CN113500881B - 一种车轮装卸机构及装卸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车轮装卸机构及装卸装置，包括外壳，外壳内设有能够绕自身轴线转动的调整盘，调整盘一侧端面通过平面螺纹结构连接有多个滑块，滑块通过外壳开设的沿调整盘径向分布的滑槽与外壳滑动连接，滑块转动连接有扭矩输出轴，扭矩输出轴固定有第一齿轮，调整盘的中心位置穿过有动力输入轴，动力输入轴固定有第二齿轮，调整盘还固定有调整轴，调整轴端部转动连接有与第一齿轮和第二齿轮啮合的第三齿轮，本发明的装卸机构能够满足不同车型车轮螺栓的拆卸需求，通用性好。

Description

一种车轮装卸机构及装卸装置

技术领域

本发明涉及汽车配件维修设备技术领域，具体涉及一种车轮装卸机构及装卸装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

汽车车轮是汽车的重要配件之一，它直接与路面接触和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性，保证车轮和路面有良好的附着性，提高汽车的牵引性、制动性和通过性，承受着汽车的重量，车轮在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。

汽车车轮作为汽车的主要缓冲配件，其所载负荷较大，导致汽车车轮在汽车配件中是最大的消耗品之一，因此汽车车轮的维修或更换也是时有发生的，在维修或更换汽车车轮时，一般是先利用千斤顶将汽车底盘顶起，然后维修人员再通过手动扳手或气动扳手逐个将车轮螺栓卸下，发明人发现，私家车每个轮毂均配有4或5个螺母将车轮与车身进行固定，这样导致在拆卸过程较为繁琐，既浪费了时间又降低了工作效率。而且不同品牌、不同车型轮毂的PCD值也不尽相同，现存的单轴输入、多轴输出的快速维修拆卸设备只适用于某一种特定情况，无法在多种不同轮毂的车型之间交替使用，设备灵活性差。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种车轮装卸机构，能够满足不同车型轮毂的装卸需求，设备灵活性及通用性好。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明的实施例提供了一种车轮装卸机构，包括外壳，外壳内设有能够绕自身轴线转动的调整盘，调整盘一侧端面通过平面螺纹结构连接有多个滑块，滑块通过外壳开设的沿调整盘径向分布的滑槽与外壳滑动连接，滑块转动连接有扭矩输出轴，扭矩输出轴固定有第一齿轮，调整盘的中心位置穿过有动力输入轴，动力输入轴固定有第二齿轮，调整盘还固定有调整轴，调整轴端部转动连接有与第一齿轮和第二齿轮啮合的第三齿轮。

