CN108350981A - 用于流体动力扭矩联接装置的、具有串联连接的内部和外部弹性阻尼构件的扭转振动阻尼器 - Google Patents
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Abstract
一种流体动力扭矩联接装置包括:壳体,其可围绕旋转轴线旋转;变矩器(3),其包括与旋转轴线同轴地布置在壳体中的涡轮机叶轮(5)和动叶轮(6);涡轮机毂(10),其与旋转轴线同轴地布置在壳体中,并且固定到涡轮机叶轮;以及扭转振动阻尼器(20)。所述扭转振动阻尼器包括固定到涡轮机毂的从动构件(22),可相对于从动构件(26)围绕旋转轴线旋转的驱动构件,以及沿周向作用的多个外部和内部弹性阻尼构件(36、38)。驱动构件和从动构件可操作地连接到径向外部弹性阻尼构件和径向内部弹性阻尼构件。径向外部弹性阻尼构件和径向内部弹性阻尼构件串联布置。
Description
技术领域
本发明总体上涉及扭转振荡阻尼器,并且更具体地涉及用于流体动力扭矩联接装置的扭转振动阻尼器,其包括串联联接的径向内部弹性阻尼构件和径向外部弹性阻尼构件。
背景技术
在汽车从机动车辆到高度管制的大众运输设备的发展过程中,不断追求对构成汽车的元件的基本组合的精进。这种精进的一个方面是将扭矩从发动机传递到车辆的驱动系统。扭矩的这种传递始终通过交替地驱动地连接到动力源或从动力源断开的各种齿轮或链条驱动的传动系统来实现。驱动系统的连接/断开功能通过离合器完成。自二十世纪五十年代中期以来,特别是在美国,这种离合器一直是流体动力扭矩联接装置或变矩器。由于包括这种流体扭矩传递联接,已经获得了对驾驶体验的增强的精进,但是这种精进是以损失的效率为代价的。为了解决这种效率损失问题,变矩器本身就成为了更加精细和重新获取效率的对象。通常,现代变矩器将包括与变矩器的从动构件相关联的摩擦离合器组件,该摩擦离合器组件在预设的负载和速度下消除了扭矩的流体传递并且用直接的机械摩擦联接来代替流体联接。这个特征通常被称为锁止离合器。
在配备锁止离合器的变矩器时代,重新获取了效率,但是当离合器处于锁止模式机器正在转换成锁止模式和从锁止模式转换时,也会发生精进的损失。当锁止离合器元件磨损并且各种旋转元件和固定元件之间的公差随着它们相应的磨损模式而增加/减少时尤其如此。为了减轻通过将锁止离合器结合到变矩器上产生的一些机械粗糙度,离合器系统本身的复杂性增加了。这种增加的复杂性产生了通过振动造成精进损失的可能性,该振动部分地由各种部件的不平衡偏心旋转而引起。
因此,联接装置包括扭转振动阻尼器,其被设计为阻尼来自发动机的噪音和振动。该扭转振动阻尼器包括第一阻尼器件和第二阻尼器件,该第一阻尼器件和第二阻尼器件借助于连接盘平行布置,连接盘设计成与驱动轴或从动轴中的一个一体地旋转。
第一阻尼器件包括围绕驱动轴和从动轴的轴线周向分布的弹性单元。每个弹性单元在由连接盘支撑的第一支撑座之间周向延伸。
第二阻尼器件包括多组弹性单元,每个组包括至少两个第一弹性单元,所述至少两个第一弹性单元通过第一中间支撑元件串联布置,每个组在由连接盘支撑的第二支撑座之间周向地延伸。
应该注意的是,在发动机和用于改变机动车辆的传动比的器件之间传递高水平的扭矩(并且特别地大于400Nm的扭矩)的情况下,这种类型的阻尼器的刚度通常太高而不能有效地阻尼振动。
尽管用于流体动力扭矩联接装置的扭转振荡阻尼器(包括但不限于上面讨论的扭转振荡阻尼器)已被证明对于车辆传动系应用和条件是可接受的,但是可改进其性能和成本的改进是可行的。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了流体动力扭矩联接装置,其用于将驱动轴和从动轴联接在一起。动力扭矩联接装置包括:壳体,其可围绕旋转轴线旋转;变矩器,其包括与旋转轴线同轴地布置在壳体中的涡轮机叶轮和动叶轮;涡轮机毂,其与旋转轴线同轴地布置在壳体中,并且不可旋转地紧固到涡轮机叶轮;以及扭转振动阻尼器。所述扭转振动阻尼器包括:驱动构件,其可围绕旋转轴线旋转;从动构件,其可相对于驱动构件围绕旋转轴线旋转且不可旋转地紧固至所述涡轮机毂;多个径向外部弹性阻尼构件,其插置于并周向作用于所述驱动构件和从动构件之间;以及多个径向内部弹性阻尼构件,其插置于并周向作用与所述驱动构件和从动构件之间。驱动构件和从动构件可操作地连接到径向外部弹性阻尼构件和径向内部弹性阻尼构件两者。径向外部弹性阻尼构件和径向内部弹性阻尼构件串联布置。
根据本发明的第二方面,提供了一种用于流体动力扭矩联接装置的扭转振动阻尼器。所述扭转振动阻尼器包括:输入构件,其可围绕旋转轴线旋转;输出构件,其可相对于输入构件围绕旋转轴线旋;多个径向外部弹性阻尼构件,其插置于并周向作用于所述输入构件和输出构件之间;以及多个径向内部弹性阻尼构件,其插置于并周向作用于所述输入构件和输出构件之间。输入构件和输出构件可操作地连接到径向外部弹性阻尼构件和径向内部弹性阻尼构件两者。径向外部弹性阻尼构件和径向内部弹性阻尼构件串联布置。
