CN1970356A - 半挂车或类似车辆的高度可调的支柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于半挂车或类似车辆的高度可调的支柱(10)，它有固定的外支持管(12)，以纵向可移动方式布置在其中的内支持管(13)，和安装在支柱(10)中并在其上面设置紧固在内支持管(13)上的螺母(17)的主轴(16)，还有安装在主轴(16)上并与位于其上面的锥形齿轮(25)啮合的环形齿轮(20)，环形齿轮可通过安装在外支持管(12)的外齿轮切换机构(22)、或者与外支持管(12)成整体的齿轮切换机构(23)进行手动驱动。除了齿朝向上的上部锥齿轮啮合齿(20a)，环形齿轮(20)还有附加的啮合齿，或者适合这个目的的啮合齿位于一部件上，该部件紧固在环形齿轮(20)或主轴(16)。

Description

半挂车或类似车辆的高度可调的支柱

技术领域

本发明涉及一种半挂车或类似车辆的高度可调的支柱。通常将这种类型的支柱成对地设置在半挂车的前部。

背景技术

从欧洲专利EP 1 104 369 B1号已知按照通用型的一对支柱。用于支持半挂车牵引车的半挂车的这类“装置”有一个内部的两级的齿轮切换机构用于快速运动和有负荷运动。在这种情况下，快速运动用于在没有负荷时快速展开或收回半挂车，而有负荷运动用于提升或下降半挂车的前部。锥齿轮组布置在齿轮切换机构的下游，锥齿轮组的环形齿轮安装在主轴上。除了用于手动操作的支柱结构之外，这个公布也提出了有马达驱动的支柱实施例，但是该实施例没有手动操作替换的可能性。这种装置适合或者按第一种结构仅用于常规的手动操作，或者用一种代替的改型，仅只能用于马达驱动操作，因而不能满足下面将要讨论的当今的全部需要。

专利DE 196 16 704 C2描述了与手动可操作的“半挂车支柱”相结合的驱动装置。在这种情况下，如果要实现马达驱动的快速运动，必须由附加的驱动机构来进行复位操作，该附加的驱动机构必须加到安装在支柱外侧称为半挂车支柱机构的两级的齿轮切换机构中。齿轮切换机构的下游，同上面一样，通过锥齿轮组进行进一步的力传递，锥齿轮组的环形齿轮布置在主轴上。附加的驱动机构以更复杂的方式包括带有又一齿轮级的驱动壳体和在其上面安装凸缘的“驱动单元”。除了所述的笨拙的升级之外，两级的齿轮切换机构还失去了它的切换功能。此外，以特别不利的方式，结果不能进行支柱的手动驱动。只有在拆除所述的驱动机构和装上手动曲柄之后才可能进行手动操作。这种类型的复位动作对操作时的司机来说是不合理的，无论是在从手动操作变到马达驱动或者相反的变化。由于动力辅助操作和手动操作的驱动机构的实施例复杂而且体积很大，好象也没有提供代替的实施例，没有拆除/转换的措施，所以这种构思也没有满足所有的需求。

美国专利US 4,097,840同样公开了一种半挂车支柱。其描述的支柱同样有外部的驱动机构。为了手动操作，在一侧装有连接手动曲柄的轴颈，在另一侧，安装在半挂车机架之间的马达驱动单元可以另外进行力的传递。以非常复杂的方式该驱动单元包括，安装电动马达的壳体，附加的减速机构和联合器等，因为其结构，该驱动单元相当不利于安装。

今天有空气悬挂式后轴的半挂车牵引车能在后轴单元上使用压缩空气的弹簧波纹管，用安装在其上面的第5齿轮联合器相对半挂车的高度控制它们的后端，如果需要也可以提升半挂车的前部，即使有负荷时也行。为了节省时间，特别重要的是当半挂车支柱还没有承受负荷时在半挂车牵引车能够脱开和开走之前尽快地将它伸展到停车的地面。同样适用于半挂车的安装，在安装之后支柱应尽快地缩回。为了安装半挂车，相同的半挂车牵引车或同样装备空气悬挂的半挂车牵引车，在半挂车高度与其后端尽可能平衡相等之后，就可以带着布置好的联结的半挂车开走。原则上，使用安装半挂车所述的悬挂/提升技术，今天已经不再需要根据半挂车前部的高度使半挂车牵引车与半挂车高度相等，因而也不需要支柱的提升操作。同样也可适用于这种情况，特别是如果在“相同的车队”内没有相同类型的半挂车牵引车或根据其高度与其匹配的半挂车。但是，在许多有限的情况下，例如当使用相对老的半挂车牵引车，它有叶片弹簧悬挂实际上已经固定了牵引车的高度，那么必须将半挂车调到半挂车牵引车的高度，这时藉助所用支柱的提升操作是有利的。

