具有涡轮活塞锁止离合器的液力扭矩联接装置及相关方法与流程

本发明总体上涉及液力扭矩联接装置，并且更具体地涉及包括用于机械联接驱动轴和从动轴的涡轮-活塞锁止离合器的液力扭矩联接装置。

背景技术：

通常，具有自动变速器的车辆配备有用于将发动机的驱动轴流体地联接到变速器的从动轴的液力矩扭联接装置。众所周知，锁止离合器用于在特定操作状况下机械地联接驱动轴和从动轴。锁止离合器及其操作例如描述于美国专利no.8,276,723和美国专利no.7,191,879中。

根据状况，当液力扭矩联接装置通过锁止传递移动时，传动流体的动作产生轴向力，所述轴向力使涡轮-活塞远离叶轮移动，特别是在当变速器处于比发动机更高的转速时机动车辆的滑行状况下。例如，这些状况出现在下坡驾驶中。这些力取决于诸如速度和扭矩的各种因素而变化。在一些稳定或瞬态状况下，这些力可能使涡轮-活塞远离叶轮移动，并且在当解除锁止是不期望的意外情况下，不合时宜地或过早地解除锁止。这也可产生不能在机动车的滑行状况下进行锁定的负载。

尽管具有锁止离合器的液力扭矩联接装置已经被证明对于车辆传动系应用和状况是可接受的，但是可以增强其性能和成本效益的改进是可行的。

如下文所教导的，这样的改进可以来自例如减小液力扭矩联接装置的部件的空间需求和/或将两个或更多个部件的功能合并到单个部件中。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种用于联接驱动轴和从动轴的液力扭矩联接装置。该扭矩联接装置包括壳体，壳体可围绕旋转轴线旋转并具有内部容积部。壳体包括壳体外壳和叶轮外壳，叶轮外壳设置成与壳体外壳轴向地相对，壳体外壳固定地连接到叶轮外壳。扭矩联接装置还包括叶轮、涡轮-活塞以及弹性元件，该叶轮与旋转轴线同轴对齐并且包括叶轮外壳；该涡轮-活塞与叶轮同轴对齐并且可由叶轮液力地驱动；该弹性元件可滑动地接合涡轮-活塞并且连接到壳体。弹性元件被配置成将涡轮-活塞朝向叶轮偏置。

根据本发明的第二方面，提供了一种组装用于将驱动轴和从动轴联接在一起的液力扭矩联接装置的方法。该方法涉及提供变矩器，该变矩器以叶轮和涡轮-活塞为特征，该叶轮包括叶轮外壳和具有第一接合表面的活塞接合部分，该涡轮-活塞包括具有涡轮-活塞凸缘的涡轮-活塞外壳，该涡轮-活塞凸缘具有第二接合表面，该第二接合表面面向第一接合表面并且可朝向和远离第一接合表面轴向移动，以将液力扭矩联接装置定位为进入锁止模式中和脱离锁止模式，在该锁止模式中，涡轮-活塞与活塞接合部分机械地锁定，从而不可相对于活塞接合部分旋转。变矩器与弹性元件和壳体外壳组合，使得壳体外壳和叶轮外壳联合地建立液力扭矩联接装置的壳体。涡轮-活塞外壳定位在壳体中，以将壳体的内部容积部分隔成在叶轮外壳与涡轮-活塞外壳之间的第一腔室以及在涡轮-活塞外壳与壳体外壳之间的第二腔室。弹性元件定位成朝向叶轮偏置涡轮-活塞。

本发明的第三方面提供一种利用液力扭矩联接装置将驱动轴和从动轴联接在一起的方法。液力扭矩联接装置至少以壳体、叶轮、涡轮-活塞以及弹性元件为特征，壳体包括固定到叶轮外壳的壳体外壳，叶轮包括叶轮外壳和具有第一接合表面的活塞接合部分，涡轮-活塞包括具有涡轮-活塞凸缘的涡轮-活塞外壳，该涡轮-活塞凸缘具有第二接合表面。涡轮-活塞外壳将壳体的内部容积部分隔成在叶轮外壳和涡轮-活塞外壳之间的第一腔室和在涡轮-活塞外壳和壳体外壳之间的第二腔室。驱动轴和从动轴被可操作地连接到液力扭矩联接装置的输入部分和输出部分。涡轮-活塞的第二接合表面的轴向移动被控制成朝向和远离活塞接合部分的第一接合表面，以将液力扭矩联接装置定位为进入锁止模式中或脱离锁止模式，在该锁止模式中，涡轮-活塞与活塞接合部分机械地锁定，从而不可相对于该活塞接合部分旋转。弹性元件的弹性力将涡轮-活塞朝向叶轮偏置。

构成本发明的部分的其它发明，包括设备、装置、系统、联接装置、转换器、过程等在内，将在阅读下面对示例性实施例的详细描述时变得更加显而易见。

附图说明

附图被合并在说明书中并构成说明书的一部分。附图连同以上给出的总体描述以及下面给出的示例性实施例和方法的详细描述用于解释本发明的原理。参考附图，通过研究下面的说明书，本发明的目的和优点将变得显而易见，在附图中，相同的元件被给予相同或类似的附图标记，并且其中：

图1是根据本发明第一示例性实施例的液力扭矩联接装置的轴向截面的局部半视图；

图2是图1的液力扭矩联接装置的分解的局部横截面视图；

图3是根据本发明的第一示例性实施例的约束元件的透视图；

图4是根据本发明的第二示例性实施例的液力扭矩联接装置的轴向截面的局部半视图；

图5是图4的液力扭矩联接装置的分解的局部横截面视图；

图6是根据本发明的第二示例性实施例的约束元件的透视图；

图7是根据本发明的第三示例性实施例的液力扭矩联接装置的轴向截面的局部半视图；

图8是图7的液力扭矩联接装置的分解的局部横截面视图；

图9是根据本发明的第四示例性实施例的液力扭矩联接装置的轴向截面的局部半视图；

图10是图9的液力扭矩联接装置的分解的局部横截面视图；

图11是包括具有双重阻尼器组件或双阻尼器组件的涡轮-活塞的液力扭矩联接装置的简图；

图12是包括具有单阻尼器组件的涡轮-活塞的另一液力扭矩联接装置的简图；

图13是包括具有双重阻尼器组件或双阻尼器组件和摆式减振器的涡轮-活塞的又一液力扭矩联接装置的简图；以及

图14是包括具有双重阻尼器组件或双阻尼器组件和减振弹簧-质量系统的涡轮-活塞的另一液力扭矩联接装置的简图。

具体实施方式

发明的方法

现在将详细参考附图中所示的本发明的示例性实施例和方法，在所有附图中相同的附图标记表示相同或对应的部分。然而，应该注意的是，本发明在其更宽泛的方面不限于具体细节、代表性装置和方法、以及结合示例性实施例和方法示出和描述的说明性示例。

