JP4084466B2 - 往復動ポンプにおけるクランク部の連結構造 - Google Patents
往復動ポンプにおけるクランク部の連結構造 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復動ポンプに係わり、特に往復動ポンプの多連化に容易に対応し得る往復動ポンプにおけるクランク部の連結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的な往復動ポンプとしては制御容量型ポンプと一体クランク軸を有するストローク長固定型ポンプが知られている。制御容量型ポンプは、上下又は左右方向に設けられたクランク軸に水平方向に延びるコネクティングロッド（以下、コンロッドという）の大端部を連結すると共に、このコンロッドの小端部にクロスヘッドを介してピストン及びプランジャを連結し、その先端部分にポンプヘッドを連結したものである。
【０００３】
また、ストローク長固定型ポンプは、予定した連数のクランク部を有するクランク軸を一体的に鍛造加工等で製造し、この一体クランク軸の一端部に変速機か減速機を介して駆動モータを連結し、一体クランク軸の各クランク部にコンロッドをそれぞれ連結して水平状に配置したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような往復動ポンプにおいて、種々の吐出容量が要求される場合がある。この要求に対し、制御容量型ポンプの場合は、駆動モータに連結された水平状の一体の連結スクリュウ軸の回転を、ウォームギヤ等で減速しクランク軸に伝達する構造となるため、要求連数に応じた長さの連結スクリュウ軸を用いるか、あるいはカップリング等の接合部品を用いて接合することが必要となり、部品点数や据え付けスペースが大幅に増加するという問題点がある。また、連結スクリュウ軸やカップリングを介することに加え、全ての駆動部ごとにウォームギヤ等の減速機構を有するため、機械的損失（メカニカル・ロス）が増し、その駆動伝達効率が低下し易いという問題点があった。
【０００５】
また、ストローク長固定型ポンプの場合は、連数に応じた形状（長さ）の一体クランク軸が必要となるため、一体クランク軸によって動力伝達経路は簡素化されるものの、要求連数に応じて異なる形状の一体クランク軸やクランクケースをそれぞれ用意する必要があり、制御容量型ポンプの連結スクリュウ軸と同様に部品点数が多くなる等、コストが大幅に増加するという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、請求項１記載の発明の目的は、軸継手部分の軸封部品を不要とし、部品点数を大幅に増加させることなく要求連数に対して容易に対応し得ると共に、各クランク軸への動力伝達経路の簡素化を図り得る往復動ポンプにおけるクランク部の連結構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、駆動手段によって回転する駆動軸に連結され、該駆動軸の回転運動をクランク軸によって該クランク軸と直交する方向の往復運動に変換する複数のクランク部を備えた往復動ポンプにおいて、複数のクランク部は、各クランク部に対応するクランク軸が軸支されると共に左右の側壁部に分割されてその一方の側壁部に連結ケースが一体的に形成されたクランクケースを有し、該クランクケースが前記連結ケースで連結されると共に、クランク軸が連結ケース内に収容配置された軸継手で連結されることによって、クランク軸の軸方向に連結されることを特徴とする。
【０００８】
このように構成することにより、モータ等の駆動手段によって回転される例えば減速機出力軸等の駆動軸に、一連目のクランク部のクランク軸の一端を連結し、このクランク軸の他端に二連目のクランク部のクランク軸の一端を軸継手によって連結する。各クランク部のクランク軸は各クランクケースにそれぞれ軸支されており、各クランク軸の軸芯のズレが防止されると共に、軸継手によって各クランク部間の軸芯のズレ等も吸収される。
【０００９】
これにより、各クランク軸を軸継手で連結し各クランクケースを連結ケースで連結するだけで、複数のクランク部がクランク軸の軸方向に直線上に連結されて、往復動ポンプのクランク部の連数を簡単に増やすことができ、要求連数に対して容易に対応し得る。また、各クランク軸を軸継手で順に連結するだけで、各クランク軸自体が動力伝達経路となって駆動軸の回転が各クランク軸に伝達されるため、動力伝達経路の構成の簡素化が図れ、駆動伝達効率の低下が防止される。さらに、軸継手の外周が連結ケースによって包囲されて密閉状態となるため、連結ケースに連結機能とシール機能の両機能を持たせることができ、軸継手部分の軸封部品が不要となって、動力伝達経路の構成の一層の簡素化が図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図８は、本発明に係わる往復動ポンプにおけるクランク部の連結構造の一実施例を示し、図１がその連結構造を採用した往復動ポンプの平面図、図２がその右側面図、図３が一部破断した平面断面図、図４が一部破断した正面断面図、図５が左側面断面図、図６及び図７が動作を説明するためのクランク部の断面図、図８が連結ケースの要部断面図である。
【００１１】
図１〜図５において、往復動ポンプ１は、連結方向（図１の左右方向）の一端側に設けられた駆動部２と、この駆動部２から例えば右方向に連設された複数（図では３つ）のクランク部３とで構成されている。駆動部２は駆動部ケース４を有し、この駆動部ケース４内には、ウォーム５とウォームホイール６からなる減速機が配設されている。
【００１２】
ウォーム５は、図５に示すように、その上下端部が軸受７ａ、７ｂで軸支されると共に、上端がカップリング８を介して駆動部ケース４の上面に配設された駆動手段としてのモータ９の回転軸９ａに連結されている。また、ウォームホイール６は、その中心位置に減速機出力軸としての駆動軸１０がキー等によって回転不能に嵌合され、この駆動軸１０は駆動部ケース４の軸孔にブッシュ１１等によって回転可能に支持されている。そして、この駆動軸１０の他端側がクランク部３側に所定長さ突出し、この突出部に一連目のクランク部３が、次のようにして連結されている。
【００１３】
すなわち、駆動部ケース４の駆動軸１０の突出部側には、突出部の突出長さより所定寸法長く設定されて略円筒形状に形成されると共に、その先端部に鍔部１２ａが形成された円筒部１２が一体的に設けられ、この円筒部１２内に一連目のクランク部３のクランク軸１３の一端部１３ａが挿入されている。そして、このクランク軸１３の一端部１３ａの先端が、駆動軸１０の突出端部に設けた嵌合凹部に相互の回転が禁止された状態で嵌合している。また、駆動部ケース４の円筒部１２には、一連目のクランクケース１４がボルト１５によって固定されている。
【００１４】
