專利名稱：定子及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據如在權利要求I的前序部分中更詳細地限定的那種類型的用于液力減速器的定子。本發(fā)明還涉及一種根據如在權利要求4的前序部分中更詳細地限定的那種類型的用于制造定子的方法。
背景技術：
從德國專利說明書DE 10 2005 013 464 B3中已知一種用于制造具有開口特別是排出口的葉輪的方法。由于尤其當將葉輪用作用于液力減速器的定子時所述排出口的位置是至關重要的，所以它們相對于葉片的精確定位是相有關聯的。這可借助于純機械加工僅通過相當大量的工作來實現。這就是前述的德國專利提出在葉輪的鑄造期間一體預制開口的原因。在專利說明書里指定為預制開口的鑄造部分最終成為定位標記，其便于鉆孔工具在后續(xù)的加工中的精確定位。這就是為什么以這樣的方式引入開口以使它們從一側延伸進
入葉輪的表面且終止于各自的鑄造槽，其被視為相對于葉輪的鄰近表面的不均勻標高。開口的鉆孔可由此以高的重復精確度來實現。根據進一步的總體現有技術的鉆孔的替代選擇將是通過在定子的環(huán)形壁的后壁上機械加工環(huán)隙來實現排出口。然而這帶來的缺點是，當對葉片去除表面時，獲得的斷續(xù)切削對工具施加高的應力。而且，由于事實上排出口設置為環(huán)隙，因此它們不可能以有意的方式被放置在單個葉片之間的周向上，而是只能以有意的方式被放置在徑向方向。除了排出口在機械加工期間需要被精確地設置和放置成以使它們將會理想地完成要求的任務的問題之外，機械加工經常伴隨的缺點是，它是相當費力的且需要相當大量的制造時間。工具的磨損和需求的機器額外增加了例如用于液力減速器的葉輪的制造成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種定子，其能以簡單，有效和費用低廉的方式制造，且具有高的功能性。根據本發(fā)明此目的通過一定子來實現，該定子具有在權利要求I的特征部分所述的特征。所述定子的其他有利實施例在從屬于權利要求I的從屬權利要求中提供。上述目的還通過用于制造定子的方法進一步來實現，該方法具有權利要求4的特征部分的特征。該方法的有利實施例和其他演變在從屬于它的從屬權利要求中提供。因此根據本發(fā)明設置在定子中的葉片和其中設置有排出口的環(huán)形壁通過鑄造被制造為一體部件。最終形成定子的基本形狀的葉片和環(huán)形壁與排出口一起在鑄造期間在單個制造步驟中進行制造。結果，可忽略機械加工，尤其是通過排出口的鉆孔或成凹陷的金屬切削。除了描述的部件之外，此結構顯然也包括在同一的鑄造部分中的其他元件，例如凸緣，接收器或者相似物。排出口在環(huán)形壁區(qū)域直接被共同鑄造且不需要被加工的事實容許以非常簡單、有效和費用低廉的方式制造。在環(huán)形壁區(qū)域內的輪廓和排出口能被直接使用。典型地在所謂的進口葉片區(qū)域中的合適的進口也可通過機械加工同時隨后被設置在定子內。這不是本發(fā)明的主題，因此在本中將不會被更詳細地描述。也會在根據本發(fā)明的定子的進一步非常有利的實施例中提供的是，排出口具有帶通流能力的橫截面，其在流動方向上擴大。排出口因此被共同鑄造到環(huán)形壁中以使在流出減速器的工作介質的流動方向上它們的橫截面將增加。所述排出口在一區(qū)域中與在環(huán)形壁的面向遠離內部空間的側面上相比設置有更小的直徑，其中在所述區(qū)域中，排出口開口到為液力減速器的將來工作腔的內部空間中。這種流動橫截面的擴大確保流過排出口的工作介質的流動速度被減小。由于流動速度的減小，因此在鄰近部件上的載荷，尤其是用于流出工作介質的收集腔上的載荷，將會顯著減少，從而導致更少的腐蝕和更少的氣蝕。橫截面的變化可以連續(xù)地和/或以一個或者幾個步驟地發(fā)生。為了實現前述的目的，根據本發(fā)明的方法提供排出口是在鑄造期間借助合適的芯體引入的。