專(zhuān)利名稱(chēng)：具有輸入加法器的流力機(jī)械傳動(dòng)裝置的制作方法
具有輸入加法器的流力機(jī)械傳動(dòng)裝置 相關(guān)申請(qǐng)的交叉參照
本申請(qǐng)要求2006年11月30日提交的第60/863,499號(hào)美國(guó)專(zhuān)利臨時(shí)申請(qǐng) 的權(quán)益。
背景技術(shù)：
有許多工作車(chē)輛要求具有連續(xù)傳動(dòng)比的高效率傳動(dòng)裝置以給車(chē)輪傳送最 高功率且高度節(jié)省燃油。這些車(chē)輛包括拖車(chē)、裝卸機(jī)、多用途車(chē)和卡車(chē)。這些 車(chē)輛還要求在整個(gè)速度范圍內(nèi)低成本并具有良好的可操控性。本發(fā)明給出了一 種以緊湊和靈活的封裝結(jié)構(gòu)提供一種適合于這些車(chē)輛需求范圍的分配功率的 流力機(jī)械傳動(dòng)裝置。
揭示了兩種可改變模式的數(shù)目的傳動(dòng)裝置，這些模式包括兩個(gè)前進(jìn)模式或 三個(gè)前進(jìn)模式，而它們都只有一種倒退模式。所揭示的傳動(dòng)裝置可提供從全速 倒退至全速前進(jìn)的連續(xù)的傳動(dòng)比，并可在發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置之間不需要用任何 離合器。三模式傳動(dòng)裝置是兩模式傳動(dòng)裝置的衍生形式，且可被設(shè)計(jì)成采用相 同的罩殼和流體靜力裝置。兩模式傳動(dòng)裝置具有一種可允許倒退速度具有可變 通的最大值的可替代的構(gòu)型。
在該傳動(dòng)裝置中，所有的模式都是流體機(jī)械性質(zhì)的且具有呈輸入加法器構(gòu) 型的分配功率流。模式1前進(jìn)和倒退模式的速度都從零速度開(kāi)始且連續(xù)地增速
直至到達(dá)了流體靜力裝置的極限為止。這就允許連續(xù)地從前到倒退作循環(huán)而同 時(shí)又保持連續(xù)的速度和扭矩控制。因而模式1的前進(jìn)和倒退模式是獨(dú)立的流力 機(jī)械模式，故倒退時(shí)的最大扭矩不必與前進(jìn)時(shí)的最大扭矩相同。
該傳動(dòng)裝置方案具有少量的齒輪和最少量的離合器，離合器之一可能就是 制動(dòng)器。取決于模式的數(shù)目，該離合器和齒輪方案采用兩個(gè)或三個(gè)行星齒輪。 行星齒輪相互聯(lián)合運(yùn)作以能形成連續(xù)的傳動(dòng)比，且流體靜力裝置不通過(guò)中央 (至反向位移)，并且沒(méi)有再循環(huán)功率。行星齒輪中的一個(gè)行星齒輪總是用作 功率分配，且連續(xù)地連接至兩個(gè)流體靜力裝置和輸入。第二個(gè)行星齒輪可被旁 路而用作齒輪減速器和換向器，或者以功率分配方式與第一行星齒輪結(jié)合。第
三個(gè)行星齒輪(如果采用的話(huà))可與第一行星齒輪結(jié)合起來(lái)用作功率分配。
流力機(jī)械傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)是流體靜力功率傳輸路徑與機(jī)械功率傳動(dòng)路徑
平行，并設(shè)置成可減小通過(guò)流體靜力部分的平均功率流從而提高運(yùn)作效率的形
式。通常，機(jī)械功率路徑包括起到將傳動(dòng)裝置的輸入或輸出端的功率流加起來(lái)
的作用的行星齒輪組。
平行功率路徑的存在提供了減小輸出速度范圍或扭矩比以進(jìn)一步減少傳
輸?shù)牧黧w靜力功率的可能性；而后，這要求有多種范圍或"模式"來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng) 裝置的全扭矩和速度范圍。多模式的作用在于提高效率且常常還能降低成本。 除了效率和成本以外，各模式中的輸出速度范圍/扭矩比的量值還對(duì)相對(duì)于HST 的尺寸的輸入功率容量有影響。對(duì)于相同尺寸的流體靜力裝置而言，較小的傳 動(dòng)比可有較大的輸出功率。顯然，較多的模式就可允許較少的模式傳動(dòng)比或較 大的傳動(dòng)比或者兩者。這些關(guān)系可提供能符合多種對(duì)于輸入功率、傳動(dòng)比范圍 和效率的市場(chǎng)需求的通用設(shè)計(jì)構(gòu)型的可能性。
