CN1215461A - 动力传输装置 - Google Patents

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J·F·菲茨帕特里克－艾利斯
A·J·杨
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Abstract

一个动力传输装置包括一个液力偶合器和与其并联连接的由一个离合器和至少一个连杆机构(40)串联组成的结构;在离合器接合时,该结构可直接使液力偶合器输入部件连接到其输出部件上。该连杆机构包括至少一个支承连杆(42),其通过一枢轴(50)安装到该连杆机构输入部件上;一个主连杆(41)通过一枢轴安装到该连杆机构输出部件(70)上。支承连杆和主连杆通过一枢轴(60)相互连接;这样该连杆机构在离合器被接合时由于作用在连杆上向心力的结果可控制该动力传输装置的输入和输出部件的相对转动。

Description

动力传输装置
本发明涉及包括一液力偶合器的一动力传输装置，尤其是但并不唯一地涉及用于车辆传动装置中的液力偶合器，例如液力变矩器、复挺(fottinger)离合器或类似部件。
动力传输装置是已公知的，其中，一个液力偶合器将动力从一发动机的曲轴经过一个泵轮和一个涡轮的传输到一齿轮箱的输入轴上。在一定的条件下，该涡轮可以低于泵轮的速度转动，亦即该液力偶合器滑转。在这种结构配置中也已经公知的是防止联轴节滑转，其措施是相对于从曲轴至齿轮箱的输入轴之动力传输路线设置一个经过一个可接合的锁闭式离合器的并联的路径。该离合器被设置为在预选定的速度下，依据机动车的工作状态进行接合，并且可确保，发动机曲轴和齿轮箱输入轴以基本相同的速度转动进而无滑转发生。
本发明目的是提供一改进的动力传输装置，其也包括一个锁闭式离合器。
按照本发明，提供了一个动力传输装置，其包括一个液压液轴节，一个与其并联连接的由一个离合器和至少一个连杆机构串联组成的结构配置；该液力偶合器，连杆机构和离合器分别具有各自的输入和输出部件；在离合器接合的基础上，该串联的结构配置可直接使液力偶合器输入部件与其输出部件相连接；这个或每个连杆机构包括至少一个支承连杆，其经过一枢轴安装在该连杆机构输入或输出部件之一上；一个主连杆经过一枢轴安装到该连杆机构输入或输出部件之另一个上；该支承连杆和主连杆通过一枢轴相互连接；这样，当离合器被接合时由于作用在连杆上之向心力的结果该连杆机构可控制动力传输装置之输入和输出部件的相对转动；该连杆机构还包括一个控制部件以用于进一步控制该动力传输装置之输入和输出部件之间的相对转动。
按照本发明的另一方案，提供了一个动力传输装置，其包括一个液力偶合器，一个与其并联连接的由一个离合器和至少一个连接机构串联组成的结构配置；该液力偶合器，连杆机构和离合器分别具有各自的输入和输出部件；在离合器的接合基础上，该串联的结构配置可使液力偶合器输入部件和其输出部件直接地连接；这个或每个连杆机构包括一个支承连杆，它经过一个枢轴安装到该连杆机构输入部件或输出部件之一个上；一个多杆式连杆具有两个或更多个沿圆周间置的主连杆，其通过各自的枢轴安装到该连杆机构输入部件或输出部件之另一个上；沿圆周相邻的这对或每对主连杆的每个主连杆通过一枢轴连接到一大体沿圆周延伸的连接连杆；该多杆式连杆通过至少一个枢轴连接到支承连杆上，这样，当离合器被接合时，由于作用在连杆之向心力的结果，该连杆机构可控制该动力传输装置的输入和输出部件的相对转动。
