JPH0423113B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、エンジンに最適なオイルポンプに関
する。

（従来の技術） 従来、１台のポンプで同時に二種類の制御要素
を導入して吸入吐出量を制御するポンプとして
は、特公昭53−25124号に開示された第１図のプ
ランジヤポンプの如く、シリンダ室１ａと吸入口
１ｂと少なくとも一つの吐出口１ｃとを有するポ
ンプ本体１と、各外方端の端面カム２ａ，３ａを
有していて回転方向へは一体的に回転し軸方向へ
は相対運動し得るように連結された状態で上記シ
リンダ室１ａ内に回転および摺動可能に嵌装され
た一対のプランジヤ２，３と、上記本体１に各制
御要素との連動により回動可能に装着されていて
上記各端面カム２ａ，３ａにそれぞれ当接する一
対のガイド用円柱部材６，７を含み、且つ上記一
対のプランジヤ２，３は、互いに離間するように
弾圧されると共に上記吸入口１ｂと吐出口１ｃに
連通し得るポンプ室Ｐを形成し、上記一対のプラ
ンジヤ２，３の何れか一方を回転駆動せしめるこ
とにより吸入吐出を行なわしめると共にその吸入
吐出量が上記制御要素により変化せしめられるよ
うにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、一般に、エンジンの潤滑要求度はエ
ンジン温度が高くなる高負荷時、とりわけ高負荷
高回転時に高くなり、低負荷時には低く、オイル
を必要以上に供給すると、オイル消費量の増加の
みならず点火プラグのくすぶりを生ずる問題があ
るところから、上記プランジヤポンプを自動車用
エンジンのオイルポンプとして利用する場合に
は、エンジンの負荷に応じて吸気通路とエンジン
作動室との吐出特性を異にしてオイルを供給する
必要があり、また狭いエンジンルームに組込む必
要から小型化の要望もあるが、上記プランジヤポ
ンプでは、二つの吐出口からの吐出特性は同一で
ある上、プランジヤ２，３のストロークを規制す
るカム２ａ，３ａが２個必要で、ポンプが大型化
し、コスト高になる問題がある。

かかる問題を解消するため、特開昭49−120203
号公報には、主プランジヤの軸方向の盲穴に副プ
ランジヤを摺動自在に嵌合し、この副プランジヤ
と盲穴とから液室を形成し、主プランジヤに連結
されたウオームホイールに軸方向の穴を穿設し、
この穴に一端が前説副プランジヤの後端と対向す
るロツドを遊合させ、さらに、アクセルレバーに
連動したカムシヤフトに第１、第２の２個のカム
を設け、ウオームホイールの他端を第１カムに、
上記ロツドの他端を第２カムに当接させ、吐出特
性を負荷に応じて変化させるようにしたオイルポ
ンプが提案されている。

かかる構造は、オイルポンプの吐出特性を負荷
に応じて変化させることができる利点があるが、
実際の構造としては、主プランジヤにフランジ付
の副プランジヤ、フランジを介して副プランジヤ
をロツド方向に付勢するスプリングを内挿したう
えで、ロツドを挿入したウオームホイールをプラ
ンジヤに接合一体化しなければならないので製作
工程が複雑となるうえ、ロツドを作動させる専用
のカムが必要となり、構造の複雑化が避けられな
い問題がある。

（課題を解決するための手段） 本願は、この種プランジヤポンプにおいて負荷
が大きくなると、プランジヤのストローク自体が
増大することに着目し、負荷に応じたストローク
の変化を利用することによつて構造の簡単化をは
かるべくなされたもので、本願の第１の発明は、
ハウジング内にプランジヤを回転自在かつ軸方向
に移動自在に嵌合し、その一端側にプランジヤと
連動するウオームホイールを設け、ハウジング内
に支持されエンジンの負荷に応じて所要角度回転
される制御カムに当接するカム部を上記ウオーム
ホイールに設けるとともにエンジンが軽負荷から
高負荷になるにつれて上記プランジヤの往復動距
離を増大するように上記制御カムを形成し、上記
ウオームホイールを回転駆動することにより、カ
ム部を上記制御カムに摺接させつつ往復動させ、
ウオームホイールを介して上記プランジヤを往復
動することにより作動室内のオイルを吐出するエ
ンジンのオイルポンプにおいて、上記プランジヤ
の他端側に、第１作動室と第１作動室より大径の
第２作動室とを同軸に設け、第１作動室には、後
端がハウジングに固定して支持された固定部材の
先端を摺動自在に嵌合し、第２作動室には内孔が
固定部材に摺動自在に嵌合する可動部材を摺動自
在に嵌合し、該可動部材に対して、吸入行程にお
ける設定値以上のストロークを規制する規制部を
上記固定部材に設け、エンジンの設定負荷以上で
第２作動室にポンプ作用を持たせるようにしたこ
とを特徴とするエンジンのオイルポンプを提供す
るものである。

