CN102563325A - 一种汽车机油泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车机油泵，属于汽车技术领域。它解决了现有汽车机油泵其排量不可变或是排量可变但是造价高、结构复杂等技术问题。本汽车机油泵，一种汽车机油泵，包括泵体和设置在泵体上的泵盖，在泵体上开设有若干个腔室，在泵体和泵盖之间设有能使泵体上相邻的两个腔室相连通的调节机构。本发明能根据发动机的转速改变自身的排量，同时具有结构简单、成本低、工作稳定、实用性高等优点。

Description

一种汽车机油泵

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车机油泵。

背景技术

随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，汽车已经走进千家万户，成为人们日常出行最主要的交通工具，机油泵是汽车的一种重要零部件，它为汽车润滑系统提供动力，迫使机油自油底壳送到内燃机运动件对运动件进行润滑。

机油泵的工作原理大致是这样的：机油泵可以由凸轮轴或者曲轴直接驱动，在内转子式机油泵中，内转子带动外转子运动，由于内转子和外转子的齿数不同，转动时它们之间的空间发生变化，从进油口开始，空间越来越大，使得压力降低，形成机油泵低压区域，并将机油抽进来；当空间逐渐变小时，压力升高，在机油泵内形成高压区域，该高压区域和出油口相通，将机油压出去。

目前汽车内燃机采用的机油泵普遍为定排量的机油泵，其机油流量与发动机转速成正比关系，该种机油泵的流量随着发动机转速的提高不断增加。在进行机油泵的选择时，设计人员往往会选择较大排量的机油泵以保证在发动机低转速时机油泵也能面对最恶劣的工况实现正常润滑。但是这样的设计会存在一些缺点，如发动机的一些零件的润滑并非是需要随着发动机转速的增加而一直增加润滑油，机油泵做了一些无用功，多消耗了发动机的有效功率，降低了发动机的经济性。另外，随着机油泵供油量的不断增加，会导致发动机油道内油压增加，油温上升，进而影响润滑效果。

为此，后来市场上便出现了一些可变排量的机油泵，如中国专利文献公开了一种可变输出转子泵【公开号：CN1766337A；申请号：200510113983.0】，该机油泵包括1、外壳，在其中具有大致圆形的孔；2、大致环形的输出控制环，其具有带中心的圆形外围表面、以及具有与所述的外围表面中心相偏移的中心的圆形内表面，所述输出控制环转动地安装在所述的大致圆形的孔内；3、环形的从动外转子，其安装在所述环形输出控制环内，并且具有与所述输出控制环的内表面相匹配的圆形外围表面，以及齿形内表面；4、内转子，其安装在旋转轴上并啮合于所述外转子的所述齿形内表面，以规定多个泵腔；5、控制驱动机构，用于将所述输出控制环旋转到指定位置以控制所述泵的输出。该机油泵虽然可以改变机油泵的排量，但是该装置需要安装产生压力信号的油压传感器，并且需要安装与油压传感器连接工作的控制器，其通过压力信号的函数来操作控制机油泵的流量。这样的机油泵结构较为复杂，零部件制作工艺以及产品装配复杂，价格昂贵，实用性相对较差，而且电子元件过多也造成发动机负荷过高及成本的增加。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种在发动机高转速时，能通过离心力的作用使泵内一高压区域和一低压区域相互连通，造成两区域间停止泵油，继而降低机油排量的汽车机油泵。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车机油泵，包括泵体和设置在泵体上的泵盖，在泵体上开设有若干个腔室，在泵体和泵盖之间设有能使泵体上相邻的两个腔室相连通的调节机构。

本汽车机油泵在工作时，相邻两个腔室分别作为机油泵的高压区域和低压区域，处于低压区域的腔室连通有进油孔，处于高压区域的腔室连通有出油孔，机油由进油孔抽入从出油孔排出。机油泵在工作时，为了维持高压区域和低压区域的压差，相邻的两个腔室之间是相互没有连通的。本汽车机油泵中的调节机构根据运动部件在转速增加时离心力增加的原理，在发动机转速提高并到达一定的转速时，离心力的作用带动调节机构运作并能使机油泵中的相邻两个腔室相互连通，使该两个腔室之间停止泵油，从而改变机油泵的排量。

