CN105121902A - 流体静力和直接驱动传动装置 - Google Patents

Abstract

提供一种流体静力传动系。流体静力传动系包括动力源、流体静力泵、流体静力马达、直接驱动连接以及传动部分。动力源可驱动地与输入构件接合。流体静力泵可驱动地与输入构件接合。流体静力马达与流体静力泵流体地连通。直接驱动连接可驱动地与输入构件接合。传动部分可驱动地与车辆输出以及流体静力马达和直接驱动连接中的至少一个接合。传动部分包括至少一个接合装置和驱动比。流体静力泵、流体静力马达和传动部分形成用于流体静力传动系的第一动力路径，而直接驱动连接形成用于流体静力传动系的第二动力路径。

Description

流体静力和直接驱动传动装置

要求优先权

本申请要求对以下专利申请的优先权益：2013年2月11日提交的美国临时专利申请61/762,994以及2013年4月12日提交的美国临时专利申请61/811,581，本文以参见方式引入它们的全部内容。

技术领域

本发明涉及流体静力传动系，具体来说，涉及具有直接驱动能力的流体静力传动系。

背景技术

流体静力传动装置使用液压流体，将来自动力源(例如，内燃机)的动力传输到动力输出(例如，最终驱动器或多个轮子)。流体静力传动装置通常使用在农业拖拉机中和其他非公路上的设备，例如，铲车、挖掘机、运土机械以及其他车辆。

流体静力传动装置的主要益处是大范围连续可变的速度，牵引效力和速度的精确控制以及高的可操作性。每个这些益处与车辆的生产能力相关。其它优点包括：尺寸紧凑下的高动力容量、与低惯性相关的快速响应、不管载荷大小都保持控制的速度、发动机低速下的高牵引效力、包装的灵活性、动态的制动力以及使车辆方向反向的简单性。与诸如带有扭矩转换器的流体静力传动装置的传统的方案相比，流体静力传动装置可提供改进的特性。作为非限制性的实例，轮式装载机的应用可能需要高的可操作性和宽的扭矩和速度转换范围。

然而，流体静力传动装置不是没有其缺点。流体静力传动装置趋于具有低的总体效率、提高的维护成本以及比传统齿轮传动装置提高的初始投资成本。其结果，对于流体静力传动装置中给定应用的设计考虑是非常重要的。作为非限制性实例，流体静力传动装置的设计可集中在一个或多个特定的运行模式上，诸如低速驱动来提供最大的牵引效力、变速的操作或最大速度操作。将设计集中在一个运行模式上，将会提高传动的总体效率，而传动装置部件的合适尺寸将会导致更加成本有效的方案。

根据液压泵和液压马达的特征，可将流体静力传动系划分为许多标准的分类。流体静力传动系可包括固定排量泵或可变排量泵，以及固定排量马达或可变排量马达。流体静力传动系中普遍的组合是传动系构造与可变排量泵和固定排量马达的组合。在该组合中，通过改变泵的排量来控制输出速度。

为了提高流体静力传动系的多功能性，诸如包括高的输出能量和宽的速度操作范围，已经开发出许多替代概念的流体静力传动系来满足如此的要求。最简单和最普通的方案之一便是使用带有串联连接的机械齿轮箱的流体静力传动装置，其显示在图1中。流体静力传动系1000包括与流体静力泵1004驱动接合的动力源1002。流体静力泵1004与流体静力马达1006流体地连通。流体静力马达1006与传动装置1008驱动地接合，传动装置1008与车辆输出1010驱动地接合。如图1所示，流体静力泵1004和流体静力马达1006可利用扭矩转换器1012来绕过。

开发包括直接驱动能力的流体静力传动系会是有利的，其提供如下的益处：高速运行模式下提高的效率，同时在低速运行模式下保持流体静力驱动的益处。

发明内容

出人意外地已经发现了由本发明现提供的包括直接驱动能力的流体静力传动系，其提供如下的益处：高速运行模式下提高的效率，同时在低速运行模式下保持流体静力驱动的益处。

在一个实施例中，本发明涉及流体静力传动系。流体静力传动系包括动力源、流体静力泵、流体静力马达、直接驱动连接以及传动部分。动力源可驱动地与输入构件接合。流体静力泵可驱动地与输入构件接合。流体静力马达与流体静力泵流体地连通。直接驱动连接可驱动地与输入构件接合。传动部分可驱动地与车辆输出以及流体静力马达和直接驱动连接中的至少一个接合。传动部分包括至少一个接合装置和驱动比。流体静力泵、流体静力马达和传动部分形成用于流体静力传动系的第一动力路径，而直接驱动连接形成用于流体静力传动系的第二动力路径。

