CN116573068B - 一种车辆外挂备胎固定装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了车辆外挂备胎固定装置及系统，涉及车辆外挂技术领域，其包括支撑组件和连接组件，所述支撑组件包括固定板、固定管、第一铰接座、伸缩杆、固定轴和第二铰接座，所述固定管两端固定连接固定板，两个固定板内侧分别通过第一铰接座铰接连接伸缩杆一端，伸缩杆另一端固定连接第二铰接座，第二铰接座固定连接固定轴一端。本发明中伸缩杆在底座底部对进行支撑，其主要受力是通过伸缩杆和固定板作用于车辆尾部框架上，避免车辆后盖长时间受力，导致后盖关不严的情况，同时避免侧开方式，妨碍靠车停车时行李取放的问题，顶座在底座顶部进行限位，在分散底座和备胎的力的同时，对底座和备胎的支撑更加稳固，防止出现晃动。

Description

一种车辆外挂备胎固定装置及系统

技术领域

本发明涉及车辆外挂技术领域，特别是一种车辆外挂备胎固定装置及系统。

背景技术

备胎，顾名思义即车辆的备用轮胎，其尺寸规格有的与原车相同（全尺寸备胎），有的为了提醒车主及时检查或更换故障轮胎，会采用特殊颜色的轮毂，另外还有非全尺寸备胎、折叠备胎以及零压轮胎等，汽车外挂备胎是大型车辆，例如 SUV 车型经常选用的一种备胎携带方式

目前，申请号为2017101294453的中国发明专利，公开了外挂式备胎快换装置及备胎装卸方法，可以使备胎装卸过程比较省力，大大降低了备胎更换的难度，备胎装卸操作简单，而且备胎安装到快换装置上后稳定性好，避免了备胎出现滑落的安全隐患。但是使用的外挂备胎也是直接固定在车辆后盖上，而后盖通常只能选择侧开方式，不仅会妨碍靠车停车时行李取放，而且后盖连接部分会承受较大的力，长时间使用后，远离后盖连接部分的一侧顶部会出现缝隙，导致后盖关不严的情况，而且由于备胎位置较高，取下备胎时需要额外一个人扶着备胎，而备胎的重量又比较重，对于体格娇小的女性车主十分不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：目前的外挂备胎在车辆后盖上，而后盖通常只能选择侧开方式，不仅会妨碍靠车停车时行李取放，而且侧开门连接部分会承受较大的力，长时间使用后，远离侧开门连接部分的一侧顶部会出现缝隙，导致后备箱关不严的情况，而且由于备胎位置较高，取下备胎时需要额外一个人扶着备胎，而备胎的重量又比较重，对于体格娇小的女性车主十分不便。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种车辆外挂备胎固定装置，包括支撑组件和连接组件，所述支撑组件包括固定板、固定管、第一铰接座、伸缩杆、固定轴和第二铰接座，所述固定管两端固定连接固定板，两个固定板内侧分别通过第一铰接座铰接连接伸缩杆一端，伸缩杆另一端固定连接第二铰接座，第二铰接座固定连接固定轴一端；所述连接组件包括底座、芯轴和顶座，所述底座一侧固定连接固定轴，底座另一侧固定连接芯轴，底座顶部卡合连接顶座底部。

作为本发明所述车辆外挂备胎固定装置的一种优选方案，其中：所述底座顶部为梯形，所述顶座底部对应底座顶部形状设置，底座顶部固定连接固定块，固定块上设置有容纳槽，容纳槽内部滑动连接卡块，所述顶座底部对应固定块设置有固定槽，固定槽内壁滑动连接固定块，并且固定槽内壁对应卡块设置有卡槽。

作为本发明所述车辆外挂备胎固定装置的一种优选方案，其中：所述卡块设置有两个，并且两个卡块之间设置有伸缩件，所述伸缩件包括双向伸缩杆和第一弹簧。

作为本发明所述车辆外挂备胎固定装置的一种优选方案，其中：所述双向伸缩杆包括固定筒、伸缩筒、活动板、第一限位块和第一气管，所述固定筒内壁滑动连接活动板，活动板固定连接伸缩筒，并且活动板和伸缩筒设置有两个，其中活动板上固定连接第一限位块，固定筒连接第一气管一端。

