CN101529124B

CN101529124B - 流体传动装置

Info

Publication number: CN101529124B
Application number: CN2007800404855A
Authority: CN
Inventors: 野吕孝; 武内博明
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2027-11-01
Also published as: WO2008054028A1; EP2083194A4; EP2083194B1; ATE544022T1; US20100296919A1; US8257042B2; JP5012808B2; EP2083194A1; KR20090061079A; CN101529124A; JPWO2008054028A1

Abstract

一种流体传动装置中，变矩器具备：泵壳(33)，其构成保持ATF的内部空间，且能够以旋转轴为中心旋转；与泵壳(33)卡合的叶片；将叶片向泵壳(33)按压的伸缩套筒(70)。在泵壳(33)的内周面设有用于嵌合叶片的前端部分(31a)的槽(133)。在将前端部分(31a)嵌合在槽(133)中的状态下，伸缩套筒(70)按压叶片而将叶片固定于泵壳(33)上。槽(133)相对于穿过该槽(133)的外壳子午线(1000)形成锐角(θ)。槽(133)沿着一个方向延伸而将一端(133a)敞开，将另一端(133b)封闭，一端(133a)侧的槽的宽度大于另一端侧的槽的宽度。在宽度最小的部分槽(133)的宽度与前端部分(31a)的宽度相等。

Description

流体传动装置

技术领域

本发明涉及一种流体传动装置，更具体来说，涉及具有与外壳卡合的叶片的流体传动装置。

背景技术

以往，流体传动装置例如公开于JP实公平2-3003号公报、JP实开平2-56960号公报、JP实开平2-125247号公报及JP特开平05-346153号公报中。

以往有如下技术，即：在液力联轴节等流体传动装置上设置伸缩套筒，利用伸缩套筒的锥形按压部对叶片的端缘直接加压，从而无需在液力联轴节内进行焊接就能够将叶片进行固定。因液力联轴节的小型化及扁平化，而存在叶片以躺卧状态被安装的倾向。另外，使得用于安装叶片的压纹(emboss)的宽度相对于叶片翼(blade tab)的厚度留有富余，以确保安装性。在由按压部的加压方向与叶片翼的受压面并不垂直的情况下，在将叶片端缘部加压时，由于宽度方向的富余量而无法使压纹内的叶片翼的定位稳定，在叶片的安装姿势中产生偏差，从而存在动力传递性能或叶片的耐久性恶化的问题。

发明内容

因此，本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于，提供一种能够将叶片可靠地固定在外壳上的流体传动装置。

依照本发明的流体传动装置具备：外壳，其构成保持工作流体的内部空间，且能够以旋转轴为中心旋转；与该外壳卡合的叶片；将该叶片向外壳按压的按压部件，在外壳的内周面设有用于嵌合叶片的一部分的槽，在将叶片的一部分嵌合在槽中的状态下，按压部件按压叶片而将叶片固定于外壳上。槽相对于穿过该槽的外壳子午线形成锐角θ。槽沿着一个方向延伸而将一端敞开，将另一端封闭，一端侧的槽的宽度大于另一端侧的槽的宽度。槽中宽度最窄的部分的宽度被设定为与叶片的宽度相等。

如此构成的流体传动装置中，由于槽的一端侧被敞开，且将该部分的槽的宽度设定得较宽，因此可确保叶片向外壳上的安装性。另外，由于槽中宽度最窄的部分的宽度与叶片的宽度相等，因此能够在该部分可靠地保持叶片的一部分。因此，能够可靠地确定由按压部件按压固定状态下的叶片的位置，能够抑制叶片安装姿势的偏差。其结果，能够提高流体传动装置的动力传递性能或叶片的耐久性。

优选为，将另一端的槽的宽度设定为与叶片的一部分的宽度相等。

更优选为，槽的宽度沿着槽的深度方向变化，槽的较浅部分的宽度大于槽的较深部分。

更优选为，外壳具有第一及第二侧面，它们相互对置并从一端延伸至另一端，以便规定出槽，被施加按压力的叶片的一部分与第一侧面接触，并且在与第二侧面之间形成间隙。

依照该发明，能够提供叶片稳定地安装于外壳上的流体传动装置。

附图说明

图1是依照本发明的实施方式1的变矩器的剖视图。

图2是用于说明变矩器中的动力传递的示意图。

图3是从图1中的箭头III所示的方向看到的叶片的主视图。

图4是沿着图1中的IV-IV线的剖视图。

图5是为了说明槽与叶片之间的关系而表示的立体图。

图6是为了说明槽与叶片之间的关系而表示的立体图。

图7是依照本发明的实施方式2的变矩器的剖视图。

图8是沿着图7的VIII-VIII线的剖视图。

图9是图8所示的槽的立体图。

图10是依照本发明的实施方式3的槽与叶片的剖视图。

图11是图10中所示的槽的立体图。

图12是本发明的实施方式4的变矩器中所用的泵壳的槽的立体图。

图13是依照本发明的实施方式5的变矩器中所用的泵壳的槽的立体图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。而且，以下的实施方式中，对于相同或相当的部分使用相同的参照符号，对其不进行重复说明。另外，也可以将各实施方式组合。