根据本发明的第三方面,提供了一种用于组装用于流体动力扭矩联接装置的扭转振动阻尼器的方法。本发明的方法包括以下步骤:提供从动构件,径向外部弹性阻尼构件和径向内部弹性阻尼构件以及驱动构件;以及通过径向外部弹性阻尼构件和径向内部弹性阻尼构件将从动构件安装到驱动构件,使得径向外部弹性阻尼构件和径向内部弹性阻尼构件串联布置。径向外部弹性阻尼构件径向布置在径向内部弹性阻尼构件之上。
通过阅读示例性实施例的以下详细描述,本发明的其他方面,包括构成本发明的一部分的装置、设备、系统、转换器、过程、方法等将变得更加显而易见。
附图说明
附图并入并构成本申请的一部分。附图连同以上给出的一般性描述和下面给出的示例性实施例和方法的详细描述用于解释本发明的原理。在附图中:
图1是根据本发明的示例性实施例的具有扭转振动阻尼器的流体动力扭矩联接装置的轴向截面的半视图;
图2是根据本发明的示例性实施例的具有扭转振动阻尼器的流体动力扭矩联接装置的局部横截面半视图;
图3是根据本发明的示例性实施例的扭转振动阻尼器的分解组装立体图;
图4是根据本发明的示例性实施例的扭转振动阻尼器的局部立体图;
图5是图3的扭振振动阻尼器的局部主视图;
图6是根据本发明的示例性实施例的扭转振动阻尼器的分解局部组装立体图,示出径向外部弹性阻尼构件;
图7是根据本发明的示例性实施例的扭转振动阻尼器的分解局部组装立体图,示出径向内部弹性阻尼构件;
图8是根据本发明的示例性实施例的从动板的主视图;和
图9是根据本发明的示例性实施例的扭转振动阻尼器的第二中间构件的立体图。
具体实施方式
现在将详细参考附图中所示的本发明的示例性实施例和方法,其中在所有附图中相同的附图标记表示相同或对应的部分。然而,应该注意的是,本发明在其更广泛的方面不限于具体细节、代表性装置和方法、以及结合示例性实施例和方法示出和描述的说明性示例。
示例性实施例的这种描述意图结合被认为是整个书面描述的一部分的附图来阅读。在说明书中,诸如“水平”,“垂直”,“向上”,“向下”,“上”,“下”,“右”,“左”,“顶部”和“底部”及其衍生物(例如,“水平地”,“向下地”,“向上地”等)应该被解释为指代如下所述或如在讨论中的附图中所示的取向。这些相对术语是为了方便描述,通常不意图要求特定的取向。关于诸如“连接”和“互连”的附接、联接等的术语是指这样的关系,其中,结构要么直接地要么通过中间结构间接地彼此紧固或附接,以及可移动或刚性的附接或关系,除非另有明确说明。术语“可操作地连接”是这样的附接、联接或连接,其允许相关结构凭借该关系如意图那样操作。另外,权利要求中使用的词“一”和“一个”意味着“至少一个”,并且权利要求中使用的词“两个”意味着“至少两个”。
流体动力扭矩联接装置的示例性实施例整体上在附图中由附图标记1表示,如在图1中的局部截面图中最佳示出的。流体动力扭矩联接装置1,诸如流体动力变矩器,意图联接例如机动车辆中的驱动轴和从动轴。在这种情况下,驱动轴是机动车辆的内燃发动机(未示出)的输出轴,并且从动轴连接到机动车辆的自动变速器。
流体动力扭矩联接装置1包括密封的壳体2,该密封的壳体2填充有油并且可围绕旋转轴线X旋转。流体动力扭矩联接装置1还包括全部设置在密封的壳体2中的液力变矩器3、锁止离合器4和扭转振动阻尼器(在此也称为阻尼器组件)20。在下文中,相对于扭矩联接装置1的旋转轴线X考虑轴向取向和径向取向。变矩器3、锁止离合器4和扭转振动阻尼器20均可绕旋转轴线X旋转。变矩器3包括涡轮机叶轮5、动叶轮6和轴向地插置于涡轮机叶轮5和动叶轮6之间的反应器(或定子)7。涡轮机叶轮5包括大致半环形的涡轮机外壳8,如图1中最佳所示。
扭矩联接装置1还包括可围绕旋转轴线X旋转的涡轮机(或输出)毂10,其布置成将从动轴和涡轮机叶轮5不可旋转地联接在一起。在以下描述中,相对于涡轮机毂10的旋转轴线X考虑轴向取向和径向取向。
涡轮机叶轮5的涡轮机外壳8通过任何适当的方式,诸如通过铆钉9(如图2中最佳所示),不可移动地(即,固定地)紧固到涡轮机毂10。尽管在所示实施例中使用铆钉9,但应该理解的是,涡轮机叶轮5和涡轮机毂10可以使用另外的或替代的紧固件或其他技术(诸如焊接或粘合剂粘合)而不可旋转地彼此紧固。涡轮机毂10具有内花键11并且不可旋转地联接到从动轴,诸如机动车辆的自动变速器的输入轴,其设置有互补的外花键。替代地,可以使用焊接件或其他连接件将涡轮机毂10固定(即不可移动地紧固)到从动轴。涡轮机毂10的径向外表面包括用于接收诸如O形环17的密封构件的环形槽13(如图2中最佳所示)。涡轮机毂10可围绕轴线X旋转并且与从动轴同轴,以便将涡轮机叶轮3居中在从动轴上。安装到涡轮机毂10的径向内周表面的密封构件18(如图1和图2中最佳示出)在变速器输入轴和涡轮机毂10的界面处产生密封。
