各種實(shí)施例涉及用于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件(例如車輛中的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或變速器)的旋轉(zhuǎn)齒輪油泵。

背景技術(shù)：

油泵用于使油或潤滑劑流通通過動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件，諸如發(fā)動(dòng)機(jī)或變速器。油泵通常提供為產(chǎn)生轉(zhuǎn)子泵或旋轉(zhuǎn)齒輪泵(gerotor pump)。旋轉(zhuǎn)齒輪泵具有正排量特性以及在泵的各個(gè)部件之間的緊密間隙，這在泵的操作期間導(dǎo)致泵和連接的油道內(nèi)的流體的壓力脈動(dòng)或波動(dòng)的形成。泵中流體的壓力脈動(dòng)可充當(dāng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件的激勵(lì)來源(例如，當(dāng)泵安裝至動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件時(shí))。例如，泵可安裝至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、變速器殼體、油盤或油底殼殼體、變速器鐘形殼體等，在這些位置壓力脈動(dòng)可引起來自發(fā)動(dòng)機(jī)或變速器的音調(diào)噪聲或嘯叫聲。這種油泵引起的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)嘯叫聲或音調(diào)噪聲是常見的噪聲、振動(dòng)和不平順性(NVH)問題，并且減輕技術(shù)可包括諸如添加至動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)以減小由常見的泵引起的噪聲的阻尼裝置的手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)齒輪泵，該旋轉(zhuǎn)齒輪泵可設(shè)有內(nèi)轉(zhuǎn)子且流體通道橫跨兩個(gè)齒延伸，以流體連接不相鄰的凹陷或泵送室。通過將流體路徑設(shè)置在內(nèi)轉(zhuǎn)子的一些交替凹陷之間，而使剩余凹陷不具有流體路徑，油泵的主要諧波能夠被破壞成低峰，導(dǎo)致減小的壓力波動(dòng)和油泵音調(diào)噪聲。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種旋轉(zhuǎn)齒輪泵，包括：泵殼體，泵殼體限定室且具有流體入口和流體出口；外齒輪構(gòu)件，外齒輪構(gòu)件被支撐以繞第一軸線在室內(nèi)旋轉(zhuǎn)，外齒輪構(gòu)件具有一系列內(nèi)部齒；以及內(nèi)齒輪構(gòu)件，內(nèi)齒輪構(gòu)件繞與第一軸線間隔開的第二軸線可旋轉(zhuǎn)地支撐在外齒輪構(gòu)件內(nèi)，內(nèi)齒輪構(gòu)件限定一系列外部齒，一系列外部齒帶有第一齒和第二齒，第一齒限定穿過第一齒的流體通道，并且第二齒獨(dú)立于流體通道，其中，流體通道由孔口限定，孔口軸向延伸穿過第一齒并且流體連接至橫跨內(nèi)齒輪構(gòu)件的端面上的第一齒延伸的槽道；其中，流體通道構(gòu)造成在操作期間干擾諧波，以減小壓力波動(dòng)和相關(guān)音調(diào)噪聲。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，泵殼體由泵主體和蓋提供，泵主體和蓋中的一個(gè)限定支撐外齒輪構(gòu)件和內(nèi)齒輪構(gòu)件的平坦表面，平坦表面限定與流體出口流體連通的凹口；其中，內(nèi)齒輪構(gòu)件和外齒輪構(gòu)件配合形成多個(gè)可變?nèi)莘e泵送室，以從流體入口向流體出口泵送流體；并且其中，凹口和流體通道配合以在與槽道的第一端相關(guān)聯(lián)的第一泵送室和流體出口之間、以及在與槽道的第二端相關(guān)聯(lián)的第二泵送室和流體出口之間提供流體連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，凹口從流體出口徑向向內(nèi)延伸。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，凹口另外被內(nèi)齒輪構(gòu)件阻擋，以防止流體流動(dòng)通過凹口至流體出口。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，流體通道進(jìn)一步由橫跨內(nèi)齒輪構(gòu)件的另一端面上的第一齒延伸的另一槽道限定，另一槽道流體連接至孔口；其中，泵主體和蓋中的另一個(gè)限定支撐外齒輪構(gòu)件和內(nèi)齒輪構(gòu)件的另一平坦表面，另一平坦表面限定與流體出口流體連通的另一凹口；并且其中，另一凹口和流體通道配合以在與另一槽道的第一端相關(guān)聯(lián)的第一泵送室和流體出口之間、以及在與另一槽道的第二端相關(guān)聯(lián)的第二泵送室和流體出口之間提供流體連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，另一凹口另外被內(nèi)齒輪構(gòu)件阻擋，以防止流體流動(dòng)通過另一凹口至流體出口。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一齒的流體通道是限定在內(nèi)齒輪構(gòu)件的一系列外部齒內(nèi)的唯一流體通道。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，流體通道的孔口與第二軸線平行。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，內(nèi)齒輪構(gòu)件限定從內(nèi)齒輪構(gòu)件彼此間隔開的第一端和第二端，流體通道的孔口在第一端和第二端之間延伸。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，流體通道的孔口與第一齒的齒頂徑向?qū)R。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，流體通道的槽道具有鄰近第一齒的第一側(cè)上的齒根區(qū)域的第一端、以及鄰近第一齒的第二側(cè)上的齒根區(qū)域的第二端。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，內(nèi)齒輪構(gòu)件具有N個(gè)齒，且外齒輪構(gòu)件具有N-1個(gè)齒。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，內(nèi)齒輪構(gòu)件具有在一系列外部齒中的第三齒，第三齒限定穿過第三齒的另一流體通道，另一流體通道由另一孔口限定，另一孔口軸向延伸穿過第三齒并且流體連接至位于內(nèi)齒輪構(gòu)件的端面中且橫跨第三齒延伸的另一槽道。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一齒不鄰近一系列外部齒中的第三齒。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種旋轉(zhuǎn)齒輪泵，包括：殼體，殼體具有平坦表面，平坦表面分隔室中的入口和出口并且限定連接至出口的凹口；以及內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子定位在惰輪轉(zhuǎn)子內(nèi)且具有第一齒和第二齒，第一齒限定穿過第一齒的通道，且第二齒不具有穿過第二齒的通道；其中，通道和凹口配合形成流體通路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，內(nèi)轉(zhuǎn)子具有第一端和第二相對(duì)端，第一端構(gòu)造成與平坦表面相配合，并且其中，通道由位于第一端中且與孔口相交的凹槽限定，孔口在第一端和第二相對(duì)端之間延伸，凹槽橫跨第一齒和第二齒延伸，以流體連接由第一齒部分限定的相鄰泵送室。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，除非通道與凹口相互重疊，否則凹口由內(nèi)轉(zhuǎn)子阻擋，以防止流體流動(dòng)通過凹口至出口。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種用于旋轉(zhuǎn)齒輪泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子，包括：主體，主體具有由外壁分隔開的第一端和第二端，外壁限定一系列個(gè)齒或N個(gè)齒，其中，N/2個(gè)或更少齒中的每個(gè)齒限定通道，N/2個(gè)或更少齒非順序地布置成一系列齒，每個(gè)通道具有軸向孔口，軸向孔口延伸穿過主體且與由第一端限定并橫跨相應(yīng)的齒延伸的凹槽相交。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，通道的凹槽是第一凹槽；其中，通道具有由主體的第二端限定的第二凹槽，第二凹槽與軸向孔口相交并且橫跨相應(yīng)齒延伸；并且其中，每個(gè)第一凹槽和第二凹槽具有與相應(yīng)齒的上游面相交的第一端和與相應(yīng)齒的下游面相交的第二端。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)通道的軸向孔口位于內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒根圓的徑向向內(nèi)。

