連續變速液壓靜力傳動裝置的製作方法
2023-07-25 06:40:11
專利名稱：連續變速液壓靜力傳動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及液壓機，尤其涉及能夠以連續(無級)變速傳動比將動力從原動機傳送到載荷的液壓靜力傳動裝置。
背景技術：
在本人引用的序號為No.08/093,192的美國專利申請中公開了一種液壓機，該液壓機包括一個液壓泵裝置和一個液壓馬達裝置，它們配置成與中間的楔形旋轉斜盤成對置的沿軸向對準的關係。泵裝置連接到一個由原動機傳動的輸入軸，而馬達裝置固定在靜止的機器外殼上。一個與輸入軸同軸並按驅動關係聯接到載荷上的輸出軸以轉矩偶合關係樞接在旋轉斜盤上。當泵裝置受原動機傳動時，液壓液體通過旋轉斜盤中的孔在泵和馬達裝置之間被往復泵送。結果，在旋轉斜盤上施加三個全都沿同一方向作用的轉矩分量，從而在輸出軸上產生輸出轉矩以傳動載荷。這些轉矩分量中的兩個是一個由轉動的泵裝置施加在旋轉斜盤上的機械分量和一個由馬達裝置施加在旋轉斜盤上的液壓機械分量。第三個分量是一個純粹的液壓分量，是由因作用在沿周面對置的旋轉斜盤孔的端部表面上的流體壓力造成的作用力差所產生的，由於旋轉斜盤的楔形形狀，這些旋轉斜盤孔的端部表面具有不同的表面積。
為了改變傳動比，可以變化旋轉斜盤相對於輸出軸軸線的角度方位。因為傳動比即速度比例是連續可變的，所以原動機可以以基本上在其效率最高的工作點上設定的恆定速度運行。利用1∶0(空檔)傳動比設定可以無需使用離合器。在常規的連續變速液壓靜力傳動裝置中，液壓液體流動速率隨傳動比的增大而正比地增大，使得在最高的傳動比設定下產生最高的流動速率，與這種常規裝置不同，在本人引用的美國專利申請中公開的液壓機中的流動速率在該傳動比範圍的中點達到最高值，然後逐漸降低，在最高的傳動比設定處基本上降到零。因此，減小了由於液壓液體流動產生的損失，避免了常規液壓靜力傳動裝置在高比例時產生的麻煩。由於多個轉矩分量作用在旋轉斜盤上，在輸出速度範圍的上半部中液壓液體的流速降低，以及能夠接受最佳性能的原動機輸入，本人引用的專利申請的液壓機械作為高效的噪聲小的連續變速液壓靜力傳動裝置而在車用傳動裝置中具有特別有利的應用。
發明概述本發明的一個目的是提供對本人引用的序號為No.08/093,192的美國專利申請中公開的液壓靜力傳動裝置的改進，以獲得尺寸、部件數目和製造成本方面的經濟性。
本發明的另一個目的是以下述方式提供改進，就是將低壓的補充液壓液體引入液壓靜力傳動裝置，並且在設定和改變傳動比時可以在傳動比控制器中利用液壓液體的壓力。
本發明的又一個目的是在控制器方面提供改進，該控制器用於以連續(無級)可變的方式設定和改變液壓靜力傳動裝置的輸入速度對輸出速度之比。
為了達到這些目的，本發明的液壓機當其用作一種連續變速液壓靜力傳動裝置時包括一個外殼；一個以軸頸支承在該外殼中而用於承受從原動機來的輸入轉矩的輸入軸；一個以軸頸支承在該外殼中而用於將傳動轉矩傳送給載荷的輸出軸；一個聯接在輸入軸上的液壓泵裝置；一個固定在外殼上的液壓馬達裝置；一個包括在面對泵裝置的輸入表面和面對馬達裝置的輸出表面之間延伸的孔的楔形旋轉斜盤；一個以轉矩偶合關係可以樞接旋轉斜盤和輸出軸的聯軸器；以及一個傳動比控制器，後者包括一個控制缸和一個控制活塞，該控制缸和輸出軸同軸線配置，和液壓泵裝置和液壓馬達裝置之一成包圍關係，而該控制活塞通過控制缸可動地安裝並聯接在旋轉斜盤上，使得控制活塞的軸向移動轉變為旋轉斜盤圍繞聯軸器樞軸軸線的傳動比變化的擺動。
本發明的其它特點、優點和目的將在後繼的描述中提出，一部分將在描述中顯而易見，或可由發明的實施中知道。通過下述文字描述和附屬的權利要求及附圖中詳細指出的裝置可以實現和獲得本發明的目的和優點。
可以理解，上述一般描述和下述詳細描述均是示範性和解釋性的，為的是對請求保護的本發明提供進一步說明。
附圖用來提供對本發明的進一步理解並被包括在本說明書中構成它的一部分，它例示本發明的一個最佳實施例，並與文字描述一起用於說明本發明的原理。
附圖簡述
圖1是根據本發明的最佳實施例構造的一種連續變速液壓靜力傳動裝置的縱向剖視圖。
