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1、(10)申请公布号 CN 103133845 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103133845 A *CN103133845A* (21)申请号 201210129691.6 (22)申请日 2012.04.27 10-2011-0128101 2011.12.02 KR 10-2012-0018019 2012.02.22 KR F16N 13/04(2006.01) F01M 1/02(2006.01) (71)申请人 明和工业株式会社 地址 韩国京畿道 (72)发明人 权赫麟 金镇勇 (74)专利代理机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 董彬 桑。
2、传标 (54) 发明名称 可变油泵 (57) 摘要 本发明的目的在于提供一种可变油泵， 不仅 结构简单， 而且能够利用随着发动机的转速而产 生的工作油的油压， 迅速地只排出需要的油量， 能 够在提高润滑效果的同时， 提高发动机的效率。 特 别地， 本发明的另一个目的在于提供一种可变油 泵， 在结构上， 柱塞与油缸之间设置间隙， 利用从 油泵输出的油压使柱塞容易地工作， 从而能够利 用随着发动机的旋转速度的变化而变化的油压， 按照所需的油量更迅速地进行供应。 另外， 本发明 的再一个目的在于提供一种可变油泵， 使得所述 柱塞相对于工作油的流动方向竖直地工作， 从而 使柱塞沿工作油的压力施加的方向。
3、工作， 能够更 迅速、 准确地工作。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103133845 A CN 103133845 A *CN103133845A* 1/1 页 2 1. 一种可变油泵， 该可变油泵为根据发动机的转速调节压力进行输出的旋翼式， 其特 征在于 ： 在油泵 (100) 上形成油缸 (130)， 该油缸 (130) 与出口侧 (120) 连接， 所述油缸 (130) 具有从所述出口侧 (120) 。
4、旁通的第一输入管 (133a) 和第二输入管 (133b) 以及从所述入口 侧 (110) 旁通的第一输出管 (134a) 和第二输出管 (134b) ； 在所述油缸 (130) 中， 具有第一管路 (143a) 和第二管路 (143b) 的柱塞 (140) 安装为 受到弹性弹簧 (141) 的弹性支撑， 所述柱塞 (140) 的一端露出于所述出口侧 (120) ； 所述柱塞 (140) 根据所述出口侧 (120) 的压力变化在沿所述油缸 (130) 的长度方向 上受到挤压， 在低速区间 (A) 和中高速区间 (C)， 与所述发动机的转速成正比地供油， 在中 速区间 (B)， 所述第一管路 (。
5、143a) 连通所述第一输入管 (133a) 和所述第一输出管 (134a)， 使得所述出口侧 (120) 的油压的一部分流回所述入口侧 (110)， 在高速区间 (D)， 使得所述 第二管路 (143b) 连通所述第二输入管 (133b) 和所述第二输出管 (134b)， 使得所述出口侧 (120) 的油压的一部分流回所述入口侧 (110)。 2. 根据权利要求 1 所述的可变油泵， 其特征在于 ： 在所述柱塞 (140) 上， 在所述出口侧 (120) 露出的前端部凸出形成用于保持间隙的凸 起部 (142) ； 在所述油缸 (130) 中， 在与所述凸起部 (142) 对接处形成容纳孔 (。
