CN1720160A - 液力减速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液力减速器，尤其是水减速器，具有环面形状的工作腔，该工作腔由转子叶轮和定子叶轮构成。定子叶轮具有定子壳体，在该壳体里设有一排放通道，其中该排放通道基本为环形通道的形式，其通过定子叶轮里的孔与工作腔相连。本发明的液力减速器的特征如下：排放通道的宽度基本为转子叶轮的轮廓直径的2/10至4/10。

Description

液力减速器

本发明涉及一种液力减速器，尤其是一种水减速器，也就是说工作介质为水或者水的混合物尤其是水-乙二醇混合物的减速器，该工作介质也应用于汽车的冷却回路中。本发明还涉及一种具有这种减速器的汽车驱动机构。

减速器和汽车驱动机构或者说具有减速器的驱动系已经众所周知并广泛使用。减速器也称为液力制动器或流体制动器，用于磨损较小地来制动汽车或者固定设备。两个叶轮即一个驱动的转子叶轮和一个固定的定子叶轮相对邻接布置，从而形成一个环面状的工作腔，在该工作腔内工作介质形成流动回路，借助于其将驱动转矩传递到固定的定子叶轮上。

以前的开发工作主要是对功率的优化和结构尺寸的优化。因此现在已知有许多措施，用以使制动运行时减速器的功率消耗最大，而在空载运行时最小。另外当前的减速器具有特别小的结构尺寸，因此它们可以节省空间地设置在汽车中，那里可用于减速器的空间越来越少。但是在这以前几乎并不研究特别是在功率升高的制动运行时对噪声的限制。在汽车驱动系发出的噪声较小的基础上，正如人们今天认识到的那样，也需要使减速器发出的噪声减小，以便例如在驾驶具有减速器的汽车时特别是在载运人时更加舒适。尤其是所谓在功率增高的水减速器中在制动运行时噪声特别大。

本发明的目的是提出一种减速器，尤其是一种水减速器，使其产生的噪声尤其是在制动运行时相对于已知的方案来说最小化。此外还提出一种可以保证制造成本低的实施方案。

该目的通过具有权利要求1所述的特征的液力减速器或者通过根据权利要求7所述的具有该减速器的驱动系来实现。从属权利要求描述了本发明的特别有利的改进方案。

发明者认识到：尤其是减速器的排放通道的设计对噪声污染有影响。他们已经开发了一种排放通道形状，这种形状已经证实对于噪声污染最小化来说是特别有利的。排放通道设计成减速器的定子壳体中的环形通道，并且通道宽度基本上为转子叶轮的轮廓直径的2/10至4/10。所谓转子叶轮的轮廓直径就是转子叶轮的叶轮轮廓的外直径，其尤其相当于定子叶轮的轮廓直径。

如果排放通道的通道高度基本为转子叶轮的轮廓直径的1/10至2/10的话，则是特别有利的。此外排放通道的通道宽度为转子叶轮的轮廓直径的3/10和尤其是3.5/10且已证实为有利的。

所谓“基本上”这种表达在确定通道高度或通道宽度时是指：排放通道尤其连续的具有为转子叶轮的轮廓直径的2/10至4/10的通道宽度。这相应地也适用于通道高度，该通道高度优选在其整体分布上为转子叶轮的轮廓直径的1/10至2/10。然而也可考虑这些实施形式，它们的通道在一端变得平滑，因此并不是整个通道宽度或者整个通道高度都具有轮廓直径的上面所述比例。这此实施形式也包括在根据本发明的排放通道的设计中。

通过合适地选择至少排放通道壁部的材料可以对噪声产生有利的影响。由以下的组所选出来的材料由于其消声特性是有利的。

-有色金属

-塑料(有利的是根据使用范围的耐温和耐压材料)

此时，或者可以仅使接触流体的排放通道表面或者使排放通道的整个壁部设计为由一种这样的材料构成。此外在一特别的实施形式中可以使整个定子壳体都设计成由一种这样的材料构成。

特别是，上述特点的组合、以及将减速器设计成水减速器即工作介质是水或包括水-乙二醇混合物的水混合物的减速器，与已知的实施方式相比使噪声显著地得到优化。还可用如下方法使产生的噪声最小化：同时还考虑了减速器的布局例如在汽车的驱动系中的布局。特别有利的是，将减速器安装在汽车驱动机构中的变速箱的输出端。因而可以很大程度上避免变速箱起到发射噪声的谐振腔的作用。一个这样的减速器也称为二级水减速器。

