CN1086176A - 动力传递方法及其装置 - Google Patents

Abstract

为了断续地把发动机输出轴的转矩传递到齿轮 箱输入轴，行星轮系传动的内齿轮在回转、滑动及固 定三种状态中根据输出轴的转速变换其状态。主要 包括有中心轮，它在发动机转动时同时被转动；与中 心轮啮合、并可以在行星齿轮架上转动的诸行星齿 轮，与诸行星齿轮啮合并可选择变换其状态的内齿 轮；以及紧接在输入轴上的行星齿轮架，当它由发动 机输出轴的转矩带动转动时，使输入轴转动。还备有 压紧液压回路，与发动机输出轴协同工作。

Description

本发明一般涉及车辆上的动力传递系统，特别涉及把发动机输出轴的转矩断续地传递到变速箱输入轴的动力传递方法以及动力传递装置。

普通车辆上，例如由内燃机的转矩所驱动的汽车或者由电动机转矩带动的液压泵的排出驱动的液动机，都必须备有动力传递装置，如离合装置，以便在控制轴的转速的同时将内燃机或电动机输出轴的转矩间歇地传递到变速箱输入轴上。

已经提出过多种离合装置，一般根据它们的操纵方式和构造进行分类。熟悉这种技艺的人都知道，现有的离合装置除了自动离合器外都是手动控制的。

为了对手动离合装置实现这样的手动控制，离合装置常常被要求按照情况需要，中断动力传递而不管发动机输出轴的转速如何。在这方面，已知的手动离合装置有这样的缺点，即离合装置每次动作都使发动机受到讨厌的起动负荷。

另一方面，已知的自动离合装置用扭矩转换器来实现离合作用。扭矩转换器是一种用液压离合动力的间接型动力传递装置，这样就引起需要大量燃料来实现离合操作的缺点。

因此，本发明的目的在于提供一种动力传递方法及装置，能克服上述诸缺点，而且根据发动机输出轴的转速供应压力循环流体，以实现与发动机输出轴转速成比例地控制动力传递，再由于发动机输出轴与齿轮箱输入轴之间的转速差能够以缓慢地起动离合器操作形成稳定的动力传递及自动操作离合器，例如像装在汽车里的离合器。

为了实现以上目的，本发明使液压泵按照发动机输出轴转速输送压力流体，并且直接连续地循环可供实际使用，这和以前技术不同，以前的技术是在实际应用之前压力流体断续地被加入流体腔或流体池的。液压泵送出的压力流体连续地循环，因而称为压力循环流体。它的特点是它的压力并非常值，而是按照发动机输出轴的转速成比例地变化。

根据本发明的一种实施例，上述压力循环流体用在一种采用行星轮系传动断续地将发动机输出轴的转矩传给变速箱输入轴的动力传递装置中，行星轮系传动包括其中心轮固定在发动机输出轴上，而行星齿轮架则固定到手动或自动离合器的输入轴上，和诸行星齿轮啮合的内齿轮则根据发动机输出轴的转速被控制在回转，滑动及固定三种状态之一中，这样，发动机输出轴的转矩通过行星轮系传动传递到变速箱输入轴上。

车辆行驶中为了改变行驶速率而中断动力传递期间，内齿轮状态的变换是根据发动机输出轴的转速与齿轮箱输入轴转速之间的差值按比例控制的。

本发明的一种动力传递方法中，发动机输出轴的转矩采用行星轮系传动断续地传到变速箱输入轴上，行星轮系中的中心轮固接在发动机输出轴上，而行星齿轮架则固接到输入轴上。动力传递方法包括在回转、滑动和固定三种状态中变换行星轮系的内齿轮的状态这一步骤，状态的变换是利用与发动机输出轴的转速成比例地供给的压力循环流体来实现的，因而发动机输出轴的转矩通过行星轮系传递到齿轮箱输入轴。

在以上的动力传递方法中，内齿轮状态的变换，还由循环压力流体控制，此压力流体与齿轮箱输入轴的转速成比例地供给，也可以是与发动机输出轴与齿轮箱输入轴两者的转速之差成比例地供给，以此在车辆行驶时变换行驶速率。

根据本发明的一种实施例，发动机输出轴与齿轮箱输入轴可以分别联接到行星轮系传动的其他元件上，而不是分别联接到中心轮与行星轮架上，这样并不影响本发明的功能。

此外，内齿轮在它的状态变换中是由第一液压泵输出的与发动机输出轴转速成比例的压力循环流体控制的，因此使发动机输出轴上被控制的转矩通过行星轮系传动传递到齿轮箱输入轴上。

在车辆行驶中变换速率时，内齿轮由第一液压泵供给的与发动机输出轴转速成比例的压力循环流体与第二液压泵供给的与齿轮箱输入轴转速成比例的压力循环流体之间的压力差控制它的状态变换。

压力循环流体被送到普通手动离合器，使这手动离合器能自动控制并实现自动化。

本发明的一种实施例中，内齿轮由多个铰接的加压翼块产生的压紧力控制，压紧力大小与发动机输出轴转速成比例。加压翼块铰接到发动机输出轴上，根据发动机输出轴的旋转而离心展开，力图直立在发动机输出轴上，从而压紧内齿轮。

