CN107650576A - 自动伸缩轮胎陷坑脱困器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种自动伸缩陷坑轮胎脱困器，轮胎(100)包括轮毂(101)，脱困器装配于轮毂(101)上并包括：脱困盘(1)、电池(2)、至少一组伸缩组件(25)以及电路切换组件(24)，电池(2)、伸缩组件(25)以及电路切换组件(24)均安装于脱困盘(1)上，伸缩组件(25)包括相互连接的电机(3)和伸缩机构(4)，电机(3)用于驱动伸缩机构(4)伸出或缩回，电路切换组件(24)电性连接在电池(2)和电机(3)之间，并且控制电池(2)与电机(3)正接或反接。本脱困器安装方便，能够在车辆轮胎打滑、陷坑的时候增大与地面的摩擦力，帮助车辆脱困，并且顶头与地面脱离后会自动缩回，不易与车身发生碰撞，造成额外的损害。

Description

自动伸缩轮胎陷坑脱困器

技术领域

本发明涉及一种自动伸缩轮胎陷坑脱困器。

背景技术

汽车的发明，给人们的出行带来极大的便利；随着汽车工业的不断发展，人们不仅要求驾驶汽车的安全性和舒适性，同时也要求汽车的多功能性；但是当汽车行驶在沙漠中或者泥泞的土路上时，由于天气条件或者地理环境等因素的影响，汽车的轮胎经常会陷入沙坑或者土坑中，这时就无法驶离而被困；在冬季尤其是北方的冰雪气候，路上积雪，地面湿滑，许多汽车都会遇到道路湿滑问题，经常会发生事故。

在汽车长期行驶过程中，也会经常发生轮胎打滑、陷坑、捂车等现象，严重时甚至造成事故，在夏季雨天、冬季冰雪和路面状况恶劣的情况下更是如此。因而，汽车轮胎防滑、防捂车、防陷坑以及坠毁坑自救脱困措施对于保证车辆正常、安全行驶具有十分重要的意义。

目前市场上有多种轮胎防滑装置，最常见是铁链、牛筋链或橡胶链制成防滑链，通过轮胎上装配防滑链对地面产生矩大压强，增大与路面的摩擦力起到防滑作用，增加车辆行驶的安全性能；存在的缺点是拆装困难、自重大，对轮胎磨损和对路面破坏较严重，一定程度上会影响汽车行车安全性；而且，这些轮胎防滑装置一旦绑缚不牢出现松动，容易与轮胎上方的钣金件发生碰撞，从而损坏车辆甚至引发事故。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种顶头可以在与地面快接触时伸出撑起轮胎脱困的自动伸缩轮胎陷坑脱困器，该顶头在远离地面时会自动缩回，从而防止损坏车辆钣金。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种自动伸缩陷坑轮胎脱困器，所述轮胎包括轮毂，所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器装配于轮毂上并包括：脱困盘、电池、至少一组伸缩组件以及电路切换组件，所述电池、伸缩组件以及电路切换组件均安装于所述脱困盘上，所述伸缩组件包括相互连接的电机和伸缩机构，所述电机用于驱动所述伸缩机构伸出或缩回，所述电路切换组件电性连接在所述电池和所述电机之间，并且控制所述电池与所述电机正接或反接。

此外，本发明还提出如下附属技术方案：

所述伸缩机构包括顶头，当所述电池与所述电机正接时，所述伸缩机构伸出所述顶头撑起所述轮胎脱困，当所述电池与所述电机反接时，所述伸缩机构缩回所述顶头至轮胎外胎面以内。

所述脱困器还包括设置于所述脱困盘中心部位的轴承，所述电池与所述脱困盘通过所述轴承可旋转相连。

所述电池包括沿脱困盘径向布置的正极刷和负极刷，所述正极刷与所述负极刷与所述脱困盘表面贴合。

所述电路切换组件包括相互独立的正接导电片组和反接导电片组，所述正接导电片组和反接导电片组分别设置于伸缩机构两侧，当所述电池与所述正接导电片组接通时，所述电池与所述电机正接；当所述电池与所述反接导电片组接通时，所述电池与所述电机反接。

