液力变矩器以及用于该液力变矩器的扭振阻尼器

文档序号:39173 发布日期:2021-09-24 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 液力变矩器以及用于该液力变矩器的扭振阻尼器 (Hydrodynamic torque converter and torsional damper for the same ) 是由 D·施纳德尔巴赫 于 2020-03-12 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种液力变矩器(1)以及一种用于该液力变矩器的扭振阻尼器(3),该液力变矩器包括连接在驱动侧上的泵轮(11)和由泵轮驱动的涡轮机轮(12),其中,在变矩器(1)的壳体(2)与输出毂(13)之间设置有扭振阻尼器(3),该扭振阻尼器包括:输入部分(4),该输入部分可以借助于转换器桥接离合器(10)连接至壳体(2);以及输出部分(5),该输出部分连接至输出毂(13)。为了允许扭振阻尼器(3)的特殊布线,在输入部分(4)与输出部分(5)之间布置有中间法兰(6),中间法兰抵靠沿周向方向作用的相应的弹簧装置(7、8),所述中间法兰(6)具有离心摆(9)并且连接至涡轮机轮(12)。(The invention relates to a hydrodynamic torque converter (1) comprising a pump wheel (11) connected on the drive side and a turbine wheel (12) driven by the pump wheel, and a torsional vibration damper (3) for the hydrodynamic torque converter, wherein the torsional vibration damper (3) is arranged between a housing (2) of the torque converter (1) and an output hub (13), comprising: an input part (4) which can be connected to the housing (2) by means of a converter bridge clutch (10); and an output portion (5) connected to the output hub (13). In order to allow a special wiring of the torsional damper (3), an intermediate flange (6) is arranged between the input part (4) and the output part (5), which intermediate flange bears against a respective spring device (7, 8) acting in the circumferential direction, said intermediate flange (6) having a centrifugal pendulum (9) and being connected to the turbine wheel (12).)

液力变矩器以及用于该液力变矩器的扭振阻尼器

技术领域

本发明涉及液力变矩器以及用于该液力变矩器的扭振阻尼器,液力变矩器包括连接在驱动侧上的泵轮和由泵轮驱动的涡轮机轮,其中,在变矩器的壳体与输出毂之间设置有扭振阻尼器,该扭振阻尼器包括:输入部分,该输入部分可以借助于转换器桥接离合器连接至壳体;以及输出部分,该输出部分连接至输出毂。

背景技术

在机动车辆的传动系中使用液力变矩器以在适应内燃发动机的曲轴与变速器的变速器输入轴之间的不同速度的同时传送扭矩。为此,该曲轴利用泵轮驱动变矩器的壳体,泵轮以流体动力学方式驱动涡轮机轮。还可以设置有用以使低速度下的扭矩增加的惰轮。为了防止变矩器在较高速度下打滑,可以在变矩器的壳体与输出毂之间设置所谓的转换器桥接离合器。可以在转换器桥接离合器与输出毂之间和/或涡轮机轮与输出毂之间设置扭振阻尼器。

文件DE 10 2010 014 674A1例如示出了一种具有扭振阻尼器的液力变矩器,该扭振阻尼器布置在液力变矩器壳体内。扭振阻尼器具有:输入部分,该输入部分连接至涡轮机轮和转换器桥接离合器;输出部分,该输出部分连接至输出毂;以及中间法兰,该中间法兰借助于弹簧装置在输入部分与输出部分之间串联连接。中间法兰承载离心摆。

发明内容

本发明的目的是开发一种通用的液力变矩器以及用于该液力变矩器的扭振阻尼器。特别地,本发明的目的是实现扭振阻尼器的替代性布线。

该目的通过权利要求1和10的主题来实现。根据权利要求1的权利要求表示权利要求1的主题的有利实施方式。

所提出的液力变矩器特别是在机动车辆的传动系中使用以在调节可能不同的速度的同时将扭矩从内燃发动机的曲轴传送至变速器的变速器输入轴并且在机动车辆的启动期间增加扭矩。为此,变矩器包含壳体,泵轮以不可旋转的方式与该壳体结合或者可以借助于单独的离合器与该壳体连接。泵轮以流体动力学方式驱动涡轮机轮。引入到变矩器中的扭矩经由输出毂被转换,输出毂可以连接至涡轮机轮或连接至涡轮机轮,例如借助于惰轮以过度方式传递至变速器的变速器输入轴,该变速器例如为多级自动变速器。

