CN211059318U - 液力变矩器和包括该液力变矩器的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液力变矩器，包括泵轮盘，其具有泵轮叶片；涡轮盘，其具有支撑部，所述支撑部支撑涡轮叶片，涡轮叶片由泵轮叶片经由流体驱动而围绕转动轴线旋转。涡轮盘还具有法兰部，所述法兰部位于所述支撑部的径向外侧并向外延伸，并与所述支撑部一体成型。所述液力变矩器还包括减振装置，减振装置的质量块安装在所述法兰部上，并且配置为能够相对于所述法兰部移动，并能够吸收所述涡轮盘上的扭矩波动，从而消减涡轮盘上的扭矩振动。另外，本实用新型还公开了一种包括该液力变矩器的车辆。

Description

液力变矩器和包括该液力变矩器的车辆

技术领域

本申请涉及液力变矩器，具体涉及一种在涡轮盘上集成减振装置的液力变矩器。本申请涉及包括该液力变矩器的车辆。

背景技术

在车辆传动系中，液力变矩器安装在内燃机和变速器之间，利用流体作为工作介质起到传递扭矩、变矩和离合的作用。液力变矩器可以包括减振装置(例如，离心力摆)，用于消除内燃机的输出所固有的扭转振动。

通过改进液力变矩器的结构而降低扭转振动的需求一直存在。

然而，现有技术中的减振装置大多是与液力变矩器的涡轮盘等部件分开的单独装置。将单独的减振装置安装在涡轮盘上需要额外的零部件，还需要焊接等复杂工艺。另外，现有技术中的减振装置通常占据较大的轴向距离，挤占了液力变矩器的轴向空间，不利于形成紧凑的液力变矩器。

因此，期望提供一种具有改进结构的液力变矩器，以至少克服现有技术中存在的诸多问题。

发明内容

本发明的目的在于降低或消除来自发动机的扭转振动。

在本发明的一方面，提供了一种液力变矩器，包括泵轮盘，其具有泵轮叶片；涡轮盘，其具有支撑部，所述支撑部支撑涡轮叶片，涡轮叶片由泵轮叶片经由流体驱动而围绕转动轴线旋转。涡轮盘还具有法兰部，所述法兰部位于所述支撑部的径向外侧并向外延伸，并与所述支撑部一体成型。所述液力变矩器还包括减振装置，减振装置的质量块安装在所述法兰部上，并且配置为能够相对于所述法兰部移动，并能够吸收所述涡轮盘上的扭矩波动。根据这一技术方案，如果涡轮盘上存在扭矩波动，在惯性作用下，减振装置的质量块将相对于涡轮盘摆动，从而实现减振效果。另外，减振装置的质量块是直接安装在涡轮盘上，无需其它的零部件，可实现方便简单的安装。

在一些实施例中，所述法兰部和所述支撑部通过冲压一体成型。根据这一技术方案，法兰部和支撑部利用同一金属板材一体冲压形成，二者之间的连接强度高，且易于实现对于法兰部和其上的质量块的精准定位。

在一些实施例中，所述法兰部从支撑部的径向外边缘处向外延伸。

在一些实施例中，所述支撑部的径向外边缘处设置折叠部，所述折叠部与支撑部的部分在轴向方向上重叠；并且，所述折叠部的近端连接至支撑部的径向外边缘，所述折叠部的远端连接至所述法兰部的径向内边缘。根据这一技术方案，法兰部在轴向方向上远离泵轮盘偏移一段距离，允许质量块布置得更加远离泵轮盘，从而能够缩小液力变矩器的轴向尺寸。

在一些实施例中，所述法兰部在垂直于轴向方向的平面中延伸。

在一些实施例中，所述法兰部相对于垂直于轴向方向的平面倾斜一定角度。有利地，所述法兰部在远离泵轮盘的方向上倾斜。根据这一技术方案，法兰部在轴向方向上远离泵轮盘偏转一段距离，允许质量块布置得更加远离泵轮盘，从而能够缩小液力变矩器的轴向尺寸。

在一些实施例中，所述的液力变矩器包括两个质量块，其位于在所述法兰部的两侧；其中，所述两个质量块由连接件彼此固定联接，所述连接件穿过所述法兰部上的通孔并能够沿着所述通孔移动。

在一些实施例中，所述连接件可以是船形的垫块，其与所述两个质量块上的开口过盈配合。所述垫块限定第一轨道，所述通孔限定与第一轨道径向相对的第二轨道，滚子设置在第一轨道和第二轨道之间。滚子配置为能够同时沿着第一轨道和第二轨道滚动，并且，所述两个质量块能够经由所述滚子在涡轮盘上施加扭矩。