作为本发明所述车辆外挂备胎固定装置的一种优选方案，其中：所述固定筒中部外壁固定连接限位板一端，限位板另一端固定连接固定槽内壁。

作为本发明所述车辆外挂备胎固定装置的一种优选方案，其中：所述固定管内部中空，固定管一端内部连通进气管，固定管另一端设置有控制管，控制管连接第三气管一端，所述固定管底部固定连接三通头，三通头另外两端分别连接第二气管一端，第二气管另一端连接伸缩杆。

作为本发明所述车辆外挂备胎固定装置的一种优选方案，其中：所述固定管内壁滑动连接活塞头，所述固定管内端壁设置有第一限位块和第二限位块。

作为本发明所述车辆外挂备胎固定装置的一种优选方案，其中：所述控制管内壁滑动连接滑动环，滑动环固定连接活动筒，控制管内壁固定连接第一固定环和第二限位环，第一固定环内壁设置有密封圈，所述活动筒外壁设置有第二弹簧，并且第二弹簧一端固定连接第一固定环，第二弹簧另一端固定连接滑动环，所述活动筒上设置有通孔，所述第一限位块固定连接电动推杆一端，电动推杆另一端接触滑动环。

作为本发明所述车辆外挂备胎固定装置的一种优选方案，其中：所述底座内部设置有内腔，第三气管远离控制管一端连通内腔，内腔连通第一气管远离固定筒一端。

一种车辆外挂备胎固定系统，包括支撑组件，所述支撑组件安装于车辆尾部，支撑组件用于进行升降运动，所述支撑组件还包括控制单元，所述控制单元包括控制器、蓄电池、气泵和气压计，所述控制器分别连接电动推杆、气泵和气压计，所述蓄电池连接电动推杆和气泵，所述气泵与进气管连接，气压计设置于固定管内部；连接组件，所述连接组件用于对备胎进行固定。

本发明的有益效果：本发明中伸缩杆在底座底部对进行支撑，其主要受力是通过伸缩杆和固定板作用于车辆尾部框架上，避免车辆后盖长时间受力，导致后盖关不严的情况，同时避免侧开方式，妨碍靠车停车时行李取放的问题，顶座在底座顶部进行限位，在分散底座和备胎的力的同时，对底座和备胎的支撑更加稳固，防止出现晃动。此时伸缩杆伸长，就可以带动底座、备胎箱和备胎下降，备胎箱靠近地面后，取下备胎，能够降低备胎的位置，取下备胎时对备胎箱引导一下就可以，更加省力，对于体格娇小的女性车主也可以方便的取下备胎。

附图说明

图1为本公开实施例中的整体结构示意图。

图2为本公开实施例中的支撑组件和连接组件结构示意图。

图3为本公开实施例中的底座结构示意图。

图4为本公开实施例中的顶座剖视图。

图5为本公开实施例中的底座剖视图。

图6为本公开实施例中的卡块和伸缩件结构示意图。

图7为本公开实施例中的伸缩件剖视图。

图8为本公开实施例中的固定管剖视图。

图9为本公开实施例中的控制管剖视图。

图10为本公开实施例中的控制单元结构示意图。

附图标记：支撑组件1，固定板11，固定管12，进气管121，滑动环1221，活动筒1222，第一固定环1223，第二限位环1224，密封圈1225，第二弹簧1226，通孔1227，控制管122，三通头123，第二气管124，第三限位块125，第二限位块126，活塞头127，第三气管128，第一铰接座13，伸缩杆14，固定轴15，第二铰接座16，控制单元17，控制器171，蓄电池172，气泵173，气压计174，连接组件2，底座21，内腔211，芯轴22，顶座23，固定槽231，卡槽232，固定块24，容纳槽241，卡块242，伸缩件25，双向伸缩杆251，固定筒2511，伸缩筒2512，活动板2513，第一限位块2514，第一气管2515，第一弹簧252，限位板26，电动推杆27。

