CN103890377A - 机动车起动装置 - Google Patents

Abstract

一种机动车的起动装置，包括弹簧支撑环和螺旋弹簧离合器。该螺旋弹簧离合器具有：第一端，其摩擦接合弹簧支撑环；中心部分，其连接到第一端上并且被布置来压缩接合扭矩变换器的外壳；及第二端，其连接到中心部分上，并且被布置来相对于第一端沿着第一方向进行旋转移动，从而使中心部分与外壳相压缩接合。在一些示例性的实施例中，弹簧支撑环环绕螺旋弹簧离合器。在一些示例性的实施例中，弹簧支撑环包括用来容纳第一端的圆周槽。在示例性实施例中，第一端的自由直径大于中心部分的自由直径。

Description

机动车起动装置

技术领域

本发明总的来讲涉及一种机动车的起动装置，及更加具体地说，涉及一种包括螺旋弹簧离合器的机动车起动装置。

背景技术

具有单向离合器的起动装置已经被公开了。一些例子公开在Sakai等人的美国专利No.7559303、Asada等人的7472672和Suzuki等人的7900529中。

发明内容

例子方面广义地包括机动车的起动装置，包括弹簧支撑环和螺旋弹簧离合器。该螺旋弹簧离合器具有：第一端，它摩擦接合弹簧支撑环；中心部分，它连接到第一端上并且被布置来压缩接合扭矩变换器的外壳；及第二端，它连接到中心部分上，并且被布置来相对于第一端沿着第一方向进行旋转移动，从而使中心部分与外壳相压缩接合。在一些示例性的实施例中，弹簧支撑环环绕螺旋弹簧离合器。在一些示例性实施例中，弹簧支撑环包括用来容纳第一端的圆周槽。在示例性实施例中，第一端的自由直径大于中心部分的自由直径。

在示例性实施例中，弹簧支撑环与机动车的变速器钟型罩成一体。在示例性实施例中，弹簧支撑环压配合到机动车的变速器钟型罩中。在示例性实施例中，起动装置包括对中板，该对中板被布置来固定在发动机和变速器之间，及弹簧支撑环被固定到对中板上。在一些示例性的实施例中，起动装置具有：对中板，该对中板被固定到弹簧支撑环上；和齿轮支撑板，它驱动地接合离合器第二端并且旋转地连接到对中板上。在示例性实施例中，起动装置包括固定到齿轮支撑板上的环形齿轮。

在一些示例性的实施例中，起动装置包括返回离合器，该返回离合器驱动地接合第二端并且被布置成相对于第一端沿着与第一方向相反的第二方向移动第二端，以从壳中释放离合器中心部分。在一些示例性的实施例中，返回离合器具有返回盘簧和摩擦离合器。在示例性实施例中，摩擦离合器具有：加载管，它外接于返回弹簧；至少一个摩擦垫圈；和弹性元件，其将加载管推靠在摩擦垫圈上。在示例性实施例中，返回离合器驱动地接合机动车的起动马达。

其它示例性方面广义地包括机动车的起动装置，该起动装置包括：对中板；弹簧支撑环，它固定到对中板上；及齿轮支撑板，它相对于对中板可以旋转并且布置来固定到扭矩变换器上。该起动装置还包括：环形齿轮，它固定到环形支撑板上；和缠绕弹簧离合器。该缠绕弹簧离合器具有：第一端，它摩擦接合弹簧支撑环；第二端，它固定到齿轮支撑板上；和中心部分，它被布置来压缩接合扭矩变换器。在示例性实施例中，弹簧支撑环固定地连接到机动车的发动机或者变速器上。

在示例性实施例中，起动装置具有起动马达，该马达固定到弹簧支撑环上。起动马达具有齿轮，该齿轮驱动地接合环形齿轮。在示例性实施例中，起动装置具有返回离合器。返回离合器具有：壳体；驱动毂；加载管；和扭转弹簧。该驱动毂布置成驱动连接起动马达。加载管摩擦接合壳体。扭转弹簧具有：第一端，它连接到驱动毂上；和第二端，它连接到加载管上。

