CN111373174A - 构造成用于交叉流动至压力室的扭矩转换器 - Google Patents

Abstract

一种扭矩转换器，该扭矩转换器包括：盖；锁止离合器，该锁止离合器具有活塞板；输出毂；第一毂，该第一毂包括通孔；室，该室由涡轮界定；施加室，该施加室由活塞板界定；释放室，该释放室由盖、第一毂和活塞板界定；第一流动路径；通孔，该通孔穿过第一毂；以及第二流动路径。该第二流动路径：与第一室密封阻隔；穿过通孔；并且包括与第一流动路径周向对准的部分。轴向方向上的线穿过通孔而不与第一毂相交。对于锁定模式而言，施加室中的加压流体使活塞板沿第一轴向方向移位。对于扭矩转换器模式而言，释放室中的加压流体使活塞板沿第二轴向方向移位。

Description

构造成用于交叉流动至压力室的扭矩转换器

技术领域

本公开涉及一种扭矩转换器，该扭矩转换器构造成具有用于施加压力室和释放压力室的沿周向重叠的加压流路径。

背景技术

扭矩转换器中的交叉流式毂是已知的。在共同拥有的于2017年1月26日公开的美国专利申请公开No.2017/0023116-A1中描述了一个这样的示例。

发明内容

根据本文中所阐述的各方面，提供了一种扭矩转换器，该扭矩转换器包括：旋转轴线；盖，该盖布置成接收扭矩；叶轮；涡轮；锁止离合器，该锁止离合器包括活塞板；输出毂，该输出毂连接至涡轮并且该输出毂布置成以不可旋转的方式连接至变速器输入轴；第一毂，该第一毂连接至盖：通孔，该通孔在相反的第一径向方向和第二径向方向上由第一毂界定；第一室，该第一室至少部分由涡轮界定；施加室，该施加室至少部分由活塞板界定；释放室，该释放室至少部分由盖、第一毂和活塞板界定；第一流动路径；第二流动路径，该第二流动路径与第一室密封阻隔并且包括通孔和与第一流动路径周向对准的部分。第一轴向方向上的线穿过整个通孔而不与第一毂相交。对于活塞板以不可旋转的方式连接至盖的扭矩转换器的锁定模式而言，第一加压流体布置成流动穿过第一流动路径进入施加室并且使活塞板沿第一轴向方向移位。对于盖能够相对于活塞板旋转的扭矩转换器的扭矩转换器模式而言，第二加压流体布置成流动穿过第二流动路径进入释放室并且使活塞板沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向移位，以使活塞板与盖断开连接。

根据本文中所阐述的各方面，提供了一种扭矩转换器，该扭矩转换器包括：旋转轴线；盖，该盖布置成接收扭矩；叶轮；涡轮；穿流板，该穿流板以不可旋转的方式连接至盖；通孔，该通孔穿过穿流板；锁止离合器，该锁止离合器包括活塞板；输出毂，该输出毂以不可旋转的方式连接至涡轮并且该输出毂布置成以不可旋转的方式连接至变速器输入轴；第一室，该第一室包括叶轮；施加室，该施加室至少部分由活塞板界定；释放室，该释放室至少部分由盖和活塞板界定；第一流动路径，该第一流动路径包括在第一轴向方向上由穿流板界定的第一径向最内端部；以及第二流动路径，该第二流动路径与第一室密封阻隔并且包括第二径向最内端部，该第二径向最内端部在相反的第一径向方向和第二径向方向上分别由输出毂和穿流板界定，并且该第二径向最内端部在第一轴向方向上相比于第一径向最内端部位于更远处。该第一轴向方向平行于旋转轴线并且从涡轮朝向叶轮。第一轴向方向上的线穿过通孔而不与穿流板相交。对于锁定模式而言，第一加压流体布置成流动穿过第一径向最内端部和第一流动路径进入施加室，以使活塞板沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向移位，并且以不可旋转的方式连接盖和活塞板。对于扭矩转换器模式而言，第二加压流体布置成流动穿过第二流动路径以使活塞板沿第一轴向方向移位从而使活塞板与盖断开连接。

