CN113412383A - 液力扭矩变换器和用于该液力扭矩变换器的扭振阻尼器 - Google Patents

液力扭矩变换器和用于该液力扭矩变换器的扭振阻尼器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种液力扭矩变换器和用于该液力扭矩变换器的扭振阻尼器，该液力扭矩变换器具有连接在驱动侧上的泵轮和由泵轮驱动的涡轮机轮，其中在液力扭矩变换器的壳体与输出毂(4)之间设置有扭振阻尼器(1)和输出部分(6)，所述扭振阻尼器具有能够借助于变换器锁止离合器连接至壳体的输入部分(2)，并且所述输出部分连接至输出毂(4)，其中在输入部分(2)与输出部分(6)之间设置有中间凸缘(10)，中间凸缘布置成在每种情况下与在周向方向上作用的弹簧装置(18、19)相反。为了以不影响安装空间的方式保护弹簧装置(18、19)免受损坏，与弹簧装置(18、19)的作用相反的中间凸缘(10)的旋转角度被径向限制在弹簧装置(18、19)内。

Description

液力扭矩变换器和用于该液力扭矩变换器的扭振阻尼器
技术领域
本发明涉及液力扭矩变换器和用于该液力扭矩变换器的扭振阻尼器，液力扭矩变换器具有连接在驱动侧上的泵轮和由泵轮驱动的涡轮机轮，其中，在扭矩变换器的壳体与输出毂之间设置有扭振阻尼器，该扭振阻尼器具有能够借助于变换器桥接离合器连接至壳体的输入部分和连接至输出毂的输出部分。
背景技术
液力扭矩变换器在机动车辆的传动系中使用，以在适应不同速度的同时在内燃机的曲轴与变速器的变速器输入轴之间传递扭矩。为此，曲轴通过液力地驱动涡轮机轮的泵轮驱动扭矩变换器的壳体。也可以设置惰轮以在低速下增加扭矩。为了防止扭矩变换器在较高速度下打滑，可以在扭矩变换器的壳体与输出毂之间设置所谓的变换器桥接离合器。可以在变换器桥接离合器与输出毂之间和/或在涡轮机轮与输出毂之间设置扭振阻尼器。
例如，文献DE 10 2010 014 674 A1示出了一种具有布置在其壳体内的扭振阻尼器的液力扭矩变换器。扭振阻尼器具有连接至涡轮机轮和变换器桥接离合器的输入部分、连接至输出毂的输出部分、以及借助于弹簧装置串联连接在输入部分与输出部分之间的中间凸缘。中间凸缘承载离心摆。
发明内容
本发明的目的是开发一种通用的液力扭矩变换器以及一种用于该液力扭矩变换器的扭振阻尼器。特别地，本发明的目的是保护弹簧装置不受破坏。
该目的通过权利要求1和10的主题来实现。从属于权利要求1的权利要求代表权利要求1的主题的有利实施方式。
所提出的液力扭矩变换器尤其在机动车辆的传动系中使用，以在调整可能不同速度的同时将扭矩从内燃机的曲轴传递至变速器的变速器输入轴并在机动车辆的启动阶段期间增加扭矩。为此，扭矩变换器包括壳体，泵轮以不可旋转的方式与该壳体结合或者泵轮可以借助于分开的离合器与壳体连接。泵轮液力地驱动涡轮机轮。引入到扭矩变换器中的扭矩经由可以连接至或连接至涡轮机轮的输出毂借助于惰轮以过度的方式转换，例如传递至变速器、例如多级自动变速器的变速器输入轴。
为了绕过扭矩变换器，例如在完成启动过程之后，可以在壳体与输出毂之间设置结合到壳体中的变换器桥接离合器。在变换器桥接离合器的输出部分与输出毂之间设置有第一扭振阻尼装置。涡轮机轮以可旋转的方式接纳在输出毂上、抵抗被所谓的涡轮机阻尼器的第二扭振装置的作用。
两个扭振阻尼装置借助于单个扭振阻尼器提供。在此，扭振阻尼器的输入部分连接至变换器桥接离合器的输出、例如诸如外板承载件等板承载件，而输出部分连接至输出毂。扭振阻尼器具有中间凸缘，该中间凸缘借助于在周向方向上作用的弹簧装置有效地布置在输入部分与输出部分之间。
