專利名稱：具有制動器的豎直電驅(qū)動裝置和工作機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有制動器的豎直電驅(qū)動裝置和一種工作機。
背景技術(shù)：
近來，考慮到節(jié)能，已開發(fā)出諸如混合動力挖掘機的工作機，其中通過從安裝在工作機上的由發(fā)動機驅(qū)動的電動機發(fā)出的電力驅(qū)動電動機。由于用于混合動力挖掘機的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置安裝在狹窄空間中，因此優(yōu)選將該裝置做成盡可能的簡單和緊湊。
在作為轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置的驅(qū)動源的豎直電驅(qū)動裝置中組裝的盤式制動器中，從轉(zhuǎn)動件分離的致動件以這樣的狀態(tài)布置在固定件的上方，即，在致動件與固定件之間插置有摩擦件，以便通過降低致動件而利用致動件將摩擦件壓向固定件而產(chǎn)生制動力矩，所述摩擦件可與所述轉(zhuǎn)動件一起繞豎直軸轉(zhuǎn)動并可沿豎直軸滑動地沿殼體的豎直軸安裝。
這種結(jié)構(gòu)可以主要地與一般的豎直電動機和已知的水平多盤制動器(例如，見專利文獻(xiàn)1)的結(jié)構(gòu)相同。即，如圖10所示的一般的豎直電動機的制動器包括具有嵌在其中的電磁線圈501的固定鐵心502、由螺釘504通過其間的襯套503固定在固定鐵心502上方的固定板505、直接布置在固定鐵心502上方并由螺旋彈簧506彈性地向上推動的可移動鐵心507以及布置在固定板505與可移動鐵心507之間并豎直可滑動地配合到電動機軸508的花鍵部分509的制動盤510?；蛘撸苿悠骺梢陨舷骂嵉共贾?。
在圖10中，不激勵電磁線圈501并且通過螺旋彈簧506的彈性回復(fù)力推起可移動鐵心507，以便在可移動鐵心507與固定板505之間夾緊并按壓制動盤510以產(chǎn)生制動力矩。當(dāng)激勵電磁線圈501時，可移動鐵心507克服螺旋彈簧506的彈性回復(fù)力而被吸引(降低)到固定鐵心502上，以便解除制動盤510的按壓狀態(tài)并解除制動。
在水平多盤制動器中，通過活塞按壓由主動盤和從動盤組成的多個盤，以便使盤相互接觸并產(chǎn)生制動力矩。
然而，在上述一般的豎直電動機中，在解除制動期間，雖然通過激勵電磁線圈501降低可移動鐵心507，但制動盤510也通過重力降低，使得制動盤510與可移動鐵心507接觸(當(dāng)上下顛倒布置時與固定板505接觸)，并且會出現(xiàn)由于摩擦阻力而可能增大能量損失的問題。
當(dāng)專利文獻(xiàn)1公開的水平多盤制動器如其所是地以及在用于混合動力挖掘機的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置的情況下豎直布置時，會出現(xiàn)這種問題。在水平多盤制動器中，例如，當(dāng)通過解除制動而不將主動盤推向從動盤時，轉(zhuǎn)動的主動盤從從動盤自然地分離；然而，當(dāng)豎直地布置時，主動盤可能由于重力而與從動盤接觸，產(chǎn)生摩擦阻力。當(dāng)使用潤滑液時，即使在豎直狀態(tài)下，摩擦阻力也不過大；然而，潤滑液的厚度減小使得剪切阻力增大，能量損失也增大。因此，難以實現(xiàn)混合動力挖掘機的節(jié)能。
本發(fā)明的目的是提供即使結(jié)構(gòu)簡單并且緊湊也能夠在解除制動期間通過抑制摩擦阻力節(jié)約能量的一種具有制動器的豎直電驅(qū)動裝置和一種工作機。
