一种液力－机械式变速装置（２）可接收来自一车辆引擎（６）的各分流功率输入，一分流输入驱动静液传动装置（４）而另一分流输入驱动机械功率输入端（２６）。无限可变的静液功率输出（２１），在机械传动装置（８）中与多种比例的其分流输入功率相结合，以便获得多种比例的液力－机械输出功率，用于在各范围之间同步换档的情况下平稳地推进车辆从静止经过多个传动范围达到最大速度。此液力－机械式变速装置（２）特别适用于越野车辆，诸如农用拖拉机。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液力-机械式变速装置，特别是可用于越野车辆传动系统之内的多级液力-机械式变速装置。
技术介绍
多年来，已经提出了用于小汽车和轻型营运车辆的变速装置的无数设计，利用液力变速装置来倍增引擎转矩以从静止起加速一部车辆并随后恢复或更可取地增大输出速度势。不过，这种设计工作一般地已经导致液力变速装置，虽然具有合乎要求的转矩容量，但却巨大而又沉重，很不方便。其次，这些变速装置表现出效率不够最佳，并因而燃油受约和/或运转功能方面有所损失。作为以上指出的纯粹液力变速装置的一种代换方案，液力-机械式变速装置已经用在大型建筑和军事越野车辆之中。这种变速装置一般地属于一种分流式功率输入类型，其中静液传动装置和机械传动装置由车辆引擎并行地予以驱动。静液传动装置将其来自引擎的分流机械输入功率转变为静液输出功率，后者可以在一特定的静液行程范围之内在速度和转矩方面无限地变更。这一静液输出功率在机械传动装置之中与其来自引擎的分流机械输入功率相结合以产生多功率级的液力-机械输出功率。每一功率级之中的速度和转矩，起初由机械传动装置的各齿轮比确定，可以通过变更静液传动装置的行程而使之无限地变更。一种适当设计的液力-机械式变速装置可以有效地提供同步的变速换档，随着车辆从静止起加速到最大速度，提供出从引擎到(各)主动车轮的平稳而不被中断的动力流线。一种附加的好处是，引擎可以在或接近其峰值效率输出速度下运转而不管变速装置输出速度。不过，为达到越野车辆在加速度、速度和燃油节约方面所要求的运转性能，机械传动装置照例需要太多的齿轮传动系统，诸如一些直齿轮、小齿轮轮系和行星齿轮之系。比如，农用拖拉机变速装置要求很宽的速比范围和精确地使引擎功率匹配于行驶速度和驱力器驱动式机具的能力。因而，一般的拖拉机变速装置具有多达24个速度级。这种机械变速装置在大小、重量、效率、成本等方面遭遇到与其相应液力变速装置一样的缺点。专利技术概述因此本专利技术的目的是，基本上免除先前技术中诸如农用拖拉机这样的越野车辆的一或多项局限性和缺点。为此应按照本专利技术的用途，如所实施和广泛说明的那样，本专利技术提供一种多级液力-机械式变速装置，组合地包括变速装置控制器，用于接收操作工速度指令；静液传动装置，具有用于传动上连接于原动机的第一机械输入端和单向静液输出端，静液传动装置可操作地被连接以便由变速装置控制器控制并提供第一机械输入端速度与静液输出端速度之间、在一至少1∶0至1∶1的连续范围之内的无限可变的传动比。此变速装置还包括机械传动装置，其有传动连接于原动机的第二机械输入端和连接于车辆的主动车轮的变速装置输出端。机械传动装置包括第一行星齿轮轮系，具有以第一传动比连接于第二机械输入端的第一齿轮件，以及第二和第三齿轮件；第二行星齿轮轮系，具有以第二传动比连接于第二机械输入端的第四齿轮件，以及第五和第六齿轮件；以及一复合齿轮机构，包括第三和第四相互连接的行星齿轮轮系，具有连接于第一行星齿轮轮系的第三齿轮件的第七齿轮件，一连接于静液输出端的第八齿轮件，一连接于第二行星齿轮轮系的第六齿轮件的第九齿轮件，以及一连接起来作为变速装置输出端的第七齿轮件。机械传动装置还包括工作范围换档装置，由变速装置控制器回应于操作工输入速度指令而予以致动，用于通过第四行星齿轮轮系制动和/或离合所选定的各齿轮件以造成在变速装置输出端处、每一至少一个倒退范围和至少第一、第二和第三前进范围之内的无限可变的输出速度。本专利技术的其他各项目的和优点将部分地叙述在以下的说明之中，以及将部分地从此说明中显然可见，或者可以通过本专利技术的实施而获悉。本专利技术的各项目的和优点将借助于所附各项权利要求中具体指出的各项原理及其综合而予以实现和达到。应当理解，前面的一般说明和以下的详细说明二者都只是例证性的和解释性的，并不约制已作出权利要求声明的本专利技术。附图简要说明各个附图，与说明书结合而构成本说明书的一部分，它们表明本专利技术的一当前最佳实施例并与本说明一起用以解释本专利技术的各项原理。