CS196853B1

CS196853B1 - Vane wheel of hydrodynamic drives,especially hydrodynamic torque converters

Info

Publication number: CS196853B1
Application number: CS781877A
Authority: CS
Inventors: Borek Veltrubsky
Original assignee: Borek Veltrubsky
Priority date: 1977-11-25
Filing date: 1977-11-25
Publication date: 1980-04-30

Description

Vynález se týká lopatkového kola hydrodynamického převodu, obzvláště hydrodynamického měniče momentu, u kterého je jeho vnější prstenec¹ odlit společně i s lopatkami k jejichž vydutým čelům je připevněn vnitřní prstenec, oddělující proudové kanály lopatkového kola od střední anuloidní dutiny hydrodynamického převodu. Takovéto lopatkové kolo tvoří jednu stavební část hydrodynamického převodu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vane wheel of a hydrodynamic transmission, in particular a hydrodynamic torque converter, in which its outer ring ^{1 is} cast together with vanes to whose concave faces an inner ring is attached. Such a vane wheel forms one structural part of the hydrodynamic transmission.

Jsou známa lopatková kola hydrodynamické spojky resp. hydrodynamického měniče zastávající funkci čerpadlového a turbinového kola, resp. i převaděče (jde-li o hydrodynamický měnič), která jsou odlita tak, že jejich vnější vydutý plášť je odlit společně s jejich lopatkami. Lopatky mají na vnitřních vydutých čelech vytvořeny čepy, které se při připevňování vnitřního prstence vsunou do odpovídajících otvorů, vytvořených ve vnitřním vydutém prstenci a roznýtují se.The impellers of the hydrodynamic clutch or the clutch are known. hydrodynamic converter acting as a pump and turbine wheel, respectively. and the converters (in the case of a hydrodynamic transducer) which are cast so that their outer concave shell is cast together with their blades. The blades have pins formed on the inner concave faces which, when the inner ring is fixed, are inserted into the corresponding holes formed in the inner concave ring and ignited.

Jiným způsobem se připevňuje vnitřní prstenec tak, že alespoň do některých čel lopatek se vyvrtají díry, ve kterých se vyřežou závity a ve vnitřním prstenci se vyvrtají odpovídající díry, kterými je pak pomocí šroubů vnitřní prstenec připevněn k čelům lopatek.In another way, the inner ring is fixed by drilling holes in at least some of the blade faces, in which the threads are cut and corresponding holes are drilled in the inner ring, by means of which screws the inner ring is fixed to the blade faces.

Další používaný způsob připevňování vnitřního prstence je jeho přivařování k čelům lopatek.Another method of attaching the inner ring is to weld it to the blade faces.

Všechny tyto doposud známé způsoby přinášejí sebou určité nedostatky z hlediska ekonomičnosti) výroby a někdy, hlavně v přivařování, i kvality výrobků.All of these known methods present some drawbacks in terms of economy (production) and sometimes, especially in welding, of product quality.

Tak například při roznýtování čepů a při šroubování je zapotřebí operace k vytvoření odpovídajících otvorů s odpovídajícími roztečemi na vnitřním prstenci. Další operace je zapotřebí k vytvoření čepů při obrábění vnitřního vydutého čela lopatky nebo k vyvrtání děr, do kterých se ještě následující operací vytvoří závity. Další operace jsou pak zapotřebí k roznýtovávání nebo zašroubovávání šroubů. Přivařování vnitřního prstence se většinou musí provádět v netečném argonovém prostředí a klade vysoké nároky na kvalifikaci svářeče.For example, when riveting the bolts and screwing, an operation is required to create corresponding holes with corresponding spacings on the inner ring. A further operation is required to form pins when machining the inner concave blade face or to drill holes into which threads are formed by the next operation. Additional operations are then required to bolt or screw the screws. Welding of the inner ring usually has to be carried out in an inert argon environment and places high demands on the qualification of the welder.

