容積形往復ポンプ
【課題】部品点数を少なくし、磨耗、騒音、振動を小にし、吐出効率を向上させ、水中での使用を可能にした容積形往復ポンプを提供することにある。
【解決手段】ピストン１０８〜１１３の往復運動によりシリンダ室１１６〜１２１の容積を変化させ、作動流体の吸い込みと吐き出しを行う容積形往復ポンプにおいて、駆動モータ１００と、該駆動モータ１００に直結して回転自在な円板１０１と、該円板１０１の円周方向に取り付けられた突起部材１０２〜１０７と、該突起部材１０２〜１０７に当接自在なピストン１０８〜１１３と、該ピストン１０８〜１１３が挿入されて吸込みポート１１４及び吐出しポート１１５を有するシリンダ室１１６〜１２１を設けた。
【解決手段】ピストン１０８〜１１３の往復運動によりシリンダ室１１６〜１２１の容積を変化させ、作動流体の吸い込みと吐き出しを行う容積形往復ポンプにおいて、駆動モータ１００と、該駆動モータ１００に直結して回転自在な円板１０１と、該円板１０１の円周方向に取り付けられた突起部材１０２〜１０７と、該突起部材１０２〜１０７に当接自在なピストン１０８〜１１３と、該ピストン１０８〜１１３が挿入されて吸込みポート１１４及び吐出しポート１１５を有するシリンダ室１１６〜１２１を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンの往復運動によりシリンダ室の容積を変化させ、作動流体の吸い込みと吐き出しを行う容積形往復ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の容積形往復ポンプは、例えば特開平６−２６４８号公報（特許文献１）に開示され、この特開平６−２６４８号公報の図１に相当する本願の図７に示すように、ケーシング本体３とエンドキャップ４から成るケーシング２を備えている。
【０００３】
上記ケーシング２内には、傾板５が配置され、傾板５を貫通する駆動軸６が、軸受９、１０を介してケーシング本体３とエンドキャップ４に回転自在に支持されている。
【０００４】
上記駆動軸６には、シリンダブロック１１がスプライン結合し、該シリンダブロック１１には複数個のシリンダ室１４が円周方向に設けられており、各シリンダ室１４にはピストン１５が軸方向に摺動自在に挿入されている。
【０００５】
各ピストン１５の頭部１５ａ（ピストンボール）には、シュー１７が取り付けられ、該シュー１７は、傾板５に設けたスラストプレート５０に接触して摺動可能であり、各シュー１７は、シューリテーナ２０で支持され、該シューリテーナ２０はボールリテーナ１８に嵌合している。
【０００６】
また、上記ボールリテーナ１８は、図示するように、駆動軸６の外側面に設けられていてスプリング２１により傾板５側に付勢され、これにより、シューリテーナ２０によりシュー１７を前記スラストプレート５０に押し付けている。
【０００７】
一方、前記傾板５は、コンタクトピース２５、２６を有し、該コンタクトピース２５、２６は、エンドキャップ４側のサーボシリンダ２７、バイアスシリンダ２８に当接しており、よく知られているように、傾板５は所定の傾斜角で傾斜している。
【０００８】
この構成により、若し図８に示すように、傾板５が傾斜角αで傾斜している場合には、駆動軸６を回転させれば、シリンダブロック１１と各ピストン１５とシュー１７が同時に回転し、各シュー１７が前記スラストプレート５０の上面を下端から上端まで摺動する間に、ピストン１５は右側に移動するようになっている。
【０００９】
これにより、図７（図８）のポンプを例えば作動流体である水の中に入れて水を吸い上げようとする場合には、前記右側に移動するピストン１５の作用により、水が、エンドキャップ４側（図７）のバルブプレート１２に設けた吸込みポート（図示省略）からシリンダ室１４に入り込む。
【００１０】
そして、駆動軸６が更に回転を続行し、シュー１７がスラストプレート５０の上面を上端から下端まで摺動する間に、ピストン１５は左側に移動するようになっている。
【００１１】
これにより、前記左側に移動するピストン１５の作用により、シリンダ室１４内の水が、エンドキャップ４側のバルブプレート１２に設けた吐出しポート（図示省略）から吐き出される。
【００１２】
このようにして、図７（図８）のポンプは、ピストン１５の往復運動によるシリンダ室１４の容積変化を利用することにより、作動流体の吸い込みと吐き出しを行うようになっている。
【特許文献１】特開平６−２６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、上記特開平６−２５４８号公報に開示された容積形往復ポンプにおいては、次のような課題がある。
【００１４】
部品点数が多い。即ち、上記ピストン１５の往復運動機構や傾板５の傾斜保持機構を構成する部品の数は極めて多い。
【００１５】
例えば、ピストン１５（図７）の往復運動機構を構成する部品として、ピストン１５と傾板５の間には、シュー１７と、該シュー１７が接触するスラストプレート５０と、各シュー１７が支持されているシューリテーナ２０と、該シューリテーナ２０が嵌合しているボールリテーナ１８が設けられ、更に、ボールリテーナ１８を傾板５側に付勢するスプリング２１が設けられている。
【００１６】
また、傾板５の傾斜保持機構を構成する部品として、エンドキャップ４と傾板５の間には、エンドキャップ４に固定したサーボロッド３０と、該サーボロッド３０で左右方向に摺動するサーボシリンダ２７と、該サーボシリンダ２７が当接するコンタクトピース２５、及びエンドキャップ４に固定したバイアスロッド３４と、該バイアスロッド３４で左右方向に摺動するバイアスシリンダ２８と、該バイアスシリンダ２８が当接するコンタクトピース２６がそれぞれ設けられている。
【００１７】
このことから、既述したように、ピストン１５の往復運動機構や傾板５の傾斜保持機構を構成する部品の数は極めて多い。
【００１８】
更に、従来技術においては、駆動軸６がモータに直結した構造とはなっていず、ベルト等を介して駆動軸６をモータに結合しなければならず、この点でも部品点数が多い。
【００１９】
その結果、従来の容積形往復ポンプは、構成が複雑であり、また組み立てが面倒であり、更に、全体が大型になる。
【００２０】
磨耗、騒音、振動が大である。例えば、傾板５は（図７）、ピストン１５に対して傾斜しており、そのため、駆動軸６を介してシリンダブロック１１が回転する間に、ピストン１５には傾板５側からの力Ｆ（ピストン１５の軸線に直交）が働いて、各ピストン１５とシリンダ室１４との接触面間の圧力（側圧）が高まり、ピストン１５とシリンダ室１４の磨耗が大となる。
【００２１】
また、従来は、ピストン１５の往復運動を行う場合に、傾板５側のスラストプレート５０の上面には、シリンダブロック１１の一端（図７の右側）から突出したピストン１５に取り付けられているシュー１７が摺動し、エンドキャップ４側のバルブプレート１２の上面には、シリンダブロック１１の他端（図７の左側）が摺動し、従って、スラストプレート５０とバルブプレート１２の磨耗、騒音、振動が大きくなる。
【００２２】
