專利名稱：液力偶合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于傳遞原動機(jī)旋轉(zhuǎn)力矩的液力偶合器的改良。
背景技術(shù)：
液力偶合器目前被作為船舶用、產(chǎn)業(yè)機(jī)械用、汽車用的動力傳遞連接器而使用。液力偶合器由具有環(huán)狀泵殼和放射狀地設(shè)置在該泵殼內(nèi)的多個葉輪的泵、以及具有環(huán)狀渦輪殼和放射狀地設(shè)置在該渦輪殼內(nèi)的多個轉(zhuǎn)子并與上述泵相對設(shè)置的渦輪構(gòu)成，在泵及渦輪內(nèi)填充有動作流體。這樣構(gòu)成的液力偶合器，泵連接在作為原動機(jī)的例如柴油機(jī)的曲軸(作為液力偶合器的輸入軸)上，渦輪連結(jié)在與輸入軸設(shè)置在同一軸線上的輸出軸上。
在上述泵殼及渦輪殼上，設(shè)置有用于整流動作流體的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)的液力偶合器也被使用著。
圖11表示一般的液力偶合器的特性，橫軸為泵和渦輪的速度比(e)，豎軸為液力偶合器的輸入容量系數(shù)(τ)。從圖11可判斷出，液力偶合器在泵和渦輪的速度比(e)為零(0)即泵旋轉(zhuǎn)而渦輪停止的狀態(tài)下，輸入容量系數(shù)(τ)為最大。在車輛的驅(qū)動裝置上設(shè)置有具有該特性的液力偶合器的情況下，車輛為停止?fàn)顟B(tài)發(fā)動機(jī)被驅(qū)動變速器的變速齒輪被投入的狀態(tài)下、即輸入軸旋轉(zhuǎn)輸出軸停止的狀態(tài)下，其特性為具有牽引扭矩。牽引扭矩，一般指發(fā)動機(jī)以空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(例如，500rpm)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的傳遞扭矩。牽引扭矩大時，發(fā)動機(jī)的空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)非常不穩(wěn)定，且該不穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)成為引起驅(qū)動系統(tǒng)異常振動的原因。由于牽引扭矩大，還會引起空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時的燃料費(fèi)惡化。
作為用于降低上述牽引扭矩的對策，公知有在泵和渦輪之間設(shè)置導(dǎo)流板的技術(shù)。
關(guān)于設(shè)置導(dǎo)流板的降低牽引扭矩對策，參照圖12及圖13說明。圖12所示的液力偶合器，其在泵P和渦輪T之間設(shè)置有安裝在輸出軸OS上的環(huán)狀導(dǎo)流板BP。另外，圖13所示的液力偶合器，其在泵P外周部設(shè)置有環(huán)狀導(dǎo)流板BP。
圖12及圖13所述的液力偶合器為固定的導(dǎo)流板，所以有使相對于泵和渦輪的速度比(e)的輸入容量系數(shù)(τ)的特性變化的效果，但是不能使相對于輸入轉(zhuǎn)速的τ特性變化。即為了進(jìn)行牽引扭矩對策使τ(e＝0)降低，則空轉(zhuǎn)時的牽引扭矩與沒有導(dǎo)流板的牽引扭矩相比低，但是起動時的傳遞扭矩本身也同樣地降低，存在著不能使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到需要以上以致不能起動，導(dǎo)致燃料費(fèi)惡化等問題。另一方面，為了提高起動時的傳遞扭矩而增大τ(e＝0)，可得到起動扭矩，但是存在著空轉(zhuǎn)時的牽引扭矩增大，空轉(zhuǎn)時的燃料費(fèi)惡化的問題。于是，使用了固定導(dǎo)流板的液力偶合器，空轉(zhuǎn)時的牽引扭矩和燃料費(fèi)有折衷選擇的關(guān)系，無法解決。
在日本特開2001-50309號公報(bào)中提出了作為降低牽引扭矩的對策，在泵殼的導(dǎo)油環(huán)或渦輪殼的導(dǎo)油環(huán)的內(nèi)周或外周安裝有環(huán)狀導(dǎo)流板的液力偶合器。
在液力偶合器安裝在車輛的驅(qū)動裝置上的情況下，其特征為，最好，不浪費(fèi)發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度及泵的旋轉(zhuǎn)速度高的起動時等的傳遞扭矩，可降低泵和渦輪的速度比(e)為零(0)即泵旋轉(zhuǎn)渦輪停止的空轉(zhuǎn)時的傳遞扭矩。但是，上述日本特開2001-50309號公報(bào)中公開的液力偶合器中，可有效地降低空轉(zhuǎn)時傳遞扭矩即牽引扭矩，然而由于固定有導(dǎo)流板而不能避開發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度即泵的旋轉(zhuǎn)速度高的起動時等的傳遞扭矩的下降，不是很完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不會浪費(fèi)傳遞扭矩就可有效地降低牽引扭矩的液力偶合器。