圖2是圖1傳動裝置的輸入端部分的局部放大縱向剖視圖，它包括集流管組件的不同剖視圖。
圖3和4是圖1和2中所見配流盤的對置表面的平面圖。
圖5是圖1和2中所見集流管組件的一個表面的平面圖。
圖6是與圖1和2的液壓靜力傳動裝置一起使用的外部傳動比控制閥的示意圖。
在所有附圖中相應的標號表示相似的部件。
最佳實施例詳述根據本發明最佳實施例的變速液壓靜力傳動裝置在圖1的總圖中總體用10標示，作為基本部件，該裝置10包括外殼12與以軸頸支承於其中的輸入軸14和輸出軸16，後兩者通常成同軸線端部對端部關係。輸入軸14的伸出到外殼12之外的端部刻有齒槽，如14a所示，以便於和原動機(未示出)成驅動連接，而輸出軸16的伸出到外殼12之外的端部也刻有齒槽，如16a所示，以便於和載荷成驅動連接(未示出)。輸入軸14驅動液壓泵裝置，後者總的用18標示。一個總的用20標示的液壓馬達裝置以外殼12為基底，與泵裝置18沿軸向對置。一個總的用22標示的楔形旋轉斜盤以驅動方式連接到輸出軸16上，其位置在泵和馬達裝置之間，並設有孔，一個用23標示的孔，以適應泵和馬達裝置之間液壓液體的交換。一個控制活塞24聯接到旋轉斜盤22上，用於樞軸式調節旋轉斜盤相對於輸出軸軸線25的方位角，由此可以調整地設定輸入軸速度相對於輸出軸速度的傳動比。
現在更詳細地同時參照圖1和2，圓筒形外殼12包括一個用排列成一圈的螺栓(圖中可見用31標示的一個螺栓)固定就位的蓋30，以封閉外殼的敞開的輸入端。輸入軸14通過蓋中的中心孔和一個集流管組件(總的用34標示)伸入外殼12，集流管組件用螺栓31固定在蓋和外殼之間的位置上。安裝在蓋和集流管組件開口中的軸承35支承輸入軸14以便轉動。一個用螺栓37固定到蓋30上的環形端蓋36使密封件38緊靠輸入軸周面，以防止液壓液體洩漏。
如圖2中最清楚可見的輸入軸14的內端被擴孔而形成一個圓筒形凹槽40，以裝入輸出軸16的直徑縮小的內端部部分42。一個安裝在凹槽40中的滾柱軸承環44形成輸出軸的內端軸頸支承件。在集流管組件34的軸套45之外的輸入軸14的內端部被做成喇叭形，以形成一個具有齒槽周面的徑向法蘭47，與環狀止推墊圈49的齒槽中心孔(通常用48標示)嚙合。一個環狀配流盤50置於集流管組件34和止推墊圈49之間。
止推墊圈49的右徑向面做成凹形，以裝入液壓泵裝置18中包括的多個活塞用的承載件56的徑向擴大左端部。這些活塞(例如10個，用58標示的一個活塞代表)被均勻地分布成與輸出軸軸線25同心的環列，其方式公開在本人的被引用的專利申請中。如此處圖2中所示，每個泵活塞58包括一個活塞頭60，用一個細長螺栓61安裝到活塞承載件56上，螺栓61通過一個孔伸入活塞承載件並擰入止推墊圈49的螺紋孔中，如49a所標示。活塞頭60被加工成一個球形內表面，該內表面的形狀符合環形軸承62的球形外表面，該環形軸承62固定在用螺栓61支承的襯套63上。一個位置延長的套管64也支承在螺栓61上，使得當螺栓擰緊時，襯套63被夾緊在位置上，而將軸承62和活塞頭60以軸向間隔關係合適地安置在活塞承載件56上。結果，將每個活塞頭60安裝成有限地沿徑向轉動。
泵活塞承載件56的圓筒形右端部支承一個環形球面軸承66，後者的形狀符合在環形泵缸件68的中心孔中加工成的球形表面67。一個環形壓力彈簧69壓緊在承載件56和球面軸承66上形成的沿軸向對置的臺肩上，彈簧向右朝著傳動裝置的輸出端推壓球面軸承。滾柱軸承環70被限定在泵活塞承載件56的中心孔內，輸出軸16通過它伸出，形成泵活塞承載件56的軸頸支承件。液壓缸件68包括排列成一圈的泵缸72，用以分別容納泵活塞58。通過泵活塞頭60和泵缸件68的球面軸承安裝方式，可以承受泵缸件軸線相對於輸出軸軸線25的旋進運動。
回到圖1，液壓馬達裝置20的結構基本上與液壓泵裝置20等效。但是，換用一個與旋轉的泵活塞承載件56等效的環形的馬達活塞承載件74， 用排列成一圈的螺栓75固定在外殼12上。這些螺栓也用於安裝活塞(總的用76標示)，每個包括一個活塞頭77，迴轉式安裝在球面軸承78上，後者用套管79以位置延伸的關係安置在泵活塞承載件74上，其方式與泵活塞58相同。然後通過一個環形球面軸承82將馬達缸體80迴轉式安裝在承載件74上。一個環形壓力彈簧83向左朝著傳動裝置10的輸入端推壓球面軸承82。再一次，如在泵缸件68的情況中一樣，在液壓缸件80中形成排列成一圈的馬達缸84，以分別容納馬達活塞76。因為馬達裝置20用螺栓75固定到外殼12上，所以馬達活塞76和液缸體80不會轉動，但是，馬達活塞頭77對螺栓75和馬達缸體80對承載件74的球面軸承安裝方式可以承受馬達缸體軸線的章動(旋進)運動。
