液压机械的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请涉及2007年6月1日提交的公开号为wo/2007/140514、名称为“泵送液压流体的叶片泵”的国际申请no.pct/au2007/000772；2006年5月12日提交的公开号为wo/2006/119574、名称为“改进的叶片泵”的国际申请no.pct/au2006/000623；2004年7月15日提交的公开号为wo/2005/005782、名称为“液压机械”的国际申请no.pct/au2004/00951；2012年12月5日提交的公开号为us2013/0067899、名称为“液压控制转子联接器”的美国专利申请no.13/510,643，以及2015年1月19日提交的名称为“包括具有多操作模式的液力机械的传动装置的车辆系统”的美国专利申请no.62/104,975(代理人案卷号3106.014prv)，其全部内容通过引用整体并入本文中。

本专利申请总体上涉及液压装置，更具体地涉及包括多个可旋转的环以改变排量的可变叶片液压机械。

背景技术：

液压叶片泵用于为了不同的目的在许多不同类型的机械中泵送液压流体。这样的机械包括例如运输车辆、农业机械、工业机械和海上运输工具(例如拖网渔船)。

液压叶片泵通常联接到驱动器，例如马达或发动机的旋转输出轴，并且在没有昂贵且侵占空间的离合器或其它分离装置的情况下，只要马达或发动机连续运转就会连续泵送液压流体。泵的转子通常具有由马达或发动机的转速决定的转速。

已知的对于提高叶片泵的压力性能和速度性能的一个限制在于在中央象限中施加到叶片下区域上的不平衡力。在这方面，液压叶片泵通常具有位于上升区域开始处的入口。入口将低压液压流体供应到上升区域。随着叶片将油通过上升区域进入主保压区域(dwell)然后进入下降区域，油被加压。该被加压的油经由与泵的每个下降区域相关联的出口排出。

旋转联接器也用于运输车辆、工业机械和农业机械中，以传输旋转机械动力。例如，它们已被用在汽车变速器中，作为机械离合器的替代。旋转联接器的使用也广泛用于如下的应用中，在该应用中，希望达到变速运行和受控的启动而没有动力传输系统的冲击负载。

本申请人目前尚未审决的序列号13/510,643的美国专利申请描述了一种液压可控联接器，其被构造为将旋转输入联接到输出以旋转。通过在泵送模式和不泵送模式之间切换诸如叶片泵的液压装置，所述联接器还可以将输入与输出分离。当前的尚未审决的序列号no.62/104,975的美国专利申请还描述了使用多个液压装置的系统和方法，每个液压装置被构造成可作为液压联接器和叶片泵运行。

技术实现要素：

本文公开了包括可变叶片液压装置的液压装置，该可变叶片液压装置利用环和调节器，所述调节器使环相对于彼此旋转，从而改变装置的液压排量。根据一些示例，具有旋转环和调节器的液压装置可以用于例如用可变叶片泵来改变液压排量。在其它示例中，具有旋转环和调节器的液压装置可以用作静液压联接器以促进转矩传递(即，将旋转输入联接到输出以旋转，将输入与输出分离)。在另外的示例中，具有旋转环和调节器的液压装置既可以用作可变叶片泵又可以用作静液压联接器，并且可以具有可变排量。

本发明人已经认识到，与传统的可变活塞泵/马达液压装置相比，可变叶片液压装置能提供改进的功率密度和使用寿命。每单位流量的这种传统的可变活塞液压装置比可变叶片液压装置更大，使得它们难以安装在较小的发动机舱中。此外，本发明人已经认识到，可变活塞液压装置获得旋转能量并将其转化为轴向能量，然后转化为加压的液压流动以起做功。这种转换会导致功率损耗。相反，可变叶片液压装置可以将旋转能量直接转换成加压的流量，从而减少了转换次数，由此减少功率损耗的数量。

本发明人还认识到，可变叶片液压装置可以被结合到车辆系统中，以通过使得在车辆运行期间产生的过剩能量用于液压功能或存储以供以后使用/功率再生而提高能量效率。车辆系统提供的效率提高可以允许使用较低额定功率的发动机。通过控制发动机的转矩需求，发动机管理系统可以更有希望提供更高的燃油效率，并且可以减少燃料的使用和排放。本发明人还认识到，使用能够作为叶片泵和转矩联接器操作的具有旋转环和调节器的液压装置允许串联系统操作，诸如混合泵送和驱动，其可以提高效率，减少燃料使用和排放。

根据一个示例，液压装置可以包括两个或更多个环，具有多个叶片的转子以及调节器。两个或更多个环可以可旋转地安装在液压装置内并且彼此相邻地布置，并且被构造成相对于彼此相对旋转。转子可以设置成在两个或更多个环内围绕轴线旋转，并且可以具有多个周向间隔的狭槽，每个狭槽具有位于其中的多个叶片中的至少一个。多个叶片可以构造成可在缩回位置和伸展位置之间移动，其中多个叶片对邻近转子引入的液压流体起作用。调节器可构造成直线平移以将两个或更多个环相对于彼此可旋转地定位，以增加或减小转子与两个或更多个环之间的液压流体的排量。

另外的示例考虑到，该装置和包括例如转子、叶片、环、调节器、多个附件和变速器的其它系统部件的流体连通内部可以如将在后面讨论的那样涂覆金刚石或类金刚石。这可以允许系统使用更加环境友好的液压流体，例如乙二醇。

