(57)【要約】【課題】耐久性を向上させた往復動ポンプを提供する。【解決手段】往復動部材１を、カラー６とガイド部２８との二箇所によって安定的に支持する。また、カラー６は、軸心側に向けて曲線状に突出する縮径部６１で往復動部材１を支持するため、カラー６の軸心方向とガイド部２８の軸心方向とにずれ、傾きが生じている場合であっても、往復動部材１を摺動可能に支持することができる調芯機能が発揮される。このため、ガイド部２８の内径として、クランクケース２の反りによってカラー６の芯がずれた場合の余裕代を考慮する必要がなく、往復動部材１の直径のみを考慮するだけでよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復動部材（１）がシリンダパイプ（８）内を往復動することで、当該シリンダパイプ（８）の先端側に形成されたポンプ室（９）でポンプ作用を行う往復動ポンプ（１００）であって、
前記往復動部材（１）を収容するポンプケース（２）に設けられ、前記往復動部材（１）を摺動可能に支持する第一のガイド部（２８）と、
前記ポンプケース（２）に設けられると共に、環状に形成されて内周側で前記往復動部材（１）を摺動可能に支持する第二のガイド部（６）とを備え、
前記第二のガイド部（６）には、内周面の一部を全周に亘って縮径して形成され、前記往復動部材（１）と摺接する縮径部（６１）が設けられ、
前記縮径部（６１）は、前記第二のガイド部（６）の軸方向における一方側の端部から他方側の端部にかけて、軸心側に向けて曲線状に突出していることを特徴とする往復動ポンプ。
【請求項２】
前記縮径部（６１）の内径は、前記第二のガイド部（６）によって前記往復動部材（１）が支持される前の状態において、前記往復動部材（１）の外径と同一、又は所定長さだけ小さいことを特徴とする請求項１に記載の往復動ポンプ。
【請求項３】
前記第二のガイド部（６）は、前記ポンプケース（２）とは別部材からなるカラー（６）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の往復動ポンプ。
【請求項４】
前記第一のガイド部（２８）は、前記往復動部材（１）における前記第二のガイド部（６）よりも前記ポンプ室（９）側の部位を摺動可能に支持し、
前記往復動部材（１）には、前記第二のガイド部（６）と前記第一のガイド部（２８）との間において、当該往復動部材（１）を駆動する駆動源（５）からの駆動力を伝達する伝達機構（７）との連結部（１ａ）が設けられ、
前記往復動部材（１）における前記第一のガイド部（２８）よりも前記ポンプ室（９）側において、前記ポンプケース（２）と前記往復動部材（１）との間には、前記往復動部材（１）に摺接すると共に、前記ポンプケース（２）内を前記ポンプ室（９）側と前記第二のガイド部（６）側とに液密に区画するシールパッキン（２２，２３）が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の往復動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、往復動部材が駆動部の駆動に従いシリンダパイプ内を往復動することにより、当該シリンダパイプ内の先端側に形成されたポンプ室で例えば水等の液体のポンプ作用を行う往復動ポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような往復動ポンプは、その外殻として、シリンダパイプ及び往復動部材を収容するクランクケースと、クランクケースのシリンダパイプ先端側に取り付けられると共にシリンダパイプ内に液体を供給する吸入口が設けられたマニホルドとを有している。
【０００３】
往復動部材は、シリンダパイプから、ポンプ室とは反対方向に突出する部位が、クランクケースに設けられたガイド孔に摺動可能に通されてガイド孔の軸線方向に沿って往復動可能となっていると共に、モータの駆動力を伝達する伝達機構に連結されている。
【０００４】
