专利名称：一种变排量机油泵的三通式变量滑块控制结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机变排量机油泵领域，特别是一种叶片式机油泵的三通式变量滑块控制结构。
背景技术：
随着对燃油经济性的日渐重视以及发动机新技术的应用，对润滑系统用机油泵提出了越来越高的要求，变排量机油泵产品在发动机和自动变速箱上的应用越来越广泛，而变量滑块控制机构的设计和布置是变排量机油泵的设计重点。參见图6至图8，现有变排量机油泵包括泵体1、泵盖20、传动轴6、转子11、叶片定位环5、滑块16、弹簧12、限压阀19，泵盖20通过定位销15和泵盖安装螺钉18安装在泵体 1上，限压阀19安装在泵体1的进油ロ处，传动轴6的两端分别轴设在泵体1和泵盖20上， 转子U安装在传动轴6上，叶片定位环5偏心分设于转子11的两端，在叶片定位环5的外圆周上间隔分布设置有若干叶片8，滑块16安装在泵体1内，并通过安装在泵体1内的弹簧 12控制在泵体1内的滑块最大排量位置13和滑块最小排量位置14之间往复运动；另在泵体1上还设置有出油ロ 21，在泵体1内设置有滑块旋转定位销3和通过矩形密封支撑9设置的矩形密封10。该变排量机油泵中的二通式变量机构中的滑块旋转定位销3和矩形密封10将变量滑块16的外周与泵体1之间的空间分割成两个部分，即变量控制腔7和进油腔17，即二通。在滑块16上设置有连通变量控制腔7和滑块内腔沈的导油槽4。该二通式变量机构通过排油区和进油区隔挡23和变量滑块16分隔排油区M和进油区，其存在以下的缺点1、变排量机油泵的排油区M与出油ロ 21之间需要在螺纹孔22处增加工艺孔进行贯通，増加了エ艺的复杂性。2、螺纹孔22处的エ艺螺塞受设计空间和安装エ艺的限制，在售后存在泄漏风3、出油ロ 21与排油区M的油道存在多处直角弯道，影响变排量机油泵的容积效卓。4、參见图9，其变量控制腔7内的腔液作用于滑块16上且过滑块内腔沈的圆心02 的压カF3和弹簧12作用于滑块16上的N点上弹簧支撑カF5不在同一区域内，造成弹簧支撑カF5作用于半圆孔25上M点的附加カ矩较大，另外虽然滑块内腔沈内的腔液作用于过滑块内腔26的圆心02的压カF4与滑块旋转定位销3作用于滑块16上且过滑块内腔沈的圆心02的压カF2之和为零，但是滑块16的半圆孔25 (与滑块旋转定位销3配合)上存在进油腔17所施加的分力F1，尤其是在出油ロ反馈的结构中，冷启动压力可能高达2-3Mpa， 由于弹簧支撑カF5作用于半圆孔25上M点的附加カ矩较大和进油腔17所施加的分力F1， 因此对滑块16的半圆孔25处的强度要求很高
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有变排量机油泵中的二通式变量机构所存在的不足而提供一种新型的变排量机油泵的三通式变量滑块控制结构，该三通式变量滑块控制结构对泵出口反馈的变量泵以及曲轴直接驱动对泵的厚度以及空间尺寸有特別要求的变排量机油泵。本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现一种变排量机油泵的三通式变量滑块控制结构，包括泵体、泵盖、滑块、转子、传动轴、叶片定位环、变量弹簧，泵盖安装在泵体上，在所述泵体上设置有泵出口油道、加机油 ロ、进油口和排油槽，在所述泵体内设置有工作腔，所述加机油ロ与泵腔连通；所述传动轴穿过所述工作腔且两端轴设在所述泵体和泵盖上，其特征在干，所述滑块通过滑块旋转定位销和弹簧设置在工作腔内，以所述滑块旋转定位销的中心为支点进行旋转变量；所述滑块具有一滑块内腔，所述转子键设在所述传动轴上且位于所述滑块内腔内，所述叶片定位环可摆动地设置在滑块内腔中，在所述叶片定位环上沿周向布置有多个叶片，所述叶片沿径向穿过对应分布在转子上的狭縫；在所述滑块的外缘间隔配置有三組密封元件，所述三组密封元件将所述工作腔的内周与滑块外周之间的空间分隔成出油腔、滑块控制腔和进油腔三个区间即三通，其中第一密封元件与第二密封元件之间为出油腔，第二密封元件与第三密封元件之间为滑块控制腔，第三密封元件与第一密封元件之间为进油腔，所述出油腔通过排油槽与所述泵出口油道直接贯通，所述进油腔与进油ロ直接连通。在本发明的一个优选实施例中，在所述滑块上配置一弹簧摆臂，所述弹簧摆臂延伸所述滑块控制腔内，第三密封元件设置在弹簧摆臂上，所述变量弹簧支撑着弹簧摆臂，在所述弹簧摆臂上方和下方的工作腔腔壁上分別设置有最大排量位置和最小排量位置。