擋位互鎖的分動器及四輪驅動小型拖拉機動力傳動系統的制作方法

專利名稱：擋位互鎖的分動器及四輪驅動小型拖拉機動力傳動系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種小型拖拉機的動力及傳動系統及其配件，特別是一種 四輪驅動小型多功能拖拉機動力及傳動系統及擋位互鎖的分動器。
技術背景我國耕地地質條件差異較大，在山丘地域，坡度較大，在水域地帶，泥擰 易陷，現有的小型多功能拖拉機一般是兩輪驅動，因而，當其在坡度較大或泥 濘易陷地段行走時，常常發生陷車、打滑現象，很大程度上影響了使用，因此 急需開發出一種前后都有驅動力，性能強于一般農用車的小型多功能拖拉機來 滿足生產需要。實用新型專利《四輪驅動變型拖拉機運輸機》(專利號200420011712.5 ) 公開了一種變型拖拉機運輸機，減少了動力損耗，使其爬坡性能有明顯改善， 提高了運輸機的牽引力和動力性能，特別適用于山區和半山區的運輸和工程作 業，但該車是一種專門從事運輸工作的大型拖拉機，而對于既具有短途運輸功 能又有田間作業功能，主要用途是從事農業生產活動的農用車輛小型多功能拖 拉機而言，除解決四輪驅動的問題外，還要解決在四輪驅動情況下出現的① 急轉彎制動現象，②前后輪互相干涉的問題；而上述已有技術未能公開解決 這兩問題的具體方案。 實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種前后都有驅動力的四輪驅動小 型多功能拖拉機動力及傳動系統及擋位互鎖的分動器，以解決四輪驅動的拖拉 機所存在的急轉彎制動現象和前后輪互相干涉的問題，提高行車的安全性和操 作性。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是將分動箱設計成具有擋 位互鎖機構的分動器，可通過專門的切換撥桿操縱含有該擋位互鎖機構的分 動器的動力及傳動系統，使之能輕松實現兩驅與四驅間的切換，并采用后驅動 為主，前驅動為輔的半時四驅方式。其具體技術方案是 一種擋位互鎖的分動器，是具有高、低速兩個擋位和前驅離、合擋位的傳動系統，所述的分動器有一個包括高低擋選擋撥叉軸及高 低擋選擋撥叉、前橋離合撥叉軸及前橋離合撥叉、圓柱銷、擋位鎖定彈簧和擋 位鎖定鋼球構成的擋位互鎖機構，高低擋選擋撥叉軸和前橋離合撥叉軸平行分 布在分動器殼體一側的突出部，兩撥叉軸之間的分動器殼體上開有一個圓孔 槽，槽內有一擋位互鎖圓柱銷，在該圓孔槽兩端與兩撥叉軸中軸線垂直的方向上分別開有兩個通 L，孔內依次裝有擋位鎖定彈簧和擋位鎖定鋼球，在高低擋 選擋撥叉軸、前橋離合撥叉軸上分別有一擋位互鎖扁位，該兩擋位互鎖扁位位 置錯開,高低擋選擋撥叉固定在高低擋選擋撥叉軸上，可帶動撥叉軸前后移動， 前橋離合撥叉固定在前橋離合撥叉軸上，與高低擋選擋撥叉連動互鎖。本實用新型的另一技術方案是一種四驅動多功能小型拖拉機的動力及傳 動系統，包括發動機及依次連接的變速箱、中間傳動軸、分動器，分動器具有 獨立的前、后橋傳動軸輸出軸，前、后橋傳動軸輸出軸分別與前、后驅動橋相 連，該分動器是具有高、低速兩個擋位和前驅離、合擋位的傳動系統，該分動 器也是本實用新型上述擋位互鎖的分動器。