CN103423440A - 具有多个传动比的泵组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有多个传动比的泵组件。与原动机连接的车辆变速器的泵组件包括链传动组件,具有转子的液压泵,以及行星齿轮组。链传动组件的主动链轮可转动地与原动机连接。行星齿轮组包括第一、第二、和第三构件。第一构件可与泵一起转动并且第三构件可与从动链轮一起转动。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于自动机动车变速器的液压泵组件并且尤其涉及一种包括多个传动比的离轴泵组件。
背景技术
该部分的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息并且可以或可以不构成现有技术。
许多现代的自动机动车辆变速器使用受控的液压流体(变速器油)以致动离合器和制动器从而获得所需的接合的组合并且提供有用的传动比顺序。这样的液压流体的控制由包括引导液压流体流动通过至离合器和制动器致动器的通路的组合的多个短管阀的阀体而获得。阀体供给有典型地来自由发动机输出轴或变速器输入轴驱动的齿轮或叶轮泵的加压液压流体。
因为是这样的通用变速器构造并且因为这样的自动变速器的制造容积,已经进行进一步的研究和开发以降低成本并且将这样的泵的性能最佳化。例如,将这样的泵简化以减少它们的重量和成本,减小它们的尺寸以改进包装,改进低速性能,改进低温性能并且减少高速能量损耗这些全都是发展与改进的领域。
尤其地,典型的变速器泵可以与车辆的发动机相同或相近的速度转动。泵的尺寸通常为满足在低速怠速发动机条件下的液压压力以及变速器的容积需求。当泵的尺寸增加时泵内的摩擦力增加。因此,满足在发动机怠速速度附近的变速器的液压需求的较大直径较高排量泵通常产生不需要的阻力损失并且减小了车辆的效率。这些泵提供了在较高发动机转速时由变速器消耗的更多的油流量,导致了整个变速器效率的损失。
本发明涉及减少泵阻力损失的改进并且当满足在发动机怠速时的变速器的液压需求的同时改进了变速器效率。
发明内容
与原动机连接的用于车辆变速器的泵组件包括链传动组件,具有转子的液压泵,行星齿轮组,和第一和第二扭矩传递装置。链传动组件包括主动链轮和从动链轮。主动链轮可转动地与原动机连接。行星齿轮组包括第一、第二、和第三构件。第一构件可与液压泵的转子一起转动以及第三构件可与链传动组件的从动链轮一起转动。第一扭矩传递装置有选择地可接合以将行星齿轮组的第二构件与固定构件相互连接。第二扭矩传递装置有选择地可接合以将第一、第二、和第三构件中的一个与第一、第二、和第三构件的另一个相互连接。扭矩传递装置可接合以至少建立第一和第二档位状态。在第二档位状态中泵的转子以大于行星齿轮组的第三构件的转速两倍的转速转动。
在本发明的另一实施例中,第一和第二扭矩传递装置是锥形离合器。
在本发明的仍然另一实施例中,泵组件进一步包括换档装置和偏置构件。换档装置包括其中第一扭矩传递装置脱离并且第二扭矩传递装置接合的第一位置以及其中第二扭矩传递装置脱离和第一扭矩传递装置接合的第二位置。偏置构件推动换档装置至第二位置。
在本发明的仍然另一实施例中,泵包括在高的泵速度时减少气穴的喷嘴。
在本发明的仍然另一实施例中,变速器具有预定液压压力和流量需求。当泵在怠速条件下以车辆的原动机的速度工作时泵具有小于变速器的液压流动需求的排量。
在本发明的仍然另一实施例中,泵在每次泵的转子的旋转时排出小于十立方厘米的液压流体。
在本发明的仍然另一实施例中,行星齿轮组的第一构件连续地直接与泵的转子相连并且行星齿轮组的第三构件连续地直接与链传动组件的从动链轮相连。
在本发明的仍然另一实施例中,泵组件进一步包括电动机,第一单向离合器,以及第二单向离合器。第一单向离合器布置在电动机与行星齿轮组的第三构件之间以及第二单向离合器布置在原动机和行星齿轮组的第三构件之间。第一和第二单向离合器定位为使得原动机和电动机中具有较高转速的一个驱动行星齿轮组的第三构件。
在本发明的仍然另一实施例中,第二单向离合器布置在链传动组件的主动链轮上。