附图说明图1A是按照本专利技术的一实施例构成的一种液力-机械式变速装置的示意简图；图1B和1C是杠杆模拟图，表示图1A变速装置实施例中四个行星齿轮轮系；图2A-2G是杠杆模拟图，提供了图1A变速装置实施例中四个行星齿轮轮系在每一多级传动范围之中运转的图解分析；图3是一表格，指出图1A变速装置实施例中多个制动器和离合器，它们在每一传动范围内被啮合，并显示每一传动范围的一些示范性操作参数；图4是变速装置控制器的方框图，可以用来遍及其多级传动范围操作图1A的变速装置实施例。图5是一静液传动装置的概括侧视图，此装置可以用在图1A的变速装置实施例之中。在视图中，同样的参考编号指的是同样的零部件。优选实施例的详细说明按照本专利技术的一种多级液力-机械式变速装置包括一分流输入端，用于在一静液传动装置与一机械传动装置之间分开原动机的功率输出。静液传动装置可予以操作，以便在范围从1∶0到至少1∶1的连续变速比下把分流输入功率转换为静液输出功率。机械传动装置把分流输入功率与来自静液传动装置的液压输出功率结合起来以提供液力-机械输出功率，以便用于一种负荷，诸如一部车辆的一只或多只主动车轮。其次，本专利技术的机械传动装置能够在多路动力流线路径之间转换分流输入功率，这些路径包括用于以不同的各转矩和速度传动比下相应的多个机械功率输出的、机械齿轮轮系的各种独特组合。机械传动装置随后各别地使每一机械输出与静液传动装置输出相结合以多个速度和转矩范围产生液力-机械输出功率。在每一范围之内，通过在1∶0与至少1∶1之间变更静液传动装置传动比而获得无限可变的传动比。转向图1A的示意简图，它表明本专利技术的一项当前最佳的实施例，其中，一多级液力-机械式变速装置，一般以2表示，它包括输入轴22，用于从原动机，诸如内燃机6接受输入功率。此输入功率在静液传动装置(HSU)4与一有机械传动装置8的中间轴26之间分开。如图1中借助于实例所示，静液传动装置4直接从输入轴22自引擎6接受其分流输入，而机械传动装置8经由输入轴22驱动的一直齿齿轮24接受其分流输入，齿轮24则啮合于一固定在中间轴26左端上的直齿齿轮25。两直齿齿轮28和30驱动此中间轴26。直齿齿轮28啮合于一由一套筒轴上带的直齿齿轮29，它被连接以便带动一输入行星齿轮轮系14的太阳齿轮S1。直齿齿轮29也由一离合器CL1有选择地联接于一连接于输入行星齿轮轮系14的齿环R1的一套筒轴40。设置制动器B2以便将套筒轴40连接于变速装置箱体41，并因而制动此套筒轴和齿环R1而制止转动。在此情况下，齿环R1被称作是“接地的”。仍然参照图1A，中间轴的直齿齿轮30啮合于装在一套筒轴42上的直齿齿轮33，它连接于一第二输入行星齿轮轮系20的太阳齿轮S4。直齿齿轮33还通过离合器CL2有选择地连接于套筒轴34；此套筒轴也连接于第二输入行星齿轮轮系20的齿环R4并通过制动器B3有选择地接地于变速装置箱体41。输出轴21上的静液传动装置4的无级变速静液输出共同地施加于行星齿轮轮系16的太阳齿轮S2和行星齿轮轮系18的太阳齿轮S3，它们用作一种复合齿轮轮系，亦致把它们各太阳齿轮上的静液输入复合于来自行星齿轮轮系19和20的机械输入以产生轴10上的一变速装置输出。为完成变速装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种车用多级液力－机械式变速装置，组合地包括：变速装置控制器，以便接收操作工速度指令；静液传动装置，具有第一机械输入端，以便在驱动连接于原动机和单向静液输出端，此静液传动装置可操作地被连接，以便由变速装置控制器控制而在第一机械输入端 的速度与静液输出端的速度之间提供一个处在至少１∶０到１∶１的连续范围之内的无限可变的传动比；以及机械传动装置，具有第二机械输入端，以便驱动连接于原动机和连接于车辆的主动车轮的变速装置输出端，此机械传动装置包括：第一行星齿轮轮系，具有 第一齿轮件，以第一传动比连接于第二机械输入端，以第二和第三齿轮件；第二行星齿轮轮系，具有第四齿轮件，以第二传动比连接于第二机械输入端，以及第五和第六齿轮件；复合齿轮机构，包括第三和第四相互连接的行星齿轮轮系，此轮系具有第七齿轮件，连 接于第一行星齿轮轮系的第三齿轮件；第八齿轮件，连接于静液输出端；第九齿轮件，连接于第二行星齿轮轮系的第六齿轮件；以及第七齿轮件，作为变速装置输出端；以及工作范围换档装置，由变速装置控制器回应于操作工输入速度指令予以促动，用于制动和／或离 合第一到第四行星齿轮轮系中所选定的各齿轮件，并在变速装置输出端处、在至少一个倒退范围和至少第一、第二和第三前进范围的每一个之内产生无限可变的输出速度。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：RF拉金，
申请(专利权)人：通用动力防卫系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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