附图说明

现在在结合附图的下面详细描述中更加充分地描述本发明的操作特性和模式，在附图中：

图1A是举例说明用在本申请中的空间术语的圆柱形坐标系统的透视图；

图1B是举例说明用在本申请中的空间术语的、图1A圆柱形坐标系统的物体的透视图；

图2是根据示例方面的起动装置的前透视图，该起动装置被示成装配有曲轴部分和变速器钟型罩；

图3是图2的起动装置的后视图；

图4是整体上沿着图3的线4－4所截取的、图3起动装置的剖视图；

图5是图4的起动装置的透视剖视图；

图6是图2起动装置的透视图，出于清楚起见，该起动装置被示成没有曲轴和钟型罩；

图7是图6的起动装置的分解图；

图8是图4的起动装置顶部的详细视图；

图9A－9E是示成处于各种工作状态下的起动装置的示意图。

具体实施方式

首先，应该知道，出现在不同附图中的相同附图标记表示相同或者功能相同的结构元件。此外，应该理解的是，本发明不只局限于这里所描述的具体实施例、方法、材料和改进，及因此当然可以改变。还应当理解的是，这里所使用的术语只用于描述特定方面的目的，而不是用来限制本发明的范围，本发明的范围只由附加的权利要求来限制出。

除非在其它地方进行了定义，这里所使用的所有技术和科学术语具有与本发明属于的本领域普通技术人员通常所理解相同的意义。尽管在本发明的实践或者实验中可以使用与这里所描述的这些相类似或者等同的这些方法、装置或者材料，但是现在描述下面例子的方法、装置和材料。

图1A是圆柱形坐标系统80的透视图，该系统80示范了本申请中所使用的空间术语。本发明至少部分地在圆柱形坐标系统范围内进行描述。系统80具有纵向轴线81，该轴线用作下面的方向和空间术语的基准。形容词“轴向”、“径向”和“圆周”各自是相对平行于轴线81、半径82（它垂直于轴线81）和圆周83的定向。形容词“轴向”、“轴向”和“圆周”也被认为是平行于各自平面的定向。为了使各自平面的布置清楚，因此使用了物体84、85和86。物体84的表面87形成了轴向平面。即，轴线81形成了沿着该表面的线。物体85的表面88形成径向表面。即，半径82形成了沿着该表面的线。物体86的表面89形成了圆周平面。即，圆周83形成了沿着该表面的线。作为另一个例子，轴向运动或者布置平行于轴线81，径向运动或者布置平行于半径82，及圆周运动或者布置平行于圆周83。旋转相对于轴线81进行。

副词“轴向”、“径向”和“沿着圆周”各自相对平行于轴线81、半径82或者圆周83的方向。副词“轴向”、“径向”和“沿着圆周”也被认为是平行于各自平面的定向。

图1B是图1A的圆柱形坐标系统80中的物体90的透视图，它表示用在本申请中的空间术语。圆柱形物体90表示圆柱形坐标系统中的圆柱形物体并且不是用来以任何方式来限制本发明。物体90包括轴向表面91、径向表面92和圆周表面93。表面91是轴向平面的一部分，表面92是径向平面的一部分；及表面93是圆周表面的一部分。

参照图2－5来进行下面描述。图2是起动装置100的前透视图，该起动装置被示成与曲轴部分102和示例方面的变速器钟型罩104装配在一起。图3是图2的起动装置的后视图。图4是整体上沿着图3的线4－4所截取的、图2的起动装置的剖视图。图5是图2的起动装置的透视剖视图。

曲轴102通过螺栓108和弯曲板110连接到扭矩变换器壳106上。变换器双头螺栓112借助凸焊固定到壳上，并且借助螺母114固定到弯曲板上。在另一个示例性实施例（未示出）中，螺母（未示出）被固定到罩上，及借助通过弯曲板栓接到螺母上来连接弯曲板。在另一个示例性实施例中，驱动板（未示出）固定到罩上，及弯曲板连接到驱动板上。因此，壳体106与曲轴102相驱动接合。壳体106包括：叶轮壳116；和罩118，它借助焊接部120固定到壳116上。罩118包括引导部122，用于沿着径向使变换器壳106相对于曲轴102进行对中。尽管出于清楚起见只示出了壳106，但是内部零件如涡轮、定子和离合器可以装在壳106内，这些在现有技术中已经被公开了。

参照图2－8来进行下面描述。图6是图2的起动装置100的透视图，出于清楚起见，该起动装置被示成没有曲轴和钟型罩。图7是图6的起动装置100的分解图。图8是图4的起动装置100顶部的详细视图。起动装置100包括弹簧支撑环130和螺旋弹簧离合器或者缠绕弹簧离合器（wrap springclutch）132。环130被固定到对中板144上，这些在下面将更加详细地描述。在示例性实施例（未示出）中，环130被压配合到钟型罩104中。在另一个示例性实施例（未示出）中，环130与壳体104成一体。

