液力變矩器和用于這種變矩器的調(diào)整裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】液力變矩器和用于這種變矩器的調(diào)整裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分的技術(shù)特征的液力變矩器以及一種用于這種變矩器的調(diào)整裝置，按本發(fā)明類型的變矩器例如在專利文獻(xiàn)US 3，151，457中已知。
[0002]液力變矩器或變扭器具有至少三個(gè)葉輪，也就是栗輪、渦輪和導(dǎo)輪，它們將在工作室內(nèi)環(huán)繞的流體轉(zhuǎn)向。這種基本結(jié)構(gòu)形式被稱作單級(jí)。變矩器具有可以改變區(qū)域內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)的裝置，因此，它是可被影響的變矩器。這種變矩器的一個(gè)例子是調(diào)節(jié)變矩器，它的葉片可以從外側(cè)被調(diào)節(jié)。
[0003]與驅(qū)動(dòng)裝置耦連的栗輪將由驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的栗輪轉(zhuǎn)矩傳遞給在工作室中流動(dòng)的運(yùn)行介質(zhì)。運(yùn)行介質(zhì)將力矩傳遞給與輸出裝置耦連的渦輪。附加地，通過(guò)工作室內(nèi)的且與殼體固定連接的導(dǎo)輪和導(dǎo)輪的導(dǎo)向葉片，產(chǎn)生運(yùn)行介質(zhì)的轉(zhuǎn)向。通過(guò)運(yùn)行介質(zhì)在導(dǎo)向葉片上的轉(zhuǎn)向，由運(yùn)行介質(zhì)施加到渦輪上的力矩被增強(qiáng)。由此，輸出力矩可以例如等于輸入力矩的2.5倍至12倍。
[0004]具有剛性葉片的變矩器具有唯一一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)，其中，為所有輪的葉片提供理想的流動(dòng)方向。在偏離該運(yùn)行模式時(shí)，除了摩擦損失外還導(dǎo)致附加的流量損失，流量損失越大，則偏離理想的運(yùn)行狀態(tài)越大。出于此原因，改裝可調(diào)節(jié)的導(dǎo)輪葉片或栗輪葉片。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中已知可以調(diào)節(jié)栗輪葉片的液力變矩器。
[0006]專利文獻(xiàn)US 3，330，112示出一種變扭器，該變扭器的栗輪葉片可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。葉片的定位角通過(guò)轉(zhuǎn)向裝置可改變。為此，栗輪葉片分別通過(guò)關(guān)節(jié)與共同的調(diào)整環(huán)連接，使得通過(guò)調(diào)整環(huán)相對(duì)于栗輪的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)整栗輪葉片的定位角。調(diào)整環(huán)機(jī)械地通過(guò)齒部與在驅(qū)動(dòng)軸的軸向上可移動(dòng)的部段相連，由此可以產(chǎn)生調(diào)整環(huán)的所希望的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。部段的平移運(yùn)動(dòng)通過(guò)兩個(gè)彼此分離的壓力腔被控制。
[0007]專利文獻(xiàn)US3，151,457公開了一種變扭器，其中，栗輪的葉片的局部區(qū)域通過(guò)轉(zhuǎn)向裝置能夠被調(diào)整。為此，缸體通過(guò)導(dǎo)入栗輪的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的壓力通道供給液壓液。缸體通過(guò)缸體活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使調(diào)整環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)調(diào)整環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生栗輪葉片的角度期望的變化。
[0008]通過(guò)壓力通道必須在更長(zhǎng)的行程上形成所需的壓力。此外，在變矩器的轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件中必須保證壓力通道的相應(yīng)的密封，以便持續(xù)地確定在變矩器的運(yùn)行狀態(tài)下的栗輪葉片的局部區(qū)域的角度變化。
