CN206290429U - 旋转齿轮泵及用于旋转齿轮泵的内转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种旋转齿轮泵，包括：泵壳体，限定室且具有流体入口和流体出口；外齿轮构件，外齿轮构件被支撑以绕第一轴线在室内旋转，外齿轮构件具有一系列内部齿；以及内齿轮构件，内齿轮构件绕与第一轴线间隔开的第二轴线可旋转地支撑在外齿轮构件内，内齿轮构件限定一系列外部齿，一系列外部齿带有第一齿和第二齿，第一齿限定穿过第一齿的流体通道，并且第二齿独立于流体通道，其中，流体通道由孔口限定，孔口轴向延伸穿过第一齿并且流体连接至横跨内齿轮构件的端面上的第一齿延伸的槽道；其中，流体通道构造成在操作期间干扰谐波，以减小压力波动和相关音调噪声。本实用新型还提供了另一种旋转齿轮泵以及一种用于旋转齿轮泵的内转子。

Description

旋转齿轮泵及用于旋转齿轮泵的内转子

技术领域

各种实施例涉及用于动力传动系统部件(例如车辆中的内燃发动机或变速器)的旋转齿轮油泵。

背景技术

油泵用于使油或润滑剂流通通过动力传动系统部件，诸如发动机或变速器。油泵通常提供为产生转子泵或旋转齿轮泵(gerotor pump)。旋转齿轮泵具有正排量特性以及在泵的各个部件之间的紧密间隙，这在泵的操作期间导致泵和连接的油道内的流体的压力脉动或波动的形成。泵中流体的压力脉动可充当动力传动系统部件的激励来源(例如，当泵安装至动力传动系统部件时)。例如，泵可安装至发动机缸体、变速器壳体、油盘或油底壳壳体、变速器钟形壳体等，在这些位置压力脉动可引起来自发动机或变速器的音调噪声或啸叫声。这种油泵引起的动力传动系统啸叫声或音调噪声是常见的噪声、振动和不平顺性(NVH)问题，并且减轻技术可包括诸如添加至动力传动系统以减小由常见的泵引起的噪声的阻尼装置的手段。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种旋转齿轮泵，该旋转齿轮泵可设有内转子且流体通道横跨两个齿延伸，以流体连接不相邻的凹陷或泵送室。通过将流体路径设置在内转子的一些交替凹陷之间，而使剩余凹陷不具有流体路径，油泵的主要谐波能够被破坏成低峰，导致减小的压力波动和油泵音调噪声。

根据本实用新型的一个方面，提供一种旋转齿轮泵，包括：泵壳体，泵壳体限定室且具有流体入口和流体出口；外齿轮构件，外齿轮构件被支撑以绕第一轴线在室内旋转，外齿轮构件具有一系列内部齿；以及内齿轮构件，内齿轮构件绕与第一轴线间隔开的第二轴线可旋转地支撑在外齿轮构件内，内齿轮构件限定一系列外部齿，一系列外部齿带有第一齿和第二齿，第一齿限定穿过第一齿的流体通道，并且第二齿独立于流体通道，其中，流体通道由孔口限定，孔口轴向延伸穿过第一齿并且流体连接至横跨内齿轮构件的端面上的第一齿延伸的槽道；其中，流体通道构造成在操作期间干扰谐波，以减小压力波动和相关音调噪声。

根据本实用新型的一个实施例，泵壳体由泵主体和盖提供，泵主体和盖中的一个限定支撑外齿轮构件和内齿轮构件的平坦表面，平坦表面限定与流体出口流体连通的凹口；其中，内齿轮构件和外齿轮构件配合形成多个可变容积泵送室，以从流体入口向流体出口泵送流体；并且其中，凹口和流体通道配合以在与槽道的第一端相关联的第一泵送室和流体出口之间、以及在与槽道的第二端相关联的第二泵送室和流体出口之间提供流体连接。

根据本实用新型的一个实施例，凹口从流体出口径向向内延伸。

根据本实用新型的一个实施例，凹口另外被内齿轮构件阻挡，以防止流体流动通过凹口至流体出口。

根据本实用新型的一个实施例，流体通道进一步由横跨内齿轮构件的另一端面上的第一齿延伸的另一槽道限定，另一槽道流体连接至孔口；其中，泵主体和盖中的另一个限定支撑外齿轮构件和内齿轮构件的另一平坦表面，另一平坦表面限定与流体出口流体连通的另一凹口；并且其中，另一凹口和流体通道配合以在与另一槽道的第一端相关联的第一泵送室和流体出口之间、以及在与另一槽道的第二端相关联的第二泵送室和流体出口之间提供流体连接。

