CN100575746C - 用于变矩器的定子支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于变矩器的定子支撑装置。通过防止第二后座圈(60)的旋转，可以降低制造成本，而不进行例如在定子轮(20b)中设置键的复杂的机械加工。通过在定子轮(20b)的内周部分和第二后座圈(60)之间设置间隙(75)，可以防止这些部件之间的滑动磨损。

Description

用于变矩器的定子支撑装置
技术领域
[0001]本发明涉及设置在车辆中的变矩器，特别涉及用于变矩器的定子的支撑装置。
背景技术
[0002]变矩器通常设置在车辆的驱动源和自动变速器之间的动力传动路径上，变矩器是增加驱动源产生的扭矩并将所述扭矩传递到自动变速器的液力驱动装置。变矩器一般具有由例如发动机的驱动源可旋转地驱动的油泵叶轮、被由油泵叶轮发送的工作液旋转的汽轮机转轮、以及设置在油泵叶轮和汽轮机转轮之间的定子。所述定子将从汽轮机转轮循环到油泵叶轮的工作液的流向转换到与油泵叶轮相同的旋转方向，从而辅助油泵叶轮的旋转。
[0003]为了获得该类型的结构紧凑的变矩器，如公开号为JP-A-2004-132526的日本公开专利申请所公开的一种结构，推力轴承设置在单向离合器的侧面，所述单向离合器在定子的内周可旋转地支撑所述定子，通过将推力轴承的轴承座圈直接安装到所述单向离合器的外座圈上来减小轴向长度。
[0004]在公开号为JP-A-2004-132526的日本专利申请所描述的变矩器中，设置了从定子向内突起的键以防止外座圈和轴承座圈旋转，并且与所述键配合的键槽设置在外座圈和轴承座圈中。加工设置在定子上的键相对困难，并且因为从外座圈的油道槽供给的油经过键槽，故需要使外座圈的键槽深，使得难于执行在外座圈中拉削键槽的通常容易的工作，并且导致外座圈的成本增加。
发明内容
[0005]本发明提供一种价格低廉的用于变矩器的定子支撑装置，在所述定子支撑装置中，推力轴承的轴承座圈直接安装到外座圈上。
[0006]本发明的第一方案为用于具有定子轮和非旋转部件的变矩器的定子支撑装置，所述定子支撑装置包括单向离合器和轴承座圈。所述单向离合器包括：外座圈，其沿着所述定子轮的内周设置；内座圈，其连接到所述非旋转部件的外周以防止所述内座圈相对于所述非旋转部件旋转；以及端轴承，其设置在所述外座圈和所述内座圈之间。所述轴承座圈设置在所述外座圈的侧面。所述轴承座圈在圆周方向上被可旋转地支撑。在所述轴承座圈和所述定子轮之间形成有间隙。所述端轴承可以具有形成在其中的润滑油孔。所述轴承座圈可以具有沿着其侧面的圆周方向形成的多个轴承油道孔，以使所述轴承油道孔与所述润滑油孔相通。所述轴承座圈可以进一步具有形成在其外周部分中的多个轴承油道槽。所述外座圈可以具有沿着其圆周方向形成的多个外座圈油道槽。所述外座圈油道槽可以与所述轴承油道孔相通。润滑油可以通过与所述轴承油道孔中的至少一个相通的所述外座圈油道槽供给到所述轴承油道槽。形成在定子轮和轴承座圈之间的间隙在轴向上的长度被设定为实质等于外座圈油道槽的深度的值。
[0007]根据本发明的第二方案，用于变矩器的所述定子支撑装置提供除了第一方案之外的如下特征。所述定子轮的内周部分和所述外座圈的外周部分可以压配合到一起。所述外座圈可以具有形成在其外周部分中的阶梯部。所述定子轮可以具有形成在其内周面上并且朝向径向内部的突起部。所述阶梯部的侧壁和所述突起部的侧壁可以相互接触。
[0008]根据所述第一方案的用于变矩器的定子支撑装置，因为没有防止所述轴承座圈旋转，故不需要进行例如在所述定子轮中设置键的复杂的加工，并且可以降低制造成本。同样，在所述定子轮和所述轴承座圈之间的间隙的形成防止了在这些部件之间的滑动摩擦。
[0009]根据第一方案的用于变矩器的所述定子支撑装置，因为多个轴承油道孔形成在所述轴承座圈的侧面中，并且多个轴承油道槽形成在所述外周部分中，即使所述轴承座圈自由旋转，形成在所述外座圈中的润滑油槽与所述轴承油道孔也保持相通，并且形成在所述外座圈中的油道槽与所述轴承座圈油道孔相通。通过形成轴承油道槽，油流过所述轴承油道槽并且被供给到变矩器内。通过以此方式形成油道孔和油道槽，可以实现油的稳定供给。
