扭转振动阻尼器的制作方法

本发明涉及一种具有扭转振动阻尼器或隔振器的动力系，并且更具体地涉及一种行星齿轮组集成到振动阻尼器中以便减少发动机的输出与变速器的输入之间的扭转振动的动力系。

背景技术：

该部分的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并且可以或可以不构成现有技术。

机动车辆发动机产生不希望通过动力系和传动系传递到该机动车辆的扭转振动。通常，扭转隔振器或阻尼器用于隔离或减少从发送机传递至变速器的扭转振动。扭转阻尼器可放置在扭矩变换器锁止离合器与变速器的输入轴之间的扭矩变换器内。已知的扭转阻尼器使用一个或多个弹簧来存储能量并抑制发动机与变速器之间的能量传递路径。然而，在某些动力系构造中，考虑到设计空间，扭转阻尼器不足以隔离扭转振动。例如，在具有连续的发动机扭矩脉动的动力系中，出现了振动幅度的增加和振动频率的降低，已知的弹簧设计振动阻尼器不足以隔离所述振动，从而需要对已知的振动阻尼器进行改进。

因此，在本领域中需要一种具有减少由连续的发动机扭矩脉动引起的扭转振动的振动阻尼器的动力系。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于机动车辆的扭转振动阻尼器的实例。用于机动车辆的扭转振动阻尼器包括连接到变速器输入轴的行星齿轮组，该行星齿轮组包括恒星齿轮、行星架以及齿圈。弹簧笼包括连接到齿圈的第一弹簧支撑构件。第一弹簧支撑构件具有多个第一弹簧接触构件。第二弹簧支撑构件连接到行星架并且相对于第一弹簧支撑构件可旋转。第二弹簧支撑构件具有多个第二弹簧接触构件，第二弹簧接触构件相对于第一弹簧接触构件成角度定向。每个都具有相对端部的多个弹簧被定位在第一弹簧支撑构件与第二弹簧支撑构件之间并且通过第一弹簧支撑构件或第二弹簧支撑构件中的一个的旋转而被压缩。多个弹簧的相对端部的每一个具有多个第一弹簧接触构件中的一个以及被定位成靠近多个第一弹簧接触构件的多个第二弹簧接触构件中的一个。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的一个实例中，第二弹簧接触构件中的每一个被分成第一接触构件部分和第二接触构件部分。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的又一个实例中，第一弹簧接触构件同轴对齐在与弹簧的中心轴线相交的第一构件纵向轴线上；并且第一接触构件部分和第二接触构件部分中的每一个同轴对齐在与弹簧的中心轴线相交的第二构件纵向轴线上。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的又一个实例中，角度定向限定了第二构件纵向轴线与第一弹簧接触构件的第一构件纵向轴线之间的垂直定向。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的又一个实例中，在弹簧的未变形状态下，第一接触构件部分与第二接触构件部分之间的间隔提供用于将第一弹簧接触构件定位在第一接触构件部分与第二接触构件部分之间的间隙。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的又一个实例中，恒星齿轮连接到变速器输入轴以便旋转，并且行星齿轮组包括可旋转地支撑在行星架上的多个行星齿轮，每个行星齿轮与恒星齿轮啮合；且齿圈与行星齿轮啮合。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的又一个实例中，恒星齿轮通过花键连接到扭矩变换器轮毂，该扭矩变换器轮毂连接到变速器输入轴。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的又一个实例中，连接板直接连接到第一弹簧支撑构件。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的又一个实例中，扭矩变换器锁止离合器板固定到连接板。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的又一个实例中，当离合器闭合时，扭矩变换器锁止离合器压力板联接到扭矩变换器锁止离合器板。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的又一个实例中，角度定向限定了第一弹簧接触构件和第二弹簧接触构件的垂直定向。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的又一个实例中，第二弹簧支撑构件包括限定了具有大于90度的弧长的半球形形状的部分。

在本发明的用于机动车辆的扭转振动阻尼器的又一个实例中，弹簧支撑管连接到第一弹簧接触构件或第二弹簧接触构件中的各个弹簧接触构件，其中弹簧支撑管容纳在每一个弹簧的中心孔内。