根据本文中所阐述的各方面，提供了一种扭矩转换器，该扭矩转换器包括：盖，该盖布置成接收扭矩；叶轮；涡轮；锁止离合器，该锁止离合器包括活塞板；第一毂，该第一毂固定地连接至盖；通孔，该通孔穿过第一毂；输出毂，该输出毂以不可旋转的方式连接至涡轮并且该输出毂布置成以不可旋转的方式连接至变速器输入轴；第一室，该第一室包括涡轮；施加室，该施加室至少部分由活塞板界定；释放室，该释放室至少部分由盖、第一毂和活塞板界定；第一流动路径，该第一流动路径包括用于第一流动路径进入扭矩转换器的第一进入点，该第一进入点部分地由第一毂界定；第二流动路径，该第二流动路径穿过通孔并且包括用于第二流体路径进入扭矩转换器的第二进入点，该第二进入点部分地由输出毂界定并且在第一轴向方向上相比于第一进入点位于更远处。第一轴向方向上的线穿过整个通孔而不与第一毂相交。第二流动路径与第一室密封阻隔。第一轴向方向是从涡轮朝向叶轮。对于锁定模式而言，第一加压流体布置成流动穿过第一进入点和第一流动路径进入施加室，以使活塞板沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向移位，并且将盖和活塞板以不可旋转的方式连接。对于扭矩转换器模式而言，第二加压流体布置成流动穿过第二进入点和第二流动路径进入释放室，以使活塞板沿第一轴向方向移位并且使活塞板与盖断开连接。

附图说明

参照所附示意图仅通过示例的方式公开了各种实施方式，在所附示意图中，对应的附图标记指示对应的部分，在附图中：

图1是构造成用于交叉流动至压力室的扭矩转换器的局部横截面图；

图2是图1中的区域2的细节；

图3是大致沿着图2中的线3-3截取的横截面图；

图4是图1的区域4的细节，其中，添加了变速器输入轴；以及，

图5是展示用在本申请中的空间术语的柱面坐标系统的立体图。

具体实施方式

首先，应当认识到的是，在不同的附图示图上的类似的附图标记标识本公开的相同的或功能类似的结构元件。应当理解的是，所要求保护的公开内容不限于所公开的方面。

此外，应当理解的是，本公开不限于所公开的特定的方法、材料和改型，并且因此这些当然可以改变。还应当理解的是，本文中使用的术语是仅出于描述特定方面的目的，而非旨在限制本公开的范围。

除非另有定义，否则本文中使用的技术术语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。应当理解的是，类似或等同于本文中所描述的那些方法、装置或材料的任何方法、装置或材料均可以用在本公开的实践或测试中。

图5是展示用在本申请中的空间术语的柱面坐标系统10的立体图。在柱面坐标系统的上下文中至少部分地描述了本申请。系统10包括旋转轴线或纵向轴线11，该旋转轴线或纵向轴线11用作以下方向和空间术语的参照。相反的轴向方向AD1和AD2平行于轴线11。径向方向RD1与轴线11正交并且远离轴线11。径向方向RD2与轴线11正交并且朝向轴线11。相反的周向方向CD1和CD2分别由特定半径R(与轴线11正交)的端点绕轴线11例如顺时针和逆时针旋转来限定。

为了阐明空间术语，使用了对象12、13和14。作为示例，轴向表面、比如对象12的表面15A由与轴线11共平面的平面形成。然而，平行于轴线11的任何平面表面都是轴向表面。例如，平行于轴线11的表面15B也是轴向表面。轴向边缘由平行于轴线11的边缘、比如边缘15C形成。径向表面、比如对象13的表面16A由与轴线11正交且与半径、例如半径17A共平面的平面形成。径向边缘与轴线11的半径共线。例如，边缘16B与半径17B共线。对象14的表面18形成周向或柱状的表面。例如，由半径20限定的圆周19穿过表面18。

轴向运动是沿轴向方向AD1或AD2。径向运动是沿径向方向RD1或RD2。周向或旋转运动是沿周向方向CD1或CD2。副词“轴向地”、“径向地”和“周向地”分别指平行于轴线11、正交于轴线11和绕轴线11的运动或取向。例如，轴向布置的表面或边缘沿方向AD1延伸，径向布置的表面或边缘沿方向RD1延伸，并且周向布置的表面或边缘沿方向CD1延伸。

