JP2563274B2 - ポンプ - Google Patents

ポンプ

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JP2563274B2
JP2563274B2 JP61178602A JP17860286A JP2563274B2 JP 2563274 B2 JP2563274 B2 JP 2563274B2 JP 61178602 A JP61178602 A JP 61178602A JP 17860286 A JP17860286 A JP 17860286A JP 2563274 B2 JP2563274 B2 JP 2563274B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明が属する技術分野〕 本発明は、油ポンプに関し、特に２行程内燃機関と関
連して使用される一体型燃料および油ポンプに関する。
〔従来の技術〕
下記の米国特許を参照されたい。即ち、 また、燃料／油ポンプを開示する次の米国特許出願も
参照されたい。即ち、特公平３−15028号公報（特願昭5
7−185324号明細書）「一体型液圧作動燃料および油ポ
ンプ」、および特公平６−25529号公報（特願昭61−277
69号明細書）「燃料／油混合装置を含む舶用装置」。
〔発明の要約〕 本発明は、ハウジングを有し、該ハウジングは、油流
出路と、該油流出路に連通する油ポンプ室とを含み、該
油ポンプ室内に往復運動可能な油圧送ピストンを有し、
該油圧送ピストンの往復運動に応答して前記油流出路へ
流入する油の流れが生じるようにし、前記ハウジング内
で前記油流出路に対し相対的に、間隔を置いた第１位置
と第２位置との間で往復運動可能な第２のピストンを備
え、更に、前記第２のピストンを前記第２の位置へ偏倚
する装置と、前記ハウジングに取付けられて開位置と閉
位置との間を運動可能であり、１つの装置を作動させる
ため該１つの装置に連結されるスイッチと、前記第２ピ
ストンの前記第１位置への運動に応答して前記スイッチ
を閉位置へ運動させるスイッチ運動装置と、を有し、該
スイッチ運動装置は揺動アームを含み、該揺動アーム
は、両端の第１および第２の端部を有し、該両端部の中
間の枢着点のまわりに運動可能に前記ハウジングに枢着
され、前記第１の端部は前記第２ピストンと係合し、前
記第２ピストンの前記第１位置への運動に応答して１方
向に運動可能であり、前記第２の端部は前記スイッチと
係合し前記第１端部の前記１方向の運動に応答して前記
スイッチを前記閉位置へ運動させることが可能であるこ
とを特徴とするポンプを提供する。
本発明は、又、ハウジングを有し、該ハウジングは圧
力作動モータを含み、該圧力作動モータは前記ハウジン
グを容積が互に逆に変化する高圧室と低圧室とに分割す
る可動壁面と、前記高圧および低圧室と連通して周期的
な圧力の変動に応答して前記可動壁面の往復運動を生じ
る装置とを有し、前記ハウジングは、油流出路と、該油
流出路に連通する油ポンプ室とを有する油ポンプを含
み、該油ポンプ室内に前記可動壁面と共に運動するよう
該可動壁に結合された往復運動可能な油圧送ピストンを
有し、前記可動壁面の往復運動に応答して前記油流出路
へ流入する油の流れが生じるようにし、前記ハウジング
は、該ハウジング内で前記油流出路に対し相対的に、間
隔を置いた第１位置と第２位置との間で往復運動可能な
第２のピストンと、前記第２のピストンを前記第２の位
置へ偏倚する装置と、前記ハウジングに取付けられて開
位置と閉位置との間を運動可能であり、１つの装置を作
動させるため該１つの装置に連結されるスイッチと、前
記第２ピストンの前記第１位置への運動に応答して前記
スイッチを閉位置へ運動させるスイッチ運動装置と、を
有し、該スイッチ運動装置は揺動アームを含み、該揺動
アームは、両端の第１および第２の端部を有し、該両端
部の中間の枢着点のまわりに運動可能に前記ハウジング
に枢着され、前記第１の端部は前記第２ピストンと係合
し、前記第２ピストンの前記第１位置への運動に応答し
て１方向に運動可能であり、前記第２の端部は前記スイ
ッチと係合し前記第１端部の前記１方向の運動に応答し
て前記スイッチを前記閉位置へ運動させることが可能で
あり、前記ハウジングは、燃料ポンプを含み、該燃料ポ
ンプは、前記可動壁面と共に運動するよう該可動壁に連
結された往復運動可能な燃料圧送ピストンを収容する燃
料ポンプ室を備えることを特徴とするポンプを提供す
る。
本発明は、更に、比較的高い圧力および比較的低い圧
力の周期的な条件にさらされるクランクケースと、ハウ
ジングとを有し、該ハウジングは圧力作動モータを含
み、該圧力作動モータは前記ハウジングを容積が互に逆
に変化する高圧室と低圧室とに分割する可動壁面と、前
記高圧室および低圧室に前記クランクケースを接続し該
高圧室と低圧室との間に差圧を生じる装置とを有し、前
記ハウジングは、油流出路と、該油流出路に連通する油
ポンプ室とを有する油ポンプを含み、該油ポンプ室内に
前記可動壁面と共に運動するよう該可動壁に結合された
往復運動可能な油圧送ピストンを有し、前記可動壁面の
往復運動に応答して前記油流出路へ流入する油の流れが
生じるようにし、前記ハウジングは、該ハウジング内で
前記油流出路に対し相対的に、間隔を置いた第１位置と
第２位置との間で往復運動可能な第２のピストンと、前
