JP3561226B2

JP3561226B2 - 多連型ポンプ装置

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Publication number: JP3561226B2
Application number: JP2000334778A
Authority: JP
Inventors: 寿朗中西; 信吾丸
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Priority date: 2000-11-01
Filing date: 2000-11-01
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2020-11-01
Also published as: JP2002138949A; TW482869B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力噴霧機や洗浄機等で用いられるポンプ装置に関し、特に、複数の強制弁式ピストンポンプを並設してなる多連型のポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
農業用薬剤を噴霧するための動力噴霧機等においては、吸込効率及び吐出効率の高さや小型軽量化が可能なことから、強制弁式ないしはユニフロー式と称される型式のピストンポンプから構成されたポンプ装置が広く用いられている。従来の強制弁式ピストンポンプは、例えば特開平１１−５０９６９号公報に開示されているように、ピストンに吸込弁が組み込まれたものが一般的である。
【０００３】
より詳細に述べるならば、図９及び図１０に示すように、従来一般の強制弁式ピストンポンプ１におけるピストン２は、ピストンロッド３の先端に固定され流体通路用貫通孔４が形成されたストッパ５と、このストッパ５から他端側に所定の間隔を置いてピストンロッド３に固定された弁座６と、ストッパ５と弁座６との間にてピストンロッド３に遊嵌され且つシリンダ７の内壁面に摺動可能に接する弁体８とから構成されている。このような構成のピストン２を図９において矢印で示すようにシリンダ７の一端の吐出弁（図示しない）側に前進させると、弁座６と弁体８が互いに密着し、液圧により吐出弁が開放されて薬剤等の流体を吐き出す。また、これと同時に、シリンダ７の他端側の吸込口（図示しない）から吸水が行われる。一方、ピストン２を逆方向に移動させると、弁座６から弁体８が離れ、先に吸い込まれた流体が弁体８とピストンロッド３との間からストッパ５の貫通孔４を経て、ピストン２と吐出弁との間に送られる。
【０００４】
また、ピストンポンプ１が１個のみであると、吐出量がピストン２の位置により変化し脈動が生じるので、動力噴霧機等において用いられる従来のポンプ装置は、通常、複数のピストンポンプ１が並設された多連型とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の多連型ポンプ装置では、図９及び図１０に示すように、ピストン２がピストンロッド３に同軸に取り付けられている。このため、ピストン２の外径は隣合うピストンロッド３間の間隔によって規制される。すなわち、ピストンロッド３間の間隔からシリンダ７の肉厚を引いた値がピストン２の外径（シリンダ７の内径）の最大値となる。
【０００６】
ピストンポンプ１においては、吐出量はストローク容積により定まるため、現状よりも吐出量を増やそうとした場合、ピストンロッド３間を広げてピストン２の外径を大きくするか、ピストン２のストロークを大きくする必要がある。
【０００７】
しかし、いずれの場合も、ピストンポンプを駆動するための駆動手段（図１の符号１４を参照）、具体的にはコネクティングロッド及び／又はクランク軸の大型化を招き、ポンプ装置全体が大型化してしまうという問題がある。また、従来製品の部品、特にクランク軸、コネクティングロッド及びクランクケースを援用することができないので、不経済である。
【０００８】
