CN101713441A - 用于包含可调滚珠坡道组件的作业机械的辅助制动器 - Google Patents

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Abstract

一种作业机械中使用的制动器，包括摩擦盘、滚珠坡道组件、促动器和调节机构。所述滚珠坡道组件包括相对于彼此大体同轴排列的内板、中心板和外板。所述内板包括具有多个滚珠坡道的外轴向面，所述中心板包括各具有多个滚珠坡道的相对的轴向面，以及所述外板包括具有多个滚珠坡道的内轴向面。多个滚珠分别被置于所述中心板的所述多个滚珠坡道中的一个内，以及也被置于相对应的内板或外板的其中一个滚珠坡道内。所述促动器与中心板连接用以启动滚珠坡道。所述调节机构与内板或外板连接用以相对摩擦盘调节滚珠坡道组件。

Description

用于包含可调滚珠坡道组件的作业机械的辅助制动器
技术领域
本发明涉及作业机械，尤其涉及一种用于这种作业机械的辅助制动组件。
背景技术
作业机械，例如农用拖拉机，可以包括内燃(IC)发动机用来提供输入动力给传动装置，传动装置又通过后端差速器连接并驱动后轴。传动装置和差速器以及后轴有时被称为作业机械的“后部”。传动装置通常连接至后端差速器的前面并为其提供输入动力。后端差速器提供接地动力给两个后轴，且后端差速器通常包括至少一个动力输出(PTO)轴，其在拖拉机后部的三点悬挂结构范围内向后延伸。
作业机械通常包括一对分别与两后轴相关联的主制动器。通常一对制动踏板位于操作员控制台。左边的制动踏板操作控制左侧后部的制动器，而右边的制动踏板操作控制右侧后部的制动器。同时压下两个制动踏板操作控制两个后部制动器。每个制动器通常包括一液压操作的活塞，该活塞在压下相应的制动踏板时被启动。活塞相对摩擦盘施加偏置力，摩擦盘又被反应板支持。
在北美市场，如上所述的主制动器都典型地提供在作业机械内。然而，在其他市场如欧洲(区域II)市场，除了主制动器外，也需要辅助制动器。在液压驱动主制动器出现故障的情况下，这种辅助制动器通常施加严格的机械偏置力。
作业机械使用的一种类型的辅助制动器包括摩擦盘，该摩擦盘与和主制动器相关联的摩擦盘分离开。辅助制动器不经常使用，所以与辅助制动器相关联的专用摩擦盘不会遭受相当大的磨损。
本技术领域需要的是一种用于作业机械的辅助制动器，其没有其他现有辅助制动器复杂，同时仍然可靠且易于使用。
发明内容
本发明的一种形式是用于作业机械的制动器。该制动器包括相对于彼此大体同轴排列的内板、中心板和外板。所述内板包括具有多个滚珠坡道的外轴向面，所述中心板包括各具有多个滚珠坡道的相对的轴向面，以及所述外板包括具有多个滚珠坡道的内轴向面。多个滚珠分别置于所述中心板的多个滚珠坡道中的一个内，并且也置于相对应的内板或外板的所述其中一个滚珠坡道内。
本发明的另一种形式是用于作业机械内的制动器。所述的制动器包括摩擦盘、滚珠坡道组件、促动器和调节机构。所述滚珠坡道组件包括内板、中心板和外板，它们相对于彼此大体同轴排列。所述内板包括具有多个滚珠坡道的外轴向面；所述中心板包括相对的轴向面，其中每一轴向面具有多个滚珠坡道；以及所述外板包括具有多个滚珠坡道的内轴向面。多个滚珠分别置于中心板的多个滚珠坡道中的一个内，以及也置于相对应的内板或外板的其中一个滚珠坡道内。所述促动器与中心板连接用于使滚珠坡道动作。所述调节机构与内板或外板连接用于相对摩擦盘调节滚珠坡道组件。
本发明还有另一种形式是针对作业机械，包括发动机和与发动机连接的后部。所述后部包括一对后轴和一对后端制动器，每一后端制动器分别与每一后轴相关联。每一后端制动器包括摩擦盘、滚珠坡道组件、促动器和调节机构。所述滚珠坡道组件包括内板、中心板和外板，它们相对于彼此大体同轴排列。所述内板包括具有多个滚珠坡道的外轴向面；所述中心板包括相对的轴向面，其中每一轴向面具有多个滚珠坡道；以及所述外板包括具有多个滚珠坡道的内轴向面。多个滚珠分别置于中心板的多个滚珠坡道中的一个内，以及也置于相对应的内板或外板的其中一个滚珠坡道内。所述促动器与中心板连接用于使滚珠坡道动作。所述调节机构与内板或外板连接用于相对摩擦盘调节滚珠坡道组件。