锁止离合器4被设置用于将驱动轴和从动轴锁定在一起。锁止离合器4通常在机动车辆起动之后并且在驱动轴和从动轴的液力联接之后启动,以避免特别是由涡轮机叶轮5与动叶轮6之间的滑动现象导致的效率损失。具体而言,锁止离合器4被设置为在处于闭合状态时绕过动叶轮6和涡轮机叶轮5。
锁止离合器4包括大致环形的锁定活塞14,该锁定活塞14包括环形摩擦衬垫15,该环形摩擦衬垫15通过本领域已知的任何适当的方式(诸如通过粘合剂粘合)固定地附接到锁定活塞14的面向壳体2的锁定壁2a的轴向外表面。如图1和2最佳所示,摩擦衬垫15在其径向外周端部14i处固定地附接到锁定活塞14的轴向外表面。
锁定活塞14可以朝向壳体内的锁定壁2a(锁止离合器4的接合(或锁定)位置)和远离壳体内的锁定壁2a(锁止离合器4的分离(或打开)位置)轴向移位。此外,锁定活塞14可远离涡轮机毂10(锁止离合器4的接合(或锁定)位置)和朝向涡轮机毂10(锁止离合器4的分离(或打开)位置)轴向移位。
具体地,在锁定活塞14的径向内周端部142处轴向延伸的是靠近旋转轴线X的大致圆柱形的凸缘16,如图1和图2最佳所示。锁定活塞14的大致圆柱形的凸缘16可相对于涡轮机毂10旋转。密封构件(例如,O形环)17在大致圆柱形的凸缘16和涡轮机毂10的界面处形成密封。如下面进一步详细讨论的,锁定活塞14沿着该界面相对于涡轮机毂10可轴向移动。
锁定活塞14选择性地压靠壳体2的锁定壁2a,从而将扭矩联接装置1在主动轴和从动轴之间锁止,以控制涡轮机叶轮5与动叶轮6之间的滑动运动。具体而言,当对锁定活塞14施加足够的液压压力时,锁定活塞14朝向壳体2的锁定壁2a并远离涡轮机叶轮5向右移动(如图1和图2所示),并且夹紧在其自身与壳体2的锁定壁2a之间的摩擦衬垫5。结果,当处于锁止离合器4的锁定位置时,锁止离合器4处于锁定位置并且机械地联接到涡轮机毂10,以绕过动叶轮6和涡轮机叶轮5。
在操作期间,当锁止离合器4处于分离(打开)位置时,发动机扭矩通过变矩器3的涡轮机叶轮5从动叶轮6传递到涡轮机毂10。当锁止离合器4处于接合(锁定)位置时,发动机扭矩由壳体2通过扭转振动阻尼器20传递到涡轮机毂10。
扭转振动阻尼器20有利地允许变矩器3的涡轮机叶轮5以扭矩阻尼的方式联接到自动变速器的输入轴。扭转振动阻尼器20还允许以扭转阻尼的方式阻尼与旋转轴线X同轴的第一驱动轴(未示出)和第二从动轴(未示出)之间的应力。
如图1-2最佳所示,扭转振动阻尼器20设置在与涡轮机叶轮3的涡轮机外壳8固定地(即不可移动地)连接的涡轮机毂10与锁止离合器4的锁定活塞14之间。而且,锁止离合器4的锁定活塞14通过扭转振动阻尼器20可旋转地联接到涡轮机叶轮5和涡轮机毂10。扭转振动阻尼器20以有限的、可移动的和居中的方式布置在涡轮机毂10上。涡轮机毂10形成扭转振动阻尼器20的输出部分和扭矩联接装置1的从动侧,并且与从动轴花键连接。另一方面,锁定活塞14形成扭转振动阻尼器20的输入部分。
在操作期间,当锁止离合器4处于分离(打开)位置时,发动机扭矩通过变矩器3的涡轮机叶轮5从动叶轮6传递到涡轮机毂10,绕过扭转振动阻尼器20。然而,当锁止离合器4处于接合(锁定)位置时,发动机扭矩由壳体2通过扭转振动阻尼器20传递到涡轮机毂10。
如图3-7最佳所示,扭转振动阻尼器20包括:大致环形的驱动构件22;大致环形的第一中间构件24,其可旋转地联接到驱动构件22;和大致环形的从动构件26,其可以相对于驱动构件22和第一中间构件24两者可旋转地移动,并且不可移动地(即,固定地)紧固到涡轮机毂10。扭转振动阻尼器20还包括大致环形的第二中间构件30,该第二中间构件30围绕从动构件26安装并且可相对于该从动构件26可旋转地移动。驱动构件22构成扭转振动阻尼器20的输入构件,而从动构件26构成扭转振动阻尼器20的输出构件。
如图1-6最佳所示,环形驱动构件22、环形第一中间构件24和环形从动构件26彼此同轴并且可围绕旋转轴线X旋转。驱动构件22过通任何适当的方式不可移动地(即,固定地)紧固到锁定活塞14,诸如通过铆钉19或焊接。从动构件26与涡轮机叶轮5可操作地关联并且与涡轮机毂10同轴。铆钉9将从动构件26不可旋转地紧固到涡轮机毂10。因此,涡轮机叶轮5的涡轮机外壳8通过任何适当的方式固定地紧固到涡轮机毂10和从动构件26两者,诸如通过铆钉9或焊接。
环形驱动构件22包括围绕其外周周向等距地布置的外部(或周边)、径向向外延伸的驱动突片(或抵接元件)23,用于驱动与阻尼器组件20的接合,如下所述。具有驱动突片23的驱动构件22优选地为一体式部件,例如由单个或整体部件制成,但可以是固定地连接在一起的分离的部件。优选地,驱动突片23一体地压制成形在驱动构件22上以便彼此等角度地间隔开。
