CN106163889A - 动力支撑装置 - Google Patents

Abstract

动力支撑装置(30)包括壳体件(32)和与壳体件连接的伸缩支腿件(34)、位于壳体件内且被设计成使支腿件伸缩的内齿轮传动机构(42)。轴(72)伸入壳体件中且与该内齿轮传动机构连接，其中该内齿轮传动机构包括齿环(46)，齿环布置成绕横向于该支腿件的伸缩取向的一轴线转动，该内齿轮传动机构被设计成在高速环境下和在低速环境下运行，且该内齿轮传动机构从高速环境自动变速至低速环境。驱动系统(600)被附接至该壳体件且包括驱动电机(602)和主动齿轮(608)，该驱动电机被设计成通过该主动齿轮有效驱动该轴。

Description

动力支撑装置

相关申请的交叉引用

本申请要求针对动力支撑装置于2014年2月12日提交的美国临时申请序列号61/938,940和于2014年3月26日提交的61/970,870的优先权，其全文兹被援引纳入本文。

发明背景

本发明针对的是半挂车支撑装置，尤其是动力支撑装置，它具有在高档位段和低档位段之间自动变速换档的多速传动变速系统。

半挂车包括用于在与卡车脱离时支撑半挂车前部的支撑装置，该支撑装置包括在联接或脱离卡车第五轮时升降半挂车的多个支腿。这些支撑装置支腿在半挂车被联接至卡车时被升起以便上路行驶，所述支腿被无负载收起。相反，当脱开半挂车时，使这些支撑装置支腿伸出至接触支承面以顶升起半挂车，从而支腿在承重显著负载的同时伸出。该支撑装置包括用于根据所述支腿是承重负载或无负载使支腿伸/缩的高档位和低档位。

发明内容

本发明提供一种动力支撑装置，它在高速环境和低速环境之间自动变速且包括用于在支撑装置支腿被升降到位时自动停止驱动系统运行的控制装置。该支撑装置还可以在因动力驱动系统断开而需要时被手动操作。

根据本发明的一个方面，动力支撑装置包括壳体件和与该壳体件相连的伸缩支腿件、位于该壳体件内且被设计成使该支腿件伸缩的内齿轮传动机构和从该壳体件外延伸穿过该壳体件且与该内齿轮传动机构有效连接的轴。该内齿轮传动机构包括齿环，该齿环布置成绕横向于该支腿件的伸缩取向的一轴线转动，该内齿轮传动机构被设计成在高速环境中和在低速环境中运行，该内齿轮传动机构被设计成从高速环境自动变速至低速环境。该支撑装置还包括与壳体件附接的驱动系统并包括驱动电机和主动齿轮，该驱动电机被设计用于驱动该主动齿轮，而该主动齿轮有效驱动所述轴。

在特定实施例中，该从动齿轮被附接至所述轴，主动齿轮有效驱动该从动齿轮。所述主动齿轮与从动齿轮之间也可设置连接齿轮，其中该连接齿轮被设计成可选择地与主动齿轮和从动齿轮啮合和分离。还有，连接齿轮与手柄相连，其中该手柄被设计成由操作者可选择地拉拽以使该连接齿轮与主动齿轮和从动齿轮分离。也可设有偏压件如弹簧，其接触该连接齿轮且被设计成将连接齿轮偏压至与所述主动齿轮和从动齿轮啮合。

该轴可以包括手摇曲柄或容纳手摇曲柄，在此该驱动系统被可选择地断开，从而阻止该驱动电机驱动所述轴，并且所述轴可以在该驱动系统被断开时被该曲柄转动。所述曲柄可以通过滑环连接器被安装到所述轴上，滑环连接器在该驱动系统被接通时允许所述轴与该曲柄无关地转动。

该动力支撑装置还包括上限位开关和致动器，所述致动器被设计成在支腿件被该驱动系统移动到升起位置时使该限位开关跳闸，该限位开关被设计成在跳闸时停止该驱动电机的运行。

补充地或替代地，该动力支撑装置包括下限位开关和相关的下限位开关致动器，其中该下限位开关致动器被设计成当该支腿件被该驱动系统移动至伸出位置时使下限位开关跳闸，在此该下限位开关被设计成在跳闸时停止该驱动电机的运行。该动力支撑装置还包括与所述壳体件和支腿件互连的顶升件，其中该顶升件在该支腿件接触支承面时既将该内齿轮传动机构变速至低速环境，也使下限位开关致动器跳闸。在特定实施例中，该下限位开关致动器随用于将该内齿轮传动机构变速至低速环境的致动件移动或与上述致动件附接，该顶升件被设计成移动该致动件且该致动件移动该下限位开关致动器。

