CN203962788U - 具有先导驻车制动器壳体的制动器组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有先导驻车制动器壳体的制动器组件。所述制动器组件可具有固定心轴（24）和主制动器壳体（38），所述主制动器壳体（38）在第一轴向端环状地连接至所述固定心轴并至少部分地形成第一控制室（64）。所述制动器组件还可以具有驻车制动器壳体（72），其环状地连接到主制动器壳体的第二轴向端并至少部分形成第二控制室（66）；以及至少一个引导功能部件（96），其设置于驻车制动器壳体的内部环形表面（110）与固定心轴的外部环形表面（112）之间。

Description

具有先导驻车制动器壳体的制动器组件

技术领域

本实用新型涉及一种制动器组件，更具体地，涉及一种具有先导驻车制动器壳体的制动器组件。

背景技术

机械设备，包括轮式装载机、公路和非公路拖运和专用卡车、机动平路机以及其它类型的重型设备，通常包括借助前和/或后差速器和两个基本相同的主减速器（其位于每个差速器和相关联的牵引装置之间）驱动地耦合到对面牵引装置的机械传动。每个差速器从传动装置接收一份功率输入并产生两份功率输出，其通过主减速器引导到牵引装置。主减速器运行以将差速器输出的旋转速度减少到适当的水平，以驱动相关联的牵引装置并由此推进机械。

每个主减速器通常包括固定壳体、可旋转地置于壳体内部并由差速器驱动的轴线、以及连接在壳体和轴之间的制动器组件。典型的制动器组件包括多个连接以与轴一起旋转的摩擦板、多个设置在相邻摩擦板之间并由壳体可旋转地约束在其周边的隔板、以及由承压流体驱动的活塞以将摩擦板和隔板推在一起，从而在板之间产生摩擦力矩以阻碍该轴的旋转。在1987年4月7日授权给Osenbaugh的美国专利No.4,655,326中描述了一种示例性的制动器组件。

普通制动器组件问题涉及流体从组件中的密封件中渗漏。特别是，多个制动器组件安装到固定壳体并且在制动器组件内侧端由固定壳体支撑。在这些结构中，制动器组件可在端部之间的中点处出现下垂和/或在端部处出现不对准从而导致密封组件泄漏。如果任其发展不制止，这种泄漏可以导致系统故障和环境破坏。

发明内容

本实用新型所述制动器组件，旨在解决上述问题中的一个或多个和/或现有技术中的其他问题。

本实用新型的一个方面涉及一种制动器组件。该制动器组件可包括固定心轴以及主制动器壳体，该主制动器壳体在第一轴向端环状连接至固定心轴并至少部分形成第一控制室。所述制动器组件可进一步包括驻车制动器壳体，其环状连接到主制动器壳体的第二轴向端并至少部分形成第二控制室，以及至少一个引导功能部件（piloting feature），其设置于驻车制动器壳体的内部环形表面与固定心轴的外部环形表面之间。

本实用新型的另一个方面涉及一种用于制动器组件的引导部件。该引导部件可包括弓形段，所述弓形段具有环形基座部分，其配置为接合驻车制动器壳体的内部环形表面和固定心轴的外部环形表面。该引导部件也可包括凸缘部分，所述凸缘部分从所述环形基座部分径向向外延伸，并配置为接合所述驻车制动器壳体的轴向端面和密封护圈的轴向端面。

附图说明

图1是一种示例性的公开机械的图示说明。

图2是可以与图1中的设备结合使用的一种示例性的公开主减速器的剖视图。

图3是与图2的主减速器相关联的制动器组件的横截面示意图。

图4是图3的制动器组件的一部分等比例视图。

具体实施方式

图1示出了示例性移动机械10，其具有通过差速器16方式彼此耦合的左主减速器12和右主减速器14。输入元件，例如驱动轴（图1中未示出），可以将机械10的发动机18驱动地连接到差速器16，以及输出元件20，例如轮，可将主减速器12、14驱动地连接到定位于机械10相对侧的牵引装置22。在一个实施例中，牵引装置22可以是轮胎，但也可以交替使用其它类型的牵引装置22。主减速器12、14可驱动地耦合至差速器16，这样输入元件的旋转导致牵引装置22相应的旋转。

