特許 7577512 流路切り替え機構及び空気ポンプ

(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】

(24)【登録日】2024-10-25

(45)【発行日】2024-11-05

(54)【発明の名称】流路切り替え機構及び空気ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F16K 51/00 20060101AFI20241028BHJP

   F16K 11/02 20060101ALI20241028BHJP

   F04B 9/14 20060101ALI20241028BHJP

【ＦＩ】

F16K51/00 B

F16K11/02 Z

F04B9/14 C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020185258

(22)【出願日】2020-11-05

(65)【公開番号】P2022074857

(43)【公開日】2022-05-18

【審査請求日】2023-08-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】596157780

【氏名又は名称】横河計測株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100149249

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(72)【発明者】

【氏名】高倉 正人

【審査官】北村 一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１０５７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４２５０９２０（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８１６６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ １１／００－１１／２４

Ｆ１６Ｋ ５１／００

Ｆ０４Ｂ ２５／００－３７／２０；４１／００－４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁体を備える作動部材と、
前記弁体を加圧位置と減圧位置との間で進退可能に収容する弁室を備えるハウジングと、を有し、
前記弁室が、排気口と、前記排気口よりも前記加圧位置から前記減圧位置に向かう方向である前方に配置される流出口と、前記流出口よりも前記前方に配置される接続口と、前記接続口よりも前記前方に配置される流入口と、前記流入口よりも前記前方に配置される吸気口と、を有し、
前記弁体が、前記加圧位置において、前記吸気口を前記流入口に連通させるとともに前記流出口を前記接続口に連通させることで、前記吸気口から前記流入口へ空気を送るとともに前記流出口から前記接続口へ前記空気を送る一方、前記減圧位置において、前記接続口を前記流入口に連通させるとともに前記流出口を前記排気口に連通させることで、前記接続口から前記流入口へ前記空気を送るとともに前記流出口から前記排気口へ前記空気を送るように構成され、
前記作動部材が、少なくとも前記加圧位置において前記ハウジングに螺合する螺合部と、前記弁体の後端に連なるとともに前記ハウジングから露出する被操作部と、を有し、
前記吸気口の上流又は前記吸気口にフィルタ部材が設けられる、
流路切り替え機構。

【請求項2】

前記フィルタ部材は、前記吸気口を下流端とする吸気路内に配置される、請求項１に記載の流路切り替え機構。

【請求項3】

前記螺合部は、前記加圧位置と前記減圧位置との間の全行程に亘って前記ハウジングに螺合する、請求項１又は２に記載の流路切り替え機構。

【請求項4】

請求項１～３の何れか１項に記載の流路切り替え機構と、
前記流入口及び前記流出口にそれぞれ連通し、容積を増減するように駆動される圧力室と、を有し、
前記弁体が前記加圧位置にある状態で、前記圧力室を駆動することにより、前記吸気口、前記流入口、前記圧力室、前記流出口及び前記接続口をこの順に通して前記空気を送る一方、前記弁体が前記減圧位置にある状態で、前記圧力室を駆動することにより、前記接続口、前記流入口、前記圧力室、前記流出口及び前記排気口をこの順に通して前記空気を送るように構成される、
空気ポンプ。

【請求項5】

前記圧力室は、手動により駆動される、請求項４に記載の空気ポンプ。

【請求項6】

前記圧力室は、ばねの付勢力に抗してハンドグリップを握り込むことで駆動される、請求項５に記載の空気ポンプ。

【請求項7】

前記流路切り替え機構の前記接続口に前記作動部材が前記加圧位置にあるときも前記減圧位置にあるときも連通するベント口と、
前記ベント口を開閉可能な開閉部材と、を有する、
請求項４～６の何れか１項に記載の空気ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、流路切り替え機構及び空気ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

圧力機器の校正などに使用する空気ポンプの流路切り替え機構が知られている（例えば、非特許文献１参照）。流路切り替え機構は、弁体を備える作動部材と、弁体を加圧位置と減圧位置との間で進退可能に収容する弁室を備えるハウジングと、を有する。弁室は、排気口と、排気口よりも加圧位置から減圧位置に向かう方向である前方に配置される流出口と、流出口よりも前方に配置される接続口と、接続口よりも前方に配置される流入口と、流入口よりも前方に配置される吸気口と、を有する。弁体は、加圧位置において吸気口を流入口に連通させるとともに流出口を接続口に連通させる一方、減圧位置において接続口を流入口に連通させるとともに流出口を排気口に連通させるように構成される。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【文献】Druck PV211 - Pneumatic pressure and vacuum pump, GE Industrial Sensing

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の流路切り替え機構は、排気口を形成する排気路に棒状の工具を挿入して作動部材を前方に押すことで、作動部材を加圧位置から減圧位置まで移動させる一方、吸気口を形成する吸気路に棒状の工具を挿入して作動部材を後方に押すことで、作動部材を減圧位置から加圧位置まで移動させるように構成されている。したがって、作動部材が誤操作などによって意図せずに加圧位置から減圧位置に移動し、それにより、加圧された空気の排出音が発生して使用者を驚かせるなどの問題の発生が抑制されている。

【0005】

しかし、流路の切り替えに工具が必要であるため、切り替え操作が面倒であった。また、吸気口を通して弁室内に異物が侵入する虞があった。

【0006】

本開示の目的は、簡便な切り替え操作が可能であり、異物の侵入を抑制することができる流路切り替え機構及び空気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】

