CN105501316A - 一种汽车备胎固定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车备胎固定装置，包括固定在备胎槽内的备胎固定支架，还设置有备胎固定压板，所述备胎固定支架与备胎固定压板间至少设置有3个连接螺栓，所述备胎固定支架下方设置有一组与连接螺栓相适配的焊接螺母。本发明与传统备胎固定装置比，能更好的固定备胎，防止备胎的窜动；且具备更好的疲劳、耐久性能；同时，本发明操作简便、比传统的备胎固定装置更便于安装，且省力；此外，本发明充分考虑了现实车辆的铝圈安装孔结构，具有很强的通用性。可广泛应用于汽车备胎安装固定领域。
Description
技术领域
本发明涉及汽车备胎固定领域，尤其是涉及一种能够限制汽车备胎水平运动及上下跳动的备胎固定装置。
背景技术
汽车在行驶过程中，会受到来自地面的随机载荷激励，不同的路面特征会造成车辆发生不同程度的变形及振动，在车辆上搭载了很多附加件，包括座椅、仪表板、空调等这样的内饰件，这些内饰件受到的载荷随着质量的不同而不同，质量越大的零件受到的惯性力越大。因此，对于座椅、仪表板总成这样的质量较大的零件会在车身上布置较多的安装点，使其能够在汽车行驶过程中能够更加平稳的放置，汽车备用轮胎的质量也相对较大，且大多数乘用车辆备用轮胎都放置在后地板的备胎槽里，备胎固定装置是在备胎的中间使用一根60-80mm长的螺栓，螺栓的头部有一个较大的塑料拎紧头，在安装过程中通过旋转拎紧头来实现备胎的安装，在备胎的下部，即备胎与备胎槽之间有一个备胎固定支架，备胎固定支架上有一个焊接螺母，焊接螺母与固定螺栓的螺纹配合来起到备胎的固定作用，同时备胎拎紧头部在拎紧的过程中慢慢压紧备胎的铝圈，防止备胎在备胎槽里窜动，但是压紧的表面积太小，在实际过程中很难有效的固定住备胎。备胎固定支架与备胎槽通过点焊连接。
车辆在行驶过程中，轮胎会受到来自地面的各种冲击载荷，通过悬架系统传递到备胎槽；放在后备箱的行李的惯性力冲击也会作用在备胎上。因此，在车辆行驶过程中，备胎槽受到的载荷比较复杂。传统的备胎固定装置较为简单，依靠拧紧头部的压力来实现紧固。并且紧固螺栓承受轴向拉伸的载荷能力较强，但是抵抗剪切载荷能力较弱。因此，固定螺栓一旦发生松动或者破坏，拧紧头的压紧力就会减弱，备胎发生窜动现象，从而对备胎槽造成破坏。
对于备胎槽而言，多用于0.7mm厚的钢板制成，且表面积很大，整体刚度比较低，在汽车行驶过程中会有较大的变形，因此使用一个固定螺栓很难对备胎和备胎槽实现紧固连接。如果备胎在汽车行驶过程中发生水平或者垂向的跳动，会导致备胎槽表面沥青版的磨损以及固定螺栓的破坏，轻则备胎槽异响，重则影响行车安全。
在整车研发的路试试验过程中，由于路况较差，传递到备胎槽上得冲击载荷较大，导致固定螺栓发生松脱，备胎在备胎槽中的水平和垂向窜动，使得备胎槽开裂及备胎固定支架与备胎槽间的连接焊点发生脱焊。如果此类问题在用户体验中发生，对公司形象及声誉会有极大的负影响作用。因此，对于此问题的发生，需要设计一种更加适合的固定装置来对备胎进行固定。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车备胎固定装置，解决现有汽车备胎固定装置固定不牢靠，易松脱的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车备胎固定装置，包括固定在备胎槽内的备胎固定支架，还设置有备胎固定压板，所述备胎固定支架与备胎固定压板间至少设置有3个连接螺栓，所述备胎固定支架下方设置有一组与连接螺栓相适配的焊接螺母。
优选的，所述连接螺栓设置在同一圆周上。所述连接螺栓与备胎安装孔相适配。
为方便同时对连接螺栓进行拧紧，所述备胎的中心处还设置有拧紧把手，拧紧把手的下方设置有连接螺杆，连接螺杆与备胎固定支架上的螺母配合拧紧；拧紧把手的下方设置有与拧紧把手一起转动的驱动齿轮，所述连接螺栓上设置有与驱动齿轮配合转动的从动齿轮。
