CN104235301B - 流体传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流体传动装置，其能够在不必大幅增加构件数量的情况下，连结2个阻尼机构并设置止挡机构。作为解决手段，变矩器(10)具有通过涡轮(12)串联连结的2个阻尼机构(30、40)。在第1阻尼机构(30)中，通过在第1保持板(31)上形成的切口部(31c)限制在涡轮(12)上固定的传递爪(32)的移动。在第2阻尼机构(40)中，通过在输出侧板(42)上形成的贯穿孔(42a)限制将涡轮(12)与第2保持板(41)连结起来的铆钉(46)的移动。

Description

流体传动装置

技术领域

本发明涉及流体传动装置。

背景技术

流体传动装置是将来自驱动源的驱动力所产生的旋转动力暂时转换为流体动能，此后将其重新转换为旋转动力并传递给从动轴的装置。作为这种流体传动装置的一种，已知用于汽车等车辆的变矩器。在典型的变矩器中，发动机相当于驱动源，变速器的输入轴相当于从动轴。

为了减少从发动机传递给变速器的扭矩变动，在变矩器内置有阻尼机构。为了有效地减少扭矩变动，只要降低构成阻尼机构的弹簧等弹性体的弹性常数即可。为了降低弹性常数，有效的做法是增长弹性体。因此，已知将2个阻尼机构串联连结的变矩器(例如，参照日本专利第4559558号公报)。

此外，为了确保阻尼机构的耐久性，有效的做法是限制对于弹性体过大的加载输入。因此，存在以使得弹性体的收缩量不超过设定值的方式设置止挡机构的情况。

然而，在上述专利文献1的变矩器中，为了连结2个阻尼机构，需要专用的部件。此外，为了设置上述止挡机构，需要专用的部件。由于这些情况，构件数量大幅增加，产生成本增加、重量增加等问题。

发明内容

鉴于以上的情况，本发明的目的在于提供一种能够在不必大幅增加构件数量的情况下，连结2个阻尼机构并设置止挡机构的流体传动装置。

本发明的流体传动装置具有：泵轮，其通过来自驱动源的驱动力而绕中心轴线旋转；涡轮，其通过由所述泵轮的旋转所产生的流体的流动而绕所述中心轴线旋转；输出部件，其将所述涡轮的旋转传递给被驱动轴；锁止活塞，其通过锁止离合器与所述泵轮连结；以及第1阻尼机构和第2阻尼机构，它们介于所述锁止活塞与所述输出部件之间，该流体传动装置的特征在于，所述第1阻尼机构具有：第1保持部件，其与所述锁止活塞连结，并具有沿着围绕所述中心轴线的周向配置的多个第1保持部；多个传递部件，它们与所述涡轮连结；多个第1弹性体，它们分别保持于所述第1保持部与所述传递部件之间；以及多个第1限制部，它们形成于所述第1保持部件，并与所述传递部件卡合以限制该传递部件在围绕所述中心轴线的周向上的移动，所述第2阻尼机构具有：第2保持部件，其通过连结部件与所述涡轮连结，并具有沿着围绕所述中心轴线的周向配置的多个第2保持部；多个第2弹性体，它们分别保持于所述第2保持部与在所述输出部件上形成的多个保持部之间；以及多个第2限制部，它们形成于所述输出部件，并与所述连结部件卡合以限制该连结部件在围绕所述中心轴线的周向上的移动。

根据本发明，构成第1阻尼机构的多个传递部件与涡轮连结，构成第2阻尼机构的第2保持部件通过多个连结部件与涡轮连结。即，使用涡轮、多个传递部件和多个连结部件将第1阻尼机构与第2阻尼机构连结起来。

进而，根据本发明，通过在第1保持部件上形成的多个第1限制部和与这些第1限制部分别卡合的多个传递部件，构成限制第1弹性体的收缩量的止挡机构。此外，通过在输出部件上形成的多个第2限制部和与这些第2限制部分别卡合的多个连结部件，构成限制第2弹性体的收缩量的止挡机构。