【0007】

幾つかの実施形態に係る流路切り替え機構は、弁体を備える作動部材と、前記弁体を加圧位置と減圧位置との間で進退可能に収容する弁室を備えるハウジングと、を有し、前記弁室が、排気口と、前記排気口よりも前記加圧位置から前記減圧位置に向かう方向である前方に配置される流出口と、前記流出口よりも前記前方に配置される接続口と、前記接続口よりも前記前方に配置される流入口と、前記流入口よりも前記前方に配置される吸気口と、を有し、前記弁体が、前記加圧位置において前記吸気口を前記流入口に連通させるとともに前記流出口を前記接続口に連通させる一方、前記減圧位置において前記接続口を前記流入口に連通させるとともに前記流出口を前記排気口に連通させるように構成され、前記作動部材が、少なくとも前記加圧位置において前記ハウジングに螺合する螺合部と、前記弁体の後端に連なるとともに前記ハウジングから露出する被操作部と、を有し、前記吸気口の上流又は前記吸気口にフィルタ部材が設けられる。このような構成によれば、被操作部を操作することで螺合部をハウジングに対して第１回転方向に回転させ、それにより、作動部材を加圧位置から減圧位置まで移動させることができ、また、被操作部を操作することで螺合部をハウジングに対して第１回転方向の逆方向である第２回転方向に回転させ、それにより、作動部材を減圧位置から加圧位置まで移動させることができる。したがって、作動部材が誤操作などによって意図せずに加圧位置から減圧位置に移動することを抑制することができる。また、流路の切り替えに工具を用いる必要がなく、それにより、簡便な切り替え操作を可能にすることができる。また、フィルタ部材により、吸気口を通して弁室内に異物が侵入することを抑制することができる。

【0008】

一実施形態において、前記フィルタ部材は、前記吸気口を下流端とする吸気路内に配置される。このような構成によれば、外部との接触によるフィルタ部材の損傷を抑制することができる。

【0009】

一実施形態において、前記螺合部は、前記加圧位置と前記減圧位置との間の全行程に亘って前記ハウジングに螺合する。このような構成によれば、作動部材が誤操作などによって意図せずに加圧位置と減圧位置との間で移動することを抑制することができる。

【0010】

一実施形態において、前記螺合部は、前記加圧位置のみにおいて前記ハウジングに螺合する。このような構成によれば、少ない回転操作量によって容易に切り替え操作を行うことができる。

【0011】

一実施形態において、前記被操作部は、摘まみである。このような構成によれば、被操作部への操作を容易に行うことができる。

【0012】

幾つかの実施形態に係る空気ポンプは、前記流路切り替え機構と、前記流入口及び前記流出口にそれぞれ連通し、容積を増減するように駆動される圧力室と、を有する。このような構成によれば、簡便な切り替え操作を可能とし、異物の侵入を抑制することができる。

【0013】

一実施形態において、前記圧力室は、手動により駆動される。このような構成によれば、圧力室を簡便に駆動することができる。

【0014】

一実施形態において、前記圧力室は、ばねの付勢力に抗してハンドグリップを握り込むことで駆動される。このような構成によれば、圧力室を駆動するための駆動操作を容易に行うことができる。

【0015】

一実施形態において、前記空気ポンプは、前記流路切り替え機構の前記接続口に前記作動部材が前記加圧位置にあるときも前記減圧位置にあるときも連通するベント口と、前記ベント口を開閉可能な開閉部材と、を有する。このような構成によれば、空気ポンプによって対象物の内部空間に付与された正圧又は負圧の圧力を、開閉部材によってベント口を開くことにより、弱め、解消させることができる。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、簡便な切り替え操作が可能であり、異物の侵入を抑制することができる流路切り替え機構及び空気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】比較例に係る流路切り替え機構を有する空気ポンプを示す外観図である。

【図2】図１の部分拡大図である。

【図3】図２のＡ－Ａ断面図であり、作動部材が加圧位置にある時の状態を示す。

【図4】図３に示す状態から作動部材が減圧位置に移動した時の状態を示す断面図である。

【図5】図１に示す駆動機構の一部断面平面図であり、押圧操作前の状態を示す。

【図6】図５に示す状態から押圧操作を完了させた時の状態を示す一部断面平面図である。

【図7】図１に示すベント機構の断面図であり、ベント口を開いた時の状態を示す。

【図8】図７に示す状態からベント口を閉じた時の状態を示す断面図である。

【図9】第１実施形態に係る流路切り替え機構を示す断面図であり、作動部材が加圧位置にある時の状態を示す。

【図10】図９に示す状態から作動部材が減圧位置に移動した時の状態を示す断面図である。

【図11】第２実施形態に係る流路切り替え機構を示す断面図であり、作動部材が加圧位置にある時の状態を示す。

【図12】図１１に示す状態から作動部材が減圧位置に向けて移動し、螺合部がハウジングから螺脱した時の状態を示す断面図である。

【図13】図１２に示す状態から作動部材が減圧位置に移動した時の状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して、本開示に係る実施形態について詳細に例示説明する。なお、各図において、対応する要素に同一の符号を付す。

【0019】

まず、比較例について例示説明する。図１に示す比較例に係る流路切り替え機構１０は、手動式の空気ポンプ１の流路を切り替える機構である。空気ポンプ１は、流路切り替え機構１０、駆動機構２０及びベント機構３０を有する。

