JPH03260377A - 往復動ポンプ - 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） 本発明は往復動ポンプ、さらに詳しくはチャツキ弁を要
することなく使用可能な往復動ポンプに関する。

（従来の技術） 従来、この種往復動ポンプとしては、例えば本件出願人
による特開昭６４−４１６７９号公報所載の発明が存在
する。

即ち、この従来のものは第６図に示す如く、周壁に吸入
口２と吐出口３とを有するシリンダ１内に、ピストン８
を回転しながら往復動しうるように嵌入着したもので、
ピストン８の外周面には該ピストン８の先端面に穿設さ
れた導通孔２３を介してシリンダ１内のポンプ室１６と
連通する吸入用孔２４と吐出用孔２５とが穿設されてな
り、該吸入用孔２４はピストン８の後退時に前記シリン
ダ１の吸入口２と対面導通し、且つ吐出用孔２５は前進
時にシリンダ１の吐出口３に対面導通するように配置し
たものである。

そして、ピストン８を回転させながら往復動せしめるこ
とによって、ポンプ室１６内の流体を吸排出するもので
あり、これによると別途チャツキ弁を要しないために、
ポンプ自体の構成の簡略化が図れるという利点がある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、この種ポンプに於いては、シリンダ１とピス
トン８間からの流体の漏洩を防止すべくシールを施す必
要があるが、ピストン８は往復動のみならず回転摺動す
るために、０リングでは流体の漏洩を防止できず、よっ
て従来では両者間のクリアランスを極力小にすることに
より、そのシールが図られていたのである。

而して、このようにクリアランスを小にするには、加工
精度を向上せしめればよいが、これにも一定の限界があ
り、また加工費用等が著しく嵩むという大なる問題点を
有していたのである。

また、使用等に於いて各部材の摺動面に傷等の損傷が生
じた場合、再度加工等により修正しても、シール効果を
十分に維持することは極めて困難であった。

それ故に、本発明は上記従来の問題点を解決するために
なされたものであり、従来の利点を維持しつつ、極めて
簡易な手段によりポンプ室内からの流体の漏洩を良好に
防止できるシール性に優れた往復動ポンプを提供するこ
とを課題とするものである。

（課題を解決するための手段） 即ち、上記課題を解決するために、本発明は吸入口２と
吐出口３とを有してなるシリンダー１内に、局面に導通
孔５が穿設された筒体４が嵌入され且つ該筒体４内には
、ピストン８が回転しながら往復動すべく設けられてな
り、しかも前記筒体４の導通孔５を、該ピストン８の後
退時に前記シリンダ１の吸入口２に対面導通させ且つピ
ストン８の前進時にシリンダ１の吐出口３に対面導通さ
せるべく、該筒体４が前記ピストン８とともに回転しう
るように構成された往復動ポンプである。

（作用） 従って、上記構成を特徴とする往復動ポンプに於いては
、ピストン８の回転を伴う後退時には、該ピストン８と
ともに回転する筒体４の導通孔５がシリンダ１の吸入口
２に対面導通されるため、筒体４内には該吸入口２から
導通孔５を介して流体吸入が行われ、またピストン８の
回転を伴う前進時には、前記筒体４が回転してその導通
孔５がシリンダ１の吐出口３に対面導通されるため、筒
体４内に吸入された流体が吐出口３から吐出されて、適
切なポンプ動作が行えるのである。

この場合に於いて、シリンダ１とピストン８間には、該
ピストン８とともに回転する筒体４を介在させてなるた
めに、回転しながら往復動するピストン８は該筒体４と
の関係では往復動するだけであり、よってピストン８と
筒体４間のシールは、かかる往復摺動のみを考慮すれば
よく、またシリンダ１間のシールは筒体４の回転摺動だ
けを考慮して、これら両者間にシールを施せばよくなる
のである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面に従って説明する
。

