挡位互锁变速器的制作方法

本实用新型涉及变速器技术领域，具体涉及一种挡位互锁变速器。

背景技术：

较多的具有双动力输出的机械设备，比如农用机械(旋耕机)、行走车辆并附带具有其他作业(比如清扫等)，这些机械设备在某些时候希望只有一个动力输出，以避免潜在的危险；比如，农机中的旋耕机，在行走过程中实现旋耕，而在倒挡或者单纯的快速行走则期望断开刀具传动链；现有技术中，往往是挂入倒挡时先断开刀具，而操作者往往会忘记断开刀具即挂入倒挡，此时即存在刀具伤人的潜在危险；类似的机械设备还有割草机等等。

基于以上问题，需要对上述机械设备的变速器进行改进，双动力输出时可自由换挡并实现设定挡位的正常作业，而在所需断开第二动力输出的挡位时则会自动断开，避免在非常规使用(倒挡等)过程中刀具旋转对操作者造成误伤，即在倒挡过程中或者某一设定的前进挡位，需要断开另一输出轴动力输出，从而有效避免安全事故，且结构简单实用，并不会增加(或不会过多的增加)设备制造成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供的挡位互锁变速器，双动力输出时可自由换挡并实现设定挡位的正常作业，而在所需断开第二动力输出的挡位时则会自动断开，避免在非常规使用(倒挡等)过程中刀具旋转对操作者造成误伤，即在倒挡过程中或者某一设定的前进挡位，需要断开另一输出轴动力输出，从而有效避免安全事故，且结构简单实用，并不会增加(或不会过多的增加)设备制造成本。

本实用新型提供的挡位互锁变速器,包括动力输入轴、动力输出一轴和动力输出二轴，所述动力输输入轴分别通过第一传动机构和第二传动机构将动力输入至动力输出一轴和动力输出二轴；

还包括互锁换挡机构，所述互锁换挡机构包括换挡拨叉轴和设置于拨叉轴上分别用于对第一传动机构及第二传动机构接合传动或者分离的第一拨叉及第二拨叉；

所述第一传动机构具有一互锁挡位，当所述互锁挡位由第一拨叉接合传动时，所述第一拨叉带动拨叉轴轴向运动并带动第二拨叉使得第二传动机构分离断开传动。

进一步，所述第二拨叉固定于拨叉轴，所述第一拨叉可沿轴向滑动的设置于拨叉轴，所述拨叉轴上固定设有互锁挡块，所述互锁挡块在第一拨叉驱动互锁挡位挂挡时被第一拨叉带动并带动拨叉轴从而带动第二拨叉跟随拨叉轴轴向移动使得第二传动机构分离断开传动；

进一步，所述互锁挡位为倒挡或仅行走前进挡,所述动力输出二轴为变速器的工作动力输出轴；工作动力输出轴用于输出工作动力，比如旋耕刀输出、割草刀具等等，所述行走前进挡指的是驱动旋耕机或者割草机等机械行走而刀具不工作(即需要动力输出二轴无动力输出)的挡位；

进一步，所述第一传动机构包括一挡齿轮组直至n挡齿轮组和互锁挡位齿轮组，所述第二传动机构包括第二动力齿轮组；

所述一挡齿轮组包括一挡主动齿轮和一挡从动齿轮，n挡齿轮组包括n挡主动齿轮和n挡从动齿轮，互锁挡位齿轮组包括互锁挡主动齿轮和互锁挡从动齿轮；如果互锁挡位齿轮组为倒挡，则所述互锁挡主动齿轮和互锁挡从动齿轮之间还设置有用于改变互锁挡从动齿轮传动方向的中间齿轮，图中未画出；