【0020】

図１～図４に示すように、流路切り替え機構１０は、弁体１１ａを備える作動部材１１と、弁体１１ａを加圧位置（図３参照）と減圧位置（図４参照）との間で進退可能に収容する弁室１２ａを備えるハウジング１２と、を有する。弁室１２ａは、排気口１２ｂと、排気口１２ｂよりも加圧位置から減圧位置に向かう方向である前方（つまり、説明の便宜のため、加圧位置から減圧位置に向かう方向を流路切り替え機構１０における前方と定義する）に配置される流出口１２ｃと、流出口１２ｃよりも前方に配置される接続口１２ｄと、接続口１２ｄよりも前方に配置される流入口１２ｅと、流入口１２ｅよりも前方に配置される吸気口１２ｆと、を有する。弁体１１ａは、加圧位置において吸気口１２ｆを流入口１２ｅに連通させるとともに流出口１２ｃを接続口１２ｄに連通させる一方、減圧位置において接続口１２ｄを流入口１２ｅに連通させるとともに流出口１２ｃを排気口１２ｂに連通させるように構成される。

【0021】

ハウジング１２は、前後方向に沿って延びる第１中心軸線Ｏ１を中心とする円筒面状の内周面を備える弁室１２ａを有する。弁室１２ａの前端には、吸気口１２ｆが設けられる。吸気口１２ｆは、前後方向に延びる吸気路１２ｇの後端（下流端）である。吸気路１２ｇの前端（上流端）は外部空間Ｓに開口している。弁室１２ａの後端には、排気口１２ｂが設けられる。排気口１２ｂは、前後方向に延びる排気路１２ｈの前端（上流端）である。排気路１２ｈの後端（下流端）は外部空間Ｓに開口している。弁室１２ａの内周面には、流入口１２ｅ、接続口１２ｄ及び流出口１２ｃが設けられる。流入口１２ｅは、径方向に延びる流入路１２ｉの径方向内側端である。接続口１２ｄは、径方向に延びる接続路１２ｊの径方向内側端である。流出口１２ｃは、径方向に延びる流出路１２ｋの径方向内側端である。

【0022】

ハウジング１２は、ハウジング本体１２ｌ、第１端部材１２ｍ及び第２端部材１２ｎを有する。ハウジング本体１２ｌは、弁室１２ａの前後方向中間部、流入路１２ｉ、接続路１２ｊ及び流出路１２ｋを有する。第１端部材１２ｍは、弁室１２ａの前端及び吸気路１２ｇを有する。第２端部材１２ｎは、弁室１２ａの後端及び排気路１２ｈを有する。第１端部材１２ｍ及び第２端部材１２ｎはそれぞれ、ハウジング本体１２ｌに、例えば嵌合、ねじ結合又は溶接などの手段により、一体に連結する。

【0023】

弁体１１ａは、弁室１２ａの内周面に密接する環状の第１封止部１１ｂと、第１封止部１１ｂよりも後方に設けられ、弁室１２ａの内周面に密接する第２封止部１１ｃと、を有する。第１封止部１１ｂ及び第２封止部１１ｃはそれぞれ、弁本体１１ｄに一体に連結する円環状の弾性部材で形成される。

【0024】

作動部材１１は、弁体１１ａの前端に一体に連なる前軸部材１１ｅと、弁体１１ａの後端に一体に連なる後軸部材１１ｆと、を有する。前軸部材１１ｅ及び後軸部材１１ｆはそれぞれ、前後方向に沿って延びる。前軸部材１１ｅは、作動部材１１の進退により、吸気路１２ｇ内で進退可能である。後軸部材１１ｆは、作動部材１１の進退により、排気路１２ｈ内で進退可能である。

【0025】

作動部材１１が加圧位置（図３参照）にあるとき、第１封止部１１ｂは流入口１２ｅよりも後方で接続口１２ｄよりも前方の位置に配置され、第２封止部１１ｃは流出口１２ｃよりも後方で排気路１２ｈよりも前方の位置に配置される。作動部材１１が減圧位置（図４参照）にあるとき、第１封止部１１ｂは吸気口１２ｆよりも後方で流入口１２ｅよりも前方の位置に配置され、第２封止部１１ｃは接続口１２ｄよりも後方で流出口１２ｃよりも前方の位置に配置される。

【0026】

排気路１２ｈに棒状の工具を挿入して作動部材１１の後軸部材１１ｆを前方に押すことで、作動部材１１を加圧位置から減圧位置まで移動させることができる。また、吸気路１２ｇに棒状の工具を挿入して作動部材１１の前軸部材１１ｅを後方に押すことで、作動部材１１を減圧位置から加圧位置まで移動させることができる。

【0027】

作動部材１１を加圧位置に移動させることで、空気ポンプ１の動作仕様を加圧仕様に設定することができる。また、作動部材１１を減圧位置に移動させることで、空気ポンプ１の動作仕様を減圧仕様に設定することができる。

【0028】

図５～図６に示すように、駆動機構２０は、ハンドグリップ機構２０ａで構成される。ハンドグリップ機構２０ａは、第１部材２１と、第１部材２１に昇降可能に連結する第２部材２２と、第１部材２１に対して第２部材２２を下降させる付勢力を与えるばね２３（つまり、説明の便宜のため、ばね２３が与える付勢力の方向をハンドグリップ機構２０ａにおける下方と定義する）と、２つのグリップリンク２４ａで構成されるハンドグリップ２４と、を有する。各々のグリップリンク２４ａは、第１部材２１に回転可能に連結するグリップ２４ｂと、第１部材２１とグリップ２４ｂとの連結部２４ｃよりも下方で第２部材２２に回転可能に連結するリンク２４ｄと、第２部材２２とリンク２４ｄとの連結部２４ｅよりも下方でグリップ２４ｂとリンク２４ｄとを回転可能に連結する連結軸２４ｆと、を有する。駆動機構２０は、流入口１２ｅ及び流出口１２ｃにそれぞれ連通し、容積を増減するように駆動される圧力室２５を有する。圧力室２５は、第１部材２１と第２部材２２とによって形成される。

