可變排量機油泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種可變排量機油泵，包括泵蓋和泵體，泵體內設有內腔、低壓油腔、及高壓油腔，內腔中設有相互嚙合的主動齒輪和從動齒輪，泵蓋與從動齒輪之間設有一壓力控制油腔，泵蓋中設有一壓力控制閥，該壓力控制閥包括一可移動的壓力控制閥閥芯，泵蓋上開設有一與高壓油腔相連通的壓力控制閥入口、以及一與壓力控制油腔相連通的連接口，壓力控制閥閥芯控制壓力控制閥入口與連接口的連通或阻斷，從動齒輪在壓力控制油腔的作用下軸向移動。該可變排量機油泵能根據發動機的速度和壓力變化調節、改變機油泵的排量，實現了機油泵排量的可變控制。
【專利說明】可變排量機油泵
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車發動機潤滑領域，特別是涉及一種用于汽車發動機的可變排量機油泵。
【背景技術】
[0002]在汽車發動機潤滑系統中，機油泵負責將機油自油底殼內送至各引擎運動件。目前，齒輪式機械泵具有結構簡單、加工方便、工作可靠、泵油壓力高、使用壽命長等特點，故其得到了廣泛的應用。
[0003]傳統的齒輪式機油泵一般包括泵蓋和泵體，所述泵蓋和泵體之間通過多個螺釘相連接，泵體上設有油封。所述泵體內還設有低壓油腔、高壓油腔、以及相互嚙合的主動齒輪和從動齒輪，一與發動機鏈輪相連接的驅動軸固定在主動齒輪中，所述低壓油腔與機油泵的進油口連通，高壓油腔與機油泵的出油口連通。發動機運轉時，通過驅動軸帶動主動齒輪旋轉，使機油依次進入機油泵的進油口、低壓油腔、高壓油腔、機油泵的出油口。
[0004]但是，上述結構的機油泵在實際應用中存在以下缺陷:由于該機油泵無變排量的功能，故當發動機高速運轉時，帶動主動齒輪高速轉動，從而使低壓油腔吸入的機油量比較大，即機油泵的排量也比較大，但是發動機又不需要那么大的機油量，從而導致發動機潤滑系統壓力比較大，這樣就需要在泵蓋上加裝一限壓閥系統，把多余的機油通過該限壓閥排出，以降低發動機潤滑系統的壓力，在這個過程中，多余的機油造成發動機做大量的無用功，導致發動機功耗較大，從而使發動機的油耗增大，不能滿足節能減排的要求。
實用新型內容
[0005]鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種能夠根據發動機轉速和壓力的變化來改變機油排量的可變排量機油泵。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提供一種可變排量機油泵，包括泵蓋和泵體，所述泵體內設有內腔、低壓油腔、及高壓油腔，所述內腔中設有相互嚙合的主動齒輪和從動齒輪，所述泵蓋與從動齒輪之間設有一壓力控制油腔，所述泵蓋中設有一壓力控制閥，該壓力控制閥包括一可移動的壓力控制閥閥芯，所述泵蓋上開設有一與高壓油腔相連通的壓力控制閥入口、以及一與壓力控制油腔相連通的連接口，所述壓力控制閥閥芯控制壓力控制閥入口與連接口的連通或阻斷，所述從動齒輪在壓力控制油腔的作用下軸向移動。
[0007]進一步地，所述泵蓋內設有一容納壓力控制閥的第一腔體，所述壓力控制閥閥芯包括本體和設在本體上的凸緣，所述凸緣外壁與第一腔體內壁相接觸，且凸緣將第一腔體分隔成一與壓力控制閥入口連通的上腔體、以及一與連接口相連通的下腔體，所述泵蓋上設有一與下腔體相連通的壓力控制閥出口。
[0008]優選地，所述壓力控制閥閥芯與泵蓋之間設有一壓力控制閥彈簧。
[0009]進一步地，所述從動齒輪安裝在一從動軸上，所述從動軸的兩端分別固定套有一上端密封滑柱和一下端密封滑柱，所述上端密封滑柱位于從動齒輪和壓力控制油腔之間，且上端密封滑柱和下端密封滑柱的外圓周面與所述內腔的內壁相接觸。
[0010]優選地，所述從動齒輪與泵體之間設有一復位彈簧。
