CN108350979B - 用于机动车辆的扭矩传递组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扭矩传递组件，包括：液力变矩器，其一方面适于联接到曲轴(1)，另一方面适于联接到变速箱的输入轴(2)，变矩器包括围绕旋转轴线X旋转可动的初级元件(3、4、11)和次级元件(8)；以及阻尼器件(20、22)，其包括传动构件(22)和支承元件(20)，所述传动构件包括弹性片，所述弹性片与所述初级元件或所述次级元件旋转联结，所述支承元件相应地由所述次级元件或所述初级元件承载，所述弹性片能够屈曲并在所述初级元件和所述次级元件之间传递旋转扭矩，所述弹性片的屈曲伴随着所述初级元件和所述次级元件之间的相对旋转。

Description

用于机动车辆的扭矩传递组件

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的扭矩传递组件。

背景技术

传递组件包括已知的液力变矩器。这种变矩器的一个示例在图1中示意性地和部分地示出并且允许将机动车辆的内燃发动机的输出轴(例如曲轴1)的扭矩传递到变速箱的输入轴2。

变矩器通常包括动叶轮3，其适于通过反应器5以流体动力的方式驱动涡轮4。

动叶轮3联接到曲轴1并且涡轮4联接到引导垫圈6。

压缩弹簧类型的第一组弹性构件7a、7b安装在引导垫圈6和联接到变速箱的输入轴2的中心毂8之间。第一组弹性构件7a、7b通过定相构件9串联设置，以使所述弹性构件7a、7b彼此相位变形，定相构件9相对于引导垫圈6并相对于毂8可动。

第二组弹性构件7c在引导垫圈6和中心毂8之间带有间隙地安装，并与第一组弹性构件7a、7b平行，所述弹性构件7c被设计成在受限角度范围内有效，特别是在引导垫圈6相对于中心毂8的角度行程结束时。相对于毂8的引导垫圈6的标记为α的角度行程或角度偏移是相对于休止位置(α＝0)限定的，在该休止位置中，不通过由上述弹性构件7a、7b形成的阻尼器件传递任何扭矩。

变矩器还包括离合器器件10，离合器器件10允许在确定的运行阶段中将曲轴1的扭矩传递到引导垫圈6，而不涉及动叶轮3和涡轮4。

第二组弹性构件7c允许在角度行程结束时增加阻尼器件的刚度，也就是说，用于引导垫圈6相对于毂8的显着角度偏移(或反之亦然)。

可以看出，定义根据角度偏移α通过装置传递的扭矩M的函数M＝f(α)的表示包括具有斜率Ka的第一线性部分(对于小的角度偏移α值)和具有更大的斜率kb的第二线性部分(对于大的角度偏移α值)。Ka和Kb分别是角度行程开始和结束时装置的角度刚度。如果用K1定义第一组的每对中的第一弹簧的累积刚度，用K2定义第一组的每对中的第二弹簧的累积刚度，用K3定义第二组弹簧的累积刚度，则Ka＝(K1.K2)/(K1+K2)且Kb＝Ka+K3。

曲线的第一部分和第二部分之间的斜率断裂可在变矩器的运行期间产生大的滞后和振动，从而影响借助于阻尼器件获得的过滤的质量。

发明内容

本发明的目的特别在于针对此问题提供简单、有效且经济的解决方案。

为此，本发明提出了一种用于机动车辆的扭矩传递组件，所述组件包括：

-液力变矩器，其一方面适于联接到曲轴，另一方面适于联接到变速箱的输入轴，

-初级元件和次级元件，其相对于彼此围绕旋转轴线X旋转可动，以及

-阻尼器件，其特征在于，所述阻尼器件包括传动构件和支承元件，传动构件包括弹性片，该弹性片与初级元件或次级元件旋转联结，该支承元件相应地是次级元件或初级元件，弹性片能够屈曲并在初级元件和次级元件之间传递旋转扭矩，弹性片的屈曲伴随着初级元件和次级元件之间的根据旋转轴线(X)的相对旋转，以阻尼初级元件和次级元件之间的旋转非周期性。

这种阻尼器件提供渐进的特征曲线，而没有斜率断裂。本发明因此允许减少操作时产生的振动，并确保良好的过滤质量。

片和支承元件分别形成凸轮从动件和凸轮表面，该凸轮表面布置成与凸轮从动件协作。

初级元件可以形成变矩器的意于联接到曲轴的扭矩输入元件，次级元件可以形成扭矩变换器的意于联接到变速箱的输入轴的扭矩输出元件，阻尼器件布置在所述扭矩输入元件和所述扭矩输出元件之间，同时被设计为抵抗所述扭矩输入元件相对于所述扭矩输出元件的旋转。

