本申請要求針對動力支撐裝置于2014年2月12日提交的美國臨時(shí)申請序列號61/938,940和于2014年3月26日提交的61/970,870的優(yōu)先權(quán)，其全文茲被援引納入本文。

發(fā)明背景

本發(fā)明針對的是半掛車支撐裝置，尤其是動力支撐裝置，它具有在高檔位段和低檔位段之間自動變速換檔的多速傳動變速系統(tǒng)。

半掛車包括用于在與卡車脫離時(shí)支撐半掛車前部的支撐裝置，該支撐裝置包括在聯(lián)接或脫離卡車第五輪時(shí)升降半掛車的多個(gè)支腿。這些支撐裝置支腿在半掛車被聯(lián)接至卡車時(shí)被升起以便上路行駛，所述支腿被無負(fù)載收起。相反，當(dāng)脫開半掛車時(shí)，使這些支撐裝置支腿伸出至接觸支承面以頂升起半掛車，從而支腿在承重顯著負(fù)載的同時(shí)伸出。該支撐裝置包括用于根據(jù)所述支腿是承重負(fù)載或無負(fù)載使支腿伸/縮的高檔位和低檔位。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種動力支撐裝置，它在高速環(huán)境和低速環(huán)境之間自動變速且包括用于在支撐裝置支腿被升降到位時(shí)自動停止驅(qū)動系統(tǒng)運(yùn)行的控制裝置。該支撐裝置還可以在因動力驅(qū)動系統(tǒng)斷開而需要時(shí)被手動操作。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，動力支撐裝置包括殼體件和與該殼體件相連的伸縮支腿件、位于該殼體件內(nèi)且被設(shè)計(jì)成使該支腿件伸縮的內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)和從該殼體件外延伸穿過該殼體件且與該內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)有效連接的軸。該內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括齒環(huán)，該齒環(huán)布置成繞橫向于該支腿件的伸縮取向的一軸線轉(zhuǎn)動，該內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)成在高速環(huán)境中和在低速環(huán)境中運(yùn)行，該內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)成從高速環(huán)境自動變速至低速環(huán)境。該支撐裝置還包括與殼體件附接的驅(qū)動系統(tǒng)并包括驅(qū)動電機(jī)和主動齒輪，該驅(qū)動電機(jī)被設(shè)計(jì)用于驅(qū)動該主動齒輪，而該主動齒輪有效驅(qū)動所述軸。

在特定實(shí)施例中，該從動齒輪被附接至所述軸，主動齒輪有效驅(qū)動該從動齒輪。所述主動齒輪與從動齒輪之間也可設(shè)置連接齒輪，其中該連接齒輪被設(shè)計(jì)成可選擇地與主動齒輪和從動齒輪嚙合和分離。還有，連接齒輪與手柄相連，其中該手柄被設(shè)計(jì)成由操作者可選擇地拉拽以使該連接齒輪與主動齒輪和從動齒輪分離。也可設(shè)有偏壓件如彈簧，其接觸該連接齒輪且被設(shè)計(jì)成將連接齒輪偏壓至與所述主動齒輪和從動齒輪嚙合。

該軸可以包括手搖曲柄或容納手搖曲柄，在此該驅(qū)動系統(tǒng)被可選擇地?cái)嚅_，從而阻止該驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動所述軸，并且所述軸可以在該驅(qū)動系統(tǒng)被斷開時(shí)被該曲柄轉(zhuǎn)動。所述曲柄可以通過滑環(huán)連接器被安裝到所述軸上，滑環(huán)連接器在該驅(qū)動系統(tǒng)被接通時(shí)允許所述軸與該曲柄無關(guān)地轉(zhuǎn)動。

該動力支撐裝置還包括上限位開關(guān)和致動器，所述致動器被設(shè)計(jì)成在支腿件被該驅(qū)動系統(tǒng)移動到升起位置時(shí)使該限位開關(guān)跳閘，該限位開關(guān)被設(shè)計(jì)成在跳閘時(shí)停止該驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)行。

補(bǔ)充地或替代地，該動力支撐裝置包括下限位開關(guān)和相關(guān)的下限位開關(guān)致動器，其中該下限位開關(guān)致動器被設(shè)計(jì)成當(dāng)該支腿件被該驅(qū)動系統(tǒng)移動至伸出位置時(shí)使下限位開關(guān)跳閘，在此該下限位開關(guān)被設(shè)計(jì)成在跳閘時(shí)停止該驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)行。該動力支撐裝置還包括與所述殼體件和支腿件互連的頂升件，其中該頂升件在該支腿件接觸支承面時(shí)既將該內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)變速至低速環(huán)境，也使下限位開關(guān)致動器跳閘。在特定實(shí)施例中，該下限位開關(guān)致動器隨用于將該內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)變速至低速環(huán)境的致動件移動或與上述致動件附接，該頂升件被設(shè)計(jì)成移動該致動件且該致動件移動該下限位開關(guān)致動器。

該動力支撐裝置還包括電路，其中該限位開關(guān)和驅(qū)動電機(jī)與該電路電連接，并且該電路在下限位開關(guān)跳閘時(shí)操作該驅(qū)動電機(jī)一段預(yù)定時(shí)間。

