CN111076073A - 叶片式两级变量机油泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种叶片式两级变量机油泵，控制油腔与发动机的润滑油系统连通；当叶片机油泵转速增大而使输出油液的压力增大而使得控制油腔中压力增大时，在控制油腔中油压作用下，定子环朝弹簧腔一侧旋转而压缩第一压簧，从而使得变量泵的每转排量减小；当控制油腔中压力超过设定值时，连接块同时压缩第一压簧和第二压簧。在定子环仅压缩第一压簧的过程中，叶片机油泵处于低压控制模式，在定子环同时压缩第一压簧和第二压簧的过程中，叶片机油泵处于高压控制模式。

Description

叶片式两级变量机油泵

技术领域

本发明涉及一种叶片式两级变量机油泵，特别是涉及一种用于汽车发动机的叶片式两级变量机油泵。

背景技术

汽车发动机的机油泵由发动机驱动，在发动机转速提升过程中，机油泵的转速也随之提高，输出的机油压力越来越大，但是，汽车发动机的润滑系统所需要的机油压力虽然会随发动机转速提高而提高，但并非与发动机转速成线性相关。发动机在不同的转速范围所需要的机油量不同，为了使得发动机转速与机油泵输出油压相适应，现有技术中一般对发动机的机油泵的输出油量进行两级控制。传统两级可变叶片机油泵，为了实现两级变量的要求，需要有电磁阀和机械阀协同工作才能完成。这样的方式成本较高，且不够可靠。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种叶片式两级变量机油泵，能够实现机油泵的二级变量需求，成本较低，工作可靠。

为实现上述目的，本发明提供一种叶片式两级变量机油泵，采用如下技术方案：一种叶片式两级变量机油泵，包括泵座，泵座的内腔中设有定子环，定子环的压油腔中容纳有转子所述转子的转轴相对泵座固定连接，所述压油腔连接叶片机油泵的吸油口和压油口，所述压油口用于向发动机的润滑油系统供油；

所述泵座的内腔中设有一弧面连接槽，所述定子环的外壁上设有与弧面凸棱，所述弧面凸棱与弧面连接槽转动配合，所述泵座中还设有控制油腔和弹簧腔，所述控制油腔与发动机的润滑油系统连通，所述定子环的外壁上伸出一连接块，所述连接块位于控制油腔和弹簧腔之间，弹簧腔中设有套在一起的第一压簧和第二压簧，第一压簧的一端抵在连接块上，第一压簧的另一端抵在弹簧腔内壁上；所述第一压簧长于第二压簧；

当变量泵转速增大时，压油口输出的油液压力升高，控制油腔中的油液推动连接块克服第一压簧的压力而使定子环旋转，从而使得变量泵的每转排量减小；当控制油腔中压力超过设定值时，连接块同时压缩第一压簧和第二压簧。

优选地，在泵座的内腔中设有避让空间，当变量泵转速增大时，压油口输出的油液压力升高，控制油腔中的油液推动连接块克服第一压簧的压力而使定子环朝避让空间旋转。

优选地，所述第一压簧套在第二压簧的外侧。

优选地，所述弹簧腔的内壁上连接有一弹簧座，弹簧座具有连接腔，所述第二压簧套在一导杆的外侧，导杆的两端分别具有第一连接头和第二连接头，所述第一连接头位于连接腔中，所述第二压簧的一端抵在第二连接头上，第二压簧的另一端抵在弹簧座上；在第二压簧的作用下，所述第一连接头压紧在连接腔的内壁上。

更为优选地，在定子环朝弹簧腔旋转的过程中，定子环压缩第一压簧至一定长度之后才与第二连接头接触而压缩第二压簧。

更为优选地，所述第一连接头与连接腔的底部之间具有间隙。

优选地，所述吸油口和压油口设置在泵座上。

如上所述，本发明涉及的一种叶片式两级变量机油泵，具有以下有益效果：在本发明的一种叶片式两级变量机油泵中，控制油腔与发动机的润滑油系统连通；当叶片机油泵转速增大而使输出油液的压力增大而使得控制油腔中压力增大时，在控制油腔中油压作用下，定子环朝弹簧腔一侧旋转而压缩第一压簧，从而使得变量泵的每转排量减小；当控制油腔中压力超过设定值时，连接块同时压缩第一压簧和第二压簧。在定子环仅压缩第一压簧的过程中，叶片机油泵处于低压控制模式，在定子环同时压缩第一压簧和第二压簧的过程中，叶片机油泵处于高压控制模式。由此可见，本发明的一种叶片式两级变量机油泵，能够实现机油泵的二级变量需求，成本较低，工作可靠。

