CN103261736A - 用于机械化农业装置的变速箱以及包括此类变速箱的机械化农业装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机械化农业用具的变速箱，所述变速箱用以将驱动所述用具的组成构件的驱动构件相互连接起来，所述变速箱包括：输入轴杆(10)，其被设计为受到所述驱动构件驱动而旋转；输出轴杆(9)，其被设计为对所述用具的所述驱动组成构件进行驱动；称作滑动小齿轮(6)的小齿轮，其安装成可以在所述输入轴杆(10)上移动，并且被设计为占据至少一个第一前进档位置、至少一个第二前进档位置以及至少一个倒档位置。所述变速箱经配置以使得所述滑动小齿轮(6)的所述倒档位置位于两个前进档位置之间。

Description

用于机械化农业装置的变速箱以及包括此类变速箱的机械化农业装置

1、技术领域

本发明涉及用于移动设备的变速箱，尤其是涉及用于动力农业用具的变速箱，确切地说，涉及用于动力耕耘机的变速箱。本发明还涉及动力农业用具，确切地说，涉及包括此类变速箱的动力耕耘机和马达耕作机。

2、背景技术

用于动力农业用具的变速箱被设计成将动力农业用具的马达构件与该用具的驱动元件相互连接起来。例如，此类动力农业装置是动力耕耘机、马达耕作机、割灌机或者任何等效装置。

最为先进的用具包括具有一个或多个前进档速度的变速箱。通过操作(通常是手动操作)档速选择器，可以从一个档速过渡到另一个档速，档速选择器移位时能够改变变速箱的传动比。

某些变速箱额外地具有倒档位置，从而在靠近树根、石头等障碍物时便于进行操控，而且具有离合器释放机构，以便于改变步调以及从前进档过渡到倒档。

已知，此类变速箱包括：

-输入轴杆，其适用于由驱动构件以可旋转方式驱动，

-输出轴杆，其适用于对用具的驱动元件进行驱动，

-小齿轮，其安装成可以在输入轴杆上移动，从而能够通过移位来改变输入轴杆与输出轴杆之间的传动比。

这些变速箱采用了大量复杂的机械零件，这使它们变得昂贵、笨重并且体积庞大。

另外，根据所给定的功能(只有一个档速、若干档、倒档等)，每种类型的动力农业用具都配备有专门的变速箱。因此，制造商必须开发出一种新颖的变速箱，这样才能够满足每个新系列产品的具体需求。通常，一旦设计出了变速箱，就不大可能添加或者去除某个档速。

因此，需要可以在装配厂采用相同架构进行配置的变速箱，配置之后就可能使变速箱的功能适应于安装有这些变速箱的用具，而不会遇到较大困难。

此外，由于现有的变速箱包括若干个前进档(尤其是高前进档和低前进档)以及一个倒档，因此很难从高前进档转换到倒档。具体而言，在这种情况下，有必要从高前进档转换到低前进档，然后从低前进档转换到倒档，实践证明，这有一定的限制性，尤其是在以下情况下：遇到有岩石的路面时，需要进行若干次换档，换到倒档才能远离石头的阻碍，或者是在弯曲的路径上使用该用具时，需要精确操作安装有这种变速箱的动力农业用具。

最后，当今的变速箱包括若干个前进档比率(具体而言，高前进档和低前进档)，其中每个比率仅给出了相对有限的工具旋转速度范围。例如，现有的动力农业用具包括变速箱。它们通常是笨重(重85kg到90kg)并且昂贵的装置，采用5hp或6hp发动机，并且不具有任何连续的可用速度范围。因此，它们通常无法达到45rpm到60rpm以及大于145rmp的工具旋转速度。

迄今为止，所属领域的技术人员仍未找出在这些速度下使用由马达耕作机或动力耕耘机携载的工具的方法。然而，发明者发现，通常可用的工具旋转速度并不总是最适合于由动力耕耘机执行的不同任务。

3、发明目的

因此，本发明试图克服现有技术变速箱的至少一些缺点。

具体而言，根据本发明的某些实施例，本发明试图提供一种变速箱，所述变速箱能够实现从前进档转换到倒档，反之亦然。

在至少一项实施例中，本发明试图提供一种动力农业用具，所述动力农业用具装配有变速箱，从而使得所述动力农业用具能够以适合于有效执行大量不同任务的适当工具旋转速度进行工作。

因此，在本发明的至少一项实施例中，本发明试图提供一种具有两个前进档速度和一个倒档速度的变速箱，对于该变速箱而言，无论使用哪个前进档，都可以迅速地从前进档转换到倒档。

在本发明的至少一项实施例中，本发明还试图提供一种具有两个前进档速度和一个倒档速度的变速箱，对于该变速箱而言，无论使用哪个前进档速度，都可以在无需使变速杆大幅移位的情况下从前进档转换到倒档。

在至少一项实施例中，本发明还试图提供一种变速箱，基于相同的架构，该变速箱可以至少构成具有一个前进档速度或者一个前进档速度和一个倒档速度或者两个前进档速度和一个倒档速度的变速箱。

具体而言，在至少一项实施例中，本发明试图提供一种用于动力农业用具的变速箱，该变速箱可以采用简单的方式进行配置，即，尤其是在无需大幅改变所述变速箱便可以对至少一个速度加以限制的情况下。

