单向轴承总成及具有单向轴承总成的机构、扶手箱和杯托的制作方法

本发明涉及一种轴承及具有该轴承的机构、扶手箱和杯托，具体地，涉及一种单向轴承总成及具有该单向轴承总成的机构、扶手箱和杯托。

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，在副仪表板内部还会设计一个储物箱，扶手作为储物箱盖具有翻转或者滑动的功能以实现储物箱的开启和关闭。然而，通常情况下，对于翻转扶手而言，多数扶手只在关闭状态下，才能提供支撑功能，而开启后则无法支撑受力了；对于滑动扶手而言，大多只能在滑动初始位置和末端位置提供乘员手肘的支撑，有的在滑动行程的中间位置再提供一个支撑位置，但是，这样的扶手支撑位置较少，不能满足尽可能多的乘员的习惯需求。

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旋转搁手位置的扶手转轴机构。例如，专利de102006048107b4、de102009031702a1，de102011017083b4，wo2004018253a1，cn100509479c，cn102729861b，de19904410c2，de102006014822a1和cn100519265c中都公开了一种能够在翻转过程中调节承载位置的扶手转轴机构，这些扶手转轴机构均采用了单向棘齿或棘轮来实现翻转功能。上述转轴机构的原理如下：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个或者更多的位置单向承载，在这些位置扶手只能朝打开方向翻转，而不能朝关闭方向翻转，从而使得扶手可以在翻转过程中提供给乘员可调节的、不同的承载位置；当需要关闭扶手时，只需要将扶手翻转超过那个特定角度(例如45度)，扶手即可以回到关闭位置。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轴机构需要翻转超过一定角度才能关闭，让有些使用者操作不自如，不能及时满足使用者的需求，同时受限于单向棘齿的数量，在扶手的翻转角度内只能提供有限的位置承载，即多级承载，不能最大限度地适用于更多的使用者。而且由于棘齿的间歇式啮合，会产生一定的异响，需要通过增加缓冲零件消除。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种单向轴承总成及具有该单向轴承总成的机构、扶手箱和杯托，以实现扶手任意位置调整和承载，并且操作过程中无异响。

为了实现上述目的，本发明提供了一种单向轴承总成，包括：转动环；固定环，所述转动环与所述固定环同轴布置；多个楔块，所述多个楔块设置于所述转动环和所述固定环之间；以及解锁机构，设置为在开关的驱动下使得所述转动环在锁止状态和的解锁状态之间切换；当所述转动环处于锁止状态时，所述转动环沿第一方向可转动，但沿与所述第一方向相反的第二方向不可转动；当所述转动环处于解锁状态时，所述转动环沿所述第一方向和沿所述第二方向均可转动。

所述转动环响应于所述多个楔块的偏转而在锁止状态和解锁状态之间切换。

当所述转动环处于锁止状态时，所述楔块分别与所述转动环和所述固定环偏心相切，形成锁死角；当所述转动环处于解锁状态时，所述楔块与所述转动环和所述固定环中的至少一个之间形成间隙。

所述解锁机构包括设置于所述转动环和所述固定环之间的解锁环，所述转动环响应于所述解锁环的转动而在锁止状态和解锁状态之间切换。

当所述解锁环设置为贴近所述转动环时，所述解锁环沿所述第一方向转动，使得转动环从锁止状态切换到解锁状态；当所述解锁环设置为贴近所述固定环时，所述解锁环沿所述第二方向转动，使得转动环从锁止状态切换到解锁状态。

所述多个楔块响应于所述解锁环的转动而发生偏转。

当所述解锁环设置在所述转动环外部且贴近所述转动环时，所述楔块的偏转方向与所述解锁环的转动方向相反；当所述解锁环设置在所述转动环外部且贴近所述固定环时，所述楔块的偏转方向与所述解锁环的转动方向相同；当所述解锁环设置在所述转动环内部且贴近所述转动环时，所述楔块的偏转方向与所述解锁环的转动方向相同；当所述解锁环设置在所述转动环内部且贴近所述固定环时，所述楔块的偏转方向与所述解锁环的转动方向相反。

所述解锁环包括处于同一圆弧轨迹上的多个解锁筋。

单个所述解锁筋设置于两个相邻的所述楔块之间，所述解锁筋响应于所述解锁环的转动而推动所述楔块发生偏转。

所述楔块具有相背设置的止位面和解锁面，其中，止位面与所述解锁筋在所述转动环处于锁止状态时紧密贴合，解锁面与所述解锁筋在所述转动环处于解锁状态时紧密贴合。

所述解锁机构还包括绳索或拉杆，所述绳索或拉杆一端与所述解锁环连接，另一端与所述开关连接，所述解锁环响应于所述绳索或拉杆的拉动而转动，使得所述转动环从锁止状态切换到解锁状态。所述解锁机构还包括分别与所述解锁环和所述固定环连接的扭簧，所述解锁环响应于所述扭簧的预紧力而转动，使得所述转动环从解锁状态切换到锁止状态。

