换能器、推进器、输出器、动力传输机构、车辆及船舶的制作方法

[0001]
本发明涉及传动装置领域，进一步地涉及一种换能器、推进器、输出器、无级变速动力传输机构、车辆及船舶，尤其涉及一种换能器、无轴桨叶推进器、无轴桨叶推进器、无级变速动力传输机构、车辆以及船舶。


背景技术：

[0002]
目前的车辆和船舶主要是以传统的石化燃料作为动力，将发动机的动力通过传动系统传输到驱动轮或螺旋桨的轮轴上，以驱动车辆或船舶运动。
[0003]
发动机的功率等于转矩和扭矩的乘积再除以一个常数，正常来说，当发动机输出功率一定时，若车辆或船舶的速度越低，则车轮或螺旋桨的转速就越小、扭矩也就越大；反之亦然，车辆或船舶的速度越高，则车轮或螺旋桨的转速就越高、扭矩也就越小。然而现实情况是，车轮或螺旋桨通过传动装置与发动机曲轴相连，车轮或螺旋桨的转速越小，发动机的转速也越小，导致发动机输出功率降低，最终并不能增大扭矩，反而可能导致发动机熄火。因此需要将传动装置设计成具有变速功能，通过变速装置改变传动比，使车辆或船舶在各种速度下面都能获得较好的扭矩。
[0004]
目前常用的变速传动装置一般包含离合器、变速箱、万向节、传动轴(后置)、主减速器、差速器等结构，这些装置都是机械硬连接，传动效率较高，但结构也相对复杂、重量较大，价格也比较昂贵。
[0005]
工业上使用的液压传动系统，一般包含液压泵、液压马达、换向阀、管路等，利用液体压力驱动马达，进行能量转换和传递，液压传动系统具有体积小、重量轻、换向容易、无级变速等优点，但传动效率较低，一般只用在工业机械上。叶片泵是液压传动系统的一种液压泵，这些叶片泵都是采用机械方式吸入液体，进行压缩形成压力，再将液体排出的方法推动液体流动，液体在叶片泵中流动速度不连续，能量转化为热量，损失较大，导致传动效率较低。
[0006]
近几年兴起的电动车辆因由电力驱动，省去了复杂的变速传动装置，可由电机通过减速器直接驱动车轮进行运动，具有体积小、重量轻、换向容易、无级变速等优点，但是因受电池技术和充电技术影响，目前电池重量较大、不稳定、续航能力不足、充电不方便等不足，目前处于初步发展阶段。
[0007]
船舶的排水量通常都比较大，为了能驱动船舶正常航行，其发动机的体积和功率也都需要非常大，在船舶那寸土寸金的船舱内部，除了布置发动机，还需要布置庞大的减速传动装置，以及一根长长的、巨大的、贯穿船体的螺旋桨主轴。这套庞大复杂的机械系统，给船舶带来了沉重的质量负担，同时产生很大的噪声和振动问题。因此，越来越多的游轮采用了电力推进系统，虽然其转换效率降低，但布置简单，节省宝贵的船舱内部空间，同时避免噪声和振动问题，给游客带来好的舒适体验。
[0008]
无轴螺旋桨结构是一种新型的船舶推进技术，一般采用电磁驱动方式，具有结构重量轻、推进效率高、低噪声等优点，但因技术难度大，目前尚无法解决外形尺寸较小、输出
功率不够大的技术问题。
[0009]
综上所述，需要对传统传动装置进行改进。


技术实现要素：

[0010]
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种换能器、推进器、输出器、无级变速动力传输机构、车辆及船舶，其结构简单，流体在闭环管道内自由循环流动，速度变化较小，能量损失较少，传动的效率较高。
[0011]
为了实现上述目的，本发明的目的在于提供一种换能器，包括：
[0012]
基座，具有流体通道和齿轮腔；
[0013]
齿轮，所述齿轮具有中空腔，所述齿轮可转动地安装于所述齿轮腔内，并且所述中空腔与所述流体通道相对应；所述齿轮的轮齿的至少一部分延伸至所述基座的外侧，供与动力输入装置或动力输出装置相连接；
[0014]
叶片，所述叶片安装于所述中空腔的内壁；
[0015]
其中，当所述齿轮与所述动力输入装置相连接时，所述动力输入装置的能够带动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述叶片转动，所述叶片推动所述流体通道内的流体流动；当所述齿轮与所述动力输出装置相连接时，所述流体通道内流动的流体能够推动所述叶片转动，所述叶片能够带动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述动力输出装置工作。
[0016]
在本发明的一些优选实施例中，所述齿轮的两个侧壁分别具有转动槽，所述齿轮腔的两个侧壁分别具有转动凸起，两个所述转动凸起分别安装于两个所述转动槽，所述换能器还包括安装于所述转动槽的内壁与所述转动凸起的外壁之间的轴承；
[0017]
或，所述齿轮的两个侧壁分别具有转动凸起，所述齿轮腔的两个侧壁分别具有转动槽，两个所述转动凸起分别安装于两个所述转动槽，所述换能器还包括安装于所述转动槽的内壁与所述转动凸起的外壁之间的轴承；
[0018]
或，所述齿轮的一个侧壁具有第一转动凸起，另一个侧壁具有第一转动槽；所述齿轮腔的一个侧壁具有第二转动凸起，另一个侧壁具有第二转动槽；所述第一转动凸起安装于所述第二转动槽，所述第二转动凸起安装于所述第一转动槽，所述换能器还包括安装于所述第一转动凸起的外壁与所述第二转动槽内壁之间的第一轴承，安装于所述第二转动凸起的外壁与所述第一转动槽内壁之间的第二轴承。
[0019]
在本发明的一些优选实施例中，所述换能器还包括前置叶片，所述前置叶片安装于所述流体通道的内壁，所述前置叶片位于所述流体通道内，并且所述前置叶片位于所述流体通道流体流入一侧；
[0020]
和/或，所述换能器还包括后置叶片，所述后置叶片安装于所述流体通道的内壁，所述后置叶片位于所述流体通道内，并且所述后置叶片位于所述流体通道流体流出一侧。
