CN112046373A - 汽车扶手用铰链结构及汽车扶手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车扶手用铰链结构及汽车扶手。该汽车扶手用铰链结构，包括铰链下叶，铰链上叶，转动结构；铰链下叶，包括车体连接板、以及突出于所述车体连接板上的下铰接臂；铰链上叶，包括扶手安装板、以及突出于所述扶手安装板上的上铰接臂；转动结构，包括转动连接所述下铰接臂和所述上铰接臂的连接轴结构、以及设于所述连接轴结构上的重力平衡扭簧和可调摩擦片结构，所述重力平衡扭簧的两端分别抵接于所述下铰接臂和所述上铰接臂，所述可调摩擦片结构抵紧于所述下铰接臂。本发明可解决相关技术中扶手的重量都在7～15N，导致扶手在实际开发过程中，难度极大的问题。

Description

汽车扶手用铰链结构及汽车扶手

技术领域

本发明涉及汽车扶手技术领域，特别涉及一种汽车扶手用铰链结构及汽车扶手。

背景技术

应用在汽车扶手上的铰链，通过摩擦片压紧扶手铰链上叶(用于安装汽车扶手)、上叶受力转动(扶手开启/关闭)时，客户对操作力有大小有标准要求(7～12N)，同时还有耐久22000次实验后，操作力衰减值<10％。

现有技术铰链实现以上要求，只能满足极少部分的项目，可适用的扶手的重力矩范围很小(以30cm长、重力臂为10cm的扶手为例，如果重力超出7.5N，理论上不存在满足操作力7～12N要求的铰链存在)。通常扶手的重量都在7～15N，导致扶手在实际开发过程中，难度极大，无法满足客户需求，影响公司开发水平。

发明内容

本发明提供一种汽车扶手用铰链结构及汽车扶手，以解决相关技术中扶手的重量都在7～15N，导致扶手在实际开发过程中，难度极大的问题。

第一方面，本发明提供了一种汽车扶手用铰链结构，包括：

铰链下叶，包括车体连接板、以及突出于所述车体连接板上的下铰接臂；

铰链上叶，包括扶手安装板、以及突出于所述扶手安装板上的上铰接臂；以及，

转动结构，包括转动连接所述下铰接臂和所述上铰接臂的连接轴结构、以及设于所述连接轴结构上的重力平衡扭簧和可调摩擦片结构，所述重力平衡扭簧的两端分别抵接于所述下铰接臂和所述上铰接臂，所述可调摩擦片结构抵紧于所述下铰接臂。

在一些实施例中，所述连接轴结构包括固定于所述下铰接臂上的连接轴体，所述上铰接臂和所述重力平衡扭簧均套设于所述连接轴体上；

所述可调摩擦片结构包括设于所述连接轴体上的固定摩擦片体和可调节摩擦片，所述固定摩擦片体和所述可调节摩擦片分别抵接于所述上铰接臂的两侧。

在一些实施例中，所述可调节摩擦片包括与所述上铰接臂的侧面抵紧的摩擦片主体，所述摩擦片主体的摩擦面上设有多个摩擦凹槽，且所述摩擦凹槽沿所述摩擦片主体的径向设置、并贯穿所述摩擦片主体的外周面；

所述可调节摩擦片包括活动设于所述摩擦凹槽中的摩擦块，以及与所述摩擦块配合的调节块，所述调节块用于安设至所述摩擦凹槽中以挤压所述摩擦块与所述上铰接臂的侧面抵紧。

在一些实施例中，所述摩擦凹槽的一侧壁面设为倾斜壁面以使所述摩擦凹槽形成为楔形槽，所述摩擦块的形状与所述摩擦凹槽的形状对应。

在一些实施例中，所述摩擦块和所述调节块并排设于所述摩擦凹槽中，且所述摩擦块设于所述摩擦凹槽的所述倾斜壁面侧、所述调节块设于所述摩擦凹槽的另一侧壁面侧。

在一些实施例中，每个所述摩擦块的摩擦面上均设有至少一条排渣槽，所述排渣槽沿着所述摩擦片主体的径向延伸设置。

在一些实施例中，每个所述摩擦块上均设有关于所述摩擦面的中心线对称的两条所述排渣槽，且所述排渣槽各个位置处的槽深不同。

在一些实施例中，所述可调节摩擦片还包括环形套设于所述摩擦片主体的外周面上的连接限位圈，所述连接限位圈抵紧所述摩擦块和所述调节块的外周侧。

在一些实施例中，所述摩擦片主体的外周面上开设有第一限位槽，所述摩擦块的外周面上开设有第二限位槽，所述调节块的外周面开设有第三限位槽，所述第一限位槽、所述第二限位槽、所述第三限位槽连通形成环状限位槽，所述连接限位圈卡设于所述环状限位槽中。