所述单向轴承总成还包括用于固定多个楔块的保持架，所述保持架设置为相对于所述固定环静止。

所述楔块还包括与所述保持架连接的固定轴，所述楔块通过所述固定轴相对于所述保持架偏转。

所述单向轴承总成还包括弹簧圈，所述楔块包括用于容纳所述弹簧圈的沉槽，所述弹簧圈设置为将多个所述楔块限定在所述保持架中。

所述弹簧圈对所述楔块施加转矩，所述转矩使所述转动环从解锁状态切换到锁止状态。

所述保持架和弹簧圈均设于所述固定环和所述转动环之间。

所述沉槽包括由不同心也不同半径的第一圆弧面和第二圆弧面组成的槽底。

所述多个楔块设置为圆环阵列均匀且旋转对称排列。

另一方面，本发明还提供一种转轴机构，包括：固定支架；旋转支架，所述旋转支架通过一转轴相对于所述固定支架在初始位置和最大转动角度位置之间转动；以及根据上文所述的单向轴承总成，所述单向轴承总成设置于所述转轴上，使得所述旋转支架在以下状态间切换：1)被允许在初始位置和最大转动角度位置之间的任意中间位置向初始位置转动；2)被限制在初始位置和最大转动角度位置之间的任意中间位置向初始位置转动。

所述单向轴承总成的转动环与所述旋转支架连接，固定环与所述转轴连接并固定于所述转轴上。

所述转轴包括花键轴。

所述固定支架的轴向两端设有花键孔，所述旋转支架上设有支架花键孔，在固定支架的一个花键孔和旋转支架的支架花键孔之间依次设置安装一个轴套、碟形弹簧和摩擦阻尼环，所述轴套固定在所述固定支架上，所述摩擦阻尼环抵靠在旋转支架上；在固定支架的另一个花键孔和旋转支架之间安装有另一轴套和定位摩擦阻尼环。

另一方面，本发明提供了一种翻转扶手箱，包括：储物箱体，具有储物隔间；和扶手本体，相对于所述储物箱体在遮盖所述储物隔间的关闭位置和露出所述储物隔间的最大打开位置之间可转动；所述扶手本体与所述储物箱体通过一根据上文所述的转轴机构相连，使得所述扶手本体在第一状态和第二状态之间可切换，当所述扶手本体处于第一状态时，被限制从所述关闭位置和所述最大打开位置之间的任意中间位置向所述关闭位置转动；当所述扶手本体处于第二状态时，被允许从所述关闭位置和所述最大打开位置之间的任意中间位置向所述关闭位置转动。

所述储物箱体与转轴机构的固定支架连接，所述扶手本体与转轴机构的旋转支架连接。

所述翻转扶手箱还包括开关，所述开关与所述转轴机构的单向轴承总成中的绳索或拉杆连接，所述扶手本体响应于所述绳索或拉杆在开关作用下的移动而在第一状态和第二状态之间切换。

另一方面，本发明提供了一种滑轨机构，包括：固定支架；滑动支架，所述滑动支架通过滑轨相对于所述固定支架在第一位置和第二位置之间滑动；以及根据上文所述的单向轴承总成，所述单向轴承总成设置于所述固定支架上使得所述滑动支架在以下状态间切换：1)被允许在第一位置和第二位置之间的任意中间位置向第一位置滑动；2)被限制在第一位置和第二位置之间的任意中间位置向第一位置滑动。

所述单向轴承总成的固定环与固定支架连接，转动环与滑动支架连接。

所述固定环设有花键孔，所述固定支架上设有与所述花键孔配合的花键轴，固定支架还包括围绕花键轴设置的第五定位筋，用于配合转动环。

所述滑轨设置在所述滑动支架上，包括第一齿。

所述转动环包括第二齿，所述第二齿与所述滑轨的所述第一齿啮合。

另一方面，本发明提供了一种滑动扶手箱，包括：储物箱体，具有储物隔间；和扶手本体，相对于所述储物箱体在遮盖所述储物隔间的关闭位置和露出所述储物隔间的最大打开位置之间可滑动；所述扶手本体与所述储物箱体通过一根据上文所述的滑轨机构相连，使得所述扶手本体在第一状态和第二状态之间可切换，当所述扶手本体处于第一状态时，被限制从所述关闭位置和所述最大打开位置之间的任意中间位置向所述关闭位置滑动；当所述扶手本体处于第二状态时，被允许从所述关闭位置和所述最大打开位置之间的任意中间位置向所述关闭位置滑动。

所述储物箱体与滑轨机构的固定支架连接，所述扶手本体与滑轨机构的滑动支架连接。

所述滑动扶手箱还包括开关，所述开关与所述滑轨机构的单向轴承总成中的绳索或拉杆连接，所述扶手本体响应于所述绳索或拉杆在开关作用下的移动而在第一状态和第二状态之间切换。

另一方面，本发明提供了一种升降杯托，包括：具有开口的基座；盖板，相对于所述基座在遮蔽所述开口的关闭位置和露出所述开口的最低使用位置之间可移动；所述盖板与所述基座通过根据上文所述的滑轨机构相连，使得所述盖板在第一状态和第二状态之间可切换，当所述盖板处于第一状态时，被限制从所述关闭位置和所述最低使用位置之间的任意中间位置向所述关闭位置移动；当所述盖板处于第二状态时，被允许从所述关闭位置和所述最低使用位置之间的任意中间位置向所述关闭位置移动。

所述基座与所述滑轨机构的固定支架连接，所述盖板与所述滑轨机构的滑动支架连接。

所述升降杯托还包括与所述基座和所述滑轨机构的滑动支架均连接的卷簧，以提供所述盖板向所述关闭位置移动的作用力。

所述升降杯托还包括设置于所述基座上的开关，所述开关与所述滑轨机构的单向轴承总成的绳索或拉杆连接，所述盖板响应于所述开关的运动而在第一状态和第二状态之间切换。

根据本发明的单向轴承总成，通过套设于内环上的制动楔块圈在第一状态下直接接触内环和外环的相对的壁面而形成单向轴承，使得该单向轴承总成能够无极地停在任何所需的位置，通过驱动套设于内环的解锁环的旋转，解锁环的插设于内环和制动楔块之间的间隙的解锁筋可以转动该制动楔块而即时响应使用者的需求而解锁单向轴承，最大限度地适应于更多的使用者。而且，本发明的单向轴承总成避免了现有技术中的棘齿的间歇式啮合，从而消除异响，达到静音的目的。

