本公開涉及用于汽車中的變速器系統(tǒng)的撓性板。

背景技術(shù)：

在利用自動變速器的汽車或其它應(yīng)用中，通常在驅(qū)動源與變矩器之間設(shè)置撓性板。撓性板是將來自驅(qū)動源的輸出(例如，發(fā)動機(jī)曲軸)連接到變矩器的輸入的盤。在混合動力電動車輛(HEV)或插電式混合動力電動車輛(PHEV)應(yīng)用中，可在馬達(dá)-發(fā)電機(jī)輸出與曲軸之間設(shè)置撓性板。在一些應(yīng)用中，可沿著撓性板的邊緣設(shè)置齒以與起動機(jī)馬達(dá)協(xié)作并便于啟動發(fā)動機(jī)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的撓性板包括大體上為盤形的主體。所述主體具有轂部分、外緣部分以及位于轂部分與外緣部分之間的中間部分，并且，厚度方向與主體的半徑正交。轂部分的厚度與中間部分的厚度不同，而中間部分的厚度與外緣部分的厚度不同。

根據(jù)第一實施例，中間部分的厚度小于轂部分的厚度且小于外緣部分的厚度。

根據(jù)第二實施例，中間部分具有鄰近轂部分的第一區(qū)域、從第一區(qū)域徑向向外的第二區(qū)域以及從第二區(qū)域徑向向外并鄰近外緣部分的第三區(qū)域。在這樣的實施例中，第一區(qū)域具有第一區(qū)域厚度，第二區(qū)域具有第二區(qū)域厚度，第三區(qū)域具有第三區(qū)域厚度，第二區(qū)域厚度與第一區(qū)域厚度不同且與第三區(qū)域厚度不同。

根據(jù)第三實施例，所述盤形的主體具有第一面和第二面。孔設(shè)置在中間部分中。所述孔從第一面延伸穿過第二面。所述孔的邊緣具有凹形輪廓。在一些這樣的實施例中，所述孔被布置在第一周向位置處，另一孔被設(shè)置在中間部分中并位于第二周向位置處。所述另一孔從第一面延伸穿過第二面。所述另一孔的邊緣具有凹形輪廓。

根據(jù)第四實施例，所述盤形的主體具有第一面和第二面。至少一個孔被設(shè)置在中間部分中。焊接凸緣從外緣部分延伸到所述至少一個孔中的相應(yīng)的孔中。在一些這樣的實施例中，所述至少一個孔包括繞著中間部分周向布置的至少兩個孔。所述至少兩個孔中的每個相應(yīng)的孔具有從外緣部分延伸到所述相應(yīng)的孔中的相關(guān)聯(lián)的焊接凸緣。

根據(jù)本公開的制造用于汽車傳動系統(tǒng)的撓性板的方法包括提供盤形的主體。所述主體具有第一面、第二面、轂部分、外緣部分以及位于轂部分與外緣部分之間的中間部分。轂部分的厚度與中間部分的厚度不同，而中間部分的厚度與外緣部分的厚度不同。所述方法還包括設(shè)置穿過所述主體的孔。所述孔從第一面延伸穿過第二面。所述孔的邊緣具有凹形輪廓。

根據(jù)所述方法的第一實施例，中間部分的厚度小于轂部分的厚度。在第一實施例的變型中，中間部分的厚度小于外緣部分的厚度。

根據(jù)所述方法的第二實施例，中間部分具有鄰近轂部分的第一區(qū)域、從第一區(qū)域徑向向外的第二區(qū)域以及從第二區(qū)域徑向向外并鄰近外緣部分的第三區(qū)域。在這樣的實施例中，第一區(qū)域具有第一區(qū)域厚度，第二區(qū)域具有第二區(qū)域厚度，第三區(qū)域具有第三區(qū)域厚度。第二區(qū)域厚度與第一區(qū)域厚度不同且與第三區(qū)域厚度不同。

根據(jù)第三實施例，所述方法還包括設(shè)置穿過所述主體的另一孔。所述另一孔從第一面延伸穿過第二面并且與所述孔周向地隔開。所述另一孔的邊緣具有凹形輪廓。

根據(jù)本公開的機(jī)動車輛包括驅(qū)動源、被構(gòu)造為傳遞來自驅(qū)動源的動力的驅(qū)動軸、具有輸入的變矩器以及將驅(qū)動軸驅(qū)動地連接到變矩器輸入的撓性板。撓性板具有大體上為盤形的主體，所述主體具有轂部分、外緣部分以及位于轂部分與外緣部分之間的中間部分，并且厚度方向與主體的半徑正交。轂部分的厚度與中間部分的厚度不同，而中間部分的厚度與外緣部分的厚度不同。