また、本願の第２の発明は、ハウジング内にプ
ランジヤを回転自在かつ軸方向に移動自在に嵌合
し、その一端側にプランジヤと連動するウオーム
ホイールを設け、ハウジング内に支持されエンジ
ンの負荷に応じて所要角度回転される制御カムに
当接するカム部を上記ウオームホイールに設ける
とともにエンジンが軽負荷から高負荷になるにつ
れて上記プランジヤの往復動距離を増大するよう
に上記制御カムを形成し、上記ウオームホイール
を回転駆動することにより、カム部を上記制御カ
ムに摺接させつつ往復動させ、ウオームホイール
を介して上記プランジヤを往復動することにより
作動室内のオイルを吐出するエンジンのオイルポ
ンプにおいて、上記プランジヤを段付軸状とし
て、その段付部と、ハウジングとの間に第１作動
室を形成する一方、上記プランジヤの他端側に第
２作動室を同軸に形成して、第２作動室に可動部
材の先端部を摺動自在に嵌合し、該可動部材に対
し、吸入行程における設定値以上のストロークを
規制する規制部材をハウジング側に固定して設
け、エンジンの設定負荷以上で第２作動室にポン
プ作用を持たせるようにしたことを特徴とするエ
ンジンのオイルポンプを提供するものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面について詳細
に説明する。

第１発明の実施例を示す第２図、第３図は軽負
荷時の吐出上死点、同第４図は軽負荷時の吸入下
死点、同第５図は高負荷時の吐出上死点、同第６
図は高負荷時の吸入下死点の各断面図である。

各図において、オイルポンプは、両端部を蓋１
０，１０で閉塞する筒体でなるハウジング１１を
備え、該ハウジング１１の内部には、図中左部に
カム室１２、中央部にウオームホイル室１３、右
部にポンプ室１４を各々形成してある。

上記カム室１２には、一対の大径の同心カム１
５，１５の間に小径の偏心カム１６を有するカム
シヤフト１７を軸直角方向に回転自在に支承し、
シール材１８を介して外部へ突出するカムシヤフ
ト１７の端部には、アクセルペダル運動部材１９
をナツト２０により回転不自在に締結固定する。

該アクセルペダル連動部材１９と偏心カム１６
との関係は、軽負荷時には偏心カム１６が右位置
に偏心（第２図〜第４図）し、高負荷時には左位
置に偏心（第５図、第６図）するように設定して
いる。

上記ウオームホイル室１３には、２サイクルエ
ンジンの回転に連動するウオーム１２には噛合す
るウオームホイル２２を回転自在かつ軸方向に移
動自在に嵌合する一方、該ウオームホイル２２の
左部には、上記カムシヤフト１７の同心カム１
５，１５に当接し、90度回転時に同心カム１５，
１５の間に嵌り込む一対の山形カム２３，２３を
設けると共に、該山形カム２３，２３に対して、
山形カム２３，２３が同心カム１５，１５の間に
嵌り込む、軽負荷時の吸入下死点（第４図）にお
いて偏心カム１６に当て止まる中心ストツパ２４
と、高負荷時の吸入下死点（第６図）において同
心カム１５，１５に当て止まる周辺ストツパ２５
とを設ける。