根据本实用新型的一个实施例，另一凹口另外被内齿轮构件阻挡，以防止流体流动通过另一凹口至流体出口。

根据本实用新型的一个实施例，第一齿的流体通道是限定在内齿轮构件的一系列外部齿内的唯一流体通道。

根据本实用新型的一个实施例，流体通道的孔口与第二轴线平行。

根据本实用新型的一个实施例，内齿轮构件限定从内齿轮构件彼此间隔开的第一端和第二端，流体通道的孔口在第一端和第二端之间延伸。

根据本实用新型的一个实施例，流体通道的孔口与第一齿的齿顶径向对齐。

根据本实用新型的一个实施例，流体通道的槽道具有邻近第一齿的第一侧上的齿根区域的第一端、以及邻近第一齿的第二侧上的齿根区域的第二端。

根据本实用新型的一个实施例，内齿轮构件具有N个齿，且外齿轮构件具有N-1个齿。

根据本实用新型的一个实施例，内齿轮构件具有在一系列外部齿中的第三齿，第三齿限定穿过第三齿的另一流体通道，另一流体通道由另一孔口限定，另一孔口轴向延伸穿过第三齿并且流体连接至位于内齿轮构件的端面中且横跨第三齿延伸的另一槽道。

根据本实用新型的一个实施例，第一齿不邻近一系列外部齿中的第三齿。

根据本实用新型的另一方面，提供一种旋转齿轮泵，包括：壳体，壳体具有平坦表面，平坦表面分隔室中的入口和出口并且限定连接至出口的凹口；以及内转子，内转子定位在惰轮转子内且具有第一齿和第二齿，第一齿限定穿过第一齿的通道，且第二齿不具有穿过第二齿的通道；其中，通道和凹口配合形成流体通路。

根据本实用新型的一个实施例，内转子具有第一端和第二相对端，第一端构造成与平坦表面相配合，并且其中，通道由位于第一端中且与孔口相交的凹槽限定，孔口在第一端和第二相对端之间延伸，凹槽横跨第一齿和第二齿延伸，以流体连接由第一齿部分限定的相邻泵送室。

根据本实用新型的一个实施例，除非通道与凹口相互重叠，否则凹口由内转子阻挡，以防止流体流动通过凹口至出口。

根据本实用新型的另一方面，提供一种用于旋转齿轮泵的内转子，包括：主体，主体具有由外壁分隔开的第一端和第二端，外壁限定一系列个齿或N个齿，其中，N/2个或更少齿中的每个齿限定通道，N/2个或更少齿非顺序地布置成一系列齿，每个通道具有轴向孔口，轴向孔口延伸穿过主体且与由第一端限定并横跨相应的齿延伸的凹槽相交。

根据本实用新型的一个实施例，通道的凹槽是第一凹槽；其中，通道具有由主体的第二端限定的第二凹槽，第二凹槽与轴向孔口相交并且横跨相应齿延伸；并且其中，每个第一凹槽和第二凹槽具有与相应齿的上游面相交的第一端和与相应齿的下游面相交的第二端。

根据本实用新型的一个实施例，每个通道的轴向孔口位于内转子的齿根圆的径向向内。

在实施例中，旋转齿轮泵设置有泵壳体，泵壳体限定室且具有流体入口和流体出口。外齿轮构件被支撑以绕第一轴线在室内旋转，其中外齿轮构件具有一系列内部齿。内齿轮构件绕与第一轴线间隔开的第二轴线可旋转地支撑在外齿轮构件内。内齿轮构件限定一系列外部齿，该一系列外部齿具有第一齿和第二齿，第一齿限定穿过其中的流体通道且第二齿独立于流体通道。流体通道由轴向延伸穿过第一齿的孔口限定，该孔口流体连接至横跨内齿轮构件的端面上的第一齿延伸的槽道。流体通道构造成在操作期间干扰谐波，以减小压力波动和相关音调噪声。

在另一实施例中，旋转齿轮泵设有壳体，壳体具有平坦表面，平坦表面在室中分隔开入口和出口且限定连接至出口的凹口。内转子定位在惰轮转子内，且具有第一齿和第二齿，第一齿限定穿过其中的通道且第二齿独立于通道。该通道和凹口相配合以在泵中形成用于压力释放和音调噪声减小的流体通路。

