(57)【要約】プランジャポンプ筐体、プランジャポンプヘッド及びプランジャポンプ筐体に設けられるクランク円形スライダ機構を含む往復式プランジャポンプを提供する。更に、クランク円形スライダ機構、クランク円形スライダ機構に用いられる円形スライダ、円形スライダユニット、軸受ハウジング、往復式プランジャポンプ筐体、往復式プランジャポンプ筐体に用いられるクランクシャフトケースの上カバー及びプランジャシートを提供する。当該往復式プランジャポンプは体積が小さく、軽量且つ製造が容易である。【選択図】図１８
2017501341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復式プランジャポンプであって、
プランジャポンプ筐体、プランジャポンプヘッド及び前記プランジャポンプ筐体に設けられるクランク円形スライダ機構を含み、
前記プランジャポンプ筐体は、ベース、前記ベースに設けられるクランクシャフトケースの上カバー、及び前記プランジャポンプのベースとクランクシャフトケースの上カバーにより形成される空間に設けられる軸受ハウジングを含み、
前記プランジャポンプのベースは、底壁、及び前記底壁と一体成型されるとともに底壁の辺縁から底壁の上面を離れる方向に向かって伸出する底側壁を含み、前記クランクシャフトケースの上カバーは、天井壁、及び天井壁から外側に向かって天井壁の表面を離れる方向に伸出する天井側壁を含み、
前記プランジャポンプのベースと前記クランクシャフトケースの上カバーが掛合され、対応位置にある天井側壁と底側壁における自由端部が当接するとともに、接続部材により両者が一体的に締結され、更に、前記プランジャポンプのベースとクランクシャフトケースの上カバーが掛合してなる空間の対向する２つの側壁の対応位置にクランクシャフト挿通孔が対向配置されており、クランクシャフト挿通孔が、対応する天井側壁と底側壁に開設された１／２孔からなり、
前記プランジャポンプのベースとクランクシャフトケースの上カバーが掛合してなる内部空間をクランクシャフトケース空間と称し、前記クランクシャフトケース空間に、軸受ハウジング本体を含む軸受ハウジングが更に設けられ、軸受ハウジングには少なくとも１つの下１／２軸受孔が設けられており、前記軸受ハウジングとクランクシャフトケースの上カバーが一体的に固定されるよう組み付けられると、前記下１／２軸受孔と、クランクシャフトケースの上カバーの対応位置に設けられた上１／２軸受孔によって中間軸受孔と称される完全な軸受孔が構成されるとともに、前記中間軸受孔が前記２つのクランクシャフト挿通孔の中間に位置し、
前記クランクシャフトケースの上カバーには、挿通位置に対応してプランジャ孔と称される貫通孔が更に設けられ、
前記クランク円形スライダ機構は、往復運動部材、一体型クランクシャフト及び円形スライダを含み、前記往復運動部材は往復運動部材本体を含み、前記往復運動部材本体には円形スライダ収容孔と称される円形貫通孔が設けられ、前記往復運動部材本体には、往復運動方向に沿うとともに案内面を備えた案内部が更に設けられ、
前記円形スライダは、円形スライダ本体と、前記円形スライダ本体の外周に覆設される外周リングを含み、前記円形スライダ本体は分割構造であり、前記円形スライダ本体には偏心円孔が設けられ、且つ、分割面が前記偏心円孔の中心を通って前記偏心円孔を２つの同様の１／２孔に分割し、分割によってなる２つの部分を、それぞれ第１部分及び第２部分と称し、
前記円形スライダ本体の第１部分には、前記分割面に開口する第１部分組立孔と称される組立孔が設けられ、前記第２部分における前記第１部分組立孔と対応する位置には貫通孔が設けられ、前記貫通孔が前記第２部分の分割面から外周面まで貫通しており、
前記一体型クランクシャフトは少なくとも１つのクランクピンを含み、
前記一体型クランクシャフトのクランクピンには、少なくとも１つの前記円形スライダが覆設され、円形スライダはその偏心円孔を介して前記クランクピンに覆設され、各円形スライダはいずれも往復運動部材の円形スライダ収容孔内に設けられ、
前記クランクシャフトは前記クランクシャフトケース空間に設けられ、対応するクランクシャフトのメインジャーナルとクランクが前記軸受ハウジングの孔に支持されるとともに、前記往復運動部材に設けられた作動部の一端が対応するプランジャ孔に挿通されて、当該端部の作動部と、当該プランジャ孔の外側に設けられたプランジャポンプヘッドとが組み合わされることを特徴とする往復式プランジャポンプ。
【請求項２】
前記クランクシャフトケースの上カバーにおける一方の対向する天井側壁には、クランクシャフト挿通孔の１／２孔がそれぞれ設けられており、他方の対向する天井側壁は傾斜側壁であって、前記天井壁から離れるに従い２つの傾斜側壁の距離が拡大し、前記２つの傾斜側壁には、プランジャ孔と称されるプランジャを挿通するための貫通孔が更に設けられ、前記クランクシャフトケースの天井側壁の下部は、前記ベースに組み付けられる組立面を構成し、
前記底壁と天井側壁で囲まれてなる空間には更に、上１／２軸受孔と称される２つ又は２つ以上の１／２軸受孔が同軸に設けられ、前記上１／２軸受孔の軸線と前記クランクシャフト挿通孔の１／２孔の軸線が重なり合い、任意の隣接する２つの前記１／２軸受孔の間、又は、１／２軸受孔と、これに隣接するクランクシャフト挿通孔の１／２孔との間に位置する２つの傾斜側壁上のプランジャ孔が１組のプランジャ孔を構成し、
前記軸受ハウジングは軸受ハウジング本体を含み、前記軸受ハウジング本体には、下１／２軸受孔と称される２つ又は２つ以上の１／２軸受孔が設けられ、隣接する２つの下１／２軸受孔の間の軸受ハウジング本体と、辺縁に位置するいずれか１つの下１／２軸受孔の外側の軸受ハウジング本体には、更に、軸線が互いに直交する２つ１組の案内レーンがそれぞれ設けられ、前記各組の案内レーンにおける２つの案内レーンは、下１／２軸受孔の軸線の両側にそれぞれ設けられており、且つ、当該２つの案内レーンの軸線はいずれも前記下１／２軸受孔の軸線と垂直に交差するとともに、前記１／２軸受孔の軸線方向に沿って所定の距離だけ離間しており、前記各案内レーンはいずれも上述のプランジャ孔に対応して設けられることを特徴とする請求項１記載の往復式プランジャポンプ。
【請求項３】
前記クランクシャフトは三連四支持のクランクシャフトであり、前記往復運動部材はプランジャシートとプランジャヘッドを含む６つのプランジャであり、前記円形スライダは６つとされ、２つずつが１８０の位相差でダブル円形スライダユニットを構成し、ダブル円形スライダユニットに覆設される２つのプランジャの往復運動方向が９０度をなすよう配置され、これに対応して、前記クランクシャフトケースの上カバーにおける２つの傾斜側壁にそれぞれ３つのプランジャ孔が設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の往復式プランジャポンプ。
【請求項４】
前記ダブル円形スライダユニットにおいて、前記円形スライダユニットを構成する２つの円形スライダをそれぞれ第１円形スライダ及び第２円形スライダと称し、前記第１円形スライダの第１部分と前記第２円形スライダの第２部分が一体成型され、且つ、２つの円形スライダの外周にはいずれも外周リングが設けられることを特徴とする請求項３記載の往復式プランジャポンプ。
【請求項５】
前記プランジャシート本体は、前記円形スライダ収容孔の中心を通る平面に沿って２つの部分に分割され、前記２つの部分がそれぞれ上半部及び下半部と称され、前記円形スライダ収容孔が２つの円形スライダ収容１／２孔に分割され、且つ、前記２つの案内部が上半部と下半部にそれぞれ位置し、前記上半部と下半部は接続部材によって一体的に固定されるよう組み立てられることを特徴とする請求項３記載の往復式プランジャポンプ。
【請求項６】
前記分割面は前記プランジャシートの往復運動方向に垂直であり、前記プランジャシート本体上であって円形スライダ収容孔を挟んで対向する２つの側壁には、上半部と下半部を貫通する貫通孔がそれぞれ設けられ、前記貫通孔の向きと前記プランジャシートの往復運動方向が一致しており、
前記上半部と下半部によって完全なプランジャシート本体が構成されると、前記上半部と下半部における対応位置の貫通孔の位置が合わせられるとともに、２つの円形スライダ１／２孔の位置が合わせられて、完全な円形スライダ収容孔が形成され、接続部材が前記貫通孔に挿通されることで、上半部と下半部が固定されるよう一体的に組み立てられることを特徴とする請求項５記載の往復式プランジャポンプ。
【請求項７】
前記外周リングの材質は前記円形スライダ本体の材質と異なり、前記外周リングの耐摩耗性は前記円形スライダ本体の耐摩耗性よりも高いことを特徴とする請求項１記載の往復式プランジャポンプ。
【請求項８】
前記プランジャポンプはプランジャウォーターポンプであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の往復式プランジャポンプ。
【請求項９】
クランク円形スライダ機構であって、
往復運動部材、一体型クランクシャフト及び円形スライダを含み、
前記往復運動部材は往復運動部材本体を含み、前記往復運動部材本体には円形スライダ収容孔と称される円形貫通孔が設けられ、前記往復運動部材本体には、往復運動方向に沿うとともに案内面を備えた案内部が更に設けられ、
前記円形スライダは、円形スライダ本体と、前記円形スライダ本体の外周に覆設される外周リングを含み、前記円形スライダ本体は分割構造であり、前記円形スライダ本体には偏心円孔が設けられ、且つ、分割面が前記偏心円孔の中心を通って前記偏心円孔を２つの同様の１／２孔に分割し、分割によってなる２つの部分を、それぞれ第１部分及び第２部分と称し、
前記円形スライダ本体の第１部分には、前記分割面に開口する第１部分組立孔と称される組立孔が設けられ、前記第２部分における前記第１部分組立孔と対応する位置には貫通孔が設けられ、前記貫通孔が前記第２部分の分割面から外周面まで貫通しており、
前記一体型クランクシャフトは少なくとも１つのクランクピンを含み、
前記一体型クランクシャフトのクランクピンには、少なくとも１つの前記円形スライダが覆設され、円形スライダはその偏心円孔を介して前記クランクピンに覆設され、各円形スライダはいずれも往復運動部材の円形スライダ収容孔内に設けられることを特徴とするクランク円形スライダ機構。
【請求項１０】
前記往復運動部材は、ピストン、又はダイナミックバランススライダ、又はプランジャシートであることを特徴とする請求項９記載のクランク円形スライダ機構。
【請求項１１】
