專利名稱：動力傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種動力傳輸系統(tǒng)，其中通過從容積式泵排出的流體 的作用，輸出部件可以旋轉。
背景技術：
通常，車輛設置有原動機和動力傳輸系統(tǒng)，其中動力傳輸系統(tǒng)設 置在原動機的輸出側。該動力傳輸系統(tǒng)包括離合器、變速器等。配合 式動力傳輸系統(tǒng)、摩擦式動力傳輸系統(tǒng)、流體式動力傳輸系統(tǒng)、電磁式動力傳輸系統(tǒng)等技術都為公知的現(xiàn)有技術，并且，日本專利公開N0.8 一109955中公開了流體式動力傳輸系統(tǒng)的一個實例。根據日本專利公 開N0.8—109955中所教導的高壓液力噴射式變速器，容積式高壓液力 泵由原動機驅動，并且從液壓泵排出的液壓油通過選擇閥而被選擇性 地引入兩個噴嘴。而且，對于各噴嘴，具有不同直徑的兩個液力噴射 佩爾頓輪(pelton wheel)設置在輸出軸上。通過選擇性地使用噴嘴，液力噴射佩爾頓輪接收所述噴嘴中的一 個的油射流。根據日本專利公開NO.8-109955的教導，通過選擇性地 使用液力噴射佩爾頓輪噴射液壓油，能夠改變速度。日本專利公開N0.8 —284977公開了動力傳輸系統(tǒng)的另一個實例，其設置在原動機和變速 器之間。日本專利公開N0.8 — 284977公開的動力傳輸系統(tǒng)設置有凸 輪部件，其在原動機的作用下旋轉；液壓缸部件，其連接至輸出軸； 以及球部件，其裝配在液壓缸部件內，并且其用于在凸輪部件的凸輪 表面上滾動。在此動力傳輸系統(tǒng)中，根據球和凸輪表面之間的壓力來 傳遞扭矩。然而，根據日本專利公開N0.8—109955中公開的動力傳輸系統(tǒng)， 輸出軸的旋轉方向不能改變。 發(fā)明內容本發(fā)明致力于解決上述技術問題，其目的是提供一種動力傳輸系 統(tǒng)，其中輸出部件通過從泵排出的流體的作用而旋轉，并且該動力傳 輸系統(tǒng)能夠改變輸出軸的旋轉方向。為了實現(xiàn)上述目的，根據本發(fā)明，提供了一種動力傳輸系統(tǒng)，其 具有容積式泵，所述容積式泵由原動機驅動；以及輸出部件，其由從容積式泵排出的流體的作用而旋轉，該動力傳輸系統(tǒng)包括旋轉方向切 換機構，用于在正向和反向之間切換輸出部件的旋轉方向。本發(fā)明的旋轉方向切換機構包括這樣的機構，該機構用于在第一 流路和第二流路之間切換控制容積式泵的流體吸入狀態(tài)或流體排出狀態(tài)的路徑，其中在正向旋轉輸出部件的情形下選擇第一流路，而在反 向旋轉輸出部件的情形下選擇第二流路。此外，旋轉方向切換機構還包括用于通過將流體噴射向輸出部件 而驅動輸出部件的機構。此外，旋轉方向切換機構包括這樣的機構，該機構用于在選擇 正向旋轉輸出部件的情形下，通過減少從容積式泵注入輸出部件以使 輸出部件反向旋轉的流體的供應量，從而抑制使輸出部件反向旋轉的 動能的增加。本發(fā)明的容積式泵包括輸入部件，原動機的動力被輸送至該輸入 部件；連接部件，其能夠選擇性地使動力傳輸能夠或不能夠到所述輸 出部件；以及這樣的機構，在連接部件以可傳輸動力的方式連接至輸 出部件的情形下，該機構允許輸出部件正向旋轉。連接部件和輸入部 件以可傳輸動力的方式彼此連接。
旋轉方向切換機構還包括這樣的機構，該機構通過對利用從所述 容積式泵排出的所述流體來反向旋轉所述輸出部件的所述流路的選 擇，使所述連接部件不能將動力傳輸至所述輸出部件，從而中斷了來 自所述輸入部件的、使所述輸出部件正向旋轉的動力輸送。除此之外，優(yōu)選地是，容積式泵包括輸入部件，所述原動機的 動力傳輸至該輸入部件；以及連接部件，該連接部件能夠選擇性地使 得動力傳輸能夠或不能夠到所述輸出部件；并且，所述旋轉方向切換機構還包括這樣的機構，該機構通過對利用從所述容積式泵排出的所 述流體來反向旋轉所述輸出部件的所述流路的選擇，允許從所述容積 式泵排出的所述流體向所述輸出部件噴射，同時通過使所述連接部件 不能將動力傳輸至所述輸出部件，來中斷來自由所述原動機驅動的所 述輸入部件的、使所述輸出部件正向旋轉的動力傳輸。本發(fā)明的動力傳輸系統(tǒng)還包括引導通道，該引導通道用于在流體驅動所述輸出部件后將所述流體引導至所述容積式泵的吸入側；以及 回流防止機構，該回流防止機構用于防止所述引導通道內的所述流體 回到所述容積式泵的排出側。此外，本發(fā)明的動力傳輸系統(tǒng)的特征在于與所述輸入部件相比，所述容積式泵的所述排出側所處的位置更靠近所述輸入部件的旋轉軸線；所述引導通道由所述輸入部件的側面形成；以及所述回流防止機 構通過使所述輸入部件的所述側面朝著所述輸入部件的外端逐漸變小 以增大所述引導通道的流動區(qū)域而形成。因此，根據本發(fā)明，容積式泵由原動機驅動，并且輸出部件通過 從容積式泵排出的流體的作用而旋轉。同時，通過旋轉方向切換機構， 輸出部件的旋轉方向可以在正向和反向之間切換。
除以上所述的有利效果外，通過控制容積式泵的流體吸入狀態(tài)或 流體排出狀態(tài)，流體的路徑可以在第一流路和第二流路之間切換。此 處，當選擇第一流路時，建立起正向旋轉輸出部件的動力?；蛘?，當 選擇第二流路時，建立起反向旋轉輸出部件的動力。也就是說，當通 過從容積式泵排出的流體驅動輸出部件時，可以在輸出部件的不同旋 轉方向上進行動力傳輸。
此外，根據流體沿著葉片流動時或流體沖撞葉片時的動能的力分 量傳輸至輸出部件，輸出部件因此旋轉。
如上所述，在選擇正向旋轉輸出部件的路徑的情形下，從容積式 泵輸送至輸出部件的、使輸出部件反向旋轉的流體量減少。因此，反 向旋轉輸出部件的動能的增加得到抑制。為此，可以確定地中斷使輸 出部件反向旋轉的動力傳輸。
除此之外，根據本發(fā)明，原動機的動力傳輸至輸入部件，以驅動 容積式泵。也可通過選擇性地連接連接部件與輸出部件，以傳輸來自 輸入部件的動力，從而正向旋轉輸出部件。
當通過從容積式泵排出的流體的作用，選擇反向旋轉輸出部件的 流路的情形下，可以確定地中斷正向旋轉輸出部件的動力傳輸。
而且，當通過從容積式泵排出的流體的作用，選擇反向旋轉輸出 部件的流路的情形下，從容積式泵排出的流體向輸出部件噴射，可以 確定地中斷正向旋轉輸出部件的動力傳輸。
此外，根據本發(fā)明，當流體驅動輸出部件后，流體可以被引導至 容積式泵的吸入側。為此，可以可靠地保證吸入容積式泵的流體的流 量。此外，因為在引導通道內的流體被防止回到容積式泵的排出側， 從而更可靠地保證了吸入容積式泵的流體量。
此外，因為朝向輸入部件的外端，引導通道被加寬，所以在引導 通道內的流體被向外引導，此處的流動阻力(或壓力)較低。為此， 可以確定地防止流體回流至吸入側。


圖1為示出了應用于本發(fā)明的動力傳輸系統(tǒng)的徑向活塞泵的一個 實例的剖面圖。
圖2為示出了包括本發(fā)明的動力傳輸系統(tǒng)的車輛及其控制線路的 示意圖。
圖3為示出了如圖l所示的葉輪的周緣部分。
圖4為局部地示出應用于本發(fā)明的動力傳輸系統(tǒng)的徑向活塞泵的 另一個實例的剖面圖。
圖5為局部地示出應用于本發(fā)明的動力傳輸系統(tǒng)的徑向活塞泵的 另一個實例的剖面圖。
圖6為示出了如圖5所示的葉輪的周緣部分的視圖。
具體實施例方式
下面，將結合特定實例對本發(fā)明進行描述。圖2示意地示出了車 輛Ve結構的一個實例，所述車輛Ve包括本發(fā)明的動力傳輸系統(tǒng)，該 動力傳輸系統(tǒng)包括動力傳動系統(tǒng)和控制線路。下面將首先描述車輛Ve 的動力傳動系統(tǒng)。設置有發(fā)動機1作為原動機，并且，發(fā)動機轉矩傳 輸至輸入軸2。輸入軸2設置在驅動橋殼體3內。驅動橋殼體3包括前 殼體4、中心殼體5和后殼體6，并且中心殼體5設置在前殼體4和后 殼體6之間。前殼體4和中心殼體5通過未示出的螺栓部件連接起來， 中心殼體5和后殼體6通過未示出的螺栓部件連接起來。在車輛Ve的 橫向方向上，輸入軸2延伸通過前殼體4、中心殼體5和后殼體6。在 輸入軸2和發(fā)動機1的曲軸7之間的動力傳輸路徑上，設置有減振機 構8。
設置有軸承9和10，用以以可旋轉的方式保持輸入軸2。隔板ll
從前殼體4的內表面延伸出來，并且，軸承9由該隔板11支承。另一 方面，套筒12從后殼體6的內表面延伸出來，軸承10由該套筒12支 承。此外，隔板13從中心殼體5的內表面延伸出來。在驅動橋殼體3 內，由后殼體6和隔板13限定出的空間是油泵容納區(qū)A1，油泵14被 容納于其中。油泵14是容積式油泵，其中，通過移動由殼體內的可移 動部件限定出的內部封閉空間，或通過變化封閉空間的內容積，流體 被從吸入側推送至排出側。在此后描述的實施例中，徑向活塞泵14被 用作容積式油泵。
