旋轉(zhuǎn)齒輪泵、旋轉(zhuǎn)齒輪流體泵以及惰輪轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種旋轉(zhuǎn)齒輪泵，其包括：限定帶有圓柱形壁部分的腔且具有流體入口和流體出口的主體；被構(gòu)造成與主體匹配以封閉腔的蓋；被支撐用于在腔內(nèi)繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的內(nèi)齒齒輪構(gòu)件；繞與第一軸線間隔開的第二軸線旋轉(zhuǎn)地支撐在內(nèi)齒齒輪構(gòu)件內(nèi)的外齒齒輪構(gòu)件；以及被連接用于隨外齒齒輪構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸；其中內(nèi)齒齒輪構(gòu)件和外齒齒輪構(gòu)件配合在二者間形成多個可變體積的泵送腔以將來自流體入口的流體泵送至流體出口。本實(shí)用新型還提供了一種旋轉(zhuǎn)齒輪流體泵以及一種惰輪轉(zhuǎn)子。本實(shí)用新型的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)齒輪泵以至少地減小動力傳動系統(tǒng)在操作期間的噪聲、振動和不平順問題。
【專利說明】
旋轉(zhuǎn)齒輪泵、旋轉(zhuǎn)齒輪流體泵以及惰輪轉(zhuǎn)子
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]多個實(shí)施例涉及用于車輛中的動力傳動系統(tǒng)部件(諸如內(nèi)燃發(fā)動機(jī)或變速器)的油栗。
【背景技術(shù)】
[0002]油栗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)或變速器潤滑劑。油栗通常作為產(chǎn)生轉(zhuǎn)子栗或旋轉(zhuǎn)齒輪栗被提供。旋轉(zhuǎn)齒輪栗具有正排量特性以及在栗的各個部件之間的緊密間隙，這在栗的操作期間導(dǎo)致栗和連接的油道內(nèi)的流體的壓力脈動或波動的形成。栗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)栗被安裝至動力傳動系統(tǒng)部件時)ο例如，栗可安裝至發(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(tonal noise)或鳴叫聲(whine)。這種油栗引起的動力傳動系統(tǒng)鳴叫聲或音調(diào)噪聲是常見的噪聲、振動和不平順性問題，并且減輕技術(shù)可包括諸如添加至動力傳動系統(tǒng)以減小由常見的栗引起的噪聲的阻尼裝置的手段。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]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)齒輪栗，以至少地減小動力傳動系統(tǒng)在操作期間的噪聲、振動和不平順問題。
[0004]在一個實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)齒輪栗被提供有主體，該主體限定帶有圓柱形壁部分的腔并且具有流體入口和流體出口。蓋被構(gòu)造成與主體匹配以封閉腔。內(nèi)齒齒輪構(gòu)件被支撐用于在腔中繞第一軸線旋轉(zhuǎn)，并且該齒輪具有限定一系列的凹槽的圓柱形外壁。每個凹槽均具有延伸穿過齒輪構(gòu)件至齒輪構(gòu)件的內(nèi)表面的相關(guān)聯(lián)的孔口。每個凹槽和相關(guān)聯(lián)的孔口均徑向設(shè)置在內(nèi)齒齒輪構(gòu)件的相鄰的齒之間。外齒齒輪構(gòu)件繞與第一軸線間隔開的第二軸線可旋轉(zhuǎn)地支撐在內(nèi)齒齒輪內(nèi)。驅(qū)動軸被連接用于隨外齒齒輪構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。內(nèi)齒齒輪構(gòu)件和外齒齒輪構(gòu)件相配合以在其間形成多個可變體積的栗腔以將流體從流體入口栗送至流體出
□ O
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供一種旋轉(zhuǎn)齒輪栗，該旋轉(zhuǎn)齒輪栗包括限定帶有圓柱形壁部分的腔并且具有流體入口和流體出口的主體;被構(gòu)造成與主體匹配以封閉腔的蓋;被支撐用于在腔內(nèi)繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的內(nèi)齒齒輪構(gòu)件，內(nèi)齒齒輪構(gòu)件具有限定一系列的凹槽的圓柱形外壁，每個凹槽均具有延伸通過內(nèi)齒齒輪構(gòu)件至內(nèi)表面的相關(guān)聯(lián)的孔口，每個凹槽和相關(guān)聯(lián)的孔口徑向地定位在內(nèi)齒齒輪構(gòu)件的相鄰的齒之間；繞與第一軸線間隔開的第二軸線旋轉(zhuǎn)地支撐在內(nèi)齒齒輪構(gòu)件內(nèi)的外齒齒輪構(gòu)件；以及被連接用于隨外齒齒輪構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸;其中內(nèi)齒齒輪構(gòu)件和外齒齒輪構(gòu)件配合在二者間形成多個可變體積的栗送腔以將來自流體入口的流體栗送至流體出口。