(57)【要約】【課題】本発明は、ピストンロッドのぶれ（傾き）がもたらす漏水が防げる手押しポンプを提供する。【解決手段】本発明の手押しポンプは、ピストンロッド８が貫通する吐出チャンバー５の貫通部３０に、端面に環状の凹部３４を有し、該凹部３４を挟んだ内周側に凹部３４によって直径方向に充分に変形可能なリップ部３５を有する環状のパッキン部材３３を、凹部３４の開口がピストンロッド８の軸心方向へ向け、リップ部３５がピストンロッド８の外周面に押し付けられるように介装した。これにより、操作レバー１８の回動運動をピストン７の移動方向に沿う往復直線運動へ変換するときにピストンロッド８がぶれても（傾き）、パッキン部材３３で、ぶれを許容しながら貫通部３０がシールされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部を吸込側とし他方の端部を吐出側としたシリンダと、同シリンダの他方の端部に形成された吐出チャンバーとを有して構成される本体と、
前記吐出チャンバーの壁部を貫通して前記シリンダ内に配設されたピストンロッドと、
前記ロッドのシリンダ内に位置する端部に支持されて前記シリンダ内に往復動可能に設けられ、往復動にしたがい流体を前記シリンダへ吸込み、前記吐出チャンバーへ送り込むピストンと、
前記本体に、先端が前記シリンダの軸方向に沿って振れるように回動可能に支持される操作レバーと、
前記操作レバーの先端部と前記ピストンロッドのシリンダ外に位置する端部間に回動可能に連結され、前記操作レバーから入力される回動運動を、前記操作レバーと協同して行なわれる伸縮動作にしたがい、前記ピストンロッドへ往復直線運動として伝えるリンクと、
端面に周方向に沿って環状の凹部を有し、該凹部を挟んだ内周側に前記凹部により直径方向に充分に変形可能としたリップ部を有して環状に形成され、前記ピストンロッドが貫通する前記吐出チャンバーの壁面と前記ピストンロッド間に、前記凹部の開口が前記ピストンロッドの軸心方向へ向け、前記リップ部が前記ピストンロッドの外周面に押し付けられるようにして介装され、前記回動運動から前記往復直線運動への変換の際に生ずるピストンロッドのぶれを許容しつつ同間の隙間をシールするパッキン部材と
を具備したことを特徴とする手押しポンプ。
【請求項２】
前記パッキン部材は、断面形状がＹ形あるいはＵ形をなしたパッキン部材であることを特徴とする請求項１に記載の手押しポンプ。
【請求項３】
前記パッキン部材は、前記ピストンロッドの軸心方向に沿い、複数個、直列に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の手押しポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料水の供給などに用いられる手押しポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
地震、水害、台風等の災害時における、被災者や避難者に対する飲料水を確保する一つの手立てとして、手押しポンプを使用して、既存の井戸など水源の水を飲料水として利用することが進められている。
【０００３】
手押しポンプの多くは、一方の端部を吸込側とし、他方の端部を吐出側としたシリンダに、水を吸い上げる手段として、シリンダ内に往復動可能に収めたピストン、該ピストンを往復動させる操作レバーなどを組み付けた構造が用いられる。こうした手押しポンプには、シリンダの吐出側の端部に、吐出チャンバーを組み付けて、水が、所定の圧力を確保しながら吐出チャンバーから吐出されるようにした構造（昇進形）がある。
【０００４】
昇進形の手押しポンプは、ピストンから延びるピストンロッドの端部を吐出チャンバーの壁部から外部へシールしつつ貫通させ、この貫通したロッド端に、クランク機構的なリンク機構を介し、操作レバーを接続した構造を採用して、吐出チャンバー内が密閉に保たれた状態からピストンの往復動ができるようにした構造である。具体的には、操作レバーには、先端がシリンダの軸方向に沿って振れるように回動可能にした構造が用いられ、リンク機構には、操作レバーの先端部とピストンロッドの基端部間をリンクでそれぞれ回動自在に連結した構造が用いられる。これで、操作レバーが回動操作されると、操作レバーとリンクとが協同して、縮まる方向（折り畳む方向）、あるいは伸びる方向（開く方向）に動作して、ピストンロッドを、吐出チャンバーの貫通部をガイドとして、シリンダの軸心方向沿いに直線運動（往復）させるようにしている。そして、往復動するピストンで、井戸など水源の水をシリンダの吸込側に吸上げて、吐出チャンバーへ送り込み、該吐出チャンバーの出口から、圧力水が給水配管などへ供給されるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、手押しポンプは、図９に示されるように操作レバーａとリンクｃとが最大に開くとき、最もピストンロッドｆが外部へ引き出されるようにしてある。この最大に開くとき、操作レバーａの回動支点ｂとリンク両側の回動支点ｄ，ｇとは直列に並ぶ。
