CN105452604A - 液压或气动驱动系统和用于该系统的马达和泵 - Google Patents
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Abstract
披露了液压和气动驱动系统和用于其的流体马达(12)和流体泵(10)。在这些系统中,旋转运动被转变成往复运动或反之亦然。特别地,运动转变装置包括围绕中心轴连续且周向地延伸并且相对于中心轴部分地纵向延伸的部分以及联接装置,其中所述部分和联接装置可围绕中心轴相对地旋转并且联接装置和所述部分中的一个固定地耦接到活塞装置,其中联接装置和所述部分配置成合作,藉此活塞装置的往复移动引起所述部分和联接装置中的另一个围绕所述中心轴的相对旋转运动。所述部分和联接装置中的另一个可以耦接到套管装置以引起其旋转。
Description
技术领域
本发明涉及液压或气动驱动系统,本发明还涉及用于这种系统的马达和泵。
背景技术
液压传动或驱动系统是已知的。这些系统可能是复杂的并且导致不佳的传输效率。同样地,在需要传输驱动力的某些设备或机器中,例如在自行车中,已知没有令人满意的液压系统。
自行车的传统传动系统包括链条和齿轮。存在与它们相关的各种问题。例如,它们需要润滑,并且因而吸引污物,润滑剂和污物常常转移到骑车者身上。此外,链条可能从齿轮脱落。虽然一直在尝试在自行车中实施液压系统,但这些尝试导致复杂、笨重的系统。
本发明的目标是解决上述问题。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种液压或气动驱动系统,其包括:a)利用流体的压力产生和传动系统;b)流体马达,其包括:第一缸装置;活塞装置,其中第一缸装置和位于第一缸装置中的活塞装置的第一端部限定了第一腔,并且其中压力产生和传动系统耦接到第一缸装置以使流体交替流入和流出第一腔,由此引起活塞装置的往复移动;运动转变装置,其包括围绕中心轴连续且周向地延伸的非线性部以及联接装置,其中非线性部和联接装置布置成围绕中心轴相对旋转,并且非线性部和联接装置中的一个耦接到活塞装置并相对于活塞装置固定地设置;其中联接装置和非线性部配置成合作,藉此活塞装置的往复移动引起非线性部和联接装置中的另一个围绕所述中心轴的相对旋转运动。
液压马达有效地将往复移动转变成马达中的旋转运动。联接装置和非线性部中的另一个优选地能操作性地耦接到待旋转的对象。在自行车中,由踩踏板引起的旋转运动可以传输到自行车的后部以驱动后轮的旋转。这改进了传统的链条和齿轮系统,因为它消除了对于链条和齿轮的需求。污物将不会传到骑车者的腿上。由于系统是封闭的,所以传动效率不会受到污物的妨碍。并且,使用这种液压马达,可以就地驱动自行车的前轮或除了后轮之外还可以驱动自行车的前轮。这可以改进转弯时的牵引力。有利地,与机械系统相比,液压马达可以产生更高的效率。
流体马达还可以包括第二缸装置,第二缸装置和位于第二缸装置中的活塞装置的第二端部限定了第二腔,其中压力产生和传动系统布置成交替地引起流体流入和流出第二腔,由此进一步引起活塞装置的往复移动。
压力产生和传动系统可以包括:用于提供加压流体的流体泵,和流体传动系统,其操作性地将第一和第二流体腔耦接到流体泵并且布置成使流体能流到第一和第二腔。流体传动系统可以包括一对流体传输管路,每个流体传输管路都具有密封地连接到第一和第二流体腔中相应的一个的一个端部和密封地连接到流体泵的另一个端部。在这种情况下,流体可以经由同一传输管路流入和流出相应的第一和第二腔。
流体传动系统可以包括控制装置,用于选择性地容许或阻止流体通过其各自的入口流入第一和第二腔以及通过其各自的出口流出第一和第二腔,以引起活塞装置的往复移动。
流体传动系统可以包括可加压的流体储存器,第一和第二腔中的每一个都经由入口中相应的一个耦接到可加压的流体储存器。
可加压的流体储存器可以耦接到流体泵,藉此流体泵的操作给可加压的流体储存器加压。在这种情况下,流体泵的操作给可加压的流体储存器加压。
控制装置可以包括耦接到活塞装置的致动装置,藉此活塞装置的第一和第二端部中的一个向第一和第二腔的相应的一个中移动预定距离使得致动装置操作控制装置控制流体的流动,藉此使第一和第二端部中的另一个移动到第一和第二腔中的另一个中。以相同的方式,活塞装置的第一和第二端部中的另一个向第一和第二腔的中的另一个中移动预定距离使得致动装置操作控制装置控制流体的流动,藉此使第一和第二端部中的一个移动到第一和第二腔中的一个中。
控制装置具有第一和第二状态,并且致动装置布置成使控制装置在两个状态之间改变,其中在第一状态中:阻止流体通过第一腔的出口流出第一腔,阻止流体通过第二腔的入口流入第二腔,容许流体通过第二腔的出口流出第二腔;容许流体通过第一腔的入口流入第一腔;和在第二状态中:阻止流体通过第二腔的出口流出第二腔,阻止流体通过第一腔的入口流入第一腔,容许流体通过第一腔的出口流出第一腔;容许流体通过第二腔的入口流入第二腔。
活塞装置可以具有与所述中心轴对齐的轴线,并且所述往复移动沿着所述中心轴。因此,非线性部和活塞装置可以是同轴的。
在一实施方式中,驱动系统还可以包括与活塞装置同轴的套管装置,其中非线性部和联接装置中的所述另一个耦接到套管装置并相对于其固定地设置,其中活塞装置的往复移动引起套管装置和活塞装置围绕中心轴的相对旋转运动。
套管装置可以具有基本上圆柱形的内表面,并且非线性部位于所述表面中,其中联接装置从活塞装置凸出以与非线性部接合。套管装置和非线性部可以整体地形成。另外或备选地,套管装置可以形成有第一和第二缸装置。
备选地,联接装置可以从套管装置向内突出并且非线性部可以耦接到活塞装置和设置在活塞装置周围。在这种情况下,非线性部可以形成有活塞装置的本体。
在另一个实施方式中,活塞装置耦接到与活塞装置同轴设置的传动轴,以使得活塞装置的旋转引起传动轴的对应旋转并且容许活塞装置相对于传动轴在中心轴上的往复移动。在这种情况下,联接装置和非线性部中的所述另一个优选地相对于机器或车辆的外部框架固定。
活塞装置可以具有穿过其中的轴向通道,传动轴被密封地安装穿过第一缸装置的端部中的孔并延伸到所述轴向通道中,其中传动轴和轴向通道一起如此配置以耦接传动轴和活塞装置。
联接装置和非线性部中的所述另一个可以耦接到车辆并且相对于车辆的车架固定设置,并且从第一缸装置伸出的传动轴的端部配置成耦接到车辆的车轮,藉此传动轴的旋转导致车轮的对应旋转。
流体马达还可以包括配置成附接到车辆车架的向外延伸的臂,由此相对于框架固定联接装置和非线性部中的所述另一个的位置。例如,所述臂可以配置成用螺栓附接到自行车车架的车叉勾爪。
联接装置和非线性部中的所述一个可以耦接到车辆并且相对于其固定设置,并且套管装置可以操作性地耦接到车辆的车轮,藉此套管装置的旋转运动引起车轮的旋转运动。在这种情况下,所述一个可以经由活塞装置耦接,所述一个直接耦接到活塞装置。
驱动系统可以包括支撑装置,其将联接装置的运动限制成平行于中心轴的往复移动。例如,支撑装置可以呈具有狭槽的支撑套管的形式,狭槽平行于中心轴延伸,联接装置的一部分(例如轴承)可以在狭槽中来回移动。
驱动系统可以包括移动限制装置,其阻止非线性部和联接装置中的所述另一个围绕中心轴的旋转运动,阻止联接装置和非线性部中的第一个的往复移动,并容许联接装置和非线性部中的第二个的往复移动。
根据本发明的第二方面,提供了一种液压或气动驱动系统,包括:a)流体传动系统;b)流体泵,其包括:可绕其轴线旋转的传动轴;活塞装置;运动转变装置,其包括围绕中心轴连续且周向地延伸的非线性部以及联接装置,其中非线性部和联接装置设置成围绕中心轴相对旋转,其中联接装置和非线性部配置成合作以使得相对旋转引起沿着中心轴的相对往复移动,其中非线性部和联接装置中的一个耦接到传动轴,藉此传动轴的旋转引起所述一个围绕中心轴的旋转;第一缸装置,其中第一缸装置和位于第一缸装置中的活塞装置的第一端部限定了第一腔,并且其中流体传动系统耦接到第一缸装置以容许流体交替流入和流出第一腔,其中活塞装置设置成在中心轴上或平行于中心轴进行往复移动以使流体流入和流出第一腔;其中活塞装置耦接到非线性部和联接装置中的另一个,以使得非线性部和联接装置中的所述一个的旋转引起活塞装置在第一缸装置中的往复移动。
流体泵还可以包括第二缸装置,第二缸装置和位于第二缸装置中的活塞装置的第二端部限定了第二腔,其中流体传动系统操作性地耦接到第二缸装置以容许流体交替地流入和流出第二腔,其中在使用中,活塞装置的往复移动使流体流入和流出第二腔。
活塞装置可以具有与所述中心轴对齐的轴线,传动轴具有与中心轴对齐的轴线,并且往复移动沿着所述中心轴进行。优选地,活塞装置具有圆形的横截面。
联接装置和非线性部中的所述一个可以耦接到活塞装置,其中活塞装置耦接到传动轴以使得传动轴的旋转引起活塞装置绕其轴线的对应旋转运动并容许活塞装置在传动轴上的相对往复移动,其中传动轴的旋转运动引起活塞装置的旋转运动,因而引起联接装置和非线性部中的所述一个的旋转运动,其引起活塞装置在传动轴上的往复移动。
活塞装置可以具有穿过其中的通道,传动轴被密封地安装穿过第一缸装置的端部中的孔并延伸到所述通道中,其中传动轴和通道一起如此配置以耦接传动轴和活塞装置。
非线性部和联接装置中的所述一个可以耦接到活塞装置,非线性部和联接装置中的所述另一个耦接到机器或车辆的框架。
非线性部可以位于套管装置中,套管装置的圆柱形内表面使所述中心轴作为其中心轴并围绕活塞装置延伸。
驱动系统还可以包括流体马达,其中流体传动系统操作性地耦接到流体马达以向流体马达提供流体,由此驱动流体马达。流体马达可以是根据本发明的第一方面及其可选特征在上面在b)描述的流体马达。
流体泵还可以包括移动限制装置,其阻止非线性部和联接装置中的所述另一个围绕中心轴的旋转运动,阻止联接装置和非线性部中的第一个的往复移动,并容许联接装置和非线性部中的第二个的往复移动。
流体泵可以有利地配置成位于这种机器或车辆的底托架壳中。
可以提供一种踏板驱动的机器或车辆,其包括上面根据第二方面描述的传动系统,其中传动轴的第一端部和传动轴的第二端部从活塞装置的相应端部伸出,其中传动轴端部操作性地附接到相应曲柄臂的第一端部,其中每个曲柄臂的第二端部操作性地附接到相应的踏板。
传动轴可以操作性地耦接到马达。马达可以是电动的或包括内燃机。
可以提供一种包括第一或第二方面的驱动系统的摩托车或其它机动车辆。
根据本发明的第三方面,提供了一种用于气动或液压驱动系统的流体马达,包括:活塞装置;第一缸装置,其中第一缸装置和位于第一缸装置中的活塞装置的第一端部限定了第一腔,并且其中压力产生和传动系统耦接到第一缸装置以使流体交替流入和流出第一腔,由此引起活塞装置的往复移动;运动转变装置,其包括围绕中心轴连续且周向地延伸的非线性部以及联接装置,其中非线性部和联接装置可围绕中心轴相对旋转,并且联接装置和非线性部中的一个固定地耦接到活塞装置,其中联接装置和非线性部配置成合作,藉此活塞装置的往复移动引起非线性部和联接装置中的另一个围绕所述中心轴的相对旋转运动;可旋转地安装在活塞装置周围且与其共轴的套管装置,其中非线性部和联接装置中的所述另一个固定地耦接到套管装置,其中活塞装置的往复移动引起套管装置围绕中心轴的相对旋转运动。
流体马达还可以包括移动限制装置,其阻止非线性部和联接装置中的所述一个围绕中心轴的旋转运动,阻止联接装置和非线性部中的所述另一个的往复移动,并容许联接装置和非线性部中的所述另一个和套管装置的往复移动。
非线性部可以耦接到套管装置并位于套管装置的基本上圆柱形的内表面上。在这种情况下,联接装置从活塞装置凸出以与非线性部合作。
非线性部可以备选地耦接到活塞装置并且与其同轴地在活塞装置周围延伸。在这种情况下,联接装置从套管装置的基本上圆柱形的内表面凸出以与非线性部合作。
流体马达还可以包括第二缸装置,第二缸装置和位于第二缸装置中的活塞装置的第二端部限定了第二腔,其中第二腔装置操作性地耦接到压力产生和流体传动系统以使流体交替流入和流出第二腔装置,其进一步引起活塞装置的往复移动。
套管装置的外周表面可以适合于耦接到待旋转的对象。