示例性实施例的这种描述意于结合被认为是整个书面描述的部分的附图来阅读。在描述中，诸如“水平”、“垂直”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“右”、“左”、“顶部”和“底部”的相对术语以及其衍生物(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应当被解释为指示如下所述或者如所讨论的附图所示的取向。这些相对的术语是为了描述的方便，并且通常不意于要求特定的方向。关于诸如“连接”和“互连”的附接、联接等的术语是指其中结构直接地或者通过中间结构间接地固定或附接到彼此的关系，以及可移动的或刚性的附接或关系，除非另有明确说明。术语“可操作地连接”是这样的附接、联接或连接，其允许相关的结构借助于该关系如预期那样操作。另外，权利要求中使用的词“一”指“至少一个”。

液力扭矩联接装置的第一示例性实施例在附图中通过附图标记10总体地表示，如图1的局部截面图所最佳地示出。液力扭矩联接装置10以已知的方式可操作为流体联接诸如汽车的机动车辆的驱动轴和从动轴。在典型情况下，驱动轴是机动车辆的内燃机(未示出)的输出轴，并且从动轴连接到机动车辆的自动变速器。

液力扭矩联接装置10包括填充有诸如油或传动流体的流体的密封壳体12。密封壳体12、变矩器14和扭转振动阻尼器(在此也称为阻尼器组件)16均可围绕旋转轴线x旋转。本文所讨论的附图示出了半视图，即，旋转轴线x上方的液力扭矩联接装置10的部分或局部。通常，装置10绕旋转轴线x是对称的。在此，相对于扭矩联接装置10的旋转轴线x考虑轴向取向和径向取向。诸如“轴向地”、“径向地”和“周向地”的相对术语分别相对于平行于旋转轴线x的取向、垂直于旋转轴线x的取向和圆形地围绕旋转轴线x的取向。

如图1所示的根据第一示例性实施例的密封壳体12包括第一壳体外壳18和第二壳体外壳20，第一壳体外壳18和第二壳体外壳20不可移动地(即固定地)、密封地互连在一起，诸如通过在其外周的焊缝19处被焊接。第一壳体外壳18不可移动地(即固定地)互连到驱动轴，更典型地，互连到被固定成相对于驱动轴不可旋转的飞轮(未示出)，使得壳体12以与发动机操作以传递扭矩的速度相同的速度转动。具体地说，在图1所示的实施例中，壳体12由内燃机可旋转地驱动，并且用螺柱21不可旋转地联接到内燃机的飞轮，如图1所示。第一壳体外壳18和第二壳体外壳20中的每一个例如可以通过压制形成一件式金属板而被一体地制成。

第一壳体外壳18包括第一侧壁22和柱面第一外壁261，该第一侧壁22相对于从旋转轴线x的方向基本上径向地延伸(即，在大致垂直于旋转轴线x的平面内)，该柱面第一外壁261从第一侧壁22朝向第二壳体外壳20基本上轴向地延伸。类似地，第二壳体外壳20包括第二侧壁24和柱面第二外壁262，该第二侧壁24相对于从旋转轴线x的方向基本上径向地延伸，该柱面第二外壁262从第二侧壁24朝向第二壳体外壳18基本上轴向地延伸。第二侧壁24包括具有第一接合表面291的一体的活塞接合部分28，如图2最佳地示出。活塞接合部分28与第二壳体外壳20的第二侧壁24一体地实现，例如由单个或整体部件制成。第一外壁261和第二外壁262联合地建立了壳体12的环形外壁部分26，该环形外壁部分26基本平行于旋转轴线x。焊缝19将外壁261和262固定地紧固在一起。

变矩器14包括叶轮(有时称为泵或动叶轮)30、涡轮-活塞32和轴向插置于叶轮30和涡轮-活塞32之间的定子(有时称为反应器)34。叶轮30、涡轮-活塞32和定子34在旋转轴线x上彼此同轴地对齐。叶轮30、涡轮-活塞32和定子34联合地形成环面。如本领域已知的，叶轮30和涡轮-活塞32可以流体地(或液力学地)联接到彼此。

壳体12的第二壳体外壳20也形成并用作叶轮30的叶轮外壳。因此，叶轮外壳20有时被称为壳体12的一部分。叶轮30还包括芯环45以及多个叶轮叶片33，所述多个叶轮叶片33诸如通过钎焊固定地附接到叶轮外壳20和芯环45。包括叶轮外壳20、芯环45和叶片33的叶轮30固定地紧固成相对于第一壳体外壳18不可旋转，并因此相对于发动机的驱动轴(或飞轮)不可旋转，以便以与发动机输出相同的速度旋转。叶轮30还包括固定地紧固到叶轮外壳20的叶轮毂31。叶轮毂31布置成与变速器的液压泵接合。

活塞接合部分28是叶轮外壳20的径向延伸部，与叶轮外壳20一体地形成，并且如图1所示，设置在叶轮叶片33的径向外侧。换句话说，活塞接合部分28和叶轮外壳20实现为彼此一体，例如由单个或整体部件制成。第二侧壁24的活塞接合部分28是大致环形的平面壁的形式并且相对于旋转轴线x大致径向地延伸。活塞接合部分28的第一接合表面291面向涡轮-活塞凸缘38(下面讨论)和第一壳体外壳18，如图1和2所示。