(實施例1)
下面將參照圖1描述用于實施例1的徑向活塞泵14的結構的實 例。徑向活塞泵14包括內環(huán)15和外環(huán)16。內環(huán)15安裝在輸入軸2上。 換句話說，內環(huán)15形成為環(huán)狀，環(huán)繞輸入軸2的中心軸線B1。輸入軸 2包括直徑較大部分17和直徑較小部分18，在直徑較小部分18上安 裝內環(huán)15。在內環(huán)15的內周緣上，形成有內齒19，在輸入軸2的直 徑較小部分18的外周緣上，形成有外齒20。此處，內齒19和外齒20 互相嚙合。也就是，輸入軸2通過花鍵連接至內環(huán)15，從而與內環(huán)15 一起整體地繞軸線Bl旋轉。此外，在軸線方向上，內環(huán)15可在輸入 軸2上移動。
內環(huán)15包括多個均勻形成的液壓缸21。具體地說，液壓缸21是 向內環(huán)15的外周緣敞開的圓柱形凹入，并且，液壓缸21被設置成徑 向環(huán)繞軸線B1?；钊?2容納于各液壓缸21內，在內環(huán)15的徑向方向 上可往復運動。活塞22包括位于其外端面上的凹入部分23，滾動部件 24以可滾動方式保持在凹入部分23內。滾動部件24的實例可以是球 或滾柱。液壓缸21的內端面25與活塞22之間的空間是油腔26。彈性 部件，更具體地說是由金屬制成的壓縮螺旋彈簧27設置在油腔26內， 從而在液壓缸21向外方向上施加壓緊力至活塞22。
在后殼體6內形成有油道28，并且止逆閥29設置在連接油道28 和油腔26的油路上。該止逆閥29包括吸入口 30和閥元件31，閥元件 31用于開啟和關閉吸入口 30。該止逆閥29允許油道28內的液壓油被 吸入油腔26，并且防止油腔26內的液壓油從其中流出。油道32沿著 軸線B1形成在輸入軸2內，并且朝向輸入軸2的端面敞開。在后殼體 6內，還形成有另一個油道33，該油道33與油道32連通。此外，另 一個油道34形成在后殼體6內，用于連接吸入口 30和油道28。通過 密封件35，油道32和33與油道34液體密封地隔離開。此處，油道 34是由后殼體6、內環(huán)15、輸入軸2和下面提到的外環(huán)的內凸緣限定 出的空間。在輸入軸2內形成有油道36，其朝向直徑較小部分18的外周緣 敞開，直徑較小部分18的外周緣與油道32連通。此外，在內環(huán)15內 形成有油道37,其朝向內環(huán)15的內周緣敞開，并且通過在輸入軸2的 軸線方向上滑動內環(huán)15，在油道36和37之間的連通區(qū)域變化。止逆 閥38設置在連接油道37和油腔26的油路上。該止逆閥38包括排出 端口39和閥元件40，排出端口 39連接至袖腔26和油道37，閥元件 40用于開啟和關閉排出端口 39。該止逆閥38允許油腔26內的液壓油 從其中排出，并且防止油腔26外的液壓油流入油腔26。外環(huán)16包括圓柱形部分41,其圍繞內環(huán)15;以及內凸緣42，其 形成在圓柱形部分41的內周緣端，位于軸承10側(即，圖1的左邊)。 圓柱形部分41包括形成在它的內周緣上的凸輪面43。凸輪面43被形 成為環(huán)狀，環(huán)繞軸線B1，并且在沿周緣方向上，凸輪面43的表面輪廓 是連續(xù)的波浪圖案。具體地說，在徑向方向，凸輪面43交替地向內和 向外彎曲。因此，圓柱形部分41的內徑大于內環(huán)15的外徑。滾動部 件24部分地從內環(huán)15的外周緣端伸出，從而接觸到凸輪面43，并且 在外環(huán)16的周緣方向上，滾動部件24能夠在凸輪面43上滾動。此外， 油道100形成在外環(huán)16外周緣面和凸輪面43之間。
在圓柱形部分41內，卡環(huán)44連接至圓柱形部分41的內周緣面， 并且，板45被設置成接觸內環(huán)15的端面。該板45形成為環(huán)形，并且 在軸線方向上被定位在卡環(huán)44和內環(huán)15之間。此外，在周緣方向上， 多個止動器46形成在內凸緣42側(即，圖l的左邊)的內環(huán)15的端 面上。這樣，通過與內凸緣42接觸的止動器46和與板45接觸的內環(huán) 15，內環(huán)15和外環(huán)16被定位在軸線方向上。也就是說，內環(huán)15和外 環(huán)16被設置為沿軸線方向整體地移動。在內凸緣42和內環(huán)15之間， 形成有油道101，該油道101與油道100連通。油道101還通過止動器 46之間的間隙而與吸入口 30連通。此外，后殼體6設置有密封件67， 并且該密封件67接觸內凸緣42的內周緣端。也就是說，通過密封件 67和35，油道34被液密地密封。在外環(huán)16的圓柱形部分41的外周緣上，在周緣方向上形成有環(huán) 形外凸緣47。在周緣方向上，配合(或輪齒)部分48和49為多個凸 形，它們形成在外凸緣47的兩個軸向端面上。另一方面，配合部分(或 輪齒)部分50為多個凸形，它們形成在后殼體6上，并且形成在與配 合部分48共同的周緣上。在輸入軸2的軸線方向上，如此構造的外環(huán) 16可與內環(huán)15—起整體地移動，并且，移動機構(未示出)用于在軸 線方向施加力，以移動外環(huán)16。移動機構可以是這樣的系統(tǒng)(未示出)， 其用于傳輸駕駛員的動力，以通過諸如線纜或連桿的機械傳動來改變 外環(huán)16的移動位置?；蛑?，移動機構也可能是這樣的系統(tǒng)(未示出)， 其中，改變檔位的操作被轉換為電子信號，以用于驅動未示出的致動 器，并且使該致動器的致動動力被傳輸至外環(huán)16。在驅動橋殼體3內，空心的原動軸51被設置成環(huán)繞輸入軸2，并 且，設置有滾針軸承52，以允許空心的原動軸51和輸入軸2彼此相對 旋轉。而且，在軸線方向上，兩個軸承53被設置成以可旋轉的方式保 持原動軸51。如圖1所示，軸承53中的一個被定位在隔板13的凹入 部分13B內，并且如圖2所示，另一個軸承53連接于隔板11。原動軸 51的兩端單獨地插入軸承53的內環(huán)。原動軸51在中心殼體5和后殼
體6內延伸，并且葉輪54安裝在后殼體6側的端部上，gP，在圖l的左側。在葉輪54的內周緣端，葉輪54連接至原動軸51，即，葉輪54 和原動軸51被設置成整體地旋轉。此外，葉輪54包括環(huán)形板55和多 個葉片56，環(huán)形板55環(huán)繞原動軸51擴展，葉片56徑向布置在板55 上。在輸入軸2的軸線方向上，葉輪54設置在隔板13和內環(huán)15之間， 并且，在葉輪54的外周緣側，葉輪54還包括環(huán)形的連接部分57。在 連接部分57面向配合部分49的表面上，形成有配合部分58，其為位 于與配合部分49共同的周緣上的多個突起。當外環(huán)16沿著軸線方向 移至圖l的左側時，配合部分48和50相互配合，且配合部分49和58 彼此松開。與之相反，當外環(huán)16沿著軸線方向移至圖1的右側時，配 合部分49和58相互配合，且配合部分48和50彼此松開。在板55和 內環(huán)15之間，形成有油道102，該油道102與油道IOO連通。為了液 密地密封油道102，在外環(huán)16的外周緣上設置有密封件66。此外，在 葉片56向內的部分處形成有油道59,該油道59在軸線方向上穿透葉 輪54的板55。油道59與油道102連通。在內齒19和外齒20之間的間隙內形成有油道60，該油道60允 許連通至排出端口39。而且，在直徑較大部分17和原動軸51之間的 間隙內形成有油道61，該油道61允許連通至油道60。在內環(huán)15的內 周緣端，在軸線方向上延伸的圓柱形活門(shutter) 62形成在原動軸 51側(即，圖1的右側)。也就是說，當內環(huán)15在輸入軸2上移至圖 1中左側時，活門62從油道61內出來，使得油道60和61彼此連通。 與之相反，當內環(huán)15在輸入軸2上移至圖1右側時，活門62進入油 道61的開口端，使得油道60和61被隔斷，或者使得油道60和61之 間的連通區(qū)域變狹窄。此外，油道63形成為沿徑向方向穿透原動軸51，并且油道63與 油道61連通。而且，油道64形成在隔板13內。油道64的開口中的
