一种变流量机油泵及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种变流量机油泵及汽车。


背景技术：

2.发动机的机油泵的运转需要消耗一部分发动机功率。传统定排量机油泵以发动机怠速时的机油需求量为设计依据，由于机油泵供油流量随转速变化几乎呈线性增加，高速时输出油量过多,当发动机的转速升高到一定程度时，机油泵的输出流量会大于发动机的需求流量，需采用机油限压阀来旁通掉多余的机油，这便造成了能源的浪费。要减少机油泵的功率消耗，需要使机油泵的供油量与发动机的实际机油需求量进行匹配。而使用变排量机油泵，就能达到这样的要求。因此，变量机油泵根据发动机工况自动精确地控制其输出流量能有效改善发动机燃油经济性，国内外相关的研究报告来看，采用变量机油泵一般能降低乘用车发动机1％-2％的燃油消耗，是目前世界汽车最新节能设计系列之一。
3.当前变量机油泵广泛采用的有叶片式变排量机油泵、变排量齿轮泵等。其中，叶片式变排量机油泵存在以下问题，自吸性能较差，对吸油条件要求较严，当机油粘度太大时存在吸油困难的问题，当粘度太小时存在漏泄严重的问题，会造成机油泵容积效率下降。此外对油液污染较敏感，叶片容易被油液中杂质影响，工作可靠性较差。叶片在叶槽中的间隙太大会使漏泄增加，太小则叶片不能自由伸缩，会导致工作失常。叶片式变排量机油泵易产生“困油”噪声， nvh性能较差。变排量齿轮泵存在以下问题，其工作压力较低，齿轮、轴及轴承上受的压力不平衡，径向负载大，限制了齿轮压力的提高。变排量齿轮泵容积效率较低、流量脉动大、nvh性能较差。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种变流量机油泵及汽车，用以解决如何调节机油泵的出油流量的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种变流量机油泵，包括：机油泵壳体、外转子、内转子和转子盖板；所述机油泵壳体与所述转子盖板之间形成有第一油腔和第二油腔，所述变流量机油泵还包括：
6.行星齿轮组件，与所述内转子连接，用于带动所述内转子和所述外转子转动；
7.磁场强度调节结构，用于产生磁场，所述行星齿轮组件设置于所述磁场内；所述磁场强度变化，所述行星齿轮组件的转动阻力变化，改变所述内转子的转速，并通过改变所述内转子的转速，调整所述变流量机油泵的出油流量。
8.进一步地，所述机油泵壳体与所述转子盖板之间还形成有转子腔；
9.所述外转子和所述内转子啮合连接后设置于所述转子腔内；
10.所述第一油腔上设置有进油口，所述第二油腔上设置有出油口；
11.其中，在所述内转子和所述外转子转动时，机油从所述第一油腔经所述转子腔进入所述第二油腔。
12.进一步地，所述行星齿轮组件包括：齿圈、行星架和多个行星齿轮，所述多个行星齿轮均和所述齿圈啮合；
13.所述内转子的靠近所述转子盖板的一侧上设置有太阳齿轮；
14.其中，所述太阳齿轮和所述多个行星齿轮均啮合。
15.进一步地，所述行星齿轮组件还包括：销轴、间隙调整垫和锁片；
16.所述行星齿轮通过所述销轴固定在所述行星架上，所述销轴穿出所述行星齿轮的部分上拧设有所述锁片；
17.其中，在所述行星齿轮与所述锁片之间的销轴上穿设有所述间隙调整垫，在所述行星齿轮与所述行星架之间的销轴上穿设有所述间隙调整垫。
18.进一步地，所述磁场强度调节结构包括：调节臂、永磁体和回位弹簧；
19.其中，所述永磁体固定在所述调节臂上；
20.所述回位弹簧的第一端固定在所述机油泵壳体上，所述回位弹簧的第二端固定在所述调节臂上；
21.所述调节臂的第一端铰接在所述机油泵壳体上。
22.进一步地，所述变流量机油泵还包括：
23.第三油腔，所述第三油腔形成于所述机油泵壳体和所述转子盖板之间；
24.电磁阀，所述电磁阀安装在所述机油泵壳体上；
25.所述调节臂将所述第三油腔分割为第一子油腔和第二子油腔；
26.所述第一子油腔与所述第二油腔通过第一油道连通；
27.其中，当所述电磁阀打开时，所述第二油腔内的机油通过第一油道进入所述第一子油腔，推动所述调节臂绕所述调节臂的第一端从第一位置转动至第二位置；