为了将涡轮机轮连接至扭振阻尼器，该扭振阻尼器以不可旋转的方式连接至中间凸缘，例如铆接在输出毂上并在输出毂上居中。为了改善当变换器桥接离合器打开和关闭时扭振阻尼器的扭振隔离，中间凸缘上接纳有离心摆。由于所有摆块以及其具有与中间凸缘相反的预定摆轨迹的摆轴承的类似的设计，离心摆可以与单个阻尼器顺序匹配。替代性地，可以设置两个阻尼器装置，这两个阻尼器装置与打开和关闭的变换器桥接离合器的振荡模式和/或由内燃机操作的不同数目的气缸相匹配。在此，例如，可以借助于摆轴承的滚道的对应设计来提供设置在摆块承载件与摆块之间的具有不同的块和/或不同摆轨迹的两组摆块。当变换器桥接离合器关闭时，涡轮机块可以用作中间凸缘的附加阻尼器块。
弹簧装置可以各自由分布在圆周上的线性设计的螺旋压缩弹簧形成。螺旋压缩弹簧可以各自以捕获的方式单独容纳在圆周上。替代性地，可以设置所谓的螺旋压缩弹簧组件，该所述螺旋压缩弹簧组件中，多个螺旋压缩弹簧以一者在另一者内部的方式嵌套。螺旋压缩弹簧组件的螺旋压缩弹簧可以具有不同的长度，以用于关于扭振阻尼器的旋转角度设定扭转力的多级特征曲线。不同的螺旋压缩弹簧和/或不同的螺旋压缩弹簧组件可以相对于中间凸缘布置在不同的周向方向上。螺旋压缩弹簧可以布置在不同的直径上。优选地，两个弹簧装置的螺旋压缩弹簧布置在相同直径上并且在圆周上交替布置。
根据扭振阻尼器的有利实施方式，中间凸缘由两个轴向间隔开的、相互连接的侧向部分形成，两个侧向部分在其之间接纳输入部分和输出部分。两个侧向部分用作用于例如以二至四的顺序分布在圆周上的摆块的摆块承载件。例如由多个金属板部分制成的摆块轴向布置在侧向部分之间。侧向部分和摆块具有与滚道轴向对准的凹部，与凹部轴向重叠的摆辊在所述滚道上滚动。
输入部分和输出部分可以设计为盘形部分，盘形部分形成为彼此轴向相邻。面向变换器桥接离合器的侧向部分可以在内侧径向缩短，使得可以在变换器桥接离合器的输出部分与扭振阻尼器的输入部分之间形成比如铆接的连接。输入部分可以在输出毂上居中，并且输出部分可以以不可旋转的方式连接至输出毂。例如，输出部分和输出毂可以设计成一个件、彼此铆接或借助于内齿部和外齿部以不可旋转并且具有轴向游隙的方式彼此连接。
以有利的方式，盘形部分可以具有布置在用于螺旋压缩弹簧的端面的一个平面中的加载区域。为此，盘形部分的部分可以设计成以一个在另一个上方的方式轴向和径向重叠，使得螺旋压缩弹簧通过输入部分或输出部分相对于它们的横截面各自轴向居中加载。在周向方向上与输入部分或输出部分的装载区域相对地定位的相应螺旋压缩弹簧的端面通过侧向部分被加载。为此，在中间凸缘的侧向部分中设置有轴向对准的弹簧窗口，螺旋压缩弹簧或螺旋压缩弹簧组件以捕获的方式插入周向对准的弹簧窗口中并被径向支承以抵抗离心力。弹簧窗口的径向壁用作中间凸缘的加载区域。
输入部分和/或输出部分的加载区域可以是平面的，或者具有在周向方向上延伸并接合在螺旋压缩弹簧的至少一个部分的内部中的凸耳。凸耳可以设计成使得在加载期间螺旋压缩弹簧端部被径向向内拉动，并且因此防止或至少在径向外侧减少凸耳与螺旋压缩弹簧端部之间的摩擦。
当扭振阻尼器未被加载时，盘形部分优选地具有用于螺旋压缩弹簧的与弹簧窗口轴向对准的径向向外敞开的凹部，其中支承件在至少一个盘形部分上、在周向方向上延伸穿过螺旋压缩弹簧。
为了例如通过阻挡螺旋压缩弹簧而保护螺旋压缩弹簧不受破坏，限制了中间凸缘的旋转角度。以优选的方式，在扭振阻尼器的输入部分与输出部分之间的中间凸缘的旋转角度被限制为例如至少±15°。在此已经证明有利的是，提供了中间凸缘在弹簧装置的径向内侧的止动限制件。因此，输入部分的盘形部分和输出部分的盘形部分可以基本上受限于螺旋压缩弹簧的直径。中间凸缘的止动件、例如两个侧向部分之间的间隔螺栓可以例如在周向方向上在螺旋压缩弹簧之间进一步径向向内移位。借助于这些措施，在不具有用于止动件的凹部且具有扭振阻尼器的相同直径的情况下，可能接纳在中间分部上的离心摆的摆块可以设计并定尺寸成更大，使得它们能够由于增加的块或增大的摆动角度而提高扭振阻尼。
