CN106585465B - 一种用于汽车的可伸缩杯托 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车的可伸缩杯托，包括壳体和内部结构，该内部结构在关闭状态下容置于壳体内并在打开状态下沿着第一方向从壳体中滑出以支撑和容纳容器，该内部结构包括杯托架、卡爪、支撑板和传动机构，其中，卡爪和传动机构均固定于杯托架上，支撑板固定于卡爪上，卡爪和支撑板在传动机构的作用下保持相同的角速度同步展开，卡爪绕垂直于第一方向的轴线旋转展开，而支撑板绕平行于第一方向的轴线旋转展开。根据本发明的用于汽车的可伸缩杯托，由于卡爪和支撑板在传动机构的作用下保持相同的角速度同步展开，从而便于该可伸缩杯托的使用。通过啮合的卡爪锥齿轮和支撑板锥齿轮，以紧凑的结构实现该同步运动，提高操作力手感和夹持牢固度。

Description

一种用于汽车的可伸缩杯托

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的杯托，更具体地涉及一种用于汽车的可伸缩杯托。

背景技术

用于汽车的杯托常被用于放置驾驶员和乘客的水杯或饮料瓶等。目前，大部分杯托被外露地布置于中央控制台上，这不仅影响车辆座舱内的外观，而且占用了中央控制台的储物空间。有鉴于此，后来出现了将杯托设置于仪表板上的可伸缩设计，其可以由使用者选择性地缩回(关闭)或伸出(打开)，不仅不影响车辆座舱内的外观，而且节省中央控制台上的安装面积，具有显著的优势。

例如，专利JP4435936B2公开了一种可伸缩的杯托，其包括杯托板和杯托圈，在关闭状态下，杯托板和杯托圈均容置于仪表板内的狭小的固定箱中以避免干扰驾驶员或乘客；在从固定箱伸出的状态下，杯托板可在独立的外力作用下展开，使得容器(水杯或饮料瓶)可以放置于其上，而杯托圈摆脱凸轮机构的限制展开，使得容器可以容置于其内。显然，由于杯托板和杯托圈的展开相互独立，导致在需要放置容器时操作不便。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不便于放置容器的问题，本发明旨在提供一种用于汽车的可伸缩杯托。

本发明所述的用于汽车的可伸缩杯托，包括壳体和内部结构，该内部结构在关闭状态下容置于壳体内并在打开状态下沿着第一方向从壳体中滑出以支撑和容纳容器，其特征在于，该内部结构包括杯托架、卡爪、支撑板和传动机构，其中，卡爪和传动机构均固定于杯托架上，支撑板固定于卡爪上，卡爪和支撑板在传动机构的作用下保持相同的角速度同步展开，其中，卡爪绕垂直于第一方向的轴线旋转展开，而支撑板绕平行于第一方向的轴线旋转展开。

卡爪包括前运动卡爪和后运动卡爪，两者通过卡爪锥齿轮连接；支撑板包括左支撑板和右支撑板，两者分别设置有与卡爪锥齿轮啮合的支撑板锥齿轮。

该左支撑板和右支撑板通过轴销连接，该轴销限定了所述平行于第一方向的轴线。

传动机构包括联动杆、柱状齿轮、传动轴和摆臂齿轮，联动杆的前后两端分别设置有与摆臂齿轮啮合的前齿条和与柱状齿轮啮合的后齿条，该柱状齿轮通过传动轴与卡爪锥齿轮固定连接，使得前运动卡爪和后运动卡爪绕传动轴旋转，该传动轴限定了所述垂直于第一方向的轴线。

