CN215566591U - 滑摆式可变排量机油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滑摆式可变排量机油泵，包括泵体，所述泵体中转动连接有摆动定子，所述摆动定子的内部设置有外转子、内转子和泵轴，且所述泵轴穿过内转子并与摆动定子呈偏心设置，所述外转子和内转子之间通过若干径向设置的摆子连接，所述外转子的内侧周向上设置有若干第一槽口，所述内转子的外侧周向上设置有若干第二槽口，每个所述第一槽口与第二槽口一一对应，且每个所述摆子的摆尾沿外转子径向滑动设置于第一槽口中，每个所述摆子的摆头活动设置于第二槽口中，且每个所述摆子的摆尾可以摆头为中心在第一槽口内周向摆动。本实用新型能够有效减轻困油程度，具有增大排量、减小流量压力脉动、增加容积效率、降低发动机油耗的作用。

Description

滑摆式可变排量机油泵

技术领域

本实用新型涉及机油泵技术领域，具体是涉及一种滑摆式可变排量机油泵。

背景技术

在汽车发动机润滑系统中，机油泵的作用是将机油提高到一定压力后，强制性地将机油压送到发动机各零件的运动表面上。发动机曲轴为机油泵提供动力，机油泵的容积效率会直接反应在油耗上。机油泵的容积效率影响着汽车的节能减排。

如图1所示，图示为马勒公司生产的滑摆式机油泵，具有泵体100、内转子200、摆子300、外转子400、摆动定子500等结构。摆子300在内转子200矩形沟槽202中的既滑又滚的运动方式，类似于发生在渐开线齿轮系统中的啮合，使得滑摆式机油泵是一个低摩擦、高容积效率的变排量机油泵。但是由于这种结构配置，会在摆子300和内转子200矩形沟槽202之间形成一个变容积的密闭容腔，会有油液受困于该密闭容腔中，从而影响机油泵的容积效率，即容积效率降低，增大了机油泵的油耗。

具体的，当密闭容腔的容积由大变小时，油液受挤压经缝隙溢出，这不仅使压力增高，机油泵轴承和摆子300受周期性的压力冲击，而且会导致油液发热；当密闭容腔的容积由小变大时，又会因无油液补充而形成局部真空和气穴，出现气蚀现象，引起振动和噪声。这种因密闭容腔大小发生变化而导致的压力冲击和产生气蚀的现象称为困油现象。该滑摆式机油泵通过泄油槽201将内转子200矩形沟槽202处的密闭容腔与摆子间容腔203相连，达到减小困油程度的目的。

目前，行业内为减轻机油泵的困油问题，普遍也是采用在配流盘上开设泄油槽的方式，使密闭容腔的容积不再困死，使油液能够从泄油槽处溢流出去，从而达到减轻困油程度的目的。但是，通过溢流的方式来减轻困油现象会在一定程度上降低了泵的容积效率，即降低泵在发动机润滑系统中的供油效率，这将导致发动机的油耗增大。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种能够有效减轻困油程度或缩短困油行程的滑摆式可变排量机油泵，具有增大排量、减小流量压力脉动、增加容积效率、降低发动机油耗的作用。

具体技术方案如下：

一种滑摆式可变排量机油泵，包括泵体，所述泵体中转动连接有摆动定子，所述摆动定子的内部设置有外转子、内转子和泵轴，且所述泵轴穿过内转子并与摆动定子呈偏心设置，所述外转子和内转子之间通过若干径向设置的摆子连接，所述外转子的内侧周向上设置有若干第一槽口，所述内转子的外侧周向上设置有若干第二槽口，每个所述第一槽口与第二槽口一一对应，且每个所述摆子的摆尾沿外转子径向滑动设置于第一槽口中，每个所述摆子的摆头活动设置于第二槽口中，且每个所述摆子的摆尾可以摆头为中心在第一槽口内周向摆动。

