專利名稱：一種液力變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液力傳動機(jī)械，更具體地說，涉及一種通過液力傳動并實(shí)現(xiàn)變速
功能的變速器。
背景技術(shù)：
液力傳動機(jī)械包括液壓馬達(dá)、液力變速器和液力偶合器等。由于液力傳動容易實(shí)
現(xiàn)平滑調(diào)速并具有傳遞功率大等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，其中最典型的液力變速器是由液壓泵 和液壓馬達(dá)構(gòu)成。現(xiàn)有泵和馬達(dá)構(gòu)成的液力變速器，馬達(dá)轉(zhuǎn)子與泵的軸之間沒有剛性連接 部件，泵與馬達(dá)僅通過流體傳遞動力，泵和馬達(dá)間的流體流量與傳動比成反比，即傳動比越 小流量就越大，所以傳動效率會隨著傳動比的變小而下降。通常情況下，原動機(jī)的轉(zhuǎn)速與功 率特性決定了液力變速器長期工作在小傳動比范圍內(nèi)。如，現(xiàn)有液力變速器工作在傳動比
為i : l時，液力變速器內(nèi)的流體流量變得較大傳動效率不高，從而影響了傳統(tǒng)液力變速器 的普遍使用。如，現(xiàn)有液力變速器較難適用于傳動效率要求較高的領(lǐng)域。如，一些對節(jié)能要 求較高的汽車或其它交通工具。

發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種液力變速器，它通過液力驅(qū) 動機(jī)構(gòu)與動力輸入軸之間設(shè)置的連接部件來提高傳動效率。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種液力變速器，包括變量泵，動力輸入軸連接 變量泵和液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子與定子構(gòu)成可相對轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，液力驅(qū) 動機(jī)構(gòu)的定子有動力輸出機(jī)構(gòu)，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定子與變量泵構(gòu)成可相對轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，變量 泵油道連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)油道。 在上述方案的基礎(chǔ)上本實(shí)用新型還有以下進(jìn)一步的方案 所述動力輸入軸為輸入軸，輸入軸與液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成剛性連接。 所述液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)為容積式液壓馬達(dá)。 所述容積式液壓馬達(dá)為鉸接式葉片結(jié)構(gòu)，固定葉片的根部固定在定子上，鉸接葉
片的根部鉸接定子，固定葉片和鉸接葉片的末端鉸接有矩形滑塊。 所述變量泵油道通過配流機(jī)構(gòu)連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)油道。 所述配流機(jī)構(gòu)結(jié)合動力輸入軸并與動力輸入軸構(gòu)成同步轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。 所述動力輸入軸與動力輸出機(jī)構(gòu)中的輸出軸構(gòu)成同軸心。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下 因?yàn)椋瑒恿斎胼S連接變量泵和液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子與定 子構(gòu)成可相對轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定子有動力輸出機(jī)構(gòu)，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定子與變 量泵構(gòu)成可相對轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，變量泵油道連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)油道。所以，當(dāng)動力輸入軸驅(qū)動液 力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子與定子可構(gòu)成液力傳動。本實(shí)用新型的優(yōu)
點(diǎn)在于，不但可以用變量泵實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，而且在傳動比越接近于i : i時，變量泵和液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)之間的流體流量越小，尤其在傳動比為i : i時，流體流量最小可接近于零，從而
使本實(shí)用新型達(dá)到較高的傳動效率。本實(shí)用新型適用于經(jīng)常工作在較小傳動比并需要調(diào)速
的大功率機(jī)械。如，汽車等交通工具。
在采取進(jìn)一步的方案后本實(shí)用新型還有以下優(yōu)點(diǎn)所述動力輸入軸為輸入軸時，有利于簡化動力輸入機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)；所述動力輸入軸
為輸入軸，輸入軸與液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成剛性連接時，有利于提高傳動效率。 所述液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)為容積式液壓馬達(dá)，容積式結(jié)構(gòu)的液壓馬達(dá)可同時連接動力輸
