JPH0828232A - エンジンの潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの潤滑油路にエンジンポンプと別個
の潤滑機構を設けることを目的とする。 【構成】 エンジンの潤滑油路に空気圧駆動低圧増圧ポ
ンプの吐出路を、空気圧駆動低圧増圧ポンプの吸入路を
エンジンのオイルパンにそれぞれ接続したエンジンの潤
滑装置とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの潤滑装置に
関し、特に空気圧駆動低圧増圧ポンプを設けたエンジン
の潤滑装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】往復動型エンジンの摺動部および軸受部
などへの潤滑は、一般にはそのエンジンの出力軸から動
力を取り、オイルポンプを駆動させ所定の圧力に増圧さ
れたオイルにより潤滑されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】エンジンが止まりオイ
ルポンプが停止されると、各潤滑部へ給油されている潤
滑油の圧力が降下し、そのためエンジンの再起動に際
し、オイルポンプによる潤滑油の供給に時間を要し、各
潤滑部へ潤滑油を供給できず、これら各部を損傷させる
恐れがあるという問題があった。

【０００４】また、再起動後のエンジンの回転数が低い
場合、所定の油圧、油量が十分に確保できず、そのた
め、潤滑各部への給油が不十分となり、これら各部を損
傷させる恐れがあるという問題があった。さらに、給油
回路にあっては潤滑各部の損傷など何らかの原因によっ
て過剰な圧力が発生した場合、給油回路内圧力を適正値
に回復できるように構成することが好ましい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、エ
ンジンのオイルパン内に収容した潤滑油と空気圧駆動低
圧増圧ポンプとで潤滑を可能とすべく、エンジンの潤滑
油路に空気圧駆動低圧増圧ポンプの吐出路を、空気圧駆
動低圧増圧ポンプの吸入路をエンジンのオイルパンにそ
れぞれ接続したエンジンの潤滑装置とした。

【０００６】

【作用】本発明では、エンジンの潤滑油路に空気圧駆動
低圧増圧ポンプの吐出路を、空気圧駆動低圧増圧ポンプ
の吸入路をエンジンのオイルパンにそれぞれ接続したの
で、エンジンの潤滑油路に低圧の油圧を供給できる。

【０００７】

【実施例】本発明を添付する図面に示す具体的実施例に
基づいて以下詳細に説明する。図１において、エンジン
101 はシリンダブロック102の上にシリンダヘッド103、
ヘッドカバー104 を配置し、さらにシリンダブロック10
2 の下部にはオイルパン105 を配置している。

【０００８】エンジン101 にはピストンの往復動により
駆動されるクランク軸106 があり、エンジン101 の燃焼
室への吸排気弁を駆動するロッカーアーム107 があり、
このロッカーアーム107 を駆動する動弁カム軸108 が設
けられている。また、燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射
ポンプ109 があり、燃料噴射カム軸110 により燃料噴射
ポンプ109 が駆動される。

【０００９】これらのクランク軸106 、動弁カム軸108
、ロッカーアーム107 、燃料噴射カム軸110 などを潤
滑するため、オイルポンプ111 によりオイルパン105 内
の潤滑油112 を潤滑油路Ｌを介してオイルフィルター11
3 を経て各部に供給する。本発明では、上記のオイルポ
ンプ111 による潤滑機構と別に低圧油を供給する空気圧
駆動低圧増圧ポンプ116 を設け、この空気圧駆動低圧増
圧ポンプ116 の吐出路２と潤滑油路Ｌと、吸入路１とエ
ンジン101 のオイルパン105 とをそれぞれ接続する。

【００１０】この前記空気圧駆動低圧増圧ポンプ116
は、圧縮空気の供給で自動作動し、自吸能力を有し、空
気圧シリンダ４を駆動するために受圧室11に給排される
圧縮空気よりも多量の圧油を吐出できる上、吐出路２の
圧力が一定値に昇圧すれば圧力バランスによって自動停
止し、吐出路２の圧力が一定値を下回るとその圧力バラ
ンスが崩れるので、自動的に再始動されることになる。

【００１１】この空気圧駆動低圧増圧ポンプ116 の構成
および作動を、図２から図７に示す図により説明する。
図２の断面図に示す本発明の空気圧駆動低圧増圧ポンプ
116 は、二次側圧力媒体の吸入路１から油を吸入し、加
圧して吐出路２に吐出する吐出ポンプ３と、このポンプ
３を駆動する空気圧シリンダ４とを備えている。

【００１２】図２に示すように、上記ポンプ３内には、
吸入路１と、吐出路２と、これら吸入路１および吐出路
２に連通するポンプ室５とが形成され、吸入路１にはこ
れを開閉する吸入逆止弁６が設けられ、また、吐出路２
にはこれを開閉する吐出逆止弁７が設けられる。ここで
重要なことは、上記ポンプ室５の内径が空気圧シリンダ
４の内径よりも大径に形成されることである。