28.当所述电磁阀关闭时，所述第一子油腔与所述第二子油腔通过所述电磁阀的阀芯连通，所述第一子油腔内的机油通过阀芯进入所述第二子油腔，所述调节臂绕所述调节臂的第一端从第二位置转动至第一位置；
29.在所述调节臂处于第二位置时，所述回位弹簧处于压缩状态。
30.进一步地，所述磁场强度调节结构还包括：
31.设置在所述调节臂的第二端的靠近机油泵壳体的端面上的密封叶片和密封叶片弹簧。
32.进一步地，所述变流量机油泵还包括：
33.泄压阀，所述泄压阀的阀芯的两端口分别与所述第一油腔和所述第二油腔连通；
34.其中，在所述第二油腔内的压力大于预设阈值时，所述泄压阀被顶开机油从所述第二油腔经所述泄压阀的阀芯进入所述第一油腔。
35.进一步地，所述机油泵壳体与所述转子盖板固定连接。
36.本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的变流量机油泵。
37.本发明的有益效果是：
38.上述方案，通过设置磁场强度调节结构，当行星齿轮组件运转时，对齿圈在切割磁场时产生电动势，阻碍齿圈转动，不同的磁场强度对齿圈的产生的阻力不同，最终通过行星齿轮的差速原理达到调节和控制机油泵转子转速的目的，从而控制机所述变流量机油泵的出油流量。同时，复合摆线式转子使得本发明实施例的变流量机油泵的吸油真空度较大、泵
油量大、供油均匀性好，具有较好的nvh性能。
附图说明
39.图1表示本发明实施例的变流量机油泵的爆炸图；
40.图2表示本发明实施例的变流量机油泵的结构示意图之一；
41.图3表示本发明实施例的变流量机油泵的结构示意图之二；
42.图4表示本发明实施例的变流量机油泵的结构示意图之三；
43.图5表示本发明实施例的变流量机油泵的行星齿轮组件的结构示意图；
44.图6表示本发明实施例的变流量机油泵的磁场强度调节结构的结构示意图；
45.图7表示本发明实施例的变流量机油泵的结构示意图之四；
46.图8表示本发明实施例的变流量机油泵的结构示意图之五；
47.图9表示图8的a-a线剖面示意图；
48.图10表示本发明实施例的变流量机油泵的结构示意图之六；
49.图11表示本发明实施例的变流量机油泵的结构示意图之七。
50.附图标记说明：
51.1-机油泵壳体；2-外转子；3-内转子；31-太阳齿轮；4-转子盖板；5-第一油腔；51-进油口；6-第二油腔；61-出油口；7-行星齿轮组件；71-齿圈；72-行星架；73-行星齿轮；74-销轴；75-间隙调整垫；76-锁片；77-行星齿轮盖板；78
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行星齿轮组件调整垫；8-磁场强度调节结构；81-调节臂；82-永磁体；83-回位弹簧；84-密封叶片；85-密封叶片弹簧；9-第三油腔；91-第一子油腔；92-第二子油腔；10-电磁阀；11-泄压阀。
具体实施方式
52.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
53.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
54.在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
55.本发明针对如何调节机油泵的出油流量的问题，提供一种变流量机油泵及汽车。
56.如图1至图4所示，本发明实施例提供一种变流量机油泵，包括：机油泵壳体1、外转子2、内转子3和转子盖板4；所述机油泵壳体1与所述转子盖板 4之间形成有第一油腔5和第二油腔6；所述机油泵壳体1与所述转子盖板4固定连接，优选地，可通过螺栓进行固定连接。所述变流量机油泵还包括：
57.行星齿轮组件7，与所述内转子3连接，用于带动所述内转子3和所述外转子2转动；
58.磁场强度调节结构8，用于产生磁场，所述行星齿轮组件7设置于所述磁场内；所述磁场强度变化，所述行星齿轮组件7的转动阻力变化，改变所述内转子3的转速，并通过改变所述内转子3的转速，调整所述变流量机油泵的出油流量。
