用于离合器的弧形弹簧的弹簧保持器的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月21日提交的美国申请no.15/819,177的优先权，该美国申请的全部公开内容通过参引并入本文中。

本公开涉及用于变矩器(torqueconverter)的旁路离合器，并且更具体地涉及用于将该旁路离合器的弧形弹簧紧固的弹簧保持器。

背景技术：

具有自动变速器的机动车辆通常包括变矩器，该变矩器用于将发动机动力传递至该变速器的输入轴。特别地，为了提高燃料经济性，很多变矩器包括将输入轴联接至该变矩器的壳体的旁路离合器。该变矩器包括使发动机的功率峰平滑以减少噪音和振动的一个或更多个阻尼器。

技术实现要素：

根据一种实施方式，变矩器旁路离合器的盘组件包括限定有圆形的弹簧腔的盘、以及周向地布置在腔中的多个弧形弹簧，其中，在弧形弹簧中的相邻的弧形弹簧之间限定有间隙。弹簧中的每个弹簧包括配装在弹簧的端部上的端盖。端盖限定有内部。在所述间隙中的一个间隙中各自设置有弹簧连接器，并且弹簧连接器包括容纳在所述内部中的相应的第一内部内的第一端部。

根据另一种实施方式，用于变矩器的离合器包括离合器盘以及限定有圆形的弹簧腔的从动盘。在该弹簧腔中周向地布置有多个弧形弹簧，其中，在弧形弹簧中的相邻的弧形弹簧之间限定有间隙。弧形弹簧在旁路离合器接合时将扭矩从离合器盘传递至从动盘。弧形弹簧中的每个弧形弹簧包括端盖。在所述间隙中的一个间隙中各自设置有弹簧连接器，并且弹簧连接器具有容纳在端盖内的端部以及连接至离合器盘的中央部分。

根据又一实施方式，变矩器包括具有叶轮的壳体、固定至阻尼器凸缘(damperflange)的涡轮、以及旁路离合器。旁路离合器包括构造为在该旁路离合器接合时与壳体摩擦接合的离合器盘、以及连接至阻尼器凸缘的从动盘，并且该从动盘构造为在旁路离合器接合时将壳体的旋转传递至阻尼器凸缘。从动盘限定有圆形的弹簧腔。在弹簧腔中设置有至少第一弧形弹簧和第二弧形弹簧。每个弧形弹簧都有相反的开口端部以及容纳在开口端部中的每个开口端部内的端盖。在第一弹簧与第二弹簧之间设置有弹簧连接器，并且该弹簧连接器具有容纳在第一弹簧的端盖中的相应一个端盖内的第一端部、容纳在第二弹簧的端盖中的相应一个端盖内的第二端部、以及连接至离合器盘的中央部分，使得离合器盘的旋转经由弧形弹簧传递到从动盘中。

附图说明

图1是变矩器的侧视横截面图。

图2是变矩器的离合器的正视图。

图3是离合器沿剖切线3—3的侧视横截面图。

图4是离合器沿剖切线4—4的正视横截面图。

图5是离合器沿剖切线5—5的俯视横截面图。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施方式。然而，应当理解的是，所公开的实施方式仅仅是示例，并且其他实施方式可以采取不同的和替代性的形式。附图不一定是按比例绘制的；一些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体的结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为用于指导本领域技术人员以各种方式使用实施方式的代表性基础。正如本领域普通技术人员将理解的，关于图中的任何一个图所图示和描述的不同特征能够与在一个或更多个其他图中所图示的特征相结合，以产生未明确图示或描述的实施方式。所图示的特征的组合提供用于典型应用的代表性的实施方式。然而，对于特定的应用或实施方案，符合本公开教导的特征的不同组合和改型可能是期望的。

参照图1，变矩器20可以联接在发动机与变速器之间。变矩器20包括壳体22，该壳体22具有固定至该壳体22的叶轮24。壳体22可以通过挠曲板26或其他类型的托架连接至发动机。在壳体22中与叶轮24相邻地设置有涡轮28。当叶轮24旋转快于涡轮28时，叶轮24与涡轮28构造成流体联接并将动力从叶轮24传递给涡轮28。涡轮28可以附接至阻尼器凸缘30上。阻尼器凸缘30联接至变速器的输入轴。例如，阻尼器凸缘30可以包括内部花键31，该内部花键31接纳所述输入轴的外部花键。

