扭力阻尼器系统

权利要求

1.一种用于机动车变速器的阻尼器系统，所述阻尼器系统具有可旋转地连接至变矩器的涡轮轴，所述阻尼器系统包括：液压致动离合器，其连接至所述涡轮轴并且可随着所述涡轮轴一起旋转；

第一弹簧笼，其具有连接至所述液压致动离合器的第一笼部分和连接至变矩器离合器的摩擦板的第二笼部分，当接合所述变矩器离合器时所述摩擦板与压力板耦接；以及第一弹簧组，其连接至所述第一弹簧笼的所述第一笼部分和所述第二笼部分，当摩擦地接合所述变矩器离合器时，通过轴向旋转将所述第一弹簧组的多个弹簧偏转在所述第一笼部分与所述第二笼部分之间，从而将所述第一弹簧笼的所述第一笼部分和所述第二笼部分可释放地耦接至所述涡轮轴。

2.根据权利要求1所述的用于机动车变速器的阻尼器系统，其进一步包括第二弹簧笼，其具有连接至所述液压致动离合器的第一笼段和连接至所述变矩器的涡轮的第二笼段。

3.根据权利要求2所述的用于机动车变速器的阻尼器系统，其进一步包括具有多个第二弹簧的第二弹簧组，所述多个第二弹簧连接至所述第二弹簧笼且各自具有与所述第一弹簧组的弹簧的弹簧常数不同的弹簧常数，其中当摩擦地脱离所述液压致动离合器时，通过轴向旋转将所述第二弹簧组的所述多个第二弹簧偏转在所述第一笼段与所述第二笼段之间。

4.根据权利要求3所述的用于机动车变速器的阻尼器系统，其中所述第二弹簧组的所述弹簧以取决于扭振振幅的角度偏转。

5.根据权利要求1所述的用于机动车变速器的阻尼器系统，其中所述液压致动离合器包括离合器壳体，其具有固定至所述离合器壳体的多个摩擦或反作用板，所述离合器壳体连接至所述涡轮轴。

6.根据权利要求5所述的用于机动车变速器的阻尼器系统，其中所述液压致动离合器进一步包括相对于所述离合器壳体可轴向旋转并且固定至所述变矩器的涡轮的轮毂，所述轮毂具有固定至所述轮毂的多个摩擦或反作用板，所述轮毂的所述摩擦或反作用板与所述离合器壳体内侧的所述摩擦或反作用板中的相对板交错。

7.根据权利要求1所述的用于机动车变速器的阻尼器系统，其中所述第一弹簧组的所述弹簧以取决于转矩和振动振幅的角度偏转。

8.根据权利要求1所述的用于机动车变速器的阻尼器系统，其进一步包括设置在所述涡轮轴的纵向孔中的套筒，所述套筒将所述纵向孔分离为内通道和外通道，所述内或外通道限定供应液压流体至所述液压致动离合器的路径。

9.根据权利要求8所述的用于机动车变速器的阻尼器系统，其进一步包括具有液压流体离合器施用通道的所述液压致动离合器的离合器壳体，所述液压流体离合器施用通道与由所述套筒限定的所述内或外通道流体连通。

10.根据权利要求8所述的用于机动车变速器的阻尼器系统，其中所述涡轮轴进一步包括延伸穿过所述涡轮轴的壁的多个连接通道，所述连接通道与由所述套筒限定的所述内或外通道流体连通。

说明书

扭力阻尼器系统

技术领域

[0001] 本公开涉及扭振隔离器或涡轮阻尼器，并且更具体地涉及一种具有与用于减少发动机的扭振的涡轮阻尼器系统相关联的摩擦离合器的动力系。

背景技术

[0002] 此章节的陈述仅仅提供与本公开内容相关的背景信息，而且可或可以不构成现有技术。

[0003] 机动车发动机产生非所需的扭振进而通过动力系和传动系传输至机动车。通常，使用扭力隔离器或阻尼器以隔离或减少从发动机传输至变速器的扭振。扭力隔离器可放置成紧邻变速器的变矩器锁止离合器与输入轴之间的变矩器。已知的扭力阻尼器使用一个或多个弹簧来存储能量并且用于抑制发动机与变速器之间的能量传递路径。然而，在某些动力系配置中，扭力阻尼器不足以隔离扭振。例如，在具有滚动式汽缸停用策略的发动机中，在较低发动机运行速度和频率下发生振动幅度的增加和振动频率的降低，这是已知的单个大小的弹簧设计减振器不足以在设计空间内隔离的，由此需要改进已知的减振器。