このような往復動ポンプは、シリンダパイプの先端側に設けられたポンプ室から往復動部材を伝って液体が漏れ出すことを防止するため、ガイド孔近傍において、クランクケースに取り付けられると共に往復動部材に液密に摺接するシールパッキンが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平７−２５２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、往復動ポンプの軽量化等のために、樹脂製のクランクケースが用いられる。しかしながら、樹脂のヒケや反りが、成形時の気温や湿度に左右されやすく、寸法精度の維持が困難である。特に、樹脂製のクランクケースは、形状的に、往復動部材の延在方向に反りが生じやすいといった傾向がある。
【０００７】
その結果、往復動部材がガイド孔内をスムーズに摺動するためには、ガイド孔の内径を、往復動部材の直径に加えて、クランクケースの反りによってガイド孔の芯がずれた場合の余裕代を考慮した径とする必要がある。このように余裕代が必要であるためガイド孔の内径が大きくなり、往復動ポンプの作動時に往復動部材が往復動方向と直角方向に振られてブレてしまい、これによってシールパッキンの磨耗を早め、磨耗が進むと液体漏れの恐れも有り、耐久性向上の妨げとなっていた。
【０００８】
そこで本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、耐久性を向上させた往復動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】
【０００９】
本発明による往復動ポンプ（１００）は、往復動部材（１）がシリンダパイプ（８）内を往復動することで、当該シリンダパイプ（８）の先端側に形成されたポンプ室（９）でポンプ作用を行う往復動ポンプ（１００）であって、往復動部材（１）を収容するポンプケース（２）に設けられ、往復動部材（１）を摺動可能に支持する第一のガイド部（２８）と、ポンプケース（２）に設けられると共に、環状に形成されて内周側で往復動部材（１）を摺動可能に支持する第二のガイド部（６）とを備え、第二のガイド部（６）には、内周面の一部を全周に亘って縮径して形成され、往復動部材（１）と摺接する縮径部（６１）が設けられ、縮径部（６１）は、第二のガイド部（６）の軸方向における一方側の端部から他方側の端部にかけて、軸心側に向けて曲線状に突出していることを特徴としている。
【００１０】
このような往復動ポンプ（１００）によれば、往復動部材（１）が、第二のガイド部（６）と第一のガイド部（２８）との二箇所によって安定的に支持されることとなる。また、第二のガイド部（６）は、軸心側に向けて曲線状に突出する縮径部（６１）で往復動部材（１）を支持するため、第二のガイド部（６）の軸心方向と第一のガイド部（２８）の軸心方向とにずれ、傾きが生じている場合であっても、往復動部材（１）を摺動可能に支持することができる調芯機能が発揮される。このため、第一のガイド部（２８）の内径として、ポンプケース（２）の反りによって第二のガイド部（６）の芯がずれた場合の余裕代を考慮する必要がなく、往復動部材（１）の直径のみを考慮するだけでよい。従って、第二のガイド部（６）の縮径部（６１）によって往復動部材（１）を好適に支持することができ、往復動部材（１）の往復動時のブレが防止されて往復動ポンプ（１００）の耐久性を向上させることができる。
【００１１】
また、ポンプケース（２）に反りが発生しても、第二のガイド部（６）の縮径部（６１）によって発揮される調芯機能により往復動部材（１）を支持することができるため、ポンプケース（２）の精度管理上有利となり、成形が容易となる。
【００１２】
また、縮径部（６１）の内径は、第二のガイド部（６）によって往復動部材（１）が支持される前の状態において、往復動部材（１）の外径と同一、又は所定長さだけ小さいことが好ましい。これによれば、縮径部（６１）の内径が往復動部材（１）の外径よりも所定長さだけ小さい場合には、縮径部（６１）内に往復動部材（１）が押し込まれ、往復動部材（１）の往復動により第二のガイド部（６）が初期磨耗したときに、縮径部（６１）の内径と往復動部材（１）の外径とが同一となる。第二のガイド部（６）の初期磨耗時には、縮径部（６１）が往復動部材（１）と略線接触状態となり磨耗が促進され、その後すぐに接触幅が広くなって面圧が下がり、磨耗が少ない状態となる。このように、第二のガイド部（６）の縮径部（６１）が、磨耗により第一のガイド部（２８）によって案内される往復動部材（１）の往復動方向に適した形へ変化することにより、往復動部材（１）をより好適に支持することができる。
