JP3512548B2 - 多連式往復ポンプ装置 - Google Patents
多連式往復ポンプ装置Info
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Description
きる多連式往復ポンプ装置に関するものである。
ポンプを一列に配設する直列型のものがある。直列型の
従来の多連式往復ポンプ装置では、複数個の往復ポンプ
は、共通のポンプ駆動軸へその軸方向に異なる位置で連
結されて配置されるので、ポンプ駆動軸の軸方向へ多連
式往復ポンプ装置の寸法が増大する。これに対して、複
数個の往復ポンプを2群に分け、各群が、共通のポンプ
駆動軸に対してほぼ180°反対側になるように配置し
つつ、ポンプ駆動軸への取付位置を各群において同一に
して、ポンプ駆動軸の軸方向寸法を短縮した多連式往復
ポンプ装置がある。
通のポンプ駆動軸に対してほぼ180°反対側に配置す
る多連式往復ポンプ装置では、ポンプ駆動軸の軸方向寸
法の短縮は図られるものの、往復ポンプの長手方向への
多連式往復ポンプ装置の寸法が大幅に増大してしまう。
また、各群のポンプ室の吸入口及び吐出口をそれぞれ連
通させる必要があり、配管が複雑になる。
及び往復ポンプの長手方向への寸法を短縮できる多連式
往復ポンプ装置を提供することである。
ンプ装置(10)によれば、複数個の往復ポンプ(50)は、そ
れらの往復動部材(52,54)を相互に平行に揃えつつ、群
ごとに段分けされて、並設される。複数個のポンプ駆動
軸(20,22)は、往復ポンプ(50)の群に対応して相互に平
行に複数段に配設され、かつ回転を連動されるように相
互に連結される。各段の往復ポンプ(50)は、対応段のポ
ンプ駆動軸(20,22)より伝達された動力により往復動部
材(52,54)を往復動される。
ストンポンプ及びプランジャポンプを含む。また、往復
ポンプ(50)には、クランク軸からコンロッドを介して伝
達される動力により往復動部材(52,54)を往復動される
タイプの他に、偏心円形カム付き回転軸にコンロッドの
大端部を回転自在に嵌合させて、偏心円形カム付き回転
軸からの動力により往復動部材(52,54)を往復動させる
タイプのものも包含する。また、往復ポンプ(50)及びポ
ンプ駆動軸(20,22)の段方向は、鉛直方向に限定され
ず、鉛直方向等、他の方向も含まれる。さらに、段数
は、2に限定されず、3以上を含む。
転するように、相互に連結されているので、いずれかの
ポンプ駆動軸(20,22)への回転動力の入力により、全部
のポンプ駆動軸(20,22)が回転駆動される。各群の往復
ポンプ(50)は、その群に対応するポンプ駆動軸(20,22)
からコンロッドを介して伝達される動力により往復動部
材(52,54)を往復駆動される。この多連式往復ポンプ装
置(10)では、複数個の往復ポンプ(50)が群ごとに段違い
に配設されるので、多連式往復ポンプ装置(10)全体とし
ては、複数個の往復ポンプ(50)がポンプ駆動軸(20,22)
の軸方向及び往復ポンプ(50)の長手方向へ重複して配設
されることが可能となり、ポンプ駆動軸(20,22)の軸方
向及び往復ポンプ(50)の長手方向における多連式往復ポ
ンプ装置(10)の寸法を短縮して、多連式往復ポンプ装置
(10)の大幅な小型化を図ることができる。
れば、ポンプ駆動軸(20,22)の軸方向への往復ポンプ(5
0)の位置は往復ポンプ(50)の各群において同一である。
プ駆動軸(20,22)の軸方向への往復ポンプ(50)の位置は
往復ポンプ(50)の各群において同一とされるので、ポン
プ駆動軸(20,22)の軸方向へ多連式往復ポンプ装置(10)
全体としての寸法を大幅に短縮することができる。
れば、複数個の往復ポンプ(50)は、運転順番で隣接同士
となっている往復ポンプ(50)間の各位相差が同一になる
ように、異なる位相で運転され、共通の吐出口(82)へ流
体を吐出する。
個の往復ポンプ(50)は、運転順番の隣接同士の往復ポン
プ(50)間の各位相差を同一にして、運転されるので、共
通の吐出口(82)における液圧を平滑化できる。すなわ
ち、アキュムレータの省略又は負担の軽減を図ることが
できる。