また、上記ウオームホイル２２の右部には、後
述のプランジヤ２７に嵌り込むカツプリング凸部
２６を設ける。

上記ポンプ室１４には、回転自在かつ軸方向に
移動自在にプランジヤ２７を嵌合一方、該プラン
ジヤ２７の左部には、上記ウオームホイル２２の
カツプリング凸部２６を嵌め合うカツプリング凹
部２８を設けると共に、該プランジヤ２７の右部
には、プランジヤ２７内を挿通する後述の第１ピ
ストン３３の後端部を固定して支持するリング部
材２９との間にコイルバネ３０を縮装して、ハウ
ジング１１の蓋１０でリング部材２９が当て止め
られ、コイルバネ３０によりプランジヤ２７を左
動方向に付勢し、カツプリング凹凸部２８，２６
を介してウオームホイル２２も左動方向に付勢し
て、山形カム２３，２３を付勢力に抗して吐出行
程時に同心カム１５，１５に当接させ（第２図、
第５図）、また吸入行程時には付勢力により同心
カム１５，１５の間に嵌り込ませるようになつて
いる（第４図、第６図）。

上記プランジヤ２７には、右部から略2/3の深
さまで挿通する小径の第１作動室３１と、右部か
ら略1/3の深さまで挿通する大径の第２作動室３
２とを同芯的に形成し、第１作動室３１には、上
記リング部材２９によつてハウジング１１に固定
して支持され、本願発明にいう固定部材を構成す
る第１ピストン３３を摺動自在に嵌合すると共
に、第２作動室３２には、内孔が第１ピストン３
３に、外周が第２作動室３２に各々摺動自在に嵌
合する本願発明にいう可動部材としての第２ピス
トン３４を設け、第２ピストン３４の内孔には第
１ピストン３３の段部３５に当て止められる肩部
３６を設けている。この第１ピストン３３の段部
３５は、本願発明にいう規制部材を構成してい
る。

上記プランジヤ２７には、第１作動室３１に通
じる吸入通路３７と吐出通路３８とを設けると共
に、第２作動室３２に通じる吸入通路３９と吐出
通路４０とを設けて、各吸入通路３７，３９をプ
ランジヤ２７の中間部分で180度の対称位置に貫
通させ、該各吸入通路３７，３９と同位相で、各
吐出通路３８，４０をプランジヤ２７の左側部分
と右側部分で180度の対称位置に貫通させる。

上記ハウジング１１には、プランジヤ２７の吸
入行程時に各吸入通路３７，３９が一致してハウ
ジング１１内の合同吸入通路４１に連通させる吸
入口４２ａ，４２ｂを設ける（第４図、第６図）
一方、プランジヤ２７の吐出行程時に吐出通路３
８が一致してエンジンの吸気通路に連通させる吐
出口４３ａ，４３ｂと、吐出通路４０が一致して
エンジンの作動室に連通させる吐出口４４ａ，４
４ｂとを設ける（第２図、第５図）。

各吸入口４２ａ，４２ｂと各吐出口４３ａ，４
３ｂ，４４ａ，４４ｂとは90度の位相差に設定し
てある。

上記のようにエンジンのオイルポンプを構成す
れば、エンジンの軽負荷時には、第２図〜第４図
のようにアクセルペダル連動部材１９によりカム
シヤフト１７が回転されて偏心カム１６が右位置
にある。

２サイクルエンジンの回転に連動するウオーム
２１によりウオームホイル２２が回転され、吐出
行程時にはコイルバネ３０の付勢力に抗して山形
カム２３，２３が同心カム１５，１５に乗り上げ
（第２図）、ついで吸入工程時にはコイルバネ３０
の付勢力で山形カム２３，２３が同心カム１５，
１５の間に嵌り込むと（第４図）、ウオームホイ
ル２２は、回転運動と相まつて１回転につき２回
の往復運動を行なう。

吐出行程では、ウオームホイル２２と共にプラ
ンジヤ２７が第４図において右動され第２図の状
態となり、第１作動室３１の吐出通路３８が吐出
口４３ａと一致し、第２作動室３２の吐出通路４
０が吐出口４４ｂに一致して、オイルの吐出が完
了する（第２図、第１３図ａ，ｂ）。