這些芯體確保一結構是在整體部件的鑄造期間在一個單一步驟中被制造的，所述結構已經包括排出口以便至少在排出口區(qū)域內其不再需要被機械加工，其中所述整體部件包括葉片和環(huán)形壁以及可選地與前者連接的接收凸緣等。因此這種方法允許以非常簡 單，快速和費用低廉的方式制造定子。在根據本發(fā)明的方法的特別有利的進一步發(fā)展中，進一步提供了定子在鑄造模具內鑄造，鑄造模具包括該模具的至少兩個部分，該模具的第一部分與葉片形成環(huán)形壁的內輪廓，該模具的第二部分形成環(huán)形壁的外輪廓。這種具有模具的至少兩個部分的構造允許以簡單和有效的方式通過在能重復使用多次的永久的模具內鑄造來制造定子。在非常有利的進一步發(fā)展中提供的是，在模具的部分的構造中，在排出口的方向上在排出口的深度的一部分內延伸的一個相應的芯體部分(core section)分別與模具的部分之一連接，兩個芯體部分的軸向延伸部共同對應于排出口的整個深度。為了在鑄造期間形成排出口而將芯體分成分別與模具的部分之一連接的兩個芯體部分會產生的決定性優(yōu)點是直徑相對較小且因此相對較細的芯體部分分別設置有比單個芯體的情況下的構造更短的構造。結果，兩個芯體部分的穩(wěn)定性將會增加，且鑄造模具在鑄造期間的安全可靠的功能在相當長的服務壽命內被確保。在根據本發(fā)明的方法的有利實施例中進一步提供的是，與模具的第一部分連接的芯體部分比與模具的第二部分連接的芯體部分具有較小的直徑。兩個芯體部分由于此構造被使用，其實質在整個軸向延伸部上具有相同的直徑。設置在環(huán)形壁的內部上即在將來會面對工作腔的側面上的與模具的第一部分連接的芯體部分，具有比在定子的外部上與模具的第二部分連接的芯體部分更小的直徑。排出口以這種方式成階梯形，且有利地它的直徑擴大一個臺階。如上述已經提及的，由于排出口的橫截面的增加，當在減速器的以后的操作期間流經排出口時，工作介質的流動速度減小。結果，鄰近部件能被以更好的方式受到保護防止由腐蝕和氣蝕引起的載荷，以便以非常簡單和有效的方式獲得用于減速器的非常耐用的構造，其中所述減速器具有根據本發(fā)明設置的定子。具有不同直徑的芯體部分的構造進一步導致的優(yōu)勢是當模具的部分被連接時，這兩個芯體部分將會互相抵靠。如果它們有相同直徑，甚至一個模具部分相對于另一個模具部分的最小限度的位移會導致相對細的芯體相對于彼此位移，以使流動截面將會相應地減少。在與模具的第二部分連接且具有比與模具的第一部分連接的芯體部分更大直徑的芯體部分的情況下，這相對而言不是關鍵的，因為與模具的第一部分連接的芯體部分限定了可流動的最小橫截面且不論第二芯體部分的任何精確定位，還總是保持這個橫截面打開。


根據本發(fā)明的定子的其它有利實施例和根據本發(fā)明的用于制造定子的方法，可以從其余的獨立的從屬權利要求獲得，或者將參照實施例更詳細地予以解釋，其中所述實施例在下面將參照附圖更詳細地予以解釋，其中圖I示出了穿過根據本發(fā)明的實例性實施例的液力減速器的截面圖；圖2示出了在根據本發(fā)明的實施例中的液力減速器的定子的截面圖；圖3示出了在圖2中視圖III方向的視圖；以及圖4示出了類似于圖2的具有鑄造模具的視圖。
具體實施例方式圖I的圖解示出了液力減速器I。它能用于例如車輛的傳動系，尤其是用于商用車輛，以便以無磨損的方式制動車輛。轉子2在液力減速器里沿軸3旋轉，該軸能借助于例如變速器的動力輸出裝置或者類似物來驅動。轉子2和定子4 一起形成工作腔5，其中合適的工作介質如油被旋轉用于產生希望的制動力矩。轉子2和定子4都具有近似半圓環(huán)形(torus)形狀的底座主體。轉子2和定子4在互相面對區(qū)域內設置有葉片6，7。轉子2和定子4共同形成近似環(huán)形(toroidal)的工作腔5。在減速器I的操作期間，工作介質經由在定子4的區(qū)域內的進口 8吸入。工作介質通過環(huán)形壁9和通過典型地設置在葉片7內的進口 8流入工作腔5。工作介質經由入口空間10流入背離工作腔5的環(huán)形壁9的側面上的進口 8的區(qū)域。