CN108291623B - 用于机动车辆的扭矩变换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扭矩变换器，其包括扭矩输入元件(19)，旋转地联接到扭矩输入元件(19)并且能够液力地驱动涡轮(4)的叶轮(3)，扭矩输出元件(8)，离合器器件(10，38)，该离合器器件在其中扭矩输入元件(19)和扭矩输出元件(8)经由阻尼器件(12，43，44，45)旋转联接的接合位置和其中所述扭矩输入元件(19)和所述扭矩输出元件(8)经由所述叶轮(3)和所述涡轮(4)旋转地联接的脱离位置之间是可动的，其中第一轴承(31)轴向地安装在所述叶轮(3)和反应器(5)之间，第二轴承(31')轴向地安装在反应器(5)和涡轮(4)之间。

Description

用于机动车辆的扭矩变换器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的扭矩变换器。
背景技术
已知的液力扭矩变换器在图1中示意性地且部分地示出，并且可以将来自机动车辆中的内燃机的输出轴(例如曲轴1)的扭矩传递到变速器输入轴2。
扭矩变换器通常包括能够通过反应器5液力地驱动涡轮4的叶轮3。
叶轮3联接到曲轴1上并且涡轮4联接到引导垫圈6上。
压缩弹簧类型的第一组弹性构件7a，7b安装在引导垫圈6和联接到变速器输入轴2的中心毂8之间。第一组弹性构件7a，7b通过分段构件9串联布置，以使得所述弹性构件7a，7b彼此分段变形，所述分段构件9相对于引导垫圈6和相对于毂8是可移动的。
第二组弹性构件7c以在引导垫圈6和中心毂8之间具有一定间隙的方式与第一组弹性构件7a，7b平行地地安装，其中所述弹性构件7c适于在有限的角度范围内起作用，更特别地在引导垫圈6相对于中心毂8的角行程结束处。引导垫圈6相对于毂8的角行程或角偏移α是相对于静止位置(α＝0)限定的，其中没有扭矩通过由上述弹性构件7a，7b形成的阻尼器件传递。
扭矩变换器还包括离合器器件10，该离合器器件10适于在确定的操作阶段中将来自曲轴1的扭矩传递至引导垫圈6，而没有来自于叶轮3和涡轮4的任何作用。
第二组弹性构件7c可以在角行程结束时增加阻尼器件的刚度，即，对于引导垫圈6相对于毂8的显著的α角偏移(反之亦然)。
文献US 7 938 243也公开了现有技术的扭矩变换器。该变换器包括用于旋转地联接到曲轴的盖，与盖可旋转地联接并且能够通过反应器液力地驱动涡轮的叶轮和用于联接到变速器输入轴的肋式毂。扭矩变换器还包括离合器器件，该离合器器件在其中盖和毂通过阻尼器件可旋转地联接的接合位置和其中盖和毂通过叶轮和涡轮可旋转地联接的脱离位置之间运动。第一轴承安装在叶轮和反应器之间。第二轴承安装在反应器和涡轮之间。这样的轴承是滚针止推轴承。
这样的轴承在轴向方向上是体积相对大的，而且是非常昂贵的。
发明内容
本发明更具体地用来为这个问题提供简单、高效的且成本有效的解决方案。
为此目的，它提供了一种用于机动车辆的扭矩变换器，其包括用来旋转地联接到曲轴的扭矩输入元件，旋转地联接到扭矩输入元件并且能够通过反应器液力地驱动涡轮的叶轮，用于联接到变速器输入轴的扭矩输出元件，离合器器件，该离合器器件在其中扭矩输入元件和扭矩输出元件旋转地联接的接合位置和其中扭矩输入元件和扭矩输出元件通过叶轮和涡轮旋转地联接的脱离位置之间是可移动的，其中第一轴承轴向地安装在叶轮和反应器之间，第二轴承轴向地安装在反应器和涡轮之间，其特征在于，第一轴承和/或第二轴承包括至少一个摩擦环。
词语“轴向的”或“径向的”是相对于涡轮的旋转轴线限定的，所述旋转轴线更一般地是扭矩变换器的轴线。
使用摩擦环可以降低生产成本以及这样的扭矩变换器的轴向整体尺寸。
阻尼器件可以被设计成抵抗旋转动作并且使得可以阻尼和过滤发动机旋转非周期性。
第一轴承可包括第一摩擦环，第一摩擦环分别旋转地联接到反应器或叶轮，叶轮或反应器分别适于置放在第一摩擦环上并摩擦第一摩擦环。
