CN111648836B - 一种可变排量机油泵滑块控制机构 - Google Patents

Abstract

一种可变排量机油泵滑块控制机构，涉及可变排量机油泵技术领域，其包括用于设置在转子腔中的滑块和用于连接在转子腔一侧的先导阀，所述滑块的一侧固定连接有滑块臂，所述先导阀包括阀孔以及设置在阀孔内且可移动的阀芯，所述阀孔包括前阀孔部、中阀孔部和后阀孔部，所述阀芯位于前阀孔部与中阀孔部之间并将前阀孔部与中阀孔部相互隔开，所述中阀孔部开设有第一进油孔，所述前阀孔部中设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧的前后两端分别抵靠于阀孔的前端与阀芯，所述阀芯固定连接有一根连杆，所述连杆的前端穿过阀孔的前端并与滑块臂活动连接。本发明利用连杆推动滑块摆动，以加快控制反应时间、降低设计难度并简化密封结构。

Description

一种可变排量机油泵滑块控制机构

技术领域

本发明涉及可变排量机油泵技术领域，尤其指一种可变排量机油泵滑块控制机构。

背景技术

随着汽车节能减排技术的日益发展，可变排量机油泵在内燃机润滑系统获得了广泛应用。现有的可变排量机油泵通常都是在油腔中设置一个可移动的滑块，并利用反馈油进入到反馈油腔中推动滑块摆动进而改变泵的排量。这种滑块控制方法的弊端在于，反馈油进入反馈油腔至推动滑块摆动需要较长的反应时间，并且为了防止反馈油腔中的油进入转子腔，还需要设计较复杂的密封结构，不仅如此，由于滑块的一侧还需要设置弹簧来抵住滑块，因此计算滑块所需的相应弹性系数规格也比较麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可变排量机油泵滑块控制机构，利用连杆推动滑块摆动，以加快控制反应时间、降低设计难度并简化密封结构。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种可变排量机油泵滑块控制机构，包括用于设置在转子腔中的滑块和用于连接在转子腔一侧的先导阀，所述滑块的一侧固定连接有滑块臂，所述先导阀包括阀孔以及设置在阀孔内且可移动的阀芯，所述阀孔包括前阀孔部、中阀孔部和后阀孔部，所述阀芯位于前阀孔部与中阀孔部之间并将前阀孔部与中阀孔部相互隔开，所述中阀孔部开设有第一进油孔，所述前阀孔部中设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧的前后两端分别抵靠于阀孔的前端与阀芯，所述阀芯固定连接有一根连杆，所述连杆的前端穿过阀孔的前端并与滑块臂活动连接，所述压缩弹簧可推抵阀芯进而使所述连杆带动滑块臂抵靠转子腔的内壁，从所述第一进油孔进入的机油可推动阀芯，进而使所述连杆推动滑块臂并带动滑块摆动来实现排量的改变。

进一步地，所述后阀孔部设置有螺堵和安装在螺堵前端的衬套，所述衬套的前端开设有插孔，所述连杆的后端穿过阀芯并插入所述插孔中。

其中，所述衬套的后部开设有通过电磁阀控制开闭的第二进油孔，所述第二进油孔连通插孔，从所述第二进油孔进入的机油可进入插孔并从连杆的后端推动连杆。

进一步地，所述滑块臂上开设有滑槽，所述滑槽中设有可沿滑槽滑动的传动销，所述传动销的一端从滑槽中往外伸出并与连杆活动连接。

更进一步地，所述连杆的前端开设有用于套住传动销的安装孔，所述传动销的外壁面上设有用于防止其与连杆脱离的限位凸起，所述限位凸起位于滑槽槽口与连杆之间。

优选地，所述限位凸起为环形设置在连杆外壁上的卡环状结构。

更优选地，所述连杆的前端设有一段纵剖面呈矩形的连接部，所述连接部的厚度小于连杆的直径，所述安装孔设置在连接部上。

本发明的工作原理是：当机油逐渐从先导阀的第一进油孔进入后，可推动阀芯以使其往阀孔前端的方向移动，进而可使连杆往前推动滑块臂，从而使滑块摆动，实现机油泵排量的改变。

相比传统结构那样利用反馈油进入反馈油腔来推动滑块摆动，通过本发明的控制机构来驱动滑块摆动能够加快控制反应时间，并且由于滑块臂的一侧无需再设置弹簧、另一侧也无需再设置反馈油腔，这使得变排量机油泵的设计难度明显降低，密封结构也能得到有效简化。