通过本文所提供的描述，其他应用领域将变得显而易见。应该理解的是，说明书和具体实例仅仅是用于说明目的，并不旨在限制本发明的范围。

附图说明

本文所描述的附图仅仅出于说明的目的，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。

图1是根据本发明的原理的机动车辆行星阻尼器的前横截面视图；

图2是图1的区域2的前横截面视图；

图3是沿图1的截面3截取的局部横截面端部立视图；

图4是图3的行星阻尼器的左前透视图；

图5是本发明的行星架组件的左后透视图；以及

图6是图1的行星阻尼器的前横截面视图。

具体实施方式

以下的描述在性质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明、应用或者用途。

参照图1，用于机动车辆的变速器传动系统10包括定位在扭矩变换器组件14内的扭转振动阻尼器12。扭转振动阻尼器12隔离发动机传动部件16与变速器输入轴18之间的发动机扭矩脉动。

扭矩变换器组件14通常包括泵20、涡轮22以及定位在扭矩变换器壳体26内的定子24。泵20联接到扭矩变换器壳体26并且由发动机传动部件16(诸如推进器轴)驱动。通过泵20的旋转流体地驱动涡轮22。定子24位于泵20与涡轮22之间并且用于使扭矩变换器组件14内的扭矩倍增。扭矩变换器壳体26例如由通过柔性板30的紧固件柔性地连接到发动机接口28。扭矩变换器组件14还包括锁止离合器32，该锁止离合器32可操作来使用连接到锁止离合器板36的锁止离合器活塞或压力板34将泵20选择性地机械联接到涡轮22。通过固定到锁止离合器板36的连接板38提供到扭转振动阻尼器12的输入。

扭转振动阻尼器12联接在连接板38与变速器输入轴18之间，以便当扭矩变换器离合器闭合时减少发动机传动部件16与变速器轴18之间的路径上的扭转振动。连接板38例如通过多个紧固件42(诸如铆钉)(在该视图中只显示了其中之一)固定到第一弹簧支撑构件40。为了增加扭转振动抑制的有效范围，扭转振动阻尼器12包括行星齿轮组44。行星齿轮组44的部件包括恒星齿轮46、多个小齿轮48以及齿圈50。

恒星齿轮46具有与变速器输入轴18的花键齿轮52啮合的内部齿轮齿。围绕恒星齿轮46单独旋转的多个小齿轮48各自具有与恒星齿轮46的外部齿轮齿啮合的外部齿轮齿。小齿轮48中的每一个的外部齿轮齿还啮合至齿圈50的内部齿轮齿，齿圈50定位成具有在齿圈50的内部的小齿轮48。小齿轮48单独可旋转地安装至连接到行星架54的分开的小齿轮轴上。垫圈55定位在行星架54与齿圈50之间，从而允许齿圈50与行星架54之间的自由旋转。行星架54包括使用衬套57可旋转地支撑到下文更加详细描述的涡轮轮毂88上的行星架部分54a。附加垫圈59a、59b围绕恒星齿轮46定位，以允许恒星齿轮46、压力板34以及行星架部分54a之间的自由旋转。根据几个方面，扭转振动阻尼器12连同扭矩变换器组件14一起分别连接到变速器输入轴18，并且因此，当扭矩变换器组件14传递来自发动机传动部件的动力以使变速器输入轴18旋转时，扭转振动阻尼器12和扭矩变换器组件14这两者共同旋转。

扭转振动阻尼器12还包括通过多个紧固件58(诸如铆钉)(在该视图中只显示了其中之一)连接到行星架54的第二弹簧支撑构件56。第二弹簧支撑构件56具有接纳多个弹簧60的弧形或半圆形形状。第一弹簧支撑构件40和第二弹簧支撑构件56一起支撑并接触弹簧60中的每一个。第一弹簧支撑构件40包括一体地连接到第一弹簧支撑构件40并从其延伸的多个第一弹簧接触构件62，所述多个第一弹簧接触构件62相对于变速器输入轴18以第一角度定向。根据几个方面，第一角度基本上平行于变速器输入轴18的纵向轴线。第二弹簧支撑构件56包括一体地连接到第二弹簧支撑构件56并从其延伸的多个第二弹簧接触构件64，所述多个第二弹簧接触构件64以与第一弹簧接触构件62的第一角度不同的第二角度定向。根据几个方面，第二角度垂直于第一角度并因此垂直于变速器输入轴18的纵向轴线而定向。