一個形成在隔板13的內周緣面內，并且油道64的另一個開口，艮卩， 外周緣側的開口 64A形成在隔板13的端面13A內。多個油道64徑向 地形成在隔板13內，并且每個開口 64A都在共同的周緣上與葉片56 相對。換句話說，開口 64A和葉片56在軸線方向上彼此相對。此外， 油道64與油道63連通。在原動軸51的外周緣上，設置有兩個密封件 65，用以液密地密封隔板13和原動軸51之間的間隙。從而防止在油 道63和64之間流動的油的泄漏。圖3所示的放大剖面圖示出了軸線方向的一個剖面，其包括葉片 56和油道64。如圖3所示，油道64的中心線Cl和端面13A之間的角 度0，即，從油道64的油的噴射角小于90度。在此實施例中，相對于 原動軸51，發(fā)動機l順時針方向旋轉(即，正向)。同時，通過使從 油道64排出的油沿著葉輪54的葉片56流動，以根據對葉片54的油 的動能施加作用力，角度e，或者油道64的傾斜角度被設定成逆時針 方向旋轉葉輪54(即，反向)，與發(fā)動機1的旋轉方向相反。因此， 渦輪機構由葉輪54、油道64等構成。下面描述將油注入油道64的路 徑。如圖2所示，如此構造的徑向活塞泵14連接至液壓控制單元68。 液壓控制單元68包括油盤(或油箱)69，油道28和33與其相連。在 油道28上，設置有吸入量控制閥70。吸入量控制閥70由公知的電磁 閥或類似的閥構成，并且其能夠控制通過油道28、從油盤69吸入徑向 活塞泵14的液壓油量。另一方面，在油道33上，設置有排出量控制 閥71。排出量控制閥71由公知的電磁閥或類似的閥構成，并且其能夠 控制從徑向活塞泵14排出至油道33的液壓油量。此處，如圖2所示，無級變速器設置在驅動橋殼體3內，更具體 地說，設置在中心殼體5內。在此實施例中，采用皮帶式無級變速器 72作為無級變速器。除上述原動軸51夕卜，皮帶式無級變速器72包括 第二軸73。第二軸73被設置成與原動軸51并聯(lián)，并且該皮帶式無級 變速器72還包括主皮帶輪74，其與原動軸51 —起整體地旋轉；以及第二皮帶輪75，其與第二軸73—起整體地旋轉。主皮帶輪74包括不能在軸線方向移動的固定槽輪76，以及能夠 在軸線方向移動的可動槽輪77。而且，第二皮帶輪75包括不能在軸線 方向移動的固定槽輪78，以及能夠在軸線方向移動的可動槽輪79。為 了連接主皮帶輪74和第二皮帶輪75，環(huán)形式皮帶80應用于這些槽輪。 此外，設置有液壓伺服機構81，用于控制通過由主皮帶輪74施加至皮 帶80的夾緊壓力，并且，液壓伺服機構82用于控制由第二皮帶輪75 施加至皮帶80的夾緊壓力。通過液壓控制單元68，控制供應給液壓伺 服機構81和82的未示出的液壓室的操作油的數量和壓力。也就是， 液壓控制單元68包括未示出的電磁閥或類似的裝置，以控制液壓伺服 機構81和82的操作油的流量和壓力。在驅動橋殼體3內，還設置有齒輪傳動機構83和差速器84，其 中，第二軸73的扭矩傳輸至齒輪傳動機構83，差速器84通過驅動軸 85連接至車輪86。發(fā)動機1是用于將由燃料燃燒產生的熱能轉換成動 能的動力單元，并且，例如，發(fā)動機的實例可以是外燃機和內燃機。 在此實施例中，內燃機，即汽油發(fā)動機、柴油機或液化石油氣發(fā)動機 作為發(fā)動機l。為了控制發(fā)動機l的輸出，設置有進氣控制裝置(即， 電子節(jié)氣閥)、燃料噴射控制裝置等等。下面將描述車輛Ve的控制線路。設置有電子控制單元87作為用 于整體控制車輛Ve的控制器。例如，將來自點火開關、檢測加速度需 求的傳感器(例如，加速踏板的操作狀態(tài))、檢測制動需求的傳感器 (例如，制動踏板的操作狀態(tài))、檢測發(fā)動機1轉速的傳感器、檢測 節(jié)氣門開度角度的傳感器、檢測輸入軸2轉速的傳感器、檢測原動軸 51轉速的傳感器、檢測第二軸73轉速的傳感器、檢測檔位的傳感器等 的信號輸入至電子控制單元S7。同時，電子控制單元87輸出用于控制 液壓控制單元68的信號、用于控制發(fā)動機1的信號及其他信號。
下面將描述在這樣構造的車輛Ve情況下，輸入軸2和原動軸51之間動力傳輸的原理。當檔位被換入驅動檔的情況下，同時發(fā)動機1正在運轉時，外環(huán)16移至圖1右側。因此，配合部分49和58互相配 合，并且配合部分48和50彼此松開。也就是說，通過配合部分49和 58的接合力，外環(huán)16以可傳輸動力的方式連接至葉輪54。在此情況 下，在軸線方向上，內環(huán)15也和外環(huán)16—起移至右側，并且油道36 和37由此相互連通。由于內環(huán)15的移動，活門62插入輸入軸2的直 徑較大部分17和原動軸51之間的間隙中，并且從而油道60和61之 間的連通區(qū)域變窄。另一方面，油腔26的油壓和壓縮螺旋彈簧27的激發(fā)力施加至連 接至內環(huán)15的活塞22，從而將滾動部件24推到凸輪面43上。當輸入 軸2和內環(huán)15通過發(fā)動機的轉矩作用而整體地旋轉時，滾動部件24 沿著凸輪面43滾動。由于凸輪面43的表面在周緣方向呈流暢的波浪 形，因此在內環(huán)15的徑向方向，活塞22在液壓缸21內往復運動。通過液壓缸21內部活塞22這樣的往復運動，油腔26的容量改變。 具體地說，當活塞22移動遠離開軸線B1時，油腔26的容量擴大；與 之相反，當活塞22移動接近軸線B1時，油腔26的容量減小。當油腔 26的容量增大時，油腔26內的壓力變成負壓。因此，止逆閥29開啟， 從而允許油盤69內的液壓油經油道28和34而被吸入油腔26。在此情 況下，止逆閥38關閉，以防止油道37內的液壓油回流到油腔26。然后，當通過內環(huán)15和外環(huán)16的相對旋轉，活塞22移動接近軸 線B1時，油腔26的容量減小，使得油腔26的壓力升高。因此，止逆 閥29關閉，防止油道34內的液壓油被吸入油腔26，并且防止油腔26 內的液壓油回流到油道34。在此情況下，止逆閥38開啟，以通過油道 37、 36和32，允許油腔26內的液壓油被排出至油道33。然后，油道 33內的液壓油回到油盤69。因此，通過活塞22在內環(huán)15內的徑向方
向的往復運動，液壓油被交替地吸入徑向活塞泵14和從該徑向活塞泵 14中排出。依據此實施例，如下所述，可以控制徑向活塞泵14的液壓油吸入 量和液壓油排出量。首先，在吸入量控制閥70的開度角增加的情況下， 徑向活塞泵14的液壓油吸入量增加。與之相反，在吸入量控制閥70 的開度角減小的情況下，徑向活塞泵14的液壓油吸入量減小。同時， 在排出量控制閥71的開度角變寬的情況下，油道33內的液壓油的流 動阻力減小，使得油腔26內的液壓油量減少。與之相反，在排出量控 制閥71的開度角變窄的情況下，油道33內的液壓油的流動阻力增加， 使得油腔26內的液壓油量幾乎不減小。這樣，可以調節(jié)油腔26的液 壓油吸入量和液壓油排出量，以便與液壓油量成比例地控制油壓。油 腔26的油壓影響在輸入軸2和外環(huán)16之間傳輸的扭矩。在滾動部件24和凸輪面43之間的接觸部分處，通過油腔26的油 壓和壓縮螺旋彈簧27建立的推力的分量作用在旋轉外環(huán)16的方向上。 也就是，根據力分量的扭矩傳輸至外環(huán)16。更具體地說，在油腔26內 的液壓油量減小，以致油腔26的油壓如上所述下降的情況下，推動活 塞22的作用力減弱。為此，從輸入軸2傳輸至外環(huán)16的扭矩減小。 與之相反，在油腔26內的液壓油量增加，以致油腔油壓升高的情況下， 推動活塞22的作用力增加。為此，從輸入軸2傳輸至外環(huán)16的扭矩 增加。如上所述，在選擇驅動檔位的情形下，外環(huán)16和葉輪54以可傳 輸動力的方式連接。因此，通過外環(huán)16,輸入軸2的扭矩被傳輸至葉 輪54，并且葉輪54的扭矩被傳輸至原動軸51。此外，在選擇驅動檔 位的情形下，通過活門62,油道60和61之間的連通區(qū)域變窄。這意 味著確定地防止了油腔26排出的液壓油通過油道60而流入油道61， 或者，通過油道60而流入油道61的液壓油的流量被降到最小。為此， 可以確定地避免由于液壓油的動能而使葉輪54反向旋轉。此處，稍后