根据液力扭矩变换器或扭振阻尼器的有利实施方式，侧向部分中的一个侧向部分、优选地相邻于变换器桥接离合器的侧向部分可以具有分布在圆周上的至少一个凸部、优选地两个至四个凸部、优选地三个凸部，所述凸部在具有扭转游隙的情况下在扭矩变换器桥接离合器的输出部分的轴向相对开口中周向张开。在扭转游隙被耗尽之后，开口的壁上的凸部的止动件在周向方向上限制了扭振阻尼器的中间凸缘相对于输入部分的旋转角度。输出部分可以设计为例如板承载件，特别是变换器桥接离合器的输出侧外板承载件。
扭振阻尼器的中间凸缘与输出部分之间的旋转角度会受到限制，因为中间凸缘的至少一个侧向部分、特别是连接至涡轮机轮的侧向部分在具有扭转游隙的情况下居中并沿着扭转游隙以可旋转的方式接纳在输出毂上。为此，输出毂可以具有分布在圆周上的一个或例如两个至四个之间的径向加宽的凸轮，这些凸轮在具有扭转游隙的情况下接合在至少一个侧向部分的内圆周中的凹部中。
该目的还通过特别地用于具有以上列出的特征的液力扭矩变换器的扭振阻尼器来实现，该液力扭矩变换器具有输入部分和输出部分以及中间凸缘，其中输入部分、中间凸缘和输出部分借助于在周向方向上作用的螺旋压缩弹簧串联布置，并且输入部分和输出部分设计为轴向相邻的盘形部分，盘形部分布置在中间凸缘的两个轴向间隔开的且互相连接的侧向部分之间。用以保护螺旋压缩弹簧不受阻挡位置影响的扭转游隙的限制设置在弹簧装置的径向内侧，例如在输出部分、例如变换器桥接离合器的板承载件与中间凸缘的侧向部分之间，或者在输出毂与中间凸缘的侧向部分之间。
附图说明
参照图1至图5所示的示例性实施方式对本发明进行更详细地说明。在附图中：
图1以截面示出了布置成能够绕旋转轴线旋转的扭振阻尼器的上部部分，
图2示出了图1的扭振阻尼器的局部视图，
图3示出了图1和图2的扭振阻尼器在输出毂的区域中的细节，
图4示出了图1和图2的扭振阻尼器在板承载件的区域中的细节，
以及
图5示出了图1和图2的扭振阻尼器在输入部分与中间凸缘之间的止动件的区域中的细节。
具体实施方式
图1以截面示出了液力扭矩变换器(未详细示出)的扭振阻尼器1的上部部分，该扭振阻尼器可以绕旋转轴线d旋转。输入部分2借助于分布在圆周上的铆钉5连接至变换器桥接离合器的输出侧板承载件3，变换器桥接离合器布置在液力扭矩变换器的壳体与液力扭矩变换器的输出毂4之间。输入部分2和板承载件3以可旋转的居中的方式接纳在输出毂4上。输出部分6以不可旋转的方式连接至输出毂4，例如焊接至输出毂。输入部分2和输出部分6设计为彼此平行布置的盘形部分7、8。盘形部分7借助于输出毂4的环形边缘9轴向固定并以可旋转的方式接纳并且在输出毂4上居中。盘形部分8以不可旋转的方式保持在输出毂4上的环形边缘9上，例如焊接至环形边缘。
中间凸缘10由借助于间隔螺栓11彼此连接的两个轴向间隔开的侧向部分12、13形成。盘形部分7、8轴向接纳在中间凸缘10的侧向部分12、13之间。面向变换器桥接离合器的侧向部分12在内部径向凹陷，以便能够使板承载件3连接至输入部分2。从侧向部分12露出的凸部14在具有扭转游隙的情况下轴向地夹在轴向相对的开口15中并且因此限制了中间凸缘10与输入部分2之间的旋转角度。
侧向部分12、13形成接纳在中间凸缘10上的离心摆37的摆块承载件并接纳摆块16，摆块由例如分布在圆周上的铆接片状金属盘组成。摆块16借助于摆块承载件上的摆轴承(未示出)悬挂在绕旋转轴线d旋转的扭振阻尼器1的离心力场中，使得摆块可以沿着预定的摆路径摆动。间隔螺栓11具有止动缓冲器17，以限定摆块16的摆动角度。
弹簧装置18、19在输入部分2、中间凸缘10和输出部分6之间起作用。弹簧装置18、19串联布置，即，当输入部分2根据施加的扭矩的方向相对于输出部分6绕旋转轴线d旋转时，在输入部分2与中间凸缘10之间以及在中间凸缘10与输出部分6之间有效地布置的弹簧装置18、19被串联地加载。
弹簧装置18、19由分布在圆周上并且布置在基本上相同直径上的线性螺旋压缩弹簧20、21形成。
