專利名稱：鎖止離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎖止離合器，該鎖止離合器用于通過離合器活塞和連接部件將輸入至變矩器的蓋(以下稱為“變矩器蓋”)的轉(zhuǎn)矩傳遞到渦輪。
背景技術(shù)：
AT(自動變速)車輛上配備的變矩器通常包括其中以通常液密狀態(tài)容納有液體(工作流體)的變矩器蓋、與變矩器蓋一起旋轉(zhuǎn)的泵、與泵相對布置的渦輪以及連接至單向離合器的定子，并且可通過增加所傳遞轉(zhuǎn)矩而通過液體將泵的旋轉(zhuǎn)傳遞給渦輪。因此，發(fā)動機的驅(qū)動功率可通過液體而放大并且被傳遞給車輛的變速器和驅(qū)動輪。
鎖止離合器布置在變矩器蓋內(nèi)，并且旨在在適當(dāng)?shù)臅r刻通過將變矩器蓋與渦輪直接連接而與通過液體的轉(zhuǎn)矩傳遞相比減少轉(zhuǎn)矩傳遞損失。即，鎖止離合器具有連接至渦輪的離合器活塞，并且可以在其中離合器活塞抵靠于變矩器蓋的內(nèi)周面的連接位置與其中離合器活塞和變矩器蓋相分離的非連接位置之間運動，由此變矩器蓋和渦輪可在連接位置通過離合器活塞而直接相連。
在離合器活塞上布置有阻尼彈簧，用于在鎖止離合器的連接狀態(tài)下吸收來自發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩變化。多個阻尼彈簧布置在沿著離合器活塞的外周邊緣部分形成的弧形容納凹部內(nèi)，并且可以移位以吸收從發(fā)動機傳來的轉(zhuǎn)矩變化(參見例如日本未審專利公報No.126298/1997)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明待解決的問題但是，由于在現(xiàn)有技術(shù)的鎖止離合器中，各阻尼彈簧在容納于弧形容納凹部內(nèi)的同時進行移位(即，伸展和收縮)，因此彈簧的外表面(即，沿徑向的最外表面)趨于與容納凹部的外周壁部的表面接觸，由此在阻尼彈簧的移位期間會由與滑動摩擦而產(chǎn)生滯后。
這種滯后趨于與阻尼彈簧相對于容納凹部的表面的滑動距離成比例地增加，并且滯后的增加會使得阻尼彈簧的彈簧常數(shù)增加并因此降低轉(zhuǎn)矩變化吸收性能。尤其是當(dāng)阻尼彈簧布置成弧形時，阻尼彈簧的外表面趨于壓靠容納凹部的表面，并因而增加阻尼彈簧與容納凹部的表面之間的滑動摩擦從而使滯后增加，因此將極大地降低發(fā)動機轉(zhuǎn)矩變化吸收性能。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種鎖止離合器，該鎖止離合器可以減少阻尼彈簧相對于容納凹部的壁的滑動距離以減少滯后，并由此改善發(fā)動機轉(zhuǎn)矩變化吸收性能。
解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種鎖止離合器，該鎖止離合器包括離合器活塞，該離合器活塞布置在變矩器蓋內(nèi)并適于相對于所述變矩器蓋在連接位置與非連接位置之間運動；容納凹部，該容納凹部形成在所述離合器活塞的周邊上，以用于容納阻尼彈簧；以及連接部件，所述連接部件用于通過容納在所述容納凹部內(nèi)的所述阻尼彈簧而使布置在所述變矩器蓋內(nèi)的渦輪與所述離合器活塞相連；其中，當(dāng)所述離合器活塞處于所述連接位置時，可以通過所述離合器活塞和所述連接部件將輸入至所述變矩器蓋的轉(zhuǎn)矩傳遞給所述渦輪，該鎖止離合器的特征在于還包括獨立部件，該獨立部件形成與各阻尼彈簧的外表面相對布置的所述容納凹部的外周壁部，該獨立部件與所述離合器活塞是分開的，從而其可以相對于所述離合器活塞運動。
