本發(fā)明涉及可變排量油泵。

本發(fā)明的油泵優(yōu)選應(yīng)用在汽車的發(fā)動機(jī)中。

如已知，汽車的發(fā)動機(jī)通常包括油泵，該油泵被構(gòu)造成泵送加壓油以潤滑發(fā)動機(jī)。

圖1示出整體以10表示的現(xiàn)有技術(shù)的可變排量油泵。油泵10包括：泵體12，被連接到吸入通道12a并被連接到輸送通道12b；轉(zhuǎn)子14，能夠繞旋轉(zhuǎn)軸o在泵體12的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)；以及擺動定子22，繞轉(zhuǎn)子14布置在偏心位置中，并能夠在泵體12的內(nèi)部繞旋轉(zhuǎn)銷23移動。轉(zhuǎn)子14設(shè)有徑向空腔16，葉片18在徑向空腔16的內(nèi)部滑動，葉片18的徑向外端20接觸擺動定子22的內(nèi)表面21(為了圖示的清楚，附圖標(biāo)記16、18和22與所示出的徑向空腔中的僅一個徑向空腔且與所示出的葉片中的僅一個葉片相關(guān)聯(lián))。葉片18、擺動定子22和轉(zhuǎn)子14在泵體12的內(nèi)部限定多個腔室24(為了圖示的清楚，附圖標(biāo)記24與所示出的腔室中的僅一個腔室相關(guān)聯(lián))。將油從吸入通道12a饋送到腔室24中。由于在轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)時腔室24的容積的減小而對這樣的油加壓。加壓油然后通過輸送通道12b被饋送到發(fā)動機(jī)的需要被潤滑的部分。

油泵10的排量由擺動定子22與轉(zhuǎn)子14之間的偏心率決定。因此，前述偏心率的變化導(dǎo)致油泵的排量的變化。

轉(zhuǎn)子與擺動定子之間的偏心率由兩種推進(jìn)作用之間的平衡來決定，一種推進(jìn)作用由在泵體12與擺動定子22之間限定的推進(jìn)腔室28的內(nèi)部饋送的加壓流體(通常是油)施加在擺動定子22上，另一種推進(jìn)作用由螺旋彈簧30施加在擺動定子22上。

推進(jìn)腔室28在一側(cè)上由旋轉(zhuǎn)銷23界定且在相反側(cè)上由墊圈32界定。

本申請人已發(fā)現(xiàn)：在上述類型的油泵中，在旋轉(zhuǎn)銷處會有在推進(jìn)腔室的內(nèi)部存在的加壓油的泄漏。這歸因于以下事實：為了能夠獲得擺動定子相對于轉(zhuǎn)子的無摩擦移動，旋轉(zhuǎn)銷在有間隙的情況下被安裝在擺動定子與泵體中設(shè)置的相應(yīng)容納座中。旋轉(zhuǎn)銷處的可能的油泄漏導(dǎo)致油泵故障或在任何情況下與在設(shè)計階段規(guī)定的情形不同地操作。特別地，油泵不能夠確保它被設(shè)計用于的流量。

在本發(fā)明的基礎(chǔ)上的技術(shù)問題是避免擺動定子的旋轉(zhuǎn)銷處的可能的油泄漏。

本發(fā)明因此涉及根據(jù)權(quán)利要求1的可變排量油泵。

特別地，本發(fā)明的油泵包括：泵體，所述泵體被連接到吸入通道并被連接到輸送通道；轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子能夠繞旋轉(zhuǎn)軸在所述泵體的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，并且所述轉(zhuǎn)子設(shè)有多個葉片；擺動定子，所述擺動定子繞所述轉(zhuǎn)子布置在偏心位置中，并且使所述擺動定子在旋轉(zhuǎn)銷處在所述泵體的內(nèi)部樞轉(zhuǎn)；以及用于調(diào)整所述油泵的排量的調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置作用在所述擺動定子上，以將所述擺動定子相對于所述轉(zhuǎn)子移位并將所述擺動定子定位在至少一個預(yù)定操作位置中，其中所述調(diào)整裝置包括：第一推進(jìn)裝置，所述第一推進(jìn)裝置被構(gòu)造成在所述擺動定子的第一外表面部上施加第一推進(jìn)作用，所述第一外表面部被布置在相對于所述旋轉(zhuǎn)銷大致相反的一側(cè)上；以及推進(jìn)腔室，所述推進(jìn)腔室被限定在所述泵體與所述擺動定子的第二外表面部之間，所述第二外表面部被布置在所述旋轉(zhuǎn)銷與所述第一外表面部之間，所述推進(jìn)腔室被構(gòu)造成被填充有預(yù)定量的加壓流體，以在所述擺動定子上施加第二推進(jìn)作用，所述第二推進(jìn)作用與所述第一推進(jìn)作用相反，并且所述第二推進(jìn)作用適用于使所述擺動定子移位以將所述擺動定子帶到所述至少一個預(yù)定操作位置中，其特征在于所述推進(jìn)腔室被限定在兩個相反密封墊圈之間，以便在流體動力學(xué)上與旋轉(zhuǎn)銷隔絕，并且所述可變排量油泵包括隔絕腔室，所述隔絕腔室被布置在所述至少一個推進(jìn)腔室與所述旋轉(zhuǎn)銷之間，并且所述隔絕腔室被連接到吸入導(dǎo)管。