根據(jù)第一實施例，驅(qū)動源包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。

根據(jù)第二實施例，驅(qū)動源包括電機(jī)。

根據(jù)第三實施例，中間部分的厚度小于轂部分的厚度且小于外緣部分的厚度。

根據(jù)第三實施例，所述盤形的主體具有第一面和第二面?？妆辉O(shè)置在中間部分中。所述孔從第一面延伸穿過第二面。所述孔的邊緣具有凹形輪廓。在一些這樣的實施例中，所述孔被布置在第一周向位置處，另一孔被設(shè)置在中間部分中并位于第二周向位置處。所述另一孔從第一面延伸穿過第二面。所述另一孔的邊緣具有凹形輪廓。

根據(jù)第四實施例，所述盤形的主體具有第一面和第二面。至少一個孔被設(shè)置在中間部分中。焊接凸緣從外緣部分延伸到所述至少一個孔中的相應(yīng)的孔中。在一些這樣的實施例中，所述至少一個孔包括繞著中間部分周向布置的至少兩個孔。所述至少兩個孔中的每個相應(yīng)的孔具有從外緣部分延伸到所述相應(yīng)的孔中的相關(guān)聯(lián)的焊接凸緣。

根據(jù)本公開的實施例提供若干優(yōu)點。例如，相對于已知的設(shè)計，本公開提供了重量減輕而扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度增加了的撓性板。重量的減輕可引起材料成本降低、燃料經(jīng)濟(jì)性提高并且客戶滿意度提高。此外，這些優(yōu)點可在不顯著改變制造工藝的情況下(相對于已知撓性板的制造工藝)而獲得。

通過結(jié)合附圖對下面的優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，本公開的上述以及其它優(yōu)點和特點將更加明顯。

附圖說明

圖1示出了機(jī)動車輛的示意圖；

圖2A示出了現(xiàn)有技術(shù)的撓性板的第一視圖；

圖2B示出了現(xiàn)有技術(shù)的撓性板的第二視圖；

圖3A示出了根據(jù)本公開的撓性板的第一視圖；

圖3B示出了根據(jù)本公開的撓性板的第二視圖；

圖3C示出了根據(jù)本公開的撓性板的第三視圖；

圖4是示出根據(jù)本公開的制造撓性板的方法的流程圖。

具體實施方式

根據(jù)需要，在此公開本發(fā)明的具體實施例；然而，應(yīng)理解的是，公開的實施例僅為本發(fā)明的示例，本發(fā)明可以以各種可替代形式實現(xiàn)。附圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。

在使用內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和自動變速器的汽車和其它應(yīng)用中，通常設(shè)置撓性板以將發(fā)動機(jī)的曲軸連接到變速器的變矩器。類似地，在HEV或PHEV應(yīng)用中，可在電機(jī)(作為牽引馬達(dá)-發(fā)電機(jī))與變矩器之間設(shè)置撓性板。撓性板將驅(qū)動扭矩從驅(qū)動源(例如，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)或馬達(dá)-發(fā)電機(jī))傳遞到變矩器。撓性板被構(gòu)造為隨著轉(zhuǎn)速的改變而跨其主軸線撓曲以在變矩器中進(jìn)行運動。

撓性板大體上呈盤形并由金屬(諸如鋼、鈦或鋁)制成。在一些構(gòu)造中，撓性板繞著盤的邊緣設(shè)置有齒。齒被構(gòu)造為與起動機(jī)馬達(dá)接合并由起動機(jī)馬達(dá)驅(qū)動，從而啟動發(fā)動機(jī)。

通常，用于高需求應(yīng)用(諸如，具有高扭矩和推力負(fù)載的賽車)的撓性板是機(jī)加工的。用于低需求應(yīng)用(諸如，家庭車輛)的撓性板通常是沖壓的。

現(xiàn)在參照圖1，以示意圖的形式示出了機(jī)動車輛10。車輛10包括驅(qū)動源12。驅(qū)動源12可包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。在其它實施例中，驅(qū)動源12可包括電機(jī)。驅(qū)動源12(例如，經(jīng)由驅(qū)動軸)驅(qū)動地連接到撓性板14。在驅(qū)動源12包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的實施例中，撓性板14可選地連接到起動機(jī)馬達(dá)16。在這樣的實施例中，起動機(jī)馬達(dá)16被構(gòu)造為將旋轉(zhuǎn)運動傳遞到撓性板14，以協(xié)助啟動內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。撓性板14驅(qū)動地連接到變矩器18的輸入。變矩器18的輸出驅(qū)動地連接到變速器20。變速器20根據(jù)各種固定的和/或可變的傳動比驅(qū)動地連接到牽引車輪22。

