hera-tanishi  好奇心旺盛な多趣味人

イワナ釣り フライフィッシング テンカラ 源流キャンプ釣行
狩猟 罠(ワナ)猟 空気銃猟 エアライフル S510 CROWN
タナゴ釣り ヘラ鮒釣り 自然散策  バーディング
刃物 メカ 材料・熱処理・加工・機械系生産技術エンジニア
石川県在住 還暦超え 男性・「リンクフリーです」・
『忘れられない程度にブログ更新します』

最近の投稿

Read Article

プリチャージ空気銃用ハンドポンプ【HILL PUMP(ヒルポンプ) MK4】のメンテナンス : PCPエアライフル用ヒルハンドポンプのOリング交換  

プリチャージ空気銃用ハンドポンプ【HILL PUMP(ヒルポンプ) MK4】のメンテナンス : PCPエアライフル用ヒルハンドポンプのOリング交換  

2020年度の狩猟シーズン終了間近から 5年使ったハンドポンプ(HILL HAND PUMP MK4)の調子が悪かったので 先日メンテナンス(Oリング交換・他)しました。

調子が悪いと言っても エアーが入らない分けでは無く 極たまにハンドルを押し込んだ際にポップアップ、引上げ時に引き戻される ことが有りました。

本来はエアアームズS510のメンテナンスと同様にポンプも3年使用後にメンテする予定でリペアキットも準備していましたが 特に不具合が無かったこと ポンプは5年くらい大丈夫 と聞いていたので 定期的なシリコングリース塗布以外 何もしていませんでした。

 

 

今回は ヒルポンプ(Hill Pump mk4)の 構造・メカニズム、Oリング・その他部品の交換(リペアキット使用)メンテナンス、乾燥剤のモレキュラーシーブの再生方法、5年使用した雑感 についてです。

 

 

尚 ヒルポンプは昨年(2020年)にMK4→HILL PUMP MK5にバージョンアップ(操作力が20%低減)しています、既に国内でも販売されています。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ヒルポンプの構造・メカニズム

 

 

 

 

 

3ステージ(3段)のハンドポンプが開発されたおかげで 簡単にどこでも200bar以上のエアーを充填できるようになりました。

これはFXの社長Fredrik Axelssonが開発したもので どのメーカも 基本構造は同じです。

 

 

 

 

ヒル ポンプ mk4の構造図

Hill Pump mk4 『Z4128-401 Repair Kit』の構造図(pdf) から引用。

 

 

 

Hill Pump mk4 は 3ステージポンプで 3個のチャンバーとポペットチェックバルブ、ボールチェックバルブ、Oリング-エクスチェンジバルブで構成されています。

チェックバルブはエアーの流れを一方向にしか流しませんが Oリング-エクスチェンジバルブはエアーを密閉する機能とOリングが動く事によって別のチャンバーにエアーをバイパスする機能を持っています。

 

 

 

 

非常に簡素化したヒルポンプの断面図(実際はもっとOリングが有ります)
エアーの流れも記入しています。

 

 

 

3ステージポンプ:3段階に高圧エアーを発生させるメカニズムは

 

ハンドルを引上げると

・ドライパックを通って除湿されたエアーがボールチェックバルブを通ってNO1チャンバーに入ります(大気圧のまま)

・同時にNO2チャンバーの圧縮されたエアーがさらに圧縮されながらOリング-エクスチェンジバルブを通ってNO3チャンバーに入ります。

⇒圧縮は1段(NO2⇒NO3)

 

 

 

ハンドルを押し込むと

・NO1チャンバーのエアーが圧縮されながらOリング-エクスチェンジバルブを通ってNO2チャンバーに入ります。

・同時にNO3チャンバーの圧縮されたエアーがさらに圧縮されながらポペットチェックバルブを通ってエアライフルへ入ります。

⇒圧縮が2段(NO1⇒NO2、NO3⇒エアライフル)かつ NO3⇒エアライフルが非常に高圧のため 押し込む時の方が引上げる時より力が必要です。

 

 

ハンドポンプのポペットチェックバルブとエアライフルのコネクター間は高圧なので、エアー充填後にコネクターを外す際は必ずブリードバルブのスクリューを緩めてエアーを抜く必要が有ります。

 

 

 

 

 

 

 

リペア部品

 

 

 

 

Hill Pump は 分解・組立て方法を公開 さらにリペア部品を公式に販売しています。

 

劣化し易い部品

 

 

 

 

