JPH1150969A

JPH1150969A - 強制弁式ピストンポンプ

Info

Publication number: JPH1150969A
Application number: JP9218350A
Authority: JP
Inventors: Kuniteru Shikama; 国照鹿間; Kinshi Ito; 謹司伊東; Ichiro Matsuda; 一郎松田
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 1999-02-23
Anticipated expiration: 2017-07-30
Also published as: JP3500595B2

Abstract

(57)【要約】【課題】強制弁式三連ピストンポンプ10において、吸
入弁46における弁座28と弁体40との間の液体の流れを改
善する。【解決手段】液体ガイド44は、弁体40の上流側端部の
周辺部に固着され、放射方向外側程、上流方向へ突出す
る凹状湾曲面66を上流側にもつ。吸入弁46の開時に弁座
28の放射方向外側を通過して来る液体は、凹状湾曲面66
に衝突して、弁座28の方への跳ね返りを抑制され、凹状
湾曲面66に沿って放射方向内側へ導かれる。

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、洗浄機や動力噴
霧機等に装備される強制弁式ピストンポンプに係り、詳
しくは吸入弁における流体の流れを改善した強制弁式ピ
ストンポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】強制弁式ピストンポンプでは、通路付き
ストッパ及び弁座が、それぞれ先端側及び基端側の関係
で所定間隔を開けてピストン棒の先端部に固定され、弁
体が、シリンダを摺動するピストンパッキンを外周側に
装着され、軸方向へ通路付きストッパと弁座との間でピ
ストン棒に遊嵌され、吸入行程時及び吐出行程時にそれ
ぞれ通路付きストッパ及び弁座に当接するようになって
いる。

【０００３】図５は従来の強制弁式ピストンポンプ
（例：実開昭６０−３４５７６号公報）における弁体40
の構造図である。後述のこの発明の実施の形態と同一の
要素については同符号で指示して、主要点について説明
する。弁体40は、吸入マニホールド12との間に逃げ80を
もち、また、弁座28との就座面82は平面とされている。
吸入行程時では、弁体40は、弁座28との間に所定間隙を
開ける。弁座28の放射方向外側を通過した液体は、その
流れをＦ'で示すように、逃げ80内へ侵入し、又は弁体4
0の就座面82に衝突し、この後、向きを反転されて、弁
座28に衝突して、再び、ピストン棒22の先端方向へ向き
を変えて、ポンプ室の方へ進む。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の強制弁式ピスト
ンポンプでは、吸入弁46は、単に吸入行程時及び吐出行
程時の開閉作用を行うのみで、開時の液体の流れについ
てはなんら考慮していなかった。したがって、液体は、
大きく屈曲しながら、進み、流入抵抗の増大及び騒音の
増大に繋がっている。

【０００５】なお、実開昭６０−３４５７６号公報の第
２図は、吸入弁の弁座の上流部分をテーパに形成して、
弁座の上流側での液体の流れを円滑化させているが、吸
入弁における弁座と弁体との間の液体の流れの改善につ
いては、なんら示唆していない。

【０００６】この発明の目的は、吸入弁における弁座と
弁体との間の液体の流れを改善する強制弁式ピストンポ
ンプを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の強制弁式ピス
トンポンプ(10)では、通路付きストッパ(32)及び弁座(2
8)は、それぞれ先端側及び基端側の関係で所定間隔を開
けてピストン棒(22)の先端部に固定されている．弁体(4
0)は、シリンダ(14)を摺動するピストンパッキン(42)を
外周側に装着され、軸方向へ通路付きストッパ(32)と弁
座(28)との間でピストン棒(22)に遊嵌され、吸入行程時
及び吐出行程時にそれぞれ通路付きストッパ(32)及び弁
座(28)に当接するようになっている。このような強制弁
式ピストンポンプ(10)において、吸入流体案内部材(44)
は、弁体(40)の吸入側において、弁体(40)の端面周辺部
からシリンダ(14)の内面に至るまでの放射方向範囲を覆
うように，配置される。吸入流体案内部材(44)の吸入側
の部分は、放射方向外側程、上流方向へ突出していてか
つ吸入行程時に弁座(28)の放射方向外側を通過して来る
流体が衝突する流体受け部(66)となっている。

