專利名稱：具有前懸掛裝置的拖拉機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有前懸掛裝置的拖拉機(jī)，尤其是前懸掛裝置部件直接安裝在機(jī)械式前輪驅(qū)動(dòng)的差速器殼上的拖拉機(jī)。
為了進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)的性能，許多拖拉機(jī)都設(shè)有機(jī)械式前輪驅(qū)動(dòng)。盡管前輪及其輪胎通常小于后輪及其輪胎，通過一起驅(qū)動(dòng)后輪和前輪，可以提高牽引效率。和沒有前輪驅(qū)動(dòng)的前橋相比，機(jī)械式前輪驅(qū)動(dòng)需要前驅(qū)動(dòng)軸具有更多的零件。
許多競爭性的設(shè)計(jì)要求使得很難在拖拉機(jī)內(nèi)安裝前輪驅(qū)動(dòng)和前橋懸掛裝置。這些設(shè)計(jì)要求包括越過發(fā)動(dòng)機(jī)罩的視野；較高的作物間隙；和小的轉(zhuǎn)彎半徑。這些要求使得前橋上的空間十分重要，尤其對(duì)具有前輪驅(qū)動(dòng)和前輪懸掛的前橋更是如此。
差速器殼本身是拖拉機(jī)車架的一主要部件。如果沿發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)面或下面拖拉機(jī)沒有縱向延伸出的車架部件，那么差速器就是車架。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油盤已被集成到拖拉機(jī)車架上時(shí)，前驅(qū)動(dòng)軸具有梁結(jié)構(gòu)，而前差速器成為其中樞軸梁的一部分。前梁式軸安裝在車架上，可圍繞縱向軸旋轉(zhuǎn)，但它并不從車架上懸掛出來。
將懸掛裝置的安裝凸臺(tái)集成在差速器殼鑄件上可以減少將懸掛裝置控制臂連接在車輛結(jié)構(gòu)上，在此是差速器殼上，所需要的零件個(gè)數(shù)。通過減少了零件個(gè)數(shù)，使得懸掛臂、驅(qū)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)向助力缸和轉(zhuǎn)向橫拉桿有更多的空間。
懸掛裝置是一獨(dú)立的懸掛裝置，在其差速器殼的每一側(cè)都具有上控制臂和下控制臂，所述控制臂向外延伸到支撐最終傳動(dòng)組件的轉(zhuǎn)向節(jié)上。懸掛裝置的左右兩側(cè)是機(jī)械上相互獨(dú)立的。所述左右兩側(cè)通過一個(gè)普通的氣體蓄能器聯(lián)接在一起，蓄能器為懸掛裝置每一側(cè)的液壓缸都提供了流體壓力。
具有氣缸桿的轉(zhuǎn)向助力缸設(shè)置在差速器殼上。所述氣缸桿從差速器殼的兩側(cè)延伸。轉(zhuǎn)向橫拉桿和氣缸桿相連接并延伸到轉(zhuǎn)向節(jié)上。上控制臂具有內(nèi)側(cè)端部，其連接到從差速器殼上側(cè)向向外突出的安裝凸臺(tái)上。上控制臂的內(nèi)側(cè)端部為叉形，具有兩個(gè)位于安裝凸臺(tái)相對(duì)側(cè)邊上的分開的支腳。一單獨(dú)的樞軸銷穿過上控制臂的兩個(gè)支腳向外延伸出，并穿過安裝凸臺(tái)使上控制臂和差速器殼樞軸旋轉(zhuǎn)相連。下控制臂具有兩個(gè)單獨(dú)的差速器殼附件。和上控制臂類似，下控制臂的前分支是叉形，具有從兩個(gè)隔開的支腳中延伸穿過的樞軸銷，所述樞軸銷還穿過從差速器殼上側(cè)向伸出的安裝凸臺(tái)。下控制臂的后分支具有一后樞軸銷，其從下控制臂上延伸出，并用螺栓直接連接在差速器殼側(cè)邊上。無須為連接控制臂而設(shè)置單獨(dú)的連接在差速器殼上的安裝支架。
除了控制臂外，懸掛裝置還包括其功能相當(dāng)于彈簧的液壓缸。所述液壓缸用螺栓連接在差速器殼端面的安裝凸臺(tái)上，液壓缸還具有一伸出的橫桿，和下控制臂用螺栓連接在一起，以承擔(dān)拖拉機(jī)的懸掛重量。通過將懸掛附件集成到差速器殼上，懸掛裝置就只需要較少的零件。因此，這就為設(shè)計(jì)者在設(shè)置軸零件上提供了極大的靈活性。另外，也可通過前橋看到輪胎和拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)罩之間更多的地面。
發(fā)動(dòng)機(jī)18(如圖2所示)是底盤的一部分，并由發(fā)動(dòng)機(jī)罩20所遮蓋。發(fā)動(dòng)機(jī)18包括具有底部24的氣缸體22。氣缸體22的底部沒有連接傳統(tǒng)的機(jī)油盤，而是連接了一個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)差速器殼26。差速器殼的頂部有一很大的凹腔，形成了發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油的油底殼30(如圖3所示)。差速器殼的頂面32圍繞油底殼30并和氣缸體的底面相接合，通過從差速器殼頂面的孔34中延伸出的螺栓將二者連接起來。箭頭17表示了差速器殼向前的縱向方向或方位。