優(yōu)選地如第二方面中所限定的那樣，所述獨立部件包括大致“L”形的部件，該大致“L”形的部件具有布置成分別與各阻尼彈簧的凹部底側(cè)面和外表面相對的底壁部和所述外周壁部。
還優(yōu)選地如第三方面中所限定的那樣，所述獨立部件的布置成分別與各阻尼彈簧的凹部底側(cè)面和外表面相對的所述底壁部和所述外周壁部的相應(yīng)表面是為改善它們的耐磨損性而處理過的表面。
還優(yōu)選地如第四方面中所限定的那樣，所述阻尼彈簧包括多個彼此具有不同彈簧常數(shù)值的螺旋彈簧。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的第一方面，由于設(shè)置有形成與各阻尼彈簧的外表面相對布置的所述容納凹部的外周壁部的獨立部件，并且該獨立部件與所述離合器活塞分開從而其可以相對于所述離合器活塞運動，因此所述容納凹部(即，所述獨立部件)的外表面可以與所述阻尼彈簧的移位一起運動。由此，可以減少阻尼彈簧相對于所述容納凹部的所述壁的滑動距離并因而減少滯后，由此改善發(fā)動機轉(zhuǎn)矩變化吸收性能。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，由于所述獨立部件包括大致“L”形的部件，該大致“L”形的部件具有布置成分別與各阻尼彈簧的凹部底側(cè)面和外表面相對的底壁部和所述外周壁部，因此可以減少所述阻尼彈簧與所述容納凹部(即，所述獨立部件)之間的滑動距離。因此，可以進一步減少滯后并由此改善發(fā)動機轉(zhuǎn)矩變化吸收性能。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，由于所述獨立部件的布置成分別與各阻尼彈簧的所述凹部底側(cè)面和所述外表面相對的所述底壁部和所述外周壁部的相應(yīng)表面是為改善它們的耐磨損性而處理過的表面，因此可以避免所述獨立部件和所述阻尼彈簧在它們的長期使用期間受到磨損。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，由于所述阻尼彈簧包括多個彼此具有不同彈簧常數(shù)值的螺旋彈簧，因此可以整體上適當(dāng)?shù)卦O(shè)定所述阻尼彈簧的特性并由此獲得期望的轉(zhuǎn)矩變化吸收性能。


從下面結(jié)合附圖的描述和所附權(quán)利要求將明白本發(fā)明的附加優(yōu)點和特征，在附圖中圖1是應(yīng)用了本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的鎖止離合器鎖的變矩器的剖視圖；圖2是沿圖1的線II-II剖取的前視圖；
圖3是沿圖2的線III-III剖取的剖視圖；圖4是沿圖2的線IV-IV剖取的剖視圖；圖5是表示在本發(fā)明的鎖止離合器中，在阻尼彈簧移位之前的情況下阻尼彈簧與獨立部件之間的位置關(guān)系的說明圖；圖6是表示在本發(fā)明的鎖止離合器中，在阻尼彈簧移位之后的情況下阻尼彈簧與獨立部件之間的位置關(guān)系的說明圖；圖7是本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的鎖止離合器的前視圖，其中通過串聯(lián)布置多個彼此具有不同彈簧常數(shù)值的螺旋彈簧而形成阻尼彈簧；圖8是本發(fā)明又一優(yōu)選實施例的鎖止離合器的前視圖，其中通過并聯(lián)布置多個彼此具有不同彈簧常數(shù)值的螺旋彈簧而形成阻尼彈簧；圖9是表示從本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較例的試驗數(shù)據(jù)得出的、阻尼彈簧的扭轉(zhuǎn)角與發(fā)動機轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的曲線圖；以及圖10是表示基于圖9的曲線圖的扭矩中值與滯后轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
