CN109630646A - 无级液压变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无级液压变速器，包括主动泵和从动马达，第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间相交且之间的夹角可调；所述柱塞组件包括与第一柱塞腔配合的第一柱塞和与第二柱塞腔配合的第二柱塞；所述主动泵的介质出口连通于从动马达的介质入口并用于驱动从动马达；本发明利用可调夹角的V形基体结构，主动泵和从动马达的排量能够在不改变转动方向和工作液路的条件下实现正负容积无极调节和机电能量转换，从而不仅实现变速功能，还可实现机、电、液三相能量互换，不仅是变速箱还是动力源和储能装置，极大扩展整个动力系统的工况适应能力。

Description

无级液压变速器

技术领域

本发明涉及传动驱动领域，具体涉及一种无级液压变速器。

背景技术

变速器是机械传动领域必须的设备之一，包括车辆、机床等等。现有技术中，变速器包括有手动变速和自动变速；自动变速器由于操作简单，具有较强的舒适性和易操作性而得到普遍使用；自动变速器种类较多，但均倾向于变档无顿挫感具有较高的舒适性以及较高的传动效率。现有技术中，具有代表性的具有较高舒适性的自动变速器为CVT结构，但相对于其他普遍采用的自动变速器来说，传动效率并不占有优势。机械结构变速箱变速范围有限、维护使用成本较高，仅限于机械传动，使用时具有较强的顿挫感，工况适应能力上难以突破动力源的能力限制；并且现有的机械变速器(包括CVT)具有对整体结构要求较高的问题，无法分体形成，因此使用不够灵活。

因此，需要一种具有较高舒适性、较高的传动效率、较好的使用灵活性和具备主动工况适应能力的自动变速器。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种无级液压变速器，具有无极调速的效果具有较高舒适性、较高的传动效率、较好的使用灵活性和具备主动工况适应能力，适用于各个领域的不同需求，具有较好的适应能力。

本发明的无级液压变速器，包括主动泵和从动马达，所述主动泵和从动马达均包括第一基体和第二基体，所述第一基体和第二基体对应设有第一容纳腔和第二容纳腔，在所述第一容纳腔内和第二容纳腔内对应可转动的设置第一转子缸体和第二转子缸体，所述第一转子缸体和第二转子缸体分别偏心设置有第一柱塞腔和第二柱塞腔；

所述主动泵或/和从动马达各自的所述第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间相交且之间的夹角可调；所述柱塞组件包括与第一柱塞腔配合的第一柱塞和与第二柱塞腔配合的第二柱塞；

所述主动泵的介质出口连通于从动马达的介质入口并用于驱动从动马达；

对应的，所述主动泵或/和从动马达的所述第一柱塞的尾端与第二柱塞的尾端之间一一对应铰接，且所有铰接转动中心在所述夹角的角平分面上。

进一步，所述从动马达的介质出口连通于主动泵的介质入口形成回流；还包括外部高压蓄能器和外部蓄液箱，所述外部高压蓄能器连通于主动泵的介质出口与从动马达的介质入口间的液路，外部蓄液箱连通于从动马达的介质出口与主动泵的介质入口间的液路。

进一步，还包括用于驱动所述主动泵或/和从动马达各自的第一基体和第二基体之间相对摆动使得所述第一容纳腔和第二容纳腔之间绕所述夹角的顶点且在所述夹角所在平面相对往复摆动的角度调节驱动组件。

进一步，所述主动泵和从动马达各自的所述第一柱塞的尾端与第二柱塞的尾端之间均一一对应铰接，所述第一柱塞的尾端与对应的第二柱塞的尾端之间的铰接方式为球铰；所述主动泵和从动马达各自的所述第一基体相对固定，所述角度调节驱动组件包括齿条和与齿条啮合的由一段圆弧形成的弧段齿轮，所述弧段齿轮的旋转中心线与第二容纳腔的摆动中心线重合且固定于第二容纳腔所在的第二基体，所述齿条可被驱动往复运动的方式设置并驱动弧段齿轮转动从而带动第二基体被动从而使得所述第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角可调。

进一步，所述主动泵和从动马达均还包括同轴转动配合设置于第一转子缸体的第一中心轴和同轴转动配合设置于第二转子缸体的第二中心轴，所述第一中心轴与第二中心轴相对的端部之间铰接配合使第一中心轴与第二中心轴之间可在所述夹角所在平面内往复摆动。

进一步，所述主动泵和从动马达各自的所述第一中心轴和第二中心轴之间的铰接方式为球铰，所述第一柱塞的工作端部与第一柱塞腔端头之间设有第一限位弹簧，所述第二柱塞的工作端部与第二柱塞腔端头之间设有第二限位弹簧，所述第一限位弹簧的预紧力和第二限位弹簧的预紧力相等且在所述夹角为180°时等预紧力相抵。