环形的第一中间构件24包括围绕其内周周向等距布置的内部、径向向内延伸的突片(或抵接元件)28。第一中间构件24优选地为合适的金属构造的冲压构件,其中向内延伸的突片28优选地为一体式部件,例如由单个或整体部件制成,但也可以是固定地连接在一起的分离的部件。优选地,向内延伸的突片28在第一中间构件24上一体地压制成形,以便彼此等角度地间隔开。
扭转振动阻尼器20还包括多个径向外部弹性阻尼构件(或扭矩传递元件)36,诸如螺旋弹簧(阻尼弹簧),和多个径向内部弹性阻尼构件(或扭矩传递元件)38,诸如螺旋弹簧(阻尼弹簧)。如图1和2最佳所示,外部弹性阻尼构件36设置在内部弹性阻尼构件38的径向外侧。如图3-6最佳所示,径向外部弹性阻尼构件36包括在驱动构件22和第一中间构件24之间相对于彼此串联设置的第一周向作用弹性构件36A和第二周向作用弹性构件36B。如图3-5和7最佳所示,径向内部弹性阻尼构件38包括在第二中间构件30和从动构件24之间相对于彼此串联设置的多个第一周向作用弹性构件38A和多个第二周向作用弹性构件38B。如图2-5最佳所示,径向外部弹性阻尼构件36和径向内部弹性阻尼构件38围绕旋转轴线X沿周向分布。如图1和图2进一步所示,径向外部弹性阻尼构件36和径向内部弹性阻尼构件38彼此轴向和径向间隔开。
第一中间构件24限定了围绕其圆周径向向内指向的大致环形的槽(或通道)25,如图6中最佳所示。第一中间构件24的环形槽25部分地容纳围绕环形槽25的圆周分布的径向外部弹性阻尼构件36,以支撑径向外部弹性阻尼构件36抵抗离心力。此外,第一中间构件24的环形槽25部分地容纳驱动构件22的驱动突片23。此外,驱动构件22的驱动突片23用于使第一中间构件24相对于旋转轴线X居中。如图4和图5进一步所示,径向外部弹性阻尼构件36中的每一个周向地设置在驱动构件22的驱动突片23与第一中间构件24的内部突片28之间。
如图8最佳所示,从动构件26包括大致环形的平坦中央板46和从中央板46径向向外延伸的多个外部径向凸耳44。外部径向凸耳44与周向作用的弹性构件38A、38B协作。如图8所示,外部凸耳44从从动构件26的中央板46径向向外延伸。而且,从动构件26的外部凸耳44中的每一个和中央板46优选地彼此成一体,例如由单个或整体部件制成,但是可以是固定地连接在一起的分离的部件。外部凸耳44围绕旋转轴线X周向等距地间隔开。外部径向凸耳44中的每一个分别具有周向定位的第一径向保持面45A和第二径向保持面45B。如图5最佳所示,外部径向凸耳44的第一保持面45A接合第一弹性构件36A,而外部径向凸耳44的第二保持面45B接合第二弹性构件36B。而且,如图8中最佳所示,外部径向凸耳44中的每一个具有两个周向相对的周向延伸的握持部分49,从而将弹性构件38A、38B的远端保持在外部径向凸耳44中的每一个的保持面45A和45B上。外部径向凸耳44中的每一个具有大致圆柱形的外周表面48。从动构件26的中央板46设置有多个沿周向间隔开的孔47。从动构件26通过延伸穿过从动构件26的中央板46中的孔47的铆钉9固定地紧固到涡轮机毂10。
类似地,如图9中最佳所示,第二中间构件30形成有多个内周径向凸耳52,其与周向作用的弹性构件38、38B协作。如图9所示,内部径向凸耳52从第二中间构件30的大致环形主体部分54径向向内延伸。而且,内部径向凸耳52围绕旋转轴线X在周向上等距地间隔开。内部径向凸耳52中的每一个分别具有周向的第一和第二径向保持面53A和53B。如图5所示,内部径向凸耳52的第一保持面53A面向外部径向凸耳44的第一保持面45A并且接合第一弹性构件38A,而内部径向凸耳52的第二保持面53B面向外部径向凸耳44的第二保持面45B并接合第二弹性构件38B。以非限制性方式,根据本发明的示例性实施例,内部径向凸耳52中的每一个具有径向向内延伸的大致三角形形状。径向凸耳44中的每一个的大致圆柱形的外周表面48与第二中间构件30的大致圆柱形的内周表面50相邻并且互补,并且用于使第二中间构件30相对于旋转轴线X居中。
如图4和图5进一步所示,每对弹性构件38A、38B在从动构件26的外部径向凸耳44和第二中间构件30的内部径向凸耳52之间布置和压缩,以便阻尼扭矩的突然变化。
从动构件26和第二中间构件30中的每一个优选地是大致环形板,其具有轴向地相对且大致平面(或平坦)的表面。在本领域中众所周知的是,平面的表面是这样的表面,其中,如果选择任何两个点,则连结它们的直线完全位于该表面中。在本领域中还众所周知的是,即使对于单个平板而言,轴向相对的表面也不是完美地平的(或平坦的),因为它们受制于其生产中允许的标称值附近的制造公差(或变化)。本发明试图基本上接近环形板的轴向相对的平面表面,使得轴向相对的平面表面是基本上平的表面。
