CN111114507B - 挂车支腿的换挡机构 - Google Patents

Abstract

挂车支腿的换挡机构，包括齿轮箱、电机、电机带动的第一输入齿轮以及第二输入齿轮、枢接在齿轮箱内的摆动板、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、输出齿轮、拨动组件，第一输入齿轮和第二输入齿轮连接在一起，第一输入齿轮和第二输入齿轮的转动轴线与摆动板的转动轴线重合，第一传动齿轮和第二传动齿轮固定在一起，第一传动齿轮和第二传动齿轮枢接在摆动板的一端，第一传动齿轮与第一输入齿轮啮合，第三传动齿轮与第二输入齿轮啮合，输出齿轮枢接在齿轮箱内且位于与第一输入齿轮和第二输入齿轮相对的位置。本发明通过摆动板的摆动，实现挂车支腿的换挡，简化了支腿换挡机构的结构，并且在实际使用过程中，具有较佳的稳定性。

Description

挂车支腿的换挡机构

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种挂车支腿的换挡机构。

背景技术

支腿通常被用于支撑半挂车，当挂车与牵引车分离时，需要利用支腿为半挂车提供必要的支撑；传统的支腿是通过人手摇动手柄，来实现支腿的伸缩，如专利文献CN207747874U中公开的一种半挂车支腿，摇动手柄带动驱动齿轮转动，继而带动安装于斜齿轮上的丝杆转动，丝杆与螺母配合，以使得内、外支腿做伸缩运动，传统的支腿虽然能够满足半挂车支撑要求，但是，其在使用过程中，操作者需要施以较大的力才能摇动手柄，实现内、外支腿的伸缩，使用起来极为不便。

为了改善传统支腿的缺陷，出现一些挂车的支腿开始配置电机，利用电机输出动力，以实现支腿的升降，通常这些电动挂车支腿，需要考虑无电源的情况，因此，需要设置换挡机构以改变动力传递路径，最终实现手动和电动之间的切换，现有的换挡机构结构复杂，并且稳定性较差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种结构简单、稳定性高的挂车支腿的换挡机构。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

挂车支腿的换挡机构，包括齿轮箱、电机、枢接在齿轮箱内由电机带动的第一输入齿轮以及第二输入齿轮、枢接在齿轮箱内的摆动板、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮以及输出齿轮，第一输入齿轮和第二输入齿轮同轴设置并连接在一起，第一输入齿轮和第二输入齿轮的转动轴线与摆动板的转动轴线重合，第一传动齿轮和第二传动齿轮同轴设置且固定在一起，第一传动齿轮和第二传动齿轮枢接在摆动板的一端，第一传动齿轮与第一输入齿轮啮合，第三传动齿轮与第二输入齿轮啮合，输出齿轮枢接在齿轮箱内且位于与第一输入齿轮和第二输入齿轮相对的位置；

该换挡机构还包括拨动组件，该拨动组件用于带动摆动板在第一位置和第二位置之间摆动，并使摆动板定位在第一位置、或第二位置、或位于第一位置和第二位置之间的第三位置；当摆动板位于第一位置时，第二传动齿轮与输出轮啮合、第三传动齿轮与输出轮分离；当摆动板位于第二位置时，第三传动齿轮与输出轮啮合、第二传动齿轮与输出轮分离；当摆动板位于第三位置时，第二传动齿轮和第三传动齿轮均与输出轮分离。

第一输入齿轮的直径小于第二输入齿轮的直径。

第一传动齿轮的直径大于第二传动齿轮的直径。

拨动组件包括枢接在齿轮箱上的凸轮、以及弹性件，在摆动板的一端设置抵顶于凸轮外周缘面的顶压件，凸轮的外周缘面包括第一曲面、与第一曲面相对的第二曲面、以及衔接于第一曲面和第二曲面之间的第三曲面，其中，第一曲面与凸轮转动轴线之间的距离为r1，第二曲面与凸轮转动轴线之间的距离为r2，第三曲面与凸轮转动轴线之间的距离为r3，其中r1＜r3＜r2；弹性件连接于摆动板和齿轮箱之间，其所提供的弹性应力用于使顶压件压紧于凸轮的外周缘面。

