本發(fā)明涉及一種具有扭轉(zhuǎn)隔振器或減震器的動(dòng)力系，并且更具體地涉及一種具有行星齒輪組的動(dòng)力系，該行星齒輪組結(jié)合至隔振器中以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出與變速器的輸入之間的扭振。

背景技術(shù)：

此章節(jié)的陳述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，并且可以或可以不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不合需要的通過(guò)動(dòng)力系和傳動(dòng)系傳輸至機(jī)動(dòng)車輛的扭振。通常，扭轉(zhuǎn)隔離器或減震器用來(lái)隔離或減少?gòu)陌l(fā)動(dòng)機(jī)傳輸至變速器的扭振。扭轉(zhuǎn)隔離器可被放置在變矩器內(nèi)介于變矩器鎖止離合器與變速器的輸入軸之間。已知的扭轉(zhuǎn)隔離器使用一個(gè)或多個(gè)彈簧來(lái)存儲(chǔ)能量并且用來(lái)抑制發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的能量傳送路徑。然而，在某些動(dòng)力系配置中，扭轉(zhuǎn)隔離器不足以隔離扭振。例如，在具有連續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩脈動(dòng)的動(dòng)力系中，發(fā)生已知的彈簧設(shè)計(jì)隔振器不足以隔離的振動(dòng)幅度的增加和振動(dòng)頻率的降低，由此要求相對(duì)于已知的隔振器進(jìn)行改進(jìn)。

因此，本領(lǐng)域?qū)τ诰哂懈粽衿鞯膭?dòng)力系來(lái)說(shuō)尚有余地來(lái)減少歸因于連續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩脈動(dòng)產(chǎn)生的扭振。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了用于機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器的實(shí)例。用于機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器包括輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件；以及將輸入構(gòu)件連接至輸出構(gòu)件的部件組。部件組包括：連接至環(huán)形齒輪的第一彈簧接合元件；至少一個(gè)小齒輪接合至環(huán)形齒輪；太陽(yáng)齒輪接合至至少一個(gè)小齒輪；第二彈簧接合元件連接至托架，其中托架還連接至至少一個(gè)小齒輪；且至少一個(gè)彈簧接觸第二彈簧接合元件和第一彈簧接合元件這兩者以允許托架相對(duì)于第一彈簧接合元件有角度地偏轉(zhuǎn)。太陽(yáng)齒輪和環(huán)形齒輪這兩者均連接至輸入構(gòu)件或輸出構(gòu)件。

在用于本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器的一個(gè)實(shí)例中，輸入構(gòu)件是發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件。

在用于本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器的又另一個(gè)實(shí)例中，輸出構(gòu)件是變速器輸入軸。

在用于本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器的又另一個(gè)實(shí)例中，太陽(yáng)齒輪直接連接至變速器輸入軸。

在用于本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器的又另一個(gè)實(shí)例中，連接板直接連接至第一彈簧接合元件并且連接至發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件。

在用于本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器的又另一個(gè)實(shí)例中，變矩器包括變矩器鎖止離合器。

在用于本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器的又另一個(gè)實(shí)例中，變矩器鎖止離合器板連接至該連接板；且變矩器鎖止離合器活塞連接至變矩器鎖止離合器板并介于發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件與變矩器鎖止離合器板之間。

在用于本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器的又另一個(gè)實(shí)例中，太陽(yáng)齒輪連接至發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件。

在用于本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器的又另一個(gè)實(shí)例中，第一彈簧接合元件連接至變速器輸入軸。

在用于本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器的又另一個(gè)實(shí)例中，輸入構(gòu)件連接至撓性板，且撓性板連接至機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)。

從本文提供的描述中其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹秋@而易見(jiàn)的。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書(shū)和具體實(shí)例僅僅旨在用于說(shuō)明目的，而不旨在限制本發(fā)明的范圍。

附圖說(shuō)明

本文描述的附圖僅僅是為了說(shuō)明目的，并且不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

附圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的機(jī)動(dòng)車輛變矩器的橫截面視圖；

附圖2是在附圖1的剖面2處取得的部分橫截面端部立視圖；

附圖3是本發(fā)明的第一方面的扭轉(zhuǎn)隔振器的示意橫截面圖；

附圖4是在附圖3的剖面4處取得的部分橫截面端部立視圖；

附圖5是在附圖3的剖面5處取得的部分橫截面端部立視圖；以及

附圖6是本發(fā)明的第二方面的扭轉(zhuǎn)隔振器的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下描述在性質(zhì)上僅是示例性的，并且不旨在限制本發(fā)明內(nèi)容、應(yīng)用或者用途。