在另一实施例中，用于旋转齿轮泵的内转子设有主体，主体具有由限定一系列或N个齿的外壁分隔开的第一端和第二端。主体具有限定通道的N/2个或更少的齿，且该N/2个或更少的齿中的每个齿非顺序地布置成上述一系列齿。各通道具有延伸穿过主体且与由第一端限定并横跨各齿延伸的凹槽相交的轴向孔。

根据本公开的各种实施例具有相关且非限制性的优点。例如，旋转齿轮油泵可设有内转子，且流体通道延伸穿过至少一个而非所有齿。当流体通道与在泵壳体和/或盖中形成的凹口相互对准或对齐时，流体通道与该凹口配合。通过将流体通路设置在内转子的一些齿上，而剩余齿未设有穿过其中的流体通路，油泵的主要谐波能够被破坏成低峰，导致压力波动和油泵音调噪声减小。

附图说明

图1展示根据实施例的用于车辆中的部件的润滑系统的示意图；

图2展示根据实施例的旋转齿轮泵的局部透视图；

图3展示图2的旋转齿轮泵的泵壳体的主体；

图4展示图2的旋转齿轮泵的泵壳体的盖；

图5展示图2的旋转齿轮泵的内转子的立体图；

图6展示图2的泵的俯视图，其中盖被移除并且内转子处于第一位置；

图7展示相较于从具有传统惰轮转子的泵输出的压力，从图2的泵输出的压力的图标；以及

图8展示图2的泵的频域分析。

具体实施方式

根据需要，本文提供本公开的具体实施例，但是，应当理解，本公开的实施例仅是示例且可以各种及替换的形式体现。附图不一定按照比例绘制，一些特征可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能性细节不应理解为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员如何以不同方式实施本公开的代表性基础。

车辆部件10(例如车辆内的内燃发动机或变速器)包括润滑系统12。尽管可设想使用其他车辆部件，本文将车辆部件10描述为发动机。润滑系统12在操作期间为发动机提供润滑油，通常称作油。该润滑油或油可包括石油基和非石油合成化学组分，并且可包括各种添加剂。润滑系统12循环油且在压力下向发动机10输送油，以润滑旋转轴线承、移动活塞和发动机凸轮轴。润滑系统12可额外提供发动机的冷却。润滑系统12还可向发动机提供油用作液压流体，以致动各种挺杆、阀或类似部件。

润滑系统12具有用于润滑油的油底壳14。油底壳14可为如所示的湿式油底壳或可为干式油底壳。油底壳14用作油的容器。在一个示例中，提供油底壳14作为连接到发动机且定位于曲轴下方的油盘。

润滑系统12具有将油提供给泵18的入口的进油道16。进油道16可包括过滤器且与油底壳14中的油流体接触。

泵18从进油道16接收油且加压并驱动油，使得油循环通过系统12。以下详细参考图2-6描述泵18。在一个示例中，泵18由发动机10的旋转部件(例如皮带或由凸轮轴驱动的机械齿轮系)驱动。在其他的示例中，泵18可由另一装置(例如电动马达)驱动。

油从泵18流出，流经滤油器20，并且流向车辆部件或发动机10。油流经发动机10内的各种通道，并且之后离开或排出发动机10并进入油底壳14。

润滑系统12还可包括油冷却器或热交换器，以经由将热传至冷却介质(例如大气)来减小系统12中的油和润滑剂的温度。润滑系统12还可包括未示出的附加部件，包括调节器、阀、压力释放阀、旁通管、压力和温度传感器或类似部件。

在其他示例中，泵18可在其他车辆系统(例如，燃料泵或类似部件)上实施。

图2-6展示了泵50和其各种部件。泵50可作为泵18用在润滑系统12中。泵50具有壳体52和盖54。壳体52和盖54配合形成内部腔56。盖54连接到壳体52以封闭室56。盖54可使用一个或多个紧固件(例如螺栓等)连接至壳体52。可提供密封件，如O环或垫圈来密封室56。

内部室56可设有大致圆柱形的支撑件或引导壁57或由大致圆柱形的支撑件或引导壁57限定。引导壁57可包括壁的一个或多个部分，其具有共同的曲率半径和中心。引导壁57的各种部分可绕共同圆柱体的周界分布。