[0021]
在本发明的一些优选实施例中，所述换能器还包括密封件，所述齿轮的两个侧壁与所述齿轮腔的两个侧壁之间分别设置有所述密封件，用于防止所述流体通道内的流体通过所述齿轮的两个侧壁与所述齿轮腔的两个内壁之间的间隙流出。
[0022]
在本发明的一些优选实施例中，所述叶片包括安装部和延伸部，所述安装部可拆卸地安装于所述中空腔的内壁，所述延伸部向所述中空腔内延伸。
[0023]
根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一种无轴桨叶推进器，包括：
[0024]
上述任一项所述的换能器；
[0025]
驱动机构，包括驱动件和驱动齿轮，所述驱动件可驱动地连接于所述驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述换能器的齿轮相啮合。
[0026]
在本发明的一些优选实施例中，所述驱动机构的数量是多个，多个所述驱动机构环绕所述换能器的所述齿轮设置，并且多个所述驱动机构的多个所述驱动齿轮分别与所述换能器的所述齿轮相啮合。
[0027]
根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一种无轴桨叶动力输出器，包括：
[0028]
上述任一项所述的换能器；
[0029]
输出轴；
[0030]
输出齿轮，所述输出齿轮固定安装于所述输出轴，并且所述输出齿轮与所述换能器的齿轮相啮合。
[0031]
根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一种无级变速动力传输机构，包括：
[0032]
第一换能器，所述第一换能器是上述任一项所述的换能器；
[0033]
第二换能器，所述第二换能器是上述任一项所述的换能器；
[0034]
第一管道，所述第一管道的一端连通所述第一换能器的流体通道的出口，另一端连通所述第二换能器的流体通道的入口；
[0035]
第二管道，所述第二管道的一端连通所述第一换能器的流体通道的入口，另一端连通所述第二换能器的流体通道的出口；
[0036]
其中，所述第一换能器的齿轮适于可驱动地连接于动力输入轴；所述第二换能器的齿轮适于可驱动地连接于动力输出轴。
[0037]
在本发明的一些优选实施例中，所述无级变速动力传输机构还包括温度调节件，所述温度调节件安装于所述第一管道或所述第二管道，用于调节所述第一管道或所述第二管道内的流体的温度。
[0038]
在本发明的一些优选实施例中，所述无级变速动力传输机构还包括流量调节件，所述流量调节件安装于所述第一管道或所述第二管道，并且与所述第一管道或所述第二管道相连通，用于向所述第一管道或所述第二管道内注入流体，或排出所述第一管道或所述第二管道内的流体。
[0039]
在本发明的一些优选实施例中，所述无级变速动力传输机构还包括：
[0040]
第三换能器，所述第三换能器是上述任一项所述的换能器；
[0041]
分流器，所述分流器与所述第一管道相连通；
[0042]
合流器，所述合流器与所述第二管道相连通；
[0043]
第三管道，所述第三管道的一端连通所述分流器，另一端连通所述第三换能器的流体通道的入口；
[0044]
第四管道，所述第四管道的一端连通所述第三换能器的流体通道的出口，另一端连通所述合流器。
[0045]
在本发明的一些优选实施例中，所述无级变速动力传输机构还包括：换向阀，所述换向阀连通所述第一管道，所述换向阀还连通所述第二管道，通过所述换向阀能够调节所述第一管道和所述第二管道内流体流动的方向。
[0046]
根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一种车辆，包括：
[0047]
车辆主体；
[0048]
发动机；
[0049]
上述任一项所述的无级变速动力传输机构，其中所述无级变速动力传输机构的第一换能器的齿轮可驱动地连接于所述发动机，所述无级变速动力传输机构的第二换能器的齿轮可驱动地连接于所述车辆主体的传动件。
[0050]
在本发明的一些优选实施例中，所述发动机是前置发动机或后置发动机，所述传动件是前轮轴主减速器和/或后轮轴主减速器。
[0051]
在本发明的一些优选实施例中，所述发动机是前置发动机或后置发动机，所述传动件是两个前轮轴或两个后轮轴，所述无级变速动力传输机构还包括第三换能器，所述第二换能器的齿轮可驱动地连接于一个所述前轮轴或另一个所述后轮轴，所述第三换能器的齿轮可驱动地连接于另一个所述前轮轴和另一个所述后轮轴。
[0052]
在本发明的一些优选实施例中，所述发动机是前置发动机或后置发动机，所述传动件是两个前轮轴和两个后轮轴，所述无级变速动力传输机构还包括第三换能器、第四换能器以及第五换能器，所述第二换能器的齿轮可驱动地连接于一个所述前轮轴，所述第三换能器的齿轮可驱动地连接于另一个所述前轮轴，所述第四换能器的齿轮可驱动地连接于一个所述后轮轴，所述第五换能器的齿轮可驱动地连接于另一个所述后轮轴。
[0053]
根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一种船舶，包括：
[0054]
上述所述的无级变速动力传输机构；
[0055]
船舶主体；
[0056]
船舶发动机；
[0057]
推动件，所述无级变速动力传输机构的第一换能器的齿轮与所述船舶发动机的输出齿轮相啮合，所述无级变速动力传输机构的第二换能器的齿轮和第三换能器的齿轮与所述推动件的齿轮相啮合。
[0058]
在本发明的一些优选实施例中，所述推动件是螺旋桨或无轴桨叶推进器。
[0059]