附图说明

图1a是包括具有本发明的单向轴承总成的扶手箱结构的车辆示意图；

图1b是图1的车辆的内部示意性透视图；

图2是根据本发明的一个优选实施例的具有单向轴承总成的转轴机构的结构示意图；

图3是图2的转轴机构的爆炸示意图，其示出了转轴机构中的单向轴承总成的装配示意图；

图4是图3中示出的单向轴承总成的爆炸示意图；

图5是图3中内环、保持架、制动楔块和解锁环、弹簧圈的安装示意图；

图6a是如图4所示的单向轴承总成的制动楔块的第一示意图，该第一示意图被放大以示出制动楔块上的沉槽的结构；

图6b是如图4所示的单向轴承总成的制动楔块的第二示意图，该第二示意图示出了制动楔块的止位面和解锁面；

图7是如图4所示的单向轴承总成的保持架的结构示意图；

图8a，8b分别是如图4所示的单向轴承总成的解锁环的结构示意图；

图9a，9b分别是如图4所示的单向轴承总成的内环的结构示意图；

图10是如图4所示的单向轴承总成的外环的结构示意图；

图11是图3的单向轴承总成的放大结构示意图，其示出了单向轴承总成的装配效果；

图12是如图11所示的单向轴承总成的轴向截面示意图；

图13是沿图12中b-b线的截面示意图；

图14是如图2所示的转轴机构的轴套的结构示意图；

图15是如图2所示的转轴机构的摩擦阻尼环的结构示意图；

图16是如图2所示的转轴机构的定位摩擦阻尼环的结构示意图；

图17是如图2所示的转轴机构在转轴位置的轴向截面示意图；

图18是图17中的转轴机构在锁止状态下沿c-c线的截面示意图；

图19是图17中的转轴机构在内环的锁止状态和解锁状态下沿d-d线的截面示意图，其中虚线表示锁止状态；

图20是图16中的转轴机构在内环的解锁状态下沿c-c线的截面示意图；

图21是根据本发明的另一个优选实施例的具有单向轴承总成的滑轨机构的结构示意图；

图22是图21的滑轨机构的爆炸示意图，其示出了单向轴承总成的装配示意图；

图23是如图22所示的单向轴承总成的爆炸示意图；

图24是如图23所示的单向轴承总成的内环的结构示意图；

图25是如图23所示的单向轴承总成的外环的结构示意图；

图26是如图21所示的滑轨机构的固定支架的局部细节示意图；

图27是图21的滑轨机构的正视图；

图28是沿图27中e-e线的截面示意图；

图29是是根据本发明的另一个优选实施例的具有单向轴承总成的升降杯托机构在关闭位置的结构示意图；

图30是是根据本发明的另一个优选实施例的具有单向轴承总成的升降杯托机构在最大开启位置的结构示意图。

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1a是包括具有本发明的单向轴承总成的扶手结构的车辆示意图。图1b是图1a的车辆的内部示意性透视图。根据示例性实施例，车辆v包括具有位于驾驶员和前排乘员座椅中间的扶手箱f和升降杯托ch的内部i。该扶手箱f包括储物箱体s和扶手本体a，其中，储物箱体s包括储物隔间(图上未示出)。储物箱体s和扶手本体a可以通过根据本发明的一个优选实施例的具有单向轴承总成的转轴机构相连，使得该扶手本体a可以相对于储物箱体s转动并由扶手箱f上设置的开关(图上未示出)控制扶手本体a在遮盖储物箱体s的储物隔间的关闭位置和露出储物箱体s的储物隔间的最大打开位置之间转动。此外，该扶手本体a也可以通过根据本发明的另一个优选实施例的具有单向轴承总成的滑轨机构连接于储物箱体s上，使得扶手本体a可以相对于储物箱体s滑动并由扶手箱f上设置的开关(图上未示出)控制扶手本体a在遮盖储物箱体s的储物隔间的关闭位置和露出储物箱体s的储物隔间的最大打开位置之间滑动。该升降杯托ch包括具有开口o的基座b和遮蔽开口o的盖板c，盖板c也可以通过根据本发明的另一个优选实施例的具有单向轴承总成的滑轨机构与基座b连接，使得盖体c可以相对于基座b滑动并由基座b上设置的开关控制盖板c在遮蔽开口o的关闭位置和露出开口o以便容纳饮料容器的使用位置之间滑动。可以理解的是，具有单向轴承总成的转轴机构和/或滑轨机构还可以布置于座椅扶手上。

实施例一：转轴机构

下面先介绍包括具有本发明的一个优选实施例的单向轴承总成的转轴机构。

(机构组成)

如图2所示，具有单向轴承总成的转轴机构100包括：与图1b所示的储物箱体s连接的固定支架40，以及通过转轴与图1b所示的扶手本体a连接且相对于固定支架40在初始位置(对应于扶手本体a遮盖储物隔间的关闭位置)和最大转动角度位置(对应于扶手本体a露出储物隔间的最大打开位置)之间转动的旋转支架30。本实施例中转轴设置为花键轴20。单向轴承总成10固定在花键轴20上，用于实现旋转支架30被允许在初始位置和最大转动角度位置之间的任意中间位置向初始位置转动，以及旋转支架30被限制在初始位置和最大转动角度位置之间的任意中间位置向初始位置转动。

