CN101675720A - 机械悬挂机构控制单元 - Google Patents

Abstract

机械悬挂机构控制单元。本发明涉及用于多用途车的机械悬挂机构控制单元。所述悬挂机构控制单元包括：牵引力感测件、机械悬挂机构控制单元、悬挂机构阀门执行器、以及缆绳，该缆绳将牵引力信号传送至悬挂机构控制单元。牵引力感测件连接下悬挂拉杆。牵引凸轮连接牵引力感测件和牵引力设置件。定位凸轮连接位置设置件和悬挂机构位置感测件。牵引传感器凸轮连接牵引凸轮并可枢轴旋转地安装在悬挂机构位置设置件上。至少一个凸轮与悬挂机构阀门执行器可操作地接合。多个凸轮被装在外壳内，所述外壳具有由可拆卸的侧板覆盖的开口。凸轮和杆连接穿过侧板插入的输入件。装配好的凸轮、杆和输入件通过开口被安装在外壳内。

Description

机械悬挂机构控制单元

技术领域

本发明涉及一种具有机械阀控制单元的悬挂机构控制单元。

背景技术

提供具有机械牵引和位置感测系统的农用拖拉机是熟知的，所述系统用来控制连接器具的悬挂机构，例如美国专利号4,817,726和4,091,877中所述。大多数低马力拖拉机使用上拉杆牵引力感测，因为受空间限制，下拉杆牵引力感测很难在低马力拖拉机上实施。但是，上拉杆牵引力感测在具有某些类型器具的高牵引负荷下不能很好工作。

一些现行产品约翰迪尔(John Deere)拖拉机，诸如所有系列型5000以及03和05系列型6000拖拉机，具有机械悬挂机构或摇轴控制单元，其具有操作悬挂机构控制阀的滑阀的杆或凸轮。因为许多小零件必须安装在摇轴圆柱体外壳内部的套筒或轴上，所以这些单元难以装配。这种生产系统也需要一套复杂的联动装置，以将从上牵引拉杆感测的牵引力传送至悬挂机构控制单元。

发明内容

因此，本发明的一个目的提供一种改进的悬挂机构控制单元。

本发明的进一步目是提供一种具有易装配的悬挂机构控制单元的系统。

本发明的还有一个目是提供这样一种系统，其具有下拉杆牵引感测且其利用简单机构传送感测的牵引力。

这些和其他目的通过本发明得以实现，其中为包含具有上拉杆和下拉杆的悬挂机构的多用途运载车提供一种悬挂机构控制单元。所述悬挂机构控制单元包括：牵引力感测件、机械悬挂机构控制单元、悬挂机构油缸液压阀、和将来自感测件的牵引力信号传送至所述悬挂机构控制单元的缆绳。所述牵引力感测件连接下拉杆。所述悬挂机构控制单元包括：牵引凸轮，其连接牵引力感测件和连接牵引力设置件。所述悬挂机构控制单元还包括：定位凸轮，其连接悬挂机构位置设置件和连接悬挂机构位置感测件。所述悬挂机构控制单元还包括：传感器凸轮，其可枢轴旋转地连接牵引凸轮并可枢轴旋转地安装在悬挂机构位置设置轴上。定位凸轮和牵引凸轮可操作地接合悬挂机构方向滑阀。所述多个凸轮封装在包括有主壳体的外壳内，所述主壳体在其一侧具有由可拆卸的侧板覆盖的开口。所述凸轮和杆连接穿过侧板插入的输入轴。所述装配的凸轮、杆和输入轴连同侧板一起通过开口被安装到主壳体内。

悬挂机构控制单元根据液压阀动作，以允许操作人员掌握位置控制或牵引控制。当悬挂机构被提升到其最高位置时，牵引传感器凸轮通过位置反馈杆上的针被升高远离所述阀。

悬挂机构下拉杆牵引力通过弯曲杆被感测，所述弯曲杆在锥形衬套顶部饶轴枢转，具有倍增杆信号探测器。杆的动作被传送到光缆绳系统，其将信号传送至牵引控制装置。使用缆绳简化了布线和定位限制。