因此，在本发明的至少一项实施例中，本发明试图提供一种模块化变速箱，所述模块化变速箱可以配置成与不同的动力农业用具一起使用，而无需取决于这些农业用具的具体需求。

在至少一项实施例中，本发明试图提供一种变速箱，该变速箱不用作出任何较大努力来改变传动率。

在至少一项实施例中，本发明试图提供一种紧凑型变速箱。

在本发明的至少一项实施例中，本发明还试图提供一种没有现有技术变速箱那么重的变速箱。

4.发明内容

为此，本发明涉及一种用于动力农业用具的变速箱，所述变速箱用以将所述用具的马达构件与驱动元件相互连接起来，所述变速箱包括：

-输入轴杆，其适用于受到所述马达构件驱动而旋转，

-输出轴杆，其适用于对所述用具的所述驱动元件进行驱动，

-称作滑动小齿轮的小齿轮，其安装成可以在所述输入轴杆上移动，并且适用于占据至少一个第一前进档位置、至少一个第二前进档位置以及至少一个倒档位置，

所述变速箱的特征在于，所述变速箱经配置以使得所述滑动小齿轮的所述倒档位置位于两个前进档位置之间。

因此，根据本发明的变速箱具有新架构，从而赋予该变速箱新功能。具体而言，在根据本发明的变速箱中，倒档位于两个前进档之间。因此，无论变速箱位于哪一个前进档位置，使用者都可以操控变速箱快速地转换到倒档位置。类似地，当变速箱处于倒档位置时，使用者很容易快速地转换到任何一个前进档位置。

根据一项具体实施例，在第一前进档位置上，滑动小齿轮有助于在输入轴杆与输出轴杆之间形成第一传动比，这两个轴杆在相同方向上旋转，而在第二前进档位置上，滑动小齿轮有助于在输入轴杆与输出轴杆之间形成第二传动比，这两个轴杆在相同方向上旋转，然而在倒档位置上，滑动小齿轮有助于在输入轴杆与输出轴杆之间形成第三传动比，这些轴杆在相反方向上旋转。

有利的是，根据本发明的变速箱包括中间轴杆，所述中间轴杆包括至少两个小齿轮：称作近端小齿轮的小齿轮，其适用于在占据所述第一前进档位置时与滑动小齿轮协作；以及称作远端小齿轮的小齿轮，其适用于与输出轴杆协作。

中间轴杆能够(尤其是与输入轴杆和输出轴杆一起)形成前进档传动比。根据本发明的一项优势性变体，输入轴杆、输出轴杆以及中间轴杆是平行的。

有利的是，根据本发明的变速箱包括倒档轴杆，所述倒档轴杆包括：至少一个主动小齿轮，其适用于在处于倒档位置时与滑动小齿轮协作；以及从动小齿轮，其适用于与中间轴杆的近端小齿轮协作。

倒档轴杆能够(尤其是与输入轴杆和输出轴杆一起)形成倒档传动比。根据本发明的一项优势性变体，输入轴杆、输出轴杆以及倒档轴杆是平行的。

根据此项变体，中间轴杆的近端小齿轮具有两个不同的功能。首先，当滑动小齿轮处于第一前进档位置时，近端小齿轮通过直接与滑动小齿轮啮合，而参与形成第一前进档传动比。其次，(当滑动小齿轮处于倒档位置时)通过滑动小齿轮与倒档轴杆的主动小齿轮的啮合，近端小齿轮参与形成倒档传动比，此主动小齿轮借助于倒档轴杆的从动小齿轮来驱动中间轴杆的所述近端小齿轮，所述近端小齿轮借助于中间轴杆的远端小齿轮而将运动传递到输出轴杆。

这种架构使得根据此项实施例的变速箱较为紧凑。实际上，近端小齿轮有助于形成两个传动比，然而在现有技术的变速箱中，小齿轮仅有助于形成一个传动比。因此，根据此项实施例的变速箱具有比现有技术变速箱更少的零件，从而使变速箱更为紧凑、轻巧并且价格低廉。

有利的是，并且根据本发明，输出轴杆包括至少一个称作输出小齿轮的小齿轮，所述输出小齿轮适用于在处于所述前进档位置时受到所述滑动小齿轮驱动而旋转。

根据此项变体，通过使输入轴杆的滑动小齿轮与输出轴杆的输出小齿轮之间进行直接啮合，可以获得第二前进档速度。

有利的是，并且根据本发明，输入轴杆和输出轴杆是同轴的。

这种架构有助于将变速箱安装在动力农业用具上，并且还提供了紧凑型变速箱的优势。

有利的是，并且根据本发明，输入轴杆能够收纳对滑动小齿轮沿着输入轴杆的移位进行部分限制的夹具。

该夹具可以是任何类型的。例如，它可以由间隔物(spacer)形成，所述间隔物安装在输入轴杆上并且对滑动小齿轮在输入轴杆上朝向两个前进档速度中一个速度的移位加以限制。因此，设有此类夹具的变速箱只具有一个前进档速度和一个倒档速度。这样就能够根据通常按系列制造的架构对变速箱进行定制。

有利的是，根据本发明的变速箱包括速度选择器，所述速度选择器适用于与所述滑动小齿轮协作，并且能够通过移位来改变输入轴杆与输出轴杆之间的传动比。

此类速度选择器协助于对滑动小齿轮的移位进行操控。

有利的是，并且根据本发明，速度选择器可以旋转移动，并且包括用于锚固电缆的至少两个元件，所述元件布置在选择器的旋转轴的任一侧上，每个锚固元件均适用于收纳控制电缆，从而在向锚固在第一锚固元件中的第一电缆施加张力时，会驱动所述速度选择器在第一旋转方向上旋转，并且在向锚固在第二锚固元件中的电缆施加张力时，会驱动所述选择器在相反的旋转方向上旋转。

