四通道变矩器的制作方法

本公开涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更具体地，本公开涉及具有通向变矩器的四个流体通道的变速器。

背景技术：

许多车辆在宽的车速范围(包括前进运动和倒车运动两者)内使用。然而，某些类型的发动机仅能够在窄的速度范围内高效运转。因此，经常使用能够在多个传动比下高效传输动力的变速器。当车辆处于低速时，变速器通常在高传动比下操作，使得发动机扭矩倍增以提高加速度。当处于高车速时，使变速器在低传动比下操作允许与安静、燃料高效的巡航相关联的发动机速度。

图1示出了具有变速器12的动力传动系统10。实线指示机械动力流，虚线指示可以被电传送或液压传送的信息信号流。动力由发动机14产生并被传送到变速器输入轴16。变矩器18和齿轮箱20修正输送动力的速度和扭矩以匹配车辆需求，同时允许发动机14以适合的曲轴转速运行。动力经由涡轮轴22从变矩器流动到齿轮箱。驱动轴24将动力从变速器12传递到差速器26。差速器26在驱动轮28和30之间分配动力，同时允许微小的转速差(诸如在转弯时)。一些变速器(诸如前轮驱动的车桥)可包括与变速箱和变矩器在相同壳体中的差速器。在这种变速器中，可使用与驱动轴完全不同的齿轮或链条将动力传递到差速器。在一些车辆中，可将分动箱置于变速器和差速器之间以将一些动力传递到其它车轮。

变速器控制器32基于各种输入(包括车速测量值、由加速踏板位置指示的驾驶员扭矩需求以及换挡选择器)来调节变速器12的状态。控制器32可通过向阀体34发送电信号来调节变速器的状态。响应于这些信号，阀体34调节液压回路中的压力以接合特定的离合器(诸如，齿轮箱20内的离合器和变矩器18内的旁通离合器。

图2示意性地示出了变矩器18。泵轮40固定到输入轴16并由变速器壳体42支撑。在操作中，由这些部件包围的空间填充有变速器流体。涡轮轴22可驱动地连接到涡轮44。扭转减振器可被置于涡轮44和涡轮轴22之间，以使齿轮箱20和其它传动系部件与发动机振动隔离。导轮46经由单向离合器48结合到变速器壳体42。当涡轮轴静止或相对于变速器输入轴16缓慢旋转时，单向离合器48使导轮46保持静止。泵轮40的旋转迫使流体在泵轮、涡轮和导轮之间流动。流体在涡轮44上施加液力扭矩。导轮46提供反作用力，使得涡轮44上的扭矩可以大于泵轮40上的扭矩。当涡轮44的转速接近泵轮40的转速时，流体倾向于围绕中心线50流动，使单向离合器48超越(overrun)。包括涡轮、泵轮和导轮的室52称为液力室。

为了提高功率传递效率，一旦车辆达到足够的速度，控制器就可接合旁通离合器54以将变速器输入轴16选择性连接到涡轮轴22。离合器组件56包括随着输入轴16一起旋转的一个或更多个盘，所述一个或更多个盘与随着涡轮轴22一起旋转的一个或更多个盘交错布置。为了接合离合器，将加压的流体输送到应用室58，迫使活塞60压紧离合器组件56。当压力被释放时，弹簧62迫使活塞60远离离合器组件。平衡室64中的流体压力也倾向于推动活塞60远离离合器组件56。平衡室64可填充有低压的流体，以抵消由离心力引起的流体加压。控制器可部分地应用离合器54，使得输入轴16和涡轮轴22之间的转速差(称为打滑)为期望的量。在部分应用离合器期间，一些扭矩通过离合器54传递，而输入扭矩的其余部分经由泵轮、导轮和涡轮被液力传递。需要精确控制离合器54的扭矩容量以保持期望的打滑。