多模式的HMT通?？赏ㄟ^(guò)再利用流體靜力構(gòu)件并抓取至不同的機(jī)械構(gòu)件 來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果模式是流體機(jī)械性質(zhì)的，則該機(jī)械構(gòu)件會(huì)是行星齒輪。通常將這 些模式設(shè)置成在模式變換時(shí)無(wú)傳動(dòng)比變化，從而具有連續(xù)的速度或扭矩傳送。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可提高HNT的輸出功率的多模式 觀(guān)T。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種可改進(jìn)流體機(jī)械傳動(dòng)裝置的總的運(yùn)作 狀況的多模式HMT。
從本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，本發(fā)明的這些和其它的目的、特征或優(yōu)點(diǎn)將 會(huì)變得顯而易見(jiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
一種流體機(jī)械傳動(dòng)裝置，設(shè)有第一行星齒輪，第一流體靜力裝置連接到第 一元件，第二流體靜力裝置連接至第二元件，輸入連接至第三元件。該傳動(dòng)裝 置還設(shè)有具有第一、第二和第三元件的第二行星齒輪，其中，主要離合器連接
在第二行星齒輪的第一和第三元件之間。此外，還有至少一個(gè)連接至第二行星 齒輪的輔助離合器，并且，當(dāng)主、輔離合器有選擇地嚙合時(shí)，形成至少兩種具 有連續(xù)傳動(dòng)比的運(yùn)作模式。


圖是流力機(jī)械傳動(dòng)裝置的方框圖2是流力機(jī)械傳動(dòng)裝置的速度圖3是流力機(jī)械傳動(dòng)裝置的示意圖4是流力機(jī)械傳動(dòng)裝置的方框圖5是流力機(jī)械傳動(dòng)裝置的速度圖6是流力機(jī)械傳動(dòng)裝置的示意圖7是流力機(jī)械傳動(dòng)裝置的方框圖8是流力機(jī)械傳動(dòng)裝置的速度圖；以及
圖9是流力機(jī)械傳動(dòng)裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是兩前進(jìn)模式HMT的方框圖。加法器3和4是行星齒輪，且每個(gè)都 有三個(gè)元件。有兩個(gè)可變位性流體靜力裝置5和6。三個(gè)離合器7、 8和9改變 加法器4至輸出2、至加法器3或至基底的連接?？刂破髡{(diào)節(jié)流體靜力裝置5 和6的位移并使離合器動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)所要的傳動(dòng)比和發(fā)動(dòng)機(jī)功率傳送。
輸入1連接至行星齒輪3的加法器元件12，而輸出2連接至行星齒輪4的 元件21。流體靜力裝置5連接至加法器元件14，而流體靜力裝置6連接至元 件25和19。在模式1中，離合器8將輸出2連接至鎖住行星齒輪4的加法器 元件26。在模式2中，離合器7將加法器元件26連接至輸出1，從而形成四 元件行星齒輪3/4。因?yàn)殡x合器8鎖住了行星齒輪4，故它能連接在行星齒輪4 的各元件中的任何兩個(gè)元件之間。在倒退模式中，元件26連接至基底，這種 可防止元件26的旋轉(zhuǎn)。行星齒輪3和3/4是輸入加法器，因?yàn)檩斎?不連接至 可變裝置5或6而連接至加法器3的一個(gè)元件。
圖2是行星齒輪3和4的速度圖。速度圖是行星齒輪所有元件的速度關(guān)系 的圖形表現(xiàn)，它是傳動(dòng)裝置方框圖和齒輪和離合器示意圖的基礎(chǔ)。在圖2中， 垂直軸14、 25和12表示行星齒輪3的元件的速度，而水平軸線(xiàn)36是行星齒 輪比。垂直軸線(xiàn)之間的長(zhǎng)度表示行星齒輪的各齒輪之比。舉例來(lái)說(shuō)，如果軸線(xiàn) 12是環(huán)形齒輪，軸線(xiàn)25是支架，而軸線(xiàn)14是中心齒輪，則該比D/C表示環(huán)形 齒對(duì)中心齒的比。如果元件25的速度為零，且比D/C為一2，則比B/A將會(huì)如 圖中線(xiàn)34所示為一2。由此，中心齒輪的轉(zhuǎn)速將會(huì)是環(huán)形齒輪之兩倍且為相反方向。
該速度圖上還加有諸離合器的位置以及行星齒輪間的齒輪比。負(fù)的比表示 各行星齒輪的旋轉(zhuǎn)方向是相反的。速度圖都用正的輸出速度表示前進(jìn)方向，盡 管實(shí)際的旋轉(zhuǎn)方向?qū)τ谪?fù)的齒輪比而言將是相反的。