活塞装置可以耦接到车辆的车架以阻止其移动。在这种情况下,套管装置的外表面适合于耦接到车辆的车轮。
根据本发明的第四方面,提供了一种流体泵,包括:传动轴,其可绕其轴线旋转;活塞装置;可旋转地安装在活塞装置周围并与其同轴的套管装置;运动转变装置,其包括围绕中心轴连续且周向地延伸的非线性部以及和联接装置,其中非线性部和联接装置设置成围绕中心轴相对旋转,其中联接装置和非线性部配置成合作以使得相对旋转引起沿着中心轴的相对往复运动移动,其中非线性部和联接装置中的一个耦接到套管装置,藉此套管装置的旋转引起所述一个围绕中心轴的旋转;第一缸装置,其中第一缸装置和位于第一缸装置中的活塞装置的第一端部限定了第一腔,并且其中流体传动系统耦接到第一缸装置以容许流体交替流入和流出第一腔,其中活塞装置设置成在中心轴上或平行于中心轴进行往复移动,活塞装置的往复运动使流体流入和流出第一腔;其中活塞装置耦接到非线性部和联接装置中的另一个,藉此套管装置的旋转引起活塞装置的往复移动。
流体泵还可以包括移动限制装置,其阻止非线性部和联接装置中的所述另一个围绕中心轴的旋转运动,并且阻止联接装置和非线性部中的一个的往复移动。
流体泵还可以包括第二缸装置,第二缸装置和位于第二缸装置中的活塞装置的第二端部限定了第二腔,其中流体传动系统耦接到第二缸装置以容许流体交替流入和流出第二腔,活塞装置的往复移动使流体流入和流出第二腔。
非线性部和联接装置中的另一个可以耦接到活塞装置,活塞装置也耦接到机器或车辆的框架以阻止围绕所述中心轴的旋转。
非线性部可以位于具有圆柱形内表面的套管装置中,圆柱形内表面使所述中心轴作为其中心轴并围绕活塞装置延伸。
驱动系统还可以包括流体马达,其中流体传动系统连接到流体马达以向其提供流体,由此驱动流体马达。
根据本发明的第五方面,提供了一种将液压驱动系统的流体泵改装到自行车的方法,其中流体泵具有延伸穿过其中的传动轴并且配置成位于底托架壳中,该方法包括:将流体泵固定在底托架壳中并且操作性地耦接至少两个流体传输管路,所述至少两个流体传输管路延伸到后轮毂和/或前轮毂;和操作性地将一对曲柄臂中每一个的第一端部耦接到传动轴的相应端部和将踏板附接到曲柄臂的每个第二端部。
液压驱动系统可以包括上述液压驱动系统,或包括上述流体泵或马达。
在上述驱动系统、流体马达和流体泵中,非线性联接部优选地是非线性槽,并且联接装置包括用于接合在非线性槽中的凸起。当非线性槽和凸起围绕中心轴相对旋转时,凸起抵靠在槽的表面上,引起沿着中心轴的相对往复移动。相反,当非线性槽和凸起沿着轴以相对往复移动移动时,凸起抵靠在槽的表面上,引起相对旋转运动。在一些实施方式中,流体泵可以是能够反过来作为流体马达操作的,反之亦然。在一些实施方式中这是不可能的;特别地,非线性槽的路径可以设计为在流体泵或流体马达中使用,并阻止或阻碍了其他用途。
凸起可以包括轴承和用于将轴承部分地保持在槽中的装置。这有利地导致凸起和槽之间的低摩擦。
根据本发明的第六方面,提供了一种液压或气动马达,包括:分别限定了第一和第二腔的第一和第二缸装置,其中每个都包括操作性地耦接到流体控制系统的至少一个孔,流体控制系统控制流体流入和流出第一和第二腔;具有第一端部和第二端部的双端活塞,其中活塞可进行往复运动以使得第一端部和第二端部移入和移出第一和第二腔,从而分别交替地增加和减少第一和第二腔的容积;控制装置,用于容许或阻止流体通过其各自的入口流入第一和第二腔和通过其各自的出口流出第一和第二腔以实现活塞的往复移动。
对于第一和第二腔中的每一个,所述至少一个孔都可以包括用于流体流入的入口和用于流体流出的出口,每个入口和出口操作性地耦接到相应的流体传输管路。
流体控制系统可以包括耦接到液压泵的可加压的流体储存器,藉此液压泵的操作给可加压的流体储存器加压。
控制装置可以包括耦接到活塞装置的致动装置,藉此活塞装置的第一和第二端部中的一个向第一和第二腔中相应的一个移动至少一预定距离会使致动装置操作控制装置控制流体的流动,藉此使第一和第二端部中的另一个移动到第一和第二腔中的另一个中。
致动装置可以包括:基本上平行于活塞装置的轴线延伸的元件,活塞装置沿着该轴线进行往复移动,该元件设置成平行于所述轴线进行往复移动;耦接活塞装置和所述元件的装置,其中当在使用中活塞装置的第一端部移动至少所述预定距离进入第一腔中时,活塞装置使所述元件在平行于所述轴线的第一方向上移动,和当在使用中活塞装置移动至少所述预定距离进入第二腔中时,活塞装置使所述元件在第二方向上移动,其中在第一方向上移动所述元件超过所述预定距离会操作控制装置控制流体流动,使活塞装置在相反方向上移动。
耦接装置可以包括:从所述元件伸出的第一和第二间隔开的突出部;在第一和第二突出部之间从活塞装置伸出的凸起,其中通过凸起对第一突出部的作用,活塞装置使所述元件在第一方向上移动,和通过凸起对第二突出部的作用,活塞装置使所述元件在第二方向上移动。
控制装置可以包括第一和第二可枢转的门元件,其成形和设置成分别控制流体向第一和第二腔中的流动,其中所述元件的移动耦接到第一和第二门元件以使其操作性枢转,以控制流体流动。
控制流体的流动可以包括在第一和第二状态之间进行选择,其中在第一状态中:阻止流体通过第一腔的出口流出第一腔,阻止流体通过第二腔的入口流入第二腔,容许流体通过第二腔的出口流出第二腔;容许流体通过第一腔的入口流入第一腔;和在第二状态中:阻止流体通过第二腔的出口流出第二腔,阻止流体通过第一腔的入口流入第一腔,容许流体通过第一腔的出口流出第一腔;容许流体通过第二腔的入口流入第二腔。
也可以提供一种如上所述的驱动系统,或上述流体马达,其进一步包括第六方面的流体马达的特征。值得注意的是,流体传动系统可以适合于用于调节流体向流体马达的流动,由此控制马达输出的旋转速度。
本发明的实施方式可以在需要驱动力传动系统的车辆或机器中实施。特别是,可以在转矩要被放大或缩小的场合实现实施方式。
附图说明
为了更好地理解本发明,现在将参考附图以仅示例性的方式描述实施方式,其中:
图1A是根据本发明的一般实施方式的液压驱动传动系统的示意图;
图1B是根据备选实施方式的液压驱动传动系统的示意图,其包括压力传动系统;
图2是根据具体实施方式的用于自行车的液压泵的分解透视图;
图3是图2中所示的液压泵的分解侧视图;
图4是图2和3中所示的液压泵的横截面图;
图5是液压泵的活塞的透视图;
图6是图2和3中所示的液压泵的透视图,其呈组装好的形式,具有附接的曲柄臂;
图7是用于驱动自行车车轮旋转的液压马达的分解透视图;
图8是图7中所示的液压马达的透视图,其呈组装好的形式;
图9是液压马达的横截面图;
图10是液压马达的透视端视图;
图11是用于根据具体实施方式的用于摩托车的液压泵的分解透视图;
图12是图11中所示的液压泵的分解侧视图;
图13是图11中所示的液压泵的透视图,其呈组装好的形式;
图14是根据一实施方式的包含马达的摩托车轮毂的透视图;
图15是轮毂的透视图,其中去除了一些部件以显示马达的部件;
图16是马达的另一个透视图;
图17是轮毂的横截面侧视图;
图18是轮毂的另一个横截面图;
图19是包括小齿轮和门元件的马达的部件的透视图;
图20是马达的其他部件的透视图;
图21是所述其他部件中的一些的透视图;
图22是用于重型设备的液压马达的透视分解图;
图23是图22中所示的液压马达的侧视图;
图24是图22和23中所示的液压马达的部件的侧视图,其呈组装好的形式;
图25是根据本发明另一个实施方式的流体泵的透视图;
图26是图25中所示的流体泵的侧视图;
图27是图25和26中所示的流体泵的分解透视图;
图28是图25至27中所示的流体泵的侧视图,其呈分解图的形式;
图29是图25至28中所示的流体泵的横截面图,其呈组装好的形式;
图30是根据一实施方式的轮毂组件的侧视图,其特别地与图25至29中所示的流体泵一起使用;
图31是图30中所示的轮毂组件的透视图;
图32是轮毂组件的分解透视图;
图33是轮毂组件的分解侧视图;
图34是轮毂组件的横截面图;
图35是根据另一个实施方式的流体马达的透视图;
图36是图35的流体马达的侧视图;
图37是图35和36中所示的流体马达的一部分的透视图,该部分优选地由单个元件形成;
图38是流体马达的分解透视图;
图39是流体马达的端部元件的图;
图40是流体马达的侧视分解图;
图41和42是流体马达的部件的透视图。
具体实施方式
相似的部件在全文中一般用相似的附图标记表示。
在下文中,将首先参照图1A或图1B大体上描述根据实施方式的液压驱动或传动系统。然后将描述根据具体实施方式的液压驱动系统,某些具体实施方式包括参考图1A或图1B描述的系统的特征。
某些专门名词将用在下面的描述中,仅仅是为了方便和参考而不是限制的目的。例如,术语“缸”或“缸部分”在本文中用来指壳体,其限定了适合于包含流体的至少一个腔,活塞端部可以密封地延伸到其中。虽然图中所示的缸或缸部分可以具有圆形或环形的横截面,但这不是必须的,除非上下文如此指定。术语“流体”包括液体和气体。在液压系统的情况下,该术语应该被认为是基本上不可压缩的可流动的材料,例如液体或凝胶,例如油。在气动系统的情况下,该术语应该被认为是气体,典型地为惰性气体,例如氮气或空气。
术语“车辆”包括具有驱动力传动系统的任何车辆,例如包括自行车、三轮车、摩托车、小汽车、重型货车和重型设备。“重型设备”是指重载车辆,特别是专门设计成用于执行建设任务的重载车辆,最频繁地涉及土方作业的重载车辆。这样的车辆有时被称为重型车辆,或重型液压传动装置,并且非穷举地包括推土机、挖掘机、起重机、装载机、土壤压实机和拖拉机。
液压传动系统包括液压泵10、液压马达12和连接泵10和马达12的流体传动系统。流体优选地是油,尽管备选的基本上不可压缩的流体也是合适的。该系统是密封的,也就是说,阻止流体从系统流出和空气或污染物从外部进入。
除了参照图25至34描述的实施方式之外,泵10是往复式容积式泵,其包括第一双端活塞16和第一缸18。第一缸18包括在两端被第一和第二封闭件20a、20b封闭的圆柱形外套筒。第一缸18的第一和第二封闭件20a、20b和第一活塞16具有穿过它们的对齐的孔(图1A或1B中未示出),第一可旋转的传动轴24延伸穿过所述孔。第一活塞16和第一传动轴24是同轴的。第一活塞16可在第一缸18中相对于第一传动轴24纵向地来回移动以对第一腔22a和第二腔22b中的流体交替地施加压力,第一腔22a在第一活塞16的第一端部16a和第一封闭件20a之间,第二腔22b被限定于第一活塞16的第二端部16b和第二封闭件20b之间。第一活塞16的第一和第二端部16a、16b的周缘设置成与外套筒的内表面齐平,以使得第一和第二腔22a、22b在第一活塞16和外套筒的交接处密封。第一旋转传动轴24的端部24a、24b分别从第一和第二封闭件20a、20b上的孔伸出。在一些实施方式中,只有端部之一可以如此伸出。第一传动轴24、第一活塞16和第一联动装置(未示出)一起被配置以合作,从而使得第一传动轴24的旋转运动引起第一活塞16的重复往复运动,这将在下面更详细地描述。
马达12与容积式泵的总体设计相同。马达12包括第二双端活塞26和第二缸28。第二缸28包括在两端被第一和第二封闭件30a、30b封闭的外套筒。第二缸28的第一和第二封闭件30a、30b和第二活塞26具有穿过它们的对齐的孔(图1A或1B中未示出),第二可旋转的传动轴32延伸穿过所述孔。第二活塞26和第二传动轴是同轴的。第二活塞26可在第二缸28中相对于第二传动轴32纵向地来回移动以对第一腔34a和第二腔34b中的流体交替地施加压力,第一腔34a被限定于第二活塞26的第一端部26a和第一封闭件30a之间,第二腔34b被限定于第二活塞26的第二端部26b和第二封闭件30b之间。第二活塞26的第一和第二端部26a、26b的环形周缘设置成与外套筒的内表面齐平,以使得第一和第二腔34a、34b在第二活塞26和外套筒的交接处密封。第二旋转传动轴32的端部32a、32b分别从第一和第二封闭件30a、30b上的孔伸出。在不同的实施方式中,只有端部32a、32b之一可以如此伸出。第二传动轴32、第二活塞26和第二联动装置(未示出)一起被配置以合作,从而使得第二活塞26的往复运动引起第二传动轴32的旋转运动,这也将在下面更详细地描述。