附图说明

图1是说明本发明的悬挂机构控制系统的透视图；

图2是图1的部分的详细侧面透视图；

图3是图1的部分外壳移除后悬挂机构控制单元的顶部透视图；

图4是悬挂机构控制单元的截面图；

图5是图3和图4中牵引凸轮的透视图；

图6是图3和图4中牵引传感器凸轮的透视图；

图7是图3和图4中定位凸轮的透视图；

图8是图4的杆中的两个杆的透视图；及

图9是图4的杆中的另外两个杆的透视图；及

图10是图4为清楚而部件移除后的组件的部件的透视图。

具体实施方案

如图1，悬挂系统10包括牵引力感测杆12。下牵引拉杆11连接所述杆12的外端。通过在锥形衬套12b的顶部(未显示)枢轴转动，牵引拉杆施加在杆12上的牵引力使所述杆的中心部分偏转。L形枢轴转动的牵引力感测杆14将该偏转传到缆绳16。缆绳16将该偏转传到机械悬挂机构控制单元20的感测牵引力输入杆18。悬挂机构控制单元20包括中空外壳17，外壳17被安装至悬挂机构阀单元21的外壳19。外壳17包括具有侧开口15的主壳体23，所述侧开口由可拆卸的侧板25覆盖。

如图2所示，悬挂系统10还包括常规的绕轴旋转的悬挂机构提升臂22和24。提升臂22和24的枢轴转动(或位置)通过支架26被传送至杆28，并通过杆28传送到悬挂机构控制单元20的感测位置输入杆30。杆28通过枢轴销27可旋转地连接支架26，所述枢轴销27由支架26端部的孔29可旋转地接纳。悬挂机构控制单元20还包括操作员控制的位置设置杆32，其通过常规缆绳联动装置(未显示)连接驾驶室控制台或操作站上的常规悬挂机构控制位置设置件(未显示)。悬挂机构控制单元20还包括操作员控制的牵引力设置杆34，其通过常规缆绳联动装置(未显示)连接驾驶室控制台或操作站上的常规悬挂机构控制牵引力设置件(未显示)。

现如图3所示，悬挂机构方向滑阀33从悬挂机构阀单元21的顶部向上伸出。弹簧35促使滑阀33向升并朝向悬挂机构控制单元20。滑阀33的运动导引油在常规悬挂机构控制阀单元21内流动。悬挂机构控制阀控制常规提升油缸(未显示)，该油缸提升和降低提升臂22和24。

现如图3和图4所示，外壳17可旋转地支撑中空的感测的牵引输入套筒42、感测的位置输入轴44、操作员控制的牵引力设置中空套筒46和操作员控制的位置设置轴48。杆18不可旋转地固定在套筒42的外端。杆30不可旋转地固定在轴44的外端。杆34不可旋转地固定在套筒46的外端。杆32不可旋转地固定在轴48的外端。轴44由套筒42可旋转地接纳。轴48由套筒46可旋转地接纳。轴44和套筒42由侧板25上的衬套可旋转地接纳。轴48和套筒46由侧板25上的小孔45可旋转地接纳。轴44的一端由外壳17的壁上的盲孔47接纳。轴48的一端延伸穿过外壳17的壁上的孔49。侧板25连接至主壳体23，如通过螺栓连接。

悬挂机构控制单元20还包括：牵引凸轮50、牵引传感器凸轮52和定位凸轮54。牵引传感器凸轮52位于凸轮50和凸轮54之间。具有针58的杆56不可旋转地连接至套筒42的内端。具有针62的杆60不可旋转地连接至轴44的内端。具有针66的杆64不可旋转地连接至套筒46的内端。具有针70的杆68不可旋转地连接至轴48的内端。只有牵引凸轮50和定位凸轮54的端部接合悬挂机构滑阀33的上表面。牵引凸轮50和定位凸轮54必须具有相同的外形，以便以相同方式驱使滑阀33。

如图5所示，牵引凸轮50包括基部80，从基部80中伸出臂82、84和86。针88从臂82中伸出。长孔90延伸穿过臂84并可滑动地接纳针58。圆孔92延伸穿过臂86并可旋转地接纳针66。

如图6所示，牵引传感器凸轮52包括基部94，从基部94中伸出臂95和96。长孔97延伸穿过臂95并可滑动地接纳针88。圆孔98延伸穿过臂96并可旋转地接纳轴48。臂95和臂96之间形成肩状表面99。

如图7所示，定位凸轮54包括基部100，从基部100中伸出臂102、104和106。圆孔108延伸穿过臂102。长孔110延伸穿过臂104并可滑动地接纳针62。圆孔112延伸穿过臂106并可旋转地接纳针70。牵引传感器凸轮52位于凸轮50和凸轮54之间。

如图8所示，杆60包括轴孔和凸出针62，杆68包括轴孔和凸出针70。

如图9所示，杆56包括具有轴孔和凸出针58的中空主体，杆64包括具有轴孔和凸出针66的中空主体。

如图4和图10所示，针58由牵引凸轮50上的孔90接纳。针62延伸穿过定位凸轮54的孔110并接合牵引传感器凸轮52的肩状表面99。针66由牵引凸轮50上的孔92可旋转地接纳。针70由定位凸轮54上的孔112可旋转地接纳。针88由牵引传感器凸轮52上的孔97可旋转地接纳。

