CN102317651A - 定子及扭矩转换器 - Google Patents

Abstract

抑制在工作油从定子剥离的部分产生漩涡，使工作油有效地从涡轮流向泵轮，以增加容量系数。扭矩转换器的定子是调整从扭矩转换器的涡轮返回泵轮的工作油流动的部件，其包括环状的定子外壳25、由位于工作油出口侧的端缘形状为波形形状形成的多个定子叶片26、配置在定子叶片26外轴侧的环状定子铁芯27，其中，所述工作油出口侧的端缘配置成从环状的定子外壳25放射状延伸。

Description

定子及扭矩转换器

技术领域

本发明涉及一种定子，特别是涉及一种用于调整从扭矩转换器的涡轮返回泵轮的工作油流动的定子。而且，本发明还涉及一种扭矩转换器，特别是涉及一种通过流体将来自发动机的转矩传递至变速器侧所需的扭矩转换器。

背景技术

扭矩转换器具有前盖、泵轮、涡轮和定子。来自发动机的转矩传递至前盖之后，被传递至前盖的转矩传递至泵轮。一旦动力传递至泵轮，泵轮进行旋转且工作油向涡轮侧移动，并通过移动至涡轮侧的工作油使涡轮旋转。此时，转矩从涡轮传递至变速器侧的轴，使变速器侧的轴旋转。而且，涡轮侧的工作油经由定子返回泵轮侧。

在这里，定子是用于调整从涡轮返回泵轮的工作油流动的机构，配置在泵轮的内周部与涡轮的内周部之间。定子主要由环状的定子外壳、设置在外壳外周面上的多个定子叶片、被固定在多个定子叶片前端的环状定子铁芯构成。定子外壳通过单向离合器被固定轴支撑着(专利文献1)。

专利文献

专利文献1：特开2001-355701号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如专利文献1所表示的现有技术中的扭矩转换器中，定子附近的流体的流动在定子叶片的流体出口附近，工作油从叶片剥离。此时，叶片的下流侧(泵轮侧)产生漩涡。一旦产生这种漩涡，则通过工作油的转矩传递容量的损失变大，扭矩转换器的容量系数变小且转矩传递的效率降低。

本发明的目的在于，抑制在工作油从定子剥离的部分产生漩涡，使工作油可有效地从涡轮流向泵轮，以增加容量系数。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明第一方面的扭矩转换器的定子，是用于调整从扭矩转换器的涡轮返回泵轮的工作油流动的部件，其包括环状的外壳、由位于工作油出口侧的端缘形状为波形形状形成的多个叶片、配置在叶片外周侧的环状铁芯，其中，所述工作油出口侧的端缘配置成从环状的外壳放射状延伸。

在这里，由于叶片的出口侧端缘的形状为波形形状，叶片出口侧的工作油的速度变得不均匀。因此，不会产生如现有技术那样的大的漩涡，而产生大量的小的漩涡，而且，所述多个漩涡起到使该漩涡相互抵消的作用。因此，能够抑制因漩涡的产生而造成的效率的降低。

根据本发明第二方面的扭矩转换器的定子，在根据本发明第一方面的定子中，多个叶片，分别在工作油出口侧的端缘形成有多个凹部，多个凹部相对于连接外壳侧端与铁芯侧端的直线朝叶片宽度方向凹陷。此时，能够获得与第一方面相同的作用效果。

根据本发明第三方面的扭矩转换器的定子，在根据本发明第一方面的定子中，多个叶片，分别在工作油出口侧的端缘形成有多个凸部，多个凸部相对于连接外壳侧端与铁芯侧端的直线朝叶片宽度方向突出。此时，也能够获得与第一方面相同的作用效果。

根据本发明第四方面的扭矩转换器的定子，在根据本发明的第一方面至第三方面中任意一个的扭矩转换器的定子中，多个叶片的波形形状，其半径方向的整体宽度H与凹凸的总高度h之比大于3％且小于20％。

根据本发明第五方面的扭矩转换器，是通过流体将来自发动机的转矩传递至变速器侧所需的扭矩转换器，其包括输入来自发动机的转矩的泵轮、与泵轮相向配置且能够向变速器侧输出转矩的涡轮、配置在泵轮与涡轮之间的内周侧的本发明第一方面至第四方面的任意一项所述的定子。