２つ又は複数の前記円形スライダから円形スライダユニットが構成され、且つ、隣接する円形スライダが位相１８０度で設けられ、隣接する円形スライダのうち一方の円形スライダの第１部分と、他方の円形スライダの第２部分とが一体成型されることを特徴とする請求項９記載のクランク円形スライダ機構。
【請求項１２】
前記円形スライダユニットは２つの円形スライダから構成され、前記２つの円形スライダに覆設される２つの往復運動部材の軸方向の夾角が９０度であることを特徴とする請求項９記載のクランク円形スライダ機構。
【請求項１３】
クランク円形スライダ機構に用いられる円形スライダであって、
円形スライダ本体と、前記円形スライダ本体の外周に覆設される外周リングを含み、
前記円形スライダ本体は、２つの対向端面と外周面を有する柱体であり、前記円形スライダ本体には、その両端面を貫通するとともに、中心軸線が前記円形スライダ本体の中心軸線と平行な偏心円孔と称される円形貫通孔が設けられており、
前記円形スライダ本体が分割構造であり、且つ、その分割面が、前記偏心円孔の中心を通って前記偏心円孔を２つの同様の１／２孔に分割し、
前記円形スライダ本体を分割してなる２つの部分を、それぞれ第１部分及び第２部分と称し、前記第１部分には、前記分割面に開口する第１部分組立孔と称される組立孔が設けられ、前記第２部分における前記第１部分組立孔と対応する位置には貫通孔が設けられ、前記貫通孔が前記第２部分の分割面から外周面まで貫通しており、
組み立て時には、前記第１部分組立孔と第２部分における貫通孔との位置を合わせ、接続部材を前記貫通孔に挿通して対応する第１部分組立孔にねじ込むことで、前記円形スライダ本体における２つの部分に分割されたものを一体的に組み立てることを特徴とする円形スライダ。
【請求項１４】
円形スライダユニットであって、
少なくとも２つの円形スライダを含み、各円形スライダとして前記請求項１３記載の円形スライダを用い、
隣接する円形スライダが位相１８０度で設けられ、隣接する円形スライダのうち一方の円形スライダの第１部分と、他方の円形スライダの第２部分とが一体成型されることを特徴とする円形スライダユニット。
【請求項１５】
前記円形スライダユニットは２つの円形スライダからなり、当該２つの円形スライダが、それぞれ第１円形スライダ及び第２円形スライダであり、
前記第１円形スライダの第１部分と前記第２円形スライダの第２部分が一体成型され、且つ、２つの円形スライダの外周にはいずれも外周リングが設けられ、
前記第１円形スライダの第２部分と第２円形スライダの第１部分は分割構造とされるか、或いは一体構造とされることを特徴とする請求項１４記載の円形スライダユニット。
【請求項１６】
クランク円形スライダ機構における往復運動部材装置の筐体に適用される軸受ハウジングであって、
軸受ハウジング本体を含み、前記軸受ハウジング本体に、２つ又は２つの以上の１／２軸受孔が同軸に設けられ、隣接する２つの１／２軸受孔の間の軸受ハウジング本体と、辺縁に位置するいずれか１つの１／２軸受孔の外側の軸受ハウジング本体に、更に、軸線が互いに直交する２つ１組の案内レーンがそれぞれ設けられ、
前記各組の案内レーンにおける２つの案内レーンは、１／２軸受孔の軸線の両側にそれぞれ設けられており、且つ、当該２つの案内レーンの軸線はいずれも前記１／２軸受孔の軸線と垂直に交差するとともに、前記１／２軸受孔の軸線方向に沿って所定の距離だけ離間していることを特徴とする軸受ハウジング。
【請求項１７】
往復式プランジャポンプ筐体であって、
ベース、前記ベースに設けられるクランクシャフトケースの上カバー、及び前記ベースとクランクシャフトケースの上カバーにより形成される空間に設けられる軸受ハウジングを含み、
前記ベースは、底壁、及び前記底壁と一体成型されるとともに底壁の辺縁から底壁の上面を離れる方向に向かって伸出する底側壁を含み、前記クランクシャフトケースの上カバーは、天井壁、及び天井壁から外側に向かって天井壁の表面を離れる方向に伸出する天井側壁を含み、
前記ベースと前記クランクシャフトケースの上カバーが掛合され、対応位置にある天井側壁と底側壁における自由端部が当接するとともに、接続部材により両者が一体的に締結され、更に、前記ベースとクランクシャフトケースの上カバーが掛合してなる空間の対向する２つの側壁の対応位置にクランクシャフト挿通孔が対向配置されており、クランクシャフト挿通孔が、対応する天井側壁と底側壁に開設された１／２孔からなり、
前記ベースとクランクシャフトケースの上カバーが掛合してなる内部空間に、軸受ハウジング本体を含む軸受ハウジングが更に設けられ、軸受ハウジングには少なくとも１つの下１／２軸受孔が設けられており、前記軸受ハウジングとクランクシャフトケースの上カバーが一体的に固定されるよう組み付けられると、前記下１／２軸受孔と、クランクシャフトケースの上カバーの対応位置に設けられた上１／２軸受孔によって中間軸受孔と称される完全な軸受孔が構成されるとともに、前記中間軸受孔が前記２つのクランクシャフト挿通孔の中間に位置し、
前記クランクシャフトケースの上カバーには、挿通位置に対応してプランジャ孔と称される貫通孔が更に設けられることを特徴とする往復式プランジャポンプ筐体。
【請求項１８】
往復式プランジャポンプ筐体に用いられるクランクシャフトケースの上カバーであって、
前記クランクシャフトケースの上カバーは、天井壁と、天井壁から外側に向かって天井壁の表面を離れる方向に伸出する天井側壁とを含み、
前記クランクシャフトケースの上カバーにおける一方の対向する天井側壁には、クランクシャフト挿通孔の１／２孔がそれぞれ設けられており、他方の対向する天井側壁は傾斜側壁であって、前記天井壁から離れるに従い２つの傾斜側壁の距離が拡大し、前記２つの傾斜側壁には、プランジャ孔と称されるプランジャを挿通するための貫通孔が更に設けられ、前記クランクシャフトケースの天井側壁の下部は、前記ベースに組み付けられる組立面を構成し、
前記底壁と天井側壁で囲まれてなる空間には更に上１／２軸受孔が設けられ、前記上１／２軸受孔の軸線と前記クランクシャフト挿通孔の１／２孔の軸線が重なり合い、
前記２つの傾斜する側壁には、挿通位置に対応してプランジャ孔と称される貫通孔が更に設けられることを特徴とするクランクシャフトケースの上カバー。
【請求項１９】
クランク円形スライダの運動変換機構に用いられるプランジャシートであって、
プランジャシート本体と、前記プランジャシート本体の２つの対向端から外側に延伸してなる延伸部を含み、２つの延伸部がそれぞれ第１案内部及び第２案内部と称され、
前記プランジャシート本体には、その厚み方向に沿って円形スライダ収容孔と称される貫通孔が設けられており、
前記第１案内部と第２案内部における当該プランジャシートの往復運動方向に沿った軸線が重なり合い、前記軸線における少なくとも２つの対向する側面に案内面が設けられることを特徴とするプランジャシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、出願人による下記中国特許出願について優先権を主張するものである。
【０００２】
１．出願日を２０１３年１２月１２日、発明の名称を「往復式プランジャポンプ」、出願番号を第２０１３１０６７６８６６.Ｘ号とする中国特許出願。
【０００３】
本願は、往復運動と回転運動との変換技術分野に関し、具体的には往復式プランジャポンプに関する。また、本出願は、往復式プランジャポンプ筐体、クランク円形スライダ機構と円形スライダ、軸受ハウジング、クランクシャフトケースの上カバー及びプランジャシートに関する。
【背景技術】
【０００４】
往復式プランジャポンプは容積式ポンプの一種であり、作動チャンバ内の容積を周期的に変化させることで液体移送の目的を達成する。作動時には、機械的エネルギーがポンプを介して液体移送のための圧力エネルギーに直接変換される。往復式プランジャポンプは、工業や農業における液体移送シーンに幅広く応用されている。
【０００５】
上記のように、往復式プランジャポンプは、プランジャ（ピストンともいう）の周期的往復運動によって液体に対し脈動的に圧力を加えることで、一定圧力下での液体排出を実現するものである。プランジャの往復運動は、運動変換機構で回転運動を変換することで得られる。従来の往復式プランジャポンプでは、運動変換機構としてクランク連接棒機構が用いられているが、クランク連接棒機構には連接棒が存在し、作動時には連接棒を往復揺動させる必要があることから、当該往復式プランジャポンプの筐体が大型化及び重量化してしまう。更に、連接棒の揺動に伴う高次の往復慣性力については完全バランスをとることが不可能なため、クランク連接棒機構を用いた往復式プランジャポンプには、振動及び騒音が大きい等の問題があった。
【０００６】
従来のクランク連接棒機構に存在する上述の問題を解消するために、中国特許文献第ＣＮ８５２００３５８Ｂ号は「クランク円形スライダによる往復ピストン式内燃機関」を、中国特許文献第ＣＮ８５１００３５９Ｂ号は「クランク円形スライダによる往復ピストン式コンプレッサ」を、中国特許文献第ＣＮ１０６７７４１Ｃ号は「クランクダブル円形スライダによるピストン式内燃機関」を、中国特許文献第ＣＮ１０６７７４２Ｃ号は「クランク複数円形スライダによるピストン式内燃機関」をそれぞれ開示している。これら中国特許文献の内燃機関及びコンプレッサでは、往復運動と回転運動の変換機構においてクランク連接棒機構の代わりにクランク円形スライダ機構を使用している。クランク円形スライダ機構は、円形スライダ、ピストン及びクランクシャフトを含み、円形スライダには偏心円孔が設けられている。また、ピストンのピストンシートには円形スライダ収容孔が設けられている。組み立て時には、円形スライダが前記円形スライダ収容孔内で回動可能なように、円形スライダを前記円形スライダ収容孔に配置する。また、クランクピンが前記偏心円孔内で回動可能なように、クランクシャフトのクランクピンが前記偏心円孔に組み付けられる。
【０００７】
内燃機関の動作を例に挙げると、クランク円形スライダ機構における運動変換過程は次のようになる。まず、燃焼室内で燃焼ガスを膨張させてピストンを運動させ、ピストンに設けられる円形スライダを当該ピストンにより往復運動させる。同時に、円形スライダは前記ピストン内で回転運動も行い、前記往復運動と回転運動が組み合わされることで、円形スライダ上の偏心円孔の中心軸線がクランクシャフトの中心軸線回りに回転運動する。ここで、前記偏心円孔の中心軸線とクランクシャフトのクランクピンの軸線は重なっているため、ピストンの往復運動からクランクシャフトの回転運動への変換が実現される。コンプレッサでも同様の構造を採用可能であり、モータによってクランクシャフトを回転させ、円形スライダ、クランクシャフト及びピストンの組み合わせによってピストンの往復運動を実現し、圧縮媒体に作用する。
【０００８】
