本发明涉及一种可在负荷下变换的多速倒顺车变速器，它有一根输 入轴、一些中间轴和齿轮，齿轮构成传动齿轮组；在中间轴上装有带活 动齿轮的换档离合器，为了变速和换向它们可有选择地与中间轴之一传 扭连接；以及有一个带至少一个固定齿轮的从动齿轮系。

在目前使用的建筑机械中采用的变速器主要分为两组。有一组的特 点是在带负荷变换的变速器前装有静液压传动组件。在这种变速器中， 前置机组的转速与扭矩的匹配通过液压或电-液压控制实现。

所使用的绝大多数变速器，属于带前置式液体动力变扭器的带负荷 变换的变速器的另外一组。借肋于这种传动机组，在汽车(例如一种建 筑机械)的工作阻力增加时，扭矩可获得无级和自动增加。在这种情况 下，可使变速器的驱动扭矩约等于发动机扭矩的3倍。与在轿车中的情 况不同，因为这里是通过变速器或变扭器进行工作的，所以这一点有重 要意义。在轮式装载机的情况下，例如铲斗会被压入要挖取的土壤中。 装载物被突然起动和提升。汽车倒行以便装料，铲斗进一步升高并卸料。 恰恰在低速和输入与输出之间有较大转速差的情况下变换扭矩有很大的 优点。

变扭器可补充一个变扭器跨接离合器。借助于这一个离合器，在变 速档内的高转速区可达到显著降低消耗。

在各变速档内的力流，通过组合可液压操纵的离合器建立。此外， 为了倒转，这些离合器必须能在负荷下变换，并因而消耗大量能量。外 壳的结构或变速器轴的配置必须适应具体的用途。倒顺车变速器典型的 使用场合是在翻斗车、轮式装载车、铲斗装载机和堆垛车中的使用，但 也使用在道路上作业的汽车中，例如吊车。根据汽车类型，在变速器输 入与输出轴之间需要一定的轴间距。例如，当万向轴的偏转角必须保持 得比较小时，便应有较长的轴间距。在这种情况下倒顺车变速器与分配 变速器相比要承担附加的工作。

在堆垛车中倒顺车变速器只有一根输出轴。由于空间条件，要求较 小的轴间距。

在大多数情况下至少需要一个取决于发动机转速的被传动的辅助传 动装置。此外，在辅助传动装置的传动线上，设有一个滑油和换档泵， 它同样取决于发动机转速工作。  

由于汽车的结构型式，所以倒顺车减速器必须履行的任务区别很 大。

由DE-A1129838已知一种倒顺车减速器，它的特点是轴向结构 长度小。在驱动轴上有一个固定齿轮，它与在倒顺轴和中间轴上的固定 啮轮持续啮合。所有的活动齿轮位于变速器一侧和持续地互相啮合。在 活动齿轮与固定齿轮之间各设一个摩擦离合器。在这种已知的倒顺车减 速器中，摩擦离合器的结构，尤其是摩擦片组、活动齿轮在中间轴上的 支承以及中间轴本身在活动齿轮侧面间接的支承相当复杂。

由DE-A2535700已知一种倒顺车减速器，其中，摩擦离合器设 计为两脚离合器。在这种变速器中可实施比较高的档数，然而，沿轴向 要求大的结构空间，因为在一根中间轴上装有多至4个齿轮和一个双脚 离合器。

本发明的目的是提供一种具有较小轴向结构长度的可在负荷下变换 的倒顺车变速器，在基本上相同结构的情况下，在可能的档数和要求的 轴间距方面它可以有各种不同的方案。

达到所提出目的的一种可能的途径是，在每一根中间轴上只装唯一 的一个换档离合器；一个固定齿轮和与之持续啮合的活动齿轮构成一个 传动齿轮组；装在中间轴上的一个固定齿轮与两个活动齿轮持续啮合并 构成一个从动齿轮系；以及，中间轴通过构成分配齿轮组的固定齿轮和 一个活动齿轮互相连接。由于为每一根中间轴只设唯一的一个换档离合 器，其结果是，甚至在一种6档倒顺车变速器中沿轴向也是一种短的结 构。由于中间轴的结构长度短，所以它的挠度很小。它们可以两端支承 在变速器壳内的滚动轴承中。所使用的活动齿轮各有唯一的一个齿轮啮 合；它们不用作为中间齿轮。采用中间轴的这种所建议的结构，长的和 短的轴间距都同样可以实现。

