JP4392298B2 - 多連式往復ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、多連式往復ポンプに関する。

従来、動力噴霧機や洗浄機等に使用される往復ポンプでは、例えば、図６に示すように、クランクケース１の前端部に装着されたオイルシール２と、クランクケース１に接合されたシリンダ元金具３に装着されたシールパッキン等のシール部材４とに、ピストンロッド等の往復動部材５が挿入されている。オイルシール２とシール部材４との間には、フェルトパッキン６が配設され、このフェルトパッキン６に往復動部材５が挿入されている。フェルトパッキン６の上部は、オイルシール２とシール部材４とにより挟持されているシールパッキン押え７内に収容され、下端部は、クランクケース１に取り付けられたオイルパン８内に挿入されている。

クランクケース１およびシールパッキン押え７の上部にはそれぞれ、注油口９および開口部１０が形成されており、注油口９に注油された潤滑油が、開口部１０を通してフェルトパッキン６に浸透して、フェルトパッキン６に保持され、また保持されなかった潤滑油はオイルパン８に貯留される。そして、フェルトパッキン６に保持されている潤滑油は、フェルトパッキン６の内周縁に摺接している往復動部材５の外周部に供給され、往復動部材５に摺接しているシール部材４の摩耗を抑制している（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

このような往復ポンプでは、往復動部材５が３個あるいは５個等の複数個を有している多連式の場合に、各往復動部材５にそれぞれフェルトパッキン６が設けられ、そして各フェルトパッキン６に対応してクランクケース１に複数個の注油口９が形成されている。例えば、３連式の場合には３個、５連式の場合は５個の注油口９が設けられている。

実用新案登録第２５１７６６９号公報 実開平２−１３７５７３号公報

ところで、この往復ポンプでは、シール部材４の寿命を延ばすために、フェルトパッキン６に定期的に注油するのが好ましい。
しかしながら、多連式往復ポンプでは、各フェルトパッキン６が独立しているので、各フェルトパッキン６に各注油口９からそれぞれ注油する必要があり、注油作業が大変であり、また注油箇所が多いと注油を忘れる箇所が生じたりすることがあり、そのためシール部材４が早く摩耗してしまう可能性がある。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、往復動部材の潤滑油供給部材への注油作業の手間を軽減することができるとともに、差し忘れを低減することができる多連式往復ポンプを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の多連式往復ポンプは、クランクケース（１６）に接合された接合部材（２６）に、複数個の往復動部材（２０）がシール部材（２８）を介在して挿入され、前記シール部材（２８）の前記クランクケース（１６）側に、前記往復動部材（２０）が挿入される浸透性材料からなる潤滑油供給部材（７０）が設けられている多連式往復ポンプにおいて、前記潤滑油供給部材（７０）は、前記複数個の往復動部材（２０）が挿入される１個の部材からなることを特徴とする。

請求項１に記載の発明においては、潤滑油供給部材が１個の部材からなり、この潤滑油供給部材に複数個の往復動部材が挿入されているので、往復動部材毎に注油する必要がなく、１個の潤滑油供給部材に注油すれば、各往復動部材に対応するシール部材を潤滑することができ、したがって注油作業の手間を軽減することができる。また、往復動部材毎に注油する必要がないので、往復動部材のうちの１つまたはいくつかに差し忘れるということない。さらに、１個の潤滑油供給部材を用いるので、潤滑油供給部材に潤滑油を注油すると均等に染み込むため、各往復動部材に対応するシール部材の潤滑をばらつきなく、均等に行うことができる。

請求項２に記載の多連式往復ポンプは、請求項１に記載の発明において、前記潤滑油供給部材（７０）は、注油口（８７）を有するケース（１００）内に収容されており、このケース（１００）および前記潤滑油供給部材（７０）に、前記複数個の往復動部材（２０）が挿入されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明においては、潤滑油供給部材がケース内に収容されているので、潤滑油供給部材を交換するときに、ケースごと交換すればよいため、メンテナンスが容易である。

請求項３に記載の多連式往復ポンプは、請求項２に記載の発明において、前記ケース（１００）は、一体的に組み立て可能なケース本体（８０）とケース蓋（９０）とからなることを特徴とする。

請求項３に記載の発明においては、ケースがケース本体とケース蓋とからなるので、これらの部品の製造が容易であり、しかも潤滑油供給部材を交換するときに、一体的に組み立てられたケースごと交換すればよいため、メンテナンスが容易である。

