CN108431460A - 传动设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特别是用于汽车(44)的传动设备以及一种具有该传动设备的汽车(44)，所述传动设备包括至少一个变矩器(26)，其具有至少一个第一构件(10)和第二构件(12)，它们以彼此能相对转动的方式布置并且其中至少一个设置为将动力装置(14)提供的功率传递到驱动轮(16)，其中所述第一构件(10)和所述第二构件(12)至少部分地构成向心泵(18)，该向心泵设置为将用于冷却的工作介质供应到冷却***(20)。

Description

传动设备

技术领域

本发明涉及一种传动设备以及一种具有传动设备的汽车。

背景技术

现有技术中已揭示变矩器，这类变矩器设置为沿变矩器的导轮向冷却***供应工作介质。

发明内容

本发明的目的特别是提高效率。本发明用以达成上述目的的解决方案为权利要求1所述的本发明的设计方案。本发明的改良方案参阅从属权利要求。

本发明的出发点是一种特别是用于汽车的传动设备，其具有变矩器，该变矩器至少包括第一构件和第二构件，它们以彼此能相对转动的方式布置并且其中至少一个设置为将动力装置提供的功率传递到驱动轮。

本发明提出，所述第一构件和所述第二构件至少部分地构成向心泵，该向心泵设置为将用于冷却的工作介质供应到冷却***。

“传动设备”尤指在汽车中设置为产生用于驱动汽车的功率并将其转移至道路的所有构件的至少一部分。“设置”专指的是设计和/或配置。其中，某一对象设置用于特定功能，这一点尤指该对象在至少一个用途和/或工作状态下实行和/或实施该特定功能。然而优选地，所述第一构件和所述第二构件完整地构成所述向心泵。作为替代或补充方案，其他构件可以构成向心泵。“向心泵”尤指设置为沿向心方向输送工作介质的泵。优选地，所述向心泵设置为将工作介质引导到沿所述向心泵的中心的方向延伸的螺旋导轨上。“工作介质”尤指用于进行液力转矩传递和/或冷却和/或润滑的流体，特别是油。借助所述向心泵，就能特别是反向于作用于其的离心力地沿向心方向输送工作介质，从而减少压力损失并改善性能。特别有利地，冷却剂反向于常规流动方向地流过变矩器，和/或使变矩器冷却需要更高的冷却功率(例如在起动和/或加速期间)。这样就能在具有所述传动设备的汽车的起动和/或加速期间，降低CO₂排放量，并且减少燃料消耗。从而整体上提高效率。

有利地，至少所述第一构件设置为使工作介质沿周向运动，这样就能简化结构。本文中的“运动”尤指以下情形：第一构件具有某个表面，其在第一构件相对于第二构件转动期间，例如通过粘附在第一构件上，而带动工作介质。

本发明还提出，至少所述第二构件设置为使得工作介质偏转到向心方向。这样就无需设置额外的构件，从而提高构件效率。“偏转到向心方向”尤指以下情形：第二构件具有至少一个表面，其设置为使得被第一构件沿周向带动的工作介质偏转到向心方向。

有利地，所述第一构件构造为泵轮，并且所述第二构件构造为导轮，这样就能大幅简化结构。作为替代方案，也可以是所述第一构件构造为导轮，而第三构件构造为泵轮。

此外，本发明还提出，所述变矩器具有涡轮作为第三构件，工作介质在该涡轮的附近区域进入所述变矩器。这样能够对变矩器的所有构件进行均匀冷却，从而进一步提高能效。“附近区域”尤指尤其是由如下的点构成的空间区域，这些点与所述第三构件的最短距离均为至多50mm，有利地至多10mm，优选地至多5mm。

在本发明的一种实施例中提出，所述向心泵包括至少一个工作介质通道，所述工作介质通道至少部分地由第二构件构成。这样就能结构简单地将向心泵实施于变矩器中，特别是整合到变矩器的现有构型和设计中，并且还有利地加以改装。特定而言，所述工作介质通道布置在设置为连接至轴的第二构件的内半径与布置有第二构件的导流叶片的第二构件的中半径之间。“工作介质通道”尤指如下的对象：其设置用于导引工作介质并且沿流动方向观察直接从四侧环绕工作介质流。所述第二构件至少构成所述工作介质通道的三侧。然而，所述第二构件也可以完整地构成所述工作介质通道，特别是所述第二构件构成所述工作介质通道的四侧。特别优选地，所述工作介质通道的至少一侧、特别是第四侧由所述第一构件构成。有利地，所述向心泵包括至少一个另外的工作介质通道，特别是多个另外的工作介质通道，它/它们与所述工作介质通道至少基本上呈等效构造/等同构造。所述工作介质通道彼此旋转对称布置，具体方式是，它们彼此呈至少双重旋转对称，优选多重旋转对称，特别是七重旋转对称。

