JPH0718327B2 - エンジンの供給潤滑油計量装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの供給潤滑油計量装置に関するもので
ある。

（従来技術） ロータリピストンエンジンあるいは２サイクル往復動型
エンジンにあっては、作動室（燃焼室）内に潤滑油が供
給される。この潤滑油量をエンジンの運転状態に応じて
変更するために、特公昭58-10583号公報に示すように、
プランジャを利用した潤滑油計量装置がある。このもの
は、基本的には、主プランジャをサブプランジャに対し
て回転自在かつ摺動自在に嵌合することにより、該主プ
ランジャ内にその往復動によって容積変化されるポンプ
室を構成し、主プランジャの往復ストローク量を変更す
ることによってポンプ室の容積変化量、すなわち潤滑油
吐出量を変更するようになっている。そして、この主プ
ランジャの往復ストローク量は、制御カムの変位位置を
エンジン負荷に基づいて変更することにより行い、この
制御カムの変位位置変更は、スロットルバルブ開度に応
じて行うようになっている。

上述した潤滑油計量装置にあっては、主プランジャとサ
ブプランジャとはそれぞれハウジング内に配置されて、
サブプランジャはハウジングに対して実質的に固定状態
とされる一方、主プランジャのみがハウジングに対して
回転自在かつ摺動自在とされている。また、ハウジング
には、主プランジャの回転によって上記ポンプ室に所定
のタイミングで連通される吸入口および吐出口を形成し
て、膨張行程にあるポンプ室に吸入口より潤滑油を吸込
み、圧縮行程にあるポンプ室の潤滑油を吐出口より吐出
するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、エンジンに供給する潤滑油の量は、エンジン
の運転条件が厳しいとき例えば高負荷、高回転のときは
多く、低負荷、低回転のときは少なくされる。この様な
制御に、油温、水温、加速等の補正をする事により、き
め細かな制御を行い潤滑油の消費量の低減を図るように
したものも考えられている。この種のものは、制御カム
の制御位置変更を、ステッピングモータ等のアクチュエ
ータを利用して行われている。

この種の装置を適応した場合、減速時にあっては、積極
的にエンジンに出力を発生させる必要がない関係上、潤
滑油の量は極めてわずかなものとされる。そして、この
場合は、潤滑油量の大きな状態から減速に見合った潤滑
油の少ない状態へと、ステッピングモータの回転位置が
大きく変更されることになる。

しかしながら、従来の計量装置にあっては、エンジンの
減速時に、ステッピングモータに脱調を生じてしまうこ
とが応々にして生じ易いものとなっていた。この点を詳
述すると、ポンプ室が吸込口および吐出口み対して共に
非連通状態にあると、ポンプ室内の潤滑油が閉じ込めら
れた状態とされる一方、ステッピングモータは減速時に
対応した回転位置すなわちポンプ室の容積を小さくする
方向へ向けて回転されようとする。この場合は、潤滑油
が非圧縮性であるため、ステッピングモータによってポ
ンプ室の容積が小さくなる方向へ主プランジャを駆動す
ることが不能になり、結果としてステッピングモータに
脱調、すなわちステッピングモータの実際の回転位置と
この回転位置に対応した制御用のステップ数（パルス
数）とに狂いを生じてしまうことになる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
エンジンの減速時においてステッピングモータに脱調が
生じないようにしたエンジンの供給潤滑油計量装置を提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用） 前述の目的を達成するための、本発明にあっては、次の
ような構成としてある。すなわち、 主プランジャをサブプランジャに対して回転自在かつ摺
動自在に嵌合することにより該主プランジャの往復動に
伴って容積変化されるポンプ室が該主プランジャ内に画
成され、上記主プランジャを回転させつつ往復動させる
ことにより潤滑油の吸入吐出を行なうと共に、該主プラ
ンジャの往復ストローク量をステッピングモータにより
変位される制御カムによって調整するようにして、該制
御カムの変位と前記ポンプ室の容積変化とが所定の対応
関係となるように該制御カムとポンプ室とを連係させて
なるエンジンの供給潤滑油計量装置において、 減速時に、前記所定の対応関係を得るための前記制御カ
ムと前記ポンプ室との連係を遮断して、該ポンプ室の容
積が小さくなる方向へ該制御カムが変位するのを許容さ
せるリリーフ手段を備えている、 ような構成としてある。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。