為了達(dá)到上述的目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種液力偶合器，其包括泵，具有環(huán)狀泵殼、和放射狀地設(shè)置在該泵殼內(nèi)的多個葉輪，該泵殼具有安裝在泵轂上的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)；渦輪，與該泵相對設(shè)置，具有環(huán)狀渦輪殼、和放射狀地設(shè)置在該渦輪殼內(nèi)的多個轉(zhuǎn)子，該環(huán)狀渦輪殼具有安裝在可相對于該泵轂旋轉(zhuǎn)的渦輪轂上的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)；以及填充在該泵和該渦輪內(nèi)的動作流體，該液力偶合器的特征在于該渦輪被構(gòu)成為在該渦輪轂上可軸向滑動，具有在從該泵側(cè)分離的方向上對該渦輪施力的彈性施力裝置；該泵的導(dǎo)油環(huán)和該渦輪的導(dǎo)油環(huán)被構(gòu)成為，在該渦輪接近該泵的狀態(tài)下，在該兩導(dǎo)油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙增大，隨著該渦輪遠(yuǎn)離該泵殼，在該兩導(dǎo)油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙減小。
而且，根據(jù)本發(fā)明，提供一種液力偶合器，其包括泵，具有環(huán)狀泵殼、和放射狀地設(shè)置在該泵殼內(nèi)的多個葉輪，該泵殼具有安裝在泵轂上的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)；渦輪，與該泵相對設(shè)置，具有環(huán)狀渦輪殼、和放射狀地設(shè)置在該渦輪殼內(nèi)的多個轉(zhuǎn)子，該環(huán)狀渦輪殼具有安裝在可相對于該泵轂旋轉(zhuǎn)的渦輪轂上的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)；以及填充在該泵和該渦輪內(nèi)的動作流體，該液力偶合器的特征在于該渦輪被構(gòu)成為在該渦輪轂上可軸向滑動，具有在伴隨著該渦輪旋轉(zhuǎn)的離心力的作用下使該渦輪從該泵側(cè)分離的離心力分離裝置；該泵的導(dǎo)油環(huán)和該渦輪的導(dǎo)油環(huán)被構(gòu)成為，在該渦輪接近該泵的狀態(tài)下，在該兩導(dǎo)油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙增大，隨著該渦輪遠(yuǎn)離該泵，在該兩導(dǎo)油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙減小。
上述離心力推壓裝置包括與上述渦輪殼的內(nèi)周部內(nèi)面相對設(shè)置并安裝在上述渦輪轂上的環(huán)狀導(dǎo)向部件；以及設(shè)置在該導(dǎo)向部件和渦輪殼的內(nèi)周部內(nèi)面之間的多個離心力動作部件。
本發(fā)明的液力偶合器如上述地構(gòu)成，所以不浪費(fèi)在泵和渦輪的速度比(e)接近1.0的狀態(tài)下的傳遞扭矩，在泵和渦輪的速度比(e)為零(0)即泵旋轉(zhuǎn)渦輪停止的狀態(tài)下的從泵傳遞到渦輪的扭矩降低，可有效地降低牽引扭矩。


圖1為表示安裝了按本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器的驅(qū)動裝置的一個實(shí)施形態(tài)的剖面圖。
圖2為表示按本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器的一個實(shí)施形態(tài)，表示泵和渦輪的速度比(e)為1的狀態(tài)的剖面圖。
圖3為表示如圖2所示的液力偶合器的泵和渦輪的速度比(e)為零的狀態(tài)的剖面圖。
圖4為表示按本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器的另一個實(shí)施形態(tài)，表示泵和渦輪的速度比(e)為零的狀態(tài)的剖面圖。
圖5為表示如圖4所示的液力偶合器的泵和渦輪的速度比(e)為1的狀態(tài)的剖面圖。
圖6為表示按本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器的再一個實(shí)施形態(tài)，表示泵和渦輪的速度比(e)為零的狀態(tài)的主要部分剖面圖。
圖7為表示如圖6所示的液力偶合器的泵和渦輪的速度比(e)為零的狀態(tài)的主要部分剖面圖。