为了绕过变矩器,例如在完成启动过程之后,可以在壳体与输出毂之间设置有结合到壳体中的转换器桥接离合器。在转换器桥接离合器的输出部分与输出毂之间设置有第一扭振阻尼装置。涡轮以可旋转的方式接纳在输出毂上,抵抗第二扭振装置、即所谓的涡轮机阻尼器的作用。

两个扭振阻尼装置借助于单个扭振阻尼器来设置。在此,扭振阻尼器的输入部分连接至转换器桥接离合器的输出部分并且该扭振阻尼器的输出部分连接至输出毂。扭振阻尼器具有中间法兰,该中间法兰借助于沿周向方向作用的弹簧装置被有效地布置在输入部分与输出部分之间。

为了将涡轮机轮连接至扭振阻尼器,涡轮机轮以不可旋转的方式连接至中间法兰,例如铆接在输出毂上并且在输出毂上居中。为了在转换器桥接离合器打开和关闭时提高扭振阻尼器的扭振隔离,在中间法兰上接纳有离心摆。由于所有的摆质量及其摆支承件类似设计,离心摆可以与单个阻尼器级匹配,摆支承件具有与中间法兰相对的预定摆轨道。替代性地,可以设置有两个阻尼器布置结构,两个阻尼器布置结构与打开和关闭的转换器桥接离合器的振荡模式匹配和/或与由内燃发动机操作的不同数目的汽缸匹配。在此,例如,可以借助于摆支承件的滚道的对应设计来设置两组摆质量,两组摆质量具有不同质量和/或具有设置在摆质量承载件与摆质量之间的不同摆轨道。当转换器桥接离合器关闭时,涡轮机质量可以用作中间法兰用的附加的阻尼质量。

弹簧装置可以各自由分布在周向上的线性设计的螺旋压缩弹簧形成。螺旋压缩弹簧可以各自被单独牢固地容纳在周向上。替代性地,可以设置有所谓的螺旋压缩弹簧组件,在螺旋压缩弹簧组件中,多个螺旋压缩弹簧彼此嵌套。螺旋压缩弹簧组件的螺旋压缩弹簧可以具有不同的长度以用于在扭振阻尼器的旋转角度上设定扭转力的多级特性曲线。不同的螺旋压缩弹簧和/或不同的螺旋压缩弹簧组件可以关于中间法兰沿不同的周向方向布置。螺旋压缩弹簧可以布置在不同的直径上。优选地,两个弹簧装置的螺旋压缩弹簧布置在相同的直径上并且在周向上交替。相同的直径也意味着螺旋压缩弹簧的节圆直径存在不同,只要这些直径布置在所有的螺旋压缩弹簧的径向范围内即可。

根据扭振阻尼器的有利实施方式,中间法兰由轴向间隔开的两个相互连接的侧向部分形成,侧向部分在侧向部分之间接纳输入部分和输出部分。两个侧向部分用作例如以二至四个数量级分布在周向上的摆质量的摆质量承载件。例如由多个金属片材部分制成的摆质量轴向地布置在侧向部分之间。侧向部分和摆质量具有轴向对准的带滚道的凹部,摆辊在滚道上与凹部轴向地交叠。

输入部分和输出部分可以被设计为轴向并排形成的盘部分。面对转换器桥接离合器的侧向部分可以在内部上径向地缩短,以使诸如铆接的连接可以形成在转换器桥接离合器的输出部分与扭振阻尼器的输入部分之间。输入部分可以在输出毂上居中,并且输出部分可以以不可旋转的方式连接至输出毂。例如,输出部分和输出毂可以设计为一件式的、彼此铆接的或以不可旋转的方式彼此连接的并且借助于内齿和外齿而具有轴向游隙。

以有利的方式,盘部分可以具有用于螺旋压缩弹簧的端部面的布置在一个平面中的加载区域。为此,盘部分的部分可以被设计成一者在另一者之上轴向和径向地交叠,使得螺旋压缩弹簧各自相对于其横截面由输入部分或输出部分轴向居中地加载。各个螺旋压缩弹簧的沿周向方向与输入部分的加载区域或输出部分的加载区域相反放置的端部面由侧向部分加载。为此,在中间法兰的侧向部分中设置有轴向对准的弹簧窗,螺旋压缩弹簧或螺旋压缩弹簧组件以受约束的方式插入到弹簧窗中并且径向地抵抗离心力支承。弹簧窗的径向壁用作中间法兰的加载区域。