为了节省时间/成本和有利于操作，特别是半挂车队列的联结和脱开的自动化发展方向，可以使用马达操作半挂车支柱是不可避免的趋向。另一方面，这些支柱必须有可能进行手动驱动。因为概述的有可能发生的平衡半挂车高度的需要和动力辅助的驱动也有可能失效这两种情况产生了这种必要性。对今天约定的运输后勤学(如准时)，只能用这种方式才可以避免半挂车故障的风险。

发明内容

本发明是根据为半挂车提供支柱的目的，其中用很小的费用实现马达驱动，在使用时它可以用马达或手动操作，作为一种普通的习惯，对手动操作来说可以切换到快速运动或有负荷运动。

为此，本发明提供一种用于半挂车或类似车辆的高度可调的支柱，它有固定的外支持管，以纵向可移动方式布置在其中的内支持管，和安装在支柱中并在其上面设置紧固在内支持管上的螺母的主轴，还有安装在主轴上并与位于其上面的锥形齿轮啮合的环形齿轮，环形齿轮可通过安装在外支持管的外齿轮切换机构、或者与外支持管成整体的齿轮切换机构进行手动驱动，其特征在于，除了齿朝向上的上部锥齿轮啮合齿，环形齿轮还有附加的啮合齿，或者适合这个目的的啮合齿位于一部件上，该部件紧固在环形齿轮或主轴。

对按照本发明的支柱，建议它装设新颖的齿轮连接结构。为了这个目的，在这种类型支柱的情况下，为了引入手动驱动力矩，通常安装在主轴上的环形齿轮优选地必须以这种方式进行设计，使它可以有双重功能经济地使用。

在优选实施例中，如果环形齿轮除了通常在环形齿轮上边缘部装设有朝向上的齿的锥齿轮啮合齿之外，还在它们下边缘部装设其齿朝向下的锥齿轮啮合齿，那么动力驱动的锥形小齿轮就可啮合在那里，从而可另外用马达驱动环形齿轮。与此相反，通过安装在环形齿轮上并啮合在它的上部锥齿轮啮合齿中的锥形齿轮，如至今人们所习惯的那样，仍可手动驱动环形齿轮和主轴。

特别是由于环形齿轮通常总是有相对较大的尺寸，有大量的齿，在用锥形小齿轮进行马达驱动改进时，仅需装设最小可能数目的齿。这是能做到的，首先优点是能以成本有效的方式用小马达驱动支柱，其次在这种极其紧凑设计的情况下，在外支持管中至今通用的齿轮空间是足够的，只要加工出小的凹槽之后就可容纳马达可驱动的锥形小齿轮。代替环形齿轮的下部啮合齿，例如也可想象去装配这样的锥形齿轮圈，它们可转动地固定的方式安装在环形齿轮或主轴上，并有朝向下的齿。

锥形小齿轮可以有利地直接安装在马达的驱动轴颈上以便能水平地布置在外支持管上，并可突入到外支持管中以便啮合在环形齿轮的下部锥齿轮啮合齿中。

如果为了固定马达，使用中间法兰盘，那么锥形小齿轮轴也可有利地安装在其中。

按照本发明进一步改进支柱，建议除了环形齿轮的上部锥齿轮啮合齿外，在它的边缘装设正齿轮啮合齿。为此要装设垂直布置的马达，它的驱动轴颈有正齿轮啮合齿，或者驱动轴颈支承一个有合适的啮合齿的小齿轮，用该小齿轮啮合到环形齿轮的正齿轮啮合齿中并驱动环形齿轮。

为了工作安全的原因，在支柱手动操作时必须不能切换到马达驱动。因此建议在手动驱动的齿轮切换机构中装设一传感器，这个传感器检测齿轮是否处于自由运动状态。作为控制措施，只有在传感器检测到这个状态后，才能切换马达。