在一些实施例中，每个质量块具有外腰形孔，法兰部具有内腰形孔，外腰形孔和内腰形孔沿相反的径向方向取向，滚子在轴向方向上穿过两个质量块的外腰形孔和内腰形孔。滚子配置为能够同时沿着外腰形孔和内腰形孔滚动，并且，所述两个质量块能够经由所述滚子在涡轮盘上施加扭矩。

在一些实施例中，每个质量块具有外弹簧槽，法兰部具有内弹簧槽，外弹簧槽和内弹簧槽具有相同的周向长度，弹簧件设置在外弹簧槽和内弹簧槽内。弹簧件配置为在压缩变形期间，在其一端仅接触外弹簧槽，且在相反的另一端仅接触内弹簧槽，并且，所述两个质量块能够经由所述弹簧件在涡轮盘上施加扭矩。

在本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括根据上文所述的任一种液力变矩器。

附图说明

图1是根据本发明的液力变矩器的总体侧视图；

图2A-D是根据不同实施例的涡轮盘的法兰部结构的示意图；

图3A-C是根据第一实施例的液力变矩器的涡轮盘的示意图；

图4A-C是根据第二实施例的液力变矩器的涡轮盘的示意图；

图5A-C是根据第三实施例的液力变矩器的涡轮盘的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。附图中具有相同和相似附图标记的部件具有相同或相似的功能。

在以下说明中，“轴向方向”指平行于液力变矩器旋转轴线X的方向；“周向方向”指围绕旋转轴线X的方向；“径向方向”指垂直于旋转轴线X的方向，其中，“向外”、“外侧”等指远离转动轴线X径向向外的方向，“向内”、“内侧”指靠近转动轴线X径向向内的方向。

图1是根据本发明的液力变矩器的总体侧视图。如图1所示，液力变矩器包括泵轮盘1、涡轮盘2、导轮3、弹簧减振器4、锁止离合器5和后壳6。在液力变矩器的输入侧，上游的内燃机的输出轴驱动焊接在一起的泵轮盘1与外壳6一同转动。在液力变矩器的输出侧，涡轮盘2和弹簧减振器4铆接在一起，弹簧减振器4经由位于毂部的花键连接至变速器的输入轴，以输出扭矩至下游的变速器。泵轮盘1和涡轮盘2彼此面对，并限定流体腔。泵轮盘1具有泵轮叶片，涡轮盘2具有涡轮叶片。泵轮叶片可以经由流体腔中的流体驱动涡轮盘2转动。

当锁止离合器5分离时，外壳6和弹簧减振器4之间的动力传递断开，此时，泵轮盘1仅经由流体驱动涡轮盘2转动，涡轮盘2驱动输出轴转动。这在汽车起步时是有利的，能够起到有效增扭的作用。

当锁止离合器5闭合时，外壳6和弹簧减振器4之间的动力传递接通，此时，扭矩依次通过后壳6、锁止离合器5、弹簧减振器4传递至输出轴，弹簧减振器4带动涡轮盘2一起转动。在这一情况下，内燃机的扭矩波动会传递至下游的变速器，虽然弹簧减振器4可以部分地吸收这一扭矩波动，但依然存在振动、噪音和油耗等方面的问题。

对此，本发明提出，在涡轮盘2的径向外侧形成延伸的具有环形的法兰部9，将减振装置8(例如，离心力摆或动力吸振器)安装在该法兰部9上，从而实现减振装置8和涡轮盘2集成于一体。

在此情况下，当锁止离合器5被闭合时，可以在弹簧减振器4减振的基础上，进一步利用集成在涡轮盘2上的减振装置8减振，这使得在低速下闭锁成为可能，同时提高了燃油经济性和整车的舒适性。

另外，减振装置8和涡轮盘2集成一体，降低了零部件数量，提高了安装操作的便利性和整体性能的可靠性。

再者，减振装置8设置在涡轮盘2的径向外侧，其不占据额外的轴向空间，可避免和其它部件干涉，并有助于形成紧凑的整体结构。

如图2A-D所示，涡轮盘2包括轮毂部201、支撑部202和位于二者之间的连接部203。支撑部202具有限定流体腔的弧形轮廓，在其凹面一侧上安装涡轮叶片。支撑部202在远离转动轴线X的外边缘附近连接至环形的法兰部9的内边缘。涡轮盘2可以一体冲压形成不同结构的法兰部9，如图2A-D所示。