扭矩联接装置10还包括可围绕旋转轴线x旋转的输出毂40。输出毂40可操作地联接到从动轴并与其同轴。例如，输出毂40可以设置有内花键42，用于将输出毂40相对于诸如变速器输入轴的从动轴不可旋转地联接，该从动轴设置有互补的外花键或凹槽。替代地，可以使用焊接或其他连接来将输出轮毂40固定到从动轴。输出毂40的径向外表面包括用于接收密封构件(诸如o形环44)的环形槽43。安装到输出毂40的径向内周表面的密封构件98在变速器输入轴和输出毂40的接口处产生密封。

涡轮-活塞32是涡轮与锁止离合器活塞的合并或结合。涡轮-活塞32的涡轮部件包括涡轮-活塞外壳35、芯环46和多个涡轮叶片36，所述多个涡轮叶片36诸如通过钎焊固定地附接到涡轮-活塞外壳35和芯环46。叶轮30的旋转使得环面中的传动流体旋转涡轮叶片36，从而旋转涡轮-活塞外壳35。叶轮外壳20和涡轮-活塞外壳35在它们之间联合地限定大致环形的第一腔室(或环面腔室)52。参考图1，环面腔室52位于涡轮-活塞外壳35的左侧，而第二(或阻尼器)腔室54位于涡轮-活塞外壳35的另一侧(右侧)。换言之，第一腔室52限定在叶轮外壳20与涡轮-活塞外壳35之间，而第二腔室54限定在涡轮-活塞外壳35与第一壳体外壳18之间。

定子34定位在叶轮30与涡轮-活塞32之间，以便以有效的方式将来自涡轮-活塞32的流体重新导向回到叶轮30。定子34通常安装在单向离合器72上以防止定子34反向旋转。止推轴承74插置于定子34的侧壁73和壳体12的叶轮外壳20之间。

在涡轮-活塞外壳35的径向内周端部352处轴向延伸的是大致柱面的凸缘37，该大致柱面的凸缘37靠近旋转轴线。涡轮-活塞32的大致柱面的凸缘37相对于输出毂40可旋转。密封构件(例如，o形环)44在基本上柱面的凸缘37与输出毂40的接口处形成密封。如下面进一步详细讨论的，涡轮-活塞32相对于输出毂40沿着该接口轴向地可移动地进入锁止模式中和锁止模式。

涡轮-活塞32的活塞部件包括基本上环形的、平面的(即平坦的)涡轮-活塞凸缘(或涡轮-活塞壁)38。涡轮-活塞凸缘38相对于上述靠近的凸缘37远离旋转轴线x。如图1所示，涡轮-活塞凸缘38是涡轮-活塞外壳35的径向延伸部，并设置在涡轮叶片36的径向外侧。涡轮-活塞凸缘38和涡轮-活塞外壳35彼此一体地实现，例如，由单个或整体部件制成，但是替代地可以是连接在一起的分离的部件。涡轮-活塞凸缘38从涡轮-活塞外壳35的径向外周端部351径向向外延伸。涡轮-活塞凸缘38充分地径向向外延伸，以与第二壳体外壳20的活塞接合部分28轴向重叠。

如图2所最佳地示出，涡轮-活塞凸缘38具有两个轴向相对的平面表面：面向壳体12的第一侧壁22的第一表面391以及面向第二壳体外壳20的活塞接合部分28的第二接合表面392。第一接合表面291和第二接合表面392彼此平行且面向彼此，并且相对于旋转轴线x以90度的角度径向延伸。第二接合表面392面向壳体12的第一接合表面291，并且如下文所解释的，可朝向和远离壳体12的第一接合表面291移动，以将涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38分别定位为进入锁止位置中和脱离锁止位置。

根据第一示例性实施例，涡轮-活塞凸缘38的第二接合表面392设置有摩擦环(或摩擦衬垫)48，如图2最佳地所示。摩擦环48可以紧固到第二接合表面392，例如通过附着粘合和/或利用紧固件。摩擦环48由摩擦材料制成以提高摩擦性能。替代地，可以将摩擦环(或摩擦衬垫)紧固到第一接合表面291。根据又一实施例，第一摩擦环或衬垫紧固到壳体12的第一接合表面291，并且第二摩擦环或衬垫紧固到涡轮-活塞凸缘38的第二(接合)表面392。省略摩擦环中的一个或两个是在本发明的范围内的。

在锁止模式中，第一接合表面291和第二接合表面392(或紧固到其的(一个或多个)摩擦环48)被压在一起，使得涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38以摩擦的方式不可旋转地联接到壳体12的活塞接合部分28，从而将涡轮-活塞32机械地锁定到壳体12。当不处于锁止模式时，第一接合表面291和第二接合表面392彼此间隔开，使得涡轮-活塞凸缘38不以摩擦的方式不可旋转地联接到壳体12。在非锁止模式中，变矩器14的正常操作使叶轮30流体地联接到涡轮-活塞32以及与涡轮-活塞32分离。

在图1-3中所示的第一实施例的液力扭矩联接装置10还包括约束元件80的形式的弹性元件。约束元件80被实现为与旋转轴线x同轴的环形、弹性(或柔性)垫圈81，并且被配置为将涡轮-活塞32抵着叶轮30偏置(或推动)，特别是当扭矩联接装置10处于非锁止(液力变速器)模式时，使得涡轮-活塞32被弹性垫圈81正向地预加载，直到涡轮-活塞32与叶轮30的接触处于锁止模式中。换句话说，涡轮-活塞32通过弹性元件80的弹性力被抵着叶轮30推动。涡轮-活塞32的预加载是可调的(或可控制的)。

弹性垫圈81包括带凸缘的径向外端部分82，该带凸缘的径向外端部分82不可移动地附接到壳体12的外壁26的径向内周表面26i，诸如通过在83(图1)处的激光焊接。在如图1所示的本发明的示例性实施例中，弹性垫圈81的径向外端部分82不可移动地附接到壳体12的第二外壁262的径向内周表面，诸如通过激光焊接83。换句话说，弹性垫圈81通过焊接轴向地固定到壳体12的第二壳体外壳20。替代地，弹性垫圈81的径向外端部分82可以紧固到外壁26的径向内周表面26i，例如，通过附着粘合和/或利用紧固件，或利用任何其他适当的技术。进一步替代地，弹性垫圈81的径向外端部分82不可移动地附接到壳体12的第一外壁261的径向内周表面。

