[发明专利]具有相关磨损构件的叶轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于转矩变换器的叶轮，更具体地涉及一种叶轮及相关的磨损构件。

背景技术

常常希望在原动机的转动输出和从动负载的转动输入之间设置允许原动机的转动输出和从动负载的转动输入的转动速度之间存在差异的联接器。例如，为了允许原动机的输出的连续转动，甚至是在希望停止从动负载的输入的转动时，希望设置虽然从动负载的输入被停止仍允许原动机的转动输出继续的联接器。

这种联接器的一种例子是转矩变换器，其在原动机的转动输出和从动负载的转动输入之间设置水动力流体联接器。例如，例如车辆的机器可包括内燃发动机和变速器，其中内燃发动机的输出通过转矩变换器联接到变速器的输入。

转矩变换器通常包括用于将原动机的输出联接到转矩变换器的输入的输入联接以及用于将转矩变换器的输出联接到例如变速器的从动负载的输出轴。转矩变换器进一步包括容纳例如液压流体的流体的壳体。在壳体内，输入联接被联接到泵，泵包括用于泵送壳体中的流体的叶轮。转矩变换器进一步包括联接到转矩变换器的输出轴的涡轮。泵的叶轮通过输入联接驱动，将流体泵送经过涡轮，由此造成涡轮转动并驱动转矩变换器的输出轴和例如变速器的输入。借助通过叶轮和涡轮之间的相互作用提供的流体联接，原动机的输出可继续转动转矩变换器的输入联接，甚至在转矩变换器的输出轴停止时。

在传统的转矩变换器中，由于多种因素，叶轮是若干部件的组件，这些部件例如包括转动壳体、具有能够泵送流体的叶片的叶轮构件和毂构件。不是被形成为单个件，这些部件通常通过紧固件、粘合剂和/或焊接彼此固定。单独部件的使用源自于与部件和制造限制相关的不同要求。例如，叶片可单独形成并附接到叶轮构件以提供形成具有复合构造的叶片的能力。毂构件可由比叶轮的其余部分相对更强的材料形成以应对在转矩变换器的操作过程中与毂构件相关的更高应力和/或磨损。另外，使用例如铸造的相对不太昂贵的工艺形成整个叶轮由于部件的相对复杂形状会是困难的。因此，制造和组装叶轮的成本可能相对高。由于这些限制，与转矩变换器相关的维护成本也会增加。由于例如如上所述的潜在缺陷，希望提供一种用于转矩变换器的叶轮，其制造和维护起来相对便宜，却仍提供希望的操作和使用寿命特征。

经由铸造形成转矩变换器部件的例子在授予Makim等人的美国专利申请No.US2004/0062650中描述(“’650申请”)。特别是，’650申请公开一种用于流体联接的组件，其包括具有限定贯通的中心孔口的主体部分的毂，径向延伸的凸缘从主体部分延伸。毂由具有比铝高的熔化温度的材料形成，并且具有外壳的轮围绕径向延伸的凸缘铸造。轮具有一体铸造的叶片组，外壳和叶片由铝制成。

虽然’650申请中公开的组件可相对于一些传统组件提供一些优势，但它仍具有一些可能缺陷。例如，由于制造组件所需的多个铸造过程，生产起来成本不希望地高并且复杂。另外，由于组件中包括的不同材料，与将组件的部件固定在一起相关的潜在问题会造成耐用性相对缺乏。这里公开的转矩变换器和方法旨在缓和/或克服这些和其他可能的缺陷。

发明内容

一方面，本发明包括一种用于转矩变换器的叶轮。该叶轮包括能够由原动机驱动的转动壳体部分、包括能够形成流体流动以便将流体泵送到转矩变换器的涡轮的多个叶片的叶片部分以及能够将叶轮联接到转矩变换器并围绕转矩变换器的输出轴转动的叶轮毂部分。叶轮毂部分限定具有环形凹部的内表面和能够为进入和离开叶轮的流体提供流动路径的至少一个入口通道和至少一个出口通道。转矩变换器进一步包括至少部分接收在叶轮毂部分的环形凹部中的环形磨损构件，其中环形磨损构件由含铁材料形成。转动壳体部分、叶片部分和叶轮毂部分一体形成为单件铸件。

另一方面，本发明包括一种转矩变换器，其包括能够由原动机转动和泵送流体的叶轮、能够由于叶轮泵送的流体转动的涡轮和联接到涡轮并能够由涡轮转动的输出轴。叶轮包括能够由原动机驱动的转动壳体部分、包括能够形成流体流动以便将流体泵送到转矩变换器的涡轮的多个叶片的叶片部分以及能够将叶轮联接到转矩变换器使得叶轮围绕输出轴转动的叶轮毂部分。叶轮毂部分限定具有环形凹部的内表面和能够为进入和离开叶轮的流体提供流动路径的至少一个入口通道和至少一个出口通道。转矩变换器进一步包括至少部分接收在叶轮毂部分的环形凹部中的环形磨损构件。环形磨损构件由含铁材料形成，并且转动壳体部分、叶片部分和叶轮毂部分一体形成为单件铸件。