圖8為表示按本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器的又一個實(shí)施形態(tài)，表示泵和渦輪的速度比(e)為零的狀態(tài)的主要部分剖面圖。
圖9為表示如圖8所示的液力偶合器的泵和渦輪的速度比(e)為零的狀態(tài)的主要部分剖面圖。
圖10為按照本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器的特性線圖。
圖11為現(xiàn)有使用的液力偶合器的特性線圖。
圖12為表示現(xiàn)有使用的液力偶合器的一例中的液力偶合器內(nèi)部動作流體的流動的說明圖。
圖13為表示現(xiàn)有使用的液力偶合器的另一例中的液力偶合器內(nèi)部動作流體的流動的說明圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖來更詳細(xì)地說明按本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器的較佳實(shí)施形態(tài)。
圖1中，表示將按本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器設(shè)置在汽車用發(fā)動機(jī)和摩擦離合器之間的驅(qū)動裝置的一個實(shí)施形態(tài)。圖示的實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動裝置包括作為原動機(jī)的內(nèi)燃機(jī)2和按本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器4及摩擦離合器7。內(nèi)燃機(jī)2在圖示的實(shí)施形態(tài)中由柴油機(jī)構(gòu)成，在曲軸21的端部安裝有液力偶合器4的下述的泵側(cè)。
液力偶合器4被設(shè)置在液力偶合器外殼40內(nèi)，該液力偶合器外殼40通過螺栓23等固結(jié)裝置被安裝在柴油機(jī)2上所安裝的外殼22上。圖示的實(shí)施形態(tài)的液力偶合器4，具有泵41、與該泵相對設(shè)置的渦輪42、包圍該渦輪42并連接在上述泵41上的殼體43。下面，參照圖1、圖2、圖3對液力偶合器4進(jìn)行說明。
構(gòu)成液力偶合器4的泵41，包括具有環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)411的環(huán)狀泵殼412、以及放射狀地設(shè)置在該泵殼412內(nèi)的多個葉輪413，泵殼412通過焊接等固定方法安裝在上述殼體43上。殼體43通過螺栓441、螺母442等固結(jié)裝置安裝在驅(qū)動板44的外周部上，該驅(qū)動板44的內(nèi)周部通過螺栓24安裝在上述曲軸21上。于是，泵41的泵殼412通過殼體43及驅(qū)動板44連接在曲軸21上。由此，曲軸21具有作為液力偶合器4的輸入軸的功能。這樣構(gòu)成的泵41，泵殼412的內(nèi)周部通過焊接等固定方法安裝在泵轂(pump hub)45上。
上述渦輪42包括具有與上述泵41的泵殼412相對設(shè)置的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)421的環(huán)狀渦輪殼422、以及放射狀地設(shè)置在該渦輪殼422內(nèi)的多個轉(zhuǎn)子423。在渦輪殼421的內(nèi)周部安裝有內(nèi)周面具有內(nèi)齒花鍵461的環(huán)狀突臺46。該突臺46軸向可滑動地設(shè)置在渦輪轂48(turbine hub)上，該渦輪轂48花鍵嵌合與作為上述輸入軸的上述曲軸21設(shè)置在同一軸線上的輸出軸47上。即，在渦輪轂48的外周面形成有外齒花鍵481，通過將突臺46的內(nèi)齒花鍵461花鍵嵌合在該外齒花鍵481上，突臺46即渦輪殼421軸向可滑動地安裝在渦輪轂48上。且，軸承49設(shè)置在渦輪轂48和上述泵轂45之間。由此，泵轂45和渦輪轂48彼此可相對旋轉(zhuǎn)地構(gòu)成。
圖示的實(shí)施形態(tài)的液力偶合器4具有對渦輪42從泵41側(cè)向分離方向施力的彈性施力裝置5。彈性施力裝置5包括在渦輪殼421的內(nèi)側(cè)即泵41側(cè)(圖1及圖3的右側(cè))由安裝在渦輪轂48上的彈簧墊架51、以及在該彈簧墊架51和渦輪殼421之間設(shè)置的壓縮螺旋彈簧52，對渦輪42從泵41向分離方向(圖1及圖3的左側(cè))施力。彈簧墊架51上形成有內(nèi)齒花鍵511，該內(nèi)齒花鍵511花鍵嵌合在渦輪轂48的外齒花鍵481上。在彈簧墊架51的內(nèi)側(cè)即泵41側(cè)(圖1及圖3的右側(cè))通過安裝在渦輪轂48上的卡環(huán)53，限制了該彈簧墊架5向泵41側(cè)(圖1及圖3的右側(cè))的移動。且，在渦輪轂48的圖1及圖3的左端部外周上安裝有限制器54，限制了從渦輪42的圖2中所示的分離位置向左方向即與泵41分離的方向的移動。