(实施方式1)

图1是依照本发明的实施方式1的变矩器的剖视图。参照图1，变矩器1是用于将转矩从发动机的曲轴103向输出轴6传递的装置。在图1的左侧配置有发动机，在图1的右侧配置有变速器。曲轴103及输出轴6都能够以旋转轴60为中心进行旋转。

变矩器1由流体工作室、锁止机构170构成，流体工作室具有3种作为叶轮的涡轮40、泵轮30、定子23。在变矩器1的前侧，也就是在靠近发动机的一侧，配置有圆盘形状的前罩3，前罩3的配置是从旋转轴60向外侧延伸，也就是沿径向延伸。前罩3作为变矩器1的前面壳体发挥作用。在前罩3上固定有泵壳33，且由前罩3和泵壳33构成规定的空间，在该空间内配置变矩器1的各种元件。由变矩器1和泵轮外壳(泵壳)33包围的空间是近乎密闭的空间，在该空间内充入有作为工作流体的自动传动液(ATF)。

前罩3是接受来自发动机的动力的部件，当从发动机的曲轴103经由传动板107向前罩3输入动力时，前罩3旋转，该旋转力被传递到泵壳33。泵壳33构成泵轮30，泵壳33是泵轮30的外侧构成部件。泵轮30被配置成与涡轮40相面对，且能够以输出轴6的旋转轴60为中心进而旋转。在泵轮30上，设有将ATF朝向涡轮40推出的形状的叶片31，通过泵轮30旋转，泵轮30附近的ATF被叶片31朝向涡轮40推出。

定子23夹设于泵轮30与涡轮40之间，且起到改变从涡轮40向泵轮30流动的ATF的流动方向的作用。定子23借助单向离合器37被安装于固定轴39上，且只能朝一个方向旋转。作为单向离合器37，能够采用使用滚子、挡环或棘爪的结构。定子23是用于对从涡轮40向泵轮30返回的ATF的流动进行整流的翼片，且由树脂或铝等构成。

涡轮40具有构成使ATF循环的空间的涡轮壳43，且被配置成与泵轮30相面对。涡轮40接受泵轮30送出的ATF，且通过该ATF被赋予旋转力。传递到涡轮40的ATF向内周侧移动，并经由定子23再次送向泵轮30。涡轮40能够与泵轮30分开独立地进行旋转。

泵轮30与前罩3一体地旋转，而涡轮40与锁止活塞4一体地旋转。以与涡轮壳43接触的方式配置动力传递部件44。动力传递部件44利用铆钉43或螺栓等连结部与涡轮壳43成一体，且与涡轮壳43一起旋转。

动力传递部件44及涡轮壳43都被固定于涡轮轮毂7上。动力传递部件44及涡轮壳43能够与涡轮轮毂7一起以输出轴6作为旋转轴60进行旋转。涡轮轮毂7花键嵌合在输出轴6上，且位于输出轴6的外周侧。涡轮轮毂7将输出轴6和涡轮壳43连接，且起到将输入到涡轮壳43的旋转向输出轴6传递的作用。

叶片31具有作为翼的前端部分31a、31b，且前端部分31a与泵壳33卡合。另外，前端部分31b插入到泵芯32中。

叶片41具有作为翼的前端部分41a、41b，且前端部分41a插入到泵壳43中。另外，前端部分41b插入到涡轮芯42中。

在作为输入轴的曲轴103的前端部构成有凹部105，在该凹部105中嵌合有中间件(center-piece)101。中间件101是用于将变矩器1相对曲轴103进行定位的部件。曲轴103具有凸缘部104，在该凸缘部104上使用螺栓106来固定有传动板107。传动板107被固定于曲轴103和前罩3双方上，传动板107成为从曲轴103向前罩3的动力传递路径。