附图说明
图1是用在农用拖拉机中的本发明实施例所述的后部的透视图；
图2是图1中所示后部的后端差速器外壳透视图，具有在后端差速器外壳内适当位置的辅助制动器；
图3是图2所示的后端差速器外壳的另一透视图，用于调节机构的盖被去除；
图4是图2和3所示的后端差速器外壳的另一透视图；
图5是图2-4所示的后端差速器外壳的内部透视图，示出外壳内的促动器和调节机构；
图6是图2中沿线6-6的剖视图，示出主制动器和辅助制动器的部件；
图7是图2中沿线7-7的辅助制动器的另一剖视图；
图8是图2中沿线8-8的调节机构的剖视图；
图9是促动器和调节机构的透视图，促动器和调节机构分别与中心板和内板结合，且后端差速器外壳移除；以及
图10-15示出了辅助制动器的装配的顺序方法。
具体实施方案
参照现有附图，尤其是图1和图2，示出了农用拖拉机形式的作业机械10的一部分，尤其是拖拉机的后端传动系统。虽然作为农用拖拉机示出，但是作业机械10可以是不同形式的作业机械，例如建筑拖拉机或林业机械。
拖拉机10包括具有传动装置12的后部，其与后端差速器14连接，后端差速器14又驱动一对后轴16。每一后轴16包括外置毂18，相应的后驱轮(未示出)安置至外置毂18。虽然后轴16被示出构形用以支撑相应的驱动轮，但是后端差速器14可以被构形用以驱动一对接地履带。
传动装置12包括从动轴20，其与IC发动机22机械连接并接收来自IC发动机22的旋转输入动力，在图1中示出。从动轴20通过适当啮合后端差速器14传递旋转动力(见图2)。
从动轴20延伸穿过外壳24并通过外壳24可旋转地支撑，外壳24也装有并可旋转地支撑大量其他组件。例如，外壳24支撑机械式前轮驱动桥(MFWD)模块(未具体示出)，其选择性地传递输出动力至输出轴26，提供旋转输出动力给拖拉机10的前轴上的所述MFWD。离合器装置(未示出)选择性地与输出轴26相互连接，从而通过操作员控制台内的开关(未示出)的启动接合所述MFWD。
后端差速器14包括后端差速器外壳28，也在图2-5中示出。差速器外壳28支撑在每一后轴16上的本发明的一对制动器30，包括主制动器32和辅助制动器34。在图2-4中仅仅示出单个制动器30，所述另一个制动器大体上相同。
参照图6，主制动器32一般包括活塞36、摩擦盘38和反应板40。活塞36是通过压下操作员控制台内的相对应脚踏板液压驱动，其又在摩擦盘38上施加力，通过反应板40支持。当活塞36不是液压驱动时，设置在通道42内的弹簧加载的牵引器(未示出)以远离摩擦盘38的方向偏移活塞36。
辅助制动器34同样地使用与组成主制动器相同的组件，所以增加摩擦盘等是不需要的，因此减少元件数量和成本。辅助制动器34也包括滚珠坡道组件44、促动器46和调节机构48。
滚珠坡道组件包括内板50、中心板52、外板52以及多个滚珠56(图6、7和9)。内板50、中心板52以及外板54被构形为大体环形的盘，它们一般在活塞36放射状向外的区域内相对彼此同轴排列。内板50包括具有多个滚珠坡道60的外轴向面。滚珠坡道60通常被认为是在外轴向面58上形成的细长、倾斜的凹槽。内板50、中心板52以及外板54之间在旋转方向的相对运动又使得支撑在滚珠坡道60内的滚珠改变滚珠坡道组件44的整体轴向厚度。
位于与内板相邻的中心板52包括相对的轴向面62和64，每一个轴向面具有多个滚珠坡道66和68。与内轴向面62相关联的滚珠坡道66具有比与外轴向面64相关联的滚珠坡道64更长的坡道。与内轴向面62相关联的更长的滚珠坡道提供给滚珠坡道组件44轴向厚度更好地调节，而与外轴向面64相关联的较短的滚珠坡道68限定滚珠坡道组件的启动侧。中心板52还包括多个孔70，孔70接纳相应的压力弹簧72，其将板50、52和54夹在一起。
外板54类似地包括具有多个滚珠坡道76的内轴向面74。滚珠坡道76是较短的滚珠坡道，具有一般与中心板52的外轴向面64上的滚珠坡道68相应的长度。尽管示出的中心板52和外板56之间的滚珠56与中心板52与内板50之间滚珠56具有相同大小，但是也可以相应板之间提供尺寸不同的滚珠。即中心板52和外板56之间的滚珠56与中心板52与内板50之间滚珠56具有不同的尺寸大小。