优选地，扭矩输出元件包括中心毂。

中心毂的径向内周边可以包括适于与变速箱的输入轴的互补花键配合的花键。

优选地，支承元件包括至少一个滚动体。滚动体可以安装为与扭矩输入元件或扭矩输出元件旋转联结。或者滚动体可以安装为相对于扭矩输入元件或相对于扭矩输出元件浮动。

在本发明的第一实施例中，扭矩输入元件由涡轮形成，该涡轮本身流体动力地连接到动叶轮，动叶轮意于联接到曲轴。

在这种情况下，涡轮或相应地扭矩输出元件可以联接到围绕中心毂的至少一个环形法兰，所述法兰的径向内周边旋转地联接到所述涡轮，或者相应地旋转地联接到所述中心毂。

支承元件可以安装在法兰的径向外周边处。

涡轮或相应的扭矩输出元件可以包括两个法兰，这两个法兰在它们之间轴向限定用于至少部分地容纳弹性片和/或支承元件的内部空间。

动叶轮可以旋转地联接至盖，以便至少部分地容纳动叶轮、涡轮和/或阻尼器件。

变矩器可以包括离合器器件，离合器器件适于在接合位置中将盖和涡轮旋转联接，并且适于在分离位置中将盖从涡轮释放。

离合器器件可以包括环形活塞，该环形活塞的径向外周边旋转地联接到涡轮，活塞适于在接合位置处通过摩擦联接到盖。

活塞可以包括支承区域，该支承区域例如定位于径向外部，处于接合位置时适于支承在盖上，以便实现盖和活塞的通过摩擦的旋转联接。

弹性片可以被设计成使得在涡轮相对于扭矩输出元件的与休止位置不同的相对角度位置中，支承元件在所述弹性片上施加屈曲力，其产生弹性片施加在支承元件上的相反的反作用力，该反作用力具有倾向于将所述涡轮和所述扭矩输出元件朝向所述相对休止位置返回的周向分量。

弹性片可以被设计成使得在涡轮相对于扭矩输出元件的与休止位置不同的相对角度位置中，支承元件在弹性片上施加屈曲力，其产生弹性片施加在支承元件上的相反的反作用力，该反作用力具有倾向于保持弹性片与支承元件接触的径向分量。

在一个示例中，涡轮相对于扭矩输出元件的角度位移可以大于20°，优选地大于40°。

弹性片包括固定部分和弹性部分，该固定部分与扭矩输出元件联结或相应地与涡轮联结，该弹性部分包括径向内部段、径向外部段以及连接内部段与外部段的弓形或弯曲部分。

阻尼器件可以包括至少两个弹性片，每个弹性片与扭矩输出元件或相应地与涡轮叶轮联结，每个片与连接到涡轮或相应地连接到扭矩输出元件的支承元件相关联，每个片弹性地保持支承在对应的所述支承元件上，每个弹性片适于在涡轮相对于扭矩输出元件旋转期间屈曲。

在另一个实施例中，初级元件可以由离合器器件和盖形成，离合器器件适于在接合位置中将盖和扭矩输出元件旋转地联接，并且适于在分离位置中将盖从扭矩输出元件释放，阻尼器件定位在离合器器件与扭矩输出元件之间。

离合器器件可以包括旋转地联接到毂的环形活塞，活塞适于在接合位置处通过摩擦联接到盖。

对于另一个实施例，活塞可以包括支承区域，该支承区域例如定位于径向外部，在处于接合位置时适于支承在盖上，从而实现盖与活塞的通过摩擦的旋转联接。或者在本发明的第二实施例中，扭矩输入部件可以由离合器器件形成。阻尼器件位于离合器器件和扭矩输出元件之间。这些离合器器件在接合位置中适于将盖和扭矩输出元件旋转地联接，并且在分离位置中适于将盖从扭矩输出元件释放。

阻尼器件类似于针对本发明第一实施例所描述的阻尼器件。因此扭矩从盖传递到毂，同时穿过阻尼器件。

附图说明

通过参照附图以非限制性示例的方式给出的以下描述，本发明将被更好地理解，并且本发明的其他细节、特征和优点将显现，在附图中：

图1是现有技术的扭矩传递组件的示意图；

图2是根据本发明的第一实施方式的扭矩传递组件的根据轴向延伸的平面的截面；

图3是图2的扭矩传递组件的根据轴向延伸的平面的剖视图；

图4是根据与变矩器的轴线垂直的径向平面的图2和3的扭矩传递组件的剖视图；

图5是根据本发明的第二实施方式的传递组件的示意图；以及

图6是根据本发明的第三实施方式的传递组件的示意图。

具体实施方式

包括根据本发明的实施方式的液力变矩器的扭矩传递组件在图2至4中示出。扭矩传递组件允许将机动车辆的内燃发动机的输出轴(例如曲轴1)的扭矩传递到变速箱的输入轴2。变矩器的轴线具有参考标记X。

