图1为本发明起落架的起动支柱中两速双级齿轮减速组件第一个实施例的分部透视图,该组件安装在半挂车车架外侧;
图1A为本发明起落架的起动支柱中两速双级齿轮减速组件第一个实施例的分部透视图,该组件安装在半挂车车架内侧;
图1B为本发明起落架的起动支柱中两速双级齿轮减速组件第一个实施例的分部透视图,该组件可安装在半挂车车架内侧或外侧;
图2为沿图1中2-2线的剖面图,示出两速双级齿轮减速组件啮合于低速档或低速位置;
图2A为类似于图2的剖面图,示出该齿轮减速组件内移啮合于高速档或高速位置;
图3为部件分解透视图,各部件分离开,不可见部件以虚线表示,以此示出图2中的齿轮减速组件;
图4为本发明起落架的两速双级齿轮减速组件的分部透视图,其部件分离出来,示出如图2中的啮合于低速档的情形;
图4A类似于图4,示出如图2A中齿轮减速组件啮合于高速档的情形;
图5为半挂车的侧向立视图,示出半挂车与其牵引车脱钩,图1中的起落架装于其上,并支撑半挂车前端;
图5A为沿图5中箭头5A方向观察时的视图;
图5B为与图5A类似的视图,示出安装在半挂车车架内侧的图1A的起落架;
图6为一分解透视图,不可见部件以虚线表示,示出本发明起落架相对侧支柱的齿轮减速组件,它适于安装在半挂车车架外侧;
图6A为图6中相对侧支柱的齿轮减速组件的分部透视图,示出齿轮啮合方式;
图7为本发明起落架起动支柱的两速双级齿轮减速组件第二个实例的分解透视图,不可见部件以虚线表示,该组件适于安装在半挂车车架外侧;
图8为图7齿轮减速组件的分部透视图,部件分离出来,示出齿轮啮合在高速档或高速位:以及,
图9类似于图8,示出齿轮减速组件内移啮合在低速位;
图10为本发明起落架起动支柱的两速双级齿轮减速组件的第三个实施例的分解透视图,各部件分离出来,该组件适于安装在半挂车车架外侧;
图11为图10中两速齿轮减速组件的纵向剖面图,示出齿轮啮合在低速档或低速位;
图11A类似于图11,示出齿轮减速组件内移啮合在高速档或高速位;
图12为本发明起落架起动支柱的两速双级齿轮减速组件的第四个实施例的分解透视图,各部件分离出来,该组件适于安装在半挂车车架外侧;
图13为图12中两速齿轮减速组件的纵向剖面图,示出齿轮啮合在高速档或高速位;以及
图13A类似于图13,示出齿轮减速组件内移啮合在低速档或低速位;
图14为图12中齿轮减速组件分部俯视图,示出组装状态;
图15为沿图14中箭头15-15方向观察的影象视图,示出齿轮减速组件中最上方齿轮轴的最佳位置以及另一可选择位置。
所有附图中的相同部件标以相同数字。
本发明半挂车的起落架的第一个实施例,以其常用形式示于图5和5A中,并且总体以10标出。起落架10一般包括一对竖直、隔开、平行起动并位于相对侧的支柱11和12。在图5和5A的实施例中,起动支柱11位于半挂车左侧或司机一侧,而其相对侧的支柱12位于半挂车右侧或路边一侧。然而,应说明,支柱11可置于半挂车靠路边的一侧,支柱12可置于司机一侧,而不影响本发明的设想。不过,起动侧(摇动侧)及相对侧支柱11和12将分别地对应于左侧或司机侧以及右侧或路边侧。每一支柱11、12包括一个下筒13,可伸缩地(见图3和3)套于一个上筒14内,其方式为本领域或文献中所熟知。一个底座15以常用形式连于下筒13的下端。一个法兰板16以任意适当方式例如焊接连接到上筒14的上部内侧部分(见图1)。法兰板16的每一伸出端均有多个开孔17,以容纳紧固机构18,例如螺栓一类部件,以便将支柱11、12连接到半挂车21的车架20的外侧表面19(见图5和5A)。
一对横向交叉的拉杆22(见图5A),其一端连到半挂车车架20,而另一端分别连到相对的支柱11、12,用以基本上稳定支柱,抵抗侧向推力等。
一对纵向拉杆23(见图5),其一端连到相应的支柱11、12的上筒14,另一端连到半挂车车架20。
有关左侧或司机一侧支柱11的内部部件叙述如下:一个螺帽25固定在下筒13的上端,以便用螺纹形式容纳一个垂直升降的螺杆26(见图2和4),轴26包括一个带螺纹的下轴24以及一个直径减小、与下轴24成一整体的无螺纹的上轴27。一个轴肩28形成在上、下轴27、24的界面。一个环形卡圈29装在轴肩28上,一个环形推力轴承30绕上轴27压在卡圈29上。一个底面基板31压在轴承30上,并绕上轴27安装,上轴27穿过形成在基板31上的连续通孔32。底面基31焊接到支柱上筒14的内表面。一个硬化推力垫圈33装于上轴27并压在底面基板31的上表面。一个伞齿轮34可滑动地啮合在上轴27上,并且,当一个伞形小齿轮40使之压靠于垫圈33时,伞齿轮34便固定于轴27。更详细说,侧向朝向的伞形小齿轮40的齿与垂直朝向的伞齿轮34的齿相啮合,齿轮40的直径比齿轮34的直径小。旋转运动通过一个销35传递到上轴27,该销35以本领域普通技术人员所熟知的方式将伞齿轮34连到上轴27。硬化推力垫圈33为伞齿轮34及连接销35的接触提供了一个耐磨面。推力垫圈33、伞齿轮34、销35以及小齿轮40全部装配在位于底面基板31上方的上筒14的一个上腔室41中,伞形小齿轮40通过一个销43,以通常方式固定地安装在一个侧向输出轴42上。输出轴42包括第一、第二端44和45,它们分别穿过轴衬46和47,而轴衬46、47又分别装于支柱11上筒14的外侧及内侧壁上的校直孔48和49中。一个隔离套50将轴衬46、47及小齿轮40维持在预定位置,以防止输出轴42的侧向运动。
