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1、10申请公布号CN102057186A43申请公布日20110511CN102057186ACN102057186A21申请号200880129735722申请日20080703F16H37/0220060171申请人迪尔公司地址美国伊利诺伊州72发明人托马斯乔治沃尔亚伦大卫微克勒74专利代理机构北京纽乐康知识产权代理事务所11210代理人田磊54发明名称用于变速器的紧凑减速传动装置57摘要用于多速变速器12的紧凑的减速传动装置70，其中，减速传动输入轴78和输出轴88与所述变速器内的主轴横向间隔且平行。减速传动装置70利用与其中一个速度档位齿轮72一体的输入齿轮74并选择性连接轴24，其提供。
2、一输入给机械前轮驱动装置41。所述减速传动装置70是双速选择性接合变速器，其内部许多机构位于变速器内其他未被占用的空间内。85PCT申请进入国家阶段日2010120986PCT申请的申请数据PCT/US2008/0082782008070387PCT申请的公布数据WO2010/002371EN2010010751INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书4页附图4页CN102057193A1/3页21一种用于车辆变速器的减速传动装置，所述车辆变速器包括一从动档位齿轮和一主输出驱动轴，与所述主输出驱动轴共轴，所述档位齿轮选择性连接和脱离所述主输出驱动轴，所述减。
3、速传动装置包括一减速输入齿轮，其固定在所述档位齿轮上并与所述档位齿轮共轴；一减速从动齿轮，其与所述减速输入齿轮啮合并固定在一减速传动输入轴上，所述减速输入轴与所述主输出驱动轴平行并间隔开；一对相互啮合的齿轮，其分别固定在所述主输出驱动轴和与所述减速传动输入轴共轴的一第二输出轴上；和一装置，其在所述档位齿轮连接所述主输出驱动轴时选择性互连减速传动输入轴与所述第二输出轴。2如权利要求1所述的减速传动装置，其中，所述第二输出轴连接一用于机械前轮驱动的驱动。3如权利要求1所述的减速传动装置，其中，所述主输出轴包括一到所述变速器中的一差速器单元的驱动。4如权利要求1所述的减速传动装置，其中，所述减速传动。
4、具有多速功能。5如权利要求4所述的减速传动装置，其中，所述减速传动的多速功能是高速、中速和低速中的一种。6如权利要求1所述的减速传动装置，其中，所述减速传动输入轴被套在所述第二输出轴上。7如权利要求6所述的减速传动装置，其中，所述选择性互连装置位于所述第二输出轴和所述减速传动输入轴的端部。8如权利要求7所述的减速传动装置，其中，所述选择性互连装置通过所述第二输出轴和所述减速传动输入轴之间的一直接互连和通过一传动装置中的一种方式连接。9如权利要求8所述的减速传动装置，进一步包括一轴套，该轴套与所述第二输出轴花键联接并轴向可移动地进入和脱开所述第二输出轴与所述减速传动输入轴之间的直接相互接合，且该。
5、轴套花键联接到一齿轮减速装置。10如权利要求9所述的减速传动装置，其中，所述齿轮减速装置包括位于所述减速传动输入轴上的一第一齿轮和套入并枢接在所述减速传动输入轴上的一第二齿轮，以及一对与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合的具有一给定比率的齿轮。11如权利要求10所述的减速传动装置，其中，所述第二齿轮具有向内朝向花键，以及所述轴套具有向外朝向花键以提供相互接合。12如权利要求1所述的减速传动装置，进一步包括一位于所述主输出轴上的衬套，所述主输出轴枢接所述减速输入齿轮和所述档位齿轮。13如权利要求1所述的减速传动装置，其中，所述档位齿轮是多个档位齿轮中最低速度的。14一种车辆变速器，包括一主输入驱动轴。