【0029】

第１部材２１は、シリンダ２１ａと底部材２１ｂとで構成される。各々のグリップリンク２４ａにおいて、グリップ２４ｂの上端は、底部材２１ｂに連結部２４ｃを介して回転可能に連結する。

【0030】

第２部材２２は、ピストン２２ａと中心軸部材２２ｂとで構成される。中心軸部材２２ｂは、上下方向に沿って延びる第２中心軸線Ｏ２を有する。第２中心軸線Ｏ２は、第１中心軸線Ｏ１に垂直である。中心軸部材２２ｂの上端にはピストン２２ａが一体に連なる。各々のグリップリンク２４ａにおいて、リンク２４ｄの上端は、中心軸部材２２ｂの下端に連結部２４ｅを介して回転可能に連結する。

【0031】

シリンダ２１ａは、流入口１２ｅに連通する入口穴２１ｃと流出口１２ｃに連通する出口穴２１ｄとを備える頂壁２１ｅと、頂壁２１ｅから垂下する周壁２１ｆと、を有する。周壁２１ｆの下端には底部材２１ｂが一体に連なる。底部材２１ｂは、中心軸部材２２ｂを貫通させる貫通穴を有する。中心軸部材２２ｂの下部は下方に向けて拡径する段部２２ｃを有し、段部２２ｃと底部材２１ｂとの間には、コイル状のばね２３が第２中心軸線Ｏ２と同軸に配置される。

【0032】

ピストン２２ａは、シリンダ２１ａの周壁２１ｆの内周面上を上下方向に摺動可能である。圧力室２５は、シリンダ２１ａ（頂壁２１ｅの下面と周壁２１ｆの内周面）とピストン２２ａとによって形成される。したがって、圧力室２５は、流入口１２ｅ及び流出口１２ｃにそれぞれ連通し、ハンドグリップ機構２０ａによって容積を増減するように駆動される。

【0033】

２つのグリップリンク２４ａは、第２中心軸線Ｏ２を挟んで互いに対向し、第２中心軸線Ｏ２を挟んで実質的に対称な構造を有する。つまり、第２中心軸線Ｏ２は、ハンドグリップ２４の中心軸線でもある。各々の連結部２４ｃは、グリップ２４ｂと第１部材２１とを回転軸線Ｐの周りに回転可能に連結する。各々の連結部２４ｅは、第２部材２２とリンク２４ｄとを回転軸線Ｑの周りに回転可能に連結する。各々の連結軸２４ｆは、グリップ２４ｂとリンク２４ｄとを回転軸線Ｒの周りに回転可能に連結する。回転軸線Ｐ、回転軸線Ｑ及び回転軸線Ｒは、互いに平行である。各々の回転軸線Ｑは、第２中心軸線Ｏ２に交差する。

【0034】

各々のグリップリンク２４ａにおいて、グリップ２４ｂと第１部材２１との連結部２４ｃは、例えば、グリップ２４ｂに固定される回転軸で構成され、第２部材２２とリンク２４ｄとの連結部２４ｅは、例えば、第２部材２２に固定される回転軸で構成され、グリップ２４ｂとリンク２４ｄとの連結軸２４ｆは、例えば、グリップ２４ｂに固定される。

【0035】

したがって、ばね２３の付勢力に抗してハンドグリップ２４を握り込む押圧操作により、各々のグリップリンク２４ａにおいて、リンク２４ｄの下端の連結軸２４ｆ（回転軸線Ｒ）からリンク２４ｄの上端の連結部２４ｅ（回転軸線Ｑ）に向かう方向の押圧力Ｆａを連結部２４ｅに作用させ、その結果、これら押圧力Ｆａの上向きの合力Ｆを第２部材２２に加え、それにより、第２部材２２を第１部材２１に対して上昇させて圧力室２５の容積を減少させることができる。また、押圧操作を解除することにより、ばね２３の付勢力により、第２部材２２を第１部材２１に対して下降させて圧力室２５の容積を増加させることができる。

【0036】

このように、圧力室２５は、手動により、より具体的には、ばね２３の付勢力に抗してハンドグリップ２４を握り込むことにより、さらに具体的には、ばね２３の付勢力に抗してハンドグリップ２４を握り込む押圧操作と押圧操作の解除とを含む駆動操作を行うことにより、容積を増減するように駆動される。

【0037】

空気ポンプ１は、空気が流入口１２ｅから圧力室２５に流入することを許容する一方、空気が圧力室２５から流入口１２ｅに流出することを阻止する図示しない第１逆止弁と、空気が圧力室２５から流出口１２ｃに流出することを許容する一方、空気が流出口１２ｃから圧力室２５に流入することを阻止する図示しない第２逆止弁と、を有する。第１逆止弁は、例えば、流入路１２ｉと入口穴２１ｃとの間に設けられる。第２逆止弁は、例えば、流出路１２ｋと出口穴２１ｄとの間に設けられる。