泵50具有流体入口58和流体出口60。流体入口58如图2所示的入口端口，入口端口适于连接至与供应(诸如油底壳14)流体连通的管道，诸如进油道16。入口端口可位于壳体52上(如图所示)，或可由盖54限定。流体入口58与室56流体连接并与壁57相交，从而使得入口58内的流体流入室56中。壳体52和盖54可限定入口58区域的一些部分。入口58可被塑形为控制多种流体流动特征。

流体出口60具有适于连接到导管的如图3所示的出口端口，其中导管与滤油器、车辆部件(例如发动机等)流体连通。出口端口可位于如所示的壳体52上或可由盖54限定。流体出口60与室56流体连接并与壁57相交，使得室56内的流体流入出口60中。壳体52和盖54可限定出口60区域的一些部分。出口60可被塑形为控制多种流体流动特征。入口58和出口60由壁57的一部分彼此分隔开，且在一个示例中，可大体上彼此相对。

泵50具有泵轴62或驱动轴。泵轴62被驱动以旋转泵50的部件并驱动流体。在一个示例中，泵轴62由与发动机连接的机械驱动，从而使得该泵轴作为发动机部件旋转，如曲轴旋转，且可提供传动比以提供在预定范围内的泵速。在一个示例中，泵轴62的一端以花键连接或其他方式形成以机械连接旋转车辆部件以驱动泵50。

轴62的另一端被支撑以在泵50的壳体52内旋转。该壳体可限定用于该轴的该端在其中旋转的支撑件66。支撑件66可包括套管、轴线承连接件等。润滑通道68可设置于壳体52中，以润滑支撑件66中的轴线承连接件。轴62绕轴62的纵向轴线70旋转。

轴62延伸穿过盖54，且盖54限定用于轴62穿过的开口72。开口72可包括套筒或密封件以将流体保留在泵内并防止或减少从室56中泄露。开口72还可包括支撑轴62用于在其中旋转的附加套管或轴线承组件。润滑通道74可设置于盖54内，以润滑开口72内的轴线承连接件。

壳体52具有平坦表面76，该平坦表面76在入口区域58和出口区域60之间延伸且环绕驱动轴62。盖54也具有平坦表面78，平坦表面78在入口区域58和出口区域60之间延伸且环绕驱动轴62。

内转子80或内齿轮构件连接至泵轴62以随其旋转。内转子80具有主体，该主体限定内表面或壁82和外表面或壁84。形成内壁82以连接泵轴62以绕轴线70随其旋转。在一个示例中，内壁82以花键连接以配合泵轴62的相应的花键部分。外壁84限定一系列外部齿轮齿86。内转子80可限定为外齿齿轮。

外转子90、外齿轮构件或惰轮齿轮或转子环绕内转子80且被支撑以在室56内旋转。内转子90具有内表面或壁92和外表面或壁94。内壁92限定一系列内部齿轮齿96。外转子90可限定为内齿齿轮。外壁94为圆柱形且可设置大小以被壳体的圆柱形壁部分接收或与其接合以绕轴线98在其中旋转。轴线98是壳体中的圆柱形室56的纵轴线或中心轴线。因为壁部分57用于在泵50操作期间将外转子90保留在适当位置，外壁94可直接邻近且可接触圆柱形壁部分57。

内转子80通过泵轴62绕轴线70旋转。内转子80上的一系列齿86具有齿顶区域104和齿根区域106。齿顶区域104邻近各齿110的齿顶108。齿根区域106邻近相邻齿110之间的齿槽底面112。各齿顶区域104和齿根区域106可由摆线形状或另一形状形成。在所示示例中，齿根区域106由摆线或圆内螺线形成，从而齿根区域106为平滑曲线。

外转子90具有一系列内齿96，内齿96具有齿顶区域120和齿根区域122。齿顶区域120邻近各齿的齿顶且齿根区域122邻近相邻齿之间的齿槽底面。各齿顶区域120和齿根区域122可由摆线形或另一形状形成。在所示示例中，齿顶区域120由摆线或内圆螺线形状形成，从而齿顶区域120为平滑曲线。齿顶区域120形成与内转子80的齿根区域106相同的曲线或形状，从而区域106、120匹配以形成连续密封。