本发明的一个主要特征是,一个金属齿轮箱55和支柱上筒14的外侧壁板总体上限定了一个齿轮箱的腔室56,输出轴42的第一端44伸入其中(见图1、2、3和5A)。由于其中装有数量少、尺寸小及安装紧凑的部件,齿轮箱55可通过金属弯折工艺作成;与之形成对比的是,在众多现有技术中,由于其中装有数量多、尺寸大和/或不够紧凑的部件,齿轮箱必须通过高花费的金属冲压工艺作成。更详细地说,本发明起落架的两速双级齿轮减速组件的、装在齿轮箱55中的部件,全部是基本接近于上筒14外侧壁板,并且,特别应注意到,它们没有延伸出外侧壁板的宽度。因此,仅仅通过弯折形成的齿轮箱55,与上筒14的外侧壁相结合,足以遮挡住含于其中的部件。与之形成对比的是,很多现有技术的起落架组件延伸出相邻的支架上筒宽。这样,很多情况下,就要求一个两件式齿轮箱,它必须通过冲压或机加工,以使该两件适当地装配在一起,以便将含于其内的部件与外部部件分开地保护起来。齿轮箱55通过堆焊57或类似措施连接到上筒14的外侧壁上。一个由橡胶一类材料制成的密封垫58安装在上筒14及齿轮箱55的整个上开口端,垫58由盖59保护定位,而盖59又通过多个螺钉60,以螺纹形式与齿轮箱55上的螺纹孔61连接,从而固定就位。密封垫58、盖59与齿轮箱55相配合,将起落架10的装在支架11的齿轮箱腔室56及支架上筒14的上腔室41中的两速双级齿轮减速组件有效地保护起来,与外界的尘土、湿气等等一类成份隔开,因为它们可能干扰齿轮减速组件的有效运转。
根据本发明的另一个主要特征,一个齿轮65用一个销66以常用方式安装到输出轴42的第一端44,并且通过一个垫圈67与支柱上筒14的外侧壁间隔开(见图2、3和4)。间隔套50除了使轴衬46、47、小齿轮40维持在预定位置,并防止输出轴42作侧向运动之外,还使齿轮65在齿轮箱腔室56中维持恰当的侧向位。齿轮65的外侧中心部分加工有键槽68。形成在齿轮箱55上的一个开口69基本上与键槽68对准,一个具有第一端73、第二端74的轴套70的第二端位于开口69中,并且焊接到齿轮箱上。一对轴衬71、72分别装配在轴套70的第一、第二端73、74中,并且与输出轴42对准。一个具有第一端76、第二端77的输入轴75可滑动地装在轴套70的轴衬71、72中,并与输出轴42对准。输入轴75的第二端77有一小齿轮或键80,通过销81以常用的方式固定。一个横向圆柱状贯穿孔82形成在输入轴75的中心部分。两端具有制动球84的一个制动弹簧83装在孔82中,以便与形成在轴套70第一端73内表面中的第一、第二环形凹槽85、86分别作主动啮合。一个横向圆柱状贯穿孔87形成在输入轴75第一端76,以接收螺栓88一类机构(见图1),从而将一个曲柄把89紧固到输入轴75。一个固定轴95安装在齿轮腔室56里齿轮65及小齿轮80下方。详细说,轴95在齿轮箱55及上筒14的校准孔96、97之间延伸并装配于其中。轴95通过焊接到齿轮箱55而维持不转动的固定位置。一个轴衬99装在轴95上,一个中齿轮100可转动地装在轴衬99上,齿轮100具有两套齿牙101、102,分别与小齿轮80及齿轮65啮合。
如图5A所示,一个连接轴106,通过螺栓一类紧固件,将其两端分别固定到支柱11输出轴42的第二端45以及支柱12的一个输入轴109,并在其间延伸。装在起落架10的右侧或路边侧支柱12中的内部部件,与装在左侧或司机侧支柱11的下筒13和上筒14中的内部部件相类似,并表示在图6和6A中,简要说,输入轴109包括第一、第二端111、112,它们分别可转动地装在衬113、114中,衬113、114又分别装配在支柱上筒14内侧、外侧壁上的校准孔115、116中。一个伞形小齿轮117以销118用常用方式固定安装到输出轴109的第二端112上。一个间隔套109将衬113、114和伞齿轮117维持在预定位置,以防止输入轴109的侧向运动。伞形小齿轮117与伞齿轮120啮合,而伞齿轮120又以一种类似于司机侧支柱11的伞齿轮34的方式装配到一个升降螺杆121上。轴121在路边侧支柱12中的结构和安装方式,类似于上述螺杆26安装到司机侧支柱11中,并且,这一叙述可完全一致地作为参照。