[0004] 因此，具有减振器的动力系在本领域中尚有空间来减少振动频率的更宽范围中的扭振。

发明内容

[0005] 本公开提供了用于具有可旋转地连接至变矩器的涡轮轴的机动车变速器的阻尼器系统的实例。液压致动离合器连接至涡轮轴并且可随着涡轮轴一起旋转。第一弹簧笼具有连接至液压致动离合器的第一笼部分和连接至变矩器离合器的摩擦板的第二笼部分，当接合变矩器离合器时该摩擦板与压力板耦接。第一弹簧组连接至第一弹簧笼的第一和第二弹簧笼部分。当摩擦地接合变矩器离合器时，通过轴向旋转将第一弹簧组的多个弹簧偏转在第一笼构件与第二笼构件之间，从而将第一弹簧笼的第一和第二笼部分可释放地耦接至涡轮轴。

[0006] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的一个实例中，第二弹簧笼具有连接至离合器的第一笼段和连接至变矩器的涡轮的第二笼段。

[0007] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的另一个实例中，具有各自具有不同于第一弹簧组的弹簧的弹簧常数的弹簧常数的多个第二弹簧的第二弹簧组连接至第二弹簧笼，其中当摩擦地脱离液压致动离合器时，通过轴向旋转将第二弹簧组的多个第二弹簧偏转在第一笼段与第二笼段之间。

[0008] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的又一个实例中，第二组弹簧中的弹簧以取决于扭振振幅的角度偏转。

[0009] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的又一个实例中，液压致动离合器包括离合器壳体，其具有固定至离合器壳体的多个摩擦或反作用板，离合器壳体连接至涡轮轴。

[0010] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的又一个实例中，轮毂可相对于离合器壳体轴向旋转并且固定至变矩器的涡轮，该轮毂具有固定至轮毂的多个摩擦或反作用板，轮毂的摩擦或反作用板与壳体内侧的摩擦或反作用板中的相对板交错。

[0011] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的又一个实例中，液压致动离合器包括离合器壳体，其具有固定至离合器壳体的多个摩擦或反作用板，离合器壳体连接至涡轮轴。

[0012] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的又一个实例中，套筒设置在涡轮轴的纵向孔中，该套筒将纵向孔分离为内通道和外通道，该内或外通道限定供应液压流体至液压致动离合器的路径。

[0013] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的又一个实例中，液压致动离合器的离合器壳体具有液压流体离合器施用通道，该液压流体离合器施用通道与由套筒限定的内或外通道流体连通。

[0014] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的又一个实例中，涡轮轴进一步包括延伸穿过涡轮轴的壁的多个连接通道，该连接通道与由套筒限定的内或外通道流体连通。

[0015] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的又一个实例中，压力板或活塞可旋转地支撑在液压致动离合器的离合器壳体上。

[0016] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的又一个实例中，当液压压力施用至压力板时，摩擦板将压力板或活塞摩擦地耦接至变速器的挠性板。

[0017] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的又一个实例中，阻尼器定位在变矩器内侧的空间中并且连接在压力板或活塞与变矩器的涡轮之间。

[0018] 在用于本公开的机动车的阻尼器系统的又一个实例中，液压致动离合器由花键齿轮连接至涡轮轴，且第一笼部分和第一笼段中的每一个均通过花键连接至液压致动离合器的离合器壳体。

