JPH0732889Y2 - 給油流量制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は２サイクルエンジンの分離潤滑を行う給油流量
制御装置であって、エンジンに機械的に接続されエンジ
ンの回転に連動して駆動されて該エンジンの回転速度の
みに依存して吐出量が変化するメカニカルオイルポンプ
と三方電磁弁とを使用して、メカニカルオイルポンプが
吐出する過剰のオイルをオイルタンクに戻すことによっ
て、運転状態に適合した給油を行う給油流量制御装置に
関する。

［従来技術］ 気化器の絞り弁開度に連動して回動する吐出量制御カム
軸によってオイルの吐出量を制御するオイルポンプは、
２サイクルエンジンの分離潤滑用として広く使用されて
きたが、気化器の絞り弁開度に関連してオイルの吐出量
を制御するだけでは必ずしもエンジンが必要とする量の
オイルを適切に供給することが出来るとは限らず、エン
ジンが必要とするオイルの量はエンジンの運転領域や運
転状態によって変化する。従って如何なる運転領域、運
転状態でも給油流量が不足することがない様にオイルの
吐出量が定められるから、必要以上のオイルが供給され
る場合があって不経済であるばかりでなく、オイルの燃
焼によるエンジン内部の汚損や、大気汚染の点からも好
ましくない。絞り弁開度とオイルの吐出量との関係を運
転領域、運転状態に応じて、ある程度の選択を可能とす
るため、本出願人は実願昭62-163198号を以て吐出量制
御カム軸に形状の異なる２つのカム面を形成し、該吐出
量制御カムを軸方向に移動させることによって、気化器
の絞り弁開度とオイルの吐出量との関係を選択できるオ
イルポンプを提案した。第５図において、符号１がポン
プ筐体、２がシリンダ、３がプランジャで、ウォームホ
ィール４が形成され、一端にリードカム５が配置され、
該リードカム５と相対して吐出量制御カム軸６が配置さ
れているから、前記ウォームホィール４と噛み合ってい
るトライビングウォーム７がエンジンによって駆動され
て回転すると、プランジャ３は回転運動すると同時に、
前記リードカム５と前記吐出量制御カム軸６のリードカ
ム案内面6-1との当接によって往復運動を行ってポンプ
作用が行われ、前記吐出量制御カム軸６のカム面6-2ま
たはカム面6-3の何れかに前記プランジャ端面中心部の
突起８が当接してプランジャ３の往復運動行程が制限さ
れ、前記吐出量制御カム軸６の回動によってオイルの吐
出量が制御され、軸方向移動によってカム面6-2とカム
面6-3の選択が行われる。エンジンの運転領域、運転状
態によって電気接点９が閉じられると電磁弁がエンジン
の吸気負圧を負圧動作のアクチュエータ10に導いて前記
吐出量制御カム軸６を図で言えば下方に向かって引き寄
せるからカム面6-2によって吐出量が制御され、電気接
点９が開かれると電磁弁は大気をアクチュエータ10に導
くから、前記吐出量制御カム軸は図で上方に移動してカ
ム面6-3によって吐出量が制御される。

本出願人はまた、実願昭62-174478号を以てプランジャ
に環状溝を形成し、エンジンの運転状態の変化と共に変
化するエンジンの発生圧力に応動するアクチュエータ
（ダイアフラム装置）によって前記環状溝内外に進退動
するピン部材をポンプ筐体に配置して、エンジンが発生
する圧力と大気圧との差圧が特定値よりも高いとき前記
ピン部材が前記環状溝外に退動して前記プランジャの往
復運動行程が吐出量制御カム軸によって制御され、エン
ジンが発生する圧力と大気圧との差圧が特定の値よりも
低いときは前記ピン部材が前記環状溝内に進入して、前
記プランジャの往復運動行程が前記吐出量制御カム軸に
よって制御される往復運動行程の最大値よりも小さい値
に制限されるオイルポンプを提案した。

