專利名稱：半掛車或類似車輛的高度可調(diào)的支柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半掛車或類似車輛的高度可調(diào)的支柱。通常將這種類型的支柱成對(duì)地設(shè)置在半掛車的前部。
背景技術(shù)：
從歐洲專利EP 1 104 369 B1號(hào)已知按照通用型的一對(duì)支柱。用于支持半掛車牽引車的半掛車的這類“裝置”有一個(gè)內(nèi)部的兩級(jí)的齒輪切換機(jī)構(gòu)用于快速運(yùn)動(dòng)和有負(fù)荷運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，快速運(yùn)動(dòng)用于在沒有負(fù)荷時(shí)快速展開或收回半掛車，而有負(fù)荷運(yùn)動(dòng)用于提升或下降半掛車的前部。錐齒輪組布置在齒輪切換機(jī)構(gòu)的下游，錐齒輪組的環(huán)形齒輪安裝在主軸上。除了用于手動(dòng)操作的支柱結(jié)構(gòu)之外，這個(gè)公布也提出了有馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的支柱實(shí)施例，但是該實(shí)施例沒有手動(dòng)操作替換的可能性。這種裝置適合或者按第一種結(jié)構(gòu)僅用于常規(guī)的手動(dòng)操作，或者用一種代替的改型，僅只能用于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)操作，因而不能滿足下面將要討論的當(dāng)今的全部需要。
專利DE 196 16 704 C2描述了與手動(dòng)可操作的“半掛車支柱”相結(jié)合的驅(qū)動(dòng)裝置。在這種情況下，如果要實(shí)現(xiàn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的快速運(yùn)動(dòng)，必須由附加的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來進(jìn)行復(fù)位操作，該附加的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)必須加到安裝在支柱外側(cè)稱為半掛車支柱機(jī)構(gòu)的兩級(jí)的齒輪切換機(jī)構(gòu)中。齒輪切換機(jī)構(gòu)的下游，同上面一樣，通過錐齒輪組進(jìn)行進(jìn)一步的力傳遞，錐齒輪組的環(huán)形齒輪布置在主軸上。附加的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以更復(fù)雜的方式包括帶有又一齒輪級(jí)的驅(qū)動(dòng)殼體和在其上面安裝凸緣的“驅(qū)動(dòng)單元”。除了所述的笨拙的升級(jí)之外，兩級(jí)的齒輪切換機(jī)構(gòu)還失去了它的切換功能。此外，以特別不利的方式，結(jié)果不能進(jìn)行支柱的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)。只有在拆除所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和裝上手動(dòng)曲柄之后才可能進(jìn)行手動(dòng)操作。這種類型的復(fù)位動(dòng)作對(duì)操作時(shí)的司機(jī)來說是不合理的，無論是在從手動(dòng)操作變到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)或者相反的變化。由于動(dòng)力輔助操作和手動(dòng)操作的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施例復(fù)雜而且體積很大，好象也沒有提供代替的實(shí)施例，沒有拆除/轉(zhuǎn)換的措施，所以這種構(gòu)思也沒有滿足所有的需求。
