(57)【要約】【課題】電磁ソレノイド駆動式注油器に電子制御器を付設したシリンダ潤滑装置として、長寿命、静粛動作で、受油、注油動作が的確で、かつ構造がコンパクトなものを提供する。【解決手段】注油器１０の油ポンプ１１のポンプケーシング１２内の重力給油可能な油室１３内に、ポンプシリンダブロック２５とポンププランジャ機構３０を設置し、油ポンプ１１上の電磁ソレノイド４０のソレノイドケーシング４１内に、ソレノイドコイル４３内に臨むとともにソレノイドコイル４３内と油室１３を連通する油路４６付きコアプランジャ往動ストッパ４４と、コアプランジャ往動ストッパ４４を通してソレノイドコイル４３内に突出する上部付きのポンププランジャ駆動軸４８と、ポンププランジャ駆動軸４８の上部に取付けたコアプランジャ５１を設置し、かつ電磁ソレノイド４０上に磁気センサ６１付きの電子制御器６０を設置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャ型油ポンプと油ポンプのポンププランジャを駆動するプランジャ型電磁ソレノイドを備えた注油器に、エンジン及び注油器の作動状態に基づいて電磁ソレノイドの駆動を制御する電子制御器を一体的に付設したエンジンのシリンダ潤滑装置において、油ポンプが、重力差を介して給油可能な潤滑油タンクに接続する給油口とエンジンのシリンダ壁に接続する吐油口を有するポンププランジャ復動ストッパ部付きのポンプケーシング内に、給油口に連通する油室を備え、該油室内に、油室に開口連通する油入口を有するとともに逆止弁を介して吐油口に連なるポンプシリンダ及びポンプシリンダ内を往復動可能なポンププランジャを、ポンププランジャ復動ストッパ部に対して直交的にのびるように設置し、かつポンププランジャを、ばねを介して、ポンププランジャ復動ストッパに当接するとともに油入口を通してポンプシリンダ内が油入口を通して油室に連通する復動位置を取るように付勢し、電磁ソレノイドは、ポンプケーシングのポンププランジャ復動ストッパ部側において隣接するソレノイドケーシング内に、軸線がポンププランジャ復動ストッパ部に対して直交的にのびるように設置したソレノイドコイルと、該ソレノイドコイル内に油ポンプ側から同心的に臨むコアプランジャ往動ストッパと、コアプランジャ往動ストッパを同心的に貫通してソレノイドコイル内に同心的に突出するポンププランジャ駆動軸のソレノイドコイル内延在部に取付けた、ソレノイド内に反油ポンプ側からコアプランジャ往動ストッパとの間を往復動可能に臨むコアプランジャを備え、コアプランジャ往動ストッパに、ポンプケーシング内の油室とソレノイド内に開口する油路を設け、かつコアプランジャに往復動方向にのびる貫通穴を設けることからなる、エンジンのシリンダ潤滑装置。
【請求項２】
コアプランジャストッパのコアプランジャ対向端面部に、油路の開口に連通する凹部を形成してなる、請求項１記載のエンジンのシリンダ潤滑装置。
【請求項３】
ポンププランジャ駆動軸を、ポンププランジャに対して相対的に回転可能に連結するとともに、ポンププランジャ駆動軸のソレノイドコイル内延在部とコアプランジャを、コアプランジャが該延在部に沿って移動可能にねじ係合するとともに、ポンププランジャ駆動軸のソレノイドコイル内延在部に、ソレノイドケーシングの対向部に同心的にかつ回転可能に支持した吐油量アジャスタの先端部を軸周りに一体的に回転可能にかつ軸方向に相対的に移動自在に係合してなる、請求項１又は２記載のエンジンのシリンダ潤滑装置。
【請求項４】
電子制御器は、エンジン付設センサから入力されるクランク角度信号とクランク軸回転速度信号と、注油器付設センサから入力される注油器の注油完了信号に基づいて、電磁ソレノイドの駆動制御信号としての注油開始信号を出力するように構成してなる、請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンのシリンダ潤滑装置。
【請求項５】