图1是构造成用于交叉流动至压力室的扭矩转换器100的局部横截面图。

图2是图1中的区域2的细节。以下内容应当根据图1和图2来观察。扭矩转换器100包括：旋转轴线AR；盖102，该盖102布置成接收扭矩；叶轮104；涡轮106；锁止离合器108；输出毂110；毂112，该毂112以不可旋转的方式连接至盖102；穿流板114；以及背板116。叶轮104包括：叶轮壳118，该叶轮壳118以不可旋转的方式连接至盖102；以及至少一个叶轮叶片120。涡轮106包括：涡轮壳122，该涡轮壳122以不可旋转的方式连接至毂110；以及至少一个涡轮叶片124。锁止离合器108包括活塞板126。扭矩转换器100包括：施加室128；释放室130；以及室132。就“以不可旋转的方式连接的”元件而言，我们指的是：所述元件连接成使得每当元件中的一者旋转时，所有的元件旋转；并且所述元件之间的相对旋转是不可能的。以不可旋转的方式连接的元件相对于彼此的径向和/或轴向运动是可能的，但不是必需的。

穿流板114以不可旋转的方式连接至：毂112和板116。室128至少部分由板116和板126界定。室130至少部分由盖102、毂112和板126界定。室132至少部分由板116和壳122界定。就“部分界定”而言，我们指的是列举的室、流动路径或其他结构的一部分由列举的元件界定或形成。

毂112包括通孔134，该通孔134在与轴线AR正交的相反的径向方向RD1和RD2上由毂112界定。在示例实施方式中：毂112包括挤制铆钉136；并且通孔134穿过铆钉136。扭矩转换器100包括流动路径138和流动路径140。流动路径140与流动路径138密封阻隔，并且流动路径140包括通孔134、即穿过通孔134。也就是说，流动路径140包括通孔134。流动路径138不穿过通孔134。流动路径140的部分141与流动路径138周向对准。在示例实施方式中，沿轴向方向AD1、平行于轴线AR的线L1穿过整个通孔134而不与毂112相交。扭矩转换器100包括：用于流动路径138进入转换器100的进入点142；以及用于流动路径140进入转换器100的进入点143。

图3是大致沿着图2中的线3-3截取的横截面图。以下内容应当根据图1到图3来观察。穿流板114包括至少一个凹槽144。凹槽144在相反的周向方向CD1和CD2上分别由板114的抵靠毂112密封的——例如与毂112接触的——部分146和148来界定。流动路径138的部分149穿过凹槽144。也就是说，流动路径138包括凹槽144。凹槽144在方向AD1上由毂112界定并且凹槽144包括开口150和152，所述开口150和152分别径向向内和径向向外敞开。穿流板114包括：表面154，该表面154在方向AD1上面向并且部分地界定流动路径138；以及表面156，该表面156在方向AD2上面向并且部分地界定流动路径140。在示例实施方式中，沿径向方向RD1的线L2穿过整个凹槽144而不与毂112或板114相交。

对于扭矩转换器100的锁定模式而言，加压流体P1布置成流动穿过流动路径138进入施加室128并且使活塞板沿轴向方向AD1移位，在该锁定模式中，活塞板126以不可旋转的方式连接至盖102并且扭矩通过离合器108传递至毂110。对于扭矩转换器100的扭矩转换器模式而言，加压流体P2布置成流动穿过流动路径140进入释放室130并且使活塞板126沿与方向AD1相反的轴向方向AD2移位，以使活塞板126与盖102断开连接，在该扭矩转换器模式中，盖102能够相对于活塞板126旋转并且扭矩绕过离合器108。

穿流板114部分地界定流动路径138和140。例如，穿流板114分别界定流动路径138的部分158和流动路径140的部分160。流动路径138包括：端部162，该端部162敞开于施加室128；以及端部164，该端部164在径向上位于端部162的内侧并且部分地由板114界定。流动路径140包括：端部166，该端部166敞开于释放室130；以及端部168，该端部168在径向上位于端部166的内侧并且部分地由板114界定。在示例实施方式中，端部164在轴向方向AD1和AD2上分别由毂112和穿流板114界定。在示例实施方式中，端部168在径向上布置在背板116与穿流板114之间。在示例实施方式中，端部168在方向RD2上由穿流板114径向向内界定并且在方向RD1上由输出毂110径向向外界定。