本發(fā)明的這些和其它的目標(biāo)、優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將在回顧以下結(jié)合附圖的說明書時(shí)變得清楚易懂。

附圖說明

圖1是帶有根據(jù)本發(fā)明的動力支撐裝置的半掛車的視圖；

圖2是從圖1的半掛車中取出的一對互連的支撐裝置的透視圖；

圖3A是根據(jù)本發(fā)明的動力支撐裝置的透視圖，其示出了動力驅(qū)動系統(tǒng)被接通，由此它能可選擇地驅(qū)動支撐裝置的內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)；

圖3B是圖3A的局部放大透視圖；

圖4A是示出與齒輪傳動機(jī)構(gòu)分離從而齒輪傳動機(jī)構(gòu)可以被手搖曲柄驅(qū)動的動力驅(qū)動系統(tǒng)的透視圖；

圖4B是圖4A的局部放大透視圖；

圖5是圖3的動力支撐裝置的局部上透視圖，其示出了被用于驅(qū)動位于支撐裝置殼體中的齒輪傳動機(jī)構(gòu)的動力驅(qū)動系統(tǒng)；

圖6是圖3的動力支撐裝置的局部前視圖；

圖7是圖3的動力支撐裝置的局部右視圖；

圖8是用于控制動力驅(qū)動系統(tǒng)運(yùn)行的電路的示意圖；

圖8A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的無線控制的動力支撐裝置的局部前視圖；

圖8B示出用于操控圖8A的動力支撐裝置的控制器；

圖8C是圖8A的動力支撐裝置的連線控制流程圖；

圖8D是用于圖8A的動力支撐裝置的電路板；

圖9是用于圖5的齒輪傳動機(jī)構(gòu)的分解透視圖；

圖10A是圖5的支撐裝置在高檔位環(huán)境下的側(cè)截面圖；

圖10B是圖5的支撐裝置在低檔位環(huán)境下的側(cè)截面圖；

圖11A和圖11B是圖5的齒輪傳動機(jī)構(gòu)的換檔件的相反端透視圖；

圖11C和圖11D是圖5的齒輪傳動機(jī)構(gòu)的替代的換檔件的相反端透視圖；

圖12是圖5的齒輪傳動機(jī)構(gòu)的致動器的透視圖；

圖13是與圖12的致動器連用的偏壓件的透視圖；

圖14A是與圖12的致動器結(jié)合的致動器座的透視圖；

圖14B是圖14A的致動器座的側(cè)截面圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明，其中，在以下書面描述中帶有標(biāo)記的零部件對應(yīng)于在附圖中帶有相同標(biāo)記的零部件。圖1示出半掛車26，其由靠前的動力支撐裝置總成28支撐，而圖2示出了從半掛車26上拆下的總成28?？偝?8包括通過橫軸40與另一個(gè)支撐裝置31相連的動力支撐裝置30，它們均通過凸緣29被聯(lián)接至掛車26，每個(gè)支撐裝置30、31包括殼體32和具有用于接觸支承面的支墊或支腳36的伸縮腿34。

動力支撐裝置30包括動力驅(qū)動系統(tǒng)或動力驅(qū)動總成600，其可以被可選擇地接通或斷開并且在接通時(shí)可以被操作者可選擇地啟動以驅(qū)動位于殼體32內(nèi)的齒輪傳動機(jī)構(gòu)42以使所述支腿34相對殼體32伸縮?；蛘?，當(dāng)動力驅(qū)動系統(tǒng)600被斷開時(shí)，手搖曲柄38可被用來驅(qū)動齒輪傳動機(jī)構(gòu)42以升降支腿34。支撐裝置31的支腿34相對于其殼體通過軸40被相應(yīng)地伸出和縮回。支撐裝置30于是允許操作者自動地或手動地使所述支腿34伸縮。還有，如以下還將詳述地，齒輪傳動機(jī)構(gòu)42既提供用于在支腿34不承受負(fù)載時(shí)使支腿34快速伸縮的高檔位或高速，也提供在承受負(fù)載時(shí)相對于為使支腿34伸縮而提供給齒輪傳動機(jī)構(gòu)42的輸入轉(zhuǎn)動被降低的低檔位或低速。另外，齒輪傳動機(jī)構(gòu)42基于齒輪傳動機(jī)構(gòu)42感測或響應(yīng)于是否有負(fù)載加于支腿34而在高檔位和低檔位之間自動變速。齒輪傳動機(jī)構(gòu)42在所示實(shí)施例中可以包括在題為“雙速自動變速支撐裝置”的共同擁有的美國專利申請序列號14/096,731和對應(yīng)的國際專利申請?zhí)朠CT/US2013/073134中所披露的行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)或行星齒輪系統(tǒng)，這兩份申請都已于2013年12月4日提交且其全文茲被援引納入。支撐裝置31也可以包括內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)42，或者可以包括單速從支撐裝置。

現(xiàn)在參見圖3和圖4，動力支撐裝置30的動力驅(qū)動系統(tǒng)600包括驅(qū)動電機(jī)602和動力齒輪箱604。在所示實(shí)施例中，驅(qū)動電機(jī)602包括具有驅(qū)動一齒環(huán)(未示出)的蝸輪的12伏電機(jī)，而齒環(huán)與主動齒輪608平行地有效安裝在軸609上，如下所述。應(yīng)該認(rèn)識到，在本發(fā)明范圍內(nèi)可以采用驅(qū)動電機(jī)的替代布置形式、結(jié)構(gòu)和尺寸。