在本发明的一种优选实施例中提出，所述工作介质通道包括工作介质入口和工作介质出口，它们具有彼此不同的入口角度和出口角度，其中所述入口角度小于所述出口角度。这样就能在结构上简单地偏转工作介质。“入口角度”尤指工作介质通道的工作介质入口点处通道切线与圆切线之间的角度。“出口角度”尤指工作介质通道的工作介质出口点处通道切线与圆切线之间的角度。“通道切线”在此尤指仅在该点触及工作介质通道的轮廓的切线。“圆切线”在此尤指仅在该点触及穿过该点的圆形轨迹的切线，其中该圆形轨迹的半径对应于所述第二构件的几何中心与该点之间的距离。

特定而言，所述入口角度可为至少1°，优选至少5°，特别优选至少15°，并且所述出口角度可为至多90°，优选至多80°，特别优选至多70°。特别优选地，本发明提出，所述入口角度为至少20°，并且所述出口角度为至多90°。这样能够改善向心泵的泵送作用。

特别是在第二构件的俯视图中，所述工作介质通道具有弯曲轮廓。优选地，所述轮廓沿某一方向弯曲，特别优选地，所述轮廓不变换方向。有利地，所述工作介质通道具有螺旋轮廓。优选地，本发明提出，所述工作介质通道的轮廓具有线性的角度曲线，以便实现均匀输送。“线性的角度曲线”尤指，特别是在第二构件的俯视图中，入口角度和出口角度沿工作介质通道的轮廓曲线线性地彼此汇合，特别是与径向向量的大小有关，该径向向量的起点位于第二构件的几何中心并且该径向向量的终点形成工作流体通道的轮廓曲线。优选地，所述轮廓描述圆渐开线的至少一个部分区段，特别优选地，所述轮廓描述阿基米德螺线的一个部分区段。

此外，本发明还提出，所述工作介质通道垂直于工作介质流的截面具有相互比例为至少3:5且至多3:1的宽度和深度。优选地，所述工作介质通道具有6mm的宽度和至少2mm且至多10mm的深度。这样就能提高输送量并有利于改善向心泵的工作方式。

本发明还提出，所述向心泵包括总共七个工作介质通道，特定而言，它们除制造和/或装配容差外呈等效构造，这七个工作介质通道彼此旋转对称布置并且特别是彼此呈七重旋转对称。这样就借助所述向心泵实现特别均匀的输送。

更多优点参阅下文中的附图描述。图1至图3示出本发明的实施例。图1至图3、附图描述和权利要求书包含大量组合特征。本领域技术人员视需要可以将这些特征视为独立特征以及归纳为合理的其他组合。

附图说明

图中：

图1为具有传动设备的汽车；

图2为具有变矩器的传动设备的示意性剖视图；以及

图3为传动设备的第二构件的示意性俯视图。

具体实施方式

图1示出具有传动设备的汽车44。此外，汽车44具有动力装置14。动力装置14可以构建为本领域技术人员公知的动力装置14，例如，燃烧驱动器、电力驱动器、天然气驱动器、燃料电池驱动器和/或混合动力驱动器。传动设备将动力装置14提供的功率传递到汽车44的驱动轮16。传动设备具有变矩器26，用以传递功率。

图2示出具有变矩器26的传动设备的示意性剖视图。变矩器26具有第一构件10。变矩器26具有第二构件12。第一构件10构造为泵轮。第二构件12构造为导轮。此外，变矩器26包括第三构件28。第三构件28构造为涡轮。第一构件10、第二构件12和第三构件28设置用于液力转矩传递。第一构件10具有多个叶片，这些叶片设置为聚集并加速工作介质，特别是油。第一构件10设置为以不能相对转动的方式连接到动力装置14(图中未示出)的输出轴。为了传递动力装置14提供的转矩，第一构件10将动力装置14提供的机械能转换成流动能。第一构件10构成变矩器26的初级侧。