此处的加压翼块由联接在翼块与发动机输出轴之间的单个压缩螺簧分别加侧压。弹簧力应该考虑发动机输出轴的转速来定。

本发明上述及其他目的特征及别的优点从下面的详细说明及附图，可以更清楚地被理解，附图中：

图1及图2，是根据本发明原始实施例中用压力循环流体传递动力的动力传递装置的剖面图;

图3是根据本发明第二实施例，有行星轮系传动及多个辐射法兰的动力传递装置的剖面图;

图4是图1中的动力传递装置与发动机输出轴协同工作的法兰压紧液压回路组合的剖面图;

图5至7是图4中法兰压紧液压回路中的流量控制阀剖面图，它分别表示相应于主液压通路的球阀的各个不同位置;

图8是图3的动力传递装置与发动机输出轴协同工作的法兰压紧液压回路组合的剖面图;

图9是图2动力传递装置的详细液压系统图;

图10及图11是分别根据本发明第三及第四实施例的具有多个铰接压紧翼块的动力传递装置剖面图;

图12是图10动力传递装置与使压紧盘从行星轮系传动的内齿轮分开的电磁阀及控制开关组合的剖面图;

图13是根据本发明第五实施例中有夹紧器的动力传递装置剖面图;

图14是根据本发明另一实施例中有普通环式摩擦片离合器与铰接压紧翼块的动力传递装置剖面图。

参看图1及图2，所示为根据本发明原始实施例中采用行星轮系传动的动力传递装置。此动力传递装置包括有发动机驱动输出轴1及齿轮箱输入轴2。输入轴2断续地将发动机输出轴1的转矩传给变速箱，比如一个自动齿轮箱或者一个手动齿轮箱。

发动机输出轴1上有驱动第一液压泵30的第一齿轮机构31，此泵30供给压力循环流体。输出轴1的自由端还装有中心轮3，中心轮3则和多个行星齿轮5啮合，诸行星齿轮5由固接到齿轮箱输入轴2上的行星齿轮架4支承并可转动。诸行星齿轮5与内齿轮6啮合。内齿轮6上有辐射法兰6′从内齿轮6外表面上向外辐射外伸。中心轮3，诸行星齿轮5，内齿轮6及行星齿轮架4构成行星轮系传动，断续地把发动机输出轴1的转矩传递到齿轮箱输入轴2。

内齿轮6上的辐射法兰6′由压紧装置紧压成固定状态或滑动状态，如本文后面将描述的那样。压紧装置的压紧程度由第一液压泵30根据发动机输出轴1的转速供给的压力循环流体来控制。当辐射法兰6′被压紧到固定状态时，与输出轴1转速相等的转矩通过内齿轮6传送到行星齿轮架4上，进而传到齿轮箱输入轴2。

但是，当辐射法兰6′被压紧到滑动状态时，小于输出轴1转速的转矩通过诸行星齿轮5及内齿轮6传递到行星齿轮架4上。这样，输出轴1的转矩是根据输出轴1的转速传递给变速箱输入轴2并受到控制的。

为了在行驶中改变车辆的行驶速率，离合操作是以慢慢压紧或松开内齿轮6上的辐射法兰6′缓慢实现的。这里，慢慢压紧或松开辐射法兰6′是由根据发动机输出轴1的转速而供应的压力循环流体与根据齿轮箱输入轴2的转速而供应的压力循环流体两者之间的压力差而实现的。因此，在改变速率操作时可以得到予期的车辆平滑行驶状态。

当发动机是大负荷发动机时，最好在内齿轮6上用多个间隔开的辐射法兰6b来代替原来的辐射法兰6′。间隔开的辐射法兰6b从内齿轮6上延伸的轴向圆筒6a上向外辐射，如图3所示。

如图2所示，此发明的动力传递装置利用向离合器50的液压缸51供给第一液压泵30的压力循环流体，使普通离合器50自动化。就是说，发动机输出轴1的转动使第一齿轮机构31开始动作，使泵30送出压力循环流体。循环压力流体送至液压缸51，这液压缸51通过离合器操纵杆或钢绳50b联接在离合器踏板50a与离合器50之间。

当循环流体送到液压缸51时，液压缸51操纵离合器的操纵杆或绳50b进而操纵离合器50。这样，根据此发明就能实现普通离合器50的自动化。

在诸图中，编号99b，99c，99a及99d分别表示排放通路、控制阀、排放池及液压供给通路。

图4所示是备有与输出轴1协同工作的法兰压紧液压回路组合的图1中的动力传递装置。

如以上所描述，发动机输出轴1上在其自由端装有中心轮3，中心轮3与多个行星齿轮5啮合，诸行星齿轮5由齿轮箱输入轴2上的行星齿轮架4支承并可转动。行星齿轮5本身又与有辐射法兰6′的内齿轮6啮合。输出轴1上还装有与之同时转动的第一齿轮机构31，第一齿轮机构31的被动齿轮联接第一液压泵30，因此输出轴1的转矩通过齿轮机构31传到泵30，使泵30输出流量即压力循环流体。为了压紧内齿轮6上的辐射法兰6′，法兰6′的两侧安排有一对液压缸20，这对液压缸20使活塞杆上的压紧垫22与法兰6′的两侧面有可选择的接触。这对液压缸20通过主液压通路32联接液压泵30，主液压通路32通过流量控制阀21接到液压缸20，可以控制供给液压缸20的流量。此外，分支液压通路33联接第一泵30与流量控制阀21，以便控制通过阀21的压力循环流体。

