具有扭轉(zhuǎn)減振器的車輛柔性驅(qū)動盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于車輛傳動裝置的柔性驅(qū)動盤。更具體地，本發(fā)明涉及添加至扭轉(zhuǎn)減振器以提供發(fā)動機產(chǎn)生的扭矩的額外減振以及將扭轉(zhuǎn)振動隔離后減振器前方的傳動系的柔性驅(qū)動盤。
【背景技術(shù)】
[0002]大多數(shù)現(xiàn)代汽車的動力傳動系統(tǒng)如今包括作為車輛傳動系的標準部件的自動變速器。典型的自動變速器集成有柔性驅(qū)動盤(或柔性盤)。柔性驅(qū)動盤以不同于手動變速器中在變速器和發(fā)動機之間提供機械連接的飛輪的方式運轉(zhuǎn)。
[0003]柔性驅(qū)動盤通常通過螺栓機械地固定至發(fā)動機曲軸的輸出端。柔性驅(qū)動盤的輸出端自身連接至自身包括內(nèi)部減振總成的變矩器。該減振總成通常浸在潤滑變速器的流體(自動變速器流體(ATF))中。
[0004]傳統(tǒng)的柔性驅(qū)動盤由鋼組成并因此通常比傳統(tǒng)鑄造的飛輪薄。柔性驅(qū)動盤的設(shè)計基于該盤補償通常在發(fā)動機和變速器之間的連接中發(fā)現(xiàn)的未對準的事實。發(fā)動機和變速器較小的未對準需要柔性驅(qū)動盤相對較小量的彎曲，而發(fā)動機的較大未對準將需要較大量的彎曲。
[0005]隨著對發(fā)動機性能的需求不斷增加，更加注重柔性驅(qū)動盤對整車性能中的影響。由于發(fā)動機排量減小以努力增加燃料經(jīng)濟性，這種重新審視是特別重要的。1.5L和1.0L的發(fā)動機正被列裝至車輛。較小發(fā)動機所固有的是扭矩增加。例如，渦輪增壓的直列三缸1.0L發(fā)動機能產(chǎn)生200Nm的增壓扭矩。
[0006]較小發(fā)動機對燃料經(jīng)濟性的益處是顯著的。然而，這種益處并不是沒有代價，例如與直列四缸或V6發(fā)動機相比較小的高扭矩發(fā)動機會產(chǎn)生嚴重的扭轉(zhuǎn)振動。此外，直列四缸或V6發(fā)動機中發(fā)動機怠速諧波的頻率比直列三缸1.0L發(fā)動機低很多。這是因為具有本個或更少個汽缸的發(fā)動機產(chǎn)生通常較低的傳動系頻率，從而引發(fā)更多的傳動系共振。另一方面，測試數(shù)據(jù)顯示與傳統(tǒng)變速器匹配的1.0L發(fā)動機產(chǎn)生顯著的不希望的振動，這是低頻率傳動系統(tǒng)與低頻率發(fā)動機匹配的結(jié)果。因為將旋轉(zhuǎn)力從變速器的輸出端傳輸至后橋的輸入端所需要的較長傳動軸，典型的皮卡也產(chǎn)生較低的諧波頻率。這類車通常表現(xiàn)出嚴重的拖拽(lugging)問題。
[0007]減小或消除1.5L和1.0L發(fā)動機產(chǎn)生的振動的改善措施具有兩面性。例如，已經(jīng)花費了大量費用設(shè)計出改善吸收振動的變矩器離合器減振器。然而，這種方法不僅非常昂貴并且由于較低發(fā)動機轉(zhuǎn)速通常等效于較低的發(fā)動機頻率使得在較低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時不能鎖止變矩器。當發(fā)動機頻率在傳動系頻率的范圍中時，共振除了導(dǎo)致其它缺點外，導(dǎo)致對整車燃料經(jīng)濟性有負面影響。