專利文獻(xiàn)1日本專利公開NO.2833238發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的具有制動器的豎直電驅(qū)動裝置包括包括沿豎直方向延伸的電動機軸的電動機單元；包括在與轉(zhuǎn)軸非接觸的狀態(tài)下繞轉(zhuǎn)軸布置的固定件、可以沿豎直方向動作的致動件和摩擦件的制動器單元，所述轉(zhuǎn)軸沿豎直方向延伸與電動機軸驅(qū)動地相聯(lián)，所述摩擦件可與轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動并可沿轉(zhuǎn)軸滑動地布置在致動件與固定件之間，制動器單元通過向固定件移動致動件以通過致動件和固定件按壓摩擦件而產(chǎn)生制動力矩，并且制動器單元通過沿與固定件相反的方向移動致動件而解除制動；以及包括沿豎直方向延伸與所述電動機軸驅(qū)動地相聯(lián)的輸入軸的減速單元，用于降低輸入軸的轉(zhuǎn)速以輸出其轉(zhuǎn)矩，并且制動器單元包括用于在解除制動期間在致動件與固定件之間的位置處在與致動件和固定件中的任何一個非接觸狀態(tài)下支承摩擦件的摩擦件支承裝置。
在包括繞豎直軸線可轉(zhuǎn)動地安裝在下行駛體上的上轉(zhuǎn)動體的工作機中，根據(jù)本發(fā)明的工作機包括根據(jù)本發(fā)明的具有制動器的豎直電驅(qū)動裝置，作為用于轉(zhuǎn)動上轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置的驅(qū)動源。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的混合動力挖掘機的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的混合動力挖掘機的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置的整體結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2所示的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置的制動器單元的縱向截面圖；圖4是圖3所示的摩擦板附近的平面圖；圖5是制動器單元的操作的說明性視圖；圖5(a)示出進(jìn)行制動期間的狀態(tài)，而圖5(b)示出解除制動期間的狀態(tài)；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的修改1的制動器構(gòu)造的視圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的修改2的制動器構(gòu)造的視圖；圖7(a)是固定板的部分平面圖，而圖7(b)是其截面圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的修改3的制動器構(gòu)造的視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的修改4的混合動力挖掘機的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置的整體結(jié)構(gòu)圖；圖10是示出一般的豎直電動機的制動器部分的縱向截面圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的具有制動器的豎直電驅(qū)動裝置包括包括沿豎直方向延伸的電動機軸的電動機單元；包括沿豎直方向延伸的電動機軸的電動機單元；包括在與轉(zhuǎn)軸非接觸的狀態(tài)下繞轉(zhuǎn)軸布置的固定件、可以沿豎直方向動作的致動件和摩擦件的制動器單元，所述轉(zhuǎn)軸沿豎直方向延伸與電動機軸驅(qū)動地相聯(lián)，所述摩擦件布置在致動件與固定件之間并可以與轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動并沿轉(zhuǎn)軸滑動，制動器單元通過向固定件移動致動件以便通過致動件和固定件按壓摩擦件而產(chǎn)生制動力矩，并且制動器單元通過沿與固定件相反的方向移動致動件解除制動；以及包括沿豎直方向延伸與電動機軸相聯(lián)的輸入軸的減速單元，用于降低輸入軸的轉(zhuǎn)速以便輸出其轉(zhuǎn)矩；并且制動器單元包括用于在解除制動期間在致動件與固定件之間的位置處在與致動件和固定件中的任何一個非接觸狀態(tài)下支承摩擦件的摩擦件支承裝置。