在實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)齒輪泵設(shè)置有泵殼體，泵殼體限定室且具有流體入口和流體出口。外齒輪構(gòu)件被支撐以繞第一軸線在室內(nèi)旋轉(zhuǎn)，其中外齒輪構(gòu)件具有一系列內(nèi)部齒。內(nèi)齒輪構(gòu)件繞與第一軸線間隔開的第二軸線可旋轉(zhuǎn)地支撐在外齒輪構(gòu)件內(nèi)。內(nèi)齒輪構(gòu)件限定一系列外部齒，該一系列外部齒具有第一齒和第二齒，第一齒限定穿過其中的流體通道且第二齒獨(dú)立于流體通道。流體通道由軸向延伸穿過第一齒的孔口限定，該孔口流體連接至橫跨內(nèi)齒輪構(gòu)件的端面上的第一齒延伸的槽道。流體通道構(gòu)造成在操作期間干擾諧波，以減小壓力波動(dòng)和相關(guān)音調(diào)噪聲。

在另一實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)齒輪泵設(shè)有殼體，殼體具有平坦表面，平坦表面在室中分隔開入口和出口且限定連接至出口的凹口。內(nèi)轉(zhuǎn)子定位在惰輪轉(zhuǎn)子內(nèi)，且具有第一齒和第二齒，第一齒限定穿過其中的通道且第二齒獨(dú)立于通道。該通道和凹口相配合以在泵中形成用于壓力釋放和音調(diào)噪聲減小的流體通路。

