CN109027174A - 集成可选单向离合器和变矩器发动机断开连接 - Google Patents

Abstract

一种动力传动系，其包括具有曲轴的发动机。发动机可操作用于使曲轴绕着中心轴线旋转。一种变矩器包括可绕着中心轴线旋转的壳体。可选单向离合器系统使变矩器的壳体和曲轴相互连接。可选单向离合器系统包括凹口板和袋形板。凹口板和袋形板中的一个是由变矩器的壳体限定，并且凹口板和袋形板中的另一个连接至曲轴以与曲轴一起连续旋转。

Description

集成可选单向离合器和变矩器发动机断开连接

引言

本公开大体上涉及用于车辆的动力传动系。

车辆常常包括发动机，发动机通过变矩器联接至变速器。发动机生成转矩，该转矩被施加至变速器。变矩器是将转矩从发动机传输至变速器的液力耦合器。一些混合动力车辆包括通过变矩器联接至变速器的电动机。电动机可以生成通过变矩器被施加至变速器的转矩，或者可以通过变矩器接收转矩以用于产生电力。当电动机正在给变速器提供转矩或者通过传动系统接收转矩时，一些混合动力车辆操作模式需要使发动机从变速器上断开连接。

发明内容

提供了一种动力传动系。该动力传动系包括具有曲轴的发动机。发动机可操作用于使曲轴绕着中心轴线旋转。变矩器包括可绕着中心轴线旋转的壳体。可选单向离合器系统使变矩器的壳体和曲轴相互连接。可选单向离合器系统包括凹口板(notch plate)和袋形板(pocket plate)。凹口板和袋形板中的一个是由变矩器的壳体限定，并且凹口板和袋形板中的另一个连接至曲轴以与曲轴一起连续旋转。

在动力传动系的一个实施例中，壳体形成凹口板，并且袋形板连接至曲轴以与曲轴一起连续旋转。在动力传动系的另一实施例中，壳体形成袋形板，并且凹口板连接至曲轴以与曲轴一起连续旋转。

在动力传动系的一个方面中，变矩器包括可绕着中心轴线旋转的涡轮，并且变矩器的壳体包括泵。泵和涡轮进行协作以便在其间提供液力耦合器以用于在泵和涡轮之间传输转矩。

在动力传动系的另一方面中，挠性板附接至曲轴。挠性板使凹口板或者袋形板中的一个与曲轴相互连接以与曲轴一起连续旋转。

在动力传动系的一个实施例中，阻尼器系统附接至挠性板。阻尼器系统可操作用于抑制来自曲轴的旋转振动。阻尼器系统可以包括阻尼器板，该阻尼器板经由多个阻尼器弹簧连接至挠性板。阻尼器板连接至凹口板或者袋形板中的一个以与曲轴一起连续旋转，并且将凹口板或者袋形板中的一个连接至曲轴。

在动力传动系的一个方面中，可选单向离合器系统包括设置在凹口板与袋形板之间的多个支柱。袋形板包括设置为环状地围绕中心轴线的多个井孔(wells)，其中，多个井孔中的每一个支撑多个支柱中的一个。凹口板包括设置为环状地围绕中心轴线的多个凹陷。多个凹陷可操作用于与多个支柱接合以便在其间传递转矩。

在动力传动系的另一方面中，可选单向离合器系统包括选择器板。选择器板与凹口板和袋形板同中心并且设置在凹口板和袋形板之间。选择器板可在第一模式位置、第二模式位置和第三模式位置之间可旋转地移动，以选择性地使多个支柱移动至与凹口板和袋形板互锁接合和移动出与其的互锁接合。当选择器板设置在第一模式位置中时，多个支柱按照互锁接合与凹口板和袋形板接合以用于在第一旋转方向上在凹口板和袋形板之间传输转矩。当选择器板设置在第二模式位置中时，多个支柱从凹口板上断开接合以便允许袋形板相对于凹口板自由滑行。当选择器板设置在第三模式位置中时，多个支柱按照互锁接合与凹口板和袋形板接合以用于在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上在凹口板和袋形板之间传输转矩。