在上述的汽车机油泵中，所述的调节机构包括启动轴和固连在启动轴上并位于泵体和泵盖之间的调节转子，所述的调节转子抵靠在上述的腔室壁上，在启动轴上设有当启动轴转动时通过离心作用使启动轴带动调节转子沿启动轴轴心线方向移动的离心调节结构。

在上述的汽车机油泵中，所述的启动轴一端伸出泵盖，在启动轴的伸出端固设有一与机油泵动力机构相连接的启动齿轮。该启动齿轮可以由发动机凸轮轴或曲轴直接带动，启动齿轮转动带动机油泵工作。启动齿轮的转速和发动机的转速是对应的，当发动机转速改变时能及时反馈给启动齿轮使机油泵的排量发生改变。

在上述的汽车机油泵中，所述的离心调节结构包括设置在启动齿轮和泵盖之间的若干个均匀分布的V型调节杆，所述V型调节杆的拐点通过一销轴铰接在上述的启动齿轮上，V型调节杆的一端滑动连接在泵盖上，另一端悬设在启动齿轮和泵盖之间。启动齿轮上具有供V型调节杆固定用的铰接座，销轴分别穿过V型调节杆和铰接座将V型调节杆固定在启动齿轮上。为了在增设V型调节杆的同时不影响到启动齿轮转动的平衡性，V型调节杆为至少两个，优选为三个，且V型调节杆沿启动齿轮的周向均匀分布。V型调节杆的另一端悬设在启动齿轮和泵盖之间，随着启动齿轮的转动，V型调节杆的另一端存在离心力的作用。当发动机到达一定的转速时，V型调节杆的另一端由于离心力的增加会向外偏离，带动V型调节杆的一端在泵盖上产生滑动并抵压泵盖，使启动齿轮向上运动，继而带动调节转子沿启动轴轴心线方向向上移动。

在上述的汽车机油泵中，所述的V型调节杆的另一端上固定套设一配重块。配重块可以通过焊接、紧配合、设置定位销等方式固定，本汽车机油泵中优选采用套接的方式将配重块固定在V型调节杆的另一端上。设置配重块能为V型调节杆的另一端运动时提供更大的离心力，使机油泵排量的改变可行性更高，可靠性也更高。

在上述的汽车机油泵中，所述的泵盖上固设有一环形垫板，上述V型调节杆的一端通过一钢珠滑动连接在环形垫板上。通常缸盖由于材质的原因其刚度有限，若V型调节杆的一端直接作用于缸盖上，务必会影响到缸盖的使用寿命，严重时还会造成缸盖的破坏。因此，本汽车机油泵在缸盖和V型调节杆之间设置有刚度更高的环形垫板，起到保护缸盖的作用。V型调节杆的一端通过钢珠滑动连接在环形垫板上，很大程度上降低了V型调节杆一端和环形垫板之间的摩擦力，使调节机构的调节过程更加顺畅，提高机油泵的工作性能。同时摩擦力的降低还能起到保护环形垫板和V型调节杆的作用。

在上述的汽车机油泵中，所述的调节转子包括内转子和与内转子一端面相抵靠的外转子，在内转子和外转子之间具有使上述相邻的两个腔室相通的连通结构。内转子固定连接在启动轴上，因此内转子会随着启动轴的一起移动，使内转子和外转子轴向脱离。

在上述的汽车机油泵中，所述的连通结构包括在内转子转盘的端面上设有一凸块，在外转子上开设有使上述凸块插接的通孔，上述的凸块插接在通孔上具有一定的通气间距。内转子转盘直径大于外转子的直径，发动机处于低转速时，内转子上端面与泵盖之间留有供内转子向上运动的少量间隙，内转子转盘上的凸块抵靠在腔室壁上并形成液密封，使相邻两个腔室独立互不相通。当发动机处于高转速时，内转子随着启动轴一起移动，使内转子转盘上的凸块向上移动并与腔室壁之间形成间隙，致使机油泵上述两相邻腔室之间相连通泵油失效。

