CN108302180B - 变矩器组件和包括变矩器组件的交通工具 - Google Patents

Abstract

一种变矩器组件，包括泵和流体连接到泵的涡轮机。变矩器组件还包括可以在涡轮机的上游操作的阻尼器。阻尼器配置成减小从泵到涡轮机的振动。变矩器组件还包括可以在泵和涡轮机之间操作的离合器。离合器可以在滑动状态下操作，其中离合器可调节以允许泵和涡轮机相对于彼此滑动以控制通过离合器到涡轮机的振动。阻尼器可以在离合器的上游操作，使得振动到达离合器之前通过阻尼器减小来自泵的振动。另外，交通工具包括变矩器组件，其可以在发动机的输出轴和变速器的输入部件之间操作。

Description

变矩器组件和包括变矩器组件的交通工具

背景技术

交通工具可以包括发动机和联接到发动机的变速器。通常，变速器联接到发动机上以接收从发动机输出的扭矩。交通工具可以包括连接到发动机的输出轴的变矩器和变速器的输入元件。变矩器可以将期望的扭矩倍增从发动机提供到变速器。

发明内容

本发明提供了一种变矩器组件，该变矩器组件包括泵以及流体连接到泵的涡轮机。变矩器组件还包括可以在涡轮机的上游操作的阻尼器。阻尼器配置成减小从泵到涡轮机的振动。变矩器组件还包括可以在泵和涡轮机之间操作的离合器。离合器可以在滑动状态下操作，其中离合器可调节以允许泵和涡轮机相对于彼此滑动从而控制通过离合器到涡轮机的振动。阻尼器可以在离合器的上游操作，使得振动到达离合器之前通过阻尼器减小来自泵的振动。

本发明还提供了一种包括发动机和变速器的交通工具。发动机包括输出轴，并且变速器包括输入元件。该交通工具包括可以在输出轴和输入元件之间操作的变矩器组件。变矩器组件包括上一段中讨论的部件。

详细描述和附图或各图是对本发明的支撑和描述，但是本发明的权利要求范围仅由所述权利要求限定。尽管已经详细地描述了一些执行权利要求的最佳模式和其他实施例，但是存在多种用于实施所附权利要求中限定的本发明的替代设计和实施例。

附图说明

图1是包括变矩器组件的交通工具的示意图。

图2是变矩器组件的示意图。

图3是变矩器组件的局部示意性图示。

具体实施方式

本领域的普通技术人员将认识到，所有的方向指代(例如，上面、下面、向上、上、向下、下、顶部、底部、左、右、垂直、水平等)用于描述附图以辅助读者理解，而不表示限制(例如，位置、定向或使用等)由所附权利要求限定的本发明的范围。

参照附图，在几个视图中类似的附图标记表示类似或相应的部件，图1大体示出了交通工具10。交通工具10的非限制性示例可以包括汽车、卡车、全地形交通工具、越野交通工具、休闲交通工具、飞行器、小艇、船舶、农场设备或任何其他合适的可移动平台。

继续参照图1，交通工具10可以包括发动机12和联接到发动机12的变速器14。通常，变速器14联接到发动机12以接收从发动机12输出的扭矩。发动机12可以是内燃机或任何其他合适类型的发动机。发动机12可以包括输出轴16，并且变速器14可以包括输入部件18。发动机12的输出轴16以发动机的速度旋转(参照箭头20)，并且来自输出轴16的旋转扭矩传送到变速器14的输入部件18，变速器14使输入部件18旋转。交通工具10的动力传动系可以包括一个或多个可选的混合动力实施例中的电动牵引电动机，其提供额外的输入扭矩源。变速器14的非限制性示例可以包括自动变速器、双离合器变速器、自动手动变速器、无级变速器(CVT)等。

再次继续参照图1，变速器14可以包括围绕输入部件18的末端传动22和输出部件24，输出部件24通过末端传动22将输出扭矩(参见箭头26)传送至一个或多个传动轴28，并最终传送至一组轮子30。因此，来自发动机12的扭矩传送到变速器14，并且变速器14输出扭矩来驱动轮子30。应当理解，末端传动22可以由环形可旋转部件传动，并且环形可旋转部件的非限制性示例可以包括带或链条。

参照图1-3，可以使用变矩器组件32。在某些实施例中，交通工具10可以包括本发明所描述的变矩器组件32。在交通工具应用中，变矩器组件32可以在输出轴16和输入部件18之间操作。例如，变矩器组件32可以连接到发动机12的输出轴16和变速器14的输入部件18。这样，发动机12的输出轴16是可旋转的，以通过变矩器组件32将扭矩向变速器14的输入部件18的方向传送。因此，扭矩传送的方向由箭头34表示(见图1和2)。变矩器组件32可以在低速下将期望的扭矩倍增从发动机12提供到变速器14。