第１実施例 第１図に於いて、１は一端部に鍔部１ａｈ＜設置すられ
た筒状のシリンダを示し、その他端側の周壁には吸入口
２と吐出口３とが対面形成されてなる。

４は一端部に鍔部４ａが設けられた筒体で、シリンダ１
内に回転摺動可能に嵌入されている。

５は筒体４の他端側外周面に穿設されて該筒体４内のポ
ンプ室１６と連通する導通孔で、同図ＣＤ）の如く径方
向に長孔状に形成されてなる。６，６は筒体４の内周面
一端側の軸長方向に所望長さを有して対向形成された長
溝である。７・・・は筒体４の鍔部４ａと前記シリンダ
１の鍔部１ａ間に介装されたスラスト軸受で、これによ
り筒体４がシリンダ１に対して回転可能となる。

８は筒体４内に往復摺動及び回転摺動可能に嵌入された
ピストンで、該ピストン８の周面に突設されたビン９，
９は前記筒体４の長溝６，６内に嵌挿されて、ピストン
８を回転駆動せしめると筒体４がともに回転するように
構成してなる。

即ち、筒体４は回転動作のみ可能であり、ピストン８は
回転動作及び往復動作が可能に構成されている。

第２図はポンプの駆動機構の一例を示すが、同図中１０
はピストン８の一端側に止着された歯車状のカムフォロ
アを示す。１１は電動ｌ！１１２にて回転自在な円筒カ
ムで、その外周面にはカムフォ０７１０を回転させなが
ら往復動させるべくカムフォロア１０の外周面に形成さ
れた歯Ｉ３と噛合する歯１４に刻設したカム溝１５が形
成されてなる。

尚、前記円筒カム１１のカム溝１５の形状は、カムフォ
ロア１０及びピストン８が一回の往復動作を行う間に一
回転するように設定されてなり、筒体４が回転し且つピ
ストン８が回転しながら前進する吐出行程、ピストン８
が下死点に達して筒体４とともに回転動作のみを継続し
て行う切換行程、筒体４が回転し且つピストン８が回転
しながら後退する吸入行程、ピストン８が上死点に達し
て筒体４とともに回転動作のみを継続する切換行程を夫
々行わしめるように形成されている。

また、第１図（ハ）のように筒体４に形成された導通孔
５は、ピストン８が後退する際にシリンダ１側の吸入口
２と対面導通するように配置され、ピストン６が後退す
る際にシリンダ１側の吐出口３と対面導通して夫々筒体
４内のポンプ室１６に連通するように配置されてなる。

本発明に係る往復動ポンプは以上のような構成からなる
ため、先ず第１図（イ）のようにピストン８が回転しな
がら矢印式方向に後退する際には、筒体４も同様に回転
しながら該筒体４の導通孔５がシリンダ１側の吸入口２
と対面導通されると共に、他方の吐出口３は筒体４の外
周面により閉鎖される。よって、吸入口２から導通孔５
を介してポンプ室１６内へ流体吸入が行える。この際、
導通孔５は径方向に長孔状に穿設されてなるため、該導
通孔５と吸入口２との導通状態はピストン８の吸入行程
の略全体に渡って維持されることとなる。

そして、ピストン８が上死点に到達した後は、該ピスト
ン８は直ちに前進動作することなく筒体４とともに回転
動作のみが継続して行われ、これにより吸入口２が筒体
４の外周面によって閉鎖されると共に、導通孔５が吐出
口３に導通される態勢が準備される。即ち、この切換行
程の存在によって、導通孔５と吸入口２との導通状態が
解除されない状態のままで直ちにピストン８が前進を開
始することが回避できて、ポンプ室１６内の流体が吐出
口３側に逆流するような不都合を生じさせない。

その後、ピストン８がＢ方向に前進する際には、第３図
に示すように回転する筒体４の導通孔５がシリンダ１の
吐出口３に対面導通する一方で、吸入口２は該筒体４の
外周面にて閉鎖され、ポンプ室１６内の流体を導通孔５
を介してシリンダ１の吐出口３から吐出させることがで
きるのである。そして、このような吸入行程、切換行程
、吐出行程を繰返して、ポンプ動作が行われるのである
。

