专利名称：轴间差速器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及非公路农用车的驱动机构，尤其涉及一种轴间差速器，一 种设置在前轴和后轴之间的差速器，其接收来自发动机的扭矩并将其在前、后轴 之间进行分配。
技术背景通常，非公路车辆和农用车，比如园艺拖拉机和多用途车辆(下文中通常用 "车辆"或"拖拉机"表示)已经采用了前轮驱动和四轮驱动系统。虽然这些驱 动系统使车辆达到更好的牵引力时，然而拐弯时存在两个问题，即草皮刮伤和转 弯半径的减小。在转弯过程中，所述车辆前轮以高于后轮的平均速度旋转。从而 导致拐弯时前轮的外侧走的轨迹比后轮更长。对于目前的四轮驱动拖拉机，为解决刮伤和转弯半径减短的问题，在转弯时 拖拉机驾驶者必须使前轴脱离。虽然这解决了此类问题，但是这要求驾驶者注意 并降低转弯时的牵引力。而且，在四轮驱动拖拉机中，前轮或后轮在输给它们的扭矩下有时会滑拖， 因为当其它轮子有足够的引力时，前、后轮就会出现不佳的牵引状况。从上面可以看出，需要一个结构可以使拖拉机一直保持在四轮驱动状态而提 高牵引力，同时减少或消除草皮刮伤，保持一个减短的转弯半径并防止车轮滑动， 这些都足够紧密以固定在目前的包装系统中。 发明内容本发明的一个目的是提供一种轴间差速器，以在拖拉机的前、后轴之间分配 扭矩。所述的差速器包括一外壳； 一差速器输入轴，该差速器输入轴可旋转地安 装在所述外壳内，以适于用来接收来自拖拉机的传动装置的旋转运动；第一输出 轴，可旋转地安装在所述外壳内并适于连接拖拉机的前轴；第二输出轴，可旋转地安装在所述外壳内并适于连接拖拉机的后轴；及双行星齿轮组，连接差速器输 入轴与第一、二输出轴的端部。一方面，所述双行星齿轮组把大于50%的来自差速器输入轴的扭矩传送至所 述第一、二输出轴其中之一。在优选的实施例中，所述双行星齿轮组是用来把大约40%的来自差速器输入轴的扭矩分给第一输出轴，并传给前轴，把大约60%的扭矩输给第二输出轴，并传给后轴。另一方面，差速器输入轴和第一、二输出轴是沿着中心轴同轴安装。 再一方面，差速器输入轴是空心的，第一输出轴位于所述差速器输入轴的中空内部。还一方面，双行星齿轮组包括一个行星齿轮架，其安装在差速器输入轴的远端；第一太阳齿轮安装在第一输出轴的远端；若干初级行星齿轮可旋转地安装在 行星齿轮架上，所述初级行星齿轮与第一太阳齿轮啮合，以使扭矩通过行星齿轮 架、初级行星齿轮及第一太阳齿轮从差速器输入轴传到第一输出轴。每一个初级 行星齿轮可旋转地支撑在一个销上，并由该销限制可围绕一个轴旋转，并且所有 初级行星齿轮可沿着行星齿轮架和差速器输入轴统一绕中心轴旋转。另一方面，双行星齿轮组包括第二太阳齿轮，其安装在第二输出轴的远端， 若干二级行星齿轮可旋转地安装在与第一行星架相连接的第二行星架上，每一个 二级行星齿轮被设置成与第二太阳齿及其中一个初级行星齿轮啮合，以便通过第 一、二行星架，初级行星齿轮，二级行星齿轮和第二太阳齿把扭矩从差速器输入 轴传到第二输出轴。另一方面，所述差速器包括一锁止装置，以可选择及可旋转地把所述第二输 出轴锁止在行星架上，从而可旋转地使第一和第二输出轴相互锁止。在一个优选 的实施例中，该锁止装置包括装一个在第二输出轴外径上的一个限位套。该限位 套可在第二输出轴外径上轴方滑动，并可滑至一位置连接第二行星架和第二输出 轴，从而可旋转地将第二输出轴锁止到第二行星架上；第一输出轴也是如此。通过以下说明并参照附图和所附的权利要求后，本发明的其它目的、特征和 优点将很容易被本领域技术人员所明白。