要将支柱11、12安装到一个半挂车车架122内侧面上(见图5B),那么就要通过适当手段例如焊接,将一个法兰板123连接到齿轮箱55的外侧表面(见图1A),并且最好作为该齿轮箱的一部分而起作用。法兰板123的每一凸出端带有数个开孔124,以接受螺栓一类的紧固机构125,从而将支柱11,12连接到半挂车车架122上。如果必要,支柱11和12每个都可以具有法兰板16和123,(见图1B),从而起落架10的支柱11、12可连到半挂车车架的内侧或外侧表面。
本发明的起落架10以如下方式运行:当要求起落架工作在低速档或低速状态,则曲柄把89的转数对支柱11、12升降的垂直距离之比要高,然而,起落架操作者得到的机械利益也高。更详细地说,这一传动约为15-50,较好地,为20-40,最好是25-35,其单位为转数/英寸,其中25-35一般为标准传动比。图2和4示出起落架10处于低速档。为了以低速将支柱11、12的上筒14相对下筒13降低,通过手动,将轴75滑移至其最外侧位置,这就要对曲柄把89施加一个拉力,从而使制动球84可靠地啮合于第一个环形槽85。曲柄把89和与其相连的输入轴75沿图4箭头所示顺时针方向手动旋转,因此,小齿轮80啮合于中齿轮100的第一齿牙101,沿逆时针方向转动中齿轮。当输入轴75的旋转运动从小齿轮80传输到中齿轮100的第一齿牙101时,第一级减速幅度达到2.75。如本领域技术人员所知,实际说,这一减速意味着,中齿轮100比输入轴75转动慢2。75倍,但同时起落架10的操作者实现了一个2.75倍的机械增益。即,由于旋转运动从小齿轮80传到中齿轮100的齿牙101而得到减速,操作者发现曲柄把89的转动比没有这一减速要容易2.75倍。
中齿轮100的第二齿牙102,整体地与第一齿牙101逆时针转动,齿牙102啮合于齿轮65,使之沿顺时针方向转动,从而顺时针地转动输出轴42。旋转运动从中齿轮100的第二齿牙102传送到齿轮65,引起第二级减速,也具有2.75的量级,其含意亦如上述。这样,得到的总减速比为两级的乘积,即2.75×2.75=7.56。这样,实际说,尽管齿轮65和与之相连的输出轴42比输入轴75转动慢7.56倍,但操作者却可得到一个7.56倍的机械增益。顺时针转动的伞形小齿轮40与伞齿轮34啮合,以使之和与其相连的螺杆26逆时针旋转。
当转动从伞齿转40传到齿轮34时,得到第三级减速,量级为2,导致一个2×7.56,约为15倍的总减速。即螺杆26转动比输入轴75慢15倍。然而,本发明的起落架10习惯上在现有技术及文献中称为双减速组件,即基于齿轮箱55内发生的两级减速。在多数现有技术的起落架中都有单级或双级减速发生在齿轮箱内,同时,另一级减速发生在输出轴和升降螺杆的连接处。而这种起落架被称为单级或双级减速,这仅基于齿轮箱腔室内发生的减速级数。这样,大约15的总减速倍数如果连同升降螺杆26的下螺杆24的大约2.25的螺距一起考虑时,将引起曲柄把转数对垂直移动距离之比为2.25×15的一个低速比,即相当于,约34圈/每英寸。即,在低速档,把89每转34圈,螺杆26将垂直移动1英寸。尽管螺杆26比输入轴75转动慢15倍,但操作者却得到一个15倍的机械增益。这就是说,曲柄把89将比没有减速时容易转动15倍。螺杆26在螺帽25中的逆时针转动引起螺杆向下运动,从而导致下筒13在上筒14中的收缩运动。
输出轴42同时顺时针转动连接轴106,轴106又顺时针转动支柱12的输入轴109,如图6A所示。其连接的顺时针转动的小伞齿轮117啮合伞齿轮120,以逆时针转动它和与它相连的螺杆121,其方式类似于司机侧支柱11的螺杆26的转动,从而可使下筒13在上筒14内收缩。当然,可看到,曲柄把89沿相反方向,或逆时针方向转动,将会引起上述所有部件作相反的运动,而这又会导致下筒13从上筒14中伸长出来。
根据本发明的另一特征,当使起落架10在高速档或高速状态工作时,曲柄把89的转数对支柱11、12垂直移动距离之比较低,而操作者所实现的机械增益也较低。这时,起落架的操作方式如下。上述传动比约为2-5,较好为3-4.5,最好是4-4.5,单位为转数/英寸,其中4-4.5转/英寸,一般称为标准传动比。图2A、4A示出起落架10位于高速档。为了以高速将司机侧支柱11、路边侧支柱12的上筒14相对下筒13降低,通过在曲柄把89上施加一个向内侧的推力,使输入轴75手动地移动到其最里侧位置,这样,制动球84从第一环形槽85释放,并稳固地啮合于第二环形槽86。输入轴75的这一从其图2、4所示的最外侧到图2A、4A所示的最内侧的向内运动,使得小齿轮80可滑动地啮合于齿轮65的键槽68。请注意,小齿轮80的尺寸较小,这一特点很重要,当齿轮换档时,小齿轮80必须通过齿轮腔室56中的浓润滑油脂运动,由此使得这种装置具有改进的换档性能。更详细说,这一油脂对小齿轮80的运动提供阻挡力,并且在天气变冷,油脂更粘稠情况下,使得这种运动特别困难。然而,小齿轮80所具有的比现有技术齿轮小的尺寸,从根本上减少了油脂的阻挡效果,现有技术的齿轮也必须通过这种润滑油脂移动换档。另外,第一、第二环形槽85、86之间有较短的水平距离,约为5/8英寸或3/4英寸,比很多现有技术装置的要短,这也帮助改进了本发明设备的换档性能;而现有技术的装置要求一个约1 1/4英寸的齿轮向内的运动,以完成一个类似的从一种齿速到另一种齿速的换档。因此,这种键槽换档或离合换档设备,与很多已知的现有技术起落架换档设备(包括“恒定齿轮啮合”结构)相比,具有更高的效率。