6、131)， 以便能够容纳 所述凸起部 (142) 的一部分。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的可变油泵， 其特征在于 ： 所述油缸 (130) 相对于所述出口侧 (120) 的流体的流向竖直地形成。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述的可变油泵， 其特征在于 ： 所述柱塞(140)包括直线区间(X)和斜线区间(Y)， 所述直线区间(X)在所述第一管路 (143a) 的最初开放时， 使油压按既定量减小， 所述斜线区间 (Y) 从所述直线区间 (X) 开始， 使油压的减小量逐渐地减小。 5. 根据权利要求 4 所述的可变油泵， 其特征在于 ： 所述斜线区间 (Y) 是关闭的端部的区间形成直。
7、线形。 6. 根据权利要求 5 所述的可变油泵， 其特征在于 ： 所述直线区间 (X) 和所述斜线区间 (Y) 满足 0.1X L 0.6X， 其中， L X+Y。 权 利 要 求 书 CN 103133845 A 2 1/6 页 3 可变油泵 技术领域 0001 本发明涉及可变油泵， 更详细地说， 涉及一种在向诸如发动机的动力发生装置等 供油时， 在中速区间和高速区间， 不会过多地供应油， 相反地， 在低速区间和中高速区间， 能 够充分地供应油， 结构简单且不会发生不必要的供油的可变油泵。 背景技术 0002 一般而言， 发动机中需要润滑装置， 以便能够在活塞或曲轴等运转部位起到润滑 作用。。
8、特别是在润滑装置中需要诸如油泵的供油装置， 以便能够把诸如油的工作油供应到 需要润滑的地方。 0003 特别地， 旋翼方式的供油装置连接于曲轴进行使用， 以便能够与发动机的转速 (RPM) 成正比地调节吐出的工作油量。因此， 就原有的供油装置而言， 与发动机的转速成正 比地吐出的油量也成正比地增大。 0004 但是， 由于与发动机的转速成正比地吐出工作油， 这种供油装置与工作油的润滑 状态毫不相干， 因此， 会降低发动机的燃料效率。 即， 在车辆最初启动时， 由于工作油在重力 作用下流到下面， 为了充分润滑， 需要大量的工作油， 因此， 需要与发动机的转速成正比地 供应工作油。 0005 但是。
9、， 当车速为中速和高速时， 由于处于已经供应了足量的工作油的状态下， 因 此， 不需要与发动机的转速成正比地供应工作油。 而且， 由于在中速和高速供应了过多的工 作油， 从而会造成曲轴的动力消耗， 因此， 成为降低发动机的燃料效率的因素。 0006 因此， 目前开发了许多能够与车速等成正比地进行供油的可变油泵。在专利文献 1 中， 公开了一种可变溢流阀的结构。上述可变溢流阀的结构， 是在油泵的出油口一侧带有 阀室， 以便调节油泵的泵送的油压力， 溢流阀在上述阀室内部受到弹簧的弹力支撑， 根据流 经油路的油压力， 使油通过上述阀室一侧带有的旁通孔排出， 其特征在于 ： 体积随温度变化 而膨胀的双。
10、金属 40 插入底座 36 的上部面与弹簧片 37 的下部面之间， 其中， 底座 36 为支撑 上述弹簧 33 的下端而固定加装于阀室 31 的下部， 弹簧片 37 可在上述弹簧 33 的下端之间 移动。 0007 但是， 这种以往的结构发生了如下问题。 由于在结构上是通过温度变化而工作， 因 此， 在针对油压力， 即， 在针对发动机的转速的变化而迅速地变化油压方面存在局限。 0008 【在先技术文献】 0009 【专利文献】 0010 ( 专利文献 1) 韩国公开专利申请第 10-2005-0048151 号 (2005 年 05 月 24 日 ) 发明内容 0011 本发明正是鉴于这种问题。
11、而提出的， 其目的在于提供一种可变油泵， 不仅结构简 单， 而且能够利用随着发动机的转速而产生的工作油的油压， 迅速地只排出需要的油量， 能 够在提高润滑效果的同时， 提高发动机的效率。 说 明 书 CN 103133845 A 3 2/6 页 4 0012 特别地， 本发明的另一个目的在于提供一种可变油泵， 在结构上， 柱塞与油缸之间 设置间隙， 利用从油泵输出的油压使柱塞容易地工作， 从而能够利用随着发动机的旋转速 度的变化而变化的油压， 按照所需的油量更迅速地进行供应。 0013 另外， 本发明的再一个目的在于提供一种可变油泵， 使得所述柱塞相对于工作油 的流动方向竖直地工作， 从而使柱。
