CN101356389B - 具有强制油引导装置的变换器 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，在一个三通道变换器(1)中通过安置一个附加壁(19)来提供一个所谓的第三空间(16)，该第三空间建立片(4)的背离涡轮(10)的端部与第三通道(17)的液压连接。该第三空间保证，液力元件(泵、涡轮、导轮)、可选择的减振器(18)和跨接偶合器(3)的区域中的交换油流动始终仅通过跨接偶合器的片来进行。这保证在打滑工况中片被高质量地冷却。

Description

具有强制油引导装置的变换器
本发明涉及一种变矩器，该变矩器具有一个跨接偶合器，其中，该跨接偶合器构造有至少两个可轴向移动的片。此外，该变矩器装备有一个三通道系统。为了使油流动优化并且由此为了使这些片更好地冷却，提出了一些强迫油流通过这些片的措施。
由现有技术公知了文献DE10350935A1，在该文献中描述了可通过相应措施来使油经过变换器跨接偶合器片的流动得到优化。为此，在离跨接偶合器远的区域中使油的穿流阻力提高。在独立的第二措施中，油的穿流阻力通过跨接偶合器来降低。
本发明的任务在于，使油经过跨接偶合器片的摩擦面的流动进一步得到改善。
该任务这样来解决：在液力构件(泵、涡轮、导轮)的区域中循环的油流仅仅通过跨接偶合器的片才可流入或流出。这通过在活塞上安置一个附加壁来实现，其中，该附加壁安置在活塞的背离片组并且由此背离用于活塞的压力空间的侧上。附加壁的处于片组附近的端部基本上不漏油地靠置在相邻的片的表面上。附加壁的处于变速器输入轴附近的端部也基本上不漏油地、但可转动地与该变速器输入轴相连接。
在本发明的第一构型中，外部片承载件上的外部的齿部区域在其朝向涡轮的端部上基本上不漏油地封闭。另外，在外部的齿部区域中在背离涡轮的端部上设置一个通道，该通道使油基本上不可从液力构件的区域流入。由此，油在其循环中必须总是流动经过片。如果跨接偶合器闭合，则虽然油不可不受阻碍地循环，但这时却仅通过偶合器进行转矩传递。换句话说：泵和涡轮转动同步地运转，由此在那里不作功并且由此也不产生摩擦。
如果在根据本发明的构型中跨接偶合器打开，即通过泵、涡轮和导轮中的循环圆流动而产生高的热量，则可在整个范围内进行到变换器和从变换器的循环。
如果跨接偶合器处于打滑工况，则热量主要在片的摩擦面上产生。通过根据本发明的布置，油流动则被设计得对于片的冷却最佳。换句话说：在此所述的油强制引导装置总是保证仅当油经过了片的摩擦表面时油才可再离开变换器内部。
在本发明的第二构型中，外部片承载件上的外部的齿部区域在其朝向涡轮的端部上也不封闭。但为此在活塞与相邻的片之间的区域中设置有一个密封元件，该密封元件使从片的外直径朝穿过片的轴向的孔的径向区域密封。
现在在下面要借助于附图来详细描述本发明。附图表示：
图1根据第一解决方案的根据本发明的变矩器的半剖面；
图2在跨接偶合器打开的情况下图1的一个局部；
图3在跨接偶合器闭合或打滑的情况下图1的一个局部；
图4根据第二解决方案的变换器的半剖面；
图5图4的一个局部；
图6根据第二解决方案的带有连续的附加壁的半剖面；
图7根据图6，但附加壁作为弹簧元件；
图8根据第二解决方案的半剖面，但带有两件式的附加壁。
在图1中可看到一个变矩器1，该变矩器绕旋转轴线21转动。变换器1在其壳体2中基本上具有一个泵9、一个涡轮10、一个导轮11和一个跨接偶合器3。在跨接偶合器3与轮毂25之间的力流中还设置有一个减振器18。变速器输入轴和用于导轮11的力矩支撑装置已经从附图中略去。
变换器具有一个三通道系统。即存在总共三个通道，以便实现油循环和跨接偶合器3的控制。为此假定，用于循环的油流可具有两个方向。图1中所示的方向因此仅是示例性的并且不应被视为限制。在变换器的右端部上的套筒状延续部与用于导轮11的未示出的力矩支撑件之间可看到第一通道7，油从该第一通道首先流动到泵9中。油的一部分然后在涡轮10和导轮11中继续进行循环圆流动。油的另一部分在泵9与涡轮10之间的间隙处排出并且流注到第一空间8的剩余区域中。
变换器1的从空心的变速器输入轴(未示出)通出来的另一个第二通道12对第二空间13进行供给。如果该空间13被油压力加载，则跨接偶合器3闭合，其方式是活塞14向右移动过来并且在此情况下片4压在轴向止挡22上。但如果第二空间13无压力或仅被很小地加载以压力，则来自第一空间8的油压力又加压。