进一步，所述主动泵和从动马达各自的所述第一中心轴和第二中心轴之间的铰接方式为轴铰，位于所述第一中心轴的尾端与对应的第二中心轴的尾端铰接处设有中心限位环，随着第一容纳腔和第二容纳腔的夹角的改变，所述中心限位环的中心面与所述夹角的角平分面保持重合，中心限位环外圆周形成横截面为弧形的环形槽；所述第一柱塞的尾端与对应的第二柱塞的尾端之间的球铰结构外表面为与铰接中心同心的圆球面，该圆球面适形嵌在所述环形槽内。

进一步，所述主动泵和从动马达各自的所述第一基体上与所述第一转子缸体外圆相对应设有第一定子绕组，第一转子缸体与所述第一定子绕组对应分布有第一磁钢，形成第一电动机或者发电机；或者/和，所述第二基体上与所述第二转子缸体外圆相对应设有第二定子绕组，第二转子缸体与所述第二定子绕组对应分布有第二磁钢，形成第二电动机或者发电机。。

进一步，所述主动泵和从动马达与各自所述第一基体相对固定形成总成基体，所述总成基体形成容纳第二基体的空腔，且所述总成基体还形成用于支撑齿条供其往复滑动的滑道；所述所述主动泵的第二基体和从动马达的第二基体相对设置；

主动泵的所述第一转子缸体设有轴向延伸出第一基体的动力输入轴，所述第一中心轴同轴转动配合延伸内套于所述动力输入轴形成的空心轴套结构形成支撑；主动泵的第二中心轴轴向延伸出所述第二转子缸体且延伸到所述第二基体形成的支撑座内；所述主动泵的第二基体和从动马达的第二基体相对设置；

所述从动马达的第一转子缸体传动配合设有轴向延伸出第一基体的动力输出轴，所述从动马达的第一中心轴同轴转动配合延伸内套于所述动力输出轴形成的空心轴套并形成支撑，从动马达的第二中心轴轴向延伸出所述第二转子缸体且延伸到所述第二基体形成的支撑座内。

进一步，所述主动泵和从动马达各自的所述第一基体和第二基体分别设置配流部，所述第一转子缸体和第二转子缸体上分别形成与第一柱塞腔和第二柱塞腔对应连通的配液口，所述配流部包括进液部、出液部和支撑座，所述第一基体的配流部的进液部和出液部与第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角所在平面对应分列于第一容纳腔的径向两侧，所述第二基体的配流部的进液部和出液部与第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角所在平面对应分列于第二容纳腔的径向两侧，第一转子缸体和第二转子缸体支撑于对应的支撑座使得对应的进液部和出液部之间沿对应的第一转子缸体和第二转子缸体的圆周方向隔离；

或者，所述主动泵和从动马达各自的所述第一基体或第二基体设置配流部，所述第一转子缸体或第二转子缸体上形成与第一柱塞腔或第二柱塞腔对应连通的配液口，所述配流部包括进液部、出液部和支撑座，所述配流部的进液部和出液部与第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角所在平面对应分列于第一容纳腔或第二容纳腔的径向两侧，第一转子缸体或第二转子缸体支撑于支撑座使得进液部和出液部之间沿第一转子缸体或第二转子缸体的圆周方向隔离；所述第一柱塞和第二柱塞均中空并对应相互连通且贯通于柱塞顶部形成配流通道。

本发明的有益效果：本发明的无级液压变速器，采用可调夹角的V形基体结构的主动泵和从动马达结构，在主动泵将介质输送并驱动从动马达过程中，根据需要无极调整夹角，从而形成从主动泵到从动马达转速的无极调节；本发明中，主动泵和从动马达二者之一或者全部的工作容积的可调节性，使得整个V形泵或马达的排量能够在不改变转动方向和工作液路的条件下实现正负容积无极调节，从而实现主动泵或从动马达功能在同等工况条件下的无极调节和功能切换，最终实现转速的无极调节；本发明的主动泵和从动马达与现有的泵和马达相比，采用同等或者稍大的体积即能够提供较大的处理能力以及提高效率、减小系统摩擦能量损耗和系统磨损、减小系统泄流量并增强克服倾覆力矩的能力，可进行无极流量调节，实现双向功能(即介质的流动方向可进出口互换、泵与马达的功能转换)，与现有的无级变速器(CVT)相比，减小了机械损失，具有传动效率高的特点；由于主动泵和从动马达的双向功能设计，二者液体流向和功能均可逆向变换，加之系统附加设置有液压蓄压器和蓄液箱，可以实现制动能量回收再利用；由于主动泵和从动马达均采用双转子结构设计，可实现机电融合设计，能够实现机、液、电能量的相互转化；使变速箱不仅能够实现变速的功能，还可以实现能量转换、存储和再利用的功能，输入输出轴可以协调工作也可以非协调工作(即同为输出轴、同为输入轴、一个为输入轴一个为输出轴、泵和马达流量不一定相等，从而可实现机、电、液三相能量互换)，使本方案设计的变速箱不仅是变速箱还是动力源和储能装置，极大扩展整个动力系统的工况适应能力；因此，本发明的变速器与现有的变速器相比，具有较高舒适性、较高的传动效率、具有较好的使用灵活性(主动泵与被动马达可通过液路连接，因此可分开安装)、具备制动能量回收再利用功能和主动工况适应能力，可以极大的拓宽动力系统的工况适应范围和整体综合能效，适用于各个领域的不同需求，尤其适用于在不改装发动机的前提下，将现有传统车辆改装为油、液、电混合动力，并极大的提升现有传统车辆的动力系统性能和能效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的主动泵或者从动马达结构示意图(二者结构相同)

