CN103930695B - 扭矩变换器 - Google Patents
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Abstract
扭矩变换器中,能够增大工作油的流道横截面积,而且能够抑制从叶轮流出的工作油被吸入叶轮。该扭矩变换器中,叶轮芯(13)具有从叶轮叶片(12)的出口侧端缘(12a)轴向突出的第1突出部(132b)。涡轮芯(17)具有从涡轮叶片(16)的入口侧端缘(16a)轴向突出的第2突出部(172)。而且,第2突出部(172)位于第1突出部(132b)的内周侧的同时,至少延伸至第1突出部(132b)的前端。
Description
技术领域
本发明涉及一种扭矩变换器,通过工作油将扭矩从发动机传递给变速箱。
背景技术
扭矩变换器包括前盖、叶轮、涡轮以及定子。来自发动机的扭矩被传递至前盖之后,传递至前盖的扭矩传递至叶轮。一旦扭矩传递至叶轮,叶轮进行旋转,工作油朝涡轮侧移动,且通过移动至涡轮侧的工作油使涡轮旋转。此时,扭矩从涡轮传递至变速箱侧的轴,使变速箱侧的轴旋转。而且,涡轮侧工作油经由定子返回至叶轮侧。
在这种扭矩变换器中,从发动机输入的扭矩大时,有必要增加在扭矩变换器内流动的工作油的量的同时,增大容量系数。为了实现上述内容,必须将扭矩变换器大型化。
于是,在专利文献1中示出的扭矩变换器中,由环状的棒构成叶轮及涡轮的芯。在这里,是因为由环状的棒形成芯,即使将芯小型化也可维持强度,且就能够增大工作油的流道面积。
专利文献
专利文献1:日本专利特开2000-291775号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
专利文献1所述的扭矩变换器中,由剖面为圆形或椭圆形的环状部件形成叶轮及涡轮的芯。因此,无法顺利地将工作油从叶轮导向涡轮。而且,也无法顺利地将工作油从涡轮导向定子。因此,从叶轮出口流向涡轮侧的工作油,叶轮入口处的所谓泵作用被吸入叶轮,会出现扭矩比降低的问题。
本发明的目的在于,就能够增大工作油的流道面积,且使从叶轮出口流向涡轮入口的工作油的流动变得顺畅,并能够抑制从叶轮流出的工作油被吸入叶轮。
解决技术问题的技术方案
根据本发明第一方面的扭矩变换器,是通过工作油将扭矩从发动机传递给变速箱的部件。扭矩变换器包括前盖、叶轮、涡轮以及定子。扭矩从发动机输入至前盖。叶轮具有多个叶轮叶片、支撑多个叶轮叶片的环状叶轮芯。叶轮并与前盖一同构成工作油室。涡轮具有与叶轮叶片相向配置的涡轮叶片、支撑涡轮叶片的环状涡轮芯。涡轮能够向变速箱输出动力。定子配置在叶轮的内周部与涡轮的内周部之间,具有调整从涡轮流向叶轮的工作油所需的多个定子叶片、支撑多个定子叶片的环状定子铁芯。叶轮芯具有从叶轮叶片的输出侧端缘朝轴向突出的第1突出部。涡轮芯具有从涡轮叶片的输入侧端缘朝轴向突出的第2突出部。而且,第2突出部位于第1突出部的内周侧,且至少延伸至第1突出部的前端。
该扭矩变换器中,工作油从叶轮流向涡轮,进而从涡轮经由定子流向叶轮。定子中控制工作油的流动。
在这里,由于叶轮芯上形成有从叶轮叶片的输出侧端缘突出的第1突出部,涡轮芯上形成有从涡轮叶片的输入侧端缘突出的第2突出部,工作油从叶轮顺利地导向涡轮。而且,由于第1突出部至少延伸至第2突出部的前端,能够抑制从叶轮排出的工作油返回叶轮的流动,从而能够抑制扭矩比的降低。此外,不需增加扭矩变换器的尺寸就能够增大工作油的流道面积,并能增大容量系数。
根据本发明第二方面的扭矩变换器,在根据本发明第一方面的扭矩变换器中,第1突出部及第2突出部延伸至由叶轮叶片、涡轮叶片及定子叶片形成的圆环的轴向中心位置。
