一种可变排量机油泵的制作方法

1.本发明涉及机油泵领域，尤其涉及一种可变排量机油泵。


背景技术：

2.发动机转速低时机油排量小，容易造成润滑不足，在发动转速高时机油排量过高，造成动力浪费。在现有技术中，中国实用新型专利公开号cn203797312u，公开了一种可变排量机油泵，包括相互配合的泵体和泵盖，泵体设有工作腔，工作腔内设有调整环，调整环与泵体铰接；在调整环外圆上设有第一凸起，第一凸起可随着调整环沿着工作腔内壁周向滑动，第一凸起的周向一侧面连接有调节机构，调节机构包括两根导杆螺栓，导杆螺栓一侧端部固定连接在工作腔内壁上，导杆螺栓另一侧端部与第一凸起之间具有间隙，两根导杆螺栓上分别套装有长度不一的第一调节弹簧和第二调节弹簧，第一调节弹簧的端部顶在第一凸起上，第二调节弹簧的端部与第一凸起具有空隙。其通过调节径向偏心距离减小油量，偏心使得抗扭强度降低，调节环受力不均易损坏。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种可变排量机油泵，其可以保障抗扭强度，不通过偏心结构牺牲强度或刚度，就能够达到可变排量的目的。
4.为达到上述目的而采用了一种可变排量机油泵，其中的机油流过机油泵的壳体内壁和主动齿轮之间，以及壳体内壁与从动齿轮之间，主动齿轮中套接主动轴，主动轴穿出壳体连接驱动机，所述主动齿轮与所述从动齿轮安装在调节柱上，调节柱与壳体内壁适配，调节柱沿壳体内壁轴向滑动，使得主动齿轮和从动齿轮发生位移从而脱离吸油腔和排油腔，从而使调节柱外壁可以逐渐封堵吸油腔和排油腔，所述调节柱一端设有阶梯轴插入壳体一端，调节柱的一端部中设置一个可转动的离心输送结构，所送离心输送结构通过壳体的离心输油通道连通吸油腔和排油腔，所述调节柱的阶梯轴与壳体端部之间设有缓冲弹簧。
5.主动轴通过两个轴承架设在主动齿轮两端的调节柱中，并随调节柱移动，从动齿轮的从动轴可以也可以通过轴承连接在从动齿轮两端的调节柱中，并随调节柱移动。可以使用止推轴承，防止主动轴和从动轴沿轴向移动。
6.这样的齿轮式机油泵结构结构，主动齿轮和从动齿轮的转动，使得吸油腔中的机油流过齿轮与壳体的间隙形成的主油道，再流入排油腔，与现有技术不同的是，当机油泵中的油压过大时，调节柱挤压缓冲弹簧形成轴向移动，便可以带动主动齿轮和从动齿轮脱离吸油腔和排油腔，使调节柱外壁封堵住吸油腔和排油腔即主油道，使得主动齿轮和从动齿轮不能再吸油，此时启动离心输送结构，使其转动，离心输油通道与离心输送结构连通后，形成辅油道，即可由离心输送结构继续输油，调节离心输油通道的内径，和离心输送结构储油容量，即可减少输送的机油量，从而减小机油泵内部的油压，机油泵内部的油压减小后，缓冲弹簧使主动齿轮和从动齿轮回到原位置继续用主油道输油。
7.作为可变排量机油泵进一步的改进，所述离心输油通道包括相邻于吸油腔的第一
离心油道，第一离心油道与吸油腔通过沿调节柱轴向延伸的第二离心油道连通。
8.采用这样的结构，第一离心油道是径向的，第二离心油道是轴向的，机油顺着轴向的第二离心油道进入径向的第一离心油道。
9.作为可变排量机油泵进一步的改进，所述离心输送结构包括径向槽，所述径向槽伸入第一离心油道中，所述径向槽上开设有开口连通所述第二离心油道，所述径向槽设置在离心轮沿径向上的边缘部位上，离心轮受离心轴驱动，转动后使流入径向槽中的机油通过离心力运输至排油腔，离心轴穿过调节柱和壳体连接电机。
10.采用这样的结构，径向槽可储存机油，通过转动，使机油靠近吸油腔的位置转移到靠近排油腔的位置，再通过离心力甩出，完成机油的离心输送。径向槽沿离心轮径向上的周向侧面上可开设离心孔，离心孔在第一离心油道的底壁中被封闭，在靠近排油腔时，又连通相应的通道用于输油。径向槽中可以设置倾斜的斜面，更加方便通过离心力，将机油甩出离心轮，如尖槽、三角形槽，或梯形槽等，设置有利于排出机油形式的斜面角度即可。