图1是本发明实施例所述轴间差速器的透视图； 图2是图1中沿线2-2所示的变速器的剖视图；图3是图2中沿线3-3的剖视图，表示位于空心差速器输入轴的第一输出轴， 和安装在差速器输入轴上的行星齿轮架。图4是图2中沿线4-4的剖视图，表示初级行星齿轮和第一太阳齿轮的啮合；及图5是图2中沿线5-5的剖视图；表示初级行星齿轮、二级行星齿轮和第二 太阳齿轮的啮合。 具体实施方案参考图1和2，本发明实施例所述的轴间差速器装置10，在拖拉机前、后轴 间分配扭矩。差速器装置10安装至传动装置11上，所述传动装置11包括一个初 级输入轴14，所述输入轴14用于连接拖拉机发动机的输出轴(未示出)。参考图2，差速器输入轴16和传动输出装置18支撑于套13和盖12内，差 速器输入轴16可旋转地安装，传动输出装置18用于把旋转运动从所述初级输入 轴14传给差速器输入轴16。传动装置输出18是已知构造中的一种静压传动装置。 然而，应当理解的是，可以使用任何一种传动装置将旋转运动从初级输入轴14传 到差速器输入轴16第一输出轴20也可旋转地安装在套13和差速器盖12内，所述输出轴20用 以连接拖拉机的后轴(图中未示出)。前部输出轴22可旋转地安装于盖12内，用 以连接拖拉机的前轴(图中未示出)，并与后部输出轴20和差速器输入轴16同轴， 这通过提供差速器输入轴16为空心轴并使后部输出轴20位于差速器输入轴16的 中空内部28达到，图3的剖视图进行了进一步说明。位于连接差速器输入轴16和后部输出轴20、前部输出轴22的是双行星齿轮 组24，所述双行星齿轮组24把来自差速器输入轴16的扭矩在后部输出轴20、 前部输出轴22之间分配。优选地，超过50%的扭矩被传到前、后部输出轴22、 20其中的一个。双行星齿轮组24可旋转地包括有初级齿轮架30，其安装于差速器输入轴16 的远端32上；第一太阳齿轮34，其安装于后部输出轴20的远端36;可旋转地 安装在初级齿轮架30的销40上的是若干初级行星齿轮38，行星齿轮38啮合第 一太阳齿轮34，以便通过初级齿轮架30、初级行星齿轮38和第一太阳齿轮34， 把扭矩从差速器输入轴16传到第一输出轴20。图4的剖视图说明了后部输出轴 20，第一太阳齿轮34和初级行星齿轮38之间的相互连接。双行星齿轮组24还包括第二太阳齿轮44，其安装于前部输出轴22的远端46， 若干二级行星齿轮48通过销50可旋转地安装在二级齿轮架31上，其通过销40 连接，以与初级齿轮架30旋转；二级齿轮架31由盖12支撑；各二级行星齿轮 48都被定位为与其中一个初级行星齿轮38和第二太阳齿轮44相啮合。这样，通 过初级齿轮架30到初级行星齿轮38、 二级行星齿轮48、第二太阳齿轮44和前 部输出轴22，扭矩从差速器输入轴16传给第二输出轴22。图5的剖视图对前部 输出轴22、第二太阳齿轮44、 二级行星齿轮48和初级行星齿轮38的相互连接 进行了说明。如上所述，优选地，双行星齿轮组24允许50%以上的扭矩由差速器输入轴 16被传到前、后部输出轴22、 20中的一个。具体而言，在一个优选的实施例中， 双行星齿轮组24用以分配来自差速器输入轴16的扭矩，把大约40%的扭矩传到 前部输出轴22，从而传到前轴(未示出)，把大约60%的扭矩传到第二输出轴20，从而传到后轴(未示出)。通过选择合适的第一和第二太阳齿轮上齿的大小和数量， 可使扭矩分配达到最佳比率。因此，可以根据适合具体的应用的最优扭矩分配来 选择扭矩分配。