特許 6148637 往復動ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6148637

(24)【登録日】2017年5月26日

(45)【発行日】2017年6月14日

(54)【発明の名称】往復動ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04B 53/18 20060101AFI20170607BHJP

   F04B 53/00 20060101ALI20170607BHJP

   F04B 9/04 20060101ALI20170607BHJP

【ＦＩ】

   F04B53/18

   F04B53/00 E

   F04B53/00 D

   F04B9/04 B

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-78643(P2014-78643)

(22)【出願日】2014年4月7日

(65)【公開番号】特開2015-200209(P2015-200209A)

(43)【公開日】2015年11月12日

【審査請求日】2016年1月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000141174

【氏名又は名称】株式会社丸山製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 広太

【審査官】 山本 崇昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２２３１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−０５５７８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−２４１８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０８５２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０２７１６５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ９／０４

Ｆ０４Ｂ ５３／００−５３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランクケース（４）内に配置されて前記クランクケース（４）に支持されるクランク軸（６，６Ａ）を備え、前記クランク軸（６，６Ａ）が、前記クランクケース（４）に支持されて回転軸線（Ａ）を中心に回転可能なクランクジャーナル（６１）と、コネクティングロッド（７）に連結されるクランクピン（６２）とを有する往復動ポンプ（１００）において、
前記クランクケース（４）に設けられ、前記クランクジャーナル（６１）の軸受け部（６４）を支持する軸受（９）と、
前記クランクケース（４）内に収容される液体を前記軸受け部（６４）に導入する第１流路（６５）および第２流路（６６）と、を備え、
前記第２流路（６６）は、前記クランクジャーナル（６１）内に形成されて、前記軸受け部（６４）に接続されており、
前記第１流路（６５）の一端（６５ａ）は、前記回転軸線（Ａ）方向に交差する前記クランク軸（６，６Ａ）の側面（６３ａ）であって前記クランクジャーナル（６１）に隣接する前記クランクピン（６２）の周囲に露出する側面（６３ａ）に開口すると共に、隣接する前記クランクピン（６２）の前記回転軸線（Ａ）に対する偏心方向とは反対側に配置されて前記回転軸線（Ａ）から離間しており、
前記第１流路（６５）の他端（６５ｂ）は、前記第２流路（６６）に接続されると共に、前記回転軸線（Ａ）から離間しており、
前記第１流路（６５）は、前記第１流路（６５）の前記一端（６５ａ）を基準として前記クランク軸（６，６Ａ）の回転方向（Ｃ）の上流側に延びていることを特徴とする往復動ポンプ。

【請求項2】

クランクケース（４）内に配置されて前記クランクケース（４）に支持されるクランク軸（６，６Ａ）を備え、前記クランク軸（６，６Ａ）が、前記クランクケース（４）に支持されて回転軸線（Ａ）を中心に回転可能なクランクジャーナル（６１）と、コネクティングロッド（７）に連結されるクランクピン（６２）とを有する往復動ポンプ（１００）において、
前記クランクピン（６２）の軸受け部（６２ａ）を前記コネクティングロッド（７）に支持する軸受（１０）と、
前記クランクケース（４）内に収容される液体を前記軸受け部（６２ａ）に導入する第１流路および第２流路と、を備え、
前記第２流路は、前記クランクピン（６２）内に形成されて、前記軸受け部（６２ａ）に接続されており、
前記第１流路の一端は、前記回転軸線（Ａ）方向に交差する前記クランク軸（６，６Ａ）の側面であって前記クランクピン（６２）に隣接する別の前記クランクピン（６２）の周囲に露出する側面に開口すると共に、隣接する別の前記クランクピン（６２）の前記回転軸線（Ａ）に対する偏心方向とは反対側に配置されて前記回転軸線（Ａ）から離間しており、
前記第１流路の他端は、前記第２流路に接続されると共に、前記回転軸線（Ａ）から離間しており、
前記第１流路は、前記第１流路の前記一端を基準として前記クランク軸（６，６Ａ）の回転方向（Ｃ）の上流側に延びていることを特徴とする往復動ポンプ。

【請求項3】

前記クランクケース（４）内に収容される前記液体を前記軸受け部（６４）に導入する第３流路（６７）を更に備え、
前記第３流路（６７）の一端（６５ａ）は、前記回転軸線（Ａ）方向に交差する前記クランク軸（６Ａ）の前記側面（６３ａ）に開口すると共に、前記回転軸線（Ａ）から離間しており、
前記第３流路（６７）の他端（６７ｂ）は、前記第２流路（６６）に接続されると共に、前記回転軸線（Ａ）から離間しており、
前記第３流路（６７）は、前記第３流路（６７）の前記一端（６５ａ）を基準として前記クランク軸（６Ａ）の回転方向（Ｃ）の下流側に延びている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4】

