CN210461590U - 车辆用变矩器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆用变矩器，能实现动力传递效率的提升、与发动机启动时的驱动力不足的消除及连接(ON)状态下的锁止离合器的冷却。车辆用变矩器(1)是使泵叶轮(2)与涡轮机转轮(3)相向地配置，在这些之间配置定子(4)，并且设置通过油压而连接(ON)/切断(OFF)并在规定条件下将输出轴与输入轴直接连结的锁止离合器(9)，在内部填充油而构成，其中设有：连通孔(3b)，设于经由锁止离合器(9)向转矩传递室(S3)的内部供给油的路径中；及挡流机构(22)，根据变矩器(1)的输入输出的旋转差而限制通过连通孔(3b)的油的流动。

Description

车辆用变矩器

技术领域

本实用新型涉及一种用于将输入侧的转矩放大并传递至输出侧的车辆用变矩器(torque convertor)。

背景技术

例如，在以发动机(engine)作为驱动源的车辆的动力传递系统中，用于将发动机的动力传递至变速箱(transmission)的变矩器设于发动机与变速箱之间。所述变矩器发挥顺畅的离合器(clutch)功能及转矩放大功能，且是使连接于发动机的输出轴的泵叶轮(pump impeller)、与连接于变速箱的输入轴的涡轮机转轮(turbine runner)相向地配置，在这些泵叶轮与涡轮机转轮之间配置定子，并且设置在规定条件下将所述输出轴与所述输入轴直接连结的锁止离合器(Lock-up clutch，LC)，在内部填充作为转矩传递介质的油而构成(例如参照专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2011-214631号公报

实用新型内容

[实用新型所要解决的问题]

此外，搭载有所述变矩器的车辆若长时间停止，则一定量的油从变矩器漏出，因而可能在发动机启动时变矩器内的油量不足，所述变矩器中驱动力 (从泵叶轮经由油向涡轮机转轮传递的驱动力)不足。

另外，在发动机启动时，变矩器的油的温度低，因而也可能由于所述油的粘度高，变矩器中的油的搅拌阻力大，而导致动力传递效率降低。

另一方面，在发动机启动后由变矩器的定子所得的转矩放大效果减弱的区域、即因泵叶轮与涡轮机转轮的转速接近而无需转矩放大功能的区域中，将锁止离合器连接(ON)而将输入输出轴直接连结，获得高的动力传递效率，但此时，为了防止处于连接状态的锁止离合器的过热，需要将所述锁止离合器积极地冷却。

本实用新型是鉴于所述实际情况而成，其目的在于提供一种能实现动力传递效率的提升、与发动机启动时的驱动力不足的消除及处于连接(ON)状态的锁止离合器的冷却的车辆用变矩器。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，本实用新型是一种车辆用变矩器1，配置于发动机与变速箱之间，且使泵叶轮2与涡轮机转轮3相向地配置，所述泵叶轮2连接于所述发动机的输出轴，所述涡轮机转轮3连接于所述变速箱的输入轴，在这些泵叶轮2与涡轮机转轮3之间配置定子4，并且设置锁止离合器9，所述锁止离合器9通过油压而连接/切断(ON/OFF)并在规定条件下将所述输出轴与所述输入轴直接连结，所述车辆用变矩器在其内部填充作为转矩传递介质的油，所述车辆用变矩器1，在位于从所述变速箱供给的油通过的油路上且与所述变速箱的输入轴一体地旋转的零件3B中设置连通孔3b，且在配置于所述连通孔3b的下游侧且可与所述泵叶轮2一体旋转的零件13上，设有限制油的流动的挡流机构22。

根据本实用新型，当锁止离合器处于切断(OFF)状态且存在变矩器的输入输出的旋转差时，若利用挡流机构来限制(扼制)通过连通孔的油的流动，则向锁止离合器供给的油的量也受到扼制，大量的油被供给至收纳有泵叶轮及涡轮机转轮的转矩传递室。因此，即便因车辆长时间停止而为一定量的油从变矩器漏出的状态，也在发动机启动时向变矩器的转矩传递室尽快供给油，能抑制伴随油量不足的驱动力不足(从泵叶轮经由油向涡轮机转轮传递的驱动力的不足)。

