JPH09310681A - ベローズシールポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベローズシールポンプに用いられているベロ
ーズの寿命を向上させる。 【解決手段】 ベローズ１５の受け金具１５ｃをプラン
ジャ１１に対して軸線方向へ移動自在に、かつ回動自在
に嵌合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プランジャの往
復動によって加圧されたガソリン等の液体がシリンダ孔
とプランジャとの間からポンプ内部に漏れ出るのをベロ
ーズによって防止するようにしたベローズシールポンプ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、粘性の低い液体を加圧するポン
プ、例えばガソリンポンプにおいては、プランジャによ
って加圧されたガソリンがシリンダ孔の内周面とプラン
ジャの外周面との間を通ってポンプ内部に漏れ出るおそ
れがあり、ポンプ内部にガソリンが漏れ出るると、軸受
部、摺動部等に塗布されたグリス等の潤滑油が希釈さ
れ、この結果軸受部等の摩擦抵抗が増大するという問題
が発生する。

【０００３】そこで、最近では、ベローズシールポンプ
が多用されるようになってきた。このベローズシールポ
ンプは、ベローズの一端部をシリンダ孔が形成されたシ
リンダ部材にシール状態に取り付けるとともに、ベロー
ズの他端部をプランジャにシール状態に取り付けること
により、シリンダ孔に臨む密閉空間を形成し、この密閉
空間にシリンダ孔とプランジャとの間から漏れ出たガソ
リンを封じ込めるようになっている（実開昭６０−１８
２６３号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のベローズポ
ンプにおいては、ベローズが各種の力を受けることがあ
る。例えば、プランジャは、カム軸または斜板によって
往復動させられるようになっているのであるが、カム軸
または斜板が回転すると、プランジャが回転力を受け、
ひいてはベローズが捩り力を受ける。その結果、ベロー
ズの寿命が低下するという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、請求項１に係る発明は、シリンダ孔を有するシリ
ンダ部材と、このシリンダ部材のシリンダ孔に摺動自在
に設けられ、シリンダ孔内に導入された液体を加圧する
プランジャと、一端部が上記シリンダ部材にシール状態
に取り付けられ、他端部が上記プランジャの上記シリン
ダ孔から突出した端部にシール状態に取り付けられたベ
ローズとを備えたベローズシールポンプにおいて、上記
ベローズを上記プランジャに対して変位可能に取り付け
たことを特徴としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態について図１〜図３を参照して説明する。 図１は、この発明をガソリン用の斜板式ポンプに適用し
た実施の形態を示すものであり、この図に示すベローズ
シールポンプ１は、ポンプ本体２を有している。このポ
ンプ本体２は、本体部３と蓋部４とから構成されてい
る。本体部３は、一端部に底部３ａが形成されるととも
に、他端部が開口した有底円筒状をなすものであり、そ
の開口部に蓋部４がシール状態に固定されている。これ
により、ポンプ本体２の内部に収容空間５が形成されて
いる。

【０００７】上記収容空間５内には、弁座板６、リーフ
弁７および支持プレート８が順次挿入され、ボルト９に
よって底部３ａに押圧固定されている。支持プレート８
には、取付孔８ａが形成されている。この場合、取付孔
８ａは複数形成され、しかも周方向に等間隔をもって配
置されているが、一つだけ形成してもよい。取付孔８ａ
には、円筒状をなすバレル（シリンダ部材）１０のフラ
ンジ部１０ａが嵌合されている。フランジ部１０ａと取
付孔８ａの底面との間には、そこを封止するＯリング１
７が装着されている。また、バレル１０のシリンダ孔１
０ｂには、プランジャ１１の一端部が摺動自在に挿入さ
れている。

【０００８】一方、上記蓋部４の中央部には、これを貫
通する支持孔４ａが形成されており、この支持孔４ａに
は、ガソリンエンジン（図示せず）によって回転駆動さ
れる入力軸１２が回転自在に貫通配置されている。この
入力軸１２の内側の端部には、斜板１３が一体的に設け
られており、斜板１３には円形の平板状をなす揺動プレ
ート１４が相対回転自在に設けられている。この揺動プ
レート１４には、シリンダ孔１０ｂから突出したプラン
ジャ１１の端部が押圧接触させられている。したがっ
て、入力軸１２が回転駆動されると揺動プレート１４が
揺動し、これによってプランジャ１１が往復動させられ
る。なお、揺動プレート１４を省略し、斜板１３にプラ
ンジャ１１を直接接触させるようにしてもよい。

