JPH0723592Y2 - 往復ポンプの構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、往復ポンプの構造に係り、特に吸込弁座の
摺動体とストッパとの衝突を改善することができる、制
御弁式往復ポンプに関するものである。

〔従来の技術〕

従来の強制弁式往復ポンプ（例：実公昭33-381号公報）
について、第４図ないし第６図を参照して説明する。

第４図は従来の強制弁式往復ポンプの全体の概略的な構
造図であり、ピストン式往復ポンプ10のクランク軸12
は、両端部において軸受14を介してクランクケース16に
回動可能に軸支され、クランクケース16内で水平方向へ
延び、図示していない原動機により駆動される。クラン
クケース16の先端側の端面には、その端面に近い方から
順に、シリンダ元金具18、シリンダパイプ20及びシリン
ダ先金具22が配設、接合されている。ピストン棒24は、
クランクケース16、シリンダ元金具18及びシリンダパイ
プ20内に配置され、クランク軸12に対して直角方向へ水
平に延びている。連接棒26は、両端部において、それぞ
れクランク軸12及びピストン棒24に回動可能に結合し、
動力をクランク軸12からピストン棒24へ伝達する。オイ
ルシール28は、円筒状カラー30により、クランクケース
16内の段部に押圧され、内周縁においてピストン棒24の
周面により摺動され、クランクケース16の内部から外部
への潤滑油の漏れを防止する。シールパッキン32は、シ
リンダ元金具18の段部に、前記円筒状カラー30により押
圧、嵌着され、内周縁においてピストン棒24の周面によ
り摺動され、水密を保持する。

第５図及び第６図はそれぞれ吐出行程及び吸入行程の状
態において、第４図のピストン式往復ポンプ10の先端部
を詳細に示した構造図である。ピストン棒24の先端部に
は、基端部側から順に、吸込弁体34、カラー36及びスト
ッパ38を嵌装され、それらは、ナット40によりピストン
棒24の基端部の方へ締め付けられ、固定されている。ス
トッパ38は円板状に形成され、軸方向へ貫通する複数個
の通孔42を有している。吸込弁座44は軸方向に関して吸
込弁体34とストッパ38との間でカラー36に遊嵌され、摺
動体45は吸込弁座44及びピストンパッキン46の要素から
構成される。ピストンパッキン46は、吸込弁座44の外周
に嵌着され、外周縁においてシリンダパイプ20の内周を
摺動する。吸込弁座44及びピストンパッキン46は一体を
なし、摺動体として機能する。吸水口48はシリンダ元金
具18の下部に形成され、ポンプ室50はシリンダパイプ20
内においてピストン棒24の先端側に形成される。Ｏリン
グ52,52は、シリンダパイプ20の軸方向両端部の外周の
環状溝に嵌着され、シリンダパイプ20とシリンダ元金具
18及びシリンダ先金具22との接合部における水密性を保
持する。

吐出弁54は、ピストン棒24の先端側においてシリンダ先
金具22内に配設され、シリンダパイプ20とシリンダ先金
具22との接合部により周縁を挟着されている吐出弁座56
及び弁サック58と、この弁サック58の側壁に穿設されて
いる通孔60と、弁サック58内に配設され吐出弁座56に就
座可能な吐出弁体62と、弁サック58の屋根部と吐出弁体
62との間に縮設され吐出弁体62を吐出弁座56の方へ付勢
している圧縮コイルばね64とを有している。吐出口66は
シリンダ先金具22の先端部に形成されている。

ピストン式往復ポンプ10の吐出行程では（第５図）、ピ
ストン棒24は吐出弁54の方へ移動する。これに伴なっ
て、摺動体45において吸込弁座44は吸込弁体34に押し付
けられ、吸水口48とポンプ室50との連通が断たれ、ポン
プ室50の容積は減少し、ポンプ室50内の圧力は上昇する
ので、吐出弁体62は圧縮コイルばね64の付勢力に抗して
吐出弁座56から離れ、ポンプ室50内の水は吐出弁54を介
して吐出口66へ送られる。またこの時、吸込弁体34のポ
ンプ室50と反対側のシリンダ元金具18内に水が吸入され
る。

ピストン式往復ポンプ10の吸入行程では（第６図）、ピ
ストン棒24はクランク軸12の方へ移動する。これに伴な
って、ポンプ室50の容積は増大し、ポンプ室50内は負圧
となり、吸込弁座44はストッパ38に当接し、吸込弁体34
は開状態になり、同時に吐出弁54において吐出弁体62は
圧縮コイルばね64により吐出弁座56に押し付けられ、ポ
ンプ室50と吐出口66との連通が断たれる。これによりシ
リンダ元金具18内の水は、吸込弁体34の半径方向外側、
吸込弁体34と吸込弁座44との間の軸方向間隙、カラー36
と吸込弁座44との間の半径方向間隙及びストッパ38の通
孔42を介してポンプ室50へ導入される。