另一方面，齿轮箱输入轴2上有与之同时转动的第二齿轮机构41。第二齿轮机构41的被动齿轮联接到第二液压泵38，因而齿轮箱输入轴2的转矩通过第二齿轮机构41传到泵38，使泵38输出压力循环流体。第二泵38自身通过液压通路39联接到流量控制阀21，把泵38向输出流量送到阀21。

当两液压缸20注入由泵30及38送出的压力循环流体时，缸20的活塞杆24及24′根据循环流体的压力，以相对的方向向辐射法兰6′移动，活塞杆24与24′上的压紧垫22分别压紧辐射法兰6′的相对两侧面。

两液压缸20通过单独的排放通路47联到排放池29，这样，液压缸20中的循环压力流体排入排放池29中。在流量控制阀21的液压通路21′里，压力循环流体的流量根据液压泵30及泵38单独输出的压力循环流体之间的压力差来控制。

图4中标号80及81分别表示联接排放池29与液压泵30及液压泵38的流体返回通路。标号80a及80b分别表示排放通路。标号90是电磁阀，用来控制主液压通路32与排放池29之间的排放通路91。标号84表示对液压缸20的活塞加压的压缩螺簧，使活塞退回。

操作中起动发动机时，发动机输出功率以输出轴1的转矩形式产生。输出轴1转动时，固接在输出轴1自由端的中心轮3转动。如前所述，中心轮3与多个行星齿轮5啮合，行星齿轮5则又与内齿轮6啮合。如果内齿轮6不固定，中心轮3的转矩就通过诸行星齿轮5直接传到内齿轮6。换言之，当内齿轮不固定时，诸行星齿轮5仅在中心轮3与内齿轮6之间它们所处的位置上转动，因而中心轮3的转矩并未通过行星齿轮架4传到齿轮箱输入轴2，而仅仅传到内齿轮6，使内齿轮6转动。

但根据本发明，输出轴1的转动同时也使第一齿轮机构31转动，而且进而使第一液压泵30输出压力循环流体。第一液压泵30的排量这时与输出轴1的转速成比例。

第一泵30的压力循环流体通过主液压通路32加到流量控制阀21，进而在流量控制阀的流量控制下加到两液压缸20内。当压力循环流体加到两缸20时，两个液压缸20的活塞朝着内齿轮6的辐射法兰6′的方向，在两个相反的方向上受压，因而使两缸20的压紧垫22分别压紧辐射法兰6′的相对两侧面。

这种情况下，压紧垫22的压紧程度是根据第一泵30对两液压缸20所供给的循环流体的压力决定的。换言之，加到两缸20的循环流体压力比较低时，压紧垫22不能压紧辐射法兰6′，因而与之整体相联的内齿轮6可以有某些转动。这个状态就称为前面提到过的内齿轮6的“滑动状态”。但当循环流体压力比较高时，辐射法兰6′被压紧垫22紧紧压住，使内齿轮6固定住。这个状态就称为前面提到的内齿轮6的“固定状态”。

就是说，内齿轮6的滑动还是固定状态是根据第一泵30加到两液压缸20的循环流体流量决定的。压力循环流体的流量和发动机输出轴1的转速也成比例。

输出轴1转动的初始状态下，第一泵30供给两缸20的压力循环流体的流量比较少，因而得到内齿轮6的滑动状态。这种状态下中心轮3的转动使诸行星齿轮5旋转并绕中心轮3回转，同时使内齿轮6在压力下也有一些转动。因而行星齿轮架4也有慢速转动，齿轮箱输入轴2将以低于输出轴1的转速转动。换言之，齿轮箱输入轴2的转速明显地低于输出轴1的转速。这种状态相当于普通的半结合状态。

从内齿轮6的这种滑动状态，发动机输出轴1的转速增大，使第一液压泵30的循环流体压力提高，因而两液压缸20的压紧垫22紧紧压在内齿轮6的辐射法兰6′的两侧面上。这样，内齿轮6处于固定状态。

在内齿轮6的这种固定状态，中心轮3的转动使诸行星齿轮5转动并绕中心轮3回转。与诸行星齿轮5联接的行星齿轮架4也就转动，使齿轮箱输入轴2旋转，其转矩则传递到车辆传动轴90a上。

为了在上述内齿轮6的固定状态中，即在车辆行驶状态中，变换车辆的行驶速率，需要如下面所述那样，中断发动机输出轴1的转矩传到齿轮箱输入轴2上去。

电磁阀90使主液压通路32与排放池29之间的排放通路91开通。第一泵30输出的压力循环流体就不经主通路32进入两液压缸20，而通过排放通路91直接排放到排放池29内。

结果，每个缸20中活塞杆腔中的压缩螺簧84的恢复力克服液压缸20中另一腔中所受的液压力，使遗留的循环流体通过排放通路47而排入排放池29。这样，压紧垫22和内齿轮6上的辐射法兰6′的侧面分开。这样，诸行星齿轮5不再绕中心轮回转而仅仅像前面描述的那样在转动的中心轮3与转动的内齿轮6之间简单地转动。因此输出轴1与齿轮箱输入轴2之间的动力传递就被中断。