利用螺栓106将传动板107和凸缘部104固定，且利用螺栓110将前罩3和传动板107固定。

锁止机构170是用于将前罩3的旋转力向输出轴6直接传递的装置，作为摩擦部件的衬片76(facing)通过与前罩3的内周面接触而将前罩3的旋转力向输出轴6传递。锁止机构170具有用于安装衬片76的锁止活塞4。锁止活塞4能够沿轴向，也就是沿着靠近前罩3的方向和远离前罩3的方向移动，而使衬片76与前罩3相抵接的情况变为可能。锁止活塞4是朝向旋转的半径方向(径向)延伸的圆盘形状，且被配置成与前罩3相面对。

在锁止活塞4的外周侧固定有衬片76，且与位于锁止活塞4的内周侧的垫圈5接触。锁止活塞4的内周面4i与垫圈5直接接触。垫圈5包括输出轴6的端部，而起到将锁止压力密封的作用。垫圈5具有：与锁止活塞4相面对的外周面5u、与输出轴6接触的内周面5i、与前罩3接触的摩擦面51、与涡轮轮毂7接触的作用面52。

前罩3与锁止活塞4之间的空间是第一油压室10a，锁止活塞4与动力传递部件44之间的空间是第二油压室10b。在第一油压室及第二油压室10a、10b中分别充满有ATF，且通过改变该ATF的油压，能够使锁止活塞4沿靠近前罩3的方向及远离前罩3的方向移动。

在锁止活塞4上，设有锁止减震器74，而起到缓解输入变动的作用。锁止减震器74夹设于锁止活塞4与动力传递部件44之间。

如果对锁止机构170的动作进行说明，则在并非特别需要变矩器1的转矩放大功能时，通过使衬片76与前罩3直接接触，能够将前罩3的旋转力向输出轴6直接传递。具体来说，将第一油压室10a的ATF经由贯通孔6h放出。这样，第一油压室10a的油压低于第二油压室10b的油压。其结果，锁止活塞4朝向靠近前罩3的方向移动，衬片76与前罩3接触。这样，前罩3的动力经由衬片76、锁止活塞4、动力传递部件44、涡轮轮毂7而向输出轴6传递。在该状态下，基本上不会产生由变矩器1造成的动力的损失。

在需要变矩器1的转矩放大作用的情况下，经由贯通孔6h向第一油压室10a送入ATF。这样，第一油压室10a的压力变高，锁止活塞4被向远离前罩3的方向推回。其结果，在前罩3与衬片76之间产生间隙，因而不会有将前罩3的旋转力向衬片76直接传递的情况。

图2是用于说明变矩器中的动力传递的示意图。参照图2，泵轮30具有：作为旋转体的泵壳33、与泵壳33相对置地位于半径方向内侧的泵芯32、固定于泵芯32和泵壳33上的叶片31。叶片31具有前端部分31b，前端部分31b插入到泵芯32中。

与泵轮30相面对的涡轮40具有：作为外面壳体的涡轮壳43、位于涡轮壳43的内侧的涡轮芯42、固定于涡轮芯42及涡轮壳43上的叶片41。

叶片41具有前端部分41a、41b，前端部分41a插入到涡轮壳43中，前端部分41b插入到涡轮芯42中。叶片31、41是用于驱动ATF的翼片。当驱动泵轮30时，中心附近的ATF沿着叶片31和外壁被向涡轮40侧推出，ATF沿箭头300所示的方向流动。在涡轮40侧ATF从外侧向中心方向流动。

这样，由于在叶片31上施加有来自ATF的压力，因此需要将叶片31牢固地固定在泵壳33上。为了执行该固定，设有伸缩套筒70。伸缩套筒70从旋转的中心向外周侧沿着泵壳33延伸，其端面71与叶片31接触而将叶片31向泵壳33方向按压。利用该按压力，叶片31的前端部分31a与泵壳33牢固地卡合。

图3是从图1中的箭头III所示的方向看到的叶片的主视图。参照图3，叶片31所嵌合的槽133与穿过该槽133的外壳子午线100成锐角θ。泵壳33具有槽133，在该槽133中嵌合有叶片31。叶片31被伸缩套筒70的端面71按压，利用该按压力将叶片31固定于泵壳33上。