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，每個凹槽均與第一軸線平行。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，內(nèi)齒齒輪構(gòu)件限定第一端和間隔開的第二端，在一系列的凹槽中的每個凹槽均在第一端與第二端之間延伸。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，每個凹槽限定延伸通過內(nèi)齒齒輪構(gòu)件至內(nèi)表面的相關(guān)聯(lián)的另一個孔口。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，每個凹槽的孔口和另一個孔口均具有圓形截面。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，每個凹槽的孔口和另一個孔口在凹槽中彼此縱向間隔開。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，內(nèi)齒齒輪構(gòu)件具有(η)個齒，并且外齒齒輪構(gòu)件具有(η-1)個齒。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，每個凹槽的表面與內(nèi)齒齒輪構(gòu)件的相應(yīng)的內(nèi)部齒的齒頂高區(qū)域徑向?qū)R。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，內(nèi)齒齒輪構(gòu)件的齒頂高區(qū)域被構(gòu)造成與外齒齒輪構(gòu)件的齒根高區(qū)域形成連續(xù)流體緊密密封。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，流體入口與流體出口在腔中相對。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，每個凹槽與內(nèi)齒齒輪構(gòu)件的對應(yīng)的內(nèi)部齒的齒頂徑向?qū)R。
[0016]在另一個實(shí)施例中，一種用于車輛部件的旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗被提供有殼體，該殼體限定圓柱形腔并且?guī)в袕脑搱A柱形腔間隔開的流體入口和流體出口。惰輪轉(zhuǎn)子定位在腔內(nèi)并且具有鄰近該圓柱形腔并且在其中限定一系列的凹槽的圓柱形外壁。惰輪轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁限定第一系列的齒。每個凹槽與第一系列的齒的相關(guān)齒對應(yīng)并且具有流體連接凹槽和內(nèi)壁的開口。內(nèi)部轉(zhuǎn)子由栗軸驅(qū)動并且定位在惰輪轉(zhuǎn)子內(nèi)。內(nèi)部轉(zhuǎn)子具有限定第二系列的齒的外壁。內(nèi)部轉(zhuǎn)子和惰輪轉(zhuǎn)子的齒相匹配以形成可變體積腔，以當(dāng)內(nèi)部轉(zhuǎn)子驅(qū)動惰輪轉(zhuǎn)子時提供流動通過栗的流體。內(nèi)部轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線從惰輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線偏移。惰輪轉(zhuǎn)子的開口和凹槽為栗中的壓力釋放提供流體路徑從而降低音調(diào)噪聲。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種用于車輛部件的旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗，該旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗包括:殼體，殼體限定圓柱形腔并帶有從圓柱形腔間隔開的流體入口和流體出口；惰輪轉(zhuǎn)子，惰輪轉(zhuǎn)子定位在圓柱形腔內(nèi)并且具有圓柱形外壁和內(nèi)壁，圓柱形外壁鄰近圓柱形腔并且在圓柱形外壁中限定一系列的凹槽，內(nèi)壁限定第一系列的齒，每個凹槽對應(yīng)于第一系列的齒的相關(guān)聯(lián)的齒并且具有流體連接凹槽和內(nèi)壁的開口；以及內(nèi)部轉(zhuǎn)子，內(nèi)部轉(zhuǎn)子由栗軸驅(qū)動并且定位在惰輪轉(zhuǎn)子內(nèi)并且具有限定第二系列的齒的外壁;其中內(nèi)部轉(zhuǎn)子的齒和惰輪轉(zhuǎn)子