前記クランクケース（４）内に収容される前記液体を前記軸受け部（６２ａ）に導入する第３流路を更に備え、
前記第３流路の一端は、前記回転軸線（Ａ）方向に交差する前記クランク軸（６Ａ）の前記側面に開口すると共に、前記回転軸線（Ａ）から離間しており、
前記第３流路の他端は、前記第２流路に接続されると共に、前記回転軸線（Ａ）から離間しており、
前記第３流路は、前記第３流路の前記一端を基準として前記クランク軸（６Ａ）の回転方向（Ｃ）の下流側に延びていることを特徴とする請求項２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】

往復動ポンプに関して、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１に記載された往復動ポンプでは、クランクケースの中空部分に駆動部が収容されており、このクランクケースにマニホルドが連設されている。マニホルド内にはシリンダ部が設けられており、駆動部の駆動に伴って、往復動部材がシリンダ部内を往復動する。シリンダ部内の先端側には、ポンプ室が形成されている。往復動ポンプは、ポンプ室に水等の使用液体を吸引し、加圧して外部に吐出する。

【0003】

駆動部は、クランク軸、コンロッド、クランクピン等を有する。クランク軸は、往復動部材の往復動方向に直交する方向に延びるように配置される。クランク軸の両端は、クランクケース内に組み込まれたベアリングケースによって支持される。クランク軸とベアリングケースとの間には、高強度耐水性樹脂からなる円筒状の軸受が配設されている。クランク軸はベアリングケースの外部に突出しており、この突出した部分に、駆動源からの回転駆動力が与えられる。

【0004】

この往復動ポンプでは、ポンプ室の減圧時、使用液体が吸水口から流入し、クランクケースの中空部分の流路を流れて、流出口に向かう。この過程において、使用液体がクランクケースの中空部分内で流動し、駆動部は、使用液体に浸漬される。たとえば、クランク軸とベアリングケースとの間の軸受には使用液体が供給され、当該軸受が冷却及び潤滑される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−２４１８８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

クランク軸とベアリングケースとの間の軸受に使用液体を供給するための構造として、図１２〜図１４に示される構造が考えられる。クランク軸１０３の軸受け部１０５には、円環状の溝１１８が設けられている。クランク軸１０３の内部には、クランクアーム１１５の側面１１５ａから軸受け部１０５に繋がる２本の流路１１６，１１７が設けられている。第１流路１１６の一方の開口端１１６ａは、クランクアーム１１５の側面１１５ａに設けられている。この開口端１１６ａは、クランク軸１０３の回転軸線Ａから離れた位置に形成されている。第２流路１１７は、クランク軸１０３の回転軸線Ａ上を通り、クランク軸１０３を直径方向に貫通している。第２流路１１７の両方の開口端１１７ａ，１１７ａは軸受け部の溝１１８に連通している。

【0007】

図１４に示されるように、第１流路１１６は、クランク軸１０３の回転軸線Ａと開口端１１６ａとを通る平面に沿って形成されている。すなわち、第１流路１１６は、開口端１１６ａからクランク軸１０３の回転軸線Ａに向けて延び、他方の開口端１１６ｂは、クランク軸１０３の回転軸線Ａ上に形成されて第２流路１１７に接続されている。このような構造により、使用液体は開口端１１６ａから流入して第１流路１１６を通り、開口端部１１６ｂを介して第２流路１１７に流入し、二手に別れて軸受け部１０５へと供給される。

【0008】

このような構造を想定した場合、使用液体は、ポンプの吸水口より流入した際の吸水圧の作用により第１流路１１６に流入する（図１３参照）。しかしながら、吸水圧が低い場合には、第１流路１１６に流入する使用液体の量が減少し、軸受け部１０５の潤滑が不十分になる可能性がある。また、クランク軸１０３の回転数が高くなると、使用液体が第１流路１１６に進入し難くなる。

【0009】

本発明は、潤滑用の液体が軸受け部に供給され易くすることにより、軸受の耐久性を向上することができる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】

