JPH0749767B2

JPH0749767B2 - ２サイクル機関の潤滑油ポンプ

Info

Publication number: JPH0749767B2
Application number: JP63079649A
Authority: JP
Inventors: 健一野村
Original assignee: 株式会社京浜精機製作所
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1995-05-31
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: JPH01249912A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は２サイクル機関の分離給油方式における機関あ
るいは機関と気化器とを連絡する吸気管、気化器の吸気
道、気化器の浮子室等の消費部への潤滑油供給の為の潤
滑油ポンプに関するものであり、二輪車、船外機等に搭
載される２サイクル機関に良く使用される。

［従来の技術］従来、一般的に使用される２サイクル機関の潤滑油の供
給は、機関の下方に油タンクが配置されて、潤滑油ポン
プにて油タンク内の油を吸入して消費部へ吐出するもの
であり、この吸入、吐出は、シリンダー内に配置したプ
ランジャーの移動に応じて変化するシリンダー内の容積
変化にて行なわれるもので、潤滑油ポンプ内に吸入され
る油量は、潤滑油ポンプより吐出される油量に合致す
る。

何となれば、機関の回転数が一定の状態において、プラ
ンジャーの吸入及び吐出ストロークが、同一であるがゆ
えにシリンダー内の容積変化が同一となり、従って潤滑
油ポンプに吸入される油量と吐出される油量が合致する
ものである。

そして、機関のアイドリング運転等低回転域においては
機関へ供給する油量は例えば１時間当り1cc程度の極く
微少量でよいものであり、この規定量より大油量を供給
すると機関の燃焼時に排気ガス中に白煙を多量に含み白
煙問題が生じる。

［発明が解決しようとする課題］かかる従来の潤滑油ポンプによると、次の改良が望まれ
る。

潤滑油ポンプ内に油が貯溜されていない空の状態よ
り、機関の運転の入った場合、下方に配置される油タン
クから潤滑油ポンプを介して機関へ至る迄の油の流れ
は、先ず潤滑油ポンプのポンプ室内に油タンクの油が吸
入され、その後ポンプ室内の油が機関へ吐出されるもの
である。

ここで注目すべきことは、例えば機関を始動する時の条
件が低速回転状態にあっては、（機関の始動時には暴走
等を避けることにより低速回転が好ましい）油タンクか
ら潤滑油ポンプへの油の吸入は極めて少量づつ（例えば
1cc/1時間）行なわれる。従って油タンクと潤滑油ポン
プとの配置が離れている場合には、油タンクと潤滑油ポ
ンプとを連絡する油流入路が満たされた後にはじめて潤
滑油ポンプ内に油が流入する。

従って、この間においては、すでに機関が運転されてい
るにも拘らず機関に潤滑油を供給し得ない場合がある。
この為に、従来においては、潤滑油ポンプと油タンクの
位置を近接させたり、あるいは油流入路の通路径を最小
に設定して油の吸入を速くしたり、さらには、潤滑油ポ
ンプが空の状態から運転するには、実作業に入る前に必
ず予備運転を行なう等を実施することによって機関の焼
きつきを防止していたものである。然しながらこれによ
ると、油タンクの配置の自由度が制限されて機関全体の
設計的自由度が少なく、さらには取扱いがめんどうであ
った。

油タンク内の油は、機関の運転によって消費されて徐
々に減少し、油タンク内の油面と潤滑油ポンプの吸入通
路とのヘッド差が徐々に増加する。これによると、ポン
プ室内への油の吸入が減少傾向になり、特に正確な油量
を供給する必要のある機関のアイドリング運転時におけ
る燃料と油の混合比がわずかながらも変化し、好ましく
ない。