差速器殼26是一鑄件，在其兩側(cè)各有一個(gè)側(cè)向伸出的上安裝凸臺(tái)36。上安裝凸臺(tái)36具有一中心孔38，用來限定一個(gè)通常是沿拖拉機(jī)前后縱向的軸40，但此軸并不必須是水平的。
上安裝凸臺(tái)36用于安裝圖2，4和5中所示的上懸掛控制臂42。上控制臂42的內(nèi)側(cè)端部部分44為叉形，具有兩個(gè)隔開的支腳46和48。支腳46和48放置在安裝凸臺(tái)36的相對(duì)的兩側(cè)，上樞軸銷50從上控制臂的兩個(gè)支腳和上安裝凸臺(tái)的中心孔38中延伸穿過，從而可樞軸旋轉(zhuǎn)地安裝上控制臂。因此，上控制臂可以圍繞軸40旋轉(zhuǎn)，從而可以抬高和降低上控制臂的外側(cè)端部52。
在差速器殼的前端面54設(shè)有一側(cè)向伸出的凸緣56，其包括一具有通孔60的前下安裝凸臺(tái)58。下控制臂62可樞軸旋轉(zhuǎn)地安裝在前凸臺(tái)58上。下控制臂具有前分支64和后分支66，前分支64具有叉形內(nèi)側(cè)端部部分68。叉形前分支64具有支腳70和72，設(shè)置于安裝凸臺(tái)58的相對(duì)兩側(cè)。前下樞軸銷74從支腳70和72以及安裝凸臺(tái)的中心孔60中延伸穿過，從而可樞軸旋轉(zhuǎn)地安裝下控制臂。
后下樞軸銷76從后分支66的內(nèi)側(cè)端部的孔中延伸穿過，并通過一對(duì)螺栓80，82連接在差速器殼上。螺栓80，82分別擰入差速器殼的孔84，86中。前下樞軸銷78和后下樞軸銷76限定了一下樞軸84(如圖4所示)，下控制臂62可以繞此樞軸旋轉(zhuǎn)，從而可以抬高和降低下控制臂的外側(cè)端部86。
上、下控制臂的外側(cè)端部52，86通過一球節(jié)連接在轉(zhuǎn)向節(jié)88上，而轉(zhuǎn)向節(jié)88可以繞豎直軸90(如圖2所示)旋轉(zhuǎn)，從而將前胎14轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向節(jié)88支撐了具有輪緣94的最終傳動(dòng)組件92，輪緣94連接了支撐輪胎14的前輪。驅(qū)動(dòng)軸96(如圖2所示)從差速器殼26上延伸到最終傳動(dòng)組件，從而帶動(dòng)最終傳動(dòng)組件的旋轉(zhuǎn)。和本發(fā)明同日申請(qǐng)、代理人參考號(hào)為15286的同時(shí)待審的專利申請(qǐng)中詳細(xì)描述了將轉(zhuǎn)向節(jié)和控制臂相連的球節(jié)，在此用做參考。
差速器殼46還包括具有一延伸氣缸桿100的轉(zhuǎn)向助力缸98。氣缸桿100從差速器殼26的兩側(cè)橫向向外延伸出。轉(zhuǎn)向助力缸通過位于轉(zhuǎn)向節(jié)88每一側(cè)的轉(zhuǎn)向橫拉桿102相連接，氣缸桿100的延伸和退回使得轉(zhuǎn)向節(jié)可以繞轉(zhuǎn)向軸90旋轉(zhuǎn)。和本發(fā)明同日申請(qǐng)、代理人參考號(hào)為15450的同時(shí)待審的專利申請(qǐng)中詳細(xì)描述了轉(zhuǎn)向助力缸，在此用做參考。
再次參考圖3，差速器殼26還包括一個(gè)從差速器殼每一側(cè)側(cè)向延伸出的彈簧安裝凸臺(tái)104。安裝凸臺(tái)104具有孔106。液壓缸108的端部110通過緊固件112安裝在彈簧凸臺(tái)104上，而其伸出桿114通過緊固件116連接在下控制臂62上。液壓缸108通過出入口118和液壓系統(tǒng)相連。液壓系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)氣體蓄能器，使得液壓缸108的功能相當(dāng)于懸掛裝置的彈簧。
在左、右上安裝凸臺(tái)36之間設(shè)有一在油底殼30上延伸的拉桿120，增強(qiáng)了差速器殼26的強(qiáng)度。在兩側(cè)的彈簧安裝凸臺(tái)104之間設(shè)有在油底殼上延伸的第二拉桿122。拉桿120和122提高了差速器殼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