该动力支撑装置还包括电路，其中该限位开关和驱动电机与该电路电连接，并且该电路在下限位开关跳闸时操作该驱动电机一段预定时间。

本发明的这些和其它的目标、优点、目的和特征将在回顾以下结合附图的说明书时变得清楚易懂。

附图说明

图1是带有根据本发明的动力支撑装置的半挂车的视图；

图2是从图1的半挂车中取出的一对互连的支撑装置的透视图；

图3A是根据本发明的动力支撑装置的透视图，其示出了动力驱动系统被接通，由此它能可选择地驱动支撑装置的内齿轮传动机构；

图3B是图3A的局部放大透视图；

图4A是示出与齿轮传动机构分离从而齿轮传动机构可以被手摇曲柄驱动的动力驱动系统的透视图；

图4B是图4A的局部放大透视图；

图5是图3的动力支撑装置的局部上透视图，其示出了被用于驱动位于支撑装置壳体中的齿轮传动机构的动力驱动系统；

图6是图3的动力支撑装置的局部前视图；

图7是图3的动力支撑装置的局部右视图；

图8是用于控制动力驱动系统运行的电路的示意图；

图8A是根据本发明一个方面的无线控制的动力支撑装置的局部前视图；

图8B示出用于操控图8A的动力支撑装置的控制器；

图8C是图8A的动力支撑装置的连线控制流程图；

图8D是用于图8A的动力支撑装置的电路板；

图9是用于图5的齿轮传动机构的分解透视图；

图10A是图5的支撑装置在高档位环境下的侧截面图；

图10B是图5的支撑装置在低档位环境下的侧截面图；

图11A和图11B是图5的齿轮传动机构的换档件的相反端透视图；

图11C和图11D是图5的齿轮传动机构的替代的换档件的相反端透视图；

图12是图5的齿轮传动机构的致动器的透视图；

图13是与图12的致动器连用的偏压件的透视图；

图14A是与图12的致动器结合的致动器座的透视图；

图14B是图14A的致动器座的侧截面图。

具体实施方式

现在将参照附图来描述本发明，其中，在以下书面描述中带有标记的零部件对应于在附图中带有相同标记的零部件。图1示出半挂车26，其由靠前的动力支撑装置总成28支撑，而图2示出了从半挂车26上拆下的总成28。总成28包括通过横轴40与另一个支撑装置31相连的动力支撑装置30，它们均通过凸缘29被联接至挂车26，每个支撑装置30、31包括壳体32和具有用于接触支承面的支垫或支脚36的伸缩腿34。

动力支撑装置30包括动力驱动系统或动力驱动总成600，其可以被可选择地接通或断开并且在接通时可以被操作者可选择地启动以驱动位于壳体32内的齿轮传动机构42以使所述支腿34相对壳体32伸缩。或者，当动力驱动系统600被断开时，手摇曲柄38可被用来驱动齿轮传动机构42以升降支腿34。支撑装置31的支腿34相对于其壳体通过轴40被相应地伸出和缩回。支撑装置30于是允许操作者自动地或手动地使所述支腿34伸缩。还有，如以下还将详述地，齿轮传动机构42既提供用于在支腿34不承受负载时使支腿34快速伸缩的高档位或高速，也提供在承受负载时相对于为使支腿34伸缩而提供给齿轮传动机构42的输入转动被降低的低档位或低速。另外，齿轮传动机构42基于齿轮传动机构42感测或响应于是否有负载加于支腿34而在高档位和低档位之间自动变速。齿轮传动机构42在所示实施例中可以包括在题为“双速自动变速支撑装置”的共同拥有的美国专利申请序列号14/096,731和对应的国际专利申请号PCT/US2013/073134中所披露的行星齿轮传动机构或行星齿轮系统，这两份申请都已于2013年12月4日提交且其全文兹被援引纳入。支撑装置31也可以包括内齿轮传动机构42，或者可以包括单速从支撑装置。

现在参见图3和图4，动力支撑装置30的动力驱动系统600包括驱动电机602和动力齿轮箱604。在所示实施例中，驱动电机602包括具有驱动一齿环(未示出)的蜗轮的12伏电机，而齿环与主动齿轮608平行地有效安装在轴609上，如下所述。应该认识到，在本发明范围内可以采用驱动电机的替代布置形式、结构和尺寸。

参见图5至图7，齿轮箱604包括带有凸缘607的壳体606，壳体606的下部通过穿过凸缘607加入的紧固件被安装到支撑装置30的壳体32上，并且驱动电机602被安装在壳体606的上部。轴72在衬套605处延伸入壳体606，壳体606包围主动齿轮608、从动齿轮610和设于主动齿轮608和从动齿轮610之间的连接齿轮或分动齿轮612。从动齿轮610被有效连接或安装至轴72，并且轴72的转动向支撑装置30的内齿轮传动机构42提供输入转矩以使支腿34伸缩。主动齿轮608被有效连接至驱动电机602，由此，电机602在启动情况下能通过主动齿轮608与连接齿轮612和进而与从动齿轮608的连接驱动所述轴72。电机602可以在任一方向上被驱动以由此使主动齿轮608在任一方向上转动，以便通过齿轮传动机构42使该支腿34相对于支撑装置30的壳体32伸缩，在此，以下还将更详细讨论齿轮传动机构42。