弹簧支撑环130环绕离合器132，并且在圆周槽135处与离合器端部134相摩擦接合。离合器132还包括：中心部分136，它连接到端部134上并且被布置成与外壳106相压缩接合；和端部138，它连接到中心部分136并且被布置成，相对于端部134沿着方向140（参见图5）进行旋转移动，从而使离合器中心部分与壳相压缩接合。即，端部134在它被插入到槽135中时，具有增大的间隔并且沿着径向被压缩，以致可以防止端部134进行旋转，直到在端部134和环130之间的摩擦力得到克服为止。其它表明，在端部134和环130之间的摩擦阻止端部134相对于环130进行移动，因此端部138相对于端部134可以旋转。

由于端部134和138及部分136被连接起来，并且在一些实施例中是连续的，因此端部138相对端部134的旋转减小了中心部分136的直径142，从而压缩接合壳106。其它表明，当端部138相对于端部134进行旋转移动并且离合器132变成与壳106相驱动接合时，离合器132的中心部分的直径142减小。在图8所示的实施例中，端部134的自由直径大于中心部分132的自由直径，因此在自由状态下，端部134与环130相摩擦接合，但是该部分136相对于环130自由旋转。

起动装置100还包括对中板144和齿轮支撑板146。板144用铆钉147固定到支撑环130上并且固定在发动机和钟型罩之间。在安装连接螺栓时，借助螺栓（未示出）连接发动机和变速器，或者借助夹紧在发动机和变速器之间，可以固定板144。板144提供了总成100的对中并且防止支撑环130相对于钟型罩104进行旋转。齿轮支撑板146与离合器端138相驱动地接合并且在间隔铆钉148处旋转地连接到对中板144上。借助可旋转地连接，我们的意思是，板146相对于板144可以旋转，但是限制其沿着其它方向进行运动。铆钉148包括轴向定位环、皮带轮或者轮150，从而以较小的摩擦来定位板146。即，铆钉148和环150允许板146相对于对中板144进行自由旋转。在另一个实施例（未示出）中，板146沿着径向向内延伸并且在曲轴102或者一部分发动机壳体（未示出）上进行对中。环形齿轮150固定到齿轮支撑板146上。环形齿轮150与起动马达152的小齿轮相驱动接合，因此马达152使齿轮150进行旋转，从而使离合器100与变换器相接合，以使机动车发动机进行旋转，这些下面将更加详细地描述。齿轮150与马达152的齿轮相恒定啮合。

装置100包括返回离合器总成200，该总成200沿着与方向140相反的方向154移动端部138，以使离合器100与壳106相脱开，如下面描述的那样。总成200包括返回盘簧202和摩擦离合器204。摩擦离合器204包括加载管206、摩擦垫208和210及把加载管推靠在垫圈210上的弹性元件或者波形垫圈212。壳体214包围总成200，及扣环216反抗来自波形垫圈212的轴向力。弹簧202在第一端与加载管相驱动地接合，并且在第二端驱动地接合驱动毂218。驱动毂218以花键220驱动地接合起动马达，并借助衬套222支撑在壳体214内。在毂进行旋转期间，衬套222限制壳体214和毂218之间的摩擦。离合器132的反向旋转沿着径向使部分136膨胀以靠在环130上，从而当该系统没有使用时，防止弹簧振动或者离开位置。环130提供了连续表面以解开缠绕的弹簧。

总成100可以是完整的、独立的总成，它被装配成一个单元并且安装到变速器钟型罩中。支撑环130和板144被固定在一起，并且为其它零件提供了安装位置。在安装扭矩变换器之后，具有变速器的总成产生了，在此之后，发动机和变速器可以以普通的方式进行安装（即，借助把螺母114安装在双头螺栓112和把变速器钟型罩连接到发动机壳体上，把板144固定在它们之间）。类似地，除了在毂218之间的花键、楔或者马达152和其它连接之外，起动马达152的安装也是典型的安装。

参照图9A－9E来进行下面描述。图9A－9E是在各种工作状态下所示的起动装置的示意性视图。图9A是起动装置处于初始状态的示意图。图9B是起动驱动被接合的起动装置的示意图。图9C是起动驱动被进一步接合的起动装置的示意图。图9D是驱动被脱开并且离合器被释放的起动装置的示意图。图9E是该驱动被脱开并且该系统被重置的起动装置的示意图。