將描述葉輪54的反向旋轉。與之相反，當檔位被換入倒檔位置時，外環(huán)16移至圖1左側。因 此，配合部分49和58彼此松開，并且配合部分48和50互相配合。 也就是，外環(huán)16與后殼體6固定在一起，并且外環(huán)16和葉輪54之間 的動力傳輸因此被斷開。而且，如圖1所示，活門62從輸入軸2的直 徑較大部分17和原動軸51之間的間隙中出來，并且油道60和61因 此相互連通。另一方面，通過內環(huán)15，油道36被阻斷，或者油道36 和37之間的連通區(qū)域因此變窄。當油道60和61這樣連接時，發(fā)動機扭矩傳輸至輸入軸2的情況 下，通過活塞22的運動，從油腔26排出的液壓油通過油道60、 61和 63而被注入油道64，并且從油道64的開口 64A向葉輪54噴射。噴射 出的液壓油形成噴射流，并且沖擊葉片56，使得通過液壓油的動能， 建立起旋轉葉輪54和原動軸51的扭矩。此處，選擇倒檔位置時的葉 輪54的旋轉方向與選擇驅動檔位時的葉輪54的旋轉方向相反。也就 是說，當選擇倒檔位置時，通過徑向活塞泵14，輸入軸2的動能轉換 為液壓油的動能，并且液壓油的動能轉換為葉輪54的動能。換句話說， 油道64和葉輪54形成了所謂的液壓動力傳輸，其借助流體的動能傳 輸動力。此外，當選擇倒檔位置時，由于配合部分49和58彼此松開， 輸入軸2的動力可以確定地被切斷，即，輸入軸2的動力不會通過外 環(huán)16而傳輸至葉輪54。因此，徑向活塞泵14具有將吸入的液壓油注入液壓油需求部分的 功能，還具有控制輸入軸2和外環(huán)16之間動力傳輸狀況的功能(即， 離合器的功能)。特別是，控制動力傳輸狀況的功能包括選擇性地 在第一動力傳輸狀況和第二動力傳輸狀況之間切換動力傳輸狀況的功 能，其中，第一動力傳輸狀況通過使配合部分49和58配合來傳輸動 力，第二動力傳輸狀況通過將液壓油向葉輪54噴射、利用液壓油的動 能來傳輸動力。因此，通過控制油腔26內的油壓，可以控制輸入軸2
和原動軸51之間的扭矩傳輸。在選擇驅動檔位的情形下，還可以通過控制油腔26內的油壓來控制輸入軸2和原動軸51之間的旋轉頻率之 間的差。具體地說，隨著油腔26的壓力升高，兩者之間的旋轉頻率差 變小。這樣，通過如上所述的原理，發(fā)動機轉矩通過輸入軸2傳輸至 皮帶式無級變速器72的原動軸51。然后，原動軸51的扭矩通過皮帶 80傳輸至第二軸73。第二軸73的扭矩進一步通過差速器84而傳輸至 車輪86。在皮帶式無級變速器72內，通過液壓控制單元68控制至液壓伺 服機構81的操作油的注入狀態(tài)。例如，通過控制至液壓伺服機構81 的操作油的注入量，控制主皮帶輪74和第二皮帶輪75上的皮帶80的 工作半徑。因此，皮帶式無級變速器72的變速比，即，原動軸51和 第二軸73之間的旋轉頻率之比能夠無級地或連續(xù)地控制。除變速控制 外，通過調整由第二皮帶輪75施加至皮帶80的夾緊壓力，控制皮帶 式無級變速器72的轉矩容量?；诶畿囕v速度和加速度需求(例如，加速踏板的開度角)， 確定車輛Ve所需要的驅動力，并且基于所確定的結果，獲得發(fā)動機l 的目標轉動頻率和目標發(fā)動機轉矩。具體地說，根據所需要的驅動力， 確定目標發(fā)動機輸出；確定發(fā)動機1的目標轉動頻率，以在最佳的燃 料消耗情況下獲得目標發(fā)動機輸出；并且，根據發(fā)動機1的目標轉動 頻率確定目標發(fā)動機轉矩。然后，控制皮帶式無級變速器72的變速比， 以使發(fā)動機1實際轉動頻率接近發(fā)動機1的目標轉動頻率。同時，通 過控制電子節(jié)氣閥或類似的裝置，使實際發(fā)動機扭矩近似于目標發(fā)動 機轉矩。當選擇空檔位置或停車檔位時，外環(huán)16移至選擇驅動檔位時的位 置。具體地說，配合部分49和58互相配合，并且配合部分48和50 彼此松開。然后，通過降低油腔26內的油壓來減小徑向活塞泵14的 轉矩容量，直至輸入軸2和外環(huán)16之間的動力傳輸切斷。
如上所述，根據實施例1，無論在選擇驅動檔位還是選擇倒檔的 情況下，徑向活塞泵14都由發(fā)動機轉矩驅動，以吸入或排出液壓油。而且，通過在軸線方向將外環(huán)16作為徑向活塞泵14的一部分移動， 可以在正、反方向之間切換原動軸51的旋轉方向。因此，不需要設置 一個正向/反向切換機構來切換原動軸51的旋轉方向。為此，動力傳輸 系統(tǒng)可以被減小尺寸，并且，還可以控制動力傳輸系統(tǒng)的生產成本。 此外，如上所述，徑向活塞泵14用于此實施例，因此，當選擇倒檔位 置時，如果油腔26內的油壓降低，則幾乎不產生拖曳轉矩。也就是說， 由于不產生拖曳轉矩，因此可以抑制功率損耗的增加。為此，依據此 實施例，與比較實例相比，可以改善發(fā)動機1的燃料經濟性。此處， 比較實例可以是這樣一種情況，其中摩擦式配合元件，比如濕式離合 器和制動器被用作正向/反向切換機構。而且，可以根據油道64的開口 64A的面積，控制從油道64排出 的液壓油的流量。為此，在無需增大徑向活塞泵14的尺寸的情況下， 可以增加原動軸51的扭矩。而且，通過使開口 64A的開口面積變窄， 增加了液壓油的流速，可以在不依賴發(fā)動機的轉動頻率的情況下而在 葉輪54處產生高轉矩。在當原動軸51停止時輸入軸2旋轉的情況下， 這樣可以盡可能低地將失速速度設定為輸入軸2的轉動頻率。為此， 發(fā)動機1可以在高燃燒效率下被驅動，使得燃油經濟性進一步改善。 此外，通過調整油道64的角度0 ，可以任意地設定從油道64噴射出 的液壓油的噴射壓力和葉輪54處產生的扭矩大小這兩者之間的關系。 例如，只要噴射壓力和液壓油的噴射量恒定，則如果角度e變小，在 葉輪54處產生的扭矩升高。這改善了輸入軸2和原動軸51之間的動 力傳輸效率，使得發(fā)動機1的轉動頻率可以盡可能地降低。此外，可 以使發(fā)動機1從車輛Ve啟動到車輛Ve開始巡航中的轉動頻率的變化 平穩(wěn)。根據此實施例，輸入軸2和原動軸51之間形成有油道61，用于
輸送液壓油至油道64。由于油道61環(huán)繞輸入軸2形成，所以與油道形成在輸入軸2的內部的情況相比，可以確保油道61的橫截面更大。為 此，可以盡可能增加從油道64噴射出的液壓油量。因此，原動軸51 能夠以高轉動頻率旋轉。此處，從徑向活塞泵14排出、并且沖擊葉輪 54的液壓油隨后經由油道59、 102、 100和101回到吸入端口 30。因 此，可以使由徑向活塞泵14吸入的液壓油量的下降減小到最小。為此， 與徑向活塞泵14只吸入來自油盤69的液壓油的情況相比，徑向活塞 泵14能以更高的速度被驅動。而且，由于沖擊葉輪54的液壓油可以被再次吸入油腔26，因此 油腔26外的壓力可以降低，使得還可以減小壓縮螺旋彈簧27的強度。 因此，可以減小將滾動部件24推至凸輪面43上的推力。為此，在輸 入軸2和原動軸51之間，選擇倒檔位置情況下的功率損耗可以降到最 小。此外，由于通過油道59的液壓油隨后通過油道100，因此凸輪面 43和滾動部件24之間的接觸部分可以被潤滑和冷卻。為此，可以提高 徑向活塞泵14的使用壽命。此外，依據此實施例，外環(huán)41由后殼體6 的一部分固定，因此，可以減少零部件數量。根據實施例l，在軸線方向，隔板13形成在皮帶式無級變速器72 和葉輪54之間，并且，保持原動軸51的軸承53中的一個被容納在隔 板13的凹入部分13B內。另一方面，油道64的開口 64A和葉輪54 的板55被設置成在原動軸51的軸線方向上彼此相對。利用此結構， 當從油道64的開口 64A噴射出的液壓油沖擊板55時，力分量F1作用 在葉輪54上，移動葉輪54遠離隔板13。隨后，在與力分量F1相同的 方向，推力傳輸至原動軸51，并且原動軸51插入其中的軸承53被推 至凹入部分13B的端面上。因此，原動軸51可以在軸線方向上精確定 位于驅動橋殼體3內。因此，可以防止皮帶80的橫向中心在軸線方向 上的位移，并且因此提高了皮帶80的使用壽命。此外，根據實施例l， 從排出端口 39排出的液壓油通過油道60和61而注入油道64，所述油 道60和61被形成為環(huán)繞輸入軸2。為此，不必在輸入軸2和原動軸51之間設置密封裝置，而不像在比較實例中，從排出端口39排出的液壓油通過輸入軸2的內部而注入油道64。也就是說，可以減少部件的 數量。此外，可以防止原動軸51或輸入軸2上的這種密封裝置的滑動 動作所引起的功率損耗，并且可以因此提高燃油經濟性。根據實施例1的徑向活塞泵14，在選擇驅動檔位的情形下，液壓 油通過油道34而被吸入油腔26。另一方面，當選擇倒檔位置時，液壓 油通過油道34而被吸入油腔26，此外，噴射向葉輪54的液壓油隨后 通過油道59、 102、 100和101以及吸入端口 30而被吸入油腔26。也 就是說，在選擇驅動檔位的情形下，被吸入油腔26的液壓油的流路是 一條線。另一方面，在選擇倒檔位置的情形下，存在兩個用于將液壓 油吸入油腔26的油路。此外，在選擇驅動檔位的情形下，從油腔26 排出的液壓油通過油道36和33而回到液壓控制單元68，然而，在選 擇倒檔位置的情形下，從油腔26排出的液壓油通過油道60和61而注 入葉輪54側。因此，在選擇驅動檔位和選擇倒檔位置的情況下，液壓 油通過不同油路而被吸入徑向活塞泵14。而且，在選擇驅動檔位時和 選擇倒檔位置時的每種情況下，從徑向活塞泵14排出的液壓油的流路 也都不同。下面將描述實施例1和本發(fā)明的對應關系。