输入部分的加载区域和/或输出部分的加载区域可以是平坦的或者具有鼻部,鼻部沿周向方向延伸并且接合在螺旋压缩弹簧的至少一部分的内部中。鼻部可以以下述方式被设计成使得:螺旋压缩弹簧的端部在加载期间被径向向内地拉动并且因此径向地在外部上防止或至少减少端部之间的摩擦。

当扭振阻尼器未被加载时,盘部分优选地具有用于螺旋压缩弹簧的与弹簧窗轴向对准且径向向外敞开的凹部,其中,至少一个盘部分上具有在径向外部上沿周向方向在螺旋压缩弹簧上延伸的支撑件。

该目的还通过特别是用于具有以上列举的特征的液力变矩器的扭振阻尼器实现,该液力变矩器具有输入部分和输出部分以及中间法兰,其中,输入部分、中间法兰以及输出部分借助于沿周向方向作用的螺旋压缩弹簧被串联布置,并且输入部分和输出部分被设计为轴向相邻的盘部分,盘部分布置在中间法兰的两个轴向间隔开且相互连接的侧向部分之间。

附图说明

参照图1至图10中所示的示例性实施方式对本发明进行更详细地说明。

在附图中:

图1示出了具有扭振阻尼器的液力变矩器的示意图,

图2示出了图1的扭振阻尼器的结构设计实施方式的沿着第一截面线的上部部分,

图3示出了根据图2的扭振阻尼器的沿着改变的截面线的上部部分,

图4示出了根据图2和图3的扭振阻尼器的沿着改变的截面线的上部部分,

图5示出了根据图2至图4的扭振阻尼器从转换器桥接离合器的角度观察到的视图,其中,前侧向部分被移除,

图6示出了图2至图5的扭振阻尼器从涡轮机轮的角度观察到的视图,

图7以截面图示出了扭振阻尼器的与图2至图6的扭振阻尼器相比改进的上部部分,

图8以视图示出了根据图7的扭振阻尼器的细节,

图9以截面图示出了扭振阻尼器的与图2至图8的扭振阻尼器相比改进的上部部分,以及

图10示出了图2至图6在拉伸载荷下扭曲的扭振阻尼器的视图,其中,上部侧向部分被移除。

具体实施方式

图1示出了液力变矩器1的示意图,该液力变矩器具有结合在液力变矩器的壳体2中的扭振阻尼器3。扭振阻尼器3包含输入部分4、输出部分5以及中间法兰6。中间法兰6借助于弹簧装置7、8弹性地联接至输入部分4和输出部分5,并且中间法兰承载离心摆9。

在壳体2与扭振阻尼器3的输入部分4之间布置有转换器桥接离合器10。泵轮11连接至壳体2。当转换器桥接离合器10打开时,泵轮11驱动涡轮机轮12。在泵轮11与涡轮机轮12之间有效地布置有用以在启动过程期间使扭矩增加的惰轮(未示出)。涡轮机轮12连接至中间法兰6,使得扭振阻尼器3具有两个不同的输入,该输入的扭矩经由输出部分5传送至输出毂13和变速器的连接至该输出毂的变速器输入轴14。

因此,当转换器桥接离合器10关闭时,扭振阻尼器3用作所谓的锁止阻尼器,其中,速度自适应离心摆9和涡轮机轮12在作为阻尼器部件的中间法兰6上作为惯性质量悬挂。在转换器桥接离合器10打开的转换器操作中,扭振阻尼器3用作连接至涡轮机轮12的中间法兰6与输出毂13之间的涡轮机阻尼器。

弹簧装置7、8优选地由布置在周向上的线性螺旋压缩弹簧或螺旋压缩弹簧组件形成,螺旋压缩弹簧组件具有嵌套的线性螺旋压缩弹簧。

图2以截面图示出了可以绕旋转轴线d旋转的结构设计的扭振阻尼器3的上部部分。输入部分4借助于分布在周向上的铆钉16连接至转换器桥接离合器10的输出侧板承载件15。输入部分4以可旋转的居中方式接纳在输出毂13上。输出部分5以不可旋转的方式连接至输出毂13。输入部分4和输出部分5被设计为彼此平行布置的盘部分17、18。盘部分17借助于固定环27以及输出毂13的环形边沿28轴向地固定并且以可旋转的方式接纳,并且盘部分17在输出毂13上居中。盘部分18轴向地固定在环形边沿28与固定环29之间并且借助于齿部(未示出)以不可旋转的方式保持在输出毂13上。