涡轮-活塞32的预加载通过焊接期间在壳体12的径向内周表面26i上的弹性元件80相对于活塞接合部分28或涡轮-活塞凸缘38的位置被控制(或调整)。涡轮-活塞32的预加载可通过拉动涡轮-活塞32而容易地控制。

约束元件80还包括相对的径向内端部分84，当装置10处于非锁止(液力传动)模式时，该相对的径向内端部分84与涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面391周向可滑动地接合，使得约束元件80相对于涡轮-活塞32可旋转，直到涡轮-活塞32与叶轮30的接触处于锁止模式。

环形垫圈81包括在环形垫圈81的径向内端部分84处的至少一个大致环形的支撑部85，以局部化涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面39i的背面与环形垫圈81之间的接触。

约束元件80的环形垫圈81包括一个或多个通道，该一个或多个通道在图1-3中体现为设置在凸缘端部82、84之间的校准孔(或流体通道)86。

校准孔86轴向延伸通过环形垫圈81的厚度并且彼此等距离地周向间隔开。校准孔86设置成流体地互连第一腔室(或环面腔室)52和第二(或阻尼器)腔室54。具体地，约束元件80配置成当液力扭矩联接装置10脱离锁止模式时约束流体流动并在环面腔室52和阻尼器腔室54之间产生压降。由约束元件80产生的压降促使涡轮-活塞32远离叶轮30。

所示的示例性实施例中示出的校准孔86可以相对于轴向方向成角度。特别地，如图1-2所示，校准孔86相对于轴向方向以斜角延伸通过环形垫圈81的厚度。校准孔86的这种角度取向产生了泵送效果，其在液力传动(或非锁止)模式/非液力传动(或锁止)模式中改善了流体进入环面腔室52中的吸入/流体从环面腔室52出来的非吸入。校准孔86被示出为周向地且等距地彼此间隔开，尽管孔86可以以其它方式布置。如图1中最佳所示，校准孔86径向布置在涡轮-活塞凸缘38的外侧。

约束元件80的校准孔86具有校准的横截面，以至少保持在环面腔室52和阻尼器腔室54之间的用以冷却变矩器14的流体流动的最小量。具体地，约束元件80的校准孔86被校准，使得在非锁止(或变矩器)模式中，流过约束元件80的校准孔86的液压流体具有足够的体积以在环面腔室52中提供可接受的温度，以防止设置在其中的液压流体的劣化。而且，约束元件80的校准孔86被校准，使得在锁止模式中，流过校准孔86的液压流体产生负载的快速减小，用于改善涡轮-活塞32的动作。通过常规计算和测试来执行ax校准孔86的横截面的校准。

换句话说，约束元件80将环面腔室52与阻尼器腔室54流体地隔离，以便产生从环面腔室52通过约束元件80到阻尼器腔室54的流体流动的显着压降。

而且，约束元件80限制涡轮-活塞32在远离叶轮30的方向上的位移，从而在非锁止模式中保持叶轮30的活塞接合部分28与涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38之间的预定距离，同时，将涡轮-活塞32抵着叶轮30偏置。

扭转振动阻尼器16轴向地在涡轮-活塞32与壳体12的第一侧壁22之间容纳在壳体12中，如图1所示。扭转振动阻尼器16连接到驱动(或输入)构件56(在下面讨论)，并且包括多个第一(或径向外)周向弹性阻尼构件60、通过第一周向阻尼构件60从动地联接到驱动构件56的中间构件58、多个第二(或径向内)周向弹性阻尼构件64、以及通过第二周向阻尼构件64从动地联接到中间构件58的从动(或输出)构件62。第一周向阻尼构件60从第二周向阻尼构件64径向向外。根据图1的示例性实施例，第一阻尼构件60和第二阻尼构件64被配置为具有大致周向地取向的主轴线的螺旋(或线圈)弹簧。可以选择其他弹性构件来替换或补充弹簧。

驱动构件56固定地连接到涡轮-活塞32的涡轮-活塞外壳35，诸如通过焊缝55。驱动构件56的输出侧具有多个驱动突片57(图2)，所述多个驱动突片在远离涡轮-活塞32的方向上轴向地延伸。驱动构件56的驱动突片57周向等距地彼此间隔开，并且接合第一阻尼构件60的第一周向端部。

中间构件58具有多个从动突片59，所述多个从动突片59在与驱动构件56的驱动突片57相反的方向上轴向地延伸。中间构件58的从动突片59周向等距地彼此间隔开，并且接合第一阻尼构件60的相对的第二周向端部、而不是驱动突片57。由于吸收扭转振动的第一阻尼构件60的弹性，阻尼器组件16的中间构件58相对于驱动构件56及其驱动突片57可旋转。

另外，驱动构件56的驱动突片57相对于中间构件58的从动突片59可轴向移动。驱动突片57与从动突片59之间的这种相对轴向移动在涡轮-活塞32在其锁止位置和非锁止位置之间的轴向移动期间可能是必要的。如下面更详细讨论的，当涡轮-活塞32由于锁止事件而轴向移位时，驱动突片57相对于从动突片59轴向移动。因此，驱动构件56相对于阻尼组件16的中间构件58可轴向地且周向地移动。

中间构件58的径向内部部分形成或连接到在第二阻尼构件64的第一侧上的第一盘部分。第一盘部分68不可移动地紧固到第二阻尼构件64的相对侧上的第二盘部分69，诸如通过铆钉70或焊接。第一盘部分68和第二盘部分69建立到第二阻尼构件64的输入部分。

从动构件62建立第二阻尼构件64的输出部分。从动构件62具有窗口，第二阻尼构件64设置在窗口中。盘部分68、69接合第二阻尼构件64的第一端部，并且从动构件62接合第二阻尼部件64的第二端部。因此，中间构件58的盘部分68、69相对于从动构件可旋转，其中第二阻尼构件64由于其弹性而吸收扭转振动。

从动构件62固定成不可旋转地连接到输出毂40。从动构件62与输出毂40之间的不可旋转的连接可通过花键或焊接来建立。替代地，输出毂40和从动构件62可以彼此一体。止推轴承76定位在输出毂40和第一壳体外壳18之间。