電子制御器は、注油開始信号と注油完了信号の間のタイムラグの異常検出信号に基づいて、異常警告信号を出力するように構成してなる、請求項１〜４に記載のエンジンのシリンダ潤滑装置。
【請求項６】
注油器付設センサが、ソレノイドケーシングに付設の、ソレノイドのコアプランジャの変位による磁束密度の変化を検出可能な磁気センサである、請求項１〜５のいずれかに記載のエンジンのシリンダ潤滑装置。
【請求項７】
注油器付設センサが、ポンプケーシングの吐油口からシリンダに向かってのびる注油路に付設の圧力スイッチである、請求項１〜５のいずれかに記載のエンジンのシリンダ潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２サイクルエンジンなどのシリンダの潤滑のために用いるシリンダ潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のシリンダ潤滑装置としては、潤滑油タンクに接続する給油口及びエンジンのシリンダ壁に接続する吐油口を有するプランジャ型油ポンプと油ポンプのポンププランジャを駆動するプランジャ型電磁ソレノイドを備えた注油器に、エンジンの作動（運転）状態に基づいて電磁ソレノイドの駆動を制御する電子制御器を一体的に付設したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この公知のシリンダ潤滑装置は、全体の構造が相当コンパクト化されているものの、特に注油器を構成する油ポンプと電磁ソレノイドの両プランジャの摺動（摩擦）抵抗や往復動ストッパに対する当接衝撃が大きいため、これらの摩耗が早く、作動音も高いという難点を有している。
【特許文献１】特開平１０−８９０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、公知のシリンダ潤滑装置に認められる上記のような難点に鑑み、シリンダ潤滑装置として、長寿命で、動作が静粛な注油器を含むものを提供すること、また受油（給油）、注油動作を省エネルギのもとでより的確に行うことができるシリンダ潤滑装置を提供すること、さらに構造がよりコンパクトで、占有スペースが小さくかつ低コストのシリンダ潤滑装置を提供することを主要な課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、基本的には、特許請求の範囲の請求項１に記載のように、プランジャ型油ポンプと油ポンプのポンププランジャを駆動するプランジャ型電磁ソレノイドを備えた注油器に、エンジン及び注油器の作動状態に基づいて電磁ソレノイドの駆動を制御する電子制御器を一体的に付設したエンジンのシリンダ潤滑装置において、油ポンプが、重力差を介して給油可能な潤滑油タンクに接続する給油口とエンジンのシリンダ壁に接続する吐油口を有するポンププランジャ復動ストッパ部付きのポンプケーシング内に、給油口に連通する油室を備え、該油室内に、油室に開口連通する油入口を有するとともに逆止弁を介して吐油口に連なるポンプシリンダ及びポンプシリンダ内を往復動可能なポンププランジャを、ポンププランジャ復動ストッパ部に対して直交的にのびるように設置し、かつポンププランジャを、ばねを介して、ポンププランジャ復動ストッパに当接するとともに油入口を通してポンプシリンダ内が油入口を通して油室に連通する復動位置を取るように付勢し、電磁ソレノイドは、ポンプケーシングのポンププランジャ復動ストッパ部側において隣接するソレノイドケーシング内に、軸線がポンププランジャ復動ストッパ部に対して直交的にのびるように設置したソレノイドコイルと、該ソレノイドコイル内に油ポンプ側から同心的に臨むコアプランジャ往動ストッパと、コアプランジャ往動ストッパを同心的に貫通してソレノイドコイル内に同心的に突出するポンププランジャ駆動軸のソレノイドコイル内延在部に取付けた、ソレノイド内に反油ポンプ側からコアプランジャ往動ストッパとの間を往復動可能に臨むコアプランジャを備え、コアプランジャ往動ストッパに、ポンプケーシング内の油室とソレノイド内に開口する油路を設け、かつコアプランジャに往復動方向にのびる貫通穴を設けることからなる。