最后，要强调的优点是，即使对现有的、过去出售的半挂车支柱，也可以将它们改进到现在所需的水平。这是因为按照本发明用少量所需部件和极小的费用就可装上马达驱动。

附图说明

下面参考附图解释本发明，附图有：

图1表示按照本发明的支柱的前视图，说明在上部的前面外部齿轮切换机构和有内部齿轮切换机构的支柱的设计这两种情况的各一半，

图2表示图1中所示支柱的侧视图，

图3表示沿图1中A-A线截取的支柱的横剖面图，

图4表示沿图3中B-B线截取的支柱的纵剖面图，

图5表示与图1类似的支柱的上部前视图，但有不同的马达布置，

图6表示按照图5的支柱的平面图，和

图7表示沿图6中C-C线截取的支柱的纵剖面图。

具体实施方式

在图1到图7中表示的支柱10是成对地固定在半挂车底盘的前部并在运输状态下缩进，即在变短的状态。在半挂车与半挂车牵引车脱开之前，支柱10伸开。

由于每对支柱10实际上都是相同的和因为第2支柱10通常是通过连接轴11由第1支柱10驱动，而它的结构一般是更为简单，即仅有一个锥形齿轮级，所以描述在驱动侧的支柱10就足够了。

支柱10有外支持管12和以纵向可移动方式安装在其中的内管13。外支持管12和内支持管13优选地有方形的横截面。支柱10通过安装在外支持管12上的一块有螺栓孔的板14固定到半挂车机架上。用于放到地上的脚15固定在内支持管12的下端。支柱10有带螺母17的主轴16。轴向轴承18安装在主轴的肩部并被支承在固定于外支持管上的轴承板19上。

为了径向安装主轴16，轴承板19有连续的轴承孔19a。可转动地固定的环形齿轮20通过轴承板19安装在主轴16的轴颈上。

在支柱10的中心和高于环形齿轮20的地方是机械输出轴21，输出轴安装在外支持管12的管壁中。将中空的连接轴11固定在机械输出轴21的有方形横截面的轴颈上，通过连接轴11驱动第2支柱10。在支柱10的前侧有外部齿轮切换机构22，或者代替的是，流行安装在外支持管12的前面内部。仅通过标记表示的齿轮切换机构22、23，与商业上销售的设计一致而这里仅描述它的功能。它们每个有两个齿轮级，一个有增加速度比而另一个有减小速度比。在切换操作时，通过齿轮切换机构22、23的输入轴的轴向移动使各齿轮交替地进入啮合，在输入轴上安装可折到一边的手动曲柄24。因此，为支柱10的手动操作实现或者快速运动或者有负荷运动。在齿轮的可能啮合位置之间有无运动的位置，这将按照本发明在下面讨论。

锥形齿轮25啮合在环形齿轮20的上部锥齿轮啮合齿20a中，所述锥形齿轮安装在齿轮切换机构22、23的输出轴上，该输出轴横向位于环形齿轮20的上面。在支柱10的手动驱动时通过锥形齿轮25进行力的传递。

在环形齿轮20边缘的下部有下部锥齿轮啮合齿20b。锥形小齿轮26与锥齿轮啮合齿20b成对。锥形小齿轮26以可转动地固定的方式安装在马达27的驱动轴颈27a上，并突出到外支持管12内的机械空间中，其作用是利用那里有轴承板19中的孔19a。在有内齿轮切换机构23的支柱实施例中，“轴承支架”28有对应的凹槽28a用于接纳锥形小齿轮26。在外支持管12上通过插入中间法兰盘29来紧固马达27。中间法兰盘29的中心在外支持管12的壁上并支承锥形小齿轮26轴的轴承30。由马达27通过锥形小齿轮26和在环形齿轮20上的锥齿轮啮合齿20b实现支柱10的马达驱动和接着到主轴驱动。如果手动驱动相应的齿轮切换机构22、23是处于自由运动位置，才能将马达接通。为了保证这种安全的条件，作为控制措施按照本发明在各个齿轮切换机构22、23中装设检测这种状态的传感器22a、23a。

图5到7表示按照本发明支柱10的另一个改装方案。在这种情况下，以这样的方式设计环形齿轮20，除了上部锥齿轮啮合齿20a之外，它有正齿轮啮合齿20c。安装在垂直设置的马达31的驱动小齿轮上的正齿轮啮合齿31a与环形齿轮20的正齿轮轮啮合齿20c啮合。马达31约一半安装外支持管12中另一半在马达支座32中。除了将马达31紧固在马达支座32上之外，该马达支座32还作为马达31没有在外支持管12中这部分的包装。

