一種葉輪式液力變矩器的製作方法

2023-10-27 17:06:22 4

專利名稱：一種葉輪式液力變矩器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於液力扭矩傳輸控制裝置，應用於汽車傳動系統。
眾所周知，利用液力液壓傳遞扭矩裝置控制汽車的傳動系統，在國外汽車中是司空見慣的，液力液壓傳遞扭矩裝置也有各種形式，如液力偶合器、軸向柱塞聯軸節和粘性聯軸節等，這些裝置的共同特點是依靠汽車行駛時傳動系統的轉速差使裝置動作，利用流體工作介質產生的粘性阻力傳遞扭矩。其中粘性聯軸節是一種結構比較簡單、功能多的液力扭矩傳遞裝置。粘性聯軸節裝置的最外部分是殼體(如


圖1)，在殼體的內壁上加工出花鍵，很多外板固定在殼體內部的花鍵上，每兩個外板之間有一個隔環，使各外板之間保持相等的間隙；粘性聯軸節的中心是內軸，在內軸的外表面上加工出花鍵，很多內板裝在內軸上，並能沿花鍵做軸向滑動；安裝時使內外板間隔地排列在一起。在殼體裡充滿高粘性液體，一般多為矽油，在裝置內保留一部分空氣。當粘性聯軸節的殼體和內軸發生相對旋轉時，外板和內板也發生相對的旋轉運動，使高粘度的矽油內部產生剪切力，該阻力將限制殼體和內軸的相對旋轉運動。粘性聯軸節用於汽車在結構和動作過程中存在如下缺陷1.粘性聯軸節的內外板均為平面設計，在輸入輸出兩端出現轉速差時，內外板之間出現相對運動，此時平面結構的內外板，只對矽油產生線性剪切，傳遞扭矩的能力也相應較小，平衡扭矩的能力不足，差動限制作用不明顯或者動作遲緩；2.實現差速閉鎖的動作過程，粘性聯軸節要依靠長時間工作，使裝置內部溫度升高，矽油膨脹，產生駝峰現象後才能完成，而當汽車恢復正常行駛後，粘性聯軸節又要等到裝置內部充分冷卻，駝峰現象消失後，才能恢復正常工作狀態，整個動作過程和完成動作的時間無法控制；3.由於粘性聯軸節的差速閉鎖動作靠矽油膨脹，推動內板沿軸向滑動貼向外板，因而無法控制內板的滑動方向，造成裝置內動作不一致。
本實用新型的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種傳遞扭矩大、差速閉鎖過程可控的葉輪式液力變矩器。
為實現本實用新型的目的，採用如下技術方案，本使用新型的葉輪式液力變矩器，包括殼體1，交替排列的葉輪式外壓板2和內壓板3、內軸套4、隔環和工作介質，所述的葉輪式外壓板的一表面均勻設置3～10個凸起的葉片5，且外壓板排列時葉片朝同一方向，在近圓心位置均勻設置若干節流孔6；所述的內壓板的遠離圓心處設置若干節流孔7，且節流孔6的總面積高於節流孔7的總面積。所述的葉片5以3～5片為好，最好是4片；所述的節流孔6、7是6～10個圓形、方形或條形狀孔；所述節流孔6是圓形，節流孔7是條形時較好；所述殼體1和內軸套4分別是扭矩的輸入和輸出端，所述的工作介質是矽油。
所述的內外壓板的數量和規格按使用要求設定，矽油的加入量根據不同工作條件下的工作溫度和膨脹係數確定，一般殼體內總體積的80～90％。
使用時，葉輪式液力變矩器的殼體通過減速齒輪圈與汽車傳動軸連接，為扭矩的輸入端；內軸套與汽車兩側半軸連接，內軸套的外表面加工花鍵與內壓板連接，為扭矩的輸出端，其結構如
圖1.其工作過程是，當汽車正常行駛時，傳動軸通過減速器帶動變矩器殼體旋轉，殼體內花鍵帶動固定於其上的外壓板同步旋轉。在前輪的牽引下，後輪向前滾動同時半軸帶動內軸套和套裝在其外花鍵上的內壓板旋轉，此時內外壓板的轉速大體相同，對矽油不產生剪切力，因而也沒有扭矩輸出。在汽車起步、加速和上坡時，傳動軸傳遞給變矩器殼體的轉速呈加快趨勢，而後輪因載荷加大相應路面阻力增大，車輪轉速相對滯後，內外壓板間出現轉速差，外壓板攪動矽油產生粘性阻力，開始輸出扭矩，使後輪產生驅動力帶動後輪加速，由此汽車由雙輪驅動變為四輪驅動。當汽車行駛中，因兩側車輪與路面摩擦力不同引起單側車輪打滑時，打滑一側的車輪在半軸的驅動下空轉，不產生驅動力，另一側車輪因差速器作用也沒有驅動力，而處於減速狀態，產生左右車輪之間的轉速差，同樣內外壓板之間產生較大的轉速差，外壓板攪動矽油產生的粘性阻力一方面限制空轉一側車輪的轉速，同時加快另一側車輪的轉速，從而起到平衡扭矩輸出限制不正常差動的作用，避免了這種行駛狀態時可能出現的車輛擺尾和車輛陷車。