JPH06336906A

JPH06336906A - 液体定量供給ポンプ

Info

Publication number: JPH06336906A
Application number: JP15108593A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Yamada; 誠一郎山田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1993-05-27
Filing date: 1993-05-27
Publication date: 1994-12-06
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JP3184006B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ポンプ室に気泡が吸入された場合でも、供給
量の精度が良好に保たれるようにする。【構成】シリンダ孔５２にプランジャ５３を往復動す
るよう嵌入する。上記シリンダ孔５２内で上記プランジ
ャ５３によって閉じられた空間をポンプ室５４とする。
上記プランジャ５３の駆動による上記ポンプ室５４の拡
大に伴いこのポンプ室５４に潤滑油２５と共に気泡が吸
入されたとき、次に、同上ポンプ室５４が縮小されたと
きに、上記ポンプ室５４から上記気泡のほぼ全量が排出
されるよう上記ポンプ室５４の圧縮比を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、自動二輪車
のエンジンに対し、その作動状態に合致した諸定量の潤
滑油を供給するために用いられる液体定量供給ポンプに
関する。

【０００２】

【従来の技術】上記ポンプには、従来、次のように構成
されたものがある。

【０００３】即ち、ポンプケースにシリンダ孔が形成さ
れ、このシリンダ孔に軸方向摺動自在にプランジャが嵌
入され、上記シリンダ孔内で、上記プランジャの軸方向
端部によって閉じられた空間がポンプ室とされている。
また、上記プランジャをその軸方向に一定のストローク
で往復動させる電動機が設けられ、上記プランジャの往
動で拡大する上記ポンプ室に対し、液体タンクから液体
が吸入される一方、同上プランジャの復動で縮小する同
上ポンプ室から同上液体が被供給側に向けて吐出される
ようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ポンプ
の作動中において、ポンプ室の拡大に伴いこのポンプ室
に液体と共に気泡が吸入されることがある。

【０００５】そして、このように気泡が吸入されて、こ
れが上記ポンプ室にとどまると、気泡には圧縮性がある
ため、その分、液体の吐出量に誤差が生じて、供給量の
精度が低下するという問題を生じる。

【０００６】

【発明の目的】この発明は、上記のような事情に注目し
てなされたもので、ポンプ室に気泡が吸入された場合で
も、供給量の精度が良好に保たれる液体定量供給ポンプ
の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
のこの発明の特徴とするところは、シリンダ孔にプラン
ジャを往復動するよう嵌入し、上記シリンダ孔内で上記
プランジャによって閉じられた空間をポンプ室とした場
合において、上記プランジャの駆動による上記ポンプ室
の拡大に伴いこのポンプ室に液体と共に気泡が吸入され
たとき、次に、同上ポンプ室が縮小されたときに、上記
ポンプ室から上記気泡のほぼ全量が排出されるよう上記
ポンプ室の圧縮比を設定した点にある。

【０００８】

【作用】上記構成による作用は次の如くである。

【０００９】なお、下記した括弧内の用語は、特許請求
の範囲の用語に対応するものである。

【００１０】シリンダ孔５２にプランジャ５３を往復動
するよう嵌入し、上記シリンダ孔５２内で上記プランジ
ャ５３によって閉じられた空間をポンプ室５４とした場
合において、上記プランジャ５３の駆動による上記ポン
プ室５４の拡大に伴いこのポンプ室５４に潤滑油（液
体）２５と共に気泡が吸入されたとき、次に、同上ポン
プ室５４が縮小されたときに、上記ポンプ室５４から上
記気泡のほぼ全量が排出されるよう上記ポンプ室５４の
圧縮比Ｒを設定してある。

【００１１】このため、油圧ポンプ２７の作動中におい
て、プランジャ５３の駆動によってポンプ室５４が拡大
されるとき、仮に、ポンプ室５４に潤滑油（液体）２５
と共に気泡が吸入されたとしても、次のプランジャ５３
の駆動によって、ポンプ室５４が縮小されるときには、
上記気泡は上記ポンプ室５４から直ちに排出されること
となる。