Výše uvedené nevýhody připevňování vnitřního prstence k čelům lopatek lopatkového kola hydrodynamického převodu, obzvláště hydrodynamického měniče momentu, u kterého alespoň jedno lopatkové kolo sestává z vnějšího konvexního pláště, z jehož vyduté plochy vystupují lopatky odlité vcelku a vnějším konvexním pláštěm a na vyduté tvarovaných čelech lopatek je při196 853The aforementioned disadvantages of attaching the inner ring to the blade faces of a vane wheel of a hydrodynamic transmission, in particular of a hydrodynamic torque converter, in which at least one vane wheel consists of an outer convex shell from which concave blades protruding the blades cast and outer convex. pri196 853

196 853 pevněn vnitřní prstenec, oddělující proudové kanály lopatkového kola od středové dutiny hydrodynamického převodu, snižuje na minimum vynález, jehož podstata spočívá v tom, že lopatky na jednom přechodu vydutého- vnitřního čela do bočního čela opatřeny výstupky, směřujícími do střední dutiny, o které je vzepřen okraj vlisovaného vnitřního prstence, přičemž nejdelší sečna vypuklé plochy prstence je delší než nejdelší sečna vydutí vnitřního čela lopatky. Je výhodné opatřit okraj vnitřního prstence výřezy pro výstupky.196 853, the inner ring separating the vane flow channels from the central cavity of the hydrodynamic transmission minimizes the invention in that the blades are provided with protrusions directed into the central cavity at one transition of the concave-internal face to the side face by which the edge of the crimped inner ring is deflected, the longest secant of the convex surface of the annulus being longer than the longest secant of the bulge of the inner face of the blade. It is advantageous to provide the edges of the inner ring with cutouts for the projections.

Na přiložených výkresech jsou znázorněny některé příklady provedení vynálezu, kde obr. 1 představuje příčný řez hydrodynamickým měničem se symetricky umístěným čerpadlovým a turbinovým kolem, obr. 2 představuje pohled směrem S na turbinové kolo obr. 1, obr. 3 představuje částečný řez hydrodynamickou spojkou, obr. 4 představuje částečný řez hydrodynamickým měničem s nesymetricky umístěným čerpadlovým a turbinovým kolem, obr. 5 částečný řez hydrodynamickým měničem s více než třemi lopatkovými koly, obr. 6 částečný řez lopatkovým kolem, obr. 7 částečný řez vnitřním prstencem s profilovaným okrajem a obr. 8 částečný pohled směrem P na obr. 7.1 is a cross-sectional view of a hydrodynamic transducer with a symmetrically positioned pump and turbine wheel; FIG. 2 is a S-sectional view of the turbine wheel of FIG. 1; FIG. 3 is a partial cross-section of a hydrodynamic coupling; Fig. 4 is a partial cross-sectional view of a hydrodynamic transducer with an unbalanced pump and turbine wheel; Fig. 5 is a partial cross-sectional view of a hydrodynamic transducer with more than three impeller wheels; Fig. 6 is a partial cross-sectional view of a vane wheel; Fig. 8 is a partial view towards P in Fig. 7.

Jak vyplývá z přiložených výkresů, sestává hydrodynamický převod z lopatkových kol, a to u hydrodynamické spojky (obr. 3) z čerpadlového kola C a turbinového kola T a u hydrodynamického měniče momentu (obr. 1 a obr. 4) z čerpadlového kola C turbinového kola T a převáděcího kola P, které je uloženo na volnoběžce (nezakresleno) a během násobení momentu se neotáčí a působí jako protitlakový element. Hydrodynamický měnič momentu může podle účelu použití obsahovat i více jak tri základní jmenovaná kola, například může obsahovat dvě turbinová kola T a Ti, jak je znázorněno na obr. 5.As shown in the accompanying drawings, the hydrodynamic transmission consists of vane wheels, for the hydrodynamic coupling (Fig. 3) of the pump wheel C and of the turbine wheel T and for the hydrodynamic torque converter (Figs. 1 and 4) of the pump wheel C of the turbine wheel. T and the transmission wheel P, which is mounted on a freewheel (not shown) and does not rotate during the torque multiplication and acts as a backpressure element. The hydrodynamic torque converter may comprise more than three basic named wheels depending on the application, for example it may comprise two turbine wheels T and Ti as shown in Fig. 5.