【００１３】上記空気圧シリンダ４は、単動形エアシリ
ンダからなり、ピストン８に下方から押圧されるプラン
ジャ９を上記ポンプ室５内で進退させることにより、吸
入路１から吸入逆止弁６を介して油を吸入し、ポンプ室
５から加圧された圧油を逆止弁７を介して吐出路２に吐
出させるようにしている。この空気圧シリンダ４は、上
記ピストン８が摺動可能に内嵌めされるシリンダ室10
と、シリンダ室10内でピストン８により、ピストン８の
図上、上側に区画される受圧室11と、ポンプ室５内に配
置され、プランジャ９を介してピストン８を受圧室11側
に付勢する戻しバネ12とを有し、この受圧室11を圧縮空
気供給路13と大気中とに圧力差動弁からなる方向制御14
で接続切替えすることにより、シリンダ室10内でピスト
ン８が進退する。

【００１４】すなわち、上記方向制御弁14は、段付円柱
状に形成され、ピストン８と同軸心状に配置され、段付
き孔からなる弁室15に摺動可能に内嵌される。この方向
制御弁14の大径部14ａと、小径部14ｂの先端部には封止
部材16が外嵌され、これら封止部材16により、方向制御
弁14と弁室15の周面との間が気密状に封止される。そし
て、方向制御弁14の小径部14ｂの封止部材16と段付き面
14ｃとの間で方向制御弁14を縮径することにより、方向
制御弁14の周囲に環状通路17が形成される。

【００１５】空気圧シリンダ４のボディ18には、上記受
圧室11および弁室15に進退可能に突入するパイロット弁
19が支持され、このパイロット弁19には弁室15の大径部
側に連通する中空部20と切替通路27が形成される。ま
た、このパイロット弁19の下端部はピストン８のストロ
ークよりも短い区間にわたって縮径された小径部19ａ
と、その先端で拡径された頭部19ｂとを備え、この頭部
19ｂがピストン８に形成された中空部21に進退可能に挿
入される。

【００１６】ピストン８には、パイロット弁19の小径部
19ａに摺動可能に外嵌される内つば22が固定され、ピス
トン８が吐出方向に所定距離を前進すると内つば22がパ
イロット弁19の頭部19ｂを所定距離だけ引っ張り、これ
に大使、ピストン８が吸込方向に所定距離を後退する
と、ピストン８に形成された中空部21の底面28がパイロ
ット弁19の頭部19ｂを所定距離だけ押し込み、これによ
りパイロット弁19がピストン８の往復動に係合して所定
のストロークにわたって進退するようにしてある。

【００１７】なお、上記方向制御弁14には、パイロット
弁19との干渉を避けるため、下面から適当な深さの凹部
14ｄを形成している。上記ボディ18内には、圧縮空気供
給路13を弁室15の小径部15ａの段付き面近傍と、パイロ
ット弁19が挿通されるスプール挿通孔23の所定の位置と
に連通する分岐路24が形成される。

【００１８】また、このボディ18内には、方向制御弁14
がストロークの上限に位置する時に環状通路17を受圧室
11に連通させる加圧通路25が形成される。さらに、上記
ボディ18内には、上記スプール挿通孔23に分岐路24の開
孔口29からパイロット弁19のストローク距離範囲以内の
シリンダ室10側に離れた位置に大気中に解放される圧抜
路26の開孔口30が形成されると共に、分岐路24の開孔口
29と圧抜路26の開孔口30との間に形成された封止部材32
で分岐路24と圧抜路26が隔壁され、パイロット弁19には
上記の封止部材32を通過することによりその中空部20を
分岐路24と圧抜路26とに選択的に連通させる切替通路27
が形成される。

【００１９】なお、この空気圧シリンダ４の圧縮空気供
給路13は、特に限定されないが、例えば0.4 〜0.5 ＭＰ
ａの圧縮空気を供給する圧縮空気源に接続される。次
に、この空気駆動低圧増圧ポンプの動作を説明する。こ
の空気圧シリンダ４およびポンプ３は休止状態では、図
２に示すように、戻しバネ12によってピストン８、プラ
ンジャ９およびパイロット弁19が上死点に位置する状態
に保持され、パイロット弁19の中空部20が切替通路27を
介して分岐通路24に連通されている。

【００２０】したがって、圧縮空気供給路13を介して空
気圧シリンダ４に圧縮空気を供給すると、圧縮空気はパ
イロット弁19の切替通路27を通り、方向制御弁14のパイ
ロット室31に流入し、方向制御弁14が圧縮空気により上
死点に付勢され、別途に圧縮空気は方向制御弁14の周囲
の環状通路17と加圧通路25を通り、ピストン８の受圧室
11に流入し、ピストン８に係合しプランジャ９が進出
し、ポンプ３の吐出工程が開始する。