【００１２】よって、上記ポンプ室５４における気泡の
滞留は極めて短時間ですむ。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１４】（実施例１）

【００１５】図１から図９は、実施例１を示している。

【００１６】図２において、符号１は自動二輪車に搭載
される２気筒の２サイクルエンジンで、このエンジン１
はシリンダ２、ピストン３、クランクケース４、および
クランク軸５を有し、各シリンダ２には吸気ポート６と
排気ポート７がそれぞれ形成されている。８は点火プラ
グである。

【００１７】上記吸気ポート６には気化器１０が連結さ
れている。この気化器１０はピストン弁１１を有し、こ
のピストン弁１１はこの気化器１０の吸気通路１２を閉
じる方向にスプリング１３で付勢されている。

【００１８】上記ピストン弁１１はワイヤ１６を介して
スロットルグリップ１７に連結されている。そして、こ
のスロットルグリップ１７の回動操作に伴うピストン弁
１１の作動で上記吸気通路１２が開閉され、つまり、ス
ロットル開度が調整されるようになっている。そして、
スロットル開度が大きくなれば、これに伴って、多量の
混合気がシリンダ２内に吸入される。

【００１９】一方、前記排気ポート７にはエンジン１の
回転数に応じてこの排気ポート７の上縁側を開閉し、排
気タイミングを調整することにより燃焼効率を向上させ
る排気調整弁１９が設けられている。この排気調整弁１
９はサーボモータ２１により駆動される。

【００２０】符号２４は潤滑油タンクで、この潤滑油タ
ンク２４内の液体たる潤滑油２５を、一方向弁２６と、
前記吸気ポート６とを通しシリンダ２に供給するプラン
ジャ式油圧ポンプ２７が設けられている。２８はオイル
フィルタである。

【００２１】その他、３０はエンジン回転数センサ、３
１はスロットル開度センサ、３２ははクランク室圧力セ
ンサ、３３は排圧センサ、３４はエンジン温度センサ、
３５はオイルポンプ回転センサである。これら各センサ
３０〜３５の検出信号により、上記点火プラグ８、排気
調整弁１９、および油圧ポンプ２７を電気、電子的に制
御するコントロールユニット３６が設けられている。な
お、図２中Ａの符号は、この符号を付した機器がそれぞ
れ上記コントロールユニット３６に電気的に接続される
ことを意味している。また、３７は警報装置である。

【００２２】図１、および図３から図６により、上記油
圧ポンプ２７につき説明する。

【００２３】上記油圧ポンプ２７は樹脂製のポンプケー
ス３９を有し、このポンプケース３９は、軸心４０が縦
向きの椀状のケース本体４１と、このケース本体４１の
上端開口を開閉自在に閉じてボルト４２によりねじ止め
される蓋体４３とで構成されている。

【００２４】上記ポンプケース３９内がケース室４５と
なっており、このケース室４５の底部には円柱状で金属
製のブロック４６が嵌入され、このブロック４６はケー
ス本体４１に対し一対のボルト４７，４７によりねじ止
めされている。４８はアース端子である。

【００２５】上記軸心４０上で、上記ブロック４６には
嵌入孔４９が形成され、この嵌入孔４９に、円筒状で金
属製のディストリビュータ５０がその軸心４０回りに回
転自在に嵌入されている。また、このディストリビュー
タ５０の下端には樹脂製の栓５１が嵌着されている。

【００２６】上記ディストリビュータ５０内がシリンダ
孔５２であり、このシリンダ孔５２に対し、軸方向、つ
まり、上下方向に摺動自在に金属製のプランジャ５３が
嵌入している。上記シリンダ孔５２内で、上記プランジ
ャ５３の下端部と栓５１とで閉じられた空間がポンプ室
５４である。