通過該構(gòu)造，在解除制動期間，摩擦件被支承在致動件與固定件之間的位置處而處于不與它們中的任何一個接觸的狀態(tài)下，因此不能相對于致動件和固定件產(chǎn)生摩擦阻力。由于摩擦件到固定件和致動件的距離增大，因此當(dāng)使用潤滑液時，剪切阻力減小，從而減小能量損失，有利于節(jié)能。
此外，電動機單元的電動機軸、制動器單元的轉(zhuǎn)軸和減速單元的輸入軸可以優(yōu)選同軸地連接在一起。在這種情況下，電動機單元、制動器單元和減速單元串聯(lián)地布置，以便消除在徑向方向上的凸出，最大程度簡化了結(jié)構(gòu)。
而且，該裝置還可以優(yōu)選地包括布置在電動機單元與減速單元之間用于將電動機單元的動力分成減速單元的動力和制動器單元的動力的動力分配器，并且制動器單元的轉(zhuǎn)軸經(jīng)由動力分配器與電動機單元的電動機軸連接。在這種情況下，制動器單元布置在與電動機單元和減速單元分離的位置處，以便減小豎直方向上的尺寸，并且該布置適于在豎直方向上具有空間限制的情況。
此外，優(yōu)選地，制動器單元通過升高布置在固定件上方的致動件解除制動，當(dāng)在解除制動期間升高致動件時，摩擦件支承裝置升高摩擦件以便將該摩擦件支承在致動件與固定件之間的位置處而不與它們中的任何一個接觸。在這種情況下，對于致動件和固定件不會產(chǎn)生摩擦阻力。由于摩擦件到固定件和致動件的距離增大，因此當(dāng)使用潤滑液時，剪切阻力減小，從而減小能量損失，有利于節(jié)能。
而且，摩擦件支承裝置可以優(yōu)選地是安裝在轉(zhuǎn)軸上的彈簧件。在這種情況下，簡化了結(jié)構(gòu)，并可以保證彈簧件的穩(wěn)定的性能。
此外，轉(zhuǎn)軸可以優(yōu)選地設(shè)置有形成在外周上用于導(dǎo)引彈簧件的導(dǎo)向槽。在這種情況下，可以克服離心力(以及潤滑液中的液體阻力)而保持彈簧件的較穩(wěn)定的性能。
而且，摩擦件支承裝置可以優(yōu)選地包括可滑動地布置在導(dǎo)向槽中的蓋，并且彈簧件可以由蓋覆蓋。在這種情況下，可以保持彈簧件的進(jìn)一步較穩(wěn)定的性能。
而且，摩擦件支承裝置可以優(yōu)選地是安裝在固定裝置上的彈簧件。在這種情況下，也簡化了結(jié)構(gòu)。
而且，制動器單元優(yōu)選地包括附裝在轉(zhuǎn)軸上用于限制摩擦件的向上位移的上止擋件。在這種情況下，可以通過將摩擦件移動到希望的位置使節(jié)能最大化。
而且，優(yōu)選地，制動器單元通過降低布置在固定件下方的致動件解除制動，并包括用于將摩擦件支承在致動件與固定件之間的位置處而不與它們中的任何一個接觸的止擋裝置，當(dāng)在解除制動期間致動件降低時該摩擦件下降。在這種情況下，由于在解除制動期間，由于重力而下降的摩擦件被支承在致動件與固定件之間的位置處而不與它們中的任何一個接觸，因此對于致動件和摩擦件不能產(chǎn)生摩擦阻力。由于摩擦件到固定件和致動件的距離增大，因此當(dāng)使用潤滑液時，剪切阻力減小，從而減小能量損失，有利于節(jié)能。
在包括繞豎直軸線可轉(zhuǎn)動地安裝在下行駛體上的上轉(zhuǎn)動體的工作機中，根據(jù)本發(fā)明的工作機包括作為用于轉(zhuǎn)動上轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置的驅(qū)動源的具有根據(jù)本發(fā)明的制動器的豎直電驅(qū)動裝置。