的齒配合形成可變體積的腔以當(dāng)內(nèi)部轉(zhuǎn)子驅(qū)動惰輪轉(zhuǎn)子時提供流動通過旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗的流體;其中內(nèi)部轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線從惰輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線偏移;并且其中惰輪轉(zhuǎn)子的開口和凹槽提供用于旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗中的壓力釋放的流體路徑從而降低音調(diào)噪聲。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，惰輪轉(zhuǎn)子的圓柱形外壁由殼體的圓柱形腔的壁部分限制;并且其中惰輪轉(zhuǎn)子的一系列的凹槽與圓柱形腔的壁部分一起形成流體腔。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，每個凹槽均與相關(guān)聯(lián)的齒的齒頂徑向?qū)R。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，每個凹槽均與惰輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線平行。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，每個凹槽均由彎曲壁部分形成，彎曲壁部分為帶有相關(guān)聯(lián)的齒的平行曲線。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，第一系列的齒包括N個齒，一系列的凹槽包括N個凹槽，并且第二系列的齒包括(N-1)個齒。
[0023]在又一實(shí)施例中，用于旋轉(zhuǎn)齒輪栗的惰輪轉(zhuǎn)子被提供有主體，該主體具有限定一系列的縱向凹槽的圓柱形外壁。該主體具有圍繞中心區(qū)域并且限定一系列的齒的內(nèi)壁。每個齒均與對應(yīng)的凹槽徑向?qū)R。該主體限定一系列的孔口。每個孔口與對應(yīng)的凹槽相關(guān)聯(lián)并且徑向延伸通過主體以將中心區(qū)域與凹槽流體連接。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，提供一種用于旋轉(zhuǎn)齒輪栗的惰輪轉(zhuǎn)子，該惰輪轉(zhuǎn)子包括具有限定一系列的縱向凹槽的圓柱形外壁的主體，主體具有圍繞中心區(qū)域且限定一系列的齒的內(nèi)壁，每個齒均與對應(yīng)的凹槽徑向?qū)R，并且主體限定一系列的孔口，每個孔口均與對應(yīng)的凹槽相關(guān)聯(lián)并且徑向地延伸通過主體以將中心區(qū)域與凹槽流體連接。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，每個凹槽沿主體的長度延伸。
[0026]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，一系列的孔口為第一系列的孔口；并且其中主體限定第二系列的孔口，第二系列的孔口中的每個孔口均與相應(yīng)的凹槽相關(guān)聯(lián)并且徑向地延伸通過主體以使中心區(qū)域與凹槽流體連接，在第二系列的孔口中的每個孔口與相應(yīng)的凹槽中的第一系列的孔口中的孔口縱向地間隔開。
[0027]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)齒輪栗能夠減小動力傳動系統(tǒng)在操作期間的噪聲、振動和不平順問題。
【附圖說明】
[0028]圖1例示了根據(jù)一個實(shí)施例的用于車輛中的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)的示意圖；
[0029]圖2例示了根據(jù)一個實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)齒輪栗的透視剖面圖；
[0030]圖3例示了圖2的旋轉(zhuǎn)齒輪栗的一部分的局部透視圖；
[0031]圖4例示了圖2的旋轉(zhuǎn)齒輪栗的內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子的俯視圖；
[0032]圖5例示了圖2的旋轉(zhuǎn)齒輪栗的外部轉(zhuǎn)子的透視圖；
[0033]圖6例示了圖2的栗的壓力輸出與具有常見的惰輪轉(zhuǎn)子的栗的壓力輸出對比的圖表；以及
[0034]圖7例示了對圖2的栗的頻域分析。
【具體實(shí)施方式】