【０００９】上記構成において、プランジャ１１が往動
（図１において左方へ移動）すると、シリンダ孔１０ｂ
内に導入されたガソリンが加圧される。加圧されたガソ
リンは、支持プレート８に形成された孔８ｂを通り、リ
ーフ弁７を押し開ける。そして、弁座板６に形成された
凹部６ａおよび孔６ｂ、並びに底部３ａに形成された孔
３ｂを通って吐出口３ｃに至り、そこからガソリンエン
ジンに供給される。逆に、プランジャ１１が復動（図１
において右方へ移動）すると、底部３ａに形成された導
入口３ｄにフィードポンプ（図示せず）から供給された
ガソリンが、底部３ａに形成された孔３ｅ、弁座板６に
形成された凹部６ｃおよび孔６ｄを通り、リーフ弁７を
押し開ける。そして、支持プレート８に形成された凹部
８ｃおよび孔８ｄを通ってシリンダ孔１０ｂ内に吸引導
入される。なお、ガソリンの導入および吐出に関する弁
座板６、リーフ弁７および支持プレート８の構造は、周
知のものと同様であるので詳細な説明は省略する。

【００１０】上記バレル１０とプランジャ１１との間に
は、ベローズ１５が配設されている。このベローズ１５
は、蛇腹状をなす金属製のベローズ本体１５ａと、この
ベローズ本体１５ａの一端部に溶接等によって固着され
た円筒状の固定金具１５ｂと、ベローズ本体１５ａの他
端部に溶接等によって固着された断面Ｌ字形の筒状をな
す受け金具１５ｃとから構成されている。

【００１１】上記固定金具１５ｂは、取付孔８ａに螺合
されており、固定金具１５ｂを締め付けることによって
バレル１０のフランジ部１０ａが支持プレート８に押圧
固定されるとともに、固定金具１５ｂ自体が支持プレー
ト８に固定されている。この固定金具１５ｂとバレル１
０のフランジ部１０ａとの間には、そこを封止するＯリ
ング１８が装着されている。これによってベローズ１５
の一端部がバレル１０にシール状態で取り付けられてい
る。

【００１２】一方、上記受け金具１５ｃは、プランジャ
１１のシリンダ孔１０ｂから突出した端部に回動自在に
かつ軸線方向へ移動自在に嵌合されており、止めリング
１６によって抜け止めされている。しかも、受け金具１
５ｃの内周面とプランジャ１１の外周面との間には、そ
こを封止するＯリング１９が装着されている。これによ
り、ベローズ１５の他端部がプランジャ１１に、その軸
線Ｌ₂（図２参照）方向および周方向へ変位可能に、か
つシール状態で取り付けられている。なお、この実施の
形態の場合、受け金具１５ｃの内径がプランジャ１１の
外径より若干大径になっており、これによって非常に僅
かな量ではあるが、受け金具１５ｃは、軸線Ｌ₂と直交
する方向へも変位可能になっている。

【００１３】このように、ベローズ１５は、その両端部
がバレル１０とプランジャ１１とにシール状態で取り付
けられているので、ベローズ１５の内部には、バレル１
０およびプランジャ１１によって区画される密封空間が
Ｃが形成され、バレル１０の内周面とプランジャ１１の
外周面との間から漏れ出たガソリンが密封空間Ｃ内に封
じ込められ、そこからポンプ１の内部の収納空間５に流
出することがない。なお、密封空間Ｃ内に漏れ出たガソ
リンは、固定金具１５ｂの内周面とバレル１０の外周面
との間の隙間を通り、さらにバレル１０に形成された孔
１０ｃ、並びに支持プレート８、リーフ弁７および底部
３ａにわたって形成された逃がし通路（図示せず）を通
ってガソリンタンク等の低圧側（ここでは、後述する流
入口３ｄ）に戻るようになっている。

【００１４】ベローズ１５は、固定金具１５ｂが支持プ
レート８に固定され、かつ受け金具１５ｃが止めリング
１６に突き当たった状態においては、その軸線方向へ弾
性的に若干縮小しており、その弾性力によってプランジ
ャ１１を揺動プレート１４に押し当て、これによってプ
ランジャ１１を揺動プレート１４の揺動に追随して往復
動させるようになっている。勿論、プランジャ１１を往
復動させるために、圧縮ばね等の他の弾性部材を用いて
もよい。