【０００６】
ところで、図９に示されるように操作レバーａの回動支点ｂ〜リンクｃ先端の回動支点ｄまでの距離Ｌ１、リンクｃ先端の回動支点ｄ〜ピストンロッドｆ端の回動支点ｇまでの距離Ｌ２は、部品の公差などにより大小ばらついている。このため、手押しポンプｈは、距離Ｌ１と距離Ｌ２との総和が、設定されている操作レバーａの回動支点ｂとピストンロッドｆ端の回動支点ｇとをむすぶ距離Ｌとは異なる傾向にある。そのため、リンクｂを用いた手押しポンプｈでは、最もピストンロッドｆが外部に引き出されるとき、寸法のばらつきが原因で、ピストンロッドｆ端に横方向から荷重Ｆが加わる傾向にある。
【０００７】
ここで、手押しポンプのピストンロッドｆは、最も外部に引き出されるとき、ピストン（図示しない）から近いロッド部分が吐出チャンバーｉの壁部の貫通部ｊでガイドされるという、支持スパンが最も狭くなる不安定な状態になる。このため、ピストンロッドｆは、真っ直ぐに引き出されるはずが、ロッド端に横方向から加わる荷重で発生するモーメントにより、ピストンを支点としたぶれ（傾き）を伴いながら外部に引き出されることが多々見られる。
【０００８】
通常、昇進形の手押しポンプは、吐出チャンバー内の気密を保つために、ピストンロッドｆが貫通する吐出チャンバーｉの貫通部ｊにグランドパッキン（図示しない）を設けて、吐出チャンバーｉとピストンロッドｆとの間をシールすることが行なわれている。
【０００９】
ところが、グランドパッキンのシール効果は、若干の傾きに対して保てるものの、ピストンロッドｆが横方向から加わる荷重で無理やり傾けられる異常なぶれ（傾き）には保ちにくい。
【００１０】
このため、ピストンロッドｆがぶれると、吐出チャンバーｉ内の圧力水が、貫通部ｊから外部へ漏水してしまう。
【００１１】
昇進形の手押しポンプでは、圧力水で濡れることでシール効果が発揮するグランドパッキンのために、貫通部ｊに接続してある、ブランドパッキンを通過した水を逃がすためのドレン抜きチューブ（図示しない）を流用して、所定の場所へ漏水を排出させていた。
【００１２】
しかしながら、これは漏水をそのまま許容する措置なので、吐出チャンバー内の圧力が逃げることは避けられない。このため、手押しポンプからの圧力水を給水配管などへ押し上げる力が低下しやすく、ポンプ性能が充分に発揮し得ない問題があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、ピストンロッドのぶれ（傾き）がもたらす漏水が防げる手押しポンプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、ピストンロッドが貫通する吐出チャンバーの貫通部には、端面に環状の凹部を有し、該凹部を挟んだ内周側に前記凹部によって直径方向に充分に変形可能としたリップ部を有する環状のパッキン部材を、凹部の開口がピストンロッドの軸心方向へ向け、リップ部がピストンロッドの外周面に押し付けられるように介装した構造を採用した。これにより、操作レバーの回動運動をピストンの移動方向に沿う往復直線運動へ変換するときにピストンロッドがぶれても（傾き）、パッキン部材で、ぶれを許容しながら貫通部がシールされるようにした。
【００１５】
請求項２の発明は、さらに高いぶれに対する追従性、さらには高いシール性が得られるよう、断面形状がＹ形あるいはＵ形をなした環状のパッキン部材を採用するようにした。
【００１６】
請求項３の発明は、さらに充分にシール性が確保されるよう、貫通部には、ピストンロッドの軸心方向に沿いに、パッキン部材を、複数個、直列に並べて介装するようにした。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、たとえ操作レバーの操作中にピストンロッドに大きなぶれ（傾き）が生じても、パッキン部材のリップ部が、ぶれるピストンロッドに追従しながら変位して貫通部の隙間、すなわち吐出チャンバーの壁面とピストンロッドの外周面との間をシールする。
【００１８】