損傷し易いOリングの部位 構造から考えて リスクの高い順番は下記と考えられます。

 

⇒ 最も高圧がかかり運動する部位 : ピストンロッド先端のOリング

①「Item12」のOリング(Repair kit リストの緑色Oリング) ⇒ ここは耐圧性だけでなく 高温にもなるため『硬度90のフッ素ゴム(FKM)』製を使用している可能性が高いと思います。

 

その次に負荷の高い部位は
(出力)ポペットチェックバルブのポペット部のOリング「Item2」

 

 

⇒ 高圧がかかる固定している部位

バルブハウジング(ポペットバルブが有る)とブロック(ブリードバルブが有る)の間のOリング「Item9」

 

 

 

⇒低圧だが運動する部位に使用しているO-リング : アウターチューブとインナーチューブの間

「Item 5」

「Item 7」

 

 

 

 

 

 

リペア部品

 

 

 

 

Hill Pump mk4 のリペアーキットは損傷の可能性のある部品のみです(全てのシールを対象にしていない)

 

Hill Air Pump のホームページより

Z4128-401 Air Compressor Reair Kit→pdfファイルです

 

 

 

 

購入できる海外のショップの一例ですが

pyramyd air (ホームページより) が販売しているものを紹介します。

(私が今回使用した物はebayで有った物です)

 

・コンプリートキット

Hill MK4 Hand Pump Complete Seal Kit

 

 

・ピストンシール

Hill MK4 Hand Pump Piston Seal Kit, 5ct

 

 

・ミクロンフィルター

Hill  MK4 Hand Pump Micron Filter Replacement

 

 

・ブリードスクリュー

Hill MK4 Hand Pump Replacement Pressure-Relief Screw

 

 

・ドライパック

Air Venturi/Hill Hand Pump Dry-Pac Refill

 

 

 

 

 

 

 

分解・メンテナンス

 

 

 

 

 

 

必要工具・油脂

 

 

 

 

スパナ or モンキー :17mm、20mm(ジョー厚さ9mm以下)、24mm、25mm(ジョー厚さ10mm以下)、30mm

モンキーを使用する場合 ジョー厚さの薄い物が1コは必要

ピン抜き: 2mm  (爪楊枝でも抜けます)

歯科用ピック:Oリング取り外し用

マイナスドライバー : 幅 8mm (ポペットチェックバルブのリテーナ締め付け用)

ロングノーズプライヤー: エアーフィルター取り出し用

ラバーベルトレンチ or ゴム張り手袋

ベンチバイス(木工バイスでも可)が有れば便利

 

・紙ウエス

・綿棒・竹爪楊枝

・サンドペーパー

 

シリコングリース : 信越化学 G30-L

 

 

 

 

 

 

 

分解・メンテ

 

 

 

 

 

・Hill Pump mk4  Z-4128-401 Repair Kit のマニュアル通りに分解しながらクリーニング、分解終了後に再度クリーニングしてシール交換しながら再組立していく。

尚 クリーニングは紙ウエスによる拭き取り、竹爪楊枝や綿棒を使ってネジや すみ部ゴミ取りを行いました、 パーツクリーナは使っていません(Oリングに悪影響があるため)。

 

 

 

分解

・ハンドルを外し ハンドル コネクターを外しす  二面幅=20mm (幅9mm)

 

すごい汚れです(驚きました)

 

Item 8 のOリングをピックで外して ピン抜きでピンを押し出す

 

 

Item 6 のOリング  少し損傷していました 原因は過去ハンドルが緩むことが多々有 その都度 締め直していたので この繰り返しのためと考えられます

 

 

 

Item10のOリングを外す

 

 

 

アウターチューブからエンドキャップを外す アウターチューブを引き抜く、ラバーベルトレンチ or ゴム張り手袋でアウターチューブを固定する。(バイスでの固定が楽)

 

 

エクスチェンジバルブ、インナーボディをクリーニング

 

 

 

 

 

リテーナをエクスチェンジバルブ(ボディ)から外す

 

 

ボールチェックバルブ(2カ所) 非常に汚れていました たまに ハンドルが上がらない原因の一つと考えられます。

 

 

リテーナが入ったままピストンロッドを抜く

 

 

最も負荷のかかるピストンロッド先端のItem12の緑色のOリング 特に損傷していませんでした。ただ汚れがひどくてOリングが上下に動きにくい状態(ハンドルを押し込む時に このOリングが少し上に移動してNO3チャンバーを密閉する)。

 

 

 

 

