本公開涉及扭振隔離器或渦輪阻尼器,并且更具體地涉及一種具有與用于減少發(fā)動(dòng)機(jī)的扭振的渦輪阻尼器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的摩擦離合器的動(dòng)力系。
背景技術(shù):
此章節(jié)的陳述僅僅提供與本公開內(nèi)容相關(guān)的背景信息,而且可或可以不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生非所需的扭振進(jìn)而通過動(dòng)力系和傳動(dòng)系傳輸至機(jī)動(dòng)車。通常,使用扭力隔離器或阻尼器以隔離或減少從發(fā)動(dòng)機(jī)傳輸至變速器的扭振。扭力隔離器可放置成緊鄰變速器的變矩器鎖止離合器與輸入軸之間的變矩器。已知的扭力阻尼器使用一個(gè)或多個(gè)彈簧來存儲(chǔ)能量并且用于抑制發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的能量傳遞路徑。然而,在某些動(dòng)力系配置中,扭力阻尼器不足以隔離扭振。例如,在具有滾動(dòng)式汽缸停用策略的發(fā)動(dòng)機(jī)中,在較低發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度和頻率下發(fā)生振動(dòng)幅度的增加和振動(dòng)頻率的降低,這是已知的單個(gè)大小的彈簧設(shè)計(jì)減振器不足以在設(shè)計(jì)空間內(nèi)隔離的,由此需要改進(jìn)已知的減振器。
因此,具有減振器的動(dòng)力系在本領(lǐng)域中尚有空間來減少振動(dòng)頻率的更寬范圍中的扭振。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開提供了用于具有可旋轉(zhuǎn)地連接至變矩器的渦輪軸的機(jī)動(dòng)車變速器的阻尼器系統(tǒng)的實(shí)例。液壓致動(dòng)離合器連接至渦輪軸并且可隨著渦輪軸一起旋轉(zhuǎn)。第一彈簧籠具有連接至液壓致動(dòng)離合器的第一籠部分和連接至變矩器離合器的摩擦板的第二籠部分,當(dāng)接合變矩器離合器時(shí)該摩擦板與壓力板耦接。第一彈簧組連接至第一彈簧籠的第一和第二彈簧籠部分。當(dāng)摩擦地接合變矩器離合器時(shí),通過軸向旋轉(zhuǎn)將第一彈簧組的多個(gè)彈簧偏轉(zhuǎn)在第一籠構(gòu)件與第二籠構(gòu)件之間,從而將第一彈簧籠的第一和第二籠部分可釋放地耦接至渦輪軸。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例中,第二彈簧籠具有連接至離合器的第一籠段和連接至變矩器的渦輪的第二籠段。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)例中,具有各自具有不同于第一彈簧組的彈簧的彈簧常數(shù)的彈簧常數(shù)的多個(gè)第二彈簧的第二彈簧組連接至第二彈簧籠,其中當(dāng)摩擦地脫離液壓致動(dòng)離合器時(shí),通過軸向旋轉(zhuǎn)將第二彈簧組的多個(gè)第二彈簧偏轉(zhuǎn)在第一籠段與第二籠段之間。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)例中,第二組彈簧中的彈簧以取決于扭振振幅的角度偏轉(zhuǎn)。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)例中,液壓致動(dòng)離合器包括離合器殼體,其具有固定至離合器殼體的多個(gè)摩擦或反作用板,離合器殼體連接至渦輪軸。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)例中,輪轂可相對(duì)于離合器殼體軸向旋轉(zhuǎn)并且固定至變矩器的渦輪,該輪轂具有固定至輪轂的多個(gè)摩擦或反作用板,輪轂的摩擦或反作用板與殼體內(nèi)側(cè)的摩擦或反作用板中的相對(duì)板交錯(cuò)。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)例中,液壓致動(dòng)離合器包括離合器殼體,其具有固定至離合器殼體的多個(gè)摩擦或反作用板,離合器殼體連接至渦輪軸。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)例中,套筒設(shè)置在渦輪軸的縱向孔中,該套筒將縱向孔分離為內(nèi)通道和外通道,該內(nèi)或外通道限定供應(yīng)液壓流體至液壓致動(dòng)離合器的路徑。