CN110462261A - 具有涡轮-活塞锁定离合器的液动扭矩联接装置以及相关方法 - Google Patents

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Abstract

液动扭矩联接装置包括：外壳，该外壳包括外壳壳体和叶轮壳体；活塞接合构件，不可旋转地联接至外壳且具有第一接合表面；涡轮‑活塞，包括涡轮‑活塞壳体，将液动扭矩联接装置的内部空间分隔成圆环面腔室和减振器腔室，且包括涡轮‑活塞凸缘，该凸缘具有可朝向和远离活塞接合构件的第一接合表面轴向移动的第二接合表面，以将液动扭矩联接装置相应地定位到锁定模式中和离开锁定模式；以及约束垫片，布置在叶轮壳体和涡轮‑活塞壳体之间，用于约束进入和离开圆环面腔室中的液压流体流，用于增加在圆环面腔室中的液压流体压力，并将涡轮‑活塞壳体朝向反作用板的第一接合表面推动。

Description

具有涡轮-活塞锁定离合器的液动扭矩联接装置以及相关 方法
技术领域
本发明总体上涉及液动扭矩联接装置，且更特别地涉及包括涡轮-活塞锁定离合器的液动扭矩联接装置，用于机械地联接驱动和从动轴。
背景技术
通常，具有自动变速器的车辆装备有液动扭矩联接装置，用于将发动机的驱动轴以流体的方式联接至变速器的从动轴。已知用于在一定操作条件下将驱动和从动轴机械联接的锁定离合器。锁定离合器和它们的操作例如在美国专利No.8,276,723和美国专利No.7,191,879中描述。
虽然具有锁定离合器的液动扭矩联接装置已经证明对车辆传动系应用和条件是有用的，可增强它们性能和成本的改进仍然是可行的。
如以下所述的，这样的改进例如可源自于液动扭矩联接装置的空间需求的减小和/或两个或更多部件合并为单个部件的合并功能。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于将驱动轴和从动轴联接在一起的液动扭矩联接装置。该第一方面的液动扭矩联接装置包括：外壳，绕旋转轴线可旋转且包括外壳壳体和叶轮壳体，所述叶轮壳体与该外壳壳体轴向地相对布置；活塞接合构件，不可旋转地联接至外壳且包括环形反作用板，该环形反作用板从外壳径向向内地延伸且具有第一接合表面；叶轮，与旋转轴线同轴且包括叶轮壳体；涡轮-活塞，与旋转轴线同轴且沿该旋转轴线可轴向地移动，且可通过叶轮被液动地驱动，以及约束垫片。该涡轮-活塞包括具有涡轮-活塞凸缘的涡轮-活塞壳体，该涡轮-活塞凸缘具有可朝向和远离活塞接合构件的第一接合表面轴向移动的第二接合表面，以将液动扭矩联接装置相应地定位到锁定模式中和离开锁定模式，在该锁定模式中，涡轮-活塞与外壳机械地锁定，以便相对于外壳的活塞接合部分不可旋转。该涡轮-活塞壳体将液动扭矩联接装置的内部空间分隔成圆环面腔室和减振器腔室。约束垫片布置在叶轮壳体和涡轮-活塞壳体之间，用于约束进入和离开圆环面腔室中的液压流体流，用于增加在圆环面腔室中的液压流体压力，并将涡轮-活塞壳体朝向反作用板的第一接合表面推动。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于组装液动扭矩联接装置的方法，该液动扭矩联接装置用于将驱动轴和从动轴联接在一起。该方法包括如下步骤：设置一起限定外壳的外壳壳体和叶轮壳体；设置活塞接合构件，其包括具有第一接合表面的环形反作用板；设置包括叶轮壳体的叶轮以及包括涡轮-活塞壳体的涡轮-活塞，所述涡轮-活塞壳体包括具有第二接合表面的涡轮-活塞凸缘；设置约束垫片；将叶轮与涡轮-活塞操作地连接，且将约束垫片安装在叶轮壳体和涡轮-活塞壳体之间，用于约束进入和离开圆环面腔室的液压流体流，所述圆环面壳体在叶轮壳体和涡轮-活塞壳体之间一起地限定；和将活塞接合构件不可旋转地联接至外壳。
附图说明
本发明的其他方面——包括构成本发明一部分的设备、装置、系统、联接装置、转换器、方法等——将在阅读示例性实施例的以下详细说明时更加明显。
附图并入在说明书中并构成其一部分。附图与以上的笼统描述、以下给出的示例性实施例和方法的详细描述一起用于解释本发明原理。本发明的目的和优势将在根据附图研究以下说明书时显现，在附图中，相同的元件被给予相同或类似的附图标记，且其中：
图1是根据本发明示例性实施例的液动扭矩联接装置的轴向截面半部局部图；