[0035]根據(jù)需要，此處公開了本實(shí)用新型的詳細(xì)的實(shí)施例;然而，應(yīng)當(dāng)理解，所公開的實(shí)施例僅僅是可以多種可替代的形式實(shí)施的本實(shí)用新型的例示。附圖不一定按照比例；可將一些特征放大或縮小以展示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，不應(yīng)將此處公開的具體結(jié)構(gòu)性和功能性的細(xì)節(jié)視為限制，而是僅僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員多方面地實(shí)施本實(shí)用新型的代表性基礎(chǔ)。
[0036]車輛部件10(諸如車輛中的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)或變速器)包括潤滑系統(tǒng)12。此處將車輛部件10描述為發(fā)動機(jī)，盡管也可設(shè)想其他的車輛部件。潤滑系統(tǒng)12在操作期間向發(fā)動機(jī)提供潤滑劑，通常稱為油。該潤滑劑或油可包括石油基和非石油合成的化學(xué)組分，并且可包括各種添加劑。潤滑系統(tǒng)12循環(huán)油并且將油在壓力下輸送至發(fā)動機(jī)10以潤滑旋轉(zhuǎn)軸承、移動活塞和發(fā)動機(jī)曲軸。潤滑系統(tǒng)12可額外地提供發(fā)動機(jī)冷卻。潤滑系統(tǒng)12還可向發(fā)動機(jī)提供油以用作致動各種挺桿、閥等的液壓流體。
[0037]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。
[0038]潤滑系統(tǒng)12具有向栗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。
[0039]栗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4將更加詳細(xì)地描述栗18。在一個實(shí)例中，栗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，栗18可由另一裝置驅(qū)動，諸如電動馬達(dá)。
[0040]油從栗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。
[0041]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。
[0042]在其他的實(shí)例中，栗18可在其他的車輛系統(tǒng)中實(shí)施，例如，作為油栗等。
[0043]圖2至圖5例示了栗50和其各個部件。栗50可如栗18—樣用于潤滑系統(tǒng)12中。栗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連接至殼體52以封閉腔56。蓋54可使用一個或多個緊固件(諸如螺栓等)連接至殼體52?？商峁┟芊饧?例如，O形環(huán)或墊圈)以密封腔56。
[0044]如圖3所示，內(nèi)部腔56可設(shè)置有大致圓柱形的支撐或引導(dǎo)壁57或由大致圓柱形的支撐或引導(dǎo)壁57限定。引導(dǎo)壁57可包括一部分或多部分的具有相同的曲率半徑和中心的壁。引導(dǎo)壁57的各個部分可位于普通圓柱的周界周圍。
[0045]栗50具有流體入口58和流體出口60。流體入口58具有如圖3所示的入口端口，該入口端口適于連接至與供給(諸如油底殼14)流體連通的管道(諸如進(jìn)油道16)。流體入口 58與腔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)入腔56中。如在圖2中所示，殼體52和蓋54都限定入口 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。
[0046]流體出口60具有如在圖2中所示的出口端口，其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。流體出口 60與腔56流體連接并且與壁57相交以使腔56內(nèi)的流體流動進(jìn)入出口 60。如在圖2中所示，殼體52和蓋54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。
[0047]栗50具有栗軸62或驅(qū)動軸。栗軸62被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)栗50的部件以及驅(qū)動流體。在一個實(shí)例中，栗軸62通過與發(fā)動機(jī)的機(jī)械連接驅(qū)動，使得該栗軸隨發(fā)動機(jī)部件(諸如曲軸)旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并且可提供齒輪比以提供在預(yù)定范圍內(nèi)的栗速。在一個實(shí)例中，栗軸62的端部64被開有鍵槽或另外地被成型以與旋轉(zhuǎn)車輛部件機(jī)械連接從而驅(qū)動栗50。
[0048]軸62的另一端66被支撐用于在栗50的殼體52內(nèi)旋轉(zhuǎn)。殼體可限定用于軸的端部66在其中旋轉(zhuǎn)的支撐件68。支撐件68可包括軸套、軸承連接件等。軸62繞軸62的縱向軸線70旋轉(zhuǎn)。