中间法兰6由两个轴向间隔开的侧向部分21、22形成,侧向部分借助于间隔螺栓19相互连接。盘部分17、18轴向地接纳在中间法兰6的侧向部分21、22之间。面对转换器桥接离合器10的侧向部分21在内部上径向地凹入,以使盘承载件15能够连接至输入部分4。

侧向部分21、22形成离心摆9的摆质量承载件20并且在侧向部分之间接纳摆质量23,摆质量例如由分布在周向上的铆接的金属片材盘形成。摆质量23借助于摆质量承载件20上的摆支承件(未示出)沿着预定的摆轨道悬挂在绕旋转轴线d旋转的扭振阻尼器3的离心力范围中。间隔螺栓19具有用以限定摆质量23的摆动角的止挡缓冲器30。

弹簧装置7、8(图1)在输入部分4、中间法兰6以及输出部分5之间作用,在图2中仅示出弹簧装置中的弹簧装置7。弹簧装置7、8串联布置,也就是说,当输入部分4相对于输出部分5绕旋转轴线d旋转时,根据所施加扭矩的方向,输入部分4与中间法兰6之间的弹簧装置7以及布置成在中间法兰6与输出部分5之间作用的弹簧装置8被串联加载。

弹簧装置7由分布布置在周向上的线性的、嵌套的螺旋压缩弹簧24、25形成。

特别是由塑料制成并且以不可旋转的方式悬挂在侧向部分22中的止推垫圈26限定了中间法兰6的轴向间隙。中间法兰6借助于侧向部分22以可旋转的方式接纳在输出毂13上并且在该输出毂上居中。中间法兰6借助于平衡配重31来平衡。

图3示出了图2的布置成能够绕旋转轴线d旋转的扭振阻尼器3的能够沿着穿过弹簧装置8的螺旋压缩弹簧32、33的改变的截面线的上部部分。从图3中可以清楚地看到螺旋压缩弹簧32、33的加载。为了借助于盘部分17、18对螺旋压缩弹簧32、33进行最大交叠加载,盘部分被曲柄转动。在示出的图示中,盘部分18的加载区域34轴向居中地形成在螺旋压缩弹簧32、33的横截面中。沿周向方向延伸到内螺旋压缩弹簧33的内部中的鼻部35稳定了螺旋压缩弹簧32、33的位置。螺旋压缩弹簧32、33的加载发生在位于输出侧上的端部面上。相应地,为了在输入侧上进行加载,盘部分17在螺旋压缩弹簧32、33的另一端部面上设置有加载区域,该加载区域设置有鼻部,该加载区域形成在螺旋压缩弹簧32、33的横截面的中央部中。螺旋压缩弹簧32、33接纳在侧向部分21、22的弹簧窗36、37中,弹簧窗径向地在外部上轴向地突出。在这种情况下,螺旋压缩弹簧32、33由弹簧窗36、37的径向壁加载。

为了减少外螺旋压缩弹簧32的径向摩擦,在盘部分17、18上布置有支撑件38、39,支撑件沿周向方向加宽并且至少径向地支撑螺旋压缩弹簧32、33的位于两个端部面上的端匝部。

图4示出了图2和图3的布置成能够绕旋转轴线d旋转的扭振阻尼器3的沿着弹簧装置7、8之间的相交线的上部部分。除了间隔螺栓19(图2)之外,两个侧向部分21、22在弹簧装置7、8的径向高度处还连接至其他的间隔螺栓40。间隔螺栓40与盘部分17、18沿周向方向形成中间法兰6的止挡部以限界旋转角度,以便将螺旋压缩弹簧24、25和在周向上与该螺旋压缩弹簧交替的螺旋压缩弹簧32、33(图3)保持在阻挡位置前。弹簧窗36、37的壁41、42在每种情况下相对于中间法兰6加载螺旋压缩弹簧24、25、32、33(图2和图3)。

图5以中间法兰6的侧向部分21(图2)被移除的视图示出了图2至图4的扭振阻尼器3。两个弹簧装置7、8在周向上交替布置并且由布置在相同直径上的不同弹簧容量的线性螺旋压缩弹簧24、25、32、33形成,使得根据相对旋转的方向,当沿推动或拉动方向引入扭矩时就会形成不同的特性。螺旋压缩弹簧24、25、32、33各自通过下述各者被连续地加载:被设计为盘部分17的输入部分3(图2中被覆盖);由借助于间隔螺栓19、40轴向间隔开的侧向部分21(图2)、22形成的中间法兰6;以及被设计为盘部分18的输出部分5。螺旋压缩弹簧24、25、32、33作为螺旋压缩弹簧组件被各自容纳在侧向部分22的弹簧窗37和侧向部分(未示出)的弹簧窗中并通过弹簧窗的壁42和具有支撑件39的盘部分18的加载区域34加载,并且螺旋压缩弹簧通过另一盘部分的加载区域在周向方向上以不可见的方式加载,其中,支撑件沿周向方向与螺旋压缩弹簧24、32交叠。盘部分17、18具有对应的凹部43,凹部各自接纳两个弹簧装置7、8的螺旋压缩弹簧24、25、32、33。