れば、複数個の往復ポンプ(50)は、運転順番で隣接同士
がそれぞれ別の段に属するように、異なる位相で運転さ
れる。
順番で隣接関係にある往復ポンプ(50)同士は別の段に属
するように、なっているので、各ポンプ駆動軸(20,22)
の負担荷重が軽減され、往復ポンプ(50)の強度、材質、
太さ等を低下できる。
れば、少なくとも1個のポンプ駆動軸(20,22)の段位置
は、それに対応する群の往復ポンプ(50)の段位置に対し
て偏倚している。
ポンプ(50)の段位置に対してポンプ駆動軸(20,22)の段
位置を偏倚させる結果、往復ポンプ(50)及びポンプ駆動
軸(20,22)の一方の段差の縮小に制約があっても、他方
の段差は最大限に縮小することができ、その他方におけ
る段方向へ多連式往復ポンプ装置(10)の寸法を縮小でき
る。
説明する。図1は二段型六連ピストンポンプ装置10の垂
直断面図、図2は駆動部はスケルトンで示す二段型六連
ピストンポンプ装置10の水平断面図である。クランクケ
ース12及びシリンダ元金具14は水平方向に相互に接合さ
れ、6個のシリンダ管16は、上下の段に各3個ずつ分け
られて、各段では高さを同一にして、相互に平行に配設
される。シリンダ先金具18は、シリンダ管16の先端側に
配設され、シリンダ管16をシリンダ元金具14の方へ挟圧
している。
直角の水平方向から見たクランクケース12の断面の部分
図である。図1〜図3において、下側クランク軸20及び
上側クランク軸22は、下段及び上段のシリンダ管16の高
さに揃えられて、水平に配設され、両端部においてボー
ルベアリング24を介して回転自在にクランクケース12の
ケース本体26に軸支される。シール蓋28は、下側クラン
ク軸20に貫通されつつ、ケース本体26への下側クランク
軸20の挿入孔を塞ぎ、下側クランク軸20用のボールベア
リング24の抜けを阻止する。オイルシール30は、シール
蓋28における下側クランク軸20の貫通部に設けられ、ク
ランクケース12内の潤滑油の漏れを防止する。ベアリン
グ蓋32は、ケース本体26への上側クランク軸22の挿入孔
を塞ぎ、ケース本体26からの上側クランク軸22用のボー
ルベアリング24の抜けを防止する。駆動側歯車34及び被
駆動側歯車36は、それぞれ下側クランク軸20及び上側ク
ランク軸22に嵌合し、キー38により下側クランク軸20及
び上側クランク軸22に回転方向へ一体とされ、かつ相互
にかみ合わされている。カラー40は、下側クランク軸20
及び上側クランク軸22において、ボールベアリング24と
駆動側歯車34及び被駆動側歯車36との間に嵌装され、両
者の間隔を保持する。下側クランク軸20及び上側クラン
ク軸22はクランク軸としてクランクアーム42及びクラン
クピン44を備える。
50は、各シリンダ管16に対応し、長手方向を同一に揃え
て相互に平行にかつ上段及び下段に各3個ずつで配設さ
れる。下側クランク軸20の軸方向へのピストンポンプ50
の位置は各段において同一となっている。各ピストンポ
ンプ50において、ピストン棒52はシリンダ管16の中心線
に沿って延びている。クロスヘッド54は、ピストン棒52
の基端部に螺着し、クランクケース12のガイド56により
ピストン棒52の軸方向へ案内される。コンロッド58は、
大端部において下側クランク軸20又は上側クランク軸22
のクランクピン44に回転自在に嵌合し、小端部において
ピン60を介してクロスヘッド54に回転結合している。オ
イルシール62は、ガイド56の先端部に嵌挿され、内周側
においてピストン棒52の周部に摺動して、クランクケー
ス12内の潤滑油がシリンダ元金具14の方へ漏出するのを
防止している。キャップ64はクランクケース12の上部の
潤滑油投入口を開閉自在に塞いでいる。シリンダ元金具
14内は、シリンダ元金具14の下部の吸入口66により外部
へ開口している。シールパッキン68はクランクケース12
とシリンダ元金具14との接合部に配設され、内周側にお
いてピストン棒52の周部に摺接し、シリンダ元金具14か
らクランクケース12の方へシリンダ元金具14内の液体が
漏出するのを防止する。弁座70及び通孔付きストッパ72
は、それぞれ基端側及び先端側の関係となるように、ピ