这种情况下，排放两缸20中的循环流体可以改变车辆的行驶速率，因此变速的操作得以平稳地实现。

这里，在中断动力传递的情况下，发动机输出轴1的转速和齿轮箱输入轴2的转速两者都是根据车辆行驶条件而不同的，例如是在上坡路还是下坡路上行驶就不同。

输出轴1与输入轴2之间的这种转速差造成和发动机输出轴1协同工作的第一泵30与和输入轴2协同工作的第二泵38之间的流量差，从而导致由泵30与泵38向流量控制阀21供给的循环流体之间的压力差。

向流量控制阀21供应的压力循环流体之间的这种压力差控制着流量控制阀21的液压通路21′，进而控制从各个液压缸20通过排放通路47向排放池29排放的压力循环流体。这时，两缸20的压紧垫22缓慢地从辐射法兰6′各自的一侧分开，从而实现予期的车辆平稳行驶状态，而与车辆行驶条件无关。

图5表示的是根据本发明一种实施例的流量控制阀21的结构。当然，应当理解存在着多种流量控制阀的不同结构形态能得到和图5实施例所描述的相同的效果。

如图所示，流量控制阀21有一个嵌在阀体内可以转动的球阀74，上有直径和主液压通路32内径一样大小的通孔75。阀体在球阀74的上方形成一个空穴。球阀74上突出一叶片77把阀体内空间分成两个腔。第一腔39a和液压通路39相通，第二腔33a和分支液压通路33相通。

由于流量控制阀21的这种结构，从单独的泵30与泵38输出的循环流体，具有由于输出轴1与输入轴2转速不同而造成的压力差，分别通过液压通路39与32作用在第一腔39a与第二腔33a内。

当进入第二腔33a的循环流体压力比进入第一腔39a中的循环流体压力高时，33a与39a两腔中的液压差使球阀74上的叶片77受到一个指向第一腔39a的偏压，如图6中所示。反之，当第一腔39a中的循环流体压力比第二腔33a中循环流体压力高时，球阀74上的叶片77就受到指向第二腔33a的偏压，如图7中所示。

当球阀74上的叶片77如上所述由于压力差受到向两个方向之一的偏压时，和主液压通路32连通的球阀74的液压通路21′的面积逐渐减小，因而使供应到两液压缸20的流量逐渐减少。

这样的流量控制使从两缸20来的循环流体缓慢地向排放池29排放，因而防止两压紧垫22过快地从辐射法兰6′上脱开。这样，车辆行驶速率得以平稳地改变。当然，即使在改变行驶速率操作时，输出轴1与输入轴2之间的转速差相当显著，液压通路21′也不应该完全关闭。

当上述两压紧垫22的慢速脱开进行了一段时间以后，两压紧垫22将完全离开辐射法兰6′。于是实现发动机输出轴1的空转状态，换言之，发动机输出轴1的转矩不再传送到齿轮箱输入轴2上。

在空运转状态下，切断电磁阀90之前，先操作变速箱使实现所需要的行驶速率变换。电磁阀90切断之后，排放通路91被关闭，使第一泵30的压力循环流体通过主液压通路32供给到两液压缸20。结果得到内齿轮6的固定状态，发动机输出轴1到齿轮箱输入轴2间的动力传递得以恢复。

当动力传递如上述恢复之后，由于输出轴1与输入轴2间的转速差，两液压缸20将如前述慢慢得到循环流体。这样，供给两液压缸20的压力循环流体逐渐增多直到流量控制阀21的液压通路21′恢复到全开位置，结果在改变速率的操作中车辆能维持需要的平稳行驶状态。

排放通路80a与80b分别保证供给流量控制阀21的第一腔39a与第二腔33a的压力流体连续不断地循环。

图8是与本发明的法兰压紧液压回路组合一起的图3的动力传递装置。在这第二实施例中，为把内齿轮6固定，多个隔开的辐射法兰6b在内齿轮6轴向延伸的圆筒6a上辐射外伸。每个辐射法兰的两侧分别各安排液压缸20，所有液压缸20都通过主液压通路32联到第一泵30，由泵30供给压力循环流体。当所有液压缸20都加上压力循环流体时，它们的压紧垫22分别压紧各个法兰6b，得到法兰6b的滑动状态或固定状态。

根据本发明，动力传递装置的动力传递状态由与发动机输出轴1的转速成比例的压力循环流体的液压压紧力控制。压力循环流体由第一泵30供给。此外，为了在车辆行驶时实现所需速率变换，内齿轮6的状态由液压泵30与泵38分别根据发动机输出轴1与齿轮箱输入轴2不同的转速所供给的循环流体之间的压力差平稳地控制。由此实现所希望的变速时车辆平稳行驶。液压缸20的压紧垫22，正如所需要，压紧内齿轮6的辐射法兰6b的相对两侧面。这些压紧垫22分别铰接在液压缸20的活塞杆上，压紧垫22的位置相对于辐射法兰6b容易调整。这样，压紧垫22很容易以新换旧，无需拆卸其他与压紧垫22有关的元件。

图9表示图2动力传递装置的详细液压回路图。

起动后，发动机输出的动力以输出轴1的转矩形式产生。输出轴1的转动使第一齿轮机构31同时转动，进而使第一液压泵30供给压力循环流体。此循环流体即第一液压泵30的输出流量通过供给通路61送到第一流量控制阀62，进而通过控制流体通路61b及进入控制阀63送到油腔64。这时，进入控制阀63已由弹簧66b的弹簧力打开，允许循环流体进入油腔64。

