一种可自动安装的汽车脱困装置的制作方法

本实用新型涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种可自动安装的汽车脱困装置。

背景技术：

汽车行驶在非铺装路面时会发生车轮困陷等现象，这是由于路况复杂且路面柔软，路面较为柔软导致路面不能给车轮提供足够多的附着力使汽车继续向前行驶或者向后行驶。并且在路面较为柔软的路况驱动车轮继续前进的一般是车轮上的花纹剪切泥土所产生的剪切力，不再是摩擦所提供的附着力。但是，汽车为了适应铺装路面行驶的要求、舒适性以及燃油经济性，其车轮花纹都不是特别突出，花纹的基本作用也在于排水防滑不在于越野，使得车轮花纹产生的剪切力不足以使其本身脱困。

目前，有些汽车通过在车轮上加载防滑(防困)装置防止上述现象，但是结构复杂，并且手动安装、操作繁琐、安装效率低、费时费力不方便。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种可自动安装的汽车脱困装置，结构简单、效果好，适用于车轮陷在非铺装路面的情况，在车轮困陷时可以主动安装在胎面上使汽车脱困。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种可自动安装的汽车脱困装置，安装在车轮上，包括固定盘、安装夹紧机构和控制机构；

所述固定盘安装在轮辋上；

所述安装夹紧机构包括螺旋盘、防滑块体和支撑架，所述螺旋盘安装在固定盘上，所述螺旋盘远离固定盘的一侧对称设置有两个螺旋滑槽，所述防滑块体的一端设置有与所述螺旋滑槽配合的滑动球销，所述滑动球销安装在螺旋滑槽内可沿着螺旋滑槽移动，所述防滑块体的中部设置有滑动销，所述滑动销安装在支撑架的滑槽内可沿着所述滑槽移动，所述支撑架与固定盘固接；

所述控制机构包括电磁离合器和取力杆，所述电磁离合器的一侧与所述螺旋盘通过传力柱同轴连接，所述电磁离合器的另一侧与取力杆的一端连接，所述取力杆的另一端通过柔性绳与吸盘连接，所述吸盘吸附在车身上。

所述电磁离合器与传力柱之间设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器与单片机连接，所述单片机通过判断扭矩传感器采集的数据是否高于设定的阈值，实现对电磁离合器通断电的控制。

所述电磁离合器的另一侧与取力杆的一端通过花键连接。

所述电磁离合器设置有固定架，用于保证电磁离合器、传力柱与螺旋盘同轴。

所述安装夹紧机构还包括与固定盘固接的保持架，所述保持架设置在支撑架的两侧，用以限定防滑块体的位置。

所述防滑块体包括垂直连接的扇形平板和弧形板，所述扇形平板的中部设置有夹持槽，所述夹持槽内设置有所述滑动销，所述弧形板设置有防滑花纹。

所述螺旋盘为圆形结构，所述螺旋滑槽为螺旋形结构，所述螺旋滑槽靠近螺旋盘外周的一端所在的圆与螺旋盘为同心圆，用以保证断电后、车轮向前移动时防滑块体仍然位于轮胎上。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型适用于非铺装路面上且路况泥泞复杂、路面相对松软的情况，车轮的滑动摩擦力不足以支撑汽车向前行驶时，在车轮胎面上加载汽车脱困装置相当于增加轮胎花纹的高度，对松软路面加载剪切力使得其反作用力对车轮作用，实现汽车脱困，使其继续向前行驶；

2)通过自动安装提高了便捷性，运用车轮与车架之间的相对运动作为动力源，运用螺旋滑槽与滑动球销的结合使得其相对旋转变成了相对移动，从而实现对防滑块体安装在胎面上的过程是个锁死的过程，拆卸过程与安装过程相反但类似，相反的是利用倒车的动力，需要驾驶员实施倒车操作，相同的是都需要驾驶员接通电磁离合器的开关。

本实用新型的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的可自动安装的汽车脱困装置安装在车轮上的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的螺旋盘的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的安装夹紧机构的工作原理图(1)；

图4是本实用新型实施例提供的安装夹紧机构的工作原理图(2)；

图5是本实用新型实施例提供的安装夹紧机构的工作原理图(3)；

图6是本实用新型实施例提供的安装夹紧机构的工作原理图(4)；

图7是本实用新型实施例提供的防滑块体的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的防滑块体与螺旋盘连接的示意图；

