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内 齿轮 泵及具有内齿轮泵的车辆

阅读：1023发布：2020-09-22

专利汇可以提供内齿轮泵及具有内齿轮泵的车辆专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于车辆的内齿轮泵，具体是摆线泵，其具有带转子室(4)的泵壳体(3)，具有带内齿(7a‑7g)的内齿轮装置的环形齿轮(6)容纳在该转子室(4)中，该环形齿轮(6)可以以如下方式与齿轮轮(11) 啮合接合，齿轮轮(11)关于环形齿轮(6)被偏心地支撑并且具有带外齿 (12a‑12f)的外齿轮装置，使得在啮合区域(13a)处，外齿中的至少一个(12a)处于位于两个内齿(7a;7g)之间的内齿空间中，在内齿(7a‑7g)与外齿(12a‑12f)之间形成泵室(16)的容积在分配给入口端口(17)并且从啮合区域(13a)延伸至齿邻接区域(14a)的转子室区域中变得更大，其中至少一个外齿(12d)位于或邻近地支承在内齿(7d)的冠部上，并且在分配给出口端口(18)并且从齿邻接区域(14a)延伸至啮合区域(13a)的转子室区域中再次变得更小。，下面是内齿轮泵及具有内齿轮泵的车辆专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于车辆的内齿轮泵，具体是摆线泵，其具有带转子室(4)的泵壳体(3)，具有带内齿(7a-7g)的内齿轮装置的环形齿轮(6)容纳在所述转子室(4)中，所述环形齿轮(6)可以以如下方式与齿轮轮(11)啮合接合，所述齿轮轮(11)关于所述环形齿轮(6)被偏心地支撑并且具有带外齿(12a-12f)的外齿轮装置，使得在啮合区域(13a)处，所述外齿(12a)中的至少一个处于位于两个内齿(7a;7g)之间的内齿空间中，在所述内齿(7a-7g)与所述外齿(12a-12f)之间形成泵室(16)的容积在分配给入口端口(17)并且从所述啮合区域(13a)延伸至齿邻接区域(14a)的转子室区域中变得更大，其中至少一个外齿(12d)位于或邻近地支承在内齿(7d)的冠部上，并且在分配给出口端口(18)并且从所述齿邻接区域(14a)延伸至所述啮合区域(13a)的转子室区域中再次变得更小，
其特征在于，
提供了至少一个释放导管(19)，其形成所述啮合区域(13a)与所述出口端口(18)之间的流动连接。
2.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述入口端口(17)和所述出口端口(18)在离所述啮合区域(13a)和/或所述齿邻接区域(14a)的一距离处并且在所述转子室(4)的转子室壁(4a)中与彼此分开地形成和/或开启，所述转子室壁(4a)在端面处与所述环形齿轮(6)和所述齿轮轮(11)邻近，具体是直接地邻近。
3.根据权利要求2所述的内齿轮泵，其特征在于，所述至少一个释放导管(19)形成在与所述啮合区域(13a)邻近，具体是直接邻近的所述转子室壁(4a)的壁区域中，并且从那里通向在离其的一距离处在所述转子室壁(4a)中同样地形成和/或开启的所述出口端口(18)。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的内齿轮泵，其特征在于，所述至少一个释放导管(19)形成为开向所述转子室(4)的凹槽。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的内齿轮泵，其特征在于，所述至少一个释放导管(19)以如下方式形成，使得所述啮合区域(13a)中的其啮合区域侧导管端仅分配给所述内齿轮轮(11)的所述外齿(12a)。
6.根据前述权利要求中的一项所述的内齿轮泵，其特征在于，所述至少一个释放导管(19)的导管截面大小确定成使得挤压流的至少60%可从所述啮合区域(13a)排出到所述出口端口(18)中。
7.根据前述权利要求中的一项所述的内齿轮泵，其特征在于，所述至少一个释放导管(19)的导管截面和/或导管长度设计成使得所述泵的特定响度在操作中以如下方式在Bark 频率组5-15中减小，使得其不超过3sone/Bark，并且/或者以便导致Bark频率组范围5-15中的1.2asper/bark的最大粗糙度。
8.根据前述权利要求中的一项所述的内齿轮泵，其特征在于，提供了至少一个辅助导管(20)，其形成所述齿邻接区域(14a)与所述出口端口(18)之间的流动连接。
9.根据权利要求8所述的内齿轮泵，其特征在于，所述至少一个辅助导管(20)形成在与所述齿邻接区域(14a)邻近，具体是直接地邻近的所述转子室壁(4a)的壁区域中，并且从那里通向在离其的一距离处在所述转子室壁(4a)中同样地形成和/或开启的所述出口端口(18)。
10.根据权利要求9所述的内齿轮泵，其特征在于，所述至少一个辅助导管(20)形成为开向所述转子室(4)的凹槽。
11.根据权利要求8至权利要求10中的一项所述的内齿轮泵，其特征在于，所述至少一个辅助导管(20)的导管截面和/或导管长度设计成使得所述泵的特定响度在操作中以如下方式在Bark频率组3-10中减小，使得其不超过4sone/Bark，并且/或者以便导致Bark频率组范围3-10中的2asper/bark的最大粗糙度。
12.根据前述权利要求中的一项所述的内齿轮泵，其特征在于，所述入口端口(17)和所述出口端口(18)位于由所述啮合区域(13a)和所述齿邻接区域(14a)限定的基准平面(2)的相对侧上，并且在各个情况下在离这些区域(13a,14a)的一距离处在分配给所述转子室(4)的所述泵壳体(3)的转子室壁(4a)中开启。
13.根据前述权利要求中的一项所述的内齿轮泵，其特征在于，所述环形齿轮(6)为可旋转地布置在所述转子室(4)中的外转子，并且/或者所述内齿轮轮(11)为驱动成在所述外转子中旋转的内转子。
14.根据前述权利要求中的一项所述的内齿轮泵，其特征在于，所述齿轮泵(1)为摆线泵，其中所述齿以摆线形状与彼此相互啮合，并且/或者所述齿轮轮(11)具有相比于所述环形齿轮(6)的所述内齿(7)少一个的外齿(12)。
15.具有根据前述权利要求中的一项所述的齿轮泵(1)的车辆，具体是商用车辆。