差速器装置10还包括一个锁止装置53，可选择性的把前部输出轴22锁止在 行星齿轮架31上，从而，可旋转地相互锁止差速器输入轴16和前、后部输出轴 20， 22 。所述装置53包括一个可滑动地安装于前部输出轴22的外径56上的限 位套54。限位套54与前部输出轴22的外径56花键联接，因此，限位套54可沿 前部输出轴22滑动，但是不能相对于前部输出轴22旋转。限位套54可滑动至同 时啮合行星齿轮架31的花健伸出部58和前部输出轴22的位置，因此可旋转地锁 止前部输出轴22至行星齿轮架31;对于齿轮架30和后部输出轴20也一样。通过限位套54，前、后部输出轴20、 22可被锁止在一起，因此双行星齿轮 组24是中立的，从传动装置化传出的扭矩被分送至前、后部输出轴20、 22，从 而传到前、后轴(未示出)。以这种方式的构造，拖拉机的操作者可以选择锁止第 一和后部输出轴20、 22，同时当前、后轴的其中一个无牵引力的话，所有的扭矩 被传到该轴上。通过锁止差速器装置10，动力被提供给具有牵引力的拖拉机的另 一轴上。为了让拖拉机的操作者使用锁止装置53，由差速器装置10的盖12外部延伸 的柄64连接至使限位套54在一位置前后运动，在该位置前部输出轴22和行星齿 轮架31不可旋转地相互锁止，如图2所示，限位套54被定位于轴向在行星架31 的伸出部58的上方，这样前部输出轴和行星架31被相互锁止，如上所述。以优选的实施例对本发明进行了描述，然而，应当理解的是，除了此处具体 表示和描述的，本发明还可以其它方式实施。
权利要求
1、一种轴间差速器，用于在农用机动车的前、后轴之间分配扭矩，其特征在于所述轴间差速器包括一外壳；一输入轴，其可旋转地安装在所述外壳内，用于接收来自车辆传动装置的旋转运动；一第一输出轴，其可旋转地安装在所述外壳内，用于连接车辆的前轴；一第二输出轴，其可旋转地安装在所述外壳内，用于连接车辆的后轴；一双行星齿轮组，其位于输入轴与第一、二输出轴之间并连接输入轴至第一、二输出轴其中之一，所述双行星齿轮组用于把来自输入轴的扭矩在第一输出轴和第二输出轴之间进行分配。
2、 根据权利要求1所述的轴间差速器，其特征在于所述输入轴和所述第一， 二输出轴是同轴的。
3、 根据权利要求2所述的轴间差速器，其特征在于所述输入轴是空心的， 所述第一输出轴位于所述输入轴的内部。
4、 根据权利要求2所述的轴间差速器，其特征在于所述双行星齿轮组包括 安装在所述输入轴远端的第一齿轮架；安装在第一输出轴一端的第一太阳齿轮； 及若干初级行星齿轮，其可旋转地被行星架支撑，并且可旋转；所述初级行星齿 轮啮合所述第一太阳齿轮，这样旋转的扭矩通过所述行星架、初级行星齿轮和第 一太阳齿轮由所述输入轴传到所述第一输出轴。
5、 根据权利要求4所述的轴间差速器，其特征在于还包括连接至所述第一 齿轮架的第二齿轮架；安装在第二输出轴一端的第二太阳齿轮；及若干二级行星 齿轮，其由第二齿轮架可旋转地支持可并随之旋转；各二级行星齿轮啮合所述初 级行星齿轮和第二太阳齿轮其中的一个。
6、 根据权利要求5所述的轴间差速器，其特征在于所述第一、二太阳齿轮上齿的数量使来自输入轴扭矩的超过50%的扭矩被传到所述第一、二输出轴的其中之一。
7、 根据权利要求1所述的轴间差速器，其特征在于所述双行星齿轮组包括 安装在输入轴远端的第一齿轮架；安装在第一输出轴远端的第一太阳齿轮；及若 干初级行星齿轮，其由所述行星架可旋转地支撑并可随之旋转，所述初级行星齿 轮啮合第一太阳齿轮，这样旋转扭矩通过所述行星齿轮架、所述初级行星齿轮和 所述第 一太阳齿轮从输入轴传到第 一输出轴。
