CN103958937A - 扭矩变换器 - Google Patents

Abstract

廉价地制造扭矩变换器的叶轮。该扭矩变换器包括前盖(2)、叶轮(4)、涡轮(5)和定子(6)。叶轮(4)具有与前盖(2)相连的叶轮壳(10)、设置在叶轮壳(10)的内部中的多个叶轮叶片(11)、以及叶轮轮毂(13)。叶轮轮毂(13)形成沿轴向延伸的筒状，发动机侧的端部通过摩擦焊接被固定在叶轮壳(10)的内周部上且具有摩擦焊接时产生的毛刺(13b)。

Description

扭矩变换器

技术领域

本发明涉及一种用于经由流体传递来自发动机的扭矩的扭矩变换器。

背景技术

扭矩变换器为经由内部的工作流体向变速箱侧传递来自发动机的扭矩的装置，主要由前盖、叶轮、涡轮、定子构成。前盖与发动机侧的部件相连，输入来自发动机的扭矩。叶轮与前盖相连，涡轮与叶轮相向配置。叶轮与涡轮的内周部之间配置有用于调整从涡轮流向叶轮的工作流体的流动的定子。在这里，从前盖输入至叶轮的扭矩，经由工作流体从叶轮传递至涡轮，从该涡轮向变速箱侧输出。

在这里，如果着眼于叶轮的结构，例如，专利文献1所表示的扭矩变换器中，叶轮具有叶轮壳、多个叶轮叶片、以及叶轮轮毂。叶轮壳与前盖相连，叶轮叶片设置在叶轮壳的内部。而且，叶轮轮毂形成沿轴向延伸的筒状，发动机侧的端部通过焊接被固定在叶轮壳的内周部上。

还有，扭矩变换器包括提高扭矩的传递效率所需的锁定装置。锁定装置被配置在涡轮与前盖之间的空间内，在不需要扭矩变换器的功能的区域，通过机械连接前盖与涡轮从前盖向涡轮直接传递扭矩。

专利文献1所表示的锁定装置，具有被前盖的摩擦面押压的活塞、被固定在涡轮上的输出侧部件、以及弹性连接活塞与输出侧部件的多个扭转弹簧。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-122640号公报

发明内容

如专利文献1所记载的原有扭矩变换器的叶轮中，叶轮壳与叶轮轮毂通过摩擦焊接被固定。而且，摩擦焊接时，由于是使叶轮轮毂与叶轮壳产生摩擦的同时进行压接，叶轮轮毂的前端部上产生毛刺。因此，在之后的工艺中需去除该毛刺，期待简化工艺。

而且，虽然多个叶轮叶片，通过钎焊被固定在叶轮壳的内周面上，但作为该钎焊的焊接材料的“钎”的价格昂贵。还有，为了钎焊须将叶轮通过炉，制造需要长时间。

如上所述，虽然扭矩变换器中大多包含有锁定装置，但该锁定装置的活塞与其他部件进行滑动。因此，对活塞进行氮化处理，使表面的硬度提高，且抑制磨损。该氮化处理，花费时间的同时，提高制造成本。

本发明的目的在于，廉价地制造叶轮。

本发明的另一目的在于，廉价地制造包含活塞的锁定装置。

本发明的第一方面涉及的扭矩变换器包括连接在发动机侧的部件上的前盖、从前盖输入扭矩的叶轮、与叶轮相向配置的涡轮、以及配置在叶轮的内周部与涡轮的内周部之间控制从涡轮流向叶轮的工作流体的流动的定子。叶轮，具有与前盖相连的叶轮壳、设置在叶轮壳的内部中的多个叶轮叶片、叶轮轮毂。叶轮轮毂形成沿轴向延伸的筒状，发动机侧的端部通过摩擦焊接被固定在叶轮壳的内周部上，且具有摩擦焊接时产生的毛刺。