通過該構(gòu)造，工作機可以具有在根據(jù)本發(fā)明的包括制動器的豎直電驅(qū)動裝置中的上述效果。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的混合動力挖掘機的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是其轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。下文將說明混合動力挖掘機作為工作機的示例。
如圖1所示，在混合動力挖掘機中，在履帶下行駛體1上，繞豎直軸線安裝有上轉(zhuǎn)動體2，并且在上轉(zhuǎn)動體2上，安裝有工作裝置9，該工作裝置由起重臂3、臂部4、鏟斗5以及分別用于驅(qū)動這些部件的起重臂缸筒6、臂部缸筒7和鏟斗缸筒8組成。
在上轉(zhuǎn)動體2上，設(shè)置有如圖2所示的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置10，其具有作為驅(qū)動源的帶制動器的豎直電驅(qū)動裝置，其中由電動機單元11驅(qū)動的轉(zhuǎn)動件12(包括隨后將說明的電動機軸111、轉(zhuǎn)軸件121和輸入軸151)經(jīng)由制動器單元13和減速單元14向下延伸。在轉(zhuǎn)動件12的端部，固定有用于與轉(zhuǎn)動軸承(未示出)的內(nèi)圈的內(nèi)齒輪嚙合的小齒輪15，以便通過小齒輪15的轉(zhuǎn)動來轉(zhuǎn)動上轉(zhuǎn)動體2。
制動器單元13設(shè)置在電動機單元11與減速單元14之間的原因是電動機軸111的轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置10的驅(qū)動系統(tǒng)部件中是最小的。以這種方式，可以減小制動器單元13自身的轉(zhuǎn)矩。
圖3是圖2所示的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置10的制動器單元13的縱向截面圖；圖4是制動器單元13的摩擦板附近的平面圖。
參照圖3，標(biāo)號121指示轉(zhuǎn)軸體，該轉(zhuǎn)軸體是轉(zhuǎn)動件12(對應(yīng)于制動器單元13的轉(zhuǎn)軸)的一部分；標(biāo)號122指示沿縱向方向形成在轉(zhuǎn)動軸體121的中間部分上的花鍵；標(biāo)號131指示制動器單元13的上殼體；標(biāo)號132指示下殼體；標(biāo)號133指示作為致動件的活塞；標(biāo)號134指示作為摩擦件的摩擦板；以及標(biāo)號135指示作為固定件的固定板。
在分別設(shè)置在這些部件中的轉(zhuǎn)軸體121的上端和下端處的凹部的內(nèi)表面上，分別形成有花鍵121a和121b。從電動機單元11延伸的電動機軸111與花鍵121a嚙合，而減速單元14的輸入軸151與花鍵121b嚙合以構(gòu)成基本整個轉(zhuǎn)動件12。至于具有固定在其上的小齒輪15的輸出軸，在減速單元14由行星齒輪減速器組成的情況下，整個轉(zhuǎn)動件12如圖2所示同軸地布置；然而，在減速單元14由直齒輪減速器組成的情況下，輸出軸不同軸地布置。
成形為厚盤的上殼體131包括形成在其中心處用于穿過轉(zhuǎn)動件12的通孔131a和形成在通孔131a附近的油路131b。成形為盲筒的下殼體132也包括形成在其底部中心處用于穿過轉(zhuǎn)動件12的通孔132a和形成在通孔132a附近的油路132b和132c。
上殼體131和下殼體132通過用多個螺栓140固定而形成一體，以便在整體狀態(tài)下可轉(zhuǎn)動地支承轉(zhuǎn)軸體121。因此，在花鍵122下方，順序安裝有軸承141和下密封件143，而在轉(zhuǎn)軸體121的上端側(cè)，安裝有上密封件144以便油封上殼體131和下殼體132。
同樣，在轉(zhuǎn)軸體121周圍，沿豎直方向可動作地并且不可轉(zhuǎn)動地安裝有活塞133。因此，活塞133成形為對應(yīng)于在橫截面圖中形成為臺階式的配合孔132d的形狀。在活塞133的上外周側(cè)上，插入有用于止擋上殼體131的轉(zhuǎn)動的豎直銷145，并且在豎直銷145的內(nèi)周側(cè)上，在壓縮狀態(tài)下插置有螺旋彈簧146。
