CN108779841A - 包括用于反拖接合膜片弹簧的间隔板的扭矩变换器 - Google Patents

Abstract

提供了一种扭矩变换器。扭矩变换器包括减振器组件和连接到减振器组件的涡轮组件。涡轮组件包括可轴向移动的涡轮活塞、固定到涡轮活塞的间隔板和偏置弹簧。间隔板以预加载力将偏置弹簧保持在涡轮活塞上。还提供了一种形成扭矩变换器的方法。该方法包括提供与涡轮活塞的前盖侧表面接触的偏置弹簧；和将间隔板固定到涡轮活塞，以使得间隔板保持偏置弹簧抵靠涡轮活塞的前盖侧表面。

Description

包括用于反拖接合膜片弹簧的间隔板的扭矩变换器

技术领域

本公开总体上涉及扭矩变换器，且更特别地涉及包括涡轮活塞的扭矩变换器。

背景技术

美国专利No.9,080,616公开了一种包括包容复位弹簧的变速器子组件。美国公开No.2014/0097055公开了一种具有涡轮活塞的扭矩变换器，该涡轮活塞是用作锁止离合器的活塞的可轴向移动式涡轮。

发明内容

提供了一种扭矩变换器。扭矩变换器包括减振器组件和连接到减振器组件的涡轮组件。涡轮组件包括可轴向移动的涡轮活塞、固定到涡轮活塞的间隔板和偏置弹簧。间隔板以预加载力将偏置弹簧保持在涡轮活塞上。

扭矩变换器可包括以下方面中的一个或多个：

-减振器组件包括驱动法兰，该驱动法兰构造成连接到变速器输入轴，驱动法兰包括接触偏置弹簧的表面，所述表面构造成：当减振器组件行进到反拖(coast)方向时，通过偏置弹簧将轴向力施加在涡轮活塞上；

-偏置弹簧包括外凸片，外凸片构造成用于接触驱动法兰的表面；

-间隔板包括固定在涡轮活塞上的外基部区段和从基部区段轴向地且径向地突出的指部，指部延伸穿过在外凸片之间形成的空间；

-指部中的至少一个包括接触边缘，该接触边缘构造成用于接触外凸片中的相应一个的侧表面，以将扭矩从涡轮活塞通过间隔板传递到偏置弹簧，以便产生轴向力；

-偏置弹簧是包括基环的膜片弹簧，外凸片形成在基环的外径处，指部接触基环的前盖侧表面，以保持膜片弹簧抵靠涡轮活塞；

-间隔板包括与驱动法兰的涡轮侧表面接触的内基部区段，指部从外基部区段延伸到内基部区段；

-驱动法兰的表面和外凸片的表面中的至少一个轴向地倾斜，以形成斜坡；

-叶轮壳，涡轮活塞包括外径向延伸部，该外径向延伸部构造成能与叶轮壳摩擦接合以及与叶轮壳脱离，以形成锁止离合器；

-涡轮活塞包括环形内径向延伸部，偏置弹簧包括接触环形内径向延伸部的内凸片；以及

-涡轮组件包括叶片支撑部分和固定到叶片支撑部分的驱动凸片，减振器组件包括多个周向间隔开的弹簧，驱动凸片周向地接合弹簧以将涡轮组件连接到减振器组件。

还提供了一种形成扭矩变换器的方法。该方法包括提供与涡轮活塞的前盖侧表面接触的偏置弹簧；和将间隔板固定到涡轮活塞，以使得间隔板保持偏置弹簧抵靠涡轮活塞的前盖侧表面。

该方法可包括以下方面中的一个或多个：

-将涡轮活塞连接到包括驱动法兰的减振器组件，且该驱动法兰的表面接触偏置弹簧，以使得当减振器组件行进到反拖方向时，驱动法兰的表面与偏置弹簧之间的接触使得轴向力通过偏置弹簧而施加在涡轮活塞上；

