JPH0124383Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、水をベースとした取扱液を用いて
該取扱液を加圧せしめて高圧液を発生させる高圧
水ポンプであつてモータと該モータに直結して駆
動されるポンプが一体化された軸心側ラジアル駆
動のラジアルピストンポンプのピストンのシール
に関するものである。

従来の高圧水ポンプは水側のパツキンの寿命の
問題で高速回転が実現できず駆動機とポンプ部を
別機械とし、ベルト掛け等で減速する構造であ
り、全体として大きなものとならざるを得なかつ
た。

これらに対してモータとポンプを一体化して一
つの容器中に封じ、モータ軸にラジアルピストン
ポンプを駆動する偏心カムを備えて、直接軸心側
よりラジアル配置のラジアルピストンポンプを駆
動するようにすることにより、小型で出力の大き
い高圧水ポンプを得ることができる。

第１図はこのようなモータにラジアルピストン
ポンプを直結したものの縦断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ断面図である。

上部ケース１とポンプケース２が密封輪３を挟
んで嵌入してボルトナツト４により締結されて密
封容器となつており、中には潤滑冷却を行う油が
封入されている。上部ケース１とポンプケース２
に嵌入する軸受５、及び軸受６にブツシユ７を介
して軸８が支持されている。軸８には回転子９が
固定され、空隙をおいて固定子１０が上部ケース
１に固定されている。即ち、上部ケース１内はモ
ータ部である。

軸８端部近くは偏心していて軸用止輪１１にて
軸方向移動を制止されて偏心輪として軸受１２が
嵌入し、軸受１２にピストン１３と一体のピスト
ンヘツド１３′が当接している。ピストン１３は
ポンプケース２に固定されたシリンダブロツク１
４に滑入している。ピストン１３に嵌入して係止
されているばね受け１５とシリンダブロツク１４
間にばね１６が圧縮して挿入され、ピストン１３
を軸受１２に向けて附勢している。ピストンヘツ
ド１３′と反対端のピストン１３端のピストンの
入るシリンダボア端には吸込弁１７、吐出弁１８
が設けてあり、夫々の弁口はシリンダブロツク１
４に固定された吸込フランジ１９′、吐出フラン
ジ２１′を介して吸込通路１９、吐出通路２１に
通じている。このようなピストン１３は軸８に直
交する平面上に放射状に配せられ、夫々のピスト
ン１３の吸排液する吸込通路１９はパイプ２２に
より連通しており吐出通路２１はパイプ２３によ
り連通している。パイプ２３は第２図に示される
パイプ２２と同形である。

従つて固定子１０に通電すると回転子９は回転
して軸受１２の内輪は偏心して回転し、軸受１２
のころは遊星運動をし、軸受１２の外輪はそれに
つれて回転しないで変位し、軸８の回転数に従つ
て各ピストン１３を往復動させる。そして吸込通
路１９がつながれている外部の図示されない取扱
液槽から吸込まれた取扱液は吸込通路１９より各
ピストン１３の配されているシリンダブロツク１
４に向い、ピストン１３が軸８の中心に向うとき
吸込弁１７は開いてシリンダに吸込まれ、ピスト
ン１３が軸８の中心より遠ざかるときにシリンダ
中の取扱液は吐出弁１８を開いて押し出され、吐
出通路２１に出て図示されない外部の集合管に合
流して吐出される。

このような高圧水ポンプでは上部ケース１とポ
ンプケース２を締結して油を封入してある。ピス
トン１３とシリンダブロツク１４のシリンダボア
との隙間は一方は前述の油に接し、他方は取扱液
に接する。このようなモータに直結したラジアル
型の軸心駆動のラジアルピストンポンプを一体ケ
ースに納めたものは小型軽量で高圧の水が得られ
る反面モータの回転数が大きく取扱液の側はそこ
でどのようにパツキンをするかは最大の問題点で
ある。即ち、高速であるためピストンの摺動速度
も大きいのでＵリングが適する如くであるがＵリ
ングを用いているものは水圧が上昇するとシール
リツプ面が比例した力でシリンダ穴内面におしつ
けられるものであるが摺動速度が大きいとリツプ
面の摩耗が大きく、特に水のように潤滑性の少な
い液体をシールする場合シールの寿命が著しく低
下する欠点があつた。

そこで水側シール用パツキンと油側シール用Ｏ
リングの隙間にグリスを充分浸み込ませたスポン
ジを挿入することにより密封輪の長寿命化を計る
ことができる。

然し乍ら、このように密封輪の改善をしたとし
ても、密封輪は何れは寿命によりシール機能が低
下して液封ができなくなり、取扱液とポンプケー
ス中の油が混合し、取扱液には油が混入して取扱
液が利用不可能になり、ポンプケース中の油に取
扱液が混入して潤滑性能が低下することになる。
このような状態は通常は取扱液中の油の混入、又
はポンプケースに備える油量計により知る訳であ
るが、この時点では直ちにポンプを停止して分解
して密封輪交換等を行わねばならず不測の装置全
体の突然の操業不能におち入ることになる。