沿图4A所示的顺时针方向手动旋转曲柄把89,这样,顺时针转动的输入轴75将沿顺时针方向旋转与之相连的小齿轮80,而小齿轮80又顺时针转动与之啮合的齿轮65以及输出轴42。连着的伞形小齿轮40顺时针旋转,并啮合伞齿轮34,使之沿逆时针转动,并带动与之连接的螺杆一同转动。如上所述,从小齿轮40到齿轮34传动中的减速量级约为2.0,这是高速档出现的唯一减速,当结合螺杆26的下螺杆24的约2.25的螺距考虑时,引起曲柄转数对垂直移动距离之比的“高速比”为2.25×2.0,约为4.5转/英寸。详细说,这意味着在高速档,曲柄89每转4.5圈,螺杆26在垂直方向移动1英寸,比低速档要快。然而,应注意到,当起落架10处于高速档或高速状态时,操作者仅能得到2倍左右的机械增益,螺杆26仅比输入轴75转动慢2倍,与之对比的是,当处于低速档时,可得到约15倍的机械增益。螺杆26在螺帽25中的逆时针转动引起螺杆在螺帽中的向下运动,导致下筒13在上筒14内的收缩。可操作地连接的路边侧支柱12同时以上述相同的方式在高速状态操作起落架。当然,应说明,曲柄89朝相反方向,或逆时针方向转动时,将引起落架10所有上述部件作相反运动,这样,就引起支柱11、12中下筒13从上筒14中伸长。
应该说明,不管螺杆26和螺帽25是左旋还是右旋配合,曲柄89在给定方向的转动将引起下筒13或是缩入上筒14,或是从上筒14中伸出。
本发明半挂车的起落架的第二个实施例总体以130标出,总示于图7-9中。第二个实施例130在许多方面类似于第一个实施例10,唯其用于完成双减速机械效能的齿轮的结构、布置及操作各不相同。特别是位于输出轴42上及其附近的齿轮的结构、布置及操作不同。起落架130其它部件的结构、布置及操作类似于上述起落架10,因此其叙述被充分结合用作起落架130的参考。
详细说,一个输出盘131焊到小齿轮40的外侧面,而齿轮40又通过销43以常用方式固定到输出轴42的第一端44。输出轴42的第二端45穿过轴衬47,衬47装配在支柱11上筒14内侧壁上的开孔49中。一个加大直径的开孔141形成在上筒14外侧壁上,并且与内侧壁上的开孔49基本对直。一个带有与开孔141相同直径开孔142的板138被焊到上筒14的外侧壁,使开孔141、142基本对直。开孔141、142的外圆周形状形成为相互配合的第一、二套内齿牙143、144的形状。一个具有花键槽140的输入盘132装在齿轮箱腔室56中,输入盘132通过数个定位销133,以隔开方式与输出盘131固定在一起。其中的定位销133在输入盘和输出盘之间延伸并固定在输入盘和输出盘上。每一定位销133上均可转动地装有一个小行星轮134,小行星轮134具有一第一套齿牙135和第二套较小直径的齿牙136,这些小行星轮134在输出盘131和输入盘132之间可自由转动。
本发明半挂车的起落架的第二个实施例130以如下方式工作。可以理解,尽管第二实施例起落架130与第一实施例起落架10中双级齿轮减速组件的结构、布置和操作不同,但两实施例的发明构思是相同的,其中包括曲柄把89对支柱11、12垂直移动距离的传动比以及上述起落架10所达到的机械增益值。这一传动比和增益值被充分用来作为参照描述起落架130。当起落架130在高速档或高速状态下工作时,通过对曲柄把89施加一个拉力,将输入轴75手动地滑动到其最外侧位,这时制动球84可靠地与第一环形槽85啮合。输入轴75的这一向外的运动导致小齿轮80可滑动地啮合于输入盘132的花键槽140(见图8)。之后,沿所要求的方向手动旋转曲柄把89及其所连接的输入轴75,以便分别地使司机侧和路边侧支柱11、12的上筒14相对下筒13升高或下降。曲柄把89及其连接的输入轴75按要求为了使下筒13相对上筒14收缩或伸长而沿一定方向的转动,又导致与其相连的小齿轮80及其啮合的输入盘132的转动,输入盘132接着转动输出盘131及与其相连的小齿轮40,小齿轮40又啮合着伞齿轮34,并且,行星轮134的第二套齿牙136啮合于内齿牙143、144,以便基本上稳定旋转组件。起落架130其余部件的结构、布置及操作与起落架10的相同,其描述完全可作参照。
