JPS61157777A - 電動高圧ポンプ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばグリース等の高圧供給に使用されるプ
ランジャ形の電動高圧ポンプに関するものである。

〔従来の技術〉 従来、実開昭５３−５６７８号公報に示すように、電動
モータによりプランジャを往復駆動し、このプランジャ
の後退時に吸込口を開口してこの吸込口から流動材を吸
込み、上記プランジャの前進時にこの吸込口をプランジ
ャで閉じるとともに、このプランジャの先端部の押圧に
よって上記流動材を逆止弁を経て吐出口に押出す電動高
圧ポンプがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような電動高圧ポンプは、上記公報のものに限らず
、上記プランジャが全長にわたって同径に形成されるの
が普通である。

このプランジャは、ある程度のグリース等の吐出流量を
確保できる大きさの径に形成するが、上記グリースがそ
の充填空ｒ１にほぼ満たされると、このポンプの吐出圧
も非常に高くなり、この吐出圧が上記径のプランジャに
作用するため、このプランジャを駆動する上記電動モー
タに大きな負荷がかかり、このモータが焼損するおそれ
があった。

これを防ぐには、ポンプの吐出口にリリーフ弁を設け、
吐出圧の上昇を押えることが一般的には考えられるが、
その場合は、設定圧以上の必要な高圧の吐出圧が得られ
ない。

そこで、この従来のポンプから高圧の吐出圧を得ようと
する場合は、電動モータを大パワーのものにし、プラン
ジャを強力に駆動する必要があるが、これは好ましくな
い。

本発明の目的は、プランジャとその周辺に僅かな改良を
加えるだけで、始めはプランジャの大径部の有効な働き
により大きな吐出流量を得ることができ、次に吐出圧が
高くなった時点でプランジャの小径部が実質的に働（よ
うにポンプ特性が自動的に切換わるようにすることによ
り、高圧吐出圧の確保と、電動モータの焼損防止とを図
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１番目の本発明は、電動モータ７によりプランジャ８
を往復駆動し、このプランジｔ８の後退時に吸込口１５
を開口してこの吸込口１５から流動材を吸込み、上記プ
ランジャ８の前進時にこの吸込口１５をプランジャ８で
閉じるとともに、このプランジャ８の先端部の押圧によ
って上記流動材を逆止弁１７を経て吐出口１８に押出す
電動高圧ポンプを改良したものである。

すなわち、上記プランジャ８を、先端部の小径部１２と
、その後部の大径部１３とに形成する。さらに、上記大
径部１３と嵌合する部分３の先端部２７にバイパス口２
１を設け、このバイパス口２１を上記逆止弁１７とは別
個のバイパス逆止弁２２を介して前記吐出口１８に連通
させた構成のものである。

さらに、第２番目の本発明は、上記第１番目の本発明の
構成に加えて、上記大径部１３と嵌合する部分３の先端
部２１をリリーフ弁３１に連通したものである。

さらに、第３番目の本発明は、上記第１番目の本発明の
構成に加えて、上記大径部１３と嵌合する部分３の先端
部２７からドレン通路４１ａ　、　４１ｂを引出し、こ
のドレン通路４１ａ　、　４１ｂにリーク止弁４２を介
設し、このリーク止弁４２に、上記吐出０１８の一定吐
出圧を検出して上記リーク止弁４２を強制的に開口する
押圧体４４を対向させたものである。

（作用〕 第１番目の本発明は、ポンプが作動開始した直後は、小
径部１２が、逆止弁１７を経て吐出口１８に流動材を押
出すと同時に、大径部１３が、バイパス口２１からバイ
パス逆止弁２２を経て吐出口１８に多量の流動材を押出
すから、グリース等の流動材がその充填空間にほぼ充填
されるまでに時間がかからない。

そして、上記流動材がほぼ充填され、吐出口１８での吐
出圧が高くなると、上記大径部１３の周面の微小摺動間
隙を通って吸込口１５にリークする流動材の流量比が多
くなり、セルフリリーフが働く。