变矩器包括适于流体动力地驱动涡轮4的动叶轮3。在这个示例中，流体动力驱动通过反应器5进行。

动叶轮3通过彼此焊接被固定到呈钟形罩形式的盖11，并且盖11限定容纳动叶轮3、涡轮4和反应器5的内部容积部12。所述盖11包括允许将盖11旋转联接到曲轴1的固定器件13。

变矩器还包括中心毂8，中心毂的径向内周边是开槽的，具有轴线X，并且容纳在盖11的内部容积部12中。中心毂8包括径向向外延伸的环形凸缘14。

两个环形法兰15安装在所述内部容积部12中，例如通过铆钉或通过焊接将两个法兰15通过其径向内周边固定到毂8的凸缘14。法兰15径向延伸并且轴向布置在凸缘14的任一侧。特别地，每个法兰15包括径向内部部部分15a和径向外部部分15b。两个法兰15的径向内部部分15a比两个法兰15的径向外部部分15b在轴向上更靠近彼此。

两个环形辅助法兰17进一步安装在盖11的内部容积部12中，围绕中心毂8并轴向布置在法兰15的任一侧。辅助法兰17径向延伸并且通过铆钉18在其径向外周边处彼此固定。

辅助法兰17中的一个通过铆钉19固定到涡轮4。

以滚轮或圆柱辊的形式示出的两个支撑构件或滚动体20固定在辅助法兰17的径向外周边处。滚动体20相对于彼此直径相对地定位。特别地，滚动体20围绕在两个辅助法兰17之间轴向延伸的轴21安装，所述轴21在其端部处铆接到辅助法兰17。

两个弹性片22安装在辅助法兰17之间。具体地，如图4中可更清楚地看到的那样，每个弹性片22包括固定部分23和弹性部分，该固定部分安装在两个法兰15之间并通过铆钉24固定到两个法兰15，这里有三个铆钉24；该弹性部分包括径向内部段25、径向外部段26、和连接内部段25与外部段26的弓形或弯曲部分27。弓形或弯曲部分27具有大约180°的角度。换句话说，弹性片22的可弹性变形部分包括彼此径向地偏移并且被径向空间隔开的两个区域。

内部段25围绕中心毂8的凸缘14周向地延展。外部段26在120°至180°的角度上沿周向延展。

径向外部段26包括径向外表面28，所述径向外表面28形成支承在对应的滚动体20上的滚动轨道，所述滚动体20径向位于弹性片22的外部段26的径向外部。滚动轨道28具有大致凸形的形状。滚动轨道28可以通过外部段26的区域直接形成或通过附接在所述外部段26上的部件形成。

在每个弹性片22和对应的滚动体20之间，在涡轮4和中心毂8之间传递的扭矩被分解成径向力和周向力。径向力允许使对应的片22屈曲，并且周向力允许对应的滚动体20在片22的滚动轨道28上移位并且传递扭矩。

当在涡轮4与毂8之间传递的扭矩变化时，在弹性片22与滚动体20之间施加的径向力改变，并且弹性片22的屈曲性被改变。片22的屈曲性的改变伴随着滚动体20在周向力的作用下沿着对应的滚动轨道28的移位。

滚动轨道28具有的轮廓被设置为，当传递的扭矩增加时，滚动体20每个在对应的弹性片22上施加屈曲力，导致弹性片22的自由远端29在轴线X的方向上的靠近以及涡轮4和毂8之间的相对旋转，使得涡轮4和毂8偏离其相对的休止位置。休止位置限定涡轮4相对于毂8的这样的相对位置，在该相对位置中，在涡轮4和毂8之间不传递任何扭矩。

滚动轨道28的轮廓因此使得滚动体20在弹性片22上施加具有径向分量和周向分量的屈曲力。

弹性片22在滚动体20上施加具有周向分量和径向分量的回复力，该周向分量倾向于使滚动体20沿相反的旋转方向转动，并且因此使涡轮4和毂8朝向它们的相对休止位置返回，该径向分量朝向外部指向，并倾向于将滚动轨道28保持为支承在对应的滚动体20上。