凸轮的外周缘设置有两个第三曲面，两第三曲面分别连接于第一曲面和第二曲面的两端之间。

顶压件为枢接在摆动板上的滚轮。

弹性件为连接在摆动板和齿轮箱之间的拉簧或弹簧。

拨动组件还包括定位单元，该定位单元包括与凸轮固定的定位轮、以及定位卡子，定位轮上分别设置有三个与第一曲面、第二曲面和第三曲面对应的卡接部，所述定位卡子用于与其中一个卡接部对应以形成防止定位轮转动的止动机构。

卡接部为设置在定位轮周缘的卡槽，定位卡子的一端铰接在齿轮箱上，另一端形成一与卡槽配合的卡扣凸缘，且定位卡子与齿轮箱之间还设置有一弹性单元，该弹性单元用于提供一个将卡扣凸缘压向定位轮周缘的弹性应力。

电机的输出轴与第二输入齿轮之前还设置有一传动轮，传动轮同步连接于电机输出轴并与第二输入齿轮啮合。

本发明的有益效果在于：

相比于现有技术，本发明通过摆动板的摆动，实现挂车支腿的换挡，简化了支腿换挡机构的结构，并且在实际使用过程中，具有较佳的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的安装示意图；

图3为本发明的一种使用状态示意图；

图4为本发明另一种使用状态示意图；

图5为本发明又一种使用状态示意图；

图6为本发明拨动组件的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步描述：

如图1、2所示，为本发明的一种挂车支腿的换挡机构，其包括齿轮箱10、电机、第一输入齿轮32、第二输入齿轮31、摆动板20、第一传动齿轮41、第二传动齿轮42、第三传动齿轮43、以及输出齿轮51，其中第一输入齿轮32和第二输入齿轮31同轴设置并固定连接在一起，其二者由电机带动；摆动板20位于齿轮箱10的中部，并且摆动板20枢接在齿轮箱10上，摆动板20相对于齿轮箱10的转动轴线O大致位于摆动板20的中部，第一输入齿轮32和第二输入齿轮31枢接在齿轮箱10上，且其二者的转动轴线与摆动板20的转动轴线重合，即转动轴线O同为第一输入齿轮32和第二输入齿轮31的转动轴线；第一传动齿轮41和第二传动齿轮42同轴设置并且固定连接在一起，其二者枢接在摆动板20的一端，第三传动齿轮43枢接在摆动板20的另一端，也就是说，第一传动齿轮41与第二传动齿轮42组成一个传动齿轮组，该传动齿轮组与第三传动齿轮43分别位于摆动板20转动轴线的两侧；第一输入齿轮32和第二输入齿轮31组成一个输出齿轮组，输出齿轮51枢接在齿轮箱10内，并且该输出齿轮51与输出齿轮组相对的位置处。上述的各个齿轮中，第一传动齿轮41与第一输入齿轮32啮合，第三传动齿轮43与第二输入齿轮31啮合，由于摆动板20的转动轴线与第一输入齿轮32及第二输入齿轮31的转动轴线重合，在摆动板摆动时，第一传动齿轮41、第二传动齿轮42以及第三传动齿轮43均是绕上述的转动轴线O转动，即，摆动板20在向着任意方向摆动，且无论摆动角度为多大时，上述的第一传动齿轮41是始终是与第一输入齿轮32啮合，第三传动齿轮43始终是与第二输入齿轮31啮合的。同时，当摆动板20摆动时，则可使第二传动齿轮42及第三传动齿轮43与输出齿轮51之间的距离，从而改变第二传动齿轮42及第三传动齿轮43与输出齿轮51之间的啮合关系，上述的换挡机构还包括一拨动组件，用以带动摆动板20在第一位置和第二位置之间摆动，并且将摆动板20固定在第一位置、或第二位置、或位于第一位置和第二位置之间的第三位置。参见图3所示，当摆动板20位于第一位置时，第二传动齿轮42摆动至与输出齿轮51啮合的位置处，同时第三传动齿轮43与输出齿轮51处于分离状态，第三传动齿轮43空转，此时，由电机输出的动力依次经过输入齿轮组、第一传动齿轮41、第二传动齿轮42、输出齿轮51进行传递，最终带动支腿的螺母转动，继而实现支腿的升降；参见图5所示，当摆动板位于第二位置时，第三传动齿轮43摆动至与输出齿轮51啮合的位置处，同时，第二传动齿轮42与输出齿轮51处于分离状态，第二传动齿轮42和第一传动齿轮41空转，此时，由电机输出的动力依次经过输入齿轮组、第三传动齿轮43、输出齿轮51进行传递，最终带动支腿的螺母转动，继而实现支腿的升降。参见图4所示，为摆动板20处于上述第一位置和第二位置之间的第三位置，在摆动板20处于该状态时，第二传动齿轮42和第三传动齿轮43均是与输出齿轮51处于分离状态，也就是说，输出齿轮51不会接受来自电机的动力，即输出齿轮51可自由转动，并且该输出齿轮51可以是由外部的支腿摇杆带动，即为手动驱动支腿升降的方式。