本发明所提供的所述换能器、推进器、输出器、无级变速动力传输机构、车辆及船舶具有以下至少一个有益效果：
[0060]
1、本发明所提供的所述的换能器、推进器、输出器、无级变速动力传输机构、车辆及船舶，结构相对简单，由于流体在闭环管道内自由循环流动，速度变化较小，能量损失较少，传动的效率较高。
[0061]
2、本发明所提供的所述的换能器、推进器、输出器、无级变速动力传输机构、车辆及船舶中的无级变速动力传输机构与传统变速传动装置相比去掉了离合器、变速箱等复杂的结构，整体结构简单、结构重量较轻，容易换向，实现无级变速。
[0062]
3、本发明所提供的所述的换能器、推进器、输出器、无级变速动力传输机构、车辆及船舶中的车辆使用换能器，结构简单，安装方便，能够节省大量的车内空间，更易进行车内布局优化；因流体在管路内流动通畅，输入轴和输出轴之间属于极柔性连接，发动机怠速可以调教成极低的转速或停车熄火，减少燃油损耗，提高经济性；在启动或低速时，可通过增加发动机转速来增加管路中流体流动速度，增加输出扭矩，获得低速高扭矩，加速性能优秀；同时可实现全时四轮独立驱动，具有优秀的越野能力。
[0063]
4、本发明所提供的所述的换能器、推进器、输出器、无级变速动力传输机构、车辆
及船舶中的船舶使用换能器，节省了宝贵的船体内部空间；因为用管路替换传动轴将能量输出舱体外，将转动轴密封问题转化为普通管路密封问题，解决了舱体密封问题；同时用无级变速传动装置和无轴桨叶推进器组合来替换电磁驱动的无轴桨叶推进器，可通过多套无级变速传动装置安装在无轴桨叶推进器四周，通过齿轮啮合驱动无轴螺旋桨工作，可形成超大功率的无轴桨叶推进器，解决了目前电磁驱动的无轴桨叶推进器因输出功率偏低而无法在大型船舶或潜艇上推广应用的问题。
附图说明
[0064]
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0065]
图1是本发明的优选实施例的换能器的局部剖视示意图；
[0066]
图2是本发明的优选实施例的换能器的局部剖视示意图；
[0067]
图3a是本发明的优选实施例的换能器的局部剖视示意图；
[0068]
图3b是本发明的优选实施例的换能器的一变形实施方式的局部剖视示意图；
[0069]
图4是本发明的优选实施例的无轴桨叶推进器的局部剖视示意图；
[0070]
图5是本发明的优选实施例的无轴桨叶推进器的局部剖视示意图；
[0071]
图6是本发明的优选实施例的无轴桨叶推进器的局部剖视示意图；
[0072]
图7是本发明的优选实施例的无级变速动力传输机构的结构示意图；
[0073]
图8是本发明的优选实施例的无级变速动力传输机构的以变形实施例的结构示意图；
[0074]
图9是本发明的优选实施例的车辆的结构示意图；
[0075]
图10是本发明的优选实施例的车辆的第一变形实施方式的结构示意图；
[0076]
图11是本发明的优选实施例的车辆的第二变形实施方式的结构示意图；
[0077]
图12是本发明的优选实施例的车辆的第三变形实施方式的结构示意图；
[0078]
图13是本发明的优选实施例的车辆的第四变形实施方式的结构示意图；
[0079]
图14是本发明的优选实施例的车辆的第五变形实施方式的结构示意图；
[0080]
图15是本发明的优选实施例的车辆的第六变形实施方式的结构示意图；
[0081]
图16是本发明的优选实施例的车辆的第七变形实施方式的结构示意图；
[0082]
图17是本发明的优选实施例的车辆的第八变形实施方式的结构示意图；
[0083]
图18是本发明的优选实施例的车辆的第九变形实施方式的结构示意图；
[0084]
图19是本发明的优选实施例的船舶的结构示意图；
[0085]
图20是本发明的优选实施例的船舶的一变形实施方式的结构示意图。
[0086]
附图标号说明：
[0087]
1换能器，2无轴桨叶推进器，4无级变速动力传输机构，11基座，12齿轮，13叶片，14轴承，21驱动机构，31输出轴，32输出齿轮，41第一换能器，42第二换能器，43第一管道，44第二管道，45温度调节件，46流量调节件，47第三换能器，51车辆主体，52发动机，54第四换能器，55第五换能器，61船舶主体，62船舶发动机，63推进器，111流体通道，112齿轮腔，113转动凸起，114前基座，115后基座，120中空腔，121转动槽，131叶片安装部，132叶片延伸部，133叶片连接部，161前置叶片，162后置叶片，211驱动件，212驱动齿轮，481分流器，482合流
器，483换向阀，491第三管道，492第四管道，511车轮，512传动件。
具体实施方式
[0088]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0089]
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
[0090]
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0091]
在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0092]
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0093]
实施例1
[0094]
参考说明书附图1至图3b，本发明提供一种换能器1，其能够双向传动，一方面，能够通过齿轮带动无轴叶片转动，并通过所述无轴叶片带动流体腔内的流体流动；另一方面，当所述流体腔内的流体流动时，流体能够带动无轴叶片转动，转动的所述无轴叶片能够带动齿轮转动。本发明中所谓的换能器1是指将流体的动能转化为机械能或将机械能转化为动能的机械装置。