參見圖5至圖7，齒輪箱604包括帶有凸緣607的殼體606，殼體606的下部通過穿過凸緣607加入的緊固件被安裝到支撐裝置30的殼體32上，并且驅(qū)動電機(jī)602被安裝在殼體606的上部。軸72在襯套605處延伸入殼體606，殼體606包圍主動齒輪608、從動齒輪610和設(shè)于主動齒輪608和從動齒輪610之間的連接齒輪或分動齒輪612。從動齒輪610被有效連接或安裝至軸72，并且軸72的轉(zhuǎn)動向支撐裝置30的內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)42提供輸入轉(zhuǎn)矩以使支腿34伸縮。主動齒輪608被有效連接至驅(qū)動電機(jī)602，由此，電機(jī)602在啟動情況下能通過主動齒輪608與連接齒輪612和進(jìn)而與從動齒輪608的連接驅(qū)動所述軸72。電機(jī)602可以在任一方向上被驅(qū)動以由此使主動齒輪608在任一方向上轉(zhuǎn)動，以便通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)42使該支腿34相對于支撐裝置30的殼體32伸縮，在此，以下還將更詳細(xì)討論齒輪傳動機(jī)構(gòu)42。

如上所述，支撐裝置30的支腿34可以在動力驅(qū)動系統(tǒng)600脫離軸72且采用曲柄38手搖轉(zhuǎn)動該軸72時(shí)與動力驅(qū)動系統(tǒng)600無關(guān)地相對于殼體32伸出或縮回。動力驅(qū)動系統(tǒng)600包括用于斷開動力驅(qū)動系統(tǒng)600的脫離件，它在所示的實(shí)施例中包括通過桿616與連接齒輪612連接或附接的滾花旋鈕或手柄614。手柄614相對于殼體606被推壓，如圖3、圖5和圖7所示，連接齒輪612與主動齒輪608和從動齒輪610有效嚙合，由此將動力從主動齒輪608傳遞至從動齒輪610。相反，通過如圖4所示在相對于殼體606拔出手柄614情況下可選擇地使連接齒輪610與主動齒輪608和從動齒輪610分離，使動力驅(qū)動系統(tǒng)600脫離軸72，其中拔出手柄614使連接齒輪610相對于其轉(zhuǎn)動軸線移動，由此使連接齒輪610的齒脫離主動齒輪608的和從動齒輪610的齒。

如從圖7中所理解地，齒輪箱604包括偏壓件，其在所示實(shí)施例中包括彈簧618，彈簧壓靠殼體606的內(nèi)表面以將連接齒輪610常壓至與主動齒輪608和從動齒輪610嚙合。殼體606還包括外凸起或突出部620，其設(shè)置在殼體606內(nèi)的開口622周圍，手柄614的桿616延伸穿過該開口，突出部620包括多個(gè)凹口或狹槽624(圖3和圖4中示出一個(gè))。手柄614相應(yīng)包括多個(gè)徑向突出部或鍵626，其在連接齒輪612與主動齒輪608和從動齒輪610嚙合時(shí)位于狹槽624內(nèi)。當(dāng)手柄614被拔出以通過使連接齒輪612與主動齒輪608和從動齒輪610分離來斷開動力驅(qū)動系統(tǒng)600時(shí)，手柄614可被轉(zhuǎn)動如90度，以使鍵626與狹槽624失配而由此阻止彈簧618偶然再使連接齒輪612與主動齒輪608和從動齒輪610嚙合。

曲柄38通過滑環(huán)連接器628被聯(lián)接至軸72，滑環(huán)連接器允許軸72在曲柄38不移動情況下轉(zhuǎn)動。因此，當(dāng)支腿34通過動力驅(qū)動系統(tǒng)600被伸縮時(shí)，曲柄38可被保持在安裝于殼體32上的支座630內(nèi)。當(dāng)動力驅(qū)動系統(tǒng)600被斷開時(shí)，曲柄38可被置入圖4的取向以便手動升降支腿34。

現(xiàn)在，將參照圖5至圖8來描述在動力驅(qū)動系統(tǒng)600被接通時(shí)的支撐裝置30的主動操作。當(dāng)動力驅(qū)動系統(tǒng)600被接通而使連接齒輪612與主動齒輪608和從動齒輪610嚙合時(shí)，操作者可以可選擇地通過電開關(guān)632啟動該驅(qū)動電機(jī)602來升降該支腿34(見圖8)。應(yīng)該認(rèn)識到，電開關(guān)632可以安裝在各不同位置上，例如位于動力驅(qū)動系統(tǒng)600附近或甚至在驅(qū)動電機(jī)本身上的三位電開關(guān)，所述位置對應(yīng)于斷開和在兩個(gè)方向中任一方向上轉(zhuǎn)動，并且電機(jī)602被連線以從牽引機(jī)(未示出)接收電池電力。

