JP3308111B2 - オイルポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２サイクルエンジンに
用いられる往復動型のオイルポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、２サイクルエンジンに用いられる
オイルポンプとして、図４および図５に示す構成のもの
が知られている。これらの図に示すオイルポンプは、エ
ンジンにより駆動され回転するとともに、一端側の偏心
した位置に穴部５１が形成されこの穴部５１を外部に連
通させる吸入穴および吐出穴（図４および図５において
は図示略）が形成されてなる軸部５２と、穴部５１に摺
動自在に嵌合され穴部５１とともにポンプ室５３を画成
するとともに穴部５１から抜け出る方向に付勢されるプ
ランジャ５４と、プランジャ５４の抜出方向側に配置さ
れ、付勢されたプランジャ５４に当接して、軸部５２の
回転により公転するプランジャ５４を往復動させるカム
５５とを有している。

【０００３】このようなオイルポンプは、プランジャ５
４が、軸部５２の回転により一の公転範囲にあるとき
に、カム５５の形状により図４に矢印Ａで示すようにポ
ンプ室５３の容積を拡大させ、この拡大によりオイルタ
ンクからポンプ室５３に吸入穴を介してオイルを吸入さ
せる。そして、さらなる軸部５２の回転により他の公転
範囲に移動すると、プランジャ５４は、カム５５の形状
により図５に矢印Ｂで示すようにポンプ室５３の容積を
縮小させ、この縮小によりポンプ室５３から吐出穴を介
してオイルを吐出させるようになっている。このように
して、軸部５２の一回転により一度のオイルの吸入吐出
が行なわれるようになっている。

【０００４】ここで、上記オイルポンプには、スロット
ル開度に応じてカム５５の形状を変えてプランジャ５４
のストローク量すなわちオイルの供給量を調整するスト
ローク調整機構５６が設けられている。すなわち、この
ストローク調整機構５６は、スロットル開度に応じて回
転される調整軸５７にカム５５が形成されており、この
カム５５は、調整軸５７の回転位置によりプランジャ５
４が接触走行する部分の形状が異なっていて、図６に示
すように、スロットル開度が小さい場合には、プランジ
ャ５４のストローク量を小さくしてオイルの吐出量を小
さく抑え、スロットル開度が大きくなるにつれてプラン
ジャ５４のストローク量を大きくしてオイルの吐出量を
増大させるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、オイルポンプ
によるオイルの吐出量は、高回転、高負荷時のエンジン
の焼き付き防止を考慮して設定されることになるが、例
えば図６に線Ｃで示す８０００ｒｐｍというエンジンの
高回転時に必要なオイル供給量を基準にすると、同一ス
ロットル開度における単位時間当りのオイルの吐出量は
エンジン回転数すなわちエンジンで駆動される軸部５２
の回転数の比と同じ比であるため、図６に線Ｄで示すエ
ンジン回転数が４０００ｒｐｍのときの同特性、あるい
は線Ｅで示すエンジン回転数が２０００ｒｐｍのときの
同特性等、低中回転のときのオイル吐出量は前記比で決
まってしまうことになり調整できない。よって、特に２
０００ｒｐｍ等の低回転、低負荷時には、０でもよいオ
イルの供給が過剰になりすぎてしまう。

【０００６】このため、上記構成のオイルポンプにおい
て、このように低回転域のオイルの吐出を無くすため、
低回転時はスロットル開度が小であると仮定して、スロ
ットル開度が小である時のストローク調整機構５６のカ
ム５５の形状をプランジャ５４のストローク量が０とな
るよう設定し図７に示すようにこのときのオイル吐出量
を０とすることが考えられる。しかしながら、このよう
な構成を採用すると、エンジン回転が高回転域にある状
態から、急激にスロットル開度を小さくした場合に、エ
ンジン回転が落ち切らない状態でオイルの吐出がなされ
ない状態が発生し、エンジンが焼き付いてしまう。

【０００７】このため、オイルポンプの吐出側とエンジ
ンとの間に電磁弁を配置するとともに、コントローラを
用いてエンジン回転数、車速、エンジン温度およびキャ
ブレタ流量等を監視し、そして、必要に応じてコントロ
ーラで電磁弁を切り換え制御する構成を採用することも
考えられるが、大幅なコストアップを伴うため、実現困
難である。