在图2A和图2B中，法兰部9从支撑部202的外边缘处向外延伸。此时，法兰部9的内边缘和支撑部202的外边缘直接相接。与此不同，在图2C和图2D中，法兰部9从位于支撑部202的外边缘附近的折叠部204向外延伸。折叠部204与支撑部202的外边缘附近的部分在轴向上重叠。折叠部204的近端(材料上更靠近转动轴线X的一端)与支撑部202的径向外边缘相接，折叠部204的远端(材料上更远离转动轴线X的一端)与法兰部9的径向内边缘相接。与没有折叠部的情况相比，图2C和图2D中的法兰部9可以设置为远离泵轮盘1(参见图1)偏移一定距离。由此，法兰部9上的减振装置8可以远离泵轮盘1偏移，这允许泵轮盘1设置得更为靠近外壳6，从而缩小液力变矩器的体积。

在图2A和图2C中，法兰部9沿着与转动轴线X垂直的平面延伸。与此不同，在图2B和图2D中，法兰部9相对于与转动轴线X垂直的平面倾斜一定角度。优选地，在远离泵轮盘1的一侧倾斜小于/等于5°。与不存在倾斜角度的情况相比，图2B和图2D中的法兰部9上的减振装置8可以设置为远离泵轮盘1倾斜，这允许泵轮盘1设置得更靠近外壳6，从而进一步地缩小液力变矩器的体积。

下面结合附图描述本发明的三种具体实施例。需注意，以下实施例仅用于向本领域技术人员呈现实施本发明的一些可行路径。本领域技术人员可对这些实施例进行调整，这些调整均属于本发明的保护范围。

第一实施例

图3A至图3C示出了第一实施例，其中，减振装置8是过盈配合式的离心力摆10。

如图3C所示，离心力摆10包括位于涡轮盘2的法兰部9两侧的一对质量块11和12，二者通过船形的垫块13彼此固定联接。在每个质量块11和12上形成开口14，在法兰部9上形成通孔15，船形的垫块13穿过通孔15，其两端分别以过盈配合方式配合在质量块11和12的开口14中。

垫块13的径向外边限定第一轨道18，涡轮盘2的通孔15的径向外边限定第二轨道17，滚子16设置在第一轨道18和第二轨道17之间，并能够同时沿着二者在一段周向行程上摆动。

在操作中，当涡轮盘2上存在波动的扭矩时，滚子16、第二轨道17、和第一轨道18三者协作，以使所述一对质量块11和12在惯性作用下相对于涡轮盘2摆动，在此期间，质量块11和12经由滚子16向涡轮盘2施加相反方向的波动扭矩，从而至少部分地抵消涡轮盘2上的波动扭矩，实现减振效果。

如图3A所示，六对质量块在轮盘2的法兰部9上沿着周向方向上均匀布置，其中，每一对质量块11和12通过两个垫块13联接。这两个垫块13的结构以及相关联的通孔15和滚子16的结构是等同的，它们沿周向方向错开一定角度，以促进质量块11和12相对于涡轮盘2平稳地摆动。

如图3B所示，在涡轮盘2的外周的法兰部9上形成12个通孔15。在其它实施例中，可以在法兰部9上设置其他数量的通孔15，用于安装其它数量和布置的质量块11、12。

第二实施例

图4A至图4C示出了第二实施例，其中，减振装置8是铆接式的离心力摆20。

如图4C所示，离心力摆20包括位于涡轮盘2的法兰部9两侧的一对质量块21和22，二者通过铆钉23彼此固定联接。在每个质量块21和22上形成铆钉安装孔24，在法兰部9上形成铆钉引导槽25，铆钉23穿过铆钉引导槽25，其两端分别以过盈配合方式配合在质量块21和22的铆钉安装孔24中。

在每个质量块21和22上还形成外腰形孔26，在法兰部9上还形成内腰形孔27。外腰形孔26和内腰形孔27具有相反的朝向。在所示的实施例中，外腰形孔26朝向径向内侧拱起，而内腰形孔27朝向径向外侧拱起。滚子28穿过两侧的外腰形孔26和中间的内腰形孔27布置。滚子18的中间部分接合内腰形孔27，其两个端部部分分别接合相应的外腰形孔26。如此布置的内腰形孔27和外腰形孔26允许滚子28同时沿着外腰形孔27和内腰形孔26在一段周向行程上滚动。此外，如图4B所示，每个铆钉引导槽25也具有腰形的形状，以避免铆钉23干涉滚子28的滚动。

