CN106468341B - 扭矩传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扭矩传递装置(1)，具有有效地布置在内燃动力机的曲轴和变速器(8)的变速器输入轴(6)之间的液力变扭器(2)，该变扭器具有围绕变速器输入轴布置的壳体、集成到壳体中的泵轮(3)，其中，该壳体接收以能相对于该壳体旋转的方式布置的涡轮(10)、有效地布置在泵轮(3)与涡轮(10)之间的变扭器跨接离合器(9)和离心力摆(4)。为了改进扭矩传递装置(1)的隔绝特性，所述离心力摆(4)有效地布置在涡轮(10)与变速器输入轴(6)之间。

Description

扭矩传递装置

技术领域

本发明涉及一种扭矩传递装置，具有有效地布置在内燃动力机的曲轴和变速器的变速器输入轴之间的液力变扭器，该变扭器具有围绕变速器输入轴布置的壳体、集成到该壳体中的泵轮，其中，该壳体接收以能相对于该壳体旋转的方式布置的涡轮、有效地布置在泵轮与涡轮之间的变扭器跨接离合器和离心力摆。

背景技术

从机动车的驱动系已知具有液力变扭器的扭矩传递装置，并且优选布置在内燃动力机与变速器之间。在此，为了起动机动车，优选使用具有扭矩提高的变扭器的变换器功能，其方式为，由壳体通过泵轮导引扭矩，该壳体借助曲轴，由内燃动力机驱动。在此，泵轮驱动涡轮，该涡轮通过输出部件在支撑在导轮上的情况下把扭矩传递到变速器的变速器输入轴上，用于提高扭矩。在较高转速时使在泵轮与涡轮之间有效地布置的变扭器跨接离合器闭合，因此扭矩在跨接变换器组件的情况下直接从壳体通过输出部件传递到变速器输入轴上，并因此在较高的转速时消除变差的变换器组件的效率。

所使用的内燃动力机、例如4缸柴油马达具有高的转动不均匀性，因此在变扭器的壳体中设置一个或多个扭振减振器，所述扭振减振器根据其布置，在变扭器跨接离合器打开和/或闭合时，在壳体与输出部件之间或者说在涡轮与变扭器的输出部件之间起作用。在此，扭振减振器以已知的方式理解为具有输入部件和输出部件的组件，所述输入部件和输出部件能抵抗弹簧装置的作用受限地相对彼此旋转。这种扭振减振器能含有多个减振级，所述减振级彼此串联地和/或并联地布置。

此外，已知在变扭器的壳体中使用离心力摆，用于改善内燃动力机的扭振的振动隔离，所述离心力摆结合扭振减振器有效地集成在所述壳体中。例如从WO 2010/043194 A1已知一种液力变扭器，具有离心力摆和多个在变扭器跨接离合器的打开和闭合状态下作用的减振器组件，其中，离心力摆直接与涡轮连接。

发明内容

本发明的任务是，改进一种扭矩传递装置或者说变扭器，其具有改变地布置组件。尤其要实现在轴向上减小的变扭器安装空间。尤其要实现变扭器、尤其是离心力摆的牢固的布置和构型。

该任务通过权利要求1的主题来解决。从属或者说并列于权利要求1的权利要求又给出权利要求1主题的有利实施方式。

建议的扭矩传递装置含有液力变扭器，该液力变扭器有效地布置在内燃动力机的曲轴与变速器的变速器输入轴之间。所述变扭器能具有壳体、例如环面形的壳体，该壳体围绕变速器输入轴布置。该壳体能支承在例如以管区段形式构造的导轮接套上，并且相对于该导轮接套向外部密封。该壳体能由曲轴旋转驱动地构造，其中能将泵轮集成到壳体中。在此能在预成形的壁壳上接收多个片，例如悬置到壳体中并且密封地钎焊。

通过预留在壳体中的液压流体、例如ATF由泵轮驱动涡轮。所述涡轮扭矩锁合地与变速器输入轴连接。就这点而言，所述泵轮作为变扭器的输入部件，并且涡轮作为变扭器的输出部件。在泵轮与涡轮之间，导轮能借助自由轮壳体固定地例如接收在导轮接套上。