第三构件28设置为接收第一构件10提供的流动能并且将其作为机械能提供。第三构件28设置为连接到变矩器26下游的变速器的变速器输入轴(图中未示出)。第三构件28构成变矩器26的次级侧。

变矩器26包括超越离合器48。超越离合器48设置为以壳体固定的方式支撑第二构件12。如果第一构件10的转速高于第二构件12的转速，则第一构件10产生在第三构件28和第二构件12处偏转的工作介质流。作用于第二构件12的转矩指向超越离合器48的锁止方向。从而，第二构件12以壳体固定的方式布置。因工作介质流的双重偏转，作用于第三构件28的转矩可能大于动力装置14提供的转矩。如果第一构件10和第三构件28具有相同或相似的转速，则变矩器26充当液力离合器。第二构件12被工作介质流带动。作用于第二构件12的转矩指向超越离合器48的空转方向上。第二构件12同时转动。

另外，变矩器26可以具有桥接接合装置50，该桥接接合装置设置为以机械方式与第一构件10和第三构件28彼此连接。此外，变矩器26具有减振器52，该减振器例如呈双质量飞轮的形式，其设置为对动力装置14的运行中发生的扭振进行衰减。

变矩器26在工作状态下、特别是在开始转矩传递时可能大幅升温。传动设备具有冷却***，用以抑制过热。冷却***设置用于在工作介质与环境之间进行热交换。冷却***设置用于在工作介质与环境之间进行热交换。该冷却***包括本领域技术人员公知的热交换器(图中未示出)，其设置为将工作介质耗散的热能散发到周围环境或者散发到另一种冷却剂，例如冷却水中。冷却***具有工作介质进入部54和工作介质输出部56，用以连接变矩器26。

第一构件10和第二构件12至少部分地构成向心泵18。作为替代或补充方案，第三构件和第二构件以及特别是第一构件也可以至少部分地构成向心泵。工作介质输出部56与向心泵18连接。由第一构件10使工作介质沿周向22运动，以便借助向心泵18向冷却***供应工作介质。如果第二构件12以比第一构件10更低的转速运动和/或第二构件12被超越离合器48锁止，则第二构件12使工作介质偏转到向心方向24。冷却***可以具有另外的泵(图中未示出)。该另外的泵在冷却***20内输送工作介质。该另外的泵与向心泵18呈不同构造。然而，向心泵18也可以设置为用于在冷却***中输送工作介质的唯一泵。

在第三构件28的附近区域30中，工作介质被输送到变矩器26中。附近区域30是空间区域，其特别是由与第三构件28均相距至多50mm的点构成。为此，工作介质进入部54具有至少部分地由第三构件28界定的排放口58。工作介质进入部54通向变矩器26的第三构件28的附近区域30。变矩器26和冷却***构成冷却回路。向心泵也可以根据冷却回路内的工作介质流方向来执行离心泵的功能。

向心泵18具有至少一个工作介质通道32。工作介质通道32部分地由第二构件12构成。作为替代或补充方案，工作介质通道可以由第一构件构成。第二构件12具有至少一个沟槽62。沟槽62至少部分地构成工作介质通道32。沟槽62具有围绕工作介质流的三侧。此外，第一构件10部分地构成工作介质通道32。第一构件10覆盖第二构件12的沟槽62并因此从第四侧围绕工作介质流。因而，在此情况下，第二构件12和第一构件10完整地构成工作介质通道32。作为替代或补充方案，工作介质通道也可以仅由第二构件构成。此外，第二构件和第三构件也可以共同构成工作介质通道。

工作流体通道32垂直于工作介质流的截面具有6mm的宽度。此外，工作介质通道32垂直于工作介质流的截面具有至少2mm且至多10mm的深度。据此，宽度与深度之间的比例为至少3:5且至多3:1。优选地，沿工作介质通道轮廓的工作介质通道长度为工作介质通道宽度的至少2倍，特别是至少5倍，优选为至少10倍。

第二构件12具有内半径64。在此情况下，内半径64的长度为20.75mm。第二构件12在内半径64处支承于超越离合器48上。此外，第二构件12还具有中半径66。中半径66的长度为60.5mm。此外，第二构件12还具有外半径68。在此情况下，外半径68的长度为94mm。第二构件的内半径特别是其外半径的1％至50％之间，优选为10％至40％之间，特别优选为20％至30％之间。第二构件的中半径特别是其外半径的40％至90％之间，优选为50％至80％之间，特别优选为60％至70％之间。

