CN106476915B - 备胎升降器 - Google Patents

Abstract

一种备胎升降器，其内腔内设有升降机构，升降机构具有第一转轴，第一转轴包括外径较大的第一部分和外径较小的第二部分，第一部分外套有转盘，第二部分上设有缺口，供容纳转盘上的凸台；转盘上缠绕一端伸出壳体外的牵拉件；第一自锁机构，包括固设在壳体内的环形槽，以及设于环形槽内的环形弹性件，环形弹性件具有周向开口；第二部分插设于环形弹性件内，环形弹性件沿周向的两个端部上分别设有朝向环形的内部凸伸的凸耳，凸耳通过间隙配合设于缺口内且分别位于凸台沿周向的两侧。本申请的备胎升降器在动力源突然消失时可以通过第一自锁机构将备胎锁定。

Description

备胎升降器

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体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：当备胎上升或下降时，如果动力源突然消失，备胎会迅速跌落而导致备胎落地损坏。

发明内容

本发明解决的问题是现有备胎升降器在将备胎升降时，如果撤销动力源，备胎会跌落，而无法实现位置的锁定。

为解决上述问题，本发明提供一种备胎升降器，包括具有内腔的壳体，以及位于所述内腔内的升降机构，所述升降机构具有：第一转轴，可旋转地支撑在所述壳体内，第一转轴包括沿轴向连接的第一部分和第二部分，所述第一部分的外径小于所述第二部分；转盘，同轴套设在所述第一转轴的第一部分外，且在面向所述第二部分的表面上设有凸台，所述第二部分上设有用于容纳所述凸台的缺口，所述第一转轴经由所述凸台驱动所述转盘转动；牵拉件，缠绕在所述转盘上，所述牵拉件的一端设于所述转盘上、另一端伸出所述壳体外；第一自锁机构，包括固设在所述壳体内的环形槽，以及设于所述环形槽内的环形弹性件，所述环形弹性件具有周向开口；所述第二部分插设于所述环形弹性件内，所述环形弹性件沿周向的两个端部上分别设有朝向环形的内部凸伸的凸耳，所述凸耳通过间隙配合设于所述缺口内且分别位于所述凸台沿周向的两侧。

可选的，所述第二部分的缺口沿所述转盘的轴向贯穿所述第二部分，且沿所述转盘的径向贯穿所述第二部分的外周面。

可选的，所述环形槽、所述环形弹性件均为圆环形。

可选的，所述环形弹性件为弹簧片。

可选的，所述转盘与所述第一转轴的第一部分之间间隙配合、过盈配合或通过固定件固定连接。

可选的，所述壳体上设有导出口，所述牵拉件从所述导出口伸出所述壳体；还包括支撑于所述壳体内的止挡件，位于所述转盘的径向一侧且靠近所述导出口，用于在所述牵拉件反向缠绕时与所述牵拉件接触，阻挡所述牵拉件反向缠绕在所述转盘上。

可选的，还具有第二自锁机构，所述第二自锁机构包括：设于所述转盘上且与所述转盘同轴转动的棘轮，以及设于所述壳体内且可相对于所述壳体运动的棘爪部；所述棘爪部具有棘爪，所述棘爪可与所述棘轮啮合或分离，所述棘爪与所述棘轮配合时，所述第二自锁机构限制所述转盘仅能沿使备胎上升的方向旋转。

可选的，所述棘爪通过转动与所述棘轮啮合或分离。

可选的，所述棘爪部还包括第二转轴，所述棘爪通过第二转轴可旋转地支撑在所述壳体内，所述第二转轴与所述第一转轴平行间隔设置。

可选的，所述第二转轴上还设有挡块，所述壳体上具有用于容纳所述挡块的卡持孔；所述棘爪部还可以沿所述第二转轴的轴向运动，使所述挡块通过所述卡持孔伸出所述壳体外、并通过转动使得所述挡块抵设在所述壳体的外表面上，或者使所述挡块卡持于所述卡持孔中。

可选的，所述棘爪部和所述壳体之间设有复位弹簧，所述复位弹簧适于在所述棘爪朝向脱离所述棘轮的方向运动时、向所述棘爪部提供回复力。

可选的，所述复位弹簧具有两个自由端，一个自由端与所述壳体固定连接，另一个自由端与所述棘爪部固定连接。

可选的，所述复位弹簧为扭簧或弹簧片。

可选的，所述棘爪部还包括手持部，连接于所述第二转轴并伸出所述壳体。

可选的，所述手持部为蝶形螺母，套设在第二转轴外。

可选的，所述第一转轴上还设有伸出所述壳体的操作部。

可选的，还包括备胎固定件，吊挂在所述牵拉件伸出所述壳体的一端。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