本技术领域内技术人员在借助于附图阅读时，将从以下对优选实施例的详细描述中明白到本发明的各个方面。

附图说明

本技术领域内技术人员在借助于附图考虑时，将从以下的详细描述中容易地明白到本发明的上述的各个方面以及其他优点，附图中：

图1是现有技术中公知的流体静力传动系的示意图；

图2是根据本发明实施例的流体静力传动系的示意图；

图3是图2所示流体静力传动系变体的示意图；

图4是图2所示流体静力传动系变体的示意图；

图5是图2所示流体静力传动系变体的示意图；

图6是图2所示流体静力传动系变体的示意图；

图7是图2所示流体静力传动系变体的示意图；

图8是图2所示流体静力传动系变体的示意图；

图9是图2所示流体静力传动系变体的示意图；

图10是图2所示流体静力传动系变体的示意图；

图11是根据本发明另一实施例的流体静力传动系的示意图；

图12是图11所示流体静力传动系变体的示意图；

图13是图11所示流体静力传动系变体的示意图；

图14是根据本发明另一实施例的流体静力传动系的示意图；

图15是根据本发明另一实施例的流体静力传动系的示意图，该流体静力传动系包括如图14所示的流体静力传动系。

具体实施方式

应该理解到，除了清楚地规定为相反的情形，本发明可呈现各种替代的定向和步骤顺序。还应理解到，附图中所示的以及以下说明书中描述的特殊的装置和过程只是文中所定义的本发明概念的示范实施例。因此，涉及所披露实施例的特殊的尺寸、方向或其他物理特征不能被认为是限制的，除非另有明确的表述。

图2示出流体静力传动系2000。该流体静力传动系2000包括动力源2002，其与流体静力泵2004和直接驱动连接2006驱动地接合。流体静力泵2004与流体静力马达2008流体地连通。流体静力马达2008与第一传动部分2010驱动地接合，第一传动部分2010与车辆输出2012驱动地接合。直接驱动连接2006与第二传动部分2014驱动地接合，第二传动部分2014与车辆输出2012驱动地接合。流体静力传动系2000可在流体静力模式下或者直接驱动模式下操作。

动力源2002将动力施加到流体静力传动系2000的输入2016。动力源2002例如是内燃机；然而，应该理解到，动力源2002可包括电动机或其他转动输出源。应该理解到，动力源2002可以是包括内燃机和电动机的混合的动力源。此外，应该理解到，动力源2002可包括如行内公知的输出比调整装置。此外，应该理解到，动力源2002可包括如行内公知的接合装置(未示出)，以便减小或中断传输到流体静力传动系2000的转动力。

输入2016与动力源2002、流体静力泵2004和直接驱动连接2006驱动地接合。输入2016可以是一个齿轮、多个齿轮、轴或其他类型的机械连接件。

流体静力泵2004是液压轴向活塞泵，该泵具有可动的倾斜盘(未示出)，倾斜盘可改变活塞的排量。然而，应该理解到，流体静力泵2004可以是任何其他类型的可变排量泵。如上所述，流体静力泵2004通过输入2016与动力源2002驱动地接合。流体静力泵2004通过至少两个流体管路2018与流体静力马达2008流体地连通。当流体静力泵2004与动力源2002驱动地接合时，流体静力泵2004的驱动部分始终沿与动力源2002相同的方向转动。通过调整流体静力泵2004的倾斜盘角度，可改变流过流体静力泵2004的流动方向。通过调整流体静力泵2004的倾斜盘角度，则当流体静力传动系2000在流体静力模式下运行时，便可提供向前或反向的方向。

流体静力马达2008是固定排量的液压马达。然而，应该理解到，流体静力马达2008可以是其他类型的液压马达。流体静力马达2008与第一传动部分2010驱动地接合。流体静力马达2008通过至少两个流体管路2018与流体静力泵2004流体地连通。

第一传动部分2010是齿轮箱，其与流体静力马达2008和车辆输出2012驱动地接合。第一传动部分2010包括第一接合装置2020、第二接合装置2022、第一驱动比2024和第二驱动比2026。通过接合这些接合装置2020、2022中的一个，便可选择驱动比2024、2026中的一个。接合装置2020、2022是离合器，它们可变地被接合；然而，应该理解到，也可使用其他类型的接合装置。如上所述，通过调整流体静力泵2004的倾斜盘角度，第一传动部分2010以及由此车辆输出2012能沿前进和反向方向运行。

直接驱动连接2006是便于输入2016与第二传动部分2014之间的驱动接合的机械连接件。

第二传动部分2014是与直接驱动连接2006和车辆输出2012驱动接合的齿轮箱。第二传动部分2014包括第三接合装置2028、第四接合装置2030、第五接合装置2032、第三驱动比2034、第四驱动比2036以及第五驱动比2038。通过接合这些接合装置2028、2030、2032中的一个，则选择了驱动比2034、2036、2038中的一个。接合装置2028、2030、2032是可变地接合的离合器；然而，应该理解到，也可使用其他类型的接合装置。第二传动部分2014的驱动比2034、2036、2038被构造成为两个向前驱动速度和一个反向驱动速度；然而，应该理解到，第二传动部分2014可具有其它驱动速度结构。

在使用中，流体静力传动系2000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。在任一个驱动模式中，接合装置2020、2022、2028、2030、2032中只有一个可以在任何给定瞬间完全地接合。在流体静力模式中，流体静力传动系2000使用第一驱动比2024和第二驱动比2026中的一个在更低的速度下运行。如上所述，通过调整流体静力泵2004的倾斜盘的角度，便可对各个驱动比2024、2026提供向前和向后的方向。在直接驱动模式中，流体静力传动系2000使用第三驱动比2034、第四驱动比2036和第五驱动比2038中的一个在更高的速度下运行。如上所述，第二传动部分2014的驱动比2034、2036、2038构造成为两个向前驱动速度和一个反向驱动速度。

