CN109906326A

CN109906326A - 具有指部-突片式钎焊惯性环的变矩器

Info

Publication number: CN109906326A
Application number: CN201780066625.XA
Authority: CN
Inventors: N·格尼
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2019-06-18
Anticipated expiration: 2037-10-20
Also published as: WO2018097914A1; KR102432575B1; JP6682701B2; US20180149248A1; US10330185B2; DE112017006010T5; KR20190082243A; JP2019530835A; CN109906326B

Abstract

一种变矩器，包括：叶轮，其布置成用于接收扭矩，且包括叶轮壳和固定至叶轮壳的至少一个叶轮叶片；涡轮，其包括涡轮壳和至少一个涡轮叶片，所述涡轮壳包括具有开口端的槽，所述槽周向地位于涡轮壳的第一和第二径向最外部分之间，所述至少一个涡轮叶片固定至涡轮壳；和惯性环，其固定至涡轮壳，且包括突片，所述突片具有位于槽中的区段。

Description

具有指部-突片式钎焊惯性环的变矩器

技术领域

本公开涉及一种具有惯性环的变矩器，特别是通过涡轮壳的径向外部部分中的槽中的突片以及通过涡轮壳中的相对于所述槽径向靠内的开口中的指部固定至涡轮壳的惯性环。

背景技术

在变矩器的涡轮上需要惯性环以改进效率和某些噪声、振动和声振粗糙度(NVH)特性。耐久的附连方法是必要的，且结合当前的涡轮叶片组装方法优选钎焊。在钎焊操作期间，涡轮的内表面、涡轮叶片和芯环面向上，从而将涡轮叶片固定至内表面并将芯环固定至涡轮叶片。在内表面朝上时使惯性环抵靠涡轮壳的外表面(面向下)保持在位对于耐久附连而言是必要的。钎焊炉带上的多个固定装置可用于使惯性环保持在位；然而，使用多个固定装置将牵涉到许多问题和相当高的成本。

对于美国专利No.4,844,216A，质量块连接到减振器，而不连接到涡轮。因此，质量块提供减振器惯性，而不是直接惯性。美国专利No.5,195,621将惯性质量块焊接到涡轮壳上。然而，焊接削弱了钎焊涡轮叶片联接部并降低了涡轮叶片的耐久性。此外，质量块相对较大，且质量块的大尺寸导致较慢的起动。美国专利No.6,648,112使用焊接将惯性质量块附连到用于变矩器的涡轮壳上，以增加涡轮的惯性。然而，焊接削弱了钎焊涡轮叶片联接部并降低了涡轮叶片的耐久性。此外，质量块相对较大，从而导致较慢的起动。美国专利No.6,789,446B2使用焊接将环齿轮附连到用于变矩器的盖，以增加盖的惯性。因此，来自环齿轮的惯性与仅在涡轮上的环相比以不同的模式起作用。美国专利No.8,763,775将质量添加到减振器中的中间质量块，而不是涡轮(这会使质量添加至变速器输入轴)。因此，质量块为NVH和效率提供了不同的模式。美国专利申请公开No.2004/0226794将质量(惯性)添加到减振器中的中间质量块，而不是涡轮(这会将质量直接添加到变速器输入轴)。因此，质量块为NVH和效率提供了不同的模式。

发明内容

根据本文所示的方面，提供了一种变矩器，其包括：叶轮，其布置成用于接收扭矩，且包括叶轮壳和固定至叶轮壳的至少一个叶轮叶片；涡轮，其包括涡轮壳和至少一个涡轮叶片，所述涡轮壳包括具有开口端的槽，所述槽周向地位于涡轮壳的第一和第二径向最外部分之间，所述至少一个涡轮叶片固定至涡轮壳；和惯性环，其固定至涡轮壳，且包括突片，所述突片具有位于所述槽中的区段。

根据本文所示的方面，提供了一种变矩器，其包括：盖，其布置成用于接收扭矩；叶轮，其包括不可相对旋转地连接到盖的叶轮壳和固定至叶轮壳的至少一个叶轮叶片；涡轮，其包括涡轮壳和惯性环。涡轮壳包括：外表面；内表面；开口，其连接涡轮壳的内表面和外表面；和至少一个涡轮叶片，其固定至涡轮壳的内表面。惯性环固定至涡轮壳的外表面，且包括指部，所述指部具有惯性环的径向最内表面以及位于所述开口中的区段。