上述的第一输入齿轮32的直径小于第二输入齿轮31的直径，由于在图3所示的第一状态时，第一传动齿轮41是与直径相对较小的第一输入齿轮32啮合以传递动力，而在图5所示的第二状态时，第三传动齿轮43是与直径相对较大的第二输入齿轮31啮合以传递动力，也就是说，在图3中所示的第一状态下，传动齿轮组与输入齿轮组之间具有相对较大的传动比，传动齿轮组与第三输入齿轮之间具有相对较小的传动比，继而图3所示的状态为慢速档，图5所示的状态为快速档。进一步的，可以将第一传动齿轮41的直径设置为大于第二传动齿轮42的直径，在图3所示状态下，可形成二级减速效果，以实现在慢速档时输出较大的扭矩。

参见图1、2并结合图6所示，本发明的上述拨动组件包括凸轮70以及弹性件，凸轮70枢接在齿轮箱10上，其可由齿轮箱10外部的换挡杆来带动以相对于齿轮箱10转动，在摆动板20的一端设置有一顶压件，该顶压件抵顶在凸轮70的外周缘面上，凸轮70的外周缘面包括第一曲面71、第二曲面72、以及第三曲面73，其中，第一曲面71与与第二曲面72相对设置，第三曲面73衔接于第一曲面71和第二曲面72之间，第一曲面71与凸轮70的转动轴线之间的距离为r1，第二曲面与凸轮70的转动轴线之间的距离为r2，第三曲面73与凸轮70的转动轴线之间的距离为r3，其中，r1＜r3＜r2，在摆动板上的顶压件压设在凸轮70上的第一曲面71上时，摆动板20处于图3所示的慢速档状态，当摆动板20上的顶压件压设在凸轮70上的第二曲面72上时，摆动板20处于图5所示的快速档状态，当摆动板20上的顶压件压设在凸轮70上的第三曲面73上时，摆动板20处于图4所示的手动档状态。弹性件连接于摆动板20和齿轮箱10之间，其所提供的弹性应力用于使摆动板20上的顶压件压紧于凸轮70的外周缘面，也就是说，使摆动板20与凸轮70的外周缘面始终压紧配合，使摆动板20能够在凸轮70转动的情况下，被凸轮70顶推，以实现快速档、手动档、慢速档的切换。进一步的，可以是在凸轮70的外周缘面设置两个第三曲面73，两个第三曲面73分别连接于第一曲面71和第二曲面72的两端之间，也就是说，在凸轮70的两侧分别设置一个与手动挡状态匹配的第三曲面73，这样一来，当摆动板20位于快速档或慢速档时，换挡杆带动凸轮70顺时针和逆时针转动，都可以快速将换挡机构切换至手动挡，从而提高了换挡效率和便捷性。

本发明的顶压件可以是直接在摆动板20上设置一与凸轮70的外周缘面配合的凸起部分，该凸起的部分与凸轮70的外周缘面滑动配合，更进一步的，可以是用一滚轮22作为顶压件，压紧在凸轮70的外周缘面上，这样滚轮22与凸轮70的外周缘面滚动摩擦，具有较小的摩擦力，以减小换挡杆转动时的阻力，使换挡更为便捷，同时减小对凸轮70外周缘面的磨损。滚轮22可以安装在一固定于摆动板20的悬臂上。