本文描述的液压装置可以提供可变排量，并且因此可以与各种系统一起使用，例如美国专利申请no.62/104,975中所描述的系统，其公开内容通过引用并入本文。本文所描述的液压装置可以与包括液压泵马达、蓄能器和各种车辆辅助系统的各种附件一起使用，并且可以用作具有各种操作模式的系统的一部分，所述各种操作模式包括串联转矩放大轮驱动模式，串联稳态四轮驱动模式，串联叶片泵送模式，再生能量存储模式和再生能量施加模式，如美国专利申请no.62/104,975中所述。这些装置可提供操作灵活性，选择性地不可操作、选择性地可作为仅作为叶片泵(例如在最大泵送模式下)操作，可作为仅作为液压联接器(例如，在最大驱动模式下)操作，可作为叶片泵和液压联接器(例如，在可变泵送和驱动模式中)操作，并且可作为具有可变排量的叶片泵(例如，在可变排量模式下)操作。

如本文所使用的，术语“车辆”实际上是指所有类型的车辆，例如土方工程设备(例如轮式装载机、小型装载机、反铲挖土机、自卸卡车、起重机、运输搅拌机等)，废物回收车辆，海上运输工具，工业设备(例如农业设备)，个人车辆，公共交通车辆和商用道路车辆(例如，重型卡车，半卡车等)。

本装置、系统和方法的这些和其他示例和特征将部分地在以下具体实施方式中阐述。本概述旨在提供本专利申请的主题的概述。不旨在提供本发明的排他性或彻底的排除。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同或相似的数字可以在不同视图中描述相似的组件。具有不同字母后缀的相似数字可表示相似组件的不同实例。作为示例，附图通常以非限制的方式说明本文中讨论的各种实施例。

图1是根据本申请的示例的包括一对环和调节器的液压装置的一部分的立体图。

图2-2c是根据本申请的示例的图1的调节器和环在环设置在完全对准的位置的情况下的视图。

图3-3c是根据本申请的示例的图1的调节器和环在环设置在完全未对准的位置的情况下的视图。

图4-4c是根据本申请的示例的图1的调节器和环的视图，其中环设置在图2a-2c的完全对准的位置和3a-3c完全未对准的位置之间的可变排量位置。

图5a是根据本申请的示例的根据图2a-2c所示的完全对准的位置与转子配合的一对环的示意图。

图5b是根据本申请的示例的根据图3a-3c所示的完全未对准的位置与转子配合的一对环的示意图。

图6a是根据本申请的示例的液压装置的主视图。

图6b是图6a的液压装置的侧视图。

图6c是图6a的液压装置沿线6c-6c截取的截面图。

图6d是图6a的液压装置沿线6d-6d截取的截面图。

图6e是图6b的液压装置沿线6e-6e截取的截面图。

图6f是图6b的液压装置沿线6f-6f截取的截面图。

图7a是根据本申请的示例的包括输出轴、调节器和环的液压装置的部分的立体图。

图7b是根据本申请的示例的包括调节器、多个环中的一个环、输入轴、转子和多个叶片的图7a的液压装置的部分的立体图。

图7c是包括图7b中的输入轴、转子和多个叶片的图7a的液压装置的部分的立体图。

图8是根据本申请的示例的包括一对环和调节器的液压装置的部分的立体图。

图9是根据本申请的示例的包括具有液压装置、泵/马达，存储装置、动力传动系和辅助液压系统的车辆系统的车辆的示意图。

具体实施方式

本申请涉及一种可变叶片液压装置，该可变叶片液压装置利用环和使所述环相对于彼此旋转的调节器，以改变所述装置的液压排量。这种液压装置可以包括例如可变叶片泵/马达装置。根据另外的示例，液压装置可以包括可变叶片装置，其可以作为叶片泵/马达和液压联接器操作。本申请还公开了车辆系统，其可以利用可变叶片液压装置以及其它附件来在各种操作模式中进行操作。

图1示出了包括调节器12、环14a和14b以及支承件16a和16b的液压装置10的一部分的透视图。第一环14a包括外表面18a、内表面20a和通道22a。第二环14b包括外表面18b、内表面20b和通道(未示出)。调节器12包括内表面24、外表面26和凹槽28。

每个环14a和14b可以限定适于在其中接收转子(未示出)的内腔。内腔还可构造成允许用于液压流体邻近转子被引入的空间(例如，在转子与环14a和14b的内表面20a和20b之间的空间中)。通道22a和22b(图2中所示的22b)延伸穿过每个环14a和14b，并且还能够限定液压流体在环14a和14b之间流动的路径。

在图1的例子中，调节器12包括适于在其中接收第一环14a和第二环14b的套筒30。虽然在图1的示例中仅示出了两个环，但是其它示例可以包括三个或更多个环。在图1中，套筒30的一部分被移除以示出支承件16a和支承件16b以及第一环14a和第二环14b的相对旋转。

如图1所示，第一环14a和第二环14b彼此相邻设置，并沿调节器12内的轴线x设置。支承件16a和支承件16b分别设置在环14a和环14b的外表面18a和外表面18b上。支承件16a和支承件16b可以从外表面18a和18b延伸并且被调节器12的接口内表面24接收。更具体地，调节器12构造有凹槽28(也称为轨道)，或者沿着调节器12的内表面24延伸的引导件(guide)。凹槽28被构造成在其中接收支承件16a和16b。

根据图1的示例，环14a和14b被构造成相对于彼此相对旋转。这种旋转可以包括如箭头r1和r2所示的相反方向的旋转。在其它示例中，至少一个环可以是静止的，而另一个和随后的环可以相对于该静止的环旋转。

如箭头a所示，调节器12被构造成在诸如相对于环14a和14b沿横向大致直线的方向移动。如随后将讨论的，调节器12(例如套筒30)的移动可以使环14a和14b相对于彼此可旋转地定位，以增加或减小转子(未示出)与环14a和14b之间的液压流体的排量。