在本发明的一个优选实施例中，所述第一密封元件和第二密封元件分布在以滑块旋转定位销中心点为圆心的同一圆周上，并以对称分布在所述滑块旋转定位销中心点与滑块内腔中心点的连线两侧，所述排油槽被所述滑块旋转定位销中心点与滑块内腔中心点的连线对称分割。在本发明的一个优选实施例中，所述滑块控制腔内的腔液作用于所述弹簧摆臂上的压カ与变量弹簧作用于弹簧摆臂上的支撑カ交汇于所述弹簧摆臂上。在本发明的一个优选实施例中，所述第一、第二、第三密封元件结构相同，均包括矩形密封支撑和矩形密封，所述矩形密封通过所述矩形密封支撑安装在滑块上。由于采用了如上的技术方案，本发明排油槽对滑块内腔的液压カ与排油腔对滑块外周的液压カ平衡，对滑块旋转定位销中心点没有附加カ矩。同时滑块控制腔内的腔液作用于所述弹簧摆臂上的压カ与变量弹簧作用于弹簧摆臂上的支撑カ交汇于所述弹簧摆臂上，附加カ矩较小，确保了变量过程的准确性和快速性，并有效降低了排油槽与泵出口之间的分压损失。本发明与现有采用二通式变量机构的变排量机油泵相比，具有如下优点1、排油槽与泵出口直接贯通，出油道可充分优化，減少分压损失，提高容积效率。2、出油道加工无须エ艺螺塞，减少了零件成本和エ艺成本，同时有效避免了エ艺螺塞售后漏油风险。3、取消了滑块半圆孔，而且滑块在半圆孔位置处的受力以及滑块旋转定位销承受的支撑カ都非常小，而该处配合是变排量机油泵变量滑块控制结构的基准，它的可靠性对变量泵性能有重要影响。4、分隔排油腔和滑块控制腔的密封元件，它阻止了滑块控制腔在排油腔侧的泄漏，提高了滑块控制腔油压的稳定性和准确性，提高控制精度。
图1为本发明变排量机油泵三的通式变量滑块控制结构的结构示意图。图2为本发明变排量机油泵的主视图。图3为图2的俯视图。图4为图2的仰视图。图5为本发明变排量机油泵三的通式变量滑块控制结构受力分析示意图。图6现有变排量机油泵的二通式变排量机构示意图。图7为图6的A-A剖视图。图8现有变排量机油泵的泵体结构示意图。图9为现有变排量机油泵的二通式变排量机构中滑块受カ分析示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
对本发明的详细结构作进一歩描述。參见图1至图4，图中所示的一种变排量机油泵的三通式变量滑块控制结构，包括泵体100、泵盖200、滑块300、转子400、传动轴500、叶片定位环600、变量弹簧700，泵盖200 通过泵盖安装螺钉210安装在泵体100上，在泵体100上设置有泵出口油道110、加机油ロ 120、进油ロ 130和排油槽(图中未示处)，在泵体100内设置有工作腔140，加机油ロ 120 与工作腔140连通。传动轴500穿过工作腔140且两端轴设在泵体100和泵盖200上。滑块300通过滑块旋转定位销310和变量弹簧700设置在工作腔140内，以滑块旋转定位销310的中心为支点进行旋转变量。该滑块300具有ー滑块内腔320，转子400键设在传动轴500上且位于滑块内腔320内，叶片定位环600可摆动地设置在滑块内腔320 中，在叶片定位环600上沿周向布置有多个叶片610，叶片610沿径向穿过对应分布在转子 400上的狭缝410。在滑块300的外缘间隔配置有三组密封元件330、；340、；350，组密封元件330、；340、 350结构相同，均包括矩形密封支撑和矩形密封，矩形密封通过矩形密封支撑安装在滑块 300 上。三组密封元件330、340、350中的矩形密封将工作腔140的内周与滑块300外周之间的空间分隔成出油腔141、滑块控制腔142和进油腔143三个区间即三通，其中密封元件 330与密封元件340之间为出油腔141，密封元件340与密封元件350之间为滑块控制腔 143，密封元件350与密封元件330之间为进油腔143，出油腔141通过排油槽与泵出ロ油道 110直接贯通，进油腔143与进油ロ 130直接连通；密封元件330和密封元件340分布在以滑块旋转定位销310中心点为圆心的同一圆周上，且对称分布在滑块旋转定位销310中心点与滑块内腔320中心点01的连线两侧，排油槽被滑块旋转定位销310中心点与滑块内腔 320中心点01的连线对称分割。另在滑块300上配置ー弹簧摆臂360，弹簧摆臂360延伸至滑块控制腔142内，密封元件250设置在弹簧摆臂360上，变量弹簧700支撑着弹簧摆臂360，在弹簧摆臂360上方和下方的工作腔140的腔壁上分別设置有最大排量位置144和最小排量位置145。