專利名稱：液力偶合器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于傳遞原動機旋轉(zhuǎn)力矩的液力偶合器的改良。
背景技術：
液力偶合器目前被作為船舶用、產(chǎn)業(yè)機械用、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置在該渦輪殼內(nèi)的多個轉(zhuǎn)子并與上述泵相對設置的渦輪構成，在泵及渦輪內(nèi)填充有動作流體。這樣構成的液力偶合器，泵連接在作為原動機的例如柴油機的曲軸(作為液力偶合器的輸入軸)上，渦輪連結在與輸入軸設置在同一軸線上的輸出軸上。
在上述泵殼及渦輪殼上，設置有用于整流動作流體的環(huán)狀導油環(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)動裝置上設置有具有該特性的液力偶合器的情況下，車輛為停止狀態(tài)發(fā)動機被驅(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)動機以空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(例如，500rpm)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的傳遞扭矩。牽引扭矩大時，發(fā)動機的空轉(zhuǎn)運轉(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)運轉(zhuǎn)時的燃料費惡化。
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置導流板的技術。
關于設置導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之間設置有安裝在輸出軸OS上的環(huán)狀導流板BP。另外，圖13所示的液力偶合器，其在泵P外周部設置有環(huán)狀導流板BP。
圖12及圖13所述的液力偶合器為固定的導流板，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)動機的轉(zhuǎn)速上升到需要以上以致不能起動，導致燃料費惡化等問題。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)時的燃料費惡化的問題。于是，使用了固定導流板的液力偶合器，空轉(zhuǎn)時的牽引扭矩和燃料費有折衷選擇的關系，無法解決。
在日本特開2001-50309號公報中提出了作為降低牽引扭矩的對策，在泵殼的導油環(huán)或渦輪殼的導油環(huán)的內(nèi)周或外周安裝有環(huán)狀導流板的液力偶合器。
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，不浪費發(fā)動機旋轉(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，然而由于固定有導流板而不能避開發(fā)動機的旋轉(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傳遞扭矩就可有效地降低牽引扭矩的液力偶合器。
為了達到上述的目的，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)狀導油環(huán)；渦輪，與該泵相對設置，具有環(huán)狀渦輪殼、和放射狀地設置在該渦輪殼內(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；該泵的導油環(huán)和該渦輪的導油環(huán)被構成為，在該渦輪接近該泵的狀態(tài)下，在該兩導油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙增大，隨著該渦輪遠離該泵殼，在該兩導油環(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)狀導油環(huán)；渦輪，與該泵相對設置，具有環(huán)狀渦輪殼、和放射狀地設置在該渦輪殼內(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；該泵的導油環(huán)和該渦輪的導油環(huán)被構成為，在該渦輪接近該泵的狀態(tài)下，在該兩導油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙增大，隨著該渦輪遠離該泵，在該兩導油環(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)面相對設置并安裝在上述渦輪轂上的環(huán)狀導向部件；以及設置在該導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成，所以不浪費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)明構成的液力偶合器的驅(qū)動裝置的一個實施形態(tài)的剖面圖。
圖2為表示按本發(fā)明構成的液力偶合器的一個實施形態(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)明構成的液力偶合器的另一個實施形態(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)明構成的液力偶合器的再一個實施形態(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)明構成的液力偶合器的又一個實施形態(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。
具體實施例方式
下面，參照附圖來更詳細地說明按本發(fā)明構成的液力偶合器的較佳實施形態(tài)。
圖1中，表示將按本發(fā)明構成的液力偶合器設置在汽車用發(fā)動機和摩擦離合器之間的驅(qū)動裝置的一個實施形態(tài)。圖示的實施形態(tài)的驅(qū)動裝置包括作為原動機的內(nèi)燃機2和按本發(fā)明構成的液力偶合器4及摩擦離合器7。內(nèi)燃機2在圖示的實施形態(tài)中由柴油機構成，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等固結裝置被安裝在柴油機2上所安裝的外殼22上。圖示的實施形態(tài)的液力偶合器4，具有泵41、與該泵相對設置的渦輪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進行說明。
構成液力偶合器4的泵41，包括具有環(huán)狀導油環(huán)411的環(huán)狀泵殼412、以及放射狀地設置在該泵殼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相對設置的環(huán)狀導油環(huán)421的環(huán)狀渦輪殼422、以及放射狀地設置在該渦輪殼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)地構成。
圖示的實施形態(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的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(huán)421進行說明。
在圖2及圖3中所述的實施形態(tài)中，渦輪42的導油環(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的導油環(huán)411，形成為容納在渦輪42的導油環(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遠離泵41，兩導油環(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進行說明，圖示的實施形態(tài)的液力偶合器4具有液壓泵60。該液壓泵60設置在通過螺栓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同一軸線設置的傳動軸73(圖示的實施形態(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。截斷該動力傳遞時，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，來截斷從離合器驅(qū)動板72向從動板76的動力傳遞。
安裝有圖示的實施形態(tài)的液力偶合器的驅(qū)動裝置的構成如上，下面就其動作進行說明。