如上所述，支撑装置30的支腿34可以在动力驱动系统600脱离轴72且采用曲柄38手摇转动该轴72时与动力驱动系统600无关地相对于壳体32伸出或缩回。动力驱动系统600包括用于断开动力驱动系统600的脱离件，它在所示的实施例中包括通过杆616与连接齿轮612连接或附接的滚花旋钮或手柄614。手柄614相对于壳体606被推压，如图3、图5和图7所示，连接齿轮612与主动齿轮608和从动齿轮610有效啮合，由此将动力从主动齿轮608传递至从动齿轮610。相反，通过如图4所示在相对于壳体606拔出手柄614情况下可选择地使连接齿轮610与主动齿轮608和从动齿轮610分离，使动力驱动系统600脱离轴72，其中拔出手柄614使连接齿轮610相对于其转动轴线移动，由此使连接齿轮610的齿脱离主动齿轮608的和从动齿轮610的齿。

如从图7中所理解地，齿轮箱604包括偏压件，其在所示实施例中包括弹簧618，弹簧压靠壳体606的内表面以将连接齿轮610常压至与主动齿轮608和从动齿轮610啮合。壳体606还包括外凸起或突出部620，其设置在壳体606内的开口622周围，手柄614的杆616延伸穿过该开口，突出部620包括多个凹口或狭槽624(图3和图4中示出一个)。手柄614相应包括多个径向突出部或键626，其在连接齿轮612与主动齿轮608和从动齿轮610啮合时位于狭槽624内。当手柄614被拔出以通过使连接齿轮612与主动齿轮608和从动齿轮610分离来断开动力驱动系统600时，手柄614可被转动如90度，以使键626与狭槽624失配而由此阻止弹簧618偶然再使连接齿轮612与主动齿轮608和从动齿轮610啮合。

曲柄38通过滑环连接器628被联接至轴72，滑环连接器允许轴72在曲柄38不移动情况下转动。因此，当支腿34通过动力驱动系统600被伸缩时，曲柄38可被保持在安装于壳体32上的支座630内。当动力驱动系统600被断开时，曲柄38可被置入图4的取向以便手动升降支腿34。

现在，将参照图5至图8来描述在动力驱动系统600被接通时的支撑装置30的主动操作。当动力驱动系统600被接通而使连接齿轮612与主动齿轮608和从动齿轮610啮合时，操作者可以可选择地通过电开关632启动该驱动电机602来升降该支腿34(见图8)。应该认识到，电开关632可以安装在各不同位置上，例如位于动力驱动系统600附近或甚至在驱动电机本身上的三位电开关，所述位置对应于断开和在两个方向中任一方向上转动，并且电机602被连线以从牵引机(未示出)接收电池电力。

如参见图5和图8所理解地，设有一对限位开关634、636，它们与电路638相互作用以控制动力驱动系统600的运行。限位开关634与支腿34的向上运动相关，由此构成被限位开关致动器640操作的“上”限位开关，该限位开关致动器包括由限位件644保持于底板座148上的套管或导向件642，底板座被固定安装在壳体32内，导向件642安装在底座148内的开孔处。具有销头648和下端650的销646活动容装在该导向件642内且穿过底座148。如从图7中所理解地，设有呈弹簧652形式的偏压件，它的作用是相对于其轴向长度竖向向下偏压该销646。支撑装置30包括附接至支腿34的顶升螺母146，在顶升螺母内，用于支撑装置30的顶升丝杠转动以升降该支腿34，其中，图5至图7示出处于与支腿34相关的升起取向的顶升螺母146，其已升起，从而顶升螺母146接触销646的下端650。顶升螺母146的继续运动将造成销头648使限位开关634跳闸，限位开关634于是造成供给驱动电机602的电力被关断，从而动力驱动系统600停止升起支腿34。于是，当变速电机602被接通且随后被使用者启动以升起支腿34时，动力驱动系统600将升起支腿34，直到致动器640使限位开关634跳闸而停止支腿34的动作。

限位开关636与支腿34的向下运动相关，由此构成“下”限位开关，其与电路638相关联地操作以在支腿34充分降低或彻底降低时关停动力驱动系统600。限位开关636被下限位开关致动器654操作，下限位开关致动器在支腿34接触支承面时运动。在所示实施例中，致动器654以突出接片形式构成，其附接至与齿轮传动机构42相关的致动件56并从中伸出，其中致动件56在支腿34接触支承面时运动而使齿轮传动机构42在高档位运行和低档位运行之间变速。致动件56相对于齿轮传动机构42在高档位和低档位之间自动变速操作在所纳入的美国专利申请序列号14/096,731和对应的国际专利申请PCT/US2013/073134中有描述且如下更详细所述。

如从图8中所理解地，下限位开关636与电路638相连。电路638包括定时器部分或部件，其在致动器654致动下限位开关636时被下限位开关636触发。当触发电路638的定时器部分时，电路638将继续运行驱动电机602一段足以使支腿34从支撑装置30的壳体32伸出的预定时间。例如，这段预定时间可以被设定成保证挂车26大致被顶升或与卡车第五轮分离。

还参照图8A至图8D，动力驱动系统600可以被附加地或替代地构造成例如通过电路638无线运行。在这样的实施例中可以包含或不包含开关632，连带采用替代的控制器。例如无线控制器656如图8B所示被用于支撑装置30的操控，其中，控制器656以手持钥匙扣存储器形式构成，其可以被用于保持或携带车钥匙，控制器656包括多个按钮658a、658b、658c和658d。控制器656由此可以被操作者用来遥控升降该支撑装置30的支腿34。按钮658a包括上按钮或上升按钮，其中操作者按下按钮658a启动支腿34借助驱动电机602的顶升或升起。如上所述，支腿34将继续升起，直到致动器640使限位开关634跳闸以停止支腿34的动作。或者，在支腿34正被升起时，操作者可以按下按钮658b以在支腿34已到达其完全升起位置之前自动停止支腿34的升起，其中按钮658b在升起周期内将造成电机602关停。