【0010】

本発明は、クランクケース（４）内に配置されてクランクケース（４）に支持されるクランク軸（６，６Ａ）を備え、クランク軸（６，６Ａ）が、クランクケース（４）に支持されて回転軸線（Ａ）を中心に回転可能なクランクジャーナル（６１）と、コネクティングロッド（７）に連結されるクランクピン（６２）とを有する往復動ポンプ（１００）において、クランクケース（４）に設けられ、クランクジャーナル（６１）の軸受け部（６４）を支持する軸受（９）と、クランクケース（４）内に収容される液体を軸受け部（６４）に導入する第１流路（６５）および第２流路（６６）と、を備え、第２流路（６６）は、クランクジャーナル（６１）内に形成されて、軸受け部（６４）に接続されており、第１流路（６５）の一端（６５ａ）は、回転軸線（Ａ）方向に交差するクランク軸（６，６Ａ）の側面（６３ａ）であってクランクジャーナル（６１）に隣接するクランクピン（６２）の周囲に露出する側面（６３ａ）に開口すると共に、隣接するクランクピン（６２）の回転軸線（Ａ）に対する偏心方向とは反対側に配置されて回転軸線（Ａ）から離間しており、第１流路（６５）の他端（６５ｂ）は、第２流路（６６）に接続されると共に、回転軸線（Ａ）から離間しており、第１流路（６５）は、第１流路（６５）の一端（６５ａ）を基準としてクランク軸（６，６Ａ）の回転方向（Ｃ）の上流側に延びていることを特徴とする。

【0011】

この往復動ポンプ（１００）では、クランクジャーナル（６１）の軸受け部（６４）は、軸受（９）によって支持される。クランク軸（６，６Ａ）に形成された第１流路（６５）の一端（６５ａ）は、回転軸線（Ａ）方向に交差するクランク軸（６，６Ａ）の表面（６３ａ）に開口している。第１流路（６５）の他端（６５ｂ）は、クランクジャーナル（６１）内の第２流路（６６）に接続されている。第１流路（６５）の一端（６５ａ）および他端（６５ｂ）は、いずれもクランク軸（６，６Ａ）の回転軸線（Ａ）から離間しており、第１流路（６５）は、第１流路（６５）の一端（６５ａ）を基準としてクランク軸（６，６Ａ）の回転方向（Ｃ）の上流側に延びている。クランク軸（６，６Ａ）が回転方向（Ｃ）に回転したとき、潤滑用の液体の流れは、相対的に回転方向（Ｃ）の上流側に向かう。液体の流れが第１流路（６５）の向きに沿うので、液体は、第１流路（６５）の一端（６５ａ）から第１流路（６５）内に導入され易い。したがって、潤滑用の液体が第１流路（６５）および第２流路（６６）を通って軸受け部（６４）に供給され易くなり、軸受（９）が潤滑され易い。その結果として、軸受（９）の耐久性を向上することができる。

【0012】

本発明は、クランクケース（４）内に配置されてクランクケース（４）に支持されるクランク軸（６，６Ａ）を備え、クランク軸（６，６Ａ）が、クランクケース（４）に支持されて回転軸線（Ａ）を中心に回転可能なクランクジャーナル（６１）と、コネクティングロッド（７）に連結されるクランクピン（６２）とを有する往復動ポンプ（１００）において、クランクピン（６２）の軸受け部（６２ａ）を前記コネクティングロッド（７）に支持する軸受（１０）と、クランクケース（４）内に収容される液体を軸受け部（６２ａ）に導入する第１流路および第２流路と、を備え、第２流路は、クランクピン（６２）内に形成されて、軸受け部（６２ａ）に接続されており、第１流路の一端は、回転軸線（Ａ）方向に交差するクランク軸（６，６Ａ）の側面であってクランクピン（６２）に隣接する別のクランクピン（６２）の周囲に露出する側面に開口すると共に、隣接する別のクランクピン（６２）の回転軸線（Ａ）に対する偏心方向とは反対側に配置されて回転軸線（Ａ）から離間しており、第１流路の他端は、第２流路に接続されると共に、回転軸線（Ａ）から離間しており、第１流路は、第１流路の一端を基準としてクランク軸（６，６Ａ）の回転方向（Ｃ）の上流側に延びていることを特徴とする。

【0013】

この往復動ポンプ（１００）では、クランクピン（６２）の軸受け部（６２ａ）は、軸受（１０）によって、コネクティングロッド（７）に支持される。クランク軸（６，６Ａ）に形成された第１流路の一端は、回転軸線（Ａ）方向に交差するクランク軸（６，６Ａ）の表面に開口している。第１流路の他端は、クランクピン（６２）内の第２流路に接続されている。第１流路の一端および他端は、いずれもクランク軸（６，６Ａ）の回転軸線（Ａ）から離間しており、第１流路は、第１流路の一端を基準としてクランク軸（６，６Ａ）の回転方向（Ｃ）の上流側に延びている。クランク軸（６，６Ａ）が回転方向（Ｃ）に回転したとき、潤滑用の液体の流れは、相対的に回転方向（Ｃ）の上流側に向かう。液体の流れが第１流路の向きに沿うので、液体は、第１流路の一端から第１流路内に導入され易い。したがって、潤滑用の液体が第１流路および第２流路を通って軸受け部（６２ａ）に供給され易くなり、軸受（１０）が潤滑され易い。その結果として、軸受（１０）の耐久性を向上することができる。