在本发明的仍然另一实施例中,泵组件进一步包括电动机,第三扭矩传递装置,第四扭矩传递装置,第五扭矩传递装置,和第六扭矩传递装置。第三扭矩传递装置有选择地可接合以将行星齿轮组的第三构件与泵的转子连接,第四扭矩传递装置有选择地可接合以将链传动组件的从动链轮与行星齿轮组的第三构件相连接,第五扭矩传递装置有选择地可接合以将行星齿轮组的第一构件与泵的转子连接,并且第六扭矩传递装置有选择地可接合以将电动机与行星齿轮组的第一构件连接。
在本发明的仍然另一实施例中,电动机在约12伏特工作。
在本发明的仍然另一实施例中,行星齿轮组的第一构件是太阳齿轮,行星齿轮组的第二构件是环形齿轮,以及行星齿轮组的第三构件是齿轮架构件。
在本发明的仍然另一实施例中,原动机是发动机。
在本发明的仍然另一实施例中,第二扭矩传递装置有选择地可接合以将行星齿轮组的第二构件与行星齿轮组的第三构件相互连接。
在本发明的仍然另一实施例中,与原动机连接的用于车辆变速器的泵组件包括链传动组件,具有转子的液压泵,和行星齿轮组。链传动组件包括主动链轮和从动链轮。主动链轮可转动地与原动机连接。行星齿轮组包括第一、第二、和第三构件。第一构件可与液压泵的转子一起转动以及第三构件可与链传动组件的从动链轮一起转动。
在本发明的仍然另一实施例中,行星齿轮组的第二构件连接为用于与电动机的转子一起转动。
在本发明的仍然另一实施例中,行星齿轮组的第一构件是环形齿轮,行星齿轮组的第二构件是太阳齿轮,以及行星齿轮组的第三构件是齿轮架构件。
在本发明的仍然另一实施例中,行星齿轮组的第一构件是齿轮架构件,行星齿轮组的第二构件是太阳齿轮,以及行星齿轮组的第三构件是环形齿轮。
从在此提供的描述中更多方面,优点以及应用的领域将会变得显而易见。应当理解,描述以及具体的示例仅仅是示例性的并且并不旨在限制本发明的范围。
本发明还提供了以下方案:
1. 一种与原动机连接的车辆变速器的泵组件,泵组件包括:
包括主动链轮和从动链轮的链传动组件,其中主动链轮可转动地与原动机连接;
具有转子的液压泵;
包括第一,第二,和第三构件的行星齿轮组,其中第一构件可与液压泵的转子一起转动以及第三构件可与链传动组件的从动链轮一起转动;
第一扭矩传递装置有选择地可接合以将行星齿轮组的第二构件与固定构件相互连接;以及
第二扭矩传递装置有选择地可接合以将第一、第二、和第三构件中的一个与第一、第二、和第三构件的另一个相互连接,以及
其中扭矩传递装置可接合以建立至少第一和第二档位状态,并且其中在第二档位状态中泵的转子以大于行星齿轮组的第三构件的转速的两倍的转速转动。
2. 根据方案1所述的泵组件,其中第一和第二扭矩传递装置是锥形离合器。
3. 根据方案1所述的泵组件,还包括换档装置和偏置构件,并且其中换档装置包括其中第一扭矩传递装置脱离并且第二扭矩传递装置接合的第一位置以及其中第二扭矩传递装置脱离并且第一扭矩传递装置接合的第二位置,并且其中偏置构件推动换档装置至第二位置。
4. 根据方案1所述的泵组件,其中泵包括减少在高的泵速度时的气穴的喷嘴。
5. 根据方案1所述的泵组件,其中变速器具有预定液压压力和流动需求,并且其中当泵在怠速条件下以车辆的原动机的速度工作时泵具有小于变速器的液压流动需求的排量。
6. 根据方案1所述的泵组件,其中在泵的转子的每次旋转时泵排出小于十立方厘米的液压流体。
7. 根据方案1所述的泵组件,其中行星齿轮组的第一构件连续地直接与泵的转子相连并且行星齿轮组的第三构件连续地直接与链传动组件的从动链轮相连。
8. 根据方案7所述的泵组件,还包括电动机,第一单向离合器,和第二单向离合器,其中第一单向离合器布置在电动机与行星齿轮组的第三构件之间以及第二单向离合器布置在原动机和行星齿轮组的第三构件之间,并且其中第一和第二单向离合器定位为使得原动机和电动机中具有较高转速的一个驱动行星齿轮组的第三构件。
9. 根据方案8所述的泵组件,其中第二单向离合器布置在链传动组件的主动链轮上。