如進一步在圖1中看到的，輸出軸16向右延伸通過馬達活塞承載件74中的中心孔(該處安置一個支承的滾柱軸承環85)並通過輪轂狀輸出端封閉件86伸出外殼12，封閉件86用螺栓(一個用87標出)固定在外殼12上。一個安置在端部封閉件中心孔中的滾柱支承環89進一步形成輸出軸的軸頸支承。一個用螺栓93固定在端部封閉件86上的環形端蓋92限定一個密封件94，後者在外殼的最後出口點處緊靠輸出軸16的表面，以防止液壓液體洩漏。
旋轉斜盤22用橫向銷96以驅動方式連接在處於泵裝置18和馬達裝置20之間的操作位置中的輸出軸16上，橫向銷96分別裝入固定在輸出軸上的沿徑向對置的輪轂98中。銷96的共同軸線與輸出軸軸線25正交，前者構成旋轉斜盤22的樞軸軸線，以承受旋轉斜盤角度取向相對於輸出軸軸線25的傳動比變化的調整。
回到圖2，旋轉斜盤22包括一個與泵缸件68的面102緊密滑動接觸的輸入面101和一個與馬達缸件80的面104緊密滑動接觸的輸出面103。旋轉斜盤22的輸入面和輸出面相對取向成銳角，以形成旋轉斜盤的楔形。孔23延伸在旋轉斜盤的輸入面和輸出面之間，並連通進入泵缸件68的液缸72中的相應開口107和進入馬達缸件80的液壓缸84中的相應開口108，所有這些在本人引用的專利申請中得到更充分的公開和舉例說明。
傳動比控制活塞24包括一個右部活塞部分110和一個左部活塞部分112，它們基本上端部對端部地用螺紋113結合。傳動比控制活塞24滑動式安裝在控制液壓缸114上，後者設有一對沿徑向對置的向右伸出的有孔凸耳116，旋轉斜盤樞軸銷96通過這些孔伸出。活塞部分110的輸出端形成一對成緊密角度間隔的有孔的柄腳118，以安裝銷120的端部，銷120又以樞軸方式安裝聯接片122的一端，後者以緊密角度間隔處於柄腳118之間。聯接片122的另一端以樞軸方式連接在銷124上，銷124支承在一對在聯結片側面的成緊密角度間隔的柄腳126上。柄腳126是連接件128的沿徑向向外凸出部，連接件128安裝在形成於旋轉斜盤22中的凹槽129內並由橫向鎖緊銷130保持在適當的位置上。
因此可以看出，當控制活塞24圍繞其對輸出軸16的樞軸連接件(銷96)作樞軸式轉動時，控制活塞24的沿軸嚮往復運動變換成旋轉斜盤的角運動。也可以看出，利用該連接件和控制缸凸耳116對旋轉斜盤樞軸銷96的連接，控制活塞24和控制缸114與輸出軸16一起轉動。控制活塞部分110的自由端區段110a被加工成構成一個環狀分布的平衡質量，以平衡旋轉斜盤22的偏心質量，如序號為08/093,192本人的美國專利中充分說明的。
繼續參照圖2的放大視圖，控制缸114的左端形成一個沿徑向向內伸出的凸緣132，它起一個軸向止動件的作用，以便嚙合以壓配合方式裝配在控制缸內的配流盤50。其螺紋周面嚙合控制缸114的內螺紋部分135的夾環134被往下轉到牢固地夾住緊靠凸緣132的配流盤50。這樣，環形配流盤50也與輸出軸16一起轉動。
控制活塞部分112的左端被加工而形成一個環形臺肩140，該臺肩140沿徑向向內凸出而與控制缸114的周面滑動式接合。控制缸被加工而形成一個環形臺肩142，該臺肩142沿徑向向外凸出而與控制活塞部分112的圓筒形內表面滑動式接合。控制活塞部分112和控制缸114之間由對置的臺肩140和142沿軸向限定的空間形成一個環狀控制室146。控制缸和控制活塞部分112之間由臺肩142和活塞部分110的輸入(左)端面149沿軸向限定的徑向空間形成另一個環形控制室148。臺肩140和142與活塞部分110中包括密封環150，以防止液壓液體從室146和148洩漏。