发明效果

依据如上所述的本发明，在工作油从定子剥离的部分，产生特大漩涡的现象得到抑制，且能够使容量系数增加。

附图说明

图1为作为本发明实施例的扭矩转换器的纵剖面示意图；

图2为定子的正面局部图；

图3为定子的外观局部透视图；

图4为利用本实施例中定子叶片的扭矩转换器与现有技术中的扭矩转换器的特性比较示意图；

图5为依据本发明其他实施例的定子叶片示意图。

具体实施方式

<扭矩转换器的基本结构>

图1为本发明一实施例采用的扭矩转换器1的纵剖面示意图。扭矩转换器1是从发动机的曲轴(图中未示出)向变速器的输入轴(图中未示出)传递转矩所需的装置。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器。图1所示O-O线为扭矩转换器1的旋转轴。

扭矩转换器1由三种泵轮(泵轮2、涡轮3、定子4)而成的圆环5和锁止装置6构成。

前盖10为圆板状部件，配置在发动机的曲轴前端附近。前盖10的内周部上，通过焊接固定有中心轮毂11。前盖10的外周侧且发动机侧的圆周方向上以相同间隔固定有多个螺母12。

前盖10的外周部上，形成有朝轴向变速器侧延伸的外周筒状部13。该外周筒状部13的前端上，通过焊接固定有泵轮2的泵轮壳15外周缘。其结果，由前盖10与泵轮2形成其内部填充有工作油(流体)的流体室。

泵轮2，主要由泵轮壳15、被固定在泵轮壳15内侧的多个泵轮片16、被固定在泵轮壳15内周部上的泵轮轮毂17构成。多个泵轮片16的内侧上固定有环状的泵轮铁芯18。泵轮片16的圆的中心部分成半月状，泵轮铁芯18沿其具有断面形状。

在流体室内，涡轮3相对泵轮2在轴向上相向配置。涡轮3，具有涡轮壳20、涡轮叶片21、涡轮铁芯22和涡轮毂23。涡轮壳20为环状部件，其内周侧通过焊接被固定在涡轮毂23上。涡轮叶片21是被固定在涡轮壳20内部上的部件，多个涡轮叶片在周向上并列配置。涡轮铁芯22是设置在涡轮叶片21前端的部分。涡轮毂23是被安装成与变速器侧的轴不能进行相对旋转的部分，其包括筒状部23a、圆板状凸缘23b。筒状部23a配置在变速器侧轴的外周侧，凸缘23b，大致从筒状部23a的轴向中央朝外周侧突出。

定子4是用于调整从涡轮3返回泵轮2的工作油流动的机构。定子4是由树脂或铝合金等通过铸造一体形成的部件。定子4配置在泵轮2的内周部与涡轮3的内周部之间。定子4主要由环状的定子外壳25、设置在定子外壳25外周面上的多个定子叶片26、被固定在多个定子叶片26前端的环状定子铁芯27构成。定子外壳25，通过单向离合器30被图中未示出的固定轴支撑着。而且，单向离合器30的轴向发动机侧配置有保持器31。保持器31配置在单向离合器30和涡轮毂2的凸缘23b之间，并保持单向离合器30。还有，保持器31与凸缘23b的接触面上，形成有朝半径方向延伸的多个沟槽，工作油能够从内周侧向外周侧流动。

泵轮轮毂17与定子外壳25之间，配置有推力轴承32。而且，单向离合器30的内轮与涡轮毂23筒状部23a的外周部之间配置有密封部件33。

<定子叶片>

下面，利用图2～图4对定子叶片26进行详细说明。如图2的局部放大图所示，定子叶片26是具有规定宽度且连结定子外壳25与定子铁芯27的板状部分。定子叶片26具有入口侧的端缘与出口侧的端缘，入口侧端缘的形状为能够用直线连接壳侧端部S1与芯侧端部C1。另一方面，出口侧端缘上形成有向内侧(入口侧)凹陷的3个凹部26a，3个凹部26a相对直线M在宽度方向上向内侧(入口侧)凹陷，无法用直线M连接壳侧端部S2与芯侧端部C2。该凹部26的形状为圆弧状凹陷。换句话说，定子叶片26的出口侧端缘朝工作油的流动方向形成有逐渐变细的2个凸部26b。这样，出口侧端缘在叶片宽度方向上形成具有凹凸的波形形状。

在这里，这些凹部26a、凸部26b，并非为制造上的误差而形成的部分，而是特意形成的凹凸。在这里，相对于图2中连结S2至C2的直线长度(半径方向的整体宽度)H，凹部26a的长度(凸部26b的高度)h的比例最佳为大于3％且小于20％。