[0008]消除較小發(fā)動機產(chǎn)生的不希望的振動的另一種策略是利用極度平衡的曲軸。一方面，使用平衡的曲軸具有積極的效果。另一方面，使用這樣的曲軸是一種昂貴的解決方案，這脫離了制造并運轉(zhuǎn)高效燃料車輛的低成本目標。
[0009]在車輛技術(shù)的多個領(lǐng)域中，總是存在與可以用于減小發(fā)動機振動同時增加燃料經(jīng)濟性的步驟相關(guān)的改善空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明提供了與減小總體上關(guān)于較小發(fā)動機(通常具有1.5L和1.0L的排量)的發(fā)動機振動關(guān)聯(lián)的挑戰(zhàn)的解決方案，然而本發(fā)明可以應(yīng)用到柔性盤集成進車輛傳動系的任何情形中。這樣，根據(jù)本發(fā)明的柔性盤可以更廣泛地應(yīng)用到多種發(fā)動機中。
[0011]特別地，本發(fā)明將扭轉(zhuǎn)減振器總成添加至傳統(tǒng)汽車的柔性驅(qū)動盤(柔性盤)中。柔性驅(qū)動盤總成是自動擋汽車上很常見的部件。本發(fā)明提供了更多機會對發(fā)動機產(chǎn)生的扭矩減振并且將扭轉(zhuǎn)振動隔離后減振器(例如變矩器離合器(TCC)中的減振器)前方的傳動系統(tǒng)。本發(fā)明的柔性驅(qū)動盤通過與起動機馬達齒輪嚙合來啟動車輛并且提供用于變矩器連接的適當?shù)妮S向彈簧常數(shù)(axial spring rate)而仍然像沖壓的傳統(tǒng)柔性盤一樣運轉(zhuǎn)。
[0012]本發(fā)明提供了具有連接發(fā)動機曲軸和傳動裝置輸入部件的扭轉(zhuǎn)減振器總成的柔性驅(qū)動盤總成，其中曲軸具有旋轉(zhuǎn)方向。減振器總成包含連接至曲軸的傳動盤、連接至輸入部件的從動盤、多個彈簧以及安裝彈簧的形成在傳動盤和從動盤兩者上的相應(yīng)數(shù)量的彈簧座。每個彈簧座具有與曲軸的旋轉(zhuǎn)方向相切的軸線。每個彈簧具有軸向中心線。每個軸線相對于軸向中心線成除90°之外的角度?？梢愿鶕?jù)扭矩容量(torque capacity)和彈簧常數(shù)的需要來改變彈簧座的數(shù)量。例如，對于低扭矩應(yīng)用而言彈簧座的數(shù)量可以減少為低至三個。扭矩應(yīng)用越高，彈簧座的數(shù)量越大。相應(yīng)地，彈簧座的相對角度可以隨數(shù)量變化。從而，當提供三個彈簧座時每個座的角度可以是120°，當提供四個彈簧座時每個座的角度可以是90°，當提供五個彈簧座時每個座的角度可以是72°，依此類推。
[0013]可以提供基本上在每個彈簧內(nèi)部的限位件(spacer)。限位件的長度小于座的長度。限位件可以由任何多種適當?shù)木酆喜牧?比如塑料或尼龍)組成。
[0014]傳動盤包括第一側(cè)和第二側(cè)。減振器進一步包括第一摩擦盤和第二摩擦盤。第一摩擦盤安裝至傳動盤的第一側(cè)而第二摩擦盤安裝至傳動盤的第二側(cè)。第一摩擦盤、傳動盤以及第二摩擦盤形成摩擦傳動盤總成。
[0015]提供了用于將摩擦傳動盤總成連接至從動盤的蓋板。起動機環(huán)形齒輪連接至從動盤。
[0016]本發(fā)明考慮到與單質(zhì)量彈簧系統(tǒng)相比指導(dǎo)雙質(zhì)量彈簧系統(tǒng)可以將振動分離成兩個相對較小振動的振動和減振的原理。本發(fā)明將彈簧添加至柔性驅(qū)動盤并且這樣提供了發(fā)動機和傳動系之間的雙質(zhì)量彈簧系統(tǒng)。這與作為單質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的傳統(tǒng)的變矩器減振系統(tǒng)相比是有利的。