上述的弹性件可以是连接在摆动板20与齿轮箱10之间的拉簧，利用拉簧提供的弹性应力拉紧摆动板20上的顶压件，使顶压件始终压紧凸轮70的外周缘面；弹性件也可以是弹簧，该弹簧装在齿轮箱10和摆动板20远离顶压件的一边，如此，弹簧压紧摆动板，使顶压件压紧凸轮70的外周缘面；当然，在其他实施例中，弹性件也可以是扭簧，扭簧被安装在摆动板20相对于齿轮箱10转动的转轴处，使摆动板20上的顶压件始终具备向着靠近凸轮70运动的趋势。

在设置上述凸轮70的基础上，为了实现对凸轮70的定位，本发明的拨动组件还包括定位单元，该定位单元包括定位轮80和定位卡子81，其中定位轮80与凸轮固定，优选的可以是将定位轮80和凸轮70同轴设置，当凸轮70上设置一第三曲面73时，定位轮80的周缘设置三个卡槽84，该三个卡槽84分别与第一曲面71、第二曲面72以及第三曲面73对应，定位卡子81安装在齿轮箱10上，并与卡槽84配合，形成防止定位轮80转动的止动机构，例如，在图3所示的状态时，第一曲面71与摆动板20上的顶压件配合，使换挡机构处于慢速档状态，此时，定位卡子81卡接在与第一曲面71配合的卡槽84中，使定位轮80在未受到其他外力时，保持静止状态，从而使凸轮70保持静止状态，当需要换挡时，换挡杆带动定位轮80转动，使定位卡子81从卡槽84中脱离，凸轮70随着换挡杆转动，选择好档位后，定位卡子81卡入另一个卡槽84中，防止凸轮70转动。

上述的定位卡子81可以是一端铰接在齿轮箱10上，另一端形成与卡槽84形状匹配的卡扣凸缘83，卡槽84的形状可以是被设置为半圆形，以便转动换挡杆时，卡扣凸缘83能够从卡槽84中脱离；此外，在定位卡子81与齿轮箱10之间还设置一弹性单元，该弹簧单元所提供的弹性应力，用于将卡扣凸缘83压紧在定位轮80的周缘，弹性元件可以是一安装在定位卡子81的转轴上的扭簧82，扭簧82的一端抵接在定位卡子81上，另一端抵接在齿轮箱10上。利用扭簧82的弹性应力，在未受到其他外力时，卡扣凸缘83可稳定的卡接在卡槽84中，当换挡杆带动定位轮80转动时，施于换挡杆上的外力克服扭簧82的弹性应力，使卡扣凸缘83从卡槽84中脱离。在这里还需要说明的是，本发明上述结构中，作为卡接部的上述卡槽84还可以是采用其他的结构形式来代替，总之只要能够与定位卡子构成上述的止动机构即可，弹性元件也并非局限于采用上述的扭簧82，其也可以是拉簧、弹簧、具有弹性的橡胶块等。

需要指出的是，当在凸轮70上设置两个第三曲面73时，则对应的在定位轮80上设置四个上述的卡槽84。

本发明的上述拨动组件中是利用凸轮70挤压摆动板20，使得摆动板20处于不同的位置，以实现换挡，实际上，凸轮70也可以采用其他的部件来替代，并且可采用除挤压以外的方式来带动摆动板20在不同位置之间的转换，例如，可以是在一转盘上设置延伸轨迹与上述第一曲面71、第二曲面72、第三曲面73滑槽，在摆动板20上连接一滑动的嵌置在滑槽中的拉杆，换挡过程中，通过滑槽与拉杆的配合，即滑槽的侧壁拉动拉杆，使得拉杆处于滑槽的不同位置处，即可实现摆动板20摆动位置的变化，从而实现换挡。