当内转子80通过轴62旋转时，内转子80的齿86与外转子90的齿96啮合，且外转子90作为惰轮由内转子80驱动。在本示例中，图2中，泵轴62在顺时针方向上旋转内转子80，并且因此惰轮转子90通过内转子80在顺时针方向上旋转。内转子80相对于外转子90和圆柱形壳体56、57是离心的。当内转子80绕轴线70旋转时，其中轴线70相对于外转子90的旋转轴线98偏移，可变容积泵送室形在内转子80和外转子90之间形成，以驱动流体流动。如从图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况下操作。

多个室140形成于内转子80和外转子90之间。当泵50运行时，各室140具有可变容积。各室140容积增加以从入口58吸取流体，之后容积减少已将流体从出口60推出。在142处示出室容积增加。在144处示出室容积减小。随着内转子80旋转，内转子80的外壁84和外转子90的内壁92之间的间隔在绕内转子80的各种径向位置处改变。由内转子、叶片和凸轮形成的靠近入口端口58的室容积增大，其从入口端口58将流体吸入室内。靠近出口端口60的室容积减小，其从该室将流体驱至排出端口60并流出泵。

图5中详细示出内转子80。内转子80具有第一端150和与第一端150隔开的第二相对端152。第一端150构造成匹配壳体52的平坦平面76，且第二端构造成匹配盖54的平坦平面78。

内转子80其内具有至少一个流体通道160。各流体通道160由内转子80的各齿限定且为齿中的内部。内转子80的其他齿不设有流体通道160或独立于流体通道160。应当注意，传统内转子没有通道160。内转子80可具有一个流体通道160、如所示的两个流体通道160或两个以上的流体通道160。一般来说，流体通道160构造成在泵50运行期间干扰谐波，以减小压力波动和相关音调噪声。通过在一些但不是全部的齿86上设置通道160，在泵运行期间破坏谐波。剩余齿为实心的或独立于通道，从而它们保持具有如下述的凹口的流体阻挡件来保持整体泵送效率。

各流体通道160由轴向延伸穿过该齿且从内转子80的第一端150向第二端152延伸的槽或孔口162限定。轴向孔口162一般与轴线70平行，且可与轴线70平行或偏移10度。如所示，孔口162可与其齿的齿顶108径向对齐，如图所示，或可偏移特定度数。各通道160的轴向孔口162径向定位在内转子的齿根圆170或根圆内部。在一个示例中，孔口162具有3毫米和约1.5毫米的横截面尺寸。

通道160还具有由端部150、152限定的凹槽或槽道164，端部150、152流体连接至孔口162。各槽道164横跨内齿轮构件的端面150、152上的相关齿延伸。各槽道164具有第一端166，第一端166与该齿的上游侧或面上的内转子的侧壁相交或邻近该齿的第一侧上的齿根区域106。各槽道还具有第二端168，第二端168与该齿的下游侧或面上的内转子的侧壁相交或邻近该齿的第二侧上的齿根区域106。各凹槽或槽道164横跨各齿延伸，以流体连接由该齿部分限定的相邻泵送室140。在其他示例中，凹槽或槽道164可仅延伸到该齿的单一侧，例如，通过延伸到该齿的共同上游或下游面，或带有延伸至相对齿面的相对凹槽或通道。孔口162与凹槽164在凹槽164或齿的中间区域或中心区域中相交。

各流体通道160可具有沿其长度均匀的孔口162和/或凹槽164。在替代性示例中，流体通道160的部分可具有沿其长度增加和/或减少的锥形的部分。孔口162和/或凹槽164可具有各种横截面形状，包括圆形的、纵长的、椭圆的、槽型的、三角形、抛物线形、其他平滑连续的曲线和/或不连续线形。孔口和/或凹槽的横截面形状可不变或沿其长度改变。如所示，孔口和/或凹槽可尺寸相同或尺寸不同。流体通道160、孔口162和/或凹槽164可相对于各齿相似地定位，或可相对于各齿或内转子80不同地定位。

内齿轮构件80或内转子的主体限定一系列(N个)齿86，其中N/2或更少的齿各自限定通道160。N/2或更少的齿非顺序地布置在上述一系列齿中，从而不存在流体通道160的至少一个齿定位在两个齿之间，该两个齿各具有通道160。因此，具有流体通道160的齿彼此不相邻，且仅两个连续的泵送室140可彼此流体连通。应当注意，外齿轮构件90具有一系列(N-1个)齿。在该一系列齿86中的交替齿或更少的齿可设有流体通道。对于具有超过一个具有流体通道160的齿的内转子80，如图2所示，连续的或实心的齿定位在这些齿之间，从而使得至多两个相邻的泵送室140彼此流体连通。换言之，具有流体通道160的齿可布置于转子80上，从而使得它们为非连续或非相邻的。