阻尼器组件16，特别是中间构件58、从动构件62和阻尼构件60、64不可相对于彼此或相对于输出毂40轴向移动。驱动构件56与其驱动突片57之间相对于从动突片59的轴向移动允许在涡轮-活塞32和驱动构件56在轴向方向上移动的同时，中间构件58、从动构件62和阻尼构件60、64轴向地保持固定。在锁止模式和非锁止模式两者中，驱动构件56配置成旋转地驱动阻尼器组件16和输出毂40。

如上所述，涡轮-活塞32可朝向和远离叶轮外壳20在锁止位置和非锁止(打开)位置之间轴向地移动。通过改变涡轮-活塞外壳35的相对侧之间的压力差来实现涡轮-活塞32的轴向移动。阻尼器腔室54中相对于环面腔室52的压力增加(或者换句话说，环面腔室52中相对于阻尼器腔室54的压力降低)将涡轮-活塞32在扭矩传输的方向上，即朝向壳体12的输出侧(即图1中的右侧)，轴向地移位到锁止位置中。另一方面，阻尼器腔室54中相对于环面腔室52的压力降低(或者换句话说，环面腔室52中相对于阻尼器腔室54的压力增加)将涡轮-活塞外壳35和固定到其的驱动构件56逆着扭矩传输的方向，即朝向壳体12的输入侧(即图1中的左侧)，轴向地移位脱离锁止位置。通过控制腔室52和54中的流体(例如，液压流体或油)产生压力变化。

在锁止模式中，涡轮-活塞外壳35朝向叶轮30轴向移位，直到涡轮-活塞凸缘38(其与涡轮-活塞外壳35一起轴向移动)的第二接合表面392的摩擦环48抵靠并且不可旋转地以摩擦的方式联接到壳体12的第一接合表面391。在锁止模式中，扭矩从发动机传递到壳体12，然后通过表面29i和392(或其摩擦衬垫48)之间的摩擦接合传递到焊接到涡轮-活塞外壳35的驱动构件36，然后连续地传递到阻尼组件16和输出毂40。因此，壳体12的活塞接合部分28和涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38一起形成锁止离合器，该锁止离合器绕过变矩器14的液力联接并机械地联接驱动轴和从动轴。值得注意的是，紧固到第二接合表面392的摩擦环48可以具有大致径向延伸的多个周向间隔的凹槽(未示出)，以便在锁止模式中将环面腔室52和阻尼器腔室54彼此流体地连接，以通过工作流体冷却锁止离合器50的摩擦表面。

在非锁止模式下，涡轮-活塞32远离叶轮30轴向地移位，使涡轮-活塞外壳35和涡轮-活塞凸缘38轴向移动，直到第二接合表面392(或其摩擦衬垫48)与第一接合表面291间隔开且不再不可旋转地以摩擦的方式联接到第一接合表面291。因此，在液力传动模式下，从发动机传递到壳体12的扭矩不通过锁止离合器50绕过变矩器14。

另一方面，在锁止模式下，由锁止的涡轮-活塞凸缘38从壳体12接收到的扭矩通过涡轮-活塞外壳35和在55处焊接到涡轮-活塞外壳35的驱动构件56传送到扭转振动阻尼器16，然后传送到诸如通过花键42连接到从动轴的输出毂40。当涡轮-活塞32和驱动构件56如上所述轴向移动到锁止位置中和脱离锁止位置时，驱动构件56的驱动突片57相对于中间构件58的从动突片59轴向移位。驱动突片57与从动突片59之间的相对轴向移动允许在涡轮-活塞32和驱动构件56在轴向方向上移动的同时，中间构件58、从动构件62和阻尼构件60、64在输出毂40上保持轴向固定。

在操作中，锁止离合器50通常在驱动轴和从动轴的液力联接之后通常以相对恒定的速度启动，以避免特别是由涡轮-活塞32与叶轮30之间的滑动现象导致的效率损失。由于作用在涡轮-活塞32上的用于在其锁止位置和非锁止位置之间的移动的轴向压力，涡轮-活塞外壳35可以比不构成锁止活塞或者不起锁止活塞的作用的典型涡轮外壳稍厚。尽管未示出，但是在液力扭矩联接装置10中可以包括诸如弹簧(例如，垫圈弹簧)的偏置构件，以轴向地推动涡轮-活塞32进入锁止模式中或脱离锁止模式。

如上所述，涡轮-活塞32形成涡轮的外壳部件和锁止离合器的活塞部件。通过将通常彼此分离的两个部件合并成单个部件，在扭矩液力扭矩联接装置10中节省了空间。这种节省空间的结构提供了多种设计选项。例如，液力扭矩联接装置10可以制成为更小和更轻。替代地，壳体12内的自由空间可以用来添加额外的部件，诸如阻尼部件。

可以用上述实施例来实践各种修改、改变和替换，包括但不限于图4-10中所示的附加实施例。为了简洁起见，上面结合图1-3讨论的图4-10中的附图标记除了在对于解释图4-10的附加实施例必需或有用的范围之外，不在下面进一步详细描述。通过对部件或部分的附图标记添加一百、两百等等的数字来指示修改的部件和部分。

类似于图1-3中所示的第一示例性实施例，图4-6中所示的第二示例性实施例的液力扭矩联接装置110包括密封壳体12、变矩器14和扭转振动阻尼器16。变矩器14包括叶轮30、涡轮-活塞32以及轴向地插置于叶轮30与涡轮-活塞32之间的定子34。涡轮-活塞32是涡轮与锁止离合器活塞的的合并或结合。涡轮-活塞32包括涡轮-活塞外壳35、芯环46和多个涡轮叶片36，所述多个涡轮叶片36诸如通过钎焊固定地附接到涡轮-活塞外壳35和芯环46。涡轮-活塞32还包括基本上环形的、平面的涡轮-活塞凸缘38。涡轮-活塞凸缘38相对于上述靠近的凸缘37远离旋转轴线x。涡轮-活塞凸缘38是涡轮-活塞外壳35的径向延伸部，并且如图4和图5所示设置在涡轮叶片36的径向外侧。涡轮-活塞凸缘38和涡轮-活塞外壳35彼此一体地实现，例如，由单个或整体部件制成，但是可以是连接在一起的分离的部件。涡轮-活塞凸缘38从涡轮-活塞外壳35的环面部分的径向外周端部351径向向外延伸，以终止于与壳体12的环形外壁部分26的内周表面26i成间隔开的关系的端部处。此外，涡轮-活塞凸缘38充分地径向向外延伸，以与第二壳体外壳20的活塞接合部分28轴向重叠。