この課題を解決するために、前記従来技術においては、スラストプレート５０の傾板５側には、防振合金製部材５１を、シュー１７側には、摺動性の良い部材５２をそれぞれ配置する等の手段を講じているが、部品点数が益々多くなり、構成も複雑となり、更にコスト高となるので、好ましくない。
【００２３】
また、従来技術においては（図７）、構造上の理由から、吸込みポート（図示省略）と吐出しポート（図示省略）がそれぞれ１個しか設けられていず、ポンプが処理する作動流体の量に比べて、極めて少なく狭い。即ち、全体として共通の吸込みポートと吐出しポートがそれぞれ１個しか設けられていない。
【００２４】
その結果、作動流体は、ポンプによる吸込みと吐出し時には、この１個ずつしかない吸込みポートと吐出しポートに集中するので、作動流体の速度が速くなって、圧力が低下し、よく知られているように、キャビテーションやエアレーションが発生して、吸込みポートと吐出しポートの磨耗、騒音、振動が大となる。
【００２５】
吐出効率が低い。即ち、従来技術においては、既述したように、駆動軸６（図８）を回転させると、シリンダブロック１１とピストン１５とシュー１７が同時に回転し、シュー１７が傾斜角αで傾斜している傾板５上のスラストプレート５０の上面を下端から上端まで摺動する間に、ピストン１５は右側に移動する。
【００２６】
これにより、作動流体である例えば水が、前記右側に移動するピストン１５の作用により、エンドキャップ４側（図７）のバルブプレート１２に設けた吸込みポート（図示省略）からシリンダ室１４に入り込むが、このときのシリンダブロック１１の角度位置を１８０°、ピストン１５の往復運動位置をＰとする（図６の一点鎖線で示す従来技術）。
【００２７】
換言すれば、シリンダブロック１１が半回転すると、ピストン１５の先端部は、０からＰの位置まで移動し、水を吸い込む（図８）。
【００２８】
そして、既述したように、駆動軸６が更に回転を続行すれば、シュー１７がスラストプレート５０の上面を上端から下端まで摺動する間に、ピストン１５は左側に移動するようになっている。
【００２９】
これにより、前記左側に移動するピストン１５の作用により、シリンダ室１４内の水が、エンドキャップ４側（図７）のバルブプレート１２に設けた吐出しポート（図示省略）から吐き出されるが、このときのシリンダブロック１１の角度位置を３６０°、ピストン１５の往復運動位置を０とする（図６の一点鎖線で示す従来技術）。
【００３０】
換言すれば、シリンダブロック１１が更に半回転すると、ピストン１５の先端部は、Ｐから０の位置まで移動し、水を吐き出す（図８）。
【００３１】
しかし、このように、従来は、シリンダブロック１１が１回転する間に（図６の横軸における０°〜３６０°）、ピストン１５が０からＰに移動し、Ｐから０に移動するというように、該ピストン１５は、わずか１回しか往復運動を行わない。
【００３２】
従って、そのために、従来は、単位時間内における作動流体の吐出量があまりに少なく、吐出効率が極めて低い。
【００３３】
水中での使用が困難である。即ち、従来技術においては、ピストン１５ごとに、パッキン等のシール部材が設けられていない。
【００３４】
そのため、若し従来のポンプを水中に設置した場合には、ピストン１５が挿入されているシリンダ室１４に水が入り込む等の不都合が生じるおそれがある。
【００３５】
このため、従来は、水中での使用が困難である。
【００３６】
本発明の目的は、部品点数を少なくし、磨耗、騒音、振動を小にし、吐出効率を向上させ、水中での使用を可能にした容積形往復ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
上記課題を解決するために、本発明は、請求項１に記載されているように、ピストン１０８〜１１３の往復運動によりシリンダ室１１６〜１２１の容積を変化させ、作動流体の吸い込みと吐き出しを行う容積形往復ポンプにおいて、駆動モータ１００と、該駆動モータ１００に直結して回転自在な円板１０１と、該円板１０１の円周方向に取り付けられた突起部材１０２〜１０７と、該突起部材１０２〜１０７に当接自在なピストン１０８〜１１３と、該ピストン１０８〜１１３が挿入されて吸込みポート１１４及び吐出しポート１１５を有するシリンダ室１１６〜１２１を設けたことを特徴とする容積形往復ポンプという手段を提供する。
【００３８】
そして、この請求項１の従属項として、請求項２に記載されているように、上記突起部材１０２〜１０７が方向自在な球体により、ピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａが円錐体によりそれぞれ構成され、請求項３に記載されているように、上記駆動モータ１００が水中モータにより構成され、請求項４に記載されているように、上記シリンダ室１１６〜１２１の内壁に高圧側シール部材１２２と低圧側シール部材１２３がそれぞれ設けられ、又はシリンダ室１１６〜１２１の内壁に低圧側シール部材１２３がシリンダ室１１６〜１２１の外壁からピストン１０８〜１１３の基端部に亘ってダイヤフラム１２４がそれぞれ設けられ、請求項５に記載されているように、上記高圧側シール部材１２２と低圧側シール部材１２３の間、又はダイヤフラム１２４と低圧側シール部材１２３の間には、リークホール１２５が設けられ、該リークホール１２５の出口側には、逆止め弁１２６が設けられているという手段を提供する。
【００３９】
上記本発明の構成によれば、ピストン１０８〜１１３（図１）の往復運動機構を構成する部品としては、ピストン１０８〜１１３を付勢するバネ１２７、及び円板１０１とその円板１０１の円周方向に取り付けられた突起部材１０２〜１０７だけであり、円板１０１は傾斜していないので、従来のサーボロッド３０（図７）ような傾斜保持機構を構成する部品は不要であり、また、駆動モータ１００（図１）は円板１０１に直結しているので、ベルト等の部品も不要であり、このため、本発明によれば、部品点数が極めて少なくなる。
【００４０】
また、本発明の構成によれば、円板１０１は（図１）傾斜していないので、本発明の各ピストン１０８〜１１３には、従来のような力Ｆ（図８）が円板１０１側からは働かず、従って、ピストン１０８〜１１３（図１）とシリンダ室１１６〜１２１の磨耗は小となり、また、ピストン１０８〜１１３が往復運動する間に（図５（Ａ）〜図５（Ｋ））、各ピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａが前記円板１０１側の突起部材１０２〜１０７に摺動するだけであって、他の部分（例えばケーシング９９（図１）の後端（左側））は摺動する構造となっていず、しかも、突起部材１０２〜１０７が方向自在な球体により、ピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａが円錐体によりそれぞれ構成されているので、突起部材１０２〜１０７による各ピストン１０８〜１１３の往復運動が（図５（Ａ）〜図５（Ｋ））円滑に行われ、従って、各ピストン１０８〜１１３の磨耗、騒音、振動は小となり、更に、各シリンダ室１１６〜１２１ごとに吸込みポート１１４（図１）と吐出しポート１１５が設けられており、このため、各吸込みポート１１４と吐出しポート１１５を通過する作動流体の速度は従来よりも遅く、従って圧力はそれほど低下せずに、従来のようにキャビテーションやエアレーションが発生することがなく、各吸込みポート１１４と吐出しポート１１５の磨耗、騒音、振動も小となる。