如图3所示，旋转支架30上设有支架花键孔31，固定支架40的轴向两端设有花键孔41、42，以便于花键轴20穿过旋转支架30和固定支架40。

图4是图2转轴机构100中的单向轴承总成10的爆炸图。根据示例性实施例，该单向轴承总成10包括：同轴布置的内环11、外环15，以及夹设在内环11和外环15之间的弹簧圈12、制动楔块13和保持架14。如图5所示，弹簧圈12将制动楔块13安装到保持架14上，其中制动楔块13径向上朝向保持架14内部(或内环11)的为制动楔块13的径向向内侧，相反，制动楔块13径向上朝向保持架14外部(或外环15)的为制动楔块13的径向向外侧。

制动楔块13的数量为多个且圆环阵列均匀排列。制动楔块13包括图6a所示的开口朝向制动楔块13的径向向外侧的用于容纳弹簧圈12的沉槽131，沉槽131的槽底包括不同心也不同半径的第一圆弧面1311和第二圆弧面1312。制动楔块13还包括位于径向向外侧的外弧面134，外弧面134包括两段不同心不同半径的第三、第四圆弧面(或者螺旋线面)1341、1343组成，第三圆弧面1341和第四圆弧面1243彼此相邻形成相交线1342。

制动楔块13还包括图6b所示的位于制动楔块13的径向向内侧的止位面132以及与止位面132相背面的解锁面133。制动楔块13还包括位于径向向内侧的的内弧面135，内弧面135包括两段不同心不同半径的第五、第六圆弧面(或者螺旋线面)1351、1353组成，第五圆弧面1351和第六圆弧面1353彼此相邻形成相交线1352。

如图7所示，保持架14大致为空心圆柱体，该空心圆柱体的圆周壁上等分设置有多个用于容纳制动楔块13的开口141。保持架14的一侧端面上还设置有第一定位筋142。第一定位筋142可以设置为1个或者如图7上所示的2个，甚至更多。可以想到的是，制动楔块13还可以包括轴向设置的固定轴(图上未示出)，制动楔块13通过固定轴与保持架的开口141上设置的轴孔(图上未示出)连接，使得制动楔块13能够相对于保持架14更稳定地偏转，同时内环11的锁止更稳定。

如图4所示，单向轴承总成10还包括解锁机构，解锁机构包括扭簧16、绳索17和设置于上文所述的内环11和外环15之间的解锁环18。可以理解的是，绳索17也可以换成拉杆。如图8a、8b所示，解锁环18包括两个彼此间隔开的圆环，圆环间等分设置有处于同一圆弧轨迹上的多个解锁筋182，从而在相邻解锁筋182之间形成多个用于容纳制动楔块13的开口181，其中，开口181的数量和位置与保持架14上的开口141的数量和位置相对应。解锁筋182沿解锁环18的轴向延伸，其数量与制动楔块13的数量相同。如图5所示，每个解锁筋182均插设于相邻两个制动楔块13之间，解锁筋182两侧包括与上文的制动楔块13的止位面132配合的作用面1821以及与上文的制动楔块13的解锁面133配合的反作用面1822，如图8b所示。解锁环18还设置有用于固定图4所示的扭簧16的一个末端的插槽183和用于固定图4所示的绳索17一端的固定槽184。

如图9a、9b所示，内环11包括两个端面相互连接的第一空心圆柱体111和第二空心圆柱体112，第一空心圆柱体111具有内环外壁面1111，第二空心圆柱体112的外径大于第一空心圆柱体111的外径从而在两者的连接处形成用于限定图4所示的解锁环18的台阶面113。内环11还包括设置在第二空心圆柱体112远离第一空心圆柱体111的一端的花键凸缘114，该花键凸缘114包括与上文的旋转支架30上的支架花键孔31配合的花键115，使得旋转支架30的转动能够带动内环11转动。

如图10所示，外环15包括用于容纳图5所示的解锁环18、内环11、制动楔块13和保持架14的一端封闭的第三空心圆柱体151，第三空心圆柱体151具有外环内壁面1511和外环外壁面1512，其外环内壁面1511上设置有第二定位筋152，第二定位筋152与上文的保持架14上的第一定位筋142配合，使得保持架14相对于外环15固定。第三空心圆柱体151的外环外壁面1512上设置有用于固定扭簧16的另一个末端的卡槽155。第三空心圆柱体151的封闭端153上还设置有与下文详述的花键轴20(参见图3)相配合的外环花键孔154，使得外环15相对于该花键轴20固定不动。

本发明的单向轴承轴承10中，制动楔块13的第三圆弧面1341的半径以及第五圆弧面1351的半径，均要大于外环15上的外环内壁面1511的半径与内环11上的内环外壁面1111的半径差值的二分之一，这是传统单向轴承的基本概念。但本发明的单向轴承总成，创造性地增加了第四圆弧面1343和第六圆弧面1353，同时第四圆弧面1343的半径以及第六圆弧面1353的半径，均要小于外环15上的外环内壁面1511的半径与内环11上的内环外壁面1111的半径差值的二分之一，这是为了保证解锁时制动楔块13与外环15、内环11之间更容易形成间隙，使得单向轴承解锁更顺畅。

(安装过程)