この結果、上記大径部１３の押圧に基づくバイパス口２
１からの吐出圧はそれ以上は高くならない。

一方、上記小径部１２の周面の微小摺動間隙は、上記大
径部１３の周面の微小摺動間隙よりも、その間隙の断面
積が小さいことは明らかであるから、この小径部１２の
周面間隙でのリークは、大径部１３の周面間隙でのリー
クより少ない。したがって、この小径部１２が実質的に
働くようにポンプ特性が自動的に切換ねり、この小径部
１２の先端からさらに高圧の吐出圧が得られ、流動材を
充填空間に高圧で強制圧入することができる。

またこの小径部１２の先端は、小径であって受圧面積が
比較的小さいので、この小径部１２が吐出圧から受ける
反力（吐出圧Ｘ受圧面積）は、吐出口１８での吐出圧が
高圧になっても、さほど大きくならない。したがって、
電動モータ７に過度の負荷がかからない。

さらに、この小径部１２の先端から得られる吐出圧が高
まるほど、それに応じて、この小径部１２の周面の微小
摺動間隙でも、その周面間隙を通って大径部側に流動材
がリークするから、吐出口１８からの吐出流量が少なく
なるとともに、電動モータ７に焼損にいたる程の負荷が
かからない。

また第２番目の本発明は、上記大径部１３の押圧による
バイパス口２１からの吐出圧の上昇を、電動モータ７の
パワーの限界を考慮してリリーフ弁３１によって設定さ
れた一定の圧で押える。すなわち、大径部１３によって
押圧された流動材は、上記設定圧に達すると、上記リリ
ーフ弁３１を経てドレンされ、吐出口１８への吐出流量
は急激に減少する。

そして、上記リリーフ弁３１の設定圧を境にして小径部
１２が実質的に働くようにポンプ特性が自動的に切換ね
り、この小径部１２は、受圧面積が小さい故に電動モー
タ７にさほど負担をかけずに、′かつ周面間隙でのリー
クが大径部１３より少ない故に吐出口１８の吐出圧をさ
らに上昇させ、充填空間に流動材を高圧で強制圧入する
ことができることは、第１番目の本発明と同様である。

また、第３番目の本発明は、吐出０１８での吐出圧が所
定値に達すると、その圧によって押圧体４４がリーク止
弁４２を強制的に開口するから、大径部１３によって押
圧された流動材は、このリーク止弁４２を経てドレンさ
れ、吐出口１８への吐出流量は急激に減少する。

そして、上記吐出口１８の吐出圧が上記所定値に達した
のを境にして、小径部１２が実質的に働くようにポンプ
特性が自動的に切換わり、この小径部１２は、受圧面積
が小さい故に電動モータ７にさほど負担をかけずに、か
つ周面間隙でのリークが大径部１３より少ない故に吐出
口１８の吐出圧をさらに上昇させ、充填空間に流動材を
高圧で強制圧入することができることは、第１番目お−
よび第２番目の本発明と同様である。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す各実施例を参照して詳細に説
明する。

第１図は、第１番目の本発明に対応する実施例を示し、
第２図は、そのポンプ特性を示す。

この第１図において、１はグリース等の流動材の供給部
の上端開口に螺着されるキャップである。

上記流動材の供給部は、例えば、ポンプがハンディタイ
プの場合は、流動材を内蔵した円筒容器であり、またポ
ンプが設置形の場合は、大きな流動材タンクに挿入され
る吸上管である。この流動材の供給部が上記円筒容器の
場合は、内蔵したスプリングにより内部の流動材を上方
に押上げるようにする。またこの供給部が上記吸上管の
場合は、この管内にねじポンプ等を内蔵し、このねじポ
ンプ等により上記タンク内の流動材を汲上げるようにす
る。