【０００８】したがって、本発明の目的は、大幅なコス
トアップを伴うことなく、エンジン回転が低回転域にあ
るときのオイルの吐出を停止させることができるオイル
ポンプを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のオイルポンプは、エンジンにより駆動され
て回転するとともに、その回転軸に対して偏心した位置
に穴部が形成され、この穴部を外部に連通させる吸入穴
および吐出穴が形成された軸部と、上記穴部に摺動自在
に嵌合され上記穴部とともにポンプ室を画成するととも
に上記穴部から抜け出る方向に付勢されたプランジャ
と、上記プランジャの抜出方向側に配置され、付勢され
た上記プランジャに当接して軸部の回転により公転する
上記プランジャを往復動させ、上記吸入穴を介して上記
ポンプ室にオイルを吸入させこれを上記吐出穴を介して
上記ポンプ室から吐出させるカムとを有するオイルポン
プにおいて、上記穴部に、略球状の弁体と、上記吸入穴
に連通し上記弁体により開閉される弁座部と、上記弁体
を上記弁座部が閉塞する方向に付勢する弁体スプリング
と、上記軸部の回転により弁体に生じる遠心力を上記弁
体スプリングによる付勢力に抗する力として作用させる
傾斜部とを有するカットバルブを設けたことを特徴とし
ている。

【００１０】

【作用】本発明のオイルポンプによれば、軸部の偏心し
た位置にカットバルブが設けられており、このカットバ
ルブの弁体は、エンジンすなわち軸部の回転数が低い場
合には、弁体スプリングに付勢されて吸入穴と吐出穴と
の間に配置された弁座部を閉塞し、これによって、オイ
ルの吸入を阻止する。一方、軸部の回転数が高い場合に
は、軸部の回転による生じる遠心力が大きくなるため、
傾斜部により弁体スプリングの付勢力に抗して移動して
弁座部を開放する。これによってオイルが吸入穴から吸
入される。

【００１１】

【実施例】

（１）実施例の構成 本発明の一実施例によるオイルポンプを図１〜図３を主
に参照して以下に説明する。図中符号１０はケーシン
グ、符号１１は、一側を外側に突出させた状態で他側が
ケーシング１０に形成された嵌合穴１２に嵌合される軸
部をそれぞれ示している。ケーシング１０には、嵌合穴
１２の一側に嵌合穴１２より大径の室１３が形成されて
おり、室１３の嵌合穴１２に対し反対側の部分には、嵌
合穴１２と直交する直交穴１４が一端側を外部に開口さ
せて設けられている。

【００１２】また、ケーシング１０には、嵌合穴１２の
中間所定位置に一端開口部１６を開口させて吸入流路１
７が形成されており、この吸入流路１７の他端側は図示
せぬオイルタンクに連通されている。またこの吸入流路
１７の開口部１６と１８０度異なる側には、室１３側
（図１における左側）に位置をずらして、吐出流路１９
の一端開口部２０が開口されており、この吐出流路１９
の他端側は、図示せぬエンジンの吸気マニホールドに連
通されている。

【００１３】軸部１１は、ピン２２により軸線方向移動
が規制された状態で嵌合穴１２に回転自在に嵌合されて
おり、またその突出側は図示せぬエンジンに連結されて
いて、このエンジンの回転が必要に応じて減速されて伝
達されるようになっている。また、軸部１１の室１３側
の一端部には、軸部１１の中心軸線に対しずれた位置
（偏心した位置）に、穴部２４が、吸入流路１７の開口
部１６を若干越える位置まで中心軸線と平行をなして延
在形成されている。この穴部２４の底部側には、軸部１
１の外周面に開口する吸入穴２５が、吸入流路１７の開
口部１６と軸部１１および嵌合穴１２における軸線方向
の位置を合わせて形成されている。これにより、穴部２
４は、図１に示すように、軸部１１が吸入穴２５を吸入
流路１７の開口部１６と連通させる回転位置にあるとき
吸入流路１７と連通可能となる。

【００１４】また、穴部２４の吸入穴２５より室１３側
には、軸部１１の外周面に開口する吐出穴２６が、吐出
流路１９の開口部２０と軸部１１および嵌合穴１２にお
ける軸線方向の位置を合わせ、かつ吸入穴２５と軸部１
１における円周方向の位置を合わせて形成されており、
これにより、穴部２４は、図２に示すように、軸部１１
が吐出穴２６を吐出流路１９の開口部２０と連通させる
回転位置にあるとき吐出流路１９と連通可能となる。

