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变矩器

申请号 CN201910762928.6 申请日 2019-08-19 公开(公告)号 CN112392932A 公开(公告)日 2021-02-23
申请人 法雷奥凯佩科液力变矩器(南京)有限公司; 发明人 胡勋; 王盛璋; S.李; 孟腾;
摘要 本公开涉及一种 液 力 变矩器 ,其包括: 外壳 ,用于接收输入 扭矩 ; 泵 轮,其与外壳成一体且能够绕旋 转轴 线旋转; 涡轮 ,其能够绕 旋转轴 线旋转,涡轮与泵轮轴向相对地布置且可被泵轮液力驱动,涡轮包括涡轮壳体和多个涡轮 叶片 ; 减振器 ,其包括 驱动盘 、从动盘以及介于驱动盘和从动盘之间的多个弹性构件;输出毂,其能够绕旋转轴线旋转且连接至涡轮壳体和减振器的从动盘,用于输出扭矩;涡轮壳体和从动盘通过 铆钉 安装至输出毂,其中,输出毂包括用于从动盘的第一 定心 表面,第一定心表面为轴向延伸的表面,从动盘包括与第一定心表面配合的第二定心表面。
权利要求

1.一种变矩器(1),其特征在于,所述液力变矩器(1)包括:
外壳(2),用于接收输入扭矩
轮(3),其与外壳(2)成一体且能够绕旋转轴线(X)旋转;
涡轮(4),其能够绕旋转轴线(X)旋转,所述涡轮(4)与泵轮(3)轴向相对地布置且可被泵轮(3)液力驱动,所述涡轮(4)包括涡轮壳体(41)和多个涡轮叶片(42);
离合器(5),其包括能够轴向移位的活塞盘(51);
减振器(6),其包括驱动盘(61)、从动盘(62)以及介于所述驱动盘(61)和从动盘(62)之间的多个弹性构件(63),所述驱动盘(61)连接至所述锁止离合器(5)的活塞盘(51);
输出毂(7),其能够绕所述旋转轴线(X)旋转且连接至所述涡轮壳体(41)和所述减振器(6)的从动盘(62),用于输出扭矩;
所述涡轮壳体(41)和所述从动盘(62)围绕所述旋转轴线(X)同轴设置且通过铆钉(11)安装至所述输出毂(7),其中,
所述输出毂(7)包括用于所述从动盘(62)的第一定心表面(S1),所述第一定心表面(S1)为轴向延伸的表面,所述从动盘(62)包括与所述第一定心表面(S1)配合的第二定心表面(S2)。
2.如权利要求1所述的液力变矩器(1),其特征在于,所述输出毂(7)包括轴向伸长部(71)和径向伸长部(72),所述第一定心表面(S1)形成在所述轴向伸长部(71)中。
3.如权利要求1所述的液力变矩器(1),其特征在于,所述输出毂(7)包括轴向伸长部(71)和径向伸长部(72),所述第一定心表面(S1)形成在所述径向伸长部(72)中。
4.如权利要求1至3中任一项所述的液力变矩器(1),其特征在于,所述从动盘(62)形成为包括中心孔(65o)的环形形状,所述中心孔(65o)包括轴向延伸的柱形内表面(65i),所述第二定心表面(S2)由所述中心孔(65o)的柱形内表面(65i)形成。
5.如权利要求1至3中任一项所述的液力变矩器(1),其特征在于,所述从动盘(62)包括环形部段(65b)和从所述环形部段(65b)径向向内突出的多个凸(64),每个凸耳(64)包括柱形内表面(64i),所述第二定心表面(S2)由所述多个凸耳(64)的柱形内表面(64i)形成。
6.如权利要求5所述的液力变矩器(1),其特征在于,所述多个凸耳(64)围绕所述旋转轴线(X)沿圆周方向等距离地间隔开。
7.如权利要求5所述所述的液力变矩器(1),其特征在于,所述凸耳(64)的数量为3个。
