CN111677836A

CN111677836A - 变矩器

Info

Publication number: CN111677836A
Application number: CN202010156334.3A
Authority: CN
Inventors: 松冈佳宏
Original assignee: Ecoside Corp
Current assignee: Ecoside Corp
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2020-09-18
Anticipated expiration: 2040-03-09
Also published as: JP2020148212A; CN111677836B; EP3715672A1; US20200292043A1; JP7306841B2; EP3715672B1; US10968996B2

Abstract

本发明公开了变矩器，在具有使用了离心离合器的锁定装置的变矩器中，使装置紧凑化。该变矩器(1)具备前罩(2)、叶轮(10)、涡轮(11)、定子(12)以及离心离合器(4)。叶轮(10)与前罩(2)连结，并与前罩(2)一起构成工作油室，且具有叶轮芯(17)。涡轮(11)与叶轮(10)相对地设置，并具有涡轮芯(22)，且输出动力。定子(12)配置于叶轮(10)的内周部与涡轮(11)的内周部之间，并调节从涡轮(11)流向叶轮(10)的工作油。离心离合器(4)配置于叶轮芯(17)与涡轮芯(22)之间的空间，当涡轮(11)达到规定的转速以上时，从叶轮(10)向涡轮(11)直接传递动力。

Description

变矩器

技术领域

本发明涉及变矩器。

背景技术

在变矩器中，为了降低油耗而设置有锁定装置。锁定装置配置于前罩与涡轮之间，将前罩与涡轮机械地连结而在两者之间直接传递转矩。

作为这种锁定装置，例如提出有专利文献1所示的装置。该锁定装置在前罩与涡轮之间设置有圆板状的离合器片，在该离合器片的外周部设置有具有环部件以及滑靴组装体的离心离合器。

另外，在专利文献2中示出了如下结构：虽然不是锁定装置，但在变矩器的流体室内设置离心离合器，通过该离心离合器将主叶轮与辅助叶轮连接以及解除连接。

专利文献1：日本特开昭61-31731号公报

专利文献2：日本特开昭55-78851号公报

发明内容

专利文献1的变矩器在前罩与涡轮的轴向之间配置有锁定装置，进一步将滑靴按压在前罩的外周部内表面。因此，在变矩器的轴向以及径向上需要用于离心离合器的占用空间。因此，会妨碍变矩器的紧凑化。

本发明的课题在于，在具有使用了离心离合器的锁定装置的变矩器中，实现装置的紧凑化。

(1)本发明所涉及的变矩器具备被输入动力的前罩、叶轮、涡轮、定子以及离心离合器。叶轮与前罩连结并与前罩一起构成工作油室，且具有叶轮芯。涡轮与叶轮相对地设置，并具有涡轮芯，且输出动力。定子配置于叶轮的内周部与涡轮的内周部之间，并调节从涡轮流向叶轮的工作油。离心离合器配置于叶轮芯与涡轮芯之间的空间，当涡轮达到规定的转速以上时，从叶轮向涡轮直接传递动力。

在该变矩器中，在叶轮芯与涡轮芯之间的空间配置有离心离合器。并且，当涡轮的转速变高时，离心离合器工作，动力从叶轮直接传递至涡轮。

在此，由于将离心离合器配置于变矩器的圆环内的无效空间，因此能够在紧凑地维持变矩器的状态下搭载离心离合器。

(2)优选的是，叶轮芯具有环状的摩擦面。另外，优选的是，离心离合器具有离心件，所述离心件被涡轮芯支承为不能相对旋转且能够径向移动，离心件通过伴随涡轮的旋转的离心力而被按压至摩擦面。

在此，利用叶轮芯构成摩擦面，与涡轮芯连结的离心件被按压至该摩擦面而传递动力。

(3)优选的是，离心件具有磁铁。在该情况下，通过由例如铁等强磁性材料构成叶轮芯，离心件除了离心力以外，还通过磁力被按压至摩擦面。因此，能够增大离合器容量。

(4)优选的是，变矩器还具有保持部件，所述保持部件配置于离心件的径向内侧，并能够吸引离心件的磁铁。并且，离心件在涡轮不满足规定的转速时，被保持部件保持并从叶轮芯的摩擦面离开。

在此，在离心离合器断开(没有传递动力时)时，离心件通过磁力被保持部件保持。即，离心件的返回力不是通过弹簧元件而是通过作为配重发挥功能的磁铁来获得的。因此，结构变得简单。

