CN104006070A - 一种滑动转动转轴机构以及扶手箱扶手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑动转动转轴机构以及扶手箱扶手，其中，所述滑动转动转轴机构包括：滑动旋转悬臂、滑动旋转轨道支架、直齿单向棘轮、左螺旋弹簧、止位弹簧片、右螺旋弹簧、直齿卷簧护罩、卷簧以及双向棘轮护罩，其中，所述滑动旋转悬臂一般集成在扶手盖板零件上，其包括左右间隔布置的左臂和右臂，所述滑动旋转轨道支架包括左右间隔布置的左滑动旋转轨道和右滑动旋转轨道。本发明通过采用直线轨道和旋转轨道，并且利用棘轮、齿轮、齿轨，弹簧等零件的配合，使得扶手先后进行直线滑动和旋转运动，从而减少了机构对扶手造型和空间布置的限制；本发明实现了扶手的阻尼和接近任意位置停滞功能，并能够实现机构自动回位的功能。

Description

一种滑动转动转轴机构以及扶手箱扶手

技术领域

本发明涉及一种汽车副仪表板扶手翻转装置，尤其涉及一种滑动转动转轴机构以及扶手箱扶手。

背景技术

汽车副仪表板根据不同配置的需求，会安装扶手总成零件，为驾驶者或者乘员提供一个手肘舒适的摆放位置，同时多数扶手总成具有翻转开启的功能，在副仪表板内部还会设计一个储物空间，扶手总成就相当于一个储物箱盖。然而，通常情况下，对于扶手功能而言，多数扶手只在关闭状态下，才能提供乘员手肘的支撑功能，而开启后则无法支撑受力了，因此，这样的扶手总成位置单一，不能满足尽可能多的乘员的人体体型或需求。

目前，随着客户需求的不断提高，业内也推出了几种能够在翻转过程中调节固定位置的扶手转轴机构。例如，专利CN201110045159.1、CN200910139058.3和DE 10 2006014 822 B4中都公开了一种能够在翻转过程中调节固定位置的扶手转轴机构，这些扶手转轴机构均采用了棘齿来实现机械运动功能。上述转轴机构的具体机械运动原理如下：扶手在翻转到某特定角度之前(例如45度)，可以使扶手在3-4个或者更多的角度位置停止翻转并固定其位置，在这些位置扶手只能做翻转打开的运动，而不能再做回转关闭运动，从而使得扶手总成可以在高度方向上提供给乘员可调节的、不同的搁手位置；当不需要使用扶手，并关闭扶手总成时，只需要将扶手总成翻转超过那个特定角度(例如45度)，则扶手总成即可以回转到关闭位置，在此关闭扶手的过程中将不会再有之前如打开扶手过程中所出现的不能关闭扶手的状态位置情况出现。当然，在上述一系列的运动过程不需要其他开关机构，只需要翻转扶手即可。

然而，由于上述现有扶手的转动只依靠一个固定旋转轴实现，即，扶手运动的轨迹都为圆形轨迹，而单转轴受到空间的局限比较大，只能在一个较小范围内布置零件结构，因此，对于周边零件的造型或者机构所需要的空间而言，就会有特定限制。

鉴于上述情况，目前需要设计一种新型的滑动双转轴机构，从而探索其他运动轨迹的可能性以及在其他运动轨迹的基础上同样实现上述扶手功能，同时再附加如扶手任意位置停滞、自动关闭等多种功能。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种滑动转动转轴机构以及扶手箱扶手，以在实现现有扶手功能的基础上，减少零件机构对扶手造型和空间布置的限制。

本发明之一所述的一种滑动转动转轴机构，其包括：

滑动旋转悬臂，其包括左右间隔布置的左臂和右臂，其中：

所述左臂的一端与外围扶手盖板零件相连，另一端具有一左安装壁，且该左安装壁的面向所述右臂的一侧面上设有一左固定圆轴销、围绕该左固定圆轴销的第一单向棘齿、邻近该第一单向棘齿的弹簧安装卡勾以及朝着所述右臂突出的第一梯形块，其中，左固定圆轴销的自由端同轴设有一左扁销，所述第一梯形块具有从所述左安装壁的一侧面朝靠近所述右臂的方向延伸的悬臂变位斜面以及从该悬臂变位斜面沿平行于所述左安装壁的一侧面方向延伸的悬臂变位平面；

所述右臂的一端与所述扶手盖板零件相连，另一端具有一右安装壁，且该右安装壁的面向所述左臂的一侧面上设有一右固定圆轴销以及围绕该右固定圆轴销的第一双向棘齿，其中，所述右固定圆轴销的自由端同轴设有一右扁销，且该右固定圆轴销的外缘上开设有第一卷簧固定卡槽；

滑动旋转轨道支架，其包括左右间隔布置的左滑动旋转轨道和右滑动旋转轨道，所述左滑动旋转轨道包括：一用于供所述左扁销在其中滑动的左直线滑轨、一在所述左直线滑轨的一端处形成的与该左直线滑轨相通的、用于供所述左扁销在其中可转动固定角度的左旋转轨道以及位于所述左直线滑轨的左侧下方且平行于该左直线滑轨延伸的左直齿齿轨，其中，所述左直齿齿轨的一端与所述左旋转轨道的位置相对应；所述右滑动旋转轨道包括分别与所述左直线滑轨、左旋转轨道以及左直齿齿轨结构对称的右直线滑轨、右旋转轨道以及右直齿齿轨；