第一轴24可以通过任何合适的装置旋转,以来回驱动活塞16。例如,第一轴24可以由电动机、由内燃机、由风车、由人力可旋转地驱动,人力包括附接的曲柄和踏板组件的操作,或以其它方式的操作。第二轴32可以用于驱动旋转轴(第二轴32)为其合适驱动器的任何设备或机器。例如,第二轴32可以耦接到车轮以使车轮旋转。
在图1A中,压力传动系统简单地包括第一和第二流体传输管路38a、38b。第一管路38a的一个端部在第一封闭件20a上的孔处密封地连接到泵10的第一封闭件20a,第一管路38a的另一个端部在第一封闭件30a上的孔处密封地连接到马达12的第一封闭件30a,以使得泵10的第一腔22a和马达12的第一腔34a流体连通。第二管路38b的一个端部在第二封闭件20b上的孔处密封地连接到泵10的第二封闭件20b,第二管路38b的另一个端部在第二封闭件30b上的孔处密封地连接到马达的第二封闭件30b,以使得泵10的第二腔22b和马达12的第二腔34b流体连通。
虽然在图1A和1B中未示出,但泵10和马达12中的每一个都包括用于将往复运动转变成旋转运动或用于将旋转运动转变成往复运动的运动转变装置。根据实施方式,该装置包括呈槽的形式的连续的非线性部,和呈凸起的形式的联接装置。槽围绕轴线周向地延伸,以使得槽离轴的距离基本上不变。槽部分地沿着其轴线纵向地延伸。凸起接合到槽中。在一些实施方式中,凸起可以仅包括球轴承。凸起和凹槽之一可以固定地设置,而另一个可围绕槽的轴线相对地旋转。例如,在凸起相对于槽固定地设置且槽绕其轴线旋转的场合,凸起迫使槽在其轴线上往复运动以容许旋转发生。在另一个实例中,凸起可以平行于槽的轴线进行往复运动,这要求槽的旋转运动,且凸起支承在槽的表面部分上使槽绕其轴线旋转。
在使用中,第一传动轴24的旋转引起第一活塞16的往复移动。当第一活塞16朝向第一封闭件20a移动时,第一腔22a的容积减小并且其中的压力增大,从而使流体从第一腔22a流入第一管路38a。然后来自第一管路38a的流体被压入马达12的第一腔34a,使第二活塞26朝向马达12的第二封闭件30b移动。同时,第一活塞16的第二腔22b的容积增加并且第二活塞26的第二腔34b的容积下降,所以流体被从第二传输管路38b吸入第一活塞16的第二腔22b。当第一活塞16朝向第二封闭件20b移动时,第二腔22b的容积减小且其中的压力增加,从而使流体从第二腔22b流入第二管路38b。然后来自第二管路38b的流体被压入马达12的第二腔34b,使第二活塞26朝向马达12的第一封闭件30a移动。同时,第一活塞16的第一腔22a的容积增加且第二活塞26的第一腔34a的容积下降,所以流体被吸入第一活塞16的第二腔22b。因此,当第一活塞16作往复运动时,第二活塞26也作往复运动,从而驱动第二传动轴32。
应该理解的是,在活塞16作往复运动时从泵10的第一和第二腔22a、22b压出的流体量不应超过第一和第二腔34a、34b可以接收的量,并且液压传动系统被相应地配置。优选地,每次第一活塞16前后移动时从泵10的第一和第二腔22a、22b压出的流体量与使第二活塞26来回移动必需的距离以便第二活塞26引起第二传动轴32的旋转所需的流体量基本上相同。
在图1B中,流体调节系统使第一活塞16能够往复运动以驱动第二活塞26的往复运动,而与在往复运动过程中关于驱动第二活塞26作往复运动所需的流体量而从泵10的第一和第二腔22a、22b压出的流体量无关。该系统包括被加压的加压流体储存器36,第一至第七流体传输管路38a-38g,和第一至第八阀40a-40h。
第一流体传输管路38a的一个端部在第一封闭件24a上的孔处密封地连接到第一缸18的第一封闭件24a。第一传输管路38a的另一个端部连接到加压流体储存器36。因此,第一缸18的第一腔22a和加压流体储存器36的内部相连以便流体连通。第一单向阀40a位于第一传输管路38a中,容许流体从泵10的第一腔22a流向加压流体储存器36,并阻止相反方向上的流体流动。
第二流体传输管路38b的一个端部在第二封闭件24b上的孔处密封地连接到第一缸18的第二封闭件24b。第二传输管路38b的另一个端部密封地连接到加压流体储存器36。因此,第一缸18的第二腔22b与加压流体储存器36的内部相连以便流体连通。第二单向阀40b位于第二传输管路38b中,容许流体从泵10的第二腔22b流向加压流体存储器36并阻止相反方向上的流体流动。
第三传输管路38c的一个端部在第一封闭件30a上的孔处密封地连接到马达12的第二缸28的第一封闭件30a。第三传输管路38c的另一个端部密封地连接到加压流体储存器36。因此,第三传输管路38c连接马达12的第一腔34a和加压流体储存器36的内部,以便其流体连通。第三单向阀40c位于第三传输管路38c中,容许流体从加压流体储存器36流向第一腔34a,并阻止相反方向上的流体流动。
第四传输管路38d的一个端部在第二封闭件30b上的孔处密封地连接到马达12的第二缸28的第二封闭件30b。第四传输管路38d的另一个端部密封地连接到加压流体储存器36。因此,第四传输管路38d连接第二缸28的第二腔34b和加压流体储存器36的内部,以便其流体连通。第四单向阀40d位于第四传输管路38d中,容许流体从加压流体储存器36流向马达12的第一腔34a,并阻止相反方向上的流体流动。
第五传输管路38e的第一端部在第一传输管路28a中的单向阀40a和泵10的第一腔22a之间的第一传输管路38a的部分密封地连接到第一传输管路38a。第五传输管路38e的第二端部经由第二缸28的第一封闭件34a上的另一个孔密封地连接到马达12的第一腔34a。
第六传输管路38f的第一端部在第二传输管路28b中的单向阀40a和泵10的第二腔22b之间的第二传输管路38b的部分密封地连接到第二传输管路38b。第六传输管路38f的第二端部经由第二缸28的第二封闭件34b上的另一个孔密封地连接到马达12的第二腔34b。
第七流体传输管路38g的第一端部在第五传输管路38e的第一和第二端部之间的部分密封地连接到第五传输管路38e。第七流体传输管路38g的第二端部在第六传输管路38f的第一和第二端部之间的部分密封地连接到第六传输管路38f。
第五单向阀40e在第五传输管路38e的第一端部和第五传输管路38e的第一端部之间位于第五传输管路38e中。该阀40e容许流体从第五传输管路38e的内部流向第一传输管路38a的内部,并阻止相反方向上的流体流动。
第六单向阀40f在第六传输管路38f的第二端部和第六传输管路38f的第一端部之间位于第六传输管路38f中。该阀40f容许流体从第六传输管路38f的内部流向第二传输管路38b的内部,并阻止相反方向上的流体流动。
第七单向阀40g在通向马达12的第一腔34a的另一个孔和第七传输管路38g的第一端部之间位于第五传输管路38e中。该阀容许流体从第一腔34a流到第五传输管路38e中,并阻止相反方向上的流体流动。
第八单向阀40h在通向马达12的第二腔34b的另一个孔和第七传输管路38g的第二端部之间位于第六传输管路38f中。该阀40h容许流体从第二腔34b流入第六传输管路38f中,并阻止相反方向上的流体流动。
在一些实施方式中,在第七传输管路38g中可能存在流体储存器。
应该理解的是,传统的流体泵可以用于驱动马达12。此外,泵10可以用来驱动传统的流体马达。在包含参照图1B描述的流体传动系统的实施方式中,加压流体源驱动流体马达12——实施方式不限于使用泵10或传统的流体泵来给流体源加压。此外,根据实施方式的多个马达均可以耦接到加压流体源。也可以用多个泵给加压流体源加压,从而最终驱动一个或多个马达。此外,流体传动系统可以用于调节流体马达的旋转速率。
马达12包括在第一和第二状态之间切换的控制机构(未示出)。在第一状态中,当第二活塞26朝向第二缸28的第一封闭件30a移动时,容许流体从第一腔34a流入第五传输管路38e中,容许流体从第四传输管路38d流入第二腔34b中,并且阻止流体从第二腔34b流入第六传输管路38f中。还阻止了流体从第三传输管路38c流入第一腔34a中。由于第三阀40c,还阻止了流体从第一腔34a流入第三传输管路38c中。需要流体从加压流体储存器36流入第四传输管路38d和从第四传输管路38d流入第二腔34a以使活塞26朝向第一封闭件30a移动。机构使得:当活塞16的第一端部16a到达其距第一封闭件30a的最接近预定距离时,被打开的第四和第五传输管路38d、38e关闭,并且被关闭的第三和第六传输管路38c、38f打开,以使得控制机构处于其第二状态中。
在第二状态中,第二活塞26朝向第二缸28的第二封闭件30b移动。在该状态中,容许流体从第二腔34b流入第六传输管路38f中,阻止流体从第一腔34a流入第五传输管路38e,并且容许流体从第三传输管路38c流入第一腔34a。由于第四阀40d,阻止流体从第二腔34b流入第四传输管路38d。需要流体从加压流体储存器36流入第三传输管路38a和从第三传输管路流入第一腔34a以使活塞26朝向第二封闭件30b移动。控制机构使得:当活塞16的第二端部16b到达其距第二封闭件30b的最接近预定距离时,被打开的第三和第六传输管路38c、38f关闭,并且被关闭的第四和第五传输管路38d、38e打开,以使得控制机构返回到第一状态。
在使用中,使第一轴24旋转,这通过经由联动装置将力传输至非线性槽而引起第一活塞16的重复往复运动。
当第一活塞16朝向泵10的第一封闭件20a移动时,第一腔22a中的压力增加。流体被从第一腔22a压入第一传输管路38a中并通过第一单向阀40a从该管路进入加压流体储存器36。第五单向阀40e阻止流体流入第五传输管路40e。第一传输管路38a中的压力超过第五传输管路38e中的压力,并且因此基本上阻止了流体从第五传输管路38e流入第一传输管路38a。当活塞16朝向第一封闭件20a移动时,第二传输管路38b中的压力变得低于第六传输管路38f中的压力。因而流体从第六传输管路40f流向第二传输管路38b,流体流过第六阀40f,并从第二传输管路38b流入泵10的第二腔22b。
当第一活塞16朝向泵10的第二封闭件20b移动时,流体传动系统在镜像意义上操作。因而当第一活塞16作往复运动时,加压流体储存器36中的流体被保持在压力下。
当加压流体储存器36被充分加压时,马达12操作。当马达12处于第一状态中时,第二活塞26朝向马达12的第一封闭件30a移动。当第二活塞26到达其距第一封闭件30a的最接近预定位置时,控制机构将马达12切换到第二状态。当马达12处于第二状态中时,第二活塞26朝向马达12的第二封闭件30b移动。当第二活塞26到达其距第二封闭件30b的最接近预定位置时,该机构切换到第一状态。第二活塞26、第二传动轴32和联动装置(未示出)配置成合作以使得第二活塞26相对于第二传动轴32的纵向的线性往复运动驱动第二传动轴32旋转。
因此,总的来说,第一轴24的旋转运动引起第一活塞16的线性往复运动。由于流体传动系统的操作,第一活塞16的往复运动引起第二活塞26的往复运动。第二活塞26的往复运动引起第二轴32的旋转运动。
应该理解的是,在传动系统中,第一轴24和第二轴32的角速度之比可以通过确定系统的参数来选择。例如,该比取决于垂直于相应活塞的运动方向的第一和第二活塞的第一和第二端部的表面积的相对大小。系统还在第二轴32的旋转角速度小于第一轴24的旋转角速度的场合导致转矩放大,并且在第一轴24的旋转角速度导致第二轴32的较高角速度的场合,系统导致转矩减小。
参照图2至6,描述根据具体实施方式的液压泵110。泵是用于自行车的液压驱动传动系统。液压泵包括第一活塞116、第一缸118、可旋转的传动轴124和联动装置。