上述の中国特許文献に開示されるクランク円形スライダ機構は、クランク連接棒機構の代わりとして従来の往復式プランジャポンプに応用可能である。しかし、往復式プランジャポンプには上述の内燃機関やコンプレッサとは異なる特徴があるため、クランク円形スライダ機構を往復式プランジャポンプに応用する場合には、プランジャポンプの特徴に応じた改良が必要となる。
【発明の概要】
【０００９】
本願は、従来の往復式プランジャポンプにおける上述の課題を解消させた往復式プランジャポンプを提供する。
【００１０】
また、本願は、往復式プランジャポンプ筐体、クランク円形スライダ機構と円形スライダ、軸受ハウジング、クランクシャフトケースの上カバー及びプランジャシートを提供する。
【００１１】
本願が提供する往復式プランジャポンプは、プランジャポンプ筐体、プランジャポンプヘッド及び前記プランジャポンプ筐体に設けられるクランク円形スライダ機構を含み、前記プランジャポンプ筐体は、ベース、前記ベースに設けられるクランクシャフトケースの上カバー、及び前記プランジャポンプのベースとクランクシャフトケースの上カバーにより形成される空間に設けられる軸受ハウジングを含み、前記プランジャポンプのベースは、底壁、及び前記底壁と一体成型されるとともに底壁の辺縁から底壁の上面を離れる方向に向かって伸出する底側壁を含み、前記クランクシャフトケースの上カバーは、天井壁、及び天井壁から外側に向かって天井壁の表面を離れる方向に伸出する天井側壁を含み、前記プランジャポンプのベースと前記クランクシャフトケースの上カバーが掛合され、対応位置にある天井側壁と底側壁における自由端部が当接するとともに、接続部材により両者が一体的に締結され、更に、前記プランジャポンプのベースとクランクシャフトケースの上カバーが掛合してなる空間の対向する２つの側壁の対応位置にクランクシャフト挿通孔が対向配置されており、クランクシャフト挿通孔が、対応する天井側壁と底側壁に開設された１／２孔からなり、前記プランジャポンプのベースとクランクシャフトケースの上カバーが掛合してなる内部空間をクランクシャフトケース空間と称し、前記クランクシャフトケース空間に、軸受ハウジング本体を含む軸受ハウジングが更に設けられ、軸受ハウジングには少なくとも１つの下１／２軸受孔が設けられており、前記軸受ハウジングとクランクシャフトケースの上カバーが一体的に固定されるよう組み付けられると、前記下１／２軸受孔と、クランクシャフトケースの上カバーの対応位置に設けられた上１／２軸受孔によって中間軸受孔と称される完全な軸受孔が構成されるとともに、前記中間軸受孔が前記２つのクランクシャフト挿通孔の中間に位置し、前記クランクシャフトケースの上カバーには、挿通位置に対応してプランジャ孔と称される貫通孔が更に設けられ、前記クランク円形スライダ機構は、往復運動部材、一体型クランクシャフト及び円形スライダを含み、前記往復運動部材は往復運動部材本体を含み、前記往復運動部材本体には円形スライダ収容孔と称される円形貫通孔が設けられ、前記往復運動部材本体には、往復運動方向に沿うとともに案内面を備えた案内部が更に設けられ、前記円形スライダは、円形スライダ本体と、前記円形スライダ本体の外周に覆設される外周リングを含み、前記円形スライダ本体は分割構造であり、前記円形スライダ本体には偏心円孔が設けられ、且つ、分割面が前記偏心円孔の中心を通って前記偏心円孔を２つの同様の１／２孔に分割し、分割によってなる２つの部分を、それぞれ第１部分及び第２部分と称し、前記円形スライダ本体の第１部分には、前記分割面に開口する第１部分組立孔と称される組立孔が設けられ、前記第２部分における前記第１部分組立孔と対応する位置には貫通孔が設けられ、前記貫通孔が前記第２部分の分割面から外周面まで貫通しており、前記一体型クランクシャフトは少なくとも１つのクランクピンを含み、前記一体型クランクシャフトのクランクピンには、少なくとも１つの前記円形スライダが覆設され、円形スライダはその偏心円孔を介して前記クランクピンに覆設され、各円形スライダはいずれも往復運動部材の円形スライダ収容孔内に設けられ、前記クランクシャフトは前記クランクシャフトケース空間に設けられ、対応するクランクシャフトのメインジャーナルとクランクが前記軸受ハウジングの孔に支持されるとともに、前記往復運動部材に設けられた作動部の一端が対応するプランジャ孔に挿通されて、当該端部の作動部と、当該プランジャ孔の外側に設けられたプランジャポンプヘッドとが組み合わされる。
【００１２】
好ましくは、前記クランクシャフトケースの上カバーにおける一方の対向する天井側壁には、クランクシャフト挿通孔の１／２孔がそれぞれ設けられており、他方の対向する天井側壁は傾斜側壁であって、前記天井壁から離れるに従い２つの傾斜側壁の距離が拡大し、前記２つの傾斜側壁には、プランジャ孔と称されるプランジャを挿通するための貫通孔が更に設けられ、前記クランクシャフトケースの天井側壁の下部は、前記ベースに組み付けられる組立面を構成し、前記底壁と天井側壁で囲まれてなる空間には更に、上１／２軸受孔と称される２つ又は２つ以上の１／２軸受孔が同軸に設けられ、前記上１／２軸受孔の軸線と前記クランクシャフト挿通孔の１／２孔の軸線が重なり合い、任意の隣接する２つの前記１／２軸受孔の間、又は、１／２軸受孔と、これに隣接するクランクシャフト挿通孔の１／２孔との間に位置する２つの傾斜側壁上のプランジャ孔が１組のプランジャ孔を構成し、前記軸受ハウジングは軸受ハウジング本体を含み、前記軸受ハウジング本体には、下１／２軸受孔と称される２つ又は２つ以上の１／２軸受孔が設けられ、隣接する２つの下１／２軸受孔の間の軸受ハウジング本体と、辺縁に位置するいずれか１つの下１／２軸受孔の外側の軸受ハウジング本体には、更に、軸線が互いに直交する２つ１組の案内レーンがそれぞれ設けられ、前記各組の案内レーンにおける２つの案内レーンは、下１／２軸受孔の軸線の両側にそれぞれ設けられており、且つ、当該２つの案内レーンの軸線はいずれも前記下１／２軸受孔の軸線と垂直に交差するとともに、前記１／２軸受孔の軸線方向に沿って所定の距離だけ離間しており、前記各案内レーンはいずれも上述のプランジャ孔に対応して設けられる。
【００１３】
好ましくは、前記クランクシャフトは三連四支持のクランクシャフトであり、前記往復運動部材はプランジャシートとプランジャヘッドを含む６つのプランジャであり、前記円形スライダは６つとされ、２つずつが１８０の位相差でダブル円形スライダユニットを構成し、ダブル円形スライダユニットに覆設される２つのプランジャの往復運動方向が９０度をなすよう配置され、これに対応して、前記クランクシャフトケースの上カバーにおける２つの傾斜側壁にそれぞれ３つのプランジャ孔が設けられる。
【００１４】
好ましくは、前記ダブル円形スライダユニットにおいて、前記円形スライダユニットを構成する２つの円形スライダをそれぞれ第１円形スライダ及び第２円形スライダと称し、前記第１円形スライダの第１部分と前記第２円形スライダの第２部分が一体成型され、且つ、２つの円形スライダの外周にはいずれも外周リングが設けられる。
【００１５】
好ましくは、前記プランジャシート本体は、前記円形スライダ収容孔の中心を通る平面に沿って２つの部分に分割され、前記２つの部分がそれぞれ上半部及び下半部と称され、前記円形スライダ収容孔が２つの円形スライダ収容１／２孔に分割され、且つ、前記２つの案内部が上半部と下半部にそれぞれ位置し、前記上半部と下半部は接続部材によって一体的に固定されるよう組み立てられる。
【００１６】
好ましくは、前記分割面は前記プランジャシートの往復運動方向に垂直であり、前記プランジャシート本体上であって円形スライダ収容孔を挟んで対向する２つの側壁には、上半部と下半部を貫通する貫通孔がそれぞれ設けられ、前記貫通孔の向きと前記プランジャシートの往復運動方向が一致しており、前記上半部と下半部によって完全なプランジャシート本体が構成されると、前記上半部と下半部における対応位置の貫通孔の位置が合わせられるとともに、２つの円形スライダ１／２孔の位置が合わせられて、完全な円形スライダ収容孔が形成され、接続部材が前記貫通孔に挿通されることで、上半部と下半部が固定されるよう一体的に組み立てられる。
【００１７】
好ましくは、前記外周リングの材質は前記円形スライダ本体の材質と異なり、前記外周リングの耐摩耗性は前記円形スライダ本体の耐摩耗性よりも高い。
【００１８】
好ましくは、前記プランジャポンプはプランジャウォーターポンプである。
【００１９】
本願が提供するクランク円形スライダ機構は、往復運動部材、一体型クランクシャフト及び円形スライダを含み、前記往復運動部材は往復運動部材本体を含み、前記往復運動部材本体には円形スライダ収容孔と称される円形貫通孔が設けられ、前記往復運動部材本体には、往復運動方向に沿うとともに案内面を備えた案内部が更に設けられ、前記円形スライダは、円形スライダ本体と、前記円形スライダ本体の外周に覆設される外周リングを含み、前記円形スライダ本体は分割構造であり、前記円形スライダ本体には偏心円孔が設けられ、且つ、分割面が前記偏心円孔の中心を通って前記偏心円孔を２つの同様の１／２孔に分割し、分割によってなる２つの部分を、それぞれ第１部分及び第２部分と称し、前記円形スライダ本体の第１部分には、前記分割面に開口する第１部分組立孔と称される組立孔が設けられ、前記第２部分における前記第１部分組立孔と対応する位置には貫通孔が設けられ、前記貫通孔が前記第２部分の分割面から外周面まで貫通しており、前記一体型クランクシャフトは少なくとも１つのクランクピンを含み、前記一体型クランクシャフトのクランクピンには、少なくとも１つの前記円形スライダが覆設され、円形スライダはその偏心円孔を介して前記クランクピンに覆設され、各円形スライダはいずれも往復運動部材の円形スライダ収容孔内に設けられる。
【００２０】
好ましくは、前記往復運動部材は、ピストン、又はダイナミックバランススライダ、又はプランジャシートである。
【００２１】
好ましくは、２つ又は複数の前記円形スライダから円形スライダユニットが構成され、且つ、隣接する円形スライダが位相１８０度で設けられ、隣接する円形スライダのうち一方の円形スライダの第１部分と、他方の円形スライダの第２部分とが一体成型される。
【００２２】
好ましくは、前記円形スライダユニットは２つの円形スライダから構成され、前記２つの円形スライダに覆設される２つの往復運動部材の軸方向の夾角が９０度である。
【００２３】
