[發明專利]具有相關磨損構件的葉輪

無效

• 申請號: 201380017400.7
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN104204588A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: J·R·沃克
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F16D33/20
• 分類號: F16D33/20;F16D33/10;F16H45/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;朱利曉

技術領域

本發明涉及一種用于轉矩變換器的葉輪，更具體地涉及一種葉輪及相關的磨損構件。

背景技術

常常希望在原動機的轉動輸出和從動負載的轉動輸入之間設置允許原動機的轉動輸出和從動負載的轉動輸入的轉動速度之間存在差異的聯接器。例如，為了允許原動機的輸出的連續轉動，甚至是在希望停止從動負載的輸入的轉動時，希望設置雖然從動負載的輸入被停止仍允許原動機的轉動輸出繼續的聯接器。

這種聯接器的一種例子是轉矩變換器，其在原動機的轉動輸出和從動負載的轉動輸入之間設置水動力流體聯接器。例如，例如車輛的機器可包括內燃發動機和變速器，其中內燃發動機的輸出通過轉矩變換器聯接到變速器的輸入。

轉矩變換器通常包括用于將原動機的輸出聯接到轉矩變換器的輸入的輸入聯接以及用于將轉矩變換器的輸出聯接到例如變速器的從動負載的輸出軸。轉矩變換器進一步包括容納例如液壓流體的流體的殼體。在殼體內，輸入聯接被聯接到泵，泵包括用于泵送殼體中的流體的葉輪。轉矩變換器進一步包括聯接到轉矩變換器的輸出軸的渦輪。泵的葉輪通過輸入聯接驅動，將流體泵送經過渦輪，由此造成渦輪轉動并驅動轉矩變換器的輸出軸和例如變速器的輸入。借助通過葉輪和渦輪之間的相互作用提供的流體聯接，原動機的輸出可繼續轉動轉矩變換器的輸入聯接，甚至在轉矩變換器的輸出軸停止時。

在傳統的轉矩變換器中，由于多種因素，葉輪是若干部件的組件，這些部件例如包括轉動殼體、具有能夠泵送流體的葉片的葉輪構件和轂構件。不是被形成為單個件，這些部件通常通過緊固件、粘合劑和/或焊接彼此固定。單獨部件的使用源自于與部件和制造限制相關的不同要求。例如，葉片可單獨形成并附接到葉輪構件以提供形成具有復合構造的葉片的能力。轂構件可由比葉輪的其余部分相對更強的材料形成以應對在轉矩變換器的操作過程中與轂構件相關的更高應力和/或磨損。另外，使用例如鑄造的相對不太昂貴的工藝形成整個葉輪由于部件的相對復雜形狀會是困難的。因此，制造和組裝葉輪的成本可能相對高。由于這些限制，與轉矩變換器相關的維護成本也會增加。由于例如如上所述的潛在缺陷，希望提供一種用于轉矩變換器的葉輪，其制造和維護起來相對便宜，卻仍提供希望的操作和使用壽命特征。

經由鑄造形成轉矩變換器部件的例子在授予Makim等人的美國專利申請No.US2004/0062650中描述(“’650申請”)。特別是，’650申請公開一種用于流體聯接的組件，其包括具有限定貫通的中心孔口的主體部分的轂，徑向延伸的凸緣從主體部分延伸。轂由具有比鋁高的熔化溫度的材料形成，并且具有外殼的輪圍繞徑向延伸的凸緣鑄造。輪具有一體鑄造的葉片組，外殼和葉片由鋁制成。

雖然’650申請中公開的組件可相對于一些傳統組件提供一些優勢，但它仍具有一些可能缺陷。例如，由于制造組件所需的多個鑄造過程，生產起來成本不希望地高并且復雜。另外，由于組件中包括的不同材料，與將組件的部件固定在一起相關的潛在問題會造成耐用性相對缺乏。這里公開的轉矩變換器和方法旨在緩和/或克服這些和其他可能的缺陷。

發明內容

一方面，本發明包括一種用于轉矩變換器的葉輪。該葉輪包括能夠由原動機驅動的轉動殼體部分、包括能夠形成流體流動以便將流體泵送到轉矩變換器的渦輪的多個葉片的葉片部分以及能夠將葉輪聯接到轉矩變換器并圍繞轉矩變換器的輸出軸轉動的葉輪轂部分。葉輪轂部分限定具有環形凹部的內表面和能夠為進入和離開葉輪的流體提供流動路徑的至少一個入口通道和至少一個出口通道。轉矩變換器進一步包括至少部分接收在葉輪轂部分的環形凹部中的環形磨損構件，其中環形磨損構件由含鐵材料形成。轉動殼體部分、葉片部分和葉輪轂部分一體形成為單件鑄件。

另一方面，本發明包括一種轉矩變換器，其包括能夠由原動機轉動和泵送流體的葉輪、能夠由于葉輪泵送的流體轉動的渦輪和聯接到渦輪并能夠由渦輪轉動的輸出軸。葉輪包括能夠由原動機驅動的轉動殼體部分、包括能夠形成流體流動以便將流體泵送到轉矩變換器的渦輪的多個葉片的葉片部分以及能夠將葉輪聯接到轉矩變換器使得葉輪圍繞輸出軸轉動的葉輪轂部分。葉輪轂部分限定具有環形凹部的內表面和能夠為進入和離開葉輪的流體提供流動路徑的至少一個入口通道和至少一個出口通道。轉矩變換器進一步包括至少部分接收在葉輪轂部分的環形凹部中的環形磨損構件。環形磨損構件由含鐵材料形成，并且轉動殼體部分、葉片部分和葉輪轂部分一體形成為單件鑄件。