技术领域
[0001] 本
发明通常涉及液力变矩器,该液力变矩器包括在其中的定子和单向
离合器。
背景技术
[0002] 通常,液力变矩器包括:驱动
泵(或
叶轮);从动
涡轮;定子(或反作用器),该定子固定在
扭矩变换器的壳体上;以及
单向离合器,用于将定子的旋转方向限制为一个方向。
涡轮与
轮毂成一体或操作连接,该轮毂与从动轴旋转连接,该从动轴自身与车辆的传动装
置的
输入轴连接。涡轮与叶轮一起工作,该叶轮与
外壳旋转连接,该外壳与由
内燃机驱动的
驱动轴旋转连接。定子轴向置于涡轮和叶轮之间,并安装成在从动轴上旋转,其中插入单向
离合器。
[0003] 尽管液力变矩器(包括但不局限于上述液力变矩器)已经证明对于车辆动力传动系统用途和情况是可接受的,但是还可以进行改进,该改进可以提高它们的性能和成本。
发明内容
[0004] 根据本发明的第一方面,提供了一种用于液力变矩器的定子组件,该定子组件包括:定子,该定子可绕轴线旋转,并提供与该轴线同轴的环形轮毂孔;单向离合器,该单向
离合器与轴线同轴地安装在定子上并在轮毂孔中;以及保持器板。定子进行卷曲,以便牢固
固定保持器板和将该单向离合器保持在轮毂孔中。
[0005] 根据本发明的第二方面,提供了一种用于制造液力变矩器的定子组件的方法。定子提供为具有轴线和轮毂孔,该轮毂孔与轴线同轴,轮毂孔包含单向离合器和环形保持器
板。定子的一部分进行卷曲,以便将单向离合器和环形保持器板牢固固定在轮毂孔中。
[0006] 该方法包括以下步骤:提供定子,该定子有轴线和环形轮毂孔,该环形轮毂孔与该轴线同轴;将单向离合器安装在定子的轮毂孔中;提供环形保持器板;将环形保持器板插
入定子的轮毂孔内,以使得单向离合器
定位在轮毂孔中并在定子和保持器板之间;以及随
后通过卷曲操作而使得定子朝向保持器板径向向内
变形,从而将环形保持器板牢固固定在
定子上,以便将单向离合器夹在定子和环形保持器板之间。
[0007] 通过阅读下面对示例
实施例的详细说明将更清楚本发明的其它方面,包括构成本发明部分的装置、设备、系统、变换器、方法等。
附图说明
[0008] 附图将包含在
说明书中并构成说明书的一部分。附图与上面给出的总体说明和后面给出的示例实施例和方法的详细说明一起用于解释本发明的原理。通过研究下面的说明
(当根据附图来看时)将清楚本发明的目的和优点,附图中,类似元件给出相同或类似的参
考标号,且附图中:
[0009] 图1是根据本发明示例实施例的定子组件的局部透视剖视图;
[0010] 图2是根据本发明示例实施例的定子组件的局部分解图;
[0011] 图3是根据本发明示例实施例的定子组件的局部剖视图;
[0012] 图4是根据本发明示例实施例的定子的局部剖视图;
[0013] 图5是卷曲压机的正视图;以及
[0014] 图6表示了根据本发明示例实施例的卷曲方法。
具体实施方式
[0015] 下面将详细介绍本发明的示例实施例和方法,如在附图中所述,在全部附图中,相同参考标号表示相同或相应的部件。不过应当知道,本发明在它的广义方面并不局限于结
合示例实施例和方法所示和所述的特定细节、代表性装置和方法以及示例实例。
[0016] 示例实施例的说明将结合附图来阅读,附图将认为是整个说明书的一部分。在说明书中,相关术语例如“
水平”、“竖直”、“向上”、“向下”、“上部”、“下部”、“右侧”、“左侧”、“顶”和“底”以及它们的衍生词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等)将认为是指在这时所述或在介绍的附图中所示的方位。这些相对术语是用于方便说明,通常将并不必须是特殊
方位。关于附接、连接等的术语(例如“连接”和“互连”)是指这样的关系,其中,结构直接
地或者通过插入结构而间接地相互固定或附接以及可运动或刚性附接或关系,除非另外明
确说明。术语“操作连接”是这样的附接、耦合或连接,它允许相关结构通过该关系而如预
定来操作。另外,在
权利要求中使用的措辞“一个”的意思是“至少一个”,在权利要求中使
用的措辞“两个”的意思是“至少两个”。
