專利名稱：液動變矩器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種帶有一個泵葉輪、一個渦輪葉輪以及導向葉片的液動變矩器。
背景技術：
這樣的變矩器很久以來就已為人所知，如參看國際專利WO 02/14706A2(＝D1)，美國專利US 3,888,082(＝D2)。
被稱作這種類型的變矩器一般地被連接在一個發(fā)動機和一個工作機械之間。它在汽車方面被廣泛應用。
一個重要的數(shù)值是扭矩MT，這個扭矩可以由變矩器的渦輪傳送到工作機械上。這種扭矩受到泵的扭矩MP的影響，同時也受到轉數(shù)比v＝nT/nP的影響。當汽車使用液動變矩器時，轉數(shù)比保持在0.95-0.98——參看“汽車技術袖珍本”，Bosch(博世)，22版(＝D3)，第558頁，左欄。
液動變矩器的最重要的優(yōu)點在于能保持轉數(shù)變化和扭矩變化中的平穩(wěn)性，在于振蕩的阻尼以及扭矩峰值的降低。實踐中這些優(yōu)點只與機械分級聯(lián)動機構結合才能運轉。參看D3。在第557頁的右欄，液動變矩器與機械分級聯(lián)動機構相結合才能夠經(jīng)濟地運轉，因為帶高轉差率的持續(xù)運行只有在有效作用系數(shù)(或效率)的范圍內才是可能的。
各種變矩器的設計結構有著很大的不同。因此泵和渦輪能夠環(huán)繞同一方向運行。在這種情況下，泵葉輪和渦輪葉輪能夠被安置在環(huán)流的同一側上(從一個軸向截面觀看)。但是它們也能夠被互相相對地安置。
另外，在泵葉輪和渦輪之間用一個反向導輪可以使泵葉輪和渦輪反向運行。
導向輪可以以不同的方法配置，這樣的導向輪是可以調節(jié)的或不可以調節(jié)的。
已知的這種變矩器結構并不能在所有情況下都令人滿意。這特別關系到所需空間和與傳動系列總成本有關。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明以提供上面所描述的類型的變矩器的目的為基礎，這種變矩器承擔了傳動裝置的功能，因而就可免除該傳動裝置了。
為達到上述目的，本發(fā)明提供的液動變矩器，包括以下的部件或者特征一個泵葉輪，該泵葉輪在運行時從內到外穿流而過；一個渦輪葉輪，該渦輪葉輪在運行時從外到內穿流而過；泵葉輪和渦輪葉輪之間的導向葉片；渦輪葉輪和泵葉輪之間的導向葉片；在渦輪葉輪的轉數(shù)Nt和泵葉輪的轉數(shù)Np之間的轉數(shù)比，該轉數(shù)比處于最大有效作用系數(shù)，該最大有效作用系數(shù)在1.2和4之間；當提高渦輪轉數(shù)和泵轉數(shù)保持不變時，泵葉輪的吸收功能不變或下降；泵葉輪的排出口邊緣位于半徑大R上，該半徑大R是半徑小r的2-8倍，渦輪葉輪2的進入口邊緣位于這半徑小r上。
本發(fā)明的重要或有益的特性如下發(fā)明人從大量的構造可能性中，選擇了一個在最大的效率范圍內——明顯大于1的轉數(shù)比。本發(fā)明已經(jīng)實施的樣機中是1.85。這個數(shù)值一般在1.2和3之間已經(jīng)證明是有效的。
此外有益的有，將泵葉輪的排出口邊緣置于一個較渦輪葉輪的進入口邊緣更大的半徑上。
此外有益的還有，在渦輪葉輪和泵葉輪之間設置可調節(jié)的導向葉片。
本發(fā)明的發(fā)明人采取一種獨特的方法。即眾所周知，和轉數(shù)比為1或小于1的變矩器相比，轉數(shù)比大于1的變矩器具有一較不利的效率。然而按權利要求1所說的變矩器，和一個帶較小轉數(shù)比的傳統(tǒng)變矩器相比，就沒有或沒有相關的效率上的退化。


本發(fā)明及現(xiàn)有技術將通過附圖作出詳細的說明，圖1顯示本發(fā)明變矩器的軸向截面示意圖；圖2顯示現(xiàn)有技術中的變矩器的一典型特性曲線。
圖3顯示為本發(fā)明變矩器的驅動力矩、渦輪力矩以及超過轉數(shù)比的效率的曲線示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，變矩器最重要的組成部分為泵葉輪1和渦輪葉輪2，固定的導向葉片3安裝在泵葉輪1和渦輪葉輪2之間。
在渦輪葉輪2和泵葉輪1之間還安裝有固定的導向葉片4，以及可調節(jié)的導向葉片5。
泵葉輪1和渦輪葉輪2位于垂直于機軸6的平面7的兩側。
泵葉輪1包括有一個進入口邊緣1.1和一個排出口邊緣1.2。
渦輪葉輪2包括有一個進入口邊緣2.1和一個排出口邊緣2.2。
泵葉輪1的排出口邊緣1.2位于半徑R上，而渦輪葉輪2的進入口邊緣2.1位于半徑r上。R與r之比明顯大于1?？梢詾?.2-6。在本實施例中為2。