在泵体100上还设置有主通道接ロ 150和限压阀800。滑块控制腔142内的腔液作用于弹簧摆臂360上的压カFlO与变量弹簧700作用于弹簧摆臂360上的支撑カFll交汇于弹簧摆臂360上。參见图5，根据滑块300的平衡条件Σ Fx = 0，Σ Fy = 0，Σ M = 0，其中滑块旋转定位销310作用于滑块300上且过滑块内腔320的圆心01和滑块旋转定位销310的圆心P的压カF7+滑块内腔320内的腔液作用于过滑块内腔320的圆心 01和滑块旋转定位销310的圆心P的压カF8 0，Σ M(Q) = 0，所以进油腔143内的腔液作用于密封元件330上的压カF6和滑块控制腔142内的腔液作用于密封元件340上的压カF9都将维持在一个较低的水平EM(P) =0只与Fll和FlO产生的カ矩有关，由于滑块控制腔142产生的液压カ FlO与变量弹簧700产生的支撑カFll在同一区域，因此FlO在X向的分力FlOx很小，FlO 在Y向产生的分力FlOy与弹簧支撑カFll大体相当。故从以上受カ分析情况可以看出，本发明的变排量机油泵的三通式变量滑块控制结构是ー个受カ比较理想的结构。
权利要求
1.一种变排量机油泵的三通式变量滑块控制结构，包括泵体、泵盖、滑块、转子、传动轴、叶片定位环、变量弹簧，泵盖安装在泵体上，在所述泵体上设置有泵出口油道、加机油 ロ、进油口和排油槽，在所述泵体内设置有工作腔，所述加机油ロ与泵腔连通；所述传动轴穿过所述工作腔且两端轴设在所述泵体和泵盖上，其特征在干，所述滑块通过滑块旋转定位销和弹簧设置在工作腔内，以所述滑块旋转定位销的中心为支点进行旋转变量；所述滑块具有一滑块内腔，所述转子键设在所述传动轴上且位于所述滑块内腔内，所述叶片定位环可摆动地设置在滑块内腔中，在所述叶片定位环上沿周向布置有多个叶片，所述叶片沿径向穿过对应分布在转子上的狭縫；在所述滑块的外缘间隔配置有三組密封元件，所述三组密封元件将所述工作腔的内周与滑块外周之间的空间分隔成出油腔、滑块控制腔和进油腔三个区间即三通，其中第一密封元件与第二密封元件之间为出油腔，第二密封元件与第三密封元件之间为滑块控制腔，第三密封元件与第一密封元件之间为进油腔，所述出油腔通过排油槽与所述泵出口油道直接贯通，所述进油腔与进油ロ直接连通。
2.如权利要求1所述的变排量机油泵的三通式变量滑块控制结构，其特征在干，在所述滑块上配置ー弹簧摆臂，所述弹簧摆臂延伸所述滑块控制腔内，第三密封元件设置在弹簧摆臂上，所述变量弹簧支撑着弹簧摆臂，在所述弹簧摆臂上方和下方的工作腔腔壁上分别设置有最大排量位置和最小排量位置。
3.如权利要求2所述的变排量机油泵的三通式变量滑块控制结构，其特征在干，所述滑块控制腔内的腔液作用于所述弹簧摆臂上的压カ与变量弹簧作用于弹簧摆臂上的支撑力交汇于所述弹簧摆臂上。
4.如权利要求1所述的变排量机油泵的三通式变量滑块控制结构，其特征在干，所述第一密封元件和第二密封元件分布在以滑块旋转定位销中心点为圆心的同一圆周上，并以对称分布在所述滑块旋转定位销中心点与滑块内腔中心点的连线两侧，所述排油槽被所述滑块旋转定位销中心点与滑块内腔中心点的连线对称分割。
5.如权利要求1至4任一项权利要求所述的变排量机油泵的三通式变量滑块控制结构，其特征在干，所述第一、第二、第三密封元件结构相同，均包括矩形密封支撑和矩形密封，所述矩形密封通过所述矩形密封支撑安装在滑块上。
全文摘要
本发明公开的一种变排量机油泵的三通式变量滑块控制结构，其特征是滑块通过滑块旋转定位销和弹簧设置在工作腔内，以滑块旋转定位销的中心为支点进行旋转变量；在滑块的外缘间隔配置有三组密封元件，将工作腔的内周与滑块外周之间的空间分隔成出油腔、滑块控制腔和进油腔三个区间，出油腔通过排油槽与泵出口油道直接贯通，进油腔与进油口直接连通。本发明特别适合于曲轴直接驱动对机油泵厚度尺寸和其它空间尺寸非常紧凑的情况，另外对于泵出口反馈的变量泵，能有效避免冷启动压力过大对滑块半圆孔和旋转定位销带来的损坏。
文档编号F16N13/20GK102537631SQ20111043348
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者刘光明, 宋善国, 李战训, 许仲秋 申请人:湖南机油泵股份有限公司