相应地，操作者按下控制器65的按钮658c将造成支腿34被自动降低，例如从完全上升位置或其它位置。一旦如上所述被启动，支腿34将继续被降低，直到致动器654触发下限位开关636，此刻电路638将继续运行驱动电机602一段足以使支腿34从支撑装置30的壳体32伸出的预定时间。或者，在支腿34正被降低时，操作者可以按下按钮658d以在支腿彻底降低之前自动停止支腿34降低，其中，在降低周期内按下按钮658d将造成电机602关停。

控制器656和电路板638可以按照传统来构造，控制器656作为无线电发射器运行，而电路板638包括接收器或作为接收器运行。应理解的是可以采用替代可选的无线通讯技术，例如但不限于Wi-Fi、蓝牙等。图8A披露了安装在壳体或罩盖660内的电路板638的装入，其中该罩盖660包括安装在支撑装置30的壳体32外表面上的盖子。限位开关634、636安装至壳体32的外表面且与电路板638连接，壳体32包括多个狭槽，限位开关634、636穿过狭槽可分别被致动器640、654致动。罩盖660由此保护电路638和限位开关634、636以免损坏、湿气等。

图8C和图8D披露了用于以上针对图8A和图8B所描述的无线控制系统的布线图662和电路板664。如从图8C所理解地，相关的按钮658a-658d与用“CR”标示的各控制继电器相关地被示出。

现在将参照图9至图14B进一步讨论支撑装置30的内齿轮传动机构42的操作。如所述，支撑装置30包括自动变速齿轮箱或齿轮传动机构42，此时齿轮传动机构42容装在壳体32中。如以下详述地，齿轮传动机构42既提供用于在支腿34不承受负载时使支腿34快速伸缩的高档位或高速，也提供在承受负载时从为使支腿34伸缩而由曲柄38提供的输入转动降低的低档位或低速。另外，齿轮传动机构42基于齿轮传动机构42感测或响应于是否有负载被施加至支腿34而在高档位和低档位之间自动变速。就是说，齿轮传动机构42在支脚36位于支承面上且支撑装置30正支撑半挂车26重量时以低档位运行，相反，当支脚36未接触支承面且支撑装置30未支撑半挂车26重量时，例如当半挂车26与卡车第五轮结合且支腿34正被缩回以便上路行驶时或者当在使半挂车26脱离卡车的情况下在接触支承面之前降低支腿34时，齿轮传动机构42以高档位运行。在高档位和低档位之间的变速换档根据负载状态而自动发生，没有输入或曲柄38操作者的调节。

如从图5、图9、图10A和图10B中所理解地，齿轮传动机构42包括用于在低档位状态获得所需减速的行星齿轮系或行星齿轮组件44，和包括在高档位状态运行时被直接或同时驱动的相关柱形齿环46，包括伞齿轮48、50的一组主动齿轮被用于向顶升件传递力矩，该顶升件与支撑装置支腿34相连以由此使支腿34伸缩的顶升丝杠或千斤顶丝杠52形式构成。

如以下更详细所述，齿环46通过接合件或换档件54被可选择地致动，该接合件或换档件与在高档位和低档位之间的自动变速相关地相对于齿环46轴向移动。当齿轮传动机构42处于高档位时，齿环46在操作者摇动曲柄38时同时转动，由此没有减速，因为伞齿轮48、50通过直接传动给顶升丝杠52提供动力(见图10A)。当支腿34的支脚36接触支承面时，齿轮传动机构42在顶升丝杠52相对于壳体32取向轴向平移时自动变速至低档位，顶升丝杠52驱动致动件56以使换档件54移动至与致动器座58接触，由此阻止换档件54转动。当被如此移动时，换档件54保持接触该齿环46，从而也阻止齿环46转动。如下所述，曲柄38的转动于是造成齿轮传动机构42的组成部分在齿环46内部60运行以提供在承载情况下所需要的齿轮减速(见图10B)。

在图5至图10B的实施例中，齿轮传动机构42的行星齿轮传动机构44包括主行星齿轮传动机构62和副行星齿轮传动机构64，它们通过共享齿轮件74互连且被装配在齿环46内。主行星齿轮传动机构包括多个主行星齿轮66，它们均可转动安装在单独的轴68上且与形成在输入轴72一端上的主中心齿轮70啮合，其中曲柄38可选择地附接至输入轴72的相反一端以施加驱动转动给齿轮传动机构42。在所示实施例中采用四个主行星齿轮66，但可以采用替代可选的数量。轴68在一端被安装至齿轮件74，该齿轮件包括组合的主支架76和副中心齿轮78，轴68安装在主支架76的孔80内，以伸出支架76的表面82外。如以下更具体所述，轴68的相反两端延伸超过主行星齿轮66，由此这些轴被换档件54可选择接合。