【０００６】
上記の基本構成においては、請求項２に記載のごとく、コアプランジャストッパのコアプランジャ対向端面部に、油路の開口に連通する凹部を形成することが望ましい。
【０００７】
また請求項３に記載のように、ポンププランジャ駆動軸を、ポンププランジャに対して相対的に回転可能に連結するとともに、ポンププランジャ駆動軸のソレノイドコイル内延在部とコアプランジャを、コアプランジャが該延在部に沿って移動可能にねじ係合するとともに、ポンププランジャ駆動軸のソレノイドコイル内延在部に、ソレノイドケーシングの対向部に同心的にかつ回転可能に支持した吐油量アジャスタの先端部を軸周りに一体的に回転可能にかつ軸方向に相対的に移動自在に係合することが望ましい。
【０００８】
さらに請求項４に記載のごとく、電子制御器は、エンジン付設センサから入力されるクランク角度信号とクランク軸回転速度信号（回転数信号）と、注油器付設センサから入力される注油器の注油（吐油）完了信号に基づいて、電磁ソレノイドの駆動制御信号としての注油開始信号を出力するように構成することが好ましい。
【０００９】
また電子制御器は、請求項５に記載のように、注油開始信号と注油完了信号の間のタイムラグの異常検出信号に基づいて、異常警告信号を出力するように構成することが望ましい。
【００１０】
上記の電子制御器の構成においては、注油器付設センサは、請求項６に記載のように、注油器付設センサは、ソレノイドケーシングに付設の、ソレノイドのコアプランジャの変位による磁束密度の変化を検出可能な磁気センサで構成するか、請求項７に記載のごとく、ポンプケーシングの吐油口からシリンダに向かってのびる注油路に付設の油圧を検出可能な圧力スイッチで構成することが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載のこの発明に係るエンジンのシリンダ潤滑装置の基本構成によれば、注油器の油ポンプのポンププランジャ部が、ポンプシリンダの油室内を通して往復動可能であるとともに、電磁ソレノイドのソレノイドコイル内を含むコアプランジャ往復動空間部（コアプランジャ収納空間部）もポンプシリンダの油室との連通により潤滑油が充満した油室で、この油室の潤滑油中を通してポンププランジャ駆動軸部とコアプランジャが往復動可能であるので、ポンププランジャとコアプランジャ及びポンププランジャ駆動軸は十分に潤滑される。このためその摺動抵抗は極小で、摩耗も殆ど進まない。
【００１２】
また請求項２に記載のコアプランジャ往動ストッパのコアプランジャ対向端面部における凹部の形成構成によれば、コアプランジャの往動時に、その往復動空間部内の油の粘性抵抗が作用するとともに、ポンププランジャ駆動軸の往動量に対応するコアプランジャ往復動空間部の容積の増大に伴って、油路を通して往復動空間部内に潤滑油が流入し、コアプランジャがコアプランジャ往動ストッパに当接する往動完了直前には、凹部の潤滑油の圧力が急上昇して、コアプランジャの往動抵抗力として作用する。このためコアプランジャはコアプランジャ往動ストッパに対して緩衝状態で当接し、作動音は低い。
【００１３】
さらに請求項３に記載のポンププランジャ連結ロッドの構成によれば、コアプランジャ往動ストッパとコアプランジャの間隔、すなわちコアプランジャの往復動のストローク、従って注油器のポンププランジャのストロークを変えて、吐油量を調節することができる。
【００１４】
請求項４に記載の電子制御器に対する入力信号によれば、電磁ソレノイドの駆動（励磁）開始信号である注油器の注油開始信号の出力と注油完了信号の入力の間のタイムラグを加味して、注油開始のタイミング、従って注油完了のタイミングを的確に制御することができる。
【００１５】
請求項５に記載の異常警告構成によれば、異常を迅速に検出して、警告することができる。
【００１６】
