一种具备反转保护功能的液压泵、变速器及汽车的制作方法

1.本发明涉及齿轮泵技术领域，尤其涉及一种具备反转保护功能的液压泵、变速器及汽车。


背景技术：

2.随着科技的进步，越来越多的汽车采用了自动变速箱作为变速传动机构，与手动变速箱相比，自动变速箱不需要手动控制离合器，可以通过液压换挡改变传动比和传动力矩来达到变速效果。现有的自动变速箱中通常设有液压泵来作为自动变速液压系统的动力源，液压泵向变速箱提供具有一定流量和压力的液压油，并通过液压耦合将动力传动至变速箱。
3.但是现有的液压泵无法进行长时间进行反向运作，这是因为与液压泵的进油口和出油口连接的管路和相关零件具有相应的液压油流向要求，为了避免对进油口上连接的部件造成影响，在管路上还可能设置了各种单向阀等结构。如果液压泵反向转动，液压泵的进油腔和出油腔互换，液压系统上的原出油口的单向阀会关闭使其成为新的封闭的进油腔，随着新的进油腔内的油液不断被甩出到新的出油腔中，新的进油腔会变成空腔，这时开始若继续倒车会使得液压泵长时间处于没有油液润滑的持续吸空状态，轴承干磨，会使得寿命降低，还会出现大量噪音。
4.而且现有的变速箱中的液压泵一般是与发动机轴直接啮合的，而发动机只能提供一个方向的转动，无法驱动液压泵反转，为了在发动机和液压泵均不反转的前提下实现倒车，现有技术中一般采用倒车时在主动齿轮和从动齿轮再加一个倒车齿轮，从而带动从动齿轮进行反向转动。但是随着对整车轻量化的要求越来越高，整机布置上难以满足使得变速器液压泵直接啮合在发动机轴上，且倒车齿轮本身以及齿轮轴的存在也对其它部件的设计造成了阻碍。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种具备反转保护功能的液压泵，其可以在反向转动时，连通进油腔和出油腔，避免干磨现象，延长了液压泵的使用寿命。
6.本发明的目的之二在于提供一种应用所述液压泵的变速器，其中的液压泵可以实现反转，无需直接与发动机轴连接，便于变速器的小型化和轻量化。
7.本发明的目的之三在于提供一种应用所述变速器的汽车，其可以直接通过液压泵反向转动来实现倒车功能。
8.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
9.一种具备反转保护功能的液压泵，包括：
10.壳体组件，具有内腔；
11.转轴，设于所述内腔中并能相对于所述壳体组件转动；
12.内转子，设于所述内腔中，并固定于所述转轴的一端，能跟随所述转轴转动；
13.外转子，设于所述内腔中，套设于所述内转子外并与所述内转子部分啮合，
14.第一油腔，位于所述内转子与外转子之间并设有第一油口；
15.第二油腔，位于所述内转子与外转子之间并设有第二油口；
16.当所述转轴正转时，所述第一油腔和第一油口用于进油，所述第二油腔和第二油口用于出油；
17.所述液压泵还包括：
18.内循环通道，连通所述第一油腔和所述第二油腔；
19.内循环阀，设于所述内循环通道中，为从第一油腔向所述第二油腔单向导通的单向阀；在所述转轴静止或正转时，所述内循环阀处于常闭状态；在所述转轴反转时，所述内循环阀打开。
20.进一步地，所述内循环通道设于所述壳体组件中并设有阀口，所述内循环阀包括阀体，所述阀体在所述转轴静止或正转时堵住所述阀口。
21.进一步地，所述内循环通道还包括活动通道，活动通道的端部为所述阀口，所述阀口连通所述第一油腔；所述阀口的内径小于所述阀体的最大外径，所述阀体的最大外径小于所述活动通道的内径，阀体在活动通道内活动以离开阀口或堵住阀口。
22.进一步地，所述阀体为球状，所述活动通道从上往下延伸，所述阀口设于所述活动通道底端；在所述转轴静止或正转时，所述阀体在重力或来自第一腔体内液压油的压力作用下堵塞所述阀口。
23.进一步地，所述内循环阀还包括限位件，所述限位件设于所述阀体与第二油腔之间的活动通道内，阻挡所述阀体滑出活动通道。
24.进一步地，所述阀口呈朝所述活动通道逐渐增大的喇叭状。
25.进一步地，所述内循环阀还包括弹性件，所述弹性件设于所述阀体与第二油腔之间的所述活动通道内；弹性件一端固定于所述活动通道的内壁中，另一端弹性抵触所述阀体上使得堵塞所述阀口。
26.进一步地，所述第一油口开设于所述壳体侧面中部，所述第二油口开设于所述壳体侧面下部；所述第一油腔相对于所述转轴的轴线向远离所述第二油口的方向倾斜，所述阀口设于所述第一油腔的尾端。
27.进一步地，壳体组件包括相互盖合的上壳体和下壳体，所述上壳体中部开设有旋转孔，所述转轴从所述旋转孔中伸出并通过轴套固定在其中；所述第一油口和第二油口开设于所述下壳体上。
28.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
29.一种变速器，包括所述的具备反转保护功能的液压泵。