本願が提供するクランク円形スライダ機構に用いられる円形スライダは、円形スライダ本体と、前記円形スライダ本体の外周に覆設される外周リングを含み、前記円形スライダ本体は、２つの対向端面と外周面を有する柱体であり、前記円形スライダ本体には、その両端面を貫通するとともに、中心軸線が前記円形スライダ本体の中心軸線と平行な偏心円孔と称される円形貫通孔が設けられており、前記円形スライダ本体が分割構造であり、且つ、その分割面が、前記偏心円孔の中心を通って前記偏心円孔を２つの同様の１／２孔に分割し、前記円形スライダ本体を分割してなる２つの部分を、それぞれ第１部分及び第２部分と称し、前記第１部分には、前記分割面に開口する第１部分組立孔と称される組立孔が設けられ、前記第２部分における前記第１部分組立孔と対応する位置には貫通孔が設けられ、前記貫通孔が前記第２部分の分割面から外周面まで貫通しており、組み立て時には、前記第１部分組立孔と第２部分における貫通孔との位置を合わせ、接続部材を前記貫通孔に挿通して対応する第１部分組立孔にねじ込むことで、前記円形スライダ本体における２つの部分に分割されたものを一体的に組み立てる。
【００２４】
本願が提供する円形スライダユニットは、少なくとも２つの円形スライダを含み、各円形スライダとして前記請求項１３記載の円形スライダを用い、隣接する円形スライダが位相１８０度で設けられ、隣接する円形スライダのうち一方の円形スライダの第１部分と、他方の円形スライダの第２部分とが一体成型される。
【００２５】
好ましくは、前記円形スライダユニットは２つの円形スライダからなり、当該２つの円形スライダが、それぞれ第１円形スライダ及び第２円形スライダであり、前記第１円形スライダの第１部分と前記第２円形スライダの第２部分が一体成型され、且つ、２つの円形スライダの外周にはいずれも外周リングが設けられ、前記第１円形スライダの第２部分と第２円形スライダの第１部分は分割構造とされるか、或いは一体構造とされる。
【００２６】
本願が提供するクランク円形スライダ機構における往復運動部材装置の筐体に適用される軸受ハウジングは、軸受ハウジング本体を含み、前記軸受ハウジング本体に、２つ又は２つの以上の１／２軸受孔が同軸に設けられ、隣接する２つの１／２軸受孔の間の軸受ハウジング本体と、辺縁に位置するいずれか１つの１／２軸受孔の外側の軸受ハウジング本体に、更に、軸線が互いに直交する２つ１組の案内レーンがそれぞれ設けられ、前記各組の案内レーンにおける２つの案内レーンは、１／２軸受孔の軸線の両側にそれぞれ設けられており、且つ、当該２つの案内レーンの軸線はいずれも前記１／２軸受孔の軸線と垂直に交差するとともに、前記１／２軸受孔の軸線方向に沿って所定の距離だけ離間している。
【００２７】
本願が提供する往復式プランジャポンプ筐体は、ベース、前記ベースに設けられるクランクシャフトケースの上カバー、及び前記ベースとクランクシャフトケースの上カバーにより形成される空間に設けられる軸受ハウジングを含み、前記ベースは、底壁、及び前記底壁と一体成型されるとともに底壁の辺縁から底壁の上面を離れる方向に向かって伸出する底側壁を含み、前記クランクシャフトケースの上カバーは、天井壁、及び天井壁から外側に向かって天井壁の表面を離れる方向に伸出する天井側壁を含み、前記ベースと前記クランクシャフトケースの上カバーが掛合され、対応位置にある天井側壁と底側壁における自由端部が当接するとともに、接続部材により両者が一体的に締結され、更に、前記ベースとクランクシャフトケースの上カバーが掛合してなる空間の対向する２つの側壁の対応位置にクランクシャフト挿通孔が対向配置されており、クランクシャフト挿通孔が、対応する天井側壁と底側壁に開設された１／２孔からなり、前記ベースとクランクシャフトケースの上カバーが掛合してなる内部空間に、軸受ハウジング本体を含む軸受ハウジングが更に設けられ、軸受ハウジングには少なくとも１つの下１／２軸受孔が設けられており、前記軸受ハウジングとクランクシャフトケースの上カバーが一体的に固定されるよう組み付けられると、前記下１／２軸受孔と、クランクシャフトケースの上カバーの対応位置に設けられた上１／２軸受孔によって中間軸受孔と称される完全な軸受孔が構成されるとともに、前記中間軸受孔が前記２つのクランクシャフト挿通孔の中間に位置し、前記クランクシャフトケースの上カバーには、挿通位置に対応してプランジャ孔と称される貫通孔が更に設けられる。
【００２８】
本願が提供する往復式プランジャポンプ筐体に用いられるクランクシャフトケースの上カバーは、前記クランクシャフトケースの上カバーは、天井壁と、天井壁から外側に向かって天井壁の表面を離れる方向に伸出する天井側壁とを含み、前記クランクシャフトケースの上カバーにおける一方の対向する天井側壁には、クランクシャフト挿通孔の１／２孔がそれぞれ設けられており、他方の対向する天井側壁は傾斜側壁であって、前記天井壁から離れるに従い２つの傾斜側壁の距離が拡大し、前記２つの傾斜側壁には、プランジャ孔と称されるプランジャを挿通するための貫通孔が更に設けられ、前記クランクシャフトケースの天井側壁の下部は、前記ベースに組み付けられる組立面を構成し、  前記底壁と天井側壁で囲まれてなる空間には更に上１／２軸受孔が設けられ、前記上１／２軸受孔の軸線と前記クランクシャフト挿通孔の１／２孔の軸線が重なり合い、前記２つの傾斜する側壁には、挿通位置に対応してプランジャ孔と称される貫通孔が更に設けられる。
【００２９】
本願が提供するプランジャシートは、クランク円形スライダの運動変換機構に用いられ、プランジャシート本体と、前記プランジャシート本体の２つの対向端から外側に延伸してなる延伸部を含み、２つの延伸部がそれぞれ第１案内部及び第２案内部と称され、前記プランジャシート本体には、その厚み方向に沿って円形スライダ収容孔と称される貫通孔が設けられており、前記第１案内部と第２案内部における当該プランジャシートの往復運動方向に沿った軸線が重なり合い、前記軸線における少なくとも２つの対向する側面に案内面が設けられる。
【００３０】
本願の一局面において、本願の往復式プランジャポンプは分割式の３体構造であり、クランクシャフトケースの上カバー、クランクシャフトの軸受ハウジング及びベースに分割される。クランクシャフトの軸受ハウジングには、プランジャの下部を案内するための滑り面（又は案内レーンと称する）が設けられる。３部分は、接続部材により一体的に固定されるよう組み立てられる。これによれば、筐体の製造加工が簡略化されるだけでなく、組み立て及び解体にもより便利となる。更に、クランクシャフトケース内に設けられた専用の軸受ハウジングによって、筐体の剛性と強度が向上する。また、前記円形スライダ本体は分割構造とされ、一体型クランクシャフトへの取り付けに便利である。且つ、当該円形スライダ本体の外周には外周リングが設けられて、動作過程における円形スライダの磨耗が防止されるとともに、円形スライダの外周に連続した周面が備わることになる。これにより、円形スライダ本体における貫通孔の外郭と往復運動部材における円形スライダ収容孔の内周、又は内周に設けられた軸受が直接接触して接触面が破損するとの状況が回避される。特に、大出力の内燃機関、コンプレッサ又はプランジャポンプ等の設備の場合、往復運動部材における円形スライダ収容孔の内周にはニードル軸受けが設けられることが多い。この場合、分割式の円形スライダ本体上の貫通孔の外郭がニードル軸受けに直接接触すると、ニードル軸受けが破損して設備の使用寿命や安定性に影響を及ぼすことになる。これに対し、本願の円形スライダによれば、上記のような課題を回避可能である。また、前記円形スライダを円形スライダ本体と外周リングを組み合わせる形式とすることで、円形スライダ本体と外周リングそれぞれについて異なる材質を選択したり、或いは、それぞれに対して別々の工程処理を施したりすることが可能となる。例えば、外周リングは往復運動部材との接触及び摩擦が必須であるため、高い耐摩耗性を有する材質（例えば鋼）から形成される外周リングを選択するとともに、特殊な処理を施すことで更に耐摩耗性を向上させる。
【００３１】
本願が提供するプランジャポンプは、体積及び重量を従来の同等吐出量のプランジャポンプに比べて３分の１以上減少させることができるほか、製造が容易であり、より幅広い範囲に適用可能である。このほか、本実施例が提供するプランジャポンプの構造によれば、１つのプラットフォームにおいてプランジャ間を調整することで、同一のプラットフォームで異なる流量及び中圧〜高圧の一連の製品を実現可能となる。
【００３２】
本願の他の局面では、提供されるクランク円形スライダ機構が従来のクランク連接棒機構に代わってコア機構となり得るため、全体としてプランジャポンプの体積が縮小し、軽量化するとともに、往復運動に伴う慣性力の完全バランスを実現可能となる。特に、プランジャが正弦波運動することでプランジャと圧縮される液体との最適な組み合わせを実現可能であり、クランク円形スライダ機構そのものの効率がクランク連接棒機構よりも高い場合には、ポンプの効率が一層向上する。
【００３３】
本願の他の局面では、クランク円形スライダ機構に用いられる円形スライダが提供され、当該円形スライダが、円形スライダ本体と、前記円形スライダ本体の外周に覆設される外周リングを含み、前記円形スライダ本体が、２つの対向端面と外周面を有する柱体であり、前記円形スライダ本体には、その両端面を貫通するとともに、中心軸線が前記円形スライダ本体の中心軸線と平行な偏心円孔と称される円形貫通孔が設けられている。このうち、前記円形スライダ本体は分割構造である。且つ、その分割面が、前記偏心円孔の中心を通って前記偏心円孔を２つの同様の１／２孔に分割する。前記円形スライダ本体を分割してなる２つの部分を、それぞれ第１部分及び第２部分と称し、前記第１部分には、前記分割面に開口する第１部分組立孔と称される組立孔が設けられ、前記第２部分における前記第１部分組立孔と対応する位置には貫通孔が設けられ、前記貫通孔が前記第２部分の分割面から外周面まで貫通している。組み立て時には、前記第１部分組立孔と第２部分における貫通孔との位置を合わせ、接続部材を前記貫通孔に挿通して対応する第１部分組立孔にねじ込むことで、前記円形スライダ本体における２つの部分に分割されたものを一体的に組み立てる。前記円形スライダ本体は分割構造とされ、一体型クランクシャフトへの取り付けに便利である。且つ、当該円形スライダ本体の外周には外周リングが設けられて、動作過程における円形スライダの磨耗が防止されるとともに、円形スライダの外周に連続した周面が備わることになる。これにより、円形スライダ本体における貫通孔の外郭と往復運動部材における円形スライダ収容孔の内周、又は内周に設けられた軸受が直接接触して接触面が破損するとの状況が回避される。特に、大出力の内燃機関、コンプレッサ又はプランジャポンプ等の設備の場合、往復運動部材における円形スライダ収容孔の内周にはニードル軸受けが設けられることが多い。この場合、分割式の円形スライダ本体上の貫通孔の外郭がニードル軸受けに直接接触すると、ニードル軸受けが破損して設備の使用寿命や安定性に影響を及ぼすことになる。これに対し、本願の円形スライダによれば、上記のような課題を回避可能である。また、前記円形スライダを円形スライダ本体と外周リングを組み合わせる形式とすることで、円形スライダ本体と外周リングそれぞれについて異なる材質を選択したり、或いは、それぞれに対して別々の工程処理を施したりすることが可能となる。例えば、外周リングは往復運動部材との接触及び摩擦が必須であるため、高い耐摩耗性を有する材質（例えば鋼）から形成される外周リングを選択するとともに、特殊な処理を施すことで更に耐摩耗性を向上させる。