图3示出流体静力传动系3000。该流体静力传动系3000是流体静力传动系2000的变体，其具有类似于流体静力传动系2000的特征。还应该理解到，流体静力传动系3000可不示出流体静力传动系2000的所有特征。然而，流体静力传动系3000是流体静力传动系的特定实施例，有关部件定向和部件构造，该实施例提供比流体静力传动系2000更为详细的细节。图3中所示的本发明变体包括与图2中所示流体静力传动系2000相类似的部件。图3中所示变体的类似特征用类似系列编号。本技术领域内技术人员鉴于图3和图2所示的流体静力传动系2000可认识到图3所示变体的不同的和附加的特征。此外，应该理解到，通过将其它部件添加到流体静力传动系3000，便可将反向驱动选项添加到流体静力传动系3000的直接驱动模式。

图3示出流体静力传动系3000。流体静力传动系3000包括动力源3002，其与流体静力泵3004和直接驱动连接3006驱动地接合。流体静力泵3004与流体静力马达3008流体地连通。流体静力马达3008与第一传动部分3010驱动地接合，第一传动部分3010与车辆输出3012驱动地接合。直接驱动连接3006与第二传动部分3014驱动地接合，第二传动部分3014与车辆输出3012驱动地接合。流体静力传动系3000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

流体静力传动系3000还包括辅助泵3040。辅助泵3040与直接驱动连接3006驱动地接合。辅助泵3040是固定排量液压泵。然而，应该理解到，辅助泵3040也可以是其他类型的液压泵。辅助泵3040可与流体静力马达3008或辅助装置(未示出)流体地连通。

第二传动部分3014还包括动力输出3042。动力输出3042是可与辅助装置(未示出)驱动地接合的、第二传动部分3014的齿轮部分。

图4示出流体静力传动系4000。该流体静力传动系4000是流体静力传动系2000的变体，其具有类似于流体静力传动系2000的特征。还应该理解到，流体静力传动系4000可不示出流体静力传动系2000的所有特征。然而，流体静力传动系4000是流体静力传动系的特定实施例，有关部件定向和部件构造，该实施例提供比流体静力传动系2000更为详细的细节。图4中所示的本发明变体包括与图2中所示流体静力传动系2000相类似的部件。图4中所示变体的类似特征用类似系列编号。本技术领域内技术人员鉴于图4和图2所示的流体静力传动系2000可认识到图4所示变体的不同的和附加的特征。此外，应该理解到，通过将其它部件添加到流体静力传动系4000，便可将反向驱动选项添加到流体静力传动系4000的直接驱动模式。

图4示出流体静力传动系4000。该流体静力传动系4000包括动力源4002，其与流体静力泵4004和直接驱动连接4006驱动地接合。流体静力泵4004与流体静力马达4008流体地连通。流体静力马达4008与第一传动部分4010驱动地接合，第一传动部分4010通过第二传动部分4014的一部分与车辆输出4012驱动地接合。直接驱动连接4006与第二传动部分4014驱动地接合。第二传动部分4014与车辆输出4012驱动地接合。流体静力传动系4000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

流体静力传动系4000还包括辅助泵4040。辅助泵4040与直接驱动连接4006驱动地接合。辅助泵4040是固定排量液压泵。然而，应该理解到，辅助泵4040也可以是其他类型的液压泵。辅助泵4040可与流体静力马达4008或辅助装置(未示出)流体地连通。

图5示出流体静力传动系5000。该流体静力传动系5000是流体静力传动系2000的变体，其具有类似于流体静力传动系2000的特征。还应该理解到，流体静力传动系5000可不示出流体静力传动系2000的所有特征。然而，流体静力传动系5000是流体静力传动系的特定实施例，有关部件定向和部件构造，该实施例提供比流体静力传动系2000更为详细的细节。图5中所示的本发明变体包括与图2中所示流体静力传动系2000相类似的部件。图5中所示变体的类似特征用类似系列编号。本技术领域内技术人员鉴于图5和图2所示的流体静力传动系2000可认识到图5所示变体的不同的和附加的特征。此外，应该理解到，通过将其它部件添加到流体静力传动系5000，便可将反向驱动选项添加到流体静力传动系5000的直接驱动模式。

图5示出流体静力传动系5000。该流体静力传动系5000包括动力源5002，其与流体静力泵5004和直接驱动连接5006驱动地接合。流体静力泵5004与流体静力马达5008流体地连通。流体静力马达5008与第一传动部分5010驱动地接合，第一传动部分5010与车辆输出5012驱动地接合。直接驱动连接5006与第二传动部分5014驱动地接合。第二传动部分5014通过第一传动部分5010的一部分与车辆输出5012驱动地接合。流体静力传动系5000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

流体静力传动系5000还包括辅助泵5040。辅助泵5040与直接驱动连接5006驱动地接合。辅助泵5040是固定排量液压泵。然而，应该理解到，辅助泵5040也可以是其他类型的液压泵。辅助泵5040可与流体静力马达5008或辅助装置(未示出)流体地连通。