而且，在用于连结第1阻尼机构与第2阻尼机构的部件之中，涡轮是流体传动装置中原有的必需部件，传递部件也是保持第1弹性体的部件，连结部件也是用于限制第2弹性体的收缩量的部件。

另一方面，构成2个止挡机构部件之中，传递部件和连结部件也是用于连结第1阻尼机构与第2阻尼机构的部件。

由于如上共用了部件，因此能够在不必大幅增加构件数量的情况下，连结2个阻尼机构并设置2个止挡机构。因而，构件数量不会大幅增加，因此能够不产生成本增加、重量增加等。

附图说明

图1是表示本发明的流体传动装置的实施方式涉及的变矩器的上半部分的剖视图。

图2是表示从涡轮侧朝罩侧沿着轴向观察第1阻尼机构的状态的俯视图。

图3是表示从涡轮侧朝罩侧沿着轴向观察第2阻尼机构的状态的局部切断俯视图。

图4是表示阻尼机构的扭转角度和扭矩的特性的曲线图。

标号说明

10…变矩器(流体传动装置)，11…泵轮，12…涡轮，13…定子，14…罩，15…泵轮毂，16…涡轮轮毂，20…锁止离合器，21…输入侧板(锁止活塞)，21a…收容部，22…摩擦板，30…第1阻尼机构，31…第1保持板(第1保持部件)，31a…收容部，31b…第1保持部，31c…切口部(第1限制部)，32…传递爪(传递部件)，32a…爪部，33…第1弹簧(第1弹性体)，34…第1止挡机构，40…第2阻尼机构，41…第2保持部件，41a…切口部，41b…切口部的周向端面(第2保持部)，42…输出侧板(输出部件)，42a…贯穿孔(第2限制部)，42b…切口部，42c…切口部的周向端面(保持部)，43…第2弹簧(第2弹性体)，44…第2止挡机构，46…铆钉(连结部件)，O…中心轴线。

具体实施方式

(变矩器的结构)

对本发明的流体传动装置的实施方式涉及的变矩器10的结构进行说明。

如图1所示，变矩器10具有罩14以及3种叶轮、即泵轮11、涡轮12和定子13。通过泵轮11、涡轮12和定子13形成使工作油循环的环状通道。

变矩器10还具有在涡轮12与罩14之间配置的锁止离合器20和2个阻尼机构30、40。

泵轮11通过焊接固定于罩14。罩14与被传递未图示的发动机等驱动源的驱动力的未图示的驱动轴(发动机曲轴)连结，伴随驱动轴的旋转而绕中心轴线O旋转。

涡轮12与泵轮11相对配置，具有与泵轮11的流体喷出口相邻配置的流体流入口。定子13使得从涡轮12流入泵轮11的工作油的流动偏向。

泵轮11通过形成为碗状的外侧的泵壳11a、内侧的泵环芯11b和基端部固定于泵环芯11b上的多个泵叶片11c构成。

泵壳11a的外周端固定于罩14。而且，泵壳11a的内周端固定于泵轮毂15。由此，泵轮11形成为环状，构成为绕中心轴线O旋转。

另外，在泵轮毂15内以能够绕中心轴线O旋转的方式配置有未图示的输出轴。输出轴与作为被驱动轴的未图示的变速器的输入轴连结。

另外，变矩器10的轴向是中心轴线O延伸的方向，以下也简称为“轴向”。而且，变矩器10的周向是围绕中心轴线O的圆周方向，以下也简称为“周向”。

涡轮12通过形成为碗状的外侧的涡轮壳12a、内侧的涡轮环芯12b和基端部固定于涡轮环芯12b上的多个涡轮叶片12c构成。

定子13配置为被夹在泵轮11与涡轮12之间。

定子13通过内侧的芯侧环13a、外侧的壳侧环13b和基端部固定于芯侧环13a上的多个定子叶片13c构成。各定子叶片13c分别固定于芯侧环13a的外周面，向半径方向外方延伸。