【0014】

請求項１に記載の往復動ポンプ（１００）において、クランクケース（４）内に収容される液体を軸受け部（６４）に導入する第３流路（６７）を更に備え、第３流路（６７）の一端（６５ａ）は、回転軸線（Ａ）方向に交差するクランク軸（６Ａ）の側面（６３ａ）に開口すると共に、回転軸線（Ａ）から離間しており、第３流路（６７）の他端（６７ｂ）は、第２流路（６６）に接続されると共に、回転軸線（Ａ）から離間しており、第３流路（６７）は、第３流路（６７）の一端（６５ａ）を基準としてクランク軸（６Ａ）の回転方向（Ｃ）の下流側に延びている。
請求項２に記載の往復動ポンプ（１００）において、クランクケース（４）内に収容される液体を軸受け部（６２ａ）に導入する第３流路を更に備え、第３流路の一端は、回転軸線（Ａ）方向に交差するクランク軸（６Ａ）の側面に開口すると共に、回転軸線（Ａ）から離間しており、第３流路の他端は、第２流路に接続されると共に、回転軸線（Ａ）から離間しており、第３流路は、第３流路の一端を基準としてクランク軸（６Ａ）の回転方向（Ｃ）の下流側に延びている。

【0015】

この構成によれば、クランク軸（６Ａ）が正転（すなわち回転方向（Ｃ）へ回転）した場合、および、クランク軸（６Ａ）が逆転（すなわち回転方向（Ｃ）とは逆方向へ回転）した場合のいずれの場合でも、上記したのと同じ作用により、潤滑用の液体が軸受け部（６４，６２ａ）に供給され易い。すなわち、クランク軸（６Ａ）が正転した場合は第１流路（６５）を通って液体が導入され易く、クランク軸（６Ａ）が逆転した場合は第３流路（６７）を通って液体が導入され易い。言い換えれば、ポンプの組立時において、クランク軸（６Ａ）を組み入れるときに、クランク軸（６Ａ）の向きに拘束されないという効果が奏される。すなわち、いずれの向きでクランク軸（６Ａ）を組み込んでも、回転方向（Ｃ）に対して第１流路（６５）および第３流路（６７）が傾斜しているので、軸受け部（６４，６２ａ）に液体が供給され易くなっている。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、潤滑用の液体が軸受け部（６４，６２ａ）に供給され易くなり、軸受（９，１０）の耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態に係る往復動ポンプを示す断面図である。

【図2】図１に示す往復動ポンプの水平方向断面図である。

【図3】図１中のクランク軸を示す斜視図である。

【図4】図３のクランク軸の平面図である。

【図5】図３のクランク軸の断面図である。

【図6】図３のクランク軸が回転した場合の流体の流れを示す平面図である。

【図7】図３のクランク軸を回転軸線に垂直な方向で切断した断面図である。

【図8】第２実施形態に係る往復動ポンプのクランク軸を示す斜視図である。

【図9】図８のクランク軸の平面図である。

【図10】図８のクランク軸が回転（正転）した場合の流体の流れを示す平面図である。

【図11】図８のクランク軸が回転（逆転）した場合の流体の流れを示す平面図である。

【図12】参考形態に係る往復動ポンプのクランク軸を示す斜視図である。

【図13】図１２のクランク軸の平面図である。

【図14】図１２のクランク軸の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0019】

図１及び図２に示されるように、本実施形態の往復動ポンプ１００は、往復動部材１がシリンダ部２内を往復動（図示左右動）することにより、当該往復動部材１の往復動方向の前側（図示左側）に形成されたポンプ室３に使用液体（液体）を吸引し、当該使用液体を加圧して圧送するポンプ作用を行う。往復動ポンプ１００は、クランクケース４とマニホルド５とを連結することで、その外形が構成されている。往復動ポンプ１００は、ここでは、ポンプ作用を行う往復動部材１及びシリンダ部２を有する組が３組並設された３連式のポンプとされている（図２参照）。

【0020】

往復動部材１は、前側に配置された円柱状のプランジャ１ａと、プランジャ１ａの後端部にボルト結合された円柱状のピストン元１ｂと、を有しており、プランジャ１ａとピストン元１ｂとが一体となって往復動する。

