[发明专利]可变流量的流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体机械，更特别是涉及一种具有可变流量的内齿轮流体机械，特别是泵。

优选地，但非排他地，本发明适用于机动车辆发动机的润滑油的泵。

背景技术

在多种技术应用中，例如为了使得润滑油在压力下在机动车辆发动机内循环，通常使用正排量内齿轮泵。这些泵通常包括：固定的主体；围绕第一转动轴线在所述主体内转动并具有内齿形部的外轨道齿轮；内轨道齿轮，其围绕不同于第一轴线的第二轴线在外轨道齿轮内转动并具有只以局部液体密封的方式与外轨道齿轮的内齿形部啮合的外齿形部；传输构件，其通常通过车辆发动机驱动，以便使得两个轨道齿轮之一转动，继而经由相应齿形部的啮合而使得另一轨道齿轮转动。具有不同数量的齿的齿形部在其之间限定一系列可变容积腔室，并且油经由所述腔室从吸入端口输送到排放端口。

在这种泵中，流量以及出口处的油流速取决于发动机的转动速度，因此泵被设计成在低速下提供足够的流速，以便在这种情况下也确保润滑。如果泵具有固定的几何形状，在高转动速度下，流速比所需要高，从而造成不必要的能量消耗，并且最终造成燃料消耗增加。

在气动泵中或在所述结构作为马达(液压或气动)使用时也会遇到类似的问题。

为了减小性能随着操作状况改变而变化，并且为了消除所述缺陷，已经提出了可变流量的流体机械，其中流速的变化通过改变两个轨道齿轮之间的接合区域的轴向延伸来得到。

第一例子在JP 56020788中披露。在这种解决方法中，流量调节通过使得马达驱动的轨道齿轮平移来得到；泵的转动运动和用于流量调节的平移运动之间的联接造成高吸收转矩，这限制了流量调节得到的优点。

另一例子是WO 2004/003345中披露的泵。在这种泵中，转动和平移运动被分开，其中转动运动被传递到轨道齿轮之一，并且流量通过另一轨道齿轮的平移来改变，使得高吸收转矩的问题得以解决。但是，现有技术泵的问题在于流量调节只取决于与输送腔室连通的空间内的压力的控制。在这种情况下，发动机的主控制通道上游出现的过压也会被认为是由于高转动速度造成的，并会因此造成油流速降低，存在由于不充分润滑而造成发动机损坏的危险。

此外，在此现有技术泵中，由于随着流体压力变化而滑动并造成外轨道齿轮平移的小活塞，轨道齿轮的平移不是直接得到，而是间接得到的。这使得泵结构更加复杂并且其响应更加缓慢。

文件GB2440342披露一种具有提供轴向直接供给的大致星形内环的泵。这种内环具有根据内环的角度位置将泵送腔室与入口端口和出口端口连接的多个孔道。所述文件的装置具有一些缺陷。

第一种缺陷在于孔道必须具有减小的横向截面尺寸，以便确保内环的所需结构强度。但是，减小孔道的横向截面尺寸在泵的高转动速度下具有导致气穴现象的缺陷。

另一缺陷在于为了增加泵的排量，需要相应地增加入口端口和出口端口的轴向尺寸，由此泵的体积在轴向上制成显著的庞大。这种大的轴向尺寸可造成安装泵的问题，泵通常容纳在发动机的底部。例如，如果泵的轴向尺寸增加，存在与凸轮轴的适当运动干涉的危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有齿轮的液压机械，该液压机械消除了现有技术的缺陷。

根据本发明，这是通过造成可轴向移动的轨道齿轮滑动的平移机构实现的，除了与机械的高压腔室连通的空间外，该平移机构还限定第二流量调节空间，第二流量调节空间具有取决于与机械连接的流体回路的不同于高压腔室的元件的操作状况的第二压力状况，并且平移机构能够响应于第二流量调节空间内存在的压力状况或者响应于两个调节空间内存在的压力状况的组合在支承部件内轴向滑动。

有利地，轴向可滑动齿轮制成平移机构的整体部件。

在机械作为用于机动车辆发动机的润滑油的泵使用的优选情况下，第一调节空间与泵的输送侧连通。此外，在第一实施方式中，第二调节空间接收从发动机返回泵的压力下的润滑流体，并且在第二实施方式中，响应于发动机的操作状况，机械的流量通过外部管理逻辑建立，在使得泵以其最大流量操作时，第二调节空间与油槽连通，以便在如果泵内出现油泄漏时排放到油槽，并且在使得泵以低于最大流量的流量操作时，该空间与泵的输送侧连通。

以进一步有利的方式，不同于GB2440342所披露的，根据本发明的泵可以通过切口限定的开口来进行径向指向的供给，切口的尺寸可以根据制造需要调节。因此，可以自由地设置开口的横向截面的尺寸，以避免泵中的气穴问题。