定子13通过单向离合器17支撑于未图示的通过壳体被支撑为无法旋转的固定轴。进而，在泵轮毂15与芯侧环13a以及涡轮轮毂16与芯侧环13a的轴向之间分别配置有推力轴承18。

锁止离合器20具有在罩14与涡轮12之间配置的输入侧板21、摩擦板22和未图示的液压回路。输入侧板21相当于本发明的锁止活塞。

输入侧板21形成为圆盘状，以能够在轴向自由滑动且绕中心轴线O在涡轮轮毂16的外周面自由旋转的方式轴支撑于涡轮轮毂16的外周面。

摩擦板22固定于输入侧板21的径向外侧部的罩14侧的表面。当使摩擦板22抵接于罩14时，输入侧板21与罩14一体旋转。

所述液压回路使变矩器10的内部的液压变化，使输入侧板21沿轴向滑动。

具体地，在通过液压回路降低了输入侧板21的左侧的室内的液压时，输入侧板21的右侧的液压相对变高，输入侧板21向图中左方向移动。此时，若增大液压差，则摩擦板22与罩14抵接，罩14与输入侧板21一体旋转，成为锁止离合器20紧固的状态。

另一方面，若通过液压回路提升了输入侧板21的左侧的室内的液压，则输入侧板21向图中右方向移动。此时，摩擦板22不与罩14抵接，罩14与输入侧板21能够相互自由旋转，成为锁止离合器20松开的状态。

如上，通过液压回路使得输入侧板21的左右的液压变化，从而能够进行锁止离合器20的紧固、松开。

2个阻尼机构30、40介于输入侧板21与涡轮轮毂16之间。第1阻尼机构30配置于径向外侧，第2阻尼机构40配置于径向内侧。

如图1和图2所示，第1阻尼机构30具有相比输入侧板21位于涡轮12一侧的第1保持板31、与涡轮12连结的多个传递爪32、多个第1弹簧33、以及第1止挡机构34。第1保持板31相当于本发明的第1保持部件，传递爪32相当于本发明的传递部件，第1弹簧33相当于本发明的第1弹性体。

第1保持板31形成为圆盘状，通过铆钉35固定于输入侧板21。第1保持板31在其径向外缘部具有多个收容部31a。收容部31a形成为朝涡轮12侧凹陷。而且，在输入侧板21的与第1保持板31的收容部31a相对的位置处以朝罩14侧凹陷的方式形成有收容部21a。

在通过这些相对的2个收容部31a、21a形成的空间内分别收容有1个第1弹簧33。第1弹簧33是以具有呈圆弧状延伸的轴心的方式呈螺旋状卷绕的金属材料构成的线圈弹簧。

在第1保持板31上沿圆周方向隔开间隔地形成有保持第1弹簧33的第1保持部31b。第1保持部31b形成为从固定在输入侧板21上的部分朝径向外侧笔直延伸的爪部，通过第1弹簧33的一端与爪部的侧面抵接，从而保持第1弹簧33。第1保持部31b相当于本发明的第1保持部。而且，在第1保持部31b的周向两侧的收容部31a的外周缘形成有切口部31c。

多个传递爪32的基端部沿周向隔开间隔地通过焊接固定于涡轮壳12a的径向外侧的外表面。各传递爪32的前端的爪部32a朝输入侧板21侧突出，与第1弹簧33的另一端分别抵接。具体地，爪部32a插入到输入侧板21的外周缘的内周面与第1保持板31的第1保持部31b的外周端面之间的间隙中，构成为能够沿着周向在该间隙及其两侧的切口部31c内移动。

这样，第1弹簧33的周向的两端分别与第1保持板31的第1保持部31b或传递爪32抵接。

如图2所示，在所有传递爪32位于第1保持部31b的径向外侧时，第1弹簧33的周向的两端与第1保持板31的第1保持部31b和传递爪32抵接，成为中立状态。

而且，例如在输入侧板21与涡轮12相对旋转，传递爪32相对于第1保持板31沿逆时针方向旋转时，位于第1保持部31b左侧的第1弹簧33的右端被所抵接的传递爪32按动，从而第1弹簧33比中立状态短。另一方面，位于第1保持部31b右侧的第1弹簧33的左端离开传递爪32，然而保持与第1保持部31b抵接的状态。