〔考案が解決しようとする課題〕

このような従来のピストン式往復ポンプ10の問題点を列
挙すると、次の通りである。

（ａ） ピストン棒24の往復動に伴なって、吸込弁座44
が吸込弁体34及びストッパ38に繰り返し当接するので、
当接音が発生し、クランク軸12の回転数の上昇及びポン
プ圧の増大に伴なって、騒音が増大する。

（ｂ） 吸込弁座44と吸込弁体34及びストッパ38との当
接の際の衝撃により、当接面が互いに摩耗及び陥没し、
吸込弁体34の機能が低下し、修理の頻度が増大してい
る。

（ｃ） 前述の衝撃に伴なって、吸込弁体34、カラー36
及び吸込弁座44に遊びが生じ、このためナット40の締め
付けトルクが低下し、ナット40が緩み、脱落し、脱落し
たナット40が吐出弁54を突き上げ、ピストン式往復ポン
プ10が損傷する場合がある。

（ｄ） ピストン棒24とピストンパッキン46との間に行
程差、すなわちピストンパッキン46のリフトが存在する
ので、クランク軸12の回転数等により吸込弁体34の開閉
タイミングロスが発生し、このため、ポンプ室50への吸
水量が制限される。

この考案の目的は、上述の問題に対して有効に対処する
ことができる往復ポンプを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案によれば、吸水口と、吐出弁により開閉される
吐出口とを有するシリンダ内を往復動するピストン棒の
一端に、吸込弁体と、ストツパと、これら吸込弁体とス
トツパとの間に遊嵌される摺動体とを備える往復ポンプ
において、外周縁を前記シリンダの内壁に摺接する摺動
体の水の通路を形成する中空円筒部の内周縁の吸込弁体
側の側縁に内方へ突出する段部を形成し、前記中空円筒
部内において弾性部材を前記段部とストツパとの間に縮
設し、この弾性部材が前記摺動体を前記吸込弁体へ常に
付勢してなる。

〔作用〕

往復ポンプの吐出行程では、ポンプ室の容積が減少し、
ポンプ室内の圧力は上昇する。摺動体はこの圧力及びこ
の圧力と同方向の弾性部材の付勢力により、吸込弁体に
強固に押し付けられる。したがって摺動体と吸込弁体と
の接触部の水密性は向上し、吸水口からポンプ室への水
の導入は確実に阻止されている。

次に往復ポンプが吸入行程になると、ポンプ室の容積が
増大して、ポンプ室内に負圧が生じる。これにより摺動
体は弾性部材に抗してストッパの方へ移動し、吸水口と
ポンプ室とが連通状態になる。弾性部材はストッパの方
への摺動体の移動を抑制するので、摺動体とストッパと
の当接による衝撃が緩和され、両者間の当接者が低下す
る 次に往復ポンプが吸入行程から吐出行程に変化する時、
摺動体は、ポンプ室内の圧力変化と共に弾性部材の付勢
力を受けて、吸込弁体の方へ移動する。したがって摺動
体の移動は円滑かつ速やかになり、吸込弁の閉止タイミ
ングの遅れを減少することができる。

〔実施例〕

以下にこの考案を第１図ないし第３図の実施例について
説明する。なお説明の重複を避けるため、第４図ないし
第６図において既に説明した構成要素については説明を
省略し、相違点のみについて述べる。

第１図及び第２図はそれぞれ吐出行程及び吸入行程の状
態において、実施例に係るピストン式往復ポンプ10の先
端部を詳細に示した構造図であり、第３図はピストン棒
24の先端側からピストン棒24の先端部を見た図である。
ストッパ38bは、ほぼ三角形の平板部材からなり、シリ
ンダすなわちシリンダパイプ20の内周面との間に弓形の
間隙を形成する。この弓形の間隙は、第４図及び第５図
のストッパ38の通孔42と同様な役目を果たすもので、こ
の弓形間隙により通孔42は省略される。摺動体45におけ
る吸込弁座44は中空円筒部44′を有し、その内周縁の吸
込弁体34側の側縁には段部68が形成され、弾性部材とし
ての圧縮コイルばね70は、前記中空円筒部44′内におい
て前記段部68と前記スハツパとの間に縮設され、吸込弁
座44を吸込弁体34の方へ付勢する。ワッシャ72はストッ
パ38bとナット40との間に介在する。

実施例の作用について説明する。

ピストン式往復ポンプ10の吐出行程では、ポンプ室50の
容積が減少し、ポンプ室50内の圧力は上昇する。吸込弁
座44は、この圧力及びこの圧力と同方向の圧縮コイルば
ね70の付勢力により、吸込本体34に強固に押し付けられ
る。したがって吸込弁座44と吸込弁体34との接触部の水
密性は向上し、吸水口48からポンプ室50への水の導入は
確実に阻止されている。