按照本发明另一方案提供了一个动力传输装置，其包括一个由至少一个连杆机构和一个液力偶合器串联组成的结构配置，它们都具有各自的输入和输出部件；这个或每个连杆机构包括至少一个支承连杆，其通过一个枢轴安装到该连杆机构输入或输出部件之一个上；一个主连杆，它通过一枢轴安装到该连杆机构输入或输出部件之另一个上；该支承连杆和主连杆通过一枢轴相互连接；该动力传输装置还包括一个可接合的离合器，其具有与液力偶合器输入和输出部件分别连接的输入和输出部件，这样，由于离合器的接合，在液力偶合器输入和输出部件之间就不会发生滑转；该连杆机构则由于作用在连杆上向心力之结果可控制在动力传输装置之输入和输出部件之间的相对转动。
按照本发明再一个方案，提供了一个动力传输装置，它包括一个由至少一个连杆机构和一个液力偶合器串联组成的结构配置，它们都具有各自的输入和输出部件，这些或每个连杆机构包括一个通过枢轴安装于其输入或输出部件之一个上的支承连杆；一个多杆式连杆具有两个或更多沿圆周间置的主连杆，这些主连杆通过各自的枢轴安装于连杆机构输入或输出部件之另一个上；同时，沿圆周相邻的这对或每对主连杆的每个主连杆通过一枢轴连接到一个大体沿圆周延伸的连接连杆上；该多杆式连杆通过至少一个枢轴与支承连杆相连接；该动力传输装置还包括一个可接合的离合器，它具有分别与液力偶合器输入和输出部件相连接的输入和输出部件相连接的输入和输出部件；这样，通过被接合的离合器，在液力偶合器输入和输出部件之间就不会发生滑转；该连杆机构则由于作用在连杆上之向心力的结果可控制动力传输装置之输入和输出部件间的相对转动。
为了更好地理解本发明和更清楚地表明它是如何实施的，下面结合附图，并主要借助实施例作一参考说明。其中：
图1是一个正对着相连的齿轮箱的动力传输装置之局部轴向视图；
图2是取自图1中X-X剖示线的横截面图；
图3是一个沿图1中Y-Y剖示线的局部截面图；
图4是本发明动力传输装置之另一实施例且类似于图2的剖示图；
图5和6表示另外的连杆机构，它可以替换在图1至3和4中所表示的连杆机构；
图7和8分别表示图1和4之动力传输装置的示意图；和
图9和10则表示本发明动力传输装置之另外的示意图；
参见图1至3，表示一个动力传输装置10，其包括：一个液压偶合器20，一个离合器30和数个围绕该动力传输装置沿圆周间置的连杆机构40(只表示了一个)。
该液力偶合器20包括一个固定到可转动壳体22上的泵轮21，一个借助楔块式单向离合器25而被连接到一个固定件24上的导轮23，该楔块式单向离合器25可允许该导轮当超限运行时，例如当安装有动力传输装置的机动车之行驶车轮反过来驱动发动机时成为自由滑轮；还包括一个借助一个涡轮毂盘26A和一个带花键的传动件28将扭矩传送到传动输入轴27上的涡轮26。
动力是经过流体循环以公知的方式从泵轮21传输到涡轮26的。
应指出的是，液力偶合器20是作为一种液力变矩器设置的。然而本发明另外实施例可以应用其它类型的液力偶合器，例如不能改变扭矩的液力偶合器。
该壳体22为了旋转，通过一个盘件(未示出)和一个相关发动机的曲轴(未示出)相连接。该盘件经过慢栓(未示出)拧装到螺母29中而固定到壳体22上。
这样，就能够使动力从发动机的曲轴传送到泵轮的输入部件(例如壳体22)上通过该泵轮和涡轮就传送到涡轮的输出部件(例如涡轮毂)并再到齿轮箱的输入轴上。
这个可接合的离合器30由两个侧盘31,32和一个摩擦衬片33组成。当离合器30被分离时，在摩擦衬片33和壳体22的摩擦面22A之间存在一个间隙G。离合器30向左的运动(当参见图2时)则使摩擦衬片33与壳体22的摩擦面22A相接合。当接合时，离合器30就以如同壳体22的速度转动。
该侧盘31的径向上里边部分在轴向上成型并接触一个安装在涡轮毂盘26A上的密封件26B以便确保在侧盘31和涡轮毂盘26A之间不会存在流体通道。