前懸掛控制臂和彈簧元件通過在差速器殼側(cè)邊整體形成的安裝凸臺(tái)安裝在差速器殼上。這就減少了用于連接懸掛裝置的零件個(gè)數(shù)，避免了需要用單獨(dú)的零件連接差速器殼和控制臂及彈簧元件。這就提高了通過前橋區(qū)域所能看到的視野，使得駕駛員可以看到地面以及在前輪14和拖拉機(jī)罩20之間的莊稼壟。另外，由于消除了附加零件，提供了組裝其他必要零件的空間。使用作為發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑機(jī)油盤的差速器殼26無需單獨(dú)油底殼，減小了拖拉機(jī)罩的垂直高度，和/或使前橋的作物間隙得以提高。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，但局限于后文中的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種拖拉機(jī)，包括后輪；前輪；用于安裝前后輪的底盤，所述底盤包括鑄造的前輪驅(qū)動(dòng)差速器殼，以及從差速器殼每一側(cè)上側(cè)向延伸出的前驅(qū)動(dòng)軸，從而可以驅(qū)動(dòng)前輪；具有內(nèi)側(cè)端部的左上、左下、右上、右下控制臂，所述控制臂安裝在底盤上，可以分別圍繞上、下軸旋轉(zhuǎn)，從而使所述控制臂的外側(cè)端部上下運(yùn)動(dòng)；分別可樞軸旋轉(zhuǎn)地連接在所述左、右控制臂的外側(cè)端部上的左、右轉(zhuǎn)向節(jié)，可繞轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)向節(jié)上設(shè)有由各個(gè)驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的最終傳動(dòng)組件，前輪即安裝在所述最終傳動(dòng)組件上；和，具有整體鑄出的上、下安裝凸臺(tái)的鑄造差速器殼，其中所述上、下安裝凸臺(tái)與所述上、下控制臂相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述拖拉機(jī)，其特征在于，上、下安裝凸臺(tái)限定了容納樞軸銷的孔，所述樞軸銷將上、下控制臂連接在差速器殼上進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述拖拉機(jī)，其特征在于，所述上控制臂具有一叉形內(nèi)側(cè)端部，所述內(nèi)側(cè)端部具有兩個(gè)分開的、并設(shè)置在所述差速器殼的所述上安裝凸臺(tái)的相對(duì)兩側(cè)的支腳，并設(shè)有一個(gè)通過所述上控制臂和上安裝凸臺(tái)延伸的單獨(dú)的樞軸銷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述拖拉機(jī)，其特征在于，所述下控制臂的內(nèi)側(cè)端部具有前分支和后分支，前分支的叉形端部具有兩個(gè)隔開的、并設(shè)置在所述下安裝凸臺(tái)的相對(duì)兩側(cè)的支腳，并設(shè)有一個(gè)通過所述下控制臂的前分支和下安裝凸臺(tái)延伸的單獨(dú)的樞軸銷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述拖拉機(jī)，其特征在于，在差速器殼前端面的側(cè)向伸出的凸緣上設(shè)有下安裝凸臺(tái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述拖拉機(jī)，其特征在于，所述下控制臂的后分支上設(shè)有孔，用于容納螺紋連接到所述差速器殼的樞軸銷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述拖拉機(jī)，其特征在于，所述拖拉機(jī)還包括一整體鑄造在差速器殼上的彈簧安裝凸臺(tái)和一彈簧件，所述彈簧件的一端通過所述彈簧安裝凸臺(tái)連接在所述差速器殼上，另一端連接在所述下控制臂上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述拖拉機(jī)，其特征在于，所述拖拉機(jī)還包括一設(shè)置在所述差速器殼上的轉(zhuǎn)向助力缸，從所述轉(zhuǎn)向助力缸上的兩側(cè)側(cè)向伸出一橫桿，所述橫桿通過位于每一側(cè)的轉(zhuǎn)向橫拉桿連接在轉(zhuǎn)向節(jié)上，由此轉(zhuǎn)向助力缸橫桿的側(cè)向運(yùn)動(dòng)可使轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述拖拉機(jī)，其特征在于，所述拖拉機(jī)還包括一具有底部的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述差速器殼連接在所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的底部，形成一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油的油底殼。