第二方面，本发明提供了一种汽车扶手，包括如上所述的汽车扶手用铰链结构。

本发明实施例提供了一种汽车扶手用铰链结构，通过在铰链下叶和铰链上叶铰接的连接轴结构上设置重力平衡扭簧，可增加与重力矩相反方向且大小近似的扭簧力矩，扶手开启操作力(开启/关闭力)只需克服铰链摩擦力矩(基本恒定)，实现开启关闭力基本恒定。而且，通过在连接轴结构上设置可调摩擦片结构，可在不拆卸铰链的情况下，实现摩擦片的有效摩擦面积可变，能快速的验证优化方案的可行性，有效降低开发成本和难度，提高开发效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述汽车扶手用铰链结构的立体结构示意图；

图2为本发明实施例所述汽车扶手用铰链结构的局部分解结构示意图；

图3为本发明实施例所述汽车扶手用铰链结构的可调摩擦片结构(非工作状态时)的立体结构示意图；

图4为本发明实施例所述汽车扶手用铰链结构的可调摩擦片结构(工作状态时)的立体结构示意图；

图5为本发明实施例所述汽车扶手用铰链结构的可调摩擦片结构的分解结构示意图；

图6为本发明实施例所述汽车扶手用铰链结构的可调摩擦片结构的摩擦块的立体结构示意图。

图中：100、铰链上叶；110、扶手安装板；120、上铰接臂；200、铰链下叶；210、车体连接板；220、下铰接臂；300、转动结构；310、连接轴结构；312、连接轴体；314、紧固螺母；316、防松簧片；318；套筒；320、可调摩擦片结构；321、固定摩擦片体；322、摩擦片主体；3224、摩擦凹槽；324、调节块；326、摩擦块；3262、排渣槽；3264、第二限位槽；328、连接限位圈；330、重力平衡扭簧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，本发明提出的汽车扶手用铰链结构，包括铰链下叶200，铰链上叶100，以及铰接铰链上叶100和铰链下叶200的转动结构300。其中铰链上叶100用于安装扶手，而铰链下叶200用于固定在车体上，而转动结构300用于将铰链下叶200和铰链上叶100进行转动连接，以便于对扶手进行转动。

具体地，上述铰链下叶200可包括用于与车体连接固定的车体连接板210、以及突出于车体连接板210上的下铰接臂220；而上述铰链上叶100可包括用于安设扶手的扶手安装板110、以及突出于扶手安装板110上的上铰接臂120；而上述转动结构300可包括转动连接下铰接臂220和上铰接臂120的连接轴结构310、以及设于连接轴结构310上的重力平衡扭簧330和可调摩擦片结构320，重力平衡扭簧330的两端分别抵接于下铰接臂220和上铰接臂120，可调摩擦片结构320抵紧于下铰接臂220。可通过连接轴结构310将上铰接臂120和下铰接臂220转动连接在一起，从而将铰链下叶200和铰链上叶100铰接在一起；而且，通过在连接轴结构310上设置重力平衡扭簧330，可以对铰链上叶及其上安设的扶手的重力进行平衡，导致操作扶手的开启力和关闭力基本相同，可满足客户开启关闭力要求(7～12N)，使得扶手的开发难度降低；而且，通过在连接轴结构310上设置可调摩擦片结构320，使得下铰接臂220和上铰接臂120之间的摩擦力可调节，能够满足不同的开发需求，能快速的验证优化方案的可行性，有效降低开发成本和难度，提高开发效率。

进一步地，在一些实施例中，上述铰链下叶200的车体连接板210的两侧可各设置一个下铰接臂220，形成U形结构；而上述铰链上叶100的扶手安装板110的两侧也可各设置一个上铰接臂120，也形成U形结构；而且两个上铰接臂120与两个下铰接臂220一一对应设置，且对应的上铰接臂120与下铰接臂220均通过转动结构300转动连接。可使得铰链上叶100和铰链下叶200的连接受力更均衡，连接更可靠。