本實用新型的更進一步技術方案是:所述的前驅動轉向橋上還連接有一個 半軸軸頭鎖結構，該半軸軸頭鎖結構包括固定在輪輞上的輪輞內齒圈和安裝在 半軸滑動花鍵部上的半軸滑動齒套、與半軸滑動齒套相連的滑動齒套撥動機 構、與半軸滑動齒套撥動機構相連的撥動液壓控制閥及其控制液路，該撥動液 壓控制閥與分動器前橋離合操縱手柄固定相連并與其聯動，當分動器前橋離合 操縱手柄處于前驅分離位置時，半軸滑動齒套與輪輞內齒圈分離，當分動器前 橋離合操縱手柄處于前驅嚙合位置時，半軸滑動齒套與輪輞內齒圈嚙合。本實用新型之擋位互鎖的分動器，具有較好的擋位互鎖功能，當高低擋 選擋撥叉位于高速擋時，擋位互鎖圓柱銷置于前橋離合撥叉軸的擋位互鎖扁位 上鎖定，使前橋離合撥叉不能移動，只能處于"分離"擋位，前橋動力分離； 只有當高低擋選擋撥叉位于低速擋時，高低擋選擋撥叉軸的擋位互鎖扁位移到 與擋位互鎖圓柱銷同一線上，解除鎖定，此狀態下，前橋離合撥叉才能掛到"嚙 合"擋位，分動器輸出與前后橋嚙合動力，同時，前橋離合撥叉軸移動使其上 扁位偏移將擋位互鎖圓柱銷推入高低擋選擋撥叉軸的擋位互鎖扁位，將高低擋 選擋撥叉鎖定在低速擋狀態，只有前橋離合撥叉掛到"分離"擋位，才能將高 低擋選擋撥叉置于高速擋。因而，采用了本實用新型之具有擋位互鎖分動器的四驅動多功能小型拖拉 機的動力及傳動系統后，只有在低速擋狀態下，前驅才能有動力輸出，從而提 高了行車的安全性和操作性。當小型多功能拖拉機在爬陡坡或在泥擰的路面上 行駛、或后輪驅動出現打滑、或車輪掉進深坑而難以爬出時，可瞬間掛上四輪 驅動進一步增大輸出扭矩，從而增大拖拉機的附著驅動力，改善通過性能，完 全適應在崎嶇、泥濘、狹窄、陡坡地域上，甚至原始山坡無路狀況下普通車輛 難以勝任的農業生產活動工作，平時可根據路面狀況選擇分動器擋位，將前驅 離、合擋置于分離擋位，斷開分動器與前驅動橋間傳動軸的動力，同時利用聯 動機構切斷前驅動橋半軸軸頭鎖的控制液力，使前驅動橋半軸與前橋輪轂處于分離狀態，此時前橋輪轂是自由輪轂(FreeWheelHub)狀態，斷開前輪與傳 動半軸的連接，前橋的半軸、差速機構、盤角齒、傘形齒均處于靜止狀 態，從而把車輪和左右傳動半軸、差速器、傳動軸、分動器的摩擦力都減去， 達到省油和延長萬向節和分動器齒輪壽命的目的，又可以降低車內噪聲；整車 處于單純的后驅狀態，因而避免了四輪驅動所固有存在以下的問題，如①急 轉彎制動等轉向性不良現象；②前后輪互相干涉，引起"功率循環"，從而引 起輪胎的早期磨損、傳動系承受附加載荷以及額外的功率損失；③動力傳動 效率低，動力損失大； 驅動系的震動和噪聲大等。既節省能耗、又增加其 操作性能，增強其適應性。由于本實用新型之一種四輪驅動多功能小型拖拉機的動力及傳動系統減 少了動力損耗，避免了四輪驅動所固有存在的問題，提高了行車的安全性和操 作性；能更好地適合農村、山區原始山坡路、短途運輸和田間作業運輸的需 求，特別是滿足在崎嶇、泥濘、狹窄、陡坡地域的農業生產活動的需要。下面，結合附圖和實施例對本實用新型之擋位互鎖的分動器及四輪驅動 小型拖拉機動力傳動系統的技術特征作進一步的說明。

圖1:本實用新型之四輪驅動多功能小型拖拉機的動力及傳動系統的結構 示意圖；圖2:圖3的右視圖；圖3:分動器結構及傳動關系示意圖(主視剖視圖)； 圖4:分動器的結構示意圖；圖5:分動器擋位互鎖結構簡圖(圖示為高擋位、前橋動力分離狀態)； 圖6:圖5的A-A剖視圖； 圖7:圖6的B-B剖視圖；圖8:半軸軸頭鎖及安裝位置結構示意圖(圖示為前驅分離狀態)； 圖9:半軸軸頭鎖及其控制液路結構示意圖； 圖10:圖8的C部放大圖。 