垂直軸線(xiàn)19、 26和21是行星齒輪4的諸元件。在元件12和26之間有個(gè) 負(fù)的比22/23，而在元件25和19之間有個(gè)負(fù)的比18/28。模式1以離合器8嚙 合且元件19和25為零速度的狀態(tài)來(lái)起動(dòng)。如圖中線(xiàn)34所示，元件12是處在 使元件14為接近最高負(fù)速度以使流體靜力裝置5的輸入速度。由于行星齒輪4 用離合器8鎖住，故元件21也如圖中線(xiàn)37所示為零速度。當(dāng)控制器致使流體 靜力裝置5和6改變HMT的傳動(dòng)比并向前驅(qū)動(dòng)時(shí)，元件25增速，而元件24 減速并達(dá)到如圖中在軸線(xiàn)14處的線(xiàn)35所示的零速度。輸出21如圖中線(xiàn)38所 示沿正方向增速。在模式1中的最高速度處，比18/28和22/23構(gòu)成為可使第 二模式離合器7的各元件接近同步速度。
因?yàn)槟Ｊ?是用離合器7嚙合的，故行星齒輪4的功能改變?yōu)橛糜诠β史?配，從而允許流體靜力裝置將它們的位移反向而不以再循環(huán)功率狀態(tài)運(yùn)作。隨 著離合器7的嚙合，行星齒輪3和4中的每一個(gè)的兩個(gè)元件相互連接，形成單
個(gè)的四元件行星齒輪功能但在連接的元件間具有不同的傳動(dòng)比。因?yàn)榱黧w靜力 裝置5和6將位移變動(dòng)方向反向，行星齒輪3是反向的，使元件25減速至零 速度，并負(fù)向地使元件14增速。這就會(huì)使元件19的速度降至零速度。由于元 件26現(xiàn)在連接至輸入，故元件21如圖中線(xiàn)39所示增速，而將輸出速度提升 至其模式2中的最高值。
可通過(guò)將在接近零、也接近離合器9的同步速度的輸出速度下的離合器9 嚙合來(lái)獲得倒退速度。這會(huì)致使元件21在元件19沿正方向增速時(shí)反向。最高 倒退速度由圖中軸線(xiàn)21處的線(xiàn)40示出。
即使傳動(dòng)裝置在零速度處以及在零速度與最高前進(jìn)速度之間改變模式，仍 可從全速倒退變到全速前進(jìn)以連續(xù)的傳動(dòng)比變化將連續(xù)功率從發(fā)動(dòng)機(jī)傳送至 輪子。對(duì)于減速轉(zhuǎn)換，該過(guò)程反過(guò)來(lái)。可以與第5,560,203號(hào)美國(guó)專(zhuān)利相同的 方式或通過(guò)其它合適的控制手段來(lái)實(shí)施傳動(dòng)控制功能。因此，將第5,560,203 號(hào)美國(guó)專(zhuān)利援引于此。取決于車(chē)輛的要求，可通過(guò)省去離合器8或離合器9來(lái) 消除模式2或倒退。
也可有其它的速度圖來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入速度1和輸出速度2之間同樣的關(guān)系。例
如，可將元件14置于離元件25的元件12的相反側(cè)。這就會(huì)要求流體靜力裝 置5來(lái)起動(dòng)接近最高正向速度并由此將其位移的符號(hào)反過(guò)來(lái)。速度圖只需滿(mǎn)足 輸入速度對(duì)輸出速度的要求，并實(shí)現(xiàn)所要求的轉(zhuǎn)換點(diǎn)而不超出行星齒輪元件速 度、合理的齒輪比和零件經(jīng)濟(jì)性方面的限制。該變化會(huì)使圖1方框圖保持不變。
在每種模式的范圍內(nèi)，流體靜力裝置5和6運(yùn)作至零速度但不越過(guò)零，這 就是說(shuō)，沒(méi)有裝置以其負(fù)的起動(dòng)位移(the negative of its starting displacement) 來(lái)運(yùn)作。這允許在流體靜力傳動(dòng)裝置中沒(méi)有再循環(huán)的功率，從而減小傳動(dòng)功率 并提高效率。流體靜力裝置5和6的相反位移變化與該兩裝置沒(méi)有負(fù)位移的組 合可使該傳動(dòng)裝置適合于同時(shí)用相同的行程機(jī)構(gòu)來(lái)使該兩裝置行進(jìn)。