虽然在图中未示出自行车,但是应该理解的是,泵110是位于自行车的底托架壳中。底托架壳限定了正交于自行车总平面的通道,底托架壳的位置传统上固定地通过该总平面,以使得可旋转的传动轴的端部相对于所述平面正交地延伸。曲柄臂可以固定到传动轴的端部。在典型的自行车中,座管、下管和后下叉全部连接到底托架壳。在本实施方式中,泵110位于传统的底托架的合适位置中。当这样定位时,可旋转的传动轴124(其在本领域中通常被称为“主轴”)的端部124a、124b均相对于自行车的总平面正交地从底托架壳伸出,并且每个端部都配置成用于相应的适当配置的曲柄臂144a、144b的牢固附接。踏板(未示出)附接到每个曲柄臂144a、144b的另一个端部。
底托架壳传统上在横截面的内径和长度上是若干标准尺寸之一,以使得相应直径的和适合于壳长度的底托架可以固定在壳中。用于接收泵110的壳的尺寸可以不同于标准尺寸以容纳泵110。
在备选的实施方式中,泵110适合于具有使得其装配在标准尺寸的传统底托架壳中的尺寸。这便于将液压传动系统改装到未被专门设计成用于与液压传动系统一起使用的自行车。
第一缸118包括缸本体146以及第一和第二封闭件120a、120b。缸本体146具有圆柱形的内表面146a,其限定了具有圆形横截面的圆柱形空间,缸本体146具有外部纵向表面,其成形为配合在底托架壳中,并且缸本体146具有第一和第二环形端面148a、148b。第一和第二封闭件120a、120b中的每一个都附接至圆柱形本体146以封闭缸本体146的相应端部。这是通过使每个封闭件120a、120b设置有外围孔而实现的,外围孔与圆柱形本体146的相应的环形端面148a、148b中的对应螺纹孔150对准。第一和第二封闭件120a、120b中的每一个都通过螺钉152密封地附接到相应的端面148a、148b,螺钉152延伸穿过外围孔进入螺纹孔150中。将第一和第二封闭件120a、120b附接到端面148a、148b的替代方式是合适的并且对于本领域技术人员将是显而易见的。
第一和第二封闭件120a、120b中的每一个都具有各自的穿过其中的中心孔154a、154b,也就是说,它们是环形的。第一传动轴124延伸穿过缸本体146中的圆柱形空间。第一轴124的端部124a、124b延伸穿过孔154a、154b并且附接到曲柄臂144a、144b。第一轴124被固定以便防止横向移动但容许旋转,并且第一和第二腔122a、122b在第一传动轴124和封闭件120a、120b之间的交接处被轴承组件和自润滑O形环156密封。因此,阻止了流体的流出和污染物的进入。
由于轴承组件和O形环156,第一轴124和封闭件120a、120b之间的摩擦低。具有各种密封和轴承装置的底托架是市售的,并且可以预见,本领域技术人员可以改变本发明的实施方式以包括这样的装置。这种密封和轴承装置的准确性质超出了本说明书的范围。
第一活塞116具有从第一端面116a至第二端面116b延伸穿过其中的通道160。活塞116是基本上圆柱形的,并且轴向地安装在第一传动轴124上,第一传动轴124延伸穿过通道160,也就是说,使得圆柱形活塞116和第一传动轴124同轴。第一活塞116和第一传动轴124接合以使得当传动轴124旋转时,活塞116随其旋转,并且使得活塞116可以在第一传动轴124上纵向地来回滑动。
更详细地,第一轴124是基本上圆形横截面的,但在其外周表面上包括多个周向隔开的凹部。轴承162位于凹部中并从外周表面凸出。通道160的内表面具有多个纵向延伸的槽164,通道160平行于活塞116的轴线。凸出的轴承162形成外花键,并且槽164形成匹配外花键的内花键。因此,当第一活塞116安装在第一传动轴124上时,任何转矩被从第一传动轴124传输到活塞116,且活塞可以在第一传动轴124上纵向移动。轴承162有利地实现低摩擦移动。O形环166阻止流体从活塞116的一侧通过通道160通向另一侧。
一个轴承162被表示为从各凹部突出,但是应当理解,可以存在更多或更少的轴承。此外,在本实施方式中,两个凹部围绕第一传动轴124间隔开,每个凹部中都具有轴承,但可以提供更多或更少的凹部,活塞116内表面的槽在数量上是对应的。备选地,第一活塞116和第一传动轴可以以其他方式接合,提供的转矩从第一传动轴124传输到第一活塞116并且第一活塞116可以在第一传动轴124上纵向地来回移动。在简单的备选方案中,这可以通过具有正方形或多边形横截面的第一传动轴124和具有匹配的横截面的活塞通道160来实现。
缸118具有从圆柱形内表面164a延伸至外部的第一和第二孔168a、168b。包括凸出部分172的相应的轴承座170a、170b延伸到每个孔168a、168b中。每个轴承座170a、170b都被配置为支撑呈相应的球轴承174a、174b的形式的联动装置,球轴承174a、174b从凸出部分172的端部部分地凸出,以使得轴承延伸超出圆柱形本体164的圆柱形内表面164a,但轴承座170a、170b不超出。每个轴承座170a、170b都通过圆柱形本体164中的一对螺纹孔175和接合在孔175中以将轴承座170a、170b附接到圆柱形本体164的螺钉176固定到圆柱形本体164。第一和第二孔168a、168b和相应的轴承座170a、170b都位于圆柱形本体164的径向相反的两侧上,并且相对于本体的长度位于中央。这导致球轴承184分别在沿直径面对的方向上向内突出。
如在图5中最好地看到的,第一活塞116具有外圆柱表面116c,其包括呈连续的非线性槽178的形式的联接部分,非线性槽178绕圆柱表面116c以波浪状的方式连续延伸。活塞116的横截面形状与缸118的内部空间的横截面相匹配。当活塞116位于圆柱形本体164中时,球轴承174a、174b延伸到非线性槽178中并引起第一活塞116在第一轴124上的纵向运动。当第一轴124的旋转使第一活塞116旋转时,非线性槽的相应部分始终与每个球轴承接触,球轴承174a、174b要求第一活塞116在第一轴124上来回移动,以便使第一活塞116旋转,并进而使第一轴124旋转。
应当理解,仅需要单个球轴承174a、174b,或者可以有更大的数量。然而,球轴承的数量需要考虑到非线性槽178的形状,即,波谷和波峰的数量。在仅存在单个球轴承的场合,可能仅有单个波峰和波谷。在有两个波峰和两个波谷的场合,可以有一个或两个球轴承。在有三个波峰和三个波谷的场合,可以有一个、两个或三个适当定位的球轴承。另外,联动装置不必呈球轴承的形式;替代地,凸耳可以从缸本体的内表面凸出。
第一和第二端部116a、116b,第一和第二封闭件120a、120b和圆柱形本体164一起分别限定第一和第二腔122a、122b。每个封闭件120a、120b中都具有孔180a、180b以便流体的流入和流出。孔密封地连接到喷嘴181a、181b以便以图1A中示意性地示出的方式连接第一和第二流体传输管路。
参考图7至10,根据一实施方式的用于包括上述泵110的液压传动系统的液压马达112被配置成安装在自行车的后部以驱动后轮的旋转运动。马达112包括活塞126、第二传动轴132和第二缸128。
第二传动轴132具有沿轴向延伸穿过其中的圆形横截面的通道。第二传动轴132还具有端部部分132a,其配置成与自行车后轮的对应配置的轮毂(未示出)接合。端部部分132a与轮毂接合以使得第二轴132的旋转运动引起轮毂的对应的角移动,从而引起自行车车轮的对应的角移动。端部部分132a和轮毂的接合是由具有花键表面的端部部分和其中具有凹部的轮毂来实现的,所述凹部具有匹配的表面。在变型实施方式中,第二轴132可以包括常规的自由轮机构(未示出)。
大部分后轮毂在使用中被配置成固定到飞轮。轮毂和飞轮通常按照若干标准中的一个成形。优选地,端部部分132a成形为代替飞轮与这种轮毂接合。
当与第二传动轴132接合时,轮毂可安装在延伸穿过轴向通道的串杆(skewer)183上。串杆183可以是常规设计,并且本身可安装在后上叉和后下叉联结的自行车区域中的车叉勾爪中。串杆183容许第二传动轴132在其上自由旋转。
第二活塞126是基本上圆柱形的,具有沿轴向延伸穿过其中的通道184并且安装在第二传动轴132上以使得第二活塞126绕其中心轴的旋转运动引起第二传动轴132的对应旋转运动并容许相对的往复纵向滑动运动。这可以以与上述的泵110中的第一传动轴124和的第一活塞116之间的接合相同的方式来实现,也就是说,通过在图7中以182和185所示的匹配的外和内花键部件来实现。
第二缸128包括缸本体128a以及第一和第二封闭件130a、130b,与泵110类似。
缸本体128a具有圆柱形的内表面,其限定了具有基本上圆形横截面的圆柱形空间。圆柱形空间被第一和第二封闭件130a、130b封闭,第一和第二封闭件固定地附接到圆柱形本体128a的第一环形端面。第一封闭件130a与缸本体128a整体地形成。
第一和第二封闭件130a、130b中的每一个都具有各自的穿过其中的中心孔186a、186b。第二传动轴132延伸穿过第二活塞126中的通道184和第一和第二封闭件130a、130b中的孔186a、186b,然后终止于端部部分132a。第二传动轴132的另一个端部紧靠在环形轴承组件188上,该轴承组件附接到第二封闭件130a,容许第二传动轴132旋转,阻止第二传动轴132的横向运动,并阻止流体流出。
缸本体128a、第一和第二封闭件130a、130b和第二活塞126的第一和第二端部限定了第一和第二流体腔134a、134b。流体传动系统通过一对孔187a、187b密封地连接到第一和第二腔,该对孔187a、187b通向这些腔134a、134b中的每一个。借助于这些孔,第一管路138a密封地连接到第一腔134a,并且第二管路138b密封地连接到第二腔134b,以将流体交替地提供给这些腔中的每个腔,从而来回驱动活塞126。
第一孔从缸128中的圆柱形空间延伸至外部。轴承座190(类似于所描述的作为泵110的一部分的轴承座170a)包括凸出部分190a,其将球轴承191保持在缸本体内,以使得球轴承191从圆柱形内表面凸出。
凸出部分190a具有带螺纹的外周表面,其接合在缸本体128c中的对应螺纹表面中。
如泵110中的第一活塞116那样,第二活塞126具有外部圆柱形表面126c,其包括呈连续的非线性槽193形式的联接部分,非线性槽193以波浪状的方式绕圆柱形表面126c连续延伸。当第二活塞126位于圆柱形本体191中时,球轴承191延伸到非线性槽193中。
缸128耦接到自行车车架,以使得缸128和车架的相对移动被阻止。为此目的,固定地附接到缸128外部的突出部192中具有部分圆柱形的凹部192a,凹部192a可与设置在自行车车架上的车叉勾爪(未示出)对齐,其通常用于附接后拨链器。螺栓(未示出)安装成穿过凹部以借助于螺钉接合固定地固定到车叉勾爪。特别地,缸128相对于车架的固定耦接阻止了第二缸128的轴向旋转,这意味着由槽193的表面施加在球轴承191上的力不能导致缸128旋转。
第一和第二传输管路138a、138b在一个或两个后下叉中或者沿着一个或两个后下叉延伸到轮毂。在一实施方式中,这些传输管路与所述或每个后下叉整体地形成。
现在将描述包括泵110和马达112的传动系统的操作。自行车的骑车者踩踏板以使得第一轴124旋转,这导致第一活塞116旋转。当第一活塞116旋转时,非线性槽178的与球轴承174a、174b接触的部分瞬间改变,并且,由于该部分的位置的纵向变化,球轴承迫使活塞116进行往复运动。由于第一和第二腔122a、122b之一中的容积减小且压力增大,第一活塞116的往复运动导致流体交替流出该腔,并且由于腔122a、122b中的另一个中的压力减小,使流体被吸入到该另一个腔中。这种情况发生的方式如上面关于参照图1A所描述的液压传动系统的操作所述。
因此,第一活塞116的往复运动导致第二缸128中的第二活塞126的重复往复运动。当第二活塞126来回移动时,球轴承191支承在槽193的表面上。球轴承191迫使第二活塞126旋转以便进行往复运动。第二活塞126的旋转引起第二传动轴132的对应的旋转运动,其驱动附接的轮毂和车轮围绕串杆183旋转。