第１図において、ハウジング１が筒状の本体1Aとこの両
端開口を閉塞する蓋1B、1Cとにより構成されている。ハ
ウジング１のガイド孔1a内に、大径の主プランジャ２が
回転自在かつ摺動自在に嵌挿されると共に、該主プラン
ジャ２の一端部側において後述するサブプランジャ３が
配設されている。

ハウジング１には、エンジン出力軸に連係されたウォー
ム４が回転自在に保持され、このウォーム４が、主プラ
ンジャ２の外周に形成されたウォームホイール2aに噛合
されている。また、ハウジング１には、主プランジャ２
の他端側において、制御カム５が回転自在に配置され、
その回転軸心ｌは主プランジャ２の軸心と直交されてい
る。この制御カム５は、カム部5aとこのカム部5aの軸心
方向両端部において一対の軸状ストッパ部5bとを有す
る。カム部5aは、軸心ｌを中心とした偏心カムとされ、
また両軸状ストッパ部5bはその外周が軸心ｌを中心とす
る円形状とされて、その外径は、カム5aの軸心ｌを中心
とした最大径よりも若干大きくされている。この制御カ
ム５に対向させて、主プランジャ２の他端面には、一対
の山形状カム部６と１つの突起状ストッパ７とが突設さ
れている。一対のカム部６は、主プランジャ２の外周部
分において周回り方向に180°隔置され、またストッパ
７は主プランジャ２の中心位置に形成されている。

主プランジャ２は、その段部2bと蓋板1Cに着座されたば
ね受け８との間に介装されたリターンスプリング９によ
って、制御カム５に向けて常時付勢されている。これに
より、主プランジャ２が回転すると、制御カム５とカム
部６とストッパ７との作用によって、主プランジャ２は
その１回転当り２回往復動される。すなわち、カム部６
が軸状ストッパ部5bに乗り上げたときが主プランジャ２
の一方側（第１図、第２図右方側）ストローク端位置と
なり、一対のカム部６間に軸状ストッパ部5bが位置し
て、ストッパ７がカム部5aに当接したときが主プランジ
ャ２の他方側ストローク端位置となる。したがって、制
御カム５の回転位置を変更して、ストッパ７に対するカ
ム部5aの当接位置を変更することにより、主プランジャ
２の他方側ストローク端位置、すなわち主プランジャ２
の往復ストローク量が変更される。そして、この制御カ
ム５はステッピングモータ10の駆動軸10aと回転不能に
連結されて、当該ステッピングモータ10によって回転駆
動される。勿論、ステッピングモータ10の駆動軸10a
は、入力される制御ステップ数（信号）に応じた回転位
置とされる。

主プランジャ２には、その一端面に開口するガイド孔2c
が形成され、このガイド孔2c内に前記サブプランジャ３
の軸部3aが相対的に回転自在かつ摺動自在に嵌合され、
これにより主プランジャ２内にはガイド孔2cに連なるポ
ンプ室Ｐが画成されている。上記サブプランジャ３は、
ハウジング１に対して軸方向に動き得るようになってお
り、ポンプ室Ｐの容積を小さくする方向（第１図、第２
図左方向）所定以上の変位は、その大径部3bがばね受け
８に係止されることにより規制されている。そして、サ
ブプランジャ３は、リターンスプリング９よりも強いば
ね力のリリーフ用スプリング11によって、上記ばね受け
８に係止された前進位置となるように付勢されている。

主プランジャ２は、それぞれポンプ室Ａに常時連なると
共に主プランジャ２の外周面と開口する吸込口12、吐出
口13を有し、該両者12と13とは、主プランジャ２の軸方
向に間隔をあけてかつ主プランジャ２の周回り方向に18
0°間隔をあけて配置されている。

