专利名称：齿轮式油泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油泵，特别指一种外接齿轮式油泵。
背景技术：
齿轮式油泵是液压泵种类中结构最简单且最常被使用的， 依据其结构粗略区分成外接齿轮式与内接齿轮式两种，其中以
外接齿轮式油泵的应用最为广泛。以设置于车辆润滑系统中而 用来输送机油的齿轮式油泵为例，其主要包括一个泵壳、 一个 与该泵壳锁固在一起的泵盖以及二个相啮合旋转地容置于该泵 壳与该泵盖间的齿轮。该二个齿轮将该泵壳与该泵盖间的密闭 空间区分成一吸油腔与 一排油腔。
当引擎的曲轴带动该二齿轮相啮合转动时，能将油底壳中 的机油吸入该吸油腔中，机油进而流进入该二齿轮的位于该吸 油腔处的各齿缝内，以,皮夹带往该排油腔处，待该二齿轮相啮 合时，便得以将位于齿缝中的机油加压挤出至该排油腔中，所 以，随着该二齿轮在固定转速下持续地转动、啮合，该排油腔 便能不断地排出固定流量的机油，并输送至一主油道中，使得 如凸轮轴、曲轴、连杆、活塞、主轴承、汽缸壁等机件能获得 油润而〗'l页畅运哞争。
另外，通常会在该齿轮式油泵的出口与主油道间装设一释 压阀，用以当该齿l仑式油泵的出口压力过大时，该释压阀能将 该齿轮式油泵的出口所输出的多余才几油导回油底壳或该齿轮式 油泵中。
然而，由于该齿轮式油泵的出口所排出的泵流量是持续且 固定的，因而造成该释压阀的泄压速率4交为緩'隄，如此一来，
4在长时间的高排油阻力环境下，引擎的曲轴为了维持该齿轮式 油泵的齿轮的固定转速，相对得耗费更大的驱动电能，而且， 该释压阀必须长时间维持在开启状态，以致寿命较短。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过改变泵流量的方式以迅速控 制油压，且兼具节能省电效能的齿轮式油泵。
本发明的齿轮式油泵，包括一个泵壳、 一个与该泵壳组合 的泵盖、二个相啮合旋转的齿轮以及一泄压阀。该泵壳与该泵
盖相配合，并界定出一个输油空间，该二齿4仑将该输油空间区 分成一个口及油月空及一个与该p及油月空相通的4非油月空。该泄压阀具 有一个连通该吸油腔与该排油腔的中空的座体以及一个可往复 滑移地i殳置于该座体中且能受该排油腔的油压驱动以控制该吸 油腔泄油的阀塞。
本发明所述的齿專仑式油泵，该泄压阀的座体具有一个与该 排油腔相连通的旁通孔、 一 个连通该吸油腔的开关孔以及 一 个 能与该开关孔相连通的泄油孔，该开关孔与该泄油孔不连通该 旁通孔。
本发明所述的齿轮式油泵，该输油空间还具有 一 条岔接该 吸油腔且连通该开关孔的泄油道。
本发明所述的齿轮式油泵，该泵盖具有一个连通该吸油腔 的进油口以及一个连通该排油腔的出油口 。
本发明所述的齿專仑式油泵，该泄压阀的阀塞具有 一个第一 均径端部、 一个相反于该第一均径端部的第二均径端部以及一 个连结该第 一 均径端部与该第二均径端部的缩径部。
本发明所述的齿轮式油泵，该泄压阀还具有一个设置于该 座体中且其 一 端固接于该阀塞的第二均径端部的弹性件。本发明所述的齿轮式油泵，该泄压阀还具有二栓塞，该座 体的相反二端呈开放状，该二栓塞分别插置于该座体的相反二 端处，该弹性件的另一端固接于其中一栓塞。
本发明所述的齿轮式油泵，该泄压阀设置于该泵盖上。
本发明的有益效果在于当该排油腔的油压过大时，便会 迫推该阀塞使该吸油腔泄油，用以降低泵流量，乂人而达到迅速 调解油压与节省驱动电能消耗等功效。
图l是一分解图，说明本发明齿轮式油泵的一较佳实施例的 结构；