在以下對附圖的討論中，利用極坐標(biāo)系統(tǒng)。徑向方向從轂朝向外緣延伸。在撓性板的總體平面(general plane)內(nèi)，周向方向的切線始終垂直于徑向方向。軸向方向垂直于徑向方向延伸。

現(xiàn)在參照圖2A，以等軸測圖示出了代表性的現(xiàn)有技術(shù)的撓性板30。如可以看到的，撓性板30大體上呈盤形。撓性板30包括具有開口的轂部分32，轂部分32被構(gòu)造為圍繞曲軸安裝。撓性板30還包括圍繞轂部分布置的多個曲軸螺栓孔34。曲軸螺栓孔34被構(gòu)造為容納緊固件以將撓性板30連接到曲軸連接板。撓性板30還包括外緣部分36?？蓢@外緣部分36設(shè)置環(huán)形齒輪，以與起動機(jī)馬達(dá)接合。多個變矩器螺栓孔38在外緣部分36附近繞著撓性板周向地布置。變矩器螺栓孔38被構(gòu)造為容納緊固件以將撓性板30連接到變矩器連接板。此外，多個切除部分40設(shè)置中間區(qū)域42中，并布置在轂部分32與外緣部分36之間的徑向位置處。切除部分40被構(gòu)造為在不對撓性板30的應(yīng)力特性產(chǎn)生不利影響的情況下減小撓性板30的總重量。切除部分40具有規(guī)則的形狀(例如，矩形或圓形)，即，圍繞撓性板30的圓周按照重復(fù)的圖案形式布置。

現(xiàn)在參照圖2B，以徑向截面示出了現(xiàn)有技術(shù)的撓性板30，現(xiàn)有技術(shù)的撓性板30具有從轂部分32到中間部分42的大體上恒定的厚度t。厚度t是沿著軸向方向測量的。在運轉(zhuǎn)期間，撓性板30將扭矩從曲軸傳遞到變矩器。選擇厚度t以適應(yīng)在運轉(zhuǎn)期間在撓性板中產(chǎn)生的應(yīng)力，并且還保持足夠的撓性以在轉(zhuǎn)速改變期間適應(yīng)變矩器中的運動。厚度t可以為(例如)大約5mm。外緣部分36的厚度相對于撓性板30的其它部分增加，以適應(yīng)環(huán)形齒輪。

現(xiàn)在參照圖3A，以徑向截面示出了根據(jù)本公開的撓性板50。撓性板50優(yōu)選地由金屬(諸如鋁或鋼)制成。撓性板50包括轂部分52、外緣部分54以及位于轂部分52與外緣部分54之間的中間部分56。曲軸螺栓孔58繞著轂部分52設(shè)置，變矩器螺栓孔60繞著外緣部分54設(shè)置。

如同已知的撓性板，轂部分52具有厚度t₁，外緣部分54具有增加的厚度以適應(yīng)環(huán)形齒輪。厚度大小是沿著軸向方向測量的。在優(yōu)選的實施例中，厚度t₁與那些現(xiàn)有技術(shù)中的撓性板的厚度一致(例如，大約5mm)。當(dāng)然，可使用其它厚度。

然而，與已知的構(gòu)造不同的是，轂部分52與外緣部分54之間的厚度不是恒定的。中間部分56包括(從中心到邊緣依次為)第一區(qū)域62、第二區(qū)域64、第三區(qū)域66和第四區(qū)域68。第一區(qū)域62具有與轂部分52的厚度一致的厚度t₁。第二區(qū)域64具有厚度t₂。厚度t₂小于厚度t₁。厚度t₂可以為(例如)3mm。第三區(qū)域66具有厚度t₃。厚度t₃大于厚度t₂。厚度t₃可等于或不同于厚度t₁。第四區(qū)域68具有厚度t₄。厚度t₄小于厚度t₃。厚度t₄可等于或不同于厚度t₂。

如可以看到的，這種構(gòu)造相對于已知的撓性板在中間部分56的一些區(qū)域中設(shè)置更薄的截面。出人意料的是，分析顯示這樣的設(shè)計(即，減小中間部分56的厚度)減小了在運轉(zhuǎn)期間存在于中間部分56中的應(yīng)力(相對于在傳統(tǒng)的撓性板設(shè)計的相應(yīng)位置中存在的那些應(yīng)力)。