12、塞沿工作油的压力施加的方向工作， 能够更迅速、 准确地 工作。 0014 为了达成这种目的， 对于根据发动机的转速调节压力进行输出的旋翼式的可变油 泵， 本发明的可变油泵的特征在于 ： 在油泵上形成油缸， 该油缸与出口侧连接， 所述油缸具 有从所述出口侧旁通的第一输入管和第二输入管以及从所述入口侧旁通的第一输出管和 第二输出管 ； 在所述油缸中， 具有第一管路和第二管路的柱塞安装为受到弹性弹簧的弹性 支撑， 所述柱塞的一端露出于所述出口侧 ； 所述柱塞根据所述出口侧的压力变化在沿所述 油缸的长度方向上受到挤压， 在低速区间和中高速区间， 与所述发动机的转速成正比地供 油， 在中速区间， 所述第。
13、一管路连通所述第一输入管和所述第一输出管， 使得所述出口侧的 油压的一部分流回所述入口侧， 在高速区间， 使得所述第二管路连通所述第二输入管和所 述第二输出管， 使得所述出口侧的油压的一部分流回所述入口侧。 0015 特别地其特征还在于 ： 在所述柱塞上， 在所述出口侧露出的前端部凸出形成用于 保持间隙的凸起部， 在所述油缸中， 在与所述凸起部对接处形成容纳孔， 以便能够容纳所述 凸起部的一部分。 而且， 其特征还在于 ： 所述油缸相对于所述出口侧的流体的流向竖直地形 成。 0016 另外， 其特征还在于 ： 所述柱塞包括直线区间和斜线区间， 所述直线区间在所述第 一管路的最初开放时， 使油压。
14、按既定量减小， 所述斜线区间从所述直线区间开始， 使油压的 减小量逐渐地减小。 0017 而且， 其特征还在于 ： 所述斜线区间的端部形成断层。 0018 最后， 其特征还在于 ： 所述直线区间X和所述斜线区间Y满足0.1XL0.6X(其 中， L X+Y)。 0019 根据本发明的可变油泵， 具有如下效果 ： 0020 1) 向出口侧凸出的柱塞利用出口侧的油压而立即工作， 能够根据发动机的转速， 弹性地迅速供应适宜的油量。 0021 2) 由于在出口侧与柱塞之间始终有间隙， 如果油压发生变化， 则油压变化通过该 间隙立即反映到柱塞， 能够根据发动机的转速的变化， 更迅速地进行应对。 0022。
15、 3) 工作油是从管路的中心向外侧施加压力， 在本发明中， 通过相对于工作油的流 动方向竖直地安装柱塞， 从而使工作油的压力方向与柱塞的移动方向一致， 利用工作油的 压力变化， 使柱塞能够更迅速地动作， 从而反映工作油的油量变化。 附图说明 0023 图 1 是用于显示本发明的第一种实施方式的可变油泵结构的剖面图 ； 0024 图 2a 是用于显示本发明的第一种实施方式的可变油泵在低速区间的工作状态的 简图 ； 0025 图 2b 是用于显示本发明的第一种实施方式的可变油泵在中速区间的工作状态的 说 明 书 CN 103133845 A 4 3/6 页 5 简图 ； 0026 图 2c 是用于。
16、显示本发明的第一种实施方式的可变油泵在中高速区间的工作状态 的简图 ； 0027 图 2d 是用于显示本发明的第一种实施方式的可变油泵在高速区间的工作状态的 简图。 0028 图 3 是用于显示本发明的第一种实施方式的可变油泵的压力随速度而变化的图 表 ； 0029 图 4 是用于显示本发明的第二种实施方式的可变油泵结构的剖面图 ； 0030 图 5 是用于显示本发明的第二种实施方式的柱塞结构的立体图 ； 0031 图 6 是用于显示本发明的第二种实施方式的柱塞结构的俯视图 ； 0032 图 7 是图 6 的局部放大图 ； 0033 图 8 是用于显示本发明的第二种实施方式的可变油泵的压力随速。
17、度而变化的图 表 ； 0034 图 9 是用于显示本发明的柱塞的变形实施方式的局部放大图。 0035 附图标记说明 0036 100 ： 油泵 0037 100a ： 外壳 0038 100b ： 旋翼 0039 110 ： 入口侧 0040 120 ： 出口侧 0041 130 ： 油缸 0042 131 ： 容纳孔 0043 132 ： 油压检测管 0044 133a， 133b ： 第一输入管、 第二输入管 0045 134a， 134b ： 第一输出管、 第二输出管 0046 140 ： 柱塞 0047 141 ： 弹性弹簧 0048 142 ： 凸起部 0049 143a， 143b。