图9是本实用新型实施例提供的滑动球销与螺旋滑槽连接的示意图；

图10是本实用新型实施例提供的电磁离合器的爆炸图；

图11是本实用新型实施例提供的电磁离合器处于“离”状态的示意图；

图12是本实用新型实施例提供的电磁离合器处于“合”状态的示意图；

图13是本实用新型实施例提供的可自动安装的汽车脱困装置安装前的示意图；

图14是本实用新型实施例提供的可自动安装的汽车脱困装置正在安装的示意图。

说明书附图中的附图标记包括：

1-轮胎，2-轮辋，3-防滑块体，4-吸盘，5-柔性绳，6-取力杆，7-保持架，8-支撑架，9-固定盘，10-螺旋盘，11-电磁铁部分，12-螺旋滑槽，13-传力柱，14-固定架，15-花键体，16-第一离合器体，17-第二离合器体，18-滑动销，19-滑槽，20-夹持槽，21-归位块，22-归位弹簧，23-滑动球销，24-防滑花纹，25-电磁铁磁极部分，26-传力花键杆，27-扭矩传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

为了解决现有技术存在的问题，如图1-14所示，本实用新型实施例提供了一种可自动安装的汽车脱困装置，适用于车轮陷在非铺装路面的情况，在车轮困陷时可以主动安装在胎面上使汽车脱困。

如图1-14所示，一种可自动安装的汽车脱困装置，安装在车轮上，包括固定盘9、安装夹紧机构和控制机构；

所述固定盘9安装在轮辋2上；

所述安装夹紧机构包括螺旋盘10、防滑块体3和支撑架8，所述螺旋盘10安装在固定盘9上，所述螺旋盘10远离固定盘9的一侧对称设置有两个螺旋滑槽12，所述防滑块体3的一端设置有与所述螺旋滑槽12配合的滑动球销23，所述滑动球销23安装在螺旋滑槽12内可沿着螺旋滑槽12移动，所述防滑块体3的中部设置有滑动销18，所述滑动销18安装在支撑架8的滑槽19内可沿着所述滑槽19移动，所述支撑架8与固定盘9固接；

所述控制机构包括电磁离合器和取力杆6，所述电磁离合器的一侧与所述螺旋盘10通过传力柱13同轴连接，所述电磁离合器的另一侧与取力杆6的一端连接，所述电磁离合器的另一侧与取力杆6的一端通过花键连接，所述取力杆6的另一端通过柔性绳5与吸盘4连接，所述吸盘4吸附在车身上。所述电磁离合器设置有固定架14，用于保证电磁离合器、传力柱13与螺旋盘10同轴。

所述电磁离合器的靠近传力柱13的一侧与固定架14固接，用于保证电磁离合器、传力柱13与螺旋盘10同轴。

如图1、13和14所示，所述安装夹紧机构还包括与固定盘9固接的保持架7，所述保持架7设置在支撑架8的两侧，用以限定防滑块体3的位置。

如图1以及图3-8所示，所述防滑块体3包括垂直连接的扇形平板和弧形板，所述扇形平板的中部设置有夹持槽20，所述夹持槽20内设置有所述滑动销18，所述弧形板设置有防滑花纹24。

如图2和8所示，螺旋盘10为圆形结构，所述螺旋滑槽12为螺旋形结构，所述螺旋滑槽12靠近螺旋盘10外周的一端所在的圆与螺旋盘10为同心圆，用以保证断电后、车轮向前移动时防滑块体3仍然位于轮胎1上。

如图3所示，固定盘9安装在轮辋2上用以将整个装置固定在车轮上，安装夹紧机构用以安装夹紧与拆卸汽车脱困装置，安装夹紧机构采用的是纯机械结构，其应用车轮主动旋转提供的动力实施主动安装与拆卸，从而实现操作的便捷性。螺旋盘10通过轴承同轴安装在固定盘9上，保持架7、支撑架8均固定在固定盘9上，固定盘9又固定安装在轮辋2上，防滑块体3、支撑架8和保持架7可以随着车轮一起转动。如图7-9所示，防滑块体3尾部的滑动球销23安装在螺旋滑槽12内部，并在螺旋滑槽12内部可以滑动也可以转动。防滑块体3的夹持槽20是为了夹持支撑架8，支撑架8为平板结构，支撑板上的滑槽19由相互连通的弧形槽和竖向设置的归位弹簧22安装槽构成，归位弹簧22安装在归位弹簧安装槽内，归位弹簧22的上部与归位块21，安装汽车脱困装置时，滑动销18沿着弧形槽滑动并在滑动球销23的带动下滑入归位弹簧安装槽中进行限位，拆卸汽车脱困装置时，滑动销18在归位弹簧22和归位块21的作用下滑出归位弹簧安装槽回到弧形槽中。本实施例中，两个防滑块体3对称设置在螺旋盘10的两侧，并且分别与螺旋盘10上的螺旋滑槽12配合工作，防滑块体3的弧形板与扇形平板弧形边的一侧连接，弧形板在工作时固定在轮胎1外部，用以使汽车脱困。

如图10所示，所述电磁离合器与传力柱13之间设置有扭矩传感器27，所述扭矩传感器27与单片机连接，所述单片机通过判断扭矩传感器27采集的数据是否高于设定的阈值，实现对电磁离合器通断电的控制。