所述一挡主动齿轮直至n挡主动齿轮和互锁挡主动齿轮形成n+1联齿轮，所述n+1联齿轮以可被第一拨叉拨动沿轴向滑动的方式传动配合设置于动力输入轴，所述一挡从动齿轮直至n挡从动齿轮和互锁从动齿轮均传动配合设置于动力输出一轴的合适位置；所述n+1联齿轮联齿轮可通过设置长花键的滑动花键轴实现被第一拨叉拨动时沿滑动花键轴(即动力输入轴)的轴向滑动；所述一挡从动齿轮直至n挡从动齿轮和互锁挡从动齿轮均传动配合设置于动力输出一轴的合适位置，以使所述一挡从动齿轮直至n挡从动齿轮和互锁挡从动齿轮能够通过n+1联齿轮联齿轮的轴向滑动挂上相应的挡位以进行啮合传动；

这里的n挡指的是不特定的数量的挡位，在一挡和n挡之间还具有二挡……n-1挡等，在此不再赘述；

所述互锁挡块在拨叉轴上的位置使得第一拨叉拨动n+1联齿轮挂入互锁挡前抵住互锁挡块并在挂入互锁挡时推动互锁挡块带动拨叉轴轴向移动，该轴向移动带动第二拨叉拨动第二动力主动齿轮轴向移动与第二动力主动齿轮脱离啮合。

进一步，所述互锁挡主动齿轮相对于一挡主动齿轮直至n挡主动齿轮位于第二动力主动齿轮的远端，互锁挡块相对于第一拨叉位于第二拨叉的远端，所述第一拨叉用于拨动互锁挡主动齿轮实现n+1联齿轮的轴向滑动，且通过一限位孔滑动配合设置于拨叉轴。

进一步，所述n+1联齿轮上由右向左依次为一挡主动齿轮直至n挡主动齿轮和互锁挡主动齿轮，所述第二动力主动齿轮位于一挡主动齿轮的右侧并预留出脱挡需要的设定距离，n+1联齿轮上一挡主动齿轮直至n挡主动齿轮之间预留空挡距离；所述一挡从动齿直至n挡从动齿轮形成n联齿轮且依次由右向左设置，所述互锁挡从动齿轮位于n挡从动齿轮左侧，所述第二动力从动齿轮位于一挡从动齿轮右侧；

所述互锁挡块为一环形凸缘，位于第一拨叉的左侧。

进一步，n＝2.

为发明的有益效果是：本实用新型提供的挡位互锁变速器，可通过换挡杆上设置的互锁挡块调整两个动力输出之间的互锁，双动力输出时可自由换挡并实现设定挡位的正常作业，而在所需断开第二动力输出的挡位时则会自动断开，避免在非常规使用(倒挡等)过程中第二输出轴的部件输出(比如刀具)对操作者造成误伤，即在倒挡过程中或者某一设定的前进挡位，需要断开刀具旋转，从而有效避免安全事故，且结构简单实用，并不会增加(或不会过多的增加)设备制造成本，本实用新型适用于双动力输出结构而在使用过程中在设定挡位需要断开其中一动力的结构，多用于农用机械，特别适用于旋耕机械、割草机等。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型第一拨叉的右侧视图。

图1-2中，1-动力输入轴，11-倒挡主动齿轮，12-二挡主动齿轮，13-一挡主动齿轮14-第二动力主动齿轮，2-动力输出一轴，21-倒挡从动齿轮，22-二挡从动齿轮，23-二挡从动齿轮，3-动力输出二轴，31-第二动力从动齿轮，4-第一拨叉，41-限位孔，5-拨叉轴，51-互锁挡块，6-第二拨叉，7-环状凹槽。

具体实施方式

本实用新型在进行方位描述时，以图1所示方位进行描述，图中的左、右方位在描述中也是左、右；所述左、右方位的描述不应作为对本实用新型的限制。

图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型第一拨叉的的右侧视图，如图所示：本实施例的挡位互锁变速器,包括动力输入轴1、动力输出一轴2和动力输出二轴3，所述动力输输入轴1分别通过第一传动机构和第二传动机构将动力输入至动力输出一轴2和动力输出二轴3；