直齿单向棘轮，其包括第一本体，该第一本体的外周面设计为包括：从所述第一本体一端朝着另一端逐渐扩大的棘轮圆锥面、从所述棘轮圆锥面的直径最大的边缘径向向内延伸的环形的棘轮止位平面、从所述棘轮止位平面的直径最小的边缘朝着所述第一本体另一端轴向延伸的第一圆柱面、从所述第一圆柱面朝着所述第一本体另一端逐渐扩大的第二圆锥面以及从所述第二圆锥面的直径最大的边缘轴向延伸至所述第一本体另一端的第二圆柱面，所述直齿单向棘轮还包括：同轴连接在所述第一本体的一端面上的用于与所述左直齿齿轨啮合的第一直齿齿轮、环布在所述第一本体的另一端面上的用于与所述第一单向棘齿啮合的第二单向棘齿、从所述第一圆柱面径向向外突出的第二梯形块以及从第二圆柱面径向向外突出的第三梯形块，其中，第二梯形块具有从第一圆柱面径向向外延伸的棘轮复位斜面以及从该棘轮复位斜面绕轴向延伸的棘轮复位平面，且该棘轮复位平面与所述棘轮止位平面的直径最大的边缘对齐，所述第三梯形块具有从所述第二圆柱面径向向外延伸的棘轮变位斜面以及从该棘轮变位斜面沿与所述第一本体另一端面共面的方向延伸的用于与所述悬臂变位平面相互作用的棘轮变位平面，其中，当所述左扁销滑动进入所述左旋转轨道中时，所述悬臂变位斜面与所述棘轮变位斜面接触；所述直齿单向棘轮的中心位置还设有一轴向延伸的供所述左固定圆轴销穿过的第一沉孔；

套设在所述左固定圆轴销外缘的左螺旋弹簧，其容置在所述第一沉孔的一侧孔壁围成的空腔中，并抵靠在所述左滑动旋转轨道上；

卡接在所述弹簧安装卡勾上的止位弹簧片，其具有用于与所述棘轮圆锥面相互作用的弹片斜面以及用于与所述棘轮止位平面相互作用的弹片止位平面；

直齿卷簧护罩，其包括位于其一端面上的用于与所述右直齿齿轨啮合的第二直齿齿轮以及设置在其外缘上的第二卷簧固定卡槽；所述直齿卷簧护罩的中心位置还设有一轴向延伸的供所述右固定圆轴销穿过的第二沉孔；

套设在所述右固定圆轴销外缘的右螺旋弹簧，其容置在所述第二沉孔的一侧孔壁围成的空腔中，并抵靠在所述右滑动旋转轨道上；

套设在所述右固定圆轴销外缘并容置在所述直齿卷簧护罩内的卷簧，其位于内部的一端与所述第一卷簧固定卡槽固定卡接，其位于外部的一端与所述第二卷簧固定卡槽固定卡接；以及

固定套设在所述直齿卷簧护罩外缘的双向棘轮护罩，其包括位于其一端面上的用于与所述第一双向棘齿啮合的第二双向棘齿。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述左固定圆轴销与所述左安装壁一体成型，所述左扁销与左固定圆轴销一体成型。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述右固定圆轴销与所述右安装壁一体成型，所述右扁销与右固定圆轴销一体成型。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述第一梯形块还具有与所述左安装壁的外周面对齐的外侧面以及围绕所述第一单向棘齿延伸的内侧面。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述左直线滑轨包括一左直轨道面和两个分别垂直于该左直轨道面的直边向外延伸的左侧壁，且所述两个左侧壁在所述左直轨道面的一端处圆弧连接，以形成所述左旋转轨道。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述左滑动旋转轨道还包括从两个所述左侧壁的远离左直轨道面的边缘垂直于该左侧壁向外延伸的供所述左螺旋弹簧抵靠的左支撑面以及从所述左支撑面的外缘垂直于该左支撑面并平行于所述左侧壁向外延伸的左齿轨面，所述左直齿齿轨设置在所述左齿轨面上。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述右直线滑轨包括一右直轨道面和两个分别垂直于该右直轨道面的直边向外延伸的右侧壁，且所述两个右侧壁在所述右直轨道面的一端处圆弧连接，以形成所述右旋转轨道。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述右滑动旋转轨道还包括从两个所述右侧壁的远离右直轨道面的边缘垂直于该右侧壁向外延伸的供所述右螺旋弹簧抵靠的右支撑面以及从所述右支撑面的外缘垂直于该右支撑面并平行于所述右侧壁向外延伸的右齿轨面，所述右直齿齿轨设置在所述右齿轨面上。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述棘轮圆锥面的最大直径小于所述第二圆锥面的最大直径。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述直齿单向棘轮还包括连接在所述第一直齿齿轮一端面上的圆柱体，该圆柱体的外径与所述第一直齿齿轮的齿根所在圆周的外径一致；所述第一沉孔包括位于所述圆柱体中心的第一底面以及从该第一底面朝着所述圆柱体一端面延伸的第一孔壁，其中，所述第一底面作为所述左螺旋弹簧抵靠的左弹簧作用面。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述止位弹簧片包括：用于卡接在所述弹簧安装卡勾上的固定卡勾以及从该固定卡勾的一端向外延伸形成的用于与所述直齿单向棘轮相互作用的变形部，其中，所述变形部具有所述弹片斜面以及从该弹片斜面的一端向外延伸并与该弹片斜面之间形成一角度的所述弹片止位平面。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述直齿卷簧护罩包括：圆柱形的第一罩体，该第一罩体的封闭的一端面上同轴连接有所述第二直齿齿轮，其中，所述第二直齿齿轮的齿顶所在圆周的外径小于所述第一罩体的外径。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述第二沉孔包括位于所述第二直齿齿轮中心的第二底面以及从该第二底面朝着所述第二直齿齿轮一端面延伸的第二孔壁，其中，所述第二底面作为供所述右螺旋弹簧抵靠的右弹簧作用面。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述第一罩体的外缘上分布有若干个定位筋和装配卡勾。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述定位筋和装配卡勾的数量分别为4个，且所述定位筋和装配卡勾等间隔交错分布。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述卷簧的位于内部的一端形成为与所述第一卷簧固定卡槽固定卡接的中心固定弯钩，且其位于外部的一端形成为与所述第二卷簧固定卡槽固定卡接的外固定弯钩。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述双向棘轮护罩包括：圆柱形的第二罩体，该第二罩体的封闭的一端面上环布有所述第二双向棘齿。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述第二罩体的外缘上分布有若干个用于与所述定位筋卡接的定位卡槽以及用于与所述装配卡勾卡接的装配卡接孔。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述定位卡槽和所述装配卡接孔的数量分别为4个，且所述定位卡槽和所述装配卡接孔等间隔交错分布。