記第２のピストンを前記第２の位置へ偏倚する装置と、
前記ハウジングに取付けられて開位置と閉位置との間を
運動可能であり、１つの装置を作動させるため該１つの
装置に連結されるスイッチと、前記第２ピストンの前記
第１位置への運動に応答して前記スイッチを閉位置へ運
動させるスイッチ運動装置と、を有し、該スイッチ運動
装置は揺動アームを含み、該揺動アームは、両端の第１
および第２の端部を有し、該両端部の中間の枢着点のま
わりに運動可能に前記ハウジングに枢着され、前記第１
の端部は前記第２ピストンと係合し、前記第２ピストン
の前記第１位置への運動に応答して１方向に運動可能で
あり、前記第２の端部は前記スイッチと係合し前記第１
端部の前記１方向の運動に応答して前記スイッチを前記
閉位置へ運動させることが可能であり、前記ハウジング
は、前記可動壁面と共に運動するよう該可動壁に連結さ
れた燃料圧送ピストンを備えることを特徴とする内燃機
関を提供する。
〔実施例〕
図面に示されるのは、クランク・ケース12（略図的に
示される）と、一体型の燃料／油ポンプ14および燃料圧
力モータ16とを含む内燃機関10であり、このモータ16は
交互に生じる比較的高い圧力および比較的低い圧力の供
給源によって作動される。望ましい実施態様において
は、交互に生じる圧力の供給源はクランク・ケース12で
ある。
更に、一体型のモータおよびポンプは、上部のハウジ
ング部分19と、上部の中間ハウジング部分21と、下部の
中間ハウジング部分23と、下部のハウジング部分25とを
含むハウジング18を有する。上部のハウジング部分19
は、周壁面27と頂壁面22とを含み、上部の中間ハウジン
グ部分21は周壁面20と中間壁面即ち仕切り24とを含み、
下部の中間ハウジング部分23は周壁面29と底壁面26と内
側延長部28とを含む。ねじ11の如き適当な手段を用いて
ハウジングの各部19、21、23、25を組立て関係に保持す
るように使用ことができる。
中間壁面24は中心部の開口30を含み、ハウジング18を
上部区画32と下部区画即ち燃料ポンプ室34に分割してい
る。壁面20、22、24、27は、上部区画32を画成するモー
タ・ハウジング36を形成し、壁面20、24、26、29は下部
区画34を画成するポンプ・ハウジング38を形成する。
ポンプ14は、ポンプ・ハウジング38と、前記下部区画
34内に位置されかつ下部区画34を前記中間壁面24と可動
壁面即ち部材40との間に位置する可変容積の上部室42
と、前記底壁面26と部材40との間に位置された下部室と
に分割する運動可能な壁面即ち部材40とを含んでいる。
可動壁面即ち部材40は、その周囲においてこれに固定さ
れた可撓性に富む隔膜即ちダイヤフラム48を有する燃料
圧送ピストン46を有し、前記ダイヤフラムは更にハウジ
ング18の周壁面29、20間に固定されている。
燃料圧送ピストン46には、１つ以上の開口50と、下部
室44から上部室42に対して流れを許容し、かつ上部室42
から下部室44に対する流れを阻止する逆止弁部材52とが
設けられる。
ポンプ14はまた、適当な燃料供給源（図示せず）と連
通するようになっておりかつ下部室44と連通する弁を設
けた燃料入口部54を含んでいる。この入口部54は、下部
の中間ハウジング部分23に配置され、下部室44の容積の
増加に応答して燃料の流入を許容し、また下部室44から
の燃料の流出を阻止する逆止弁装置56を含む。
ポンプ14はまた、上部の中間ハウジング部分21におい
て、上部室42と連通し、燃料／油の混合物をクランク・
ケース12に対して供給するための気化器の如き装置と連
通するようになった流出部58を有する。
ポンプ14はまた、延長部28において下部室44内に延長
しかつ中間壁面24における中心開口30に対し略々整合位
置関係にある円筒状の空間60を含む。この円筒状空間60
内には、燃料圧送ピストン46から一体に延長することが
望ましくかつ円筒状空間60内で往復運動する油圧送プラ
ンジャ即ち要素62が配置されている。ポンプ14はまた、
可変容積の油ポンプ室68を部分的に画成する油圧送ピス
トン66を有する。油ポンプ室68は更に下部のハウジング
部分25により画成されている。油圧送ピストン66と円筒
状空間60の壁面との間には、封止装置64が設けられてい
る。この油圧送ピストン66は、以下に述べる方法で油圧
送プランジャ62により係合されている。
ポンプ14はまた、油の供給源（図示せず）と連通する
ようになっておりかつ油ポンプ室68と連通する弁を設け
た入口部70を有する。この入口部70は、下部ハウジング
部分25内に配置され、油ポンプ室68の容積の増加に応じ
て油ポンプ室68内への油の流入を許容し、かつ油の流出
を阻止する逆止弁装置72を含む。
ポンプ14はまた、油のポンプ室68と連通する油の流出
路74を含む。望ましい実施態様においては、油流出路74
が下部の中間ハウジング部分23内に配置され、油のポン
プ室68と燃料ポンプ室34の下部室44との間に連通してい
る。しかし、別の実施態様においては、油流出路74は下
部室44と連通する必要はないことを理解すべきである。
例えば、参考のため本文に引用される特公平３−15028
号公報（特願昭57−185324号明細書）「一体型の燃料圧
力により作動する燃料／油ポンプ」を参照されたい。ポ
ンプ14はまた逆止弁装置76を含み、この装置は油ポンプ
室68の容積の減少に応じて油流出路74を介する油ポンプ