还包括互锁换挡机构，所述互锁换挡机构包括换挡拨叉轴5和设置于拨叉轴5上分别用于对第一传动机构及第二传动机构接合传动或者分离的第一拨叉4及第二拨叉6；

所述第一传动机构具有一互锁挡位，当所述互锁挡位由第一拨叉4接合传动时，所述第一拨叉4带动拨叉轴轴5向运动并带动第二拨叉6使得第二传动机构分离断开传动。

本实施例中，所述第二拨叉6固定于拨叉轴5，所述第一拨叉4可沿轴向滑动的设置于拨叉轴5，所述拨叉轴5上固定设有互锁挡块51，所述互锁挡块51在第一拨叉4驱动互锁挡位挂挡时被第一拨叉4带动并带动拨叉轴5从而带动第二拨叉6跟随拨叉轴5轴向移动使得第二传动机构分离断开传动；

本实施例中，所述互锁挡位为倒挡或仅行走前进挡,所述动力输出二轴3为旋耕机的旋耕刀具的动力输出；所述行走前进挡指的是驱动旋耕机行走而旋耕刀具不工作(即动力输出二轴无动力输出)的挡位；

本实施例中，所述第一传动机构包括一挡齿轮组直至n挡齿轮组和互锁挡位齿轮组，所述第二传动机构包括第二动力齿轮组；

所述一挡齿轮组包括一挡主动齿轮和一挡从动齿轮，n挡齿轮组包括n挡主动齿轮和n挡从动齿轮，互锁挡位齿轮组包括互锁挡主动齿轮和互锁挡从动齿轮；如果互锁挡位齿轮组为倒挡，则所述互锁挡主动齿轮和互锁挡从动齿轮之间还设置有用于改变互锁挡从动齿轮传动方向的中间齿轮，图中未画出；

所述一挡主动齿轮直至n挡主动齿轮和互锁挡主动齿轮形成n+1联齿轮，所述n+1联齿轮以可被第一拨叉拨动沿轴向滑动的方式传动配合设置于动力输入轴，所述一挡从动齿轮直至n挡从动齿轮和互锁从动齿轮均传动配合设置于动力输出一轴的合适位置；所述n+1联齿轮可通过设置长花键的滑动花键轴实现被第一拨叉拨动时沿滑动花键轴(即动力输入轴)的轴向滑动；所述一挡从动齿轮直至n挡从动齿轮和互锁挡从动齿轮均传动配合设置于动力输出一轴的合适位置，以使所述一挡从动齿轮直至n挡从动齿轮和互锁挡从动齿轮能够通过n+1联齿轮联齿轮的轴向滑动挂上相应的挡位以进行啮合传动；

这里的n挡指的是不特定的数量的挡位，直至n挡指的是从一挡到n挡的各个挡位，在一挡和n挡之间还具有二挡……n-1挡等，在此不再赘述；

所述互锁挡块在拨叉轴上的位置使得第一拨叉拨动n+1联齿轮挂入互锁挡前抵住互锁挡块并在挂入互锁挡时推动互锁挡块带动拨叉轴轴向移动，该轴向移动带动第二拨叉拨动第二动力主动齿轮轴向移动与第二动力主动齿轮脱离啮合。

本实施例中，所述互锁挡主动齿轮相对于一挡主动齿轮直至n挡主动齿轮位于第二动力主动齿轮的远端，互锁挡块相对于第一拨叉位于第二拨叉的远端，所述第一拨叉用于拨动互锁挡主动齿轮实现n+1联齿轮的轴向滑动，且通过一限位孔滑动配合设置于拨叉轴。

本实施例中，所述n+1联齿轮上由右向左依次为一挡主动齿轮直至n挡主动齿轮和互锁挡主动齿轮，所述第二动力主动齿轮位于一挡主动齿轮的右侧并预留出脱挡需要的设定距离，n+1联齿轮上一挡主动齿轮直至n挡主动齿轮之间预留空挡距离；所述一挡从动齿直至n挡从动齿轮形成n联齿轮且依次由右向左设置，所述互锁挡从动齿轮位于n挡从动齿轮左侧，所述第二动力从动齿轮位于一挡从动齿轮右侧；