如图2所示，左主减速器14可以包括内部壳体24（例如，主轴），所述内部壳体24配置为在第一端26接合机械10（例如，差速器16的壳体）的固定体并在相对的第二端28支撑行星齿轮装置30。行星齿轮装置30可由差速器16通过轴线31驱动，该轴线31从差速器16（参照图1）通过而穿过内部壳体24的中心。一个或多个轴承32沿内部壳体24外侧隔开以经由一个或多个径向延伸的腹板34支撑输出元件20的旋转。在该结构中，腹板34和输出元件20可以是一体的或其他方式刚性连接以围绕内部壳体24一起旋转。输出元件20可由差速器16通过轴线31驱动，并通过行星齿轮装置30降低速度。尽管图2中没有详细示出，但应当注意右主减速器12可以与左主减速器14基本相同。

左主减速器12和右主减速器14可以各自装备有内部制动器组件36，所述内部制动器组件36配置为阻止输出元件20相对于内部壳体24的旋转。参考图3和图4，制动器组件36尤其是可包括固定主制动器壳体38，其与输出元件20的腹板34至少部分地形成封闭的环形腔或凹槽40。凹槽40可以配置成接收致动器42、盘堆（disc stack）44、以及位于致动器42对面的盘堆44的一端的封闭凹槽40的反作用板46。

主制动器壳体38可以为环状的且大致中空的结构，其借助于一个或多个紧固件（例如，借助于卡环48和一个或多个垫片，其中所述垫片相对于内部壳体24轴向定位主制动器壳体38，下文将更加详细地加以描述）固定地连接到相对于行星齿轮装置30的内部壳体24的轴向端（参照图2）。在示例性实施例中，可通过铸造工艺形成主制动器壳体38。然而，可以设想，必要时可以替代地通过制造和/或加工工艺形成主制动器壳体38。

基于本实用新型的目的，机械加工表面可设想为通过材料去除工艺获得的表面以产生理想的几何结构。传统的机械加工工艺包括但不限于车削、镗孔、钻孔、铣削、拉削、锯切、整形、刨削、铰孔、攻丝、磨削、放电加工、电化学加工、电子束加工、光化学加工和超声波加工。相比于机械加工面，铸造表面可以为通过材料添加工艺产生的表面。例如，在特定的几何设计中，当熔融材料沉积到模具中并冷却至固体状态时，可以产生铸造表面。

致动器42可包括行车活塞52和驻车活塞54，二者在不同时间单独或一起工作，以在不同条件下使机器减速、停止、或处于待机状态。行车活塞52可为环状并具有一般为L形的横截面，所述横截面限定外部环形表面56（位于L形的背面）、内部环形表面58（位于L形尖端处）、以及至少一个位于外部环形表面56和内部环形表面58之间的内部台肩60。外部环形表面56和主制动器壳体38的内部环形表面62一起可形成第一控制室64。当第一控制室64充满加压油，可将行车活塞52推向反作用板46，从而压缩盘堆44。在机械10的运行过程中，承压流体也可被导入第二控制室66，其形成于驻车活塞54的端面68和驻车制动器壳体72的外部环形表面70之间。当第二控制室66充满加压油，驻车活塞54可被推离行车活塞52。

在一些实施例中，外部环形表面56不一定形成连续的外表面。换句话说，有可能使用外部环形表面56在主制动器壳体38内引导行车活塞52。在这些实施例中，外部环形表面56可由环形段组成，例如必要时由三个或更多个不同的段组成。

卡环48可以通过驻车制动器壳体72相对于内部壳体24轴向定位主制动器壳体38。特别地，驻车制动器壳体72为大致环状的，并在相对于主制动器壳体38与内部壳体24接合的位置处，借助于一个或多个紧固件74固定连接到主制动器壳体的轴向端38。密封护圈94可邻近卡环48轴向定位，并可轴向限制密封护圈94的移动，这样，可轴向限制引导功能部件96的移动，这样，可轴向限制固定连接到主制动器壳体38的驻车制动器壳体72的移动。密封件100（例如，双O形环面部密封件）可设置于密封护圈94和花键92之间的轴向界面处，所述花键92与腹板34和输出元件20相关联。

引导部件96可包括几何结构，其作用相当于引导功能部件，用于径向定位和支撑驻车制动器壳体72。具体地，如图3和图4所示，引导部件96可以为弓形段，所述弓形段具有环形基座部分108（所述环形基座部分108配置为接合驻车制动器壳体72的内部环形表面110和固定心轴的外部环形表面112），以及凸缘部分114（所述凸缘部分114从所述环形基座部分径向向外延伸，并配置为接合驻车制动器壳体72的轴向端98和密封护圈94的轴向端面116）。在这种配置中，驻车制动器壳体72可位于离内部壳体24理想的径向距离，并由内部壳体24通过引导组件96的基部108支撑。因此，环形基座部分108的功能可相当于驻车制动器壳体72的引导功能部件。尽管示例性实施例中示出的引导部件是作为单独和独立部件的一部分，但是可以设想，必要时引导功能部件（即，至少基部108）可以交替地与驻车制动器壳体72或密封护圈94形成一体。