而且,从动构件26和第二中间构件30中的每一个的相对平面表面具有位于同一平面中的自由的径向外周和径向内周。此外,从动构件26、第二中间构件30和径向内部弹性阻尼构件38沿径向轴线21彼此轴向对准(或对准),如图2最佳所示。当重心对准时,避免了在质量体和弹簧的高速旋转负载下对从动构件26和第二中间构件30的弯曲作用。径向轴线21垂直于旋转轴线X。
如图2最佳所示,扭转振动阻尼器20还包括前部的第一阻尼器保持板(或引导垫圈)56A和后部的第二阻尼器保持板(或引导垫圈)56B。第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B被轴向安装为与从动构件26和第二中间构件30的相对侧相邻,以便彼此平行且与旋转轴线X同轴地取向。而且,第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B轴向布置在外部弹性阻尼构件36A、36B的任一侧上并且与其可操作地连接。第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B通过任何适当的方式(诸如通过紧固件或焊接)不可移动地(即,固定地)彼此紧固,以便可相对于从动构件26和第二中间件构件30旋转。
根据如图7最佳示出的本发明的示例性实施例,第一阻尼器保持板56A具有大致环形的外部安装凸缘56A和大致环形的内部安装凸缘61A,该大致环形的外部安装凸缘57A设置有多个周向间隔开的孔58A,该大致环形的内部安装凸缘61A设置有多个周向间隔开的孔63A。另一方面,第二减振器保持板56B具有大致环形的外部安装凸缘57B和大致环形的内部安装凸缘61B,该大致环形的外部安装凸缘57B设置有多个周向间隔开的孔58B,该大致环形的内部安装凸缘61B设置有多个周向间隔开的孔63B。第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B不可移动地(即固定地)彼此紧固,使得第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B的外部安装凸缘57A、57B通过延伸穿过第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B的外部安装凸缘57A、57B中的孔58A、58B的铆钉59接合其轴向相对的表面。此外,第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B通过延伸穿过第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B的内部安装凸缘61A、61B中的孔63A、63B的紧固件67不可旋转地彼此紧固,以便可相对于从动构件26和第二中间构件30旋转。因此,第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B相对于彼此不可旋转,但是可相对于从动构件26和第二中间构件30旋转。
第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B中的每一个分别设置有周向延伸的多个窗口(或开口)60A、60B,每一个窗口被设置为对应于一对内部弹性阻尼构件38A、38B,如图2、4、5和7最佳所示。换句话说,窗口60A、60B中的每一个接收单对弹性构件:由第二中间板30的内部径向凸耳52分开的第一内部弹性阻尼构件38A中的一个和第二内部弹性阻尼构件38B中的一个,如图4和图5最佳所示。
窗口60A、60B通过径向突片62A、62B彼此交替地周向分离。根据本发明的示例性实施例的第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B中的每一个具有四个窗口60A、60B和四个径向突片62A、62B。此外,窗口60A、60B中的每一个或径向突片62A、62B中的每一个一方面由第一径向端面64A、64B且另一方面由第二径向端面65A、65B界定,第一经向端面64A、64B和第二径向端面65A、65B彼此周向相对地取向。因此,径向突片62A、62B中的每一个沿周向插置于每对中串联的两个弹性构件38A、38B之间。因此,插置于单对弹性构件36A、36B之间的第一径向端面64A、64B和第二径向端面65A、65B由一个共同的径向突片62A、62B承载。
第一保持板56A的径向突片62A被布置为与第二保持板56B的径向突片62B轴向对应(即,径向对准)。如图4、5和7最佳所示,当没有转矩由扭转振动阻尼器20传递时,从动构件26的外部径向凸耳44与将第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B中的窗口60A、60B分开的径向突片62A、62B径向对准。因此,第一保持板56A的窗口60A被布置为与第二保持板56B的窗口60B轴向对应(即,成角度地对准)。
