一种活塞式可变排量机油泵

技术领域

本发明涉及机油泵技术领域，具体是涉及一种活塞式可变排量机油泵。

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。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种能够能有效减轻困油程度或缩短困油行程的活塞式可变排量机油泵，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：

一种活塞式可变排量机油泵，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，所述摆子包括活动连接的连接杆和滑块，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，且每个所述滑块沿外转子径向滑动设置于第一槽口中，每个所述连接杆活动设置于第二槽口中。

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铰连接的设计，本发明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配合、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，即增大排量，提升了机油泵的容积效率；同时改变传统摆子的摆尾与外转子沟槽的配合形式，采用滑块与外转子沟槽配合的形式，内转子旋转，连接杆和滑块带动外转子旋转，从而形成周而复始变化的密闭容腔，连接杆以圆柱铰连接的形式分别与内转子、滑块连接，滑块在外转子沟槽的限制下，只能做径向滑动运动，运动方向唯一，机油泵的效率会更高，而且，相较于燕尾形摆子，采用连接杆加滑块的摆子形式，其加工工艺更简单，成本更低。

作为本发明的一种改进，所述滑块上沿外转子周向方向上开设有环槽。通过该环槽设计，环槽起到储油和润滑作用，第一槽口内的压力油会进入到环槽中形成油垫，该油垫能支撑起滑块，减小滑动摩擦，防止滑块在滑块过程中出现卡滞现象。同时，该环槽与摆子沟槽形成的密闭容腔相连通，也就是说环槽与吸、压油窗口连通，使得在该环槽中也能进行吸油和压油，进一步减轻了密闭容腔的困油程度，而且，环槽的设置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，增加了流量，减小了压力脉动，降低了油耗。

作为本发明的另一种改进，所述连接杆的两端均设置有圆柱头，分别与滑块、第二槽口铰连接。通过连接杆以圆柱铰连接的形式分别与内转子、滑块连接，内转子旋转时，连接杆和滑块带动外转子旋转，保证机油泵的正常运行。

作为本发明的另一种改进，所述第一槽口为矩形沟槽，更好地配合滑块的滑动运动空间。

再改进，所述第二槽口为圆柱形槽，该圆柱形槽与摆子连接杆进行铰连接，使得摆子摆头即连接杆一端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，从而保证泵的正常运行。

作为本发明的另一种改进，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为本发明活塞式可变排量机油泵的整体结构示意图；

图3为本发明中的外转子的结构示意图；

图4为本发明中的内转子的结构示意图；

图5为本发明中的连接杆的结构示意图；

图6为本发明中的滑块的结构示意图。

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3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、连接杆；6.1.1、圆柱头；6.2、滑块；6.2.1、环槽。

具体实施方式

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的一部分实施例，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。

如图2所示，本发明示出了一种活塞式可变排量机油泵，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，摆子6包括活动连接的连接杆6.1和滑块6.2，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，且每个滑块6.2沿外转子4径向滑动设置于第一槽口4.1中，每个连接杆6.1活动设置于第二槽口5.1中。

相较于现有技术中的摆子6的摆尾与内转子5沟槽相啮合、摆子6的摆头与外转子4沟槽铰连接的设计，本发明对摆子6的啮合形式进行倒置，即将摆子6的摆尾与外转子4沟槽相啮合、摆子6的摆头与内转子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，即增大排量，提升了机油泵的容积效率；同时改变传统摆子6的摆尾与外转子4沟槽的配合形式，采用滑块6.2与外转子4沟槽配合的形式，采用滑块6.2式的摆尾、滑块6.2与外转子4沟槽滑动啮合的形式，内转子5旋转，连接杆6.1和滑块6.2带动外转子4旋转，从而形成周而复始变化的密闭容腔，连接杆6.1以圆柱铰连接的形式分别与内转子5、滑块6.2连接，滑块6.2在外转子4沟槽的限制下，只能做径向滑动运动，运动方向唯一，机油泵的效率会更高，而且，相较于燕尾形摆尾，采用滑块6.2式的摆尾，其加工工艺更简单，成本更低。

进一步的，滑块6.2上沿外转子4周向方向上开设有环槽6.2.1，如图6。通过该环槽6.2.1设计，环槽6.2.1起到储油和润滑作用，第一槽口4.1内的压力油会进入到环槽6.2.1中形成油垫，该油垫能支撑起滑块6.2，减小滑动摩擦，防止滑块6.2在滑块6.2过程中出现卡滞现象。同时，该环槽6.2.1与摆子6、沟槽形成的密闭容腔相连通，也就是说环槽6.2.1与吸、压油窗口1.2连通，使得在该环槽6.2.1中也能进行吸油和压油，进一步减轻了密闭容腔的困油程度，而且，环槽6.2.1的设置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，增加了流量，减小了压力脉动，降低了油耗。

更加具体的，连接杆6.1的两端均设置有圆柱头6.1.1，如图5，分别与滑块6.2、第二槽口5.1铰连接。通过连接杆6.1以圆柱铰连接的形式分别与内转子5、滑块6.2连接，内转子5旋转时，连接杆6.1和滑块6.2带动外转子4旋转，保证机油泵的正常运行。

本发明中，第一槽口4.1为矩形沟槽，如图3，更好地配合滑块6.2的滑动运动空间。第二槽口5.1为圆柱形槽，如图4，该圆柱形槽与摆子6连接杆6.1进行铰连接，使得摆子6摆头即连接杆6.1一端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5脱离，从而保证泵的正常运行。

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。

本发明将啮合沟槽置于外转子4的结构布局更加合理，相较于马勒滑摆式机油泵，本发明的啮合沟槽所在的转子直径更大，可以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，降低油耗。

需要说明，本发明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。

在本发明中，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发明中的具体含义。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明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发明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，均应当包含在本发明的保护范围内。