【００１３】
また、第二のガイド部（６）は、ポンプケース（２）とは別部材からなるカラー（６）であることが好ましい。これによれば、カラー（６）の材料として、軸受材として適した材料を選定することができる。
【００１４】
また、第一のガイド部（２８）は、往復動部材（１）における第二のガイド部（６）よりもポンプ室（９）側の部位を摺動可能に支持し、往復動部材（１）には、第二のガイド部（６）と第一のガイド部（２８）との間において、当該往復動部材（１）を駆動する駆動源（５）からの駆動力を伝達する伝達機構（７）との連結部（１ａ）が設けられ、往復動部材（１）における第一のガイド部（２８）よりもポンプ室（９）側において、ポンプケース（２）と往復動部材（１）との間には、往復動部材（１）に摺接すると共に、ポンプケース（２）内をポンプ室（９）側と第二のガイド部（６）側とに液密に区画するシールパッキン（２２，２３）が設けられていることが好ましい。
【００１５】
これによれば、往復動部材（１）は、第二のガイド部（６）と第一のガイド部（２８）との間に位置する連結部（１ａ）において、伝達機構（７）に連結されることとなる。また、シールパッキン（２２，２３）は、ポンプ室（９）側から液体の圧力が加わることにより、往復動部材（１）に対しブレを抑えるように作用する。このとき、ポンプ室（９）に近い第一のガイド部（２８）よりも、第二のガイド部（６）でブレが生じやすいが、第二のガイド部（６）に調芯機能を有する縮径部（６１）を設けることにより、往復動部材（１）を好適に支持することができる。
【発明の効果】
【００１６】
このように本発明によれば、耐久性を向上させた往復動ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る往復動ポンプを示す縦断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図３】図１に示すカラーを拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る往復動ポンプの好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る往復動ポンプを示す縦断面図、図２は、図１の要部を拡大して示す縦断面図である。
【００１９】
図１、図２に示すように、往復動ポンプ１００は、シリンダパイプ８内に先端部が差し込まれた往復動部材１が往復動することにより、シリンダパイプ８の先端に形成されたポンプ室９でポンプ作用を行う。
【００２０】
往復動部材１及びシリンダパイプ８は、ポンプケースであるクランクケース２に収容される。クランクケース２には、往復動部材１を駆動するモータ５がブラケット４を介して取り付けられる。クランクケース２としては、軽量化や耐薬性、低コスト化の向上を図るために樹脂性のクランクケースが用いられる。
【００２１】
モータ５は、その軸心が往復動部材１の軸心と直交するように配置され、偏心カム（伝達機構）７を介して、往復動部材１に連結される。偏心カム７は、モータ５側から往復動部材１側に向かって順に、取付部７１と、被支持部７２と、偏心部７３とより構成されている。
【００２２】
取付部７１は、六角穴付止めネジ７０によってモータ５の回転軸５１に取り付けられる部位である。被支持部７２は、取付部７１に連設されて断面円形に形成されると共に、クランクケース２に取り付けられたベアリング７６内に嵌め込まれ、ベアリング７６によってクランクケース２に対して回転可能に支持される。
【００２３】
偏心部７３は、被支持部７２に連設されて断面円形に形成されると共に、その軸心が、モータ５の回転軸５１に対して偏心している。偏心部７３は、ベアリング７５内に嵌め込まれている。ここで、往復動部材１には、シリンダパイプ８から、ポンプ室９とは反対方向に突出する部位（図示右側部位）に、往復動部材１の軸心と直交する方向に外周面から切り欠かれた凹部１ａが設けられている。
