各種實(shí)施例涉及用于動力傳動系統(tǒng)部件(例如車輛內(nèi)的內(nèi)燃發(fā)動機(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力傳動系統(tǒng)部件，諸如發(fā)動機(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)的流體的壓力脈動或波動的形成。泵中流體的壓力脈動可充當(dāng)動力傳動系統(tǒng)部件的激勵來源(例如，當(dāng)泵安裝至動力傳動系統(tǒng)部件時(shí))。例如，泵可安裝至發(fā)動機(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可引起來自發(fā)動機(jī)或變速器的音調(diào)噪聲或嘯叫聲。這種油泵引起的動力傳動系統(tǒng)嘯叫聲或音調(diào)噪聲是常見的噪聲、振動和不平順性(NVH)問題，并且減輕技術(shù)可包括諸如添加至動力傳動系統(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)致減小的壓力波動和油泵音調(diào)噪聲。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，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)件繞與第一軸間隔開的第二軸可旋轉(zhuǎn)地支撐在外齒輪構(gòu)件內(nèi)，內(nèi)齒輪構(gòu)件限定插入一系列外部凹陷的一系列外部齒，內(nèi)齒輪構(gòu)件限定穿過內(nèi)齒輪構(gòu)件的流體通道以流體連接兩個不相鄰的凹陷，另一凹陷獨(dú)立于流體通道，流體通道構(gòu)造成在操作期間干擾諧波以減小壓力波動和相關(guān)音調(diào)噪聲。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，另一凹陷定位在兩個不相鄰的凹陷之間并且將兩個不相鄰的凹陷分隔開。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，內(nèi)齒輪構(gòu)件和外齒輪構(gòu)件配合形成多個可變?nèi)莘e泵送室，以從流體入口向流體出口泵送流體。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，流體通道由內(nèi)齒輪構(gòu)件的端面中的凹槽限定。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，流體通道進(jìn)一步由內(nèi)齒輪構(gòu)件的另一端面中的第二凹槽限定。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，流體通道由延伸穿過內(nèi)齒輪構(gòu)件的主體的孔口限定，并且定位在內(nèi)齒輪構(gòu)件的第一端面和第二端面之間。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，內(nèi)齒輪構(gòu)件限定穿過內(nèi)齒輪構(gòu)件的另一流體通道以流體連接另兩個不相鄰的凹陷，另一流體通道構(gòu)造成在操作期間干擾諧波，以減小壓力波動和相關(guān)音調(diào)噪聲。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，流體通道在與流體通道的第一端相關(guān)聯(lián)的第一泵送室和與流體通道的第二端相關(guān)聯(lián)的第二泵送室之間提供流體連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，流體通道是限定在內(nèi)齒輪構(gòu)件內(nèi)的唯一流體通道。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，流體通道具有鄰近第一齒的上游側(cè)上的齒根區(qū)域的第一端、以及鄰近第二齒的下游側(cè)上的齒根區(qū)域的第二端，第一齒與第二齒相鄰。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，內(nèi)齒輪構(gòu)件具有(N)個齒，并且外齒輪構(gòu)件具有(N-1)個齒。

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，殼體在室中形成入口和出口；以及內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子定位在惰輪轉(zhuǎn)子內(nèi)并且具有順序布置的第一齒根區(qū)域、第二齒根區(qū)域和第三齒根區(qū)域，內(nèi)轉(zhuǎn)子限定在第一齒根區(qū)域和第三齒根區(qū)域之間延伸的流體通道，第二齒根區(qū)域不具有流體通道。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，內(nèi)轉(zhuǎn)子的第一齒根區(qū)域、第二齒根區(qū)域和第三齒根區(qū)域與惰輪轉(zhuǎn)子配合形成可變?nèi)莘e泵送室。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，內(nèi)轉(zhuǎn)子具有第一端和第二相對端，流體通道由第一端中的凹槽限定。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，流體通道進(jìn)一步由第二相對端中的另一凹槽限定。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，內(nèi)轉(zhuǎn)子具有第一端和第二相對端，流體通道由與第一端和第二相對端間隔開的孔口限定。