11.作为可变排量机油泵进一步的改进，所述离心轮为环状，其内周面上间隔均匀分布有梯台形槽，所述梯台形槽具有两个相对的倾斜面和两个相对的直面，相对的倾斜面越往离心轮外径向延伸，越相互靠近，所述离心轴上固接一个对接轮对接所述离心轮，对接轮外周面均匀设置有伸缩梯台形块，所述伸缩梯台形块与所述梯台形槽相适配，所述伸缩梯台形块可沿对接轮径向朝对接轮上周向分布的容纳槽缩移，所述容纳槽底部与所述对接轮之间设有伸缩弹簧，对接轮可转动地连接在调节柱上。
12.采用这样的结构，离心轮转动时受第一离心油道的限制不能轴向移动，对接轮随调节柱轴向移动时，可与离心轮对接，对接时，对接轮上的伸缩梯台形块伸入离心轮的梯台形槽中，在转动时，伸缩梯台形块在周向上接触的是直面，可以带动离心轮转动，而在调节柱轴向移动时，伸缩梯台形块接触的是斜面，就可以滑出梯台形槽，离心轮受摩擦力影响，会逐渐停止，方便响应调节柱的状态，有利于调节实时调节油压，伸缩弹簧使伸缩梯台形块弹出容纳槽，以便插入梯台形槽中，又可以允许伸缩梯台形块缩回，以便移出梯台形槽。
13.作为可变排量机油泵进一步的改进，所述离心轴包括第一离心轴本体和第二离心轴本体，所述第一离心轴本体一端滑动穿过调节柱和壳体连接电机，所述第一离心轴本体另一端可轴向滑动地伸入所述第二离心轴本体中固定套接小齿轮，小齿轮与第二离心轴本体一端中的齿腔适配，齿腔在轴向上的长度长于小齿轮，第二离心轴本体与所述调节柱通过轴承连接，轴承使第二离心轴本体能与调节柱发生相对转动，却不发生相对的轴向移动。
14.采用这样的结构电机使得第一离心轴本体转动，从而带动第二离心轴本体转动，小齿轮在齿腔中可作轴向相对移动，从而调节柱随油压和缓冲弹簧的作用，轴向移动时，第一离心轴本体不会发生轴向移动，从而影响密封，进一步提升密封效果。
15.作为可变排量机油泵进一步的改进，所述离心轮外周面设置一圈第一密封环，所述壳体与所述离心轮相贴合的部位上也设置有一圈第二密封环。
16.采用这样的结构，可防止机油沿离心轮径向泄露。
17.作为可变排量机油泵进一步的改进，所述排油腔连通有第一油压腔，所述第一油压腔由壳体中的油压槽与调节柱上的径向环之间的空间构成，所述油压槽可滑动地连接所述径向环，并在径向环上设有相应的液密封防止油压槽漏油。
18.采用这样的结构时，排油腔处油压高时，可以通过油压力使调节柱发生轴向移动，
从而逐渐封堵住排油腔和吸油腔。
19.作为可变排量机油泵进一步的改进，所述吸油腔连通有第二油压腔，所述第二油压腔由壳体的另一个油压槽与调节柱上的径向环之间的空间构成。
20.采用这样的结构，吸油腔压力高时，可以通过油压力使调节柱发生轴向移动，从而逐渐封堵住排油腔和吸油腔。
21.作为可变排量机油泵进一步的改进，所述第一油压腔和第二油压腔内都设置有油压传感器，油压传感器电连接所述电机。
22.可以通过油压传感器控制电机驱动离心轮工作，以输送润滑油，可以节约电能，不用一直开启电机。
23.作为可变排量机油泵进一步的改进，所述径向环上设置有两个油压凸块分别伸入第一油压腔和第二油压腔中，夹压油压槽，所述油压传感器设置在油压凸块上。
24.油压凹块可以增大受力，油压力集中在凹部内，使得径向环受力更明显，使得调节柱在油压高时，更快发生轴向移动，以减少油量，调节油压。
25.本发明可以保障抗扭强度，不通过偏心结构牺牲强度或刚度，就能够达到可变排量的目的。本能发明可变排量机油泵能根据油压需求与摩擦需求优化机油排量，以达到精准控制润滑系统的目的，同时降低机油泵对动力的损耗。通过调节柱的轴向移动动，改变主油道油量，进而改变机油泵的排量，当反馈机油压力达到变量设定值时，弹簧被压缩，调节柱轴向移动，主油道在机油泵运转过程中油量减小，这样就使机油泵流量减小，同时通过离心输送结构保障油量减少的限度，达到补油效果；当反馈机油压力降低时，弹簧逐渐回位从而使调节柱复位。
附图说明
26.图1为本实施例剖切结构示意图。
27.图2为本实施例去壳体分解结构示意图。
28.图3为离心轴结构示意图。
29.图4为油压槽结构示意图。
30.图5为离心输油状态下剖切结构示意图。