业已证明有利的做法是，分配齿轮组的一个活动齿轮设在从动齿轮 系的一个装在中间轴上的固定齿轮对面。此在中间轴(它也可以是变速 器输出轴)上的固定齿轮具有较大的直径。它最好是斜齿的。提供了一 个大的轴承座用于支承。考虑到负荷和转速比，最好为分配齿轮组的活 动齿轮配设第三档的换档离合器。

在考虑到要求变速器较小轴向结构长度的情况下，为连接分配器齿 轮组的齿轮，业已证实非常有利的做法是，在中间轴上装一个用作换向 离合器和/或变速离合器并带有一个传动齿轮组活动齿轮的换档离合器以 及分配齿轮组的两个固定齿轮。变速器轴向结构长度(变扭器外壳不含 在内)便可通过唯一的换档离合器和一个活轮以及两个固定轮确定。

在为达到本发明目的的另一种方案中，从动齿轮系由一些活动齿轮 构成。为此，在每一根中间轴上设唯一的换档离合器；一个固定齿轮和 与之持续啮合的活动轮构成传动齿轮组；装在中间轴上的活动齿轮与两 个活动齿轮持续啮合；以及中间轴通过构成分配齿轮组的固定齿轮互相 连接。由于采用活动齿轮，所以技术专家面对变速器中间轴的空间结构 有很大程度的自由。

倒顺车变速器的一种合乎目的的设计具有互相同心的输入轴。一根 设计为空心轴的输入轴上装有传动齿轮组的固定齿轮。

考虑到负荷比、转速比和空间关系，业已证实极为有利的是，为与 固定齿轮持续啮合的活动齿轮，配设用于接通第一和第二档的换档离合 器。

其他对于本发明的重要的特征以及由此得到的优点，在下面对一种 可在负荷下变换的倒顺车变速器的多个实施例的说明中可以看出。

其中：

图1有6个前进档和3个倒车档以及有长的轴间距的倒顺车变速器 的传动示意图；

图2按图1的倒顺车变速器示意前视图，用以更清楚地表示中间轴 和固定齿轮以及活动齿轮的空间位置；

图3有6个前进档和3个倒车档以及有短的轴间距的倒顺车变速器 的传动示意图；

图4按图3的倒顺车变速器示意前视图；

图5具有长的轴间距的4档倒顺车变速器另一种实施例的传动示意 图；以及

图6按图5的倒顺车变速器示意前视图。

图1表示一种可在负荷下换档的倒顺档变速器传动示意图。所涉及 的是一个有最多6个前进档和3个倒车档的倒顺车变速器。一台示意表 示的发动机2驱动此倒顺车变速器的输入轴3。输入轴3与液体动力变 扭器5的泵叶轮4传扭连接。液体动力变扭器的涡轮6将驱动功率传给 空心轴7，空心轴7与输入轴3同心。

液体动力变扭器5通过导向轮8补充完全，导向轮8通过一个自由 轮支承。液体动力变扭器的工作范围受变扭器跨接离合器9的限制。按 传统的方式，变扭器跨接离合器9在穿透点锁闭，所以泵叶轮4与涡轮6 在力学上连接起来。

对于位于图右方的泵10所涉及的是一个滑油泵，例如齿轮泵，它由 输入轴3驱动。

固定齿轮11传扭连接地装在空心轴7上，它构成传动齿轮组12的 输入齿轮。固定齿轮11与活动齿轮13、14和15持续啮合。活动齿轮 13、14和15分别支承在中间轴16、17和18上。