第一弹簧接触构件62和第二弹簧接触构件64分别直接接触弹簧60的端部以压缩弹簧60。由于第一弹簧支撑构件40相对于第二弹簧支撑构件56成角度地旋转，多个弹簧60(根据几个方面，弹簧60为压缩弹簧)定位在第一弹簧支撑构件40与第二弹簧支撑构件56之间并且通过第一弹簧支撑构件40与第二弹簧支撑构件56之间的相对角度旋转而被压缩。角度定向，并且尤其是第二弹簧接触构件64的第二角度相对于第一弹簧接触构件62的第一角度的垂直定向确保了在弹簧压缩的整个范围内发生弹簧60中的每一个的均匀压缩，从而防止偏移载荷施加到弹簧60上并因此减小弹簧横向或径向变形，所述弹簧横向或径向变形可导致弹簧60的本体或线圈与第一弹簧支撑构件40或第二弹簧支撑构件56中的任一者之间的摩擦接触。

第二弹簧支撑构件56连接到行星架54，如前所述，行星架54可旋转地支撑小齿轮48。扭转振动的减少通过弹簧60的压缩以及随后的伸展得以部分地实现，而弹簧60对通过第一弹簧支撑构件40与第二弹簧支撑构件56之间的角度旋转而接收的能量进行存储。

第一弹簧支撑构件40固定到齿圈50。第二弹簧接合元件56使用多个紧固件58(诸如铆钉)连接到行星架54。行星架54相对于变速器输入轴18和行星齿轮组44旋转。通过弹簧60的压缩和伸展将行星架54相对于第一弹簧支撑构件40限制在其旋转弧中。为了将小齿轮48可旋转地连接到行星架54，在小齿轮48中的每一个与小齿轮轴68之间定位有滚针轴承66，该滚针轴承66连接到行星架54。恒星齿轮46连接到变速器输入轴18并且驱动变速器输入轴18，因此，当扭矩变换器离合器闭合时，来自发动机70的扭矩通过扭转振动阻尼器12和变速器输入轴18传递至变速器72。变速器输入轴18和包括行星齿轮组44的扭转振动阻尼器12相对于变速器输入轴18的纵向中心轴线74同轴旋转。

参照图2，多个第一弹簧接触构件62中的每一个类似地布置并运行，因此如下讨论了第一弹簧接触构件62中的其中一个示例性弹簧接触构件。第一弹簧接触构件62与第一构件纵向轴线76同轴定向。第一构件纵向轴线76与弹簧60中的一个的中心轴线78相交。多个第一弹簧接触构件62中的每一个可以例如通过弯曲第一弹簧支撑构件40的材料而形成。

还示出了第二弹簧接触构件64中的其中一个示例性弹簧接触构件，第二弹簧接触构件64被分成直接从第二弹簧支撑构件56的弹簧接纳部分80的相对侧延伸的第一接触构件部分64a和第二接触构件部分64b。第一接触构件部分64a和第二接触构件部分64b中的每一个同轴对齐在第二构件纵向轴线82上。第二构件纵向轴线82还与中心轴线78相交并且根据几个方面基本上垂直于第一构件纵向轴线76定向。第一接触构件部分64a和第二接触构件部分64b中的每一个使用金属成形操作弯曲到位，从而使得第一接触构件部分64a和第二接触构件部分64b形成为具有第二弹簧支撑构件56的弹簧接纳部分80的单一部分。

第一接触构件部分64a与第二接触构件部分64b之间的中心间隔“A”提供了间隙，从而自由地接纳第一弹簧接触构件62中的一个。在弹簧60的未变形状态下，第一弹簧接触构件62中的一个和第二弹簧接触构件64中的一个一起接触多个弹簧60中的每一个的相对端部的每一个端部。在第一弹簧支撑构件40与第二弹簧支撑构件56之间的角度旋转期间，第一弹簧接触构件62和第二弹簧接触构件64的垂直定向提供了弹簧60的均匀轴向压缩，从而在弹簧压缩期间减少弹簧60与第一弹簧支撑构件40或第二弹簧支撑构件56的摩擦接触。因此，弹簧60的横向运动由连接到行星架54的第二弹簧接触构件64进行限制。第一弹簧接触构件62相对于第二弹簧接触构件64的垂直定向减小或消除了作用在弹簧60上或由弹簧60的变形引起的侧力，该侧力将使得弹簧60接触或推压连接到齿圈50的第一弹簧支撑构件40。