这种情况下，电磁阀65已经打开，使第一泵30的循环流体通过一对油路61a与61c进入进入控制缸66a。

当循环流体在缸66a中受压时，循环流体使活塞66c偏移，同时压缩弹簧66b，并慢慢关闭进入控制阀63。因此弹簧66b在受到大于予定值的力作用时会被压缩，所以把压力循环流体通过慢慢被关闭的进入控制阀63送到油腔64中去不会有问题，当进入控制阀63完全关闭时，压力循环流体不再送入油腔64，而由第一流量控制阀62通过排放通路62c排入排放池99a，等待回收并重新循环使用。

压力循环流体从油腔64通过通路66进入作动缸67，并压缩压缩螺簧67b同时使活塞67a偏移，进而移动离合器操纵联杆或钢绳50b，使离合器动作。

当进入控制阀63由于循环流体压力比予定值高而慢慢关闭时，流过通路61a的压力循环流体通过通路61d进入排放控制缸69a。这样，缸69a的活塞69c在压缩压缩螺簧69b的同时慢慢偏移，和进入控制缸66a的情况相同，排放控制阀68慢慢打开。当离合器50的离合操作完成时，压力循环流体通过排放通路71排放到排放池99a，等待回收并重新循环使用。

当供给第一流量控制阀62的循环流体压力高过予定值时，阀62的活塞62a由于循环流体而偏移同时压缩压缩螺簧62b，使造成循环流体超压的多余油量从流量控制阀62通过排放通路67c排到排放池99a，留待回收并重新循环使用。因此，供应给作动缸67的压力循环流体的压力得到控制。

图9中编号70a及70b分别代表为了使液压缸66a与69a的压力循环流体能连续循环而设的进入侧和排出侧的排放通路。编号99及65a分别代表将循环流体从排放池99a通到第一液压泵30的通路和抑止压力流体回流的单向阀。

为了在完成离合器50的离合操作时改变行驶速率，把电磁阀65关断。这时发动机输出轴1继续转动，因而压力循环流体仍继续供给。但由于电磁阀65关断，进入控制阀63受弹簧66b的弹簧力偏压作用而打开。

这样，根据发动机输出轴1的转动供给的压力循环流体操作离合器50。

否则的话，当电磁阀65接通时，进入控制阀63打开而排出阀68关断。反之，当电磁阀65切断时，进入控制阀63关断而排出控制阀68打开。这样，可以实现离合器50的离合操作，以及压力循环流体的再循环，造成与电磁阀65的通/断状态无关。

当车辆行驶过程中，需要操作离合器50来改变行驶速率时，关闭电磁阀65，压力循环流体进入作动缸67实现需要的离合操作。

图10是根据本发明第三实施例，利用发动机输出轴1的转动产生的离心力的一种动力传递装置。

第三实施例中的动力传递装置包括有发动机输出轴1和齿轮箱输入轴2，后者继续地将输出轴1的转矩传递给变速箱。

输出轴1在自由端装有中心轮3，它与多个行星齿轮5啮合。诸行星齿轮5由齿轮箱输入轴2上的行星轮架4支承并可自由转动，行星齿轮5又和上面没有辐射法兰6′的内齿轮6啮合。

此动力传递装置还有一个可移动地装在发动机输出轴1上，可以在限定的轴向距离内往复活动的压紧盘108，它的面向内齿轮6的侧面上有多个压紧垫107，另一侧面则有装在发动机输出轴1上，侧面有多个加压钢球110的可旋转的加压盘109，它也可以在输出轴1上作轴向活动。为了使可旋转压盘109压到盘108上时可以接纳这些加压球110使之象图10中实线所示那样，压紧盘108，盘108面向盘109的一面加工有半圆形截面的环形槽。

此外，发动机输出轴1上在离加压盘109一定距离处铰接着多个加压翼块112。在发动机输出轴1转动时的离心力作用下加压翼块展开，使盘109压向盘108。每个加压翼块112都受到装在加压翼块112的上端与输出轴1之间的压缩螺簧111的约束。图中标号120代表车辆的驱动轴。

发动机静止时，没有离心力。各加压翼块112分别受压缩螺簧111的恢复力作用，都在它收敛的位置上。

在这种状态下起动发动机，输出轴1转动并产生离心力，使加压翼块112克服压缩螺簧111的弹簧力而逐渐展开。当输出轴转速加快，离心力增大，加压翼块112就力图直立在输出轴1上。于是加压翼块112的自由端接触到可转动的压盘109上，把压盘109压向内齿轮6，且使盘109向盘108移动。结果压盘109的加压球110接触到盘108，把盘108压向内齿轮6。这样，盘108上的加压垫107就和内齿轮6的侧面接触并把它压紧，这样就实现内齿轮6的滑动状态或固定状态。

这里，可转动的加压盘109在与输出轴1一起转动的加压翼块112的自由端接触时还有运动，因而盘109随输出轴1一起转动。但由于加压球110是在盘109表面上滚动的，球110不能把盘109的转矩传到盘108，而仅能把盘109的侧压力传到盘108上，所以加压盘108不转动而仅仅压紧内齿轮6使它固定。