また、クランク軸の回転数を上げることで吐出量を増加させる方法もあるが、騒音や耐久性の低下という問題がある。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外形の大きさに対して吐出量が大きな多連型のポンプ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、互いに平行に配置された複数のピストンポンプ（１２）と、これらのピストンポンプ（１２）を駆動する駆動手段（１４）とを備える多連型ポンプ装置（１０）において、各ピストンポンプ（１２）を、シリンダ（３０）と、シリンダ（３０）内で摺動すると共に、シリンダ（３０）の内部を吸込口（２８）と連通する第１室（３０ａ）と吐出口（３８）に連通する第２室（３０ｂ）とに仕切るピストン（３２）であって、第１室（３０ａ）の側への移動時に開弁して第１室（３０ａ）及び第２室（３０ｂ）を互いに連通させ、第２室（３０ｂ）の側への移動時に閉弁して第２室（３０ｂ）内の流体を吐出口（３８）に圧送すると共に第１室（３０ａ）内に吸込口（２８）から流体を吸い込む弁を有するピストン（３２）と、ピストン（３２）が取り付けられたピストンロッド（２０）とから構成し、且つ、少なくとも１対の隣合うピストンポンプ（１２）におけるピストン（３２）の中心軸線（Ｃ_Ｐ）間の間隔（Ｐ_２）を、当該隣合うピストンポンプ（１２）におけるピストンロッド（２０）の中心軸線（Ｃ_Ｒ）間の間隔（Ｐ_１）よりも大きくしたことを特徴としている。駆動手段（１４）としては、回転駆動されるクランク軸（１８）と、各ピストンポンプ（１２）のピストンロッド（２０）とクランク軸（１８）とを連結するコネクティングロッド（２２）とを備えたものがある。
【００１１】
この構成においては、ピストンロッド（２０）間の間隔及びシリンダ（３０）の肉厚を従来と同等とした場合、ピストン（３２）の外径は従来のものよりも大きくすることができる。従って、ポンプ装置（１０）の吐出量が増大する。また、ピストンロッド（２０）を駆動する駆動手段（１４）については従来構成と同等の寸法のものをそのまま用いることができる。逆にピストン（３２）間の間隔を従来と同一とした場合には、ピストンロッド（２０）間の間隔は従来よりも小さくなるため、駆動手段（１４）を小型化することが可能となる。
【００１２】
本発明のポンプ装置（１０）は、例えば３個のピストンポンプ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）が一定の間隔で配列されている場合においては、中央に配置されているピストンポンプ（１２ｂ）におけるピストンロッド（２０）を対応のピストン（３２）に同軸に取り付け、外側に配置されているピストンポンプ（１２ａ，１２ｃ）におけるピストンロッド（２０）を対応のピストン（３２）に、当該ピストン（３２）の中心軸線（Ｃ_Ｐ）から中央に配置されているピストンポンプ（１２ｂ）の側に偏倚して、取り付けることが有効である。
【００１３】
また、弁機能を有するピストン（３２）の構成としては、ピストンロッド（２０）の一端に固定され流体通路用の貫通孔（５０）が形成されたストッパ（４４，４５）と、ストッパ（４４，４５）から他端側に所定の間隔を置いてピストンロッド（２０）に固定された弁座（４６，４７）と、ストッパ（４４，４５）と弁座（４６，４７）との間にてピストンロッド（２０）に遊嵌され且つシリンダ（３０）の内壁面に摺動可能に接する弁体（４８，４９）とを備えるものがある。
【００１４】
かかる構成において、ピストン（３２）の中心軸線（Ｃ_Ｐ）からピストンロッド（２０）の中心軸線（Ｃ_Ｒ）が偏倚された状態でピストン（３２）がピストンロッド（２０）に取り付けられているピストンポンプ（１２ａ，１２ｃ）に関しては、ピストン（３２）におけるストッパ（４５）及び弁座（４７）の、ピストンロッド（２０）の中心軸線（Ｃ_Ｒ）回りに関する位置を定める位置決め手段（６６，６８）を備えることが好ましい。
【００１５】
また、ピストン（３２）の弁座（４７）を、ピストン（３２）の中心軸線（Ｃ_Ｐ）及びピストンロッド（２０）の中心軸線（Ｃ_Ｒ）を結ぶ平面に直交すると共にピストンロッド（２０）の中心軸線（Ｃ_Ｒ）を含む平面（Ｐ）よって第１部分（４７ａ）と、この第１部分よりも面積の小さな第２部分（４７ｂ）とに区切り、第１部分（４７ａ）の外面（ストッパとは反対側の面）に対する流体抵抗を、第２部分（４７ｂ）の外面（ストッパとは反対側の面）に対する流体抵抗よりも小さくなるように形成することが、流体抵抗の違いによりピストン（３２）等に発生する曲げ応力を低減するために望ましい。