【００３４】
また、本願の他の局面では更に円形スライダユニットが提供され、当該円形スライドユニットが、少なくとも２つの円形スライダを含み、各円形スライダとして前記円形スライダを用い、隣接する円形スライダが位相１８０度で設けられ、隣接する円形スライダのうち一方の円形スライダの第１部分と、他方の円形スライダの第２部分とが一体成型される。複数の円形スライダユニットを組み合わせ、円形スライダの遠心慣性力を用いれば、円形スライダの回動過程における不定点現象を解消可能であるとともに、当該円形スライダユニットの装着時の手順が簡便となり、難度が低下する。また、円形スライダユニットは、クランク円形スライダ機構の動作過程における平衡性能を高めることができる。
【００３５】
本願の他の局面では、往復式プランジャポンプ筐体を提供する。当該筐体は分割式の３体構造であり、クランクシャフトケースの上カバー、クランクシャフトの軸受ハウジング及びベースに分割される。クランクシャフトの軸受ハウジングには、プランジャの下部を案内するための滑り面（又は案内レーンと称する）が設けられる。３部分は、接続部材により一体的に固定されるよう組み立てられる。これによれば、筐体の製造加工が簡略化されるだけでなく、組み立て及び解体にもより便利となる。更に、クランクシャフトケース内に設けられた専用の軸受ハウジングによって、筐体の剛性と強度が向上する。
【００３６】
本願の他の局面では、軸受ハウジングを提供する。当該軸受ハウジングは、軸受ハウジング本体及び当該軸受ハウジング本体に設けられる軸受１／２孔を含み、前記軸受ハウジング本体に更に案内レーンが設けられる。本願が提供する軸受ハウジングは、クランクシャフトを支持する軸受孔を２つの１／２孔に分割するものであり、一方の１／２孔が本願の軸受ハウジングにおける１／２孔であって、これに対応する筐体に他方の１／２孔が設けられる。これによれば、クランクシャフトのクランクが２つ又は２つ以上の場合に、筐体の加工製造工程が簡略化される。また、全体の組み立てと解体にも便利であり、製造及びメンテナンスに都合がよい。また、本願の軸受ハウジングには案内レーンが一体的に集積されている。当該案内レーンは、往復運動部材の挿入や、クランクシャフトケースに挿通される部分を案内するために用いられるため、筐体のその他の位置に前記案内レーンを別途設ける必要がなくなる。
【００３７】
本願の他の局面では、プランジャシート本体と、プランジャシート本体の両端に設けられる２つの案内部を含むプランジャシートを提供する。前記２つの案内部の側面には案内面が設けられ、専用の案内部に設けられた案内面によって当該プランジャシートの往復運動を案内可能とする。また、対応する筐体のうち前記案内部に対応する位置に案内機構を設ければよい。本願のプランジャシートは構造が単純で加工しやすい。従来のクランク円形スライダ機構の往復運動部材では、往復運動部材の案内構造は一般的に円形スライダ収容孔の両側、即ち当該往復運動部材の腰部箇所に設けられ、これに対応する筐体上の往復運動機構をクランクシャフトケース内に設ける必要があった。この場合、クランクシャフトケース内にクランクシャフトを配置するとともに、往復運動部材の本体を挿通せねばならないため、筐体の製造及び全体加工の難度が上がってしまう。しかし、本願によれば、プランジャシートの案内部はプランジャシート本体の外側に伸出しており、対応する筐体に設けられるプランジャシート案内機構をクランクシャフトケース内に配置することを考慮せずともよいため、全体加工と製造工程が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本願におけるプランジャポンプの実施例に適用されるクランク円形スライダ機構の円形スライダを示す図である。
【図２】図２は、本願におけるプランジャポンプの実施例に適用されるクランク円形スライダ機構の円形スライダを示す図である。
【図３】図３は、本願におけるプランジャポンプの実施例に適用されるクランク円形スライダ機構の円形スライダを示す図である。
【図４】図４は、本願におけるプランジャポンプの実施例に適用されるクランク円形スライダ機構の円形スライダを示す図である。
【図５】図５は、本願におけるプランジャポンプの実施例に適用されるクランク円形スライダ機構の円形スライダを示す図である。
【図６】図６は、本願におけるプランジャポンプの実施例に適用されるクランク円形スライダ機構の円形スライダを示す図である。
【図７】図７は、本願におけるプランジャポンプの実施例に適用されるプランジャポンプのクランクシャフトを示す図である。
【図８】図８は、上述の円形スライダユニットを図７に示すクランクシャフトに覆設した構造を示す図である。
【図９】図９は、本願実施例の筐体におけるクランクシャフトケースの上カバーの構造を示す第１図である。
【図１０】図１０は、本願実施例の筐体におけるクランクシャフトケースの上カバーの構造を示す第２図である。
【図１１】図１１は、本願のプランジャポンプの実施例における筐体を構成するベースの構造を示す図である。
【図１２】図１２は、本願のプランジャポンプの実施例における筐体を構成するクランクシャフトの軸受ハウジングの構造を示す第１図である。
【図１３】図１３は、本願のプランジャポンプの実施例における筐体を構成するクランクシャフトの軸受ハウジングの構造を示す第２図である。
【図１４】図１４は、本願のプランジャポンプの実施例におけるプランジャポンプ筐体を示す構造図である
【図１５】図１５は、本実施例のプランジャシートの構造を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５に示すプランジャシートの下半部の構造を示す。
【図１７】図１７は、図１５に示すプランジャシートの上半部の構造を示す。
【図１８】図１８は、本願のプランジャポンプの実施例の構造を示す図である。
【図１９】図１９は、図１８を一方向から見た断面図である。
【図２０】図２０は、図１８を他方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に、本願を十分に理解できるよう、具体的詳細事項につき詳述する。ただし、本願はここで述べる形態とは異なるその他多数の形態でも実施可能であり、当業者であれば、本願の内容を逸脱しないことを前提に類似の形態に広げることができる。よって、本願は以下に開示する具体的実施形態に限定されない。
【００４０】
以下の実施例では、図面を組み合わせて本願のプランジャポンプにつき詳細に説明する。
【００４１】
本実施例において、前記プランジャポンプは、運動変換機構としてのクランク円形スライダ機構、プランジャポンプ筐体、ポンプヘッドを含む。
【００４２】
前記クランク円形スライダ機構は、円形スライダ、クランクシャフト及び往復運動部材を含む。以下に、図面を組み合わせて各部材及びこれらの組立関係について詳細に説明する。なお、後述の実施例における技術詳細事項に関する記載は、本願の特許請求項の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲で保護される範疇を逸脱しないことを条件として、当業者は本願実施例からの教唆に基づき、その他多数の変形、置き換え又は修正を認識し可能である。
【００４３】
図１〜図６は、本実施例に適用されるクランク円形スライダ機構の円形スライダを示す図である。
【００４４】
クランク円形スライダ機構において、円形スライダはクランクシャフトと往復運動部材（例えばピストン）を接続するものであり、往復運動と回転運動の変換に不可欠な部材である。ただし、応用の状況によって、円形スライダが異なる構造を持つ場合もある。図１〜図６を参照して、本実施例では２つの円形スライダからなる円形スライダユニットを用いる。２つの円形スライダは、位相１８０でダブル円形スライダユニットを形成する。図６に示すように、円形スライダユニットは、第１円形スライダ１ａと第２円形スライダ１ｂを含み、両円形スライダが位相１８０で一体的に固定接続されている。
【００４５】
円形スライダユニットにおける各円形スライダは、いずれも２つの対向端面と外周面を有する円柱体である。前記円形スライダには、両端面を貫通するとともに、中心軸線が前記円形スライダの中心軸線と平行な円形貫通孔が設けられている。当該円形貫通孔を偏心円孔と称する。２つの円形スライダのうち各円形スライダは、いずれも分割構造の円形スライダ本体と、本体の外周に覆設される外周リングを含む。且つ、本体の分割面は、前記偏心円孔の中心を通って前記偏心円孔を２つの同様の１／２孔に分割する。前記円形スライダ本体を分割してなる２つの部分を、それぞれ第１部分及び第２部分と称する。前記２つの部分はボルトで一体的に固定される。また、２つの部分からなる構造の外側には前記外周リングが覆設される。分割される２つの部分と外周リングによって、円形スライダ全体が構成される。
【００４６】
引き続き図６を参照して、円形スライダ１ａを例にすると、円形スライダ１ａは偏平な円柱体であって、円形の外周面を有する。当該外周面は、往復運動部材（例えば、ピストン、又はダイナミックバランススライダ、又はプランジャシート）に設けられた円形スライダ収容孔に組み合わされる。円形スライダ１ａが前記円形スライダ収容孔に収容される際には、両者はスライド可能に組み合わされる。いうまでもなく、往復運動部材の円形スライダ収容孔には滑り軸受けや転がり軸受けを設け、前記円形スライダ１ａが前記滑り軸受けや転がり軸受けの内周面に組み合わされるようにしてもよい。
【００４７】
前記円形スライダ１ａは対向する２つの端面を有する。前記円形スライダ１ａには、当該２つの端面を貫通する偏心円孔１ａ−３と称される円形貫通孔が設けられている。前記偏心円孔１ａ−３の中心軸線は前記円形スライダ１の中心軸線と平行ではあるが重なり合わない。
【００４８】