如图1的示例所示，第一环14a和第二环14b的内表面20a和20b的横截面通常为椭圆形，而第一环14a和第二环14b的外表面18a和18b的横截面大致为圆形。因此，套筒30的横截面可具有可变的厚度。由于内表面20a和20b的形状(仅在相对于彼此旋转到特定位置时对称)，所以环14a和14b能够通过相对旋转相对于彼此对准和未对准。换句话说，环14a和14b的位置可相对于彼此变化，以改变在环14a的部分和14b的部分的之间的相对于转子(未示出)限定的相对体积。

更特别地，当环14a和14b相对于彼此旋转时，内表面18a和18b可以进入彼此基本对齐或从彼此基本对齐离开。这种对齐和不对齐在此可以被称为同相和异相。根据一些示例，诸如图2-2c和图5a所示的那些，环14a和14b的一个位置可以包括完全对准的位置，在该完全对准的位置中，环14a和14b的内表面20a和20b彼此同相，从而使得内表面20a和20b基本对齐。环14a和14b的另一个位置可以包括完全未对准的位置(在图3-3c和5b中示出)，在该完全未对准的位置中，环14a和14b的内表面20a和20b彼此异相并且不对齐。根据另外的示例，诸如图1和图4-4c所示的那些，环14a和14b能够实现在完全对准的位置和完全未对准的位置之间相对于彼此可变的位置。如随后将讨论的，根据一些示例，这种可变排量位置或中间位置可允许液压装置用作泵和液压联接器。可变排量位置或中间位置也可以根据需要增加排量，使得适合于所需任务的期望量的液压流被泵送。以这种方式，所公开的布置减少或消除了产生过多液压流的情况。因此，所公开的布置减少或消除了浪费且低效的过多液压流的产生。

图2-2c示出了在调节器12内相对于彼此处于完全对准的位置的环14a和14b。图2以透视图示出了环14a和14b以及调节器12。图2a是示出环14b、调节器12以及通道22b的端视图。图2b示出了调节器12的侧视图，其中环14a和14b以虚线示出。图2c是调节器12和环14a和14b的截面图。

图2示出了环14b可以包括通道22b，并且还示出了凹槽28可以包括第一凹槽28a和第二凹槽28b。第一凹槽28a和第二凹槽28b可以被间隔开，其中第一凹槽28a沿第一方向螺旋地延伸并且第二凹槽28b沿相反的螺旋方向螺旋地延伸。由于第一凹槽28a和第二凹槽28b的相反的螺旋延伸，随着调节器12的移动，第一环14a可以在第一方向上旋转，并且第二环14b可以沿与第一方向相反的第二方向旋转。

如图2-2c中的示例所示，在完全对准的位置中，第二环14b的内表面20b大致与第一环14a的内表面20a对齐。如图2b所示，在完全对准的位置中，第一环14a的通道22a可以与第二环14b的通道22b基本对齐。图2b还示出了参照图2所讨论的第一凹槽28a和第二凹槽28b。

图3-3c示出了在调节器12内相对于彼此处于完全未对准的位置的环14a和14b。图3以透视图示出了环14a和14b以及调节器12。图3a是示出环14b、调节器12以及通道22b的端视图。图3b示出了调节器12的侧视图，其中环14a和14b以虚线示出。图3c是调节器12和环14a和14b的截面图。

图3a和3b示出根据一些示例，当环处于完全未对准的位置时，环的一些通道22b和22a可以不对齐。特别地，通道中的一些(诸如32b、32bb(图3a))被完全阻塞，而另一些通道仅被部分地对齐以连通。如图3-3c的示例所示，在完全未对准的位置中，第二环14b的内表面20b不与第一环14a的内表面20a对齐。图3b还示出了第一环14a的外表面18a与调节器12之间的体积34a和对应的第二环14b的外表面18b与调节器12之间的第二体积34b，这两个体积可以在尺寸和形状上不同。下面将讨论这种体积的差异及其对液压机械排量的影响。

图4-4c示出了设置在多个位置中的一个位置中的环14a和14b，所述多个位置包括在图2-2c的完全对准的位置和图3-3c的完全未对准的位置之间的可变位置。应该注意的是，可变位置可以包括多个不同位置中的任何一个。环14a和14b的定位可相对于彼此改变，以便根据需要增加或减小转子(未示出)和环14a和14b附近的液压流体的排量。

图4以透视图示出了环14a和14b以及调节器12。图4a是示出环14b、调节器12以及通道22b的端视图。图4b示出调节器12的侧视图，其中环14a和14b以虚线示出。图4c是调节器12和环14a和14b的截面图。

图4a和4b示出根据一些示例，当环处于可变位置时，环的一些通道22b和22a可以不对齐。特别地，通道中的一些(诸如32b、32bb(图4a))被完全阻塞，而其它通道仅部分地对齐。

图5a示出了包括转子112、第一环114a和第二环114b的液压装置110的一部分的示意图。图5a示出了相对于彼此处于完全对准的位置的第一环114a和第二环114b。因此，液压装置110被布置成全排量(或者如果可作为液压联接器操作则是全驱动)。

根据图5a的示例，当环114a和114b如图所示地对齐时，泵送区域116a、116aa、116b和116bb(有时称为上升区和下降区或上升区和下降区域)和密封区域118a和118b(有时称为保压区或保压区域)具有相似的形状(例如，体积)并且几乎同时出现。在泵送区域116a、116aa、116b和116bb(以白色示出)中，液压流体通过入口进入该区域(如在区域116a和/或区域116b中)或通过出口排出(如在区域116aa和/或116bb中所示)。根据一些示例，仅一个环(例如，第一环114a)可以具有入口和出口。根据其它示例，多于一个的环或所有的环可以具有入口和/或出口。在另一些其它示例中，一个环可以具有出口，而另一个环可以具有入口。根据另一些的示例，转子或另一部件可根据需要向泵送区域116a、116aa、116b、116bb提供入口和/或出口。