それ故、ピストンロッドのぶれ（傾き）を要因とした漏水を防ぐことができる。結果、手押しポンプの送り込む力の損失を防ぐことができ、昇進形手押しポンプのポンプ性能の向上を図ることができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、さらに安価な構造で、ピストンロッドの高いぶれに対する追従性、さらには高いシール性を確保することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、さらに、押し上げ能力が高い手押しポンプでも、簡単な構造で、充分にシール性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［第１の実施形態］
以下、本発明を図１ないし図５に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００２２】
図１は、例えば災害時に用いられる昇進形の手押しポンプの全体を示す一部断面した正面図、図２は同手押しポンプのロッド貫通部回りを拡大した断面図を示している。
【００２３】
図１中１は同手押しポンプの本体である。本体１は、筒形のケーシングで形成される縦向きのシリンダ２を有している。シリンダ２は、下部の端部（一方の端部）が吸込側とし、上部の端部（他方の端部）が吐出側としてある。本体１は、このシリンダ２の下部に、吸込側をなす部品として、吸込口３を有する吸込キャップ４が結合（例えばフランジ４ａとボルトナット４ｂとを用いて結合）され、上部に、吐出側をなす部品として、出口８ａを有するチャンバー５（本願の吐出チャンバーに相当）が結合（例えばフランジ５ａとボルトナット５ｂとを用いて結合）されることによって構成してある。
【００２４】
シリンダ２の内部空間で形成された上下方向に延びる筒形の送り路６には、シリンダ３に軸線方向に沿って延びるピストンロッド８が配設されている。また送り路６内には、摺動子としてのピストン７が摺動可能に収められている。このピストン７が、例えばピストンヨーク９およびピストン押え１０といった２種類の抑え具を用いて、ピストンロッド８の下端部に固定してある。ピストンロッド８の上端部は、チャンバー５の上部壁５ｃの中央に形成されている筒形の貫通部３０を貫通している。この貫通部３０内には、図２に拡大して示されるようにシール部３１が設けられ、同シール部３１にてロッド部分と貫通部３０の壁面との間をシールしている。このシール部３１には、ピストンロッド８のぶれに充分に対処なオイルシール構造が用いられている。
【００２５】
同シール部３１を説明すると、図中３２ａは、貫通部３０の内部に形成された貫通孔５ｄの内面の略上半分部分に形成されたパッキン抑え用の段差部、３２ｂは、段差部３２ａの下部に連続して形成されたパッキン収容用の段差部である。段差部３２ｂは、段差部３２ａより小さな段差で形成されていて、この段差部３２ｂで形成される環状の段差空間内に、高い追従性能をもつ環状のパッキン部材３３が収められている。このパッキン部材３３には、図３に示されるような一方の端面に周方向に沿って環状の凹部３４をもち、該凹部３４を挟んだ内周側に環状のリップ部３５をもち、外周側に環状のリップ部３６をもち、凹部３４を利用してリップ部３５，３６を直径方向に対し充分に変形・変位可能としたパッキン本体３３ａが用いられている。具体的には、例えば図３に示されるような凹部３４を挟んだ内周側のリップ部３５と外側のリップ部３６とが斜めに張り出た、断面形状がＹ形をなしたＥＰＤＭ材（エチレンプロピレンジエンモノマー）製の環状のパッキン部材３３が用いられている。このパッキン部材３３が、図２にも示されるように凹部３４の開口をピストンロッド８の軸心方向片側であるシリンダ側へ向け、リップ部３５がピストンロッド８の外周面に向き、リップ部３６がチャンバー５の壁面に向く姿勢で、段差部３２ｂ内に収めてある。この組み付けを利用して、内周側のリップ部３５を自身がもつ弾性によりピストンロッド８の外周面に押し付けている。このとき得られるリップ部３５の直径方向の変形性能から、ピストンロッド８が大きくぶれ（傾く）ながら摺動しても、ピストンロッド８が真っ直ぐ移動するときと同様に、ピストンロッド８との間でシール性が保たれる構造にしている。つまり、ロッド外周面と段差部３２ｂの壁面間にパッキン部材３３を介装することによって、貫通部３０の隙間に、ピストンロッド８の追従性に富むシール性を与えている。残る段差部３２ａには短筒状のロッド案内具３８がねじ込まれ、パッキン部材３３が段差部３２ｂから抜け出ないようにしている。
【００２６】