在动力传动系的另一方面中，可选单向离合器系统包括与选择器板和袋形板同中心且设置在选择器板与袋形板之间的致动器板。致动器板可操作用于使选择器板在第一模式位置、第二模式位置以及第三模式位置之间移动。

在动力传动系的一个实施例中，电动装置联接至变矩器的壳体以在其间进行转矩传递。电动装置可以包括但不限于电动机和/或发电机。在动力传动系的一个实施例中，变矩器的壳体的外圆周表面成形为形成齿轮齿，该齿轮齿设置为与电动装置的齿轮系啮合接合。

还提供了一种变矩器。变矩器包括壳体和涡轮。涡轮与壳体同中心。泵附接至壳体并且与涡轮协作以便在其间形成液力耦合器。壳体包括集成地形成在壳体中的多个凹槽。多个凹槽可操作用于与可选单向离合器系统的多个支柱接合。这样，壳体支撑着泵并且可作为可选单向离合器系统的部件进行操作。

相应地，变矩器的壳体除了支撑变矩器的泵之外还形成作为可选单向离合器系统的凹口板或者袋形板。通过将变矩器的壳体用作可选单向离合器系统的部件，使动力传动系沿着中心轴线的轴向长度最小化。

当结合附图来看时，本教导的上述特征和优点以及其它特征和优点将从下文对用于执行本教导的最佳模式的详细描述中变得显而易见。

附图说明

图1是用于车辆的动力传动系的示意平面图。

图2是动力传动系的示意局部分解透视图。

图3是动力传动系的示意局部截面图。

图4是动力传动系的替代实施例的示意局部分解透视图。

具体实施方式

本领域的普通技术人员将意识到诸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”等术语是用于描述附图，并且不代表对如所附权利要求书限定的本公开的范围构成限制。此外，本教导可以就功能和/或逻辑块部件以及/或者多个处理步骤而言在本文进行描述。应该意识到，这些块部件可以包括配置为执行规定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件。

参照附图，其中，在多个附图中，相似的附图标记指示相似的部件，大体上在20处示出了用于车辆的动力传动系。车辆可以包括任何可移动平台，包括但不限于：小汽车、卡车、火车、ATV(全地形车)、飞机、船只等。

参照图1，动力传动系20包括发动机22。发动机22可以包括但不限于内燃机22，诸如，汽油发动机22或者柴油发动机22。如本领域中已知的，发动机22可操作用于生成转矩。发动机22包括曲轴24，曲轴24可操作以绕着中心轴线26旋转。发动机22的特定类型、样式、配置和操作与本公开的教导无关，并且因此不在本文进行详细描述。

参照图2，挠性板28可以附接至曲轴24。挠性板28可以按照任何合适的方式附接至曲轴24。例如，多个螺栓30可以将挠性板28附接至曲轴24。挠性板28可以包括阻尼器系统32。阻尼器系统32附接至挠性板28，并且可操作用于抑制来自曲轴24的旋转振动。通常，阻尼器系统32包括阻尼器板34，阻尼器板34经由多个阻尼器弹簧36连接至挠性板28。挠性板28和阻尼器系统32的特定配置和操作与本公开的教导无关，对于本领域的技术人员而言是众所周知的，并且因此不在本文进行详细描述。

参照图1，动力传动系20包括用于将转矩从发动机22传递至变速器40的变矩器38。参照图2，变矩器38包括涡轮42和可绕着中心轴线26旋转的壳体44。如在图3中示出的，变矩器38的壳体44包括泵46。如本领域中已知的，泵46和涡轮42进行协作以在其间提供液力耦合器以用于在泵46和涡轮42之间传输转矩。在变矩器38的泵46和涡轮42之间的液力耦合器的特定操作与本公开的教导无关，对于本领域的技术人员而言是众所周知的，并且因此不在本文进行详细描述。