[0017] 适合在液力变矩器中使用的定子组件在附图中总体由参考标号10表示,最好在图2中所示。定子组件10通常安装在扭矩变换器的涡轮(未示出)和叶轮(未示出)之
间。
[0018] 定子组件10可绕轴线X旋转,并包括:定子(或反作用器)12;单向(或超越)离合器14,该单向离合器14布置在定子12和定子轴(未示出)之间;涡轮(或第一)推力轴
承16a,该涡轮推力
轴承16a安装在定子12和涡轮(未示出)之间并设置于涡轮的径向内
部部分处;以及泵(或第二)
推力轴承16b,该泵推力轴承16b安装在定子12和叶轮(或
泵)(未示出)之间,并设置于叶轮的径向内部部分处。单向离合器14只允许定子12沿一
个方向旋转。涡轮推力轴承16a和泵推力轴承16b提供为允许定子12相对于涡轮和叶轮
进行相对旋转。涡轮推力轴承16a和泵推力轴承16b可以是任意合适设计,例如
滚针轴承。
[0019] 定子12成圆柱形环的形式,以便确定与轴线X同轴的定子轮毂18以及从该定子轮毂18径向向
外延伸的多个
叶片20,该定子轮毂18布置于叶片20的径向内侧和中心处。
第一推力轴承16a操作安装在定子轮毂18和涡轮之间,而第二推力轴承16b操作安装在定
子轮毂18和叶轮之间。最好在图1和3中所示,第一推力轴承16a和第二推力轴承16b安
装在定子轮毂18的轴向相对侧。
[0020] 最好在图4中所示,定子轮毂18包括:环形基部壁30,该环形基部壁30与轴线X同轴;以及横向壁32,该横向壁32从基部壁30径向向内延伸,以便确定与轴线X同轴的轴
向环形轮毂孔34。在定子轮毂18内的轴向环形轮毂孔34由基部壁30的圆柱形内周表面
31和横向壁32的环形内部横向表面33i来界定。基部壁30的圆柱形内周表面31与轴线
X基本同轴地延伸,而横向壁32的内部横向表面33i和环形外部横向表面33o基本垂直于
轴线X延伸。
[0021] 定子轮毂18的基部壁30有主要部分30m、第一轴向远端部分30a和第二轴向远端部分30b。第一和第二轴向远端部分30a、30b确定于定子轮毂18的轴向相对远端处。横
向壁32布置在基部壁30的第二轴向远端部分30b附近但与其间隔开。横向壁32更靠近
第二轴向远端部分30b(与基部壁30的第一轴向远端部分30a相比)。也可选择,横向壁
32可以布置成更靠近基部壁30的第一轴向远端部分30a,或者在第一和第二远端部分30a、
30b之间的中途处。横向壁32包括一个或多个支承凸片38,该支承凸片38从横向壁32径
向向内延伸。
[0022] 定子轮毂18的基部壁30的主要部分30m包括基本圆柱形的主内表面36m,该主内表面36m与轴线X同轴。定子轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30a包括基本环
形(例如基本圆柱形)的端部内表面36s,该端部内表面36s与轴线X同轴。主内表面36m
和端部内表面36s通过在内部支承表面36s和主内表面36m之间延伸的环形
接触表面36c
来连接。环形接触表面36c定向成相对于轴线X基本垂直。主内表面36m、端部内表面36s
和接触表面36c共同确定轮毂孔34的内周表面31。
[0023] 在定子轮毂18内的轮毂孔34能够观察为分成:圆柱形轴承中心孔部分35a,该圆柱形轴承中心孔部分35a由基部壁30的主内表面36m和横向壁32的内部横向表面33i来
界定;以及基本环形的端部孔部分35b,该端部孔部分35b布置在基部壁30的第一轴向远
端部分30a处,并由内部支承表面36s和环形接触表面36c来界定。中心孔部分35a的圆
柱形主内表面36m的直径小于定子轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30b的端部孔
部分35b的环形内部支承表面36s的直径。中心孔部分35a和端部孔部分35b彼此相邻,
以便共同形成轮毂孔34。
[0024] 单向离合器14基本布置在定子轮毂18的轮毂孔34的圆柱形轴承中心孔部分35a(图4)中并与轴线X同轴。最好在图1和4中所示,单向离合器14包括:外部环24,该
外部环24不可旋转地紧固(例如固定)在定子轮毂18上并与轴线X同轴;内部环26,该
