CN110925379A - 变矩器组件和单面变矩器离合器 - Google Patents

Abstract

本发明题为“变矩器组件和单面变矩器离合器”。本发明公开了一种变矩器组件，该变矩器组件被构造成连接在车辆中的引擎和变速器之间。该变矩器组件包括具有盖板引导部分的盖板、泵、涡轮、定子和可操作地连接在该盖板和该涡轮之间的离合器组件。该离合器组件包括活塞板，该活塞板具有单个离合器面和活塞引导部分。该盖板引导部分和该活塞引导部分均被构造成由该引擎引导。位于该盖板和该离合器组件之间的引导板可帮助控制流体的量和/或速度，该流体以液力方式连接该变矩器组件的各个部分。

Description

变矩器组件和单面变矩器离合器

背景技术

该技术领域一般涉及车辆变矩器组件，更具体地，涉及单面变矩器离合器。

变矩器是一种位于车辆的引擎和变速器之间的液力装置。变矩器组件提供液力联轴器，该液力联轴器可用于操纵动力并将动力从引擎传递到车辆变速器的各个部件，诸如驱动轴、差速器和轮子。变矩器离合器，也称为闭锁离合器，在被致动时机械地连接引擎和变速器，绕过变矩器的各个部件以将动力从引擎直接传递到变速器。单面变矩器离合器具有单个离合器面，并且比其他具体实施诸如双面变矩器离合器更紧凑。单面变矩器离合器在较小的，例如其中部件空间较有限的车辆中可为有利的。然而，对于典型的单面变矩器离合器，通常将活塞板引导离开变速器，这可导致引擎轴或曲轴与传动轴之间的失准。期望提供一种可能改善引擎轴或曲轴与传动轴之间对准的单面变矩器离合器。

发明内容

根据一个实施方案，提供了一种变矩器组件，该变矩器组件被构造成连接在车辆中的引擎和变速器之间。该变矩器组件包括：盖板，该盖板具有盖板引导部分；泵，该泵具有多个叶轮叶片；涡轮，该涡轮具有多个涡轮叶片；定子，该定子具有设置在该泵和该涡轮之间的多个定子叶片，和离合器组件，该离合器组件可操作地连接在该盖板和该涡轮之间。该离合器组件包括活塞板，该活塞板具有单个离合器面和活塞引导部分。该盖板引导部分和该活塞引导部分均被构造成由该引擎引导。

根据各种实施方案，该组件还可包括以下步骤或特征中的任一者或这些步骤或特征的任何技术上可行的组合：

·引导板，该引导板在该盖板和该离合器组件之间；

·该引导板包括多个流体通道，该多个流体通道被构造成限制该盖板和该离合器组件之间的流体流动；

·该引导板包括凸缘中心毂；

·该凸缘中心毂围绕该活塞引导部分；

·聚合物轴衬位于该凸缘中心毂和该活塞引导部分之间；

·该引导板包括多个流体通道，该多个流体通道从该凸缘中心毂径向延伸到该引导板的外周边；

·该引导板附接到该盖板，使得该引导板与该盖板一起旋转；和/或

·该引导板与该盖板的该附接允许该活塞引导部分与该引导板之间的相对移动。

根据另一个实施方案，提供了一种变矩器组件，该变矩器组件被构造成连接在车辆中的引擎和变速器之间。该变矩器组件包括盖板，该盖板具有盖板引导部分；泵，该泵具有多个叶轮叶片；涡轮，该涡轮具有多个涡轮叶片；定子，该定子具有设置在该泵和该涡轮之间的多个定子叶片；离合器组件，该离合器组件可操作地连接在该盖板和该涡轮之间的离合器组件，和引导板，该引导板可操作地连接在该盖板和该离合器组件之间，该离合器组件包括活塞板，该活塞板具有活塞引导部分，其中该盖板引导部分和该活塞引导部分均被构造成由引擎引导。

根据各种实施方案，该组件还可包括以下步骤或特征中的任一者或这些步骤或特征的任何技术上可行的组合：

·引导板包括凸缘中心毂，该凸缘中心毂围绕活塞引导部分；

·聚合物轴衬位于该凸缘中心毂和该活塞引导部分之间；

·该引导板包括多个流体通道，该多个流体通道从该凸缘中心毂径向延伸到该引导板的外周边；和/或

·该活塞板具有单个离合器面。

根据另一个实施方案，提供了一种用于车辆的变矩器离合器组件，该变矩器离合器组件包括活塞板，该活塞板具有单个离合器面和活塞引导部分，和引导板，该引导板具有围绕该活塞引导部分的凸缘中心毂和位于该凸缘中心毂与该活塞引导部分之间的轴衬。该引导板包括多个流体通道，该多个流体通道被构造成在使用该变矩器离合器组件期间减小朝向该单个离合器面行进的流体的流体速度。