在这里，叶轮轮毂通过摩擦焊接被固定在叶轮壳上。而且，摩擦焊接时产生的毛刺依然残留着。即、该扭矩变换器中，不需要毛刺的去除工艺，可廉价地制造叶轮。

本发明的第二方面涉及的扭矩变换器，在根据本发明的第一方面的扭矩变换器中，叶轮壳的内周端具有比叶轮轮毂的内周面相比进一步向内周侧延伸的内周延长部，内周延长部限制将叶轮轮毂摩擦焊接在叶轮壳时产生的毛刺产生在比叶轮壳更靠近发动机侧的位置。

通过摩擦焊接叶轮壳与叶轮轮毂，在叶轮轮毂的前端部上产生毛刺。一旦该毛刺侵入发动机侧，有可能与其他部件发生冲突。

于是，该第二方面的扭矩变换器中，在叶轮壳的内周端上形成内周延长部，限制叶轮轮毂前端部的毛刺进入发动机侧。因此，可避免通过摩擦焊接产生的毛刺，与其他部件发生冲突。

本发明的第三方面涉及的扭矩变换器，在根据本发明第一方面或第二方面的扭矩变换器中，前盖在叶轮侧的侧面具有摩擦面。而且，该扭矩变换器被配置在前盖与涡轮之间，且还包括从前盖向涡轮直接传递扭矩所需的锁定装置。锁定装置具有活塞、输出侧部件、以及弹性部件。活塞具有被押紧在前盖的摩擦面上的摩擦部件，并且可轴向移动。输出侧部件被固定在涡轮上。弹性部件在旋转方向上弹性连接活塞和输出侧部件。而且，仅对活塞与其他部件进行滑动的部分，进行局部表面硬化处理。

在这里，并不是对活塞的整体进行表面硬化处理，仅对滑动的部分进行局部的氮化处理等表面硬化处理。因此，与原有处理时间相比，可缩短处理时间，且可降低成本。

本发明的第四方面涉及的扭矩变换器，在根据本发明第三方面的扭矩变换器中，对前盖的摩擦面不进行研磨处理。

对原有的前盖的摩擦面进行完切割加工后，进行研磨处理。因此，加工时间长的同时，导致制造成本的增加。

于是，在该第四方面的扭矩变换器中，对前盖的摩擦面仅进行切割加工，废除了原来实施的研磨处理。因此，可缩短加工时间，且可降低制造成本。

本发明的第五方面涉及的扭矩变换器，在根据本发明第一方面至第四方面的扭矩变换器中，多个叶轮叶片在叶轮壳侧的外周部上具有多个突起，并且叶轮壳的内周面上具有用于插入突起的凹部，通过对凹部的侧部进行铆接加工叶轮叶片被固定在叶轮壳上。

在这里，将叶轮叶片的突起插入形成在叶轮壳的内周面上的凹部，通过对凹部附近进行铆接加工，叶轮叶片被固定在叶轮壳上。

因此，不需将叶轮叶片钎焊在叶轮壳上。所以，可缩短加工时间，且可降低制造成本。

发明效果

如上所述的本发明中，可缩短加工时间，且可降低制造成本。

附图说明

图1为采用本发明的一个实施方式的扭矩变换器的纵剖面结构图。

图2为图1的局部放大图。

图3为锁定装置的纵剖面结构图。

图4为锁定装置的主视图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的一个实施方式的扭矩变换器1。扭矩变换器1为从发动机向变速箱的输入轴传递扭矩所需的装置。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箱。图1所表示的O-O为扭矩变换器1的旋转轴。

扭矩变换器1具有前盖2、叶轮4、涡轮5及定子6，由这些部件构成扭矩变换器主体。而且，扭矩变换器1包括锁定装置7。而且，由叶轮4、涡轮5、定子6形成圆环状的流体工作室3。

[扭矩变换器的基本结构]

前盖2为经由图中未示出的挠性板输入扭矩的部件。前盖2具有圆板部2a、从圆板部2a的外周缘向变速箱侧延伸的筒状部2b。而且，前盖2的中央部上设置有中心轮毂2c。中心轮毂2c是沿轴向延伸的筒状的部件，插入曲轴的中心孔的内部。