参考数目表

10     支柱

11     连接轴

12     外支持管

13     内支持管

14     有螺栓孔的板

15     脚

16     主轴

17     螺母

18     轴向轴承

19     轴承板

19a    轴承孔

19b    孔

20     环形齿轮

20a    上部锥齿轮啮合齿

20b    下部锥齿轮啮合齿

20c    正齿轮啮合齿

21     机械输出轴

22     外齿轮切换机构

22a    传感器

23     内齿轮切换机构

23a    传感器

24     手动曲柄

25     锥形齿轮

26     锥形小齿轮

27     马达

27a    驱动轴颈

28     轴承支架

28a    槽

29     中间法兰盘

30     轴承

31     马达

31a    正齿轮啮合齿

32     马达支座

Claims (14)

1.用于半挂车或类似车辆的高度可调的支柱(10)，它有固定的外支持管(12)，以纵向可移动方式布置在其中的内支持管(13)，和安装在支柱(10)中并在其上面设置紧固在内支持管(13)上的螺母(17)的主轴(16)，还有安装在主轴(16)上并与位于其上面的锥形齿轮(25)啮合的环形齿轮(20)，环形齿轮可通过安装在外支持管(12)的外齿轮切换机构(22)、或者与外支持管(12)成整体的齿轮切换机构(23)进行手动驱动，其特征在于，除了齿朝向上的上部锥齿轮啮合齿(20a)，环形齿轮(20)还有附加的啮合齿，或者位于一部件上适合这个目的的啮合齿，该部件紧固在环形齿轮(20)或主轴(16)上。

2.如权利要求1所述的支柱，其特征在于：附加的啮合齿是下部锥齿轮啮合齿(20b)，它位于环形齿轮(20)的下部边缘并且它的齿朝向下。

3.如权利要求1和2所述的支柱，其特征在于：马达可驱动的锥形小齿轮(26)与环形齿轮(20)的锥齿轮啮合齿(20b)啮合。

4.如权利要求1至3所述的支柱，其特征在于：锥形小齿轮(26)安装在马达(27)的驱动轴颈(27a)上，该马达(27)通过插入定中在外支持管(12)壁上的中间法兰盘(29)而紧固在外支持管(12)。

5.如权利要求1和4所述的支柱，其特征在于：将锥形小齿轮(26)安装在中间法兰盘(29)中。

6.如权利要求1所述的支柱，其特征在于：该附加的啮合齿是正齿轮啮合齿(20c)，它位于环形齿轮(20)的边缘部分。

7.如权利要求1和6所述的支柱，其特征在于：马达可驱动的小齿轮啮合在环形齿轮(20)的正齿轮啮合齿(20c)中。

8.如权利要求1、6和7所述的支柱，其特征在于：马达(31)的驱动轴有与环形齿轮(20)的正齿轮啮合齿(20c)相啮合的正齿轮啮合齿(31a)，或者有合适的啮合齿的小齿轮安装在马达(31)的驱动轴上。

9.如权利要求1所述的支柱，其特征在于：在轴承板(19)上有孔(19a)或者在轴承支柱(28)上有凹槽(28a)用于安装锥形小齿轮(26)。

10.如权利要求1所述的支柱，其特征在于：马达(27)的轴线与主轴(16)的轴线位于同一平面中，和马达(27)设置成平行于有螺栓孔的板(14)的横轴线。

11.如权利要求1所述的支柱，其特征在于：以这样的方式设置马达(31)，使它的轴线平行于主轴(16)的轴线。

12.如权利要求1所述的支柱，其特征在于：有用于紧固马达(31)的马达支座(32)，以这样的方式设计该马达支座，使它以壳体的方式包围马达(31)位于外支持管(12)之外的部分和以固定的或可拆除的方式连接在外支持管(12)。

13.如权利要求1、2、3和6所述的支柱，其特征在于：该设有上部锥齿轮啮合齿(20a)和下部锥齿轮啮合齿(20b)或正齿轮啮合齿(20c)的环形齿轮(20)，和锥形小齿轮(26)或小齿轮和马达(27、30)都位于一对支柱中的第1或第2支柱中或支柱上。

14.如权利要求1所述的支柱，其特征在于：在齿轮切换机构(22、23)中有传感器(22a、23b)，它作为控制措施，在可以切换上马达(27)和用马达可以操作支柱(10)之前检测到齿轮切换机构(22、23)已处于自由运动位置。

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