本發(fā)明的鎖止離合器用于當(dāng)離合器活塞處于連接位置時通過離合器活塞和連接部件將輸入至變矩器的蓋(即，變矩器蓋)的轉(zhuǎn)矩傳遞到變矩器的渦輪。下面將參照圖1來描述應(yīng)用了本發(fā)明的鎖止離合器10的變矩器1。
該變矩器通常配備在AT(自動變速)車輛上，用于將轉(zhuǎn)矩放大地從發(fā)動機(未示出)傳遞到變速器(未示出)，并且主要包括可圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)的變矩器蓋5，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和功率傳遞至該變矩器蓋5上，并且在該變矩器蓋5內(nèi)以液密狀態(tài)填充有液體(工作流體)；泵2，該泵2形成在變矩器蓋5的右手(在圖1中)壁5b上并與蓋5一起旋轉(zhuǎn)；渦輪3，該渦輪3在左手(在圖1中)壁5a側(cè)處與泵2相對地布置，且可以在蓋5內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)；通過單向離合器9連接至定子軸8的定子4；以及鎖止離合器10。
當(dāng)變矩器蓋5和泵2通過來自發(fā)動機的驅(qū)動力而旋轉(zhuǎn)時，其轉(zhuǎn)矩通過液體(工作流體)被放大地傳遞到渦輪3。因此，當(dāng)渦輪3通過放大的轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)時，通過花鍵接合連接至渦輪3的輸出軸6也旋轉(zhuǎn)，并由此將轉(zhuǎn)矩傳遞到車輛的變速器(未示出)。在圖1中，附圖標記7表示變速箱。
鎖止離合器10旨在通過在適當(dāng)時刻使變矩器蓋5和渦輪3直接連接而與使用液體的轉(zhuǎn)矩傳遞相比減少轉(zhuǎn)矩傳遞的損失。如圖2至圖4所示，鎖止離合器10主要包括由基本盤形的部件形成的離合器活塞11；多個阻尼彈簧12，它們由沿著其移位方向(伸展和收縮方向)彎曲的圓弧形的螺旋彈簧形成；用于使離合器活塞11和渦輪3相連的連接部件16；以及獨立部件17。
可以將離合器活塞11與蓋5的左手側(cè)壁5a之間的液體壓力分別切換至負壓和非負壓，而使離合器活塞11向左方向和右方向運動(圖1)。離合器活塞11在其左手側(cè)的外周面上設(shè)置有大致環(huán)形的襯套11a(圖4)。因此，當(dāng)離合器活塞11與蓋5的左手側(cè)壁5a之間的液體壓力變?yōu)樨摃r，離合器活塞11通過襯套11a而抵靠變矩器蓋5的左手側(cè)壁5a的內(nèi)表面，由此使離合器活塞11和變矩器蓋5彼此連接(將該位置稱為“連接位置”)，另一方面，當(dāng)負壓被解除時，離合器活塞11與蓋5的壁5a分開，由此解除離合器活塞11與變矩器蓋5之間的連接(將該位置稱為“非連接位置”)。
在離合器活塞11的與設(shè)置襯套11a的一側(cè)相對的一側(cè)上，沿其周邊形成有容納凹部18(圖5)。容納凹部18形成為用于容納阻尼彈簧12的圓弧形凹槽，并如圖4所示包括通過彎曲離合器活塞11的外周邊緣形成的臺階表面11b；稍后將更詳細地描述的獨立部件17的底壁部17b(嚴格地說為其內(nèi)表面17ba)(“底”指的是容納凹部18的底部)；以及獨立部件17的外周壁部17a(嚴格地說為其內(nèi)周面17aa)。