在操作中，每个环114a和114b以及转子112组合用作可变叶片液压装置。因此，液压装置可以用于为了不同目的在许多不同类型的机械中泵送液压流体。转子112通常可以具有大致圆柱形的形状，并且由环114a和114b限定的腔室具有如下所述的形状，即，使得一个或更多个上升和下降区(泵送区域116a、116aa、116b和116bb)形成在转子的外壁和环114a和114b的内壁之间。在上升区(例如泵送区域116a和116b)中，在转子的外壁和腔室的内壁之间可以打开更大的空间。在上升区的前侧(leadingside)，可以存在基本上是保压的区域(例如，密封区域118a、118b)，尽管在通常的实践中可能存在少量的下降。该区域有时被称为主保压或主保压区域。跟随主保压的是下降区域(例如泵送区域116aa、116bb)，在该区域中转子的外壁和腔室的内壁之间的空间减小。转子通常可以具有多个狭槽，可动叶片(未示出)可以安装在狭槽中。当转子旋转时，力(离心的、液压的等)能导致叶片在通过上升区域时移动到延伸的位置。当叶片沿着下降区域行进时，由于当叶片移动到在转子和腔室之间具有受限的间隙的区域中时叶片接触腔室内壁，迫使叶片向缩回位置移动。液压流体润滑叶片和腔室的内壁。泵的动作在液压系统中使用的流体中产生流动。在例如公开2013/0067899a1的美国专利申请和由申请人拥有的美国专利7,955,062、8,597,002和8,708,679中公开了关于可变叶片液压装置(例如用于液压泵送的那些)的构造和操作的进一步信息，这些内容在此通过引用并入本文。

图5b示出了具有转子112的图5a的液压装置110，但是其中第一环114a相对于第二环114b旋转到完全未对准的位置。因此，液压装置110被设置为零排量(或者如果可作为液压联接件操作，则为零驱动)。

如图5b的示例所示，第一环114a从第二环114b偏移大致90°(例如，第一环114a被旋转以从它在图5a的完全对准的位置沿逆时针方向偏移大致45°，并且第二环114b被旋转以从它在图5a的完全对准的位置沿顺时针方向偏移大致45°)。由于这种布置，泵送区域116a、116aa、116b和116bb以及密封区域118a和118b不具有相似的形状(例如体积)并且基本上同时出现。事实上，在图5b中的完全未对准的位置中，环114a和114b已经旋转使得第一环/转子的上升区域对应于第二环/转子的下降区域，反之亦然。结果是，液压流体的向外流动和进入流动被平衡，这保持连续的叶片对之间的流体体积恒定，从而导致从液压装置110的基本上为零的排量。

图6a是根据一个示例的液压装置210的端视图。图6b是图6a的液压装置的侧视图。图6c是沿图6a的线6c-6c截取的液压装置210的截面图。6a。图6d是沿着图6a的线6d-6d截取的液压装置210的截面图。图6e是沿着图6b的线6e-6e截取的液压装置210的截面图。图6f是沿着线6f-6f截取的图6b的液压装置的截面图。液压装置210被构造成作为液压泵和液压联接器。如图6c所示，液压装置210可以包括转子212、第一环214a、第二环214b、调节器216、外壳218、端部本体220、内壳体222、输入轴224、输出轴226以及旋转密封件228。

转子212、环214a和214b以及调节器216的操作之前已经讨论过，因此将不会详细讨论。环214a和214b以及调节器216可以类似于参照例如图1-4c或图9所描述的那些。如图6a至6e的示例，外壳218通常可以包围转子212、环214a和214b、调节器216和其它部件。根据一些示例，外壳218可以包括两个端部本体220。内壳体222可围绕调节器216，从而在其轴向的任一端形成压力腔室230a和230b。压力腔室中的压力可以通过压力调节器或其它已知的方法来控制，以控制调节器216的直线运动，并因此控制环214a和214b的旋转取向。

输入轴224在外壳218内延伸穿过端部本体22的一个并且联接到转子212。输出轴226在壳体218内延伸穿过另一个端部本体220，并且布置成邻近于输入轴224和转子212并与输入轴224和转子212相交界。在一些示例中，液压流体被引导流入和流出单独的储存器(未示出)。或者，一些示例可以使用大型外壳以接收足够的流体用于操作和冷却。液压装置210不限于其中外壳218用于保持流体的应用。

密封的示例，例如图6c的示例，可以具有设置在端部本体220与输入轴224和端部本体220与输出轴226之间的旋转密封件228，以保持液压流体。在各种示例中，端口232a和232b以及通道234a和234b允许液压流体(油，水/乙二醇等)流入和流出外壳218并且引导液压流体进出压力腔室230a和压力腔室230b。在一些示例中，端口232a和232b以及通道234a和234b还被构造成引导液压流体以伸展和缩回叶片236a(图6e)、236b(图6f)以接合和分离液压联接器或实现泵送操作或停止泵送操作。由于环214a和214b之间的分离，一对叶片236a和236b被用在转子212的每个狭槽中。在一些示例中，端口232a和/或232b提供对安全压力减压阀的远程控制。液压装置210中的压力控制可以通过例如如美国专利申请公开no.2013/00067899中所述的控制平衡活塞来实现。

如图6e和图6f的示例所示，叶片236a、236b可被控制为被保持或释放，诸如通过移动包括宽部分238(图6e)和窄部分240(图6e)的保持器，以便移动球242(图6e)通过通道244(图6e)至少部分地进入止动装置246(图6e)，从而保持叶片236a。叶片缩回或释放的一个示例在美国专利申请公开号no.2006/0133946中提出，其被共同转让并通过引用并入本文。叶片的释放将导致将试图作为液压泵操作的液压装置的操作。