流体静力传动系5000还包括动力输出5042。动力输出5042通过辅助泵5040与直接驱动连接5006驱动地接合。动力输出5042可与辅助装置(未示出)驱动地接合。

图6示出流体静力传动系6000。该流体静力传动系6000是流体静力传动系2000的变体，其具有类似于流体静力传动系2000的特征。还应该理解到，流体静力传动系6000可不示出流体静力传动系2000的所有特征。然而，流体静力传动系6000是流体静力传动系的特定实施例，有关部件定向和部件构造，该实施例提供比流体静力传动系2000更为详细的细节。图6中所示的本发明变体包括与图2中所示流体静力传动系2000相类似的部件。图6中所示变体的类似特征用类似系列编号。本技术领域内技术人员鉴于图6和图2所示的流体静力传动系2000可认识到图6所示变体的不同的和附加的特征。此外，应该理解到，通过将其它部件添加到流体静力传动系6000，便可将反向驱动选项添加到流体静力传动系6000的直接驱动模式。

图6示出流体静力传动系6000。该流体静力传动系6000包括动力源6002，其与流体静力泵6004和直接驱动连接6006驱动地接合。流体静力泵6004与流体静力马达6008流体地连通。流体静力马达6008与第一传动部分6010驱动地接合，第一传动部分6010与车辆输出6012驱动地接合。直接驱动连接6006与第二传动部分6014驱动地接合。第二传动部分6014与车辆输出6012驱动地接合。流体静力传动系6000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

图7示出流体静力传动系7000。该流体静力传动系7000是流体静力传动系2000的变体，其具有类似于流体静力传动系2000的特征。还应该理解到，流体静力传动系7000可不示出流体静力传动系2000的所有特征。然而，流体静力传动系7000是流体静力传动系的特定实施例，有关部件定向和部件构造，该实施例提供比流体静力传动系2000更为详细的细节。图7中所示的本发明变体包括与图2中所示流体静力传动系2000相类似的部件。图7中所示变体的类似特征用类似系列编号。本技术领域内技术人员鉴于图7和图2所示的流体静力传动系2000可认识到图7所示变体的不同的和附加的特征。此外，应该理解到，通过将其它部件添加到流体静力传动系7000，便可将反向驱动选项添加到流体静力传动系7000的直接驱动模式。

图7示出流体静力传动系7000。该流体静力传动系7000包括动力源7002，其与流体静力泵7004和直接驱动连接7006驱动地接合。流体静力泵7004与流体静力马达7008流体地连通。流体静力马达7008与第一传动部分7010驱动地接合，第一传动部分7010与车辆输出7012驱动地接合。直接驱动连接7006与第二传动部分7014驱动地接合。第二传动部分7014与车辆输出7012驱动地接合。流体静力传动系7000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

流体静力传动系7000还包括动力输出7042。动力输出7042与直接驱动连接7006驱动地接合。动力输出7042可与辅助装置(未示出)驱动地接合。

图8示出流体静力传动系8000。该流体静力传动系8000是流体静力传动系2000的变体，其具有类似于流体静力传动系2000的特征。还应该理解到，流体静力传动系8000可不示出流体静力传动系2000的所有特征。然而，流体静力传动系8000是流体静力传动系的特定实施例，有关部件定向和部件构造，该实施例提供比流体静力传动系2000更为详细的细节。图8中所示的本发明变体包括与图2中所示流体静力传动系2000相类似的部件。图8中所示变体的类似特征用类似系列编号。本技术领域内技术人员鉴于图8和图2所示的流体静力传动系2000可认识到图8所示变体的不同的和附加的特征。此外，应该理解到，通过将其它部件添加到流体静力传动系8000，便可将反向驱动选项添加到流体静力传动系8000的直接驱动模式。

图8示出流体静力传动系8000。该流体静力传动系8000包括动力源8002，其与流体静力泵8004和直接驱动连接8006驱动地接合。流体静力泵8004与流体静力马达8008流体地连通。流体静力马达8008与第一传动部分8010驱动地接合，第一传动部分8010通过第二传动部分8014与车辆输出5012驱动地接合。直接驱动连接8006与第二传动部分8014驱动地接合，第二传动部分8014与车辆输出8012驱动地接合。流体静力传动系8000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

流体静力传动系8000还包括辅助泵8040。辅助泵8040与直接驱动连接8006驱动地接合。辅助泵8040是固定排量液压泵。然而，应该理解到，辅助泵8040也可以是其他类型的液压泵。辅助泵8040可与流体静力马达8008或辅助装置(未示出)流体地连通。

流体静力传动系8000还包括动力输出8042。动力输出8042通过辅助泵8040与直接驱动连接8006驱动地接合。动力输出8042与辅助装置(未示出)驱动地接合。