(5)优选的是，保持部件具有用于限制离心件的轴向的移动的限制部。

(6)优选的是，涡轮芯具有环状的保持面，所述保持面夹着离心件配置于叶轮芯的摩擦面的径向内侧。并且，保持部件是设置于保持面的铁制的环状的保持带。

(7)优选的是，叶轮芯以及涡轮芯由非磁性材料形成。在此，由于离心件的磁力仅朝向铁制的保持带，因此能够抑制磁力的降低。

(8)优选的是，离心件在外周面具有摩擦材料。在该情况下，通过对摩擦材料进行各种变更，能够简单地调整摩擦力(传递转矩容量)。

(9)优选的是，变矩器还具有辅助离合器，所述辅助离合器从前罩向涡轮直接传递动力。

在此，如果使用以往公知的压差式离合器作为辅助离合器，则能够降低用于使离合器工作的油压。另一方面，如果使用离心离合器等机械式离合器作为辅助离合器，则不需要用于使离合器工作的油压泵。

(10)优选的是，涡轮芯在从离心件的圆周方向的两端部离开的部分具有第一卡合部以及第二卡合部。另外，优选的是，变矩器还具有弹性部件，所述弹性部件配置于离心件与第一卡合部以及第二卡合部之间，并将离心件与涡轮芯在旋转方向上弹性地连结。

在如上所述的本发明中，在具有使用了离心离合器的锁定装置的变矩器中，能够实现装置的紧凑化。

附图说明

图1是本发明的一实施方式所涉及的变矩器的剖视图。

图2是图1的X方向向视图。

图3是图2的Ⅲ-Ⅲ线的剖视图。

图4是本发明的其他实施方式所涉及的相当于图2的图。

附图标记说明

1…变矩器，2…前罩，4…离心离合器，5…辅助离合器，10…叶轮，11…涡轮，12…定子，17…叶轮芯，17a…摩擦面，22…涡轮芯，22a…保持面，22b…卡合部，35…保持带，35b…限制爪，38…离心件，39…磁铁，40…摩擦材料。

具体实施方式

图1是本发明的一实施方式所涉及的变矩器1的局部剖视图。另外，图2是图1的X方向向视图。在图1的左侧配置有例如电动机(未图示)作为驱动源，在图的右侧配置有变速器(未图示)。需要说明的是，图1所示的O-O是变矩器1的旋转轴线。另外，以下，将从旋转轴离开的方向设为“径向”，将沿着旋转轴的方向设为“轴向”。

[变矩器1的整体结构]

变矩器1是用于从电动机向变速器的输入轴(未图示)传递转矩的装置。如图1所示，变矩器1具备前罩2、变矩器本体3、离心离合器4以及辅助离合器5。

前罩2具有圆板部2a和外周筒状部2b。外周筒状部2b从圆板部2a的外周部向变速器侧延伸而形成。在该外周筒状部2b的前端通过焊接固定有后述的叶轮10。其结果是，通过前罩2和叶轮10形成在内部填充有工作油的工作油室。

[变矩器本体3]

变矩器本体3具有叶轮10、涡轮11以及定子12。

叶轮10具有叶轮壳15、多个叶轮叶片16、叶轮芯17以及叶轮轮毂18。

叶轮壳15的外周部向前罩2侧延伸，如上所述，前端部通过焊接固定于前罩2的外周筒状部2b。多个叶轮叶片16固定于叶轮壳15的内部。叶轮芯17形成为环状，并支承多个叶轮叶片16的涡轮侧端部。需要说明的是，关于叶轮芯17的详情将在后面叙述。叶轮轮毂18形成于叶轮壳15的内周部，并向变速器侧延伸。

涡轮11具有涡轮壳20、多个涡轮叶片21、涡轮芯22以及涡轮轮毂23。

涡轮壳20是环状的部件，且内周侧向涡轮轮毂23侧延伸。在涡轮壳20的外周端部，在前罩2侧的面形成有多个卡合凹部20a。多个涡轮叶片21与叶轮叶片16相对地配置，并固定于涡轮壳20的叶轮侧的面。涡轮芯22形成为环状，并支承涡轮叶片21的叶轮侧端部。需要说明的是，关于涡轮芯22的详情将在后面叙述。涡轮轮毂23具有圆板状的凸缘部23a和在凸缘部23a的内周端部沿轴向延伸而形成的筒状部23b。涡轮壳20的内周端部通过铆钉24固定于凸缘部23a。另外，在筒状部23b的内周面形成有花键孔23c，变速器侧的输入轴能够与该花键孔23c卡合。

定子12是用于调节从涡轮11返回叶轮10的工作油的流动的机构。定子12是由树脂、铝合金等通过铸造而形成的一体的部件。定子12配置于叶轮10的内周部与涡轮11的内周部之间。定子12主要具有定子壳26、设置于定子壳26的外周面的多个定子叶片27以及设置于多个定子叶片27的前端的环状的定子芯28。