相较于现有技术中的摆子的摆尾与内转子沟槽相啮合、摆子的摆头与外转子沟槽圆柱铰连接的设计，本实用新型对摆子的啮合形式进行倒置，即将摆子的摆尾与外转子沟槽相啮合、摆子的摆头与内转子沟槽铰连接，该啮合形式使得摆子与沟槽形成的密闭容腔置于吸、压油窗口的圆环区域内，能使得该密闭容腔也能进行吸油和压油，由此减轻了密闭容腔困油程度的问题，而且，密闭容腔的吸、压油区域相当于增加了机油泵的吸、压油区域，即提升了机油泵的容积效率。

作为本实用新型的一种改进，所述摆子包括圆柱形的摆头、长条形的摆身和燕尾形的摆尾，圆柱形摆头与第二槽口铰连接，燕尾形摆尾的两个端部与第一槽口的内壁滑动贴合，且燕尾形摆尾可以摆头为中心在第一槽口内周向摆动。采用燕尾形的摆尾结构，使得摆子能够在第一槽口内同时做径向滑动和轻微周向摆动运动，而且摆子与槽口之间形成的密闭容腔置于吸、压油窗口的圆环区域内，使得该密闭容腔也能进行吸油和压油，加上这种特殊的运动形式，使得摆子与第一槽口之间形成的密闭容腔的容积可以实现自动调节，从而达到减轻困油程度的目的，具有减振降噪、减小压力脉动的作用；并且，相较于常规机油泵通过泄油槽减轻困油程度的方式，本实用新型不会降低机油泵的容积效率，反而可以增加容积效率，减少油耗。

再改进，燕尾形摆尾的曲线形状采用莱洛三角形曲线形状。相较于一般的曲线形状，采用莱洛三角形曲线形状后，摆子的性能更优。

再改进，所述摆尾的尾部设有凹部，在同样容积的情况下，设计成凹部能减少第一槽口的深度，并让第一槽口根部的油压能更均匀地作用在叶尾上。

再改进，所述摆尾的凹部的两侧对称设有两个弧形面，两个所述弧形面与第一槽口的内壁活动贴合，具体是弧形面与第一槽口的内壁径向滑动贴合和周向轻微摆动贴合。

作为本实用新型的另一种改进，所述第一槽口为矩形沟槽，更好地配合摆子摆尾的滑动和摆动空间。

再改进，所述第二槽口为圆柱形槽，该圆柱形槽与摆子摆头进行圆柱铰连接，使得摆子摆头只能在圆柱形槽中转动，而不能移动，防止机油泵转动时摆头与内转子脱离，保证泵的正常运行。

作为本实用新型的另一种改进，若干所述摆子在外转子和内转子之间均匀径向布置，从而使得每个摆子与沟槽之间形成的密闭容腔在非正常压力脉动下都能自我调节密闭容腔的容积，达到减轻困油程度的目的。

附图说明

图1为现有技术中的滑摆式机油泵；

图2为本实用新型滑摆式可变排量机油泵的整体结构示意图；

图3为本实用新型中的外转子的结构示意图；

图4为本实用新型中的内转子的结构示意图；

图5为本实用新型中的摆子的结构示意图；

图6为本实用新型中的燕尾形摆尾的设计图。

附图中，图1中，100、泵体；200、内转子；201、泄油槽；202、矩形沟槽；203、摆子间容腔；300、摆子；400、外转子；500、摆动定子；

图2至图6中，1、泵体；1.1、吸油窗口；1.2、压油窗口；2、泵轴；3、摆动定子；4、外转子；4.1、第一槽口；5、内转子；5.1、第二槽口；6、摆子；6.1、摆头；6.2、摆身；6.3、摆尾；6.3.1、凹部；6.3.2、弧形面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2至图4所示，本实用新型示出了一种滑摆式可变排量机油泵，包括泵体1，泵体1中转动连接有摆动定子3，摆动定子3的内部设置有外转子4、内转子5和泵轴2，且泵轴2穿过内转子5并与摆动定子3呈偏心设置，外转子4和内转子5之间通过若干径向设置的摆子6连接，外转子4的内侧周向上设置有若干第一槽口4.1，内转子5的外侧周向上设置有若干第二槽口5.1，每个第一槽口4.1与第二槽口5.1一一对应，且每个摆子6的摆尾6.3沿外转子4径向滑动设置于第一槽口4.1中，每个摆子6的摆头6.1活动设置于第二槽口5.1中，且每个摆子6的摆尾6.3可以摆头6.1为中心在第一槽口4.1内周向摆动。

