JPH07119624A - エンジンのオイルポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数のオイルポンプを備えたものにおいて、エ
ンジン始動後の所定時間は上述の複数の全てのオイルポ
ンプを駆動（ポンプ作動）することで、高速可動部とポ
ンプハウジングとの間の焼付きをオイルにより防止す
る。 【構成】ポンプハウジングＰ１内に設けられた２部品Ｐ
２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５の相対移動により吸入孔Ｐ６から
吸入したオイルを吐出孔に吐出する複数のオイルポンプ
Ｐ７，Ｐ８を備えると共に、低負荷域においては全ての
オイルポンプＰ７，Ｐ８のうち一部のオイルポンプＰ７
が作動するエンジンのオイルポンプ装置であって、エン
ジン始動後の所定時間は上記複数の全てのオイルポンプ
Ｐ７，Ｐ８を駆動する制御手段Ｐ９を備えたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、ロータリピ
ストンエンジンの作動室におけるアペックスシールとの
摺動面にメタリングオイルを供給するメタリングオイル
ポンプのようなエンジンのオイルポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述例のエンジンのオイルポンプ
装置としては、例えば、特開昭５８−１１７３６９号公
報に記載のメタリングオイルポンプ装置がある。すなわ
ち、ポンプハウジング内にプランジャを回転自在かつ軸
方向に移動自在に嵌合し、該プランジャの一端に設けた
カム部をポンプハウジング内に支持されエンジンの負荷
に応じて所要角度回転される制御カムに当接すると共
に、エンジンが軽負荷から高負荷になるにつれてプラン
ジャの往復動距離を増大するように上記制御カムを形成
し、上記プランジャの回転でカム部が上記制御カムに摺
接してプランジャを往復動することにより、作動室内の
オイルを吐出するエンジンのオイルポンプ装置におい
て、上記ポンプハウジングに固定された固定ピストンを
プランジャの他端に内装し、プランジャとポンプハウジ
ングもしくは固定ピストンとによって構成されエンジン
の全運転域においてオイルの吸入および吐出をする第１
作動室を設け、プランジャと固定ピストンとによって第
２作動室を構成すると共に、上記固定ピストンに設けた
連通路を第２作動室に連通し、エンジンの設定負荷以下
におけるプランジャの吐出行程ではケーシング内のオイ
ル通路に上記連通路を介して第２作動室のオイルをリリ
ーフすると共に、設定負荷以上におけるプランジャの吐
出行程では上記リリーフを遮断するリリーフ穴をプラン
ジャに設けたエンジンのオイルポンプ装置である。

【０００３】この従来のエンジンのオイルポンプ装置に
よれば、単一のピストン式オイルポンプにおいて、高負
荷時のオイル吐出量を低負荷時のオイル吐出量に対して
大きくすることができると共に、低負荷時のオイル吐出
精度を高くすることができる。ところで、上記従来構成
に代えて、例えば低負荷用のオイルポンプと高負荷用の
オイルポンプとを同一のポンプハウジング内に構成し、
かつエンジンの低負荷時には上述のオイル吐出量が小の
低負荷用オイルポンプのみを駆動し、エンジンの高負荷
時にはオイル吐出量が大の高負荷用オイルポンプと上記
低負荷用オイルポンプとを同時駆動すべく構成した場
合、これら両ポンプの各プランジャはエンジンの駆動軸
（ロータリピストンエンジンのエキセントリックシャフ
ト）に回転軸を介して連結されている関係上、高速回転
する一方、エンジンの始動時においては所謂油下がりに
よりオイル絶対量が少量であるにもかかわらず、エンジ
ン始動時には低負荷であるため上述の低負荷用オイルポ
ンプのみが駆動（プランジャの回転動および直線往復
動）され、高負荷用オイルポンプはプランジャが高速回
転するのみで、プランジャは直線往復動（ポンプ作動）
しない。

【０００４】このため、オイルの不足状態下において高
負荷用オイルポンプのプランジャが高速回転するので、
このプランジャとポンプハウジングとの間で焼付きが発
生する問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項１記
載の発明は、複数のオイルポンプを備えたものにおい
て、エンジン始動後の所定時間は上述の複数の全てのオ
イルポンプを駆動（ポンプ作動）することで全てのオイ
ルポンプにオイルを供給し、高速可動部とポンプハウジ
ングとの間の焼付きをオイルにより防止することができ
るエンジンのオイルポンプ装置の提供を目的とする。