在角度間隔部位處，在控制缸114的左端中鑽成縱向鑽孔以形成流體通道152(圖1)和154(圖2)。通道152終止於通到臺肩142的輸出(右)側的徑向通道153內，從而通入室148內。較短的通道154終止於臺肩142左(輸入)側的徑向通道155內，從而通入室148內。通道152和154的外端是堵塞的，如圖2中156處所示。如圖2中可見，通道154通過在控制缸114中鑽成的短連接通道159與配流板50中鑽成的徑向通道158連通。徑向通道158的內端與縱向通道160連通，後者轉過來與配流盤50的徑向內面163中形成的環形淺腔162連通，這同時在圖3中可見。在等於腔162的半徑處，在集流管組件34的軸套45上壓配合的環形集流管件166中鑽入一個縱向通道164。該縱向通道164的左端通入徑向通道168，其外端以集流管件166中的孔170為終端。
以同樣方式並如圖1中所示，控制缸114中的縱向通道152通過控制缸114中的短連接通道173與鑽入配流盤50的徑向通道172連通。徑向通道172的內端與縱向通道174連通，該縱向通道174通入在配流盤50的內徑向面163中加工的環形淺腔175中(圖3)。在等於腔175的半徑處在集流管件166的右表面中鑽入一個縱向通道177。通道177的內端開口通入一個徑向通道178，其外端以集流管件中的孔180為終端。
可以看出，雖然配流盤50與輸出軸一起轉動而集流管件166用螺栓31固定在外殼l2上，但配流盤中的環形腔162和175在縱向通道160和164之間與縱向通道174和177之間形成連續的流體連通，而不管轉動配流盤和靜止集流管件的角度相對關係。因此，在傳動操作期間，孔170與室146呈連續流體連通，而孔180與室148呈連續流體連通。
為了保證從油池泵182中充分供給補充的液壓液體，在集流管件166中以120°角度間隔位置形成三個附加的孔。這些補充孔之一用184例示於圖1中。每個補充孔與集流管件166中鑽入的徑向通道186連通，後者又與成角度的通道188連通，通道188通入集流管件的徑向右表面，與配流盤50的徑向左表面163中加工成的最外部半圓環形腔190成面對關係，如圖3所示。從圖2中看到，一個最終集流管孔192與集流管件166中的徑向通道193連通，後者又與縱向通道194連通，縱向通道194開口進入集流管件的徑向右面，與配流盤表面163中加工的環形腔196成面對關係(圖3)。
圖5中例示集流管件166的徑向右表面199處集流管通道的相對角度和徑向位置。應當指出，圖1和2中例示的集流管件166、配流盤50和控制缸114的截面已經被選擇來最清楚地例示其中各種通道的液壓液體流動關係，因此並不代表它們實際的角度關係，後者在集流管件166的情況下可以在圖5中看到。
在圖4的平面圖中看到的配流盤50的徑向右表面200被加工成構成一對沿徑向對置的半圓環形(腎形)表面的腔202和204。一對腎形孔206通過配流盤50在腔190和202之間形成流體連通，而一對腎形孔208在腔204和196之間形成流體連通，如圖3中同時看到的。
回到圖2，泵活塞安裝螺栓61鑽有軸向孔210。(用虛線例示)，使得泵缸72中的液體壓力被連通，以隔開在支承緊靠配流盤50的右表面200(圖4)的止推墊圈49的徑向左表面中形成的凹槽212。這樣，泵缸液體壓力與配流盤表面200中的表面腔202和204連通，然後通過孔206和208與配流盤表面163中的表面腔190和196連通。
當泵活塞58和泵缸72從楔形旋轉斜盤22的最薄點旋轉到其沿徑向對置的最厚點時，相關泵缸的容積逐漸縮小，而這些泵缸中的液壓液體因此增壓。這被認為是液壓泵裝置18的高壓或泵壓側。
當泵活塞和泵缸從最厚點旋轉到旋轉斜盤22的最薄點時，相關泵缸72的容積逐漸膨脹。這被認為是液壓泵裝置18的低壓或抽吸側。
因為配流盤50和旋轉斜盤22聯合轉動，由於兩者均聯接在輸出軸16上，所以由旋轉斜盤決定的配流盤表面腔對泵裝置18的高壓(泵送)和低壓(抽吸)側的角度關係仍然固定而不管輸入軸對輸出軸的速度比。配流盤50相對於旋轉斜盤的角度取向是這樣的，使得由油池泵182通過集流管件孔184和通道186、188引入的在配流盤表面腔190和206中的液壓液體由於在泵活塞安裝螺栓61中由孔210形成的液體連接而取包含在泵裝置18的抽吸側中的泵缸72的平均液體壓力。形成三個相隔120°的補充通道188保證了至少兩個補充孔始終與配流盤50的徑向左表面163內的180°拱形表面腔190流體連通。因此，防止了泵裝置18中液壓液體的缺乏。