齿轮件74的主支架76和副中心齿轮78共同转动，因此齿轮件74形成主和副行星齿轮组件的一部分。副行星齿轮传动机构还包括多个副行星齿轮84，它们均可转动安装在单独的轴86上并与副中心齿轮78啮合。轴86被安装在输入主动伞齿轮48的表面90的孔中，为此，输入伞齿轮48包括副行星齿轮组件的副支架92。在所示实施例中采用了六个副行星齿轮66，但可以采用替代可选的数量。

附加设有一对支承环94、96，其容纳轴68和86。支承环94在主行星齿轮66的与主支架76相反的一侧包括用于容纳主行星齿轮传动机构62的轴68的多个孔。相似地，支承环96在副行星齿轮84的与输入伞齿轮48的副支架92相反的一侧包括用于容纳副行星齿轮传动机构64的轴86的多个孔。环94、96的作用是分别为主和副行星齿轮组件的组合提供刚性。

如所述，齿轮传动机构42还包括换档件54，其中换档件54包括并作为换档爪或牙嵌离合器形式运行。参见图11A和图11B，换档件54如图所示包括中心通孔98，它借此被滑动安装至输入轴72。换档件54还包括第一齿轮端100、第二齿轮端102和位于所述齿轮端100、102之间的周向槽104，其中槽104形成在换档件54的具有比齿轮端100、102更小的直径的中央部位105中。在所示的实施例中，如以下更详细论述地，齿轮端100包括齿101，齿轮端102包括齿103，齿轮端102的齿103与位于齿环46内部60的轴向布置的内齿轮齿47啮合。如由此所能理解地，齿环46包括内齿轮。还有，齿轮端100的齿101可选择地与形成为啮合齿轮106的容座的锁定件啮合(图14A和图14B)，其在所示的实施例中作为致动器座58的一部分形成，其中啮合齿轮106包括花键齿轮。应该认识到，锁定件不必作为操作用的配合花键齿轮106来构成，并且换档件54和锁定件上的替代的形状、结构和配置可以被用来阻止换档件54转动。换档件54还包括位于第一齿轮端102的表面109上的多个细长开孔108，其中这些也如以下更详细所述的开孔108可选择地容纳延伸超过安装于其上的主行星齿轮66的轴68端。

现在参见图12至图14B，除了啮合齿轮106外，致动器座58包括用于容纳输入轴72的输入支承110和具有用于将所述致动器座58附接至壳体32内部的孔113的安装板112。致动器座58还包括带有孔115的一对延伸的凸起或凸缘114，致动器56在凸缘114之间与致动器座58结合。尤其是致动器56包括多个安装孔116，其中当致动器56位于凸缘114之间以将致动器56保持到致动器座58上时，枢转销或杆118(图9)位于该凸缘114上的孔115和致动器56的安装孔116内。呈扭簧120形式的偏压件(图13)被结合至致动器座58，在此该弹簧120包括多个臂122、卷眼124和构件126。卷眼124套设在销118的两端，所述臂122接合凸缘114，由此，弹簧120的构件126压靠如下所述的致动器56部分以给致动器56提供下转偏压力。

具体参见图12，致动器56还包括一对具有内设凸起130的臂128，在所述臂128之间限定出开口131用于在组装时容纳换档件54。致动器还包括附加外凸的凸起或臂132，其中所述臂128在所示实施例中相对于凸起132形成大约110°角度。

当齿轮传动机构42被组装时，致动器56的臂128围绕换档件54的中心部105设置，突出部130设置在槽104内。弹簧120被组装至致动器座58，从而构件126设置在板112和臂128之间，所述构件126于是作用于所述臂128以使致动器56绕杆118枢转，从而凸起132被向下偏压。弹簧120于是相应通过作用于在该槽104内的换档件54的凸起130偏压换档件54以脱离啮合齿轮106。如从图10A和图10B中所理解地，换档件54的齿轮端102设置在齿环46内，从而弹簧120将换档件54偏压入齿环46中。当被如此偏压时，换档件54接合主行星齿轮66的轴68，在高档位下，轴68的两端容纳在换档件54的开孔108内。

又参见图9至图10B，输入轴72包括内腔136，输出轴140的一端138插入该内腔中。换档件54滑动安置在输入轴72上且齿轮件74设置在输出轴140的凹陷部142上，在此，凹陷部142的直径大于端138的直径。还有，输入伞齿轮48安装至输出轴140的最大直径部分上，输入伞齿轮48包括用于与轴140上的键配合的键槽，由此输入伞齿轮48随轴140转动。组装时，输出轴140还支承在附接至壳体32的附加支承144内，由此，横轴40于是可以被附接至输出轴140的伸出壳体32的部分上。

如还从图5至图10B中知道地，支撑装置30包括顶升螺母146，其被固定安装至支腿34，顶升丝杠52在顶升螺母146中转动以伸缩所述支腿34。还包含一个底板座148，其被固定安装在壳体32内，止推垫圈150在组转时位于底板座148和输出主动伞齿轮50之间。输出伞齿轮50包括内腔或狭槽152，驱动销154位于其内，在此，驱动销154穿过在顶升丝杠52的杆158中的孔156，而驱动销154有效将转矩从输出伞齿轮50传递至顶升丝杠52。如下所述，内腔152相对于底面160的深度足以使杆158在如图10A所示的与高速操作相关的第一位置与如图10B所示的与低速操作相关的第二位置之间相对于输出伞齿轮50横向运动。