利用该组件，轴44、48，套筒42、46，凸轮50、52和54以及杆68、56、60和64连同侧板25一起可装配在主壳体23的外部。然后该组件可通过主壳体23一侧上的开口被插入主壳体23内。之后侧板25被螺栓连接至主壳体23上，装配完成。

在悬挂机构滑阀33中，空档不流动位置位于弹簧35被轻微压缩的点，于是弹簧弹力推回到凸轮50或54上。当指示悬挂机构提升时，滑阀顶着弹簧被进一步向下推，对弹簧进一步压缩，但当指示悬挂机构降低时，滑阀被允许通过弹簧弹力向上推动，并且随着弹簧减压，推回到凸轮50或54上的力减少。当操作员设置位置或牵引力杆32或34，然后凸轮50或54时，对着弹簧推动滑阀，所以需要一个方法来保持杆/轴/凸轮在适当的位置并且不允许弹簧将所述杆推回。换而言之，在驾驶室内操作员向后方推动定位杆(未显示)来推动悬挂机构，但如果机械的方法没有在适当的位置抵抗或保持弹力，那么一旦操作员从杆上移开他们的手，驾驶室内的杆将被弹回。在具有贝尔维尔(Belleville)弹簧垫圈的轴48上的尼龙锁紧螺母和在具有贝尔维尔(Belleville)弹簧垫圈的套筒46上的敲紧的锁紧螺母随后收紧/扭转，以产生恰好足够的轴/杆扭矩阻力，通过夹紧力，以不允许滑阀弹簧至复位操作员杆设置。其结果是一个小型、紧凑、廉价并易于调整的控制箱组件。

当操作员悬挂机构位置设置改变时，这导致位置设置轴48的旋转以及杆68和针70的枢转。杆68的枢转使得凸轮54绕针62枢转。接合滑阀33的凸轮54的端部随后促使滑阀33导引油以一方向流动，该方向导致悬挂机构推动提升臂22和24，以按照操作员的指示来改变悬挂机构位置。

当提升臂22和24的位置改变时，这导致位置传感器轴44的旋转以及杆60和针62的枢转。杆60的枢转使得凸轮54绕针70旋转。接合滑阀33的凸轮54的端部随后推动滑阀33，以减慢并随后当到达空档不流动位置时停止油流动，此处提升臂22和24已到达新的位置。

当操作员牵引力设置改变时，这导致牵引设置套筒46的旋转以及杆64和针66的枢转。杆64的枢转使得凸轮50绕针58旋转，又通过针88，使牵引传感器凸轮52绕轴48枢转。凸轮50的端部然后被推动更远离或更接近滑阀33接触面，并根据感测的来自杆56和针58的牵引力输入，以及也推动凸轮50以使其绕针66枢转，将允许感测的牵引力输入使凸轮50下推在滑阀33上。换句话说，当感测的牵引力输入也绕针66推动凸轮50时，牵引力设置使凸轮50位于在接合滑阀33的范围之内或之外。

当施加于杆12两端的牵引力增加时，并且通过在锥形衬套12b的顶部枢转，这将推动杆12中心部分至右侧，见图1。这使得杆14逆时针旋转并将缆绳16拉至左侧。这导致杆18、牵引传感器套筒42、杆56和针58的顺时针旋转或枢转。如图4，杆56的枢转使得凸轮50绕针66逆时针旋转，针66又向下推动针88和凸轮52的端部。凸轮52总是跟随着如所述的凸轮50，但凸轮52从不接触滑阀33，凸轮52只在如后所述需求时接触针62。凸轮50的端部向下推动滑阀33并促使悬挂机构控制阀21导引油以升高所述提升臂，从而减少牵引力感测的增加。

如图4，当悬挂机构降低到其最低位置时，位置反馈杆30将尽可能地顺时针旋转。这使得杆60旋转并将针62定位到离牵引传感器凸轮52的肩状表面99最远处。在牵引感测输入事件过程中，悬挂机构如前所述提升，杆60逆时针旋转，针62接合传感器凸轮52的肩状表面99并提升牵引传感器凸轮52。这提升由牵引传感器凸轮52的孔97接纳的针88。针88提升牵引凸轮50，导致牵引凸轮50提升远离所述滑阀33，此处弹簧35将滑阀33推回直至空挡位置以停止油流动，停止悬挂机构提升，并继续向上推入滑阀位置，开始降低悬挂机构。