用于圖1和2的HMT的齒輪和離合器方案示于圖3。輸入軸1偏置并平 行于輸出軸2。行星齒輪3位于輸入軸中心線(xiàn)上；元件12是個(gè)環(huán)，元件14是 中心齒輪，而元件25是支架。再加上行星輪13就構(gòu)成行星齒輪3的齒輪組。 至于行星齒輪4，它位于輸出中心線(xiàn)上，并具有作為一個(gè)環(huán)的元件19、作為中 心齒輪的元件21和作為支架的元件26。再加上行星輪20就構(gòu)成行星齒輪4的 齒輪組。流體靜力裝置5用齒輪組16/15連接至元件14。流體靜力裝置6用齒 輪組17/18連接至元件25。齒輪組18/28連接行星齒輪3的元件25和行星齒輪 4的元件19。離合器7、 8和9在與行星齒輪4相同的中心線(xiàn)上彼此相鄰。元 件12用齒輪組22/23連接至離合器8。
該齒輪和離合器示意圖構(gòu)成為可以傳動(dòng)裝置的布局來(lái)達(dá)到若干目的。輸入 和輸出處在相鄰且平行的中心線(xiàn)上以與車(chē)輛的要求相符。輸入中心線(xiàn)和行星齒 輪3的布置可形成貫通的PTO驅(qū)動(dòng)27。輸出中心線(xiàn)、行星齒輪4和離合器的 布置可形成用于前、后驅(qū)動(dòng)軸和諸車(chē)軸的貫通輸出軸2。離合器7、 8、 9彼此 相鄰以便于發(fā)送功率給它們。最高速的元件是中心齒輪14和21，以使高速旋 轉(zhuǎn)度質(zhì)量最小。
圖4 6的三前進(jìn)模式傳動(dòng)裝置，除了它具有附加的行星齒輪、離合器和 有關(guān)的齒輪以用于增加第三模式外，該傳動(dòng)裝置與圖1 3的兩前進(jìn)模式傳動(dòng) 裝置相類(lèi)似。與兩模式HMT相似的三模式元件具有在相同的標(biāo)號(hào)數(shù)上加以100 的標(biāo)號(hào)。例如，用于兩模式的行星齒輪3對(duì)于三模式是行星齒輪103，而元件 14對(duì)于三模式是元件114。用于三模式的描述內(nèi)容與用于兩模式的相同而不再 重復(fù)描述。
圖4示出三模式HMT的方框圖。加法器110是個(gè)行星齒輪并具有三個(gè)元 件132、 133和130。元件133連接至元件114，而元件132連接至輸出102。 有將元件130連接至輸入101的附加的第三模式。這就用離合器111嚙合時(shí)連 接至行星齒輪103來(lái)形成四元件行星齒輪功能。行星齒輪110/103是個(gè)輸入加 法器，因?yàn)檩斎?01不連接至可變流體靜力裝置105或106而連接至加法器110 的一個(gè)元件。
圖5是用于行星齒輪103、 104和105的速度圖。垂直軸線(xiàn)133、 130和132 是行星齒輪110的元件。在元件130和112之間有負(fù)的比141/129，而在元件 133和114之間有正的比115/116/146。元件132和121是直接連接在一起的。 模式l、模式2和倒退的運(yùn)作情況與兩模式的相同。在模式2的最高速度處， 比141/129和115/116/146構(gòu)成為可使第三模式離合器111的元件處于接近同步 速度。
由于模式3是用離合器Ul來(lái)進(jìn)行的，行星齒輪103/110的功能是功率分 配并允許流體靜力裝置將它們的位移反向而不以再循環(huán)功率狀態(tài)運(yùn)作。流體靜 力裝置105和106沿反方向行進(jìn)但并不經(jīng)過(guò)零速度或運(yùn)作成它們的負(fù)的起動(dòng)位 移。不過(guò)，行星齒輪110現(xiàn)在沿元件125相同方向改變速度，因?yàn)樗F(xiàn)在用正 的齒輪比115/116/146連接至元件114。(注意這在圖5中呈現(xiàn)為相反方向， 因?yàn)楦綀D規(guī)定總是將前進(jìn)輸出速度定為正。)從線(xiàn)142起動(dòng)，當(dāng)流體靜力裝置 106增速時(shí)，流體靜力裝置105減速，元件133減速而如圖中線(xiàn)143所示提升 輸出132。由于元件121連接至元件132，它也如圖中線(xiàn)140所示將速度提升 至最高值。即使在零速度處傳動(dòng)裝置改變模式并在零與最高前進(jìn)速度之間改變 兩次，仍可能從全速倒退至全速前進(jìn)以連續(xù)的傳動(dòng)比變化來(lái)將連續(xù)的功率從發(fā) 動(dòng)機(jī)傳送至車(chē)輪。
用于圖4和圖5的HMT的齒輪和離合器示意圖示于圖6。對(duì)于行星齒輪 110來(lái)說(shuō)，元件132是中心齒輪，元件130也是中心齒輪，而元件133是支架。 雙行星輪組131/145連接中心齒輪130和132。通過(guò)將流體靜力裝置105驅(qū)動(dòng) 齒輪116用作在齒輪115和146之間的惰輪來(lái)實(shí)現(xiàn)元件114和133之間的正的 齒輪比。離合器111通過(guò)齒輪組141/129來(lái)與元件112相連接。元件121和132 直接相連接，因?yàn)樗鼈兾挥谙嗤行木€(xiàn)上。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人們會(huì)知道，也可有滿(mǎn)足圖4和5的要求的其它的行星 齒輪元件的布局。例如，如果在環(huán)和中心齒輪間有個(gè)雙重行星輪組，則元件126 可以是個(gè)環(huán)，而元件119是支架。這個(gè)變化不會(huì)影響到圖5的速度圖。