18、 ： 第一管路、 第二管路 具体实施方式 0050 下面参照附图， 更详细地说明本发明的优选实施方式。 在此之前需要指出的是， 本 说明书及权利要求书中使用的术语或单词不局限于通常的或字典的意义进行解释， 而是立 足于发明人以最佳方法说明其自身的发明而可以恰当地定义术语概念的原则， 应解释为符 合本发明技术思想的意义和概念。 0051 因此， 本说明书中记载的实施方式和附图中显示的结构只不过是本发明最优选的 一个实施方式而已， 并非完全代表本发明的技术思想， 因此应理解为 ： 在提出本申请时， 会 有能够取代它们的多种均等物和变形例。 0052 【第一种实施方式】 说 明 书 CN 10313。
19、3845 A 5 4/6 页 6 0053 图1是用于显示本发明的第一种实施方式的可变油泵结构的剖面图， 图2a是用于 显示本发明的第一种实施方式的可变油泵在低速区间的工作状态的简图， 图 2b 是用于显 示本发明的第一种实施方式的可变油泵在中速区间的工作状态的简图。而且， 图 2c 是用于 显示本发明的第一种实施方式的可变油泵在中高速区间的工作状态的简图， 图 2d 是用于 显示本发明的第一种实施方式的可变油泵在高速区间的工作状态的简图。图 3 是用于显示 本发明的第一种实施方式的可变油泵的压力随速度而变化的图表。 0054 本发明的可变油泵 100 在入口侧 110 与出口侧 120 之间。
20、具备油缸 130， 其中， 入口 侧 110 与出口侧 120 随着发动机驱动等产生油压而实现供油， 在该油缸 130 中， 包括利用弹 性弹簧 141 进行弹性支撑的柱塞 140。 0055 特别是上述油缸130形成为柱塞140的前端露出于出口侧120， 油缸130具有第一 输入管133a和第二输入管133b以及第一输出管134a和第二输出管134b， 以便能够随着上 述柱塞 140 的工作， 在中速区间 B 和高速区间 D， 使得出口侧 120 的油压的一部分流回入口 侧 110。 0056 另外， 上述柱塞140安装为受到弹性支撑， 使得一端露出于出口侧120， 柱塞140具 有用于随着。
21、该出口侧120的油的变化而形成油路的第一管路143a和第二管路143b。 而且， 柱塞 140 在出口侧 120 的油压力处于低速区间 A 和中高速区间 C 时， 与发动机的转速成正 比地供油， 在不需要大量油的中速区间B和高速区间D， 通过上述第一管路143a和第二管路 143b， 使得出口侧 120 的油量的一部分流回入口侧 110， 适宜地减小供应量。 0057 下面， 针对这种结构更具体地进行说明。 0058 油泵 100 包括形成有内齿的外壳 100a 和与该内齿啮合旋转的旋翼 100b。特别是 旋翼 100b 连接于发动机的曲轴， 与发动机的转速成正比地驱动。关于这种齿轮式的油泵 。
22、100 的结构及工作原理已经是众所周知的， 在此省略其详细说明。 0059 另一方面， 在上述油泵 100 中形成作为油路的入口侧 110 和出口侧 120， 以便能够 供应因旋翼 100b 的旋转而发生的油压。这种入口侧 110 和出口侧 120 通常在外壳 100a 上 形成。 0060 另外， 在上述出口侧120上连通地形成油缸130。 这是为了使出口侧120的压力立 即作用于油缸130， 使得安装于此的柱塞140能够直接联动工作。 在本发明的优选实施方式 中， 优选地， 上述油缸 130 相对于流经出口侧 120 的流体的流向沿竖直方向形成。由于从中 心向外面施加油压的油压特性的原因，。