片4以其齿部交替地与外部片承载件5的齿部或内部片承载件6的齿部相啮合。根据本发明，在外部片承载件5上在其朝向涡轮10的端部上设置有一个密封元件15。该密封元件15使得油基本上不可在外部片承载件5的齿与在外部啮合的片4的齿之间流动，因为该密封元件不仅密封地贴靠在外部片承载件的端侧边缘上而且贴靠在右侧的片、即所谓的端部片上。密封元件15在该实施例中构造成环状的弹簧，但该密封元件也可在本发明的范围内构造成环形盘，其中，环形盘则同时可用作轴向止挡22。密封元件15可借助于焊接或(铆接形式的)敛缝固定在外部片承载件5上、壳体2上或一个设置在径向外部的减振器的输出件上。
但属于本发明的还有一个第三通道17，该第三通道与一个空间16相连接。该空间16例如通过在活塞14上借助于间隔铆钉24设置一个附加壁19来形成。活塞14与附加壁19之间的间隙20在外部的齿部区域的背离涡轮的端部上具有一个开口，该开口可接收循环的油。因为附加壁相对于轮毂25密封，所以没有油可从第一空间8压入到回流部分(＝第三通道)中。由此保证基本上油仅可通过片4或通过跨接偶合器3循环。由此使片4的摩擦片衬的冷却得到优化。
通过图2和图3详细示出了油通过片4的流动。在图2中借助于轴向止挡22和与该轴向止挡相邻的片4之间的间隙可看到，跨接偶合器在此未闭合。密封元件15在径向外部与外部片承载件5敛缝。密封元件15的径向内部的端部弹动地贴靠在端部片上并且因此阻止油在外部的齿部区域中流入。因此，油流动通过内部的齿部区域(即在内部片承载件的齿与径向内部制齿的片4之间)。因为油不可向左下方流出(在图1中参见附加壁19与轮毂25上的环状成形部之间的密封部位)，所以油仅可径向向外流动。如果油在扫过片4的摩擦面(摩擦面通常具有油槽)之后到达外部的齿部区域中，则该油仅可通过活塞与附加壁19之间的开口流出。活塞设置有一些在周缘上相继的“鼻”26，以便活塞14不将开口关闭。鼻26在此支撑在左侧的片4的表面上。在鼻26之间的中间空间中，油可不受干扰地流出。
图3与图2相比区别仅在于，跨接偶合器3在此闭合。这借助于在轴向止挡22与相邻的片4之间不存在间隙而看出。油流动在此在其分布方面与图2中完全一样地进行，只是在此通过片4的压紧而使油流减少——在空间8中的压力保持相同的情况下。但这可通过在打滑期间空间8中的提高的压力来补偿。与图4中的本发明解决方案无关，与图1相比，可看到活塞的另一种布置。在图4中，活塞14设置在变速器输入轴上，而不是如图1中那样设置在所谓的与盖固定的轮毂上。但本发明解决方案与这些构型不相关。
要通过图4和图5示出的本发明第二解决方案在于，不是外部片承载件5上的外部的齿部区域被密封，而是活塞附近的片的径向外部区域被很好地密封，由此在此没有油可在径向外部的片表面与活塞的环形鼻之间流出。但同时片设置有至少一个轴向的孔33。如果现在由于第一空间8与第三空间16之间的压力差而使油流动到片4与外部片承载件5和/或片承载件6之间的齿部区域中，则油仅可在径向方向上在摩擦片衬与无摩擦片衬的片的表面之间的间隙中借助于或不借助于摩擦片衬或钢片中的油槽流动。在此需明确强调的是，端部片27、即离涡轮最近的片没有被钻孔，因为否则如从这些图中可容易地获知的那样油不会流动通过片的摩擦面。
优选在径向中部的区域中在片4中存在一些孔33。如果油现在以前面所述方式走上了其路径并且现在到达孔，则油于是在轴向上在朝活塞14的方向上流动。如在图5中可清楚地看到的那样，活塞14的环形的鼻26具有缺口，由此油可流出到第三空间16中。
在图4和图5中也可看到一个导入套筒28，该导入套筒必须使第三通道17围绕轮毂25与变速器输入轴29之间的齿部形成。该齿部区域加工得配合非常精确，由此，油穿流在此变得非常难。在图1中该导入套筒不是必需的，因为在那里油流在轮毂/变速器轴的齿部的径向外部向右即向变速器的方向被引导。
不应不提及的是，不仅在通过图1至图3示出的本发明第一构型中而且在通过图4和图5示出的本发明第二构型中，油流也可在反向的方向上流动，而在此没有脱离根据本发明的构思。
在图5中还可清楚地看到另一个本发明构思：在此可看到一个用于活塞14的转动保险装置，该转动保险装置与壳体铆接并且在径向外部设置有缝隙，其中，接片32嵌入到这些缝隙中。优选该转动保险装置30构造成碟形弹簧。在本发明的范围内，铆接也可在活塞上并且借助于缝隙和相应的接片32实现的连接也可在壳体壁2上。
但所示的转动保险装置还具有另一个优点：通过该转动保险装置朝变速器输入轴29的径向延伸，转动保险装置30也用作壳体2与变速器输入轴29之间的止推盘，即用作轴向的滑动支承装置。