請求項４に記載の多連式往復ポンプは、請求項３に記載の発明において、前記ケース本体（８０）、前記ケース蓋（９０）および前記潤滑油供給部材（７０）には、位置決め用の嵌合部（８３、９２、７２）が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明においては、ケース本体、ケース蓋および潤滑油供給部材に位置決め用の嵌合部が設けられているので、ポンプの運転中に潤滑油供給部材がずれないため、安定して潤滑することができる。

請求項５に記載の多連式往復ポンプは、請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の発明において、前記ケース（１００）は、前記クランクケース（１６）と前記接合部材（２６）とにより挟持されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明においては、潤滑油供給部材を組み込むときに、ケースをクランクケースと接合部材とにより挟持すればよいので、組み立てが容易である。

請求項６に記載の多連式往復ポンプは、請求項５に記載の発明において、前記ケース（１００）は、前記シール部材（２８）を押圧して前記接合部材（２６）に固定する突起（８８）を備えていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明においては、ケースを組み込むと、シール部材が接合部材に固定されるので、組み立てがさらに容易になる。

なお、上記における括弧内の符号は、図面において対応する要素を便宜的に表記したものであり、したがって本発明は図面上の記載に限定されるものではない。これは、「特許請求の範囲」の欄の記載についても同様である。

本発明の多連式往復ポンプによれば、１個の潤滑油供給部材に対して注油すればよいので、潤滑油供給部材への注油作業の手間を軽減することができるとともに、差し忘れを低減することができる。さらに、１個の潤滑油供給部材を用いるので、潤滑油供給部材に潤滑油を注油すると均等に染み込み、したがって各往復動部材に対応するシール部材の潤滑をばらつきなく、均等に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図５は、本発明の実施の形態に係る多連式往復ポンプを示す図であって、図１は斜視図であり、図２は縦断面図であり、図３は要部の縦断面図であり、図４はフェルトパッキンユニットの分解斜視図であり、図５はフェルトパッキンユニットの斜視図である。なお、図４はケース蓋側から見た図であり、図５はケース本体側から見た図である。

図１乃至図３に示すように、本実施の形態に係る多連式往復ポンプは、動力噴霧機等に好適に用いられる往復ポンプであって、上側３個で下側２個の上下２段の５個の強制弁式ピストンポンプ部１２が並設されてなる主要部と、ピストンポンプ部１２を駆動する駆動部１４とから構成された５連式往復ポンプである。

駆動部１４は、クランクケース１６と、クランクケース１６内に配置され且つ電動モータ等の駆動源の回転軸に接続されるクランク軸１８と、各ピストンポンプ部１２におけるピストンロッド（往復動部材）２０とクランク軸１８とを連結するコンロッド２２とから主として構成されている。クランクケース１のピストンポンプ部１２側の端部に形成された筒部２３内には、オイルシール２４が装着されており、このオイルシール２４に、ピストンロッド２０の基端部が挿入されている。筒部２３の端面は、クランクケース１６の端面から少し奥に位置している。

クランクケース１６のピストンポンプ部１２側の端面にはシリンダ元金具（接合部材）２６が接合されている。このシリンダ元金具２６には、農業用薬剤等の液体を吸い込む一つの吸込口２７が形成されており、この吸込口２７から分岐して各ピストンポンプ部１２に液体が流入する。また、シリンダ元金具２６には、クランクケース１６側に液体が漏出しないように、シールパッキン等のシール部材２８が装着されており、このシール部材２８にピストンロッド２０が挿入されている。

この多連式往復ポンプの主要部を構成する各ピストンポンプ部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、前述したようにコンロッド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。

５個のシリンダ３０は、上側に３個、下側に２個の上下２段で、かつ互いに平行に配置されている。これらのシリンダ３０の一端はシリンダ元金具２６に液密に嵌入され、他端はシリンダ先金具３４に液密に嵌入されている。シリンダ先金具３４が、クランクケース１６にねじ込まれる複数本のボルト３５によって、クランクケース１６に向かって締め付けられることによって、クランクケース１６、シリンダ元金具２６、５個のシリンダ３０およびシリンダ先金具３４がこの順に互いに固定されている。

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が形成されており、これらの吐出流路３６は吐出口３８に連通されている。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内から吐出口３８側への流れのみを許容する逆止弁である。

各ピストンポンプ部１２におけるピストン３２は、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。

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、複数の液体流通用の貫通孔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およびストッパ４４の中央には貫通孔が形成されており、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。

このようなピストン３２は、弁座４６、弁体４８およびストッパ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。