[0011]優選地，所述主動齒輪固定在一驅動軸上，該驅動軸上安裝有一與泵體相連接的泵蓋密封滑柱，所述主動齒輪軸向置于泵蓋密封滑柱和泵體之間。
[0012]進一步地，還包括一設在泵蓋中的安全閥，所述泵蓋上開設有安全閥入口和安全閥出口，所述安全閥入口與高壓油腔相連通，所述安全閥包括一可移動的安全閥閥芯，該安全閥閥芯控制安全閥入口與安全閥出口的連通或阻斷。
[0013]優選地，所述安全閥閥芯與泵蓋之間設有一安全閥彈簧。
[0014]進一步地，所述泵蓋上設有一容納安全閥的第二腔體，所述安全閥閥芯為一位于第二腔體中、且與第二腔體內壁相接觸的鋼球。
[0015]如上所述，本實用新型涉及的可變排量機油泵，具有以下有益效果:
[0016]該可變排量機油泵能根據發動機的速度和壓力變化調節、改變機油泵的排量，實現了機油泵排量的可變控制，有效防止發動機因油壓過大而滯后的現象，符合節能減排的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型涉及的機油泵的后視圖，其中，壓力控制閥未打開。
[0018]圖2為本實用新型中泵體的前視圖。
[0019]圖3為本實用新型中`栗體與王動齒輪、從動齒輪的連接不意圖。
[0020]圖4為圖1的A-A向剖視圖。
[0021]圖5為本實用新型涉及的機油泵的前視圖。
[0022]圖6為圖5的B-B向剖視圖。
[0023]圖7為圖5的C-C向剖視圖。
[0024]圖8為本實用新型涉及的機油泵的后視圖，其中，壓力控制閥、安全閥均為打開狀態。
[0025]圖9為圖8的D-D向剖視圖。
[0026]圖10為圖8的前視圖。
[0027]圖11為圖10的E-E向剖視圖。
[0028]圖12為圖10的F-F向剖視圖。
[0029]圖13為圖6的G圈放大圖
[0030]圖14為圖11的H圈放大圖。
[0031]元件標號說明
[0032]I 泵蓋101 第一腔體
[0033]102上腔體103 下腔體
[0034]104第二腔體2 泵體
[0035]21內腔22 低壓油腔
[0036]23高壓油腔3 主動齒輪
[0037]4 從動齒輪5 壓力控制油腔
[0038]51連接口6 壓力控制閥[0039]61壓力控制閥閥芯611本體
[0040]612凸緣62壓力控制閥入口
[0041]63壓力控制閥出口64壓力控制閥彈簧
[0042]65壓力控制閥堵蓋7從動軸
[0043]8上端密封滑柱9下端密封滑柱
[0044]10復位彈簧11驅動軸
[0045]12泵蓋密封滑柱13安全閥
[0046]131安全閥入口132安全閥出口
[0047]133安全閥閥芯134安全閥彈簧
[0048]135安全閥堵蓋14螺栓
[0049]15彈簧座
【具體實施方式】
[0050]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。
[0051]須知，本說明書所附`圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0052]本實用新型提供一種用于汽車發動機的可變排量機油泵，見圖1至圖4，該可變排量機油泵包括相互連接的泵蓋I和泵體2，優選地，所述泵蓋I和泵體2通過螺栓14相連接，見圖5 ;所述泵體2內設有內腔21、低壓油腔22、及高壓油腔23，所述內腔21中設有相互嚙合的主動齒輪3和從動齒輪4，所述泵蓋I與從動齒輪4之間設有一壓力控制油腔5，見圖5和圖6、以及圖8和圖9，所述泵蓋I中設有一壓力控制閥6，該壓力控制閥6包括一可移動的壓力控制閥閥芯61，所述泵蓋I上開設有一與高壓油腔23相連通的壓力控制閥入口 62、以及一與壓力控制油腔5相連通的連接口 51，所述壓力控制閥閥芯61控制壓力控制閥入口 62與連接口 51的連通或阻斷，見圖13和圖14，即通過壓力控制閥閥芯61的移動控制高壓油腔23和壓力控制油腔5的流通和關閉，所述從動齒輪4在壓力控制油腔5的作用下軸向移動。