在弹簧装置7、8的径向外部,离心摆9的摆质量23借助于中间法兰6上的摆支承件44以悬摆方式被接纳。为此,在摆质量23和侧向部分21、22中设置有具有彼此互补的滚道47、48的凹部45、46,其中,摆辊49与凹部45、46轴向地交叠并且在滚道47、48上滚动。间隔螺栓19的止挡缓冲器30用作摆质量23的弹性止挡件以限定摆质量的摆动角。

图6以从根据图1的液力变矩器1的涡轮机轮12的方向观察到的视图示出了图2至图5的扭振阻尼器3。中间法兰6的侧向部分22具有分布在周向上的紧固开口50,紧固开口用于例如通过铆接接纳涡轮机轮12。

图7以截面图示出了可以绕旋转轴线d旋转的扭振阻尼器3a的上部部分。与图2至图6的扭振阻尼器3相比,被设计为输出部分5a的盘部分18a在外部上径向地缩短,使得仅被设计为输入部分4a的盘部分17a具有沿周向方向在螺旋压缩弹簧32a上延伸的支撑件38a。

图8示出了图7的扭振阻尼器3a在螺旋压缩弹簧24a、32a被加载的区域中的细节。盘部分18a的加载区域34a具有接合在螺旋压缩弹簧24a、32a的内部中的鼻部35a,并且因此将螺旋压缩弹簧24a、32a的横截面在由盘部分17a提供的支撑件38a的径向内部的加载区域34a上径向地居中。

图9以截面图示出了扭振阻尼器3b的与图2至图8的扭振阻尼器3、3a相比修改的上部部分。与扭振阻尼器3、3a相比,在盘部分17b、18b的加载区域34b上未设置有使螺旋压缩弹簧24b、32b居中的鼻部;加载区域34b是平坦的。盘部分17b、18b各自具有支撑件38b、39b,支撑件沿周向方向在径向外部上与螺旋压缩弹簧24b、32b的端匝部交叠以用于支撑件的径向支撑。

图10以前侧向部分21(图2)被移除的视图示出了图2至图6的在最大拉伸载荷下的扭振阻尼器3。具有外螺旋压缩弹簧24、32的两个弹簧装置7、8被最大程度地压缩,外螺旋压缩弹簧滑动至阻挡位置并且因此阻碍了内螺旋压缩弹簧25、33(图2和图3)的视野。盘部分17、18抵靠彼此最大程度地绕旋转轴线d旋转,使得盘部分17、18的螺旋压缩弹簧24、32的一个端部面以抵靠由侧向部分21、22形成的中间法兰6的方式预张紧。

附图标记说明

1液力变矩器 2壳体 3扭振阻尼器 3a扭振阻尼器 3b扭振阻尼器 4输入部分 4a输入部分 5输出部分 5a输出部分 6中间法兰 7弹簧装置 8弹簧装置 9离心摆 10转换器桥接离合器 11泵轮 12涡轮机轮 13输出毂 14变速器输入轴 15板承载件 16铆钉 17盘部分 17a盘部分 17b盘部分 18盘部分 18a盘部分 18b盘部分 19间隔螺栓 20摆质量承载件21侧向部分 22侧向部分 23摆质量 24螺旋压缩弹簧 24a螺旋压缩弹簧 24b螺旋压缩弹簧25螺旋压缩弹簧 26推力垫圈 27锁定环 28环形边沿 29固定环 30止挡缓冲器 31平衡配重 32螺旋压缩弹簧 32a螺旋压缩弹簧 32b螺旋压缩弹簧 33螺旋压缩弹簧 34加载区域34a加载区域 34b加载区域 35鼻部 35a鼻部 36弹簧窗 37弹簧窗 38支撑件 38a支撑件38b支撑件 39支撑件 39b支撑件 40间隔螺栓 41壁 42壁 43凹部 44摆支承件 45凹部 46凹部 47滚道 48滚道 49摆辊 50紧固开口 d旋转轴线。

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