为活动齿轮13配设一个换档离合器19，为活动齿轮14配设一个换 档离合器20，以及，为活动齿轮15配设一个换档离合器21。

在换档离合器19闭合时，活动齿轮13与中间轴16传扭连接。在操 纵换档离合器20时，活动齿轮14与中间轴17连接。若换档离合器21 闭合，在活动齿轮15与中间轴18便建立了传扭连接。换档离合器19、 20和21允许倒顺车变速器1的输出轴22反向旋转。由于这一原因，换 档离合器19、20和21还可称为换向离合器。

除中间轴16、17和18以及输出轴22外，此倒顺车变速器还有其 他的中间轴23、24和25。

在中间轴16上除活动齿轮13还装有一个固定齿轮26。固定齿轮 26与中间轴24的固定齿轮27持续啮合。固定齿轮27可以承担中间齿轮 的作用。在中间轴25上装有一个活动齿轮28，它与中间轴24的固定齿 轮27啮合。为活动齿轮28配设一个换档离合器29，通过它可使活动齿 轮28与中间轴25连接。

在中间轴24可旋转地装有一个活动齿轮30。此活动齿轮30可借助 于另一个换档离合器31传扭地与固定齿轮27连接。

在换档离合器31闭合时，传动功率经活动齿轮30传给中间轴25 的固定齿轮32。

在倒顺车变速器的输出轴22上装有一个固定齿轮33，它与中间轴 25的固定齿轮32处于持续的传动连接状态。

活动齿轮30和固定齿轮32以及33构成了一个从动齿轮系34。

固定齿轮26、27和空心齿轮28算作一个分配齿轮组35，分配齿 轮组35通过中间轴17的另一个固定齿轮36、中间轴18的两个固定齿 轮37和38以及中间轴23的固定齿轮39补充完全。

在中间轴23上有一个活动齿轮40，通过换档离合器41，活动齿轮 40可与中间轴23传扭连接。活动齿轮40与固定齿轮32持续啮合，在图 中用虚线42表示这一啮合。因此活动齿轮40属于从动齿轮系34。

固定齿轮27与分配齿轮组35的固定齿轮37啮合，在图中用虚线 43表示这一啮合。中间轴18的活动齿轮15与固定齿轮11啮合，由虚线 44可看出这一啮合。

除已提及的换向离合器外，传动中离合器41、31和29起变速离合 器的作用，并被称为换档离合器。在每个档中，各闭合一个换向离合器 和一个变速离合器。

由以上所介绍的倒顺车变速器1的结构可以看出，中间轴16和17 上各有一个传动齿轮组12的活动齿轮13和14，以及各有一个分配齿轮 组35的固定齿轮26和36。

换档离合器21既是换向也是变速离合器。在中间轴18上除传动齿 轮组12的活动齿轮15外，还装有分配齿轮组的固定齿轮37和38。分 配齿轮组35全部齿轮的转速和转向，在操纵换向离合器19、20和21 时确定。

其上装有传动离合器41、31和29(换档离合器)的中间轴23、 24和25，各装有分配齿轮组35的一个固定齿轮39、27和一个活动齿 轮28，以及各装有从动齿轮系34的一个活动齿轮40、30和一个固定 齿轮32。若此倒顺车变速器1按4档方案工作，则适用下列关系：

档              接通的离合器

1               19和41

2               19和31

3               19和29

4               21和29

1R              20和41

2R              20和31

3R              20和29

对于6档的方案，此时换档离合器19和21用作所谓的双离合器 (Split-Kupplungen)，适用下列关系：

档               接通的离合器

1                19和41

2                21和41

3                19和31

4                21和31

5                19和29

6                21和20

1R               20和41

2R               20和31

3R               20和29

由图2可见按图1的倒顺车变速器1的示意前视图。此倒顺车变速 器具有长轴间距结构。分配齿轮组35的中间轴16、24、25、17、18 和23通过粗实线互相连接(分配器链)。此分配器链在用于第一档的换 档离合器41(中间轴23)与用于第三档的换档离合器29(中间轴25) 之间断开。