8.如权利要求1至3中任一项所述的液力变矩器(1),其特征在于,所述减振器(6)还包括钟摆减振器(8),所述钟摆减振器(8)包括支承板(81)和安装至所述支承板(81)的多个钟摆质量(82),所述支承板(81)连接至所述从动盘(62)。

说明书全文

变矩器

技术领域

[0001] 本公开涉及一种液力变矩器,更具体地涉及具有用于减振器和输出毂的定心装置的液力变矩器。

背景技术

[0002] 典型地,在自动变速的机动车辆发动机变速器之间设置液力变矩器。液力变矩器用于通过使用流体(通常为油)将发动机的驱动动力传递到变速器,起到传递扭矩和变矩的作用。
[0003] 液力变矩器通常包括外壳轮、涡轮离合器、减振器和输出毂。
[0004] 泵轮和涡轮轴向地相对设置。泵轮包括泵轮壳体和固定至泵轮壳体的多个泵轮叶片,泵轮壳体与外壳一起旋转。涡轮包括固定连接至输出毂的涡轮壳体和多个涡轮叶片,所述涡轮叶片固定至涡轮壳体的面向泵轮的一侧。
[0005] 减振器包括连接至锁止离合器的驱动盘和固定连接至输出毂的从动盘,以及周向作用的弹性构件。周向作用的弹性构件介于驱动盘和从动盘之间。
[0006] 涡轮壳体、从动盘与输出毂的固定连接通过铆钉来实现。在生产实践中已经发现,铆接过程中会产生偏心问题,也就是说,涡轮壳体、从动盘与输出毂之间,特别是从动盘与输出毂之间常常产生径向偏移。尤其是含有离心摆的液力变矩器,对动平衡有更高的要求。这导致液力变矩器在旋转时中出现较大的不平衡量,使得液力变矩器、特别是输出毂受到不必要的动载荷,不利于液力变矩器的正常运转。
发明内容
[0007] 本公开旨在至少解决现有技术中的上述问题,以消除从动盘与输出毂之间的径向移位,改善液力变矩器的动平衡。
[0008] 本公开提出了一种液力变矩器,所述液力变矩器包括:外壳,用于接收输入扭矩;泵轮,其与外壳成一体且能够绕旋转轴线旋转;涡轮,其能够绕旋转轴线旋转,所述涡轮与泵轮轴向相对地布置且可被泵轮液力驱动,所述涡轮包括涡轮壳体和多个涡轮叶片;锁止离合器,其包括能够轴向移位的活塞盘;减振器,其包括驱动盘、从动盘以及介于所述驱动盘和从动盘之间的多个弹性构件,所述驱动盘连接至所述锁止离合器的活塞盘;输出毂,其能够绕所述旋转轴线旋转且连接至所述涡轮壳体和所述减振器的从动盘,用于输出扭矩;
所述涡轮壳体和所述从动盘围绕所述旋转轴线同轴设置且通过铆钉安装至所述输出毂,其中,所述输出毂包括用于所述从动盘的第一定心表面,所述第一定心表面为轴向延伸的表面,所述从动盘包括与所述第一定心表面配合的第二定心表面。
[0009] 上述从动盘和输出毂的定心结构允许以非常简单的方式制造和操作。
[0010] 在铆接准备过程中,可通过第一定心表面和第二定心表面的协作来确保从动盘相对于输出毂的定心。并且,在铆接过程中,第一定心表面和第二定心表面的协作可抑制从动盘相对于输出毂的径向窜动,由此改善液力变矩器的定心和动平衡。
[0011] 在一些实施例中,所述输出毂包括轴向伸长部和径向伸长部,所述第一定心表面形成在所述轴向伸长部中。
[0012] 在一些实施例中,所述输出毂包括轴向伸长部和径向伸长部,所述第一定心表面形成在所述径向伸长部中。
[0013] 在一些实施例中,所述从动盘形成为包括中心孔的环形主体环形部段,所述中心孔包括轴向延伸的柱形内表面,所述第二定心表面由所述中心孔的柱形内表面形成。
[0014] 在一些实施例中,所述从动盘包括环形主体环形部段和从所述环形主体环形部段径向向内突出的多个凸,每个凸耳包括柱形内表面,所述第二定心表面由所述多个凸耳的柱形内表面形成。