设置有效地布置在泵轮与涡轮之间的变扭器跨接离合器，用于跨接在泵轮与涡轮之间的液力耦合器，该变扭器跨接离合器在闭合的状态下摩擦锁合地从壳体传递扭矩流到变速器输入轴上，在打开状态下，液力耦合器在泵轮与涡轮之间接通，并且在打滑的状态下，扭矩分配成通过变扭器跨接离合器传递的部分扭矩和通过液力耦合器传递的部分扭矩。变扭器跨接离合器优选通过改变在壳体中预留的流体的流动或者说压力来起作用。流体流从外部借助相应的控制装置来控制，并且能通过例如在变速器输入轴中的开口、变速器输入轴与导轮接套之间的间隙中和/或诸如此类中输入和排出。所述变扭器跨接离合器可以是布置在壳体与涡轮之间的摩擦离合器，例如多片式离合器，或者由唯一的、与配对摩擦面构成摩擦锁合的摩擦衬片构成。所述变扭器跨接离合器能含有可轴向位移的、具有摩擦面的活塞，该活塞与配对摩擦面能构成摩擦锁合。在此，所述活塞能抗扭转地与涡轮机连接，并且与在壳体上布置的配对摩擦面构成摩擦锁合。替代地，所述活塞能抗扭转地与涡轮连接，并且与涡轮的配对摩擦面构成摩擦锁合。

根据一种有利的实施方式，所述变扭器跨接离合器布置在泵轮的外周缘与涡轮的外周缘之间。由此能节省附加的构件、例如变扭器跨接离合器的离合器片、活塞和诸如此类构件。此外，通过去掉这些构件提供了附加的轴向安装空间，由此能在轴向上尤其窄地构造变扭器。以这种方式构造的变扭器跨接离合器的涡轮这样刚性地构造：能传递在涡轮的片的径向外部、在变扭器跨接离合器上、在摩擦锁合结构上产生的力。以优选的方式通过下述方式产生变扭器跨接离合器的操纵：在涡轮机壳的两个侧面上调节不同的流体流或者压力差。所述涡轮能在变速器输入轴上以能旋转的方式并且在轴向上能受限移位的方式被支承。例如，能借助衬套设置支承部，该衬套使变速器输入轴相对于涡轮密封，由此在涡轮和泵轮之间为一方，并且在涡轮和壳体的其余体积之间为另一方，能调节不同的流体流或者流动方向或者压力差，用于控制变扭器跨接离合器。此外，所述变扭器包含离心力摆和可选择的扭振减振器。所述离心力摆布置在涡轮与变速器输入轴之间，用于扭振的改善的振动隔离、改善地保护离心力摆、用于改善的空间利用和诸如此类目的。所述扭振减振器能有效地布置在涡轮与变速器输入轴之间或者说涡轮与离心力摆之间。这意味着，离心力摆不仅设在涡轮下游，而且也设在变扭器跨接离合器下游。此外必要时，所述离心力摆设在扭振减振器下游。这意味着，摆质量的或摆滚子的支架能与扭振减振器的输出部件连接或者能由扭振减振器的输出部件构成，或者该支架直接或借助毂与变速器输入轴旋转锁合地连接。在此，所述涡轮能借助其质量振动缓冲地起作用。此外，必要时安装的扭振减振器在扭振方面减振地起作用，由此离心力摆能针对尚存的剩余振动设计。因此这一点尤其是有利的，因为能避免或者说至少减小会导致离心力摆的撞击和高负荷的扭振峰值。此外能有利的是，在该位置有效地布置的离心力摆能特别针对尚存的剩余振动设计。

所述离心力摆能由支架构成，该支架具有在离心力场中能相对于该支架摆动地构造的摆质量。例如所述支架能由摆法兰构成，在该摆法兰上分别借助两个摆支承部摆动地布置分布在周向上的摆质量单元。在此，摆质量单元分别由两个布置在摆法兰侧面上的、并且借助穿过摆法兰的连接件相互连接的摆质量形成。此外能有利的是，所述支架由两个相互连接的、具有在轴向上扩展的区域的、如环部件那样的盘部件构成，其中，分布在周向上的摆质量借助摆支承部能摆动地接收在两个盘部件上。所述摆支承部由滚动体构成，所述滚动体在支架的和摆质量的导轨上滚动。通过构造该导轨规定摆运动，该摆运动在线摆意义上对应于摆质量的双股悬挂。在此通过相应地构造的导轨能调节线摆的线的平行或梯形的布置，对于线摆而言非典型的摆运动，该非典型的摆运动具有例如在大振动角时减小的半径，和诸如此类参量。

根据一种有利的实施方式，所述离心力摆由摆滚子支架构成，该摆滚子支架具有在周向上分布地布置的摆滚子轨道和分别在摆滚子轨道上滚动的摆滚子。在此，所述摆质量通过摆滚子本身构成。所述导轨对应于摆滚子轨道，由此使摆滚子沿着摆滚子轨道的摆运动对应于线摆的单股或双股悬挂的质量的运动，其中，对应于摆质量也能通过振动角设置摆滚子的运动的自由形式。在离心力作用下摆滚子相对于摆滚子轨道移位，并且移位到缓冲扭振的地方。关于支架旋转轴线的摆滚子以优选的方式在过小的离心力时防止向径向内部的径向移位。为此能设置相应的止挡部、例如软的止挡缓冲垫、弹簧元件或诸如此类部件。