所述互锁挡块为一环形凸缘，位于第一拨叉的左侧。

本实施例中，n＝2，互锁挡位为倒挡，所使用的机械为农机或旋耕机，即所述第一传动机构包括一挡齿轮组、二挡齿轮组和作为互锁挡位的倒挡齿轮组，所述第二传动机构包括第二动力齿轮组；

所述一挡齿轮组包括一挡主动齿轮13和一挡从动齿轮23，二挡齿轮组包括二挡主动齿轮12和二挡从动齿轮22，倒挡齿轮组包括倒挡主动齿轮11和倒挡从动齿轮21；所述一挡齿轮组、二挡齿轮组、倒挡齿轮组在各挡位需要时啮合；所述倒挡主动齿轮11和倒挡从动齿轮21之间还设置有用于改变倒挡从动齿轮21传动方向的中间齿轮，图中未画出；

所述一挡主动齿轮13、二挡主动齿轮12和倒挡主动齿轮11形成三联齿轮，所述三联齿轮以可被第一拨叉4拨动沿轴向滑动的方式传动配合设置于动力输入轴1，所述三联齿轮可通过设置长花键的滑动花键轴实现被第一拨叉4拨动时沿滑动花键轴(即动力输入轴1)的轴向滑动；所述一挡从动齿轮23、二挡从动齿轮33和倒挡从动齿轮21均传动配合设置于动力输出一轴2的合适位置，以使所述一挡从动齿轮23、二挡从动齿轮22和倒挡从动齿轮21能够通过三联齿轮的轴向滑动挂上相应的挡位以进行啮合传动；

所述第二动力齿轮组包括第二动力主动齿轮14和第二动力从动齿轮31，在本实施例中，第二动力齿轮组为刀具动力齿轮组，而第二动力主动齿轮14和第二动力从动齿轮31则相应的为刀具传动齿轮，用于旋耕机、割草机等，在此不再赘述；第二动力主动齿轮14以可被第二拨叉6拨动沿轴向滑动的方式传动配合设置于动力输入轴1，第二动力从动齿轮31传动配合设置于动力输出二轴3；

所述互锁挡块51在拨叉轴5上的位置使得第一拨叉4拨动三联齿轮挂入倒挡前抵住互锁挡块51并在挂入倒挡时推动互锁挡块51带动拨叉轴5轴向移动，该轴向移动带动第二拨叉6拨动第二动力主动齿轮14轴向移动与第二动力主动齿轮31脱离啮合；

本实施例中，所述倒挡主动齿轮11相对于一挡主动齿轮13和二挡主动齿轮12位于第二动力主动齿轮14的远端，互锁挡块51相对于第一拨叉4位于第二拨叉6的远端，所述第一拨叉4用于拨动倒挡主动齿轮11实现三联齿轮的轴向滑动，且通过一限位孔41滑动配合设置于拨叉轴5；所述第一拨叉4靠近拨叉轴5端凹陷形成轴向贯穿的外凹槽，所述外凹槽的凹空部分呈u形；所述限位孔41设置于外凹槽的槽底并形成与拨叉轴5的轴向滑动配合；此处所述轴向是指沿拨叉轴5的轴向；如图所示，所述外凹槽的凹空部分为u形是指第一拨叉4的外凹槽凹空部分显示为字母“u”的形状；所述拨叉轴5置于u形凹槽的槽底(即限位孔)并可沿u形凹槽的槽底轴向滑动；所述第一拨叉4靠近动力输入轴1端凹陷形成内凹槽，所述内凹槽的凹空部分为矩形或倒u形；所述内凹槽为矩形或倒u形是指拨叉轴5的凹空部分显示为矩形形状或字母u倒立的形状；利于在不影响倒挡主动齿轮11沿顺时针或逆时针传动方向传动的前提下对三联齿轮的拨动；所述互锁挡块51具有比限位孔41更大的尺寸，以利于紧凑性、稳固性的前提下对第一拨叉4的挂住，以能够使得第一拨叉4拨动三联齿轮挂入倒挡前能够抵住互锁挡块51并在挂入倒挡时推动互锁挡块51带动拨叉轴5轴向移动，及保证该轴向移动带动第二拨叉6拨动第二动力主动齿轮14轴向移动与第二动力从动齿轮31脱离啮合即可；