10. 根据方案1所述的泵组件,还包括电动机,第三扭矩传递装置,第四扭矩传递装置,第五扭矩传递装置,和第六扭矩传递装置,其中第三扭矩传递装置有选择地可接合以将行星齿轮组的第三构件与泵的转子连接,第四扭矩传递装置有选择地可接合以将链传动组件的主动链轮与行星齿轮组的第三构件连接,第五扭矩传递装置有选择地可接合以将行星齿轮组的第一构件与泵的转子连接,并且第六扭矩传递装置有选择地可接合以将电动机与行星齿轮组的第一构件连接。
11. 根据方案10所述的泵组件,其中电动机在约12伏特工作。
12. 根据方案1所述的泵组件,其中行星齿轮组的第一构件是太阳齿轮,行星齿轮组的第二构件是环形齿轮,以及行星齿轮组的第三构件是齿轮架构件。
13. 根据方案1所述的泵组件,其中原动机是发动机。
14. 根据方案1所述的泵组件,其中第二扭矩传递装置有选择地可接合以将行星齿轮组的第二构件与行星齿轮组的第三构件相互连接。
15. 一种与原动机连接的车辆变速器的泵组件,泵组件包括:
链传动组件,包括主动链轮和从动链轮,其中主动链轮可转动地与原动机连接;
具有转子的液压泵;
包括第一,第二,和第三构件的行星齿轮组,其中第一构件可与液压泵的转子一起转动以及第三构件可与链传动组件的从动链轮一起转动;
第一锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的第二构件与固定构件相互连接;
第二锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的第二构件与行星齿轮组的第三构件相互连接;
换档装置,其具有第一位置和第二位置,在第一位置第一锥形离合器脱离并且第二锥形离合器接合,在第二位置第二锥形离合器脱离并且第一锥形离合器接合;以及
推动换档装置至第二位置的偏置装置,以及
其中锥形离合器可接合以建立至少第一和第二档位状态,并且其中在第二档位状态中泵的转子以大于行星齿轮组的第三构件的转速的两倍的转速转动。
16. 根据方案15所述的泵组件,其中泵包括减少在高的泵速度时的气穴的喷嘴。
17. 根据方案15所述的泵组件,其中变速器具有预定液压压力和流动需求,并且其中当泵在怠速条件下以车辆的原动机的速度工作时泵具有小于变速器的液压流动需求的排量。
18. 根据方案15所述的泵组件,其中在泵的转子的每次旋转时泵排出小于十立方厘米的液压流体。
19. 根据方案15所述的泵组件,还包括电动机,第一单向离合器,和第二单向离合器,其中行星齿轮组的第一构件连续地直接与泵的转子相连并且行星齿轮组的第三构件连续地直接与链传动组件的从动链轮相连,并且其中第一单向离合器布置在电动机与行星齿轮组的第三构件之间以及第二单向离合器布置在原动机和行星齿轮组的第三构件之间,并且其中第一和第二单向离合器定位为使得原动机和电动机中具有较高转速的一个驱动行星齿轮组的第三构件,并且其中第二单向离合器布置在链传动组件的主动链轮上。
20. 根据方案15所述的泵组件,还包括电动机,第三锥形离合器,第四锥形离合器,第五锥形离合器,和第六锥形离合器,其中第三锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的第三构件与泵的转子连接,第四锥形离合器有选择地可接合以将链传动组件的从动链轮与行星齿轮组的第三构件相连接,第五锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的第一构件与泵的转子连接,并且第六锥形离合器有选择地可接合以将电动机与行星齿轮组的第一构件连接,并且其中电动机在约12伏特工作。
21. 根据方案15所述的泵组件,其中行星齿轮组的第一构件是太阳齿轮,行星齿轮组的第二构件是环形齿轮,以及行星齿轮组的第三构件是齿轮架构件。
22. 一种与原动机连接的车辆变速器的泵组件,泵组件包括:
发动机;
链传动组件,包括主动链轮和从动链轮,其中主动链轮可转动地与原动机连接;
具有转子的液压泵,其中在泵的转子的每次旋转时泵排出小于十立方厘米的液压流体;
包括环形齿轮,太阳齿轮,和齿轮架构件的行星齿轮组,其中太阳齿轮可与液压泵的转子一起转动并且齿轮架构件可与链传动组件的从动链轮一起转动;
第一锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的环形齿轮与固定构件相互连接;