在图6中，附加壁19也密封地与片相连接。但该构型中的特点在此在于，附加壁19延伸直到跨接偶合器3的外部的齿部区域中并且同时扁平地贴靠在相邻的片上。如果附加壁本身以齿与外部片承载件的齿部啮合，则如图4和图5中所示的转动保险装置30不是必需的，因为通过附加壁19与活塞14的铆接连接装置31也防止活塞14转动。
为了使油可借助于孔33流过片，在图6的例子中，附加壁19也必须在该区域中具有孔。为了建立与第三空间16的液压连接，活塞具有凹部34。该凹部34例如可由盲孔和径向向内连接的槽构成(如图6中所示)。但在此也可考虑弓形的槽。
另外，从图6中可获知，为了片组与活塞位置之间的弹性挠曲性，在附加壁19的径向外部区域与径向内部区域之间构造有一个软的连接区36。这通过减小该区域中的壁厚来实现。
在图7中，附加壁19构造成盘状的弹簧元件。在此需要强调的是，该弹簧元件不仅在径向外部而且在径向内部通过靠置来密封左侧的片。由于图7中的在那里所示的附加壁19的壁厚小，不能足够明显地看出在此在附加壁19中也存在一个孔，油可通过该孔流动到凹部34中，然后继续流动到第三空间16中。
图8示出了附加壁19的另一个构型，该附加壁构造成两件式的。附加壁19的径向内部区域19a比径向外部区域19b设置有更厚的壁厚。径向外部区域19b优选构造成弹性的并且也通过弹簧力、优选通过碟形弹簧35加载压力。碟形弹簧35因此是有利的，因为该碟形弹簧由于其部分地在径向上开设缝隙的结构而使油通过其缝隙流出到第三空间16中。
如果在图8的实施例中活塞14以其鼻26靠置在左侧的片上(即跨接偶合器3被至少部分地操作)，则通过也靠置的附加壁19b来确定油的单一的流出。换句话说：油不可在不流过片的摩擦面的情况下从空间8流出。
为了使附加壁19的径向外部的分段19b和径向内部的分段19a与其瞬时轴向位置无关地对于其功能以足够方式保持连接，有利的是，这两个部分至少无相对转动地彼此相连接。这例如可借助于收缩连接、铆接或敛缝来进行。附加壁19的径向外部的分段19b与径向内部的分段19a之间的密封性可通过例如使分段19b压在分段19a的突缘上来保证，这也如图8中所示。
为了避免附图说明中的不必要的重复，对于附图中相同的构件也使用相同的参考标号。
参考标号清单
1变矩器/变换器                    19附加壁
2变换器壳体                       20间隙
3跨接偶合器                       21旋转轴线
4片                               22轴向止挡；保险环
5外部片承载件                     23密封装置
6内部片承载件                     24间隔铆钉
7第一通道                         25轮毂
8第一空间                         26鼻
9泵                               27端部片
10涡轮                            28导入套筒
11导轮                            29变速器输入轴
12第二通道                        30活塞的转动保险装置
13第二空间                        31铆钉
14活塞                            32接片
15密封元件                        33孔
16第三空间                        34活塞中的凹部
17第三通道                        35碟形弹簧
18减振器                          36软的连接区

Claims (23)

1.用于机动车的变矩器(1)，该变矩器具有一个三通道油系统和一个跨接偶合器(3)，具有以下特征：
-该跨接偶合器(3)具有至少两个可轴向移动的片(4)，其中，至少一个片(4)与一个外部片承载件(5)并且至少一个另外的片(4)与一个内部片承载件(6)无相对转动地相连接，
-该油系统的第一通道(7)与第一空间(8)相连接，该第一空间主要接收该变矩器(1)的泵(9)、涡轮(10)和导轮(11)，