本实施例中，所述三联齿轮上由右向左依次为一挡主动齿轮13、二挡主动齿轮12和倒挡主动齿轮11，所述第二动力主动齿轮14位于一挡主动齿轮13的右侧并预留出脱挡需要的设定距离，三联齿轮上一挡主动齿轮13和二挡主动齿轮12之间预留空挡距离；在进行所述一挡、二挡和倒挡的换挡操作时，原挡位首先脱开并进入空挡，然后再挂入要挂的挡位，所述各挡位换挡时空挡的距离根据各挡位齿轮间的距离设定，利于减小对离合器的损害程度，提高离合器的使用寿命；所述一挡从动齿轮23和二挡从动齿轮22形成双联齿轮且依次由右向左设置，所述倒挡从动齿轮21位于二挡从动齿轮22左侧，所述第二动力从动齿轮31位于一挡从动齿轮23右侧；

所述互锁挡块41为一环形凸缘，位于第一拨叉4的左侧；所述互锁挡块51设置于拨叉轴5的端部，靠近第一拨叉4并远离第二拨叉6，所述互锁挡块51可为规则结构，也可为非规则结构，优选为环形凸缘结构，所述环形凸缘的直径大于限位孔41的直径，以利于紧凑性、稳固性的前提下对第一拨叉4的挂住，以能够使得第一拨叉4拨动三联齿轮挂入倒挡前能够抵住互锁挡块51并在挂入倒挡时推动互锁挡块51带动拨叉轴5轴向移动，及保证该轴向移动带动第二拨叉6拨动第二动力主动齿轮14轴向移动与第二动力从动齿轮31脱离啮合；

本实施例中，所述第二动力主动齿轮14靠近三联齿轮端沿顺时针或逆时针传动方向设置有与第二拨叉6底部相适配的环状凹槽7；此处所述的第二拨叉6底部是指第二拨叉6靠近动力输入轴1轴线的一端；所述环状凹槽7设定的槽深使第二拨叉6可拖动第二动力主动齿轮14沿动力输入轴1的轴向滑动；利于在不影响动第二动力主动齿轮14沿顺时针或逆时针传动方向传动的前提下，通过拨动第二拨叉6可实现对动第二动力主动齿轮14的脱挡和挂挡；

本实施例中，如图所示，所述第一拨叉4沿拨叉轴5移动拨动三联齿轮一挡主动齿轮13挂入一挡位与一挡从动齿轮23啮合时，二挡主动齿轮12和倒挡主动齿轮11位于非啮合状态，第二动力主动齿轮14与第二动力从动齿轮31啮合并处于工作状态或通过第二拨叉6拨动分离；当第一拨叉4向左移动，拨动三联齿轮二挡主动齿轮12挂入二挡位与二挡从动齿轮22啮合时，一挡主动齿轮13和倒挡主动齿轮11位于非啮合状态，第二动力主动齿轮14与第二动力从动齿轮31啮合并处于工作状态或通过第二拨叉6拨动分离；当第一拨叉4向左继续移动，拨动三联齿轮倒挡主动齿轮11挂入倒挡位与倒挡从动齿轮21啮合时，第一拨叉4向左推动互锁挡块51带动拨叉轴5向左移动，带动第二拨叉6向左移动并拨动第二动力主动齿轮14沿动力输入轴1向左移动与第二动力从动齿轮31脱离啮合，此时刀具不旋转工作；避免在倒挡过程中刀具旋转对操作者造成误伤，从而避免安全事故，提高机器使用寿命。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。