貫穿本說明書且在隨附權(quán)利要求書中，參照推進(jìn)腔室，使用表述“在流體動力學(xué)上隔絕”，以指示流體從推進(jìn)腔室的內(nèi)部朝向推進(jìn)腔室的外部的通過大致被阻止的狀況。

貫穿本說明書且在隨附權(quán)利要求書中，表述“吸入導(dǎo)管”用于指示具有比隔絕腔室的壓力低的壓力的區(qū)域，該區(qū)域適用于允許流體從隔絕腔室朝向這樣的區(qū)域的流動。

有利地，在本發(fā)明的油泵中，前述密封墊圈和隔絕腔室經(jīng)受的抽吸作用保持旋轉(zhuǎn)銷與在擺動定子的外部饋送的加壓流體隔絕，因此避免前述加壓流體在旋轉(zhuǎn)銷處的可能的泄漏。

有利地，不將加壓流體饋送到隔絕腔室中。這樣的隔絕腔室充當(dāng)在推進(jìn)腔室與旋轉(zhuǎn)銷之間的結(jié)構(gòu)分離腔室，并且還充當(dāng)從推進(jìn)腔室朝向隔絕腔室泄漏(例如，由于推進(jìn)腔室的密封墊圈的損壞)的可能流體的收集腔室。然而，通過抽吸從隔絕腔室排空這樣的可能流體，從而防止這樣的可能流體能夠直接到達(dá)旋轉(zhuǎn)銷。

在從屬權(quán)利要求中敘述根據(jù)本發(fā)明的可變排量油泵的優(yōu)選特征。每一從屬權(quán)利要求的特征能夠被單獨(dú)地或者與在其它從屬權(quán)利要求中敘述的特征結(jié)合地使用。

優(yōu)選地，吸入導(dǎo)管被連接到泵的吸入通道。

替換地，吸入導(dǎo)管被連接到不同的抽吸泵，或者吸入導(dǎo)管被連接到位于泵體的外部且具有比隔絕腔室的壓力低的壓力的區(qū)域。

優(yōu)選地，隔絕腔室被限定在旋轉(zhuǎn)銷與所述至少兩個相反密封墊圈中的第一墊圈之間，并且所述至少一個推進(jìn)腔室被限定在第一墊圈與所述至少兩個相反密封墊圈中的至少一個第二墊圈之間。因此，由于密封墊圈將這些腔室在流體動力學(xué)上彼此隔絕的事實，在推進(jìn)腔室中的加壓流體泄漏到隔絕腔室中的可能性非常微小。

優(yōu)選地，第一墊圈參照所述旋轉(zhuǎn)軸在角度上與所述旋轉(zhuǎn)銷間隔開比90°低的角度。

優(yōu)選地，第二墊圈參照所述旋轉(zhuǎn)軸在角度上與所述第一墊圈間隔開比90°大的角度。

在本發(fā)明的油泵的進(jìn)一步的實施例中，所述至少一個推進(jìn)腔室包括：第一推進(jìn)腔室，所述第一推進(jìn)腔室被布置在所述第一墊圈與另一密封墊圈之間，所述另一密封墊圈被布置在所述第一墊圈與所述第二墊圈之間；以及至少一個第二推進(jìn)腔室，所述至少一個第二推進(jìn)腔室被布置在所述另一墊圈與所述第二墊圈之間，其中所述第一推進(jìn)腔室和所述第二推進(jìn)腔室每一個被構(gòu)造成同時或交替地被填充有相應(yīng)預(yù)定量的加壓流體。