发动机12的操作产生经由输出轴16传送到变矩器组件32的振动。例如，当发动机12运转时，则运动部件产生振动。这样，发动机12的运转输出扭矩，该扭矩在输出轴16中产生振动。如下文所述，变矩器组件32减少从其输出的振动量。这样，在某些实施例中，变矩器组件32还减小了从发动机12传送到变速器14的振动量。

参照图2和图3，变矩器组件32包括流体连接到泵36的泵36和涡轮机38。因此，泵36和涡轮机38可通过流体联接器39操作，在该流体联接器39中，由于泵36的旋转而穿过泵36移动的流体被传送到涡轮机38，涡轮机38引起涡轮机38的旋转。通常，在交通工具应用中，泵36联接到发动机12的输出轴16，并且涡轮机38联接到变速器14的输入部件18。此外，泵36和涡轮机38各自可旋转。泵36和涡轮机38可以同时或彼此独立地旋转。在泵36和涡轮机38旋转期间，流体从泵36传送到涡轮机38，并且再次返回环路中。流体可以是液体流体，并且液体流体的非限制性示例可以包括传输流体、油、合成油等。

发动机12可以包括固定到(发动机12的)输出轴16的板40(见图3)。板40可以直接或间接地固定到输出轴16。因此，板40和输出轴16可以同时旋转。这样，板40以与输出轴16相同的速度旋转。板40可以被称为飞轮、传动板或挠性板。

继续参照图3，变矩器组件32可以包括壳体42。壳体42可以直接或间接地固定在板40上。壳体42可以容纳泵36和涡轮机38。此外，壳体42可以分成单独的部件，例如，壳体42可以包括第一壳体部分43和第二壳体部分45(参见图3)。如图3所示，板40可以通过壳体42固定到输出轴16上，更具体地是通过第一壳体部分43固定。

第二壳体部分45可以至少容纳泵36的一部分。第二壳体部分45的运动引起泵36的运动。在图3中，第一壳体部分43通过一个或多个诸如螺栓、销等的紧固件固定或焊接到板40上。第二壳体部分45通过诸如螺栓、销等的一个或多个紧固件(直接或间接地)固定或者焊接到第一壳体部分43。泵36可通过壳体42与板40一起转动。因此，板40、输出轴16和泵36同时转动。这样，泵36以与输出轴16相同的速度旋转。泵36的旋转使得泵36内的流体朝涡轮机38移动。流体从泵36进入涡轮机38的运动导致涡轮机38旋转。这样，泵36和涡轮机38流体连接。泵36可旋转以通过涡轮机38传送扭矩。涡轮机38可以以与泵36相同或不同的速度旋转，此处将在下文进一步讨论。

参照图2和图3，变矩器组件32还包括可以在涡轮机38的上游操作的阻尼器44。此外，阻尼器44相对于泵36和涡轮机38之间的流体联接器39以平行关系可操作。如图3清楚地显示，阻尼器44可以在涡轮机38的上游相对于扭矩传送的方向操作。阻尼器44配置为减小从泵36朝向涡轮机38的振动。这样，来自发动机12的振动通过泵36传送到阻尼器44，并且阻尼器44减小了这些振动。

继续参照图2和图3，变矩器组件32还包括可以在泵36和涡轮机38之间操作的离合器46。离合器46可操作以允许泵36与涡轮机38之间的滑动，即允许涡轮机38以不同于泵36的速度旋转。当离合器46处于滑动状态时，泵36和涡轮机38以不同的速度旋转。当离合器46在滑动状态下可操作时，泵36可旋转以将扭矩通过阻尼器44和离合器46传送到涡轮机38。离合器46在滑动状态下可操作，其中离合器46可调节以允许泵36和涡轮机38相对于彼此滑动，从而控制经由离合器46到涡轮机38的振动。因此，允许在泵36与涡轮机38之间产生滑动，也能够减少传送给变速器14的振动量。阻尼器44配置为在离合器46接合时减小从发动机12的操作到变速器14的输入部件18的振动。这样，离合器46和阻尼器44都可以阻尼来自发动机12的振动，从而减少了传送到变速器14的输入部件18的振动量。

离合器46可以是可调节的，以改变将摩擦片夹在一起的压力量。因此，取决于泵36与涡轮机38之间的期望滑动量，通过离合器46的螺线管可以改变将摩擦片夹在一起的压力量以允许泵36和涡轮机38相对于彼此滑动。