可选的，所述调整盘的一侧端面为平面螺纹结构，另一侧端面边缘处设置有锥形齿，所述锥形齿与锥齿轮相啮合，锥齿轮插销固定，插销与外壳转动连接。

可选的，所述锥齿轮设置多个，相应的所述插销也设置多个，锥齿轮及插销沿外壳所在圆周均匀分布。

可选的，所述扭矩输出轴通过外壳端部壳壁设置的长条孔伸出至外壳外部，所述长条孔的轴线沿调整盘的径向设置。

可选的，所述调整轴的一端与调整盘固定连接，第三齿轮与调整轴转动连接，调整轴的另一端嵌入外壳的端部壳壁设置的限位槽中。

可选的，所述限位槽中固定有柔性垫，所述调整轴端部通过柔性垫与限位槽的槽面接触。

可选的，所述滑块采用工字型滑块，相应的，所述外壳上开设有沿调整盘径向设置的工字型滑槽。

可选的，所述扭矩输出轴端部设有与汽车车轮轮毂螺母相匹配的套筒，扭矩输出轴能够通过套筒向轮毂螺母传递扭矩。

可选的，所述外壳包括壳体，所述壳体两端可拆卸的固定有顶盖和底盘，底盘中部设有安装筒，调整盘与安装筒转动连接，扭矩输出轴通过顶盖设置的长条孔伸出至外壳外部。

第二方面，本发明的实施例提供了一种车轮装卸装置，包括第一方面所述的车轮装卸机构，所述动力输入轴与动力机构连接。

本发明的有益效果：

1.本发明的车轮装卸机构，由于调整盘与滑块采用平面螺纹结构连接，因此调整盘转动的同时，能够带动滑块沿调整盘的径向运动，进而调节扭矩输出轴与调整盘中心的距离，同时由于调整盘转动的同时能够通过调整轴带动第三齿轮运动，使得第三齿轮始终与第一齿轮和第二齿轮保持啮合，实现了动力输入轴的动力能够传递到扭矩输出轴，从而实现了扭矩输出轴之间距离的调节，满足了转动不同车型车轮轮毂螺母的需求，使得装卸机构的适用性、灵活性更强。

2.本发明的车轮装卸机构，动力输入轴能够通过第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮将动力同时传递给多个扭矩输出轴，扭矩输出轴安装有套筒，套筒能够与车轮螺栓配合，能够实现多个车轮螺栓的同时拆装，相对于传统使用扳手，拆装速度更快，充分保证了工作效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1整体结构示意图；

图2为本发明实施例1整体结构爆炸示意图；

图3为本发明实施例1顶盖结构示意图；

图4为本发明实施例1外壳内部结构装配示意图；

图5为本发明实施例2整体结构示意图；

其中，1.壳体，2.顶盖，3.底盘，4.第一固定螺栓，5.第二固定螺栓，6.调整盘，7.安装筒，8.锥齿轮，9.插销，10.插销头，11.滑块，12.轴承，13.扭矩输出轴，14.长条孔，15.万能套筒，16.动力输入轴，17.第二齿轮，18.调整轴，19.第一齿轮，20.第三齿轮，21.电动扳手，22.限位槽。

具体实施方式

实施例1

本实施例公开了一种车轮装卸机构，包括如图1-图4所示，外壳，所述外壳为内部具有空腔，用于安装装卸机构的其他元件。

所述外壳包括壳体1及通过螺栓固定在壳体两端的顶盖2和底盘3。

所述壳体的顶部壳壁和底部壳壁中心位置均开设有通孔，使得壳体经过壳体中心线的截面形状为U型。

所述底盘的边缘位置开设有多个阶梯孔，底盘通过阶梯孔及第一固定螺栓4与壳体的底部壳壁固定连接，所述顶盖的边缘位置开设有多个阶梯孔，顶盖通过阶梯孔及第二固定螺栓5与壳体的顶部壳壁固定连接。

所述外壳采用壳体与顶盖、底盘可拆卸的连接方式，方便动力内部各个元件的检修、更换及安装。

所述外壳内部设置有调整盘6，所述调整盘与外壳同轴设置，调整盘能够绕自身轴线转动。

本实施例中，所述底盘的中心位置设有开孔，开孔处设有与其同轴的安装筒7，所述调整盘靠近安装筒的端面设有环形槽，所述安装筒的一端与底盘固定，另一端嵌入所述安装槽中，安装筒与环形槽的槽面为滑动接触，因此调整盘能够绕自身轴线方向转动。

所述调整盘靠近底盘的端面边缘处设有锥形齿，所述锥形齿与锥齿轮相啮合，所述锥齿轮8与插销9固定连接，所述插销一端设有插销头10，插销头通过壳体上设置的开口与壳体转动连接，插销另一端通过安装筒筒壁上开设的开孔与安装筒转动连接，所述插销头设置有扳手孔，扳手孔能够与扳手相配合，使用人员能够通过扳手转动插销，进而转动锥齿轮，在其他一些实施例中，所述插销还可以设置与扳手相配合的凸块，工作人员能够通过扳手工具和凸块转动插销，进而转动锥齿轮。

锥齿轮转动，能够通过相啮合的锥形齿带动调整盘绕自身轴线的转动。

进一步的，为了实现锥齿轮向调整盘动力传递的稳定性，所述外壳上转动连接多个插销，每个插销均连接锥齿轮，多个插销及锥齿轮沿外壳所在圆周均匀分布，能够实现拆卸稳定传递动力，同时还方便使用人员在不同角度带动调整盘转动。优选的，所述插销和锥齿轮设置三套。