附图说明

图1为本发明实施例中的整体结构剖视示意图

图2为实施例中的局部结构示意图；

图3为图1中A-A处结构的剖视示意图。

附图标记为：

1——滑块 1a——滑块臂 2——先导阀

2a——前阀孔部 2b——中阀孔部 2c——后阀孔部

3——阀芯 4——压缩弹簧 5——连杆

5a——连接部 6——滑槽 7——传动销

7a——限位凸起 8a——第一进油孔 8b——第二进油孔

9——螺堵 10——衬套 11——插孔。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-3所示，一种可变排量机油泵滑块控制机构，包括用于设置在转子腔中的滑块1和用于连接在转子腔一侧的先导阀2，滑块1的一侧固定连接有滑块臂1a，先导阀2包括阀孔以及设置在阀孔内且可移动的阀芯3，阀孔包括前阀孔部2a、中阀孔部2b和后阀孔部2c，阀芯3位于前阀孔部2a与中阀孔部2b之间并将前阀孔部2a与中阀孔部2b相互隔开，中阀孔部2a开设有第一进油孔8a，前阀孔部2a中设置有压缩弹簧4，压缩弹簧4的前后两端分别抵靠于阀孔的前端与阀芯3，阀芯3固定连接有一根连杆5，连杆5的前端穿过阀孔的前端并与滑块臂1a活动连接，压缩弹簧4可推抵阀芯3进而使连杆5带动滑块臂1a抵靠转子腔的内壁，从第一进油孔8a进入的机油可推动阀芯3，进而使连杆5推动滑块臂1a并带动滑块1摆动来实现排量的改变。

上述实施方式提供的可变排量机油泵滑块控制机构在应用到可变排量机油泵中后，可替代传统的利用反馈油进入反馈油腔驱动滑块摆动的方式，并得到更好的效果。具体而言，当可变排量机油泵在正常工作中无需改变排量时，由于中阀孔部2b中不会进入过多的机油，因此阀芯3会在压缩弹簧4的弹力作用下往阀孔后端的方向移动，并使连杆5带动滑块臂1a抵靠住泵体油腔的内壁面，当面临需要改变排量时，系统油液压力出现变化，更多的机油会从外部反馈油道进入第一进油孔8a并涌入中阀孔部2b中从而推动阀芯3往阀孔前端的方向移动，使压缩弹簧4进一步压缩，同时使得连杆5往前推动滑块臂1a，进而使滑块1摆动，实现机油泵排量的改变。相比传统结构那样利用反馈油进入反馈油腔来推动滑块摆动，通过本发明的控制机构来驱动滑块1摆动能够加快控制反应时间，并且由于滑块臂1a的一侧无需再设置弹簧、另一侧也无需再设置反馈油腔，这使得变排量机油泵的设计难度明显降低，密封结构也能得到有效简化。

需要说明的是，在上述实施方式中，阀孔的前端设有用于供连杆5前端穿过的通孔，该通孔与连杆5可以是间隙配合，并且无需设置密封结构，因此实际上滑块臂1a前侧（机油泵的进油腔）、滑块臂1a的后侧、通孔和连杆5的间隙以及前阀孔部2a之间是相互连通的，其一方面可为连杆5在通孔中的移动提供润滑效果，另一方面，本领域的技术人员应该知道，从通孔和连杆5间隙泄漏到前阀孔部2a的油量实际上并不多，在阀芯3往前移动后这些油量也会再重新回到泵体油腔中，因此不会对先导阀2内的机构运行产生影响。

进一步，上述实施方式中的后阀孔部2c设置有螺堵9和安装在螺堵9前端的衬套10，衬套10的前端开设有插孔11，连杆5的后端穿过阀芯3并插入插孔11中，插孔11的存在可进一步提高对连杆5的定位导向功能，使该控制机构的运作更加平稳顺畅。

在上述基础上，还可在衬套10的后部设置通过电磁阀控制开闭的第二进油孔8b，第二进油孔8b连通插孔11，这样从第二进油孔8b进入的机油可进入插孔11并从连杆5的后端推动连杆5，通过设置电磁阀控制开闭的第二进油孔8b，可使该控制机构应用于二级可变排量机油泵。其具体的工作原理是，第一进油孔8a与外部反馈油道常通，而第二进油孔8b则可由电磁阀控制开闭，当需要进行低压级变量时，第二进油孔8b打开，此时第一进油孔8a和第二进油孔8b都可进油，使得油液的作用面积最大（阀芯3的环状后端面加上连杆5的后端面的总面积），当压力达到设定值时，即阀芯3与连杆5形成的整体所受的力大于压缩弹簧4的压力时，阀芯3与连杆5往阀孔前端方向移动，进而使得连杆5推动滑块臂1a以实现滑块1的摆动，达到改变机油泵排量的目的；当需要进行高压级变量时，第二进油孔8b关闭，此时仅有第一进油孔8a能够进油，使得油液的作用面积只有阀芯3的环状后端面的面积大小（相对低压级变量时的油压作用面积来说变得更小），这样当压力达到最高压值时，油液才会推动阀芯3以使其往阀孔前端的方向移动，进而使得连杆5推动滑块臂1a以实现滑块1的摆动，达到改变机油泵排量的目的。