31.附图标记：1、机油泵；2、壳体；3、油压凸块；4、主动齿轮；5、从动齿轮；6、调节柱；7、主动轴；8、吸油腔；9、排油腔；10、阶梯轴；11、离心输送结构；12、离心输油通道；13、第一离心油道；14、径向槽；15、离心轮；16、离心轴；17、电机；18、内周面；19、梯台形槽；20、对接轮；21、伸缩梯台形块；22、容纳槽；23、伸缩弹簧；24、第一离心轴本体；25、驱动机；26、第二离心轴本体；27、小齿轮；28、齿腔；29、轴承；30、第一密封环；31、第二密封环；32、第一油压腔；33、第二油压腔；34、径向环；35、油压传感器；36、油压槽；37、缓冲弹簧；38、第二离心油道。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.如图1-5所示，一种可变排量机油泵，其中的机油流过机油泵1的壳体2内壁和主动齿轮4之间，以及壳体2内壁与从动齿轮5之间，主动齿轮4中套接主动轴7，主动轴7穿出壳体2连接驱动机25，所述主动齿轮4与所述从动齿轮5安装在调节柱6上，调节柱6与壳体2内壁适配，调节柱6沿壳体2内壁轴向滑动，使得主动齿轮4和从动齿轮5发生位移从而脱离吸油腔8和排油腔9，从而使调节柱6外壁可以逐渐封堵吸油腔8和排油腔9，所述调节柱6一端设有阶梯轴10插入壳体2一端，调节柱6的一端部中设置一个可转动的离心输送结构11，所送离心输送结构11通过壳体2中的离心输油通道12连通吸油腔8和排油腔9，所述调节柱6的阶梯轴10与壳体2端部之间设有缓冲弹簧37。
35.在本实施例中，这样的齿轮式机油泵结构结构，主动齿轮4和从动齿轮5的转动，使得吸油腔8中的机油流过齿轮与壳体2的间隙形成的主油道，再流入排油腔，与现有技术不同的是，当机油泵中的油压过大时，调节柱6挤压缓冲弹簧37形成轴向移动，便可以带动主动齿轮4和从动齿轮5脱离吸油腔8和排油腔9，使调节柱6外壁封堵住吸油腔8和排油腔9即主油道，使得主动齿轮4和从动齿轮5不能再吸油，此时启动离心输送结构11，使其转动，离心输油通道12与离心输送结构11连通后，即可由离心输送结构11继续输油，调节离心输油通道的内径，和离心输送结构11储油容量，即可减少输送的机油量，从而减小机油泵内部的油压，机油泵内部的油压减小后，缓冲弹簧37使主动齿轮4和从动齿轮5回到原位置继续用主油道输油。离心通道的输油量小于主油道的输油量，并可通过改变输油通道的尺寸，离心速度，从而进一步达到可变排量的目的。
36.在本实施例中，所述离心输油通道12包括相邻于吸油腔8的第一离心油道13，第一离心油道13与吸油腔8通过沿调节柱6轴向延伸的第二离心油道38连通。
37.采用这样的结构，第一离心油道13是径向的，第二离心油道38是轴向的，机油顺着轴向的第二离心油道38进入径向的第一离心油道13。
38.在本实施例中，所述离心输送结构11包括径向槽14，所述径向槽14伸入第一离心油道13中，所述径向槽14上开设有开口连通所述第二离心油道38，所述径向槽14设置在离心轮15沿径向上的边缘部位上，离心轮15受离心轴16驱动，转动后使流入径向槽14中的机油通过离心力运输至排油腔9，离心轴16穿过调节柱6和壳体2连接电机17。
39.采用这样的结构，径向槽14可储存机油，通过转动，使机油靠近吸油腔8的位置转移到靠近排油腔9的位置，再通过离心力甩出，完成机油的离心输送。径向槽14沿离心轮15径向上的周向侧面上可开设离心孔，离心孔在第一离心油道13的底壁中被封闭，在靠近排油腔9时，又连通相应的通道用于输油。
40.在本实施例中，所述离心轮15为环状，其内周面18上间隔均匀分布有梯台形槽19，所述梯台形槽19具有两个相对的倾斜面和两个相对的直面，相对的倾斜面越往离心轮15外径向延伸，越相互靠近，所述离心轴16上固接一个对接轮20对接所述离心轮15，对接轮20外周面均匀设置有伸缩梯台形块21，所述伸缩梯台形块21与所述梯台形槽19相适配，所述伸缩梯台形块21可沿对接轮20径向朝对接轮20上周向分布的容纳槽22缩移，所述容纳槽22底部与所述对接轮20之间设有伸缩弹簧23，对接轮20可转动地连接在调节柱6上。
