辅助动力输出变速器和农用作业机器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的辅助动力输出变速器以及一种农用作业机器。
背景技术
在现有技术中已知尤其用于农用作业机器的动力输出轴变速器，这些动力输出轴变速器能够实现驱动可联接在作业机器上的可驱动的作业机具。这种可驱动的作业机具的示例例如是割草机、草捆打包机或施肥机。通常，已知的动力输出轴变速器具有多个可切换的挡位级，这些挡位级将作业机器的驱动机组的转速和动力输出轴的输出转速置于可调节的比例。
就这方面而言，DE 10 2011 084 623 A1描述了一种呈动力输出轴变速器形式的辅助动力输出变速器，其中驱动轴可以藉由多个中间的传动级中的一个传动级与相对于该驱动轴轴向偏置地延伸的从动轴联接，从而定义各自所属的传动比。在此，这些传动级各自指配给两个子变速器中的一个子变速器，其中每个子变速器具有输入轴，该输入轴可以经由各自的动力换挡元件与驱动轴在旋转方面固定地联接。此外，输入轴彼此共轴地布置并且这些动力换挡元件被组合成双离合器，从而使得辅助动力输出变速器总体上设计成双离合器变速器的类型。于是，在可形成的各个传动比之间的变换可以在负载下执行，其方式为：驱动轴和从动轴藉由一个子变速器的传动比联接时，在相应的另一个子变速器中预先选择相邻的传动比，并且随后通过在动力换挡元件之间进行切换来实现变换。
然而，已知的动力输出轴变速器或辅助动力输出变速器目前是有缺陷的，因为它们相对高耗费地形成。
发明内容
本发明的目的在于提出一种改进的辅助动力输出变速器。
根据本发明，这个目的通过根据权利要求1所述的辅助动力输出变速器来实现。本发明的有利的设计方案和改进方案自从属权利要求中得出。
本发明涉及一种用于机动车辆的辅助动力输出变速器，所述辅助动力输出变速器包括驱动轴和从动轴，其中在所述驱动轴上布置有多个驱动惰轮和指配给所述多个驱动惰轮的至少一个换挡元件，其中借助于操纵指配给所述多个驱动惰轮的所述至少一个换挡元件，相应的单独的驱动惰轮能够与所述驱动轴在驱动方面联接或与所述驱动轴在驱动方面分离，其中在所述从动轴上布置有多个从动惰轮和指配给所述多个从动惰轮的至少一个换挡元件，其中借助于操纵指配给所述多个从动惰轮的所述至少一个换挡元件，相应的单独的从动惰轮能够与所述从动轴在驱动方面联接或与所述从动轴在驱动方面分离，并且其中相应的驱动惰轮与相应的从动惰轮处于接合。根据本发明的辅助动力输出变速器的突出之处在于，所述辅助动力输出变速器还包括多正齿轮，所述多正齿轮与至少两个从动惰轮处于接合。
因此，根据本发明提出一种辅助动力输出变速器，该辅助动力输出变速器包括驱动轴和从动轴，其中在驱动轴上布置有多个驱动惰轮，并且在从动轴上布置有多个从动惰轮。优选地，辅助动力输出变速器包括唯一的驱动轴和唯一的从动轴。在此，相应的驱动惰轮与相应的从动惰轮处于接合。额外地，在驱动轴上设置有指配给多个驱动惰轮的至少一个换挡元件，并且在从动轴上设置有指配给多个从动惰轮的至少一个换挡元件。当操纵指配给多个驱动惰轮的至少一个换挡元件时，根据操纵类型，单独的驱动惰轮与驱动轴在驱动方面联接，即与驱动轴在旋转方面固定地连接，或者与驱动轴在驱动方面分离，从而因此使得在单独的驱动惰轮与驱动轴之间不再存在旋转方面固定的连接。换挡元件因此在功能上形成离合器，该离合器用于将旋转运动从驱动轴传输到单独的驱动轮上或反之亦然。