在备选实施方式中,马达112可以定位和配置为驱动前轮。对于本领域技术人员而言,可以如何改变马达112以实现这一目标是很清楚的。在备选实施方式中,泵110的操作可以驱动一对马达,一个用于驱动前轮的旋转,另一个用于驱动后轮的旋转。为此改变流体调节系统。
在另一个具体的实施方式中,液压驱动传动系统的泵210被实施为摩托车的一部分。特别地,传动系统可以被实施为小型摩托车的一部分,小型摩托车通常是具有跨步式车架和用于放置骑车者的脚的平台的摩托车。该系统包括如上文中大体上参考图1B描述的流体传动系统。
参照图11至13,泵210在结构上和操作上类似于用于自行车的泵110。一个区别是:第一传动轴224通过电动机(未示出)或内燃机而不是通过踏板的操作被可旋转地驱动。第一传动轴224的端部224a配置成用于与该电动机或内燃机接合。此外,圆柱形本体246和第一和第二封闭件220a、220b的外表面被示出为波纹状的以提高散热和美感。
另一个区别是:形成第一和第二流体腔的入口和出口的孔没有如同泵110中那样延伸到喷嘴191a、191b。替代地,缸本体246具有穿过其中的第一和第二通道。第一通道从第一腔222a的在其第一端部处的第一开口延伸到轴承座附近的第二开口203a,第二通道从第二腔222b的在其第一端部处的第一开口202b延伸到轴承座170附近的第二开口203b。每个通道都形成在缸本体246的材料中。每个通道的第一开口202a、202b位于缸本体246的相应环形面中。如与上述泵110一样,第一和第二封闭件220a、220b分别密封地附接到缸本体246的环形端面,以部分地限定第一和第二流体腔。然而,在本实施方式中,第一和第二通道被密封地连接以便依靠每个封闭件220a、220b的对应内表面中的凹部201a与相应的第一和第二腔234a、234b流体连通。每个凹部201a、201b的一部分覆盖在第一开口上面并且凹部201a、201b也通向所述腔。
应该理解的是,泵210不必以与泵110设置在自行车中相同的方式设置在小型摩托车中,也就是说,第一传动轴224不必从小型摩托车的总平面垂直地伸出。
参照图14至19,在另一个实施方式中,用于包括泵210的液压传动系统的马达212是用于摩托车中的并且用与用于自行车的马达112类似的原理操作,但在结构上不同。马达212包括活塞226、第一缸部分204a、第二缸部分204b、呈可旋转的圆柱形驱动元件205的形式的套管装置以及圆柱形支撑套管206。
马达212形成车轮的轮毂的一部分并且用于安装在摩托车的车架上。马达212具有设置在同一轴线上的第一和第二间隔开的轴部分207a、207b,其固定地接合在车架中的适当地设置的凹部中。
第一和第二缸部分204a、204b中的每一个在其一个端部处分别被第一和第二封闭件230a、230b封闭。第一和第二缸部分204a、204b分别配置成密封地接收第二活塞226的第一和第二端部226a、226b。为了使第二活塞226能进行往复运动,第一和第二缸部分204a、204b对齐以使得其开口的端部分别面对。第二活塞226具有中心轴,其与第一和第二轴部分207a、207b的轴线对齐。第一和第二轴部分207a、207b固定地附接到第一和第二缸部分204a、204b,以使得所述轴部分207a、207b分别从第一和第二封闭件230a、230b的外表面伸出。虽然不是必须的,但第一和第二轴部分207a、207b以及第一和第二缸部分204a、204b分别整体地形成。
第二活塞226可来回移动进出第一和第二缸部分204a、204b以对第一腔234a和第二腔234b中的流体交替地施加压力,其中,第一腔234a限定在第二活塞226的第一端部226a和第一封闭件230a之间,第二腔234b限定在第二活塞226的第二端部226b和第二封闭件230b之间。第二活塞端部226a、226b均具有圆形的外横截面,其以密封的方式适配在缸部分204a、204b的对应成形的内部。第一和第二O形环214a、214b位于缸部分204a、204b的环形的周向延伸的凹部中,以阻止流体从第一和第二流体腔234a、234b流出,第一和第二流体腔234a、234b位于相应的缸部分的内表面和相应的活塞端部之间。在其它实施方式中,活塞端部226a、226b的横截面不是圆形的。
马达212包括从活塞本体径向伸出的一对突出部208a、208b。每个突出部将轴承209a、209b保持在其端部。支撑套管206安装在从缸部分204a、204b的开口端部径向向外伸出的第一和第二凸缘211a、211b的外周表面上。支撑套管206包括平行于支撑套管206的轴线延伸的一对细长狭槽213a、213b,球轴承291a、291b之一部分地凸出穿过一个细长狭槽。狭槽213a、213b将相应的球轴承291a、291b的运动限制成在狭槽213a、213b中平行于第二活塞226的轴线的运动。狭槽也可以用于将球轴承保持在合适位置中。
圆柱形驱动元件205具有圆形横截面,与第一和第二轴部分207a、207b的轴线同轴的中心轴,并且在支撑套管206周围延伸。与活塞226的轴线同轴的分别间隔开的第一和第二环形轴承组件217a、217b位于驱动元件205和支撑套管206之间,狭槽213a、213b在它们之间延伸。这些轴承组件217a、217b间隔开以容许轴承291a、291b在狭槽213a、213b中移动,并紧靠在从第一和第二凸缘211a、211b径向伸出的唇部211c、211d上。轴承组件217a、217b阻止驱动元件205的轴向或横向运动,但容许驱动元件205以低摩擦方式进行旋转运动。
驱动元件205还包括一对间隔开的、环形的、径向延伸的凸缘205a、205b,辐条可以附接到其上。摩托车轮往往不包括辐条;在备选的方案中,驱动元件205可以以其他方式耦接到轮辋。
驱动元件205的内表面中具有非线性槽215,非线性槽215以波浪状的方式绕驱动元件205的内周连续地延伸。第一和第二球轴承291a、291b均凸出穿过相应的狭槽并延伸到非线性槽215中。球轴承291a、291b在狭槽213a、213b中的往复运动需要驱动元件205的旋转。
保护壳219a、219b覆盖马达212的缸部分204a、204b。
马达212附接到在图1B中示意性地示出的第一和第二传输管路38a、38b的第二端部,但在其他方面结合了流体传动系统和用于其的控制机构的其他部分。
上文参考图1B总的描述的控制机构包括杆221以及第一和第二控制块223a、223b。杆221纵向延伸穿过第一和第二环形支撑凸缘223a、223b中的孔,并具有位于一个端部处的第一齿条225b和位于另一个端部处的第二齿条225b。
第一和第二控制块223a、223b分别包括第一和第二门元件227a、227b,如图20中最好地看到的,每个门元件可旋转地耦接到第一和第二小齿轮229a、229b中相应的一个。第一和第二小齿轮229a、229b中的每一个都耦接到第一和第二齿条225a、225b中对应的一个。因而,第一和第二齿条225a、225b的线性运动引起第一和第二小齿轮229a、229b的角运动。第一和第二门元件227a、227b呈轴向上可旋转的心轴的形式,第一和第二小齿轮229a、229b中对应的一个安装在其端部上,并且第一和第二径向延伸的且在角度上偏移的第一、第二、第三和第四凹部233a-d位于心轴中。
杆221的滑动运动引起控制机构在第一和第二状态之间改变。在第一状态中,第一齿条225a如此定位以使得第一小齿轮229a、并进而使得第一门元件277a成角度地设置,从而门元件227a阻止第五传输管路38e中的流体流动,并通过第二凹部38e容许第三传输管路38c中的流体流动。在该状态中,第二小齿轮229b、并且因而第二门元件227a成角度地设置,以使得第二门元件227a阻止第四传输管路38d中的流体流动,并通过第三凹部233c容许第六传输管路中的流动。
当控制机构处于第二状态中时,第一小齿轮229a、并且因而第一门元件227a成角度地设置,以使得第一门元件227a容许第三传输管路38c中的流动并经由第一凹部233a阻止传输管路中的流体流动。在该状态中,第二小齿轮229b、并且因而第二心轴231a成角度地设置,以使得第三凸起233c阻止传输管路中的流体流动,并且第四凸起容许传输管路中的流体流动。
通过杆221的滑动运动使控制机构在第一状态和第二状态之间改变,杆221移动第一和第二齿条225a、225b。第一和第二推动部件235a、235b固定地附接到杆221,相对间隔开,并均设置在第二突出部208d的往复运动的路径中。在第二活塞226交替地移动到第一和第二流体腔中时,第二突出部208b分别推动第一和第二推动部件235a、235b,由此使杆221滑动。
在操作中,泵210以与上述泵110相同的方式工作。通过电动机或内燃机使传动轴224旋转导致加压流体储存器36中的压力。
加压流体储存器224中的压力驱动马达210。根据参照图1B所描述的液压传动系统的操作的描述,流体被交替地供应到第一和第二腔以使得第二活塞226作往复运动。现在详细描述控制机构的操作。在第二活塞226最初处于静止的场合,加压流体储存器36和控制机构处于第二状态中,流体流入第一缸部分204a,从而增加第一流体腔的大小并使第二活塞226移动到第二缸部分204b中。在预定的移动点,第二突出部208b紧靠第二推动部件235b并推动推动部件。当推动部件235b移动时,杆221相应地滑动,导致第一和第二齿条225a、225b中的每一个都使第一和第二小齿轮225a、225b中对应的一个进行角运动。在第二突出部208b将推动部件235b推动到使控制机构处于第一状态中的程度之后,第二活塞226以相反方向移动,即进入第一缸部分204a。
然后,以同样的方式,在另一个预定移动点,第二突出部208b紧靠第一推动部件235a并推动第一推动部件235a。当第一推动部件235a移动时,杆221相应地滑动,导致第一和第二齿条225a、225b中的每一个都使第一和第二小齿轮2259、229b中对应的一个进行相反的角运动。在第一突出部208a将推动部件235a推动到使控制机构处于第一状态中的程度之后,第二活塞226再次改变移动方向。只要在加压流体储存器36中有压力,第二活塞226的往复运动和在状态之间的变化就持续。
这样的往复运动引起轴承209a、209b在其各自的狭槽中的对应的往复运动。轴承209a、209b对非线性槽的表面施加力,使驱动元件绕支撑套管206旋转。由于支撑套管206和第二活塞226的轴线是相同的,所以驱动元件也绕第二活塞226旋转并且还绕第一和第二轴部分207a、207b的轴线旋转。
在现在参照图22至24描述的另一个实施方式中,提供了用于液压传动系统的马达312,其用于与重型设备一起使用。马达310是上述关于摩托车中使用的马达210的变型。具有相同特征并以相同方式操作的泵可以如已经描述的那样使用,流体传动系统也可以如已经描述的那样使用。
如同马达212,马达312包括第一和第二突出部208a、208b,具有细长狭槽的圆柱形支撑套管311(其在功能上如同用于摩托车的马达的支撑套管),活塞226,驱动元件347(其在功能上如同驱动元件205)的内圆柱表面中的非线性槽215,以及第一和第二缸部分207a、207b。
凸缘349绕驱动件347周向延伸。凸缘349具有穿过其中的多个孔349a,其能实现至同轴定位的车轮的螺栓连接,以驱动同轴的旋转运动。
如可以看到的,流体传输管路38a、38b密封地附接到第一和第二缸部分207a、207b中的每个以便以引起活塞226的往复运动的适当替代方式将流体供应到流体腔和从腔接收流体。如在图24中可以看出的,第二端板固定地耦接到重型设备的底盘以防止相对运动,由此通过端板防止支撑套管311的旋转运动。在另一个实施方式中,第一和第二传输管路38a、38b在马达312的一侧上延伸以便于附接到车辆。例如,管路38b可以绕马达312延伸。
马达312经由传输管路38a、38b以与用于自行车的马达112同样的方式耦接到流体泵,如上面关于该马达112和图1A所描述的,流体泵通常可通过电动机或内燃机操作。马达312的操作在这种情况下以相同的方式执行。应该理解的是,马达312的每个流体腔都可以操作地连接到利用流体的压力产生和传动系统,如参照图1B描述的。