在上述的滑动转动转轴机构中，所述双向棘轮护罩的中心位置还设有一轴向延伸的供所述右固定圆轴销穿过的圆轴孔。

本发明之二所述的一种扶手箱扶手，其包括箱体和扶手盖板，其特征在于，所述扶手箱扶手还包括如上述的滑动转动转轴机构，其中，所述滑动转动转轴机构中的所述滑动旋转悬臂的所述左臂和所述右臂的一端同时与所述扶手盖板连接，所述滑动转动转轴机构中的所述滑动旋转轨道支架与所述箱体相连。

由于采用了上述的技术解决方案，本发明通过采用直线轨道和旋转轨道，并且利用棘轮、齿轮、齿轨，弹簧等零件的配合，使得扶手先后进行直线滑动和旋转运动，从而减少了机构对扶手造型和空间布置的限制；本发明还利用滑动旋转悬臂的右臂与直齿卷簧护罩以及双向棘轮护罩之间的机械运动性能代替现有的摩擦片，实现了扶手的阻尼和接近任意位置停滞功能，并能够实现机构自动回位的功能；同时利用直齿单向棘轮与滑动旋转悬臂的左臂以及滑动旋转轨道支架上的直齿齿轨，实现了在运动轨迹中提供多个悬停位置并将在一定范围内可承受载荷的几个位置作为扶手的工作位置，以满足不同使用者对扶手位置舒适度的不同要求。

附图说明

图1是本发明的一种滑动转动转轴机构的安装结构示意图；

图2是本发明的一种滑动转动转轴机构的结构分解图；

图3a是本发明中滑动旋转悬臂的结构示意图；

图3b是本发明中滑动旋转悬臂的左臂的结构示意图；

图3c是本发明中滑动旋转悬臂的右臂的结构示意图；

图4a-c分别是本发明中滑动旋转轨道支架的(局部)结构示意图；

图5a-b分别是本发明中直齿单向棘轮的结构示意图；

图6是本发明中止位弹簧片的结构示意图；

图7是本发明中直齿卷簧护罩的结构示意图；

图8是本发明中卷簧的结构示意图；

图9是本发明中双向棘轮护罩的结构示意图；

图10是本发明在初始状态下的左侧机构的结构剖视图；

图11是本发明在初始状态下的右侧机构的结构剖视图；

图12是本发明中止位弹簧片在初始状态下的状态示意图；

图13是本发明中卷簧在初始状态下的状态示意图；

图14a-b分别是本发明中直齿单向棘轮与左臂啮合和分离的结构示意图；

图15a-b分别是本发明中双向棘轮护罩与右臂啮合和分离的结构示意图；

图16是本发明在初始状态下的结构正视图；

图17是本发明在第一阶段直线滑动至终点时的结构正视图；

图18a是本发明在第一阶段直线滑动至终点时左侧机构的结构俯视图；

图18b是图18a中A处的一个局部放大示意图；

图18c是图18a中A处的另一个局部放大示意图；

图19是本发明中卷簧在第一阶段直线滑动至终点时的结构剖视图；

图20是本发明在第二阶段转动开始时的结构正视图；

图21a是本发明在第二阶段转动开始时左侧机构的结构俯视图；

图21b是本发明在第二阶段转动开始时左侧机构的结构剖视图

图22a-b分别是本发明在第二阶段转动开始时双向棘轮护罩与右臂啮合和分离的结构俯视图；

图23是本发明中止位弹簧片在第四阶段直线滑动至将要回到初始状态时的状态示意图；

图24是本发明中止位弹簧片在第四阶段直线滑动至回到初始状态时的状态示意图；

图25是本发明中卷簧在第二阶段转动开始时的结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。

请参阅图1-25，在以下的实施例中，以带有本发明的滑动转动转轴机构的扶手箱扶手为例。本发明，即一种滑动转动转轴机构，其包括：滑动旋转悬臂1、滑动旋转轨道支架2、直齿单向棘轮3、左螺旋弹簧4、止位弹簧片5、右螺旋弹簧6、直齿卷簧护罩7、卷簧8以及双向棘轮护罩9。

滑动旋转悬臂1一般集成在扶手盖板零件上，其包括左右间隔布置的左臂11和右臂12，其中：

左臂11的一端连接在扶手盖板零件上，其另一端具有：左安装壁110，该左安装壁110的面向右臂12的一侧面上固定连接有垂直于该左安装壁110并朝着右臂12延伸的左固定圆轴销112(在本实施例中，左固定圆轴销112与左安装壁110一体成型)，左安装壁110的该侧面上还具有围绕该左固定圆轴销112的外缘周向设置的第一单向棘齿111，其中，左固定圆轴销112的自由端设有与其同轴的左扁销113(在本实施例中，左扁销113与左固定圆轴销112一体成型)；左安装壁110的该侧面上还设有位于第一单向棘齿111旁边的弹簧安装卡勾114以及朝着右臂12突出的第一梯形块，其中，该第一梯形块的面向右臂12的表面设计为包括从左安装壁110的该侧面朝靠近右臂12的方向延伸的悬臂变位斜面115以及从该悬臂变位斜面115沿平行于左安装壁110的该侧面方向延伸的悬臂变位平面116，该第一梯形块的外侧面与左安装壁110的外周面对齐，该第一梯形块的内侧面呈弧形并围绕第一单向棘齿111延伸；

右臂12的一端连接在扶手盖板零件上，其另一端具有：右安装壁120，该右安装壁120的面向左臂11的一侧面上固定连接有垂直于该右安装壁110并朝着左臂11延伸的右固定圆轴销122(在本实施例中，右固定圆轴销122与右安装壁120一体成型)，右安装壁120的该侧面上还具有围绕该右固定圆轴销122的外缘周向设置的第一双向棘齿121，其中，右固定圆轴销122的自由端设有与其同轴的右扁销123(在本实施例中，右扁销123与右固定圆轴销122一体成型)，且该右固定圆轴销122的外缘上开设有第一卷簧固定卡槽124。