图9示出流体静力传动系9000。该流体静力传动系9000是流体静力传动系2000的变体，其具有类似于流体静力传动系2000的特征。还应该理解到，流体静力传动系9000可不示出流体静力传动系2000的所有特征。然而，流体静力传动系9000是流体静力传动系的特定实施例，有关部件定向和部件构造，该实施例提供比流体静力传动系2000更为详细的细节。图9中所示的本发明变体包括与图2中所示流体静力传动系2000相类似的部件。图9中所示变体的类似特征用类似系列编号。本技术领域内技术人员鉴于图9和图2所示的流体静力传动系2000可认识到图9所示变体的不同的和附加的特征。此外，应该理解到，通过将其它部件添加到流体静力传动系9000，便可将反向驱动选项添加到流体静力传动系9000的直接驱动模式。

图9示出流体静力传动系9000。该流体静力传动系9000包括动力源9002，其与流体静力泵9004和直接驱动连接9006驱动地接合。流体静力泵9004与流体静力马达9008流体地连通。流体静力马达9008与第一传动部分9010驱动地接合，第一传动部分9010与车辆输出9012驱动地接合。直接驱动连接9006与第二传动部分9014驱动地接合，第二传动部分9014与车辆输出9012驱动地接合。流体静力传动系9000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

流体静力传动系9000还包括动力输出9042。动力输出9042与直接驱动连接9006驱动地接合。动力输出9042可与辅助装置(未示出)驱动地接合。

图10示出流体静力传动系10000。该流体静力传动系10000是流体静力传动系2000的变体，其具有类似于流体静力传动系2000的特征。还应该理解到，流体静力传动系10000可不示出流体静力传动系2000的所有特征。然而，流体静力传动系10000是流体静力传动系的特定实施例，有关部件定向和部件构造，该实施例提供比流体静力传动系2000更为详细的细节。图10中所示的本发明变体包括与图2中所示流体静力传动系2000相类似的部件。图10中所示变体的类似特征用类似系列编号。本技术领域内技术人员鉴于图10和图2所示的流体静力传动系2000可认识到图10所示变体的不同的和附加的特征。此外，应该理解到，通过将其它部件添加到流体静力传动系10000，便可添加到流体静力传动系10000的直接驱动模式。

图10示出流体静力传动系10000。该流体静力传动系10000包括动力源10002，其与流体静力泵10004和直接驱动连接10006驱动地接合。流体静力泵10004与流体静力马达10008流体地连通。流体静力马达10008与第一传动部分10010驱动地接合，第一传动部分10010通过第二传动部分10014的一部分与车辆输出10012驱动地接合。直接驱动连接10006与第二传动部分10014驱动地接合。第二传动部分10014与车辆输出10012驱动地接合。流体静力传动系10000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

流体静力传动系10000还包括辅助泵10040。辅助泵10040与直接驱动连接10006驱动地接合。辅助泵10040是可变排量液压泵。然而，应该理解到，辅助泵10040也可以是其他类型的液压泵。辅助泵10040可与流体静力马达10008或辅助装置(未示出)流体地连通。

图11示出根据本发明另一实施例的流体静力传动系11000。该流体静力传动系11000包括动力源11002，其与流体静力泵11004和直接驱动连接11050驱动地接合。流体静力泵11004与流体静力马达11008流体地连通。流体静力马达11008与传动部分11052驱动地接合，该传动部分11052与车辆输出11012驱动地接合。直接驱动连接11050与传动部分11052驱动地接合，该传动部分11052与车辆输出11012驱动地接合。流体静力传动系11000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

动力源11002将动力施加到流体静力传动系11000的输入11016。例如，动力源11002是内燃机；然而，应该理解到，动力源11002可包括电动机或其他转动输出源。应该理解到，动力源11002可以是包括内燃机和电动机的混合的动力源。此外，应该理解到，动力源11002可包括如行内公知的输出比调整装置。此外，应该理解到，动力源11002可包括如行内公知的接合装置(未示出)，以便减小或中断传输到流体静力传动系2000的转动力。

输入11016与动力源11002、流体静力泵11004和直接驱动连接11050驱动地接合。输入11016可以是一个齿轮、多个齿轮、轴或其他类型的机械连接件。

流体静力泵11004是具有可动的倾斜盘(未示出)的液压轴向活塞泵，倾斜盘可改变活塞的排量。然而，应该理解到，流体静力泵11004可以是任何其他类型的可变排量泵。如上所述，流体静力泵11004通过输入11016与动力源11002驱动地接合。流体静力泵11004通过至少两个流体管路11018与流体静力马达11008流体地连通。当流体静力泵11004与动力源11002驱动地接合时，流体静力泵11004的驱动部分始终沿与动力源11002相同的方向转动。通过调整流体静力泵11004的倾斜盘角度，可改变通过流体静力泵11004的流动方向。通过调整流体静力泵11004的倾斜盘角度，当流体静力传动系11000在流体静力模式下运行时，便可提供向前或向后的方向。

流体静力马达11008是固定排量液压马达。然而，应该理解到，流体静力马达11008可以是其他类型的流体静力马达。流体静力马达11008与传动部分11052驱动地接合。流体静力马达11008通过至少两个流体管路11018与流体静力泵11004流体地连通。