在本发明的其他实施例中，本发明在电机的输出轴与第二输入齿轮31之间还设置有一传动轮61，该传动轮61同步联接于电机的输出轴，并且与第而输入齿轮31啮合，设置该传动轮61，也改变电机的安装反向，使电机轴向与输入齿轮组的轴向垂直，这样，可减小齿轮箱10的体积，当然，在某些实施例中，也可以是直接将第二输入齿轮31直接安装在电机的输出轴上。

相比于现有技术，本发明通过摆动板的摆动，实现挂车支腿的换挡，简化了支腿换挡机构的结构，并且在实际使用过程中，具有较佳的稳定性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.挂车支腿的换挡机构，其特征在于，包括齿轮箱、电机、枢接在齿轮箱内由电机带动的第一输入齿轮以及第二输入齿轮、枢接在齿轮箱内的摆动板、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮以及输出齿轮，第一输入齿轮和第二输入齿轮同轴设置并连接在一起，第一输入齿轮和第二输入齿轮的转动轴线与摆动板的转动轴线重合，第一传动齿轮和第二传动齿轮同轴设置且固定在一起，第一传动齿轮和第二传动齿轮枢接在摆动板的一端，第一传动齿轮与第一输入齿轮啮合，第三传动齿轮与第二输入齿轮啮合，输出齿轮枢接在齿轮箱内且位于与第一输入齿轮和第二输入齿轮相对的位置；

该换挡机构还包括拨动组件，该拨动组件用于带动摆动板在第一位置和第二位置之间摆动，并使摆动板定位在第一位置、或第二位置、或位于第一位置和第二位置之间的第三位置；当摆动板位于第一位置时，第二传动齿轮与输出轮啮合、第三传动齿轮与输出轮分离；当摆动板位于第二位置时，第三传动齿轮与输出轮啮合、第二传动齿轮与输出轮分离；当摆动板位于第三位置时，第二传动齿轮和第三传动齿轮均与输出轮分离；

第一输入齿轮的直径小于第二输入齿轮的直径；

第一传动齿轮的直径大于第二传动齿轮的直径；

拨动组件包括枢接在齿轮箱上的凸轮、以及弹性件，在摆动板的一端设置抵顶于凸轮外周缘面的顶压件，凸轮的外周缘面包括第一曲面、与第一曲面相对的第二曲面、以及衔接于第一曲面和第二曲面之间的第三曲面，其中，第一曲面与凸轮转动轴线之间的距离为r1，第二曲面与凸轮转动轴线之间的距离为r2，第三曲面与凸轮转动轴线之间的距离为r3，其中r1＜r3＜r2；弹性件连接于摆动板和齿轮箱之间，其所提供的弹性应力用于使顶压件压紧于凸轮的外周缘面。

2.如权利要求1所述的挂车支腿的换挡机构，其特征在于，凸轮的外周缘设置有两个第三曲面，两第三曲面分别连接于第一曲面和第二曲面的两端之间。

3.如权利要求1所述的挂车支腿的换挡机构，其特征在于，顶压件为枢接在摆动板上的滚轮。

4.如权利要求1所述的挂车支腿的换挡机构，其特征在于，弹性件为连接在摆动板和齿轮箱之间的拉簧。

5.如权利要求1所述的挂车支腿的换挡机构，其特征在于，拨动组件还包括定位单元，该定位单元包括与凸轮固定的定位轮、以及定位卡子，定位轮上分别设置有三个与第一曲面、第二曲面和第三曲面对应的卡接部，所述定位卡子用于与其中一个卡接部对应以形成防止定位轮转动的止动机构。

6.如权利要求5所述的挂车支腿的换挡机构，其特征在于，卡接部为设置在定位轮周缘的卡槽，定位卡子的一端铰接在齿轮箱上，另一端形成一与卡槽配合的卡扣凸缘，且定位卡子与齿轮箱之间还设置有一弹性单元，该弹性单元用于提供一个将卡扣凸缘压向定位轮周缘的弹性应力。

7.如权利要求1所述的挂车支腿的换挡机构，其特征在于，电机的输出轴与第二输入齿轮之前还设置有一传动轮，传动轮同步连接于电机输出轴并与第二输入齿轮啮合。