根据一些示例，流体压力辅助信号有助于叶片236a、236b移动(伸展和缩回)。流体压力辅助能够供应伸展叶片236a、236b所需的所有力，或是供应伸展叶片236a、236b所需的部分力，而剩余部分力由在转子212的高速旋转期间经历的惯性力而提供。在其它示例中，入口信号可用于控制保持器的抽出或缩回，以将一个或多个叶片236a、236b锁定在缩回位置，或者使保持器解锁以使其能够伸展。一些示例可以包括用于控制一个或更多个辅助信号的增压的阀(未示出)。

各种示例还可以包括可选的远程压力控制器。在一些示例中，远程压力控制器可联接到平衡活塞的一侧，泵输出与平衡活塞的相对侧流体连通。平衡活塞可以用来控制设备是否能够泵送。例如，如果将远程压力控制器设定一压力，则平衡活塞允许联接器排出压力上升，直到联接器排出压力高于该设定压力，从而移动平衡活塞以克服远程压力控制器的压力。当平衡活塞移动时，它使得联接器排出到排出口，例如槽。以这种方式，所传输的最大转矩可以通过远程压力控制信号远程控制。在一些示例中，除了主安全阀之外还使用远程压力控制器，该主安全阀允许油在联接器输入和联接器输出之间的转矩差超过预定阈值的任何情况下进行泵送。

在一些示例中，诸如图6c所示，端口248和通道250被构造为将液压流体流通到邻近(例如，之间)转子212和环214a和214b，并且类似地，排出端口252和通道254被构造成使作业液压流体流通离开转子212和环214a和214b。

如所讨论的，输入轴224可连接到转子212。在一些示例中，输入轴224在轴承和/或轴衬内旋转。在一些实施例中，输入轴224被构造成用于连接到诸如气动马达、电动马达或柴油机等的动力源。输出轴226在轴承内旋转。轴承的应用也可以选择性地用轴衬替代，反之亦然。

在一些实施例中，输出轴226可以连接到内壳体222。调节器216可以例如通过花键或者键或者允许调节器216平移运动的类似方法连接到内壳体222。关于输入轴224和输出轴226的布置、构造和操作的进一步细节可以在美国专利申请公开号2013/00067899中找到，其被共同转让并通过引用并入本文。

在一种操作模式中，液压装置210释放旋转轴上的叶片236a和236b，导致叶片236a和236b工作以泵送流体。然而，例如通过迫使流体作用到被校准为诸如高压的预定压力的安全阀而阻止流体从泵的腔室逸出。应该注意的是，因为发生很少泵送，所以与叶片泵相比，对部件磨损的关注更少。在各种示例中，输入轴224将能量转换成受输出轴226上的力阻止的液压力。该液压力是由被叶片236a(图6e中示出)、236b(图6f)捕获的流体产生的，当液压装置210可作为液压联接器操作时，所述叶片236a(图6e中示出)、236b(图6f)使流体作用在由环214a和214b接收的转子212上，从而引起输出轴226旋转。输出轴226可以使用已知的机械(例如离合器)或液压(例如设定为相对较低的压力的安全阀)方法来锁定，使得液压装置210可作为叶片泵操作，其中工作流体通过通道254并从排出口252排出。

图7a-7c示出了与参考图1-4c和6a-6e所描述的相似的液压装置310。实际上，液压装置310在结构和操作上可以与图1-4c中描述的液压装置10类似。液压装置310可以包括转子312(图7b和7c)、第一环314a、第二环314b、调节器316、壳体318、输入轴320(图7b和7c)以及输出轴322(图7a)。

图7a示出液压装置310作为液压联接器的操作，所述液压联接器包括所示的部件，所述部件包括转子312、第一环314a、第二环314b、调节器316、壳体318、输入轴320和输出轴322，这些部件被联接成如箭头a1和a2所示的那样一起旋转。

图7a以虚线示出调节器316和壳体318，以示出第一环314a和第二环314b。图7a的示例还示出液压装置310可以以关于图1-4c所描述的方式利用第一支承件324a、第二支承件324b(图7a中示出两个)和相对的螺旋引导件326a和326b，以便实现第一环314a和第二环314b随着调节器316的运动的相对旋转。

图7b示出了围绕第二环314b设置的调节器316(第一环314a未示出)。转子312设置在第二环314b内，并且叶片328b被致动以从转子312中的狭槽330朝向第二环314b的内表面伸展。图7c示出了联接到输入轴320的转子312以及叶片328a和328b，叶片328a和328b包括两对叶片对，其中一对叶片对对应于接收在转子312的槽324中的每个环314a和314b。

图8示出了另一个示例的液压装置410的一部分。液压装置410在结构和操作上类似于图1-4c的液压装置10。因此，液压装置410包括调节器412和环414a和414b。转子未在图8中示出，以便分别示出第一环414a和414b的内表面416a和416b。内表面416a和416b以参考图1-4c讨论的方式被构造。另外，调节器412包括内表面418。内表面418具有第一螺旋形花键420a和第二螺旋形花键420b。第一环414a具有带有螺旋形花键422a的外表面。第二环414b具有带有螺旋形花键422b的外表面。尽管参照花键进行描述，但是可以根据需要使用诸如螺纹的其它机械方法，以允许相对旋转调节的方式将环414a、414b联接到调节器412。

内表面418的第一部分具有第一螺旋形花键420a，并且内表面418的第二部分具有第二螺旋形花键420b。第二螺旋形花键420b在与第一螺旋形花键420a相反的螺旋方向上延伸。第一环414a的螺旋形花键422a被构造成对应于第一螺旋形花键420a并且与其配合。类似地，第二环414b的螺旋形花键422b被构造成对应于第二螺旋形花键420b并与其配合。以这种方式，当调节器412如箭头t所示相对于环414a，414b移动(例如线性平移)时，环414a和414b沿箭头r1和r2所示的相反方向旋转。