次にピストン式往復ポンプ10が吸入行程になると、ポン
プ室50の容積が増大して、ポンプ室50内に負圧が生じ
る。これにより、吸込弁座44は圧縮コイルばね70に抗し
てストッパ38bの方へ移動し、吸込弁体34と吸込弁座44
との間に軸方向に間隙が生じるので、吸水口48とポンプ
室50とが連通状態になる。圧縮コイルばね70はストッパ
38bの方への吸込弁座44の急激な移動を抑制するので、
ストッパ38bと吸込弁座44との当接による衝撃が緩和さ
れ、ストッパ38bと吸込弁座44との当接音は弱くなる。

次にピストン式往復ポンプ10が吸入行程から吐出行程に
変化する時、吸込弁座44は、ポンプ室50内の圧力変化と
共に圧縮コイルばね70の付勢力を受けて、吸込弁体34の
方へ移動する。したがって吸込弁座44の移動は円滑かつ
速やかになり、吸込弁体34の閉止タイミングの遅れを減
少することができる。

〔考案の効果〕

上述したように、この考案によれば、強制弁式往復ポン
プにおいて、摺動体を吸込弁体の方へ付勢する弾性部材
が設けられるので、次のような効果を得ることができ
る。すなわち、 （ａ） 往復ポンプが吸入行程から吐出行程に変化する
時、摺動体はポンプ室の圧力の他に、弾性部材の付勢力
を受けて、吸込弁体へ移動するので、吸込本体の閉止タ
イミングの遅れが減少する。この結果、ポンプ室への吸
水量を増大し、往復ポンプの吸水効率を向上させること
ができる。

（ｂ） 吸込弁体の閉止時では、摺動体は、ポンプ室の
圧力と共に、弾性部材からの付勢力を受けて、吸込弁体
に押し付けられる。したがって吐出口が吸込行程から吐
出行程へ変化した、吸込弁体の閉止初期時の摺動体と吸
込本体との密着性が向上し、往復ポンプの容積効率を上
昇させることができる。

（ｃ） 往復ポンプが吸入行程から吐出行程へ変化し
て、摺動体が吸込弁体からストッパの方へ移動する時、
弾性部材が摺動体とストッパとの当接による衝撃を緩和
するので、摺動体とストッパとの衝撃力が低下する。こ
れにより騒音を低下させることができるとともに、摺動
体と吸込本体との当接面の摩耗を抑制し、吸込弁体、円
筒状カラー及びストッパの遊びの発生並びに吸込弁体等
を締め付けるナットの緩みの発生を防止し、吸込弁体の
機能を長期にわたり、良好に保持することができる。

ｄ） 前記弾性部材は摺動体の中空円筒部内に収容され
る形で構成されるので、吸込弁自体の長さを短縮するこ
とができ、したがつてポンプ全体をコンパクト化するの
に役立つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの考案の実施例に関し、第１図
及び第２図はそれぞれ吐出行程及び吸入行程の状態にお
いて、ピストン式往復ポンプの先端部を詳細に示した構
造図、第３図はピストン棒の先端側からピストン棒の先
端部を見た図、第４図ないし第６図は従来の往復ポンプ
を例示するものであり、第４図は強制弁式往復ポンプの
全体の概略的な構造図、第５図及び第６図はそれぞれ吐
出行程及び吸入行程の状態において、第４図のピストン
式往復ポンプの先端部を詳細に示した構造図である。 10……ピストン式往復ポンプ、20……シリンダパイプ
（シリンダ）、24……ピストン棒、34……吸込弁体、38
b……ストッパ、44……吸込弁座、45……摺動体、46…
…ピストンパッキン、48……吸水口、54……吐出弁、66
……吐出口、68……段部、70……圧縮コイルばね（弾性
部材）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】吸水口と、吐出弁により開閉される吐出口
   とを有するシリンダ内を往復動するピストン棒の一端
   に、吸込弁体と、ストツパと、前記吸込弁体とストツパ
   との間に遊嵌される摺動体とを備える往復ポンプにおい
   て、外周縁を前記シリンダ（20）の内壁に摺接する摺動
   体（45）の水の通路を形成する中空円筒部（44′）の内
   周縁の吸込弁体（34）側の側縁に、内方へ突出する段部
   （68）を形成し、前記中空円筒部（44′）内において、
   弾性部材（70）を前記段部（68）とストッパ（38b）と
   の間に縮設し、この弾性部材（70）が前記摺動体（45）
   を前記吸込弁体（34）へ常に付勢してなる往復ポンプの
   構造。