如图4所示，可利用多个引导部件96围绕驻车制动器壳体72的内周来定位和支撑驻车制动器壳体72。示例性的实施例中包括11个不同的引导部件96，但必要时可以使用任意数量的引导部件96。每个引导部件96可以包括至少一个位于基座部分108内的凹槽118。每个凹槽118可以配置为接收紧固件74中之一，这些紧固件将驻车制动器壳体72连接至主制动器壳体38，从而环形定位引导部件96（即，防止运行期间部件96围绕驻车制动器壳体38的内周边环形移动）。在图4的示例性实施例中，示出了引导部件96的两种不同结构，包括第一种结构，其具有与单个紧固件74相关联的单个凹槽118，以及第二种结构，其具有与多个紧固件74相关联的多个凹槽118。可以设想必要时，每一个引导部件96可具有任意长度，任意数量的凹槽，并且与任意数量的紧固件74相关联。

除了或代替凹槽118，部分或全部引导部件96可被固定至驻车制动器壳体72。特别地，每个引导部件96可包括穿过基部108的钻孔120，以及从驻车制动器壳体72的轴向端98伸出以接合钻孔120的定位销122。在这种结构中，定位销122可帮助减少运行期间制动器组件36的引导部件96不必要的运动。另外，定位销122可从驻车制动器壳体38穿过引导部件96以接合引导部件96对侧的密封护圈94，并由此帮助减少密封护圈96的环形运动。

再次参照图3，主制动器壳体38和驻车活塞54之间可设置多个弹簧76，以将驻车活塞54偏置为与行车活塞52接合。当第二控制室66不供应承压流体，例如当机械10关闭时，可将驻车活塞54偏置为与行车活塞52接合以压缩盘堆44，从而在机械10停车时提供牵引装置22的制动。

盘堆44可包括多个摩擦板80，多个与摩擦板80交错的隔板82，和一个位于盘堆44每一端的减震器84。可连接摩擦板80以和输出元件20一起旋转（通过腹板34），而隔板82可以连接到固定的主制动器壳体38。以这种方式，当启动致动器42时，摩擦板80可夹在致动器42、隔离板82和反作用板46之间，从而产生抵抗输出元件20旋转的摩擦扭矩。致动器42内（即，在第一控制室64内）的流体压力与抵抗输出元件20旋转的摩擦扭矩的幅度相关。

每个摩擦板80可包括大致板状的环，其具有多个向内延伸的突出物（如轮齿），这些突出物配置以接合相应的向外延伸的几何结构（如花键92的轮齿），这样，摩擦板80就与输出元件一起旋转。各个摩擦板80可由金属（例如钢）制造为单个整体部件，并且在其轴向表面设有粘结摩擦材料、涂层、和/或粗糙纹理（例如，交叉的凹槽）以增加摩擦板80的摩擦系数。图3中所示的制动器组件36包括11块基本相同的由隔板82彼此隔开的摩擦板80，但摩擦板80的数量应与机械10的摩擦要求一致。

隔板82，与摩擦板80类似，也可包括大致为板状的环，其具有多个向内延伸的突出物（如轮齿），这些突出物配置以接合相应的向外延伸的几何结构（如主制动器壳体38的轮齿），这样，制动器壳体38保持隔板82固定。各个隔板82可由锻钢制造为单个整体部件。图3中所示制动器组件36包括12块基本相同的隔板82，但也可以使用任意数量的隔板82。

反作用板46可以是固定构件，可操作地通过主制动器壳体38耦合到内部壳体24。在一些实施例中，可认为反作用板46形成主制动器壳体38的一部分，并封闭包括所述制动器组件36其余部件的凹槽40。在这种结构中，反作用板46可以用作行车活塞52和驻车活塞54的终点止挡，从而当行车活塞52和/或驻车活塞54被承压流体推抵盘堆44时，反作用板46可以产生反作用力以有效地将摩擦板480和隔板82夹于其间。密封件104（例如，双O形环端面密封）和密封护圈106可设置在反作用板46和腹板部34轴向端之间，以密封制动器组件36的旋转部件和固定部件之间的滑动界面。例如，密封护圈106可以通过一个或多个紧固件103固定地连接至腹板部34。

减震器84可为大致环状的并由例如聚合物（如橡胶）或栓皮的阻尼材料制造，所述阻尼材料粘接到或以其它方式紧固到更加刚性的背衬（图中未示出）。在一些实施例中，减震器84可接合到端部定位的隔板82。减震器84配置为抑制制动器组件36内的振动。 