相较于现有技术中的摆子6的摆尾6.3与内转子5沟槽相啮合、摆子6的摆头6.1与外转子4沟槽铰连接的设计，本实用新型对摆子6的啮合形式进行倒置，即将摆子6的摆尾6.3与外转子4沟槽相啮合、摆子6的摆头6.1与内转子5沟槽铰连接，该啮合形式使得摆子6与沟槽形成的密闭容腔置于吸、压油窗口1.2的圆环区域内，能使得该密闭容腔也能进行吸油和压油，由此减轻了密闭容腔困油程度的问题，而且，密闭容腔的吸、压油区域相当于增加了机油泵的吸、压油区域，即提升了机油泵的容积效率。

具体的结构如下：

其中，如图5所示，摆子6包括圆柱形的摆头6.1、长条形的摆身6.2和燕尾形的摆尾6.3，圆柱形摆头6.1与第二槽口5.1铰连接，燕尾形摆尾6.3的两个端部与第一槽口4.1的内壁滑动贴合，且燕尾形摆尾6.3可以摆头6.1为中心在第一槽口4.1内周向摆动。采用燕尾形的摆尾6.3结构，使得摆子6能够在第一槽口4.1内同时做径向滑动和轻微周向摆动运动，而且摆子6与槽口之间形成的密闭容腔置于吸、压油窗口1.2的圆环区域内，使得该密闭容腔也能进行吸油和压油，加上这种特殊的运动形式，使得摆子6与第一槽口4.1之间形成的密闭容腔的容积可以实现自动调节，从而达到减轻困油程度的目的，具有增大机油泵排量、减小压力脉动的作用；并且，相较于常规机油泵通过泄油槽减轻困油程度的方式，本实用新型不会降低机油泵的容积效率，反而可以增加容积效率，减少油耗。

进一步的，燕尾形摆尾6.3的曲线形状采用莱洛三角形曲线形状。相较于一般的曲线形状，采用莱洛三角形曲线形状后，摆子6的性能更优。

如图6所示，本实用新型示出了该燕尾形摆尾6.3的设计来源，从原形莱洛三角形出发，首先在莱洛三角形的基础上直接加上长条形的摆身6.2，测试发现，外凸的摆尾6.3使得油压不能均匀作用，因此，将外凸的摆尾6.3改进成向内“V”凹的结构形式，测试发现，“V”凹的尖角处存在油压不稳定的缺陷，再进行改进，摆尾6.3的尾部设有凹部6.3.1，在同样容积的情况下，设计成凹部6.3.1能减少第一槽口4.1的深度，进一步的，该凹部6.3.1为圆弧形的凹陷，使得第一槽口4.1根部的油压能更均匀地作用在摆尾6.3上。一步步的演变测试，最终得到了性能优良的摆子6摆尾6.3结构。

进一步的，摆尾6.3的凹部6.3.1的两侧对称设有两个弧形面，两个弧形面与第一槽口4.1的内壁活动贴合，具体是弧形面与第一槽口4.1的内壁径向滑动贴合和周向轻微摆动贴合，运动更稳定。这种运动方式能使密闭容腔的体积可以根据油压波动而变化，能有效减轻机油泵中的困油程度。

具体的，减轻困油程度的原理如下，两摆子6之间与第一槽口4.1部分形成密闭容腔，此时该密闭容腔处在过渡区内，按照现有技术，在该过渡区内是没有吸排油过程的，因此会发生困油现象。而本实用新型，由于将摆子6的啮合形式倒置后，密闭容腔与吸、压油窗口1.2连通，使得该密闭容腔也能进行吸油和压油。加之该摆子6的运动方式，在油液油压的作用下可周向摆动，假设密闭容腔出现困油，摆子6也会在突然增大的压力作用下，略微摆动，密闭容腔体积略微增大后困油现象自然也就得到缓解。因此，这种特殊的摆子6啮合形式以及摆子6的运动方式能减轻机油泵的困油程度，提高机油泵的容积效率，减少油耗。