[0095]
参考说明书附图1，具体地，所述换能器1包括基座11、齿轮12以及叶片13。所述基座11具有流体通道111和齿轮腔112。所述齿轮12为环形，并且所述齿轮12具有中空腔120；所述齿轮12可转动地安装于所述基座11的所述齿轮腔112内，并且所述齿轮12的所述中空腔120与所述基座11的所述流体通道111相对应；所述齿轮12的轮齿的至少一部分延伸至所述基座11的外侧，供与动力输入装置或动力输出装置相连接。所述叶片13安装于所述齿轮12的所述中空腔120的内壁。
[0096]
需要指出的是，当延伸至所述基座11外侧的所述齿轮12与所述动力输入装置相连接时，所述动力输入装置能够带动所述齿轮12在所述基座11的所述齿轮腔112内转动，所述齿轮12带动所述叶片13转动，转动的叶片13能够推动所述流体通道111内的流体流动；当所述齿轮12与所述动力输出装置相连接时，所述流体通道111内流动的流体能够推动所述叶片13转动，转动的所述叶片13带动所述齿轮12转动，所述齿轮12带动所述动力输出装置工作。
[0097]
换句话说，本发明所提供的所述换能器1既能够被当做动力输出装置使用，也能够
被当做动力输入装置使用。在被当做动力输出装置使用时，将所述换能器1的所述齿轮12与动力输入装置(包括但不限于发动机、电机)的输入齿轮相啮合，以将所述齿轮12与所述动力输入装置相连接，接收所述动力输入装置的转速和功率，并带动所述叶片13转动，转动的所述叶片13带动所述流体通道111内的流体流动，从而能够将所述动力输入装置的转动转化为流体在所述流体通道111内的流动。在被当作动力输入装置使用时，将所述换能器1的所述齿轮12与动力输出装置(包括但不限于主减速器齿轮、轮轴齿轮)相连接(啮合)，所述流体通道111内流动的流体流过所述叶片13，推动所述叶片13沿着预设的方向转动，转动的所述叶片13带动所述齿轮12转动，转动的所述齿轮12带动所述动力输出装置工作(转动)。
[0098]
需要指出的是，在本优选实施例中，所述齿轮12是无轴齿轮，所述齿轮12的所述中空腔120的中心与所述齿轮12的中心重叠。所述叶片13是无轴螺旋桨，固定安装于所述齿轮12的所述中空腔120的内壁。
[0099]
参考说明书附图1和图3a，进一步地，所述齿轮12的两个侧壁分别具有转动槽121，所述齿轮腔112的两个侧壁分别具有转动凸起113。所述转动槽121为环形，并且所述转动槽121环绕于所述中空腔120的四周。所述转动凸起113是首尾相连的环形，并且环形的所述转动凸113起环绕于所述流体通道111的四周。
[0100]
两个所述转动凸起113分别安装于两个所述转动槽121。所述换能器1还包括安装于所述转动槽121的内壁与所述转动凸起113的外壁之间的轴承14，以使两个所述转动凸起113能够分别在两个所述转动槽121内转动，也就是使得所述齿轮12可转动地安装于所述基座11的所述齿轮腔112的内壁。
[0101]
需要指出的是，所述轴承14可以采用滑动轴承、球轴承、圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子、滚针滚子以及电磁轴承等，布置在所述齿轮12和所述齿轮腔112的内壁之间，使所述齿轮12可以进行相对转动，密封可以采用机械结构密封、金属材料密封、橡胶材料密封、塑料材料密封等形式，布置在所述齿轮12与所述齿轮腔112的内壁之间。
[0102]
可以理解的是，两个所述转动凸起113安装于两个所述转动槽121，并且在所述转动凸起113的外壁和所述转动槽121的内壁之间安装有所述转动槽121，不仅能够为所述齿轮12提供支撑，还能够允许所述齿轮12相对于所述齿轮腔112的侧壁转动。
[0103]
可选地，在本发明的另一些优选实施例中，所述齿轮12的两个侧壁分别具有转动凸起，所述基座11的所述齿轮腔112的两个侧壁分别具有转动槽，两个所述转动凸起分别安装于两个所述转动槽，所述换能器还包括安装于所述转动槽的内壁与所述转动凸起的外壁之间的轴承，以允许所述转动凸起能够相对于所述转动槽的内壁转动。
[0104]
可选地，在本发明的另一些优选实施例中，所述齿轮12的一个侧壁具有第一转动凸起，另一个侧壁具有第一转动槽；所述基座11的所述齿轮腔112的一个侧壁具有第二转动凸起，另一个侧壁具有第二转动槽。所述第一转动凸起安装于所述第二转动槽，所述第二转动凸起安装于所述第一转动槽；所述换能器还包括安装于所述第一转动凸起的外壁与所述第二转动槽的内壁之间的第一轴承，安装于所述第二转动凸起的外壁与所述第一转动槽的内壁之间的第二轴承，以允许所述第一转动凸起在所述第一转动槽内转动、所述第二转动凸起在所述第二转动槽内转动。
[0105]
优选地，在本优选实施例中，所述转动凸起113是锥形凸起，并且所述转动凸起113具有两个相互倾斜的平面。相应地，所述转动槽121锥形凹槽，所述转动槽121也具有两个相
互倾斜的平面。需要指出的是，锥形的所述转动凸起113的形状与锥形的所述转动槽121的形状相适配，锥形的所述转动凸起113可滑动地安装于锥形的所述转动槽121。可选地，在本发明的另一些优选实施例中，所述转动凸起113是弧形凸起，所述转动槽121是弧形槽；可选地，在本发明的另一些优选实施例中，所述转动凸起113是柱状凸起，所述转动槽121是柱状凹槽。可以理解的是，所述转动凸起113和所述转动槽121的具体形状和开设位置不应当构成对本发明的限制。
[0106]