图2是图1中的圆圈“2”中显示的液动扭矩联接装置的局部放大视图；
图3是图1的液动扭矩联接装置的分解局部横截面视图；
图4是根据本发明示例性实施例的扭矩联接装置的叶轮壳体的透视图；
图5是根据本发明示例性实施例的扭矩联接装置的活塞接合构件的前透视图；
图6是根据本发明示例性实施例的扭矩联接装置的活塞接合构件的后透视图；
图7是根据本发明示例性实施例的扭矩联接装置的活塞接合构件的前视图；
图8是根据本发明示例性实施例的扭矩联接装置的约束垫片的前透视图；
图9是根据本发明示例性实施例的扭矩联接装置的约束垫片的后透视图；
图10是根据本发明示例性实施例的扭矩联接装置的约束垫片的前视图；
图11是根据本发明示例性实施例的扭矩联接装置的约束垫片的后视图。
具体实施方式
现将详细参考附图所示的本发明示例性实施例和方法，在附图中，相同的附图标记标识相同或相应的部件。但是应注意，本发明在其更宽泛方面不限于特定细节、代表性装置和方法，以及与示例性实施例和方法相关的所示和所述的阐释性例子。
示例性实施例的该描述意图结合附图被阅读，这些附图被视为整个书写的说明书的一部分。在说明书中，诸如“水平”、“垂直”、“向上”、“向下”、“上”、“下”、“右”、“左”、“顶部”和“底部”以及其衍生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)的相对术语应被解释为在所讨论附图中所述或所示的方位。这些相对术语是为了描述方便，且通常不意图要求特定方位。关于附连、联接等的术语(诸如“连接”和“互连”)是指结构被直接或通过介入结构间接固定或附连彼此的关系，以及可移动或牢固的附连或关系，除非以其他方式明确描述。术语“操作性地连接”是这样一种附连、联接或连接，其允许相关结构按照意图通过该关系操作。另外，在权利要求中使用的术语“一个”是指“至少一个”。
液动扭矩联接装置的示例性实施例在附图的图1中通过附图标记10大体示出。液动扭矩联接装置10是可操作的，以将机动车辆(例如，汽车)的驱动轴和从动轴液动地联接。在典型的情况下，驱动轴是机动车辆的内燃机(未示出)的输出轴，且从动轴连接至机动车辆的自动变速器(未示出)。
液动扭矩联接装置10包括密封外壳12，其填充有流体，诸如油或变速器流体。密封外壳12、液动扭矩转换器14和扭转振动减振器(海城为减振器组件)16全都绕旋转轴线X可旋转。在此讨论的附图示出半图，即，液动扭矩联接装置10在旋转轴线X上方(如所示)的部分或局部。大体上，装置10绕旋转轴线X对称。在此，轴向和径向取向相对于液动扭矩联接装置10的旋转轴线X考虑。诸如“轴向地”、“径向地”和“圆周地”这样的相对术语分别相对于与旋转轴线X平行、垂直和围绕其的取向。诸如“径向向内地”和“径向向外地”这样的相对术语和其衍生词分别相对于朝向旋转轴线X或远离其的取向。
如图1所示的根据示例性实施例的密封外壳12包括第一壳体(或外壳壳体)18、第二壳体(或叶轮壳体)20以及环形中间外壳部件22。第二壳体20和中间外壳部件22二者与第一壳体18同轴地且与之轴向相对地布置。第一和第二壳体18和20通过中间外壳部件22不可移动地(即，固定地)互连，且绕它们的外周边一起密封，诸如通过焊接部191和192，如图1所示。外壳壳体18不可移动地(即，固定地)互连至驱动轴，更典型地，不可旋转地固定至驱动轴的飞轮(未示出)，从而外壳12以发动机操作的相同速度旋转。特别地，在图1的所示实施例中，外壳12被内燃机可旋转地驱动，且通过杆11不可旋转地联接至其飞轮，如图1最佳地所示。
第一壳体18包括相对于从旋转轴线X的方向大体径向延伸(即，沿与旋转轴线X大体横向的平面)的第一侧壁部分21，和朝向第二壳体20大体轴向地远离第一侧壁部分21延伸的柱形第一外壁部分231。类似地，第二壳体20包括相对于从旋转轴线X的方向大体径向延伸的第二侧壁部分24，和朝向第一壳体18大体轴向地远离第二侧壁部分24延伸的柱形第二外壁部分232，如图3最佳地所示。第二壳体20的第二侧壁部分24形成有一个或多个大体柱形的孔25，这些孔沿周向彼此等角度地间隔开。第一和第二壳体18和20的每个可例如通过对单件金属板进行冲压成型而例如一体制成。第一和第二外壁部分231和232以及中间外壳部件22一起建立与旋转轴线X大体平行的环形外壁23。焊接部191和192将外壁部分231和232以及中间外壳部件22固定地紧固在一起。换句话说，中间外壳部件22在相对端部处焊接至第一和第二外壁部分231和232且将它们互连在一起。