[0015] 在一些实施例中,所述多个凸耳围绕所述旋转轴线沿圆周方向等距离地间隔开。
[0016] 在一些实施例中,所述凸耳的数量为3个。
[0017] 在一些实施例中,所述减振器还包括钟摆减振器,所述钟摆减振器包括支承板和布置在所述支承板中的多个钟摆质量,所述支承板连接至所述从动盘。附图说明
[0018] 附图并入在说明书中并构成其一部分。附图与以上的笼统描述、以下给出的示例性实施例和方法的详细描述一起用于解释本公开原理。本公开的目的和优势将在根据附图研究以下说明书时显现,在附图中,相同的元件被给予相同或类似的附图标记,且其中:
[0019] 图1是根据本公开的第一示例性实施例的液力变矩器的示意图;
[0020] 图2是根据本公开的第一示例性实施例的液力变矩器的分解图;
[0021] 图3详细示出了根据本公开的第一示例性实施例的液力变矩器的涡轮壳体、从动盘和输出毂的连接部;
[0022] 图4详细示出了根据本公开的第二示例性实施例的液力变矩器的涡轮壳体、从动盘和输出毂的连接部;
[0023] 图5详细示出了根据本公开的第三示例性实施例的液力变矩器的从动盘的安装凸缘。

具体实施方式

[0024] 现将详细参考附图所示的本公开示例性实施例和方法,在附图中,相同的附图标记标识相同或相应的部件。但是应注意,本公开在其更宽泛方面不限于特定细节、代表性装置和方法,以及与示例性实施例和方法相关的所示和所述的阐释性例子。
[0025] 示例性实施例的该描述意图结合附图被阅读,这些附图被视为整个书写的说明书的一部分。在说明书中,诸如“上”、“下”、“右”、“左”以及其衍生词(例如,“向下地”、“向上地”等)的相对术语应被解释为在所讨论附图中所述或所示的方位。这些相对术语是为了描述方便,而不旨在要求特定方位。除非以其他方式明确地描述,术语“连接、联接”等的是指结构被直接或通过中间结构间接固定或附连彼此的关系,以及可移动或牢固的附连或关系。术语“操作地连接”是这样一种连接关系,其允许相关结构在操作或实际使用时具有该连接关系。另外,在权利要求中使用的词语“一”和“一个”是指“至少一个”,且在权利要求中使用的词语“二”是指“至少两个”。
[0026] 液力变矩器1的第一示例性实施例在图1和图2中大体示出。液力变矩器1接收来自发动机的输入扭矩,并将扭矩传递至变速器的输入轴(未示出),例如在机动车辆中。
[0027] 应理解的是,轴向和径向取向相对于液力变矩器1的旋转轴线X考虑。诸如“轴向地”、“径向地”和“圆周地”相对术语分别相对于与旋转轴线X平行、垂直和以圆的方式围绕其的取向。在此讨论的附图仅示出液力变矩器1的一半,即,液力变矩器1在旋转轴线X上方的部分或局部的横截面。如现有技术已知,液力变矩器1绕旋转轴线X对称。
[0028] 液力变矩器1包括作为输入构件的外壳2,其内部填充有流体,且可绕旋转轴线X旋转。外壳2接收来自发动机的扭矩,作为液力变矩器1的输入扭矩。外壳2与发动机的输出轴的速度相同的速度转动。
[0029] 液力变矩器1还包括作为输出构件的输出毂7,其可绕旋转轴线X旋转。输出毂7联接至变速器的输入轴并与之同轴设置。例如,输出毂7可设置有内花键,用于将输出毂7不可旋转地联接至设置有互补外花键的变速器的输入轴。替换地,焊接或其他连接可用于将输出毂7固定至变速器的输入轴。
[0030] 如图1所示的液力变矩器1包括能够绕旋转轴线X旋转的泵轮3、能够绕旋转轴线X旋转且与泵轮3同轴地对齐的涡轮4、以及布置在泵轮3和涡轮4之间的导轮。