【００２７】上記ブロック４６の左右（図１に向っての
方向をいうものとし、以下同じとする。）の各側部には
第１切欠５６と第２切欠５７が形成されている。前記ポ
ンプケース３９の外部を上記第１切欠５６に連通させる
吸入口５８が、ケース本体４１に形成され、上記吸入口
５８は前記潤滑油タンク２４に連結されている。

【００２８】上記ブロック４６には第１切欠５６から前
記嵌入孔４９に通じる第１吸入孔６０が形成されると共
に、第２切欠５７から同上嵌入孔４９に通じる第２吸入
孔６１が形成されている。また、同上ブロック４６の前
後部には、第１吐出孔６２と第２吐出孔６３が形成さ
れ、上記第１吐出孔６２をポンプケース３９の外部に連
通させる第１吐出口６４と、上記第２吐出孔６３を同上
ポンプケース３９の外部に連通させる第２吐出口６５と
がケース本体４１に形成されている。

【００２９】また、上記ディストリビュータ５０にはそ
の周方向の一部に連通孔６６が形成されている。

【００３０】上記ディストリビュータ５０とプランジャ
５３とを駆動させて、ポンプ室５４を拡縮させる駆動機
構６８が設けられている。

【００３１】上記駆動機構６８は上記ポンプケース３９
の上面に前記ボルト４２によって着脱自在に取り付けら
れる電動機６９を有している。この電動機６９の出力軸
７０は前記軸心４０上に位置してケース室４５内に突出
し、この突出端に回転体７１が取り付けられている。

【００３２】一方、上記ブロック４６の上端面には径方
向対称位置に一対のカム突起７３，７３が形成されてい
る。また、上記プランジャ５３の上部にはその径方向に
金属製のカム軸７４が貫設されている。この場合、上記
ディストリビュータ５０の上部に、上下に長い左右一対
の長孔７５，７５が形成され、これら各長孔７５，７５
を上記カム軸７４の各端が貫通し、また、このカム軸７
４は、上記回転体７１と同行回転するようこの回転体７
１に係止されている。

【００３３】上記プランジャ５３をディストリビュータ
５０に対し上下動させると、これに伴って、カム軸７４
が、各長孔７５内を上下動すると共に、上記回転体７１
に対しても相対的に上下動することとなっている。

【００３４】上記電動機６９の駆動により、出力軸７０
を介し回転体７１を回転させれば、これに伴いカム軸７
４を介しディストリビュータ５０とプランジャ５３と
が、上記軸心４０回りに同行回転する。

【００３５】上記ディストリビュータ５０およびプラン
ジャ５３と、回転体７１との間にはばね７６が介設され
ている。このばね７６は、ディストリビュータ５０を嵌
入孔４９内に弾性的に押し込めると共に、プランジャ５
３をシリンダ孔５２内に弾性的に押し込めている。ま
た、これに伴い上記カム軸７４を下方に押し下げ、これ
の各端部を上記各カム突起７３，７３に弾性的にカム係
合させている。

【００３６】なお、上記カム軸７４の各端部はプランジ
ャ５３への嵌合部を中心として、上下にわずかに揺動可
能であり、これにより、上記カム軸７４の各端が各カム
突起７３、７３に対し片当りすることが防止されてい
る。

【００３７】前記オイルポンプ回転センサ３５は、コイ
ルで成形されており、回転体７１とカム軸７４を取り巻
くように設けられ、蓋体４３に支持されている。上記オ
イルポンプ回転センサ３５は上記軸心４０に対しわずか
に偏心している。そして、電動機６９の作動に伴って回
転体７１と共にカム軸７４が回転すると、このカム軸７
４が上記偏心したコイルの一部にその１回転中に１回だ
け当接する。すると、このコイルから、プランジャ５
３、ディストリビュータ５０、ブロック４６、ボルト４
７、およびアース端子４８を通して電流が流れ、これが
検出されることにより、ディストリビュータ５０とプラ
ンジャ５３の回転数（電動機６９の回転数）が検出され
る。