在图4-6所示的第二实施例的液力扭矩联接装置110中，为约束元件180形式的弹性元件取代了图1-3的约束元件80。约束元件180被实施为环形、弹性(或柔性)垫圈181，其具有带凸缘的径向外端部分182和径向内端部分184，该径向内端部分184可滑动地接合涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面391。当扭矩联接装置110处于非锁止模式时，滑动接合允许约束元件180相对于涡轮-活塞凸缘38旋转。环形垫圈181与旋转轴线x同轴(即定中心于叶轮外壳20中)，并且被配置成将涡轮-活塞32抵着叶轮30偏置(或推动)，特别是当扭矩联接装置110处于非锁止(液力传动)模式时，使得涡轮-活塞32由弹性元件180正向地预加载。换句话说，涡轮-活塞32通过弹性元件180的弹性力被抵着叶轮30推动。涡轮-活塞32的预加载是可调的(或可控制的)。此外，环形垫圈181限制涡轮-活塞32在远离叶轮30的方向上的轴向位移。

此外，环形垫圈181的径向外端部分182形成有大致径向向外延伸的环形接触凸缘187。环形垫圈181的径向外端部分182的环形接触凸缘187与壳体12的第一外壁261的轴向外周表面26ai轴向接合(轴向邻接)。涡轮-活塞32的预加载通过控制壳体12上的弹性元件180的接触凸缘187相对于活塞接合部分28或涡轮-活塞凸缘38的位置被调整。涡轮-活塞32的预加载能够通过拉动涡轮-活塞32而被容易地控制。环形垫圈181还保持叶轮30和涡轮-活塞32之间的预定空隙。

环形垫圈181包括在环形垫圈181的径向内端部分184处的至少一个大致环形的支撑部185，以局部化涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面391的背面与环形垫圈181之间的接触。

约束元件180的环形垫圈181包括一个或多个通道，所述一个或多个通道在图4-6中实施为设置在凸缘端部182、184之间的校准孔186。通道、或更具体地校准孔186至少保持从环面腔室52到阻尼器腔室54的用以冷却变矩器14的流体流动的最小量。校准孔186被示出为彼此周向地且等距地间隔开，尽管孔186可以以其它方式布置。如图4中最佳地所示，校准孔186径向布置在涡轮-活塞凸缘38的外侧。

类似于本发明的第一示例性实施例，约束元件180配置成当液力扭矩联接装置110脱离锁止模式时约束流体流动并在环面腔室52和阻尼器腔室54之间产生压降。

图7和图8示出了液力扭矩联接装置的第三示例性实施例，其总体上用附图标记210表示。液力扭矩联接装置210基本上对应于图4-6的液力扭矩联接装置110，因此只有不同的元件将在下面详细解释。

图7-8中所示的第三实施例的液力扭矩联接装置210包括为约束元件280形式的弹性元件，该弹性元件与本发明的第二示例性实施例的约束元件180类似。约束元件280被实施为环形、弹性(或柔性)垫圈281，其具有带凸缘的径向外端部分282和径向内端部分284，该径向内端部分284可滑动地接合涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面39i。当扭矩联接装置210处于非锁止模式时，滑动接合允许约束元件280相对于涡轮-活塞凸缘38旋转。环形垫圈281与旋转轴线x同轴(即定中心在叶轮外壳20中)，并且被配置成将涡轮-活塞32抵着叶轮30偏置(或推动)，特别是当扭矩联接装置210处于非锁止(液力传动)模式时。此外，环形垫圈281限制涡轮-活塞32在远离叶轮30的方向上的轴向位移。

此外，环形垫圈281的径向外端部分282形成有大致径向向外延伸的环形接触凸缘287。环形垫圈281的径向外端部分282的接触凸缘287不可移动地附接到壳体12的第一外壁261的轴向周边表面26ai，诸如通过在83(图7中所示)处的激光焊接。换句话说，垫圈281通过焊接固定到壳体12的第二壳体外壳20。环形垫圈281还保持叶轮30和涡轮-活塞32之间的预定空隙。

环形垫圈281包括在环形垫圈281的径向内端部分284处的至少一个大致环形的支撑部285，以局部化涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面391的背面与环形垫圈281之间的接触。

约束元件180的环形垫圈281包括一个或多个通道，所述一个或多个通道在图7-8中实施为设置在凸缘端部282、284之间的校准孔286。通道、或更具体地校准孔286至少保持从环面腔室52到阻尼器腔室54的用以冷却变矩器14的流体流动的最小量。校准孔286被示出为彼此周向地且等距地间隔开，尽管孔286可以以其它方式布置。如图7中最佳所示，校准孔286径向布置在涡轮-活塞凸缘38的外侧。

类似于本发明的第一示例性实施例，约束元件280配置成当液力扭矩联接装置210不在锁止模式时约束流体流动并在环面腔室52和阻尼器腔室54之间产生压降。

图9-10示出了液力扭矩联接装置的第四示例性实施例，其总体上用附图标记310表示。液力扭矩联接装置310基本上对应于图4-6的液力扭矩联接装置110，因此只有不同的元件将在下面详细解释。

图9-10中所示的第四示例性实施例的液力扭矩联接装置310包括密封壳体312、变矩器314和扭转振动阻尼器16。如图9所示，密封壳体312包括第一壳体外壳318和第二壳体外壳320，该第一壳体外壳318和该第二壳体外壳320在它们的外周边处不可移动地(即固定地)密封地互连在一起。第一壳体外壳318的柱面的第一外壁3261具有轴向周边表面326ai，而第二壳体外壳320的柱面的第二外壁3262具有面向第一壳体外壳318的轴向周边表面326ai的轴向止挡构件326a2。

