shape of the piston seal 60 is such that the diameter of the first opening 61 at one end is larger than the diameter of the second opening 62 at the other end, and the outer peripheral surface 63 and the inner peripheral surface Surface 64 is a frusto-conical tubular body having a shape that tapers from one end to the other. The piston seal 60 is fitted to the piston core portion 51 with the large-diameter first opening 61 facing upward and the small-diameter second opening 62 facing downward.

第一開口部61の外径は、シンリダ10の内径より大きく調整して設定しており、ピストン部50がシリンダ10内を上下動するときにピストン芯部51の第二芯部53に篏合したピストンシール60の第一開口部61近郊の外周面63が、シリンダ10の内周壁17に強く接してシンリダ10の吸入側11の気密性を維持しながらシリンダ10内での摺動を可能にするサイズである。 The outer diameter of the first opening 61 is adjusted and set to be larger than the inner diameter of the cylinder 10, and is fitted to the second core 53 of the piston core 51 when the piston 50 moves up and down in the cylinder 10. The outer peripheral surface 63 near the first opening 61 of the piston seal 60 is in strong contact with the inner peripheral wall 17 of the cylinder 10, thereby maintaining the airtightness of the intake side 11 of the cylinder 10 and enabling sliding within the cylinder 10. It is the size to

また、第二開口部62の内径は、第二芯部53の連結壁54の箇所の径に対して小さく調整して設定している。このピストンシール60をピストン芯部51の連結壁54までピストンシール60の第二開口部62を押し込むことでピストンシール60をピストン芯部51に固定することができる。 In addition, the inner diameter of the second opening 62 is adjusted to be smaller than the diameter of the connection wall 54 of the second core 53 . By pushing the second opening 62 of the piston seal 60 into the connecting wall 54 of the piston core 51 , the piston seal 60 can be fixed to the piston core 51 .

ピストンシール60の厚みは、シリンダ10内で生じる押圧的負荷に対応でき、めくり上がりを防止し、且つ、シンリダ10の吸入側11の気密性を維持してシリンダ10内での摺動を可能にする厚みとしている。尚、連結壁54の幅は、ピストンシール60の厚みを基準に調整している。 The thickness of the piston seal 60 can cope with the pressing load generated inside the cylinder 10, prevents it from being turned up, and maintains the airtightness of the intake side 11 of the cylinder 10 to enable sliding inside the cylinder 10. thickness. The width of the connecting wall 54 is adjusted based on the thickness of the piston seal 60 .

ピストンシール60の高さは、ピストン芯部51の第二芯部53の高さより長く設定している。すなわち、ピストンシール60を第二芯部53に篏合して、ピストンシール60の第二開口部62が連結壁54に接した時に第一開口部61が、ピストン芯部51の上面57を超えて上面57に備えた第二逆止弁56の高さ位置まで延びているのが好ましい。 The height of the piston seal 60 is set longer than the height of the second core portion 53 of the piston core portion 51 . That is, when the piston seal 60 is fitted to the second core portion 53 and the second opening portion 62 of the piston seal 60 is in contact with the connecting wall 54 , the first opening portion 61 exceeds the upper surface 57 of the piston core portion 51 . It preferably extends to the height of the second check valve 56 provided on the upper surface 57 .

ピストンシール60を第二芯部53に篏合すると、ピストンシール60の内周面64と第二芯部53の外周面との間に隙間を生じることなしにピストンシール60とピストン芯部51を合体することができる。このとき、ピストンシール60の高さは、第二芯部53の高さより長いことからピストンシール60の第一開口部61の縁辺が、ピストン芯部51の上面57の上方に延びて突出部69を形成する。 When the piston seal 60 is fitted to the second core portion 53, the piston seal 60 and the piston core portion 51 can be separated without creating a gap between the inner peripheral surface 64 of the piston seal 60 and the outer peripheral surface of the second core portion 53. can be combined. At this time, since the height of the piston seal 60 is longer than the height of the second core portion 53 , the edge of the first opening portion 61 of the piston seal 60 extends above the upper surface 57 of the piston core portion 51 to form the projecting portion 69 . to form

