JPS58172488A - 合成樹脂製ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、合成樹脂製ポンプに係り、特に、その信頼性
の向上を志向して改良した合成樹脂製ポンプに関するも
のである。

従来、ポンプにおけるポツプケーシングと、このポンプ
ケーシングの開口を閉鎖する蓋体とを合成樹脂で作ろう
とする場合に、尚該ポツプケーシングと蓋体とを水密的
に閉鎖固定するのに、両者をボルトなどでねじ締めする
か、両者そのものの螺着、あるいは両者を別部材で挾持
するなどの方法が考えられるが、これでは生産性が悪い
ものである。

それで、これら両者を超音波で溶着すれば、生産性がよ
くなると同時に、合成樹脂の溶着によって完全に近い水
密性が保持されるようになる。

ところが、この−ような超音波溶着は、次の理由により
、実施が困難であった。

すなわち、仮りに、こｎらを超音波で溶着するようにす
ると、その超音波溶着部は、一般に、溶着時の熱劣化に
より、当該母材強度に比べて６０％程度の強度しか得ら
れないのが普通である。

しかして、このような超音波で溶着したものを試作して
みると、そのポンプの作動において、ポンプケーシング
内の水圧が上昇すると、蓋体は上方に押し上げられ、そ
の超音波溶着部には、後述する第６図の破解で示すよう
に、その水圧の上昇とともに過大応力が発生し、上記の
ごとく、母材強度に比べて６０％程度の強度しか得られ
ない当該超音波溶着部は、早期に破損をきたすようにな
ったものである。

このようなことを含み、従来は、ポンプケーシングの合
成樹脂化が困難とされてきたものである。

本発明は、このような従来技術における問題点を解消し
、超音波浴着による製作が可能で、しかも信頼性の高い
合成樹脂製ポンプの提供を、その目的とするものである
。

本発明の特徴は、熱可塑性樹脂製の蓋体を超音波溶着す
ることにより、熱可塑性樹脂で形成した”１１１１１１
１ ポンプケーシングの開口を閉鎖するとともに、前記蓋体
を貫通する栓体を当該ポンプケーシングに取付けて構成
するようにし、これによシ蓋体に加わる圧力の一部を栓
体で分担保持せしめるようにし九合成樹脂製ポンプにあ
る。

次に、本発明に係る各実施例を、各図を参照して説明す
る。

まず、第１図は、本発明の一実施例に係る自動式ポンプ
の一部開披略示断面図、第２図は、第１図のポンプ部の
みの平面図、第３図は、その断面図、第４図は、第１図
の要部拡大断面図、第５図は、第４図に示す′ものの変
形後の部分断面図、第６図は、超音波溶着部の応力線図
である。なお、第２図の鎖線で示す６２は、後述する第
９図の吐水栓の位置を示すものである。

すなわち、第１図に示すように、圧力タンク２上にポン
プ部４が載置され、これらを保護カバー６で覆う構成と
なっている。

そして、圧力タンク２は、鋼板製の上鏡板８と下鏡板１
０とを気密的に溶接し、内部をゴム薄膜畏圧体１２で２
分割するごとく構成さ八てぃて、その下室側には、給気
栓１４（たとえば、ＪＩＳ・Ｄ・４２０７　自動車用タ
イヤバルブ）を介して窒素ガスを圧縮封入した封気室１
６が設けら汎、また上室側には、ポンプ部４の吐出側と
連通して、揚水の一部が出入する導入室１８が設けられ
ているものである。

前記のポンプ部４は、第３図にも示すように、熱可塑性
樹脂で形成されたポンプケーシング２゜内に、羽根車２
２を収納し、この羽根車２２を駆動する電動機２４を一
体化して構成されているものである。

そして、そのポンプケーシング２ｏの開口に係る上方開
口部には、熱可塑性樹脂製の蓋体２６が０リングなどの
密封体Ａ２８を介して超音波浴着さ扛、羽根車２２の上
方に気水分離室３ｏを形成しているものである。