根据此项变体，输入轴杆与输出轴杆之间的传动比的改变是由速度选择器围绕旋转轴旋转而引起的。速度选择器这样旋转会驱动滑动小齿轮沿着输入轴杆移位(第一前进档位置、第二前进档位置或者倒档位置)。另外，速度选择器包括两个锚固元件，每个锚固元件均适用于收纳电缆，从而对电缆施加张力会驱动选择器旋转。这些锚固元件布置在选择器的旋转轴的任一侧上。因此，每个锚固元件具有一定的形状和尺寸，所述形状和尺寸适合于收纳控制电缆并且相对于速度选择器固持该控制电缆，使得一旦该电缆连接到锚固元件，对此控制电缆施加张力便会致使速度选择器发生旋转。

锚固元件可以进行设计，例如，使得该锚固元件将控制电缆牢固地附接到速度选择器上。例如，这种类型的锚固元件有铆钉、叶片式电缆紧固件、螺钉式电缆紧固件或者任何等效元件。

对锚固在第一锚固元件中的第一控制电缆施加张力会驱动选择器在第一旋转方向上旋转，而对锚固在第二锚固元件中的第二控制电缆施加张力则会驱动电缆在相反的旋转方向上旋转。

因此，根据本发明的变速箱可以由一个没有复位弹簧的机构控制。因此，速度选择器的移位并不会在选择器上施加显著的力。

另外，控制电缆护套并不是永久性地受到压缩力，这样会延长这些护套的寿命。

此外，根据本发明的变速箱可以由具有两根控制电缆的机构来控制，从而无论这些电缆的控制手柄与变速箱之间的距离如何，都能够轻易地调节松度。

根据本发明的变速箱的速度选择器可以具有不同的结构和不同的布局。

根据本发明的一项优势性变体，速度选择器包括：

-选择杆，其包括所述锚固元件，

-支架，其牢固地附接到选择杆上，并且延伸到变速箱中以与所述滑动小齿轮协作，并且通过移位而使得能够改变输入轴杆与输出轴杆之间的传动比。

此类速度选择器的优点是包括直接携载锚固元件的选择杆，并且因此可以通过施加在牵引电缆上的张力而移位。另外，该选择杆牢固地附接到支架上，所述支架在变速箱内延伸，并且与滑动小齿轮协作，从而施加在控制电缆上的力导致传动比发生改变。

形成在控制杆上的锚固元件可以是任何类型的。根据一项变体，这些锚固元件是适用于保持控制电缆牢固地附接到控制杆上的铆钉。根据另一项变体，这些锚固元件是电缆紧固件式附接件，尤其是条带式电缆紧固件或者螺钉式电缆紧固件。

根据本发明的一项优势性变体，锚固元件是一些孔，这些孔穿过所述选择杆，并且在基本平行于选择器的旋转轴的方向上延伸。

此类锚固元件可以收纳控制电缆，控制电缆的一端穿过所述孔。随后，电缆的那端设置停止件，以防止电缆的那端在相反方向上穿过所述孔。在向控制电缆施加张力的过程中，停止件靠着形成锚固元件的孔的边缘，从而驱动速度选择器围绕其旋转轴进行旋转。

根据本发明的一项优势性变体，变速箱具有附接到变速箱壳体上的平板，所述平板具有侧板，所述侧板包括用于引导控制电缆的构件。

平板的引导构件使得控制电缆受到引导，从而防止电缆缠绕在一起，或者被卡在变速箱的其他元件中或被卡在安装有变速箱的用具中。

根据本发明的一项优势性变体，变速箱包括球形装置，所述球形装置适合于与所述速度选择器协作，以界定所述速度选择器的一组预定角位置，每个位置都与预定传动比相关联。

球形装置能够界定速度选择器的稳定的角位置。另外，这种装置允许对速度选择器进行精确定位。此类球形装置与双电缆控制机构以极其有利的方式进行协作，这是因为在电缆上施加张力能够使选择器以可旋转方式移位，并且球形装置使得使用者能够感测到界定了速度选择器的稳定位置的缩小点(tightspot)，即使在电缆很长的情况下也能如此。

根据本发明的一项优势性变体，球形装置包括在基本上垂直于选择器的旋转轴的方向上延伸的球形弹簧柱塞，所述球适用于与形成在选择杆的外围边缘上的壳体协作，以界定选择杆的所述预定角位置。

例如，该球形弹簧柱塞由所述平板的所述侧板携载。

根据本发明的一项优势性变体，输出轴杆包括机械熔丝，所述机械熔丝具有预定的断裂强度，并且适用于在输入轴杆传递给二级轴杆的转矩超过预定值时发生断裂。

此类机械熔丝防止安装有变速箱的用具的轮或工具在该轮或该工具与障碍物之间发生撞击时断裂。该机械熔丝还防止了传动小齿轮等变速箱的元件尺寸过大，而不会以任何方式产生让这些元件断裂的任何风险。

根据本发明的一项变体，输出轴杆刚好放入到输出变速箱小齿轮中，并且所述机械熔丝是完全延伸穿过所述变速箱输出小齿轮和所述输出轴杆的销。

根据本发明的此替代性实施例，销连带延伸穿过变速箱输出小齿轮和输出轴杆。因此，当输入轴杆传递给二级轴杆的转矩超过预定值时，销发生断裂，从而能够保护变速箱内的所有元件以及安装有变速箱的用具的驱动工具。如果销发生断裂，那么输出轴杆便脱离变速箱，而且变速箱输出小齿轮空转。

所述销是一种有效的保护，与转矩限制器相比，它的成本更加低廉。另外，根据本发明的此项变体的销断裂之后可以轻易地被替换。最后，所述销的直径可以适应所允许的最大转矩。因此，根据变速箱以及安装有变速箱的用具的使用，可以轻松地确定根据本发明的变速箱的参数。