該齒輪和離合器示意圖構(gòu)成為可以傳動(dòng)裝置的布局來(lái)達(dá)到若干目的。輸入 和輸出處在相鄰且平行的中心線(xiàn)上以與車(chē)輛的要求相符。輸入中心線(xiàn)的布置可
形成貫通的PTO驅(qū)動(dòng)127。輸出中心線(xiàn)的布置可形成用于前、后驅(qū)動(dòng)軸和諸車(chē) 軸的貫通驅(qū)動(dòng)。最高速的元件是中心齒輪，以使旋轉(zhuǎn)質(zhì)量最小。齒輪、離合器 和流體靜力裝置的布局可形成第三模式，該模式作為相同的基本的兩個(gè)模式傳 動(dòng)裝置的附加模式而被納入其中。
圖7示出另一個(gè)兩前進(jìn)模式HMT的方框圖。與圖1、 2和3傳動(dòng)裝置相同 的許多元件以同樣的方式應(yīng)用并具有相同的標(biāo)號(hào)。加法器3和4是行星齒輪且 各有三個(gè)元件。有兩個(gè)可變位移流體靜力裝置5和6。三個(gè)離合器7、 58和59 改變加法器4與加法器3的連接?？刂破髡{(diào)節(jié)流體靜力裝置5和6的位移，并 使離合器動(dòng)作以達(dá)到所要的傳動(dòng)比和發(fā)動(dòng)機(jī)功率傳送。
輸入1連接至行星齒輪3的加法器元件12，而輸出2連接至行星齒輪4的 元件21。流體靜力裝置5連接至加法器元件14，流體靜力裝置6連接至元件 25和19。在模式1中，離合器58將加法器元件19連接至鎖住行星齒輪4的 元件21。在模式2中，離合器7將加法器元件26連接至輸入1，形成四元件 行星齒輪3/4。在倒退模式中，元件21連接至使元件21沿與元件19相反的方 向旋轉(zhuǎn)的元件25。行星齒輪3和3/4是輸入加法器，因?yàn)檩斎雔.不連接至可變 裝置5或6而連接至加法器3的一個(gè)元件。
圖8是該另一種兩模式HMT和行星齒輪3和4的速度圖。在圖8中，垂 直軸線(xiàn)14、 25和12表示行星齒輪3的元件的速度，而水平軸線(xiàn)36是行星齒 輪比。垂直軸線(xiàn)19、 26和21是行星齒輪4的元件。在元件12和26之間有負(fù) 的比22/23，而在元件25和19之間有負(fù)的比18/28。在元件21和25之間有正 的比51/52。模式l在離合器58嚙合且元件19和25零速度的狀態(tài)下來(lái)起動(dòng)。 這就使流體靜力裝置6也處于零速度。如圖中線(xiàn)34所示，元件12處于使元件 14為接近最高負(fù)速度且流體靜力裝置5被連接的輸入速度。由于行星齒輪4用 離合器58鎖住，故元件21如圖中線(xiàn)37所示也處于零速度。當(dāng)控制器致使流 體靜力裝置5和6改變HMT的傳動(dòng)比并向前驅(qū)動(dòng)時(shí)，元件25增速，而元件14 減速并如圖中軸線(xiàn)14處的線(xiàn)35所示達(dá)到零速度。輸出21如圖中線(xiàn)38所示沿 正方向增速。在模式1中的最高速度時(shí)，比18/28和22/23構(gòu)成為可使第二模 式離合器7的各元件接近同步速度。
由于模式2是用離合器7嚙合的，行星齒輪4的功能改變?yōu)楣β史峙洳⒁?br> 而可使流體靜力裝置將它們的位移反向而不以再循環(huán)功率狀態(tài)運(yùn)作。隨著離合
器7的嚙合，行星齒輪3和4中的每一個(gè)的兩個(gè)元件相互連接，形成單個(gè)四元 件行星齒輪，但在所連接的元件之間具有不同的傳動(dòng)比。因?yàn)榱黧w靜力裝置5 和6將位移變化方向反向，行星齒輪4就反向，使元件25減速至零速度，并 負(fù)向地使元件14增速。這就可使元件19減速至零速度。由于元件26現(xiàn)在是 連接至輸入的，故元件21如圖中線(xiàn)39所示增速，將輸出速度提升至模式2中 的其最高速度。
可通過(guò)在接近零輸出速度、也接近離合器59的同步速度處將離合器59嚙 合來(lái)獲得倒退速度。這就致使元件21在元件19沿正方向增速時(shí)反向。最高倒 退速度如圖中軸線(xiàn)21處的線(xiàn)40所示。由于將比51/52是獨(dú)立地選擇的，故元 件21的倒退速度與任何前進(jìn)速度比無(wú)關(guān)。