美國(guó)專利US 4,097,840同樣公開了一種半掛車支柱。其描述的支柱同樣有外部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。為了手動(dòng)操作，在一側(cè)裝有連接手動(dòng)曲柄的軸頸，在另一側(cè)，安裝在半掛車機(jī)架之間的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)單元可以另外進(jìn)行力的傳遞。以非常復(fù)雜的方式該驅(qū)動(dòng)單元包括，安裝電動(dòng)馬達(dá)的殼體，附加的減速機(jī)構(gòu)和聯(lián)合器等，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)單元相當(dāng)不利于安裝。
今天有空氣懸掛式后軸的半掛車牽引車能在后軸單元上使用壓縮空氣的彈簧波紋管，用安裝在其上面的第5齒輪聯(lián)合器相對(duì)半掛車的高度控制它們的后端，如果需要也可以提升半掛車的前部，即使有負(fù)荷時(shí)也行。為了節(jié)省時(shí)間，特別重要的是當(dāng)半掛車支柱還沒有承受負(fù)荷時(shí)在半掛車牽引車能夠脫開和開走之前盡快地將它伸展到停車的地面。同樣適用于半掛車的安裝，在安裝之后支柱應(yīng)盡快地縮回。為了安裝半掛車，相同的半掛車牽引車或同樣裝備空氣懸掛的半掛車牽引車，在半掛車高度與其后端盡可能平衡相等之后，就可以帶著布置好的聯(lián)結(jié)的半掛車開走。原則上，使用安裝半掛車所述的懸掛/提升技術(shù)，今天已經(jīng)不再需要根據(jù)半掛車前部的高度使半掛車牽引車與半掛車高度相等，因而也不需要支柱的提升操作。同樣也可適用于這種情況，特別是如果在“相同的車隊(duì)”內(nèi)沒有相同類型的半掛車牽引車或根據(jù)其高度與其匹配的半掛車。但是，在許多有限的情況下，例如當(dāng)使用相對(duì)老的半掛車牽引車，它有葉片彈簧懸掛實(shí)際上已經(jīng)固定了牽引車的高度，那么必須將半掛車調(diào)到半掛車牽引車的高度，這時(shí)藉助所用支柱的提升操作是有利的。
為了節(jié)省時(shí)間/成本和有利于操作，特別是半掛車隊(duì)列的聯(lián)結(jié)和脫開的自動(dòng)化發(fā)展方向，可以使用馬達(dá)操作半掛車支柱是不可避免的趨向。另一方面，這些支柱必須有可能進(jìn)行手動(dòng)驅(qū)動(dòng)。因?yàn)楦攀龅挠锌赡馨l(fā)生的平衡半掛車高度的需要和動(dòng)力輔助的驅(qū)動(dòng)也有可能失效這兩種情況產(chǎn)生了這種必要性。對(duì)今天約定的運(yùn)輸后勤學(xué)(如準(zhǔn)時(shí))，只能用這種方式才可以避免半掛車故障的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是根據(jù)為半掛車提供支柱的目的，其中用很小的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，在使用時(shí)它可以用馬達(dá)或手動(dòng)操作，作為一種普通的習(xí)慣，對(duì)手動(dòng)操作來說可以切換到快速運(yùn)動(dòng)或有負(fù)荷運(yùn)動(dòng)。
為此，本發(fā)明提供一種用于半掛車或類似車輛的高度可調(diào)的支柱，它有固定的外支持管，以縱向可移動(dòng)方式布置在其中的內(nèi)支持管，和安裝在支柱中并在其上面設(shè)置緊固在內(nèi)支持管上的螺母的主軸，還有安裝在主軸上并與位于其上面的錐形齒輪嚙合的環(huán)形齒輪，環(huán)形齒輪可通過安裝在外支持管的外齒輪切換機(jī)構(gòu)、或者與外支持管成整體的齒輪切換機(jī)構(gòu)進(jìn)行手動(dòng)驅(qū)動(dòng)，其特征在于，除了齒朝向上的上部錐齒輪嚙合齒，環(huán)形齒輪還有附加的嚙合齒，或者適合這個(gè)目的的嚙合齒位于一部件上，該部件緊固在環(huán)形齒輪或主軸。