【００１６】
そのための形状としては種々考えられるが、少なくとも第１部分（４７ａ）の外面を第１室（３０ａ）の側に凸状となる球面の一部から構成し、当該第１部分（４７ａ）の外周部の肉厚が第２部分（４７ｂ）の外周部の肉厚よりも薄くなるようにしたものが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明するが、図中、同一又は相当部分には同一符号を付することとする。
【００１８】
図１は、本発明により構成されたポンプ装置１０を示す縦断面図であり、図２は図１のポンプ装置１０の一部を示す水平断面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿っての断面図である。図示のポンプ装置１０は動力噴霧機等に好適に用いられ、３個の強制弁式ピストンポンプ１２（以下、必要に応じて添字ａ，ｂ，ｃを付す）が並設されてなる主要部と、ピストンポンプ１２を駆動する駆動部（駆動手段）１４とから構成された３連型である。
【００１９】
駆動部１４は、クランクケース１６と、クランクケース１６の外部に配置される例えば電動モータ等の駆動源（図示しない）と、クランクケース１６内に配置され且つ駆動源の回転軸に接続されるクランク軸１８と、各ピストンポンプ１２におけるピストンロッド２０とクランク軸１８とを連結するコネクションロッド２２とから主として構成されている。
【００２０】
クランクケース１６のピストンポンプ１２側の端部にはシリンダ元金具２３が接続されている。このシリンダ元金具２３には、農業用薬剤等の流体を吸い込む一つの吸込口２８と、当該吸込口２８から分岐して各ピストンポンプ１２に流体を輸送する分岐流路２６が形成されている。また、シリンダ元金具２３には、クランクケース１６側から流体が漏出しないよう、シール部材２４が設けられ、各ピストンロッド２０の外周面に液密に接している。
【００２１】
ポンプ装置１０の主要部を構成する各ピストンポンプ１２は、シリンダ３０と、このシリンダ３０内に往復動可能に配置され且つシリンダ３０内を第１室３０ａと第２室３０ｂに区切るピストン３２とを備えている。ピストン３２はピストンロッド２０の一端に取り付けられている。ピストンロッド２０の他端は駆動部１４の方向に延び、前述したようにコネクティングロッド２２を介してクランク軸１８に連結されている。ピストン３２は吸込弁としても機能するものであり、この点については後述する。
【００２２】
３本のシリンダ３０は、互いに平行に且つ図３に示すようにそれぞれの中心軸線Ｃ_Ｐが同一平面に置かれるよう配置されており、図示実施形態においては隣合うシリンダ３０間は互いに密着されている。これらのシリンダ３０の一端はシリンダ元金具２３に接続され、他端はシリンダ先金具３４に接続されている。これにより、３本のシリンダ３０は一体化されている。
【００２３】
シリンダ先金具３４内には、各シリンダ３０の一端の開口部と連通する吐出流路３６と、これらの吐出流路３６が合流し吐出口３８に続く主流路４０とが形成されている。各吐出流路３６には吐出弁４２が設けられている。吐出弁４２は、シリンダ３０内から主流路４０への流れのみを許容する逆止弁である。
【００２４】
図１〜図３から諒解される通り、互いに平行に配置された３個のピストンポンプ１２における中央のものは、従来構成と実質的に同様である。すなわち、中央のピストンポンプ１２ｂにおけるシリンダ３０、ピストン３２及びピストンロッド２０は同軸に配置されている。
【００２５】
中央のピストンポンプ１２ｂにおけるピストン３２は、図４に明示するように、ストッパ４４と、ストッパ４４から駆動部１４の側に所定の間隔を置いて配置された弁座４６と、ストッパ４４と弁座４６との間に配置された弁体４８とを備えている。
【００２６】