【００２４】
凹部１ａにおける往復動部材１の軸心方向の幅は、ベアリング７５が凹部１ａ内に進入したときに、凹部１ａ内においてベアリング７５が往復動部材１の軸心方向と直交する方向に摺動可能な幅となっている。
【００２５】
これにより、モータ５の回転軸５１が回転したときに、往復動部材１は、自身の軸心方向に往復動する。この構成については、本出願人が先に出願した実用新案登録第２５４５９８５号等と同様である。
【００２６】
シリンダパイプ８の内部には、環状のピストンパッキン８１が配置されている。ピストンパッキン８１の外周面は、シリンダパイプ８の内周面に当接する。ピストンパッキン８１の内側には環状の吐出弁８２が設けられている。吐出弁８２の内周面と、往復動部材１の先端部に取り付けられた筒状のピストンカラー２９の外周面との間には、所定の隙間が設けられている。
【００２７】
往復動部材１におけるポンプ室９側の先端部には、ピストンカラー２９を介して吐出弁座１１が取り付けられている。往復動部材１が往復動することにより、吐出弁座１１に吐出弁８２が当接又は離間する。即ち、吐出弁８２と吐出弁座１１とが、ポンプ室９内の液体の吐出、又は吐出の遮断を行う弁８０として機能する。
【００２８】
なお、吐出弁８２におけるカラー（第二のガイド部）６側の端面には、半径方向に沿って溝８２ａが設けられている。これにより、往復動部材１におけるピストンカラー２９が取り付けられる取付面１ｂと、吐出弁８２のカラー６側の端部とが当接した場合であっても、溝８２ａが設けられていることによって、吐出弁８２の内周面とピストンカラー２９の外周面との間の領域と、吐出口２５へ繋がる領域とが連通した状態となる。
【００２９】
クランクケース２のポンプ室９側には、吸水口３５が設けられたマニホルド３が取り付けられる。マニホルド３には、吸入弁座３１と弁体３２とより構成された吸入弁３０が設けられている。
【００３０】
往復動部材１がマニホルド３から離れる方向に移動すると、吸入弁３０が開状態、弁８０が閉状態となり、吸水口３５から液体がポンプ室９内に流入する。往復動部材１がマニホルド３の方向へ移動すると、ポンプ室９内の液体が圧縮されると共に、吸入弁３０が閉状態、弁８０が開状態となり、圧縮された液体が、ポンプ室９から吐出弁８２とピストンカラー２９との隙間を通り、クランクケース２に設けられた吐出口２５から外部へ吐出される。
【００３１】
クランクケース２には、マニホルド３が取り付けられる側とは反対側の末端に、軸心方向外方から凹設された円形の溝２６が設けられている。この溝２６に、往復動部材１を摺動可能に支持するカラー６が圧入される。カラー６の詳細については後述する。
【００３２】
また、クランクケース２には、往復動部材１が偏心カム７に連結される位置（凹部１ａ）よりもポンプ室９側の位置において、往復動部材１を支持するガイド部（第一のガイド部）２８が設けられている。ガイド部２８はガイド孔２８ａを有し、ガイド孔２８ａ内に往復動部材１が摺動可能に通されている。
【００３３】
また、ガイド部２８よりもポンプ室９側の領域において、クランクケース２と往復動部材１との間には、往復動部材１に摺接すると共に、クランクケース２内をポンプ室９側とカラー６側とに液密に区画する第１シールパッキン２２及び第２シールパッキン２３が設けられている。第１シールパッキン２２及び第２シールパッキン２３は、それぞれシールホルダ２４に保持されている。
【００３４】
次に、カラー６の詳細について説明する。図３は、図１に示すカラーを拡大して示す断面図である。図３に示すように、カラー６は、環状に形成されて内周側で往復動部材１を摺動可能に支持する。
【００３５】
カラー６には、その内周面の一部を全周に亘って縮径して形成され、往復動部材１と摺接する縮径部６１が設けられている。また、縮径部６１は、ここでは、カラー６の軸方向における一方側の端部から他方側の端部にかけて、軸心側に向けて曲線状に突出、即ち、所定の曲率で突出している。カラー６は、樹脂によって形成されている。
【００３６】