室68からの油の流出を許容し、また油流出路74を介する
油ポンプ室68内への油の流入を阻止する。
ポンプ14は更に、ハウジング18に載置され装置80を作
動させるようこの装置に対し作用的に結合されたスイッ
チ78を有する。望ましい実施態様においては、スイッチ
78が下部のハウジング部分25上に支持され、下部ハウジ
ング部分25に対して取付けられたカバー81により保護さ
れている。この装置80は警報ホーンであることが望まし
い。別の実施態様においては、この装置80は警告灯その
他の警告表示装置でよい。スイッチ78を前記装置80に対
して接続する回路82は第１図に略図的に示される。この
回路82は、スイッチ78の閉路を監視することにより油流
出路74内の油の圧力の脈動即ち乱れを監視して、油の流
量が小さ過ぎる時装置80を作動させることが望ましい。
このような回路の事例については、参考のため本文に引
用されたHoltの米国特許第4,369,743号を参照された
い。
望ましい実施態様においては、ポンプ14は更に、略々
水平の長手方向軸心83に沿ってハウジング18の下部の中
間ハウジング部分23内で往復運動可能な第２の即ち切換
えピストン86を含む。例示した構造においては、この切
換えピストン86は、下部の中間ハウジング部分23内の円
筒状開口91内で運動可能である。この切換えピストン86
と円筒状開口91間の嵌合状態は、少量の油が切換えピス
トン86の周囲に流れ得るような緩さであるが、切換えピ
ストン86が油流出路74内の油の脈動に感応するに充分な
固さである。円筒状開口91の左端部（第１図における）
はプラグ93によって封止され、開口95を介して燃料ポン
プ室34の下部室44と連通している。このため、円筒状開
口91の左端部は燃料／油混合物で充填されている。
切換ピストン86は、隔てられた第１と第２の即ち左右
の（第１図における）位置間で油流出路74に対して運動
することができる。この切換ピストン86は、第１図にお
ける右側位置に示され、第３図においては左側位置に示
されている。望ましい実施態様においては、切換えピス
トン86の第１の即ち左側位置（第３図）への運動が油流
出路74を開口させ、切換えピストン86の第２の即ち右側
位置（第１図）への運動は油流出路74を閉鎖させる。第
１図において最もよく示されるように、油流出路74は切
換えピストン86が油流出路74内に運動可能である地点に
おいては90゜の角度（水平方向から垂直方向へ）で屈曲
する。切換えピストン86の面即ち右端部は、油流出路74
の下流側の水平部分と対面する。油流出路74の上流側即
ち垂直部分は、切換えピストン86が右側位置にある時切
換えピストン86により閉塞され、切換えピストン86が左
側位置にある時は油流出路74の下流側部に対して開口さ
れる。このため、切換えピストン86は逆止弁として作用
し、油流出路74の下流側の水平部分における油の脈動即
ち圧力の乱れのみに応答して油流出路74を開口する。
ポンプ14は更に、前記切換えピストン86の第１の即ち
左側位置への運動に応答してスイッチ78を閉路する装置
と、切換えピストン86を第２の即ち右側の位置へ偏倚す
る装置とを含んでいる。前記スイッチ78は、このスイッ
チを閉路するため内方へ運動可能な外方に偏倚されたプ
ランジャ84を含み、このプランジャ84は切換えピストン
86の長手方向軸心83と平行でありプランジャ84の運動方
向に延長する略々水平の長手方向軸心85を有することが
望ましい。切換えピストン86の運動に応答してスイッチ
78を閉鎖する装置は、対向する第１と第２の即ち上部と
下部の端部を有しかつこの両端部の中間のある枢着点87
の周囲で運動するようにハウジング18内に枢着される揺
動アーム88を含むことが望ましい。この揺動アーム88の
上端部は円筒状開口91内に延長し、左側位置（第３図）
への切換えピストン86の運動に応答して一方向（第１図
における左方向）に運動するように切換えピストン86と
係合可能であり、揺動アーム88の下端部は揺動アーム88
の上端部の左方への運動に応答してプランジャ84を内方
へ運動させるようスイッチ78のプランジャ84と係合可能
である。望ましい実施態様においては、切換えピストン
86を右方へ偏倚する装置は、外方に偏倚されるプランジ
ャ84と揺動アーム88とを含んでいる。
望ましい実施態様においては、ポンプ14は更に、ハウ
ジング部分18内の揺動アーム88を枢着しかつ揺動アーム
88とハウジング間にシールを提供する弾性に富む装置を
含む。種々の適当な弾性装置の使用が可能であるが、例
示した構造においては、揺動アーム88は枢着点87におい
て揺動アーム88の周囲に延長する環状溝を画成する装置
を含み、前記弾性装置はハウジング18内に取付けられか
つ揺動アーム88が環状シール89の周囲に枢動するように
環状溝と係合する前記シール89を含む。望ましい実施態
様においては、このシール89は、下部のハウジング部分
25と下部の中間ハウジング部分23との間に支持即ち捕捉
され、前記環状シール89が円筒状開口91の左端部におけ
る燃料／油混合物が下部の中間ハウジング部分23からス
イッチ・カバー81内に漏れ出ることを阻止する。前記シ
ール89はまた、揺動アーム88を垂直位置（第１図におけ
る）に向って偏倚し、切換えピストン86を右方へ偏倚さ
せる。
このため、作用においては、油圧送ピストン66の下方