ストッパ４４は、その外径がシリンダ３０の内径よりも小さな円形プレートであり、複数の流体流通用の貫通孔５０が形成されている。また、弁座４６もシリンダ３０の内径より小さな外径の円形プレートであるが、貫通孔等は形成されていない。弁座４６及びストッパ４４の中央には貫通孔５２，５４が形成されており、これらの貫通孔に、ピストンロッド２０の先端部に形成された縮径部５６が通されるようになっている。弁体４８は、内径がピストンロッド２０の縮径部５６の外径よりも大きく且つ弁座４６側の端面が弁座４６の内面（ストッパ４４側の表面）に密着可能となっている環状体５８と、この環状体５８の外周に装着されシリンダ３０の内壁面に摺動可能に接する環状のピストンパッキン６０とから構成されている。
【００２７】
このようなピストン３２は、弁座４６、弁体４８及びストッパ４４の順番でピストンロッド２０の縮径部５６に嵌合し、縮径部５６の先端に形成されたねじ部にナット６２を螺合させることで、ピストンロッド２０に取り付けられる。なお、符号６４は弁座４６とストッパ４４との間の間隔を維持するために、ピストンロッド２０の縮径部５６に嵌合されたスペーサである。
【００２８】
両側のピストンポンプ１２ａ，１２ｃにおけるピストン３２もまた、図５に示すように（図５はピストンポンプ１２ａに関するものであるが、ピストンポンプ１２ｃはピストンポンプ１２ａとは鏡像関係にあるので、図示は省略する）、ストッパ４５、弁座４７及び弁体４９をその構成要素としている。弁体４９については中央の弁体４８と同一であり、ストッパ４５及び弁座も中央のストッパ４４及び弁座４６と同一外径の円形プレートである点で同一である。ストッパ４５は複数の流体通路用の貫通孔５０も有している。
【００２９】
しかしながら、これらのピストンポンプ１２ａ，１２ｃにおいては、ピストンロッド２０は、その中心軸線Ｃ_Ｒがピストン３２の中心軸線Ｃ_Ｐとは平行であるが、中央のピストンポンプ１２ｂの側に偏倚した位置となるように配置されていることから、ストッパ４５及び弁座４７は、中央のストッパ４４及び弁座４６と相違して、ピストンロッド２０に取り付けるための貫通孔５３，５５が偏心して設けられている（図６及び図７参照）。
【００３０】
また、図３に示すように、３本のピストンロッド２０の中心軸線Ｃ_Ｒは、ピストン３２ないしはシリンダ３０の中心軸線Ｃ_Ｐを含む平面に置かれ、隣合うピストンロッド２０の中心軸線Ｃ_Ｒ間の間隔Ｐ_１は等しくされることが、一般的な構成のコネクティングロッド２２及びクランク軸１８を用いることができるので好適である。斯くして、隣合うピストン３２の中心軸線Ｃ_Ｐ間の間隔Ｐ_２は、隣合うピストンロッド２０の中心軸線Ｃ_Ｒ間の間隔Ｐ_１よりも大きくなっている。
【００３１】
ところで、ピストン３２の各構成要素はシリンダ３０と同軸である必要があるため、両側のピストンポンプ１２ａ，１２ｃにおけるストッパ４５及び弁座４７は、ピストンロッド２０に対する周方向の向きが常に一定でなければならない。そこで、ストッパ４５及び弁座４７と、ピストンロッド２０の縮径部５６との間に位置決め手段を設けることが好ましい。本実施形態では、位置決め手段として、図６及び図７に示すように、ストッパ４５と弁座４７の貫通孔５３，５５のそれぞれに、互いに平行な１対のオリエンテーションフラット６６を設けると共に、ピストンロッド２０の縮径部５６の側面に互いに平行な１対の平面６８を設けて、その断面形状を当該貫通孔５３，５５と相補的な形状としている。これにより、ピストンロッド２０の位置が定まれば、当該ピストンロッド２０に取り付けられたピストン３２のストッパ４５及び弁座４７の向きは一義的に定まり、シリンダ３０に対してピストン３２の各構成要素を同軸に維持することが可能となる。これは、ピストン３２のシリンダ３０に対する組付け作業を容易化するものでもある。なお、位置決め手段としてはキー及びキー溝のようなものであってもよい。
【００３２】
ここで、隣合うピストンロッド２０の中心軸線Ｃ_Ｒ間の間隔Ｐ_１が、図９及び図１０に示す如き従来のポンプ装置におけるものと同一であるとした場合、隣合うピストン３２の中心軸線Ｃ_Ｐ間の間隔Ｐ_２を従来のものよりも大きくできることは理解されよう。言い換えるならば、ピストンロッド２０を含む駆動部１４の構成を従来のものから変更することなく、各ピストン３２の外径（シリンダ３０の内径）を大きくすることができるので、ポンプ装置１０全体の吐出量を増加させることができる。駆動部１４の構成の変更が不要であるということは、従来機との互換性を保ち、部品の援用を可能とするので、経済的効果もある。