參考附圖1，用于機(jī)動(dòng)車輛的變速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10包括位于變矩器14內(nèi)的扭轉(zhuǎn)隔振器12，扭轉(zhuǎn)隔振器12用以隔離發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件16與變速器輸入軸18之間的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩脈動(dòng)。

變矩器14大致上包括泵20、渦輪22和位于變矩器殼體24內(nèi)的定子(未示出)。泵20聯(lián)接至變矩器殼體24并且由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件16(諸如傳動(dòng)軸)驅(qū)動(dòng)。渦輪22通過(guò)泵20的旋轉(zhuǎn)而流體地驅(qū)動(dòng)。定子位于泵20和渦輪22之間并且用來(lái)倍增變矩器14內(nèi)的扭矩。變矩器殼體24例如由穿過(guò)撓性板28的緊固件撓性地連接至發(fā)動(dòng)機(jī)接口26。變矩器14還包括鎖止離合器30，其可操作以使用連接至鎖止離合器板36的鎖止離合器活塞32選擇性地將泵20機(jī)械地聯(lián)接至渦輪22。至扭轉(zhuǎn)隔振器的輸入是通過(guò)固定至鎖止離合器板36的連接板34而提供。

扭轉(zhuǎn)隔振器12聯(lián)接在連接板34與變速器輸入軸18之間以減少發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件16與變速器軸18之間的路徑中的扭振。連接板34是例如通過(guò)焊接固定至第一彈簧接合元件40。為了增加扭振減少的有效范圍，扭轉(zhuǎn)隔振器12包括行星齒輪組38。行星齒輪組38的部件包括太陽(yáng)齒輪42、多個(gè)小齒輪44和環(huán)形齒輪46。

太陽(yáng)齒輪42具有與變速器輸入軸18的花鍵齒輪嚙合的內(nèi)部齒輪齒。多個(gè)小齒輪44獨(dú)立地繞太陽(yáng)齒輪42旋轉(zhuǎn)，每個(gè)小齒輪44具有與太陽(yáng)齒輪42的外部齒輪齒嚙合的外部齒輪齒。每個(gè)小齒輪44的外部齒輪齒還嚙合至環(huán)形齒輪46的內(nèi)部齒輪齒，環(huán)形齒輪46被定位成具有在環(huán)形齒輪46內(nèi)部的小齒輪44。小齒輪44可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)地安裝至固定至托架48(下文更詳細(xì)地描述)的不同小齒輪軸(參考圖2更詳細(xì)地示出和描述)。根據(jù)若干方面，扭矩隔振器12連同變矩器14一起各自連接至變速器輸入軸18，并且因此均隨著變矩器14傳送來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件的動(dòng)力以旋轉(zhuǎn)變速器輸入軸18而共同旋轉(zhuǎn)。

連接至托架48的第二彈簧接合元件50接觸一個(gè)或多個(gè)彈簧52。多個(gè)彈簧52(根據(jù)若干方面，為壓縮彈簧)位于第二彈簧接合元件50與第一彈簧接合元件40之間并且通過(guò)相對(duì)角旋轉(zhuǎn)而壓縮在第二彈簧接合元件50與第一彈簧接合元件40之間，這是因?yàn)榈谝粡椈山雍显?0相對(duì)于第二彈簧接合元件50有角度地旋轉(zhuǎn)。第二彈簧接合元件50連接至如先前提及般可旋轉(zhuǎn)地支撐小齒輪44的托架48。扭振減少部分是通過(guò)彈簧52的壓縮和后續(xù)伸展而實(shí)現(xiàn)，彈簧52將由在第一彈簧接合元件40與第二彈簧接合元件50之間的角度旋轉(zhuǎn)接收的能量存儲(chǔ)。

第一彈簧接合元件40固定至環(huán)形齒輪46。第二彈簧接合元件50是使用諸如鉚釘60的多個(gè)緊固件連接至托架48。托架48相對(duì)于變速器輸入軸18和行星齒輪組38旋轉(zhuǎn)，通過(guò)彈簧52的壓縮和伸展被限制為其相對(duì)于第一彈簧接合元件40呈弧形旋轉(zhuǎn)。為了將小齒輪44可旋轉(zhuǎn)地連接至托架48，針軸承62位于每個(gè)小齒輪44與連接至托架48的小齒輪軸64之間。渦輪22聯(lián)接至并且驅(qū)動(dòng)變速器輸入軸18，因此來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)56的扭矩通過(guò)扭轉(zhuǎn)隔振器12和變速器輸入軸18傳送至變速器58。