参照图1，动力传动系20可以进一步包括电动装置48。电动装置48可以包括但不限于电动机和/或发电机。电动装置48联接至变矩器38以用于在其间传递转矩。例如，如在图2中示出的，变矩器38的壳体44包括外部外壁，该外部外壁具有多个径向向外突出的花键或者齿50。壳体44的外部外壁上的齿50配置为与联接至电动装置48的齿轮系相配以用于在变矩器38的壳体44与电动装置48之间传输转矩。应理解，变矩器38的壳体44和电动装置48可以按照未在本文示出或者描述的一些其它方式进行连接以进行转矩传递。

参照图1，可选单向离合器系统52使变矩器38的壳体44与曲轴24相互连接。参照图2，可选单向离合器系统52包括凹口板54、袋形板56、以及设置在凹口板54与袋形板56之间的多个支柱58。变矩器38的壳体44成形为形成凹口板54或者袋形板56中的一个，并且凹口板54和袋形板56中的另一个连接至曲轴24以与曲轴24一起连续旋转。在图2中示出的示例性实施例中，变矩器38的壳体44形成凹口板54，并且袋形板56连接至曲轴24。具体地，如在图2的示例性实施例中示出的，袋形板56经由多个紧固件60直接附接至阻尼器板34，其中，阻尼器板34附接至挠性板28。挠性板28又直接连接至曲轴24，因而使袋形板56连接至曲轴24以与曲轴24一起旋转。在图4中示出的示例性实施例中，变矩器38的壳体44形成袋形板56，并且凹口板54连接至曲轴24。具体地，如在图4的示例性实施例中示出的，凹口板54经由多个紧固件60直接附接至阻尼器板34，其中，阻尼器板34附接至挠性板28。挠性板28又直接连接至曲轴24，因而使凹口板54连接至曲轴24以与曲轴24一起旋转。

可选单向离合器系统52能够仅仅在第一旋转方向上、仅仅在第二旋转方向上(与第一旋转方向相反)在第一构件(例如，曲轴24)与第二构件(例如，变矩器38的壳体44)之间传输转矩，或者可替代地可以不允许在第一构件与第二构件之间进行转矩传输40，即，允许第一构件和第二构件相对于彼此自由滑行。

参照图2和图3，袋形板56关于中心轴线26与凹口板54同中心。如上文指出的，凹口板54是由变矩器38的壳体44形成。这样，凹口板54是变矩器38的壳体44的集成部分，并且不是被紧固至变矩器38的壳体44的单独的部件。通过使用变矩器38的壳体44来形成凹口板54(或者如在图4中示出的袋形板56)，变矩器38的壳体44会支撑变矩器38的泵46，同时用作可选单向离合器系统52的部件。通过将变矩器38的壳体44形成为包括可选单向离合器系统52的其中一个部件的特征，减小了动力传动系20的部件的数量，并且使动力传动系20沿着中心轴线26的轴向长度最小化。

袋形板56限定出多个井孔62，多个井孔62设置为环状地围绕中心轴线26并且与中心轴线26等距地径向间隔开。多个井孔62中的每一个支撑多个支柱58中的一个。多个支柱58设置在凹口板54与袋形板56之间。多个支柱58中的每一个包括具有大体上圆柱形的主体的中心枢转部64、第一翼部66以及第二翼部68。第一翼部66从中心枢转部64向外延伸，其中，第二翼部68在相反方向上从中心枢转部64向外延伸且大体上与第一翼部66平面。支柱弹簧70设置在多个井孔62中的每一个内在袋形板56与第一翼部66和第二翼部68中的一个之间，以便使第一翼部66和第二翼部68中的一个远离袋形板56向外偏置，并且因而使得第一翼部66和第二翼部68中的另一个绕着中心枢转部64且朝着袋形板56向内枢转。

凹口板54限定出多个凹陷72，该多个凹陷72在形状和大小上类似于由袋形板56限定出的多个井孔62。多个凹陷72中的每一个与多个支柱58中的一个对齐。相应地，当使支柱58的第一翼部66或者第二翼部68中的一个远离袋形板56向外偏置时，第一翼部66或者第二翼部68与凹陷72接合以便在凹口板54与袋形板56之间传输转矩。