当該円形スライダ１ａの中心軸線に対する前記偏心円孔１ａ−３の中心軸線のずれを偏心距離という。前記偏心距離は、往復運動部材のストロークに応じて決定される。前記偏心円孔１ａ−３は円形貫通孔であり、クランクシャフト部材のクランクピンを収容するために用いられる。当該孔の寸法は、クランクピンが偏心円孔に対しスライド可能に組み合わされるような寸法か、或いは、偏心円孔内に滑り軸受け又は転がり軸受けを設けた後に、クランクピンと滑り軸受け又は転がり軸受けの内周面が組み合わされるような寸法とされる。
【００４９】
また、前記円形スライダ１ａの少なくとも一端には、軽量化溝が更に設けられてもよい。本実施例では、前記円形スライダ１ａの両端に軽量化溝１ａ−４が設けられる場合を例に説明する。前記軽量化溝１ａ−４は、前記円形スライダ１ａの両端に設けられており、前記２つの対向端面から円形スライダ１ａの内部へ向かう凹溝を形成している。本実施例における前記両端の軽量化溝１ａ−４の位置は互いに対応しており、同様の形状とされる。
【００５０】
前記軽量化溝１ａ−４の作用の一つは、当該円形スライダ１ａを運動変換機構であるクランク円形スライダに応用するにあたって回転質量が小さくなるよう、円形スライダ１ａ全体の重量を軽量化することにある。このほか、前記軽量化溝１ａ−４には、円形スライダ１の重心が円形スライダ１の外周面の幾何学的重心に近接するか重なるように、円形スライダ１ａの重心位置を調整する作用もある。
【００５１】
前記軽量化溝１ａ−４は様々な形状が可能である。本実施例では、円形スライダ１ａの中心軸線に対して垂直な方向における前記軽量化溝１ａ−４の断面が三日月形状となるよう設けている。
【００５２】
前記軽量化溝１ａ−４を設けることで、前記円形スライダの軸方向断面は「工」の字構造を有する。当該構造によって円形スライダ１ａは高い剛性を有することになり、大きな力にも耐え得るため、作動時の変形が起こりにくい。
【００５３】
本実施例では、円形スライダ１ａは３つの部分に分けられる。当該部分には、図５に示すような外周リング１−３と、外周リングの内部に設けられる分割構造の円形スライダ本体が含まれ、円形スライダ本体が第１部分１ａ−１と第２部分１ａ−２に分けられる。且つ、分割面は前記偏心円孔１ａ−３の中心を通り、前記偏心円孔１ａ−３を２つの１／２孔に分割する。前記第１部分１ａ−１と第２部分１ａ−２には、１／２孔が１つずつ設けられる。分割されてなる２つの部分は一体的に固定されるよう組み立てられ、図４に示すような円形スライダ本体を形成する。なお、図４には２つの円形スライダ本体を一体的に固定接続した場合を示している。
【００５４】
本実施例において、上述の円形スライダ本体の分割面は、前記偏心円孔１ａ−３の中心軸線と円形スライダ１の中心軸線（工程誤差を考慮しない場合、これら２つの軸線は平行に設けられる）が存在する平面と垂直な面である。なお、前記分割面として別の選択が可能であることはいうまでもなく、ここでは改めて詳述しない。
【００５５】
図１〜図３を参照して、図１及び図２に示すように、前記第１部分１ａ−１には前記分割面に開口するねじ孔１ａ−６が更に設けられている。前記ねじ穴１ａ−６は接続部材と組み合わされて、前記第１部分１ａ−１と図３に示す第２部分１ａ−２とを一体的に固定するよう組み立てるためのものである。本実施例において、前記ねじ穴１ａ−６は４つあり、前記第１部分の１／２孔の両側に対称に配置される。
【００５６】
図３を参照して、前記第２部分１ａ−２における前記ねじ穴１ａ−６と対応する位置には、貫通孔１ａ−５が設けられている。前記貫通孔１ａ−５は、前記第２部分１ａ−２の分割面から外周面部分まで貫通している。
【００５７】
組み立て時には、前記本体の第１部分１ａ−１と第２部分１ａ−２を分割面に沿って突き合わせ、対応するねじ穴１ａ−６と貫通孔１ａ−５の位置を合わせる。また、第１部分１ａ−１の１／２孔と第２部分１ａ−２の１／２孔を突き合わせると、図４に示すように円形貫通孔１ａ−３が形成される。
【００５８】
引き続き図４を参照して、接続部材を前記第２部分１ａ−２の外周面から貫通孔１ａ−５に挿入し、接続部材の一部が前記貫通孔１ａ−５を貫通した後に、対応するねじ穴１ａ−６にねじ込んで締め付ければ、第１部分１ａ−１と第２部分１ａ−２が一体的に締結される。
【００５９】
本実施例において、前記接続部材はボルトであり、前記貫通孔１ａ−５は段付き孔である。且つ、前記貫通孔１ａ−５における前記外周面寄りの直径が大径とされる。当該大径の端部は、ボルトの頭部を収容するために用いられる。これにより、ボルトを貫通孔１ａ−５にねじ込むと、ボルトの頭部が完全に前記貫通孔１ａ−５に没入することになる。よって、当該ボルトが円形スライダ１の外周面から外側に突き出して、当該円形スライダ１とピストンからなる運動変換機構が破損するとの事態が回避される。また、前記円形スライダ本体の外側に対する前記外周リング１−３の組み付けも可能となる。本実施例において、前記ボルトのうち少なくとも１つを位置決めボルトとしてもよい。
【００６０】
また、ボルトで前記第１部分１ａ−１と第２部分１ａ−２を締結するにあたり、更に緩み止め構造を設けてもよい。例えば、当該分割式の円形スライダ１が確実に動作するよう、ボルトに緩み止めワッシャを覆設する。
【００６１】
前記第１部分１ａ−１と第２部分１ａ−２を一体的に固定するよう組み立てると、円形スライダ本体が形成される。前記円形スライダ本体の外側には、図５に示すような前記外周リング１−３が覆設される。ここで、前記外周リング１−３と前記円形スライダ本体は締り嵌めされる。
【００６２】
本実施例では、円形スライダ１を第１部分１ａ−１と第２部分１ａ−２に分割し、接続部材であるボルトによって一体的に固定するよう組み立てる。更に、外側に外周リング１−３を覆設することで、完全な円形スライダ１が形成される。当該円形スライダの２つの部分は別々に加工が可能なため、加工や組み立てが容易となる。また、円形スライダ１とクランクシャフト等の部材を組み立てるにあたっても、一体型クランクシャフトとの組み立てが容易となる。即ち、２つの円形スライダ１における２つの部分を分解した後に、クランクシャフトのクランクピンを前記円形スライダ１のうち一方の部分の１／２円弧構造に挿入する。続いて、もう一方の部分を前述の部分に突き合わせてから、一体的に固定するよう組み立てる。即ち、本実施例における円形スライダ１は一体型クランクシャフトとの組み立てに便利であり、組み立て時の柔軟性と利便性が向上する。また、当該円形スライダ１を含む機構の解体メンテナンスもより容易となる。
【００６３】
円形スライダ本体の外側に外周リング１−３を覆設することで、円形スライダの外周は連続した周面を持つことになる。これにより、円形スライダ本体上の貫通孔の外郭が、往復運動部材における円形スライダ収容孔の内周又は内周に設けられた軸受と直接接触し、接触面が破損するとの事態が回避される。特に、大出力の内燃機関、コンプレッサ又はプランジャポンプ等の設備の場合、往復運動部材における円形スライダ収容孔の内周にはニードル軸受けが設けられることが多い。この場合、分割式の円形スライダ本体上の貫通孔の外郭がニードル軸受けに直接接触すると、ニードル軸受けが破損して設備の使用寿命や安定性に影響を及ぼすことになる。このような問題は、前記外周リング１−３を設けることで回避可能となる。また、前記円形スライダを円形スライダ本体と外周リング１−３を組み合わせる形式とすることで、円形スライダ本体と外周リングそれぞれについて異なる材質を選択したり、或いは、それぞれに対して別々の工程処理を施したりすることが可能となる。例えば、外周リングは往復運動部材との接触及び摩擦が必須であるため、高い耐摩耗性を有する材質（例えば鋼）から形成される外周リングを選択するとともに、特殊な処理を施すことで更に耐摩耗性を向上させる。
【００６４】
また、円形スライダ本体について、第１部分１ａ−１と第２部分１ａ−２に更に位置決め構造を設けてもよい。例えば、第１部分１ａ−１と第２部分１ａ−２を組み立てた後の結合面を貫通する位置決め孔と、前記位置決め孔に挿入される位置決めピン、或いは、円形スライダの分割によってなる２つの部分のうち任意の一方の部分の結合面に設けられたほぞと、もう一方の部分の対応位置に設けられて前記ほぞに組み合わされるほぞ穴、或いは、前記円形スライダの分割によってなる２つの部分のうち任意の一方の部分の結合面に設けられたメス型端部と、もう一方の部分の対応位置に設けられて前記メス型端部に組み合わされるオス型端部、或いは、２つの分割面を溝条とする、などが考えられる。なお、他の位置決め構造としてもよいことはいうまでもなく、ここで１つ１つ列挙することはしない。
【００６５】
また、前記円形スライダ１の偏心円孔１ａ−３の少なくとも一方の端面の周辺に前記周辺に沿った突起を更に設け、分割後に、前記突起もまた前記第１部分１ａ−１と第２部分１ａ−２の１／２孔の周辺に位置する２つの部分に分割されるようにしてもよい。また、上述の実施例におけるねじ穴及び貫通孔は前記突起上にそれぞれ設けてもよいが、ここでは詳述しない。当業者であれば、本願実施例からの教唆に基づいて、相応の変形を実施することが可能である。
【００６６】
上記の記載では、外周リングと円形スライダ本体を含む単体の円形スライダについて説明した。以下では、上述した同様の構造を持つ２つの単体円形スライダを組み合わせた２つの円形スライダからなる円形スライダユニットについて述べる。なお、当業者であれば後述の記載に基づき、２つの円形スライダからなる円形スライダユニットを、３つの円形スライダからなる円形スライダユニット、或いは複数の円形スライダからなる円形スライダユニットといった組み合せに拡大可能と解釈すべきである。
【００６７】
図４に示すように、２つの円形スライダの円形スライダ本体は、位相１８０で一体的に固定される。２つの円形スライダの偏心円孔の位置が合わせられるとともに、２つの円形スライダ本体における対応する端部の分割線が整列している。具体的な固定方式としては、前記第１円形スライダ１ａの第１部分１ａ−１と前記第２円形スライダ１ｂの第２部分１ｂ−２を一体成型し、前記第１円形スライダ１ａの第２部分１ａ−２と第２円形スライダ１ｂの第１部分１ｂ−１を、一体成型された対応部分に対しそれぞれボルトで固定する。
【００６８】
なお、いうまでもなく、前記２つの円形スライダはピン接続によって一体的に接続してもよい。即ち、円形スライダ本体の偏心円孔の少なくとも一方の端面の周辺に、前記偏心円孔の中心に対して対称な少なくとも２つのピン穴を設ける。前記ピン穴はめくら穴とし、且つ、上述のねじ穴及び貫通孔（図示しない）とは連通させない。前記ピン穴の中心軸線と偏心円孔の中心軸線は共面とされる。分割される円形スライダ本体において、前記ピン穴もまた円形スライダの分割面で２つの部分に分割されて、それぞれ第１部分と第２部分に位置する２つの１／２ピン穴を形成してもよい。前記２つの部分が突き合わされて完全な円形スライダ本体が形成されると、１／２ピン穴も突き合わされて完全な前記ピン穴となる。２つの円形スライダを一体的に組み合わせる場合には、対応するピン穴も位置合わせされる。そして、ピン穴に円形スライダユニットの位置決めピンを挿入すれば、２つの円形スライダを組み合わせてなる円形スライダユニットが形成される。