この場合に於いて、シリンダ１とピストン８間には、該
ピストン８とともに回転する筒体４を介在させてなるた
めに、回転しながら往復動するピストン８は筒体４との
関係では往復動するだけであり、よってピストン８と筒
体４間のシールはかかる往復摺動のみを考慮すればよく
、またシリンダ１間のシールは筒体４の回転摺動だｒ−
）を考慮して、これら両者間にシール手段を施せばよく
なるのである。従って、筒体４とシリンダ１間のシール
には、例えば○リングを介装せしめればよく、また筒体
４とピストン８の両者間のクリアランスを確保すべく厳
密な加工精度を要求されることもなく、別途仕上加工を
施す必要もなくなるのである。

尚、筒体４に穿設される導通孔５の径方向の寸法は、ピ
ストン８の往復動速度と該ピストン８の及び筒体４の回
転速度等を考慮しつつ、ポンプの使用目的等に応じて任
意な設計変更が可能である。

要は、ピストン８が後退する際にシリンダ１側の吸入口
２と対面導通し、且つピストン６が前進する際にシリン
ダ１側の吐出口３と対面導通して夫々ポンプ室１６に連
通しうるように導通孔５が形成されればよい。

また、上記実施例に於いては、筒体４及びピストン８の
駆動手段として円筒カム機構と歯車機構とを組合せたも
のを使用してなるために、その構成が極めて簡易となる
利点を有するが、この駆動手段の具体的な構成は問わな
い。

第２実施例 上述した第１実施例は筒体４の外周面に導通孔５を形成
してなるが、この導通孔５は第４図に示すように筒体４
の先端面偏心位置に設（すて構成することも可能である
。

即ち、筒体４の先端部を略円錐台状に形成し、その傾斜
面の周方向には同図Ｃ口）の如く長孔状の導通孔５を穿
設する。また、シリンダ１は、周壁に吐出０３を有する
シリンダ本体１ａの一端側に、該吐出口３と連通ずる吐
出用孔１７が屈曲形成され且つ軸長方向に吸入用孔１８
が形成されたブッシング１９が嵌入され、他端側に筒状
のガイド管２０を嵌入着して構成されている。さらに、
ピストン８の一端側に設けられた凹溝にはＯリング２１
を装着している。

尚、ピストンロッド２２の所定位置に突設されたビン９
を、筒体４の長溝６，６内に嵌挿せしめてピストン８が
筒体４とともに回転するように構成されてなり、また筒
体４及びピストン８の駆動手段は第１実施例と同様に構
成している。

そして、この場合にもピストン８は筒体４とともに回転
しながら往復動作して、筒体４の導通孔５とブッシング
１９の吸入口２或いはシリンダ本体１ａの吐出口３に対
面導通してポンプ動作が良好に行われ、第１実施例と同
様筒体４はピストン８とともに回転するため、筒体４と
ピストン８．筒体４とシリンダ１間のシール性を容易に
向上せしめることができるのである。

また、該実施例の如く筒体４の先端部に導通孔５を設け
ると、吐出行程に於いて筒体４がブッシング１９の上面
に押圧状態で当接回転することになる。即ち、筒体４の
導通孔５とブッシング１日の吐出用孔１７とが一定の押
圧力を受けた状態で対面導通されるために、この両者間
からの流体が漏洩が良好に阻止されて流体の吐出が行え
るのである。

特に、吐出圧が高くなった場合に於いて吸入口２と吐出
口３間で生ずる所謂バイパス逆流を防止できるという利
点がある。

尚、該実施例に於いては、筒体４の先端部を略円錐台状
に形成してなるが、単に円筒状に形成することも可能で
あり、その具体的な形状は問うものではない。

また、第５図に示すように吐出口３から吐出した流体の
一部を分岐せしめて、該流体の吐出圧によりシリンダ本
体１ａの鍔部１ｂの上面を軸方向に押圧しうるように配
管接続すれば、これにより筒体４の鍔部４ａを介して該
筒体４がブッシング１９に押圧状態で当接されるため、
両者間からの流体の漏洩を一層良好に防止できるという
利点がある。そして、この押圧力は、流体の吐出圧の高
低に対応して変動するため、流体の吐出状態に応じた適
切な押圧力が得られ、またシリンダ本体１ａ及び筒体４
の摺動面の摩耗等によって、この押圧力が低下するよう
な不都合もないのである。