實施例1中的發(fā)動機 1相當于本發(fā)明的"原動機"，并且實施例1中的徑向活塞泵14相當于 本發(fā)明的"容積式泵"，其包括內環(huán)15、外環(huán)16、活塞22、滾動部件24、 油腔26、壓縮螺旋彈簧27、止逆閥29和38、凸輪面43等。此處，本 發(fā)明的旋轉方向切換機構包括內環(huán)15，外環(huán)16，油道36、 37、 59、 60、 61、 62、 63、 64、 100、 101和102，外凸緣47，配合部分48、 49、 50 和58等。也就是說，徑向活塞泵14的一些元件由旋轉方向切換機構 共享。而且，液壓油(包括工作液壓油和潤滑油)相當于本發(fā)明的"流 體"，并且原動軸51、葉輪54和連接部分57相當于本發(fā)明的"輸出部 件"。 實施例1中的選擇驅動檔位的情形相當于本發(fā)明中的"正向旋轉輸 出部件時的情形"；在實施例1中，徑向活塞泵14的液壓油吸入量和液 壓油排出量相當于本發(fā)明的"容積式泵的流體吸入狀態(tài)或流體排出狀態(tài)"。而且，實施例1中的油道28和34，以及實施例1中的油道37、 36、 32和33相當于本發(fā)明的"第一流路"，其中被吸入徑向活塞泵14的液 壓油經過油道28和34，從徑向活塞泵14排出的液壓油通過油道37、 36、 32和33。另一方面，實施例1中的選擇倒檔位置的情形相當于本 發(fā)明中的"反向旋轉輸出部件時的情形"；實施例1中的油道28、 34、 59、 100、 101和102，以及實施例1中的油道60、 61、 63和64相當于 本發(fā)明的"第二流路"，其中被吸入徑向活塞泵14的液壓油經過油道28、 34、 59、 100、 101和102，從徑向活塞泵14排出的液壓油經過油道60、 61、 63和64。此外，實施例1中的內環(huán)15相當于本發(fā)明的"輸入部件"，實施例 1中的外環(huán)16相當于本發(fā)明的"連接部件"。實施例1中的活門62和油 道61相當于本發(fā)明的"用于抑制反向旋轉輸出部件的動能增加的機構 (即，流量抑制裝置)"。實施例1中的葉輪54，以及油道60、 61、 63 和64相當于本發(fā)明的"用于通過傳輸流體動能至輸出部件，產生使輸出 部件旋轉的動力的機構(即，液壓動力傳輸)"。實施例1中的內環(huán)15 和活門62相當于本發(fā)明的"用于在第一流路和第二流路之間切換流體 流路的機構(即，油路切換裝置或方向控制閥)"。在實施例1中，配 合部分49和58配合的情形相當于本發(fā)明的"連接部件使動力能傳輸至 輸出部件的情形"，配合部分49和58松開的情形相當于本發(fā)明的"連接 部件不能使動力傳輸至輸出部件的情形"。實施例1中的內環(huán)15，活門 62，以及油道60、 61、 63和64相當于本發(fā)明的"允許從容積式泵排出 的流體向輸出部件噴射的機構(即，流體引導通路)"。(實施例2)下面將參照圖4描述徑向活塞泵14的結構的另一個實例。在圖4 中，油道60和61位于油道102內，即，更接近軸線B1。另一方面，
油道59位于油道60和61外。此外，內環(huán)15的側面103向外逐漸變 細，從而擴大了油道102的流動區(qū)域。具體地說，在軸線方向，板55 的側面和內環(huán)15的側面103之間的間隙向外擴寬。換句話說，在軸線 方向，內環(huán)15的壁厚向外變薄。實施例2的其余結構與實施例1中的 相同。根據實施例2，實施例2的與實施例1相同的結構也可實現(xiàn)實施 例1所獲得的優(yōu)點。此外，根據實施例2，對于流入油道102的液壓油， 油道102內的流動阻力在其外側較小(即，油壓在外側較低)。為此， 可以促進從油道102到油道100的供油。換句話說，防止了油道102 內的液壓油向內流動，也防止了油道102內的液壓油通過活門62和原 動軸51之間的間隙而回流到油道60和61。即，油道102和61之間的 密封液體的密封性得到改善。因此，從徑向活塞泵14排出、并沖擊葉 輪54的液壓油隨后被變直，從而被確定地注入吸入端口 30。下面將描述實施例2和本發(fā)明的關系。實施例中的油道102相當 于本發(fā)明的"引導通道"；實施例2中的的逐漸變細的側面103相當于本 發(fā)明的"回流防止機構"；實施例2中的吸入端口 30相當于本發(fā)明的" 吸入側"；實施例2中的油道60和61相當于本發(fā)明的"排出側"；實施 例2中的軸線Bl相當于本發(fā)明的"輸入部件的軸線"。實施例2中的其 余元件和本發(fā)明的對應關系與實施例1中和本發(fā)明的關系相同。(實施例3 )下面將參照圖5和6描述實施例3中的徑向活塞泵14的結構的實 例。圖5所示的視圖示出了包括軸線B1的剖面，圖6所示的視圖部分 地示出了徑向活塞泵14的周向剖面圖。如圖5所示，在后殼體6側的 端部處，軸承200被壓配合至輸入軸2的內周緣內。在后殼體6的內 壁上，形成有套筒201，并且軸承200由該套筒201保持。而且，油道 33在軸線方向沿著套筒201形成在后殼體6內。同時，油道202形成 在輸入軸2內，油道203在輸入軸2的外周緣上開口。此外，設置有
密封件204，用以液密地密封套筒201和輸入軸2之間的間隙。因此， 油道33通過油道202而連接至油道203。設置有內環(huán)205，其與輸入軸2—起整體地旋轉。內環(huán)205被形 成為環(huán)形，且有多個液壓缸206被形成為徑向環(huán)繞軸線Bl。液壓缸206 基本上為圓柱形凹入，其在內環(huán)205的外周緣上開放?；钊?07容納 在各液壓缸206內，其可在內環(huán)205的徑向方向上往復運動。在活塞 207的外端面上，形成有下凹部分208，并且，滾動部件209以可旋轉 的方式保持在該下凹部分208內。滾動部件209可以是球或滾柱。而 且，板210被設置在液壓缸206內，并且油道(或通孔)211形成在板 210內。在板210和活塞207之間形成有油腔212。在油腔212內，設 置有彈性部件，g卩，壓縮螺旋彈簧213，其由金屬制成，用于在液壓缸 206的向外方向施加壓緊力至活塞223。因此，板210起到抵抗壓縮螺 旋彈簧213的反作用板的功能。在后殼體6內，還設置有環(huán)形外環(huán)214。外環(huán)214包括圓柱形部 分215和伸出部分216，其中，圓柱形部分215圍繞內環(huán)205的外側， 伸出部分216在后殼體6側內沿著徑向方向自圓柱形部分215的端部 向內延伸。外環(huán)214可在輸入軸2的軸線方向上移動。而且，伸出部 分216被形成得完全環(huán)繞外環(huán)214，并且，油道217形成在伸出部分 216的內周緣端和輸入軸2的端部的外周緣之間。在從油道217到油腔 212形成的油路上(即，流路上)，設置有止逆閥218。油路穿透內環(huán) 205的側面，并且，止逆閥218容納在穿透部分內。止逆閥218包括閥 座220，其具有吸入端口 219;閥元件221，其開啟和關閉吸入端口 219; 以及壓縮螺旋彈簧223，其作為彈性部件，用于施加壓緊力，以將閥元 件221推至閥座220上。更具體地說，閥元件容納室224形成在內環(huán) 205內，并且閥元件221和壓縮螺旋彈簧223容納于閥元件容納室224 內。例如，錐形盤簧被作為壓縮螺旋彈簧223使用，并且被插在閥元 件容納室224的壁225和閥元件221之間。此外，壓縮螺旋彈簧223 被設計成從壁225側朝著閥元件221減小壓縮螺旋彈簧223的直徑。
而且，在內環(huán)205內，還形成有油道226，其連接油腔212和閥元件容 納室224。在從油腔212到油道203的油路上，設置有止逆閥227。該止逆 閥227包括閥座229，其具有排出端口 228;閥元件230，其開啟和關 閉排出端口 228;以及壓縮螺旋彈簧231，其作為彈性部件，用于施加 壓緊力，以將閥元件230推至閥座229上。更具體地說，閥元件容納 室232形成于內環(huán)205和輸入軸2之間，并且，閥元件230和壓縮螺 旋彈簧231容納于閥元件容納室232內。例如，錐形盤簧被作為壓縮 螺旋彈簧231使用，并且被插在閥元件容納室232的壁233和閥元件 230之間。此外，壓縮螺旋彈簧231被設計成從壁225側朝著閥元件 230減小壓縮螺旋彈簧231的直徑。而且，在內環(huán)205和輸入軸2之間， 形成有連接至閥元件容納室232的油道234。此外，設置有葉輪335，其與原動軸51 —起整體地旋轉。葉輪335 包括盤形板336，該盤形板336在徑向活塞泵14側上從原動軸51的端 部向外延伸；以及徑向布置在板336上的多個葉片335b。葉片335b形 成在板336的面朝向徑向活塞泵14側的表面上。而且，環(huán)形連接部件 337被形成為環(huán)繞葉輪335，并且配合部分(或輪齒)338被形成為完 全環(huán)繞連接部件337。同時，設置有伸出部分339，其從中心殼體5內 壁伸出，并且，配合部分(或輪齒)340形成在伸出部分339上。伸出 部分339和配合部分340被設置在與配合部分338共同的周緣上，同 時保持一個預定間隙。外環(huán)214具有在軸線方向延伸的圓柱形凸出部分341，該凸出部 分與圓柱形部分215 —起整體形成，并且內凸緣342形成在凸出部分 341的自由端上。內凸緣342包括整體形成在其在軸線方向上的兩個面 上的配合部分(或輪齒)343和344。此外，設置有移動機構(未示出)， 如實施例1所述，該移動機構用于施加作用力，用于在軸線方向移動 外環(huán)214。