在另一實(shí)施例中，用于旋轉(zhuǎn)齒輪泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子設(shè)有主體，主體具有由限定一系列或N個(gè)齒的外壁分隔開的第一端和第二端。主體具有限定通道的N/2個(gè)或更少的齒，且該N/2個(gè)或更少的齒中的每個(gè)齒非順序地布置成上述一系列齒。各通道具有延伸穿過主體且與由第一端限定并橫跨各齒延伸的凹槽相交的軸向孔。

根據(jù)本公開的各種實(shí)施例具有相關(guān)且非限制性的優(yōu)點(diǎn)。例如，旋轉(zhuǎn)齒輪油泵可設(shè)有內(nèi)轉(zhuǎn)子，且流體通道延伸穿過至少一個(gè)而非所有齒。當(dāng)流體通道與在泵殼體和/或蓋中形成的凹口相互對(duì)準(zhǔn)或?qū)R時(shí)，流體通道與該凹口配合。通過將流體通路設(shè)置在內(nèi)轉(zhuǎn)子的一些齒上，而剩余齒未設(shè)有穿過其中的流體通路，油泵的主要諧波能夠被破壞成低峰，導(dǎo)致壓力波動(dòng)和油泵音調(diào)噪聲減小。

附圖說明

圖1展示根據(jù)實(shí)施例的用于車輛中的部件的潤滑系統(tǒng)的示意圖；

圖2展示根據(jù)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)齒輪泵的局部透視圖；

圖3展示圖2的旋轉(zhuǎn)齒輪泵的泵殼體的主體；

圖4展示圖2的旋轉(zhuǎn)齒輪泵的泵殼體的蓋；

圖5展示圖2的旋轉(zhuǎn)齒輪泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子的立體圖；

圖6展示圖2的泵的俯視圖，其中蓋被移除并且內(nèi)轉(zhuǎn)子處于第一位置；

圖7展示相較于從具有傳統(tǒng)惰輪轉(zhuǎn)子的泵輸出的壓力，從圖2的泵輸出的壓力的圖標(biāo)；以及

圖8展示圖2的泵的頻域分析。

具體實(shí)施方式

根據(jù)需要，本文提供本公開的具體實(shí)施例，但是，應(yīng)當(dāng)理解，本公開的實(shí)施例僅是示例且可以各種及替換的形式體現(xiàn)。附圖不一定按照比例繪制，一些特征可能被夸大或最小化以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，本文公開的具體結(jié)構(gòu)和功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)理解為限制，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何以不同方式實(shí)施本公開的代表性基礎(chǔ)。

車輛部件10(例如車輛內(nèi)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或變速器)包括潤滑系統(tǒng)12。盡管可設(shè)想使用其他車輛部件，本文將車輛部件10描述為發(fā)動(dòng)機(jī)。潤滑系統(tǒng)12在操作期間為發(fā)動(dòng)機(jī)提供潤滑油，通常稱作油。該潤滑油或油可包括石油基和非石油合成化學(xué)組分，并且可包括各種添加劑。潤滑系統(tǒng)12循環(huán)油且在壓力下向發(fā)動(dòng)機(jī)10輸送油，以潤滑旋轉(zhuǎn)軸線承、移動(dòng)活塞和發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸。潤滑系統(tǒng)12可額外提供發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。潤滑系統(tǒng)12還可向發(fā)動(dòng)機(jī)提供油用作液壓流體，以致動(dòng)各種挺桿、閥或類似部件。

潤滑系統(tǒng)12具有用于潤滑油的油底殼14。油底殼14可為如所示的濕式油底殼或可為干式油底殼。油底殼14用作油的容器。在一個(gè)示例中，提供油底殼14作為連接到發(fā)動(dòng)機(jī)且定位于曲軸下方的油盤。

潤滑系統(tǒng)12具有將油提供給泵18的入口的進(jìn)油道16。進(jìn)油道16可包括過濾器且與油底殼14中的油流體接觸。

泵18從進(jìn)油道16接收油且加壓并驅(qū)動(dòng)油，使得油循環(huán)通過系統(tǒng)12。以下詳細(xì)參考圖2-6描述泵18。在一個(gè)示例中，泵18由發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)部件(例如皮帶或由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的機(jī)械齒輪系)驅(qū)動(dòng)。在其他的示例中，泵18可由另一裝置(例如電動(dòng)馬達(dá))驅(qū)動(dòng)。

油從泵18流出，流經(jīng)濾油器20，并且流向車輛部件或發(fā)動(dòng)機(jī)10。油流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的各種通道，并且之后離開或排出發(fā)動(dòng)機(jī)10并進(jìn)入油底殼14。