另一方面，通過泵活塞安裝螺栓61中的孔210。使充滿配流盤表面腔196和204的液壓液體增壓到泵裝置18的高壓(泵送)側中包含的泵缸72的液體壓力平均值。如上所述，配流盤腔196中的高壓液壓液體通過集流管通道193和194與孔192流動連通。
設置了一個諸如圖6中所示的傳動比控制閥220，通過一個垂直於輸出軸軸線25的沿旋轉斜盤輸入(左)表面101反時針方向的旋轉斜盤銳角的有限倒擋速度範圍使傳動裝置10調整(改變)衝程，從而產生一個空檔(1∶0)傳動比，經過從空檔(1∶0)到1∶1傳動比的向前速度範圍，在該處旋轉斜盤輸出(右)表面103垂直於軸25，並超過此範圍，進入有限的超速範圍，如圖2中旋轉斜盤角度所示。第一閥孔222由流體導管223連接在集流管孔170上，後者與控制活塞環形室146成流體連通，如圖2中所見。第二閥孔224由流體導管225連接在集流管孔180上，後者與控制活塞環形室148流體連通，如圖1中所見。第三閥孔226由流體導管227連接在集流管孔192上，後者與旋轉斜盤腔196中的高壓液壓流體成流體連通，如圖2中所見。第四和最後一個閥孔228連接在返回油池230的流體導管229上。控制閥的操作通過操作裝置221使其滑閥往復運動到三個閥位置(用232、234和236標示)中選定的一個位置來進行。
當傳動比控制閥220處於圖6中所示的閥位置234時，所有四個閥孔均關閉，使控制活塞室146和148中的液體壓力能夠相等。控制活塞110的軸向位置因此由控制室中的平衡液體壓力保持穩定，以設定所需的傳動比。為了通過圖1和2中沿反時針方向轉動的旋轉斜盤22減小傳動比，通過操作裝置221使控制滑閥向左移動，以確立閥的位置236，其中閥孔226和閥孔224保持流體連接而閥孔222和閥孔228保持流體連接。由此可見，高壓液壓流體流入環形控制室148而環形控制室146通向油池230。然後室148中的流體壓力超過室146中的流體壓力，隨著室146的容積收縮時使室148的容積膨脹。因此控制活塞110被沿軸向推向後邊，而旋轉斜盤22通過它聯接到由聯接件122形成的控制活塞上而沿反時針方向轉動。當達到所需的較低傳動比時，操作裝置121向右移動而重新確立中心閥位置234並關閉所有閥孔。控制室146和148中的流體壓力迅速相等而設定新的更低的傳動比。
然後為了增大傳動比，閥操作裝置221被拉向右邊，以確立閥位置232，而將閥孔226連接到閥孔222上，同時將閥孔224連接到閥孔228上。然後隨著控制室148通向油池230，高壓液壓流體流入控制室146。然後控制活塞110。被推向左邊，旋轉斜盤22沿順時針方向轉動。當達到所需的較高傳動比時，通過操作裝置221重新確立中央閥位置234。控制室146和148中的流體壓力迅速恢復平衡，設定新的更高的傳動比。
可以理解，傳動比控制閥可以不用三位置滑閥而取一對脈衝寬度調製電磁閥形式，如1995年1月30日申請的序號為No.08/380,269的共同轉讓的美國專利申請中所公開的，在這裡引用其公開內容，是為了參考。
從以上所述可以看出，本發明提供一種在本人引用的序號為No.08/093,192的專利申請中公開的那種類型的連續變速的液壓傳動，它具有體積緊湊、部件較少和製造成本減小的優點。雖然在上面公開的最佳實施例中，控制活塞24和控制缸114被配置成與泵裝置18成包圍關係，但可以理解，這些部件可以被配置成包圍馬達裝置20。此時可以以本人引用的序號為No.08/342,472的專利申請中公開的方式將配流盤50和集流管件166配置在馬達裝置的輸出側，通過馬達活塞安裝螺栓75中的孔與馬達缸84成流體連通。
熟練本技術領域的人員在不背離本發明的精神下顯然可以對本發明的裝置作出種種修改和變化。因此本發明要覆蓋其修改和變化，只要這些修改和變化處在所附權利要求及其等同物的精神範圍內。
權利要求
