CN103930695A - 扭矩变换器 - Google Patents

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

扭矩变换器

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 (4)

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至3中任意一项所述的扭矩变换器，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。