[0049]軸62延伸通過蓋54，并且蓋54限定用于軸62通過的開口 72。開口 72可包括套筒或密封件以將流體保持在栗內(nèi)并且防止或減少從腔56的泄露。開口 72還可包括用于支撐軸62在其中旋轉(zhuǎn)的附加軸套或軸承組件。
[0050]內(nèi)部轉(zhuǎn)子80或內(nèi)部齒輪連接至栗軸62用于隨其旋轉(zhuǎn)。該內(nèi)部轉(zhuǎn)子80具有內(nèi)表面或壁82和外表面或壁84。內(nèi)壁82被形成以連接至栗軸62用于隨其繞軸線70旋轉(zhuǎn)。在一個實(shí)例中，內(nèi)壁開有鍵槽以與栗軸62的相應(yīng)的鍵部分匹配。外壁84限定一系列的外部齒輪齒86。內(nèi)部轉(zhuǎn)子80可被限定為外部齒齒輪。
[0051 ]外部轉(zhuǎn)子90、外部齒輪或惰輪或轉(zhuǎn)子圍繞內(nèi)部轉(zhuǎn)子80并且被支撐用于在腔56內(nèi)旋轉(zhuǎn)。外部轉(zhuǎn)子90具有內(nèi)表面或壁92和外表面或壁94。內(nèi)壁92限定一系列的內(nèi)部齒輪齒96。夕卜部轉(zhuǎn)子90可被限定為內(nèi)部齒齒輪。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線98旋轉(zhuǎn)。軸線98為殼體中的圓柱形腔56的縱向軸線或中心軸線。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用于在栗50操作期間將外部轉(zhuǎn)子90保持在適當(dāng)位置。
[0052]圖4例示了內(nèi)部轉(zhuǎn)子80和外部轉(zhuǎn)子90的俯視圖。流入栗50通常由箭頭100指示。從轉(zhuǎn)子80中流出通常由箭頭102例示。
[0053]內(nèi)部轉(zhuǎn)子80通過栗軸62繞軸線70旋轉(zhuǎn)。在內(nèi)部轉(zhuǎn)子80上的該系列的齒86具有齒頂高區(qū)域104和齒根高區(qū)域106。齒頂高區(qū)域104鄰近每個齒110的齒頂108。齒根高區(qū)域106鄰近在相鄰的齒110之間的齒槽底面112。齒頂高區(qū)域104和齒根高區(qū)域106中的每一者可由擺線形狀或另一形狀形成。在所示的實(shí)例中，齒根高區(qū)域106由擺線或內(nèi)擺線形狀形成以使齒根高區(qū)域106為平滑曲線。
[0054]外部轉(zhuǎn)子90具有一系列的內(nèi)部齒輪齒96，其具有齒頂高區(qū)域120和齒根高區(qū)域122。齒頂高區(qū)域120鄰近每個齒126的齒頂124，并且齒根高區(qū)域122鄰近在相鄰的齒126之間的齒槽底面128。齒頂高區(qū)域120和齒根高區(qū)域122中的每一者可由擺線形狀或另一形狀形成。在所示的實(shí)例中，齒頂高區(qū)域120由擺線或內(nèi)擺線形狀形成以使齒頂高區(qū)域120為平滑的曲線。齒頂高區(qū)域120形成有與內(nèi)部轉(zhuǎn)子80的齒根高區(qū)域106相同的曲線或形狀以使該區(qū)域106、120相匹配以形成如箭頭130例示的連續(xù)密封。
[0055]由于內(nèi)部轉(zhuǎn)子80由軸62旋轉(zhuǎn)，因此內(nèi)部轉(zhuǎn)子80的齒86與外部轉(zhuǎn)子90的齒96嚙合，并且外部轉(zhuǎn)子90通過內(nèi)部轉(zhuǎn)子80作為惰輪被驅(qū)動。在本實(shí)例中，栗軸62使內(nèi)部轉(zhuǎn)子80在順時針方向上旋轉(zhuǎn)，并且惰輪轉(zhuǎn)子90通過內(nèi)部轉(zhuǎn)子80在順時針方向上旋轉(zhuǎn)。由于內(nèi)部轉(zhuǎn)子80繞相對于外部轉(zhuǎn)子90的旋轉(zhuǎn)98的軸線偏移的軸線70旋轉(zhuǎn)，因此內(nèi)部轉(zhuǎn)子80相對于外部轉(zhuǎn)子90和圓柱形殼體56、57是偏心的。從圖3和圖4可以看見，栗50在腔56中無新月形密封件或插入件的情況下操作。
[0056]多個腔140在內(nèi)部轉(zhuǎn)子80與外部轉(zhuǎn)子90之間形成。每個腔140具有隨栗50操作的可變體積。每個腔140的體積增大以吸入來自入口 58的流體，并且然后體積減小以將流體從出口 60推出。體積增大的腔在142處示出。體積減小的腔在144處示出。
[0057]圓柱形外壁94在其中限定一系列的凹槽150或凹陷部。值得注意，常見的外部轉(zhuǎn)子通常具有無凹陷部150的平滑的、連續(xù)的圓柱形外壁。在一個實(shí)例中，該系列的凹槽150在外壁94的周界周圍等間距地間隔開。在其他的實(shí)例中，凹槽150可交替地間隔開或以另外的順序間隔開(例如，作為帶有間隔開的區(qū)域的三個凹槽的組)，并且可被定位成以減小在主要栗順序處的與栗相關(guān)的噪聲。