如參見圖5和圖8所理解地，設(shè)有一對限位開關(guān)634、636，它們與電路638相互作用以控制動力驅(qū)動系統(tǒng)600的運(yùn)行。限位開關(guān)634與支腿34的向上運(yùn)動相關(guān)，由此構(gòu)成被限位開關(guān)致動器640操作的“上”限位開關(guān)，該限位開關(guān)致動器包括由限位件644保持于底板座148上的套管或?qū)蚣?42，底板座被固定安裝在殼體32內(nèi)，導(dǎo)向件642安裝在底座148內(nèi)的開孔處。具有銷頭648和下端650的銷646活動容裝在該導(dǎo)向件642內(nèi)且穿過底座148。如從圖7中所理解地，設(shè)有呈彈簧652形式的偏壓件，它的作用是相對于其軸向長度豎向向下偏壓該銷646。支撐裝置30包括附接至支腿34的頂升螺母146，在頂升螺母內(nèi)，用于支撐裝置30的頂升絲杠轉(zhuǎn)動以升降該支腿34，其中，圖5至圖7示出處于與支腿34相關(guān)的升起取向的頂升螺母146，其已升起，從而頂升螺母146接觸銷646的下端650。頂升螺母146的繼續(xù)運(yùn)動將造成銷頭648使限位開關(guān)634跳閘，限位開關(guān)634于是造成供給驅(qū)動電機(jī)602的電力被關(guān)斷，從而動力驅(qū)動系統(tǒng)600停止升起支腿34。于是，當(dāng)變速電機(jī)602被接通且隨后被使用者啟動以升起支腿34時(shí)，動力驅(qū)動系統(tǒng)600將升起支腿34，直到致動器640使限位開關(guān)634跳閘而停止支腿34的動作。

限位開關(guān)636與支腿34的向下運(yùn)動相關(guān)，由此構(gòu)成“下”限位開關(guān)，其與電路638相關(guān)聯(lián)地操作以在支腿34充分降低或徹底降低時(shí)關(guān)停動力驅(qū)動系統(tǒng)600。限位開關(guān)636被下限位開關(guān)致動器654操作，下限位開關(guān)致動器在支腿34接觸支承面時(shí)運(yùn)動。在所示實(shí)施例中，致動器654以突出接片形式構(gòu)成，其附接至與齒輪傳動機(jī)構(gòu)42相關(guān)的致動件56并從中伸出，其中致動件56在支腿34接觸支承面時(shí)運(yùn)動而使齒輪傳動機(jī)構(gòu)42在高檔位運(yùn)行和低檔位運(yùn)行之間變速。致動件56相對于齒輪傳動機(jī)構(gòu)42在高檔位和低檔位之間自動變速操作在所納入的美國專利申請序列號14/096,731和對應(yīng)的國際專利申請PCT/US2013/073134中有描述且如下更詳細(xì)所述。

如從圖8中所理解地，下限位開關(guān)636與電路638相連。電路638包括定時(shí)器部分或部件，其在致動器654致動下限位開關(guān)636時(shí)被下限位開關(guān)636觸發(fā)。當(dāng)觸發(fā)電路638的定時(shí)器部分時(shí)，電路638將繼續(xù)運(yùn)行驅(qū)動電機(jī)602一段足以使支腿34從支撐裝置30的殼體32伸出的預(yù)定時(shí)間。例如，這段預(yù)定時(shí)間可以被設(shè)定成保證掛車26大致被頂升或與卡車第五輪分離。

還參照圖8A至圖8D，動力驅(qū)動系統(tǒng)600可以被附加地或替代地構(gòu)造成例如通過電路638無線運(yùn)行。在這樣的實(shí)施例中可以包含或不包含開關(guān)632，連帶采用替代的控制器。例如無線控制器656如圖8B所示被用于支撐裝置30的操控，其中，控制器656以手持鑰匙扣存儲器形式構(gòu)成，其可以被用于保持或攜帶車鑰匙，控制器656包括多個(gè)按鈕658a、658b、658c和658d?？刂破?56由此可以被操作者用來遙控升降該支撐裝置30的支腿34。按鈕658a包括上按鈕或上升按鈕，其中操作者按下按鈕658a啟動支腿34借助驅(qū)動電機(jī)602的頂升或升起。如上所述，支腿34將繼續(xù)升起，直到致動器640使限位開關(guān)634跳閘以停止支腿34的動作?；蛘?，在支腿34正被升起時(shí)，操作者可以按下按鈕658b以在支腿34已到達(dá)其完全升起位置之前自動停止支腿34的升起，其中按鈕658b在升起周期內(nèi)將造成電機(jī)602關(guān)停。

相應(yīng)地，操作者按下控制器65的按鈕658c將造成支腿34被自動降低，例如從完全上升位置或其它位置。一旦如上所述被啟動，支腿34將繼續(xù)被降低，直到致動器654觸發(fā)下限位開關(guān)636，此刻電路638將繼續(xù)運(yùn)行驅(qū)動電機(jī)602一段足以使支腿34從支撐裝置30的殼體32伸出的預(yù)定時(shí)間?；蛘撸谥?4正被降低時(shí)，操作者可以按下按鈕658d以在支腿徹底降低之前自動停止支腿34降低，其中，在降低周期內(nèi)按下按鈕658d將造成電機(jī)602關(guān)停。