エクスチェンジバルブボディ+インナーチューブと一緒に緩める、この時下部のブロックをバイスに固定するとやりやすい(ベースを取り付けたまま足で踏みつけたまま行うことも出来ます)

 

 

 

 

本来 チューブアッセンブリーとしてピストンシリンダーとインナーチューブが一体で 下部のバルブハウジングから外れる所が 上部のエクスチャンジバルブ(ボディ)側が外れてしまいました。

今回 この状態でも 必要な部位のOリング交換に問題無いので このまま進めました(次回工具を準備して外す予定)

 

 

バルブハウジングをブロックから外すのが 少したいへん 2面幅25mmのスパナがないのでモンキーでやろうとしたら 幅が10mm程しかないため モンキーのジョーが入りません、そのため小型で口開き25mmのモンキーを大型のモンキーで回して外しました。この際バイスにブロックを固定。

 

 

 

 

エクスチャンジバルブ(ボディ) インナーチューブに差し込まれているだけです。

 

 

 

バルブボディ

 

 

 

モレキュラーシーブで除湿しても多少は水分が含まれているので 錆びていました。ポペット部のItem2のOリング 特に損傷は有りませんでしたが汚れの付着が非常にひどく、このためハンドルがポップアップ(押し込むと戻る)した原因の可能性が有ります。

ポペットのスプリングは円錐スプリング(固定点と作用点のバランスがとりやすい)を使ってチェックバルブの作動を安定化しています。

 

 

 

 

ミクロンフィルター 外す際はプライヤーが必要。

 

 

 

バルブハウジングの内側

 

 

 

 

 

 

 

 

再組立て

再組立てする前に

もう一度 各部品特にシール溝・ネジ部をウエス、綿棒、竹爪楊枝でクリーニングしました。

シリコングリースはマニュアルの塗布指示のあるところだけにする。指示の無いところに塗るとゴミ・ホコリが堆積しやすくなります。

分解とは逆工程で下部から(ブロック、バルブボディ)から 実施します

 

 

コンプリートキットにある部品・Oリングのみ交換しました,

その他のOリングは外して確認・クリーニング(シリコングリース塗布せず)、溝部のクリーリング後に再組。

 

注)交換部品

バルブハウジング:リペアキットポペットバルブ(Item1,2,3+スプリングリテーナ)を挿入しマイナスドライバーで締め付ける,その後フィルター(Item4)を挿入し最後にOリングを取り付ける

 

 

バルブハウジングにItem 9のOリングを挿入する

 

 

バルブハウジングをブロックに取付け:分解時と同様にモンキー2個使用

 

 

エンドキャッップ:Item 5のOリングにシリコングリースを塗布して再組

 

 

エクスチェンジバルブ(ボディ):Item 7のOリングにシリコングリースを塗布して再組

 

 

上部にエクスチェンジバルブ、下部にエンドキャップが挿入されているインナーチューブをバルブハウジングに取り付け締め付ける

 

ピストンロッドの先端に Item 12のOリングにシリコングリースを塗布して再組

 

ピストンロッドをエクスチェンジバルブから挿入し、ボール2コをボールチェックバルブ用の穴に挿入する。

 

ピストンロッドに下からItem 11のOリング、ブラス製ワッシャー、リテーナ、Item 10のOリングを挿入

 

 

リテーナをエクスチェンジバルブ(ボディ)に取付ける、画像には有りませんが この時バルブ本体はモンキー(2面幅24mm)を押さえておく

 

 

インナーチューブにシリコングリースを塗布

 

 

アウターボディを挿入する

 

 

ハンドルコネクターにItem 6のOリングを挿入する

 

 

Item 8のOリングをピストンロッドに挿入後 ハンドルコネクターをピン穴位置に合わせて挿入しピンを挿入、その溝にItem 8のOリングに装着する。

 

 

ハンドルコネクターとエンドキャップを締め付ける

 

 

ベースプレートを挿入した後ロックリングを挿入し締め付ける

 

 

ドライパック、ハンドルを取り付けて完成。

 

最後に Airarms S510 にエアー充填して確認しました 150barから200barまで問題無く充填できました。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oリング

 

 

 

 

 

HILL PUMPはRepair Kitを販売しているためか Oリングサイズを公表していません、メトリックのOリングを使用している と言われています。

今回分解品、ebayから購入したリペアキットのOリングのサイズを測定してみました、

ただOリングは柔らかくて弾力があるので測定誤差はつきもの あくまで参考値です。【自己責任で実施願います】

 

 

 

 

 