需要指出的是，所述齿轮12的外齿能够是直齿、斜齿或者其他类型的齿形，所述齿轮12的外齿的具体类型不应当构成对本发明的限制。所述齿轮12内的所述中空腔120内壁的所述叶片13能够是固定的距离，也能够采用变化的距离，这里不应当构成对本发明的限制。
[0107]
还需要指出的是，所述流体包含但不限于，空气、二氧化碳、氮气等气体，以及水、动物油、植物油、矿物油、合成油等液体。
[0108]
进一步地，所述换能器1还包括密封件。所述齿轮12的两个侧壁与所述齿轮腔112的两个侧壁之间分别设置有所述密封件，所述密封件用于防止所述流体通道111内的流体通过所述齿轮12的两个侧壁与所述齿轮腔112的两个内壁之间的间隙流出，提高密封性能。优选地，所述齿轮腔112的侧壁和所述齿轮12的侧壁上安装有所述密封件。可选地，在所述齿轮腔112的侧壁或所述齿轮12的侧壁中的一个安装有所述密封件。可以理解的是，只要能够达到本发明的发明目的，所述密封件的安装方式不应当构成对本发明的限制。
[0109]
参考说明书附图1和图3a，所述换能器1还包括前置叶片161，所述前置叶片161安装于所述流体通道111的内壁，所述前置叶片161自所述流体通道111的内壁向所述流体通道111内延伸。所述前置叶片161位于所述流体通道111内流体流入的一侧。也就是说，所述流体通道111内的流体先流动经过所述前置叶片161，然后再流经所述叶片13。
[0110]
需要指出的是，所述前置叶片161固定安装于所述流体通道111的内壁，在所述流体通道111内的流体流动时，所述前置叶片161保持固定，从而能够调整所述流体通道111内位于所述叶片13前方的流体的流动方向，使得所述叶片13获得更高的推动效率。
[0111]
参考说明书附图1和图3，所述换能器1还包括后置叶片162，所述后置叶片162安装于所述流体通道111的内壁，所述后置叶片162自所述流体通道111的内壁向所述流体通道111内延伸。所述后置叶片162位于所述流体通道111内流体流出的一侧。也就是说，所述流体通道111内的流体流动经过所述叶片13后，然后再流经所述后置叶片162。
[0112]
需要指出的是，所述后置叶片162固定安装于所述流体通道111的内壁，在所述流体通道111内的流体流动时，所述后置叶片162保持固定，从而能够调整流经所述叶片13后的流体的流动方向，使得流体更加平稳地在所述流体通道111内流动，降低流体在所述流体通道111内流动过程中的能量损失。
[0113]
可以理解的是，通过在所述叶片13的前后分别设置所述前置叶片161和所述后置叶片162，能够使得所述流体通道111内的流体更加平稳地流动至所述叶片13，并且能够使得流经所述叶片13后的流体能够更加平稳地流动，提高能量传递的效率。
[0114]
参考说明书附图1和图3a，所述叶片13进一步包括叶片安装部131和叶片延伸部132，其中所述叶片安装部131安装于所述中空腔120的内壁，所述延伸部132自所述安装部131向所述中空腔120内延伸。
[0115]
参考说明书附图3b，在本发明的另一些优选实施例中，所述叶片13进一步包括叶片连接部133，所述叶片连接部133位于所述叶片延伸部132远离所述叶片安装部131的一端，将多个所述叶片延伸部132的端部连接起来，使所述叶片延伸部132具有更好的承受离心力和流体迎面压力的能力，提高所述叶片13的结构强度、整体性与稳定性。
[0116]
所述叶片连接部133是将一圈散的所述叶片延伸部132连接成一个整体件，就类似有轴桨叶中间的那个桨轴或者桨盘，叶片安装在桨轴或桨盘上，形成一个整体，提高稳定性。
[0117]
优选地，所述叶片13的所述叶片安装部131可拆卸地安装于所述中空腔120的内壁。优选地，所述叶片13的所述叶片安装部131与所述中空腔120的内壁具有相适配的弧度。优选地，所述中空腔120的内壁安装有多个所述叶片131。可选地，在本发明的另一些优选实施例中，一个所述叶片13的一个所述叶片安装部131能够对应多个所述延伸部132。
[0118]
优选地，所述叶片延伸部132和所述叶片连接部133可以使可拆卸安装，也可以是整体件，就是叶片延伸部132和所述叶片连接部133是整体机加出来的。
[0119]
优选地，所述叶片延伸部132相对于所述叶片安装部131的角度是可调整的，即所述叶片的桨距是可调的。通过调整所述叶片的桨距，在相同叶片转速情况下，获取不同的流体流动速度；或在相同的流体流速情况下，获取不同的叶片转速，进而实现换能器的输出或输入功率可调。可以理解的是，所述叶片的桨距是否可调不应该构成对本发明的限制。
[0120]
进一步地，所述叶片13的数量可以是多套，每套所述叶片13在所述中空腔120沿流体流动方向依次串联安装，各套相邻所述叶片13之间可以是同向转动，也可以是反向转动。可以理解的是，所述叶片的数量以及所述叶片之间的相对转动方向不应当构成对本发明的限制。
[0121]
参考说明书附图1和图3a，所述前置叶片161进一步包括前置叶片安装部和前置叶片延伸部，所述前置叶片161的所述前置叶片安装部固定安装于所述流体通道111的内壁，所述前置叶片161的所述前置叶片延伸部自所述前置叶片安装部向所述流体通道111内延伸。
[0122]
参考说明书附图1和图3a，所述后置叶片162进一步包括后置叶片安装部和后置叶片延伸部，所述后置叶片162的所述后置叶片安装部固定安装于所述流体通道111的内壁，所述后置叶片162的所述后置叶片延伸部自所述后置叶片安装部向所述流体通道111内延伸。
[0123]
所述基座11包括前基座114和后基座115，所述前基座114和所述后基座115的预设位置开设有预设的凹槽，当所述前基座114和所述后基座115安装在一起时，所述前基座114和所述后基座115围绕形成所述流体通道111和所述齿轮腔112。