【０００６】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の目的と併せて、固定ピストンに対し
てプランジャが往復動および回転するメタリングオイル
ポンプに設定することで、高速回転するプランジャとポ
ンプハウジングとの間の焼付きを防止することができる
エンジンのオイルポンプ装置の提供を目的とする。

【０００７】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項２記載の発明の目的と併せて、プランジャとポンプ
ハウジングとの間の摺動面に油溜り用の溝部を形成する
ことで、オイルを上述の溝部に溜めておくことができ、
プランジャとポンプハウジングとの間の焼付きをより一
層確実に防止することができるエンジンのオイルポンプ
装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明は、ポンプハウジング内に設けられた２部品（オ
イルポンプをメタリングオイルポンプに設定した場合に
は、固定ピストンとプランジャの２部品、オイルポンプ
をトロコイド式オイルポンプに設定した場合には、イン
ナロータとアウタロータとの２部品、オイルポンプをギ
ヤポンプに設定した場合には、駆動歯車と従動歯車との
２部品）の相対移動により吸入孔から吸入したオイルを
吐出孔に吐出する複数のオイルポンプを備えると共に、
低負荷域においては全てのオイルポンプのうち一部のオ
イルポンプが作動するエンジンのオイルポンプ装置であ
って、エンジン始動後の所定時間は上記複数の全てのオ
イルポンプを駆動する制御手段を備えたエンジンのオイ
ルポンプ装置であることを特徴とする。

【０００９】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、上記オイルポンプ
は、固定ピストンに対してプランジャが往復動および回
転するメタリングオイルポンプに設定したエンジンのオ
イルポンプ装置であることを特徴とする。

【００１０】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項２記載の発明の構成と併せて、上記プランジャと上
記ポンプハウジングとの間の摺動面に油溜り用の溝部を
形成したエンジンのオイルポンプ装置であることを特徴
とする。

【００１１】

【発明の効果】この発明の請求項１記載の発明によれ
ば、図９にクレーム対応図で示すように、ポンプハウジ
ングＰ１内に設けられた２部品Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５
の相対移動により吸入孔Ｐ６から吸入したオイルを吐出
孔に吐出する複数のオイルポンプＰ７，Ｐ８を備えたも
のにおいて、上述の制御手段Ｐ９は、エンジン始動後の
所定時間は上述の複数の全てのオイルポンプＰ７，Ｐ８
を駆動する。このため、上記２部品Ｐ２〜Ｐ５のうちの
高速可動部Ｐ２，Ｐ３とポンプハウジングＰ１との間の
焼付き（油下がりに起因する焼付き）を、ポンプ作用に
より吸入、吐出されるオイルで防止することができる効
果がある。

【００１２】この発明の請求項２記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、上述のオイル
ポンプを、固定ピストンに対してプランジャが往復動お
よび回転するメタリングオイルポンプに設定したので、
高速回転するプランジャとポンプハウジングとの間の焼
付きを上述のオイルにより防止することができる効果が
ある。

【００１３】この発明の請求項３記載の発明によれば、
上記請求項２記載の発明の効果と併せて、上述のプラン
ジャと上述のポンプハウジングとの間の摺動面に油溜り
用の溝部を形成したので、メタリングオイルポンプの駆
動中に上述の溝部に予めオイルを溜めておくことがで
き、プランジャとポンプハウジングとの間の焼付きをよ
り一層確実に防止することができる効果がある。

【００１４】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面はエンジンのオイルポンプ装置としてのロ
ータリピストンエンジンのメタリングオイルポンプ装置
を示し、図１、図２、図３において、このメタリングオ
イルポンプ装置１は、ポンプハウジング２のコントロー
ルピン配設孔３に収納されたコントロールピン４と、こ
のコントロールピン４に対して直交する方向に配設され
た低負荷用オイルポンプ５および高負荷用オイルポンプ
６とを備えている。

【００１５】上述のコントロールピン４はその上端にギ
ヤ７を取付ける一方、ステップモータ８の回転軸９に嵌
合されたピニオン１０と、上述のギヤ７とを噛合させ、
ステップモータ８によりコントロールピン４の回転位置
を制御すべく構成している。

【００１６】また、上述のコントロールピン４の回転位
置をポジションセンサ１１で検出し、このポジションセ
ンサ１１出力信号（電圧値）に基づいて上述のステップ
モータ８をフィードバック制御すべく構成している。さ
らに、上述のコントロールピン４はその各オイルポンプ
５，６と対応する部位に制御カム部ａと軸部ｂ，ｂ（図
４乃至図７参照）とをそれぞれ一体形成している。