控制器656和電路板638可以按照傳統(tǒng)來構(gòu)造，控制器656作為無線電發(fā)射器運(yùn)行，而電路板638包括接收器或作為接收器運(yùn)行。應(yīng)理解的是可以采用替代可選的無線通訊技術(shù)，例如但不限于Wi-Fi、藍(lán)牙等。圖8A披露了安裝在殼體或罩蓋660內(nèi)的電路板638的裝入，其中該罩蓋660包括安裝在支撐裝置30的殼體32外表面上的蓋子。限位開關(guān)634、636安裝至殼體32的外表面且與電路板638連接，殼體32包括多個(gè)狹槽，限位開關(guān)634、636穿過狹槽可分別被致動器640、654致動。罩蓋660由此保護(hù)電路638和限位開關(guān)634、636以免損壞、濕氣等。

圖8C和圖8D披露了用于以上針對圖8A和圖8B所描述的無線控制系統(tǒng)的布線圖662和電路板664。如從圖8C所理解地，相關(guān)的按鈕658a-658d與用“CR”標(biāo)示的各控制繼電器相關(guān)地被示出。

現(xiàn)在將參照圖9至圖14B進(jìn)一步討論支撐裝置30的內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)42的操作。如所述，支撐裝置30包括自動變速齒輪箱或齒輪傳動機(jī)構(gòu)42，此時(shí)齒輪傳動機(jī)構(gòu)42容裝在殼體32中。如以下詳述地，齒輪傳動機(jī)構(gòu)42既提供用于在支腿34不承受負(fù)載時(shí)使支腿34快速伸縮的高檔位或高速，也提供在承受負(fù)載時(shí)從為使支腿34伸縮而由曲柄38提供的輸入轉(zhuǎn)動降低的低檔位或低速。另外，齒輪傳動機(jī)構(gòu)42基于齒輪傳動機(jī)構(gòu)42感測或響應(yīng)于是否有負(fù)載被施加至支腿34而在高檔位和低檔位之間自動變速。就是說，齒輪傳動機(jī)構(gòu)42在支腳36位于支承面上且支撐裝置30正支撐半掛車26重量時(shí)以低檔位運(yùn)行，相反，當(dāng)支腳36未接觸支承面且支撐裝置30未支撐半掛車26重量時(shí)，例如當(dāng)半掛車26與卡車第五輪結(jié)合且支腿34正被縮回以便上路行駛時(shí)或者當(dāng)在使半掛車26脫離卡車的情況下在接觸支承面之前降低支腿34時(shí)，齒輪傳動機(jī)構(gòu)42以高檔位運(yùn)行。在高檔位和低檔位之間的變速換檔根據(jù)負(fù)載狀態(tài)而自動發(fā)生，沒有輸入或曲柄38操作者的調(diào)節(jié)。

如從圖5、圖9、圖10A和圖10B中所理解地，齒輪傳動機(jī)構(gòu)42包括用于在低檔位狀態(tài)獲得所需減速的行星齒輪系或行星齒輪組件44，和包括在高檔位狀態(tài)運(yùn)行時(shí)被直接或同時(shí)驅(qū)動的相關(guān)柱形齒環(huán)46，包括傘齒輪48、50的一組主動齒輪被用于向頂升件傳遞力矩，該頂升件與支撐裝置支腿34相連以由此使支腿34伸縮的頂升絲杠或千斤頂絲杠52形式構(gòu)成。

如以下更詳細(xì)所述，齒環(huán)46通過接合件或換檔件54被可選擇地致動，該接合件或換檔件與在高檔位和低檔位之間的自動變速相關(guān)地相對于齒環(huán)46軸向移動。當(dāng)齒輪傳動機(jī)構(gòu)42處于高檔位時(shí)，齒環(huán)46在操作者搖動曲柄38時(shí)同時(shí)轉(zhuǎn)動，由此沒有減速，因?yàn)閭泯X輪48、50通過直接傳動給頂升絲杠52提供動力(見圖10A)。當(dāng)支腿34的支腳36接觸支承面時(shí)，齒輪傳動機(jī)構(gòu)42在頂升絲杠52相對于殼體32取向軸向平移時(shí)自動變速至低檔位，頂升絲杠52驅(qū)動致動件56以使換檔件54移動至與致動器座58接觸，由此阻止換檔件54轉(zhuǎn)動。當(dāng)被如此移動時(shí)，換檔件54保持接觸該齒環(huán)46，從而也阻止齒環(huán)46轉(zhuǎn)動。如下所述，曲柄38的轉(zhuǎn)動于是造成齒輪傳動機(jī)構(gòu)42的組成部分在齒環(huán)46內(nèi)部60運(yùn)行以提供在承載情況下所需要的齒輪減速(見圖10B)。