因此，容納于容納凹部18中的各阻尼彈簧12的外表面(即，沿徑向的最外表面)適于在離合器活塞11的旋轉(zhuǎn)期間通過離心力而與內(nèi)周面17aa接觸，并且阻尼彈簧12沿徑向的進一步向外運動受到獨立部件17的外周壁部17a(嚴格地說為內(nèi)周面17aa)限制。同樣，阻尼彈簧12沿軸向的向外和向內(nèi)方向的運動分別受到獨立部件17的底壁部17b(嚴格地說為其內(nèi)表面17ba)和固定在離合器活塞11上的引導(dǎo)部件14限制。
在所示實施例中，在容納凹部18中容納有五個阻尼彈簧12，并且在各阻尼彈簧12的各端上安裝有端件13。在離合器活塞11上固定有在相鄰的阻尼彈簧12之間伸出的金屬阻尼器保持件15，用于限定接收各阻尼彈簧12的空間。由此，各阻尼彈簧12可以通過使其相對端上的端件抵靠阻尼器保持件15而定位。
阻尼器保持件15形成有朝向容納凹部18彎曲的彎曲部15b。渦輪3和離合器活塞11通過使從渦輪3延伸出的各連接部16的頂端插入到彎曲部15b中而借助于阻尼彈簧12沿它們的旋轉(zhuǎn)方向彼此連接。即，插入到彎曲部15b中的各連接部16的側(cè)面適于抵靠阻尼彈簧12的端件13，由此在通過連接部16將轉(zhuǎn)矩從離合器活塞11向渦輪3傳遞的同時，可以由阻尼彈簧12的移位(即，伸展和收縮)來吸收轉(zhuǎn)矩變化。
獨立部件17的軸向向內(nèi)運動可由阻尼器保持件15的頂端15a限制，該頂端15a基本上與獨立部件17的底壁17b平行地延伸直到獨立部件17的外周壁部17a，如圖4所示。通過使獨立部件17的底壁17b的徑向向內(nèi)端面抵靠離合器活塞11的臺階表面11b，可以限制獨立部件17的徑向向內(nèi)運動?？梢酝ㄟ^獨立部件17的外周壁部17a來限制因鎖止離合器10的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力而導(dǎo)致的阻尼彈簧的徑向向外運動，由此可以防止阻尼彈簧12從容納凹部18脫離。
獨立部件17沿著離合器活塞11的周邊與該周邊分開地布置，并且具有大致“L”形截面，其包括大致平行于離合器活塞11的底壁17b和從底壁17b大致垂直延伸的外周壁部17a。
如上所述，獨立部件17的底壁部17b的內(nèi)表面17ba布置成與阻尼彈簧12的底側(cè)面相對地面對，并且獨立部件17的外周壁部17a布置成與阻尼彈簧12的徑向最外表面相對地面對。
獨立部件17與離合器活塞11是分開的，因此其可以相對于離合器活塞11自由旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)阻尼彈簧12移位(即，伸展和收縮)同時阻尼彈簧12的徑向最外表面被相對有力地推到外周壁部17a時，獨立部件17被阻尼彈簧12帶動而相對于離合器活塞11成一角度地旋轉(zhuǎn)。這樣可以減少阻尼彈簧12的外周壁部17a相對于獨立部件17的外周壁部17a的內(nèi)周面17aa的滑動距離。
當(dāng)然，也可以減少阻尼彈簧12的底側(cè)面相對于獨立部件17的底壁17b的內(nèi)表面17ba的滑動距離。獨立部件17的底壁部17b和外周壁部17a的相應(yīng)表面17ba、17aa是為改善它們的耐磨損性而處理過的表面。
下面將描述本發(fā)明的鎖止離合器的操作。
當(dāng)離合器活塞11從其非連接位置移動至其連接位置時，通過液體的轉(zhuǎn)矩傳遞路徑被切換至通過鎖止離合器10的離合器活塞11的直接轉(zhuǎn)矩傳遞路徑。在該直接轉(zhuǎn)矩傳遞中，由阻尼彈簧12而不是由液體來吸收發(fā)動機轉(zhuǎn)矩變化。