所述调整盘的一侧端面与安装筒转动连接，利用安装筒进行支撑，另一侧端面设有平面螺纹结构，调整盘通过平面螺纹结构与多个滑块11连接，所述滑块通过设置在壳体上的沿调整盘径向设置的滑槽与壳体滑动连接，滑块用于与调整盘连接的端面设有与平面螺纹结构相匹配的螺牙，调整盘转动，滑块在平面螺纹结构和螺牙的作用下，能够通过滑槽沿调整盘的径向方向运动。

本实施例中，所述滑块采用工字型滑块，相应的，所述滑槽为工字型滑槽，可以理解的是，所述滑块也可采用燕尾型或T型或其他结构形式，相应的滑槽的截面形状与滑块相匹配，以实现滑块与滑槽的嵌合。

所述滑块的数量根据需要进行设置，与车轮上车轮螺栓的数量相匹配即可，本实施例中，所述滑块上数量设置为4个，滑块沿调整盘所在圆周均匀分布。

所述滑块的一端通过螺牙和平面螺纹结构与调整盘连接，滑块的另一端设有圆形槽，圆形槽内通过轴承12与扭矩输出轴13的一端转动连接，扭矩输出轴的另一端通过设置在顶盖的长条孔14伸出至外壳外部，所述长条孔的轴线沿调整盘的径向方向设置。

所述扭矩输出轴用于输出扭矩，拧转车轮螺栓，所述长条孔的宽度等与扭矩输出轴的直径，扭矩输出轴一端设于滑块的圆形槽内，另一端穿过长条孔，由此能够同时限制扭矩输出轴的轴向和垂直轴向面内的移动，有效限定扭矩输出轴的自由度，限定扭矩输出轴的变轴距轨迹，同时减缓扭矩输出轴的抖动。

所述扭矩输出轴伸出至外壳外部的端部设有凸块，并通过凸块连接有与车轮螺栓相匹配的套筒，优选的，所述套筒采用万能套筒15，扭矩输出轴能够通过套筒向车轮螺栓传递扭矩。安装时，扭矩输出轴通过顶盖插入进行安装。

所述底盘的中心位置通过开口穿过有动力输入轴16，所述动力输入轴穿过底盘及调整盘，所述动力输入轴能够与外部动力机构连接，并在外部动力机构的作用下绕自身轴线转动。

本实施例中，所述动力输入轴的动力通过齿轮传动机构传递给扭矩输出轴。

所述动力输入轴上固定有第二齿轮17，所述第二齿轮位于调整盘和顶盖之间，所述调整盘上还设置有四根调整轴18，每根扭矩输出轴配套设置一根调整轴，所述调整轴的底端与调整盘固定连接，所述调整轴的顶端嵌入顶盖内侧面开设的限位槽中，所述限位槽22采用弧形槽，多个调整轴能够随调整盘绕调整盘的轴线转动，限位槽用于对调整轴的转动角度进行限位。

进一步的，为了减少调整轴与限位槽产生相对运动时的摩擦磨损，所述限位槽内设置柔性垫，优选的，所述柔性垫采用橡胶垫，调整轴通过橡胶垫与限位槽的槽面接触，减少了调整轴移动时的磨损。

所述扭矩输出轴上固定有第一齿轮19，所述调整轴上通过轴承转动连接有第三齿轮20，第三齿轮同时与第一齿轮和第二齿轮相啮合，动力输入轴的动力能够通过第二齿轮传递给第三齿轮，再通过第三齿轮传递给第一齿轮，进而带动扭矩输出轴的转动。

本实施例中，当扭矩输出轴沿调整盘径向向外侧运动至与长条孔的一侧孔面接触时，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的中心共线，此时，扭矩输出轴距离装卸机构中心的距离最大，当扭矩输出轴沿调整盘径向向内侧运动至调整轴与限位槽一侧槽面接触时，此时扭矩输出轴距离装卸机构中心的距离最小。