如前所述，当齿轮传动机构42被组装时，主和副行星齿轮组件被配置在齿环46内部60中。另外，限位环162位于主行星齿轮66和副行星齿轮84之间。齿环46包括形成在齿47中的内槽，限位环162被配置在槽164中。在所示实施例中，限位环46包括传统的内螺旋限位环。

现在，原则上参照图10A和图10B来描述包括自动换档在内的支撑装置30的操作。在图10A的高档位取向下，换档件54处于被弹簧120偏压脱离与致动器座58的啮合齿轮106的接合的第一位置，且换档件54的齿轮端102的齿103与齿环46的内齿47啮合。换档件54被附加偏压至与主行星齿轮66的轴68接合，轴68容纳在细长开孔108中。重要的是，开孔108的细长结构在换档件54被移至接合所述轴68时帮助在其中容纳轴68。在输入轴72上的主中心齿轮70与主行星齿轮66啮合，从而随着轴68与换档件54接合以及因为轴68安装在齿轮件74上，故输入轴72的转动造成行星齿轮传动机构对输入伞齿轮48的直接传动转动。就是说，齿环46像齿轮件74一样转动，而没有行星齿轮66、84的相对转动，从而输入伞齿轮48在副行星齿轮84安装至输入轴72的副支架92的情况下基于1:1转动随输入轴72转动，由此在不承受负载时升降所述支腿34。在所示实施例中，输入伞齿轮48和输出伞齿轮50大致有相同尺寸，因而输入轴72与顶升丝杠52的转动比是1:1或近似1:1。但或者输出伞齿轮50和输入伞齿轮48可以被择一地彼此相对设定尺寸，以获得替代的高传动比。例如输出伞齿轮50的尺寸可被设定成小于输入伞齿轮48，由此，输入轴72的高速旋转与输出伞齿轮50旋转之比小于1，例如在4:1的范围内。

如从图10B中知道地，当支腿34的支垫36接触支承面时，顶升丝杠52相对于输出伞齿轮50轴向向上平移，杆158的上部134作用于凸起132以使致动器56克服弹簧120力向上枢转。当支垫36接触支承面且被输出伞齿轮50中的内腔152所允许时，顶升丝杠52继续转动造成向上轴向运动。由此通过致动器56使换档件54移入第二位置，此时所述臂128通过凸起130轴向移动或运动设于该槽104内的换档件54以同时使换档件54脱离该轴68从而轴68不再容纳在所述开孔108内，以及使换档件54的齿轮端100的齿101啮合致动器座58的啮合齿轮106。但齿轮端100的齿103保持与齿环46的齿47啮合。如从图5B中知道地，在高档位和低档位之间的换档变速时的换档件54的轴向移动或运动是横向于支腿34的伸缩运动的。换档件54与啮合齿轮106的接合阻止换档件54转动，这也又锁定并阻止齿环46转动。于是，输入轴72的转动造成行星齿轮传动机构44在齿环46中转动。就是说，使主行星齿轮66在齿环46的内部60转动，这又因为轴68与主支架76的接合而造成齿轮件74转动，副中心齿轮78又赋予在齿环46内的副行星齿轮84以转动，由此通过其借助在输入伞齿轮48上的副支架92的连接使输入伞齿轮48转动。因而在如图10B所示的低档位或低速下，在输入轴72转动和输入伞齿轮48转动之间发生减速。在所示实施例中，副中心齿轮78大于主中心齿轮70，而主行星齿轮66大于副行星齿轮84。但应该认识到这些尺寸差异可以反过来，或者主和副行星齿轮组件的齿轮可以是相同的。设置主和副行星齿轮组件62、64允许在低档位环境下提供期望的齿轮比。根据本发明的行星齿轮传动机构可以被构造成具有例如在20:1至40:1之间的速比。

致动件56、换档件54和致动器座58于是作为致动器组件操作以获得在高档位和低档位之间的自动变速。如所述，自动变速换档无需来自支撑装置30操作者的任何附加动作就可发生，输入轴72不需要例如沿轴向或其它方向被移动以完成变速换档。虽然披露的是采用机械致动来实现自动换档变速形式，但齿轮传动机构42的自动变速换档或者可以通过螺线管或线性马达来完成，例如以便轴向移动该换档件54。还有，在高速和低速之间的自动换档变速或者可以通过牵涉到使支腿34伸缩的输入力矩或输出力矩的增减来完成。例如输入轴72可以按照与力矩扳手结构相似的方式与齿轮传动机构42联接，由此在达到使支腿334伸出所需的特定输入力矩增大时，例如当支垫36接触支承面时，自动换档至低档位通过移动该换档件54而发生。如图11C和图11D所示，可采用替代的换档件254，它具有形成在其中的斜面255，斜面在所示实施例中包括螺旋斜面。斜面255延伸入换档件254上的长形开口中(在图11A和图11B中108处示出)且帮助变速换档机构操作。