優(yōu)選地，所述至少兩個相反密封墊圈被容納在所述擺動定子中形成的相應(yīng)座中。

在本發(fā)明的油泵的替換實施例中，所述兩個相反密封墊圈中的一個被布置在旋轉(zhuǎn)銷處。因此，在這樣的實施例中，未在旋轉(zhuǎn)銷與推進(jìn)腔室之間提供任何隔絕腔室或任何結(jié)構(gòu)分離。在這種情況下，將密封墊圈布置在旋轉(zhuǎn)銷的容納座中的事實防止加壓流體在旋轉(zhuǎn)銷處的泄漏。

優(yōu)選地，在全部前述實施例中，前述第一推進(jìn)裝置包括彈性元件(更優(yōu)選螺旋壓縮彈簧)。替換地，前述第一推進(jìn)裝置能夠包括由加壓流體填充的推進(jìn)腔室。

根據(jù)參照附圖所作的且為了示意而非限制的目的給出的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特性和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚。在這些圖中：

-圖1示意性地示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而制作并在上文描述的可變排量油泵的橫截面圖；

-圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明而制作的可變排量油泵的橫截面圖。

參照圖2，示出根據(jù)本發(fā)明的可變排量油泵。這種油泵以110表示。

油泵110適合于被用在汽車發(fā)動機(jī)中。

泵110包括泵體112，轉(zhuǎn)子114在該泵體112中旋轉(zhuǎn)。該轉(zhuǎn)子114設(shè)有徑向空腔116，葉片118在徑向空腔116內(nèi)滑動。為了能夠圖示的清楚，附圖標(biāo)記116和118與所示出的徑向空腔中的僅一個徑向空腔且與所示出的葉片中的僅一個葉片相關(guān)聯(lián)。

泵體112被連接到吸入通道112a并被連接到輸送通道112b。

葉片118的徑向外端120接觸繞轉(zhuǎn)子114布置在偏心位置中的擺動定子122的內(nèi)表面121。葉片118、擺動定子122和轉(zhuǎn)子114在泵體112的內(nèi)部限定多個腔室124。為了圖示的清楚，附圖標(biāo)記124與所示出的腔室中的僅一個腔室相關(guān)聯(lián)。

在轉(zhuǎn)子114的旋轉(zhuǎn)期間，已由吸入通道112a饋送油的腔室124的內(nèi)部的容積減小，從而獲得油的壓力的增大，直到每一腔室124到達(dá)輸送通道112b為止，通過輸送通道112b將加壓油饋送到發(fā)動機(jī)。

使擺動定子122在旋轉(zhuǎn)銷123處在泵體112的內(nèi)部樞轉(zhuǎn)，并且擺動定子122能夠相對于轉(zhuǎn)子114在第一位置與第二位置之間移動，在該第一位置中，轉(zhuǎn)子114的旋轉(zhuǎn)軸o與擺動定子122的中心之間的偏心率在最小值，在該第二位置中，轉(zhuǎn)子114的旋轉(zhuǎn)軸o與擺動定子122的中心之間的偏心率在最大值(在圖2中，示出了最大偏心率的狀況)。偏心率的前述變化決定腔室124的容積的變化，并且因此決定油泵110的流量(或排量)的變化。

旋轉(zhuǎn)銷123能夠被集成在擺動定子122中并被容納在泵體112中形成的座中，或者替換地旋轉(zhuǎn)銷123能夠被集成在泵體112中并被容納在擺動定子122中形成的座中，或者替換地旋轉(zhuǎn)銷123能夠是與泵體112不同并與擺動定子122不同的元件并被容納在泵體112和擺動定子122上形成的座中。

油泵110包括壓縮類型的螺旋彈簧130，該螺旋彈簧130在其第一自由端處與泵體112相關(guān)聯(lián)，并且螺旋彈簧130在其相反的自由端處在擺動定子122的第一外表面部122a上施加推動作用，該第一外表面部122a被布置在參照轉(zhuǎn)子114而言與旋轉(zhuǎn)銷123相反的一側(cè)上。

油泵110還包括被限定在泵體112與擺動定子122的第二外表面部122b之間的推進(jìn)腔室128。這樣的推進(jìn)腔室128被連接到吸入通道112a，并由擺動定子122上形成的相應(yīng)座132a、133a中容納的兩個相反密封墊圈132、133限定。

轉(zhuǎn)子114的旋轉(zhuǎn)軸o與擺動定子122的中心之間的偏心率由兩種推進(jìn)作用之間的平衡決定，一種推進(jìn)作用由螺旋彈簧130施加在擺動定子122的第一外表面部122a上，相反的推進(jìn)作用由饋送到推進(jìn)腔室128中的預(yù)定量的加壓流體(通常是油)施加在擺動定子122的第二外表面部122b上。