具体而言，根据此项变体的变速箱能够使用相同的壳体来构成至少以下三种配置：

-变速箱具有低前进档、高前进档以及倒档的一种配置，

-变速箱具有低前进档和倒档的一种配置，

-变速箱具有高前进档和倒档的一种配置。

本发明还涉及一种动力农业用具，所述动力农业用具包括根据本发明的变速箱。

例如，此类用具是动力耕耘机。

根据本发明的一项优势性变体，所述用具包括控制手柄、两根控制电缆，所述控制电缆锚固到所述变速箱的所述速度选择器的所述锚固元件，每根电缆还连接到所述控制手柄上。

所述用具的控制手柄能够借助于控制电缆来对速度选择器的位置进行控制。针对操作人员步行操作用具的情况，该手柄可以安装在所述用具的操作手把上，或者它可以安装在所述用具的任何其他部分上。

本发明还涉及变速箱，并且涉及一种装配有变速箱的用具，所述变速箱的特征在于组合了上文和下文提及的所有或部分特征。

根据本发明的某些实施例，本发明还涉及一种动力农业用具，所述动力农业用具包括：发动机，所述发动机可以在预定的档速范围内使用；以及变速箱(可以是上文所述的类型或者任何其他类型)，所述变速箱用于将所述发动机与能够携载工具的所述工作轴杆相互连接，所述变速箱具有：至少一个第一前进档位置，用于提供发动机与工作轴杆之间的第一档速比；以及第二前进档位置，用于提供发动机与工作轴杆之间的第二档速比，所述前进档位置中的每者均允许在对应于发动机的速度范围的一个速度范围内驱动工作轴杆。在本发明的这些实施例中，通过第一前进档位置与第二前进档位置而获得的工作轴杆的速度范围彼此相交。

因此，动力农业用具可以按照选自连续的广泛工作档速范围内的速度来启动所述工具。因此，它允许以适当的档速来使用多种类型的工具。

有利的是，所述变速箱仅有两个前进档位置。

此类变速箱比较简单并且可以应用于简单且低成本的动力农业用具中。该变速箱提供较大的使用灵活性，使得其能够实施通常仅由高功率的更为复杂且昂贵的用具所采用的工具。

优选地，所述前进档位置中的一者使发动机的输出轴杆与工作轴杆之间的齿轮比(gear ratio)为50(+/-5)/1，而另一个前进档位置使发动机的输出轴杆与工作轴杆之间的传动比为20(+/-5)/1。

至于动力农业用具中最常用的发动机，这种档速比能够获得广泛且重叠的档速范围。

优选地，所述变速箱还具有至少一个倒档位置。

有利的是，所述发动机可以在1450rpm到3600rpm的速度范围内使用。

该速度范围尤其适合于根据本发明的变速箱。

根据本发明的一项优势性实施例，工作轴杆适用于在动力农业用具的某些配置中对轮进行驱动而使之旋转。

因此，动力农业设备可以执行多种类型的任务。

有利的是，动力农业设备适用于携载耦合元件，以牵引拖车。

有利的是，动力农业工具适用于装配选自以下工具中的至少一个工具：

-耙齿；

-犁；

-起垄机；

-推土机式叶片；

-除枯草器

-马铃薯挖掘机。

因此，动力农业工具能够执行多种不同的任务，而且可采用的速度范围较大，允许最佳地使用大量不同的工具。

根据一项优势性实施例，所述动力农业用具包括壳体，所述壳体覆盖了发动机与变速箱之间的传动元件的至少一部分，所述壳体包括至少一个半透明板，以能够对所述传动元件进行目视检查。

因此，使用者可以轻易地对传动元件进行目视检查。

有利的是，所述动力农业用具是动力耕耘机。

虽然动力耕耘机是相对低功率的用具，但是使用根据本发明的变速箱之后，使得所述动力耕耘机能够采用通常仅由更高功率的用具使用的大量工具。

5、附图说明

通过纯粹借助于并非详尽的实例给出的下文的描述，并且参考附图，可以更加清楚地了解本发明的其他目的、特征和优点，在附图中：

-图1是根据本发明的一项实施例的变速箱的示意性透视图，

-图2是根据本发明的一项实施例的用具的一部分的示意图，示出了根据本发明的一项实施例的变速箱、变速箱的控制手柄以及控制电缆，控制手柄处于对应于第一前进档的位置，

-图3是根据本发明的一项实施例的用具的一部分的示意图，图示了根据本发明的一项实施例的变速箱、变速箱的控制手柄以及控制电缆，控制手柄处于对应于倒档的位置，

-图4是根据本发明的一项实施例的用具的一部分的示意图，图示了根据本发明的一项实施例的变速箱、变速箱的控制手柄以及控制电缆，控制手柄处于对应于第二前进档的位置，

-图5是根据本发明的一项实施例的变速箱的示意性分解透视图，

-图6是根据本发明的一项实施例的变速箱的示意性透视图，所述变速箱安装在根据本发明的一项实施例的用具上，

-图7是根据本发明的一项实施例的变速箱的示意性截面图，滑动小齿轮处于第一前进档位置，

-图8是图7所示的变速箱的示意性截面图，滑动小齿轮处于倒档位置，

-图9是图7和图8所示的变速箱的示意性截面图，滑动小齿轮处于第二前进档位置，

-图10是根据本发明的一项实施例的装配有耙齿的动力农业用具的透视图，

-图11是装配有犁的图10所示的动力农业用具的透视图；

-图12是装配有起垄机的图10所示的动力农业用具的透视图，

-图13是装配有叶片的图10所示的动力农业用具的透视图，

-图14是装配有马铃薯挖掘工具的图10所示的动力农业用具的透视图，

-图15是装配有拖车的图10所示的动力农业用具的透视图。

6、具体实施方式

在附图中，为了进行说明并且为了清楚起见，并未严格遵照标度以及比例。

变速箱的构造和控制

在下文参考附图进行的详细描述中，除非另行说明，否则对变速箱的每个部分的描述都是在该变速箱布置成使变速箱的输入轴杆和输出轴杆平行于地面延伸的情况下进行的，速度选择器布置在变速箱的顶部。图1中专门图示了这种布局。