所述正接导电片组包括相互独立且分别与所述电机正、负极相接的第一正极导电片和第一负极导电片，所述第一正极导电片设置于可与所述正极刷相接触的区域，所述第一负极导电片设置于可与所述负极刷相接触的区域。

所述反接导电片组包括相互独立且分别与所述电机的正、负极相接的第二正极导电片和第二负极导电片，所述第二正极导电片可与所述负极刷相接触，所述第二负极导电片可与所述正极刷相接触。

所述电路切换组件包括距离传感器和控制器，当所述距离传感器感应到与地面接近到一定距离时，所述电池通过所述控制器与所述电机正接，当所述距离传感器感应到与地面远离到一定距离时，所述电池通过所述控制器与所述电机反接。

所述控制器为继电器。

所述伸缩机构包括齿轮齿条机构，所述齿轮齿条机构包括与所述电机转轴相连的齿轮和与所述齿轮相配合的齿条。

所述伸缩机构还包括固连于所述脱困盘上的固定筒，所述齿条设置于固定筒内并与所述固定筒可移动连接。

所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器还包括连接于所述轮毂和所述脱困盘之间的中心盘，所述脱困盘通过所述中心盘与所述轮毂相连。

所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器包括连接于所述中心盘中心的中心架、与所述中心架和所述中心盘固定连接的固定杆以及至少一组与所述中心架可摆动连接的摆动杆。

所述中心盘开设有滑动槽，所述摆动杆一头与所述中心架可旋转连接，另一头与所述滑动槽配接。

所述固定杆和所述摆动杆上均可移动的连接有螺丝套筒，所述轮毂上设置有螺丝，所述螺丝套筒与所述轮毂上的螺丝的螺丝头相配。

相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明的脱困器安装方便，不仅能够在车辆轮胎打滑、陷坑的时候增大与地面的摩擦力，帮助车辆脱困，而且不易与车身发生碰撞，造成额外的损害。

附图说明

图1是本发明脱困器安装于轮胎上示意图。

图2是图1中脱困器与轮胎的立体分解示意图。

图3是图2中中心盘部分组件的结构示意图。

图4是图3中套筒连接杆的结构示意图。

图5是图2中脱困盘部分组件的结构示意图。

图6是图2中电池的结构示意图。

图7是本发明脱困器的原理示意图。

图8是图7中电池与电机的连接示意图。

图9是图7中中心盘转过一定角度后的原理示意图。

图10是图9中电池与电机的连接示意图。

图11是本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。

实施例1：

如图1和图2所示，对应于本发明较佳实施例的自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其在车辆轮胎陷坑、打滑时能快速装配于轮胎100的轮毂101上，并帮助轮胎100脱困。本发明的脱困器主要包括：与轮毂101相连的中心盘10、与中心盘10通过连接螺栓20相连的脱困盘1、安装于脱困盘1和中心盘10之间的电池2、安装于脱困盘1上的电路切换组件24以及伸缩组件25，伸缩组件25包括伸缩机构4和电机3。电池2为电机3提供动力，电机3用于驱动伸缩机构4的伸出或收回，电路切换组件24连接在电池2与电机3之间，用于控制电池2与电机3的正反接。本实施例中，伸缩组件25共有3组，在脱困盘1的盘面上等间隔布置。伸缩机构4包括顶头4a，在伸缩机构4缩回时，顶头4a不突出于轮胎100的外胎面，当伸缩机构4伸出时，顶头4a突出于轮胎100的外胎面，当车轮旋转时，顶头4a与地面接触，增大摩擦力并撑起车辆轮胎脱困。