即，當(dāng)在通過連接部件16從離合器活塞11向渦輪3傳遞轉(zhuǎn)矩期間出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩變化時，可以通過在連接部件16(即，渦輪3)與離合器活塞11之間產(chǎn)生沿旋轉(zhuǎn)方向的相對移位、以及容納凹部18內(nèi)的阻尼彈簧12的壓縮移位(即，收縮)來吸收該轉(zhuǎn)矩變化。通過輸出軸6將除去變化的轉(zhuǎn)矩從渦輪3傳遞給變速器(未示出)。
這里假設(shè)當(dāng)阻尼彈簧12被壓縮時，阻尼彈簧12的一端(即，端件13)從其圖5中的初始位置“a”移位至圖6中的位置“c”。根據(jù)本發(fā)明，獨立部件17在阻尼彈簧12的帶動下也沿相同的方向旋轉(zhuǎn)角度“β”而到達圖6所示的位置“b”。如果如現(xiàn)有技術(shù)中那樣未設(shè)置有獨立部件17，則阻尼彈簧12的滑動距離為角度“α”(即，從位置“a”至位置“c”)。另一方面，如果根據(jù)本發(fā)明設(shè)置有獨立部件17，則滑動距離變?yōu)閺摹唉痢睖p去獨立部件17的滑動長度“β”的值。
由此，阻尼彈簧12相對于外周壁部17a的滑動距離的減少有助于減少滯后并由此改善發(fā)動機轉(zhuǎn)矩變化吸收性能。另外，根據(jù)本發(fā)明，獨立部件17具有大致“L”形截面，其具有分別與阻尼彈簧12的徑向最外表面和底側(cè)面相對布置的外周壁部17a和底側(cè)壁17b。這樣有助于進一步減少阻尼彈簧12的滯后并由此進一步改善發(fā)動機轉(zhuǎn)矩變化吸收性能。
另外，由于獨立部件17的徑向向內(nèi)運動受到離合器活塞11的臺階表面11b限制，因此可以避免因設(shè)置獨立部件17而引起的故障(例如，由于獨立部件17的徑向運動而使得阻尼彈簧12從容納凹部18脫離)。而且，由于獨立部件17的底壁部17b和外周壁部17a的相應(yīng)表面17ba、17aa是為改善它們的耐磨損性而處理過的表面，因此可以長期地避免獨立部件17和阻尼彈簧12二者的磨損。
接著將描述用于證明本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點的試驗。
對本發(fā)明的一實施例(即，具有獨立部件17的實施例)和比較例(即，現(xiàn)有技術(shù)的不具有獨立部件的比較例)進行試驗。圖9示出了扭轉(zhuǎn)角(deg)與轉(zhuǎn)矩(Nm)之間的關(guān)系，而圖10示出了基于圖9的關(guān)系在扭矩中值(50Nm，100Nm，150Nm)與滯后轉(zhuǎn)矩(Nm)之間的關(guān)系。
從圖9和圖10可以看出，本發(fā)明的實施例表現(xiàn)出在預(yù)定范圍的扭矩中值(50～150Nm)上滯后轉(zhuǎn)矩比現(xiàn)有技術(shù)的比較例要低。尤其是在扭矩中值為150Nm時，滯后轉(zhuǎn)矩比比較例低得多(大約40％)。因此，可以理解本發(fā)明的實施例可以顯著減少阻尼彈簧的滯后并由此改善發(fā)動機轉(zhuǎn)矩變化吸收性能。
已參照優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀并理解了前面的詳細描述后將容易想到修改和變動。例如，如圖7所示，可以通過將多個彼此具有不同彈簧常數(shù)的螺旋彈簧串聯(lián)組合(例如，組合具有較低彈簧常數(shù)的螺旋彈簧12a和具有較高彈簧常數(shù)的螺旋彈簧12b)而形成阻尼彈簧12’。或者，如圖8所示，可以通過將多個彼此具有不同彈簧常數(shù)的螺旋彈簧并聯(lián)組合(例如，組合具有較大螺旋直徑的螺旋彈簧12c和具有較小螺旋直徑的螺旋彈簧12d)而形成阻尼彈簧12”。