侧盘31和32用作连杆机构40的输入部件。每个连杆机构由两个连杆即一个主连杆41和一个支承连杆42组成。在本实施例中该支承连杆包括一对支承连杆板42A和42B，它们同步运动，但在另外的实施例中，该支承连杆可仅由一单独的板件构成。
该主连杆通过一枢轴60可旋转地连接到支承连杆上并通过一枢轴和可旋转地连接到连杆轮毂75上。而支承连杆则通过一枢轴50可转动地连接到侧盘31、32上。
枢轴50包括一个带凸肩的管件43，该管件有一个减少摩擦的并压配到其内径中的衬瓦44。该支承连杆板42A、42B之每个设有一个适于压装到管件43之对应端部的外直径上的通孔。该枢轴50还包括一个中空销45，它通过铆钉46紧固在侧盘31和32之间，同时，带凸肩的管件43和衬瓦44可以围绕中空销45转动。
另外与枢轴50相接合地设置一个控制部件55，它控制该支承连杆42(而且特别是支承连杆板42A)相对于侧盘31、32的转动。这个控制部件是一个由弹性材料制成的盘件结构56，其被连接到支承连杆板42A的一个轴向侧面上和一个板件57的另一轴向侧面上。板件57和这弹性材料盘56两者都具有一个中央通孔，其适于有间隙地配装到带凸肩的管件43之外直径上。该板件57借助铆钉58紧固在侧盘31、32上，铆钉58贯穿通孔58A和中空的垫圈58B和58C；而且板件57通过贯穿通孔59A的铆钉59紧固在侧盘31中。支承连杆板42A相对于侧盘31的任何转动都导致所述弹性材料的卷绕扭转。支承连杆板42B与支承连杆板42A同步地运动并确保枢轴50和60均匀地受载。
枢轴60包括一个中空销61，其借助贯穿该中空销61和置于支承连杆板42A、42B之通孔的铆钉62被夹紧在支承连杆板42A、42B之间。该枢轴还包括一个减少摩擦的套件63，其被压装在主连杆41中的一孔中。于是，套件63和主连杆41可以同步地绕中空销61转动了。
该连杆轮毂75是环形结构并在其内圆周上设有一种键齿结构76。在连杆轮毂75的外圆周上设有沿圆周间置的突起77(仅示出一个)。每个突起都有一个环形槽78，其可接纳相关主连杆41的一部分。每个突起77还有一个轴向通孔79。该枢轴70包括一个销子71，它压配在孔79中。该销71还贯通一个减小摩擦的套件72。该套件72是压配在主连杆41的一孔中的。这样，主连杆41和套件72就能够围绕销子71同步地转动。
连杆轮毂75之键齿结构76与花键传动件79是耐转动地啮合但轴向可滑动。花键传动件79与涡轮轮毂26A(借助铆钉80)固接。
该动力传输装置在一相关的机动车中的操作运行如下所述：
随着相关发动机的运行，该相关的齿轮箱被选定为一个相关机动车静止或低速运行时的齿轮传动比，该离合器30保持分离状态。在壳体22内的液压流体则经过泵轮21被驱动和趋于将涡轮26转动。依据相关机动车的各种运行参数，该涡轮26将在一个稍稍低于泵轮21的速度上转动，也就是说，该液力偶合器20将滑转。如果某些预定的条件被满足了，例如当涡轮26的速度仅仅临界地慢于泵轮21的速度时，在壳体22内之在侧盘31(如图2示)左边区域的液压流体则会抽空成一个真空腔。而在侧盘31右手侧(如图2示)作用的高压合力则使得该侧盘31,32，连杆机构40和连杆轮毂75向左运动，从而将间隙G闭合并使离合器30接合。此时动力就能够从发动机经过已接合的离合器30和连杆机构40被传递到齿轮箱的输入轴上。
该连杆机构就能够传输动力，只要离合器30以如下的方式被接合：
