本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序所述的液壓變矩器。

背景技術(shù)：

在常用的變矩器或變速器中，力從驅(qū)動(dòng)軸至輸出軸的傳遞是經(jīng)由齒輪、聯(lián)軸器或中間軸進(jìn)行。這些變速器由于復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)和耐用材料而相對昂貴，并且它們也很重。

因此，公知不同的無級變速器，其中扭矩的傳遞是借助流體來進(jìn)行。de2’431’555公開了一種液力變速器，其中受發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵所產(chǎn)生的油流轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。ep-a-0’259’590描述了一種可調(diào)式靜液壓變速器，所述靜液壓變速器具有在徑向上集并的泵/馬達(dá)單元，所述泵/馬達(dá)單元具有往復(fù)可調(diào)的輸送量。de-a-1’962’613公開了一種靜液壓變速器，其中泵和馬達(dá)被分別設(shè)計(jì)成葉片泵和葉片馬達(dá)。這里的泵和馬達(dá)也是在氣缸中在徑向上被布置成一個(gè)在另一個(gè)內(nèi)部。此處，氣缸具有外運(yùn)轉(zhuǎn)面和內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)面，所述運(yùn)轉(zhuǎn)面被布置成偏心的，以便調(diào)整輸送量并且因此調(diào)整扭矩。

然而，這些液壓變速器是以相對復(fù)雜的方式建構(gòu)、難以進(jìn)行調(diào)整、并且具有相對較低的動(dòng)力傳遞。

此外，從ep1’001’172中，得知一種葉片泵，所述葉片泵包括定子，所述定子是以其在徑向上相對于驅(qū)動(dòng)軸可調(diào)的方式來安裝在軸承殼體內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)是創(chuàng)造一種液壓變矩器，所述液壓變矩器造價(jià)低廉并且易于調(diào)整。

該目標(biāo)是通過具有權(quán)利要求1的特征的液壓變矩器來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的變矩器包括至少兩個(gè)葉片式定子/轉(zhuǎn)子組，所述定子/轉(zhuǎn)子組在軸向上次第地布置，其中所述定子中的至少一者并且優(yōu)選是所有所述定子與相應(yīng)的相關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)子隔開的間距可以在至少一個(gè)徑向上基于壓力和/或離心力而改變，由此改變泵室的大小。通過調(diào)整此變化，可以產(chǎn)生連續(xù)可變變速。改變徑向間距引致可以被輸送通過泵室的泵液體的輸送量的變化，并且因此引致第二定子/轉(zhuǎn)子組的驅(qū)動(dòng)的變化。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，可變定子由至少兩個(gè)部分組成，所述兩個(gè)部分可以借助齒部彼此嚙合。

根據(jù)本發(fā)明，對定子與轉(zhuǎn)子相隔的間距的調(diào)整并且因此對由驅(qū)動(dòng)軸傳遞至輸出軸的扭矩的調(diào)整在一方面是借助復(fù)位彈簧來進(jìn)行，所述復(fù)位彈簧是在徑向上朝所述軸的軸線對定子施加力，以及在另一方面是借助調(diào)整活塞來進(jìn)行，所述調(diào)整活塞在所述變矩器加速和減速的情況中作用于所述定子并且改變泵室的大小。

根據(jù)本發(fā)明的裝置具有小的結(jié)構(gòu)尺寸、相對較小的自重以及最佳適應(yīng)的力傳遞。

可以從從屬權(quán)利要求中獲得額外的有利實(shí)施方案。

附圖說明

在下文，借助優(yōu)選的示例性實(shí)施方案來闡釋本發(fā)明的主題，所述實(shí)施方案呈現(xiàn)于附圖中。其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的變矩器的縱截面；