根据内齿轮6的固定状态，发动机输出轴1的转矩通过转动的中心轮3传到诸行星齿轮5，使诸行星齿轮5转动，并围绕中心轮3回转。

诸行星齿轮5的围绕中心轮的回转，使行星齿轮架4转动。因而发动机输出轴1的转矩被传到齿轮箱输入轴2上，输入轴2的转矩又通过变速箱传到驱动轴120上使它转动。

第三实施例中，输出轴1转动时产生的离心力受输出轴1转速的影响。在发动机工作的早期，输出轴1转速较低，每个加压翼块112克服压缩螺簧111的弹簧力后只能略有展开，并与不回转的加压盘109接触。

所以，能够使每个加压翼块112开始加压作用的离心力大小很容易以调节使翼块112偏移的压缩螺簧111的弹簧力来控制。

加压翼块112上所受的离心力与发动机输出轴1的转速成比例地逐渐加大。增大的离心力使翼块112的自由端与加压盘109的侧面进入接触，而且逐渐把加压盘109压向内齿轮6。偏移后的转动盘109进而通过在盘108与盘109之间，在盘109侧面滚动的诸加压球110压紧盘108。当加压盘108逐渐向内齿轮6偏移时，盘108上的多个加压垫107慢慢压紧内齿轮6的侧面，因而实现内齿轮6的滑动状态，这相当于普通的半结合状态。在内齿轮6的这种滑动状态下，中心轮3的转动使诸行星齿轮5转动并绕略有转动的内齿轮6回转。因此，行星齿轮架4被慢速转动，进而使齿轮箱输入轴2以低于发动机输出轴1转速的转速转动。

当需要保持内齿轮6的滑动状态时，必须保持根据压缩螺簧111的弹簧力予先决定的发动机输出轴1的转速。

应该明白，铰接加压翼块112的结构使它们即使在内齿轮6达到所需要的固定状态时也仍然不会在发动机输出轴1上完全直立。否则诸翼块112就不能继续把离心力产生的侧压力加到可转动加压盘109上了。

根据本发明，铰接加压翼块112可以在与回转侧压盘109同一位置处铰接到发动机输出轴1上，而不是在远离盘109的位置上。这种情形下，应该给可转动侧压盘109提供一个空间供翼块112的转动动作之用。

根据上述第三实施例，铰接翼块112根据发动机输出轴1的转速实现内齿轮6的滑动状态或固定状态，因而显著地减少发动机的起动负荷。

图10第三实施例中，加压盘108及109分别单独可动安装在发动机输出轴1上，因而它们可以分别沿输出轴1移动。但，加压盘108与109沿输出轴1的轴向往复移动可以用另一实施例，即第四实施例来实现，如图11所示。

图11中所示，上有一轮毂的加压盘108装在输出轴1上，因此可以沿输出轴1在轴向移动。加压盘109则装在盘108上的轮毂上并可在其上转动。这种情况下，加压盘109可以在盘108轮毂上由于铰接加压翼块112的侧压力作用而轴向移动。

为了中断图10所示第三实施例的装置中的动力传递，例如为了要变换车辆行驶速率的情况，可以把电磁阀“S01”接到加压盘108上，如图12所示。电磁阀“S01”由开关“S/W”控制，使加压盘108强制地从内齿轮6的侧面分开，使内齿轮6脱开。

图13所示是本发明的第五实施例，其中的动力传递装置外形和原始实施例一样未有变化，但辐射法兰的压紧装置有改动，即有一对压紧垫107的钢绳操作的夹紧器150代替了原始实施例中的液压缸20。夹紧器150用一对钢丝绳151控制夹紧力，以夹紧内齿轮6上辐射法兰6′，由此实现内齿轮6的滑动状态或固定状态。此实施例的夹紧器150产生的结果和原始实施例中所描述的一样，不影响本发明的功能。

此外，与原始实施例中所描述的同样的结果可以用普通盘式离合器配合铰接加压翼块来实现，如图14所示。图14的实施例中，发动机输出轴1是整体的花键轴162，上面有紧固安装的摩擦盘161。动力传递装置还包括有装在花键轴162远端可以回转的飞轮163，该飞轮163由发动机输出轴1断续地转动。飞轮163联接到齿轮箱输入轴2上，因此飞轮163的转动带动输入轴2转动。此外，离合器摩擦盘161的一侧有加压盘160，加压翼块112都铰接在发动机输出轴1上。发动机起动后，转动的输出轴1产生离心力，因而使原来完全收紧的翼块112克服压缩螺簧111的弹簧力而逐渐展开。当发动机输出轴1转速加大时，离心力加大，因此加压翼块112力图直立在输出轴1上。这样，加压翼块112的自由端接触加压盘160并把它压向离合器摩擦盘161。结果，压盘160压紧摩擦盘161使之和飞轮163的内端面紧密接触。这时，与花键轴162固联的摩擦盘161随发动机输出轴1一起转动，于是输出轴1的转矩通过转动的摩擦盘161传递到飞轮163并进而传到齿轮箱输入轴2。

根据上面的实施例，铰接的加压翼块112按照发动机输出轴1的转速慢慢开始对加压盘160的加压作用，因而显著地减少发动机的起动负荷。

如上所述，根据本发明的动力传递装置在发动机输出轴与齿轮箱输入轴之间有行星齿轮传动，它断续地把输出轴的转矩传递到齿轮箱输入轴。行星轮系传动含有一个整体安装在发动机输出轴远端的中心轮。多个行星齿轮与中心轮及内齿轮两者都以普通方式啮合。多个行星齿轮装在行星齿轮架上，可以转动，行星轮架则紧联到齿轮箱输入轴上。根据本发明的一种实施例，由与发动机输出轴联动的液压泵供给的压力循环流体来实现内齿轮的固定状态或滑动状态。