第二轴承包括第二摩擦环，第二摩擦环分别旋转地联接到涡轮或反应器，反应器或相应地涡轮适于置放在第二摩擦环上并摩擦第二摩擦环。
由此控制第一摩擦环和第二摩擦环的摩擦表面。
在此情况下，第一摩擦环和/或第二摩擦环包括联接垫，该联接垫接合在具有与叶轮、涡轮或反应堆的形状匹配的形状的凹部中，以实现旋转联接。
摩擦环可以包括至少一个第一油循环通道，该第一油循环通道沿着匹配环的轴线延伸并且开口到扭矩变换器的润滑空间中。
因此第一通道可以润滑摩擦环，特别是其匹配的摩擦表面。
第一油循环通道可以通过联接垫。该垫因此提供旋转联接功能和润滑功能。
所述摩擦环包括至少一个第二油循环通道，该第二油循环通道径向延伸并且在所述摩擦环的径向摩擦表面处开口，其中所述叶轮、涡轮或所述反应器适于置放在所述径向摩擦表面上并且相对于所述径向摩擦表面枢转。
第二油循环通道因此可以润滑摩擦环的匹配摩擦表面。
此外，反应器可以包括环形背板，该环形背板附接到反应器的毂并具有置放在第一摩擦环或第二摩擦环的摩擦表面上的径向表面。
这样的板使得能够限定用来置放在匹配摩擦环的摩擦表面上的径向摩擦表面。
第一摩擦环和第二摩擦环可以具有相同的结构，以便具有甚至更低的生产成本并减少这样的扭矩变换器中的安装误差。
摩擦环可以由合成材料，例如热塑性塑料，制成。
根据本发明的扭矩变换器还可以包括一个或多个以下特征：
-扭矩输入元件和扭矩输出元件通过阻尼器件可旋转地联接，
-扭矩输出元件包括毂，该毂包括适于与变速器输入轴的外肋协作的内肋。
-阻尼器件包括附接或可旋转地联接到扭矩输出元件的环形轮盘，至少一个引导垫圈，例如两个引导垫圈，至少一个第一弹性构件安装在引导垫圈和环形轮盘之间，至少一个第二弹性构件安装在离合器器件和引导垫圈之间，
-第一弹性构件是螺旋压缩弹簧，
-第二弹性构件是螺旋压缩弹簧，
-阻尼器件包括两个轴向地定位在环形轮盘任一侧上的引导垫圈。
-扭矩变换器包括由惯性质量块构成的惯性振动阻尼质量块，所述惯性质量块通过至少一个弹性构件例如螺旋压缩弹簧连接到环形轮盘。
-离合器器件包括安装成在接合位置和脱离位置之间移动的活塞，
-活塞在其径向内部周边处围绕扭矩输出元件的毂安装，
-活塞的径向内部周边包括圆柱形部分，该圆柱形部分安装成围绕扭矩输出元件的毂的圆柱形部分平移和沿着所述圆柱形部分的轴线旋转，
-扭矩输入元件包括钟形盖，该钟形盖至少部分容纳叶轮、涡轮、反应器、离合器器件和/或阻尼器件和/或惯性振动阻尼质量块，
-盖包括例如通过焊接组装在一起的两个部分。
附图说明
在通过参考附图阅读以非限制性示例给出的以下描述，将会更好地理解本发明，并且本发明的其它细节、特性和优点将显现，在附图中：
-图1是现有技术的扭矩变换器的示意图；
-图2是根据本发明的一个实施例的扭矩变换器的沿着轴平面的半视图；
-图3和4是根据本发明的扭矩变换器的分解透视图；
-图5是根据本发明的扭矩变换器的摩擦环从后侧看的前视图；
-图6是根据本发明的扭矩变换器的摩擦环的前视图；
-图7是摩擦环的细节的侧视图。
具体实施方式
图2至图7示出了根据本发明的一个实施例的液力扭矩变换器。这样的装置可以将来自机动车辆中的内燃机的输出轴(例如曲轴1)的扭矩传递到变速器输入轴2。扭矩变换器的轴线具有附图标记X。
在下文中，词语“轴向”和“径向”是相对于X轴限定的。
扭矩变换器包括带叶片的叶轮3，其能够通过反应器5液力地驱动带叶片的涡轮4。
涡轮4更具体地包括安装在环形支撑件12上的轮叶11。
反应器5包括从径向内侧定位的毂14径向向外延伸的叶片13。反应器5的毂14更具体地包括前径向表面15和后径向表面16。
在径向平面内延伸的环形背板17附接到反应器5的毂14上，并置放在所述毂14的后径向面16上。所述板17形成向后转动的径向摩擦表面18。
叶轮3紧固到盖19，该盖由两个通过焊接装配在一起的带状部分19a，19b组成，并且限定了容纳叶轮3、涡轮4和反应器5的内部容积20。所述盖19a，19b，也更一般地称为盖19，包括紧固器件21，使得可以将所述盖19与曲轴1可旋转地联接。