实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例1

参照图1，该实施例提供了车辆外挂备胎固定装置，包括支撑组件1和连接组件2，所述支撑组件1包括固定板11、固定管12、第一铰接座13、伸缩杆14、固定轴15和第二铰接座16，所述固定管12两端固定连接固定板11，两个固定板11内侧分别通过第一铰接座13铰接连接伸缩杆14一端，伸缩杆14另一端固定连接第二铰接座16，第二铰接座16固定连接固定轴15一端。

本实施例中优选的，使用时，将固定板11固定安装于车辆尾部框架上，固定板11对称设置在固定管12两端，并对固定管12两端进行封闭。伸缩杆14能够围绕第一铰接座13转动，伸缩杆14活动时能够带动第二铰接座16移动，第二铰接座16能够带动固定轴15移动。并且第一铰接座13、伸缩杆14、固定轴15和第二铰接座16分别设置有两个，以固定管12中部为对称轴对称设置。

所述连接组件2包括底座21、芯轴22和顶座23，所述底座21一侧固定连接固定轴15，底座21另一侧固定连接芯轴22，底座21顶部卡合连接顶座23底部。

本实施例中优选的，固定轴15插入底座21，并与底座21固定连接。顶座23固定连接在车辆后盖上，伸缩杆14伸长时（如图1中的位置）能够推动底座21向上移动，将底座21插入顶座23底部，使底座21和顶座23形成一个整体。在底座21上安装备胎壳，并将芯轴22穿过备胎，能够对备胎进行固定。

需要打开车辆后盖时，通过控制伸缩杆14收缩，能够带动底座21，以及备胎下降，下降到与后备箱水平线接近的地方就可以，便于从后备箱里面取出物品，或者放入物品，此时伸缩杆14和底座21的位置参照图1中的位置，伸缩杆14形成一个三角形，更加稳定。合上车辆后盖后，控制伸缩杆14伸长，推动底座21向上移动，将底座21插入顶座23底部，使底座21和顶座23形成一个整体。伸缩杆14在底座21底部对进行支撑，其主要受力是通过伸缩杆14和固定板11作用于车辆尾部框架上，避免车辆后盖长时间受力，导致后盖关不严的情况，同时避免侧开方式，妨碍靠车停车时行李取放的问题，顶座23在底座21顶部进行限位，在分散底座21和备胎的力的同时，对底座21和备胎的支撑更加稳固，防止出现晃动。

需要取下备胎时，控制伸缩杆14伸长，当伸缩杆14收缩到与固定管12水平时，可以一手扶着备胎箱，引导两个伸缩杆14中间部分向下，此时伸缩杆14伸长，就可以带动底座21、备胎箱和备胎下降，备胎箱靠近地面后，取下备胎，能够降低备胎的位置，取下备胎时对备胎箱引导一下就可以，更加省力，对于体格娇小的女性车主也可以方便的取下备胎。

实施例2

参照图1至图8，该实施例基于上一个实施例，与上一个实施例不同之处在于。

参照图2至图4，所述底座21顶部为梯形，所述顶座23底部对应底座21顶部形状设置，底座21顶部固定连接固定块24，固定块24上设置有容纳槽241，容纳槽241内部滑动连接卡块242，所述顶座23底部对应固定块24设置有固定槽231，固定槽231内壁滑动连接固定块24，并且固定槽231内壁对应卡块242设置有卡槽232。

本实施例中优选的，底座21顶部为梯形，顶座23底部对应底座21顶部形状设置，便于引导底座21顶部插入顶座23底部。固定块24能够插入固定槽231内壁。固定块24设置有两个，能够在容纳槽241内部滑动，固定块24一部分滑动到卡槽232中时，能够锁住固定块24的位置，此时顶座23底和底座21形成一个整体，防止固定块24拔出固定槽231，顶座23在底座21顶部进行限位，在分散底座21和备胎的力的同时，对底座21和备胎的支撑更加稳固，防止出现晃动，同时能够提高安全性、

参照图5，所述卡块242设置有两个，并且两个卡块242之间设置有伸缩件25，所述伸缩件25包括双向伸缩杆251和第一弹簧252。

本实施例中优选的，在第一弹簧252弹力的作用下，能够将固定块24一部分推动到卡槽232中。双向伸缩杆251收缩时，能够克服第一弹簧252弹力，将固定块24与卡槽232脱离，此时能够将固定块24从固定槽231中拔出。