一方、ハウジング１には、それぞれガイド孔2a内に開口
する各一対づつの吸込口14A、吐出口15Aを有する。この
一対の吸込口14Aは主プランジャ２の周回り方向に180°
隔置され、また一対の吐出口15Aは主プランジャ２の周
回り方向において上記一対の吸込口14Aの中間位置に形
成されている。すなわち、主プランジャ２の周回り方向
に、吸込口14A、吐出口15A、吸込口14A、吐出口15Aの順
で90°間隔に形成されている。勿論、吸込口14Aは、ハ
ウジング１に形成された吸込通路14Bを介して潤滑油を
貯留したリザーバに連なり、また各吐出口15Aはハウジ
ング１に形成した吐出通路15Bを介してエンジンの潤滑
油噴射口に連なっている。

前述した各スプリング９、11の設定ばね力は、次のよう
になっている。先ず、リリーフ用スプリング11のばね力
は、主プランジャ２用のリターンスプリング９のばね力
よりも大きくなっている。また、ステッピングモータ10
による制御カム５の駆動力は、リターンスプリング９の
ばね力に抗して主プランジャ２を動かし得るように当該
リターンスプリング９のばね力よりも大きくなってい
る。そして、リリーフ用スプリング11のばね力は、ステ
ッピングモータ10による最大駆動力よりも小さくされて
いる。このように、力関係の設定は、大きい方から小さ
い方に順に、ステッピングモータ10の駆動力、リリーフ
用スプリング11、リターンスプリング９となっている。

次に、以上のような構成の作用について説明する。先
ず、通常の状態では、サブプランジャ３はリリーフ用ス
プリング11の付勢力を受けて、第１図、第２図に示す前
進位置にある。この状態において、ウォーム４が回転さ
れると、主プランジャ２が回転される一方、この回転応
じて、制御カム５とカム部６とストッパ７との作用によ
り主プランジャ２が往復動される。この主プランジャ２
の往復動によりポンプ室Ｐの容積変化、すなわち主プラ
ンジャ２が第１図、第２図左方動したときに膨張し、右
方動したときに圧縮される。そして、膨張行程のときに
ポンプ室Ｐに潤滑油が吸込まれ（吸込口12と14Aとの連
通）、また圧縮行程のときにポンプ室Ｐより潤滑油が吐
出される（吐出口13と15Aとの連通）。すなわち、主プ
ランジャ２は、１回転したときに２往復して、吸込→吐
出→吸込→吐出というように、潤滑油の吸込を２回、潤
滑油の吐出を２回行う。そして、この１回当りの潤滑油
の吐出量は、主プランジャ２の往復ストローク量を決定
する制御カム５の回転位置を、ステッピングモータ10に
より調整することにより行われ、この調整は、一般にエ
ンジン負荷とエンジン回転数とをパラメータとして行わ
れる。

いま、エンジンが減速した場合、ステッピングモータ10
により、ポンプ室Ｐの容積が小さくなるように主プラン
ジャ２が第１図、第２図右方動されようとする。このと
き、ポンプ室Ｐが吸込口14Aまたは吐出口15Aに連通して
いれば、ポンプ室Ｐ内の潤滑油が閉じ込められることが
ないので、主プランジャ２に大きな抵抗力が発生するこ
とがなく、ステッピングモータ10（制御カム５）は正規
の減速位置に向けて確実に回転される。

一方、エンジンの減速時に、ポンプ室Ｐが吸込口14Aお
よび吐出口15Aに対して共に非連通状態である場合が生
じる。このとき、ステッピングモータ10の減速位置へ向
けての駆動力により、ポンプ室Ｐ内の一種の剛体として
作用する閉じ込み潤滑油を介して、サブプランジャ３は
第１図、第２図右方向への押圧力を受ける。この押圧力
によりリリーフ用スプリング11がたわんで、サブプラン
ジャ３が第１図、第２図右方へ変位されて、第３図に示
す後退位置となる。これにより、ポンプ室Ｐ内の閉じ込
み圧力はサブプランジャ３の後退により低下されて、ス
テッピングモータ10は正規の減速位置へと駆動される。