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，主體具有由限定一系列齒的外壁分隔開的第一端壁和第二端壁，主體限定流體通道，流體通道具有與第一齒的第一面相交的第一端和與第二齒的第二相對面相交的第二端，第一齒和第二齒相鄰。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，第一齒的第二面和第二齒的第一面在形成于第一齒和第二齒之間的齒根區(qū)域中相遇。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，齒根區(qū)域不具有流體通道。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，流體通道連接內(nèi)轉(zhuǎn)子的不相鄰的齒根區(qū)域；并且其中，流體通道是限定在內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)的唯一流體通道。

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在室內(nèi)旋轉(zhuǎn)，外齒輪構(gòu)件具有一系列內(nèi)部齒。內(nèi)齒輪構(gòu)件繞與第一軸間隔開的第二軸可旋轉(zhuǎn)地支撐在外齒輪構(gòu)件內(nèi)。內(nèi)齒輪構(gòu)件限定插入一系列外部凹陷的一系列外部齒。內(nèi)齒輪構(gòu)件限定穿過其中的流體通道，以流體連接兩個不相鄰的凹陷，其中另一凹陷獨(dú)立于流體通道。該流體通道構(gòu)造成在操作期間干擾諧波，以減小壓力波動和相關(guān)音調(diào)噪聲。

在另一個實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)齒輪泵設(shè)有在室中形成入口和出口的殼體。該泵具有內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子定位在惰輪轉(zhuǎn)子內(nèi)，且具有順序布置的第一齒根區(qū)域、第二齒根區(qū)域和第三齒根區(qū)域。內(nèi)轉(zhuǎn)子限定在第一齒根區(qū)域和第二齒根區(qū)域之間延伸的流體通道，其中第二齒根區(qū)域不具有流體通道。

在又一個實(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齒的外壁分隔開的第一端壁和第二端壁。主體限定流體通道，該流體通道具有與第一齒的第一面相交的第一端和與第二齒的第二相對面相交的第二端，第一齒和第二齒相鄰。

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)子且流體通道橫跨兩個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)致減小的壓力波動和油泵音調(diào)噪聲。

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)齒輪泵的透視剖面圖；

圖3展示適用于圖2所示的泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子的透視圖；

圖4展示適用于圖2所示的泵的另一內(nèi)轉(zhuǎn)子的透視圖；

圖5展示適用于圖2所示的旋轉(zhuǎn)齒輪泵的又一內(nèi)轉(zhuǎn)子的透視圖；

圖6展示圖5的內(nèi)轉(zhuǎn)子的俯視圖；

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，從具有圖3中的內(nèi)轉(zhuǎn)子的圖2的泵輸出的壓力的圖表；

圖8展示相較于具有傳統(tǒng)惰輪轉(zhuǎn)子的泵，具有圖3中的內(nèi)轉(zhuǎn)子的圖2的泵的頻域分析；

圖9展示相較于從具有傳統(tǒng)惰輪轉(zhuǎn)子的泵輸出的壓力，從具有圖4的內(nèi)轉(zhuǎn)子的圖2的泵輸出的壓力的圖表；以及

圖10展示相較于具有傳統(tǒng)惰輪轉(zhuǎn)子的泵，具有圖4的內(nèi)轉(zhuǎn)子的圖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)動機(jī)。潤滑系統(tǒng)12在操作期間為發(fā)動機(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)油且在壓力下將油輸送至發(fā)動機(jī)10以潤滑旋轉(zhuǎn)軸承、移動活塞和發(fā)動機(jī)凸輪軸。潤滑系統(tǒng)12可額外提供發(fā)動機(jī)的冷卻。潤滑系統(tǒng)12也可向發(fā)動機(jī)提供油用作液壓流體，以用作致動各種挺桿、閥等的液壓流體。