技术实现要素：

一种变速器包括变矩器、前支撑件、空心的导轮轴、单向离合器、空心的导轮轴插入件、空心的涡轮轴和空心的涡轮轴支撑件。变矩器包括泵轮、涡轮和导轮。变矩器还可包括被构造为将泵轮选择性地连接到涡轮的旁通离合器。前支撑件限定四个流体通道，所述四个流体通道可位于同一轴向位置处。阀体可经由第二流体通道将流体供应至变矩器，并经由第一流体通道接收来自变矩器的流体。导轮经由单向离合器和空心的导轮轴连接到前支撑件。前支撑件的第一流体通道流体连接到导轮轴和导轮轴插入件之间的间隙。涡轮轴可驱动地连接到涡轮并延伸穿过导轮轴插入件。第二流体通道流体连接到导轮轴插入件和涡轮轴之间的间隙。第三流体通道流体连接到涡轮轴和涡轮轴插入件之间的间隙。第四流体通道流体连接到涡轮轴插入件的内部。第三流体通道可流体连接到旁通离合器的应用室，第四流体通道可流体连接到旁通离合器的平衡室。第四流体通道还可流体连接到高位排出口。

根据本发明，提供了一种变速器，包括：变矩器，具有离合器组件和液力室；导轮支撑件，限定流体连接到液力室的第一轴向通道；涡轮轴，被支撑为在导轮支撑件内旋转并限定流体连接到离合器组件的第二轴向通道和第三轴向通道，导轮支撑件和涡轮轴之间的空间形成流体连接到液力室的第四轴向通道。

根据本发明的一个实施例，所述变速器还包括前支撑件，所述前支撑件固定到导轮支撑件并限定四个径向通道，所述四个径向通道分别流体连接到第一轴向通道、第二轴向通道、第三轴向通道和第四轴向通道中的一个。

根据本发明的一个实施例，所述四个径向通道相对于导轮支撑件的轴线位于同一轴向位置处且周向地隔开。

根据本发明的一个实施例，所述变速器还包括流体地连接到所述四个径向通道中的至少三个的阀体。

根据本发明的一个实施例，阀体被构造为经由第四轴向通道将变速器流体供应至液力室，并经由第一轴向通道接收来自液力室的变速器流体。

根据本发明的一个实施例，离合器组件限定流体连接到第二轴向通道的应用室和流体连接到第三轴向通道的平衡室。

根据本发明的一个实施例，平衡室通过孔流体连接到液力室。

根据本发明的一个实施例，第三轴向通道流体连接到高位排出口。

根据本发明的一个实施例，涡轮轴包括位于外轴的中空部分内的空心的插入件，所述空心的插入件的内部形成第二轴向通道和第三轴向通道中的一个，所述插入件和所述外轴之间的空间形成第二轴向通道和第三轴向通道中的另一个。

根据本发明的一个实施例，导轮支撑件包括位于空心的外轴内的空心的插入件，所述插入件和所述外轴之间的空间形成第一轴向通道。

根据本发明，提供了一种变速器，包括：前支撑件，限定第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道和第四流体通道；空心的导轮轴，固定到所述前支撑件；空心的导轮轴插入件，固定到所述导轮轴的内部，第一流体通道流体连接到所述导轮轴和所述导轮轴插入件之间的间隙；空心的涡轮轴，延伸穿过所述导轮轴插入件，第二流体通道流体连接到所述导轮轴插入件和所述涡轮轴之间的间隙；以及空心的涡轮轴插入件，固定到所述涡轮轴的内部，第三流体通道流体连接到所述涡轮轴和所述涡轮轴插入件之间的间隙，第四流体通道流体连接到所述涡轮轴插入件的内部。

根据本发明的一个实施例，所述变速器还包括具有离合器组件和液力室的变矩器，液力室流体连接到第一流体通道和第二流体通道，离合器组件限定流体连接到第三流体通道的应用室和流体连接到第四流体通道的平衡室。

根据本发明的一个实施例，所述四个流体通道相对于所述涡轮轴的轴线位于同一轴向位置处且周向地隔开。

附图说明

图1是车辆动力传动系统的示意图。

图2是适用于图1的动力传动系统中的变矩器的示意图。

图3是变速器前支撑件的横截面。

图4是变矩器组件的中心部分的第一截面。

图5是变矩器组件的中心部分的第二截面。

图6是变矩器组件的中心部分的第三截面。

具体实施方式

在此描述了本公开的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，其它实施例可以采用各种替代的形式。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。因此，在此所公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各个特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可以期望用于特定应用或实施方式。