【００４１】
また、本発明の構成によれば、ピストン１０８〜１１３の往復運動は（図５（Ａ）〜図５（Ｋ））、回転する円板１０１に設けられた突起部材１０２〜１０７の各ピストン１０８〜１１３に対する押圧（例えば図５（Ａ））・解放（例えば図５（Ｂ））作用に基づいて行われるので、円板１０１が１回転する間に（図６の横軸における０°〜３６０°）、１つのピストンは何回も往復運動を行い（図６の縦軸における０〜Ｐを例えば６回往復する（図６の実線））、その分、単位時間内における作動流体の吐出量が多くなり、従って、吐出効率が向上する。
【００４２】
更に、本発明の構成によれば、駆動モータ１００は水中モータで構成されていると共に、シリンダ室１１６〜１２１の内壁に高圧側シール部材１２２と低圧側シール部材１２３が設けられている等二重シールになっており、且つリークホール１２５が設けらていてシリンダ室１１６〜１２１内に水が万一進入してもそれを外部に吐き出すようになっているので、水中での使用が可能である。
【発明の効果】
【００４３】
上記のとおり、本発明によれば、部品点数を少なくし、磨耗、騒音、振動を小にし、吐出効率を向上させ、水中での使用を可能にした容積形往復ポンプを提供するという効果を奏する。
【００４４】
また、本発明によれば、上記したように、部品点数を少なくしたことにより、構成も簡単になると共に、組み立て作業が簡単になり、装置全体が小型になり、更には、部品点数を少なくしたことにより、維持管理も簡単になり、また、円板１０１側（図１）の突起部材の個数と、ケーシング９９側のピストンの個数を適宜選択することにより、所定の個数の突起部材とピストンを組み合われば、同時により多くのピストンの往復運動を行わせることができ（例えば、円板１０１側の突起部材を６個、ピストンを８個設置した場合には、円板１０１が１回転する間に４８通りのピストンの往復運動が行われる）、円板１０１の回転方向は任意であって、正逆双方向の回転が可能である等種々の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して説明する。図１は、本発明による容積形往復ポンプの斜視図である。
【００４６】
図１に示す容積形往復ポンプは、例えば水中に設置され、ケーシング９９を有し、該ケーシング９９は軸方向（Ｙ軸方向）に向かって延びている。
【００４７】
上記ケーシング９９の一端（図１に向かって向こう側）には、駆動モータ１００が設けられ、該駆動モータ１００は、水中モータにより構成されている。
【００４８】
上記駆動モータ１００の回転軸１００Ａ（図２、図３）には、円板１０１側のボス１０１Ａが嵌め込まれ、これにより、円板１０１が駆動モータ１００に直結されていて該円板１０１が回転自在に設けられ、該円板１０１の円周方向には（図４）、突起部材１０２〜１０７が設けられている。
【００４９】
上記突起部材１０２（図１）〜１０７は、方向自在であって、例えばフリーベアのような球体により構成されていて、図示するように上半分が露出しており、各球体１０２〜１０７には、ケーシング９９側に設けたピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａが当接自在である。
【００５０】
図１〜図６は、突起部材１０２〜１０７とピストン１０８〜１１３がそれぞれ複数個の例であって、突起部材１０２〜１０７とピストン１０８〜１１３がいずれも６個（図４）設けられている。
【００５１】
各ピストン１０８（図１）〜１１３は、対応するシリンダ室１１６〜１２１において、軸方向（Ｙ軸方向）に移動自在に挿入されていて、バネ１２７により突起部材１０２〜１０７側に付勢され、これにより、該突起部材１０２〜１０７には、既述したように、各ピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａが当接自在となっている。
【００５２】
そして、回転する円板１０１に設けられた突起部材１０２〜１０７により、各ピストン１０８〜１１３が押圧され（例えば図５（Ａ））、またその押圧から解放されるので（例えば図５（Ｂ））、その押圧・解放作用に基づいて、各ピストン１０８〜１１３の往復運動が行われる。
【００５３】
図５において、図５（Ａ）〜図５（Ｋ）の右図は、円板１０１側の突起部材１０２〜１０７と、ケーシング９９側の各ピストン１０８〜１１３との角度位置関係を示し、左図は、そのときのピストン１０８〜１１３の往復運動位置を示している。
【００５４】
この場合、当初は円板１０１側の突起部材１０２〜１０７は（図５（Ａ））、ケーシング９９側のピストン１０８〜１１３に当接しており、例えば突起部材１０２の角度位置を０°とし、他の突起部材１０３〜１０７の角度位置は、この０°から６０°ずつ順にずれているものとする。
【００５５】
また、この図５（Ａ）の状態では、全てのピストン１０８〜１１３は、例えばピストン１０８のように、突起部材１０２に押圧されることにより（図５（Ａ）の左図）、バネ１２７の付勢力に抗してシリンダ室１１６内を左側に移動し、このときの先端部１０８Ａの軸方向の位置、換言すれば、ピストン１０８の往復運動位置を０とする。
【００５６】
この状態で、駆動モータ１００（図１）を作動させると、円板１０１が例えば時計方向Ａに回転し（図５（Ａ））、図５（Ｂ）の右図に示すように、各突起部材１０２〜１０７が３０°ずつ角度位置をずらしたとする。
【００５７】
このとき、例えばピストン１０８の先端部１０８Ａからは、突起部材１０２が完全に離れるので、該ピストン１０８は、突起部材１０２の押圧力から解放され、バネ１２７の付勢力によりシリンダ室１１６内を右側に移動し、このときの往復運動位置をＰとする。
【００５８】
このようにして、駆動モータ１００により円板１０１が時計方向Ａに回転を続行すると、例えば図５（Ｃ）の右図に示すように、各突起部材１０２〜１０７が更に３０°ずつ角度位置をずらし、例えば突起部材１０２が６０°の角度位置に来たとする。
【００５９】
このとき、突起部材１０２は、図示するように、ピストン１０８の右隣に隣接するピストン１０９に当接し、最初に（図５（Ａ））突起部材１０２が当接したピストン１０８には、図５（Ｃ）の右図に示すように、突起部材１０７が当接している。
【００６０】
そして、ピストン１０８は、今度は突起部材１０７に押圧されることにより（図５（Ｃ）の左図）、バネ１２７の付勢力に抗してシリンダ室１１６内を左側に移動し、このときの往復運動位置は、前記図５（Ａ）の場合と同様に０である。
【００６１】
このようにして円板１０１に設けられた突起部材１０２〜１０７により、ピストン１０８〜１１３が往復運動を行う場合において、円板１０１が１回転する場合の角度位置と、ピストン１０８〜１１３の往復運動位置との関係が、図６に示されている。
【００６２】
図６においては、円板１０１が１回転する間に（図６の横軸における０°〜３６０°）、１つのピストンは何回も往復運動を行い、例えば図６においては６回往復運動を行うことを示している（図６の実線））。