圆板部2a的变速箱侧的侧面中，外周部上形成有摩擦面2d。虽然在原有装置中对摩擦面2d进行研磨处理，但在本发明中只进行切割处理，不进行研磨处理。虽然，在原有装置中，为了避免与其他部件发生冲突，切割圆板部2a的变速箱侧的侧面中摩擦面2d之外的部分，但是，在这里省略切割加工。

而且，多个螺栓8通过焊接被固定在圆板部2a的发动机侧的侧面的外周部上。图中未示出的挠性板经由该螺栓8被安装。另外，对固定有该螺栓8的部分，也不进行切割加工。

叶轮4，主要由叶轮壳10、被固定在叶轮壳10内部的多个叶轮叶片11、叶轮芯12、被固定在叶轮壳10的内周部上的叶轮轮毂13构成。

叶轮壳10的外周部被焊接在前盖2的筒状部2b的前端部上。叶轮壳10的内面(涡轮侧的面)上形成有固定叶轮叶片11所需的多个凹部10a。另外，每片叶轮叶片11在外周侧、径向中央部及内周侧上，形成有三个凹部10a。

叶轮叶片11为板状的部件，其变速箱侧的外周缘及发动机侧的内周缘上，分别形成有多个突起11a、11b。外周缘的三个突起11a分别插入叶轮壳10的凹部10a中，通过对凹部10a进行铆接加工，叶轮叶片11被固定在叶轮壳10上。而且，内周缘的两个突起11b，插入形成在叶轮芯12上的两个缺口12a中。

叶轮轮毂13为筒状的部件，发动机侧的前端通过摩擦压接被焊接在叶轮壳10的内周端部上。如图2中放大所示，叶轮壳10的内周端部上形成有与叶轮轮毂13的内周面13a相比，进一步向内侧延长距离d的延长部10b。在这里，如图1及图2所示，摩擦焊接叶轮轮毂13时，叶轮轮毂13的前端部上产生毛刺13b。一旦产生于叶轮轮毂13的内周侧的毛刺13b，延伸至发动机侧形成，有可能与其他部件发生冲突。但是，由于叶轮壳10的内周端部上形成有延长部10b，通过该延长部10b防止毛刺13b侵入发动机侧。

在流体室内，涡轮5与叶轮4在轴向上相向配置。涡轮5，主要具有涡轮壳15、多个涡轮叶片16、涡轮芯17、以及被固定在涡轮壳15的内周部上的涡轮轮毂18。

涡轮壳15及涡轮芯17上，分别形成有多个缺口15a、17a。涡轮叶片16为板状的部件，其外周缘及内周缘上分别形成有多个突起16a、16b。而且，通过该各突起16a、16b插入涡轮壳15的缺口15a及涡轮芯17的缺口17a，涡轮叶片16得以固定。

涡轮轮毂18配置在涡轮壳15的内周部上，具有沿轴向延伸的筒状部18a、从筒状部18a向外周延伸的凸缘部18b。涡轮壳15的内周部通过多个铆钉20被固定在涡轮轮毂18的凸缘部18b上。而且，涡轮轮毂18的筒状部18a的内周部上形成有与输入轴相接合的花键孔18c。

定子6是用于调整从涡轮5返回叶轮4的工作油的流动的机构。定子6由树脂或铝合金等通过铸造一体形成。定子6，主要由环状的定子支架21、设置在定子支架21的外周面上的多个定子叶片22、设置在定子叶片22的外周侧上的定子铁芯23构成。定子支架21经由单向离合器24被图中未示出的筒状的固定轴支撑。

另外，叶轮壳10的内周部与定子支架23之间设置有第一推力轴承25。而且，单向离合器24与涡轮轮毂18的凸缘部18b之间设置有支撑部件26及第二推力轴承27。

[锁定装置]