［課題を解決するための手段］本発明になる２サイクル機関の潤滑油ポンプは前記不具
合に鑑みなされたもので、潤滑油ポンプ、油タンクの配
置の自由度が高く、しかも正確な潤滑油を供給し得る前
記ポンプを提供することにあり、前記目的達成の為に、
機関の出力軸と同期的に回動するとともにポンプ本体に
穿設されたデストリビューター収納シリンダー孔内に回
動自在に配置されたデストリビューターと、デストリビ
ューターの長手方向軸心線Ｘ−Ｘに対して（ｈ）だけ側
方に偏心するとともに前記長手方向軸心線Ｘ−Ｘに沿っ
てデストリビューターの上端に開口して穿設されたメタ
リングシリンダー孔内に移動自在に配置され、デストリ
ビューターの上端より突出せる上端部がカム体のカム面
に弾性的に押圧されて対接されたメタリングプランジャ
ーと、ポンプ本体に設けられた油貯溜室と、機関の出力
軸と同期的に回動して吸入、吐出作用をなすチャージポ
ンプ室を備えるとともにチャージポンプ室と油タンクと
を連絡するチャージ吸入路と、チャージポンプ室と油貯
溜室とを連絡するチャージ吐出路とを有する回転ポンプ
と、一端が油貯溜室に開口し、他端が油タンクに連なる
油リーク通路と、一端がチャージ吐出路に連なり他端が
デストリビューター収納シリンダー孔に開口するメタリ
ング吸入路と、一端が消費部に連なり他端がデストリビ
ューターシリンダー孔に開口するメタリング吐出路と、
デストリビューターに穿設され、一端がメタリングシリ
ンダー孔とメタリングプランジャーとによって形成され
るメタリングポンプ室に開口し、他端がメタリング吸入
路に対向して配置され、メタリングプランジャーによる
メタリングポンプ室の吸入行程時においてのみメタリン
グ吸入路とメタリングポンプ室とを連通する第１流路
と、デストリビューターに穿設され、一端が前記メタリ
ングポンプ室に開口し、他端がメタリング吐出路に対向
して配置され、メタリングプランジャーによるメタリン
グポンプ室の吐出行程時においてのみメタリング吐出路
とメタリングポンプ室とを連通する第２流路とより、潤
滑油ポンプを構成したものである。

［作用］機関が運転されると、デストリビューターと回転ポンプ
は同期的に回動する。これによると、油タンク内の油は
即座にチャージ吸入路を介してチャージポンプ室に吸入
され、次いでチャージ吐出路を介して油貯溜室内へ供給
される。

一方、メタリングプランジャーはカム面に当接しつつ回
動するのでメタリングポンプ室内に吸入、吐出作用が発
生し、この吸入行程によってチャージ吐出路を流れる油
を第１流路を介してメタリングポンプ室内に吸入し、次
いで第２流路を介してメタリング吐出路より消費部へ油
を供給する。

又、チャージポンプ室より油貯溜室内へ吐出される量
は、メタリングポンプ室より消費部へ供給される油量に
比較して大容量としてあるので、メタリングポンプ室へ
吸入されない残余の油は油リーク通路を介して油タンク
内へ戻される。

［実施例］以下、本発明になる２サイクル機関の潤滑油ポンプの一
実施例を第１図により説明する。

Ａは内部に潤滑油（以下油という）を貯溜せる油タンク
であり、Ｂは油タンクＡ内の油を２サイクル機関（以下
機関という）等の消費部Ｃへ供給する潤滑油ポンプであ
り、一般に油タンクＡは潤滑油ポンプＢより下方に配置
される。

潤滑油ポンプＢについて詳述する。１は上下方向にデス
トリビューター収納シリンダー孔２が穿設されたポンプ
本体であって、このデストリビューター収納シリンダー
孔２の下方にはギヤ収納凹部３とシリンダー孔４が連続
して穿設され、デストリビューター収納シリンダー孔２
の上部は上方に向かって開口し、一方シリンダー孔４の
下部は下方に向かって開口する。

ギヤ収納凹部３には機関の出力軸（図示せぬ）と同期的
に回動するウォームギヤ６がポンプ本体１に回動自在に
軸支されて開口する。

７は、デストリビューター収納シリンダー孔２内に液密
的で且つ回動自在に挿入されたデストリビューターであ
って、デストリビューター収納シリンダー孔２内に挿入
される外形部分（図において中間部より上方）は円筒形
状をなし、ギヤ収納凹部３内へ突出する下端部7Aの外形
は短形をなす。