潤滑系統(tǒng)12具有用于潤滑劑的油底殼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充當(dāng)用于油的容器。在一個實(shí)例中，油底殼14被提供為連接至發(fā)動機(jī)并且定位在曲軸下方的油盤。

潤滑系統(tǒng)12具有向泵18的入口提供油的進(jìn)油道16。該進(jìn)油道16可包括濾網(wǎng)并且與油底殼14中的油流體接觸。

泵18接收來自進(jìn)油道16的油并且對油進(jìn)行加壓以及驅(qū)動油使其循環(huán)通過系統(tǒng)12。在下文中參照圖2至圖6將更加詳細(xì)地描述泵18。在一個實(shí)例中，泵18由發(fā)動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)部件驅(qū)動，諸如由凸輪驅(qū)動的帶或機(jī)械齒輪系。在其他的實(shí)例中，泵18可由另一裝置驅(qū)動，諸如電動馬達(dá)。

油從泵18行進(jìn)通過油過濾器20并且至車輛部件或發(fā)動機(jī)10。油行進(jìn)通過發(fā)動機(jī)10內(nèi)的各個通道并且然后從發(fā)動機(jī)10離開或排出并且進(jìn)入油底殼14中。

潤滑系統(tǒng)12還可包括油冷卻器或熱交換器以經(jīng)由至冷卻媒介(諸如環(huán)境空氣)的熱量傳遞來降低系統(tǒng)12中的油或潤滑劑的溫度。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、旁通閥、壓力和溫度傳感器等。

在其他的實(shí)例中，泵18可在其他的車輛系統(tǒng)中實(shí)施，例如，作為油泵等。

圖2至圖6展示了泵50和其各種部件。泵50可作為泵18用于潤滑系統(tǒng)12中。泵50具有殼體52和蓋。殼體52和蓋配合形成內(nèi)部室56。蓋與殼體52連接以封閉室56。蓋可使用一個或多個諸如螺栓等的緊固件連接到殼體52上?？商峁┟芊饧?，如O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或由所述支撐件或引導(dǎo)壁57限定。引導(dǎo)壁57可包括壁的一個或多個部分，其具有共同的曲率半徑和中心。引導(dǎo)壁57的各個部分可位于共同圓柱的周界周圍。

泵50具有流體入口58和流體出口60。流體入口58具有如圖2所示的入口端口，該入口端口適于連接至諸如與供給(諸如油底殼14)流體連通的進(jìn)油道16的管道。入口端口可定位在殼體52上，如圖所示，或可由蓋限定。流體入口58與室56流體連接并且與壁57相交以使入口58內(nèi)的流體流動進(jìn)入室56中。殼體52和蓋可限定入口58區(qū)域的部分。入口58可被成型為控制各種流體流動特性。

流體出口60具有出口端口，該出口端口適于連接至與油過濾器、車輛部件(諸如發(fā)動機(jī)等)流體連通的管道。如圖所示，出口端口可位于殼體52上，或可由蓋限定。流體出口60與室56流體連接并且與壁57相交以使室56內(nèi)的流體流動進(jìn)入出口60。殼體52和蓋可限定出口60區(qū)域的部分。出口60可被成型為控制各種流體流動特性。入口58和出口60通過一部分的壁57彼此間隔開，并且在一個實(shí)例中，可大體上彼此相對。

泵50具有泵軸62或驅(qū)動軸。泵軸62被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)泵50的部件并驅(qū)動流體。在一個示例中，泵軸62由與發(fā)動機(jī)連接的機(jī)械驅(qū)動，從而使得該泵軸作為發(fā)動機(jī)部件旋轉(zhuǎn)，如作為曲軸旋轉(zhuǎn)，且可提供傳動比以在預(yù)定范圍內(nèi)提供泵速。在一個示例中，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)。該殼體可限定用于軸的該端的支撐件，以在其中旋轉(zhuǎn)，且支撐件66可包括套管、軸承連接件等。軸62繞軸62的縱向軸70旋轉(zhuǎn)。