チャンバー５を貫通したピストンロッド８の貫通端には、図１に示されるようにリンク式の手動操作機構１４が設けられている。同手動操作機構１４を説明すると、１５は、例えばチャンバー５の側部に回動可能に支持されたレバー部材である。このレバー部材１５は、中間部分が、例えば支軸１５ａを介して、チャンバー５の側部壁に形成したブラケット５ｆに回動可能に支持されている。支軸１５ａは、シリンダ２の軸線方向と直交する方向に向いていて、レバー部材１５の全体を上下方向に沿って回動可能としている。この支持により、レバー部材１５は、先端がシリンダ２の軸方向に沿って振れるようにしてある。このレバー部材１５の後端部には、例えば差込み形の締結部１６を介して、操作用ロッド１７が連結されている。これで、チャンバー５の側部に全長の長い操作レバー１８を形成している。さらに述べれば、締結部１６は、例えば筒形のロッド差込み部１９、同ロッド差込み部１９の内外に進退可能に螺挿された締結用ボルト２０を組み合わせた構造が用いられている。つまり、操作用ロッド１７は、端部をロッド差込み部１９に差込み、締結用ボルト２０をねじ込んで、ロッド端部分を固定することで、レバー部材１５に固定してある。手動操作機構１４は、このレバー部材１５の先端部と、チャンバー５から突き出たピストンロッド８の端部との間をリンク２２で回動可能に連結して構成される。なお、相互の連結は、支軸２３，２４を用いて回動自在に連結する構造が用いてある。
【００２７】
この手動操作機構１４により、操作用ロッド１７を把持して、同ロッド１７を上下に回動操作すると、支軸２３を支点にレバー部材１５とリンク２２とが縮まる方向（折り畳む方向：図１）、あるいは伸びる方向（開く方向：図４）に動作して、ピストンロッド８が、チャンバー上部のロッド案内具３８をガイドとして、シリンダ２の軸心方向沿いに昇降されるようにしている。つまり、操作用ロッド１７を用いて行なわれる手押し操作（手動操作）により、ピストン７は、送り路６の最下位の地点から最上位の地点までの間を摺動する。
【００２８】
一方、吸込キャップ４内には、吸入弁をなす逆止弁１１が組み付けられている。またピストンヨーク９とピストン押え１０間には、ピストン７の中央の開口部分を活用して、吐出弁をなす逆止弁１２が組み込まれていて、ピストン７がシリンダ２内を往復動するにしたがい、各逆止弁１１，１２の弁作用により、流体が吸込キャップ４の吸込口３からシリンダ２内を経て、チャンバー５へ送り込まれるようにしている。つまり、ピストン７の往復動により水源の水が汲み上げられるようにしてある。なお、図１中、１３で示す二点鎖線は、吸込口３に接続される吸込配管（水源と連通する配管）、１２ａはバルブガイドを示す。
【００２９】
他方、チャンバー５の出口８ａには、出口弁をなす逆止弁２６、先端に吐出口２７ａを有する吐出口体２７が順に接続されている（例えばフランジ２８とボルトナット２９とを用いて結合）。これで、チャンバー５内にまで送り出された水が、ピストン７の往復動にしたがい、吐出口体２７から、外部へ吐出されるようにしている。なお、２１で示す二点鎖線は、吐出口２７ａに接続される吐出配管（蛇口などと接続される配管）を示す。
【００３０】
このように構成された手押しポンプは、例えば水源となる井戸に設置されたり、災害用緊急給水装置の一部に組み込まれたりして利用される。
【００３１】
すなわち、手押しポンプは、操作レバー１８を把持して、レバー部材１５を上下方向に繰り返し回動操作する。すると、レバー部材１５の回動変位が、支軸２３を支点としたレバー部材１５およびリンク２２間の縮み動作あるいは伸び動作を伴いながら、ピストンロッド８に伝わり、ピストン７をシリンダ２内で往復動させる。このときのピストン７が下側から上方へ向うときに発生するシリンダ２内の負圧により、水源の水が、逆止弁１１を通じて、シリンダ２の吸入側へ吸入される。ピストン７の上方から下方へ向う動きにより、シリンダ２に吸入された水が、ピストン７の逆止弁１２を通じて、ピストン７の吐出側に送られる。この動きの連続により、圧力水は、シリンダ上部のチャンバー５内を満たしながら、逆止弁２６を通じて、吐出口体２７へ送り出される。そして、送り出される力が押し上げ力となって、水は蛇口（図示しない）へと押し上げられる。
【００３２】
こうしたレバー操作中、ピストンロッド８が最大に引き出される付近まで進むと、図４に示されるようにレバー部材１５の支軸１５ａ、リンク２２の支軸２３、ピストンロッド端の支軸２４が直列（一直線上）に並ぶ。このとき、ピストンロッド端の横方向からは、先の図９で説明した理由により、各部品の寸法的なばらつきを要因として、図４中の矢印に示されるように荷重Ｆが入力する挙動が生じる。
【００３３】