【００６３】
このため、本発明によれば、単位時間内における作動流体の吐出量が多くなり、従って、吐出効率が向上する（図６において、従来は、既述したように、シリンダブロック１１（図８）が１回転する間に、ピストン１５は１回しか往復運動を行わないので、従来技術と本発明において、ケーシングの大きさ、ピストンの数等がほぼ同じであれば、本発明の方が吐出効率が向上する）。
【００６４】
また、上記往復運動（図５、図６）を行う各ピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａは（図１）、図示するように、円錐体により構成され、円板１０１側の突起部材１０２〜１０７は、前記したように、方向自在な球体によりそれぞれ構成されている。
【００６５】
この構成により、既述したように（図５）、円板１０１の回転運動に同期して円周方向に移動する突起部材１０２〜１０７が、各ピストン１０８〜１１３をシリンダ室１１６〜１２１内に容易に没入させると共に（例えば図５（Ａ））、シリンダ室１１６〜１２１から容易に突出させるようになっており（例えば図５（Ｂ））、各ピストン１０８〜１１３の往復運動が円滑に行われる（図５（Ａ）〜図５（Ｋ））。
【００６６】
一方、ケーシング９９の他端（図１に向かって手前側）には、図２に示すように、フィルタ取付板２００が、その下には、弁取付板２０１がそれぞれ設けられている。
【００６７】
上記フィルタ取付板２００には、フィルタ１１４Ａが、弁取付板２０１には、前記フィルタ１１４Ａと同心状の吸込み弁１１４Ｂが、バネ１１４Ｃにより外側に付勢されて設けられている。
【００６８】
また、弁取付板２０１には、前記吸込み弁１１４Ｂに平行に配置された吐出し弁１１５Bが、バネ１１５Ｃにより内側に付勢されて設けられている。
【００６９】
更に、上記吸込み弁１１４Ｂと吐出し弁１１５Ｂは、いずれも例えばシリンダ室１１６に連通している。
【００７０】
そして、前記フィルタ１１４Ａと吸込み弁１１４Ｂにより、吸込みポート１１４が、また、前記吐出し弁１１５Ｂにより吐出しポート１１５がそれぞれ構成され、該吸込みポート１１４と吐出しポート１１５は、図１に示すように、各シリンダ室１１６〜１２１ごとに設けられている。
【００７１】
この構成により、各ピストン１０８〜１１３の往復運動が行われる間に（図５（Ａ）〜図５（Ｋ））、対応する各シリンダ室１１６（図１）〜１２１の吸込みポート１１４と吐出しポート１１５を通過する作動流体の速度は、従来よりも遅くなるので、よく知られているように、圧力はそれほど低下せずに、従来のようにキャビテーションやエアレーションが発生することがなく、磨耗、騒音、振動も小となる。
【００７２】
即ち、既述したように、従来は、全体として共通の吸込みポート（図示省略）と吐出しポート（図示省略）がそれぞれ１個しか設けられていず、そのため、作動流体は、この１個ずつしかない吸込みポートと吐出しポートに集中するので、作動流体の速度が速くなって、圧力が低下し、よく知られているように、キャビテーションやエアレーションが発生して、磨耗、騒音、振動が大となる。
【００７３】
これに対して、本発明の構成によれば、前記したように、各シリンダ室１１６〜１２１ごとに、吸込みポート１１４と（図１）吐出しポート１１５を設けた。
【００７４】
このため、本発明によれば、作動流体は、各シリンダ室１１６〜１２１ごとに設けた前記吸込みポート１１４と吐出しポート１１５で分散して処理され、従来のように集中して処理されることはないので、既述したように、作動流体の速度は、従来よりも遅くなり、よく知られているように、圧力はそれほど低下せずに、従来のようにキャビテーションやエアレーションが発生することがなく、磨耗、騒音、振動も小となる。
【００７５】
また、図２に示すように、シリンダ室１１６〜１２１の内壁には、高圧側シール部材１２２と低圧側シール部材１２３が設けられ、いずれも例えばＯリングで形成されたパッキンにより構成されている。
【００７６】
このように、シリンダ室１１６〜１２１は、二重シールになっていると共に、リークホール１２５が設けられていて、該リークホール１２５の出口側には、逆止め弁１２６が設置されている。
【００７７】
この構成により、外部からシリンダ室１１６〜１２１内に水が万一進入しても、それを外部に吐き出すようになっている。
【００７８】
上記二重シールを構成する部材は、既述したように、高圧側シール部材１２２と低圧側シール部材１２３とは限らず、図３に示すように、ダイヤフラム１２４と低圧側シール部材１２３でもよい。
【００７９】
図３において、例えばピストン１０８の基端部は、ケーシング９９に固定されたダイヤフラム取付板１２８に接合し、該ダイヤフラム取付板１２８には、よく知られているように、ダイヤフラム１２４がねじ止めされている。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、部品点数を少なくし、磨耗、騒音、振動を小にし、吐出効率を向上させ、水中での使用を可能にした容積形往復ポンプに利用され、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明による容積形往復ポンプの斜視図である。
【図２】本発明による容積形往復ポンプの第１実施例を示す図である。
【図３】本発明による容積形往復ポンプの第２実施例を示す図である。
【図４】本発明を構成するピストン１０８〜１１３と球体１０２〜１０７との関係を示す図である。
【図５】本発明の動作説明図である。
【図６】本発明による円板１０１の角度位置とピストン１０８〜１１３の往復運動位置との関係を示す図である。
【図７】従来技術の説明図である。
【図８】図７の概略図である。
【符号の説明】
【００８２】
９９ ケーシング
１００ 駆動モータ
１０１ 円板
１０２〜１０７ 突起部材
１０８〜１１３ ピストン
１１４ 吸込みポート
１１５ 吐出しポート
１１６〜１２１ シリンダ室
１２２ 高圧側シール部材
１２３ 低圧側シール部材
１２４ ダイヤフラム
１２５ リークホール
１２６ 逆止め弁
１２７ バネ
１２８ ダイヤフラム取付板
２００ フィルタ取付板
２０１ 弁取付板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンの往復運動によりシリンダ室の容積を変化させ、作動流体の吸い込みと吐き出しを行う容積形往復ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の容積形往復ポンプは、例えば特開平６−２６４８号公報（特許文献１）に開示され、この特開平６−２６４８号公報の図１に相当する本願の図７に示すように、ケーシング本体３とエンドキャップ４から成るケーシング２を備えている。
【０００３】
上記ケーシング２内には、傾板５が配置され、傾板５を貫通する駆動軸６が、軸受９、１０を介してケーシング本体３とエンドキャップ４に回転自在に支持されている。
【０００４】
上記駆動軸６には、シリンダブロック１１がスプライン結合し、該シリンダブロック１１には複数個のシリンダ室１４が円周方向に設けられており、各シリンダ室１４にはピストン１５が軸方向に摺動自在に挿入されている。