軸62延伸穿過蓋，且蓋可包括具有套筒或密封件的開口，以將流體保留在該泵內(nèi)并防止或減少其從室56泄露。蓋還可包括支撐用于在其中旋轉(zhuǎn)的軸62的附加套管或軸承組件。

內(nèi)轉(zhuǎn)子80或內(nèi)齒輪構(gòu)件連接到泵軸62上以與其旋轉(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70與其旋轉(zhuǎn)。在一個示例中，內(nèi)壁82被花鍵連接以配合泵軸62的相應(yīng)的花鍵部分。外壁84限定一系列外齒86。內(nèi)轉(zhuǎn)子80也可限定為外齒齒輪。

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)。外轉(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)齒輪齒96。外轉(zhuǎn)子90可限定為內(nèi)齒齒輪。外壁94為圓柱形并且其尺寸被設(shè)定成可被殼體的圓柱形壁部分接收并且與該圓柱形壁部分大體上匹配以用于在其中繞軸98旋轉(zhuǎn)。軸98是殼體的圓柱形室56的縱軸或中心軸。外壁94可直接地鄰近并且可接觸圓柱形壁部分57，因?yàn)樵摫诓糠?7用于在泵50操作期間將外轉(zhuǎn)子90保持在適當(dāng)位置。

內(nèi)轉(zhuǎn)子80通過泵軸62繞軸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或凹陷106。齒頂區(qū)域104鄰近各齒110的齒頂108。齒根區(qū)域106鄰近在相鄰齒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)螺線形狀形成，從而齒根區(qū)域106為平滑曲線。凹陷106包括齒根區(qū)域且可額外包括相鄰齒86的至少一部分，例如，側(cè)部或面。凹陷106不包括相鄰齒86的齒頂108。

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鄰近在相鄰齒之間的齒槽底面。各齒頂區(qū)域120和齒根區(qū)域122可由擺線形狀或另一形狀形成。在所示示例中，齒頂區(qū)域120由擺線或圓內(nèi)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由軸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。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，因此惰輪轉(zhuǎn)子90由內(nèi)轉(zhuǎn)子80在順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子80相對于外轉(zhuǎn)子90和圓柱形殼體56、57是偏心的。當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子80繞軸70旋轉(zhuǎn)時(shí)，其中軸70相對于外轉(zhuǎn)子90的旋轉(zhuǎn)軸98偏移，不同容積的泵室形成于內(nèi)轉(zhuǎn)子80和外轉(zhuǎn)子90之間，以驅(qū)動流體流動。如從圖2中可看出，泵50在室56中無新月形密封件或插入件的情況下操作。

多個室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具有不同容積。各室140容積增加以從入口58吸取流體，之后容積減少以將流體推出出口60。在142處示出室容積增加。在144處示出室容積減少。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的室的容積增大，其從入口端口58將流體吸入室內(nèi)?？拷隹诙丝?0的室的容積減小，其從該室將流體驅(qū)至排出端口60并流出泵。

圖3展示用于與圖2所示的泵50一起使用的內(nèi)轉(zhuǎn)子80。內(nèi)轉(zhuǎn)子80具有限定第一端150和與第一端150隔開的相對第二端152的主體。第一端和第二端通過外壁84連接，外壁84限定與一系列凹陷106或凹形區(qū)相交的一系列齒輪齒86。

內(nèi)轉(zhuǎn)子80內(nèi)具有至少一個流體通道160。各流體通道160可由內(nèi)轉(zhuǎn)子80的端面150、152限定。流體通道160流體連接內(nèi)轉(zhuǎn)子80的交替齒根區(qū)域106或凹陷。流體通道160流體連接泵50內(nèi)的兩個泵室140，且橫跨內(nèi)轉(zhuǎn)子的兩個齒延伸，從而兩個齒頂108和凹陷106或泵室140定位在通道160的端部之間。通道160流體連接不相鄰的泵室140或不相鄰的齒根區(qū)域或凹陷106。