下面參照圖2及圖3對上述泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421進(jìn)行說明。
在圖2及圖3中所述的實(shí)施形態(tài)中，渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421，其外周部421a及內(nèi)周部421b突出于泵41側(cè)而形成。另外，泵41的多個葉輪413上，形成有用于回避渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周部421a及內(nèi)周部421b之間的干涉的凹部413a及413b。泵41的導(dǎo)油環(huán)411，形成為容納在渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421內(nèi)的大小。由此，如圖3所示在渦輪42接近泵41的狀態(tài)下，兩導(dǎo)油環(huán)的外周端之間的間隙S1和內(nèi)周端之間的間隙S2變大，隨著渦輪42遠(yuǎn)離泵41，兩導(dǎo)油環(huán)的外周端之間的間隙S1和內(nèi)周端之間的間隙S2減小，在如圖2所示的分離位置兩導(dǎo)油環(huán)的外周端之間的間隙S1和內(nèi)周端之間的間隙S2最小。
繼續(xù)參照圖1進(jìn)行說明，圖示的實(shí)施形態(tài)的液力偶合器4具有液壓泵60。該液壓泵60設(shè)置在通過螺栓61等固定裝置安裝在摩擦離合器7的下述離合器外殼上的泵外殼62上，該摩擦離合器7安裝在上述液力偶合器外殼40上。該液壓泵60通過泵轂45旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而構(gòu)成，通過無圖示的流體路徑將動作流體供給到上述泵41及渦輪42內(nèi)。
下面，說明上述摩擦離合器7。
摩擦離合器7設(shè)置在通過螺栓71安裝在上述液力偶合器外殼40上的離合器外殼70內(nèi)。圖示的實(shí)施形態(tài)的摩擦離合器7，包括安裝在上述液力偶合器4的輸出軸47上的離合器驅(qū)動板72；與輸出軸47同一軸線設(shè)置的傳動軸73(圖示的實(shí)施形態(tài)中，無圖示的變速器的輸入軸)；安裝在花鍵嵌合于該傳動軸73上的離合器轂上，外周部安裝有離合器摩擦片75的從動板76；將該從動板76退壓在離合器驅(qū)動板72上的壓力板77；對該壓力板77向離合器驅(qū)動板72施力的膜片彈簧78；卡合在該膜片彈簧78的內(nèi)端部，以膜片彈簧78的中間部為支點(diǎn)781動作的分離軸承79；以及使該分離軸承79在軸向上動作的離合器分離叉80。該構(gòu)成的摩擦離合器7，在圖示的狀態(tài)下，壓力板77通過膜片彈簧78的彈力被向離合器驅(qū)動板72推壓，于是，安裝在從動板76上的離合器摩擦片75被推壓在離合器驅(qū)動板72上，傳遞到液力偶合器4的輸出軸47上的動力通過離合器驅(qū)動板72及從動板76傳遞到傳動軸73上。截?cái)嘣搫恿鬟f時，將液壓供給到無圖示的從動液壓缸使離合器分離叉80動作，在圖1中將分離軸承79向左移動，則膜片彈簧78在圖2中按照虛線所示地動作，通過解除向壓力板77的推壓力，來截?cái)鄰碾x合器驅(qū)動板72向從動板76的動力傳遞。
安裝有圖示的實(shí)施形態(tài)的液力偶合器的驅(qū)動裝置的構(gòu)成如上，下面就其動作進(jìn)行說明。
在柴油機(jī)2的曲軸21(輸入軸)上產(chǎn)生的驅(qū)動力，通過驅(qū)動板44傳遞到液力偶合器4的外殼43上。外殼43和泵41的泵殼412一體構(gòu)成，所以通過上述驅(qū)動力使泵41旋轉(zhuǎn)。泵41旋轉(zhuǎn)后，泵41內(nèi)的動作流體由于離心力沿葉輪413向外周流動，如箭頭所示地流向渦輪42側(cè)。流入到渦輪42側(cè)的動作流體，如箭頭所示地向內(nèi)周側(cè)流回到泵41。這樣地，通過泵41及渦輪42內(nèi)的動作流體在泵41及渦輪42內(nèi)的循環(huán)，泵41側(cè)的驅(qū)動扭矩通過動作流體傳遞到渦輪42側(cè)。傳遞到渦輪42側(cè)的驅(qū)動力，通過渦輪殼422、突臺46及渦輪轂48傳遞到輸出軸47上，通過上述摩擦離合器6傳遞到無圖示的變速器上。
下面，說明上述液力偶合器4的扭矩傳遞特性。
