用于车辆备胎的固定装置及具有该固定装置的车辆的制作方法

本发明涉及汽车构造技术领域，尤其是涉及一种用于车辆备胎的固定装置及具有该固定装置的车辆。

背景技术：
传统车辆的备胎一般固定在备胎梁上，通过升降器驱动备胎升降，升降器一般包括链条和电机，由电机驱动链条带动备胎上下运动。但是，这种传统的通过升降器固定备胎的方式不能很好地保护备胎，很容易发生盗窃，损坏用户的利益。

技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于车辆备胎的固定装置，该固定装置可以提高对备胎的固定强度，有效防止备胎失窃。本发明的另一个目的在于提出一种车辆，该车辆包括上述的固定装置。根据本发明的一个方面，提出了一种用于车辆备胎的固定装置，该固定装置包括：升降器，所述升降器包括可升降的托盘，所述备胎适于固定在所述托盘上；锁扣，所述锁扣设在所述托盘上；安装壳，所述安装壳适于固定在所述车辆的车架上，所述安装壳位于所述托盘的上方；棘轮，所述棘轮绕所述棘轮的旋转轴线可转动地设在所述安装壳上，所述棘轮上形成有适于与所述锁扣适配的棘轮钩；棘爪，所述棘爪绕所述棘爪的旋转轴线可转动地设在所述安装壳上，所述棘爪与所述棘轮适配且所述棘轮相对于所述棘爪在锁止位置与解锁位置之间可转动，其中在所述棘轮位于所述锁止位置时所述锁扣配合在所述棘轮钩上且由所述棘轮钩限制所述锁扣升降，在所述棘轮位于所述解锁位置时所述锁扣与所述棘轮钩脱离配合；以及驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述棘爪转动以使位于所述锁止位置的所述棘轮从所述锁止位置向所述解锁位置转动。根据本发明实施例的固定装置可牢靠地将备胎固定在托盘上，同时通过锁扣与棘轮钩配合，从而可以限制托盘升降，有效防止盗窃者将托盘从车辆上拆下以盗取备胎，降低了备胎被盗取的概率，充分保护用户的利益。另外，根据本发明的用于车辆备胎的固定装置，还可以具有如下附加技术特征：根据本发明的一个实施例，所述固定装置还包括：回位弹簧，所述回位弹簧的一端与所述棘轮相连且所述回位弹簧的另一端与所述棘爪相连。根据本发明的一个实施例，所述驱动组件包括：驱动板，所述驱动板绕所述驱动板的旋转轴线可转动地设在所述安装壳上；以及驱动电机，所述驱动电机驱动所述驱动板转动以驱动所述棘爪转动。根据本发明的一个实施例，所述固定装置还包括回位扭簧，所述回位扭簧构造成在所述驱动电机驱动所述驱动板转动时蓄能。根据本发明的一个实施例，所述固定装置还包括微动开关，所述微动开关设在所述安装壳上且构造成在所述棘轮位于所述解锁位置时，所述微动开关被触发以发出开锁信号。根据本发明的一个实施例，所述驱动板上形成有驱动板凸块，所述棘爪上形成与所述驱动板凸块适配且常贴合的棘爪凸块；所述固定装置还包括限位挡块，所述限位挡块设在安装壳上且与所述驱动板凸块紧贴以止挡所述驱动板凸块，其中所述限位挡块与所述棘爪凸块分别位于所述驱动板凸块的两侧。根据本发明的一个实施例，所述棘轮上形成有棘轮凸起，所述棘爪上形成有与所述棘轮凸起适配的棘爪凸起。根据本发明的一个实施例，所述升降器还包括升降电机和链条，所述升降电机通过所述链条驱动所述托盘升降。根据本发明的一个实施例，所述棘轮上设有棘轮弹簧柱，所述棘爪上设有棘爪弹簧柱，所述回位弹簧的两端分别固定在所述棘轮弹簧柱和所述棘爪弹簧柱上。根据本发明的另一方面，提出了一种车辆，该车辆具有上述的用于车辆备胎的固定装置。