前記クランク部３は、左右側壁部１４ａ、１４ｂに軸孔１６が形成された前記クランクケース１４を有し、このクランクケース１４内には、前記クランク軸１３と、このクランク軸１３にカム１７を介して連結されたコンロッド１８等が配設されている。クランクケース１４は、左側壁部１４ａ及び右側壁部１４ｂの上面に開口部１９が設けられており、通常この開口部１９はボルト２１で固定されたカバー２０で閉塞されている。
【００１５】
また、クランク軸１３は、クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂから所定寸法突出する長さＬで、各クランク部３間のピッチＰ（図４参照）より所定寸法短く設定されている。そして、このクランク軸１３の長手方向の中央部分には、コンロッド１８の大端部１８ａの孔２２に嵌合されたカム１７の軸孔１７ａが、スプライン２３を介して嵌合されている。このクランク軸１３は、クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂの軸孔１６にブッシュ２４を介して支持されている。
【００１６】
コンロッド１８は、図３に示すように、その小端部１８ｂのピン孔２５にクロスヘッド２６の一端がクロスヘッドピン２７によって連結されている。このクロスヘッド２６の他端にはアダプター２８内のピストン２９（もしくはプランジャ）が連結され、アダプター２８には、例えばダイアフラム（図示せず）を有するポンプヘッド３０（あるいはダイアフラムを有さないポンプヘッド）が連結固定されている。これにより、クランク軸１３とポンプヘッド３０とが、カム１７、コンロッド１８、クロスヘッド２６及びアダプター２８等を介して連結されている。
【００１７】
そして、このクランク部３は、駆動部ケース４に対して一連目のクランク部３が前述した如く連結され、この一連目のクランク部３と二連目のクランク部３は次のようにして連結されている。すなわち、一連目のクランク部３のクランク軸１３の他端部１３ｂに、軸継手３２を介して二連目のクランク部３のクランク軸１３の一端部１３ａが連結され、また、軸継手３２の外周部には略円筒形状の連結ケース３３が配設されている。
【００１８】
この連結ケース３３の一端側（駆動軸１０側）は、一連目のクランクケース１４の右側壁部１４ｂに固定され、他端側は二連目のクランクケースの左側壁部１４ａに固定されている。この連結ケース３３とクランクケース１４は、連結ケース３３の両端部にそれぞれ設けられた鍔部３３ａを、各クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂに形成した凹部４１に嵌合してボルト１５で固定することにより、密着状態で連結されている。この軸継手３２と連結ケース３３によって一連目のクランク部３に二連目のクランク部３が連結されることになる。なお、二連目のクランク部３と三連目のクランク部３も同様にして連結される。
【００１９】
そして、このようにして連結された複数のクランク部３のうち、最も外側に位置する三連目のクランク部３のクランクケース１４の右側壁部１４ｂには、支持脚ケース３４が取り付けられている。この支持脚ケース３４は、三連目のクランク部３のクランク軸１３の他端部１３ｂを密閉するキャップ部３５と、このキャップ部３５から下方に向けて設けられ、その先端に取付孔３６ａを有する脚部３６とで形成されている。
【００２０】
この支持脚ケース３４は、キャップ部３５に設けられている鍔部３５ａを、三連目のクランクケース１４の右側壁部１４ｂの凹部４１に嵌合し、これらをボルト３７で固定することにより、三連目のクランク部３に取り付けられている。また、図４に示すように、支持脚ケース３４は、その脚部３６の取付孔３６ａによって共通ベース３８にボルト等で固定され、これにより、往復動ポンプ１の連結方向の他端側が共通ベース３８に支持されることになる。なお、往復動ポンプ１の駆動部２側となる一端側は、駆動部ケース４に設けられた取付孔４ａによって共通ベース３８にボルト等で固定されている。
【００２１】
次に、上記往復動ポンプ１を多連化する場合もしくは組み立てする場合の、各クランク部３の具体的な連結方法の一例について説明する。先ず、予め組み立てられている駆動部２を共通ベース３８に固定すると共に、往復動ポンプ１の必要とする連数に応じた数のクランク部３を次のようにして組み立てる。
【００２２】
すなわち、左右側壁部１４ａ、１４ｂからなるクランクケース１４の開口部１９にカバー２０が取り付けられていない状態で、大端部１８ａの孔２２にカム１７が嵌合されたコンロッド１８を、開口部１９からクランクケース１４内に挿入する。このクランクケース１４内に挿入されたコンロッド１８のカム１７の軸孔１７ａを、クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂの軸孔１６に対応させ、クランク軸１３の他端部１３ｂをクランクケース１４内に挿入する。
【００２３】
そして、クランクケース１４内に挿入されたクランク軸１３の他端部１３ｂを、カム１７の軸孔１７ａに挿通し、クランク軸１３の両端部１３ａ、１３ｂにブッシュを圧入したハウジンク２４をはめ込む。これにより、クランク軸１３がクランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂのセンター位置に保持され、その後、クランク軸１３の他端部１３ｂをクランクケース１４の右側壁部１４ｂの外部に所定長さ突出させる。この時、クランク軸１３は、その長手方向の中央部分にスプラインが形成されているため、このスプラインと、カム１７の軸孔１７ａに形成されているスプライン２３とを所定の位相となるようにして嵌合する。また、この嵌合作業は、クランクケース１４の開口部１９からクランクケース１４内を覗くことによって行う。
【００２４】
クランクケース１４内のコンロッド１８のカム１７の軸孔１７ａにクランク軸１３が取り付けられると、クランク軸１３の他端部１３ｂに軸継手３２を嵌合する。この軸継手３２の嵌合は、軸継手３２の内環をクランク軸１３の他端部１３ｂに嵌合させることによって行われ、軸継手３２は、その外環の長手方向の中心がクランク軸１３の他端部１３ｂの端面と略一致し、他方の内環及び外環の他方側（クランク軸１３の他端部１３ｂが嵌合されていない側）は開口していることになる。
【００２５】
これにより、一つ（一連）のクランク部３が組み立てられ、このクランク部３を要求連数だけ組み立てる。なお、要求連数のうちの最終段の連に対応するクランク部３は、クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂから突出しているクランク軸１３に、軸継手３２を嵌合させない状態とする。
【００２６】
そして、このようにして組み立てた複数のクランク部３を次のようにして多連化する。すなわち、予め組み立てられている駆動部２の円筒部１２の鍔部１２ａ内に、一連目のクランク部３のクランク軸１３の一端部１３ａを挿入して、駆動軸１０に嵌合させる。クランク軸１３の一端部１３ａを駆動軸１０に嵌合したら、一連目のクランクケース１４と駆動部２の円筒部１２の鍔部１２ａとをボルト１５で固定する。この時、鍔部１２ａは、一連目のクランクケース１４の左側壁部１４ａに設けられている凹部４１に嵌合する状態で密着固定され、これにより、一連目のクランク部３が駆動部２に連結される。