下面根据图11-图13说明本发明的单向轴承总成10的安装过程。图11是优选实施例的单向轴承总成的结构示意图。图12是图11的单向轴承总成的轴向截面示意图。图13是图12中所示的单向轴承总成的截面b示意图。组装本发明单向轴承总成10时，如图5、12所示，先将保持架14套在解锁环18上，使保持架14上的开口141与解锁环18上的开口181对齐。每个制动楔块13穿过对应的保持架14的开口141和解锁环18的开口181放置，并且制动楔块13的沉槽131面向径向向外侧，同时制动楔块13的止位面132面朝顺时针方向，将弹簧圈12套在所有制动楔块13的沉槽131中从而将制动楔块13固定在保持架14上，再将内环11依次穿过扭簧16和解锁环18后插入外环15中，使得扭簧16和解锁环18均套设于内环11上。具体地，扭簧16套设在内环11的第二空心圆柱体112上，扭簧16一侧抵靠内环11的花键凸缘114，另一侧抵靠解锁环18。保持架14一端抵靠解锁环18，另一端通过上文的保持架14上的第一定位筋142(参见图7)与外环15上的第二定位筋152(参见图10)配合而与外环15抵靠使得保持架14相对于外环15固定不动。解锁环18一端抵靠内环11上的台阶面113，另一端通过保持架14被限位。如图13所示，由于制动楔块13的第一圆弧面1311为偏心圆弧面，弹簧圈12对制动楔块13的压力使制动楔块13产生自转的顺时针转矩，使得制动楔块13在此时自动调整到分别与内环11的第一空心圆柱体111和外环15的第三空心圆柱体151偏心相切。具体地，制动楔块13的外弧面134与外环15的外环内壁面1511，以及制动楔块13的内弧面135与内环11的内环外壁面1111分别相切，形成锁死角。理想状态时，外弧面134和外环内壁面1511相切的切线正好与第三、四圆弧面1341、1343的相交线1342重合，而内弧面135与内环外壁面1111相切的切线正好与第五、六圆弧面1351、1353的相交线1352重合。实际生产中，由于零件的制造公差，可以调整相交线1342、1352的位置偏离切线位置，使得外弧面134和外环内壁面1511的切线位置位于第三圆弧面1341上，而内弧面135与内环外壁面1111相切的切线位置位于第五圆弧面1351上。同时，如图11所示，扭簧16的一个末端与解锁环18上的插槽183连接，另一个末端与外环15上的卡槽155连接，使得扭簧16在解锁环18和外环15之间施加一个预紧扭矩。此时，内环11处于锁止状态。另外，绳索17的一个末端与解锁环18上的固定槽184连接，另一个末端用于与扶手箱f上设置的开关(图上未示出)连接。

再请参阅图3，转轴机构100还包括：轴套51、碟形弹簧52、摩擦阻尼环53、轴向定位环54和定位摩擦阻尼环55。如图3所示，花键轴20上设有轴向上相隔设置的两个齿部21、22。轴向定位环54设置为一对，轴向定位环54包括与花键轴20配合的定位花键槽541，通过冷压工艺将两个轴向定位环54套在花键轴20上，并且使两个轴向定位环54的定位花键槽541分别与花键轴20上的两个齿部21、22卡合，以防止两个轴向定位环54沿轴向移动。

如图14所示，轴套51包括一底座511、设置在该底座511的一侧端面上的花键512以及与花键轴20配合的花键孔513。如图3所示，本实施例中，轴套51设置为一对，轴套51分别套设于花键轴20的两端且容置于固定支架40上的两个花键孔41、42之间，其中，轴套51的花键512(参见图13)分别与两个花键孔41、42配合，使得轴套51相对于固定支架40静止，且轴套51的花键孔513(参见图13)使得花键轴20相对于轴套51静止，继而相对于固定支架40静止。

如图15所示，摩擦阻尼环53包括与花键轴20(参见图3)匹配的内圆孔531，使摩擦阻尼环53能够绕花键轴20旋转。摩擦阻尼环53还包括与上文的内环11的花键115(参见图8a)配合的凹槽532，使得摩擦阻尼环53与内环11同步转动。

如图16所示，定位摩擦阻尼环55包括圆柱体552以及设于圆柱体552的中央与花键轴20(参见图3)配合的内圆孔551。花键轴20穿过内圆孔551使得定位摩擦阻尼环55可以绕花键轴20旋转。圆柱体552上交替等分地设置有若干个第三定位筋553和第四定位筋554，定位摩擦阻尼环55穿过旋转支架30并通过第三定位筋553与旋转支架30挤压配合，第四定位筋554与旋转支架30抵靠，使得定位摩擦阻尼环55和旋转支架30同步转动。

图17示出了转轴机构100在转轴位置的轴向截面示意图。花键轴20贯穿固定支架40、旋转支架30、单向轴承总成10和转轴机构100的其余组件，例如轴套51、碟形弹簧52、摩擦阻尼环53、轴向定位环54和定位摩擦阻尼环55。在固定支架40的一个花键孔41和旋转支架30的支架花键孔31之间依次设置安装一个轴套51、碟形弹簧52和摩擦阻尼环53。轴套51固定在固定支架40上。摩擦阻尼环53抵靠在旋转支架30上，使得摩擦阻尼环53上的凹槽532(参见图15)与穿过旋转支架30的支架花键孔31的内环11上的花键115配合，实现内环11、摩擦阻尼环53与旋转支架30三者同步运动。两个轴向定位环54中的一个位于外环15的内部，具体为该轴向定位环54一端抵靠内环11上的第一空心圆柱体111的端面，另一端抵靠外环15的封闭端153的内端面。另一个轴向定位环54位于外环15的外部，具体为，该轴向定位环54抵靠外环15的封闭端153的外端面。两个轴向定位环54的作用是定位内环11和外环15。在固定支架40的另一个花键孔42和旋转支架30之间安装有另一轴套51和定位摩擦阻尼环55，该轴套51与固定支架40的连接方式同上文所述，这里不再赘述。定位摩擦阻尼环55穿过旋转支架30并通过上文的第三定位筋553(参见图16)与旋转支架30挤压配合，同时上文的第四定位筋554(参见图16)与旋转支架30抵靠，从而实现定位摩擦阻尼环55与旋转支架30同步转动。