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本发明一个实施例的固定装置固定备胎的立体图；图2是图1中圈示A部的放大图；图3是根据本发明一个实施例的固定装置的示意图，其中棘轮位于解锁位置；图4是图3中圈示B部的放大图；图5是根据本发明一个实施例的固定装置的示意图，其中棘轮位于锁止位置；图6是图5中圈示C部的放大图。附图标记说明：固定装置100，备胎200；升降器1，链条11，锁扣12；安装壳2；棘轮3，棘轮凸起31，棘轮弹簧柱32，棘轮轴33，棘轮钩34；棘爪4，棘爪凸起41，棘爪弹簧柱42，棘爪轴43，棘爪凸块44；回位弹簧5；驱动板61，驱动板凸块611，回位扭簧612，驱动板轴613；驱动电机62；限位挡块63；微动开关7；共用挡板8。具体实施方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的用于车辆备胎200的固定装置100，该固定装置100可设置在车辆的车架上，例如固定装置100可通过螺栓设在车架的备胎梁或横梁上，该固定装置100用于固定备胎200。根据本发明一个实施例的用于车辆备胎200的固定装置100可以包括升降器1、安装壳2、棘轮3、棘爪4、回位弹簧5和驱动组件。如图1所示，升降器1用于升降备胎200，可以理解的是，升降器1已为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知，因此这里对升降器1的具体结构和工作原理仅作简单地描述。例如，根据本发明的一个实施例，升降器1可以固定在车辆车架的备胎梁上，升降器1可以包括可升降的托盘、升降电机和链条11，升降电机可通过链条11驱动托盘升降（即上下移动）。备胎200适于固定在托盘上，例如备胎200可通过紧固螺栓固定在托盘上，当然，可以理解的是，对于其它可将备胎200牢靠地固定在托盘上的方式均适用于本发明。如图1和图2所示，锁扣12设在托盘上，例如，锁扣12可设在托盘的上表面上且向上延伸，锁扣12的上端可形成有卡口。锁扣12与托盘优选成一体结构，例如锁扣12可为托盘的一部分且由托盘的所述一部分经过弯折形成。当然，可选地，锁扣12与托盘也可一体铸造成型，或者锁扣12与托盘也可以是可拆卸地固定在一体。安装壳2适于固定在车辆的车架上，例如，安装壳2可通过螺栓紧固在车辆车架的备胎梁上，安装壳2位于托盘的上方。棘轮3绕棘轮3的旋转轴线可转动地设在安装壳2上，例如，根据本发明的一个实施例，如图3-图6所示，安装壳2上可设置有棘轮轴33，棘轮3可套设在棘轮轴33上，棘轮3相对于棘轮轴33可转动。棘轮3上形成有适于与锁扣12适配的棘轮钩34，具体地，棘轮钩34适于钩在锁扣12的卡口内，从而在上下方向上限制锁扣12以及托盘的自由度，也就是说在棘轮钩34钩住锁扣12时，托盘无法升降。如图3-图6所示，棘爪4绕棘爪4的旋转轴线可转动地设在安装壳2上，例如，根据本发明的一个实施例，安装壳2上可设置有棘爪轴43，棘爪4可套设在棘爪轴43上，棘爪4相对于棘爪轴43可转动。如图3和图4所示，回位弹簧5的一端与棘轮3相连，回位弹簧5的另一端与棘爪4相连。棘爪4与棘轮3适配且棘轮3相对于棘爪4在锁止位置与解锁位置之间可转动，换言之，棘轮3在锁止位置和解锁位置之间绕棘轮3的旋转轴线可转动，其中在图3和图4中，棘轮3处于解锁位置，在图2、图5和图6中，棘轮3处于锁止位置。可以理解的是，棘轮3在锁止位置和解锁位置之间转动的过程中，棘爪4是可绕着棘爪4的旋转轴线转动的，且在棘轮3位于锁止位置时，棘轮3与棘爪4配合，在棘轮3位于解锁位置时，棘轮3与棘爪4脱离配合，并且，棘轮3位于锁止位置或解锁位置时，棘爪4是处在同一位置处的。