流體通道160可設(shè)置為形成于至少一個端面150或152中的凹槽或槽道。在一個示例中，通道160為形成于各端面150、152內(nèi)的敞開槽道162。內(nèi)轉(zhuǎn)子80可具有一個流體通道160、如所示的兩個流體通道160或兩個以上流體通道160。敞開槽道162與殼體的平坦表面和/或蓋配合，以通常在不相鄰的凹陷106之間形成流體通道或路徑。

一般來說，流體通道160構(gòu)造用于在泵50運(yùn)行期間擾亂諧波，以降低壓力波動和相關(guān)音調(diào)噪聲。通過設(shè)置通道160流體連接形成于齒86之間的一些但不是全部的泵室140，干擾泵運(yùn)行期間的諧波。齒86之間的剩余凹陷106或泵室140獨(dú)立于通道160或不具有通道160，從而其通過齒86與相鄰和不相鄰的泵室140流體隔離，以保持整體泵送效率。應(yīng)當(dāng)注意，傳統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)子沒有通道160。

各流體通道160由橫跨兩個齒86(例如，齒164)延伸的通道或凹槽162限定。各槽道162具有第一端166，第一端166與該齒的上游側(cè)168或面上的內(nèi)轉(zhuǎn)子80的側(cè)壁84相交或鄰近齒164的第一側(cè)上的齒根區(qū)域106。各槽道162還具有第二端170，第二端170與另一相鄰齒164的下游側(cè)172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162橫跨各齒164延伸，以流體連接由齒164部分限定的不相鄰的泵室140。

因此，連續(xù)的凹陷174或齒根區(qū)域106及相關(guān)的泵室140定位在槽道162的端部166、168之間，且不與槽道162流體連通。

各流體通道160可具有沿其長度均勻的凹槽162。在替代性示例中，部分流體通道160可具有沿其長度增加和/或減少的錐形的部分。槽道162可具有各種橫截面形狀，包括長方形、彎曲的、V形、拋物線形、其他平滑連續(xù)的曲線和/或線性不連續(xù)形狀。流體通道160的橫截面形狀可不變或沿其長度改變。如所示，流體通道160可尺寸相同或尺寸不同。流體通道160可相對于齒164相似地定位，或可相對于齒164及內(nèi)轉(zhuǎn)子80不同地定位。流體通道的各端166、168可定位于齒根區(qū)域106或凹陷的預(yù)定位置處，且這些位置可在上游凹陷和下游凹陷之間改變，或可相似地定位。

如所示，各流體通道或凹槽可為線形或非線形。該流體通道的路徑可由內(nèi)轉(zhuǎn)子80的幾何結(jié)構(gòu)限制。該流體通道的路徑也可被塑形為特定路徑，以為流體流入或流出該通道提供所需的流動特征。

在一個示例中，各槽道162具有約0.5到2毫米寬和0.5到3.0毫米深的橫截面尺寸。在所示示例中，各槽道具有1.5毫米寬和1.5毫米深的尺寸。

圖4至圖6展示適用于圖2所示的泵50的內(nèi)轉(zhuǎn)子80的進(jìn)一步示例。內(nèi)轉(zhuǎn)子80具有第一端150和與第一端150隔開的相對第二端152。該第一端和第二端由外壁連接，該外壁限定一系列齒輪齒86。

內(nèi)轉(zhuǎn)子80其內(nèi)具有至少一個流體通道160。各流體通道160由內(nèi)轉(zhuǎn)子80的主體限定且與內(nèi)轉(zhuǎn)子80的端面150、152分隔開。流體通道160流體連接內(nèi)轉(zhuǎn)子80的交替齒根區(qū)域106或凹陷。流體通道160流體連接泵50內(nèi)的兩個泵室140，且橫跨該內(nèi)轉(zhuǎn)子的兩個齒延伸，從而兩個齒頂108和凹陷106或泵室140定位在通道160的端部之間。通道160流體連接不相鄰的泵室140或不相鄰的齒根區(qū)域或凹陷106。