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)例中,液壓致動(dòng)離合器的離合器殼體具有液壓流體離合器施用通道,該液壓流體離合器施用通道與由套筒限定的內(nèi)或外通道流體連通。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)例中,渦輪軸進(jìn)一步包括延伸穿過渦輪軸的壁的多個(gè)連接通道,該連接通道與由套筒限定的內(nèi)或外通道流體連通。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)例中,壓力板或活塞可旋轉(zhuǎn)地支撐在液壓致動(dòng)離合器的離合器殼體上。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)例中,當(dāng)液壓壓力施用至壓力板時(shí),摩擦板將壓力板或活塞摩擦地耦接至變速器的撓性板。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)例中,阻尼器定位在變矩器內(nèi)側(cè)的空間中并且連接在壓力板或活塞與變矩器的渦輪之間。
在用于本公開的機(jī)動(dòng)車的阻尼器系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)例中,液壓致動(dòng)離合器由花鍵齒輪連接至渦輪軸,且第一籠部分和第一籠段中的每一個(gè)均通過花鍵連接至液壓致動(dòng)離合器的離合器殼體。
其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)谋疚奶峁┑拿枋鲋凶兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是,描述和具體實(shí)例僅旨在說明目的,且不旨在限制本公開的范圍。
附圖說明
本文所述的附圖僅為了說明目的并且不旨在以任何方式限制本公開的范圍。
圖1是根據(jù)本公開的原理的機(jī)動(dòng)車變速器變矩器組件的橫截面前視圖;
圖2是本公開的彈簧籠的前視圖;
圖3是圖1的區(qū)域3的部分橫截面前視圖;
圖4是圖1的變速器組件的渦輪軸的前透視圖;
圖5是在圖4的截面5處截取的橫截面視圖;
圖6是用于本公開的液壓致動(dòng)離合器的離合器殼體的右前透視圖;以及
圖7是用于圖1的變速器組件的壓力板的右前透視圖。
具體實(shí)施方式
以下描述在性質(zhì)上僅是示例性的,并且不旨在限制本公開、應(yīng)用或用途。
參考圖1,用于機(jī)動(dòng)車的變速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10包括經(jīng)由輸入連接器16接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)14的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的變速器12。輸入連接器16固定至變速器撓性板18,其隨著輸入連接器16的轉(zhuǎn)速一起旋轉(zhuǎn)。變矩器20定位在變速器殼體22內(nèi)。變矩器20通常包括定位在變矩器殼體30內(nèi)的泵24、渦輪26和定子28。渦輪26限定變矩器20的輸出并且通過泵24的旋轉(zhuǎn)而流體地驅(qū)動(dòng)。定子28位于泵24與渦輪26之間。定子28提供反作用以將變矩器20內(nèi)的轉(zhuǎn)矩倍增。變矩器殼體30連接至撓性板18并且因此在發(fā)動(dòng)機(jī)14的曲柄軸的旋轉(zhuǎn)期間共同旋轉(zhuǎn)。泵24耦接至變矩器殼體28并且因此也與發(fā)動(dòng)機(jī)14共同旋轉(zhuǎn)。渦輪26提供變速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10的轉(zhuǎn)矩輸出并且旋轉(zhuǎn)渦輪殼體32,該渦輪殼體繼而又軸向地旋轉(zhuǎn)限定變速器輸出驅(qū)動(dòng)部件的渦輪軸34。