[0053]所述主動齒輪3被發動機帶動旋轉，機油依次通過機油泵的進油口、低壓油腔22、高壓油腔23、機油泵的出油口后進入到發動機的主油道。具體講，主動齒輪3旋轉并與從動齒輪4相嚙合，故位于齒輪脫開側的低壓油腔22的容積在輪齒脫離嚙合的方向上增大，使低壓油腔22內產生一定的真空度，將機油吸入；齒輪嚙合側的空間的體積由大變小，從而將主動齒輪3和從動齒輪4嚙合齒之間的機油擠入高壓油腔23中，最終經過出油口送入至發動機的油道中。發動機高速轉動時，低壓油腔22內的流量增大，使高壓油腔23內的油壓也增大，當高壓油腔23內的油壓大于預定值后，所述壓力控制閥閥芯61在該油壓的作用下移動，從而使壓力控制閥入口 62和連接口 51相連通，則高壓油腔23中的壓力油依次經過壓力控制閥入口 62、連接口 51后進入壓力控制油腔5中，進而使從動齒輪4在壓力控制油腔5內壓力油的作用下發生軸向移動，使主動齒輪3與從動齒輪4的嚙合長度變短，如圖9所示，從而減少進入低壓油腔22中的機油量，最終減少機油泵的出油口處的流量。所以，該可變排量機油泵能根據發動機的速度和壓力變化調節、改變機油泵中主動齒輪3和從動齒輪4的嚙合長度，最終改變排量，實現了機油排量的可變控制，有效防止發動機因油壓過大而滯后的現象，符合節能減排的要求。且本實施例中，主動齒輪3與從動齒輪4的嚙合長度與機油泵的排量成正比。
[0054]進一步地，見圖4和圖13、以及圖11和圖14，所述泵蓋I內設有一容納壓力控制閥6的第一腔體101，所述壓力控制閥閥芯61包括本體611和設在本體611上的凸緣612，所述凸緣612外壁與第一腔體101內壁相接觸，且凸緣612將第一腔體101分隔成一與壓力控制閥入口 62連通的上腔體102、以及一與連接口 51相連通的下腔體103，所述上腔體102和下腔體103不連通，所述泵蓋I上設有一與下腔體103相連通的壓力控制閥出口 63，該壓力控制閥出口 63與油底殼相連通。優選地，所述壓力控制閥閥芯61與泵蓋I之間設有一壓力控制閥彈簧64，該壓力控制閥彈簧64位于下腔體103中，該壓力控制閥彈簧64用于設定高壓油腔23中油壓的上限值、以及讓壓力控制閥閥芯61復位，且該壓力控制閥彈簧64沿壓力控制閥閥芯61的移動方向設置在下腔體103中。所述上腔體102中還設有一壓力控制閥堵蓋65，當壓力控制閥6未打開時，所述壓力控制閥閥芯61的端部與壓力控制閥堵蓋65相抵靠。
[0055]進一步地，見圖4和圖9，所述從動齒輪4安裝在一從動軸7上，所述從動軸7的兩端分別固定套有一上端密封滑柱8和一下端密封滑柱9，所述上端密封滑柱8位于從動齒輪4和壓力控制油腔5之間，且上端密封滑柱8和下端密封滑柱9的外圓周面與所述內腔21的內壁相接觸，以保證機油泵內部結構的密封性，防止漏油，且能保證機油泵的穩定運行。優選地，所述從動齒輪4與泵體2之間設有一復位彈簧10，用于將從動齒輪4復位。另外，所述下端密封滑柱9的端部固定設有一彈簧座15，所述復位彈簧10沿從動齒輪4的軸向設在彈簧座15與泵體2之間。所述從動齒輪4、上端密封滑柱8、下端密封滑柱9、彈簧座15、以及從動軸7構成一可上下移動的從動組件，且本實施例中，所述彈簧座15與下端密封滑柱9為一體結構。
[0056]優選地，見圖4，所述主動齒輪3固定在一驅動軸11上，該驅動軸11與發動機的鏈輪相連接，該驅動軸11上安裝有一與泵體2相連接的泵蓋密封滑柱12，所述主動齒輪3軸向置于泵蓋密封滑柱12和泵體2之間，即泵蓋密封滑柱12和泵體2將主動齒輪3軸向固定在一可允許的微小軸向移動范圍內。本實施例中，主動齒輪3軸向移動的范圍為0.03?