【０００５】
各ピストン１５の頭部１５ａ（ピストンボール）には、シュー１７が取り付けられ、該シュー１７は、傾板５に設けたスラストプレート５０に接触して摺動可能であり、各シュー１７は、シューリテーナ２０で支持され、該シューリテーナ２０はボールリテーナ１８に嵌合している。
【０００６】
また、上記ボールリテーナ１８は、図示するように、駆動軸６の外側面に設けられていてスプリング２１により傾板５側に付勢され、これにより、シューリテーナ２０によりシュー１７を前記スラストプレート５０に押し付けている。
【０００７】
一方、前記傾板５は、コンタクトピース２５、２６を有し、該コンタクトピース２５、２６は、エンドキャップ４側のサーボシリンダ２７、バイアスシリンダ２８に当接しており、よく知られているように、傾板５は所定の傾斜角で傾斜している。
【０００８】
この構成により、若し図８に示すように、傾板５が傾斜角αで傾斜している場合には、駆動軸６を回転させれば、シリンダブロック１１と各ピストン１５とシュー１７が同時に回転し、各シュー１７が前記スラストプレート５０の上面を下端から上端まで摺動する間に、ピストン１５は右側に移動するようになっている。
【０００９】
これにより、図７（図８）のポンプを例えば作動流体である水の中に入れて水を吸い上げようとする場合には、前記右側に移動するピストン１５の作用により、水が、エンドキャップ４側（図７）のバルブプレート１２に設けた吸込みポート（図示省略）からシリンダ室１４に入り込む。
【００１０】
そして、駆動軸６が更に回転を続行し、シュー１７がスラストプレート５０の上面を上端から下端まで摺動する間に、ピストン１５は左側に移動するようになっている。
【００１１】
これにより、前記左側に移動するピストン１５の作用により、シリンダ室１４内の水が、エンドキャップ４側のバルブプレート１２に設けた吐出しポート（図示省略）から吐き出される。
【００１２】
このようにして、図７（図８）のポンプは、ピストン１５の往復運動によるシリンダ室１４の容積変化を利用することにより、作動流体の吸い込みと吐き出しを行うようになっている。
【特許文献１】特開平６−２６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、上記特開平６−２５４８号公報に開示された容積形往復ポンプにおいては、次のような課題がある。
【００１４】
部品点数が多い。即ち、上記ピストン１５の往復運動機構や傾板５の傾斜保持機構を構成する部品の数は極めて多い。
【００１５】
例えば、ピストン１５（図７）の往復運動機構を構成する部品として、ピストン１５と傾板５の間には、シュー１７と、該シュー１７が接触するスラストプレート５０と、各シュー１７が支持されているシューリテーナ２０と、該シューリテーナ２０が嵌合しているボールリテーナ１８が設けられ、更に、ボールリテーナ１８を傾板５側に付勢するスプリング２１が設けられている。
【００１６】
また、傾板５の傾斜保持機構を構成する部品として、エンドキャップ４と傾板５の間には、エンドキャップ４に固定したサーボロッド３０と、該サーボロッド３０で左右方向に摺動するサーボシリンダ２７と、該サーボシリンダ２７が当接するコンタクトピース２５、及びエンドキャップ４に固定したバイアスロッド３４と、該バイアスロッド３４で左右方向に摺動するバイアスシリンダ２８と、該バイアスシリンダ２８が当接するコンタクトピース２６がそれぞれ設けられている。
【００１７】
このことから、既述したように、ピストン１５の往復運動機構や傾板５の傾斜保持機構を構成する部品の数は極めて多い。
【００１８】
更に、従来技術においては、駆動軸６がモータに直結した構造とはなっていず、ベルト等を介して駆動軸６をモータに結合しなければならず、この点でも部品点数が多い。
【００１９】
その結果、従来の容積形往復ポンプは、構成が複雑であり、また組み立てが面倒であり、更に、全体が大型になる。
【００２０】
磨耗、騒音、振動が大である。例えば、傾板５は（図７）、ピストン１５に対して傾斜しており、そのため、駆動軸６を介してシリンダブロック１１が回転する間に、ピストン１５には傾板５側からの力Ｆ（ピストン１５の軸線に直交）が働いて、各ピストン１５とシリンダ室１４との接触面間の圧力（側圧）が高まり、ピストン１５とシリンダ室１４の磨耗が大となる。
【００２１】
また、従来は、ピストン１５の往復運動を行う場合に、傾板５側のスラストプレート５０の上面には、シリンダブロック１１の一端（図７の右側）から突出したピストン１５に取り付けられているシュー１７が摺動し、エンドキャップ４側のバルブプレート１２の上面には、シリンダブロック１１の他端（図７の左側）が摺動し、従って、スラストプレート５０とバルブプレート１２の磨耗、騒音、振動が大きくなる。
【００２２】
この課題を解決するために、前記従来技術においては、スラストプレート５０の傾板５側には、防振合金製部材５１を、シュー１７側には、摺動性の良い部材５２をそれぞれ配置する等の手段を講じているが、部品点数が益々多くなり、構成も複雑となり、更にコスト高となるので、好ましくない。
【００２３】
また、従来技術においては（図７）、構造上の理由から、吸込みポート（図示省略）と吐出しポート（図示省略）がそれぞれ１個しか設けられていず、ポンプが処理する作動流体の量に比べて、極めて少なく狭い。即ち、全体として共通の吸込みポートと吐出しポートがそれぞれ１個しか設けられていない。
【００２４】
その結果、作動流体は、ポンプによる吸込みと吐出し時には、この１個ずつしかない吸込みポートと吐出しポートに集中するので、作動流体の速度が速くなって、圧力が低下し、よく知られているように、キャビテーションやエアレーションが発生して、吸込みポートと吐出しポートの磨耗、騒音、振動が大となる。
【００２５】
吐出効率が低い。即ち、従来技術においては、既述したように、駆動軸６（図８）を回転させると、シリンダブロック１１とピストン１５とシュー１７が同時に回転し、シュー１７が傾斜角αで傾斜している傾板５上のスラストプレート５０の上面を下端から上端まで摺動する間に、ピストン１５は右側に移動する。
【００２６】
これにより、作動流体である例えば水が、前記右側に移動するピストン１５の作用により、エンドキャップ４側（図７）のバルブプレート１２に設けた吸込みポート（図示省略）からシリンダ室１４に入り込むが、このときのシリンダブロック１１の角度位置を１８０°、ピストン１５の往復運動位置をＰとする（図６の一点鎖線で示す従来技術）。
【００２７】
換言すれば、シリンダブロック１１が半回転すると、ピストン１５の先端部は、０からＰの位置まで移動し、水を吸い込む（図８）。
【００２８】
そして、既述したように、駆動軸６が更に回転を続行すれば、シュー１７がスラストプレート５０の上面を上端から下端まで摺動する間に、ピストン１５は左側に移動するようになっている。
【００２９】
これにより、前記左側に移動するピストン１５の作用により、シリンダ室１４内の水が、エンドキャップ４側（図７）のバルブプレート１２に設けた吐出しポート（図示省略）から吐き出されるが、このときのシリンダブロック１１の角度位置を３６０°、ピストン１５の往復運動位置を０とする（図６の一点鎖線で示す従来技術）。