[0010]根据所述第二方案的用于变矩器的定子支撑装置，因为形成在所述外座圈的外周部分中的所述阶梯部的侧壁，和朝向径向内部、从所述定子轮的内周面形成的所述突起部互相接触，当在所述定子轮的轴向上施加推力负荷时，所述推力负荷经由接触部分直接传递到所述外座圈，从而防止所述推力负荷被传输到所述轴承座圈的外周部分，这防止了由所述推力导致的所述轴承座圈的外周部分的变形。
附图说明
[0012]从以下结合附图对实施例的描述，本发明的前述和进一步的目标、特征和优点将变得明显，其中相同的标号用于表示相同的部件，并且其中：
图1为示出了根据本发明的实施例的变矩器的构造的横截面图；
图2为图1中所示定子的定子支撑装置的主要部分的横截面图；
图3为与在图2中的箭头A方向观察的视图相对应，描绘了后座圈的形状的正视图；及
图4为与在图2中的箭头A方向观察的图相对应，示出了定子、后座圈、外座圈和弹性挡环之间的位置关系的布置图。
具体实施方式
[0013]下面结合附图描述本发明的示例性实施例。
[0014]图1为示出了根据本发明实施例的变矩器10的构造的横截面图。变矩器10具有油泵叶轮12、汽轮机转轮14、锁止离合器16、单向离合器18和定子20。
[0015]例如，油泵叶轮12具有前机壳12a、后机壳12b和叶轮轮子12c。前机壳12a和后机壳12b连接到曲轴，并且所述前机壳和后机壳以与所述曲轴相同的转速围绕它们的轴旋转，其中发动机(未示出)的输出传输到所述曲轴。具有多个叶片的叶轮轮子12c围绕后机壳12b的圆周设置。当发动机旋转前机壳12a时，导致油泵叶轮12的叶轮轮子12c与前机壳12a一同旋转。通过油泵叶轮12的叶轮轮子12c的旋转，填充油泵叶轮12内部的油被推动并且被油泵叶轮12的叶轮轮子12c带动旋转，并被因而产生的离心力向外推。工作液与相对于油泵叶轮12设置的汽轮机转轮14的叶轮轮子撞击，撞击力导致汽轮机转轮14的叶轮轮子旋转，此后工作液沿着汽轮机转轮14的叶轮轮子的曲面流动，流经定子20，循环到油泵叶轮12。因此，工作液通过变矩器10循环。
[0016]当油泵叶轮12开始旋转时，油泵叶轮12和汽轮机转轮14之间的转速的差相对大，尽管来自汽轮机转轮14的工作液在阻止油泵叶轮12的旋转的方向上流动，因为定子20经由单向离合器18设置在油泵叶轮12和汽轮机转轮14之间，所述单向离合器18花键连接到作为非旋转部件的圆柱固定轴26，工作液的流动方向被定子20的叶轮轮子20a转换为辅助油泵叶轮12旋转的方向。当汽轮机转轮14的转速增大并且油泵叶轮12和汽轮机转轮14之间的转速的差减小时，尽管定子20的叶轮轮子20a作用为阻止流动，致使定子20被单向离合器18转动，所以防止了流动的阻止。汽轮机转轮14通过铆钉32接合到涡轮轮毂30，所述涡轮轮毂30花键连接到自动变速器(未示出)的输入轴28，所述输入轴28对应于输出轴，并且当汽轮机转轮14旋转时，所述旋转经由涡轮轮毂30传输到输入轴28和自动变速器(未示出)。
[0017]图2为通过单向离合器18支撑图1中的定子20的定子支撑装置34的主要部分的横截面图。定子20具有设置在圆周方向上的多个叶轮轮子20a，和连接到定子20的内周侧的、与叶轮轮子20a一同旋转的定子轮20b。单向离合器18设置在定子轮20b的内周侧上。单向离合器18具有：外座圈36，其安装到定子轮20b的内周内；内座圈38，其安装在固定轴26的外周上方，所述固定轴为非旋转部件所以其不能旋转；多个楔块40，其被保持部件39在圆周方向上以预定的固定间隔保持在外座圈36和内座圈38之间；以及一对环形端轴承42，其插入在外座圈36和内座圈38之间以覆盖楔块40的两端。前推力轴承46插入在涡轮轮毂30和外座圈36之间的间隙中，以相同方式，后推力轴承48插入在后机壳12b和外座圈36之间的间隙中。经由前和后推力轴承46、48，外座圈36在轴向上被涡轮轮毂30和后机壳12b支撑。本实施例的定子支撑装置34主要通过如上所述的部件形成。