圖1中l一發動機，2—變速箱、3—前驅動橋，4—中間傳動軸，5—分動器， 6—后橋傳動輸出軸，7—后驅動橋，8—前橋傳動輸出軸，9一半軸軸頭 鎖結構；圖2 圖3中IO"分動器的輸入端，11~{氏速擋齒輪，12—大中間齒輪，13—分動器前 橋輸出端，14~前橋離合齒套，15—前橋離合齒輪，16—小中間齒輪，17—高 速擋齒輪，18—分動器后橋輸出端；19一中間軸軸承蓋，20~輸出軸后軸承蓋；60~高低擋選擋撥叉軸，61—前橋離合撥叉軸，51—分動器動力輸入軸， 52—分動器后橋輸出軸，53—分動器中間軸，54—分動器前橋輸出軸；圖5 圖7中55—高低擋選擋撥叉，56—前橋離合撥叉，57—鎖定彈簧，58—擋位鎖定 鋼球，59—互鎖圓柱銷，60—高低擋選擋撥叉軸，601—高低擋選擋撥叉軸上 的擋位互鎖扁位，61—前橋離合撥叉軸，611—前橋離合撥叉軸上的擋位互鎖扁位；圖8 圖10中31—輪輞，32—輪輞內齒圈，33—分動器前橋離合操縱手柄， 91一半軸滑動齒套，92—滑動齒套撥動機構，93—撥動液壓控制閥控制液路，94—撥動液壓控制閥，95—半軸滑動花鍵部。
具體實施方式
實施例一一種擋位互鎖的分動器，是具有高、低速兩個擋位和前驅離、合擋位的 傳動系統，所述的分動器有一個包括高低擋選擋撥叉軸60及高低擋選擋撥叉55、前橋離合撥叉軸61及前橋離合撥叉56、圓柱銷59、擋位鎖定彈簧57和擋位鎖定鋼球58構成的擋位互鎖機構，高低擋選擋撥叉軸60和前橋離合撥叉 軸61平行分布在分動器殼體一側的突出部(參見圖2)，兩撥叉軸之間的分動 器殼體上開有一個圓孔槽，槽內有一擋位互鎖圓柱銷59，在該圓孔槽兩端與 兩撥叉軸中軸線垂直的方向上分別開有兩個通孔，孔內依次裝有擋位鎖定彈簧 57和擋位鎖定鋼球58，在高低擋選擋撥叉軸60上有擋位互鎖扁位601，在前 橋離合撥叉軸61上有擋位互鎖扁位611，高低擋選擋撥叉軸的擋位互鎖扁位 601與前橋離合撥叉軸上的擋位互鎖扁位611位置錯開(參見圖5 圖7)，高 低擋選擋撥叉55固定在高低擋選擋撥叉軸60上，可帶動撥叉軸前后移動，前 橋離合撥叉56固定在前橋離合撥叉軸61上，與高低擋選擋撥叉55連動互鎖； 當高低擋選擋撥叉55位于高速擋時，擋位互鎖圓柱銷59置于前橋離合撥叉軸 61的擋位互鎖扁位611上鎖定，使前橋離合撥叉56不能移動，只能處于"分 離"擋位，前橋動力分離；只有當高低擋選擋撥叉55位于低速擋時，高低擋 選擋撥叉軸60的擋位互鎖扁位601移到與擋位互鎖圓柱銷59同一線上，解除 對前橋離合撥叉56的鎖定，此狀態下，前橋離合撥叉56才能掛到"嚙合"擋 位，分動器輸出與前后橋嚙合動力，同時，前橋離合撥叉軸61移動使其上的 擋位互鎖扁位611偏移將擋位互鎖圓柱銷推入高低擋選擋撥叉軸的擋位互鎖 扁位，將高低擋選擋撥叉鎖定在低速擋狀態，只有前橋離合撥叉掛到"分離" 擋位，才能將高低擋選擋撥叉置于高速擋。即只有高低擋選擋撥叉位于低速 擋時，前橋離合撥叉才能掛到"嚙合"擋位；只有前橋離合撥叉位于"分離" 擋位，高低擋選擋撥叉才能置于高速擋位。本實施例中，與前橋離合撥叉所配合的離合器是齒輪式離合器或是牙嵌式 結構、滑銷式結構或拉鍵式結構的離合器。