【００３０】
換言すれば、シリンダブロック１１が更に半回転すると、ピストン１５の先端部は、Ｐから０の位置まで移動し、水を吐き出す（図８）。
【００３１】
しかし、このように、従来は、シリンダブロック１１が１回転する間に（図６の横軸における０°〜３６０°）、ピストン１５が０からＰに移動し、Ｐから０に移動するというように、該ピストン１５は、わずか１回しか往復運動を行わない。
【００３２】
従って、そのために、従来は、単位時間内における作動流体の吐出量があまりに少なく、吐出効率が極めて低い。
【００３３】
水中での使用が困難である。即ち、従来技術においては、ピストン１５ごとに、パッキン等のシール部材が設けられていない。
【００３４】
そのため、若し従来のポンプを水中に設置した場合には、ピストン１５が挿入されているシリンダ室１４に水が入り込む等の不都合が生じるおそれがある。
【００３５】
このため、従来は、水中での使用が困難である。
【００３６】
本発明の目的は、部品点数を少なくし、磨耗、騒音、振動を小にし、吐出効率を向上させ、水中での使用を可能にした容積形往復ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
上記課題を解決するために、本発明は、請求項１に記載されているように、ピストン１０８〜１１３の往復運動によりシリンダ室１１６〜１２１の容積を変化させ、作動流体の吸い込みと吐き出しを行う容積形往復ポンプにおいて、駆動モータ１００と、該駆動モータ１００に直結して回転自在な円板１０１と、該円板１０１の円周方向に取り付けられた突起部材１０２〜１０７と、該突起部材１０２〜１０７に当接自在なピストン１０８〜１１３と、該ピストン１０８〜１１３が挿入されて吸込みポート１１４及び吐出しポート１１５を有するシリンダ室１１６〜１２１を設けたことを特徴とする容積形往復ポンプという手段を提供する。
【００３８】
そして、この請求項１の従属項として、請求項２に記載されているように、上記突起部材１０２〜１０７が方向自在な球体により、ピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａが円錐体によりそれぞれ構成され、請求項３に記載されているように、上記駆動モータ１００が水中モータにより構成され、請求項４に記載されているように、上記シリンダ室１１６〜１２１の内壁に高圧側シール部材１２２と低圧側シール部材１２３がそれぞれ設けられ、又はシリンダ室１１６〜１２１の内壁に低圧側シール部材１２３がシリンダ室１１６〜１２１の外壁からピストン１０８〜１１３の基端部に亘ってダイヤフラム１２４がそれぞれ設けられ、請求項５に記載されているように、上記高圧側シール部材１２２と低圧側シール部材１２３の間、又はダイヤフラム１２４と低圧側シール部材１２３の間には、リークホール１２５が設けられ、該リークホール１２５の出口側には、逆止め弁１２６が設けられているという手段を提供する。
【００３９】
上記本発明の構成によれば、ピストン１０８〜１１３（図１）の往復運動機構を構成する部品としては、ピストン１０８〜１１３を付勢するバネ１２７、及び円板１０１とその円板１０１の円周方向に取り付けられた突起部材１０２〜１０７だけであり、円板１０１は傾斜していないので、従来のサーボロッド３０（図７）ような傾斜保持機構を構成する部品は不要であり、また、駆動モータ１００（図１）は円板１０１に直結しているので、ベルト等の部品も不要であり、このため、本発明によれば、部品点数が極めて少なくなる。
【００４０】
また、本発明の構成によれば、円板１０１は（図１）傾斜していないので、本発明の各ピストン１０８〜１１３には、従来のような力Ｆ（図８）が円板１０１側からは働かず、従って、ピストン１０８〜１１３（図１）とシリンダ室１１６〜１２１の磨耗は小となり、また、ピストン１０８〜１１３が往復運動する間に（図５（Ａ）〜図５（Ｋ））、各ピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａが前記円板１０１側の突起部材１０２〜１０７に摺動するだけであって、他の部分（例えばケーシング９９（図１）の後端（左側））は摺動する構造となっていず、しかも、突起部材１０２〜１０７が方向自在な球体により、ピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａが円錐体によりそれぞれ構成されているので、突起部材１０２〜１０７による各ピストン１０８〜１１３の往復運動が（図５（Ａ）〜図５（Ｋ））円滑に行われ、従って、各ピストン１０８〜１１３の磨耗、騒音、振動は小となり、更に、各シリンダ室１１６〜１２１ごとに吸込みポート１１４（図１）と吐出しポート１１５が設けられており、このため、各吸込みポート１１４と吐出しポート１１５を通過する作動流体の速度は従来よりも遅く、従って圧力はそれほど低下せずに、従来のようにキャビテーションやエアレーションが発生することがなく、各吸込みポート１１４と吐出しポート１１５の磨耗、騒音、振動も小となる。
【００４１】
また、本発明の構成によれば、ピストン１０８〜１１３の往復運動は（図５（Ａ）〜図５（Ｋ））、回転する円板１０１に設けられた突起部材１０２〜１０７の各ピストン１０８〜１１３に対する押圧（例えば図５（Ａ））・解放（例えば図５（Ｂ））作用に基づいて行われるので、円板１０１が１回転する間に（図６の横軸における０°〜３６０°）、１つのピストンは何回も往復運動を行い（図６の縦軸における０〜Ｐを例えば６回往復する（図６の実線））、その分、単位時間内における作動流体の吐出量が多くなり、従って、吐出効率が向上する。
【００４２】
更に、本発明の構成によれば、駆動モータ１００は水中モータで構成されていると共に、シリンダ室１１６〜１２１の内壁に高圧側シール部材１２２と低圧側シール部材１２３が設けられている等二重シールになっており、且つリークホール１２５が設けらていてシリンダ室１１６〜１２１内に水が万一進入してもそれを外部に吐き出すようになっているので、水中での使用が可能である。
【発明の効果】
【００４３】
上記のとおり、本発明によれば、部品点数を少なくし、磨耗、騒音、振動を小にし、吐出効率を向上させ、水中での使用を可能にした容積形往復ポンプを提供するという効果を奏する。
【００４４】
また、本発明によれば、上記したように、部品点数を少なくしたことにより、構成も簡単になると共に、組み立て作業が簡単になり、装置全体が小型になり、更には、部品点数を少なくしたことにより、維持管理も簡単になり、また、円板１０１側（図１）の突起部材の個数と、ケーシング９９側のピストンの個数を適宜選択することにより、所定の個数の突起部材とピストンを組み合われば、同時により多くのピストンの往復運動を行わせることができ（例えば、円板１０１側の突起部材を６個、ピストンを８個設置した場合には、円板１０１が１回転する間に４８通りのピストンの往復運動が行われる）、円板１０１の回転方向は任意であって、正逆双方向の回転が可能である等種々の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して説明する。図１は、本発明による容積形往復ポンプの斜視図である。