[0031] 泵轮3包括泵轮壳体31和固定至泵轮壳体31的多个泵轮叶片。泵轮壳体31沿轴向与外壳2相对且与其成一体,例如,泵轮壳体31通过图1中示出的焊接部固定至外壳2。
[0032] 涡轮4与泵轮3轴向相对地布置且可被其液力驱动。涡轮4包括涡轮壳体41和多个涡轮叶片42。所述涡轮壳体41通过铆钉11固定连接至输出毂7。所述涡轮叶片42固定至涡轮壳体41的面向泵轮3的一侧。泵轮3、涡轮4和导轮一起形成循环圆。泵轮3和涡轮4可通过流体传递动力而无刚性连接,如现有技术中已知的。
[0033] 液力变矩器1还包括锁止离合器5,其被设置为在处于接合(锁定)位置时机械地传递扭矩。锁止离合器5通常在机动车辆液动传递的启动过程之后被锁定,以便避免例如由涡轮4和泵轮3之间的滑动现象引起的效率损失。
[0034] 锁止离合器5包括大致环形的活塞盘51,该活塞盘51包括环形摩擦片52,该环形摩擦片52通过本领域内已知的合适手段,例如通过粘合剂粘合被牢固地附接到活塞盘51的面向外壳2的锁定壁21的接合表面。如图1最佳所示的,摩擦片52在活塞盘51的径向外周端部处牢固地附接到活塞盘51的接合表面。活塞盘51可轴向地移位,以朝向外壳2的锁定壁21(对应于锁止离合器5的接合位置)移动,或远离外壳2的锁定壁21(锁止离合器5的分离位置)移动。
[0035] 减振器6设置在输出毂7与锁止离合器5的活塞盘51之间。如图2最佳所示,减振器6包括驱动盘61、从动盘62以及介于所述驱动盘61和从动盘62之间的多个弹性构件63。驱动盘61构成减振器6的输入构件,而从动盘62构成减振器6的输出构件。驱动盘61和从动盘62大体上均呈环形,两者彼此同轴并且可绕旋转轴线X旋转。
[0036] 如图2所示,驱动盘61包括环形主体61b,所述环形主体61b通过诸如铆钉12或焊接的适当方式固定到锁止离合器5的活塞盘51。驱动盘61还包括从环形主体61b的外周缘朝向从动盘62轴向延伸的多个卡爪61c。多个卡爪61c围绕所述旋转轴线X沿圆周方向等距离地间隔开。在图2所示的示例性实施例中,卡爪61c的数量为3个,当然,本领域技术人员也可以设想其他数量的卡爪。
[0037] 继续参考图2,从动盘62包括弹性构件保持部67,用于保持所述多个弹性构件63。弹性构件保持部67包括与周向方向垂直的抵接部(未示出)。弹性构件63周向地串联设置在驱动盘61和从动盘62之间。具体地,弹性构件63被压缩在驱动盘61的卡爪61c与从动盘62的弹性构件保持部67的抵接部之间,以便减振器吸收突变的扭矩。在减振器6操作期间,输入到减振器6的驱动盘61的动力经过弹性构件63和从动盘62传递到输出毂7。因此,可以有效地阻尼发动机旋转的变化。从动盘62还包括从弹性构件保持部67径向向内延伸的安装凸缘
65,用于将从动盘62安装至输出毂7。安装凸缘65呈具有中心孔65o的环形形状,所述安装凸缘65通过铆钉11固定连接至输出毂7。
[0038] 在车辆操作期间,当锁止离合器5处于接合位置时,液力变矩器1在刚性传递模式下操作,扭矩首先从发动机传递至外壳2,然后借助锁止离合器5的摩擦片52与外壳2的锁定壁21之间的摩擦接合传递至减振器6,进而传递至输出毂7。在刚性传递模式下,扭矩的传递路径经由锁定离合器5和减振器6传递到输出毂7。
[0039] 当锁止离合器5处于分离位置时,液力变矩器1在液动传递模式下操作,扭矩首先从发动机传递至外壳2和与外壳2成一体的泵轮壳体31,然后通过泵轮3和涡轮4液力传递到输出毂7。在液动传递模式下,扭矩的传递路径经过泵轮3、涡轮4传递到输出毂7。