【００３８】その他、７８は空気抜孔、７９は栓ねじで
ある。

【００３９】上記ケース室４５は、潤滑油タンク２４か
ら吸入口５８を通して供給された潤滑油２５で満たされ
ている。

【００４０】そして、上記電動機６９の作動により、回
転体７１が回転し（図中矢印Ｂ）、この回転体７１に伴
って回転するカム軸７４が、図示するように左右カム突
起７３，７３に乗り上げると、これに伴いプランジャ５
３が上昇（往動）し、ポンプ室５４が拡大して負圧にな
る。この際、図示するように前記連通孔６６が第１吸入
孔６０に合致するようになっており、ケース室４５内の
潤滑油２５が上記第１吸入孔６０と連通孔６６を通して
ポンプ室５４に吸入される（図中矢印Ｃ）。

【００４１】上記状態から、更に、上記回転体７１が約
９０°回転すると、カム軸７４はカム突起７３，７３か
ら外れてばね７６により押し下げられ、これに伴いプラ
ンジャ５３が下降（復動）し、ポンプ室５４が縮小し
て、このポンプ室５４内の潤滑油２５が加圧される。こ
の際、上記連通孔６６が第１吐出孔６２に合致するよう
になっており、上記ポンプ室５４内の潤滑油２５が上記
連通孔６６、第１吐出孔６２、第１吐出口６４を通って
ポンプケース３９外に吐出される（図中矢印Ｄ）。

【００４２】更に、上記回転体７１が約９０°回転する
と、カム軸７４は再びカム突起７３，７３に乗り上げて
プランジャ５３が上昇（往動）し、ポンプ室５４が拡大
して負圧になる。この際、上記連通孔６６が第２吸入孔
６１に合致するようになっており、ケース室４５内の潤
滑油２５が上記第２吸入孔６１と連通孔６６を通してポ
ンプ室５４に吸入される（図中矢印Ｅ）。

【００４３】更に、上記回転体７１が約９０°回転する
と、カム軸７４は再びカム突起７３，７３から外れ、ば
ね７６により押し下げられてプランジャ５３が下降（復
動）し、ポンプ室５４が縮小して、このポンプ室５４内
の潤滑油２５が加圧される。この際、上記連通孔６６が
第２吐出孔６３に合致するようになっており、上記ポン
プ室５４内の潤滑油２５が上記連通孔６６、第２吐出孔
６３、第２吐出口６５を通ってポンプケース３９外に吐
出される（図中矢印Ｆ）。

【００４４】上記のようにして、プランジャ５３はカム
突起７３の高さに応じた一定のストロークで往復動が繰
り返され、この往復動は１回転当り、２回繰り返され
る。

【００４５】そして、上記油圧ポンプ２７から吐出され
た潤滑油２５は吸気ポート６を通しシリンダ２内に供給
される。

【００４６】上記の場合、上記プランジャ５３の上昇
（往動）によるポンプ室５４の拡大に伴いこのポンプ室
５４に潤滑油（液体）２５と共に気泡が吸入されたと
き、上記上昇（往動）に続く同上プランジャ５３の下降
（復動）により同上ポンプ室５４が縮小されたとき、上
記ポンプ室５４から上記気泡のほぼ全量が排出されるよ
う上記ポンプ室５４の圧縮比Ｒが設定されている。