优选地，当涡轮4和毂8处于其休止位置时，特别如图4所示，弹性片22径向朝向轴线X预加应力，以施加径向向外指向的反作用力，以便将片22保持为支承在滚动体20上。

滚动轨道28的轮廓可以无区别地设置为使得作为角度位移的函数的扭矩传递的特征曲线相对于休止位置是对称的或不对称的。根据一个有利的实施例，在所谓正旋转的方向上的角度位移可以大于在所谓逆方向的相反旋转方向上的角度位移。

涡轮4相对于毂8的角度位移可以大于20°，优选地大于40°。

弹性片22围绕轴线X规则地分布并相对于轴线X对称，以确保变矩器的平衡。

变矩器还可以包括摩擦器件，摩擦器件设置成在涡轮4与轮毂8的相对位移期间在涡轮4与轮毂8之间施加阻力扭矩，以消散在弹性片22中积聚的能量。

变矩器另外包括离合器器件10，离合器器件10适于在接合位置中将盖1和毂8旋转联接，并且适于在分离位置中将盖11从毂8释放。

离合器器件10包括径向延伸的环形活塞30，该环形活塞30容纳在盖10的内部空间12中，其径向外周边包括呈圆柱形部分的形式的齿31，齿31啮合在法兰17的具有互补形状的凹口32中。活塞30因此旋转地联接到法兰17和涡轮4，并且在一定程度上相对于法兰17自由地轴向移位。

活塞30的径向外周边还包括配备有摩擦衬垫33的支承区域，该支承区域适于在接合位置支承在盖11的部分11b上，以实现盖11与活塞30的旋转联接。

活塞30因此可沿着轴线X在其接合位置和分离位置之间轴向移位，活塞30的移位由位于活塞30的任一侧的压力室控制。

这种离合器器件10允许在确定的操作阶段中将曲轴1的扭矩传递到变速箱的输入轴2，而不涉及动叶轮3和涡轮4。在这种情况下，扭矩从曲轴1通过盖11、活塞30、辅助法兰17、滚动体20、弹性片22、法兰15以及毂8传递。

在如图2和图3所示的示例中，阻尼器件相对于涡轮4以这样的方式布置，使得扭矩转移在“流体动力”模式以及“离合器”模式下通过所述阻尼器件执行。“流体动力”模式是指其中扭矩通过涡轮4从盖11传递直到毂8的模式。“离合器”模式是指其中扭矩通过活塞30从盖11传递直到毂8的模式。在该示例中，无论在“流体动力”模式还是“离合器”模式中，扭矩总是通过阻尼器件20、22传递。实际上，阻尼器件20、22永久地联接到涡轮4并且通过活塞30可分离地联接到盖11。

未示出的其他实施方式也是可以想到的。特别地，滚动体20可以由法兰15承载，而弹性片可以由辅助法兰17承载。

在未示出的另一个示例中，可以设置，阻尼器件被布置为使得在“流体动力”模式下，扭矩直接从涡轮4传递到毂8，而不经过阻尼器件；并且在“离合器”模式下，扭矩从盖11通过经过活塞30和阻尼器件传递到毂8。在这种情况下，涡轮例如通过铆接连接直接连接到中心毂8。

在图5的另一个示例中，代替插置在涡轮4和毂8之间，阻尼器件可以容纳在活塞37和盖38之间的室36的内部。

或者在图6中示出另一个变矩器35，其中阻尼器件位于容积部39中，该容积部39位于由变矩器35的盖41界定的空间之外。

Claims (16)

1.一种用于机动车辆的扭矩传递组件，所述组件包括：

液力变矩器，其一方面适于联接到曲轴（1），另一方面适于联接到变速箱的输入轴（2），

初级元件（3、4、11）和次级元件（8），其相对于彼此围绕旋转轴线X旋转可动，以及

阻尼器件（20、22），其特征在于，所述阻尼器件包括传动构件（22）和支承元件（20），所述传动构件包括弹性片，所述弹性片与所述初级元件或所述次级元件旋转联结，所述支承元件相应地是所述次级元件或所述初级元件，所述弹性片能够屈曲并在所述初级元件和所述次级元件之间传递旋转扭矩，所述弹性片的屈曲伴随着所述初级元件和所述次级元件之间的根据旋转轴线（X）的相对旋转，以阻尼所述初级元件和所述次级元件之间的旋转非周期性，片和所述支承元件分别形成凸轮从动件和凸轮表面，所述凸轮表面布置成与所述凸轮从动件协作。