在活塞133與下殼體132之間形成有與油路132c連通的壓力腔147。當(dāng)液壓油經(jīng)由油路132c沿視圖的箭頭C的方向流入壓力腔147時，活塞133克服螺旋彈簧146的彈性推力而上升。另一方面，當(dāng)液壓油經(jīng)由油路132c沿與箭頭C的方向相反的方向流出壓力腔147時，活塞133通過螺旋彈簧146的彈性推力被推下，以便進(jìn)行所謂的負(fù)致動。
在活塞133的下部中形成有作為潤滑油的油路的通孔133b，以便分別與布置在通孔133b的兩側(cè)上的油路133a和133c連通。為了避免液壓油泄漏到潤滑油一側(cè)，在活塞133與下殼體132之間的適當(dāng)?shù)奈恢锰幉逯糜忻芊釵形環(huán)148。
如圖4所示，摩擦板134成形為具有內(nèi)齒輪134a的薄圓環(huán)，內(nèi)齒輪134a形成為對應(yīng)于花鍵122。在摩擦板134的頂面和底面上粘結(jié)有諸如陶瓷和紙的抗磨損材料134b。通過將內(nèi)齒輪134a寬松地配合到花鍵122上，摩擦板134變得可以沿豎直方向滑動并可以與轉(zhuǎn)軸體121一起轉(zhuǎn)動，所述豎直方向是轉(zhuǎn)軸體121的軸線方向。
摩擦板134的內(nèi)齒輪134a設(shè)置有沿其外周以相等的間距例如在三個位置處形成的彈簧凸緣137(對應(yīng)于蓋)。分別由彈簧凸緣137從其頂部覆蓋的螺旋彈簧138(對應(yīng)于彈簧件和摩擦件支承裝置)可以從下側(cè)抵靠彈簧凸緣137。螺旋彈簧138分別支承在彈簧座122a(對應(yīng)于導(dǎo)向槽)上，所述彈簧座在花鍵122的外周附近與上述三個位置對應(yīng)的位置處鉆成粗制盲圓筒。
螺旋彈簧138安裝在彈簧凸緣137內(nèi)的原因是，即使螺旋彈簧138通過轉(zhuǎn)軸體121的轉(zhuǎn)動在潤滑油中轉(zhuǎn)動，只要螺旋彈簧138在彈簧凸緣137內(nèi)，螺旋彈簧138的姿態(tài)也是穩(wěn)定的，并且此外，因為彈簧凸緣137也裝配在彈簧座122a中，所以也可以在轉(zhuǎn)動期間克服離心力和流體阻力而維持螺旋彈簧138的穩(wěn)定操作。
固定板135在固定板135從花鍵122的端部略微分離的狀態(tài)下固定在下殼體132的裝配孔132d的內(nèi)壁上，并且位于經(jīng)由摩擦板134與活塞133的底面相對的位置處。固定板135設(shè)置有與油路132b連通并形成在也從下殼體132的內(nèi)壁略微分離的位置處的水平油路135a。
因此，當(dāng)潤滑油在經(jīng)過油路132b后沿圖3的箭頭A的方向流動時，潤滑油被分為兩路；一路流過形成在活塞133與下殼體132之間的油路133a，并還通過活塞133的底部與摩擦板134之間、摩擦板134與固定板135之間以及通孔133b；另一路流過油路135b并通過固定板135與花鍵122之間。這些流在油路133c處匯合到一起后經(jīng)由油路131b沿圖3的箭頭B的方向流出以構(gòu)成所謂的濕盤式制動器。
圖5是圖3的圓圈圍繞的部分的放大視圖；圖5(a)示出進(jìn)行制動期間的狀態(tài)，而圖5(b)示出解除制動期間的狀態(tài)。下文將參照圖3和圖5說明制動器的操作。
初始狀態(tài)定義為當(dāng)未致動制動器單元13時。此時，參照圖3，通過經(jīng)由油路132c從圖3的箭頭c的方向流入的液壓油將預(yù)定的油壓施加到壓力腔147中，以便克服螺旋彈簧146的彈性推力升起活塞133。
因此，當(dāng)致動制動器單元13時，壓力腔147中的液壓油經(jīng)由油路132c沿與箭頭c的方向相反的方向返回，以便通過螺旋彈簧146的彈性推力降低活塞133。這樣，如圖5(a)所示，活塞133的底部將摩擦板134推到固定板135上，以便通過推力停止摩擦板134的轉(zhuǎn)動。由于摩擦板134的內(nèi)齒輪134a與轉(zhuǎn)軸體121的花鍵122嚙合，因此轉(zhuǎn)軸體121的轉(zhuǎn)動停止。即，產(chǎn)生制動力矩。