1.一種連續變速液壓靜力傳動裝置，包括一個外殼；一個輸入軸，它以軸頸支承在該外殼中，用以接受從原動機傳來的輸入轉矩；一個輸出軸，它以軸頸支承在該外殼中，用以將輸出轉矩傳送到一個載荷上；一個液壓泵裝置，按驅動關係聯接到輸入軸上；一個液壓馬達裝置，固定在外殼上；一個楔形旋轉斜盤，按操作關係配置在液壓泵裝置和液壓馬達裝置之間，並包括調節液壓泵裝置和液壓馬達裝置之間液壓流體輸送的孔；一個聯軸器，將旋轉斜盤以轉矩偶合關係樞接到輸出軸上；以及一個傳動比控制器，包括一個控制缸，跟液壓泵裝置和液壓馬達裝置之一成包圍關係和輸出軸軸線共軸配置；和一個圓柱形控制活塞，通過控制缸可動地安裝並聯接在該旋轉斜盤上，使得控制活塞的軸向移動轉變為旋轉斜盤圍繞聯軸器樞軸軸線的傳動比變化的轉動。
2.根據權利要求1中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該傳動比控制器還包括在控制缸和控制活塞之間限定的第一和第二環形控制室，使得第一和第二控制室中的液壓流體壓力差別產生控制活塞的軸向移動。
3.根據權利要求2中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該第一和第二控制室是由控制缸和控制活塞的徑向和軸向對置的表面部分限定的。
4.根據權利要求3中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該控制缸在固定的軸向位置上連接到聯軸器上，同時與控制活塞、旋轉斜盤和輸出軸一起聯合轉動。
5.根據權利要求4中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該傳動比控制器還包括一個與第一和第二室成流體連通的控制閥，該控制閥可以選擇性地操作而產生下述狀態中的任何一種1)第一和第二控制室中的液壓流體壓力平衡，以便將旋轉斜盤的角度位置設定到所要的傳動比；2)第一控制室中的液壓流體壓力大於第二控制室中流體壓力，以便沿傳動比增大方向使旋轉斜盤圍繞樞軸軸線轉動；3)第二控制室中的液壓流體壓力大於第一控制室中的流體壓力，以便沿傳動比減小方向使旋轉斜盤圍繞樞軸軸線轉動。
6.根據權利要求5中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，還包括一個聯接件，在一個徑向偏離樞軸軸線的位置上，將控制活塞的一個自由端部樞接於旋轉斜盤上。
7.根據權利要求5中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該傳動比控制器還包括一個液壓流體迴路，該迴路將控制閥連接到液壓泵裝置和液壓馬達裝置中的一個內的加壓液壓流體源上。
8.根據權利要求5中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於還包括一個環形配流盤，與輸出軸聯接並和其一起旋轉，包括一些流體通道；和一個集流管，固定在外殼上，並包括與配流盤流體通道連通的流體通道，該配流盤和集流管流體通道被設置成在控制閥和各第一控制室、第二控制室及液壓泵裝置與液壓馬達裝置中的一個內的增壓液壓流體源之間形成獨立的液壓流體迴路。
9.根據權利要求5中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於還包括一個聯接於輸出軸並與其一起旋轉的環形配流盤，該配流盤包括1)一個在其中具有沿徑向偏離的第一和第二環形腔的徑向表面，2)一個在第一控制室和第一環形腔之間構成流體連通的第一流體通道，3)一個在第二控制室和第二環形腔之間構成流體連通的第二流體通道；和一個固定在外殼上的集流管，該集流管包括1)一個與配流盤徑向表面成滑動式界面接合的徑向表面，2)通過獨立的流體導管連接到控制閥上的第一和第二孔，3)一個從第一孔通到集流管徑向表面中與第一環形腔對準的第一開口的第一流體通道，4)一個從第二孔通到集流管徑向表面中與第二環形腔對準的第二開口的第二流體通道。
10.根據權利要求9中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該配流盤徑向表面還包括一個沿徑向與第一和第二腔偏離並與一個在液壓泵和馬達裝置之一中的增壓液壓流體源成流體連通的第三環形腔，而該集流管還包括1)一個通過流體導管連接到控制閥上的第三孔，2)一個從第三孔通到集流管徑向表面中與第三環形腔對準的第三開口的第三流體通道。