入軸和動力輸出機(jī)構(gòu)。 所述容積式液壓馬達(dá)為鉸接式葉片結(jié)構(gòu)，固定葉片的根部固定在定子上，鉸接葉 片的根部鉸接定子，固定葉片和鉸接葉片的末端鉸接有矩形滑塊。鉸接式葉片結(jié)構(gòu)可降低 葉片磨損并有利于提高液壓馬達(dá)的容積效率。 所述變量泵油道通過配流機(jī)構(gòu)連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)油道，配流機(jī)構(gòu)可以使變量泵油 道和液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)油道保持對應(yīng)連接。 所述配流機(jī)構(gòu)結(jié)合動力輸入軸并與動力輸入軸構(gòu)成同步轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，有利于簡化配 流機(jī)構(gòu)油道。 所述動力輸入軸與動力輸出機(jī)構(gòu)中的輸出軸構(gòu)成同軸心時，有助于本實(shí)用新型的 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。

圖1是本實(shí)用新型的剖切示意圖； 圖2是液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的剖切示意圖； 圖3是葉片結(jié)構(gòu)的局部示意圖； 圖4是變量機(jī)構(gòu)的局部示意圖； 圖5是配流盤的軸測示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳述本實(shí)用新型的實(shí)施方式 參看圖l。 一種液力變速器，變量泵可使用現(xiàn)有技術(shù)。變量泵包括變量機(jī)構(gòu)3和 泵4，泵4使用容積式液壓泵。液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子6和定子7，定子7活套在轉(zhuǎn)子6上 并與轉(zhuǎn)子6構(gòu)成可相對轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。動力輸入軸用于連接動力。如，動力輸入軸可通過齒輪、 聯(lián)軸器等傳動件結(jié)合發(fā)動機(jī)，或者動力輸入軸直接連接發(fā)動機(jī)的曲軸。動力輸入軸是直接 或間接連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)子6的部件。如，動力輸入軸可以是變量泵上的可轉(zhuǎn)動部件如 葉片泵的轉(zhuǎn)子，葉片泵的轉(zhuǎn)子連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子6。動力輸入軸可直接或間接的連接 變量泵。如，動力輸入軸連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子6，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接變量泵，即動力輸入 軸連接變量泵和液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子。當(dāng)動力輸入軸為輸入軸1時，輸入軸1連接泵4的 轉(zhuǎn)子，輸入軸1連接泵4的轉(zhuǎn)子后延伸至液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)并用鍵連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子6， 即所述動力輸入軸為輸入軸l，輸入軸1與液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成剛性連接。液力驅(qū)動機(jī) 構(gòu)的定子7包括動力輸出機(jī)構(gòu)，即液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定子有動力輸出機(jī)構(gòu)。動力輸出機(jī)構(gòu)是 連接負(fù)載的機(jī)構(gòu)。如，動力輸出機(jī)構(gòu)可使用聯(lián)軸器、帶輪、花健或輸出軸8等。聯(lián)軸器或輸出軸8可使用螺絲固定在液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定子7上。輸入軸1和輸出軸8用軸承支撐在變 速器外殼的端蓋2上可轉(zhuǎn)動，即液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定子與變量泵構(gòu)成可相對轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。輸入 軸1和輸出軸8同軸心，輸入軸1的末端可用軸承支撐在液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定子7上，即所述 動力輸入軸與動力輸出機(jī)構(gòu)中的輸出軸構(gòu)成同軸心。泵4上的油道IO連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu) 定子7上的油道9，即變量泵油道連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)油道。 所述液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)為容積式液壓馬達(dá)。容積式液壓馬達(dá)可使用現(xiàn)有技術(shù)如齒輪馬 達(dá)，齒輪馬達(dá)的主動齒輪連接動力輸入軸，齒輪馬達(dá)的外殼有動力輸出機(jī)構(gòu)。