在圖5至圖10B的實(shí)施例中，齒輪傳動機(jī)構(gòu)42的行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)44包括主行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)62和副行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)64，它們通過共享齒輪件74互連且被裝配在齒環(huán)46內(nèi)。主行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括多個(gè)主行星齒輪66，它們均可轉(zhuǎn)動安裝在單獨(dú)的軸68上且與形成在輸入軸72一端上的主中心齒輪70嚙合，其中曲柄38可選擇地附接至輸入軸72的相反一端以施加驅(qū)動轉(zhuǎn)動給齒輪傳動機(jī)構(gòu)42。在所示實(shí)施例中采用四個(gè)主行星齒輪66，但可以采用替代可選的數(shù)量。軸68在一端被安裝至齒輪件74，該齒輪件包括組合的主支架76和副中心齒輪78，軸68安裝在主支架76的孔80內(nèi)，以伸出支架76的表面82外。如以下更具體所述，軸68的相反兩端延伸超過主行星齒輪66，由此這些軸被換檔件54可選擇接合。

齒輪件74的主支架76和副中心齒輪78共同轉(zhuǎn)動，因此齒輪件74形成主和副行星齒輪組件的一部分。副行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)還包括多個(gè)副行星齒輪84，它們均可轉(zhuǎn)動安裝在單獨(dú)的軸86上并與副中心齒輪78嚙合。軸86被安裝在輸入主動傘齒輪48的表面90的孔中，為此，輸入傘齒輪48包括副行星齒輪組件的副支架92。在所示實(shí)施例中采用了六個(gè)副行星齒輪66，但可以采用替代可選的數(shù)量。

附加設(shè)有一對支承環(huán)94、96，其容納軸68和86。支承環(huán)94在主行星齒輪66的與主支架76相反的一側(cè)包括用于容納主行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)62的軸68的多個(gè)孔。相似地，支承環(huán)96在副行星齒輪84的與輸入傘齒輪48的副支架92相反的一側(cè)包括用于容納副行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)64的軸86的多個(gè)孔。環(huán)94、96的作用是分別為主和副行星齒輪組件的組合提供剛性。

如所述，齒輪傳動機(jī)構(gòu)42還包括換檔件54，其中換檔件54包括并作為換檔爪或牙嵌離合器形式運(yùn)行。參見圖11A和圖11B，換檔件54如圖所示包括中心通孔98，它借此被滑動安裝至輸入軸72。換檔件54還包括第一齒輪端100、第二齒輪端102和位于所述齒輪端100、102之間的周向槽104，其中槽104形成在換檔件54的具有比齒輪端100、102更小的直徑的中央部位105中。在所示的實(shí)施例中，如以下更詳細(xì)論述地，齒輪端100包括齒101，齒輪端102包括齒103，齒輪端102的齒103與位于齒環(huán)46內(nèi)部60的軸向布置的內(nèi)齒輪齒47嚙合。如由此所能理解地，齒環(huán)46包括內(nèi)齒輪。還有，齒輪端100的齒101可選擇地與形成為嚙合齒輪106的容座的鎖定件嚙合(圖14A和圖14B)，其在所示的實(shí)施例中作為致動器座58的一部分形成，其中嚙合齒輪106包括花鍵齒輪。應(yīng)該認(rèn)識到，鎖定件不必作為操作用的配合花鍵齒輪106來構(gòu)成，并且換檔件54和鎖定件上的替代的形狀、結(jié)構(gòu)和配置可以被用來阻止換檔件54轉(zhuǎn)動。換檔件54還包括位于第一齒輪端102的表面109上的多個(gè)細(xì)長開孔108，其中這些也如以下更詳細(xì)所述的開孔108可選擇地容納延伸超過安裝于其上的主行星齒輪66的軸68端。

現(xiàn)在參見圖12至圖14B，除了嚙合齒輪106外，致動器座58包括用于容納輸入軸72的輸入支承110和具有用于將所述致動器座58附接至殼體32內(nèi)部的孔113的安裝板112。致動器座58還包括帶有孔115的一對延伸的凸起或凸緣114，致動器56在凸緣114之間與致動器座58結(jié)合。尤其是致動器56包括多個(gè)安裝孔116，其中當(dāng)致動器56位于凸緣114之間以將致動器56保持到致動器座58上時(shí)，樞轉(zhuǎn)銷或桿118(圖9)位于該凸緣114上的孔115和致動器56的安裝孔116內(nèi)。呈扭簧120形式的偏壓件(圖13)被結(jié)合至致動器座58，在此該彈簧120包括多個(gè)臂122、卷眼124和構(gòu)件126。卷眼124套設(shè)在銷118的兩端，所述臂122接合凸緣114，由此，彈簧120的構(gòu)件126壓靠如下所述的致動器56部分以給致動器56提供下轉(zhuǎn)偏壓力。

具體參見圖12，致動器56還包括一對具有內(nèi)設(shè)凸起130的臂128，在所述臂128之間限定出開口131用于在組裝時(shí)容納換檔件54。致動器還包括附加外凸的凸起或臂132，其中所述臂128在所示實(shí)施例中相對于凸起132形成大約110°角度。

當(dāng)齒輪傳動機(jī)構(gòu)42被組裝時(shí)，致動器56的臂128圍繞換檔件54的中心部105設(shè)置，突出部130設(shè)置在槽104內(nèi)。彈簧120被組裝至致動器座58，從而構(gòu)件126設(shè)置在板112和臂128之間，所述構(gòu)件126于是作用于所述臂128以使致動器56繞桿118樞轉(zhuǎn)，從而凸起132被向下偏壓。彈簧120于是相應(yīng)通過作用于在該槽104內(nèi)的換檔件54的凸起130偏壓換檔件54以脫離嚙合齒輪106。如從圖10A和圖10B中所理解地，換檔件54的齒輪端102設(shè)置在齒環(huán)46內(nèi)，從而彈簧120將換檔件54偏壓入齒環(huán)46中。當(dāng)被如此偏壓時(shí)，換檔件54接合主行星齒輪66的軸68，在高檔位下，軸68的兩端容納在換檔件54的開孔108內(nèi)。