圖2示出了根據(jù)圖1的變矩器沿著a-a截取的截面；

圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明的定子的第一部分的視圖；

圖3b示出了根據(jù)圖3a的細(xì)節(jié)的局部截面；

圖4示出了轉(zhuǎn)子的視圖；

圖5示出了控制泵的截面；

圖6a示出了泵側(cè)控制板的截面；

圖6b示出了從第一側(cè)觀看的、根據(jù)圖6a的控制板的視圖；

圖6c示出了從第二側(cè)觀看的、根據(jù)圖6a的控制板的視圖；

圖7示出了控制殼體的視圖，以及

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的變矩器在加速狀態(tài)下的示意圖。

具體實(shí)施方式

在圖1中，呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)可調(diào)液壓變矩器，也被稱作單元變換器(zellenwandler)。所述變矩器包括殼體g，驅(qū)動(dòng)軸或泵軸p從一側(cè)穿過所述殼體，并且輸出軸或馬達(dá)軸m從另一側(cè)穿過所述殼體。所述兩個(gè)軸在殼體g的中心彼此靠近，但是并沒有彼此連接。它們形成公共軸線。

在殼體g中，布置有至少兩個(gè)(此處正好是兩個(gè))葉片式定子/轉(zhuǎn)子組sr1、sr2，所述葉片式定子/轉(zhuǎn)子組具有外葉片活塞支撐件。所述葉片式定子/轉(zhuǎn)子組在軸向上次第地布置并且優(yōu)選地是同樣地建構(gòu)。第一葉片式定子/轉(zhuǎn)子組sr1形成葉片泵并且安裝在泵殼體1中；第二葉片式定子/轉(zhuǎn)子組sr2形成葉片馬達(dá)并且安裝在馬達(dá)殼體2中。所述兩個(gè)殼體1、2是基本上鏡面對稱地建構(gòu)，其中取決于所要的傳動(dòng)比，葉片馬達(dá)具有比葉片泵大的質(zhì)量。此處呈現(xiàn)的實(shí)例適合于卡車。在泵殼體1與馬達(dá)殼體2之間，布置有控制殼體3。

在泵殼體1中，布置有控制泵4，驅(qū)動(dòng)軸p穿過所述控制泵。在圖5中呈現(xiàn)了此控制泵4的截面圖。所述控制泵具有入口40以便將泵液體(優(yōu)選是油)從外面引入控制泵4中，并且具有出口41以便將油引入第一定子/轉(zhuǎn)子組rs1中。此外，存在控制通道42。此控制泵4產(chǎn)生并調(diào)整在啟動(dòng)變換器時(shí)所需的控制壓力。

基本原理如下：驅(qū)動(dòng)軸p驅(qū)動(dòng)第一定子/轉(zhuǎn)子組sr1的轉(zhuǎn)子6。此轉(zhuǎn)子將扭矩傳遞至加壓的泵流體，所述泵流體驅(qū)動(dòng)第二定子/轉(zhuǎn)子組sr2的轉(zhuǎn)子6'，所述轉(zhuǎn)子又剛性地連接至輸出軸m。通過調(diào)整泵流體的量，可以產(chǎn)生無級變速。根據(jù)本發(fā)明，如下文更詳細(xì)地闡釋，此調(diào)整是基于壓力和/或離心力借助轉(zhuǎn)子6與定子7之間的間距的變化來進(jìn)行。由于所述兩個(gè)組中的兩個(gè)定子7、7'可以借助所述調(diào)整來不同地打開，因此可以設(shè)定任何所要變速。

泵殼體1具有基本上圓形的外周。在內(nèi)部中，殼體1具有被再分成兩個(gè)級的中空空間。與控制泵4相鄰的級具有扁平的圓形形狀并且用于旋轉(zhuǎn)固定地容納具有控制功能的泵側(cè)壓力板5。所述壓力板確保轉(zhuǎn)子與定子之間的無間隙密封。第二級具有基本上矩形的截面，其中它在縱向上借助兩個(gè)相對設(shè)置的鼻部10來延伸。這可以在圖2中看出。第一葉片式定子/轉(zhuǎn)子組sr1布置在此級中。

