CN112709798B - 具有扭转减振器的液力变矩器和包括其的机动车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于机动车辆的液力变矩器，包括：盖，由机动车辆的发动机侧的驱动部件驱动；与盖旋转固定地连接的泵轮；包括涡轮壳的涡轮，其将扭矩输出至机动车辆的变速器的输入轴；包括摩擦面的活塞盘，其可被致动以使得液力变矩器在流体传动模式与机械传动模式之间切换，在机械传动模式中，摩擦面抵靠盖，使得盖与活塞盘一体旋转；保持在活塞盘与涡轮之间的至少一个扭转减振器，其包括至少一个弹簧。活塞盘设置有与一体地形成的第一止挡突起，且涡轮壳设置有一体地形成的第二止挡突起，第一和第二止挡突起相互配合，以限制弹簧的压缩量。本公开还涉及一种包括所述液力变矩器的机动车辆。

Description

具有扭转减振器的液力变矩器和包括其的机动车辆

技术领域

本公开涉及一种具有扭转减振器的液力变矩器。特别地，所述液力变矩器在活塞盘和涡轮壳上设置有一体形成的止挡突起，用于限制扭转减振器的弹簧的压缩量。

背景技术

通常，在自动变速的机动车辆的发动机和变速器之间设置液力变矩器。液力变矩器用于将发动机的驱动动力传递到变速器，可以起到传递扭矩和变矩的作用。液力变矩器包括由发动机侧的驱动部件驱动的盖、与盖旋转固定地连接的泵轮以及连接到变速器输入轴的涡轮，并且能够通过活塞盘在流体传动模式与机械传动模式之间切换。在机动车辆的起步阶段，液力变矩器工作在流体传动模式下。此时，液力变矩器的泵轮通过流体(通常为油)驱动涡轮。在发动机达到较高转速之后，液力变矩器切换为机械传动模式。在机械传动模式下，扭矩通过活塞盘和/或其他传动机构从盖机械地传递到涡轮，而无需经过泵轮。

在机动车辆发动机产生的扭矩通常是不恒定的。特别地，在机械传动模式中，这种不恒定的扭矩可被传递到变速器中，造成变速器齿轮箱的振动，并且因而产生特别不期望的噪音或撞击等。为了减少振动的不利影响并且提高机动车辆的驾驶舒适性，在液力变矩器中配备扭转减振器是已知的。扭转减振器可以允许吸收并减轻汽车发动机产生的振动。扭转减振器通常布置在活塞盘与涡轮之间，并且包括诸如弹簧的弹性部件以在二者之间传递扭矩。

为了避免由于扭转减震器传递过大的扭矩而缩短扭转减震器的使用寿命，已知的是设置止挡机构以使得弹性部件的压缩量不超过预定阈值。中国专利CN104235301B公开了包括两个扭转减振器和两个止挡机构的液力变矩器。用于保持扭转减震器的弹簧的保持板通过铆钉分别固定在活塞盘和涡轮上。保持板上形成有贯穿的切口部，涡轮上焊接固定多个传递爪，传递爪延伸到切口部内并与切口部卡合，二者构成第一止挡机构。此外，在涡轮上用于固定保持板的铆钉延伸到在涡轮轮毂的输出侧板上形成的贯穿孔内，从而构成第二止挡机构。可以看出，第一和第二止挡机构所包括两个止挡部件类型不同，需要不同的工艺(例如，传递爪需要焊接，铆钉需要铆接，而切口部需要冲压或机械加工)制造，从而使得液力变矩器的制造工艺复杂，容易损坏。此外，还需要在轴向方向上布置诸如保持板和输入侧板的额外部件，这增加了液力变矩器的轴向尺寸，压缩了用于安装诸如变速器的其他扭矩传递部件的空间。

发明内容

因此，本公开旨在解决常规的液力变矩器中存在的上述问题，其目的在于提供一种液力变矩器，其中，所述液力变矩器在活塞盘和涡轮壳上设置有一体形成的止挡突起，用于实现限制扭转减振器的弹簧的压缩量的止挡功能。