图3为本发明的主动泵或者从动马达采用限位环结构示意图；

图4为主动泵或者从动马达第一转子缸体结构示意图(带磁钢)；

图5为主动泵或者从动马达第一基体(第二基体的区别是带有齿轮)的结构示意图(带绕组)；

图6为本发明采用限位环结构的中心轴铰接立体图；

图7为主动泵或者从动马达第一中心轴结构示意图(带伞齿)；

图8为主动泵或者从动马达第二中心轴结构示意图(带伞齿)；

图9为本发明限位环结构示意图(带小齿轮)；

图10为配流机构原理示意图；

图11为柱塞内具有配流通道结构示意图；

图12为外部配流原理图；

图13为柱塞内配流原理图；

图14为本发明介质流向原理图。

具体实施方式

如图所示，本发明的无级液压变速器，包括主动泵a和从动马达b，所述主动泵a和从动马达b均包括第一基体1和第二基体2，所述第一基体1和第二基体2对应设有第一容纳腔和第二容纳腔，在所述第一容纳腔内和第二容纳腔内对应可转动的设置第一转子缸体和第二转子缸体，所述第一转子缸体和第二转子缸体分别偏心设置有第一柱塞腔和第二柱塞腔；如图所示，第一转子缸体3和第二转子缸体4分别通过对应的轴承(包括角接触轴承或者止推轴承，如图所示通过角接触轴承24、17设置在对应的第一基体1和第二基体2，两个角接触轴承相对于第一转子缸体3和第二转子缸体4轴向力承力方向为向外止推)进行转动设置；所述第一转子缸体和第二转子缸体分别偏心设置有第一柱塞腔和第二柱塞腔，实际使用时，第一柱塞腔和第二柱塞腔一般分别为多个对应围绕在第一转子缸体的中心线周围和第二转子缸体的中心线周围，通过第一转子缸体3和第二转子缸体4的主动或者被动转动，改变柱塞在柱塞腔内的轴向位置(由于是偏心设置并且有夹角)，形成高效的双向泵或马达a，但多个第一柱塞腔与多个第二柱塞腔之间形成一一对应的关系，在此不再赘述；

所述主动泵或/和从动马达各自的所述第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间相交且之间的夹角可调；夹角可调指的可以是第一容纳腔和第二容纳腔之间的夹角可通过调节相对位置而改变，一般采用调节第一基体和第二基体之间的方位来实现，当然，并不排除第一容纳腔和第二容纳腔相对于第一基体和第二基体可调，从而实现调节；所述柱塞组件包括与第一柱塞腔配合的第一柱塞和与第二柱塞腔配合的第二柱塞；本发明的结构中，由于第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间相交形成夹角，呈V形结构，由于柱塞腔的偏心设置，在转动时会驱动柱塞(活塞)往复运动，形成压缩以及吸液的柱塞泵结构，马达a则是过程相反，高压液体进入柱塞腔，柱塞被迫发生往复运动；通过夹角的改变，可改变柱塞在柱塞腔内的最大行程，当夹角变小时，柱塞腔内的柱塞行程变长，夹角变大直至180°时，行程逐渐变小到零，当调整夹角大于180°(或者负角度)时，泵或者马达a的液流方向则相反(出口入口互换)功能转换(泵和马达相互转换)，具有较为灵活的调整方式；当然，柱塞的结构可以是活塞加活塞杆进行替代，属于等同替换，在此不再赘述；

所述主动泵的介质出口连通于从动马达的介质入口并用于驱动从动马达；即所述主动泵a和从动马达b从结构上完全相同，只是在使用时主动泵a作为变速器的动力输入，将介质(液体)输送至从动马达b，成为从动马达b运行的动力，在机械结构的布置上趋向于结构紧凑合理，在此不再赘述；