【0021】

前側のプランジャ１ａは、マニホルド５内に装着されたシリンダ部材１６内に配置され、シリンダ部材１６の内側（筒孔）を往復動する。シリンダ部材１６の内側は、プランジャ１ａが往復動する上記シリンダ部２を構成し、シリンダ部材１６の前部には、上記ポンプ室３が形成されている。往復動部材１の後側のピストン元１ｂは、ピストンピン８を介して駆動部Ｍに連結されている。後側のピストン元１ｂは、前側のプランジャ１ａよりも大径に構成され、その後部には、前側に向かって凹む凹部１ｃが形成されている。

【0022】

クランクケース４は中空に構成されており、中空部分に往復動部材１を往復動させる駆動部Ｍが収容されている。この中空部分は、使用液体が流れる流路Ｒとされ、使用液体が収容される。このように、往復動ポンプ１００は、流路Ｒ中の使用液体に駆動部Ｍが浸漬し、駆動部Ｍが使用液体に浴する構成とされている。クランクケース４の後端面には、開口部４１が形成されており、この開口部４１は、ボルト締結された蓋４２により閉じられている。

【0023】

使用液体は、ポンプ室３内に流入し、ポンプ室３でポンプ作用に供される液体である。使用液体としては、種々の液体を用いることができ、ここでは清水が用いられている。このような使用液体に浴する駆動部Ｍは、クランク軸６、コネクティングロッド（以下、コンロッドという）７、ピストンピン８及び軸受９，１０，１１等を有している。

【0024】

クランク軸６は、往復動部材１の往復動方向に直交する方向（図１の紙面垂直方向、図２の上下方向）に延びるように配置されている。図２に示されるように、クランク軸６の両端側のクランクジャーナル６１，６１は、それぞれ、クランクケース４にボルト締結されたベアリングケース１３，１４により支持されている。クランク軸６は、ベアリングケース１３，１４を挿通して外部に突出している。

【0025】

クランクジャーナル６１，６１とベアリングケース１３，１４との間には、それぞれ円筒状の軸受９が配置され、軸受９によりクランク軸６が回転自在に支持されている。軸受９及び後述する軸受１０，１１を形成する材料としては、種々の樹脂を用いることができるが、ここでは、高強度耐水性樹脂であるＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂が用いられている。クランク軸６とベアリングケース１３，１４との間であって、クランク軸６の軸線方向において軸受９，９よりも外側の両部分には、それぞれメカニカルシール１５が配置されている。

【0026】

コンロッド７は、各往復動部材１に対応して設けられている。図１及び図２に示されるように、コンロッド７において、後側（クランク軸６側）の大径部７ａは、円筒状の軸受１０を介して、クランク軸６のクランクピン６２に回転自在に連結されている。大径部７ａは、軸線方向視において二分割されており、それぞれ中心角が１８０°の略半円形の本体部７１及びキャップ部７２を含んでいる。本体部７１とキャップ部７２とは、ボルトＢ，Ｂにより締結されている。コンロッド７において、前側（往復動部材１側）の小径部７ｂは、円筒状の軸受１１を介して上記ピストンピン８に回転自在に連結されている。大径部７ａの本体部７１と小径部７ｂとは、棒状のロッド部７ｃにより連結されている。

【0027】

クランクケース４の内部において、前側の部分には、クランク軸６に接近するように後側に向かって突出する突出部分４ａが設けられている。突出部分４ａの内部には、円筒状のガイド部材１２が収容固定されている。ガイド部材１２は、例えば軸受９〜１１と同様な樹脂により形成されており、その筒孔に往復動部材１のピストン元１ｂが挿入され、ピストン元１ｂの往復動をガイドする。ガイド部材１２内に位置するピストン元１ｂの凹部１ｃ内には、コンロッド７の前側の小径部７ｂが進入しており、ピストンピン８の両端がピストン元１ｂに圧入状態で固定されている。

【0028】

クランクケース４においてガイド部材１２よりも前側には、ガイド部材１２に当接して筒状のシールケース１７が配置されている。シールケース１７の軸線方向中程には、内側に突出する環状の鍔部１７ａが設けられており、鍔部１７ａの内側を往復動部材１のプランジャ１ａが挿通している。シールケース１７の内側であって鍔部１７ａの前側には、円筒状の高圧シール１８が配置されている。高圧シール１８を含むシリンダ部材１６の内面が、シリンダ部２とされる。

【0029】

ガイド部材１２、シールケース１７、高圧シール１８及びシリンダ部材１６は、クランクケース４に対しマニホルド５を例えばボルト等により取り付けることによって、クランクケース４内とマニホルド５内との間に挟まれた状態で固定されている。