この流動材供給部のキャップ１にポンプ本体２を一体的
に取付ける。このポンプ本体２は、内部に、一方から大
径ブツシュ３を嵌着するとともに、プランジャ保持部４
を螺着し、また他方から、小径ブツシュ５を嵌着すると
ともに、吐出口部６を螺着し、そして、上記保持部４、
大径ブツシュ３および小径ブツシュ５に、電動モータ７
により往復駆動されるプランジャ８を嵌入してなる。

このプランジャ８は、首部１１を介して、先端部の小径
部１２と、その後部の大径部１３とに形成する。

そして、上記大径部１３の局面に、上記キャップ１に開
口した吸込穴１４の上側に位置する吸込口１５を゛臨ま
せ、また上記小径部１２の先端部に、スプリング１６に
より上記小径ブツシュ５の開口縁に押圧された逆止弁１
７を臨ませる。１８を吐出口とする。

さらに、上記大径部１３と嵌合する大径ブツシュ３の先
端の空間部２７にバイパス口２１を設け、このバイパス
口２１を、上記逆止弁１１とは別個のバイパス逆止弁２
２およびバイパス通路２３を介して、前記吐出口１８に
連通させる。上記逆止弁２２は、スプリング２４により
上記バイパス口２１に押圧する。

次に、この第１図に示す実施例の作用を説明する。

電動モータ７によりプランジャ８を往復駆動し、このプ
ランジャ８の後退時（図に２点鎖線で示す）に吸込口１
５を開口してこの吸込口１５から流動材を吸込み、上記
プランジャ８の前進時にこの吸込口１５をプランジャ８
の大径部１３で閉じるとともに、このプランジャ８の押
圧によっｔ上記流動材を吐出口１８に押出す。

そしてポンプが作動浦始した直後は、第２図に２点鎖線
で示す特性の小径部１２が、逆止弁１７を経て吐出口１
８に流動材を押出すと同一に、第２図に１点鎖線で示す
特性の大径部１３が、バイパス口２１からバイパス逆止
弁２２および通路２３を経て吐出口１８に多量の流動材
を押出すから、グリース等の流動材がその充填空間にほ
ぼ充填されるまでに時間がかからない。これは、第２図
にてＰａより左側の実線部分に対応する。

そして、上記流動材がほぼ充填され、吐出口１８での吐
出圧が高くなると、上記大径部１３の周面の微小摺動間
隙を通って吸込口１５にリークする流動材の流量比が多
くなり、セルフリリーフが働く。

この結果、上記大径部１３の押圧に基づくバイパス口２
１からの吐出圧はＰａ以上は高くならない。

一方、上記小径部１２の周面の微小囲動間隙は、上記大
径部１３の周面の微小摺動間隙よりも、そ゛の間隙の断
面積が小さいことは明らかであるから、この小径部１２
の周面間隙でのリークは、大径部１３の周面間隙でのリ
ークより少ない。したがって、この小径部１２が実質的
に働くように上記吐出圧ｐａでポンプ特性が自動的に切
換わり、この小径部１２の先端からＰａより高圧の吐出
圧が得られ、流動材を充填空間に高圧で強制圧入するこ
とができる。

これは、第２図にてＰａより右側の実線部分に対応する
。

上記小径部１２の局面間隙でのリーク量が少ないのは、
上記間隙断面積の相違の他に、上記大径部１３の押圧に
より大径ブツシュ３の先端の空間部２７に大きな内圧が
生じているので、小径部１２の先端部によっ゛て加圧さ
れた流動材がこの小径部１２の周面間隙を通って上記空
間部２１にリークしにくいことも原因の一つとして考え
られる。言替えれば、上記空間部２７での内圧を背圧と
して、その背圧に小径部独自の押圧に基づく吐出圧が加
算された結果、小径部１２の先端から比較的楽に高圧の
吐出圧が得られるとも言える。