[0009]在此背景下，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種緊湊構(gòu)造的且堅(jiān)固的液力變矩器，該液力變矩器具有低磨損的用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)調(diào)節(jié)葉片的調(diào)整裝置。本發(fā)明另外要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種用于液力變矩器的調(diào)整裝置。
[0010]所述技術(shù)問(wèn)題按照本發(fā)明通過(guò)一種按照權(quán)利要求1的液力變矩器和按照權(quán)利要求16的調(diào)整裝置解決。
[0011]因此，本發(fā)明涉及一種液力變矩器，具有工作室、與驅(qū)動(dòng)軸相連的栗輪、與輸出軸相連的渦輪和導(dǎo)輪，該工作室能夠被運(yùn)行介質(zhì)流過(guò)。按照本發(fā)明的變矩器是具有至少一個(gè)調(diào)節(jié)葉片的所謂的可調(diào)式變矩器，該調(diào)節(jié)葉片通過(guò)調(diào)整裝置能夠被調(diào)節(jié)。按照本發(fā)明的變矩器特征在于，調(diào)整裝置具有帶有多個(gè)環(huán)形件的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，這些環(huán)形件分別相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸同軸地布置。第一環(huán)形件通過(guò)轉(zhuǎn)向裝置與至少一個(gè)調(diào)節(jié)葉片相連，用于至少間接地、也就是說(shuō)直接地或者通過(guò)另外的傳遞裝置傳遞調(diào)節(jié)力或調(diào)節(jié)力矩。第一環(huán)形件相對(duì)于第二環(huán)形件在驅(qū)動(dòng)軸的周向上可轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0012]至少間接的意思是，直接或者間接地中間設(shè)有另外的傳遞件。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，只需要較低耐磨性的機(jī)械構(gòu)件，用于產(chǎn)生調(diào)節(jié)力或調(diào)節(jié)力矩。這一般實(shí)現(xiàn)的方式是，力的產(chǎn)生、導(dǎo)入和傳遞基本上通過(guò)調(diào)整裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
[0014]具體地，這在本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)的方式是，設(shè)有多個(gè)環(huán)形件，這些環(huán)形件的構(gòu)成調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，并且它們?cè)隍?qū)動(dòng)軸的周向上彼此相對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)。第一環(huán)形件通過(guò)轉(zhuǎn)向裝置與調(diào)節(jié)葉片耦連。通過(guò)第一環(huán)形件相對(duì)第二環(huán)形件的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的調(diào)節(jié)力矩或調(diào)節(jié)力通過(guò)轉(zhuǎn)向裝置被導(dǎo)入調(diào)節(jié)葉片并且將其保持在所希望的位置上。
[0015]環(huán)形件分別相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸同軸地布置，這導(dǎo)致了調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的緊湊的結(jié)構(gòu)。
[0016]有利的是，第一環(huán)形件液壓地可轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)向裝置根據(jù)第一設(shè)計(jì)方案由多個(gè)單獨(dú)的裝置構(gòu)成。它們?cè)谔貏e有利的設(shè)計(jì)方案中以節(jié)省結(jié)構(gòu)空間的方式在一個(gè)軸向平面內(nèi)以沿徑向彼此錯(cuò)移的方式布置。備選的設(shè)計(jì)方案是，沿軸向錯(cuò)移地布置，而沿徑向沒(méi)有錯(cuò)移地布置或沿徑向也有錯(cuò)移。
[0018]在有利的設(shè)計(jì)方案中，轉(zhuǎn)向裝置由伺服驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成。這種解決方案所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是，特別節(jié)省結(jié)構(gòu)空間的布置方式和低的構(gòu)造費(fèi)用。