因此，當(dāng)制動器單元13回動時，通過從油路132c流入的液壓油再次將預(yù)定的油壓施加到壓力腔147中，以便克服螺旋彈簧146的彈性推力再次升起活塞133。因此，如圖5(b)所示，活塞133的底部進(jìn)入從固定板135分離的狀態(tài)。同時，摩擦板134通過螺旋彈簧138的彈性推力經(jīng)由彈簧凸緣137上升，以便浮在固定板135上方。換句話說，摩擦板134被移動并支承在活塞133與固定板135之間的位置處而不與它們中的任何一個接觸。
摩擦板134此時的位置通過螺旋彈簧138的彈性推力、摩擦板134的重力以及潤滑油的流體力之間的平衡確定。由于該結(jié)構(gòu)不需要強制設(shè)置摩擦板134的位置，因此該結(jié)構(gòu)非常簡單而無需高精度的加工。
因此，在解除制動期間，摩擦板134不接觸固定板135使得難以產(chǎn)生或無法產(chǎn)生摩擦阻力。由于摩擦板134從固定板135分離，因此減小了潤滑油的剪切阻力；當(dāng)摩擦板134位于中間位置時，潤滑油的剪切阻力最小化。因此，減小了能量損失，有利于節(jié)能，節(jié)能是混合動力挖掘機的目的。當(dāng)該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于設(shè)計成具有小耐磨性和小熱容量的摩擦件的駐停制動器時，可以期望尤其顯著的效果。
根據(jù)該實施例，在解除制動期間，不以任何方式限制摩擦板134的向上的位移；或者，可以設(shè)置用于限制的上止擋件。例如如圖6的修改1所示，由轉(zhuǎn)軸體121經(jīng)由支承件支承的上止擋件139可以設(shè)置成可與內(nèi)齒輪134a靠接。因此，摩擦板134可以可靠地移動到活塞133與固定板135之間的位置處而不與它們中的任何一個接觸。在這種情況下，雖然比在上述未設(shè)置上止擋件139的情況下需要摩擦板134等的較大的加工精度，但是可以將摩擦板134設(shè)置在摩擦阻力最小化的位置處，以便使節(jié)能增加對應(yīng)的量。
同樣，根據(jù)該實施例，螺旋彈簧138在這樣的狀態(tài)下插置在轉(zhuǎn)軸體121與摩擦板134之間，即螺旋彈簧138分別由在螺旋彈簧138的頂部的彈簧凸緣137覆蓋；或者，可以采用以下結(jié)構(gòu)代替該結(jié)構(gòu)。即，圖7示出修改2，其中圖7(a)是固定板135的部分平面圖，圖7(b)是固定板135的縱向截面圖。如圖7的修改2所示，在固定板135上形成有淺槽135a，在槽135a中可以安裝有從作為頂點的中心沿縱向方向向兩端向下彎曲的板簧138a(對應(yīng)于彈簧件和摩擦件支承裝置)。即使在這種情況下，在摩擦板134與板簧13的頂點之間也插有潤滑油膜，因此兩個部件不能直接相互接觸。
同樣，根據(jù)該實施例，固定板135布置在活塞133下方，并且在解除制動期間，摩擦板134通過彈性推力上升；相反，如圖8的修改3所示，固定板135可以布置在活塞133上方，以便在解除制動期間通過重力降低摩擦板134。此時，可以通過由轉(zhuǎn)軸體121支承的下止擋件139a(對應(yīng)于止擋裝置)限制摩擦板134的向下的位移。因此，摩擦板134也可以可靠地支承在活塞133與固定板135之間的位置處而不與它們中的任何一個接觸。
同樣，根據(jù)該實施例，制動器單元13是負(fù)致動型的，其中當(dāng)允許液壓油流入下側(cè)的壓力腔147時進(jìn)行制動；或者，制動器單元13可以是正致動型的，其中當(dāng)允許液壓油流出下側(cè)的壓力腔147時進(jìn)行制動。
同樣，根據(jù)該實施例，已說明了濕盤式制動器，其中摩擦板134浸沒在潤滑油中；或者，當(dāng)需要具有較大制動力矩的小制動器時，可以采用干盤式制動器。即使在這種情況下，由于在解除制動期間摩擦板不與固定板接觸，因此減小了摩擦阻力，有利于節(jié)能。