第４図は本発明の他の実施例を示すもので、前記実施例
と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略す
る。本実施例では、減速時に、リリーフ用スプリング11
をソレノイド16を利用してたわめるようにしたものであ
る。すなわち、サブプランジャ３をソレノイド16の可動
鉄心として機能させるようにしてある。

第５図は、第４図に示す実施例の制御回路例を示すもの
である。この第５図において、21、22、23はセンサ（ス
イッチ）であり、センサ21はエンジン負荷を検出するも
のであり、センサ22はエンジン回転数を検出するもので
ありセンサ23はエンジンのスロットル弁が閉弁状態にあ
ることを検出するものである。上記センサ21、22からの
各出力は、基本回路24に入力され、この基本回路24は、
エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいた潤滑油吐出
量となるように、ステッピングモータ10に対して制御信
号を出力する。また、センサ22と23の出力信号は、減速
判別回路25に入力される。この減速判別回路は、エンジ
ン回転数とスロットル弁が閉弁状態にあるか否かによっ
て減速時であるか否かを判定して、減速と判定したとき
は補正回路26に信号を出力する。この補正回路26は、減
速判別回路25からの信号を受けると、前記ソレノイド16
を励磁してサブプランジャ３を後退位置とし、またステ
ッピングモータ10に対して減速位置に対応した回転位置
をとり得るように制御信号を出力する。なお、第１図〜
第３図の実施例では、第５図のうちセンサ23、回路25、
26、ソレノイド16を除いたものとなっている。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、ステッピ
ングモータにより主プランジャの往復ストローク量を変
更して潤滑油吐出量を調整する場合に、この主プランジ
ャ内のポンプ室に潤滑油が閉じ込められたときにあって
もステッピングモータをこの減速位置に対応した位置へ
ときちんと回転駆動させることができる。この結果、ス
テッピングモータの脱調を防止して、潤滑油吐出量を常
に精度良く所定のものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面断面図。 第２図は第１図II-II線断面図。 第３図はサブプランジャが後退位置にあるときの要部断
面図。 第４図は本発明の他の実施例を示す要部断面図。 第５図は第４図に示す実施例の制御回路例を示すブロッ
ク回路図。 P:ポンプ室 1:ハウジング 2:主プランジャ 2a:ウォームホイール 2c:ガイド孔 3:サブプランジャ 3a:軸部 3b:大径部 4:ウォーム 5:制御カム 6:カム部 7:ストッパ 8:ばね受け 9:リターンスプリング（主プランジャ用） 10:ステッピングモータ 11:リリーフ用スプリング（サブプランジャ用） 12:吸込口（主プランジャ） 13:吐出口（主プランジャ） 14A:吸込口（ハウジング） 15A:吐出口（ハウジング） 16:ソレノイド（サブプランジャ用）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主プランジャをサブプランジャに対して回
   転自在かつ摺動自在に嵌合することにより該主プランジ
   ャの往復動に伴って容積変化されるポンプ室が該主プラ
   ンジャ内に画成され、上記主プランジャを回転させつつ
   往復動させることにより潤滑油の吸入吐出を行なうと共
   に、該主プランジャの往復ストローク量をステッピング
   モータにより変位される制御カムによって調整するよう
   にして、該制御カムの変位と前記ポンプ室の容積変化と
   が所定の対応関係となるように該制御カムとポンプ室と
   を連係させてなるエンジンの供給潤滑油計量装置におい
   て、 減速時に、前記所定の対応関係を得るための前記制御カ
   ムと前記ポンプ室との連係を遮断して、該ポンプ室の容
   積が小さくなる方向へ該制御カムが変位するのを許容さ
   せるリリーフ手段を備えている、 ことを特徴とするエンジンの供給潤滑油計量装置。