根据本文所示的方面，提供了一种变矩器，其包括：盖，其布置成用于接收扭矩；叶轮，其包括不可相对旋转地连接到盖的叶轮壳和固定至叶轮壳的至少一个叶轮叶片；涡轮；和惯性环。涡轮包括：涡轮壳，其包括内表面和外表面；至少一个涡轮叶片，其连接到内表面；槽；和开口，其连接内表面和外表面，且位于槽的径向内侧。惯性环包括：突片，其具有位于槽中的区段；和指部，其包括惯性环的径向最内表面，且具有位于所述开口中的区段。

附图说明

仅通过示例参考示意性附图公开了各种实施例，其中，相应的附图标记表示相应的部件，其中：

图1是圆柱坐标系的透视图，其示出了本申请中使用的空间术语；

图2是具有指部-突片式钎焊惯性环的变矩器的示例性实施例的局部剖视图；

图3是图2的一部分的细节，示出了图2的叶轮和涡轮；

图4是图2中的惯性环和涡轮壳的局部正视图；

图5是图2中的惯性环和涡轮壳的局部平面图；

图6是具有指部-突片式钎焊惯性环的变矩器的示例性实施例的局部剖视图；

图7是图6的一部分的细节，示出了图6的叶轮和涡轮；

图8是图6中的惯性环和涡轮壳的局部正视图；

图9是图6中的惯性环和涡轮壳的局部平面图。

具主体实施方式

首先，应当理解，不同附图的相同附图标记表示本公开的相同的或功能相似的结构元件。应当理解，本公开不限于所公开的方面。

此外，应当理解，本公开不限于所描述的特定方法、材料和修改，因此当然可以进行改变。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的，并不旨在限制本公开的范围。

除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。应当理解，与本文描述的那些类似或等同的任何方法、装置或材料都可用于本公开的实践或测试。

图1是圆柱坐标系10的透视图，示出了本申请中所使用的空间术语。本申请至少部分地在圆柱坐标系的背景下描述。坐标系10包括纵向轴线11，用作随后的方向和空间术语的参考。轴向AD平行于轴线11。径向RD与轴线11垂直。周向CD由围绕轴线11旋转的半径R(垂直于轴线11)的端点限定。

为了阐明空间术语，使用了物体12，13和14。轴向表面、例如物体12的表面15由与轴线11共面的平面形成。轴线11通过平面表面15；然而，与轴线11共面的任何平面表面都是轴向表面。径向表面、例如物体13的表面16由垂直于轴线11且与半径、例如半径17共面的平面形成。半径17通过平面16；然而，与半径17共面的任何平面表面都是径向表面。物体14的表面18形成圆周或圆柱表面。例如，圆周19通过表面18。作为另一示例，轴向运动平行于轴线11，径向运动垂直于轴线11，且圆周运动平行于圆周19。旋转运动是相对于轴线11而言。副词“轴向地”、“径向地”和“周向地”分别是指平行于轴线11、半径17和圆周19的定向。例如，轴向设置的表面或边缘在方向AD上延伸，径向设置的表面或边缘在方向R上延伸，且周向设置的表面或边缘在方向CD上延伸。

图2是具有指部-突片式钎焊惯性环102的变矩器100的示例性实施例的局部剖视图。

图3是图2的一部分的细节，示出了图2的叶轮和涡轮。

图4是图2中的惯性环102和涡轮壳的局部正视图。

图5是图2中的惯性环102和涡轮壳的局部平面图。以下应根据图2至图5来看。变矩器100包括旋转轴线AR、环102、叶轮104和涡轮106。叶轮104布置成用于接收扭矩，且包括叶轮壳108和(例如通过钎焊)固定至叶轮壳108的至少一个叶轮叶片110。涡轮106包括涡轮壳112，涡轮壳112包括具有开口端116的槽114，槽114周向地位于涡轮壳112的径向最外部分118和120之间。涡轮106包括通过钎焊固定至涡轮壳112的至少一个涡轮叶片122。惯性环102固定至涡轮壳112，且包括突片124，突片124具有位于槽114中的区段126。

涡轮壳112包括内表面128和外表面130。在一个示例性实施例中，涡轮叶片122与内表面128接触，且惯性环102与外表面130接触。在一个示例性实施例中，部分118和120分别相应地包括壳112的径向最外边缘132和134，且开口端116周向地设置在边缘132和134之间。

惯性环102包括主体136。在一个示例性实施例中，主体136在径向横截面中是L形的。例如，主体136在图2和3中是L形的。突片124在方向AD上从主体136延伸，然后沿方向AD径向向内弯曲。线CL在周向CD上依次通过部分118、区段126和部分120。