[0124]
需要指出的是，所述基座1可以有多种拼接方式，比如由两块壳体上下拼接、左右拼接等，只要能够围绕形成所述流体通道111和所述齿轮腔112，所述基座1的分割与拼接的方式不应当构成对本发明的限制。
[0125]
需要指出的是，所述基座11的所述前基座114可拆卸地安装于所述后基座115，以方便所述齿轮12的安装于拆卸。比如，在需要将所述齿轮12安装于所述基座11的所述齿轮腔112内时，将所述前基座114和所述后基座115相分离，然后将所述齿轮12放置于所述前基座114和所述后基座115之间，再将所述前基座114和所述后基座115固定，以将所述齿轮12
安装于所述基座11的所述齿轮腔112内。同样地，在需要将所述齿轮12自所述基座11的所述齿轮腔112内拆卸时，将所述基座11的所述前基座114和所述后基座115分离，然后将位于所述前基座114和所述后基座115之间的所述齿轮12取出，进行更换。
[0126]
优选地，所述基座11的所述前基座114和所述后基座115通过螺栓连接的方式实现可拆卸地连接。具体地，所述换能器1进一步包括螺栓和螺母，所述基座11的所述前基座114和所述后基座115的预设位置开设有相应的螺孔，供所述螺栓穿过，以对所述前基座114和所述后基座115进行固定。可以理解的是，在本发明的另一些优选实施例中，所述基座11的所述前基座114和所述后基座115还能够通过其他的固定方式进行固定，比如卡固连接、过盈配合连接等方式，只要能够达到本发明的发明目的，所述前基座114和所述后基座115之间的具体固定方式不应当构成对本发明的限制。
[0127]
进一步地，所述基座11进一步包括固定部，所述换能器1进一步包括固定螺栓，所述基座11的所述固定部上开设有预设的螺孔，所述固定螺栓穿过所述螺孔，以将所述基座11的所述固定部固定安装于预设的位置，比如车辆的架体、轮船主体等，以对所述基座11进行固定安装。
[0128]
参考说明书附图，在本发明所提供的所述换能器的一变形实施方式中，所述换能器1进一步包括133
[0129]
实施例2
[0130]
参考说明书附图4至图6，本发明提供一种无轴桨叶推进器2，所述无轴桨叶推进器2包括上述实施例所述的所述换能器1、驱动机构21。所述驱动机构21包括驱动件211和驱动齿轮212，所述驱动件211可驱动地连接于所述驱动齿轮212，所述驱动齿轮212与所述换能器1的齿轮12相啮合。
[0131]
所述无轴推进器2进一步包括壳体22，所述驱动机构21和所述换能器1分别安装于所述壳体22。
[0132]
需要指出的是，在本优选实施例中，通过所述驱动件211能够带动所述驱动齿轮212转动，转动的所述驱动齿轮212能够带动所述换能器1的所述齿轮12转动，所述齿轮12带动所述换能器1中的叶片13转动，所述叶片13带动所述换能器1的流体通道110内的流体流动。
[0133]
优选地，本发明所提供的所述无轴桨叶推进器2的所述驱动机构21的数量是多个，多个所述驱动机构21均匀设置于所述换能器1的所述齿轮12的四周，以在所述齿轮12四周的多个位置驱动所述齿轮12转动，能够使得所述齿轮12在转动的过程中受力均匀。
[0134]
优选地，所述驱动件211是电机。可选地，在本发明的另一些优选实施例中，所述驱动件211还能够是所述换能器1。只要能够驱动所述驱动齿轮212转动，所述驱动件211的类型不应当构成对本发明的限制。
[0135]
实施例3
[0136]
本发明进一步提供一种无轴桨叶输出器，所述无轴桨叶输出器包括上述实施例1所述的换能器1、输出轴以及输出齿轮。所述输出齿轮固定安装于所述输出轴，并且所述输出齿轮还与所述换能器1的齿轮12相啮合。当所述无级变速器1的流体通道111内的流体流动时，所述流体通道111内流动的流体推动叶片13转动，转动的所述叶片13带动所述齿轮12转动，所述齿轮12带动所述输出齿轮转动，转动的所述输出齿轮带动所述输出轴转动。可以
理解的是，所述无轴桨叶输出器的所述输出轴能够可驱动地连接于车辆的主减速器轴或车轮轴，以将发动力的动力传递至车辆的主减速器轴或车轮轴。
[0137]
这种无轴桨叶输出器，是通过流体流动带动输出轴转动，一般的汽车没有这个流体流动，除了大型货车或工程车，通过液压有驱动的可以用这个。一般水力或火力发电厂的涡轮可以用这个来代替。
[0138]
实施例4
[0139]
参考说明书附图7和图8，本发明进一步提供一种无级变速动力传输机构4，所述无级变速动力传输机构4包括第一换能器41、第二换能器42、第一管道43以及第二管道44。所述第一换能器41和所述第二换能器42分别是上述优选实施例1中的所述换能器1。所述第一管道43的一端连通所述第一无级变速器41的流体通道的出口，另一端连通所述第二换能器42的流体通道的入口；所述第二管道44的一端连通所述第二换能器42的流体通道的出口，另一端连通所述第一换能器41的流体通道的入口。
[0140]
需要指出的是，需要指出的是，在本优选实施例中，通过所述第一管道43和所述第二管道44能够实现所述第一换能器41的流体通道和所述第二换能器42的流体通道内的流体的循环。优选地，所述第一换能器41的齿轮适于可驱动地连接于动力输入轴；所述第二换能器42的齿轮适于可驱动地连接于动力输出轴。换句话说，所述第一换能器41供与外界动力输入装置相连接，所述第二换能器42供与外界动力输出装置相连接，从而能够将所述动力输入装置的动力传递至所述动力输出装置，以驱动所述动力输出装置工作。
[0141]