根据本发明的另一实施例，内齿轮的固定状态或滑动状态由多个铰接在发动机输出轴上的加压翼块来实现。这些加压翼块分别受单独的弹簧约束、并由离心力展开，把内齿轮压紧以实现动力传递。

当发动机输出轴转动产生的离心力克服了螺簧的弹簧力时，各加压翼块绕各自的铰接点而慢慢回转而展开。这样，加压翼块由于所受离心力，力图直立在发动机输出轴上，从而压紧内齿轮的内侧面，实现内齿轮的滑动状态或固定状态。因此，发动机输出轴的转矩传递到诸行星齿轮，使这些行星齿轮转动，并且绕中心轮回转。这些行星齿轮的回转使行星齿轮架转动，于是实现从发动机输出轴到齿轮箱输入轴之间的动力传递。这种情况下，动力传递是按照离心力大小逐渐实现的，而离心力大小则与发动机输出轴的转速成比例，因此显著地减少了发动机的起动负荷。当把本发明的动力传递装置用于普通自动离合装置时，由直接式的机械离合方法来进行离合操作而不是用间接式的普通液压离合方法，因此能显著地降低燃料消耗。

尽管为了说明的目的对本发明的较佳实施例进行了描述，但精通此类技艺者都明白，在不偏离权利要求中所说明的本发明的范围与精神的条件下，各种改进、补充和更换都是可能的。

Claims (19)

1、一种把发动机输出轴的转矩传递给变速箱输入轴的动力传递方法，包括以下步骤：

在传递所述转矩中，采用第一液压泵根据所述发动机输出轴的旋转供给压力循环流体。

2、根据权利要求1所述的动力传递方法，其特征在于：转矩的传递采用行星轮系传动和变换所述行星轮系传动中内齿轮的转动、滑动、及固定三种状态中的一种状态来实现，这种变换是由所述发动机输出轴根据其转速输出的压力循环流体来达到的。

3、根据权利要求2所述的动力传递方法，其特征在于：在车辆行驶时，所述内齿轮的状态的变换是根据与所述发动机输出轴的转速成比例地供给的所述压力循环流体和与所述齿轮箱输入轴的转速成比例地供给的压力循环流体之间的压力差来控制的。

4、根据权利要求2或3所述的动力传递方法，其特征在于：与所述发动机输出轴转速成比例供给的所述压力循环流体是由所述第一液压泵供给，所述第一液压泵则由根据所述发动机输出轴的旋转动作的齿轮机构的转矩所驱动。

5、根据权利要求2所述的动力传递方法，其特征在于：所述行星轮系传动的中心轮固定在所述发动机输出轴上，而所述行星轮系传动的行星齿轮架则固定在所述齿轮箱输入轴上。

6、根据权利要求2所述的动力传递方法，其特征在于：所述行星轮系传动的中心轮固定在所述齿轮箱输入轴上，而所述行星轮系传动的行星齿轮架则固定在所述发动机输出轴上。

7、根据权利要求4或5所述的动力传递方法，其特征在于：所述内齿轮的所述状态变换是由按比例作用的所述压力循环流体控制的，该压力循环流体由所述第一液压泵按所述发动机输出轴转速成比例地供应，作用在所述内齿轮外表面上整体外伸的辐射法兰上。

8、根据权利要求1所述的动力传递方法，其特征在于：由所述第一液压泵按照所述发动机输出轴的转速成比例地供应的所述压力循环流体送到通过离合器操纵连杆联接在离合器踏板与离合器之间的液压缸中，从而操纵所述离合器。

9、一种把发动机输出轴的转矩，用行星轮传动传递到变速箱的输入轴的动力传递方法，所述方法包括以下步骤：

用由多个铰接的加压翼块，根据与所述发动机输出轴的转速成比例产生的压紧力来在回转、滑动和固定状态间变换所述行星轮系传动中内齿轮的状态，由于所述加压翼块铰接在所述发动机输出轴上，因而根据所述发动机输出轴的旋转，所述翼块受离心力作用而展开，力图直立在所述发动机输出轴上，压紧所述内齿轮，这样，所述发动机输出轴的转矩通过所述行星轮系传动传到所述输入轴。

10、一种断续地把发动机输出轴的转矩传到变速箱输入轴的动力传递装置，包括：

行星轮系传动，它包括：

装在所述发动机输出轴上和所述发动机输出轴一起转动的中心轮;

和所述中心轮啮合的多个行星齿轮，所述诸行星齿轮装在行星齿轮架上，可以转动;

和所述多个行星齿轮啮合的内齿轮，所述内齿轮在转动、滑动及固定三种状态中可选择变换其状态;还有

可转动地支承所述诸行星齿轮的所述行星齿轮架，所述行星齿轮架紧固连接到所述输入轴上，因此当所述行星齿轮架被所述发动机输出轴的转矩转动时，所述行星齿轮架使所述输入轴转动;还有

变换所述内齿轮状态的装置，利用与所述发动机输出轴转速成比例输出的压力循环流体来在转动，滑动及固定三种状态中来变换所述行星轮系传动中的所述内齿轮的状态。

11、根据权利要求10所述的动力传递装置，其特征在于所述状态变换装置包括：

第一齿轮机构，它装在所述发动机输出轴上、能与之同时转动;