-第二通道(12)操作该跨接偶合器(3)，其方式是该变矩器(1)的第二空间(13)被加载以油压力并且由此活塞(14)压在这些片(4)上，
-与该活塞间隔开的附加壁(19)安置在该活塞(14)的朝向该第一空间(8)的侧上，由此在活塞与附加壁(19)之间形成一个间隙(20)，其中，该附加壁(19)不漏油地靠置在朝向该活塞(14)的片(4)上并且同时实现与该第一空间(8)以及与该第二空间(13)的液压切断，由此形成第三空间(16)，
-该第三空间(16)基本上不漏油地与第三通道(17)相连接。
2.根据权利要求1的变矩器，其特征在于：油首先流过该第一空间(8)，然后才流过该第三空间(16)。
3.根据权利要求1的变矩器，其特征在于：油首先流过该第三空间(16)，然后才流过该第一空间(8)。
4.根据权利要求1至3中一项的变矩器，其特征在于：在该第一空间(8)中设置有至少一个减振器(18)。
5.根据权利要求1至3中一项的变矩器，其特征在于：这样安置一个密封元件(15)，使得在该外部片承载件(5)与朝向该第一空间(8)的片(4)的齿部之间的油流至少减少。
6.根据权利要求5的变矩器，其特征在于：该密封元件(15)构造成环状的弹簧。
7.根据权利要求5的变矩器，其特征在于：该密封元件(15)构造成环形盘，其中，该环形盘同时作为用于这些片(4)的轴向止挡(22)使用。
8.根据权利要求5的变矩器，其特征在于：该密封元件(15)与该外部片承载件(5)不漏油地相连接。
9.根据权利要求5的变矩器，其特征在于：该密封元件(15)与变换器壳体(2)不漏油地相连接。
10.根据权利要求5的变矩器，其特征在于：借助于焊接将该密封元件(15)连接于外部片承载件(5)上、壳体(2)上或一个设置在径向外部的减振器的输出件上。
11.根据权利要求5的变矩器，其特征在于：借助于敛缝将该密封元件(15)连接于外部片承载件(5)上、壳体(2)上或一个设置在径向外部的减振器的输出件上。
12.根据权利要求11的变矩器，其特征在于：该附加壁(19)局部地设置有隆起部，这些隆起部在与该活塞(14)装配之后靠置在该活塞(14)上。
13.根据权利要求1至3中一项的变矩器，其特征在于：这样形成该第三空间(16)，即该活塞(14)至少部分地构造成空心的，由此，在这些片(4)与该第三通道(17)之间油可流动。
14.根据权利要求1至3中一项的变矩器，其特征在于：这些片(4)和设置在这些片上的摩擦片衬除了端部片(27)之外设置有至少一个在轴向上取向的孔(33)。
15.根据权利要求14的变矩器，其特征在于：所述孔(33)基本上设置在这些摩擦片衬的中等直径上。
16.根据权利要求14的变矩器，其特征在于：在朝向该活塞(14)的片(4)与该活塞(14)之间这样安置一个密封元件(15)，使得在该活塞(14)与朝向该活塞(14)的片(4)之间的油流在该片(4)的外直径与所述孔(33)之间的区域中至少减少。
17.根据权利要求16的变矩器，其特征在于：该密封元件(15)构造成锥盘。
18.根据权利要求14的变矩器，其特征在于：该附加壁(19)被构造得直到该跨接偶合器(3)的外部的齿部区域，所述孔(33)在该区域中也穿过该附加壁(19)，由此，油可通过该活塞(14)中的凹部(34)流出到该第三空间(16)中。
19.根据权利要求18的变矩器，其特征在于：该附加壁(19)构造成盘状的弹簧元件。
20.根据权利要求14的变矩器，其特征在于：该附加壁(19)由两个分部件(19a，19b)构成。
21.用于机动车的变矩器(1)，该变矩器具有一个三通道油系统、一个跨接偶合器(3)和一个处于壳体(2)与活塞(14)之间的压力空间中的、用于该活塞(14)的转动保险装置(30)，其特征在于：该转动保险装置(30)构造成盘状，其中，该转动保险装置(30)与该壳体(2)铆接并且该活塞(14)的接片(32)嵌入到该转动保险装置(30)的径向外部的缝隙中。
22.根据权利要求21的变矩器，其特征在于：该转动保险装置(30)构造成碟形弹簧。
23.用于机动车的变矩器(1)，该变矩器具有一个三通道油系统、一个跨接偶合器(3)和一个处于壳体(2)与活塞(14)之间的压力空间中的、用于该活塞(14)的转动保险装置(30)，其特征在于：该转动保险装置(30)同时也用作壳体(2)与变速器输入轴(29)之间的止推盘。
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