根据本发明的一项优选实施例的变速箱包括由两个半壳(上半壳1和下半壳2)形成的壳体，所述壳体收纳了输入轴杆10、输出轴杆9、中间轴杆11，以及倒档轴杆80，所述中间轴杆11由形成于半壳1、2的壁中的半圆形外壳携载。根据附图所示的实施例，输入轴杆10和输出轴杆9是同轴的。

变速箱还包括速度选择器，所述速度选择器适用于与滑动小齿轮6协作，滑动小齿轮6安装成可以在输入轴杆10上以平移方式移动。该滑动小齿轮6借助于速度选择器而沿着输入轴杆10移位。这种移位会致使输入轴杆10与输出轴杆9之间的传动比发生改变。因此，输出轴杆9的旋转速度及其旋转方向取决于滑动小齿轮6在输入轴杆10上的位置。

如下文所述，变速箱配置成使得滑动小齿轮6可以沿着输入轴杆占据三个不同的位置：第一前进档位置，其中输入轴杆与输出轴杆之间设立了第一传动比，所述轴杆在相同的旋转方向上旋转；第二前进档位置，其中输入轴杆与输出轴杆之间设立了第二传动比，所述轴杆在相同的旋转方向上旋转；以及倒档位置，其中输入轴杆与输出轴杆之间设立了第三传动比，所述轴杆在相反的旋转方向上旋转。

另外，如下文尤其参考图5所述，变速箱配置成使得倒档位置位于两个前进档位置之间。

图5图示了本发明的一项实施例的布局的分解图。根据此项实施例，变速箱提供两个前进档和一个倒档，所述倒档位于两个前进档之间。

输入轴杆10的一端由轴承21携载，并且另一端借助于变速箱输出小齿轮7和轴承23，所述轴承23承载变速箱输出小齿轮7。变速箱输出小齿轮7具有中空的轴杆，其中刚好可以放入输出轴杆9。O形环29形成于输出轴杆9上。变速箱输出小齿轮7包括直径孔(diametrical bore)，该直径孔与输出轴杆9中的直径孔相符合。该孔被设计成收纳形成机械熔丝的销26。该销26具有预定的断裂强度，因此在输入轴杆传递给输出轴杆的转矩超过预定值时，它可以发生断裂。

所述变速箱具有中间轴杆11，中间轴杆11由形成于半壳的壁中的半圆形外壳携载并且具有轴承22。中间轴杆11具有两个小齿轮3、4，这两个小齿轮被间隔物20彼此间隔开，并且在全文中用术语“远端小齿轮3”和“近端小齿轮4”分别命名。

近端小齿轮4适用于与输入轴杆10的滑动小齿轮6协作，而远端小齿轮3适用于与变速箱输出小齿轮7协作，输出轴杆9刚好可以放入到变速箱输出小齿轮7中。

传动箱还具有倒档轴杆80。该轴杆80具有：主动小齿轮81，其适用于在滑动小齿轮6处于倒档位置时与该小齿轮6协作；以及从动小齿轮82，其适用于对中间轴杆11的近端小齿轮4进行驱动。根据附图所示的实施例，主动小齿轮81和从动小齿轮82附接到彼此上。根据另一项实施例，它们由间隔物间隔开来。

输入轴杆10、输出轴杆9、中间轴杆11以及倒档轴杆80平行于彼此。

根据本发明的一项优选实施例，借助于牢固地附接到支架13的选择杆18可以改变传动比，其中所述支架直接作用在滑动小齿轮6上，以使其沿着输入轴杆10移位。该支架13借助于两个叉形导件(fork guide)19而固持在适当的位置上，每个叉形导件都安装在支架的末端上。支架的上端延伸穿过壳体的上半壳1，使得支架能够由选择杆18进行控制。

在图7中，支架13处于一定的位置，在该位置上它将滑动小齿轮6放置在第一前进档的位置上，在此处，滑动小齿轮6与中间轴杆11的近端小齿轮4啮合。因此，输入轴杆10的旋转运动借助于滑动小齿轮6和牢固地附接到中间轴杆11的近端小齿轮4而传递到中间轴杆11。随后，借助于牢固地附接到中间轴杆11的远端小齿轮3，中间轴杆11的运动被传递到输出轴杆9，从而对牢固地附接到输出轴杆9的输出小齿轮7进行驱动。该位置对应于所述用具的第一前进档。

在图8中，支架13处于一定的位置，在该位置上它将滑动小齿轮6放置在倒档位置上，在倒档位置上，滑动小齿轮6与中间轴杆80的主动小齿轮81啮合。输入轴杆10的旋转运动借助于滑动小齿轮以及倒档轴杆的主动小齿轮81传递到中间轴杆11，继而对中间轴杆80的从动小齿轮82进行驱动。倒档轴杆80的从动小齿轮82继而对近端小齿轮4进行驱动，所述近端小齿轮4牢固地附接到中间轴杆11。根据另一变体，主动小齿轮81和从动小齿轮82由单个小齿轮形成，所述单个小齿轮包括两个相邻的装齿，第一装齿适用于与滑动小齿轮6协作，而第二装齿适用于与近端小齿轮4协作。随后，中间轴杆11的旋转运动借助于远端小齿轮3而传递到输出轴杆9，其中远端小齿轮3牢固地附接到中间轴杆11，并且与输出小齿轮7啮合。该位置对应于所述用具的倒档。