【0038】

図７～図８に示すように、ベント機構３０は、流路切り替え機構１０の接続口１２ｄに作動部材１１が加圧位置にあるときも減圧位置にあるときも連通するベント口３１と、ベント口３１を開閉可能な開閉部材３２と、を有する。

【0039】

ベント口３１は、ブロック３３に保持される封止部材３４によって形成される。開閉部材３２は、封止部材３４に対する密接・離間によりベント口３１を開閉する。

【0040】

開閉部材３２は、ベント口３１を開く開位置（図７参照）とベント口３１を閉じる閉位置（図８参照）との間で進退可能である。また、開閉部材３２は、開位置と閉位置との間の全行程に亘ってブロック３３に螺合する螺合部である第１螺合部３２ａと、第１螺合部３２ａの開位置から閉位置に向かう方向である前方（つまり、説明の便宜のため、開位置から閉位置に向かう方向をベント機構３０における前方と定義する）の端部（つまり、第１螺合部３２ａの前端）に連なり、第１螺合部３２ａとともに進退可能な軸体３２ｂと、を有する。第１螺合部３２ａは、第３中心軸線Ｏ３を有し、第３中心軸線Ｏ３を中心に回転することで第３中心軸線Ｏ３に沿う前後方向に進退可能である。軸体３２ｂは、開位置において封止部材３４から離れてベント口３１を開き、閉位置において封止部材３４に密接してベント口３１を閉じる。

【0041】

軸体３２ｂは、第１螺合部３２ａに一体に連なる。なお、軸体３２ｂは、第１螺合部３２ａに第３中心軸線Ｏ３を中心に相対回転可能に連結する構成であってもよい。

【0042】

軸体３２ｂは、外径が一定の等径部３２ｃと、等径部３２ｃの前端に連なり前方に向けて外径が減少する縮径部３２ｄと、を有する。縮径部３２ｄは、軸体３２ｂの前端を構成する。封止部材３４は、円環状をなし、弾性を有する。軸体３２ｂは、開閉部材３２が開位置から閉位置に前進することで、縮径部３２ｄにおいて封止部材３４に密接し、それにより、ベント口３１を閉じる。

【0043】

開閉部材３２は、第１螺合部３２ａの後端に連なり、第１螺合部３２ａとともに回転可能な被操作部である第１被操作部３２ｅを有する。第１被操作部３２ｅは、第１螺合部３２ａとともに回転可能な摘まみである第１摘まみ３２ｆで構成される。第１被操作部３２ｅは、第１螺合部３２ａの後端に第１被操作部３２ｅよりも縮径した軸部３２ｇを介して連なる。

【0044】

第１被操作部３２ｅは、第１螺合部３２ａに一体に連なる。なお、第１被操作部３２ｅは、第１螺合部３２ａに前後方向に相対移動可能に連結する構成であってもよい。

【0045】

ブロック３３は、第１螺合部３２ａが螺合する被螺合部である第１被螺合部３３ａを備える保持筒３３ｂと、第１セットねじ３３ｃと、ベース部材３３ｄと、蓋部材３３ｅと、カバー部材３３ｆと、ワッシャー３３ｇと、を有する。保持筒３３ｂは、第３中心軸線Ｏ３と同軸の筒状をなし、内周面に第１被螺合部３３ａを備える。第１セットねじ３３ｃは、第３中心軸線Ｏ３と同軸の筒状をなす。第１セットねじ３３ｃの外周面は、保持筒３３ｂの内周面の先端に螺合する。保持筒３３ｂの内周面には、前方に向けて拡径する段部３３ｈが設けられ、この段部３３ｈと第１セットねじ３３ｃの後端とで封止部材３４が挟持される。

【0046】

ベース部材３３ｄは、保持筒３３ｂの前端を収容する収容凹部３３ｉと、ベント口３１を流路切り替え機構１０の接続口１２ｄに連通させるための連絡路３３ｊと、を有する。収容凹部３３ｉは、保持筒３３ｂを貫通させる貫通穴である第１貫通穴３３ｋを備える環状の蓋部材３３ｅによって閉じられる。カバー部材３３ｆは、保持筒３３ｂを貫通させる貫通穴である第２貫通穴３３ｌを備え、ベース部材３３ｄの大部分と蓋部材３３ｅとを覆う。ワッシャー３３ｇは、開閉部材３２の軸部３２ｇを貫通させる貫通穴である第３貫通穴３３ｍを備える環状をなし、保持筒３３ｂの後端面に取り付けられる。ワッシャー３３ｇは、例えば合成樹脂製であり、前後方向に圧縮可能な弾性を有する。ワッシャー３３ｇは、閉位置において第１被操作部３２ｅの前端面と保持筒３３ｂの後端面とで挟まれ、圧縮される。保持筒３３ｂの外周面は、収容凹部３３ｉの内周面に密接する封止部である第３封止部３３ｎが設けられる。第３封止部３３ｎは、保持部材本体３３ｏに一体に連結する環状の弾性部材で構成される。

【0047】

第１螺合部３２ａ及び第１被螺合部３３ａは、右ねじである。しかし、第１螺合部３２ａ及び第１被螺合部３３ａは、左ねじであってもよい。第１螺合部３２ａは雄ねじであり、第１被螺合部３３ａは雌ねじである。雄ねじ及び雌ねじのねじ山形状などは適宜設定が可能である。第１螺合部３２ａ及び第１被螺合部３３ａは、ねじ山が断続的に設けられる間欠ねじであってもよい。