在連接部件337側，外環(huán)214的圓柱形部分215的端部連接至環(huán) 形壁部345。壁部345從連接部件337的端部朝向內環(huán)205和葉輪335 之間在軸線方向的間隙延伸。為了液密地密封壁部345的內表面和輸 入軸2的外表面之間的間隙，設置有密封件400。在壁部345內形成有 從中穿過的油道346，使得油道234連通葉片335b。如圖6所示，在 軸線方向，形成在油道346的外周緣側上的開口端347位于葉片335b 的內部。此處，油道346的中心線Dl和壁部345之間的角度e (即， 來自油道346的液壓油的噴射角)小于90度。在此實施例中，相對于 原動軸51，發(fā)動機l順時針方向旋轉。同時，角度e，或者是油道346 的傾斜角被設定為通過從油道364排出液壓油沿著葉輪335的葉片 335b流動，以施加與液壓油的動能相對應的作用力至葉片335b，從而 逆時針方向旋轉葉輪335。此外，在壁部345內形成有在軸線方向從中 穿過的油道349，并且油道349位于與葉片335b共同的周緣。因此， 渦輪機構由葉輪335、油道364等構成。在內環(huán)214的圓柱形部分215的內周緣面上，形成有凸輪面350。 凸輪面350被形成為環(huán)形，環(huán)繞軸線B1，并且，在周緣方向上，它的 表面輪廓是連續(xù)的波浪形式。具體地說，在徑向方向，凸輪面350交 替地向內和向外彎曲。因此，如此構造的圓柱形部分215的內徑大于 內環(huán)205的外徑。滾動部件209部分地從內環(huán)205的外周緣端伸出， 以接觸凸輪面350，并且在外環(huán)214的周緣方向上，滾動部件209能夠 在凸輪面350上滾動。此外，油道351形成在內環(huán)205和凸輪面350 之間，并且油道351連接至油道349。而且，在伸出部分216和內環(huán) 205之間，形成有油道352,其連接至油道351和吸入端口 219。為了液密地密封油道217，密封件353設置在伸出部分216的內 周緣端和后殼體6之間。而且，設置有密封件354，以液密地密封外環(huán) 214的圓柱形部分215和連接部件337之間的間隙。此外，在壁部345 面朝向內環(huán)205的側面上，在徑向方向，環(huán)形的凹入部分355形成為
在油道234和349之間環(huán)繞軸線B1。另一方面，在內環(huán)205的外側面 上，在徑向方向，朝向凹入部分355伸出的環(huán)形凸出部分356被形成 為在油道234和349之間環(huán)繞軸線B1。此處，實施例3的其余結構與 實施例1中的相同。下面將描述在實施例3中輸入軸2和原動軸51之間動力傳輸的原 理。在檔位被換至驅動檔同時發(fā)動機l正在被驅動的情況下，外環(huán)214 移至圖5的左側。結果，配合部分343和338互相配合，并且配合部 分340和344彼此松開。也就是說，通過配合部分343和338的配合 力，外環(huán)214以可傳輸動力的方式連接至葉輪335。在此情況下，在軸 線方向，外環(huán)214還與其壁部345 —起移動至圖5左側，使得內環(huán)205 的外壁緊密接觸在壁部345的壁面348上。因此，油道234和346之 間的連通區(qū)域變窄，或者油道234和346被隔斷。另一方面，油腔212的油壓和壓縮螺旋彈簧213的激發(fā)力施加至 活塞207,活塞207連接至內環(huán)205，使得滾動部件209被推至凸輪面 351上。當輸入軸2和內環(huán)205由發(fā)動機轉矩作用一體地旋轉時，滾動 部件209沿著凸輪面351滾動，并且在液壓缸206內部，活塞207在 內環(huán)205的徑向方向往復運動。此處，當活塞207移動離開軸線B1時，油腔212的容量擴大；與 之相反，當活塞207移動接近軸線B1時，油腔212的容量減小。當油 腔212的容量增大時，油腔212內的壓力變成負壓。因此，止逆閥218 開啟，以使油盤69內的液壓油經油道28和217而被吸入油腔212。在 此情況下，止逆閥227關閉。然后，當通過內環(huán)205和外環(huán)241的相對旋轉，活塞207移動接 近軸線B1時，油腔212的容量減小，使得油腔212的壓力升高。因此， 止逆閥218關閉，止逆閥227開啟，使得從油腔212排出的液壓油通 過油道203、 202和33而回到油盤69。因此，通過活塞207在內環(huán)205 的徑向方向的往復運動，液壓油被交替地吸入徑向活塞泵14和從徑向活塞泵14中排出。根據實施例3，與實施例1的原理相同，通過控制吸入量控制閥 70和排出量控制閥71的開度角，也可以控制徑向活塞泵14的液壓油 吸入量和液壓油排出量。此外，與實施例1的原理相同，通過控制油 腔212內的液壓油量和油壓，可以控制從輸入軸2傳輸到外環(huán)214的 扭矩。如上所述，在選擇驅動檔位的情形下，外環(huán)214和葉輪335以可 傳輸動力的方式連接。因此，通過外環(huán)214，將輸入軸2的扭矩傳輸至 葉輪54和原動軸51，使得原動軸51正向旋轉。此處，在選擇驅動檔 位的情形下，由于壁部345移動至更接近內環(huán)205的外壁，因此油道 234和346之間的連通區(qū)域變窄，或者油道234和346被隔斷。為此， 確定地防止了從油腔212排出至油道234的液壓油被注入至葉輪335。與之相反，在檔位被換入倒檔位置的情形下，在軸線方向，外環(huán) 214與壁部345 —起移動至圖5右側。因此，配合部分338和343彼此 松開，配合部分344和340互相配合。因此，壁部345移動離開內環(huán) 205，油道234和346之間的連通區(qū)域增大。此外，外環(huán)214由中心殼 體5以不可旋轉的方式保持住。也就是說，外環(huán)214和葉輪335之間 的動力傳輸因此被切斷。如圖6所示，在油道234和346這樣連接時發(fā)動機轉矩傳輸至輸 入軸2的情形下，，在活塞207的作用下，從油腔212排出的液壓油 從油道346向葉輪335的葉片335b噴射，并且，通過噴射流的動能， 原動軸51和葉輪335反向旋轉。沖擊葉輪335的液壓油隨后通過油道 349、 351和352而回到吸入端口 219。此外，當凸起部分356的一部 分進入凹入部分355內時，其起到了所謂的"非接觸迷宮式密封"的功 能。為此，阻止油道234內的液壓油通過內環(huán)205和壁部分345之間
的間隙流入油道351。這意味著，油道234內的液壓油可以確定地向葉 輪335噴射。相反地，通過凸起部分356和凹入部分355，阻止經過油 道349的液壓油回流到油道234側。因此，沖擊葉輪355的液壓油隨 后確定地回到吸入端口 219。此處，由于選擇倒檔位置的情形下油道 203也打開， 一部分從徑向活塞泵14排出的液壓油通過油道203而排 至油道33，然而，在此情況下，排出量控制閥71關閉。為此，可以避 免流入油道346的液壓油量的下降。與之相反，在選擇空檔位置或者停車檔位的情形下，外環(huán)16在配 合部分338和343彼此松開、配合部分340和344互相配合的位置處 停止。因此，當發(fā)動機轉矩傳輸至內環(huán)205時，內環(huán)205和外環(huán)214 一體地旋轉，并且活塞207不會在徑向方向致動。因此，通過徑向活 塞泵14產生的液壓油的吸入和排出被停止，使得液壓油不會噴射向葉 輪335。而且，外環(huán)214和葉輪335之間的動力傳輸被切斷。這樣，在 選擇空檔位置或者停車檔位的情形下，輸入軸2和原動軸51之間的動 力傳輸被切斷。此外，根據實施例3，止逆閥218的壓縮螺旋彈簧223 被設計成，其在壁225側的直徑大于在閥元件221側的直徑。因此， 通過使壓縮螺旋彈簧223的外周緣面接觸閥元件容納室224的內壁， 可以在徑向方向定位壓縮螺旋彈簧223。為此，可使推動閥元件221至 閥座220上的動力穩(wěn)定，并且，無需設置另外的定位機構。此外，由 于壓縮螺旋彈簧223是錐形盤簧，可以較寬地保持巻繞間隙。因此， 可以防止通過止逆閥218吸入油腔212的液壓油量的下降。而且，根據實施例3，止逆閥227的壓縮螺旋彈簧231被設計成， 其在壁233側的直徑大于在閥元件230側的直徑。因此，通過使壓縮 螺旋彈簧231的外周緣面接觸閥元件容納室232的內壁，可以在徑向 方向定位壓縮螺旋彈簧231。為此，可使推動閥元件230至閥座229上 的動力穩(wěn)定，并且，無需設置另外的定位機構。此外，由于壓縮螺旋 彈簧231是錐形盤簧，可以較寬地保持巻繞間隙。因此，可以防止流 過止逆閥227的液壓油量的下降。此處，實施例3中的其余元件可以