當汽車因車輪打滑空轉不能行駛時，驅動力為零，此時受傳動軸的驅動，變矩器殼體帶動外壓板高速旋轉，打滑車輪原地空轉沒有驅動力，因差速作用，沒有打滑的車輪處於停止旋轉狀態，同樣沒有驅動力，內外壓板之間出現很大的轉速差，差速閉鎖功能開始動作，其動作過程為變矩器外壓板表面的葉片狀凸起攪動矽油，在與其前方處於停止旋轉的內壓板之間形成渦流，渦流在離心力的作用下矽油被擠向外壓板的圓周，使圓周部位壓力提高而軸心部位形成相對的低壓區，此時位於外壓板後側的矽油通過外壓板的節流孔流向低壓區。外壓板繼續攪動矽油，矽油向圓周部分進一步擠壓，推動其前方的內壓板沿軸向緊緊地貼向其前方的外壓板背面，是變矩器由液力柔性連接切換為機械硬性連接，從而實現了差速閉鎖的動作過程。在外壓板攪動矽油使外壓板圓周部分的壓力提高，產生軸向推力的同時，一部分矽油通過內壓板表面位於圓周部位的節流孔進入內壓板前方，由於內壓板節流孔的流量小於外壓板節流孔的流量，所以保持壓力的同時，進入內壓板前方的少量矽油在表面形成緩衝油層，從而使內壓板貼向其前方外壓板時降低了動作衝擊，使液力變矩器由柔性連接向機械硬性連接的切換過程更加柔和。當汽車恢復正常行駛後，差速閉鎖的條件消失，變矩器輸入輸出兩端的轉速恢復平衡。此時矽油通過外壓板的節流孔回流卸壓而內壓板上的節流孔位於圓周部位，回流的矽油無法通過，從而產生逆向的軸向推力，推動內壓板脫離外壓板回到原來位置，變矩器內部壓力恢復平衡，變矩器恢復正常狀態。
此技術用於汽車產生優異的效果。在外壓板上設計了葉片，使外壓板在剪切矽油時產生的粘性阻力加大，提高了變矩器傳遞扭矩的能力，提高了變矩器限制不正常差動時的作用能力和反映速度，增加了差動限制的可靠性。在完成差動閉鎖過程時，依靠的是外壓板本身的結構產生和消失的，且工作時動作時間和方向具有一致性，從而使差速閉鎖過程具有可控性。
為了進一步說明本實用新型，給出說明書附圖，也是本實用新型的實施例。
圖1是本實用新型葉輪式變矩器的剖視圖，圖2是本實用新型的內壓板結構示意圖，圖3是本實用新型的內壓板的結構示意圖，圖4是A-A剖視圖。其中1--殼體，2--外壓板，3--內壓板，4--內軸套，5--葉片，6—外壓板節流孔，7—內壓板節流孔。
權利要求1.一種葉輪式液力變矩器，包括殼體[1]，交替排列的葉輪式外壓板[2]和內壓板[3]、內軸套[4]、隔環和工作介質，其特徵是在所述的葉輪式外壓板的一表面均勻設置3～10個凸起的葉片[5]，且外壓板排列時其葉片朝同一方向，在近圓心位置均勻設置若干節流孔[6]；所述的內壓板的遠離圓心處設置若干節流孔[7]，且節流孔[6]的總面積高於節流孔[7]的總面積。
2.如權利要求1所述的葉輪式液力變矩器，其特徵是所述的葉片[5]設置為3～5片。
3.如權利要求1所述的葉輪式液力變矩器，其特徵是所述葉片[5]設置為4片。
4.如權利要求1所述的葉輪式液力變矩器，其特徵是所述的節流孔[6]、[7]是6～10個圓形、方形或條形。
5.如權利要求1所述的葉輪式液力變矩器，其特徵是所述節流孔[6]是圓形，節流孔[7]是條形。
6.如權利要求1所述的葉輪式液力變矩器，其特徵是所述殼體[1]和內軸套[4]分別是扭矩的輸入和輸出端。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車用液力變矩器,此變矩器包括殼體,交替排列的葉輪式外壓板和內壓板、內軸套、隔環和充入殼體內的工作介質,所述的葉輪式外壓板的一表面均勻設置3～10個凸起的葉片6,且外壓板排列時凸起朝同一方向,在近圓心位置均勻設置若干節流孔7;所述的內壓板的遠離圓心處設置若干節流孔8,且節流孔7的總面積高於節流孔8的總面積。所述的殼體通過減速齒輪與汽車傳動軸連接,內軸套與汽車兩側的半軸連接,扭矩的輸入和輸出端。
文檔編號B60K17/10GK2363914SQ9921973
公開日2000年2月16日 申請日期1999年1月26日 優先權日1999年1月26日
發明者馮魯閩 申請人:馮魯閩