传动轴的底端与柱状齿轮通过键槽配合固定，传动轴的顶端与卡爪锥齿轮通过轴销固定。

壳体上设置有轨迹槽，杯托架上设置有摆臂滑槽，摆臂齿轮上设置有摆动轴孔，传动机构还包括摆动轴，该摆动轴的两端穿出摆动轴孔并伸入摆臂滑槽中和轨迹槽内。

杯托架上设置有摆臂轴孔，摆臂齿轮上设置有固定轴孔，传动机构还包括有固定轴，该固定轴的两端穿出固定轴孔并伸入摆臂轴孔中。

该轨迹槽包括水平部段和斜线部段，当摆动轴的两端处于水平部段内时，摆动轴的两端位于摆臂滑槽的顶端；当摆动轴的两端处于斜线部段内时，摆臂齿轮围绕着固定轴转动。

该内部结构包括有卷簧机构，该卷簧机构的一端固定在壳体上，另一端固定在杯托架上以驱动杯托架相对于壳体的滑动。

壳体由固定连接的左侧面板和右侧面板组成，左侧面板和右侧面板之一上设置有齿条槽，杯托架上设置有阻尼器，该阻尼器容置于该齿条槽内以调节杯托架相对于壳体的滑动速度。

壳体上设置有滑动槽，杯托架上设置有滑动柱，该滑动柱容置于该滑动槽内以限制杯托架相对于壳体的滑动位置。

壳体上设置有锁闩，杯托架上设置有锁舌，该锁舌与锁闩配合以将杯托架在关闭位置锁定在壳体内。

杯托架包括中间支架、左支架和右支架，该左支架和右支架固定连接于中间支架的两侧。

中间支架包括固定连接的横梁、前侧壁和后侧壁，前侧壁和后侧壁保持彼此间隔开，卡爪还包括固定于前侧壁的前固定卡爪和固定于后侧壁的后固定卡爪。

根据本发明的用于汽车的可伸缩杯托，由于卡爪和支撑板在传动机构的作用下保持相同的角速度同步展开，从而便于该可伸缩杯托的使用。通过啮合的卡爪锥齿轮和支撑板锥齿轮，以紧凑的结构实现该同步运动，提高操作力手感和夹持牢固度。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的可伸缩杯托在实际使用状态下的示意图；

图2是图1的可伸缩杯托的壳体的爆炸图；

图3是图1的可伸缩杯托的内部结构的爆炸图；

图4A是图1的可伸缩杯托的关闭状态的示意图；

图4B是图4A的可伸缩杯托的内部结构的示意图；

图5A是图1的可伸缩杯托的拉出状态的示意图；

图5B是图5A的可伸缩杯托的内部结构的示意图；

图6A是图1的可伸缩杯托的部分展开状态的示意图；

图6B是图6A的可伸缩杯托的内部结构的示意图；

图7A是图1的可伸缩杯托的完全打开状态的示意图；

图7B是图7A的可伸缩杯托的内部结构的示意图。

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。

图1是根据本发明的一个优选实施例的可伸缩杯托在实际使用状态下的示意图。可伸缩杯托包括壳体1和内部结构2，该内部结构2可在关闭状态下容置于壳体1内以避免干扰驾驶员或乘客。该内部结构2包括杯托架21、卡爪22和支撑板23，其中，卡爪22与杯托架21连接，支撑板23与卡爪22连接。在图1所示的完全打开状态下，杯托架21从壳体1中沿第一方向水平滑动伸出，卡爪22和支撑板23同时运动到使用状态以支撑和容纳水杯或饮料瓶等容器3。

图2是图1的可伸缩杯托的壳体的爆炸图。壳体1由左侧面板11和右侧面板12组成，该左侧面板11和右侧面板12例如通过螺钉固定连接。左侧面板11上设置有贯穿的齿条槽111和第一轨迹槽112，右侧面板12上设置有滑动槽121和第二轨迹槽122。实际上，在面向右侧面板12的内侧壁上，左侧面板11上设置有与右侧面板12上的滑动槽121对应的滑动槽，由于该滑动槽并未贯穿左侧面板11的整个厚度，因此在图2中未示出。其中，齿条槽111和滑动槽121为设置于不同高度上的水平槽。第一轨迹槽112和第二轨迹槽122为对称设置的狭槽，其分别包括水平部段1121和斜线部段1122。在本实施例中，该右侧面板12的前端设置有锁闩123。