以类似的方式，当操纵指配给多个从动惰轮的至少一个换挡元件时，单独的从动惰轮与从动轴在驱动方面联接或与从动轴在驱动方面分离。因此，可以通过对应的操纵相应地指配的换挡元件来选择辅助动力输出变速器的不同的挡位级。如果操纵所有的换挡元件以使得至少没有驱动惰轮与驱动轴联接并且可能也没有从动惰轮与从动轴联接，那么就形成未联接的空挡状态或空转。最后，根据本发明的辅助动力输出变速器包括多正齿轮，该多正齿轮与多个从动惰轮中的至少两个从动惰轮处于接合。优选地，多正齿轮由恰好与辅助动力输出变速器包括的从动惰轮一样多的单正齿轮构成，因此，多正齿轮的单正齿轮的数量因此与从动惰轮的数量相同。因此，如果辅助动力输出变速器例如包括三个从动惰轮，即如果从动惰轮的数量为三个，那么多正齿轮同样由三个单正齿轮构成。有利地，多正齿轮涉及多个彼此焊接或其他方式在旋转方面固定地相互连接的单正齿轮。多正齿轮尤其不涉及布置在另外的轴上的单正齿轮。根据本发明使用的多正齿轮形成简单地并且成本有效地可生产的、相对于布置在轴上的单正齿轮的替代方案。此外，在使用多正齿轮时不需要额外的换挡元件以使多正齿轮的一个或多个单正齿轮与轴联接来进一步引导负载流或再次与该轴分离，原因在于多正齿轮的单正齿轮自然是在旋转方面固定地相互连接的。这进而降低了辅助动力输出变速器的成本、重量和所需的结构空间。
优选地提出，驱动轴和从动轴以及多正齿轮的旋转轴线相互平行地布置。
优选地提出，指配给多个驱动惰轮的换挡元件形成为可进行动力换挡的离合器。同样优选的是，指配给多个从动惰轮的至少一个换挡元件也形成为可进行动力换挡的离合器。在这种情况下，为了操纵一个对应的换挡元件或多个对应的换挡元件，不必中断向驱动轴或向从动轴的转矩传输。可进行动力换挡的离合器可以实现从置入的挡位级切换到要切换的挡位级，其中可以藉由所谓的“打滑”使换挡的元件的转速实现同步，于是由此可以确保大体上平稳的切换。
特别优选地提出，驱动轴与驱动机组在驱动方面的联接永久存在，即驱动轴被永久地驱动。然而藉由指配给多个驱动惰轮的换挡元件可以实现使所有的驱动惰轮与驱动轴在驱动方面解除联接，而这从而使得从驱动轴到从动轴的负载流中断。同样可以实现的是，藉由指配给多个从动惰轮的换挡元件使所有的从动惰轮与从动轴在驱动方面分离，使得以此方式同样可以中断从驱动轴到从动轴的负载流。
根据本发明的一个优选的实施方式提出，相应的驱动惰轮和所述多正齿轮的单正齿轮与一个共同的从动惰轮处于接合。这实现了如下优点：以相对简单的方式方法成本有效地通过使用相对少的驱动惰轮或少的从动惰轮可以形成辅助动力输出变速器的多个可切换的挡位级。这还实现了减小所需的结构空间以及所需的重量。例如，用于形成四个可切换的挡位级因此总共仅需要六个齿轮，即驱动惰轮、从动惰轮和多正齿轮的单正齿轮总共为六个。与之相比，为了形成四个可切换的挡位级，现有技术中已知的辅助动力输出变速器需要八个齿轮。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出，在所述驱动轴上布置有用于中断向所述驱动轴传输转矩的主换挡元件。因此，辅助动力输出变速器可以完全与转矩供应源分离。与此相对应地，如果不需要辅助动力输出变速器并且其不处于运行中，那么可以避免由于辅助动力输出变速器中的摩擦而引起的损耗。因此可以提高包括辅助动力输出变速器的车辆的动力传动系的效率。