運動による可変容積の油ポンプ室68の容積の減少に応答
して、油は可変容積の油ポンプ室68から油流出路74を経
て逆止弁装置76を流過する。実際には、この油の流れは
油圧送ピストン66の往復運動の周波数と等しい周波数を
有する脈動の形態を有する。油流出路74内のこの油の流
れ（実際には、各脈動）は、油が油流出路74から下部室
44内へ流れる時、切換えピストン86を左方へ運動させ
る。切換えピストン86の左方への運動は、揺動アーム88
を第１図における反時計方向に枢動させ、これによりス
イッチ78を閉路する。
圧力作動モータ16は、油圧送プランジャ62および燃料
圧送ピストン46に対して結合され、それらの一体の往復
運動をある与えられた行程即ち距離で生じる。前述の如
く、圧力作動モータ16は、交互に生じる比較的高い圧力
と比較的低い圧力の供給源に応答して、燃料圧送ピスト
ン46および油圧送プランジャ即ち要素62の往復運動を生
じる。圧力作動モータ16は、上部区画32を上部の比較的
低い圧力の可変容積室92と下部の比較的高い圧力の可変
容積室94に分割する可動壁面90を有する。この可動壁面
90は中心部の即ちモータ・ピストン96を含み、これがそ
の外周部において可撓性に富む隔膜即ちダイヤフラム98
に対して結合され、このダイヤフラムはその外周部にお
いて上部のハウジング部分19と上部の中間ハウジング部
分21との間に固定され、上部区画32を前に述べた比較的
低い圧力室92と比較的高い圧力室94に分割する。
中心部のモータ・ピストン96はまた、燃料圧送ピスト
ン46および油圧送プランジャ即ち要素62と一体に結合さ
れて一体の部材100を形成することが望ましい。この点
に関しては、部材100は燃料圧送ピストン46から中間壁
面24の中心部の開口30内を通りモータ・ピストン96に向
って延長し、部材100はモータ・ピストン96に対して結
合される開口弁ケージ102を形成する結合部分を有す
る。中間壁面24と部材100間には適当なシール104が設け
られている。
圧力作動モータ16は更に可動壁面90を偏倚する装置を
含み、高圧室94の容積を最小にしかつ低圧室92の容積を
最大にする方向に可動壁面90を偏倚する。例示した構造
においては、このような装置は、一端部においては頂壁
面22に対して当接しかつ他端部においてはモータ・ピス
トン96と当接するつる巻きばね106からなる。
圧力作動モータ16はまたそれぞれ低圧室92と高圧室94
間に差圧を形成する装置108を含み、可変容積室92の容
積を最小しかつ可変容積室94の容積を最大にする方向に
可動壁面90を変位させる。種々の構成が使用可能である
が、例示した構造においては、装置108は交互の比較的
高い圧力と比較的低い圧力の供給源、望ましくはクラン
ク・ケース12に対して結合されるようになった装置を含
み、可変容積室92からの流出を許容しかつ可変容積室92
への流入を阻止する装置と、可変容積室94への流入を許
容しかつ可変容積室94からの流出を阻止する装置を含ん
でいる。
交互の比較的高い圧力と低い圧力の望ましい供給源は
クランク・ケース12であるが、比較的高い圧力と比較的
低い圧力の他の供給源も用いることができる。更に、比
較的高い圧力と比較的低い圧力は、大気圧より高い２つ
の正圧、大気圧より低い２つの負圧、または一方が大気
圧より高い正圧で他方が大気圧より低い負圧としてもよ
い。
更に、それぞれ比較的低い圧力のシリンダ92と比較的
高い圧力のシリンダ94との間の差圧を形成する装置108
は、低圧室92と主管路112との間に連通する第１の即ち
低い圧力の分岐路114および可変容積室94と主管路112間
に連通する第２の即ち高圧の分岐管路116と共にクラン
ク・ケース12に対して結合されるための主管路112を含
む管路装置110（第２図参照）を含んでいる。
低圧の分岐管路114には、可変容積室92からの流れを
許容しかつ可変容積室92への流入を阻止する逆止弁118
が含まれる。高圧の分岐管路116内には、可変容積室94
への流入を許容しかつ可変容積室94からの流出を阻止す
る逆止弁120が配置されている。
従って、主管路112内に存在する比較的高い圧力と比
較的低い圧力の交互に変化する圧力の脈動は、可変容積
室94内に比較的高い圧力、また可変容積室92内に比較的
低い圧力の存在をもたらすことになり、この差圧は可動
壁面の偏倚ばね106の偏倚作用に比較して可変容積室94
が最小の容積である位置から可変容積室92が最小の容積
である位置への可動壁面90の運動を生じるに充分な大き
さとなる。
圧力作動モータ16はまた、可変容積室92の容積を最小
にするピストンの運動に応答してそれぞれ可変容積室92
と可変容積室94間の連通状態を確保する装置を含み、こ
れによりそれぞれ可変容積室92と可変容積室94間の差圧
を減少あるいは最小にし、またこれにより可変容積室94
の容積を最小にする方向および可変容積室92の容積を最
大にする方向に偏倚ばね106によって可動壁面90の変位
を許容する。このような装置は、例示した構造において
は少なくとも部分的に、モータ・ピストン96をバイパス
する管路（図示せず）によって提供することができる
が、このような装置は開口ケージ102内に配置されかつ
閉鎖即ち上方位置と開口即ち下方位置との間で運動可能
な弁部材124と共に、モータ・ピストン96内の中心部の
ポート122からなる。