【００４６】
図１に示す容積形往復ポンプは、例えば水中に設置され、ケーシング９９を有し、該ケーシング９９は軸方向（Ｙ軸方向）に向かって延びている。
【００４７】
上記ケーシング９９の一端（図１に向かって向こう側）には、駆動モータ１００が設けられ、該駆動モータ１００は、水中モータにより構成されている。
【００４８】
上記駆動モータ１００の回転軸１００Ａ（図２、図３）には、円板１０１側のボス１０１Ａが嵌め込まれ、これにより、円板１０１が駆動モータ１００に直結されていて該円板１０１が回転自在に設けられ、該円板１０１の円周方向には（図４）、突起部材１０２〜１０７が設けられている。
【００４９】
上記突起部材１０２（図１）〜１０７は、方向自在であって、例えばフリーベアのような球体により構成されていて、図示するように上半分が露出しており、各球体１０２〜１０７には、ケーシング９９側に設けたピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａが当接自在である。
【００５０】
図１〜図６は、突起部材１０２〜１０７とピストン１０８〜１１３がそれぞれ複数個の例であって、突起部材１０２〜１０７とピストン１０８〜１１３がいずれも６個（図４）設けられている。
【００５１】
各ピストン１０８（図１）〜１１３は、対応するシリンダ室１１６〜１２１において、軸方向（Ｙ軸方向）に移動自在に挿入されていて、バネ１２７により突起部材１０２〜１０７側に付勢され、これにより、該突起部材１０２〜１０７には、既述したように、各ピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａが当接自在となっている。
【００５２】
そして、回転する円板１０１に設けられた突起部材１０２〜１０７により、各ピストン１０８〜１１３が押圧され（例えば図５（Ａ））、またその押圧から解放されるので（例えば図５（Ｂ））、その押圧・解放作用に基づいて、各ピストン１０８〜１１３の往復運動が行われる。
【００５３】
図５において、図５（Ａ）〜図５（Ｋ）の右図は、円板１０１側の突起部材１０２〜１０７と、ケーシング９９側の各ピストン１０８〜１１３との角度位置関係を示し、左図は、そのときのピストン１０８〜１１３の往復運動位置を示している。
【００５４】
この場合、当初は円板１０１側の突起部材１０２〜１０７は（図５（Ａ））、ケーシング９９側のピストン１０８〜１１３に当接しており、例えば突起部材１０２の角度位置を０°とし、他の突起部材１０３〜１０７の角度位置は、この０°から６０°ずつ順にずれているものとする。
【００５５】
また、この図５（Ａ）の状態では、全てのピストン１０８〜１１３は、例えばピストン１０８のように、突起部材１０２に押圧されることにより（図５（Ａ）の左図）、バネ１２７の付勢力に抗してシリンダ室１１６内を左側に移動し、このときの先端部１０８Ａの軸方向の位置、換言すれば、ピストン１０８の往復運動位置を０とする。
【００５６】
この状態で、駆動モータ１００（図１）を作動させると、円板１０１が例えば時計方向Ａに回転し（図５（Ａ））、図５（Ｂ）の右図に示すように、各突起部材１０２〜１０７が３０°ずつ角度位置をずらしたとする。
【００５７】
このとき、例えばピストン１０８の先端部１０８Ａからは、突起部材１０２が完全に離れるので、該ピストン１０８は、突起部材１０２の押圧力から解放され、バネ１２７の付勢力によりシリンダ室１１６内を右側に移動し、このときの往復運動位置をＰとする。
【００５８】
このようにして、駆動モータ１００により円板１０１が時計方向Ａに回転を続行すると、例えば図５（Ｃ）の右図に示すように、各突起部材１０２〜１０７が更に３０°ずつ角度位置をずらし、例えば突起部材１０２が６０°の角度位置に来たとする。
【００５９】
このとき、突起部材１０２は、図示するように、ピストン１０８の右隣に隣接するピストン１０９に当接し、最初に（図５（Ａ））突起部材１０２が当接したピストン１０８には、図５（Ｃ）の右図に示すように、突起部材１０７が当接している。
【００６０】
そして、ピストン１０８は、今度は突起部材１０７に押圧されることにより（図５（Ｃ）の左図）、バネ１２７の付勢力に抗してシリンダ室１１６内を左側に移動し、このときの往復運動位置は、前記図５（Ａ）の場合と同様に０である。
【００６１】
このようにして円板１０１に設けられた突起部材１０２〜１０７により、ピストン１０８〜１１３が往復運動を行う場合において、円板１０１が１回転する場合の角度位置と、ピストン１０８〜１１３の往復運動位置との関係が、図６に示されている。
【００６２】
図６においては、円板１０１が１回転する間に（図６の横軸における０°〜３６０°）、１つのピストンは何回も往復運動を行い、例えば図６においては６回往復運動を行うことを示している（図６の実線））。
【００６３】
このため、本発明によれば、単位時間内における作動流体の吐出量が多くなり、従って、吐出効率が向上する（図６において、従来は、既述したように、シリンダブロック１１（図８）が１回転する間に、ピストン１５は１回しか往復運動を行わないので、従来技術と本発明において、ケーシングの大きさ、ピストンの数等がほぼ同じであれば、本発明の方が吐出効率が向上する）。
【００６４】
また、上記往復運動（図５、図６）を行う各ピストン１０８〜１１３の先端部１０８Ａ〜１１３Ａは（図１）、図示するように、円錐体により構成され、円板１０１側の突起部材１０２〜１０７は、前記したように、方向自在な球体によりそれぞれ構成されている。
【００６５】
この構成により、既述したように（図５）、円板１０１の回転運動に同期して円周方向に移動する突起部材１０２〜１０７が、各ピストン１０８〜１１３をシリンダ室１１６〜１２１内に容易に没入させると共に（例えば図５（Ａ））、シリンダ室１１６〜１２１から容易に突出させるようになっており（例えば図５（Ｂ））、各ピストン１０８〜１１３の往復運動が円滑に行われる（図５（Ａ）〜図５（Ｋ））。
【００６６】
一方、ケーシング９９の他端（図１に向かって手前側）には、図２に示すように、フィルタ取付板２００が、その下には、弁取付板２０１がそれぞれ設けられている。
【００６７】
上記フィルタ取付板２００には、フィルタ１１４Ａが、弁取付板２０１には、前記フィルタ１１４Ａと同心状の吸込み弁１１４Ｂが、バネ１１４Ｃにより外側に付勢されて設けられている。
【００６８】
また、弁取付板２０１には、前記吸込み弁１１４Ｂに平行に配置された吐出し弁１１５Bが、バネ１１５Ｃにより内側に付勢されて設けられている。
【００６９】
更に、上記吸込み弁１１４Ｂと吐出し弁１１５Ｂは、いずれも例えばシリンダ室１１６に連通している。
【００７０】
そして、前記フィルタ１１４Ａと吸込み弁１１４Ｂにより、吸込みポート１１４が、また、前記吐出し弁１１５Ｂにより吐出しポート１１５がそれぞれ構成され、該吸込みポート１１４と吐出しポート１１５は、図１に示すように、各シリンダ室１１６〜１２１ごとに設けられている。
【００７１】