液动扭矩联接装置10还包括具有L形横截面的环形活塞接合构件28，如图2和3最佳地所示。活塞接合构件28包括轴向延伸的管状(或柱形)支撑部分281和环形反作用板282，该环形反作用板与管状支撑部分281一体地形成且从其大体径向向内地延伸。特别地，活塞接合构件28的支撑部分281和反作用板282优选地彼此一体形成，例如，由单件或一体件制成，但是替换地，可以是连接在一起的单独部件。活塞接合构件28的反作用板282包括第一接合表面291和与该第一接合表面291轴向相对的第二表面292。第一接合表面291是大体环形且平坦的，即，平的。
根据示例性实施例，第一接合表面291设置有摩擦环(或摩擦衬垫)48，如图2和3最佳地所示。摩擦环48由摩擦材料制成，用于改进摩擦性能。摩擦环48可紧固至第一接合表面291，例如通过粘结剂和/或利用紧固件。替换地，摩擦环(或摩擦衬垫)可固定至第一接合表面291。根据又一实施例，第一摩擦环或衬垫紧固至活塞接合构件28的第一接合表面291，第二摩擦环或衬垫紧固至第二接合表面392。省略一个或两个摩擦环，是落入本发明范围的。
活塞接合构件28安装至外壳12，以便不可旋转地接合外壳12的中间外壳部件22。特别地，中间外壳部件22形成有一个或多个第一齿22t，其轴向地面向活塞接合构件28，如图1-3最佳地所示。类似地，活塞接合构件28的支撑部分281形成有轴向地面向中间外壳部件22的一个或多个第二齿28t，它们与中间外壳部件22的第一齿22t互补且轴向地面向其。如图1-3、5和6最佳地所示。
在组装状态，如图1最佳地所示，活塞接合构件28的第二齿28t与外壳12的第一齿22t互相啮合，从而活塞接合构件28的凸缘部分281不可旋转地安装至外壳12的中间外壳部分22。换句话说，活塞接合构架28与外壳花键或键联接，以便相对于外壳12不可旋转。如图2最佳地所示，活塞接合构件28的支撑部分281的径向外表面包括环形槽80，用于接收密封构件，诸如O形环82。密封构件(例如，O形环)82在外壳12和活塞接合构件28的接合部处产生密封。
扭矩转换器14包括叶轮(有时称为泵或叶轮)30、涡轮-活塞(有时称为涡轮)32、以及轴向地位于叶轮30和涡轮-活塞32之间的定子(有时称为反作用器)34。叶轮30、涡轮-活塞32和定子34相对于旋转轴线X彼此轴向地对齐。叶轮30、涡轮-活塞32和定子34一起形成圆环面。叶轮30和涡轮-活塞32可流体地联接至彼此，如现有技术中已知的。
外壳12的第二壳体20还形成且用作叶轮30的叶轮壳体。相应地，叶轮壳体20有时称为外壳12的部分。叶轮30还包括芯部环45和多个叶轮叶片31，所述叶轮叶片固定地附连至叶轮壳体20和芯部环45，诸如通过钎焊。叶轮30——包括其壳体20、芯部环45和叶轮叶片31——不可移动地(固定地)紧固至外壳12且因此至发动机的驱动轴(或飞轮)，以及以与发动机输出相同的速度旋转。叶轮30还包括叶轮毂30a，其固定地紧固至叶轮壳体20，诸如通过焊接。叶轮毂30a布置为用于与变速器的液泵接合。
扭矩联接装置10还包括输出毂40，其绕旋转轴线X可旋转。输出毂40操作性地联接至从动轴，且与之同轴。例如，输出毂40可设置有内花键42a，用于将输出毂40不可旋转地联接至设置有互补外花键或沟槽的从动轴，诸如变速器输入轴。替换地，焊接或其他连接可用于将输出毂40固定至从动轴。输出毂40的径向外表面包括环形槽43，用于接收密封构件，诸如O形环44。密封构件42——安装至输出毂40的径向内周边表面——在变速器输入轴和输出毂40的接合部处产生密封。
涡轮-活塞32是涡轮与锁定离合器50的锁定离合器活塞的合并或并入。涡轮-活塞32的涡轮部件包括涡轮-活塞壳体35、芯部环46和多个涡轮叶片33，所述涡轮叶片固定地附连至涡轮-活塞壳体35和芯部环46，诸如通过钎焊。叶轮30的旋转导致圆环面中的变速器流体使涡轮叶片33且由此使涡轮-活塞壳体35旋转。叶轮壳体20和涡轮-活塞壳体35一起在其之间限定大体环形的内腔室(或圆环面腔室)52。参考图1，圆环面腔室52在涡轮-活塞壳体35左侧，减振器腔室54在涡轮-活塞壳体35的另一(右)侧。