滑动旋转轨道支架2一般集成在待安装扶手的部件上(例如扶手箱箱体)，其包括左右间隔布置且结构对称的左滑动旋转轨道21和右滑动旋转轨道22，其中：

左滑动旋转轨道21包括：由左直轨道面和两个分别垂直于左直轨道面的直边向外延伸的左侧壁所构成的用于供左扁销113在其中滑动的左直线滑轨213，且通过使两个左侧壁在左直轨道面的一端处圆弧连接，从而在左直线滑轨213的一端处形成一与该左直线滑轨213相通的、用于供左扁销113在其中可转动固定角度的左旋转轨道214；左滑动旋转轨道21还包括：从两个左侧壁的远离左直轨道面的边缘垂直于左侧壁向外延伸的左支撑面212(也就是说，左支撑面212围着左直线滑轨213和左旋转轨道214并基本平行于左直轨道面延伸)、从左支撑面212的外缘垂直于该左支撑面212并平行于左侧壁向外延伸的左齿轨面(也就是说，左齿轨面围着左支撑面212的外缘延伸)，以及设置在左齿轨面上的左直齿齿轨211，其中，左直齿齿轨211基本位于左直线滑轨213的下方，且左直齿齿轨211的一端与左旋转轨道214的位置基本相对应；

同理，由于右滑动旋转轨道22与左滑动旋转轨道21结构对称，因此，右滑动旋转轨道22包括：右直齿齿轨221、右支撑面222、右直线滑轨223和右旋转轨道224(具体结构此处不再赘述)。

直齿单向棘轮3包括：第一本体，其外周面设计为包括：从第一本体一端朝着第一本体另一端逐渐扩大的棘轮圆锥面35、从棘轮圆锥面35的直径最大的边缘径向向内延伸的环形的棘轮止位平面34、从棘轮止位平面34的直径最小的边缘朝着第一本体另一端轴向延伸的第一圆柱面、从第一圆柱面朝着第一本体另一端逐渐扩大的棘轮圆锥面35的第二圆锥面以及从第二圆锥面的直径最大的边缘轴向延伸至第一本体另一端的第二圆柱面，其中，棘轮圆锥面35的最大直径小于第二圆锥面的最大直径。直齿单向棘轮3还包括：同轴连接在第一本体的一端面上的用于与左直齿齿轨211啮合的第一直齿齿轮36、连接在第一直齿齿轮36一端面上的圆柱体、环布在第一本体的另一端面上的用于与第一单向棘齿111啮合的第二单向棘齿31、从第一圆柱面径向向外突出的第二梯形块以及从第二圆柱面径向向外突出的第三梯形块，其中，圆柱体的外径与第一直齿齿轮36的齿根所在圆周的外径一致，第二梯形块具有从第一圆柱面径向向外延伸的棘轮复位斜面33以及从棘轮复位斜面33绕轴向延伸的棘轮复位平面331，且该棘轮复位平面331与棘轮止位平面34的直径最大的边缘341对齐，第三梯形块具有从第二圆柱面径向向外延伸的可与悬臂变位斜面115相互作用的棘轮变位斜面32(当左扁销113滑动进入左旋转轨道214中时，悬臂变位斜面115与棘轮变位斜面32相互作用)以及从该棘轮变位斜面32沿平行于第一本体另一端面的方向延伸的可与悬臂变位平面116相互作用的棘轮变位平面39，且该棘轮变位平面39与第一本体的另一端面共面。直齿单向棘轮3的中心位置还设有一轴向延伸的供左固定圆轴销112穿过的第一沉孔38，该第一沉孔38包括位于圆柱体中心的第一底面以及从该第一底面朝着圆柱体一端面延伸的第一孔壁，其中，该第一底面作为供套设在左固定圆轴销112外缘的左螺旋弹簧4抵靠的左弹簧作用面37，而该左螺旋弹簧4的另一端则抵靠在左滑动旋转轨道21的左支撑面212上。

止位弹簧片5包括：用于卡接在弹簧安装卡勾114上的固定卡勾53以及从该固定卡勾53的一端向外延伸形成用于与直齿单向棘轮3相互作用的变形部，其中，变形部具有可与棘轮圆锥面35相互作用的弹片斜面52以及从弹片斜面52的一端向外延伸并与该弹片斜面52之间形成一角度的可与棘轮止位平面34相互作用的弹片止位平面51。

直齿卷簧护罩7包括：圆柱形的第一罩体，其封闭的一端面上同轴连接有用于与右直齿齿轨221啮合的第二直齿齿轮71，该第一罩体的外缘上等间隔分布有四个定位筋74和四个装配卡勾75，且四个定位筋74和四个装配卡勾75交错分布，该第一罩体的外缘上还开设有第二卷簧固定卡槽76，其中，第二直齿齿轮71的齿顶所在圆周的外径小于第一罩体的外径。直齿卷簧护罩7的中心位置还设有一轴向延伸的供右固定圆轴销122穿过的第二沉孔73，该第二沉孔73包括位于第二直齿齿轮71中心的第二底面以及从该第二底面朝着第二直齿齿轮71一端面延伸的第二孔壁，其中，该第二底面作为供套设在右固定圆轴销122外缘的右螺旋弹簧6抵靠的右弹簧作用面72，而该右螺旋弹簧6的另一端则抵靠在右滑动旋转轨道22的右支撑面222上。

卷簧8套设在右固定圆轴销122的外缘并容置在直齿卷簧护罩7的第一罩体内，该卷簧8的位于内部的一端形成为与右固定圆轴销122外缘上的第一卷簧固定卡槽124固定卡接的中心固定弯钩81，且其位于外部的一端形成为与直齿卷簧护罩7的第二卷簧固定卡槽76固定卡接的外固定弯钩82，从而使卷簧8的外端可以跟随直齿卷簧护罩7转动。

