專利名稱：用于轉矩分流式變速器的外裝變換器的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及轉矩分流式變速器，更具體地涉及具有外裝變換器的轉矩分流式變速器。
背景技術：
工作機器例如輪式裝載機、履帶式裝載機、推土機和反鏟挖掘機典型地使用變速器來將發動機的轉速轉換為驅動速度。這些變速器通常可操作以提供將發動機的速度轉換為不同驅動速度的一系列傳動比。某些工作機器設計為在低速范圍工作并且要求對這些低速范圍進行精確的速度控制。為了實現這種速度控制，可以使用轉矩分流式變速器。轉矩分流式變速器綜合了靜液壓變速器和機械變速器的輸出，以使傳動軸旋轉并使機器移動。同時設置靜液壓變速器和機械變速器會引起與變速器的維修便利性有關的問題。 特別地，將靜液壓變速器和機械變速器兩者所需的元件封裝在單個變速器單元中可能使得難以接觸到某些變速器構件以進行維修。這會引起更耗時和成本更高的維修操作。此外， 將靜液壓變速器和機械變速器封裝在單個變速器單元中可能引起由變速器的尺寸和構型所導致的更難以將變速器有效地裝配在機器中的問題。
發明內容
一方面，本發明描述了一種用于工作機器的轉矩分流式變速器。該轉矩分流式變速器包括變速器殼體和安裝在該變速器殼體的外表面上的變換器泵。變換器馬達可操作地聯接至變換器泵并安裝在變速器殼體的外表面上。另一方面，本發明描述了一種包括發動機和可操作地聯接至該發動機并被容納在變速器殼體內的機械變速器的機器。該機器還包括靜液壓變速器，該靜液壓變速器包括變換器泵和變換器馬達。變換器泵可操作地聯接至發動機并安裝在變速器殼體的外表面上， 并且變換器馬達可操作地聯接至變換器泵并安裝在變速器殼體的外表面上。根據另一方面，本發明描述了一種變速器，該變速器包括機械變速器和靜液壓變速器，所述機械變速器被容納在變速器殼體內并具有輸出部，所述靜液壓變速器包括變換器泵和變換器馬達。所述變換器泵安裝在變速器殼體的外表面上，并且所述變換器馬達可操作地聯接至變換器泵并安裝在變速器殼體的外表面上。所述變換器泵可操作以將轉矩傳輸至機械變速器的輸出部。
圖1是帶有根據本發明的轉矩分流式變速器的機器的示意性框圖。圖2是根據本發明的轉矩分流式變速器的透視圖。圖3是根據本發明的轉矩分流式變速器的另一透視圖。
具體實施方式
本發明涉及一種轉矩分流式變速器。參照附圖中的圖1，其示意性地示出了包括可操作地聯接至發動機12的轉矩分流式變速器10的機器。發動機12可以是例如柴油發動機、汽油發動機、天然氣發動機、燃氣渦輪發動機或本領域中公知的任何其它發動機。轉矩分流式變速器10包括機械變速器14和靜液壓變速器16，并且可構造成將發動機12的轉速轉換成例如用于機器的驅動速度。該機器可以是任何類型的可利用轉矩分流式變速器的機器，特別是包括在低速下運行并且需要在低速范圍內進行精確的速度控制的機器。此類機器的一部分示例包括輪式裝載機、履帶式裝載機、反鏟挖掘機和拖拉機。圖1的機器可裝備有一個或多個工作元件，例如裝載機鏟斗、反鏟挖掘機鏟斗、抓斗和/或葉片。在所示的實施例中，靜液壓變速器16包括變換器泵18，該變換器泵可包括通過適當的輸入齒輪或齒輪裝置傳動地連接至發動機12的可變排量泵。所示的靜液壓變速器16 還包括變換器馬達20，該變換器馬達可包括固定排量或可變排量馬達。變換器馬達20可通過合適的流體導管22J4與變換器泵18流體連接。輸出軸沈從變換器馬達20延伸出。 變換器馬達20可響應于由變換器泵18引導通過變換器馬達20的加壓流體流量而操作以使輸出軸26旋轉。公知的，能夠通過改變變換器馬達20和變換器泵18的排量來改變輸出軸26的速度和轉矩。機械變速器14也傳動地連接至發動機12，并且可操作以調節發動機所提供的速度和轉矩。公知的，機械變速器14可包括一個或多個齒輪組件和離合器組件。在本例中， 機械變速器14——以及作為一個整體的轉矩分流式變速器10——經由輸入軸觀連接至發動機12并且可操作以使輸出軸30旋轉，該輸出軸30可傳動地連接至機器的傳動系。可通過經由適當的齒輪裝置連接靜液壓變速器16和機械變速器14的相應的輸出軸沈、30來將靜液壓變速器16的輸出選擇性地與機械變速器14的輸出相結合。