进一步的，所述备胎固定压板上设置有一组与连接螺栓相配合的固定孔，所述固定孔为沿直径方向设置的腰型孔。
为同时满足设置不同安装孔数量的备胎要求，所述备胎固定压板上设置有5个固定孔，分别为顺次排列的第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔、第四固定孔、第五固定孔，所述第一固定孔与第二固定孔、第一固定孔与第五固定孔间的夹角均为90°，第一固定孔与第三固定孔间的夹角为144°，第三固定孔与第四固定孔间的夹角为72°。
为防止连接螺栓在安装时发生偏移，所述固定孔的两内侧壁上对称设置有长条型卡槽及与卡槽相通的一组卡口，还设置有两端分别置于两内侧壁卡口内的锁止销。
本发明的有益效果：通过备胎固定支架与备胎固定压板间设置至少3个连接螺栓来固定备胎，固定更可靠。所述连接螺栓设置在同一圆周上，在受到轴向拉伸载荷时，三个连接螺栓会均匀分配此载荷，在受到剪切载荷时，会随着剪切力的方向的不同，承受载荷的螺栓会不同，顺着载荷方向最近的那颗螺栓会承受大多数载荷，从疲劳耐久方面来考虑，这样的固定方式能够更加持久耐用，并且，传统固定方式中的固定螺栓发生松脱，会导致整个固定装置的失效，但是三个固定螺栓的中如果有1-2两个固定螺栓发生失效，剩下一个固定螺栓也会起到固定作用。所以综上所述，三个固定点比一个固定点更加牢固和稳定。所述驱动齿轮与连接螺栓上的从动齿轮的配合结构，安装固定时，只需转动拧紧把手带动驱动齿轮一起转动，从而同时驱动连接螺栓转动，实现固定，该结构能够使每个连接螺栓的转数相同，从而得到相同的预紧力，保证三个螺栓的预紧力相同能够有效的增加整个备胎固定装置的可靠性，避免因为某个螺栓的预紧力小于另外两个，而使其过早的松脱。所述的备胎固定压板能够更好的压紧备胎，对备胎又更好的约束效果。所述固定压板上的固定孔为腰型孔，连接螺栓可以调整沿着径向调整距离，满足不同备胎的固定要求。所述锁止销保证连接螺栓在安装过程中不发生倾斜，保证连接螺栓与驱动齿轮的配合。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本发明的剖视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明备胎固定压板的俯视图。
图4为本发明中驱动齿轮与从动齿轮的配合关系图。
图5为固定孔侧壁上卡槽位置处的局部视图。
具体实施方式
实施例，如图1至5所示，一种汽车备胎固定装置，包括固定在备胎槽1内的备胎固定支架2，与备胎相适配的备胎固定压板3，所述备胎固定支架2与备胎固定压板3间至少设置有3个连接螺栓4，优选3个连接螺栓。所述备胎固定支架2下方设置有一组与连接螺栓4相适配的焊接螺母5。所述连接螺栓4设置在同一圆周上，且与备胎安装孔相适配。所述备胎固定压板3上设置有一组与连接螺栓4相配合的固定孔10，所述固定孔10为沿直径方向设置的腰型孔。
为提高连接螺栓的装配效率和预紧力一致性，所述备胎的中心处还设置有拧紧把手6，拧紧把手6为十字结构。拧紧把手6的下方设置有连接螺杆7，连接螺杆7与备胎固定支架2上的螺母配合拧紧；拧紧把手6的下方设置有与拧紧把手6一起转动的驱动齿轮8，所述连接螺栓4上设置有与驱动齿轮8配合转动的从动齿轮9。安装固定时，只需转动拧紧把手6带动驱动齿轮8一起转动，驱动齿轮8带动连接螺栓4上的从动齿轮9转动，从而同时驱动连接螺栓4转动，实现固定。该结构能够使每个连接螺栓的转矩相同，从而得到相同的预紧力，保证三个螺栓的预紧力相同能够有效的增加整个备胎固定装置的可靠性，避免因为某个螺栓的预紧力小于另外两个，而使其过早的松脱。
通常，备胎的安装孔有沿周向均匀布置5个和4个两种情况。对于5个安装孔轮胎，5个安装孔均分了360度，每个安装孔之间相隔72度。从5个安装孔中任意选取三个安装孔进行定位安装，会有效限制备胎在X、Y、Z三个方向的移动趋势和以及X、Y、Z三个方向的转动趋势，且三个安装孔进行固定能起到更有效的防松功能。对于4个安装孔的轮胎，4个安装孔同样均分了360度，每个安装孔之间相隔90度，从这4个安装孔中选取3个安装样也能较好的起到固定备胎的作用。为了此发明能有较好的通用性，所述备胎固定压板3上设置有5个固定孔10，分别为顺次排列的第一固定孔101、第二固定孔102、第三固定孔103、第四固定孔104、第五固定孔105，所述第一固定孔101与第二固定孔102、第一固定孔101与第五固定孔105间的夹角均为90°，第一固定孔101与第三固定孔103间的夹角为144°，第三固定孔103与第四固定孔104间的夹角为72°。能够同时满足5个安装孔备胎和4个安装孔备胎的安装要求。通过第一固定孔101、第三固定孔103和第4固定孔104三点实现对5个安装孔备胎的固定；通过第一固定孔101、第二固定孔102和第五固定孔105三点实现对4个安装孔备胎的固定。
所述固定孔10的两内侧壁上对称设置有长条型卡槽11及与卡槽相通的一组卡口12，还设置有两端分别置于两内侧壁卡口12内的锁止销13。通过两个锁止销13对连接螺栓4进行锁止。通过调整锁止销13的位置，来限制不同备胎安装孔连接螺栓的位置，防止连接螺栓在安装过程中沿着备胎固定压板直径方向的窜动，导致安装的不便。
在实际装车过程中，转动备胎固定压板，将备胎固定压板上的固定孔位与备胎上的安装孔对齐，在备胎固定压板上三个腰型孔中加入连接螺栓，用锁止销将连接螺栓进行锁止，最后使用驱动齿轮、拧紧把手将其安装好。本发明与传统备胎固定装置比，能更好的固定备胎，防止备胎的窜动；且具备更好的疲劳、耐久性能；同时，本发明操作简便、比传统的备胎固定装置更便于安装，且省力；此外，本发明充分考虑了现实车辆的铝圈安装孔结构，具有很强的通用性。
Claims (7)
1.一种汽车备胎固定装置，包括固定在备胎槽(1)内的备胎固定支架(2)，其特征在于：还设置有备胎固定压板(3)，所述备胎固定支架(2)与备胎固定压板(3)间至少设置有3个连接螺栓(4)，所述备胎固定支架(4)下方设置有一组与连接螺栓(4)相适配的焊接螺母(5)。
2.如权利要求1所述的汽车备胎固定装置，其特征在于：所述连接螺栓(4)设置在同一圆周上。
3.如权利要求2所述的汽车备胎固定装置，其特征在于：所述连接螺栓(4)与备胎安装孔相适配。
4.如权利要求2或3所述的汽车备胎固定装置，其特征在于：所述备胎的中心处还设置有拧紧把手(6)，拧紧把手(6)的下方设置有连接螺杆(7)，连接螺杆(7)与备胎固定支架(2)上的螺母配合拧紧；拧紧把手(6)的下方设置有与拧紧把手(6)一起转动的驱动齿轮(8)，所述连接螺栓(4)上设置有与驱动齿轮(8)配合转动的从动齿轮(9)。
5.如权利要求3所述的汽车备胎固定装置，其特征在于：所述备胎固定压板(3)上设置有一组与连接螺栓(4)相配合的固定孔(10)，所述固定孔(10)为沿直径方向设置的腰型孔。
6.如权利要求5所述的汽车备胎固定装置，其特征在于：所述备胎固定压板(3)上设置有5个固定孔(10)，分别为顺次排列的第一固定孔(101)、第二固定孔(102)、第三固定孔(103)、第四固定孔(104)、第五固定孔(105)，所述第一固定孔(101)与第二固定孔(102)、第一固定孔(101)与第五固定孔(105)间的夹角均为90°，第一固定孔(101)与第三固定孔(103)间的夹角为144°，第三固定孔(103)与第四固定孔(104)间的夹角为72°。
7.如权利要求5所述的汽车备胎固定装置，其特征在于：所述固定孔(10)的两内侧壁上对称设置有长条型卡槽(11)及与卡槽相通的一组卡口(12)，还设置有两端分别置于两内侧壁卡口(12)内的锁止销(13)。
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