第二锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的环形齿轮与行星齿轮组的齿轮架构件相互连接;
换档装置,其具有第一位置和第二位置,在第一位置第一锥形离合器脱离并且第二锥形离合器接合,在第二位置第二锥形离合器脱离并且第一锥形离合器接合;以及
推动换档装置至第二位置的偏置装置,以及
其中锥形离合器可接合以建立至少第一和第二档位状态,并且其中在第二档位状态中泵的转子以大于行星齿轮组的齿轮架构件的转速的两倍的转速转动。
23. 根据方案22所述的泵组件,还包括电动机,第一单向离合器,和第二单向离合器,其中行星齿轮组的太阳齿轮连续地直接与泵的转子相连并且行星齿轮组的齿轮架构件连续地直接与链传动组件的从动链轮相连,并且其中第一单向离合器布置在电动机与行星齿轮组的齿轮架构件之间以及第二单向离合器布置在原动机和行星齿轮组的齿轮架构件之间,并且其中第一和第二单向离合器定位为使得原动机和电动机中具有较高转速的一个驱动行星齿轮组的齿轮架构件,并且其中第二单向离合器布置在链传动组件的主动链轮上。
24. 根据方案22所述的泵组件,还包括电动机,第三锥形离合器,第四锥形离合器,第五锥形离合器,和第六锥形离合器,其中第三锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的架构件与泵的转子连接,第四锥形离合器有选择地可接合以将链传动组件的从动链轮与行星齿轮组的齿轮架构件相连接,第五锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的太阳齿轮与泵的转子连接,并且第六锥形离合器有选择地可接合以将电动机与行星齿轮组的太阳齿轮连接,并且其中电动机在约12伏特工作。
25. 一种与原动机连接的车辆变速器的泵组件,泵组件包括:
原动机;
链传动组件,包括主动链轮和从动链轮,其中主动链轮可转动地与原动机连接;
具有转子的液压泵;以及
包括第一,第二,和第三构件的行星齿轮组,其中第一构件可与液压泵的转子一起转动以及第三构件可与链传动组件的从动链轮一起转动。
26. 根据方案25所述的泵组件,其中行星齿轮组的第二构件连接用于与电动机的转子一起转动。
27. 根据方案26所述的泵组件,其中行星齿轮组的第一构件是环形齿轮,行星齿轮组的第二构件是太阳齿轮,以及行星齿轮组的第三构件是齿轮架构件。
28. 根据方案26所述的泵组件,其中行星齿轮组的第一构件是齿轮架构件,行星齿轮组的第二构件是太阳齿轮,以及行星齿轮组的第三构件是环形齿轮。
附图说明
在此描述的附图仅仅是示意性的并且不以任何方式限制本发明的范围。
图1是结合了本发明的原理的泵组件的示意性视图;
图2是结合了本发明的原理的替换的泵组件的示意性视图;
图3是进一步描述了根据本发明的原理的图1和图2的泵组件的离合器图表;
图4是结合了本发明的原理的替换的泵组件的示意性视图;
图5是进一步描述了根据本发明的原理的图4的泵组件的离合器图表;
图6是结合了本发明的原理的替换的泵组件的示意性视图;
图7是结合了本发明的原理的替换的泵组件的示意性视图;以及
图8是根据本发明的原理的图7的泵组件的局部剖视图。
具体实施方式
以下描述实际上仅仅是示例性的并且并不旨在限制本发明,应用,或使用。
参照图1,示出了在机动车辆中使用的泵组件并且通常由附图标记10表示。泵组件10由原动机12通过链传动组件14驱动。在提供的示例中,原动机12是汽油动力设备。应当理解,在不背离本发明的范围的情况下,原动机12可以具有其它结构,例如灵活燃料,柴油机,或混合式动力装置。链传动组件14包括转动地连接到发动机12的主动链轮16,从动链轮18,以及与主动链轮16和从动链轮18接合的链19。链轮尺寸的比率可以改变以在主动和从动链轮16,18之间产生轻微的转速差。因此,如下文中将描述的,链轮尺寸的比率可以调节以当行星齿轮组22锁定时产生减速传动比,直接传动比,或稍超速传动比。