定子壳26经由单向离合器30被未图示的固定轴支承。另外，在单向离合器30的轴向前罩侧配置有保持器31。保持器31配置于单向离合器30与涡轮轮毂23的凸缘部23a之间，并保持单向离合器30。

另外，在叶轮轮毂18与定子壳26之间设置有推力轴承32，在保持器31与涡轮轮毂23的凸缘部23a之间设置有推力轴承33。

[叶轮芯17以及涡轮芯22]

如上所述，叶轮芯17以及涡轮芯22形成为环状。如图2以及作为图2的III-III线剖视图的图3所示，叶轮芯17的外周部的内周面17a成为环状的摩擦面。另外，涡轮芯22具有环状的保持面22a和多个卡合部22b。保持面22a具有与叶轮芯17的摩擦面17a相同的曲率半径，且在径向上相对地配置。多个卡合部22b在圆周方向上并排配置，并向叶轮10侧突出地形成。叶轮芯17由非磁性材料或铁等强磁性材料形成。另外，涡轮芯22优选由非磁性体形成。

在涡轮芯22的外周面安装有保持带35。保持带35由铁制成且形成为环状。保持带35具有分别在圆周方向上以规定的间隔形成的多个弹性变形部35a和多个限制爪35b。弹性变形部35a和限制爪35b在圆周方向上交替地形成。

弹性变形部35a形成为向径向外侧突出的大致U字形状。通过该弹性变形部35a在圆周方向上弹性变形，能够扩张保持带35的直径。因此，通过在扩大了保持带35的直径的状态下安装于涡轮芯22的外周面22a，能够将保持带35压入并固定于涡轮芯22的外周面22a。

限制爪35b是将保持带35的叶轮10侧的前端向径向外侧弯折而形成的。通过该限制爪35b来限制后述的离心件的轴向的移动。

[离心离合器4]

离心离合器4由叶轮芯17的摩擦面17a和多个离心件38构成。

多个离心件38配置于涡轮芯22的多个卡合部22b的圆周方向之间。各个离心件38被卡合部22b禁止圆周方向的移动，并且能够沿着卡合部22b的圆周方向的端面向径向移动。因此，离心件38随着涡轮芯22的旋转而旋转，通过离心力向径向外侧移动。另外，离心件38和涡轮11能够经由涡轮芯22的卡合部22b传递动力。需要说明的是，如上所述，离心件38被保持带35的限制爪35b限制了轴向的移动。

离心件38在内部容纳有磁铁39，并由金属或树脂形成。因此，磁铁39也作为离心件38的配重发挥功能。离心件38的外周面以及内周面形成为圆弧状，其曲率半径与叶轮芯17的摩擦面17a以及涡轮芯22的保持面22a的曲率半径相同。另外，在外周面固定有摩擦材料40。由于离心件38在内部具有磁铁39，因此在涡轮11停止时或离心件38的离心力较小的情况下，通过磁力被保持带35吸引而被保持。在离心件38被保持带35保持的状态下，在固定于离心件38的外周面的摩擦材料40与叶轮芯17的摩擦面17a之间形成有间隙。

[辅助离合器5]

辅助离合器5具有配置于前罩2与涡轮11之间的活塞42。

活塞42具有圆板部42a、多个外周卡合部42b以及内周筒状部42c。圆板部42a是大致沿着前罩2的形状。在圆板部42a的外周部，在前罩2侧的面上固定有摩擦部件43。多个外周卡合部42b从圆板部42a的外周端部向涡轮11侧突出，并在圆周方向上以规定间隔形成。该外周卡合部42b与形成于涡轮壳20的外周部的多个卡合凹部20a卡合。内周筒状部42c在圆板部42a的内周端部向叶轮10侧突出地形成。内周筒状部42c被涡轮轮毂23的筒状部23b的外周面支承为能够在轴向上移动。

该辅助离合器5能够通过活塞42的前罩2侧的工作油与涡轮11侧的工作油的压差而在轴向上移动。并且，当活塞42的摩擦部件43通过该压差被按压至前罩2的侧面时，来自前罩2的动力经由活塞42被传递至涡轮11。

[动作]

在涡轮11没有旋转或者涡轮11的转速较低的状态下，离心离合器4不工作。即，离心件38通过磁铁39的磁力被保持带35保持，从而在包括摩擦材料40的离心件38的外周面与叶轮芯17的摩擦面17a之间维持间隙。

另外，压差式的辅助离合器5也不工作，活塞42从前罩2离开。

在这样的锁定关闭的状态下，在变矩器本体3内，工作油从叶轮10流向涡轮11，进而经由定子12流向叶轮10。由此，经由工作油从叶轮10向涡轮11传递动力。传递至涡轮11的动力经由涡轮轮毂23被传递至变速器的输入轴。