根据各种实施方案，该组件还可包括以下步骤或特征中的任一者或这些步骤或特征的任何技术上可行的组合：

·多个流体通道，该多个流体通道从该凸缘中心毂径向延伸到该引导板的外周边；

·活塞引导部分，该活塞引导部分被构造成被引导离开车辆的引擎；和/或

·流体速度的减少补偿了引导活塞引导部分离开车辆的引擎的平均流体速度的增加。

附图说明

优选的示例性实施方案将在下文中结合附图描述，其中相同的标号代表相同的元件，并且其中：

图1为现有技术变矩器组件的局部示意性剖视图；

图2为根据一个实施方案的具有引导板的变矩器组件的局部示意性剖视图；并且

图3示出了图2的变矩器组件的引导板。

具体实施方式

本文所述的变矩器组件可有利地允许针对单面离合器组件的活塞板和盖板的共同独立的引导。将活塞板连同盖板一起引导离开引擎，而不是将活塞板引导离开传动轴，这可改善传动轴和曲轴之间的对准。此外，可在盖板和活塞板之间使用引导板，以在使用变矩器组件期间减少流体的量和/或朝向单个离合器面行进的流体的流体速度。这可有利地减小离心式不平衡负载并改善离合器响应。另外，将活塞板和盖板共同引导离开引擎可减少离合器跳动量，从而减少任何相关的离合器性能问题和由此产生的磨损问题。

图1示出了根据现有技术的变矩器组件100。变矩器组件100连接在车辆的引擎102和变速器104之间，其中变矩器组件100的各个部件分别由引擎(输入)和变速器(输出)的曲轴106和传动轴108引导。变矩器组件100包括具有盖板引导部分112的盖板110、具有多个叶轮叶片116的泵114、具有多个涡轮叶片120的涡轮118和具有设置在泵和涡轮之间的多个定子叶片124的定子122。离合器组件126可操作地连接在盖板110和涡轮118之间。离合器组件126包括具有阻尼器引导部分130的阻尼器板128，以及具有单个离合器面134和活塞引导部分136的活塞板132。如图所示，阻尼器板128和活塞板132分别在阻尼器引导部分130和活塞引导部分136处被引导离开传动轴108，而盖板110在盖板引导部分112处被引导离开曲轴106。该引导布置可导致曲轴106和传动轴108的相应中心线之间的失准138。除了具体示出的其中阻尼器引导部分130和活塞引导部分136通常被引导的那些构型之外，其他引导构型也可导致失准。在一些具体实施中，该失准138可为至多0.7mm或更大。

图2中所示的变矩器组件200可有助于最小化该失准。变矩器组件200连接在车辆的引擎202和变速器204之间，其中变矩器组件200的各个部件分别由引擎(输入)和变速器(输出)的曲轴206和传动轴208引导。变矩器组件200包括具有盖板引导部分212的盖板210、具有多个叶轮叶片216的泵214、具有多个涡轮叶片220的涡轮218和具有设置在泵和涡轮之间的多个定子叶片224的定子222。离合器组件226可操作地连接在盖板210和涡轮218之间。离合器组件226包括具有阻尼器引导部分230的阻尼器板228，以及具有单个离合器面234和活塞引导部分236的活塞板232。盖板210和活塞板232由引擎202的曲轴206一起引导，而不是将盖板210和活塞板232单独地引导(例如，如在图1所示的分体式引导系统中那样)。引导板240可设置在盖板210和离合器组件226之间，以帮助补偿在未从活塞板232引导到传动轴208的情况下朝向单个离合器面234的平均流体速度的增加。

引擎202为内燃机，并且可为柴油或汽油动力引擎以引用两个示例，尽管可使用替代燃料源。引擎202具有带有活塞的一个或多个气缸。由于空气燃料混合物的点火和燃烧，活塞经由燃烧室的体积变化使曲轴206旋转。引擎202、变速器204和扭矩组件200的表示是示意性的，并且因此，可提供未示出的其他特征部，诸如飞轮、各种齿轮、阀门、密封件或轴等，另外，在一些实施方案中，采用变矩器组件200的车辆可为混合动力车辆，使得内燃机202不是唯一的动力源，并且一个或多个马达/发电机用于补充引擎202。在另一个实施方案中，引擎202可为电动引擎或任何其它类型的原动机，其通常经由曲轴206向变速器204提供驱动扭矩。