根据本发明第三方面的扭矩变换器,在根据本发明第一或第二方面的扭矩变换器中,第1突出部及第2突出部在轴向上重叠。
在这里,可进一步抑制从叶轮流出的工作油从叶轮入口部被吸入。
根据本发明第四方面的扭矩变换器,在根据本发明第一至第三方面的任意一项所述的扭矩变换器中,在轴向位置上配置有涡轮芯的区域不形成定子铁芯。而且,第2突出部的内径小于定子铁芯的外径,且在轴向上与定子叶片重叠。
在这里,从涡轮流出的工作油导向涡轮芯的第2突出部,并顺利地流入定子。
发明效果
如上所述的本发明中,不需增加扭矩变换器的尺寸就能够增大流道面积,且能够增大容量系数。而且,从叶轮出口流向涡轮入口的工作油的流动变得顺畅,并能够抑制从叶轮流出的工作油被吸入叶轮。
附图说明
图1为涉及本发明一实施例的扭矩变换器的纵剖面示意图。
图2为扭矩变换器中心部的放大示意图。
图3为涉及本发明另一实施例的相当于图2的图。
图4为涉及本发明另一实施例的相当于图2的图。
具体实施方式
[扭矩变换器的基本结构]
图1所示的扭矩变换器1是用于从发动机的曲轴(图中未示出)向变速箱的输入轴(图中未示出)传递动力的装置。图1的左侧配置有图中未示出的发动机,图1的右侧配置有图中未示出的变速箱。图1所示O-O线为扭矩变换器1的旋转轴。
如图1所示,扭矩变换器1由前盖2、扭矩变换器主体3、锁定装置4构成。扭矩变换器主体3具有叶轮5、涡轮6、定子7。
前盖2具有圆板部2a、外周筒状部2b。朝发动机侧延伸的中心轮毂8被固定在圆板部2a的内周部上。而且,圆板2a外周部的发动机侧上,多个螺母9以相同间隔被固定在圆周方向上。外周筒状部2b从圆板部2a的外周部朝变速箱侧延伸而成。叶轮5通过焊接被固定在该外周筒状部2b的前端。该结果,由前盖2与叶轮5形成其内部填满工作油的工作油室。
叶轮5具有叶轮壳11、多个叶轮叶片12、叶轮芯13、叶轮轮毂14。
叶轮壳11的外周部朝发动机侧延伸,且如上所述,其前端部通过焊接被固定在前盖2的外周筒状部2b上。叶轮芯13成环状,且支撑多个叶轮叶片12的涡轮侧端部。叶轮轮毂14被固定在叶轮壳11的内周部上,朝变速箱侧延伸。
涡轮6包括涡轮壳15、多个涡轮叶片16、涡轮芯17、涡轮轮毂18。涡轮壳15为环状部件,其内周侧朝涡轮轮毂18侧延伸。多个涡轮叶片16与叶轮叶片12相向配置,且被固定在涡轮壳15的叶轮侧面上。涡轮芯17成环状,支撑涡轮叶片16的叶轮侧端部。涡轮轮毂18具有圆板状凸缘部18a、在凸缘部18a的内周端部上轴向延伸而成的筒状部18b。涡轮壳15的内周端部通过铆钉20被固定在凸缘部18a上。而且,筒状部18b的内周面上形成有花键孔18c,变速箱侧的输入轴(图中未示出)可与该花键孔18c相接合。
定子7是用于调整从涡轮6返回叶轮5的工作油流动的机构。定子7是由树脂或铝合金等通过铸造一体形成。定子7配置在叶轮5的内周部与涡轮6的内周部之间。定子7,主要具有定子外壳21、设置在定子外壳21外周面上的多个定子叶片22、设置在多个定子叶片22前端上的环状定子铁芯23。定子外壳21经由单向离合器25被图中未示出的固定轴支撑。而且,单向离合器25的轴向发动机侧上配置有挡板26。挡板26配置在单向离合器25与涡轮轮毂18的凸缘部18a之间,保持单向离合器25。
而且,叶轮轮毂14与定子外壳21之间设置有止推轴承27,挡板26与涡轮轮毂18的凸缘部18a之间设置有止推轴承28。
[叶轮芯、涡轮芯、定子铁芯]
接下来,对叶轮芯13、涡轮芯17及定子铁芯23进行详细说明。