獲得實施例1中的相應部件所能獲得的優(yōu)點。下面將描述實施例3和本發(fā)明的對應關系。實施例3中的徑向活塞泵14相當于本發(fā)明的"容積式泵"，其包括內環(huán)205、外環(huán)214、活塞 207、止逆閥218和227、壓縮螺旋彈簧213、凸輪面350、滾動部件 209等。實施例3中的內環(huán)205相當于本發(fā)明的"輸入部件"。實施例3 中的原動軸51、葉輪335和連接部件337相當于本發(fā)明的"輸出部件"。 本發(fā)明的"旋轉方向切換機構"包括內環(huán)205，活塞207，滾動部件209， 外環(huán)214，凸輪面350，油道234、 346、 349、 351、 352、 202、 203和 353，凸起部分356，凹入部分355，壁部345，內環(huán)205的外壁，配合 部分338、 343、 340和344等。而且，實施例3中，油道28和353，以及止逆閥218，在原動軸 51正向旋轉的情況下，被吸入徑向活塞泵14的液壓油從它們中流過； 油道203、 202和33，以及止逆閥227，在原動軸51正向旋轉的情況 下，從徑向活塞泵14排出的液壓油從它們中流過；這些相當于本發(fā)明 的"流體的第一流路"。同時，實施例3中，油道28、 353、 349、 351 和352，以及止逆閥218，在原動軸51反向旋轉的情況下，被吸入徑 向活塞泵14的液壓油從它們中流過；油道234和346，以及止逆閥227， 在原動軸51反向旋轉的情況下，從徑向活塞泵14排出的液壓油從它 們中流過；這些相當于本發(fā)明的"流體的第二流路"。在實施例3中，壁 部345的壁面348和內環(huán)205的外壁相當于本發(fā)明的"用于在第一流路 和第二流路之間切換流路的機構(即，油路切換裝置或方向控制閥)"， 以及"用于抑制使輸出部件反向旋轉的動能增加的機構"。實施例3中的 油道234和346相當于本發(fā)明的"用于通過將流體噴射向輸出部件來驅 動輸出部件的機構"。實施例3中的外環(huán)214相當于本發(fā)明的"連接部件 "，并且，配合部分338和343相當于"在連接部件以可傳輸動力的方式 連接至輸出部件的情形下允許輸出部件正向旋轉的機構"。而且，通過活塞207、滾動部件209、凸輪面350等，"連接部件 和輸入部件以可傳輸動力的方式連接"。同時，在實施例3中，配合部分338和343松開的情形相當于本發(fā)明的"連接部件不能傳輸動力至輸 出部件的情形"。而且，在實施例3中，連接油道234和346、使得液 壓油從油道346噴射液壓油的情形相當于本發(fā)明的"從容積式泵排出的 流體向輸出部件噴射"的情形。實施例3中的包括吸入端口 219的止逆 閥218相當于本發(fā)明的"容積式泵的吸入側"，包括排出端口 228的止逆 閥227相當于本發(fā)明的"容積式泵的排出側"。此外，實施例3中的油道 349、 350和352相當于本發(fā)明的"引導通道"，并且，凸起部分356和 凹入部分355相當于本發(fā)明的"回流防止機構"。實施例3中的其余元件 和本發(fā)明的相應關系與實施例1中和本發(fā)明的關系相同。此處，實施例1至3還可以應用于除皮帶式無級變速器72以外的 其他無級變速器。例如，實施例1至3還可以應用于包括環(huán)式無級變 速器的動力傳輸系統(tǒng)。而且，這些實施例還可以用于這樣的動力傳輸 系統(tǒng)，其包括車輛的齒輪傳動裝置，該傳動裝置具有多個行星齒輪傳 動機構和摩擦式配合裝置，比如離合器和制動器。當將本發(fā)明應用于這種齒輪傳動裝置時，還可以通過使液壓油噴射流撞擊至葉輪，在軸 線方向定位輸出部件。利用此結構，即使通過外力作用而施加推力至 輸出部件，也可以抑制輸出部件的震顫噪音。也就是說，可以提高抑 制振動和噪音的性能。此外，根據實施例1，沖擊葉輪54的液壓油通過油道59、 102、 100和IOI而回到吸入端口 30，然而，還可以使用不配備油道59、 102、 100和101的徑向活塞泵14。同時，根據實施例3，沖擊葉輪335的液 壓油通過油道349、 350和352回而到吸入端口 219，然而，還可以使 用不配備油道349、 350和352的徑向活塞泵14。此外，在每個實施例中，葉輪葉片的結構不應限于如圖1、 3和6 所示的平板。也就是，也可將彎曲葉片安裝在板上，從而建立起沿著 葉片的曲面的流動通道。當如圖1、 3和4所示，在液壓油從油道64
噴射出的情況下，液壓油從葉輪的外側流向內部。具體地說，葉輪的 徑向外部為流動通道的入口，葉輪的徑向內部為流動通道的出口。在 此情況下，流動通道的形狀被彎曲成弧形或者拋物線形。在流動通道 被這樣彎曲的情況下，與液壓油的動能相對應的力分量作用在彎曲葉 片的內表面上，其中，該液壓油從油道64噴出并沿著葉片的內表面流動。因此，形成了旋轉葉輪54的作用力。此處，假定"PQV"用于表示在流動通道的入口處的液壓油的動 量，"PQV'"用于表示流動通道的出口處的液壓油的動量，則滿足下 列動量方程-F=P Q (V'-V) (1)在上述等式中，"F"表示旋轉葉輪54的方向上的作用力，"P " 表示液壓油的密度，"Q "表示液壓油的流量，"V"和"V'"表示液 壓油的流速。也就是說，對應于在液壓油的動量中隨時間變化的程度， 換言之，對應于液壓油的動量之間的"差"，分量力作用在彎曲葉片的內 表面上。此外，如果在垂直于軸線B1的板內，從入口至出口的流動通 道的形狀被彎曲成弧形或拋物線形，則當液壓油沿著葉片的內表面流 動時，流過流動通道的液壓油的截面形狀的變化可被降到最小。也就 是說，可以防止液壓油和葉輪54之間動力傳輸效率變差。另一方面，如果在以下結構內沿葉片形成流動通道，在該結構中， 如圖5和6所示，從油道346噴射出的液壓油從葉輪的內部徑向地流 向外部，則葉輪的徑向內部是流動通道的入口，而徑向外部是流動通 道的出口。在弧形或拋物線形流動通道在如圖5和6所示的結構內沿 著葉片形成的情形下，參照以上所述的等式(1)說明的原理，還形成 了旋轉葉輪335的作用力。此處，在上述實施例中，雖然在輸入軸的 軸線方向，葉輪和變速器被設置在發(fā)動機和徑向活塞泵之間，但是， 本發(fā)明包括這樣的結構，在該結構下，在輸入軸的軸線方向，徑向活 塞泵和葉輪設置在發(fā)動機和變速器之間。此外，根據本發(fā)明，語句"噴
射流體至輸出部件"的含義包括使液壓油沖擊至輸出部件，使液壓油沿 著輸出部件流動等情況。如上所述的實施例也可以用于這樣的車輛動力傳輸系統(tǒng)，其中電 動發(fā)電機當作原動機使用，其傳輸動力至輸入軸2。而且，除動力傳輸 系統(tǒng)中輸入軸2被設置在車輛寬度方向外，上述實施例可以用于輸入 軸被設置在車輛長度方向上的動力傳輸系統(tǒng)。此外，根據實施例的動 力傳輸系統(tǒng)可以用于任何一種前輪驅動車輛、后輪驅動車輛和四輪驅 動車輛。此外，根據本發(fā)明，輸入部件和輸出部件包括諸如軸、環(huán)形 旋轉部件以及齒輪之類的旋轉部件。也就是說，只需要輸入部件和輸 出部件能夠傳輸動力，并且，它們的材料和結構應當沒有限制。最后，根據如上所述的實施例，在選擇驅動檔位的情形下，外環(huán) 和葉輪以可傳輸動力的方式彼此連接，在選擇倒檔位置的情形下，外 環(huán)和葉輪之間的動力傳輸被切斷。然而，本發(fā)明還可用于這樣的動力 傳輸系統(tǒng)，其中，在選擇倒檔位置的情形下，外環(huán)和葉輪以可傳輸動 力的方式彼此連接，而在選擇驅動檔位的情形下，外環(huán)和葉輪之間的 動力傳輸被切斷。此外，雖然在如上所述的實施例中，配合式離合器 被當作連接部件使用，但是，外環(huán)和葉輪還可以通過摩擦離合器或電 磁離合器而彼此連接。而且，葉輪泵、齒輪泵或類似裝置可以當做容 積式泵使用。在通過從泵排出的液壓油的動能作用驅動輸出部件的情 形下，除了利用的動能外，還需要設置一個傳動機構，用于將動力從 原動機傳輸到輸出部件。在此情況下，齒輪變速器、摩擦式變速器等 裝置可以當做傳動機構使用。