而して実願昭62-163198号提案のオイルポンプでは、絞
り弁開度とオイルの吐出量との関係を運転状態によって
２段階に切り替えることが出来るだけであり、また、実
願昭62-174478号提案のオイルポンプでは、絞り弁が特
定の開度以上で、開度が大きくなっても、オイルの吐出
量が増加しない様に抑制するだけであって、使用頻度が
高い絞り弁低開度領域におけるオイルの吐出量には関係
が無く、エンジンに余剰の給油が行われるという問題は
十分解決されていない。

一方、実公昭62-33929号にはコンピュータがエンジンの
回転速度信号と絞り弁開度信号とを入力演算して出力す
る信号を第６図に示す電磁ポンプの励磁巻線11に入力し
て、プランジャ12を往復運動させ、前記コンピュータの
出力信号のデューテイ比によって給油流量が制御される
２サイクルエンジンのオイルポンプが開示されている。
而して該構成の電磁ホンプではエンジンの運転状態に適
合した給油が行われる利点がある反面、吸入側逆止弁1
3、および吐出側逆止弁14はプランジャ12の往復運動に
伴うホンプ作用室15の油圧の変化によって開閉するた
め、弁を閉方向に付勢するスプリング16の力は小さく、
弁と弁座との間にごみなどの微細な異物が侵入しても、
弁機能、従ってポンプ作用が損なわれ、また、励磁巻線
11の断線、その他の電気的故障によって、ポンプ作用が
行われなくなってエンジンの焼き付きが起こる恐れがあ
る。

［考案が解決しようとする課題］ エンジンの運転状態に適合した給油流量を無段階に制御
でき、かつ、微細な異物が侵入し、電気的な故障が発生
しても給油が停止されることがない給油流量制御装置を
得る事が、本考案の課題である。

［課題を解決するための手段］ 三方電磁弁の流入口に、エンジンに機械的に接続され該
エンジンの回転に連動して駆動されて該エンジンの回転
速度に比例した流量のオイルを吐出するメカニカルオイ
ルポンプの吐出口が；前記三方電磁弁の常開流出口に前
記エンジンへの給油通路が；前記三方電磁弁の常閉流出
口に、前記メカニカルオイルポンプの吸入口が接続され
ているオイルタンクへのオイルの戻し通路が；接続さ
れ、コンピュータがエンジンの運転パラメータ信号を入
力演算して出力する信号が、前記三方電磁弁の励磁巻線
に入力され、前記常閉流出口の開弁がデューティ制御さ
れて、前記メカニカルオイルポンプが吐出する過剰のオ
イルを前記戻し通路を経て前記オイルタンクへ戻して、
運転状態に適合した流量のオイルを前記エンジンに供給
する事が出来る構成とする。

［作用］ 励磁巻線に通電されていないときは、メカニカルオイル
ポンプから吐出されるオイルは、すべて三方電磁弁の常
開流出口を通ってエンジンに供給され、励磁巻線に通電
されると常開流出口が閉弁し、常閉流出口が開弁して
（以下、単に常閉流出口が開弁と言う）メカニカルオイ
ルポンプから吐出されるオイルは常閉流出口、戻し通路
を通ってオイルタンクに戻される。従ってコンピュータ
がエンジン運転パラメータ、例えば気化器の絞り弁開度
信号、エンジンの温度信号を入力演算して出力する常閉
流出口の開弁信号を、三方電磁弁の励磁巻線に入力さ
せ、常閉流出口の開弁デューティを制御して、エンジン
の運転状態に適合した給油流量制御を行うことが出来
る。

常閉流出口側の弁座に弁体を押圧するスプリングは、逆
止弁の弁体を弁座に押圧する電磁弁のスプリング16より
も強いから、僅かの異物によって弁機能が損なわれるこ
とが無く、また、電気的な故障によって、常閉流出口が
開弁しなくなってもメカニカルオイルポンプから吐出さ
れるオイルの全量がエンジンに供給されるだけであっ
て、エンジンに焼付きが発生する恐れが無く、かつデュ
ーティ制御によってエンジン運転状態に適合した給油を
無段階で行うことができる。