為此，該機器設有工作執行件，轉矩分流式變速器10可包括執行泵(implement pump) 320如圖1所示，執行泵32可傳動地連接至發動機12并適合提供用于移動和/或操作機器的工作執行件的加壓液壓流體。此外，執行泵32可具有相關的供給泵34，該供給泵 34也可以可傳動地連接至發動機12，并且可操作以在液壓流體被供給至執行泵32之前對液壓流體進行預加壓以減少執行泵必須提供的功和/或能量。執行泵32和供給泵34可以是如圖1所示的固定排量泵或可變排量泵。轉矩分流式變速器10還可以進一步包括變速器殼體36，機械變速器14的至少一部分可被容納在該變速器殼體36內。在所示的實施例中，如圖2和圖3所示，變速器殼體 36包括經由螺栓連接在一起的第一殼體部38和第二殼體部40。所示的第一殼體部38最靠近發動機布置，并且在本例中，其面向發動機的一端包括帶有中心開口的面向外的杯形凹部44，用于變速器的輸入軸觀伸出該中心開口。該杯形凹部44可與發動機缸體上的與發動機相關的對應結構或某種其它機器結構連接。為了更容易地接近變換器泵18以便于維修操作等，變換器泵18可以安裝在變速器殼體36的外表面上。這樣，變換器泵18能夠在不必打開變速器殼體36的情況下進行維修。為此，為了接納變換器泵18，所示的第一殼體部38包括至少一個具有外表面的向外延伸的泵安裝部分46，變換器泵18能夠安裝在所述外表面上。在本例中，第一殼體部38包括三個向外延伸的泵安裝部分用于變換器泵18的安裝部分46、執行泵32能夠安裝在其上的安裝部分48和供給泵34能夠安裝在其上的安裝部分50。為了接納相應的泵，各泵安裝部分46、48、50的外表面可以包括各自的安裝墊52。在本例中，安裝墊52以及如圖2所示的變換器泵18設置在泵安裝部分46、48、50的背對發動機的一側(即，變速器殼體36的輸入端)上。各泵安裝部分46、48、50大體上具有柱形構型并從第一殼體部38的前部的(相對于發動機的位置)大體呈柱形區段M向外延伸。經由變速器輸入軸觀將變換器泵18、執行泵32和供給泵34傳動地連接至發動機12的一個或多個齒輪組件可以被容納在第一殼體部38的各泵安裝部分46、48、50和柱形區段M內。所示的變速器殼體36的第二殼體部40布置成進一步遠離發動機并且包括與第一殼體部分38相匹配的主要部分56。第二殼體部40在其最遠離發動機的一端處還包括向外延伸的馬達安裝部分58。同樣，為了更容易接近變換器馬達20以便于維修等，變換器馬達20可以安裝在變速器殼體36的外表面上并且特別是安裝在馬達安裝部分58上的所示布置結構中。在本例中，變換器馬達20安裝在馬達安裝部分58的面向發動機的一側上，使得變換器馬達20和變換器泵18彼此面對。這種布置使得更容易提供變換器馬達20與變換器泵18之間的流體導管連接。在所示的實施例中，將變換器馬達20安裝在馬達安裝部分58的外表面上使得變換器馬達20的輸出軸沈伸入變速器殼體36的馬達安裝部分58的內部。將變換器馬達20 的輸出軸26與機械變速器14的輸出軸30相連接的齒輪裝置可以被容納在變速器殼體36 的在內部包括馬達安裝部分58的第二殼體部40內。此外，當裝配好時，第一殼體部38和第二殼體部40限定出中部的大體呈盒狀的包封部60，該包封部在馬達安裝部分58與泵安裝部分46、48、50之間延伸，并且與機械變速器14相關的齒輪和離合器組件的一部分能夠被容納在該包封部中。工業實用性本發明可應用于任何利用轉矩分流式變速器的機器，例如輪式裝載機、履帶式裝載機、反鏟挖掘機和拖拉機。對于此類機器，將轉矩分流式變速器的變換器泵和變換器馬達安裝在變速器殼體的外表面上改善了變速器的維修便利性，因為能夠在不打開變速器殼體的情況下接近變換器泵和變換器馬達。此外，由于轉矩分流式變速器既需要靜液壓構件又需要機械構件，因此會出現由變速器的整體尺寸和構型所導致的更難將變速器封裝在機器中的問題。將變換器馬達和變換器泵布置在變速器殼體的外表面上能夠為轉矩分流式變速器的整體封裝提供附加的靈活性，這種靈活性能夠有利于優化變速器在機器中的布置和裝配。