ここで、ピストンロッド８が最大に引き出される状態は、ピストンロッド８の支持スパンが狭く支持が不安定となるために、ピストンロッド８は、真っ直ぐ引き出される途中、図４に示されるように横方向から加わる荷重Ｆにより、一時的に、ピストン７を支点とした傾き、つまり、ぶれが発生する。図４中、δは、そのときのピストンロッド８の傾き（ぶれ具合）を示す。
【００３４】
このとき、パッキン部材３３のリップ部３５の周方向各部は、自身の弾性により、内側へは大きく変形・変位可能であり、外側へは凹部３４の空間への進入により大きく変形・変位可能であるから、図５の拡大図で示されるようにロッド引き出しの途中でピストンロッド８にぶれが生じても、リップ部３５は、ピストンロッド８の傾きに追従しながら変形および変位して、該ピストンロッド８の外周面と摺接し続け、ピストンロッド８との間のシールを保つ。つまり、貫通部３０は、ピストンロッド８が引き出される途中で、ピストンロッドロッド８にぶれ（傾き）を生じても、シール効果が保たれる。このシール性の確保は、凹部３４の空間に、チャンバー５内の圧力が加わり、リップ部３５，３６をピストンロッド８の外周面や段差部３２ｂの壁面（チャンバー５の壁面）に付勢させていることにもよる（圧力水がリップ部３５とリップ部３６とを押し広げる方向に作用するため）。
【００３５】
これにより、手押しポンプのレバー操作中、ピストンロッド８がぶれる（傾く）ことがあっても、貫通部３０ではシール効果が維持され続けられるから、貫通部３０からの漏水を防ぐことができる。
【００３６】
したがって、送り込む力（押し上げ力）の損失を防ぐことができ、昇進形手押しポンプのポンプ性能を向上させることができる。しかも、パッキン部材３３のリップ部３５，３６の特性を利用して漏水を抑える構造なので、簡単な構造ですむ。そのうえ、安価である。特に断面形状がＹ形のパッキン部材３３であると、安定した高い追従性、安定した高いシール性が約束できる。
【００３７】
［第２の実施形態］
図６は本発明の第２の実施形態を示す。
【００３８】
本実施形態は、断面形状がＹ形のパッキン部材でなく、断面形状がＵ形のパッキン部材４３を採用した。このようにしても第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００３９】
［第３の実施形態］
図７は本発明の第３の実施形態を示す。
【００４０】
本実施形態は、１つのパッキン部材３３を貫通部３０に介装するのではなく、パッキン部材３３を、複数個、例えば２個、ピストンロッド８の軸心方向沿いに直列に配置して、貫通部３０に介装した。
【００４１】
こうした重シール構造だと、簡単な構造で、充分にシール効果が発揮し得るようになるから、押し上げ能力の大きな昇進形の手押しポンプには有効である。
【００４２】
［第４の実施形態］
図８は本発明の第４の実施形態を示す。
【００４３】
本実施形態は、第３の実施形態の変形例で、断面形状がＹ形のパッキン部材３３を直列に並べるのではなく、Ｕ形のパッキン部材４３を、複数個（図８では２個）、直列に並べた構造とした。このような直列のシール構造でも、第３の実施形態と同様の効果を奏する。
【００４４】
但し、第２〜第４の実施形態において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【００４５】
なお、本発明は上述したいずれの実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る手押しポンプを示す一部断面した正面図。
【図２】同ポンプにおいてピストンロッドが貫通する吐出チャンバーの貫通部を拡大して示す断面図。
【図３】同貫通部に介装されたパッキン部材の一部断面した正面図。
【図４】同ポンプの操作レバーを上方から下方へレバー操作中に生じるピストンロッドのぶれを説明するための正面図。
【図５】同ぶれが生じたときの吐出チャンバーの貫通部の状態を説明するための拡大した断面図。
【図６】本発明の第２の実施形態の要部を示す断面図。
【図７】本発明の第３の実施形態の要部を示す断面図。
【図８】本発明の第４の実施形態の要部を示す断面図。
【図９】従来の手押しポンプを説明する正面図。
【符号の説明】
【００４７】
１…本体、２…シリンダ、５…チャンバー（吐出チャンバー）、７…ピストン、８…ピストンロッド、１５…レバー部材、１７…操作ロッド、１８…操作レバー、２２…リンク、３０…貫通部、３３，４３…パッキン部材、３４…環状の凹部、３５…リップ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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