抽出锁定装置7在图3及图4中表示。锁定装置7被配置在涡轮5与前盖2之间的空间内，是根据需求机械连接两者所需的机构。

锁定装置7，主要具有活塞31、固定板32、从动盘33、多个第一扭转弹簧34、多个第二扭转弹簧35、以及支撑部件36。

活塞31为中心部上具有筒状部31a的圆板状的板部件。筒状部31a轴向移动地被涡轮轮毂18的筒状部18a支撑。另外，涡轮轮毂18的筒状部18a上设置有密封部件37(参照图1)，根据该构成，活塞31的筒状部31a与涡轮轮毂18的筒状部18a之间被密封。而且，环状的摩擦部件38被固定在活塞31的外周部上。另外，活塞31中，与其他部件进行滑动的部分进行了作为表面硬化处理的氮化处理。具体而言，对与第一扭转弹簧34进行滑动的部分、与第二扭转弹簧35进行滑动的部分、与涡轮轮毂18的凸缘部18b进行滑动的部分，进行了氮化处理。

固定板32为环状的部件，具有固定部32a、以等角度间隔设置的三个支撑部32b、以及弹簧容纳部32c。固定部32a通过多个铆钉40被固定在活塞31上。支撑部32b，从固定部32a向外周侧突出而成，支撑第一扭转弹簧34的周方向端部。弹簧容纳部32c形成在固定部32a的内周侧，容纳第二扭转弹簧35。

从动盘33为环状的部件，其内周部与涡轮壳15一同通过多个铆钉20被固定在涡轮轮毂18的凸缘部18b上。而且，从动盘33的径向近似中央部上形成有配置第二扭转弹簧35的三个窗孔33a。从动盘33的外周侧端部上形成有向发动机侧弯曲的周方向支撑部33b。

外周侧的周方向支撑部33b可与第一扭转弹簧34的周方向端部相抵接。而且，串联配置的两个第一扭转弹簧34被压缩在从动盘33的周方向支撑部33b与固定板32的外周侧的支撑部32b之间。而且，窗孔33a的周方向端部可与第二扭转弹簧35的周方向端部相抵接。还有，第二扭转弹簧35被压缩在从动盘33的弹簧容纳部32c的周方向端部之间。

第一扭转弹簧34经由固定板32在活塞31与从动盘33之间传递扭矩。该实施方式中，三组第一扭转弹簧34(六个第一扭转弹簧34)在周方向上并列配置。一组的第一扭转弹簧34由两个第一扭转弹簧34构成。如图4所示，第一扭转弹簧34的周方向两端上配置有弹簧座34a。

第二扭转弹簧35在固定板32与从动盘33之间传递扭矩。在第一扭转弹簧34的内周侧，三个第二扭转弹簧35在周方向并列配置。

支撑部件36是支撑第一扭转弹簧34的外周侧的部件，被设置成相对固定板32及从动盘33可进行相对旋转。支撑部件36具有外周侧支撑部36a、第一轴向限制部36b(参照图3)、第二轴向限制部36c、以及弹簧支撑部36d(参照图4)。

外周侧支撑部36a是支撑第一扭转弹簧34的外周侧的部分，防止第一扭转弹簧34向外周侧飞出。

第一轴向限制部36b，在外周侧支撑部36a的发动机侧端部向内周侧突出而成。第一轴向限制部36b被配置在活塞31的外周端部与固定板32的外周侧端部之间。根据该构成，限制支撑部件36的轴向移动。

第二轴向限制部36c是限制第一扭转弹簧34向变速箱侧移动所需的部分，从外周侧支撑部36a的变速箱侧端部向内周侧突出而成。

如图4所示，弹簧支撑部36d为可支撑第一扭转弹簧34的周方向端部的部分，被配置在相互相邻的两个第一扭转弹簧34的周方向之间。

[动作]

在低速区域，锁定装置为关闭(离合器分离)，来自发动机的扭矩从前盖2传递至叶轮4。而且，输入至叶轮4的扭矩，经由流体从叶轮4传递至涡轮5，传递至变速箱的输入轴。

一旦车辆的速度达到规定速度以上，使活塞31移动至前盖2侧，摩擦部件38压紧在前盖2的摩擦面2d上。通过摩擦部件38压紧在前盖2上，前盖2的扭矩，从活塞31经由固定板32、第一扭转弹簧34及第二扭转弹簧35传递至从动盘33。传递至该从动盘33的扭矩从从动盘33传递至涡轮5。即、前盖2与涡轮5机械连接，前盖2的扭矩经由涡轮5直接向输入轴输出。