进一步地，所述无级变速动力传输机构4进一步包括温度调节件45，所述温度调节件45安装于所述第一管道43或所述第二管道44，所述温度调节件45用于调节所述第一管道43或所述第二管道44内的流体的温度，以具有更好的动力传输效率。比如，当所述第一管道43或所述第二管道44内的温度过高时，通过所述温度调节件45对所述第一管道43或所述第二管道44进行降温；当所述第一管道43或所述第二管道44内的温度超过预设温度时，通过所述温度调节件45对所述第一管道43或所述第二管道44进行降温。
[0142]
需要指出的是，通过所述温度调节件45能够将外部冷却系统与换能器连接起来，通过加热或冷却来控制换能器内部流体的温度，使流体处于最有效的工作温度范围内，提高传动效率。
[0143]
所述无级变速动力传输机构4进一步包括流量调节件46，所述流量调节件46安装于所述第一管道43或所述第二管道44，并且与所述第一管道43或所述第二管道44相连通，用于向所述第一管道43或所述第二管道44内注入流体，或者排出所述第一管道43或所述第二管道44内的流体。可以理解的是，在无级变速动力传输机构4的生产或者维修过程中，通过所述流量调节件46能够向整个无级变速动力传输机构4内部注入流体，或者将整个无级变速动力传输机构4内部的流体抽出。
[0144]
参考说明书附图7，所述无级变速动力传输机构4还包括第三换能器47、分流器481、合流器482、第三管道491以及第四管道492。所述第三换能器47是上述实施例1中所述的换能器1，所述分流器481安装于所述第一管道43，并与所述第一管道43相连通；所述合流器482安装于所述第二管道44，并与所述第二管道44相连通；所述第三管道491的一端连通所述分流器481，另一端连通所述第三换能器47的流体通道的入口；所述第四管道492的一端连通所述第三换能器的流体通道的出口，另一端连通所述合流器482。
[0145]
经过所述第一换能器41的流体通道的出口流出的流体，经过所述分流器481分流后，一部分流体通过所述第一管道43进入所述第二换能器42的流体通道，另一部分流体通过所述第三管道491进入所述第三换能器47的流体通道。所述第二换能器42的流体通道流出的流体、所述第三换能器47的流体通道流出的流体经过所述合流器482合流后进入所述第一换能器41的流体通道，完成流体的循环。
[0146]
需要指出的是，在本优选实施例中，所述第一换能器41流出的流体通过所述分流器481后被分为两路，一路进入所述第二换能器42，另一路进入所述第三换能器47。可以理解的是，在本发明的另一些优选实施例中，经过所述第一换能器41后的流体还能够被分为更多条支路，带动更多的换能器工作。
[0147]
参考说明书附图8，进一步地，所述无级变速动力传输机构4进一步包括换向阀483，所述换向阀483连通所述第一管道43，所述换向阀483还连通所述第二管道44，通过所述换向阀483能够调节所述第一管道43和所述第二管道44内流体的流动方向。
[0148]
需要指出的是，当与所述第一换能器41相连接的动力输入装置能够实现自身的正反转时，则能够取消所述换向阀483的设置，以进一步实现管路和设备的简化，减小流体流动的阻力和距离，减少能量的损失，提高换能器的传动效率。
[0149]
需要指出的是，本发明所提供的所述无级变速动力传输机构4通过流体在闭环回路中流动进行动力传输，动力输入端与输出端之间属于软连接，避免了常规传动装置硬连接带来的动力输出端转速会影响输入端转速，进而影响发动机输出功率的问题，实现了在发动机输出功率恒定情况下，通过所述无级变速动力传输机构4使动力输出端转速和扭矩真正成反比关系，即动力输出端转速越低、则扭矩越大，驱动力越大，而不会影响发动机功率变化；随着发动机的转速增加，所述第一换能器41内流体流动的速度增加，所述第二换能器42和所述第三换能器47的叶片的压力越大，输出扭矩越大，则车辆的加速度增加。当车辆提速，所述第二换能器42和所述第三换能器47的叶片的转速也相应增加，输出扭矩降低，直至加速度消失，所述第二换能器42和所述第三换能器47的叶片的转速和扭矩达到的平衡状态，即发动机的每一个输出功率下都对应着一对转速和扭矩的平衡关系，在踩下油门提升发动机转速、提高输出功率时，通过所述无级变速动力传输机构4可以自动调整，使车辆提升至相应的行驶速度，实现真正的无级变速。由于流体在所述无级变速动力传输机构4的所述第一换能器41、所述第二换能器42以及所述第三换能器47之间做闭环流动，流动顺畅，流速变化小，因此流动的能量损失较小，传动效率较高。根据流体在管道内流动的特点，流体黏性越小、行程越短、管道内径越大、管壁越光滑，流动的能量损失也就越小，所以为了进一步提高无级变速传动装置的传动效率，在保证功能和性能正常的情况下，尽量增大所述第一管道43、所述第二管道44、所述第三管道491以及所述第四管道492的管道内径、缩短管道回路、采用光滑平顺的管道内壁，并且使用黏性较小的流体，减少流体能量损失，以获取更高的传动效率。
[0150]
在车辆高速行驶过程中，需要制动时，可通过松油门使发动机减速，形成所述第一换能器41的叶片13的转速低于所述第二换能器42和所述第三换能器47的转速，使所述第一换能器41的所述叶片13对流体流动形成阻力并使流动紊乱，消耗能量，起到对车辆辅助减速的效果，减少车辆主制动系统的磨损，同时将这种发动机制动对发动机的损害降低到最小。整个所述无级变速动力传输机构4的结构非常简单，取消了传统变速传动装置中复杂的
齿轮组和离合器等系统，在减少整体变速传动装置的结构重量的同时，降低了生产成本和使用维护成本。
[0151]
实施例5
[0152]