請求項６と請求項７のそれぞれに記載のセンサ構成によれば、注油完了の検出を、高感度でかつ低コストで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面に基づいて、この発明に係るエンジンのシリンダ潤滑装置の好適な実施形態について説明する。
【００１８】
図１はシリンダ潤滑装置の好適な実施形態の断面図で、注油器１０を構成する油ポンプ１１と電磁ソレノイド４０は、下半部と上半部を占めており、電子制御器６０は、最上部に付設されている。
【００１９】
まず油ポンプ１１のポンプケーシング１２は、実質的には、内部が油室１３の主要部を形成する下側開口のカップ形ケース１４と下蓋２０とからなっており、ケース１４には、側壁部に、油ポンプ１１の上方に位置する潤滑油タンク１６（図２参照）に連なる給油口１５が形成されて、常時内部の油室１３に潤滑油を充満可能になっているとともに、上壁部には、中央部とその隣接部に、上下に貫通してのびる軸ガイド穴１８付きの内方突出形ポンププランジャ復動ストッパ１７と、上下に貫通する油路１９が形成されている。また下蓋２０には、左右の対称な位置に、エンジンのシリンダ壁に接続する左右一対の吐油口２１が間隔をおいて形成されている。
【００２０】
ケース１４内には、下蓋２０に隣接するポンプシリンダブロック２５と、ポンプシリンダブロック２５に上側から係合するポンププランジャ機構３０が、主要な部分が油室１３内の潤滑油に触れる状態（浸し潤滑状態）で配設されている。
【００２１】
ポンプシリンダブロック２５は、下蓋２０の左右一対の吐油口２１対向部を上下にのびるとともに下部の吐油口２１隣接部に逆止弁２８を内装しかつ上部の側部に常時油室１３に開口する油入り口２７を形成した一対のポンプシリンダ２６を有するとともに、中央部に上下にのびる軸ガイド穴２９を有している。
【００２２】
ポンププランジャ機構３０は、左右一対のポンプシリンダ２６に上方から嵌合する左右一対のポンププランジャ３１と、左右のポンププランジャ３１の上端部間をのびるとともにケース１４のポンププランジャ復動ストッパ１７にストップ係合可能なポンププランジャコネクタ３２と、ポンププランジャコネクタ３２の中央部からケース１４の軸ガイド穴１８を通して上方にのびるポンププランジャ駆動端軸３３及び下方にのびてポンプシリンダブロック２５の軸ガイド穴２９に嵌合するポンププランジャガイド軸３４とからなっている。そしてポンププランジャコネクタ３２の下面部とポンプシリンダブロック２５の対向部との間に装着したコイルばね３５を介して、常時プランジャコネクタ３２の上面部がケース１４のポンププランジャ復動ストッパ１７に当接するポンププランジャ復動位置を取るようになっているとともに、このポンププランジャコネクタ３２がポンププランジャ復動ストッパ１７に当接する際には、ポンププランジャ３１の先端が油入り口２７を通してポンプシリンダ２６内に油室１３内の潤滑油が流入可能な位置を占めるようになっている。
【００２３】
他方電磁ソレノイド４０のソレノイドケーシング４１は、ポンプケーシング１２のケース１４の上壁部上において同心的に上下にのびる筒形のケース４２と、上蓋５５とからなっており、ケース４２内には、上下方向の中央部と下半部のそれぞれに、熱センサ付きのソレノイドコイル４３と、ソレノイドコイル４３内を上下方向の中間部までのびるソレノイドコイルホルダ兼用のコアプランジャ往動ストッパ４４が同心的に配置されている。
【００２４】
コアプランジャ往動ストッパ４４には、中心部及び隣接部のそれぞれに、ケース１４の上壁部の軸ガイド穴１８及び油路１９との連通状態で上下に貫通してのびる軸ガイド穴４５及び油路４６が形成され、油路４６を通して油室１３の潤滑油がその上方部のコアプランジャ往復動空間（コアプランジャ往動ストッパ４４と上蓋部及びソレノイドコイル４３とソレノイドケース４２で包囲された空間）に流入して充満するようになっている。
【００２５】