デストリビューター７の中心の長手軸心方向Ｘ−Ｘより
側方に（ｈ）だけ偏心して、デストリビューター７の上
端7Bより下方に向けてメタリングシリンダー孔８が穿設
され、このメタリングシリンダー孔８にはメタリングプ
ランジャー９が液密的に上下方向に移動自在に配置され
るもので、メタリングプランジャー９の上端部9Aは、デ
ストリビューター収納シリンダー孔２の上部開口を閉塞
するカム体10のカム面11に対接して押圧される。カム体
10のカム面11はデストリビューター７の長手軸心方向Ｘ
−Ｘより（ｈ）だけ偏心して形成されることになる。

メタリングプランジャー９の鍔部9Bとデストリビュータ
ー７の上端7Bとの間にはスプリング12が縮設される。そ
して、メタリングシリンダー孔８内に配置されたメタリ
ングプラジャー９によってメタリングシリンダー孔８内
にメタリングポンプ室P₁が形成される。

５はシリンダー孔４の中心に対して（ｙ）だけ偏心され
てシリンダー孔４内に回動自在に配置された円筒形のポ
ンプローターであって、このポンプローター５に穿設し
た一対の溝13、13にはポンプローター５の回転によって
生ずる遠心力等によってシリンダー孔４の内周に押しつ
けられながら回動する板状のベーン14、14が配置され
る。

而して、ポンプローター５の外周と、シリンダー孔４の
内周と、隣り合うベーン14、14との間に互いに液密的に
区分されるチャージポンプ室P₂が形成されるものであ
り、ポンプローター５をシリンダー孔４に対して偏心し
て配置したことによって、ポンプローター５の回転によ
るチャージポンプ室P₂の室容積が増加する側のチャージ
ポンプ室P₂には、一端が油タンクＡに連なるチャージ吸
入路18が開口し、ポンプローター５の回転によるチャー
ジポンプ室P₂の室容積が減少する側のチャージポンプ室
P₂には、後述する油貯溜室に連なるチャージ吐出路19が
開口する。

そして、ポンプローター５の回転によって、チャージポ
ンプ室_２内にチャージ吸入路18より油タンクＡ内の油を
吸入するとともに、ポンプローター５が更に回転するこ
とによって、チャージポンプ室P₂内の油を圧縮してチャ
ージ吐出路19を介して後述する油貯溜室内へ油を押し出
して吐出する。

かかる回転ポンプＤはベーンポンプと呼ばれて公知であ
り、例えばJIS B0142に示される。

また、ポンプローター５の上面から下方に向かって矩形
状の凹部5Aが穿設される。

15はギヤ収納凹部３内に配置され、円筒状の外周にウォ
ームギヤ６に噛合する平行ギヤ16がきざまれた回転伝達
体であり、この回転伝達体15の上面にはデストリビュー
ター７の下端部7Aの矩形状の突部に嵌合する矩形溝部15
Aが穿設され、下面にはポンプローター５の矩形状の凹
部5Aに嵌合する矩形突部15Bが形成される。

而して、ウォームギヤ６が回転すると、平行ギヤ16にそ
の回転が伝達されて回転伝達体15が回転し、これによっ
て矩形溝部15Aからデストリビューター７の下端部7Aに
はこの回転が伝えられてデストリビューター７が回動
し、一方矩形突部15Bからポンプローター５の凹部5Aに
回転が伝えられてポンプローター５が回動する。また、
17はデストリビューター収納シリンダー孔２の上部開口
に設けた油貯溜室であって、この油貯溜室17の上部開口
は前述したカム体10にて閉塞されるもので、これによっ
て油貯溜室17は密閉される。（本実施例では、デストリ
ビューターシリンダー孔２は油貯溜室17を介してポンプ
本体１の上端面1Aに開口し、この上端面1A上に配置した
カム体10にてこの開口が閉塞された。）そして、ポンプ本体１には以下の通路が穿設される。20
は一端がチャージ吐出路19に開口し、他端がデストリビ
ューター収納シリンダー孔２に開口したメタリング吸入
路、21は一端がデストリビューター収納シリンダー孔２
に開口し、他端が消費部Ｃに連絡されたメタリング吐出
路、22は一端が油貯溜室17に開口し、他端が油タンクＡ
に連絡された油リーク通路である。