当要求其工作在低速档或低速状态时,一个推力施加到曲柄把89上,以便手动地将输入轴75滑移至其最内侧位,这时制动球84从第一环形槽85脱离并可靠地啮合于第二环形槽86。结果,由于轴75的这一向内运动,造成小齿轮80从键槽140脱离,并与行星轮134的第一套齿牙135啮合(见图9)。这样,当齿轮80的转动传送到行星轮134的第一套齿牙135时,出现了第一级减速。行星轮134的第二套齿牙136啮合于上筒14及其连板138的内齿牙143、144,完成第二级减速。行星轮134在内齿牙143、144中的这种行星旋转导致输出盘131及其连接的小齿轮40的相应旋转,而轮40又啮合于伞齿轮34。同样,起落架130与上述起落架10的其余部件的结构、布置及操作相同,所以其描述完全可作为参照。
本发明用于半挂车起落架的第三个实施例总体标以150并示于图10、11和11A中,第三个实施例150在很多方面与第一实施例10相同,只是为达到双级减速机械效益所用的齿轮组件在结构、布置及操作方面有些不同。起落架150的其它部件的结构、布置及操作与上述起落架10的相同,所以,其叙述可完全作为参照。
详细说,根据本发明第三个实施例150的一个主要特征,左侧或司机侧支柱11没有分开的齿轮箱,而是,第三实施例150的双级齿轮减速组件的所有部件基本上全部装容在支柱上筒14内(见图11)。一个大检修孔151形成在上筒14内侧壁的上端。一个盖152可拆卸地用几个自攻螺钉153安装在检修孔151上,这些螺钉各自穿过并以螺纹形式连接于盖152、上筒14内侧壁上部一对相应的校准孔154、155。检修孔151与盖152一起,用于便利第三实施例150的双级齿轮减速组件的装配及必要时的修理;其中盖152用作齿轮减速组件各部件的定位器,维持恰当的齿轮间隔等,这些从下文叙述可清楚看到。一个折弯的金属罩156遮住上筒14的上端开口,并通过诸如自攻螺钉(未图示)等适当方式固定在那。罩156、底面基板31以及上筒14的各壁面,限定了上筒14的一个上部腔室157,它包含了第三实施例150的所有双级齿轮减速组件的部件。由任意适当材料,例如合成橡胶构成的一个密封垫159,以通常方式装配在罩156及上筒14的内部表面。盖156及密封垫159有效地保护了装于腔157内的两速双级齿轮减速组件,使之隔离于尘土、湿气等外界因素,因为它们可妨碍齿轮减速组件的有效运行。需特别指出的,上筒14内双级齿轮减速组件的所有部件的这种装容,消除了许多现有技术起落架齿轮减速组件中对连到上筒的一个分开的齿轮箱的需求。
一对垂直间隔的上、下开孔160、161形成在盖152上,并与上筒14外侧壁上形成的、垂直间隔的一对上、下开孔162、163分别对准。一个轴衬164摩擦压紧地装配在盖152的下孔161中。一个齿轮组165具有一纵长轴173,其外侧端168上形成有键槽167,该键槽167又与一直径减小的纵长柱形通孔169连通,而通孔169又和轴173内侧端166中形成的直径更小的纵长柱形通孔170连通。长轴173内侧端166穿过轴衬164延伸出上腔室157。一个卡环158装配在长轴173内侧端166周围,并靠紧盖152的内侧表面,以便基本防止齿轮组165在外侧方向水平移动。一个输出轴200,包括一个第一端201和一个第二端(未图示),其第一端可操作地连接到支柱11的齿轮组165的纵长轴173;其第二端可操作地连接到一个连接轴(也未图示出来),该连接轴又可操作地连到路边侧支柱的输入轴(二者均未示出)。更详细说,一个销202紧压装配到一对开孔203和开孔204中,其中,一对开孔203形成在轴173的内侧端166;开孔204形成在输出轴200的第一端201,是一个与孔203对准、横向穿过轴端201的圆柱形通孔。
根据本发明第三个实施例150的另一个重要特征,齿轮组165还包括:一个齿轮171,它整体式地形成在轴173中间部位;一个伞形小齿轮172,整体形成在轴173上,并且凹入齿轮171。伞齿轮172凹入齿轮171从根本上导致了齿轮减速组件的紧凑化,使得齿轮减速组件可全部装入上筒14的上腔室157中。
本发明的另一个重要特征是,具有外侧端176、内侧端177的输入轴175可旋转、可滑移地安装在上筒14,与输出轴200轴向对准。更详细说,输入轴175中间部位可旋转、可滑移地安装在轴衬178内,该轴衬178压紧地装配入上筒1 4外侧壁下开孔163内。轴175的外侧端176穿过轴衬178延伸出腔室157。轴175的内侧端177可滑移,可旋转地装在一对间隔的轴衬179a、179b中,这对轴衬压紧地装配在轴173的圆柱形开孔169内。输入轴175在齿轮组165的纵长轴173内的这种伸缩式装配进一步促使第三实施例150的齿轮减速组件紧凑化。而可使整个齿轮减速组件装入上筒14的腔室157。而且,输入轴175和齿轮组165之间的这一配合还可稳定齿轮减速组件中各部件。一个组合齿轮180整体式形成在上腔室157内输入轴157的中间部位。组合齿轮180包括一个小齿轮181以及一个减小直径的附加齿轮182,它用作花键齿轮,与齿轮181形成为整体式,并位于其内侧。一个横向穿过的柱形通孔183形成在轴175的中间部位,基本邻近并位于小齿轮181外侧。其端部具有制动球185的一个制动弹簧184装于开孔183内,用于可靠地分别啮合形成在轴衬178内表面上的第一、第二环形槽186、187。一个横向穿过的柱形通孔188形成在轴175外侧端176,用于接收一个螺栓一类部件,以便将一个曲柄把连接到输入轴175(未示出)。