同樣，根據(jù)該實施例，各摩擦板134和固定板135具有一個板；或者，可以采用多盤制動器，其中各板都具有多個板。
同樣，根據(jù)該實施例，使用液壓活塞133作為致動件；或者，可以使用電磁線圈升高和降低致動件。
同樣，根據(jù)該實施例，電動機單元11的電動機軸111、制動器單元13的轉(zhuǎn)軸體121以及減速單元14的輸入軸151同軸地連接在一起，以便串聯(lián)地布置電動機單元11、制動器單元13和減速單元14，并且消除在徑向方向上的凸出，最大程度地簡化了結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不局限于其中制動器單元13布置在電動機單元11與減速單元14之間的實施例。例如，制動器單元13可以布置在減速單元14的相反側(cè)上，或者可以布置成從電動機單元11和減速單元14分開。在根據(jù)這種修改(修改4)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置10a中，如圖9所示，在電動機單元11的電動機軸111與減速單元14的輸入軸151之間設(shè)置有增速傳動裝置16作為用于分配動力并傳遞動力的動力分配器的，以便使制動器單元13的轉(zhuǎn)軸體121經(jīng)由增速傳動裝置16與電動機單元11的電動機軸111連接。標(biāo)號15指示安裝在減速單元14的輸出側(cè)上的小齒輪。使用增速傳動裝置16的原因是進(jìn)一步減小制動器單元13自身的轉(zhuǎn)矩。由于在這種情況下制動器單元13布置在從電動機單元11和減速單元14分開的位置處，因此減小了豎直方向上的尺寸，以便使該布置適于在豎直方向上具有空間限制的情況。
在上述實施例和修改中，舉例說明了用于混合動力挖掘機的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置10和10a；然而，本發(fā)明也可以應(yīng)用于其它具有制動器的豎直電驅(qū)動裝置。此外，除了混合動力挖掘機以外的諸如液壓挖掘機和起重機的工作機也可以包含本發(fā)明。
工業(yè)適用性如上所述，本發(fā)明對具有制動器的豎直電驅(qū)動裝置和工作機是有用的，并且本發(fā)明對用于諸如混合動力挖掘機的工作機的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置是尤其優(yōu)選的。
權(quán)利要求
1. 一種具有制動器的豎直電驅(qū)動裝置，包括包括沿豎直方向延伸的電動機軸的電動機單元；包括在與轉(zhuǎn)軸非接觸的狀態(tài)下繞所述轉(zhuǎn)軸布置的固定件、可沿豎直方向動作的致動件和摩擦件的制動器單元，所述轉(zhuǎn)軸沿豎直方向延伸與所述電動機軸驅(qū)動地相聯(lián)，所述摩擦件可與所述轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動并可沿所述轉(zhuǎn)軸滑動地布置在所述致動件與所述固定件之間，制動器單元通過向所述固定件移動所述致動件以通過所述致動件和所述固定件按壓所述摩擦件而產(chǎn)生制動力矩，并且所述制動器單元通過沿與所述固定件相反的方向移動所述致動件而解除制動；以及包括沿豎直方向延伸與所述電動機軸驅(qū)動地相聯(lián)的輸入軸的減速單元，用于降低所述輸入軸的轉(zhuǎn)速以輸出其轉(zhuǎn)矩，其中所述制動器單元包括用于在解除制動期間在所述致動件與所述固定件之間的位置處在與所述致動件和所述固定件中的任何一個非接觸狀態(tài)下支承所述摩擦件的摩擦件支承裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電動機單元的電動機軸、所述制動器單元的轉(zhuǎn)軸和所述減速單元的輸入軸同軸地連