Jednotlivá lopatková kola, která jsou stavebními jednotkami hydrodynamického převodu, tj. čerpadlové kolo C, turbinové kolo T, popřípadě 1 převáděcí kolo P (obr. 4} a druhé turbinové kolo T¹ (obr. 5) sestávající z vnějšího konvexního prstence 1, z jehož vyduté plochy vystupují lopatky 2, které jsou odlity vcelku s vnějším konvexním prstencem 1. Lopatka 2 je ohraničena jedním konvexně tvarovaným vnitřním čelem 4 a dvěma bočními čely 3. Na přechodu vnitřního čela 4 do jednoho z obou bočních čel 3 jsou lopatky 2 opatřeny výstupky 5, o které je vzepřen okraj vlisovaného vnitřního prstence 6. Vnitřní prstenec 6 je vytvořen z plechu a jeho vypuklá plocha je tvarována podle vydutí vnitřního čela 4 lopatky 2, takže po vlisování přiléhá úplně k vydutým vnitřním čelům 4 lopatek 2 a odděluje tak proudové kanály v lopatkovém kole od vnitřní dutiny 7 hydrodynamického převodu.The individual impeller wheels, which are the building units of the hydrodynamic transmission, i.e. the pump wheel C, the turbine wheel T or 1 transfer wheel P (Fig. 4) and the second turbine wheel T ¹ (Fig. 5) consisting of the outer convex ring 1, the concave surfaces of the blades 2 which are cast integrally with the outer convex ring 1. The vane 2 is bounded by one convex-shaped inner face 4 and two side faces 3. At the transition of the inner face 4 to one of the two side faces 3 The inner ring 6 is made of sheet metal and its convex surface is shaped according to the concavity of the inner face 4 of the vane 2, so that after pressing it completely abuts the concave inner faces 4 of the vane 2 and thus separates the flow channels in the impeller from the internal cavity 7 of the hydrodynamic transmission.

Vnitřní prstenec 6 je pevně držen ve vydutých vnitřních čelech 4 lopatek 2 jednak třecím stykem, vyplývajícím z předpětí prstence, vzniklým po zalisování do vydutých vnitřních čel 4 a jednak vzepřením svého okraje o výstupky 5 lopatek 2 (proti uvolnění v axiálním směruj. Požadované předpětí prstence 6 se dosáhne tím, že průměr nezalisovaného vnitřního prstence 6 Je v blízkosti okraje, který bude vzepřen o výstupky 5 podle polohy výstupků 5 na lopatce 2 větší nebo menší než je roztečný průměr vyduté lopatky v blízkosti výstupku 5. Na obr. 1, 3, 4 a 5, kde lopatky 2 čerpadlového kola C a turbinového kola T mají výstupky vytvořeny na přechodu vnitřního čela 4 do bočního čela 3, nacházejícího se na větším roztečném průměru, bude vnější průměr D 6max nezabudovaného vnitřního prstence 6 větší než maximální roztečný průměr D 4max vydutí vnitřního čela 4.The inner ring 6 is held firmly in the concave inner faces 4 of the blades 2 by frictional contact resulting from the biasing of the ring formed after pressing into the concave inner faces 4 and by buckling its edge against the projections 5 of the blades 2 (against loosening in the axial direction. 6 is achieved in that the diameter of the unpressed inner ring 6 is near the edge which will be supported by the projections 5 according to the position of the projections 5 on the blade 2 greater than or less than the pitch diameter of the concave blade near the projection 5. 4 and 5, wherein the blades 2 of the pump wheel C and the turbine wheel T have protrusions formed at the transition of the inner face 4 to the side face 3 located on the larger pitch diameter, the outer diameter D 6max of the unintegrated inner ring 6 will be greater than the maximum pitch diameter D 4max bulging of the inner face 4.

Lopatky 2 převáděcího kola P na obr. 4 a druhého turbinového kola Ti na ohr. 5 mají zase výstupky 5 vytvořeny na přechodu vnitřního čela 4 do bočního čela 3’, nacházejícího se na menším roztečném průměru, než druhé boční čelo 3. V tomto případě se dosáhne předpětí vnitřního prstence 6 tím, že nejmenší vnitřní průměr D 6min (ohr. 6 a 7) nezabudovaného prstence 6 je menší než nejmenší roztečný průměr D 4mln vydutí vnitřního čela 4.The blades 2 of the transfer wheel P in FIG. 5, in turn, the projections 5 are formed at the transition of the inner face 4 to the side face 3 'located at a smaller pitch diameter than the second side face 3. In this case, the bias of the inner ring 6 is achieved by having the smallest inner diameter D 6min. 6 and 7) of the unmounted ring 6 is smaller than the smallest pitch diameter D of 4 mln of the bulge of the inner face 4.