工业实用性

本实用新型的制动器组件可应用于任何需要延长驱动寿命的主减速器。本实用新型的制动器组件可通过新颖几何结构提供主减速器的长寿命，该几何结构有助于减少主减速器内密封件泄漏或完全失效的可能性。

已经确定，制动器组件的循环运行（即，施加和释放活塞作用力至盘堆栈44）可引起与该组件相连的密封件泄漏。具体而言，每当将活塞作用力施加至盘堆44以启动制动器组件，制动器组件的部件就趋向于相对于相应的内部壳体沿径向移动。并且每当活塞作用力在启动后随即释放，这些部件就趋向沿径向下垂回到原先释放活塞作用力时以前所保持的位置。该循环运行会导致密封件过早地磨损或移动导致泄漏。制动器组件的部件相对于所述内部壳体的不对准也可引起密封件的泄漏。 

制动器组件的移位和下垂周期的幅度和/或频率可以减小，如果可以将制动器组件径向支撑（即，引导）在其轴向中点附近或轴向中点处的话。在本实用新型的制动器组件中，引导部件96的基座部分108可提供这种功能。

显然，对于本领域的技术人员来说，对于本实用新型的制动器组件可以作出各种修改和变动而不偏离本实用新型的范围。考虑到本实用新型制动器组件的说明书和实践，其它实施例对于本领域的技术人员是显而易见的。这意味着所述说明书和实施例仅是示例性的，本实用新型的保护范围应由所附权利要求书及其等同物所限定。

Claims (10)

1.一种制动器组件（36），其特征在于包括：

固定心轴（24）；

主制动器壳体（38），其在第一轴向端环状地连接至所述固定心轴并至少部分地形成第一控制室（64）；

驻车制动器壳体（72），其环状地连接到所述主制动器壳体的第二轴向端并至少部分地形成第二控制室（66）；以及

至少一个引导功能部件（96），其设置于所述驻车制动器壳体的内部环形表面（110）与固定心轴的外部环形表面（112）之间。

2.根据权利要求1所述的制动器组件，其特征在于，进一步包括密封护圈（94），其抵靠所述主制动器壳体对面的所述驻车制动器壳体的轴向端定位，所述至少一个引导功能部件是所述密封护圈的主要组成部分。 

3.根据权利要求1所述的制动器组件，其特征在于，所述至少一个引导功能部件是所述驻车制动器壳体的主要组成部分。

4.根据权利要求1所述的制动器组件，其特征在于，所述至少一个引导功能部件包括多个单独的引导功能部件，所述多个单独的引导功能部件围绕所述驻车制动器壳体的内周边环状地设置。

5.根据权利要求1所述的制动器组件，其特征在于，进一步包括至少一个紧固件（74），所述紧固件（74）配置为将所述驻车制动器壳体连接到所述主制动器壳体，所述至少一个引导功能部件包括至少一个定位凹槽（118），所述定位凹槽（118）配置成接收所述至少一个紧固件并环状地定位所述至少一个引导功能部件。

6.根据权利要求5所述的制动器组件，其特征在于：

所述至少一个紧固件包括多个紧固件；以及

所述至少一个定位凹槽包括多个定位凹槽，其配置为接收所述多个紧固件并环状地定位所述至少一个引导功能部件。

7.根据权利要求5所述的制动器组件，其特征在于，进一步包括至少一个定位销（122），其配置为在所述至少一个引导功能部件的第一侧把所述至少一种引导功能部件固定至所述驻车制动器壳体，并在至少一种引导功能部件的对侧把所述至少一种引导功能部件固定至密封护圈。

8.根据权利要求1所述的制动器组件，其特征在于，所述至少一个先导控制部件具有L形横截面，所述L形横截面配置为接合所述驻车制动器壳体的内部环形表面和轴向端面。

9.根据权利要求1所述的制动器组件，其特征在于进一步包括：

密封护圈（94），其位于所述主制动器壳体对面的所述驻车制动器壳体的轴向端；以及

卡环（48），其配置为接合所述固定心轴并轴向限制所述密封护圈，

所述至少一个引导功能部件是轴向地设置于所述驻车制动器壳体和所述密封护圈之间部件的一部分，以定位所述制动器壳体。

10.根据权利权利要求9所述的制动器组件，其特征在于进一步包括：

输出元件（20），其可旋转地安装于所述固定心轴并与所述密封护圈大致轴向对准；以及

第一密封件（100），其设置在所述输出元件和所述密封护圈之间的轴向界面处。