[0058]在該系列的凹槽150中的每個凹槽可從外部齒輪的第一端152延伸至外部齒輪的第二端154。在該系列的凹槽150中的每個凹槽可大致地與軸線98平行，例如，在軸線98的2°、5°或10°內(nèi)。如所示，該系列的凹槽150中的每個凹槽可為沿凹槽長度的一致的。在可替代的實(shí)例中，凹槽150可具有帶有沿它們長度的增大和/或減小的錐形的部分。凹槽150被例示為具有形成為弧形或圓形的一部分的截面。在其他的實(shí)例中，凹槽150可具有其他的截面形狀，包括三角形、拋物線形、其他的平滑連續(xù)曲線和/或線性非連續(xù)形狀。每個凹槽150被示出為對稱的；然而，也可設(shè)想不對稱的凹槽。凹槽150的截面形狀可為恒定的或可沿凹槽的長度改變。在當(dāng)前的實(shí)例中，每個凹槽150具有使其由平滑曲線或圓的弧線形成的曲率半徑，并且被定位成與內(nèi)部齒輪齒126的相關(guān)齒頂124同中心。
[0059]凹槽150定位在相鄰的齒槽底面128之間或外部轉(zhuǎn)子90的相鄰的齒根高區(qū)域122之間。凹槽150可與外部轉(zhuǎn)子90的對應(yīng)的齒頂高區(qū)域120或?qū)?yīng)的齒頂124徑向?qū)R。由于惰輪轉(zhuǎn)子具有交替的凹槽間距，因此一些齒頂124具有相關(guān)聯(lián)的凹槽和孔口，并且其他的齒頂不設(shè)置有凹槽和孔口。由于惰輪轉(zhuǎn)子具有相等的凹槽和孔口間距，因此每個齒頂124具有相關(guān)聯(lián)的凹槽和孔口。
[0060]每個凹槽150限定延伸通過外部轉(zhuǎn)子的壁162的孔口 160以使凹槽150與外部轉(zhuǎn)子90的內(nèi)壁92以及與可變體積腔140流體連接。每個凹槽150均具有單一孔口 160、或可具有兩個或更多個孔口 160。孔口 160可被設(shè)置為具有圓形的、橢圓形的、開有槽的或其他形狀的截面。例如，孔口 160可為大致的圓形，并具有關(guān)于孔口的變化不超過10%的半徑。每個凹槽150中的孔口 160可具有如所示的相同的尺寸或可具有不同的尺寸。孔口 160可具有通過外部轉(zhuǎn)子90的壁162的恒定的截面，或可具有增大或減小的截面面積?？卓?160可相對于彼此和外部轉(zhuǎn)子90等間距地間隔開，或可相對于彼此和/或外部轉(zhuǎn)子90偏移。
[0061]當(dāng)栗50運(yùn)行時，栗50中的流體的壓力脈動可充當(dāng)動力傳動系統(tǒng)部件的激勵源，例如，當(dāng)栗50被安裝至動力傳動系統(tǒng)部件時。例如，栗50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造成來自發(fā)動機(jī)或變速器的音調(diào)噪聲或鳴叫聲。本公開的外部轉(zhuǎn)子90設(shè)計(jì)用于通過在旁路容量中提供壓力釋放或作用來降低或消除油栗引起的動力傳動系統(tǒng)鳴叫聲或音調(diào)噪聲。
[0062]凹槽150和孔口160為栗50提供壓力釋放并且用于降低音調(diào)噪聲或鳴叫聲。當(dāng)栗50運(yùn)行時，在可變體積腔140內(nèi)的流體能夠從腔140流動通過孔口 160，穿過外部轉(zhuǎn)子90并且進(jìn)入凹槽150。每個凹槽150均與殼體52的圓柱形壁57形成外部腔170。帶有凹槽150和孔口 160的外部轉(zhuǎn)子90的建模和測試展示出與常見外部轉(zhuǎn)子相比提高的栗操作特性。具有如本文所述的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)齒輪栗(gerotor pump)在操作期間展現(xiàn)出壓力脈動或壓力峰值的減小。例如，如在圖6中所示，常見栗在操作時可在穩(wěn)定狀態(tài)操作條件期間提供在栗的出口處的具有壓力波動或壓力波的流體，如線200所示。這些壓力波動是在出口處的最大流體壓力或峰值與最小流體壓力之間的差別。根據(jù)本公開的栗50具有對于同樣的穩(wěn)定狀態(tài)操作條件的壓力波動，如線202所示。除了壓力波動的顯著減小，根據(jù)本公開的栗50還在更長的持續(xù)時間提供處于高壓的流體，然而來自常見栗的高壓表現(xiàn)為尖峰值并且不能保持。此外，跨越頻率范圍的分析顯示出對于栗50的各種順序的壓力峰值的顯著減小，其中壓力峰值對于更高順序而言基本上消失，如在圖7中由線210例示的常見栗，以及由線212例示的根據(jù)本公開的栗50所示。
[0063]相比于常見栗，根據(jù)本公開的栗50提供了在栗出口處的跨越栗速范圍的可比較的或增大的流體壓力。因此，根據(jù)本公開的栗50不會引發(fā)基于效率中的差別等的任何顯著的損失，并且事實(shí)上可以說是基于栗速的更有效的。