【0030】

図１に示されるように、クランクケース４の上部は、マニホルド５よりも上側（図１において上側）に膨出しており、膨出部における前側（マニホルド５側）の端面には、クランクケース４内の流路Ｒに連通し、流路Ｒに使用液体を流入させる吸水口１９が開口されている。また、クランクケース４におけるマニホルド５側の端面であって、各シールケース１７よりも下側の位置には、クランクケース４内の流路Ｒに連通し流路Ｒからマニホルド５側へ使用液体を流出させるための流出口２０が開口されている。

【0031】

マニホルド５には、クランクケース４の流出口２０に連通する流入口２１が開口されている。流入口２１とポンプ室３との間には、クランクケース４内の流路Ｒからの使用液体が流れる吸水側流路Ｒ１が形成されている。吸水側流路Ｒ１には、当該吸水側流路Ｒ１を開閉する吸水弁２２が設けられている。

【0032】

マニホルド５には、ポンプ室３からの使用液体を外部に吐出するための吐出口２３が設けられ、各ポンプ室３の先端部には、当該ポンプ室３を構成するように吐出弁２４がそれぞれ設けられている。各吐出弁２４は、その開閉により各ポンプ室３を開閉し、各吐出弁２４の吐出側と吐出口２３との間には、ポンプ室３からの使用液体が流れる吐出側流路Ｒ２が形成されている。

【0033】

続いて、図３〜図５を参照して、クランク軸６の構造について説明する。図３および図４に示されるように、クランク軸６は、ベアリングケース１３，１４に支持されて、回転軸線Ａを中心に回転可能な円柱状のクランクジャーナル６１と、クランクジャーナル６１に連設されて、クランクジャーナル６１よりも大きい径を有する円盤状のクランクアーム６３と、クランクアーム６３に連設されて、回転軸線Ａに対して偏心した円柱状のクランクピン６２とを有する。上記したように、往復動部材１及びシリンダ部２を有する組が３組並設されているのに対応して、クランクピン６２は３個設けられている。クランクピン６２，６２同士間にはクランクアーム６３が設けられている。複数のクランクピン６２は、回転軸線Ａに対して、異なる方向に偏心している。

【0034】

クランクピン６２の外周面には、円筒状の軸受け部６２ａが形成されている。この軸受け部６２ａに、上記した軸受１０が配置される。軸受け部６２ａは、軸受１０に対するクランクピン６２の接触面である。軸受１０は、クランクピン６２の軸受け部６２ａをコンロッド７に対して支持する。

【0035】

クランクジャーナル６１の外周面には、円筒状の軸受け部６４が形成されている。この軸受け部６４に、上記した軸受９が配置される。軸受け部６４は、軸受９に対するクランクジャーナル６１の接触面である。軸受９は、クランクケース４に設けられて、クランクジャーナル６１の軸受け部６４を支持する。クランクジャーナル６１の外周面の一部には、円環状に窪む溝６８が設けられている。軸受け部６４と溝６８とは連通している。

【0036】

クランクジャーナル６１およびクランクアーム６３には、クランクケース４内に収容されて流路Ｒを流れる使用液体を軸受け部６４に導入するための第１流路６５および第２流路６６が形成されている。第１流路６５および第２流路６６は、たとえば、細長い円柱状に形成されている。第１流路６５および第２流路６６の中心軸線は直線状である。クランク軸６の両端に設けられるクランクジャーナル６１，６１のうち一方のクランクジャーナル６１に、１本の第１流路６５および１本の第２流路６６が形成されている。クランク軸６の両端に設けられるクランクジャーナル６１，６１のうち他方のクランクジャーナル６１に、１本の第１流路６５および１本の第２流路６６が形成されている。一方の第１流路６５および第２流路６６と他方の第１流路６５および第２流路６６とは、回転軸線Ａを中心とした方位が異なるのみであり、同じ大きさ及び形状で形成されている。

【0037】

第２流路６６は、クランクジャーナル６１内に形成されている。第２流路６６は、クランクジャーナル６１の回転軸線Ａを通り、クランクジャーナル６１の直径方向に延びるように形成されている。第２流路６６は、クランクジャーナル６１に隣接するクランクピン６２の偏心方向に対して垂直に延在する（図７参照）。第２流路６６の両端６６ａ，６６ａは、溝６８内に形成されている。すなわち、第２流路６６は、溝６８を介して、軸受け部６４に接続されている。

【0038】

第１流路６５は、クランクジャーナル６１およびクランクアーム６３に形成されており、クランクアーム６３を貫通して、クランクジャーナル６１内まで延びている。第１流路６５の一端６５ａは、クランクアーム６３の側面（回転軸線Ａに交差するクランク軸６の表面）６３ａに開口している。第１流路６５の他端６５ｂは、第２流路６６の途中部に接続されている（図４及び図７参照）。本実施形態の例では、第１流路６５の他端６５ｂは、第２流路６６の一端６６ａに近い端部付近に接続されている。