容積式液壓馬 達(dá)也可以使用本實(shí)用新型的鉸接式葉片結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式如下 參看圖2、圖3。容積式液壓馬達(dá)包括轉(zhuǎn)子6、定子7和葉片。定子7包括導(dǎo)流盤 11、葉輪12、端蓋13和擺輪20，導(dǎo)流盤11、葉輪12和端蓋13用螺絲固定成一體，端蓋13固 定輸出軸8。葉片包括一個固定葉片14和多個鉸接葉片15，固定葉片14的根部固定在擺 輪20上，即固定葉片14的根部固定在定子7上，鉸接葉片15的根部鉸接在擺輪20上，即 鉸接葉片15的根部鉸接定子7，固定葉片14和鉸接葉片15的末端鉸接有矩形滑塊18，矩 形滑塊18為矩形結(jié)構(gòu)可在葉輪12上的滑槽內(nèi)滑動。轉(zhuǎn)子6包括偏心輪21，擺輪20活套在 偏心輪21上，偏心輪21可在擺輪20內(nèi)轉(zhuǎn)動，即液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子與定子構(gòu)成可相對轉(zhuǎn) 動結(jié)構(gòu)。偏心輪21也可以活套在定子7的外面，這時輸出軸8可固定在擺輪20上。輸入 軸1連接發(fā)動機(jī)等原動機(jī)，偏心輪21用鍵連接在輸入軸1上，當(dāng)輸入軸1被驅(qū)動后可帶動 偏心輪21旋轉(zhuǎn)，偏心輪21驅(qū)使擺輪20則作周期性的擺動，葉片之間的工作腔隨之發(fā)生周 期性的變化。隨著擺輪20的周期性擺動，矩形滑塊18做往復(fù)運(yùn)動，矩形滑塊18和葉輪12 之間的容積腔22也發(fā)生周期性的變化。將容積腔22與變量泵或液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的高壓油道 導(dǎo)通，可使矩形滑塊18壓緊葉片克服離心力。高壓油道即泵4上的油道10或定子7上的 油道9。為了更好的密封，矩形滑塊18上可設(shè)有密封翼19，容積腔22內(nèi)的高壓可驅(qū)使密封 翼19緊貼葉輪12。為了便于葉片的加工，葉片可以由葉頭16和葉身17構(gòu)成，葉頭16與葉 身17的連接可采用嵌固或焊接工藝。 參看圖4。變量泵可使用現(xiàn)有技術(shù)，也可以使用和液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)一樣的鉸接式葉片 結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用鉸接式葉片結(jié)構(gòu)時，只要能調(diào)節(jié)偏心輪25與輸入軸1的偏心度即可實(shí)現(xiàn)變量 功能。實(shí)施方式如下 變量機(jī)構(gòu)3包括設(shè)在輸入軸1上的變量油道23和能徑向滑動的滑柱24，偏心輪 25穿過輸入軸1并活套在滑柱24上，當(dāng)變量機(jī)構(gòu)3向變量油道23內(nèi)壓入高壓油后可驅(qū)使 滑柱24頂著偏心輪25作徑向位移，偏心輪25在輸入軸1上的徑向位置改變，從而改變了 相對于輸入軸1的偏心度。 參看圖1、圖5。配流機(jī)構(gòu)包括配流盤5，配流盤5用鍵連接在輸入軸1上，當(dāng)輸入 軸1被驅(qū)動后可使配流盤5旋轉(zhuǎn)，即所述配流機(jī)構(gòu)結(jié)合動力輸入軸并與動力輸入軸構(gòu)成同 步轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。泵4、配流盤5和液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子6串聯(lián)在輸入軸1上，配流盤5上設(shè)有 配流流道26，配流流道26可使泵4上的油道10與定子7上的油道9保持對應(yīng)連接，即所述 變量泵油道通過配流機(jī)構(gòu)連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)油道。配流盤5位于泵4和液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定 子7之間，當(dāng)在變量泵或液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)上用液壓或彈性部件如彈簧施加軸向力后，配流盤5 的端面可緊貼泵4和定子7實(shí)現(xiàn)端面配流。 配流機(jī)構(gòu)也可以通過配流軸用軸配流的方式使變量泵油道連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)油道。配流機(jī)構(gòu)可以是變量泵或液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一部分，如，配流機(jī)構(gòu)可以和偏心輪21構(gòu)成 一體而成為液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)子6的一部分。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)為容積式液壓馬達(dá)時，容積式液壓馬達(dá)通 過轉(zhuǎn)子6和定子7可同時連接輸入軸1和輸出軸8，轉(zhuǎn)子6與定子7互相可構(gòu)成液力傳動。 當(dāng)變量泵的排量調(diào)節(jié)為零時，由于液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)內(nèi)的流體無法經(jīng)過變量泵流動，轉(zhuǎn)子6就 驅(qū)使定子7作同向轉(zhuǎn)動，兩者的轉(zhuǎn)速差可接近于零；當(dāng)變量泵的排量不為零時，轉(zhuǎn)子6與定 子7的轉(zhuǎn)速差隨變量泵排量的改變而改變，即調(diào)節(jié)變量泵的排量可改變輸入軸1與輸出軸8 的傳動比實(shí)現(xiàn)變速功能。