[0018]前推力轴承46包括：多个细长的滚动部件50，其在圆周方向上以预定间隔设置，它们的长度方向沿着径向排列；以及一对第一前座圈和第二前座圈52、54，其为平的盘形，并且将多个滚动部件50夹在中间。第一前座圈52插入在滚动部件50和涡轮轮毂30之间，第二前座圈54插入在滚动部件50和外座圈36之间，从而能相对旋转。
[0019]后推力轴承48包括：多个细长的滚动部件56，其在圆周方向上以预定间隔设置，且它们的长度方向沿着径向排列；以及一对第一后座圈和第二后座圈58、60，其为平的盘形，并且将多个滚动部件56夹在中间。第一后座圈58插入在滚动部件56和后机壳12b之间，第二后座圈60插入在滚动部件56和外座圈36之间，从而能相对旋转。下面将描述的径向贯通的多个外座圈油道槽67形成在外座圈36和第二后座圈60之间的接触界面上。本实施例的第二后座圈60可以认为是本发明的轴承座圈。
[0020]内座圈38的内周部分花键连接到固定轴26的端部，所述固定轴为非旋转部件，因而防止了内座圈38的旋转。锯齿形成在外座圈36的外周面62中，并且外座圈36通过传统的锯齿压配合安装到定子轮20b的内部，从而外座圈36和定子轮20b一起作为一个整体旋转。阶梯部64形成在外座圈36的外周部分中，环形止动板66形成在从内周面向内突起的定子轮20b的内周面上。当执行外座圈36和定子轮20b的锯齿压配合时，压配合进行直到阶梯部64的侧壁与止动板66的侧壁开始接触。本实施例中的锯齿压配合可以认为是本发明的压配合，并且止动板66可以认为是本发明的突起部分。
[0021]当变矩器10内的工作液引起推力负荷轴向作用在定子轮20b的后机壳12b侧时，推力负荷从定子轮20b的止动板66经由外座圈36的阶梯部64传输到外座圈36。传输到外座圈36的推力负荷被后推力轴承48支撑。通过如此，没有推力负荷从第二后座圈60的外周部分传输到后推力轴承48，因而防止了第二后座圈60的外周部分的变形。
[0022]前推力轴承46的第二前座圈54沿着内座圈38的侧壁、端轴承42的侧壁和外座圈36的侧壁紧密地安装在外座圈36内，从而第二前座圈54在圆周方向上自由旋转。第二前座圈54的外周边缘与安装在定子轮20b的内周面内的弹性挡环68接触，因而防止了在第二前座圈54和定子轮20b之间在轴向上的相对移动。以相同的方式，后推力轴承48的第二后座圈60沿着内座圈38的侧壁、端轴承42的侧壁和外座圈36的侧壁紧密地安装在定子轮20b内，从而第二后座圈60在圆周方向上自由旋转。第二后座圈60的外周边缘与安装在定子轮20b的内周面内的弹性挡环70接触，因而防止了在第二后座圈60和定子轮20b之间在轴向上的相对移动。与穿过端轴承42形成的润滑油槽73相通的多个轴承油道孔71在圆周方向上形成在第二前座圈54中。与穿过端轴承42形成的润滑油槽73相通的多个轴承油道孔72在圆周方向上形成在第二后座圈60中。另外，成形为切口状的多个轴承油道槽74在圆周方向上形成在第二后座圈60的外周部分中。
[0023]间隙75在轴向上形成在第二后座圈60的外周部分和定子轮20b的内周部分之间。间隙75构造为，压配合在定子轮20b的止动板66和外座圈36的阶梯部64开始接触时完成，第二后座圈60和外座圈36紧密接触，定子轮20b和第二后座圈60之间的空间具有实质与外座圈36的外座圈油道槽67的槽深相同的深度。间隙75防止第二后座圈60和定子轮20b之间的滑动接触并且形成油道。因为定子轮20b由铝制成，通过防止与第二后座圈60的滑动接触，防止由定子轮20b的铝磨损造成的耐久寿命的降低。因为外座圈36由具有高耐磨性的例如轴承钢的钢材料制成，即使外座圈36和第二后座圈60之间有滑动接触，摩擦磨损也相对小。因此，使得部件之间的滑动磨损最小。