而且，排出口 11設置在環(huán)形壁9的區(qū)域內，該排出口設置在定子4的兩個各自的葉片7之間的環(huán)形壁9的區(qū)域內?？赡茉谶@一點上，排出口 11僅設置在一些葉片7之間；主要還可能在所有的葉片7之間設置一個或者可選地幾個排出口 11。在減速器I的繼續(xù)操作期間，排出口 11引導介質流出工作腔5而進入出口收集腔12和從所述出口收集腔12通過合適的回路和可選的輸送設備，返回到進口收集腔10，以便繼續(xù)經由進口 8供應所述介質回到工作腔5。定子4是減速器外殼13的一部分，其圍繞轉子2且包括用于軸3的合適的密封件/軸承。這種減速器I的主要功能從現有技術中是已知的。它能使用例如油或者也直接使用冷卻水或者傳動系的冷卻介質來進行操作。在使用油操作的情況下，它分別通過液力減速器I的外側的熱交換器被冷卻，例如，通過傳動系的冷卻回路內的冷卻介質被冷卻。如上述已經描述過的，將排出口 11引入到定子4的環(huán)形壁9中是有問題的。圖2的圖解因此示出了具有引入到定子4中的排出口 11的定子4的放大截面。進口 8，已經結合圖I進行了描述，在圖2的圖解中省略。在圖2中所示的排出口 11，根據如在此所選的截面圖位于兩個葉片7之間，其中只有一個在截面圖中示出。排出口 11以這種方式設置，以使在流經排出口 11的介質的流動方向上，即，從工作腔5朝著出口收集腔12的方向上，它的橫截面擴大。它和環(huán)形壁9，定子4的葉片7以及還與各自的連接元件，定子4的凸緣或者相似物，一起設置為整體部件，且通過鑄造進行制造。在鑄造期間，排出口 11被直接引入到環(huán)形壁9中，以使它隨后不再需要被機械加工。這確保了定子4的簡單、快速和費用低廉的制造過程。在這種情況下，排出口 11的橫截面在從工作腔5朝著開口收集腔12的流動方向上的擴大被設置為以使它以至少一個臺階發(fā)生。橫截面在流動方向上的擴大導致減速器I的離開工作腔5的工作介質在流經排出口 11時的流動速度減小。這可靠并有效地防止了在鄰近部件的區(qū)域內，尤其是在收集腔12的區(qū)域內，由腐蝕或者氣蝕引起的問題，其中所述腐蝕或者氣蝕可發(fā)生在當工作介質進入出口收集腔12時的更高速度處。圖3的圖解示出了液力減速器I的定子4的外側的視圖。排出口 11被清楚地示出，如在此示出的，其在觀察的方向上包括錐形的橫截面。進口 8示出在視圖部分的底部區(qū)域中，其進口已經結合圖I描述過了且不是本申請的主題。如在圖2中示出的根據本發(fā)明的實施例中的定子4的制造，如上述所述的通過鑄造來產生，在鑄造期間，排出口 11同時以直接的方式引入，不需任何后續(xù)機械加工便可使用。圖4的圖解示出了類似于圖2的圖解的定子4的各個截面。除了定子4之外，示出了鑄造模具16的未整個示出的兩個部分14，15。第一模具部分14形成定子4的內部；第二 部分15形成定子4的外部輪廓，且在這種情況下，尤其形成環(huán)形壁9的外部輪廓。穿過環(huán)形壁9的排出口 11被設置成以使芯體或者兩個芯體部分17，18在鑄造期間被設置在排出口 11的區(qū)域內。圖4的圖解示出了第一芯體部分17與模具的第一部分14連接，其中所述第一芯體部分保持排出口 11的具有較小直徑的區(qū)域是暢通的(free)。用于排出口 11的具有較大直徑的區(qū)域的第二芯體部分18分別與模具的第二部分15連接。芯體部分17，18能與模具的各自部分14，15連接或者與所述部分設置成整體的形式。尤其在芯體部分17，18的實施例中提供了將模具的14，15部分之間的分割線移動到環(huán)形壁9的區(qū)域中的優(yōu)點。由于它們能以相當細的方式設置，所以連續(xù)的芯體會相對敏感，容易被磨損或者損壞。通過減少由兩個芯體部分17，18形成的芯體的長度可以相當大地緩解這個問題。芯體部分17，18的每一個在軸向方向上相對于其直徑被分別以相對短的方式設置，因此能被以各自穩(wěn)定的方式設置。