在图9中，支架13处于一定的位置，在该位置上滑动小齿轮6处于第二前进档位置，在第二前进档位置上，滑动小齿轮6与输出小齿轮7直接啮合。为此，输出小齿轮7包括适用于与滑动小齿轮6的外部装齿协作的内部装齿。该位置对应于所述用具的第二前进档。

从图7、图8和图9中可以看到，由于所述变速箱的特定配置，倒档位置位于两个前进档位置之间。形成这种配置的原因尤其在于以下事实：中间轴杆80的主动小齿轮81位于中间轴杆的主动小齿轮(即，近端小齿轮4)与输出轴杆9的主动小齿轮(即，变速箱输出小齿轮7)之间。另外，中间轴杆的近端小齿轮4具有两种功能。首先，它参与形成第一前进档的传动比(滑动小齿轮6与近端小齿轮4之间进行直接啮合)；其次，它参与形成倒档传动比(滑动小齿轮6与倒档轴杆的主动小齿轮81之间继续啮合，主动小齿轮81对倒档轴杆的从动小齿轮82进行驱动，并且与近端小齿轮4啮合)。

根据本发明的变速箱是模块化的，这是因为它能够将夹具放置在输入轴杆10上，以防止滑动小齿轮6移位到第二前进档位置，从而仅提供包括一个前进档速度和一个倒档速度的变速箱。例如，该夹具可以是间隔物，该间隔物阻止滑动小齿轮6沿着输入轴杆10移位。该夹具还可以设计在选择器36上，以防止选择器朝向将被消除的档速位置旋转。

还可以去除倒档轴杆80，以提供没有倒档的变速箱。

选择杆18包括用于锚固第一控制电缆38的第一元件36以及用于锚固第二控制电缆39的第二元件37。

根据本发明的一项优选实施例，锚固元件36、37布置在速度选择器的旋转轴的任一侧上。

根据附图中所示的实施例，锚固元件36、37是一些孔，这些孔穿过选择杆18，并且在基本上平行于选择器的旋转轴的方向上延伸。因此，有可能将控制电缆38、39紧固到这些锚固元件36、37上，因此对第一控制电缆38施加张力会驱动速度选择器在第一旋转方向上旋转。根据图2、图3和图4所示，该旋转方向是逆时针方向。对第二控制电缆39施加张力会驱动速度选择器在相反的旋转方向上旋转，即，在图2、图3和图4所示的顺时针方向上旋转。

可以按照如下方式将电缆紧固在锚固元件36、37中。使每根电缆穿过对应的孔。在电缆的末端设置停止装置，以防止电缆的末端在相反的方向上穿过所述孔。例如，该停止元件可以是具有直径钻孔的小型金属圆筒，电缆可以穿过该直径钻孔以及/或者通过铜焊等进行附接。当对控制电缆施加张力时，停止件会靠在形成锚固元件的孔的边缘上，从而驱动速度选择器围绕旋转轴进行旋转。

在其他实施例中，锚固元件36、37可以是电缆紧固件或夹具或铆钉或螺钉紧固件或焊料或者任何其他等效构件。

将要锚固在选择杆18的锚固构件中的电缆可以是任何类型的。根据一项优势性实施例，电缆38、39是由不锈钢制成的编织电缆。

根据附图所示的实施例，变速箱还具有固定到所述变速箱的上半壳1的平板14。该平板具有侧板40，侧板40包括形成用于引导控制电缆38、39的构件的两个孔口41、42。根据一项优势性实施例，该平板14还具有一个孔口，该孔口适用于使得支架13的上端能够展开，并且牢固地附接到选择杆18上。

根据本发明的变速箱用来安装在动力耕耘机等动力农业用具上。

除了本发明的变速箱之外，此类用具优选包括控制手柄50和两根控制电缆38、39，这两根控制电缆38、39锚固到选择杆18的锚固元件36、37。一方面，每根控制电缆的一端连接到锚固元件上，而另一方面，另一端连接到控制手柄上。该控制手柄50通过安装以在用具上进行枢转。

在图2中，控制手柄50所处的位置对应于第一前进档位置。

在图3中，控制手柄50所处的位置对应于倒档位置。

在图4中，控制手柄50所处的位置对应于第二前进档位置。

为了从图2所示的第一前进档位置转换到图4所示的倒档位置，操作人员需要使控制手柄50以顺时针方向进行枢转。手柄上的这一动作会对电缆39施加张力，因此将选择杆18上的力施加到锚固元件37上。选择杆18驱动滑动小齿轮6沿着输入轴杆10移位，直到达到滑动小齿轮6的倒档位置为止。

如果操作人员继续他的动作，那么他会使滑动小齿轮朝向第二前进档位置移位。

为了从图4所示的第二前进档位置转换到图3所示的倒档位置，操作人员需要使控制手柄50以逆时针方向进行枢转。手柄上的这一动作会对电缆38施加张力，因此将选择杆18上的力施加到锚固元件36上。选择杆驱动滑动小齿轮6沿着输入轴杆移位，穿过选择支架13而到达倒档位置。

选择杆的每个位置对应于一个预定的传动比。每个档速对应于选择杆18的一个预定的角位置。通过使控制手柄50移位可以从一个档转换到另一个档，控制手柄50会驱动选择杆18移位，而选择杆18自身则驱动支架13移位，因此将滑动小齿轮6放置在界定了输入轴杆10与输出轴杆9之间的传动比的一个位置上。

为了促进对选择杆进行角定位，在一项优选实施例中，变速箱包括球形装置，所述球形装置适合于与杆18协作，以界定杆18的一组预定角位置，其中每个位置都与预定的传动比相关联。