在示例实施方式中，扭矩转换器100包括密封件170，该密封件170使毂110密封在板116上。密封件170使流动路径140与室132密封阻隔。与轴线AR正交的线L3依次穿过：旋转轴线AR；穿流板114；端部168；输出毂110；以及背板116。在示例实施方式中，扭矩转换器100包括密封件171和172。密封件171使活塞板126密封在背板116上。密封件172使毂112密封在活塞板126上。

在示例实施方式中，扭矩转换器100包括：定子173，该定子173具有至少一个定子叶片174；单向离合器175；扭振阻尼器176；以及摆式减震器178。阻尼器176包括输入板180、至少一个弹簧182、弹簧保持器板184、至少一个弹簧186和输出凸缘188。弹簧182与板180和184接合。弹簧186与板184和凸缘188接合。减震器178连接至板184，并且凸缘188以不可旋转的方式连接至毂110。

在示例实施方式中，离合器108包括在轴向上布置在盖102与活塞板126之间的离合器片190、192和194。片190和192以不可旋转的方式连接至板180并且连接至弹簧182。片194以不可旋转的方式连接至盖102。在盖102、片190、192和194以及活塞板116之间布置有相应的摩擦材料F。

图4是图1的区域4的细节，其中，添加了变速器输入轴IS。在图4中，输出毂110以不可旋转的方式连接至轴IS。密封件196使板114密封在轴IS上并且使流动路径138与流动路径140密封阻隔。轴IS包括通道CH1和CH2。通道CH1向施加室128供给加压流体。因此，流动路径138流动穿过通道CH1。通道CH2向释放室130供给加压流体。因此，流动路径140流动穿过通道CH2。通道CH1在方向AD1上相比于通道CH2延伸得更远，从而导致通道CH1和CH2的轴向取向与施加室128和释放室130的轴向取向相反。然而，扭矩转换器100的构型使得流动路径138能够与流动路径140在轴向方向AD1上交叉并且与流动路径140在周向方向CD1和CD2上重叠，从而使得轴IS能够与扭矩转换器100一起使用。进入点142向通道CH1的开口O1敞开。进入点143向通道CH2的开口O2敞开。

应当理解的是，以上公开的各种特征和功能以及其他特征和功能或其替代性方案可以根据需要组合到许多其他不同的系统或应用中。本领域技术人员可以随后进行本公开中的各种目前未预见或未预料到的替代、修改、变化或改进，这些替代、修改、变化或改进也旨在由以下权利要求涵盖。

附图标记列表：

10 柱面系统

11 旋转轴线

AD1 轴向方向

AD2 轴向方向

RD1 径向方向

RD2 径向方向

CD1 周向方向

CD2 周向方向

R 半径

12 对象

13 对象

14 对象

15A 表面

15B 表面

15C 边缘

16A 表面

16B 边缘

17A 半径

17B 半径

18 表面

19 圆周

20 半径

AR 旋转轴线

CH1 通道

CH2 通道

F 摩擦材料

L1 线

L2 线

L3 线

O1 开口

O2 开口

100 扭矩转换器

102 盖

104 叶轮

106 涡轮

108 锁止离合器

110 输出毂

112 毂

114 穿流板

116 背板

118 叶轮壳

120 叶轮叶片

122 涡轮壳

124 涡轮叶片

126 活塞板

128 施加室

130 释放室

132 室

134 通孔

136 铆钉

138 流动路径

140 流动路径

142 进入点

143 进入点

144 凹槽

146 板114的部分

148 板114的部分

149 路径138的部分

150 凹槽144的开口

152 凹槽144的开口

154 板114的表面

156 板114的表面

158 路径138的部分

160 路径140的部分

162 路径138的端部

164 路径138的端部

166 路径140的端部

168 路径140的端部

170 密封件

171 密封件

172 密封件

173 定子

174 定子叶片

176 扭振阻尼器

178 摆式减震器

180 阻尼器176的输入板

182 弹簧

184 弹簧保持器板

186 弹簧

188 输出凸缘

190 离合器片

192 离合器片

194 离合器片

Claims (10)