在涡轮-活塞壳体35的径向内周边端部351处轴向地延伸的是大体柱形的内凸缘37，其邻近旋转轴线X且与之同轴，如图3最佳地所示。涡轮-活塞32的大体柱形的内凸缘37相对于输出毂40可旋转。密封构件(例如，O形环)44在大体柱形内凸缘37和输出毂40的接合部处产生密封。如以下更详细所述，涡轮-活塞32相对于输出毂40沿该接合部可轴向滑动地移动。此外，涡轮-活塞32相对于输出毂40绕旋转轴线X旋转。
涡轮-活塞32的活塞部件包括大体环形的平(即，平坦)涡轮-活塞凸缘(或涡轮-活塞壁)38，其与涡轮-活塞壳体35一体形成。涡轮-活塞凸缘38相对于上述内(或近)凸缘37距旋转轴线X较远。涡轮-活塞凸缘38是涡轮-活塞壳体35的径向延伸部，且如图3所示，位于涡轮叶片33径向外侧。涡轮-活塞凸缘38和涡轮-活塞壳体35示出为彼此一体，例如，由单个或一体部件制成，但可以是连接在一起的单独件或部件。涡轮-活塞凸缘38从涡轮-活塞壳体35的径向外周边端部352径向向外延伸，以便以与外壳12的环形外壁23间隔开的关系在端部处终结。如图1最佳地所示，涡轮-活塞凸缘38轴向地插置在外壳12的第二侧壁部分24和活塞接合构件28的第一接合表面291之间，且径向向外地延伸到其之间的间隙中。
回到图2，涡轮-活塞凸缘38具有面向第二侧壁部分24的第一表面391，以及面向活塞接合构件28的相对第二接合表面392。第一接合表面和第二接合表面291和392平行于彼此且面向彼此，且相对于旋转轴线X以90°角径向地延伸。第二接合表面392朝向和远离第一接合表面291可轴向地移动，以将联接装置10相应地定位到锁定模式中和离开锁定模式。替换地，第一接合表面和第二接合表面291和392可相对于旋转轴线X以斜角径向地延伸，即，非90°的角。
定子34定位在叶轮30和涡轮-活塞32之间，以将流体以高效的方式从涡轮-活塞32转向回到叶轮30。定子34典型地安装在单向离合器72上，以防止定子34反向旋转。第一止推轴承741插置在定子34和外壳12的叶轮壳体20或叶轮毂30a之间，而第二止推轴承742插置在定子34和涡轮-活塞壳体35之间。
在锁定模式中，第一接合表面和第二接合表面291和392(可选地包括紧固至其的(一个或多个)摩擦环48被压在一起，从而涡轮-活塞凸缘38摩擦地不可旋转地联接至活塞接合构件28的反作用板282，由此在锁定模式中将涡轮-活塞32机械地锁定到外壳12，从而涡轮-活塞32和外壳12相对于彼此不可旋转。当不在锁定模式中，第一接合表面和第二接合表面291和392彼此间隔开，从而涡轮-活塞凸缘38并非摩擦地不可旋转地联接至活塞接合构件28和外壳12。在非锁定模式中，扭矩转换器14的正常操作选择地将叶轮30液动联接至涡轮-活塞32和从其解除联接。
液动扭矩联接装置10还包括约束垫片64，其包括具有大体矩形横截面的环形大体平(即，平坦)约束器板66，以及一个或多个销67，所述销从环形约束器板66面向叶轮壳体20的第二侧壁部分24的后表面69R轴向地延伸，如图9和11最佳地所示。约束垫片64的销67朝向叶轮30轴向地延伸，且与叶轮壳体20的第二侧壁部分24的孔25互补和接合所述孔。如图1-3最佳地所示。换句话说，约束垫片64不可旋转地接合叶轮壳体20的第二侧壁部分24。销67轴向地延伸，且压配合或以其他方式定位到叶轮壳体20的孔25中，诸如机加工孔。
环形约束器板66在叶轮壳体30的第二侧壁部分24和涡轮-活塞壳体35的涡轮-活塞凸缘38之间径向向外地延伸。约束垫片64在叶轮叶片31和涡轮液体33径向外侧定位在流体通路的开口处，所述流体通路将圆环面腔室52连接至圆环面腔室52外侧的环境，即，减振器腔室54。
约束垫片64被构造为约束液压流体进入和离开圆环面腔室52的流动，用于增加圆环面腔室52中的液压流体压力，且将涡轮-活塞32朝向活塞接合构件28的反作用板282的第一接合表面291推动。换句话说，约束垫片64约束从圆环面腔室52到减振器腔室54的液压流，以便增加圆环面腔室52中的液压流体压力且促使涡轮-活塞32朝向锁定离合器50的锁定模式。