用于圖7和8的HMT的齒輪和離合器示意圖如圖9所示。輸入軸1偏置 并平行于輸出軸2。行星齒輪3位于輸入軸中心線(xiàn)上元件12是個(gè)環(huán)，元件 14是中心齒輪而元件25是支架。再加上行星輪12就構(gòu)成行星齒輪3齒輪組。 行星齒輪4在輸出中心線(xiàn)上，并具有作為環(huán)的元件19，元件21是中心齒輪而 元件26是支架。再加上行星輪20就構(gòu)成行星齒輪4齒輪組。流體靜力裝置5 用齒輪組16/15連接至中心齒輪14。流體靜力裝置6用齒輪組17/18連接至支 架25。齒輪組18/28連接行星齒輪3的支架25和行星齒輪4的環(huán)19。離合器 58和59在與行星齒輪4相同的中心線(xiàn)上彼此相鄰。環(huán)12直接連接至離合器7。 齒輪組51/52通過(guò)離合器59來(lái)連接流體靜力裝置6和中心齒輪21。中心齒輪 21以與環(huán)19相反方向旋轉(zhuǎn)，因?yàn)樗怯蓙?lái)自流體靜力裝置6的三個(gè)齒輪 17/18/28驅(qū)動(dòng)的。
該齒輪和離合器示意圖構(gòu)成為可以傳動(dòng)裝置的布局來(lái)達(dá)到若干目的。輸入 和輸出處于相鄰且平行的中心線(xiàn)上以與車(chē)輛的要求相符。輸入中心線(xiàn)和行星齒 輪3的布置可形成貫通的PTO驅(qū)動(dòng)27。輸出中心線(xiàn)、行星齒輪4和離合器的 布置可形成用于前、后驅(qū)動(dòng)軸和諸車(chē)軸的貫通的輸出軸2。離合器58和59彼 此相鄰，以便將功率發(fā)送給它們。離合器7處在輸入中心線(xiàn)上，以使離合器7 的扭矩最小并使傳動(dòng)裝置所要的空間最優(yōu)。最高速的元件是中心齒輪14和21， 以使高速旋轉(zhuǎn)質(zhì)量最小。
可將第三模式以與圖4、 5和6類(lèi)似的方式附加至圖7、 8和9的傳動(dòng)裝置。 這樣就揭示了多個(gè)流力機(jī)械傳動(dòng)裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，流力機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)有第一行星齒輪，該第一行星齒輪中第一流體靜力裝置連接至第一元件， 第二流體靜力裝置連接至第二元件，輸入連接至第三元件。在該實(shí)施例中，該 流力機(jī)械傳動(dòng)裝置還設(shè)有具有第一、第二和第三元件的第二行星齒輪，其中， 主要離合器連接在第二具有三元件的行星齒輪的第一和第三元件之間。此外， 至少一個(gè)輔助離合器連接至第二具有三元件的行星齒輪，其中，當(dāng)主、輔離合 器有選擇地或依次地嚙合時(shí)，可形成至少兩種具有連續(xù)傳動(dòng)比的運(yùn)作模式。
在該流體機(jī)械傳動(dòng)裝置的實(shí)施例中，第二具有三元件的行星齒輪的第二元 件可連接至第一具有三元件的行星齒輪的第一元件。第二具有三元件的行星齒 輪的第三元件可連接至輸出。此外，在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，給輸入提供來(lái)自 發(fā)動(dòng)機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)連接而不用離合器。該實(shí)施例還能包括設(shè)有第一、第二和第 三元件的第三具有三元件的行星齒輪，第一元件通過(guò)輔助離合器連接至第一具 有三元件的行星齒輪的第三元件，第三具有三元件的行星齒輪的第二和第三元 件連接至第一具有三元件的行星齒輪的第一元件和輸出。
在該第一實(shí)施例中，第二離合器也可位于第二具有三元件的行星齒輪的第 一元件與第一具有三元件的行星齒輪的第三元件之間。類(lèi)似地，換向離合器可
連接在第二具有三元件的行星齒輪的第一元件和基底之間。此外，換向離合器 還可連接在第二具有三元件的行星齒輪的第二和第三元件之間。較佳的是，換 向離合器在第二具有三元件的行星齒輪的第二和第三元件之間具有換向齒輪。
在又一個(gè)實(shí)施例中，流力機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)有具有第一、第二和第三元件的 第一具有三元件的行星齒輪，其中，第一和第二元件連接至流體靜力傳動(dòng)裝置，