この構成により、各ピストン１０８〜１１３の往復運動が行われる間に（図５（Ａ）〜図５（Ｋ））、対応する各シリンダ室１１６（図１）〜１２１の吸込みポート１１４と吐出しポート１１５を通過する作動流体の速度は、従来よりも遅くなるので、よく知られているように、圧力はそれほど低下せずに、従来のようにキャビテーションやエアレーションが発生することがなく、磨耗、騒音、振動も小となる。
【００７２】
即ち、既述したように、従来は、全体として共通の吸込みポート（図示省略）と吐出しポート（図示省略）がそれぞれ１個しか設けられていず、そのため、作動流体は、この１個ずつしかない吸込みポートと吐出しポートに集中するので、作動流体の速度が速くなって、圧力が低下し、よく知られているように、キャビテーションやエアレーションが発生して、磨耗、騒音、振動が大となる。
【００７３】
これに対して、本発明の構成によれば、前記したように、各シリンダ室１１６〜１２１ごとに、吸込みポート１１４と（図１）吐出しポート１１５を設けた。
【００７４】
このため、本発明によれば、作動流体は、各シリンダ室１１６〜１２１ごとに設けた前記吸込みポート１１４と吐出しポート１１５で分散して処理され、従来のように集中して処理されることはないので、既述したように、作動流体の速度は、従来よりも遅くなり、よく知られているように、圧力はそれほど低下せずに、従来のようにキャビテーションやエアレーションが発生することがなく、磨耗、騒音、振動も小となる。
【００７５】
また、図２に示すように、シリンダ室１１６〜１２１の内壁には、高圧側シール部材１２２と低圧側シール部材１２３が設けられ、いずれも例えばＯリングで形成されたパッキンにより構成されている。
【００７６】
このように、シリンダ室１１６〜１２１は、二重シールになっていると共に、リークホール１２５が設けられていて、該リークホール１２５の出口側には、逆止め弁１２６が設置されている。
【００７７】
この構成により、外部からシリンダ室１１６〜１２１内に水が万一進入しても、それを外部に吐き出すようになっている。
【００７８】
上記二重シールを構成する部材は、既述したように、高圧側シール部材１２２と低圧側シール部材１２３とは限らず、図３に示すように、ダイヤフラム１２４と低圧側シール部材１２３でもよい。
【００７９】
図３において、例えばピストン１０８の基端部は、ケーシング９９に固定されたダイヤフラム取付板１２８に接合し、該ダイヤフラム取付板１２８には、よく知られているように、ダイヤフラム１２４がねじ止めされている。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、部品点数を少なくし、磨耗、騒音、振動を小にし、吐出効率を向上させ、水中での使用を可能にした容積形往復ポンプに利用され、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明による容積形往復ポンプの斜視図である。
【図２】本発明による容積形往復ポンプの第１実施例を示す図である。
【図３】本発明による容積形往復ポンプの第２実施例を示す図である。
【図４】本発明を構成するピストン１０８〜１１３と球体１０２〜１０７との関係を示す図である。
【図５】本発明の動作説明図である。
【図６】本発明による円板１０１の角度位置とピストン１０８〜１１３の往復運動位置との関係を示す図である。
【図７】従来技術の説明図である。
【図８】図７の概略図である。
【符号の説明】
【００８２】
９９ ケーシング
１００ 駆動モータ
１０１ 円板
１０２〜１０７ 突起部材
１０８〜１１３ ピストン
１１４ 吸込みポート
１１５ 吐出しポート
１１６〜１２１ シリンダ室
１２２ 高圧側シール部材
１２３ 低圧側シール部材
１２４ ダイヤフラム
１２５ リークホール
１２６ 逆止め弁
１２７ バネ
１２８ ダイヤフラム取付板
２００ フィルタ取付板
２０１ 弁取付板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの往復運動によりシリンダ室の容積を変化させ、作動流体の吸い込みと吐き出しを行う容積形往復ポンプにおいて、
駆動モータと、該駆動モータに直結して回転自在な円板と、該円板の円周方向に取り付けられた突起部材と、該突起部材に当接自在なピストンと、該ピストンが挿入されて吸込みポート及び吐出しポートを有するシリンダ室を設けたことを特徴とする容積形往復ポンプ。
【請求項２】
上記突起部材が方向自在な球体により、ピストンの先端部が円錐体によりそれぞれ構成されている請求項１記載の容積形往復ポンプ。
【請求項３】
上記駆動モータが水中モータにより構成されている請求項１記載の容積形往復ポンプ。
【請求項４】
上記シリンダ室の内壁に高圧側シール部材と低圧側シール部材がそれぞれ設けられ、又はシリンダ室の内壁に低圧側シール部材がピストンの基端部にダイヤフラムがそれぞれ設けられている請求項１記載の容積形往復ポンプ。
【請求項５】
上記高圧側シール部材と低圧側シール部材の間、又はダイヤフラムと低圧側シール部材の間には、リークホールが設けられ、該リークホールの出口側には、逆止め弁が設けられている請求項１記載の容積形往復ポンプ。
【請求項１】
ピストンの往復運動によりシリンダ室の容積を変化させ、作動流体の吸い込みと吐き出しを行う容積形往復ポンプにおいて、
駆動モータと、該駆動モータに直結して回転自在な円板と、該円板の円周方向に取り付けられた突起部材と、該突起部材に当接自在なピストンと、該ピストンが挿入されて吸込みポート及び吐出しポートを有するシリンダ室を設けたことを特徴とする容積形往復ポンプ。
【請求項２】
上記突起部材が方向自在な球体により、ピストンの先端部が円錐体によりそれぞれ構成されている請求項１記載の容積形往復ポンプ。
【請求項３】
上記駆動モータが水中モータにより構成されている請求項１記載の容積形往復ポンプ。
【請求項４】
上記シリンダ室の内壁に高圧側シール部材と低圧側シール部材がそれぞれ設けられ、又はシリンダ室の内壁に低圧側シール部材がピストンの基端部にダイヤフラムがそれぞれ設けられている請求項１記載の容積形往復ポンプ。
【請求項５】
上記高圧側シール部材と低圧側シール部材の間、又はダイヤフラムと低圧側シール部材の間には、リークホールが設けられ、該リークホールの出口側には、逆止め弁が設けられている請求項１記載の容積形往復ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−３０３７４６（Ｐ２００８−３０３７４６Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４９６８７（Ｐ２００７−１４９６８７）
【出願日】平成１９年６月５日（２００７．６．５）
【出願人】（５０４４５８６８８）有限会社 アイテックス (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月５日（２００７．６．５）
【出願人】（５０４４５８６８８）有限会社 アイテックス (1)
【Ｆターム（参考）】
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