【００２７】
次に、一連目のクランクケース１４の右側壁部１４ｂから突出し、その他端部１３ｂに軸継手３２のハブが嵌合されているクランク軸１３の周囲に連結ケース３３を被せ、その一端側を一連目のクランクケース１４の右側壁部１４ｂの凹部４１に嵌合させてボルト１５で固定する。そして、予め組み立てられている二連目のクランク部３のクランク軸１３の軸継手３２のハブが嵌合されている一端部１３ａを、一連目のクランクケース１４に固定されている連結ケース３３内に挿入しつつ、連結ケース３３内のクランク軸１３の他端部１３ａに嵌合されている軸継手３２のスリーブの内環に所定の位相（三連の場合は１２０度）だけずらして嵌合させる。
【００２８】
二連目のクランク軸１３の一端部１３ａが、軸継手３２を介して一連目のクランク軸１３の他端部１３ｂに連結されたら、この状態で二連目のクランクケース１４の左側壁部１４ａの凹部４１に、一連目のクランクケース１４に固定されている連結ケース３３の他端側をボルト１５で固定する。これにより、二連目のクランク部３が一連目のクランク部３に連結される。
【００２９】
この作業を繰り返すことにより、要求する連数のクランク部３が連結され、この時、連結されるクランク部３は、必要に応じてクランクケース１４の底面側（反開口部１９側）と共通ベース３８間に適宜の支持部材を介在させ、連結するクランク部３のクランクケース１４が略水平状態となるようにして行う。
【００３０】
そして、最終段となる三連目のクランク部３を前段（図では二連目）のクランク部３に連結する場合は、先ず、三連目のクランク部３のクランクケース１４を、一連目及び二連目のクランク部３のクランクケース１４と同様に、二連目のクランク部３に連結する。次に、三連目のクランクケース１４の右側壁部１４ｂ側に、支持脚ケース３５を固定する。
【００３１】
この支持脚３５の三連目のクランクケース１４への固定は、クランクケース１４の右側壁部１４ｂに設けられている凹部４１に、支持脚ケース３４のキャップ３５の鍔部３５ａを嵌合してボルト３７で固定することにより行われる。これにより、３つのクランク部３が駆動部２に３本のクランク軸１３と２つの連結ケース及び支持脚ケース３４等で連結され、この状態で、支持脚ケース３４の脚部３６を共通ベース３８にボルト等で固定する。
【００３２】
その後、連結した各クランク部３のクランクケース１４内に位置するコンロッド１８の小端部１８ｂに、クロスヘッド２６をクロスヘッドピン２７で連結すると共に、このクロスヘッド２６にアダプター２７を介してポンプヘッド３０等を順次組み付ける。そして最後に、各クランク部３のクランクケース１４の上面に設けられている開口部１９から、各クランク部３のクランクケース１４内に、例えば図６の二点鎖線で示す位置までオイルＯを注入して、開口部１９をカバー２０で閉塞する。これにより、往復動ポンプ１が組み立てられて使用可能な状態となる。
【００３３】
そして、各クランクケース１４内に注入されたオイルＯは、往復動ポンプ１の作動時に、各クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂにそれぞれ設けられた貫通孔３９（図３及び図４参照）によって、各クランクケース１４間を流動することになる。なお、以上の連結方法は一例であって、往復動ポンプ１の設置場所の状況や往復動ポンプ１自体の大きさ（容量）等に応じて適宜に変更することができる。
【００３４】
このようにして連結された往復動ポンプ１は、駆動部２に設けられたモータ９が回転することにより、ウォーム５及びウォームホイール６が回転し、このウォームホイール６の回転によって駆動軸１０が減速回転する。駆動軸１０が回転すると、駆動軸１０に直接連結されている一連目のクランク軸１３も回転し、また、一連目のクランク軸１３に軸継手３２で連結されている二連目及び三連目のクランク軸１３も同様に回転する。
【００３５】
各クランク部３のうち、特定のクランク部３のクランク軸１３は、初期状態において例えば図６に示す位置に設定されており、この位置からクランク軸１３が矢印イ方向に回転することによって、図７に示す状態になる。
【００３６】
すなわち、コンロッド１８の大端部１８ａに嵌合しているカム１７の軸孔１７ａが、大端部１８ａの中心に対して偏心していることから、クランク軸１３が回転することによって、大端部１８ａの外周部の位置が変化し、大端部１８ａに一体化されている小端部１８ｂが図７の矢印ロ方向に往復移動する。このコンロッド１８の小端部１８ｂの移動により、小端部１８ｂのピン孔２５にクロスヘッドピン２７で連結されているクロスヘッド２６も、矢印ロ方向に往復移動することになる。
【００３７】
つまり、ウォームホイール６の回転による駆動軸１０の回転運動が、クランク軸１３、カム１７及びコンロッド１８によって、クランク軸１３と直交する方向の往復運動に変換されることになる。このクロスヘッド２６の矢印ロ方向への往復移動により、例えばクロスヘッド２６に連結されているピストン２９が往復動作して対応するポンプヘッド３０内の例えばダイアフラムが作動する。そして、往復動ポンプ１の３つのクランク部３のカム１７とクランク軸１３の初期位置が、所定の位相を有する如く設定されていることから、各ポンプヘッド３０が所定の位相差で作動し、３つのポンプヘッド３０により所定の合成流量が得られる。
【００３８】
なお、上記実施例においては、説明の便宜上、各クランク部３のクランクケース１４を一体型としこのクランクケース１４と連結ケース３３を別体として説明したが、本発明に係わるクランクケース１４及び連結ケース３３は、具体的に図８に示すように構成されている。すなわち、クランクケース１４は、左側壁部１４ａと右側壁部１４ｂに２分割されると共に左右側壁部１４ａ、１４ｂのうちの一方である例えば左側壁部１４ａに、前記連結ケース３３としての略円筒形状の筒部４０が一体的に形成され、この筒部４０の先端部に右側壁部１４ｂの凹部４１に嵌合し得る鍔部４０ａを設けられている。この構成により、クランクケース１４の形状が２種類設定されるもののクランクケース１４とは別体の前記連結ケース３３が不要となり、結果的に部品点数の増加等を防止できることになる。
【００３９】
このように、上記実施例の往復動ポンプ１においては、複数の各クランクケース１４にそれぞれ軸支された各クランク軸１３を軸継手３２で連結すると共に、各クランクケース１４を連結ケース３３で連結することにより、複数のクランク部３がクランク軸１３の軸方向に一直線上に密着状態で連結する構造であるため、二連目以降のクランク部３の連結を同一形状のクランク軸１３と連結ケース３３等によって連結することができる。
【００４０】
