CN103557424B - 一种可变排量机油泵调控机构 - Google Patents

Abstract

一种可变排量机油泵调控机构包括传动轴、由传动轴依次串接连接的外转子、内转子、推板以及平衡块导向板、安装在平衡块导向板右侧边的两组平衡块、铆钉、摇臂和销轴，平衡块导向板安装于传动轴的导向传动杆上，传动导向杆带动平衡块导向板旋转的同时，平衡块导向板可沿传动轴轴向移动；平衡块通过铆钉安装于平衡块导向板上，平衡块可沿铆钉朝远离平衡块导向板中心方向移动；摇臂通过销钉孔及销钉安装在平衡块上，通过销轴孔安装于销轴上；销轴安装于传动轴的销轴孔中，平衡块做离心运动时，推动传动轴带动内转子、推板向右移动。本发明利用平衡块的离心力与杠杆原理控制该机构工作，实现机油泵排量可变，同时附加摩擦少，发动机功率消耗少。

Description

一种可变排量机油泵调控机构

技术领域

本发明涉及一种可变排量机油泵，特别涉及一种可变排量机油泵调控机构。

背景技术

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。对于某一款特定的内燃机，设计人员通常会在最恶劣的工况下选用大排量的机油泵，即机油泵在确定转排量后与发动机低转速对应，这样随着发动机转速的增加机油泵排量随之升高。这样做有一些缺点：即发动机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，这样做会使发动机油道内油压增加，摩擦部位油量增加，温度过低，影响润滑效果，同时使摩擦损失增加。

目前也有一些可变排量的机油泵出现，其中多数调控机构结构复杂或者为电器件，给发动机带来负载。如专利“可变输出转子泵”（授权公告号：CN1766337A）专利中所述结构，包括内外从动和驱动转子，以及可在安装在泵体内的圆形的孔内部选装的环形输出控制环，以改变从泵的进口传递到泵的出口的工作液体的数量。此结构虽然可以改变机油泵的排量，但是此结构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。这样的结构过于复杂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

本发明的目的在于提供一种可变排量机油泵调控机构，该机油泵调控机构可控制机油泵的排量的改变，且结构简单、占用空间小、耗能小。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种可变排量机油泵调控机构，包括传动轴、由传动轴依次串接连接的外转子、内转子、推板以及平衡块导向板、安装在平衡块导向板侧边的两组平衡块、铆钉、摇臂和销轴，

所述外转子与内转子啮合连接；

所述推板包括推板本体、位于所述推板本体外边缘上的至少两组推板限位块、位于所述推板本体上的油腔界限以及位于所述推板本体中心位置处安装孔，所述油腔界限分隔所述机油为高压油区和低压油区，所述推板经由所述推板限位块与外围固定；

所述平衡块导向板包括导向板、设置在导向板上的铆钉孔以及位于导向板中心位置处沿轴向凸起设置的导向孔，所述平衡块导向板随传动轴旋转的同时沿传动轴轴向移动；

所述平衡块包括平衡块本体、设置于所述平衡块本体上竖向设置的至少一条行程槽以及位于平衡块本体侧边上的轴向设置的至少一耳板安装孔，所述两组平衡块关于所述导向孔的中心线对称设置，所述平衡块处的行程槽与所述平衡块导向板上的铆钉孔经由铆钉连接，平衡块经由铆钉与行程槽朝远离平衡块导向板中心方向移动；

所述传动轴包括位于一侧的外花键以及位于另一侧的导向传动杆，所述导向传动杆的末端处设有至少一销轴孔，所述导向传动杆依次穿过外转子与内转子的安装孔、推板的安装孔以及平衡块导向板的导向孔，所述销轴安装于所述销轴孔中，所述销轴的两端分别通过摇臂与所述平衡块上的耳板安装孔连接。

所述平衡块本体为L型结构，包括垂直设置的第一平衡板与第二平衡板，所述L型结构的平衡块本体上包括两条平行设置的第一行程槽与第二行程槽以及一耳板安装孔，所述第一行程槽与所述耳板安装孔位于所述第一平衡板上，且所述耳板安装孔位于所述第一平衡板尾端的内侧边缘处，轴向凸起设置，所述第二行程槽位于所述第二平衡板上。