变矩器20包括旁路离合器34，旁路离合器34构造成将阻尼器凸缘30机械地联接至壳体22以绕过叶轮24与涡轮28之间的流体联接。离合器34包括离合器盘36和从动盘44，离合器盘36和从动盘44被支撑成用于围绕变矩器20的中心线旋转并且可以彼此同心。离合器盘36包括一个或多个摩擦表面38。所图示的离合器盘36包括与壳体22接合的第一摩擦表面和与活塞40接合的第二摩擦表面。

通过将活塞40朝着或远离离合器盘36致动，旁路离合器34被接合或断开接合。活塞40可以是液压致动的。旁路离合器34通过推动活塞以将第一摩擦表面压缩得抵靠壳体22以及将第二摩擦表面压缩得抵靠活塞而被接合(锁定)。在离合器盘36与壳体22基本上一致地旋转时，旁路离合器34被认为是完全锁定的。从动盘44通过弧形弹簧52连接至离合器盘36。离合器盘36包括与弧形弹簧52的一个端部连接的径向延伸部分42，并且从动盘44包括与弧形弹簧52的另一端部接合的抵接部54。弧形弹簧52在发动机与变速器的输入轴之间提供阻尼器以吸收通过发动机燃烧产生的扭矩峰并且改善噪音、振动及不平顺性(nvh)。

从动盘44包括环绕从动盘44的周缘50的弹簧腔48。弹簧腔48可以是c形的，并且弹簧腔48定尺寸成在弹簧腔40中接纳弧形弹簧52。弹簧腔48的壁可以限定有抵接部54。从动盘44通过另一个阻尼器56连接至阻尼器凸缘30。变矩器20还可以包括钟摆阻尼器58，该钟摆阻尼器58也连接至阻尼器凸缘30。

在变矩器的操作期间，从动盘旋转，从而产生离心力，该离心力将弧形弹簧径向向外迫压。目前的很多设计未能充分约束弧形弹簧，从而允许所产生的离心力将弧形弹簧推动得抵靠从动盘，进而引起滞后。该滞后是由于弹簧与从动盘之间的摩擦产生的。摩擦抑制了弧形弹簧相对于从动盘的运动，这使弹簧刚度从设计的弹簧刚度增大至有效弹簧刚度(当发动机速度高时，该有效弹簧刚度可以是设计的弹簧刚度的四倍高)。为了补偿由于滞后而带来的nvh，这些变矩器包括相对较大的钟摆阻尼器以进一步抑制系统并掩饰弧形弹簧的低效率。

滞后降低了弧形弹簧的nvh性能。旁路离合器34包括下述特征部：所述特征部在径向方向上约束弧形弹簧52以减少从动盘44与弧形弹簧52之间的接触。下面将对此进行更详细的描述。

参照图2和图3，弧形弹簧52周向地布置在弹簧腔48内，其中，在弧形弹簧52中的相邻的弧形弹簧之间限定有间隙70。在所示的实施方式中，四个弧形弹簧(52a、52b、52c和52d)用来将扭矩从离合器盘36传递至从动盘44。径向延伸部分42围绕离合器盘36的周界周向地布置，并且径向延伸部分42定位成与间隙70对准。在所示的实施方式中，离合器盘36包括与四个间隙对准的四个径向延伸部分。所述部分42延伸到弹簧腔48中以与弧形弹簧52连接。

每个弧形弹簧52可以由具有第一端部72和第二端部74的盘绕金属本体形成。弧形弹簧52可以是圆形的并且具有中空的中央部，该中空的中央部限定有在端部72、74之间延伸的通道76。

参照图3、图4和图5，第一端部72限定了通道76的一个开口78，并且第二端部74限定了通道76的另一开口80。端盖84附接至端部72、74中的每个端部，例如，所述端盖压配合至弹簧。端盖84可以有圆形横截面。每个端盖84可以包括插入部分88和凸缘部分92。插入部分88可以是渐缩的并且可以具有大致截头锥形形状以有利于端盖84插入到通道76中。凸缘部分92与插入部分88相比具有较大的直径并且不能被接纳在通道76内。替代地，凸缘部分92邻接弧形弹簧52的端部。凸缘部分92可以具有与弧形弹簧52的直径接近的直径。中心孔90可以延伸穿过端盖84，或者可以形成有盲孔。