流體通道106可設(shè)置為延伸穿過內(nèi)轉(zhuǎn)子80的中間區(qū)域的孔或孔口。在一個示例中，通道160為孔口180。內(nèi)轉(zhuǎn)子80可具有如所示的一個流體通道160或如圖5至圖6所示的一個以上的流體通道160。孔口180與內(nèi)轉(zhuǎn)子的外壁84相交且通常在不相鄰的凹陷106之間形成流體通道或路徑。

一般來說，形成流體通道160的孔口180構(gòu)造成在泵50的運(yùn)行期間干擾諧波，以降低壓力波動和相關(guān)音調(diào)噪聲。通過設(shè)置通道160流體連接形成于齒86之間的一些但不是全部的泵室140，干擾泵運(yùn)行期間的諧波。齒86之間的剩余凹陷106或泵室140獨(dú)立于通道160，從而其通過齒86與相鄰和不相鄰的泵室140流體隔離，以保持整體的泵送效率。應(yīng)當(dāng)注意，傳統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)子沒有通道160。

各流體通道160由橫跨兩個齒86(例如，齒164)延伸的孔口180限定。各孔口180具有第一端182，第一端182與該齒的上游側(cè)168或面上的內(nèi)轉(zhuǎn)子80的側(cè)壁84相交或鄰近齒164的第一側(cè)上的齒根區(qū)域106。各孔口180還具有第二端184，第二端184與另一相鄰齒164的下游側(cè)172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。各孔口180橫跨相應(yīng)齒164延伸，以流體連接由齒164部分限定的不相鄰的泵室140。

因此，連續(xù)的凹陷174或齒根區(qū)域106及相關(guān)的泵室140定位于孔口180的端部182、184之間，且不與孔口180流體連通。

各流體通道160可具有沿其長度均勻的孔口180。在替代性示例中，部分流體通道160可具有沿其長度增加和/或減少的錐形的部分。孔口180可具有各種橫截面形狀，包括圓形、橢圓形、槽型、矩形、其他平滑連續(xù)的曲線和/或不連續(xù)線形。流體通道160的橫截面形狀可不變或沿其長度改變。如所示，流體通道160可尺寸相同或尺寸不同。流體通道160可相對于齒164相似地定位，或可相對于齒164及內(nèi)轉(zhuǎn)子80不同地定位。流體通道的各端182、184可定位于齒根區(qū)域106或凹陷的預(yù)定位置處，且這些位置可在上游凹陷和下游凹陷之間改變，或可相似地定位。盡管僅示出一個孔口180流體連接不相鄰的凹陷106，也可提供一個以上的孔口180以流體連接同樣的不相鄰凹陷。

如所示，各流體通道或凹槽可為線形或非線形。流體通道的路徑可由內(nèi)轉(zhuǎn)子80的幾何結(jié)構(gòu)限制。流體通道的路徑也可被塑形為特定路徑，例如，以為流體流入或流出該通道提供所需的流動特征。

內(nèi)齒輪構(gòu)件80或內(nèi)轉(zhuǎn)子的主體限定一系列(N個)齒86，齒86具有(N個)相關(guān)的凹陷106。內(nèi)齒輪構(gòu)件80具有少于(N個)與通道160流體連通的凹陷。(N個)凹陷非順序地布置成一系列凹陷106和齒86，從而不存在流體通道160的至少一個凹陷174定位在兩個凹陷106之間，其中，兩個凹陷106中的每個凹陷具有通道160。因此，具有流體通道160的凹陷106彼此不相鄰，且相鄰的流體凹陷彼此不流體連通。應(yīng)當(dāng)注意，外齒輪構(gòu)件90具有一系列(N-1個)齒。一系列齒86中的交替齒或更少的齒可設(shè)有流體通道。如圖5-6所示，對于具有橫跨不同凹陷174的一個以上的通道160來說，通道160可在一端共用共同的凹陷106，且可與在其他端處的不同凹陷106流體連通。相鄰的凹陷106和泵室140彼此不流體連通。換句話說，不相鄰的或非順序的凹陷106由轉(zhuǎn)子80中的流體通道160流體連接。