權利要求
1.一種動力傳輸系統(tǒng)，其具有容積式泵和輸出部件，所述容積式泵由原動機驅動，所述輸出部件由從所述容積式泵排出的流體驅動，其特征在于包括旋轉方向切換機構，該旋轉方向切換機構用于在正向和反向之間切換所述輸出部件的旋轉方向。
2. 如權利要求1所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于 所述旋轉方向切換機構包括這樣的機構，該機構用于在第一流路和第二流路之間切換注入流體的路徑，其中，所述流體從所述容積式 泵排出，在正向旋轉所述輸出部件的情形下選擇所述第一流路，而在 反向旋轉所述輸出部件的情形下選擇所述第二流路。
3. 如權利要求1或2所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于 所述旋轉方向切換機構包括這樣的機構，該機構用于通過將所述流體向所述輸出部件噴射來驅動所述輸出部件。
4. 如權利要求3所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于 所述旋轉方向切換機構包括這樣的機構，該機構用于在正向旋轉所述輸出部件的所述路徑被選擇的情形下，通過減少從所述容積式泵 注入到所述輸出部件以使所述輸出部件反向旋轉的所述流體的供應 量，來抑制使所述輸出部件反向旋轉的動能的增加。
5. 如權利要求1至4中任意一項所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在 于，所述容積式泵包括輸入部件，所述原動機的動力輸送至該輸入部件， 連接部件，該連接部件以可傳輸動力的方式連接至所述輸入部件， 并且能夠選擇性地使動力傳輸能夠或不能夠到所述輸出部件；和一機構，在所述連接部件以可傳輸動力的方式與所述輸出部件相連接的情形下，該機構使得所述輸出部件能夠正向旋轉。
6. 如權利要求5所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于 所述旋轉方向切換機構還包括這樣的機構，該機構通過對利用從所述容積式泵排出的所述流體來反向旋轉所述輸出部件的所述流路的 選擇，使所述連接部件不能將動力傳輸至所述輸出部件，從而中斷來 自所述輸入部件的、使所述輸出部件正向旋轉的動力輸送。
7. 如權利要求3或4所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于 所述容積式泵包括輸入部件，所述原動機的動力傳輸至該輸入部件；以及連接部件，該連接部件能夠選擇性地使得動力傳輸能夠或 不能夠到所述輸出部件；并且所述旋轉方向切換機構還包括這樣的機構，該機構通過對利用從 所述容積式泵排出的所述流體來反向旋轉所述輸出部件的所述流路的 選擇，允許從所述容積式泵排出的所述流體向所述輸出部件噴射，同 時通過使所述連接部件不能將動力傳輸至所述輸出部件，來中斷來自 由所述原動機驅動的所述輸入部件的、使所述輸出部件正向旋轉的動 力傳輸。
8. 如權利要求1至7中任意一項所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在 于還包括引導通道，該引導通道用于將所述流體在其驅動所述輸出部件后 引導至所述容積式泵的吸入側，以及回流防止機構，該回流防止機構用于防止所述引導通道內的所述 流體回到所述容積式泵的排出側。
9. 如權利要求8所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于 與所述輸入部件相比，所述容積式泵的所述排出側所處的位置更靠近所述輸入部件的旋轉軸線；所述引導通道由所述輸入部件的側面形成；以及所述回流防止機構通過使所述輸入部件的所述側面朝著所述輸入 部件的外端逐漸變小以增大所述引導通道的流動區(qū)域而形成。
10. 如權利要求1所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于 所述旋轉方向切換機構包括這樣的機構，該機構用于在正向和反向之間切換通過所述流體施加至所述輸出部件的扭矩的方向。
11. 如權利要求l所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于 所述容積式泵包括第一部件，該第一部件在來自所述原動機的動力的作用下旋轉；以及第二部件，該第二部件用于通過相對于第一 部件旋轉來改變液壓室的內容積，以及 所述旋轉方向切換機構包括一機構，該機構用于在使所述第二部件與所述輸出部件相配合以 使這些部件成一體地旋轉的狀態(tài)下限制所述液壓室的所述流體吸入或 所述液壓室的所述流體排出，以及渦輪機構，該機構用于通過在使所述第二部件和所述輸出部件隔 離并且使所述第二部件固定的狀態(tài)下接收所述容積式泵排出的所述流 體來產生使所述輸出部件在與所述第一部件相反的方向上旋轉的扭 矩。
12. 如權利要求ll所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于 所述渦輪機構包括葉輪，該葉輪與所述輸出部件成一體，并且通過接收所述容積式泵排出的流體來產生使所述輸出部件在與所述第一 部件相反的方向上旋轉的扭矩。
13. 如權利要求11或12所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于還包括第一流路，該第一流路將從所述容積式泵排出的所述流體引導至油箱；設置在所述第一流路上的流量控制裝置；以及 第二流路，該第二流路將從所述容積式泵排出的所述流體引導至 所述渦輪機構，并且其中所述旋轉方向切換機構包括這樣的機構，在將所述第二部件 移動至使所述第二部件與所述輸出部件成為一體的情形下，該機構相 對增大所述第一流路的開口區(qū)域并相對減小所述第二流路的開口區(qū) 域；在將所述第二部件從所述輸出部件移開的情形下，該機構相對減 小所述第一流路的開口區(qū)域并相對增大所述第二流路的開口區(qū)域。
14. 如權利要求IO所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于 還包括輸入軸，該輸入軸由所述原動機來旋轉；所述容積式泵包括液壓缸部件，該液壓缸部件安裝在所述輸入 軸的外周緣上，以與所述輸入軸成一體地旋轉，并且該液壓缸部件在 徑向方向上向外開口；活塞，該活塞容納在所述液壓缸部件內，并可 在所述輸入軸的徑向方向上往復運動，并且與所述液壓缸部件一起形 成液壓室；圓柱形部件，該圓柱形部件圍繞著所述液壓缸部件的外周 緣；凸輪面，該凸輪面形成于所述圓柱形部件的內周緣上，并且該凸 輪面的表面輪廓在周緣方向上為連續(xù)的波浪形式；滾動部件，該滾動 部件位于所述凸輪面和所述活塞之間，并且由所述活塞保持?。粡椥?部件，該彈性部件在一個方向上推動所述活塞，以使所述滾動部件與 所述凸輪面相接觸；吸入止逆閥，在所述液壓室的內容積增大的情形 下，該吸入止逆閥打開；排出止逆閥，在所述液壓室的內容積減小的 情形下，該排出止逆閥打開；并且還包括配合機構，該配合機構用于選擇性地使所述圓柱形部件和 一與所述輸出部件成一體的部件相配合，以及與一預定的固定部分相 配合。
15. 如權利要求14所述的動力傳輸系統(tǒng)，其特征在于還包括 葉輪，該葉輪與所述輸出部件成一體；以及一機構，該機構用于當所述圓柱形部件與所述預定的固定部分相 配合時，將從所述容積式泵排出的所述流體向所述葉輪噴射，以在與 所述輸入軸相反的方向上轉動所述輸出部件。
全文摘要
一種動力傳輸系統(tǒng)，其具有容積式泵和輸出部件，所述容積式泵由原動機驅動，所述輸出部件由從所述容積式泵排出的流體驅動。該動力傳輸系統(tǒng)的特征在于包括旋轉方向切換機構，該旋轉方向切換機構用于在正向和反向之間切換所述輸出部件的旋轉方向，該旋轉方向切換機構包括這樣的機構，該機構用于在正向和反向之間切換通過流體而施加于輸出部件的扭矩的方向。
文檔編號F16D33/00GK101128684SQ20068000564
公開日2008年2月20日 申請日期2006年2月20日 優(yōu)先權日2005年2月21日
發(fā)明者北條康夫, 鹽入廣行, 茨木隆次, 野正齊 申請人:豐田自動車株式會社