【0048】

開閉部材３２が開位置にあるとき、ベント口３１は、第１螺合部３２ａと第１被螺合部３３ａとの間の図示しない隙間を含む開閉部材３２と保持筒３３ｂとの間の隙間で構成される通気路３５を通して外部空間Ｓに連通する。なお、開閉部材３２が開位置にあるときにベント口３１を外部空間Ｓに連通させる通気路を、通気路３５に代えて又は加えて設けてもよい。

【0049】

空気ポンプ１は、図示しない対象物の内部空間を加圧又は減圧するために、接続路１２ｊを対象物の内部空間の端部に接続して使用される。

【0050】

空気ポンプ１は、動作仕様が加圧仕様に設定された状態である加圧仕様設定状態において、駆動機構２０を駆動操作して圧力室２５を駆動することにより、外部空間Ｓから、吸気口１２ｆ、流入路１２ｉ、入口穴２１ｃ、圧力室２５、出口穴２１ｄ、流出路１２ｋ及び接続路１２ｊをこの順に通して対象物の内部空間に空気を送り、対象物の内部空間を加圧することができる。また、空気ポンプ１は、動作仕様が減圧仕様に設定された状態である減圧仕様設定状態において、駆動機構２０を駆動操作して圧力室２５を駆動することにより、対象物の内部空間から、接続路１２ｊ、流入路１２ｉ、入口穴２１ｃ、圧力室２５、出口穴２１ｄ、流出路１２ｋ及び排気口１２ｂをこの順に通して外部空間Ｓに空気を送り、対象物の内部空間を減圧することができる。

【0051】

空気ポンプ１によって対象物の内部空間に付与された正圧又は負圧の圧力は、ベント機構３０の開閉部材３２を操作してベント口３１を開くことにより、弱め、解消させることができる。

【0052】

また、空気ポンプ１は、対象物としての圧力ゲージなどの圧力機器である第１圧力機器を校正するための基準となる圧力ゲージなどの圧力機器である第２圧力機器の内部空間の端部を接続するための流路である図示しない校正用流路を有する。校正用流路は、流路切り替え機構１０の接続口１２ｄに作動部材１１が加圧位置にあるときも減圧位置にあるときも連通するように設けられる。

【0053】

第１圧力機器を校正するときは、第１圧力機器の内部空間の端部が接続路１２ｊに接続され、第２圧力機器の内部空間の端部が校正用流路に接続される。したがって、第１圧力機器と第２圧力機器に、空気ポンプ１によって同一の正圧又は負圧の圧力を付与して、第１圧力機器の校正を行うことができる。

【0054】

上述したように、本比較例では、流路切り替え機構１０は、排気路１２ｈに棒状の工具を挿入して作動部材１１の後軸部材１１ｆを前方に押すことで、作動部材１１を加圧位置から減圧位置まで移動させる一方、吸気路１２ｇに棒状の工具を挿入して作動部材１１の前軸部材１１ｅを後方に押すことで、作動部材１１を減圧位置から加圧位置まで移動させるように構成されている。

【0055】

このような構成によれば、作動部材１１が誤操作などによって意図せずに加圧位置から減圧位置に移動し、それにより、加圧された空気の排出音が発生して使用者を驚かせるなどの問題の発生を抑制することができる。しかし、流路の切り替えに工具が必要であるため、切り替え操作が面倒である。また、吸気口１２ｆを通して弁室１２ａ内に塵芥などの異物が侵入する虞がある。

【0056】

以下に例示説明する本開示の実施形態は、このような問題点を解決し、簡便な切り替え操作が可能であり、異物の侵入を抑制することができる。

【0057】

図９～図１０に示す第１実施形態に係る流路切り替え機構１０は、作動部材１１が、少なくとも加圧位置においてハウジング１２に螺合する螺合部である第２螺合部１１ｇと、弁体１１ａの後端に連なるとともにハウジング１２から露出する被操作部である第２被操作部１１ｈと、を有し、吸気口１２ｆの上流にフィルタ部材１３が設けられる点を除き、比較例に係る流路切り替え機構１０と同様の構成を有する。なお、本実施形態に係る空気ポンプ１は、その他の点では比較例に係る空気ポンプ１と同様の構成を有する。

【0058】

第１実施形態では、第２螺合部１１ｇは、加圧位置と減圧位置との間の全行程に亘ってハウジング１２の被螺合部である第２被螺合部１２ｏに螺合する。第２被螺合部１２ｏは第２端部材１２ｎに設けられる。

【0059】

弁体１１ａは、第２螺合部１１ｇに一体に連なる。なお、弁体１１ａは、第２螺合部１１ｇに第１中心軸線Ｏ１を中心に相対回転可能に連結する構成であってもよい。

【0060】

第２被操作部１１ｈは、第２螺合部１１ｇとともに回転可能である。第２被操作部１１ｈは、第２螺合部１１ｇとともに回転可能な摘まみである第２摘まみ１１ｉで構成される。第２被操作部１１ｈは、弁体１１ａの後端に、第２被操作部１１ｈよりも縮径した接続軸部１１ｊと、接続軸部１１ｊよりも縮径した第２螺合部１１ｇと、を介して連なる。第２被操作部１１ｈの前端は接続軸部１１ｊの後端に連なり、接続軸部１１ｊの前端は弁体１１ａの後端に連なる。

【0061】

第２被操作部１１ｈは、第２螺合部１１ｇに一体に連なる。なお、第２被操作部１１ｈは、ハウジング１２に回転可能に保持され、第２螺合部１１ｇに対して相対回転が規制され、且つ、第２螺合部１１ｇに対して前後方向に相対移動可能な構成であってもよい。