在图5所示的示例中，N＝5，从而内转子80设有五个齿86。两个齿设有相应的流体通道160，且剩余三个齿独立于流体通道160。

壳体52的平坦表面76限定与流体出口60流体连通的凹口180、凹陷、或凹陷部。凹口180从出口60向轴线70径向向内延伸。盖54的平坦表面78限定与流体出口60流体连通的凹口182、凹陷、或凹陷部。凹口182从出口60向轴线70径向向内延伸。在一些示例中，泵50具有内转子80的端部上的流体通道160的仅单一凹口和槽道164，其与具有凹口的平坦表面匹配。在其他示例中，泵50具有如所示的两个相对的凹口180、182，其与在两端上具有槽道164的内转子80一起使用。凹口180、182可沿共同半径相互对齐或相互偏移。定位凹口180、182以径向延伸至内转子80的齿根圆170的内侧。

各凹口180、182和流体通道160相配合以在与槽道的第一端160相关联的第一泵送室和流体出口60之间及在与槽道的第二端162相关联的第二泵送室和流体出口60之间提供流体连接或流体路径。如图6所示，当内转子旋转且孔口162与凹口180、182对准或对齐时，提供流体连接。例如，在内转子80旋转位置处，孔口162在平坦表面76、78上或与其对齐，各凹口180、182另外被内齿轮构件80阻挡，以防止流体流经凹口180、182流向流体出口60。

内转子80中的流体通道160中的孔口162被平坦表面76、78阻挡，除非其与凹口180、182对准或对齐并面向出口端口60，从而流体流经凹槽164及孔口162并流入出口端口60。

例如，当泵50安装到动力传动系统部件时，随着旋转齿轮泵50运行，泵50内的流体的压力波动可用作对动力传动系统部件的激发源。峰值压力和其谐波的基频对应内转子齿的数量(N)。例如，泵50可安装到发动机缸体、变速器外壳、油盘或油底壳、变速器钟型外壳或类似部件，其中压力波动可能引起音调噪声或来自发动机或变速器的啸叫声。通过提供压力释放或在旁路容积内作用，本公开的内转子80设计用于减小或消除由泵引发的动力传动系统啸叫声或音调噪声。

泵50具有内转子80，内转子80具有流体通道160，流体通道160在至少一个齿86内具有槽孔162或孔口162和凹槽164，至少一个齿86用于破坏泵的谐波。凹槽164位于内转子80的顶或底面150、152上且穿过孔或孔口162连接，孔或孔口162穿过齿轴向延伸。该轴向孔或孔口162被阻挡，除非其面向出口端口60，在此期间，油经由该端口中的凹口180、182或凹陷流经凹槽和孔162至出口端口62中。因为凹槽164和孔162可实现在仅一些齿上，例如，实施在一个或两个齿中但不是所有齿，该油泵主要阶数和其谐波在较大频率范围内被破坏，压力波动减小且谐波振幅减小。

传统旋转齿轮泵在限制于该泵阶数的非常窄的带频上展示出较强的压力峰值。根据本公开的泵50减小压力峰值且在较大的频率范围内分布。伴有增加的频率和更均匀频率分布的较低振幅压力峰值可以减少音调噪声。

内转子80的流体通道160和壳体52及盖44中的相关凹口180、182为泵50提供压力释放且用于减小音调噪声或啸叫声。当泵50运行时，邻近出口60的可变容积室140内的流体能够从室140流经凹口164流向孔口162和凹口180、182并流向出口区域60。相较于具有传统内转子和泵壳体的泵，带有流体通道160和凹口180、182的内转子80的建模和检测展示出改进的泵50运行特征。图7-8中提供建模结果且基于具有5个齿86且利用计算流体动力学(CFD)分析确定在4000rpm下运行的内转子80的旋转齿轮泵。本文所描述的具有内转子80的旋转齿轮泵50显示在运行期间压力波动或尖峰减少。通道160和凹口180、182用于破坏由内转子80的旋转所引起的谐波，并用来通过提供从相邻的泵送室至泵出口之间的压力释放和受限流体流动来减小压力波动和音调噪声或啸叫声。