為了緩解通過渦輪軸34傳遞的發(fā)動(dòng)機(jī)14的振動(dòng)頻率,阻尼器系統(tǒng)36耦接至撓性板18與變矩器殼體30之間的渦輪軸34。當(dāng)(下文限定的)變矩器離合器關(guān)閉時(shí),阻尼器系統(tǒng)36隔離發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件16與渦輪軸34之間的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈沖。為了將阻尼器系統(tǒng)36的選定部件耦接至渦輪34或從渦輪軸34中解耦阻尼器系統(tǒng)36的選定部件,提供液壓致動(dòng)離合器38,其例如使用花鍵齒輪40連接至渦輪軸34。為了減少較高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度下的發(fā)動(dòng)機(jī)扭振,當(dāng)變矩器離合器關(guān)閉時(shí),阻尼器系統(tǒng)36的第一組彈簧42耦接至變矩器20的離合器板,使得也充填液壓或變速器流體壓力以接合液壓致動(dòng)離合器38。
阻尼器系統(tǒng)36還包括第二組彈簧44。為了增加較低發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度下(例如在約1400rpm或低于約1400rpm)的扭振減少的有效范圍,將液壓壓力從液壓致動(dòng)離合器38中釋放出來,由此脫離液壓致動(dòng)離合器38的離合器元件。第二組彈簧44具有選定為用作較低頻率和較低速度的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行下的動(dòng)力吸收器的彈簧常數(shù)。當(dāng)液壓致動(dòng)離合器38脫離時(shí),第二組彈簧44用于阻尼發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件16與渦輪軸34之間的低頻發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈沖。阻尼器系統(tǒng)36因此在輸入連接器16與車輛的最終驅(qū)動(dòng)單元46之間提供第一和第二范圍的扭振減少,該最終驅(qū)動(dòng)單元通常包括諸如差速器以及第一和第二車軸半軸以及齒輪箱的剩余構(gòu)件(未示出)的物件。
液壓致動(dòng)離合器38包括如先前討論的使用花鍵齒輪40連接至渦輪軸34的離合器殼體48。離合器殼體48提供用于液壓流體的多個(gè)流動(dòng)路徑,并且因此提供在具有密封件的若干位置中,該密封件包括定位在離合器殼體48與渦輪軸34之間的第一密封件50a和第二密封件50b。離合器施用活塞52可滑動(dòng)地設(shè)置在離合器殼體48中并且使用第一施用活塞密封件54a和第二施用活塞密封件54b密封以防止相對(duì)于離合器殼體48滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。壓力板56相對(duì)于離合器殼體48可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置并且使用壓力板密封件58密封以防止液壓流體泄漏。壓力板56可使用限定變矩器離合器的摩擦板60可旋轉(zhuǎn)地耦接至撓性板18。離合器殼體48還包括輪轂62,其可使用輪轂密封件64可旋轉(zhuǎn)地支撐在渦輪軸34上。
根據(jù)若干方面,阻尼器系統(tǒng)36定位在限定于壓力板56與渦輪殼體32之間的空間66中。第一組彈簧42由阻尼器系統(tǒng)36的第一彈簧籠68單獨(dú)保持,該第一彈簧籠位于空間66內(nèi)。第一彈簧籠68包括由具有接觸第一組彈簧42的個(gè)別彈簧對(duì)的多個(gè)彈簧接合端71的第一籠元件70限定的第一籠部分69,并且在相對(duì)端處提供由花鍵齒輪73花鍵連接至離合器殼體48的連接端72。第一籠元件70因此隨著通過花鍵連接至渦輪軸34的離合器殼體48一起旋轉(zhuǎn)。第二籠部分是由連接至摩擦板60的彈簧支撐殼體74限定,并且由摩擦板60接合。當(dāng)作用于壓力板56上的壓力達(dá)到最小閾值壓力(例如在預(yù)定閾值發(fā)動(dòng)機(jī)速度或預(yù)定閾值發(fā)動(dòng)機(jī)速度以上發(fā)生的壓力),變矩器離合器關(guān)閉或接合,壓力板56接合摩擦板60,且彈簧支撐殼體74與壓力板56和撓性板18一起軸向旋轉(zhuǎn)。彈簧支撐殼體74包括由一個(gè)或多個(gè)殼體緊固件74a(諸如鉚釘)耦接的多個(gè)殼體部分。