その結果、特にクランク軸１３が共通化できることから、従来のように連数に対応したクランク軸等をそれぞれ用意する必要もなくなり、往復動ポンプ１の連数を簡単に増やすことができて、多連化に容易に対応することが可能になると共に、例えば設置及び使用中の途中から往復動ポンプ１の吐出容量を増加（場合によっては減少）したいという要求に対しても、極めて容易に対応することができる。
【００４１】
また、一対のクランク軸１３の両端部１３ａ、１３ｂを軸継手３２を介して連結するだけで、必然的に動力伝達経路が形成されるため、クランク軸１３自体が動力伝達経路を兼用でき、動力伝達経路の構成を簡素化することができると共に、駆動軸１０の回転力（駆動力）が、一直線上に連結された各クランク軸１３に直接的に作用するため、連結スクリュウ軸やウォームギヤで連結される制御容量型ポンプ等に比較して、駆動伝達効率の低下を防止することができる。
【００４２】
さらに、各クランク部３のクランク軸１３が各クランクケース１４にそれぞれ軸支され、これらのクランク軸１３が軸継手３２によってそれぞれ連結されているため、各クランク部３における軸芯ズレが防止されると共に、連結される一対のクランク軸１３の軸芯ズレが軸継手３２によって吸収され、クランク部３を複数連設する場合の軸芯ズレによる不具合発生を確実に防止することができる。また、軸継手３２が連結ケース３３内に密閉状態で収容配置され、連結ケース３３に各クランクケース１４の連結機能と軸継手３２部分のシール機能を持たせることができるため、軸継手３２部分に軸封部品が不要となる等、動力伝達経路の構成をより一層簡素化することができる。
【００４３】
またさらに、各クランク部３が分割し得る構造であるため、ダイヤフラムタイプの往復動ポンプ１にも容易に適用できると共に、クランク部３の連数の設定を自由に行うことができて設計自由度を増すことができる。また、各クランク部３が分割可能であることから、例えば故障や磨耗したクランク部３のみを交換することができて、往復動ポンプのメンテナンスを容易かつ低コストで行うことが可能になる。
【００４４】
また、各クランク部３が分割可能な構造であることから、クランク軸１３等の個々の部品を小型かつ軽量化することができ、部品の加工及び組み立てが容易になると共に、クランク軸１３等が共通化されるため、使用する部品を大幅に増加させることなく往復動ポンプ１の多連化が図れる。
【００４５】
また、各クランクケース１４と円筒部１２、連結ケース３３及び支持脚ケース３４の連結が、クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂに設けられた凹部４１と、鍔部１２ａ、３３ａ、３５ａとによって行うことができるため、連結する両部品の位置決めが容易となり、連結作業の作業性が向上すると共に、各連結部のシール性を高めることができて、例えばオイルシールが不要となる。
【００４６】
さらにまた、最終のクランク部３のクランク軸１３の他端部１３ｂを、支持脚ケース３４のキャップ部３５で確実に密封することができ、該部分におけるオイルシールが不要になり部品コストがより低減され、またオイル漏れなどのトラブルもなくなると共に、各クランク部３の連結部がオイルＯにより油浴状態となるため、軸継手３２等の構成が簡単となり、かつ寿命を格段に延ばすことができて、メンテナンス費用の一層の低減が図れる等、構成簡易にして安価な往復動ポンプ１を得ることが可能になる。
【００４７】
また、連設するクランク部３の最終段のクランク部３を、キャップ部３５を有する支持脚ケース３４の脚部３６で共通ベース３８に固定することができるため、往復動ポンプ１をその連結方向の両端部で確実に支持することができ、安定した据え付け状態を得ることができる。
【００４８】
なお、上記実施例においては、往復動ポンプ１の連数が三連である場合について説明したが、本発明は、二連もしくは四連以上の適宜連数の往復動ポンプ１にも適用することができる。さらに、上記実施例においては、モータ８と駆動軸１０の連結にウォーム５とウォームホイール６からなる減速機を使用したが、本発明における減速機としては、例えば遊星歯車減速機やヘリカルギヤ等の一般の減速機を使用することもできる。
【００４９】
また、上記実施例におけるクランク部３及びポンプヘッド３０の構造、クランクケース１４、連結ケース３３及び支持脚ケース３４の連結構造、各ケース自体の形状等は一例であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の発明によれば、連結する各クランク部のクランク軸を軸継手で連結すると共に、各クランク部のクランクケースを連結ケースで連結することにより、複数のクランク部を直線状に連結することができるため、往復動ポンプの連数を簡単に増やすことができて、部品点数を大幅に増加させることなく要求連数に対して容易に対応することができる。また、各クランク部のクランク軸を軸継手で順に連結するだけで、駆動軸の回転が各クランク軸に伝達されるため、動力伝達経路の構成の簡素化が図れ、駆動伝達効率の低下を防止することができる。また、連結ケースを介して各クランクケースが連結されるため、その組立誤差等で隣り合うクランク軸の軸芯がすれるおそれがあるものの、そのずれは軸継手によって吸収され、クランク軸への偏荷重が軽減できる。
【００５１】
さらに、軸継手の外周が連結ケースによって包囲されて密閉状態となるため、連結ケースに連結機能とシール機能の両機能を持たせることができ、軸継手部分の軸封部品が不要となって、オイル漏れなどのトラブルの減少や動力伝達経路の構成の一層の簡素化を図ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わるクランク部の連結構造を採用した往復動ポンプの一実施例を示す平面図
【図２】 同その右側面図
【図３】 同一部破断した平面断面図
【図４】 同一部破断した正面断面図
【図５】 同左側面断面図
【図６】 同動作を説明するためのクランク部の断面図
【図７】 同他の動作を説明するためのクランク部の断面図
【図８】 同クランクケースの具体例を示す要部断面図
【符号の説明】
１ 往復動ポンプ
２ 駆動部
３ クランク部
４ 駆動部ケース
５ ウォーム
６ ウォームホイール
９ モータ
１０ 駆動軸
１２ 円筒部
１２ａ 鍔部
１３ クランク軸
１３ａ 一端部
１３ｂ 他端部
１４ クランクケース
１４ａ 左側壁部
１４ｂ 右側壁部
１７ カム
１７ａ 軸孔
１８ コネクティングロッド
１８ａ 大端部
１８ｂ 小端部
２３ スプライン
２６ クロスヘッド
２８ アダプター
３０ ポンプヘッド
３２ 軸継手
３３ 連結ケース
３３ａ 鍔部
３４ 支持脚ケース
３５ キャップ部
３５ａ 鍔部
３６ 脚部
４０ 筒部（連結ケース）
４０ａ 鍔部