所述目的是通过根据本公开的一个实施例的包括扭转减振器的液力变矩器实现的，其包括：盖，其由机动车辆的发动机侧的驱动部件驱动，以绕液力变矩器的旋转轴线旋转；泵轮，其与盖旋转固定地连接，从而与盖一起旋转；涡轮，其被驱动以绕所述旋转轴线旋转，并将扭矩传递至机动车辆的变速器的输入轴；活塞盘，其包括摩擦面，该活塞盘能够被致动以使得液力变矩器在流体传动模式与机械传动模式之间可操作地切换，在流体传动模式中，泵轮绕旋转轴线的旋转产生流体的流动，进而驱动涡轮，在机械传动模式中，所述摩擦面抵靠盖，使得盖与活塞盘一体旋转；至少一个扭转减振器，其保持在活塞盘与涡轮之间，并将扭矩由活塞盘传递至涡轮，所述扭转减振器包括至少一个弹簧。活塞盘设置有与该活塞盘一体地形成的一个或多个第一止挡突起，所述涡轮壳设置有与该涡轮壳一体地形成的一个或多个第二止挡突起，并且第一止挡突起和第二止挡突起能够相互配合，以限制扭转减振器的弹簧的压缩量。具体地，当弹簧的压缩量达到预定阈值时，第一止挡突起和第二止挡突起发生干涉，限制了涡轮壳与活塞盘之间沿圆周方向的相对位移，从而使得弹簧无法继续压缩。

由于第一止挡突起和第二止挡突起的类型相同，能够以相同的工艺制造，液力变矩器的制造步骤得以简化。同时，第一止挡突起和第二止挡突起分别一体地设置在活塞盘和涡轮壳上，无需另外提供专门的保持元件和扭矩传递元件以设置止挡机构，从而压缩了液力变矩器的轴向尺寸，增加其他扭矩传递部件的安装空间。

根据本公开的液力变矩器还可以单独或组合地具有以下特征中的一个或多个。

根据本公开的一个实施例，所述第一止挡突起是从活塞盘朝向涡轮壳突出的第一止挡凸台，并且所述第二止挡突起是从涡轮壳朝向活塞盘突出的第二止挡凸台。所述第一止挡凸台和第二止挡凸台的径向位置相互对应。当弹簧的压缩量达到预定阈值时，第一止挡凸台和第二止挡凸台的相对侧壁相互抵靠，实现了限制扭转减振器的弹簧的压缩量的功能。优选地，所述第一止挡凸台和第二止挡凸台的侧壁位于通过液力变矩器的旋转轴线的径向平面上。由此，第一止挡凸台和第二止挡凸台的相对侧壁的可以贴合地抵靠，增加接触面积，减少扭矩过大时可能对止挡凸台造成的损坏。

根据本公开的另一实施例，所述活塞盘包括在其径向内缘处朝向涡轮延伸的轴向延伸部，所述第一止挡突起是在轴向延伸部的端部处轴向延伸的第一止挡齿，并且所述第二止挡突起是在涡轮壳的径向内缘处径向延伸的第二止挡齿。当弹簧的压缩量达到预定阈值时，第一止挡齿和第二止挡齿的相对侧壁相互抵靠，实现了限制扭转减振器的弹簧的压缩量的功能。优选地，所述第一止挡齿和第二止挡齿的侧壁位于通过液力变矩器的旋转轴线的径向平面上。由此，第一止挡齿和第二止挡齿的相对侧壁的可以贴合地抵靠，增加接触面积，减少扭矩过大时可能对止挡齿造成的损坏。

根据本公开的一个实施例，所述活塞盘设置有沿圆周方向均匀分布的三个第一止挡突起，并且所述涡轮壳设置有沿圆周方向均匀分布的三个第二止挡突起。可以设想的是，所述活塞盘也能够设置不同数量的第一止挡突起，和/或涡轮壳也能够设置不同数量的第二止挡突起。

液力变矩器也可以包括多个扭转减振器，以进一步增强减振效果。例如，位于径向外侧的扭转减振器是第一扭转减振器，而液力变矩器还包括位于径向内侧的第二扭转减振器。该第二扭转减振器可以具有与第一扭转减振器类似的构造。

根据本公开的一个实施例，所述液力变矩器的活塞盘和/或涡轮壳通过冲压制造。具体地，所述第一止挡凸台和第二止挡凸台通过沿轴向方向分别冲压活塞盘和涡轮壳而形成。活塞盘和涡轮壳在冲压过程中未被冲破，并且所使用的冲头选择为适于第一和第二止挡凸台的形状。所述第一止挡齿可通过沿径向方向冲压去除活塞盘的轴向延伸部处的一部分材料而形成，所述第二止挡齿可通过沿轴向方向冲压去除涡轮壳的径向内缘处的一部分材料而形成。在冲压之后，活塞盘和/或涡轮壳上的一些部分的厚度会相应减少。优选地，为了增加活塞盘和/或涡轮壳的强度，在冲压之后，所述活塞盘和/或涡轮壳可以通过热处理工艺进行强化。