如图1和2进一步所示,第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B与径向轴线21轴向间隔开,即与从动构件26和第二中间构件30间隔开。而且,外部弹性阻尼构件36与内部弹性阻尼构件38轴向间隔开。
如图2、3和7最佳所示,第一阻尼器保持板56A还包括一个或多个周边抵接元件66,所述一个或多个周边抵接元件66从第一阻尼器保持板56A的外部安装凸缘57A远离第二阻尼器保持板56B朝向驱动构件22轴向向外延伸。根据本发明的示例性实施例,抵接元件66一体式地压制成形在第一阻尼器保持板56A上以彼此等角度地间隔开。抵接元件66在相互面对的抵接元件66的周向端部上具有抵接表面。第一阻尼器保持板56A的抵接元件66与径向外部弹性阻尼构件36A、36B可操作地连接。
因此,径向外部弹性阻尼构件36被保持在第一中间构件24的内部突片28、驱动构件22的驱动突片23和第一阻尼器保持板56A的抵接元件66之间的界面中,以便通过径向外部弹性阻尼构件36和第一中间构件24将经阻尼的旋转扭矩从锁定活塞14传递至第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B。如图2和3最佳所示,驱动构件22的驱动突片23和第一阻尼器保持板56A的抵接元件66沿周向(或成角度地)彼此对准。换句话说,第一中间构件24通过径向外部弹性阻尼构件36驱动地连接到第一和第二阻尼器保持板56A、56B。进而,驱动构件22通过径向外部弹性阻尼构件36被驱动地连接到第一中间构件24。因此,径向外部弹性阻尼构件36在驱动构件22的驱动突片23与第一中间构件24的内部突片28之间以及在驱动构件22的驱动突片23与第一阻尼器保持板56A的抵接元件66之间被布置并且可压缩。
在操作期间,当锁止离合器4处于分离(打开)位置时,发动机扭矩通过变矩器3的涡轮机叶轮5从动叶轮6传递到涡轮机毂10。当锁止离合器4处于接合(锁定)位置时(即,当锁定活塞14通过液压压力的作用而抵靠壳体2的锁定壁2a被接合(或被锁定)时),发动机扭矩由壳体2通过扭转振动阻尼器20传递到涡轮机毂10。
扭转振动阻尼器20在锁定位置中的操作如下。发动机扭矩的突然改变从锁定活塞14传递到构成扭转振动阻尼器20的输入构件的驱动构件22,并且从驱动构件22经由第一中间构件24和径向外部弹性阻尼构件36传递到第一阻尼器保持板56A。然后,经适当阻尼的发动机扭矩经由第二中间构件30和径向内部弹性阻尼构件38从第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B传递到构成扭转振动阻尼器20的输出构件的从动构件26。
更具体地,扭转振动阻尼器20在锁定位置中的操作如下。发动机扭矩的突然变化(发动机扭转振动)从锁定活塞14传递到驱动构件22并从驱动构件22的驱动突片23传递到第一中间构件24。每对径向外部弹性阻尼构件36A、36B的弹性构件在驱动构件22的外部径向驱动突片23与第一中间构件24的内部突片28之间被压缩,以阻尼扭矩的突然改变,然后在第一中间构件24的内部突片28与第一阻尼器保持板56A的抵接元件66之间被压缩,以便将来自驱动构件22的经阻尼的扭矩传递至第一阻尼器保持板56A。
接下来,来自第一阻尼器保持板56A的扭矩通过一对径向内部弹性阻尼构件38A、38B传递到第二中间构件30。具体地,第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B的径向突片62A、62B中的每一个负担弹性构件38A、38B中的相关联的那一个。弹性构件38A、38B中的该一个经由第二中间构件30的内部径向凸耳52将该扭矩传递至弹性构件38A、38B中的另一个。然后,弹性构件38A、38B中的另一个将力传递到从动构件26的相关联的外部径向凸耳44。更具体地,第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B相对于第二中间构件30围绕旋转轴线X旋转一限定角度,引起每对弹性构件38A、38B的同时压缩。第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B的径向凸片62A、62B通过第二中间构件30的内部径向凸耳52将压缩力从弹性构件38A、38B中的一个传递到另一个。由于这种压缩,从动构件26相对于第一和第二阻尼器保持板56A、56B旋转所述限定角度的一部分。随后,由弹性构件38A、38B适当地阻尼的发动机扭矩从从动构件26传递到涡轮机毂10。
因此,径向外部弹性阻尼构件36与径向内部弹性阻尼构件38串联连接。换句话说,径向外部弹性阻尼构件36与径向内部弹性阻尼构件38通过第一阻尼器保持板56A串联设置。