如图2和10所示，电磁离合器的另一侧设置有花键体15，取力杆6的一端固定连接有与花键体15配合的传力花键杆26以实现花键连接，电磁离合器与取力杆6通过花键体15与传力花键杆26配合连接，使电磁离合器与取力杆6只能沿传力花键杆26轴向运动。电磁离合器采用现有技术，可包括与取力杆6连接的第一离合器体16和与螺旋盘10连接的第二离合器体17，其中，第一离合器体16设有电磁铁磁极部分25，第二离合器体17设有电磁铁部分11，第二离合器体17与固定架14固接，电磁铁磁极部分25与电磁铁部分11在通电时相互吸引使第一离合器体16与第二离合器体17结合在一起，第二离合器体17与扭矩传感器27连接，扭矩传感器27与传力柱13固定连接，扭矩传感器27采用动态扭矩传感器27，其型号为tq-660，单片机采用51单片机，单片机与电磁离合器的开关连接以控制器通断，电磁离合器与汽车上的电源连接即可，比如蓄电池。

上述可自动安装的汽车脱困装置的工作原理：

当车辆正常行驶时，车轮旋转，取力杆6被柔性绳5连接在车辆前发动机盖上不能随着车轮一起旋转，由于传力花键杆26与取力杆6固定连接，所以其不随车轮转动，第一离合器体16与传力花键杆26通过花键连接，第一离合器体16不随着车轮一起转动，第二离合器体17与扭矩传感器27连接，扭矩传感器27又与传力柱13固定连接，传力柱13与螺旋盘10固定连接，螺旋盘10通过轴承与固定盘9相结合，固定盘9安装在轮辋2上；

如图10-12所示，当需要汽车脱困装置工作时，当驾驶员打开接通电磁离合器的电源，第一离合器体16和第二离合器体17之间产生相互吸引力从而相互接触，由于电磁力的存在产生了摩擦力，使得吸盘4、柔性绳5、取力杆6、传力花键杆26、第一离合器体16、第二离合器体17、扭矩传感器27、传力柱13和螺旋盘10刚性结合，车轮转动时候螺旋盘10会与车轮产生相对转动，从而提供动力源，当扭矩传感器27感应到扭矩过大时会主动断电。

本实施例中，汽车脱困装置自动安装的动力主要来源于车轮向前滚动的力，当车辆在非铺装路况或者特别松软的路面上行驶遇到快发生或者已经发生车轮困陷的情况时，驾驶员打开电磁离合器的电源开关使得电磁离合器通电，当车轮转动时，就会执行产生相对的转动运动，将这个运动利用到可自动安装的汽车脱困装置上就可以解决自动安装的动力源问题。

上述可自动安装的汽车脱困装置的安装方法是：

当驾驶员打开汽车脱困装置即打开电磁离合器的通电开关时，车轮还是正常向前旋转，此时该装置的外形如图13所示，防滑块体3的位置如图6所示，此时，防滑块体3、支撑架8和保持架7随着车轮一起转动，但是第一离合器体16和第二离合器体17相互吸引结合，使得螺旋盘10基本不转动，防滑块体3尾部的滑动球销23在螺旋滑槽12内部滑动且转动使得滑动球销23的位置改变了，由于螺旋滑槽12的作用会将滑动球销23由中心向外周推，具体过程如图6到图5的过程，整个装置的外形如图13到图14的变化，当螺旋滑槽12将滑动球销23推到最外侧时候如图4所示，即螺旋滑槽12将滑动球销23推到最大半径时候，由于螺旋滑槽12靠近螺旋盘10外周的一端所在的圆与螺旋盘10为同心圆，滑动球销23会向内收缩压缩归位块21夹紧防滑块体3，具体如图3所示，其中螺旋滑槽12结构如图2所示，整个装置的外形如图1所示，这时该可自动安装的汽车脱困装置完成主动安装，可实现困陷轮的脱困。车轮再继续旋转，螺旋盘10将随着车轮一同转动，扭矩传感器27会感应扭矩过大，单片机判断扭矩传感器27采集的数据大于设定的阈值时，单片机控制电磁离合器开关断开主动断电，第一离合器体16和第二离合器体17相互分开，螺旋盘10随着车轮一同旋转。

通过控制防滑块体3的滑动球销23的位置来实现防滑块体3的安装，其中防滑块体3中间具有滑动销18，滑动销18安装在支撑架8内部的滑槽19内，保持架7与支撑架8共同夹持着防滑块体3，使得其在没有下端的滑动球销副的情况下其自由度为2。

上述可自动安装的汽车脱困装置的拆卸方法是：

拆卸过程与安装过程相反但类似，拆卸时，需要保证车轮是倒挡行驶，驾驶员打开接通电磁离合器的电源，螺旋盘10不在会随着车轮一同旋转，由于车轮反转，螺旋滑槽12与滑动球销23又会产生相对运动，直到螺旋滑槽12将滑动球销23拉到如图6所示最小半径时候，整个装置的外形如图13所示，完成卸载。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。