传动部分11052是齿轮箱，其与流体静力马达11008、直接驱动连接11050和车辆输出11012驱动地接合。该传动部分11052包括第一接合装置11020、第二接合装置11022、第三接合装置11024、第四接合装置11026、第一驱动比11028、第二驱动比11030、第三驱动比11032和第四驱动比11034。接合装置11020、11022、11024、11026是可以可变地被接合的离合器；然而，应该理解到，也可使用其他类型的接合装置。通过接合这些接合装置11020、11022、11024、11026中的一个，便可选择驱动比11028、11030、11032、11034中的一个。如上所述，通过调整流体静力泵11004的倾斜盘角度，一部分的传动部分11052和由此的车辆输出11012可沿向前和反向方向运行。传动部分11052的驱动比11028、11030、11032、11034被构造成为两个向前或反向驱动速度，一个是向前驱动速度，另一个是反向驱动速度；然而，应该理解到，传动部分11052可具有其它驱动速度结构。此外，应该理解到，驱动比11028、11030可构造成只使用在流体静力模式中，而驱动比11032、11034可构造成只使用在直接驱动模式中。

直接驱动连接11050是便于输入11016和传动部分11052之间的驱动接合的机械连接件。直接驱动连接11050包括直接接合驱动装置11054和直接驱动比调节器11056。通过接合直接接合驱动装置11054，输入11016可与传动部分11052直接驱动地接合，两者之间的驱动比通过直接驱动比调节器11056进行调节。当流体静力传动系11000在直接驱动模式下运行时，直接接合驱动装置11054便接合。

在使用中，流体静力传动系11000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。在任一种驱动模式中，接合装置11020、11022、11024、11026中只有一个可以在任何给定瞬间完全地接合。在流体静力模式中，流体静力传动系11000使用第一驱动比11028和第二驱动比11030中的一个在更低的速度下运行。如上所述，通过调整流体静力泵11004的倾斜盘的角度，便可向驱动比11028、11030中的每一个提供向前和反向的方向。在直接驱动模式中，流体静力传动系11000使用直接驱动比调节器11056和第二驱动比11030、第三驱动比11032和第四驱动比11034中的一个在更高的速度下运行。因此，第二接合装置11022和第二驱动比11030可使用在任一种驱动模式中。如上所述，传动部分11052的驱动比11028、11030、11032、11034被构造成为两个向前或反向驱动速度，一个是向前驱动速度，另一个是反向驱动速度。

图12示出流体静力传动系12000。该流体静力传动系12000是流体静力传动系11000的变体，其具有类似于流体静力传动系11000的特征。还应该理解到，流体静力传动系12000可不示出流体静力传动系11000的所有特征。然而，流体静力传动系12000是流体静力传动系的特定实施例，有关部件定向和部件构造，该实施例提供比流体静力传动系11000更为详细的细节。图12中所示的本发明变体包括与图11中所示流体静力传动系11000相类似的部件。图12中所示变体的类似特征用类似系列编号。本技术领域内技术人员鉴于图12和图11所示的流体静力传动系11000可认识到图12所示变体的不同的和附加的特征。此外，应该理解到，通过将其它部件添加到流体静力传动系12000，便可将反向驱动选项添加到流体静力传动系12000的直接驱动模式。

图12示出流体静力传动系12000。该流体静力传动系12000包括动力源12002，其与流体静力泵12004和直接驱动连接12050驱动地接合。流体静力泵12004与流体静力马达12008流体地连通。流体静力马达12008与传动部分12052驱动地接合，传动部分1205与车辆输出12012驱动地接合。直接驱动连接12050与传动部分12052驱动地接合，该传动部分12052与车辆输出12012驱动地接合。流体静力传动系12000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

图13示出流体静力传动系13000。该流体静力传动系13000是流体静力传动系11000的变体，其具有类似于流体静力传动系11000的特征。还应该理解到，流体静力传动系13000可不示出流体静力传动系11000的所有特征。然而，流体静力传动系13000是流体静力传动系的特定实施例，有关部件定向和部件构造，该实施例提供比流体静力传动系11000更为详细的细节。图13中所示的本发明变体包括与图11中所示流体静力传动系11000相类似的部件。图13中所示变体的类似特征用类似系列编号。本技术领域内技术人员鉴于图13和图11所示的流体静力传动系11000可认识到图13所示变体的不同的和附加的特征。此外，应该理解到，通过将其它部件添加到流体静力传动系13000，便可将反向驱动选项添加到流体静力传动系13000的直接驱动模式。

图13示出流体静力传动系13000。该流体静力传动系13000包括动力源13002，其与流体静力泵13004和直接驱动连接13050驱动地接合。流体静力泵13004与流体静力马达13008流体地连通。流体静力马达13008与传动部分13052驱动地接合，该传动部分13052与车辆输出13012驱动地接合。直接驱动连接13050与传动部分13052驱动地接合，传动部分13052与车辆输出13012驱动地接合。流体静力传动系13000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

图14示出根据本发明另一实施例的流体静力传动系14000。该流体静力传动系14000包括动力源14002，其与流体静力泵14004和直接驱动连接14006驱动地接合。流体静力泵14004与流体静力马达14008流体地连通。流体静力马达14008与第一传动部分14010驱动地接合，该第一传动部分14010与车辆输出14012驱动地接合。直接驱动连接14006与第二传动部分14014驱动地接合，该第二传动部分14014与车辆输出14012驱动地接合。流体静力传动系14000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。