图3是图1的可伸缩杯托的内部结构的爆炸图。内部结构2包括杯托架21、卡爪22、支撑板23、传动机构24和卷簧机构25。其中，卡爪22和支撑板23在传动机构24的作用下保持相同的角速度同步展开。卷簧机构25的一端固定在壳体1上，另一端固定在杯托架21上，从而为杯托架21相对于壳体1的沿着第一方向的水平滑动提供作用力。

杯托架21包括中间支架211、左支架212和右支架213，该左支架212和右支架213例如通过螺钉分别固定连接于中间支架211的两侧。中间支架211呈U型，包括横梁2111、前侧壁2112和后侧壁2113，其中，横梁2111沿着第一方向延伸，前侧壁2112和后侧壁2113大体平行设置并保持彼此间隔开。左支架212和右支架213上对称设置有摆臂滑槽2121、2131和摆臂轴孔2122、2132。左支架212和右支架213的相背的表面上分别设置有滑动柱2123，其分别容置于壳体1的左侧面板11和右侧面板12上的滑动槽内，用于限制杯托架21相对于壳体1的水平滑动和打开位置。在本实施例中，左支架212的外表面上设置有阻尼器26，其容置于壳体1的左侧面板11的齿条槽111内，用于调节杯托架21相对于壳体1的水平滑动的速度。右支架213的前端设置有锁舌2133，与壳体1的右侧面板12的前端的锁闩123配合，用于将杯托架21在关闭位置锁定在壳体1内，从而避免内部结构2的无意识地展开。

卡爪22包括前固定卡爪221、后固定卡爪222、前运动卡爪223和后运动卡爪224。其中，前固定卡爪221和后固定卡爪222分别固定于杯托架21的中间支架211的前侧壁2112和后侧壁2113上，两者布置于一条折线上。实际上，前固定卡爪221所在的直线与后固定卡爪222所在的直线相互平行且稍微错开。前运动卡爪223和后运动卡爪224同样布置于一条折线上，两者通过卡爪锥齿轮225连接在一起。实际上，前运动卡爪223所在的直线与后运动卡爪224所在的直线相互平行且稍微错开。在一个优选的实施例中，为了使该用于汽车的可伸缩杯托的卡爪22能够适用于不同直径的容器，卡爪上可具有预紧夹持机构，例如通过弹片、弹簧调节的摆动件，或者卡爪本身为弹性结构，能够随着容器的直径而变形，因为这些结构为现有技术的常规设计，此处不赘述。

支撑板23包括左支撑板231和右支撑板232。在本实施例中，该左支撑板231和右支撑板232均呈现为半圆形，其平行于第一方向的直径处通过轴销233连接在一起并连接于前固定卡爪221和后固定卡爪222。另外，左支撑板231和右支撑板232上分别设置有支撑板锥齿轮2311、2321，其同时与卡爪锥齿轮225啮合，从而可以在卡爪锥齿轮225的推动下旋转，从而带动左支撑板231和右支撑板232围绕着平行于第一方向的轴销233的转动。

传动机构24包括联动杆241、柱状齿轮242、传动轴243、摆臂齿轮244、摆动轴245和固定轴246。其中，联动杆241被固定于杯托架21的中间支架211的横梁2111的下方，其前端的顶表面上设置有前齿条2411，其后端设置有贯通孔，该孔的侧壁上设置有后齿条2412。柱状齿轮242容置于该孔内并与该后齿条2412啮合，传动轴243的底端与柱状齿轮242通过键槽配合保持固定，传动轴243的顶端穿过杯托架21的中间支架211的横梁2111的中部的孔伸出并与卡爪锥齿轮225通过轴销保持固定，从而可以在柱状齿轮242的推动下旋转卡爪锥齿轮225，带动前运动卡爪223和后运动卡爪224围绕着垂直于第一方向的传动轴243的转动。摆臂齿轮244上设置有侧齿轮2441，该侧齿轮2441与联动杆241的前齿条2411啮合，从而可以通过侧齿轮2441的转动而带动联动杆241的沿着第一方向的滑动。摆臂齿轮244上还设置有摆动轴孔2442和固定轴孔2443。摆动轴245穿过该摆动轴孔2442延伸，其两末端分别伸入左支架212和右支架213的摆臂滑槽2121、2131中并且伸入左侧面板11和右侧面板12的轨迹槽112、122内。固定轴246穿过该固定轴孔2443延伸，其两末端分别伸入左支架212和右支架213的摆臂轴孔2122、2132中。