参照图6，所述双向伸缩杆251包括固定筒2511、伸缩筒2512、活动板2513、第一限位块2514和第一气管2515，所述固定筒2511内壁滑动连接活动板2513，活动板2513固定连接伸缩筒2512，并且活动板2513和伸缩筒2512设置有两个，其中活动板2513上固定连接第一限位块2514，固定筒2511连接第一气管2515一端。

本实施例中优选的，通过往固定筒2511内部泵入气体时，固定筒2511内部的气体推动活动板2513往两端的位置移动，活动板2513带动伸缩筒2512伸出固定筒2511，此时双向伸缩杆251伸长。第一限位块2514能够防止两个活动板2513贴合在一起，导致第一气管2515往固定筒2511内部泵入气体时，气体无法进入两个活动板2513中间，推动两个活动板2513移动。

参照图6，所述固定筒2511中部外壁固定连接限位板26一端，限位板26另一端固定连接固定槽231内壁。

本实施例中优选的，限位板26能够对固定筒2511的位置进行固定，防止固定筒2511在固定槽231内壁滑动。

参照图7，所述固定管12内部中空，固定管12一端内部连通进气管121，固定管12另一端设置有控制管122，控制管122连接第三气管128一端，所述固定管12底部固定连接三通头123，三通头123另外两端分别连接第二气管124一端，第二气管124另一端连接伸缩杆14。

本实施例中优选的，通过进气管121往固定管12内部泵入气体，气体通过控制管122，能够进入第三气管128。而且气体通过三通头123和第二气管124能够进入伸缩杆14，控制伸缩杆14的伸缩。

参照图7，所述固定管12内壁滑动连接活塞头127，所述固定管12内端壁设置有第三限位块125和第二限位块126。

本实施例中优选的，通过进气管121往固定管12内部泵入气体，气体能够带动活塞头127在固定管12内壁滑动。第三限位块125能够防止活塞头127碰到控制管122，对控制管122起到保护作用。第二限位块126能够防止活塞头127与固定管12内端壁贴合，导致进气管121往固定管12内部泵入的气体，无法推动活塞头127移动。

参照图8，所述控制管122内壁滑动连接滑动环1221，滑动环1221固定连接活动筒1222，控制管122内壁固定连接第一固定环1223和第二限位环1224，第一固定环1223内壁设置有密封圈1225，所述活动筒1222外壁设置有第二弹簧1226，并且第二弹簧1226一端固定连接第一固定环1223，第二弹簧1226另一端固定连接滑动环1221，所述活动筒1222上设置有通孔1227，所述第三限位块125固定连接电动推杆27一端，电动推杆27另一端接触滑动环1221。

本实施例中优选的，滑动环1221能够在控制管122内壁滑动，滑动环1221能够带动活动筒1222移动，通孔1227移动到第一固定环1223和密封圈1225的上方时，活动筒1222内部的气体能够通过通孔1227进入控制管122进入第三气管128。在第二弹簧1226弹力的作用下，第二弹簧1226推动滑动环1221能够在控制管122内壁向图8中的下方滑动，此时通孔1227移动到第一固定环1223和密封圈1225的下方时，气体不能进入第三气管128。电动推杆27伸长时能够推动滑动环1221在控制管122内壁向图8中的上方滑动，此时滑动环1221克服第二弹簧1226弹力，对第二弹簧1226进行压缩。

参照图8，所述底座21内部设置有内腔211，第三气管128远离控制管122一端连通内腔211，内腔211连通第一气管2515远离固定筒2511一端。

本实施例中优选的，第三气管128内部的气体进入内腔211后，能够通过第一气管2515进入固定筒2511内部，控制双向伸缩杆251的伸缩。

实施例3

参照图1至图9，该实施例基于上一个实施例，提供了一种车辆外挂备胎固定系统。

支撑组件1，所述支撑组件1安装于车辆尾部，支撑组件1用于进行升降运动，所述支撑组件1还包括控制单元17，所述控制单元17包括控制器171、蓄电池172、气泵173和气压计174，所述控制器171分别连接电动推杆27、气泵173和气压计174，所述蓄电池172连接电动推杆27和气泵173，所述气泵173与进气管121连接，气压计174设置于固定管12内部；连接组件2，所述连接组件2用于对备胎进行固定