鑄造模具16的部分14，15的長的使用壽命可這樣得以實現。這也有助于定子4的費用低廉的制造。鑄造模具16的兩部分14，15與芯體部分17，18 一起布置成以使它們能以合適的方式從模具移除，例如，通過在液力減速器I的隨后軸線方向使模具位移，或者在傾斜定位的葉片7的情況下借助于從模具合適的旋轉移除。具有不同直徑的排出口 11的兩個局部部分因此將會被設置成以使在從模具的移除方向上它們不包括任何底切。在附圖的圖解中僅表明原理，且部分以非精確方式示出。模具的部分14，15的使它們能容易地從模具移除的合適配置產生這樣的可能性，即鑄造模具16整體可布置為永久模具。用臨時模具的鑄造原則上也是可能的。
權利要求
1.一種用于液力減速器(I)的定子(4)，包括 葉片(7)； 承載葉片(7)的環(huán)形壁(9)； 用于工作介質的排出口(11)，該排出口在葉片(7)之間延伸過所述環(huán)形壁(9)； 其特征在于， 葉片(7)和其中設置有所述排出口(11)的環(huán)形壁(9)通過鑄造被制造為整體部件。
2.根據權利要求I所述的定子，其特征在于，排出口(11)具有通流能力的橫截面，該橫截面在流動方向上擴大。
3.根據權利要求2所述的定子，其特征在于，具有通流能力的排出口(11)的擴大橫截面以至少一個臺階式地增加。
4.一種用于制造液力減速器(I)的定子(4)的方法，包括 葉片(7)； 環(huán)形壁(9)承載所述葉片(7); 用于工作介質的排出口(11)，該排出口在葉片(7)之間延伸過所述環(huán)形壁(9)，以及 葉片(7 )和環(huán)形壁(9 )通過鑄造進行制造， 其特征在于， 排出口(11)在鑄造期間通過合適的芯體(17，18)被引入。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，排出口(11)在鑄造后，隨后沒有進行機械加工。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其特征在于，定子(4)在鑄造模具(16)內被鑄造，該鑄造模具包括該模具的至少兩個部分(14，15)，該模具的第一部分(14)形成具有葉片(7)的環(huán)形壁(9)的內部輪廓，且模具的第二部分(15)形成環(huán)形壁(9)的外部輪廓。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，用于排出口(11)的芯體(17，18 )與所述模具的部分(14，15)的至少之一連接。
8.根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于，在模具的部分(14，15)的構造中，在排出口( 11)的方向上在排出口( 11)的深度的一部分內延伸的各自的一個芯體部分(17，18)分別與所述模具的部分(14，15)之一連接，兩個芯體部分(17，18)的共同軸向延伸部共同對應于排出口(11)的整個深度。
9.根據權利要求4-8之一所述的方法，其特征在于，芯體或芯體部分(17，18)在排出口(11)的后來通流方向上的直徑擴大。
10.根據權利要求8或9所述的方法，其特征在于，與所述模具的第一部分(14)連接的芯體部分(17)具有比與所述模具的第二部分(15)連接的芯體部分(18)小的直徑。
全文摘要
一種用于液力減速器的定子設置有葉片，支撐葉片的環(huán)形壁和工作介質的排出口，該排出口在葉片之間延伸通過環(huán)形壁。葉片和環(huán)形壁與設置在所述環(huán)形壁內的排出口一起通過鑄造制造為整體部件。排出口因而在鑄造期間進行制造，不必進行移除材料的后續(xù)機械加工。
文檔編號B22C9/00GK102905816SQ201180025574
公開日2013年1月30日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者D.勞克曼, T.奧赫爾 申請人:沃依特專利有限責任公司