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技術 往復ポンプ

出願人 株式会社丸山製作所
発明者 油橋信宏
出願日 2014年3月31日 (6年9ヶ月経過) 出願番号 2014-071614
公開日 2015年11月5日 (5年1ヶ月経過) 公開番号 2015-194095
状態 特許登録済
技術分野 往復動ポンプの細部
主要キーワード 横断面形 シール押え 往復動部材 低圧シール 農業用薬剤 高圧シール 概略円筒状 往復ポンプ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年11月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

部品点数を削減できるとともに、駆動ケースオイル油温の低下を図ることができる往復ポンプを提供する。

解決手段

金属製のクランクケース1と金属製のマニホルド21とが、シールケース23を介在して接合されている往復ポンプであって、シールケース23は金属製であり、このシールケース23の一方側がマニホルド21の嵌入部21bに嵌入されているとともに他方側がクランクケース1の嵌入部1cに嵌入され、かつ、他方側の端面がプランジャ10の移動方向へのオイルシール9の移動を規制している。

概要

背景

従来から、この種の往復ポンプにおいて、プランジャ等の往復動部材往復動させるクランク機構等からなる駆動部を備え、かつ、オイルを収容する金属製のクランクケース駆動ケース)と、ポンプ室を備えた金属製のマニホルドとが、金属製のシールケースを介在して接合されているものが知られている。
往復動部材は、クランクケースのポンプ室に延びており、この往復動部材の外周には、クランクケースに装着されたオイルシールおよびシールケースに装着されたシール部材が設けられている。

従来、クランクケースとマニホルドとに介在されるシールケースは、マニホルドの嵌入部に嵌入され、そしてクランクケース側の端面がクランクケースの端面に当接するとともに、マニホルド側の端面がマニホルドの底面に当接している。また、合成樹脂製のシール押えがクランクケースの嵌入部に嵌入され、そしてこのシール押えの一方の端面がオイルシールに当接するとともに、他方の端面がシールケースのクランクケース側の端面によって押圧され、これにより往復動部材の移動方向へのオイルシールの移動が規制されている(例えば、特許文献1参照)。

概要

部品点数を削減できるとともに、駆動ケースのオイルの油温の低下をることができる往復ポンプを提供する。金属製のクランクケース1と金属製のマニホルド21とが、シールケース23を介在して接合されている往復ポンプであって、シールケース23は金属製であり、このシールケース23の一方側がマニホルド21の嵌入部21bに嵌入されているとともに他方側がクランクケース1の嵌入部1cに嵌入され、かつ、他方側の端面がプランジャ10の移動方向へのオイルシール9の移動を規制している。

目的

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、部品点数を削減できるとともに、駆動ケースのオイルの油温の低下を図ることができる往復ポンプを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

往復動部材(7、10)を往復動させる駆動部(2、4)を備えるとともにオイルを収容する金属製の駆動ケース(1)と、吸水口(26)および吐出口(27)に連通するポンプ室(25)を備えた金属製のマニホルド(21)とが、シールケース(23)を介在して接合され、前記往復動部材(7、10)が、前記駆動ケース(1)の前記ポンプ室(25)に延びており、この往復動部材(7、10)の外周には、前記駆動ケース(1)に装着されたオイルシール(9)および前記シールケース(23)に装着されたシール部材(33)が設けられている往復ポンプであって、前記シールケース(23)は金属製であり、このシールケース(23)の一方側が前記マニホルド(21)の嵌入部(21b)に嵌入されているとともに他方側が前記駆動ケース(1)の嵌入部(1c)に嵌入され、かつ、他方側の端面が前記往復動部材(7、10)の移動方向への前記オイルシール(9)の移動を規制していることを特徴とする往復ポンプ。

請求項2

前記往復動部材(7、10)の外周に、前記マニホルド(21)に装着された第2のシール部材(32)が設けられ、前記第2のシール部材(32)と前記シール部材(33)との間の空間に、前記吸水口(26)から液体が供給され、この液体が前記シールケース(23)に接触していることを特徴とする請求項1に記載の往復ポンプ。

請求項3

前記シールケース(23)の前記マニホルド(21)側の端面が前記往復動部材(7、10)の移動方向への当該第2のシール部材(32)の移動を規制していることを特徴とする請求項2に記載の往復ポンプ。