作用在连杆41上的向心力则试图使它的重心移到枢轴70之外侧的一个径向位置上亦即它的向心平衡位置上。当需要这连杆机构传送扭矩时，连杆轮毂75要相对于离合器30转动。这个转动则通过连杆机构逐渐地受到抵抗，因为连杆41在所述相对转动发生时要作离开其向心平衡位置的运动，但是却存在使其返回的作用企图。
除了这个连杆机构40的控制作用外，当离合器30相对于连杆轮毂75转动时，支承连杆板42A也相对于板件57转动，同时导致弹性的材料56被卷绕扭转(如前已述的)。于是，这个弹性的材料56就成为一个控制部件，它对输入部件与泵轮(亦即壳体22)和来自涡轮(亦即涡轮轮毂26A)的输出部件的相对转动具有控制作用。
在另一个实施例中，能够设有安装于例如枢轴60或枢轴70上的控制部件，其可分别控制主连杆41相对于支承连杆42的相对转动以及主连杆41相对于连杆轮毂75的相对转动。这些设置于枢轴60或70上的控制部件也可控制泵轮壳体22相对涡轮轮毂26A的相对转动。
除了由弹性材料制成控制部件以外，它们也可以由其它材料特别是采用弹簧形式的，尤其是螺旋弹簧形式的金属材料构成。
在有些情况下，对该控制部件施加预载荷，可能是有利的，例如通过该动力传输装置，使与枢轴50相连的该控制部件55静止，以及枢轴60、70，与该动力传输装置的轴线A被对准地配置(见图1)，这样，该控制部件55就可以如图1示的顺时针方向偏压该支承连杆42；这个顺时针的偏压作用则受到连杆41中张力的抵抗。
一个连杆的向心平衡位置被定义为当动力传输装置发生转动但传递零扭矩和设有承受任何控制部件之作用影响时的位置。
在某些情况下，该控制部件将所述连杆偏压到一个不同于该连杆之间向心平衡位置的位置上将是有利的。
该控制部件可以是产生摩擦的装置，例如该弹性的材料56可以用一系列交替安装的摩擦垫圈代替，这些垫圈被一个轴向作用的弹性部件偏压到接合状态，或者作为另一种选择，用与侧盘31以及支承连杆42固接的摩擦垫圈来置换。该侧盘31相对于支承连杆42的任何转动都会在这种配置方式中使相邻摩擦垫圈的表面上到摩擦作用，这样就会对输入部件与泵轮和来自涡轮的输出部件的相对转动具有一个控制影响。
还可能有优点的是，使控制部件设有一定量的无效运动或自由间隙，这要置于控制部件开始运行之前。为此，例如通过将板件57中的孔58A和59A配置为弧形的孔槽并确保铆钉58和59允许板件57和侧盘31时一定量的相对转动，使得该控制部件55只有在侧盘31和支承连杆42的有一个起始的相对转动范围量之后才可能运作。
参见图4，其中表示了一个动力传输装置可选实施例110，其类似于动力传输装置10并对功能相同的部件标以大于100的编号。然而，离合器130(它是一个锥形离合器)被配置到一个盘件90上，该盘件90具有一个外花键结构的环形部分91。这个环形部分91的外花键92与花键结构176为耐转动啮合但可轴向滑动。在盘件90的内直径上设有一个密封件93，它可确保在盘件90和轴94之间不形成液压流体通道。当在盘件90和涡轮126之间的液压流体被压缩时，该盘90向左边运动并使离合器130接合。由于离合器130被接合，故动力可从壳体122首先通过连杆机构140然后通过离合器130被传送到涡轮轮毂126A。
该连杆机构并不局限于正好具有两个连杆，例如可用如图5或6所示的连杆机构替换连杆机构40或140。
图5示出了一个支承连杆201和一个多杆的连杆机构202。该多杆或连杆具有两个沿圆周间置的主连杆203,204，其通过各自的枢轴203A、204A可回转地安装在动力传输装置10的连杆轮毂75上或动力传输装置110的连杆轮毂175上。该主连杆分别经过铆钉203B、204B，可回转地连接到一个总体沿圆周延伸的连接连杆205上。该连接连杆包括连杆206。该多杆式连杆202经过铆钉203连接到支承连杆201上。该支承连杆201通过枢轴201A连接到动力传输装置10的侧盘31,32上或动力传输装置110的壳体122及侧盘132上。