变矩器100包括：盖138，其布置成用于接收扭矩且不可相对旋转地连接到叶轮壳108；和空间140，其部分地由盖138、壳108和壳112形成。惯性环102设置在空间140中。

在一个示例性实施例中，突片124包括将主体136与突片124的区段126连接的凹口142。凹口142与涡轮壳112接触。区段126例如在方向AD上经过凹口142朝着叶轮壳延伸，且从凹口142径向向内延伸。

变矩器100包括部分地由叶轮壳108、涡轮壳112界定的空间144。空间144不延伸到涡轮壳112的径向外侧。叶片110和122位于空间144中。突片124、例如段126形成空间144的边界的一部分。即，突片124与空间144连通。

涡轮壳112包括开口146，开口146连接涡轮壳112的表面128和130的，且完全被形成壳112的材料包围。惯性环102包括具有区段150的指部148，区段150位于开口146中。指部148从主体136径向向内延伸。区段150包括表面152。在一个示例性实施例中，表面152是惯性环102的径向最内表面。

在一个示例性实施例中，变矩器100包括钎焊材料154，钎焊材料154与指部148和壳112接触，且将指部148(和环102)固定至壳112。在一个示例性实施例中，指部148形成空间144的边界的一部分。即，指部148、例如区段150与空间144连通。在图2-5的示例性实施例中，区段126的端部155延伸到空间144中。

在一个示例性实施例中，空间156在环102和涡轮壳112之间形成，例如在主体136和表面130之间形成。

在一个示例性实施例中，变矩器100包括锁止离合器158、扭振减振器160和摆式振动吸收器162。离合器158包括可轴向移位的活塞164。减振器160包括至少一个弹簧166和相对于弹簧166的径向靠内定位的至少一个弹簧168。离合器158在闭合时布置成：在变矩器100的锁止模式下，将扭矩从盖138传递到减振器160，特别是弹簧166。盖板170布置成将扭矩从弹簧166传递到弹簧168，且弹簧168布置成将扭矩经由法兰174传递到输出毂172。毂172布置成连接到用于变速器(未示出)的输入轴(未示出)。涡轮壳112不可相对旋转地连接到毂172。通过“不可相对旋转地连接”的部件，意味着每当部件中的一个旋转时，所有部件都旋转，也就是说，没有一个部件可相对于任何其他部件旋转。吸收器162包括不可相对旋转地连接到法兰174的法兰176，且包括连接到法兰176的摆质量178。

变矩器100包括具有设置在叶轮104和涡轮106之间的叶片182的定子180。

在图2至图5的示例性实施例中，涡轮壳112包括多个开口146，且环102包括多个指部148。变矩器100不限于任何特定数量的开口146或指部148。在一个示例性实施例(未示出)中，壳112包括多个槽114，且环102包括多个突片124。

图6是具有指部-突片式钎焊惯性环102的变矩器100的示例性实施例的局部剖视图。

图7是图6的一部分的细节，示出了图6的叶轮和涡轮。

图8是图6中的惯性环102和涡轮壳的局部正视图。

图9是图6中的惯性环102和涡轮壳的局部平面图。以下应根据图2至9来看。除了在以下讨论和描述中所指出的以外，图2至图5中对变矩器100的讨论和描述适用于图5至图7中的变矩器100。区段126不延伸到空间144中，且主体136的部分185在涡轮106的径向外侧。在图6-9的示例性实施例中，指部148的长度186大于图2-5的示例性实施例中的情况，因此，图6-9中的指部148与图2-5中的指部148相比产生更大的惯性。

以下讨论适用于图2-9。将惯性环附连到涡轮需要耐久的附连方法，且结合当前的涡轮叶片组装方法优选钎焊。有利地，环102和壳112的构造使得环102能够被钎焊到涡轮壳112，而无需使用多个固定装置或对将涡轮叶片钎焊到涡轮壳的现有方法进行其他昂贵的修改。例如，突片124嵌入到槽114中，且区段126径向向内弯曲。在图2-5的示例性实施例中，凹口142接触壳112的边缘188，且突片124部分地围绕壳112的表面130和190。指部148嵌入到开口146中。在图6-9的示例性实施例中，突片124的表面192接触表面190。指部148嵌入到开口146中。