具体地，如图5和图6所示，在棘轮3位于锁止位置时，回位弹簧5处于拉伸状态，锁扣12配合在棘轮钩34上且由棘轮钩34限制锁扣12升降，也就是说，棘轮钩34钩住锁扣12以限制锁扣12及托盘升降。在棘轮3位于解锁位置时，此时锁扣12与棘轮钩34脱离配合，即棘轮钩34释放锁扣12，此时锁扣12与托盘可自由升降。驱动组件用于驱动棘爪4转动以使位于锁止位置的棘轮3从锁止位置向解锁位置转动，由此可使锁扣12脱离棘轮钩34，从而锁扣12与托盘可自由升降。并且，升降器1的升降电机在驱动托盘及锁扣12向上移动时，锁扣12可带动棘轮3从解锁位置转动至锁止位置，同时锁扣12将配合在所述棘轮钩34内。根据本发明一个实施例的固定装置100在拆卸或固定备胎200的过程如下：首先描述固定备胎200的过程，先将备胎200固定在托盘上，然后将固定有备胎200的托盘向上沿直线运动，在托盘向上运动的过程中，锁扣12逐渐接近棘轮钩34且当锁扣12接触到棘轮钩34后，托盘继续向上移动，此时锁扣12止抵棘轮3且推动棘轮3沿图3或图5中的逆时针方向转动，回位弹簧5被拉伸，当棘轮3移动至锁止位置时会与棘爪4配合，且在回位弹簧5的弹力作用下实现定位，与此同时，棘轮钩34将钩住锁扣12，从而限制锁扣12及托盘升降。当锁扣12被锁定后，升降器1将无法升降托盘，由此更好地保护备胎200，降低备胎200被盗的风险。在需要拆卸备胎200时，驱动组件将驱动棘爪4沿图3或图5中的顺时针方向摆动预定角度α以使棘爪4与棘轮3脱离配合，从而在回位弹簧5的弹力作用下，棘轮3从锁止位置向解锁位置移动，锁扣12与棘轮钩34分离，此时可降下托盘并拆下备胎200。同时，驱动组件恢复至初始位置即恢复至驱动前的位置，在回位弹簧5的弹力作用下棘爪4将沿图3或图5中的逆时针转过α角度并复位复位，如图3和图4所示。根据本发明实施例的固定装置100可牢靠地将备胎200固定在托盘上，同时通过锁扣12与棘轮钩34配合，从而可以限制托盘升降，有效防止盗窃者将托盘从车辆上拆下以盗取备胎200，降低了备胎200被盗取的概率，充分保护用户的利益。根据本发明的一个实施例，如图1、图3和图4所示，驱动组件包括驱动板61和驱动电机62，驱动板61绕驱动板61的旋转轴线可转动地设在安装壳2上，例如安装壳2上还设置有驱动板轴613，驱动板61套设在驱动板轴613上且相对于驱动板轴613可转动，驱动电机62可驱动所述驱动板61转动以驱动棘爪4转动，棘爪4转动可以使棘爪4与处于锁止位置的棘轮3脱离配合，从而使棘轮3从锁止位置向解锁位置移动。进一步，在该实施例中，如图3和图4所示，驱动板61上形成有驱动板凸块611，棘爪4上形成有与驱动板凸块611适配且常贴合的棘爪凸块44，这样驱动板凸块611与棘爪凸块44接触，驱动板61转动时驱动板凸块611可推动棘爪凸块44以及棘爪4转动。参照图4所示，固定装置100还包括限位挡块63，限位挡块63设在安装壳2上且与驱动板凸块611紧贴以止挡驱动板凸块611，其中限位挡块63与棘爪凸块44分别位于驱动板凸块611的两侧。由此，通过设置限位挡块63，从而驱动板61只能绕着所需方向转动以驱动棘爪4转动，同时，由于限位挡块63与棘爪凸块44分别位于驱动板凸块611的两侧，因此限位挡块63还能间接止挡棘爪凸块44及棘爪4，避免在回位弹簧5拉力的作用下棘爪4回转过度。参照图3和图4所示，进一步，固定装置100还包括回位扭簧612，回位扭簧612构造成在驱动电机62驱动所述驱动板61转动时蓄能，由此在驱动电机62复位后，回位扭簧612可施加给驱动板61朝向初始位置复位的回复力以使驱动板61复位。优选地，回位扭簧612套设在驱动板轴613上，且安装壳2上可设置有安装壳凸台，驱动板61上可设置有驱动板凸台，回位扭簧612的两端分别弹性地抵压在安装壳凸台和驱动板凸台上，这样在驱动电机62驱动所述驱动板61转动时，回位扭簧612被压缩以储备弹性势能。