但し、エンジンの軽負荷時には、後述するよう
に、第２作動室３２内は圧力が上昇しないため、
上記吐出通路４０と吐出口４４ｂが一致してもオ
イルは吐出されない。

ウオームホイル２２とともにプランジヤ２７が
90度回転すると（第１４図）、ウオームホイル２
２とともにプランジヤ２７が左動され、第１作動
室３１の吸入通路３７が吸入口４２ａに一致し第
１４図ｃ、第２作動室３２の吸入通路３９が吸入
口４２ｂに一致する第１４図ｄ。ところで、軽負
荷時における吸入行程では、第１作動室３１は、
第１ピストン３３との関係で負圧となるのでプラ
ンジヤ２７の左動分だけオイルが吸入される一
方、第２作動室３２は、第２ピストン３４が負圧
により左動して容積変化がないのでオイルが吸入
されない。

ついで、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が90度（最初から180度）回転すると（第
１５図）、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が右動され、第１作動室３１の吐出通路３
８が吐出口４３ｂに一致し（第１５図ａ）第２作
動室３２の吐出通路４０が吐出口４４ａに一致し
て（第１５図ｂ）、第１作動室３１のオイルのみ
がエンジンの吸気通路に供給されるようになる
（第１２図のイ参照）。これは上述の吸入行程時
に、第１作動室３１にはオイルが吸入され第２作
動室３２にはオイルが吸入されないためである。

さらに、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が90度（最初から270度）回転すると（第
１６図）、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が第２図の状態から左動され、第４図の状
態になる吸入行程が行なわれる（第１６図ｃ，
ｄ）。

ついで、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が90度（最初から360度）回転すると（第
１３図）、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が第４図の状態から右動され、第１作動室
３１の吐出通路３８が吐出口４３ａと一致し（第
１３図ａ）、第２作動室３２の吐出通路４０が吐
出口４４ｂと一致して（第１３図ｂ）、第１作動
室３１のオイルのみがエンジンの吸気通路に供給
されるようになる（第１２図のイ参照）。

以後この作動を繰り返すものである。

一方、エンジンの高負荷時には、第５図、第６
図のようにアクセルペダル連動部材１９によりカ
ムシヤフト１７が回転されて偏心カム１６が左位
置となり、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７の往復動ストロークは約２倍となる。

そして、第５図の吐出上死点からウオームホイ
ル２２とともにプランジヤ２７が90度回転すると
（第１４図）、ウオームホイル２２とともにプラン
ジヤ２７が軽負荷時の約２倍のストロークで左動
され、第１作動室３１の吸入通路３７が吸入口４
２ａに一致し（第１４図ｃ）、第２作動室３２の
吸入通路３９が吸入口４２ｂに一致する（第１４
図ｄ）。従つて、第５図の吐出上死点の状態から
第６図の吸入下死点までの吸入行程では、第１作
動室３１は、第１ピストン３３との関係で負圧と
なるのでプランジヤ２７の左動分だけオイルが吸
入されると同時に、第２作動室３２は、第２ピス
トン３４が負圧により吸われて左動するが、その
左動ストロークの途中で第２ピストン３４の肩部
３６が固定部材としての第１ピストン３３の規制
部材としての段部３５に当て止められてそのスト
ロークが規制され、その後第２ピストン３４との
関係で負圧となるのでプランジヤ２７のそれ以後
の左動分だけオイルが吸入される。

ついで、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が90度（最初から180度）回転すると（第
１５図）、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が軽負荷時の約２倍のストロークで右動さ
れ、第１作動室３１の吐出通路３８が吐出口４３
ｂに一致し（第１５図ａ）、第２作動室３２の吐
出通路４０が吐出口４４ａに一致して（第１５図
ｂ）、第１作動室３１のオイルがエンジンの吸気
通路に供給される（第１２図のロ参照）と同時
に、第２作動室３２のオイルがエンジンの作動室
に供給されるようになる（第１２図のハ参照）。

さらに、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が90度（最初から270度）回転すると（第
１６図）、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が左動され、上述の吸入行程が行なわれ
る。