而第三元件連接至輸入。此外，在該實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝痪哂腥男行驱X輪 的第一元件在最高速和零速度之間移動(dòng)時(shí)，第一具有三元件的行星齒輪的第二 元件在零速度和高速之間移動(dòng)。該實(shí)施例還附加設(shè)有具有第一、第二和第三元 件的第二具有三元件的行星齒輪，其中，第二具有三元件的行星齒輪的第二元
件連接至第一具有三元件的行星齒輪的第一元件，而第二具有三元件的行星齒 輪的第三元件連接至輸出。該實(shí)施例中還設(shè)有至少兩個(gè)連接至第二具有三元件 的行星齒輪的離合器，并且在有選擇地嚙合這些離合器時(shí)，可形成至少兩種具 有連續(xù)的傳動(dòng)比的運(yùn)作模式。
在該又一實(shí)施例中， 一個(gè)離合器可連接在第一具有三元件的行星齒輪的第 三元件和第二具有三元件的行星齒輪的第一元件之間。類(lèi)似地，換向離合器可 連接在第二具有三元件的行星齒輪的第一元件和基底之間?；蛘撸?一個(gè)離合器
可連接在第二具有三元件的行星齒輪的兩個(gè)元件之間。在還有一個(gè)實(shí)施例中， 第一具有三元件的行星齒輪的第一元件具有對(duì)第二具有三元件的行星齒輪的 第二元件的負(fù)的齒輪比，而第一具有三元件的行星齒輪的第三元件具有對(duì)第二 具有三元件的行星齒輪的第一元件的負(fù)的齒輪比。
該實(shí)施例還可進(jìn)一步包括具有第一、第二和第三元件的第三具有三元件的 行星齒輪，其中，第三具有三元件的行星齒輪的第三元件連接至第二具有三元 件的行星齒輪的第三元件，而第三具有三元件的行星齒輪的第二元件連接到第 一具有三元件的行星齒輪的第二元件，以及輔助離合器設(shè)在第三具有三元件的 行星齒輪的第一元件和第一具有三元件的行星齒輪的第三元件之間。此外，在 該實(shí)施例中，在第三具有三元件的行星齒輪的第一元件的第一具有三元件的行
星齒輪的第三元件之間可有負(fù)的比，而在第三具有三元件的行星齒輪的第二元 件和第一具有三元件的行星齒輪的第二元件之間有正的比。在該實(shí)施例中，換
向離合器可在第二具有三元件的行星齒輪的第三元件和第一具有三元件的行 星齒輪的第一元件之間連接成正的比。
在另外還有一個(gè)實(shí)施例，流力機(jī)械傳動(dòng)裝置可設(shè)有位于輸入中心線(xiàn)上并且 有第一、第二和第三元件的第一具有三元件的行星齒輪，該第一具有三元件的
行星齒輪在第三元件處連接至輸入。該實(shí)施例還附加地設(shè)有具有第一、第二和 第三元件的第二三行星齒輪，該第二具有三元件的行星齒輪位于輸出中心線(xiàn)上 并在第三元件處連接至輸出。流力機(jī)械傳動(dòng)裝置連接至第一具有三元件的行星 齒輪的第二和第三元件，并有至少兩個(gè)離合器連接至第二具有三元件的行星齒 輪。由此就可有選擇地或依次地使離合器嚙合，以形成至少兩個(gè)帶有連續(xù)的傳 動(dòng)比的運(yùn)作模式。
在該實(shí)施例中，流力機(jī)械傳動(dòng)裝置具有兩個(gè)可變流體靜力裝置，其中，第 一流體靜力裝置在多個(gè)運(yùn)作模式中的每一個(gè)中沿第二流體靜力裝置的相反方 向改變位移。更確切說(shuō)，第一和第二流體靜力裝置在傳動(dòng)裝置的整個(gè)速度范圍 內(nèi)沒(méi)有負(fù)的起動(dòng)位移。
此外，在該實(shí)施例中，第二具有三元件的行星齒輪的第二元件可連接至第 一具有三元件的行星齒輪的第一元件。離合器也可彼此相鄰，而輸入軸能延伸 通過(guò)傳動(dòng)裝置，以達(dá)到將功率去除的目的。此外，輸出軸可延伸通過(guò)傳動(dòng)裝置， 以在傳動(dòng)裝置的兩端提供驅(qū)動(dòng)。較佳的是，第一和第二具有三元件的行星齒輪 的最高速元件是中心齒輪。
此外，在該實(shí)施例中可有三個(gè)離合器，其中，第一離合器在第一具有三元 件的行星齒輪的兩個(gè)元件之間，第二離合器在第二具有三元件的行星齒輪的第 一元件和第一具有三元件的行星齒輪的第三元件之間，而換向離合器連接至第 二具有三元件的行星齒輪。確切地說(shuō)，第三具有三元件的行星齒輪位于輸出中
