CN106275108B - 备胎升降器 - Google Patents

Abstract

一种备胎升降器，包括具有内腔的壳体、位于内腔内的升降机构。升降机构包括：第一转轴；固定套设在第一转轴上、具有第一齿轮的转盘；自锁机构，包括第二转轴、固定套设在第二转轴上的棘爪；弹性件，一端与壳体固定连接、另一端与棘爪或第二转轴连接；锁止复位机构，在外力的作用下能够控制棘爪在第一、二位置之间旋转：棘爪在第一位置下，棘爪与第一齿轮配合，自锁机构限制转盘仅能沿使备胎上升的第一方向旋转、而无法沿第二方向旋转；棘爪在第二位置下，棘爪与第一齿轮脱离配合，转盘能够沿使备胎下降的第二方向旋转。本发明解决的问题是：现有备胎升降器在将备胎升降至任意所需位置、撤销动力源时，备胎会跌落无法实现位置的锁定。

Description

备胎升降器

技术领域

本发明涉及一种备胎升降器。

背景技术

备胎升降器是车辆上用来安放备胎的装置，它固设于车身外部，并用来升降备胎，以方便操作人员更换轮胎。

于2014年8月20日公告、公告号为CN203780633U的中国专利公开了一种备胎升降器，结合图1至图2所示，该备胎升降器包括中空的安装盖板1、外壳2、偏心轮6、齿轮盖板7、齿轮8、齿圈9、齿圈底板10、钢绳11、钢绳固定轮12、固定轮底板13、底板14、备胎固定座18、以及偏心轮驱动件组成，它们通过调节螺栓19连接成一个整体。偏心轮驱动件由驱动件上板3、驱动件下板5、驱动件第二弹性件4组成。驱动件上板3和驱动件下板5通过驱动件第二弹性件4组合成一体。

使用时，将备胎升降器设置在汽车底板上，将备胎固定在备胎固定座18上。旋转螺栓19，使驱动件上板3、驱动件第二弹性件4和驱动件下板5旋转，驱动件下板5带动偏心轮6旋转，偏心轮6的偏心轮下凸台61使齿轮盖板7、齿轮8对中心作偏心运动，齿轮8带动齿圈9旋转，由此收放钢绳11以升降备胎。

但是，上述备胎升降器存在以下不足：当将备胎上升至任意所需位置、下降至任意所需位置，停止旋转螺栓(即撤销动力源)时，备胎会跌落无法实现位置的锁定。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有备胎升降器在将备胎升降至任意所需位置、撤销动力源时，备胎会跌落，无法实现位置的锁定。

为解决上述问题，本发明提供了一种备胎升降器，包括：具有内腔的壳体、位于所述内腔内的升降机构，所述升降机构包括：

可旋转地支撑在所述壳体上的第一转轴；

固定套设在所述第一转轴上的转盘，所述转盘具有第一齿轮；

牵拉件，缠绕在所述转盘上，所述牵拉件的一端与所述转盘固定连接、另一端伸出所述内腔外；

自锁机构，包括：可旋转地支撑在壳体上的第二转轴，所述第二转轴与第一转轴平行间隔设置；固定套设在所述第二转轴上的棘爪；弹性件，一端与所述壳体固定连接、另一端与所述棘爪或第二转轴连接，所述棘爪转动时能够使所述弹性件发生形变；