说明书全文

内齿轮 泵及具有内齿轮泵的车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及根据权利要求1的特征前部分的内齿轮泵，具体是摆线泵，以及根据权利要求15的特征前部分的具有内齿轮泵的车辆，具体是商用车辆。

背景技术

[0002] 内齿轮泵具有许多不同使用，例如，作为车辆中的操作流体泵。在此类使用中，合乎需要的是，在操作中，它们应当尽可能安静，以使没有心理声学噪音干扰传送到驾驶室或乘客隔间中。

[0003] 大体上已知的普通类型的内齿轮泵或摆线泵包括泵壳体，其具有圆柱形转子室，该圆柱形转子室具有可旋转地布置在转子室中的带内齿的外转子。外带齿的内转子驱动成在外转子内旋转，内齿和外齿以摆线形状与彼此相互啮合。内转子具有相比于外转子的内齿少一个的外齿。从延伸穿过旋转轴线和穿过第一死点位置和穿过定位成与第一死点位置相对的第二死点位置的中心的基准平面开始，啮合区域中的内转子的外齿完全位于外转子的齿空间中。在相对的第二死点位置，内转子的外齿和外转子的内齿均在齿邻接区域中支承在彼此的冠部上。

[0004] 在内转子在第一死点位置处从基准平面开始的一次完全回转中，形成在转子室的端面处的入口端口中的泵室沿旋转方向变得更大。在于第二死点位置处延伸穿过基准平面之后，同样在转子室的端面处形成的出口端口中的泵室接着再次变地更小，以使在泵室变得更小时，吸入和接收在泵室中的入口端口中的流体在出口端口中被压缩，并且通过出口孔口泵出。

[0005] 在普通类型的该内齿轮泵或摆线泵中，外齿和内齿的齿或摆线形状选定成使得在彼此上滚动的齿表面紧密地支承抵靠彼此，以便以流体力学方面的最小可能损失实现高泵效率。然而，这具有所得的缺点：在从出口端口过渡到入口端口中，待泵送的流体的体积被包围，其仅可通过第一死点位置的区域中的转子的齿根面之间的挤压而逸出。这些高能流和驱动转矩中的相关联的波动生成空气和结构承载的噪音排放，其通过相应波谱中的高谐波分量表明自身。由于驱动转矩的增大，故挤压流的不可避免的生成导致泵效率损失，并且此外，声音压力的显著增大还导致心理声学参数的对人耳而言不愉悦的显著。此外，体积流从入口端口到出口端口中的脉冲经过在第二死点位置处每次生成压力波动，这此外具有对频率和音调频谱的消极影响。强调的这些声学缺点可对此类标准摆线泵在人们旁边的共用空间中的使用的范围施加限制，特别是在用于车辆中时，其中降噪和声学相容性呈现了不断的技术挑战。