此时，从输入侧板21通过第1弹簧33向传递爪32传递扭矩，该扭矩被传递给涡轮12。如上，扭矩被从输入侧板21传递至涡轮12。

当输入侧板21与传递爪32相对旋转时，第1弹簧33处于被压缩的状态。当第1弹簧33被过分压缩时，由于过度的塑性变形而无法恢复到中立长度，吸收驱动源的扭矩变动的性能降低。

于是，在本实施方式中，将压缩第1弹簧33的传递爪32的移动限制于切口部31c的范围内。由此，能够可靠地防止第1弹簧33被过分压缩。

切口部31c的周向长度可以被设定为，将传递爪32与第1保持板31的最大相对旋转角度限制在预先通过实验等求出的第1弹簧33不会发生塑性变形的角度范围内。

如图1和图3所示，第2阻尼机构40具有相比第1保持板31位于涡轮轮毂16一侧的2块第2保持板41、输出侧板42、以及多个第2弹簧43。第2保持板41相当于本发明的第2保持部件，输出侧板42相当于本发明的输出部件，第2弹簧43相当于本发明的第2弹性体。

2块第2保持板41在它们的外侧端部通过铆钉45固定。进而，2块第2保持板41在它们的内侧端部，在彼此之间夹入了输出侧板42、并且涡轮12的涡轮壳12a所延长出的板状的端部与涡轮12侧对准的状态下，通过在形成于输出侧板42的多个贯穿孔42a中分别贯穿插入的铆钉46固定起来。

贯穿孔42a沿圆周方向隔开间隔地呈圆弧状形成于输出侧板42的径向内侧。铆钉46相当于本发明的连结部件。

而且，输出侧板42通过焊接固定于涡轮轮毂16。由此，2块第2保持板41与涡轮12一体旋转，2块第2保持板41与输出侧板42能够相互旋转，输出侧板42与涡轮轮毂16一体旋转。

2块第2保持板41构成为轴向对称。2块第2保持板41分别在径向中间部分沿圆周方向隔开间隔地形成有切口部41a。输出侧板42在径向外侧部分沿圆周方向隔开间隔地形成有切口部42b。

第2弹簧43收容于通过切口部42b及位于其轴向两侧的2个切口部41a限定的收容部，并被保持成通过2块第2保持板41和输出侧板42沿周向将其夹住。第2弹簧43是通过以具有直线状的轴心的方式呈螺旋状卷绕的金属材料构成的线圈弹簧。

这样，第2弹簧43的两端与切口部41a的周向端面或切口部42b的周向端面抵接。

如图3所示，在第2弹簧43处于中立状态时，第2弹簧43的两端分别与切口部41a的周向端面41b和切口部42b的周向端面42c抵接。切口部41a的周向端面41b相当于本发明的第2保持部，切口部42b的周向端面42c相当于本发明的保持部。

而且，例如在涡轮12与涡轮轮毂16相对旋转，输出侧板42相对于2块第2保持板41向逆时针方向旋转时，第2弹簧43的左端与第2保持板41的切口部41a的周向端面41b抵接，其右端与输出侧板42的切口部42b的周向端面42c抵接，从而第2弹簧43比中立状态短。

此时，从涡轮12经由第2弹簧43向输出侧板42传递扭矩，该扭矩被传递给涡轮轮毂16。如上，扭矩被从涡轮12传递至涡轮轮毂16。然后，扭矩被从涡轮轮毂16经由所述输出轴传递至所述变速器的输入轴。

在涡轮12与涡轮轮毂16相对旋转时，第2弹簧43处于压缩状态。当第2弹簧43过分压缩时，由于过度的塑性变形导致无法恢复到中立长度，吸收驱动源的扭矩变动的性能降低。

