[发明专利]平行流体力学减速传动

说明书

本发明涉及一种用于车辆的连续可变流体力学传动，特别是具有平行轴向活塞的泵和电机的传动，通过一个固定管道液压连接和通过一个可变比率齿轮组的机械连接，提供包括一个不变的机械部分和在液压锁闭时减少到零的可变的液压部分的输出扭矩。

发明背景

近年来，人们对于连续可变流体力学传动的兴趣一直在增加，由于在将旋转的输入动力转化为以需要的输出扭矩和速度的输出动力的车辆和其它动力系统中，其潜在的使用效果和经济性的增加在成为可能。在车辆中连续可变传动提供的操作效率和经济性是潜在优于任何已知传动，并且理论上可以比其它可行传动更小、更轻。

但是，专家们已知的传统的现有技术的流体静力学传动技术是噪声高、效率低的。使那些专家和车辆制造商相信新一代流体静力学传动已经克服了现有技术的问题是困难的。因此，其他的改进有利于对新一代流体静力学传动的接受。

这样的改进之一是在旋转界面的漏损领域，特别在那些工作液在不同旋转泵和电机之间转换方向的场合。

另一个改进是在动平衡领域。因为随着旋转速度的增加，平衡旋转设备以排除由旋转偏心质量引起的震动的困难成指数倍的变坏。而另一改进会减少由“偏差”和在传动机架内随着旋转元件与液体波动协同的造成的损失。在具有一个高旋转速度的原动机，如一个电动机，涡流发动机或高性能的火花点火汽油发动机的应用中，输入元件会按照原动机的输出速度旋转，除非在原动机和传动装置之间插入一个齿轮减速系统。齿轮减速系统增加不需要的花费和重量。通过减低旋转元件的旋转速度可以大大降低偏差和液体波动损失。同样另一个需要的改进在于制造性、简易性和造价领域。现有技术的连续可变流体力学传动趋向于大大增加制造的复杂性和费用。对于原设备制造商，提供一种可行的高效、小巧和重量轻，制造和维修都容易和经济的连续可变流体力学传动，是受欢迎的改进。

在由福尔松(Folsom)和塔克尔(Tucker)于1998年11月12日递交的题目为“水压机”的国际专利申请PCT/US98/24053说明了达到这些改进的一个途径。该途径的一个变例，是在一组流体力学传动装置中用低价传统元件，使该技术可在需要紧凑和低价的小型车如船舷外马达、电动踏板车、电动自行车、娱乐车和雪上汽车上使用。

发明概述

因此，本发明的一个目的是提供一种用于车辆的改进的流体力学连续可变传动。本发明的另一个目的是一个提供改进的动力传送的方法，用于从车辆原动机根据驾驶员的选择，将输出动力以一个连续可变的输出扭矩和速度组合，传动到车辆的运动元件(车轮、履带、推进器、皮带等)。

为了实现这些和其他目的，得到一种平行流体力学连续可变传动，该传动具有一个机架，该机架支撑一个补给泵和支持传动操作部件的内腔，包括一个轴向活塞泵和一个轴向活塞电机。每个泵和电机有一个旋转元件和一个非旋转元件，每个非旋转泵元件经机架内与分别安装轴颈装配用于倾斜运动。非旋转件的倾斜轴相对于旋转元件的旋转轴横向布置。泵和电机的旋转轴近似相互平行地并行的布置在机架内。一个可变速率齿轮组与泵、电机和输出轴配合，因此泵产生的反扭矩直接传送到输出轴。泵和电机通过固定在机架内的一个固定管道进行液压连接。固定管道内的内部液体通道将泵中液体加压直接传送到电机，并从电机中替代用过的液体传送回泵中。传输率由非旋转泵的倾斜角度和电机元件控制。倾斜角度控制装置与机架和非旋转泵连接，电机元件也管理该倾斜角度。

附图的说明

本发明及服务于该发明的目的和优点可由阅读随后结合下述附图的较佳实施例的详细描述而获得最佳理解，其中：

图1是本发明的一实施例的示意图，显示机械和液压的能量系和控制装置；

图2是自示意图1所示传动系的一个方案的输入端观察的透视图；

图3是自图2所示传动系的输出端观察的透视图；

图4是自图2所示的传动系的输入端观察的端视图；

图5是自图2所示的传动系的的输入端观察的传动系内部组件的透视图；

图5A是自输出端观察的图5所示的齿轮透视图；

图6-9以图4中线6-6为剖面线的泵和电机的平面剖视图，显示该传动系处于中间位置(图6)，相反方向(图7)，最大速度比(图8)和最大转矩比(图9)；

图10以图4中线10-10为剖面线通过输出轴部分的立剖图；

图11以图4中线11-11为剖面线，剖面线并通过泵的轴线的立剖图；

图12剖面线是泵和电机平行轴线的法线，并穿过旋转斜盘主轴颈和控制直角杠杆位移的立剖图；