采用本实施例的装卸机构，由于扭矩输出轴距离装卸机构的中心距离能够调节，因此满足了不同车型车轮螺栓的装卸需求，适用性强，通用性好。

本实施例中，所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的尺寸相同，实现了动力的1:1传递，动力输入轴可以同时带动多个扭矩输出轴转动，实现汽车车轮多个螺栓的同时拆卸或安装，充分保证工作效率。

实施例2：

本实施例公开了一种车轮装卸装置，如图5所示，包括实施例1所述的车轮装卸机构，还包括动力机构，所述动力机构采用电动扳手21，所述电动扳手的转动输出轴与动力输入轴连接，能够带动动力输入轴转动，为了方便动力输入轴与电动扳手的连接，所述动力输入轴的端部设有与电动扳手相匹配的立方体凸块，动力输入轴通过立方体凸块与电动扳手的转动输出轴连接。

所述外壳的底盘固定在电动扳手的外壳上。

车轮装卸装置使用时，首先通过板书转动插销，插销通过锥齿轮带动调整盘绕自身轴线转动，滑块利用螺牙和平面螺纹结构沿调整盘径向运动，从而带动扭矩输出轴沿调整盘径向运动，由于调整盘转动，使得调整轴上的第三齿轮始终保持与第一齿轮和第二齿轮的啮合状态，当扭矩输出轴与整个装卸结构的中心达到满足所需要拆装车轮螺栓需求的设定距离后，停止调节，将套筒套在车轮螺栓上，然后电动扳手工作，带动动力输入轴转动，动力输入轴通过第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的啮合带动扭矩输出轴转动，从而拧转多个车轮螺栓。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种车轮装卸机构，其特征在于，包括外壳，外壳内设有能够绕自身轴线转动的调整盘，调整盘一侧端面通过平面螺纹结构连接有多个滑块，滑块通过外壳开设的沿调整盘径向分布的滑槽与外壳滑动连接，滑块转动连接有扭矩输出轴，扭矩输出轴固定有第一齿轮，调整盘的中心位置穿过有动力输入轴，动力输入轴固定有第二齿轮，调整盘还固定有调整轴，调整轴端部转动连接有与第一齿轮和第二齿轮啮合的第三齿轮;

所述调整盘的一侧端面为平面螺纹结构，另一侧端面边缘处设置有锥形齿，所述锥形齿与锥齿轮相啮合，锥齿轮与插销固定，插销与外壳转动连接;

述扭矩输出轴通过外壳端部壳壁设置的长条孔伸出至外壳外部，所述长条孔的轴线沿调整盘的径向设置;

所述调整轴的一端与调整盘固定连接，第三齿轮与调整轴转动连接，调整轴的另一端嵌入外壳的端部壳壁设置的限位槽中;

所述滑块采用工字型滑块，相应的，所述外壳上开设有沿调整盘径向设置的工字型滑槽;

所述扭矩输出轴端部设有与汽车车轮螺栓相匹配的套筒，扭矩输出轴能够通过套筒向车轮螺栓传递扭矩;

所述外壳包括壳体，所述壳体两端可拆卸的固定有顶盖和底盘，底盘中部设有安装筒，调整盘与安装筒转动连接，扭矩输出轴通过顶盖设置的长条孔伸出至外壳外部;

所述调整盘转动的同时，能够带动滑块沿调整盘的径向运动，进而调节扭矩输出轴与调整盘中心的距离；

所述动力输入轴能够通过第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮将动力同时传递给多个扭矩输出轴；所述扭矩输出轴沿调整盘径向向外侧运动至与长条孔的一侧孔面接触时，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的中心共线。

2.如权利要求1所述的一种车轮装卸机构，其特征在于，所述锥齿轮设置多个，相应的所述插销也设置多个，锥齿轮及插销沿外壳所在圆周均匀分布。

3.如权利要求1所述的一种车轮装卸机构，其特征在于，所述限位槽中固定有柔性垫，所述调整轴端部通过柔性垫与限位槽的槽面接触。

4.一种车轮装卸装置，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的车轮装卸机构，所述动力输入轴与动力机构连接。

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