泵组件10包括泵20,行星齿轮组22,第一扭矩传递装置24,第二扭矩传递装置26,以及致动器组件28。在提供的示例中,泵组件10布置在变速器的壳体29内。如在下文中将描述的,泵组件10以原动机12速度的不同倍数驱动泵20。在不背离本发明的范围的情况下泵20可以是任意的泵类型。泵20的尺寸设计为当以由泵组件10提供的原动机12速度的倍数运行时满足变速器的液压流动需求。在提供的示例中,泵是以约5 cc/rev排出液压流体的摆线泵。在替换的实施例中,泵20是以约8至10 cc/rev排出液压流体的平衡叶轮泵。泵20包括环状喷嘴30从而在高速时限制气穴现象。环形喷嘴30实质上如在2007年10月16日授予Schultz等的美国专利No.7,281,904中描述的,其相对于环形槽或喷嘴的技术特征在此合并作为参考。在可替换的实施例中,喷嘴实质上如在2012年1月31日授予Schultz的美国专利No.8,105,049中描述的,其相对于凹槽或喷嘴的技术特征在此合并作为参考。
行星齿轮组22包括太阳齿轮22A,环形齿轮22B,齿轮架构件22C,以及由齿轮架构件22C支撑的多个行星齿轮22D。太阳齿轮22A与泵20的转子连接以作为单个转动体转动。齿轮架构件22C转动地与链传动组件14的从动链轮18连接以作为单个主体转动。当环形齿轮22B连接壳体时,行星齿轮组22的传动装置优选地使得太阳齿轮22A以齿轮架构件22C转速的二至九倍转速转动。选择速度倍数以将用于选择的泵类型能量输入和变速器油需求最优化。在提供的示例中,太阳齿轮22A比齿轮架构件22C的转速快约4.5倍,并且因此比原动机12快约4.5倍。在提供的示例中,行星齿轮组22合并并且在从动链轮18的内部径向地布置。
本领域技术人员将会理解,在不背离本发明的范围的情况下,行星齿轮组22至泵20和原动机12的其它布置和连接也是可能的。此外,其它的齿轮布置不包括行星齿轮组也是可能的,其可以满足减少泵损失并且通过减小泵的尺寸并且以比原动机的速度更高的速度有选择地驱动泵仍然满足液压需求的相同目标。
第一扭矩传递装置24有选择地相对于固定构件或壳体26连接壳体或制动行星齿轮组22的环形齿轮22B。第二扭矩传递装置26有选择地将环形齿轮22B与行星齿轮组22的齿轮架构件22C连接。在提供的示例中,第一和第二离合器24,26是类似于手动变速器同步器锥形体的锥形离合器。锥形离合器提供有益的旋转损失,包装,和致动特性。应当理解在不背离本发明的范围的情况下可以合并其他类型的离合器。
致动器组件28包括拨叉32和偏置构件34。拨叉32包括第一位置和第二位置。在第一位置,拨叉32接合第二扭矩传递装置26并且断开第一扭矩传递装置24以连接用于共同转动的环形齿轮22B和齿轮架构件22C。因此,当拨叉32在第一位置时,行星齿轮组22锁定作为单个单元转动。因此,整个行星齿轮组22和泵20的转子以与从动链轮18相同的转速转动以提供在高发动机转速时使用的、在原动机12和泵20之间的直接传动或减速传动比。在第二位置,拨叉32接合第一扭矩传递装置24并且断开第二扭矩传递装置26以相对于固定构件或壳体29固定地连接到环形齿轮22B。因此,太阳齿轮22A和泵20的转子的转速在原动机12的低速时使用时大于齿轮架构件22C和从动链轮18的转速。在提供的示例中,拨叉32的第二位置在原动机12速度在怠速条件直到约2000转每分钟之间时进行选择。应当理解,泵组件10的实际换档点可以在不背离本发明的范围的情况下基于泵尺寸,传动比,所需泵输出,或其它因素进行改变。偏置构件34推动拨叉32至第二位置以产生用于在第一传动比时减少的寄生损失的第一传动比或直接传动。拨叉32优选地由液压致动器(未示出)致动以实现第二传动比。在替换的实施例中,拨叉32使用移动位置以当泵20没有满足液压流动需求时致动拨叉32的压力调节阀被动地被控制。