变矩器314包括叶轮330、涡轮-活塞32以及轴向地插置于叶轮330与涡轮-活塞32之间的定子34。涡轮-活塞332包括涡轮-活塞外壳335、芯环46和多个涡轮叶片36，所述多个涡轮叶片36诸如通过钎焊固定地附接到涡轮-活塞外壳35和芯环46。涡轮-活塞32还包括基本上环形的、平面的涡轮-活塞凸缘38。涡轮-活塞凸缘38相对于上述靠近的凸缘37远离旋转轴线x。涡轮-活塞凸缘38是涡轮-活塞外壳35的径向延伸部，并如图9和图10所示设置在涡轮叶片36的径向外侧。涡轮-活塞凸缘38和涡轮-活塞外壳35彼此一体地实现，例如，由单个或整体部件制成，但是替代地可以是连接在一起的分离的部件。涡轮-活塞凸缘38从涡轮-活塞外壳35的环面部分的径向外周端部351径向向外延伸，以终止于与壳体312的环形外壁部分326的内周表面326i成间隔开的关系的端部处。此外，涡轮-活塞凸缘38充分地径向向外延伸，以与第二壳体外壳320的活塞接合部分328轴向重叠。

图9-10中所示的第四实施例的液力扭矩联接装置310包括为约束元件310形式的弹性元件，该弹性元件与本发明的第二示例性实施例的约束元件180类似。约束元件380被实施为环形、弹性(或柔性)垫圈381，其具有带凸缘的径向外端部分382和径向内端部分384，该径向内端部分284可滑动地接合涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面39i。当扭矩联接装置310处于非锁止模式时，滑动接合允许约束元件380相对于涡轮-活塞凸缘38旋转。环形垫圈381与旋转轴线x同轴(即定中心在叶轮外壳320中)，并且被配置成将涡轮-活塞32抵着叶轮330偏置(或推动)，特别是当扭矩联接装置310处于非锁止(液力传动)模式时。此外，环形垫圈381限制涡轮-活塞32在远离叶轮330的方向上的轴向位移。

此外，环形垫圈381的径向外端部分382形成有大致径向向外延伸的环形接触凸缘387。环形垫圈381的接触凸缘387轴向地夹在第二壳体外壳(或叶轮外壳)320的轴向止挡构件326a2与第一壳体外壳(或壳体外壳)318的轴向周边表面326ai之间，以防止弹性元件380的径向外端部分382相对于壳体312的轴向移动。

涡轮-活塞32的预加载通过控制在壳体312上的弹性元件380的接触凸缘387相对于活塞接合部分28或涡轮-活塞凸缘38的位置被调整。涡轮-活塞32的预加载可通过拉动涡轮-活塞32而被容易地控制。环形垫圈381还保持叶轮330和涡轮-活塞32之间的预定空隙。

环形垫圈381包括在环形垫圈381的径向内端部分384处的至少一个大致环形的支撑部385，以局部化涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面391的背面与环形垫圈381之间的接触。

约束元件380的环形垫圈381包括一个或多个通道，该一个或多个通道在图9-10中实施为设置在凸缘端部382、384之间的校准孔386。通道、或更具体地校准孔386至少保持从环面腔室52到阻尼器腔室54的用以冷却变矩器314的流体流动的最小量。校准孔386被示出为彼此周向地且等距地间隔开，尽管孔386可以以其它方式布置。如图9中最佳地所示，校准孔386径向布置在涡轮-活塞凸缘38的外部。

类似于本发明的第一示例性实施例，约束元件380配置成当液力扭矩联接装置310不在锁止模式时约束流体流动并在环面腔室52和阻尼器腔室54之间产生压降。

上述实施例的特征可以以多种组合替代。

现在将解释用于组装图1-3的第一示例性实施例的液力扭矩联接装置10的示例性方法。尽管用于组装液力扭矩联接装置10、110、210、310的方法可以通过顺序地执行如下所述的步骤来实践，但是应当理解的是，所述方法可以涉及以不同顺序执行步骤。应该理解的是，该示例性方法可以结合本文描述的其他实施例来实践。该示例性方法不是用于组装本文描述的液力扭矩联接装置的排他性方法。

用于组装图1-3的第一示例性实施例的液力扭矩联接装置10的示例性方法如下。叶轮30、涡轮-活塞32、定子34和阻尼器16可每个被预组装。如上所述，涡轮-活塞32包括涡轮-活塞外壳35和附接到涡轮-活塞外壳35的涡轮叶片36。

约束元件80的环形垫圈81的径向外端部分82通过在83处的激光焊接不可移动地附接到壳体12的第二外壁262的径向内周表面26i，优选地在将驱动构件56焊接到活塞-涡轮外壳35之前。替代地，弹性垫圈81的径向外端部分82可以紧固到外壁26的径向内周表面26i，例如，通过附着粘合和/或利用紧固件，或利用任何其他适当的技术。

叶轮30、定子34和涡轮-活塞232子组件被组装在一起，使得涡轮-活塞232的涡轮-活塞凸缘38的第二接合表面392面向壳体12的第二壳体外壳20的第二侧壁24的第一接合表面291。环形垫圈81的径向内端部分84轴向可滑动地接合涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面39i。驱动构件56诸如通过在焊缝55处的焊接紧固到涡轮-活塞外壳25，该驱动构件56例如可以由金属冲压而成。添加阻尼器组件16。涡轮-活塞32的柱面凸缘37安装成与输出毂40(其在42处与从动轴花键接合)滑动接合，同时密封件44在其之间。如上所述，驱动突片57与阻尼器组件16接合。然后，第一壳体外壳18诸如通过在19处的焊接不可移动和密封地紧固到第二壳体外壳20，如图1最佳地所示。

用于组装图4-6的第二示例性实施例的液力扭矩联接装置110的示例性方法如下。叶轮30、定子34和涡轮-活塞32子组件被组装在一起，使得涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第二接合表面392面向壳体12的第二壳体外壳20的第二侧壁24的第一接合表面291。约束元件180安装到壳体12的第二壳体外壳20，使得约束元件180的环形垫圈181的径向外端部分182的接触凸缘187合适地接合(轴向地邻接)第一壳体外壳18的第一外壁261的轴向外周表面26ai。