而且，上述连接轴结构310可包括固定于下铰接臂220上的连接轴体312，上述上铰接臂120和重力平衡扭簧330均套设于该连接轴体312上，重力平衡扭簧330的两端分别抵接于上铰接臂120和下铰接臂220上。即可通过连接轴体312将上铰接臂120和下铰接臂220转动连接起来，并通过重力平衡扭簧330平衡扶手重力。重力平衡扭簧330在扶手开启和关闭的两种状态下，形成的弹簧力矩均是让铰链上叶100往开启的方向(与扶手重力矩相反)，扭矩大小分别与固定在铰链上叶100上的扶手开启/关闭两种状态重力力矩大小近似相等，这样可保证重力平衡扭簧330扭矩抵消扶手重力力矩。此外，上述的扭簧可以替换为拉簧。

而且，如图3至图6所示，上述可调摩擦片结构320可包括设于连接轴体312的上的固定摩擦片体321和可调节摩擦片，固定摩擦片体321和可调节摩擦片分别抵接于上铰接臂120的两侧。固定摩擦片体321与上铰接臂120的一侧面以固定的摩擦面保持接触，而可调节摩擦片与上铰接臂120的另一侧面以可调节变化的摩擦面保持接触，这样就可调节上铰接臂120和下铰接臂220之间的转动摩擦力(转动阻力)，以满足不同的使用要求。这样只需通过调节可调摩擦片结构320的松紧进而调节摩擦力矩大小，可以实现操作力范围更宽广，能满足的更多的车型项目需要，更容易满足客户要求。实验证明，摩擦片与铰链上叶100的有效摩擦面积过大或者过小，均会让耐久试验后，铰链结构的操作力衰减值不合格。而通过设置可调摩擦片结构320，可在不拆卸铰链的情况下，实现摩擦片的有效摩擦面积可变，能快速的验证优化方案的可行性，有效降低开发成本和难度，提高开发效率。此外，上述固定摩擦片体321和可调节摩擦片均可设为环形结构。此外，上述的连接轴结构310还可包括设于连接轴体312端部的紧固螺母314，可对设于连接轴体314上的固定摩擦片体321和可调节摩擦片进行紧固调节，以调节与上铰接臂120之间的摩擦力。而且，还可在紧固螺母314与可调节摩擦片之间设置防松簧片316，对可调节摩擦片进一步进行紧固防松。此外，还可在连接轴体312上套设套筒318，并将上铰接臂120连接于套筒318上，以使得上铰接臂120可随着套筒318一起在连接轴体316上转动。

进一步地，在一些实施例中，上述可调节摩擦片包括与上铰接臂120的侧面抵紧的环形摩擦片主体322，该摩擦片主体322的摩擦面(指与上铰接臂接触的侧面)上设有多个摩擦凹槽3224，且每个摩擦凹槽3224均沿摩擦片主体322的径向设置、并贯穿摩擦片主体322的外周面；而且，上述可调节摩擦片可包括活动设于摩擦凹槽3224中的摩擦块326，以及与摩擦块326配合的调节块324，该调节块324用于安设至摩擦凹槽3224中以挤压摩擦块326与上铰接臂120的侧面抵紧。在摩擦片主体322的摩擦凹槽3224中不设置摩擦块326和调节块324时，或者仅仅在摩擦凹槽3224中设置摩擦块326而不设置调节块324时(摩擦块326完全位于摩擦凹槽3224内)，摩擦片主体322的摩擦面积会相对减小；而在摩擦片主体322的摩擦凹槽3224中设置摩擦块326和调节块324时，调节块324可将摩擦块326挤压到摩擦凹槽3224外侧，使得摩擦块326的外周面与摩擦片主体322的摩擦面平齐，即可增大摩擦片主体322的摩擦面积。而通过在多个摩擦凹槽3224中设置摩擦块326和调节块324，可以更广泛地调节摩擦片主体322的摩擦面积，以满足不同的摩擦力需求。