泵41及渦輪42的速度比(e)為零(0)即泵41旋轉(zhuǎn)而渦輪42停止的狀態(tài)的發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時，液力偶合器4內(nèi)的動作流體的循環(huán)力最大。液力偶合器4內(nèi)的動作流體循環(huán)，從渦輪42的轉(zhuǎn)子423的表側(cè)即泵41側(cè)流入的動作流體作用的面?zhèn)葹檎龎?，里?cè)即與從泵41側(cè)流入的動作流體作用的面相反的面?zhèn)葹樨?fù)壓。這樣，轉(zhuǎn)子423的表側(cè)和里側(cè)產(chǎn)生的壓力差，在渦輪42的外周側(cè)表現(xiàn)很大。隨著動作流體的循環(huán)效率變好，轉(zhuǎn)子423的表側(cè)和里側(cè)的壓力差增大，里側(cè)的負(fù)壓增大。因此，在液力偶合器4內(nèi)的動作流體的循環(huán)力最大的泵41及渦輪42的速度比(e)為零(0)即泵41旋轉(zhuǎn)而渦輪42停止的狀態(tài)的發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子423的里側(cè)負(fù)壓最大，渦輪42抵抗構(gòu)成上述彈性施力裝置5的壓縮螺旋彈簧52的彈力，如圖3所示地向泵41側(cè)(圖3的右側(cè))靠近。由此，泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周端間的間隙S1和內(nèi)周端間的間隙S2增大。其結(jié)果，泵殼412及渦輪殼422內(nèi)循環(huán)的動作流體的一部分，如圖3箭頭所示地通過泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周端間的間隙S1并向由兩導(dǎo)油環(huán)形成的室內(nèi)流入，通過泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421和內(nèi)周端間的間隙S2并返回到泵殼412而循環(huán)。由此，從泵41側(cè)循環(huán)至渦輪42側(cè)的動作流體量減少，從而，從泵41傳遞到渦輪42的傳遞扭矩下降。
如上所述地泵41及渦輪42的速度比(e)為零(0)的狀態(tài)下，液力偶合器4內(nèi)的動作流體的循環(huán)力最大，但是隨該速度比(e)接近1.0，即使旋轉(zhuǎn)速度變快，液力偶合器4內(nèi)的動作流體的循環(huán)力減弱。因此，渦輪42的轉(zhuǎn)子423的里側(cè)的負(fù)壓減小。這樣，渦輪42通過構(gòu)成上述彈性施力裝置5的壓縮螺旋彈簧52的彈力，如圖2所示地向與泵41分離的方向(圖2中左方)移動。其結(jié)果，泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周端間的間隙S1和內(nèi)周端間的間隙S2逐漸減小，通過由泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421形成的室并返回到泵41側(cè)的動作流體量逐漸減小，所以傳遞扭矩增加。
參照圖10所示的特性線圖來對上述液力偶合器4的特性進(jìn)行說明。圖10中，橫軸為泵和渦輪的速度比(e)，縱軸為液力偶合器的輸入容量系數(shù)(τ)。圖10中，實(shí)線表示將渦輪42固定在圖2所示的位置的現(xiàn)有液力偶合器的特性，虛線為上述圖示的實(shí)施形態(tài)的液力偶合器4的特性。如圖10中虛線所示，圖示實(shí)施形態(tài)的液力偶合器4，在泵41及渦輪42的速度比(e)為零(0)的狀態(tài)下，輸入容量系數(shù)(τ)與實(shí)線表示的現(xiàn)有液力偶合器相比大幅度降低。即，在泵41及渦輪42的速度比(e)為零(0)的狀態(tài)下，如上述那樣渦輪42的轉(zhuǎn)子423的里側(cè)的負(fù)壓增大，如圖3所示地渦輪42抵抗構(gòu)成彈性施力裝置5的壓縮螺旋彈簧52的彈力，向泵41側(cè)靠近，由于泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周端間的間隙S1和內(nèi)周端間的間隙S2變大，泵殼412及渦輪殼422內(nèi)循環(huán)的動作流體的一部分，通過泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周端間的間隙S1向由兩導(dǎo)油環(huán)形成的室內(nèi)流入，通過泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的內(nèi)周端間的間隙S2返回到泵殼412而循環(huán)。其結(jié)果，從泵41側(cè)循環(huán)至渦輪42側(cè)的動作流體量減少，輸入容量系數(shù)(τ)與實(shí)線表示的現(xiàn)有液力偶合器相比大幅度降低。因此，可大幅度地降低泵41旋轉(zhuǎn)而渦輪42停止的狀態(tài)即發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時的牽引扭矩。另外，隨泵41及渦輪42的速度比(e)接近1.0，即使旋轉(zhuǎn)速度變快，液力偶合器4內(nèi)的動作流體的循環(huán)力變?nèi)?，因此，?1的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周端間的間隙S1和內(nèi)周端間的間隙S2逐漸減小，通過由泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421形成的室返回到泵41側(cè)的動作流體量逐漸減小，因此輸入容量系數(shù)(τ)如圖10中虛線所示地逐漸與固定有渦輪42的實(shí)線所示的液力偶合器4的特性一致。因此，泵41及渦輪42的速度比(e)接近1.0的狀態(tài)下的傳遞扭矩沒有降低。