0.08mm。
[0057]具體講，本實用新型涉及的可變排量機油泵有兩種狀態:初始狀態和壓力控制閥6工作狀態。在初始狀態下，見圖4、圖6，依次經機油泵的進油口、低壓油腔22、高壓油腔23、機油泵的出油口后排出的機油滿足發動機要求的流量，此時:系統油壓處于一個相對平衡的狀態，高壓油腔23內的油壓小于或等于壓力控制閥彈簧64的預緊力，主動齒輪3和從動齒輪4的嚙合長度最大，所述壓力控制閥6未動作，壓力控制閥閥芯61外周的凸緣612將壓力控制閥入口 62和連接口 51阻斷，所述壓力控制油腔5中沒有壓力油，下腔體103與連接口 51連通。
[0058]當發動機轉速逐漸變大時，主動齒輪3的轉速也逐漸變大，從而導致高壓油腔23內的油壓不斷增大，當油壓大于壓力控制閥彈簧64的預緊力后，壓力控制閥6被打開，即高壓油腔23內的壓力油克服壓力控制閥彈簧64的預緊力，使壓力控制閥閥芯61移動并壓縮壓力控制閥彈簧64，見圖9和圖11，所述壓力控制閥閥芯61移動到壓力設定的位置后停止，此時:壓力控制閥入口 62和連接口 51相通，連接口 51與下腔體103之間被凸緣612隔斷。高壓油腔23中的壓力油依次通過壓力控制閥入口 62、上腔體102、連接口 51后進入壓力控制油腔5中；當壓力控制油腔5內的壓力達到設定的油壓后，即此時的油壓大于復位彈簧10的預緊力，則推動上端密封滑柱8、從動齒輪4、下端密封滑柱9、彈簧座15、以及從動軸7 —起向下移動，且壓縮復位彈簧10。在從動齒輪4下移的過程中，主動齒輪3和從動齒輪4的嚙合長度不斷變短，從而減少進入低壓油腔22中的機油量，最終減少從機油泵的出油口處的流量，實現了機油泵的變排量功能。直到由高壓油腔23排出的油量滿足發動機流量的要求后，上端密封滑柱8、從動齒輪4、下端密封滑柱9、彈簧座15、以及從動軸7停止下移并保持在該位置，系統油壓又處于一個相對平衡的狀態。
[0059]當發動機轉速逐漸變慢時，高壓油腔23內的油壓逐漸減小，當油壓小于壓力控制閥彈簧64的預緊力后，則壓力控制閥閥芯61在壓力控制閥彈簧64的作用下復位，隔斷高壓油腔23和壓力控制油腔5，此時，下腔體103與連接口 51又為連通狀態，從而使壓力控制油腔5通過壓力控制閥出口 63與油底殼相連通；壓力控制油腔5內的壓力逐漸變小，在復位彈簧10的作用下，所述上端密封滑柱8、從動齒輪4、下端密封滑柱9、彈簧座15、以及從動軸7 —起向上移動，回復至初始狀態，而壓力控制油腔5內的油壓經連接口 51、下腔體103、壓力控制閥出口 63后排入到油底殼中；在從動齒輪4復位的過程中，主動齒輪3與從動齒輪4的嚙合長度不斷變長，從而增大機油泵的排量。
[0060]綜上所述，該機油泵具有變排量功能，能根據發動機轉速自動調節主動齒輪3和從動齒輪4的嚙合長度，從而控制機油泵的排量，在循環變化的過程中，滿足了發動機在不同轉速下對油壓的要求，減少發動機做的無用功主要為液壓功率和機械功率，降低了發動機的油耗，其節能減排效果顯著。
[0061]進一步地，見圖5和圖7、以及圖10，還包括一設在泵蓋I中的安全閥13，所述泵蓋I上開設有安全閥入口 131和安全閥出口 132，所述安全閥入口 131與高壓油腔23相連通，安全閥出口 132與油底殼相連通，所述安全閥13包括一可移動的安全閥閥芯133，該安全閥閥芯133控制安全閥入口 131與安全閥出口 132的連通或阻斷，即該安全閥13用于實現高壓油腔23與油底殼的連通和關閉。當機油泵內的機油壓力達到設定的安全值時，所述安全閥閥芯133向下移動，見圖12，從而將高壓油腔23內的機油排到油底殼中，實現快速泄壓。
[0062]優選地，見圖7和圖12，所述安全閥閥芯133與泵蓋I之間設有一安全閥彈簧134。所述泵蓋I上設有一容納安全閥13的第二腔體104，所述安全閥閥芯133為一位于第二腔體104中、且與第二腔體104內壁相接觸的鋼球，將安全閥閥芯133設置為一球狀，從而便于安全閥閥芯133的快速、穩定移動，實現快速泄壓，提高安全等級。另外，所述安全閥彈簧134沿安全閥閥芯133的移動方向設置在第二腔體104中。所述第二腔體104中還設有一安全閥堵蓋135，所述安全閥彈簧134設在安全閥閥芯133與安全閥堵蓋135之間。