[0017]柔性驅(qū)動盤減振器的額外益處是將系統(tǒng)的固有頻率控制至低于發(fā)動機怠速的固有頻率的水平。這不能通過柔性驅(qū)動盤上的單級(single stage)彈簧單獨運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)但是當與變矩器離合器減振器組合時可以實現(xiàn)。本發(fā)明的雙質(zhì)量彈簧系統(tǒng)避免了傳動系與發(fā)動機的共振，允許變矩器離合器在極低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速時鎖止而不需要變矩離合器減振器的復(fù)雜設(shè)計，對于減小材料以及總成成本并且不犧牲性能而言具有相當大的優(yōu)點。
[0018]結(jié)合附圖閱讀下文對優(yōu)選實施例的詳細描述，上述優(yōu)點以及其它優(yōu)點和特征將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0019]為了更加完全地理解本發(fā)明，參照詳細說明的并且描述為本發(fā)明的示例的實施例以及附圖。
[0020]圖1說明本發(fā)明的柔性驅(qū)動盤和減振總成的端視圖；
[0021]圖2說明本發(fā)明的柔性驅(qū)動盤和減振總成的立體圖；
[0022]圖3說明本發(fā)明的柔性驅(qū)動盤和減振總成的分解圖；
[0023]圖4說明本發(fā)明的柔性驅(qū)動盤和減振總成的剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]在附圖中，相同的參考標號用于說明相同部件。在下面的描述中，對區(qū)別構(gòu)建的實施例說明了多個工作參數(shù)和部件。這些具體參數(shù)和部件作為示例包括在本說明書中并且不意味著是限制。
[0025]總體上，本發(fā)明是由通過彈簧連接并彼此鉚接的主動盤和從動盤組成的柔性驅(qū)動盤。該彈簧設(shè)置形成減振器。
[0026]更具體地，參考圖1至4，分別顯示了整體上以10說明的柔性驅(qū)動盤總成的端視圖和立體圖。柔性驅(qū)動盤總成10包含用于與起動機馬達(未顯示)選擇性接合的安裝在從動盤14上的環(huán)形齒輪12。
[0027]柔性驅(qū)動盤總成10內(nèi)是包含第一摩擦盤18、傳動盤20和第二摩擦盤22的減振總成16。減振總成16還包括一系列減振彈簧24。減振彈簧24基本上位于相應(yīng)數(shù)量的第一摩擦盤彈簧座26、傳動盤彈簧座28以及第二摩擦盤彈簧座30中。
[0028]仔細選擇彈簧減振器24 (彈簧減振器連接傳動盤20和從動盤14并且接觸彈簧座)使得每個彈簧24必須足夠強壯以傳輸發(fā)動機最大扭矩同時足夠耐用以提供良好運轉(zhuǎn)在車輛的整個使用年限中沒有故障。必須按照適當?shù)膹椥猿?shù)作出減振彈簧24的選擇以及變矩器離合器彈簧的選擇以實現(xiàn)最低的振動頻率。
[0029]通過多個機械堅固件比如鉚釘34將減振總成蓋板32連接至從動盤14。通過減振總成蓋板32上形成的鉚釘孔35以及從動盤14上形成的鉚釘孔36安裝鉚釘34。一系列鉚釘孔35和36為圓形以防止其中的鉚釘34移動?？梢圆捎闷渌o固方法。這樣減振總成蓋板32將減振總成16固定至從動盤14。
[0030]在制造過程中，這一系列鉚釘孔35和36沖壓成相對于鉚釘34具有非常窄的間隙。這樣，從動盤1