变速器204经由变矩器组件200和传动轴208从引擎202输出驱动扭矩。变速器204可为前轮驱动变速器、后轮驱动变速器、全轮驱动变速器等，其可控地向车辆的各个部件分配扭矩。在一些实施方案中，变速器204包括齿轮箱，该齿轮箱包括各种齿轮组、轴和离合器和/或制动器，以选择性地将动力传递至其他各个部件，诸如车辆的驱动轴和车轮。

变矩器组件200提供液力联轴器，该液力联轴器可用于操纵动力并将动力从引擎202传递到变速器204及其各个部件。油底壳或贮油槽体积242被构造成向变矩器组件200提供流体244，诸如传动油或自动传动液(ATF)。流体通常容纳在泵214和盖板210的泵外壳246内，泵和盖板彼此附接，使得在引擎202驱动盖板210时泵214被驱动。连接到泵214的内部并且围绕该泵的内部周向地间隔开的多个叶轮叶片216将传动油244朝涡轮218环形地向外引导。在足够的力的作用下，涡轮叶片220与叶轮叶片216一起旋转。经由涡轮叶片220离开涡轮218的流体影响定子222的定子叶片224。定子222沿与叶轮叶片216的旋转相同的方向将流体流从涡轮218重定向到泵214，从而减小泵扭矩并引起扭矩倍增。

可通过接合或致动离合器组件226来绕过泵214和涡轮218之间的液力联轴器。当离合器组件226被接合时，活塞板232在大体衬有摩擦材料的单个离合器面234处抵靠盖板210。该实施方案被称为单面变矩器离合器或单面闭锁离合器。如上所述，当前的单面离合器组件使用变速器来引导活塞板。然而，在该实施方案中，活塞板232由引擎202经由曲轴206在活塞引导部分236处引导，而不是通常地由变速器204来引导。因此，图2实施方案包括使用一个引擎侧引导件的独立的单面离合器组件226。这不同于其他具体实施，诸如双面或两面离合器组件。双面或两面离合器组件通常大于单面离合器组件，并且需要更多的空间来引导离合器的各个部分。例如，双面或两面离合器组件通常使用带和/或片簧来引导活塞板，这可占用更多的空间。此类连接通常不像使用单面离合器组件一样可行，因为盖板210和活塞板232通常以不同速度行进。此外，在部件空间有限的较小车辆应用中，这些类型的连接可能是不期望的。因此，图2的单面离合器组件226有利地在盖板引导部分212和活塞引导部分236处使用共同引导，同时保持其节省空间和降低复杂性的特质。可使用花键连接、用于承载曲轴206的引导件的轴颈或一些其它可操作的布置来完成引导。另外，密封件250可在活塞引导部分236和传动轴208之间使用。柔性的非旋转密封件250可有助于改善传动轴208与曲轴206中心线失准。密封件250可提供与传动轴208的更好的柔性(例如，在一个实施方案中约0.5mm)，并且可为径向柔性的或松弛的O型环。

移除活塞板232和传动轴208之间的引导件可能增加油244的量和/或在活塞板232和盖板210之间的空间248中流动的油的速度。引导板240可通过减缓和/或限制朝向单个离合器面234行进的油的量来帮助减少该离心油平衡的一部分。引导板240位于活塞板232和盖板210之间的空间248中。引导板240有助于重新分配离心式偏置压差，从而改善离合器平衡。

图3示出了引导板240的一个实施方案。引导板240包括面向引擎侧252、面向变速器侧254、凸缘中心毂256和外周边258。多个流体通道260从凸缘中心毂256径向延伸至外周边258。面向引擎侧252，优选地通过焊接或铆接附接到盖板210，使得流体通道260限定盖板210和活塞板232之间的空间248中的流体244路径。引导板240与盖板210的附接可有助于向前盖提供附加的结构增强，从而潜在地改善离合器组件226的响应。当面向引擎侧252附接到盖板210时，流体流动通常受到多个流体通道260的限制。与图3中所示的相比，可存在或多或少的流体通道260。此外，可改变每个流体通道260的形状和尺寸以赋予各种性能特性，诸如定向流动控制和离心平衡。在例示的实施方案中，每个流体通道260具有一对侧壁262、264，其在每个流体通道的基部266和面向引擎侧252之间延伸。每个通道260的深度可为大致均匀的，如图所示，或者其可变化。例如，深度可朝向凸缘中心毂256更大且朝向外周边258更浅，以改变流体244的速度。另外，在另一个实施方案中，每个通道的深度可进一步朝向面向变速器侧254延伸，使得引导板240的主体268的厚度为大致均匀的。每个通道260的形状可比所示的更圆，并且可具有沿其轴向或径向的变化。例如，通道260可包括互连通道网络，该互连通道通常沿面向引擎侧252从凸缘中心毂256延伸至外周边258。在一个实施方案中，引导板240为单片冲压或拉伸的金属，诸如铝，其中凸缘中心毂256和通道260在冲压或拉伸过程中形成。其他制造方法当然是可能的，诸如单独附接凸缘中心毂256或加工通道260。