またコアプランジャ往動ストッパ４４の上端面部には、油路４６の開口と連通する状態で溝状の緩衝用凹部４７が形成されているとともに、その軸ガイド穴４５には、下端がポンププランジャ駆動端軸３３の上端に相対的に回転可能に連結したポンププランジャ駆動軸４８が、おねじ部４９として形成した上部のコアプランジャ往復動空間への突出状態で、軸受メタル５０を介して装着されている。
【００２６】
このポンププランジャ駆動軸４８の上部のおねじ部４９には、めねじ穴付きのコアプランジャ５１がねじ係合により同心的にかつ上下に移動可能に取付けられ、ソレノイドコイル４３の励磁とコイルばね３５を介して、ポンププランジャ駆動軸４８と一体で、潤滑油が充満したコアプランジャ往復動空間部を潤滑油に触れながら上下に往復動可能になっている。またこのコアプランジャ５１は、複数の上下方向にのびる油路兼用の貫通穴５２を有しており、このうち一つの貫通穴５２には、上蓋５５に固定した回り止めピン５６が、コアプランジャ５１の軸周りの回転を拘束するように嵌合している。このためコアプランジャ５１は、ポンププランジャ駆動軸４８を回転させれば、それに沿って上下方向に移動して、コアプランジャ往動ストッパ４４の上端との間隔が変り、これによりその往復ストロークが変るようになっている。
【００２７】
上蓋５５には、ポンププランジャ駆動軸４８の対向部に、回転式の吐油量アジャスタ５７が同心的に支持されており、このピン状先端部５８は、ポンププランジャ駆動軸４８の上端部のおねじ部４９に形成した軸孔５３に、一体的に回転可能にかつ相対的に上下方向に移動自在に嵌合している。従って吐油量アジャスタ５７を回転させることによって、コアプランジャ５１の上下の往復ストローク量を変え、これによりポンププランジャ駆動軸４８を介して、ポンププランジャ３１の往復動のストローク、すなわち油ポンプ１１の吐油量を調整することができるものである。
【００２８】
上蓋５５上には、電子制御器６０とともに、注油器１０付設センサとして、コアプランジャ５１とコアプランジャ往動ストッパ４４の上端面との密接、すなわち注油完了のタイミングを検出する磁気アンテナ６２付きの磁気センサ６１が付設されている。この磁気センサ６１は、コアプランジャ５１とコアプランジャ往動ストッパ４４との間隔が大きい場合には、磁気抵抗が大きく、磁束密度が小さいが、この間隔が小さくなると、磁気抵抗が低下して、磁気密度が上昇し、最終的に間隔がゼロになって、両者が密接すると、磁気抵抗が急激に小さくなって、磁気密度が指数関数的に急上昇することに基づいてオンし、これにより注油完了のタイミングを検出するもので、この検出信号は、注油完了信号として、電子制御器６０に入力される。
【００２９】
電子制御器６０は、学習制御型で、図２に略示するごとく、電源回路６３、注油器１０（特に電磁ソレノイド４０）の動作検出手段としての磁気センサ６１、ソレノイドコイル４３付設の熱センサからの検出信号を入力する注油検出回路６４、原点・２相式エンコーダ（磁気センサ）やカムシャフト回転エンコーダ等のエンジン付設センサ７１からのクランク角度、速度検出信号を入力する回転検出回路６５、ＣＰＵ（セントラルプロセッサ）類からなる異常検出回路（異常警告回路）を有する制御回路６６及び駆動回路６７を含んでおり、制御回路６６は、基本的には、上記の注油完了信号とともに、計測されるエンジン７０付設センサ７１からのクランク角度と回転速度（回転数）の回転検出信号を回転検出回路６５を介して受信し、これらの回転検出信号に、注油開始信号と注油完了信号の間のタイムラグを加味して、適時に駆動回路６７を介して、注油器１０の電磁ソレノイド４０に注油開始信号を出力し、これによってコアプランジャ５１、ポンププランジャ駆動軸４８、ポンププランジャ３１の往動を介して、吐油口２１からエンジン７０のシリンダに向かって所定量の潤滑油を吐出する。
【００３０】
具体的には、この制御回路６６は、エンジン７０の各作動状態において常に設定したクランク角度で注油が完了するようにフィードバック制御するもので、エンジン７０の回転速度（回転数）から演算した実際の注油完了クランク角度との比較結果に、タイマで監視される注油開始信号と注油完了信号の間のタイムラグを加味することにより、注油開始信号の出力タイミングを制御し、これによって注油完了タイミングを制御する。