【００４７】なお、上記圧縮比Ｒとは、ポンプ室５４が
拡大したときの最大容積をＶ₀ 、同上ポンプ室５４が縮
小したときの最小容積をＶ₁ としたとき、

【００４８】Ｒ＝Ｖ₀ ／Ｖ₁

【００４９】で示されるものである。

【００５０】上記のように油圧ポンプ２７の作動中にお
いて、プランジャ５３の駆動によってポンプ室５４が拡
大されるとき、仮に、ポンプ室５４に潤滑油２５と共に
気泡が吸入されたとしても、次のプランジャ５３の駆動
によって、ポンプ室５４が縮小されるときには、上記気
泡は上記ポンプ室５４から直ちに排出されることから、
上記ポンプ室５４における気泡の滞留は極めて短時間で
すみ、このようにして、供給量の精度が良好に保たれて
いる。

【００５１】図２、および図７から図９において、上記
油圧ポンプ２７によるエンジン１への潤滑油２５の供給
量Ｑは、上記エンジン１の運転状況に応じて適正量に定
められる。

【００５２】図７において、エンジン回転数センサ３０
により検出されたエンジン回転数と、スロットル開度セ
ンサ３１により検出されたスロットル開度に関する二次
元マップにより、コントロールユニット３６で基準供給
量Ｑ₀ が定められる。

【００５３】図８において、クランク室圧力センサ３２
により検出されたクランク室圧力、もしくは排圧センサ
３３により検出された排気圧力に関するマップにより、
コントロールユニット３６で調整供給量△Ｑ_p が定めら
れる。

【００５４】図９において、エンジン温度センサ３４に
より検出されたエンジンの温度に関するマップにより、
コントロールユニット３６で調整供給量△Ｑ_t が定めら
れる。

【００５５】そして、上記Ｑ＝Ｑ₀ ＋△Ｑ_p ＋△Ｑ_t と
されて、同上コントロールユニット３６により、電動機
６９の回転数が定められ、エンジン１の運転状況に応じ
た適正量の潤滑油２５が供給されるようになっている。

【００５６】上記電動機６９は、ステッピングモータ
で、駆動と停止が交互に繰り返されるようになってお
り、その駆動時には、ディストリビュータ５０とプラン
ジャ５３が嵌入孔４９内を瞬間的に回転させられるた
め、これら各部品間のリークが防げるという効果があ
る。

【００５７】上記電動機６９と、回転体７１やカム軸７
４の回転数が不一致になったときには、油圧ポンプ２７
によるエンジン１への潤滑油２５の供給が不足しがちに
なると考えられるため、上記不一致が検出されたときに
は、コントロールユニット３６により、点火時期の遅角
（もしくは点火間引き）がなされ、および／もしくは排
気調整弁１９を閉じてエンジン出力を低下させるように
なっている。そして、この場合には、警報装置３７の警
告ランプの点灯など警報が発せられる。

【００５８】なお、以上は図示の例によるが、液体は薬
液や血液等であってもよい。

【００５９】（実施例２）

【００６０】図１０と図１１は、実施例２を示してい
る。

【００６１】これによれば、前記実施例１におけるディ
ストリビュータ５０が削除され、ブロック４６に直接シ
リンダ孔５２が形成されている。また、栓５１も削除さ
れ、シリンダ孔５２内でプランジャ５３の下部とケース
本体４１の底板とで閉じられた空間がポンプ室５４とさ
れている。また、連通孔６６はプランジャ５３に形成さ
れている。

【００６２】他の構成や作用は、前記実施例１と同様で
あるため、共通の構成には、図面に共通の符号を付して
その説明を省略する。

【００６３】（実施例３）

【００６４】図１２と図１３は、実施例３を示してい
る。

【００６５】これによれば、オイルポンプ回転センサ３
５は板ばね状をなしている。

【００６６】一方、カム突起７３はブロック４６の上端
に周方向に一カ所のみ設けられ、また、カム軸７４はプ
ランジャ５３からその径方向の一方にだけ突出してい
る。

【００６７】また、実施例１で示した第２切欠５７、第
２吸入孔６１、第２吐出孔６３、第２吐出口６５は削除
されている。そして、回転体７１が回転して、図示する
ように上記カム軸７４がカム突起７３に乗り上げると、
これに伴いプランジャ５３が上昇（往動）し、ポンプ室
５４が拡大する。この際、連通孔６６が第１吸入孔６０
に合致するようになっている。