所述导向板上对应所述两组平衡块上的第一行程槽与第二行程槽分别设有四组铆钉孔。

所述传动轴对应所述耳板安装孔设有一组销轴孔。

所述第一平衡板为矩形板，所述第二平衡板为半月形板。

所述摇臂一端设有销轴孔，另一端设有销钉孔，所述摇臂经由销钉孔及销钉与平衡块上的耳板连接，经由销轴孔安装于销轴上。

所述推板为圆环形结构，设有两组限位块，所述两组限位块位于所述圆形推板的外边缘上，且180度对称设置。

所述油腔界限包括圆环板以及两组扇面形板，所述两组扇面形板设于所述圆环板边缘上，呈180度对称设置，所述圆环板圆形到所述扇面型板外边缘的距离与推板的半径相等，所述两组限位块位于所述扇面形板的中心线上。

所述导向传动杆为扁方型传动杆。

对应所述扁方型导向传动杆，导向孔为扁方型孔。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

本发明所示的可变排量机油泵调控机构包括传动轴、由传动轴依次串接连接的外转子、内转子、推板以及平衡块导向板、安装在平衡块导向板右侧边的两组平衡块、铆钉、摇臂和销轴，平衡块导向板安装于传动轴的导向传动杆上，传动导向杆的扁方可使传动轴带动平衡块导向板旋转，同时平衡块导向板可沿传动导向杆轴向移动；平衡块通过铆钉安装于平衡块导向板上，平衡块可沿铆钉朝远离平衡块导向板中心方向移动；摇臂通过销钉孔及销钉安装在平衡块上，通过销轴孔安装于销轴上；销轴安装于传动轴的销轴孔中，当平衡块做离心运动时，推动传动轴带动内转子、推板向右移动。

当发动机低速运转时，因为转速低，本发明所示的可变排量机油泵调控机构不起作用，此时内转子与外转子啮合长度L的长度最长，机油泵泵油效率最高，保证发动机的润滑。

当发动机高速运转时，发动机的转速升高导致平衡块沿回转中心相反方向的离心力增加，平衡块背离旋转中心移动，带动摇臂绕销轴旋转，使摇臂沿传动轴轴向的长度增加，从而推动传动轴带动内转子及推板向右运动，使外转子与内转子的啮合长度L的长度减小，同时内转子前端的端隙增加，高压油区与低压油区部分连通，内转子与外转子泵油功能部分失效，在保证发动机的润滑的同时，机油泵泵油效率也降低了。

本发明利用平衡块的离心力与杠杆原理控制调控机构工作，实现机油泵排量可变；同时工作时该调控机构附加摩擦少，发动机功率消耗少。

附图说明

图1是本发明一实施例可变排量机油泵调控机构的结构示意图；

图2是图1所示实施例中花键轴结构示意图；

图3是图1所示实施例中推板结构示意图；

图4图1所示实施例中平衡块导向板结构示意图；

图5是图1所示实施例中摇臂结构示意图；

图6为图1所示实施例发动机低速运转时调控机构的工作原理示意图；

图7是图6所示实施例发动机低速运转时调控机构的结构示意图；

图8为图1所示实施例发动机高速运转时调控机构的工作原理示意图；

图9是图8所示实施例发动机高速运转时调控机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种可变排量机油泵调控机构，包括传动轴1、经由传动轴1依次连接的外转子2、内转子3、推板4和平衡块导向板5、安装在平衡块导向板5右侧的两组平衡块6以及铆钉7、销钉8、摇臂9、销轴10。

如图2所示，传动轴1包括位于一侧的外花键1.3、位于另一侧的导向传动杆1.2，导向传动杆1.2的末端处设有至少一销轴孔1.1，本实施例中，导向传动杆1.2为扁方型传动杆，导向传动杆1.2的末端处设有一销轴孔1.1，导向传动杆1.2依次穿过外转子2与内转子3的安装孔、推板4的安装孔4.3以及平衡块导向板5的导向孔5.2，以组装连接控制机构的各组件。

如图3所示，推板4包括推板本体、位于推板本体外边缘上的至少两组推板限位块4.1、位于推板本体上的油腔界限4.2以及位于推板本体中心位置处安装孔4.3，本实施例中，推板本体为圆环结构，包括油腔界限4.2和两组推板限位块4.1。油腔界限4.2关于推板本体对称设置，包括一圆环板以及设于圆环板外边缘上的两组扇形板，两组扇形板呈180度对称设置，扇形板的曲率与推板本体的曲率相同，圆环板圆心到扇形板边缘的距离与推板本体的半径相等，两组推板限位块4.1分别位于两组扇形板的中心线上，推板限位块4.1的厚度为扇形板与推板本体的厚度之和。油腔界限4.2将机油分隔为高压油区和低压油区，推板4经由推板限位块4.1与外围固定。