另外，因变矩器的转矩传递室内的油的搅拌而所述油的温度上升，其结果，油的粘度降低，因而可将在转矩传递室内的油的搅拌阻力抑制得小，因而可提高动力传递效率。

另一方面，当锁止离合器处于连接(ON)状态时，若使通过连通孔的油的流动不受挡流机构的限制，则向锁止离合器侧积极地供给油，因而可提高通过锁止离合器的油的流速(流量)。由此，利用油将处于连接状态的锁止离合器高效率地冷却而可将其温度上升抑制得低。

此处，在本实用新型中，也可在所述涡轮机转轮3的毂3B中形成所述连通孔3b，且于在所述锁止离合器9的切断时相对于所述毂3B而相对旋转的构件13上设置所述挡流机构22。

另外，在本实用新型中，所述挡流机构22也可由在周向上形成有多个狭缝23a的挡流板23所构成。

另外，在本实用新型中，也可对所述锁止离合器9设置利用油压而在轴向上滑动从而将所述锁止离合器9连接/切断的活塞13，使所述挡流板23与所述涡轮机转轮3的毂3B相向而配置于所述活塞13。

另外，在本实用新型中，所述挡流机构22也可在所述锁止离合器9的切断时，与所述锁止离合器9的连接时相比，限制通过所述连通孔3b的油的流量。

[实用新型的效果]

根据本实用新型，能实现动力传递效率的提升、与发动机启动时的驱动力不足的消除及处于连接(ON)状态的锁止离合器的冷却。

附图说明

图1是本实用新型的车辆用变矩器的锁止离合器切断(OFF)状态的半裁截面图。

图2(a)及图2(b)是构成本实用新型的车辆用变矩器的挡流机构的挡流板及涡轮机毂的正面图。

图3是表示本实用新型的车辆用变矩器的锁止离合器切断时的挡流机构的作用的正面图。

图4是本实用新型的车辆用变矩器的锁止离合器连接(ON)状态的半裁截面图。

图5是表示本实用新型的车辆用变矩器的锁止离合器连接时的挡流机构的作用的正面图。

[符号的说明]

1：车辆用变矩器

2：泵叶轮

2A：泵壳

2a：叶轮叶片

3：涡轮机转轮

3A：涡轮机壳

3a：涡轮机叶片

3B：涡轮机转轮的毂

3b：连通孔

4：定子

4a：定子叶片

5：变矩器盖

6：单向离合器

8：减震器机构

9：锁止离合器

10：压缩线圈弹簧

11：轴承

12：毂

13：活塞

13A：凸起部

14：摩擦离合器

15、17：护圈

16、24：连结销

18：摩擦板

19：盘板

20：限位器

21：盘形弹簧

22：挡流机构

23：挡流板

23a：挡流板的狭缝

S：密闭空间

S1：紧固室

S2：开放室

S3：转矩传递室

X、Y、Z：端口

具体实施方式

以下，基于附图对本实用新型的实施方式进行说明。

图1是本实用新型的车辆用变矩器(以下简称为“变矩器”)的锁止离合器切断(OFF)状态的半裁截面图，图2(a)及图2(b)是构成所述变矩器的挡流机构的挡流板及涡轮机毂的正面图。

图1所示的变矩器1设于以未图示的发动机作为驱动源的车辆的动力传递系统中的发动机与未图示的变速箱之间，且将从发动机向输出轴(曲柄轴) 输出的动力经由作为转矩传递介质的油而传递至变速箱的输入轴，并且具备顺畅的离合器功能及转矩放大功能。另外，在本实施方式中，使用自动变速机作为变速箱。

变矩器1包括由发动机的输出轴旋转驱动的泵叶轮2、及与所述泵叶轮2 相向地配置的涡轮机转轮3，在这些泵叶轮2与涡轮机转轮3之间配置有定子4。

所述泵叶轮2是在靠近碗状的泵壳(pump shell)2A的外周部的内表面，在周向上以等角度间距排列多个叶轮叶片2a而构成，泵壳2A固着于同样碗状的变矩器盖5。另外，由这些泵壳2A及变矩器盖5形成密闭空间S，在此密闭空间S中填充有粘度低的油作为转矩传递介质。此处，变矩器盖5连接于发动机的输出轴(曲柄轴)，传递从发动机输出的动力的输出轴的旋转向变矩器盖5传递，如后述那样，所述变矩器盖5与泵叶轮2一起一体地旋转。