6、；一主输出驱动轴；一档位齿轮，其位于所述主输出驱动轴之上并与该主输出驱动轴共轴，所述档位齿轮权利要求书CN102057186ACN102057193A2/3页3由所述主输入驱动轴驱动并选择性连接和脱离所述主输出驱动轴；一减速输入齿轮，其固定在所述档位齿轮上并与所述档位齿轮共轴；一减速从动齿轮，其与所述减速输入齿轮啮合并固定在一减速传动输入轴上，所述减速传动输入轴与所述主输出驱动轴平行并间隔开，所述减速从动齿轮固定至所述减速传动输入轴并与所述减速传动输入轴共轴；一对相互啮合的齿轮，其分别固定在所述主输出驱动轴和与惰轮轴共轴的一第二输出轴上；和一装置，其在所述档位齿轮脱离所述主输出驱动轴时选择性互。
7、连所述减速传动输入轴与所述第二输出轴。15如权利要求14所述的车辆变速器，进一步包括一机械前轮驱动，以及所述第二输出轴提供一输入给所述机械前轮驱动。16如权利要求14所述的车辆变速器，其中，所述变速器进一步包括一整体的差速器，以及所述主输出轴提供一输入给所述差速器。17如权利要求14所述的车辆变速器，其中，所述减速传动装置具有多个速度。18如权利要求17所述的车辆变速器，其中，所述减速传动的所述多个速度装置包括高速、中速和低速中的一种。19如权利要求14所述的车辆变速器，其中，所述惰轮轴套在所述第二输出轴上。20如权利要求19所述的车辆变速器，其中，所述选择性互连装置位于所述第二输出轴和所述惰。
8、轮轴的端部。21如权利要求20所述的车辆变速器，其中，所述选择性互连装置以直接连接和通过一齿轮减速装置中的一种方式连接所述第二输出轴与所述减速传动输入轴。22如权利要求21所述的车辆变速器，进一步包括一轴套，该轴套与所述第二输出轴花键联接并轴向可移动地进入一个位置以提供所述第二输出轴与所述减速传动输入轴之间的直接连接并且可移动地进入另一位置，在该另一位置所述第二输出轴与所述减速传动输入轴通过一减速齿轮连接。23如权利要求22所述的车辆变速器，具有一第一齿轮，该第一齿轮固定于所述减速传动输入轴并与所述减速传动输入轴共轴，以及一第二齿轮，该第二齿轮套入所述减速传动输入轴上并与所述减速传动输入轴枢接。
9、，以及与所述第一齿轮和一第二齿轮啮合的一齿轮组，所述齿轮组具有齿轮间的固定比率。24如权利要求23所述的车辆变速器，其中，所述套入的齿轮具有向内朝向花键，以及所述轴套具有向外朝向花键以来影响它们之间的接合。25一种作业机械，包括一发动机；一机械前轮驱动；一车辆变速器，其包括一主输入驱动轴；一主输出驱动轴；一档位齿轮，其位于所述主输出驱动轴之上并与该主输出驱动轴共轴，所述档位齿轮由所述主输入驱动轴驱动且选择性连接和脱离所述主输出驱动轴；权利要求书CN102057186ACN102057193A3/3页4一减速输入齿轮，其固定在所述档位齿轮上并与所述档位齿轮共轴；一减速从动齿轮，其与所述减速输入齿。
10、轮啮合并固定在一减速传动输入轴上，所述减速传动输入轴与所述主输出驱动轴平行并间隔开，所述减速从动齿轮固定在所述减速传动输入轴上并与所述减速传动输入轴共轴；一对相互啮合的齿轮，其分别固定在所述主输出驱动轴和与惰轮轴共轴的一第二输出轴上；和一装置，其在所述档位齿轮脱离连接所述主输出驱动轴时选择性互连所述减速传动输入轴与所述第二输出轴，以及其中所述第二输出轴提供一驱动输入给所述机械前轮驱动。权利要求书CN102057186ACN102057193A1/4页5用于变速器的紧凑减速传动装置技术领域0001本发明涉及作业机械领域，尤其涉及一种用于作业机械中使用的变速器。背景技术0002作业机械，例如农业拖。
11、拉机，可以利用原动力使其驱动，原动力可采用多种驱动形式，如后轮驱动、四轮驱动4WD、机械前轮驱动MFWD、环行履带驱动等。在拖拉机使用机械前轮驱动方式的情况下，前轮驱动是一个典型的非全时驱动方式，驾驶室内的电子开关被用来在后轮驱动与机械前轮驱动方式之间进行切换。0003含有这样变速器的作业机械依靠原动机提供动力，通常包含一个压缩点火或柴油发动机。虽然这种发动机运行超过一范围的发动机转速，但是可以确定其一定的操作条件，使其扭矩输出和燃料效率处于高水平。这种作业机械的变速器的目的是使地速匹配最佳发动机操作条件，以提供燃料效率和高效运行作。0004这种作业机械有一个条件，即车辆需要以大体低于车辆正常。
12、运行速度的速度沿地面前行。为了达到这个目的，可以在作业车辆的变速器中提供减速传动装置。这些减速传动装置可以是单速或多速装置。在现有技术的变速器中，减速传动装置已在速比齿轮之前或之后被合并或作为一个独立的范围。通常，这些设计增加变速器总长度约5075毫米。由于这样显著的长度增加，针对紧凑作业车辆装置，车辆外壳受到影响。0005因此，本领域需要一种用于作业车辆的变速器的紧凑的减速传动装置。发明内容0006第一种形式中，本发明包括一种用于车辆变速器的减速传动装置，该减速传动装置包括从动档位齿轮和与该档位齿轮共轴的主输出驱动轴，所述档位齿轮选择性连接和脱离主输出驱动轴。所述减速传动装置包括固定在档位齿。
13、轮上并与档位齿轮共轴的减速输入齿轮，以及与该减速输入齿轮啮合并固定在减速传动输入轴上且与主输出驱动轴平行并间隔开的减速从动齿轮。一对相互啮合的齿轮分别固定在主输出驱动轴和与减速传动输入轴共轴的第二输出轴上，一装置在档位齿轮脱离主输出驱动轴时选择性互连减速传动输入轴与所述第二输出轴。0007另一形式中，本发明是一种车辆变速器，包括主输入驱动轴；主输出驱动轴；位于主输出驱动轴之上且与该主输出驱动轴共轴的档位齿轮，所述档位齿轮由主输入驱动轴驱动并选择性连接和脱离该主输出驱动轴。固定在档位齿轮上并与档位齿轮共轴的减速输入齿轮。与减速输入齿轮啮合并固定在减速传动输入轴上且与主输出驱动轴平行并间隔开的减速。
14、从动齿轮。一对相互啮合的齿轮分别固定在主输出驱动轴和与减速传动输入轴共轴的第二输出轴上。一装置在档位齿轮脱离主输出驱动轴时选择性互连惰轮轴与第二输出轴。0008在又一形式中，本发明是一种作业机械，包括发动机、机械前轮驱动、以及车辆变速器，该车辆变速器包括主输入驱动轴、主输出驱动轴、位于主输出驱动轴之上且与该主输出驱动轴共轴的档位齿轮，所述档位齿轮由主输入驱动轴驱动且选择性连接和脱离该主输说明书CN102057186ACN102057193A2/4页6出驱动轴。固定在档位齿轮上并与档位齿轮共轴的减速输入齿轮。与减速输入齿轮啮合并固定在减速传动输入轴上且与主输出驱动轴平行并间隔开的减速从动齿轮。所。
15、述减速从动齿轮固定在减速传动输入轴上并与减速传动输入轴共轴。一对相互啮合的齿轮分别固定在主输出驱动轴和与惰轮轴共轴的第二输出轴上。一装置在档位齿轮脱离主输出驱动轴时选择性互连减速传动输入轴与第二输出轴。所述第二输出轴向机械前轮驱动提供驱动输入。附图说明0009图1是本发明实施例所述含有减速传动装置的作业机械和变速器的透视图；0010图2是图1中所示的变速器的侧剖视图；0011图3是图2中细节A放大视图；0012图4是沿图1中的线44的图1部分放大的详细视图；0013图5是用于图1所示装置的轴承设备的透视图。具体实施方式0014现在参照附图，尤其参照图1和图2，示出了农业拖拉机形式的作业机械10。
16、的一部分，特别是拖拉机的后部传动系。尽管显示为农业拖拉机，作业机械10可以是不同类型作业机械的形式，例如建筑拖拉机或林业机械。0015拖拉机10包括变速器12，变速器12与后部差速器14连接，后部差速器14又驱动一对后轴16。每一后轴16包括外侧轮毂18，相应的后驱动车轮未画出安装到该外侧轮毂18上。0016如图1所示的示意图，变速器12包括从动轴20、从动轴20与IC发动机22机械连接接收IC发动机的旋转输入功率。从动轴20通过与差速器驱动轴24相称的齿轮传动传递旋转功率，差速器驱动轴24又从后部差速齿轮组26延伸出并提供旋转输入功率给后部差速齿轮组26参照图2。0017从动轴20延伸穿过外。
17、壳28并由外壳28可旋转地支承，外壳28也装载并可旋转地支承许多其他的部件。也位于外壳28内并由外壳28支承的是惰轮装置30，惰轮装置30机械地互连在功率输入32和功率输出34之间。参照图2和图3，功率输入32包括输入轴36和由输入轴36支承的输入齿轮38。在所示的实施例中，输入轴36其实就是差速器驱动轴24，但能是提供输入功率给惰轮装置30的不同的可旋转驱动轴。输入轴36从与IC发动机22连接的从动轴20接收输入功率。0018所述术语功率输入32和功率输出34相对惰轮装置30使用。也就是说，功率输入32提供输入功率给惰轮装置30，功率输出34从惰轮装置30接收并提供功率输出。0019惰轮装置。
18、30图3和图4包括惰轮轴44、从动齿轮46和驱动齿轮48。从动齿轮46刚性地安装至惰轮轴44并在运行过程中随其旋转。驱动齿轮48具有内直径，当在一已安装位置时所述内直径花键配合惰轮轴44的外直径。驱动齿轮48紧靠惰轮轴44参见图3上的肩50以保持在一个轴向方向，并由卡环52保持在另一轴向方向用卡环52与驱动齿轮48之间的止推垫圈53。0020进出口盖54构成外壳28的一部分，其装配在外壳28上形成的人孔56内。进出口盖54还限定支撑轴承62的轴承支撑，轴承62又具有可旋转地支承惰轮轴44的外端的说明书CN102057186ACN102057193A3/4页7内圈。进出口盖54利用三个螺栓60紧。
19、固在外壳28上。0021功率输出34相似地包括输出轴40和由输出轴40支承的输出齿轮42。如图1所示，输出轴40延伸穿过外壳28并提供旋转输出功率给MFWD，在图1中以拖拉机10前轴上的参考字符41表示。输出齿轮42与输出轴40联轴，因此，当MFWD通过驾驶室内的开关启动而接合时，输出齿轮42主动跟随输出轴40旋转。0022更为具体的说，离合器装置62通常包括输出齿轮42、挂档轴套64、环形活塞66和弹簧68图3。输出齿轮42通过离合器装置62选择性连接输出轴，以提供功率输出给MFWD。0023由上所述，作业机械10的变速器12具有标准速度档位齿轮，档位齿轮的一部分在图2和图3的输入轴24上有。
20、显示。所述的齿轮设置在轴24上并与输入轴22上的齿轮相互啮合，用以下方式，当发动机22维持在最佳占空度条件时，作业机械10可以达到多个速度范围。对于这样的变速器，它还可以具有减速传动装置，以图2、3和4中参照字符70表示。图中所述减速传动装置70具有一来自套在轴24上的速度档位齿轮72的输入。速度档位齿轮72可以是多个速度档位齿轮中的一个，但如此处所示，是A档位齿轮，其在变速器被接合时旋转。齿轮72通过图2和图3中所示的离合器装置73连接或脱离轴24。0024如图4所示，速度档位齿轮72与减速输入齿轮74构成一个整体，减速输入齿轮74固定在速度档位齿轮72上并与其共轴。减速输入齿轮74与固定在。
21、齿轮76上的对应齿轮76啮合，齿轮76固定到管状减速传动输入轴78上并与之一起旋转，管状减速传动输入轴78平行间隔于轴24的轴线。如此处所示，减速传动输入轴78通过安装在外壳28上的轴承装置80枢接在一端，并通过也安装在外壳28上的轴承装置82枢接在另一端。减速传动输入轴78延伸到具有向外花键部分86的端部84。减速传动输出轴88与管状惰轮轴减速传动输入轴78共轴并套入其内，如图4所示，减速传动输出轴88通过轴44被支撑在左端，轴44通过使用轴承装置90枢接在外壳28中。减速传动输出轴88的左端是相配地花键联接轴44于92，因此所述的轴共轴并一起旋转。0025轴88的右端具有向外朝向的花键部分。
22、94，花键部分94终止于安装在支架100上的轴承装置98的肩96，支架100相匹配地固定在外壳28上。轴向可移置的套筒102被接纳在花键部分94上并具有向内指引的花键部分104，所以套筒102随轴88旋转，但沿轴88轴向可移置。套筒102具有槽106，槽106接纳相称机构的叉108以在多个位置之间移动套筒102。在图4所示的位置，套筒102处于中间位置，其中，减速传动输入轴78的向外朝向花键部分86没有啮合套筒102的向内朝向花键部分104，这样，减速传动装置不运行。如果叉108被操纵以移动套管102至图4所示的左端，花键86与花键104相互接合以提供减速传动输入轴78与减速传动输出轴88的直。
23、接连接。0026减速传动装置70可以是单速，其中套管102接合或脱开减速传动输入轴78与减速传动输出轴88的连接。然而，如此处所示，减速传动装置70具有使用不同速度比的第二速度。为了达到这个目的，齿轮110套入减速传动输入轴78并相对减速传动输入轴78枢转。齿轮110设有环形扩展部分112，该环形延伸部分112终止于向内朝向花键部分114，向内朝向花键部分114的大小适合与套管102上的向外朝向花键部分108相互接合。齿轮110与齿轮组116啮合，齿轮组116通过轴承装置118和120枢接。齿轮组116具有与齿轮110啮合的第一齿轮112和与齿轮126啮合的第二齿轮124，齿轮126与减速传动。
24、输入轴78说明书CN102057186ACN102057193A4/4页8构成一个整体。0027因此，套管102从图4所示位置到右端的移动接合花键部分108和花键部分104来提供齿轮110和输出轴88的连接，以提供一低速减速传动。齿轮110与具有齿轮124的齿轮组116啮合，齿轮124与减速传动输入轴78上的齿轮126啮合。在该位置，功率流从减速传动输入轴78通过与齿轮124啮合的齿轮126。齿轮122与齿轮110啮合，齿轮110通过花键部分108和花键部分114连接到减速传动输出轴88。这样就可以给减速传动输出提供第二速度。0028减速传动输出轴连接到轴44，轴44又通过齿轮组38和齿轮组4。
25、6连接到轴24。如上述说明，轴24的输出通向变速器12的差速器装置，但是，另外，是通向齿轮组的输入，该齿轮组提供功率给MFWD装置41。0029对于图4所示的中间位置，A档位齿轮72的转动和整个减速输入齿轮74引起减速传动输入轴78旋转。然而，由于套管102既不直接接合在减速传动输入轴78与减速传动输出轴88之间，也不使花键部分108和114接合到齿轮110，所以没有移动传递到减速传动输出轴88。轴44和MFWD的连接以通常方式控制，在车辆前部接合或脱离MFWD驱动。0030减速传动装置70的启动首先通过移动离合器装置73发动，以使齿轮72从轴24脱离。然后套管102从图4所示位置轴向移动到左。
26、端达到高速传动齿轮比率，以使套管102直接连接减速传动输入轴78和减速传动输出轴88。该种转动通过齿轮组38和齿轮组46传递到差速器驱动轴24，以提供减速传动装置。值得注意的是，在这种状态下，A档位齿轮72以及从而减速输入齿轮74均相对于差速器驱动轴24旋转。为了更好的调节这些齿轮上的径向载荷，套管轴承128套入差速器输入轴24上，如图5所示。因此，功率流从接合A档位齿轮72的齿轮穿过减速输入齿轮76、减速传动输入轴78并直接到减速传动输出轴88到轴44，轴44又通过相互啮合的齿轮46和齿轮38驱动差速器输入轴24。不管变速器12是否处于减速传动模式，离合器装置62选择性用于接合或脱离MFWD。
27、41。0031如果需要利用减速传动装置70的第二速度，套管102从图4所示位置被移置到右端，以使花键部分108和花键部分114被接合。在该位置，功率流从A档位齿轮72穿过减速输入齿轮74穿过齿轮76到减速传动输入轴78。从这里穿过啮合的齿轮126和124以及穿过齿轮122传递到齿轮110，然后齿轮110连接到减速传动输出轴88。因此，可以看出第二减速传动输入速度是可获得的。0032这种装置的益处是，减速传动输入和输出轴相互间隔但平行于变速器的主传动轴。这样能够使任何附加的空间在侧面而不是轴向以提供紧凑的变速器。既然所述变速器包括MFWD，该驱动的输入轴被用来调节输入和输出减速传动轴。另外，套管102和相关的互连被放置在变速器12内差速器装置26下面未被占用的空间里。在图2中具体显示。这种装置允许高紧凑变速器具有最小轴长和基本上更大的变速器的全部功能。0033已经说明了优选的实施例，显然，在不偏离如所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下可以进行各种变型。说明书CN102057186ACN102057193A1/4页9图1说明书附图CN102057186ACN102057193A2/4页10图2说明书附图CN102057186ACN102057193A3/4页11图3说明书附图CN102057186ACN102057193A4/4页12图4图5说明书附图CN102057186A。