特别地，在非锁定模式中，释放液压压力(由于圆环面和减振器腔室52、54之间的压力差)将涡轮-活塞32朝向叶轮30推动，且涡轮轴向负载也朝向叶轮30指向。约束垫片64有助于约束从圆环面腔室52到活塞接合构件28的反作用板282和涡轮-活塞壳体35的涡轮-活塞凸缘38之间的锁定区域的液压流体流。液压流体的泄露流被通过涡轮-活塞壳体35引导通过泄露孔36。在锁定模式，被施加的压力增加，且没有通过圆环面腔室52的流，这有助于增加圆环面腔室52的压力，且将涡轮-活塞32朝向活塞接合构件28的反作用板282推动，用于在锁定模式的摩擦接合。
约束垫片64由适当的低摩擦材料制成，优选地，为低摩擦塑料材料。根据本发明的示例性实施例，约束垫片64由聚酰胺-酰亚胺(PAI)(商标名为Torlon)、有机热塑性聚合聚醚酮(PEEK)或具有低摩擦系数的任何其他塑料材料。
大体径向延伸沟槽(或通路)形式的一个或多个通道68形成在约束器板66的面向涡轮-活塞壳体35的涡轮-活塞凸缘38的前表面69F上。沟槽68优选地是弧形的，且绕约束垫片64的环形约束器板66的周边彼此等距地间隔开，用于约束在圆环面腔室52和在圆环面腔室52外侧的环境之间的液压流体流。如图8和10最佳地所示。
沟槽68约束从圆环面腔室52到圆环面腔室52外侧的液压流体流，例如进入到液动扭矩联接装置10中的减振器腔室54中。在所示的示例性实施例中，流约束发生在将圆环面腔室52连接至减振器腔室54的通路的开口处。图1示出处于非锁定模式或打开位置的扭矩转换器14，在该位置中，约束垫片64的约束器板66夹置在叶轮壳体20的第二侧壁部分24和涡轮-活塞壳体35的涡轮-活塞凸缘38之间(即，接合这二者)，以进一步限制涡轮-活塞32朝向叶轮30的轴向位移。
在锁定模式或闭合位置中，涡轮-活塞壳体35的涡轮-活塞凸缘38与约束垫片64的约束器板66轴向地间隔开。在该轴向移位位置中，涡轮-活塞壳体35的涡轮-活塞凸缘38和约束器板66之间的距离提供了具有比约束垫片64的沟槽68的总体区域更大面积的通路。对沟槽68的较大约束增加圆环面腔室52和减振器腔室54之间的压力降。该升高的压力降减小了涡轮-活塞32非意图/过早轴向移位到非锁定模式中的几率。
扭转振动减振器16轴向地在涡轮-活塞32和活塞接合构件28和外壳壳体18之间被容纳在外壳12中，如图1最佳地所示。扭转振动减振器16包括驱动(或输入)构件56、多个圆周弹性衰减构件58，以及被驱动(或输出)构件60，所述从动构件通过圆周衰减构件58弹性和被驱动地联接至驱动构件56。根据图1的示例性实施例，弹性衰减构件58被构造为螺旋(或盘绕)弹簧，其绕旋转轴线X大体圆周地取向。其他弹性构件可被选择为替换或补充弹簧。
驱动构件56固定地连接至涡轮-活塞32的涡轮-活塞壳体35，诸如通过焊接部55，其可以是连续的焊道。驱动构件56的输出侧具有多个驱动凸片57(图3)，其轴向地离开涡轮-活塞32延伸。驱动构件56的驱动凸片57沿圆周彼此等距离间隔开，且接合弹性衰减构件58的圆周端部。继而，从动构件60具有多个被驱动凸片61，所述被驱动凸片沿圆周彼此等距离间隔开，且接合弹性衰减构件58的与驱动凸片57相对的圆周端部。扭转振动减振器16的从动构件60相对于驱动构件56可旋转，这是由于弹性衰减构件58的弹性，其吸收扭转振动。从动构件60建立扭转振动减振器16的输出部分。
另外，驱动构件56的驱动凸片57相对于从动构件60的被驱动凸片61可轴向地移动。在涡轮-活塞壳体35的轴向移动期间，驱动凸片57和被驱动凸片61之间的该相对轴向运动可变为必须的。如以下更详细所述，当涡轮-活塞32由于锁定事件而轴向地移位时，驱动凸片57相对于被驱动凸片61轴向地移动。由此，驱动构件56相对于扭转振动减振器16的从动构件60轴向和周向地可移动。
从动构件60被不可旋转地连接、例如固定至输出毂40。从动构件60和输出毂40之间的不可旋转的连接可通过花键或焊接形成。替换地，输出毂40和从动构件60可以彼此为一体的。止推轴承62定位在输出毂40和外壳壳体18之间。
如上所讨论的，涡轮-活塞32在锁定位置和非锁定(打开)位置之间可朝向叶轮壳体20和远离其轴向移动。涡轮-活塞32的轴向移动通过改变涡轮-活塞壳体35的相对侧的压力差而实现。减振器腔室54相对于圆环面腔室52的压力增加(换句话说，圆环面腔室52相对于减振器腔室54的压力减小)使涡轮-活塞凸缘38沿扭矩传递的方向轴向地移位，即，朝向外壳12的输出侧，离开闭锁位置，即，在图1中为右向左。换句话说，减振器腔室54相对于圆环面腔室52的压力减小(或换句话说，圆环面腔室52相对于减振器腔室54的压力增加)使涡轮-活塞凸缘38逆着扭矩传递的方向轴向地移位，即，朝向外壳12的输入侧，进入闭锁位置，即，在图1中为左向右。