所述涡轮机转轮3也与泵叶轮2同样地，将多个涡轮机叶片(turbine blade) 3a在周向上以等角度间距排列而构成，所述多个涡轮机叶片3a在与叶轮叶片 2a相向的内表面，所述叶轮叶片2a在靠近碗状的涡轮机壳3A的外周部。此处，作为涡轮机转轮3的输出构件的毂(hub)3B连结于变速箱的输入轴。

另外，在泵叶轮2与涡轮机转轮3之间配置有作为叶轮的所述定子4，在所述定子4的外周，在周向上以等角度间距排列有多个定子叶片4a，所述多个定子叶片4a用于将油的流动整流而进行转矩放大。另外，在所述定子4 设有单向离合器(one-way clutch)6，定子4能通过单向离合器6的作用而静止或空转。此处，泵叶轮2与定子4由插设于两者间的轴承(止推轴承(thrust bearing))7可相对旋转地支撑。

此外，本实施方式的变矩器1中，在所述密闭空间S的涡轮机转轮3与变矩器盖5之间，收纳有减震器机构8及锁止离合器9。

所述减震器机构8用于利用压缩线圈弹簧10的弹性变形来吸收发动机的转矩变动，且其结构众所周知，因而有关其的详细说明省略。另外，所述减震器机构8与涡轮机转轮3(涡轮机壳3A)通过连结销24而可相对旋转地连结。而且，涡轮机转轮3及与其连结的减震器机构8由轴承(止推轴承(thrust bearing))11相对于定子4可相对旋转地支撑。

所述锁止离合器9是由在轴向(图1的左右方向)上可滑动地花键嵌合于毂12的外周的环形板(ring plate)状的活塞13、及设于所述活塞13的外周部的摩擦离合器(多板离合器)14所构成。另外，减震器机构8与变矩器盖5之间的空间由活塞13划分为紧固室S1与开放室S2。

所述摩擦离合器14是将各为两片的摩擦板18与盘板(disc plate)19交替配置而构成，所述摩擦板18与所述盘板(disc plate)19在护圈15与护圈 17之间，所述护圈15固着于变矩器盖5的内表面，所述护圈17通过连结销 16而安装于减震器机构8。更详细而言，两片摩擦板18的外周部在轴向上可移动地卡合于护圈15的内周，两片盘板19的内周部在轴向上可移动地卡合于护圈17的外周。另外，在轴向上交替配置的各两片摩擦板18与盘板19是由固定于护圈15的内周的限位器20与活塞13的外周部所夹持，且这些摩擦板18与盘板19由盘形弹簧21向限位器20侧(图1的左侧)施压。

此处，在密闭空间S内形成有由活塞13划分的紧固室S1与开放室S2，若如后述那样，从未图示的油泵将油(压油)供给至紧固室S1而紧固室S1 的压力超过开放室S2的压力，则锁止离合器9成为连接(ON)状态，反之若从紧固室S1排出油而开放室S2的压力超过紧固室S1的压力，则锁止离合器9成为切断(OFF)状态。

此外，如图2(b)所示，在涡轮机转轮3的毂3B的靠近内周部的同一圆周上，以等角度间距(45度间距)形成有八个圆孔状的连通孔3b，在活塞13的凸起(boss)部13A，固着有构成用于开闭连通孔3b的挡流机构22的环形板状的挡流板23。此处，在挡流板23的与连通孔3b相向的部位的同一圆周上，如图2(a)所示，以等角度间距(90°间距)形成有圆弧状的四个狭缝23a。

即，在本实施方式的变矩器1中，在作为位于从变速箱供给的油通过的油路上且与变速箱的输入轴一体地旋转的零件的毂3B中设置连通孔3b，且在作为与所述连通孔3b的下游侧接近(邻接)配置且与泵叶轮2可一体旋转的零件的活塞13上，设置限制油的流动的挡流机构22。所述连通孔3b设于经由锁止离合器9向转矩传递室S3的内部供给油的路径上，挡流机构22以根据变矩器1的输入输出的旋转差而限制通过连通孔3b的油的流动的方式构成。

接下来，基于图1及图3～图5对以上那样构成的变矩器1的作用作以下说明。图3是表示本实用新型的变矩器的锁止离合器切断时的挡流机构的作用的正面图，图4是所述变矩器的锁止离合器ON(连接)状态的半裁截面图，图5是表示所述变矩器的锁止离合器连接时的挡流机构的作用的正面图。