<锁定装置>

下面，对锁定装置6进行说明。锁定装置6，主要由活塞40和减振机构41构成。

活塞40是配置在前盖10与涡轮3之间的圆板状部件。活塞40的内周部上形成有朝轴向变速器侧延伸的内周筒状部42。内周筒状部42相对涡轮毂23的外周面可进行旋转及能够轴向移动地支撑着。另外，内周筒状部42的轴向变速器侧端部，通过与涡轮毂23的凸缘23b相抵接朝轴向变速器侧的移动被限制在规定位置为止。涡轮毂23的外周面上配置有密封圈43，且密封圈43在活塞40的内周部相互密封轴向空间。

活塞40的外周部，作为离合器连接部发挥功效。即，活塞40外周部的发动机侧，固定有环状摩擦片45。摩擦片45，与形成于前盖10的外周部内侧面，且环状而平坦的摩擦面相向。

减振机构41由固定板46、从动盘47、多个扭转弹簧48构成。固定板46，通过多个铆钉49被固定在活塞40外周部的涡轮3侧。固定板46具有容纳及支持扭转弹簧48所需的切起部。多个扭转弹簧48是朝圆周方向延伸的螺旋弹簧，被容纳在固定板46内且支撑圆周方向两端。从动盘47是被固定在涡轮3的涡轮壳20外周侧的环状板。从动盘47具有朝前盖10侧延伸且与扭转弹簧48的圆周方向两端相接合的突起爪47a。

<动作>

转矩从图中未示出的发动机的曲轴传递至前盖10及泵轮2。被泵轮2的泵轮片16驱动的工作油使涡轮3进行旋转。该涡轮3的旋转经由涡轮毂23向图中未示出的变速器侧的输入轴输出。从涡轮3流向泵轮2的工作油，通过由定子4的定子外壳25与定子铁芯27规定的通道流向泵轮2侧。

在这里，通过定子4的工作油的流动受到定子叶片26的限制，在定子叶片26的出口侧端缘从定子叶片26剥离。此时，由于定子叶片26的出口侧端缘形成有多个凹凸且成波形形状，因此，从出口侧端缘流向泵轮2侧的工作油的速度并非匀速，而是根据波形形状的凹凸发生变化。因此，不易产生象现有技术中的定子叶片中的大的漩涡，产生不规则的相对较小的漩涡，其结果这些漩涡相互抵消。

根据该构成，通过定子叶片26的出口侧端缘成波形形状，抑制漩涡的产生，可抑制容量系数的降低。图4表示利用现有技术中的定子叶片的扭矩转换器与利用该实施例的定子叶片26的扭矩转换器的特性比较。另外，在图4中，用实线所示的特性为该实施例的特性，用虚线表示的特性为现有技术中的扭矩转换器的特性。更具体而言，本实施例的容量系数为特性Cc1、转矩比为特性T1、转矩传递效率为特性η1，现有技术中的的容量系数为特性Cc2、转矩比为特性T2、转矩传递效率为特性η2。

从该图4中所知，利用该实施例的定子叶片26的扭矩转换器中，几乎维持与现有技术中的扭矩转换器相同的效率的同时，可使容量系数增加。

另外，一旦前盖10与活塞40之间的空间的工作油从内周侧流尽，由于油压差活塞40向前盖侧10侧移动，摩擦片45按压前盖10的摩擦面。其结果，转矩从前盖10经由锁定装置6直接传递至涡轮毂23。

<其他实施例>

本发明不仅仅局限于上述实施例，在不脱离本发明精神范围内可进行各种变更和修改。

图5所示定子叶片的其他实施例。在这里，定子叶片26b’在出口侧的端缘具有多个凸部26b’，该多个凸部26b’相对于连结壳侧端部S2与芯侧端部C2的直线M在宽度方向上向外侧突出。该凸部26b’的形状为朝工作油的流动方向逐渐变细，该凸部之间形成凹部26a’，作为整体成波形。

工业上的可利用性

依据如上所述的本发明，抑制在工作油从定子剥离的部分产生大的漩涡，可使容量系数增加。

符号说明

1扭矩转换器

2泵轮

3涡轮

4定子

25定子外壳

26定子叶片

26a凹部

26b凸部

27定子铁芯

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于调整从转矩变换器的涡轮机返回叶轮的工作油流动的定子，其包括：

环状的外壳；

多个叶片，配置成从所述环状的外壳放射状延伸，且所述多个叶片的工作油出口侧的端缘形状为形成有多个凹凸波形形状，该多个凹凸在工作油出口侧的端缘朝与连接工作油入口侧与出口侧的直线相平行的叶片宽度方向凹陷或突出；