【００１５】穴部２４には、頭部２８とこの頭部２８よ
り小径の棒部２９とを有するプランジャ３０が棒部２９
において摺動自在に嵌合されており、その頭部２８と軸
部１１との間には、プランジャ３０を穴部２４から抜け
出る方向に付勢するプランジャスプリング３１が設けら
れている。ここで、棒部２９が穴部２４に嵌合された状
態のプランジャ３０と穴部２４とで画成される空間がポ
ンプ室３２となっている。

【００１６】そして、プランジャ３０のプランジャスプ
リング３１による抜出方向側には、ストローク調整機構
３４が設けられている。このストローク調整機構３４
は、直交穴１４に、ピン３７により軸線方向移動が規制
された状態で回転自在に嵌合される調整軸３５を有して
おり、この調整軸３５は、図示せぬスロットルワイヤと
連動して回転されるようになっていて、またその外周側
にカム３６が形成されている。

【００１７】カム３６にはプランジャスプリング３１で
付勢されたプランジャ３０の頭部２８が当接されてい
る。カム３６は、軸部１１の回転によりプランジャ３０
が公転すると、３６０度の公転中に、プランジャ３０
を、調整軸３５の中心軸線に最も近接する位置から最も
離間する位置に移動させ、続いて最も近接する位置に戻
させる形状をなしており、しかも、軸部１１が吸入穴２
５を吸入流路１７に連通させる位置にあるとき、プラン
ジャ３０を調整軸３５の中心軸線と最も近接させ、軸部
１１が吐出穴２６を吐出流路１９に連通させる位置にあ
るとき、プランジャ３０を調整軸３５の中心軸線から最
も離間させるようになっている。

【００１８】これにより、プランジャ３０が、軸部１１
の回転により公転すると、図１に矢印Ａで示すようにポ
ンプ室３２の容積を拡大させ、この拡大時点で吸入穴２
５が吸入流路１７に連通されて、ポンプ室３２に吸入流
路１７からオイルを吸入可能な状態となる。そして、さ
らなる軸部１１の回転によりプランジャ３０が公転する
と、図２に矢印Ｂで示すようにポンプ室３２の容積を縮
小させ、この縮小時点で吐出穴２６が吐出流路１９に連
通されて、ポンプ室３２からオイルを吐出可能な状態と
なる。このようにして、軸部１１の一回転により一度の
吸入吐出が可能となっている。

【００１９】ここで、調整軸３５は、スロットルワイヤ
と連動して、すなわちスロットル開度に応じて回転する
ようになっており、その回転位置により、カム３６の形
状を変えてプランジャ３０のストローク量を調整するよ
うになっている。すなわち、調整軸３５は、その回転位
置にかかわらず最も近接するプランジャ３０との距離は
一定とした上で、スロットル開度が０から０近傍の所定
範囲では、最も離間するプランジャ３０との距離すなわ
ちプランジャ３０のストローク量を小さくし（ただし０
とはならない）、さらにスロットル開度が大きくなる
と、最も離間するプランジャ３０との距離すなわちプラ
ンジャ３０のストローク量をスロットル開度に比例させ
て大きくし、最終的にスロットルが全開近傍から全開と
なる所定範囲では、最も離間するプランジャ３０との距
離すなわちプランジャ３０のストローク量を最大とする
よう、カム３６の形状が設定されている。

【００２０】そして、図３に要部を拡大して示すよう
に、本実施例において、穴部２４は、底部側が径の小径
穴部３８とされ反対側の部分がこれより大径の大径穴部
３９とされており、これら小径穴部３８と大径穴部３９
との間にはこれらを連続させるようテーパ状をなすテー
パ穴部（傾斜部）４０が形成されている。ここで、小径
穴部３８側に上記吸入穴２５が形成されており、大径穴
部３９に上記吐出穴２６が形成されている。