【００３１】
また制御回路６６では、内包される異常検出回路を介して、注油検出回路６４を通して入力される注油開始信号の出力後における磁気センサ６１の短過ぎるオンタイミングに基づいて、コイルばね３５の折損などに起因するコアプランジャ５１の戻り不良の異常検出信号を、また長過ぎるオンタイミング又はオンしない状態に基づいて、ソレノイドコイル４３の動作不良や磁気センサ６１自体の故障の異常検出信号を出力するように構成されており、これにより警告ランプなどの異常警告手段６８を作動するようになっている。
【００３２】
さらに制御回路６６においては、異常検出回路により、所定の時間を経過しても注油検出回路６４を介して磁気センサ６１からの信号入力がない場合には、電源異常として、異常警告手段６８を作動し、また注油開始信号がオフ状態であるにも拘わらず、常に異常検出信号がオンしている場合には、ソレノイドコイル４３の過熱異常として、異常警告手段６８を作動させる。
【００３３】
制御回路６６は、電子制御器６０と注油器１０の間の信号の送受に誤りがないようにするために、注油開始信号を出力後、注油完了信号又は異常検出信号が入力されるまで注油開始信号をオンに保持する一方、注油開始信号のオフが確認されるまで、注油完了信号又は異常検出信号をオンに保持するように構成されている。
【００３４】
さらに磁気センサ６１による注油完了信号に基づいて、ソレノイドコイル４３の励磁電流を遮断するように構成してあり、この結果励磁時間は最短で、省エネルギー化してある。
【００３５】
この発明に係るエンジンのシリンダ潤滑装置は、このほか、燃料の噴射が機械式や電子式の場合には、エンジンの作動状態を示す検出信号として、燃料調整棒の絶対位置信号又は燃料噴射量信号を用いて、馬力当たりの注油量が一定になるように時間当たりの注油回数（注油頻度）を制御したり、注油完了を検出するための注油器付設センサとして、注油器とシリンダとの間の給油路に設置する圧力（油圧）スイッチを用いるなど、種々の形態で実施することができるもので、上記の形態に限定されるものでない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明に係るエンジンのシリンダ潤滑装置の好適な実施形態の略断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の略制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  注油器
１１  油ポンプ
１２  ポンプケーシング
１３  油室
１４  ケース
１５  給油口
１６  オイルポンプ
１７  ポンププランジャ復動ストッパ
１８  軸ガイド穴
１９  油路
２０  下蓋
２１  吐油口
２５  ポンプシリンダブロック
２６  ポンプシリンダ
２７  油入り口
２８  逆止弁
２９  軸ガイド穴
３０  ポンププランジャ機構
３１  ポンププランジャ
３２  ポンププランジャコネクタ
３３  ポンププランジャ駆動端軸
３４  ポンププランジャガイド軸
３５  コイルばね
４０  電磁ソレノイド
４１  ソレノイドケーシング
４２  ケース
４３  ソレノイドコイル
４４  コアプランジャ往動ストッパ
４５  軸ガイド穴
４６  油路
４７  緩衝用凹部
４８  ポンププランジャ駆動軸
４９  おねじ部
５０  軸受メタル
５１  コアプランジャ
５２  貫通穴
５３  軸孔
５５  上蓋
５６  回り止め
５７  吐油量アジャスタ
５８  ピン状先端部
６０  電子制御器
６１  磁気センサ
６２  磁気アンテナ
６３  電源回路
６４  注油検出回路
６５  回転検出回路
６６  制御回路
６７  駆動回路
６８  異常警告手段
７０  エンジン
７１  エンジン付設センサ
【図１】
2008202548.tif 000003
【図２】
2008202548.tif 000004