-将驱动凸片固定到涡轮活塞的叶片支撑部分，减振器组件包括多个周向间隔开的弹簧，驱动凸片周向地接合弹簧，以将涡轮活塞连接到减振器组件；

-间隔板包括固定成与涡轮活塞接触的外基部区段和从基部区段轴向地且径向地突出的指部，指部延伸穿过在偏置弹簧的外凸片之间形成的空间；

-指部中的至少一个包括接触边缘，该接触边缘构造成用于接触外凸片中的相应一个的侧表面，以将扭矩从涡轮活塞通过间隔板传递到偏置弹簧，以便产生轴向力；以及

偏置弹簧是包括基环的膜片弹簧，外凸片形成在基环的外径处，指部接触基环的前盖侧表面，以保持膜片弹簧抵靠涡轮活塞。

附图说明

下面参考以下附图描述本发明，在附图中：

图1a示出了根据本发明一个实施例的扭矩变换器的剖侧视图；

图1b示出了沿图1a的A-A的视图；

图2示出了图1a所示的扭矩变换器的涡轮组件的径向内部分的剖侧视图；

图3示出了图2所示的涡轮组件的整体的侧视图；

图4示出了图2和图3所示的涡轮组件的前盖面对侧的平面图；以及

图5示出了图3-5所示的涡轮组件的前盖面对侧的透视图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于捕获膜片弹簧的间隔板，因此不需要在膜片弹簧上形成额外的外径凸片来保持预载荷和传递扭矩。间隔板通过将扭矩直接通过斜坡凸片传递到间隔板而包括两个凸片合一的功能。弹簧预载荷保持在弹簧体的外径上。扭矩有利地在外径凸片处局部地传递，且实际上消除了弯矩，从而延长了疲劳寿命。

图1示出了根据本发明一个实施例的扭矩变换器10的剖侧视图。扭矩变换器10可绕中心轴线11旋转，且包括用于连接至内燃机曲轴的前盖12和形成叶轮或泵18的壳体16的后盖14。在此使用的术语轴向、径向和周向相对于中心轴线11使用。根据本发明的一个实施例，扭矩变换器10还包括涡轮组件19。涡轮组件19包括涡轮20，涡轮20构造成能限定出一活塞，该活塞可朝向和远离叶轮18轴向移动，以接合和脱离叶轮18的叶轮离合器，从而形成锁止离合器。涡轮活塞20包括涡轮壳22和芯环24，芯环24在其间支撑多个涡轮叶片26。

涡轮壳22包括滚圆的叶片支撑部分28，叶片支撑部分28成形为环形碗，用于接触涡轮叶片26的发动机侧边缘。在叶片支撑部分28的径向外侧，形成活塞的外径向延伸部30从叶片支撑部分28的外圆周向外径向突出，以限定环形突起，该环形突起具有平坦的环形径向延伸的叶轮面对表面30a且具有限定涡轮活塞20的最外圆周的最外圆周。因此，活塞和涡轮壳体22形成为单件。在叶片支撑部分28的径向内侧，涡轮壳22包括环形内径向延伸部31，该内径向延伸部31在其内径向端部处接合轴向延伸的内周部33，该内周部33的内周表面接触毂35的外周表面。

叶轮18包括叶轮叶片34，每个叶轮叶片34在其变速器侧固定到叶轮壳16，且每个叶轮叶片34在其发动机侧通过凸片固定到叶轮芯环37。叶轮壳16包括滚圆的叶片支撑部分32，叶片支撑部分32成形为环形碗，用于接触叶轮叶片34的变速器侧边缘。在叶片支撑部分32的径向外侧，形成叶轮离合器的径向延伸壁36从滚圆的叶片支撑部分32的外圆周向外径向突出，以限定环形壁，该环形壁具有平坦的环形径向延伸的涡轮面对表面36a。因此，叶轮离合器和叶轮壳16形成为单件。在叶片支撑部分32的径向内侧，叶片壳16包括从叶片支撑部分32径向向内延伸的环形内径向延伸部39。延伸部39的径向内端部连接到叶轮毂41。