また、デストリビューター７には次の連絡が穿設され
る。すなわち、デストリビューター７の左側断面には、
一端がメタリングポンプ室P₁に開口し、デストリビュー
ター７の回動によってメタリング吸入路20を開閉する第
１流路23と、一端がメタリングポンプ室P₁に開口し、デ
ストリビューター７の回動によってメタリング吐出路21
を開閉する第２流路24とが穿設される。

より詳細に説明すれば、デストリビューター７の回動に
よってメタリングプランジャー９が上方向へ移動してメ
モリポンプ室P₁の室容積を増加する吸入過程において、
第１流路23とメタリング吸入路20とが連通するとともに
第２流路24とメタリング吐出路21とは遮断され、一方更
にデストリビューター７が回動してメタリングプランジ
ャー９が下方向へ移動してメタリングポンプ室P₁の室容
積を減少する吐出過程において、第１流路23とメタリン
グ吸入路20とは遮断され、第２流路24とメタリング吐出
路21とは連通する。

25はポンプ本体１の下端に配置されて、シリンダー孔４
を閉塞保持する下部閉塞板である。

次にその作用について説明する。

潤滑油ポンプＢが空の状態において、機関を運転する
と、機関の出力軸（図示せず）の回転を受けてウォーム
ギヤ６が回動する。これによると、デストリビューター
７及びポンプローター５は平行ギヤ16を介して回転伝達
体15が回動することによって同期的に回動する。

ここで、潤滑油ポンプＢにおける実際の吸入、吐出行程
を模式的に描いた第３図に基づき、より具体的に説明す
る。

この第３図は、図面の左側より右側へイ、ロ、ハ、ニ、
の４行程を示すもので、イ、ロ、ハ、ニの各行程におけ
る上下方向の一番上のホ図はメタリングプランジャー９
とカム面11との関係を示す作用図、二番目のヘ図はメタ
リング吐出路21と第２流路24に関する作用図、第３番目
のト図はメタリング吸入路20と第１流路23に関する作用
図、４番目（一番下）のチ図は回転ポンプＤの吸入、吐
出行程を示すものである。（尚チ図は下側より見た図と
したのでデストリビューター７との回転が逆方向にかか
れている。）先ず、イ図に示された状態はポンプの吸入
行程を示す。まず、メタリングポンプ室P₁について説明
すると、かかる吸入行程における吸入開始時において、
メタリングプランジャー９はカム面11の最下点ａにあっ
てデストリビューター７の回動によって最上点ｂ迄移動
する。これによると、メタリングプランジャー９はカム
面11aの点からｂ点迄の高さ方向のストロークＳだけ上
方向に移動してメタリングポンプ室P₁の室容積を増加す
る。このとき、ト図に示される如く、第１流路23はメタ
リング吸入路20と連通状態にあるので、メタリングポン
プ室P₁の室容積の増加分、チャージ吐出路19より油を吸
入する。

（但し、潤滑油ポンプが全く空の場合は一回転めはチャ
ージ吐出路19内を油が流れていないので油を吸入できな
いがデストリビューター７の２回転めからはチャージ吐
出路19内を流れるのでこの油を吸入できる。）また、このとき、ヘ図に示される如く、第２流路24はメ
タリング吐出路21と連通されない。

一方、回転ポンプＤにおいて、チャージポンプ室P₂のチ
ャージ吸入路18に開口するｍ室の室容積が増加するので
これによってチャージ吸入路18より油タンクＡ内の油を
ｍ室内に吸入する。

次いで、回転伝達体15がさらに回動してロ図の位置に達
すると、メタリングポンプ室P₁においては、メタリング
プランジャー９がカム面11の最上点Ｂを平行に移動し、
メタリングプランジャー９の上下方向の移動が停止し、
且つヘ図、ト図に示される如く第２流路24がメタリング
吐出路21と遮断され、且つ第１流路23がメタリング吸入
路20と遮断されているので何等のポンプ作用をするもの
でない。

一方、回転ポンプＤにおいてはチャージポンプ室P₂のｍ
室の室容積が更に増加するので、これに見合った量の油
をチャージ吸入路18より更に吸入する。

次いで、回転伝達体15が更に回動してハ図の位置に達す
ると、メタリングプランジャー９はカム面11の最上点ｃ
（カム面ｂと同一高さであるが説明を容易とする為にわ
けた）から最下点ｄ（カム面ａと同一高さ）まで変化す
る。