以下描述的是根据本发明的示例性实施例的流体动力扭矩联接装置10被组装的示例性方法。应该理解,可以在本发明的范围内实施替代方法。
根据一种实施方法,提供了涡轮机叶轮5、涡轮机毂10、从动构件26、径向外部弹性阻尼构件36和径向内部弹性阻尼构件38、第一中间构件24和第二中间构件30、第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B和包括驱动突片23的驱动构件22。
驱动构件22通过诸如铆钉19的任何适当方式不可移动地附接(即固定)到锁定活塞14。然后,具有径向外部弹性阻尼构件36的第一中间构件24安装到驱动构件22,使得径向外部弹性阻尼构件36A、36B设置在驱动构件22的驱动突片23与第一中间构件24的向内延伸的突片28之间。
独立于上述步骤,第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B通过任何适当的方式(诸如通过铆钉59和67)不可移动地附接(即,固定)为彼此基本平行且与旋转轴线X同轴,使得从动构件26和具有径向内部弹性阻尼构件38的第二中间构件30设置在第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B之间。径向内部弹性阻尼构件38安装在从动构件26和第二中间构件30之间,使得径向内弹性阻尼构件38A、38B中的每一个设置在从动构件26的外部径向凸耳44中的一个与第二中间构件30的内部径向凸耳52中的一个之间。此外,第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B的窗口60A、60B中的每一个分别接收单对弹性构件:由第二中间板30的内部径向凸耳52分开的第一弹性构件38A中的一个和第二弹性构件38B中的一个。第一阻尼器保持板56A和第二阻尼器保持板56B彼此固定,使得第一阻尼器保持板56A的周边抵接元件66背离第二阻尼器保持板56B。
然后,涡轮机叶轮5和从动构件26(与第二中间构件30、径向内部弹性阻尼构件38以及第一和第二阻尼器保持板56A、56B)通过任何适当的方式(诸如通过铆钉9)不可移动地附接(即固定)到涡轮机毂10。
接下来,通过将锁定活塞14向左滑动(如图2所示),将锁定活塞14的圆柱形凸缘16安装到涡轮机毂10,使得第一阻尼器保持板56A的抵接元件66中的每一个被布置在一对径向内部弹性阻尼构件38A、38B之间并且与驱动构件22的驱动突片23中的一个成角度地对准。
根据专利法的规定,出于说明的目的已经呈现了本发明的(一个或多个)示例性实施例的前述描述。这并不意图是穷尽性的或将本发明限制于所公开的确切形式。选择上文公开的实施例是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用,从而使本领域的普通技术人员能够以适合于预期的特定使用的方式以各种实施例和各种修改最佳地利用本发明,只要遵循本文所述的原理即可。因此,本申请意图覆盖使用其一般原理的本发明的任何变型、用途或修改。此外,本申请意图覆盖本发明所属领域中的已知或惯用实践中的与本公开相背离的内容。因此,在不脱离本发明的意图和范围的情况下,可以对上述发明进行改变。本发明的范围还意图由所附权利要求限定。
Claims (15)
1.一种流体动力扭矩联接装置,用于将驱动轴和从动轴联接在一起,所述流体动力扭矩联接装置包括:
壳体,其能够围绕旋转轴线旋转;
变矩器,其包括与所述旋转轴线同轴地设置在所述壳体中的涡轮机叶轮和动叶轮;
涡轮机毂,其与所述旋转轴线同轴地设置在所述壳体中并且不能够旋转地紧固到所述涡轮机叶轮;和
扭转振动阻尼器,其包括:
驱动构件,其能够围绕所述旋转轴线旋转;
从动构件,其能够相对于所述驱动构件围绕所述旋转轴线旋转并且不能够旋转地紧固到所述涡轮机毂;
多个径向外部弹性阻尼构件,其插置于并周向作用于所述驱动构件与所述从动构件之间;和
多个径向内部弹性阻尼构件,其插置于并周向作用于所述驱动构件与所述从动构件之间;
所述驱动构件和所述从动构件操作地连接到所述径向外部弹性阻尼构件和所述径向内部弹性阻尼构件两者;
所述径向外部弹性阻尼构件和所述径向内部弹性阻尼构件串联布置。
2.根据权利要求1所述的流体动力扭矩联接装置,其中,所述扭转振动阻尼器还包括:
第一中间构件,其能够相对于所述驱动构件围绕所述旋转轴线旋转;
第二中间构件,其能够相对于所述第一中间构件围绕所述旋转轴线旋转;
第一阻尼器保持板,其能够与所述旋转轴线同轴地旋转地安装到所述从动构件和所述第二中间构件,使得所述第一阻尼器保持板操作地连接到所述径向外部弹性阻尼构件和径向内部弹性阻尼构件两者;
其中,所述径向外部弹性阻尼构件插置于并周向作用于所述驱动构件与所述第一中间构件之间;
其中,所述从动构件能够相对于所述第二中间构件围绕所述旋转轴线旋转;