【００２１】大径穴部３９には、大径穴部３９より小径
かつ小径穴部３８より大径の球状の弁体４１が設けられ
ている。この弁体４１は、プランジャ３０の頭部２８に
対し反対側に形成されたスプリング穴４２に挿入された
弁体スプリング４３で、小径穴部３８方向に付勢されて
おり、テーパ穴部４０に当接するとポンプ室３２の吸入
穴２５と吐出穴２６の連通を遮断するようになってい
る。また弁体４１は、弁体スプリング４３の付勢力に抗
して移動しテーパ穴部４０から離間すると、吸入穴２５
と吐出穴２６とを連通させるようになっている。

【００２２】ここで、軸部１１の回転によって、弁体４
１には、テーパ穴部４０の、軸部１１の半径方向におけ
る外側方向に押し付けられるように遠心力が作用するこ
とになり、テーパ穴部４０は、弁体スプリング４３側が
大径となっているため、この遠心力を弁体４１に、弁体
スプリング４３方向にその付勢力に抗する推進力として
作用させることになる。

【００２３】なお、テーパ穴部４０の弁体４１と当接し
て吸入穴２５と吐出穴２６との連通を遮断する部分は、
吸入穴２５と吐出穴２６との間に配置された弁座部４４
とされている。また、弁体４１が弁座部４４から離座す
るときの軸部１１すなわちエンジンの回転数は、弁体ス
プリング４３の付勢力により調整されることになり、例
えば、エンジン回転数が２１００ｒｐｍ等で弁体４１が
弁座部４４から離座するように設定されることになる。
これら、弁体４１、弁体スプリング４３、弁座部４４を
含むテーパ穴部４０が、軸部１１の偏心した位置に設け
られたカットバルブ４５を主に構成している。

【００２４】（２）実施例の動作 エンジン始動後、エンジンすなわち軸部１１の回転数が
低い状態においては、カットバルブ４５の弁体４１に作
用する遠心力が小さいため、図３（ａ）に示すように、
弁体４１が弁体スプリング４３の付勢力でテーパ穴部４
０の弁座部４４に着座しており、よって、吸入流路１７
と吸入穴２５とが連通しても吐出穴２６と吸入穴２５す
なわちオイルタンクとの連通を遮断した状態とする。こ
れにより、エンジンの低回転域でのオイルの吐出流路１
９からの不要な吐出が防止される。

【００２５】一方、エンジンすなわち軸部１１の回転数
が高くなって、軸部１１の回転により弁体４１に生じる
遠心力が大きくなり、テーパ穴部４０の形状で弁体４１
に発生する推進力が大きくなって弁体スプリング４３の
付勢力より大きくなると、弁体４１は、図３（ｂ）に示
すように、弁体スプリング４３の付勢力に抗して移動し
て弁座部４４を開放する。これにより、軸部１１の回転
でプランジャ３０がカム３６により移動してポンプ室３
２の容積を拡大させ、そして吸入流路１７と吸入穴２５
とが連通された時点でオイルタンクからポンプ室３２に
オイルが吸入される。そして、さらなる軸部１１の回転
によりプランジャ３０がカム３６により移動してポンプ
室３２の容積を縮小させ、そして吐出穴２６と吐出流路
１９とが連通された時点で、吐出穴２６から吐出流路１
９にポンプ室３２のオイルが吐出される。このようにし
て、軸部１１の一回転当りに一度のオイルの吸入および
吐出が行なわれる。

【００２６】ここで、エンジン回転が高回転域にある状
態から急激にスロットル開度を小さくした場合にエンジ
ン回転が落ち切らない状態でも、エンジンで回転される
軸部１１に設けられた弁体４１が遠心力による推進力で
弁座部４４から離座されて吸入穴２５と吐出穴２６とを
連通させているため、スロットル開度により調整軸３５
のカム３６が、プランジャ３０のストローク量を最も小
さくしているものの０にはならないため、オイルを吸入
流路１７からポンプ室３２に吸入して吐出流路１９から
エンジンに向け吐出させることができる。

【００２７】したがって、エンジン回転が低回転域にあ
るときには、カットバルブ４５によりオイルの吐出を停
止させることができる。具体的には、弁体４１が弁座部
４４から離座するときの軸部１１すなわちエンジンの回
転数を、上記のように、２１００ｒｐｍに設定すること
により、例えば、図６に線Ｃおよび線Ｄで示す８０００
ｒｐｍ、４０００ｒｐｍのオイル吐出量はそのままで、
２０００ｒｐｍのオイル吐出量を０とすることができ
る。しかも、エンジン回転が高回転域にある状態から急
激にスロットル開度を小さくした場合にもオイルを吐出
させることができる。加えて、主に弁体４１、弁座部４
４を含むテーパ穴部４０および弁体スプリング４３とい
う簡単な構成のカットバルブ４５を設けるだけであるた
め、製造コストを低減することができる。