又、上述のように密封輪を改善した場合におい
て、密封輪と摺擦するシリンダ壁の損耗によつて
取扱液或は油が洩れた場合も同様の結果となる。

実開昭55−168702号公報に示される考案は隔壁
を介して相互に連結された駆動シリンダと輸送シ
リンダにおいて、該隔壁に駆動シリンダ用の密封
輪、輸送シリンダ用の密封輪及びこれらの密封輪
の間に第２、第３の密封輪を配してピストンロツ
ドの隔壁貫通部の密封を行ない、更に密封輪間に
洩れた駆動液環流ポート及び輸送液の排出ポート
を設けている。

然し乍らこのようにしても、密封輪の損傷が駆
動液又は輸送液がにじみ出す程度では環流ポー
ト、排出ポートから液体は流出しない。従つて、
環流ポート、排出ポートから液体の流出が連続す
る状態では既に密封輪は相当損傷しており、特に
輸送シリンダがコンクリートを取扱うような場合
ピストンロツドを著しく摩損してしまい、密封輪
の交換だけでは修復できないおそれがある。

この考案はモータとラジアルピストンポンプを
一体ケースに納めた高圧水ポンプにおける問題点
を解消し、ラジアルピストンポンプのピストンと
シリンダ間の密封輪或は該密封輪と摺擦するシリ
ンダ壁の状態が予め早期に判明できる高圧水ポン
プを提供することを目的とするものである。

この考案はケース内にモータと該モータ軸端に
備える偏心輪により駆動される放射状に配された
シリンダブロツクのシリンダに嵌入するピストン
ポンプのピストンを駆動する如く、モータとラジ
アルピストンポンプを直結したものを油を封じた
ケース内に密封した高圧水ポンプにおいて、ピス
トンのシリンダ室側のシリンダと摺擦する部分に
円周溝を形成してシリンダ室側密封輪を嵌入する
と共に該ピストンの偏心輪により駆動される側の
シリンダと摺擦する部分に円周溝を形成して駆動
側密封輪を嵌入し、更に上記シリンダ室側密封輪
と駆動側密封輪の間に、潤滑材含浸材料を納める
溝を設けて潤滑材含浸材料を該溝に納めると共
に、シリンダとピストン間に開口し外部に通ずる
ドレン穴及び潤滑材含浸材料への給脂穴をシリン
ダブロツクに設けドレン穴と給脂穴をシリンダを
介して連通させたことを特徴とする高圧水ポンプ
である。

以下、図面に従つてこの考案の実施例について
説明する。第３図は第１図の一部拡大図である。
ピストン１３には偏心輪の軸受１２により駆動さ
れる側のシリンダ２０と摺擦する部分、即ち、潤
滑油のシール側には密封輪としてＯリング２４の
嵌入するＯリング溝を設け、シリンダ室２０ａ側
のシリンダ２０と摺擦する部分、即ち、水シール
を行う側には密封輪として一組のＵリング２５、
バツクアツプリング２６の嵌入する円周溝を設け
る。そしてＯリング２４の嵌入するＯリング溝と
Ｕリング２５、バツクアツプリング２６の嵌入す
る溝間にピストン１３のストローク端においてド
レン穴２９が面する幅広の潤滑剤用の溝２７を設
ける。溝２７は片側がテーパ２８にてピストン１
３の外周につながり、溝２７には潤滑材含浸材
料、例えばグリースを含浸させたスポンジ３１が
満されている。シリンダブロツク１４には図にお
いてピストン１３が左行端にあるときピストンの
溝２７のテーパ２８に近い側に外方へ向けてドレ
ン穴２９が設けられ、ドレン穴２９は図示されな
いがポンプケース２の外部へ開口するようになつ
ている。

ドレン穴２９以外に外部に通ずる給脂穴３０を
設けて給脂を行つてグリースの補給をするように
なつている。ドレン穴２９と給脂穴３０はシリン
ダ２０を介して連通している。

ドレン穴２９及び給脂穴３０はピストン１３が
移動してもＯリング２４とバツクアツプリング２
６間においてシリンダとピストン１３間に開口し
ていることが許容される条件である。

このようになつているのでピストン１３が往復
動するとスポンジ３１中のグリースはシリンダ壁
に塗布されるからＵリング２５とシリンダ壁との
摩擦の減少、シリンダ壁、ピストン１３の外周の
摩耗が減少する。又Ｕリング２５の耐久力も増大
する。

実験によるにＵリング２５の寿命は従来例に比
較して約三倍となつた。

以上のように構成されたこの考案において、ピ
ストン１３が往復動するとドレン穴２９はＯリン
グ２４とバツクアツプリング２６の間においてシ
リンダとピストン１３間と外部側を常に連通して
いる。今、Ｕリング２５の寿命或は損傷或はＵリ
ング２５と摺擦するシリンダ壁の摩耗、損傷等に
より液洩れが生ずると高圧の取扱液はＯリング２
４とバツクアツプリング２６間のシリンダとピス
トン１３間に洩れる。この液洩れが少ないと、取
扱液の水はスポンジ３１に含浸した水に混り、グ
リースは白濁する。そこで給脂穴３０から給脂時
に白濁したグリースの一部はドレン穴２９より外
部へ押し出される。このドレン穴２９より外部へ
出たグリースの状態を観察することによつてＵリ
ング２５の損傷、摩耗はＵリング２５と摺擦する
シリンダ２０の損傷、摩耗が早期に発見できる。
そしてこれらの損傷、摩耗が進むとドレン穴２９
から取扱液の水が流出するようになる。そこでこ
の取扱液の量を見るとＵリング２５或はＵリング
２５と摺擦するシリンダ壁の損耗の程度が判明す
る。従つて予かじめ修理時期を定めることができ
る。

