扭矩转换器的制作方法

1.本实用新型涉及扭矩转换器。


背景技术：

2.扭矩转换器是具有叶轮、涡轮以及定子并通过内部的流体来传递动力的装置。作为这样的扭矩转换器，已知有通过减小扁平率(扁平化)而得的扭矩转换器(例如参照专利文献1)。在这里，扁平率指的是循环圆(由叶轮、涡轮以及定子构成的空间)的轴向尺寸与半径尺寸的比。这样，通过对循环圆进行扁平化，能够缩短扭矩转换器整体的轴向尺寸，并将扭矩转换器设置在受限制于轴向的空间内。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2005-249206号公报。


技术实现要素：

6.实用新型要解决的技术问题
7.如上所述，通过对扭矩转换器进行扁平化，能够缩短扭矩转换器整体的轴向尺寸。
8.但是，若要通过对叶轮、涡轮进行扁平化、小径化来实现扭矩转换器的小型化的话，则会产生容量系数降低的问题。
9.本实用新型的技术问题在于，在扭矩转换器中，在减小扁平率以实现装置整体的小型化的同时，提高容量系数。
10.用于解决技术问题的方案
11.(1)本实用新型涉及的扭矩转换器具备前盖、叶轮、涡轮以及定子，其中，扭矩被输入到所述前盖。叶轮与前盖一起构成流体室。涡轮与叶轮相对配置，输出扭矩。定子配置在叶轮与涡轮的内周部之间，对从涡轮流动至叶轮的流体的流动进行整流。
12.并且，在该扭矩转换器中，由叶轮、涡轮以及定子构成的循环圆的轴向尺寸l与半径方向尺寸h的比即扁平率(l/h)在0.5以下。另外，叶轮以及涡轮的最小流路面积a与以循环圆的外径为直径的圆的面积a的流路面积比(a/a)在0.14以上且0.16以下。
13.在此，本技术发明人发现了在减小扁平率的情况下，通过将叶轮以及涡轮的最小流路面积设定为合适的值，从而容量系数提高。
14.因此，在本实用新型的扭矩转换器中，将扁平率设为0.5以下，在该情况下，将叶轮以及涡轮的最小流路面积a与以循环圆的外径为直径的圆的面积a的流路面积比(a/a)设为0.14以上且0.16以下。由此，能够在减小扁平率的同时，提高容量系数。
15.(2)优选的是，流路面积比在0.15以上且0.16以下。
16.(3)优选的是，扁平率(l/h)在0.2以上。
17.实用新型效果
18.在以上这样的本实用新型中，在扁平化且小型化的扭矩转换器中，能够提高容量
系数。
附图说明
19.图1为基于本实用新型的一实施方式的扭矩转换器的局部剖视图。
20.图2为示出扭矩转换器的相对于流路面积比的容量系数的上升率的特性图。
21.图3为用于说明容量系数上升率的循环圆的示意图。
22.附图标记说明
23.1：扭矩转换器；2：前盖；5：叶轮；6：涡轮；7：定子；8：循环圆。
具体实施方式
24.图1为本实用新型的一实施方式所采用的扭矩转换器1的纵剖视概要图。扭矩转换器1是用于从发动机的曲轴(未图示)到变速器的输入轴(未图示)进行扭矩的传递的装置。在图1的左侧配置有未图示的发动机，在图1的右侧配置有未图示的变速器。图1所示的o-o线为扭矩转换器1的旋转轴。
25.需要说明的是，在以下的说明中，轴向指的是扭矩转换器1的旋转轴延伸的方向。另外，周向指的是以旋转轴为中心的圆的周向，径向指的是以旋转轴为中心的圆的径向。需要说明的是，周向不需要与以旋转轴为中心的圆的周向完全一致。另外，径向不需要与以旋转轴为中心的圆的直径方向完全一致。
26.[整体构成]
[0027]
扭矩转换器1具备前盖2、扭矩转换器主体3以及锁止装置4。
[0028]
前盖2固定于输入侧的部件。前盖2具有圆板部2a和筒状部2b。筒状部2b从圆板部2a的外周部向轴向变速器一侧延伸而形成。
[0029]
扭矩转换器主体3具有叶轮5、涡轮6以及定子7。并且，由叶轮5、涡轮6以及定子7形成了环状的空间(循环圆)8。
[0030]
叶轮5具有叶轮壳10、固定在叶轮壳10的内侧的多个叶轮叶片11、以及固定在叶轮壳10的内周部的叶轮轮毂12。并且，叶轮壳10的外周部通过焊接而固定在前盖2的筒状部2b。其结果，由前盖2和叶轮壳10形成了在内部填充有工作油(流体)的流体室。
[0031]
涡轮6与叶轮5相对配置，且具有涡轮壳15、固定在涡轮壳15的内侧的多个涡轮叶片16以及涡轮轮毂17。涡轮轮毂17具有在轴向上延伸的筒状的轮毂17a和从轮毂17a向径向外侧延伸的凸缘17b。在凸缘17b通过多个铆钉18而固定有涡轮壳15的内周部。另外，在轮毂17a的内周部形成有花键孔，变速器的输入轴(未图示)卡合在所述花键孔。
[0032]
定子7配置在叶轮5与涡轮6的内周部之间。定子7是用于对从涡轮6返回到叶轮5的工作油的流动进行整流的机构。定子7具有环状的载体20和设置在载体20的外周面的多个定子叶片21。载体20隔着单向离合器22由未图示的固定轴支承。
[0033]
在叶轮轮毂12与载体20之间配置有推力轴承24，在载体20与涡轮轮毂17之间配置有推力轴承25。