首先，在壳体内设置环形槽，并在环形槽中设置环形弹性件，第一转轴的第二部分插设在环形弹性件内，环形弹性件的凸耳插设在第二部分的缺口内，使得在正常转动时，第一转轴通过第二部分带动环形弹性件一起转动；其次，第一转轴的第一部分上连接转盘，转盘的凸台插设在第二部分的缺口中，同时，环形弹性件的凸耳分别设于凸台的周向两侧。由此，备胎在升降过程中，如果突然失去动力源，则备胎自重将通过牵拉件作用在转盘上，转盘将受到一个瞬间扭矩的作用，该瞬间扭矩将通过凸台传递至环形弹性件的一侧凸耳，使得环形弹性件瞬间拉伸扩张、并贴向环形槽的内壁，导致环形弹性件与环形槽内壁之间的摩擦力急剧增大，同时产生一个反向扭矩，该反向扭矩能抵消一部分甚至全部的瞬间扭矩，使备胎缓慢下降，甚至静止不动，从而解决动力源突然消失而导致的备胎跌落问题。

进一步，转盘上设有棘轮，并在壳体内设有可与棘轮啮合或分离的棘爪，当棘爪与棘轮啮合时，转盘只能沿使备胎上升的方向转动，当转盘沿使备胎上升的方向转动或停止转动时，棘爪在任意行程将棘轮卡死，避免棘轮反向转动，实现备胎上升过程中的自锁。

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是本发明实施例的备胎升降器的立体结构示意图；

图4是本发明实施例的备胎升降器的立体分解图；

图5是本发明实施例的备胎升降器中转盘的立体结构图；

图6示出了第一转轴插设在环形槽中的结构以及棘爪部的结构；

图7从俯视方向示出了本发明实施例的备胎升降器中升降机构的结构；

图8模拟了牵拉件反向缠绕至转盘时止挡件被牵拉件阻挡的状态；

图9示出了第二转轴中挡块与壳体上卡持孔的结构。

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。

本发明实施例提供一种备胎升降器，参照图3、图4所示，包括具有内腔10a的壳体10，以及位于内腔10a内的升降机构20(图4)，升降机构20具有伸出壳体10的牵拉件21，牵拉件21伸出壳体10的一端吊挂有备胎固定件30，通过备胎固定件30卡在备胎的轮毂中心孔内，以固定悬挂备胎。

继续参照图4，升降机构20具有第一转轴210以及套设在第一转轴210外的转盘220，牵拉件21缠绕在转盘220上，牵拉件21的一端设于转盘220上、另一端伸出壳体10外。其中，转盘220的外周面上设有与转盘220同轴的环形的容置槽(图中未示出)，牵拉件21缠绕在容置槽中。转盘220由第一转轴210驱动而转动，使得牵拉件21沿伸出壳体10或退回壳体10的方向运动，从而实现备胎在牵拉件21的作用下上升或下降。

具体地，继续参照图4并结合图5、图6所示，第一转轴210可旋转地支撑在壳体10内，第一转轴210包括沿轴向连接的第一部分211和第二部分212，第一部分211的外径小于第二部分212。第一部分211远离第二部分212的一端伸出壳体10，伸出壳体10的部分上连接有操作部(图中未示出)，操作部可以是扳手等，使用者通过操纵操作部来驱动第一转轴210的转动。本实施例中，第一转轴210伸出壳体10的部分上设有六角螺母213，操作部连接在六角螺母213上。

如图3，壳体10具有盖件101，盖件101上开设有供第一转轴210伸出的通孔(图中未标注)。装配时，将升降机构20放置于壳体10的内腔10a内，然后将盖件101盖上，使得第一转轴210从盖件101的通孔中伸出，然后将操作部连接在第一转轴210的伸出部分上即可

参照图4并结合图5，转盘220同轴套设在第一转轴210的第一部分211外，且在面向第二部分212的表面上设有凸台220a，第二部分212上设有用于容纳凸台220a的缺口212a，凸台220a插在缺口212a中，第一转轴210转动时，经由凸台220a驱动转盘220转动。

继续参照图4并结合图5、图6所示，本实施例的备胎升降器还包括第一自锁机构230，该第一自锁机构230包括固设在壳体10内的环形槽231，以及设于环形槽231内的环形弹性件232，环形弹性件232具有周向开口。也就是说，环形弹性件232不是一个封闭的环形，而是一个具有开口的环形。

第一转轴210的第二部分212插设于环形弹性件232内，环形弹性件232沿周向的两个端部上分别设有朝向环形的内部凸伸的凸耳232a，凸耳232a通过间隙配合设于缺口212a内且分别位于凸台220a沿周向的两侧。如图6中所示，凸耳232a伸入第二部分212的缺口212a内，并且沿周向分别夹设在缺口212a内壁和凸台220a之间，并且，凸耳232a沿与缺口212a内壁或与凸台220a之间具有间隙，使得凸耳232a在周向具有一定的运动空间。

当备胎正常升降时，第一转轴210带动转盘220正常转动，并通过凸台220a带动环形弹性件232在环形槽231内转动；当动力源突然消失时，备胎的自重将通过牵拉件21作用在转盘220上，此时转盘220将受到一个瞬间扭矩的作用，以驱动转盘220沿使得备胎下降的方向转动。该瞬间扭矩通过凸台220a传递至环形弹性件232的一侧凸耳232a上，推动该侧凸耳232a远离另一侧凸耳232a运动，瞬间增大了两侧凸耳232a的周向距离，使得环形弹性件232瞬间拉伸扩张，并贴向环形槽231的内壁，导致环形弹性件232与环形槽231的内壁之间的摩擦力急剧增大，同时产生一个反向扭矩，该反向扭矩能抵消一部分甚至全部的瞬间扭矩，使备胎缓慢下降，甚至静止不动，从而解决动力源突然消失而导致的备胎跌落问题。

其中，第一转轴210的第二部分212的缺口212a沿转盘220的轴向贯穿第二部分212，且沿转盘220的径向贯穿第二部分212的外周面。缺口212a的形状不限，以能够容纳凸台220a为准。本实施例中，缺口212a为一个扇形的缺口。凸台220a的形状与缺口212a对应。

在其他实施例中，缺口也可以只沿径向贯穿第二部分面向转盘一侧的表面，或者不贯穿第二部分的周向表面，此时需要对环形弹性件的形状进行适应性调整，以将其凸耳设于缺口中。

另外，环形槽231、环形弹性件232均为圆环形，以顺利地跟随第一转轴210转动。环形弹性件232可以选用任何一种弹性元件，例如环形螺旋弹簧或弹簧片，本实施例选用弹簧片。

本实施例中，由于第一转轴210与转盘220之间通过凸台220a、缺口212a的配合可以实现同步转动，因此第一转轴210的第一部分211与转盘220之间的配合方式不限，例如可以是间隙配合(即第一转轴与转盘之间具有间隙)、过盈配合或通过固定件固定连接，固定件可以是螺栓、销等部件。

进一步地，参照图7所示，壳体10上设有导出口10b，牵拉件21从导出口10b伸出壳体10。其中，导出口10b中设有导管11，牵拉件21穿设于导管11中，并通过导管11伸出壳体10，导管11具有一定的轴向长度，以对牵拉件21起到一定的导向作用。

在壳体10内还固设有止挡件12，位于转盘220的径向一侧且靠近导出口10b，用于在牵拉件21反向缠绕时与牵拉件21接触，阻挡牵拉件21反向缠绕在转盘220上。参照图7并结合图8所示，当牵拉件21随着转盘220的转动正常伸长或缩短时，牵拉件21沿图8中实线部分所示方向延伸，止挡件12与牵拉件21不接触。当备胎下降至地面或预定位置、或者当牵拉件21伸长至最大长度时，如果继续转动第一转轴210，则转盘220继续转动，将使得牵拉件21反向缠绕至转盘220上，此时，牵拉件21沿图8中虚线部分所示方向延伸，并与止挡件12发生干涉，止挡件12阻挡在牵拉件21反向缠绕时的延伸路径上，使得牵拉件21不能顺利地进行反向缠绕，以此限制转盘220的逆向转动，起到逆向保护的功能。

其中，止挡件12可以是任何形式，例如块状、条状、柱状等规则形状或者其他不规则形状。本实施例中，止挡件12为与第一转轴210平行的柱状。

进一步，继续参照图3、图4并结合图6、图7所示，本实施例的备胎升降器还具有第二自锁机构，该第二自锁机构为棘轮-棘爪自锁机构，包括设于转盘220上且与转盘220同轴转动的棘轮221，以及设于壳体10内且可相对于壳体10运动的棘爪部240。棘爪部240具有棘爪241，棘爪241可与棘轮221啮合或分离，棘爪241与棘轮221配合时，第二自锁机构限制转盘220仅能沿使备胎上升的方向旋转(如图7中顺时针方向)。

如图7中，当棘爪241啮合在棘轮221中时，棘轮221只能顺时针转动，而不能逆时针转动。此时可以执行备胎上升操作，即顺时针转动第一转轴210，第一转轴210通过设置在缺口212a中的凸台220a带动转盘220转动，使得牵拉件21缠绕至转盘220，以拉动备胎上升。在顺时针转动过程中或者停止转动时，棘轮241在任意行程将棘轮221卡死，防止棘轮221带动转盘220逆时针转动。

其中，棘爪241可以位于棘轮221的轴向一侧、并通过沿轴向的直线运动与棘轮221啮合或分离，或者，棘爪241可以位于棘轮221的径向一侧、并通过棘爪241自身的转动与棘轮221啮合或分离。本实施例采用后一种方式，即棘爪241通过转动与棘轮221啮合或分离。

具体地，参照图4并结合图6、图7所示，棘爪部240还包括第二转轴242，棘爪241通过第二转轴242可旋转地支撑在壳体10内，第二转轴242与第一转轴210平行间隔设置。其中，棘爪241可以固定地套设在第二转轴242外或者通过其他方式与第二转轴242固定连接，本实施例中采用套设的方式，即棘爪241同轴地套设在第二转轴242外，并与第二转轴242固定连接、同步运动。

参照图3、图4并结合图9所示，第二转轴242上还设有挡块242a，壳体10上具有用于容纳挡块242a的卡持孔10c，如图9，卡持孔10c设置在盖件101上。棘爪部240还可以沿第二转轴242的轴向运动、使挡块242a沿轴向通过卡持孔10c而伸出壳体10外、并通过转动使得挡块242a抵设在壳体10的外表面上，或者使得挡块242卡持在卡持孔10c中。具体地，盖件101上还设有供第二转轴242伸出的通孔(图中未示出)，卡持孔10c与该通孔连通。

棘爪部240的使用方法如下：

初始状态下，挡块242a位于卡持孔10c中，此时，棘爪241与棘轮221分离。

备胎上升时，将棘爪部240沿第二转轴242的轴向向上提起，使得挡块242a穿过卡持孔10c到达壳体10外表面；然后转动第二转轴242，使得棘爪241与棘轮221啮合，同时挡块242a与卡持孔10c错开，并抵压在壳体10的外表面上。此时，棘轮221只能沿备胎上升的方向转动，而在沿备胎下降的方向上被棘轮-棘爪卡死，不能转动。

备胎下降时，将棘爪部240沿反向转动，使得棘爪241与棘轮221分离，同时挡块242a朝向卡持孔10c运动，当挡块242a到达卡持孔10c时，将挡块242a卡入卡持孔242a中。此时，棘轮221可以沿备胎下降的方向转动。

其中，棘爪部240和壳体10之间设有复位弹簧243(图6)，复位弹簧243适于在棘爪241朝向脱离棘轮221的方向运动时、向棘爪部240提供回复力。也就是说，当棘爪241与棘轮221啮合时，复位弹簧243处于初始位置；当棘爪部240沿使得棘爪241与棘轮221分离的方向运动时，复位弹簧243将被加载，并用于向棘爪部240提供回复力。复位弹簧243可以是扭簧或者弹簧片，其具有两个自由端，其中一个自由端与壳体10固定连接，另一个自由端与棘爪部240的任意位置固定连接。

另外，为了便于操作，棘爪部240还包括手持部244，固设于第二转轴242上且位于壳体10外。本实施例中，手持部244为蝶形螺母，操作时，使用者手持蝶形螺母244进行操作，以驱动棘爪部240的直线运动或者转动。在其他实施例中，手持部也可以是其他形式，只要便于使用者手持并进行操作即可。

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 (17)

1.一种备胎升降器，包括具有内腔的壳体，以及位于所述内腔内的升降机构，所述升降机构具有第一转轴，所述第一转轴可旋转地支撑在所述壳体内，第一转轴包括沿轴向连接的第一部分和第二部分，所述第一部分的外径小于所述第二部分，其特征在于，所述升降机构还具有：

转盘，同轴套设在所述第一转轴的第一部分外，且在面向所述第二部分的表面上设有凸台，所述第二部分上设有用于容纳所述凸台的缺口，所述第一转轴经由所述凸台驱动所述转盘转动；

牵拉件，缠绕在所述转盘上，所述牵拉件的一端设于所述转盘上、另一端伸出所述壳体外；

第一自锁机构，包括固设在所述壳体内的环形槽，以及设于所述环形槽内的环形弹性件，所述环形弹性件具有周向开口；

所述第二部分插设于所述环形弹性件内，所述环形弹性件沿周向的两个端部上分别设有朝向环形的内部凸伸的凸耳，所述凸耳通过间隙配合设于所述缺口内且分别位于所述凸台沿周向的两侧。

2.如权利要求1所述的备胎升降器，其特征在于，所述第二部分的缺口沿所述转盘的轴向贯穿所述第二部分，且沿所述转盘的径向贯穿所述第二部分的外周面。

3.如权利要求1所述的备胎升降器，其特征在于，所述环形槽、所述环形弹性件均为圆环形。

4.如权利要求1所述的备胎升降器，其特征在于，所述环形弹性件为弹簧片。

5.如权利要求1所述的备胎升降器，其特征在于，所述转盘与所述第一转轴的第一部分之间间隙配合、过盈配合或通过固定件固定连接。

6.如权利要求1所述的备胎升降器，其特征在于，所述壳体上设有导出口，所述牵拉件从所述导出口伸出所述壳体；

还包括支撑于所述壳体内的止挡件，位于所述转盘的径向一侧且靠近所述导出口，用于在所述牵拉件反向缠绕时与所述牵拉件接触，阻挡所述牵拉件反向缠绕在所述转盘上。

7.如权利要求1所述的备胎升降器，其特征在于，还具有第二自锁机构，所述第二自锁机构包括：

设于所述转盘上且与所述转盘同轴转动的棘轮，以及设于所述壳体内且可相对于所述壳体运动的棘爪部；

所述棘爪部具有棘爪，所述棘爪可与所述棘轮啮合或分离，所述棘爪与所述棘轮配合时，所述第二自锁机构限制所述转盘仅能沿使备胎上升的方向旋转。

8.如权利要求7所述的备胎升降器，其特征在于，所述棘爪通过转动与所述棘轮啮合或分离。

9.如权利要求8所述的备胎升降器，其特征在于，所述棘爪部还包括第二转轴，所述棘爪通过第二转轴可旋转地支撑在所述壳体内，所述第二转轴与所述第一转轴平行间隔设置。

10.如权利要求9所述的备胎升降器，其特征在于，所述第二转轴上还设有挡块，所述壳体上具有用于容纳所述挡块的卡持孔；

所述棘爪部还可以沿所述第二转轴的轴向运动，使所述挡块通过所述卡持孔伸出所述壳体外、并通过转动使得所述挡块抵设在所述壳体的外表面上，或者使所述挡块卡持于所述卡持孔中。

11.如权利要求7所述的备胎升降器，其特征在于，所述棘爪部和所述壳体之间设有复位弹簧，所述复位弹簧适于在所述棘爪朝向脱离所述棘轮的方向运动时、向所述棘爪部提供回复力。

12.如权利要求11所述的备胎升降器，其特征在于，所述复位弹簧具有两个自由端，一个自由端与所述壳体固定连接，另一个自由端与所述棘爪部固定连接。

13.如权利要求12所述的备胎升降器，其特征在于，所述复位弹簧为扭簧或弹簧片。

14.如权利要求9所述的备胎升降器，其特征在于，所述棘爪部还包括手持部，连接于所述第二转轴并伸出所述壳体。

15.如权利要求14所述的备胎升降器，其特征在于，所述手持部为蝶形螺母，套设在第二转轴外。

16.如权利要求1-15任一项所述的备胎升降器，其特征在于，所述第一转轴上还设有伸出所述壳体的操作部。

17.如权利要求1至15任一项所述的备胎升降器，其特征在于，还包括备胎固定件，吊挂在所述牵拉件伸出所述壳体的一端。