【０００８】弁体(40)の開時に、弁座(28)の放射方向外
側をピストン棒(22)の軸方向へ通過して来る流体は、弁
体(40)の逃げ部に侵入することなく、吸入流体案内部材
(44)の流体受け部(66)に受けられ、向きの反転を抑制さ
れ、流体受け部(66)に沿って放射方向内側の方へ流れ
る。これにより、弁体(40)に衝突した流体が、後続の流
体に激しく衝突したり、弁座(28)に衝突して、大きく屈
曲して流れるのが防止され、流体の流れが円滑化する。
結果、吸入抵抗の低減及び騒音の低減を図ることができ
る。

【０００９】この発明の強制弁式ピストンポンプ(10)に
よれば、吸入流体案内部材(44)は弾性材料から成る。

【００１０】弁体(40)は、開から閉へ切替わる際、弁座
(28)に衝突するが、弾性材料から成る吸入流体案内部材
(44)が弁体(40)と弁座(28)との間に介在して、弁座(28)
への弁体(40)の衝突を緩和する。これにより、弁座(28)
への弁体(40)の衝突に因る衝突音を低減し、かつ衝突に
因る損傷を抑制する。

【００１１】この発明の強制弁式ピストンポンプ(10)に
よれば、吸入流体案内部材(44)は、吐出行程時に弁体(4
0)が弁座(28)に密着するのを保証する縮み代をもつ。

【００１２】吸入流体案内部材(44)は、弁体(40)の閉時
では、弁座(28)と弁体(40)との挟圧力により、縮み代
分、弾性圧縮し、これにより、弁体(40)は弁座(28)に適
切に密着でき、弾性材料に因る弁体(40)の密着妨害を排
除できる。

【００１３】この発明の強制弁式ピストンポンプ(10)に
よれば、吸入流体案内部材(44)は、弁体(40)とは非結合
状態であり、かつ軸方向へピストン棒(22)に対して相対
変位自在である。

【００１４】吸入流体案内部材(44)は、弁体(40)に連結
していなくても、強制弁式ピストンポンプ(10)の吐出行
程時では、弁体(40)により弁座(28)の方へ押しやられ、
また、強制弁式ピストンポンプ(10)の吸入行程時では、
弁座(28)の放射方向外側を流入して来る液体の衝突によ
り、弁座(28)の方へ押しやられ、弁座(28)と一体に軸方
向移動する。吸入流体案内部材(44)を弁体(40)に連結す
るのを省略できるので、製作コストが低減される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図３は強制弁式三連ピストン
ポンプ10の主要部の縦断面図である。強制弁式三連ピス
トンポンプ10は、洗浄機や動力噴霧機等に装備され、ク
ランク軸（図示せず）の軸方向へ一列に配列されて共通
のクランク軸により駆動される３個のピストンポンプよ
り成っている。吸入マニホールド12、シリンダ14、吐出
マニホールド16は、図示していないクランクケースの方
から水平方向へ順番に配設され、所定の締付けボルトに
よりクランクケースへ水平方向へ締付けられている。接
続管18は、吸入マニホールド12とシリンダ14との接合部
に介在し、両者の間のシールを保持する。接続管20は、
シリンダ14と吐出マニホールド16との接合部に介在し、
両者間のシールを保持する。吸入マニホールド内空間26
は、吸入マニホールド12の内部に形成され、強制弁式三
連ピストンポンプ10の共通の吸入口（図示せず）へ連通
している。ピストン棒22は、シリンダ14の中心線に沿っ
てクランクケースから吸入マニホールド12を通り、シリ
ンダ14へ至り、クランクケース内のクランク軸より往復
駆動される。低圧シール24は、吸入マニホールド12の基
端側に内挿され、内周側をピストン棒22に摺接し、吸入
マニホールド内空間26からの液漏れを阻止する。ピスト
ン棒22の先端部には、基端側から順番に、弁座28、カラ
ー30、及び通孔付きストッパ32が嵌装され、通孔付きス
トッパ32は複数個の通孔34を有している。通孔付きスト
ッパ32は、通孔34の代わりに所定深さの溝を形成されて
いてもよい。ワッシャ38は通孔付きストッパ32の先端側
に当てられ、ナット36は、通孔付きストッパ32の先端部
に螺着して、ワッシャ38を介して弁座28、カラー30、及
び通孔付きストッパ32を基端側へ押圧している。弁体40
は、シリンダ14の内面に摺接するピストンパッキン42を
外周側に嵌着され、放射方向へカラー30との間に所定間
隙を開けて弁座28と通孔付きストッパ32との間に配置さ
れる。液体ガイド44は弁体40の弁座28側の端部に固着さ
れ、弁座28及び弁体40は吸入弁46を構成する。