双向棘轮护罩9罩设在直齿卷簧护罩7外缘，其包括：圆柱形的第二罩体，该第二罩体的封闭的一端面上环布有用于与第一双向棘齿121啮合的第二双向棘齿94，且该第二罩体的外缘上等间隔分布有四个用于与定位筋74卡接的定位卡槽91以及四个用于与装配卡勾75卡接的装配卡接孔92，通过这些结构的相互卡接即可使双向棘轮护罩9与直齿卷簧护罩7固定装配。双向棘轮护罩9的中心位置还设有一轴向延伸的供右固定圆轴销122穿过的圆轴孔93。

本发明的工作原理如下：

本机构在初始静止状态下可如图10-13所示，具体来说：

如图10所示，直齿单向棘轮3通过其第一沉孔38套设在滑动旋转悬臂1的左臂11的左固定圆轴销112的外缘上，在不受其他约束的条件下，直齿单向棘轮3可以绕左固定圆轴销112旋转；滑动旋转悬臂1的左臂11的左扁销113装配在滑动旋转轨道支架2的左滑动旋转轨道21上的左直线滑轨213中，左扁销113的两侧平面与左直线滑轨213相互匹配，从而保证滑动旋转悬臂1能沿左直线滑轨213做直线滑动；左螺旋弹簧4套设在左固定圆轴销112的外缘上，且其一端作用于左支撑面212上，另一端作用于直齿单向棘轮3的第一弹簧作用面37上，从而保持对直齿单向棘轮3的轴向压力，进而确保左臂11的第一单向棘齿111与直齿单向棘轮3上的第二单向棘齿31啮合，当两者啮合时，滑动旋转悬臂1和直齿单向棘轮3相对静止；直齿单向棘轮3的第一直齿齿轮36与左滑动旋转轨道21上的左直齿齿轨211啮合，从而确保直齿单向棘轮3能沿该左直齿齿轨211运动。

如图12所示，止位弹簧片5通过其固定卡勾53与左臂11上的弹簧片安装卡勾114相互卡接以装配到左臂11上，止位弹簧片5的弹片斜面52与直齿单向棘轮3上的棘轮圆锥面35接触。

如图11所示，双向棘轮护罩9通过其圆轴孔93装配到滑动旋转悬臂1的右臂12的右固定圆轴销122的外缘上，使其可以在不受其他约束的条件下，绕右固定圆轴销122转动；然后结合图13所示，将卷簧8套设在右固定圆轴销122外缘，并通过中心固定弯钩81与右固定圆轴销122外缘上的第一卷簧固定卡槽124卡接以装配到右臂12上；接着将直齿卷簧护罩7通过其第二沉孔73装配到右固定圆轴销122的外缘上，并通过其定位筋74与双向棘轮护罩9的定位卡槽91相互匹配，通过其装配卡勾75与双向棘轮护罩9的装配卡接孔92相互卡接，从而保证双向棘轮护罩9与直齿卷簧护罩7相对静止，使直齿卷簧护罩7也可以绕右固定圆轴销122转动，同时，将卷簧8的外固定弯钩82与直齿卷簧护罩7的第二卷簧固定卡槽76卡接，从而保证卷簧8的外端能随着直齿卷簧护罩7的转动而被拉动；右臂12的右扁销123装配在滑动旋转轨道支架2的右滑动旋转轨道22的右直线滑轨223中，右扁销123的两侧平面与右直线滑轨223相互匹配，从而保证滑动旋转悬臂1能沿右直线滑轨223做直线滑动，进而使得整套机构在滑动旋转轨道支架2的左直线滑轨213和右直线滑轨223作用下，能沿其滑轨方向直线滑动；右螺旋弹簧6套设在右固定圆轴销122的外缘上，且其一端作用于右支撑面222上，其另一端作用于右弹簧作用面72上，从而保证对直齿卷簧护罩7的压力，而通过直齿卷簧护罩7将这压力传递给双向棘轮护罩9，以保证在不受外力(即乘员未对扶手进行操作)的情况下，双向棘轮护罩9的第二双向棘齿94与右臂12的第一双向棘齿121啮合，当两者处于啮合状态下时，直齿卷簧护罩7、双向棘轮护罩9和右臂12相对静止；同时直齿卷簧护罩7的第二直齿齿轮71与右滑动旋转轨道22的右直齿齿轨221啮合，从而确保直齿卷簧护罩7能沿其该右直齿齿轨221运动。

本机构在扶手开启的第一阶段中可如图14-19所示，具体来说：

滑动旋转悬臂1的左、右扁销113、123在滑动旋转轨道支架2的左、右直线滑轨213、223中同时朝着左、右旋转轨道214、224的方向(如图16中的箭头方向)直线滑动的阶段即为扶手开启的第一阶段，如图17所示，当机构运动到第一阶段的终点时，左、右扁销113、123滑动到左、右旋转轨道214、224的终点(即与左、右旋转轨道214、224的交界处)。

根据上述结构可知，本机构要实现滑动必须满足以下条件，即，直齿单向棘轮3、直齿卷簧护罩7和双向棘轮护罩9在随着滑动旋转悬臂1滑动的同时，必须分别绕着左固定圆轴销112和右固定圆轴销122并沿着左直齿齿轨211和右直齿齿轨221做滚动运动；而在初始状态时，滑动旋转悬臂1和直齿单向棘轮3、直齿卷簧护罩7、双向棘轮护罩9相对静止，当乘员对扶手施加打开方向的操作力时，机构具有开始滑动的趋势，此时如图14a-b所示，直齿单向棘轮3的第二单向棘齿31与左臂11上的第一单向棘齿111在外力(即乘员操作力)的施加下两者的斜齿侧相互作用，从而会产生一个平行于直齿单向棘轮3轴向的力，该轴向力在克服左螺旋弹簧4压力的同时，推动直齿单向棘轮3发生轴向位置以使第二单向棘齿31与第一单向棘齿111脱离；同理如图15a-b所示，右臂12上的第一双向棘齿121与双向棘轮护罩9的第二双向棘齿94也脱离；当这两侧的棘齿都脱离开后，直齿单向棘轮3、直齿卷簧护罩7和双向棘轮护罩9可以做滚动运动，从而使整个机构开始滑动。