图2是一组合示意图，说明该较佳实施例的一吸油腔、 一泄 油道、一^^非油腔，与一泄压阀的一开关孔、 一旁通孔及一泄油 孔的相对位置关系；
图3是一剖视示意图，说明该较佳实施例的该泄压岡处于非 泄油状态；
图4是 一 剖-现示意图，说明该4交佳实施例的该泄压阀处于泄 油状态；
图5是一 曲线图，说明该较佳实施例的齿轮转速与泵流量的 关系。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。 如图1至图3所示，本发明齿轮式油泵2的一较佳实施例，齿 轮式油泵2设置于一车辆的润滑系统(图中未示)中，能被引擎 的曲轴(或凸4仑轴)带动，以将 一 油底壳中的才几油吸耳又并加压送 至一主油道中，使得如凸轮轴、曲轴、连杆、活塞、主轴承、
6汽缸壁等机件能获得油润而顺畅运转。
该齿轮式油泵2包括一个泵壳21、一个与该泵壳21锁固在一 起的泵盖22、 二个相啮合旋转地容置于该泵壳21与该泵盖22间 的齿轮23、24以及一个设置于该泵盖22的一表面上的泄压阀25。
该泵壳21与该泵盖22相配合，并界定出 一个输油空间210, 该输油空间210具有一个#:该二齿4仑23、 24所区分出的吸油腔 211 、排油腔212以及一条盆接该吸油腔211且不连通该排油腔 212的泄油道213;该泵盖22具有一个连通该吸油腔211的一起端 的进油口 221以及一个连通该排油腔212的一终端的出油口 222。 该齿轮23受引擎的曲轴驱动而往顺时针方向旋转，进而驱使相 啮合的该齿轮2 4往逆时针方向转动。
该泄压阀25具有 一 个横置在该泵盖22的表面上且其左端 261及右端262皆呈开放状的中空柱状座体251、二个分别插设于 该座体251的左端261及右端262处的一全塞252、 一个可往复纟黄向 滑移地嵌塞在该座体251中的阀塞253以及一个设置于该座体 251中且能施予该阀塞253 —左移推力的弹性件254。该座体251 具有一个靠近其左端261且与该排油腔212相连通的旁通孔255、 一个靠近其右端262且连通该泄油道213的 一端的开关孔256以 及一个与该开关孔256分别位于该座体251的一径线的相反二端 处的泄油孔257。该阀塞253大纟既呈一黄倒式沙漏状，并具有一个 相对位于左边的该栓塞252的第 一 均径端部258、 一个相反于该 第 一 均径端部258且相对位于右边的该栓塞252的第二均径端部 259以及一个连结该第 一均径端部258与该第二均径端部259的 缩径部250,该第 一 均径端部258与该第二均径端部259的直径长 度等于该座体251的内径的长度。该弹性件254的相反二端271、 272分别连结该阀塞253的第二均径端部259与位于右边的该栓 塞252;在本实施例中，该弹性件254是一压缩弹簧。该齿轮式油泵2于运作时，主要利用该二齿轮23、 24相啮合 旋转时所造成的该吸油腔211 (低压区)与该排油腔212(高压 区)间的压差效应，以能吸耳又并排出预定压力与流量的^L油， 借而将引擎的曲轴所输入的机械能转换成液压能。在此过程中， 油底壳中的机油通过该进油口 221被吸入该吸油腔211中后，会 进入该二齿轮23、 24位于该吸油腔211侧的各齿缝231、 241内， 并被夹带往该排油腔212处，直到该二齿轮23、 24相啮合，位于 齿缝231、 241中的机油便被加压挤出至该排油腔212中，所以， 随着该二齿轮23、 24在固定转速下持续地转动、啮合，便能不 断地通过该排油腔212、该出油口 222排出固定排量与流量的枳j 油。其中，排量的定义是曲轴带动该二齿轮23、 24旋转一周时 所排出的4几油体积，单位为立方厘米/转(cm3/rev.);而流量的 定义是单位时间内所排出的机油体积，单位为升/分钟(L/min)。