潤滑系統(tǒng)12還可包括油冷卻器或熱交換器，以經(jīng)由將熱傳至冷卻介質(zhì)(例如大氣)來減小系統(tǒng)12中的油和潤滑劑的溫度。潤滑系統(tǒng)12還可包括未示出的附加部件，包括調(diào)節(jié)器、閥、壓力釋放閥、旁通管、壓力和溫度傳感器或類似部件。

在其他示例中，泵18可在其他車輛系統(tǒng)(例如，燃料泵或類似部件)上實(shí)施。

圖2-6展示了泵50和其各種部件。泵50可作為泵18用在潤滑系統(tǒng)12中。泵50具有殼體52和蓋54。殼體52和蓋54配合形成內(nèi)部腔56。蓋54連接到殼體52以封閉室56。蓋54可使用一個(gè)或多個(gè)緊固件(例如螺栓等)連接至殼體52?？商峁┟芊饧鏞環(huán)或墊圈來密封室56。

內(nèi)部室56可設(shè)有大致圓柱形的支撐件或引導(dǎo)壁57或由大致圓柱形的支撐件或引導(dǎo)壁57限定。引導(dǎo)壁57可包括壁的一個(gè)或多個(gè)部分，其具有共同的曲率半徑和中心。引導(dǎo)壁57的各種部分可繞共同圓柱體的周界分布。

泵50具有流體入口58和流體出口60。流體入口58如圖2所示的入口端口，入口端口適于連接至與供應(yīng)(諸如油底殼14)流體連通的管道，諸如進(jìn)油道16。入口端口可位于殼體52上(如圖所示)，或可由蓋54限定。流體入口58與室56流體連接并與壁57相交，從而使得入口58內(nèi)的流體流入室56中。殼體52和蓋54可限定入口58區(qū)域的一些部分。入口58可被塑形為控制多種流體流動(dòng)特征。

流體出口60具有適于連接到導(dǎo)管的如圖3所示的出口端口，其中導(dǎo)管與濾油器、車輛部件(例如發(fā)動(dòng)機(jī)等)流體連通。出口端口可位于如所示的殼體52上或可由蓋54限定。流體出口60與室56流體連接并與壁57相交，使得室56內(nèi)的流體流入出口60中。殼體52和蓋54可限定出口60區(qū)域的一些部分。出口60可被塑形為控制多種流體流動(dòng)特征。入口58和出口60由壁57的一部分彼此分隔開，且在一個(gè)示例中，可大體上彼此相對(duì)。

泵50具有泵軸62或驅(qū)動(dòng)軸。泵軸62被驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)泵50的部件并驅(qū)動(dòng)流體。在一個(gè)示例中，泵軸62由與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的機(jī)械驅(qū)動(dòng)，從而使得該泵軸作為發(fā)動(dòng)機(jī)部件旋轉(zhuǎn)，如曲軸旋轉(zhuǎn)，且可提供傳動(dòng)比以提供在預(yù)定范圍內(nèi)的泵速。在一個(gè)示例中，泵軸62的一端以花鍵連接或其他方式形成以機(jī)械連接旋轉(zhuǎn)車輛部件以驅(qū)動(dòng)泵50。

軸62的另一端被支撐以在泵50的殼體52內(nèi)旋轉(zhuǎn)。該殼體可限定用于該軸的該端在其中旋轉(zhuǎn)的支撐件66。支撐件66可包括套管、軸線承連接件等。潤滑通道68可設(shè)置于殼體52中，以潤滑支撐件66中的軸線承連接件。軸62繞軸62的縱向軸線70旋轉(zhuǎn)。

軸62延伸穿過蓋54，且蓋54限定用于軸62穿過的開口72。開口72可包括套筒或密封件以將流體保留在泵內(nèi)并防止或減少從室56中泄露。開口72還可包括支撐軸62用于在其中旋轉(zhuǎn)的附加套管或軸線承組件。潤滑通道74可設(shè)置于蓋54內(nèi)，以潤滑開口72內(nèi)的軸線承連接件。

殼體52具有平坦表面76，該平坦表面76在入口區(qū)域58和出口區(qū)域60之間延伸且環(huán)繞驅(qū)動(dòng)軸62。蓋54也具有平坦表面78，平坦表面78在入口區(qū)域58和出口區(qū)域60之間延伸且環(huán)繞驅(qū)動(dòng)軸62。

內(nèi)轉(zhuǎn)子80或內(nèi)齒輪構(gòu)件連接至泵軸62以隨其旋轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子80具有主體，該主體限定內(nèi)表面或壁82和外表面或壁84。形成內(nèi)壁82以連接泵軸62以繞軸線70隨其旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)示例中，內(nèi)壁82以花鍵連接以配合泵軸62的相應(yīng)的花鍵部分。外壁84限定一系列外部齒輪齒86。內(nèi)轉(zhuǎn)子80可限定為外齒齒輪。