請求項4

前記シールケース(23)の前記シール部材(33)は、弾性部材のみから構成され、前記シールケース(23)の内周面に形成された溝(23a)に装着されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の往復ポンプ。

技術分野

0001

本発明は、プランジャポンプあるいはピストンポンプ等の往復ポンプに関するものである。

背景技術

0002

従来から、この種の往復ポンプにおいて、プランジャ等の往復動部材往復動させるクランク機構等からなる駆動部を備え、かつ、オイルを収容する金属製のクランクケース駆動ケース)と、ポンプ室を備えた金属製のマニホルドとが、金属製のシールケースを介在して接合されているものが知られている。
往復動部材は、クランクケースのポンプ室に延びており、この往復動部材の外周には、クランクケースに装着されたオイルシールおよびシールケースに装着されたシール部材が設けられている。

0003

従来、クランクケースとマニホルドとに介在されるシールケースは、マニホルドの嵌入部に嵌入され、そしてクランクケース側の端面がクランクケースの端面に当接するとともに、マニホルド側の端面がマニホルドの底面に当接している。また、合成樹脂製のシール押えがクランクケースの嵌入部に嵌入され、そしてこのシール押えの一方の端面がオイルシールに当接するとともに、他方の端面がシールケースのクランクケース側の端面によって押圧され、これにより往復動部材の移動方向へのオイルシールの移動が規制されている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0004

特開2004−257296号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、このような従来の往復ポンプにあっては、シールケースがマニホルドにのみ嵌入されており、オイルシールの固定は樹脂製のシール押えによって行われている。
したがって、シール押えの製造および組み込みとシールケースの製造および組み込みとを行う必要があり、製造コストおよび組み立てコストが高くなるという問題がある。
また、クランクケース内のオイルの熱は、クランクケースの表面から外気へと放熱されるとともに、マニホルド内を流れる液体へと吸熱されることによって、熱平衡状態に達する。しかし、従来の往復ポンプでは、クランクケース側からマニホルド側にクランクケースの熱が伝わり難く、クランクケース内の油の温度が高くなるという問題がある。

0006

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、部品点数を削減できるとともに、駆動ケースのオイルの油温の低下を図ることができる往復ポンプを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

前記目的を達成するために、本発明の往復ポンプは、往復動部材(7、10)を往復動させる駆動部(2、4)を備えるとともにオイルを収容する金属製の駆動ケース(1)と、吸水口(26)および吐出口(27)に連通するポンプ室(25)を備えた金属製のマニホルド(21)とが、シールケース(23)を介在して接合され、前記往復動部材(7、10)が、前記駆動ケース(1)の前記ポンプ室(25)に延びており、この往復動部材(7、10)の外周には、前記駆動ケース(1)に装着されたオイルシール(9)および前記シールケース(23)に装着されたシール部材(33)が設けられている往復ポンプであって、
前記シールケース(23)は金属製であり、このシールケース(23)の一方側が前記マニホルド(21)の嵌入部(21b)に嵌入されているとともに他方側が前記駆動ケース(1)の嵌入部(1c)に嵌入され、かつ、他方側の端面が前記往復動部材(7、10)の移動方向への前記オイルシール(9)の移動を規制している
ことを特徴とする。

0008

本発明においては、シールケースの一方側がマニホルドの嵌入部に嵌入されているとともにシールケースの他方側が駆動ケースの嵌入部に嵌入され、かつ、シールケースの他方側の端面が往復動部材の移動方向へのオイルシールの移動を規制している。
したがって、シールケースが従来使用されていたシール押えを兼ねているので、部品点数を削減でき、製造コストおよび組立コストを削減できる。
さらに、従来使用されていた樹脂製のシール押えの長さ分、金属製のシールケースと金属製の駆動ケースとの接触面接が増えるので、駆動ケースのオイルの油温の低下を図ることができる。すなわち、駆動ケース内のオイルの熱は、駆動ケースの表面から外気へと放熱されるとともに、マニホルド内を流れる液体へと吸熱されることによって、熱平衡状態に達する。さらに、詳しく説明すると、駆動ケースのオイルの熱は、金属製の駆動ケースの嵌入部の内周面と金属製のシールケースの他方側の外周面との間で熱伝導してシールケースに移動し、さらにシールケースの一方側の外周面とマニホルドの嵌入部の内周面との間で熱伝導してマニホルドに移動してマニホルド内を流れる液体によって冷却されるとともに、シールケースに直接接触する液体により冷却される。このとき、本発明では、金属製の駆動ケースの嵌入部の内周面と金属製のシールケースの他方側の外周面との接触面接が増大するので、駆動ケース側の熱を効率良くシールケースに移動させることができ、往復ポンプの液体によって冷却することができる。