また、第４図に詳示するように、逆上弁３２を収納する
逆止弁室３４の部分には、上方から前記の蓋体２６を貫
通する栓体３６が着脱自在に螺着されているものであシ
、なお栓体３６は、逆止弁３２と係合ガイドする下部構
造となっているものである。

しかして、３８は、水源４８に通ずる吸込管を示し、４
０は渦流水路（第３図）、４２は吐出内管、４４は吐出
口、４６は水栓、５０は圧力スイフチ、５２は連通口を
示すものである。

捷た、５４は、さきに述べた、ポンプケーシング２０の
上方開口部と蓋体２６とが超音波溶層ざｎた超音波溶着
部でるシ、５６は、弾性部材でろる、弾性を有する密封
体Ｂ１５８は、蓋体２６と栓体３６との間で、その栓体
３６の取付方向へ設けた微小間隙、６０は収納溝である
。

仄に、上記構成からなるものの揚水動作を、まず説明す
る。

ポンプケーシング２０内に呼水後、電動機２４の駆動に
より、羽根車２２が揚水作用を開始すると、吸込管３８
内の空気がポンプクー／フグ２０内に吸込まｔ、渦流水
路４０内で気水混合液となって気水分離室３０内に吐出
される。

そして、比重差によって分離ざｎた空気は、吐出内管４
２から吐出口４４を通り水栓４６へ排出されるものであ
る。

一方、空気を分離した水は、再び降下して渦流水路４０
内へ戻り、自吸作用を繰返すものである。

したがって、吸込管３８内の圧力は、次第に圧力が低下
し、水源４８から水が吸込まｎで、通常の運転が開始さ
れる。

水栓４６が閉じられると、揚水は、圧カタ／夕２内の封
気室１６の内圧に抗して薄膜受圧体１２を押し下げ、連
通口５２から導入室１８内に流入する。

そして、この導入室１８内の圧力が圧カスインチ５０の
ＯＦＦ圧力に達すると、ポンプは運転を停止するもので
ある。

また、再び水栓４６を開くと、封気室１６内の圧力によ
り、導入室１８内の水が吐出され、導入室１８内の圧力
が圧カスインチ５０のＯＮ圧に達すると、ポンプは運転
を書間するものである。

このようにして、自動運転が行わするものであり　ｏ”
”□ しかして、第４図にボし、さきに説明したように、ポノ
プケーンング２０と蓋体２６との超音波溶着部５４の近
傍には、上部に鍔部を有する栓体３６が、ケー／ング２
０に螺着され、この栓体３６と蓋体２６との間には、０
リングなどの弾性を有する密封体１３５６が介在して水
密性を保っているものである。

この構成で、前述したポンプの動作１四様により、ボノ
ゾケーシング２０内の水圧が−Ｌ昇すると、蓋体２６は
、−］二方に押し上げられ、前記の超音波溶着部５４に
は曲げ応力が発生するものである。

さきにも述べたように、一般に、超音波溶着部は、浴着
時の熱劣化により、母材強度に比べて６０％程度の強度
しか得られないのが普通である。

したがって、水圧が上昇すると、超音波溶着が破損し易
く、従来は、ポノプケーノングの合成樹脂化が困難とさ
れてきたものである。

しかし、この点について、本実施例に係るものにおいて
は、圧力が上昇して蓋体２６が上方に変形すると、第５
図に示すごとく栓体３６と当接し、それ以にの変形は栓
体３６によって抑制さｎるものである。つまり、水圧に
よる荷重は、ｋ体２６から、栓体３６に分担、保持され
るものである。

したがって、第６図に示すように、超音波溶着部５４に
発生する応力は、実線でホすように低い値に保たれ、破
醐で示す従来技術のごとく、水Ｈ−の上昇とともに過大
応力が発生して、溶着部の早期破損をきたすような欠点
は解消さｆるものである。

しかして、第４図に示す構造においては、栓体３６と蓋
体２６との間に、微小間隙５８を設けているが、これは
、部品の製作寸法誤差を考慮したものである。

つまり、相互の寸法誤差により、栓体３６をポンプケー
シング２０に螺着したときに、逆に蓋体２６が下方に押
し下げられ過ぎて、過大なタリーグ変形を生じたり、栓
体３６が完全に螺着されずに、逆止弁３２との係合支持
に不具合が生ずるなどの欠点を解消するものである。