1.一种扭矩转换器，包括：

旋转轴线；

盖，所述盖布置成接收扭矩；

叶轮；

涡轮；

锁止离合器，所述锁止离合器包括活塞板；

输出毂，所述输出毂连接至所述涡轮，并且所述输出毂布置成以不可旋转的方式连接至变速器输入轴；

第一毂，所述第一毂连接至所述盖：

通孔，所述通孔在相反的第一径向方向和第二径向方向上由所述第一毂界定；

第一室，所述第一室至少部分地由所述涡轮界定；

施加室，所述施加室至少部分地由所述活塞板界定；

释放室，所述释放室至少部分地由所述盖、所述第一毂和所述活塞板界定；

第一流动路径；

第二流动路径，所述第二流动路径与所述第一室密封阻隔：

所述第二流动路径穿过所述通孔；并且，

所述第二流动路径包括与所述第一流动路径周向对准的部分，其中：

第一轴向方向上的线穿过整个所述通孔而不与所述第一毂相交；

对于所述活塞板以不可旋转的方式连接至所述盖的所述扭矩转换器的锁定模式而言，第一加压流体布置成流动穿过所述第一流动路径进入所述施加室并且使所述活塞板沿所述第一轴向方向移位；并且，

对于所述盖能够相对于所述活塞板旋转的所述扭矩转换器的扭矩转换器模式而言，第二加压流体布置成流动穿过所述第二流动路径进入所述释放室并且使所述活塞板沿与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向移位，以使所述活塞板与所述盖断开连接。

2.根据权利要求1所述的扭矩转换器，还包括：

穿流板，所述穿流板以不可旋转的方式连接至所述第一毂，其中：

所述穿流板部分地界定所述第一流动路径和所述第二流动路径，并且，

所述通孔穿过所述穿流板。

3.根据权利要求2所述的扭矩转换器，其中：

所述穿流板包括：

第一表面，所述第一表面面向所述第一轴向方向并且部分地界定所述第一流动路径；以及，

第二表面，所述第二表面面向所述第二轴向方向并且部分地界定所述第二流动路径。

4.根据权利要求2所述的扭矩转换器，还包括：

凹槽：

所述凹槽在所述第一轴向方向上由所述第一毂界定；并且，

所述凹槽在所述第二轴向方向上由所述穿流板界定，其中，所述第一流动路径穿过所述凹槽。

5.根据权利要求4所述的扭矩转换器，其中，与所述旋转轴线正交的线穿过整个所述凹槽而不与所述第一毂或所述穿流板相交。

6.根据权利要求1所述的扭矩转换器，还包括：

穿流板，所述穿流板以不可旋转的方式连接至所述第一毂，其中：

所述第一轴向方向是从所述叶轮朝向所述涡轮的；

所述第一流动路径包括：

第一端部，所述第一端部敞开于所述施加室；以及，

第二端部：

所述第二端部位于所述扭矩转换器的内圆周处；

所述第二端部在径向上位于所述第一端部的内侧；并且，

所述第二端部部分地由所述穿流板界定；

所述第二流动路径包括：

第三端部，所述第三端部敞开于所述释放室；以及，

第四端部：

所述第四端部位于所述内圆周处；

所述第四端部在径向上位于所述第三端部的内侧；并且，

所述第四端部由所述输出毂和所述穿流板界定；并且，

所述第二端部在所述第一轴向方向上相比于所述第四端部位于更远处。

7.根据权利要求6所述的扭矩转换器，还包括：

背板，所述背板以不可旋转的方式连接至所述盖并且部分地界定所述施加室，其中：

所述第二端部在所述第一轴向方向和所述第二轴向方向上分别由所述输出毂和所述穿流板界定；并且，

所述第四端部在径向上布置在所述背板与所述穿流板之间。

8.根据权利要求6所述的扭矩转换器，其中：

所述第一径向方向是径向向外的；并且，

所述第四端部以下述方式界定：

所述第四端部在所述第一径向方向上由所述输出毂界定；并且，

所述第四端部在所述第二径向方向上由所述穿流板界定。

9.根据权利要求6所述的扭矩转换器，还包括：

背板，所述背板以不可旋转的方式连接至所述盖并且部分地界定所述施加室；以及，

密封件：

所述密封件与所述背板和所述输出毂接触；并且，

所述密封件使所述第二流动路径与所述第一室密封阻隔，其中，与所述旋转轴线正交的线依次穿过：所述旋转轴线；所述穿流板；所述第四端部；所述输出毂；以及所述背板。

10.根据权利要求1所述的扭矩转换器，还包括：

涡轮壳，所述涡轮壳以不可旋转的方式连接至所述输出毂，其中，所述第一毂以不可旋转的方式连接至所述盖。

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