これによると、メタリングプランジャー９はカム面のス
トロークＳ分下方へ移動してメタリングポンプ室P₁の室
容積を減少させる。

そして、このとき、第２通路24とメタリング吐出路21と
が連通状態にあるので、メタリングポンプ室P₁内に吸入
されていた油は第２流路24、メモリ吐出路21を介して消
費部Ｃへ供給される。

尚、第１流路23はト図に示される如くメタリング吸入路
20を遮断している。

一方、チャージポンプ室P₂においてはｍ室内の室容積が
最大となってｍ室内にいっぱいの油をチャージ吸入路18
より吸入した状態にある。

次いで更に回転伝達体15が回動してニ図の如くなると、
メタリングプランジャー９がカム面11の最下点ｄを平行
に移動する。（このｄ点はａ点と同一高さ）従って、メ
タリングプランジャー９は何等移動することがなく、し
かも第２流路24がメタリング吐出路21と遮断され、且つ
第１流路23がメタリング吸入路20と遮断されているので
何等ポンプ作用をしない。

一方、かかる状態において回転ポンプＤにおいては、チ
ャージポンプ室P₂のｍ室がチャージ吐出路19に連通し、
しかも回動によってｍ室の室容積を減少させるのでｍ室
内に吸入した油をチャージ吐出路19内に吐出するもので
ある。このチャージ吐出路19内に吐出された油は、以後
の回転伝達体15の回転によってその一部がメタリング吸
入路20、第１流路23を介してメタリングポンプ室P₁内に
吸入され、その他の油は油貯溜室17内へ供給されて、油
貯溜室17内に充満し、残余の油は油リーク通路22を介し
て油タンクＡ内へ戻される。

以後、この行程をくり返すことによってメタリングポン
プ室P₁より計量された油を消費部Ｃへ供給できる。

尚、チャージポンプ室P₂については片側のポンプ室ｍに
ついて説明したが他方のベーン14にて形成されるチャー
ジポンプ室P₂も同様に作用する。

また、回転ポンプＤとしてベーンポンプを説明したがギ
ヤポンプ、トロコイドポンプ等回転型のポンプであれば
変更は自由に行なえる。さらにまた、メタリング吸入路
20をチャージ吐出路19の途中に開口したが油貯溜室17に
開口してもよい。

［発明の効果］以上の如く、本発明になる２サイクル機関の潤滑油ポン
プによると次の効果を奏する。

潤滑油ポンプが油タンクから吸入する油は、潤滑油ポ
ンプを構成する回転ポンプが行なうものであり、その油
量はメタリングポンプ室が計量して消費部へ供給する油
量とは全く無関係に且つ大容量の油であって、この大容
量の油をあらかじめ回転ポンプより油貯溜室に貯溜さ
せ、この油をメタリングポンプ室に吸入させることがで
きるので、特に機関の始動時において各通路内に油が貯
溜されていない状態、例えば機関を長期に放置した後の
第１番目の運転時等において極めて急速にポンプ室及び
各通路内に油を充満することができるので、機関運転の
初期状態から遅れなく消費部へ油を供給でき、機関の運
転性を良好に保持することができるものである。

また、油タンクを潤滑油ポンプ、機関の近傍に配置する
必要がなくなり機関全体の設計的自由度を大幅に向上で
きたものである。

回転ポンプによって、油タンク内の油を多量に吸引
し、メタリングポンプ室へ所望の油を供給し、残余の油
を再び油タンク内へ戻したので、仮にかかる流路内に気
泡が発生しても大容量の油の流れによってこの気泡を油
タンクに戻すことができたので流路に発生するエヤーロ
ックを完全に抑止できたものであり、さらには、ポンプ
本体を大容量の油が流れるのでポンプ本体を冷却が行わ
れてポンプ本体の温度上昇を抑止できるので合わせて気
泡の発生を防止できたものである。

消費部へ計量された油を供給するメタリングポンプ室
内への油の吸入はあらかじめ油貯溜室内へ貯溜された油
を吸入させたので、仮に油タンク内の油の液面が消費に
よって降下しても、常に貯溜された油のみをメタリング
ポンプ室内へ吸入することができたので吸入ヘッドを常
に一定に保持することができ、正確な吐出量の油を消費
部を介して機関へ供給できたものである。