【００２８】（３）変形例 なお、上記実施例では弁体スプリング４３としてコイル
スプリングを使用しているが、板バネなどその種類は任
意である。また、弁体４１が遠心力で移動するためのガ
イドとして円錐台状をなすテーパ穴部４０を形成してい
るが、平坦な傾斜面とすることもできる。

【００２９】

【発明の効果】本発明のオイルポンプによれば、軸部の
偏心した位置にカットバルブが設けられており、このカ
ットバルブの弁体は、エンジンすなわち軸部の回転数が
低いと、弁体スプリングに付勢されて、吸入穴と吐出穴
との間に配置された弁座部を閉塞し、エンジンすなわち
軸部の回転数が高くなると、軸部の回転による生じる遠
心力が大きくなることで、傾斜部により弁体スプリング
の付勢力に抗して移動して、弁座部を開放する。

【００３０】したがって、エンジン回転が低回転域にあ
るときには、カットバルブの弁体が弁座部に着座し吸入
穴と吐出穴との連通を遮断してオイルの吐出を停止させ
ることができ、また、エンジン回転が高回転域にある状
態から急激にスロットル開度を小さくした場合にエンジ
ン回転が落ち切らない状態でも、エンジンで回転される
軸部に設けられた弁体が弁座部から離座して吸入穴と吐
出穴との間を連通さることになるため、オイルを吐出さ
せることができる。しかも、弁体、弁座部、弁体スプリ
ングおよび傾斜部とを有する簡素な構成のカットバルブ
を設けるだけであるため、コストアップを最小限に抑え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるオイルポンプを示す断
面図であって、ポンプ室が吸入流路に連通する際の状態
を示すものである。

【図２】本発明の一実施例によるオイルポンプを示す断
面図であって、ポンプ室が吐出流路に連通する際の状態
を示すものである。

【図３】本発明の一実施例によるオイルポンプのカット
バルブを示す拡大断面図であって、（ａ）は閉状態、
（ｂ）は開状態を示すものである。

【図４】従来のオイルポンプを示す断面図であって、オ
イル吸入時の状態を示すものである。

【図５】従来のオイルポンプを示す断面図であって、オ
イル吐出時の状態を示すものである。

【図６】従来のオイルポンプのスロットル開度に対する
オイル吐出量の関係の一例を示す特性線図である。

【図７】オイルポンプのスロットル開度に対するオイル
吐出量の関係の他の例を示す特性線図である。

【符号の説明】

１１ 軸部 ２４ 穴部 ２５ 吸入穴 ２６ 吐出穴 ３０ プランジャ ３２ ポンプ室 ３６ カム ４０ テーパ穴部 ４１ 弁体 ４４ 弁座部 ４５ カットバルブ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにより駆動されて回転するとと
   もに、その回転軸に対して偏心した位置に穴部が形成さ
   れ、この穴部を外部に連通させる吸入穴および吐出穴が
   形成された軸部と、 上記穴部に摺動自在に嵌合され上記穴部とともにポンプ
   室を画成するとともに上記穴部から抜け出る方向に付勢
   されたプランジャと、 上記プランジャの抜出方向側に配置され、付勢された上
   記プランジャに当接して軸部の回転により公転する上記
   プランジャを往復動させ、上記吸入穴を介して上記ポン
   プ室にオイルを吸入させこれを上記吐出穴を介して上記
   ポンプ室から吐出させるカムとを有するオイルポンプに
   おいて、 上記穴部に、 略球状の弁体と、 上記吸入穴に連通し上記弁体により開閉される弁座部
   と、 上記弁体を上記弁座部が閉塞する方向に付勢する弁体ス
   プリングと、 上記軸部の回転により上記弁体に生じる遠心力を上記弁
   体スプリングによる付勢力に抗する力として作用させる
   傾斜部とを有するカットバルブを設けたことを特徴とす
   るオイルポンプ。