摩擦材料40结合到外径向延伸部30的径向延伸的叶轮面对表面30a上，用于接合径向延伸的壁36。在其他实施例中，替代于或附加于结合到外径向延伸部30，摩擦材料40可结合到径向延伸壁36的径向延伸的涡轮面对表面36a。无论摩擦材料40结合到外径向延伸部30或是径向延伸壁36，摩擦材料40都轴向地设置在表面30a，36a之间。

扭矩变换器10还包括轴向地定位于涡轮20和叶轮18之间的定子42，以在流体到达叶轮18之前重定向从涡轮叶片26的流体流动，以增加扭矩变换器10的效率。定子42包括定子铸件44，该定子铸件44包括多个叶片46和一定子本体48。定子42还包括通过定心板52保持在定子本体48内的单向离合器50。轴向地定位于定子42和叶轮18之间的轴向止推垫圈54在定心板52的外周处固定至定子42。单向离合器50包括内圈56、外圈58和径向地定位于内圈56和外圈58之间的滚子和弹簧60。定子铸件44不可相对旋转地固定至外圈58，且根据扭矩变换器10的操作条件，内圈56和外圈58彼此固定而不能相对旋转或能够相对于彼此旋转。

减振器组件62定位在前盖12和涡轮20之间，且构造成用于将扭矩从涡轮20传递到变速器输入轴。在该实施例中，减振器组件62连接到涡轮活塞20，以通过驱动凸片64随其旋转，驱动凸片64周向地接合减振器组件62的径向外弹簧组66。驱动凸片64形成为涡轮组件19的驱动环68的一部分。驱动环68在叶片支撑部分28处固定到涡轮壳22的前盖面对表面。驱动环68的环形基部70通过焊接或钎焊固定成与涡轮壳22的前盖面对表面接触。驱动凸片64周向地彼此间隔开，并延伸到在弹簧66之间周向地形成的空间中，以接触弹簧66的周向边缘。弹簧66由弹簧保持件72保持，弹簧保持器72围绕弹簧66的外径的轮廓缠绕，且形成在减振器组件62的第一或涡轮侧盖板74的径向外端部处。减振器组件62还包括第二或前盖侧盖板76。

盖板74，76在其间轴向地支撑一组径向内弹簧78，径向内弹簧78位于弹簧66的径向内侧。减振器组件62还包括驱动法兰80，该驱动法兰80轴向地定位在盖板74，76之间，在其径向内端部处包括毂82，毂82构造成不可旋转地连接到变速器输入轴。在弹簧78的径向外侧，盖板74，76通过多个周向间隔开的铆钉84固定在一起。驱动法兰80包括周向延伸的槽，用于接收在其中形成的弹簧66和在其径向外端部处的离心摆式吸收器86。在弹簧66的径向内侧，驱动法兰80设有多个表面88，这些表面88形成为斜坡，每个表面88从轴向最远离涡轮20的第一边缘88a轴向地倾斜到轴向最靠近涡轮20的第二边缘88b。第一边缘88a是法兰表面，其从法兰80的内径一直延伸到法兰80的外径，且第二边缘88b是法兰斜坡的顶部。止推垫圈89设置在第二盖板76的前盖侧，以接触前盖12的内表面，从而防止盖板76在其围绕轴线11旋转期间与前盖12摩擦接合。