なお上記大径部１３および小径部１２は、同一の加工精
度でブツシュ３．・５に嵌合しても、大径部１３の周面
での間隙断面積の方が小径部１２の周面での間隙断面積
より必然的に大きくなるから、大径部１３の周面の方が
小径部１２の周面よりも流動材がリークしやすいことは
、前にも述べたとおりであるが、この作用をさらに顕著
なものとするために、上記大径部１３とブツシュ３との
嵌合精度を比較的粗にするとともに、上記小径部１２と
ブツシュ５との嵌合精度を比較的密にすれば、さらによ
い。

また上記小径部１２の先端は、小径であって受圧面積が
比較的小さいので、この小径部１２が吐出圧から受ける
反力（吐出圧Ｘ受圧面積）は、吐出口１８での吐出圧が
高圧になっても、さほど大きくならない。したがって、
電動モータ７に過度の負荷がかからない。

さらに、この小径部１２の先端から得られる吐出圧が゛
高まるほど、それに応じて、この小径部１２の周面の微
小摺動間隙でも、その周面間隙を通って大径部側に流動
材がリークするから、第２図にｐａより右側の実線で示
すように、吐出口１８からの吐出流量が少なくなるとと
もに、電動モータ７に焼損にいたる程の負荷がかからな
い。

次に、第３図は、第２番目の本発明に対応する実施例を
示し、第４図は、そのポンプ特性を示すものである。

この第３図の実施例は、上記第１図に示す実施例の構造
に加えて、上記大径部１３と嵌合する大径ブツシュ３の
先端の空間部２７をリリーフ弁３１に連通する。

このリリーフ弁３１は、上記空間部２７からリリーフ口
３２を引出し、このリリーフ口３２にボール３３を、ボ
ール押え３４を介してスプリング３５により押付け、上
記押え３４の嵌合空間を、通路３６を介して、前記流動
材供給部のキャップ１に穿設したドレン孔に連通ずる。

３７は、上記スプリング３５の押付は力を調整するねじ
であり、このねじ３７によりリリーフ弁３１の設定圧を
調整する。

この第３図に示す実施例の作用を説明すると、第４図に
１点鎖線で示すように、上記大径部１３の押圧によるバ
イパス口２１からの吐出圧の上昇を、電動モータ７のパ
ワーの限界を考慮してリリーフ弁３１によって設定され
た一定の圧ｐｂで押える。すなわち、大径部１３によっ
て押圧された流動材は、上記設定圧Ｐｂに達すると、上
記リリーフ弁３１を経てドレンされ、吐出口１８への吐
出流量は急激に減少する。

そして、上記リリーフ弁３１の設定圧ｐｂを境にして、
第４図に２点鎖線で示す特性の小径部１２が実質的に働
くようにポンプ特性が自動的に切換わり、この小径部１
２は、受圧面積が小さい故に電動モータ７にさほど負担
をかけずに、かつ周面間隙でのリークが大径部１３より
少ない故に吐出口１８の吐出圧をさらに上昇させ、第４
図にｐｂより右側の実線で示すように、充填空間に流動
材を高圧で強制圧入することができることは、第１図に
示す実施例と同様である。

次に、第５図は、第３番目の本発明に対応する実施例を
示す。

この第５図に示す実施例は、前記第１図に示す実施例の
構造に加えて、上記大径部１３と嵌合するブツシュ３の
先端の空間部２７からドレン通路４１ａ。

４１ｂを引出し、このドレン通路４１ａ　、　４１ｂに
り一り止弁４２を介設し、このリーク止弁４２に、上記
吐出０１８の一定吐出圧を通路４３を経て検出して上記
リーク止弁４２を強制的に開口する押圧体４４を対向さ
せる。

上記リーク止弁４２は、スプリング４５によって、上記
押圧体側の弁座４６に強力に押付け、この止弁４２が弁
座４６から離間することにより、ドレン通路４１ａ　、
　４ｉｂ間が連通する。ドレン通路４１ｂは、前記流動
材供給部のキャップ１に穿設したドレン孔に連通ずる。