所述离心力摆按照至少一个预定的振动级、例如内燃动力机的主振动级进行协调。如果在内燃动力机中设置气缸关闭，则离心力摆能按照多个振动级协调、即按照全部气缸数的振动级协调，并且能按照具有剩余运行气缸的内燃动力机的振动级进行协调。这能例如通过不同的摆滚子质量或者说摆质量、不同的导轨或者说摆滚子轨道和/或诸如此类设置。

尤其在构造具有在径向外部集成到涡轮和泵轮中的摩擦面的变扭器跨接离合器时，所述离心力摆的摆质量或者说摆滚子能布置在变扭器跨接离合器的径向高度上。由此例如能通过离心力摆与变换器环面的轴向重叠节省轴向安装空间。

根据扭矩传递装置的一种有利的实施方式，所述摆滚子支架接收在毂上，例如与该毂铆接。所述毂与变速器输入轴旋转锁合地连接并且在此具有例如内型廓、如内齿部，所述内齿部与变速器输入轴的外轮廓、如外齿部构成旋转锁合。

与扭矩传递装置从输入部件到输出部件的作用方向相反，设在涡轮下游的离心力摆能在轴向上布置在涡轮和壳体的、面对曲轴的壁之间，即以在几何布置上在输入部件与涡轮之间。在此所述离心力摆的毂能借助变速器输入轴的端侧的区段构成旋转锁合，并且由此构成变扭器的输出部件。

构造为滚子摆的离心力摆的摆滚子支架能一件式地构造。在此，所述摆滚子在径向搭接的区段两侧具有摆滚子轨道，由此使该摆滚子相对于摆滚子支架在轴向上导引。这种摆滚子从径向内部悬挂到摆滚子支架的、构成摆滚子轨道的凹口中。防失落部能排除径向向内的移位。在一种优选的实施方式中，摆滚子支架多件式地构造。例如该摆滚子支架能由轴向导引摆滚子的第一盘部件和具有摆滚子轨道的第二盘部件构成。在此，在两个盘部件能安装到由盘部件构成的工作室中以后在摆滚子的径向内部相互连接、例如铆接。

在一种有利的实施方式中，两个相互连接的盘部件的第一盘部件与毂连接。

在作用方向上布置在涡轮与离心力摆之间的扭振减振器具有输入部件，该输入部件与涡轮连接、例如铆接。该铆接结构的铆接圆优选设置在涡轮片的径向内部。所述输入部件能由环形板材件冲压并成形。在此弹簧装置的元件、例如短的螺旋压力簧或弓形簧能在径向外部包握地设置在所述板材件上。所述扭振减振器的输出部件能与摆滚子支架直接连接或者与毂连接。所述摆滚子支架和扭振减振器的输出部件以有利的方式能共同地与毂连接、例如铆接。

具有变扭器跨接离合器、离心力摆和扭振减振器的液力变扭器能构造为独立的结构单元，该液力变扭器在装配机动车驱动系期间或者说串到变速器输入轴上。在此，在连接内燃动力机与变速器的同时实现所建议的扭矩传递装置的构造。就这点而言，本发明不仅包括作为结构单元的所建议的变扭器，而且包括作为在变速器与内燃动力机之间的单元的扭矩传递装置。

附图说明

参照在图1至3中示出的实施例详细解释本发明。附图示出：

图1示意性地示出的扭矩传递装置，

图2图1的扭矩传递装置的变扭器的、围绕旋转轴线布置的、在结构上设计的实施例的上部分，

和

图3图1的离心力摆的部分视图。

具体实施方式

图1以示意性的示图示出了扭矩传递装置1，该扭矩传递装置具有配属于液力变扭器2的输入部件的质量12，例如变扭器2的壳体和泵轮3贡献于该质量。变扭器2的输出部件构成离心力摆4，该离心力摆借助毂5与变速器输入轴6抗扭转地连接。在此变速器8的质量7通过至少在小的周向上旋转弹性的附接与离心力摆4耦合。在变扭器2的输入部件上输入的扭矩根据变扭器跨接离合器9的运行状态在变扭器跨接离合器9打开时通过涡轮10的液力耦合器传递到泵轮3上，在变扭器跨接离合器9闭合时仅仅通过该变扭器跨接离合器传递，或者在变扭器跨接离合器9打滑时按份额地地通过该变扭器跨接离合器和液力耦合器传递。涡轮10与其质量11与离心力摆4的支架28直接连接，或者有选择地——如同在这里示出那样——与扭振减振器13的输入部件连接。扭振减振器13的输出部件与离心力摆4的毂5连接。