隨著第一籠元件70相對(duì)于彈簧支撐殼體74旋轉(zhuǎn),(根據(jù)若干方面)限定重疊對(duì)壓縮彈簧的第一組彈簧42中的多個(gè)彈簧定位在由第一籠元件70的多個(gè)彈簧接合端71限定的第一籠部分與由彈簧支撐殼體74限定的第二籠部分之間并且由其間的相對(duì)角度旋轉(zhuǎn)壓縮。扭振減少是部分通過第一組彈簧42的彈簧對(duì)的壓縮和后續(xù)膨脹實(shí)現(xiàn),該第一組彈簧存儲(chǔ)和釋放由第一彈簧籠68的第一籠部分與第二籠部分之間的角度旋轉(zhuǎn)接收的能量。
參考圖2并且再次參考圖1,根據(jù)若干方面,彈簧籠68支撐第一彈簧組42中的多個(gè)彈簧。第一彈簧組42中的彈簧是彈簧對(duì),每一對(duì)均包括限定第一級(jí)彈簧的第一較大直徑彈簧和限定設(shè)置在較大直徑彈簧內(nèi)的第二級(jí)彈簧的第二較小直徑彈簧。在一個(gè)示例性方面中,第一彈簧組42包括識(shí)別為彈簧對(duì)42a、42b、42c、42d、42e、42f、42g、42h、42j、42k的十個(gè)彈簧對(duì)。彈簧對(duì)的數(shù)量也可大于或小于十。第一組彈簧42的每個(gè)彈簧對(duì)均包括例如第一級(jí)彈簧42a1和第二級(jí)彈簧42a2。每個(gè)彈簧對(duì)與相繼彈簧對(duì)分離并且由第一籠元件70的多個(gè)彈簧接合端71中的一個(gè)接觸。根據(jù)若干方面,第一組彈簧42中的彈簧在約五至十五度的角度范圍中偏轉(zhuǎn)。
再次參考圖1,第二組彈簧44由阻尼器系統(tǒng)36的第二彈簧籠75單獨(dú)保持,該第二彈簧籠也位于空間66內(nèi)。第二彈簧籠75包括由具有接觸第二組彈簧44中的一個(gè)的多個(gè)彈簧接合元件77的籠主體構(gòu)件76限定的第一籠段,并且在相對(duì)端處提供由花鍵齒輪80花鍵連接至離合器殼體48的連接端78。第二彈簧籠75因此隨著通過花鍵連接至渦輪軸34的離合器殼體48一起旋轉(zhuǎn)。第二彈簧籠75還包括由固定地連接至渦輪32的彈簧支撐殼體82限定的第二籠段。第二籠部分是由通過緊固件86連接至彈簧支撐殼體82的連接器支腳84限定。連接器支腳84和彈簧支撐殼體82一起支撐第二組彈簧44。彈簧支撐殼體82使用緊固件90(諸如鉚釘)固定地連接至渦輪32和支撐板88,因此彈簧支撐殼體82、連接器支腳84和支撐板88隨著渦輪殼體32一起旋轉(zhuǎn)。支撐板88例如通過焊接固定至液壓致動(dòng)離合器38的輪轂62。彈簧支撐殼體82和連接器支腳84是由一個(gè)或多個(gè)緊固件86(諸如鉚釘)耦接。
隨著籠主體構(gòu)件76相對(duì)于彈簧支撐殼體82旋轉(zhuǎn),(根據(jù)若干方面)是螺旋壓縮彈簧的第二組彈簧44中的多個(gè)彈簧定位在由籠主體構(gòu)件76的彈簧接合元件77限定的第一籠段與由彈簧支撐殼體82限定的第二籠段之間并且由其間的相對(duì)角度旋轉(zhuǎn)壓縮。扭振減少是部分通過第二組彈簧44的壓縮和后續(xù)膨脹實(shí)現(xiàn),該第二組彈簧存儲(chǔ)和釋放由角度旋轉(zhuǎn)接收的能量。根據(jù)若干方面,第二組彈簧44中的彈簧在約一至三度的角度范圍中偏轉(zhuǎn)。
參考圖3并且再次參考圖1至圖2,液壓致動(dòng)離合器38包括固定至個(gè)別連接構(gòu)件93的多個(gè)摩擦板92,該連接構(gòu)件繼而又固定至離合器殼體48的凸緣94。多個(gè)反作用板96交錯(cuò)在摩擦板92中的相繼摩擦板之間。反作用板96各自固定至輪轂62的肩部98。根據(jù)其它方面,摩擦板92和反作用板96可顛倒,從而使得反作用板96固定至個(gè)別連接構(gòu)件93且摩擦板92各自固定至輪轂62的肩部98。施用至離合器施用活塞52的液壓流體壓力將離合器施用活塞52在施用方向“A”上可滑動(dòng)地移位,迫使摩擦板92與反作用板96直接摩擦接觸。摩擦板92與反作用板96之間的摩擦接觸將渦輪軸34可旋轉(zhuǎn)地鎖定至渦輪32。為了將加壓液壓流體引導(dǎo)至離合器施用活塞52,將套筒100設(shè)置在渦輪軸34的縱向孔102內(nèi)。套筒100將縱向孔102分離為下文參考圖5所示和所述的內(nèi)通道130以及外通道104,該外通道104限定供應(yīng)液壓流體至摩擦離合器組件的路徑。