そして、この多連式往復ポンプでは、シリンダ元金具２６のシール部材２８のクランクケース１６側に、浸透性材料からなる潤滑油供給部材としてフェルトパッキン７０が１個配設され、この１個のフェルトパッキン７０に５個のピストンロッド２０が挿入されている。
フェルトパッキン７０は、図４および図５に示すように、台形板状に形成されている。このフェルトパッキン７０は、ケース本体８０およびケース蓋９０からなるケース１００内に収容されている。ケース本体８０は、一方側が開口された底の浅い台形の箱状に形成されており、このケース本体８０の開口側の端面に、台形板状のケース蓋９０が当接されて、ケース１００が形成され、このケース１００内の空間にフェルトパッキン７０がほぼ隙間無い状態で収容される。フェルトパッキン７０、ケース本体８０の底壁８１およびケース蓋９０にはそれぞれ、５個のピストンロッド２０が挿入される５個の貫通孔７１、８２、９１が形成されている。

また、ケース本体８０の底壁８１には、開口側に突出する２個の突起（嵌合部）８３が形成されている。この突起８３は、基端側の大径部８４と先端側の小径部８５とからなる２段状の突起であり、フェルトパッキン７０、ケース本体８０およびケース蓋９０の位置決め用として用いられる。すなわち、突起８３の径部８４および先端側の小径部８５はそれぞれ、フェルトパッキン７０に形成された大径の貫通孔（嵌合部）７２およびケース蓋に形成された小径の貫通孔（嵌合部）９２に順次嵌入される。
また、ケース本体８０の周壁８６の上側の位置には、間隔をおいて２個の切り欠き（注油口）８７が形成されている。
また、ケース本体８０の底壁８１には、貫通孔８２を包囲するように、開口側と反対方向に突出する環状の突起８８が形成されている。

これらのフェルトパッキン７０、ケース本体８０およびケース蓋９０は、図５に示すように、１つのフェルトパッキンユニット１１０として一体に組み立てられ、この状態で、図３に示すように、多連式往復ポンプに組み込まれる。このフェルトパッキンユニット１１０は、クランクケース１６の筒部２３の端面と、シリンダ元金具２６の端面との間に挟まれることにより、クランクケース１６の先端部に取り付けられる。このとき、シリンダ元金具２６にその段部に突き当たるまでにクランクケース１６側から嵌入されているシール部材２８を、ケース本体８０の突起８８の端面が押し付けており、これによりシール部材２８が動かないように固定されている。

クランクケース１６には、ケース本体８０の２個の切り欠き８７の上方の位置に、２個の注油口６６が形成されている。
そして、クランクケース１６のこれらの注油口６６に潤滑油を注油すると、注油された潤滑油が、ケース本体８０の開口部としての切り欠き８７を通してフェルトパッキン７０に浸透して、フェルトパッキン７０に保持され、また保持されなかった潤滑油は、ケース本体８０およびケース蓋９０からなるケース１００内に貯留される。フェルトパッキン７０に保持されている潤滑油は、フェルトパッキン７０の内周縁に摺接している５個のピストンロッド２０の外周部に供給され、各ピストンロッド２０に摺接している各シール部材２８の摩耗を抑制する

次に、この多連式往復ポンプの作用について説明する。
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、その回転力がコンロッド２２およびピストンロッド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。

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、および液体からの圧力を受け、ストッパ４４側に移動してこれに当接し、弁座４６からは分離する。この状態においては、弁座４６とシリンダ３０との間、弁体４８とピストンロッド２０との間、および、ストッパ４４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内に既に存在する液体はピストン３２の移動に伴い第２室３０ｂに移動する。

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が弁座４６側に移動し、弁体４８の環状体５８の端面と弁座４６の内面とが密着する。弁座４６は貫通孔が設けられておらず、弁体４８のピストンパッキン６０は環状体５８およびシリンダ３０の間を封止しているので、弁体４８と弁座４６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内の液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２６の吸込口２８から液体が第１室３０ａに吸い込まれる。
この吐出工程と吸込工程を繰り返すことで、液体は吸込口２８から吐出口３８へと一方向に安定して流れる。

このように構成された多連式往復ポンプにあっては、フェルトパッキン７０が１個の部材からなり、このフェルトパッキン７０に５個のピストンロッド２０が挿入されているので、ピストンロッド２０毎に注油する必要がなく、１個のフェルトパッキン７０に注油すれば、各ピストンロッド２０に対応するシール部材２８を潤滑することができ、注油作業の手間を軽減することができる。また、ピストンロッド２０毎に注油する必要がないので、ピストンロッド２０のうちの１つまたはいくつかに差し忘れるということない。さらに、１個のフェルトパッキン７０を用いるので、フェルトパッキン７０に潤滑油を注油すると均等に染み込むため、各ピストンロッド２０に対応するシール部材２８をばらつきなく、均等に潤滑することができる。