墊圈132、133都被布置在旋轉(zhuǎn)銷123與擺動定子122的前述第一外表面部122a之間，墊圈132較接近旋轉(zhuǎn)銷123，并且墊圈133較接近螺旋彈簧130。前述墊圈132、133確保推進(jìn)腔室128在流體動力學(xué)上相對于旋轉(zhuǎn)銷123隔絕。

隔絕腔室134被布置在旋轉(zhuǎn)銷123與推進(jìn)腔室128之間。這樣的隔絕腔室134因此在結(jié)構(gòu)上將推進(jìn)腔室128與旋轉(zhuǎn)銷123分離，從而防止在旋轉(zhuǎn)銷123處發(fā)生在推進(jìn)腔室128中存在的加壓流體的不期望的泄漏。

隔絕腔室134因此被限定在旋轉(zhuǎn)銷123與墊圈132之間。

墊圈132參照轉(zhuǎn)子114的旋轉(zhuǎn)軸o在角度上與旋轉(zhuǎn)銷123間隔開比90°低的角度，而墊圈133參照前述旋轉(zhuǎn)軸o在角度上與墊圈132間隔開比90°大的角度。

在加壓油從推進(jìn)腔室128泄漏到隔絕腔室134的情況下，還通過將隔絕腔室134連接到吸入導(dǎo)管112c的事實來確保旋轉(zhuǎn)銷123與推進(jìn)腔室128的流體動力學(xué)隔絕，該事實確保通過對隔絕腔室134中存在的可能的加壓油的抽吸來排空。

優(yōu)選地，吸入導(dǎo)管112c被連接到泵100的抽吸通道。

替換地，吸入導(dǎo)管112c被連接到不同的抽吸泵。

替換地，吸入導(dǎo)管112c被連接到泵體112的外部，或者被連接在具有比隔絕腔室134的壓力低的壓力的區(qū)域處。

螺旋彈簧130與推進(jìn)腔室128(當(dāng)被用加壓油填充時)限定用于調(diào)整轉(zhuǎn)子114的旋轉(zhuǎn)軸o與擺動定子122的中心之間的偏心率的調(diào)整裝置126(即用于調(diào)整油泵110的排量的調(diào)整裝置126)。

在操作中，預(yù)定量的加壓流體被饋送到推進(jìn)腔室128中，以使擺動定子122相對于轉(zhuǎn)子114移動(從而克服螺旋彈簧130所施加的推進(jìn)作用)，并將擺動定子122定位在被限定為所需排量或流量的函數(shù)的預(yù)定操作位置中。被饋送到推進(jìn)腔室128中的流體的量的改變產(chǎn)生擺動定子122的中心與轉(zhuǎn)子114的旋轉(zhuǎn)軸o之間的偏心率的改變，并且因此產(chǎn)生油泵110的排量或流量的改變。油被饋送到腔室124中，作為在轉(zhuǎn)子114的旋轉(zhuǎn)時腔室124的容積的減小的結(jié)果，所述油被加壓。然后將加壓油饋送到發(fā)動機(jī)的需要被潤滑的部分。

為了滿足具體要求和偶然要求，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)ι衔膮⒄請D2所述的油泵110進(jìn)行許多變型和改變，所有這些變型和改變在任何情況下都被如隨附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍覆蓋。

例如，在一些解決方案(未示出)中，可行的是預(yù)見兩個或更多個推進(jìn)腔室，前述隔絕腔室134將第一推進(jìn)腔室在結(jié)構(gòu)上與旋轉(zhuǎn)銷123分離，并且其它推進(jìn)腔室參照前述第一推進(jìn)腔室被布置在與隔絕腔室134相反的一側(cè)上。

還可行的是預(yù)見另外的解決方案(也未示出)，在這些解決方案中前述隔絕腔室134以旋轉(zhuǎn)銷123作為參考位于與推進(jìn)腔室128相反的一側(cè)上，或者在這些解決方案中隔絕腔室134容納旋轉(zhuǎn)銷123，或者在這些解決方案中隔絕腔室134不存在。在最后這種情況下，推進(jìn)腔室128(或可能預(yù)見的兩個或更多個推進(jìn)腔室中的一個推進(jìn)腔室)鄰近于旋轉(zhuǎn)銷123，并且為了避免旋轉(zhuǎn)銷123處的流體泄漏，通過適當(dāng)?shù)拿芊鈮|圈將旋轉(zhuǎn)銷123與前述推進(jìn)腔室128隔絕。