附图说明

图1显示为本发明的一种叶片式两级变量机油泵的结构示意图。

图2显示为发动机的机油压力需求及传统机油泵的流量曲线、本发明的一种叶片式两级变量机油泵的流量曲线示意图。

元件标号说明

1 泵座

2 定子环

3 转子

4 压油腔

5 弧面凹槽

6 弧面凸棱

7 弹簧腔

8 控制油腔

9 第一压簧

10 第二压簧

11 连接块

12 避让空间

13 弹簧座

14 连接腔

15 导杆

16 第一连接头

17 第二连接头

18 密封条

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供一种叶片式两级变量机油泵，包括泵座1，泵座1的内腔中设有定子环2，定子环2的压油腔4中容纳有转子3，所述转子3的转轴相对泵座1固定连接，所述压油腔4连接叶片机油泵的吸油口和压油口，所述压油口用于向发动机的润滑油系统供油；

所述泵座1的内腔中设有一弧面凹槽5，所述定子环2的外壁上设有与弧面凸棱6，所述弧面凸棱6与弧面凹槽5转动配合，所述泵座1中还设有控制油腔8和弹簧腔7，所述控制油腔8与发动机的润滑油系统连通，所述定子环2的外壁上伸出一连接块11，所述连接块11位于控制油腔8和弹簧腔7之间，连接块11与控制油腔8之间通过密封条18密封，弹簧腔7中设有套在一起的第一压簧9和第二压簧10，第一压簧9的一端抵在连接块11上，第一压簧9的另一端抵在弹簧腔7内壁上；所述第一压簧9长于第二压簧10；

当变量泵转速增大时，压油口输出的油液压力升高，控制油腔8中的油液推动连接块11克服第一压簧9的压力而使定子环2旋转，从而使得变量泵的每转排量减小；当控制油腔8中压力超过设定值时，连接块11同时压缩第一压簧9和第二压簧10。

在本发明的一种叶片式两级变量机油泵中，控制油腔8与发动机的润滑油系统连通；当叶片机油泵转速增大而使输出油液的压力增大而使得控制油腔8中压力增大时，在控制油腔8中油压作用下，定子环2朝弹簧腔7一侧旋转而压缩第一压簧9，从而使得变量泵的每转排量减小；当控制油腔8中压力超过设定值时，连接块11同时压缩第一压簧9和第二压簧10。在定子环2仅压缩第一压簧9的过程中，叶片机油泵处于低压控制模式，在定子环2同时压缩第一压簧9和第二压簧10的过程中，叶片机油泵处于高压控制模式。由此可见，本发明的一种叶片式两级变量机油泵，能够实现机油泵的二级变量需求，成本较低，工作可靠。

在本发明的一种叶片式两级变量机油泵中，叶片泵的转子3轴线位置保持固定，控制油腔8中的压力油和弹簧腔7中的弹簧能够控制定子环2的位置，当定子环2朝弹簧腔7旋转时，机油泵的每转排量减小，定子环2向控制油腔8旋转时，机油泵的每转排量增大。在本发明的技术方案中，随着发动机的转速增加，机油泵的转速增加，而机油泵转速增加使得控制油腔8中压力增大时，定子环2又向弹簧腔7旋转使得机油泵的每转排量减小，从而使得机油泵的流量增长速度降低。

为了使得机油泵的转子3能够在泵座1中顺畅地旋转,如图1所示，在泵座1的内腔中设有避让空间12，当变量泵转速增大时，压油口输出的油液压力升高，控制油腔8中的油液推动连接块11克服第一压簧9的压力而使定子环2朝避让空间12旋转。如图1所示，避让空间12设置在靠近弹簧腔7的一侧。

如图1所示，所述弹簧腔7的内壁上连接有一弹簧座13，弹簧座13具有连接腔14，所述第二压簧10套在一导杆15的外侧，导杆15的两端分别具有第一连接头16和第二连接头17，所述第一连接头16位于连接腔14中，所述第二压簧10的一端抵在第二连接头17上，第二压簧10的另一端抵在弹簧座13上；在第二压簧10的作用下，所述第一连接头16压紧在连接腔14的内壁上，这样，第二压簧10具有一定的预紧力。第一压簧9和第二压簧10位于弹簧座13和定子环2之间，第一压簧9和第二压簧10位于弹簧腔7内。初始状态，第一压簧9与连接块11接触，第二压簧10和连接块11之间有一定间隙。因此，在定子环2朝弹簧腔7一侧旋转时，起始一段仅压缩第一压簧9，在将第一压簧9压缩至一定长度之后再开始同时压缩第一压簧9和第二压簧10。作为一种优选的实施方式，如图1所示，所述第一压簧9套在第二压簧10的外侧。在初始状态时，第二连接头17与定子环2之间具有一定间隙，在定子环2朝弹簧腔7移动过程中，定子环2压缩第一压簧9至一定长度之后才与第二连接头17接触而压缩第二压簧10。作为一种优选的实施方式，如图1所示，所述第一连接头16与连接腔14的侧壁之间具有间隙。