液壓流體被引導(dǎo)通過外通道104,并且通過延伸穿過渦輪軸34的壁的多個(gè)連接通道106流出,該連接通道定向成基本上垂直于縱向孔102。液壓流體從連接通道106流過產(chǎn)生在離合器殼體48中的接收槽108和液壓流體離合器施用通道110中的每一個(gè)。在離合器殼體48內(nèi),液壓流體進(jìn)入腔室112,在其中迫使離合器施用活塞52在施用方向“A”上平移。第一施用活塞密封件54a和第二施用活塞密封件54b在離合器施用活塞52的平移期間保持腔室112中的液壓流體壓力。離合器施用活塞52在施用方向“A”上的平移逆著偏置元件114的偏置力作用。偏置元件114通常用于將離合器施用活塞52在與施用方向“A”相反的返回方向“B”上移位,從而因此當(dāng)液壓致動(dòng)離合器38脫離時(shí)將離合器施用活塞52在返回方向“B”上返回至圖3中所示的未平移位置。隨著離合器施用活塞52平移,經(jīng)由排放通道116排放排氣液壓流體。
參考圖4并且再次參考圖1至圖2,渦輪軸34包括具有位于主體116的第一部分118中的多個(gè)連接通道106的管狀主體116??v向孔102延伸穿過渦輪軸34的大部分長度。第二組連接通道120在軸第二部分122處延伸穿過渦輪軸34的壁,并且與外通道104流體連通且定向成基本上垂直于外通道104。連接通道120使得液壓流體輸入至外通道104中,從而用于致動(dòng)液壓致動(dòng)離合器38。渦輪軸34還可以提供一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)支撐構(gòu)件或軸承(諸如滾針軸承組件124)和諸如用于旋轉(zhuǎn)軸承的支撐表面。
參考圖5并且再次參考圖4,套筒100定位在縱向孔102內(nèi),該套筒100具有鄰接第一部分118的縱向孔102的內(nèi)壁的第一陷型端126。第二陷型端128鄰接第二部分122的縱向孔102的內(nèi)壁。套筒100由此將外通道104與中心內(nèi)通道130分離。第二組連接通道120在軸第二部分122處延伸穿過渦輪軸34的壁,并且經(jīng)由外通道104與連接通道106流體連通。
參考圖6并且再次參考圖1和圖3,離合器殼體48包括產(chǎn)生在圓形圓周壁134上的花鍵齒輪齒132?;ㄦI齒輪齒132與第一籠元件70的連接端72的花鍵齒輪73和籠主體構(gòu)件76的連接端78的花鍵齒輪80嚙合。多個(gè)軸向槽136使得支撐參考圖3所示和所述的反作用板92的連接構(gòu)件93接合。
參考圖7并且再次參考圖1,壓力板56包括大體上平坦接觸面138,當(dāng)加壓液壓流體施用至壓力板56位于限定在壓力板56與渦輪32之間的空間66內(nèi)時(shí)該接觸面直接接觸摩擦板60。居中定位的凸緣140在軸向方向上延伸并且包括外凸緣表面142,其由參考圖1所述的壓力板密封件58可旋轉(zhuǎn)地支撐。
還應(yīng)當(dāng)明白的是,本公開的阻尼器系統(tǒng)36可以具有其它配置,諸如具有少于或多于第一彈簧組42的十個(gè)彈簧,以及少于或多于第二彈簧組44的六個(gè)彈簧。在不脫離本公開的范圍的情況,還可對(duì)大小和彈簧系數(shù)或彈簧剛度或(當(dāng)彈簧設(shè)置在兩個(gè)彈簧組中時(shí))對(duì)彈簧在它們的支撐構(gòu)件中的直徑做出修改。
根據(jù)本公開的若干方面,用于機(jī)動(dòng)車變速器12的阻尼器系統(tǒng)36包括可旋轉(zhuǎn)地連接至變矩器20的渦輪軸34。液壓致動(dòng)的液壓致動(dòng)離合器38連接至渦輪軸34。第一彈簧籠68具有連接至液壓致動(dòng)離合器38的第一籠部分69和可釋放地接合至摩擦板60的第二籠部分74,當(dāng)離合器關(guān)閉時(shí)該摩擦板與壓力板56耦接。第一彈簧組42連接至第一籠部分69和第二籠部分74。當(dāng)離合器60摩擦地接合時(shí),通過軸向旋轉(zhuǎn)將第一彈簧組42中的多個(gè)彈簧偏轉(zhuǎn)在第一籠部分69與第二籠部分74之間。第二彈簧籠75具有連接至液壓致動(dòng)離合器38的第一籠段76和固定地連接至變矩器20的渦輪32的第二籠段82。第二彈簧組44具有各自具有不同于第一彈簧組42的彈簧的彈簧常數(shù)的彈簧常數(shù)的多個(gè)第二彈簧。當(dāng)液壓致動(dòng)離合器38脫離時(shí),通過軸向旋轉(zhuǎn)將第二彈簧組44的多個(gè)彈簧偏轉(zhuǎn)在第一籠段76與第二籠段82之間。
本發(fā)明的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的且不脫離本發(fā)明的一般主旨的變動(dòng)旨在位于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這些變動(dòng)不應(yīng)被視為脫離本發(fā)明的精神和范圍。