本公开还涉及一种机动车辆，其包括如上所述的液力变矩器。

从以下结合附图进行本教导的最佳模式的详细描述中，本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本公开一个实施例的液力变矩器的部分剖切示意图。

图2A-2C示出了根据本公开一个实施例的第一止挡突起和第二止挡突起。

图3A-3C示出了根据本公开另一实施例的第一止挡突起和第二止挡突起。

图4示出了根据本公开另一实施例的液力变矩器的部分剖切示意图。

在各个图中，相同或相似的部件由相同的参考标记表示。

具体实施方式

为了使本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图对本公开的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

除非另作定义，本文使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内普通技术人员所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同物，而不排除其他元件或者物件。“轴向”、“径向”和“周向”等方向相对于液力变矩器的旋转轴线RO定义，轴向即旋转轴线RO延伸的方向，径向是与旋转轴线RO垂直的方向，而周向是围绕旋转轴线RO的圆周方向。

图1是根据本公开一个实施例的液力变矩器的部分剖切示意图。为了清晰起见，液力变矩器的结构中与理解本公开的技术方案无关的多个部件已被省略。

如图1所示，所述液力变矩器包括盖1、泵轮2、涡轮3、活塞盘4、定子6和布置在涡轮与活塞盘之间的扭转减振器5。盖1被机动车辆的发动机侧的驱动部件旋转驱动，而泵轮2例如通过焊接而旋转固定地连接到盖1。这样，扭矩通过盖1和泵轮2而输入液力变矩器。涡轮3被驱动以绕旋转轴线RO旋转，并将扭矩通过涡轮轮毂30传递至机动车辆的变速器的输入轴，即，扭矩通过涡轮3和涡轮轮毂30而从液力变矩器输出。

根据机动车辆的行驶状况的不同，从盖1和泵轮2到涡轮3的扭矩传递可以在流体传动模式与机械传动模式二者之间切换。这种切换是通过沿轴向致动(例如，液压致动)活塞盘4而实现的。

具体地，泵轮2、涡轮3和定子6限定了环状通道，液力变矩器的工作流体在该环状通道内循环流动。在流体传动模式中，活塞盘4被致动为与盖1脱离接触，二者之间可相对彼此自由转动。此时，泵轮2绕旋转轴线RO的旋转带动工作流体的流动，进而驱动涡轮3。也就是说，在流体传动模式中，液力变矩器的扭矩传递路径是：扭矩输入→盖1→泵轮2→(工作流体)→涡轮3→涡轮轮毂30→扭矩输出。图1中的实线示出了流体传动模式下的扭矩传递路径。

在机械传动模式中，活塞盘4被朝向盖1致动，使得摩擦面41抵靠盖1。通过活塞盘4与盖1之间的摩擦接触，二者一体旋转。活塞盘4通过扭转减振器5传递扭矩至涡轮3。也就是说，在机械传动模式中，液力变矩器的扭矩传递路径是：扭矩输入→盖1→活塞盘4→(扭转减振器5)→涡轮3→涡轮轮毂30→扭矩输出。图1中的虚线示出了机械传动模式下的扭矩传递路径。

为了传递扭矩，并减轻传递到扭矩输出的扭矩变动，扭转减振器5包括一个或多个弹簧51，例如螺旋压缩弹簧。活塞盘4压缩弹簧51，该弹簧51进一步施加弹性力到涡轮3，从而实现了从活塞盘4到涡轮3的扭矩传递。为了延长扭转减振器的寿命，弹簧51的压缩量不应超过预定阈值。为此，在活塞盘4和涡轮壳31上分别设置有第一止挡突起8和第二止挡突起9。当弹簧51的压缩量达到预定阈值时，第一止挡突起8和第二止挡突起9彼此抵接，从而限制了涡轮壳31与活塞盘4之间沿圆周方向的相对位移，使得弹簧51无法继续压缩。