應該理解，前面的描述提供了所公開的系統和技術的示例。然而，可以預期，本發明的其它實施方案可在細節上不同于前面的示例。所有對本發明或其示例的說明旨在針對該具體示例進行說明且并非旨在籠統地對本發明的范圍加以任何限制。所有關于特定特征的差別和不贊同的語言旨在表示不優選這些特征，但并不表示將此類特征完全排除在本發明的范圍之外，除非另有指示。本文對值的范圍的敘述僅旨在用作分別地參考落在該范圍內的各不同的值的簡便方法，除非文中另有指示，并且將各不同的值結合在說明書中，就如同其在文中被單獨地記載。文中所述的所有方法均可以采用任何合適的次序執行，除非文中另有指示或通過上下文明確否認。
權利要求
1.一種用于工作機器的轉矩分流式變速器(10)，包括變速器殼體(36)；安裝在所述變速器殼體(36)的外表面上的變換器泵(18)；以及可操作地聯接至所述變換器泵(18)并且安裝在所述變速器殼體(36)的外表面上的變換器馬達(20)。
2.根據權利要求1所述的轉矩分流式變速器(10)，其特征在于，所述轉矩分流式變速器還包括機械變速器(14)，所述機械變速器的至少一部分布置在所述變速器殼體(36)中。
3.根據權利要求1或2所述的轉矩分流式變速器(10)，其特征在于，所述變速器殼體 (36)包括第一殼體部(38)和第二殼體部GO)。
4.根據權利要求3所述的轉矩分流式變速器(10)，其特征在于，所述變換器泵(18)安裝在所述第一殼體部(38)的外表面上，并且所述變換器馬達00)安裝在所述第二殼體部 (40)的外表面上。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的轉矩分流式變速器(10)，其特征在于，所述變速器殼體(36)包括構造成用于將執行泵(32)安裝在其外表面上的安裝部分06，48，50)。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的轉矩分流式變速器(10)，其特征在于，所述變速器殼體(36)包括構造成用于將供給泵(34)安裝在其外表面上的安裝部分06，48，50)。
7.根據權利要求2所述的轉矩分流式變速器(10)，其特征在于，所述變換器馬達00) 可操作以將轉矩傳輸至所述機械變速器(14)的輸出側。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的轉矩分流式變速器(10)，其特征在于，所述變速器殼體(36)的外表面包括變換器泵安裝部分(46)，所述變換器泵(18)安裝在所述變換器泵安裝部分上。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的轉矩分流式變速器(10)，其特征在于，所述變速器殼體(36)的外表面包括變換器馬達安裝部分(58)，所述變換器馬達00)安裝在所述變換器馬達安裝部分上。
10.一種具有根據權利要求1-9中任一項所述的轉矩分流式變速器(10)的機器，該機器包括發動機(12)；可操作地聯接至所述發動機(12)的機械變速器(14)，所述機械變速器的至少一部分被容納在所述變速器殼體(36)中；以及包括所述變換器泵(18)和所述變換器馬達(20)的靜液壓變速器(16)，其中，所述變換器泵可操作地聯接至所述發動機(1 且安裝在所述變速器殼體(36)的外表面上，所述變換器馬達00)可操作地聯接至所述變換器泵(18)且安裝在所述變速器殼體(36)的外表面上。
全文摘要
提供了一種用于工作機器的轉矩分流式變速器(10)。該轉矩分流式變速器(10)包括變速器殼體(36)。變換器泵(18)安裝在所述變速器殼體(36)的外表面上。變換器馬達(20)可操作地聯接至所述變換器泵(18)并且安裝在所述變速器殼體(36)的外表面上。
文檔編號B60K17/10GK102271950SQ200980154180
公開日2011年12月7日 申請日期2009年12月11日 優先權日2008年12月17日
發明者A·達納拉耶, D·J·霍普夫, G·P·卡爾弗特, T·L·馬爾科特 申請人:卡特彼勒公司