また、ケース１００がケース本体８０とケース蓋９０とからなるので、これらの部品の製造が容易であり、しかも一体的に組み立てられたケース１００にフェルトパッキン７０が収容されてフェルトパッキンユニット１１０とされているので、フェルトパッキン７０を交換するときに、フェルトパッキンユニット１１０ごと交換すればよいため、メンテナンスが容易である。

また、ケース本体８０、フェルトパッキン７０およびケース蓋９０にそれぞれ、位置決め用の突起８３、貫通孔７１および貫通孔９２が形成されているので、これらを一体的に組み立ててフェルトパッキンユニット１１０とするのが容易であるとともに、ポンプの運転中にフェルトパッキン７０がずれず、安定して潤滑することができる。

また、フェルトパッキン７０を組み込むときに、一体的に組み立てられたフェルトパッキンユニット１１０をクランクケース１６の筒部２３とシリンダ元金具２６とにより挟持すればよいので、組み立てが容易である。
さらに、フェルトパッキンユニット１１０を組み込むと、シール部材２８がシリンダ元金具２６に押し込まれて固定されるので、組み立てがさらに容易になる。

なお、上述の実施の形態では、ケース１００をケース本体８０とケース蓋９０とにより組み合せて構成したが、一体的なケースを用いてもよい。
また、上述の実施の形態では、ケース１００にとしての切り欠き８７を２箇所に分離して設けたが、これらを連続的に形成して（連結して）１箇所としてもよい。あるいは、２箇所でなく、３箇所以上設けるようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、ケース１００に突起８８が形成し、この突起８８でシール部材２８をシリンダ元金具（接合部材）２６に押し付けて、シール部材２８が動かないように固定したが、この突起８８を設けずに、シール部材２８が止め輪等の別の固定手段で固定するようにしてよい。

また、上述の実施の形態では、本発明を５連式の多連式往復ポンプに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、３連式あるいは２連式などの他の多連式往復ポンプに適用することができる。
また、上述の実施の形態では、本発明を強制弁式の多連式往復ポンプに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、ピストン式あるいはプランジャ式などの他の多連式往復ポンプに適用することができる。プランジャ式の場合には、往復動部材としてプランジャが用いられ、また接合部材としてマニホールドが用いられる。

本発明の実施の形態に係る多連式往復ポンプを示す図であって、斜視図である。 同、縦断面図である。 同、要部の縦断面図である。 フェルトパッキンユニットの分解斜視図である、 フェルトパッキンユニットの斜視図である。 従来の多連式往復ポンプの要部を示す縦断面図である。

符号の説明

１６ クランクケース
２０ ピストンロッド（往復動部材）
２６ シリンダ元金具（接合部材）
２８ シール部材
７０ フェルトパッキン（潤滑油供給部材）
７２ 貫通孔（嵌合部）
８０ ケース本体
８３ 突起（嵌合部）
８７ 切り欠き（注油口）
８８ 突起
９０ ケース蓋
９２ 貫通孔（嵌合部）
１００ ケース

Claims (6)

1. クランクケース（１６）に接合された接合部材（２６）に、複数個の往復動部材（２０）がシール部材（２８）を介在して挿入され、前記シール部材（２８）の前記クランクケース（１６）側に、前記往復動部材（２０）が挿入される浸透性材料からなる潤滑油供給部材（７０）が設けられている多連式往復ポンプにおいて、
   前記潤滑油供給部材（７０）は、前記複数個の往復動部材（２０）が挿入される１個の部材からなることを特徴とする多連式往復ポンプ。
2. 前記潤滑油供給部材（７０）は、注油口（８７）を有するケース（１００）内に収容されており、このケース（１００）および前記潤滑油供給部材（７０）に、前記複数個の往復動部材（２０）が挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の多連式往復ポンプ。
3. 前記ケース（１００）は、一体的に組み立て可能なケース本体（８０）とケース蓋（９０）とからなることを特徴とする請求項２に記載の多連式往復ポンプ。
4. 前記ケース本体（８０）、前記ケース蓋（９０）および前記潤滑油供給部材（７０）には、位置決め用の嵌合部（８３、９２、７２）が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の多連式往復ポンプ。
5. 前記ケース（１００）は、前記クランクケース（１６）と前記接合部材（２６）とにより挟持されていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の多連式往復ポンプ。
6. 前記ケース（１００）は、前記シール部材（２８）を押圧して前記接合部材（２６）に固定する突起（８８）を備えていることを特徴とする請求項５に記載の多連式往復ポンプ。

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