第二构件12具有本领域技术人员公知的导流叶片(图中未示出)，其设置为偏转工作介质流以变换转矩。导流叶片布置在中半径66处并且延伸至外半径68。工作介质通道32布置在第二构件12的内半径64与中半径66之间。

向心泵18具有另外的工作介质通道，特定而言，它们除制造和/或装配容差外与工作介质通道32呈等效构造。在此情况下，向心泵18具有六个另外的工作介质通道。总而言之，向心泵18总共具有七个工作介质通道32。简明起见，这里仅工作介质通道32配有附图标记。工作介质通道32布置成使得它们彼此呈七重旋转对称。

工作介质通道32具有工作介质入口34和工作介质出口36。工作介质入口34的入口角度38不同于工作介质出口36的出口角度40。在此情况下，入口角度38为20°。在此情况下，出口角度40为60°。在俯视图中，工作介质通道32在工作介质入口34与工作介质出口36之间具有沿某一方向弯曲的轮廓42。轮廓42在方向上没有变化。轮廓42的角度曲线呈线性。工作介质通道32具有螺旋轮廓。优选地，工作介质通道的轮廓描述圆渐开线的至少一个部分区段，特别优选描述阿基米德螺线的一个部分区段。

然而，作为上述实施例的替代或补充方案，特别是替代变矩器，所述传动设备还可以包括摩擦片式离合器。摩擦片式离合器则具有第一构件和第二构件。优选地，第一构件可以构造为摩擦片式离合器的内片，并且第二构件可以构造为外片。

附图标记表

10 第一构件

12 第二构件

14 动力装置

16 驱动轮

18 向心泵

22 周向

24 向心方向

26 变矩器

28 第三构件

30 附近区域

32 工作介质通道

34 工作介质入口

36 工作介质出口

38 入口角度

40 出口角度

42 轮廓

44 汽车

48 超越离合器

50 桥接接合装置

52 减振器

54 工作介质进入部

56 工作介质输出部

58 排放口

62 沟槽

64 内半径

66 中半径

68 外半径

Claims (11)

1.一种用于汽车(44)的传动设备，

包括至少一个变矩器(26)，所述至少一个变矩器至少具有第一构件(10)和第二构件(12)，所述第一构件与所述第二构件以彼此能相对转动的方式布置并且所述第一构件与所述第二构件中的至少一个设置为将动力装置(14)提供的功率传递到驱动轮(16)，

其特征在于，

所述第一构件(10)和所述第二构件(12)至少部分地构成向心泵(18)，所述向心泵设置为将用于冷却的工作介质供应到冷却***(20)。

2.根据权利要求1所述的传动设备，

其特征在于，

至少所述第一构件(10)设置为使得所述工作介质沿周向(22)运动。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的传动设备，

其特征在于，

至少所述第二构件(12)设置为使得所述工作介质偏转到向心方向(24)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的传动设备，

其特征在于，

所述第一构件(10)构造为泵轮，并且所述第二构件(12)构造为导轮。

5.根据上述权利要求中任一项所述的传动设备，

其特征在于，

所述变矩器(26)具有涡轮作为第三构件(28)，所述工作介质在所述涡轮的附近区域(30)进入所述变矩器(26)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的传动设备，

其特征在于，

所述向心泵(18)具有至少一个工作介质通道(32)，所述工作介质通道至少部分地由所述第二构件(12)构成。

7.根据权利要求6所述的传动设备，

其特征在于，

所述工作介质通道(32)包括工作介质入口(34)和工作介质出口(36)，所述工作介质入口与所述工作介质出口具有彼此不同的入口角度(38)和出口角度(40)，其中所述入口角度(38)小于所述出口角度(40)。

8.根据权利要求7所述的传动设备，

其特征在于，

所述入口角度为至少20°，并且所述出口角度为至多60°。

9.根据权利要求6所述的传动设备，

其特征在于，

所述工作介质通道(32)包括角度曲线呈线性的轮廓(42)。

10.根据权利要求6所述的传动设备，

其特征在于，

所述工作介质通道(32)垂直于工作介质流的截面具有相互比例为至少3:5且至多3:1的宽度和深度。

11.根据权利要求6所述的传动设备，

其特征在于，

所述向心泵包括总共七个彼此等效构造的工作介质通道(32)，所述工作介质通道以彼此旋转对称的方式布置。