控制器48可以与变矩器组件32、发动机12和/或变速器14电连通。在某些实施例中，控制器48与离合器46电连通，并且更具体地与离合器46的螺线管电连通，操作该螺线管以控制施加到摩擦片的压力量。因此，例如，控制器48可以控制泵36与涡轮机38之间的滑动量。指令可以存储在控制器48的存储器50中并且经由控制器48的处理器52自动执行以提供相应的控制功能。

控制器48配置为经由处理器52执行来自存储器50的指令。例如，控制器48可以是主机或分布式系统，例如，诸如数字计算机或微型计算机的计算机，也可以是作为存储器50的有形非暂时性计算机可读存储器，诸如只读存储器(ROM)或闪存存储器。控制器48也可以具有随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模数(A/D)和/或数/模(D/A)电路，以及任何所需的输入/输出电路和相关设备，以及任何所需的信号调节和/或信号缓冲电路。因此，控制器48可以包括需要控制的所有软件、硬件、存储器50、算法、连接、传感器等，例如离合器46。如此，可操作于控制离合器46的控制方法可以实施为与控制器48相关联的软件或固件。应当理解，控制器48还可以包括任意以下设备：能够分析来自多种传感器的数据、比较数据、作出控制和/或监测离合器46所需的决定、变矩器组件32、发动机12和/或变速器14。可选地，可以使用不止一个控制器48。

离合器46也可以操作以将泵36和涡轮机38锁定在一起，即允许泵36和涡轮机38以相同的速度旋转。如此，当离合器46处于完全锁定状态时，泵36和涡轮机38以相同的速度旋转。离合器46可以在完全锁定状态下操作，其中，离合器46通过阻尼器44将泵36和涡轮机38锁定在一起，使得泵36和涡轮机38以相同的速度旋转。换而言之，离合器46可以操作以防止泵36和涡轮机38之间的滑动。

阻尼器44可以在离合器46的上游操作，使得在振动到达离合器46之前，通过阻尼器44减小来自泵36的振动。因此，由于阻尼器44在离合器46之前减小了振动，处于滑动状态的离合器46面对的是其两侧的振动(部件的旋转速度带来的振动)量减小。通过减小跨过离合器46的振动量，离合器46利用较少的滑动来维持其两侧之间的净正速差。滑动可能会导致能源损失，从而降低燃油的经济性。当由于阻尼器44位于离合器46的上游而减小到达离合器46的振动量时，需要由离合器46控制的振动量减小，因此滑动量减小，这减少了能源损失并提高了燃料的经济性。

如图3所示，壳体42可以容纳泵36、涡轮机38、阻尼器44和离合器46。如图2清楚地示出，阻尼器44可相对于扭矩传送的方向在离合器46和涡轮机38的上游操作。泵36可以相对于扭矩传送的方向在阻尼器44、离合器46和涡轮机38的上游操作。阻尼器44可以相对于扭矩传送的方向在泵36和离合器46之间操作。离合器46可以相对于扭矩传送的方向在阻尼器44和涡轮机38之间操作。因此，简单而言，作为一个示例，变矩器组件32的部件的顺序可以是按照扭矩的传送方向的泵36、阻尼器44、离合器46和涡轮机38。

参照图3，阻尼器44可以包括第一板54和第二板56。在某些实施例中，第一板54附接到泵36，并且第二板56联接或附接到离合器46。更具体地，第一板54可以联接或附接到壳体42，并且具体地附接到壳体42的第二壳体部分45。在各种实施例中，第一板54联接或附接到发动机12的输出轴16，并且第二板56联接或附接到离合器46。在其他实施例中，第一板54附接到发动机12的板40。应当理解，第一和第二板54、56可以直接或间接地附接到相应的部件。此外，第一和第二板54、56可以通过任何合适的方法附接，并且非限制性示例可以包括紧固件、焊接、粘结剂、联接器、夹具等。应该理解，阻尼器可以包括其他部件，并且例如阻尼器可以包括一个或多个弹簧。

继续参照图3，离合器46可以包括第一毂58和第二毂60。在某些实施例中，第一毂58联接或附接至阻尼器44的第二板56，并且第二毂60联接或附接到涡轮机38。在交通工具应用中，离合器46的第二毂60联接或附接到变速器14的输入部件18。应该理解，第一和第二毂58、60可以直接或间接地联接到相应的部件上，或者可以直接或间接地附接到相应的部件上。此外，第一和第二毂58、60可以通过任何适当的方法附接，并且非限制性示例可以包括紧固件、焊接、粘结剂，联接器、夹具等。