当变矩器1的速度比上升，且涡轮11的转速达到规定的转速以上时，作用于离心件的离心力大于保持带35保持离心件38的保持力(由磁铁产生的磁力)。因此，离心件38向径向外侧移动，离心件38的摩擦材料40被按压至叶轮芯17的摩擦面17a。即，离心离合器4成为接通状态。

在该情况下，不经由工作油而直接从叶轮10的叶轮芯17经由离心件38向涡轮芯22，即向涡轮11传递动力。如上所述，传递至涡轮11的动力经由涡轮轮毂23被传递至变速器的输入轴。

另外，活塞42通过活塞42的两侧的压差而向前罩2侧移动，活塞42的摩擦部件43被前罩2按压。因此，来自前罩2的动力经由离心离合器4被传递至涡轮轮毂23，并且经由辅助离合器5被传递至涡轮轮毂23。

在此，当离心件38向径向外侧移动而从保持带35离开，并接近或按压至叶轮芯17时，例如在由铁等强磁性体构成叶轮芯17的情况下，离心件38的磁铁39的磁力向与保持力相反的方向作用。即，离心件38通过离心力被按压至摩擦面17a，并且也通过磁力被按压至摩擦面17a。

另一方面，在由非磁性体构成叶轮芯17的情况下，磁力不作为将离心件38按压至摩擦面17a的力发挥作用。但是，由于磁力仅朝向保持带35，因此能够增强保持力。

[其他实施方式]

本发明并不限定于以上的实施方式，在不脱离本发明的范围的情况下能够进行各种变形或修正。

(a)在上述实施方式中，作为辅助离合器设置了压差式的离合器，但也可以设置离心式的离合器来代替压差式的离合器。在该情况下，不需要用于使辅助离合器工作的油压泵。

(b)在上述实施方式中，使离心件38与涡轮芯22的卡合部22b直接抵接来传递动力，但也可以如图4所示，在离心件38与卡合部22b之间设置弹簧等弹性部件45。在该情况下，离心件38沿着保持带35的限制爪35b向径向移动。即，限制爪35b兼作离心件38的径向引导件。通过这样的实施方式，也能够与上述实施方式同样地提高振动衰减性能。

Claims

1.一种变矩器，其特征在于，具备：

前罩，被输入动力；

叶轮，与所述前罩连结并与所述前罩一起构成工作油室，且具有叶轮芯；

涡轮，与所述叶轮相对地设置，并具有涡轮芯，且输出动力；

定子，配置于所述叶轮的内周部与所述涡轮的内周部之间，并用于调节从所述涡轮流向所述叶轮的工作油；以及

离心离合器，配置于所述叶轮芯与所述涡轮芯之间的空间，当所述涡轮达到规定的转速以上时，从所述叶轮向所述涡轮直接传递动力。

2.根据权利要求1所述的变矩器，其特征在于，

所述叶轮芯具有环状的摩擦面，

所述离心离合器具有离心件，所述离心件被所述涡轮芯支承为不能相对旋转且能够径向移动，所述离心件通过伴随所述涡轮的旋转的离心力而被按压至所述摩擦面。

3.根据权利要求2所述的变矩器，其特征在于，

所述离心件具有磁铁。

4.根据权利要求3所述的变矩器，其特征在于，

所述变矩器还具有保持部件，所述保持部件配置于所述离心件的径向内侧，并能够吸引所述离心件的磁铁，

所述离心件在所述涡轮不满足所述规定的转速时，被所述保持部件保持并从所述叶轮芯的摩擦面离开。

5.根据权利要求4所述的变矩器，其特征在于，

所述保持部件具有用于限制所述离心件的轴向的移动的限制部。

6.根据权利要求4或5所述的变矩器，其特征在于，

所述涡轮芯具有环状的保持面，所述保持面夹着所述离心件配置于所述叶轮芯的摩擦面的径向内侧，

所述保持部件是设置于所述保持面的铁制的环状的保持带。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的变矩器，其特征在于，

所述叶轮芯以及所述涡轮芯由非磁性材料形成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的变矩器，其特征在于，

所述离心件在外周面具有摩擦材料。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的变矩器，其特征在于，

所述变矩器还具有辅助离合器，所述辅助离合器从所述前罩向所述涡轮直接传递动力。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的变矩器，其特征在于，

所述涡轮芯在从所述离心件的圆周方向的两端部离开的部分具有第一卡合部以及第二卡合部，

所述变矩器还具有弹性部件，所述弹性部件配置于所述离心件与所述第一卡合部以及第二卡合部之间，并将所述离心件与所述涡轮芯在旋转方向上弹性地连结。