如图3和图4所示，中心盘10呈圆形，其中心连接有中心架11，两者可通过螺栓连接也可一体成型，中心架11设有三个凸部11a，三个凸部11a等长且以中心架11的中心为圆心等间距分布，其中一个凸部11a与固定杆12相连，另外两个凸部11a与两组摆动杆13可旋转相连。固定杆12与中心盘10的盘面可通过螺栓固连，两组摆动杆13与中心盘10表面开设的两道滑动槽14相配接，具体可以通过螺栓穿过滑动槽14与摆动杆13连接，两道滑动槽14呈圆弧形，分别以各自摆动杆13与凸部11a相连处的旋转中心为圆心在中心盘10上分布，松开螺栓，使得摆动杆13可以绕各自相连的凸部11a摆动，并在合适位置时锁死螺栓，固定摆动杆13的位置。在固定杆12和摆动杆13上都连接有一个套筒连接杆17，套筒连接杆17一头设置有通孔17a，另一头设置有连接头17b，套筒连接杆17通过通孔17a套设在固定杆12和摆动杆13上，使得套筒连接杆17可以沿着固定杆12和摆动杆13移动，在连接头17b上连接有螺丝套筒21，螺丝套筒21与轮毂101上的螺丝102的螺丝头相配。使用过程中调整好三个螺丝套筒21的距离和角度，使之与轮毂101上的螺丝头对准，然后将螺丝套筒21套入螺丝头上，即完成了中心盘10与轮毂101的安装，为了进一步防止中心盘10掉落，还可以用铁丝、布条等物将轮胎100与中心盘10绑缚住。为了避免套筒连接杆17与中心盘10干涉，在中心盘10上开设有避让孔10a。由于在连接头17b上可以搭配不同规格、类型的螺丝套筒21，而且螺丝套筒21的距离和角度可调，因此中心盘10可以安装至多种不同车型的轮毂101上，具有很强的适应性。

如图2、图5和图6所示，电池2设置在脱困盘1和中心盘10之间，并分别通过两个轴承7与脱困盘1及中心盘10的中心相连，该结构使得车辆在未加减速的情况下电池2能始终保持垂直于地面的状态。在脱困盘1上连接有三组电机3和与电机3配套相连的伸缩机构4，伸缩机构4包括齿轮齿条机构15，齿轮齿条机构15包括与电机3转轴相连的齿轮15a和与齿轮15a相啮合的齿条15b。齿条15b以脱困盘1中心为圆心等距分布在脱困盘1上，脱困盘1上固连有固定筒16，齿条15b安装在固定筒16内且可在固定筒16内移动。在齿条15b靠近脱困盘1外周的那头连接有顶头4a，顶头4a顶部呈圆弧状，其表面可以加设纹路或钢钉等加大摩擦力。为防止齿条15b不慎脱落，在齿条15b靠近脱困盘1中心的那头连接有阻挡块18，阻挡块18大于固定筒16的开孔，因此可防止齿条15b脱落。

电池2的正、负极分别引出两个沿着脱困盘1径向上下布置的正极刷2a和负极刷2b，正极刷2a和负极刷2b与脱困盘1表面相接触。在脱困盘1表面上于每组伸缩机构4的两侧分别设置有相互独立的正接导电片组5和反接导电片组6，正接导电片组5包括相互独立的第一正极导电片5a和第一负极导电片5b，第一正极导电片5a与该组电机3的正极相连，第一负极导电片5b与该组电机3的负极相连，第一正极导电片5a和第一负极导电片5b均成弧状，第一正极导电片5a可与正极刷2a相连，第一负极导电片5b可与负极刷2b相连，优选为第一正、负极导电片2a、2b分别布置在与正极刷2a和负极刷2b在脱困盘1盘面上相同直径的位置。反接导电片组6包括相互独立的第二正极导电片6a和第二负极导电片6b，第二正极导电片6a与电机3的正极相连，第二负极导电片6b与电机3的负极相连。第二正极导电片6a和第二负极导电片6b均成弧状，第二正极导电片6a可与负极刷2a相连，第二负极导电片6b可与正极刷2a相连，优选为第二正极导电片6a和第二负极导电片6b分别布置在与正极刷2a和负极刷2b在脱困盘1盘面上相同直径的位置。(第一正极导电片5a和第一负极导电片5b，第二正极导电片6a和第二正极导电片6a的相对位置可视电池2的正、负极刷2a、2b的位置调整)

为进一步说明本发明的工作原理，参照图7和图8(图7、图9中第一正极导电片5a、第一负极导电片5b、第二正极导电片6a、第二负极导电片6b上所标的+、-号表示其分别与相配套的电机的正、负极相接。)，轮胎100前进向旋转时(即逆时针方向旋转)，当伸缩机构4将要触及地面时，电池2先与该组伸缩机构4附近的正接导电片组5接通，具体为：正极刷2a、负极刷2b分别与第一正极导电片5a和第一负极导电片5b相接触，从而驱使电机3正转伸出顶头4a，随后经过一段绝缘区19(除了3组正接导电片组5和反接导电片组6之外，脱困盘1表面其他区域均为不导电的绝缘区19)，在绝缘区19内顶头4a的高度保持不变，之后电池2与反接导电片组6接通，参照图9和图10所示，具体为：正极刷2a、负极刷2b分别与第二负极导电片6b和第二正极导电片6a相接触，从而驱使电机3反转缩回顶头4a。在轮胎旋转时，三组伸缩机构4将会循环这一过程，由于电池2始终竖直向下，且正接导电片组5和反接导电片组6分别布置在伸缩机构4两侧，因此在该伸缩机构4快触及地面时，电池2才会驱动电机3正转，顶头4a才会伸出撑起车辆脱困，当伸缩机构4远离地面时，电池2与驱动电机3反接，使得顶头4a缩回，从而在帮助车辆脱困的情况下还能保护轮胎100上方的钣金不受损害。

当车辆陷坑打滑受困时，只需将脱困器上的螺丝套筒21的位置调整到与轮毂101上的螺丝头的位置相一致，即可将脱困器安装至轮毂101上，启动车辆使该轮胎100旋转，此时顶头4a将会在接触地面时伸出与地面接触，增大与地面之间的摩擦力并撑起车辆脱困，当顶头4a远离地面时，其收回至轮胎100外胎面内侧，防止损坏车辆钣金。

实施例2：

实施例2与实施例1相类似，区别在于本实施例的电池2固连于脱困盘1上，并且无需正接导电片组5和反接导电片组6，而是采用距离传感器8和控制器9的方式。如图8所示，电池2、控制器9以及距离传感器8均固连于脱困盘1背面上，距离传感器8有三个，布置在脱困盘1靠近外周的位置，其测量方向与伸缩机构4的伸缩方向相同，距离传感器8、控制器9、电池2以及电机3等均通过电连接。距离传感器8的参数预先设定好，当其检测到与地面接近到预设距离时，发送信号给控制器9，控制器9控制相应的电机3正转使得顶头4a伸出与地面接触，增大与地面之间的摩擦力并撑起车辆脱困，当距离传感器8检测到与地面的远离到预设距离时，其再此发送信号给控制器9，控制器9控制相应的电机3反转以收回顶头4a。控制器9可以是继电器等可以通过改变电路连接方式使得电机3改变转向的元器件。

综上所述，本发明的自动伸缩陷坑轮胎脱困器在车辆陷坑打滑无法前进时，可以方便的安装至对应的车轮上，并且顶头会自动在将接触地面时伸出，增大与地面之间的摩擦力，并撑起车辆帮助车辆脱困，远离地面时，其会自动收回以防止擦碰轮胎上方的钣金件。在车轮旋转过程中，顶头将重复这一过程，直到车辆脱困为止。车辆脱困后，可以方便的将该脱困器拆除，留待下次使用。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种自动伸缩陷坑轮胎脱困器，所述轮胎(100)包括轮毂(101)，其特征在于：所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器装配于轮毂(101)上并包括：脱困盘(1)、电池(2)、至少一组伸缩组件(25)以及电路切换组件(24)，所述电池(2)、伸缩组件(25)以及电路切换组件(24)均安装于所述脱困盘(1)上，所述伸缩组件(25)包括相互连接的电机(3)和伸缩机构(4)，所述电机(3)用于驱动所述伸缩机构(4)伸出或缩回，所述电路切换组件(24)电性连接在所述电池(2)和所述电机(3)之间，并且控制所述电池(2)与所述电机(3)正接或反接。

2.按照权利要求1所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述伸缩机构(4)包括顶头(4a)，当所述电池(2)与所述电机(3)正接时，所述伸缩机构(4)伸出所述顶头(4a)撑起所述轮胎(100)脱困，当所述电池(2)与所述电机(3)反接时，所述伸缩机构(4)缩回所述顶头(4a)至轮胎(100)外胎面以内。

3.按照权利要求2所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述脱困器还包括设置于所述脱困盘(1)中心部位的轴承(7)，所述电池(2)与所述脱困盘(1)通过所述轴承(7)可旋转相连。

4.按照权利要求3所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述电池(2)包括沿脱困盘(1)径向布置的正极刷(2a)和负极刷(2b)，所述正极刷(2a)与所述负极刷(2b)与所述脱困盘(1)表面贴合。

5.按照权利要求4所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述电路切换组件(24)包括相互独立的正接导电片组(5)和反接导电片组(6)，所述正接导电片组(5)和反接导电片组(6)分别设置于伸缩机构(4)两侧，当所述电池(2)与所述正接导电片组(5)接通时，所述电池(2)与所述电机(3)正接；当所述电池(2)与所述反接导电片组(6)接通时，所述电池(2)与所述电机(3)反接。

6.按照权利要求5所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述正接导电片组(5)包括相互独立且分别与所述电机(3)正、负极相接的第一正极导电片(5a)和第一负极导电片(5b)，所述第一正极导电片(5a)设置于可与所述正极刷(2a)相接触的区域，所述第一负极导电片(2b)设置于可与所述负极刷(2b)相接触的区域。

7.按照权利要求5所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述反接导电片组(6)包括相互独立且分别与所述电机(3)的正、负极相接的第二正极导电片(6a)和第二负极导电片(6b)，所述第二正极导电片(6a)可与所述负极刷(2b)相接触，所述第二负极导电片(6b)可与所述正极刷(2b)相接触。

8.按照权利要求1所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述电路切换组件(24)包括距离传感器(8)和控制器(9)，当所述距离传感器(8)感应到与地面接近到一定距离时，所述电池(2)通过所述控制器(9)与所述电机(3)正接，当所述距离传感器(8)感应到与地面远离到一定距离时，所述电池(2)通过所述控制器与所述电机(3)反接。

9.按照权利要求8所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述控制器(9)为继电器。

10.按照权利要求1所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述伸缩机构(4)包括齿轮齿条机构(15)，所述齿轮齿条机构(15)包括与所述电机(3)转轴相连的齿轮(15a)和与所述齿轮(15a)相配合的齿条(15b)。

11.按照权利要求10所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述伸缩机构(4)还包括固连于所述脱困盘(1)上的固定筒(16)，所述齿条(15b)设置于固定筒(16)内并与所述固定筒(16)可移动连接。

12.按照权利要求1至11任一项所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器还包括连接于所述轮毂(101)和所述脱困盘(1)之间的中心盘(10)，所述脱困盘(1)通过所述中心盘(10)与所述轮毂(101)相连。

13.按照权利要求10所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器包括连接于所述中心盘(10)中心的中心架(11)、与所述中心架(11)和所述中心盘(10)固定连接的固定杆(12)以及至少一组与所述中心架(11)可摆动连接的摆动杆(13)。

14.按照权利要求11所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述中心盘(10)开设有滑动槽(14)，所述摆动杆(13)一头与所述中心架(11)可旋转连接，另一头与所述滑动槽(14)配接。

15.按照权利要求12所述自动伸缩陷坑轮胎脱困器，其特征在于：所述固定杆(12)和所述摆动杆(13)上均可移动的连接有螺丝套筒(21)，所述轮毂(101)上设置有螺丝(102)，所述螺丝套筒(21)与所述轮毂(101)上的螺丝(102)的螺丝头相配。