若启动发动机，则变矩器1中，连接于利用发动机的动力而旋转的输出轴的变矩器盖5、及固着于其的泵叶轮2与输出轴一起一体地旋转。此时，从端口Y向收纳有泵叶轮2及涡轮机转轮3的转矩传递室S3等导入大量的油(动作油)。此油因粘性而与泵叶轮2一起旋转，通过离心力而从泵叶轮 2的外周向涡轮机转轮3送出，沿着泵壳2A的内表面流入涡轮机转轮3。接着，流入所述涡轮机转轮3的油接触多个涡轮机叶片3a，因而利用惯性力而涡轮机转轮3旋转，使涡轮机转轮3转动的油从外周朝向中心，从所述涡轮机转轮3流出时也因反动力而使所述涡轮机转轮3旋转。另外，此时锁止离合器9处于切断(OFF)状态。

然后，从涡轮机转轮3流出的油由定子4改变方向，从靠中心向泵叶轮 2流入而使所述泵叶轮2转动后，绕到所述泵叶轮2的背面而加入最初的流动中。通过使这种一系列的油的流动反复，而将从泵叶轮2向涡轮机转轮3 传递的转矩放大，经放大的转矩从涡轮机转轮3向减震器机构8传递，由所述减震器机构8将发动机的转矩变动吸收。另外，在泵叶轮2与涡轮机转轮 3之间具有旋转差的期间中，定子4静止而发挥转矩放大功能，但若泵叶轮2 与涡轮机转轮3的转速接近则由定子4所致的转矩放大效果减弱，定子4反而妨碍油的流动，因而利用单向离合器6的作用而定子4与涡轮机转轮3一起旋转(空转)。转矩传递室S3的油从端口Z排出。

如上文所述，若从涡轮机转轮3向减震器机构8传递转矩，则所述减震器机构8的旋转向连结于涡轮机转轮3的毂3B的变速箱的输入轴传递。另外，变速箱的输入轴的旋转在经变速箱变速后，经由未图示的差动装置 (differential device)等而向左右的驱动轮传递。

此外，在泵叶轮2与涡轮机转轮3的转速存在差的期间中，如上文所述，锁止离合器成为切断状态(OFF)。即，若从紧固室S1排出油而开放室S2 的压力超过紧固室S1的压力，则受到油的压力的活塞13向图1的右侧移动，解除摩擦离合器14的摩擦板18与盘板19的卡合状态，因而锁止离合器9成为切断(OFF)状态。

此处，当锁止离合器9处于切断状态时，涡轮机转轮3与活塞13相对旋转，因而通过形成于涡轮机转轮3的毂3B的八个连通孔3b的油的流动被挡流机构22扼制(限制)。即，固着于活塞13的凸起部13A的挡流板23相对于涡轮机毂3B而相对旋转，因而如图3所示，毂3B的各连通孔3b与挡流板23的各狭缝23a依次连通，由此通过各连通孔3b的油的流动受到扼制。此时，若考虑油的粘性，则在连通孔3b中流动的油的阻力相对于连通孔3b 的直径而以指数函数的形式变化，因而即便实际的合计开口面积相同，实质上通过连通孔3b时的流量也减少。

如上所述，当锁止离合器9处于切断(OFF)状态时，若通过形成于涡轮机毂3B的各连通孔3b的油的流动被挡流板23扼制，则如图1中虚线箭头所示，通过毂3B的八个连通孔3b及挡流板23的四个狭缝23a而向开放室S2供给的油的量受到扼制，因而从Y端口供给的油大部分如图1中实线箭头所示，向收纳有泵叶轮2及涡轮机转轮3的转矩传递室S3供给。

因此，即便因车辆长时间停止而为一定量的油从变矩器1漏出的状态，也在发动机启动时向变矩器1的转矩传递室S3尽快供给油，因而能抑制伴随油量不足的驱动力不足(从泵叶轮2经由油向涡轮机转轮3传递的驱动力的不足)。

另外，变矩器1中，向开放室S2流动的油的量被挡流机构22扼制，因而从Y端口供给的油大部分流动至转矩传递室S3，因转矩传递室S3中的油的搅拌而所述油的温度上升。其结果，油的粘度降低，可将在转矩传递室S3 内的油的搅拌阻力抑制得小，因而可提高动力传递效率。