[0019] 其它应用领域将从本文提供的描述中变得显而易见。应当理解的是，描述和具体实例仅旨在说明目的，且不旨在限制本公开的范围。

附图说明

[0020] 本文所述的附图仅为了说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。

[0021] 图1是根据本公开的原理的机动车变速器变矩器组件的横截面前视图；

[0022] 图2是本公开的弹簧笼的前视图；

[0023] 图3是图1的区域3的部分横截面前视图；

[0024] 图4是图1的变速器组件的涡轮轴的前透视图；

[0025] 图5是在图4的截面5处截取的横截面视图；

[0026] 图6是用于本公开的液压致动离合器的离合器壳体的右前透视图；以及[0027] 图7是用于图1的变速器组件的压力板的右前透视图。

具体实施方式

[0028] 以下描述在性质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、应用或用途。

[0029] 参考图1，用于机动车的变速器驱动系统10包括经由输入连接器16接收来自发动机14的传动转矩的变速器12。输入连接器16固定至变速器挠性板18，其随着输入连接器16的转速一起旋转。变矩器20定位在变速器壳体22内。变矩器20通常包括定位在变矩器壳体30内的泵24、涡轮26和定子28。涡轮26限定变矩器20的输出并且通过泵24的旋转而流体地驱动。定子28位于泵24与涡轮26之间。定子28提供反作用以将变矩器20内的转矩倍增。变矩器壳体30连接至挠性板18并且因此在发动机14的曲柄轴的旋转期间共同旋转。泵24耦接至变矩器壳体28并且因此也与发动机14共同旋转。涡轮26提供变速器驱动系统10的转矩输出并且旋转涡轮壳体32，该涡轮壳体继而又轴向地旋转限定变速器输出驱动部件的涡轮轴
34。

[0030] 为了缓解通过涡轮轴34传递的发动机14的振动频率，阻尼器系统36耦接至挠性板18与变矩器壳体30之间的涡轮轴34。当(下文限定的)变矩器离合器关闭时，阻尼器系统36隔离发动机驱动部件16与涡轮轴34之间的发动机转矩脉冲。为了将阻尼器系统36的选定部件耦接至涡轮34或从涡轮轴34中解耦阻尼器系统36的选定部件，提供液压致动离合器38，其例如使用花键齿轮40连接至涡轮轴34。为了减少较高发动机运行速度下的发动机扭振，当变矩器离合器关闭时，阻尼器系统36的第一组弹簧42耦接至变矩器20的离合器板，使得也充填液压或变速器流体压力以接合液压致动离合器38。

[0031] 阻尼器系统36还包括第二组弹簧44。为了增加较低发动机运行速度下(例如在约1400rpm或低于约1400rpm)的扭振减少的有效范围，将液压压力从液压致动离合器38中释放出来，由此脱离液压致动离合器38的离合器元件。第二组弹簧44具有选定为用作较低频率和较低速度的发动机运行下的动力吸收器的弹簧常数。当液压致动离合器38脱离时，第二组弹簧44用于阻尼发动机驱动部件16与涡轮轴34之间的低频发动机转矩脉冲。阻尼器系统36因此在输入连接器16与车辆的最终驱动单元46之间提供第一和第二范围的扭振减少，该最终驱动单元通常包括诸如差速器以及第一和第二车轴半轴以及齿轮箱的剩余构件(未示出)的物件。

[0032] 液压致动离合器38包括如先前讨论的使用花键齿轮40连接至涡轮轴34的离合器壳体48。离合器壳体48提供用于液压流体的多个流动路径，并且因此提供在具有密封件的若干位置中，该密封件包括定位在离合器壳体48与涡轮轴34之间的第一密封件50a和第二密封件50b。离合器施用活塞52可滑动地设置在离合器壳体48中并且使用第一施用活塞密封件54a和第二施用活塞密封件54b密封以防止相对于离合器壳体48滑动运动。压力板56相对于离合器壳体48可旋转地设置并且使用压力板密封件58密封以防止液压流体泄漏。压力板56可使用限定变矩器离合器的摩擦板60可旋转地耦接至挠性板18。离合器壳体48还包括轮毂62，其可使用轮毂密封件64可旋转地支撑在涡轮轴34上。

[0033] 根据若干方面，阻尼器系统36定位在限定于压力板56与涡轮壳体32之间的空间66中。第一组弹簧42由阻尼器系统36的第一弹簧笼68单独保持，该第一弹簧笼位于空间66内。第一弹簧笼68包括由具有接触第一组弹簧42的个别弹簧对的多个弹簧接合端71的第一笼元件70限定的第一笼部分69，并且在相对端处提供由花键齿轮73花键连接至离合器壳体48的连接端72。第一笼元件70因此随着通过花键连接至涡轮轴34的离合器壳体48一起旋转。
第二笼部分是由连接至摩擦板60的弹簧支撑壳体74限定，并且由摩擦板60接合。当作用于压力板56上的压力达到最小阈值压力(例如在预定阈值发动机速度或预定阈值发动机速度以上发生的压力)，变矩器离合器关闭或接合，压力板56接合摩擦板60，且弹簧支撑壳体74与压力板56和挠性板18一起轴向旋转。弹簧支撑壳体74包括由一个或多个壳体紧固件74a(诸如铆钉)耦接的多个壳体部分。

