CN209586957U - 一种单向轴承组件以及包括该单向轴承组件的内饰组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单向轴承组件，包括内环、外环以及位于内环和外环之间的楔块，楔块的上圆弧面与外环的内圆环面相切匹配，所述上圆弧面包括第一上圆弧段和第二上圆弧段，第一上圆弧段的半径与第二上圆弧段的半径不同，楔块的下圆弧面与内环的外圆环面相切匹配，所述下圆弧面包括第一下圆弧段和第二下圆弧段，第一下圆弧段的半径与第二下圆弧段的半径不同。本实用新型还涉及一种包括该单向轴承组件的内饰组件。根据本实用新型的单向轴承组件，通过内环和外环之间的两段式设计的楔块，在大幅降低其自重的同时提供单向锁止扭矩，使其满足产品轻量化要求的同时保证空转时的顺滑性能。

Description

一种单向轴承组件以及包括该单向轴承组件的内饰组件

技术领域

本实用新型涉及汽车内饰领域，更具体地涉及一种单向轴承组件以及包括该单向轴承组件的内饰组件。

背景技术

众所周知，单向轴承组件在传动机构中运用广泛，在一些需要实现单向旋转运动，高负载单向锁止的功能机构中尤其得到了充分运用，比如汽车离合器，变速箱，无人飞机螺旋桨等等。但也有一些场合对于单向锁止扭矩没有那么高的要求，但仍需要单向轴承组件的基本功能，同时又要求成本大幅度降低。比如一些塑料运动机构，汽车内饰产品。

以汽车中常见的对向开启的双开门储物盒为例，当按动一个按钮时该储物盒的两扇门会同时打开。在现有技术中可通过以下两种方式实现此运动：第一种是在储物盒的两扇门上分别独立安装驱动弹簧与阻尼，从而使两扇门分别依靠各自的弹簧实现开启(以下简称非联动双开门)；第二种是使储物盒的两扇门之间依靠齿轮联动，弹性驱动一侧的门开启时另一侧门也随之开启(以下简称联动双开门)。

然而，利用非联动双开门的方式(例如CN204172791U中公开的此类非联动双开门储物盒)，可以独立关闭储物盒的任意一侧门，使得用户使用自由度更高，但是由于弹簧、阻尼及各零件存在制造公差，难以保证两扇门开启时的同步性，因此感官质量难以保证。而利用联动双开门的方式(例如CN2014205000384中公开的此类联动双开门储物盒)，在储物盒开启时，通过齿轮能够完全保证两扇门的运动同步性，感官质量容易保证，但关闭一侧门时另一侧门也会随之同步关闭，因此无法实现一扇门关闭而另一扇门打开的状态，从而降低了用户的使用自由度。

如果想要兼顾感官质量和使用自由度的问题(即当需要保证感官质量的时候，两扇门同步开启；当需要保证用户使用自由度的时候，一扇门的关闭与另一扇门的关闭无关)，就需要引入单向轴承组件来解决问题。

但是，常规标准的单向轴承组件由金属(例如钢)制成，其不仅成本高昂，而且零件数量多，自重较大，无法满足产品需求。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的金属单向轴承组件无法满足产品要求的问题，本实用新型旨在提供一种单向轴承组件以及包括该单向轴承组件的内饰组件。

本实用新型所述的单向轴承组件，包括内环、外环以及位于内环和外环之间的楔块，其中，楔块的上圆弧面与外环的内圆环面相切匹配，楔块的下圆弧面与内环的外圆环面相切匹配，其中，所述上圆弧面包括第一上圆弧段和第二上圆弧段，第一上圆弧段的半径与第二上圆弧段的半径不同，所述下圆弧面包括第一下圆弧段和第二下圆弧段，第一下圆弧段的半径与第二下圆弧段的半径不同。

该单向轴承组件还包括位于内环和外环之间的弹簧圈和楔块保持架，其中，楔块容置于楔块保持架内并通过楔块保持架上的开口局部穿过楔块保持架伸出，弹簧圈套设在楔块上对楔块产生压紧力。