本实用新型中，第一槽口4.1为矩形沟槽，更好地配合摆子6摆尾6.3的滑动和摆动空间。第二槽口5.1为圆柱形槽，摆子6摆头6.1为圆柱形，该圆柱形槽与摆子6摆头6.1进行铰连接，使得摆子6摆头6.1只能在圆柱形槽中转动，而不能移动，防止机油泵转动时摆头6.1与内转子5脱离，保证泵的正常运行。

还有，若干摆子6在外转子4和内转子5之间均匀径向布置，从而使得每个摆子6与沟槽之间形成的密闭容腔在非正常压力脉动下都能自我调节密闭容腔的容积，达到减轻困油程度的目的。

另外，为提高摆子6的结构强度，摆头6.1、摆身6.2和摆尾6.3为一体成型结构。

本实用新型将啮合沟槽置于外转子4的结构布局更加合理，相较于现有的马勒滑摆式机油泵，本实用新型的啮合沟槽设置在直径更大的外转子4上，布局合理，可多设置一至二个摆子6，这样可以进一步减小供油过程中的流量和压力脉动。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种滑摆式可变排量机油泵，包括泵体(1)，所述泵体(1)中转动连接有摆动定子(3)，所述摆动定子(3)的内部设置有外转子(4)、内转子(5)和泵轴(2)，且所述泵轴(2)穿过内转子(5)并与摆动定子(3)呈偏心设置，其特征在于：所述外转子(4)和内转子(5)之间通过若干径向设置的摆子(6)连接，所述外转子(4)的内侧周向上设置有若干第一槽口(4.1)，所述内转子(5)的外侧周向上设置有若干第二槽口(5.1)，每个所述第一槽口(4.1)与第二槽口(5.1)一一对应，且每个所述摆子(6)的摆尾(6.3)沿外转子(4)径向滑动设置于第一槽口(4.1)中，每个所述摆子(6)的摆头(6.1)活动设置于第二槽口(5.1)中，且每个所述摆子(6)的摆尾(6.3)可以摆头(6.1)为中心在第一槽口(4.1)内周向摆动。

2.根据权利要求1所述的滑摆式可变排量机油泵，其特征在于：所述摆子(6)包括圆柱形的摆头(6.1)、长条形的摆身(6.2)和燕尾形的摆尾(6.3)，圆柱形摆头(6.1)与第二槽口(5.1)铰连接，燕尾形摆尾(6.3)的两个端部与第一槽口(4.1)的内壁滑动贴合，且燕尾形摆尾(6.3)可以摆头(6.1)为中心在第一槽口(4.1)内周向摆动。

3.根据权利要求2所述的滑摆式可变排量机油泵，其特征在于：燕尾形摆尾(6.3)的曲线形状采用莱洛三角形曲线形状。

4.根据权利要求3所述的滑摆式可变排量机油泵，其特征在于：所述摆尾(6.3)的尾部设有凹部(6.3.1)。

5.根据权利要求4所述的滑摆式可变排量机油泵，其特征在于：所述摆尾(6.3)的凹部(6.3.1)的两侧对称设有两个弧形面，两个所述弧形面与第一槽口(4.1)的内壁活动贴合。

6.根据权利要求1所述的滑摆式可变排量机油泵，其特征在于：所述第一槽口(4.1)为矩形沟槽。

7.根据权利要求1所述的滑摆式可变排量机油泵，其特征在于：所述第二槽口(5.1)为圆柱形槽。

8.根据权利要求1所述的滑摆式可变排量机油泵，其特征在于：若干所述摆子(6)在外转子(4)和内转子(5)之间均匀径向布置。

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