在第一阶段中，机构是不能反向滑动的，而机构滑动过程中的停滞位置即可作为可承受乘员手肘压力的工作位置。这是因为，在上述操作力撤销的瞬间，推动直齿单向棘轮3和双向棘轮护罩9的轴向力也消失，在左螺旋弹簧4和右螺旋弹簧6的作用下，第一单向棘齿111与第二单向棘齿31以及第一双向棘齿121与第二双向棘齿94分别再次啮合；此时，若使用者对扶手施加的关闭方向的力，即，使机构具有反向滑动趋势，则该力再次通过滑动旋转悬臂1被传递到第一单向棘齿111与第二单向棘齿31之间以及第一双向棘齿121与第二双向棘齿94之间，由图14a可见，此时直齿单向棘轮3上的第二单向棘齿31与左臂11上的第一单向棘齿111在外力(即乘员操作力)的施加下两者的直齿侧相互作用，因此无法产生一个平行于直齿单向棘轮3轴向的力，因此无法推动直齿单向棘轮3发生轴向位移，即，第二单向棘齿31和第一单向棘齿111仍然保持相互啮合，如此一来，直齿单向棘轮3就无法进行滚动运动，从而使整个机构处于停滞状态，即可承受乘员手肘压力的工作位置。

当机构运动到第一阶段的终点时的位置状态可如图17所示，此时，由图18a-c可见，直齿单向棘轮3的棘轮变位斜面32与左臂11的悬臂变位斜面115相互接触，止位弹簧片5的弹片斜面52与直齿单向棘轮3的棘轮圆锥面35接触，由图19可见，由于直齿卷簧护罩7和双向棘轮护罩9滚动运动，卷簧8的外固定弯钩82在第二卷簧固定卡槽76的限制下，带动卷簧8收缩，从而对于整个机构产生一个回转扭矩，使机构具有关闭滑动的运动趋势，但是由于第一阶段的工作位置原理，机构无法反向滑动，因此整个机构在不受外力的情况下可以保持在第一阶段的终点位置。

本机构在扶手开启的第二阶段中可如图20-22所示，具体来说：

滑动旋转悬臂1的左、右扁销113、123滑动进入左、右旋转轨道214、224，并分别在其中转动的阶段即为扶手开启的第二阶段，整个机构在第二阶段刚开始转动时的位置状态可如图20所示。

在第二阶段时，滑动旋转悬臂1的左、右扁销113、123通过其自身的两侧圆弧面与左、右旋转轨道214、224的圆弧侧壁匹配，从而使左、右扁销113、123滑到左、右旋转轨道214、224中后能沿左、右旋转轨道214、224圆弧面的中心轴转动，随着滑动旋转悬臂1在左、右旋转轨道214、224中沿扶手开启方向转动，机构中的零件相对位置发生变化。由图21a-b可见，直齿单向棘轮3在第一直齿齿轮36和左直齿齿轨211的限制下不再自转，而左臂11的悬臂变位斜面115与直齿单向棘轮3的棘轮变位斜面32则相互作用，从而产生一个沿直齿单向棘轮3轴向的推力，该推力在克服左螺旋弹簧4压力的同时，使直齿单向棘轮3在其轴向上发生位移，直至悬臂变位平面116和棘轮变位平面39接触直齿单向棘轮3停止位移；此时，弹片斜面52脱离棘轮圆锥面35而与第二圆锥面接触，同时弹片止位平面51与直齿单向棘轮3的棘轮止位平面34相互作用，从而保证从此时开始直齿单向棘轮3会停留在其轴向方向的位置上，进而保证第二单向棘齿31不会再与第一单向棘齿111啮合；也就是说，在第二阶段机构转动时，滑动旋转悬臂1可以在左、右旋转轨道214、224中沿扶手开启方向转动，也可以沿扶手关闭方向转动(即下文所述的第三阶段)，而不会再发生如在第一阶段中只能单向运动的情况。而在机构转动的同时，由图22a-b可见，右臂22的第一双向棘齿121与双向棘轮护罩9的第二双向棘齿94在乘员操作力作用下间歇式啮合或者脱离，这是因为，在静止无外力作用时，在右螺旋弹簧6的作用下，双向棘轮护罩9的第二双向棘齿94会与右臂22的第一双向棘齿121再次啮合，而由于直齿卷簧护罩7在第二直齿齿轮71和右直齿齿轨221的限制下不再自转，因此，当使用者继续开启扶手从而使右臂12的右扁销123在右旋转轨道224中绕其圆弧面中心轴旋转时，第二双向棘齿94与第一双向棘齿121的棘齿斜面相互作用，从而产生平行于双向棘轮护罩9轴向的推力，该推力在克服右螺旋弹簧6压力的同时，推动双向棘轮护罩9发生轴向位移以使第二双向棘齿94与第一双向棘齿121脱离；而当在右臂12旋转一个角度后，在右螺旋弹簧6的压力下，使得第二双向棘齿94与第一双向棘齿121有马上啮合，从而实现了所谓的间歇式啮合与脱离。当第二双向棘齿94与第一双向棘齿121啮合时，机构可以在这个位置停滞，而受到外力时又可转动，这个运动过程近似摩擦片起到的阻尼任意位置停滞的功能。

本机构在工作过程中的第三阶段即为滑动旋转悬臂1在左、右旋转轨道214、224中沿扶手关闭方向转动的阶段，其工作原理与第二阶段一致，此处不再赘述。

在上述第二，第三阶段机构转动时，由图25可见，卷簧8的外固定弯钩82与第二卷簧固定卡槽76相互卡接，在这两个阶段中，直齿卷簧护罩7静止不转动，因此，外固定弯钩82也是静止的，而卷簧8的中心固定弯钩81则与右臂12上的第一卷簧固定卡槽124固定连接，且第一卷簧固定卡槽124随着机构转动，因此，卷簧8的收缩也会对第一卷簧固定卡槽124施加一个使机构回转的扭矩力，但由于力臂靠近旋转中心，所以，只要该扭矩力加上扶手重力之和在第一双向棘齿121和第二双向棘齿94相互作用下所产生的一个沿直齿卷簧护罩7轴向的分力小于右螺旋弹簧6对于直齿卷簧护罩7的推力，则不会影响在此阶段第一双向棘齿121与第二双向棘齿94所起到的功能。