４１ 凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復動ポンプに係わり、特に往復動ポンプの多連化に容易に対応し得る往復動ポンプにおけるクランク部の連結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的な往復動ポンプとしては制御容量型ポンプと一体クランク軸を有するストローク長固定型ポンプが知られている。制御容量型ポンプは、上下又は左右方向に設けられたクランク軸に水平方向に延びるコネクティングロッド（以下、コンロッドという）の大端部を連結すると共に、このコンロッドの小端部にクロスヘッドを介してピストン及びプランジャを連結し、その先端部分にポンプヘッドを連結したものである。
【０００３】
また、ストローク長固定型ポンプは、予定した連数のクランク部を有するクランク軸を一体的に鍛造加工等で製造し、この一体クランク軸の一端部に変速機か減速機を介して駆動モータを連結し、一体クランク軸の各クランク部にコンロッドをそれぞれ連結して水平状に配置したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような往復動ポンプにおいて、種々の吐出容量が要求される場合がある。この要求に対し、制御容量型ポンプの場合は、駆動モータに連結された水平状の一体の連結スクリュウ軸の回転を、ウォームギヤ等で減速しクランク軸に伝達する構造となるため、要求連数に応じた長さの連結スクリュウ軸を用いるか、あるいはカップリング等の接合部品を用いて接合することが必要となり、部品点数や据え付けスペースが大幅に増加するという問題点がある。また、連結スクリュウ軸やカップリングを介することに加え、全ての駆動部ごとにウォームギヤ等の減速機構を有するため、機械的損失（メカニカル・ロス）が増し、その駆動伝達効率が低下し易いという問題点があった。
【０００５】
また、ストローク長固定型ポンプの場合は、連数に応じた形状（長さ）の一体クランク軸が必要となるため、一体クランク軸によって動力伝達経路は簡素化されるものの、要求連数に応じて異なる形状の一体クランク軸やクランクケースをそれぞれ用意する必要があり、制御容量型ポンプの連結スクリュウ軸と同様に部品点数が多くなる等、コストが大幅に増加するという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、請求項１記載の発明の目的は、軸継手部分の軸封部品を不要とし、部品点数を大幅に増加させることなく要求連数に対して容易に対応し得ると共に、各クランク軸への動力伝達経路の簡素化を図り得る往復動ポンプにおけるクランク部の連結構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、駆動手段によって回転する駆動軸に連結され、該駆動軸の回転運動をクランク軸によって該クランク軸と直交する方向の往復運動に変換する複数のクランク部を備えた往復動ポンプにおいて、複数のクランク部は、各クランク部に対応するクランク軸が軸支されると共に左右の側壁部に分割されてその一方の側壁部に連結ケースが一体的に形成されたクランクケースを有し、該クランクケースが前記連結ケースで連結されると共に、クランク軸が連結ケース内に収容配置された軸継手で連結されることによって、クランク軸の軸方向に連結されることを特徴とする。
【０００８】
このように構成することにより、モータ等の駆動手段によって回転される例えば減速機出力軸等の駆動軸に、一連目のクランク部のクランク軸の一端を連結し、このクランク軸の他端に二連目のクランク部のクランク軸の一端を軸継手によって連結する。各クランク部のクランク軸は各クランクケースにそれぞれ軸支されており、各クランク軸の軸芯のズレが防止されると共に、軸継手によって各クランク部間の軸芯のズレ等も吸収される。
【０００９】
これにより、各クランク軸を軸継手で連結し各クランクケースを連結ケースで連結するだけで、複数のクランク部がクランク軸の軸方向に直線上に連結されて、往復動ポンプのクランク部の連数を簡単に増やすことができ、要求連数に対して容易に対応し得る。また、各クランク軸を軸継手で順に連結するだけで、各クランク軸自体が動力伝達経路となって駆動軸の回転が各クランク軸に伝達されるため、動力伝達経路の構成の簡素化が図れ、駆動伝達効率の低下が防止される。さらに、軸継手の外周が連結ケースによって包囲されて密閉状態となるため、連結ケースに連結機能とシール機能の両機能を持たせることができ、軸継手部分の軸封部品が不要となって、動力伝達経路の構成の一層の簡素化が図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図８は、本発明に係わる往復動ポンプにおけるクランク部の連結構造の一実施例を示し、図１がその連結構造を採用した往復動ポンプの平面図、図２がその右側面図、図３が一部破断した平面断面図、図４が一部破断した正面断面図、図５が左側面断面図、図６及び図７が動作を説明するためのクランク部の断面図、図８が連結ケースの要部断面図である。
【００１１】
図１〜図５において、往復動ポンプ１は、連結方向（図１の左右方向）の一端側に設けられた駆動部２と、この駆動部２から例えば右方向に連設された複数（図では３つ）のクランク部３とで構成されている。駆動部２は駆動部ケース４を有し、この駆動部ケース４内には、ウォーム５とウォームホイール６からなる減速機が配設されている。
【００１２】
ウォーム５は、図５に示すように、その上下端部が軸受７ａ、７ｂで軸支されると共に、上端がカップリング８を介して駆動部ケース４の上面に配設された駆動手段としてのモータ９の回転軸９ａに連結されている。また、ウォームホイール６は、その中心位置に減速機出力軸としての駆動軸１０がキー等によって回転不能に嵌合され、この駆動軸１０は駆動部ケース４の軸孔にブッシュ１１等によって回転可能に支持されている。そして、この駆動軸１０の他端側がクランク部３側に所定長さ突出し、この突出部に一連目のクランク部３が、次のようにして連結されている。
【００１３】
すなわち、駆動部ケース４の駆動軸１０の突出部側には、突出部の突出長さより所定寸法長く設定されて略円筒形状に形成されると共に、その先端部に鍔部１２ａが形成された円筒部１２が一体的に設けられ、この円筒部１２内に一連目のクランク部３のクランク軸１３の一端部１３ａが挿入されている。そして、このクランク軸１３の一端部１３ａの先端が、駆動軸１０の突出端部に設けた嵌合凹部に相互の回転が禁止された状態で嵌合している。また、駆動部ケース４の円筒部１２には、一連目のクランクケース１４がボルト１５によって固定されている。
【００１４】
前記クランク部３は、左右側壁部１４ａ、１４ｂに軸孔１６が形成された前記クランクケース１４を有し、このクランクケース１４内には、前記クランク軸１３と、このクランク軸１３にカム１７を介して連結されたコンロッド１８等が配設されている。クランクケース１４は、左側壁部１４ａ及び右側壁部１４ｂの上面に開口部１９が設けられており、通常この開口部１９はボルト２１で固定されたカバー２０で閉塞されている。
【００１５】