另一方面，由于排油压力(就是排油腔212的压力，与泵流 量直接相关，以下称油压)、泵流量与该二齿轮23、 24的转速成 正比，也就是"i兌，该二齿4仑23、 24的转速越大，泵流量与油压 皆越大，所以，通过该泄压阀25的设计，能控制油压维持在安 全运作的限值范围内，且所输出泵流量符合需求而不过大，同 时可避免驱动能量的过度损耗。如图3所示，当油压处于正常的 限值范围且泵流量适当时，从该排油腔212通过该旁通孔255而 流进该座体251中的机油量不足，无法克服该弹性件254的弹力 系数以推动该阀塞253,或是该阀塞253的右移量过少，使得该 阀塞253的缩径部250偏离该开关孔256与该泄油孑L257间，该开 关孔256与该泄油孔257因受该阀塞253的第二均径端部259阻隔 而不相连通且各呈封闭状态，该泄油道213中的4几油便无法排 出。
如图1与图4所示，相反地，当油压已超出最大限值且泵流
8量过大时，该排油腔212中的多余4凡油量^f更会通过该旁通孔255 挤灌入该座体251中，而迫推该阀塞253的缩径部250右移至该开 关孔256与该泄油孑L257间，此时，该开关孔256与该泄油孔257 便能相通而各呈开启状态，让该泄油道213中的才几油依序流经该 开关孔256、该泄油孔257而外排出，进而回流至油底壳中；在 此过程中，油压越大JU齐入该座体251中的才凡油量越多，该阀塞 253的右移距离与该弹性件254的变形量便越大，相对会使该开 关孑L256与该泄油孑L257的开放程度便增大，/人而导致该吸油腔 211的泄油量越多，直到该缩径部250完全移进入该开关孔256 与该泄油孔257间，使该开关孑L256与该泄油孔257呈全开状态， 代表该岡塞253已移动了最大右移距离，且该弹性件254产生最 大变形量。
简单来说，于该排油腔212过压时，驱^f吏该泄压阀25动作以 泄放该吸油腔211中的机油，便能改变(缩小)该二齿轮23、 24 的排量与泵流量，达到迅速排解该排油腔212处的过大排油压力 与多余泵流量的作用，同时，因排油阻力迅速减小，还能节省 引擎的曲轴为维持该二齿轮23、 24的固定转速所消耗的电能。 而当油压已降至正常的限值范围时，4更不会再有多余机油挤入 该座体251中，该座体251中的机油量减少，原本呈压缩状态的 弹性件254得以释放出抗形变作用力来驱使该阀塞253自动左移 复位，以停止该吸油腔211继续泄油。
如图5所示，为该齿轮式油泵2于进行特性测试时所呈 齿 轮转速与泵流量的关系，操作条件为选用型号为15W40的机 油，最大油温值控制在125。C,且最大油压值控制在lMPa。理 论上，泵流量(或油压)与齿轮转速成线性关系(请见图5的虚 线所示)，而齿轮转速是引擎转速的二倍，所以，随着齿轮转速 增大，泵流量(或油压)便可能过大而超出系统限值与实际需求；而由测试结果可推知，当齿轮转速在1200转/分钟至2000 转/分钟(rev./min)间时，泵流量是符合系统限制与需求的， 此时该泄压阀25并未动作，也就是该吸油月空211不须泄油，所以 此阶段的泵流量与齿轮转速略呈线性关系；而当齿轮转速大于 2000转/分钟时，泵流量已过大，该泄压阀25立刻动作以开始使 该吸油腔211中的才几油通过该泄油道213泄出，所以，/人图5中明 显可见泵流量随齿轮转速上升的增加幅度已有趋緩，此时所输 出泵流量依然能符合系统需求。同理可证，该齿轮式油泵2的齿 轮转速与油压间也会呈现出类似的特性曲线关系。