回到图2，引导板240的凸缘中心毂256沿活塞引导部分236定位。在有利的实施方案中，凸缘中心毂256的长度与活塞引导部分236的尺寸重合，以便使活塞板232和盖板210之间的空间248的尺寸在活塞引导部分236处大体一致。因此，凸缘中心毂256的形状和构型可根据活塞引导部分236的构型而变化。在例示的实施方案中，在凸缘中心毂256和活塞引导部分236之间使用聚合物轴衬270。轴衬270可为凸缘中心毂256的内部孔272上的聚四氟乙烯(PTFE)基涂层。PTFE基聚合物轴衬270可为有利的，因为其可允许引导板240和活塞板232之间更容易的相对运动。

应当理解，上述描述并非是对本发明的定义，而是对本发明的一个或多个优选的示例性实施方案的描述。本发明不限于本文所公开的一个或多个具体实施方案，而是仅由以下权利要求书所限定。此外，上述描述中包含的陈述涉及特定实施方案，并且不应理解为是对本发明范围或权利要求中所使用的术语的定义的限制，除非在上文明确定义了术语或短语。各种其他实施方案以及对所公开的一种或多种实施方案的各种变化和修改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。例如，步骤的具体组合和顺序仅仅是一种可能性，因为本发明的方法可包括具有比此处所示的步骤更少、更多或不同的步骤的步骤组合。所有此类其他实施方案、变化和修改旨在落入所附权利要求书的范围内。

如本说明书和权利要求中所用，当与一系列一个或多个成分或其它项目结合使用时，术语“例如”、“如”、“比如”、“诸如”和“如同”以及动词“包含”、“具有”、“包括”和其它动词形式各自为可广泛解释的，意指该列表不应被视为不包括其他附加成分或项目。其他术语应使用其最广泛的合理含义来进行解释，除非它们在需要不同解释的上下文中使用。

Claims (10)

1.一种变矩器组件，所述变矩器组件被构造成连接在车辆中的引擎和变速器之间，所述变矩器组件包括：

盖板，所述盖板具有盖板引导部分；

泵，所述泵具有多个叶轮叶片；

涡轮，所述涡轮具有多个涡轮叶片；

定子，所述定子具有设置在所述泵和所述涡轮之间的多个定子叶片；和

离合器组件，所述离合器组件可操作地连接在所述盖板和所述涡轮之间，所述离合器组件包括活塞板，所述活塞板具有单个离合器面和活塞引导部分，其中所述盖板引导部分和所述活塞引导部分均被构造成由所述引擎引导。

2.根据权利要求1所述的变矩器组件，还包括引导板，所述引导板位于所述盖板和所述离合器组件之间。

3.根据权利要求2所述的变矩器组件，其中所述引导板包括多个流体通道，所述多个流体通道被构造成限制所述盖板和所述离合器组件之间的流体流动。

4.根据权利要求2所述的变矩器组件，其中所述引导板包括凸缘中心毂。

5.根据权利要求4所述的变矩器组件，其中所述凸缘中心毂围绕所述活塞引导部分。

6.根据权利要求5所述的变矩器组件，其中聚合物轴衬位于所述凸缘中心毂和所述活塞引导部分之间。

7.根据权利要求4所述的变矩器组件，其中所述引导板包括多个流体通道，所述多个流体通道从所述凸缘中心毂径向延伸到所述引导板的外周边。

8.根据权利要求2所述的变矩器组件，其中所述引导板附接到所述盖板，使得所述引导板与所述盖板一起旋转。

9.根据权利要求8所述的变矩器组件，其中所述引导板与所述盖板的所述附接允许所述活塞引导部分与所述引导板之间的相对移动。

10.一种用于车辆的变矩器离合器组件，所述变矩器离合器组件包括：

活塞板，所述活塞板具有单个离合器面和活塞引导部分；和

引导板，所述引导板具有围绕所述活塞引导部分的凸缘中心毂和位于所述凸缘中心毂和所述活塞引导部分之间的轴衬，其中所述引导板包括多个流体通道，所述多个流体通道被构造成在使用所述变矩器离合器组件期间减小朝向所述单个离合器面行进的流体的流体速度。

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