この第５図に示す実施例の作用を説明すると、吐出口１
８での吐出圧が所定の値に達すると、その圧によって押
圧体４４がリーク止弁４２を強制的に開口するから、大
径部１３によって押圧された流動材は、このリーク止弁
４２を経てドレンされ、吐出０１８への吐出流量は急激
に減少する。そして、上記吐出口１８の吐出圧が所定値
に達したのを境にして、小径部１２が実質的に働くよう
にポンプ特性が自動的に切換ねる。この特性は、前記第
４図に示すポンプ特性と同様であるから、図示しない。

そして、上記小径部１２は、受圧面積が小さい故に電動
モータ７にさほど負担をかけずに、かつ周面間隙でのリ
ークが大径部１３より少ない故に吐出口１８の吐出圧を
さらに上昇させ、充填空間に流動材を高圧で強制圧入す
ることができることは、第１図および第３図に示す実施
例と同様である。

なお、上記一方のドレン通路４１ａを、第５図に示すよ
うに、絞り抵抗大のオリフィス状に形成することにより
、上記リーク止弁４２が開いた状態でも、上記空間部２
Ｔの内圧の急激な圧力降下を押えてこの空間部２１の内
圧をある程度は保持できるから、小径部１２の先端から
その周面間隙を経て上記空間部２７にリークする流量を
押えることができ、小径部１２の先端から比較的楽に高
圧の吐出圧が得られる。

しかし、上記ドレン通路４１ａは、必ずしもオリフィス
状に形成しなくてもよく、前記小径部１２とその周囲の
小径ブツシュ５との嵌合精度を高精度に加工して、この
小径部１２の周面間隙でのリークを極力押支るようにす
れば、上記空間部２７の内圧がなくても、小径部１２の
先端から必要な高圧を得ることができる。

〔発明の効果〕

第１番目の本発明によれば、ポンプが作動開始した直後
は、小径部が、逆止弁を経て吐出口に流動材を押出すと
同時に、大径部が、バイパス口からバイパス逆止弁を経
て吐出口に多量の流動材を押出すから、流動材がその充
填すべき空間にほぼ充填されるまでに時間がかからない
。また、上記流動材が充填されるべき空間にほぼ充填さ
れ、吐出口での吐出圧が高くなると、上記大径部の周面
の微小摺動間隙を通って吸込口にり７りする流動材の流
量比が多くなってセルフリリーフが働き、上記大径部の
押圧に基づくバイパス口からの吐出圧はそれ以上は高く
ならないとともに、上記小径部の周面の微小摺動間隙は
、上記大径部の周面の微小摺動間隙よりも、その間隙の
断面積が必然的に小さく、この小径部の周面間隙でのリ
ークは、大径部の周面間隙でのリークより少ないから、
この小径部が実質的に働くようにポンプ特性が自動的に
切換わる。そして、この小径部は、受圧面積が小さい故
に電動モータにさほど負担をかけずに、かつ周面ｍ隙で
のリークが大径部より少ない故に吐出口の吐出圧をさら
に上昇させ、流動材をより高圧で圧送供給することがで
きる。

次に、第２番目の本発明によれば、上記大径部と嵌合す
る部分の先端部をリリーフ弁に連通したから、上記大径
部の押圧によるバイパス口からの吐出圧の上昇を、電動
モータのパワーの限界を考慮して設定されたリリーフ弁
によって一定の圧で押え、この設定圧で、大径部によっ
て押圧された流動材を上記リリーフ弁を経てドレンする
ことにより、小径部が実質的に働くようにポンプ特性を
自動的に切換えることができる。そして、この小径部は
、受圧面積が小さい故に電動モータにさほど負担をかけ
ずに、かつ周面間隙でのリークが大径部より少ない故に
吐出口の吐出圧をざらに上昇させ、充填空間に流動材を
高圧で強制圧入することができる。