[0024]间隙77形成在第二前座圈54的外周部分和定子轮20b的内周部分之间。间隙77形成为，压配合在定子轮20b的止动板66和外座圈36的阶梯部64开始接触时完成，第二前座圈54的外周边缘接触弹性挡环68。间隙77防止第二前座圈54和定子轮20b之间的滑动接触。因为定子轮20b由铝制成，通过防止与第二前座圈54的滑动接触，防止由定子轮20b的铝磨损造成的耐久寿命的降低。因为外座圈36由具有高耐磨性的例如轴承钢的钢材料制成，即使外座圈36和第二前座圈54之间有滑动接触，摩擦磨损也相对小。因此，使得部件之间的滑动磨损最小。
[0025]图3为与在图2中的箭头A方向观察的视图相对应，描绘了第二后座圈60的形状的正视图。第二后座圈60由例如圆盘形式的轴承钢制成。多个T形轴承油道孔72(在该实施例中为12个)在圆周方向上以相同的角间隔形成在第二后座圈60中。另外，多个轴承油道槽74(在该实施例中为12个)在圆周方向上以相同的角间隔以弧形切口形成在第二后座圈60中。来自形成在端轴承42中的润滑油孔73的油被供给到轴承油道孔72中。
[0026]图4为与在图2中的箭头A方向观察的图对应，示出了定子轮20b、第二后座圈60、外座圈36和弹性挡环70之间位置关系的布置图。在图4中，在以单点划线表示的第二后座圈60中形成的T形轴承油道孔72的内周边缘在最少两个位置(在图4中，在顶部和底部边缘侧的轴承油道孔72处)与形成在端轴承42中的润滑油孔73相通，而不考虑它们的相对旋转位置。用实线和虚线表示的多个润滑油孔73(在该实施例中为10个)在圆周方向上形成。在径向延伸的多个外座圈油道槽67(在该实施例中以相同的角间隔为4个)形成在用虚线表示的外座圈36中，每一个与第二后座圈60的轴承油道孔72的外周部分相通。
[0027]因为第二后座圈60和端轴承42可以彼此相对旋转，所以第二后座圈60的轴承油道孔72的位置和端轴承42的润滑油孔73的位置在圆周方向上在彼此相对旋转移动中保持不变。然而，在该实施例中，因为多个轴承油道孔72和多个润滑油孔73设置在圆周方向上，所以这些位置设置为轴承油道孔72和润滑油孔73的至少两个位置相通，而不考虑第二后座圈60和端轴承42之间的位置关系。以相同的方式，因为第二后座圈60和外座圈36可以彼此相对旋转，第二后座圈60的轴承油道孔72的位置和外座圈36的外座圈油道槽67的位置在圆周方向上在彼此相对旋转移动中保持不变。然而，在该实施例中，因为多个轴承油道孔72和多个外座圈油道槽67设置在圆周方向上，并且还因为在外周侧处的轴承油道孔72的宽度增加，所以这些位置设置为轴承油道孔72和外座圈油道槽67总是相通。
[0028]当变矩器10的锁止离合器16啮合时，从形成在输入轴28和固定轴26之间的间隙供给油。油流过第二前座圈54的轴承油道孔71和端轴承42的润滑油孔73，并且润滑单向离合器18的内部。油还通过位于第二后座圈60侧的端轴承42的润滑油孔73供给到第二后座圈60的轴承油道孔72。另外，因为轴承油道孔72与外座圈36的外座圈油道槽67相通，油流过外座圈油道槽67并且到达第二后座圈60的轴承油道槽74。到达轴承油道槽74的油流过所述槽并且被供给到变矩器10的内部。
[0029]如上所述，根据该实施例的用于变矩器的定子支撑装置34，因为第二后座圈60不被停止旋转，所以不需要进行例如在定子轮20b中形成键的困难的加工，而且可以降低制造成本。通过在定子轮的内周部分和第二后座圈60的外周部分之间的间隙75，可以防止这些部件之间的滑动磨损。
[0030]根据该实施例的用于变矩器的定子支撑装置34，阶梯部64的侧壁和止动板66的侧壁互相接触，当对定子轮20b施加在轴向上的推力负荷时，推力负荷经由这些接触部分直接传输到外座圈36，因而防止推力负荷传输到第二后座圈60的外周部分并且防止第二后座圈60的外周部分的变形。