特别地由塑料制成并且以不可旋转的方式悬挂在侧向部分13中的止推垫圈22限定了中间凸缘10的轴向游隙。中间凸缘10借助于输出毂4上的侧向部分13在具有限制的扭转游隙的情况下被接纳并且居中。为此，在输出毂4上设置有分布在圆周上的径向延伸的凸轮23，该凸轮在具有扭转游隙的情况下接合在在圆周上设置在侧向部分13的内圆周上的凹部24中，并且限制了中间凸缘10相对于扭振阻尼器的输出部分6的旋转角度。
借助于用于通过输入侧上的凸部14和开口15以及凸轮23和凹部24限制旋转角的止动件25、26，中间凸缘10相对于输入部分2或输出部分6的旋转角度被限制为例如±15°，使得避免了螺旋压缩弹簧20、21的阻挡位置并且排除了由此造成的损害。
用于限制中间凸缘10的旋转角度的止动件25、26设置在弹簧装置18、19的径向内侧，使得弹簧装置18、19外侧的安装空间可以保持自由，以用于确定摆块16的尺寸，并且这些摆块可以相对于布置在弹簧装置18、19径向外侧的止动件设置有增加的块和/或增大的摆动角度，以限制中间凸缘10的旋转角度。
螺旋压缩弹簧20、21的输入侧和输出侧的加载借助于各自位于螺旋压缩弹簧的端面的横截面中心的径向伸展的加载区域27、28来进行，其中盘形部分7、8的加载区域27、28各自在盘形部分7、8的加载方向上重叠。在加载区域28处，设置有在加载方向上延伸并接合在螺旋压缩弹簧20、21的内部中的凸耳29，以便径向压低螺旋压缩弹簧20、21的端面。特别是在螺旋压缩弹簧的端部转动时抵抗螺旋压缩弹簧的径向偏转，盘形部分7具有突出部30，所述突出部使螺旋压缩弹簧20、21在周向方向上延伸，并且在径向方向上部分重叠。
图2以局部视图示出了图1的扭振阻尼器1，其中前侧向部分被移除，弹簧装置18、19的螺旋压缩弹簧20、21在圆周上交替地容纳在弹簧窗口31、32中。设置的螺旋压缩弹簧20、21在中间凸缘10的两个旋转方向上的加载借助于弹簧窗口31、32的径向壁33、34进行。螺旋压缩弹簧20、21的径向支承在位于径向外侧的输入侧上借助于盘形部分7的突出部30进行并且在位于径向内侧的输出侧上借助于盘形部分8的凸耳29进行。
在螺旋压缩弹簧20、21紧邻的径向外侧，离心摆37的摆块16以能够摆动的方式借助于侧向部件12(图1)、13上的摆轴承35沿着由摆轴承35指定的摆路径悬挂在绕旋转轴线d旋转的扭振阻尼器1的离心力场中。由于止动件25、26(图1)位于弹簧装置18、19径向内侧，位于弹簧装置18、19径向外侧的安装空间可以专门用于摆块16及其摆动角度要求。凹部36仅设置用于间隔螺栓11。间隔螺栓11中的在此用以限制摆块16的周向运动的一些间隔螺栓具有止动缓冲器17。
图3示出了扭振阻尼器1在输出毂4的区域中的细节，输出毂具有用于限制中间凸缘10与输出部分6(图1)之间的旋转角度的止动件26。牢固地连接至输出部分并被焊接的输出毂4具有分布在圆周上的三个径向伸展的凸轮23，所述凸轮在具有扭转游隙的情况下延伸到设置在中间凸缘10的侧向部分13的内圆周上的凹部24中。在凸轮23与凹部24之间产生的扭转游隙使得中间凸缘相对于输出毂4并且因此相对于输出部分6(图1)的旋转角度在螺旋压缩弹簧20、21(图1)的工作范围内且在到达它们的阻挡位置之前受到限制。
图4示出了扭振阻尼器1在板承载件3与中间凸缘10的侧向部分12之间的止动件25的区域中的细节。由于借助于铆钉5将输入部分2的盘形部分7铆接至板承载件3，所以输入部分2与中间凸缘10之间的止动件25是起作用的，并且限制了在螺旋压缩弹簧20、21到达阻挡位置之前的输入侧上的扭转游隙。为此，凸部14从中间凸缘10的侧向部分12轴向凸出并且分布在圆周上并且在具有扭转游隙的情况下与板承载件3的开口15接合。
图5示出了从板承载件3的角度观察的扭振阻尼器1的细节，其中，侧向部分12的凸部14在具有扭转游隙的情况下接合在板承载件3的开口15(图1)中。