［実施例］ 第１図は本考案の給油流量制御装置を示し、符号20がメ
カニカルオイルポンプでエンジンに機械的に接続され、
該エンジンの回転に連動して駆動され、該エンジンの回
転速度に比例した流量のオイルを吐出する。21は三方電
磁弁、22は該三方電磁弁21のオイルの流入口で前記メカ
ニカルオイルポンプ20の吐出口に接続される。23は前記
三方電磁弁21の常開流出口で、図に示してないエンジン
への給油通路が接続されている。24は前記三方電磁弁21
の常閉流出口で、オイルの戻し通路25を介してオイルタ
ンク26に接続される。該オイルタンク26には前記メカニ
カルオイルポンプ20の吸入口が接続される。27は弁体
で、第１のスプリング28によって常閉流出口24側の弁座
に押圧されている。29は励磁巻線でコンピュータ30の出
力側に接続される。31は磁性体からなるピストンで、励
磁巻線29にコンピュータ30の出力信号が入力されると矢
印32方向に移動し、非磁性体からなるロッド33を介し、
前記第１のスプリング28の力に抗して常閉流出口24を開
弁させる。34は第２のスプリングで、ロッド33を弁体27
に当接させる。コンピュータ30は、エンジンの運転パラ
メータ、例えば気化器の絞り弁開度信号35、オイルの温
度の信号36を入力し、演算して、三方電磁弁21の常閉流
出口24の開弁をデューティ制御するパルス電流を励磁巻
線29に供給する。第２図は本考案の給油流量制御装置に
使用する前記メカニカルオイルポンプ20の構成例を示
し、符号１が筐体、２がシリンダ、３がプランジャ、４
がプランジャ３に形成されたウォームホィール、５がプ
ランジャ３の一端に形成されたリードカム、７がエンジ
ンによって駆動されるトライビングウォームであること
は、第５図の場合と同様であるほか、37はリードカムを
案内するヒン部材、38はプランジャ２に穿設されたサブ
シリンダ、39はサブシリンダ38に挿入されたサブプラン
ジャ、40はサブシリンダ38とサブプランジャ39とが形成
するポンプ作用室、41はシリンダ２に開口するオイルの
吸入口、42はシリンダ２に開口するオイルの吐出口、43
はプランジャ３に形成され、プランジャ２の回転運動に
よってポンプ作用室40を吸入口41と吐出口42とに交互に
導通するオイルの通路である。44はリードカム５をピン
部材37に当接させる方向にフランジャ３を付勢すると共
に、ポンプ作用室40の容積を大きくする方向に、プラン
ジャ３に対してサブプランジャ39を付勢するスプリング
である。ドライビングウォーム７がエンジンによって駆
動されると、ドライビングウォーム７とウォームホィー
ル４との咬み合いによって、プランジャ３はシリンダ２
の中で回転すると共に、リードカム５とピン部材37との
当接によって往復運動を行い、オイルの通路43が吸入口
41に導通して、プランジャ３が図で左方向に移動する
と、オイルタンク26から来るオイルがポンプ作用室40に
吸入され、オイルの通路43が吐出口42に導通してプラン
ジャ３が右方向に移動すると、ポンプ作用室40内のオイ
ルが吐出されてポンプ作用が行われる。プランジャ３の
往復運動行程は一定であるから、メカニカルオイルポン
プ20はエンジンの回転速度に比例した流量のオイルを吐
出する。

第３図はメカニカルオイルポンプのオイル吐出量と、特
定の運転状態のもとにおけるエンジンのオイル要求量
（オイル供給量）との関係の例を示し、横軸にエンジン
の回転速度、縦軸にオイルの流量をとってあって、符号
45はエンジン回転速度に比例するメカニカルオイルポン
プの吐出量を示す。エンジンの回転速度がｎのときにメ
カニカルオイルポンプの吐出量がQaであって、エンジン
のオイル要求量がQbであるとき、余剰のオイルQa-Qbが
三方電磁弁21の常閉流出口24側の開弁テューティの制御
によってオイルタンク26に戻される。コンピュータ30が
例えば絞り弁開度信号35、或はオイルの温度信号36を入
力演算して、常閉流出口24を開弁させる所要のパルス電
流を出力し、三方電磁弁21の励磁巻線29に供給して、運
転状態に適合した流量のオイルをエンジンに供給するこ
とが出来る。