對(duì)按照本發(fā)明的支柱，建議它裝設(shè)新穎的齒輪連接結(jié)構(gòu)。為了這個(gè)目的，在這種類型支柱的情況下，為了引入手動(dòng)驅(qū)動(dòng)力矩，通常安裝在主軸上的環(huán)形齒輪優(yōu)選地必須以這種方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，使它可以有雙重功能經(jīng)濟(jì)地使用。
在優(yōu)選實(shí)施例中，如果環(huán)形齒輪除了通常在環(huán)形齒輪上邊緣部裝設(shè)有朝向上的齒的錐齒輪嚙合齒之外，還在它們下邊緣部裝設(shè)其齒朝向下的錐齒輪嚙合齒，那么動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的錐形小齒輪就可嚙合在那里，從而可另外用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)環(huán)形齒輪。與此相反，通過安裝在環(huán)形齒輪上并嚙合在它的上部錐齒輪嚙合齒中的錐形齒輪，如至今人們所習(xí)慣的那樣，仍可手動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)形齒輪和主軸。
特別是由于環(huán)形齒輪通常總是有相對(duì)較大的尺寸，有大量的齒，在用錐形小齒輪進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)改進(jìn)時(shí)，僅需裝設(shè)最小可能數(shù)目的齒。這是能做到的，首先優(yōu)點(diǎn)是能以成本有效的方式用小馬達(dá)驅(qū)動(dòng)支柱，其次在這種極其緊湊設(shè)計(jì)的情況下，在外支持管中至今通用的齒輪空間是足夠的，只要加工出小的凹槽之后就可容納馬達(dá)可驅(qū)動(dòng)的錐形小齒輪。代替環(huán)形齒輪的下部嚙合齒，例如也可想象去裝配這樣的錐形齒輪圈，它們可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定的方式安裝在環(huán)形齒輪或主軸上，并有朝向下的齒。
錐形小齒輪可以有利地直接安裝在馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸頸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嚙合在環(huán)形齒輪的下部錐齒輪嚙合齒中。
如果為了固定馬達(dá)，使用中間法蘭盤，那么錐形小齒輪軸也可有利地安裝在其中。
按照本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)支柱，建議除了環(huán)形齒輪的上部錐齒輪嚙合齒外，在它的邊緣裝設(shè)正齒輪嚙合齒。為此要裝設(shè)垂直布置的馬達(dá)，它的驅(qū)動(dòng)軸頸有正齒輪嚙合齒，或者驅(qū)動(dòng)軸頸支承一個(gè)有合適的嚙合齒的小齒輪，用該小齒輪嚙合到環(huán)形齒輪的正齒輪嚙合齒中并驅(qū)動(dòng)環(huán)形齒輪。
為了工作安全的原因，在支柱手動(dòng)操作時(shí)必須不能切換到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。因此建議在手動(dòng)驅(qū)動(dòng)的齒輪切換機(jī)構(gòu)中裝設(shè)一傳感器，這個(gè)傳感器檢測(cè)齒輪是否處于自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。作為控制措施，只有在傳感器檢測(cè)到這個(gè)狀態(tài)后，才能切換馬達(dá)。