图4A是图1的可伸缩杯托的关闭状态的示意图，图4B是图4A的可伸缩杯托的内部结构的示意图。在该关闭状态下，前固定卡爪221、后固定卡爪222、前运动卡爪223、后运动卡爪224、左支撑板231和右支撑板232均站立于横梁2111上。此时，内部结构2容置于壳体1内，仅杯托架21的中间支架211的后侧壁2113保持外露。当需要弹出该内部结构2时，仅需要外力作用于该后侧壁2113，杯托架21的前端设置的锁舌2133(参见图3)即可与壳体1的前端设置的锁闩123(参见图2)解锁，从而解除锁定状态。

图5A是图1的可伸缩杯托的滑出状态的示意图，图5B是图5A的可伸缩杯托的内部结构的示意图。在卷簧机构25的作用下，杯托架21借助于滑动柱2123在壳体1的滑动槽内的导向而沿着第一方向水平向外滑开，此时，阻尼器26容置于壳体1的齿条槽111内调节杯托架21的水平滑动的速度。在这个过程中，摆动轴245位于摆臂滑槽2121的顶端并沿着壳体1的轨迹槽的水平部段1121移动。

图6A是图1的可伸缩杯托的部分展开状态的示意图，图6B是图6A的可伸缩杯托的内部结构的示意图。在卷簧机构25的作用和轨迹槽的斜线部段1122的限位作用下，摆动轴245在摆臂滑槽2121中向下移动，结合图2，从而带动摆臂齿轮244围绕着固定轴246转动，摆臂齿轮244上的侧齿轮2441随之转动，由于该侧齿轮2441与联动杆241的前齿条2411啮合，从而带动联动杆241沿着第一方向滑动；后齿条2412随之移动，由于柱状齿轮242与该后齿条2412啮合，从而带动柱状齿轮242旋转；由于柱状齿轮242通过传动轴243与卡爪锥齿轮225固定，从而旋转卡爪锥齿轮225，带动前运动卡爪223和后运动卡爪224围绕着垂直于第一方向的传动轴243转动；同时，由于支撑板锥齿轮2311、2321与卡爪锥齿轮225啮合，从而带动左支撑板231和右支撑板232围绕着平行于第一方向的轴销233转动。如此，前运动卡爪223和后运动卡爪224围绕着传动轴243的转动与左支撑板231和右支撑板232围绕着轴销233的转动保持同步，即前运动卡爪223和后运动卡爪224的转动的角速度与左支撑板231和右支撑板232的转动的角速度同步，从而提高操作力手感。

图7A是图1的可伸缩杯托的完全打开状态的示意图，图7B是图7A的可伸缩杯托的内部结构的示意图。摆动轴245运行到轨迹槽112的斜线部段1122的终端，从而对该完全打开状态的终端进行止位。在该完全打开状态下，前固定卡爪221和后固定卡爪222所在的直线与前运动卡爪223和后运动卡爪224所在的直线大体垂直，左支撑板231和右支撑板232完全展开为水平，从而使得容器可以平稳地放置于支撑板上，保持对容器的夹持牢固度。

将本发明的可伸缩杯托从打开位置推向关闭位置的过程与上述过程刚好相反。只需要沿着第一方向的反方向施加克服卷簧机构25的作用力，直至锁舌与锁闩进入锁定状态即可。相对于专利JP4435936B2，本发明的该外部作用力明显减小，确保操作的便利性。应当理解，根据本发明的可伸缩杯托可以设置于仪表板内以供驾驶员和副驾驶使用，从而节省中央控制台的安装面积；也可以设置于中央控制台处，以便于后排乘客使用该杯托结构。

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 (14)