【００２１】図３に示すように、吐出行程では、圧縮空
気供給路13は分岐通路24、環状通路17および加圧路25を
介して受圧室11に連通され、ピストン８およびプランジ
ャ９が下降してポンプ室５の容積が縮小され、ポンプ室
５の内圧が吐出路２の内圧を一定以上上回ると吐出逆止
弁７が開弁される。また、吐出行程では、パイロット弁
19は、封止部材32や封止部材33の摩擦抵抗でピストン８
およびプランジャ９が所定の位置に下降するまで上死点
位置を保持し、方向制御弁14のパイロット室31を圧力保
障し、方向制御弁14の作動を安全・確実にさせピストン
８およびプランジャ９を高い信頼性で吐出作動させる。

【００２２】吐出行程で重要なことは、ポンプ室５およ
びプランジャ９がピストン８よりも大径に形成されてい
るので、ピストン８を駆動するために受圧室11に供給さ
れた圧縮空気の体積よりも多量の圧油が吐出路２に吐出
されることである。ピストン８およびプランジャ９が所
定の位置まで降下すると、ピストン８に固定された内つ
ば22がパイロット弁19の頭部19ｂを受け止め、以後、ピ
ストン８およびプランジャ９が下死点に下りるまで、パ
イロット弁19はピストン８によって強制的に引下げら
れ、パイロット弁19の切替通路27が封止部材32を通過
し、圧縮空気供給路13に連通する分岐路24から大気中に
解放される圧抜路26に切り替わり連通する。

【００２３】ピストン８およびプランジャ９が下死点ま
で下降すると、図４に示すように、ポンプ室５の内圧が
吐出路２の内圧近くまで低下し、吐出逆止弁７が閉じら
れ、吐出行程が終了する。また、この吐出行程の終了時
に、ピストン８およびプランジャ９に同行して下降した
パイロット弁19の切替通路27が圧抜路26に連通し、弁室
15のパイロット室31が中空部20、切替通路27および圧抜
路26を介して大気中に連通され圧縮空気が排気される一
方、方向制御弁14の段付き面14ｃに分岐路24および環状
通路17を介して圧縮空気供給路13から供給される圧縮空
気の圧力が作用する。

【００２４】これにより、方向制御弁14は、図５に示す
ように、瞬時に上死点から下死点に移動し切り替わり、
受圧室11および加圧路25が弁室15の小径部の上端部を介
して大気中に連通され受圧室11の圧縮空気が排気される
ので、戻しバネ12がピストン８およびプランジャ９を押
し上げ始めて、吸入行程が開始される。この吸入行程で
は、ポンプ室５の容積が拡大され、ポンプ室５の内圧が
低下するので、図６に示すように、吸入逆止弁６が開弁
され、吸入路１から吸入逆止弁６を介して油が吸入され
る。

【００２５】この吸入行程では、ポンプ室５およびプラ
ンジャ９がピストン８よりも大径に形成されているの
で、ピストン９の上昇に伴い受圧室11から排気される圧
縮空気の体積よりも多量の圧油がポンプ室５に吸入され
ることが重要である。ピストン８およびプランジャ９が
所定の高さまで上昇するとパイロット弁19の頭部19ｂの
端面がピストン８に形成された中空部21の底面28に押圧
され、以後、戻しバネ12によってピストン８およびプラ
ンジャ９を介してパイロット弁19が上死点に達するまで
強制的に持ち上げられパイロット弁19の切替通路27が封
止部材32を通過し、大気中に解放される圧抜路26から圧
縮空気供給路13に連通する分岐路24に切り替わり連通す
る。

【００２６】図７に示すように、ピストン８、プランジ
ャ９およびパイロット弁19が上死点に達すると、吸入行
程は終わり、切替通路27が分岐路24に連通して弁室15の
パイロット室31の内圧が高まり、方向制御弁14が上昇し
て図２に示す吐出行程開始時の状態に復帰する。図２に
示す吐出行程開始時の状態から図４に示す吐出行程終了
時の状態に移る間の吐出行程の任意の時点で、吐出路２
の内圧が所定の圧力に到達し、吐出逆止弁７と吸入逆止
弁６が閉弁状態を保持するようになると、ポンプ室５側
からプランジャ９に作用する圧力および戻しバネ12の付
勢力と受圧室11からピストン８に作用する圧力とが釣合
い、ピストン８およびプランジャ９は自然に停止する。