O tom, na kterém přechodu vydutého vnitřního čela 4 do jednoho z obou bočních čel 3, 3’ lopatky 2 bude vytvořen výstupek, rozhoduje poloha lopatky 2 lopatkového kola v hydrodynamickém převodu. Výstupek 5 je umístěn na přechodu vnitřního čela 4 a toho z bočních čel 3, 3’, které se nachází podstatně blíže rovníkové rovině R, dělící vnitřní dutinu 7 na dvě stejné části. V případě, že obě boční čela 3 a 3’ se nacházejí přibližně ve stejné vzdálenosti od rovníkové roviny R pak ten z obou přechodů, který se nachází na větším roztečném průměru.Whether the projection of the concave inner face 4 into one of the two lateral faces 3, 3 ' of the vane 2 will be formed is determined by the position of the vane 2 in the hydrodynamic transmission. The projection 5 is located at the transition of the inner face 4 and that of the side faces 3, 3 ', which are substantially closer to the equatorial plane R, dividing the inner cavity 7 into two equal parts. If the two lateral faces 3 and 3 ´ are approximately the same distance from the equatorial plane R, then the one of the two transitions, which is at a larger pitch diameter.

Výška výstupku 5 (obr. 6), vytvořeného na přechodu vydutého vnitřního čela 4 a jednoho bočního čela 3 odpovídá přibližně tloušťce plechu vnitřního vydutého prstence 6 a jeho tloušťka odpovídá tloušťce lopatky. Výstupek 5 se nejvhodnějl vytvoří při obrábění vnitřního vydutého čela 4 lopatky 2.The height of the protrusion 5 (FIG. 6) formed at the transition of the concave inner face 4 and one side face 3 corresponds approximately to the sheet thickness of the inner concave ring 6 and its thickness corresponds to the thickness of the blade. The projection 5 is most conveniently formed when machining the inner concave face 4 of the vane 2.

Postup vlisování vnitřního vydutého prstence 6 pod výstupky 5 do vydutí lopatek je tento:The procedure of pressing the inner concave ring 6 below the protrusions 5 into the concave blades is as follows:

Část obvodu vnitřního vydutého prstence 6 se nejdříve vloží pod výstupky 5 lopatek 2 a zbývající část obvodu se přetlačí přes zbývající vrcholy výstupků 5. Aby toto přetlačení bylo možné bez trvalých deformací na okraji vnitřního prstence 6, je nutné,Part of the circumference of the inner concave ring 6 is first inserted under the projections 5 of the vanes 2 and the remaining part of the circumference is pushed over the remaining peaks of the projections 5. In order to allow this overpressure without permanent deformation at the edge of the inner ring 6

196 833 aby vnitřní prstenec .6 byl vyroben z pružného materiálu — například plechu, a je vhodné opatřit výstupky při jejich obrábění náběhovými hraniami.196 833 so that the inner ring 6 is made of a resilient material such as sheet metal, and it is desirable to provide the projections with leading edges when machining them.

Vzhledem k tomu, že šírk;a výstupku 5 omezí u neprofilovaného obvodu vnitřního vydutého prstence 6 jeho zakončení vzhledem k příslušnému bočnímu Čelu 3 lopatky 2 a tím neúplného oddělení proudových kanálů lopatkového kola od vnitřní dutiny 7, je vhodné, vytvořit na okraji vnitřního vy-Since the width and projection 5 at the non-profiled circumference of the inner concave ring 6 limit its end with respect to the respective lateral face 3 of the vane 2 and thereby incomplete separation of the vane wheel channels from the inner cavity 7,

Claims

A vane wheel of a hydrodynamic transmission, in particular of a hydrodynamic torque converter, in which at least one vane wheel consists of an outer convex housing, from whose concave surfaces project vanes cast integrally with the outer convex housing and an inner ring separating the flow channels of the paddle wheel from the central cavity of the hydrodynamic transmission, characterized in that the blades (2) are at one transition of the concave inner face of the hollow ring 6 slots 8 for recessing projections 5. The width 9 of slots 8 corresponds at least to the thickness of the projection 5 and their bottom 10 are located to the theoretical edge of the non-profiled ring.

The impellers of the hydrodynamic transmission according to the invention can advantageously be used in a hydrodynamic torque converter for automatic transmissions of motor vehicles, construction machines and forklifts.

BACKGROUND OF THE INVENTION (4j into the side face (3, 3 ' j) provided with protrusions (5) directed into the central cavity (7) about which the edge of the crimped inner ring (6, 6 '

2. The impeller according to claim 1, characterized in that the edge of the inner ring (6 ') is provided with cutouts (8) for the projections (5).

3. The impeller according to claim 1, characterized in that the longest secant of the convex surface of the ring (6,6 ') is longer than the longest secant of the bulge of the inner face (4) of the vane (2).