图9示出了车辆511上的系统510的高度示意性的图。如随后将讨论的，系统510可包括转矩源512、输入轴513、液压装置514、输出轴515、多个附件516、控制器518、变速器520和动力传动系522。多个附件516可以包括泵马达524、存储装置525和一个或更多个输出轴526。

液压装置514可以用于将液压流体泵送到包括泵马达524、存储装置524(例如蓄能器)和/或一个或更多个辅助系统(例如动力转向装置、铲斗液压系统等)的多个附件516。

应该注意，除了仅提供驱动性能、仅泵性能以及非泵/非驱动性能之外，本文所述的液压装置还提供可变流量性能以及可变驱动性能。这些性能以及多个附件516和其他系统510部件允许不同的系统操作模式。每个系统操作模式都可以使车辆根据需要执行各种任务，而几乎很少地不必要地浪费液压能量。例如，可变流量性能允许根据需要引导期望量的流量，避免了过多的流量。如所公开的，液压装置510和多个附件516可以在一个或多个系统操作模式下进行控制，所述系统操作模式包括在串联转矩放大轮驱动模式、串联稳态轮驱动模式、串联叶片泵送模式、再生能量储存模式、再生能量施加模式、以及串联轮驱动和叶片泵送模式中的一个或多个。这些模式和模式优点的进一步解释和细节可以在共同未决的美国专利申请no.62/104,975中找到，其公开内容通过引用并入本文。

图9的图示表示一种可能的构造(例如，液压装置514设置在变速器520之前并且输出轴515(包括轴526)联接到变速器520)，其它构造是可能的。转矩源512可以包括任何源，所述源包括但不限于发动机、飞轮、电动机等。转矩源512联接到用于液压装置514的输入轴513。转矩源512输出转矩/动力至液压装置514，液压装置514可选择性地经由输出轴515将转矩/动力传输至变速器520或另一动力传动系522系统。尽管在图9中未示出，液压装置514可通过控制信号、阀等智能地控制，以选择性地传输动力/转矩或利用动力/转矩将液压流体泵送到多个车辆附件516。控制器518(例如车辆ecu)可以被配置为与系统510和车辆的各种系统和部件进行通信，并且可操作地基于多个车辆运行参数(例如，减速度、加速度、车辆速度、操作包括液压动力系统的各种辅助系统的期望或需要，等)控制系统操作模式(先前所讨论的)。

如先前所讨论的，液压装置514可以各自构造成可作为液压联接器和叶片泵操作，并且可以被控制成以仅提供联接、提供联接和叶片泵送、仅提供可变泵送等的方式操作。因此，液压装置514联接到输入轴513和输出轴515。图9示出了液压装置514与多个附件516流体连通的一个示例。图9示出了多个附件516中的一个附件，泵马达524，其通过输出轴526联接到变速器520。根据另外的示例，多个附件516可以包括例如存储装置526，和/或一个或多个辅助系统(例如，用于冷却风扇驱动器的系统，倾斜式车箱，动力转向装置，压缩机系统，交流发电机系统，制动系统，灭火系统，液压设备相关系统等)。

根据图9的示例，液压装置514可以作为液压泵操作，因此作为车辆液压系统的一部分操作。可以利用阀、泄放阀、部件等的各种智能控制装置(电子的、压力补偿的、控制杆的和/或数字的)来控制进出多个附件516和液压装置514的液压流体的方向和量。目前的系统受益于精确的控制。例如，通过调整压力泄放设置影响的可编程转矩设置导致预定的失速点。这种可编程的失速点可以是固定的，也可以通过将安全阀设置与远程常规超驰安全阀相关联而远程设置。精确控制的另一个好处是可以通过改变安全阀设置来控制加速或减速，从而匹配所需的最大转矩。在这样的实施例中，可以减小起动和停止转矩以限制可能损坏机械的高峰值转矩水平。

在一个示例中，所述多个液压装置和/或所述多个附件中的至少一个的流体连通内部可涂覆有金刚石或类金刚石。根据另外的示例，流体连通内部包括多个液压装置中的每一个的滚柱支承件和/或变速器的齿圈的内表面。根据另外的示例，转子和两个或更多个环的一个或更多个流体连通部分可涂覆有金刚石或类金刚石。金刚石或类金刚石涂层可以包含在美国专利8,691,063b2中公开的涂层，其整个说明书在此通过引用并入本文。使用金刚石或类金刚石的涂层可以减少或防止与液压流体流体连通的钢外壳和其它钢部件的腐蚀。因此，金刚石或类似钻石的涂层可以允许使用环境友好的液压流体，例如乙二醇，否则该液压流体可能具有过腐蚀性。

具有所公开的系统的所公开的液压装置可以允许：1)转矩传递的范围、加速度、减速度具有更大的范围可变性，以及2)泵送到多个附件的液压流体具有更大的通用性。该系统的其它益处可以包括减小变速器520所经历的峰值瞬变力，降低液压噪音，更高的燃料效率，减少排放以及其它益处。

可以利用本文未参考附图详细讨论的其它示例。所公开的车辆系统适用于各种类型的车辆，例如土方工程设备(例如轮式装载机、小型装载机、反铲挖土机、自卸卡车、起重机、运输搅拌机等)，废物回收车辆，海上运输工具，工业设备(例如农业设备)，个人车辆，公共运输车辆和商用道路车辆(例如，重型卡车、半卡车等)。