更に、可変容積室92と可変容積室94間に連通状態を生
じる前記装置は、それぞれ、弁部材124を開口位置へ押
圧しかつ一端部においてはハウジング18の上方即ち頂壁
面22に対して当接しかつ他端部においてはモータ・ピス
トン96のポート122を貫通して延長し弁部材124の上面に
当接する螺線状の弁部材偏倚ばね126を含む。弁部材の
偏倚ばね126は、それぞれ可変容積室92と可変容積室94
間の差圧に打勝ち、かつこれによりモータ・ピストン96
が可変容積室92の容積を最小にする位置へ接近するに伴
い弁部材を変位させるよう操作できるように構成されて
いる。
弁の偏倚ばね126は、機関が低速で運転中モータ・ピ
ストン96の全行程に先立ってポート122を開口させるよ
う作用しかつ機関が高速で運転中モータ・ピストン96の
全行程の完了と同時にポート122を開口させるよう作用
するばね定数を有することが望ましい。
更に、２行程機関においては、シリンダおよびクラン
ク・ケースに対するピストンの運動は、機関速度に従っ
て変化する、即ち機関速度と共に増加するクランク・ケ
ースの圧力の巾を定義する比較的高い圧力および比較的
低い圧力の周期的条件をクランク・ケース内部に生じる
よう作用する。例えば、機関の運転がアイドリングまた
は低速度である時、クランク・ケース内の圧力は約0.21
乃至−0.21Kg/cm2（＋３乃至−3psi）の範囲変化し得、
このためクランク・ケース圧力の巾は約0.42Kg/cm2（6p
si）となる。また、例えば、高い機関速度で運転中、ク
ランク・ケース内の圧力は約0.35乃至−0.42Kg/cm2（＋
５乃至−6psi）もしくは約0.70乃至−0.07Kg/cm2（＋10
乃至−1psi）の範囲内で変化し得、このためクランク・
ケース圧力の巾は約0.77Kg/cm2（11psi）となる。
運転条件の下では、それぞれ可変容積室92および可変
容積室94、および１路の逆止弁118および120に対してク
ランク・ケースを結合する故に、可変容積室92および可
変容積室94における圧力条件はそれぞれクランク・ケー
ス12内の圧力を迅速に反映して、運動可能なモータ・ピ
ストン96の両側に、即ちそれぞれ可変容積室92と可変容
積室94の間に差圧を生じ、この差圧はクランク・ケース
の圧力巾に近似する巾を有する。
このように、それぞれ可変容積室92および可変容積室
94の最小容積を生じる位置間のモータ・ピストン96の部
分的な運動は、機関10が低速で運転中差圧に応答して生
じる弁部材124における作用力に打勝つ如き弁偏倚ばね1
26の収縮を生じることになる。しかし、機関10が高速で
運転する時は常に、差圧によって生じる作用力は、ポー
ト122の開口に先立ち可動壁面909またはモータ・ピスト
ン96の比較的長い移動または全行程を生じるに充分な大
きさである。そお結果、モータ・ピストン96は機関速度
と共に変化する行程が与えられ、即ち、機関速度と共に
長さが増加する行程が与えられる。
更に、可動壁面90が上方へ運動して可変容積室92の容
積を最小にする時、弁部材124と係合する位置において
ハウジングの頂壁面22から下方へ固定状態で下垂する部
材即ちポスト128が設けられる。このような係合状態は
「クラッキング（cracking）」即ちポート122の僅かな
開口を生じ、これにより可動壁面90の両側における差圧
をやや減少させる。このような差圧の減少は、直ちに弁
部材124を変位させる弁部材の偏倚ばね126の以後の作用
を容易にしてポート122を完全に開口させ、またこれに
より差圧を実質的に除去して可動壁面の偏倚ばね106の
作用下で可変容積室94の容積を最小にする方向の壁面の
運動を生じる。また、ポスト128は弁部材の偏倚ばね126
の上端部を安定化即ち定置するように作用することも判
るであろう。
圧力作動モータ16はまた可変容積室94の容積を最小に
するピストン運動に応答してそれぞれ可変容積室92と可
変容積室94間の連通を遮断し、これにより差圧生成装置
により可変容積室92および可変容積室94間の流体の差圧
の形成を許容し、またこれにより可変容積室92の容積を
最小にしかつ可変容積室94の容積を最大にする方向にモ
ータ・ピストン96の変位を生じる。他の構成も使用する
ことができるが、例示した構造においては、このような
装置は複数のスタッド即ちポスト130であり、弁部材124
から下方へ開口した弁ケージ102内を中間壁面24と係合
する壁面24へ向って延長し、モータ・ピストン96が可変
容積室94の容積を最小にする位置に接近するに伴い弁部
材124を閉鎖位置に定置させる。
このように、作用においては、管路装置110内の交互
に生じる高圧および低圧の存在は、（弁部材124が閉鎖
位置にあるものとすれば）可変容積室94内の比較的高い
圧力の形成および維持、および可変容積室92内の低圧の
減少および維持の状態を生じる。このように生じた差圧
は、モータ・ピストンの偏倚ばね106の作用に抗してモ
ータ・ピストン96を含む可動壁面90の可変容積室92の容
積を最小にする位置への変位を生じる。モータ・ピスト
ン96が可変容積室92の容積を最小にする位置へ接近する
に伴い、弁部材の偏倚ばね126は、弁部材124を開口位置
へ変位することによりモータ・ピストンのポート122を
開口させるよう作用し、これにより差圧を減少あるいは
最小にし、かつ偏倚ばね106の作用により可変容積室94
の容積を最小にする位置への可動壁面90の変位を許容す