【００６８】更に、回転体７１が約１８０°回転する
と、カム軸７４はカム突起７３から外れてプランジャ５
３が下降（復動）し、ポンプ室５４が縮小する。この
際、連通孔６６が第１吐出孔６２に合致するようになっ
ている。

【００６９】他の構成や作用は、前記実施例１と同様で
あるため、共通の構成には、図面に共通の符号を付して
その説明を省略する。

【００７０】

【発明の効果】この発明によれば、シリンダ孔にプラン
ジャを往復動するよう嵌入し、上記シリンダ孔内で上記
プランジャによって閉じられた空間をポンプ室とした場
合において、上記プランジャの駆動による上記ポンプ室
の拡大に伴いこのポンプ室に液体と共に気泡が吸入され
たとき、次に、同上ポンプ室が縮小されたときに、上記
ポンプ室から上記気泡のほぼ全量が排出されるよう上記
ポンプ室の圧縮比を設定してある。

【００７１】このため、油圧ポンプの作動中において、
プランジャの駆動によってポンプ室が拡大されるとき、
仮に、ポンプ室に液体と共に気泡が吸入されたとして
も、次のプランジャの駆動によって、ポンプ室が縮小さ
れるときには、上記気泡は上記ポンプ室から直ちに排出
されることとなる。

【００７２】よって、上記ポンプ室における気泡の滞留
は極めて短時間ですむため、上記ポンプによる供給量の
精度が良好に保たれる。

【００７３】また、ポンプ室に気泡は溜らないため、こ
の気泡に影響されない分、ポンプ室からの１回当りの排
出量を小さくしても、その各排出量にそれぞれ高精度が
確保される。

【００７４】よって、単位時間当りの排出回数を減らさ
ないで、つまり、むらのない少量供給が精度よくできる
こととなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で、油圧ポンプの縦断面図である。

【図２】実施例１で、全体線図である。

【図３】実施例１で、図１の３‐３線矢視断面図であ
る。

【図４】実施例１で、図１の４‐４線矢視断面図であ
る。

【図５】実施例１で、油圧ポンプの底面図である。

【図６】実施例１で、図４の６‐６線矢視断面図であ
る。

【図７】実施例１で、マップ図である。

【図８】実施例１で、マップ図である。

【図９】実施例１で、マップ図である。

【図１０】実施例２で、図１に相当する図である。

【図１１】実施例２で、図１０の１１‐１１線矢視断面
図である。

【図１２】実施例３で、図１に相当する図である。

【図１３】実施例３で、図１２の１３‐１３線矢視断面
図である。

【符号の説明】

２５潤潤滑油（液体）２７油圧ポンプ３９ポンプケース４０軸心５０ディストリビュータ５２シリンダ孔５３プランジャ５４ポンプ室６８駆動機構６９電動機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプケースにシリンダ孔を形成し、こ
のシリンダ孔に軸方向摺動自在にプランジャを嵌入し、
上記シリンダ孔内で、上記プランジャの軸方向端部によ
って閉じられた空間をポンプ室とし、上記プランジャを
その軸方向に一定のストロークで往復動させる電動機を
設け、上記プランジャの往動で拡大する上記ポンプ室に
対し液体を吸入させる一方、同上プランジャの復動で縮
小する同上ポンプ室から同上液体を被供給側に向けて吐
出させるようにした液体定量供給ポンプにおいて、上記プランジャの往動によるポンプ室の拡大に伴いこの
ポンプ室に液体と共に気泡が吸入されたとき、上記往動
に続く同上プランジャの復動により同上ポンプ室が縮小
されたとき、上記ポンプ室から上記気泡のほぼ全量が排
出されるよう上記ポンプ室の圧縮比を設定した液体定量
供給ポンプ。