图2A和2B分别示出了根据本公开第一实施例的设置有第一止挡突起8的活塞盘4和设置有第二止挡突起9的涡轮壳31。在所示的实施例中，所述第一止挡突起8具有从活塞盘4突出的凸台的形式，即该第一止挡突起是第一止挡凸台81。类似地，所述第二止挡突起9具有从涡轮壳31突出的凸台的形式，即该第二止挡突起是第二止挡凸台91。活塞盘4上设置有沿圆周方向均匀分布的三个第一止挡凸台81，并且涡轮壳31上设置有沿圆周方向均匀分布的三个第二止挡凸台91。可以设想的是，活塞盘4和涡轮壳31也可以分别地具有不同数量的第一止挡凸台81和第二止挡凸台91。图2C示出了处于组装构造中且弹簧51的压缩量达到预定阈值的液力变矩器的部分剖视图。如图所示，第一止挡凸台81和第二止挡凸台91的径向位置相互对应，并且其相对侧壁相互抵靠，使得弹簧51无法进一步压缩。在图2C的放大视图中，第一止挡凸台81和第二止挡凸台91的侧壁位于通过液力变矩器的中心轴线的径向平面上。这样，二者的相对侧壁的可以贴合地抵靠，增加了接触面积，减少扭矩过大时可能对止挡凸台造成的损坏。

图3A-3C示出了根据本公开第二实施例的具有止挡齿形式的第一止挡突起8和第二止挡突起9。在该第二实施例中，如图3A所示，活塞盘4在其径向内缘处包括朝向涡轮3延伸的轴向延伸部42。在该轴向延伸部42的端部处设置轴向延伸的突起，即作为第一止挡突起8的第一止挡齿82。轴向延伸部42相对应地，如图3B所示，涡轮壳31在其径向内缘处设置径向向内延伸的突起，即作为第二止挡突起9的第二止挡齿92。活塞盘4在轴向延伸部42上设置有沿圆周方向均匀分布的三个第一止挡齿82，并且涡轮壳31上设置有沿圆周方向均匀分布的三个第二止挡齿92。本领域技术人员可以设想的是，活塞盘4和涡轮壳31也可以分别地具有不同数量的第一止挡齿82和第二止挡齿92。图3C示出了涡轮壳31和活塞盘4的组装构造。如图所示，第一止挡齿82轴向延伸到相邻的第二止挡齿92的间隙内。如果弹簧51的压缩量达到其预定阈值，则第一止挡齿82的侧壁抵靠第二止挡齿92的侧壁，使得弹簧51无法进一步压缩。类似于图2A-2C所示的实施例，第一止挡齿82和第二止挡齿92的侧壁也位于通过液力变矩器的中心轴线的径向平面上，从而增加接触面积，减少扭矩过大时可能对止挡齿造成的损坏。

虽然未示出，可以设想的是，液力变矩器可以同时设置有根据本公开第一实施例和第二实施例的止挡突起。也就是说，活塞盘4和涡轮壳31在其径向中间位置处分别设置有第一止挡凸台81和第二止挡凸台91，并且在其径向内部位置处分别设置有第一止挡齿82和第二止挡齿92。

图4示出了包括两个扭转减振器的液力变矩器，以进一步增强减振效果。上文所描述的扭转减振器5位于径向外侧，是第一扭转减振器。第二扭转减振器7位于径向内侧，具有与第一扭转减振器类似的构造。如上所述的第一止挡突起8和第二止挡突起9同样可以防止第二扭转减振器7的弹簧压缩超过预定阈值。

上面描述的液力变矩器所具有的一个特别的优势在于止挡机构所包含的两个止挡部件类型相同，如第一止挡凸台81和第二止挡凸台91，或者第一止挡齿82和第二止挡齿92。这样，这两个止挡部件能够以相同的工艺制造，使得液力变矩器的制造步骤简化。例如，第一止挡凸台81和第二止挡凸台91都可以通过沿轴向方向冲压而分别在活塞盘4和涡轮壳31上制造。所使用的冲头可以选择为适于形成第一止挡凸台81和第二止挡凸台91的形状。在另一方面，第一止挡齿82可通过沿径向方向冲压去除活塞盘4的轴向延伸部42处的一部分材料而形成，而第二止挡齿92可通过沿轴向方向冲压去除涡轮壳31的径向内缘处的一部分材料而形成。这样，活塞盘4和涡轮壳31的主体以及其上的各种构造都可以通过冲压制造，从而无需加入其他工序，也无需准备专门的止挡机构。在冲压之后，活塞盘4和/或涡轮壳31上的一些部分的厚度会相应减少。优选地，为了增加活塞盘4和/或涡轮壳31的强度，所述活塞盘4和/或涡轮壳31可以在冲压之后通过热处理工艺进行强化。