[0006] 另一方面，增大内转子与外转子之间的冠部之间的间隙，即是说，将齿冠制作成小于将由精确的摆线所需的齿形，以便实现声学改进是已知的(DE 603 02 110 T2)。这减少了高强度挤压流的生成，使得有可能根据修改的摆线的独立构造减小噪音干扰。然而，这些可能的声学优点由严重的缺点抵消：在操作中，一定体积的流体接着在出口端口与入口端口之间循环，这在某种程度上与流体力学方面的高损失和泵效率降低相关联。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于开发一种普通类型的内齿轮泵，以使其可在流体力学和低噪音干扰排放方面以高效率操作。本发明的又一个目的在于提出一种具有此类内齿轮泵的车辆，具体是商用车辆。

[0008] 该目的通过独立专利权利要求的特征实现。有利的发展形成回头参照这些独立专利权利要求的从属权利要求的主题。

[0009] 根据权利要求1，提出了一种用于车辆的内齿轮泵，具体是摆线泵，其具有带转子室的泵壳体，具有带内齿的内齿轮装置的环形齿轮容纳在该转子室中。该环形齿轮可以以如下方式与内齿轮轮啮合接合，该内齿轮轮关于环形齿轮被偏心地支撑并且具有带外齿的外齿轮装置，使得关于基本或开始位置和关于死点位置，在啮合区域处，外齿中的至少一个位于内齿空间中，该内齿空间位于两个内齿之间并且具体为形状和轮廓一致，内齿与外齿之间的容积形成泵室，该泵室在分配给入口端口并且从啮合区域延伸到齿邻接区域的转子室区域中变得更大，该齿邻接区域优选定位成与啮合区域相对，并且其中至少一个外齿位于或邻近地支承在内齿的冠部上，并且在分配给出口端口并且从齿邻接区域延伸至啮合区域的转子室区域中再次变得更小。即是说，换言之，在泵促动时形成泵室的内齿与外齿之间的容积从分配给分配至泵的入口端口的转子室区域中的第一死点位置的啮合区域到优选定位成与啮合区域相对并且分配给第二死点位置的齿邻接区域变得更大，并且接着在运行穿过分配给出口端口的转子室区域中的齿邻接区域并且延伸至啮合区域之后再次变得更小。根据本发明，现在提供至少一个释放导管，其形成啮合区域与出口端口之间的流动连接，以使流体或挤压流能够从啮合区域流至或流出出口端口。

[0010] 这意味着在该区域中，封闭并且另外形成关键挤压流的容积有利地通过至少一个释放导管有意地排出到出口端口中，或者该区域中的挤压流体总是能够逸出至出口端口。到出口端口中的该排放用于使挤压损失最小化，以使杂音干扰的生成也对应地最小化。然而，相比于具有间隙扩大的现有技术中的措施，排出到出口端口中的挤压流继续可用作有用容积，以使通过将挤压量有意地排出到出口端口中而不出现流体力学方面的损失。

[0011] 在啮合区域中，此处的至少一个外齿优选以如下方式位于内齿空间中，使得该齿完全地或大致以其整体被容纳，并且具有零容积或实质零容积的泵室因此形成在那里。即是说，啮合区域中的至少一个外齿优选完全位于内齿空间中，或者大致没有任何间隙并且/或者形状和轮廓一致。

[0012] 在它们的设计中，在泵壳体的转子室壁中，入口端口和出口端口有利地在离啮合区域和/或齿邻接区域的一距离处并且与彼此分开地形成和/或开启，该转子室壁在端面处与环形齿轮和齿轮轮(具体与环形齿轮和由带齿齿轮装置形成的齿轮轮的带齿区域)邻近，具体是直接地邻近。在生产工程方面，尤其是关于此类实施例有利的是，如果至少一个释放导管形成在与啮合区域邻近(具体是直接地邻近)的泵壳体的转子室壁的壁区域中，并且从那里通向在离其的一距离处在转子室壁中同样地形成或开启的出口端口。此处，在生产工程方面特别容易的是使至少一个释放导管优选形成为开向转子室并且因此开向环形齿轮/齿轮轮的凹槽。