于是，在本实施方式中，将在涡轮12上固定的铆钉46的移动范围限定为在固定于涡轮轮毂16的输出侧板42上形成的贯穿孔42a内，从而限制涡轮轮毂16相对于涡轮12的相对旋转。由此，能够可靠地防止第2弹簧43被过分压缩。如上，第2止挡机构44通过在输出侧板42上形成的贯穿孔42a和铆钉46构成。贯穿孔42a相当于本发明的第2限制部。

贯穿孔42a的周向的长度可以被设定为，将2块第2保持板41与输出侧板42的最大相对旋转角度限制在预先通过实验等求出的第2弹簧43不会发生塑性变形的角度范围内。

(变矩器的工作)

下面，说明如上构成的变矩器10的工作。

在锁止离合器20松开时(摩擦板22与罩14分离时)，驱动源的扭矩按顺序被传递给罩14、泵轮11、涡轮12、涡轮轮毂16，经由所述输出轴被传递给图外的变速器的输入轴。

在锁止离合器20紧固时(摩擦板22与罩14抵接时)，根据输入到阻尼机构30、40的扭矩的大小，驱动源的传递给罩14的扭矩向变速器的输入轴传递的路径(以下称之为“扭矩传递路径”)发生变化。

如图4所示，在输入到阻尼机构30、40的扭矩较小时(低扭矩区域)，阻尼机构30、40的扭转角度较小，而在扭矩较大时(高扭矩区域)，扭转角度较大。在图4中，实线示出2个阻尼机构30、40相结合的情况，虚线示出仅有第1阻尼机构30的情况，双点划线示出仅有第2阻尼机构40的情况。如上，扭转角度根据扭矩的大小发生变化。

传递给罩14的扭矩较小的情况下，传递给罩14的驱动源的扭矩按顺序传递给输入侧板21、第1保持板31、第1弹簧33、传递爪32、涡轮12、第2保持板41、第2弹簧43、输出侧板42、涡轮轮毂16，而传递到所述变速器的输入轴。

此时，一端抵接于与输入侧板21连结的第1保持板31的第1保持部31b上的第1弹簧33被第1保持板31按动。由此，从输入侧板21经由第1保持板31向第1弹簧33传递扭矩。

而且，与第1弹簧33的另一端抵接的传递爪32被第1弹簧33按动。由此，从第1弹簧33经由传递爪32向涡轮12传递扭矩。

而且，一端抵接于与涡轮12连结的2块第2保持板41上的第2弹簧43被第2保持板41按动。由此，从涡轮12经由2块第2保持板41向第2弹簧43传递扭矩。

而且，与第2弹簧43的另一端抵接的输出侧板42被第2弹簧43按动。由此，从第2弹簧43经由输出侧板42向涡轮轮毂16传递扭矩。

另一方面，在传递给罩14的扭矩较大，传递爪32的移动被第1保持板31的切口部31c限制的情况下，驱动源的传递给罩14的扭矩按顺序传递给输入侧板21、第1保持板31、传递爪32、涡轮12、第2保持板41、第2弹簧43、输出侧板42、涡轮轮毂16，而传递到所述变速器的输入轴。

在传递给罩14的扭矩较大的情况下，两端保持于第1保持板31的第1保持部31b和传递爪32上的第1弹簧33被压缩。由此，传递爪32与第1保持板31的切口部31c的端部抵接。因而，第1保持板31直接按动传递爪32，从第1保持板31以不经由第1弹簧33的方式向传递爪32直接传递扭矩。

从固定着传递爪32的涡轮12以后的扭矩传递路径与扭矩较小的情况相同。

此外，在传递给罩14的扭矩较大，铆钉46的移动被在输出侧板42上形成的贯穿孔42a限制的情况下，驱动源的传递给罩14的扭矩按顺序传递给输入侧板21、第1保持板31、第1弹簧33、传递爪32、涡轮12、第2保持板41、输出侧板42、涡轮轮毂16，而传递到所述变速器的输入轴。