特别优选地提出，指配给所述多个驱动惰轮的至少一个换挡元件形成为不可进行动力换挡的离合器。同样优选的是，指配给所述多个从动惰轮的至少一个换挡元件也形成为不可进行动力换挡的离合器。于是在换挡过程中，即在操纵两个换挡元件中的一个换挡元件时，有利地借助于主换挡元件中断向驱动轴传输转矩，以能够实现操纵一个对应的换挡元件或多个对应的换挡元件。在这种情况下，主换挡元件优选地形成为可进行动力换挡的。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出，指配给所述多个驱动惰轮的换挡元件和指配给所述多个从动惰轮的换挡元件各自形成为具有套筒支架的滑动套筒，并且/或者，各自形成为能够以电动液压的方式操纵的多片式离合器。已证明这种设计方式是合适的以及在制造方面是成本有效的。能够以电动液压的方式操纵的多片式离合器的设计方式在此特别适用于将换挡元件实施为动力换挡元件。
根据本发明另一个优选的实施方式提出，在所述驱动轴上布置有两个驱动惰轮；在所述从动轴上布置有两个从动惰轮；并且所述多正齿轮形成为双正齿轮。这种设计方式可以实现：形成两个从驱动轴经由双正齿轮到从动轴的转矩传输分支和另外两个从驱动轴直接到从动轴的转矩传输分支。因此在仅使用六个齿轮的情况下，即驱动惰轮、从动惰轮和多正齿轮的单正齿轮总共为六个的情况下，可以实现形成四个挡位级。
根据本发明的一个特别优选的实施方式提出，相应的两个彼此处于接合的驱动惰轮和从动惰轮以及相应的两个彼此处于接合的从动惰轮和所述双正齿轮的单正齿轮的节圆直径的比例被设计为使得在标准化的输入转速情况下，所述辅助动力输出变速器的输出转速与标准化的动力输出轴级相对应。由此获得以下优点：从动轴可以实现在辅助动力输出变速器上可驱动的安装机具(例如割草机，干草打包机和播种机)的驱动，这些安装机具通常被设计为以标准化的输入转速来驱动。在此，本领域技术人员已知不同的标准化的动力输出轴级，这些动力输出轴级在确定的发动机转速下给出相应地确定的从动轴的转速。然而经由辅助动力输出变速器，从动轴的转速仍然是与发动机转速成比例的并且对应地根据改变发动机转速的指示随发动机转速而改变。已知的动力输出轴级例如是“540”、“540E”、“1000”或“1000E”。
根据本发明的另一个特别优选的实施方式提出，指配给所述两个驱动惰轮的换挡元件被布置在所述两个第一驱动惰轮之间，并且/或者，指配给所述两个从动惰轮的换挡元件被布置在所述两个从动惰轮之间。这可以实现驱动轴与相应的驱动惰轮之间或从动轴与相应的从动惰轮之间驱动连接的简单联接或分离，并且在运行根据本发明的辅助动力输出变速器时已经证明为特别适合的。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出，所述从动轴的端部形成为动力输出轴端头。因此可以以简单的方式实现安装机具的联接和操作。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出，所述驱动轴能够与所述机动车辆的驱动机组在驱动方面联接成使得所述驱动轴的转速与所述驱动机组的输出转速相同。典型地，于是在驱动安装机具时，驱动机组的输出转速被置于用于驱动动力输出轴端头的运行模式中。这有利于安装机具的驱动。
本发明还涉及一种农用作业机器，所述农用作业机器包括根据本发明的辅助动力输出变速器。根据本发明的辅助动力输出变速器在农用作业机器中的使用实现已结合根据本发明的辅助动力输出变速器所描述的优点。
附图说明
在附图中：
图1示意性地示出根据本发明的辅助动力输出变速器的可能的设计方式。