具有转轴机构的翻转扶手箱

下面介绍一下具有转轴机构100的翻转扶手箱f的使用过程。

如图1b所示，扶手本体a相对于储物箱体s处于遮蔽储物隔间的关闭位置，即旋转支架30相对于固定支架40处于初始位置，外环15通过外环花键孔154在花键轴20的作用下被固定支架40所固定，制动楔块13的径向向外侧与外环15的外环内壁面1511偏心相切，同时制动楔块13的径向向内侧与内环11的内环外壁面1111偏心相切，如图18所示，内环11沿顺时针旋转不会受到制动楔块13和外环15的作用但沿逆时针旋转时会受到制动楔块13和外环15的作用而阻碍转动，使得内环11只能沿顺时针方向转动而不能沿逆时针方向转动，即内环11处于锁止状态。可见，本转轴机构100中，外环15为固定环，内环11为转动环。同时，扭簧16的一个末端与解锁环18连接，扭簧16的另一个末端与外环15连接，如图11所示，使得扭簧16对解锁环18施加一个预紧扭矩，确保解锁环18上的解锁筋182的作用面1821与制动楔块13上的止位面132紧密贴合并相互挤压，如图18所示。

当乘客因想要打开翻转扶手箱f或向上调整扶手本体a的位置而向上翻转扶手本体a时，旋转支架30相对于固定支架40转动并带动内环11转动，由于此时，内环11能够沿顺时针旋转而不能沿逆时针旋转，因此，扶手本体a能够从关闭位置向最大打开位置翻转但不能从关闭位置和最大打开位置之间的任意中间位置向关闭位置翻转，这使得扶手本体a能够在任意中间位置承受足够载荷。同时，如图17所示且如上文所述，内环11的转动又带动了摩擦阻尼环53转动；旋转支架30的转动还带动了定位摩擦阻尼环55转动。虽然摩擦阻尼环53和定位摩擦阻尼环55转动，但是一对轴套51因为和固定支架40连接不能转动，所以在一个轴套51和定位摩擦阻尼环55之间、另一个轴套51和摩擦阻尼环53之间产生了用于控制扶手翻转操作力的摩擦力。

当乘客想要关闭翻转扶手箱f或向下调整扶手本体a的位置时，可以通过按压翻转扶手箱f上的开关将内环11调到解锁状态，具体如前文所述，绳索17的一端与解锁环18连接，另一端与扶手箱f上的开关连接。通过按压开关拉动绳索17以克服扭簧16对解锁环18的预紧扭矩，从而带动解锁环18发生顺时针旋转一个α角度，如图19所示。对比图18和图20，解锁环18上的解锁筋182从一个制动楔块13顺时针向相邻的另一个制动楔块13移动，这个过程中，解锁筋182的作用面1821与制动楔块13上的止位面132分离，直至解锁筋182的反作用面1822与制动楔块13上的解锁面133紧密贴合并相互挤压，使得解锁筋182通过解锁环18的旋转推动制动楔块13发生逆时针偏转，制动楔块13与内环11和外环15中的至少一个之间产生了间隙，此时，内环11再逆时针旋转时，就不会受到制动楔块13和外环15相互作用的影响，继而内环11既可以沿顺时针旋转，又可以沿逆时针旋转，即内环11处于解锁状态。同时，由于制动楔块13的偏转，弹簧圈12(参见图13)变成对制动楔块13的第二圆弧面1312施加压力并产生了对制动楔块13施加一个扭矩，在内环11从解锁状态恢复到锁止状态时，该扭矩保证了制动楔块13能够偏转回位。这时，乘客可以从关闭位置和最大打开位置之间的任意中间位置向关闭位置转动扶手本体a，直至达到关闭位置或满意位置。

当扶手本体a到达满意位置或关闭位置后，乘客松开开关，则解锁环18又会在扭簧16的预紧扭矩作用下逆时针旋转，解锁筋182上的作用面1821再次与制动楔块13上的止位面132紧密贴合并相互挤压，从而推动制动楔块13顺时针偏转。弹簧圈12(参见图13)重新对制动楔块13的第一圆弧面1311施加压力使制动楔块13的径向向外侧与外环15偏心相切，同时制动楔块13的径向向内侧与内环11偏心相切，内环11重新回到锁止状态。

本实施例的转轴机构100中只装配了一套单向轴承总成10，所以扶手本体a在内环11处于锁止状态时，仍然能够向上翻转，在汽车碰撞过程中可能存在危险，因此，为了满足碰撞安全要求，可以通过装配两套单向轴承总成10，并调整两套的内环锁止方向相反，则可实现扶手本体在内环锁止状态下不能翻转，但通过一个开关控制内环解锁后，扶手本体可以双向翻转。