涡轮12以前的扭矩传递路径与扭矩较小的情况相同。

传递给涡轮12的扭矩较大的情况下，保持在2块第2保持板41的切口部41a与输出侧板42的切口部42b之间的第2弹簧43被压缩。由此，将2块第2保持板41与涡轮12结合的铆钉46与在输出侧板42上形成的贯穿孔42a的端部抵接。因而，2块第2保持板41直接按动输出侧板42，从2块第2保持板41以不经由第2弹簧43的方式向输出侧板42直接传递扭矩。

如上所述，根据本实施方式，作为第1阻尼机构30的输出部件的传递爪32固定于涡轮12，在第2阻尼机构40中作为输入部件的2块第2保持板41通过铆钉46与涡轮12连结。即，第1阻尼机构30与第2阻尼机构40使用传递爪32和铆钉46经由涡轮12连结。由此，涡轮12作为2个阻尼机构30、40的惯性质量体发挥作用。

根据本实施方式，2个阻尼机构30、40经由涡轮12串联连结。而且，不具备如上述专利文献1所述地未经由涡轮12而直接连结2个阻尼机构30、40的专用部件。

进而，根据本实施方式，通过在第1保持板31上形成的切口部31c和与该切口部31c卡合的传递爪32构成限制第1弹簧33的过度收缩的第1止挡机构34。此外，通过在输出侧板42上形成的贯穿孔42a和与该贯穿孔42a卡合的铆钉46构成限制第2弹簧43的过度收缩的第2止挡机构44。

而且，在用于连结第1阻尼机构30与第2阻尼机构40的部件之中，涡轮12是变矩器10原有的必需部件，传递爪32也是保持第1弹簧33的部件，铆钉46也是用于限制第2弹簧43的过度收缩量的部件。另一方面，这些传递爪32和铆钉46也是用于连结第1阻尼机构30与第2阻尼机构40的部件。

由于如上共用了部件，因此能够在不大幅增加构件数量的情况下连结2个阻尼机构30、40并设置2个止挡机构34、44。而且，在第1保持板31上形成的切口部31c和在输出侧板42上形成的贯穿孔42a的形状是简单的形状。

因而，不必大幅增加构件数量，仅追加简单的加工即可，因此能够不产生变矩器10的成本增加、重量增加等。

以上说明了本发明的实施方式，然而本发明不限于此。

例如，第1弹簧33、第2弹簧43的形状既可以为弧形形状，也可以为直线形状。

Claims (1)

1.一种流体传动装置，其具有：

泵轮，其通过来自驱动源的驱动力而绕中心轴线旋转；

涡轮，其通过由所述泵轮的旋转所产生的流体的流动而绕所述中心轴线旋转；

输出部件，其将所述涡轮的旋转传递给被驱动轴；

锁止活塞，其通过锁止离合器与所述泵轮连结；以及

第1阻尼机构和第2阻尼机构，它们介于所述锁止活塞与所述输出部件之间，

所述第1阻尼机构具有：

第1保持部件，其与所述锁止活塞连结，并具有沿着围绕所述中心轴线的周向配置的多个第1保持部；

多个传递部件，它们与所述涡轮连结；以及

多个第1弹性体，它们分别保持于所述第1保持部与所述传递部件之间，

所述流体传动装置的特征在于，

所述第1阻尼机构还具有多个第1限制部，它们形成于所述第1保持部件，并与所述传递部件卡合以限制该传递部件在围绕所述中心轴线的周向上的移动，

所述第2阻尼机构具有：

与所述第1保持部件不同的独立的第2保持部件，其通过连结部件与所述涡轮连结，并具有沿着围绕所述中心轴线的周向配置的多个第2保持部；

多个第2弹性体，它们分别保持于所述第2保持部与在所述输出部件上形成的多个保持部之间；以及

多个第2限制部，它们形成于所述输出部件，并与所述连结部件卡合以限制该连结部件在围绕所述中心轴线的周向上的移动。