また、クランク軸１３は、クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂから所定寸法突出する長さＬで、各クランク部３間のピッチＰ（図４参照）より所定寸法短く設定されている。そして、このクランク軸１３の長手方向の中央部分には、コンロッド１８の大端部１８ａの孔２２に嵌合されたカム１７の軸孔１７ａが、スプライン２３を介して嵌合されている。このクランク軸１３は、クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂの軸孔１６にブッシュ２４を介して支持されている。
【００１６】
コンロッド１８は、図３に示すように、その小端部１８ｂのピン孔２５にクロスヘッド２６の一端がクロスヘッドピン２７によって連結されている。このクロスヘッド２６の他端にはアダプター２８内のピストン２９（もしくはプランジャ）が連結され、アダプター２８には、例えばダイアフラム（図示せず）を有するポンプヘッド３０（あるいはダイアフラムを有さないポンプヘッド）が連結固定されている。これにより、クランク軸１３とポンプヘッド３０とが、カム１７、コンロッド１８、クロスヘッド２６及びアダプター２８等を介して連結されている。
【００１７】
そして、このクランク部３は、駆動部ケース４に対して一連目のクランク部３が前述した如く連結され、この一連目のクランク部３と二連目のクランク部３は次のようにして連結されている。すなわち、一連目のクランク部３のクランク軸１３の他端部１３ｂに、軸継手３２を介して二連目のクランク部３のクランク軸１３の一端部１３ａが連結され、また、軸継手３２の外周部には略円筒形状の連結ケース３３が配設されている。
【００１８】
この連結ケース３３の一端側（駆動軸１０側）は、一連目のクランクケース１４の右側壁部１４ｂに固定され、他端側は二連目のクランクケースの左側壁部１４ａに固定されている。この連結ケース３３とクランクケース１４は、連結ケース３３の両端部にそれぞれ設けられた鍔部３３ａを、各クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂに形成した凹部４１に嵌合してボルト１５で固定することにより、密着状態で連結されている。この軸継手３２と連結ケース３３によって一連目のクランク部３に二連目のクランク部３が連結されることになる。なお、二連目のクランク部３と三連目のクランク部３も同様にして連結される。
【００１９】
そして、このようにして連結された複数のクランク部３のうち、最も外側に位置する三連目のクランク部３のクランクケース１４の右側壁部１４ｂには、支持脚ケース３４が取り付けられている。この支持脚ケース３４は、三連目のクランク部３のクランク軸１３の他端部１３ｂを密閉するキャップ部３５と、このキャップ部３５から下方に向けて設けられ、その先端に取付孔３６ａを有する脚部３６とで形成されている。
【００２０】
この支持脚ケース３４は、キャップ部３５に設けられている鍔部３５ａを、三連目のクランクケース１４の右側壁部１４ｂの凹部４１に嵌合し、これらをボルト３７で固定することにより、三連目のクランク部３に取り付けられている。また、図４に示すように、支持脚ケース３４は、その脚部３６の取付孔３６ａによって共通ベース３８にボルト等で固定され、これにより、往復動ポンプ１の連結方向の他端側が共通ベース３８に支持されることになる。なお、往復動ポンプ１の駆動部２側となる一端側は、駆動部ケース４に設けられた取付孔４ａによって共通ベース３８にボルト等で固定されている。
【００２１】
次に、上記往復動ポンプ１を多連化する場合もしくは組み立てする場合の、各クランク部３の具体的な連結方法の一例について説明する。先ず、予め組み立てられている駆動部２を共通ベース３８に固定すると共に、往復動ポンプ１の必要とする連数に応じた数のクランク部３を次のようにして組み立てる。
【００２２】
すなわち、左右側壁部１４ａ、１４ｂからなるクランクケース１４の開口部１９にカバー２０が取り付けられていない状態で、大端部１８ａの孔２２にカム１７が嵌合されたコンロッド１８を、開口部１９からクランクケース１４内に挿入する。このクランクケース１４内に挿入されたコンロッド１８のカム１７の軸孔１７ａを、クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂの軸孔１６に対応させ、クランク軸１３の他端部１３ｂをクランクケース１４内に挿入する。
【００２３】
そして、クランクケース１４内に挿入されたクランク軸１３の他端部１３ｂを、カム１７の軸孔１７ａに挿通し、クランク軸１３の両端部１３ａ、１３ｂにブッシュを圧入したハウジンク２４をはめ込む。これにより、クランク軸１３がクランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂのセンター位置に保持され、その後、クランク軸１３の他端部１３ｂをクランクケース１４の右側壁部１４ｂの外部に所定長さ突出させる。この時、クランク軸１３は、その長手方向の中央部分にスプラインが形成されているため、このスプラインと、カム１７の軸孔１７ａに形成されているスプライン２３とを所定の位相となるようにして嵌合する。また、この嵌合作業は、クランクケース１４の開口部１９からクランクケース１４内を覗くことによって行う。
【００２４】
クランクケース１４内のコンロッド１８のカム１７の軸孔１７ａにクランク軸１３が取り付けられると、クランク軸１３の他端部１３ｂに軸継手３２を嵌合する。この軸継手３２の嵌合は、軸継手３２の内環をクランク軸１３の他端部１３ｂに嵌合させることによって行われ、軸継手３２は、その外環の長手方向の中心がクランク軸１３の他端部１３ｂの端面と略一致し、他方の内環及び外環の他方側（クランク軸１３の他端部１３ｂが嵌合されていない側）は開口していることになる。
【００２５】
これにより、一つ（一連）のクランク部３が組み立てられ、このクランク部３を要求連数だけ組み立てる。なお、要求連数のうちの最終段の連に対応するクランク部３は、クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂから突出しているクランク軸１３に、軸継手３２を嵌合させない状態とする。
【００２６】
そして、このようにして組み立てた複数のクランク部３を次のようにして多連化する。すなわち、予め組み立てられている駆動部２の円筒部１２の鍔部１２ａ内に、一連目のクランク部３のクランク軸１３の一端部１３ａを挿入して、駆動軸１０に嵌合させる。クランク軸１３の一端部１３ａを駆動軸１０に嵌合したら、一連目のクランクケース１４と駆動部２の円筒部１２の鍔部１２ａとをボルト１５で固定する。この時、鍔部１２ａは、一連目のクランクケース１４の左側壁部１４ａに設けられている凹部４１に嵌合する状態で密着固定され、これにより、一連目のクランク部３が駆動部２に連結される。
【００２７】