附图标记说明
1扭振阻尼器 2输入部分 3板承载件 4输出毂 5铆钉 6输出部分 7盘形部分 8盘形部分 9环形边缘 10中间凸缘 11间隔螺栓 12侧向部分 13侧向部分 14凸部 15开口 16摆块 17止动缓冲器 18弹簧装置 19弹簧装置 20螺旋压缩弹簧 21螺旋压缩弹簧 22止推垫圈 23凸轮 24凹部 25止动件 26止动件 27加载区域 28加载区域 29凸耳 30突出部 31弹簧窗口 32弹簧窗口 33壁 34壁 35摆轴承 36凹部 37离心摆 d旋转轴线

Claims (10)

1.一种液力扭矩变换器，所述液力扭矩变换器具有连接在驱动侧上的泵轮和由所述泵轮驱动的涡轮机轮，其中，在所述液力扭矩变换器的壳体与输出毂(4)之间设置有扭振阻尼器(1)和输出部分(6)，所述扭振阻尼器具有能够借助于变换器锁止离合器连接至所述壳体的输入部分(2)，并且所述输出部分连接至所述输出毂(4)，其中，在所述输入部分(2)与所述输出部分(6)之间设置有中间凸缘(10)，所述中间凸缘布置成在每种情况下与在周向方向上作用的弹簧装置(18、19)相反，其特征在于，与所述弹簧装置(18、19)的作用相反的所述中间凸缘(10)的旋转角度被径向限制在所述弹簧装置(18、19)内。
2.根据权利要求1所述的液力扭矩变换器，其特征在于，所述弹簧装置(18、19)各自由分布在圆周上的线性设计的螺旋压缩弹簧(20、21)形成。
3.根据权利要求2所述的液力扭矩变换器，其特征在于，两个所述弹簧装置(18、19)的所述螺旋压缩弹簧(20、21)在圆周上交替布置。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的液力扭矩变换器，其特征在于，所述中间凸缘(10)由两个轴向间隔开的、相互连接的侧向部分(12、13)形成，所述侧向部分在其之间接纳所述输入部分(2)和所述输出部分(6)。
5.根据权利要求4所述的液力扭矩变换器，其特征在于，所述输入部分(2)在所述输出毂(4)上居中，并且所述输出部分(6)连接成用于与所述输出毂(4)共同旋转。
6.根据权利要求5所述的液力扭矩变换器，其特征在于，盘形部分(7)中的一个盘形部分借助于至少一个轴向张开的凸部(14)在具有扭转游隙的情况下接合在所述变换器锁止离合器的输出部分的轴向相对开口(15)中。
7.根据权利要求6所述的液力扭矩变换器，其特征在于，所述输出部分设计为所述变换器锁止离合器的板承载件(3)。
8.根据权利要求5至7中的任一项所述的液力扭矩变换器，其特征在于，所述中间凸缘(10)的至少一个侧向部分(13)在具有扭转游隙的情况下定中心并沿着所述输出毂(4)上的所述扭转游隙以可旋转的方式接纳。
9.根据权利要求8所述的液力扭矩变换器，其特征在于，所述输出毂(4)具有分布在圆周上的径向加宽的凸轮(23)，所述凸轮在具有扭转游隙的情况下接合在凹入在所述至少一个侧向部分(13)的内圆周上的凹部(24)中。
10.一种特别地用于根据权利要求1至9中的任一项所述的液力扭矩变换器的扭振阻尼器(1)，所述液力扭矩变换器具有输入部分(2)和输出部分(6)以及中间凸缘(10)，其中，所述输入部分(2)、所述中间凸缘(10)和所述输出部分(6)借助于在周向方向上作用的弹簧装置(18、19)串联布置，其中，所述输入部分(2)和所述输出部分(6)设计为轴向相邻的盘形部分(7、8)，所述盘形部分布置在所述中间凸缘(10)的两个轴向间隔开的且相互连接的侧向部分(12、13)之间，其特征在于，与所述弹簧装置(18、19)的作用相反的所述中间凸缘(10)的旋转角度被径向限制在所述弹簧装置(18、19)内。
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