现在描述起动装置100的工作。如图9A所示那样，该装置处于自由状态，因此马达152不施加力，并且弹簧202没有被压缩。端部134和摩擦离合器或者滑动离合器202与钟型罩104相摩擦接合。转到图9B，当马达152通电时，弹簧202被压缩并且部分136接合壳106。应该注意到，摩擦离合器202如此地设计，以致使滑动离合器旋转的扭矩稍稍大于使马达152自由旋转的扭矩。此外，接合（参见图9C）移动（旋转）了壳106以起动机动车。在机动车被起动之后，消除马达力（扭矩）允许弹簧202使马达152沿着相反方向进行旋转，从而脱开部分136，因此减小了壳体106上的阻力，直到弹簧202在滑动离合器和使马达自由旋转所需的扭矩之间保持稍稍压缩为止。在这里，总成返回到自由状态（参见图9E）。作为备选，装置100可以没有返回离合器200，及机动车马达控制器可以被调整，以使马达152进行返回旋转，从而释放离合器132。

当然，在没有脱离所要求保护的本发明精神实质或者范围的情况下，对本发明上面例子的改变和改进对于本领域普通技术人员来讲是显而易见的。尽管参照具体优选和/或示例性实施例来描述了本发明，但是应该清楚的是，在没有脱离要求保护的本发明范围或者精神实质的情况下，可以进行各种改变。

Claims (17)

1.一种机动车的起动装置，包括：

弹簧支撑环；和

螺旋弹簧离合器，所述螺旋弹簧离合器包括：

与弹簧支撑环摩擦接合的第一端；

中心部分，所述中心部分连接到第一端并且被布置成与扭矩变换器的外壳压缩接合；以及

第二端，所述第二端连接到中心部分并且被布置成相对于第一端沿着第一方向进行旋转移动，从而使中心部分与外壳压缩接合。

2.根据权利要求1所述的起动装置，其特征在于，弹簧支撑环环绕螺旋弹簧离合器。

3.根据权利要求2所述的起动装置，其特征在于，弹簧支撑环包括用于容纳第一端的圆周槽。

4.根据权利要求3所述的起动装置，其特征在于，第一端的自由直径大于中心部分的自由直径。

5.根据权利要求2所述的起动装置，其特征在于，弹簧支撑环与机动车的变速器钟型罩成一体。

6.根据权利要求2所述的起动装置，其特征在于，弹簧支撑环被压配合到机动车的变速器钟型罩中。

7.根据权利要求2所述的起动装置，其特征在于，所述起动装置还包括对中板，所述对中板被布置成固定在发动机和变速器之间，其中弹簧支撑环被固定到对中板。

8.根据权利要求2所述的起动装置，其特征在于，起动装置还包括：

对中板，所述对中板被固定到弹簧支撑环上；和

齿轮支撑板，所述齿轮支撑板驱动地接合离合器第二端并且旋转地连接到对中板。

9.根据权利要求8所述的起动装置，其特征在于，起动装置还包括固定到齿轮支撑板的环形齿轮。

10.根据权利要求1所述的起动装置，其特征在于，起动装置还包括返回离合器，所述返回离合器驱动地接合第二端并且被布置成相对于第一端沿着与第一方向相反的第二方向移动第二端，以从所述壳中释放离合器中心部分。

11.根据权利要求10所述的起动装置，其特征在于，返回离合器包括返回盘簧和摩擦离合器。

12.根据权利要求11所述的起动装置，其特征在于，摩擦离合器包括：

加载管，所述加载管外接于返回弹簧；

至少一个摩擦垫圈；以及

弹性元件，所述弹性元件将加载管推靠在摩擦垫圈上。

13.根据权利要求10所述的起动装置，其特征在于，返回离合器驱动地接合机动车的起动马达。

14.一种机动车的起动装置，包括：

对中板；

固定到对中板的弹簧支撑环；

齿轮支撑板，所述齿轮支撑板相对于对中板可旋转并且布置成固定到扭矩变换器；

环形齿轮，所述环形齿轮固定到环形支撑板上；以及

缠绕弹簧离合器，所述缠绕弹簧离合器包括：

与弹簧支撑环摩擦接合的第一端；

固定到齿轮支撑板的第二端；以及

中心部分，所述中心部分被布置成与扭矩变换器压缩接合。

15.根据权利要求14所述的起动装置，其特征在于，弹簧支撑环固定地连接到机动车的发动机或者变速器上。

16.根据权利要求14所述的起动装置，所述起动装置还包括起动马达，所述起动马达固定到弹簧支撑环上并且包括齿轮，该齿轮驱动地接合环形齿轮。

17.根据权利要求16所述的起动装置，所述起动装置还包括返回离合器，所述返回离合器包括：

壳体；

驱动毂，其被布置成与起动马达驱动连接；

与壳体摩擦接合的加载管；以及

扭转弹簧，所述扭转弹簧具有连接到驱动毂的第一端和连接到加载管的第二端。

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