内部环26与轴线X同轴;以及多个挡圈或圆柱形辊28,这些挡圈或圆柱形辊28周向布置
在确定于外部环24和内部环26之间的环形空间中。内部环26的内周表面有
花键27,用于
与定子轴的外周可旋转地连接。外部环24与轴线X同轴地安装在轮毂孔34内,以便与基
部壁30的轴承孔部分35a的主内表面36m不可旋转地接合。外部环24能够在外部有齿,
并压配合在轴承孔部分35a的主内表面36m内,以便使得单向离合器14的外部环24不可
旋转地固定在定子12的定子轮毂18上。外部环24抵靠横向壁32的内部横向表面33i,以
便将外部环24轴向地定位在定子轮毂18的轴向圆柱形轴承孔部分中。
[0025] 定子组件10包括基本环形的保持器板40,该保持器板40安装在定子轮毂18上并在定子轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30a附近。保持器板40设置为将单向离
合器14保持在定子轮毂18的圆柱形轮毂孔34中,并防止单向离合器14的部件相对于定
子轮毂18沿轴线X的方向轴向运动。最好如在图1-3中所示,保持器板40包括基本环形
的平面形保持器环42以及从板环42径向向内延伸的一个或多个保持器凸片44。保持器板
40的外径大于轴承孔部分35a的圆柱形主内表面36m的直径,但是与端部孔部分35b的环
形内部支承表面36s的直径近似相等或略小。
[0026] 定子保持器板40有与单向离合器14的外部环24和内部环26都接合的轴向内端面,以便将挡圈或圆柱形辊28保持在横向壁32和保持器板40之间并在定子轮毂18的圆
柱形轴承孔34内。定子保持器板40的轴向外端面与第一推力轴承16a接合。保持器板40
通过压机卷曲作用而固定在定子轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30a处,以便将
保持器板40固定地(即不可运动地)附接在定子12上。最好如图3中所示,远端部分38a
的卷曲部分由参考标号56a表示。而且,保持器板40安装在定子轮毂18的基部壁30的第
一轴向远端部分30a上,以便布置在由内部支承表面36s和环形接触表面36c界定的、定子
轮毂18的端部孔部分35b内,但是在中
心轴承孔部分35a外部。
[0027] 最好如图4中所示,定子轮毂18的基部壁30的第二轴向远端部分30b包括基本环形内部支承表面37s,该内部支承表面37s与基部壁30的圆柱形周边表面31同轴。在本
发明的示例实施例中,横向壁32的环形外部横向表面33o定向成相对于轴线X基本垂直。
[0028] 各第一和第二推力轴承16a和16b包括一对轴承座圈,具体地说,外部(或第一)轴承座圈45和内部(或第二)轴承座圈46。多个滚子48可旋转地定位在外部和内部轴承
座圈45、46之间。第一和第二推力轴承16a和16b分别安装在轴承环50a和50b上,并不
可运动地紧固(即固定)在定子轮毂18上。第一推力轴承16a和第一轴承环50a可以在
结构上和几何形状上与第二推力轴承16b和第二轴承环50b基本类似,如图所示。也可选
择,第一和第二推力轴承16a、16b和它的轴承环50a、50b可以在结构上和/或几何形状上
彼此不同。
[0029] 第一推力轴承16a安装在定子轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30a上。具体地说,第一推力轴承16a安装在保持器板40上,该保持器板40布置在面对涡轮的定子
轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30a处。最好如图3中所示,轴承环50a的外径大
于轮毂孔34的轴承孔部分35a的直径,但是稍微小于轮毂孔34的端部孔部分35b的直径,
即第一轴向远端部分30a的环形内部支承表面36s的直径。轴承环50a安装在定子轮毂18
的基部壁30的第一轴向远端部分30a上,以便布置在由内部支承表面36s和环形接触表面
36c界定的轮毂孔34的端部孔部分35b内,但是在轮毂孔34的中心轴承孔部分35a外部。