在纯粹的位置控制过程中，定位凸轮54通过操作员输入杆轴48或悬挂机构位置反馈杆轴44推动。操作员指示一位置，通过定位凸轮54提升或降低滑阀33离开空挡，然后连接至摇轴提升臂22、24的反馈拉杆26、28将相同定位凸轮54推回到空挡(滑阀返回空挡)，停止悬挂机构的提升或降低。

在纯粹的牵引控制过程中，牵引凸轮50通过操作员输入杆轴46或牵引力感测反馈杆轴42推动。随着指示的悬挂机构位置被完全地降低(在驾驶室内定位杆(未显示)被完全推向前)推动轴48完全逆时针旋转，然后操作员利用分离的驾驶室牵引杆设置牵引凸轮50相对允许的一定量牵引负荷在滑阀33上方的位置。在该点凸轮50不接触滑阀33，直到46轴被定位为完全逆时针方向转动，此处最轻的牵引负荷被需求以提升悬挂机构，或当轴46被进一步顺时针推动，然后凸轮50被置于离滑阀33更远处，此处更高的牵引负荷被需求来提升悬挂机构。随着轴46完全顺时针旋转，牵引控制被认为关闭，此处超出拖拉机能力的牵引负荷被需求来提升悬挂机构。根据轴46在其旋转范围内的设置，然后中空轴42为重的牵引负荷来需求更多地旋转或为轻的牵引负荷来需求更少地旋转，以使凸轮50接触滑阀33并向下推动滑阀至导引油以提升悬挂机构的位置。下牵引拉杆上11上的牵引负荷使牵引感测轴12弯曲，推动从动杆14和缆绳16，从而推动杆18，杆18推动牵引凸轮50向下，向下压在滑阀驱动件上，提升悬挂机构。随着悬挂机构上升，牵引负荷降低，使牵引感测轴12和缆绳16放松，允许滑阀弹簧35将悬挂机构控制滑阀33推回超过空挡，以降低悬挂机构并再次增加牵引负荷。这个循环为每个牵引事件重复。任何未到达牵引控制设置的牵引负荷都不会启动悬挂机构。

具有相同的外形的牵引凸轮50和定位凸轮54独立动作，只有当运行于纯粹的定位模式或纯粹的牵引模式时才接合滑阀33的顶部，并且随着悬挂机构完全提升，牵引传感器凸轮52仅仅会在凸轮50和54之间作用。但在完全低之上的悬挂机构位置和牵引控制的结合运行时，然后牵引传感器凸轮52开始活动更频繁，因为针62的位置更接近牵引传感器凸轮52的表面99。牵引传感器凸轮52连接牵引凸轮50，从不接触滑阀33的顶部，并由于针88而随着牵引凸轮50运动。来自大的牵引事件，通过牵引感测反馈，此处套筒42顺时针旋转，牵引凸轮50将提升悬挂机构(下压在滑阀33上)以减少牵引负荷，但由于悬挂机构提升臂22、24正在移动，然后定位凸轮54将因位置反馈轴44推动杆60而向上移动离开滑阀33，然后所述位置反馈杆60通过针62将在表面99接触牵引传感器凸轮52，并提升凸轮52和凸轮50，允许滑阀33通过弹簧35的弹力向上移动，越过空挡不流动位置以降低所述悬挂机构，并允许悬挂机构控制阀21降低悬挂机构回到被控制的位置和/或牵引深度。在牵引事件循环过程中，一旦悬挂机构已经逆转方向并开始再次降低，则位置反馈杆针62将停止与牵引传感器凸轮52接触。随着悬挂机构降低，如果另一大的牵引负荷事件发生，则它将再次提升，或者如果下次牵引负荷没超过设置，则悬挂机构将通过位置反馈继续下降至被控制的位置，并且当滑阀33到达空档无流动位置时，停止悬挂机构的移动。

虽然本发明已结合具体实施例被描述，根据前面的描述，许多替代，修改和变化对于本领域的技术人员是显而易见的。

因此，本发明意欲涵盖在所附权利要求精神实质和范围之内的所有这些替代，修改和变化。

Claims (12)

1、一种悬挂机构控制系统，其用于包含具有上拉杆和下拉杆的悬挂机构的多用途车辆，所述悬挂机构控制系统具有牵引力感测件、一机械悬挂机构控制单元、和一联动装置，该联动装置用于将来自所述感测件的一牵引力信号传送至所述悬挂机构控制单元，其改进在于：