[特征]

(1)由于省略了将叶轮轮毂13摩擦焊接在叶轮壳10时产生的毛刺13b的去除工艺，可降低制造成本。

(2)叶轮壳10的内周端上形成有内周延长部10b，限制将叶轮轮毂13摩擦焊接在叶轮壳10时产生的毛刺产生在比叶轮壳10更靠近发动机侧的位置。因此，不需去除毛刺13b，可简化制造工艺。

(3)不是对活塞31进行整体的氮化处理，仅对与其他部件进行滑动的部分进行。因此，与以前相比可缩短处理时间，且可降低成本。

(4)前盖2的摩擦面2d仅通过切割加工完成，不进行研磨处理。而且，前盖2的摩擦面之外的侧面，省略切割加工。因此，可缩短加工时间，且可降低制造成本。

(5)叶轮叶片11插入形成在叶轮壳10的内面的凹部10a中，通过铆接加工被固定。因此，不需进行将叶轮叶片11固定于叶轮壳10所需的钎焊，可降低制造成本。

[其他实施方式]

本发明不仅局限于如上所述的实施方式，在不脱离本发明的精神范围内可进行各种变更或修改。

(a)上述实施方式中，虽然对活塞的局部进行了表面硬化处理，但是，也可在与以前相比短的处理时间内进行全面处理。

(b)锁定装置的结构不仅局限于上述实施方式。例如，对于扭转弹簧，也可仅设置在外周侧。

[产业上的可利用性]

本发明的扭矩变换器，可缩短加工时间，且降低制造成本。

符号说明

1  扭矩变换器；    2  前盖；      2d  摩擦面；

4  叶轮；          5  涡轮；      6   定子；

7  锁定装置；      10 叶轮壳；    10a  凹部；

10b 延长部；       11 叶轮叶片；  11a、11b  突起；

13  叶轮轮毂；     13b 毛刺；     31  活塞；

32  固定板；       33  从动盘(输出部件)；

34、35  扭转弹簧

Claims (5)

1.一种扭矩变换器，其特征在于，

具备：

前盖，与发动机侧的部件相连；

叶轮，从所述前盖输入扭矩；

涡轮，与所述叶轮相向配置；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，控制从所述涡轮流向所述叶轮的工作流体的流动；其中，

所述叶轮具有：

叶轮壳，与所述前盖相连；

多个叶轮叶片，设置在所述叶轮壳的内部；以及

叶轮轮毂，形成沿轴向延伸的筒状，所述叶轮轮毂的发动机侧的端部通过摩擦焊接被固定在所述叶轮壳的内周部且具有摩擦焊接时产生的毛刺。

2.根据权利要求1所述的扭矩变换器，其特征在于；

所述叶轮壳的内周端具有与所述叶轮轮毂的内周面相比进一步向内周侧延伸的内周延长部，

所述内周延长部限制将所述叶轮轮毂摩擦焊接在所述叶轮壳时产生的毛刺产生在比所述叶轮壳更靠近发动机侧的位置。

3.根据权利要求1或2所述的扭矩变换器，其特征在于；

所述前盖在所述叶轮侧的侧面具有摩擦面，

所述扭矩变换器还包括锁定装置，配置在所述前盖与所述涡轮之间，从所述前盖向所述涡轮直接传递扭矩，

所述锁定装置具有：

活塞，具有被按压在所述前盖的摩擦面的摩擦部件，并且能够轴向移动；

输出侧部件，被固定在所述涡轮上；以及

弹性部件，在旋转方向上弹性连接所述活塞与所述输出侧部件，

所述活塞中只对与其他部件进行滑动的部分施加局部表面硬化处理。

4.根据权利要求3所述的扭矩变换器，其特征在于；

所述前盖的摩擦面没有被施加研磨处理。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的扭矩变换器，其特征在于；

多个所述叶轮叶片在所述叶轮壳侧的外周部上具有多个突起，并且所述叶轮壳的内周面上具有插入所述突起的凹部，

所述叶轮叶片通过对所述凹部的侧部进行铆接加工被固定在所述叶轮壳上。