下面，參照圖4及圖5說明按本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器的另一個實(shí)施形態(tài)。另外，在圖4及圖5所示的實(shí)施形態(tài)中，與上述圖2及圖3所示的實(shí)施形態(tài)的各部件相同的部件，標(biāo)有相同的標(biāo)號，省略其說明。
圖4及圖5所示的實(shí)施形態(tài)的液力偶合器4，具有在伴隨著渦輪42旋轉(zhuǎn)的離心力的作用下使渦輪42從泵41側(cè)分離的離心力分離裝置9，來替代從泵41側(cè)向分離方向?qū)ι鲜鰷u輪42施力的彈性施力裝置5。圖示的實(shí)施形態(tài)的離心力分離裝置9，包括與構(gòu)成渦輪42的渦輪殼421的內(nèi)周面內(nèi)面相對設(shè)置的導(dǎo)向部件91；設(shè)置于該導(dǎo)向部件91的泵41側(cè)的加強(qiáng)部件92；在渦輪殼421的內(nèi)周部內(nèi)面和導(dǎo)向部件91之間設(shè)置的、作為離心力動作部件的多個離心球93。導(dǎo)向部件91和加強(qiáng)部件92都是通過環(huán)狀圓盤構(gòu)成的，在其內(nèi)周部分別形成有內(nèi)齒花鍵911及921。該內(nèi)齒花鍵911及921分別與渦輪轂48的外齒花鍵481花鍵嵌合。該導(dǎo)向部件91和加強(qiáng)部件92，在加強(qiáng)部件92的內(nèi)側(cè)即泵41側(cè)(圖1至圖3的右側(cè))通過安裝在渦輪轂48上的卡環(huán)94限制了向泵41側(cè)(圖1至圖3的右側(cè))的移動。另外，向?qū)虿考?1的渦輪殼421的內(nèi)周部內(nèi)面?zhèn)刃纬捎袕澢瑢?dǎo)向部件51與渦輪殼421的內(nèi)周部內(nèi)面的間隔向外周逐漸減小而構(gòu)成。上述離心球93優(yōu)選由質(zhì)量大的金屬材料構(gòu)成。圖4及圖5中所示的實(shí)施形態(tài)的液力偶合器4，渦輪殼421的內(nèi)周部相對于軸向大致垂直，該渦輪殼421內(nèi)放射狀設(shè)置的多個轉(zhuǎn)子423的內(nèi)周部上，形成有用于回避與上述導(dǎo)向部件91干涉的缺欠部423a。
圖4及圖5中所示的實(shí)施形態(tài)的液力偶合器4如上述地構(gòu)成，下面說明其扭矩傳遞特性。
泵41及渦輪42的速度比(e)為零(0)即泵41旋轉(zhuǎn)而渦輪42停止的狀態(tài)的發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時，液力偶合器4內(nèi)的動作流體的循環(huán)力最大。因此，與上述圖2及圖3的實(shí)施形態(tài)相同，渦輪42的轉(zhuǎn)子423的里側(cè)的負(fù)壓最大，渦輪42如圖4所示地靠近泵41側(cè)(圖3中右側(cè))。因此，泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周端間的間隙S1和內(nèi)周端間的間隙S2增大。其結(jié)果，泵殼412及渦輪殼422內(nèi)循環(huán)的動作流體的一部分，如圖4所示地通過泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周端間的間隙S1向由兩導(dǎo)油環(huán)形成的室內(nèi)流入，通過泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的內(nèi)周端間的間隙S2返回到泵殼412而循環(huán)。因此，從泵41側(cè)循環(huán)至渦輪42側(cè)的動作流體量減少，從而，從泵41傳遞到渦輪42的傳遞扭矩下降。