动力源14002将动力施加到流体静力传动系14000的输入14016。例如，动力源14002是内燃机；然而，应该理解到，动力源14002可包括电动机或其他转动输出源。应该理解到，动力源14002可以是包括内燃机和电动机的混合的动力源。此外，应该理解到，动力源14002可包括如行内公知的输出比调整装置。此外，应该理解到，动力源14002可包括如行内公知的接合装置(未示出)，以便减小或中断传输到流体静力传动系14000的转动力。

输入14016与动力源14002、流体静力泵14004和直接驱动连接14006驱动地接合。输入14016可以是一个齿轮、多个齿轮、轴或其他类型的机械连接件。

流体静力泵14004是具有可动的倾斜盘(未示出)的液压轴向活塞泵，倾斜盘可改变活塞的排量。然而，应该理解到，流体静力泵14004可以是任何其他类型的可变排量。如上所述，流体静力泵14004通过入口14016与动力源14002驱动地接合。流体静力泵14004通过至少两个流体管路14018与流体静力马达14008流体地连通。当流体静力泵14004与动力源14002驱动地接合时，流体静力泵14004的驱动部分始终沿与动力源14002相同的方向转动。通过调整流体静力泵14004的倾斜盘角度，改变通过流体静力泵14004的流动方向。通过调整流体静力泵14004的倾斜盘角度，当流体静力传动系14000在流体静力模式下运行时，便可提供向前或反向的方向。

流体静力马达14008是固定排量液压马达。然而，应该理解到，流体静力马达14008可以是其他类型的流体静力马达。流体静力马达14008与第一传动部分14010驱动地接合。流体静力马达14008通过至少两个流体管路14018与流体静力泵14004流体地连通。

传动部分14010是齿轮箱，其与流体静力马达14008和车辆输出14012驱动地接合。该第一传动部分14010包括第一接合装置14020、第二接合装置14022、第一驱动比14024和第二驱动比14026。通过接合这些接合装置14020、14022中的一个，便可选择驱动比14024、14026中的一个。接合装置14020、14022是可以可变地被接合的离合器；然而，也可使用其他类型的接合装置。如上所述，通过调整流体静力泵14004的倾斜盘角度，第一传动部分14010和由此的车辆输出14012可沿向前和反向方向操作。

直接驱动连接14006是便于输入14016和第二传动部分14014之间的驱动接合的机械连接件。

第二传动部分14014是齿轮箱，其与直接驱动连接14006和车辆输出14012驱动地接合。该第二传动部分14014包括第三接合装置14028、第四接合装置14030、第一方向性接合装置14032、第二方向性接合装置14034、第三驱动比14036、第四驱动比14038、第一方向性驱动比14040、第二方向性驱动比14042。通过接合这些接合装置14028、14030中的一个以及方向性接合装置14032、14034中的一个，便可选择驱动比14036、14038中的一个以及方向性驱动比14040、14042中的一个。接合装置14028、14030、14032、14034是可以可变地被接合的离合器；然而，应该理解到，也可使用其他类型的接合装置。第二传动部分14014的驱动比14036、14038被构造成两个驱动速度。方向性接合装置14032、14034和方向性驱动比14040、14042构造成对驱动比14036、14038中的任一个提供向前和反向的选择。然而，应该理解到，第二传动部分2014可具有其它驱动速度和方向布置。

在使用中，流体静力传动系14000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。在任一个驱动模式中，接合装置14020、14022、14028、14030中只有一个可以在任何给定瞬间完全地接合。在流体静力模式中，流体静力传动系14000使用第一驱动比14024和第二驱动比14026中的一个在更低的速度下运行。如上所述，通过调整流体静力泵14004倾斜盘的角度，便可对驱动比14024、14026中的每一个提供向前和向后的方向。在直接驱动模式中，流体静力传动系14000使用第三驱动比14036和第四驱动比14038中的一个在更高的速度下运行。在直接驱动模式中，通过接合第一方向性接合装置14032和第二方向性接合装置14034中的一个来执行向前和向后的选择。

图15示出根据本发明另一实施例的流体静力传动系15000。该流体静力传动系15000包括流体静力传动系2000和前轴传动系15100；然而，应该理解到，流体静力传动系15000可构造成具有以上所述的任何流体静力传动系。

流体静力传动系2000被构造成后轴传动系。流体静力传动系2000的流体管路2018使用至少两个阀15102和流体管路15104与前轴传动系15100流体地连通。

前轴传动系15100包括流体静力马达15106、输入15108和前轴传动最终15110。前轴传动系15100与前轴输出15112驱动地接合。流体静力泵2004通过至少两个阀15102和流体管路15104与流体静力马达15106流体地连通。流体静力马达15106与前轴传动装置15110驱动地接合，前轴传动装置15110与前轴输出15112驱动地接合。当纳入流体静力传动系15000的车辆(未示出)置于双轴驱动模式中时，前轴传动系15100便在流体静力模式下运行。双轴驱动模式可以是四轮驱动模式。