对应的，所述主动泵a或/和从动马达b的所述第一柱塞的尾端与第二柱塞的尾端之间一一对应铰接，且所有铰接转动中心在所述夹角的角平分面上；即所述主动泵或/和从动马达各自的所述第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间相交且之间的夹角可调，与夹角可调的主动泵或从动马达对应的所述第一柱塞的尾端与第二柱塞的尾端之间则一一对应铰接，才能实现角度调节。

所述主动泵a或/和从动马达b(二者有其一铰接即可达到调节转速的目的)的所述第一柱塞的尾端与第二柱塞的尾端之间一一对应铰接，且所有铰接转动中心在所述夹角的角平分面上；主动泵a和从动马达b从结构上均为双转子结构，均具有第一转子缸体和第二转子缸体；本结构中主动泵a和从动马达b其中之一或者二者均为第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角可调结构，从而改变排量，当主动泵a将液体输送至并驱动从动马达b，两个双转子结构构成完整液压驱动液路，即主动泵a转速×排量＝从动马达b转速×排量，调节主动泵a或/和从动马达b排量，可实现输入输出转速无极调节；主动泵a和从动马达b当然集成为一体，实现短距耦合减小液路损失，提升变速器效率。

本实施例中，所述主动泵a的介质出口连通于从动马达b的介质入口形成驱动，图14白色箭头所示，所述从动马达b的介质出口连通于主动泵a的介质入口形成回流，图14黑色箭头所示；还包括外部高压蓄能器和外部蓄液箱，所述外部高压蓄能器连通于主动泵a的介质出口与从动马达b的介质入口间的液路，外部蓄液箱连通于从动马达b的介质出口与主动泵a的介质入口间的液路。

本结构使得整个变速器介质回路形成闭环，并利用接在液路上的外部高压蓄能器和外部蓄液箱，实现液压蓄能和液压动力输入，通过外部高压蓄能器注入或输出高压介质，形成输入输出轴的非匹配性工作，形成主动或制动过程的液压蓄能或液压动力输出，从而可成为液压制动能量回收/动力能量再利用装置。

本实施例中，还包括用于驱动所述主动泵a或/和从动马达b各自的第一基体1和第二基体2之间相对摆动使得所述第一容纳腔和第二容纳腔之间绕所述夹角的顶点且在所述夹角所在平面相对往复摆动的角度调节驱动组件，通过角度调节驱动组件驱动第一基体或/和第二基体发生方位的改变，从而使得第一容纳腔或/和第二容纳腔发生相对摆动完成夹角的改变，具有较高的自动化效果；驱动组件可以是液压驱动、蜗轮蜗杆或者齿轮齿条，均能实现发明目的；本实施例中驱动所述主动泵a或/和从动马达b各自的第一基体1和第二基体2之间相对摆动指的是主动泵a或/和从动马达b可以两个均可调节角度也可以是其中之一可调节角度，仅驱动能够调节角度的第一基体1和第二基体2。

本实施例中，所述主动泵a和从动马达b各自的所述第一柱塞5的尾端与第二柱塞6的尾端之间均一一对应铰接，使得主动泵a和从动马达b的夹角均可调，实现较大范围的转速输出调节；由于主动泵a和从动马达b的流量和转速甚至介质的进出方向均可调节，可达到转向可调的效果；所述第一柱塞的尾端与对应的第二柱塞的尾端之间的铰接方式为球铰，球铰具有灵活的自适应能力，可改变角度的同时还可进行适当的自转，保证机构的顺畅运行；当然还可以采用现有的万向节结构，也能实现发明目的，万向节结构还具有较大的承载能力；

本实施例中，所述主动泵a和从动马达b各自的所述第一基体1相对固定，相对固定指的是相对于壳体或者外部固定物体固定；所述角度调节驱动组件包括齿条19和与齿条19啮合的由一段圆弧形成的弧段齿轮18，所述弧段齿轮18的旋转中心线与第二容纳腔的摆动中心线重合且固定于第二容纳腔所在的第二基体2，所述齿条19可被驱动往复运动的方式设置并驱动弧段齿轮18转动从而带动第二基体被动从而使得所述第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角可调；通过齿条19的往复运动带动弧段齿轮转动，从而带动第二容纳腔在设定角度范围内摆动，达到最终调节流量和转换功能的目的；弧段齿轮较为容易的调节角度的正负，结构简单而成本低；本方案中，齿条与泵或马达的基体结构形成往复配合，为了往复运动顺畅，还可设置相应的直线轴承，在此不再赘述；实际上，通过齿条驱动齿轮，根据设定的转动角度而决定最终实现的夹角调整的范围，可通过自动实现；齿条的驱动可以是电动、液压或者丝杠等，本实施例通过液压实现驱动，利用控制模块21实现液压机构的控制，利用液压的控制原理，控制齿条的往复滑动，在此不再赘述。