如图2所示,叶轮芯13成环状的同时,具有朝径向延伸的径方向部131、将径方向部131的外周部朝发动机侧弯曲,并朝轴向延伸而成的轴方向部132。径方向部131及轴方向部132的变速箱侧局部132a被固定在叶轮叶片12的涡轮侧端缘上。而且,轴方向部132的发动机侧局部从叶轮叶片12的出口侧端缘12a突出,并形成第1突出部132b。第1突出部132b延伸至由叶轮叶片12、涡轮叶片16及定子叶片22而成的圆环的轴向中心位置C。即、在轴向上第1突出部132b的前端与圆环的轴向中心位置C为相同的位置。
涡轮芯17成环状的同时,具有径向延伸的径方向部171、将径方向部171的内周部朝变速箱侧弯曲,并轴向延伸而成的轴方向部172。径方向部171被固定在涡轮叶片16的叶轮侧端缘上。而且,轴方向部172从涡轮叶片16的入口侧端缘突出,成第2突出部。第2突出部位于第1突出部132b的内周侧,延伸至圆环的轴向中心位置C。即、在轴向上第1突出部132b的前端和第2突出部172的前端,与圆环的轴向中心位置C为相同位置。
如图2所示,仅在圆环的轴向中心位置C至叶轮侧设置定子铁芯23。即、在轴向位置中配置有涡轮芯17的区域没有形成定子铁芯23。而且,涡轮芯17的第2突出部172内经dt小于定子铁芯23的外径Ds,第2突出部172与定子叶片22的外周部相邻配置。而且,第2突出部172在轴向上与定子叶片22重叠。
[锁定装置]
如图1所示,锁定装置4由活塞30与减震机构31构成。
活塞30是配置在前盖2与涡轮6之间的圆板状部件,内周部在涡轮轮毂18a的外周面上可进行相对旋转,且可轴向移动地支撑着。而且,活塞30外周部的发动机侧上,固定有环状摩擦片33。
减震机构31由固定板35、从动盘36、多个扭转弹簧37构成。固定板35被固定在活塞30外周部的涡轮侧。固定板35具有容纳及支撑扭转弹簧37所需的多个切起部。多个扭转弹簧37容纳在固定板35内,并支撑圆周方向的两端。从动盘36是固定在涡轮6的涡轮壳15外周侧上的环状板。从动盘36具有朝前盖2侧延伸,且与扭转弹簧37的圆周方向两端相接合的多个突起爪。
[动作]
扭矩从图中未示出的发动机的曲轴传递至前盖2及叶轮5。传递至叶轮5的扭矩经由工作油传递至涡轮6,进而传递至与涡轮轮毂18相连的变速箱的输入轴。
如上所述的动作中,圆环内的工作油因叶轮5的旋转沿叶轮壳11及叶轮叶片12流动,导向涡轮6侧。在涡轮6内沿涡轮壳15及涡轮叶片16流向定子7侧,进而被定子7调整返回叶轮5。
在这里,工作油从叶轮5向涡轮6侧流出时,由于在叶轮芯13上设置有第1突出部132b,从叶轮5流出的工作油流入涡轮6,且能够抑制因叶轮5泵的作用被吸入叶轮5。
更具体而言,在叶轮叶片12的出口侧端部中最接近叶轮叶片12入口侧端部的位置,即、设置有叶轮芯13的部分,从叶轮5的出口部分流出的工作油容易在叶轮5的入口部分环绕。
但是,在该实施例中,由于叶轮芯13的第1突出部132b延伸至圆环的轴向中心位置C,可顺利地将从叶轮5流出的工作油导向涡轮6。而且,在涡轮芯17上也设置有第2突出部172,第2突出部172延伸至圆环的轴向中心位置C。因此,通过第1突出部132b的工作油被第2突出部172导向涡轮6侧,且能够抑制被吸入叶轮5的入口部分。
而且,第2突出部172与定子叶片22的外周部相邻配置,且在轴向上与定子叶片22重叠。因此,从涡轮6流出的工作油不易漏向定子7的外周侧,顺利地导向定子。
这种实施例中,能够抑制从叶轮5流出的工作油返流至叶轮5,能够抑制扭矩比的降低。而且,与以前的具有通常的芯的扭矩变换器相比,通过采用本实施例的芯的形状,可缩小圆环中央部的空间。因此,不需增大扭矩变换器的尺寸,就能够增大流道面积,且就能够增大容量系数。
而且,由于第2突出部172,其内经小于定子铁芯23的外径,且在轴向上与定子叶片22重叠,从涡轮6流出的工作油顺利地导向定子7。
[其他实施例]