59.需要说明的是，所述机油泵壳体1与所述转子盖板4之间还形成有转子腔，所述外转子2和所述内转子3啮合连接后设置于所述转子腔内；所述第一油腔5 上设置有进油口51，所述第二油腔6上设置有出油口61；其中，在所述内转子 3和所述外转子2转动时，机油从所述第一油腔5经所述转子腔进入所述第二油腔6，所述外转子2和所述内转子3偏心设置，其中，所述内转子3的齿数少于所述外转子2的齿数，可选地，所述内转子3的齿数为9，所述外转子2的齿数为10，所述外转子2和所述内转子3组合形成为复合摆线式转子。在所述转子腔内，外转子2和内转子3之间形成有多个工作腔，其中，部分工作腔为吸油腔，部分工作腔为排油腔，吸油腔与第一油腔5连通，排油腔与第二油腔6连通，在变流量机油泵工作时，行星齿轮组件7带动内转子3和外转子2转动，工作腔转动经过第一油腔5时为吸油腔，从所述第一油腔吸油，经过第二油腔6 时为排油腔，将从所述第一油腔5内吸的油压向第二油腔6。为了对变流量机油泵的出油流量进行调节，需要调节转子的转速。另外为了减少变流量机油泵的功率消耗，变流量机油泵的供油量与发动机的实际需求量相匹配，也就是说行星齿轮组件7的转速是由发动机转速决定的。因此，为了调节变流量机油泵的出油流量，需要对变流量机油泵的转子的驱动输入结构行星齿轮组件7的转速进行调节。
60.本发明实施例通过设置磁场强度调节结构8，当行星齿轮组件7运转时，对齿圈71在切割磁场时产生电动势，阻碍齿圈71转动，不同的磁场强度对齿圈 71的产生的阻力不同，最终通过行星齿轮组件7的差速原理达到调节和控制机油泵转子转速的目的，从而控制变流量机油泵的出油流量。同时，复合摆线式转子使得本发明实施例的变流量机油泵的吸油真空度较大、泵油量大、供油均匀性好，具有较好的nvh性能。
61.具体地，如图4至图5所示，所述行星齿轮组件7包括：齿圈71、行星架 72和多个行星齿轮73，所述多个行星齿轮73均和所述齿圈71啮合；所述行星齿轮73间隔设置在所述行星架72上；可选地，所述行星齿轮73的数量为3个；
62.所述内转子3的靠近所述转子盖板4的一侧上设置有太阳齿轮31；
63.其中，所述太阳齿轮31和所述多个行星齿轮73均啮合。
64.需要说明的是，所述内转子3分别与所述外转子2和所述行星齿轮73啮合，从而实现了通过行星齿轮组件7调整内转子3和外转子2转速的目的。
65.具体地，所述行星齿轮组件7还包括：销轴74、间隙调整垫75和锁片76；
66.所述行星齿轮73通过所述销轴74固定在所述行星架72上，所述销轴74 穿出所述行星齿轮73的部分上拧设有所述锁片76；
67.其中，在所述行星齿轮73与所述锁片76之间的销轴74上穿设有所述间隙调整垫75，在所述行星齿轮73与所述行星架72之间的销轴74上穿设有所述间隙调整垫75。
68.所述行星齿轮组件7还包括：行星齿轮盖板77和行星齿轮组件调整垫78；其中，所述行星齿轮盖板77上设置有安装孔，所述行星架72上设置有凸起部，所述行星齿轮盖板77的安装孔套设在所述行星架72的凸起部上，在所述凸起部与所述行星齿轮盖板77之间还套设有行星齿轮组件调整垫78，所述行星齿轮盖板77与所述机油泵壳体1之间通过螺栓固定
连接。
69.本发明实施例中的磁场强度调节机构8对行星齿轮组件7所处磁场的磁场强度进行调节，进而通过法拉第电磁感应原理产生电动势阻碍行星齿轮组件7 的齿圈71转动，在差速原理作用下相应的改变内转子3的转速，最终实现调节变流量机油泵的出油流量的目的。
70.具体地，如图6所示，所述磁场强度调节结构8包括：调节臂81、永磁体 82和回位弹簧83；其中，所述永磁体82固定在所述调节臂81上；所述回位弹簧83的第一端固定在所述机油泵壳体1上，所述回位弹簧83的第二端固定在所述调节臂81上；所述调节臂81的第一端铰接在所述机油泵壳体1上。在调节臂81绕铰接点移动时，固定在所述调节臂81上的永磁体82移动。
71.需要说明的是，永磁体82产生的磁场会影响行星齿轮组件7中齿圈73的转动速度，其中，磁场强度与永磁体82距离齿圈73的距离正相关，在永磁铁向远离齿圈73的方向移动时，磁场强度增强，齿圈73受到的阻力增大，转速变慢；在永磁铁向靠近齿圈73的方向移动时，磁场强度减弱，齿圈73受到的阻力减小，转速变块。