外轉(zhuǎn)子90、外齒輪構(gòu)件或惰輪齒輪或轉(zhuǎn)子環(huán)繞內(nèi)轉(zhuǎn)子80且被支撐以在室56內(nèi)旋轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子90具有內(nèi)表面或壁92和外表面或壁94。內(nèi)壁92限定一系列內(nèi)部齒輪齒96。外轉(zhuǎn)子90可限定為內(nèi)齒齒輪。外壁94為圓柱形且可設(shè)置大小以被殼體的圓柱形壁部分接收或與其接合以繞軸線98在其中旋轉(zhuǎn)。軸線98是殼體中的圓柱形室56的縱軸線或中心軸線。因?yàn)楸诓糠?7用于在泵50操作期間將外轉(zhuǎn)子90保留在適當(dāng)位置，外壁94可直接鄰近且可接觸圓柱形壁部分57。

內(nèi)轉(zhuǎn)子80通過泵軸62繞軸線70旋轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子80上的一系列齒86具有齒頂區(qū)域104和齒根區(qū)域106。齒頂區(qū)域104鄰近各齒110的齒頂108。齒根區(qū)域106鄰近相鄰齒110之間的齒槽底面112。各齒頂區(qū)域104和齒根區(qū)域106可由擺線形狀或另一形狀形成。在所示示例中，齒根區(qū)域106由擺線或圓內(nèi)螺線形成，從而齒根區(qū)域106為平滑曲線。

外轉(zhuǎn)子90具有一系列內(nèi)齒96，內(nèi)齒96具有齒頂區(qū)域120和齒根區(qū)域122。齒頂區(qū)域120鄰近各齒的齒頂且齒根區(qū)域122鄰近相鄰齒之間的齒槽底面。各齒頂區(qū)域120和齒根區(qū)域122可由擺線形或另一形狀形成。在所示示例中，齒頂區(qū)域120由擺線或內(nèi)圓螺線形狀形成，從而齒頂區(qū)域120為平滑曲線。齒頂區(qū)域120形成與內(nèi)轉(zhuǎn)子80的齒根區(qū)域106相同的曲線或形狀，從而區(qū)域106、120匹配以形成連續(xù)密封。

當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子80通過軸62旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)子80的齒86與外轉(zhuǎn)子90的齒96嚙合，且外轉(zhuǎn)子90作為惰輪由內(nèi)轉(zhuǎn)子80驅(qū)動(dòng)。在本示例中，圖2中，泵軸62在順時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)子80，并且因此惰輪轉(zhuǎn)子90通過內(nèi)轉(zhuǎn)子80在順時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子80相對(duì)于外轉(zhuǎn)子90和圓柱形殼體56、57是離心的。當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子80繞軸線70旋轉(zhuǎn)時(shí)，其中軸線70相對(duì)于外轉(zhuǎn)子90的旋轉(zhuǎn)軸線98偏移，可變?nèi)莘e泵送室形在內(nèi)轉(zhuǎn)子80和外轉(zhuǎn)子90之間形成，以驅(qū)動(dòng)流體流動(dòng)。如從圖2中可看出，泵50在室56中不存在新月形密封件或插入件的情況下操作。

多個(gè)室140形成于內(nèi)轉(zhuǎn)子80和外轉(zhuǎn)子90之間。當(dāng)泵50運(yùn)行時(shí)，各室140具有可變?nèi)莘e。各室140容積增加以從入口58吸取流體，之后容積減少已將流體從出口60推出。在142處示出室容積增加。在144處示出室容積減小。隨著內(nèi)轉(zhuǎn)子80旋轉(zhuǎn)，內(nèi)轉(zhuǎn)子80的外壁84和外轉(zhuǎn)子90的內(nèi)壁92之間的間隔在繞內(nèi)轉(zhuǎn)子80的各種徑向位置處改變。由內(nèi)轉(zhuǎn)子、葉片和凸輪形成的靠近入口端口58的室容積增大，其從入口端口58將流體吸入室內(nèi)?？拷隹诙丝?0的室容積減小，其從該室將流體驅(qū)至排出端口60并流出泵。

圖5中詳細(xì)示出內(nèi)轉(zhuǎn)子80。內(nèi)轉(zhuǎn)子80具有第一端150和與第一端150隔開的第二相對(duì)端152。第一端150構(gòu)造成匹配殼體52的平坦平面76，且第二端構(gòu)造成匹配蓋54的平坦平面78。