中心板52还包括耳部78，其从中心板52的剩余部分的外缘向外放射状延伸。耳部78包括开口80，其被定尺寸和形状用以接纳由后端差速器外壳28支撑的促动器46(图5和9)。促动器46连接至延伸穿过差速器外壳28的杆82，杆82又连接差速器外壳28外部的启动杆84。启动杆84可分类地被构形以连接手动启动联动装置或类似装置以通过促动器46的使用来接合辅助制动器34。当主制动器32的摩擦盘38随着时间磨损时，调节机构48被用来调节滚珠坡道组件44的轴厚度。与已知的使用专用摩擦盘的辅助制动器相比，本发明使用主制动器32上的摩擦盘38，其会经受更多磨损，因此需要滚珠坡道组件44厚度的不定期调节。
调节机构48一般包括可调连杆86，其连接内板50且可到达差速器外壳28(图5、8和9)的外部。在具体实施例中示出，可调连杆86是大体L形连杆形式，其具有一端88安装在孔90(图10)内以形成内板50。L形连杆86具有相对的有外螺纹一端92，其螺纹连接调节螺母94。调节螺母94被接纳在可到达差速器外壳28外部的开口96内。开口96在不需接近调节螺母94的大部分时间通过盖子98关闭(图2、3和8)。盖子98可以包括平板，其接合调节螺母94以防止当盖子98就位时调节螺母94旋转。
参照图10-15，将描述滚珠坡道组件44的总体装配。内板50(图10)组成一调节器板，其被定位成具有面向上的外轴向面58，所以滚珠56可以被置于相应的滚珠坡道60内。弹簧72其中一端也连接在内板50内(图11)。中心板52限定一启动板，其被设置在内板50的上方，，以便弹簧72延伸穿过中心板52内的孔70。孔70的位置使内板50上表面的滚珠56将对准中心板52的内轴向面62上的滚珠坡道66。第二排的滚珠56之后被加到中心板52的外轴向面64上较短的启动滚珠坡道66上(图13)。外板54限定反应板，其随后被置于中心板52之上，这样弹簧72的另一端延伸穿过外板54上形成的槽形开口。弹簧72随后被稍微拉伸从而固定销100可以插入以将整个滚珠坡道组件44固定在一起。
一旦摩擦盘38随着时间而磨损，为了调节滚珠坡道组件44的轴向厚度，盖子98从差速器外壳28上移除，且调节螺母94被转动。这又导致内板50的旋转运动。在相对应坡道60和66内的滚珠56扩张内板50与中心板52之间的轴向间隙，从而增加滚珠坡道组件44的总厚度。
为了启动辅助制动器34，启动杆84被同时启动以使一对在差速器外壳28每一侧的促动器46接合相对应的中心板52。中心板52以图7中箭头102所示的方向移动。这导致在相邻坡道68与76之间的滚珠56增加中心板52与外板54之间的间隙，从而施加力给活塞36和摩擦盘38。
已经叙述了优选实施例，但显然在没有脱离本发明限定的所附权利要求的范围，可以作出多种修改。

Claims (24)

1.一种作业机械中使用的制动器，所述的制动器包括：
相对于彼此大体同轴排列的一内板、一中心板和一外板，所述内板包括一具有多个滚珠坡道的外轴向面，所述中心板包括各具有多个滚珠坡道的相对的轴向面，以及所述外板包括一具有多个滚珠坡道的内轴向面；及
多个滚珠，每一所述滚珠被置于所述中心板的所述多个滚珠坡道中的一个内，以及也被置于相对应的所述内板和所述外板其中一个的所述滚珠坡道其中一个内。
2.根据权利要求1所述的制动器，其中所述的制动器是一辅助制动器，并进一步包括与一主制动器相关联的一摩擦盘，所述辅助制动器适用于施加一机械偏置力在所述主制动器的所述摩擦盘上。
3.根据权利要求2所述的制动器，还包括一与所述主制动器相关联的液压驱动活塞，用于施加一力给所述摩擦盘，所述辅助制动器适用于施加一机械偏置力在所述活塞上，其又施加一机械偏置力在所述摩擦盘上。
4.根据权利要求3所述的制动器，其中所述内板、所述中心板和所述外板各被放射状地设置在所述活塞的外部。