相比于泵50，传统泵的平均体积流速(每分钟加仑)的建模结果示出可比的流速。例如，相比于传统泵，预测在4000rpm转速下，泵50的流速大约下降2％。

例如，如图7所示，在运行时传统泵可在泵的出口处提供流体，其中，在稳态运行条件期间，由线200示出压力波动或压力变动。这些压力波动为该出口处的最大流体压力或尖峰和最小流体压力之间的差。根据本公开的泵50具有在同样稳态运行条件下如线202所示的压力波动。在泵速范围内相较于传统泵，根据本公开的泵50提供在泵出口处的可比的流体压力。因此，基于效率偏差等，根据本公开的泵50不引发任意显著的损失。

图8展示相比于传统泵，根据本公开的泵50的出口处的频域中的压力波动分布图。贯穿频域的分析显示对于泵50的多个阶数的压力峰值的显著减少，其中，对于较高阶数的压力峰值基本消失，如图8所示，传统泵由线210例示，以及根据本公开的泵50由线212例示。泵的基频，例如，第一阶数和更高阶数谐波由内转子80上的齿86的数目决定。泵的内转子80具有5个齿，因此，对于在4000rpm转速运行的泵，泵的谐波阶数由于压力脉动而为5的倍数，并且第一阶数在333赫兹且第二阶数出现在666赫兹。

从图8的频域中，可以看到用于超出基本阶数的阶数的更低压力振幅，并且这是旋转齿轮泵的典型特征。该音调噪声通常是由于泵的较高阶数，并且对于与泵压力波动相对应的第一阶数的振幅减少通常不足以解决啸叫声问题。对于车辆部件油泵NVH评估，在较高频率阶数的泵压力波动可因此被考虑且可被减少以减轻音调噪声。

根据本公开的泵50还可减少噪声。例如，当根据本公开的泵50与用于车辆的动力传动系统一起使用时，来自动力传动系统的音调噪声减少。使用泵50的音调噪声减少可提供来自动力传动系统的减小的噪声、振动和不平顺性(NVH)。另外，动力传动系统或润滑系统可使用根据本公开的泵50加以简化。例如，具有传统泵的动力传动系统或润滑系统可包括噪声减小装置或部件，且这些部件可通过转换为本公开的泵而加以消除。在一个示例中，传统润滑系统包括阻尼材料，例如，位于油底壳上的胶泥，且此阻尼材料可通过转换为本文所描述的泵50而被移除，而不增加来自动力传动系统的音调噪声。

尽管上面描述了示例实施例，这些实施例并不意图描述本公开的所有可能形式。相反，在说明书中所用的措词是用于说明而不是用于限制，且应理解，在不脱离本公开的精神和范围情况下，可以进行多种改变。此外，多个执行实施例的特征可加以组合以形成本公开进一步的实施例。

Claims (20)

1.一种旋转齿轮泵，其特征在于，包括：

泵壳体，所述泵壳体限定室且具有流体入口和流体出口；

外齿轮构件，所述外齿轮构件被支撑以绕第一轴线在所述室内旋转，所述外齿轮构件具有一系列内部齿；以及

内齿轮构件，所述内齿轮构件绕与所述第一轴线间隔开的第二轴线可旋转地支撑在所述外齿轮构件内，所述内齿轮构件限定一系列外部齿，所述一系列外部齿带有第一齿和第二齿，所述第一齿限定穿过所述第一齿的流体通道，并且所述第二齿独立于流体通道，其中，所述流体通道由孔口限定，所述孔口轴向延伸穿过所述第一齿并且流体连接至横跨所述内齿轮构件的端面上的所述第一齿延伸的槽道；

其中，所述流体通道构造成在操作期间干扰谐波，以减小压力波动和相关音调噪声。

2.根据权利要求1所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述泵壳体由泵主体和盖提供，所述泵主体和所述盖中的一个限定支撑所述外齿轮构件和所述内齿轮构件的平坦表面，所述平坦表面限定与所述流体出口流体连通的凹口；

其中，所述内齿轮构件和所述外齿轮构件配合形成多个可变容积泵送室，以从所述流体入口向所述流体出口泵送流体；并且

其中，所述凹口和所述流体通道配合以在与所述槽道的第一端相关联的第一泵送室和所述流体出口之间、以及在与所述槽道的第二端相关联的第二泵送室和所述流体出口之间提供流体连接。