图4是沿着图1中的IV-IV线的剖视图。参照图4，槽133具有一端133a和另一端133b。在一端133a侧槽133的宽度A1宽，在另一端133b侧槽133的宽度A2窄。与箭头A所示的槽的宽度方向正交的方向是箭头B所示的槽的长度方向。槽133具有相互面对的第一侧面213及第二侧面214，第一侧面213与第二侧面214在里面215处相连。槽宽既可以连续地变化，也可以在某个部分急剧地变化。该实施方式中，虽然在另一端133b侧槽133的宽度A变得最窄，然而并不限定于此，也可以是在槽133的中间部分(一端133a与另一端133b之间)槽133的宽度变得最窄。第一侧面213与前端部分31a抵接，形成沿着前端部分31a的形状。相对于此，第二侧面214相对于前端部分31a倾斜，形成在与前端部分31a之间产生间隙的形状。前端部分31a被伸缩套筒70的端面71按压。利用该按压力，前端部分31a与第一侧面213抵接。利用该抵接力，将前端部分31a固定于泵壳33上。

ATF沿箭头500所示的方向流动，该ATF与叶片31碰撞。因此，总是由ATF对叶片31施加力。因变矩器1的小型化及扁平化，而存在泵的叶片31的倾斜角度θ变大的倾向。在由伸缩套筒70的加压方向与前端部分31a的受压面不垂直的情况下，对叶片31端缘部加压时，无法使作为压纹的槽133内的前端部分31a的定位稳定，有可能在叶片31的姿势中产生偏差。相对于此，本发明中通过使槽133的一部分宽度与前端部分31a的宽度大致相同，来可靠地进行前端部分31a的定位。

而且，该实施方式中，虽然将伸缩套筒70构成为整体件，然而也可以用卡环(retaining ring)之类的分立部件来构成伸缩套筒70。

外壳子午线是包含旋转轴60的平面与泵壳33内周面之间的交线，存在多条。图4所示的外壳子午线1000穿过槽133的一端133a侧。

图5及图6是为了说明槽与叶片之间的关系而表示的立体图。参照图5，在组装时，首先向槽133的一端133a侧插入叶片31的前端部分31a。此时，由于一端133a的宽度A1宽，因此能够很容易地向槽133中插入前端部分31a，组装性提高。即，靠近一端133a的一侧是槽宽度宽的区域141，靠近另一端133b的区域是槽宽度窄的区域142。

参照图6，在按压时，前端部分31a嵌合至另一端133b。这样，能够在槽宽度窄的区域142中进行叶片31的定位。沿着箭头B所示的长度方向插入叶片31。这样，叶片31被伸缩套筒按压。在另一端133b处槽133与前端部分31a牢固地咬合。

作为流体传动装置的变矩器1具备：泵壳33，其具有保持ATF的内部空间，且能够以旋转轴60为中心进行旋转；与泵壳33卡合的叶片31；作为将叶片31向泵壳33按压的按压部件的伸缩套筒70。在泵壳33的内周面设有嵌合叶片31的前端部分31a的槽133。在槽133中嵌合有前端部分31a的状态下，伸缩套筒70按压叶片31而将叶片31固定于泵壳33上。外壳子午线是将泵壳33的旋转半径方向向泵壳33的内表面投影而得到的直线所延伸的方向，图4中的外壳子午线1000穿过泵壳33与伸缩套筒70之间的接触点。槽133相对穿过该槽133的外壳子午线1000形成锐角θ。槽133沿一个方向延伸而将一端133a敞开，将另一端133b封闭，一端133a侧的槽133的宽度大于另一端133b侧的槽133的宽度。在槽133中宽度最窄的部分的宽度与叶片31的前端部分31a的宽度大致相等。

如此构成的依照实施方式1的结构中，能够在宽度窄的区域142中可靠地将叶片31定位。这样就能够唯一地确定叶片31的位置。

另外，由于槽133的一端133a的宽度变宽，因此能够确保叶片31向泵壳33上的组装性。

(实施方式2)

图7是依照本发明的实施方式2的变矩器的剖视图。图8是沿着图7中的VIII-VIII线的剖视图。参照图7及图8，在依照本发明的实施方式2的变矩器1中，在泵壳33的垂直方向上，将槽133的入口设定得较宽。由此来确保叶片31向泵壳33上的组装性。另外，将槽133的深的部分的宽度设定得较窄。这样，在将叶片31用伸缩套筒加压固定时，能够唯一地确定叶片31的位置。

如图8所示，构成槽133的第一侧面213及第二侧面214都是对称形状，且宽度被设定为连续地变小。在底面216处槽133的宽度A2达到最小，在开口部分处槽133的宽度A1达到最大。

图9是图8所示的槽的立体图。参照图9，槽133沿箭头B所示的长度方向延伸，箭头A所示的方向的宽度沿着箭头C所示的深度方向连续地变化。该宽度A是第一侧面213与第二侧面214之间的距离，因第一侧面213及第二侧面214弯曲，距离随着靠近底面216连续地变小。