[0019]特別有利的實(shí)施方式是，調(diào)節(jié)葉片是栗輪葉片。調(diào)節(jié)葉片構(gòu)成栗輪的葉柵環(huán)的一部分。在此，葉柵環(huán)的唯一的調(diào)節(jié)葉片或者葉柵環(huán)的多個(gè)調(diào)節(jié)葉片、尤其所有的葉片都可調(diào)節(jié)?？烧{(diào)節(jié)的栗輪葉片改變流入工作室內(nèi)的運(yùn)行介質(zhì)的流動(dòng)角度并且限制體積流量。由此，可以改變?cè)诠ぷ魇覂?nèi)輸出的栗力矩。流動(dòng)技術(shù)方面有利的是，栗力矩被劇烈地改變，因?yàn)樵诶跞~片劇烈傾斜時(shí)接近輸出和輸入半徑。此外，避免了流動(dòng)速度的切向分量。可以通過(guò)調(diào)整栗輪的葉片或者葉片構(gòu)件有目的地影響、尤其控制功率消耗。
[0020]調(diào)整裝置優(yōu)選適用于液力逆流變矩器、尤其單級(jí)的逆流變矩器結(jié)合栗輪上的葉片組的調(diào)整。這帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單地將調(diào)整裝置根據(jù)結(jié)構(gòu)適合的很容易接近栗輪的特性安裝調(diào)整裝置。其它的變矩器的類型同樣可以裝配有調(diào)整裝置。
[0021]環(huán)形件相對(duì)驅(qū)動(dòng)軸的同軸的布置方式可以實(shí)現(xiàn)調(diào)整裝置和變矩器的簡(jiǎn)單緊湊的結(jié)構(gòu)，由此減少設(shè)計(jì)耗費(fèi)和磨損風(fēng)險(xiǎn)。
[0022]在有利的實(shí)施方式中，第二環(huán)形件抗扭地與驅(qū)動(dòng)軸相連，并且第一環(huán)形件在驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)隨動(dòng)。這種實(shí)施方式特別適用于對(duì)栗葉片的調(diào)整，因?yàn)榄h(huán)形件以與栗輪相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)設(shè)定第一和第二環(huán)形件之間的角位置，可影響調(diào)節(jié)葉片的位置。因?yàn)閮蓚€(gè)環(huán)形件與驅(qū)動(dòng)軸一同旋轉(zhuǎn)，所以在構(gòu)件之間只有在調(diào)節(jié)過(guò)程中才會(huì)產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)。在調(diào)節(jié)過(guò)程前和后在驅(qū)動(dòng)軸、環(huán)形件和栗輪之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得前述的元件共同構(gòu)成旋轉(zhuǎn)的單元。
[0023]在另外優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一和第二環(huán)形件構(gòu)成至少兩個(gè)在驅(qū)動(dòng)軸的周向上布置的壓力腔，這些壓力腔在第一和第二環(huán)形件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)分別被施加壓力。對(duì)第一環(huán)形件的操作通過(guò)液壓實(shí)現(xiàn)。由此，避免機(jī)械的調(diào)節(jié)元件、例如回復(fù)彈簧。第一環(huán)形件的復(fù)位以及普遍的位置改變通過(guò)液壓實(shí)現(xiàn)。通過(guò)兩個(gè)壓力腔可以進(jìn)行在兩個(gè)周向上的位置改變。
[0024]通過(guò)在壓力腔內(nèi)設(shè)定適合的壓力，可以保持兩個(gè)環(huán)形件的角度位置并且由此保持調(diào)節(jié)葉片的希望的定位角。這種設(shè)計(jì)方式的另外的優(yōu)點(diǎn)是，實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)葉片的無(wú)級(jí)的可調(diào)節(jié)性。
[0025]第一環(huán)形件可以構(gòu)成柱形殼體，第二環(huán)形件布置在柱形殼體內(nèi)。由此實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特別緊湊的設(shè)計(jì)方案。
[0026]有利的是，第一和第二環(huán)形件分別具有徑向延伸的、鏡像相反地布置的葉片，這些葉片在周向上限定所述壓力腔的邊界。鏡像相反布置的葉片在此相互嵌接并且可以在周向上相互間隔地布置成，使得形成具有可變?nèi)莘e的壓力腔。通過(guò)以不同的壓力施加于壓力腔，第一環(huán)形件相對(duì)于第二環(huán)形件沿順時(shí)針或者逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，可以沿不同的