图3表示有4个前进档和3个倒车档的倒顺车变速器的传动示意 图。它涉及一种用于吊车、堆垛车和最好用于铲斗装载车的短轴间距(约 120至200毫米)的倒顺车变速器。这种倒顺车变速器也可以制成6档方 案。图中表示的倒顺车变速器在功能上与图1所示之倒顺车变速器是共 同的，所以相似的构件用同样的符号表示。在下面的说明中详细指出存 在的区别。

发动机2通过流体动力变扭器5驱动倒顺车变速器1的空心轴7。 在此变速器中，固定齿轮11也与空心轴7连接。传动齿轮组12由活动 齿轮13、14和15构成，它们装在中间轴16、17和18上。换档离合 器19用作行驶方向向前的换向离合器。类似地，通过换档离合器20选 择向后的行驶方向。

中间轴17的固定齿轮36与中间轴16的第一个固定齿轮50啮合， 而这一中间轴16的另一个固定齿轮51与中间轴23的固定齿轮52啮合 连接。

固定齿轮36、50、51和52都是分配齿轮组35的组成部分。在这 一结构中固定齿轮50和51在功能上与按图1的倒顺车变速器中间轴18 上的固定齿轮37和38类似。通过中间轴18上的固定齿轮53、中间轴 24的固定齿轮27、以及在中间轴25(它同时是输出轴22)上的活动齿 轮28，将分配齿轮组35补充完全。

从动齿轮系34由中间轴或输出轴22的大直径固定齿轮32、中间轴 24的活动齿轮30和中间轴23的活动齿轮40构成。

中间轴24的固定齿轮27与作为分配齿轮组35组成部分的固定齿轮 53持续啮合。此固定齿轮53与中间轴18传扭连接。固定齿轮36与53 持续啮合。

除换向离合器19和20之外，还设有用于变速的换档离合器41、 31、29和21。

各档的接通情况如下：

档               被操纵的换档离合器

1                19和41

2                19和31

3                19和29

4                21和29

1R                20和41

2R                20和31

3R                20和29

因此没有一个活动齿轮用作为中间齿轮，以及，为了避免尤其在中 间轴或输出轴25、22上有可活动地支承着的中间齿轮，中间轴23、 16、17、18、24和25或22均处于涉及输入轴3或空心轴7的位置， 所以它们所谓的包围着驱动装置。

由图4所表示的此变速器示意前视图可以看出这一情况。分配齿轮 组的位置用粗实线54(即分配器链)非常明显地标出。这些中间轴相对 于驱动装置的位置，使得在此分配器链中的力流围绕着驱动装置，并只 在中间轴23与25或22之间断开。

由此图可见，此变速器在短轴间距的情况下获得了一种紧凑的结 构。

图5表示了传动示意图的倒顺车变速器1，所涉及的是与图1的变 速器以及图3的变速器相比都略有改变的变速器。与图1的变速器一致 的地方在于，用这种变速器可实现较大的轴间距。

与图1和3所示变速器的区别在于，对于这一结构应当指出，装在 中间轴25上的有较大直径的齿轮不是非用固定齿轮不可。原则上这一齿 轮可以设计为活动齿轮55，它可通过换档离合器29与中间轴25传扭连 接。此活动齿轮与倒顺车变速器1的输出轴22上的固定齿轮33持续地 啮合连接。这一齿轮设计为活动齿轮25本身是不利的。但与此缺点相对 地，在中间轴的空间安排上带来结构上有较大自由度的优点。彼此同心 的输入和空心轴3、7以及其余中间轴在空间安排的一种可能性，表示 在图6的变速器示意俯视图中。将分配齿轮组35互相连接起来的连线(即 分配器链)，仍用粗实线明显标出。