现在将描述液压传动系统的另一个实施方式,其包括液压泵410和液压马达512。参照图25至29描述液压泵,参照图30至34描述马达512。与前面的实施方式中不同,本实施方式中的泵和马达不包括双端活塞。相反,有多个活塞,它们对泵中相应数量的流体腔以及马达中相应数量的缸中的流体起作用,流体在其中被推动。泵中的每个流体腔都经由相应的单个流体传输管路与马达中对应的一个流体腔流体连通。
如同先前的实施方式,应该理解的是,马达512可与不同设计的泵一起使用,并且泵可以与不同设计的马达一起使用。换句话说,所描述的特定的泵对于马达不是必需的,反之亦然。
结合马达512和泵610描述的包括槽和凸起的运动转变装置可以改变,如结合其它实施方式所描述的。
系统打算用在自行车中,但是应该理解,它的应用和变型的应用并不限于在自行车中使用。泵410包括活塞-缸组件,其包括分别与第一、第二和第三缸403a-c相关联的第一、第二和第三往复式活塞401a-c。第一、第二和第三缸403a-c中的每个都包括由盘405支承的管状体,第一、第二和第三缸403a-c安装在盘405上。第一、第二和第三缸403a-c的本体与盘405整体地形成,尽管在变型实施方式中,它们可以单独形成并利用螺栓或其它常规技术安装。
第一、第二和第三缸403a-c的每个本体的至少一部分具有基本上正方形的横截面,因而具有四个侧壁,其中一些以407a、409a-c、411a-c、413a-c表示。第一、第二和第三缸403a-c中每一个的四个侧壁的边形成在一端通向相应本体的开口。侧壁中的第一个407a与盘405整体地形成。第一侧壁407a和与第一侧壁407a相对的侧壁409a-c中的第二个均具有线性狭槽421a-c、423a-c,其在通向相应侧壁的开口处从所述边伸出。
第一、第二和第三活塞401a-c中的每一个包括活塞本体425a-c,在活塞本体的一个端部处的活塞头427a-c,和在活塞本体的另一个端部处的滚针429a-c。滚针429a-c具有从活塞本体横向伸出的端部。第一、第二和第三活塞401a-c中的每一个配置成接合在对应的缸403a-c中,滚针429a-c接合在相应的狭槽421a-c、423a-c中,并且每个活塞本体425a-c和活塞头427a-c成形为在对应的缸403a-c中进行往复运动。
每个缸403a-c和相关的活塞头427a-c限定了流体腔。每个活塞本体425a-c中具有周向延伸的槽,其中设置唇形密封件429a-c以阻止流体从相应的流体腔流出。在缸本体的远离活塞头427a-c的端部,孔位于每个缸本体中。传输管路431b、431c密封地附接到每个孔以使流体能流入和流出。弧形凸缘433在第一缸403a附近从盘405的周边伸出,第一缸403a的本体的端部是其一部分。位于第一缸403a的缸本体中的孔延伸穿过凸缘433并且以435a表示。虽然未示出,但另一个传输管路在实践中附接到孔435a,以使流体能流入和流出第一缸403a的腔。从第二和第三缸403b、403c伸出的传输管路431b、431c均延伸穿过凸缘433中的相应的孔,导致传输管路的整齐排列。
每个缸403a-c都位于盘405上以使得各个狭槽421a-c、423a-c相对于传动轴的轴线径向延伸,这将在下面描述。侧壁411a-c中的第三个侧壁和侧壁413a-c中面对第三侧壁411a-c的第四个侧壁中均具有凹部435a-c,其从相应壁的外边缘向内延伸。
现在描述用于驱动活塞401a-c在缸403a-c中进行往复运动的机构。盘405具有穿过其中的轴孔437,传动轴439延伸穿过轴孔437。传动轴439带有凸轮盘441,其安装成在传动轴439上沿径向延伸。凸轮盘441是具圆边的近似平行四边形的形状。凸轮盘441安装在传动轴439上并且在凸轮盘441的每次旋转过程中紧靠在每个活塞401a-c的滚针429a-c上,从而凸轮盘441的每一次旋转压下每个活塞401a-c两次。
凸轮盘441的形状优选地但并非必需地使得凸轮盘441的边缘总是,或至少在大多数时间,与每个滚针429a-c保持接触,以便具有低振动。尽管凸轮盘441是在本实施方式中是近似平行四边形的形状,但在变型实施方式中可以使用其它形状的凸轮盘,例如椭圆形、偏心圆凸轮或梨形凸轮。凸轮形状的选择可以取决于附接有泵的液压马达的配置。可以安装一个以上的凸轮来推动活塞。
传动轴套管443从盘405中的孔437的周边伸出。传动轴439延伸穿过传动轴套管443。第一和第二轴承组件445a、b位于传动轴439和传动轴套管443之间,以容许传动轴439在套管443中的自由旋转运动,同时防止横向运动。间隔元件447位于传动轴套管443和传动轴439之间,以保持轴承组件445a、b之间的期望距离。
第一和第二槽449a、b绕传动轴439周向地延伸。第一槽449a位于凸轮盘441附近,在传动轴439的第一端部439a和凸轮盘441之间。第二槽449b位置紧靠第二轴承组件445b。第一和第二卡簧451a、b分别位于第一和第二槽449a、b中。
如上所述,泵用于自行车的液压传动系统中。在使用中,传动轴439延伸穿过自行车的底托架壳(未示出)。第一和第二端部439a、b延伸超过该壳;传动轴433的第一端部439a延伸超过凸轮盘433。两个端部具有正方形的横截面以容许曲柄臂的安装。用于附接曲柄臂的部件的配置是本领域中公知的。
带螺纹的螺母453附接到传动轴套管443的近端443a的端部,以使得当泵安装在底托架壳中时,它不会移位。
在使用中,曲柄臂的旋转驱动传动轴439的旋转。传动轴439的旋转引起凸轮盘的旋转。凸轮盘的旋转连续地使第一、第二和第三活塞401a-c中的每一个将流体从对应的缸403a-c中的流体腔推出,从而推动传输管路431b、c中对应的一个中的流体。
现在参照图30至34描述用于与泵410一起使用的流体马达512。来自第一、第二和第三缸403a-c的第一、第二和第三传输管路从泵410伸出以密封地附接到流体马达512处的第一、第二和第三连接件501a-c。流体马达512包括第一和第二端部件。第一端部件包括端部盘503a以及第一、第二和第三缸,它们全部由单件材料整体地形成。
端部盘503a具有延伸穿过其中的第一、第二和第三圆柱形孔505a-c,第一、第二和第三连接件501a-c接合到其中。第一、第二和第三缸507a-c在每个圆柱形孔505a-c的周边周围从盘503a垂直地伸出。第一、第二和第三缸507a-c的内部和第一、第二和第三传输管路是流体连通的,以使得流体可分别经由第一、第二和第三连接元件501a-c从第一、第二和第三传输管路流入和流出每个第一、第二和第三缸507a-c。第一、第二和第三活塞509a-c布置成在对应的缸507a-c中移动。
第一、第二和第三圆柱形孔505a-c中的每一个都具有绕其各自的内表面延伸的周向槽。第一、第二和第三连接件501a-c中的每一个的基部都成形为紧密地配合在对应的圆柱形孔505a-c中并通过位于每个槽中的卡簧接合在其中。盘503a还具有穿过其中的三个孔521a-c,每个孔都布置成接收锥形头螺栓523a-c。
第二端部件还包括端部盘503b,其具有穿过其中的三个孔,每个孔都布置成接收锥形头螺栓529a-c。
流体马达512还包括刚性框架511,其包括通过第一、第二和第三桥元件515a-c结合的一对环形端部件513a、b。框架511可以以其他方式形成为圆柱形管,但是被如所述地形成以减轻重量。每个桥元件中都具有狭槽517a-c。第一和第二环形端部件513a、b中的每一个都具有与其整体形成的三个向内延伸的带螺纹的插座件519a-c、535a-c,每个插座件都间隔开以与盘503a中的孔521a-c对齐。因此,框架511通过锥形头螺栓523a-c附接到第一端部件的端部盘503a,锥形头螺栓523a-c延伸穿过孔521a-c进入到插座件519a-c中,通过螺纹接合附接到其上。类似地,框架511通过锥形头螺栓529a-c附接到第二端部件的端部盘503b,锥形头螺栓529a-c延伸穿过该端部盘中的孔并进入到插座件535a-c中,通过螺纹接合附接到其上。
流体马达512还包括刚性的驱动套管525。套管525包括第一端部件527a、第二端部件527b和中间件527c,其通过桥接件531a、b结合。如同框架511,驱动套管525可以呈基本上圆柱形的形式,但本实施方式的形式是优选的以减轻重量。驱动套管525配合在框架511上面并与其同轴。驱动套管525具有阶梯形端部,阶梯形端部的直径略大于驱动套管525的其余部分,以便容纳滚针轴承545a、545b。这些滚针轴承位于驱动套管525和框架511之间以容许驱动套管525和框架511的自由的相对旋转。中间件527b具有绕其内表面周向延伸的连续槽533,该槽在内表面中横向以及周向地延伸。
第一和第二端部件的每一个中都有三个孔,每对孔均分别对齐。第二端部件中的两个孔可以在537a、b看到。三个导轨539a-c在孔对537a、b之间延伸。每个导轨都具有相关联的臂541a-c,臂541a-c在一个端部具有穿过其中的孔,导轨539a-c延伸穿过该孔。因此,每个臂541a-c都可以在相关联的导轨上来回移动。每个臂541a-c都布置成在其另一个端部带有轴承543a-c。每个臂541a-c从相关联的导轨延伸到框架511中的狭槽517a-c中相应的一个。每个轴承都延伸穿过狭槽517a-c以接合到驱动套管525中的槽533中。槽533和轴承被布置成使得臂在对应的狭槽517a-c中的来回移动引起驱动套管525绕框架511的旋转。狭槽517a-c用来防止臂相对于框架511的旋转运动。
第一、第二和第三活塞509a-c分别位于第一、第二和第三缸507a-c中并且可以在其中来回移动,遭受由流体施加的力。如同本文中描述的其它活塞,第一、第二和第三活塞509a-c均布置成在对应的缸中限定相应的流体腔,并且也例如利用密封件阻止流体从流体腔流出。流体流入流体腔将对应的活塞推出对应的缸,并且流体流入流体腔将对应的活塞吸入对应的缸。第一、第二和第三活塞509a-c中的每一个都具有附接到其上的连接销547a-c,其将活塞连接到臂541a-c中对应的一个。每个连接销547a-c将对应的活塞连接到对应的臂,以使得活塞的来回移动引起臂在各自的导轨539a-c上的来回移动。
每个臂的来回移动引起由该臂携带的轴承541a-c在槽517a-c中的来回移动,这引起驱动套管525的旋转。
流体马达512的旋转用于导致自行车轮的旋转。为此,外驱动壳549位于驱动套管525上与其同轴,以使得组装好的部件形成轮毂。
轮毂配置成使得外驱动壳549可以在没有通电时绕驱动元件525自由旋转。为此提供自由轮机构。自由轮机构包括另外的第一和第二滚针轴承551a,其位于驱动套管525和外驱动壳549之间,以容许低摩擦移动。环形锯齿形棘轮553固定地附接到驱动套管525。外驱动壳549具有内表面,该内表面包括多个间隔开的凹部555以容纳附接到壳549的锁闩件(未示出)的移动。自由轮机构和自由轮毂是本领域公知的并且自由轮机构可以怎样实现的细节对于本领域技术人员来说将是清楚的。
外驱动壳549具有一对间隔开的径向延伸的凸缘557a、b,其配置成用于附接自行车轮辐(未示出),轮辐又附接到轮辋(未示出)。
还提供了第一和第二环形垫片559a、b,并且其尺寸可以防止轮毂组件的组成部件的横向移动。
在参照图25至29描述的流体泵510的操作时,流体以常规方式被连续地提供给第一、第二和第三缸507a-c中的流体腔。在流体被强迫进入特定的腔中达到由于液压系统的配置所造成的最大程度之后,流体被容许离开流体腔。
迫使流体进入流体腔会使对应的活塞509a-c移动。其结果是,臂541a-c均在其各自的导轨539a-c上以往复的方式来回移动。臂的往复运动和因而轴承541a-c在槽533中的往复运动迫使驱动套管525绕中心轴在框架511上旋转。在驱动套管旋转时,自由轮机构为外驱动壳549提供驱动力,从而驱动车轮。