3.根据权利要求2所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述凹口从所述流体出口径向向内延伸。

4.根据权利要求2所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述凹口另外被所述内齿轮构件阻挡，以防止流体流动通过所述凹口至所述流体出口。

5.根据权利要求2所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述流体通道进一步由横跨所述内齿轮构件的另一端面上的所述第一齿延伸的另一槽道限定，所述另一槽道流体连接至所述孔口；

其中，所述泵主体和所述盖中的另一个限定支撑所述外齿轮构件和所述内齿轮构件的另一平坦表面，所述另一平坦表面限定与所述流体出口流体连通的另一凹口；并且

其中，所述另一凹口和所述流体通道配合以在与所述另一槽道的第一端相关联的第一泵送室和所述流体出口之间、以及在与所述另一槽道的第二端相关联的第二泵送室和所述流体出口之间提供流体连接。

6.根据权利要求5所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述另一凹口另外被所述内齿轮构件阻挡，以防止流体流动通过所述另一凹口至所述流体出口。

7.根据权利要求1所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述第一齿的所述流体通道是限定在所述内齿轮构件的所述一系列外部齿内的唯一流体通道。

8.根据权利要求1所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述流体通道的所述孔口与所述第二轴线平行。

9.根据权利要求1所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述内齿轮构件限定从所述内齿轮构件彼此间隔开的第一端和第二端，所述流体通道的所述孔口在所述第一端和所述第二端之间延伸。

10.根据权利要求1所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述流体通道的所述孔口与所述第一齿的齿顶径向对齐。

11.根据权利要求1所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述流体通道的所述槽道具有邻近所述第一齿的第一侧上的齿根区域的第一端、以及邻近所述第一齿的第二侧上的齿根区域的第二端。

12.根据权利要求1所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述内齿轮构件具有N个齿，且所述外齿轮构件具有N-1个齿。

13.根据权利要求1所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述内齿轮构件具有在所述一系列外部齿中的第三齿，所述第三齿限定穿过所述第三齿的另一流体通道，所述另一流体通道由另一孔口限定，所述另一孔口轴向延伸穿过所述第三齿并且流体连接至位于所述内齿轮构件的所述端面中且横跨所述第三齿延伸的另一槽道。

14.根据权利要求13所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述第一齿不邻近所述一系列外部齿中的所述第三齿。

15.一种旋转齿轮泵，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有平坦表面，所述平坦表面分隔室中的入口和出口并且限定连接至所述出口的凹口；以及

内转子，所述内转子定位在惰轮转子内且具有第一齿和第二齿，所述第一齿限定穿过所述第一齿的通道，且所述第二齿不具有穿过所述第二齿的通道；

其中，所述通道和所述凹口配合形成流体通路。

16.根据权利要求15所述的旋转齿轮泵，其特征在于，所述内转子具有第一端和第二相对端，所述第一端构造成与所述平坦表面相配合，并且其中，所述通道由位于所述第一端中且与孔口相交的凹槽限定，所述孔口在所述第一端和所述第二相对端之间延伸，所述凹槽横跨所述第一齿和所述第二齿延伸，以流体连接由所述第一齿部分限定的相邻泵送室。

17.根据权利要求15所述的旋转齿轮泵，其特征在于，除非所述通道与所述凹口相互重叠，否则所述凹口由所述内转子阻挡，以防止流体流动通过所述凹口至所述出口。

18.一种用于旋转齿轮泵的内转子，其特征在于，包括：

主体，所述主体具有由外壁分隔开的第一端和第二端，所述外壁限定一系列齿或N个齿，其中，N/2个或更少齿中的每个齿限定通道，所述N/2个或更少齿非顺序地布置成所述一系列齿，每个所述通道具有轴向孔口，所述轴向孔口延伸穿过所述主体且与由所述第一端限定并横跨相应的所述齿延伸的凹槽相交。

19.根据权利要求18所述的用于旋转齿轮泵的内转子，其特征在于，所述通道的所述凹槽是第一凹槽；

其中，所述通道具有由所述主体的所述第二端限定的第二凹槽，所述第二凹槽与所述轴向孔口相交并且横跨所述相应齿延伸；并且

其中，每个所述第一凹槽和所述第二凹槽具有与所述相应齿的上游面相交的第一端和与所述相应齿的下游面相交的第二端。

20.根据权利要求19所述的用于旋转齿轮泵的内转子，其特征在于，每个所述通道的所述轴向孔口位于所述内转子的齿根圆的径向向内。