參考附圖2，根據(jù)若干方面，多個(gè)彈簧52包括表示為彈簧52a、52b、52c、52d、52e、52f的六個(gè)彈簧。每個(gè)彈簧52通過(guò)固定至第一彈簧接合元件40并且從第一彈簧接合元件40徑向地向內(nèi)延伸的第一接合舌部66以及通過(guò)固定至第二彈簧接合元件50并且從第二彈簧接合元件50徑向地向外延伸的第二接合舌部68與連續(xù)彈簧52分離。例如，彈簧52a被保持在第一接合舌部66a與第二接合舌部68a之間并且在彈簧52a的一端處接觸第一接合舌部66a和第二接合舌部68a，并且還在彈簧52a的相對(duì)第二端處接觸第一接合舌部66b和第二接合舌部68b。托架48和由此第二彈簧接合元件50(連接至托架48)的扭矩旋轉(zhuǎn)抵著第一彈簧接合元件40的個(gè)別第一接合舌部66壓縮彈簧52a、52b、52c、52d、52e、52f中的每一個(gè)。

參考附圖3并且再次參考附圖1至2，根據(jù)若干方面，扭轉(zhuǎn)隔振器12的輸入構(gòu)件是經(jīng)由連接板34連接至第一彈簧接合元件40的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件16，且變速器輸入軸18界定輸出構(gòu)件。第一彈簧接合元件40連接至托架48并且通過(guò)彈簧52與托架48隔振。連接板34連接至第一彈簧接合元件40并且由此連接至環(huán)形齒輪46。太陽(yáng)齒輪42連接至變速器輸入軸18，從而用作輸出構(gòu)件。根據(jù)若干方面包括四個(gè)小齒輪44a、44b、44c、44d的每個(gè)小齒輪44可由獨(dú)立小齒輪軸64a、64b、64c、64d旋轉(zhuǎn)地連接至托架48。根據(jù)此方面，太陽(yáng)齒輪42和環(huán)形齒輪46連接至輸出構(gòu)件(變速器輸入軸18)，并且使用彈簧52經(jīng)由托架48與輸入構(gòu)件(發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件16)隔離。

參考附圖4并且再次參考附圖1至2，托架48使用布置在托架48周圍的象限中的獨(dú)立小齒輪軸64a、64b、64c、64d支撐小齒輪44。包括第一和第二接合舌部對(duì)(66a、68a)；(66b、68b)；(66c、68c)；(66d、68d)；(66e、68e)；以及(66f、68f)的六對(duì)接合舌部將獨(dú)立彈簧52a、52b、52c、52d、52e、52f分離，從而允許彈簧52a、52b、52c、52d、52e、52f中的每一個(gè)具有同時(shí)且基本上相等的偏轉(zhuǎn)。

參照附圖5，并再次參照附圖1和附圖3，可以更加清楚地看到行星齒輪組38的結(jié)構(gòu)。所述太陽(yáng)齒輪42位于中心，與變速器輸入軸18的花鍵齒輪嚙合。四個(gè)小齒輪44a、44b、44c、44d的每一個(gè)都等距布置，并且它們的外部齒輪齒與太陽(yáng)齒輪42的外部齒輪齒嚙合，同時(shí)也與環(huán)形齒輪46的內(nèi)部齒輪齒嚙合。根據(jù)這個(gè)方面，所述太陽(yáng)齒輪42、小齒輪44和環(huán)形齒輪46都位于托架48的輸出部件側(cè)。

參照附圖6，并再次參照附圖1和附圖3，扭轉(zhuǎn)隔振器12'的結(jié)構(gòu)相對(duì)于參照附圖1-5所描述的扭轉(zhuǎn)隔振器12是相反的。因此相似的部件通過(guò)使用單撇符號(hào)加以識(shí)別。根據(jù)(本發(fā)明的)若干方面，所述扭轉(zhuǎn)隔振器12'的輸入元件是連接到太陽(yáng)齒輪42'的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件16，它們反過(guò)來(lái)可以連接至小齒輪44'，從而連接至環(huán)形齒輪46'。所述輸入構(gòu)件，其帶有連接至變速器輸入軸18的第一彈簧接合元件40'，通過(guò)彈簧52'和托架48'從輸出構(gòu)件(變速器輸入軸18)分離。變速器輸入軸18通過(guò)彈簧52'和托架48'從太陽(yáng)齒輪42'、輸入構(gòu)件和連接板36扭轉(zhuǎn)振動(dòng)隔離。根據(jù)這一方面，所述太陽(yáng)齒輪42'、小齒輪44'和環(huán)形齒輪46'都位于托架48'的輸入構(gòu)件側(cè)，并通過(guò)托架48'與輸出構(gòu)件(變速器輸入軸18)分離。