[0031]根据该实施例的用于变矩器的定子支撑装置34，因为多个轴承油道孔72形成在第二后座圈60的侧面上，并且多个轴承油道槽74形成在第二后座圈60的外周部分上，即使第二后座圈60自由旋转，形成在端轴承42中的润滑油孔73与轴承油道孔72也总是相通，并且形成在外座圈36中的外座圈油道槽67与轴承油道孔72也总是相通，因而使得供油稳定。
[0032]尽管参照附图对本发明的示例性实施例进行了如上描述，也可以以其它形式应用本发明。
[0033]例如，在前述实施例中，尽管在第二后座圈60中形成12个T形轴承油道孔72，但是关于这些孔的形状和数量没有限制。轴承油道孔72的形状和数量可以以没有与本发明所陈述的益处不一致的合适的方式变化。特别地，可以在润滑油孔73和外座圈油道槽67以及轴承油道孔72之间有效的相通的范围内自由变化。以相同的方式，关于上述实施例中的外座圈油道槽67、润滑油孔73和轴承油道槽74的形状和数量，可以在这些油孔和槽之间有效的相通的范围内自由变化。
[0034]尽管在前述实施例中，定子轮20b和外座圈36通过锯齿压配合接合到一起作为一个整体，但是本发明不限于锯齿压配合。定子轮20b和外座圈36可以使用任何合适的方法接合到一起，包括但不限于，常规压配合或焊接。
[0035]前述实施例仅仅是示例性的，本发明可以被本领域技术人员改变为各种变化和改进。

Claims (7)

1、一种用于具有定子轮(20b)和非旋转部件(26)的变矩器(10)的定子支撑装置(34)，所述定子支撑装置(34)包括：
单向离合器(18)，包括：外座圈(36)，其沿着所述定子轮(20b)的内周设置；内座圈(38)，其连接到所述非旋转部件(26)的外周以防止所述内座圈(38)相对于所述非旋转部件(26)旋转；及端轴承(42)，其设置在所述外座圈(36)和所述内座圈(38)之间；
所述定子支撑装置(34)还包括轴承座圈(60)，其设置在所述外座圈(36)的侧面，其中
所述轴承座圈(60)被支撑为相对于外座圈(36)可旋转；
间隙(75)形成在所述轴承座圈(60)和所述定子轮(20b)之间；
所述端轴承(42)具有形成在其中的润滑油孔(73)，所述轴承座圈(60)具有沿着其侧面的圆周方向形成的多个轴承油道孔(72)，所述轴承油道孔(72)与所述润滑油孔(73)相通，所述轴承座圈(60)进一步具有形成在其外周部分中的多个轴承油道槽(74)，所述外座圈(36)具有沿着其圆周方向形成的多个外座圈油道槽(67)，所述外座圈油道槽(67)与所述轴承油道孔(72)相通，并且其中润滑油通过与所述轴承油道孔(72)中的至少一个相通的所述外座圈油道槽(67)供给到所述轴承油道槽(74)；并且
形成在定子轮(20b)和轴承座圈(60)之间的间隙(75)在轴向上的长度被设定为实质等于外座圈油道槽(67)的深度的值。
2、根据权利要求1所述的定子支撑装置(34)，其中所述定子轮(20b)的内周部分和所述外座圈(36)的外周部分被压配合到一起，其中所述外座圈(36)具有形成在其外周部分中的阶梯部(64)，其中所述定子轮(20b)具有形成在其内周面上的突起部(66)，所述突起部(66)朝向径向内部，并且其中所述阶梯部(64)的侧壁和所述突起部(66)的侧壁相互接触。
3、根据权利要求1或2所述的定子支撑装置(34)，其中所述轴承油道孔(72)其间以相同的角间隔形成。
4、根据权利要求1或2所述的定子支撑装置(34)，其中所述轴承油道孔(72)的圆周方向宽度在所述外周侧比在所述内周侧大。
5、根据权利要求1或2所述的定子支撑装置(34)，其中所述轴承油道槽(74)其间以相同的角间隔形成。
6、根据权利要求1或2所述的定子支撑装置(34)，其中通过所述轴承座圈(60)与压配合到所述定子轮(20b)的内周面的弹性挡环(70)接触，来防止所述轴承座圈(60)在轴向上相对于所述定子轮(20b)移动。
7、根据权利要求1或2所述的定子支撑装置(34)，其中所述轴承座圈(60)包括轴承钢。
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