この突出部69が、ピストンシール60を形成しているTPUの特性により、手押しポンプのブレによりピストン部50がシリンダ内周壁17に接触して生じる押圧的負荷の緩衝域となって、シリンダ10内を円滑に摺動するとともにシリンダ10の吸入側11の気密性を十分維持することを可能としている。 Due to the characteristics of the TPU that forms the piston seal 60, the projecting portion 69 serves as a buffer area for the pressure load generated when the piston portion 50 comes into contact with the inner peripheral wall 17 of the cylinder due to vibration of the hand pump. , and the intake side 11 of the cylinder 10 can be kept sufficiently airtight.

また、第一開口部61の縁部には、ピストンシール60の外周縁66から内周縁67に向けて傾斜面65が形成されている。この外周縁66と内周縁67との間に傾斜面65を付加することで、シリンダ10内で生じる押圧的負荷に更に柔軟に対応でき、シリンダ10内での上下摺動をより円滑にすることができる。 An inclined surface 65 is formed at the edge of the first opening 61 from the outer peripheral edge 66 toward the inner peripheral edge 67 of the piston seal 60 . By adding the inclined surface 65 between the outer peripheral edge 66 and the inner peripheral edge 67, it is possible to respond more flexibly to the pressing load generated in the cylinder 10, and to make the vertical sliding in the cylinder 10 smoother. can be done.

また、第二開口部62の縁部近郊の外周面63には第二芯部53にピストンシール60を強固に篏合するための釘やビスを通す釘穴68を複数設けても好い。 In addition, a plurality of nail holes 68 may be provided in the outer peripheral surface 63 near the edge of the second opening 62 to allow the piston seal 60 to be tightly fitted to the second core 53 through which nails or screws are passed.

この釘穴68は、ピストン芯部51が木製で長期間の使用により、ピストンシール被篏部である第二芯部53が劣化等で変形している、また第二芯部53とピストンシール60の篏合に緩みがある場合等、釘を打つことでピストン芯部51とピストンシール60を強固に固定することができる。 In this nail hole 68, the piston core 51 is made of wood and the second core 53, which is the piston seal cover, is deformed due to deterioration or the like due to long-term use. If there is looseness in the fitting of the piston core portion 51 and the piston seal 60, the piston core portion 51 and the piston seal 60 can be firmly fixed by driving a nail.

このように熱可逆性ポリウレタン製のピストンシール60を備えたピストン部50を手押しポンプに装着することで、手押しハンドル30の上下回動時に発生するピストン部50の上部外周面の一定箇所へのシリンダ内周壁17に接触する押圧的負荷に柔軟に適応してシリンダ内周壁17との過度な接触による摩耗や損傷を回避し、ポンプ機能を発揮することが可能となる。また、これにより、ピストン部50のメンテナンスを低減することができると共に、ピストンシール60の交換等の作業性の向上にも貢献する。 By attaching the piston part 50 having the piston seal 60 made of thermoreversible polyurethane to the hand pump in this way, the cylinder pressure generated when the hand push handle 30 is rotated up and down is applied to a certain point on the upper outer peripheral surface of the piston part 50. It is possible to flexibly adapt to the pressing load in contact with the inner peripheral wall 17, avoid wear and damage due to excessive contact with the inner peripheral wall 17 of the cylinder, and perform the pump function. Moreover, this can reduce the maintenance of the piston portion 50 and contribute to the improvement of workability such as replacement of the piston seal 60 .