图6类似于图5但支承连杆301是在枢轴301B处可回转地连接到连杆306上的，而枢轴301B与抠轴303B不是重合的。
该连杆机构并不局限于附图中表示的实施例；该动力传输装置的这些或每个连杆机构可由任意数目的主连杆和适当数目的连接连杆以及带有适当的枢轴连接的支承连杆来构成，从而动力传输装置的输入及输出部件可以彼此相对转动并且在这所述输入和输出部件相对转动的任何特定的位置上，这些或每个连杆机构是处在可预定的位置上的。
图7和8分别表示该动力传输装置10和110的示意图，其中，FC表示液力偶合器，hA表示一个连杆机构，C表示离合器，E表示一个相关的发动机，和GB表示一个相关的齿轮箱。可以清楚地看出，该连杆机构可以由至少一个支承连杆和主连杆(如图1示)或至少一个支承连杆和多杆式连杆(如图5和6所示)来构成，该连杆机构与离合器串接配置，在离合器接合的基础上，到泵轮的输入部件就被连接到来自涡轮的输出部件上。
图9和10表明了一个连杆机构(LA)和一液力偶合器(FC)串联，而该液力偶合器(FC)又与一离合器(C)并联的配置。在这种结构方案中离合器的接合状态可确保液力偶合器泵轮与涡轮之间无滑转。该连杆机构由至少一个主连杆和一支承连杆(见图1)构成。该连杆机构可包括至少一个多杆式连杆和一个支承连杆(如图5和6所示)。

Claims (23)

1．一种动力传输装置包括：一个液力偶合器和与该液力偶合器并联连接的并由一个离合器和至少一个连杆机构串联组成的一结构配置，该液力偶合器，连杆机构和离合器每个具有各自的输入和输出部件；依据离合器的接合，该串联的结构配置直接使该液力偶合器输入部件连接到液力偶合器输出部件上，这个或每个连杆机构包括至少一个支承连杆，其经过一个枢轴安装到该连杆机构输入或输出部件之一上；一个主连杆经过一枢轴安装到该连杆机构输入或输出部件之另一个上；该支承连杆和主连杆经过一枢轴相互连接，因此，该连杆机构当离合器被接合时就可控制该动力传输装置之输入和输出部件的相对转动，这也是作用在这些连杆上的向心力之结果，而且该连杆机构还包括一个控制部件，以便进一步控制在动力传输装置之输入和输出部件之间的相对转动。
2．一个动力传输装置包括一个液力偶合器和与其并联连接的由一离合器和至少一个连杆机构串联组成的结构；该液力偶合器，连杆机构和离合器每个具有各自的输入和输出部件并在离合器接合时，该串联的结构可直接地使液力偶合器输入部件连接到液力偶合器输出部件上，这个或每个连杆机构包括一个支承连杆，该支承连杆通过一枢轴安装到该连杆机构输入或输出部件之一上；一个多杆式连杆具有两个或更多个沿圆周间置的主连杆，该主连杆通过各自的枢轴安装到该连杆机构输入部件或输出部件之另一个上；同时，沿圆周相邻的这对或每对主连杆的每个主连杆通过一枢轴连接到一个大体沿圆周延伸的连接连杆上；该多杆式连杆通过至少一个枢轴与支承连杆相连接；这样，该连杆机构当离合器被接合时就可控制该动力传输装置之输入和输出部件的相对转动，这是由于作用在这些连杆上的向心力之结果。
3．按权利要求1或2所述的动力传输装置，其特征在于：该连杆机构输入部件连接到液力偶合器输入部件上。
4．按权利要求1或2所述的动力传输装置，其特征在于：该离合器输入部件连接到液力偶合器输入部件上。