尽管设备和伴随系统的具体构造在图1-9中示出并且在前面具体描述，但是落入权利要求范围内的其它设计是能被预期的。

示例1是一种液压装置，所述液压装置包括：两个或更多个环，所述两个或更多个环可旋转地安装在所述液压装置内并且彼此相邻地布置，并被构造成相对于彼此相对旋转；转子，所述转子被设置成在两个或更多个环内围绕轴线旋转，所述转子具有多个周向间隔的狭槽，该狭槽构造成在其中接收多个叶片，所述多个叶片被构造成可在缩回位置和伸展位置之间移动，其中所述多个叶片对邻近所述转子引入的液压流体产生作用；以及调节器，所述调节器被构造成直线地平移以将所述两个或更多个环相对于彼此可旋转地定位，以增加或减小邻近转子和两个或更多个环的液压流体的排量。

在示例2中，示例1的主题可选地包括：其中，两个或更多个环选择性地在完全对准的位置和完全未对准的位置之间相对于彼此旋转，在所述完全对准的位置中，两个或更多个环的内表面彼此同相从而使得内表面基本上对齐，在完全未对准的位置中，两个或更多个环的内表面彼此异相。

在示例3中，示例2的主题可选地包括：其中，两个或更多个环的位置在完全对准的位置和完全未对准的位置之间相对于彼此是可变的。

在示例4中，示例1-3中的任意一个或多个的主题可选地包括如下的调节器，该调节器包括构造成在其中接收两个或更多个环的套筒，该套筒具有其中具有一个或更多个凹槽的内表面，以及还包括：第一支承件，该第一支承件在两个或更多个环的外表面处联接到两个或更多个环中的一个并被接收在一个或更多个凹槽中的一个凹槽中。

在示例5中，示例4的主题可选地包括：其中，所述一个或更多个凹槽包括两个间隔开的凹槽，这两个间隔开的凹槽包括所述两个凹槽中的沿着第一方向螺旋地延伸的一个凹槽，和所述两个凹槽中的沿着相反的螺旋方向螺旋地延伸的所述两个凹槽中的另一个。

在示例6中，示例5的主题可选地包括第二支承件，该第二支承件在两个或更多个环中的另一个的外表面处联接到两个或更多个环中的另一个个，并且其中所述第一支承件接收在所述两个凹槽中的所述一个凹槽中，所述第二支承件接收在两个凹槽的所述另一个中。

在示例7中，示例6的主题可选地包括，其中，两个或更多个环中的所述一个可沿第一方向旋转，并且两个或更多个环中的另一个可沿与第一方向相反的第二方向旋转。

在示例8中，示例1-7中的任意一个或多个的主题可选地包括，还包括：输入轴，其被联接以旋转转子；输出轴；以及液压流体连通通道，所述液压流体连通通道包括输入通道和输出通道，所述输入通道被构造成将所述液压流体邻近所述转子引入，并且所述输出通道被构造成将液压流体传送远离所述转子；其中所述液压装置能作为用于泵送所述液压流体的叶片泵和用于将所述输入轴与所述输出轴联接的液压联接器来操作。

在示例9中，示例8的主题可选地包括，其中液压装置可同时作为叶片泵和液压联接器操作，其中多个叶片处于伸展位置并且两个或更多个环处于两个或更多个环的内表面彼此同相的完全对准的位置和两个或更多个环的内表面彼此异相的完全未对准的位置之间的中间位置。

在示例10中，示例1-9中的任意一个或多个的主题可选地包括，其中转子和两个或更多个环的一个或多个流体连通部分被涂覆金刚石或类金刚石。

在示例11中，示例1-10中的任意一个或多个的主题可选地包括，其中调节器包括内表面，所述内表面刻有花键并被构造成与两个或更多个环的对应的刻有花键的外表面配合。

在示例12中，示例11的主题可选地包括：其中内表面包括具有沿第一螺旋方向延伸的螺旋形花键的第一部分和具有沿第二螺旋方向延伸的螺旋性花键的第二部分，该螺旋形花键在第一螺旋方向上延伸，第二螺旋方向与所述第一螺旋方向大致相反，并且其中所述两个或更多个环中的第一环具有对应于所述第一部分的所述螺旋形花键的螺旋形花键外表面，和所述两个或更多个环中的第二环具有对应于所述第二部分的螺旋形花键的螺旋形花键外表面。

示例13是一种车辆系统，所述车辆系统包括：液压装置，该液压装置包括：可旋转地安装在液压装置内的一对环，所述环具有非圆形形状的内表面并且构造成相对于彼此相对旋转；转子，所述转子设置成在所述两个或更多个环中围绕轴线旋转并且联接到输入轴，所述转子具有多个周向间隔的狭槽，多个叶片，所述多个叶片定位成使得每个狭槽具有位于其中的叶片，所述多个叶片构造成可在缩回位置与伸展位置之间移动；以及调节器，所述调节器被构造成将所述环相对于彼此可旋转地定位，以增加或减小邻近所述转子和所述一对环设置的液压流体的排量，以及与液压装置连流体通的一个或更多个附件，并构造成当作为叶片泵操作时接收从液压装置泵送的液压流体。

在示例14中，示例13的主题可选地包括输入轴；输出轴；以及动力系，所述动力系联接到所述输出轴并且当作为液压联接器操作时接收来自所述液压装置的转矩。

在示例15中，示例14的主题可选地包括，其中，所述一个或更多个附件包括联接到所述至少一个输出轴的液压泵马达，所述液压泵马达包括与所述多个液压联接器流体连通的泵马达入口，该泵马达被构造成从一个或更多个所述液压联接器或所述一个或更多个附件中的另一个接收流体以驱动所述输出轴。