离心力摆4例如构造为滚子摆，并且在扭矩流中布置在扭振减振器13后面，并且直接布置在变速器输入轴6前面，由此通过涡轮的质量11的缓冲作用使液力耦合器在变扭器跨接离合器9打开时的减振作用和扭振减振器13的减振作用能够借助离心力摆4转速适配地缓冲尚存的含有扭振的扭矩的剩余振动。在此，离心力摆4能相应地设计。

图2以示例性的实施方式示出了变扭器2的上部分。变扭器2围绕变速器输入轴6的旋转轴线d布置。壳体14接收泵轮3、涡轮10、变扭器跨接离合器9、离心力摆4和扭振减振器13，并且在运行期间至少部分地以液压流体填充，用于建立泵轮3与涡轮10的液力的耦合。

壳体14借助紧固件15借助柔性板或者类似器件抗扭转且轴向弹性地与内燃动力机的曲轴连接。泵轮3集成到壳体14中。壳体14由变换器壳16和具有轴向伸长部18的壁17构成，所述变换器壳和伸长部在径向外部相互密封地连接、例如焊接。变扭器跨接离合器9集成到涡轮10和泵轮3中。为此涡轮10在径向上扩展并且具有离合凸缘19。在与轴向伸长部18焊接的变换器壳体16的伸长部21与泵轮3之间的过渡部上设置环区段20。在离合凸缘19上和/或在环区段20上设置摩擦衬片22、例如纸衬片，该摩擦衬片与变扭器跨接离合器9的配对摩擦面构成摩擦配合。变扭器跨接离合器9借助流体流，在涡轮10与泵轮3之间包围的腔室23为一方，与，借助变速器输入轴6与涡轮10之间的衬套24与该腔室分开的腔室25为另一方之间被操纵，其中，所述流体流通过间隙26和变速器输入轴6的空心孔27输入或者说排出。流体流以涡轮10的不同的迎流速度穿流腔室23、25，由此使涡轮得到升力并且打开。尤其在变扭器跨接离合器9打开和打滑时保持流体流。以尤其有利的方式，在摩擦衬片22和/或在其配对摩擦面中设置如冷却槽的槽，该槽也在变扭器跨接离合器9闭合时保持预定的流体流，并由此在摩擦配合的范围中冷却变扭器跨接离合器9。

离心力摆4在腔室25中轴向布置在壁17与涡轮10之间，并且基本占据在径向上供使用的、直到轴向伸长部18的内周缘的空间。离心力摆4对应于图1的示图作为变扭器2的输出部件并且构造为滚子摆28，该滚子摆具有分布在周向上的摆滚子29并且具有摆滚子支架30。摆滚子支架30由两个盘部件31、32构成，所述两个盘部件在径向内部借助铆钉33相互连接。在铆钉33的径向外部构成的支架区段34分别防失落地接收在周向上分布布置的摆滚子29。盘部件32在径向外部对于每个摆滚子29具有摆滚子轨道35，在离心力作用下摆滚子29的外周缘支撑在该摆滚子轨道上，并且在出现扭振时滚动。根据例如摆滚子轨道35的、在周向方向上弧形的构造，在此摆滚子29抵抗离心力移位到较小的直径上，由此在转换和中间存储扭矩峰值的动能成势能的条件下使扭矩变化过程平滑。盘部件31作为基本布置在变扭器跨接离合器9的径向高度上的摆滚子29的轴向保险装置。在盘部件31、32之间在径向外部设置间隙36，用于例如改进到摆滚子29上的动态流体导引。

毂5与变速器输入轴6端侧的端部区域旋转锁合地连接，例如啮合，并且接收离心力摆4。在此，盘部件31在毂5的径向扩展的毂凸缘38上借助与扭振减振器13的输出部件37的同一铆钉36来接收。扭振减振器13的输出部件37和与涡轮10借助铆钉40连接的输入部件39能抵抗在周向上分布布置的弹簧元件41的作用互相相对围绕轴线d旋转，所述弹簧元件例如是螺旋压力弹簧，由此扭振减振器13减振尚存的、在液压离合器之后在泵轮3与涡轮10之间以及通过涡轮的质量的缓冲功能还保留的扭振。串联下游的离心力摆4又缓冲在扭振减振器13之后还保留的扭振。