第一上圆弧段和第一下圆弧段的半径分别大于内圆环面的半径减去外圆环面的半径的二分之一。

第二上圆弧段和第二下圆弧段的半径分别小于内圆环面的半径减去外圆环面的半径的二分之一。

第一上圆弧段的圆心、第二上圆弧段的圆心、第一下圆弧段的圆心和第二下圆弧段的圆心均不在楔块的自转中心上。

楔块为塑料楔块。应该理解，该楔块也可以是其他自重较轻的材料。

本实用新型所述的内饰组件，其包括上述的单向轴承组件。在具体的实施例中，该单向轴承组件的内环为内环齿轮，外环为外环齿轮以与周边机构进行啮合。应该理解，在其他内饰组件的应用中，该用于啮合的齿结构完全可以省略或者被其他结构所替代。

根据本实用新型的单向轴承组件，通过内环和外环之间的楔块，在大幅降低其自重的同时提供单向锁止功能，使其满足产品轻量化的要求。特别地，本实用新型的楔块的上圆弧面和下圆弧面均采用两段式设计，从而提供符合要求的单向锁止扭矩以保证空转时的顺滑性能。而且，该楔块可以由塑料注塑形成，实现该分段设计完全没有障碍，而且成本低廉。根据本实用新型的内饰组件，以包括上述的单向轴承组件的双开门储物盒为例，其能够同时兼顾两扇门的感官质量和使用自由度的问题，而且具有廉价的成本，具有显著的优势。显然，包括该单向轴承组件的内饰组件并不局限于双开门，通过该单向旋转的功能结合其他传动机构，能够实现更多丰富的运动功能。

附图说明

图1a是包括根据本实用新型的一个优选实施例的联动离合机构的汽车的整体示意图；

图1b是图1a的局部剖视图，其示出了包括该联动离合机构的储物盒的关闭状态；

图1c是图1a的局部剖视图，其示出了包括该联动离合机构的储物盒的完全打开状态；

图2a是图1b中的储物盒在关闭状态时的结构示意图；

图2b是图1c中的储物盒在完全打开状态时的结构示意图；

图3是根据本实用新型的一个优选实施例的联动离合机构的结构爆炸分解图；

图4是图3中的联动离合机构的剖面图；

图5是图3中的联动离合机构的装配支架的结构图；

图6是图3中的联动离合机构的第一单向轴承组件的局部侧视图；

图7是图3中的联动离合机构的第一单向轴承组件和第二单向轴承组件的截面示意图；

图8是图7中的圆圈部分的局部放大图；

图9a是根据本实用新型的另一个优选实施例的联动离合机构的阻尼机构的结构图；

图9b是图9a的阻尼机构的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。

根据本实用新型的一个优选实施例的联动离合机构可应用于图1a所示的汽车100的内饰组件上。具体地，该联动离合机构可应用于图1b和图1c所示的汽车100的前排座椅之间的扶手箱/储物盒20上，其中，储物盒20在图1b中被示出为关闭，而在图1c中被示出为完全打开。

如图2a和图2b所示，储物盒20具有盒体200，第一盖体201和第二盖体201’通过扭簧连接在盒体200的上方，根据本实用新型的一个优选实施例的联动离合机构10装配在盒体200的沿汽车100的行驶方向上的前端面上，用于控制第一盖体201和第二盖体201’的打开和关闭。另外，锁止机构30则设置在盒体200的后端面上，用于克服扭簧的作用力而将第一盖体201和第二盖体201’限定在关闭状态，以及允许第一盖体201和第二盖体201’从关闭位置向打开位置运动。应该理解的是，联动离合机构10与锁止机构30的安装位置也可以对调，即，锁止机构30安装在盒体200的前端面上，而联动离合机构10则安装在盒体200的后端面上。另外，也可以将联动离合机构10与锁止机构30设计在盒体200的同一侧。在本实施例中，储物盒20的第一盖体201和第二盖体201’的结构完全一致，当然根据实际需要，也可以设计成不一致。该第一、第二盖体201，201’分别于其前端的靠近左右两侧的位置向下延伸设有与联动离合机构10配合的第一、第二盖体齿轮202，202’。解锁锁止机构30后，通过联动离合机构10即可实现储物盒20的第一、第二盖体201，201’的开启和关闭(下面将会对其工作原理详细介绍)。