【００１７】一方、上述の低負荷用オイルポンプ５は、
ウオームホイール１２と、このウオームホイール１２に
ピン結合されたプランジャ１３と、小径の固定ピストン
１４と、この固定ピストン１４に取付けられたスプリン
グリテーナ１５と、このスプリングリテーナ１５および
プランジャ１３間に張架されて、プランジャ１３を常時
コントロールピン４方向へバネ付勢するスプリング１６
とを備え、低吐出量に設定されている。

【００１８】同様に、上述の高負荷用オイルポンプ６
は、ウオームホイール１８と、このウオームホイール１
８にピン結合されたプランジャ１９と、大径の固定ピス
トン２０と、この固定ピストン２０に取付けられたスプ
リングリテーナ２１と、このスプリングリテーナ２１お
よびプランジャ１９間に張架されて、プランジャ１９を
常時コントロールピン４方向へバネ付勢するスプリング
２２とを備え、高吐出量に設定されている。

【００１９】ここで、上述の各ウオームホイール１２，
１８には回転軸２３に一体的に形成されたウオーム２
４，２４（図４乃至図７参照）を噛合させ、上述の回転
軸２３をロータリピストンエンジンのエキセントリック
シャフトに連動させ、エキセントリックシャフトの回転
時に各要素２３，２４，２４を介してウオームホイール
１２，１８およびプランジャ１３，１９を回転すべく構
成している。

【００２０】また上述の各ウオームホイール１２，１８
におけるコントロールピン４側の端部には、図４乃至図
７に示すように、１８０度位相の２つのカム部ｃ，ｃ
と、端部中央に位置する突起部ｄとを一体的に形成し、
上述の２つのカム部ｃ，ｃがコントロールピン４の軸部
ｂ，ｂに、また上述の突起部ｄがコントロールピン４の
制御カム部ａに当接し得るように構成している。

【００２１】そして、コントロールピン４が図４、図５
に示す回転位置に制御されている時は、ウオーム２４に
よりウオームホイール１２，１８が高速回転されるが、
突起部ｄが制御カム部ａに常時当接しているので、ウオ
ームホイール１２，１８およびプランジャ１３，１９の
ストロークは零となる。

【００２２】一方、コントロールピン４が図６、図７に
示す回転位置に制御されている時は、ウオーム２４によ
りウオームホイール１２，１８が高速回転された時、突
起部ｄが制御カム部ａに対して接離動するので、ウオー
ムホイール１２，１８およびプランジャ１３，１９は図
６に示す所定ストロークＳＴＲにて図面上、左右方向へ
直接往復動し、オイルポンプ５，６がポンプ作用を奏す
る。つまり、ウオームホイール１２，１８は高速回転さ
れつつ、図６の実線位置と図７の実線位置との間を直接
往復動する。

【００２３】この実施例ではエンジン始動後の所定時間
以外の通常運転時において、エンジンの低負荷時には図
１０、図１１に示すように低負荷用オイルポンプ５のみ
がポンプ作用し、エンジンの高負荷時には図１０、図１
１に示すように両オイルポンプ５，６がポンプ作用する
ように構成されている。

【００２４】なお、図１０は横軸にエンジン回転数をと
り、縦軸に負荷をとって、低負荷用オイルポンプ５のみ
が駆動する領域と、両オイルポンプ５，６が共に駆動す
る領域とを区画した通常運転時のマップであり、図１１
は横軸にコントロールピン４の回転位置（マップにより
回転位置が決まる）をとり、縦軸にオイルの吐出量をと
って、オイルポンプ５，６の駆動によるオイル吐出量の
変化を示した説明図である。

【００２５】上述の低負荷用オイルポンプ５のポンプ作
用時におけるオイルの流れは次の通りである。すなわ
ち、図２、図３に矢印で示す如く、吸入孔２５からコン
トロールピン配設孔３内に吸入されたオイルは、ポンプ
ハウジング２内の油路２６、プランジャ１３のインレッ
トポート２７、同プランジャ１３内のシリンダ室、同プ
ランジャ１３内のアウトレットポート２８、ポンプハウ
ジング２内の一方のオイル出口２９を介して一方の吐出
孔３０から吐出され、また上述の油路２６と連通するコ
字状の連通路３１からポンプハウジング２内の油路３２
に流入したオイルは、回転されているプランジャ１３の
インレットポート２７、同プランジャ１３内のシリンダ
室、同プランジャ１３内のアウトレットポート２８、ポ
ンプハウジング２内の他方のオイル出口３３を介して他
方の吐出孔３４から吐出される。