一个中间轴190具有外侧端191和内侧端192,轴190可旋转地装在上筒14的上腔室157中,与相互对准的输入、输出轴175、200相邻近,并位于它们的正上方。更详细说,外侧及内侧端191和192分别可转动地装在轴衬193、194内,而且它们是压紧地装入在分别形成在上筒14外侧壁和盖152上的上开孔162和160中。一个齿轮195整体形成在中间轴190外侧端191,一个小齿轮916整体形成在其内侧端192。
一对弯折的法兰板205通过诸如焊接等适当方式相互间隔地连接到上筒14内侧上部。每一法兰板205的凸出端上加工有多个开孔206,以接受适当的紧固机构例如螺栓之类部件,以便将支柱11连接到一个半挂车车架的外侧表面(未图示)。应说明,路边侧支柱(未示出)将以相同方式安装。如果要求将司机侧以及路边侧支柱装到一个半挂车车架的内侧表面,法兰板205要以类似方法连接到上筒14外侧上部。如果需要,支柱11,12每个都可以具有一对法兰板205,装在它们各自的内侧上部、外侧上部,这样,起落架150的每一支柱均可连接到半挂车车架的内侧表面或其外侧表面。
本发明用于半挂车的起落架的第三个实施例150的操作方式如下。应该指明,尽管第三实施例起落架150的双级齿轮减速组件的结构、布置以及操作是不同于第一个实施例10的,但二者的发明构思是相同的,其中包括曲柄把转数对起落架支柱垂直移动距离之传动比,以及上述起落架10所达到的机械效益值,所述传动比及机械效益值被充分用作参照来描述起落架150。当需要起落架150在高速状态运行时,施加一个推力到曲柄把上,以便将输入轴175手动滑移至其最内侧位置,这时制动球185可靠地啮合于轴衬178的第二环槽187(见图11A)。轴175的内移造成键齿轮182可滑动地啮合于齿轮组165的纵长轴173的键槽167。之后,按需要的方向手动旋转曲柄把和与其相连的输入轴175,以便使起落架组件的司机侧支柱11和路边侧支柱12的上筒14相对下筒13升高或降低。为了使下筒13相对上筒14的收缩或伸长而按要求方向旋转曲柄把及其相连的输入轴175时,就引起啮合的轴173、连接的输出轴200以及伞齿轮172以及与其啮合的伞齿轮34等等的旋转。特别应当指出的,齿轮34的齿牙嵌入齿轮171的凹处啮合于小齿轮172,进一步使齿轮减速组件紧凑化,使其全部装入上筒14的腔室157中。起落架150其余部件的结构、布置和操作与上述起落架10的相同,其描述可作为参照。
当要求工作在低速档或低速工作状态时(见图11),施加一个拉力到曲柄把上,以便使输入轴175手动地滑移至其最外侧位置。这时制动球185由第二个环形槽187松开并可靠地啮合于第一环形槽186。由于轴175这样的一个向外运动,连接的键齿182从键槽167松开,并且,连接的小齿轮181啮合一中间轴190的齿轮195,这样,当转动从齿轮181传输到齿轮195时,出现了第一级减速。中间轴190的小齿轮196保持啮合于齿轮组165的齿轮171,以达到第二级减速。齿轮171的旋转引起轴173、输出轴200、与之相连的伞轮172及其啮合的齿轮34等等的相应的旋转。另外,起落架150其余部件的结构、布置和操作与起落架10的相同,其描述可用作参照。还有,起落架150的另一相似处是,它比很多现有技术起落架组件有更高的效率,包括“恒定齿轮啮合”设计,这部分是由于当组件移向高速档时小齿轮181从齿轮195脱离,这就减少了组件的摩擦力等。还应指出,除了弹簧偏置的制动球之外,也可应用其它的压力啮合机械而不影响本发明的总体构思。
本发明用于半挂车的起落架的第四个实施例总体标以220,并表示在图12-15中。第四个实施例220在很多方面类似于实施例10,所不同的在于,为得到双级减速机械效益所用的齿轮减速组件的结构、布置以及操作各异,起落架220其余部件的结构、布置和操作类似于上述起落架10,其描述被充分用作起落架220的参照。