盖19的部分19a例如通过焊接附接到叶轮毂22。叶轮毂22包括径向环形后部部分23，其径向内部周边通过管状圆柱形部分24向前延伸。
叶轮毂22的径向部分23包括朝向反应器5的毂14的前径向表面15并与之相反定位的后径向表面25。
液力扭矩变换器还包括也被称为X轴涡轮机毂8的中心毂8，其径向内周边包括其径向内周边是带肋的并容纳在盖19的内部容积20中。涡轮机毂8包括径向向外延伸并位于其前端的环形边缘27。
涡轮机毂还包括位于其后端的圆柱形部分28，所述圆柱形部分28限定了径向肩部，所述肩部的径向表面29面向后。
毂的前端形成径向表面30，该径向表面30朝向反应器5的毂14的后径向表面16并与之相反定位。
第一摩擦环31轴向插入在反应器5的毂14的前径向面15与叶轮毂22的后径向面25之间。第一摩擦环31包括圆柱形垫32，其向后延伸且规则分布在第一摩擦环31的圆周上。垫32的数量例如为八个。垫32接合在具有与反应器5的毂14匹配的形状的凹部33中，以实现第一摩擦环31和反应器5的旋转联接。摩擦环31还包括第一油循环通道34，其沿着匹配环31的X轴延伸并且通向扭矩变换器的润滑空间。每个第一通道34在联接垫32中的一个处穿过环31。
第一摩擦环还包括径向延伸的第二通道35。第二通道35从第一摩擦环31的径向内边缘延伸到径向外边缘并且均匀地分布在所述环31的整个圆周上。每个第二通道35另外由设置在所述环31的摩擦面36(即，前向面)上的凹槽形成。每个第二通道35具有圆形或整圆的截面。
第二摩擦环31'轴向插入在背板17的后径向面18与涡轮机毂8的前径向面30之间。
第二摩擦环31'具有与第一摩擦环31相同的结构。第二摩擦环的垫32接合在具有与涡轮机毂14匹配的形状的凹部37中，以实现第一摩擦环31'和所述涡轮机毂8的旋转联接。孔37更特别地穿过涡轮机毂8的环形边缘27。
第一摩擦环31和/或第二摩擦环31'由合成材料，例如热塑性塑料，制成。
扭矩变换器还包括离合器器件10，该离合器器件10包括径向延伸并容纳在盖19的内部空间20中的环形活塞38，其径向外周边包括配备有离合器衬片39并适于在接合位置置放在盖19的部分19b上的置放区域，以便提供盖19和活塞38的旋转联接。
活塞38的径向内部周边包括圆柱形边缘40，其被安装成可自由旋转并围绕涡轮机毂8的圆柱形部分28沿X轴平移。
活塞38因此可以在其中活塞38和盖19旋转地联接的接合位置和其中活塞38远离盖19定位使得活塞38不直接旋转地联接到盖19的脱离位置之间平移。
活塞38的运动由位于活塞38任一侧上的压力室控制。此外，活塞29在脱离位置的运动可能受到置放在涡轮机毂8的肩部的径向表面29上的活塞38的径向内周边限制。
连接构件41例如通过焊接或铆钉紧固在活塞38的径向位于离合器衬片39内部的区域中。连接构件41和盖38当然可以由单个部件构成，而无需操作的扭矩变换器受到影响。
应该注意的是，在一个未示出的实施例中，活塞38可以如此安装以便直接围绕变速器输入轴2枢转。
这样的离合器器件10使得可以在确定的操作阶段中将来自曲轴1的扭矩传递到变速器输入轴2，而没有由叶轮3、涡轮4和反应器5构成的液力联接器件的任何作用。
扭矩变换器还包括阻尼器件，该阻尼器件包括径向延伸的环形轮盘42，其径向内周边例如通过铆接或焊接固定到涡轮机毂8的环形边缘27。阻尼器件包括多于两个的径向延伸的引导垫圈43，其轴向地定位在环形轮盘42的任一侧上。第一弹性构件44，例如螺旋压缩弹簧安装在环形轮盘42和引导垫圈43之间。
第二弹性构件45，例如螺旋压缩弹簧，安装在引导垫圈43和附接到活塞38的连接构件41之间。
第一和第二弹性构件44，45被设计成动作以抵抗活塞38相对于涡轮机毂8的旋转。
这样的阻尼器件可以阻尼和过滤发动机旋转非周期性。
扭矩变换器还包括通过环形钢板47连接到环形轮盘42的径向内周边的环形惯性质量块46和安装在惯性质量块46和环形钢板47之间的弹性构件48，以形成惯性振动阻尼质量块。弹性构件48例如是螺旋压缩弹簧。这样的惯性振动阻尼质量块用来以至少一个确定的频率，更具体地是发动机共振频率来过滤振动。
