[发明专利]带有外室循环的两速盖劳特马达

说明书

本发明涉及旋转流体压力装置，在这种装置中盖劳特(gerotor)齿轮组用作流体排量机构，更具体来说，涉及设有两速性能的上述装置。

虽然本发明的技术内容可适用于具有盖劳特式以外的流体排量机构的装置如凸轮凸部式装置，但是，本发明特别适用于盖劳特装置，下文中将针对其进行描述。

利用盖劳特齿轮组的装置可以使用在各种场合，其中低转速高转矩盖劳特马达的一种最常见的应用是车辆推进，其中，车辆包括一个发动机驱动的泵，该泵向一对盖劳特马达提供加压流体，每个马达与主动轮之一配合工作。本专业技术人员懂得，许多盖劳特马达采用滚子齿轮转子，特别是在推进场合中使用的那种较大型、较高转矩的马达上，下文中提到“齿轮转子”，其含义包括传统的齿轮转子及滚子齿轮转子。

近年来，一直要求车辆制造厂商能够提供例如在车辆在工地时的低转速高转矩工作方式，以及在车辆在工地之间行驶时的高转速低转矩工作方式。一种可能的方案已提出一种具有两转速性能的盖劳特马达。

两速盖劳特马达公开在美国专利第4,480,971号中，该专利转让给了本发明的受让人，并在本说明书中用作参考。该专利的装置已有了广泛的商业应用，并且性能基本令人满意。象本专业人员知道的那样，通过提供可以在盖劳特齿轮组的胀、缩流体容积室之间有效地“循环”流体的阀门装置，盖劳特马达可以作为两速装置运转。换言之，如果进口与所有膨胀室连通，并且所有收缩室与出口连通，那么，马达以正常的低转速高转矩方式运转。如果一些流体从收缩室循环回到一些膨胀室，那么将按高转速低转矩方式运转，这与齿轮转子的排量减少但通过齿轮转子流量相同的效果相同。

在商用中的两速盖劳特马达中，如上面引述的专利所示，在马达以高转速低转矩方式运转时，盖劳特齿轮组内的每个容积室在其膨胀和在其收缩时都有机会成为“循环”容积室。每个容积室成为循环容积室，其结果是一种称为“奇间(oddly spaced)”循环容积室的状态，据信该状态在高转速低转矩方式运转时会引起不均匀的转矩波动。

因此，本发明的目的是提供一种特别适用于盖劳特马达的改进的两速装置，它能够消除或显著减少“奇间”循环容积室的不利效应，包括减小在高转速低转矩方式中的转矩波动的不均匀度。

作为本发明的效果，现在理解现有技术的两速装置的另一个缺点是，在现有技术的装置中，所有的循环流必须流过换向阀。本专业技术人员也知道，在高转速低转矩方式中一些流体在循环，这一事实意味着在高速方式中总流量是显著较大的。不幸的是，在典型的现有技术装置中，增加两速性能已经导致、与传统的相同转速转矩性能的马达相比较，阀通路就流量来说受到限制。结果使横跨现有技术的两速马达的压降不利地增加，本专业技术人员也知道，横跨液压马达的压降越大，马达在商业上的价值越低。

因此，本发明的另一个目的是提供一种改进的两速装置，它无需更多地限制换向阀通路，因而不会导致横跨马达的压降增加。

本发明的上述的和其它的目的是通过提供一种改进的流体压力操作的装置来实现的，该装置包括壳体装置，壳体装置限定一个流体进口和一个流体出口。一个流体压力排量机构与壳体装置配合工作，并包括一个内齿环形构件和一个偏心地设置在环形构件中的外齿星形构件。环形构件和星形构件具有相对的轨道运动和旋转运动，并相互啮合以响应于轨道和旋转运动而限定多个(N)膨胀和收缩容积室。一个马达阀门装置与壳体装置共同在流体进口和膨胀容积室之间，以及在收缩容积室和流体出口之间形成流体连通。马达阀门装置包括一个静止阀门构件，它被固定而相对于壳体装置不能转动，以及一个活动阀门构件，它可相对于静止阀门构件与轨道和旋转运动之一同步地运动。静止阀门构件限定多个(N)静止阀门通路，每条静止阀门通路包括用于与活动阀门构件转换流体连通的一个上游通路部分，还包括与多个(N)流体容积室之一连续连通的一个下游通路部分。在多条(N-M)静止阀门通路中，上游通路部分和下游通路部分是直接地、相对不受限制地、连续地流体连通的。

改进的流体压力操作装置的特征在于：在多条(M)静止阀门通路中，上游和下游通路部分被堵塞以免直接流体连通。控制阀门装置可与静止阀门装置配合工作，并可在第一位置上，在每个上游通路部分和其有关的下游通路部分之间形成相对不受限制的连通。控制阀门装置可在第二位置上，在每个上游通路部分和其有关的下游通路部分之间堵塞流体连通。