縮径部６１の内径は、カラー６によって往復動部材１が支持される前の状態において、往復動部材１の外径と同一、又は所定長さ（例えば、０．１ｍｍ程度）だけ小さく形成されている。
【００３７】
以上、本実施形態における往復動ポンプ１００によれば、往復動部材１が、カラー６とガイド部２８との二箇所によって安定的に支持されることとなる。また、カラー６は、軸心側に向けて曲線状に突出する縮径部６１で往復動部材１を支持するため、カラー６の軸心方向とガイド部２８の軸心方向とにずれ、傾きが生じている場合であっても、往復動部材１を摺動可能に支持することができる調芯機能が発揮される。このため、ガイド部２８の内径として、クランクケース２の反りによってカラー６の芯がずれた場合の余裕代を考慮する必要がなく、往復動部材１の直径のみを考慮するだけでよい。
【００３８】
従って、カラー６の縮径部６１によって往復動部材１を好適に支持することができ、往復動部材１の往復動時のブレを防止することができる。これにより、ポンプ室９側から往復動部材１を伝った液体の漏れが防止でき、漏れた液体がベアリング７５に付着して錆びが発生する等の不具合が防止されて、往復動ポンプ１００の耐久性を向上させることができる。
【００３９】
また、成形の際等、クランクケース２に反りが発生しても、カラー６の縮径部６１によって発揮される調芯機能により往復動部材１を支持することができるため、クランクケース２の精度管理上有利となり、成形が容易となる。
【００４０】
また、カラー６は、クランクケース２とは別部材によって構成されているため、カラー６の材料として、軸受材として適した材料を選定することができる。カラー６を圧入によってクランクケース２に取り付ける構成であるため、カラー６の取り付けが容易となる。
【００４１】
ここで、縮径部６１の内径が往復動部材１の外径よりも所定長さだけ小さい場合には、縮径部６１内に往復動部材１が押し込まれ、往復動部材１の往復動によりカラー６が初期磨耗したときに、縮径部６１の内径と往復動部材１の外径とが同一となる。カラー６の初期磨耗時には、縮径部６１が往復動部材１と略線接触状態となり磨耗が促進され、その後すぐに接触幅が広くなって面圧が下がり、磨耗が少ない状態となる。このように、カラー６の縮径部６１が、磨耗によりガイド部２８によって案内される往復動部材１の往復動方向に適した形へ変化することにより、往復動部材１をより好適に支持することができる。
【００４２】
また、第１シールパッキン２２及び第２シールパッキン２３は、ポンプ室９側から液体の圧力が加わることにより、往復動部材１に対しブレを抑えるように作用する。このとき、ポンプ室９に近いガイド部２８よりも、カラー６でブレが生じやすいが、カラー６に調芯機能を有する縮径部６１を設けることにより、往復動部材１を好適に支持することができる。
【００４３】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、カラー６の縮径部６１の形状を変更することもできる。具体的には、縮径部６１における、カラー６の軸心側に突出する頂部を、上記実施形態ではカラー６の長手方向の略中央部に設けるものとしたが（図３参照）、これ以外にも、頂部をカラー６の一方の端部に偏らせて設けることもできる。また、縮径部６１を断面円弧状に突出させるものとしたが、突出する頂部が曲線状であれば、縮径部６１の断面が三角状となるように直線状に突出させることもできる。また、上記実施形態では、クランクケース２とカラー６とを別部材によって構成するものとしたが、カラー６をクランクケース２と一体に構成してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…往復動部材、１ａ…凹部、２…クランクケース（ポンプケース）、５…モータ、６…カラー（第二のガイド部）、７…偏心カム（伝達機構）、８…シリンダパイプ、９…ポンプ室、２２…第１シールパッキン、２３…第２シールパッキン、２８…ガイド部（第一のガイド部）、６１…縮径部、１００…往復動ポンプ。
【図１】
2012092717.tif 000003
【図２】
2012092717.tif 000004
【図３】
2012092717.tif 000005