內(nèi)轉(zhuǎn)子80其內(nèi)具有至少一個(gè)流體通道160。各流體通道160由內(nèi)轉(zhuǎn)子80的各齒限定且為齒中的內(nèi)部。內(nèi)轉(zhuǎn)子80的其他齒不設(shè)有流體通道160或獨(dú)立于流體通道160。應(yīng)當(dāng)注意，傳統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)子沒有通道160。內(nèi)轉(zhuǎn)子80可具有一個(gè)流體通道160、如所示的兩個(gè)流體通道160或兩個(gè)以上的流體通道160。一般來說，流體通道160構(gòu)造成在泵50運(yùn)行期間干擾諧波，以減小壓力波動(dòng)和相關(guān)音調(diào)噪聲。通過在一些但不是全部的齒86上設(shè)置通道160，在泵運(yùn)行期間破壞諧波。剩余齒為實(shí)心的或獨(dú)立于通道，從而它們保持具有如下述的凹口的流體阻擋件來保持整體泵送效率。

各流體通道160由軸向延伸穿過該齒且從內(nèi)轉(zhuǎn)子80的第一端150向第二端152延伸的槽或孔口162限定。軸向孔口162一般與軸線70平行，且可與軸線70平行或偏移10度。如所示，孔口162可與其齒的齒頂108徑向?qū)R，如圖所示，或可偏移特定度數(shù)。各通道160的軸向孔口162徑向定位在內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒根圓170或根圓內(nèi)部。在一個(gè)示例中，孔口162具有3毫米和約1.5毫米的橫截面尺寸。

通道160還具有由端部150、152限定的凹槽或槽道164，端部150、152流體連接至孔口162。各槽道164橫跨內(nèi)齒輪構(gòu)件的端面150、152上的相關(guān)齒延伸。各槽道164具有第一端166，第一端166與該齒的上游側(cè)或面上的內(nèi)轉(zhuǎn)子的側(cè)壁相交或鄰近該齒的第一側(cè)上的齒根區(qū)域106。各槽道還具有第二端168，第二端168與該齒的下游側(cè)或面上的內(nèi)轉(zhuǎn)子的側(cè)壁相交或鄰近該齒的第二側(cè)上的齒根區(qū)域106。各凹槽或槽道164橫跨各齒延伸，以流體連接由該齒部分限定的相鄰泵送室140。在其他示例中，凹槽或槽道164可僅延伸到該齒的單一側(cè)，例如，通過延伸到該齒的共同上游或下游面，或帶有延伸至相對(duì)齒面的相對(duì)凹槽或通道?？卓?62與凹槽164在凹槽164或齒的中間區(qū)域或中心區(qū)域中相交。

各流體通道160可具有沿其長度均勻的孔口162和/或凹槽164。在替代性示例中，流體通道160的部分可具有沿其長度增加和/或減少的錐形的部分?？卓?62和/或凹槽164可具有各種橫截面形狀，包括圓形的、縱長的、橢圓的、槽型的、三角形、拋物線形、其他平滑連續(xù)的曲線和/或不連續(xù)線形?？卓诤?或凹槽的橫截面形狀可不變或沿其長度改變。如所示，孔口和/或凹槽可尺寸相同或尺寸不同。流體通道160、孔口162和/或凹槽164可相對(duì)于各齒相似地定位，或可相對(duì)于各齒或內(nèi)轉(zhuǎn)子80不同地定位。

內(nèi)齒輪構(gòu)件80或內(nèi)轉(zhuǎn)子的主體限定一系列(N個(gè))齒86，其中N/2或更少的齒各自限定通道160。N/2或更少的齒非順序地布置在上述一系列齒中，從而不存在流體通道160的至少一個(gè)齒定位在兩個(gè)齒之間，該兩個(gè)齒各具有通道160。因此，具有流體通道160的齒彼此不相鄰，且僅兩個(gè)連續(xù)的泵送室140可彼此流體連通。應(yīng)當(dāng)注意，外齒輪構(gòu)件90具有一系列(N-1個(gè))齒。在該一系列齒86中的交替齒或更少的齒可設(shè)有流體通道。對(duì)于具有超過一個(gè)具有流體通道160的齒的內(nèi)轉(zhuǎn)子80，如圖2所示，連續(xù)的或?qū)嵭牡凝X定位在這些齒之間，從而使得至多兩個(gè)相鄰的泵送室140彼此流體連通。換言之，具有流體通道160的齒可布置于轉(zhuǎn)子80上，從而使得它們?yōu)榉沁B續(xù)或非相鄰的。

在圖5所示的示例中，N＝5，從而內(nèi)轉(zhuǎn)子80設(shè)有五個(gè)齒86。兩個(gè)齒設(shè)有相應(yīng)的流體通道160，且剩余三個(gè)齒獨(dú)立于流體通道160。