在锁定模式中，涡轮-活塞壳体35轴向地移位离开叶轮30，直到涡轮-活塞凸缘38的第二接合表面392邻接抵靠活塞接合构件28的反作用板282的摩擦环48且不可旋转地摩擦联接至其。由于布置在外壳12的第二侧壁部分24和涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38之间的约束垫片64，产生沿朝向活塞接合构件28的反作用板282的方向作用至涡轮-活塞32的轴向负载，其有助于接合锁定离合器50。扭矩从发动机传递至外壳12，然后通过表面291(或其摩擦衬垫48)和392之间的摩擦接合传递至锁定活塞接合构件28和涡轮-活塞32，然后串行地传递至扭转振动减振器16的驱动购进56和输出毂40。由此，锁定离合器50旁通扭矩转换器14的液动流体联接，且将驱动和从动轴机械地联接。此外，紧固至活塞接合构件28的反作用板282的第一接合表面291的摩擦环48可具有大体径向地延伸的多个沿圆周间隔的沟槽(未示出)，以便在锁定模式中将圆环面腔室52和减振器腔室54彼此连接，用于通过对液压流体做功以及在圆环面和减振器腔室52、54之间产生非常高的压力差而冷却锁定离合器50的冷却摩擦。
在非锁定模式中，涡轮-活塞32朝向叶轮30轴向地移位，将涡轮-活塞凸缘38轴向地移动，直到活塞接合构件28的反作用板282的第一接合表面291的摩擦环48与涡轮-活塞凸缘38的第二接合表面392间隔开，且不再不可旋转地摩擦联接至其。由此，从发动机传递至外壳12的扭矩没有通过锁定离合器50旁通扭矩转换器14。扭矩串行地从包括叶轮壳体20的外壳12通过扭矩转换器14的液动联接传递至扭转振动减振器16的驱动构件56和至输出毂40。特别地，在非锁定位置中，被约束的蜿蜒通道通过约束垫片64中的沟槽68建立在第二侧壁部分24和涡轮-活塞凸缘38之间，且建立在涡轮-活塞凸缘38和活塞接合构件28之间，允许液压流体通过被约束的蜿蜒通道在圆环面腔室52和减振器腔室54之间流动。
扭矩通过扭转振动减振器16传递至输出毂40，其连接至从动轴，例如通过花键41。随着如上所述涡轮-活塞32轴向地移动到锁定位置，驱动构件56的驱动凸片57相对于从动构件60轴向地移位。扭转振动减振器16的从动构件60和弹性衰减构件58保持轴向地固定在输出毂40上，而具有驱动构件56的涡轮-活塞32是轴向可移动的。驱动构件56通过圆环面腔室52和减振器腔室54之间的压力差轴向地移位到锁定模式中和离开锁定模式。
在操作中，在驱动和从动轴的液压联接——典型地以相对恒定的速度——之后，锁定离合器50被大体激活，以便避免特别地通过在涡轮-活塞32和叶轮30之间的滑动现象导致的效率损失。由于作用在涡轮-活塞32上的用于其锁定和非锁定位置之间的移动的轴向压力，涡轮-活塞壳体35可被制成为比不形成或不用做锁定活塞的典型涡轮壳体更厚。尽管没有示出，偏置构件——诸如弹簧(例如，垫片弹簧)——可包括在液动扭矩联接装置10中，以将涡轮-活塞32推动到锁定模式中或离开锁定模式。
涡轮-活塞32形成涡轮的壳体部件和锁定离合器50的活塞部件二者，如以上所述。通过将通常彼此分开的两个部件合并成一个部件，在液动扭矩联接装置10中节省了空间。该空间节省结构提供了多个设计优势。例如，液动扭矩联接装置10可被制成为更小和更轻。替换地，外壳12内的自由空间可用于添加附加部件，诸如衰减部件。
各个改进、变化和更改可通过上述实施例实施。
现在将解释用于组装根据图1-10的第二实施例的液动扭矩联接装置10的示例性方法。尽管用于组装液动扭矩联接装置10的方法可通过相继地执行如下所述的步骤而被实施，应理解，该方法涉及以不同顺序执行该步骤。应理解，该示例性实施例可与在此所述的其他实施例一起实施。在此描述的该示例性方法不是用于组装在此所述的液动扭矩联接装置的排他方法。
叶轮30、涡轮-活塞32、定子34和扭转振动减振器16可每个被预组装。第二壳体20的第二侧壁部分24形成有一个或多个大体柱形的孔25(诸如机加工孔)，这些孔沿周向彼此等角度地间隔开。