0009

本発明の前記構成において、前記往復動部材(7、10)の外周に、前記マニホルド(21)に装着された第2のシール部材(32)が設けられ、
前記第2のシール部材(32)と前記シール部材(33)との間の空間に、前記吸水口(26)から液体が供給され、この液体が前記シールケース(23)に接触していることが好ましい。

0010

このようにすると、吸水口から供給される加圧されておらず、液温が上昇していない液体を直接接触させることができ、効率的に冷却することができる。

0011

また、本発明の前記構成において、前記シールケース(23)の前記マニホルド(21)側の端面が前記往復動部材(7、10)の移動方向への当該第2のシール部材(32)の移動を規制していることが好ましい。

0012

このようにすると、シールケースをマニホルドに取り付けることにより、第2のシール部材を固定することができる。

0013

また、本発明の前記構成において、前記シールケース(23)の前記シール部材(33)は、弾性部材のみから構成され、前記シールケース(23)の内周面に形成された溝(23a)に装着されていることが好ましい。

0014

このようにすると、シールケースのシール部材がパッキン金具を備えない構造にしてもシール部材を固定できるとともに、シール部材を楕円状に弾性変形させて溝に挿入することにより、溝に容易に装着することができる。

0015

なお、上記における括弧内の符号は、図面において対応する要素を便宜的に表記したものであり、したがって本発明は図面上の記載に限定されるものではない。これは、「特許請求の範囲」の記載についても同様である。

発明の効果

0016

本発明の往復ポンプによれば、シールケースが従来使用されていたシール押えを兼ねているので、部品点数を削減でき、製造コストおよび組立コストを削減できるうえに、金属製のシールケースと金属製の駆動ケースとの接触面接が増えるので、駆動ケースのオイルの油温の低下を図ることができる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の実施形態に係るプランジャポンプを示す図であって、正面図である。
図1のA−A線に沿う断面図である。
図2の要部拡大図である。

実施例

0018

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1から図3に示すように、このプランジャポンプ(往復ポンプ)は、金属製のクランクケース(駆動ケース)1を備えており、このクランクケース1内にはオイル(潤滑油)が収容されている。また、クランクケース1内には、クランク軸(駆動部)2が回転自在に支持されており、このクランク軸2には、所定間隔をおいて複数(本例では3個)のクランクピン3が形成されている。各クランクピン3には、コンロッド(駆動部)(連接棒)4の大端部5が回転自在に嵌合されている。また、各コンロッド(連接棒)4の小端部6には、クロスヘッド(往復動部材)7の後端部がクロスピン8により連結されている。

0019

各クロスヘッド7は、クランク軸2と直交する方向に延びるクランクケース1のシリンダ状ガイド部1aに、摺動自在に嵌入されている。クロスヘッド7の先端部は、クロスヘッド7の外周に配置されたオイルシール9に摺接している。オイルシール9は、クランクケース1のガイド部1aより先端側に形成されたシリンダ状の装着部1bに装着されている。

0020

また、各クロスヘッド7の先端部には、円筒状のプランジャ(往復動部材)10の基端部が嵌合され、そしてこのプランジャ10は、このプランジャ10内にボルト12が貫通され、このボルト12の先端部がクロスヘッド7の先端部にねじ込まれることにより、クロスヘッド7の先端部に取り外し自在に固定されている。

0021

また、クランクケース1の先端には、金属製のマニホルド21が接合されている。すなわち、クランクケース1の先端には、マニホルド21が概略円筒状の金属製のシールケース23を介して連設されており、このマニホルド21は、複数個のボルト24によりクランクケース1に締め付けられて固定されている。マニホルド21内には、水、農業用薬剤などの液体が出し入れされるポンプ室25が形成されている。