應(yīng)該認(rèn)識(shí)到所述扭轉(zhuǎn)隔振器12、12'可以具有其他結(jié)構(gòu)，例如可具有少于或多于六個(gè)彈簧、平行布置的彈簧，并且可在不背離本發(fā)明的范圍內(nèi)對(duì)于行星齒輪組38的行星齒輪的數(shù)量進(jìn)行修改。

根據(jù)本發(fā)明的若干方面，一種用于機(jī)動(dòng)車輛的扭轉(zhuǎn)隔振器12包括一個(gè)輸入構(gòu)件(如發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件16)，一個(gè)輸出構(gòu)件(如變速器輸入軸18)；和一個(gè)將輸入元件連接至輸出元件的部件組70。所述部件組70包括：連接至環(huán)形齒輪46的第一彈簧接合元件40；至少一個(gè)與環(huán)形齒輪46嚙合的小齒輪44；與至少一個(gè)小齒輪44嚙合的太陽(yáng)齒輪42；連接至托架48的第二彈簧接合元件50，該托架48同樣與至少一個(gè)小齒輪44連接。以及至少一個(gè)同時(shí)與第二彈簧接合元件50和第一彈簧接合元件40接觸的彈簧52，以允許托架48相對(duì)于第一彈簧接合元件40有角度地偏轉(zhuǎn)。太陽(yáng)齒輪42和環(huán)形齒輪46都連接至輸入構(gòu)件或者輸出構(gòu)件。

如附圖3所示，所述部件組70被如此構(gòu)造：連接板34聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件16并由之驅(qū)動(dòng)，且太陽(yáng)齒輪42連接至變速器輸入軸18。如副圖6所示，部件組70'大體上具有與部件組70一致的部件，但這些部件的方向相對(duì)于附圖3的結(jié)構(gòu)而言是相反的。所述部件組70'被如此構(gòu)造：太陽(yáng)齒輪聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件16并由之驅(qū)動(dòng)，且連接板34'連接至變速器輸入軸18。在這個(gè)方面，環(huán)形齒輪46'被連接至輸出構(gòu)件。

眾所周知，為了實(shí)現(xiàn)更加有效的扭轉(zhuǎn)隔振，一般希望減小彈簧系數(shù)并且在隔振器的輸入構(gòu)件(如輸入軸)和輸出構(gòu)件(如輸出軸)之間提供一個(gè)更大的最大角位移。已知的僅僅使用彈簧來(lái)抑制扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的扭轉(zhuǎn)隔振器受到彈簧系數(shù)和彈簧長(zhǎng)度的限制，因此具有一個(gè)受限的隔離部件角位移。通過(guò)本文描述的行星齒輪組38的額外用途，結(jié)合部件組70、70'的部件間連接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了彈簧系數(shù)的顯著降低以及隔離器最大角位移的增大。它可通過(guò)以下兩個(gè)方程式得到證明，這兩個(gè)方程式是由本發(fā)明的隔離器設(shè)計(jì)推導(dǎo)得出。

方程式1：

方程式2：

在以上方程式1和2中，k_{R_S}表示隔離器(在環(huán)形齒輪和太陽(yáng)齒輪軸之間)的輸入與輸出構(gòu)件間的彈簧系數(shù)，k_spring表示彈簧組件(所有的彈簧52)的彈簧系數(shù)，R表示環(huán)形齒輪46的半徑，S表示太陽(yáng)齒輪42的半徑，θ_{max_R_S}表示輸入和輸出構(gòu)件間的最大角位移，θ_{max_spring}表示彈簧組件的最大角位移。例如，利用上述方程式1和2，假如行星齒輪組38的R/S值為3，則隔離器的彈簧系數(shù)減小大約16倍，且最大角位移增大4倍。

本發(fā)明的描述在本質(zhì)上僅僅是示范性的，并且不脫離本發(fā)明要旨的變型都預(yù)期屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這些變化不能被視為脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍。