專利名稱：順序式齒輪箱的制作方法
順序式齒輪箱描述本發(fā)明涉及變速齒輪箱(speed gearbox)，且更具體地涉及適于安裝在小的工作機(jī)器上的順序式齒輪箱(sequential gearbox)。使用這種類型齒輪箱的最典型的領(lǐng)域是園藝和園林機(jī)器領(lǐng)域，例如割草機(jī)、旋轉(zhuǎn)式翻土機(jī)或手扶拖拉機(jī)。然而，這種類型的齒輪箱還可在相鄰領(lǐng)域中有效使用，例如在微型傾卸車(mini-dumper)、小渦輪除雪機(jī)(small turbine snow blower)或類似物上。為了更簡化，下面的描述純粹以示例方式具體指旋轉(zhuǎn)式翻土機(jī)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將不會有任何困難來將其范圍延伸到其可被使用到的其他機(jī)
ο齒輪箱本身是廣泛已知的機(jī)械系統(tǒng)。在其最基本的特征中，齒輪箱包括輸入軸和輸出軸，輸入軸連接到發(fā)動機(jī)，輸出軸連接到必須被驅(qū)動的、在下面稱之為使用者器械的機(jī)械設(shè)備，例如驅(qū)動輪、割草機(jī)刀、開墾地面的鋤刀、除雪的渦輪機(jī)等。以本身已知的方式，齒輪箱還包括控制裝置，該控制裝置在多個位置之間可運(yùn)動， 并允許操作者選擇輸入軸和輸出軸之間的不同傳動比。換句話說，對于控制裝置的每個有效位置(active position)，在由發(fā)動機(jī)給予輸入軸的角速度ωω和由齒輪箱給予輸出軸的角速度ω1Α之間存在相應(yīng)的比。顯然地，由發(fā)動機(jī)給予輸入軸的轉(zhuǎn)矩Cm和由齒輪箱給予輸出軸的轉(zhuǎn)矩Cia將與各自的速度所限定的比成反比。實際上，除了由于摩擦造成的任何不可避免的損耗外，輸入功率必定與輸出功率是相同的，為了本文檔的目的，可忽略所述損耗?？刂蒲b置可有利地具有一個或多個非活動位置(inactive position)，在該位置處，輸入軸與輸出軸機(jī)械地拆分開。因此在被稱為空檔位置(neutral position)或空轉(zhuǎn)位置的這些位置中，速度與轉(zhuǎn)矩都不傳動到輸出軸。還已知的是其中控制裝置可從一個位置運(yùn)動到與該位置緊緊相鄰的另一位置的順序式類型的齒輪箱。換句話說，在順序式齒輪箱中，控制裝置不能任意地從任何一個位置運(yùn)動到任何其他位置。通常安裝在小的工作機(jī)器上的這些齒輪箱，雖然被廣泛使用，但并非沒有缺陷。已知類型的齒輪箱常常有點龐大，特別是對于具有其將被用于的機(jī)器的典型特征的整個尺寸而言。此外，已知類型的齒輪箱被設(shè)計成使得需要周期性地補(bǔ)充油和/或更換油。對于不常具有適當(dāng)設(shè)施和/或技術(shù)來正確進(jìn)行這些操作的非專業(yè)用戶以及對于必須經(jīng)受不期望的機(jī)器停工期的專業(yè)用戶來說，這些日常維修操作是特別不方便的。最后，已知類型的齒輪箱中的每個齒輪箱以完全自主地方式被設(shè)計，而未進(jìn)行任何嘗試來開發(fā)與整體系列齒輪箱(entire family of gearboxes)的設(shè)計相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點， 所述優(yōu)點通常在制造、裝配和物流階段(logistic stage)期間產(chǎn)生。換句話說，如果我們純粹以示例方式考慮2級變速齒輪箱和3級變速齒輪箱，兩者均由相同制造者以相同目錄來提供，則2級變速齒輪箱與3級變速齒輪箱毫無共同之處。這明顯意味著，制造者必須維持完全分離的兩條生產(chǎn)線并必須管理用于供應(yīng)備用零件的兩條分離的物流線(logistic line)。此外，可在其上安裝齒輪箱的機(jī)器只要具有帶有分別的固定裝置的兩個不同安裝座，該機(jī)器的制造者就可能提出兩種不同的型式。
因此，本發(fā)明的目的是至少部分地克服上面關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)所提及的缺點。特別地，本發(fā)明的目的是提供緊湊且有效率的順序式齒輪箱。本發(fā)明的另一目的是提供在齒輪箱工作期限的過程期間不需要日常維修操作的順序式齒輪箱。本發(fā)明的另一目的是提供順序式齒輪箱系列，其中部件、生產(chǎn)步驟和備用零件盡可能地被共享。通過根據(jù)權(quán)利要求1的順序式齒輪箱來實現(xiàn)上述目標(biāo)和目的。本發(fā)明的典型特征和另外的優(yōu)點將通過下面提供的對通過參考附圖以非限制性示例的方式提供的實施方式的多個實例的描述而顯露出來，在附圖中-圖la、lb和Ic示意性示出根據(jù)本發(fā)明的形成單系列的部分的順序式齒輪箱的三個不同實施方式的側(cè)視圖；-圖2示出根據(jù)本發(fā)明的順序式齒輪箱的一個實施方式的側(cè)視圖；-圖3示出根據(jù)本發(fā)明的順序式齒輪箱的另一實施方式的側(cè)視圖；-圖4示出根據(jù)圖2的順序式齒輪箱的平面圖；-圖5示出根據(jù)圖3的順序式齒輪箱的平面圖；-圖6示出根據(jù)圖2的順序式齒輪箱的透視圖；-圖7示出根據(jù)圖3的順序式齒輪箱的透視圖；-圖8示出根據(jù)本發(fā)明的順序式齒輪箱的分解的透視圖，其中為了更清楚，某些部件被去除；-圖9示出根據(jù)本發(fā)明的順序式齒輪箱的局部橫截面圖；-

圖10示意性示出根據(jù)本發(fā)明的順序式齒輪箱的控制裝置；-圖11示意性示出沿圖12的線XI-XI的橫截面圖；以及-圖12示意性示出沿圖10的線XII-XII的橫截面的部分的視圖。參考附圖，20以其整體表示根據(jù)本發(fā)明的順序式齒輪箱。順序式齒輪箱20包括-外罩30，其包括殼體31和蓋子32；-第一軸41，其圍繞軸線&可旋轉(zhuǎn)并從外罩30突出；-第二軸42，其圍繞平行于軸線&的軸線可旋轉(zhuǎn)，該第二軸從外罩30突出；以及-至少一個副軸43，其圍繞平行于軸線&和軸線的軸線\可旋轉(zhuǎn)，該至少一個副軸43可完全地容納在外罩30內(nèi)。一個或多個齒輪44用鍵固定到軸41、42和43中的每個上。第一軸和第二軸中的一個41或42被設(shè)計成機(jī)械地連接到齒輪箱20上游的發(fā)動機(jī)，而另一軸42或41被設(shè)計成機(jī)械地連接到齒輪箱20下游的用戶器械。第一軸41和第二軸42可通過齒輪44和至少一個副軸43以多種傳動配置而機(jī)械地連接到一起，其中傳動配置中的每種傳動配置限定第一軸41和第二軸42之間的不同的傳動比。順序式齒輪箱20還包括控制裝置50，控制裝置50在多個順次的工作位置之間可運(yùn)動，其中控制裝置的工作位置中的每個工作位置限定第一軸41和第二軸42之間的傳動的不同配置?？刂蒲b置繼而包括-控制軸51，其從外罩30突出，并圍繞關(guān)于軸線^C1和軸線\偏離并與軸線\和軸線\垂直的軸線X?？尚D(zhuǎn)，控制軸51能夠呈現(xiàn)與控制裝置50的工作位置相應(yīng)的多個相繼的角位置；-叉狀構(gòu)件52，其插在控制軸51中，以便從軸線X。徑向地突出并被約束在相對于軸線X。的周向方向中；以及-滑輪M，其安裝在第一軸41上，以便被約束在相對于軸線X1的周向和徑向的方向中，且以便能夠沿軸線&在軸向方向上滑動，從而呈現(xiàn)多個工作位置，滑輪M包括一組齒540和凹槽541。根據(jù)本發(fā)明，叉狀構(gòu)件51與滑輪M的凹槽541接合，使得在控制軸51的每個角位置中，存在滑輪M沿第一軸51的相應(yīng)的不同位置。此外，齒輪箱20包括至少一個提升式球(poppet ball) 53，提升式球53安裝成使得倚著控制軸51被徑向地推動，并適于相繼地接合在多個徑向凹部35的內(nèi)部，該徑向凹部 35在控制軸51中形成并相互周向地間隔開。提升式球53與凹部35中的每個凹部的配合限定了控制軸51的穩(wěn)定的平衡位置。此處應(yīng)注意，關(guān)于通用軸線X，術(shù)語“軸向”理解為意指平行于軸線X的任何直線的方向；術(shù)語“徑向”理解為意指使其原點在軸線X上并與軸線X垂直的任何半直線的方向； 術(shù)語“周向”理解為意指中心在軸線X上并被包含在與軸線X垂直的平面內(nèi)的圓周的方向。 由于齒輪箱20的特殊結(jié)構(gòu)，在此處和下面的描述中通常參考一條或相互不同的多條軸線， 例如X” X2、Xc等。因此，在每種情況下，概念“徑向”、“軸向”和“周向”僅參考這些軸線中的一個軸線來使用。未明確指明的地方，但讀者應(yīng)參考最接近的上下文，以便正確確定這些表述所指的軸線。參考上文已得出事實軸線X。相對于軸線& (或)y偏離并垂直。嚴(yán)格來講，從幾何學(xué)角度考慮，這種限定不是完全正確的。然而，其用于以合成并直觀的方式表明平行于軸線X1 (或X)并穿過X。的直線垂直于X。。如上文提及的，齒輪箱20包括以本身已知的方式在多個彼此順次的工作位置之間可運(yùn)動的控制裝置50。換句話說，控制裝置50僅在單個方向中可運(yùn)動，并且從每個位置僅可位移到緊緊相鄰的工作位置中。在這種意義上，順序式齒輪箱20不同于所謂的“H-型” 齒輪箱，在“H-型”齒輪箱中，控制裝置理論上可從每個位置運(yùn)動到其他工作位置的任一個位置中。根據(jù)附圖示出的實施方式，控制軸51在殼體31和蓋子32之間的接合處從外罩30突出。以本身已知的方式，控制裝置50的工作位置中的每個工作位置限定第一軸41和第二軸42之間的傳動的不同配置。在本文檔中，可由根據(jù)本發(fā)明的單個齒輪箱20限定的傳動配置來形成組I (setl)。具體地，齒輪箱20的部件可布置成使滑輪M可從其工作位置中的一個位置移動到另一位置，使第一軸41和第二軸42之間的運(yùn)動連接開始或終止。在此處和下文中，對于控制裝置50和對于其部件(軸51、叉狀構(gòu)件52、滑輪M等) 所考慮的工作位置僅是由至少一個提升式球53和徑向座35之間的配合引起的被定義為穩(wěn)定的平衡位置的工作位置。顯然地，在從平衡位置過渡到其他位置的期間，控制裝置50和其部件呈現(xiàn)無窮個其他的中間位置。然而，由于其他中間位置不是穩(wěn)定的平衡位置且與齒輪箱20的任何特定的傳動配置不相應(yīng)，所以本文不考慮其他的中間位置。
本發(fā)明還涉及齒輪箱類型20的系列F，齒輪箱類型20中的每個是根據(jù)上文描述的齒輪箱類型。在根據(jù)本發(fā)明的系列F中，齒輪箱類型20中的每個齒輪箱類型允許限定第一軸41和第二軸42之間的傳動配置的不同組I，傳動配置中的每個傳動配置限定不同的傳動比。此外，在系列F中，所有齒輪箱20包括相同的殼體31。根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式，形成相同系列F的部分的單個齒輪箱類型20在傳動配置的組I和/或不同的蓋子32方面相互不同。一般來說，越大的齒輪比將需要在外罩30 內(nèi)部的越多的齒輪44，且因此需要越大尺寸的蓋子32。這可通過相互比較示意性圖la、lb 和Ic以及圖2和圖3以及圖6和圖7在具體情況下來理解。仍參考圖1示出的示意性實例，圖Ia示出根據(jù)本發(fā)明的齒輪箱20，齒輪箱20的控制裝置50可呈現(xiàn)由IR (反向(reverse))、N (空檔)和IA (向前(forward))表示的三個工作位置。根據(jù)該實例，控制裝置50的位置1R(反向)與被限定為負(fù)傳動比的傳動配置相應(yīng)，即在該位置，第一軸41和第二軸42在彼此相反的方向上旋轉(zhuǎn)?？刂蒲b置50的位置 IA(向前)與被限定為正傳動比的傳動裝置相應(yīng)，即在該位置，第一軸41和第二軸42在同一方向上旋轉(zhuǎn)。最后，控制裝置50的位置N (空檔)表示空轉(zhuǎn)狀態(tài)，即與開式傳動配置(open transmission configuration)才畫應(yīng)，在i亥位置，兩個$由各自獨立地旋轉(zhuǎn)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可易于理解的，與工作位置IA和IR相應(yīng)的兩種傳動配置，除了限定兩個軸的旋轉(zhuǎn)方向外，還限定實際的傳動比ωω/ω1Α。換句話說，當(dāng)例如控制裝置在位置IA時，發(fā)動機(jī)給予第一軸41的角速度ωω產(chǎn)生通過在齒輪箱20中所選的具體傳動配置給予第二軸42的相應(yīng)的角速度ω 1Α。顯然地，發(fā)動機(jī)給予第一軸41的轉(zhuǎn)矩Cm產(chǎn)生被給予齒輪箱20的軸42的相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩C1A。比ωω/ω1Α的數(shù)值(等于比C1A/Cm)在設(shè)計階段期間被限定成使得滿足所設(shè)想的齒輪箱20的特定應(yīng)用的要求。例如，在齒輪箱20用于安裝在旋轉(zhuǎn)式翻土機(jī)上的情況下，比ωω/ω1Α優(yōu)選地被限定成，使得當(dāng)尖齒必須在工作方向(向前) 以其操作速度旋轉(zhuǎn)時，被直接連接到發(fā)動機(jī)的軸的典型角速度ωω(無任何中間減速齒輪傳動，在對于旋轉(zhuǎn)式翻土機(jī)相當(dāng)普遍的配置中)產(chǎn)生被直接連接到尖齒的軸的相應(yīng)的典型角速度ω1Α(無任何中間減速齒輪傳動，在旋轉(zhuǎn)式翻土機(jī)中相當(dāng)普遍的配置中)。圖Ib示出了根據(jù)本發(fā)明的齒輪箱20，其中控制裝置50可呈現(xiàn)由IR(反向)、Ν(空檔)、1Α(緩慢向前)、Ν(空檔)和2Α(快速向前)表示的五個工作位置。根據(jù)該實例，控制裝置50的位置1R(反向)與被限定為負(fù)傳動比的傳動配置相應(yīng)，即在該位置，第一軸41和第二軸42在彼此相反的方向上旋轉(zhuǎn)。控制裝置50的工作位置IA(緩慢向前)和2A(快速向前)與被限定為正傳動比的傳動配置相應(yīng)，即在這些位置，第一軸41和第二軸42在同一方向上旋轉(zhuǎn)。在特定情況下，IA(緩慢向前)限定慢的比，而2A(快速向前)限定快的比，即在該情況下，《/ ^大于ωω/ω2Α。最后，控制裝置50的兩個工作位置N(空檔)表示空轉(zhuǎn)狀態(tài)，即它們都與開式傳動配置相應(yīng)，在這些位置，兩個軸各自獨立地旋轉(zhuǎn)。圖Ib中的齒輪箱因此允許選擇其中軸41和軸42在同一方向上旋轉(zhuǎn)的兩種不同的傳動配置。對于第一配置，在齒輪箱的輸出部可以獲得鑒于低的角速度ω1Α而相對高的轉(zhuǎn)矩Cia，而對于第二配置，可以獲得鑒于低的轉(zhuǎn)矩C2a而相對高的角速度ω2Α。圖Ic示出了根據(jù)本發(fā)明的齒輪箱20，其中控制裝置50呈現(xiàn)由2R(快速反向)、 N(空檔)、1R(緩慢反向)、1A(緩慢向前)、N(空檔)和2A(快速向前)表示的七個工作位置。根據(jù)該實例，控制裝置50的工作位置IR和2R與被限定為負(fù)傳動比的傳動配置相應(yīng)，即在這些位置，第一軸41和第二軸42在彼此相反的方向上旋轉(zhuǎn)。在特定情況下，IR限定慢的比，而2R限定快的比?？刂蒲b置50的工作位置IA和2A與被限定為正傳動比的傳動配置相應(yīng)，即在這些位置，第一軸41和第二軸42在同一方向上旋轉(zhuǎn)。在特定情況下，IA限定慢的比，而2A限定快的比。最后，控制裝置50的三個工作位置N表示空轉(zhuǎn)狀態(tài)，即它們與開式傳動配置相應(yīng)，在這些位置，兩個軸各自獨立地旋轉(zhuǎn)。在所示的實例中，有效工作位置(1A、2A、1R和2R)，即限定第一軸41和第二軸42 之間的實際傳動配置的工作位置，被空檔工作位置(N)分離開。這種方案是特別有利的，特別適合于用于小的工作機(jī)器的齒輪箱20。這種方案實際上阻止了當(dāng)從一個傳動比突然轉(zhuǎn)到另一傳動比時可對傳動部件造成損害的可能性。根據(jù)未示出的其他實施方式，不同的選擇是可替代地獲得的例如，在較慢的正比 IA和較慢的負(fù)比IR之間可以僅具有一個空檔位置N。在該配置中，根據(jù)本發(fā)明的齒輪箱20 可限定更多數(shù)目的有效工作位置。圖10以示意的形式地示出了控制裝置50及其在外罩30內(nèi)部的機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括控制軸51、叉狀構(gòu)件52和沿第一軸51的滑輪M。如從圖中可看見的，叉狀構(gòu)件52和滑輪M的凹槽541之間的接合限定工作角α，在工作角α內(nèi)，運(yùn)動學(xué)特性允許控制裝置50 的正確操作。具體地，在工作角α內(nèi)，控制軸51的旋轉(zhuǎn)和叉狀構(gòu)件52的旋轉(zhuǎn)引起滑輪M 的相應(yīng)的顯著位移。另一方面，在工作角α外，控制軸51的旋轉(zhuǎn)和叉狀構(gòu)件52的旋轉(zhuǎn)引起滑輪M的越來越小的位移。此外，在工作角α外，叉狀構(gòu)件52和凹槽541之間配合。因此，軸51的有用的角運(yùn)動被限制于工作角α，控制裝置50的所有工作位置必定位于工作角 α內(nèi)。如上面已提及的，根據(jù)本發(fā)明的齒輪箱20包括至少一個提升式球53，提升式球53 被安裝成使得倚著控制軸51被徑向地推動，并能夠相繼地接合在多個徑向凹部35的內(nèi)部， 該徑向凹部35在控制軸51中形成并相互周向地間隔開。提升式球53與凹部35中的每個凹部的配合限定了控制軸51的穩(wěn)定的平衡位置。以本身已知的方式，至少一個提升式球53 優(yōu)選地安裝在彈簧上，例如圓柱形螺旋彈簧上，使得在徑向方向上倚著控制軸51被恒定地推動。在圖11的橫截面中可清楚看見這些技術(shù)特征。如可注意到的，徑向凹部35具有其自身的周向尺寸且還必須相互間隔開，使得提升式球53的推力對于控制軸51限定了兩個相鄰凹部之間的中立的(indifferent)平衡狀態(tài)。由于這些原因，控制裝置50的工作角α可包含控制軸51的有限數(shù)目的穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。在根據(jù)圖11的圖中，這些工作位置為三個。顯然地，在一些情況下，這種限制是過多的。在上面參考圖1已描述的齒輪箱20 的實施方式的實例中，僅圖Ia示出的更簡單的類型可以被制成具有單個的提升式球53，而分別需要控制裝置50的五個和七個工作位置的更復(fù)雜的類型，將需要過大的工作角(如以上所述的，其通過控制裝置50的自身機(jī)構(gòu)不可能被實現(xiàn))或?qū)⑿枰浅Ｐ『?或非常緊密地靠近的徑向凹部35，以便能夠確保適當(dāng)?shù)牟僮?。本發(fā)明的典型特征是使得可以獲得這樣的齒輪箱20，該齒輪箱20具有的控制裝置50的工作位置的數(shù)目遠(yuǎn)大于在工作角α內(nèi)包含的數(shù)目。如可根據(jù)圖12的圖看見的，如需要，根據(jù)本發(fā)明的齒輪箱20允許使用兩個或更多個提升式球53，每個提升式球53在徑向凹部35的相關(guān)聯(lián)的群列(series) 350上操作。徑向凹部35的多種群列350沿軸線X。彼此軸向地間隔開，且因此允許控制軸51的穩(wěn)定的平衡位置的數(shù)目的全部限定值遠(yuǎn)大于在工作角α內(nèi)包含的數(shù)目。在第一近似值中，可以考慮總穩(wěn)定平衡位置的數(shù)目等于在工作角 α內(nèi)包含的穩(wěn)定平衡位置的數(shù)目乘以提升式球53的數(shù)目。因此，控制軸51的工作位置如以上所述的比徑向凹部35的單個群列350所允許的最小間隔更緊密地靠近。在根據(jù)圖8示出的齒輪箱20的實施方式中，可看見與三個提升式球53的數(shù)目一樣多的座。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可易于理解的，由于能夠增加控制裝置50的工作位置的上述典型特征，所以可以獲得不同類型的齒輪箱，不同類型的齒輪箱整體地形成相同系列F的部分。具體地，根據(jù)附圖示出的實施方式，根據(jù)本發(fā)明的相同系列F的多種齒輪箱共同地具有殼體31，且可能地具有控制裝置50的所有部件，例如控制軸51、叉狀構(gòu)件52、滑輪M和提升式球53。系列F中的多種齒輪箱的內(nèi)部部件必須不同，以便能夠在它們中的每個中獲得不同數(shù)目的傳動配置。顯然地，具有更多齒輪比的齒輪箱包括用鍵固定在軸41、41和/ 或43上的更多數(shù)目的內(nèi)部齒輪44。由于蓋子32的不同形式，因而在每種情況下，更多數(shù)目的所述齒輪可以被封裝。此外，根據(jù)一些實施方式，在根據(jù)本發(fā)明的齒輪箱20中-外罩30的殼體31和蓋子32之間的閉合是緊密密封的；-第一軸41、第二軸42和控制軸51包括在其從外罩30顯露出的部位處的油密封件；以及-殼體31能夠同時容納軸41、42、43、大齒輪44和控制裝置50的部分，依賴于設(shè)計的潤滑油量必須用于齒輪箱20的整個工作期限。此外，根據(jù)某些實施方式，齒輪箱20的大多數(shù)部件被容納在殼體31內(nèi)。這允許將齒輪箱幾乎全部安裝在殼體31內(nèi)部，用潤滑油填充殼體31并通過蓋子32以密封方式閉合外罩30。以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的齒輪箱20可持續(xù)其整個工作期限而不需要任何日常維修。對于在生產(chǎn)期間以密封的方式閉合外罩30和對于在其整個工作期將其保持閉合的上述可能性形成了與已知類型齒輪箱相比的另外的優(yōu)點。對于相同的性能特征，根據(jù)本發(fā)明的順序式齒輪箱20實際上可以以任何空間方位來安裝。這通常允許，關(guān)于小的工作機(jī)器，根據(jù)本發(fā)明的齒輪箱20與垂直軸發(fā)動機(jī)結(jié)合以及同樣地與水平軸發(fā)動機(jī)結(jié)合的使用。相反，由于已知類型的齒輪箱的結(jié)構(gòu)，使得已知類型的齒輪箱被設(shè)計成安裝在具有良好限定的空間方位的機(jī)器上，否則存在潤滑油泄露和隨之而來的故障或齒輪箱自身卡住的風(fēng)險。鑒于上述內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠領(lǐng)會，根據(jù)上述本發(fā)明可以獲得能實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)和目的的順序式齒輪箱20和順序式齒輪箱的系列F。特別地，根據(jù)本發(fā)明的順序式齒輪箱20是緊湊且有效率的，且在其工作期限的過程期間不需要日常維修操作。此外，根據(jù)本發(fā)明的順序式齒輪箱的系列F使得許多部件、生產(chǎn)步驟和備用零件可被多種齒輪箱類型共享。關(guān)于順序式齒輪箱20和系列F的上述實施方式，為了滿足特定需要，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對所描述的元件做出修改和/或用等同元件來替換，而并不偏離所附權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種順序式齒輪箱(20)，包括-外罩(30)，其包括殼體(31)和蓋子(32)； -第一軸(41)，其圍繞軸線&可旋轉(zhuǎn)，并從所述外罩(30)突出； -第二軸G2)，其圍繞平行于所述軸線&的軸線可旋轉(zhuǎn)，所述第二軸從所述外罩 (30)突出；-至少一個副軸G3)，其圍繞平行于所述軸線&和所述軸線\的軸線\可旋轉(zhuǎn)，所述至少一個副軸G3)完全地容納在所述外罩(30)內(nèi)；其中一個或多個齒輪G4)用鍵固定到所述軸Gl、42、43)中的每個上； 其中所述第一軸和所述第二軸中的一個(41、4幻被設(shè)計成機(jī)械地連接到所述齒輪箱 (20)上游的發(fā)動機(jī)，而另一軸(42、41)被設(shè)計成機(jī)械地連接到所述齒輪箱00)下游的用戶器械；并且其中所述第一軸Gl)和所述第二軸0 能夠通過所述齒輪G4)和所述至少一個副軸^幻以多種傳動配置而機(jī)械地連接到一起，其中所述傳動配置中的每種傳動配置限定所述第一軸Gl)和所述第二軸0 之間的不同的傳動比；-控制裝置(50)，其在多個順次的工作位置之間可運(yùn)動，其中所述控制裝置的所述工作位置中的每個工作位置限定所述第一軸Gl)和所述第二軸0 之間的傳動的不同配置，所述控制裝置包括-控制軸(51)，其從所述外罩(30)突出，并圍繞關(guān)于所述軸線&和所述軸線&偏離且與所述軸線&和所述軸線&垂直的軸線X?？尚D(zhuǎn)，所述控制軸(51)能夠呈現(xiàn)與所述控制裝置(50)的所述工作位置相對應(yīng)的多個相繼的角位置；-叉狀構(gòu)件(52)，其插入在所述控制軸(51)中，以便從所述軸線X。徑向地突出，并被約束在相對于所述軸線X。的周向方向中；以及-滑輪64)，其安裝在所述第一軸Gl)上，以便被約束在相對于所述軸線&的周向和徑向的方向中，且以便能夠沿所述軸線&在軸向方向上滑動，從而呈現(xiàn)多個工作位置，所述滑輪(54)包括一組齒640)和一凹槽(541)；其中所述叉狀構(gòu)件(5 與所述滑輪(54)的所述凹槽(Ml)接合，使得所述控制軸 (51)的每個角位置產(chǎn)生所述滑輪(54)沿所述第一軸(51)的相應(yīng)的不同位置；并且其中所述齒輪箱00)包括至少一個提升式球(53)，所述提升式球(5 安裝成使得倚著所述控制軸(51)被徑向地推動，并能夠相繼地接合在多個徑向凹部(3 的內(nèi)部，所述凹部(3 在所述控制軸(51)中形成并相互周向地間隔開，所述提升式球(5 與所述凹部(3 中的每個凹部的配合限定了所述控制軸(51)的穩(wěn)定的平衡位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪箱(20)，其中所述控制軸(51)在所述殼體(31)和所述蓋子(32)之間的接合處從所述外罩(30)突出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪箱(20)，其中限定所述第一軸和所述第二軸 (42)之間的實際傳動配置的有效工作位置(1A、2A、1R、2R)被空檔工作位置(N)分離開，其中所述空檔工作位置(N)使得兩個軸(41、42)彼此獨立地旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的齒輪箱(20)，其中所述叉狀構(gòu)件(5 和所述滑輪(54)的所述凹槽(Ml)之間的接合限定工作角α，在所述工作角α內(nèi)，所述控制軸 (51)和所述叉狀構(gòu)件(52)的旋轉(zhuǎn)引起所述滑輪(54)沿所述軸線&的相應(yīng)的顯著位移，并且所述控制裝置(50)的所有的工作位置(1A、2A、1R、N)必定位于所述工作角α內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的齒輪箱(20)，包括兩個或更多個提升式球 (53)，每個提升式球(53)作用于徑向凹部(35)的相關(guān)聯(lián)的群列(350)上，徑向凹部(35) 的所述群列(350)沿所述軸線X。彼此軸向地間隔開。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的齒輪箱(20)，其中-所述外罩(30)的所述殼體(31)和所述蓋子(3 之間的閉合是緊密密封的； -所述第一軸(41)、所述第二軸0 和所述控制軸(51)包括在所述第一軸(41)、所述第二軸0 和所述控制軸(51)從所述外罩(30)顯露出的部位處的油密封件；以及-所述殼體(31)能夠同時容納所述軸(41、42、43)、所述齒輪04)和所述控制裝置 (50)的部分，依賴于設(shè)計的潤滑油量必須用于所述齒輪箱00)的整個工作期限。
7.一種系列(F)，其包括多種類型的順序式齒輪箱(20)，所述順序式齒輪箱00)中的每個是根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的順序式齒輪箱，其中-所述系列(F)的所述齒輪箱類型00)中的每個齒輪箱類型允許限定所述第一軸 (41)和所述第二軸0 之間的傳動配置的不同的組I，所述傳動配置中的每個傳動配置限定不同的傳動比；以及-所述系列(F)的所有所述齒輪箱00)包括相同的殼體(31)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系列(F)，其中所有的所述齒輪箱類型00)共同地具有所述控制軸(51)、所述叉狀構(gòu)件(52)、所述滑輪(54)和所述提升式球(53)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系列(F)，其中每個單個的齒輪箱類型00)在傳動配置的所述組I方面不同于其他類型。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的系列(F)，其中每個單個的齒輪箱類型00) 在不同的蓋子(3 方面不同于其他類型。
全文摘要
順序式齒輪箱包括有殼體和蓋子的外罩；有軸線X1的第一軸；有平行于X1的軸線X2的第二軸；有平行于X1和X2的軸線Xr的至少一副軸。第一和第二軸從外罩突出，副軸容納在外罩內(nèi)。至少一齒輪用鍵固定到每個軸。一軸設(shè)計成連接到發(fā)動機(jī)，另一軸設(shè)計成連接到用戶器械。第一和第二軸用齒輪和至少一副軸以多種傳動配置連接。齒輪箱還包括在多個順次工作位置間可運(yùn)動的控制裝置?？刂蒲b置的每個位置限定不同傳動配置?？刂蒲b置包括能呈現(xiàn)與其工作位置相應(yīng)的多個相繼角位置的控制軸。齒輪箱還包括至少一提升式球，其安裝成倚著控制軸被徑向推并能相繼接合在形成在控制軸中并彼此周向隔開的多個徑向凹部內(nèi)。該球與每個凹部的配合限定控制軸的穩(wěn)定平衡位置。
文檔編號F16H57/023GK102537224SQ20111034506
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者安吉洛·齊比恩 申請人:彼·茨·迪有限責(zé)任公司