實施例二一種四驅動多功能小型拖拉機的動力及傳動系統，包括由發動機1及依次 連接的變速箱2、中間傳動軸4、分動器5，分動器具有獨立的前橋傳動軸8 和后橋傳動輸出軸6，前、后橋傳動軸輸出軸8、 6分別與前驅動橋3和后驅 動橋7相連(參見圖l)，所述分動器5有分動器動力輸入軸51、分動器后橋 軸52、分動器中間軸53和分動器前橋軸54，在分動器動力輸入軸51上套有 高速擋齒輪17和低速擋齒輪11，其高速擋齒輪17直接與分動器后橋軸52連 接，在分動器中間軸53上套有連體的大中間齒輪12和小中間齒輪16,其大 中間齒輪12直接與低速擋齒輪11嚙合，小中間齒輪16與高速擋齒輪17及套在分動器前橋軸54上的前橋輸出齒輪15分別嚙合(參見圖3、圖4)。所述的分動器5是具有高、低速兩個擋位和前驅離、合擋位的齒輪傳動系 統，該分動器5是實施例一所述的擋位互鎖的分動器，該擋位互鎖的分動器的 結構與各部件之間的連接關系如實施例一所述，此處不再贅述。 實施例三一種帶有半軸軸頭鎖結構的四驅動多功能小型拖拉機的動力及傳動系統。其基本結構同實施例二，所不同之處在于在該系統的前驅動轉向橋3 上還連接有一個半軸軸頭鎖結構9，該半軸軸頭鎖結構9包括固定在輪輞31 上的輪輞內齒圈32和安裝在半軸滑動花鍵部95上的半軸滑動齒套91、與半 軸滑動齒套91相連的滑動齒套撥動機構92、與半軸滑動齒套撥動機構92相 連的撥動液壓控制閥94及其控制液路93，該撥動液壓控制閥94與分動器前 橋離合操縱手柄33固定相連并與其聯動(參見圖8 圖10)，當分動器前橋離 合操縱手柄33處于前驅分離位置時，半軸滑動齒套91與輪輞內齒圈32分離， 當分動器前橋離合操縱手柄33處于前驅嚙合位置時，撥動液壓控制閥94動作， 并通過控制液路93帶動半軸滑動齒套撥動機構92動作，推動半軸滑動齒套 91與輪輞內齒圈32嚙合。裝有本實用新型的動力及傳動系統四驅動多功能小型拖拉機從單獨兩后 輪驅動轉換為后輪與前輪四輪驅動的轉換過程如下-拖拉機在正常行駛時，發動機1動力傳遞至變速箱2的輸出端通過中間傳 動軸4傳遞至分動器5的輸入端10，此時，高、低擋選擋撥叉55處于高擋位， 由于在分動器上設置了擋位互鎖機構，當高、低擋選擋撥叉處于高擋位時，前 橋離合撥叉只能處于前驅分離狀態，即前橋離合齒套14與前橋離合齒輪15 分離，前橋沒有動力輸出；發動機動力經分動器高速擋齒輪17直接傳至后橋 輸出端18通過后橋傳動軸6傳至后驅動橋7驅動后輪實現單獨兩后輪驅動； 當拖拉機在爬陡坡或在泥濘的路面上行駛、或后輪驅動出現打滑、或車輪掉進 深坑而難以爬出時，將分動器5掛到低速擋(齒輪11與齒輪12嚙合位)，前 驅離、合擋置于接合擋位(前橋離合齒套14與前橋離合齒輪15嚙合位)，接 合分動器與前驅動橋間傳動軸的動力，同時由于撥動液壓控制閥94與分動 器前橋離合操縱手柄33的聯動關系一一撥動液壓控制閥94動作，通過 控制液路帶動半軸滑動齒套撥動機構92動作并推動半軸滑動齒套91 與輪輞內齒圈31合攏，使前驅動橋半軸與前橋輪轂處于嚙合狀態，使分動器的輸出動力可驅動前輪，實現四輪驅動，從而增大拖拉機的附著驅動 力，改善通過性能；當車輛完全脫離爬陡坡或泥濘的路面后，撥動前橋離合撥 叉56使前驅離合擋置于分離擋位，此時齒套14與齒輪15分離，分動器前輸 出端13無動力輸出，同時聯動機構的撥動液壓控制閥94回位，切斷前驅動 橋半軸軸頭鎖結構9的控制液力，半軸滑動齒套91與輪輞內齒圈31分離， 前驅動橋半軸與前橋輪轂處于分離狀態，此時前橋輪轂是自由輪轂 (FreeWheelHub)狀態；完成四驅到兩驅的完全切換，整車處于單純的后驅動狀 態以節省能耗、提高行車的安全性和操作性。