本实施例中，所述主动泵a和从动马达b均还包括同轴转动配合设置于第一转子缸体3的第一中心轴7和同轴转动配合设置于第二转子缸体4的第二中心轴8，所述第一中心轴7与第二中心轴8相对的端部之间铰接配合使第一中心轴与第二中心轴之间可在所述夹角所在平面内往复摆动；当然，第一中心轴在轴向上相对于第一转子缸体为定位设置(定位设置指的是在轴向位置相对固定，圆周方向可转动的设置，可采用现有的机械手段即可实现，比如适当设置平面轴承、角接触轴承等)，第二中心轴在轴向上相对于第二转子缸体为定位设置；如图所示，二者均通过轴承组件实现转动配合并轴向相对定位且圆周方向转动配合，如图所示，第一中心轴和第二中心轴分别通过对应的角接触轴承23、16与第一转子缸体3和第二转子缸体4实现转动并定位，对第一中心轴和第二中心轴的轴向力为向外止推，这里以及前述的向外指的是相对于铰接角平分面轴向两侧向外，在此不再赘述。

本实施例中，所述主动泵a和从动马达b各自的所述第一中心轴7和第二中心轴8之间的铰接方式为球铰，所述第一柱塞5的工作端部与第一柱塞腔31端头之间设有第一限位弹簧9，所述第二柱塞6的工作端部与第二柱塞腔32端头之间设有第二限位弹簧10，所述第一限位弹簧的预紧力和第二限位弹簧的预紧力相等且在所述夹角为180°时等预紧力相抵，当然，在柱塞位于下止点时预紧力弹簧可不产生预紧力，且此时一般不会设有预紧力；本实施例优选所述夹角为180°时预紧力为零，预紧力为零是指当夹角被调整在180°时，第一限位弹簧和第二限位弹簧刚好脱离预紧力且两端还与对应的柱塞顶部和柱塞腔头相抵；该结构在当所述夹角为180°时保证第一柱塞杆和第二柱塞杆两端所受的预紧力相等或者同时为零，进而保证全部的第一柱塞杆和第二柱塞杆之间的铰接中心处于同一角分平面(在调整角度时)。

当然，也可以是下列结构：如图3所示，所述第一中心轴7’和第二中心轴8’之间的铰接方式为轴铰，为了保证全部第一柱塞5和第二柱塞6之间的铰接中心(即与其它第一柱塞和第二柱塞之间的铰接中心)处于同一角分平面，还可以采用下列结构；即位于所述第一中心轴7’的尾端与对应的第二中心轴8’的尾端铰接处设有中心限位环26，随着第一容纳腔和第二容纳腔的夹角的改变，所述中心限位环26的中心面(即中心限位环的平行于两个环形表面且位于二者中间的径向截面)与所述夹角的角平分面保持重合，中心限位环26外圆周形成横截面为弧形的环形槽；所述第一柱塞5的尾端与对应的第二柱塞6的尾端之间的球铰结构外表面为与铰接中心同心的圆球面，该圆球面适形嵌在(被可活动的半包容在)所述环形槽内，具有机械限位的作用，并保证机构的顺畅运行；具体结构如图所示，所述第一中心轴7’的尾端与对应的第二中心轴8’的尾端通过铰接轴30铰接，铰接轴30两端与中心限位环26连接，当然，铰接轴30的轴线通过中心限位环的圆心，一般采用固定连接的方式(如图所示，铰接轴30两端形成扁轴，嵌在中心限位环的形成的扁槽内形成连接)；铰接轴30上固定设有小齿轮29(小伞形齿)，第一中心轴7’的尾端设有铰接槽，第二中心轴8’上设有铰接榫头，铰接槽和铰接榫头上相对分别与铰接中心同轴设有伞形外齿圈(图中分别为铰接槽上的伞形外齿圈28和铰接榫头上的伞形外齿圈27)，铰接轴30上的小齿轮29为四个，在圆周上均匀分布，当然也可以是多个在圆周上均匀分布，且小齿轮夹在两个伞形外齿圈之间并与两个伞形外齿圈分别啮合；即小齿轮与两个伞型外齿圈呈T型啮合配合，第一中心轴7’和第二中心轴8’在相对运动时由外齿圈带动各自的小齿轮运动，从而保持中心限位环不动(第一中心轴7’和第二中心轴8’同时运动改变夹角)或半角随动(第一中心轴7’和第二中心轴8’其中一个运动改变夹角)始终处于角平分面上，柱塞球面副与中心定位环槽面适形相切；当泵处于非零排量(带夹角)时球面副无轴向运动趋势，中心定位环不起作用；当泵处于零排量(共轴)时，中心定位环起到限位作用，保持球面副处于角平分面上从而保证柱塞泵能够在正反方向自由切换，实现排量无极调节和泵与马达功能自由变换。