30.进一步地，还包括差减齿轮或电机，所述转轴通过齿轮与所述差减齿轮或电机啮合。
31.本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
32.一种汽车，包括所述的变速器。
33.现有的液压泵虽然在单独存在时可以实现反转的功能，只需要改变转轴的旋转方向即可，但是一旦将其装配应用到相应的系统中后，若需实现反转功能，需要将与之连通配
合的管道阀体等进行适应性调整，而且对泵本身的损耗较大。
34.而本方案中的液压泵突破了现有液压泵应用的固有思维，通过在液压泵内开设内循环通道和设置内循环阀，自身即可实现顺滑的反转运作，不会对外接管道等造成不良影响。其中内循环通道和内循环阀在原本不连通的第一油腔和第二油腔之间开设了选择性接通的通道，为了不影响液压泵的正常正转，其在转轴静止或正转时处于常闭状态，此时的液压泵运行与一般的液压泵相同，液压油从第一油腔进入第二油腔。
35.更重要的是，当转轴反转时，液压油会随着内转子和外转子的进入啮合与脱开啮合从第二油腔进入第一油腔，此时内循环阀会打开连通第一油腔和第二油腔的内循环阀，使得第一油腔中来自第二油腔的油还可以通过内循环通道回流到第二油腔中，形成一个液压泵内部的液压油流动循环，第二油腔不会面临着液压油甩干的情况，保证了各个零件之间一直有液压油的存在，避免出现干磨现象。可以看出，本方案中的液压泵在反转时能一直保证部件的正常运行，就算接在第一油口和第二油口外的阀体关闭，也可以继续运转，不会干磨。
附图说明
36.图1为本发明中的一种具备反转保护功能的液压泵的立体图；
37.图2为本发明中的一种具备反转保护功能的液压泵的第一个径向剖视图；
38.图3为本发明中的一种具备反转保护功能的液压泵的第一个轴向剖视图；
39.图4为本发明中的一种具备反转保护功能的液压泵的第二个轴向剖视图；
40.图5为本发明中的一种具备反转保护功能的液压泵的第二个径向剖视图；
41.图6为本发明中的一种具备反转保护功能的液压泵的第三个径向剖视图；
具体实施方式
42.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
43.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
44.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。
[0046]“正转”指的是逆时针旋转，“反转”为顺时针旋转。
[0047]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领
域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0048]
图1至6示出了本发明的一种具备反转保护功能的液压泵，包括壳体组件7、转轴1、内转子2、外转子3、第一油腔4和第二油腔5：
[0049]
壳体组件7具有内腔；转轴1设于内腔中并能相对于壳体组件7转动；内转子2设于内腔中，并固定于转轴1的一端，能跟随转轴1转动；外转子3设于内腔中，套设于内转子2外并与内转子2部分啮合，第一油腔4位于内转子2与外转子3之间，当转轴1正转时位于内转子2与外转子3逐渐脱开啮合的一侧并设有第一油口41；第二油腔5位于内转子2与外转子3之间，当转轴1正转时位于内转子2与外转子3逐渐进入啮合的一侧，并设有第二油口51；当所述转轴正转时，所述第一油腔和第一油口用于进油，所述第二油腔和第二油口用于出油；
[0050]
上述结构为一般的内啮合齿轮泵中的一般性结构，现有的应用这种内啮合齿轮泵的场合，一般用于单向转动，若想利用其反向转动的功能，通常需要配合反接进油管和出油管、改动与其相接的管道中的阀体结构、阀体数量、连接部件等，很少直接修改泵本身的结构。
[0051]
但是本实施例通过提供一种不同于现有一般方案的液压泵来实现良好的反转运作，这种液压泵中设置了内循环通道6和内循环阀9，内循环通道6连通第一油腔4和第二油腔5，内循环阀9设于内循环通道6中，为从第一油腔4向第二油腔5单向导通的单向阀；在转轴1静止或正转时，所述内循环阀9处于常闭状态，在转轴1反转时，所述内循环阀9打开。
[0052]
本方案中的液压泵通过在液压泵内开设内循环通道6和设置内循环阀9，自身即可实现顺滑的反转运作，不会对外接管道等造成不良影响。其中内循环通道6和内循环阀在原本不连通的第一油腔4和第二油腔5之间开设了选择性接通的通道，为了不影响液压泵的正常正转，其在转轴1静止或正转时处于常闭状态，此时的液压泵运行与一般的液压泵相同，液压油从第一油腔4进入第二油腔5。
[0053]