權利要求1. 一種擋位互鎖的分動器，是具有高、低速兩個擋位和前驅離、合擋位的傳動系統，其特征在于所述的分動器有一個包括高低擋選擋撥叉軸及高低擋選擋撥叉、前橋離合撥叉軸及前橋離合撥叉、圓柱銷、互鎖擋位鎖定彈簧和擋位鎖定鋼球構成的擋位互鎖機構，高低擋選擋撥叉軸和前橋離合撥叉軸平行分布在分動器殼體一側的突出部，兩撥叉軸之間的分動器殼體上開有一個圓孔槽，槽內有一擋位互鎖圓柱銷，在該圓孔槽兩端與兩撥叉軸中軸線垂直的方向上分別開有兩個通孔，孔內依次裝有擋位鎖定彈簧和擋位鎖定鋼球，在高低擋選擋撥叉軸、前橋離合撥叉軸上分別有一擋位互鎖扁位，該兩擋位互鎖扁位位置錯開，高低擋選擋撥叉固定在高低擋選擋撥叉軸上，可帶動撥叉軸前后移動，前橋離合撥叉固定在前橋離合撥叉軸上，與高低擋選擋撥叉連動互鎖；——即當高低擋選擋撥叉位于高速擋時，擋位互鎖圓柱銷置于前橋離合撥叉軸的擋位互鎖扁位上鎖定，前橋離合撥叉不能移動，處于“分離”擋位，當高低擋選擋撥叉位于低速擋時，前橋離合撥叉才能掛到“嚙合”擋位，分動器輸出與前后橋嚙合動力，擋位互鎖圓柱銷置于高低擋選擋撥叉軸的擋位互鎖扁位，將高低擋選擋撥叉鎖定在低速擋狀態。
2、 一種四輪驅動小型拖拉機動力傳動系統，包括發動機及依次連接的變 速箱、中間傳動軸、分動器，分動器具有獨立的前、后橋傳動輸出軸，前、后 橋傳動輸出軸分別與前、后驅動橋相連，其特征在于所述的分動器是權利要 求1所述的擋位互鎖的分動器，該分動器有一個包括高低擋選擋撥叉軸及高低 擋選擋撥叉、前橋離合撥叉軸及前橋離合撥叉、圓柱銷、互鎖擋位鎖定彈簧和 擋位鎖定鋼球構成的擋位互鎖機構，高低擋選擋撥叉軸和前橋離合撥叉軸平行 分布在分動器殼體一側，兩撥叉軸之間的分動器殼體上開有一個圓孔槽，槽內 有一擋位互鎖圓柱銷，在該圓孔槽兩端與兩撥叉軸中軸線垂直的方向上分別開 有兩個通 L，孔內依次裝有擋位鎖定彈簧和擋位鎖定鋼球，在高低擋選擋撥叉 軸、前橋離合撥叉軸上分別有一擋位互鎖扁位，該兩擋位互鎖扁位位置錯開， 高低擋選擋撥叉固定在高低擋選擋撥叉軸上，可帶動撥叉軸前后移動，前橋離 合撥叉固定在前橋離合撥叉軸上，與高低擋選擋撥叉連動互鎖——即當高低 擋選擋撥叉位于高速擋時，擋位互鎖圓柱銷置于前橋離合撥叉軸的擋位互鎖扁 位上鎖定，前橋離合撥叉不能移動，處于"分離"擋位，當高低擋選擋撥叉位于低速擋時，前橋離合撥叉才能掛到"嚙合"擋位，分動器輸出與前后橋嚙合 動力，擋位互鎖圓柱銷置于高低擋選擋撥叉軸的擋位互鎖扁位，將高低擋選擋 撥叉鎖定在低速擋狀態。
專利摘要一種擋位互鎖的分動器及四輪驅動小型拖拉機動力傳動系統，所述的分動器有一個包括高低擋選擋撥叉軸及高低擋選擋撥叉、前橋離合撥叉軸及前橋離合撥叉、圓柱銷、互鎖擋位鎖定彈簧和擋位鎖定鋼球構成的擋位互鎖機構，所述的動力傳動系統包括發動機及依次連接的變速箱、中間傳動軸、分動器，分動器具有獨立的前、后橋傳動軸輸出軸，前、后橋傳動軸輸出軸分別與前、后驅動橋相連，所述的前驅動轉向橋上還連接有一個由輪輞內齒圈和安裝在半軸滑動花鍵部上的半軸滑動齒套、與半軸滑動齒套相連的滑動齒套撥動機構和與之相連的撥動液壓控制閥及其控制液路組成的半軸軸頭鎖結構。該傳動系統能根據需要實現兩驅為高速擋、四驅為低速擋以及相互之間的可靠地切換。
文檔編號F16H59/02GK201090724SQ20072012315
公開日2008年7月23日 申請日期2007年7月10日 優先權日2007年7月10日
發明者胡一平, 楠 莫, 許冠能, 鄭光紅, 陸森興 申請人:柳州正菱集團有限公司;柳州桂泰車輛有限責任公司