为此，如图2和图3所示，选择杆18包括多个凹陷区域52、53，这些凹陷区域布置在选择杆18的外围边缘上，面向平板14的侧板40。这些凹陷区域52、53的形状和尺寸是通过安装在定位球塞(ball-plunger)55中的球形成的，并且与之相匹配。这些凹陷区域52、53形成了用于收纳该球的外壳。定位球塞55由平板14的侧板40携载。

每个预定角位置对应于凹陷区域中的球的外壳。这意味着，当使用者启动控制手柄50时，迫使杆旋转，因此凹陷区域接连着与定位球塞55协作。

根据一项实施例，定位球塞55可以包括设置在圆筒中的弹簧。该弹簧也携载所述球。

两个半壳1、2借助于螺钉34牢固地附接到彼此上。另外，一旦壳体闭合，可以向该壳体供应润滑油，以对容纳在壳体中的所有元件，尤其是轴杆和小齿轮进行润滑。紧密封塞25用于将润滑油保持在壳体内，并且在必要时将壳体排空。

最后，平板14借助于螺钉35安装在上半壳1上。

根据本发明的变速箱优选借助于两个紧固点和一个支撑点而安装在用具上。

在图6中示出了安装情况的一个实例。根据图6所示实施例的变速箱包括两个垂直翅片(vertical fin)60、61。每个翅片都具有用于收纳螺钉62、63的钻孔，以将变速箱附接到用具70上。为了清楚起见，图6中仅示出了用具70的一部分。

当然，其他实施例中可以提供其他紧固构件。

本发明并不只限于所描述的实施例。具体而言，根据本发明的变速箱可以具有不同的内部架构。例如，输入轴杆和输出轴杆可以不同轴，并且变速箱可以具有不同数目的速度。类似地，球形系统使得能够借助于控制杆来对控制支架进行精确定位，根据另一项实施例，所述球形系统可能位于变速箱的内部。例如，支架的下端可以包括弹簧，该弹簧垂直于选择杆的旋转轴延伸，并且携载定位球塞按钮，该按钮与壳体的形状匹配。根据另一项实施例，翅片的形状适合于与壳体携载的球形系统协作。可以使用其他等效构件来将球形机构容纳在变速箱的内部。

对变速箱提供的档速比的使用

有利的是，在根据本发明的动力农业用具中，图1到图9所示的变速箱的小齿轮，以及发动机与变速箱之间的传动和变速箱与携载工具的工作轴杆之间的传动可以进行大小设置，使得在第一前进档位置上，携载工具的工作轴杆执行了一次旋转，使发动机旋转53.8圈，并且在第二前进档位置上，携载工具的工作轴杆执行了一次旋转，使发动机旋转21.8圈。

具体而言，在装配有图1到图9所示的变速箱的动力农业工具中，发动机到变速箱的传动是通过皮带完成的，所述皮带在由发动机的输出轴杆负担的55mm直径的驱动皮带轮与由变速箱的输入轴杆10负担的260mm直径的接收皮带轮之间张紧。

在变速箱中，滑动小齿轮6具有26个齿，小齿轮4具有33个齿，小齿轮3具有16个齿，输出小齿轮7具有31个齿，小齿轮81具有27个齿，且小齿轮82具有19个齿。最后，在变速箱的输出端处，输出轴杆9具有用于驱动一根链条的8齿小齿轮，该链条自身以可旋转方式驱动一个37齿小齿轮，所述37齿小齿轮连接到携载工具的工作轴杆上。

当然，这些值只是本发明的一项实施例的一个实例。应注意，接近这些齿轮比值的值可以产生相同的有利结果，例如，所述值是发动机与工作轴杆之间的档速比50(+/-5)/1，以及在其他位置，发动机与工作轴杆之间的齿轮比20(+/-5)/1。

因此，通过使用在通常用于相对较小尺寸的动力农业用具中的发动机，提供从1450rpm到3600rpm的速度范围(旋转速度可以在1450rpm与3600rpm之间进行调节)，第一前进档位置使承载有工具的工作轴杆的速度范围为27rpm到67rpm(携载工具的工作轴杆的旋转速度范围是从27rpm到67rpm)，而第二前进档速度使承载有工具的工作轴杆的速度范围为67rpm到165rpm(携载工具的工作轴杆的旋转速度范围是从67rpm到165rpm)。

因此，装配有此变速箱的动力农业用具工作时，工具的旋转速度可以是27rpm到165rpm，而不会打断此工具旋转速度的范围。这个使用速度的可能范围非常广泛，可用的最低速度比最大可用速度高六倍还多。

此外，在第一前进档位置上，承载有工具的工作轴杆可以生成450Nm到520Nm的转矩，而在第二前进档位置上，该轴杆可以生成185Nm到210Nm的转矩。

这种连续性和可以使用的工作速度的广泛范围，以及所有这些速度的相对较高转矩值使得能够使用动力农业用具所携载的工具，而这些工具的功能不同于现有技术的那些工具。因此，动力农业用具100可以用于在60rpm的速度下破土或者在165rpm的速度下碎土，其中如图10所示，所述动力农业用具100装配有通常用于在130rpm到160rpm的速度下挖到土地中的耙齿101。

另外，这种较大的连续工作速度范围还使得动力农业用具100能够与其他工具一起使用，例如，图11所示的犁102、图12所示的起垄机103、图13所示的推土机式叶片104、图14所示的马铃薯挖掘机工具105、除枯草器，或者甚至是图15所示的能够牵引拖车106的耦合元件。变速箱提供的连续旋转速度范围使得能够在最佳条件下使用这些工具中的每一个工具。