如上所述泵41及渦輪42的速度比(e)為零(0)的狀態(tài)下，液力偶合器4內(nèi)的動作流體的循環(huán)力最大，但是隨該速度比(e)接近1.0即使旋轉(zhuǎn)速度變快，液力偶合器4內(nèi)的動作流體的循環(huán)力減弱。因此，渦輪42的轉(zhuǎn)子423的里側(cè)的負(fù)壓減小。另外，渦輪42旋轉(zhuǎn)時，在離心力推壓裝置9的離心球93上作用有離心力，離心球93在導(dǎo)向部件91側(cè)面的引導(dǎo)下向外周移動。因此，如圖5所示離心球93推壓渦輪殼422的內(nèi)面，將渦輪42向左方即遠(yuǎn)離泵41側(cè)的方向移動。其結(jié)果，泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周端間的間隙S1和內(nèi)周端間的間隙S2逐漸減小，通過由泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421形成的室返回到泵41側(cè)的動作流體量逐漸減小，所以傳遞扭矩增加。因此，圖4及圖5中所示的實(shí)施形態(tài)的液力偶合器也具有上述圖中所示的扭矩特性。
下面，參照圖6及圖7說明按本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器的再一個實(shí)施形態(tài)。另外，在圖6及圖7所示的實(shí)施形態(tài)中，與上述各實(shí)施形態(tài)的各部件相同的部件，標(biāo)有相同的標(biāo)號，省略其說明。
圖6及圖7所示的液力偶合器4，改變了上述各實(shí)施形態(tài)中泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的結(jié)構(gòu)。即，渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周部421a從泵41側(cè)突出而形成，泵41的導(dǎo)油環(huán)411的外周部411b突出泵42側(cè)而形成。另外，泵41的多個葉片413上，形成有用于回避與渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周部421a干涉的凹部413a，在渦輪42的多個轉(zhuǎn)子423上，形成有用于回避與泵41的導(dǎo)油環(huán)411的外周部411b干涉的凹部413b。由此，如圖6所示地在渦輪42接近泵41的狀態(tài)下，兩導(dǎo)油環(huán)的外周端間的間隙S1和內(nèi)周端間的間隙S2變大，隨著渦輪42和泵41的分離，兩導(dǎo)油環(huán)的外周端間的間隙S1和內(nèi)周端間的間隙S2減小，在如圖7所示的分離位置兩導(dǎo)油環(huán)的外周端間的間隙S1和內(nèi)周端間的間隙S2為最小。因此，圖6及圖7所示的液力偶合器4也與上述各實(shí)施形態(tài)具有相同的作用效果。
下面，參照圖8及圖9說明按本發(fā)明構(gòu)成的液力偶合器的又一個實(shí)施形態(tài)。另外，在圖8及圖9所示的實(shí)施形態(tài)中，與上述各實(shí)施形態(tài)的各部件相同的部件，標(biāo)有相同的標(biāo)號，省略其說明。
圖6及圖7所示的實(shí)施形態(tài)的液力偶合器4，也改變了上述各實(shí)施形態(tài)中泵41的導(dǎo)油環(huán)411和渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的結(jié)構(gòu)。即，渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周部421a及內(nèi)周部421b從泵41側(cè)突出而形成，泵41的導(dǎo)油環(huán)411的外周部411a及內(nèi)周部411b從泵42側(cè)突出而形成。渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周部421a及內(nèi)周部421b上分別形成有孔421c及421d，泵41的導(dǎo)油環(huán)411的外周部411a及內(nèi)周部411b上分別形成有孔411c及411d。渦輪42側(cè)的導(dǎo)油環(huán)421的外周部421a與泵41的導(dǎo)油環(huán)411的外周部411a重合而構(gòu)成，渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的內(nèi)周部421b與泵41的導(dǎo)油環(huán)411的內(nèi)周部411b重合而構(gòu)成。這樣構(gòu)成的液力偶合器4，如圖8所示地在渦輪42接近泵41的狀態(tài)下，渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周部421a及內(nèi)周部421b上形成的孔421c及421d與泵41的導(dǎo)油環(huán)411的外周部411a及內(nèi)周部411b上形成的孔411c及411d的重合量即間隙S1及S2變大。另外，如圖9所示地在渦輪42遠(yuǎn)離泵41的狀態(tài)下，渦輪42的導(dǎo)油環(huán)421的外周部421a及內(nèi)周部421b上形成的孔421c及421d與泵41的導(dǎo)油環(huán)411的外周部411a及內(nèi)周部411b上形成的孔411c及411d的重合量即間隙S1及S2變小，在如圖9所示的位置各孔的重合量即間隙S1及S2為最小。因此，圖6及圖7所示的液力偶合器4也與上述的各實(shí)施形態(tài)具有相同的作用效果。