输入15108与流体静力马达15106和前轴传动装置15110驱动地接合。输入15108可以是一个齿轮、多个齿轮、轴，或其他类型的机械连接件。

前轴传动装置15110是齿轮箱，其与输入15108和前轴输出15112驱动地接合。前轴传动部分15110包括第一前接合装置15114、第二前接合装置15116、第一驱动比15118和第二驱动比15120。通过接合所述接合装置15114、15116中的一个，便选择驱动比15118、15120中的一个。接合装置15114、15116是可变地被接合的离合器；然而，应该理解到，也可使用其他类型的接合装置。前轴传动装置15110的驱动比15118、15120被构造成为两个驱动速度；驱动比15118、15120对应于流体静力传动系2000的驱动比2024、2026。然而，应该理解到，前轴传动装置15110可具有其它驱动速度和方向性结构。

在使用中，流体静力传动系15000可在流体静力模式或直接驱动模式下运行。在流体静力驱动模式中，前轴传动装置15110可通过阀15102接合以提高纳入流体静力传动系15000的车辆的牵引效力。在直接驱动模式中，前轴传动装置15110通过关闭阀15102来脱开，从而允许流体静力传动系2000通过直接驱动连接2006和传动部分2014来驱动车辆。

流体静力传动系2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000对简单的流体静力传动和流体动力学传动提供许多优点。流体静力传动系2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000提供呈高牵引效力形式的改进的特性，由于流体静力部分的作用，高的牵引效力用来发动包含流体静力传动系2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000的车辆。此外，不管所用动力多大，低速下的最大的牵引效力都维持辅助装置。流体静力传动系2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000在低速下连续提供可变的容量，对车辆提供高的可操作性、精确的速度控制以及速度可变性(例如，扭矩-速度转换范围)。通过使流体静力泵2004、3004、4004、5004、6004、7004、8004、9004、10004、11004、12004、13004、14004的流动方向反过来，流体静力传动系2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000则还简化了车辆方向的反向。流体静力传动系2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000由于直接驱动模式提供高速下的稳固性和高效率。最后，流体静力传动系2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000通过最佳运行模式的选择提供了减小的燃油消耗，这由于提高了车辆的特性和可操作性而得到提高的生产力的进一步支持。

根据提供的专利状态，本发明已经描述了被认为是代表着其最佳的实施例。然而，应该指出的是，本发明也可以不同于这里具体图示和描述的其他方式来实践，而不会脱离本发明的精神或范围。

Claims (14)

1.一种流体静力传动系，所述流体静力传动系包括：

与输入构件驱动地接合的动力源；

与输入构件驱动地接合的流体静力泵；

与流体静力泵流体地连通的流体静力马达；

与输入构件驱动地接合的直接驱动连接；以及

传动部分，所述传动部分与车辆输出以及流体静力马达和直接驱动连接中的至少一个驱动地接合，所述传动部分包括至少一个接合装置和驱动比，其中，所述流体静力泵、所述流体静力马达和所述传动部分形成用于流体静力传动系的第一动力路径，而所述直接驱动连接形成用于流体静力传动系的第二动力路径。

2.如权利要求1所述的流体静力传动系，其特征在于，所述传动部分是第一传动部分，所述流体静力传动系还包括第二传动部分，所述第二传动部分形成所述第二动力路径的一部分。

3.如权利要求2所述的流体静力传动系，其特征在于，所述第一传动部分包括至少三个接合装置和三个驱动比。

4.如权利要求2所述的流体静力传动系，其特征在于，所述第一传动部分和所述第二传动部分包括至少三个接合装置和三个驱动比。

5.如权利要求4所述的流体静力传动系，其特征在于，至少一个接合装置和驱动比形成所述第一动力路径和所述第二动力路径的一部分。

6.如权利要求1所述的流体静力传动系，其特征在于，所述直接驱动连接包括接合装置和驱动比。

7.如权利要求1所述的流体静力传动系，其特征在于，所述驱动比是向前驱动齿轮和反向驱动齿轮。

8.如权利要求2所述的流体静力传动系，其特征在于，所述第二传动部分包括两个接合装置、两个驱动比和方向性接合装置。

9.如权利要求1所述的流体静力传动系，其特征在于，还包括与前轴输出驱动地接合的前轴传动系，所述前轴传动系与所述流体静力泵选择性地流体连通。

10.如权利要求9所述的流体静力传动系，其特征在于，所述前轴传动系包括传动装置，所述传动装置包括至少两个接合装置和两个驱动比。

11.如权利要求1所述的流体静力传动系，其特征在于，还包括第二流体静力泵，所述第二流体静力泵与所述直接驱动连接驱动地接合。

12.如权利要求1所述的流体静力传动系，其特征在于，还包括动力输出，所述动力输出与所述直接驱动连接驱动地接合。

13.如权利要求1所述的流体静力传动系，其特征在于，所述流体静力泵是可变排量的流体静力泵，所述流体静力马达是固定排量的流体静力马达。

14.如权利要求1所述的流体静力传动系，其特征在于，所述传动部分包括至少三个接合装置和三个驱动比，所述直接驱动连接包括接合装置和驱动比，所述驱动比中的至少一个是向前驱动齿轮和反向驱动齿轮。