[0040] 继续参考图2,在一些实施例中,减振器6还包括钟摆减振器8,其可绕旋转轴线X旋转。钟摆减振器8包括大体环形的支承板81和安装至支承板81的多个钟摆质量块82,所述钟摆质量块82相对于所述支承板可移动。支承板81连接至从动盘62,例如通过图2中示出的铆钉13。多个钟摆质量块82布置在支承板81的径向外周边处,以在减振器6围绕旋转轴线X旋转过程中受到最大离心力而有效地吸收振动。
[0041] 如图1和图2所示,输出毂7包括大体呈柱形的轴向伸长部71和从轴向伸长部71的一端径向延伸的径向伸长部72。轴向伸长部71可设置有内花键,用于将输出毂7不可旋转地联接至设置有互补外花键的变速器的输入轴(未示出)。替换地,焊接或其他连接可用于将输出毂7固定至变速器的输入轴。
[0042] 涡轮壳体41和从动盘62围绕旋转轴线X同轴设置,且通过铆钉11安装至输出毂7。为此,如图2所示,涡轮壳体41、从动盘62的安装凸缘65和输出毂7的径向伸长部72可分别设置有沿圆周方向等距离地间隔开的铆钉孔。涡轮壳体41的铆钉孔通过附图标记43示出,从动盘62的铆钉孔通过附图标记66示出,输出毂7的铆钉孔通过附图标记73示出。
[0043] 图3为图1的局部放大图,其详细示出了在根据本公开的第一示例性实施例的液力变矩器的涡轮壳体41、从动盘62和输出毂7的连接部。如图3可见,涡轮壳体41的铆钉孔43、从动盘62的铆钉孔66和输出毂7的铆钉孔73相应地沿轴向方向对齐。铆接的变形端例如设置于输出毂7一侧。为便于变形端的填充,已知的做法是将涡轮壳体41的铆钉孔43、从动盘62的铆钉孔66、输出毂7的铆钉孔73的尺寸设置为从左向右逐渐变大,也被称作“喇叭孔”。
也就是说,涡轮壳体41的铆钉孔43的尺寸与铆钉的尺寸大体一致,从动盘62的铆钉孔66的尺寸略大于涡轮壳体41的铆钉孔43的尺寸,输出毂7的铆钉孔73的尺寸略大于从动盘62的铆钉孔66的尺寸。
[0044] 在铆接准备过程中,需要首先将涡轮壳体41的铆钉孔43、从动盘62的铆钉孔66、输出毂7的铆钉孔73沿轴线方向对齐。然而,由于涡轮壳体41的铆钉孔43、从动盘62的铆钉孔66、输出毂7的铆钉孔73的上述尺寸设置,可能产生的问题为:涡轮壳体41的铆钉孔43、从动盘62的铆钉孔66、输出毂7的铆钉孔73,特别是从动盘62的铆钉孔66、输出毂7的铆钉孔73之间可能发生沿径向方向的误差。此外,在铆接过程中,由于变形端的变形应力,从动盘62相对于输出毂7可能进一步发生径向窜动。在铆接完成后,从动盘62的定心可能不理想,这将导致液力变矩器1在转动过程中出现不平衡量。动平衡问题的存在导致液力变矩器1、特别是输出毂7受到不必要的动载荷,这可能损坏输出毂7的内花键或变速器的输入轴的外花键,不利于液力变矩器1的正常运转。此外,由于钟摆减振器8中的可移动的钟摆质量块82的存在,从动盘62定心不理想导致的动平衡问题将更加显著。
[0045] 根据本公开的液力变矩器1设置有从动盘62和输出毂7的定心装置,以改善在铆接准备过程中从动盘62相对于输出毂7的预定位
[0046] 与现有技术相比,一方面,输出毂7的径向伸长部72中形成有第一定心表面S1,该第一定心表面S1为轴向延伸的柱形外表面。更具体地,输出毂7的径向伸长部72可具有轴向加厚部分74,第一定心表面S1例如通过加工该轴向加厚部分74形成。另一方面,从动盘62具有径向向内加宽的安装凸缘65。从图3的截面图观察,从动盘62的安装凸缘65延伸至位于输出毂7径向伸长部72中的第一定心表面S1处。从动盘62的中心孔65o包括轴向延伸的柱形内表面65i,其形成与第一定心表面S1配合的第二定心表面S2。第一定心表面S1的外直径和第二定心表面S2的内直径大体相同。由此,在铆接准备过程中,可通过第一定心表面S1和第二定心表面S2的协作来确保从动盘62相对于输出毂7的定心。并且,在铆接过程中,第一定心表面S1和第二定心表面S2的协作可抑制从动盘62相对于输出毂7的径向窜动,由此改善液力变矩器1的定心和动平衡。