ストン棒52の先端部に軸方向へ間隔を空けて取り付けら
れている。弁体74は弁座70と通孔付きストッパ72との間
においてピストン棒52に遊嵌され、ピストンパッキン76
は、弁体74の外周側に嵌着され、シリンダ管16の内周を
ピストン棒52の軸方向へ摺接する。ポンプ室78はピスト
ン棒52の先端側においてシリンダ管16内に形成される。
吐出弁80は、ポンプ室78の先端側に配設され、ポンプ室
78からシリンダ先金具18の上部の吐出口82への一方向の
液体の流れを許容する。
52が基端方向へ移動する吸入行程では、吐出弁80が閉と
なるとともに、弁体74が通孔付きストッパ72に当接し、
シリンダ元金具14内の液体は弁座70の外周側、弁体74の
内周側、及び通孔付きストッパ72の通孔を経てポンプ室
78内へ流入する。ピストン棒52が先端方向へ移動する吐
出行程では、弁体74が弁座70に当接して、シリンダ元金
具14内とポンプ室78との連通が断たれるとともに、吐出
弁80が開となり、ポンプ室78内の液体は吐出弁80を経て
吐出口82へ吐出される。
接同士のピストンポンプ50の各位相差が同一、すなわち
下側クランク軸20の回転角で60°にされて、異なる位
相で運転される。また、同じ段に属するピストンポンプ
50は、運転順番で隣接同士とならないように、すなわ
ち、上段のピストンポンプ50と下段のピストンポンプ50
とが運転順番上、交互になるように、ピストンポンプ50
の運転順番が規定される。図4は各ピストンポンプ50の
ピストン棒52の移動速度とクランク角(下側クランク軸
20の回転角)との関係図である。各ピストンポンプ50の
ピストン棒52は、運転順番の隣接同士の位相差が60°
となるように、往復動されるので、吐出口82の液圧の変
化特性は、図4の実線の頂部を包絡したものとなり、結
果、吐出口82の液圧は平滑化され、二段型六連ピストン
ポンプ装置10の吐出側におけるアキュムレータの省略又
は小型化を図ることができる。
変形構造図である。図1の二段型六連ピストンポンプ装
置10では、下側クランク軸20及び上側クランク軸22の中
心線高さは下段及び上段のピストンポンプ50の高さと同
一であるが、この二段型六連ピストンポンプ装置10で
は、下側クランク軸20及び上側クランク軸22の中心線高
さはそれぞれ下段及び上段のピストンポンプ50の高さに
対して下側及び上側へ偏倚している。こうして、上側ク
ランク軸22及びボールベアリング24間の必要な間隔を確
保しつつ、ピストンポンプ50の部位の厚さを最小限にす
ることができる。
ある。
ポンプ装置の水平断面図である。
向から見たクランクケースの断面の部分図である。
ランク角(下側クランク軸の回転角)との関係図であ
る。
ある。
ンプ装置) 20 下側クランク軸(ポンプ駆動軸) 22 上側クランク軸(ポンプ駆動軸) 50 ピストンポンプ(往復ポンプ) 52 ピストン棒(往復動部材) 54 クロスヘッド(往復動部材) 82 吐出口82
Claims (2)
- 【請求項1】 複数個の往復ポンプ(50)が、それらの往
復動部材(52,54)を相互に平行に揃えつつ、群ごとに段
分けされて、並設され、複数個のポンプ駆動軸(20,22)
が、前記往復ポンプ(50)の群に対応して相互に平行に複
数段に配設され、かつ回転を連動されるように相互に連
結され、各段の前記往復ポンプ(50)は、対応段の前記ポ
ンプ駆動軸(20,22)より伝達された動力により往復動部
材(52,54)を往復動され、前記複数個の往復ポンプ(50)
は、運転順番で隣接同士となっている往復ポンプ(50)間
の各位相差が同一になるように、かつ運転順番で隣接同
士となっている往復ポンプ(50)がそれぞれ別の段に属す
るように、異なる位相で運転され、共通の吐出口(82)へ
流体を吐出することを特徴とする多連式往復ポンプ装
置。 - 【請求項2】 少なくとも1個のポンプ駆動軸(20,22)
の段位置は、それに対応する群の往復ポンプ(50)の段位
置に対して偏倚していることを特徴とする請求項1記載
の多連式往復ポンプ装置。
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