弹簧接纳部分80限定了具有内直径“B”的半球形形状，内径“B”大于弹簧60的直径，以使得弹簧60可以自由轴向伸展和压缩。根据几个方面，弹簧接纳部分80的半球形形状围绕相对于弹簧60的中心轴线78限定的曲率半径“C”而限定了大于90度的弧长。弹簧接纳部分80的半球形形状还有助于保持弹簧60。弹簧接纳部分80的半球形形状使用金属成形操作产生，以避免进行二次焊接。第一弹簧接触构件62和第二弹簧接触构件64中的一者或两者可包括固定到第一弹簧接触构件62或第二弹簧接触构件64中的一个且接纳在由弹簧60中的每一个的弹簧本体线圈限定的中心孔“D”内的多个弹簧支撑管84中的一个。每个弹簧支撑管84支撑其相关弹簧60并将该弹簧60居中定位以与第二弹簧支撑构件56的弹簧接纳部分80的半球形壁脱离接触。

扭矩变换器组件14的涡轮22容纳在涡轮壳体86内，涡轮壳体86连接到变速器输入轴18以便旋转。涡轮壳体86例如通过多个紧固件90(诸如铆钉)固定到涡轮轮毂88。涡轮轮毂88通过花键齿轮92连接到变速器输入轴18。垫圈94还固定到涡轮轮毂88，垫圈94导向涡轮轮毂88。还使用花键齿轮52将恒星齿轮46通过花键连接到涡轮轮毂88。

再次参照图1至图2，根据几个方面，扭转振动阻尼器12的输入构件为当扭矩变换器闭合时经由摩擦板36连接到第一弹簧支撑构件40的发动机传动部件16，并且变速器输入轴18限定输出构件。第一弹簧支撑构件40通过弹簧60连接到行星架54。摩擦板36连接到第一弹簧支撑构件40且连接到齿圈50。恒星齿轮46连接到变速器输入轴18，该变速器输入轴18用作输出构件。小齿轮48中的每一个(根据几个方面，其包括三个小齿轮48a、48b、48c)通过各个小齿轮轴68a、68b、68c可旋转地连接到行星架54。根据该方面，恒星齿轮46连接到输出构件(变速器输入轴18)，并且使用弹簧60经由行星架54与输入构件(发动机传动部件16)隔离。

参照图3且再次参照图1至图2，根据几个方面，多个弹簧60包括六个压缩弹簧组，它们被标记为弹簧组60a、60b、60c、60d、60e、60f。多个弹簧组60a、60b、60c、60d、60e、60f均具有相对端部96、98。弹簧组60a、60b、60c、60d、60e、60f中的每一个的相对端部96、98中的每一个端部具有多个第一弹簧接触构件62中的一个和定位成靠近多个第一弹簧接触构件62的多个第二弹簧接触构件64中的一个。弹簧组60a、60b、60c、60d、60e、60f在第一弹簧支撑构件40或第二弹簧支撑构件56中的一者或两者相对于纵向中心轴线74进行轴向旋转期间被压缩。

根据几个方面，处于未变形状态下的弹簧60中的每一个占据弧长“AL1”。第一弹簧接触构件62和第二弹簧接触构件64中的每一个占据弧长“AL2”。根据其他方面，弹簧60中的每一个具有弹簧外直径(OD)，弹簧定位在第二弹簧支撑构件56的弹簧接纳部分84内，并且弹簧60中的每一个的中心轴线定位在弹簧曲率半径RC上。例如，弹簧60a保持在第一弹簧接触构件62a与第二弹簧接触构件64a之间并在弹簧60a的第一端部96处与第一弹簧接触构件62a和第二弹簧接触构件64a接触，并且还在弹簧60a的相对第二端部98处接触第一弹簧接触构件62b和第二弹簧接触构件64b。第一弹簧支撑构件40的示例性扭转旋转使得第一弹簧接触构件62将弹簧60a、60b、60c、60d、60e、60f中的每一个弹簧压缩抵靠连接到行星架54的第二弹簧支撑构件56的第二弹簧接触构件64的下一个连续的弹簧接触构件。