惯性振动阻尼质量块的钢板47和涡轮4的支撑件12的径向内周边被轴向地安装在环形轮盘42和涡轮机毂8的边缘27之间。钢板47、支撑件12、环形轮盘42和涡轮机毂8的边缘27可以例如使用铆钉附接在一起。
孔49设置在钢板47的环形轮盘42和支撑件12中，与涡轮机毂8的环形边缘27的孔37和第二摩擦环31'的第一油循环通道34相反。
在操作中，在活塞38的脱离位置中，来自曲轴1的扭矩通过紧固器件21传递到盖19。在活塞38的脱离位置中，扭矩通过液力联接器件，即叶轮3以及然后固定到毂8的涡轮4。然后，扭矩通过毂8的内部肋26传递到联接到涡轮机毂8的变速器输入轴2。
在活塞38的接合位置，来自盖19的扭矩依次通过连接构件41的活塞38、弹性构件45、引导垫圈43、弹性构件44和环形轮盘42传递到涡轮机毂8。
在操作中，涡轮机毂8和叶轮毂22相对于反应器5毂14枢转。摩擦环31，31'用作轴承，其摩擦表面36被润滑，润滑由于存在第一和第二油循环通道34，35而便利。
使用这样的摩擦环31，31'能够降低生产成本以及扭矩变换器的轴向总体尺寸。

Claims (8)

1.一种用于机动车辆的扭矩变换器，包括用来旋转地联接到曲轴(1)的扭矩输入元件(19)，旋转地联接到所述扭矩输入元件(19)并能够通过反应器(5)液力地驱动涡轮(4)的叶轮(3)，用来联接到变速器输入轴(2)的扭矩输出元件(8)，离合器器件(10，38)，该离合器器件在其中所述扭矩输入元件(19)和所述扭矩输出元件(8)旋转地联接的接合位置和其中所述扭矩输入元件(19)和所述扭矩输出元件(8)通过所述叶轮(3)和涡轮(4)旋转地联接的脱离位置之间是可动的，第一轴承轴向地安装在叶轮(3)和反应器(5)之间，第二轴承轴向地安装在反应器(5)和所述涡轮(4)之间，其特征在于，所述第一轴承和/或所述第二轴承包括至少一个摩擦环(31，31')；
其中，所述摩擦环包括联接垫(32)，该联接垫接合在具有与叶轮(3)、涡轮(4)或反应器(5)的形状匹配的形状的凹部(33，37)中以实现旋转联接；
且其中，所述摩擦环包括至少一个第一油循环通道(34)，该至少一个第一油循环通道(34)沿着所述摩擦环(31，31')的轴线(X)延伸并且开口到扭矩变换器的润滑空间中，且所述第一油循环通道(34)穿过所述联接垫(32)。
2.根据权利要求1所述的扭矩变换器，其特征在于，所述第一轴承包括分别旋转地联接到所述反应器(5)或所述叶轮(3)的第一摩擦环(31)，所述叶轮或所述反应器(5)分别适于置放在第一摩擦环(31)上并摩擦该第一摩擦环(31)。
3.根据权利要求2所述的扭矩变换器，其特征在于，所述第二轴承包括分别旋转地联接到所述涡轮(4)或所述反应器(5)的第二摩擦环(31')，所述反应器(5)或相应地的涡轮(4)适于置放在第二摩擦环(31')上并摩擦该第二摩擦环(31')。
4.根据权利要求1所述的扭矩变换器，其特征在于，所述摩擦环(31，31')包括至少一个第二油循环通道(35)，该至少一个第二油循环通道径向地延伸并且在所述摩擦环(31，31')的径向摩擦表面(36)处开口，所述叶轮(3)、所述涡轮(4)或所述反应器(5)适于置放在所述径向摩擦表面(36)上并且相对于所述径向摩擦表面(36)枢转。
5.根据权利要求4所述的扭矩变换器，其特征在于，所述反应器(5)包括环形背板(17)，该环形背板附接到所述反应器(5)的毂(14)并具有径向表面(18)，该径向表面置放在所述径向摩擦表面(36)上。
6.根据权利要求3所述的扭矩变换器，其特征在于，所述第一摩擦环和所述第二摩擦环具有相同的结构。
7.根据权利要求1所述的扭矩变换器，其特征在于，所述摩擦环(31，31')由合成材料制成。
8.根据权利要求7所述的扭矩变换器，其特征在于，所述摩擦环(31，31')由热塑性塑料制成。
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