接下来，设置有约束垫片64。约束垫片64如上所述包括具有大体矩形横截面的环形大体平(即，平坦)约束器板66，以及一个或多个销67，所述销从环形约束器板66的后表面69R轴向地延伸，且与叶轮壳体20的第二侧壁部分24的孔25互补。然后，通过将约束垫片64的销67压配合到叶轮壳体20的孔25中或以其他方式将销67定位到孔25中，约束垫片64不可旋转地紧固至叶轮壳体20。并且，大体径向延伸沟槽(或通路)形式的一个或多个通道68形成在约束器板66的与其表面69R轴向相对的前表面69F上。沟槽68绕约束垫片64的环形约束器板66的周边彼此等距地间隔开，用于约束在圆环面腔室52和在圆环面腔室52外侧的环境之间的液压流体流,如图7和9最佳地所示。然后，叶轮30、定子34和涡轮-活塞32子组件组合在一起，从而约束垫片64的约束器板66在叶轮壳体20的第二侧壁部分24和涡轮-活塞壳体35的涡轮-活塞凸缘38之间径向向外地延伸。
接下来，中间外壳部件22通过焊接部191焊接到外壳12的第一壳体18，如图3最佳地所示。然后，活塞接合构件28在涡轮-活塞凸缘38相对于第二侧壁部分24的相对侧布置在第二壳体20内，即，在涡轮-活塞32后面。驱动构件56在焊接部55处焊接到涡轮-活塞壳体35。扭转振动减振器16——可选地局部预组装——被添加，从而驱动构件56接合扭转振动减振器16的螺旋弹簧58，如上所述。涡轮-活塞32的大体柱形的内凸缘37被安装为通过密封件44滑动地接合输出毂40。扭转振动减振器16的从动构件固定地紧固至输出毂40，例如通过焊接。
随着第二壳体20安装到中间外壳部件22，活塞接合构件28沿第二外壁部分232的内周边表面轴向地滑动，从而活塞接合构件28不可旋转地接合外壳12。特别地，中间外壳部件22的第一齿22t与活塞接合构件28的第二齿28t啮合，以将活塞接合构件28不可旋转地连接至中间外壳部件22。替换地，活塞接合构件28和第二壳体20可组装在一起，然后外壳壳体18可附连至活塞接合构件28，从而齿22t、28t相互啮合。第一和第二壳体18、20和中间外壳部件22不可移动地且密封地紧固至彼此，例如通过在191和192处的焊接部。
然后，第二壳体20不可移动且密封地紧固至中间外壳部件22，诸如通过在192处的焊接部，如图1最佳地所示。
本发明的示例性实施例(一个或多个)的前述描述已经出于阐释目的根据专利法的规定被呈现。其不意图是穷尽的或将本发明限制到所披露的准确形式。如上披露的实施例被选择，以便最佳地示出本发明的原理和其实际应用，以由此允许本领域技术人员按照各个实施例，且通过适于所设想的特定用途的各个变型最佳地利用本发明，只要在此所述的原理被遵循。该应用因此意图涵盖本发明的利用其总体原理的任何改变、用途或适应性变化。此外，该应用意图涵盖从所披露内容出发的内容，例如那些落入本发明所述领域的已知或习惯性实践。由此，在上述本发明中可做出改变，而不偏离其意图和范围。还意图的是，本发明的范围通过所附权利要求限定。

Claims (20)

1.一种用于将驱动轴和从动轴联接在一起的液动扭矩联接装置，包括：
外壳，其能够绕旋转轴线旋转，该外壳包括外壳壳体和叶轮壳体，所述叶轮壳体与该外壳壳体轴向地相对布置；
活塞接合构件，不可旋转地联接至外壳且包括从外壳径向向内地延伸的环形反作用板，该反作用板具有第一接合表面；
叶轮，与旋转轴线同轴且包括叶轮壳体；
涡轮-活塞，与旋转轴线同轴且沿该旋转轴线能够轴向地移动，且能够通过叶轮液动地驱动，该涡轮-活塞包括具有涡轮-活塞凸缘的涡轮-活塞壳体，该涡轮-活塞凸缘具有能够朝向和远离活塞接合构件的第一接合表面轴向移动的第二接合表面，以将液动扭矩联接装置相应地定位到锁定模式中和离开锁定模式，在该锁定模式中，涡轮-活塞与外壳机械地锁定，以便相对于外壳的活塞接合部分不可旋转，该涡轮-活塞壳体将液动扭矩联接装置的内部空间分隔成圆环面腔室和减振器腔室；以及
约束垫片，布置在叶轮壳体和涡轮-活塞壳体之间，用于约束进入和离开圆环面腔室中的液压流体流，用于增加在圆环面腔室中的液压流体压力，并将所述涡轮-活塞壳体朝向反作用板的第一接合表面推动。
2.如权利要求1所述的液动扭矩联接装置，其中，约束垫片在叶轮叶片和涡轮液体径向外侧定位在流体通路的开口处，所述流体通路将圆环面腔室连接至减振器腔室。