以下根据附图对本发明进行详细说明。

图1示出了一个水减速器的横断面，该减速器有一个排放通道和一个充注通道，二者均设置在定子壳体中。

图1所示的减速器(或称为缓速器)具有一个工作腔4，它由转子叶轮1和定子叶轮2构成。转子叶轮1具有叶片轮廓1.2，定子叶轮2具有叶片轮廓2.2，这两个轮廓如已知的那样相对布置于工作腔4里。定子叶轮2设计成与定子壳体2.1成一体。此外可以看到设置于定子壳体2.1中的流动通道，也就是充注通道7和排放通道3。充注通道7和排放通道3各自设计成环形通道并相邻布置，通过定子壳体2.1的壁相互分开。

转子叶轮1设计成与转子轴形成整体，它通过密封件5既能使定子壳体2.1密封，也使与定子壳体2.1连接的并包围住转子叶轮1的壳体6密封。

转子叶轮1和定子叶轮2或者说叶片轮廓1.2和2.2各有一个轮廓直径，在图中用Dp表示。

排放通道如图所示在转子轴的轴向具有一个用B表示的宽度，而在转子轴的径向有一个用H表示的高度。排放通道宽度B和有时排放通道高度H设计成给定的根据本发明的尺寸，使产生的噪声最小化。

在制动运行时，工作介质有利的为水或水混合物经充注通道7到达工作腔4内。为此在将充注通道7与工作腔4分隔开的定子壳体2.1中的壁中设有孔8(如虚线示出)，通入到定子2的叶片轮廓2.2里的充注通道里。具有这样一种注入的通道或槽的定子叶片也称为充注叶片。减速器具有一个预先给定数量的这种充注叶片，例如每两个叶片可以构成为充注叶片。

工作介质从工作腔4进入到排放通道3里，其间经过将工作腔与排放通道隔开的定子壳体2.1的壁上的孔9。孔9有利地径向布置在轮廓直径Dp的范围内，从而如图所示，使工作介质基本上或者完全地在一个径向位置上流入排放通道3里，该位置相应于叶片轮廓的外径。另外，孔9的流动长度有利地设计成相对来说较短。接着，工作介质在环形流动中经过排放通道3。根据这种环形流动的速度和工作介质经过孔9的流出速度的不同，工作介质冲击定子壳体2.1的与孔9相对的壁上。此外可以考虑工作介质会冲击排放通道3的位于径向外侧的壁。这种冲击就产生敲打噪声。但是通过根据本发明设计的排放通道能使敲打噪声最小化。此外还可以使用价廉的材料尤其是金属以外的材料，使得进一步减缓水滴冲击腐蚀。

符号说明

1转子叶轮                            4工作腔

1.2转子叶片轮廓                      5密封件

2定子叶轮                            6壳体

2.1定子壳体                          7充注通道

2.2定子叶片轮廓                      8孔

3排放通道                            9孔

Claims (7)

1.液力减速器，尤其是水减速器，具有环面状工作腔(4)，所述环面状工作腔由转子叶轮(1)和定子叶轮(2)构成；

1.1所述定子叶轮(2)具有定子壳体(2.1)，在所述定子壳体里设有排放通道(3)，其中

1.2所述排放通道(3)基本具有环形通道的形式，其通过所述定子叶轮(1)中的孔与所述工作腔(4)相连接；

其特征在于：

1.3所述排放通道(3)基本上具有为所述转子叶轮(1)的轮廓直径(Dp)的2/10至4/10的通道宽度(B)。

2.根据权利要求1所述的液力减速器，其特征在于，所述排放通道(3)基本上具有为所述转子叶轮的轮廓直径(Dp)的1/10至2/10的通道高度(H)。

3.根据权利要求1或2所述的液力减速器，其特征在于，所述排放通道(3)的所述通道宽度(B)基本为所述转子叶轮(1)的轮廓直径(Dp)的3/10或3.5/10。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液力减速器，其特征在于，至少所述排放通道(3)的壁和尤其是整个定子壳体由以下材料中的一种制成：

-有色金属

-塑料。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的液力减速器，其特征在于，所述减速器具有作为工作介质的汽车冷却回路中的冷却剂，所述工作介质尤其是水或者水-乙二醇混合物。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的液力减速器，其特征在于，减速器是二级减速器。

7.驱动系，尤其是汽车驱动机构，包括根据权利要求1至6中任一项所述的减速器，驱动系具有：

7.1发动机，和

7.2变速箱；

其特征在于，

7.3所述减速器(10)安装在变速箱(6)的输出端。