【0039】

図７に示されるように、第１流路６５の一端６５ａは、回転軸線Ａから離間している。より詳しくは、第１流路６５の一端６５ａは、回転軸線Ａに対するクランクピン６２の偏心方向とは反対側に配置されている。すなわち、クランクピン６２の偏心軸Ａ１と第１流路６５の一端６５ａとの間に回転軸線Ａが位置している。偏心軸Ａ１と第１流路６５の一端６５ａとを結ぶ方向と、第２流路６６の延在方向とは直交する。

【0040】

第１流路６５の他端６５ｂは、回転軸線Ａから離間している。上記したように、第１流路６５の他端６５ｂは第２流路６６の端部付近に接続されているので、回転軸線Ａに対して、第２流路６６の延在方向にずらされている。

【0041】

第１流路６５は、一端６５ａを基準として、クランク軸６の回転方向Ｃの上流側に延びている。すなわち、図６に示すように、クランク軸６を一端６５ａの位置において回転軸線Ａの放射方向外側から見た場合、第１流路６５は、一端６５ａを基準として、回転軸線Ａに対し回転方向Ｃの上流側へ倒れている。さらに別の言い方をすれば、第１流路６５は、クランク軸６の回転軸線Ａに対してねじれの方向に延び、回転軸線Ａと第１流路６５の一端６５ａとを通る仮想平面に対して、角度を成す方向に延びている。

【0042】

次に、図１および図２を参照して、往復動ポンプ１００の動作について説明する。往復動ポンプ１００では、クランクケース４内の流路Ｒに吸水口１９から作動流体が導入され、駆動部Ｍが作動流体に浴した状態で駆動部Ｍが駆動される。

【0043】

クランク軸６が回転すると、回転運動がコンロッド７及びピストンピン８により往復運動に変換されて往復動部材１が往復動し、プランジャ１ａがシリンダ部２内を後側に向かって移動することによってポンプ室３が減圧され、作動流体がクランクケース４内の流路Ｒからマニホルド５の吸水側流路Ｒ１及び吸水弁２２を通してポンプ室３へ吸引される。続いて、プランジャ１ａがシリンダ部２内を前側に向かって移動することによってポンプ室３が加圧され、ポンプ室３の作動流体が吐出弁２４、吐出側流路Ｒ２を通して吐出口２３から外部へ吐出される。このように、作動流体を吸引し吐出するポンプ作用が繰り返し行われる。

【0044】

このようなポンプ作用によるポンプ室３の減圧時には、クランクケース４内において使用液体は、吸水口１９から流入し主として突出部分４ａの上面に沿って後方へ向かいクランク軸６の上側から後側に回り込んでクランク軸６の下側に向かい、さらに流路Ｒ４を流れて流出口２０に向かう流れを形成する。また、吸水口１９から流入した使用液体の一部は、クランクケース４の突出部分４ａとクランク軸６との間の流路Ｒ５を下方に向かって流れ、流路Ｒ４に合流する流れを形成する。

【0045】

なお、吸水口１９から流入した作動流体の一部は、突出部分４ａに設けられた連絡路２８及び環状流路２７、並びに、シールケース１７に設けられた開口１７ｂを通して、高圧シール１８の裏側（後端面）に面すると共にピストン元１ｂより前側に設けられた環状の領域Ｒ３に導入される。また、吸水口１９から流入した作動流体の一部は、ピストン元１ｂの凹部１ｃ及びピストン元１ｂに設けられた連通孔２６を通して、上記領域Ｒ３に導入される。これらの作動流体によって、軸受１１及びガイド部材１２の冷却及び潤滑、並びに、ピストン元１ｂの潤滑が行われる。

【0046】

ここで、第１流路６５は、第１流路６５の一端６５ａを基準としてクランク軸６の回転方向Ｃの上流側に延びているため、クランク軸６が回転方向Ｃに回転したとき、潤滑用の使用液体の流れは、相対的に回転方向Ｃの上流側に向かう（図６参照）。使用液体の流れが第１流路６５の倒れている向きに沿うので、使用液体は、第１流路６５の一端６５ａから第１流路６５内に導入され易い（図６に示す流れＦ参照）。したがって、潤滑用の使用液体が第１流路６５および第２流路６６を通って軸受け部６４に供給され易くなり、軸受９は十分に冷却および潤滑される。よって、軸受９としての機能が十分に発揮され、さらには軸受９の耐久性が向上する。