在上述的汽车机油泵中，所述的泵体的下端面具有一盖板，所述的盖板抵靠在上述泵体的腔室壁上。泵体上的腔室通过调节转子和盖板使泵体上的每个腔室独立密封。

在上述的汽车机油泵中，所述的泵体上设有偶数个腔室。作为优选，泵体上的腔室数量为四个，其中两个为高压腔室，两个为低压腔室。

与现有技术相比，本汽车机油泵具有以下优点：

1、本汽车机油泵通过设置一调节机构使发动机在高转速时相邻两个腔室之间停止泵油，达到改变机油泵排量的目的。该调节机构原理、制作工艺以及产品装配均很简单，且价格低廉，因此机油泵整体的结构也较简单。

2、本汽车机油泵具有结构简单、成本低、工作稳定、实用性高等优点。

附图说明

图1是本汽车机油泵调节机构的立体结构爆炸示意图。

图2是本汽车机油泵调节机构在发动机处于低转速时的装配结构剖视图。

图3是本汽车机油泵在调节机构发动机处于高转速时的装配结构剖视图。

图中，1、泵体；2、泵盖；3、腔室；4、启动轴；5、启动齿轮；6、V型调节杆；7、配重块；8、环形垫板；9、钢珠；10、内转子；11、外转子；12、凸块；13、通孔；14、盖板。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本汽车机油泵包括泵体1和泵盖2等部件。

具体来说，如图1所示，泵盖2设置在泵体1上，泵体1上开设有若干个腔室3，该腔室3为偶数个。泵体1和泵盖2之间设有能使泵体1上相邻的两个腔室3相连通的调节机构。该调节机构包括启动轴4和固连在启动轴4上的调节转子，调节转子位于泵体1和泵盖2之间并抵靠在腔室壁上。泵体1的下端面具有一盖板14，盖板14也抵靠在泵体1的腔室壁上，通过调节转子和盖板14使泵体1上的每个腔室3独立密封。启动轴4一端伸出泵盖2，同时在启动轴4的伸出端固设有一与机油泵动力机构相连接的启动齿轮5，启动齿轮5通过定位销固定在启动轴4上。另外，启动轴4上还设有当启动轴4转动时通过离心作用使启动轴4带动调节转子沿启动轴4轴心线方向移动的离心调节结构。该离心调节结构包括设置在启动齿轮5和泵盖2之间的若干个均匀分布的V型调节杆6，启动齿轮5上具有供V型调节杆6固定用的铰接座，V型调节杆6的拐点通过一销轴铰接在启动齿轮5的铰接座上。V型调节杆6优选为至少两个，优选为三个，且V型调节杆6沿启动齿轮5的周向均匀分布。V型调节杆6的一端滑动连接在泵盖2上，另一端上固定套设有一配重块7悬设在启动齿轮5和泵盖2之间。另外，考虑到缸盖的刚度有限，V型调节杆6的一端若直接与泵盖2相连，容易造成缸盖的损坏，因此本汽车机油泵在泵盖2上固设有一环形垫板8，V型调节杆6的一端通过一钢珠9滑动连接在环形垫板8上。钢珠9的固定方式可以为在V型调节杆6的一端设置一与钢珠9形状相匹配的球形凹槽，钢珠9设置在该凹槽内。

调节转子包括内转子10和外转子11，外转子11与内转子10一端面相抵靠。内转子10和外转子11之间具有使相邻的两个腔室3相通的连通结构。该连通结构包括设置在内转子10转盘的端面上的凸块12，和设置在外转子11使凸块12插接的通孔13，凸块12插接在通孔13上具有一定的通气间距。

以下结合图2、图3对本汽车机油泵的工作原理进行简要的阐述：如图2所示，当发动机处于低转速时，V型调节杆6的另一端虽然受离心力作用有使V型调节杆6一端向环形垫板8外边缘移动的趋势，但是由于V型调节杆6一端向环形垫板8外边缘移动必须克服和环形垫板8之间的阻力如启动轴4、启动齿轮5等部件的重力和V型调节杆6与环形垫板8之间的摩擦力等，因此发动机低转速时调节机构不能起到调节作用。