【００１６】ポンプ室48は、通孔付きストッパ32より先
端側において接続管20及びシリンダ14の範囲に形成され
る。吐出弁50は、ポンプ室48の中心線に中心線を揃えて
ポンプ室48の先端側に設けられ、圧縮コイルばね58と共
に周縁部を吐出マニホールド16及び接続管20の接合部に
挟着されている弁座52、弁サック56内に配設されて弁座
52に就座自在の弁体54、及び弁体54を弁座52の方へ付勢
する圧縮コイルばね58を有している。吐出マニホールド
内空間60は、吐出マニホールド16内に形成され、強制弁
式三連ピストンポンプ10の共通の吐出口（図示せず）へ
連通している。吐出弁50はポンプ室48から吐出マニホー
ルド内空間60への一方向の液体の流れを許容する。

【００１７】図４は液体ガイド44の近辺をさらに拡大し
た図、図１及び図２はそれぞれ吸入弁46の開時及び閉時
の吸入弁46近辺の詳細図である。主に、図４において、
液体ガイド44は、弾性材料から成り、弁体40の上流側端
面の周辺部からシリンダ14の内面までの放射方向範囲を
覆うように、弁体40に固着され、液体ガイド44の凹状湾
曲面66は、縦断面視、凹状湾曲面であり、放射方向外側
程、上流側へ張出している。就座面68は、液体ガイド44
に覆われることなく露出する弁体40の上流側端面であ
り、弁座28の端面と同じく軸方向に対して直角の平面と
なっている。液体ガイド44の凹状湾曲面66の放射方向内
側端部は、吸入弁46の開時において、就座面68より上流
側に縮み代δだけ突出しているが、吸入弁46の閉時で
は、この縮み代δだけ軸方向へ弾性圧縮して、就座面68
の面に揃うか、僅かに内側へ引き込まれ、弁座28への就
座面68の密着を保証する。

【００１８】図１及び図２において、弁体40は、また、
内周側において弁座28側及び通孔付きストッパ32側の端
部に面取り70，72をそれぞれもっている。面取り72の最
大径、すなわち、外端の径は、通孔34の外周径以下であ
り、望ましくは通孔34の外周側径と等しくなっている。
弁座28の弁体40側端面の周辺部はアール74となってい
る。

【００１９】強制弁式三連ピストンポンプ10の作用につ
いて説明する。吸入行程では、ピストン棒22は基端方向
へ移動して、ポンプ室48の容積は増大する。弁体40は、
ポンプ室48側の負圧及びシリンダ14の内面とピストンパ
ッキン42との摩擦力等によりピストン棒22に対して通孔
付きストッパ32の方へ相対移動して、弁座28から離反す
るとともに、通孔付きストッパ32に当接する。これによ
り、吸入弁46及び吐出弁50はそれぞれ開及び閉となり、
吸入マニホールド内空間26内の液体は、弁座28の外周
側、弁座28と弁体40との間、弁体40の内周側、及び通孔
付きストッパ32の通孔34を経て、ポンプ室48内へ流入す
る。

【００２０】吐出行程では、ピストン棒22は先端方向へ
移動して、ポンプ室48の容積は減少する。弁体40は、ポ
ンプ室48側の増大圧等によりピストン棒22に対して弁座
28の方へ相対移動して、弁座28から離反するとともに、
通孔付きストッパ32に当接する。これにより、吸入弁46
及び吐出弁50はそれぞれ閉及び開となり、吸入マニホー
ルド内空間26内の液体は、吐出弁50を経て吐出マニホー
ルド内空間60へ吐出される。