[0064]根據(jù)本公開的栗50額外地提供了減小的噪聲。例如，當(dāng)根據(jù)本公開的栗50與用于車輛的動力傳動系統(tǒng)一起使用時，來自動力傳動系統(tǒng)的音調(diào)噪聲減小。在一個實(shí)例中，根據(jù)本公開的栗與用于車輛的四汽缸發(fā)動機(jī)一同使用，并且與常見的旋轉(zhuǎn)齒輪栗相比，對于各種栗順序以及跨越頻率范圍，其導(dǎo)致噪聲減小在2到10分貝之間的范圍。使用栗50的音調(diào)噪聲減小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)。額外地，動力傳動系統(tǒng)或潤滑系統(tǒng)可使用根據(jù)本公開的栗50被簡化。例如，具有常見栗的動力傳動系統(tǒng)或潤滑系統(tǒng)可包括噪聲減小裝置或部件，而這些部件可通過轉(zhuǎn)換成根據(jù)本公開的栗而消除。在一個實(shí)例中，常見的潤滑系統(tǒng)包括阻尼材料，諸如位于油底殼上的乳香脂，并且這種阻尼材料可通過轉(zhuǎn)換成如本文所描述的栗50而被去除，而不會增加來自動力傳動系統(tǒng)的音調(diào)噪聲。
[0065]盡管以上描述了示例性的實(shí)施例，但是并不意在這些實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的所有可能形式。更確切地說，在說明書中使用的文字是描述性的而非限制性的，并且應(yīng)當(dāng)理解，在不違背本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下可進(jìn)行各種改變。此外，可將各個實(shí)施方式的特征進(jìn)行組合以形成本實(shí)用新型的進(jìn)一步的實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)齒輪栗，其特征在于，包括: 限定帶有圓柱形壁部分的腔并且具有流體入口和流體出口的主體； 被構(gòu)造成與所述主體匹配以封閉所述腔的蓋； 被支撐用于在所述腔內(nèi)繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的內(nèi)齒齒輪構(gòu)件，所述內(nèi)齒齒輪構(gòu)件具有限定一系列的凹槽的圓柱形外壁，每個所述凹槽均具有延伸通過所述內(nèi)齒齒輪構(gòu)件至內(nèi)表面的相關(guān)聯(lián)的孔口，每個所述凹槽和相關(guān)聯(lián)的孔口徑向地定位在所述內(nèi)齒齒輪構(gòu)件的相鄰的齒之間； 繞與所述第一軸線間隔開的第二軸線旋轉(zhuǎn)地支撐在所述內(nèi)齒齒輪構(gòu)件內(nèi)的外齒齒輪構(gòu)件；以及 被連接用于隨所述外齒齒輪構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸； 其中所述內(nèi)齒齒輪構(gòu)件和所述外齒齒輪構(gòu)件配合在二者間形成多個可變體積的栗送腔以將來自所述流體入口的流體栗送至所述流體出口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)齒輪栗，其特征在于，每個所述凹槽均與所述第一軸線平行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)齒輪栗，其特征在于，所述內(nèi)齒齒輪構(gòu)件限定第一端和間隔開的第二端，在所述一系列的凹槽中的每個所述凹槽均在所述第一端與所述第二端之間延伸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)齒輪栗，其特征在于，每個所述凹槽限定延伸通過所述內(nèi)齒齒輪構(gòu)件至內(nèi)表面的相關(guān)聯(lián)的另一個孔口。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)齒輪栗，其特征在于，每個所述凹槽的所述孔口和所述另一個孔口均具有圓形截面。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)齒輪栗，其特征在于，每個所述凹槽的所述孔口和所述另一個孔口在所述凹槽中彼此縱向間隔開。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)齒輪栗，其特征在于，所述內(nèi)齒齒輪構(gòu)件具有(η)個齒，并且所述外齒齒輪構(gòu)件具有(η-1)個齒。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)齒輪栗，其特征在于，每個所述凹槽的表面與所述內(nèi)齒齒輪構(gòu)件的相應(yīng)的內(nèi)部齒的齒頂高區(qū)域徑向?qū)R。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)齒輪栗，其特征在于，所述內(nèi)齒齒輪構(gòu)件的齒頂高區(qū)域被構(gòu)造成與所述外齒齒輪構(gòu)件的齒根高區(qū)域形成連續(xù)流體緊密密封。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)齒輪栗，其特征在于，所述流體入口與所述流體出口在所述腔中相對。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)齒輪栗，其特征在于，每個所述凹槽與所述內(nèi)齒齒輪構(gòu)件的對應(yīng)的內(nèi)部齒的齒頂徑向?qū)R。