在圖3或圖4所示的示例中，N＝5，從而內(nèi)轉(zhuǎn)子80設(shè)有5個齒86和5個凹陷106。不相鄰的兩個凹陷106由流體通道160流體連接，且剩余三個凹陷106獨(dú)立于流體通道160。

在圖5所示的示例中，N＝5，從而內(nèi)轉(zhuǎn)子80設(shè)有5個齒86和5個凹陷106。轉(zhuǎn)子80具有兩個流體連接不同凹陷106的流體通道160。第一流體通道160流體連接第一和第三凹陷106，且第二流體通道流體連接第三和第五凹陷106。因此，實(shí)質(zhì)上，第一、第三和第五凹陷106彼此流體連通。第二和第四凹陷獨(dú)立于流體通道106。

例如，當(dāng)泵50安裝到動力傳動系統(tǒng)部件時(shí)，隨著旋轉(zhuǎn)齒輪泵50運(yùn)行，泵50內(nèi)的流體的壓力波動可用作對動力傳動系統(tǒng)部件的激發(fā)源。峰值壓力和其諧波的基頻對應(yīng)內(nèi)轉(zhuǎn)子齒的數(shù)量(N)。例如，泵50可安裝到發(fā)動機(jī)缸體、變速器外殼、油盤或水箱外殼、變速器鐘型外殼或類似部件，其中壓力波動可能引起音調(diào)噪聲或來自發(fā)動機(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)用于降低或消除油泵引發(fā)的動力傳動系統(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具有用于破壞該泵的諧波的流體通道160。因?yàn)榱黧w通道160僅在一些凹陷106中實(shí)施，因此僅流體連接交替的凹陷，且不提供給所有凹陷106和相關(guān)泵室140，油泵主要階數(shù)和其諧波在具有減小的壓力波動和減小的諧波振幅的較大頻率范圍內(nèi)被破壞。

傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)齒輪泵在限制于該泵階數(shù)的非常窄的帶頻內(nèi)展示出強(qiáng)壓力峰值。根據(jù)本公開的泵50降低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小音調(diào)噪聲。

內(nèi)轉(zhuǎn)子80的流體通道160為泵50提供壓力釋放并用于減小音調(diào)噪聲或嘯叫聲。當(dāng)泵50運(yùn)行時(shí)，在鄰近出口60的不同容積的室140內(nèi)的流體能夠從室140流經(jīng)通道160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的內(nèi)轉(zhuǎn)子80的建模和檢測展示出改進(jìn)的泵50運(yùn)行特征。

建模結(jié)果在圖7至圖8中提供，其基于旋轉(zhuǎn)齒輪泵并且使用計(jì)算流體動力學(xué)(CFD)分析確定在4000rpm下操作，其中，旋轉(zhuǎn)齒輪泵帶有內(nèi)轉(zhuǎn)子80，內(nèi)轉(zhuǎn)自80具有五個齒86，并且內(nèi)轉(zhuǎn)子80帶有由圖3所示的凹槽162提供的流體通道160。內(nèi)轉(zhuǎn)子80具有圖3所示的兩個凹槽162，其中每個凹槽具有0.5mm的寬度和0.5mm的深度。本文描述的具有內(nèi)轉(zhuǎn)子80的旋轉(zhuǎn)齒輪泵50在運(yùn)行期間壓力波動或峰值降低。通道160用于破壞由內(nèi)轉(zhuǎn)子80的旋轉(zhuǎn)引起的諧波，并用來通過提供從相鄰的泵送室至泵出口的壓力釋放和受限的流體流動來減少壓力波動和音調(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)果示出可比流速。例如，考慮到幾何尺寸，在4000rpm時(shí)，預(yù)測相比于傳統(tǒng)泵，泵50的流速大約減小2％。如需要，可通過輕微擴(kuò)大泵的尺寸來補(bǔ)償這種流量的小量減少。