【0062】

第２螺合部１１ｇ及び第２被螺合部１２ｏは、右ねじである。しかし、第２螺合部１１ｇ及び第２被螺合部１２ｏは、左ねじであってもよい。第２螺合部１１ｇは雄ねじであり、第２被螺合部１２ｏは雌ねじである。雄ねじ及び雌ねじのねじ山形状などは適宜設定が可能である。第２螺合部１１ｇ及び第２被螺合部１２ｏは、ねじ山が断続的に設けられる間欠ねじであってもよい。

【0063】

排気口１２ｂは、第２螺合部１１ｇと第２被螺合部１２ｏとの間の図示しない隙間と、接続軸部１１ｊの前端面とハウジング１２との間の隙間と、を含む排気路１２ｈを通して外部空間Ｓに連通する。なお、弁室１２ａの後端を外部空間Ｓに連通させる排気口を含む排気路を、排気路１２ｈに代えて又は加えて設けてもよい。

【0064】

フィルタ部材１３は、空気中の塵芥などの異物を濾過する。フィルタ部材１３は、例えば、繊維状、網状、多孔質状などであってよい。フィルタ部材１３の材質は特に限定されず、例えば、布、金属、合成樹脂、セラミックなどであってよい。

【0065】

フィルタ部材１３は、吸気口１２ｆを下流端とする吸気路１２ｇ内に配置される。ハウジング１２は、第１中心軸線Ｏ１と同軸の筒状をなす第２セットねじ１２ｐを有する。第２セットねじ１２ｐの外周面は、第１端部材１２ｍの内周面の先端に螺合する。第１端部材１２ｍの内周面には、前方に向けて拡径する段部１２ｑが設けられ、この段部１２ｑと第２セットねじ１２ｐの後端とで板状のフィルタ部材１３が挟持される。

【0066】

しかし、フィルタ部材１３は、吸気路１２ｇ内に配置する必要はなく、例えば、吸気路１２ｇの上流端を覆うように吸気路１２ｇの外部に配置してもよい。また、フィルタ部材１３は、吸気口１２ｆの上流に設ける必要はなく、吸気口１２ｆに設けてもよい。

【0067】

第１実施形態によれば、第２被操作部１１ｈを時計回りに回転操作するだけで作動部材１１を加圧位置から減圧位置まで移動させることができ、また、第２被操作部１１ｈを反時計回りに回転操作するだけで作動部材１１を減圧位置から加圧位置まで移動させることができる。したがって、流路の切り替えに工具を用いる必要がなく、それにより、簡便な切り替え操作を可能にすることができる。また、フィルタ部材１３により、吸気口１２ｆを通して弁室１２ａ内に異物が侵入することを抑制することができる。また、第２螺合部１１ｇにより、作動部材１１が意図せずに加圧位置から減圧位置に移動することも抑制することができる。

【0068】

特に、第１実施形態では、第２螺合部１１ｇが加圧位置と減圧位置との間の全行程に亘ってハウジング１２に螺合する構成であるので、作動部材１１が意図せずに加圧位置と減圧位置との間で移動することを抑制することができる。

【0069】

次に、第２実施形態について例示説明する。図１１～図１３に示す第２実施形態に係る流路切り替え機構１０は、第２螺合部１１ｇが、加圧位置のみにおいてハウジング１２に螺合する点を除き、第１実施形態に係る流路切り替え機構１０と同様の構成を有する。

【0070】

第２実施形態では、第２螺合部１１ｇは、第２被螺合部１２ｏの前後方向幅と同等の幅を有するように構成され、また、第２螺合部１１ｇの後端は、接続軸部１１ｊの前端に、第２螺合部１１ｇよりも縮径した軸部材１１ｋを介して連なる。

【0071】

第２実施形態によれば、第２被操作部１１ｈを時計回りに回転操作して第２螺合部１１ｇを第２被螺合部１２ｏから螺脱させ（図１２参照）、第２被操作部１１ｈを前方に押圧操作するだけで、作動部材１１を加圧位置（図１１参照）から減圧位置（図１３参照）まで移動させることができる。また、第２被操作部１１ｈを後方に牽引操作して、第２被操作部１１ｈを反時計回りに回転操作するだけで、作動部材１１を減圧位置から加圧位置まで移動させることができる。したがって、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができ、また、少ない回転操作量によって容易に切り替え操作を行うことができる。

【0072】

なお、前述した第１実施形態及び第２実施形態において、駆動機構２０は、流入口１２ｅ及び流出口１２ｃにそれぞれ連通し、容積を増減するように駆動される圧力室２５を有する限り、種々の変更が可能である。また、前述した第１実施形態及び第２実施形態において、ベント機構３０は、流路切り替え機構１０の接続口１２ｄに作動部材１１が加圧位置にあるときも減圧位置にあるときも連通するベント口３１と、ベント口３１を開閉可能な開閉部材３２と、を有する限り、種々の変更が可能である。