次に、第３番目の本発明によれば、上記大径部と嵌合す
る部分の先端部からドレン通路を引出し、このドレン通
路にリーク止弁を介設し、このり−り止弁に、上記吐出
口の一定吐出圧を検出して上記リーク止弁を強制的に開
口する押圧体を対向させたから、吐出口での吐出圧が所
定の値に達すると、その圧によって押圧体がリーク止弁
を強制的に開口し、大径部によって押圧された流動材を
このリーク止弁を経てドレンすることにより、小径部が
実質的に働くようにポンプ特性を自動的に切換えること
ができ、電動モータにさほど負担をかけずに、吐出口の
吐出圧をさらに上昇させることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の電動高圧ポンプに関するもので、第１図は
第１番目の本発明の一実施例を示す断面図、第２図はそ
のポンプ特性を示すグラフ、第３図は第２番目の本発明
の一実施例を示す断面図、第４図はそのポンプ特性を示
すグラフ、第５図は第３番目の本発明の一実施例を示す
断面図である。 ７・・電動モータ、８・・プランジャ、１２・・小径部
、１３・・大径部、１５・・吸込口、１７・・逆止弁、
１８・・吐出口、２１・・バイパス口、２２・・バイパ
ス逆止弁、３１・・リリーフ弁、４１ａ　、　４１ｂ・
・ドレン通路、４２・・リーク止弁、４４・・押圧体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電動モータによりプランジャを往復駆動し、この
   プランジャの後退時に吸込口を開口してこの吸込口から
   流動材を吸込み、上記プランジャの前進時にこの吸込口
   をプランジャで閉じるとともに、このプランジャの先端
   部の押圧によって上記流動材を逆止弁を経て吐出口に押
   出す電動高圧ポンプにおいて、上記プランジャを、先端
   部の小径部と、その後部の大径部とに形成し、上記大径
   部と嵌合する部分の先端部にバイパス口を設け、このバ
   イパス口を上記逆止弁とは別個のバイパス逆止弁を介し
   て前記吐出口に連通させたことを特徴とする電動高圧ポ
   ンプ。
2. （２）電動モータによりプランジャを往復駆動し、この
   プランジャの後退時に吸込口を開口してこの吸込口から
   流動材を吸込み、上記プランジャの前進時にこの吸込口
   をプランジャで閉じるとともに、このプランジャの先端
   部の押圧によつて上記流動材を逆止弁を経て吐出口に押
   出す電動高圧ポンプにおいて、上記プランジャを、先端
   部の小径部と、その後部の大径部とに形成し、上記大径
   部と嵌合する部分の先端部にバイパス口を設け、このバ
   イパス口を上記逆止弁とは別個のバイパス逆止弁を介し
   て前記吐出口に連通させ、上記大径部と嵌合する部分の
   先端部をリリーフ弁に連通したことを特徴とする電動高
   圧ポンプ。
3. （３）電動モータによりプランジャを往復駆動し、この
   プランジャの後退時に吸込口を開口してこの吸込口から
   流動材を吸込み、上記プランジャの前進時にこの吸込口
   をプランジャで閉じるとともに、このプランジャの先端
   部の押圧によつて上記流動材を逆止弁を経て吐出口に押
   出す電動高圧ポンプにおいて、上記プランジャを、先端
   部の小径部と、その後部の大径部とに形成し、上記大径
   部と嵌合する部分の先端部にバイパス口を設け、このバ
   イパス口を上記逆止弁とは別個のバイパス逆止弁を介し
   て前記吐出口に連通させ、上記大径部と嵌合する部分の
   先端部からドレン通路を引出し、このドレン通路にリー
   ク止弁を介設し、このリーク止弁に、上記吐出口の一定
   吐出圧を検出して上記リーク止弁を強制的に開口する押
   圧体を対向させたことを特徴とする電動高圧ポンプ。