左侧或司机侧支柱11内部部件包括,一个螺帽225固定在下筒13的上端,以螺纹形式接受一个降直升降螺杆226(见图13和13A),其包括一个带螺纹下轴224以及一个与之整体形成的直径减小的无螺纹上轴227。必须注意到,螺帽225设置成以螺纹形式接受沿某一方位沿伸的螺杆226,所述方位为,平行于支柱11的纵轴一线,并相对该轴线而言,偏向外侧方向,以及偏向向前或向后方向(见图14)。螺帽225及螺杆226的这一置位使得实施例220齿轮减速组件全部包容在支柱11之内,如下文详述。应注意到,如有特别的应用要求,螺杆的这一偏置可结合到上述第三实施例的起落架150中,以减少支柱11的总高度而不影响本发明的构思。
一个轴肩228形成在上、下轴227、224的交界面。一个环形卡圈229承载在轴肩228上,一个环形推力轴承230绕上轴227压在卡圈229上。一个底面基板231压在轴承230上并围绕上轴227装配,上轴227穿过基板231上形成的一个通孔232。底面基板231焊接到上筒14的内表面。一个硬化推力垫圈223装在上轴227并压在基板231的上表面。一个伞齿轮234可滑动地啮合于上轴227并压在垫圈223上。一个销235将齿轮234以本领域技术人员熟知的方式连到上轴227,以便将旋转运动传输到螺杆226,下文叙述本发明起落架第四实施例220的操作时,特对此加以描述。
本发明第四实施例的一个主要特征是,左侧或司机侧支柱11没有另外的齿轮箱,代替的是,第四实施例起落架220的双级齿轮减速组件的所有部件均装容在上筒14中(见图13、13A和14)。一个罩241封住上筒14上开口端,并以例如自攻螺钉等适当形式固定于其上。罩241、底面基板231以及上筒14的四壁一起限定了上筒14的腔室240,装容了第四实施例220双级齿轮减速组件的所有部件。由任意适当材料例如合成橡胶构成的一个密封垫239,以通常方式安装在罩241和上筒14交界面处。密封垫239以及罩241有效地保护了装在上腔室240中的双级齿轮减速组件与外界尘土、湿气之类因素隔离,这些因素会妨碍组件的有效运行。特别需要指出的,上筒14装容了双级齿轮减速组件的所有部件,不再象很多现有技术中那样需要另外一个单独的齿轮箱连接到上筒上。
一个具有外侧、内侧端243、244的输出轴242可旋转地装在上筒14上。详细说,一个套筒245对准上筒14内侧壁上的开孔246,并焊接到该壁的外表面。一对轴衬247a、247b相互间隔地装在套筒245内,输出轴242可旋转地装在该轴衬内,故轴的外侧端243伸入腔240内,轴内侧端244从腔240及套筒245中伸出。
本发明另一个主要特征是,一个整体成形的一件式组合齿轮250固定安装在上筒14的腔240内的输出轴242的外侧端243上。更详细说,组合齿轮250包括一个具有外侧端、内侧端248、249的纵长轴251,它形成有纵长圆柱形通孔252,其在轴251外侧端终止于一个尺寸减小的方形腔253。轴251内侧端249包括整体形成的一个伞齿轮256和一个齿轮257,齿轮257邻近伞齿轮256并位于其内侧。伞齿轮256啮合于螺杆226的伞齿轮234。组合齿轮250通过销258固定地装在轴242的外侧端243,其中销258装入相互对准的横向通孔259、260中,它们分别形成在长轴251以及输出轴242的中间部位。应指出,纵长轴251的柱形通孔252基本上为输出轴242所占据,以便将组合齿轮250稳定在输出轴上。然而,通孔252外侧端部以及方形腔253是不受轴242阻碍的,而且在第四实施例250起落架的操作中有重要作用,关于这点,下文将更详细说明。
一个具有外侧,内侧端266、267的输入轴265可旋转及可滑移地装在上筒14上,并与输出轴242对准。更详细说,一个开孔268形成在上筒14外侧壁,并与组合齿轮250的方形腔253对准。一个具有外侧、内侧端270、271的套筒269焊接到上筒14外侧壁的外表面,与开孔268对准。内表面形成有第一、第二环形槽273、274的一个第一轴衬272以紧配合方式装入套筒269的外侧端270,一个第二轴衬275以同样方式装入套筒269的内侧端。输入轴265可旋转、可滑移地装在轴衬272、275中。输入轴265外侧端266形成有一个增大直径的凸台276,它装入一个形成在第二轴衬275内的增大直径的柱状开孔277中,同时与第二轴衬275配合,起到止动器作用,限制输入轴沿外侧方向连续运动。一个小齿轮278整体形成在输入轴265上,紧邻并位于凸台276的内侧。输入轴265终止于一个增大直径的销279,其尺寸和形状与组合齿轮250的腔253互补。一个横向柱形通孔282形成在输入轴265中心部位。在其两端各具有一制动球284的一个制动弹簧283装入通孔282,带压地分别啮合于形成在套筒269第一衬272内表面上的第一、第二环形凹槽273、274。一个横向柱状通孔287形成在输入轴265外侧端266,以接受一个螺栓类元件(未示出),将曲柄把紧固到输入轴265。