最も負荷が高い ピストンロッド先端のOリング(Item 12) は 『硬度が90以上で耐熱性の高い材質のOリング』が必要です、

NBR製で硬度70のOリングを使っても 作動しますが 寿命が短くなるだけです、また多少操作力が変わる可能性が有ります。

 

ヒルポンプ  この部位はフッ素ゴムの硬度90を使っているようです、このため信頼性が高い 但しフッ素ゴム製Oリングは値段が高いのが欠点。

尚 フッ素ゴムの色はNBRと同じ黒色が一般的で 緑色にしているのは識別のためです(海外では緑色にしていることが多い)。

 

また FXのハンドポンプの同じ部位はウレタン(PUR)の硬度90 サイズは2.9✕1.78の物を使っています、

2.9✕1.78はAS568-006サイズです。

このサイズはP-3相当品で ヒルポンプと同じです。

 

P-3 サイズ(2.8✕1.9)なら 国内で『フッ素(FKM)の硬度70、90』、『NBRの硬度70,90』、『ウレタン(AU、PUR)の硬度90』の物 は入手可能です。

 

ウレタンのOリングは強度が高く(硬度が高い物)高圧に耐えますが 水分に弱く(加水分解する) 耐熱性が低いので

エアライフルを含め 最近はあまり使われなくなりました。

 

FXのハンドポンプも今後改良された場合

ウレタンOリングから NBR、H-NBR(水素化-NBR)、フッ素(FKM)の硬さ90に変更してくる可能性が有ります。

 

 

 

 

 

 

 

 

ドライパックシステム

 

 

 

 

 

ドライパックのモレキュラーシーブの交換頻度は 基本4ヶ月に1回、使用頻度が高い場合や湿度の高い場合は2から3ヶ月に1回です。

ハンティングのオフシーズン中 できるだけモレキュラーシーブを長持ちさせるためには ドライパック の吸気口にビニール袋を掛けるだけでは不十分です、

エアーがポンプから多少入ってきます。

 

 

このため モレキュラーシーブが入ったケースを外してジップロックに入れて置く方が無駄に水分を吸着せずに済みます。

 

 

この際 ポンプ本体のドライパック取り付け部も塞いでおきます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

モレキュラーシーブを再生

 

 

 

 

 

 

ヒルポンプMK4.MK5共通のドライパックシステム(除湿装置)には高性能な吸着(湿)剤「モレキュラーシーブ3A_サイズ1/16(molecular sieves 3a)」が使用されています。

 

参考) 私のブログ「プリチャージ空気銃用ハンドポンプ【HILL PUMP(ヒルポンプ) MK4】を選んだ理由」参照

 

 

実はこのモレキュラーシーブはシリカゲルと同様に再生可能です。

 

正式な再生方法は「使用前に10-1~10-3mmHgあるいは乾燥窒素気流下300~350℃に加熱して活性化」が必要です。

 

大学の研究室ですが「家庭用の電子レンジ」と「真空ポンプ」を使って再生することができる ことが公開されています。

 

・静岡県立大学(元 東京大学) 菅先生 : 「モレキュラーシーブスの種類と主な用途・電子レンジ・

・ネットdeカガク:「モレキュラーシーブを用いた乾燥法まとめ

・東北大学 大学院 薬学研究課 分子制御化学講座 合成制御化学分野 研究設備
研究設備の紹介に 「家庭用電子レンジをモレキュラーシーブの乾燥用に使っている」が有ります。

 

 

 

 

真空ポンプを使用せずに家庭用電子レンジの加熱だけでもある程度 除湿能力は再生されます。

 

私は 再生できることは以前から知っていましたので 使用済みのモレキュラーシーブは全て保管していますが、まだ新品のモレキュラーシーブの在庫があるので やっていませんでした。

 

 

今回(仮)テストをしてみました。

【自己責任で実施願います】

 

 

 

 

準備した物

 

・イワキ 耐熱ガラス 丸型のケーキ型 φ18cm (重さ793g、手持ちで簡単に撹拌できる適当な容器が無かったので)

⇒ 耐熱ガラス製の容器を使う場合はホウ酸ガラスでも耐熱温度の高い硬質1級の製品が良い(常用使用=230℃、最高使用温度=490℃)

 

・電子レンジ(テーブルが回転しないタイプ)

・軍手(火傷防止用)

・テッシュペーパー(水分拭き取り用)

・デジタルはかり

・使用済みモレキュラーシーブ110g (ドライパック2回分を想定、脱水分目標=10%減)

 

 

 

 

 

テスト条件

 

・モレキュラーシーブ110gをφ18cmのケーキ型に均一に平に入れる(フラスコのように口が狭くてできるだけ空気に触れない容器の方が良いようです)

・電子レンジ 出力500w で1分加熱 (加熱し過ぎるとモレキュラーシーブは融けるそうです)

・軍手をしてケーキ型を取り出しティッシュペーパでケーキ型の内側の周り及びケーキ型を少し傾けて底の水分を拭き取る(この作業不要かも?)