为了方便棘爪4与棘轮3配合，优选地，棘轮3上形成有棘轮凸起31（如图6所示），棘爪4上形成有与棘轮凸起31适配的棘爪凸起41（如图6所示）。根据本发明的一个实施例，参照图3-图6，棘轮3上设有棘轮弹簧柱32，棘爪4上设有棘爪弹簧柱42，回位弹簧5的两端分别固定在棘轮弹簧柱32和棘爪弹簧柱42上，由此，方便回位弹簧5的固定。可以理解的是，棘轮弹簧柱32与棘轮轴33间隔开，即棘轮弹簧柱32与棘轮轴33是非同轴结构，同样，棘爪弹簧柱42与棘爪轴43间隔开，即棘爪弹簧柱42与棘爪轴43也是非同轴结构。根据本发明的一个优选实施例，固定装置100还包括微动开关7，微动开关7设在安装壳2上且构造成在棘轮3位于解锁位置时，微动开关7被触发以发出开锁信号，从而提示用户可操作升降器1以降下备胎200，方便用户取拿备胎200。微动开关7可以具有拨杆，在棘轮3处于锁止位置时，棘轮3推压拨杆，此时微动开关7未被触发，而在棘轮3处于解锁位置时，棘轮3与拨杆分离，从而触发微动开关7，使微动开关7发出开锁信号。根据本发明的一个实施例，如图3和图4所示，固定装置100还包括共用挡板8，共用挡板8设在棘轮3与棘爪4的一侧，用于保护棘轮3和棘爪4，图5和图6未示出该共用挡板8下面参照图1-图6详细描述根据本发明一个实施例的固定装置100的工作过程。图2、图5和图6中所示的固定装置100的棘轮3处于锁定锁扣12的状态，此时棘轮3处于锁止位置，棘轮3的棘轮凸起31与棘爪4的棘爪凸起41配合，且在回位弹簧5的弹力作用下啮合在一起，此时备胎200无法通过升降器1降下。当需要降下备胎200时，驱动电机62可驱动所述驱动板61绕驱动板61的旋转轴线转动，驱动板61通过驱动板凸块611驱动棘爪4绕棘爪4的旋转轴线转动（例如，沿图5和图6中的顺时针方向转动），棘爪4转动会拉伸回位弹簧5，当棘爪4转过一定角度后，棘爪凸起41与棘轮凸起31分离，从而在回位弹簧5的拉力作用下，回位弹簧5将拉动棘轮3绕棘轮3的旋转轴线沿图1中的顺时针方向转动至解锁位置，使得锁扣12从棘轮钩34中脱离且触发微动开关7，微动开关7发出开锁信号，用户此时可操作升降器1将托盘降下，然后从托盘上取下备胎200。在上述过程中，驱动电机62可通过其输出轴上套设的可伸缩的驱动帽驱动所述驱动板61转动，驱动电机62完成驱动后，驱动帽复位，此时在回位扭簧612的弹力作用下驱动板61可恢复至初始位置，为下次动作做好准备。在用户需要重新固定备胎200时（在取下备胎200之后），用于可将备胎200固定在托盘上，然后控制托盘上升，在锁扣12运动至棘轮3处时，继续上升托盘，从而锁扣12推动棘轮3绕棘轮3的旋转轴线沿图1中的逆时针方向转动，棘轮3转动会拉伸回位弹簧5，棘轮3在转动一定角度后棘轮凸起31会接触并推动棘爪凸起41以及棘爪4绕棘爪4的旋转轴线沿图1中的顺时针方向转过一定角度，棘轮3继续转动从而棘轮凸起31与棘爪凸起41啮合，并在回位弹簧5的弹力作用以及限位挡块63的止挡作用下实现定位，此时棘轮3位于锁止位置，且棘轮钩34钩住锁扣12，托盘停止上升，完成固定。下面简单描述根据本发明实施例的车辆。根据本发明一个实施例的车辆包括根据本发明上述实施例的固定装置100。可以理解的是，根据本发明实施例的车辆的其它构成例如发动机、差速器、减速器等均已为现有技术，且为本领域的普通技术人员所熟知，这里出于简洁的目的，不再一一详细描述。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。