如应该理解的,在泵410和流体马达512上可以有多于或少于三个的活塞/缸组件。
上述泵410和马达512被部分地完善以解决伴随本文中所描述的一些其它实施方式的问题,即附接到某些设计的马达的车轮将会单向旋转,然后在另一个方向上旋转,而不是仅在一个方向上旋转。对于本领域技术人员而言,存在解决这一问题的各种方式。在每个泵410和马达512中使用三个活塞-缸组件以使得力被顺序地施加有利地解决了这个问题。
现在将参照图35至42描述另一个实施方式。在本实施方式中,提供了用于液压传动系统的马达610。马达610是上述马达210和310的变型。与已经描述的泵具有相同特征和以相同方式操作的泵可以与马达610一起使用,流体传动系统也是如此。下面的描述将集中在本实施方式的马达和已经描述的马达之间的差异。
在本实施方式中,第一和第二流体传输管路638a、638b在同一侧方便地连接到流体马达612。未示出的管道将第一传输管路638a连接到第一缸607a的流体腔,管道穿过流体马达的内部。管道操作性地附接到通向第二缸607b的管状件638c。第二传输管路638b为第二缸607b的流体腔提供流体。
同样地,图22至24的实施方式具有径向延伸的突出部208a、208b,其一起横跨圆柱形驱动元件347的内部的直径延伸,并且图35至42的实施方式包括两个相当的元件。这些元件均呈一对臂608a-d的形式,每对臂均横跨驱动元件347的内部的直径延伸。每个元件都在其端部具有装好的轴承614a、614b用于接合在槽215中。圆柱形支撑套管311被改进成具有两对狭槽610a、610b,轴承209延伸穿过所述狭槽以接合在槽215中。元件彼此偏移小于45度。提供这两个具有角度偏移的元件防止了车轮意外地来回旋转而不是在单一方向上旋转。
第一对臂608a、608b沿径向安装在套管618上,套管618在其最接近第二缸607b的端部具有环形凸缘616。套管618可以在第二缸607b中往复运动。作用在凸缘上的压力用来推套管,并且因此套管充当活塞。
第二对臂608c、d沿径向安装在活塞件620a、620b上,活塞件620a、620b密封地接合在套管中。套管也充当缸,并且套管中的流体在活塞件620a的第一端部处推动活塞件620a。活塞件620a的第二端部定位成在第一缸607a中进行往复移动。在活塞件的第一和第二端部620a、b上的交替压力使第二对臂进行往复运动。套管和活塞件的这种布置的结果是,所述两对臂之一的运动跟随另一对。第一和第二端部620a、b中具有周向槽,密封件(未示出)位于其中用于第一缸607a和套管618中的密封。
部件622用于固定地附接到车辆以将马达附接到其上。
在操作中,当流体被推入第一缸607a中时,活塞件的第二端部620b被推动。当流体被推入第二缸607b中时,活塞件的第一端部620a被推入套管618中。
当流体被推入第二缸607b中时,套管618由于作用在凸缘上而受推,并且活塞件620a、b也受推,因为套管618内的流体作用在活塞件620a的第一端部上。通过这样的布置,车轮可以在单个预定方向上旋转。
在本文中描述的所有部件都可按照本领域普通技术人员公知的常规技术来制造。
本领域技术人员应该理解,对于本发明的实施方式可以做出各种改进。
应当理解的是,在上述任一个液压系统中,可以使用气体而不是液体,这样就使得系统为气动传动系统。
应当理解的是,凸出的联动装置和非线性槽的布置在实施方式中可以变得相反。例如,在参照图2至6描述的实施方式中,联动装置如球轴承或小块可以从第一活塞116伸出,非线性槽可以绕第一缸118的套管/本体部分的内侧周向延伸。非线性槽相对于形成圆的假想线是非线性的;非线性槽可以是椭圆形的。
尽管在实施方式中描述的活塞装置沿直线路径进行往复运动,但是应该理解的是,在一些实施方式中,取决于应用,路径可以是弯曲的。在适当时,部件可被设计成容纳弯曲路径。
此外,在一些实施方式中,活塞装置的轴线和凸起与非线性槽的相对旋转轴线可以间隔开。
申请人在此孤立地披露了本文中描述的每个单独特征或步骤及两个或多个这种特征的任意组合,披露达到了这样的程度,即这些特征或步骤或特征和/或步骤的组合总的来说能够基于本说明书根据本领域普通技术人员的公知常识而被实现,而不管这些特征或步骤或特征和/或步骤的组合是否解决了在本文中披露的任何问题,并且不应限制权利要求的范围。申请人指出,本发明的各方面可以由任何这种单独的特征或步骤或特征和/或步骤的组合构成。鉴于前面的描述,对于本领域普通技术人员明显的是,可以在本发明的范围内做出各种改进。
Claims (68)
1.一种用于气动或液压驱动系统的流体马达,包括:
至少一个活塞装置;
至少一个缸装置,其中该缸装置或每个缸装置和位于对应的一个所述缸装置中的该活塞装置或每个活塞装置的端部限定了腔,并且其中该缸装置或每个缸装置操作性地耦接到压力产生和传动系统,该压力产生和传动系统布置成使流体交替流入和流出该腔或每个腔,由此引起所述活塞装置的往复移动;
运动转变装置,包括:
围绕中心轴连续且周向地延伸并且相对于所述中心轴部分地纵向延伸的至少一个部分,和
至少一个联接装置,其中所述至少一个部分以及该联接装置或每个联接装置能围绕所述中心轴相对旋转,并且其中所述至少一个联接装置或所述至少一个部分中的一个耦接到所述至少一个活塞装置以使得所述至少一个活塞装置的往复移动引起其往复移动,其中所述至少一个联接装置和所述至少一个部分配置成合作,藉此所述至少一个活塞装置的往复移动引起所述部分和所述联接装置中的另一个围绕所述中心轴的相对旋转运动;
绕所述中心轴能旋转地安装的套管装置,其中所述部分和所述至少一个联接装置中的另一个耦接到所述套管装置,以使得所述至少一个活塞装置的往复移动引起所述套管装置围绕所述中心轴的旋转运动。
2.根据权利要求1所述的流体马达,还包括移动限制装置,其阻止所述至少一个部分和所述至少一个联接装置中的所述一个围绕所述中心轴的旋转运动,并阻止所述至少一个联接装置和所述至少一个部分中的所述另一个以及所述套管装置的往复移动。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的流体马达,其中所述至少一个部分耦接到所述套管装置并位于所述套管装置的内表面中。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的流体马达,其中所述套管装置适合于耦接到待旋转的对象。
5.根据权利要求4所述的流体马达,其中所述至少一个缸装置耦接到车辆的车架以阻止其移动,其中所述套管装置适合于耦接到所述车辆的车轮。
6.根据前述权利要求中任一项所述的流体马达,其中所述至少一个活塞装置布置成在所述中心轴上作往复运动,其中所述至少一个部分耦接到所述至少一个活塞装置并且与其同轴地绕所述至少一个活塞装置延伸,其中所述至少一个联接装置从所述套管装置的内表面凸出以与所述至少一个部分合作。
7.根据前述权利要求中任一项所述的流体马达,其中所述至少一个活塞包括多个活塞装置,其中由所述压力产生和传动系统引起的所述活塞装置的预定模式的往复移动使所述至少一个联接装置和所述至少一个部分如此合作。
8.根据权利要求7所述的流体马达,其中两个活塞装置以交替的方式沿着同一轴线作往复运动,其中流体交替流入和流出对应的两个腔装置造成所述模式。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的流体马达,其中所述至少一个联接装置包括多个联接装置,每个联接装置都耦接到所述活塞装置之一,其中所述联接装置相对于所述中心轴成角度地间隔开。
10.根据权利要求7或权利要求9所述的流体马达,其中多个活塞装置是三个活塞装置。
11.一种流体泵,包括:
能绕其轴线旋转的传动轴;
至少一个活塞装置;
能绕中心轴旋转并安装在所述至少一个活塞装置周围的套管装置;
运动转变装置,包括:
围绕所述中心轴连续且周向地延伸并且相对于所述中心轴部分地纵向延伸的至少一个部分,和
至少一个联接装置,其中所述至少一个部分和所述至少一个联接装置布置成绕所述中心轴相对旋转,其中所述至少一个联接装置和所述至少一个部分配置成合作以使得相对旋转引起所述至少一个活塞的往复移动,其中所述至少一个部分和所述至少一个联接装置中的一个耦接到所述套管装置,藉此所述套管装置的旋转引起其围绕所述中心轴的旋转;
用于该活塞装置或每个活塞装置的缸装置,其中该活塞装置或每个活塞装置的端部和对应的缸装置或每个对应的缸装置限定了腔,并且其中该腔或每个腔能够操作性地耦接到压力传动系统以容许流体交替流入和流出该腔或每个腔,其中所述至少一个活塞装置的往复移动使流体流入和流出该腔或每个腔;
其中该活塞装置或每个活塞装置耦接到所述部分和所述至少一个联接装置中的另一个,藉此套管装置的旋转引起所述活塞装置的往复移动。
12.根据权利要求11所述的流体泵,还包括移动限制装置,其阻止所述部分和所述联接装置中的所述另一个围绕所述中心轴的旋转运动,并且阻止所述联接装置和所述部分中的一个的往复移动。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的流体泵,其中所述至少一个活塞装置包括两个活塞装置,其布置成在同一轴线上进行往复移动和交替地驱动流体离开其相应的腔。
14.根据权利要求11至13所述的流体泵,其中所述至少一个活塞装置布置成基本上在所述中心轴上或平行于所述中心轴进行往复移动。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的流体泵,其中所述至少一个缸装置固定地耦接到机器或车辆的框架以阻止围绕所述中心轴的旋转。
16.根据权利要求11至14中的任一项所述的流体泵,其中所述部分耦接到所述套管装置并位于其内表面中。
17.根据权利要求11至16中的任一项所述的流体泵,其中所述部分是非线性槽,并且所述联接装置包括用于接合在所述非线性槽中的凸起。
18.根据权利要求17所述的流体泵,其中所述凸起包括轴承和用于将所述轴承部分地保持在所述槽中的装置。
19.根据权利要求11至18中的任一项所述的流体泵,配置成位于机器或车辆的底托架壳中。
20.一种用于气动或液压驱动系统的流体马达,包括:
布置在中心轴上的至少一个活塞装置;
至少一个缸装置,其中该缸装置或每个缸装置和位于对应的一个缸装置中的该活塞装置或每个活塞装置的端部限定了腔,并且其中该装置或每个缸装置操作性地耦接到压力产生和传动系统,该压力产生和传动系统布置成使流体流入相应的腔和使流体能流出所述腔,由此引起所述活塞装置的往复移动,其中该活塞装置或每个活塞装置布置成在相应的缸装置中绕所述中心轴旋转;
运动转变装置,包括:
围绕中心轴连续且周向地延伸并且相对于所述中心轴部分地纵向延伸的至少一个部分,和
至少一个联接装置,其中所述至少一个部分和该联接装置或每个联接装置能围绕所述中心轴相对旋转,并且其中所述至少一个联接装置或所述部分中的一个耦接到所述至少一个活塞装置以使得所述至少一个活塞装置的往复移动引起其往复移动,其中所述至少一个联接装置、所述部分配置成合作,藉此所述至少一个活塞装置的往复移动引起所述部分和所述联接装置中的另一个围绕所述中心轴的相对旋转运动;
与所述至少一个活塞装置同轴设置的传动轴,其中所述传动轴耦接到所述至少一个活塞装置以使得所述相对旋转运动引起所述传动轴的对应旋转并且容许所述活塞装置相对于所述传动轴在所述中心轴上的往复移动。
21.根据权利要求20所述的流体马达,还包括移动限制装置,其阻止所述部分和所述至少一个联接装置中的所述一个围绕所述中心轴的旋转运动,并阻止所述至少一个联接装置和所述部分中的所述另一个以及所述套管装置的往复移动。
22.根据权利要求20至21中任一项所述的流体马达,其中双端活塞包括所述活塞装置中的两个,所述双端活塞布置成在所述中心轴上作往复移动。
23.一种用于气动或液压驱动系统的流体马达,包括:
布置在中心轴上的至少一个活塞装置;