（発明の効果） 叙上の様に、本発明はシリンダとピストン間には、該ピ
ストンとともに回転する筒体を介在させてなるために、
回転しながら往復動するピストンは筒体との関係では往
復動するだけであり、よってピストンと筒体間のシール
はかかる往復摺動のみを考慮すればよく、またシリンダ
間のシールは筒体の回転摺動だけを考慮すればよいため
、この両者間のシールを容易に施せることとなる。

従って、シリンダとピストンとの両者間のクリアランス
を小にすることをシール手段としていた従来のもののよ
うに、厳格な加工精度が要求されることもなく、その製
作費用の大幅な低減化が図れ、且つ良好なシール状態を
維持することができるという格別顕著な効果が得られた
のである。

また、前記筒体の先端面偏心位置に導通孔を設けると、
吐出時に於けるピストンの往動によって筒体に押圧され
た状態でその導通孔がシリンダの吐出口に対面導通ずる
ために、かかる押圧力により流体の漏洩が防止でき、良
好に流体を吐出口から吐出させることができるという特
有の効果を奏することになる。

これにより、吐出圧が高くなった場合に於いて、シリン
ダの吸入口と吐出口間で生ずる所謂バイパス逆流も阻止
できるのである。

さらに、前記吐出口から吐出された流体の一部を分岐供
給せしめて、該流体の吐出圧により前記筒体の先端面を
シリンダ側に押圧しうるように構成すれば、これにより
筒体の先端面がシリンダに抑圧状態で当接するため、両
者間からの流体の漏洩を一層良好に防止できるという効
果を奏する。

そして、この押圧力は、流体の吐出圧の高低に対応して
変動するため、流体の吐出状態に応じた適切な押圧力が
得られ、またシリンダ及び筒体の摺動面の摩耗等によっ
て、この押圧力が低下するような不都合もないのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示し、同図（イ）は往復動
ポンプの要部断面図、同図（０）は筒体の拡大斜視図、
同図Ｃノ１ンはシリンダの一部拡大斜視図。 第２図は駆動手段の一例を示す説明図。 第３図は使用状態を示す要部断面図。 第４図（イＬ　（［１）及び第５図は他の実施例を示し
、第４図（イ）は要部断面部、同図（ロ）は筒体の要部
斜視図、第５図は要部断面図。 第６図は従来例を示す要部断面図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吸入口２と吐出口３とを有してなるシリンダー１内
   に、周面に導通孔５が穿設された筒体４が嵌入され且つ
   該筒体４内には、ピストン８が回転しながら往復動すべ
   く設けられてなり、しかも前記筒体４の導通孔５を、該
   ピストン８の後退時に前記シリンダ１の吸入口２に対面
   導通させ且つピストン８の前進時にシリンダ１の吐出口
   ３に対面導通させるべく、該筒体４が前記ピストン８と
   ともに回転しうるように構成されてなることを特徴とす
   る往復動ポンプ。 ２、吸入口２と吐出口３とを有してなるシリンダ１内に
   、軸心から偏心して先端面に穿設された導通孔５を有す
   る筒体４が嵌入され且つ該筒体４内には、ピストン８が
   回転しながら往復動すべく設けられてなり、しかも前記
   筒体４の導通孔５を、該ピストン８の後退時に前記シリ
   ンダ１の吸入口２に導通させ且つピストン８の前進時に
   シリンダ１の吐出口３に導通させるべく、該筒体４が前
   記ピストン８とともに回転しうるように構成されてなる
   ことを特徴とする往復動ポンプ。 ３、前記吐出口３から吐出された流体の一部を分岐供給
   せしめて、該流体の吐出圧により前記筒体４の先端面を
   シリンダ１側に押圧しうるように構成してなる請求項２
   記載の往復動ポンプ。