如图3和图4所示，根据本实用新型的一个优选实施例的联动离合机构10包括基座11、第一单向轴承组件、第二单向轴承组件和装配支架18，其中，第一单向轴承组件和第二单向轴承组件通过基座11和装配支架18安装，基座11安装在盒体200(参见图2a-图2b)的前端面上。具体地，基座11具有垂直于基座11的基面向外平行对称延伸的两根转轴111，第一单向轴承组件和第二单向轴承组件分别套设在两根转轴111上，装配支架18从垂直于转轴的侧向方向上滑入装配，从而将第一单向轴承组件和第二单向轴承组件安装固定于基座11和装配支架18之间。应当理解的是，该基座11也可以集成到盒体200的前端面上或者将转轴111直接集成为从盒体200的前端面上向外伸出。

如图3所示，转轴111包括设置在顶部端面的凹槽113，如图5所示，装配支架18包括侧向伸出的卡勾/卡筋181，在将装配支架18滑入安装的过程中，该伸出的卡勾/卡筋181滑入凹槽113中进行限位以完成安装。另外，如图3和图4所示，转轴111还包括设置在靠近顶部的圆周面上的装配槽112，如图5所示，装配支架18包括异形槽182，在装配完成后，异形槽182与装配槽112匹配。应当理解的是，装配支架18与基座11的转轴111可通过卡接、螺栓连接、铆接等连接方式中的任意一种连接，此处仅作为举例而非限制。

如图3和图4所示，第一单向轴承组件(图中为右侧)包括依次同轴设置的第一内环齿轮12、第一弹簧圈13、第一楔块14、第一楔块保持架15和第一外环齿轮16；第二单向轴承组件(图中为左侧)包括依次同轴设置的第二内环齿轮12’、第二弹簧圈13’、第二楔块14’、第二楔块保持架15’和第二外环齿轮16’。在本实施例中，第一单向轴承组件和第二单向轴承组件左右对称且结构完全相同，因此以下针对相同的内容仅侧重介绍第一单向轴承组件，对于第二单向轴承组件则不再赘述。

具体地，第一内环齿轮12通过其中心开设的圆通孔123套设于转轴111上，保证第一内环齿轮12绕转轴111旋转。第一内环齿轮12在远离基座11的一侧具有外圆环面122，在靠近基座11的一侧具有外齿轮121，第一内环齿轮12通过外齿轮121与第一盖体齿轮202啮合，如图2a和图2b所示。

第一楔块保持架15套设于第一内环齿轮12的外圆环面122上，第一楔块14容置于第一楔块保持架15内，并通过第一楔块保持架15上的开口151局部穿过第一楔块保持架15。虽然图3示出的第一楔块14有4个，但其实可以根据需要设置更多或者至少3个，相应地，第一楔块保持架15上的开口151数量也随着楔块数量的改变而改变。第一弹簧圈13套设在第一楔块14上对第一楔块14产生压紧力。第一外环齿轮16通过其中心开设的圆通孔163(参见图6)套设于转轴111上，使得第一外环齿轮16可以绕转轴111旋转。

如图6所示，第一外环齿轮16包括设置在其外侧的外齿轮161和设置在内侧的内圆环面162，第一外环齿轮16通过外齿轮161与第二外环齿轮16’的外齿轮相互啮合(参见图7)联动。回到图6，第一弹簧圈13、第一楔块14和第一楔块保持架15容置于第一外环齿轮16中，第一楔块14在第一弹簧圈13压紧力的作用下，同时与第一内环齿轮12的外圆环面122(参见图3)和第一外环齿轮16的内圆环面162接触。