如上文指出的，变矩器38的壳体44形成为限定凹口板54或者袋形板56中的任一个的特征，并且因而作为可选单向离合器系统52的部件进行操作。相应地，壳体44包括集成地形成在壳体44中的多个凹槽。如果壳体44形成为限定出凹口板54，诸如，在图2中示出的，则壳体44中的凹槽作为凹口板54的凹陷72进行操作或者起作用，如上文所描述的。如果壳体44形成为限定出袋形板56，诸如，在图4中示出的，则壳体44中的凹槽作为袋形板56的井孔62进行操作或者起作用，如上文所描述的。

参照图2，选择器板74设置在凹口板54与袋形板56之间，并且关于中心轴线26与凹口板54和袋形板56同中心。选择器板74限定出多个窗口76，其中，多个窗口76中的每一个与多个支柱58中的一个对齐。窗口76允许支柱58的第一翼部66或者第二翼部68延伸通过选择器板74并且按照互锁接合与凹口板54的凹陷72接合。

选择器板74可绕着中心轴线26在第一模式位置、第二模式位置和第三模式位置之间可旋转地移动。选择器板74在第一模式位置、第二模式位置和第三模式位置之间旋转，以选择性地使多个支柱58移动至与凹口板54和袋形板56互锁接合和移动出与其的互锁接合。

当选择器板74设置在第一模式位置中时，支柱58的第一翼部66定位为延伸通过选择器板74的窗口76并且按照互锁接合与凹口板54接合以用于在第一旋转方向上传输转矩。当处于第一模式位置中时，凹口板54可以在第二旋转方向上相对于袋形板56自由滑行。这样，仅仅可以在第一旋转方向上传输转矩。相应地，当选择器板74处于第一模式位置中时，多个支柱58按照互锁接合与凹口板54和袋形板56接合以用于在第一旋转方向上在凹口板54和袋形板56之间传输转矩。当选择器板74设置在第二模式位置中时，第一翼部66和第二翼部68定位为不延伸通过选择器板74的窗口76，因而允许袋形板56和凹口板54相对于彼此自由滑行，并且不在袋形板56与凹口板54之间传输转矩。相应地，当选择器板74处于第二模式位置中时，多个支柱58从凹口板54上断开接合以便允许凹口板54相对于袋形板56自由滑行。当选择器板74设置在第三模式位置中时，支柱58的第二翼部68定位为延伸通过选择器板74的窗口76并且按照互锁接合与凹口板54接合以用于在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上传输转矩。当处于第三模式位置中时，凹口板54可以在第一旋转方向上相对于袋形板56自由滑行。这样，仅仅可以在第二旋转方向上传输转矩。相应地，当选择器板74处于第三模式位置中时，多个支柱58按照互锁接合与凹口板54和袋形板56接合以用于在第二旋转方向上在凹口板54和袋形板56之间传输转矩。

可选单向离合器系统52包括致动器，该致动器用于使选择器板74在第一模式位置、第二模式位置和第三模式位置之间移动。致动器可以包括能够使选择器板74在第一模式位置、第二模式位置和第三模式位置之间移动的任何装置。例如，在图2中示出的且在本文描述的示例性实施例中，致动器包括致动器板78。致动器板78与选择器板74和袋形板56同中心并且设置在选择器板74与袋形板56之间。致动器板78可操作用于使选择器板74在第一模式位置、第二模式位置以及第三模式位置之间移动。致动器板78可以连接至模式选择器(未示出)，该模式选择器可操作用于控制致动器板78的位置，致动器板78因而使选择器板74在相应模式位置之间移动。致动器和/或致动器板78的特定配置和操作与本公开的教导无关，对于本领域的技术人员而言是众所周知的，并且因此不在本文进行详细描述。

应理解，第一方向可以包括顺时针方向或者逆时针方向，并且第二方向可以包括顺时针方向和逆时针方向中的另一个。例如，如果第一方向被限定为顺时针方向，则第一模式位置在顺时针方向上在凹口板54与袋形板56之间传输转矩，并且第三模式位置在逆时针方向上在凹口板54与袋形板56之间传输转矩。