次に、一連目のクランクケース１４の右側壁部１４ｂから突出し、その他端部１３ｂに軸継手３２のハブが嵌合されているクランク軸１３の周囲に連結ケース３３を被せ、その一端側を一連目のクランクケース１４の右側壁部１４ｂの凹部４１に嵌合させてボルト１５で固定する。そして、予め組み立てられている二連目のクランク部３のクランク軸１３の軸継手３２のハブが嵌合されている一端部１３ａを、一連目のクランクケース１４に固定されている連結ケース３３内に挿入しつつ、連結ケース３３内のクランク軸１３の他端部１３ａに嵌合されている軸継手３２のスリーブの内環に所定の位相（三連の場合は１２０度）だけずらして嵌合させる。
【００２８】
二連目のクランク軸１３の一端部１３ａが、軸継手３２を介して一連目のクランク軸１３の他端部１３ｂに連結されたら、この状態で二連目のクランクケース１４の左側壁部１４ａの凹部４１に、一連目のクランクケース１４に固定されている連結ケース３３の他端側をボルト１５で固定する。これにより、二連目のクランク部３が一連目のクランク部３に連結される。
【００２９】
この作業を繰り返すことにより、要求する連数のクランク部３が連結され、この時、連結されるクランク部３は、必要に応じてクランクケース１４の底面側（反開口部１９側）と共通ベース３８間に適宜の支持部材を介在させ、連結するクランク部３のクランクケース１４が略水平状態となるようにして行う。
【００３０】
そして、最終段となる三連目のクランク部３を前段（図では二連目）のクランク部３に連結する場合は、先ず、三連目のクランク部３のクランクケース１４を、一連目及び二連目のクランク部３のクランクケース１４と同様に、二連目のクランク部３に連結する。次に、三連目のクランクケース１４の右側壁部１４ｂ側に、支持脚ケース３５を固定する。
【００３１】
この支持脚３５の三連目のクランクケース１４への固定は、クランクケース１４の右側壁部１４ｂに設けられている凹部４１に、支持脚ケース３４のキャップ３５の鍔部３５ａを嵌合してボルト３７で固定することにより行われる。これにより、３つのクランク部３が駆動部２に３本のクランク軸１３と２つの連結ケース及び支持脚ケース３４等で連結され、この状態で、支持脚ケース３４の脚部３６を共通ベース３８にボルト等で固定する。
【００３２】
その後、連結した各クランク部３のクランクケース１４内に位置するコンロッド１８の小端部１８ｂに、クロスヘッド２６をクロスヘッドピン２７で連結すると共に、このクロスヘッド２６にアダプター２７を介してポンプヘッド３０等を順次組み付ける。そして最後に、各クランク部３のクランクケース１４の上面に設けられている開口部１９から、各クランク部３のクランクケース１４内に、例えば図６の二点鎖線で示す位置までオイルＯを注入して、開口部１９をカバー２０で閉塞する。これにより、往復動ポンプ１が組み立てられて使用可能な状態となる。
【００３３】
そして、各クランクケース１４内に注入されたオイルＯは、往復動ポンプ１の作動時に、各クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂにそれぞれ設けられた貫通孔３９（図３及び図４参照）によって、各クランクケース１４間を流動することになる。なお、以上の連結方法は一例であって、往復動ポンプ１の設置場所の状況や往復動ポンプ１自体の大きさ（容量）等に応じて適宜に変更することができる。
【００３４】
このようにして連結された往復動ポンプ１は、駆動部２に設けられたモータ９が回転することにより、ウォーム５及びウォームホイール６が回転し、このウォームホイール６の回転によって駆動軸１０が減速回転する。駆動軸１０が回転すると、駆動軸１０に直接連結されている一連目のクランク軸１３も回転し、また、一連目のクランク軸１３に軸継手３２で連結されている二連目及び三連目のクランク軸１３も同様に回転する。
【００３５】
各クランク部３のうち、特定のクランク部３のクランク軸１３は、初期状態において例えば図６に示す位置に設定されており、この位置からクランク軸１３が矢印イ方向に回転することによって、図７に示す状態になる。
【００３６】
すなわち、コンロッド１８の大端部１８ａに嵌合しているカム１７の軸孔１７ａが、大端部１８ａの中心に対して偏心していることから、クランク軸１３が回転することによって、大端部１８ａの外周部の位置が変化し、大端部１８ａに一体化されている小端部１８ｂが図７の矢印ロ方向に往復移動する。このコンロッド１８の小端部１８ｂの移動により、小端部１８ｂのピン孔２５にクロスヘッドピン２７で連結されているクロスヘッド２６も、矢印ロ方向に往復移動することになる。
【００３７】
つまり、ウォームホイール６の回転による駆動軸１０の回転運動が、クランク軸１３、カム１７及びコンロッド１８によって、クランク軸１３と直交する方向の往復運動に変換されることになる。このクロスヘッド２６の矢印ロ方向への往復移動により、例えばクロスヘッド２６に連結されているピストン２９が往復動作して対応するポンプヘッド３０内の例えばダイアフラムが作動する。そして、往復動ポンプ１の３つのクランク部３のカム１７とクランク軸１３の初期位置が、所定の位相を有する如く設定されていることから、各ポンプヘッド３０が所定の位相差で作動し、３つのポンプヘッド３０により所定の合成流量が得られる。
【００３８】
なお、上記実施例においては、説明の便宜上、各クランク部３のクランクケース１４を一体型としこのクランクケース１４と連結ケース３３を別体として説明したが、本発明に係わるクランクケース１４及び連結ケース３３は、具体的に図８に示すように構成されている。すなわち、クランクケース１４は、左側壁部１４ａと右側壁部１４ｂに２分割されると共に左右側壁部１４ａ、１４ｂのうちの一方である例えば左側壁部１４ａに、前記連結ケース３３としての略円筒形状の筒部４０が一体的に形成され、この筒部４０の先端部に右側壁部１４ｂの凹部４１に嵌合し得る鍔部４０ａを設けられている。この構成により、クランクケース１４の形状が２種類設定されるもののクランクケース１４とは別体の前記連結ケース３３が不要となり、結果的に部品点数の増加等を防止できることになる。
【００３９】
このように、上記実施例の往復動ポンプ１においては、複数の各クランクケース１４にそれぞれ軸支された各クランク軸１３を軸継手３２で連結すると共に、各クランクケース１４を連結ケース３３で連結することにより、複数のクランク部３がクランク軸１３の軸方向に一直線上に密着状態で連結する構造であるため、二連目以降のクランク部３の連結を同一形状のクランク軸１３と連結ケース３３等によって連結することができる。
【００４０】
その結果、特にクランク軸１３が共通化できることから、従来のように連数に対応したクランク軸等をそれぞれ用意する必要もなくなり、往復動ポンプ１の連数を簡単に増やすことができて、多連化に容易に対応することが可能になると共に、例えば設置及び使用中の途中から往復動ポンプ１の吐出容量を増加（場合によっては減少）したいという要求に対しても、極めて容易に対応することができる。
【００４１】