又參見圖9至圖10B，輸入軸72包括內(nèi)腔136，輸出軸140的一端138插入該內(nèi)腔中。換檔件54滑動安置在輸入軸72上且齒輪件74設(shè)置在輸出軸140的凹陷部142上，在此，凹陷部142的直徑大于端138的直徑。還有，輸入傘齒輪48安裝至輸出軸140的最大直徑部分上，輸入傘齒輪48包括用于與軸140上的鍵配合的鍵槽，由此輸入傘齒輪48隨軸140轉(zhuǎn)動。組裝時(shí)，輸出軸140還支承在附接至殼體32的附加支承144內(nèi)，由此，橫軸40于是可以被附接至輸出軸140的伸出殼體32的部分上。

如還從圖5至圖10B中知道地，支撐裝置30包括頂升螺母146，其被固定安裝至支腿34，頂升絲杠52在頂升螺母146中轉(zhuǎn)動以伸縮所述支腿34。還包含一個(gè)底板座148，其被固定安裝在殼體32內(nèi)，止推墊圈150在組轉(zhuǎn)時(shí)位于底板座148和輸出主動傘齒輪50之間。輸出傘齒輪50包括內(nèi)腔或狹槽152，驅(qū)動銷154位于其內(nèi)，在此，驅(qū)動銷154穿過在頂升絲杠52的桿158中的孔156，而驅(qū)動銷154有效將轉(zhuǎn)矩從輸出傘齒輪50傳遞至頂升絲杠52。如下所述，內(nèi)腔152相對于底面160的深度足以使桿158在如圖10A所示的與高速操作相關(guān)的第一位置與如圖10B所示的與低速操作相關(guān)的第二位置之間相對于輸出傘齒輪50橫向運(yùn)動。

如前所述，當(dāng)齒輪傳動機(jī)構(gòu)42被組裝時(shí)，主和副行星齒輪組件被配置在齒環(huán)46內(nèi)部60中。另外，限位環(huán)162位于主行星齒輪66和副行星齒輪84之間。齒環(huán)46包括形成在齒47中的內(nèi)槽，限位環(huán)162被配置在槽164中。在所示實(shí)施例中，限位環(huán)46包括傳統(tǒng)的內(nèi)螺旋限位環(huán)。

現(xiàn)在，原則上參照圖10A和圖10B來描述包括自動換檔在內(nèi)的支撐裝置30的操作。在圖10A的高檔位取向下，換檔件54處于被彈簧120偏壓脫離與致動器座58的嚙合齒輪106的接合的第一位置，且換檔件54的齒輪端102的齒103與齒環(huán)46的內(nèi)齒47嚙合。換檔件54被附加偏壓至與主行星齒輪66的軸68接合，軸68容納在細(xì)長開孔108中。重要的是，開孔108的細(xì)長結(jié)構(gòu)在換檔件54被移至接合所述軸68時(shí)幫助在其中容納軸68。在輸入軸72上的主中心齒輪70與主行星齒輪66嚙合，從而隨著軸68與換檔件54接合以及因?yàn)檩S68安裝在齒輪件74上，故輸入軸72的轉(zhuǎn)動造成行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)對輸入傘齒輪48的直接傳動轉(zhuǎn)動。就是說，齒環(huán)46像齒輪件74一樣轉(zhuǎn)動，而沒有行星齒輪66、84的相對轉(zhuǎn)動，從而輸入傘齒輪48在副行星齒輪84安裝至輸入軸72的副支架92的情況下基于1:1轉(zhuǎn)動隨輸入軸72轉(zhuǎn)動，由此在不承受負(fù)載時(shí)升降所述支腿34。在所示實(shí)施例中，輸入傘齒輪48和輸出傘齒輪50大致有相同尺寸，因而輸入軸72與頂升絲杠52的轉(zhuǎn)動比是1:1或近似1:1。但或者輸出傘齒輪50和輸入傘齒輪48可以被擇一地彼此相對設(shè)定尺寸，以獲得替代的高傳動比。例如輸出傘齒輪50的尺寸可被設(shè)定成小于輸入傘齒輪48，由此，輸入軸72的高速旋轉(zhuǎn)與輸出傘齒輪50旋轉(zhuǎn)之比小于1，例如在4:1的范圍內(nèi)。

如從圖10B中知道地，當(dāng)支腿34的支墊36接觸支承面時(shí)，頂升絲杠52相對于輸出傘齒輪50軸向向上平移，桿158的上部134作用于凸起132以使致動器56克服彈簧120力向上樞轉(zhuǎn)。當(dāng)支墊36接觸支承面且被輸出傘齒輪50中的內(nèi)腔152所允許時(shí)，頂升絲杠52繼續(xù)轉(zhuǎn)動造成向上軸向運(yùn)動。由此通過致動器56使換檔件54移入第二位置，此時(shí)所述臂128通過凸起130軸向移動或運(yùn)動設(shè)于該槽104內(nèi)的換檔件54以同時(shí)使換檔件54脫離該軸68從而軸68不再容納在所述開孔108內(nèi)，以及使換檔件54的齒輪端100的齒101嚙合致動器座58的嚙合齒輪106。但齒輪端100的齒103保持與齒環(huán)46的齒47嚙合。如從圖5B中知道地，在高檔位和低檔位之間的換檔變速時(shí)的換檔件54的軸向移動或運(yùn)動是橫向于支腿34的伸縮運(yùn)動的。換檔件54與嚙合齒輪106的接合阻止換檔件54轉(zhuǎn)動，這也又鎖定并阻止齒環(huán)46轉(zhuǎn)動。于是，輸入軸72的轉(zhuǎn)動造成行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)44在齒環(huán)46中轉(zhuǎn)動。就是說，使主行星齒輪66在齒環(huán)46的內(nèi)部60轉(zhuǎn)動，這又因?yàn)檩S68與主支架76的接合而造成齒輪件74轉(zhuǎn)動，副中心齒輪78又賦予在齒環(huán)46內(nèi)的副行星齒輪84以轉(zhuǎn)動，由此通過其借助在輸入傘齒輪48上的副支架92的連接使輸入傘齒輪48轉(zhuǎn)動。因而在如圖10B所示的低檔位或低速下，在輸入軸72轉(zhuǎn)動和輸入傘齒輪48轉(zhuǎn)動之間發(fā)生減速。在所示實(shí)施例中，副中心齒輪78大于主中心齒輪70，而主行星齒輪66大于副行星齒輪84。但應(yīng)該認(rèn)識到這些尺寸差異可以反過來，或者主和副行星齒輪組件的齒輪可以是相同的。設(shè)置主和副行星齒輪組件62、64允許在低檔位環(huán)境下提供期望的齒輪比。根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)可以被構(gòu)造成具有例如在20:1至40:1之間的速比。

致動件56、換檔件54和致動器座58于是作為致動器組件操作以獲得在高檔位和低檔位之間的自動變速。如所述，自動變速換檔無需來自支撐裝置30操作者的任何附加動作就可發(fā)生，輸入軸72不需要例如沿軸向或其它方向被移動以完成變速換檔。雖然披露的是采用機(jī)械致動來實(shí)現(xiàn)自動換檔變速形式，但齒輪傳動機(jī)構(gòu)42的自動變速換檔或者可以通過螺線管或線性馬達(dá)來完成，例如以便軸向移動該換檔件54。還有，在高速和低速之間的自動換檔變速或者可以通過牽涉到使支腿34伸縮的輸入力矩或輸出力矩的增減來完成。例如輸入軸72可以按照與力矩扳手結(jié)構(gòu)相似的方式與齒輪傳動機(jī)構(gòu)42聯(lián)接，由此在達(dá)到使支腿334伸出所需的特定輸入力矩增大時(shí)，例如當(dāng)支墊36接觸支承面時(shí)，自動換檔至低檔位通過移動該換檔件54而發(fā)生。如圖11C和圖11D所示，可采用替代的換檔件254，它具有形成在其中的斜面255，斜面在所示實(shí)施例中包括螺旋斜面。斜面255延伸入換檔件254上的長形開口中(在圖11A和圖11B中108處示出)且?guī)椭兯贀Q檔機(jī)構(gòu)操作。

該支撐裝置的伸縮支腿可以在曲柄被順時(shí)針搖動時(shí)被伸出，此時(shí)高傳動比被減至最小以使伸縮支腿快速伸縮并由此將搖動曲柄所需的時(shí)間減至最少，并且低傳動比被增至最大以減小在承受負(fù)載情況下幫助手柄搖動所需要的輸入力矩。在特定實(shí)施例中，例如高傳動比和低傳動比分別是對于伸縮支腿的1英寸位移的2.5圈和34圈。

因此，一種用于自動變速換檔支撐裝置的方法包括在升降相關(guān)支腿至接觸支承面的情況下通過驅(qū)動電機(jī)軸向移動該殼體件內(nèi)的頂升件，和阻止行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)的齒環(huán)由此帶來的轉(zhuǎn)動。該方法還包括通過該頂升件的軸向移動使致動器移動，并且又移動換檔件以阻止齒環(huán)轉(zhuǎn)動。

但應(yīng)該認(rèn)識到，可以在本發(fā)明范圍內(nèi)采用替代可選的結(jié)構(gòu)。例如行星齒輪系統(tǒng)可以配備有或多或少的主和/或副行星齒輪。各種凸緣、角板或托架(未示出)也可以就像可能需要的那樣被用于將支撐裝置連接至半掛車。還有，除了手搖曲柄外，可以通過電動機(jī)或液壓馬達(dá)提供回轉(zhuǎn)輸入運(yùn)動。對具體所述實(shí)施例的附加變化和改動可以在不脫離本發(fā)明原則的情況下實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明的原則打算只由所附權(quán)利要求書的如根據(jù)包含等同原則的專利法原則來解讀的范圍限定。