【００１５】次に、上記構成のベローズシールポンプ１
の作用を説明する。入力軸１２が回転駆動されると、揺
動プレート１４が揺動するが、揺動プレート１４はいわ
ゆる「すりこぎ」状態で揺動する。このため、揺動プレ
ート１４に接触するプランジャ１１には、回転力が作用
する。しかるに、受け金具１５ｃがプランジャ１１に対
して回動自在であるので、ベローズ１５は回転力を受け
ることがなく、捩られることがない。したがって、ベロ
ーズ１５の寿命を向上させることができる。

【００１６】また、図１からも明らかなように、プラン
ジャ１１は揺動プレート１４によって軸線に対して傾斜
した力を受ける。これにより、プランジャ１１が僅かで
はあるが傾斜する。しかも、この傾斜方向は揺動プレー
ト１４が１回揺動する間に逆方向に変化する。つまり、
プランジャ１１はバレル１０を支点として揺動運動す
る。このため、仮に受け金具１５ｃがプランジャ１１に
固定されていると、プランジャ１１の揺動に伴ってベロ
ーズ本体１５ａの下端部も揺動する。この場合、揺動速
度が遅ければ問題ないが、揺動が比較的高速で行われる
ため、プランジャ１１の一側部と他側部とには揺動に伴
って引っ張り力と押圧力とが交互に作用する。この結
果、ベローズ本体１５ａの下端部、特に溶接部分が早期
に疲労するおそれがある。

【００１７】この点、このポンプ１においては、受け金
具１５ｃがプランジャ１１に対してその軸線方向へ移動
可能になっているので、図２に示すように、プランジャ
１１の軸線Ｌ₂がバレル１０の軸線Ｌ₁に対して若干傾斜
したとしても、受け金具１５ｃは、止めリング１６によ
ってバレル１０側へ移動させられだけであり、プランジ
ャ１１の傾斜に追随して揺動することがない。したがっ
て、ベローズ本体１５ａの下端部およびその溶接部には
ベローズ本体１５ａ自体による押圧力が作用するだけで
あり、引っ張り力が作用することがない。よって、溶接
部分の疲労を大幅に緩和することができる。

【００１８】また、この実施の形態のポンプ１において
は、バレル１０をベローズ１５の固定金具１５ａによっ
て固定しているので、バレル１０を固定するための部材
を殊更必要としない。したがって、その分だけ部品点数
を減らして製造費を軽減することができるとともに、ポ
ンプ全体の小型化を図ることができる。

【００１９】次に、図３に示すこの発明の他の実施の形
態について説明する。図３に示す実施の形態は、バレル
１０の端部をフランジ部１０ａが支持プレート８に突き
当たるまで取付孔８ａに圧入して固定するとともに、固
定金具１５ｂをフランジ部１０ａに溶接等によって固着
したものである。その他の構成を上記ポンプ１と同様で
あるので、その説明は省略する。

【００２０】なお、この発明は、上記の実施の形態に限
定されるものでなく、適宜設計変更可能である。例え
ば、上記の実施の形態においては、この発明を斜板式ポ
ンプに適用しているが、前述した公報に記載されている
ようなカム駆動によるポンプにも適用可能である。ま
た、金属製のベローズ１５に代えて樹脂製のベローズを
用いてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るベ
ローズシールポンプによれば、プランジャの往復動中に
ベローズが回転力等の各種の力を受けるのを防止するこ
とができ、これによってベローズの寿命を向上させるこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示す断面図である。

【図２】同実施の形態の作用を説明するための要部の拡
大図である。

【図３】この発明の他の実施の形態の要部を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ ベローズシールポンプ １０ バレル（シリンダ部材） １０ｂ シリンダ孔 １１ プランジャ １５ ベローズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ孔を有するシリンダ部材と、こ
   のシリンダ部材のシリンダ孔に摺動自在に設けられ、シ
   リンダ孔内に導入された液体を加圧するプランジャと、
   一端部が上記シリンダ部材にシール状態に取り付けら
   れ、他端部が上記プランジャの上記シリンダ孔から突出
   した端部にシール状態に取り付けられたベローズとを備
   えたベローズシールポンプにおいて、上記ベローズを上
   記プランジャに対して変位可能に取り付けたことを特徴
   とするベローズシールポンプ。