[0063]本實用新型提供的用于汽車發動機的葉片式外嚙合齒輪結構的可變排量機油泵，其能夠根據發動機的變速以及壓力的變化來控制主動齒輪3和從動齒輪4的嚙合長度的變化，從而改變機油泵的排量，減少了發動機無用功的輸出，提高機油泵的工作效率，極大減少了發動機的油耗，使發動機的節能減排效果有明顯的提高。同時，用于控制機油泵排量變化的機械結構緊湊、簡單，根據發動機的速度和壓力變化能立即反饋給油壓控制系統，控制效果明顯，有效防止了發動機油壓控制滯后現象；且該機械結構容易實現量產，減少了機油泵總成的重量，滿足了發動機輕量化的要求。
[0064]所以，本實用新型有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0065]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種可變排量機油泵，包括泵蓋(I)和泵體(2)，所述泵體(2)內設有內腔(21)、低壓油腔(22)、及高壓油腔(23)，所述內腔(21)中設有相互嚙合的主動齒輪(3)和從動齒輪(4)，其特征在于:所述泵蓋(I)與從動齒輪(4)之間設有一壓力控制油腔(5)，所述泵蓋(I)中設有一壓力控制閥(6)，該壓力控制閥(6)包括一可移動的壓力控制閥閥芯(61)，所述泵蓋(I)上開設有一與高壓油腔(23)相連通的壓力控制閥入口(62)、以及一與壓力控制油腔(5)相連通的連接口(51)，所述壓力控制閥閥芯(61)控制壓力控制閥入口(62)與連接口(51)的連通或阻斷，所述從動齒輪(4)在壓力控制油腔(5)的作用下軸向移動。
2.根據權利要求1所述的可變排量機油泵，其特征在于:所述泵蓋(I)內設有一容納壓力控制閥(6 )的第一腔體(101 )，所述壓力控制閥閥芯(61)包括本體(611)和設在本體(611)上的凸緣(612)，所述凸緣(612)外壁與第一腔體(101)內壁相接觸，且凸緣(612)將第一腔體(101)分隔成一與壓力控制閥入口(62)連通的上腔體(102)、以及一與連接口(51)相連通的下腔體(103)，所述泵蓋(I)上設有一與下腔體(103)相連通的壓力控制閥出口(63)。
3.根據權利要求1所述的可變排量機油泵，其特征在于:所述壓力控制閥閥芯(61)與泵蓋(I)之間設有一壓力控制閥彈簧(64)。
4.根據權利要求1所述的可變排量機油泵，其特征在于:所述從動齒輪(4)安裝在一從動軸(7)上，所述從動軸(7)的兩端分別固定套有一上端密封滑柱(8)和一下端密封滑柱(9)，所述上端密封滑柱(8)位于從動齒輪(4)和壓力控制油腔(5)之間，且上端密封滑柱(8)和下端密封滑柱(9)的外圓周面與所述內腔(21)的內壁相接觸。
5.根據權利要求1所述的可變排量機油泵，其特征在于:所述從動齒輪(4)與泵體(2)之間設有一復位彈簧(10)。
6.根據權利要求1所述的可變排量機油泵，其特征在于:所述主動齒輪(3)固定在一驅動軸(11)上，該驅動軸(11)上安裝有一與泵體(2)相連接的泵蓋密封滑柱(12)，所述主動齒輪(3)軸向置于泵蓋密封滑柱(12)和泵體(2)之間。
7.根據權利要求1所述的可變排量機油泵，其特征在于:還包括一設在泵蓋(I)中的安全閥(13)，所述泵蓋(I)上開設有安全閥入口( 131)和安全閥出口( 132)，所述安全閥入口(131)與高壓油腔(23)相連通，所述安全閥(13)包括一可移動的安全閥閥芯(133)，該安全閥閥芯(133)控制安全閥入口(131)與安全閥出口(132)的連通或阻斷。
8.根據權利要求7所述的可變排量機油泵，其特征在于:所述安全閥閥芯(133)與泵蓋(I)之間設有一安全閥彈簧(134)。
9.根據權利要求7所述的可變排量機油泵，其特征在于:所述泵蓋(I)上設有一容納安全閥(13)的第二腔體(104)，所述安全閥閥芯(133)為一位于第二腔體(104)中、且與第二腔體(104)內壁相接觸的鋼球。
【文檔編號】F16N13/20GK203384624SQ201320419181
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月15日 優先權日:2013年7月15日
【發明者】黃新良, 蔡齡豐, 徐杰 申請人:上海幸福摩托車有限公司