本实施例中，所述主动泵a和从动马达b各自的所述第一基体上与所述第一转子缸体外圆相对应设有第一定子绕组11，第一转子缸体3与所述第一定子绕组对应分布有第一磁钢13，磁钢的分布以形成发电机或者电机为准，形成第一电动机或者发电机；或者/和，所述第二基体2上与所述第二转子缸体外圆相对应设有第二定子绕组12，第二转子缸体与所述第二定子绕组12对应分布有第二磁钢14，形成第二电动机或者发电机；当然，第二磁钢14的分布规律同样以形成电机或者发电机为准；无论是在泵或者马达状态，发电机或者电机均能起到相应的作用；作为泵，形成的电机可直接用于驱动，作为马达，可收集多余的能量进行发电，储存电能，在此不再赘述；本结构发电机或者电机集成于泵体或者马达本身，具有结构紧凑，占用空间小的特点，从而节约制造和使用成本；对于主动泵a来说，绕组和磁钢之间可以为发电机，进行能量回收发电，也可以是电动机，用于辅助输出驱动动力；对于从动马达b来说，绕组和磁钢之间一般只可以为发电机(也可以是电动机，反向使用)，进行能量回收发电；当然，第二磁钢的分布规律同样以形成电动机或者发电机为准；无论是在泵或者马达状态，发电机或者电机均能起到相应的作用；作为泵，形成的电机可直接用于驱动，作为马达，可收集多余的能量进行发电，储存电能，在此不再赘述；本结构发电机或者电动机集成于泵体或者马达本身，具有结构紧凑，占用空间小的特点，从而节约制造和使用成本；本发明主动泵a和从动马达b形成机电液压融合结构，兼具电动机、发电机功能，通过该变速箱可以实现变速及机械能、液压能、电能三相能量无极融合。

本实施例中，与所述第一基体1相对固定形成总成基体20，所述总成基体20形成容纳第二基体2的空腔，且所述总成基体20还形成用于支撑齿条供其往复滑动的滑道；如图所示，第一基体一体成型形成架构(总成基体)，该架构内部形成放置第二基体2的空腔，架构靠后形成一基座结构，基座内形成所述滑道，液压的控制模块21以及液压流道也设置于所述基座结构，结构简单且紧凑；所述主动泵a的第二基体和从动马达b的第二基体可采用相对设置且一体成型或固定成一体；如图所示，主动泵a的总成基体20和从动马达b的总成基体一体成型或者固定连接，形成背对背结构，变速器整体较强；当然，这种整体性结构为本发明的一种实施例，实际使用时，根据安装以及布置需要，可以将主动泵a和从动马达b设计成分体结构，中间通过液路连通，使用时具有较好的灵活性。

主动泵a的所述第一转子缸体3设有轴向延伸出第一基体1的动力输入轴25，主动泵a的所述第一中心轴7同轴转动配合延伸内套于所述动力输入轴形成的空心轴套结构形成支撑；主动泵a的第二中心轴8轴向延伸出所述第二转子缸体4且延伸到所述第二基体形成的支撑座内，采用固定的方式或者不固定(在球铰的条件下转动配合也可实现发明目的)均能实现发明目的，一般采用固定的结构；

所述从动马达b的第一转子缸体传动配合设有轴向延伸出第一基体的动力输出轴25’(与动力输出轴25’对应的为从动马达b第一基体，图2的附图标记适用于从动马达b)，所述从动马达b的第一中心轴同轴转动配合延伸内套于所述动力输出轴形成的空心轴套并形成支撑，从动马达b的第二中心轴轴向延伸出所述第二转子缸体且延伸到所述主动泵a的第二基体形成的支撑座内，采用固定的方式或者不固定(在球铰的条件下转动配合也可实现发明目的)均能实现发明目的，一般采用固定的结构；当所述第一中心轴的尾端与对应的第二中心轴的尾端铰接处设有中心限位环结构时，则第二中心轴轴向延伸出所述第二转子缸体且延伸到所述第二基体形成的支撑座内形成固定结构。

如图所示，整个主动泵a以及从动马达b结构从外到内均为圆柱形互相套合，根据需要形成转动或者固定配合，结构紧凑；转轴结构可以向外输出动力或者从外部接入动力，使用灵活方便。