锁止复位机构，在外力的作用下能够控制所述棘爪自第一位置旋转至第二位置、或者自所述第二位置旋转至第一位置：

所述棘爪位于第一位置下，所述棘爪与第一齿轮配合，所述自锁机构限制所述转盘仅能沿使备胎上升的第一方向旋转、而无法沿与所述第一方向相反的第二方向旋转；

所述棘爪位于第二位置下，所述棘爪与第一齿轮脱离配合，所述转盘能够沿使备胎下降的第二方向旋转。

可选地，所述锁止复位机构包括：伸出所述内腔外的操作部、以及位于所述壳体上的限位部，所述操作部与第二转轴抗扭连接；

所述棘爪与第一齿轮脱离配合时，所述操作部与限位部固定在一起；

所述棘爪与第一齿轮配合时，所述操作部与限位部分离。

可选地，所述操作部能够沿第二转轴的轴向方向移动，所述限位部为限位孔；

所述棘爪与第一齿轮脱离配合时，所述操作部与限位孔过盈配合；

所述棘爪与第一齿轮配合时，所述操作部位于限位孔外。

可选地，所述操作部包括：与所述第二转轴抗扭连接的操作本体、以及与所述第二转轴平行间隔设置的卡柱，所述卡柱与操作本体固定连接，且一端伸出所述操作本体背向壳体的表面；

所述棘爪与第一齿轮脱离配合时，所述卡柱与限位孔过盈配合；

所述棘爪与第一齿轮配合时，所述卡柱位于限位孔外。

可选地，所述升降机构还包括：

可旋转地支撑在所述壳体上的第三转轴，所述第三转轴与第一转轴、第二转轴平行间隔设置，且一端伸出所述壳体外；

沿轴向间隔地固定套设在所述第三转轴上的第二齿轮和棘轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合；

所述棘爪通过与棘轮的配合来实现与第一齿轮的配合，所述棘爪通过与棘轮的脱离配合来实现与第一齿轮的脱离配合。

可选地，所述第一齿轮为从动轮、第二齿轮为主动轮，所述第二齿轮的齿数小于第一齿轮的齿数。

可选地，所述第三转轴为六角转轴。

可选地，所述弹性件为扭簧，所述扭簧的一个扭臂与所述壳体固定连接、另一个扭臂与所述棘爪或第二转轴连接。

可选地，所述转盘还包括：固定套设在所述第一转轴上的底板，所述底板与第一齿轮沿轴向间隔设置以构成用来收纳牵拉件的收容槽。

可选地，还包括：备胎固定块，吊挂在所述牵拉件的伸出端上。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

备胎升降器包括具有内腔的壳体、以及位于内腔内的升降机构，所述升降机构包括第一转轴、固定套设在所述第一转轴上的转盘、缠绕在转盘上的牵拉件、自锁机构、以及锁止复位机构。所示自锁机构包括可旋转地支撑在壳体上的第二转轴、固定套设在所述第二转轴上的棘爪、以及弹性件，弹性件的一端与壳体固定连接、另一端与所述棘爪或第二转轴连接。在外力的作用下，锁止复位机构能够控制棘爪自第一位置旋转至第二位置、或者自第二位置旋转至第一位置。当棘爪位于第一位置时，棘爪与第一齿轮配合，自锁机构限制转盘仅能沿单方向旋转以使备胎上升，所述单方向为第一方向。当备胎上升至任意所需位置、撤销驱使转盘旋转的动力源时，自锁机构会将转盘锁死使转盘无法沿与第一方向相反的第二方向旋转，进而将备胎锁定在任意所需位置。当棘爪位于第二位置时，棘爪与第一齿轮脱离配合，转盘不受自锁机构的限制能够沿第二方向旋转以使备胎下降。当备胎下降至任意所需位置、撤销驱使转盘旋转的动力源时，在外力的作用下锁止复位机构再次控制棘爪位于所述第一位置，使得转盘再次被锁止，进而将备胎锁定在任意所需位置。

附图说明

图1是现有一种备胎升降器的立体结构图；

图2是图1所示备胎升降器的立体分解图；

图3是本发明的一个实施例中备胎升降器的立体结构图；

图4是图3所示备胎升降器的局部立体结构图；

图5是棘爪在第一位置下与棘轮配合时的状态示意图；

图6是棘爪在第二位置下与棘轮脱离配合时的状态示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

第一实施例

结合图3至图4所示，本实施例的备胎升降器包括：具有内腔G的壳体1、以及位于内腔G内的升降机构。所述升降机构包括：可转动地支撑在壳体1上的第一转轴42、固定套设在第一转轴42上的转盘4、牵拉件L、与第一转轴42平行间隔设置并可转动地支撑在壳体1上的第三转轴2、以及沿轴向间隔地固定套设在第三转轴2上的第二齿轮3和棘轮60。