现在参照图2,示出了可替换的泵组件10'。泵组件10'类似于泵组件10,其中相同的数字表示相同的元件。然而,泵组件10'包括链传动组件14',电动机80,齿轮组81,以及单向离合器82。齿轮组81通常减少转速并且增加从电动机80至行星齿轮组的扭矩。在提供的示例中,齿轮组81布置在电动机80和单向离合器82之间。在可替换的实施例中,齿轮组81布置在单向离合器82和行星齿轮组22之间。在另一可替换的实施例中,齿轮组81不包含在泵组件内。链传动组件14'包括主动链轮16',其具有布置在原动机12和链19之间的单向离合器84。在提供的示例中,单向离合器84集成在安装在变矩器毂(未示出)上的主动链轮16'内。单向离合器82、84定位为使得原动机12和电动机80的快速移动驱动齿轮架构件22C。因此,泵20可以通过原动机12或电动机80中任一个在原动机12或电动机80中的另一个关闭的同时以超速传动或直接传动条件工作。例如,当原动机12在发动机起动-停止工作中在停车灯处关闭时,电动机80可以用来操作泵20。
现在参照图3,将描述泵组件10和泵组件10'的工作。将要理解泵组件10,10'能够以至少两个速度比从原动机12至泵20传递扭矩。图3是示出了启动或接合以实现各种档位状态的扭矩传递装置的各种组合的真值表。方框中的"X"表示具体的离合器或制动器接合以实现所需的档位状态。空白方框表示具体的离合器或制动器在对应的速度比脱离。例如,为了建立第一档位状态,第二扭矩传递装置26接合并且第一扭矩传递装置24脱离。为了建立第二档位状态,第一扭矩传递装置24接合并且第二扭矩传递装置26脱离。
现在参照图4,示出了在机动车辆中使用的泵组件并且通常由附图标记110表示。泵组件110在各种工作模式中通过链传动组件114由原动机112和由电动机113驱动。在提供的示例中,原动机112是汽油动力设备。应当理解,在不背离本发明的范围的情况下,原动机112可以具有其它结构,例如灵活燃料,柴油,或混合式动力装置。电动机113优选是提供高转速和相对低的扭矩输出的相对便宜的马达。在提供的示例中,电动机113是不具有永磁铁的感应马达。另外,电动机113优选地在标准12伏特汽车电气系统中工作。链传动组件114包括转动地连接到发动机112的主动链轮116,从动链轮118,以及与主动链轮116和从动链轮118接合的链119。
泵组件110包括泵120,行星齿轮组122,第一扭矩传递装置124,第二扭矩传递装置126,第三扭矩传递装置128,第四扭矩传递装置130,第五扭矩传递装置132,第六扭矩传递装置134,以及偏置构件136。在提供的示例中,泵组件110布置在变速器的壳体129内。如在下文中将描述的,泵组件110以原动机12速度或电动机113速度的不同倍数驱动泵120。在不背离本发明的范围的情况下泵120可以是任意的泵类型。泵120的尺寸设计为当以由泵组件110提供的原动机112转速的倍数运行时满足变速器的液压流动需求。在提供的示例中,泵120是以约5 cc/rev排出液压流体并且在车辆的标准12伏特中工作的摆线泵。在替换的实施例中,泵120是以约8至10 cc/rev排出液压流体的平衡叶轮泵。泵120包括环状喷嘴131从而在高速时限制气穴现象。环形喷嘴30类似于如上所述的环形喷嘴30。
行星齿轮组122包括太阳齿轮122A,环形齿轮122B,齿轮架构件122C,以及由齿轮架构件122C支撑的多个行星齿轮122D。第一扭矩传递装置124有选择地接合以将环形齿轮122B与固定构件或壳体129固定连接或制动。第二扭矩传递装置126有选择地可接合以将环形齿轮122B与齿轮架构件122C连接。偏置构件136在缺省状态下推动第二扭矩传递装置126至接合位置以及第一扭矩传递装置124至脱离位置。第三扭矩传递装置128有选择地可接合以将齿轮架构件122C与泵120的转子连接。第四扭矩传递装置130有选择地可接合以将链传动组件114的从动链轮118与齿轮架构件122C连接。第五扭矩传递装置132有选择地可接合以将太阳齿轮122A组件与泵120的转子连接。第六扭矩传递装置134有选择地可接合以将太阳齿轮122A与电动机113连接。在提供的示例中,扭矩传递装置124,126,128,130,132,134是类似于手动变速器同步器锥形体的锥形离合器。锥形离合器提供有益的旋转损失,包装,和致动特性。应当理解在不背离本发明的范围的情况下可以合并其他类型的离合器。每一扭矩传递装置124,126,128,130,132,134优选地由液压致动器(未示出)致动。