[0047] 图4示出了根据本公开的第二示例性实施例的液力变矩器的涡轮壳体41、从动盘62和输出毂7的连接部。如图4所示,输出毂7的轴向伸长部71中形成有第一定心表面S1,该第一定心表面S1为轴向延伸的柱形外表面。与图3所示的第一实施例相比,从动盘62具有进一步径向向内加宽的安装凸缘65。从图4的截面图观察,从动盘62的安装凸缘65延伸至位于输出毂7轴向伸长部71中的第一定心表面S1处。也就是说,图4中的从动盘62中心孔65o具有比图3中从动盘62的中心孔65o的尺寸更小的尺寸。从动盘62的中心孔65o包括轴向延伸的柱形内表面65i,其形成与第一定心表面S1配合的第二定心表面S2。第一定心表面S1的外直径和第二定心表面S2的内直径大体相同。
[0048] 在图4中,从动盘62的安装凸缘65可包括关于旋转轴线X同轴设置的第一环形部分65f和第二环形部分65s。第一环形部分65f和第二环形部分65s均沿径向方向延伸。第一环形部分65f位于第二环形部分65s的径向外侧且相对于第二环形部分65s轴向偏移。第一环形部分65f和第二环形部分65s通过相对于径向方向倾斜的过渡部分65t连接,以在形状上适配输出毂7的径向伸长部72的轴向加厚部分74。
[0049] 在根据本公开的第三实施例中,从动盘62的安装凸缘65可具有分段式的第二定心表面S2。图5示出了轴向观察的从动盘62的安装凸缘65(其中铆钉孔未被示出)。安装凸缘65包括环形部段65b和从环形部段65b径向向内突出的多个凸耳64。多个凸耳64例如围绕所述旋转轴线X沿圆周方向等距离地间隔开。凸耳64的数量为3个,当然也可以设想其他数量的凸耳64。各个凸耳64包括位于径向内侧的柱形内表面64i。各个凸耳64的内表面64i位于同一个圆柱体的柱形表面上并共同形成与第一定心表面S1配合的第二定心表面S2。以这样的构造,从动盘62可具有较少的材料和重量,并仍能够确保从动盘62相对于输出毂7的定心。
[0050] 当然,本领域技术人员也可以设想,输出毂7可具有分段式的定心表面,例如,输出毂7的轴向伸长部71可包括径向向外突出的多个凸耳。多个凸耳例如围绕所述旋转轴线X沿圆周方向等距离地间隔开。各个凸耳包括位于径向外侧的柱形外表面。各个凸耳的外表面位于同一个圆柱体的柱形表面上并共同形成与第二定心表面S2配合的第一定心表面S1。
[0051] 可以用上述实施例来实施各种修改、改变和变化。
[0052] 根据专利法规的规定,出于说明的目的已经呈现了本公开的示例性实施例的前述描述。这并不是旨在为穷尽性的或将本公开限制于所公开的确切形式。选择上文公开的实施例是为了最好地说明本公开的原理及其实际应用,从而使本领域的普通技术人员能够在各种实施例中以最佳方式利用本公开,并且各种修改适合于预期的特定使用,只要遵循本文所述的原理即可。因此,本申请旨在覆盖使用其一般原理的本公开的任何变型、使用或修改。此外,本申请旨在覆盖本公开所属领域中的已知或惯用实践中的与本公开内容相背离的内容。因此,在不偏离本公开的意图和范围的情况下,可以对上述公开进行改变。本公开的范围还旨在由所附权利要求限定。