更重要的是，当转轴1反转时，液压油会随着内转子2和外转子3的动态啮合从第二油腔5进入第一油腔4，此时内循环阀9会打开连通第一油腔4和第二油腔5的内循环阀9，使得第一油腔4中来自第二油腔5的油还可以通过内循环通道6回流到第二油腔5中，形成一个液压泵内部的液压油流动循环，第二油腔5不会面临着液压油甩干的情况，保证了各个零件之间一直有液压油的存在，避免出现干磨现象。可以看出，本方案中的液压泵在反转时能一直保证部件的正常运行，就算与第一油口41和第二油口51连接的外部管路上的相关阀关闭，也可以继续运转，不会干磨。
[0054]
作为优选实施方式，内循环通道6设于壳体组件7中并设有阀口61，内循环阀9包括阀体91，阀体91在转轴1静止或正转时堵住阀口61。内循环通道6设置在壳体组件7中可以获得更加紧凑的结构，形状和体积更小。当然，除此之外，本领域技术人员也可以根据实际情况采用将内循环通道6设在壳体组件7外，并采用普通的单向阀的方案，也属于实现本发明主要目的的实施手段。
[0055]
具体地，内循环通道6还包括活动通道63，活动通道63的端部为阀口61，阀口61连通第一油腔4；阀口61的内径小于阀体91的最大外径以便于阀体91可以堵住阀口61，阀体91的最大外径小于活动通道63的内径以便于阀体91在活动通道63内活动且不会造成堵塞，阀
体91在活动通道63内活动以离开阀口61或堵住阀口61。
[0056]
内循环阀9堵住阀口61的方案有多种，本实施例提供两种优选方案。
[0057]
第一种为：阀体91为球状，活动通道63从上往下延伸，阀口61设于活动通道63底端；其中，阀口61优选呈朝活动通道63逐渐增大的喇叭状，便于阀体91与阀口61更好地贴触。如图5所示，当转轴1静止时，由于活动通道63是从上往下延伸的，置于其中的阀体91在重力的作用下具有向下运动的趋势，在没有受到阻力时活动到活动通道63底端，堵塞阀口61；如图5所示，当转轴1正转时，第二腔体内的液压大于第一腔体，阀体91被第一腔体内的液压油压在阀口61上实现堵塞阀口61的效果；如图6所示，当转轴1反转时，第一腔体内的油压大于第二腔体，来自第一腔体的压力克服阀体91的重力，将其推离阀口61，从而连通内循环通道6，使得第一腔体中的液压油可以通过内循环通道6回到第二腔体中。采用球体来作为内循环阀9的阀体91，可以很好地在液压传动中可能承受的较大的压力，且可以直接全部设置和浸泡在内循环通道6中的液压油中；球体的形状简单，相较于一般的单向阀的结构更加不容易发生损坏，检修频率可以进一步降低。需要再次说明的是，除了球形外，阀体91还可以采用圆柱状或者圆锥状等形状，这类可以达到类似效果的形状均应在本方案的保护范围内。这种利用重力的方案可以尽可能简化内循环阀9的结构，而且在此过程中还设置了限位件92，限位件92在本实施例中采用了螺栓来作为限位件92以便于拆卸，限位件92设于阀体91与第二油腔5之间的活动通道63内，避免阀体91被推动的太多进而滑出活动通道63。
[0058]
第二种为：内循环阀9还包括弹性件(图中未示出)，弹性件设于阀体91与第二油腔5之间的活动通道63内；弹性件一端固定于活动通道63的内壁中，另一端弹性抵触阀体91上使其堵塞阀口61。不同于采用重力来获得阀体91向阀口61运动的趋势的方案，采用弹性件提供弹性趋势的方案是的内循环通道6的方向不受限制，无需考虑重力的方向，且阀体91的重量可以降低。
[0059]
在壳体组件7和两个油腔的结构上，第一油口41开设于壳体侧面中部，第二油口51开设于壳体侧面下部，使得第一油口41和第二油口51可以位于壳体的同侧而无需如一般的相互垂直结构；第一油腔4相对于转轴1的轴线向远离第二油口51的方向倾斜，阀口61设于第一油腔4的尾端，为设置内循环通道6留出足够的空间。
[0060]
此外，壳体组件7包括相互盖合的上壳体71和下壳体72，上壳体71和下壳体72之间通过定位销73和合箱螺栓74相连，上壳体71中部开设有旋转孔，转轴1从旋转孔中伸出并通过轴套8固定在其中；转轴1与内转子2通过定位销73相连，第一油口41和第二油口51开设于下壳体72上。
[0061]
还提供一种变速器，包括的具备反转保护功能的液压泵，作为驱动转轴1的优选方案，本实施例未采用直接连接发动机轴的方案，而是采用了通过齿轮与差减齿轮或电机啮合的方案。电机可以通过离合器与发动机轴相连。当需要反转时，电机脱开与发动机轴的连接，驱动液压泵反向转动。本实施例中的液压泵不受到电机只能正转的限制，无需添加倒车齿轮和相关的结构，变速器整体更加轻量化和小型化。
[0062]
还提供一种汽车，包括的变速器，可以直接通过液压泵反向转动来实现倒车功能。
[0063]
除本发明中作出说明的部件或连接方式等的其余技术方案采用本领域的现有技术，在此不做赘述。
[0064]
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，
本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。