本实施例中优选的，控制器171可以采用TC15W4K56S4/IAP15W4K58S4单片机，其内部预先设置有程序。气压计174用于采集固定管12内部的气压，伸缩杆14和底座21的位置参照图1中的位置，伸缩杆14形成一个三角形，此时固定管12内部的气压作为第一气压值，当伸缩杆14在收缩过程中，固定管12内部的气压为第一气压值时，控制器171控制气泵173停止抽取进气管121内部气体，能够在人们打开车辆后盖时，伸缩杆14收缩并带动底座21自动移动到图1中的位置。将底座21插入顶座23底部时，固定管12内部的气压作为第二气压值，固定管12内部达到第二气压值时，控制器171控制气泵173停止往进气管121内部泵气，防止伸缩杆14过度伸长，顶掉顶座23。将伸缩杆14与固定管12水平时，固定管12内部的气压作为第三气压值，固定管12内部达到第三气压值时，控制器171控制气泵173停止往进气管121内部泵气，防止伸缩杆14过度收缩，导致伸缩杆14与第一铰接座13或第二铰接座16连接部分被损坏，有利于起到保护作用，延长其使用寿命。当需要排出双向伸缩杆251内部的气体，使第三气管128和活动筒1222保持持续通畅时，控制电动推杆27伸长，推动滑动环1221和活动筒1222向上移动，控制更加方便。蓄电池172用于为电动推杆27和气泵173供能。

工作流程，需要打开车辆后盖时，控制气泵173通过进气管121抽取固定管12内部的气体，气体能够带动活塞头127在固定管12内壁从第三限位块125的位置向图7中的左侧滑动，活塞头127右侧的气压减少，同时控制电动推杆27伸长，推动滑动环1221和活动筒1222向上移动，通孔1227移动到第一固定环1223和密封圈1225的上方时，第三气管128内部的气体能够通过通孔1227进入控制管122进入活动筒1222，第三气管128通过内腔211和第一气管2515抽取双向伸缩杆251内部的气体，双向伸缩杆251克服第一弹簧252弹力收缩，将固定块24与卡槽232脱离，此时能够将固定块24从固定槽231中拔出。

当活塞头127移动到三通头123的位置时，活塞头127继续向左滑动，会通过三通头123和第二气管124抽取伸缩杆14内部的气体，控制伸缩杆14的收缩，当伸缩杆14在收缩过程中，固定管12内部的气压为第一气压值时，控制器171控制气泵173停止抽取进气管121内部气体，能够在人们打开车辆后盖时，伸缩杆14收缩并带动底座21自动移动到图1中的位置，便于从后备箱里面取出物品，或者放入物品，同时避免侧开方式，妨碍靠车停车时行李取放的问题。

需要关上车辆后盖时，控制气泵173通过进气管121往固定管12内部泵入气体，气体能够带动活塞头127在固定管12内壁从向图7中的右侧滑动，此时，气体通过三通头123和第二气管124进入伸缩杆14，伸缩杆14伸长，推动底座21向上移动，将底座21插入顶座23底部，使底座21和顶座23形成一个整体。伸缩杆14在底座21底部对进行支撑，其主要受力是通过伸缩杆14和固定板11作用于车辆尾部框架上，避免车辆后盖长时间受力，导致后盖关不严的情况，顶座23在底座21顶部进行限位，在分散底座21和备胎的力的同时，对底座21和备胎的支撑更加稳固，防止出现晃动。

需要取下备胎时，控制伸缩杆14伸长，当伸缩杆14收缩到与固定管12水平时，可以一手扶着备胎箱，引导两个伸缩杆14中间部分向下，此时伸缩杆14伸长，就可以带动底座21、备胎箱和备胎下降，备胎箱靠近地面后，取下备胎，能够降低备胎的位置，取下备胎时对备胎箱引导一下就可以，更加省力，对于体格娇小的女性车主也可以方便的取下备胎。

Claims (7)