上文所描述的且在图2和图3中示出的可选单向离合器系统52是可选单向离合器系统52的示例性实施例。这样，应理解，可选单向离合器系统52可以按照不同于本文所示出和描述的方式进行配置和操作。相应地，权利要求书的范围不应限制于本文所示出和描述的可选单向离合器系统52的示例性实施例。

如上文所描述的，动力传动系20可以包括发动机22和电动装置48(例如，电动机)两者。在动力传动系20的一些操作模式期间，可以令人期望的是使发动机22与变矩器38之间的转矩传递断开。通过将可选单向离合器系统52定位在第二模式位置中，在发动机22与变矩器38的壳体44之间没有传递转矩，因而允许电动装置48在没有来自发动机22的输入或者损失的情况下给动力传动系20供电。

详细描述和附图或者各个图是用于支持和描述本公开，但本公开的范围仅仅由权利要求书限定。尽管已经详细地描述了用于执行所要求的教导的一些最佳模式和其它实施例，但存在用于实践在所附权利要求书中限定出的本公开的各个替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种动力传动系，所述动力传动系包括：

发动机，所述发动机具有曲轴并且可操作用于使所述曲轴绕着中心轴线旋转；

变矩器，所述变矩器具有可绕着所述中心轴线旋转的壳体；以及

可选单向离合器系统，所述可选单向离合器系统使所述变矩器的所述壳体与所述曲轴相互连接，其中，所述可选单向离合器系统包括凹口板和袋形板，其中，所述凹口板和所述袋形板中的一个由所述变矩器的所述壳体限定，并且所述凹口板和所述袋形板中的另一个连接至所述曲轴以与所述曲轴一起连续旋转。

2.根据权利要求1所述的动力传动系，其中，所述变矩器包括可绕着所述中心轴线旋转的涡轮，并且其中，所述变矩器的所述壳体包括泵，因而所述泵和所述涡轮进行协作以在其间提供液力耦合器以用于在所述泵和所述涡轮之间传输转矩。

3.根据权利要求1所述的动力传动系，所述动力传动系进一步包括挠性板，所述挠性板附接至所述曲轴，并且使所述凹口板或者所述袋形板中的一个与所述曲轴相互连接以与所述曲轴一起连续旋转。

4.根据权利要求3所述的动力传动系，所述动力传动系进一步包括阻尼器系统，所述阻尼器系统附接至所述挠性板并且可操作用于抑制来自所述曲轴的旋转振动。

5.根据权利要求1所述的动力传动系，其中，所述可选单向离合器系统包括多个支柱，所述多个支柱设置在所述凹口板与所述袋形板之间。

6.根据权利要求5所述的动力传动系，其中，所述袋形板包括设置为环状地围绕所述中心轴线的多个井孔，其中，所述多个井孔中的每一个支撑所述多个支柱中的一个。

7.根据权利要求6所述的动力传动系，其中，所述凹口板包括设置为环状地围绕所述中心轴线的多个凹陷，其中，所述多个凹陷可操作用于与所述多个支柱接合以便在其间传递转矩。

8.根据权利要求7所述的动力传动系，其中，所述可选单向离合器系统包括选择器板，所述选择器板与所述凹口板和所述袋形板同中心且设置在所述凹口板与所述袋形板之间，其中，所述选择器板可在第一模式位置、第二模式位置和第三模式位置之间可旋转地移动，以选择性地使所述多个支柱移动至与所述凹口板和所述袋形板互锁接合和移动出与其的互锁接合。

9.根据权利要求8所述的动力传动系，其中，所述可选单向离合器系统包括致动器板，所述致动器板与所述选择器板和所述袋形板同中心且设置在所述选择器板与所述袋形板之间，并且可操作用于使所述选择器板在所述第一模式位置、所述第二模式位置以及所述第三模式位置之间移动。

10.根据权利要求1所述的动力传动系，所述动力传动系进一步包括电动装置，所述电动装置联接至所述变矩器的所述壳体以在其间进行转矩传递。