2.根据权利要求1所述的传递组件，其中，所述初级元件形成变矩器的意于联接到曲轴（1）的扭矩输入元件（3、4、11），所述次级元件形成扭矩变换器的意于联接到变速箱的输入轴（2）的扭矩输出元件（8），所述阻尼器件（22、20）布置在所述扭矩输入元件（3、4、30、11）和所述扭矩输出元件（8）之间，同时被设计为抵抗所述扭矩输入元件相对于所述扭矩输出元件（8）的旋转。

3.根据权利要求2所述的传递组件，其中，所述扭矩输出元件包括中心毂。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传递组件，其中，所述支承元件包括至少一个滚动体（20）。

5.根据权利要求3所述的传递组件，其中，所述扭矩输入元件由涡轮（4）形成，所述涡轮本身流体动力地连接到动叶轮（3），所述动叶轮意于联接到曲轴。

6.根据权利要求5所述的传递组件，其特征在于，所述涡轮（4）或相应地所述扭矩输出元件（8）能够联接到围绕所述中心毂的至少一个环形法兰（17），所述法兰（17）的径向内周边旋转地联接到所述涡轮（4），或者相应地旋转地联接到所述中心毂。

7.根据权利要求6所述的传递组件，其特征在于，所述支承元件（20）安装在法兰（17）的径向外周边处。

8.根据权利要求6至7中的一项所述的传递组件，其特征在于，所述涡轮（4）或相应地所述扭矩输出元件（8）包括两个法兰（17），这两个法兰在它们之间轴向界定用于至少部分地容纳所述弹性片（22）和/或所述支承元件（20）的内部空间。

9.根据权利要求5至7中的一项所述的传递组件，其特征在于，所述动叶轮（3）可以旋转地联接至盖（11），以便至少部分地容纳所述动叶轮（3）、所述涡轮（4）和/或所述阻尼器件（22、20）。

10.根据权利要求9所述的传递组件，其特征在于，所述变矩器包括离合器器件（30），所述离合器器件适于在接合位置中将所述盖（11）和所述涡轮（4）旋转联接，并且适于在分离位置中将所述盖（11）从所述涡轮（4）释放。

11.根据权利要求5至7中的一项所述的传递组件，其特征在于，所述弹性片（22）被设计成使得在所述涡轮（4）相对于所述扭矩输出元件（8）的与休止位置不同的相对角度位置中，所述支承元件（20）在所述弹性片（22）上施加屈曲力，从而产生所述弹性片（22）施加在所述支承元件（20）上的相反的反作用力，该反作用力具有倾向于将所述涡轮（4）和所述扭矩输出元件（8）朝向所述休止位置返回的周向分量。

12.根据权利要求5至7中的一项所述的传递组件，其特征在于，所述弹性片（22）被设计成使得在所述涡轮（4）相对于所述扭矩输出元件（8）的与休止位置不同的相对角度位置中，所述支承元件（20）在所述弹性片（22）上施加屈曲力，从而产生所述弹性片（22）施加在所述支承元件（20）上的相反的反作用力，该反作用力具有倾向于保持所述弹性片（22）与所述支承元件（20）接触的径向分量。

13.根据权利要求5至7中的一项所述的传递组件，其特征在于，所述涡轮（4）相对于所述扭矩输出元件（8）的角度位移大于20°。

14.根据权利要求5至7中的一项所述的传递组件，其特征在于，所述弹性片（22）包括固定部分（23）和弹性部分，所述固定部分与所述扭矩输出元件（8）或相应地与所述涡轮（4）联结，所述弹性部分包括径向内部段（25）、径向外部段（26）以及连接内部段（25）与外部段（26）的弓形或弯曲部分（27）。

15.根据权利要求5至7中的一项所述的传递组件，其特征在于，所述阻尼器件包括至少两个弹性片（22），每个弹性片（22）与所述扭矩输出元件（8）或相应地与所述涡轮叶轮（4）联结，每个片（22）与连接到所述涡轮（4）或相应地连接到所述扭矩输出元件（8）的支承元件（20）相关联，每个片（22）弹性地保持支承在对应的所述支承元件（20）上，每个弹性片（22）适于在所述涡轮（4）相对于所述扭矩输出元件（8）旋转期间屈曲。

16.根据权利要求2至3中的一项所述的传递组件，其中，

所述初级元件由离合器器件（30）和盖（11）形成，和

所述阻尼器件连接到所述离合器器件（30）和所述扭矩输出元件（8），所述离合器器件适于在接合位置中将所述盖（11）和所述扭矩输出元件（8）旋转地联接，并且适于在分离位置中将所述盖（11）从所述扭矩输出元件（8）释放。

Images