其中,所述径向内部弹性阻尼构件插置于并周向作用于所述第二中间构件之间与所述从动构件之间;
其中,所述第一阻尼器保持板能够相对于所述驱动构件、所述第一中间构件和所述第二中间构件以及所述从动构件围绕所述旋转轴线旋转;并且
其中,所述径向外部弹性阻尼构件和所述径向内部弹性阻尼构件通过所述第一阻尼器保持板串联布置。
3.根据权利要求2所述的流体动力扭矩联接装置,其中,所述径向外部弹性阻尼构件将所述驱动构件驱动地连接到所述第一中间构件和所述第二中间构件。
4.根据权利要求3所述的流体动力扭矩联接装置,其中,所述驱动构件和所述第一中间构件中的每一个包括抵接元件,使得所述径向外部弹性阻尼构件在所述驱动构件的和所述第一中间构件的所述抵接元件之间被布置并且能够压缩;并且其中,所述第一阻尼器保持板包括将所述第一阻尼器保持板操作地连接到所述径向外部弹性阻尼构件的抵接元件。
5.根据权利要求3所述的流体动力扭矩联接装置,其中,所述径向内部弹性阻尼构件将所述第二中间构件驱动地连接到所述从动构件。
6.根据权利要求5所述的流体动力扭矩联接装置,其中,所述第一阻尼器保持板包括将所述第一阻尼器保持板操作地连接至所述径向外部弹性阻尼构件的抵接元件;其中,所述从动构件和所述第二中间构件中的每一个均包括凸耳,使得所述径向内部弹性阻尼构件在所述从动构件的和所述第二中间构件的所述凸耳之间被布置并且能够压缩;其中,所述第一阻尼器保持板具有通过径向突片彼此周向地分开的周向取向的多个窗口;并且其中,所述径向外部弹性阻尼构件在所述第二中间构件的突耳与所述第一阻尼器保持板的所述径向突片之间插置于穿过所述第一阻尼器保持板的窗口中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的流体动力扭矩联接装置,还包括锁止离合器,其包括锁定活塞,所述锁定活塞能够沿着所述旋转轴线轴向移动至所述壳体的大致径向的锁定壁并从所述壳体的大致径向的锁定壁轴向移动,以便选择性地抵靠所述壳体的锁定壁接合所述锁定活塞;其中,所述驱动构件不能够旋转地联接到所述锁定活塞。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体动力扭矩联接装置,其中,所述从动构件和所述第二中间构件中的每一个是具有轴向相对平面表面的平坦板。
9.根据权利要求8所述的流体动力扭矩联接装置,其中,所述从动构件和所述第二中间构件沿着垂直于所述旋转轴线的径向轴线对准。
10.根据权利要求2所述的流体动力扭矩联接装置,其中,所述第二中间构件具有径向向内指向的大致环形槽;并且其中,所述中间构件部分地容纳并径向支撑所述径向外部弹性阻尼构件。
11.根据权利要求2所述的流体动力扭矩联接装置,还包括第二阻尼器保持板,其不能够移动地紧固到所述第一阻尼器保持板并与所述旋转轴线同轴,所述第二阻尼器保持板操作地连接到所述径向内部弹性阻尼构件。
12.一种用于流体动力扭矩联接装置的扭转振动阻尼器,包括:
输入构件,其能够围绕旋转轴线旋转;
输出构件,其能够相对于所述输入构件围绕所述旋转轴线旋转;
多个径向外部弹性阻尼构件,其插置于并周向地作用于所述输入构件与所述输出构件之间;和
多个径向内部弹性阻尼构件,其插置于并周向地作用于所述输入构件与所述输出构件之间;
所述输入构件和所述输出构件操作地连接到所述径向外部弹性阻尼构件和所述径向内部弹性阻尼构件两者;
所述径向外部弹性阻尼构件和所述径向内部弹性阻尼构件串联布置。
13.根据权利要求12所述的扭转振动阻尼器,还包括
第一中间构件,其能够相对于所述输入构件围绕所述旋转轴线旋转;
第二中间构件,其能够相对于所述第一中间构件围绕所述旋转轴线旋转;
第一阻尼器保持板,其能够与所述旋转轴线同轴地旋转地安装到所述输出构件和所述第二中间构件,使得所述第一阻尼器保持板操作地连接到所述径向外部弹性阻尼构件和径向内部弹性阻尼构件两者;
其中,所述径向外部弹性阻尼构件插置于并周向作用于所述输入构件与所述第一中间构件之间;
其中,所述输出构件能够相对于所述第二中间构件围绕所述旋转轴线旋转;
其中,所述径向内部弹性阻尼构件插置于并周向作用于所述第二中间构件之间与所述输出构件之间;
其中,所述第一阻尼器保持板能够相对于所述输入构件、所述第一中间构件和所述第二中间构件以及所述输出构件围绕所述旋转轴线旋转;并且
其中,所述径向外部弹性阻尼构件和所述径向内部弹性阻尼构件通过所述第一阻尼器保持板串联布置。
14.根据权利要求13所述的扭转振动阻尼器,其中,所述第二中间构件具有径向向内指向的大致环形槽;并且其中,所述中间构件部分地容纳并径向支撑所述径向外部弹性阻尼构件。
15.根据权利要求13所述的扭转振动阻尼器,其中,所述径向外部弹性阻尼构件将所述输入构件驱动地连接到所述第一中间构件和所述第二中间构件。
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