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括布置在所述電動機單元與所述減速單元之間用于將所述電動機單元的動力分為所述減速單元的動力和所述制動器單元的動力的動力分配器，其中所述制動器單元的轉(zhuǎn)軸經(jīng)由所述動力分配器與所述電動機單元的電動機軸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的裝置，其中所述制動器單元通過升高布置在所述固定件上方的致動件而解除制動，并且其中當(dāng)所述致動件在解除制動期間升高時，所述摩擦件支承裝置升高所述摩擦件以將所述摩擦件支承在所述致動件與所述固定件之間的位置處而處于與所述致動件和所述固定件中的任何一個非接觸的狀態(tài)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述摩擦件支承裝置包括安裝在所述轉(zhuǎn)軸上的彈簧件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置有形成在外周上用于導(dǎo)向所述彈簧件的導(dǎo)向槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述摩擦件支承裝置包括可滑動地布置在所述導(dǎo)向槽中的蓋，并且所述彈簧件由所述蓋覆蓋。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述摩擦件支承裝置包括安裝在所述固定件上的彈簧件。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項所述的裝置，其中所述制動器單元包括附裝在所述轉(zhuǎn)軸上用于限制所述摩擦件的向上位移的上止擋件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的裝置，其中所述制動器單元通過降低布置在所述固定件下方的致動件而解除制動，并且包括用于將所述摩擦件支承在所述致動件與所述固定件之間的位置處而處于與所述致動件和所述固定件中的任何一個非接觸的狀態(tài)中的止擋裝置，當(dāng)所述致動件在解除制動期間降低時，所述摩擦件通過重力下降。
11.一種包括繞豎直軸線可轉(zhuǎn)動地安裝在下行駛體上的上轉(zhuǎn)動體的工作機，所述工作機包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的具有制動器的豎直電驅(qū)動裝置，作為用于轉(zhuǎn)動所述上轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置的驅(qū)動源。
全文摘要
一種具有制動器的豎直電驅(qū)動裝置和工作機。轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置(10)的制動器單元(13)包括在非接觸狀態(tài)下繞豎直延伸的轉(zhuǎn)軸體(121)并可沿豎直方向動作地布置的活塞(133)、布置在活塞(133)下方的固定板(135)以及布置在活塞(133)與固定板(135)之間可與轉(zhuǎn)軸體(121)一起轉(zhuǎn)動并可沿轉(zhuǎn)軸體(121)滑動的摩擦板(134)。制動單元(13)通過向下致動活塞(133)以用活塞(133)將摩擦板(134)按壓到固定板(135)上而產(chǎn)生制動力矩，并且制動器單元13通過向上致動活塞(133)解除制動。制動器單元(13)還包括在解除制動期間將摩擦板(134)升高到活塞(133)與固定板(135)之間的位置處而不與它們中的任何一個接觸的螺旋彈簧(138)。
文檔編號E02F9/08GK1965458SQ200580018489
公開日2007年5月16日 申請日期2005年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者吉松英昭, 田村和治 申請人:神鋼建設(shè)機械株式會社