72.进一步地，为了改变磁场强度调节结构8中永磁体82与行星齿轮组件7中的齿圈71的距离，如图7至图9所示，所述变流量机油泵还包括：第三油腔9，所述第三油腔9形成于所述机油泵壳体1和所述转子盖板4之间；电磁阀10，所述电磁阀10安装在所述机油泵壳体1上；所述调节臂81与机油泵壳体1的壁面配合将所述第三油腔9分割为第一子油腔91和第二子油腔92；所述第一子油腔91与所述第二油腔6通过第一油道连通；其中，当所述电磁阀10打开时，所述第二油腔6内的机油通过第一油道进入所述第一子油腔91，推动所述调节臂81绕所述调节臂81的第一端从第一位置转动至第二位置；当所述电磁阀10 关闭时，所述第一子油腔91与所述第二子油腔92通过所述电磁阀10的阀芯连通，所述第一子油腔91内的机油通过所述电磁阀10的阀芯进入所述第二子油腔92，所述调节臂81绕所述调节臂81的第一端从第二位置转动至第一位置；在所述调节臂81处于第二位置时，所述回位弹簧83处于压缩状态。
73.需要说明的是，第二油腔6通过第一油道与电磁阀10连通，电磁阀10还分别与第一子油腔91和第二子油腔92连通，具体地，电磁阀10包括：第一阀口、第二阀口和第三阀口，所述第一油道的第一端与第一阀口连通，所述第一油道的第二端与第二油腔6连通，第二阀口与第一子油腔91连通，第三阀口与第二子油腔92连通，其中，在电磁阀10打开时，第三阀口与第二阀口连通，第二油腔6和第一子油腔91通过第一油道连通，在电磁阀10关闭时，第二阀口和第三阀口连通，第一子油腔91和第二子油腔92通过电磁阀10的阀芯连通。在变流量机油泵的供油量大于发动机的需求量时，控制电磁阀10打开，第二油腔6中的机油通过第一油道进入第一子油腔91中，在机油压力的作用下推动调节臂81向压缩回位弹簧83的方向移动，同时带动固定在调节臂81上的永磁体 82移动，从而改变了永磁体83与齿圈71之间的距离，即改变了齿圈71位置处的磁场强度，通过法拉第电磁感应原理在齿圈71的转动上产生阻力，从而调节机油泵的内转子3的转速，达到调节变流量机油泵的出油流量的目的。
74.具体地，为了防止所述第一子油腔91和第二子油腔92连通，所述磁场强度调节结构8还包括：设置在所述调节臂81的第二端的靠近机油泵壳体1的端面上的密封叶片84和密封叶片弹簧85。在调节臂81转动过程中，所述密封叶片84和所述密封叶片弹簧85配合实现
了密封作用，防止所述第一子油腔91和第二子油腔92在调节臂81移动过程中连通。
75.如图10至图11所示，在所述齿圈71转动时，受到永磁体82产生的磁场影响，在永磁体82与齿圈71的距离变化时，齿圈71的转动速度随之改变。
76.如图1所示，本发明实施例的变流量机油泵还包括：
77.泄压阀11，所述泄压阀11的阀芯的两端口分别与所述第一油腔5和所述第二油腔6连通；
78.其中，在所述第二油腔6内的压力大于预设阈值时，所述泄压阀11被顶开机油从所述第二油腔6经所述泄压阀11的阀芯进入所述第一油腔5。
79.需要说明的是，在变流量机油泵内设有用于连通所述第一油腔5和第二油腔6的连接通道，所述泄压阀11设置在所述连接通道内，当所述第二油腔6内的压力大于预设阈值时，泄压阀11开启，第二油腔6中的机油进入第一油腔5 内。从而避免了第二油腔6内油压波动大的问题，提升变流量机油泵的nvh性能。
80.本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的变流量机油泵。
81.需要说明的是，设置有该变流量机油泵的汽车，由于设置有磁场强度调节结构8，当行星齿轮组件7运转时，对齿圈71在切割磁场时产生电动势，阻碍齿圈71转动，不同的磁场强度对齿圈71的产生的阻力不同，最终通过行星齿轮组件7的差速原理达到调节和控制机油泵转子转速的目的，从而控制变流量机油泵的出油流量。同时，复合摆线式转子使得本发明实施例的变流量机油泵的吸油真空度较大、泵油量大、供油均匀性好，具有较好的nvh性能。
82.以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。