再次继续参照图3，涡轮机38可以包括壳体62。离合器46的第二毂60可以联接或附接到涡轮机38的壳体62。因此，扭矩由附接到涡轮机38的第二毂60通过壳体62传送到变矩器组件32的外部。应当理解，壳体62可以直接或间接地连接到第二毂60。此外，壳体62可以通过任何适当的方法来附接，并且非限制性示例可以包括紧固件、焊接、粘结剂、联接器、夹具等。

虽然已经详细地描述了用于实施本发明的最佳模式和其他实施例，但是本发明所涉及的领域的技术人员将知道属于所附权利要求的范围内的用于实施本发明的各种替代设计和实施例。此外，附图中所示的实施例或本说明书中提及的各种实施例的特性不一定被理解为彼此独立的实施例。而是，实施例的其中一个示例中描述的每个特征有可能与其他实施例的一个或多个其他期望特征相结合，导致其他实施例中没有用文字或者参照附图描述出。因此，这样的其他实施例属于所附权利要求的范围的框架内。

Claims (8)

1.一种变矩器组件，包括：

泵；

流体连接到泵的涡轮机；

阻尼器，其在所述涡轮机的上游可操作并配置成减小从所述泵到所述涡轮机的振动；

离合器，其在所述泵和所述涡轮机之间可操作，其中所述离合器在滑动状态下可操作，在滑动状态中所述离合器可调节以允许所述泵和所述涡轮机相对于彼此滑动以控制通过所述离合器到所述涡轮机的振动；以及

壳体，其容纳所述泵、所述涡轮机、所述阻尼器和所述离合器，所述壳体包括第一壳体部分和第二壳体部分；

其中，所述阻尼器能够在所述离合器的上游操作，使得振动到达所述离合器之前，来自所述泵的振动由所述阻尼器减小；

其中，所述阻尼器包括第一板和第二板，其中所述第一板附接到所述泵和所述第二壳体部分，并且所述第二板联接到所述离合器；

其中，当所述离合器在所述滑动状态下可操作时，所述泵是可旋转的以将扭矩通过所述阻尼器和所述离合器传送到所述涡轮机。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述离合器包括第一毂和第二毂，其中所述第一毂联接到所述阻尼器的所述第二板，并且所述第二毂联接到所述涡轮机。

3.根据权利要求2所述的组件，其中，所述涡轮机包括壳体，其中所述离合器的所述第二毂联接到所述涡轮机的所述壳体。

4.根据权利要求1所述的组件，其中，所述阻尼器在所述离合器和所述涡轮机的上游相对于扭矩传送的方向可操作。

5.根据权利要求4所述的组件，其中，所述泵相对于扭矩传送的方向在所述阻尼器、所述离合器和所述涡轮机的上游可操作，并且其中，所述阻尼器相对于扭矩传送的方向在所述泵和所述离合器之间可操作，并且其中，所述离合器相对于扭矩传送的方向在所述阻尼器和所述涡轮机之间可操作。

6.根据权利要求1所述的组件，其中，所述泵和所述涡轮机均可旋转，并且其中，当所述离合器处于所述滑动状态时，所述泵和所述涡轮机以不同的速度旋转。

7.根据权利要求6所述的组件，其中，所述离合器在完全锁定状态下可操作，其中所述离合器通过所述阻尼器将所述泵和所述涡轮机锁定在一起，使得所述泵和所述涡轮机以相同的速度旋转。

8.一种交通工具，包括：

发动机，其包括输出轴；

变速器，其包括输入部件；

变矩器组件，其在所述输出轴和所述输入部件之间可操作，其中，所述组件包括：

泵；

涡轮机，其流体连接到所述泵；

阻尼器，其在所述涡轮机的上游可操作并且配置成减小从所述泵到所述涡轮机的振动；

离合器，在所述泵和所述涡轮机之间可操作，其中所述离合器在滑动状态下可操作，在滑动状态中所述离合器可调节以允许所述泵和所述涡轮机相对于彼此滑动以控制通过所述离合器到所述涡轮机的振动；以及

壳体，其容纳所述泵、所述涡轮机、所述阻尼器和所述离合器，所述壳体包括第一壳体部分和第二壳体部分；

其中，所述阻尼器在所述离合器的上游可操作，使得振动到达所述离合器之前，来自所述泵的振动由所述阻尼器减小；

其中，所述阻尼器包括第一板和第二板，其中所述第一板附接到所述泵和所述第二壳体部分，并且所述第二板联接到所述离合器；

其中，当所述离合器在所述滑动状态下可操作时，所述泵是可旋转的以将扭矩通过所述阻尼器和所述离合器传送到所述涡轮机。

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