1.一种用于汽车的可伸缩杯托，包括壳体和内部结构，该内部结构在关闭状态下容置于壳体内并在打开状态下沿着第一方向从壳体中滑出以支撑和容纳容器，其特征在于，该内部结构包括杯托架、卡爪、支撑板和传动机构，其中，卡爪和传动机构均固定于杯托架上，支撑板固定于卡爪上，卡爪和支撑板在传动机构的作用下保持相同的角速度同步展开，其中，卡爪绕垂直于第一方向的轴线旋转展开，而支撑板绕平行于第一方向的轴线旋转展开。

2.根据权利要求1所述的可伸缩杯托，其特征在于，卡爪包括前运动卡爪和后运动卡爪，两者通过卡爪锥齿轮连接；支撑板包括左支撑板和右支撑板，两者分别设置有与卡爪锥齿轮啮合的支撑板锥齿轮。

3.根据权利要求2所述的可伸缩杯托，其特征在于，左支撑板和右支撑板通过轴销连接，该轴销限定了所述平行于第一方向的轴线。

4.根据权利要求2所述的可伸缩杯托，其特征在于，传动机构包括联动杆、柱状齿轮、传动轴和摆臂齿轮，联动杆的前后两端分别设置有与摆臂齿轮啮合的前齿条和与柱状齿轮啮合的后齿条，该柱状齿轮通过传动轴与卡爪锥齿轮固定连接，使得前运动卡爪和后运动卡爪绕传动轴旋转，该传动轴限定了所述垂直于第一方向的轴线。

5.根据权利要求4所述的可伸缩杯托，其特征在于，传动轴的底端与柱状齿轮通过键槽配合固定，传动轴的顶端与卡爪锥齿轮通过轴销固定。

6.根据权利要求4所述的可伸缩杯托，其特征在于，壳体上设置有轨迹槽，杯托架上设置有摆臂滑槽，摆臂齿轮上设置有摆动轴孔，传动机构还包括摆动轴，该摆动轴的两端穿出摆动轴孔并伸入摆臂滑槽中和轨迹槽内。

7.根据权利要求6所述的可伸缩杯托，其特征在于，杯托架上设置有摆臂轴孔，摆臂齿轮上设置有固定轴孔，传动机构还包括有固定轴，该固定轴的两端穿出固定轴孔并伸入摆臂轴孔中。

8.根据权利要求7所述的可伸缩杯托，其特征在于，该轨迹槽包括水平部段和斜线部段，当摆动轴的两端处于水平部段内时，摆动轴的两端位于摆臂滑槽的顶端；当摆动轴的两端处于斜线部段内时，摆臂齿轮围绕着固定轴转动。

9.根据权利要求1所述的可伸缩杯托，其特征在于，该内部结构包括有卷簧机构，该卷簧机构的一端固定在壳体上，另一端固定在杯托架上以驱动杯托架相对于壳体的滑动。

10.根据权利要求1所述的可伸缩杯托，其特征在于，壳体由固定连接的左侧面板和右侧面板组成，左侧面板和右侧面板之一上设置有齿条槽，杯托架上设置有阻尼器，该阻尼器容置于该齿条槽内以调节杯托架相对于壳体的滑动速度。

11.根据权利要求1所述的可伸缩杯托，其特征在于，壳体上设置有滑动槽，杯托架上设置有滑动柱，该滑动柱容置于该滑动槽内以限制杯托架相对于壳体的滑动位置。

12.根据权利要求1所述的可伸缩杯托，其特征在于，壳体上设置有锁闩，杯托架上设置有锁舌，该锁舌与锁闩配合以将杯托架在关闭位置锁定在壳体内。

13.根据权利要求1所述的可伸缩杯托，其特征在于，杯托架包括中间支架、左支架和右支架，该左支架和右支架固定连接于中间支架的两侧。

14.根据权利要求13所述的可伸缩杯托，其特征在于，中间支架包括固定连接的横梁、前侧壁和后侧壁，前侧壁和后侧壁保持彼此间隔开，卡爪还包括固定于前侧壁的前固定卡爪和固定于后侧壁的后固定卡爪。