参照图4且再次参照图1至图3，弹簧组60a、60b、60c、60d、60e、60f被示出为处于间隔对齐的状态并且定位在第二弹簧支撑构件56的弹簧接纳部分80中。根据几个方面，标记为小齿轮48a、48b、48c的三个小齿轮48各自可旋转地安装在行星架54上。小齿轮48的齿轮齿与居中定位的恒星齿轮46的外部齿轮齿啮合，并且与齿圈50的朝向内部的齿轮齿啮合。在该视图中可以看见第一弹簧接触构件62中的每一个的各部分，第一弹簧接触构件62一体地连接到第一弹簧支撑构件40并基本上垂直于第一弹簧支撑构件40延伸，并且将弹簧60a、60b、60c、60d、60e、60f中的连续的弹簧彼此间隔开。在该视图中还可以看见定位成靠近第一弹簧接触构件62中的每一个的第二弹簧接触构件64中的每一个的一部分。

参照图5且再次参照图1至图2以及图4，焊接组件100提供了焊接至圆柱体102的行星架54。焊接组件100包括第一行星架部分104和与第一行星架部分104间隔开并与其平行的第二行星架部分106。在第一行星架部分104中形成有三个孔108、110、112。三个孔108、110、112中的每一个与形成在第二行星架部分106中的孔同轴对齐。例如，形成在第二行星架部分106中的孔114与孔108同轴对齐。在该视图中无法看见与孔110、112对齐的第二行星架部分106中的其他孔。形成在第一行星架部分104和第二行星架部分106中的轴向对齐的孔用于可旋转地安装小齿轮轴68，小齿轮轴68可旋转地接纳参照图4所示和所描述的三个小齿轮48a、48b、48c。在第一行星架部分104中形成有中心孔116，该中心孔116与形成在第二行星架部分106中的中心孔118同轴对齐。中心孔116、118提供了用于恒星齿轮46的定位和轴向旋转的空间。在圆柱体102的壁122中形成有三个弧形开口或窗口120(在该视图中只可以看见其中之一)，以允许三个小齿轮48a、48b、48c的齿轮齿向外延伸，从而与参照图4所示和所描述的齿圈50的齿轮齿啮合。从行星架54的第二行星架部分106径向向外延伸且一体地连接到行星架54的第二行星架部分106的多个凸片124各自提供接纳参照图1和图2所示和所描述的紧固件58中的一个的孔口126。

参照图6且再次参照图1至图5，可以更清楚地看见扭转振动阻尼器12的构造。焊接组件100中心定位并且包括第一行星架部分104和第二行星架部分106。行星架54支撑第二弹簧支撑构件56和弹簧接纳部分80，弹簧接纳部分80部分地封闭弹簧60。当联接到第二弹簧支撑构件56的行星架54相对于第一弹簧支撑构件40轴向旋转时，第一接触构件部分64a、第二接触构件部分64b以及第一弹簧接触构件62接触并压缩弹簧60。如之前在上面讨论的，第一弹簧支撑构件40使用紧固件42连接到连接板38，连接板38通过锁止离合器活塞或压力板34的操作被接合以可旋转地接合扭转振动阻尼器12。

再次参照图3和图6，弹簧组60a、60b、60c、60d、60e、60f均可包括单个螺旋弹簧，或者如图6中最清楚示出的均可包括嵌套的一对弹簧，其包括外部弹簧60′和嵌套在外部弹簧60′内的直径更小的内部弹簧60″。根据几个方面，在外部弹簧60′与内部弹簧60″之间可以提供间隙以使弹簧组对之间的摩擦接触最小化。根据其他方面，在弹簧变形或压缩的状态下，第一弹簧接触构件62以及第一接触构件部分64a和第二接触构件部分64b接触外部弹簧60′和内部弹簧60″，但是在弹簧组的未变形状态下，它们仅接触外部弹簧60′。

还应该认识到的是，扭转振动阻尼器12可以具有其他构造，诸如具有少于或多于六个的弹簧、平行的弹簧、以及相对于行星齿轮组44的行星齿轮的数量进行修改，而不脱离本发明的范围。

众所周知，为了实现更有效的扭转振动隔离，最好是减小弹簧系数并提供输入构件(诸如输入轴)与输出构件(诸如振动阻尼器的输出轴)之间更大的最大角位移。已知的使用弹簧来抑制扭转振动的扭转振动阻尼器受到弹簧系数和弹簧长度的限制，因此具有有限的隔振器部件的角位移。通过另外使用本文所描述的行星齿轮组44，实现了弹簧系数的显著降低和阻尼器的最大角位移的增加。

本发明的描述在本质上仅仅是示例性的，并且不脱离本发明的一般要点的变型被认为是在本发明的范围内。这些变型不应被视为脱离本发明的精神和范围。