【００２６】上述の高負荷用オイルポンプ６のポンプ作
用時におけるオイルの流れは次の通りである。すなわ
ち、図２、図３に矢印で示す如く、吸入孔２５からコン
トロールピン配設孔３内に吸入されたオイルは、油路２
６、コ字状の連通路３１、油路３２を介して、プランジ
ャ１９に貫通形成されたインレットポート３５に流入し
た後に、同プランジャ１９のシリンダ室、同プランジャ
１９のアウトレットポート３６、ポンプハウジング２内
の双方の各オイル出口３７，３８を介して左右の各吐出
孔３０，３４から吐出される。

【００２７】ところで、図２に示すように低負荷用オイ
ルポンプ５および高負荷用オイルポンプ６のそれぞれの
プランジャ１３，１９におけるポンプハウジング２との
摺動面には複数の油溜り用の輪溝（リング状の溝部）３
９，４０を形成し、各オイルポンプ５，６の駆動（ポン
プ作用）中において、プランジャ１３，１９の高速回転
および直線往復動に要する各要素２，１３間および２，
１９間のクリアランス（図示せず）を介してオイルを予
めこれら各輪溝３９，４０に貯溜すべく構成している。
なお、上述のポンプハウジング２の必要箇所は図２に示
すように、それぞれのカバー部材４１，４２，４３で閉
塞している。しかも、エンジン始動後の所定時間は上述
の複数の全てのオイルポンプ５，６を駆動する制御手段
（図８に示すフローチャートの各ステップからなるルー
チンＲ１参照）を備えている。

【００２８】このように構成したエンジンのオイルポン
プ装置の作用を、図８に示すフローチャートを参照し
て、以下に詳述する。第１ステップＳ１で、ＣＰＵ（図
示せず）はエンジン始動か否かを判定し、ＹＥＳ判定時
には次の第２ステップＳ２に移行する。この第２ステッ
プＳ２で、ＣＰＵはステップモータ８を制御し、次の第
３ステップＳ３で、上述のステップモータ８はピニオン
１０およびギヤ７を介して、コントロールピン４の回転
位置を、複数の全てのオイルポンプ５，６が駆動（ポン
プ作用）されるように調整し、次の第４ステップＳ４
で、低負荷用オイルポンプ５および高負荷用オイルポン
プ６を駆動する。

【００２９】つまり、ロータリピストンエンジンの始動
によりエキセントリックシャフトが回転すると、この回
転力が回転軸２３、ウオーム２４，２４、ウオームホイ
ール１２，１８を介してプランジャ１３，１９に伝達さ
れるので、上述のコントロールピン４の回転位置を制御
することで、２つのオイルポンプ５，６は駆動され、プ
ランジャ１３，１９の高速回転および直線往復動によ
り、吸入孔２５から吸入したオイルを吐出孔３０，３４
に吐出するポンプ作用が実行される。

【００３０】次に第５ステップＳ５で、ＣＰＵは所定時
間経過か否かを例えばＣＰＵ内蔵タイマにより判定し、
所定時間未経過時には上述の第４ステップＳ４にリター
ンする一方、所定時間経過完了時には次の第６ステップ
Ｓ６に移行する。

【００３１】上述の第６ステップＳ６で、ＣＰＵはエア
フロセンサからの吸入空気量Ｑ、ディストリビュータか
らのエンジン回転数Ｎｅなどの必要な各種信号の読込み
を実行し、次の第７ステップＳ７で、ＣＰＵはＣＥ＝Ｑ
／Ｎｅの演算式によりエンジン負荷ＣＥを求める。

【００３２】次に第８ステップＳ８で、ＣＰＵは高負荷
か否かを判定し、現行のエンジン運転条件が低負荷であ
るＮＯ判定時には次の第９ステップＳ９に移行する一
方、現行のエンジン運転条件が高負荷であるＹＥＳ判定
時には別の第１０ステップＳ１０に移行する。