图3示出了作为变速器壳体42的一部分的变速器前支撑件70的一部分的端视图。四个流体通道72、74、76和78形成在前支撑件70内。每个通道在同一轴向位置处远离中心线50径向地延伸。四个通道彼此周向地隔开。如下面参照截面4、5和6所描述的，利用这四个通道将流体输送到变矩器18中的各个位置或者从变矩器18中的各个位置输送流体。

图4示出了用于将流体供应至液力室52的流体路径。导轮支撑轴80是固定到前支撑件70的空心的轴。空心的插入件82固定到导轮支撑轴80的内部。泵轮40通过轴承或衬套84被支撑为围绕导轮支撑轴80旋转。单向离合器48具有固定到导轮支撑轴80的内座圈86和固定到导轮46的外座圈88。涡轮轴22通过轴承90被支撑为相对于导轮轴旋转，并通过轴承92被支撑为相对于输入轴16旋转。

凹槽形成到导轮轴80的内表面和/或插入件82的外表面中，以形成连接到径向通道78的轴向通道94。轴向通道继续通过插入件中的孔96至插入件和涡轮轴22之间的空间中。通过阀体供应流体经过径向通道78、轴向通道94、轴承90之间，然后进入单向离合器48和涡轮44之间的液力室。另一凹槽形成到导轮轴80的内表面和/或插入件82的外表面中，以形成连接到径向通道72的轴向通道98。流体通过导轮支撑轴80中的孔100流出在单向离合器48和泵轮40之间的液力室。之后，流体通过轴向通道98和径向通道72流回阀体。

图5示出了用于将加压流体输送到旁路离合器54的应用室58的流体路径。另一凹槽形成到导轮轴80的内表面和/或插入件82的外表面中，以形成连接到径向通道74的轴向通道102。流体从通道102流动通过孔104流入插入件82和涡轮轴22之间以及密封件106和108之间的空间。空心的插入件110固定到涡轮轴22的中空部分的内部。插入件110和涡轮轴22之间的空间形成轴向通道112。流体流动通过涡轮轴22中的孔114、并通过通道112，然后通过孔116进入涡轮轴22和输入轴16之间以及密封件118和120之间的空间。之后，流体继续通过孔122进入应用室58。当活塞60被迫进入分离位置时，流体通过相同系列的通道流回阀体。

图6示出了在旁通离合器54的平衡室64和前支撑件70之间输送流体的流体路径。另一凹槽形成到导轮轴80的内表面和/或插入件82的外表面中，以形成连接到径向通道76的轴向通道124。通道124通过孔126连接到密封件108和128之间的空间。空心的插入件110的内部形成轴向通道130，该轴向通道130通过孔132连接到密封件108和128之间的空间。通道130的端部通过孔134连接到平衡室64。

在一些实施例中，径向通道76可由阀体供应低压流体。在其它实施例中，平衡室可经由平衡室64和液力室52之间的孔填充流体。该孔具有使流速低的尺寸。当活塞60产生行程时，流体必须相对快速地流出平衡室64，而不显著增加压力。图6中示出的路径允许流体快速地流出。流体可从径向通道76输送到变速器内的高位排出口，并从高位排出口排到油底壳。通过提高排出口，当车辆关闭且变速器泵不运转时通道仍保持充满流体。当活塞去行程时，包含在该路径内的流体快速地流入平衡室64。

虽然上文描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了权利要求包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下能够进行各种变化。如前所述，可组合各个实施例的特征以形成本发明的可能没有被明确描述或示出的进一步的实施例。虽然各个实施例可能已被描述为提供优点或者在一个或更多个期望特性方面优于其它实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员认识到，根据具体应用和实施方式，一个或更多个特征或特性可被折衷以实现期望的整体系统属性。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术实施方式合意的实施例并不在本公开的范围之外，并且可被期望用于特定应用。