[0034]
[扭矩转换器的各部的尺寸关系]
[0035]
该扭矩转换器1的轴向尺寸被缩短化。具体地，循环圆8的轴向尺寸l与半径方向尺寸h的比、即扁平率(l/h)在该实施方式中为0.5。
[0036]
需要说明的是，循环圆8的半径方向尺寸h为载体20的外周面与叶轮壳10或者在涡轮壳15的内周面中最靠半径方向外侧的部分之间的距离。另外，轴向尺寸l为叶轮壳10的内周面与涡轮壳15的内周面彼此分离最大的部分的距离。
[0037]
另外，叶轮5以及涡轮6的最小流路面积a与以循环圆8的外径d为直径的圆的面积a的流路面积比(a/a)在该实施方式中设定为0.15。需要说明的是，流路面积比优选在0.14以上且0.16以下，更优选在0.15以上且0.16以下。
[0038]
这样，通过设定各部的尺寸，能够提高容量系数。具体地，如图2所示，若对扁平率0.5的情况和扁平率0.68的情况进行比较，将流路面积比设定为14％(0.14)以上，则在扁平率0.5的情况下，能够进一步提高容量系数。另外，若将扁平率设定为0.5，将流路面积比设定为15％(0.15)以上，则容量系数显著提高。
[0039]
在图2中，纵轴示出了容量系数的上升率。在此，“容量系数的上升率”例如是指如下所述的改良后的容量系数与原容量系数的比，即、在扁平率为0.5的循环圆的情况下，如图3所示地，以从由虚线表示的流路面积比为14％到由实线表示的流路面积比为16％的方式改良了芯部分。
[0040]
容量系数上升率＝[(改良后的容量系数)/(原容量系数)]
×
100
[0041]
容量系数＝(输入扭矩)/(输入转数)2[0042]
即、图2示出了以下内容，若将流路面积比设为14％以上，则在各扁平率(0.5和0.68)下容量系数变大。
[0043]
需要说明的是，图2的各特性是使用一直以来公知的有限体积法，在各扁平率下，通过解析使流路面积比从14％变化为16％的情况下的容量系数的上升率而得到的。
[0044]
在此，已经明确了，在扁平率超过0.5的情况下，即便是如扁平率为0.68的情况下那样地对流路面积比进行各种改变，也无法期待容量系数的提高。因此，扁平率优选在0.5以下且0.2以上。在扁平率小于0.2、或者流路面积比小于14％(0.14)的情况下，叶轮以及涡轮的流路面积变得过小，作为扭矩转换器无法充分地发挥功能。
[0045]
另外，很难将扁平率设定在0.5以下来制作流路面积比超过16％(0.16)那样的扭矩转换器。
[0046]
根据以上，为了提高容量系数，优选将扁平率(l/h)设定为0.2以上且0.5以下，并将流路面积比(a/a)设定为0.14以上且0.16以下，更优选的是，流路面积比在0.15以上且0.16以下。需要说明的是，认为容量系数的上升率以流路面积比为0.15为边界进行变化的一个主要原因是叶轮等的叶片形状随着流路面积比的变更而变化。
[0047]
[锁止装置4]
[0048]
锁止装置4具有活塞30和减振机构31。
[0049]
活塞30具有圆板状的主体部30a和内周筒状部30b。主体部30a与前盖2相对。内周筒状部30b通过使主体部30a的内周端部向轴向变速器侧延伸而形成。内周筒状部30b被支承为能够与涡轮轮毂17的轮毂17a的外周面相对旋转以及在轴向上移动。在轮毂17a的外周面配置有密封部件32。
[0050]
另外，在活塞30的外周部固定有环状的摩擦衬片34。摩擦衬片34与形成在前盖2的外周部的摩擦面相对，且能够按压到该摩擦面。
[0051]
减振机构31具有固定板35、从动板36以及多个扭转弹簧37。
[0052]
在固定板35中，内周部通过铆钉而连结于活塞30。另外，在固定板35的外周部形成有用于收纳及支承扭转弹簧37的容纳部35a。在该容纳部35a收纳有多个扭转弹簧37。
[0053]
从动板36是固定在涡轮壳15的外周侧的环状的板。从动板36具有多个卡合爪36a，多个卡合爪36a向前盖2侧延伸，并与扭转弹簧37的周向两端卡合。
[0054]
[动作]
[0055]
扭矩转换器1的动作与一直以来公知的扭矩转换器同样，以下简单进行说明。
[0056]
若扭矩从未图示的发动机的曲轴传递至前盖2以及叶轮5，则扭矩会经由循环圆8内的工作油从叶轮5传递至涡轮6。传递至涡轮6的扭矩经由涡轮轮毂17被输出到未图示的输入轴。从涡轮6流动至叶轮5的工作油由定子7整流，并流动到叶轮5一侧。
[0057]
若前盖2与活塞30之间的空间的工作油从内周侧被排空，则活塞30因油压差而移动到前盖2侧，摩擦衬片34被按到前盖2的摩擦面。其结果，扭矩从前盖2经由锁止装置4直接传递至涡轮轮毂17。
[0058]
[其他实施方式]
[0059]
本实用新型不限于以上那样的实施方式，能够不脱离本实用新型的范围地进行各种变形或者修改。
[0060]
锁止装置的构成不限于所述实施方式，也可以由多板型的离合器构成。