如圖1中同樣可見，接下來是具有位置固定的中心控制板30的控制殼體3，所述控制板在圖7中呈現(xiàn)。隨后是馬達(dá)殼體2，所述馬達(dá)殼體也具有兩個(gè)級，并且所述馬達(dá)殼體相對于泵殼體1是對稱地建構(gòu)，但缺少用于控制泵的凹座。此處，第二定子/轉(zhuǎn)子組sr2與控制板30相鄰布置，并且后面跟著馬達(dá)側(cè)壓力板5'，所述馬達(dá)側(cè)壓力板是以旋轉(zhuǎn)固定的方式來布置，所述馬達(dá)側(cè)壓力板的結(jié)構(gòu)優(yōu)選地是與泵側(cè)壓力板5的結(jié)構(gòu)相同。輸出軸m穿過馬達(dá)殼體2。

在圖2中，呈現(xiàn)了泵殼體1的截面。貫穿馬達(dá)殼體2中的對應(yīng)位點(diǎn)所截取的截面將是相同的。定子/轉(zhuǎn)子組sr1的泵定子7具有與泵殼體1的第二級相同的截面，但所述泵定子被設(shè)計(jì)成更短。優(yōu)選地，所述差值并且因此最大位移距離是5-10mm。定子7具有至少大致圓形的中心開口，所述開口具有內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)面70，相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)子6布置在所述開口中。轉(zhuǎn)子6的單個(gè)視圖可以在圖4中看到。轉(zhuǎn)子6此處置于驅(qū)動(dòng)軸p上，所述驅(qū)動(dòng)軸的外周是有齒的。為此，泵轉(zhuǎn)子6具有用于驅(qū)動(dòng)軸p的容納開口，所述開口在此區(qū)域中也是有齒的。泵轉(zhuǎn)子6由驅(qū)動(dòng)軸p驅(qū)動(dòng)。

轉(zhuǎn)子6具有均勻分布在周界上的若干凹座，活塞狀的葉片活塞60以徑向可移位的方式安裝在所述凹座中。借助這些葉片活塞60，轉(zhuǎn)子6在定子7的內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)面70上運(yùn)轉(zhuǎn)，其中泵流體從定子/轉(zhuǎn)子組sr1的驅(qū)動(dòng)側(cè)吸入側(cè)被泵抽至組sr1的相對設(shè)置的壓力側(cè)。位于定子7與轉(zhuǎn)子6之間的泵流體也被轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)迫至圓形路徑中。

根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在可以借助油壓且/或借助通過油的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的科里奧利力或離心力改變定子7與轉(zhuǎn)子6相隔的間距。為此，定子7由至少兩個(gè)部分組成，所述定子優(yōu)選地是由金屬或另一剛性材料制成。所述部分中的一者呈現(xiàn)于圖3a中。在此處所描述的實(shí)例中，定子7由正好兩個(gè)部分71、72組成，所述兩個(gè)部分是相對于彼此基本上鏡面對稱地建構(gòu)，并且所述兩個(gè)部分相對于彼此的位置可以基于壓力和/或離心力而改變。在此過程中，運(yùn)轉(zhuǎn)面70的圓形形狀沿兩個(gè)對角線相對的方向分開。在圖2中，呈現(xiàn)了稍分開的位置。如圖3b中可見，部分71、72中的每一者包括對角線相對的齒部73，所述齒部可以與相鄰部分或另一部分的齒部嚙合。由此，可以根據(jù)指導(dǎo)借助壓力和/或離心力將定子7拉開并且再拉攏。