ついで、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が90度（最初から360度）回転すると（第
１３図）、ウオームホイル２２とともにプランジ
ヤ２７が右動され、第１作動室３１の吐出通路３
８が吐出口４３ａと一致（第１３図ａ）、第２作
動室３２の吐出通路４０が吐出口４４ｂと一致し
て（第１３図ｂ）、第１作動室３１のオイルエン
ジンの吸気通路に供給される（第１２図のロ参
照）と同時に、第２作動室３２のオイルがエンジ
ンの作動室に供給されるようになる（第１２図の
ハ参照）。

第２発明の実施例を示す第７図、第８図は軽負
荷時の吐出上死点、同第９図は軽負荷時の吸入下
死点、同第１０図は高負荷時の吐出上死点、同第
１１図は高負荷時の吸入下死点の各断面図であ
る。

各図において、ハウジング１１、カム室１２、
ウオームホイル室１３、ポンプ室１４、カムシヤ
フト１７、ウオーム２１、ウオームホイル２２等
の構成は、第１発明の実施例と同様であるから説
明を省略する。

上記ポンプ室１４には、回転自在かつ軸方向の
移動自在にプランジヤ５０を嵌合する一方、該プ
ランジヤ５０の右部には、本願発明にいう可動部
材としての第２ピストン５１が摺動自在に嵌合さ
れ、リング部材５２の円板５５とプランジヤ５０
との間にコイルバネ３０を縮装して、ハウジング
１１の蓋１０でリング部材５２が当て止められ、
コイルバネ３０によりプランジヤ５０を左動方向
に付勢する。

上記ウオームホイル室１３（ハウジング１１）
には、ウオームホイル２２の右部とハウジング１
１の間に第１作動室５３を形成すると共に、プラ
ンジヤ５０の右部から一定深さまで挿通する第２
作動室５４を形成する。第１作動室５３では、ウ
オームホイル２２が第１発明の実施例での第１ピ
ストン３３としての作用をなし、第２作動室５４
には摺動自在に嵌合する第２ピストン５１を設
け、第２ピストン５１には、リング部材５２の円
板部５５に当て止められるツバ部５６を設けてい
る。また第２ピストン５１は上記円板部５５に対
しても摺動自在に嵌合されている。上記のことか
ら明らかなように、リング部材５２の円板部５５
は可動部材としての第２ピストン５１のストロー
クを規制する規制部材を構成する。

なお、プランジヤ５０の第１作動室５３に通じ
る吸入通路３７と吐出通路３８、第２作動室５４
に通じる吸入通路３９と吐出通路４０、ハウジン
グ１１の吸入口４２ａ，４２ｂ、吐出口４３ａ，
４３ｂ，４４ａ，４４ｂは第１実施例と同様であ
る。

従つて、上記の構成であつても、第１発明の実
施例と同様の作用・効果を奏することができる。

（発明の効果） 第１の発明によれば、プランジヤのストローク
の変化を利用し、第２作動室に嵌合する可動部材
のストロークを規制することにより、負荷に応じ
た吐出特性を実現することができるうえ、基本的
には、固定部材と可動部材とを設けるだけでよい
から、部品点数を大幅に減少するとができ、これ
らの部材はハウジングの端部側からきわめて容易
に組付けることができ、製作工程も簡単化でき
る。

第２の発明によれば、上記と同様、第２作動室
に嵌合する可動部材のストロークを規制する規制
部材を設けることにより、高負荷時に第２作動室
にポンプ作用を付与することができ、負荷に応じ
た吐出特性を実現することができるうえ、基本的
には、可動部材と規制部材を設けるだけでよいか
ら、部品点数を大幅に減少することができ、これ
らの部材はハウジングの端部側からきわめて容易
に組付けることができ、製作工程も簡単化でき
る。