[0013] 根据给予挤压流从啮合区域的尤其良好的排放的实际有利的发展，至少一个释放导管以如下方式设计成使得啮合区域中的其啮合区域侧导管端仅分配给内齿轮轮的外齿。

[0014] 实际发展也为尤其优选的，其中，至少一个释放导管的导管截面大小确定成使得啮合区域中的挤压流的至少60%可从其排出到出口端口中。这确保了最大可能的挤压流量远离啮合区域流至出口端口。

[0015] 至少一个释放导管的特定构造给予了可有意地用于当前泵设计的优化范围。心理声学噪音干扰由此可最小化，特别是相对于Bark频率组5-15的响度和相对于粗糙度。此处，至少一个释放导管的导管截面和/或导管长度可设计成使得操作中的泵的特定响度以如下方式在Bark频率组5-15中减小，使得其不会超过3sone/Bark，并且/或者以便导致Bark频率组范围5-15中的1.2asper/Bark的最大粗糙度。

[0016] 在根据本发明的内齿轮泵的又一个尤其优选的发展中，可提供至少一个辅助导管，其形成齿邻接区域与出口端口之间的流动连接。这有利地使从入口端口到出口端口的过渡处的泵送流体的压力波动最小化，以使该措施另外用于优化心理声学参数，而这不导致效率损失。

[0017] 此处也类似于释放导管，有可能的是，至少一个辅助导管形成在与齿邻接区域邻近(具体是直接地邻近)并且从那里通向在离其的一距离处在转子室壁中同样地形成和/或开启的出口端口的转子室壁的壁区域中，至少一个辅助导管还优选形成为开向转子室的凹槽。这导致了容易产生的有利的功能性实施例。

[0018] 至少一个辅助导管的特定构造给予了可再次有意地用于当前泵设计的优化范围。因此，至少一个辅助导管的导管截面和/或导管长度优选设计成使得操作中的泵的特定响度以如下方式在Bark频率组3-10中减小，使得其不超过4sone/Bark，并且/或者以便导致Bark频率组范围3-10中的2asper/Bark的最大粗糙度。

[0019] 根据简单设计的又一个优选的泵构造，入口端口和出口端口位于由啮合区域和齿邻接区域(啮合区域和齿邻接区域有利地定位成彼此相对)限定的基准平面的相对侧上，并且在各种情况下，在离这些区域的一距离处在分配给转子室的泵壳体的端壁中开启。然而，作为备选或另外，该基准平面还可由环形齿轮或内齿轮轮的一个或更多个旋转轴线限定，其中至少一个为可旋转设计。

[0020] 通过释放导管和/或辅助导管的适合构造，因此有可能的是，限定特定响度和粗糙度，以使除压力脉冲的显著减小和发出的声音压力水平的减小之外，导致了心理声学参数的明显优化，这不引起任何效率损失。

[0021] 根据尤其优选的发展，内齿轮泵为摆线泵，其中齿以摆线形状与彼此相互啮合。

[0022] 此外，其中内齿轮轮具有相比于环形齿轮的内齿少一个的外齿的发展为尤其优选的。特别有利的结果在关于摆线泵的背景下获得，其中环形齿轮具有七个内齿，并且内齿轮轮具有六个外齿。

[0023] 例如，环形齿轮为可旋转地布置在转子室中的外转子。然而，作为备选，还有可能的是仅内齿轮轮实施为旋转地驱动的内转子。其中作为外转子的环形齿轮和作为内转子的内齿轮轮两者为旋转驱动的发展是尤其优选的。

[0024] 随着要求权利的车辆出现的优点与上文陈述的优点相同，并且此处不进一步明确地重复。附图说明

[0025] 本发明仅经由实例参照附图阐释，在该附图中图1示出了实施为沿轴向方向的摆线泵的内齿轮泵的俯视图，其中除去了壳体盖，以及图2示出了沿基准平面A-A的穿过根据图1的摆线泵的截面。

[0026] 部件列表1 摆线泵
2 基准平面
3 壳体
4 转子室
4a 转子室壁
5 室盖
6 外转子
7a-7g 内齿
8 外转子轴线
9 传动轴
10 传动轴线
11 内转子
12a-12f 外齿
13 第一死点位置
13a 啮合区域
14 第二死点位置
14a 齿邻接区域
15 旋转箭头
16 泵室
17 入口端口
18 出口端口
19 释放导管
20 辅助导管。