为了降低成本，本实施例中的第一单向轴承组件由传统的钢材料替换成了塑料注塑材料，进一步提升生产效率。考虑到零件材料由钢材料转变成塑料注塑材料，硬度大幅度下降，那么锁止扭矩也会大幅度下降，为了改善或者弥补锁止扭矩，本实施例的第一楔块14的与第一外环齿轮16的内圆环面162相切匹配的上圆弧面141和与第一内环齿轮12的外圆环面122相切匹配的下圆弧面142(参见图8)的半径被增大，以增大单向离合器的单向锁止扭矩并增强另一方向的空转阻滞感；同时，由于塑料材料的表面光滑度以及摩擦系数都要比钢材大，保证空转时的顺滑性能，将楔块的上圆弧面141设计为第一上圆弧段1411和第二上圆弧段1412，将下圆弧面142设计为第一下圆弧段1421和第二下圆弧段1422，而且，第一上圆弧段1411、第二上圆弧段1412、第一下圆弧段1421和第二下圆弧段1422的圆心O₁、O₂、O₃和O₄均不在楔块的自转中心或者重心G上，偏置设计。显然，现有的钢材料形成变半径圆弧段所需的铣切加工相对困难，而本实施例的塑料注塑就方便很多。在本实施例中，第一上圆弧段1411的半径AO₁和第一下圆弧段1421的半径BO₂分别大于内圆环面162的半径减去外圆环面122的半径的二分之一，而第二上圆弧段1412的半径CO₃和第二下圆弧段1422的半径DO₄分别小于内圆环面162的半径减去外圆环面122的半径的二分之一。

根据本实用新型的一个优选实施例的联动离合机构10还包括阻尼机构17，如图3所示，该阻尼机构17为齿轮型硅油阻尼，通过图5示出的装配支架18上的安装孔183安装于装配支架18上从而面朝第一外环齿轮16和第二外环齿轮16’，阻尼机构17上的齿轮171与第一外环齿轮16和第二外环齿轮16’的其中之一啮合。阻尼机构17上的齿轮可选地与第一外环齿轮16的外齿轮161啮合，以对第一外环齿轮16施加阻尼力。

根据本实用新型的另一个优选实施例的联动离合机构10的阻尼机构17’为键槽型硅油阻尼，如图9a-图9b所示，该阻尼机构17’的外表面具有键171’，相对应地，第一、第二内环齿轮12，12’或第一、第二外环齿轮16，16’具有键槽19，套设在转轴111上的阻尼机构17’通过键171’和键槽19的配合方式将键槽型硅油阻尼和第一、第二内环齿轮12，12’或第一、第二外环齿轮16，16’连接装配，从而对第一、第二内环齿轮12，12’或第一、第二外环齿轮16，16’施加阻尼力矩。

下面详细说明储物盒20的第一、第二盖体201，201’同步打开的原理。在锁止机构30解锁后，储物盒20的第一、第二盖体201，201’在各自扭簧的作用下从关闭位置向打开位置转动，如图2b所示，其中，第一盖体201顺时针旋转，第二盖体201’逆时针旋转。由于第一、第二盖体齿轮202，202’各自与第一、第二内环齿轮12，12’上的外齿轮121，121’啮合，则第一内环齿轮12会被带动逆时针旋转，而第二内环齿轮12’会被带动顺时针旋转。由于此时扭簧力大于阻尼机构17的阻尼力，所以第一外环齿轮16会被第一内环齿轮12带动同步逆时针旋转，第二外环齿轮16’会被第二内环齿轮12’带动同步顺时针旋转，并且因为第一、第二外环齿轮16，16’上的外齿轮161相互啮合，所以第一、第二外环齿轮16，16’的旋转速度会保持一致。假设第二盖体201’的打开旋转速度比第一盖体201的打开旋转速度快，即第二外环齿轮16’顺时针旋转速度要比第一外环齿轮16逆时针旋转速度快，则第二外环齿轮16’会受到第一外环齿轮16提供的一个逆时针方向的扭矩，迫使第二内环齿轮12’的旋转变慢，直到与第一内环齿轮12的旋转速度相同。当第一、第二内环齿轮12，12’旋转速度相同时，第一、第二盖体201，201’的打开速度也就相同了，即实现第一、第二盖体201，201’同步开启的效果。

下面详细说明储物盒20的第一、第二盖体201，201’独立关闭的原理。假设第一、第二盖体201，201’都为打开状态，如果通过手指单独按压第一盖体201从打开位置向关闭位置逆时针旋转，继而带动第一内环齿轮12顺时针旋转。由于第一外环齿轮16与阻尼机构17啮合，受到阻尼机构17的阻尼力作用，不会发生旋转，也就不会影响第二外环齿轮16’，即第一盖体201的关闭不会影响第二盖体201’，第二盖体201’仍保持打开状态。如果通过手指单独按压第二盖体201’从打开位置向关闭位置顺时针旋转，继而带动第二内环齿轮12’逆时针旋转。第二外环齿轮16’虽然没有与阻尼机构17直接啮合，但阻尼机构17施加给第一外环齿轮16的阻尼力通过第一外环齿轮16和第二外环齿轮16’的啮合传递给了第二外环齿轮16’，第二外环齿轮16’还是会受到阻尼力而不发生旋转，也就不会影响第一外环齿轮16，第一盖体201仍然会保持打开状态。如此便实现了第一、第二盖体201，201’单独关闭的效果。

