简易轿车拖钩装置 【技术领域】
本发明涉及轿车牵引装置。
背景技术
拖钩是轿车应急装置。相关的技术指令要求车辆的拖钩装置必须能承受整车整备质量的一半。
目前轿车上配备的拖钩本体基本为羊眼结构，是在车身底板的加强骨架上焊接固定套管，外接拖钩以其螺纹杆直接连接在固定套管中。这种结构形式在需要承载较大载荷时，由于作为拖钩本体的羊眼结构其螺杆直径较小，采用普通强度的钢材就很难满足使用要求，特别是针对水平面内与汽车纵向成30度角斜拉的时候，羊眼杆体很容易被弯折。不仅如此，拖钩本体在受到较大载荷后，很容易导致螺纹失效，使拖钩本体无法从固定套管中取下；而固定套管是以焊接的方式固定在车身上，其内连接螺纹的失效将为更换零件带来很大的困难与成本。
已有中国专利公开说明书中与汽车拖钩相关的技术方案包括：
CN200310124786.X公开了一种通过板件构成的安装单元的拖钩组件，是为避免应力集中，但其结构很是复杂。
CN200620110984.X公开了一种可拆卸式汽车拖钩，它是由一端带螺纹的拖钩杆和拖钩环焊接而成；拖钩杆的螺纹端旋入固焊在车体上的螺纹管内，拖钩环的两端焊接在拖钩杆的另一端的轴向两侧，并在拖钩杆上设置有一凸缘，凸缘正好与拖钩环两焊接端的端面焊接，但这种结构形式并不能有效避免由于旋入螺纹管中的拖钩杆的杆径较小而可能存在的强度问题。
【发明内容】
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种能有效提高强度、结构简单、便于拆装的简易轿车拖钩装置。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明的结构特点是，其结构组成包括：
一固定焊接在车身底板加强骨架上的内螺纹套管；
一尾部固联有螺纹杆的外接拖钩；
一加强套管，加强套管的一端以其外螺纹与内螺纹套管螺纹连接，另一端以其内螺纹与外接拖钩尾部的螺纹杆螺纹连接。
本发明结构特点也在于：
加强套管的外部形状是管径一致的直管段；
加强套管在于外接拖钩连接的一端以台阶的形式形成大径管段。
加强套管上位于其内螺纹所在一端的外表面设置为扳手台。
加强套管的内螺纹孔为盲孔或通孔。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明在内螺纹套管与外接拖钩之间以加强套管实施连接，这使得在载荷较大可能出现损坏螺纹的情况时，由于加强套管与外接拖钩之间的连接较之加强套管与内螺纹套管之间的连接在强度上更弱，因此，遭受损坏的是在加强套管与外接拖钩之间，直接更换损坏的加强套管与外接拖钩即可，内螺纹套管得到有效保护。
2、本发明对于已有的汽车拖钩，将加强套管设置为台阶形式，既可以保证强度等使用性能满足相关指令的要求，又使得已有结构的汽车拖钩在不改变汽车本体结构的前提下抗变形能力等得到有效的改进，实用性强。
3、本发明结构简单、质量较小，拆装方便，对于构件本身的材质强度无特殊要求。
【附图说明】
图1为本发明结构示意图。
图2(A)、图2(B)、图2(C)和图2(D)为本发明加强套管结构示意图。
图3(A)、图3(B)、图3(C)和图3(D)为本发明加强套管不同实施方式结构示意图。
图4为本发明受力状况示意图。
图5为不使用加强套管的拖钩装置残余位移曲线。
图6为本发明使用加强套管的拖钩装置残余位移曲线。
图中标号：1外接拖钩、11螺纹杆、12牵引孔、2加强套管、3内螺纹套管、4外螺纹、5内螺纹、6扳手台。
以下通过具体实施方式，结合附图对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
参见图1，本实施例结构组成包括：
拖钩本体为外接拖钩1，尾部固联有螺纹杆11，前端有牵引孔12；在车身底板加强骨架上固定焊接的是内螺纹套管3；设置加强套管2，加强套管2为螺纹管，一端是以其外螺纹4与内螺纹套管3螺纹连接，另一端以其内螺纹5与外接拖钩1尾部的螺纹杆11螺纹连接。
加强套管2可以有两种不同形式的选择，图2所示为加强套管2的外部形状是管径一致的直管段，外接拖钩的一端外表面有扳手台6，可以通过扳手拧紧或拆卸；图3所示为加强套管2在外接拖钩的一端以台阶的形式形成大径管段，在该端外表面设有扳手台6，可以通过扳手拧紧或拆卸。
加强套管2的内螺纹孔有两种不同的形式选择，图2A和图3A所示加强套管2的内螺纹孔为盲孔，图2B和图3B分别为仰视图；图2C和图3C所示加强套管2的内螺纹孔为通孔，图2D和图3D分别为仰视图。在内螺纹孔径较大，不便于使用通孔的情况下可以使用盲孔形式；也可以根据加强套管长度和拖钩本体螺纹长度合理选择盲孔或通孔。
具体实施中，当内螺纹套管3的内径较大时，选择图2所示的直管状加强套管2；而对于内径较小的内螺纹套管3，通过选择图3所示的结构形式可以保证拖钩本体上螺纹杆的杆径，从而保证装置的强度要求。
安装方式：
首先将外接拖钩1与加强套管2螺纹连接，再将加强套管2连同外接拖钩1拧紧到内螺纹套管3上即可。
图4中，x、y分别表示整车坐标的方向；F为受力方向；a为拖钩。
根据相关指令，拖钩装置需要承受水平面内与纵向成30度角的拉力，而不能产生较大变形。根据悬臂梁受力理论，平面内与纵向成30度角的拉力对梁将产生两个方面的效应，一个是沿梁的纵向上的拉伸，整个梁将产生拉伸变形，另一个是垂直于梁的纵向的拉力，将在悬臂梁的根部产生比较大的弯曲应力，该弯曲应力与梁的截面特性和梁的长度有关系，在梁的长度一定的情况下，抗弯截面系数越大，产生的弯曲变形越小，因此，要减少悬臂端的变形，就需要提高梁的抗弯截面系数。
对于已有技术中单纯使用固定套管和拖钩本体，则拖钩本体杆件直径必须足够大，才能够在悬臂端不致产生比较大的变形，这样就会导致拖钩本体的粗大、笨重。本实施例是以加强套管2的足够的直径保证拖钩的悬臂端不致产生较大的变形。
图5和图6分别为不使用加强套管和使用加强套管的拖钩在受到水平面内与纵向成30度角的载荷作用下的变形情况。其中，图5为不使用加强套管的拖钩在受到水平面内与纵向成30度角方向载荷作用并卸载后的残余变形，其量值超过30mm；图6为使用加强套管的等长拖钩(即牵引孔端到内螺纹套管的距离相等)在同样的受力过程后的残余变形，其量值不到12mm。显然，使用加强套管可以明显提高结构的抗变形能力。
具体实施中，适当选择加强套管和拖钩本体的直径，即可以以最小的质量满足相关指令的要求。