この点で、その寸法精度を鍋＜製作できる場合には、こ
の微小間隙５８を設ける必要はなく、−また、逆止弁３
２との図示の係合寸法ｔを十分確保でき、かつ、蓋体２
６のタリープ変形を無視できる場合には、逆に、栓体３
６で蓋体２６を最初から圧締する構造にしてもよいもの
である。

次に、第７図は、蓋体と栓体との関連構成に係る他の実
施例を示す要部断面図、第８図は、超音波溶着部の応力
線図である。

すなわち、本実施例に係るものは、蓋体２６Ａに設けた
、弾性を有する密封体Ｂ５６の収納溝６０Ａの径りを、
栓体３６Ａの夕１径ｄよりも大きくシ、前記密封体Ｂ５
６を介し、栓体３６Ａで器体２６Ａを緩衝圧締されるよ
うにしたものである。

これは、特に、水圧が急速に印力１された場合には、蓋
体２６Ａが栓体３６ＡＫ衝突して、第７図の破線で示す
ごとく衝撃応力が発生するのを１υノ止し、応力を図示
実線のように低くおさえる効果を奏するようにしたもの
である。

また、第９図は、さらに他の実施例に係るものの要部断
面図であり、６２は吐水栓である。

すなわち、さきに述べた各実施例は、逆止弁室の部分の
みを栓体で緩衝圧締する場合のものについて説明したが
、本発明は、これに限定されるものではなく、図示のよ
うに、気水分離室３０内の吐出内管４２に係合するよう
にした、Ｈ体に係る吐水栓６２を設けるようにして、複
数個所を同様に圧締することができるように構成しうる
ものである。

このようにすると、溶着部との間の距離が短くなる（固
定ピンチが短くなる）ので、内圧の分散に効果を奏する
ものである。しかして、このような用に供しつる開口部
分があるときは、これを同様に利用することができるも
のである。

以上に述べたところをも総合して、本発明によるときは
、超音波溶層による製作が可能で、信頼性の？ｌ’＞い
合成樹脂製ポンプを得ることができるものであり、実用
的効果を顕著に奏する発明ということができる。

図面の簡単な説明　　、、、、、。

第１図は、本発明の一実施例に係る自動式ポンプの一部
開披略示断面図、第２図は、第１図のポ□ンプ部のみの
平面図、第３図は、その断面図、第４図は、第１図の要
部拡大断面図、第５図は、第４図に示すものの変形後の
部分断面図、第６図は、超音波溶着部の応力線図、第７
図は、益体と栓体との関連構成に係る他の実施例を示す
要部断面図、第８図は、超音波溶着部の応力線図、第９
図は、さらに他の実施例に係るものの装部断面図である
。

４・・・ポンプ部、２０・・・ポンプヶー／／グ、２６
゜２６Ａ・・・蓋体、３６．３６Ａ・・・栓体、５４・
・・超１″丁波溶着部、５６・・弾性を有する密封体Ｂ
１５８８・微小間隙、６２・吐水栓。

代理人　弁理士　福田幸作 （ほか１名） 電ｒＩ２］ Ｉｇ　　　　　／２　　　　δ２ 第２１２１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱可塑性樹脂製の蓋体を超音波溶着することにより
   、熱可塑性樹脂で形成したポンプケーシングの開口を閉
   鎖するとともに、前記蓋体を貫通する栓体を当該ポツプ
   ケーシングに取付けて構成するようにし、これによシ蓋
   体に加わる圧力の一部を栓体で分担保持せしめるように
   したことを特徴とする合成樹脂製ポンプ。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、蓋体と
   、これを貫通する栓体との間に、その栓体の取付方向へ
   間隙を設けるようにし九ものである合成樹脂製ポンプ。 ３、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、蓋体と
   、これを貫通する栓体との間に弾性部材を介在せしめる
   ようにしたものである合成樹脂製ポンプ。