[0034] 随着第一笼元件70相对于弹簧支撑壳体74旋转，(根据若干方面)限定重叠对压缩弹簧的第一组弹簧42中的多个弹簧定位在由第一笼元件70的多个弹簧接合端71限定的第一笼部分与由弹簧支撑壳体74限定的第二笼部分之间并且由其间的相对角度旋转压缩。扭振减少是部分通过第一组弹簧42的弹簧对的压缩和后续膨胀实现，该第一组弹簧存储和释放由第一弹簧笼68的第一笼部分与第二笼部分之间的角度旋转接收的能量。

[0035] 参考图2并且再次参考图1，根据若干方面，弹簧笼68支撑第一弹簧组42中的多个弹簧。第一弹簧组42中的弹簧是弹簧对，每一对均包括限定第一级弹簧的第一较大直径弹簧和限定设置在较大直径弹簧内的第二级弹簧的第二较小直径弹簧。在一个示例性方面中，第一弹簧组42包括识别为弹簧对42a、42b、42c、42d、42e、42f、42g、42h、42j、42k的十个弹簧对。弹簧对的数量也可大于或小于十。第一组弹簧42的每个弹簧对均包括例如第一级弹簧42a1和第二级弹簧42a2。每个弹簧对与相继弹簧对分离并且由第一笼元件70的多个弹簧接合端71中的一个接触。根据若干方面，第一组弹簧42中的弹簧在约五至十五度的角度范围中偏转。

[0036] 再次参考图1，第二组弹簧44由阻尼器系统36的第二弹簧笼75单独保持，该第二弹簧笼也位于空间66内。第二弹簧笼75包括由具有接触第二组弹簧44中的一个的多个弹簧接合元件77的笼主体构件76限定的第一笼段，并且在相对端处提供由花键齿轮80花键连接至离合器壳体48的连接端78。第二弹簧笼75因此随着通过花键连接至涡轮轴34的离合器壳体48一起旋转。第二弹簧笼75还包括由固定地连接至涡轮32的弹簧支撑壳体82限定的第二笼段。第二笼部分是由通过紧固件86连接至弹簧支撑壳体82的连接器支脚84限定。连接器支脚84和弹簧支撑壳体82一起支撑第二组弹簧44。弹簧支撑壳体82使用紧固件90(诸如铆钉)固定地连接至涡轮32和支撑板88，因此弹簧支撑壳体82、连接器支脚84和支撑板88随着涡轮壳体32一起旋转。支撑板88例如通过焊接固定至液压致动离合器38的轮毂62。弹簧支撑壳体82和连接器支脚84是由一个或多个紧固件86(诸如铆钉)耦接。

[0037] 随着笼主体构件76相对于弹簧支撑壳体82旋转，(根据若干方面)是螺旋压缩弹簧的第二组弹簧44中的多个弹簧定位在由笼主体构件76的弹簧接合元件77限定的第一笼段与由弹簧支撑壳体82限定的第二笼段之间并且由其间的相对角度旋转压缩。扭振减少是部分通过第二组弹簧44的压缩和后续膨胀实现，该第二组弹簧存储和释放由角度旋转接收的能量。根据若干方面，第二组弹簧44中的弹簧在约一至三度的角度范围中偏转。

[0038] 参考图3并且再次参考图1至图2，液压致动离合器38包括固定至个别连接构件93的多个摩擦板92，该连接构件继而又固定至离合器壳体48的凸缘94。多个反作用板96交错在摩擦板92中的相继摩擦板之间。反作用板96各自固定至轮毂62的肩部98。根据其它方面，摩擦板92和反作用板96可颠倒，从而使得反作用板96固定至个别连接构件93且摩擦板92各自固定至轮毂62的肩部98。施用至离合器施用活塞52的液压流体压力将离合器施用活塞52在施用方向“A”上可滑动地移位，迫使摩擦板92与反作用板96直接摩擦接触。摩擦板92与反作用板96之间的摩擦接触将涡轮轴34可旋转地锁定至涡轮32。为了将加压液压流体引导至离合器施用活塞52，将套筒100设置在涡轮轴34的纵向孔102内。套筒100将纵向孔102分离为下文参考图5所示和所述的内通道130以及外通道104，该外通道104限定供应液压流体至摩擦离合器组件的路径。