11.根據權利要求10中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該配流盤徑向表面還包括一個沿徑向與第一、第二和第三腔偏離的第四腔，該第四腔與液壓泵和馬達裝置之一成流體連通，而該集流管還包括1)一個連接到補充液壓流體源上的第四孔，2)一個從第四孔通到集流管徑向表面配置成與第四腔流體連通的第四開口的第四流體通道。
12.根據權利要求11中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該第三腔與液壓泵裝置的高壓側成流體連通，而該第四腔與液壓泵裝置的低壓側成流體連通。
13.根據權利要求12中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該液壓泵裝置包括一個形成泵缸圓形列的液缸組件；一個按驅動方式聯接到輸入軸上的承載件；多個泵活塞，每個泵活塞通過一個安裝裝置安裝到該承載件上的某一位置，按滑動方式裝入一個不同的泵缸內，這些安裝裝置具有軸向鑽孔，這些鑽孔在第三腔和那些在液壓泵高壓側中旋轉的泵缸之間形成流體連通，並在第四腔和那些在液壓泵裝置的低壓側中旋轉的泵缸之間形成流體連通。
14.根據權利要求13中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該第一、第二、第三和第四腔形成於配流盤的第一徑向表面中，該配流盤還包括一個與第一徑向表面對置的第二徑向表面；一個在該第二徑向表面中形成的第五半環形腔，多個第一安裝孔在該第五腔和那些在液壓泵裝置的高壓側中旋轉的泵缸之間形成流體連通；一個在第二徑向表面中形成的相對於第五腔沿徑向對置的第六半環形腔；多個第二安裝孔，在該第六腔和那些在液壓泵裝置的低壓側中旋轉的泵缸之間形成流體連通；一個第一軸向孔，在第三和第五腔之間形成流體連通；以及一個第二軸向孔，沿徑向與第一軸向孔偏離，並在第四和第六腔之間形成流體連通。
15.一種連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於包括一個外殼；一個輸入軸，以軸頸支承在該外殼中；一個輸出軸，以軸頸支承在該外殼中並有一個軸線；一個液壓泵裝置，包括一個承載器，按驅動關係聯接，以便通過輸入軸轉動，多個泵活塞，以圓形列的布置由各個具有通孔的安裝裝置安裝在承載器上，及一個構成圓形列泵缸的缸體，泵活塞分別以滑動方式裝入該泵缸體；一個液壓馬達裝置，包括一個固定在外殼上的承載器，多個以圓形列的布置安裝在承載器上的馬達活塞，及一個形成圓形列馬達缸的缸體，馬達活塞分別以滑動方式裝入該馬達缸體；一個楔形旋轉斜盤，在液壓泵和馬達裝置之間的操作位置上按驅動式樞接在輸出軸上，並包括調節泵缸和馬達缸之間液壓流體泵壓交流的孔，該旋轉斜盤形成液壓泵裝置的沿徑向對置的高壓側和低壓側，泵缸通過它旋轉；一個控制器，聯接成能調整旋轉斜盤相對於輸出軸軸線的角度取向，由此改變輸入軸和輸出軸速度的傳動比；一個固定在外殼上的集流管，該集流管包括一個徑向表面，及多個第一內流體通道，以相等半徑位置處的徑向表面中相應的多個成角度間隔的第一開口為終端；一個配流盤，安置在集流管和泵活塞承載器之間，與輸出軸聯接並與其一起轉動，該配流盤包括一個第一徑向表面，與集流管徑向表面成界面滑動接合，一個半環形第一腔，形成於第一徑向表面中與第一開口的徑向位置相對應的徑向位置處，使得在配流盤相對於集流管轉動期間在第一腔和至少一個第一開口之間保持流體連通，一個與第一徑向表面對置的第二徑向表面，一個弧形第二腔，形成於第二徑向表面中一個角度位置處，通過泵活塞安裝通孔與那些在液壓泵裝置的低壓側中旋轉的泵缸形成流體連通，及一個在第一和第二腔中形成流體連通的第一軸向孔；以及一個連接在第一內通道上的油池泵，將補充的液壓流體供給到在液壓泵裝置的低壓側中旋轉的泵缸內。
16.根據權利要求15中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該集流管包括至少三個按角度相對間隔的第一開口，使得在配流盤相對於集流管轉動期間在第一腔和至少兩個第一開口之間保持補充的流體連通。