【００３３】
逆に、本実施形態におけるシリンダ３０の内径を従来構成のシリンダ３０の内径と同一とした場合、ピストンロッド２０の中心軸線Ｃ_Ｒ間の間隔Ｐ_１、ひいてはコネクティングロッド２２間の間隔及びクランク軸１８の全長を小さくすることができるので、駆動部１４を小型化することができる。
【００３４】
更に、シリンダ３０の内径は従来構成と同一とし、シリンダ３０の肉厚を厚くすることもできる。かかる場合、吐出圧を高めることができるので、動力噴霧機において当該ポンプ装置１０を用いた場合、噴霧距離を伸ばすことが可能である。
【００３５】
上述したような構成のポンプ装置１０の作用について次に説明する。
【００３６】
駆動源（図示しない）を駆動させ、クランク軸１８を所定の方向に回転させると、その回転力がコネクティングロッド２２及びピストンロッド２０を経て伝えられ、各ピストン３２がシリンダ３０内を往復動する。
【００３７】
ピストン３２が第２室３０ｂの側から第１室３０ａの側に移動すると、ピストン３２を構成する弁体４８，４９は、ピストンパッキン６０とシリンダ３０の内壁面との間の摩擦力、及び流体からの圧力を受け、ストッパ４４，４５側に移動してこれに当接し、弁座４６，４７からは分離する。この状態においては、弁座４６，４７とシリンダ３０との間、弁体４８，４９とピストンロッド２０との間、及び、ストッパ４４，４５の貫通孔５０が開放され、第１室３０ａと第２室３０ｂとは互いに連通した状態となる。これにより、第１室３０ａ内に既に存在する流体はピストン３２の移動に伴い第２室３０ｂに移動する。
【００３８】
この吸込工程においては、弁座４６，４７に貫通孔が形成されていないので、比較的大きな負荷を流体から受ける。この負荷は、両側のピストンポンプ１２ａ，１２ｃにおいてはピストンロッド２０がピストン３２に偏心して配置されているので、過大な応力を発生させる原因となるおそれがある。そこで、図５に明示するように、弁座４７の外面（駆動部１４側の表面）を特殊形状とすることが好ましい。
【００３９】
より詳細に述べる。まず、図５及び図７に示すように、弁座４７を第１部分４７ａと第２部分４７ｂとから構成されているものとする。この第１部分４７ａと第２部分４７ｂとは、ピストン３２の中心軸線Ｃ_Ｐ及びピストンロッド２０の中心軸線Ｃ_Ｒを結ぶ平面に直交すると共にピストンロッド２０の中心軸線Ｃ_Ｒを含む平面Ｐより区切られたものである。第１部分４７ａの外面の面積は、第２部分４７ｂの外面の面積よりも大きい。従って、第１部分４７ａ及び第２部分４７ｂが共に平坦なものであるならば、流体による負荷は、第１部分４７ａの方が第２部分４７ｂよりも大きく作用することになり、弁座４７自体に曲げ応力を作用させ、弁座４７を支持しているピストンロッド２０にも曲げ応力が作用することになる。そこで、図示実施形態では、第１部分４７ａに作用する負荷が第２部分４７ｂに作用する負荷と同程度となるように、弁座４７の外面を、中心が第２室３０ｂ側にあり第１室３０ａ側に凸状となる球面の一部から構成すると共に、第１部分４７ａの外周部の肉厚が第２部分４７ｂの外周部よりも大きくしている。これにより、中心軸線Ｃ_Ｒに対する第１部分４７ａの外面の平均傾斜角度は第２部分４７ｂよりも鋭角となるので、第１部分４７ｂにて受ける流体圧は第２部分４７ｂに比して分散されることになる。よって、中心軸線Ｃ_Ｒに対して比較的に大きな角度となっている第２部分４７ｂの外面に対する流体による負荷が第１部分４７ａの外面に対するものと平衡され、曲げ応力の発生が防止或いは抑制されることになる。勿論、第１部分４７ａの形状は、第２部分４７ｂよりも流体抵抗の小さいものであれば良いので、その形状は図示のものに限られない。
【００４０】
なお、中央のピストンポンプ１２ｂに関しては、ピストンロッド２０とピストン３２とは同軸に配置されているので、上述したような曲げ応力の問題はなく、弁座４６を特殊形状にする必要はない。
【００４１】