而且，在一些实施例中，上述摩擦凹槽3224的一侧壁面可设为倾斜壁面以使摩擦凹槽3224形成为楔形槽，而且上述摩擦块326的形状与摩擦凹槽3224的形状对应。这样可使得摩擦块326与摩擦凹槽3224更好地对应配合，在摩擦凹槽3224中设置调节块324时可更方便地将摩擦块326向摩擦凹槽3224的摩擦面处挤出。而且，上述摩擦块326和调节块324并排设于摩擦凹槽3224中，且摩擦块326设于摩擦凹槽3224的倾斜壁面侧、调节块324设于摩擦凹槽3224的另一侧壁面侧。这样便于通过调节块324将摩擦块326向摩擦凹槽3224的倾斜壁面侧进行挤压，使得摩擦块326顺利地向摩擦凹槽3224的外侧移动，以使得摩擦块326的外周面与摩擦片主体322的摩擦面平齐。

在本实施例中，摩擦块326处于非工作状态时(如图3所示)：此时调节块324不装配，摩擦块326预装配在摩擦片主体322的摩擦凹槽3224里面(摩擦块326的高度可比摩擦凹槽3224深度小0.7mm)，此时摩擦块326不直接与铰链上叶100接触，处于不工作状态；摩擦块326处于工作状态时：当调节块324与摩擦块326一起装到摩擦片主体322上，由于斜面(倾斜壁面)的关系，摩擦块326的位置会发生改变，其顶面会与摩擦片主体322的高度一致，此时摩擦块326直接与铰链上叶100直接接触，处于工作状态。这样，可调节摩擦片与铰链上叶100直接接触(有效摩擦)，摩擦片主体322的摩擦面上设计多个摩擦凹槽3224，在不拆卸整个铰链总成前提下，通过是否装配紧摩擦块326，改变多个个摩擦凹槽3224内摩擦块326的工作状态，达到改变可调节摩擦片的有效摩擦片面积。

此外，如图6所示，在一些实施例中，每个摩擦块326的摩擦面上均设有至少一条排渣槽3262，排渣槽3262沿着摩擦片主体322的径向延伸设置。通过在摩擦块326上设置排渣槽3262，便于将摩擦产生的残渣顺着排渣槽排出。而且，每个摩擦块326上均设有关于摩擦面的中心线对称的两条排渣槽3262，且排渣槽3262各个位置处的槽深不同。每个摩擦凹槽3224里面预装的摩擦块326的排渣槽3262都是曲线对称设计，能有效的保障整个结构正反转动的排渣能力一致。同时多个排渣槽3262内，排渣槽3262的深度不一样，通过选择不同摩擦块的工作状态，便于达到排渣的平衡。

此外，在一些实施例中，上述可调节摩擦片还包括环形套设于摩擦片主体322的外周面上的连接限位圈328，连接限位圈328抵紧摩擦块326和调节块324的外周侧。即通过在摩擦片主体322的外周面上套设连接限位圈328，以将摩擦片主体322中的摩擦块326和调节块324限位固定在摩擦凹槽3224中，避免摩擦块326和调节块324脱落。

进一步地，上述摩擦片主体322的外周面上开设有第一限位槽，摩擦块326的外周面上开设有第二限位槽3264，调节块324的外周面开设有第三限位槽，第一限位槽、第二限位槽3264、第三限位槽连通形成环状限位槽，连接限位圈328卡设于环状限位槽中。通过设置环形限位槽，可以更加牢固可靠地将连接限位圈328固定在摩擦片主体322的外周面上，对摩擦块326和调节块324他固定效果更好。而且，上述摩擦块326上可沿摩擦片主体322轴向并排设置两条第二限位槽3264，在摩擦块326工作状态下，可将连接限位圈328卡设在摩擦块326的上侧的第二限位槽3264中，使摩擦块326的外侧面与摩擦片主体322的摩擦面平齐；在摩擦块326不工作状态下，摩擦块的外侧面位于摩擦凹槽3224内，低于摩擦片主体322的摩擦面。

第二方面，本发明提供了一种汽车扶手，包括如上所述的汽车扶手用铰链结构。本发明实施例提供的汽车扶手用铰链结构，通过在铰链下叶和铰链上叶铰接的连接轴结构上设置重力平衡扭簧，可增加与重力矩相反方向且大小近似的扭簧力矩，扶手开启操作力(开启/关闭力)只需克服铰链摩擦力矩(基本恒定)，实现开启关闭力基本恒定。而且，通过在连接轴结构上设置可调摩擦片结构，可在不拆卸铰链的情况下，实现摩擦片的有效摩擦面积可变，能快速的验证优化方案的可行性，有效降低开发成本和难度，提高开发效率。