る。このような運動中、また差圧が存在しない場合、弁
部材124は弁部材偏倚ばね126の作用下で開口位置のまま
である。
モータ・ピストン96を含む可動壁面90の可変容積室94
の容積を最小にする位置への接近と同時に、前記スタッ
ド130は壁面24と係合して弁部材124の閉鎖位置への運動
を生じる。モータ・ピストンのポート122がこのように
閉鎖されると、差圧が再び生じ、また可動壁面90が再び
反対方向に変位させられて別の作動サイクルを開始す
る。燃料圧送ピストン46がモータ・ピストン96と共に運
動すると、圧力作動モータ16はこれを付勢する周波数即
ちクランク・ケース12内の高圧力および低圧力の交互に
生じる速度よりも小さな周波数で、燃料圧送ピストン46
の往復運動を生じる。また、圧送される燃料量は、機関
速度に従って変化し、即ち機関速度が増加すると共に増
加することになる。
望ましい実施態様においては、機関の低速度と高速度
の間であり得る最初の機関速度のレベルまで油の圧送動
作が生じないように、また最初の機関速度レベル以上で
は機関速度の増加と共に油の圧送動作が増加するよう
に、圧送される油の量を自動的に変化させるため空動装
置が設けられる。
従って、油圧送ピストン66はモータ・ピストン96に対
して結合され、モータ・ピストンの行程の一部において
共に運動を生じ、かつモータ・ピストンの行程の他の部
分において空動を生じる。
望ましい実施態様においては、油圧送要素62の下端部
はこの要素の残部の直径よりも小さな直径を有し、油圧
送ピストンの上端部と係合することができる肩部132を
形成し、油圧送ピストン66は油圧送要素62の下端部を摺
動自在に収受する円筒状の軸方向穴134を有する。ま
た、油圧送要素62の下端部は軸方向に伸びるスロット13
6を有し、油圧送ピストン66は軸方向穴134を貫通して延
長しかつスロト136内に摺動自在に収受されるピン138を
有する。第１図から判るように、このピン138のスロッ
ト136の下端部との係合状態は、油圧送ピストン66に対
する油圧送要素62の上方への運動を制限する。
このため、油圧送要素62が第１図に示される位置にあ
る時、可変容積室94の容積を最小にする位置からのモー
タ・ピストン96の最初の上昇行程は油圧送ピストン66の
付随運動を生じることがない。しかし、モータ・ピスト
ン96が可変容積室92の容積を最小にする位置に達する前
は、ピン138がスロット136の下端部と係合してモータ・
ピストン96と一緒の油圧送ピストン66の運動を生じる。
モータ・ピストン96の最初の下降行程は油圧送ピストン
の制限された運動しか生じない。肩部132が油圧送ピス
トン66の上端部と係合した後に、更に実質的な油圧送動
作が生じる。このように、制限された油圧送動作はモー
タ・ピストン96の上昇行程の頂点およびモータ・ピスト
ン96の下降行程の最下点においてのみ生じる。従って、
ポンプ14は低い機関速度においてはほとんど圧送動作を
生じず、機関が低速より速度が増加するに伴って油圧送
動作が増加する。
クランク・ケース12に対して直接結合することを可能
にするため一体型のポンプおよびモータ装置を直接機関
10に対して取付けることができ、また遠く離れた油およ
び燃料の供給源に結合することもできる。あるいはま
た、必要に応じて、この一体化した装置を燃料および油
の供給源に多少とも接近した離れた位置に配置すること
ができ、また管路（図示せず）をクランク・ケース12、
または交互に生じる高圧と低圧の供給源、および一体型
装置の間に延長することも可能である。
本発明の種々の特徴および利点については頭書の特許
請求の範囲に記載されている。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を実施した燃料／油ポンプを示す縦断面
図を含む内燃機関の概略図、第２図は第１図の線２−２
に関する断面図、および第３図は第１図の燃料／油ポン
プを示す部分断面図である。 10……内燃機関、12……クランク・ケース、14……一体
型燃料／油ポンプ、16……燃料圧力モータ、18……ハウ
ジング、19……上部ハウジング部分、20……周壁面、21
……上部中間ハウジング部分、22……頂壁面、23……下
部中間ハウジング部分、24……中間壁面、25……下部ハ
ウジング部分、26……底壁面、27、29……周壁面、28…
…延長部、30……中心部開口、32……上部区画、34……
下部区画、36……モータ・ハウジング、38……ポンプ・
ハウジング、40……可動壁面、42……可変容積上部室、
44……下部室、46……燃料圧送ピストン、48……ダイヤ
フラム、50……開口、52、56、72、76……逆止弁部材、
54……燃料入口部、58……流出部、60……円筒状空間、
62……油圧送プランジャ（要素）、64……封止装置、66
……油圧送ピストン、68……可変容積油ポンプ室、70…
…入口部、74……油流出路、78……スイッチ、80……警
報装置、81……スイッチ・カバー、82……回路、86……
切換えピストン、87……枢着点、88……揺動アーム、89
……環状シール、90……可動壁面、91……円筒状開口、
92……可変容積室、93……プラグ、94……可変容積室、
95……開口、96……モータ・ピストン、98……ダイヤフ
ラム、100……一体部材、102……開口弁ケージ、104…