10.一種拖拉機(jī)，包括后輪；前輪；用于安裝前后輪的底盤，所述底盤包括具有發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及連接在所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體底部的鑄造前輪驅(qū)動(dòng)差速器殼，所述差速器殼的上部形成了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油的油底殼；從所述差速器殼側(cè)向延伸到左、右最終驅(qū)動(dòng)組件上的左、右前驅(qū)動(dòng)軸，所述左、右前驅(qū)動(dòng)軸和左、右前輪連接在一起，對(duì)前輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；具有內(nèi)側(cè)端部的左上、左下、右上、右下控制臂，所述控制臂安裝在所述差速器殼上，可以分別圍繞上、下軸旋轉(zhuǎn)，從而使所述控制臂的外側(cè)端部上下運(yùn)動(dòng)；和，分別可樞軸旋轉(zhuǎn)地連接在所述左、右控制臂的外側(cè)端部上的左、右轉(zhuǎn)向節(jié)，可繞轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)向節(jié)上設(shè)有最終傳動(dòng)組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述拖拉機(jī)，其特征在于，所述差速器殼和上安裝凸臺(tái)一起整體鑄造出，并限定了一個(gè)容納上樞軸銷的孔，所述上樞軸銷用來連接所述上控制臂。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述拖拉機(jī)，其特征在于，所述差速器殼和下安裝凸臺(tái)一起整體鑄造出，并限定了一個(gè)容納下樞軸銷的孔，所述下樞軸銷用來連接所述下控制臂。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述拖拉機(jī)，其特征在于，所述差速器殼具有一對(duì)螺栓孔，用于容納固定后樞軸銷的螺栓，以連接所述下控制臂。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述拖拉機(jī)，其特征在于，所述拖拉機(jī)還包括一整體鑄造在差速器殼上的彈簧安裝凸臺(tái)和一彈簧件，所述彈簧件的一端通過所述彈簧安裝凸臺(tái)連接在所述差速器殼上，另一端連接在所述下控制臂上。
15.一種拖拉機(jī)，包括后輪；前輪；用于安裝前后輪的底盤；具有內(nèi)側(cè)端部的左上、左下、右上、右下控制臂，所述控制臂安裝在底盤上，可以分別圍繞上、下軸旋轉(zhuǎn)，從而使控制臂的外側(cè)端部上下運(yùn)動(dòng)；和，分別可樞軸旋轉(zhuǎn)地連接在左、右控制臂的外側(cè)端部上的左、右轉(zhuǎn)向節(jié)，可繞轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)向節(jié)上設(shè)有最終傳動(dòng)組件。具有通過轉(zhuǎn)向橫拉桿而連接在所述轉(zhuǎn)向節(jié)上的可延伸桿的轉(zhuǎn)向助力缸；延伸到由所述轉(zhuǎn)向節(jié)支撐的最終傳動(dòng)組件上的左、右驅(qū)動(dòng)軸。
全文摘要
一種具有前輪懸掛裝置和機(jī)械式前輪驅(qū)動(dòng)的拖拉機(jī),其中前輪驅(qū)動(dòng)差速器殼中包括了一發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼,因此無需單獨(dú)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油盤。懸掛控制臂通過差速器殼上的整體形成的安裝結(jié)構(gòu)安裝在差速器殼上。這些安裝結(jié)構(gòu)減少了前橋上的零件個(gè)數(shù),提高了懸掛裝置、轉(zhuǎn)向裝置和前輪驅(qū)動(dòng)裝置的組裝性能。無需采用機(jī)油盤使得前橋的離地距離提高,從而提高了拖拉機(jī)前方越過發(fā)動(dòng)機(jī)罩的視野。
文檔編號(hào)B60G3/18GK1343575SQ01133089
公開日2002年4月10日 申請(qǐng)日期2001年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月14日
發(fā)明者D·A·鮑曼, C·A·沙菲爾, D·L·杰夫里斯, J·K·布朗 申請(qǐng)人:迪爾公司