殼體52的平坦表面76限定與流體出口60流體連通的凹口180、凹陷、或凹陷部。凹口180從出口60向軸線70徑向向內(nèi)延伸。蓋54的平坦表面78限定與流體出口60流體連通的凹口182、凹陷、或凹陷部。凹口182從出口60向軸線70徑向向內(nèi)延伸。在一些示例中，泵50具有內(nèi)轉(zhuǎn)子80的端部上的流體通道160的僅單一凹口和槽道164，其與具有凹口的平坦表面匹配。在其他示例中，泵50具有如所示的兩個(gè)相對(duì)的凹口180、182，其與在兩端上具有槽道164的內(nèi)轉(zhuǎn)子80一起使用。凹口180、182可沿共同半徑相互對(duì)齊或相互偏移。定位凹口180、182以徑向延伸至內(nèi)轉(zhuǎn)子80的齒根圓170的內(nèi)側(cè)。

各凹口180、182和流體通道160相配合以在與槽道的第一端160相關(guān)聯(lián)的第一泵送室和流體出口60之間及在與槽道的第二端162相關(guān)聯(lián)的第二泵送室和流體出口60之間提供流體連接或流體路徑。如圖6所示，當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)且孔口162與凹口180、182對(duì)準(zhǔn)或?qū)R時(shí)，提供流體連接。例如，在內(nèi)轉(zhuǎn)子80旋轉(zhuǎn)位置處，孔口162在平坦表面76、78上或與其對(duì)齊，各凹口180、182另外被內(nèi)齒輪構(gòu)件80阻擋，以防止流體流經(jīng)凹口180、182流向流體出口60。

內(nèi)轉(zhuǎn)子80中的流體通道160中的孔口162被平坦表面76、78阻擋，除非其與凹口180、182對(duì)準(zhǔn)或?qū)R并面向出口端口60，從而流體流經(jīng)凹槽164及孔口162并流入出口端口60。

例如，當(dāng)泵50安裝到動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件時(shí)，隨著旋轉(zhuǎn)齒輪泵50運(yùn)行，泵50內(nèi)的流體的壓力波動(dòng)可用作對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件的激發(fā)源。峰值壓力和其諧波的基頻對(duì)應(yīng)內(nèi)轉(zhuǎn)子齒的數(shù)量(N)。例如，泵50可安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、變速器外殼、油盤或油底殼、變速器鐘型外殼或類似部件，其中壓力波動(dòng)可能引起音調(diào)噪聲或來自發(fā)動(dòng)機(jī)或變速器的嘯叫聲。通過提供壓力釋放或在旁路容積內(nèi)作用，本公開的內(nèi)轉(zhuǎn)子80設(shè)計(jì)用于減小或消除由泵引發(fā)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)嘯叫聲或音調(diào)噪聲。

泵50具有內(nèi)轉(zhuǎn)子80，內(nèi)轉(zhuǎn)子80具有流體通道160，流體通道160在至少一個(gè)齒86內(nèi)具有槽孔162或孔口162和凹槽164，至少一個(gè)齒86用于破壞泵的諧波。凹槽164位于內(nèi)轉(zhuǎn)子80的頂或底面150、152上且穿過孔或孔口162連接，孔或孔口162穿過齒軸向延伸。該軸向孔或孔口162被阻擋，除非其面向出口端口60，在此期間，油經(jīng)由該端口中的凹口180、182或凹陷流經(jīng)凹槽和孔162至出口端口62中。因?yàn)榘疾?64和孔162可實(shí)現(xiàn)在僅一些齒上，例如，實(shí)施在一個(gè)或兩個(gè)齒中但不是所有齒，該油泵主要階數(shù)和其諧波在較大頻率范圍內(nèi)被破壞，壓力波動(dòng)減小且諧波振幅減小。

傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)齒輪泵在限制于該泵階數(shù)的非常窄的帶頻上展示出較強(qiáng)的壓力峰值。根據(jù)本公開的泵50減小壓力峰值且在較大的頻率范圍內(nèi)分布。伴有增加的頻率和更均勻頻率分布的較低振幅壓力峰值可以減少音調(diào)噪聲。