23、 因此， 这是为了使柱塞 140 能够借助于垂直于出口 侧 120 的管路施加的油压而工作， 从而能够利用施加的压力而立即工作， 能够提高反应速 度。 0061 而且， 在油缸 130 的上端面 ( 即与柱塞 140 对接的内表面 ) 上形成容纳孔 131。此 时的容纳孔 131 优选与柱塞 140 之间形成间隙 G， 使得油压能够立即作用于柱塞 140。 0062 而且， 在上述油缸 130 上形成从出口侧 120 旁通的能够使油压流回第一输入管 133a 及第二输入管 133b， 并且能够使得该油压可选择地排出到入口侧 110 的第一输出管 134a 及第二输出管 134b。这种第一输入管。
24、 133a 和第二输入管 133b 以及第一输出管 134a 和第二输出管 134b 随着柱塞 140 沿长度方向的移动而分为四个阶段完成开闭动作， 对此， 将在柱塞 140 中一同说明。 0063 柱塞 140 作为活塞可以安装为在上述油缸 130 的内部获得弹性弹簧 141 的弹性支 说 明 书 CN 103133845 A 6 5/6 页 7 撑。此时， 弹簧 141 优选利用塞子 ( 图中未示出 ) 等封堵， 以便能够根据情况更换使用。 0064 特别是在柱塞 140 的上端 ( 即在向出口侧 120 露出的前端部 ) 凸出形成插入上述 容纳孔 131 的凸起部 142。如上所述， 该。
25、凸起部 142 在出口侧 120 的内表面与柱塞 140 的上 端之间形成间隙 G。 0065 另外， 为了在随着油缸 130 移动的同时， 使得第一输入管 133a 与第一输出管 134a 连通以及第二输入管 133b 和第二输出管 134b 连通， 在柱塞 140 上形成有第一管路 143a 和 第二管路 143b。 0066 随着油泵100的旋转速度增加(即随着发动机的转速增加)， 出口侧120的压力逐 渐增大， 于是如上结构的柱塞 140 使上述第一管路 143a 和第二管路 143b 打开或关闭。 0067 下面， 根据这种柱塞140的工作原理， 将对出口侧120的压力变化产生影响的。
26、发动 机的转速分为低速区间 A、 中速区间 B、 中高速区间 C 以及高速区间 D， 其说明如下。 0068 首先， 当刚刚启动车辆等时， 油泵 100 的速度处于低速区间 A， 如图 2a 所示， 柱塞 140 受到弹性弹簧 141 的弹性支撑， 保持该状态。因此， 第一管路 143a 及第二管路 143b 被 油缸 130 全部堵塞， 出口侧 120 的压力与发动机的转速成正比地升高。 0069 接着， 如图 2b 所示， 当发动机的转速处于中速区间 B 后， 利用出口侧 120 的压力， 将柱塞 140 向下方推动。此时， 柱塞 140 打开第一管路 143a。于是， 第一输入管 133。
27、a 与第 一输出管134a通过第一管路143a连通， 出口侧120的压力的一部分从出口侧120流回入口 侧 110。因此， 在该中速区间 B， 即使速度升高， 供应的油量与流回的油压力相对应而减少。 0070 随后， 如图 2c 所示， 发动机的转速处于中高速区间 C 后， 柱塞 140 进一步向下运动 的同时， 关闭原来打开的第一管路 143a( 此时， 第二管路 143b 处于关闭状态 )。于是， 出口 侧120的压力升高， 使得原来在上述中速区间B处于已经降低状态的压力增加， 油压开始上 升， 直到与发动机的转速成正比为止。 0071 最后， 在进入高速区间 D 后， 如图 2d 所示，。
28、 柱塞 140 进一步下降的同时， 堵塞第一 管路 143a， 打开第二管路 143b。因此， 第二输入管 133b 和第二输出管 134b 连通， 出口侧 120的压力的一部分流回入口侧110。 因此， 在高速区间D， 与发动机的转速成正比地供应少 量的油。 0072 【第二种实施方式】 0073 图 4 是用于显示本发明的第二种实施方式的可变油泵结构的剖面图， 图 5 是用于 显示本发明的第二种实施方式的柱塞结构的立体图， 图 6 是用于显示本发明的第二种实施 方式的柱塞结构的俯视图， 图 7 是图 6 的局部放大图， 图 8 是用于显示本发明的第二种实施 方式的可变油泵的压力随速度而变化。