心線(xiàn)上并具有連接至輸出的第三元件、連接至第一具有三元件的行星齒輪的第 二元件以及通過(guò)第四離合器連接至第一行星齒輪的第三元件的第一元件。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的哪些人會(huì)知道，對(duì)于該裝置還可作出其它的多種改型而 不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍。所有這些改型和變動(dòng)都落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)的范 圍內(nèi)，從而都應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種流力機(jī)械傳動(dòng)裝置，包括第一行星齒輪，第一流體靜力裝置連接至第一元件，第二流體靜力裝置連接至第二元件，輸入連接至第三元件；第二行星齒輪，具有第一、第二和第三元件；主要離合器，連接在所述第二行星齒輪的第一和第三元件之間；以及連接至所述第二行星齒輪的至少一個(gè)輔助離合器；其中，當(dāng)主、輔離合器有選擇地嚙合時(shí)，形成至少兩種具有連續(xù)傳動(dòng)比的運(yùn)作模式。
2. 如權(quán)利要求1所述的流力機(jī)械傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述第二行星齒輪的 第二元件連接至所述第一行星齒輪的第一元件。
3. 如權(quán)利要求1所述的流力機(jī)械傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述第二行星齒輪的 第三元件連接至輸出。
4. 如權(quán)利要求1所述的流力機(jī)械傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述輸入是來(lái)自發(fā)動(dòng) 機(jī)的且無(wú)離合器的直接驅(qū)動(dòng)連接。
5. —種流力機(jī)械傳動(dòng)裝置，包括具有第一、第二和第三元件的第一行星齒輪，其中所述第一和第二元件連接 至流體靜力裝置，而所述第三元件連接至輸入；其中，當(dāng)所述第一行星齒輪的所述第一元件在最高速度和零速度之間移動(dòng)時(shí)，所述第一行星齒輪的所述第二元件在零速度和高速度之間移動(dòng)；并且，至少兩個(gè)離合器連接至第二行星齒輪，且當(dāng)所述離合器有選擇地嚙合 時(shí)，形成至少兩種具有連續(xù)傳動(dòng)比的運(yùn)作模式。
6. 如權(quán)利要求5所述的流力機(jī)械傳動(dòng)裝置，其特征在于，在所述第一行星齒輪 的所述第三元件和所述第二行星齒輪的所述第一元件之間連接離合器。
7. 如權(quán)利要求5所述的流力機(jī)械傳動(dòng)裝置，其特征在于，在所述第二行星齒輪 的所述第一元件和基底之間連接換向離合器。
8. —種流力機(jī)械傳動(dòng)裝置，包括第一行星齒輪，在輸入中心線(xiàn)上且具有第一、第二和第三元件并在所述第三 元件處連接至輸入；第二行星齒輪，在輸出中心線(xiàn)上且具有第一、第二和第三元件并在所述第三 元件處連接至輸出；連接至所述第一行星齒輪的所述第二和第三元件的流體靜力裝置；至少兩個(gè)連接至所述第二行星齒輪的所述第一元件的離合器；以及其中，當(dāng)所述離合器有選擇地嚙合時(shí)，形成至少兩種具有連續(xù)傳動(dòng)比的運(yùn)作模式。
9. 如權(quán)利要求8所述的流力機(jī)械傳動(dòng)裝置，其特征在于，還包括第一和第二可 變流體靜力裝置；其中在各運(yùn)作模式中的每一種中，所述第一流體靜力裝置沿所述 第二流體靜力裝置的相反方向改變位移。
10. 如權(quán)利要求9所述的流力機(jī)械傳動(dòng)裝置，其特征在于，在所述傳動(dòng)裝置的 整個(gè)速度范圍中所述第一和第二流體靜力裝置沒(méi)有負(fù)的起動(dòng)位移。
全文摘要
一種流力機(jī)械傳動(dòng)裝置，它設(shè)有各具有第一、第二和第三元件的第一和第二行星齒輪。第一行星齒輪的第一元件連接至第一流體靜力裝置，而第一行星齒輪的第二元件連接至第二流體靜力裝置，且第一行星齒輪的第三元件連接至輸入。主要離合器連接在第二行星齒輪的第一和第三元件之間，而至少一個(gè)輔助離合器連接至第二行星齒輪。當(dāng)主、輔離合器有選擇地嚙合時(shí)，可形成至少兩種具有連續(xù)傳動(dòng)比的運(yùn)作模式。
文檔編號(hào)F16H47/04GK101173707SQ200710166929
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月30日
發(fā)明者F·W·波爾曼, W·高爾納 申請(qǐng)人:沙厄-丹福絲股份有限公司