現(xiàn)在參照圖3B和圖3C，分別示出了根據(jù)本公開的撓性板50的正視圖和正面詳細(xì)視圖。由于中間部分56中的減小的厚度使運轉(zhuǎn)期間存在的應(yīng)力減小，因此，可設(shè)置更大和更復(fù)雜的穿過撓性板50的切除部分。在該實施例中，設(shè)置多個切除部分70，這些切除部分70圍繞撓性板50周向地布置。每個切除部分70包括第一部分71，第一部分71設(shè)置在第一徑向位置處并以第一角位置72為中心。在該實施例中，切除部分70圖案的第一部分71大體上呈矩形。此外，每個切除部分70包括第二部分74，第二部分74設(shè)置在第二徑向位置處并以第二角位置76為中心。每個切除部分70的第二部分74的數(shù)量可與切除部分70的第一部分71的數(shù)量不同，并且第二角位置76可與第一角位置72不同。在該實施例中，第二部分74被設(shè)置在第一部分71的徑向外側(cè)。此外，在該實施例中，每個切除部分70包括與每個第一部分71相鄰的兩個第二部分74。如圖3B中所示，包括第一部分71和第二部分74的切除部分70可保持撓性板50中的足夠的扭轉(zhuǎn)剛度，同時增加撓性板50的軸向柔性并減小撓性板50的重量。

在優(yōu)選的實施例中，鄰近外緣部分54設(shè)置焊接凸緣78。焊接凸緣78被布置在變矩器螺栓孔60之間并突出到切除部分70中。因此，切除部分70的形狀可被描述為內(nèi)凹的或凹形的，即，切除部分70的邊緣輪廓包括向內(nèi)突出的部分。焊接凸緣78設(shè)置焊接點以便于通過焊接將撓性板50連接到正時板。

如可以看到的，相對于圖2中示出的已知構(gòu)造，增設(shè)第二切除部分圖案可使更大量的材料從撓性板50的面上被移除。通過將切除部分面積增加與圖3A中示出的厚度減小結(jié)合，根據(jù)本公開的實施例可比已知的撓性板輕達(dá)30％。重量的減小可反映到裝配好的車輛中的燃料消耗的減少。此外，重量的減小可使材料成本相應(yīng)地減少。

當(dāng)然，以上設(shè)計的變型是可行的。其它考慮的實施例可包括輪廓截面厚度的其它圖案。例如，一個可替代的實施例可包括整個中間部分為大體上恒定的厚度，中間部分厚度小于轂部分厚度或外緣部分厚度。其它考慮的實施例可包括其它組合的切除部分圖案。

作為額外的優(yōu)點，可使用與制造用于已知的高性能撓性板的方法沒有顯著不同的機(jī)加工方法來制造根據(jù)本公開的實施例。

現(xiàn)在參照圖4，以流程圖的形式示出了根據(jù)本公開的制造撓性板的方法。如在框80處所示，提供大體上為盤形的主體。這可以包括(例如)將諸如鋁或鋼的金屬機(jī)加工成適合的形狀。這可包括設(shè)置主體的中間部分，使中間部分的厚度小于轂部分厚度或外緣部分厚度，如在框82處所示。該方法可額外地或可替代地包括設(shè)置主體的具有多個區(qū)域的中間部分，每個區(qū)域具有不同的厚度，如在框84處所示。例如，鄰近轂部分的第一區(qū)域可具有第一厚度，位于第一區(qū)域的徑向外側(cè)的第二區(qū)域可具有第二厚度，位于第二區(qū)域的徑向外側(cè)并鄰近外緣部分的第三區(qū)域可具有第三厚度。根據(jù)該示例，第二厚度與第一厚度不同且與第三厚度不同。

如在框86處所示，所述方法還包括設(shè)置穿過主體的第一孔。第一孔的邊緣具有凹形輪廓。

如在框88處所示，所述方法還包括設(shè)置穿過主體的第二孔。第二孔的邊緣具有凹形輪廓。第二孔被設(shè)置在與第一孔不同的周向位置處。還可設(shè)置額外的孔。

如可以看到的，相對于已知設(shè)計，本公開提供了具有重量減小而扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度增加的撓性板。重量的減小可引起材料成本降低、燃料經(jīng)濟(jì)性提高以及客戶滿意度提高。此外，這些優(yōu)點可以在沒有顯著改變制造工藝的情況下(相比于已知的撓性板的制造工藝)而獲得。

雖然已經(jīng)詳細(xì)地描述了最佳模式，但熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到各個可選的設(shè)計和實施例在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。雖然各個實施例已經(jīng)被描述為在一個或更多個期望的特征方面提供優(yōu)點或者優(yōu)于其它實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到，根據(jù)具體的應(yīng)用和實施方式，可對一個或更多個特征進(jìn)行折衷，以實現(xiàn)期望的系統(tǒng)屬性。這些屬性包括但不限于：成本、強(qiáng)度、耐久性、生命周期成本、可銷售性、外觀、封裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、裝配便利性等。在此討論的被描述為在一個或更多個特性方面不如其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)實施方式合意的實施例并不在本公開的范圍之外，并且可期望用于特定的應(yīng)用。