该支撑装置的伸缩支腿可以在曲柄被顺时针摇动时被伸出，此时高传动比被减至最小以使伸缩支腿快速伸缩并由此将摇动曲柄所需的时间减至最少，并且低传动比被增至最大以减小在承受负载情况下帮助手柄摇动所需要的输入力矩。在特定实施例中，例如高传动比和低传动比分别是对于伸缩支腿的1英寸位移的2.5圈和34圈。

因此，一种用于自动变速换档支撑装置的方法包括在升降相关支腿至接触支承面的情况下通过驱动电机轴向移动该壳体件内的顶升件，和阻止行星齿轮传动机构的齿环由此带来的转动。该方法还包括通过该顶升件的轴向移动使致动器移动，并且又移动换档件以阻止齿环转动。

但应该认识到，可以在本发明范围内采用替代可选的结构。例如行星齿轮系统可以配备有或多或少的主和/或副行星齿轮。各种凸缘、角板或托架(未示出)也可以就像可能需要的那样被用于将支撑装置连接至半挂车。还有，除了手摇曲柄外，可以通过电动机或液压马达提供回转输入运动。对具体所述实施例的附加变化和改动可以在不脱离本发明原则的情况下实现，本发明的原则打算只由所附权利要求书的如根据包含等同原则的专利法原则来解读的范围限定。

Claims (23)

1.被要求专有财产权或特权的本发明的实施例限定如下：

一种动力支撑装置，所述动力支撑装置包括：

壳体件和与所述壳体件连接的伸缩的支腿件；

内齿轮传动机构，其位于所述壳体件内并被设计成使所述支腿件伸缩；

轴，其从所述壳体件外伸入所述壳体件中且与所述内齿轮传动机构有效连接，其中所述内齿轮传动机构包括齿环，该齿环布置成绕横向于所述支腿件的伸缩取向的一轴线转动，所述内齿轮传动机构被设计成在高速环境中和在低速环境中运行，而且所述内齿轮传动机构被设计成从该高速环境自动变速至低速环境；

驱动系统，其与该壳体件附接，该驱动系统包括驱动电机和主动齿轮，该驱动电机被设计成驱动该主动齿轮，该主动齿轮有效驱动所述轴。

2.根据权利要求1所述的动力支撑装置，还包括附接至所述轴的从动齿轮，其中所述主动齿轮有效驱动所述从动齿轮，该动力支撑装置还包括连接齿轮，所述连接齿轮设置在所述主动齿轮与所述从动齿轮之间。

3.根据权利要求2所述的动力支撑装置，其中，所述连接齿轮被设计成与所述主动齿轮和所述从动齿轮可选择地啮合和分离。

4.根据权利要求3所述的动力支撑装置，还包括与所述连接齿轮连接的手柄，所述手柄被设计成可选择地被操作者拉拽以使所述连接齿轮与所述主动齿轮和所述从动齿轮分离。

5.根据权利要求3所述的动力支撑装置，还包括与所述连接齿轮接触的偏压件，所述偏压件被设计成将所述连接齿轮偏压至与所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合。

6.根据权利要求3所述的动力支撑装置，其中，所述轴被设计成容纳手摇曲柄，并所述轴能在所述连接齿轮与所述主动齿轮和所述从动齿轮分离时被所述曲柄转动。

7.根据权利要求1所述的动力支撑装置，其中，所述驱动系统能可选择地被断开，从而防止所述驱动电机驱动所述轴，并且所述轴被设计成容纳手摇曲柄，并且所述轴能在所述驱动系统被断开时被所述曲柄转动。

8.根据权利要求7所述的动力支撑装置，其中，所述曲柄通过滑环连接器被安装到所述轴上，所述滑环连接器被设计成在所述驱动系统被接通时允许所述轴与所述曲柄无关地转动。

9.根据权利要求1所述的动力支撑装置，还包括限位开关和致动器，所述致动器被设计成在所述支腿件被所述驱动系统移动至升起位置时使所述限位开关跳闸，该限位开关被设计成在跳闸时停止该驱动电机的运行。

10.根据权利要求1所述的动力支撑装置，还包括限位开关和限位开关致动器，所述限位开关致动器被设计成在所述支腿件被所述驱动系统移动至伸出位置时使所述限位开关跳闸，在此所述限位开关被设计成在跳闸时停止所述驱动电机的运行。

11.根据权利要求10所述的动力支撑装置，还包括与所述壳体件和所述支腿件互连的顶升件，其中所述顶升件被设计成在所述支腿件在被所述驱动系统移动至伸出位置的情况下接触支承面时既使所述内齿轮传动机构变速至低速环境，也移动所述限位开关致动器，其中该限位开关致动器被设计成当该限位开关致动器被所述顶升件移动时使所述限位开关跳闸。

12.根据权利要求11所述的动力支撑装置，其中，所述内齿轮传动机构包括用于使所述内齿轮传动机构变速至低速环境的致动件，其中所述顶升件被设计成在所述支腿件接触支承面时移动所述致动件，所述致动件被设计成移动所述限位开关致动器以使所述限位开关跳闸。