由此，如果阻尼彈簧由多個彼此具有不同彈簧常數(shù)值的螺旋彈簧形成，則可以整體上適當(dāng)?shù)卦O(shè)定阻尼彈簧的特性，由此獲得期望的轉(zhuǎn)矩變化吸收性能。在這種情況下，可以串聯(lián)或并聯(lián)組合三個或更多個均具有不同彈簧常數(shù)的螺旋彈簧。
工業(yè)實用性本發(fā)明的鎖止離合器可應(yīng)用于任何鎖止離合器，其中，具有與阻尼彈簧的外表面相對布置的部分的獨立部件布置成可相對于離合器活塞自由運動。
權(quán)利要求
1.一種鎖止離合器(10)，該鎖止離合器(10)包括離合器活塞(11)，該離合器活塞(11)布置在變矩器蓋(5)內(nèi)并適于相對于所述變矩器蓋(5)在連接位置與非連接位置之間運動；容納凹部(18)，該容納凹部(18)形成在所述離合器活塞(11)的周邊上，以用于容納阻尼彈簧(12)；以及連接部件(16)，所述連接部件(16)用于通過容納在所述容納凹部(18)內(nèi)的所述阻尼彈簧(12)而使布置在所述變矩器蓋(5)內(nèi)的渦輪(3)與所述離合器活塞(11)相連；其中，當(dāng)所述離合器活塞處于所述連接位置時，可以通過所述離合器活塞(11)和所述連接部件(16)將輸入至所述變矩器蓋(5)的轉(zhuǎn)矩傳遞給所述渦輪(3)，該鎖止離合器的特征在于還包括獨立部件(17)，該獨立部件(17)形成與各阻尼彈簧(12)的外表面相對布置的所述容納凹部(18)的外周壁部(17a)，該獨立部件(17)與所述離合器活塞(11)是分開的，從而其可以相對于所述離合器活塞(11)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖止離合器(10)，其中，所述獨立部件(17)包括截面為大致“L”形的部件，該大致“L”形的部件具有布置成分別與各阻尼彈簧(12)的凹部底側(cè)面和外表面相對的底壁部(17b)和所述外周壁部(17a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎖止離合器(10)，其中，所述獨立部件(17)的布置成分別與各阻尼彈簧(12)的凹部底側(cè)面和外表面相對的所述底壁部(17b)和所述外周壁部(17a)的相應(yīng)表面(17ba，17aa)是為改善它們的耐磨損性而處理過的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的鎖止離合器(10)，其中，所述阻尼彈簧(12)包括多個彼此具有不同彈簧常數(shù)值的螺旋彈簧。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鎖止離合器。該離合器可減少阻尼彈簧相對于容納凹部的壁的滑動距離以減少滯后，由此改善發(fā)動機轉(zhuǎn)矩變化吸收性能。該鎖止離合器包括離合器活塞，其設(shè)在變矩器蓋內(nèi)并適于相對于變矩器蓋在連接位置與非連接位置之間運動；容納凹部，其形成在離合器活塞的周邊上以容納阻尼彈簧；和連接部件，其通過容納在容納凹部內(nèi)的阻尼彈簧使設(shè)在變矩器蓋內(nèi)的渦輪與離合器活塞相連；當(dāng)離合器活塞處于連接位置時，可通過離合器活塞和連接部件將輸入至變矩器蓋的轉(zhuǎn)矩傳遞給渦輪，該鎖止離合器的特征在于還包括獨立部件，其形成與各阻尼彈簧的外表面相對布置的容納凹部的外周壁部，該獨立部件與離合器活塞是分開的，從而可相對于離合器活塞運動。
文檔編號F16H61/14GK101063487SQ20071010475
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者藤原浩實, 望月龍, 小澤嘉彥, 天野泰孝, 坪井彰 申請人:株式會社F.C.C.