【0047】

このように、クランク軸６の回転に伴って、使用液体を第１流路６５に強制的に入り込ませることができる。これにより、第１流路６５に使用液体を入り込ませる作用は、吸水圧と、クランク軸６の回転により強制的に入り込ませる力との２つの要素となっている。よって、図１２〜１４に示される方式に比して、クランク軸６の軸受け部６４に潤滑用の使用液体が入り込むこととなり、高強度耐水性樹脂の軸受９の寿命が長くなっている。

【0048】

また、吸水圧が減少しても、クランク軸６の回転による強制的な流入による作用があるため、軸受け部６４の潤滑が継続される。よって、軸受９の機能は継続されたままとなり、往復動ポンプ１００の運転を継続することができる。

【0049】

次に、図８および図９を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。クランク軸６Ａでは、第１実施形態の第１流路６５および第２流路６６に加えて、第１流路６５の一端６５ａを基準として、クランク軸６の回転方向Ｃの下流側に延びる第３流路６７を備えている。クランクアーム６３の側面６３ａに形成された第３流路６７の開口端は、一端６５ａである。すなわち、第１流路６５および第３流路６７において、一端６５ａが共有されている。第３流路６７は、回転軸線Ａおよび一端６５ａを通る仮想平面に関して、６５と対称に形成されている。第３流路６７の他端６７ｂは、第２流路６６の端部付近に接続されている。

【0050】

このように２本の第１流路６５および第３流路６７を備えた６Ａでは、クランク軸６Ａが正転（すなわち回転方向Ｃへ回転）した場合、および、クランク軸６Ａが逆転（すなわち回転方向Ｃとは逆方向へ回転）した場合のいずれの場合でも、上記したのと同じ作用により、潤滑用の使用液体が軸受け部６４に供給され易い。すなわち、図１０に示されるように、クランク軸６Ａが回転方向Ｃに正転した場合は、第１流路６５を通って使用液体が導入され易い（図１０に示す流れＦ参照）。図１１に示されるように、クランク軸６Ａが逆転して回転方向Ｄに回転した場合は、第３流路６７を通って使用液体が導入され易い（図１１に示す流れＦａ参照）。言い換えれば、往復動ポンプ１００の組立時において、クランク軸６Ａを組み入れるときに、クランク軸６Ａの向きに拘束されないという効果が奏される。すなわち、いずれの向きでクランク軸６Ａを組み込んでも、回転方向に対して第１流路６５および第３流路６７が傾斜しているので、軸受け部６４に使用液体が供給され易くなっている。

【0051】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、使用液体によって軸受９を潤滑させる場合に限られず、第１流路６５および第２流路６６、または、第１流路６５、第２流路６６および第３流路６７と同様の流路を、クランクピン６２の軸受１０の潤滑・冷却のために設けてもよい。この場合、これらの流路は、クランクアーム６３の側面６３ａから、クランクピン６２の外周面である軸受け部６２ａ（図１および図２参照）に向けて形成される。第２流路はクランクピン６２に形成されて、軸受け部６２ａに接続される。第１流路および第３流路は、クランクアーム６３およびクランクピン６２に形成されて、第２流路に接続される。

【0052】

このようにすれば、クランク軸６の回転に伴って、使用液体が軸受け部６２ａに供給され易くなり、軸受１０は十分に冷却および潤滑される。よって、軸受１０としての機能が十分に発揮され、さらには軸受１０の耐久性が向上する。第１流路６５、第２流路６６および第３流路６７と同様の３本の流路を設けた場合には、クランク軸の正転時、逆転時のそれぞれにおいて、使用液体が軸受け部６２ａに供給され易くなる。しかも、往復動ポンプ１００の組立時において、クランク軸を組み入れるときに、クランク軸の向きに拘束されない。

【0053】

また、本発明は、水潤滑に限られず、オイル潤滑に適用してもよい。クランク軸６，６Ａがクランクアーム６３を備えていない場合には、たとえば、クランクジャーナル６１またはクランクピン６２の側面（回転軸線Ａに交差するクランク軸６の表面）に第１流路６５の一端６５ａまたは第３流路６７の一端が形成されてもよい。

【符号の説明】

【0054】

４…クランクケース、６，６Ａ…クランク軸、７…コンロッド（コネクティングロッド）、９…軸受、１０…軸受、１３，１４…ベアリングケース、６１…クランクジャーナル、６２…クランクピン、６２ａ…軸受け部、６３…クランクアーム、６３ａ…側面（表面）、６４…軸受け部、６５…第１流路、６５ａ…一端、６５ｂ…他端、６６…第２流路、６７…第３流路、６７ｂ…他端、１００…往復動ポンプ、Ａ…回転軸線、Ｃ…回転方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】