此外，在发动机启动后由变矩器1的定子4所得的转矩放大效果减弱的区域、即因泵叶轮2与涡轮机转轮3的转速接近而无需转矩放大功能的区域，将锁止离合器9连接(ON)而将输入输出轴直接连结，获得高的动力传递效率。

即，如图4中以实线箭头表示路径那样，若向紧固室S1供给从变矩器1 的X端口导入的油而紧固室S1的压力超过开放室S2的压力，则活塞13向图4的左侧移动而将摩擦离合器14的摩擦板18及盘板19按压于限位器20。由此，摩擦板18与盘板19成为卡合状态，能利用两者间产生的摩擦阻力来传递动力，锁止离合器9成为连接(ON)状态。

若如所述那样将锁止离合器9连接(ON)，则与发动机的输出轴一起旋转的变矩器盖5的旋转经由锁止离合器9及减震器机构8，不经由油而向变速箱的输入轴直接传递，因而确保高的动力传递效率。

此外，如上文所述，在变矩器1的Y端口导入的油的一部分经由涡轮机转轮3的毂3B的八个连通孔3b及与其连通的挡流板23的狭缝23a而向开放室S2供给。此处，当锁止离合器处于连接(ON)状态时，涡轮机转轮3的毂3B与挡流板23之间未产生相对旋转，因而如图5所示，毂3B的四个连通孔3b在挡流板23的四个狭缝23a一直开口。因此，四个连通孔3b一直成为全开状态，在图4中实线所示的路径中流动的油无阻力地顺利流过连通孔 3b。其结果，无阻力地顺利进行对锁止离合器9的油的供给，可提高通过锁止离合器9的油的流速(流量)，因而利用油将处于连接状态的锁止离合器 9高效率地冷却，可将其温度上升抑制得低。

如以上那样，根据本实施方式的变矩器1，当锁止离合器9处于切断状态时，利用挡流机构22来扼制通过毂3B的连通孔3b的油的量，因而能实现动力传递效率的提升、与发动机启动时的驱动力不足的消除。而且，当锁止离合器9处于连接状态时，利用挡流机构22打开毂3B的连通孔3b，因而可获得下述效果，即：使锁止离合器9中循环的油的流速(流量)提高，利用油将处于连接状态的锁止离合器9高效率地冷却，防止所述锁止离合器9的过热。

另外，本实用新型的应用不限定于以上说明的实施方式，可在说明书及附图所记载的技术思想的范围内进行各种变形。

Claims (5)

1.一种车辆用变矩器，其为配置于发动机与变速箱之间，且使泵叶轮与涡轮机转轮相向地配置，所述泵叶轮连接于所述发动机的输出轴，所述涡轮机转轮向所述变速箱的输入轴传递动力，在所述泵叶轮与所述涡轮机转轮之间配置定子，并且设置锁止离合器，所述锁止离合器利用油压而连接/切断并在规定条件下将所述输出轴与所述输入轴直接连结，所述车辆用变矩器在其内部填充作为转矩传递介质的油，所述车辆用变矩器的特征在于，

在位于从所述变速箱供给的油通过的油路上且与所述变速箱的输入轴一体地旋转的零件中设置连通孔，且于配置于所述连通孔的下游侧且能与所述泵叶轮一体旋转的零件上，设置限制油的流动的挡流机构。

2.根据权利要求1所述的车辆用变矩器，其特征在于，

在所述涡轮机转轮的毂中形成所述连通孔，于在所述锁止离合器切断时相对于所述毂而相对旋转的构件上设置所述挡流机构。

3.根据权利要求2所述的车辆用变矩器，其特征在于，

所述挡流机构是由在周向上形成有多个狭缝的挡流板所构成。

4.根据权利要求3所述的车辆用变矩器，其特征在于，

对于所述锁止离合器，设有通过油压而在轴向上滑动从而将所述锁止离合器连接/切断的活塞，使所述挡流板与所述涡轮机转轮的毂相向而配置于所述活塞。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用变矩器，其特征在于，

所述挡流机构在所述锁止机构切断时，与所述锁止离合器连接时相比，限制通过所述连通孔的油的流量。

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