最后，要強(qiáng)調(diào)的優(yōu)點(diǎn)是，即使對(duì)現(xiàn)有的、過去出售的半掛車支柱，也可以將它們改進(jìn)到現(xiàn)在所需的水平。這是因?yàn)榘凑毡景l(fā)明用少量所需部件和極小的費(fèi)用就可裝上馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。


下面參考附圖解釋本發(fā)明，附圖有圖1表示按照本發(fā)明的支柱的前視圖，說明在上部的前面外部齒輪切換機(jī)構(gòu)和有內(nèi)部齒輪切換機(jī)構(gòu)的支柱的設(shè)計(jì)這兩種情況的各一半，圖2表示圖1中所示支柱的側(cè)視圖，圖3表示沿圖1中A-A線截取的支柱的橫剖面圖，圖4表示沿圖3中B-B線截取的支柱的縱剖面圖，圖5表示與圖1類似的支柱的上部前視圖，但有不同的馬達(dá)布置，圖6表示按照?qǐng)D5的支柱的平面圖，和圖7表示沿圖6中C-C線截取的支柱的縱剖面圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1到圖7中表示的支柱10是成對(duì)地固定在半掛車底盤的前部并在運(yùn)輸狀態(tài)下縮進(jìn)，即在變短的狀態(tài)。在半掛車與半掛車牽引車脫開之前，支柱10伸開。
由于每對(duì)支柱10實(shí)際上都是相同的和因?yàn)榈?支柱10通常是通過連接軸11由第1支柱10驅(qū)動(dòng)，而它的結(jié)構(gòu)一般是更為簡(jiǎn)單，即僅有一個(gè)錐形齒輪級(jí)，所以描述在驅(qū)動(dòng)側(cè)的支柱10就足夠了。
支柱10有外支持管12和以縱向可移動(dòng)方式安裝在其中的內(nèi)管13。外支持管12和內(nèi)支持管13優(yōu)選地有方形的橫截面。支柱10通過安裝在外支持管12上的一塊有螺栓孔的板14固定到半掛車機(jī)架上。用于放到地上的腳15固定在內(nèi)支持管12的下端。支柱10有帶螺母17的主軸16。軸向軸承18安裝在主軸的肩部并被支承在固定于外支持管上的軸承板19上。
為了徑向安裝主軸16，軸承板19有連續(xù)的軸承孔19a?？赊D(zhuǎn)動(dòng)地固定的環(huán)形齒輪20通過軸承板19安裝在主軸16的軸頸上。
在支柱10的中心和高于環(huán)形齒輪20的地方是機(jī)械輸出軸21，輸出軸安裝在外支持管12的管壁中。將中空的連接軸11固定在機(jī)械輸出軸21的有方形橫截面的軸頸上，通過連接軸11驅(qū)動(dòng)第2支柱10。在支柱10的前側(cè)有外部齒輪切換機(jī)構(gòu)22，或者代替的是，流行安裝在外支持管12的前面內(nèi)部。僅通過標(biāo)記表示的齒輪切換機(jī)構(gòu)22、23，與商業(yè)上銷售的設(shè)計(jì)一致而這里僅描述它的功能。它們每個(gè)有兩個(gè)齒輪級(jí)，一個(gè)有增加速度比而另一個(gè)有減小速度比。在切換操作時(shí)，通過齒輪切換機(jī)構(gòu)22、23的輸入軸的軸向移動(dòng)使各齒輪交替地進(jìn)入嚙合，在輸入軸上安裝可折到一邊的手動(dòng)曲柄24。因此，為支柱10的手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)或者快速運(yùn)動(dòng)或者有負(fù)荷運(yùn)動(dòng)。在齒輪的可能嚙合位置之間有無運(yùn)動(dòng)的位置，這將按照本發(fā)明在下面討論。
錐形齒輪25嚙合在環(huán)形齒輪20的上部錐齒輪嚙合齒20a中，所述錐形齒輪安裝在齒輪切換機(jī)構(gòu)22、23的輸出軸上，該輸出軸橫向位于環(huán)形齒輪20的上面。在支柱10的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)通過錐形齒輪25進(jìn)行力的傳遞。