權(quán)利要求
1.一種液力偶合器，其包括泵，具有環(huán)狀泵殼、和放射狀地設(shè)置在該泵殼內(nèi)的多個葉輪，該泵殼具有安裝在泵轂上的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)；渦輪，與該泵相對設(shè)置，具有環(huán)狀渦輪殼、和放射狀地設(shè)置在該渦輪殼內(nèi)的多個轉(zhuǎn)子，該環(huán)狀渦輪殼具有安裝在可相對于該泵轂旋轉(zhuǎn)的渦輪轂上的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)；以及填充在該泵和該渦輪內(nèi)的動作流體，該液力偶合器的特征在于該渦輪被構(gòu)成為在該渦輪轂上可軸向滑動，具有在從該泵側(cè)分離的方向上對該渦輪施力的彈性施力裝置；該泵的導(dǎo)油環(huán)和該渦輪的導(dǎo)油環(huán)被構(gòu)成為，在該渦輪接近該泵的狀態(tài)下，在該兩導(dǎo)油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙增大，隨著該渦輪遠(yuǎn)離該泵殼，在該兩導(dǎo)油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙減小。
2.一種液力偶合器，其包括泵，具有環(huán)狀泵殼、和放射狀地設(shè)置在該泵殼內(nèi)的多個葉輪，該泵殼具有安裝在泵轂上的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)；渦輪，與該泵相對設(shè)置，具有環(huán)狀渦輪殼、和放射狀地設(shè)置在該渦輪殼內(nèi)的多個轉(zhuǎn)子，該環(huán)狀渦輪殼具有安裝在可相對于該泵轂旋轉(zhuǎn)的渦輪轂上的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)；以及填充在該泵和該渦輪內(nèi)的動作流體，該液力偶合器的特征在于該渦輪被構(gòu)成為在該渦輪轂上可軸向滑動，具有在伴隨著該渦輪旋轉(zhuǎn)的離心力的作用下使該渦輪從該泵側(cè)分離的離心力分離裝置；該泵的導(dǎo)油環(huán)和該渦輪的導(dǎo)油環(huán)被構(gòu)成為，在該渦輪接近該泵的狀態(tài)下，在該兩導(dǎo)油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙增大，隨著該渦輪遠(yuǎn)離該泵，在該兩導(dǎo)油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙減小。
3.如權(quán)利要求2所述的液力偶合器，其特征在于，該離心力推壓裝置包括與該渦輪的內(nèi)周部內(nèi)面相對設(shè)置并安裝在該渦輪轂上的環(huán)狀導(dǎo)向部件；以及設(shè)置在該導(dǎo)向部件和該渦輪的內(nèi)周部內(nèi)面之間的多個離心力動作部件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液力偶合器，其包括泵，具有環(huán)狀泵殼、和放射狀地設(shè)置在該泵殼內(nèi)的多個葉輪，該泵殼具有安裝在泵轂上的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)；渦輪，與該泵相對設(shè)置，具有環(huán)狀渦輪殼、和放射狀地設(shè)置在該渦輪殼內(nèi)的多個轉(zhuǎn)子，該環(huán)狀渦輪殼具有安裝在可相對于該泵轂旋轉(zhuǎn)的渦輪轂上的環(huán)狀導(dǎo)油環(huán)；以及填充在該泵和該渦輪內(nèi)的動作流體，該液力偶合器的特征在于該渦輪被構(gòu)成為在該渦輪轂上可軸向滑動，具有從該泵側(cè)向分離方向?qū)υ摐u輪施力的彈性施力裝置；該泵的導(dǎo)油環(huán)和該渦輪的導(dǎo)油環(huán)被構(gòu)成為，在該渦輪接近該泵的狀態(tài)下，在該兩導(dǎo)油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙增大，隨著該渦輪遠(yuǎn)離該泵殼，在該兩導(dǎo)油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙減小。
文檔編號F16H61/54GK1846081SQ200480025478
公開日2006年10月11日 申請日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月5日
發(fā)明者巖男信幸, 山本康 申請人:五十鈴自動車株式會社