0022

マニホルド21内には、吸水口26および吐出口27がポンプ室25に連通して形成されている。また、吸水口26とポンプ室25との間には、吸込弁組立体28が設けられており、この吸込弁組立体28は、吸水口26からポンプ室25への流れのみを許容する逆止弁として機能する。一方、吐出口27とポンプ室25との間には吐出弁組立体29が設けられており、この吐出弁組立体29は、ポンプ室25から吐出口27への流れのみを許容する逆止弁として機能する。

0023

ポンプ室25には、前記プランジャ10の先端が延びている。プランジャ10は、プランジャ10の外周に間隔をおいて配置された高圧シール(第2のシール部材)32と低圧シール33(シール部材)に摺接している。高圧シール32は、マニホルド21に形成されたシリンダ状の装着部21aに装着されている。また、低圧シール33は、シールケース23の内周面に形成された横断面形状が方形の円環状の溝23aに装着されている。シールケース23には、高圧シール32と低圧シール33との間に、連通孔23bが形成されており、この連通孔23bは、マニホルド21に形成されるとともに吸水口26に連通する連通路22に連通している。これにより、高圧シール32と低圧シール33との間の空間に、吸水口21から吸い込まれた液体の一部が供給されて、高圧シール32および低圧シール33が液体により潤滑される。高圧シール32から前側(マニホルド21側)が液体を吸い込み、吐き出すポンプ作用を行うポンプ部となっている。

0024

シールケース23の前側の前部23cは、マニホルド21に形成されたシリンダ状の嵌入部21bに嵌入されている。前部23cの外周面は円筒面に形成されている。シールケース23の前部23cの外周面と嵌入部21bの内周面との間には、シールケース23の前部23cに装着されたOリング34が介在されている。Oリング34は、シールケース23の前部23cに設けられた溝に装着されている。また、シールケース23の中央部のクランクケース寄りの部分には、径方向外側に突出する大径部23dが形成され、この大径部23dは、マニホルド21に形成されたシリンダ状の挿入部21cに挿入されている。大径部23dの外周面は円筒面に形成されている。シールケース23の後側の後部23eは、クランクケース1の装着部1bより先端側に形成されたシリンダ状の嵌入部1cに嵌入されている。後部23eの外周面は円筒面に形成されている。嵌入部1cを形成する壁の先端部には、先端が開放されているとともに、上下方向に延びるスリット1dが形成されている。大径部23dの外周面の直径は、前部23cの外周面の直径および後部23eの外周面の直径よりも大きく形成されている。

0025

マニホルド21の装着部21a、嵌入部21bおよび挿入部21cは、連続して形成されており、そしてマニホルド21の装着部21a、嵌入部21bおよび挿入部21cの内周面(円筒面)の直径は、後者に行くに従って大きくなるように形成されている。また、クランクケース1の装着部1bおよび嵌入部1cは、連続して形成されており、そして装着部1bおよび嵌入部1cの内周面(円筒面)の直径は、後者が前者より大きく形成されている。

0026

クランクケース1にボルト24を締め付けると、シールケース23の前端面がマニホルド21の嵌入部21bの段部(底面)21dに当接するとともに、シールケース23の大径部23dの後端面がクランクケース1の先端面に当接され、これによりクランクケース1の先端にシールケース23を介してマニホルド21が接合される。また、シールケース23の前端面がマニホルド21の嵌入部21bの段部(底面)21dに当接すると、高圧シール32がマニホルド21の装着部21aの段部(底面)21eに押し付けられることにより、高圧シール32が前後に移動しないように固定される。また、シールケース23の大径部23dの後端面がクランクケース1の先端面に当接すると、オイルシール9がクランクケース1の装着部1bの段部(底面)1dに押し付けられることにより、オイルシール9が前後に移動しないように固定される。
なお、クランクケース1の一方の側端部には、モータエンジン等の原動機変速機等に取り付けるためのフランジ40が設けられている。

0027

次に、このプランジャポンプの作用について説明する。
駆動部としてのクランク軸2とコンロッド4により、クロスヘッド7を往復動(前進後退)させると、プランジャ10がポンプ室25内を進退移動し、これにより液体が吸水口26からポンプ室25を経て吐出口27へ移動し、ポンプとして機能する。