41.采用这样的结构，离心轮15转动时受第一离心油道13的限制不能轴向移动，对接轮20随调节柱6轴向移动时，可与离心轮15对接，对接时，对接轮20上的伸缩梯台形块21伸入离心轮15的梯台形槽19中，在转动时，伸缩梯台形块21在周向上接触的是直面，可以带动离心轮15转动，而在调节柱6轴向移动时，伸缩梯台形块21接触的是斜面，就可以滑出梯台形槽19，离心轮15受摩擦力影响，会逐渐停止，方便响应调节柱的状态，有利于调节实时调节油压，伸缩弹簧23使伸缩梯台形块21弹出容纳槽22，以便插入梯台形槽19中，又可以允许伸缩梯台形块21缩回，以便移出梯台形槽19。
42.在本实施例中，所述离心轴16包括第一离心轴本体24和第二离心轴本体26，所述第一离心轴本体24一端滑动穿过调节柱6和壳体2连接电机17，所述第一离心轴本体24另一端可轴向滑动地伸入所述第二离心轴本体26中固定套接小齿轮27，小齿轮27与第二离心轴本体26一端中的齿腔28适配，齿腔28在轴向上的长度长于小齿轮27，第二离心轴本体26与所述调节柱6通过轴承29连接，轴承29使第二离心轴本体26能与调节柱6发生相对转动，却不发生相对的轴向移动。
43.采用这样的结构电机17使得第一离心轴本体24转动，从而带动第二离心轴本体26转动，小齿轮27在齿腔28中可作轴向相对移动，从而调节柱6随油压和缓冲弹簧37的作用，轴向移动时，第一离心轴本体24不会发生轴向移动，从而影响密封，进一步提升密封效果。
44.在本实施例中，所述离心轮15外周面设置一圈第一密封环30，所述壳体2与所述离心轮15相贴合的部位上也设置有一圈第二密封环31。
45.采用这样的结构，可防止机油沿离心轮15径向泄露。
46.在本实施例中，所述排油腔9连通有第一油压腔32，所述第一油压腔32由壳体2中的油压槽36与调节柱6上的径向环34之间的空间构成，所述油压槽36可滑动地连接所述径向环34，如径向环34上设相应的插槽供油压槽16延长，油压槽16延长，径向环34带动调节柱6挤压缓冲弹簧37，使离心轮15可以转动，启动离心输油，在径向环34上设相应的液密封防止油压槽36漏油。
47.采用这样的结构时，排油腔9处油压高时，可以通过油压力使调节柱6发生轴向移动，从而逐渐封堵住排油腔9和吸油腔8。
48.在本实施例中，所述吸油腔8连通有第二油压腔33，所述第二油压腔33由壳体2的另一个油压槽36与调节柱6上的径向环34之间的空间构成。
49.采用这样的结构，吸油腔8压力高时，可以通过油压力使调节柱6发生轴向移动，从而逐渐封堵住排油腔9和吸油腔8。
50.在本实施例中，所述第一油压腔32和第二油压腔33之间都设置有油压传感器35，油压传感器35电连接所述电机17。
51.可以通过油压传感器5控制电机17驱动离心轮15工作，以输送润滑油，可以节约电
能，不用一直开启电机17。
52.在本实施例中，所述径向环34上设置有两个油压凹块3分别伸入第一油压腔32和第二油压腔33中，挤压油压槽36，所述油压传感器35设置在油压凸块3上。
53.油压凹块3可以增大受力，油压力集中在凹部内，使得径向环34受力更明显，使得调节柱6在油压高时，更快发生轴向移动，以减少油量，调节油压。
54.如图5所示，离心输油时，主/从动轮移出吸油腔6和排油腔9，调节柱6封堵吸油腔6和排油腔9，主/从动轮的机油可以储存在壳体以及调节柱6中，调节柱6周身与壳体之间可以设置相应的液密封，以提升储油效果，等油压降低后，主/从动轮再重新连通吸油腔6和排油腔9，储存的机油可以起到及时供油的效果。
55.本发明可以保障抗扭强度，不通过偏心结构牺牲强度或刚度，就能够达到可变排量的目的。
56.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围之内。