所述牵引力感测件与所述下拉杆连接；及

所述联动装置包括一缆绳。

2、如权利要求1所述的悬挂机构控制系统，其特征在于：

所述悬挂机构控制单元包括：一凸轮，其可与一悬挂机构滑阀接合；和一弹簧，其连接所述滑阀并被偏置以促使所述滑阀朝向所述凸轮；及

所述缆绳只起推动所述凸轮朝向所述滑阀的作用。

3、一种机械悬挂机构控制单元，包括：

一悬挂机构控制滑阀；

一牵引力感测输入件；

一悬挂机构位置感测输入件，所述感测输入件中一个被所述另一个感测输入件同轴地接纳；

一牵引力设置输入件；

一悬挂机构位置设置输入件，所述设置输入件中一个被所述另一个设置输入件同轴地接纳；

一牵引凸轮，其连接所述牵引力感测输入件和连接所述牵引力设置输入件；

一定位凸轮，其连接所述位置设置输入件和连接所述悬挂机构位置感测输入件；及

一牵引传感器凸轮，其连接所述牵引凸轮并可枢轴旋转地安装在所述悬挂机构位置设置输入件上，所述牵引传感器凸轮位于所述牵引凸轮与所述定位凸轮之间，所述牵引凸轮和所述定位凸轮与所述滑阀可操作地接合。

4、如权利要求3所述的悬挂机构控制单元，进一步包括：

一杆，其连接至所述悬挂机构位置感测输入件；及

一针，其从所述杆中伸出，所述针延伸穿过一位于所述定位凸轮上的开口，并且所述针与所述传感器凸轮的一表面接合。

5、如权利要求3所述的悬挂机构控制单元，进一步包括：

一杆，其连接至所述悬挂机构位置感测输入件；及

一连接件，其从所述杆中伸出，所述连接件延伸越过所述定位凸轮，并且所述连接件与所述传感器凸轮的一表面接合。

6、如权利要求4所述的悬挂机构控制单元，其特征在于：

一另外的针从所述牵引传感器凸轮中伸出，所述另外的针被所述传感器凸轮中的一孔可旋转地接纳，并且当所述悬挂机构位置感测输入件在所述悬挂机构升高而旋转时，所述杆提升所述针，所述针推动所述传感器凸轮和所述另外的针，且所述另外的针推动所述牵引传感器凸轮远离所述滑阀。

7、如权利要求3所述的悬挂机构控制单元，进一步包括：

一外壳，其内装有所述多个凸轮和一部分所述输入件，所述外壳包括一主壳体，所述主壳体具有一位于其一侧面的开口和一可拆卸地连接至所述主壳体以覆盖所述开口的侧板，所述的多个输入件穿过所述侧板被插入，并且在要被组装的多个凸轮、多个杆和多个输入件被安装进所述主壳体之前，所述多个凸轮、多个杆与所述多个输入件被组装在一起。

8、一种悬挂机构控制系统，其用于包含具有上拉杆和下拉杆的悬挂机构的多用途车辆，所述悬挂机构控制系统具有牵引力感测件、一机械悬挂机构控制单元、一悬挂机构滑阀、和一联动装置，该联动装置用于将来自所述感测件的一牵引力信号传送至所述悬挂机构控制单元，其改进在于：

所述牵引力感测件与所述下拉杆连接；

所述联动装置包括一缆绳；

所述悬挂机构控制单元包括：一牵引凸轮，其连接所述牵引力感测件和连接一牵引力设置件；一定位凸轮，其连接一位置设置件和连接一牵引位置感测件；以及一牵引传感器凸轮，其连接所述牵引凸轮并可枢轴旋转地安装在所述悬挂机构位置设置件上，所述多个凸轮中的至少一个与所述悬挂机构滑阀可操作地接合。

9、如权利要求8所述的悬挂机构控制单元，其特征在于：

所述牵引传感器凸轮设置在所述牵引凸轮与所述定位凸轮之间。

10、如权利要求8所述的悬挂机构控制单元，其特征在于：

参数感测输入件包括：一牵引力感测输入件和一悬挂机构位置感测输入件，所述感测输入件中一个被所述另一个感测输入件同轴地接纳；以及

参数设置输入件包括：一牵引力设置输入件和一悬挂机构位置设置输入件，所述设置输入件中一个被所述另一个设置输入件同轴地接纳。

11、如权利要求8所述的悬挂机构控制单元，其特征在于：

所述牵引凸轮和所述定位凸轮能够与所述滑阀可操作地接合。

12、如权利要求9所述的悬挂机构控制单元，其特征在于：

所述牵引传感器凸轮具有一孔，穿过所述孔伸出所述悬挂机构位置设置输入件。

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