5．一个动力传输装置包括一个由至少一个连杆机构和一个液力偶合器串联组成的结构配置，它们都具有各自的输入和输出部件，这个或每个连杆机构包括至少一个支承连杆，该支承连杆通过一枢轴安装到该连杆机构输入或输出部件之一上；一个主连杆通过一枢轴安装到该连杆机构输入或输出部件之另一个上；该支承连杆和主连杆通过一枢轴相互连接；该动力传输装置还包括一个可接合的离合器，其具有分别的液力偶合器输入和输出部件相连的输入和输出部件；这样，通过该被接合的离合器，在液力偶合器输入和输出部件之间就不会发生滑转；该连杆机构还由于作用在连杆上的向心力之结果控制在动力传输装置之输入和输出部件之间的相对转动。
6．一个动力传输装置包括一个由至少一个连杆机构和一个液力偶合器串联组成的结构配置，它们都具有各自的输入和输出部件；这个或每个连杆机构包括一个支承连杆，所述支承连杆通过一枢轴安装到该连杆机构输入或输出部件之一上；一个多杆式连杆具有两个或更多个沿圆周间置的主连杆，每个主连杆通过各自的枢轴安装到该连杆机构输入或输出部件之另一个上；沿圆周相邻的这对或每对主连杆的每个主连杆通过一枢轴连接到一个大体沿圆周延伸的连接连杆上；该多杆式连杆通过至少一枢轴与支承连杆相连接；该动力传输装置还包括一个可接合的离合器，所述离合器具有分别与液力偶合器输入和输出部件相连接的输入和输出部件；这样，通过被接合的离合器，在液力偶合器输入和输出部件之间就不会发生滑转；该连杆机构则由于作用于连杆上之向心力的作用可控制在动力传输装置之输入和输出部件之间时相对转动。
7．按照权利要求5或6所述的动力传输装置，其特征在于：
该连杆机构输出部件连接到液力偶合器输入部件上。
8．如权利要求5或6所述的动力传输装置，其特征在于：
该液力偶合器输出部件连接到连杆机构输入部件上。
9．按权利要求2至8任一所述的动力传输装置，其特征在于：
该动力传输装置还包括一个控制部件以用于进一步控制在其输入和输出部件之间的相对转动。
10．按权利要求1或9所述的动力传输装置，其特征在于：
这个或每个控制部件与所述连接机构的一枢轴相连接。
11．按权利要求1或9或10所述的动力传输装置，其特征在于：
该控制部件是一个弹性部件。
12．按权利要求11所述的动力传输装置，其特征在于：
该弹性部件由一个处于压缩和/或扭转载荷作用下的弹性材料构成。
13．按权利要求11所述的动力传输装置，其特征在于：
该弹性部件由一个金属的弹簧构成。
14．按权利要求11至13所述的动力传输装置，其特征在于：
该弹性的部件是被预加载荷的。
15．按权利要求11至14所述的动力传输装置，其特征在于：
该弹性部件将连杆偏压到一个不是其向心平衡位置的位置上。
16．按权利要求1或9所述的动力传输装置，其特征在于：
该控制部件由产生摩擦的部件构成。
17．按权利要求1或9所述的动力传输装置，其特征在于：
该控制部件是一个粘性阻尼器。
18．按权利要求17所述的动力传输装置，其特征在于：该粘性阻尼器利用了该液力偶合器的工作流体。
19．按权利要求1或9至18任一所述的动力传输装置，其特征在于：
从一个起始位置开始，该控制部件只有在一个预定量的相对转动之后才可控制该扭矩输入部件相对扭矩输出部件的转动。
20．按前述权利要求任一所述的动力传输装置，其特征在于：
该连杆机构的运动通过该连杆机构之输入部件侧上的邻接部位与其输出部件侧上的邻接部位相接触而受到限制。
21．按权利要求20所述的动力传输装置，其特征在于：
弹性部件作用在所述邻接部件之间。
22．按前述权利要求任一所述的动力传输装置，其特征在于：
离合器是一个锥形离合器。
23．一个基本如前述并结合附图1至3或4或5或6或7或8或9或10所表示的动力传输装置。
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