8、 根据权利要求1所述的轴间差速器，其特征在于还包括连接至第一齿轮 架并随之旋转的第二齿轮架；安装在第二输出轴一端的第二太阳齿轮；及若干二 级行星齿轮，其由第二齿轮架可旋转地支撑并可随之旋转，各二级行星齿轮啮合 所述初级行星齿轮和第二太阳齿轮其中的一个。
9、 根据权利要求l所述的轴间差速器，其特征在于还包括锁止装置，用来 选择性地把第二输出轴锁止至第一输出轴。
10、 根据权利要求1所述的轴间差速器，其特征在于还包括一个锁限位套， 其安装成可在第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置，所述锁限位套可 旋转地锁止所述第二输出轴和第一输出轴。
11、 根据权利要求10所述的轴间差速器，其特征在于所述锁限位套可在所 述第二输出轴的外径上轴向滑动，所述锁限位套可移动至一位置，在该位置所述 锁限位套可旋转地把所述第二输出轴锁止至一行星架。
12、 根据权利要求ll所述的轴间差速器，其特征在于所述行星架包括一个 轴向延伸法兰，轴向延伸法兰和第二输出轴可联接所述限位套上形成的相应结构 的结构。
13、 根据权利要求1所述的轴间差速器，其特征在于所述传动装置是一个 静压传动装置。
14、 一种轴间差速器，用于在农用机动车的前、后轴之间分配扭矩，其特征在于所述轴间差速器包括-一外壳；一输入轴，其可旋转地安装在所述外壳内，用于接收来自车辆传动装置的旋 转运动；一第一输出轴，其可旋转地安装在所述外壳内，用于连接车辆的前轴； 一第二输出轴，其可旋转地安装在所述外壳内，用于连接车辆的后轴； 一双行星齿轮组，其位于输入轴与第一、二输出轴之间并连接输入轴至第一、二输出轴其中之一，所述双行星齿轮组用于把来自输入轴的扭矩在第一输出轴和第二输出轴之间进行分配；还包括锁止装置，用来选择性地把第二输出轴锁止至第一输出轴。
15、根据权利要求14所述的轴间差速器，其特征在于所述输入轴和所述第一、二输出轴是同轴的。
16 、根据权利要求15所述的轴间差速器，其特征在于所述输入轴是空心 的，所述第一输出轴位于所述输入轴的内部。
17 、根据权利要求15所述的轴间差速器，其特征在于所述双行星齿轮组 包括安装在输入轴远端的第一齿轮架；安装在第一输出轴远端的第一太阳齿轮； 及若干初级行星齿轮，其由所述行星架可旋转地支撑并可随之旋转，所述初级行 星齿轮啮合第一太阳齿轮，这样旋转扭矩通过所述行星齿轮架、所述初级行星齿 轮和所述第一太阳齿轮从输入轴传到第一输出轴。
18、 根据权利要求17所述的轴间差速器，其特征在于还包括连接至第一齿 轮架并随之旋转的第二齿轮架；安装在第二输出轴一端的第二太阳齿轮；及若干 二级行星齿轮，其由第二齿轮架可旋转地支撑并可随之旋转，各二级行星齿轮啮 合所述初级行星齿轮和第二太阳齿轮其中的一个。
19、 根据权利要求18所述的轴间差速器，其特征在于所述第一、二太阳齿 轮的数量使来自输入轴扭矩的超过50%被传到第一、二输出轴其中之一。
全文摘要
本发明涉及一种轴间差速器，其用于在拖拉机的前、后轴间分配扭矩。所述轴间差速器包括一输入轴；一第一输出轴，用以连接车的前轴；一第二输出轴，用以连接车的后轴；及行星齿轮组，位于输入轴和第一、二输出轴之间并连接输入轴至第一、二输出轴。
文档编号F16H48/06GK101225877SQ20081000004
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月4日 优先权日2007年1月16日
发明者詹姆士·艾伯特·尼贝加尔 申请人:迪尔公司