在柴油機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)動機空轉(zhuǎn)運轉(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)葹樨搲?。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)動機空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子423的里側(cè)負壓最大，渦輪42抵抗構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的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(huán)421的外周端間的間隙S1并向由兩導油環(huán)形成的室內(nèi)流入，通過泵41的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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)的負壓減小。這樣，渦輪42通過構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。其結果，泵41的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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)的負壓增大，如圖3所示地渦輪42抵抗構成彈性施力裝置5的壓縮螺旋彈簧52的彈力，向泵41側(cè)靠近，由于泵41的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(huán)421的外周端間的間隙S1向由兩導油環(huán)形成的室內(nèi)流入，通過泵41的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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)動機空轉(zhuǎn)運轉(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的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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)明構成的液力偶合器的另一個實施形態(tài)。另外，在圖4及圖5所示的實施形態(tài)中，與上述圖2及圖3所示的實施形態(tài)的各部件相同的部件，標有相同的標號，省略其說明。
圖4及圖5所示的實施形態(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。圖示的實施形態(tài)的離心力分離裝置9，包括與構成渦輪42的渦輪殼421的內(nèi)周面內(nèi)面相對設置的導向部件91；設置于該導向部件91的泵41側(cè)的加強部件92；在渦輪殼421的內(nèi)周部內(nèi)面和導向部件91之間設置的、作為離心力動作部件的多個離心球93。導向部件91和加強部件92都是通過環(huán)狀圓盤構成的，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。該導向部件91和加強部件92，在加強部件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?，導向部?1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成。上述離心球93優(yōu)選由質(zhì)量大的金屬材料構成。圖4及圖5中所示的實施形態(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向部件91干涉的缺欠部423a。
圖4及圖5中所示的實施形態(tài)的液力偶合器4如上述地構成，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)動機空轉(zhuǎn)運轉(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的實施形態(tài)相同，渦輪42的轉(zhuǎn)子423的里側(cè)的負壓最大，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的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(huán)421的外周端間的間隙S1向由兩導油環(huán)形成的室內(nèi)流入，通過泵41的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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在導向部件91側(cè)面的引導下向外周移動。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向左方即遠離泵41側(cè)的方向移動。其結果，泵41的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(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)明構成的液力偶合器的再一個實施形態(tài)。另外，在圖6及圖7所示的實施形態(tài)中，與上述各實施形態(tài)的各部件相同的部件，標有相同的標號，省略其說明。
圖6及圖7所示的液力偶合器4，改變了上述各實施形態(tài)中泵41的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(huán)421的結構。即，渦輪42的導油環(huán)421的外周部421a從泵41側(cè)突出而形成，泵41的導油環(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)明構成的液力偶合器的又一個實施形態(tài)。另外，在圖8及圖9所示的實施形態(tài)中，與上述各實施形態(tài)的各部件相同的部件，標有相同的標號，省略其說明。
圖6及圖7所示的實施形態(tài)的液力偶合器4，也改變了上述各實施形態(tài)中泵41的導油環(huán)411和渦輪42的導油環(huán)421的結構。即，渦輪42的導油環(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)的導油環(huán)421的外周部421a與泵41的導油環(huán)411的外周部411a重合而構成，渦輪42的導油環(huán)421的內(nèi)周部421b與泵41的導油環(huán)411的內(nèi)周部411b重合而構成。這樣構成的液力偶合器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遠離泵41的狀態(tài)下，渦輪42的導油環(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也與上述的各實施形態(tài)具有相同的作用效果。
權利要求
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)狀導油環(huán)；渦輪，與該泵相對設置，具有環(huán)狀渦輪殼、和放射狀地設置在該渦輪殼內(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；該泵的導油環(huán)和該渦輪的導油環(huán)被構成為，在該渦輪接近該泵的狀態(tài)下，在該兩導油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙增大，隨著該渦輪遠離該泵殼，在該兩導油環(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)狀導油環(huán)；渦輪，與該泵相對設置，具有環(huán)狀渦輪殼、和放射狀地設置在該渦輪殼內(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；該泵的導油環(huán)和該渦輪的導油環(huán)被構成為，在該渦輪接近該泵的狀態(tài)下，在該兩導油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙增大，隨著該渦輪遠離該泵，在該兩導油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙減小。
3.如權利要求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)面相對設置并安裝在該渦輪轂上的環(huán)狀導向部件；以及設置在該導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)狀導油環(huán)；渦輪，與該泵相對設置，具有環(huán)狀渦輪殼、和放射狀地設置在該渦輪殼內(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；該泵的導油環(huán)和該渦輪的導油環(huán)被構成為，在該渦輪接近該泵的狀態(tài)下，在該兩導油環(huán)內(nèi)動作流體流動的間隙增大，隨著該渦輪遠離該泵殼，在該兩導油環(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