本发明提出的汽车扶手用铰链结构及汽车扶手，满足OEM设计标准要求，优化扶手开启关闭过程的终端用户体验(开启/关闭操作力恒定)，提高设计自由度和设计输出质量；在不拆卸铰链总成情况调节摩擦力，降低开发难度，提高方案效率；由于摩擦片的有效摩擦面积可调，能快速调节出满足耐久性能要求的有效面积，避免修改模具，有效提高开发周期和减少开发成本；根据不同规格的排渣槽，可以积累设计经验数据。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种汽车扶手用铰链结构，其特征在于，包括：

铰链下叶，包括车体连接板、以及突出于所述车体连接板上的下铰接臂；

铰链上叶，包括扶手安装板、以及突出于所述扶手安装板上的上铰接臂；以及，

转动结构，包括转动连接所述下铰接臂和所述上铰接臂的连接轴结构、以及设于所述连接轴结构上的重力平衡扭簧和可调摩擦片结构，所述重力平衡扭簧的两端分别抵接于所述下铰接臂和所述上铰接臂，所述可调摩擦片结构抵紧于所述下铰接臂。

2.根据权利要求1所述的汽车扶手用铰链结构，其特征在于，所述连接轴结构包括固定于所述下铰接臂上的连接轴体，所述上铰接臂和所述重力平衡扭簧均套设于所述连接轴体上；

所述可调摩擦片结构包括设于所述连接轴体上的固定摩擦片体和可调节摩擦片，所述固定摩擦片体和所述可调节摩擦片分别抵接于所述上铰接臂的两侧。

3.根据权利要求2所述的汽车扶手用铰链结构，其特征在于，所述可调节摩擦片包括与所述上铰接臂的侧面抵紧的摩擦片主体，所述摩擦片主体的摩擦面上设有多个摩擦凹槽，且所述摩擦凹槽沿所述摩擦片主体的径向设置、并贯穿所述摩擦片主体的外周面；

所述可调节摩擦片包括活动设于所述摩擦凹槽中的摩擦块，以及与所述摩擦块配合的调节块，所述调节块用于安设至所述摩擦凹槽中以挤压所述摩擦块与所述上铰接臂的侧面抵紧。

4.根据权利要求3所述的汽车扶手用铰链结构，其特征在于，所述摩擦凹槽的一侧壁面设为倾斜壁面以使所述摩擦凹槽形成为楔形槽，所述摩擦块的形状与所述摩擦凹槽的形状对应。

5.根据权利要求4所述的汽车扶手用铰链结构，其特征在于，所述摩擦块和所述调节块并排设于所述摩擦凹槽中，且所述摩擦块设于所述摩擦凹槽的所述倾斜壁面侧、所述调节块设于所述摩擦凹槽的另一侧壁面侧。

6.根据权利要求3所述的汽车扶手用铰链结构，其特征在于，每个所述摩擦块的摩擦面上均设有至少一条排渣槽，所述排渣槽沿着所述摩擦片主体的径向延伸设置。

7.根据权利要求6所述的汽车扶手用铰链结构，其特征在于，每个所述摩擦块上均设有关于所述摩擦面的中心线对称的两条所述排渣槽，且所述排渣槽各个位置处的槽深不同。

8.根据权利要求3至7中任意一项所述的汽车扶手用铰链结构，其特征在于，所述可调节摩擦片还包括环形套设于所述摩擦片主体的外周面上的连接限位圈，所述连接限位圈抵紧所述摩擦块和所述调节块的外周侧。

9.根据权利要求8所述的汽车扶手用铰链结构，其特征在于，所述摩擦片主体的外周面上开设有第一限位槽，所述摩擦块的外周面上开设有第二限位槽，所述调节块的外周面开设有第三限位槽，所述第一限位槽、所述第二限位槽、所述第三限位槽连通形成环状限位槽，所述连接限位圈卡设于所述环状限位槽中。

10.一种汽车扶手，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的汽车扶手用铰链结构。

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