如图4所示，平衡块导向板5包括导向板5.3、设置在导向板5.3上的铆钉孔5.1以及位于导向板5.3中心位置处沿轴向凸起设置的导向孔5.2。本实施例中，导向板5.3上对应第一行程槽与第二行程槽分别设有四组铆钉孔5.1，导向孔5.2对应扁方型导向传动杆1.2的形状为扁方型孔，由两组对称的弧形面与两组对称的长方形面组成。

如图1和图7所示，平衡块6包括平衡块本体、设置于平衡块本体上竖向设置的至少一条行程槽以及位于平衡块本体侧边上的轴向设置的至少一耳板安装孔，两组平衡块6关于导向孔5.2的中心线对称设置，平衡块6处的行程槽与平衡块导向板5上的铆钉孔5.1经由铆钉7连接。本实施例中。平衡块本体为L型结构，包括垂直设置的第一平衡板与第二平衡板，第一平衡板为矩形板，矩形板尾端的转角为圆角，第二平衡板为半月形板，两者一体成型加工。L型结构的平衡块本体上分别设有两条平行设置的第一行程槽与第二行程槽以及一耳板安装孔，第一行程槽与耳板安装孔位于第一平衡板上，且耳板安装孔位于第一平衡板尾端（即平衡块6靠近导向孔5.2的一端）的内侧边缘处，沿轴向凸起设置，第二行程槽位于第二平衡板上。两组平衡块6通过铆钉安装在导向板5上后，平衡块的第一平衡板与第二平衡板的四条内边首尾相接组成长方形，扁方型的导向孔5.2位于长方形内，两组平衡块6的耳板连接孔毗邻导向孔5.2。

如图7至图9所示，销轴10安装于销轴孔1.1中，销轴10的两端分别通过摇臂9与平衡块6上的耳板安装孔连接。如图5所示，摇臂9一端设有销轴孔9.1，另一端设有销钉孔9.2，摇臂9通过销钉孔9.2及销钉8与平衡块6上的耳板连接，通过销轴孔9.1安装于销轴10上。

内转子3与外转子啮合后安装于传动轴1上，三者同时转动，同时传动轴1通过推板4的安装孔4.3，推板4通过推板限位块4.1与外围进行固定，使推板只能轴向运动而不能圆周运动。推板4上的油腔界限4.2将机油分为高压油区和低压油区，推板4右侧通高压油腔，使推板4右侧压力大于左侧压力，使推板4始终紧贴于内转子3右侧。

平衡块导向板5通过导向孔5.2安装于传动轴1的导向传动杆1.2上，传动导向杆1.2的扁方可使传动轴1带动平衡块导向板5旋转，同时平衡块导向板5可沿传动导向杆1.2轴向移动；平衡块6通过铆钉7安装于平衡块导向板5上，平衡块6可沿铆钉7朝远离平衡块导向板5中心方向移动；摇臂9通过销钉孔9.2及销钉8安装在平衡块6上，通过销轴孔9.1安装于销轴10上；销轴10安装于传动轴1的销轴孔1.1中，当平衡块6做离心运动时，推动传动轴1带动内转子3、推板4向右移动。

如图6和图7所示，当发动机低速运转时，因为转速低，本发明所示的可变排量机油泵调控机构不起作用，此时内转子3与外转子2啮合长度L长度最长，机油泵泵油效率最高，保证发动机的润滑。

如图8和图9所示，当发动机高速运转时，因为发动机转速升高，本发明所示的可变排量机油泵调控机构开始起作用，发动机的转速升高导致平衡块6沿回转中心相反方向的离心力增加，平衡块6背离旋转中心移动，带动摇臂9绕销轴10旋转，使摇臂9沿传动轴1轴向的长度增加，从而推动传动轴1带动内转子3及推板4向右（图示）运动，使外转子2与内转子3的啮合长度L长度减小，同时内转子3前端的端隙增加，高压油区与低压油区部分连通，内转子3与外转子2泵油功能部分失效，在保证发动机的润滑的同时，机油泵泵油效率也降低了。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可变排量机油泵调控机构，其特征在于：包括传动轴(1)、由传动轴(1)依次串接连接的外转子(2)、内转子(3)、推板(4)以及平衡块导向板(5)、安装在平衡块导向板(5)侧边的两组平衡块(6)、铆钉(7)、摇臂(9)和销轴(10)；