如上所述，涡轮106于是倾倒，使得内表面128、涡轮叶片122和芯环192面向上以进行钎焊操作，以便将涡轮叶片122固定至内表面128，并将芯环192固定至涡轮叶片122。在倾倒位置，突片124使惯性环102抵靠外表面130(面向下)保持在位，同时内表面128面向上。在图2-5的示例性实施例中，凹口142、边缘188和表面190的交接在钎焊操作期间提供了将环102保持在位的力的大部分。在图6-9的示例性实施例中，表面190和192的交接在钎焊操作期间提供了将环102保持在位的力的大部分。将环102保持在位保证了环102与壳112的耐久附连。钎焊材料154流入开口146中，以将环102固定至涡轮106。

应当理解，以上公开的各种特征和功能或其替代方案可以期望地组合到许多其他不同的系统或应用。本领域技术人员随后可以进行各种目前未预料的或意想不到的替代、修改、变化或改进，这些也意图被以下权利要求所涵盖。

附图标记列表

100 变矩器

102 指部-突片式钎焊惯性环

AR 旋转轴线

102 环

104 叶轮

106 涡轮

108 叶轮壳

110 叶轮叶片

112 涡轮壳

114 槽

116 开口端

118 涡轮壳的径向最外部分

120 涡轮壳的径向最外部分

122 涡轮叶片

124 突片

126 区段

128 涡轮壳的内表面

130 涡轮壳的外表面

132 表面128的径向最外边缘

134 表面130的径向最外边缘

136 主体

AD 轴向

CL 线

CD 周向

138 盖

140 空间

42 凹口

144 空间

146 开口

148 指部

150 指部的区段

152 指部的区段的表面

154 钎焊材料

155 区段126的端部

156 空间

158 锁止离合器

160 扭振减振器

162 摆式振动吸收器

164 摆式振动吸收器

166 弹簧

168 弹簧

170 盖板

172 输出毂

174 法兰

176 法兰

178 摆质量

180 定子

182 定子叶片

184 主体136的部分

186 指部148的长度

188 壳122的边缘

190 壳122的表面

192 突片124的表面

Claims

1.一种变矩器，包括：

旋转轴线；

叶轮，其布置成用于接收扭矩，且包括叶轮壳和固定至叶轮壳的至少一个叶轮叶片；

涡轮，其包括：

涡轮壳，其包括具有开口端的槽，所述槽周向地位于涡轮壳的第一和第二径向最外部分之间；和，

至少一个涡轮叶片，其固定至涡轮壳；和，

惯性环，其固定至涡轮壳，且包括突片，所述突片具有位于所述槽中的区段。

2.根据权利要求1所述的变矩器，其中：

惯性环包括径向横截面中的L形主体；以及，

突片从所述L形主体：

在轴向上朝着叶轮壳且径向向内延伸。

3.根据权利要求1所述的变矩器，其中，线在周向上依次通过：

涡轮壳的第一径向最外部分；

所述突片；和，

涡轮壳的第二径向最外部分。

4.根据权利要求1所述的变矩器，还包括：

盖，其布置成用于接收扭矩且不可相对旋转地连接到叶轮壳；和，

部分地由盖、叶轮壳和涡轮壳界定的空间，其中，惯性环设置在所述空间中。

5.根据权利要求1所述的变矩器，其中：

惯性环包括径向横截面中的L形主体；

所述突片从所述L形主体：

在轴向上朝着叶轮壳且径向向内延伸；以及，

所述突片包括凹口，所述凹口：

连接所述L形主体和所述突片的所述区段，且与涡轮壳接触。

6.根据权利要求5所述的变矩器，其中，所述突片的所述区段：

经过凹口朝着叶轮壳且从凹口径向向内延伸。

7.根据权利要求1所述的变矩器，其中，所述变矩器还包括：

部分地由叶轮壳和涡轮壳界定的空间，其中：

该空间不延伸到涡轮壳径向外侧；

所述至少一个叶轮叶片和所述至少一个涡轮叶片位于所述空间中；以及，

所述突片形成所述空间的边界的一部分。

8.根据权利要求1所述的变矩器，其中：

涡轮壳包括内表面和外表面；

所述至少一个涡轮叶片固定至涡轮壳的内表面；

涡轮壳包括开口，所述开口连接涡轮壳的内表面和外表面；以及，

惯性环包括指部，该指部具有位于所述开口中的区段。

9.根据权利要求8所述的变矩器，其中：

所述指部包括惯性环的径向最内表面；

惯性环包括横截面中的L形主体，所述横截面由平行于旋转轴线并通过旋转轴线的平面形成；以及，

所述指部从所述L形主体径向向内延伸。

10.根据权利要求1所述的变矩器，其中：

惯性环包括径向横截面中的L形主体；以及，

所述L形主体的一部分位于涡轮壳的径向外侧。