[发明专利]具有扭转减振器的车辆柔性驱动盘

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于车辆传动装置的柔性驱动盘。更具体地，本发明涉及添加至扭转减振器以提供发动机产生的扭矩的额外减振以及将扭转振动隔离后减振器前方的传动系的柔性驱动盘。

背景技术

大多数现代汽车的动力传动系统如今包括作为车辆传动系的标准部件的自动变速器。典型的自动变速器集成有柔性驱动盘（或柔性盘）。柔性驱动盘以不同于手动变速器中在变速器和发动机之间提供机械连接的飞轮的方式运转。

柔性驱动盘通常通过螺栓机械地固定至发动机曲轴的输出端。柔性驱动盘的输出端自身连接至自身包括内部减振总成的变矩器。该减振总成通常浸在润滑变速器的流体（自动变速器流体（ATF））中。

传统的柔性驱动盘由钢组成并因此通常比传统铸造的飞轮薄。柔性驱动盘的设计基于该盘补偿通常在发动机和变速器之间的连接中发现的未对准的事实。发动机和变速器较小的未对准需要柔性驱动盘相对较小量的弯曲，而发动机的较大未对准将需要较大量的弯曲。

随着对发动机性能的需求不断增加，更加注重柔性驱动盘对整车性能中的影响。由于发动机排量减小以努力增加燃料经济性，这种重新审视是特别重要的。1.5L和1.0L的发动机正被列装至车辆。较小发动机所固有的是扭矩增加。例如，涡轮增压的直列三缸1.0L发动机能产生200Nm的增压扭矩。

较小发动机对燃料经济性的益处是显著的。然而，这种益处并不是没有代价，例如与直列四缸或V6发动机相比较小的高扭矩发动机会产生严重的扭转振动。此外，直列四缸或V6发动机中发动机怠速谐波的频率比直列三缸1.0L发动机低很多。这是因为具有本个或更少个汽缸的发动机产生通常较低的传动系频率，从而引发更多的传动系共振。另一方面，测试数据显示与传统变速器匹配的1.0L发动机产生显著的不希望的振动，这是低频率传动系统与低频率发动机匹配的结果。因为将旋转力从变速器的输出端传输至后桥的输入端所需要的较长传动轴，典型的皮卡也产生较低的谐波频率。这类车通常表现出严重的拖拽（lugging）问题。

减小或消除1.5L和1.0L发动机产生的振动的改善措施具有两面性。例如，已经花费了大量费用设计出改善吸收振动的变矩器离合器减振器。然而，这种方法不仅非常昂贵并且由于较低发动机转速通常等效于较低的发动机频率使得在较低发动机转速时不能锁止变矩器。当发动机频率在传动系频率的范围中时，共振除了导致其它缺点外，导致对整车燃料经济性有负面影响。

消除较小发动机产生的不希望的振动的另一种策略是利用极度平衡的曲轴。一方面，使用平衡的曲轴具有积极的效果。另一方面，使用这样的曲轴是一种昂贵的解决方案，这脱离了制造并运转高效燃料车辆的低成本目标。

在车辆技术的多个领域中，总是存在与可以用于减小发动机振动同时增加燃料经济性的步骤相关的改善空间。

发明内容

本发明提供了与减小总体上关于较小发动机（通常具有1.5L和1.0L的排量）的发动机振动关联的挑战的解决方案，然而本发明可以应用到柔性盘集成进车辆传动系的任何情形中。这样，根据本发明的柔性盘可以更广泛地应用到多种发动机中。

特别地，本发明将扭转减振器总成添加至传统汽车的柔性驱动盘（柔性盘）中。柔性驱动盘总成是自动挡汽车上很常见的部件。本发明提供了更多机会对发动机产生的扭矩减振并且将扭转振动隔离后减振器（例如变矩器离合器（TCC）中的减振器）前方的传动系统。本发明的柔性驱动盘通过与起动机马达齿轮啮合来启动车辆并且提供用于变矩器连接的适当的轴向弹簧常数（axialspringrate）而仍然像冲压的传统柔性盘一样运转。

本发明提供了具有连接发动机曲轴和传动装置输入部件的扭转减振器总成的柔性驱动盘总成，其中曲轴具有旋转方向。减振器总成包含连接至曲轴的传动盘、连接至输入部件的从动盘、多个弹簧以及安装弹簧的形成在传动盘和从动盘两者上的相应数量的弹簧座。每个弹簧座具有与曲轴的旋转方向相切的轴线。每个弹簧具有轴向中心线。每个轴线相对于轴向中心线成除90°之外的角度。可以根据扭矩容量（torquecapacity）和弹簧常数的需要来改变弹簧座的数量。例如，对于低扭矩应用而言弹簧座的数量可以减少为低至三个。扭矩应用越高，弹簧座的数量越大。相应地，弹簧座的相对角度可以随数量变化。从而，当提供三个弹簧座时每个座的角度可以是120°，当提供四个弹簧座时每个座的角度可以是90°，当提供五个弹簧座时每个座的角度可以是72°，依此类推。