本发明的一种叶片式两级变量机油泵被安装在发动机上，控制油腔8与发动机润滑系统的油路相连接，这样可以通过发动机润滑系统的油压来闭环控制机油泵的排量，从而达到控制机油泵输出机油量的目的。作为一种优选的实施方式，所述吸油口5和压油口6设置在泵座1上。

本发明的一种叶片式两级变量机油泵被安装在发动机上作为机油泵时，当发动机运行时随着发动机转速升高，机油泵转速也相应升高，同时流量和油压也升高。当发动机油压作用在控制油腔8内产生的力大于外弹簧腔7中的弹簧力时，油压推动控制环转动从而降低机油泵的排量，使机油泵进入低压变量模式。随着转速继续升高，定子环2转动量增加，接触到导杆15时，定子环2会同时受到第一压簧9和第二压簧10的作用力，此时发动机油压产生的力需要大于第一压簧9和第二压簧10的合力才能使定子环2继续转动，机油泵进入高压变量模式。

如图2所示为发动机的机油压力需求及传统机油泵的流量曲线、两级变量泵的流量曲线示意图。图中弧形曲线OS表示汽车发动机的润滑系统所需要的机油流量与发动机转速之间的关系；图中折线OG表示传统定量机油泵的流量与发动机转速之间的关系；图2中ODEFS表示本发明的一种叶片式两级变量机油泵的流量与发动机转速之间的关系，图中A表示仅有第一压簧9被压缩阶段(低压模式)所节省的流量，图中B表示第一压簧9和第二压簧10均被压缩阶段(高压模式)所节省的流量。

基于上述实施例的技术方案，本发明的一种叶片机油泵能够实现机油泵的二级变量需求节省机油流量，降低能耗，而且结构简单，成本较低。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种叶片式两级变量机油泵，包括泵座，泵座的内腔中设有定子环，定子环的压油腔中容纳有转子，所述转子的转轴相对泵座固定连接，所述压油腔连接叶片机油泵的吸油口和压油口，所述压油口用于向发动机的润滑油系统供油；

所述泵座的内腔中设有一弧面连接槽，所述定子环的外壁上设有与弧面凸棱，所述弧面凸棱与弧面连接槽转动配合，所述泵座中还设有控制油腔和弹簧腔，所述控制油腔与发动机的润滑油系统连通，所述定子环的外壁上伸出一连接块，所述连接块位于控制油腔和弹簧腔之间，弹簧腔中设有套在一起的第一压簧和第二压簧，第一压簧的一端抵在连接块上，第一压簧的另一端抵在弹簧腔内壁上；所述第一压簧长于第二压簧；

当变量泵转速增大时，压油口输出的油液压力升高，控制油腔中的油液推动连接块克服第一压簧的压力而使定子环旋转，从而使得变量泵的每转排量减小；当控制油腔中压力超过设定值时，连接块同时压缩第一压簧和第二压簧。

2.根据权利要求1所述的叶片式两级变量机油泵，其特征在于：在泵座的内腔中设有避让空间，当变量泵转速增大时，压油口输出的油液压力升高，控制油腔中的油液推动连接块克服第一压簧的压力而使定子环朝避让空间旋转。

3.根据权利要求1所述的叶片式两级变量机油泵，其特征在于：所述第一压簧套在第二压簧的外侧。

4.根据权利要求1所述的叶片式两级变量机油泵，其特征在于：所述弹簧腔的内壁上连接有一弹簧座，弹簧座具有连接腔，所述第二压簧套在一导杆的外侧，导杆的两端分别具有第一连接头和第二连接头，所述第一连接头位于连接腔中，所述第二压簧的一端抵在第二连接头上，第二压簧的另一端抵在弹簧座上；在第二压簧的作用下，所述第一连接头压紧在连接腔的内壁上。

5.根据权利要求4所述的叶片式两级变量机油泵，其特征在于：在定子环朝弹簧腔旋转的过程中，定子环压缩第一压簧至一定长度之后才与第二连接头接触而压缩第二压簧。

6.根据权利要求4所述的叶片式两级变量机油泵，其特征在于：所述第一连接头与连接腔的底部之间具有间隙。

7.根据权利要求1所述的叶片式两级变量机油泵，其特征在于：所述吸油口和压油口设置在泵座上。

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