具体实施方式

[0027] 图1呈现了实施为摆线泵1(没有壳体盖)的内齿轮泵的俯视图，并且图2为沿图1中的基准平面2(线A-A)的截面图。

[0028] 摆线泵1包括具有优选圆柱形转子室4的泵壳体3，优选圆柱形转子室4在操作状态中由室盖5闭合(见图2)。在图1中，室盖5除掉而提供了室的内部的视图。

[0029] 优选类似圆柱形外形的外转子6(其形成为环形齿轮，其具有多个方向向内的内齿7a到7g(此处经由实例示出了仅七个))可旋转地支撑在转子室4中。转子室4的圆柱轴线和外转子6的旋转轴线由附图标记8识别。

[0030] 借助于传动轴9驱动来围绕传动轴线10旋转的内转子11偏心地布置和支撑在外转子6中。此处，内转子11优选设有少一个的外齿，并且因此在此处所示的实例中设有六个外齿12a到12f。内齿7a到7g和外齿12a到12f以摆线形状与彼此相互啮合。

[0031] 基准平面2穿过第一(上)死点位置13的中心，穿过关于彼此偏心偏移的两条轴线8和10，并且穿过大致相对定位的第二和下死点位置14。在第一死点位置13处，啮合区域13a中的外齿12a以其整体完全或大致位于内齿空间(此处在内齿7a和7g之间)中，即是说，大致没有任何间隙和/或形状和轮廓一致。另一方面，在第二死点位置14处，外齿12d在齿邻接区域14a中定位成抵靠内齿7d的冠部或与其邻近。

[0032] 在逆时针旋转(旋转箭头15)中，内齿与外齿之间用作泵室16的容积中的各个在左侧转子室区域中从基准平面2和第一死点位置13开始增大，直到达到第二死点位置14。待泵送的流体因此由扩张的泵室16吸出入口端口17。入口端口17此处仅以虚线绘出，并且在转子室4的转子室壁4a中与内转子11和外转子6的带齿区域的端面邻近地形成(出于清楚的原因，省略了用作入口的流体连接线)。

[0033] 当内转子11继续旋转时，至基准平面2的右侧并且从第二死点位置14开始的转子室区域中的泵室16在朝第一死点位置13的移动期间尺寸减小，由此将保持在入口端口17中的流体推出泵室16而进入出口端口18，并且由泵线(为了清楚的原因未示出)从后者排出。出口端口18此处也由虚线示意性地表示，并且(类似于入口端口17)在转子室4的转子室壁
4a中与外转子6和内转子11的端面邻近地形成。如图1中所示，此处，入口端口17和出口端口
18可形成在同一转子室壁4a中或上，或作为备选，还在不同的转子室壁4a上；例如，如图2中所示，在相对的转子室壁4a上。

[0034] 如可从图1进一步所见，入口端口17和出口端口18两者位于离啮合区域13a和齿邻接区域14a的限定距离处，以使在那里转子室壁4a大致直接邻近。结果，已经提到的挤压流可形成在啮合区域13a中，并且压力波动可在齿邻接区域14a中生成。

[0035] 为了避免这一切并且由此减小噪音干扰，在呈现的摆线泵1的示例性实施例中，凹槽状释放导管19形成在与啮合区域13a大致直接邻近的转子室壁4a的壁区域中，并且凹槽状辅助导管20形成在与齿邻接区域14a大致直接邻近的转子室壁4a的壁区域中，即是说，换言之，形成在与外转子6和内转子11的端面大致直接邻近的转子室4的转子室壁4a的区域中或上，并且从那里在转子室壁4a中通向在离其的一距离处在转子室壁4a中同样地形成或开启的出口端口18。

[0036] 此处，释放导管19和辅助导管20两者可形成为开向转子室4的凹槽，但在需要情况下，还形成为在转子室壁4a内延伸的导管。

[0037] 此处，在所示的示例性实施例中，释放导管19作为流动导管从基准平面2延伸，并且由此从啮合区域13a的中心延伸到出口端口18中。结果，挤压流在啮合区域13a中避免，并且排出到出口端口18中，由此具体地有利地减小心理声学噪音干扰。

[0038] 辅助导管20作为流动导管从齿邻接区域14a的中心同样地延伸到出口端口18中。从入口端口17到出口端口18的过渡上的该点处的脉冲状压力波动由此减小，以使实现噪音干扰的进一步减小。

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