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)狀態(tài)操作條件期間，壓力波動或壓力起伏由線200示出。這些壓力波動為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具有用于在同樣的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)操作條件的如線202所示的壓力波動。相較于傳統(tǒng)泵，在泵速范圍內(nèi)，根據(jù)本公開的泵50提供帶有在泵出口處的更低幅度的更寬壓力尖峰。因此，基于效率偏差等，根據(jù)本公開的泵50不引發(fā)任何顯著的損失。

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分布圖。貫穿頻域的分析顯示對于泵50的多個階數(shù)的壓力峰值的顯著減少，其中，對于較高階數(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個齒，因此，對于在4000rpm轉(zhuǎn)速運(yùn)行的泵，泵的諧波階數(shù)由于壓力脈動而為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)，并且對于與泵壓力波動相對應(yīng)的第一階數(shù)的振幅減少通常不足以解決嘯叫聲問題。對于車輛部件油泵NVH評估，在較高頻率階數(shù)的泵壓力波動可因此被考慮且可被減少以減輕音調(diào)噪聲。

建模結(jié)果在圖9至圖10中提供，并且其基于旋轉(zhuǎn)齒輪泵并且使用計(jì)算流體動力學(xué)(CFD)分析確定在4000rpm下操作，其中，旋轉(zhuǎn)齒輪泵帶有內(nèi)轉(zhuǎn)子80，內(nèi)轉(zhuǎn)自80具有五個齒86，并且內(nèi)轉(zhuǎn)子80帶有由圖4所示的孔口180提供的流體通道160。內(nèi)轉(zhuǎn)子80具有圖4所示的一個孔口180，并且具有直徑為3.5mm的圓形截面。如本文描述的具有內(nèi)轉(zhuǎn)子80的旋轉(zhuǎn)齒輪泵50在運(yùn)行期間壓力波動或峰值降低。通道160用于破壞由內(nèi)轉(zhuǎn)子80的旋轉(zhuǎn)引起的諧波，并用來通過提供從相鄰的泵送室至泵出口的壓力釋放和受限的流體流動來減少壓力波動和音調(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，考慮到幾何尺寸，在4000rpm轉(zhuǎn)速時(shí)，預(yù)測相比于傳統(tǒng)泵泵50的流速大約下降2％。

例如，如圖9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)狀態(tài)操作條件期間，壓力波動或壓力起伏由線220示出。這些壓力波動為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具有用于在同樣的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)操作條件的如線222所示的壓力波動。相較于傳統(tǒng)泵，在泵速范圍內(nèi)，根據(jù)本公開的泵50提供帶有在泵出口處的更低幅度的更寬壓力尖峰。因此，基于效率偏差等，根據(jù)本公開的泵50不引發(fā)任何顯著的損失。

圖10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分布圖。貫穿頻域的分析顯示對于泵50的多個階數(shù)的壓力峰值的顯著減少，其中，對于較高階數(shù)的壓力峰值基本消失，如圖8所示，傳統(tǒng)泵由線230例示，以及根據(jù)本公開的泵50由線232例示。泵的基頻，即，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個齒，因此，對于在4000rpm轉(zhuǎn)速運(yùn)行的泵，泵的諧波階數(shù)由于壓力脈動而為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，可以看到對于超出基本階數(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)，并且對于與泵壓力波動相對應(yīng)的第一階數(shù)的振幅減少通常不足以解決嘯叫聲問題。對于車輛部件油泵NVH評估，在較高頻率階數(shù)的泵壓力波動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與用于車輛的動力傳動系統(tǒng)一起使用時(shí)，來自動力傳動系統(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力傳動系統(tǒng)的減小的噪聲、振動和不平順性(NVH)。另外，動力傳動系統(tǒng)或潤滑系統(tǒng)可使用根據(jù)本公開的泵50加以簡化。例如，具有傳統(tǒng)泵的動力傳動系統(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，而不增加來自動力傳動系統(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。