环形垫圈181的径向内端部分184轴向可滑动地接合涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面39i。驱动构件56诸如通过在焊缝55处的焊接紧固到涡轮-活塞外壳35。添加阻尼器组件16。涡轮-活塞332的柱面凸缘37安装成与输出毂40(其在42处与从动轴花键接合)滑动接合，同时密封件44在其之间。如上所述，驱动突片57与阻尼器组件16接合。然后，第一壳体外壳18诸如通过在19处的焊接不可移动和密封地紧固到第二壳体外壳20，如图4最佳地所示。

用于组装图7-8的第三示例性实施例的液力扭矩联接装置210的示例性方法如下。叶轮30、定子34和涡轮-活塞32子组件被组装在一起，使得涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第二接合表面392面向壳体12的第二壳体外壳20的第二侧壁24的第一接合表面291。约束元件280安装到壳体12的第二壳体外壳20，使得约束元件280的环形垫圈281的径向外端部分282的接触凸缘287合适地接合(轴向地邻接)第一壳体外壳18的第一外壁261的轴向外周表面26ai。然后，约束元件280的环形垫圈281的接触凸缘287通过在283处的激光焊接不可移动地附接到壳体12的外壁262的径向内周表面26i，优选地在将驱动构件56焊接到活塞-涡轮外壳35之前。替代地，弹性垫圈281的接触凸缘287可以紧固到外壁26的径向内周表面26i，例如，通过附着粘合和/或利用紧固件，或利用任何其他适当的技术。

环形垫圈281的径向内端部分284轴向可滑动地接合涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面39i。驱动构件56诸如通过在焊缝55处的焊接紧固到涡轮-活塞外壳35。添加阻尼器组件16。涡轮-活塞332的柱面凸缘37安装成与输出毂40(其在42处与从动轴花键接合)滑动接合，其中密封件44在其之间。如上所述，驱动突片57与阻尼器组件16接合。然后，第一壳体外壳18诸如通过在19处的焊接不可移动和密封地紧固到第二壳体外壳20，如图7最佳地所示。

用于组装图9-10的第四示例性实施例的液力扭矩联接装置310的示例性方法如下。第二壳体外壳320的柱面第二外壁3262形成有面向第一壳体外壳318的轴向外周表面326ai的轴向止挡构件326a2。叶轮330、定子34和涡轮-活塞32子组件被组装在一起，使得涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第二接合表面392面向壳体312的第二壳体外壳320的第二侧壁324的第一接合表面3291。

约束元件380安装到壳体312的第二壳体外壳320，使得环形垫圈381的接触凸缘387轴向地夹在第二壳体外壳(或叶轮外壳)320的轴向止挡构件326a2与第一壳体外壳(或壳体外壳)318的轴向周边表面326ai之间，以防止弹性元件380的径向外端部分382相对于壳体312的轴向移动。

环形垫圈381的径向内端部分384轴向可滑动地接合涡轮-活塞32的涡轮-活塞凸缘38的第一表面39i。驱动构件56诸如通过在焊缝55处的焊接紧固到涡轮-活塞外壳35。添加阻尼器组件16。涡轮-活塞32的柱面凸缘37安装成与输出毂40(其在42处与从动轴花键接合)滑动接合，其中密封件44在其之间。如上所述，驱动突片57与阻尼器组件16接合。然后，第一壳体外壳318诸如通过在319处的焊接不可移动和密封地紧固到第二壳体外壳320，如图9最佳地所示。

本文描述的变矩器和液力扭矩联接装置可以包含不同的阻尼器组件。例如，图11示出了包括用于建立液力传动模式的叶轮30和涡轮-活塞32、以及用于锁止模式传动的锁止离合器50的液力扭矩联接装置。叶轮30/涡轮-活塞32组合与锁止离合器50布置成彼此并联并串联在壳体12和涡轮-活塞外壳35之间。在图11中，阻尼器组件16的弹性阻尼构件60和64以及输出毂40串联地布置在涡轮-活塞外壳35的下游。图11的图大体对应于图1、图4、图7和图9中所示的实施例的布置。

图12示出了类似于图11的阻尼器组件的替代阻尼器组件116，但是其中，该阻尼器组件116被修改为仅包括一组周向延伸的弹性阻尼构件60。

图13所示的阻尼器组件216类似于图11的阻尼器组件，但是还包括联接到中间构件58的离心摆式振荡器96。离心摆式振荡器(或摆式减振器)在本领域中是公知的，并且在例如stone的2014年6月16日提交的美国专利申请no.14/305,128，gb598811、sudau的美国专利no.6,026,940以及grahl的ep1744074中有所描述。离心摆式振荡器96可以联接到中间构件58的周围并且可以布置在中间构件58的两侧上。

图14所示的阻尼器组件316类似于图11的阻尼器组件，但是还包括联接到中间构件58的弹簧质量系统99。弹簧-质量系统在本领域中是公知的，并且在例如haller的wo2004/018897中有所描述。弹簧-质量系统99可以联接到中间构件58的周围。弹簧-质量系统99的弹簧可以是线圈弹簧，例如钢弹簧。阻尼器可以是任何线性或非线性阻尼器，包括例如粘滞阻尼器在内。弹簧和质量可以实施为两个部件或者一个一体部件。弹簧-质量系统可以具有线性或非线性常数或可变刚度、以及恒定或可变的质量。

上述实施例的特征可以以多种组合替代。

本发明的(一个或多个)示例性实施例的上述说明是根据专利法规的规定为了说明的目的而呈现的。其不意于详尽无遗或限制本发明为所公开的精确的形式。选择上文所公开的实施例是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的普通技术人员能够以各种实施例和适合于预期的特定用途的各种修改最佳地利用本发明，只要遵循本文所述的原理即可。因此，本申请意于覆盖使用其一般原理的本发明的任何变型、用途或调整。此外，本申请旨在覆盖本发明所属领域中已知的或惯用的实践内的与本公开的偏离。因此，在不脱离本发明的意图和范围的情况下，可以对上述发明进行改变。本发明的范围也意于由所附的权利要求限定。