在本实施例中，转盘4具有第一齿轮40和底板41，第一齿轮40和底板41沿轴向间隔设置以构成用来收纳牵拉件L的收容槽(未标识)。牵拉件L缠绕在转盘4上，且牵拉件L的一端与转盘4固定连接、另一端伸出内腔G外以吊挂备胎。第一齿轮40与第二齿轮3啮合，且第二齿轮3作为主动轮、第一齿轮40作为从动轮，以由第二齿轮3带动转盘4旋转。

在本实施例中，备胎升降器为手动备胎升降器，第三转轴2为六角转轴，其端部呈六棱柱形，并伸出内腔G外。升降备胎时，利用扳手转动第三转轴2。旋转地第三转轴2带动第二齿轮3转动，第二齿轮3通过与第一齿轮40的啮合带动转盘4转动，以收放牵拉件L，实现备胎的升降调节。

在本实施例的变换例中，第三转轴2也可以不为六角转轴，而是呈其他形状，如圆柱形、无棱柱形等。

在本实施例的变换例中，备胎升降器也可以为电动备胎升降器。在这种情况下，可以在备胎升降器中设置用来驱使第三转轴2转动的电动部件，所述电动部件可以为电机。

在本实施例中，第二齿轮3的齿数小于第一齿轮40的齿数。这样一来，在升降备胎时可以使驱使第三转轴2旋转所需的力矩较小。当第一齿轮40与第二齿轮3的齿数之比越大时，在升降备胎时驱使第三转轴2旋转所需的力矩越小。

继续参照图3所示，在本实施例中，牵拉件L为钢丝绳。在本实施例的变换例中，牵拉件L也可以链条、或者其他能够吊挂备胎的牵拉部件。

在本实施例中，备胎升降器还包括：备胎固定块5。备胎固定块5吊挂在牵拉件L的伸出端上，用于固定备胎(未图示)。备胎固定块5的形状与备胎类似，其具有底座50、以及自底座50的一个端面突伸的凸台51。备胎固定在备胎固定块5上时，备胎紧紧地套设在备胎固定块5的凸台51上，并被底座50托住，使得备胎不会相对备胎固定块5晃动，且备胎表面不易产生压痕。

在本实施例中，备胎升降器还包括：用于固定在车身上的导管支架13；供牵引件L穿过的导管14，导管14固定在导管支架13上，且一端与壳体1固定连接；与牵引件L的伸出端固定连接的托块15，托块15大体呈T字形；套设在托块15上的螺旋弹簧16，备胎固定块5压缩螺旋弹簧16。

结合图3至图4所示，在本实施例中，壳体1包括上壳体11、以及用于固定在车身上的下壳体12。下壳体12具有壳底120、与壳底120固定连接的侧壁121、以及与侧壁121固定连接的托架122，壳底120、侧壁121、托架122均呈板状，且壳底120与侧壁121围成用于放置升降机构的容腔，托架122位于侧壁121背向所述容腔的一侧，托架122用于固定在车身上。上壳体11大体呈板状，并盖设在所述容腔的上方。上壳体11能够防止脏物(如灰尘)等进入升降机构内。

参照图4所示，备胎升降器还包括自锁机构6，自锁机构6的作用是：在转动第三转轴2以使转盘4旋转以将备胎升降至任意所需位置、撤销驱使转盘4旋转的动力源(在本实施例中为停止转动第三转轴2)时，自锁机构6会将转盘4锁死，使转盘4不会在备胎的自重下沿使备胎下降的方向旋转，进而将备胎锁定在任意所需位置。关于本实施例的自锁机构6具体是如何实现上述作用将在后续备胎升降器的工作过程中详细描述。

自锁机构6包括：可旋转地支撑在壳体1上的第二转轴61，第二转轴61与第一转轴42平行间隔设置；固定套设在第二转轴61上的棘爪62；弹性件63，一端与壳体1的壳底120固定连接、另一端与棘爪62或第二转轴61连接，棘爪62转动时能够使弹性件63发生形变。

在具体实施例中，弹性件63为扭簧，该扭簧的一个扭臂与壳体1的壳底120固定连接、另一个扭臂与棘爪62或第二转轴61连接。需说明的是，弹性件63也可以为扭簧以外的弹性部件，只要棘爪62在转动时能够使该弹性部件发生形变即可。

如图4至图6所示，旋转第二转轴61时，棘爪62能够自第一位置旋转至第二位置，或者，自第二位置旋转至第一位置。

如图4至图5所示，棘爪62位于所述第一位置下，用于对备胎进行上升调节，棘爪62通过与棘轮60的配合来实现棘爪62与第一齿轮40的配合。棘爪62与棘轮60配合时，与棘轮60的外周缘接触，自锁机构6限制棘轮60仅能沿第二方向B旋转、而无法沿与第二方向B相反的第一方向A旋转。由于第二齿轮3与棘轮60固定套设在第三转轴2上、第二齿轮3与转盘4的第一齿轮42啮合，故棘爪62与棘轮60配合时，转盘4仅能沿第一方向A旋转、而无法沿第二方向B旋转，转盘4沿第一方向A旋转时备胎上升。

如图6所示，棘爪62位于所述第二位置下，用于对备胎进行下降调节，棘爪62通过与棘轮60的脱离配合来实现棘爪62与第一齿轮40的脱离配合。棘爪62与棘轮60脱离配合时，棘爪62与棘轮60的外周缘分离，棘轮60的旋转不再受自锁机构6的限制，棘轮60和转盘4既能沿第一方向A旋转、也能沿第二方向B旋转，转盘4沿第二方向B旋转时备胎下降。

结合图3至图5所示，在本实施例中，升降机构还包括锁止复位机构7，在外力的作用下，锁止复位机构7能够控制棘爪62自所述第一位置旋转至所述第二位置、或者自所述第二位置旋转至所述第一位置。锁止复位机构7包括：位于内腔G外的操作部70、以及位于壳体1上的限位部71，操作部70与第二转轴61抗扭连接(即第二转轴61随操作部70的旋转而旋转)。

具体地，操作部70能够沿第二转轴61的轴向方向移动，限位部71为限位孔。操作部70包括：与第二转轴61抗扭连接的操作本体72、以及与第二转轴61平行间隔设置的卡柱73，卡柱73与操作本体72固定连接，且一端伸出操作本体72背向壳体1的表面。

下面对本实施例的备胎升降器的工作过程作详细描述。

结合图3至图5所示，在对备胎进行上升调节时，锁止复位机构7中的操作部70的卡柱73未嵌入作为限位部71的限位孔内，棘爪62位于所述第一位置，并与棘轮60的外周缘接触以实现棘爪62与棘轮60的配合。利用扳手转动第三转轴2，第三转轴2带动棘轮60和第二齿轮3沿第二方向B转动，第二齿轮3通过与第一齿轮42的啮合带动转盘4沿第一方向A转动，以卷收牵拉件，使备胎上升。在棘轮60沿第二方向B旋转的过程中，棘爪62会转动并在棘轮60的外周缘上滑动，且使弹性件63发生形变。

当备胎上升至任意所需位置时，撤销驱使第三转轴2转动的动力源，棘爪62会嵌入棘轮60的齿槽内，自锁机构6阻止棘轮60沿第一方向A转动以将棘轮60锁死。棘轮60在锁死状态下，转盘4也被锁死无法转动，牵拉件停止收放，使得备胎锁定在任意所需位置。

结合图3至图4、图6所示，在对备胎进行下降调节时，沿方向C转动操作部70，由操作部70带着第二转轴61、棘爪62一起转动，以使棘爪62与棘轮60的外周缘分离以实现棘爪62与棘轮60的脱离配合。在第二转轴61、棘爪62一起转动时，弹性件63发生形变。当操作部70转动至卡柱73与作为限位部71的限位孔的位置对应时，将卡柱73压入限位孔内，使卡柱73与限位孔过盈配合。此时，操作部70与限位部71固定在一起，能够使棘爪62与棘轮60的外周缘始终保持在分离状态以实现两者的脱离配合。

棘爪62与棘轮60脱离配合之后，利用扳手转动第三转轴2，第三转轴2带动棘轮60和第二齿轮3沿第一方向A转动，第二齿轮3通过与第一齿轮42的啮合带动转盘4沿第二方向B转动，以放出牵拉件，使备胎下降。

当备胎下降至任意所需位置时，撤销驱使第三转轴2转动的动力源，将操作部70的卡柱73从作为限位部71的限位孔内拔出，使操作部70与限位部71分离。此时，在发生形变的弹性件63的回复力作用下，棘爪62、第二转轴61、操作部70会一起沿与方向C相反的方向转动，直至棘爪62嵌入第一齿轮40的齿槽内，自锁机构6再次将棘轮60锁死。棘轮60在锁死状态下，转盘4也被再次锁死无法转动，牵拉件停止放出，使得备胎锁定在任意所需位置。

需说明的是，锁止复位机构7中操作部70、以及限位部71的结构并不应局限于本实施例，只要其满足以下要求即可：在外力的作用下，操作部70能够与限位部71固定在一起，使得棘爪62与棘轮60始终保持在脱离配合状态，以对备胎进行下降调节；在外力的作用下，操作部70能够与限位部71分离，使得棘爪62与棘轮60始终保持在配合状态，以对备胎进行上升调节。

如图4所示，在本实施例的变换例中，备胎升降器的所述升降机构中也可以没有第三转轴2、棘轮60、以及第二齿轮3。在这种情况下，相对应地调整第二转轴61、棘爪62、弹性件63、锁止复位机构7的位置，使得升降备胎时，棘爪62能够与第一齿轮40直接配合或者脱离配合。下面对这种情况下备胎升降器的工作过程作详细描述。

结合图3至图5所示，在对备胎进行上升调节时，锁止复位机构7中的操作部70的卡柱73未嵌入作为限位部71的限位孔内，棘爪62位于所述第一位置并与第一齿轮40的外周缘接触，以实现第一齿轮40与棘爪62的配合。通过第一转轴42沿第一方向A转动转盘4，以卷收牵拉件，使备胎上升。在转盘4沿第一方向A旋转的过程中，棘爪62会转动并在第一齿轮40的外周缘上滑动，且使弹性件63发生形变。

当备胎上升至任意所需位置时，撤销驱使转盘4转动的动力源，棘爪62会嵌入第一齿轮40的齿槽内，以将转盘4锁死，牵拉件停止收放，使得备胎锁定在任意所需位置。

结合图3至图6所示，在对备胎进行下降调节时，沿方向C转动操作部70，由操作部70带着第二转轴61、棘爪62一起转动，以使棘爪62与第一齿轮40的外周缘分离，以实现棘爪62与第一齿轮40脱离配合。第二转轴61、棘爪62一起转动时，弹性件63发生形变。当操作部70转动至卡柱73与作为限位部71的限位孔的位置对应时，将卡柱73压入限位孔内，使卡柱73与限位孔过盈配合。此时，操作部70与限位部71固定在一起，能够使棘爪62与第一齿轮40的外周缘始终保持在分离状态以实现两者的脱离配合。

棘爪62与第一齿轮40脱离配合之后，沿第二方向B旋转转盘4，以放出牵拉件，使备胎下降。当备胎下降至任意所需位置时，撤销驱使转盘4转动的动力源，将操作部70的卡柱73从作为限位部71的限位孔内拔出，使操作部70与限位部71分离。此时，在发生形变的弹性件63的回复力作用下，棘爪62、第二转轴61、操作部70会一起沿与方向C相反的方向转动，直至棘爪62嵌入第一齿轮40的齿槽内，自锁机构再次将转盘4锁死，牵拉件停止放出，使得备胎锁定在任意所需位置。

上述实施例相对于变换例具有以下优点：升降备胎时，驱使转盘旋转所需的力矩小，操作更为省力。

本发明中，各实施例采用递进式写法，重点描述与前述实施例的不同之处，各实施例中的相同部分可以参照前述实施例。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种备胎升降器，其特征在于，包括：具有内腔的壳体、位于所述内腔内的升降机构，所述升降机构包括：

可旋转地支撑在所述壳体上的第一转轴；

固定套设在所述第一转轴上的转盘，所述转盘具有第一齿轮；

牵拉件，缠绕在所述转盘上，所述牵拉件的一端与所述转盘固定连接、另一端伸出所述内腔外；

自锁机构，包括：可旋转地支撑在壳体上的第二转轴，所述第二转轴与第一转轴平行间隔设置；固定套设在所述第二转轴上的棘爪；弹性件，一端与所述壳体固定连接、另一端与所述棘爪或第二转轴连接，所述棘爪转动时能够使所述弹性件发生形变；

锁止复位机构，在外力的作用下能够控制所述棘爪自第一位置旋转至第二位置、或者自所述第二位置旋转至第一位置：

所述棘爪位于第一位置下，所述棘爪与第一齿轮配合，所述自锁机构限制所述转盘仅能沿使备胎上升的第一方向旋转、而无法沿与所述第一方向相反的第二方向旋转；

所述棘爪位于第二位置下，所述棘爪与第一齿轮脱离配合，所述转盘能够沿使备胎下降的第二方向旋转；

所述锁止复位机构包括：伸出所述内腔外的操作部、以及位于所述壳体上的限位部，所述操作部与第二转轴抗扭连接；

所述棘爪与第一齿轮脱离配合时，所述操作部与限位部固定在一起；

所述棘爪与第一齿轮配合时，所述操作部与限位部分离。

2.如权利要求1所述的备胎升降器，其特征在于，所述操作部能够沿第二转轴的轴向方向移动，所述限位部为限位孔；

所述棘爪与第一齿轮脱离配合时，所述操作部与限位孔过盈配合；

所述棘爪与第一齿轮配合时，所述操作部位于限位孔外。

3.如权利要求2所述的备胎升降器，其特征在于，所述操作部包括：与所述第二转轴抗扭连接的操作本体、以及与所述第二转轴平行间隔设置的卡柱，所述卡柱与操作本体固定连接，且一端伸出所述操作本体背向壳体的表面；

所述棘爪与第一齿轮脱离配合时，所述卡柱与限位孔过盈配合；

所述棘爪与第一齿轮配合时，所述卡柱位于限位孔外。

4.如权利要求1所述的备胎升降器，其特征在于，所述升降机构还包括：

可旋转地支撑在所述壳体上的第三转轴，所述第三转轴与第一转轴、第二转轴平行间隔设置，且一端伸出所述壳体外；

沿轴向间隔地固定套设在所述第三转轴上的第二齿轮和棘轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合；

所述棘爪通过与棘轮的配合来实现与第一齿轮的配合，所述棘爪通过与棘轮的脱离配合来实现与第一齿轮的脱离配合。

5.如权利要求4所述的备胎升降器，其特征在于，所述第一齿轮为从动轮、第二齿轮为主动轮，所述第二齿轮的齿数小于第一齿轮的齿数。

6.如权利要求4所述的备胎升降器，其特征在于，所述第三转轴为六角转轴。

7.如权利要求1至6任一项所述的备胎升降器，其特征在于，所述弹性件为扭簧，所述扭簧的一个扭臂与所述壳体固定连接、另一个扭臂与所述棘爪或第二转轴连接。

8.如权利要求1至6任一项所述的备胎升降器，其特征在于，所述转盘还包括：固定套设在所述第一转轴上的底板，所述底板与第一齿轮沿轴向间隔设置以构成用来收纳牵拉件的收容槽。

9.如权利要求1至6任一项所述的备胎升降器，其特征在于，还包括：备胎固定块，吊挂在所述牵拉件的伸出端上。