【００６９】
図７を参照する。図７は、本実施例のプランジャポンプに適用されるクランクシャフトを示す図である。前記クランクシャフト２は三連四支持構造であり、両端に位置するメインジャーナル２−１及び２−４と、２つのメインジャーナルの間に位置する２つのクランク２−２及び２−３を含む。隣接するメインジャーナルとクランクの間、及び隣接する２つのクランクの間は、３つのクランクピン（それぞれ、クランクピン２−５、２−７及び２−６）によって接続されている。本実施例において、前記クランクシャフト２は一体成型され、クランクシャフトを構成する上記部分はいずれも一体成型されたクランクシャフト２の機能部分である。本実施例において、前記クランクピン２−５、２−７及び２−６は、上記図７の周方向に１２０度の間隔を置いて配置されている。なお、クランクピンを別の配置で設けてもよいことはいうまでもない。例えば、３つのクランクピンの軸線が同一直線上に位置してもよいし、１８０度の角度で配置されてもよいが、ここではこれ以上詳述しない。
【００７０】
図８は、上述の円形スライダユニットを図７に示すクランクシャフトに覆設した場合を示している。図８に示すように、上述した円形スライダユニットが各クランクピンに覆設される。なお、各円形スライダユニットは、位相１８０度で設けられる２つの円形スライダを含む。一体型のクランクシャフトを用いることから、上述した分割式の円形スライダの円形スライダ本体であれば、前記クランクシャフトのクランクピンへ容易に覆設可能である。また、両端のメインジャーナルを経由して、全ての円形スライダの外周リングを対応する円形スライダ本体の外周に覆設する。なお、前記外周リングの内円寸法が前記クランクシャフトのメインジャーナル及びクランクの外径よりも大きいことはいうまでもなく、ここでは詳述しない。
【００７１】
本実施例のクランク円形スライダ機構は、往復運動部材を更に含む。前記往復運動部材は、プランジャポンプのプランジャシートと、プランジャシートに位置するプランジャを含む。前記プランジャとは、プランジャポンプの作動部である。
【００７２】
図１５を参照する。図１５は、本実施例のプランジャシートの構造を示す図である。本実施例において、前記プランジャシート６は、円形スライダ収容孔６−３が設けられたプランジャシート本体と、前記本体における２つの対向端から外向きに延伸するよう形成された２つの案内部を含む。当該２つの案内部は、それぞれ第１案内部６−１及び第２案内部６−２と称される。本実施例において、前記第１案内部６−１と第２案内部６−２はいずれも柱状である。且つ、両案内部におけるプランジャシートの運動方向に沿う軸方向が重なっている。また、案内部の対向する２つの側面には案内面が設けられている。このほか、本実施例では、前記第１案内部６−１と第２案内部６−２はいずれも前記冠部１と一体的に接続されている。
【００７３】
前記円形スライダ収容孔６−３は円形貫通孔であり、直径は組み付けられる円形スライダの直径よりも大きい。これにより、円形スライダを前記円形スライダ収容孔６−３に組み付けた場合に、円形スライダが当該プランジャシートに対して回動可能となり、これに伴って、円形スライダの偏心円孔に装着されたクランクピンも回動する。耐摩耗性を高めるために、前記円形スライダ収容孔６−３の内壁表面には特殊な処理を施し、耐摩擦面を形成してもよい。或いは、前記内壁表面に滑り軸受け、例えば軸受胴を装着してもよい。また、摩擦を軽減するために、前記円形スライダ収容孔６−３の内壁に転がり軸受けを装着してもよい。例えば、ニードル軸受けを装着して円形スライダの回動時における摩擦を軽減してもよい。なお、いうまでもなく、その他の対策によって円形スライダ収容孔の耐磨耗性を高め、摩擦を軽減してもよいが、ここで１つ１つ列挙することはしない。本実施例のプランジャシートでは、前記円形スライダ収容孔６−３の内壁にニードル軸受けを設けている。
【００７４】
前記第１案内部６−１と第２案内部６−２は、いずれも対向する２つの外側壁の表面に案内面が設けられている。前記案内面としては、平面、凸面又は凹面が可能である。本実施例では、いずれの案内面も外向きに突出した柱面円弧状とされており、当該柱面円弧状が、プランジャポンプ筐体の対応位置に設けられた案内側面に組み合わされる。これにより、前記プランジャシートは筐体に組み付けられる際に、案内側壁沿いに往復運動すべく、筐体上の対応する案内側壁に摺動するよう組み合わされる。
【００７５】
前記第１案内部６−１と第２案内部６−２はその他の形状としてもよい。例えば円柱状とすれば、円柱体の外周面全体又は一部を案内面とすることができる。
【００７６】
本実施例において、前記プランジャシート６は、前記円形スライダ収容孔６−３の中心を通る平面に沿って、それぞれ上半部６ａ及び下半部６ｂと称される２つの部分に分割可能である。図１６と図１７に、上半部６ａと下半部６ｂの構造をそれぞれ示す。前記円形スライダ収容孔６−３は、２つの１／２孔に分割される。
【００７７】
前記プランジャシート６の本体上であって、円形スライダ収容孔６−３を挟んで対向する２つの側辺には、２つの案内部を貫通する貫通孔が設けられている。即ち、図１６及び図１７に示すように、前記上半部６ａに設けられた貫通孔６−１と、下半部に設けられた貫通孔６−６を有する。前記上半部６ａと下半部６ｂを一体的に組み立てる際には、対応する貫通孔の位置を合わせて、接続ボルトで両者を一体的に固定するよう接続する。前記貫通孔の向きは、当該プランジャシートの往復運動の方向と一致するよう設けられている。これにより、プランジャシートが往復運動する際に、接続ボルトが非往復運動方向の剪断力を受けることで生じる円形スライダ収容孔６−３の非円形化が回避される。結果として、機構動作の安定性が保証される。
【００７８】
本実施例では、前記第１案内部６−１の外端部（即ち、円形スライダ収容孔６−３から離れた端部）には、プランジャポンプのプランジャと接続するためのプランジャ接続構造６−８が更に設けられている。
【００７９】
本実施例では、前記プランジャシートを分割式としていることから、上述のクランクシャフトや円形スライダと一体的に組み立てるのに便利である。更に、プランジャシートは分割式の装着が可能なため、当該プランジャポンプ筐体の構造を更に簡略化できる。また、分割式のプランジャシートは製造工程が簡略化されるため、製造しやすい。
【００８０】
このほか、本実施例におけるプランジャシートの案内構造は、従来のクランク円形スライダ機構における往復運動部材の案内構造とは設置が異なる。本実施例の案内部分はプランジャシート本体の両端にそれぞれ設けられ、同軸である２つの案内部によって案内を行う。よって、筐体におけるプランジャシート本体との対応位置に、これらに応じた案内側面を設ける必要がない。即ち、本実施例のプランジャシートによれば、二手による案内が可能なだけでなく、当該プランジャシートに応じた筐体の加工配置となるため、筐体上にレーンを加工しやすくなる。
【００８１】
また、実施例としては、例えば潤滑油タンクや補強リブといったその他の構造をプランジャシートに更に設けてもよいが、ここでは詳述しない。
【００８２】
上述のプランジャシートは、例えば図８に示すような円形スライダに設けられ、各円形スライダの外側にプランジャシートが１つずつ覆設される。円形スライダユニットにおける２つの円形スライダの位相差は１８０度であるため、円形スライダユニットの２つの円形スライダに覆設されるプランジャシートの軸方向（ここでいう軸方向とはプランジャシートの往復運動方向に沿う軸方向をいう）がなす夾角は９０度となる。即ち、円形スライダユニットの２つの円形スライダの位相差の半分となる。本実施例では６つの円形スライダからなる３つのユニットが備えられるため、６つのプランジャシートがこれらと組み合わされる。そして、各プランジャシートにプランジャが１つずつ設けられることで、６つの動作ヘッドを備えるクランク円形スライダ機構が構成される。
【００８３】
図１４は、本実施例におけるプランジャポンプの筐体構造を示す。図１４に示すように、前記プランジャポンプ筐体は、ベース３と、前記ベース３に設けられたクランクシャフトケースの上カバー５を含む。前記ベース３とクランクシャフトケースの上カバー５により形成される空間には、図１３に示すような軸受ハウジング１３が更に設けられる。以下に、図面を組み合わせて各部材及び各部材間の組立関係についてそれぞれ説明する。
【００８４】
図１１を参照する。図１１は、前記筐体を構成するベース３の構造を示す図である。本実施例において、前記ベース３は、底壁、及び前記底壁と一体的に設けられるとともに、底壁の辺縁から底壁の上面を離れる方向に向かって伸出する側壁を含む。本実施例において、前記底壁は略長方形をなしている。前記側壁は、それぞれ左側壁及び右側壁、前側壁及び後側壁と称される２組の対向側壁を有してなる。
【００８５】
前記左側壁及び右側壁のうち側壁上部寄りの領域の対応位置には、更に、下１／２孔と称される２つの１／２孔３−２ａ及び３−２ｂがそれぞれ設けられている。前記２つの１／２孔はいずれも半円状の孔であり、前記クランクシャフトケースの上カバーにおける１／２孔と組み合わされて、プランジャポンプのクランクシャフト用の挿通孔を構成する。クランクシャフトの動力入力軸はここから伸出して、モータ、内燃機関といった動力駆動装置の出力軸に接続される。このうち、前記１／２孔３−２ａとクランクシャフトケースの上カバーにおける対応する１／２孔は、クランクシャフトの軸受孔を更に構成する。
【００８６】
前記ベースの強度を強化するために、本実施例では、前記側壁と底壁で形成される角部に三角形状の補強リブ３−４を更に設けている。また、前記２つの１／２孔３−２の周辺にも、放射状に配置される補強リブ３−５を設けている。前記補強リブは側壁の内側に設けられても外側に設けられてもよく、ここでは制限しない。前記底壁の外縁には、ベースに固定される固定孔３−６が設けられている。前記固定孔３−６は円形貫通孔であるが、ねじ穴としてもよい。
【００８７】
前記全ての側壁の上部には、いずれも外側に向かうフランジが備わっている。当該フランジの上面は同一平面上又は略同一平面上に位置する。前記フランジの上面は、当該ベース３とクランクシャフトケースの上カバー５を組み立てる際の組立面を構成する。前記フランジには、組立孔としての幾つかの貫通孔３−３が更に設けられている。なお、いうまでもなく、側壁上部のフランジ上面は側壁別に異なる形状を有していてもよいし、必ずしも同一平面上に位置する必要もなく、対応するクランクシャフトケースの上カバー５にこれらと組み合わされる組立面が備わっていればよい。当該ベースは、プランジャポンプ筐体における装着ベースとしてだけでなく、オイルパンとしての役割も兼ねる。