现在参照图5,将描述泵组件110的实施例的工作。应当理解泵组件110能够以各种速度比从原动机112或电动机113传递扭矩至泵120。图5是示出了启动或接合以实现各种档位状态(第一列中所示)的扭矩传递装置(首行所示)的各种组合的真值表。方框中的"X"表示具体的离合器或制动器接合以实现所需的档位状态。空白方框表示具体的离合器或制动器在对应的速度比脱离。方框中的"O"表示在不改变泵组件110的状态的情况下具体的离合器或制动器可以接合或脱离。例如,为了建立第一档位状态,第二,第四,和第五扭矩传递装置126,130,132接合。第一状态是发动机直接驱动状态,其中泵120以与原动机112大致相同的速度工作。为了建立第二档位状态,第一,第四,和第五扭矩传递装置124,130,132接合。第二档位状态是发动机超速传动状态,其中泵120以比原动机112快的速度运行。为了建立第三档位状态,第一,第三,和第六扭矩传递装置124,128,134接合。第三档位状态时马达减速驱动状态,其中泵120以小于电动机113速度的速度工作并且扭矩从马达113倍增至泵120。为了建立第四档位状态,第五和第六扭矩传递装置132,134接合。第四档位状态是马达直接驱动状态,其中泵120以与电动机113大致相同的速度工作。
现在参照图6,示出了泵组件200的实施例。泵组件200包括原动机212,链传动组件214,电动机215,泵220,以及行星齿轮组222。原动机212类似于原动机12,112,电动机215类似于电动机80,113,以及泵220类似于泵20,120。链传动组件214包括转动地连接到原动机212的主动链轮216,从动链轮218,以及与主动链轮216和从动链轮218接合的链219。行星齿轮组222包括太阳齿轮222A,环形齿轮222B,齿轮架构件222C,以及由齿轮架构件222C支撑的多个行星齿轮222D。太阳齿轮222A与电动机215的转子连接,齿轮架构件222C转动地与链传动组件214的从动链轮218连接,以及环形齿轮222B与泵220的转子连接。当操作泵组件200时,原动机212和电动机215每个都能够独立地或协作地驱动转子或泵220。此外,在车辆的起动停止工作期间,原动机212限制齿轮架构件222C转动。
现在参照图7和图8,示出了泵组件300的实施例。泵组件300包括原动机312,链传动组件314,电动机315,泵320,以及行星齿轮组322。原动机312类似于原动机12,112,212,电动机315类似于电动机80,113,215,以及泵320类似于泵20,120,220。链传动组件314包括转动地连接到原动机312的主动链轮316,从动链轮318,以及与主动链轮316和从动链轮318接合的链319。行星齿轮组322包括太阳齿轮322A,环形齿轮322B,齿轮架构件322C,以及由齿轮架构件322C支撑的多个行星齿轮322D。太阳齿轮322A与电动机315的转子连接,齿轮架构件322C转动地与泵320的转子连接,以及环形齿轮322B与链传动组件314的从动链轮318连接。当操作泵组件300时,原动机312和电动机315每个都能够独立地或协作地驱动转子或泵320。此外,在车辆的起动停止工作期间,原动机312限制环形组件322C转动。
示出的实施例具有一些有益的特征。通过提供比发动机快几倍驱动泵的工作条件,泵的尺寸可以减小并且泵拖曳力可以减小。此外,在一个实施例中,小型电动机可以驱动泵并且通过行星齿轮组增加扭矩和减小速度。扭矩增加使得可以使用在高速时运行的小型12伏特马达。此外,如果寒冷的温度减少了电池供给电流至马达的能力,然后泵可以发动机速度而不是马达的倍数运行。
本发明的描述实质上仅仅是示例性的并且不背离本发明的要点的变化在本发明的范围内。这样的变化不认为偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种与原动机连接的车辆变速器的泵组件,泵组件包括:
包括主动链轮和从动链轮的链传动组件,其中主动链轮可转动地与原动机连接;