・ケーキ型を軍手で持って回してモレキュラーシーブを撹拌し均一に平にする

・再度 電子レンジに入れて加熱、 取り出して再加熱するまでの時間は 30秒~60秒くらい(今回この時間が長過ぎたようです、できるだけ短くする方が良いようです)

 

 

これを10回繰り返した結果のモレキュラーシーブの重量変化は

 

最初=110g

 

 

3回目=107g : ケーキ型の内側の周り及び底に水分の付着有り

 

8回目=101g : ケーキ型の内側の周りに水分の付着は無いが底には有り

 

10回目=100g :ケーキ型の内側の周りに水分の付着は無いが底には有り

 

 

モレキュラーシーブが手で触れる程度の温度になったら密閉容器に移します、この時間をできるだけ短くしないと水分を吸って重くなります。

暫く放置していた物をもう1回測定したら101gになっていました(1g増えた)。

 

 

 

 

考察

 

モレキュラーシーブの吸湿能力は20~25%(重量比)と言われています、

今回テストした使用済みモレキュラーシーブは平均22%(重量比)の水分を含んでいる物で、

この程度の加熱のみで8%(9/110g)回復しました、残念ながら目標の10%にはいきませんでした。

しかし今回テストしたレベルの再生モレキュラーシーブでも1ヶ月程度なら問題無く使えると思います。

 

今後 以下を再テスト、確認してレポしたいと考えています。

①もう少し水分が取れる最適な条件: 加熱条件(出力・時間)・耐熱容器(フラスコ等)・処理量・撹拌時間

➁再生モレキュラーシーブの吸湿能力

【自己責任で実施願います】

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5年使用した雑感

 

 

 

 

今回分解して分かったことは Hill PumpのOリング自体に致命的な損傷はなく、 ゴミ、ホコリの付着で 非常に汚れていたことです(コンタミがひどい)。

たまに ハンドルが上がらないとか押し込む際にポップアップする原因はボールチェックバルブやポペットチェックバルブが汚れの蓄積で作動しなかったからだと考えています。

Hill Pump は Oリングにシリコングリースを塗布する箇所まで厳密に指示しています これは グリースが汚れを集めて動作不良を起こすのを出来るだけ避けるためのようです。

インナーチューブに3ヶ月に1回 ほんの少量のシリコングリースを塗布だけで十分のようです、私は 今まで約2ヶ月毎に 少量塗布していて 5年でこの汚れです。

今回 既にリペアキットを所持していたので Oリング、ポペット、フィルターを交換しましたが、5年使っても分解してクリーニングするだけで十分のようです、

仮に故障したとしても 最も損傷する可能性の高いOリングは国内(国産メーカ:NOK、バルカー、モリセイ、等々)で入手出来ます、

今後 私のポンプが故障してOリングが必要になったら国内で調達する予定です。

 

 

Hill Pump mk4  には満足しています、購入する際(5年前)の評価と変わりません、オススメできるハンドポンプです。

良い点

・作りが堅牢、高い信頼性

・ドライパックで水分が除去できる(高性能な除湿剤であるモレキュラーシーブは再生可能)

・メンテ方法が公開、リペア部品が公式に販売されている、そのため自分でメンテ可能

 

改善してほしい点

・ベースプレート(足で固定用の)がプラスチックで安っぽい⇒金属製に変更してほしい

・毎回充填後にベースプレートをロックしているリングロックが緩むこと(バルブハウジングが圧力変化で弾性変形しているからか)⇒緩み止め機構を追加してほしい

・メンテ性を考えるなら 国産自動車に使われている工具サイズにしてほしい、 ハンドルコネクターの2面幅を20mm⇒21mm、バルブハウジングの2面幅を25mm⇒24mmへ。

 

mk5が昨年(2020年)から販売されています、操作力が20%軽くなっているそうなので その他項目を含めチェックしたいと思っています。

 

URL :
TRACKBACK URL :

コメント

*
*
* (公開されません)

Return Top