【００８８】
図９及び図１０を参照する。これらは、本実施例の筐体におけるクランクシャフトケースの上カバー５の構造を示す第１図及び第２図である。前記クランクシャフトケースの上カバー５は、天井壁と、前記天井壁における対向する２つの辺縁から天井壁表面を離れるように延伸する側壁とを少なくとも備える。前記対向する２つの側壁には、前記ベースの下１／２孔３−２と組み合わされる１／２孔５−５がそれぞれ設けられている。これら１／２孔は、上１／２孔と称される。前記上１／２孔の設置位置は下１／２孔に対応している。当該クランクシャフトケースの上カバー５が前記ベース３に掛合されると、対応する上１／２孔と下１／２孔によってクランクシャフトの入力軸接続孔及びクランクシャフト延長軸の出力軸接続孔としての完全な円形貫通孔が構成される。
【００８９】
上述したように、本実施例のプランジャポンプは６つのプランジャシートを有する６シリンダ装置であり、同一の円形スライダユニット上の２つのプランジャが軸方向において９０度をなすよう配置される。即ち、当該２つのプランジャはＶ型をなしている。つまり、本実施例のプランジャポンプはＶ型の６シリンダプランジャポンプである。これに応じて、前記クランクシャフトケースの上カバー５には、プランジャシート及びプランジャを挿通させるための挿通孔５−７がそれぞれ設けられている。図９に示すように、挿通孔５−７は円形貫通孔であり、前記挿通孔５−３は、前記クランクシャフトケースの上カバーにおける天井壁と一体である２つの対向する傾斜側壁に設けられている。前記天井壁、傾斜側壁及び側壁で囲まれてなる空間は、前記クランクシャフトを挿通させて収容するために用いられる。前記挿通孔５−７は、クランクシャフトの軸方向に沿って前記２つの傾斜側壁にそれぞれ設けられ、各傾斜壁には、挿通孔５−７が３つずつ設けられる。また、前記傾斜壁の外側であって挿通孔５−７の周縁には、プランジャポンプヘッド装着シート５−２が設けられている。装着シート５−２には組付面が備られ、装着シート５−２沿いにポンプヘッド組立孔５−３が設けられている。前記ポンプヘッド組立孔５−３はねじ穴である。
【００９０】
本実施例では、前記天井壁の外側に工程加工用の２つの補助構造５ａが更に設けられている。具体的に、本実施例において、補助構造５ａは天井壁と一体的に設けられるリングである。
【００９１】
前記天井壁の外側には、幾つかの補強リブ５−４が更に設けられている。本実施例において、前記補強リブ５−４は平行に配置されている。
【００９２】
前記クランクシャフトケースの上カバー５における側壁及び傾斜側壁の底壁には、外向きのフランジが更に設けられている。前記フランジの底面は、前記ベースとの組立面を構成しており、前記フランジ沿いに幾つかの装着固定孔（図示しない）が設けられている。当該装着固定孔は、ベース上の対応位置における組立孔３−３に対応している。
【００９３】
図１０に示すように、前記クランクシャフトケースの上カバー５の側壁における一方の上１／２孔５−５には、内向きのフランジ５−８ａが備わっている。当該フランジはクランクシャフトの１／２軸受孔を構成し、第１の１／２軸受孔と称される。当該第１の１／２軸受孔は上述のベースにおける１／２軸受孔３−２ａと組み合わされて、完全な軸受孔を構成する。プランジャポンプが組み立てられた後に、軸受孔には、前記クランクシャフトにおける一方のメインジャーナルと組み合わされる軸受が配置される。
【００９４】
更に図１０を参照して、前記クランクシャフトケースの上カバー５の内側には、第２の１／２軸受孔と称されるその他３つの１／２軸受孔５−９が更に設けられている。前記第２の１／２軸受孔５−９は、後述する軸受ハウジングの対応位置における１／２軸受孔と組み合わされて、クランクシャフトのクランク及びもう一方のメインジャーナルを支持するための軸受孔を構成する。以上の説明より、前記クランクシャフトケースの上カバー５における第１の１／２軸受孔５−８と、第２の１／２軸受孔５−９はクランクシャフトの軸方向と同軸に設けられるとともに、クランクシャフトのメインジャーナル及びクランクに対応していることがわかる。第２の１／２軸受孔５−９と天井壁及び傾斜側壁との接続板上には、放射状の補強リブが設けられている。また、第１の１／２軸受孔５−８の外周であってクランクシャフトケースの上カバー５の側壁内側には、当該クランクシャフトケースの上カバー５全体の強度と剛性を強化するための放射状の補強リブが設けられている。
【００９５】
図１２及び図１３を参照する。これらは、本実施例の筐体におけるクランクシャフトの軸受ハウジング４の構造を示す第１図及び第２図である。本実施例では、前記クランクシャフトの軸受ハウジング４は、軸受ハウジング本体と、軸受ハウジング本体に設けられて前記第２の１／２軸受孔５−９に対応する第３の１／２軸受孔４−１を含む。前記第３の１／２軸受孔４−１は全部で３つ設けられ、設置位置がそれぞれ第２の１／２軸受孔５−９に対応している。また、第３の１／２軸受孔４−１における第２の１／２軸受孔５−９と突き合わされる突き合わせ面には、貫通した開孔４−３が設けられている。当該開孔４−３は、前記クランクシャフトケースの上カバーに設けられた対応する開口５−１０に対応しており、前記対応する開孔と組み合わせてボルトを結合することで、クランクシャフトケースの上カバーと前記クランクシャフトの軸受ハウジング４が一体的に固定接続される。これにより、クランクシャフトを効果的に支持するための完全な軸受孔が形成される。前記３つの第３の１／２軸受孔４−１は、クランクシャフトの軸線方向と同軸に設けられている。
【００９６】
また、前記軸受ハウジング本体には、プランジャシートの第２案内部６−２を案内するための案内レーン４−２が設けられている。本実施例において、前記案内レーン４−１は、前記プランジャシートと、クランクシャフトケースの上カバーにおける傾斜側壁上の挿通孔５−７とに対応しており、全部で６つ設けられている。また、２つ１組となって第３の１／２軸受孔の軸線の両側にそれぞれ配置されている。第３の１／２軸受孔の軸線の両側に位置する案内レーンの軸線は互いに直交する（例えば、第３の１／２軸受孔４−２ａと４−２ｂの軸線は互いに直交する）。
【００９７】
前記案内レーン４−２の内壁は案内面を有し、当該案内面は前記第２の案内部６−２と組み合わされる。前記案内レーン４−２の軸線方向は、前記第３の１／２軸受孔の軸線と直交している。
【００９８】
本実施例のプランジャポンプは、更にプランジャヘッドを含む。図１８は、本実施例のプランジャポンプの構造を示す図である。また、図１９及び図２０は、それぞれ図１８を両方向から見た断面図である。
【００９９】
図１８、図１９及び図２０を参照して、ベース３とクランクシャフトケースの上カバー５が掛合されるとともに、前記軸受ハウジングが掛合によってなる空間に設けられて、前記クランクシャフトケースの上カバー５に対し一体的に固定される。クランクシャフト２、円形スライダ１及びプランジャシート６を含むクランク円形スライダ機構は、上述の組み合わせ方式で一体的に組み立てられて、前記クランクシャフトケースに配置される。クランクシャフトの外端には、動力源に接続される接続機構が設けられる。また、プランジャシートの上端部にはプランジャ１１が設けられる。クランクシャフトケースの傾斜側壁の外側にはポンプヘッドアセンブリ８が設けられており、給水管アセンブリ９とポンプヘッドアセンブリ８が連通している。
【０１００】
上記実施例のプランジャポンプでは、従来のクランク連接棒機構の代わりにクランク円形スライダ機構をコア機構として用いるため、全体としてプランジャポンプの体積が縮小し、軽量化するとともに、往復運動に伴う慣性力の完全バランスを実現可能となる。特に、プランジャが正弦波運動することでプランジャと圧縮される液体との最適な組み合わせを実現可能であり、クランク円形スライダ機構そのものの効率がクランク連接棒機構よりも高い場合には、ポンプの効率が一層向上する。
【０１０１】
本実施例が提供するプランジャポンプは、体積及び重量を従来の同等吐出量のプランジャポンプに比べて３分の１以上減少させることができるほか、製造が容易であり、より幅広い範囲に適用可能である。このほか、本実施例が提供するプランジャポンプの構造によれば、１つのプラットフォームにおいてプランジャ間を調整することで、同一のプラットフォームで異なる流量及び中圧〜高圧の一連の製品を実現可能となる。
【０１０２】
上記実施例では、高圧〜超高圧を実現するために、クランクシャフトとして一体型クランクシャフトを採用している。更に、三連四支持構造を採用することで軸系統の剛性を大幅に高め、機器の正常且つ確実な動作を保証するとともに、機器の使用寿命の長期化を可能としている。
【０１０３】
上記実施例では、転がり軸受けと滑り軸受けを組み合わせた方式を採用することで、機器における軸受支持を強化している。具体的には、メインジャーナルの主軸受と円形スライダ外周の軸受として転がり軸受けを採用し、クランク外周の軸受として滑り軸受けを採用している。
【０１０４】
上記実施例では、円形スライダとプランジャシートに分割構造を採用するとともに、円形スライダユニットの組立完了後に、軸受の内環として使用可能なように専用の外周リングを持たせるようにしている。更に、円形スライダの分割構造によれば、一体型クランクシャフトへの組み付けにおける課題も解消される。
【０１０５】
上記実施例では、筐体にも分割式３体構造を採用しており、クランクシャフトケースの上カバー、クランクシャフトの軸受ハウジング及びベースに分割される。クランクシャフトの軸受ハウジングには、プランジャ下部を案内するための滑り面（又は案内レーンと称する）が設けられる。
【０１０６】
上記実施例では、プランジャとレーン間の潤滑にオイルスプレー方式を採用している。クランクシャフトケースの上カバーには専用の装置が設けられ、当該装置から６つのシリンダ及びレーンに潤滑油をそれぞれ吐出する。
【０１０７】
以上は本願の好ましい実施形態にすぎず、当業者であれば、本願の原理を逸脱しないことを前提に、若干の改良及び追加が可能である。また、これらの改良及び追加も本願の保護の範囲とみなすべきである。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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