相同的物体、功能单元和可比的部件贯穿附图用相同的附图标记表示。这些物体、功能单元和可比的部件在其技术特征方面实施为相同的，除非说明书中未明确地指出或例如隐含地指出为其他形式。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的辅助动力输出变速器1的可能的设计方式，该辅助动力输出变速器包括驱动轴2、从动轴3和形成为双正齿轮4的多正齿轮4。根据示例，在驱动轴2上布置有两个驱动惰轮5和6，这些驱动惰轮藉由同样布置在驱动轴2上的换挡元件7可以与驱动轴2在驱动方面联接或与该驱动轴分离。换挡元件7被指配给驱动惰轮5和6，并且根据示例可以形成三个不同的状态，即：驱动惰轮5与驱动轴2在驱动方面联接的状态；驱动惰轮6与驱动轴2在驱动方面联接的状态；以及未联接的状态，在该未联接的状态中，无论是驱动惰轮5还是驱动惰轮6都不与驱动轴2联接。在此，换挡元件7是被形成为不可进行动力换挡的。同样地，在驱动轴2上布置有主换挡元件8，借助于操纵该主换挡元件可以中断从(在图1中未展示的)驱动机组(根据示例为燃烧发动机)到驱动轴2的负载流，从而使得借助于换挡元件7可以将负载流从驱动轴2上切换到驱动惰轮5或其上。如果这两个驱动惰轮5或6中的一个驱动惰轮与驱动轴2在驱动方面联接，那么可以藉由主换挡元件8再次建立朝向驱动轴的负载流。根据示例，主换挡元件8是被形成为可进行动力换挡的。
在从动轴3上布置有两个从动惰轮9和10，这些从动惰轮借助于操纵换挡元件11可以各自与从动轴3在驱动方面联接或与该从动轴在驱动方面分离。如可以看到的，驱动惰轮5与从动惰轮9处于接合。驱动惰轮6与从动惰轮10处于接合。换挡元件11被指配给从动惰轮9和10并且是被形成为不可进行动力换挡的。根据示例，换挡元件11同样可以形成三个不同的状态，即：从动惰轮9与从动轴3在驱动方面联接的状态；从动惰轮10与从动轴3在驱动方面联接的状态；以及未联接的状态，在该未联接的状态中，无论是从动惰轮9还是从动惰轮10都不与从动轴3联接。从动轴的轴向端部形成为从动轴的凸缘12，藉由该凸缘可以实现对(在图1中未完全展示的)安装机具的驱动。在图中仅可以看到与凸缘12连接的动力输出轴端头13。
双正齿轮4由两个单正齿轮14‘和14“构成，这些单正齿轮根据示例是彼此焊接的。单正齿轮14‘与从动惰轮10处于接合，同时单正齿轮14“与从动惰轮9处于接合。
在图1中示出的辅助动力输出变速器1可以实现形成从驱动轴2到从动轴3的总共四个转矩传输分支以及因此四个可切换的挡位级。第一转矩传输分支从驱动轴2经由驱动惰轮6和从动惰轮10延伸到从动轴3。第二转矩传输分支从驱动轴2经由驱动惰轮5和从动惰轮9延伸到从动轴3。第三转矩传输分支从驱动轴2经由驱动惰轮6和从动惰轮10延伸至双正齿轮4的单正齿轮14‘。第三转矩传输分支从那里进一步延伸至单正齿轮14“并且经由从动惰轮9最终延伸到从动轴3。最后，第三转矩传输分支从驱动轴2经由驱动惰轮5和从动惰轮9延伸至双正齿轮4的单正齿轮14“。第四转矩传输分支从那里进一步延伸至单正齿轮14‘并且经由从动惰轮10最终延伸到从动轴3。
附图标记清单
1 辅助动力输出变速器
2 驱动轴
3 从动轴
4 多正齿轮，双正齿轮
5 驱动惰轮
6 驱动惰轮
7 换挡元件
8 主换挡元件
9 从动惰轮
10 从动惰轮
11 换挡元件
12 从动轴的凸缘
13 动力输出轴端头
14‘ 单正齿轮
14“ 单正齿轮