环状铁芯，配置在所述叶片的外周侧。

2.根据权利要求1所述的扭矩转换器的定子，其特征在于；

所述多个叶片，分别在工作油出口侧端缘形成有多个凹部，该多个凹部相对于连接外壳侧端与铁芯侧端的直线朝叶片宽度方向凹陷。

3.根据权利要求1所述的扭矩转换器的定子，其特征在于；

所述多个叶片，分别在工作油出口侧端缘形成有多个凸部，该多个凸部相对于连接外壳侧端与铁芯侧端的直线朝叶片宽度方向突出。

4.根据权利要求1所述的扭矩转换器的定子，其特征在于；

所述多个叶片的波形形状，其凹凸的整体高度h与半径方向的整体宽度H之比大于3％且小于20％。

5.通过流体将来自发动机的转矩传递至变速器侧所需的扭矩转换器，其包括：

泵轮，输入来自所述发动机的转矩；

涡轮，与所述泵轮相向配置，且能够向所述变速器输出转矩；

定子，配置在所述泵轮与所述涡轮之间的内周侧；

其中所述定子，具有

环状外壳；

多个叶片，配置成从所述环状的外壳放射状延伸，且所述多个叶片的工作油出口侧的端缘形状为形成有多个凹凸波形形状，该多个凹凸在工作油出口侧的端缘朝与连接工作油入口侧与出口侧的直线相平行的叶片宽度方向凹陷或突出；

环状铁芯，配置在所述叶片的外周侧。

6.根据权利要求5所述的扭矩转换器，其特征在于；

所述多个叶片，分别在工作油出口侧端缘形成有多个凹部，该多个凹部相对于连接外壳侧端与铁芯侧端的直线朝叶片宽度方向凹陷。

7.根据权利要求5所述的扭矩转换器，其特征在于；

所述多个叶片，分别在工作油出口侧端缘形成有多个凸部，该多个凸部相对于连接外壳侧端与铁芯侧端的直线朝叶片宽度方向突出。

8.根据权利要求5所述的扭矩转换器，其特征在于；

所述多个叶片的波形形状，其凹凸的整体高度h与半径方向的整体宽度H之比大于3％且小于20％。

Claims (8)

1.一种扭矩转换器的定子，用于调整从扭矩转换器的涡轮返回泵轮的工作油的流动，其包括：

环状的外壳；

多个叶片，配置成从所述环状的外壳放射状延伸，且所述多个叶片的工作油出口侧的端缘形状为波形形状；

环状铁芯，配置在所述叶片的外周侧。

2.根据权利要求1所述的扭矩转换器的定子，其特征在于；

所述多个叶片，分别在工作油出口侧端缘形成有多个凹部，该多个凹部相对于连接外壳侧端与铁芯侧端的直线朝叶片宽度方向凹陷。

3.根据权利要求1所述的扭矩转换器的定子，其特征在于；

所述多个叶片，分别在工作油出口侧端缘形成有多个凸部，该多个凸部相对于连接外壳侧端与铁芯侧端的直线朝叶片宽度方向突出。

4.根据权利要求1所述的扭矩转换器的定子，其特征在于；

所述多个叶片的波形形状，其凹凸的整体高度h与半径方向的整体宽度H之比大于3％且小于20％。

5.通过流体将来自发动机的转矩传递至变速器侧所需的扭矩转换器，其包括：

泵轮，输入来自所述发动机的转矩；

涡轮，与所述泵轮相向配置，且能够向所述变速器输出转矩；

定子，配置在所述泵轮与所述涡轮之间的内周侧；

其中所述定子，具有

环状外壳；

多个叶片，配置成从所述环状的外壳放射状延伸，且所述多个叶片的位于工作油出口侧的端缘形状为波形形状；

环状铁芯，配置在所述叶片的外周侧。

6.根据权利要求5所述的扭矩转换器，其特征在于；

所述多个叶片，分别在工作油出口侧端缘形成有多个凹部，该多个凹部相对于连接外壳侧端与铁芯侧端的直线朝叶片宽度方向凹陷。

7.根据权利要求5所述的扭矩转换器，其特征在于；

所述多个叶片，分别在工作油出口侧端缘形成有多个凸部，该多个凸部相对于连接外壳侧端与铁芯侧端的直线朝叶片宽度方向突出。

8.根据权利要求5所述的扭矩转换器，其特征在于；

所述多个叶片的波形形状，其凹凸的整体高度h与半径方向的整体宽度H之比大于3％且小于20％。

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