上述したように、本実施の形態に係る手押しポンプによれば、ピストン部50のピス
トンシール60の寿命が向上し、また、ピストン部50におけるピストンシール60の装着、交換等の作業性が著しく向上することが可能となる。
As described above, according to the hand pump according to the present embodiment, the life of the piston seal 60 of the piston portion 50 is improved, and workability such as attachment and replacement of the piston seal 60 in the piston portion 50 is significantly improved. It becomes possible to

本考案によれば、革シールに替わり交換が容易であり、しかもOリングパッキンでは対応できない手押しポンプのブレに適用したピストンの上部外周面を覆うピストンシールを備えた手押しポンプを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a hand pump equipped with a piston seal which can be easily replaced in place of a leather seal and which covers the upper outer peripheral surface of the piston and which is applied to vibration of the hand pump which cannot be dealt with with an O-ring packing.

01 吐出チャンバ
02 吐出口
03 支持部
10 シリンダ
11 吸入側
12 吐出側
13 可動弁1
14 吸入孔1
15 シリンダ上端
16 シリンダ下端
17 シリンダ内周壁
20 ピストンロッド
21 連結軸
22 基軸
23 固定孔1
24 固定孔2
30 手押ハンドル
31 グリップ部
40 揚水管
50 ピストン部
51 ピストン芯部
52 第一芯部
53 第二芯部
54 連結壁
55 吸入孔2
56 可動弁2
57 上面
58 下面
60 ピストンシール
61 第一開口部
62 第二開口部
63 外周面
64 内周面
65 傾斜面
66 外周縁
67 内周縁
68 釘穴
69 突出部
01 Discharge Chamber 02 Discharge Port 03 Support Part 10 Cylinder 11 Suction Side 12 Discharge Side 13 Movable Valve 1
14 suction hole 1
REFERENCE SIGNS LIST 15 Cylinder upper end 16 Cylinder lower end 17 Cylinder inner peripheral wall 20 Piston rod 21 Connecting shaft 22 Base shaft 23 Fixing hole 1
24 fixing hole 2
30 push handle 31 grip portion 40 pumping pipe 50 piston portion 51 piston core portion 52 first core portion 53 second core portion 54 connecting wall 55 suction hole 2
56 movable valve 2
57 upper surface 58 lower surface 60 piston seal 61 first opening 62 second opening 63 outer peripheral surface 64 inner peripheral surface 65 inclined surface 66 outer peripheral edge 67 inner peripheral edge 68 nail hole 69 protrusion

Claims (2)

下端を水源に通じる揚水管に継合した筒状のシリンダと、該シリンダの上端に載設された吐出口を設けた吐出チャンバと、該吐出チャンバの外側に設けた支持部に回動可能に装着された手押しハンドルを備え、前記手押しハンドルに連結したピストンロッドを介して前記シリンダ内を上下に摺動するピストン部を有する手押しポンプにおいて、前記ピストン部が、ピストン芯部と該芯部の上部外周面を覆うピストンシールから構成され、前記ピストンシールが一端面と他端面の断面円の大きさが異なる開口部を有する円錐台の管状体で、前記断面円の大きい開口部の縁部に外周縁から内周縁に向けて傾斜面が形成されていることを特徴とする手押しポンプ。 A cylindrical cylinder whose lower end is connected to a pumping pipe leading to a water source, a discharge chamber provided with a discharge port mounted on the upper end of the cylinder, and a support portion provided outside the discharge chamber so as to be rotatable. A hand pump having a hand push handle mounted thereon and a piston portion that slides up and down in the cylinder via a piston rod connected to the hand push handle, wherein the piston portion includes a piston core and an upper portion of the core. It is composed of a piston seal that covers the outer peripheral surface, and the piston seal is a truncated cone tubular body having an opening with a different cross-sectional circle size on one end surface and the other end surface. A hand pump, characterized in that an inclined surface is formed from the peripheral edge toward the inner peripheral edge. 前記ピストンシールが、熱可逆性ポリウレタンで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の手押しポンプ。 2. The hand pump of claim 1, wherein said piston seal is formed of thermoreversible polyurethane.
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