在操作中，当涡轮盘2上存在波动的扭矩时，外腰形孔26、内腰形孔27和滚子28三者协作，以使得所述一对质量块21和22在惯性作用下相对于涡轮盘2摆动，在此期间，质量块21和22经由滚子28向涡轮盘2施加相反方向的波动扭矩，从而至少部分地抵消涡轮盘2上的波动扭矩，实现减振效果。

如图4A所示，四对质量块沿着轮盘2的法兰部9在周向方向上均匀布置，其中，每一对质量块21和22通过三个铆钉23彼此联接，并具有两个滚子28，每个滚子28设置在两个相邻的铆钉23中间。两个滚子28及其相关联的内腰形孔26和外腰形孔27的结构是等同的，它们沿周向方向错开一定角度，以促进质量块21和22相对于涡轮盘2平稳地摆动。

如图4B所示，在涡轮盘2的外周的法兰部9上形成四组孔，每一组孔包括三个铆钉引导槽25和两个内腰型孔26，每个内腰型孔26位于两个相邻的铆钉引导槽25之间。在其它实施例中，可以在法兰部9上设置其他数量和布置的内腰形孔26和铆钉引导槽25。

第三实施例

图5A至图5C示出了第三实施例，其中，减振装置8是具有弹簧的动力减振器30。

如图5C所示，动力减振器30包括位于涡轮盘2的法兰部9两侧的一对质量块31和32，二者通过铆钉33彼此固定联接。在每个质量块31和32上形成铆钉安装孔，在法兰部9上形成铆钉引导槽34，铆钉33穿过铆钉引导槽34，其两端分别铆接至质量块31和32上的铆钉安装孔。铆钉33的中间部分可以沿着铆钉引导槽34滑动，使得与铆钉33联接的质量块31和32能够在一段周向行程上摆动。

在每个质量块31和32上还形成外弹簧槽35，在法兰部9上还形成内弹簧槽36。内弹簧槽36和外弹簧槽35均沿周向方向延伸且彼此对准，二者具有相同的周向长度。在内弹簧槽36和外弹簧槽35内设置一弹簧件(未示出)，例如螺旋形直弹簧。在静止状态，弹簧件的一端同时抵靠内弹簧槽36和外弹簧槽35的第一端，弹簧件的另一端同时抵靠内弹簧槽36和外弹簧槽35的相对的第二端。

在操作中，当涡轮盘2上存在波动的扭矩时，质量块31和32在惯性作用下相对于涡轮盘2摆动，使得弹簧件的一端脱离涡轮盘2上的内弹簧槽36而仅与质量块31和32的外弹簧槽35的端部接触；同时，弹簧件的相反的另一端脱离质量块31和32的外弹簧槽35而仅与涡轮盘2上的内弹簧槽36的端部接触。由此，弹簧件压缩变形。在此期间，质量块31和32经由弹簧件向涡轮盘2施加相反方向的波动扭矩，从而至少部分地抵消涡轮盘2上的波动扭矩，实现减振效果。

如图5A所示，四对质量块沿着轮盘2的法兰部9在周向方向上均匀布置，其中，每一对质量块31和32通过两个铆钉33联接，两个铆钉33位于弹簧件的周向相反的两侧。两个铆钉33及其关联的铆钉引导槽34的结构是等同的，它们沿周向方向错开一定角度，以促进质量块31和32相对于涡轮盘2平稳地摆动。

如图5B所示，在涡轮盘2的外周的法兰部9上形成四组孔，每一组孔包括两个铆钉引导槽34和一个内弹簧槽36，每个内弹簧槽36位于两个的铆钉引导槽34之间。在其它实施例中，可以在法兰部9上设置其他数量的内弹簧槽36和铆钉引导槽34。

实际中，诸如汽车、工程车、农用车等车辆可以包括如上所述的液力变矩器。由于该液力变矩器在涡轮盘上集成了减振装置，这一减振装置可以提供额外的减振效果，以消除车辆内燃机所产生的扭矩振动。这对节省油耗、降低噪音、提高车辆可靠性等方面均具有益处。

上文已经详细描述了用于实现本发明的某些最佳实施例和其他实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本发明的范围、适用或构造。本发明的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。本领域技术人员可以在本发明的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本发明的保护范围。