在装配时，弧形弹簧52彼此连接并且通过弹簧连接器86连接至离合器盘36。每个弹簧连接器86设置在间隙70中的一个间隙中并且置于相邻弹簧之间。弹簧连接器86可以是长形的金属件或其他材料件。弹簧连接器86可以具有在从动盘44的径向方向上延伸的高度、在变矩器20的轴向方向上延伸的宽度、以及在盘44的周向方向上延伸的长度。弹簧连接器86可以具有矩形横截面，该矩形横截面的高度大于宽度。弹簧连接器86可以是弓形的并且具有与从动盘44的曲率基本匹配的曲率。在替代性实施方式中，每个弹簧连接器86可以由多个堆叠的盘组成，所述多个堆叠的盘或者全部具有相同的尺寸，或者具有不同的尺寸，以匹配中心孔90的曲率半径。

例如，在弧形弹簧52a和52b之间设置有弹簧连接器86a。弹簧连接器86a包括设置在端盖84a的中心孔90内的第一端部96、设置在端盖84b的中心孔90内的第二端部98、以及在所述端部之间延伸的中央部分100。端部96、98中的每个端部可以包括前端面(nose)102、内表面104和外表面106。外表面106相对于从动盘44的径向方向以一倾斜角成角度。这有利于弹簧连接器86a插入到端盖84a和84b中。

中央部分100与径向延伸部分42中的相应一个部分连接。中央部分100可以限定有一个或更多个槽108，所述一个或更多个槽108接纳径向延伸部分42的一个或更多个指状部110。在所示的实施方式中，中央部分100限定有接纳一对指状部110的一对槽108。所述槽的内壁可以限定有凸部112。该凸部将弹簧定位得在旋转方面连接。槽108可以在弹簧连接器86的长度方向上呈长形。其他弹簧连接器86可以具有与弹簧连接器86a相同或类似的结构。

每个指状部110可以包括与端盖84中一个端盖相邻的凸部114。凸部114构造为与凸缘部分92的盘接合表面94接合以将扭矩从离合器盘36传递到弧形弹簧52中。

扭矩经由弹簧连接器86从离合器盘36的径向延伸部分42传递至弧形弹簧52。假设发动机曲轴逆时针旋转，则扭矩从指状部110传播并且经由主路径116和副路径118进入到弧形弹簧52a中。主路径116由与端盖84a的凸缘部分92接合的凸部114组成。副路径118从指状部110传播，经由指状部110和槽108的壁的接合进入到弹簧连接器86a中，并且从端部96进入到端盖84a中。其它弧形弹簧具有相同或相似的扭矩传播路径。

扭矩压缩弧形弹簧52，从而迫压第一端部72与从动盘44接合。重点以弧形弹簧52b为例，端盖84b和抵接部54接合以形成扭矩传播路径，以便将扭矩从弧形弹簧52b传递到从动盘44中。更具体地，凸缘部分92包括抵接部接合侧面，该抵接部接合侧面在弧形弹簧52b由来自离合器盘36的扭矩压缩时与抵接部54接触。

如上所述，旁路离合器34的旋转将弧形弹簧52径向向外迫压。为了减少弧形弹簧的上述滞后，弹簧连接器86的端部96和端部98被接纳在端盖84的相应的中心孔90内。弹簧连接器86由指状部110被径向保持。内表面104和端盖84的相应内壁132接合以径向地约束弧形弹簧52的端部72、74。这减少了弧形弹簧52与从动盘44的外壁130之间的摩擦，使得弧形弹簧52的有效弹簧刚度相比于上述先前的设计更接近设计的弹簧刚度。通过使用上述弹簧连接器86和端盖84来减少滞后提高了钟摆阻尼器58的性能并且可以允许钟摆阻尼器58根据变矩器20的应用而被缩小尺寸或被省略。

虽然上面描述了示例性实施方式，但是并不是意味这些实施方式描述了权利要求所涵盖的所有可能形式。说明书中使用的词语是描述性的词语，而不是限制性的词语，并且可以理解的是，可以在不背离本公开的精神和范围的情况下作出不同的改型。如前所述，可以将不同实施方式的特征组合以形成本发明的可能没有被明确描述或图示的进一步实施方式。