根據(jù)本發(fā)明的變矩器此外包括用于調(diào)整并限制此運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。一方面，為此，在定子7的鼻部74中，布置有復(fù)位彈簧75，所述彈簧在徑向上朝驅(qū)動(dòng)軸p的軸線對定子施加力。另一方面，在所述鼻部的兩側(cè)上，同樣在定子7的較短側(cè)中，各布置一調(diào)整活塞76、77。在這些調(diào)整活塞76、77的區(qū)域中，定子7具有徑向上延伸的調(diào)整通道開口78，所述調(diào)整通道開口將活塞76、77液壓連接至通過轉(zhuǎn)子6與定子7之間的間距形成的腔室。如果如此處所呈現(xiàn)，正好存在兩個(gè)部分71、72，那么在各情況中每部分兩個(gè)調(diào)整通道開口78和在各情況中兩個(gè)相關(guān)聯(lián)的調(diào)整活塞76、77是足夠的。優(yōu)選地，部分71、72的每一開口78在另一部分71、72中具有對角線相對的對應(yīng)部分。另外，布置在同一部分中的兩個(gè)開口78關(guān)于中心線l鏡面對稱地布置。此中心線l與驅(qū)動(dòng)軸p的軸線相交并且相對于兩個(gè)節(jié)段的分離平面t垂直地延伸。在各情況中，在加速情況中，活塞76、77中的一者(此處是具有元件符號76的活塞)用于調(diào)整流體提升量，并且在減速情況中，標(biāo)有元件符號77的活塞用于調(diào)整。此處，對角線相對的活塞調(diào)整同一類驅(qū)動(dòng)。

如圖6a、6b、6c和圖7中所呈現(xiàn)，泵側(cè)壓力板和馬達(dá)側(cè)壓力板5、5'以及中心控制板30具有縱向通道50、31，所述通道在相應(yīng)轉(zhuǎn)子6、6'的周向上延伸。另外，泵側(cè)控制板和馬達(dá)側(cè)控制板5、5'在各情況中具有至少一個(gè)圓形控制開口51，所述開口與轉(zhuǎn)子6的葉片活塞60液壓連通連接。在與壓力板5、5'的通道以及開口50/51相鄰處，布置有壓力墊50'、51'，以便確保轉(zhuǎn)子與定子之間的軸向密封。

三個(gè)板5、5'、30的縱向通道50、31優(yōu)選地是次第地布置成一直線。此處，每一板5、5'、30優(yōu)選地具有均勻分布在其周界上的四個(gè)縱向通道50、31。壓力板5、5'在此處是以其將會(huì)置于調(diào)整通道開口78的區(qū)域中的方式來布置。這些縱向通道50、31連接至泵室，使得兩個(gè)定子/轉(zhuǎn)子組rs1和rs2成液壓連通連接。通過定子7的變化位置，可以改變開口的大小并且因此改變通過量。

如上文所描述，可以調(diào)整定子7被泵流體的壓力以及也被由泵流體的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力迫使分開的程度。由于可以分開調(diào)整泵定子7和馬達(dá)定子7'，因此可以借助不同的間距來獲得無級變速。舉例來說，在加速情況中，作用于泵定子7的油壓增加。此時(shí)，當(dāng)調(diào)整活塞76向泵定子7施加壓力來加速時(shí)，此壓力被傳遞至馬達(dá)定子7'，所述馬達(dá)定子根據(jù)其調(diào)整而被迫分開。減速是沿相反方向來發(fā)生。對應(yīng)的加速在圖8中進(jìn)行圖示，其中箭頭表示油流。

根據(jù)本發(fā)明的裝置使得可以廉價(jià)地制造無級變速器，所述無級變速器另外還易于調(diào)整并且具有最優(yōu)化的力傳遞。

元件符號列表

p泵軸

m馬達(dá)軸

g殼體

l中心線

t分離平面

sr1第一葉片式定子/轉(zhuǎn)子組

sr2第二葉片式定子/轉(zhuǎn)子組

1泵殼體

10鼻部

2馬達(dá)殼體

3控制殼體

30中心控制板

31縱向通道

4控制泵

40入口

41出口

42控制通道

5泵側(cè)壓力板

5'馬達(dá)側(cè)壓力板

50縱向通道

50'壓力墊

51控制開口

51'壓力墊

6泵轉(zhuǎn)子

60葉片

6'馬達(dá)轉(zhuǎn)子

7泵定子

70內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)面

71第一部分

72第二部分

73齒部

74鼻部

75復(fù)位彈簧

76用于加速的調(diào)整活塞

77用于減速的調(diào)整活塞

78調(diào)整通道開口

7'馬達(dá)定子