…シール、106……ばね、108……差圧形成装置、110…
…管路装置、112……主管路、114……低圧分岐管路、11
6……高圧分岐管路、118、120……逆止弁、122……中心
部ポート、124……弁部材、126……偏倚ばね、128、130
……ポスト、132……肩部、134……軸方向穴、136……
スロット、138……ピン。

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ハウジングを有し、該ハウジングは、油流
    出路と、該油流出路に連通する油ポンプ室とを含み、該
    油ポンプ室内に往復運動可能な油圧送ピストンを有し、
    該油圧送ピストンの往復運動に応答して前記油流出路へ
    流入する油の流れが生じるようにし、前記ハウジング内
    で前記油流出路に対し相対的に、間隔を置いた第１位置
    と第２位置との間で往復運動可能な第２のピストンを備
    え、更に、前記第２のピストンを前記第２の位置へ偏倚
    する装置と、前記ハウジングに取付けられて開位置と閉
    位置との間を運動可能であり、１つの装置を作動させる
    ため該１つの装置に連結されるスイッチと、前記第２ピ
    ストンの前記第１位置への運動に応答して前記スイッチ
    を閉位置へ運動させるスイッチ運動装置と、を有し、該
    スイッチ運動装置は揺動アームを含み、該揺動アーム
    は、両端の第１および第２の端部を有し、該両端部の中
    間の枢着点のまわりに運動可能に前記ハウジングに枢着
    され、前記第１の端部は前記第２ピストンと係合し、前
    記第２ピストンの前記第１位置への運動に応答して１方
    向に運動可能であり、前記第２の端部は前記スイッチと
    係合し前記第１端部の前記１方向の運動に応答して前記
    スイッチを前記閉位置へ運動させることが可能であるこ
    とを特徴とするポンプ。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のポンプにおい
    て、前記第２のピストンが前記油流出路内の油の脈動に
    応答して前記第１の位置へ運動し、該第２のピストンの
    第１の位置への運動は前記油流出路を開口させ、前記第
    ２のピストンの前記第２の位置への運動は前記油流出路
    を閉鎖することを特徴とするポンプ。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載のポンプにおい
    て、前記スイッチはこれを閉路するよう内方に運動可能
    な、かつ、外方へ偏倚されたプランジャを有し、前記揺
    動アームの前記第２の端部は前記第１の端部の前記一方
    向への運動に応答して前記プランジャを内方へ運動させ
    るよう前記プランジャと係合可能であり、前記第２のピ
    ストンを偏倚させる前記装置は前記プランジャと前記揺
    動アームとを含むことを特徴とするポンプ。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項記載のポンプにおい
    て、前記第２のピストンはその運動方向に延長する長手
    方向軸心を有し、前記プランジャは前記第２のピストン
    の長手方向軸心に対し平行でありかつ前記プランジャの
    運動方向に延長する長手方向軸心を有することを特徴と
    するポンプ。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項記載のポンプにおい
    て、前記ハウジング内に前記揺動アームを枢動自在に支
    持しかつ該揺動アームと前記ハウジング間にシールを提
    供する弾性装置を有することを特徴とするポンプ。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第５項記載のポンプにおい
    て、前記揺動アームは、前記枢着点において前記揺動ア
    ームの周囲に延長する環状溝を画成する装置を含み、前
    記弾性装置は、前記ハウジング内に取付けられて前記揺
    動アームが前記シールの周囲に枢動するように前記環状
    溝と係合する環状シールを含むことを特徴とするポン
    プ。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第１項記載のポンプにおい
    て、前記ハウジングは燃料ポンプ室を含み該燃料ポンプ
    室内に往復運動可能な燃料圧送ピストンを有し、該燃料
    圧送ピストンの往復運動に応答して燃料の流れが生じる
    ことを特徴とするポンプ。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲第７項記載のポンプにおい
    て、前記油流出路は前記油ポンプ室と前記燃料ポンプ室
    との間を連通していることを特徴とするポンプ。
  9. 【請求項９】ハウジングを有し、該ハウジングは圧力作
    動モータを含み、該圧力作動モータは前記ハウジングを
    容積が互に逆に変化する高圧室と低圧室とに分割する可
    動壁面と、前記高圧および低圧室と連通して周期的な圧
    力の変動に応答して前記可動壁面の往復運動を生じる装
    置とを有し、前記ハウジングは、油流出路と、該油流出