[0039] 液压流体被引导通过外通道104，并且通过延伸穿过涡轮轴34的壁的多个连接通道106流出，该连接通道定向成基本上垂直于纵向孔102。液压流体从连接通道106流过产生在离合器壳体48中的接收槽108和液压流体离合器施用通道110中的每一个。在离合器壳体48内，液压流体进入腔室112，在其中迫使离合器施用活塞52在施用方向“A”上平移。第一施用活塞密封件54a和第二施用活塞密封件54b在离合器施用活塞52的平移期间保持腔室112中的液压流体压力。离合器施用活塞52在施用方向“A”上的平移逆着偏置元件114的偏置力作用。偏置元件114通常用于将离合器施用活塞52在与施用方向“A”相反的返回方向“B”上移位，从而因此当液压致动离合器38脱离时将离合器施用活塞52在返回方向“B”上返回至图3中所示的未平移位置。随着离合器施用活塞52平移，经由排放通道116排放排气液压流体。

[0040] 参考图4并且再次参考图1至图2，涡轮轴34包括具有位于主体116的第一部分118中的多个连接通道106的管状主体116。纵向孔102延伸穿过涡轮轴34的大部分长度。第二组连接通道120在轴第二部分122处延伸穿过涡轮轴34的壁，并且与外通道104流体连通且定向成基本上垂直于外通道104。连接通道120使得液压流体输入至外通道104中，从而用于致动液压致动离合器38。涡轮轴34还可以提供一个或多个旋转支撑构件或轴承(诸如滚针轴承组件124)和诸如用于旋转轴承的支撑表面。

[0041] 参考图5并且再次参考图4，套筒100定位在纵向孔102内，该套筒100具有邻接第一部分118的纵向孔102的内壁的第一陷型端126。第二陷型端128邻接第二部分122的纵向孔102的内壁。套筒100由此将外通道104与中心内通道130分离。第二组连接通道120在轴第二部分122处延伸穿过涡轮轴34的壁，并且经由外通道104与连接通道106流体连通。

[0042] 参考图6并且再次参考图1和图3，离合器壳体48包括产生在圆形圆周壁134上的花键齿轮齿132。花键齿轮齿132与第一笼元件70的连接端72的花键齿轮73和笼主体构件76的连接端78的花键齿轮80啮合。多个轴向槽136使得支撑参考图3所示和所述的反作用板92的连接构件93接合。

[0043] 参考图7并且再次参考图1，压力板56包括大体上平坦接触面138，当加压液压流体施用至压力板56位于限定在压力板56与涡轮32之间的空间66内时该接触面直接接触摩擦板60。居中定位的凸缘140在轴向方向上延伸并且包括外凸缘表面142，其由参考图1所述的压力板密封件58可旋转地支撑。

[0044] 还应当明白的是，本公开的阻尼器系统36可以具有其它配置，诸如具有少于或多于第一弹簧组42的十个弹簧，以及少于或多于第二弹簧组44的六个弹簧。在不脱离本公开的范围的情况，还可对大小和弹簧系数或弹簧刚度或(当弹簧设置在两个弹簧组中时)对弹簧在它们的支撑构件中的直径做出修改。

[0045] 根据本公开的若干方面，用于机动车变速器12的阻尼器系统36包括可旋转地连接至变矩器20的涡轮轴34。液压致动的液压致动离合器38连接至涡轮轴34。第一弹簧笼68具有连接至液压致动离合器38的第一笼部分69和可释放地接合至摩擦板60的第二笼部分74，当离合器关闭时该摩擦板与压力板56耦接。第一弹簧组42连接至第一笼部分69和第二笼部分74。当离合器60摩擦地接合时，通过轴向旋转将第一弹簧组42中的多个弹簧偏转在第一笼部分69与第二笼部分74之间。第二弹簧笼75具有连接至液压致动离合器38的第一笼段76和固定地连接至变矩器20的涡轮32的第二笼段82。第二弹簧组44具有各自具有不同于第一弹簧组42的弹簧的弹簧常数的弹簧常数的多个第二弹簧。当液压致动离合器38脱离时，通过轴向旋转将第二弹簧组44的多个弹簧偏转在第一笼段76与第二笼段82之间。

[0046] 本发明的描述在本质上仅仅是示例性的且不脱离本发明的一般主旨的变动旨在位于本发明的范围内。这些变动不应被视为脱离本发明的精神和范围。