內(nèi)轉(zhuǎn)子80的流體通道160和殼體52及蓋44中的相關(guān)凹口180、182為泵50提供壓力釋放且用于減小音調(diào)噪聲或嘯叫聲。當(dāng)泵50運(yùn)行時(shí)，鄰近出口60的可變?nèi)莘e室140內(nèi)的流體能夠從室140流經(jīng)凹口164流向孔口162和凹口180、182并流向出口區(qū)域60。相較于具有傳統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)子和泵殼體的泵，帶有流體通道160和凹口180、182的內(nèi)轉(zhuǎn)子80的建模和檢測(cè)展示出改進(jìn)的泵50運(yùn)行特征。圖7-8中提供建模結(jié)果且基于具有5個(gè)齒86且利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)分析確定在4000rpm下運(yùn)行的內(nèi)轉(zhuǎn)子80的旋轉(zhuǎn)齒輪泵。本文所描述的具有內(nèi)轉(zhuǎn)子80的旋轉(zhuǎn)齒輪泵50顯示在運(yùn)行期間壓力波動(dòng)或尖峰減少。通道160和凹口180、182用于破壞由內(nèi)轉(zhuǎn)子80的旋轉(zhuǎn)所引起的諧波，并用來通過提供從相鄰的泵送室至泵出口之間的壓力釋放和受限流體流動(dòng)來減小壓力波動(dòng)和音調(diào)噪聲或嘯叫聲。

相比于泵50，傳統(tǒng)泵的平均體積流速(每分鐘加侖)的建模結(jié)果示出可比的流速。例如，相比于傳統(tǒng)泵，預(yù)測(cè)在4000rpm轉(zhuǎn)速下，泵50的流速大約下降2％。

例如，如圖7所示，在運(yùn)行時(shí)傳統(tǒng)泵可在泵的出口處提供流體，其中，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件期間，由線200示出壓力波動(dòng)或壓力變動(dòng)。這些壓力波動(dòng)為該出口處的最大流體壓力或尖峰和最小流體壓力之間的差。根據(jù)本公開的泵50具有在同樣穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件下如線202所示的壓力波動(dòng)。在泵速范圍內(nèi)相較于傳統(tǒng)泵，根據(jù)本公開的泵50提供在泵出口處的可比的流體壓力。因此，基于效率偏差等，根據(jù)本公開的泵50不引發(fā)任意顯著的損失。

圖8展示相比于傳統(tǒng)泵，根據(jù)本公開的泵50的出口處的頻域中的壓力波動(dòng)分布圖。貫穿頻域的分析顯示對(duì)于泵50的多個(gè)階數(shù)的壓力峰值的顯著減少，其中，對(duì)于較高階數(shù)的壓力峰值基本消失，如圖8所示，傳統(tǒng)泵由線210例示，以及根據(jù)本公開的泵50由線212例示。泵的基頻，例如，第一階數(shù)和更高階數(shù)諧波由內(nèi)轉(zhuǎn)子80上的齒86的數(shù)目決定。泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子80具有5個(gè)齒，因此，對(duì)于在4000rpm轉(zhuǎn)速運(yùn)行的泵，泵的諧波階數(shù)由于壓力脈動(dòng)而為5的倍數(shù)，并且第一階數(shù)在333赫茲且第二階數(shù)出現(xiàn)在666赫茲。

從圖8的頻域中，可以看到用于超出基本階數(shù)的階數(shù)的更低壓力振幅，并且這是旋轉(zhuǎn)齒輪泵的典型特征。該音調(diào)噪聲通常是由于泵的較高階數(shù)，并且對(duì)于與泵壓力波動(dòng)相對(duì)應(yīng)的第一階數(shù)的振幅減少通常不足以解決嘯叫聲問題。對(duì)于車輛部件油泵NVH評(píng)估，在較高頻率階數(shù)的泵壓力波動(dòng)可因此被考慮且可被減少以減輕音調(diào)噪聲。

根據(jù)本公開的泵50還可減少噪聲。例如，當(dāng)根據(jù)本公開的泵50與用于車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)一起使用時(shí)，來自動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的音調(diào)噪聲減少。使用泵50的音調(diào)噪聲減少可提供來自動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的減小的噪聲、振動(dòng)和不平順性(NVH)。另外，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)或潤滑系統(tǒng)可使用根據(jù)本公開的泵50加以簡(jiǎn)化。例如，具有傳統(tǒng)泵的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)或潤滑系統(tǒng)可包括噪聲減小裝置或部件，且這些部件可通過轉(zhuǎn)換為本公開的泵而加以消除。在一個(gè)示例中，傳統(tǒng)潤滑系統(tǒng)包括阻尼材料，例如，位于油底殼上的膠泥，且此阻尼材料可通過轉(zhuǎn)換為本文所描述的泵50而被移除，而不增加來自動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的音調(diào)噪聲。

盡管上面描述了示例實(shí)施例，這些實(shí)施例并不意圖描述本公開的所有可能形式。相反，在說明書中所用的措詞是用于說明而不是用于限制，且應(yīng)理解，在不脫離本公開的精神和范圍情況下，可以進(jìn)行多種改變。此外，多個(gè)執(zhí)行實(shí)施例的特征可加以組合以形成本公開進(jìn)一步的實(shí)施例。