应当理解的是，上面描述的和在附图中示出的结构仅是本公开的示例，其可通过表现出用于获得所需最终结果的相同或相似功能的其他结构代替。另外，应当理解的是，上面描述的和附图所示的实施例应被视为仅组成本公开的非限制性示例，并且它可在专利权利要求的范围内以多种方式进行修改。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的液力变矩器，包括：

盖(1)，其由机动车辆的发动机侧的驱动部件驱动，以绕液力变矩器的旋转轴线(RO)旋转；

泵轮(2)，其与盖(1)旋转固定地连接；

涡轮(3)，包括涡轮壳(31)，所述涡轮(3)被驱动以绕所述旋转轴线(RO)旋转，以将扭矩输出至机动车辆的变速器的输入轴；

活塞盘(4)，其包括摩擦面(41)，所述活塞盘(4)能够被致动以使得液力变矩器在流体传动模式与机械传动模式之间可操作地切换，在流体传动模式中，泵轮(2)绕旋转轴线(RO)的旋转产生流体的流动，进而驱动涡轮(3)，在机械传动模式中，所述摩擦面(41)抵靠盖(1)，使得盖(1)与活塞盘(4)一体旋转；

定子(6)，所述定子(6)、所述泵轮(2)和所述涡轮(3)限定了环状通道，所述液力变矩器的工作流体在该环状通道内循环流动；至少一个扭转减振器(5)，其保持在活塞盘(4)与涡轮(3)之间，并将扭矩由活塞盘(4)传递至涡轮(3)，所述扭转减振器(5)包括至少一个弹簧(51)，

其特征在于，所述活塞盘(4)设置有与该活塞盘(4)一体地形成的一个或多个第一止挡突起(8)，所述涡轮壳(31)设置有与该涡轮壳(31)一体地形成的一个或多个第二止挡突起(9)，所述第一止挡突起(8)和第二止挡突起(9)相互配合，使得当所述弹簧(51)的压缩量达到预定阈值时，所述第一止挡突起(8)和所述第二止挡突起(9)彼此抵接，限制所述涡轮壳(31)与所述活塞盘(4)之间沿圆周方向的相对位移，从而使得所述弹簧(51)无法继续压缩。

2.根据权利要求1所述的液力变矩器，其中，

所述第一止挡突起(8)是从活塞盘(4)朝向涡轮壳(31)突出的第一止挡凸台(81)，并且所述第二止挡突起(9)是从涡轮壳(31)朝向活塞盘(4)突出的第二止挡凸台(91)。

3.根据权利要求2所述的液力变矩器，其中，

所述第一止挡凸台(81)和第二止挡凸台(91)的侧壁位于通过液力变矩器的旋转轴线(RO)的径向平面上。

4.根据权利要求1所述的液力变矩器，其中，

所述活塞盘(4)包括在其径向内缘处朝向涡轮(3)延伸的轴向延伸部(42)，所述第一止挡突起(8)是在轴向延伸部(42)的端部处轴向延伸的第一止挡齿(82)，所述第二止挡突起(9)是在涡轮壳(31)的径向内缘处径向延伸的第二止挡齿(92)。

5.根据权利要求4所述的液力变矩器，其中，

所述第一止挡齿(82)和第二止挡齿(92)的侧壁位于通过液力变矩器的旋转轴线(RO)的径向平面上。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的液力变矩器，其中，

所述活塞盘(4)具有沿圆周方向均匀分布的3个第一止挡突起(8)，且所述涡轮壳(31)具有沿圆周方向均匀分布的3个第二止挡突起(9)。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的液力变矩器，其中，

所述扭转减振器(5)是第一扭转减振器，并且所述液力变矩器还包括位于该第一扭转减振器的径向内侧的第二扭转减振器(7)。

8.根据权利要求1至5中的任一项所述的液力变矩器，其中，

所述涡轮壳(31)和/或活塞盘(4)通过冲压制造。

9.根据权利要求8所述的液力变矩器，其中，

所述涡轮壳(31)和/或活塞盘(4)在冲压之后通过热处理工艺进行强化。

10.一种机动车辆，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的液力变矩器。