29、的图表。 其中， 对于与第一种实施方式相同的结构， 标 注相同的附图标记， 并省略其详细说明。 0074 本发明的第二种实施方式的可变油泵与第一种实施方式相比， 其区别在于柱塞 140的结构。即， 上述柱塞 140在结构上， 使得从出口侧 120 通过第一管路 143a 流回入 口侧 110 的油压在初期按既定量减速， 随后减小量再次逐渐减小， 与所减小的减速量相对 应， 使压力在高速区间相应地上升。 0075 为了如此进行工作， 上述第一管路 143a 如图 6 及图 7 所示， 由于柱塞 140的动 作， 在初期开放的部分形成直线区间 X， 从该直线区间 X 结束点直至完全开放的部分再次渐。
30、 变地形成斜线区间 Y。此时， 斜线区间 Y 以从直线区间 X 的端部向外展开的形状形成。 说 明 书 CN 103133845 A 7 6/6 页 8 0076 因此， 使得第一输入管 133a 和第二输出管 134a 连通的第一管路 143a 在作为初始 区间的直线区间 X 中， 诱导油压按既定量减小， 在斜线区间 Y， 诱导油压逐渐减小。 0077 特别地， 在斜线区间 Y 流回的油压量的减小， 意味着在高速区间流回的油压相应 地减小， 因此， 与流回量的减少相对应， 压力相应地上升。 0078 在本发明的优选实施方式中， 这种压力上升点优选相对于整体长度 L， 满足 0.1X L 0.。
31、6X( 其中， L X+Y) 的关系。这是因为， 相对于整体长度 L， 如果直线区间超 过0.6X， 那么， 由于流回的油的量过多， 越是高速压力越上升的效果会被减小。 另外， 如果直 线区间低于 0.1X， 则流回的油的量过小， 不仅第一管路 143a 开放的初期压力的降低效果会 下降， 而且， 会立即成为压力上升点。 0079 即， 在整体区间L中， 如果延长直线区间X， 缩短斜线区间Y， 那么， 流回的油的量将 增多， 因此， 压力上升点被降低。相反， 如果缩短直线区间 X， 延长斜线区间 Y， 那么， 流回的 油的量从一开始就减小， 因此， 压力上升点被提高。 0080 因此， 如图 。
32、8 所示， 如果流回的压力增大的直线区间 X 延长， 则原有的压力变化图 线 a 如图线 b 所示进行移动， 压力上升点被降低， 相反地， 如果流回的压力减小的直线区间 X 缩短， 则如图线 c 所示进行移动， 压力上升点被提高。 0081 另一方面， 本发明的第二种实施方式的柱塞 140在第一管路 143a的剖面形状 中， 也可以带断层地形成斜线区间 Y 的端部。即， 如图 9 所示用于显示本发明的柱塞的变形 实施方式， 第一管路 143a的剖面形状带断层地形成与直线区间 X 连续的斜线区间 Y 的端 部。 0082 这样一来， 斜线区间Y能够更大地形成与直线区间X构成的倾斜角， 与第一种实。
33、 施方式的柱塞140相比， 能够相应地流回更多量的油压。 因此， 流回油压的调节范围增大， 能够在更大范围内相应地改变压力上升时的上升位置进行使用。其中， 附图符号 “” 代表 第一种实施方式中的倾斜角。 0083 如上所述， 本发明在结构上， 使受到弹性支撑的柱塞能够在随着油压的变化而工 作的同时， 可选择地形成油路， 因而结构简单， 同时能够按各个区间迅速地反应并供应所需 的油量。 说 明 书 CN 103133845 A 8 1/6 页 9 图 1 图 2a 说 明 书 附 图 CN 103133845 A 9 2/6 页 10 图 2b 图 2c 说 明 书 附 图 CN 103133845 A 10 3/6 页 11 图 2d 图 3 说 明 书 附 图 CN 103133845 A 11 4/6 页 12 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103133845 A 12 5/6 页 13 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103133845 A 13 6/6 页 14 图 9 说 明 书 附 图 CN 103133845 A 14 。