如此构成的依照实施方式2的变矩器1中，也具有与依照实施方式1的变矩器1相同的效果。

(实施方式3)

图10是依照本发明的实施方式3的槽与叶片的剖视图。图11是图10所示的槽的立体图。参照图10及图11，依照本发明的实施方式3的变矩器中，规定槽133的第一侧面213与槽133的深度方向大致平行，第二侧面214相对于槽133的深度方向倾斜，在这一点上与依照实施方式2的槽133不同。

如此构成的依照实施方式3的变矩器1中，也具有与依照实施方式1的变矩器相同的效果。

(实施方式4)

图12是本发明的实施方式4的变矩器中所用的泵壳的槽的立体图。参照图12，依照本发明的实施方式4的槽133采用了将依照实施方式1的槽和依照实施方式2的槽组合的构成。即，槽133的宽度在一端133a处宽，在另一端133b侧窄，并且随着深度方向而变化，在深的部分槽133的宽度变得更窄。

如此构成的依照实施方式4的变矩器1中，也具有与依照实施方式1的变矩器相同的效果。

(实施方式5)

图13是依照本发明的实施方式5的变矩器中所用的泵壳的槽的立体图。参照图13，依照本发明的实施方式5的槽133采用了将依照实施方式1的槽与依照实施方式3的槽的构成组合的构成。即，槽133的宽度在一端133a处大，在另一端133b处小，另外，沿着槽133的深度方向，在槽133的深的部分槽133的宽度变窄。第一侧面213平行于箭头C所示的深度方向，第二侧面214相对于箭头C所示的深度方向倾斜。

如此构成的依照实施方式5的变矩器中，也具有与依照实施方式1的变矩器相同的效果。

以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但这里所示的实施方式可以进行各种变形。首先，上述的实施方式中，虽然在泵壳33中设置有槽，但也可以与之相反，在涡轮壳43侧设置槽，且使涡轮叶片与该槽咬合。另外，虽然示出了在变矩器1中应用本发明的例子，但也可以在不具有转矩放大功能的所谓的液力联轴节中应用本发明的构成。另外，虽然在实施方式1中示出了带有锁止机构的变矩器，但也可以不存在该锁止机构。另外，作为工作流体也可以不使用ATF，而是使用油、水溶性溶液。

本次所公开的实施方式在所有的方面都应当认为是例示性的，并非限制性的。本发明的范围不是由上述的说明给出，而是由权利要求书给出，且应当包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有的变更。

Claims

1.一种流体传动装置，其特征在于，

具备：

外壳(33)，其构成保持工作流体的内部空间，且能够以旋转轴(60)为中心进行旋转；

与该外壳卡合的叶片(31)；

将上述叶片(31)向上述外壳(33)按压的按压部件(70)，

在上述外壳(33)的内周面上，设有用于嵌合上述叶片的一部分的槽(133)，

在将上述叶片(31)的一部分嵌合在上述槽(133)中的状态下，上述按压部件(70)按压上述叶片(31)而将上述叶片(31)固定于上述外壳上，

上述槽(133)相对于穿过该槽(133)的外壳子午线(1000)形成锐角(θ)，

上述槽(133)沿着长度方向延伸而将一端敞开，并将另一端封闭，上述一端侧的槽的宽度大于上述另一端侧的槽的宽度，槽的宽度沿着上述槽的长度方向发生变化，

在上述槽(133)中，宽度最窄的部分的宽度被设定为与上述叶片(31)的一部分宽度相等。

2.根据权利要求1所述的流体传动装置，其特征在于，上述另一端处的上述槽(133)的宽度被设定为与上述叶片(31)的一部分宽度相等。

3.根据权利要求1所述的流体传动装置，其特征在于，上述槽(133)的宽度沿着上述槽(133)的深度方向变化，在上述槽(133)的较浅部分中宽度大于上述槽(133)的较深部分。

4.一种流体传动装置，其特征在于，

具备：

与该外壳卡合的叶片(31)；

将上述叶片(31)向上述外壳(33)按压的按压部件(70)，

上述槽(133)沿着一个方向延伸而将一端敞开，并将另一端封闭，上述一端侧的槽的宽度大于上述另一端侧的槽的宽度，

在上述槽(133)中，宽度最窄的部分的宽度被设定为与上述叶片(31)的一部分宽度相等，

上述外壳(33)具有第一及第二侧面(213、214)，它们相互对置并从上述一端(133a)延伸至另一端(133b)，以便规定出上述槽(133)，被施加上述按压力的上述叶片(31)的一部分与上述第一侧面(213)接触，并且在其与上述第二侧面(214)之间形成间隙。