Ｏリング２４或はＯリング２４と摺擦するシリ
ンダ壁が損耗した場合はポンプケース２中の油は
Ｏリング２４とバツクアツプリング２５間のシリ
ンダとピストン１３間に洩れるこの洩れる油が少
なく、ドレン穴２９より流出しない程度の場合、
給脂穴３０から給脂時に洩れた油をドレン穴２９
からグリースで押し出す。これによつてＯリング
２４又はＯリング２４と摺擦するシリンダ２０壁
の損耗を早期に発見できる。洩れる油が多い場合
はドレン穴２９を通じて外部に出る。このドレン
穴２９より出た油の量を見てＯリング２４或はＯ
リング２４と摺擦するシリンダ壁の損耗の程度を
知ることができ、修理を予定することができる。

Ｏリング２４、Ｕリング２５或はこれらと摺擦
するシリンダ壁が共に損傷したときはドレン孔２
９からは油水混合物が出るのでその量及び油水の
比率を見ることにより、何れがどの程度に損耗し
ているかを推定することができる。

ドレン穴２９及び給脂穴３０は各シリンダブロ
ツク１４毎に備えるから、どのシリンダブロツク
１４の何れの密封輪或は該密封輪と摺擦するシリ
ンダ壁が不良かが判明する。

以上のとおり、この考案はピストンのシリンダ
室側のシリンダと摺擦する部分に円周溝を形成し
てシリンダ室側密封輪を嵌入すると共に該ピスト
ンの偏心輪により駆動される側のシリンダと摺擦
する部分に円周溝を形成して駆動側密封輪を嵌入
し、更に上記シリンダ室側密封輪と駆動側密封輪
の間に、潤滑材含浸材料を納める溝を設けて潤滑
材含浸材料を該溝に納めると共に、シリンダとピ
ストン間に開口し外部に通ずるドレン穴及び潤滑
材含浸材料への給脂穴をシリンダブロツクに設け
ドレン穴と給脂穴をシリンダを介して連通させた
ことを特徴とする高圧水ポンプとしたから、両密
封輪とシリンダ壁の損耗が早期に発見出来る。そ
して給脂又は自然排出により一つのドレン孔から
外部へ排出された液体を観察することにより、そ
れが取扱液であることによつてシリンダ室側密封
輪とシリンダ壁の摩耗損傷が判明し、油が排出さ
れることにより駆動側密封輪とシリンダ壁の摩耗
損傷が判明し、油水混合物が排出されることによ
り、これら両者の摩耗損傷が判明するので高圧水
ポンプを分解することなく故障診断ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は高圧水ポンプの縦断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図の一部拡大
図である。 １……上部ケース、２……ポンプケース、３…
…密封輪、４……ボルトナツト、５……軸受、６
……軸受、７……ブツシユ、８……軸、９……回
転子、１０……固定子、１１……軸用止輪、１２
……軸受、１３……ピストン、１３′……ピスト
ンヘツド、１４……シリンダブロツク、１５……
ばね受け、１６……ばね、１７……吸込弁、１８
……吐出弁、１９……吸込通路、２０……シリン
ダ、２０ａ……シリンダ室、２１……吐出通路、
２２，２３……パイプ、２４……Ｏリング、２５
……Ｕリング、２６……バツクアツプリング、２
７……溝、２８……テーパ、２９……ドレン穴、
３０……給脂穴、３１……スポンジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケース１，２内にモータと該モータのモータ軸
   ８端に備える偏心輪により駆動される放射状に配
   されたシリンダブロツク１４のシリンダに嵌入す
   るピストンポンプのピストン１３を駆動する如
   く、モータとラジアルピストンポンプを直結した
   ものを油を封じたケース１，２内に密封した高圧
   水ポンプにおいて、ピストン１３のシリンダ室側
   のシリンダと摺擦する部分に円周溝を形成してシ
   リンダ室側密封輪２５を嵌入すると共に該ピスト
   ン１３の偏心輪により駆動される側のシリンダと
   摺擦する部分に円周溝を形成して駆動側密封輪２
   ４を嵌入し、更に上記シリンダ室側密封輪２５と
   駆動側密封輪２４の間に、潤滑材含浸材料３１を
   納める溝を設けて潤滑材含浸材料３１を該溝に納
   めると共に、シリンダとピストン１３間に開口し
   外部に通ずるドレン穴２９及び潤滑材含浸材料３
   １への給脂穴３０をシリンダブロツク１４に設け
   ドレン穴２９と給脂穴をシリンダを介して連通さ
   せたことを特徴とする高圧水ポンプ。