因此，根据本发明的变速箱提高了以下情况的可能性：以比现有技术动力农业装置低的成本来使用所述动力农业用具，而且易于使用、高效，尤其引人注意的比较小型(重55kg)。

根据本发明的一项优势性实施例，壳体的一部分覆盖了发动机与变速箱之间的传动元件，并且尤其覆盖了接收皮带轮、皮带、离合器启动杆以及其滚筒，这部分可以由半透明的平板组成，从而能够对这些元件进行目视控制。

从附图中可以看到，动力农业用具可以装配有多功能运输轮107，该轮是可以伸缩的，以使得能够附接向前平衡块(forward balancing mass)108，从而在使用犁类型的附件时取代所述轮。

应注意，上文所描述的动力农业用具可以收纳专利申请案EP0870949中描述的气动离合器控制系统，和/或专利申请案EP0543731中描述的传动系统。

如同本申请案所述，在广泛而连续的工作速度范围内使用动力农业用具具有许多优点，并且所述动力农业用具可以与不同于图1到图9中所示类型的变速箱一起使用。例如，尽管图1到图9所示的变速箱具有许多优点，具体而言，所述变速箱比较简单，但是所述动力农业用具仍可以与具有两个以上前进档比率的变速箱一起使用。此外，所提供的档速当然可以不同于所提出的那些，尤其是为了适应额定功率不同的发动机。

Claims (14)

1.一种用于移动用具的变速箱，所述变速箱用以将所述用具的马达构件与驱动元件相互连接起来，所述变速箱包括：

输入轴杆(10)，其适用于受到所述马达构件驱动而旋转，

输出轴杆(9)，其适用于对所述用具的所述驱动元件进行驱动，

称作滑动小齿轮(6)的小齿轮，其安装成可以在所述输入轴杆(10)上移动，并且适用于占据至少一个第一前进档位置、至少一个第二前进档位置以及至少一个倒档位置，

所述变速箱的特征在于，所述变速箱经配置以使得所述滑动小齿轮(6)的所述倒档位置位于两个前进档位置之间。

2.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，所述变速箱包括中间轴杆(11)，所述中间轴杆(11)包括至少两个小齿轮：称作近端小齿轮(4)的小齿轮，其适用于在占据所述第一前进档位置时与所述滑动小齿轮(6)协作；以及称作远端小齿轮(3)的小齿轮，其适用于与所述输出轴杆(9)协作。

3.根据权利要求2所述的变速箱，其特征在于，所述变速箱包括倒档轴杆(80)，所述倒档轴杆(80)包括：至少一个主动小齿轮(81)，其适用于在处于所述倒档位置时与所述滑动小齿轮(6)协作；以及从动小齿轮(82)，其适用于与所述中间轴杆(11)的所述近端小齿轮(4)协作。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的变速箱，其特征在于，所述输出轴杆(9)包括称作输出小齿轮(7)的至少一个小齿轮，所述输出小齿轮适用于在处于所述前进档位置时，受到所述滑动小齿轮(6)驱动而旋转。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的变速箱，其特征在于，所述输入轴杆(10)和所述输出轴杆(9)是同轴的。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的变速箱，其特征在于，所述输入轴杆(10)能够收纳对所述滑动小齿轮(6)沿着所述输入轴杆(10)的移位进行部分限制的夹具。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的变速箱，其特征在于，所述变速箱包括速度选择器(18、13)，所述速度选择器适用于与所述滑动小齿轮(6)协作，并且能够通过移位来改变所述输入轴杆(10)与所述输出轴杆(9)之间的传动比。

8.根据权利要求7所述的变速箱，其特征在于，所述速度选择器(18、13)可以旋转移动，并且包括用于锚固电缆的至少两个元件(36、37)，所述元件布置在所述选择器的旋转轴的任一侧上，每个锚固元件(36、37)均适用于收纳控制电缆(38、39)，从而在向锚固在第一锚固元件(36)中的第一电缆(38)施加张力时，会驱动所述速度选择器(18、13)在第一旋转方向上旋转，并且在向锚固在第二锚固元件(37)中的所述电缆(39)施加张力时，会驱动所述选择器(18、13)在相反的旋转方向上旋转。

9.根据权利要求8所述的变速箱，其特征在于，所述变速箱包括附接到变速箱壳体上的平板(14)，所述平板(14)具有侧板(40)，所述侧板(40)包括用于引导所述控制电缆的构件(42、43)。

10.根据权利要求8或9中任一权利要求所述的变速箱，其特征在于，所述速度选择器(18、13)包括：

选择杆(18)，其包括所述锚固元件，

支架(13)，其牢固地附接到所述选择杆(18)上，并且延伸到所述变速箱中以与所述滑动小齿轮(6)协作，并且通过移位而使得能够改变所述输入轴杆(10)与所述输出轴杆(9)之间的所述传动比。

11.根据权利要求7至10中任一权利要求所述的变速箱，其特征在于，所述变速箱包括球形装置(55)，所述球形装置适合于与所述速度选择器(18、13)协作，以界定所述速度选择器的一组预定角位置，每个位置都与预定的传动比相关联。

12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的变速箱，其特征在于，所述输出轴杆(9)包括机械熔丝，所述机械熔丝具有预定的断裂强度，并且适用于在所述输入轴杆(10)传递给所述输出轴杆(9)的转矩超过预定值时发生断裂。

13.根据权利要求4和12一起所述的变速箱，其特征在于，所述输出轴杆(9)刚好放入到所述输出变速箱小齿轮(7)中，并且特征在于，所述机械熔丝是完全延伸穿过所述变速箱输出小齿轮(7)和所述输出轴杆(9)的销(26)。

14.一种动力农业用具，其特征在于，所述动力农业用具包括根据权利要求1至13中任一权利要求所述的变速箱。

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