ピストン３２が第１室３０ａの側から第２室３０ｂの側に移動すると、上述とは逆に弁体４８，４９が弁座４６，４７側に移動し、弁体４８，４９の環状体５８の端面と弁座４６，４７の内面とが密着する。弁座４６，４７は貫通孔が設けられておらず、弁体４８，４９のピストンパッキン６０は環状体５８及びシリンダ３０の間を封止しているので、弁体４８，４９と弁座４６，４７が接した状態では、第１室３０ａと第２室３０ｂとの間はピストン３２により液密に仕切られる。この状態で、ピストン３２を第２室３０ｂ側に移動させると、第２室３０ｂ内の流体はシリンダ先金具３４内の吐出弁４２を開き、外部に吐き出される。同時に、第１室３０ａは負圧となるので、シリンダ元金具２３の吸込口２８から流体が第１室３０ａに吸い込まれる。
【００４２】
この吐出工程と吸込工程を繰り返すことで、流体は吸込口２８から吐出口３８へと一方向に安定して流れる。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施形態について使用際に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００４４】
例えば、上記実施形態では、ピストンポンプ１２のシリンダ３０の中心軸線Ｃ_Ｐ及びピストンロッド２０の中心軸線Ｃ_Ｒが同一平面に配置されているが、図８に示すように、断面において３本のシリンダ３０を二等辺三角形の如く配置することも考えられる。この場合、全てのピストンポンプ１２について、ピストン３２の中心軸線Ｃ_Ｐとピストンロッド２０の中心軸線Ｃ_Ｒをずらして配置し、３本のピストンロッド２０の中心軸線Ｃ_Ｒが同一平面上に置かれるようにすることが、駆動部の構成の変更を不要とするので好ましい。図８からも理解されるように、かかる配置では、隣合うピストンポンプ１２のシリンダ３０の中心軸線Ｃ_Ｐ間の間隔Ｐ_３を隣合うピストンロッド２０の中心軸線Ｃ_Ｒ間の間隔Ｐ_４よりも、図１〜図３に示す構成に比して、更に大きくすることができるので、吐出量を一層増やすことが可能となる。
【００４５】
また、上記実施形態は３連型のポンプ装置に関するものであるが、２連型及び４連型以上のポンプ装置の全てに本発明は適用可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、複数のピストンポンプからなる多連型ポンプ装置において、隣合うピストンロッドの中心軸線間の間隔が従来構成と同一であっても、ピストンの外径を大きくすることが可能となるため、ポンプ装置の外形を小さく維持したまま、吐出量を増加させることができる。
【００４７】
また、吐出量を従来のものと同一とした場合には、ピストンロッドを動かすための駆動部の機構を小さくすることができるので、ポンプ装置の小型化が可能となり、作業性や取扱い性が向上する、という効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による３連型ポンプ装置の縦断面図である。
【図２】図１に示すポンプ装置の水平断面図であり、主要部を拡大して示す図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿っての断面図である。
【図４】中央のピストンポンプにおけるピストンの構成を示す断面図である。
【図５】外側のピストンポンプにおけるピストンの構成を示す断面図である。
【図６】図５のピストンにおけるストッパを示す正面図である。
【図７】図５のピストンにおける弁座を示す正面図である。
【図８】ピストンポンプの配置構成を変更した例を示す図３と同様な断面図である。
【図９】従来のポンプ装置の一部を示す水平断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿って断面図である。
【符号の説明】
１０…ポンプ装置、１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）…ピストンポンプ、１４…駆動部（駆動手段）、１８…クランク軸、２０…ピストンロッド、２２…コネクションロッド、２８…吸込口、３０…シリンダ、３０ａ…第１室、３０ｂ…第２室、３２…ピストン、３８…吐出口、４４，４５…ストッパ、４６，４７…弁座、４８，４９…弁体、５０…貫通孔、５８…環状体、６０…ピストンパッキン、６６，６８…オリエンテーションフラット（位置決め手段）。

Claims

互いに平行に配置された複数のピストンポンプ（１２）と、前記ピストンポンプ（１２）を駆動する駆動手段（１４）とを備える多連型ポンプ装置（１０）において、