5.根据权利要求2所述的制动器，包括一用于相对所述摩擦盘调节所述的制动器的调节机构，所述调节机构包括一与所述内板连接的可调连杆。
6.根据权利要求5所述的制动器，其中所述可调连杆是L形连杆，其一端与所述内板连接，而其另一端螺纹连接一调节螺母。
7.根据权利要求6所述的制动器，其中所述内板包括一孔，所述L形连杆的所述一端被接纳在所述孔内。
8.根据权利要求1所述的制动器，其中所述中心板包括一具有一开口的耳部，以及还包括一被接纳在所述开口内的促动器用以启动所述滚珠坡道。
9.根据权利要求8所述的制动器，包括一连接至所述促动器的启动杆。
10.根据权利要求1所述的制动器，其中所述内板、所述中心板和所述外板中的每一个是大体环形的盘。
11.一种作业机械中使用的制动器，所述的制动器包括：
一摩擦盘；
一滚珠坡道组件，包括：
相对于彼此大体同轴排列的一内板、一中心板和一外板，所述内板包括一具有多个滚珠坡道的外轴向面，所述中心板包括各具有多个滚珠坡道的相对的轴向面，以及所述外板包括一具有多个滚珠坡道的内轴向面；及
多个滚珠，每一所述滚珠被置于所述中心板的所述多个滚珠坡道中的一个内，以及也被置于相对应的所述内板和所述外板其中一个的所述滚珠坡道其中一个内；
一促动器，其与所述中心板连接用以启动所述滚珠坡道；及
一调节机构，其与所述内板和所述外板中的一个连接用以相对所述摩擦盘调节所述滚珠坡道组件。
12.根据权利要求11所述的制动器，还包括一与所述主制动器相关联的液压驱动活塞，用于施加一力给所述摩擦盘，所述滚珠坡道是一适用于施加一机械偏置力在所述活塞上的辅助制动器，所述活塞又施加一机械偏置力在所述摩擦盘上。
13.根据权利要求12所述的制动器，其中所述内板、所述中心板和所述外板各被放射状地设置在所述活塞的外部。
14.根据权利要求13所述的制动器，其特征在于：包括一用于相对所述摩擦盘调节所述的制动器的调节机构，所述调节机构包括一与所述内板连接的可调连杆。
15.根据权利要求14所述的制动器，其中所述可调连杆是L形连杆，其一端与所述内板连接，而其另一端螺纹连接一调节螺母。
16.根据权利要求15所述的制动器，其中所述内板包括一孔，所述L形连杆的所述一端被接纳在所述孔内。
17.根据权利要求11所述的制动器，其中所述中心板包括一具有一开口的耳部，以及还包括一被接纳在所述开口内的促动器用以启动所述滚珠坡道。
18.根据权利要求17所述的制动器，包括一连接至所述促动器的启动杆。
19.根据权利要求11所述的制动器，其中所述调节机构与所述内板连接。
20.根据权利要求11所述的制动器，其中所述内板、所述中心板和所述外板中的每一个是大体环形的盘。
21.一种作业机械，包括：
一发动机；及
一与所述发动机连接的后部，所述后部包括一对后轴和一对分别与每一后轴相关联的后端制动器，每一所述后端制动器包括：
一摩擦盘；
一滚珠坡道组件，包括：
相对于彼此大体同轴排列的一内板、一中心板和一外板，所述内板包括一具有多个滚珠坡道的外轴向面，所述中心板包括各具有多个滚珠坡道的相对的轴向面，以及所述外板包括一具有多个滚珠坡道的内轴向面；及
多个滚珠，每一所述滚珠被置于所述中心板的所述多个滚珠坡道中的一个内，以及也被置于相对应的所述内板和所述外板其中一个的所述滚珠坡道其中一个内；
一促动器，其与所述中心板连接用以启动所述滚珠坡道；及
一调节机构，其与所述内板和所述外板中的一个连接用以相对所述摩擦盘调节所述滚珠坡道组件。
22.根据权利要求21所述的作业机械，还包括一与所述主制动器相关联的液压驱动活塞，用于施加一力给所述摩擦盘，所述滚珠坡道是一适用于施加一机械偏置力在所述活塞上的辅助制动器，所述活塞又施加一机械偏置力在所述摩擦盘上。
23.根据权利要求21所述的作业机械，包括一用于相对所述摩擦盘调节所述的制动器的调节机构，所述调节机构包括一与所述内板连接的可调连杆。
24.根据权利要求21所述的作业机械，其中所述中心板包括一具有一开口的耳部，以及还包括一被接纳在所述开口内的促动器用以启动所述滚珠坡道。
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