在環(huán)形齒輪20邊緣的下部有下部錐齒輪嚙合齒20b。錐形小齒輪26與錐齒輪嚙合齒20b成對(duì)。錐形小齒輪26以可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定的方式安裝在馬達(dá)27的驅(qū)動(dòng)軸頸27a上，并突出到外支持管12內(nèi)的機(jī)械空間中，其作用是利用那里有軸承板19中的孔19a。在有內(nèi)齒輪切換機(jī)構(gòu)23的支柱實(shí)施例中，“軸承支架”28有對(duì)應(yīng)的凹槽28a用于接納錐形小齒輪26。在外支持管12上通過插入中間法蘭盤29來緊固馬達(dá)27。中間法蘭盤29的中心在外支持管12的壁上并支承錐形小齒輪26軸的軸承30。由馬達(dá)27通過錐形小齒輪26和在環(huán)形齒輪20上的錐齒輪嚙合齒20b實(shí)現(xiàn)支柱10的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和接著到主軸驅(qū)動(dòng)。如果手動(dòng)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的齒輪切換機(jī)構(gòu)22、23是處于自由運(yùn)動(dòng)位置，才能將馬達(dá)接通。為了保證這種安全的條件，作為控制措施按照本發(fā)明在各個(gè)齒輪切換機(jī)構(gòu)22、23中裝設(shè)檢測(cè)這種狀態(tài)的傳感器22a、23a。
圖5到7表示按照本發(fā)明支柱10的另一個(gè)改裝方案。在這種情況下，以這樣的方式設(shè)計(jì)環(huán)形齒輪20，除了上部錐齒輪嚙合齒20a之外，它有正齒輪嚙合齒20c。安裝在垂直設(shè)置的馬達(dá)31的驅(qū)動(dòng)小齒輪上的正齒輪嚙合齒31a與環(huán)形齒輪20的正齒輪輪嚙合齒20c嚙合。馬達(dá)31約一半安裝外支持管12中另一半在馬達(dá)支座32中。除了將馬達(dá)31緊固在馬達(dá)支座32上之外，該馬達(dá)支座32還作為馬達(dá)31沒有在外支持管12中這部分的包裝。
參考數(shù)目表10 支柱11 連接軸12 外支持管13 內(nèi)支持管14 有螺栓孔的板15 腳16 主軸17 螺母18 軸向軸承19 軸承板19a軸承孔19b孔20 環(huán)形齒輪20a上部錐齒輪嚙合齒20b下部錐齒輪嚙合齒20c正齒輪嚙合齒21 機(jī)械輸出軸22 外齒輪切換機(jī)構(gòu)22a傳感器23 內(nèi)齒輪切換機(jī)構(gòu)23a傳感器24 手動(dòng)曲柄25 錐形齒輪26 錐形小齒輪27 馬達(dá)27a驅(qū)動(dòng)軸頸28 軸承支架28a槽29 中間法蘭盤30 軸承31 馬達(dá)31a正齒輪嚙合齒32 馬達(dá)支座
權(quán)利要求
1.用于半掛車或類似車輛的高度可調(diào)的支柱(10)，它有固定的外支持管(12)，以縱向可移動(dòng)方式布置在其中的內(nèi)支持管(13)，和安裝在支柱(10)中并在其上面設(shè)置緊固在內(nèi)支持管(13)上的螺母(17)的主軸(16)，還有安裝在主軸(16)上并與位于其上面的錐形齒輪(25)嚙合的環(huán)形齒輪(20)，環(huán)形齒輪可通過安裝在外支持管(12)的外齒輪切換機(jī)構(gòu)(22)、或者與外支持管(12)成整體的齒輪切換機(jī)構(gòu)(23)進(jìn)行手動(dòng)驅(qū)動(dòng)，其特征在于，除了齒朝向上的上部錐齒輪嚙合齒(20a)，環(huán)形齒輪(20)還有附加的嚙合齒，或者位于一部件上適合這個(gè)目的的嚙合齒，該部件緊固在環(huán)形齒輪(20)或主軸(16)上。
2.如權(quán)利要求1所述的支柱，其特征在于附加的嚙合齒是下部錐齒輪嚙合齒(20b)，它位于環(huán)形齒輪(20)的下部邊緣并且它的齒朝向下。
3.如權(quán)利要求1和2所述的支柱，其特征在于馬達(dá)可驅(qū)動(dòng)的錐形小齒輪(26)與環(huán)形齒輪(20)的錐齒輪嚙合齒(20b)嚙合。