當(dāng)轉(zhuǎn)子6驅(qū)使定子7作同向運(yùn)動時，兩者的轉(zhuǎn)速差越小，傳動比就 越接近于1 : l，這時變量泵和液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)之間的流體流量就越小，傳動效率也就越高。 根據(jù)以上實(shí)施方式，本實(shí)用新型還有如下說明 1.由于液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子6只有在驅(qū)使定子7作同向旋轉(zhuǎn)時才能減小流量直至 接近于零，而動力輸入軸連接的原動機(jī)如發(fā)動機(jī)不允許反轉(zhuǎn)驅(qū)動，這時當(dāng)負(fù)載有要求反向 旋轉(zhuǎn)時，可在動力輸入軸或動力輸出機(jī)構(gòu)上連接正反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的正反轉(zhuǎn)控制。 正反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可使用現(xiàn)有技術(shù)，如行星齒輪結(jié)構(gòu)。 2.只有當(dāng)變量泵的排量大于等于容積式液壓馬達(dá)的排量時才能通過變量機(jī)構(gòu)使 動力輸入軸與動力輸出機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)離合功能。由于本實(shí)用新型的調(diào)速范圍較寬，可以減小變 量泵的排量提高效率。這也是本使用新型的優(yōu)點(diǎn)之一。當(dāng)變量泵的排量小于馬達(dá)的排量 時，為了實(shí)現(xiàn)離合功能，可在動力輸入軸或動力輸出機(jī)構(gòu)上連接離合器，或者在變量泵和馬 達(dá)之間的液壓回路上設(shè)置閥門來控制，如，流量閥。
權(quán)利要求一種液力變速器，包括變量泵，其特征在于，動力輸入軸連接變量泵和液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子與定子構(gòu)成可相對轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定子有動力輸出機(jī)構(gòu)，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定子與變量泵構(gòu)成可相對轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，變量泵油道連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)油道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種液力變速器，其特征在于，所述動力輸入軸為輸入軸 (l)，輸入軸(1)與液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成剛性連接。 >
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液力變速器，其特征在于，所述液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)為容積式 液壓馬達(dá)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種液力變速器，其特征在于，所述容積式液壓馬達(dá)為鉸接 式葉片結(jié)構(gòu)，固定葉片(14)的根部固定在定子(7)上，鉸接葉片(15)的根部鉸接定子(7)， 固定葉片(14)和鉸接葉片(15)的末端鉸接有矩形滑塊(18)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液力變速器，其特征在于，所述變量泵油道通過配流機(jī) 構(gòu)連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)油道。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液力變速器，其特征在于，所述配流機(jī)構(gòu)結(jié)合動力輸入 軸并與動力輸入軸構(gòu)成同步轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液力變速器，其特征在于，所述動力輸入軸與動力輸出 機(jī)構(gòu)中的輸出軸構(gòu)成同軸心。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種通過液力傳動并實(shí)現(xiàn)變速功能的變速器。一種液力變速器，包括變量泵，動力輸入軸連接變量泵和液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子與定子構(gòu)成可相對轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定子有動力輸出機(jī)構(gòu)，液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定子與變量泵構(gòu)成可相對轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，變量泵油道連接液力驅(qū)動機(jī)構(gòu)油道。本實(shí)用新型可在一定的傳動范圍內(nèi)減小液力變速器內(nèi)流體流量而提高傳動效率。本實(shí)用新型適用于經(jīng)常工作在較小傳動比并需要調(diào)速的大功率機(jī)械。如，汽車等交通工具。
文檔編號F16H39/04GK201547206SQ20092019832
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月15日
發(fā)明者潘國陶 申請人:潘國陶