1.一种车辆外挂备胎固定装置，其特征在于：包括

支撑组件（1），所述支撑组件（1）包括固定板（11）、固定管（12）、第一铰接座（13）、伸缩杆（14）、固定轴（15）和第二铰接座（16），所述固定管（12）两端固定连接固定板（11），两个固定板（11）内侧分别通过第一铰接座（13）铰接连接伸缩杆（14）一端，伸缩杆（14）另一端固定连接第二铰接座（16），第二铰接座（16）固定连接固定轴（15）一端；

连接组件（2），所述连接组件（2）包括底座（21）、芯轴（22）和顶座（23），所述底座（21）一侧固定连接固定轴（15），底座（21）另一侧固定连接芯轴（22），底座（21）顶部卡合连接顶座（23）底部；

所述底座（21）顶部为梯形，所述顶座（23）底部对应底座（21）顶部形状设置，底座（21）顶部固定连接固定块（24），固定块（24）上设置有容纳槽（241），容纳槽（241）内部滑动连接卡块（242），所述顶座（23）底部对应固定块（24）设置有固定槽（231），固定槽（231）内壁滑动连接固定块（24），并且固定槽（231）内壁对应卡块（242）设置有卡槽（232）；

所述卡块（242）设置有两个，并且两个卡块（242）之间设置有伸缩件（25），所述伸缩件（25）包括双向伸缩杆（251）和第一弹簧（252）；

所述双向伸缩杆（251）包括固定筒（2511）、伸缩筒（2512）、活动板（2513）、第一限位块（2514）和第一气管（2515），所述固定筒（2511）内壁滑动连接活动板（2513），活动板（2513）固定连接伸缩筒（2512），并且活动板（2513）和伸缩筒（2512）设置有两个，其中活动板（2513）上固定连接第一限位块（2514），固定筒（2511）连接第一气管（2515）一端。

2.如权利要求1所述的车辆外挂备胎固定装置，其特征在于：所述固定筒（2511）中部外壁固定连接限位板（26）一端，限位板（26）另一端固定连接固定槽（231）内壁。

3.如权利要求2所述的车辆外挂备胎固定装置，其特征在于：所述固定管（12）内部中空，固定管（12）一端内部连通进气管（121），固定管（12）另一端设置有控制管（122），控制管（122）连接第三气管（128）一端，所述固定管（12）底部固定连接三通头（123），三通头（123）另外两端分别连接第二气管（124）一端，第二气管（124）另一端连接伸缩杆（14）。

4.如权利要求3所述的车辆外挂备胎固定装置，其特征在于：所述固定管（12）内壁滑动连接活塞头（127），所述固定管（12）内端壁设置有第三限位块（125）和第二限位块（126）。

5.如权利要求4所述的车辆外挂备胎固定装置，其特征在于：所述控制管（122）内壁滑动连接滑动环（1221），滑动环（1221）固定连接活动筒（1222），控制管（122）内壁固定连接第一固定环（1223）和第二限位环（1224），第一固定环（1223）内壁设置有密封圈（1225），所述活动筒（1222）外壁设置有第二弹簧（1226），并且第二弹簧（1226）一端固定连接第一固定环（1223），第二弹簧（1226）另一端固定连接滑动环（1221），所述活动筒（1222）上设置有通孔（1227），所述第三限位块（125）固定连接电动推杆（27）一端，电动推杆（27）另一端接触滑动环（1221）。

6.如权利要求5所述的车辆外挂备胎固定装置，其特征在于：所述底座（21）内部设置有内腔（211），第三气管（128）远离控制管（122）一端连通内腔（211），内腔（211）连通第一气管（2515）远离固定筒（2511）一端。

7.一种车辆外挂备胎固定系统，包括如权利要求1-6任一项所述的车辆外挂备胎固定装置，其特征在于，包括控制单元（17），所述控制单元（17）包括控制器（171）、蓄电池（172）、气泵（173）和气压计（174），所述控制器（171）分别连接电动推杆（27）、气泵（173）和气压计（174），所述蓄电池（172）连接电动推杆（27）和气泵（173），所述气泵（173）与进气管（121）连接，气压计（174）设置于固定管（12）内部；

连接组件（2），所述连接组件（2）用于对备胎进行固定。