本领域的技术人员都应该知道，通过电磁阀控制第二进油孔8b开闭的方法属于现有技术中的常规技术手段，因此不对电磁阀的结构进行具体描述和限定。

进一步，滑块臂1a上开设有滑槽6，滑槽6中设有可沿滑槽6滑动的传动销7，传动销7的一端从滑槽6中往外伸出并与连杆5活动连接，由于连杆5的运动是直线方向的往复运动，而滑块1的活动则是摆动的方式，因此通过设置滑槽6，可使连杆5的往复移动轻松推动传动销7沿滑槽6移动，进而带动滑块1摆动。

在上述基础上，滑块臂1a的高度可设计得小于滑块1的高度（以滑块1的轴线方向定义滑块1的高度），这样滑槽6便能直接设置在滑块臂1a的上端面，方便连杆5伸直滑块臂1a的上方进行装配连接。

作为优选地，连杆5与传动销7的具体的连接结构可以是，在连杆5的前端开设用于套住传动销7的安装孔，并在传动销7的外壁面上设有用于防止其与连杆5脱离的限位凸起7a，该限位凸起7a位于滑槽6槽口与连杆5之间，其中，限位凸起7a为环形设置在连杆5外壁上的卡环状结构。

作为更优选地，如图3所示，连杆5的前端设有一段纵剖面呈矩形的连接部5a，连接部5a的厚度小于连杆5的直径，安装孔设置在连接部5a上，通过设计连接部5a，可使连杆5与滑块臂1a的连接处的结构更加紧凑。

另外，为了方便装配该控制机构，还可将连杆5设计成可拆装连接的前杆部和后杆部，将前杆部与传动销7连接好之后再往后穿入到阀孔中，而阀芯3则可固定在后杆部上，然后将后杆部从阀孔的后端装入并与前杆部螺纹连接即可。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (5)

1.一种可变排量机油泵滑块控制机构，包括用于设置在转子腔中的滑块（1）和用于连接在转子腔一侧的先导阀（2），其特征在于：所述滑块（1）的一侧固定连接有滑块臂（1a），所述先导阀（2）包括阀孔以及设置在阀孔内且可移动的阀芯（3），所述阀孔包括前阀孔部（2a）、中阀孔部（2b）和后阀孔部（2c），所述阀芯（3）位于前阀孔部（2a）与中阀孔部（2b）之间并将前阀孔部（2a）与中阀孔部（2b）相互隔开，所述中阀孔部（2a）开设有第一进油孔（8a），所述前阀孔部（2a）中设置有压缩弹簧（4），所述压缩弹簧（4）的前后两端分别抵靠于阀孔的前端与阀芯（3），所述阀芯（3）固定连接有一根连杆（5），所述连杆（5）的前端穿过阀孔的前端并与滑块臂（1a）活动连接，所述压缩弹簧（4）可推抵阀芯（3）进而使所述连杆（5）带动滑块臂（1a）抵靠转子腔的内壁，从所述第一进油孔（8a）进入的机油可推动阀芯（3），进而使所述连杆（5）推动滑块臂（1a）并带动滑块（1）摆动来实现排量的改变，所述后阀孔部（2c）设置有螺堵（9）和安装在螺堵（9）前端的衬套（10），所述衬套（10）的前端开设有插孔（11），所述连杆（5）的后端穿过阀芯（3）并插入所述插孔（11）中，所述衬套（10）的后部开设有通过电磁阀控制开闭的第二进油孔（8b），所述第二进油孔（8b）连通插孔（11），从所述第二进油孔（8b）进入的机油可进入插孔（11）并从连杆（5）的后端推动连杆（5）；

第一进油孔（8a）与外部反馈油道常通，第二进油孔（8b）由电磁阀控制开闭，第二进油孔（8b）打开进行低压级变量，第二进油孔（8b）关闭进行高压级变量。

2.根据权利要求1所述的可变排量机油泵滑块控制机构，其特征在于：所述滑块臂（1a）上开设有滑槽（6），所述滑槽（6）中设有可沿滑槽（6）滑动的传动销（7），所述传动销（7）的一端从滑槽（6）中往外伸出并与连杆（5）活动连接。

3.根据权利要求2所述的可变排量机油泵滑块控制机构，其特征在于：所述连杆（5）的前端开设有用于套住传动销（7）的安装孔，所述传动销（7）的外壁面上设有用于防止其与连杆（5）脱离的限位凸起（7a），所述限位凸起（7a）位于滑槽（6）槽口与连杆（5）之间。

4.根据权利要求3所述的可变排量机油泵滑块控制机构，其特征在于：所述限位凸起（7a）为环形设置在连杆（5）外壁上的卡环状结构。

5.根据权利要求4所述的可变排量机油泵滑块控制机构，其特征在于：所述连杆（5）的前端设有一段纵剖面呈矩形的连接部（5a），所述连接部（5a）的厚度小于连杆（5）的直径，所述安装孔设置在连接部（5a）上。