实施例二：滑轨机构

下面介绍包括具有本发明的另一个优选实施例的单向轴承总成10’的滑轨机构。

(机构组成)

如图21、22所示，该滑轨机构200包括：与图1b所示的扶手本体a连接的滑动支架70、与图1b所示的储物箱体s连接的固定支架80和安装在固定支架80上的单向轴承总成10’。其中，滑动支架70包括滑轨71，滑轨71上设计有轴向布置的与单向轴承总成10’配合的齿711。本实施例中，滑动支架70包括两个滑轨71，相应地，固定支架80上也镜像安装有两个单向轴承总成10’，滑动支架70通过滑轨71与单向轴承总成10’的配合来相对于固定支架80滑动。

如图23所示，该单向轴承总成10’包括：同轴布置的内环11’、外环15’，以及夹设在内环11’和外环15’之间的弹簧圈12、制动楔块13和保持架14。这里的弹簧圈12、制动楔块13和保持架14与前文所述用于转轴机构100上的弹簧圈12、制动楔块13和保持架14结构相同，故不再赘述。这里的内环11’和外环15’与前文所述的内环11和外环15略有不同，故称内环11’和外环15’以示区别。该单向轴承总成10’还包括解锁机构，该解锁机构包括扭簧16、绳索17和解锁环18。这里的扭簧16、绳索17和解锁环18与前文所述一致，故不再赘述。

如图24所示，内环11’包括两个端面相互连接的第一空心圆柱体111’和第二空心圆柱体112’，第二空心圆柱体112’的外壁面为内环外壁面1111’，第二空心圆柱体112’的外径大于第一空心圆柱体111’的外径从而在两者的连接处形成用于限定解锁环18的台阶面113’。不同的是，内环11’还包括设置在第一空心圆柱体111’上的花键孔114’，以及设置在第一空心圆柱体111’上用于固定扭簧16(参见图23)一端的凹槽115’，扭簧16的另一端固定在解锁环18上的插槽183(如图23所示)上。

如图25所示，外环15’包括用于部分容纳图23所示的内环11’、制动楔块13、保持架14和解锁环18的第三空心圆柱体151’，以及设置在第三空心圆柱体151’的外环外壁面1512上的齿152’，通过齿152’与图22所示的滑轨71上的齿711啮合从而实现外环15’沿着滑轨71转动，可知，本滑轨机构200中，外环15’被设置为转动环。

图26为固定支架80的局部放大图，示出了固定支架80上设有供图22所示的滑轨71穿过的通孔81，使得滑轨71连同滑动支架70一起能够相对于固定支架80滑动；图26还示出了固定支架80上设有与内环11’的花键孔114’配合的花键轴82，使得内环11’相对于固定支架80静止不动，可知，本滑轨机构200中，内环11’被设置为固定环。固定支架80还包括围绕花键轴82设置的第五定位筋83和第六定位筋84，其中第五定位筋83与外环15’的第三空心圆柱体151’的外环内壁面1511’(如图25所示)配合从而确保外环15’以花键轴82为中心转动，第六定位筋84与保持架14的第一定位筋142(如图23所示)配合从而使保持架14相对于固定支架80静止不动。

本实施例中单向轴承总成10’的安装过程与前述单向轴承10相同，故不再赘述。

具有滑轨机构的滑动扶手箱

下面介绍一下具有滑轨机构200的滑动扶手箱f的使用过程：

如图1b所示，扶手本体a相对于储物箱体s处于遮蔽储物隔间的关闭位置，即滑动支架70相对于固定支架80处于初始位置，内环11’在图26所示的花键轴82的作用下被固定支架80所固定，制动楔块13的径向向外侧与外环15’的第三空心圆柱体151’的外环内壁面1511’(参见图25)偏心相切，同时制动楔块13的径向向内侧与内环11’的第二空心圆柱体112’的内环外壁面1111’(参见图24)偏心相切。如图28所示，外环15’沿顺时针转动时不会受到制动楔块13和内环11’的作用但沿逆时针转动时会受到制动楔块13和内环11’相互作用的影响而阻碍转动，使得外环15’只能沿着顺时针转动而不能沿着逆时针转动，即外环15’处于锁止状态。同时，扭簧16的一个末端与解锁环18连接，扭簧16的另一个末端与内环11’连接，使得扭簧16对解锁环18施加一个预紧扭矩，确保解锁环18上的解锁筋182的作用面1821与制动楔块13上的止位面132紧密贴合并相互挤压。

如图27、28所示，当乘客因想要打开滑动扶手箱f或向前调整扶手本体a的位置而向前滑动扶手本体a时，滑动支架70相对于固定支架80向前滑动，同时滑轨71的齿711与外环15’上的齿152’啮合而使得滑轨71随滑动支架70的向前移动带动了外环15’的顺时针转动。由于此时，外环15’能够沿顺时针旋转而不能沿逆时针旋转，因此，扶手本体a可以从关闭位置向露出储物隔间的最大打开位置滑动但不能从关闭位置和最大打开位置之间的任意中间位置向关闭位置滑动，即使在受到碰撞加速度的情况下。