【００２１】吸入行程時の吸入弁46近辺における液体の
流れは、図１にＦで示されるように、弁座28の放射方向
外側を通過した液体は、液体ガイド44の凹状湾曲面66に
衝突する。凹状湾曲面66は、衝突した液体が、上流側へ
反射するのを抑制して、弁座28の弁体40側の端面に衝突
するのを阻止する。凹状湾曲面66に衝突した液体は、凹
状湾曲面66の面に沿って放射方向内側かつ軸方向先端側
へ導かれる。アール74は、弁座28の周部直近を通過して
いく液体が弁座28の通過直後に向きを放射方向内側へ円
滑に転換するのに寄与する。面取り70は、凹状湾曲面66
及び就座面68に沿って放射方向内側へ流れて来る液体が
向きを軸方向先端側へ円滑に転換するのに寄与する。通
孔34の総面積は、十分に大きく、例えば、弁体40の円柱
内面部における流路断面積以上とされる。通孔34の総断
面積が小さい場合には、液体が通孔34において絞られ、
ポンプ室48内でのキャビテーションの生成、及びポンプ
室48への液体充填量の低下等の原因になるが、通孔34の
総断面積を十分に大きくされたことにより、このような
弊害を排除できる。面取り72は、弁体40の内周側から通
孔34にかけての流路断面積を漸増させて、弁体40の内周
部から通孔34へかけての液体の流れを円滑化する。

【００２２】吐出行程時の吸入弁46の状態は図２に示さ
れるように、液体ガイド44は弁座28と弁体40との間の挟
圧力により締め代δ分、軸方向へ圧縮されて、就座面68
は弁座28に密着状態になる。

【００２３】発明の実施の形態では、液体ガイド44は、
弁体40に固着されているが、単に、弁座28と弁体40との
間に配設されるのみで、弁体40に特に結合していなくて
もよい。液体ガイド44は、弁体40に結合状態になってい
なくても、吸入行程時では、液体の衝突力により、ま
た、吐出行程時では、弁座28の方への弁体40の移動力に
より、弁体40と一体に移動するからである。

【００２４】発明の実施の形態では、液体ガイド44は弾
性材料から成るが、凹状湾曲面66の放射方向内側端を弁
体40の就座面68と軸方向位置を揃え、又は僅かに就座面
68より引き込まれていれば、弾性圧縮されなくても、就
座面68は弁座28に密着時剤となり、金属、樹脂等の剛性
材料を採用することも可能である。また、液体ガイド44
は、剛性材料であっても、液体に浸漬状態にあるので、
所定の潤滑性を確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸入弁の開時の吸入弁近辺の詳細図である。

【図２】吸入弁の閉時の吸入弁近辺の詳細図である。

【図３】強制弁式三連ピストンポンプの主要部の縦断面
図である。

【図４】液体ガイドの近辺をさらに拡大した図である。

【図５】従来の強制弁式ピストンポンプにおける弁体の
構造図である。

【符号の説明】

１０強制弁式三連ピストンポンプ（強制弁式ピスト
ンポンプ）１４シリンダ２２ピストン棒２８弁座３２通孔付きストッパ（通路付きストッパ）４０弁体４２ピストンパッキン４４液体ガイド（吸入流体案内部材）６６凹状湾曲面（流体受け部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通路付きストッパ(32)及び弁座(28)が、
それぞれ先端側及び基端側の関係で所定間隔を開けてピ
ストン棒(22)の先端部に固定され、弁体(40)が、シリン
ダ(14)を摺動するピストンパッキン(42)を外周側に装着
され、軸方向へ前記通路付きストッパ(32)と前記弁座(2
8)との間で前記ピストン棒(22)に遊嵌され、吸入行程時
及び吐出行程時にそれぞれ前記通路付きストッパ(32)及
び前記弁座(28)に当接するようになっている強制弁式ピ
ストンポンプ(10)において、吸入流体案内部材(44)が、前記弁体(40)の吸入側におい
て、前記弁体(40)の端面周辺部から前記シリンダ(14)の
内面に至るまでの放射方向範囲を覆うように，配置さ
れ、吸入流体案内部材(44)の吸入側の部分は、放射方向
外側程、上流方向へ突出していてかつ吸入行程時に前記
弁座(28)の放射方向外側を通過して来る流体が衝突する
流体受け部(66)となっていることを特徴とする強制弁式
ピストンポンプ。
【請求項２】前記吸入流体案内部材(44)は弾性材料か
ら成ることを特徴とする請求項１記載の強制弁式ピスト
ンポンプ。
【請求項３】前記吸入流体案内部材(44)は、吐出行程
時に前記弁体(40)が前記弁座(28)に密着するのを保証す
る縮み代をもつことを特徴とする請求項２記載の強制弁
式ピストンポンプ。
【請求項４】前記吸入流体案内部材(44)は、前記弁体
(40)とは非結合状態であり、かつ軸方向へ前記ピストン
棒(22)に対して相対変位自在であることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の強制弁式ピストンポン
プ。