17.根據權利要求15中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該集流管還包括至少一個第一周邊孔，用於將油池泵連接到第一流體通道上。
18.根據權利要求17中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於該集流管還包括1)一個第二周邊孔，2)一個第二內流體通道，在一個沿徑向偏離第一開口半徑位置的位置處從第二周邊孔通向集流管徑向表面中第二開口處，而該集流盤還包括1)在第一徑向表面中在與第二開口連續流體連通的位置處形成的環形第三腔，2)一個在第二徑向表面中在與第二腔沿徑向對置的位置處形成的弧形第四腔，該第四腔通過泵活塞安裝通孔與那些在液壓泵裝置的高壓側中旋轉的泵缸形成流體連通，3)一個在第三和第四腔之間形成流體連通的第二軸向孔。
19.根據權利要求18中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該傳動比控制器包括一個控制缸，跟液壓泵裝置配置成包圍關係，與輸出軸軸線同軸，以及一個圓柱形控制活塞，通過控制缸可活動地安裝並聯接在旋轉斜盤上，使得控制活塞的軸向移動被轉換為旋轉斜盤的圍繞與輸出軸軸線成正交的樞軸軸線的傳動比變化轉動。
20.根據權利要求19中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該傳動比控制器還包括在控制缸和控制活塞之間形成的第一和第二環形控制室，使得第一和第二控制室中的液壓流體壓力差別產生控制活塞的軸向移動。
21.根據權利要求20中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該第一和第二控制室由控制缸和控制活塞的沿徑向和沿軸向對置的表面部分形成。
22.根據權利要求21中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該控制缸固定在軸向位置上而與控制活塞、旋轉斜盤和輸出軸一起轉動。
23.根據權利要求22中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該集流管還包括1)一個第三周邊孔，2)一個第三內通道，從該第三周邊孔通向集流管徑向表面中沿徑向偏離第一和第二開口的第三開口，3)一個第四周邊孔，4)一個第四內通道，從該第四周邊孔通向集流管徑向表面中沿徑向偏離第一、第二和第三開口的第四開口，而該配流盤還包括1)一個在第一徑向表面中在與第三開口連續流體連通的位置處形成的第五環形腔，2)一個以流體連通方式連接第五環形腔和第一控制室的第一內流體通道， 3)在第一徑向表面中在與第四開口連續流體連通的位置處形成的第六環形腔，4)一個以流體連通方式連接第六腔和第二控制室的第二內流體通道。
24.根據權利要求23中所述的連續變速液壓靜力傳動裝置，其特徵在於，該傳動比控制器包括一個控制閥，與第二、第三和第四周邊孔形成獨立的流體連接並可選擇性地操作而產生下述狀態中任何一種狀態1)在第一和第二控制室中的液壓流體壓力平衡，以便將旋轉斜盤的角度位置設定到所要的傳動比，2)第一控制室中的液壓流體壓力大於第二控制室中的流體壓力，以便使旋轉斜盤圍繞樞軸軸線沿傳動比增大的方向轉動，3)第二控制室中的液壓流體壓力大於第一控制室中的流體壓力，以便使旋轉斜盤圍繞樞軸軸線沿傳動比減小的方向轉動。
全文摘要
一種連續變速液壓靜力傳動裝置，包括一個連接成驅動液壓泵裝置的輸入軸、一個固定在外殼上的液壓馬達裝置和一個輸出軸。一個楔形旋轉斜盤以傳動連接方式樞接於輸出軸，以通過旋轉斜盤中的孔接受從泵和馬達裝置之間的增壓液壓流體的變化產生的輸出轉矩。一個液壓驅動的傳動比控制器樞接在旋轉斜盤上，以選擇性地調整旋轉斜盤相對於輸出軸軸線的角度並由此改變傳動比。
文檔編號F16H39/14GK1149909SQ96190312
公開日1997年5月14日 申請日期1996年2月7日 優先權日1995年4月7日
發明者L·R·福爾森姆 申請人:洛克希德馬丁公司