    路に連通する油ポンプ室とを有する油ポンプを含み、該
    油ポンプ室内に前記可動壁面と共に運動するよう該可動
    壁に結合された往復運動可能な油圧送ピストンを有し、
    前記可動壁面の往復運動に応答して前記油流出路へ流入
    する油の流れが生じるようにし、前記ハウジングは、該
    ハウジング内で前記油流出路に対し相対的に、間隔を置
    いた第１位置と第２位置との間で往復運動可能な第２の
    ピストンと、前記第２のピストンを前記第２の位置へ偏
    倚する装置と、前記ハウジングに取付けられて開位置と
    閉位置との間を運動可能であり、１つの装置を作動させ
    るため該１つの装置に連結されるスイッチと、前記第２
    ピストンの前記第１位置への運動に応答して前記スイッ
    チを閉位置へ運動させるスイッチ運動装置と、を有し、
    該スイッチ運動装置は揺動アームを含み、該揺動アーム
    は、両端の第１および第２の端部を有し、該両端部の中
    間の枢着点のまわりに運動可能に前記ハウジングに枢着
    され、前記第１の端部は前記第２ピストンと係合し、前
    記第２ピストンの前記第１位置への運動に応答して１方
    向に運動可能であり、前記第２の端部は前記スイッチと
    係合し前記第１端部の前記１方向の運動に応答して前記
    スイッチを前記閉位置へ運動させることが可能であり、
    前記ハウジングは、燃料ポンプを含み、該燃料ポンプ
    は、前記可動壁面と共に運動するよう該可動壁に連結さ
    れた往復運動可能な燃料圧送ピストンを収容する燃料ポ
    ンプ室を備えることを特徴とするポンプ。
  10. 【請求項１０】特許請求の範囲第９項記載のポンプにお
    いて、前記可動壁面の往復運動を生じる前記装置は、前
    記高圧室と低圧室との間に或る巾を有する差圧を形成す
    る装置を含み、前記油圧送ピストンの前記可動壁面に対
    する結合は、前記差圧が前記或る巾より低い時前記油圧
    送ピストンの制限された往復運動を許容し、かつ前記の
    或る巾より高く前記差圧の巾が増大する時は油圧送ピス
    トンの往復運動の増加を許容することを特徴とするポン
    プ。
  11. 【請求項１１】特許請求の範囲第10項記載のポンプにお
    いて、前記油圧送ピストンの前記壁面に対する結合は、
    前記可動壁面の往復運動の一部において該可動壁面と一
    緒の前記油圧送ピストンの運動を生じ、かつ前記可動壁
    面の往復運動の別の部分においては該可動壁面と前記油
    圧送ピストンとの間の空運動を生じるように作動可能で
    あることを特徴とするポンプ。
  12. 【請求項１２】比較的高い圧力および比較的低い圧力の
    周期的な条件にさらされるクランクケースと、ハウジン
    グとを有し、該ハウジングは圧力作動モータを含み、該
    圧力作動モータは前記ハウジングを容積が互に逆に変化
    する高圧室と低圧室とに分割する可動壁面と、前記高圧
    室および低圧室に前記クランクケースを接続し該高圧室
    と低圧室との間に差圧を生じる装置とを有し、前記ハウ
    ジングは、油流出路と、該油流出路に連通する油ポンプ
    室とを有する油ポンプを含み、該油ポンプ室内に前記可
    動壁面と共に運動するよう該可動壁に結合された往復運
    動可能な油圧送ピストンを有し、前記可動壁面の往復運
    動に応答して前記油流出路へ流入する油の流れが生じる
    ようにし、前記ハウジングは、該ハウジング内で前記油
    流出路に対し相対的に、間隔を置いた第１位置と第２位
    置との間で往復運動可能な第２のピストンと、前記第２
    のピストンを前記第２の位置へ偏倚する装置と、前記ハ
    ウジングに取付けられて開位置と閉位置との間を運動可
    能であり、１つの装置を作動させるため該１つの装置に
    連結されるスイッチと、前記第２ピストンの前記第１位
    置への運動に応答して前記スイッチを閉位置へ運動させ
    るスイッチ運動装置と、を有し、該スイッチ運動装置は
    揺動アームを含み、該揺動アームは、両端の第１および
    第２の端部を有し、該両端部の中間の枢着点のまわりに
    運動可能に前記ハウジングに枢着され、前記第１の端部
    は前記第２ピストンと係合し、前記第２ピストンの前記
    第１位置への運動に応答して１方向に運動可能であり、
    前記第２の端部は前記スイッチと係合し前記第１端部の
    前記１方向の運動に応答して前記スイッチを前記閉位置
    へ運動させることが可能であり、前記ハウジングは、前
    記可動壁面と共に運動するよう該可動壁に連結された燃
    料圧送ピストンを備えることを特徴とする内燃機関。
  13. 【請求項１３】特許請求の範囲第12項記載の内燃機関に
    おいて、前記差圧は或る巾を有し、前記油圧送ピストン
    の前記可動壁面に対する結合は、前記差圧が前記或る巾
    より低い時前記油圧送ピストンの制限された往復運動を
    許容し、かつ前記の或る巾より高く前記差圧の巾が増大
    する時は油圧送ピストンの往復運動の増加を許容するこ
    とを特徴とする内燃機関。
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