油リーク通路が油貯溜室の上部に開口させたことによ
ると油貯溜室内の空気を効果的に油タンクへ戻すことが
できメタリングポンプ室へ空気が吸入されることがな
く、吐出量を均一に制御できるものである。

メタリング吸入路の吸入端部をチャージ吐出路より油
貯溜室に変更すると、油の流速がなく、しかも空気と分
離された油をメタリングポンプ室に吸入できるのでメタ
リングポンプの吐出量を一層正確に計量できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる２サイクル機関の潤滑油ポンプの
一実施例を示す要部縦断面図、第２図は第１図II−II線
での横断面図、第３図はポンプの吸入、吐出行程を示す
簡略作用図である。１……ポンプ本体２……デストリビューター収納シリンダー孔３……ギヤ収納凹部５……ポンプローター６……ウォームギヤ７……デストリビューター８……メタリングシリンダー孔９……メタリングプランジャー 11……カム面 15……回転伝達体 17……油貯溜室 18……チャージ吸入路 19……チャージ吐出路 20……メタリング吸入路 21……メタリング吐出路 22……油リーク通路 23……第１流路 24……第２流路Ｃ……消費部Ａ……油タンクＢ……潤滑油ポンプ P₁……メタリングポンプ室 P₂……チャージポンプ室Ｄ……回転ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関の出力軸と同期的に回動するとともに
ポンプ本体１に穿設されたデストリビューター収納シリ
ンダー孔２内に回動自在に配置されたデストリビュータ
ー７と、デストリビューター７の長手方向軸心線Ｘ−Ｘ
に対してｈだけ側方に偏心するとともに前記長手方向軸
心線Ｘ−Ｘに沿ってデストリビューター７の上端7Bに開
口して穿設されたメタリングシリンダー孔８内に移動自
在に配置され、デストリビューター７の上端7Bより突出
せる上端部9Aがカム体10のカム面11に弾性的に押圧され
て対接されたメタリングプランジャー９と、ポンプ本体
１に設けられた油貯溜室17と、機関の出力軸と同期的に
回動して吸入，吐出作用をなすチャージポンプ室P₂を備
えるとともにチャージポンプ室P₂と油タンクＡとを連絡
するチャージ吸入路18と、チャージポンプ室P₂と油貯溜
室17とを連絡するチャージ吐出路19とを有する回転ポン
プＤと、一端が油貯溜室17に開口し、他端が油タンクＡ
に連なる油リーク通路22と、一端がチャージ吐出路19に
連なり他端がデストリビューター収納シリンダー孔２に
開口するメタリング吸入路20と、一端が消費部Ｃに連な
り他端がデストリビューター収納シリンダー孔２に開口
するメタリング吐出路21と、デストリビューター７に穿
設され、一端がメタリングシリンダー孔８とメタリング
プランジャー９とによって形成されるメタリングポンプ
室P₁に開口し、他端がメタリング吸入路20に対向して配
置され、メタリングプランジャー９によるメタリングポ
ンプ室P₁の吸入行程時においてのみメタリング吸入路20
とメタリングポンプ室P₁とを連通する第１流路23と、デ
ストリビューター７に穿設され、一端が前記メタリング
ポンプ室P₁に開口し、他端がメタリング吐出路21に対向
して配置され、メタリングプランジャー９によるメタリ
ングポンプ室P₁の吐出行程時においてのみメタリング吐
出路21とメタリングポンプ室P₁とを連通する第２流路24
とよりなる２サイクル機関の潤滑油ポンプ。
【請求項２】前記回転ポンプＤからチャージ吐出路19内
に吐出される単位時間当りの油の吐出量を、メタリング
ポンプ室P₁から第２流路24に向けて吐出される単位時間
当りの油の吐出量に比較して大容量としてなる請求項１
記載の２サイクル機関の潤滑油ポンプ。
【請求項３】前記油リーク通路22の油貯溜室17内への開
口を油貯溜室17の上部に開口してなる請求項１記載の２
サイクル機関の潤滑油ポンプ。