在定子组件10的装配状态中,保持器板40布置在单向离合器14和轴承环50a之间。卷曲
部分56a将轴承环50a保持就位。
[0030] 第二推力轴承16b的轴承环50b安装在基部壁30的第二轴向远端部分30b上,以便与横向壁32的外部横向表面33o(图4)轴向接合,并与横向壁32的支承凸片38的轴承
支承表面38b径向接合。因此,定子12的定子轮毂18确定了推力轴承接收凹入部分35c,
该推力轴承接收凹入部分35c由内部支承表面37s、横向壁32的外部横向表面33o和轴承
支承表面38b来界定,用于接收第二推力轴承16b。定子轮毂18的基部壁30的第二轴向远
端部分30b径向向内朝着轴承环50b变形,从而将第二推力轴承16b的轴承环50b固定在
定子12上。压机卷曲操作可以用于使得第二轴向远端部分30b变形。变形的卷曲部分在
图3中由参考标号56b表示。因此,定子轮毂18的基部壁30的第二轴向远端部分30b的
内部支承表面37s固定地(即不可运动地)接合第二推力轴承16b的轴承环50b的圆柱形
外周表面。
[0031] 最好如图2中所示,第一推力轴承16a的轴承环50a包括在轴承环50a的周边边缘处形成的一个或多个凹部(或槽)52,而保持器板40包括在保持器板40的平面的保持器
环42的周边边缘处形成的一个或多个凹部(或槽)43。保持器板40的凹部43的数目和周
向
位置与轴承环50a的凹部52相同。如图所示,保持器板40和轴承环50a各自包括六个
(6)凹部43和52。保持器板4的凹部43和轴承环50a的凹部52沿与轴线X垂直的方向
基本几何形状相同。
[0032] 定子轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30a包括一个或多个凸起54,该凸起54径向向内延伸,并与保持器板40的凹部43和轴承环50a的凹部52互补。在所示实
施例中,定子轮毂18的凸起54的数目等于保持器板40和轴承环50a的凹部43和52的数
目。根据本发明的示例实施例,定子轮毂18包括六个(6)凸起54。
[0033] 保持器板40和轴承环50a的凹部43和52以及定子轮毂18的凸起54确定了防
旋转机构,该防旋转机构防止保持器板40和轴承环50a相对于定子轮毂18旋转。防旋转
机构可以采取可选形式。例如,凸起可以设置于保持器板40和轴承环50上,而凹部可以设
置于定子轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30a中,其中,凹部和凸起彼此互补。
[0034] 下面将介绍根据本发明示例实施例的液力变矩器的定子组件10装配的示例方法。应当知道,可选方法可以在本发明的范围内实现。
[0035] 根据实施的方法,定子12进行
机械加工,以便形成确定轮毂孔34和具有轴线X的单件部件。单向离合器14安装在定子12上并在轮毂孔34的轴承孔部分35a中。单向离
合器14可以安装如下。单向离合器14的外部环24轴向插入轴承孔部分35a中,直到外部
环24与横向壁32的内部横向表面33i轴向接合为止。压配合操作可以用于将外部环24
插入基部壁30的圆柱形主内表面36m内,以便使得单向离合器14的外部环24不可旋转地
固定在定子12的定子轮毂18上。单向离合器14的内部环26轴向插入定子轮毂18中,直
到内部环26与横向壁32的支承凸片38的离合器支承表面38b轴向接合为止。挡圈或圆
柱形辊28周向布置在确定于外部环24和内部环26之间的环形空间中。元件24、26和28
可以以任意顺序或同时地插入轮毂孔34中。
[0036] 可以通过金属
冲压来制造的环形保持器板40这样安装在定子12的定子轮毂18上,即通过将该环形保持器板40插入定子轮毂18的端部孔部分35b内,直到该环形保持器
板40与单向离合器14的外部环24、单向离合器14的内部环26和/或定子轮毂18的基部
壁30的第一轴向远端部分30a的接触表面36c中的至少一个轴向接合为止。环形保持器
板40因此布置在端部孔部分35b内,但是在轴承孔部分35a外部,同时单向离合器14定位
在轮毂孔34内并在定子轮毂18的横向壁32和环形保持器板40之间。在保持器板40插