可以理解的是，虽然本实施例中，第一、第二盖体201，201’的第一、第二盖体齿轮202，202’分别与第一、第二内环齿轮12，12’啮合，但实际上第一、第二盖体齿轮202，202’也可以和第一、第二外环齿轮16，16’啮合。

下面详细说明联动离合机构10实现同步运动的同时也能实现瞬时分离容错的原理。假设在第一、第二盖体201，201’打开运动过程中，联动离合机构10保持着第一、第二盖体201，201’运动的同步性，在打开运动过程中任意时刻，由于人为或者内部机械机构原因导致其中第一盖体201或第二盖体201’停止，此时另一侧的第二盖体201’或第一盖体201仍会继续打开运动直到最终打开位置，不会受到停止的一侧盖体影响。即联动离合机构10能在第一、第二盖体201，201’都有打开运动趋势的情况下保持两者的同步运动性能，但如果一侧盖体瞬时改变了打开运动时，联动离合机构10瞬时发生功能转换，不再保持两侧盖体的同步，转换成互不影响。如果发现被停止的盖体的限制消失，就算另一侧已经打开到最终位置，它还是能进行自动地打开运动，也不受另一侧盖体的影响。具体地，假设第一盖体201被人为或者机械故障所限制，停止打开运动，此时另一侧的盖体201’继续打开运动，带动第二盖体齿轮202’，再带动第二内环齿轮12’，再带动第二外环齿轮16’，带动第一外环齿轮16，此时，由于第一单向轴承组件的工作原理，实现空转，第一外环齿轮16的转动不会受到第一内环齿轮12停止的影响。如此实现瞬时分离容错的功能。另一侧盖体201’被限制时，原理相同。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型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，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (7)

1.一种单向轴承组件，所述单向轴承组件包括内环、外环以及位于内环和外环之间的楔块(14)，其中，所述楔块(14)的上圆弧面(141)与外环的内圆环面(162)相切匹配，楔块(14)的下圆弧面(142)与内环的外圆环面(122)相切匹配，其特征在于，所述上圆弧面(141)包括第一上圆弧段(1411)和第二上圆弧段(1412)，第一上圆弧段(1411)的半径与第二上圆弧段(1412)的半径不同，所述下圆弧面(142)包括第一下圆弧段(1421)和第二下圆弧段(1422)，第一下圆弧段(1421)的半径与第二下圆弧段(1422)的半径不同。

2.根据权利要求1所述的单向轴承组件，其特征在于，该单向轴承组件还包括位于内环和外环之间的弹簧圈(13)和楔块保持架(15)，其中，楔块(14)容置于楔块保持架(15)内并通过楔块保持架(15)上的开口(151)局部穿过楔块保持架(15)伸出，弹簧圈(13)套设在楔块(14)上对楔块(14)产生压紧力。

3.根据权利要求1所述的单向轴承组件，其特征在于，第一上圆弧段(1411)和第一下圆弧段(1421)的半径分别大于内圆环面(162)的半径减去外圆环面(122)的半径的二分之一。

4.根据权利要求1或3所述的单向轴承组件，其特征在于，第二上圆弧段(1412)和第二下圆弧段(1422)的半径分别小于内圆环面(162)的半径减去外圆环面(122)的半径的二分之一。

5.根据权利要求1所述的单向轴承组件，其特征在于，第一上圆弧段(1411)的圆心(O₁)、第二上圆弧段(1412)的圆心(O₂)、第一下圆弧段(1421)的圆心(O₃)和第二下圆弧段(1422)的圆心(O₄)均不在楔块(14)的自转中心(G)上。

6.根据权利要求1所述的单向轴承组件，其特征在于，楔块(14)为塑料楔块。

7.一种内饰组件，其特征在于，该内饰组件包括如权利要求1-6中任一项所述的单向轴承组件。