本机构在扶手关闭的第四阶段中可如图23-24所示，具体来说：

滑动旋转悬臂1的左、右扁销113、123重新滑动进入左、右直线轨道213、223，并分别沿左、右直线轨道213、223直线滑动回到初始位置的阶段即为扶手关闭的第四阶段。

由于在第二阶段中，弹片止位平面51与直齿单向棘轮3的棘轮止位平面34相互作用，从而确保直齿单向棘轮3会停留在其轴向方向的位置上，进而保证了第二单向棘齿31不会再与第一单向棘齿111啮合，所以在第四阶段同样不会发生如在第一阶段中只能单向运动的情况，在该阶段中，即使乘员不对扶手施加关闭方向的操作力，也可以依靠卷簧8产生的关闭方向的扭矩而使得机构自动沿关闭方向滑动，即可实现扶手的自动关闭。直到机构在将要滑动到初始位置时，由图23和图24可见，直齿单向棘轮3的棘轮复位斜面33随着直齿单向棘轮3的转动，逐渐与弹片斜面52的斜面边缘54接触，从而迫使止位弹簧片5发生变形，直到当弹片斜面52的斜面边缘54接触到与棘轮复位斜面33接壤的棘轮复位平面331时，此时由于棘轮复位平面331与棘轮止位平面34的边缘341在空间上属于同一位置曲面，因而使得弹片止位平面51不再与棘轮止位平面34相互作用，进而使得直齿单向棘轮3在左螺旋弹簧4的推力下自身发生轴向位移而回到初始位置，此时所有机构零件都回到了初始状态，即可开始下一次的运动。

综上所述，本发明实现了扶手开启轨迹为先直线运动再旋转运动，而扶手关闭时的运动轨迹则次序相反，从而同时减少了机构对扶手造型和空间布置的限制；同时在此基础上实现了：在扶手开启时的直线运动阶段中扶手可以在几个位置无法反向关闭，而只能沿开启方向滑动，由于在这几个位置可以承受一定载荷，因此可作为扶手的工作位置而适应不同人群的舒适度需要；在扶手完成第一阶段直线运动后进入旋转轨迹阶段时，可以在不受外力的情况下近似任意位置停滞，且在旋转阶段时的扶手可开启或者关闭旋转，而不会出现之前如在直线运动阶段中不能沿关闭方向运动的现象；而当扶手关闭旋转回到直线运动阶段时，此时扶手可以自动滑动到扶手关闭终点位置。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (21)

1.一种滑动转动转轴机构，其特征在于，所述机构包括：

滑动旋转悬臂，其包括左右间隔布置的左臂和右臂，其中：

所述左臂的一端与外围扶手盖板零件相连，另一端具有一左安装壁，且该左安装壁的面向所述右臂的一侧面上设有一左固定圆轴销、围绕该左固定圆轴销的第一单向棘齿、邻近该第一单向棘齿的弹簧安装卡勾以及朝着所述右臂突出的第一梯形块，其中，左固定圆轴销的自由端同轴设有一左扁销，所述第一梯形块具有从所述左安装壁的一侧面朝靠近所述右臂的方向延伸的悬臂变位斜面以及从该悬臂变位斜面沿平行于所述左安装壁的一侧面方向延伸的悬臂变位平面；

所述右臂的一端与所述扶手盖板零件相连，另一端具有一右安装壁，且该右安装壁的面向所述左臂的一侧面上设有一右固定圆轴销以及围绕该右固定圆轴销的第一双向棘齿，其中，所述右固定圆轴销的自由端同轴设有一右扁销，且该右固定圆轴销的外缘上开设有第一卷簧固定卡槽；

滑动旋转轨道支架，其包括左右间隔布置的左滑动旋转轨道和右滑动旋转轨道，所述左滑动旋转轨道包括：一用于供所述左扁销在其中滑动的左直线滑轨、一在所述左直线滑轨的一端处形成的与该左直线滑轨相通的、用于供所述左扁销在其中可转动固定角度的左旋转轨道以及位于所述左直线滑轨的左侧下方且平行于该左直线滑轨延伸的左直齿齿轨，其中，所述左直齿齿轨的一端与所述左旋转轨道的位置相对应；所述右滑动旋转轨道包括分别与所述左直线滑轨、左旋转轨道以及左直齿齿轨结构对称的右直线滑轨、右旋转轨道以及右直齿齿轨；

直齿单向棘轮，其包括第一本体，该第一本体的外周面设计为包括：从所述第一本体一端朝着另一端逐渐扩大的棘轮圆锥面、从所述棘轮圆锥面的直径最大的边缘径向向内延伸的环形的棘轮止位平面、从所述棘轮止位平面的直径最小的边缘朝着所述第一本体另一端轴向延伸的第一圆柱面、从所述第一圆柱面朝着所述第一本体另一端逐渐扩大的第二圆锥面以及从所述第二圆锥面的直径最大的边缘轴向延伸至所述第一本体另一端的第二圆柱面，所述直齿单向棘轮还包括：同轴连接在所述第一本体的一端面上的用于与所述左直齿齿轨啮合的第一直齿齿轮、环布在所述第一本体的另一端面上的用于与所述第一单向棘齿啮合的第二单向棘齿、从所述第一圆柱面径向向外突出的第二梯形块以及从第二圆柱面径向向外突出的第三梯形块，其中，第二梯形块具有从第一圆柱面径向向外延伸的棘轮复位斜面以及从该棘轮复位斜面绕轴向延伸的棘轮复位平面，且该棘轮复位平面与所述棘轮止位平面的直径最大的边缘对齐，所述第三梯形块具有从所述第二圆柱面径向向外延伸的棘轮变位斜面以及从该棘轮变位斜面沿与所述第一本体另一端面共面的方向延伸的用于与所述悬臂变位平面相互作用的棘轮变位平面，其中，当所述左扁销滑动进入所述左旋转轨道中时，所述悬臂变位斜面与所述棘轮变位斜面接触；所述直齿单向棘轮的中心位置还设有一轴向延伸的供所述左固定圆轴销穿过的第一沉孔；