前記ピストンポンプ（１２）が、
シリンダ（３０）と、
前記シリンダ（３０）内で摺動すると共に、前記シリンダ（３０）の内部を吸込口（２８）と連通する第１室（３０ａ）と吐出口（３８）に連通する第２室（３０ｂ）とに仕切るピストン（３２）であって、前記第１室（３０ａ）の側への移動時に開弁して前記第１室（３０ａ）及び前記第２室（３０ｂ）を互いに連通させ、前記第２室（３０ｂ）の側への移動時に閉弁して前記第２室（３０ｂ）内の流体を前記吐出口（３８）に圧送すると共に前記第１室（３０ａ）内に前記吸込口（２８）から流体を吸い込む弁を有するピストン（３２）と、
前記ピストン（３２）が取り付けられたピストンロッド（２０）と
を備え、
少なくとも１対の隣合う前記ピストンポンプ（１２）における前記ピストン（３２）の中心軸線（Ｃ_Ｐ）間の間隔（Ｐ_２）が、当該隣合うピストンポンプ（１２）における前記ピストンロッド（２０）の中心軸線（Ｃ_Ｒ）間の間隔（Ｐ_１）よりも大きくされている多連型ポンプ装置。
３個の前記ピストンポンプ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）が一定の間隔で配列されている場合において、中央に配置されている前記ピストンポンプ（１２ｂ）における前記ピストンロッド（２０）が対応のピストン（３２）に同軸に取り付けられ、外側に配置されている前記ピストンポンプ（１２ａ，１２ｃ）における前記ピストンロッド（２０）が対応のピストン（３２）に、当該ピストン（３２）の中心軸線（Ｃ_Ｐ）から中央に配置されている前記ピストンポンプ（１２ｃ）の側に偏倚して取り付けられている請求項１に記載の多連型ポンプ装置。
前記ピストン（３２）が、
前記ピストンロッド（２０）の一端に固定され流体通路用の貫通孔（５０）が形成されたストッパ（４４，４５）と、
前記ストッパ（４４，４５）から他端側に所定の間隔を置いて前記ピストンロッド（２０）に固定された弁座（４６，４７）と、
前記ストッパ（４４，４５）と前記弁座（４６，４７）との間にて前記ピストンロッド（２０）に遊嵌され且つ前記シリンダ（３０）の内壁面に摺動可能に接する弁体（４８，４９）と
を備える請求項１又は２に記載の多連型ポンプ装置。
前記ピストン（３２）の中心軸線（Ｃ_Ｐ）から前記ピストンロッド（２０）の中心軸線（Ｃ_Ｒ）が偏倚された状態で前記ピストン（３２）が前記ピストンロッド（２０）に取り付けられている前記ピストンポンプ（１２ａ，１２ｃ）において、
前記ピストン（３２）における前記ストッパ（４５）及び前記弁座（４７）の、前記ピストンロッド（２０）の中心軸線（Ｃ_Ｒ）回りに関する位置を定める位置決め手段（６６，６８）を備える請求項３に記載の多連型ポンプ装置。
前記ピストン（３２）の中心軸線（Ｃ_Ｐ）から前記ピストンロッド（２０）の中心軸線（Ｃ_Ｒ）が偏倚された状態で前記ピストン（３２）が前記ピストンロッド（２０）に取り付けられている前記ピストンポンプ（１２ａ，１２ｃ）において、
前記ピストン（３２）の前記弁座（４７）が、前記ピストン（３２）の中心軸線（Ｃ_Ｐ）及び前記ピストンロッド（２０）の中心軸線（Ｃ_Ｒ）を結ぶ平面に直交すると共に前記ピストンロッド（２０）の中心軸線（Ｃ_Ｒ）を含む平面（Ｐ）により区切られた第１部分（４７ａ）と、前記第１部分よりも小さな面積の第２部分（４７ｂ）とを有し、
前記ストッパ（４５）とは反対側の前記第１部分（４７ａ）の表面に対する流体による負荷が、前記ストッパ（４５）とは反対側の前記第２部分（４７ｂ）の表面に対する流体による負荷よりも小さくなるように構成されている請求項３又は４に記載の多連型ポンプ装置。
少なくとも前記第１部分（４７ａ）の前記表面を前記第１室（３０ａ）の側に凸状となる球面の一部から構成し、当該第１部分（４７ａ）の外周部の肉厚が前記第２部分（４７ｂ）の外周部の肉厚よりも薄くなるようにした請求項５に記載の多連型ポンプ装置。
前記駆動手段（１４）が、回転駆動されるクランク軸（１８）と、前記ピストンポンプ（１２）の前記ピストンロッド（２０）と前記クランク軸（１８）とを連結するコネクティングロッド（２２）とを備えている請求項１〜６のいずれか１項に記載の多連型ポンプ装置。