附图说明

1泵轮盘

2涡轮盘

3导轮

4弹簧减振器

5锁止离合器

6后壳

7泵轮盘毂

8减振装置

9法兰部

201轮毂部

202支撑部

203连接部

204折叠部

10离心力摆

11质量块

12质量块

13垫块

14开口

15通孔

16滚子

17第二轨道

18第一轨道

20离心力摆

21质量块

22质量块

23铆钉

24铆钉安装孔

25铆钉引导槽

26外腰形孔

27内腰形孔

28滚子

30动力减振器

31质量块

32质量块

33铆钉

34铆钉引导槽

35外弹簧槽

36内弹簧槽

Claims (12)

1.一种液力变矩器，其特征在于，包括：

泵轮盘(1)，其具有泵轮叶片；

涡轮盘(2)，其具有支撑部(202)，所述支撑部支撑涡轮叶片，涡轮叶片由泵轮叶片经由流体驱动而围绕转动轴线(X)旋转；

其中，涡轮盘(2)还具有法兰部(9)，所述法兰部位于所述支撑部的径向外侧并向外延伸，所述法兰部(9)与所述支撑部(202)一体成型；并且

其中，所述液力变矩器还包括减振装置(8)，减振装置(8)的质量块(11、12、21、22、31、32)安装在所述法兰部上，并且配置为能够相对于所述法兰部(9)移动，并能够吸收所述涡轮盘(2)上的扭矩波动。

2.根据权利要求1所述的液力变矩器，其特征在于，

所述法兰部和所述支撑部通过冲压一体成型。

3.根据权利要求1所述的液力变矩器，其特征在于，

所述法兰部(9)从支撑部(202)的径向外边缘处向外延伸。

4.根据权利要求1所述的液力变矩器，其特征在于，

其中，所述支撑部(202)在径向外边缘处设置折叠部(204)，所述折叠部(204)与支撑部(202)的部分在轴向方向上重叠；并且

其中，所述折叠部(204)的近端连接至支撑部(202)的径向外边缘，所述折叠部(204)的远端连接至所述法兰部(9)的径向内边缘。

5.根据权利要求3或4所述的液力变矩器，其特征在于，

所述法兰部在垂直于轴向方向的平面中延伸。

6.根据权利要求3或4所述的液力变矩器，其特征在于，

所述法兰部(9)相对于垂直于轴向方向的平面倾斜一定角度。

7.根据权利要求6所述的液力变矩器，其特征在于，

所述法兰部(9)在远离泵轮盘(1)的方向上倾斜。

8.根据权利要求1所述的液力变矩器，其特征在于，

其中，包括两个质量块(11、12；21、22；31、32)，其位于在所述法兰部的两侧；并且

其中，所述两个质量块由连接件(13、23、33)彼此固定连接，所述连接件穿过所述法兰部上的通孔(15、25、34)并能够沿着所述通孔移动。

9.根据权利要求8所述的液力变矩器，其特征在于，

其中，所述连接件为船形的垫块(13)，其与所述两个质量块(11、21)上的开口(14)过盈配合；

其中，所述垫块限定第一轨道(18)，所述通孔(15)限定与第一轨道径向相对的第二轨道(17)，滚子(16)设置在第一轨道和第二轨道之间；并且

其中，滚子配置为能够同时沿着第一轨道和第二轨道滚动，并且，所述两个质量块能够经由所述滚子在涡轮盘上施加扭矩。

10.根据权利要求8所述的液力变矩器，其特征在于，

其中，每个质量块(21、22)具有外腰形孔(26)，法兰部具有内腰形孔(27)，外腰形孔和内腰形孔沿相反的径向方向取向，滚子(28)在轴向方向上穿过两个质量块的外腰形孔和内腰形孔；并且

其中，滚子配置为能够同时沿着外腰形孔和内腰形孔滚动，并且，所述两个质量块能够经由所述滚子在涡轮盘上施加扭矩。

11.根据权利要求8所述的液力变矩器，其特征在于，

其中，每个质量块(31、32)具有外弹簧槽(35)，法兰部具有内弹簧槽(36)，外弹簧槽和内弹簧槽具有相同的周向长度，弹簧件设置在外弹簧槽和内弹簧槽内；并且

其中，弹簧件配置为在压缩变形期间，在其一端仅接触外弹簧槽，且在相反的另一端仅接触内弹簧槽，并且，所述两个质量块能够经由所述弹簧件在涡轮盘上施加扭矩。

12.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1至11中的任一项所述的液力变矩器。

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