套设在所述左固定圆轴销外缘的左螺旋弹簧，其容置在所述第一沉孔的一侧孔壁围成的空腔中，并抵靠在所述左滑动旋转轨道上；

卡接在所述弹簧安装卡勾上的止位弹簧片，其具有用于与所述棘轮圆锥面相互作用的弹片斜面以及用于与所述棘轮止位平面相互作用的弹片止位平面；

直齿卷簧护罩，其包括位于其一端面上的用于与所述右直齿齿轨啮合的第二直齿齿轮以及设置在其外缘上的第二卷簧固定卡槽；所述直齿卷簧护罩的中心位置还设有一轴向延伸的供所述右固定圆轴销穿过的第二沉孔；

套设在所述右固定圆轴销外缘的右螺旋弹簧，其容置在所述第二沉孔的一侧孔壁围成的空腔中，并抵靠在所述右滑动旋转轨道上；

套设在所述右固定圆轴销外缘并容置在所述直齿卷簧护罩内的卷簧，其位于内部的一端与所述第一卷簧固定卡槽固定卡接，其位于外部的一端与所述第二卷簧固定卡槽固定卡接；以及

固定套设在所述直齿卷簧护罩外缘的双向棘轮护罩，其包括位于其一端面上的用于与所述第一双向棘齿啮合的第二双向棘齿。

2.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述左固定圆轴销与所述左安装壁一体成型，所述左扁销与左固定圆轴销一体成型。

3.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述右固定圆轴销与所述右安装壁一体成型，所述右扁销与右固定圆轴销一体成型。

4.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述第一梯形块还具有与所述左安装壁的外周面对齐的外侧面以及围绕所述第一单向棘齿延伸的内侧面。

5.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述左直线滑轨包括一左直轨道面和两个分别垂直于该左直轨道面的直边向外延伸的左侧壁，且所述两个左侧壁在所述左直轨道面的一端处圆弧连接，以形成所述左旋转轨道。

6.根据权利要求5所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述左滑动旋转轨道还包括从两个所述左侧壁的远离左直轨道面的边缘垂直于该左侧壁向外延伸的供所述左螺旋弹簧抵靠的左支撑面以及从所述左支撑面的外缘垂直于该左支撑面并平行于所述左侧壁向外延伸的左齿轨面，所述左直齿齿轨设置在所述左齿轨面上。

7.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述右直线滑轨包括一右直轨道面和两个分别垂直于该右直轨道面的直边向外延伸的右侧壁，且所述两个右侧壁在所述右直轨道面的一端处圆弧连接，以形成所述右旋转轨道。

8.根据权利要求7所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述右滑动旋转轨道还包括从两个所述右侧壁的远离右直轨道面的边缘垂直于该右侧壁向外延伸的供所述右螺旋弹簧抵靠的右支撑面以及从所述右支撑面的外缘垂直于该右支撑面并平行于所述右侧壁向外延伸的右齿轨面，所述右直齿齿轨设置在所述右齿轨面上。

9.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述棘轮圆锥面的最大直径小于所述第二圆锥面的最大直径。

10.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述直齿单向棘轮还包括连接在所述第一直齿齿轮一端面上的圆柱体，该圆柱体的外径与所述第一直齿齿轮的齿根所在圆周的外径一致；所述第一沉孔包括位于所述圆柱体中心的第一底面以及从该第一底面朝着所述圆柱体一端面延伸的第一孔壁，其中，所述第一底面作为所述左螺旋弹簧抵靠的左弹簧作用面。

11.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述止位弹簧片包括：用于卡接在所述弹簧安装卡勾上的固定卡勾以及从该固定卡勾的一端向外延伸形成的用于与所述直齿单向棘轮相互作用的变形部，其中，所述变形部具有所述弹片斜面以及从该弹片斜面的一端向外延伸并与该弹片斜面之间形成一角度的所述弹片止位平面。

12.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述直齿卷簧护罩包括：圆柱形的第一罩体，该第一罩体的封闭的一端面上同轴连接有所述第二直齿齿轮，其中，所述第二直齿齿轮的齿顶所在圆周的外径小于所述第一罩体的外径。

13.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述第二沉孔包括位于所述第二直齿齿轮中心的第二底面以及从该第二底面朝着所述第二直齿齿轮一端面延伸的第二孔壁，其中，所述第二底面作为供所述右螺旋弹簧抵靠的右弹簧作用面。

14.根据权利要求12所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述第一罩体的外缘上分布有若干个定位筋和装配卡勾。

15.根据权利要求14所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述定位筋和装配卡勾的数量分别为4个，且所述定位筋和装配卡勾等间隔交错分布。

16.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述卷簧的位于内部的一端形成为与所述第一卷簧固定卡槽固定卡接的中心固定弯钩，且其位于外部的一端形成为与所述第二卷簧固定卡槽固定卡接的外固定弯钩。

17.根据权利要求14所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述双向棘轮护罩包括：圆柱形的第二罩体，该第二罩体的封闭的一端面上环布有所述第二双向棘齿。

18.根据权利要求17所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述第二罩体的外缘上分布有若干个用于与所述定位筋卡接的定位卡槽以及用于与所述装配卡勾卡接的装配卡接孔。

19.根据权利要求18所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述定位卡槽和所述装配卡接孔的数量分别为4个，且所述定位卡槽和所述装配卡接孔等间隔交错分布。

20.根据权利要求1所述的滑动转动转轴机构，其特征在于，所述双向棘轮护罩的中心位置还设有一轴向延伸的供所述右固定圆轴销穿过的圆轴孔。

21.一种扶手箱扶手，其包括箱体和扶手盖板，其特征在于，所述扶手箱扶手还包括如权利要求1-20中任意一项所述的滑动转动转轴机构，其中，所述滑动转动转轴机构中的所述滑动旋转悬臂的所述左臂和所述右臂的一端同时与所述扶手盖板连接，所述滑动转动转轴机构中的所述滑动旋转轨道支架与所述箱体相连。