また、一対のクランク軸１３の両端部１３ａ、１３ｂを軸継手３２を介して連結するだけで、必然的に動力伝達経路が形成されるため、クランク軸１３自体が動力伝達経路を兼用でき、動力伝達経路の構成を簡素化することができると共に、駆動軸１０の回転力（駆動力）が、一直線上に連結された各クランク軸１３に直接的に作用するため、連結スクリュウ軸やウォームギヤで連結される制御容量型ポンプ等に比較して、駆動伝達効率の低下を防止することができる。
【００４２】
さらに、各クランク部３のクランク軸１３が各クランクケース１４にそれぞれ軸支され、これらのクランク軸１３が軸継手３２によってそれぞれ連結されているため、各クランク部３における軸芯ズレが防止されると共に、連結される一対のクランク軸１３の軸芯ズレが軸継手３２によって吸収され、クランク部３を複数連設する場合の軸芯ズレによる不具合発生を確実に防止することができる。また、軸継手３２が連結ケース３３内に密閉状態で収容配置され、連結ケース３３に各クランクケース１４の連結機能と軸継手３２部分のシール機能を持たせることができるため、軸継手３２部分に軸封部品が不要となる等、動力伝達経路の構成をより一層簡素化することができる。
【００４３】
またさらに、各クランク部３が分割し得る構造であるため、ダイヤフラムタイプの往復動ポンプ１にも容易に適用できると共に、クランク部３の連数の設定を自由に行うことができて設計自由度を増すことができる。また、各クランク部３が分割可能であることから、例えば故障や磨耗したクランク部３のみを交換することができて、往復動ポンプのメンテナンスを容易かつ低コストで行うことが可能になる。
【００４４】
また、各クランク部３が分割可能な構造であることから、クランク軸１３等の個々の部品を小型かつ軽量化することができ、部品の加工及び組み立てが容易になると共に、クランク軸１３等が共通化されるため、使用する部品を大幅に増加させることなく往復動ポンプ１の多連化が図れる。
【００４５】
また、各クランクケース１４と円筒部１２、連結ケース３３及び支持脚ケース３４の連結が、クランクケース１４の左右側壁部１４ａ、１４ｂに設けられた凹部４１と、鍔部１２ａ、３３ａ、３５ａとによって行うことができるため、連結する両部品の位置決めが容易となり、連結作業の作業性が向上すると共に、各連結部のシール性を高めることができて、例えばオイルシールが不要となる。
【００４６】
さらにまた、最終のクランク部３のクランク軸１３の他端部１３ｂを、支持脚ケース３４のキャップ部３５で確実に密封することができ、該部分におけるオイルシールが不要になり部品コストがより低減され、またオイル漏れなどのトラブルもなくなると共に、各クランク部３の連結部がオイルＯにより油浴状態となるため、軸継手３２等の構成が簡単となり、かつ寿命を格段に延ばすことができて、メンテナンス費用の一層の低減が図れる等、構成簡易にして安価な往復動ポンプ１を得ることが可能になる。
【００４７】
また、連設するクランク部３の最終段のクランク部３を、キャップ部３５を有する支持脚ケース３４の脚部３６で共通ベース３８に固定することができるため、往復動ポンプ１をその連結方向の両端部で確実に支持することができ、安定した据え付け状態を得ることができる。
【００４８】
なお、上記実施例においては、往復動ポンプ１の連数が三連である場合について説明したが、本発明は、二連もしくは四連以上の適宜連数の往復動ポンプ１にも適用することができる。さらに、上記実施例においては、モータ８と駆動軸１０の連結にウォーム５とウォームホイール６からなる減速機を使用したが、本発明における減速機としては、例えば遊星歯車減速機やヘリカルギヤ等の一般の減速機を使用することもできる。
【００４９】
また、上記実施例におけるクランク部３及びポンプヘッド３０の構造、クランクケース１４、連結ケース３３及び支持脚ケース３４の連結構造、各ケース自体の形状等は一例であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の発明によれば、連結する各クランク部のクランク軸を軸継手で連結すると共に、各クランク部のクランクケースを連結ケースで連結することにより、複数のクランク部を直線状に連結することができるため、往復動ポンプの連数を簡単に増やすことができて、部品点数を大幅に増加させることなく要求連数に対して容易に対応することができる。また、各クランク部のクランク軸を軸継手で順に連結するだけで、駆動軸の回転が各クランク軸に伝達されるため、動力伝達経路の構成の簡素化が図れ、駆動伝達効率の低下を防止することができる。また、連結ケースを介して各クランクケースが連結されるため、その組立誤差等で隣り合うクランク軸の軸芯がすれるおそれがあるものの、そのずれは軸継手によって吸収され、クランク軸への偏荷重が軽減できる。
【００５１】
さらに、軸継手の外周が連結ケースによって包囲されて密閉状態となるため、連結ケースに連結機能とシール機能の両機能を持たせることができ、軸継手部分の軸封部品が不要となって、オイル漏れなどのトラブルの減少や動力伝達経路の構成の一層の簡素化を図ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わるクランク部の連結構造を採用した往復動ポンプの一実施例を示す平面図
【図２】 同その右側面図
【図３】 同一部破断した平面断面図
【図４】 同一部破断した正面断面図
【図５】 同左側面断面図
【図６】 同動作を説明するためのクランク部の断面図
【図７】 同他の動作を説明するためのクランク部の断面図
【図８】 同クランクケースの具体例を示す要部断面図
【符号の説明】
１ 往復動ポンプ
２ 駆動部
３ クランク部
４ 駆動部ケース
５ ウォーム
６ ウォームホイール
９ モータ
１０ 駆動軸
１２ 円筒部
１２ａ 鍔部
１３ クランク軸
１３ａ 一端部
１３ｂ 他端部
１４ クランクケース
１４ａ 左側壁部
１４ｂ 右側壁部
１７ カム
１７ａ 軸孔
１８ コネクティングロッド
１８ａ 大端部
１８ｂ 小端部
２３ スプライン
２６ クロスヘッド
２８ アダプター
３０ ポンプヘッド
３２ 軸継手
３３ 連結ケース
３３ａ 鍔部
３４ 支持脚ケース
３５ キャップ部
３５ａ 鍔部
３６ 脚部
４０ 筒部（連結ケース）
４０ａ 鍔部
４１ 凹部
Claims (1)
- 駆動手段によって回転する駆動軸に連結され、該駆動軸の回転運動をクランク軸によって該クランク軸と直交する方向の往復運動に変換する複数のクランク部を備えた往復動ポンプにおいて、
前記複数のクランク部は、各クランク部に対応するクランク軸が軸支されると共に左右の側壁部に分割されてその一方の側壁部に連結ケースが一体的に形成されたクランクケースを有し、該クランクケースが前記連結ケースで連結されると共に、前記クランク軸が連結ケース内に収容配置された軸継手で連結されることによって、クランク軸の軸方向に連結されることを特徴とする往復動ポンプにおけるクランク部の連結構造。
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