第４図はメカニカルオイルポンプのオイル吐出量Qaに対
するエンジンのオイル要求量（従ってエンジンに供給さ
れるオイルの量）Qbの比率が励磁巻線29に供給されるパ
ルス電流の、周期ａに対する非通電時間ｂの比率に比例
する事を示す図である。全周期に亙って非通電（OFF）
のときはQa＝Qbとなってメカニカルオイルポンプ20が吐
出するオイルの全流量がエンジンに供給され、全周期に
亙って通電（ON）されるときはQb＝０となってエンジン
にオイルは供給されない。

メカニカルオイルポンプ20はエンジンの回転速度に比例
するオイルを確実に機械的に吐出し、三方電磁弁21のス
プリング28は、電磁ポンプの逆止弁のスプリング16より
も強く、微細なごみの侵入によって常閉流出口の閉弁が
妨げられることが無く、また、電気的な故障が生じて
も、常閉流出口は閉じたままとなって、安全側に作用
し、エンジンへのオイルの供給が断たれることがない。

［考案の効果］ 本考案の給油流量制御装置は （１）メカニカルオイルポンプも三方電磁弁も共に微細
な異物によって機能が損なわれることがないから、弱い
スプリングによって閉弁する逆止弁を有する電磁ポンプ
に比較して信頼度が高く （２）電気的な故障が発生しても、オイルの供給量が増
加する方向に作用するので、エンジンの焼付きを起こす
恐れがなく （３）エンジンの運転状態に適合した流量のオイルをデ
ューティ制御によって無段階に制御することが出来る。

と言う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の給油流量制御装置を、第２図は本考案
の給油流量制御装置に使用されるメカニカルオイルポン
プの構成例を示す図、第３図はメカニカルオイルポンプ
のオイル吐出量と、特定のエンジン運転状態のエンジン
のオイル要求量との関係を示す図、第４図はメカニカル
オイルポンプのオイル吐出量Qaに対するエンジンのオイ
ル要求量Qbの比率が、三方電磁弁に供給されるパルス電
流の周期ａに対する非通電時間ｂの比率に比例すること
を示す図、第５図は吐出量制御カム軸を軸方向に移動さ
せて、気化器の絞り弁開度とオイルの吐出量との関係を
２段階に選択できる実願昭62-163198号提案のオイルポ
ンプの構成を示す図、第６図は実公昭62-33929号開示
の、コンピュータでオイルの流量がデューティ制御され
る電磁ポンプの構成を示す図である。 符号の説明： 20……メカニカルオイルポンプ、21……三方電磁弁、22
……オイルの流入口、23……常開流出口、24……常閉流
出口、25……戻し通路、26……オイルタンク、27……弁
体、28……第１のスプリング、29……励磁コイル、30…
…コンピュータ、31……ピストン、33……ロッド、34…
…第２のスプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】三方電磁弁（21）の流入口（22）に、エン
   ジンに機械的に接続され該エンジンの回転に連動して駆
   動されて該エンジンの回転速度に比例した流量のオイル
   を吐出するメカニカルオイルポンプ（20）の吐出口（4
   2）が；前記三方電磁弁（21）の常開流出口（23）に、
   前記エンジンへの給油通路が；前記三方電磁弁（21）の
   常閉流出口（24）に、前記メカニカルオイルポンプ（2
   0）の吸入口（41）が接続されているオイルタンク（2
   6）へのオイルの戻し通路（25）が；接続され、コンピ
   ュータ（30）がエンジンの運転パラメータ信号を入力演
   算して出力する信号が、前記三方電磁弁（21）の励磁巻
   線（29）に入力され、前記常閉流出口（24）の開弁がデ
   ューティ制御されて、前記メカニカルオイルポンプ（2
   0）が吐出する過剰のオイルを前記戻し通路（25）を経
   て前記オイルタンク（26）へ戻して、運転状態に適合し
   た流量のオイルを前記エンジンに供給する２サイクルエ
   ンジンの分離潤滑用の給油流量制御装置。