【００３３】上述の第９ステップＳ９で、ＣＰＵはステ
ップモータ８およびコントロールピン４等を介して低負
荷用オイルポンプ５のみを駆動し、低負荷に対応した少
量のオイルを吐出し、上述の第１０ステップＳ１０で
は、ＣＰＵはステップモータ８およびコントロールピン
４等を介して２つの各オイルポンプ５，６を共に駆動
し、高負荷に対応した所定量のオイルを吐出する。なお
吐出されたオイルはロータリピストンエンジン作動室に
おけるアペックスシールとの摺動面に供給される。

【００３４】このように、ポンプハウジング２内に設け
られたプランジャ１３，１９および固定ピストン１４，
２０の２部品の相対移動（この実施例ではプランジャが
回転および直線往復動し、ピストンは移動しない）によ
り吸入孔２５から吸入したオイルを吐出孔３０，３４に
吐出する複数のオイルポンプ５，６を備えた装置におい
て、上述の制御手段（図８のルーチンＲ１参照）は、ロ
ータリピストンエンジン始動後の所定時間は上述の複数
の全てのオイルポンプ５，６を駆動する。

【００３５】このため、上記２部品のうち高速可動する
プランジャ１３，１９とポンプハウジング２との間の焼
付き（油下がりに起因するエンジン始動時の焼付き）
を、ポンプ作用により吸入、吐出されるオイルで防止す
ることができる効果がある。

【００３６】加えて、上述のポンプハウジング２と摺接
するプランジャ１３，１９の外周面には油溜り用の断面
凹状の輪溝３９，４０を形成したので、各オイルポンプ
５，６の駆動中においてクリアランスを介して上記輪溝
３９，４０内に予めオイルを溜めておくことができ、こ
の結果、エンジン始動時におけるプランジャ１３，１９
とポンプハウジング２との間の焼付きをより一層確実に
防止することができる効果がある。

【００３７】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明のエンジンオイルポンプ装置は、実
施例のロータリピストンエンジンのメタリングオイルポ
ンプ装置に対応し、以下同様に、複数のオイルポンプ
は、低負荷用オイルポンプ５と、高負荷用オイルポンプ
６との双方に対応し、相対移動する２部品は、プランジ
ャ１３，１９および固定ピストン１４，２０に対応し、
制御手段は、ＣＰＵ制御によるルーチンＲ１に対応し、
油溜り用の溝部は、輪溝３９，４０に対応するも、この
発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものでは
ない。

【００３８】例えばメタリングオイルポンプの他にトロ
コイド式オイルポンプやギヤポンプ等の他のオイルポン
プ装置に上記構成を適用してもよいことは勿論であり、
また上述の輪溝３９，４０の刻設数量および刻設位置は
実施例の数量および位置に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンジンのオイルポンブ装置をカバー
部材を除去して示す平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図。

【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図。

【図４】零ストローク時におけるコントロールピンとウ
オームホイールとの関係を示す概略説明図。

【図５】零ストローク時におけるコントロールピンとウ
オームホイールとの関係を示す概略説明図。

【図６】ポンプ作用時におけるコントロールピストンと
ウオームホイールとの関係を示す概略説明図。

【図７】ポンプ作用時におけるコントロールピストンと
ウオームホイールとの関係を示す概略説明図。

【図８】フローチャート。

【図９】クレーム対応図。

【図１０】ポンプ駆動域を示す説明図。

【図１１】ポンプ駆動に対する吐出量変化を示す説明
図。

【符号の説明】

２…ポンプハウジング ５…低負荷用オイルポンプ ６…高負荷用オイルポンプ １３，１９…プランジャ １４，２０…固定ピストン ２５…吸入孔 ３０，３４…吐出孔 ３９，４０…輪溝 Ｒ１…制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 順章 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプハウジング内に設けられた２部品の
   相対移動により吸入孔から吸入したオイルを吐出孔に吐
   出する複数のオイルポンプを備えると共に、低負荷域に
   おいては全てのオイルポンプのうち一部のオイルポンプ
   が作動するエンジンのオイルポンプ装置であって、エン
   ジン始動後の所定時間は上記複数の全てのオイルポンプ
   を駆動する制御手段を備えたエンジンのオイルポンプ装
   置。
2. 【請求項２】上記オイルポンプは、固定ピストンに対し
   てプランジャが往復動および回転するメタリングオイル
   ポンプに設定した請求項１記載のエンジンのオイルポン
   プ装置。
3. 【請求項３】上記プランジャと上記ポンプハウジングと
   の間の摺動面に油溜り用の溝部を形成した請求項２記載
   のエンジンのオイルポンプ装置。