本发明的主动泵a以及从动马达b，需要设置配流机构，即主动泵a以及从动马达b的进液以及出液结构；如图1、2、3所示，所述主动泵a和从动马达b各自的所述第一基体1和第二基体2分别设置配流部，具体原理如图10所示；所述第一转子缸体3和第二转子缸体4上分别形成与第一柱塞腔31和第二柱塞腔32对应连通的配液口33、34，所述配流部包括进液部、出液部和支撑座35，所述进液部设有进液口37，出液部设有出液口36，当然，根据所述夹角的调整，进液部和出液部互换，液流方向反转，泵或马达功能转换；所述第一基体1的配流部的进液部和出液部分别位于第一容纳腔的径向两侧，且分列于第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角所在平面的两侧；所述第二基体2的配流部的进液部和出液部分别位于第二容纳腔的径向两侧，且分列于第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角所在平面的两侧；第一转子缸体3和第二转子缸体4支撑于对应的支撑座35使得对应的进液部和出液部之间沿对应的第一转子缸体3和第二转子缸体4的圆周方向隔离；第一基体和第二基体分别设置配流部的运行原理如图12所示，图中Ⅰ代表主动泵a和从动马达b第一基体的总成，Ⅱ为主动泵a和从动马达b第二基体的总成，黑色箭头为进液，白色箭头为出液。

当然，也可采用一端设置配流机构的结构(即采用第一转子缸体3或第二转子缸体4之一设置配流机构的结构)，具体原理如图13所示，图中Ⅰ’代表主动泵a和从动马达b第一基体的总成，Ⅱ’为主动泵a和从动马达b第二基体的总成(本实施例仅第一基体设置配流部)，所述第一转子缸体或第二转子缸体(本实施例为第一转子缸体)上形成与第一柱塞腔或第二柱塞腔(本实施例为第一柱塞腔)对应连通的配液口，所述配流部包括进液部、出液部和支撑座，分别位于第一容纳腔的径向两侧，且分列于第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角所在平面的两侧；第一转子缸体3或第二转子缸体4(本实施例为第一转子缸体)支撑于支撑座使得进液部和出液部之间沿第一转子缸体或第二转子缸体(本实施例为第一转子缸体)的圆周方向隔离；所述第一柱塞5和第二柱塞6均中空并对应相互连通且贯通于柱塞顶部形成配流通道71、81；而第一柱塞5和第二柱塞6之间连通设置配流通道，图中Ⅲ’即为配流通道形成的液流，使得第一柱塞腔31和第二柱塞腔32通过配流通道连通，用于保证两个柱塞腔的正常工作，当然，在第一柱塞和第二柱塞之间的球铰结构处需进行相应的密封设置(球铰本身也具有密封效果)，由此，本结构减少一个配流机构，在设计、制造以及装配上均减少工序和成本，并降低整个设备结构的体积和重量。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种无级液压变速器，其特征在于：包括主动泵和从动马达，所述主动泵和从动马达均包括第一基体和第二基体，所述第一基体和第二基体对应设有第一容纳腔和第二容纳腔，在所述第一容纳腔内和第二容纳腔内对应可转动的设置第一转子缸体和第二转子缸体，所述第一转子缸体和第二转子缸体分别偏心设置有第一柱塞腔和第二柱塞腔；

所述主动泵或/和从动马达各自的所述第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间相交且之间的夹角可调；所述柱塞组件包括与第一柱塞腔配合的第一柱塞和与第二柱塞腔配合的第二柱塞；

所述主动泵的介质出口连通于从动马达的介质入口并用于驱动从动马达；

对应的，所述主动泵或/和从动马达的所述第一柱塞的尾端与第二柱塞的尾端之间一一对应铰接，且所有铰接转动中心在所述夹角的角平分面上。

2.根据权利要求1所述的无级液压变速器，其特征在于：所述从动马达的介质出口连通于主动泵的介质入口形成回流；还包括外部高压蓄能器和外部蓄液箱，所述外部高压蓄能器连通于主动泵的介质出口与从动马达的介质入口间的液路，外部蓄液箱连通于从动马达的介质出口与主动泵的介质入口间的液路。

3.根据权利要求1所述的无级液压变速器，其特征在于：还包括用于驱动所述主动泵或/和从动马达各自的第一基体和第二基体之间相对摆动使得所述第一容纳腔和第二容纳腔之间绕所述夹角的顶点且在所述夹角所在平面相对往复摆动的角度调节驱动组件。

4.根据权利要求1所述的无级液压变速器，其特征在于：所述主动泵和从动马达各自的所述第一柱塞的尾端与第二柱塞的尾端之间均一一对应铰接，所述第一柱塞的尾端与对应的第二柱塞的尾端之间的铰接方式为球铰；所述主动泵和从动马达各自的所述第一基体相对固定，所述角度调节驱动组件包括齿条和与齿条啮合的由一段圆弧形成的弧段齿轮，所述弧段齿轮的旋转中心线与第二容纳腔的摆动中心线重合且固定于第二容纳腔所在的第二基体，所述齿条可被驱动往复运动的方式设置并驱动弧段齿轮转动从而带动第二基体被动从而使得所述第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角可调。