在示例16中，示例13-15中的任意一个或多个的主题可选地包括，还包括控制器，该控制器可操作用于基于多个车辆运行参数来控制系统操作模式。

示例17是一种液压装置，所述液压装置包括：一对环，所述一对环可旋转地安装在液压装置内并且彼此相邻地布置，并被构造成相对于彼此的相对旋转，这些环具有大致椭圆形的内表面；转子，所述转子被设置成在所述一对环内围绕轴线旋转，所述转子具有多个沿周向间隔开的狭槽；多个叶片，所述多个叶片定位成使得每个狭槽具有位于其中的叶片，所述多个叶片构造成能够在缩回位置和伸展位置之间移动，其中所述多个叶片对邻近所述转子引入的液压流体起作用；以及套筒，所述套筒被构造成将所述环接收在其中并被构造成相对于所述环平移，所述平移导致所述环相对于彼此的可旋转定位，从而增加或减小所述转子与所述环之间的所述液压流体的排量。

在示例18中，示例17的主题可选地包括：其中套筒具有内表面，沿内表面具有轨道，该轨道被构造成便于环相对于彼此地可旋转定位。

在示例19中，示例18的主题可选地包括第一支承件，所述第一支承件在所述一对环中的一个环的外表面处联接到所述一对环中的所述一个环并且被接收在所述轨道中的一个中；以及第二支承件，所述第二支承件在一对环中的另一个环的外表面处联接到所述一对环中的另一个环，并且其中，所述第一支承件被接收在所述一个轨道中，并且所述第二支承件接收在所述轨道中的另一个中。

在示例20中，示例17-19中的任意一个或多个的主题可选地包括，其中套筒具有内表面，该内表面包括具有在第一螺旋方向上延伸的螺旋形花键的第一部分以及具有沿第二螺旋方向延伸的螺旋形花键的第二部分，第二螺旋方向与所述第一螺旋方向大致相反，并且其中所述一对环中的第一环具有对应于所述第一部分的螺旋形花键的螺旋形花键外表面，所述一对环的第二环具有对应于所述第二部分的所述螺旋形花键的螺旋形花键外表面。

在示例21中，示例17-20中的任意一个或多个的主题可选地包括，其中，所述一对环中的第一环可以沿第一方向旋转，并且所述一对环中的第二环可以沿与第一方向相反的第二方向旋转。

在示例22中，示例17-21中的任意一个或多个的主题可选地包括，其中，所述一对环选择性地在完全对准的位置和完全未对准的位置之间相对于彼此选择，在完全对准的位置中，所述一对环的内表面彼此同相，使得内表面大致对齐，并且在一完全未对准的位置中，所述一对环的内表面彼此异相。

在示例23中，示例22的主题可选地包括：其中，所述一对环的位置在完全对准位置和完全未对准位置之间相对于彼此是可变的。

在示例24中，示例17-23中的任意一个或多个的主题可选地包括，还包括：输入轴，所述输入轴联接成使转子旋转；输出轴；以及液压流体连通通道，所述液压流体连通通道包括输入通道和输出通道，所述输入通道构造成将所述液压流体邻近所述转子引入，所述输出通道构造成将所述液压流体传送远离所述转子，其中所述液压装置可作为用于泵送所述液压流体的叶片泵和用于将所述输入轴与所述输出轴联接的液压联接器来操作。

在示例25中，示例24的主题可选地包括，其中，所述液压装置可以同时作为叶片泵和液压联接器操作，其中多个叶片处于伸展位置，并且所述一对环处于所述一对环的内表面彼此同相的完全对准位置和所述一对环的内表面彼此异相的完全未对准位置之间的中间位置。

在示例26中，示例17-25中的任意一个或多个的主题可选地包括，其中，所述转子和所述一对环的一个或更多个流体连通部分涂覆金刚石或类金刚石。

以上详细描述包括对形成详细描述的一部分的附图的参考。附图通过举例说明的方式示出了可以实施本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也被称为“示例”。这样的示例可以包括除了所示出或所描述的那些元件之外的元件。然而，本发明人还考虑了仅提供所示出或所描述的那些元件的示例。此外，本发明人还考虑了使用关于特定示例(或其一个或多个方面)或关于在此所示出或所描述的其它示例(或其一个或多个方面)所示出或描述的那些元件(或其一个或多个方面)的任何组合或置换(或其一个或多个方面)的示例。

如果本文与通过引用并入的任何文件之间的用法不一致，则以本文的用法为准。在本文中，如在专利文件中常见的那样，使用术语“一”或“一个”来包括一个或多于一个，而独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他例子或用法。在本文中，除非另有说明，术语“或”用于指非排他性的，这样“a或b”包括“a，而不是b”、“b，而不是a”以及“a和b”。在本文中，术语“包括”和“其中”被用作相应术语“包含”和“其中”的纯英语对应词。而且，在下面的权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，也就是说，包括除权利要求中这样的术语之后列出的元件之外的元件的系统、装置、物品、组合物、配方或过程仍然被认为落在该权利要求的范围内。此外，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作标记，并不旨在对其对象施加数字要求。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其个或多个方面)可以彼此组合使用。诸如本领域普通技术人员在查看以上描述时可以使用其它实施例。提供了摘要以符合美国专利法实施细则37c.f.r.的1.72(b)节的规定，使读者能够迅速确定本技术披露的本质。要提请理解的是，该摘要并不用来解释或限制权利要求的范围或含义。而且，在上面的具体实施方式中，可以将各种特征组合在一起以使得本公开内容更流畅。然而这不应该被解释为表示未要求保护的所公开的特征是任何要求所必不可少的。相反，发明主题可能在于少于特定公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求由此作为示例或实施例被并入到具体实施方式中，其中每个权利要求独立作为单独的实施例，并且预期这样的实施例可以以各种组合或置换的方式相互组合。本发明的范围应该参照所附权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。