【００２７】このとき、方向制御弁14は上死点に保持さ
れているので、受圧室11、加圧路25、環状通路17および
分岐路24は大気中に連通せず、圧縮空気供給路13からの
圧縮空気は受圧室11に負荷されるが圧縮空気の消費は自
然に停止する。また、この後、吐出路２の圧力が低下す
ると、吐出逆止弁７が開弁され、ピストン８およびプラ
ンジャ９は受圧室11の圧力によって下降し始め、ポンプ
室５からプランジャ９に作用する圧力および戻しバネ12
の付勢力と、受圧室11からピストン８に作用する圧力と
が釣り合う位置でピストン８およびプランジャ９が停止
する。ただし、ピストン８およびプランジャ９が下死点
に達してもこれらの力が釣り合わない場合には、吸入行
程が開始され、この吸入行程と吐出行程とを交互に必要
回繰り返して圧力流体を吐出し、吐出路２の圧力が所定
の圧力まで高められ所定の圧力に到達すると停止する。

【００２８】このように、この空気駆動低圧増圧ポンプ
116 によれば、圧縮空気の供給で自動作動し、自吸能力
を有し、空気圧シリンダ４を駆動するために受圧室11に
給排される圧縮空気よりも多量の圧油を吐出できる上、
吐出路２の圧力が一定値に昇圧すれば圧力バランスによ
って自動停止し、吐出路２の圧力が一定値を下回るとそ
の圧力バランスが崩れるので、自動的に再始動されるこ
とになる。

【００２９】図１に示すように、空気駆動低圧増圧ポン
プ116 は、その吐出路２をエンジン101 の潤滑油路Ｌに
送油管41を介して接続し、吸入路１は吸入管42を介して
オイルパン105 にそれぞれ接続してある。また、圧縮空
気供給路13は切換弁43を介して圧縮空気供給源44に接続
してある。この空気圧駆動低圧増圧ポンプ116 で、潤滑
油路Ｌに油を供給することができ、圧縮空気の供給で自
動作動し、自吸能力を有し、空気圧シリンダ４を駆動す
るために受圧室11に給排される圧縮空気よりも多量の圧
油を吐出できる上、吐出路２の圧力が一定値に昇圧すれ
ば圧力バランスによって自動停止し、吐出路２の圧力が
一定値を下回れば圧力バランスが崩れるので、自動的に
再始動されることになる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、上述のように、エンジンの潤
滑油路に空気圧駆動低圧増圧ポンプの吐出路を、空気圧
駆動低圧増圧ポンプの吸入路をエンジンのオイルパンに
それぞれ接続したエンジンの潤滑装置であるので、エン
ジンが止まりオイルポンプが停止されると各潤滑部へ給
油されている潤滑油の圧力が降下し、そのためエンジン
の再起動に際し、オイルポンプによる潤滑油の供給に時
間を要し、各部潤滑部へ潤滑油を供給できず、これら各
部を損傷させる恐れがあるが、本発明のように空気圧駆
動低圧増圧ポンプを設けると、常時潤滑油の供給ができ
る。

【００３１】また、再起動後のエンジンの回転数が低い
場合、所定の油圧、油量が十分に確保できず、そのため
潤滑各部への給油が不十分となり、これら各部を損傷さ
せる恐れがあるが、本発明のようにエンジンに空気圧駆
動低圧増圧ポンプを設けると潤滑各部への給油が十分で
ある。さらに、給油回路にあっては潤滑各部の損傷など
何らかの原因によって過剰の圧力が発生した場合は、給
油回路内圧力を適正値に回復できるように本発明では構
成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の潤滑油路に空気圧駆動低圧増圧ポンプ
を用いて低圧油を供給するエンジンの潤滑装置の説明図
である。

【図２】本発明に使用する空気圧駆動低圧増圧ポンプの
作動図である。

【図３】本発明に使用する空気圧駆動低圧増圧ポンプの
作動図である。

【図４】本発明に使用する空気圧駆動低圧増圧ポンプの
作動図である。

【図５】本発明に使用する空気圧駆動低圧増圧ポンプの
作動図である。

【図６】本発明に使用する空気圧駆動低圧増圧ポンプの
作動図である。

【図７】本発明に使用する空気圧駆動低圧増圧ポンプの
作動図である。

【符号の説明】

101 …エンジン 105 …オイルパン 116 …空気圧駆動低圧増圧ポンプ １…吸入路 ２…吐出路 ３…ポンプ ４…空気圧シリンダ ８…ピストン ９…プランジャ 13…圧縮空気供給路 14…方向制御弁 19…パイロット弁 11…受圧室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの潤滑油路に空気圧駆動低圧増
   圧ポンプの吐出路を、空気圧駆動低圧増圧ポンプの吸入
   路をエンジンのオイルパンにそれぞれ接続したことを特
   徴とするエンジンの潤滑装置。