4.如權(quán)利要求1至3所述的支柱，其特征在于錐形小齒輪(26)安裝在馬達(dá)(27)的驅(qū)動(dòng)軸頸(27a)上，該馬達(dá)(27)通過插入定中在外支持管(12)壁上的中間法蘭盤(29)而緊固在外支持管(12)。
5.如權(quán)利要求1和4所述的支柱，其特征在于將錐形小齒輪(26)安裝在中間法蘭盤(29)中。
6.如權(quán)利要求1所述的支柱，其特征在于該附加的嚙合齒是正齒輪嚙合齒(20c)，它位于環(huán)形齒輪(20)的邊緣部分。
7.如權(quán)利要求1和6所述的支柱，其特征在于馬達(dá)可驅(qū)動(dòng)的小齒輪嚙合在環(huán)形齒輪(20)的正齒輪嚙合齒(20c)中。
8.如權(quán)利要求1、6和7所述的支柱，其特征在于馬達(dá)(31)的驅(qū)動(dòng)軸有與環(huán)形齒輪(20)的正齒輪嚙合齒(20c)相嚙合的正齒輪嚙合齒(31a)，或者有合適的嚙合齒的小齒輪安裝在馬達(dá)(31)的驅(qū)動(dòng)軸上。
9.如權(quán)利要求1所述的支柱，其特征在于在軸承板(19)上有孔(19a)或者在軸承支柱(28)上有凹槽(28a)用于安裝錐形小齒輪(26)。
10.如權(quán)利要求1所述的支柱，其特征在于馬達(dá)(27)的軸線與主軸(16)的軸線位于同一平面中，和馬達(dá)(27)設(shè)置成平行于有螺栓孔的板(14)的橫軸線。
11.如權(quán)利要求1所述的支柱，其特征在于以這樣的方式設(shè)置馬達(dá)(31)，使它的軸線平行于主軸(16)的軸線。
12.如權(quán)利要求1所述的支柱，其特征在于有用于緊固馬達(dá)(31)的馬達(dá)支座(32)，以這樣的方式設(shè)計(jì)該馬達(dá)支座，使它以殼體的方式包圍馬達(dá)(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連接在外支持管(12)。
13.如權(quán)利要求1、2、3和6所述的支柱，其特征在于該設(shè)有上部錐齒輪嚙合齒(20a)和下部錐齒輪嚙合齒(20b)或正齒輪嚙合齒(20c)的環(huán)形齒輪(20)，和錐形小齒輪(26)或小齒輪和馬達(dá)(27、30)都位于一對(duì)支柱中的第1或第2支柱中或支柱上。
14.如權(quán)利要求1所述的支柱，其特征在于在齒輪切換機(jī)構(gòu)(22、23)中有傳感器(22a、23b)，它作為控制措施，在可以切換上馬達(dá)(27)和用馬達(dá)可以操作支柱(10)之前檢測(cè)到齒輪切換機(jī)構(gòu)(22、23)已處于自由運(yùn)動(dòng)位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于半掛車或類似車輛的高度可調(diào)的支柱(10)，它有固定的外支持管(12)，以縱向可移動(dòng)方式布置在其中的內(nèi)支持管(13)，和安裝在支柱(10)中并在其上面設(shè)置緊固在內(nèi)支持管(13)上的螺母(17)的主軸(16)，還有安裝在主軸(16)上并與位于其上面的錐形齒輪(25)嚙合的環(huán)形齒輪(20)，環(huán)形齒輪可通過安裝在外支持管(12)的外齒輪切換機(jī)構(gòu)(22)、或者與外支持管(12)成整體的齒輪切換機(jī)構(gòu)(23)進(jìn)行手動(dòng)驅(qū)動(dòng)。除了齒朝向上的上部錐齒輪嚙合齒(20a)，環(huán)形齒輪(20)還有附加的嚙合齒，或者適合這個(gè)目的的嚙合齒位于一部件上，該部件緊固在環(huán)形齒輪(20)或主軸(16)。
文檔編號(hào)B62D53/06GK1970356SQ20061014631
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月12日
發(fā)明者R·里迪 申請(qǐng)人:喬治費(fèi)希爾交通技術(shù)有限責(zé)任公司