また、いずれの発明においても、カム部が１個
でよいからポンプの小型化が図れ、コスト低減に
寄与できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプランジヤポンプの断面図、第
２図〜第６図は第１発明に係るオイルポンプの実
施例で、第２図は軽負荷、吐出上死点の断面図、
第３図は第２図の90度転回位置の断面図、第４図
は軽負荷、吸入下死点の断面図、第５図は高負
荷、吐出上死点の断面図、第６図は高負荷、吸入
下死点の断面図、第７図〜第１１図は第２発明の
実施例で、第７図は軽負荷、吐出上死点の断面
図、第８図は第７図の90度回転位置の断面図、第
９図は軽負荷、吸入下死点の断面図、第１０図は
高負荷、吐出上死点の断面図、第１１図は高負
荷、吸入下死点の断面図、第１２図は各実施例の
オイル吐出特性のグラフ、第１３図ａは第２図の
Ｂ−Ｂ断面図、第１３図ａは第２図のＡ−Ａ断面
図、第１３図ｂは同Ｂ−Ｂ断面図、第１３図ｃは
同Ｃ−Ｃ断面図、第１３図ｄはＤ−Ｄ断面図であ
る。 １１……ハウジング、１２……カム室、１３…
…ウオームホイル室、１４……ポンプ室、１５…
…同心カム、１６……偏心カム、２１……ウオー
ム、２２……ウオームホイル、２３……山形カ
ム、２７，５０……プランジヤ、２９，５２……
リング部材、３０……コイルばね、３１，５３…
…第１作動室、３２，５４……第２作動室、３３
……第１ピストン、３４、５１……第２ピスト
ン、３７，３９……吸入通路、３８，４０……吐
出通路、４２ａ，４２ｂ……吸入口、４３ａ，４
３ｂ，４４ａ，４４ｂ……吐出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング内にプランジヤを回転自在かつ軸
   方向に移動自在に嵌合し、その一端側にプランジ
   ヤと連動するウオームホイールを設け、ハウジン
   グ内に支持されエンジンの負荷に応じて所要角度
   回転される制御カムに当接するカム部を上記ウオ
   ームホイールに設けるとともにエンジンが軽負荷
   から高負荷になるにつれて上記プランジヤの往復
   動距離を増大するように上記制御カムを形成し、
   上記ウオームホイールを回転駆動することによ
   り、カム部を上記制御カムに摺接させつつ往復動
   させ、ウオームホイールを介して上記プランジヤ
   を往復動することにより作動室内のオイルを吐出
   するエンジンのオイルポンプにおいて、 上記プランジヤの他端側に、第１作動室と第１
   作動室より大径の第２作動室とを同軸に設け、第
   １作動室には、後端がハウジングに固定して支持
   された固定部材の先端を摺動自在に嵌合し、第２
   作動室には内孔が固定部材に摺動自在に嵌合する
   可動部材を摺動自在に嵌合し、該可動部材に対し
   て、吸入行程における設定値以上のストロークを
   規制する規制部を上記固定部材に設け、エンジン
   の設定負荷以上で第２作動室にポンプ作用を持た
   せるようにしたことを特徴とするエンジンのオイ
   ルポンプ。 ２ ハウジング内にプランジヤを回転自在かつ軸
   方向に移動自在に嵌合し、その一端側にプランジ
   ヤと連動するウオームホイールを設け、ハウジン
   グ内に支持されエンジンの負荷に応じて所要角度
   回転される制御カムに当接するカム部を上記ウオ
   ームホイールに設けるとともにエンジンが軽負荷
   から高負荷になるにつれて上記プランジヤの往復
   動距離を増大するように上記制御カムを形成し、
   上記ウオームホイールを回転駆動することによ
   り、カム部を上記制御カムに摺接させつつ往復動
   させ、ウオームホイールを介して上記プランジヤ
   を往復動することにより作動室内のオイルを吐出
   するエンジンのオイルポンプにおいて、 上記プランジヤを段付軸状として、その段付部
   と、ハウジングとの間に第１作動室を形成する一
   方、上記プランジヤの他端側に第２作動室を同軸
   に形成して、第２作動室に可動部材の先端部を摺
   動自在に嵌合し、該可動部材に対し、吸入行程に
   おける設定値以上のストロークを規制する規制部
   材をハウジング側に固定して設け、エンジンの設
   定負荷以上で第２作動室にポンプ作用を持たせる
   ようにしたことを特徴とするエンジンのオイルポ
   ンプ。