一个具有外侧、内侧端291、292的中间轴290可旋转地安装在上筒14的上腔240内,相对校准的输入、输出轴265、242而言,位于它们上方,与之邻近并偏离开。更详细说,其外侧、内侧端291和292分别可旋转地位于衬293、294内,而它们又分别压紧地装入形成在上筒14外侧、内侧壁上的相互对准的开孔295,296中。一个齿轮297整体形成在中间轴290外侧端291上,并且,一个小齿轮298整体形成在该轴291的内侧端292上。
一个连接轴(未示出)可操作地将支柱11的输出轴242连到路边侧支柱(未示出)的输入轴。更详细说,该连接轴可操作地通过一个螺栓(未示出)连到输出轴242。螺栓装入一对开孔中,这对开孔为:形成在连接轴一端的开孔以及与之对准的形成在输出轴242内侧端244上的横向通孔300。
一对折弯法兰板305通过焊接等适当方式相互间隔地连接到上筒14内侧上部。每一法兰305的凸出端具有多个开孔306,以接受螺栓一类紧固件,将支柱11连接到半挂车车架外侧表面(未示出),应指出路边侧支柱(未示)将以类似方式安装到半挂车上,如果要求将司机侧支柱11和路边侧支柱装到半挂车车架的内侧表面,则将法兰板305以类似方式连接到上筒14的外侧上部。如果必要,这些支柱可以每个都具有一对法兰305,连到其内侧上部和外侧上部。这样起落架220每一支柱变得通用起来,既可连到半挂车车架内侧表面,又可连到其外侧表面。
本发明用于半挂车的起落架第四个实施例的操作方式如下。应指出,尽管第四实施例的双级齿轮减速组件的结构、布置、操作不同于上述第一实施10,但二者的总发明构思是相同的,其中包括曲柄把转数对起落架支柱的垂直移动距离的传动比,如上述实施例10所能得到的机械效益值,这一传动比及效益值完全结合用来作为描述起落架220的参照。当需要起落架220运行在高速状态(见图13),通过施加一个拉力在曲柄把上,手动地将输入轴265滑移至其最外侧位置,制动球284带压地啮合于轴衬272的第一环形槽273。轴275的这一外向运动导致小齿轮278缩入套筒269第二衬275的柱状开孔277中,还进而使销279缩入并啮合于组合齿轮250的互补腔253。曲柄把及其相连的输入轴265按要求的方向手动旋转,以使支柱11,12的上筒14相对于下筒13升高或降低。曲柄把及其连着的输入轴265按要求方向旋转,以使下筒13相对上筒收缩或伸长,又引起了连接销279及啮合的组合齿轮250的长轴251的旋转。长轴251转动整体式伞齿轮256,而齿轮256又啮合于伞齿轮234。起落架220其余部件的结构、布置及操作与上述起落架10的类似,其描述可完全用作参照。
当要求转入低速档或低速运行状态时,施加一个推力到曲柄把上,以便手动地使输入轴滑移至其最里侧位置。这时制动球284从第一环形槽273松开,并带压地啮合于轴衬272的第二环形槽274中。轴265的这一向内运动引起了销279从长轴251的腔253脱开,并且在轴的大尺寸的孔252中自由地转动。销279与腔253脱离的同时,小齿轮278向内侧运动,离开套筒269的第二轴衬275,并进入腔室240,与齿轮297啮合。这样,当输入轴265的转动从小齿轮278经齿轮297传到中间轴290时,出现了第一级减速。中间轴290连接的小齿轮298维持啮合于组合齿轮250的齿轮257,从而完成了第二级减速。齿轮257的旋转引起与之相连的齿轮256的旋转,而256又啮合于伞齿轮234。另外,起落架220其余部件的结构、布置和操作类似于上述起落架10的,其叙述可充分用作参照。还有,起落架220同样地比许多现有技术更有效,包括“恒定齿轮啮合”结构,这部分地是由于,当组件滑移至其高齿态时,小齿轮278同齿轮297分离,这样就减少了整个组件的摩擦等。还应说明,除了弹簧偏置的制动球以外的其它带压啮合机构也可应用,而不影响本发明的总体构思。
应该指明,中间轴290及其连接的齿轮297,298也可以从其示于图12-14的最佳位置,在图15中代之以“A”,改换到图15表示的替代位置“C”,而不影响本发明的构思,并且特别是不影响整个齿轮减速组件全部装入支柱11中,而不需要象很多现有技术一样另外单独再连接一个齿轮箱一类部件。
总之,本发明的重要特征包括,一个用于半挂车的起落架具有一个两速双级齿轮减速组件,其中,该齿轮减速组件包括较少、较小以及较简单的部件,安装在相互对准的输入、输出轴上,结果提供了易于制造及组装、紧凑、便宜的起落架单元;其中,双齿轮减速级组件全部装在一个较小的齿轮箱内,或是全部装在起落架支柱内,从而不再需要另外的齿轮箱。各部件的这一在数目、尺寸及复杂性上的减少,提供了一种易于起动、换档的单元,其具有独特的换档离合器机构,可完成标准的曲柄转数对支柱垂直位移的传动比,其中低速比在必要时可在该单元制造时固定于一个宽的范围内,而基本不增加这一双级齿轮减速组件总体尺寸或复杂程度。本发明的起落架耐用、简单,并且具有通用的安装性能。
上面根据专利法叙述了最好的模式及最佳实施例。但本发明的保护范围不限于此,而是根据权利要求书的范围。