13.根据权利要求12所述的动力支撑装置，其中，所述致动件被设计成阻止所述齿环转动而使所述内齿轮传动机构变速至低速环境。

14.根据权利要求12所述的动力支撑装置，其中，所述限位开关致动器被附接至所述致动件。

15.根据权利要求10所述的动力支撑装置，还包括电路，其中所述限位开关和所述驱动电机与所述电路电连接，借此所述电路在所述限位开关跳闸时操作所述驱动电机一段预定时间。

16.一种动力支撑装置，所述动力支撑装置包括：

壳体件和与所述壳体件连接的伸缩支腿件；

内齿轮传动机构，其位于该壳体件内且被设计成使该支腿件伸缩；

轴，其从所述壳体件外伸入所述壳体件内且与所述内齿轮传动机构有效连接，其中所述内齿轮传动机构包括齿环，所述齿环布置成绕横向于所述支腿件的伸缩取向的一轴线转动，所述内齿轮传动机构被设计成在高速环境下和在低速环境下运行，所述内齿轮传动机构被设计成从高速环境自动变速至低速环境；和

驱动系统，其与该壳体件附接，该驱动系统包括驱动电机和主动齿轮，该驱动电机被设计成驱动该主动齿轮，该主动齿轮有效驱动该轴；

其中，所述轴附接有从动齿轮，其中所述主动齿轮有效驱动所述从动齿轮，还包括连接齿轮，所述连接齿轮设置在所述主动齿轮与所述从动齿轮之间，其中所述连接齿轮被设计成可选择地与所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合和分离，还包括与所述连接齿轮连接的手柄，所述手柄被设计成被操作者可选择的拉拽以使所述连接齿轮与所述主动齿轮和所述从动齿轮分离，其中所述轴被设计成容纳手摇曲柄，所述轴能在所述连接齿轮与所述主动齿轮和所述从动齿轮分离时被所述曲柄转动。

17.根据权利要求16所述的动力支撑装置，其中，所述驱动系统能可选择地被断开，从而阻止所述驱动电机驱动所述轴，其中所述轴能在所述驱动系统断开时被所述曲柄转动，并且所述曲柄通过滑环连接器被安装至所述轴，所述滑环连接器被设计成在所述驱动系统被接通时允许所述轴与所述曲柄无关地转动。

18.根据权利要求16所述的动力支撑装置，还包括上限位开关和上致动器，所述上致动器被设计成在所述支腿件被所述驱动系统移动至升起位置时使所述上限位开关跳闸，该上限位开关被设计成在跳闸时停所述驱动电机的运行，并且包括下限位开关和下限位开关致动器，该下限位开关致动器被设计成当该支腿件被该驱动系统移动至伸出位置时使该下限位开关跳闸，该下限位开关被设计成在跳闸时停止所述驱动电机的运行。

19.根据权利要求18所述的动力支撑装置，进一步包括与所述壳体件和所述支腿件互连的顶升件，其中所述顶升件被设计成当所述支腿件在被所述驱动系统移动至伸出位置的情况下接触支承面时既使所述内齿轮传动机构变速至低速环境也移动所述下限位开关致动器，其中所述下限位开关致动器被设计成在所述下限位开关致动器被所述顶升件运动时使所述下限位开关跳闸。

20.一种动力支撑装置，所述动力支撑装置包括：

壳体件和与所述壳体件连接的伸缩支腿件；

内齿轮传动机构，其位于该壳体件内且被设计成使该支腿件伸缩；

轴，其从所述壳体件外伸入所述壳体件中且与所述内齿轮传动机构有效连接，其中所述内齿轮传动机构包括齿环，所述齿环布置成绕横向于所述支腿件的伸缩取向的一轴线转动，所述内齿轮传动机构被设计成在高速环境下和在低速环境下运行，所述内齿轮传动机构被设计成从高速环境自动变速至低速环境；和

驱动系统，其与所述壳体件附接，所述驱动系统包括驱动电机和主动齿轮，所述驱动电机被设计成驱动所述主动齿轮，所述主动齿轮有效驱动所述轴，还包括上限位开关和上致动器，所述上致动器被设计成在所述支腿件被所述驱动系统移动至升起位置时使所述上限位开关跳闸，所述上限位开关被设计成在跳闸时停止所述驱动电机的运行，且包括下限位开关和下限位开关致动器，所述下限位开关致动器被设计成当所述支腿件被所述驱动系统移动至伸出位置时使所述下限位开关跳闸，所述下限位开关被设计成在跳闸时停止所述驱动电机的运行。

21.根据权利要求20所述的动力支撑装置，其中，所述内齿轮传动机构包括用于将所述内齿轮传动机构变速至低速环境的致动件，其中所述顶升件被设计成当所述支腿件接触支承面时移动所述致动件，所述致动件被设计成移动所述限位开关致动器以使所述限位开关跳闸。

22.根据权利要求21所述的动力支撑装置，还包括电路，其中所述下限位开关和所述驱动电机与所述电路电连接，借此所述电路在所述下限位开关跳闸时操作所述驱动电机一段预定时间。

23.根据权利要求20所述的动力支撑装置，还包括控制器，所述控制器被设计成允许使用者进行所述伸缩支腿升降动作中的至少一个。