具有转子的液压泵;
包括第一,第二,和第三构件的行星齿轮组,其中第一构件可与液压泵的转子一起转动以及第三构件可与链传动组件的从动链轮一起转动;
第一扭矩传递装置有选择地可接合以将行星齿轮组的第二构件与固定构件相互连接;以及
第二扭矩传递装置有选择地可接合以将第一、第二、和第三构件中的一个与第一、第二、和第三构件的另一个相互连接,以及
其中扭矩传递装置可接合以建立至少第一和第二档位状态,并且其中在第二档位状态中泵的转子以大于行星齿轮组的第三构件的转速的两倍的转速转动。
2.根据权利要求1所述的泵组件,其中第一和第二扭矩传递装置是锥形离合器。
3.根据权利要求1所述的泵组件,还包括换档装置和偏置构件,并且其中换档装置包括其中第一扭矩传递装置脱离并且第二扭矩传递装置接合的第一位置以及其中第二扭矩传递装置脱离并且第一扭矩传递装置接合的第二位置,并且其中偏置构件推动换档装置至第二位置。
4.根据权利要求1所述的泵组件,其中泵包括减少在高的泵速度时的气穴的喷嘴。
5.根据权利要求1所述的泵组件,其中变速器具有预定液压压力和流动需求,并且其中当泵在怠速条件下以车辆的原动机的速度工作时泵具有小于变速器的液压流动需求的排量。
6.根据权利要求1所述的泵组件,其中在泵的转子的每次旋转时泵排出小于十立方厘米的液压流体。
7.根据权利要求1所述的泵组件,其中行星齿轮组的第一构件连续地直接与泵的转子相连并且行星齿轮组的第三构件连续地直接与链传动组件的从动链轮相连。
8.一种与原动机连接的车辆变速器的泵组件,泵组件包括:
链传动组件,包括主动链轮和从动链轮,其中主动链轮可转动地与原动机连接;
具有转子的液压泵;
包括第一,第二,和第三构件的行星齿轮组,其中第一构件可与液压泵的转子一起转动以及第三构件可与链传动组件的从动链轮一起转动;
第一锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的第二构件与固定构件相互连接;
第二锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的第二构件与行星齿轮组的第三构件相互连接;
换档装置,其具有第一位置和第二位置,在第一位置第一锥形离合器脱离并且第二锥形离合器接合,在第二位置第二锥形离合器脱离并且第一锥形离合器接合;以及
推动换档装置至第二位置的偏置装置,以及
其中锥形离合器可接合以建立至少第一和第二档位状态,并且其中在第二档位状态中泵的转子以大于行星齿轮组的第三构件的转速的两倍的转速转动。
9.一种与原动机连接的车辆变速器的泵组件,泵组件包括:
发动机;
链传动组件,包括主动链轮和从动链轮,其中主动链轮可转动地与原动机连接;
具有转子的液压泵,其中在泵的转子的每次旋转时泵排出小于十立方厘米的液压流体;
包括环形齿轮,太阳齿轮,和齿轮架构件的行星齿轮组,其中太阳齿轮可与液压泵的转子一起转动并且齿轮架构件可与链传动组件的从动链轮一起转动;
第一锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的环形齿轮与固定构件相互连接;
第二锥形离合器有选择地可接合以将行星齿轮组的环形齿轮与行星齿轮组的齿轮架构件相互连接;
换档装置,其具有第一位置和第二位置,在第一位置第一锥形离合器脱离并且第二锥形离合器接合,在第二位置第二锥形离合器脱离并且第一锥形离合器接合;以及
推动换档装置至第二位置的偏置装置,以及
其中锥形离合器可接合以建立至少第一和第二档位状态,并且其中在第二档位状态中泵的转子以大于行星齿轮组的齿轮架构件的转速的两倍的转速转动。
10.一种与原动机连接的车辆变速器的泵组件,泵组件包括:
原动机;
链传动组件,包括主动链轮和从动链轮,其中主动链轮可转动地与原动机连接;
具有转子的液压泵;以及
包括第一,第二,和第三构件的行星齿轮组,其中第一构件可与液压泵的转子一起转动以及第三构件可与链传动组件的从动链轮一起转动。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |