CN110520347B - 具有轮胎自下降机构和锁的备胎绞盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种备胎绞盘机构(1)，其通过由蜗轮(6)和螺纹卷筒(5)组成的绕绳组件(2)，将备胎(60)从其位置放下，并将瘪胎定位在该位置上，其包括防止绳(40)以重叠和不规则的方式缠绕在螺纹卷筒(5)上，从而导致部件锁定和由于在缠绕时施加极端力矩而对部件造成损坏的结构，其中，在需要更换机动车辆的一个轮胎的情况下，备胎(60)由于轮胎扳手(50)在垂直于地板轴线施加的拉力作用下被激活，并且蜗轮(6)与卷筒体(5)断开连接而使备胎(60)以其自身重量进行自由落体运动。

Description

具有轮胎自下降机构和锁的备胎绞盘

技术领域

本发明涉及一种备胎绞盘机构，当其中一个轮胎在机动车辆(商用和轻型商用车辆)中无法使用时，该机构能够将备胎从其位置取出，并在同一位置替换瘪胎。

本发明特别涉及一种备胎绞盘机构，由于齿轮机构，该备胎绞盘机构能够以更容易的方式和更短的时间将备胎从其位置取出并替换瘪胎，并且采用自由落体运动，使备胎能够以受控方式下降到地板，该备胎绞盘机构包括能够使绳不规则地重叠缠绕在卷筒上的结构，并防止在缠绕过程中由于施加过大的力而可能对部件造成的任何损坏。

背景技术

在大多数使用车轮移动的机动车辆中，尤其是在商用和轻型商用车辆中，在车辆后备箱部分的后部有一个备胎箱。在所述备胎箱内有备胎(车轮)，若车辆中的一个车轮因任何原因而无法使用时，便可使用备胎。需要时，将备胎从备胎箱中取出，并将更换出来的故障轮胎作为替换件放置在备胎箱中。

在现有技术中，为了更换备胎，开发了许多不同类型的绞盘机构。现有绞盘机构的操作原理是用撬棍通过人力旋转绞盘机构为基础的，从而将与绞盘绳连接的轮胎降低到地板，然后将撬棍反向旋转，以将瘪胎拉入车辆(进入备胎箱)。

在现有的绞盘机构中，撬棍直接旋转卷筒，因此绞盘绳缠绕在卷筒体上。卷筒缠绕方法有两种。在第一种方法中，绞盘绳重叠缠绕在卷筒上。在这种结构中，由于绞盘绳的不规则缠绕，绞盘绳重叠并且在使用时卡在机构内部，因此在卷绕绳的卷筒部分发生断裂和/或意外锁定。这限制了机构的寿命，并且在发生故障时，也给驾驶员带来了更大的困难。

在第二种方法中，绞盘绳通过螺旋形式缠绕到卷筒上。该方法防止绳的不规则缠绕并消除在第一种缠绕方法中遇到的断裂/意外锁定问题。然而，与重叠缠绕的卷筒相比，这种类型的卷筒需要更大的体积。

现有的绞盘机构通过撬棍旋转缠绕在卷筒上的绳来降低备胎。

在关于该主题的专利研究中，找到编号为US4613273A的申请，该申请提供了一种装置，该装置有助于装载、保持并降低安装在例如卡车等车辆底部的备胎设备。该装置包括绞盘、电动机、用于操作连接绞盘和电动机的连接结构，以及允许仅由授权人员操作电动机和绞盘的电路。

在关于该主题的专利研究中，也发现了申请号为TR200402296的发明。该发明涉及一种备胎绞盘，其摘要部分的公开如下：“本发明涉及一种用于车辆中的备胎绞盘载具，其用于将备胎从其位置降低，并将其提升到相同位置并固定它。在为实现本发明目的而开发的备胎绞盘载具中，位于备胎绞盘载具中的组件穿过载具夹持器上的矩形孔，并在扎马克弯头穿过矩形孔并旋转90°后连接到夹持器上，并且它不会脱离，因为它在车辆上的方向不会改变。扎马克弯头下面的部分使得弯头在车辆碰撞时旋转，防止其从组件载具夹持器脱离，并取消轮胎以防止任何危险”。

同样，申请号为TR200400417的发明主题是备胎载具。在该发明的摘要部分中陈述：“本发明提供一种带有绞盘的备胎载具，其特别用于卡车和拖车组车辆，其包括安装在车辆底盘上的主载具L型材、固定在这些主载具型材上的齿轮机构、连接到所述齿轮机构的滑轮系统和连接到待承载的车轮的轮缘载具。备胎载具包括载具轴，该载具轴承载通过提升动作承载备胎负载，并且其直接形成到这些型材的轴承。

当审视上述发明时，可以看出它们不包括在备胎降低阶段能够控制自由下落的机构。

结果，需要开发备胎绞盘机构，提供消除上述缺点并为现有系统提供解决方案的新颖结构。

发明内容

本发明涉及一种满足上述需求的备胎绞盘机构，消除了所有缺点并提供了一些额外的优点。

本发明的主要目的是在希望备胎从车辆下降时，通过垂直于地板轴线施加的拉力来启动撬棍，并且与现行系统相比，减少下降备胎和拉动瘪胎所需的时间，这是因为蜗轮与卷筒断开连接，备胎以自身重量进行自由落体运动。

本发明的另一个目的是通过由塑料材料制成的卷筒体上形成的凹槽形式，来防止绞盘绳重叠缠绕和被卡住，并防止由于这种卡住而损坏和破坏卷筒。

为了实现上述所有优点，并且通过下面的详细描述，将理解本发明是一种备胎绞盘机构，其包括绕绳组件，所述绕绳组件使备胎能够从其位置脱离，当车辆需要更换轮胎时，通过轮胎扳手旋转使与备胎连接的绳能够上下缠绕，以便将瘪胎定位在从中取出备胎的同一位置，螺旋管使绳保持在其本体内部，绳固定轴承使得备胎能够连接到绳的端部，备胎绞盘机构还包括：

·载具本体，其内承载形成绕绳组件的部件，并保护它们免受外部因素的影响，

·前盖，其覆盖所述载具本体的前侧，

·力矩轴，由轮胎扳手旋转，其承载到蜗轮中间的空间，

·蜗轮，位于力矩轴和螺纹卷筒之间，由所连接的力矩轴旋转，通过将旋转运动传递到螺纹卷筒，使螺纹卷筒旋转，

·螺纹卷筒，其本体上有斜齿轮，并通过从所连接的蜗轮上得到的旋转运动将绳缠绕到其本体上，

·内部轴承，位于力矩轴和蜗轮之间，通过其本体上的齿轮将力矩轴的旋转运动传递给蜗轮，并且可使得力矩轴能够通过向下滑动并使力矩轴与蜗轮断开而实现空转，以便在极限力矩被施加到力矩轴的情况下保护机构部件，

·压力弹簧，其连接到所述内部轴承底部，并且通过向上推动内部轴承使力矩轴和蜗轮之间通过所述内部轴承保持接触，并可使内部轴承能够在极限力矩施加到力矩轴的情况下向下滑动被卡住，

·夹持板，其位于载具本体和蜗轮之间，通过将蜗轮推向螺纹卷筒，能够使齿轮部件接触，并且使张力弹簧保持在张力位置，并且当其脱离载具本体和蜗轮之间的位置时，使得连接到缠绕在卷筒的齿轮体上的绳的备胎由于其自身的重量下降到地板，

·张力弹簧，其位于载具本体和力矩轴之间，并且当夹持板脱离时，通过弹簧力将蜗轮与螺纹卷筒断开。

通过下面提供的附图和参考这些附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的结构和特性特征以及所有优点。因此，应考虑这些附图和详细说明进行评估。

附图说明

为了以最佳方式理解本发明的结构及其优点及其额外元素；应考虑下面描述的附图进行评估。

图1是本发明的备胎绞盘机构的透视图。

图2是本发明的备胎绞盘机构未安装的透视图。

图3是本发明的备胎绞盘机构的绕绳组件未安装的透视图。

图4是本发明的备胎绞盘机构的螺纹卷筒和蜗轮的透视图。

附图标号

1.备胎绞盘机构

2.绕绳组件

3.载具本体

4.前盖

5.螺纹卷筒

5.1绳槽

6.蜗轮

7.力矩轴

8.内部轴承

9.压力弹簧

10.底盖

11.轴承

12.张力弹簧

13.夹持板

14.螺旋夹持器

15.引导轴承

20.顶盖

21.密封垫圈

30.螺旋管

40.绳

41.绳固定轴承

50.轮胎扳手

60.备胎

具体实施方式

在该详细描述中，本发明的备胎绞盘机构(1)的优选结构以非限制性方式描述，并且仅为了更好地理解本发明。

本发明是一种备胎绞盘机构(1)，当其中一个轮胎不能用于机动车辆(商用和轻型商务车辆)时，该机构能够将备胎从其位置取出，并在同一位置替换瘪胎。备胎绞盘机构(1)安装在备胎箱中，该备胎箱位于汽车内的底板上，位于商用车辆后部的行李箱盖后面。

在图2中，以未安装的方式示出了构成本发明的备胎绞盘机构(1)的主要部件。因此，备胎绞盘机构(1)包括：

·钢造的绳(40)，其将备胎(60)连接到备胎绞盘机构并用于降低和提升备胎(60)，

·螺旋管(30)，其保护所述绳(40)免受外部环境影响，并确定绳到备胎(60)所在位置的路线，

·绕绳组件(2)，当需要时，备胎(60)从备胎箱中取出时，通过释放绳(40)，能够将备胎(60)下降到地板上，并且其后收回绳(40)，使备胎(60)能够被提升到备胎箱，

·金属造的顶盖(20)，通过其上的孔，使所述绕绳组件(2)能够从底部拧紧安装到备胎箱上，并保护绕绳组件免受外部因素的影响，

·轮胎扳手(50)，使绕绳机构(2)能够接受使用者的驱动，

·密封垫圈(21)，安装在顶盖(20)和轮胎扳手(50)之间，以防止外物从绕绳机构(2)顶部进入其内，

·绳固定轴承(41)，使备胎(60)能够附接到绳(40)。

在图1中，示出了本发明的备胎绞盘机构(1)的三维视图。

本发明的备胎绞盘机构(1)中的绕绳组件(2)设置在前盖(4)内，前盖(4)通过载具本体(3)从前侧安装到载具本体(3)上。在图3中，以未安装的方式示出了构成本发明的备胎绞盘机构(1)中的绕绳组件(2)的部件。载具本体(3)和前盖(4)既保护构成该机构的部件免受外部因素的影响，也将这些部件固定在内侧并形成轴承。

在绕绳组件(2)中，具有由螺纹卷筒(5)和蜗轮(6)构成的结构，绳(40)缠绕在卷筒(5)本体上，蜗轮(6)连接到所述螺纹卷筒(5)。螺纹卷筒(5)和蜗轮(6)本体上的斜齿轮在旋转运动期间将力的方向旋转90度。力矩轴(7)安装在具有圆柱形状的蜗轮(6)的中间部分的孔中。内部轴承(8)位于所述力矩轴(7)和蜗轮(6)之间。轮胎扳手(50)设置在力矩轴(7)的头部的壳体中。内部轴承(8)沿与力矩轴(7)相同的方向将旋转运动传递到蜗轮(6)。内部轴承(8)底部连接压力弹簧(9)。压力弹簧(9)向上推动内部轴承(8)，使内部轴承(8)的接触位置在于蜗轮(6)和力矩轴(7)之间。在高于一定力的压力施加到轮胎扳手(50)和力矩轴(7)的情况下，压力弹簧(9)被卡住，因此内部轴承(8)脱离接触位置。在这种情况下，由于蜗轮(6)和力矩轴(7)之间的接触消失，蜗轮(6)将不会旋转。压力弹簧(9)位于底部的底盖(10)内。所述底盖(10)防止压力弹簧(9)从蜗轮(6)中脱出。在图4中，提供了安装在蜗轮(6)上的螺纹卷筒(5)的三维图。

在绕绳组件(2)中，夹持板(13)和张力弹簧(12)位于蜗轮(6)和载具本体(3)之间。在这些部件中，虽然夹持板(13)保持蜗轮(6)和螺纹卷筒(5)的齿轮接触，但另一方面，张力弹簧(12)向相反方向拉动蜗轮(6)，换句话说，通过力矩轴(7)，由弹簧力使蜗轮与螺纹卷筒(5)失去接触。具有斜齿轮的螺纹卷筒(5)与蜗轮(6)的连接方式以及夹持板(13)与蜗轮(6)周围张力弹簧(12)的位置应在图4中更清楚地理解。

绕绳组件(2)中的蜗轮(6)、力矩轴(7)、内部轴承(8)、压力弹簧(9)和底盖(10)从底部连接，通过轴承(11)安装到载具本体(3)上。

螺旋管(30)与载具本体(3)的连接由螺旋夹持器(14)提供。螺旋管(30)的一端连接到螺旋夹持器(14)的管形端，螺旋夹持器(14)安装在载具本体(3)上。通过这种方式，螺旋管(30)内的绳(40)进入绕绳机构(2)。

在螺纹卷筒(5)上有绳槽(5.1)，以便使绳(40)不重叠、规则有序地缠绕。为了使绳(40)有序地缠绕，在载具本体(3)内还有引导轴承(15)。通过螺旋夹持器(14)，将绳(40)拉向绕绳组件(2)，所述引导轴承(15)朝向螺纹卷筒(5)上的绳槽(5.1)引导绳(40)。

本发明的备胎绞盘机构(1)的工作原理如下：

在备胎绞盘机构(1)中，绳(40)的一端系在绕绳机构(2)中的螺纹卷筒(5)上，而绳(40)的另一端通过绳固定轴承(41)系在备胎(60)上。

为了在需要时将位于车辆的外罩(称为备胎箱)内的备胎(60)降低到地板上，首先，用户通过他/她的手指，使位于备胎绞盘机构(1)上的密封垫圈(21)脱离。夹持板(13)的头部位于密封垫圈(21)的正下方。因此，当密封垫圈(21)脱位时，可以接触到夹持板(13)。使用者将手指插入夹持板(13)的头部，向上拉夹持板(13)。由此，夹持板(13)脱位。在该步骤中，张力弹簧(12)位于蜗轮(6)内并连接到与蜗轮(6)一起操作的力矩轴(7)，将力矩轴(7)拉向自身。因此，蜗轮(6)通过弹簧力被拉向夹持板(13)被移除的空间，并且最终蜗轮(6)和螺纹卷筒(5)之间的齿轮接触消失。在齿轮接触消失之后，备胎(60)通过其自身在其轴上的重量旋转螺纹卷筒(5)，其中备胎(60)通过绳(40)连接到螺纹卷筒(5)。因此，备胎(60)作自由落体运动，以其自身重量落到地板上。

在更换轮胎之后，为了将瘪胎拉到车辆内的备胎箱中，首先，将轮胎扳手(50)手动地连接到位于力矩轴(7)的头部的壳体中。然后，力矩轴(7)向张力弹簧(12)的操作方向的反方向倾斜一定程度，由此张力弹簧(12)张紧。张力弹簧(12)的张力位置借助于轮胎扳手(50)保持，使用者的另一只手将夹持板(13)安装在载具本体(3)的壳体中。当轮胎扳手(50)定位在垂直位置时，张力弹簧(12)通过其具有的弹力提供蜗轮(6)与螺纹卷筒(5)的接触。

之后，力矩轴(7)借助于轮胎扳手(50)沿逆时针方向旋转。由于力矩轴连接到内部轴承(8)和蜗轮(6)，当力矩轴(7)旋转时，相同的旋转运动传递到蜗轮(6)，蜗轮(6)也开始旋转。

蜗轮(6)开始旋转与其齿轮接触的螺纹卷筒(5)。当蜗轮(6)本体上的斜齿轮绕垂直轴线旋转时，螺纹卷筒(5)本体上的斜齿轮绕水平轴线旋转。通过这种方式，蜗轮(6)的旋转运动在螺纹卷筒(5)上改变了90度。通过螺纹卷筒(5)的旋转运动，连接到备胎(60)的绳(40)开始围绕螺纹卷筒(5)本体缠绕。同时，引导轴承(15)帮助绳(40)缠绕在螺纹卷筒(5)本体上的绳槽(5.1)中。

在将瘪胎拉到其在车辆内的位置后，旋转轮胎扳手(50)，直到车辆内的备胎箱和瘪胎之间有足够的压缩力。

在蜗轮(6)下方设有力矩限制系统，以防止由于轮胎扳手(50)的极端力矩而导致载具系统部件的损坏。该系统由内部轴承(8)和压力弹簧(9)组成。位于力矩轴(7)下方的内部轴承(8)通过其本体上的齿轮而与力矩轴(7)持续接触。该持续接触由压力弹簧(9)所保持，压力弹簧(9)位于内部轴承(8)下方并且向上持续地向内部轴承(8)施加力。

通过这种方式，内部轴承(8)将其从力矩轴(7)接收的力矩通过其本体上的齿轮传递到蜗轮(6)。如果在瘪胎被拉到其在车辆内的位置之后，轮胎扳手(50)仍然继续旋转，则轮胎扳手(50)一直旋转到在车辆内的备胎箱和瘪胎之间获得足够的压缩力，力矩应超过一定水平。超过极限的力矩力将克服压力弹簧(9)向内部轴承(8)施加压力的向上弹簧力，因此位于内部轴承(8)本体上的齿轮将滑过位于力矩轴(7)下方的齿轮。由于力矩轴(7)和内部轴承(8)之间的接触将以这种方式消失，所以力矩轴的旋转运动不会传递到内部轴承(8)和与内部轴承(8)连接的蜗轮(6)，力矩轴(7)空转。因此，施加的极端力矩将不会传递到绕绳组件(2)中的螺旋卷筒(5)和蜗轮(6)，从而保护载具系统部件免于断裂。

Claims (8)

1.一种备胎绞盘机构(1)，其包括绕绳组件(2)，所述绕绳组件(2)使备胎(60)能够从其位置取出，并通过轮胎扳手(50)旋转使与备胎(60)连接的绳(40)能够上下缠绕，以便将瘪胎定位在从中取出备胎的同一位置，螺旋管(30)使绳(40)保持在其本体内部，绳固定轴承(41)使得备胎(60)能够连接到绳(40)的端部，所述备胎绞盘机构(1)特征在于，还包括：

·载具本体(3)，其内承载形成所述绕绳组件(2)的部件，并保护所述形成所述绕绳组件(2)的部件免受外部因素的影响，

·前盖(4)，其覆盖所述载具本体(3)的前侧，

·力矩轴(7)，由轮胎扳手(50)旋转，其承载到蜗轮(6)中间的空间，

·所述蜗轮(6)，位于力矩轴(7)和螺纹卷筒(5)之间，由所连接的力矩轴(7)旋转，通过将旋转运动传递到所述螺纹卷筒(5)，使所述螺纹卷筒(5)旋转，

·所述螺纹卷筒(5)，其本体上有斜齿轮，并通过从所连接的蜗轮(6)上得到的旋转运动将绳(40)缠绕到其本体上，

·内部轴承(8)，位于所述力矩轴(7)和所述蜗轮(6)之间，通过其本体上的齿轮将所述力矩轴(7)的旋转运动传递给所述蜗轮(6)，并且使得所述内部轴承(8)通过向下滑动使力矩轴与蜗轮断开而实现所述力矩轴(7)空转，以便在极限力矩被施加到所述力矩轴(7)的情况下保护机构部件，

·压力弹簧(9)，其连接到所述内部轴承(8)底部，并且通过向上推动所述内部轴承(8)使所述力矩轴(7)和所述蜗轮(6)之间通过所述内部轴承(8)保持接触，并使所述内部轴承(8)在极限力矩施加到所述力矩轴(7)的情况下向下滑动被卡住，

·夹持板(13)，其位于所述载具本体(3)和所述蜗轮(6)之间，

·张力弹簧(12)，其位于蜗轮(6)内并连接到与蜗轮(6)一起操作的力矩轴(7)，张力弹簧(12)的弹簧力可将力矩轴(7)拉向夹持板(13)，从而将蜗轮(6)拉向夹持板(13)，

当夹持板(13)位于所述载具本体(3)和所述蜗轮(6)之间时，夹持板(13)将所述蜗轮(6)推向所述螺纹卷筒(5)，使所述蜗轮(6)和所述螺纹卷筒(5)的齿轮部件接触，并且使张力弹簧(12)保持在张力位置；当夹持板(13)脱离所述载具本体(3)和所述蜗轮(6)之间的位置时，蜗轮(6)通过张力弹簧(12)的弹簧力被拉向夹持板(13)被移除的空间，从而将所述蜗轮(6)与所述螺纹卷筒(5)断开，使得连接到缠绕在所述螺纹卷筒(5)上的绳(40)的备胎(60)由于其自身的重量下降到地板。

2.根据权利要求1所述的备胎绞盘机构(1)，其特征在于，包括：轴承(11)，所述轴承(11)从底部连接所述绕绳组件(2)中的所述蜗轮(6)、所述力矩轴(7)、所述内部轴承(8)、所述压力弹簧(9)和一底盖(10)，并使所述蜗轮(6)、力矩轴(7)、内部轴承(8)、压力弹簧(9)和底盖(10)安装在所述载具本体(3)上。

3.根据权利要求1所述的备胎绞盘机构(1)，其特征在于，包括：底盖(10)，其承载所述压力弹簧(9)的底部，并防止所述压力弹簧(9)脱离所述蜗轮(6)。

4.根据权利要求1所述的备胎绞盘机构(1)，其特征在于，包括：顶盖(20)，所述顶盖(20)覆盖所述载具本体(3)和所述前盖(4)，并且使得所述绕绳组件(2)组装在车身上。

5.根据权利要求4所述的备胎绞盘机构(1)，其特征在于，包括：密封垫圈(21)，其覆盖从顶盖(20)上插入所述轮胎扳手(50)的入口，并且当其脱离时，使用户能够接触到所述夹持板(13)。

6.根据权利要求1所述的备胎绞盘机构(1)，其特征在于，包括：螺旋夹持器(14)，使螺旋管(30)连接到所述载具本体(3)。

7.根据权利要求1所述的备胎绞盘机构(1)，其特征在于，包括：绳槽(5.1)，以使所述绳(40)以非重叠、规则和有序的方式缠绕在所述螺纹卷筒(5)上。

8.根据权利要求7所述的备胎绞盘机构(1)，其特征在于，包括：引导轴承(15)，通过朝向螺纹卷筒(5)本体上的所述绳槽(5.1)引导所述绳(40)缠绕在所述螺纹卷筒(5)本体上，使所述绳(40)以非重叠、规则和有序的方式缠绕在所述螺纹卷筒(5)上。

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