人們可以清楚地看到可調整軸8。該可調整軸8接觸在導向葉片5的可調整的頂端的葉片上，并位于平面7內。
也可以在內部對可調整的導向葉片進行調整，通常通過一個調整軸，該調整軸在變矩器的傳動軸內(未在圖中顯示)延伸，曲拐傳動時調整軸對可調整的葉片產生作用。
上面描述的構形配置已足以證明其具有的特別優(yōu)點。導向葉片4和可調整葉片5位于環(huán)流的流動區(qū)段內，該流動區(qū)段基本上和變矩器軸6是平行的，并且非常接近。泵葉輪1的葉片和渦輪葉輪2的葉片位于垂直于軸6的平面7的兩側。導向葉片3也是在和變矩器軸6平行的流動區(qū)段內延伸，但在徑向的外邊。
還應當注意的是兩個半徑，大R和小r之間的比率。這個比率基本上大于1。最好是一個大于1.5的值，并能夠是8或者更大些。
圖2顯示出渦輪扭矩Mt的進程，以及傳動力矩Mp，和效率η的進程，其初始值被設置成大于轉數(shù)比v(＝渦輪轉數(shù)/泵轉數(shù))。可以看出，在本實例中，ηmax為一個轉數(shù)比值1.85。而在現(xiàn)有技術中，在ηmax處的轉數(shù)比為小于1或接近1。
根據(jù)本發(fā)明的變矩器具有以下優(yōu)點·可以取消機械的傳動裝置；·可以取消頻率轉換器；·增加了功率密度；·變矩器需要較少的結構空間；·變矩器并不由于缺少一個機械傳動裝置，以及由于部件的減少，而招致機能失常，而是工作狀態(tài)穩(wěn)定并具有一個較長的使用壽命。
·在R/r的比例相等或大于1時，可以實現(xiàn)泵和渦輪之間不同的轉數(shù)比。
影響轉數(shù)比的又一種可能性是選擇泵葉輪和渦輪葉輪的某種葉片幾何形狀。
在本發(fā)明提供的液動變矩器中，通常在不變的泵轉數(shù)和提高渦輪轉數(shù)時，泵葉輪的吸收功能保持不變或幾乎不變或者較輕的減弱。
權利要求
1.液動變矩器，包括以下的部件或者特征1.1一個泵葉輪(1)，該泵葉輪(1)在運行時從內到外穿流而過；1.2一個渦輪葉輪(2)，該渦輪葉輪(2)在運行時從外到內穿流而過；1.3泵葉輪(1)和渦輪葉輪(2)之間的導向葉片(3)；1.4渦輪葉輪(2)和泵葉輪(1)之間的導向葉片(4)；1.5在渦輪葉輪(2)的轉數(shù)Nt和泵葉輪(1)的轉數(shù)Np之間的轉數(shù)比，該轉數(shù)比處于最大有效作用系數(shù)，該最大有效作用系數(shù)在1.2和4之間；1.6當提高渦輪轉數(shù)和泵轉數(shù)保持不變時，泵葉輪(1)的吸收功能不變或下降；1.7泵葉輪(1)的排出口邊緣(1.2)位于半徑大R上，該半徑大R是半徑小r的2-8倍，渦輪葉輪2的進入口邊緣(2.1)位于這半徑小r上。
2.如權利要求1所述的液動變矩器，其特征在于，泵葉輪(1)的葉片的進入口邊緣(1.1)位于比渦輪葉輪(2)的葉片的進入口邊緣(2.1)較大的半徑上。
3.如權利要求1或2中之一項所述的液動變矩器，其特征在于，渦輪葉輪(2)和泵葉輪(1)之間設置有可調整的葉片(5)。
4.如權利要求1至3中之一項所述的液動變矩器，其特征在于，設置有一個徑向延伸的軸(8)，用以調節(jié)可調節(jié)的葉片(5)。
5.如權利要求4所述的液動變矩器，其特征在于，徑向延伸的軸(8)從外面穿過環(huán)流被導引至可調節(jié)的葉片(5)處。
6.如權利要求4所述的液動變矩器，其特征在于，徑向延伸的軸和一驅動軸成驅動連接，該驅動軸和該變矩器的轉軸(6)同軸向延伸。
7.如權利要求4-7中之一項所述的液動變矩器，其特征在于，可調節(jié)的葉片(5)設置于和變矩器的轉軸(6)相平行延伸的流動區(qū)段內。
全文摘要
本發(fā)明涉及的一種液動變矩器，包括以下的部件或特征一個泵葉輪，該泵葉輪在運行時從內到外穿流而過；一個渦輪葉輪，該渦輪葉輪在運行時從外到內穿流而過；泵葉輪和渦輪葉輪之間的導向葉片；渦輪葉輪和泵葉輪之間的導向葉片；根據(jù)本發(fā)明，這種變矩器還包括以下特征渦輪葉輪的轉數(shù)Nt和泵葉輪轉數(shù)Np之間在1.2和4之間的轉數(shù)比幾乎接近相同或降低的λ進程。R/r的比例等于或大于1時可以實現(xiàn)泵和渦輪之間不同的轉數(shù)比。
文檔編號F16D33/04GK1664394SQ200510054608
公開日2005年9月7日 申請日期2005年3月4日 優(yōu)先權日2004年3月6日
發(fā)明者漢斯·斯庫爾, 喬治·華爾, 安帝斯·巴斯特克 申請人:沃易斯渦輪股份有限公司