0028

すなわち、クロスヘッド7が後退(マニホルド21と反対側へ移動)すると、プランジャ10がポンプ室25内を後退し、これによりポンプ室25内が負圧となる。そうすると、液体が、吸水口26から吸込弁組立体28を経てポンプ室25内へ流入する。
一方、クロスヘッド7が前進(マニホルド21側へ移動)すると、プランジャ10がポンプ室25内を前進し、これによりポンプ室25の液体がポンプ室25から押し出され、吐出弁組立体29を経て吐出口27から吐き出される。

0029

このようなプランジャポンプにあっては、シールケース23のクランクケース1側の端面がプランジャ10の移動方向へのオイルシール9の移動を規制しており、シールケース23が従来使用されていたシール押えを兼ねているので、部品点数を削減できるため、製造コストおよび組立コストを削減できる。

0030

さらに、従来使用されていた樹脂製のシール押えの長さ分、金属製のシールケース23と金属製のクランクケース1との接触面接が増えるので、クランクケース1のオイルの油温の低下を図ることができる。すなわち、クランクケース1のオイルの熱は、クランクケース1の表面から外気へと放熱されるとともに、マニホルド21内を流れる液体へと吸熱されることによって、熱平衡状態に達する。さらに、詳しく説明すると、クランクケース1のオイルの熱は、金属製のクランクケース1の嵌入部1cの内周面と金属製のシールケース23の後部23eの外周面との間で熱伝導してシールケース23に移動し、さらにシールケース23の前部23cの外周面とマニホルド21の嵌入部21bの内周面との間で熱伝導してマニホルド21に移動してマニホルド21内を流れる液体によって冷却されるとともに、吸水口26から連通孔22およびシールケース23の連通孔23bを通して供給される液体がシールケース23に直接接触して冷却される。このとき、このプランジャポンプでは、金属製のクランクケース1の嵌入部1cの内周面と金属製のシールケース23の後部23eの外周面との接触面接が増大するので、クランクケース1側の熱を効率良くシールケース21に移動させることができ、マニホルド21内を流れる液体によって冷却することができる。

0031

また、シールケース23の前部23cがマニホルド21の嵌入部21bに嵌入されているとともに、シールケース23の後部23eがクランクケース1の嵌入部1cに嵌入される。すなわち、シールケース23の前部23cおよび後部23eの2か所の部分によってクランクケース1とマニホルド23とが位置決めされるので、組立時にマニホルド21の傾きを抑えることができるため、シールケース23に装着された低圧シール33の偏摩耗を抑制でき、低圧シール33の耐久性を向上させることができる。

0032

また、シールケース23をマニホルド21に取り付けることにより、マニホルド21に装着された高圧シール32を容易に固定することができる。

0033

また、シールケース23の低圧シール33が、弾性部材のみから構成され、シールケース23の内周面に形成された溝23aに装着されているので、シールケース23の低圧シール33をパッキン金具を備えない構造としても低圧シール33を固定できるとともに、低圧シール33を楕円状に弾性変形させて溝23aに挿入することにより、溝23aに容易に装着することができる。

0034

なお、上述の実施の形態では、シールケース23の大径部23dの端面をクランクケース1の端面に当接させるようにしたが、クランクケース1に大径部23dが嵌入する嵌入部を設けて、この嵌入部の底面に大径部23dの端面を当接させるようにしてもよい。さらには、この大径部23dを設けないで、前部23cの端面(前部23cと後部23eと段部)をクランクケース1の端面、またはクランクケース1に前部23cの端面に形成された前部23cの端面が嵌入する嵌入部の底面に当接させるようにしてもよい。

0035

また、往復ポンプの種類によっては、高圧シール32を設けず、低圧シール33に高圧シール32を兼用させるようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、吸水口26、吐出口27をマニホルド21に一体に形成したが、これら吸水口26、吐出口27をマニホルド21とは別の部材に設けるようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、本発明をプランジャポンプに適用した場合について説明したが、これに限らずにピストンポンプ等の他の種類の往復ポンプにも本発明を適用することができる。

0036

1クランクケース(駆動ケース)
1c嵌入部
2クランク軸(駆動部)
4コンロッド(駆動部)
7クロスヘッド(往復動部材)
9オイルシール
10プランジャ(往復動部材)
21マニホルド
21b 嵌入部
23シールケース
23a 溝
23d 大径部
25ポンプ室
26吸水口
27吐出口
32高圧シール(第2のシール部材)
33低圧シール(シール部材)

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