[发明专利]液压机械式变速器

说明书

本发明是一液压机械变速器有关的技术，这种变速器是一种高效率无级变速器，可广泛地用于各种产业领域。

大家都知道使用液压泵/马达的无级变速器，亦即液压传动装置（HST）。然而，这种装置无级变速性能虽好。但是譬如：象卷曲机或离心机等那样，装有高速区域中可低扭矩运转的驱动系统时，若不使成对的液压泵/马达都做成可变容量的马达，就不能达到高效率运转。即，就是说，装用在这种驱动系统中的HST，如图3所示，通过液压回路r（升压回路等在图中省略）把成对的变量液压泵/马达p、q直接连接，把来自发动机的动力输入到一个液压泵/马达p的同时，从另一个液压泵/马达q输出动力，该动力能够传给离心机的转动体或汽车的驱动轮等。而且，从起动开始至高匀速运转为止的过程中，进行如图4所示的控制，使系统效率尽可能提高。具体来说，首先，在起动时，把输出的液压泵/马达q的容量固定在最大值，同时，把输入的液压泵/马达p的容量处于零的位置。从这种状态开始，使作为泵起作用的输入侧的液压泵/马达p的容量渐次增大起来。这样，起马达作用的输出侧的液压泵/马达q维持一恒定的转距，使其回转速度上升。在输入侧的液压泵/马达p的容量达到最大值阶段时，停止对该液压泵/马达p的容量控制，接着，使输出侧的液压泵/马达q的容量减少。由此，输出侧的液压泵/马达q一面减少转矩，一面增加回转速度。直至一定的高匀速运转为止。这种装置在输入侧的液压泵/马达p的容量达到最大值为止的低速状态中，进行所谓的定转矩运转，在实行输出侧的液压泵/马达q的容量控制的高速状态中，进行所谓的定马力控制。因此，可实现与系统特性相匹配的高效率运转。

不过，因为一般变量的液压泵/马达要求高精度加工的可动零件多且构造复杂，所以，使用两台变量的液压泵/马达就使整个系统复杂化且出现高成本的不利情况。而且，由于不得不分别控制两台液压泵/马达的容量，所以，不可避免会出现控制系统的复杂化和价格高昂的问题。另外，因为变量液压泵/马达的可移动部分多的缘故，所以，工作流体的泄漏量比定量液压泵/马达不可避免地多一些，为此，能量损失也比定量液压泵/马达多些。这样会对整个系统的效率起不利的作用。

本发明目的是提供一种液压

机械式变速器，其只使相应的液压泵/马达的一个做成可变容量的，与以往两个液压泵/马达都做成可变容量的系统相比较，本发明结构能减少精密零件数目、能达到结构简化和价格低廉。

本发明的特征在于：为了达到上述目的，而设有第1、第2、第3传动端;采用具备下述机构的变速方式，形成通过第1和第2传动端之间的低速侧机械传动系统或通过第1和第3传动端之间的高速侧机械传动系统的差动机构;使成对的液压泵/马达的各传动轴分别与该差动机构的第2传动端和第3传动端连接，由这两个泵/马达而构成可变速的液压传动系统的液压传动机构，通过低速机械传动系统使输入端和输出端连接成低速状态或通过高速侧机械传动系统，使输入端和输出端连接成低速状态或通过高速侧机械传动系统，使输入端和输出端连接成高速状态，设有能选择其中一种状态的状态切换机构;并且，把一个液压泵/马达做在固定容量的，而另一个液压泵/马达做成可变容量的。

在低速状态下，通过位于差动机构的第1传动端和第2传动端之间的低速机械传动系统连通输入端和输出端，输入动力的一部分是通过该机械传动系统输出。而剩余的动力则通过液压传动机构形成的液压传动系统导向输出端。这种情况下，把起泵作用的一个液压泵/马达做成不可变容量的，通过将该容量从零变化到最大值，使起马达作用的另一个液压泵/马达保持一定的高转矩，回转速度上升起来，本变速器的输出也显示同样的倾向。

另外，在高速状态下，通过位于差动机构的第1传动端和第3传动端之间的高速机械传动系统，连通输入端和输出端。输入动力的一部分是通过该机构传动系统输出。剩余的动力，则通过由液压传动机构形成的液压传动系统导向输出端。这种情况下，上述各液压泵/马达作为泵和马达的作用与低速传动状态下互相调换。亦即，前述的变量液压泵/马达，而现在是用来起马达作用。为此，该变量液压泵/马达的容量，与前述相反、从最大值向零减少的话，该变量液压泵/马达的回转速度上升起来，本变速器的整体输出也显示同样的倾向。