当乘客想要关闭滑动扶手箱f或向后调整扶手本体a的位置时，可以通过按压滑动扶手箱f上的开关将外环15’调到解锁状态，其解锁方式与上文关于图18-图20的描述相同，绳索17的一端与解锁环18连接，另一端与滑动扶手箱f上的开关连接。通过按压开关拉动绳索17以克服扭簧16对解锁环18的预紧扭矩，从而带动解锁环18发生逆时针旋转一个α角度。解锁环18上的解锁筋182从一个制动楔块13逆时针向相邻的另一个制动楔块13移动，这个过程中，解锁筋182的作用面1821与制动楔块13上的止位面132分离，直至解锁筋182的反作用面1822与制动楔块13上的解锁面133紧密贴合并相互挤压，使得解锁筋182通过解锁环18的旋转带动制动楔块13发生顺时针偏转，制动楔块13与内环11’和外环15’中的至少一个之间产生了间隙。此时，外环再沿逆时针转动时，就不会受到制动楔块13和内环11’相互作用的影响，继而外环15’既可以沿顺时针旋转，又可以沿逆时针旋转，即外环15’处于解锁状态。同时，由于制动楔块13的偏转，弹簧圈12变成对制动楔块13的第二圆弧面1312施加压力并产生了对制动楔块13施加一个扭矩，在外环15’从解锁状态恢复到锁止状态时，该扭矩保证了制动楔块13能够偏转回位。这时，乘客可以从关闭位置和最大打开位置之间的任意中间位置向关闭位置滑动扶手本体a，直至达到关闭位置或满意位置。

当扶手本体a到达满意位置或关闭位置后，乘客松开开关，则解锁环18又会在扭簧16的预紧扭矩作用下顺时针旋转，解锁筋182上的作用面1821再次与制动楔块13上的止位面132紧密贴合并相互挤压，从而推动制动楔块13逆时针偏转。弹簧圈12重新对制动楔块13的第一圆弧面1311施加压力使制动楔块13的径向向外侧与外环15’偏心相切，同时制动楔块13的径向向内侧与内环11’偏心相切，外环15’重新回到锁止状态。由于本实施例中，两套单向轴承总成10’是镜像安装，即另一套单向轴承总成10’的外环15’、制动楔块13和解锁环18的转动方向与前述单向轴承总成10’中的设置相反。这样扶手本体a在外环15’处于锁止状态时，不能前后滑动，但通过一个开关控制外环15’解锁后就能够向前或向后滑动。从简化结构的角度考虑，本领域技术人员也可以联想到只布置一条滑轨和一套单向轴承总成。这样，扶手本体a在外环15’处于锁止状态时，仍然能够向前滑动。

通过前述两个实施例可知，内环和外环中的任何一个都可以被设置为转动环，而另一个则被设置为固定环。无论内环还是外环设置为转动环，当转动环处于锁止状态时，转动环只能沿一个方向转动，不可以沿相反方向转动；只有当转动环处于解锁状态时，转动环才可以沿两个不同方向转动。另外，当解锁环设置在转动环外部且贴近转动环，或者，当解锁环设置在转动环内部且贴近固定环时，制动楔块的偏转方向均设置为与解锁环的转动方向相反。但可以想到的是，解锁环也可以设置在转动环外部且贴近固定环，或者解锁环设置在转动环内部且贴近转动环，这两种情况下，制动楔块的偏转方向均设置为与解锁环的转动方向相同。

虽然在两个实施例中，解锁环均套设在内环上，即解锁环贴近内环，但第一个实施例中内环设置为转动环，第二个实施例中内环设置为固定环。通过两个实施例可知，当解锁环设置为贴近转动环时，解锁环沿与转动环锁止状态下的转动方向同向转动，使得转动环从锁止状态切换到解锁状态；当解锁环设置为贴近固定环时，解锁环沿与转动环锁止状态下的转动方向反向转动，使得转动环从锁止状态切换到解锁状态。

虽然在两个实施例中，开关通过绳索拉动外环，但可以理解的是此时的开关优选扳手式；当开关选择为按压式时，则优选将绳索替换成拉杆。

具有滑轨机构的杯托

下面介绍一下具有滑轨机构200’的升降杯托结构和使用过程：

如图29所示，升降杯托ch包括具有开口63的基座61和遮蔽开口的盖板62，以及滑轨机构200’。滑轨机构200’设置为使得盖板62相对于基座61在遮蔽开口的关闭位置和露出开口63以便容纳饮料容器的最低使用位置之间滑动。滑轨机构200’包括与基座61连接的固定支架80’、与盖板62连接的滑动支架70’，以及设置在固定支架80’上的单向轴承总成10’。滑动支架70’上设有与单向轴承总成10’啮合的齿711’。升降杯托ch还包括设置于基座61上的开关64，开关64与单向轴承总成10’的拉杆66连接，以控制单向轴承总成10’中的外环15’从锁止状态切换到解锁状态。升降杯托ch还包括连接滑动支架70’和基座61的卷簧65，以提供盖板62从最低使用位置向关闭位置移动的作用力。可以理解的是，为了适用于杯托，滑动支架70’和固定支架80’在前述滑动支架70和固定支架80的基础上做了调整变形。但滑轨机构200’的运动原理和前述滑轨机构200保持一致，这里不再赘述。

升降杯托ch的使用过程为：初始时，盖板62位于基座61的开口63处的关闭位置并与开口63的外周面齐平。此时，单向轴承总成10’中的外环15’处于锁止状态，所以盖板62只能从关闭位置向最低使用位置移动，而不能反向运动。用户需要放置水瓶91时，只需向下按压盖板62到满意位置(关闭位置和最低使用位置之间的任意中间位置，以及最低使用位置)即可。当用户需要关闭杯托或调解杯托的深度时，只需按压开关，拉动单向轴承总成10’的绳索使得外环15’从锁止状态切换到解锁状态，从而令盖板62在卷簧65的作用下可以向关闭位置移动。

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。