和所述第一齿轮机构相连接的第一液压泵，它可根据所述发动机输出轴的旋转输出压力循环流体;

第二齿轮机构，它装在所述输入轴上并与该轴同时转动;

联接到所述第二齿轮机构的第二液压泵，它能根据所述输入轴的旋转输送压力循环流体;

至少一个辐射法兰，它从行星轮系传动的所述内齿轮的外表面上整体向外伸出;还有

液压缸，它利用所述第一液压泵供给的压力循环流体来压紧所述内齿轮上的所述辐射法兰，所述液压缸根据所述第一液压泵的压力循环流体与所述第二液压泵的压力循环流体之间的压力差来控制它的法兰压紧力。

12、根据权利要求10所述的动力传递装置，还包括有：

流量控制阀，用于控制从所述第一液压泵至所述液压缸的压力循环流体的流量;

主液压通路，它联接在所述第一液压泵及所述流量控制阀之间，在所述流量控制阀的流量控制下把所述第一液压泵的所述压力循环流体供应到所述液压缸;还有

分支液压通路与第二液压通路，它们分别联接在所述第一及第二液压泵与所述流量控制阀之间，以使所述第一及第二液压泵的压力循环流体能供给到所述流量控制阀，因而使所述流量控制阀能按照所述第一及第二液压泵的压力循环流体之间的压力差控制所述第一液压泵的压力循环流体的流量。

13、根据权利要求10所述的动力传递装置，其特征在于：所述液压缸还包括有压紧内齿轮上的辐射法兰用的所述压紧垫，所述压紧垫铰接到所述液压缸的活塞杆上，因而相对所述辐射法兰它的位置有改变。

14、根据权利要求12所述的动力传递装置，其特征在于所述流量控制阀包括：

球阀，它嵌在阀体内可以转动，所述球阀上有径向的叶片及通孔，所述通孔在所述球阀的直径位置上并与所述主液压通路的内径尺寸相同;

空腔，它位于所述阀体中，所述球阀的上方，所述空腔被所述叶片分成与所述第二液压通路相通的第一液压腔及与所述分支液压通路相通的第二液压腔，因而根据所述第一及第二液压泵的压力循环流体之间的压力差转动所述球阀，即可使所述球阀控制流量。

15、根据权利要求11所述的动力传递装置，其特征在于所述辐射法兰包括：

轴向圆筒，它从所述内齿轮轴向延伸;及

多个分隔开的辐射法兰，它从所述轴向圆筒辐射外伸。

16、一种动力传递装置包括：

齿轮机构，它装在发动机输出轴上，因而在所述发动机输出轴转动时一起转动;

液压泵，它与所述齿轮机构联接，因而能根据所述发动机输出轴的转动供给压力循环流体;

第一流量控制阀，它通过液压通路联接到所述液压泵;

油腔，它通过液压通路联接到所述第一流量控制阀，所述油腔具有进入控制阀及排出控制阀，所述进入控制阀把所述循环流体引入所述油腔，而所述排出控制阀则把所述循环流体从所述油腔排出;

作动缸，它通过离合器操作连杆与离合器相连，并通过液压通路与所述油腔相连，所述作动缸是从油腔供给所述循环流体的，因而操作所述离合器操作杆来操作所述离合器;此外还包括

电磁阀，它通过液压通路联接在所述油腔的所述各控制阀与所述液压泵之间，当由所述液压泵供应所述循环流体时，所述电磁阀慢速关断所述进入控制阀，对所述油腔停止供给所述循环流体，同时慢速开启所述排出控制阀，从所述油腔排放所述循环流体。

17、根据权利要求16所述的动力传递装置，其特征在于：关断电磁阀使所述进入控制阀慢速打开，从而使所述压力循环流体作用在所述作动缸上操作所述离合器。

18、根据权利要求16所述的动力传递装置，其特征在于：打开电磁阀使所述进入控制阀慢速关断，从而使所述压力循环流体从所述第一流量控制阀排出。

19、一种将发动机输出轴的转矩断续传递到变速箱输入轴的动力传递装置，包括有：

行星轮系传动，它包括：

中心轮，它装在所述发动机输出轴上，在所述发动机输出轴转动时同时被转动;

多个行星齿轮，它们与所述中心轮啮合，所述行星齿轮装在行星齿轮架上，可以转动;

内齿轮，它与所述诸行星齿轮啮合，所述内齿轮在回转、滑动及固定三种状态中可以选择变换其状态;及

所述行星齿轮架，它支承所述多个行星齿轮并允许其转动。所述行星齿轮架与所述输入轴紧固相联，因而当它被所述发动机输出轴的转矩所转动时，它转动所述输入轴;及

压紧盘，它可动地装在所述发动机输出轴上，可以沿所述输出轴在予定轴向距离内轴向往复移动，所述压紧盘在向着所述内齿轮一侧有压紧垫;

可转动的侧压盘，它在所述压紧盘的另一侧可动地装在所述发动机输出轴上，所述侧压盘有多个压紧所述压紧盘用的加压钢球;

多个铰接的加压翼块，它们铰接在所述发动机输出轴上，使它们因离心力而展开，把所述可转动的侧压盘压向所述压紧盘;及

多个侧压元件，它们联接在所述诸如压翼块与所述发动机输出轴之间，以弹性地分别拉着所述各加压翼块。

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