入定子轮毂18中的端部孔部分35b内时或者恰好在此之后,保持器板40定向成使得在保
持器板40中的凹部43与在定子轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30a上的凸起54
接合。
[0037] 通过将轴承环50a插入定子轮毂18的端部孔部分35b内直到轴承环50a与环形保持器板40轴向接合,第一推力轴承16a安装在定子12的定子轮毂18上。轴承环50a也
布置在轮毂孔34的端部孔部分35b内,但是在轴承孔部分35a外部。在轴承环50a插入定
子轮毂18中的端部孔部分35b内时或者恰好在此之后,轴承环50a定向成使得轴承环50a
中的凹部52与定子轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30a上的凸起54接合。
[0038] 通过将第二推力轴承的轴承环50b插入定子轮毂18中的推力轴承接收凹入部分35c内直到轴承环50b与定子轮毂18的横向壁32轴向接合,第二推力轴承16b安装在定子
12的定子轮毂18上。
[0039] 然后,定子轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30a通过卷曲操作而径向向内朝着保持器板40和轴承环50a变形,以便形成卷曲部分56a。保持器板40和轴承环50a
因此不可旋转和不可轴向运动地固定在定子12上,且单向离合器14夹在定子12的横向壁
32和环形保持器板40之间。压机卷曲操作可以使用圆形卷曲压机60(图5中表示)来同
时进行。卷曲压机60包括下部圆形卷曲工具62和上部圆形卷曲工具64,且卷曲工具62和
64可相对彼此运动。在卷曲操作过程中,首先,定子12(以及安装于其上的单向离合器14、
保持器板40以及第一和第二推力轴承16a和16b)布置和
定心在下部卷曲工具62上。定
子12同轴地布置在下部卷曲工具62上。然后,卷曲压机60驱动,且上部卷曲工具64朝着
下部卷曲工具62和定子12运动。换句话说,上部卷曲工具64沿与轴线X基本平行的方向
朝着定子12轴向运动。通过与定子12接合,上部卷曲工具64接触定子轮毂18的基部壁
30的第一轴向远端部分30a的外周表面或部分,如图6中所示。通过使得上部卷曲工具64
相对于定子12进一步向内运动,卷曲力Fc由上部卷曲工具64施加给定子轮毂18的基部
壁30的第一轴向远端部分30a,如图6中所示。因此,定子轮毂18的基部壁30的第一轴向
远端部分30a的环形端部内表面36s径向向内朝着保持器板40和轴承环50a变形,以便与
保持器板40的圆柱形外周表面和第一推力轴承16a的轴承环50a的圆柱形外周表面固定
地(即不可运动地)接合。
[0040] 类似的,当卷曲力Fc通过使得上部卷曲工具64压靠定子12而施加给定子轮毂18的基部壁30的第一轴向远端部分30a时,定子轮毂18的基部壁30的第二轴向远端部分
30b(该远端部分30b的外周表面接触下部卷曲工具62)也径向向内朝着轴承环50b变形,
因此,通过压机卷曲作用以便形成卷曲部分56b,从而使得第二推力轴承16b的轴承环50b
不可旋转和轴向不可运动地紧固(即固定)在定子12上。因此,定子轮毂18的基部壁30
的第二轴向远端部分30b的内部支承表面37s与第二推力轴承16b的轴承环50b的圆柱形
外周表面固定地(即不可运动地)接合。
[0041] 根据
专利法规,本发明示例实施例的前述说明提供为用于示例说明目的。并不认为是排他或者将本发明限制为所公开的精确形式。上面公开的实施例选择成为了最佳地示
例说明本发明的原理和它的实际用途,从而使得本领域普通技术人员能够在多个实施例中
和通过多多种变化形式来最佳地利用本发明,以适合特殊用途,只要遵循这里介绍的原理。
因此,本
申请将
覆盖利用本发明总体原理的任意本发明变化、用途或改变。而且,本申请将
覆盖与本公开偏离的这些内容,如本发明所属领域中已知或定制实践。因此,在上述发明内
能够进行变化,而并不脱离本发明的意图和范围。本发明的范围将由附加权利要求来确定。