具有扭轉減振器的車輛柔性驅動盤的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明總體上涉及用于車輛傳動裝置的柔性驅動盤。更具體地，本發明涉及添加至扭轉減振器以提供發動機產生的扭矩的額外減振以及將扭轉振動隔離后減振器前方的傳動系的柔性驅動盤。
【背景技術】
[0002]大多數現代汽車的動力傳動系統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動盤(或柔性盤)。柔性驅動盤以不同于手動變速器中在變速器和發動機之間提供機械連接的飛輪的方式運轉。
[0003]柔性驅動盤通常通過螺栓機械地固定至發動機曲軸的輸出端。柔性驅動盤的輸出端自身連接至自身包括內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]傳統的柔性驅動盤由鋼組成并因此通常比傳統鑄造的飛輪薄。柔性驅動盤的設計基于該盤補償通常在發動機和變速器之間的連接中發現的未對準的事實。發動機和變速器較小的未對準需要柔性驅動盤相對較小量的彎曲，而發動機的較大未對準將需要較大量的彎曲。
[0005]隨著對發動機性能的需求不斷增加，更加注重柔性驅動盤對整車性能中的影響。由于發動機排量減小以努力增加燃料經濟性，這種重新審視是特別重要的。1.5L和1.0L的發動機正被列裝至車輛。較小發動機所固有的是扭矩增加。例如，渦輪增壓的直列三缸1.0L發動機能產生200Nm的增壓扭矩。
[0006]較小發動機對燃料經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發動機相比較小的高扭矩發動機會產生嚴重的扭轉振動。此外，直列四缸或V6發動機中發動機怠速諧波的頻率比直列三缸1.0L發動機低很多。這是因為具有本個或更少個汽缸的發動機產生通常較低的傳動系頻率，從而引發更多的傳動系共振。另一方面，測試數據顯示與傳統變速器匹配的1.0L發動機產生顯著的不希望的振動，這是低頻率傳動系統與低頻率發動機匹配的結果。因為將旋轉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，典型的皮卡也產生較低的諧波頻率。這類車通常表現出嚴重的拖拽(lugging)問題。
[0007]減小或消除1.5L和1.0L發動機產生的振動的改善措施具有兩面性。例如，已經花費了大量費用設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動機轉速通常等效于較低的發動機頻率使得在較低發動機轉速時不能鎖止變矩器。當發動機頻率在傳動系頻率的范圍中時，共振除了導致其它缺點外，導致對整車燃料經濟性有負面影響。
[0008]消除較小發動機產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高效燃料車輛的低成本目標。
[0009]在車輛技術的多個領域中，總是存在與可以用于減小發動機振動同時增加燃料經濟性的步驟相關的改善空間。
【發明內容】
[0010]本發明提供了與減小總體上關于較小發動機(通常具有1.5L和1.0L的排量)的發動機振動關聯的挑戰的解決方案，然而本發明可以應用到柔性盤集成進車輛傳動系的任何情形中。這樣，根據本發明的柔性盤可以更廣泛地應用到多種發動機中。
[0011]特別地，本發明將扭轉減振器總成添加至傳統汽車的柔性驅動盤(柔性盤)中。柔性驅動盤總成是自動擋汽車上很常見的部件。本發明提供了更多機會對發動機產生的扭矩減振并且將扭轉振動隔離后減振器(例如變矩器離合器(TCC)中的減振器)前方的傳動系統。本發明的柔性驅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的軸向彈簧常數(axial spring rate)而仍然像沖壓的傳統柔性盤一樣運轉。
[0012]本發明提供了具有連接發動機曲軸和傳動裝置輸入部件的扭轉減振器總成的柔性驅動盤總成，其中曲軸具有旋轉方向。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數量的彈簧座。每個彈簧座具有與曲軸的旋轉方向相切的軸線。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。可以根據扭矩容量(torque capacity)和彈簧常數的需要來改變彈簧座的數量。例如，對于低扭矩應用而言彈簧座的數量可以減少為低至三個。扭矩應用越高，彈簧座的數量越大。相應地，彈簧座的相對角度可以隨數量變化。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的聚合材料(比如塑料或尼龍)組成。
[0014]傳動盤包括第一側和第二側。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而第二摩擦盤安裝至傳動盤的第二側。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。起動機環形齒輪連接至從動盤。
[0016]本發明考慮到與單質量彈簧系統相比指導雙質量彈簧系統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。本發明將彈簧添加至柔性驅動盤并且這樣提供了發動機和傳動系之間的雙質量彈簧系統。這與作為單質量彈簧系統的傳統的變矩器減振系統相比是有利的。
[0017]柔性驅動盤減振器的額外益處是將系統的固有頻率控制至低于發動機怠速的固有頻率的水平。這不能通過柔性驅動盤上的單級(single stage)彈簧單獨運轉來實現但是當與變矩器離合器減振器組合時可以實現。本發明的雙質量彈簧系統避免了傳動系與發動機的共振，允許變矩器離合器在極低的發動機轉速時鎖止而不需要變矩離合器減振器的復雜設計，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點。
[0018]結合附圖閱讀下文對優選實施例的詳細描述，上述優點以及其它優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明，參照詳細說明的并且描述為本發明的示例的實施例以及附圖。
[0020]圖1說明本發明的柔性驅動盤和減振總成的端視圖；
[0021]圖2說明本發明的柔性驅動盤和減振總成的立體圖；
[0022]圖3說明本發明的柔性驅動盤和減振總成的分解圖；
[0023]圖4說明本發明的柔性驅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，對區別構建的實施例說明了多個工作參數和部件。這些具體參數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動盤。該彈簧設置形成減振器。
[0026]更具體地，參考圖1至4，分別顯示了整體上以10說明的柔性驅動盤總成的端視圖和立體圖。柔性驅動盤總成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上的環形齒輪12。
[0027]柔性驅動盤總成10內是包含第一摩擦盤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基本上位于相應數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動機最大扭矩同時足夠耐用以提供良好運轉在車輛的整個使用年限中沒有故障。必須按照適當的彈性常數作出減振彈簧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。可以采用其它緊固方法。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