本发明不局限于上述实施例,在不脱离本发明的构思的范围内可进行各种变更或修改。
(1)图3所示叶轮芯及涡轮芯的其他实施例。该实施例中,叶轮芯及涡轮芯的突出部的形状不同,其他结构与上述实施例相同。
具体而言,与上述实施例相同地叶轮芯13’具有径方向部131’、轴方向部132’。而且,轴方向部132’具有被固定在叶轮叶片12上的变速箱侧局部132a’、从叶轮叶片12的出口侧端缘12a突出而成的第1突出部132b’。第1突出部132b’超过圆环的轴向中心位置C向涡轮叶片16侧延伸。
还有,涡轮芯17’具有径方向部171’、轴方向部172’。而且,轴方向部172’具有从涡轮叶片16的入口侧端缘16a突出而成的第2突出部172’。第2突出部172’超过圆环的轴向中心位置C朝叶轮叶片12侧延伸。即、第1突出部132b’与第2突出部172’在轴向上重叠。
这种实施例中,可进一步抑制从叶轮5流出的工作油被吸入叶轮5侧。
(2)图4所示叶轮芯的另一实施例。该图4所表示的实施例中,只有叶轮芯的结构与图3所示的实施例不同。
该实施例的叶轮芯33成筒状,没有上述实施例中的径方向部,只有轴方向部而成。叶轮芯33的变速箱侧局部33a被固定在叶轮叶片12上,发动机侧的局部从叶轮叶片12的出口侧端缘12a突出形成第1突出部33b。第1突出部33b的结构与图3所示实施例中第1突出部132b’相同。
通过这种实施例也可获得与上述实施例相同的效果。
[产业上的可利用性]
本发明的扭矩变换器中,无需增大整体尺寸就能够增大流道面积,且能够增加容量系数。而且,从叶轮出口向涡轮入口的工作油的流动变得顺畅,能够抑制从叶轮流出的工作油被吸入叶轮。
符号说明
1扭矩变换器
2前盖
5叶轮
6涡轮
7定子
12叶轮叶片
13、13’、33叶轮芯
15涡轮壳
16涡轮叶片
17涡轮芯
132b、132b’、33b第1突出部
172、172’第2突出部
Claims (5)
1.一种通过工作油将扭矩从发动机传递给变速箱的扭矩变换器,其特征在于,包括:
前盖,从所述发动机输入扭矩;
叶轮,具有多个叶轮叶片、支撑所述多个叶轮叶片的环状叶轮芯,与所述前盖一同构成工作油室;
涡轮,具有与所述叶轮叶片相向配置的多个涡轮叶片、支撑所述涡轮叶片的环状涡轮芯,能够向所述变速箱输出动力;以及
定子,配置在所述叶轮的内周部与所述涡轮的内周部之间,具有调整从所述涡轮流向所述叶轮的工作油所需的多个定子叶片、支撑所述多个定子叶片的环状定子铁芯;
其中,
所述叶轮芯具有从所述叶轮叶片的出口侧端缘轴向突出的第1突出部,
所述涡轮芯具有从所述涡轮叶片的入口侧端缘径向延伸的径方向部、以及通过将所述径方向部的内周部朝所述变速箱侧弯曲形成而轴向突出的第2突出部,
所述第2突出部位于所述第1突出部的内周侧的同时,至少延伸至所述第1突出部的前端。
2.根据权利要求1所述的扭矩变换器,其特征在于,
所述第1突出部及所述第2突出部延伸至由所述叶轮叶片、所述涡轮叶片及所述定子叶片而成的圆环的轴向中心位置。
3.根据权利要求1或2所述的扭矩变换器,其特征在于,
所述第1突出部及所述第2突出部在轴向上重叠。
4.根据权利要求1或2所述的扭矩变换器,其特征在于,
在轴向位置中配置有所述涡轮芯的区域不形成所述定子铁芯,
所述第2突出部的内径小于所述定子铁芯的外径,且所述第2突出部在轴向上与所述定子叶片重叠。
5.根据权利要求3所述的扭矩变换器,其特征在于,
在轴向位置中配置有所述涡轮芯的区域不形成所述定子铁芯,
所述第2突出部的内径小于所述定子铁芯的外径,且所述第2突出部在轴向上与所述定子叶片重叠。
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