所述外转子(2)与内转子(3)啮合连接；

所述推板(4)包括推板本体、位于所述推板本体外边缘上的至少两组推板限位块(4.1)、位于所述推板本体上的油腔界限(4.2)以及位于所述推板本体中心位置处安装孔(4.3)，所述油腔界限(4.2)分隔机油为高压油区和低压油区，所述推板(4)经由所述推板限位块(4.1)与外围固定；

所述平衡块导向板(5)包括导向板(5.3)、设置在导向板(5.3)上的铆钉孔(5.1)以及位于导向板(5.3)中心位置处沿轴向凸起设置的导向孔(5.2)，所述平衡块导向板(5)随传动轴(1)旋转的同时沿传动轴(1)轴向移动；

所述平衡块(6)包括平衡块本体、设置于所述平衡块本体上竖向设置的至少一条行程槽以及位于平衡块本体侧边上的轴向设置的至少一耳板安装孔，所述两组平衡块(6)关于所述导向孔(5.2)的中心线对称设置，所述平衡块(6)处的行程槽与所述平衡块导向板(5)上的铆钉孔(5.1)经由铆钉(7)连接，平衡块(6)经由铆钉(7)与行程槽朝远离平衡块导向板(5)中心方向移动；

所述传动轴(1)包括位于一侧的外花键(1.3)以及位于另一侧的导向传动杆(1.2)，所述导向传动杆(1.2)的末端处设有至少一销轴孔(1.1)，所述导向传动杆(1.2)依次穿过外转子(2)与内转子(3)的安装孔、推板(4)的安装孔(4.3)以及平衡块导向板(5)的导向孔(5.2)，所述销轴(10)安装于所述销轴孔(1.1)中，所述销轴(10)的两端分别通过摇臂(9)与所述平衡块(6)上的耳板安装孔连接。

2.根据权利要求1所述可变排量机油泵调控机构，其特征在于：所述平衡块本体为L型结构，包括垂直设置的第一平衡板与第二平衡板，所述L型结构的平衡块本体上包括两条平行设置的第一行程槽与第二行程槽以及一耳板安装孔，所述第一行程槽与所述耳板安装孔位于所述第一平衡板上，且所述耳板安装孔位于所述第一平衡板尾端的内侧边缘处，轴向凸起设置，所述第二行程槽位于所述第二平衡板上。

3.根据权利要求2所述可变排量机油泵调控机构，其特征在于：所述导向板(5.3)上对应所述两组平衡块(6)上的第一行程槽与第二行程槽分别设有四组铆钉孔(5.1)。

4.根据权利要求2所述可变排量机油泵调控机构，其特征在于：所述传动轴(1)对应所述耳板安装孔设有一组销轴孔(1.1)。

5.根据权利要求2所述可变排量机油泵调控机构，其特征在于：所述第一平衡板为矩形板，所述第二平衡板为半月形板。

6.根据权利要求1所述可变排量机油泵调控机构，其特征在于：所述摇臂(9)一端设有销轴孔(9.1)，另一端设有销钉孔(9.2)，所述摇臂(9)经由销钉孔(9.2)及销钉(8)与平衡块(6)上的耳板连接，经由销轴孔(9.1)安装于销轴(10)上。

7.根据权利要求1所述可变排量机油泵调控机构，其特征在于：所述推板(4)为圆环形结构，所述推板(4)设有两组限位块(4.1)，所述两组限位块(4.1)位于所述推板的外边缘上，且所述两组限位块(4.1)180度对称设置。

8.根据权利要求7所述可变排量机油泵调控机构，其特征在于：所述油腔界限(4.2)包括圆环板以及两组扇面形板，所述两组扇面形板设于所述圆环板边缘上，呈180度对称设置，所述圆环板圆心到所述扇面形板外边缘的距离与推板的半径相等，所述两组限位块(4.1)位于所述扇面形板的中心线上。

9.根据权利要求1所述可变排量机油泵调控机构，其特征在于：所述导向传动杆(1.2)为扁方型传动杆。

10.根据权利要求9所述可变排量机油泵调控机构，其特征在于：对应所述扁方型导向传动杆(1.2)，导向孔(5.2)为扁方型孔。