3.如权利要求1或2所述的液动扭矩联接装置，其中，约束垫片包括环形约束器板，所述约束器板在涡轮-活塞壳体的涡轮-活塞凸缘和叶轮壳体之间径向向外延伸。
4.如权利要求3所述的液动扭矩联接装置，其中，约束垫片的约束器板具有至少一个通道，所述至少一个通道将圆环面腔室与减振器腔室流体地连接。
5.如权利要求4所述的液动扭矩联接装置，其中，所述至少一个通道为大体径向延伸的沟槽的形式，所述沟槽形成在约束器板的面向所述涡轮-活塞壳体的涡轮-活塞凸缘的前表面上。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的液动扭矩联接装置，其中，约束垫片不可旋转地紧固至叶轮壳体。
7.如权利要求3至6中的任一项所述的液动扭矩联接装置，其中，约束垫片具有至少一个销，所述至少一个销从环形约束器板的后表面朝向叶轮轴向地延伸，且接合叶轮壳体中的互补孔。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的液动扭矩联接装置，其中，涡轮-活塞凸缘轴向地位于活塞接合构件的反作用板和叶轮壳体之间。
9.如权利要求1至8中的任一项所述的液动扭矩联接装置，其中，所述涡轮-活塞能够朝向液动扭矩联接装置的输入侧轴向移动，以便将第一接合表面和第二接合表面摩擦地联接，且将液动扭矩联接装置定位在锁定模式中，并且其中，所述涡轮-活塞能够朝向液动扭矩联接装置的输出侧轴向移动，从而第一接合表面和第二接合表面没有摩擦联接且液动扭矩联接装置不处于锁定模式中。
10.如权利要求1至9中的任一项所述的液动扭矩联接装置，其中，活塞接合构件形成有轴向地面向中间外壳部件的一个或多个齿，其中，该外壳形成与活塞接合构件的齿互补的一个或多个齿，并且其中，活塞接合构件的齿与外壳的齿啮合，从而活塞接合构件不可旋转地联接至该外壳。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的液动扭矩联接装置，其中，该外壳还包括中间外壳部件，所述中间外壳部件轴向地布置在外壳壳体和叶轮壳体之间，以便将外壳壳体和叶轮壳体不可移动地互连。
12.如权利要求11所述的液动扭矩联接装置，其中，活塞接合构件不可旋转地接合外壳的中间外壳部件。
13.如权利要求12所述的液动扭矩联接装置，其中，活塞接合构件形成有轴向地面向中间外壳部件的一个或多个齿，其中，该中间外壳部件形成有与活塞接合构件的齿互补且轴向地面向其的一个或多个齿，并且其中，活塞接合构件的齿与外壳的齿啮合，从而活塞接合构件不可旋转地联接至该外壳的中间外壳部件。
14.如权利要求1至13中的任一项所述的液动扭矩联接装置，还包括：
输出毂；和
扭转振动减振器，其将涡轮-活塞弹性地联接至输出毂。
15.如权利要求14所述的液动扭矩联接装置，其中，扭转振动减振器包括驱动构件、不可旋转地联接至输出毂的从动构件以及一组沿圆周延伸的弹性衰减构件，所述弹性衰减构件将驱动构件弹性地联接至从动构件。
16.如权利要求15所述的液动扭矩联接装置，其中，扭转振动减振器的从动构件不可移动地联接至输出毂。
17.如权利要求15所述的液动扭矩联接装置，其中，驱动构件不可旋转地附连至涡轮-活塞壳体，且能够随涡轮-活塞相对于扭转振动减振器的从动构件轴向地移动。
18.如权利要求1至17中的任一项所述的液动扭矩联接装置，其中，约束垫片由低摩擦塑料材料制成。
19.如权利要求18所述的液动扭矩联接装置，其中，约束垫片由聚酰胺-酰亚胺或聚醚酮制成。
20.一种用于组装液动扭矩联接装置的方法，该液动扭矩联接装置用于将驱动轴和从动轴联接在一起，所述方法包括：
设置一起限定外壳的外壳壳体和叶轮壳体；
设置活塞接合构件，其包括具有第一接合表面的环形反作用板；
设置包括叶轮壳体的叶轮以及包括涡轮-活塞壳体的涡轮-活塞，所述涡轮-活塞壳体包括具有第二接合表面的涡轮-活塞凸缘；
设置约束垫片；
将叶轮与涡轮-活塞操作地连接，且将约束垫片安装在叶轮壳体和涡轮-活塞壳体之间，用于约束进入和离开圆环面腔室的液压流体流，所述圆环面壳体在叶轮壳体和涡轮-活塞壳体之间一起地限定；和
将活塞接合构件不可旋转地联接至外壳。
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