至少一个缸装置,其中该缸装置或每个缸装置和位于对应的一个缸装置中的该活塞装置或每个活塞装置的端部限定了腔,并且其中该缸装置或每个缸装置操作性地耦接到压力产生和传动系统,该压力产生和传动系统布置成使流体流入相应的腔和使流体能流出该腔,由此引起所述活塞装置的往复移动,其中该活塞装置或每个活塞装置布置成在相应的缸装置中绕所述中心轴旋转;
运动转变装置,包括:
围绕中心轴连续且周向地延伸并且相对于所述中心轴部分地纵向延伸的至少一个槽,和
至少一个联接装置,每个联接装置包括用于接合在所述槽中的凸起,其中所述至少一个槽和该凸起或每个凸起能围绕所述中心轴相对旋转,并且其中所述至少一个凸起或所述槽中的一个耦接到所述至少一个活塞装置以使得所述至少一个活塞装置的往复移动引起其往复移动,其中所述至少一个凸起、所述槽配置成合作,藉此所述至少一个活塞装置的往复移动引起所述槽和所述凸起中的另一个绕所述中心轴的相对旋转运动。
24.根据权利要求23所述的流体马达,还包括移动限制装置,其阻止所述部分和所述至少一个联接装置中的所述一个围绕所述中心轴的旋转运动,并且阻止所述至少一个联接装置和所述部分中的所述另一个以及所述套管装置的往复移动。
25.根据权利要求23至24中任一项所述的流体马达,其中双端活塞包括所述活塞装置中的两个,所述双端活塞布置成在所述中心轴上作往复移动。
26.一种液压或气动驱动系统,包括:
a)流体马达;
b)操作性地连接到所述流体马达的流体传动系统;
c)流体泵,压力传动系统也操作性地连接到其上,所述流体泵包括:
能绕其轴线旋转的传动轴;
至少一个活塞装置;
运动转变装置,其包括围绕中心轴连续且周向地延伸并且相对于所述中心轴部分地纵向延伸的至少一个部分,和至少一个联接装置,其中所述至少一个部分和所述至少一个联接装置布置成围绕所述中心轴相对旋转,其中所述至少一个联接装置和所述至少一个部分配置成合作以使得相对旋转引起沿着所述中心轴的相对往复移动,其中所述至少一个部分或所述至少一个联接装置中的一个耦接到所述传动轴,藉此所述传动轴的旋转引起所述一个围绕所述中心轴的旋转;
用于该活塞装置或每个活塞装置的缸装置,其中该缸装置或每个缸装置和位于相应的缸装置中的该活塞装置或每个活塞装置的端部限定了腔,并且其中该缸装置或每个缸装置耦接到所述流体传动系统以容许流体交替流入和流出该腔或每个腔,其中该活塞装置或每个活塞装置布置成在所述中心轴上或平行于所述中心轴进行往复移动以使流体流入和流出对应的腔;
其中所述活塞装置耦接到所述至少一个部分和所述联接装置中的另一个,以使得所述至少一个部分和所述联接装置中的所述一个的旋转引起该活塞装置或每个活塞装置在对应的缸装置中的往复移动。
27.根据权利要求26所述的驱动系统,其中所述流体泵包括双端活塞,所述双端活塞包括两个活塞装置,其中所述活塞装置的往复移动使流体流入和流出每个腔。
28.根据权利要求21或权利要求22中任一项所述的驱动系统,其中所述活塞装置布置成沿着所述中心轴作往复移动并且所述传动轴的轴线也是所述中心轴。
29.根据权利要求26至28所述的驱动系统,其中所述至少一个缸装置固定地耦接到机器或车辆的框架以防止绕所述中心轴的旋转。
30.根据权利要求26至29中任一项所述的驱动系统,其中所述部分包括非线性槽,并且所述联接装置包括用于接合在所述非线性槽中的凸起。
31.根据权利要求26至29中任一项所述的驱动系统,其中所述槽是非线性槽。
32.根据权利要求31所述的驱动系统,其中所述凸起包括轴承和用于将所述轴承部分地保持在所述槽中的装置。
33.根据权利要求26至32中任一项所述的驱动系统,其中所述联接装置和所述部分中的所述一个耦接到所述至少一个活塞装置,其中所述至少一个活塞装置耦接到所述传动轴以使得所述传动轴的旋转引起所述至少一个活塞装置绕其轴线的对应旋转运动并容许所述至少一个活塞装置在所述传动轴上的相对往复移动,其中所述传动轴的旋转运动引起所述活塞装置的旋转运动并且因而引起所述联接装置和所述部分中的所述一个的旋转运动,这引起所述活塞装置在所述传动轴上的往复移动。
34.根据权利要求26至33中任一项所述的驱动系统,其中所述至少一个活塞装置具有穿过其中的通道,所述传动轴被密封地安装穿过所述至少一个缸装置的端部中的孔并延伸到所述通道中,其中所述传动轴和所述通道一起配置成耦接所述传动轴和所述至少一个活塞装置。
35.根据权利要求26至34中任一项所述的驱动系统,其中所述非线性部位于套管装置中,所述套管装置的圆柱形内表面具有作为其中心轴的中心轴并围绕所述活塞装置延伸。
36.根据权利要求26至35中任一项所述的驱动系统,其中所述流体泵还包括移动限制装置,其阻止所述部分和所述联接装置中的所述另一个围绕所述中心轴的旋转运动,阻止所述联接装置和所述部分中的第一个的往复移动,并容许所述联接装置和所述部分中的第二个的往复移动。
37.一种液压或气动驱动系统,包括:
a)权利要求11至18中任一项所述的流体泵;
b)流体传动系统;
c)流体马达,其中所述流体传动系统操作性地耦接到所述流体泵的该腔或每个腔和所述流体马达,其中所述流体马达配置成被所述流体泵驱动。
38.一种用于液压或气动驱动系统的马达,包括:
至少两个活塞装置;
用于每个活塞装置的缸装置,其中每个缸装置和相关联的活塞装置限定了腔,并且其中每个缸装置操作性地耦接到流体泵以使流体交替地或顺序地流入和流出每个腔,由此引起每个活塞装置的往复移动;
运动转变装置,包括:
围绕中心轴连续且周向地延伸并且相对于所述中心轴部分地纵向延伸的至少一个部分,和
用于每个活塞装置的联接装置,其耦接到相应的活塞装置,以使得每个活塞装置的往复移动引起对应的联接装置的往复移动,其中所述至少一个部分和每个联接装置能绕所述中心轴相对旋转,其中所述至少两个联接装置和所述至少一个部分配置成合作,藉此每个活塞装置的往复移动引起所述至少一个部分绕所述中心轴的相对旋转运动,其中所述至少两个联接装置绕所述中心轴成角度地间隔开。
39.根据权利要求38所述的流体马达,还包括移动限制装置,其防止所述至少两个联接装置绕所述中心轴的旋转运动,并且防止所述至少一个部分和套管装置的往复移动。
40.根据权利要求38或权利要求39所述的马达,还包括能旋转地安装在所述中心轴周围的套管装置,其中所述至少一个部分耦接到所述套管装置以使得所述至少两个活塞装置的往复移动引起所述套管装置绕所述中心轴的旋转运动。
41.根据权利要求40所述的流体马达,其中所述至少一个部分耦接到所述套管装置并且位于所述套管装置的内表面中。
42.根据权利要求38至40中任一项所述的流体马达,其中所述套管装置适合于耦接到待旋转的对象。
43.根据权利要求38至42中任一项所述的流体马达,其中所述至少两个缸装置耦接到车辆的车架以防止其移动,其中所述套管装置适合于耦接到所述车辆的车轮。
44.根据权利要求38至43中任一项所述的流体马达,其中所述至少两个活塞装置是至少三个活塞装置。
45.根据权利要求44所述的流体马达,其中所述至少三个活塞布置成在基本上平行的轴线上往复运动,所述轴线平行于所述中心轴。
46.根据权利要求38至45中任一项所述的流体马达,其中所述至少三个联接装置和所述至少一个部分配置成使得所述至少一个部分绕所述中心轴在单一的预定方向上旋转。
47.根据权利要求38至46中任一项所述的流体马达,其中所述部分是非线性槽,并且每个联接装置包括用于接合在所述槽中的凸起,所述槽相对于所述中心轴的径向方向是非线性的。
48.根据权利要求47所述的流体马达,其中所述槽是椭圆形的。
49.根据权利要求38至48中任一项所述的流体马达,其中所述至少两个联接装置包括用于与所述部分接合的臂。
50.根据权利要求49所述的流体马达,其中所述臂包括轴承,所述轴承与所述部分接合。
52.一种用于气动或液压驱动系统的流体马达,包括:
至少一个活塞装置;
至少一个缸装置,其中该缸装置或每个缸装置和位于对应的缸装置中的该活塞装置或每个活塞装置的端部限定了腔,并且其中该缸装置或每个缸装置能够操作性地耦接到流体泵以使流体流入和流出该腔或每个腔,由此引起所述至少一个活塞装置的往复移动,其中该活塞装置或每个活塞装置布置成在相应的缸装置中绕所述中心轴旋转;
运动转变装置,包括:
围绕所述中心轴连续且周向地延伸并且相对于所述中心轴部分地纵向延伸的至少一个部分,和
至少一个联接装置,每个联接装置用于与所述至少一个部分接合,其中所述至少一个部分和该联接装置或每个联接装置能围绕所述中心轴相对旋转,并且其中所述至少一个联接装置或所述至少一个部分中的一个耦接到所述至少一个活塞装置以使得所述至少一个活塞装置的往复移动引起其往复移动,其中所述至少一个联接装置和所述至少一个槽配置成合作,藉此所述至少一个活塞装置的往复移动引起所述部分和所述联接装置中的另一个围绕所述中心轴的相对旋转运动。
53.根据权利要求1至10、20至25、38至50和52中任一项所述的流体马达,其中所述部分是槽,并且该联接装置或每个联接装置包括用于接合在所述槽中的凸起。
54.根据权利要求53所述的流体马达,其中所述部分是相对于所述中心轴的径向方向的非线性的槽。
55.根据权利要求53或权利要求54所述的流体马达,其中所述槽是椭圆形的。
56.根据权利要求57至59中任一项所述的流体马达,其中该联接装置或每个联接装置是凸起。
57.根据权利要求56所述的流体马达,其中所述凸起包括轴承。
58.根据权利要求26至37中任一项所述的驱动系统,其中所述流体马达是权利要求1至10、22至25、38至59和52至57中的任一个的流体马达。
59.一种液压或气动驱动系统,包括:
a)流体泵;
b)权利要求1至10、20至25和38至50和52至57中任一项所述的流体马达;
c)流体传动系统,其操作性地耦接到所述流体泵和所述流体马达的至少一个腔,其中所述流体泵布置成使流体流入所述至少一个腔以引起所述活塞装置的往复移动。
60.一种包括液压或气动驱动系统的由踏板驱动的车辆或机器,包括:
a)流体泵,其包括安装在支架中且能通过踩踏板的动作而绕轴线旋转的传动轴;
安装在所述传动轴上的凸轮;
至少一个活塞装置;
用于该活塞装置或每个活塞装置的缸装置,其中该活塞装置或每个活塞装置的端部和对应的缸装置限定了腔,其中所述活塞装置相对于所述凸轮布置成使得所述凸轮随所述传动轴的旋转引起所述活塞装置在所述缸装置中的往复移动;
b)配置成驱动轮子的流体马达;
c)传动系统,其操作性地耦接到该腔或每个腔和所述流体马达,其中所述至少一个活塞装置的往复移动使所述流体马达驱动所述轮子。
61.根据权利要求60所述的车辆或机器,其中所述凸轮是椭圆形的。
62.根据权利要求60或权利要求61所述的车辆或机器,其中所述流体泵包括多个活塞装置,每个活塞装置都具有相关联的缸装置,其中每个缸都固定地安装在支撑件上,所述支撑件固定地耦接到自行车或机器的框架,其中每个缸装置设置成使对应的活塞能相对于所述传动轴的轴线径向地进行往复移动,其中所述凸轮布置成顺序地将每个所述活塞装置推入对应的缸装置中。
63.根据权利要求62所述的车辆或机器,其中所述多个活塞装置包括三个活塞装置。
64.根据权利要求60至62中任一项所述的车辆,其中所述支架是标准的底托架壳。
65.根据前述权利要求中任一项所述的车辆或机器,其中每个传动轴端部操作性地附接到相应曲柄臂的第一端部,其中每个曲柄臂的第二端部操作性地附接到相应的踏板。
66.根据前述权利要求中任一项所述的车辆或机器,包括:
a)权利要求60至65中任一项所述的流体泵;
b)流体传动系统;
c)流体马达,其中所述流体传动系统操作性地耦接到所述流体泵的每个腔和所述流体马达,其中所述流体马达配置成由所述流体泵驱动。
67.一种用于轮子的轮毂组件,包括权利要求1至10、20至25、38至50和52至57中任一项所述的流体马达。
68.根据权利要求11至18中任一项所述的流体泵,配置成位于机器或车辆的底托架壳中。
69.一种踏板驱动的机器或车辆,包括权利要求26至37、58和59中任一项所述的系统,其中每个传动轴端部操作性地附接到相应曲柄臂的第一端部,其中每个曲柄臂的第二端部操作性地附接到相应的踏板。
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