因此，利用该泄压阀25的i殳计，当该排油腔212的油压与流 量过大时，多佘的才几油〗更推移该阀塞253以使该开关孔256与该 泄油孑L 2 5 7相通，让该吸油腔211中的才几油乂人该泄油道213外泄 出，以减低泵流量，从而达到迅速调降油压的效果。 一般将释 压阀设置于齿轮式油泵的出口与主油道间的方式，因持续、固 定的泵流量会造成后端泄压緩慢，又因释压阀必须长时间维持 开启状态而导致寿命较短，而该泄压阀25则是利用改变泵流量 以能控制油压迅速降至正常，不需长时间开启，使用寿命相对 增长。
综上所述，本发明的齿轮式油泵2，利用该泄压阀25能改变 泵流量的设计，整体产生迅速调降油压与节能省电等功效，所 以确实能达成本发明的目的。
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权利要求
1.一种齿轮式油泵，包括一个泵壳、一个与该泵壳组合的泵盖以及二个相啮合旋转地容置于该泵壳与该泵盖间的齿轮，该泵壳与该泵盖相配合，并界定出一个输油空间，该二齿轮将该输油空间区分成一个吸油腔以及一个排油腔；其特征在于，该齿轮式油泵还包括一个泄压阀，该泄压阀具有一个连通该排油腔与该吸油腔的中空的座体以及一个能往复滑移地设置于该座体中且能受该排油腔的油压驱动以控制该吸油腔泄油的阀塞。
2. 根据权利要求l所述齿轮式油泵，其特征在于，该泄压 阀的座体具有一个与该排油腔相连通的旁通孔、 一个连通该吸 油腔的开关孔以及一个能与该开关孔相连通的泄油孔，该开关 孔与该泄油孔不连通该旁通孑L 。
3. 根据权利要求2所述齿轮式油泵，其特征在于，该输油 空间还具有 一 条岔接该吸油腔且连通该开关孔的泄油道。
4. 根据权利要求3所述齿轮式油泵，其特征在于，该泵盖 具有一个连通该吸油腔的进油口以及一个连通该排油腔的出油 c 。
5. 根据权利要求4所述齿轮式油泵，其特征在于，该泄压 阀的阀塞具有一个第一均径端部、 一个相反于该第一均径端部 的第二均径端部以及一个连结该第一均径端部与该第二均径端部的缩径部。
6. 根据权利要求5所述齿轮式油泵，其特征在于，该泄压 阀还具有一个i殳置于该座体中且其一端固接于该阀塞的第二均 径端部的弹性件。
7. 根据权利要求6所述齿轮式油泵，其特征在于，该泄压 阀还具有二栓塞，该座体的相反二端呈开放状，该二栓塞分别 插置于该座体的相反二端处，该弹性件的另 一端固接于其中一栓塞。
8.根据权利要求7所述齿轮式油泵，其特征在于，该泄压 阀设置于该泵盖上。
全文摘要
本发明提供一种齿轮式油泵，包括一个泵壳、一个与该泵壳组合的泵盖、二个相啮合旋转的齿轮及一泄压阀。该泵壳与该泵盖相配合，并界定出一个输油空间，该二齿轮将该输油空间区分成一吸油腔及一个排油腔，该泄压阀具有一个连通该吸油腔与该排油腔的中空的座体及一个可往复滑移地设置于该座体中的阀塞。本发明所述齿轮式油泵于该排油腔的压力过大时，便会推动该阀塞以控制该吸油腔泄油，用以降低泵流量，从而达到泄压与省电等功效。
文档编号F04C2/18GK101639063SQ20091016723
公开日2010年2月3日 申请日期2009年8月21日 优先权日2009年8月21日
发明者邱进成, 陈世琦, 陈嘉佑 申请人:深圳益宝实业有限公司