12.一種用于車輛部件的旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗，其特征在于，包括: 殼體，所述殼體限定圓柱形腔并帶有從所述圓柱形腔間隔開的流體入口和流體出口； 惰輪轉(zhuǎn)子，所述惰輪轉(zhuǎn)子定位在所述圓柱形腔內(nèi)并且具有圓柱形外壁和內(nèi)壁，所述圓柱形外壁鄰近所述圓柱形腔并且在所述圓柱形外壁中限定一系列的凹槽，所述內(nèi)壁限定第一系列的齒，每個所述凹槽對應(yīng)于所述第一系列的齒的相關(guān)聯(lián)的齒并且具有流體連接所述凹槽和所述內(nèi)壁的開口；以及 內(nèi)部轉(zhuǎn)子，所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子由栗軸驅(qū)動并且定位在所述惰輪轉(zhuǎn)子內(nèi)并且具有限定第二系列的齒的外壁； 其中所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子的齒和所述惰輪轉(zhuǎn)子的齒配合形成可變體積的腔以當(dāng)所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子驅(qū)動所述惰輪轉(zhuǎn)子時提供流動通過所述旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗的流體； 其中所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線從所述惰輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線偏移;并且其中所述惰輪轉(zhuǎn)子的開口和凹槽提供用于所述旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗中的壓力釋放的流體路徑從而降低音調(diào)噪聲。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗，其特征在于，所述惰輪轉(zhuǎn)子的所述圓柱形外壁由所述殼體的所述圓柱形腔的壁部分限制;并且 其中所述惰輪轉(zhuǎn)子的所述一系列的凹槽與所述圓柱形腔的所述壁部分一起形成流體腔。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗，其特征在于，每個所述凹槽均與所述相關(guān)聯(lián)的齒的齒頂徑向?qū)R。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗，其特征在于，每個所述凹槽均與所述惰輪轉(zhuǎn)子的所述旋轉(zhuǎn)軸線平行。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗，其特征在于，每個所述凹槽均由彎曲壁部分形成，所述彎曲壁部分為帶有所述相關(guān)聯(lián)的齒的平行曲線。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的旋轉(zhuǎn)齒輪流體栗，其特征在于，所述第一系列的齒包括N個齒，所述一系列的凹槽包括N個凹槽，并且所述第二系列的齒包括(N-1)個齒。18.一種用于旋轉(zhuǎn)齒輪栗的惰輪轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括: 具有限定一系列的縱向凹槽的圓柱形外壁的主體，所述主體具有圍繞中心區(qū)域且限定一系列的齒的內(nèi)壁，每個所述齒均與對應(yīng)的凹槽徑向?qū)R，并且所述主體限定一系列的孔口，每個所述孔口均與對應(yīng)的凹槽相關(guān)聯(lián)并且徑向地延伸通過所述主體以將所述中心區(qū)域與所述凹槽流體連接。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的惰輪轉(zhuǎn)子，其特征在于，每個所述凹槽沿所述主體的長度延伸。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的惰輪轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述一系列的孔口為第一系列的孔口 ；并且 其中所述主體限定第二系列的孔口，所述第二系列的孔口中的每個孔口均與相應(yīng)的凹槽相關(guān)聯(lián)并且徑向地延伸通過所述主體以使所述中心區(qū)域與所述凹槽流體連接，在所述第二系列的孔口中的每個孔口與所述相應(yīng)的凹槽中的所述第一系列的孔口中的所述孔口縱向地間隔開。
【文檔編號】F04C15/00GK205503442SQ201620218209
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】穆罕默德·阿里·默塔科夫
【申請人】福特環(huán)球技術(shù)公司