涡轮组件19还包括轴向地设置在法兰70和涡轮20的内径向延伸部31之间的涡轮侧偏置弹簧90，偏置弹簧90在该实施例中是膜片弹簧。在其基环91的内径处，偏置弹簧90包括多个径向地且轴向地延伸的凸片92，用于接触内径向延伸部31的前盖侧表面31a。在基环91的外径处，偏置弹簧90包括多个轴向延伸的驱动法兰接合凸片94，每个凸片94在其一侧处设有形成为斜坡的斜坡接触表面96，每个斜坡从其轴向自由端部96a倾斜，以用于接触驱动法兰70的相应的一个斜坡88。凸片94相对于斜坡88的布置如图1b所示，其示出了沿图1a的A-A的、凸片94中的一个和斜坡88中的一个的视图。如图1b所示，斜坡96以与相应的斜坡88匹配的方式倾斜，并行进到边缘88b上。轴向间隙设置在第一边缘88a和轴向自由端部96a之间。每个斜坡88接触表面96中的一个，从而使得驱动法兰70和偏置弹簧90之间的相对周向运动引起斜坡88和表面96之间的接触，以在涡轮活塞20上产生力。当减振器组件62行进到反拖方向时，斜坡88接触表面96以产生轴向力，该轴向力通过偏置弹簧90传递到涡轮活塞20。在替代的实施例中，表面96可形成为以与相应的斜坡88匹配的方式倾斜的斜坡。在其他实施例中，表面96、而不是表面88可形成为斜坡。

涡轮组件19还包括捕获膜片弹簧90的间隔板98。间隔板98通过多个周向间隔开的铆钉100固定到涡轮20的内径向延伸部31。间隔板98包括外环形基部区段102，该基部区段102接触内径向延伸部31的前盖侧表面31a且接收铆钉100。外基部区段102形成间隔件98的外径。多个周向间隔开的指部104从基部区段102轴向远离地且径向向内地突出，且轴向地延伸穿过周向地位于膜片接合凸片94之间的空间，从而接合环形内基部区段106，内基部区段106形成间隔件98的内径。指部104通过其涡轮侧表面104a接触膜片弹簧90的前盖侧表面90a，以防止膜片弹簧90轴向地远离涡轮20移动。内基部区段106的前盖侧表面106a接触驱动法兰70的涡轮侧表面70a。

一种形成扭矩变换器10的方法可包括：提供与涡轮活塞20的内径向延伸部31的前盖侧表面31a接触的偏置弹簧90，然后经由铆钉100将间隔板98固定到涡轮活塞20，以使得间隔板98保持偏置弹簧90抵靠涡轮活塞20的内径向延伸部31的前盖侧表面31a。

图2至图5示出了涡轮组件19的各种视图。图2示出了涡轮组件19的径向内部分的剖侧视图，提供了膜片弹簧90和间隔板98的放大视图。图3示出了涡轮组件19整体的侧视图。图4示出了涡轮组件19的前盖面对侧的平面图。图5示出了涡轮组件19的前盖面对侧的透视图。

图2示出了间隔板98通过铆钉100固定到涡轮壳22的内径向延伸部31。指部104在凸片94之间从外基部区段98延伸到内基部区段106，并通过指部104的涡轮侧表面104a接触膜片弹簧90的基环91的前盖侧表面91a，以保持预加载力F1并将反拖扭矩从活塞涡轮20传递到膜片弹簧90。内凸片92接触内径向延伸部31的前盖侧表面31a，且外凸片94构造成用于接触驱动法兰70的斜坡88(图1a，1b)，以产生斜坡加载力F2。凸片92从膜片弹簧90的基环91的内径延伸，且凸片94从基环91的外径延伸。图2还示出了涡轮叶片26和涡轮叶片26与芯环24的附接。

图3示出了间隔板98和膜片弹簧90在涡轮壳22上的定位。外凸片94示出为径向地延伸通过在指部104之间形成的空间且超出到指部104外侧。驱动环68示出为在叶片支撑部分28处固定到涡轮壳22的前盖面对表面，其中，环形基部70固定成与涡轮壳22的前盖面对表面接触，且驱动凸片64径向向外且轴向地远离环形基部70突出。图3还示出了在涡轮壳22的外径向延伸部30上形成为环的摩擦材料40。