如图3所示，随着发动机转速的提高，启动齿轮5转速提高，V型调节杆6的另一端的离心力增加。如图3中箭头所示，当发动机到达一定的转速时，离心力的作用最终克服V型调节杆6一端与环形垫板8之间的阻力，使V型调节杆6一端向环形垫板8外边缘移动，迫使启动轴4沿其轴心线向上运动，并带动内转子10向上移动，使内转子10上的凸块12与腔室壁之间形成间隙，机油泵上相邻两腔室3相互连通泵油失效。

作为优选，本汽车机油泵泵体1上的腔室3数量为四个，其中两个为高压腔室3，两个为低压腔室3。在发动机低速运转时，各个腔室3均处于工作状态，机油泵正常工作。当发动机处于高速运转时，由于其中相邻的一高压腔室3和一低压腔室3之间设置有上述的调节机构，该相邻的高压腔室3和低压腔室3之间并不泵油。而另一组相邻的高压腔室3和低压腔室3之间为普通的腔室3，没有设置调节机构，因此在发动机处于高速运转时也能正常工作，进而保证机油泵有适量的机油泵出为发动机零部件提供润滑。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了泵体1、泵盖2、腔室3、启动轴4、启动齿轮5、V型调节杆6、配重块7、环形垫板8、内转子10、外转子11、凸块12、通孔13、盖板14等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种汽车机油泵，包括泵体(1)和设置在泵体(1)上的泵盖(2)，在泵体(1)上开设有若干个腔室(3)，其特征在于，在泵体(1)和泵盖(2)之间设有能使泵体(1)上相邻的两个腔室(3)相连通的调节机构。

2.根据权利要求1所述的汽车机油泵，其特征在于，所述的调节机构包括启动轴(4)和固连在启动轴(4)上并位于泵体(1)和泵盖(2)之间的调节转子，所述的调节转子抵靠在上述的腔室壁上，在启动轴(4)上设有当启动轴(4)转动时通过离心作用使启动轴(4)带动调节转子沿启动轴(4)轴心线方向移动的离心调节结构。

3.根据权利要求2所述的汽车机油泵，其特征在于，所述的启动轴(4)一端伸出泵盖(2)，在启动轴(4)的伸出端固设有一与机油泵动力机构相连接的启动齿轮(5)。

4.根据权利要求3所述的汽车机油泵，其特征在于，所述的离心调节结构包括设置在启动齿轮(5)和泵盖(2)之间的若干个均匀分布的V型调节杆(6)，所述V型调节杆(6)的拐点通过一销轴铰接在上述的启动齿轮(5)上，V型调节杆(6)的一端滑动连接在泵盖(2)上，另一端悬设在启动齿轮(5)和泵盖(2)之间。

5.根据权利要求4所述的汽车机油泵，其特征在于，所述V型调节杆(6)的另一端上固定套设一配重块(7)。

6.根据权利要求4所述的汽车机油泵，其特征在于，所述的泵盖(2)上固设有一环形垫板(8)，上述V型调节杆(6)的一端通过一钢珠(9)滑动连接在环形垫板(8)上。

7.根据权利要求2所述的汽车机油泵，其特征在于，所述的调节转子包括内转子(10)和与内转子(10)一端面相抵靠的外转子(11)，在内转子(10)和外转子(11)之间具有使上述相邻的两个腔室(3)相通的连通结构。

8.根据权利要求7所述的汽车机油泵，其特征在于，所述的连通结构包括在内转子(10)转盘的端面上设有一凸块(12)，在外转子(11)上开设有使上述凸块(12)插接的通孔(13)，上述的凸块(12)插接在通孔(13)上具有一定的通气间距。

9.根据权利要求2所述的汽车机油泵，其特征在于，所述泵体(1)的下端面具有一盖板(14)，所述的盖板(14)抵靠在上述泵体(1)的腔室壁上。

10.根据权利要求1所述的汽车机油泵，其特征在于，所述的泵体(1)上设有偶数个腔室(3)。

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