可选择的扭振减振器13在径向上在涡轮10的收缩部42的区域中节省空间地接收在所述涡轮在变速器输入轴6上的支承部与所述涡轮的具有薄片43的最大轴向扩展的腹部之间。在此，输入部件39在弹簧元件41直径以外围绕所述弹簧元件至少包握该弹簧元件的外径地放置，由此径向支撑并且轴向防失落地在输入部件39中接收所述弹簧元件。

为了更好理解要指出，在泵轮3与涡轮10之间布置导轮46，用于在转速不同时的扭矩提高，所述导轮借助自由轮47接收在导轮接套48上。

图3以在摆滚子29和摆滚子支架30的盘部件32上的视向，在取下盘部件31的情况下，示出图2的滚子摆28的部分视图。在盘部件32的外周缘上成形轴向伸长部43，在该轴向伸长部的内周缘上构造用于摆滚子29的摆滚子轨道35。摆滚子轨道35的形状规定摆滚子29在离心力场中在扭振影响下的摆运动。在示出的实施例中，摆滚子29圆形地构造。所述摆滚子也能以其它形状、例如椭圆形状、水滴形状和诸如此类形状地构造。通过摆滚子轨道35的形状、摆滚子29、摆滚子的质量和诸如此类参量来调节一个或多个振动级。通过在盘部件32内周缘上的轴向扩展的轮缘44使摆滚子29(对着简图)分别保持在其摆滚子轨道35的区域中。

附图标记列表

1 扭矩传递装置

2 变扭器

3 泵轮

4 离心力摆

5 毂

6 变速器输入轴

7 质量

8 变速器

9 变扭器跨接离合器

10 涡轮

11 质量

12 质量

13 扭振减振器

14 壳体

15 紧固件

16 变换器壳

17 壁

18 伸长部

19 离合器凸缘

20 环区段

21 伸长部

22 摩擦衬片

23 腔室

24 衬套

25 腔室

26 间隙

27 空心孔

28 滚子摆

29 摆滚子

30 摆滚子支架

31 盘部件

32 盘部件

33 铆钉

34 支架区段

35 摆滚子轨道

36 间隙

37 输出部件

38 毂凸缘

39 输入部件

40 铆钉

41 弹簧元件

42 收缩部

43 薄片

44 伸长部

45 轮缘

46 导轮

47 自由轮

48 导轮接套

d 旋转轴线

Claims (8)

1.扭矩传递装置(1)，具有有效地布置在内燃动力机的曲轴与变速器(8)的变速器输入轴(6)之间的液力变扭器(2)，所述液力变扭器具有围绕所述变速器输入轴(6)布置的壳体(14)和集成到所述壳体(14)中的泵轮(3)，其中，所述壳体(14)接收以能相对于所述壳体旋转的方式布置的涡轮(10)、有效地布置在泵轮(3)与涡轮(10)之间的变扭器跨接离合器(9)和离心力摆(4)，其特征在于，所述离心力摆(4)有效地布置在涡轮(10)与变速器输入轴(6)之间，所述离心力摆(4)的摆滚子(29)布置在所述变扭器跨接离合器(9)的径向高度上，所述离心力摆(4)在轴向上布置在所述涡轮(10)和所述壳体(14)的、面对所述曲轴的壁(17)的轴向伸长部(18)之间。

2.根据权利要求1所述的扭矩传递装置(1)，其特征在于，所述变扭器跨接离合器(9)布置在所述泵轮(3)的外周缘和所述涡轮(10)的外周缘之间。

3.根据权利要求1或2所述的扭矩传递装置(1)，其特征在于，所述离心力摆(4)由摆滚子支架(30)构成，所述摆滚子支架具有分布地布置在周向上的摆滚子轨道(35)和分别在所述摆滚子轨道(35)上滚动的摆滚子(29)。

4.根据权利要求3所述的扭矩传递装置(1)，其特征在于，所述摆滚子支架(30)接收在与所述变速器输入轴(6)扭矩锁合地连接的毂(5)上。

5.根据权利要求3至4中任一项所述的扭矩传递装置(1)，其特征在于，所述摆滚子支架(30)由轴向地导引所述摆滚子(29)的第一盘部件(31)和具有所述摆滚子轨道(35)的第二盘部件(32)形成。

6.根据权利要求5所述的扭矩传递装置(1)，其特征在于，所述盘部件(31、32)相互连接，并且所述第一盘部件(31)与所述毂(5)连接。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的扭矩传递装置(1)，其特征在于，扭振减振器(13)有效地布置在一个构件上、尤其在所述涡轮(10)的前面和/或后面。

8.液力变扭器(2)，用于根据权利要求1至7中任一项所述的扭矩传递装置(1)。

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