【0073】

前述した実施形態は本開示の一例であり、種々変更可能であることはいうまでもない。

【0074】

例えば、前述した実施形態に係る流路切り替え機構１０及び空気ポンプ１は、以下に述べるような種々の変更が可能である。

【0075】

前述した実施形態に係る流路切り替え機構１０は、弁体１１ａを備える作動部材１１と、弁体１１ａを加圧位置と減圧位置との間で進退可能に収容する弁室１２ａを備えるハウジング１２と、を有し、弁室１２ａが、排気口１２ｂと、排気口１２ｂよりも加圧位置から減圧位置に向かう方向である前方に配置される流出口１２ｃと、流出口１２ｃよりも前方に配置される接続口１２ｄと、接続口１２ｄよりも前方に配置される流入口１２ｅと、流入口１２ｅよりも前方に配置される吸気口１２ｆと、を有し、弁体１１ａが、加圧位置において吸気口１２ｆを流入口１２ｅに連通させるとともに流出口１２ｃを接続口１２ｄに連通させる一方、減圧位置において接続口１２ｄを流入口１２ｅに連通させるとともに流出口１２ｃを排気口１２ｂに連通させるように構成され、作動部材１１が、少なくとも加圧位置においてハウジング１２に螺合する螺合部（第２螺合部１１ｇ）と、弁体１１ａの後端に連なるとともにハウジング１２から露出する被操作部（第２被操作部１１ｈ）と、を有し、吸気口１２ｆの上流又は吸気口１２ｆにフィルタ部材１３が設けられる限り、種々の変更が可能である。

【0076】

しかし、流路切り替え機構１０は、フィルタ部材１３が吸気口１２ｆを下流端とする吸気路１２ｇ内に配置されることが好ましい。

【0077】

また、螺合部（第２螺合部１１ｇ）は、加圧位置と減圧位置との間の全行程に亘ってハウジング１２に螺合することが好ましい。

【0078】

また、螺合部（第２螺合部１１ｇ）は、加圧位置のみにおいてハウジング１２に螺合することが好ましい。

【0079】

また、被操作部（第２被操作部１１ｈ）は、摘まみ（第２摘まみ１１ｉ）であることが好ましい。

【0080】

前述した実施形態に係る空気ポンプ１は、流路切り替え機構１０と、流入口１２ｅ及び流出口１２ｃにそれぞれ連通し、容積を増減するように駆動される圧力室２５と、を有する限り、種々の変更が可能である。

【0081】

しかし、圧力室２５は、手動により駆動されることが好ましい。

【0082】

また、圧力室２５は、ばね２３の付勢力に抗してハンドグリップ２４を握り込むことで駆動されることが好ましい。

【0083】

また、空気ポンプ１は、流路切り替え機構１０の接続口１２ｄに作動部材１１が加圧位置にあるときも減圧位置にあるときも連通するベント口３１と、ベント口３１を開閉可能な開閉部材３２と、を有することが好ましい。

【符号の説明】

【0084】

１ 空気ポンプ
１０ 流路切り替え機構
１１ 作動部材
１１ａ 弁体
１１ｂ 第１封止部
１１ｃ 第２封止部
１１ｄ 弁本体
１１ｅ 前軸部材
１１ｆ 後軸部材
１１ｇ 第２螺合部
１１ｈ 第２被操作部
１１ｉ 第２摘まみ
１１ｊ 接続軸部
１１ｋ 軸部材
１２ ハウジング
１２ａ 弁室
１２ｂ 排気口
１２ｃ 流出口
１２ｄ 接続口
１２ｅ 流入口
１２ｆ 吸気口
１２ｇ 吸気路
１２ｈ 排気路
１２ｉ 流入路
１２ｊ 接続路
１２ｋ 流出路
１２ｌ ハウジング本体
１２ｍ 第１端部材
１２ｎ 第２端部材
１２ｏ 第２被螺合部
１２ｐ 第２セットねじ
１２ｑ 段部
１３ フィルタ部材
２０ 駆動機構
２０ａ ハンドグリップ機構
２１ 第１部材
２１ａ シリンダ
２１ｂ 底部材
２１ｃ 入口穴
２１ｄ 出口穴
２１ｅ 頂壁
２１ｆ 周壁
２２ 第２部材
２２ａ ピストン
２２ｂ 中心軸部材
２２ｃ 段部
２３ ばね
２４ ハンドグリップ
２４ａ グリップリンク
２４ｂ グリップ
２４ｃ 第１部材とグリップとの連結部
２４ｄ リンク
２４ｅ 第２部材とリンクとの連結部
２４ｆ 連結軸
２５ 圧力室
３０ ベント機構
３１ ベント口
３２ 開閉部材
３２ａ 第１螺合部
３２ｂ 軸体
３２ｃ 等径部
３２ｄ 縮径部
３２ｅ 第１被操作部
３２ｆ 第１摘まみ
３２ｇ 軸部
３３ ブロック
３３ａ 第１被螺合部
３３ｂ 保持筒
３３ｃ 第１セットねじ
３３ｄ ベース部材
３３ｅ 蓋部材
３３ｆ カバー部材
３３ｇ ワッシャー
３３ｈ 段部
３３ｉ 収容凹部
３３ｊ 連絡路
３３ｋ 第１貫通穴
３３ｌ 第２貫通穴
３３ｍ 第３貫通穴
３３ｎ 第３封止部
３３ｏ 保持部材本体
３４ 封止部材
３５ 通気路
Ｆ 押圧力
Ｆ１ 第１押圧力
Ｆ２ 第２押圧力
Ｏ１ 第１中心軸線
Ｏ２ 第２中心軸線
Ｏ３ 第３中心軸線
Ｐ１ 上側第１軸線
Ｐ２ 上側第２軸線
Ｑ１ 下側第１軸線
Ｑ２ 下側第２軸線
Ｒ 中央側軸線
Ｓ 外部空間

【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】