5.根据权利要求4所述的无级液压变速器，其特征在于：所述主动泵和从动马达均还包括同轴转动配合设置于第一转子缸体的第一中心轴和同轴转动配合设置于第二转子缸体的第二中心轴，所述第一中心轴与第二中心轴相对的端部之间铰接配合使第一中心轴与第二中心轴之间可在所述夹角所在平面内往复摆动。

6.根据权利要求5所述的无级液压变速器，其特征在于：所述主动泵和从动马达各自的所述第一中心轴和第二中心轴之间的铰接方式为球铰，所述第一柱塞的工作端部与第一柱塞腔端头之间设有第一限位弹簧，所述第二柱塞的工作端部与第二柱塞腔端头之间设有第二限位弹簧，所述第一限位弹簧的预紧力和第二限位弹簧的预紧力相等且在所述夹角为180°时等预紧力相抵。

7.根据权利要求5所述的无级液压变速器，其特征在于：所述主动泵和从动马达各自的所述第一中心轴和第二中心轴之间的铰接方式为轴铰，位于所述第一中心轴的尾端与对应的第二中心轴的尾端铰接处设有中心限位环，随着第一容纳腔和第二容纳腔的夹角的改变，所述中心限位环的中心面与所述夹角的角平分面保持重合，中心限位环外圆周形成横截面为弧形的环形槽；所述第一柱塞的尾端与对应的第二柱塞的尾端之间的球铰结构外表面为与铰接中心同心的圆球面，该圆球面适形嵌在所述环形槽内。

8.根据权利要求1所述的无级液压变速器，其特征在于：所述主动泵和从动马达各自的所述第一基体上与所述第一转子缸体外圆相对应设有第一定子绕组，第一转子缸体与所述第一定子绕组对应分布有第一磁钢，形成第一电动机或者发电机；或者/和，所述第二基体上与所述第二转子缸体外圆相对应设有第二定子绕组，第二转子缸体与所述第二定子绕组对应分布有第二磁钢，形成第二电动机或者发电机。。

9.根据权利要求4所述的无级液压变速器，其特征在于：所述主动泵和从动马达与各自所述第一基体相对固定形成总成基体，所述总成基体形成容纳第二基体的空腔，且所述总成基体还形成用于支撑齿条供其往复滑动的滑道；所述所述主动泵的第二基体和从动马达的第二基体相对设置；

主动泵的所述第一转子缸体设有轴向延伸出第一基体的动力输入轴，所述第一中心轴同轴转动配合延伸内套于所述动力输入轴形成的空心轴套结构形成支撑；主动泵的第二中心轴轴向延伸出所述第二转子缸体且延伸到所述第二基体形成的支撑座内；所述主动泵的第二基体和从动马达的第二基体相对设置；

所述从动马达的第一转子缸体传动配合设有轴向延伸出第一基体的动力输出轴，所述从动马达的第一中心轴同轴转动配合延伸内套于所述动力输出轴形成的空心轴套并形成支撑，从动马达的第二中心轴轴向延伸出所述第二转子缸体且延伸到所述第二基体形成的支撑座内。

10.根据权利要求4所述的无级液压变速器，其特征在于：所述主动泵和从动马达各自的所述第一基体和第二基体分别设置配流部，所述第一转子缸体和第二转子缸体上分别形成与第一柱塞腔和第二柱塞腔对应连通的配液口，所述配流部包括进液部、出液部和支撑座，所述第一基体的配流部的进液部和出液部分别位于第一容纳腔的径向两侧，且分列于第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角所在平面的两侧；所述第二基体的配流部的进液部和出液部分别位于第二容纳腔的径向两侧，且分列于第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角所在平面的两侧；第一转子缸体和第二转子缸体支撑于对应的支撑座使得对应的进液部和出液部之间沿对应的第一转子缸体和第二转子缸体的圆周方向隔离；

或者，所述主动泵和从动马达各自的所述第一基体或第二基体设置配流部，所述第一转子缸体或第二转子缸体上形成与第一柱塞腔或第二柱塞腔对应连通的配液口，所述配流部包括进液部、出液部和支撑座，所述配流部的进液部和出液部分别位于第一容纳腔或第二容纳腔的径向两侧，且分列于第一容纳腔的中心轴线和第二容纳腔的中心轴线之间的夹角所在平面的两侧，第一转子缸体或第二转子缸体支撑于支撑座使得进液部和出液部之间沿第一转子缸体或第二转子缸体的圆周方向隔离；所述第一柱塞和第二柱塞均中空并对应相互连通且贯通于柱塞顶部形成配流通道。