参考说明书附图9至图18，本发明提供一种车辆，所述车辆包括车辆主体51、发动机52以及上述优选实施例4所述的无级变速动力传输机构4。所述车辆主体51包括车轮511和传动件512，所述传动件512能够带动所述车轮511转动。
[0153]
参考说明书附图9，在本发明的一些优选实施例中，所述无级变速动力传输机构4包括两个换能器，也就是第一换能器41和第二换能器42。所述无级变速动力传输机构4的所述第一换能器41的齿轮与所述发动机52的输出齿轮相啮合；所述第二换能器42的齿轮与所述车辆主体51的所述传动件512的齿轮相啮合。
[0154]
参考说明书附图9，所述发动机52是前置发动机，所述传动件512是前轮主减速器。通过所述无级变速动力传输机构4，所述前置发动机的动力能够传递至所述前轮主减速器，以驱动与所述前轮主减速器相连接的前轮转动。
[0155]
可选地，在所述前置发动机的输出齿轮和所述第一换能器41的齿轮之间还设置有换向齿轮，以进行过渡、减速或增速处理。可选地，在所述第二换能器42的齿轮和所述前轮主减速器的齿轮之间设置有换向齿轮，以进行过渡、减速或增速处理。
[0156]
参考说明书附图10，所述发动机52是前置发动机，所述传动件512是后轮主减速器。通过所述无级变速动力传输机构4，所述前置发动机的动力能够传递至所述后轮主减速器，以驱动与所述后轮主减速器相连的后轮转动。
[0157]
可选地，在所述前置发动机的输出齿轮和所述第一换能器41的齿轮之间还设置有换向齿轮，以进行过渡、减速或增速处理。可选地，在所述第二换能器42的齿轮和所述后轮主减速器的齿轮之间设置有换向齿轮，以进行过渡、减速或增速处理。参考说明书附图15，所述发动机52是后置发动机。
[0158]
参考说明书附图12，所述发动机52是前置发动机，所述传动件512是后轮主减速器和前轮主减速器。所述车辆的所述无级变速动力传输机构4进一步包括第三换能器47。所述第二换能器42的齿轮与所述前轮主减速器的齿轮相啮合，所述第三换能器47的齿轮与所述后轮主减速器的齿轮相啮合。换句话说，所述前置发动机的动力通过所述无级变速动力传输机构4之后能够分别被传递至所述前轮主减速器和所述后轮主减速器。参考说明书附图17，所述发动机52是后置发动机。
[0159]
参考说明书附图11，所述发动机52是前置发动机，所述传动件512是两个前轮轴，所述第二换能器42的齿轮与一个所述前轮轴相啮合，所述第三换能器47的齿轮与另一个所述前轮轴相啮合。换句话说，所述前置发动机的动力，通过所述无级变速动力传输机构4之后能够被传递至两个所述前轮轴，以驱动两个前轮转动。
[0160]
参考说明书附图13，所述发动机52是前置发动机，所述传动件512是两个后轮轴，所述第二换能器42的齿轮与一个所述后轮轴相啮合，所述第三换能器47的齿轮与另一个所述后轮轴相啮合。换句话说，所述前置发动机的动力，通过所述无级变速动力传输机构4之后能够被传递至两个所述后轮轴，以驱动两个后轮转动。参考说明书附图16，所述发动机52是后置发动机。
[0161]
参考说明书附图14，所述发动机52是前置发动机，所述传动件512是两个前轮轴和
两个后轮轴。所述车辆的所述无级变速动力传输机构4进一步包括第四换能器54和第五换能器55，其中所述第四换能器54和所述第五换能器55分别是上述实施例1所述的换能器1，并且所述第一换能器41的流体通道内流出的流体分别能够进入所述第二换能器42的流体通道、所述第三换能器47的流体通道、所述第四换能器54的流体通道以及所述第五换能器55的流体通道，并且经过所述第二换能器42的流体、经过所述第三换能器47的流体、经过所述第四换能器54的流体以及经过所述第五换能器55的流体能够被再次汇聚后流入所述第一换能器41。也就是说，在本优选实施例中，通过所述无级变速动力传输机构4，所述前置发动机的动力分别能够被传递至两个所述前轮轴和两个所述后轮轴，以驱动两个前轮和两个后轮转动。参考说明书附图18，所述发动机52是后置发动机。
[0162]
实施例6
[0163]
参考说明书附图19和图20，本发明进一步提供一种船舶，所述船舶包括船舶主体61、船舶发动机62、推进器63以及上述实施例4中所述的无级变速动力传输机构4，所述无级变速动力传输机构4的第一换能器41的齿轮与所述船舶发动机62的齿轮相啮合，所述无级变速动力传输机构4的第二换能器42的齿轮和第三换能器47的齿轮分别与所述推进器63相啮合。通过所述无级变速动力传输机构4，所述船舶发动机62的动力能够被传递至所述推进器63，以驱动所述推进器63工作。
[0164]
需要指出的是，所述船舶的所述无级变速动力传输机构4的数量还能够被实施为两个或以上。
[0165]
参考说明书附图19，所述推进器63是螺旋桨；参考说明书附图20，所述推进器63是无轴桨叶推进器。
[0166]
可选地，在一些实施例中能够在所述船舶发动机62的输出齿轮与所述第一换能器41的齿轮之间，增加转换齿轮进行过渡、减速或增速处理，同时也可在所述第二换能器42、所述第三换能器47的齿轮与所述推进器63的螺旋轴的主减速齿轮之间，增加转换齿轮进行过渡处理。使用所述无级变速动力传输机构4替换传统的机械传动装置，可以取消整套变速装置、缩短主传动轴、降低船体密封难度，简化传动结构，减轻结构重量；同时，因由柔性管路代替机械传动轴，可实现螺旋桨推进器在船舶和/或潜艇上灵活布置，如前置、侧置、后置或组合布置，并且可实现螺旋桨推进器360度自由转动，提高船舶和/或潜艇的机动性和灵活性；此外，因减少了机械传动结构，降低震动和噪声，提高船舶和/或潜艇的舒适性和隐蔽性。
[0167]
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。