图4和图5示出了间隔板98的外基部区段102的形状。外基部区段包括：外环110，其形成间隔板98的外周表面；和铆钉接收突起112，其从外环110径向向内延伸，用于接收铆钉100。从轴向上看，如图4所示，突起112的内表面由形成在间隔板98中的弧形开口114限定。弧形开口114还分别相应地限定两个不同的指部104的相应一个边缘104b。从轴向上看形状为矩形且具有弯曲拐角的另外的开口116设置在开口114之间，从而使得开口114与开口116在周向上交替。开口116还分别相应地限定指部104中的一个的相应一个接触边缘104c，从而使得每隔一个指部104都包括一个接触边缘104c。在标准操作中，偏置弹簧90的凸片94中的每个的扭矩传递侧表面94a接触并通过接触边缘104c中的相应一个传递扭矩。因此，凸片94从涡轮20通过间隔板98经由接触边缘104c传递扭矩，以经由斜坡96产生轴向力。开口114，116全部径向地形成在外基部区段102和内基部区段106之间。外凸片94中的每个都径向地且轴向地延伸穿过开口114中的相应一个。内凸片92在内基部区段106的内径的径向内侧延伸。滚圆的叶片支撑部分28定位在空间板98的径向外侧并支撑驱动环68，驱动环68包括环形基部70和多个周向间隔开的驱动凸片64。涡轮壳22的外径向延伸部30径向延伸超过驱动环68外侧。

在前述说明书中，已经参考特定示例性实施例及其示例描述了本发明。然而，显而易见的是，在不脱离权利要求中阐述的本发明的更广泛精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应以说明性方式而非限制性意义来看待。

Claims (10)

1.一种扭矩变换器，包括：

减振器组件；和

连接到阻尼器组件的涡轮组件，涡轮组件包括：

可轴向移动的涡轮活塞；

固定到涡轮活塞的间隔板；和

偏置弹簧，间隔板以预加载力将偏置弹簧保持在涡轮活塞上。

2.根据权利要求1所述的扭矩变换器，其中，减振器组件包括驱动法兰，所述驱动法兰构造成连接到变速器输入轴，所述驱动法兰包括接触偏置弹簧的表面，所述表面构造成：当减振器组件行进到反拖方向时，通过偏置弹簧将轴向力施加在涡轮活塞上。

3.根据权利要求2所述的扭矩变换器，其中，所述偏置弹簧包括外凸片，所述外凸片构造成用于接触驱动法兰的所述表面。

4.根据权利要求3所述的扭矩变换器，其中，所述间隔板包括固定到涡轮活塞上的外基部区段和从所述基部区段轴向地且径向地突出的指部，所述指部延伸穿过在外凸片之间形成的空间。

5.根据权利要求4所述的扭矩变换器，其中，所述指部中的至少一个包括接触边缘，所述接触边缘构造成：用于接触所述外凸片中的相应一个的侧表面，以将扭矩从涡轮活塞通过隔离板传递到偏置弹簧，以便产生轴向力。

6.根据权利要求4所述的扭矩变换器，其中，所述偏置弹簧是包括基环的膜片弹簧，所述外凸片形成在所述基环的外径处，所述指部接触所述基环的前盖侧表面，以保持膜片弹簧抵靠涡轮活塞。

7.根据权利要求4所述的扭矩变换器，其中，所述间隔板包括与驱动法兰的涡轮侧表面接触的内基部区段，所述指部从所述外基部区段延伸到所述内基部区段。

8.如权利要求3所述的扭矩变换器，其中，驱动法兰的表面和外凸片的表面中的至少一个轴向地倾斜，以形成斜坡。

9.一种形成扭矩变换器的方法，包括：

提供与涡轮活塞的前盖侧表面接触的偏置弹簧；和

将间隔板固定到涡轮活塞，以使得间隔板保持偏置弹簧抵靠涡轮活塞的前盖侧表面。

10.如权利要求9所述的方法，其中，该方法还包括：

将涡轮活塞连接到包括驱动法兰的减振器组件，且驱动法兰的表面接触偏置弹簧，以使得当减振器组件行进到反拖方向时，驱动法兰的表面与偏置弹簧之间的接触使得轴向力通过偏置弹簧而施加在涡轮活塞上；和

将驱动凸片固定到涡轮活塞的叶片支撑部分，减振器组件包括多个周向间隔开的弹簧，驱动凸片周向地接合弹簧，以将涡轮活塞连接到减振器组件。