滚柱式扶手无级调节机构及汽车座椅扶手的制作方法

本发明涉及一种车辆扶手调节装置，具体涉及一种滚柱式扶手无级调节机构及汽车座椅扶手。

背景技术：

随着消费水平的升级，人们对于汽车舒适性的追求越来越高，比如对座椅扶手的舒适性要求。

扶手属于一种功能性配件，通常设置在座椅的侧部，用于支撑乘坐人员的手部，从而改善用户乘坐的舒适性。为使用户的乘坐空间灵活可变，部分扶手是以收折方式安装在座椅侧部的，在现有技术中，这些可收折的扶手大多是通过简单的转动装配来实现收折的，扶手无法进行使用高度的调节，即扶手仅有初始点和终止使用点两个位置，从而导致扶手不能够满足不同体型的用户使用，舒适性有待进一步提高。

即便是少部分扶手利用无级调节机构来实现扶手高度的调整，但是这些现有的无级调节机构仍存在结构过于复杂、制造成本高和容易损坏等技术缺陷。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种滚柱式扶手无级调节机构，调节方式新颖，结构设计巧妙，产品易于实现，扶手调节便利，能够使扶手保持在任意高度位置，舒适性好。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种滚柱式扶手无级调节机构，其关键在于：包括壳体总成，所述壳体总成内设有装配腔，装配腔的内壁上设有锁定碰撞部与解锁碰撞部，所述壳体总成上转动安装有转轴，转轴上固套有驱动板，该驱动板位于所述装配腔内；

所述驱动板的外侧设有滚柱适配槽，滚柱适配槽与装配腔的内壁之间设有滚柱，滚柱在装配腔内的运动行程被限定在锁定碰撞部与解锁碰撞部之间，当滚柱与锁定碰撞部发生碰撞后，滚柱的两侧分别与滚柱适配槽的槽底和装配腔的内壁接触，并能够沿着锁定碰撞部到解锁碰撞部的方向单向运动，籍以实现驱动板及转轴单向转动；当滚柱与解锁碰撞部发生碰撞后，滚柱与滚柱适配槽的槽底和/或装配腔的内壁分离，驱动板能够在解锁碰撞部与锁定碰撞部限定的行程内自由转动。

采用上述结构，扶手安装在转轴上后，手动控制扶手可使转轴在解锁碰撞部与锁定碰撞部之间转动，扶手在收折位置时，滚柱位于解锁碰撞部位置，此时滚柱与滚柱适配槽的槽底和/或装配腔的内壁分离，驱动板能够在解锁碰撞部与锁定碰撞部之间自由转动，即扶手可以自由下放至最低位置。当扶手下放至最低位置时，滚柱与锁定碰撞部发生碰撞，锁定碰撞部使滚柱在滚柱适配槽内移动，最终使滚柱的两侧分别与滚柱适配槽的槽底和装配腔的内壁接触，此时驱动板与装配腔的内壁之间构造成单向运动结构，即扶手只能向上转动而不能向下转动，从而形成扶手使用高度的无级调节，进而满足不同体型的用户使用扶手，舒适性好。同时该款无级调节机构具有结构设计巧妙、零部件少、结构简单、易于生产制造、调节便利等技术优势。

作为优选：所述滚柱适配槽的槽底包括无级调节段和空程段，其中无级调节段与装配腔内壁之间的间距小于滚柱的半径，空程段与装配腔内壁之间的间距大于滚柱的半径；所述滚柱通过弹性元件与驱动板连接，滚柱与锁定碰撞部发生碰撞后，弹性元件使滚柱保持在无级调节段区域，滚柱与解锁碰撞部发生碰撞后，弹性元件使滚柱保持在空程段对应区域。采用上述结构，滚柱与锁定碰撞部发生碰撞后，锁定碰撞部使滚柱在滚柱适配槽内移动至无级调节段，此时若继续向下转动扶手，滚柱会卡在驱动板与装配腔内壁之间，扶手无法向下转动，从而形成扶手的锁定，但是向上提动扶手又会使滚柱与滚柱适配槽之间留出间隙，即扶手可以向上单向运动，从而实现高度的无极调节。扶手收回时，滚柱与解锁碰撞部发生碰撞，弹性元件使滚柱保持在空程段区域，此时滚柱与滚柱适配槽之间持续保持间距，扶手可自由上下转动。

作为优选：：所述弹性元件为转向双扭力弹簧，其一端挂接在驱动板上，另一端挂接在滚柱上。采用上述结构，以便于控制滚柱在无级调节段和空程段之间切换。

作为优选：所述无级调节段与空程段之间通过曲面平滑过渡。采用上述结构，当滚柱位于无级调节段区域时，若向下转动扶手，会使滚柱越卡越紧，从而形成扶手的锁定，向上抬动扶手，会使滚柱越来越松，从而形成扶手高度的无极调节。

作为优选：所述驱动板远离滚柱的一侧分布有解锁保护块和锁定保护块。采用上述结构，能够形成二级保护，防止驱动板超程，提升调节机构使用的可靠性。

作为优选：所述驱动板与装配腔的内壁之间滚动安装有平衡滚柱，平衡滚柱位于解锁保护块和锁定保护块之间。采用上述结构，能够增加驱动板转动的平稳性，提升扶手使用的舒适度。

作为优选：所述壳体总成由端部壳体、中间板和端部盖板扣合而成，其中所述中间板为空心结构，并位于端部壳体与端部盖板之间。采用上述结构，便于装配。

作为优选：所述端部盖板内侧设有弧形槽，弧形槽一端的侧壁上具有沿径向向内凸起的预紧凸块，所述驱动板对应弧形槽的位置设有卡柱。采用上述结构，扶手收折在座椅靠背的侧部时，预紧凸块可以提供一定的预紧力，限制卡柱向前转动，从而避免扶手向前脱出。

作为优选：所述驱动板的一侧固定连接有支撑板，支撑板对应所述滚柱的位置设有弧形孔，所述转向双扭力弹簧的一端穿过滚柱并挂接在该弧形孔内。采用上述结构，以便于安装转向双扭力弹簧。

本发明还提供了一种汽车座椅扶手，其技术方案如下所述：

一种汽车座椅扶手，包括扶手支撑体，其关键在于：还包括上述的滚柱式扶手无级调节机构，所述扶手支撑体的一端固定装配在所述转轴上。

采用上述结构，扶手通过较少的零部件实现了扶手使用高度的无级调节，具有结构简单、操控便利、易于生产制造、使用寿命长等技术优势。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、扶手使用和收折方便，可操控性好，扶手使用高度可进行无级调节，能够满足不同体型的用户使用，舒适性好，富有高级感。

2、调节机构通过较少的零部件实现了无级调节，具有结构设计巧妙、结构简单、易于生产制造、使用寿命长、调节便利等技术优势，市场应用前景极其广阔。

附图说明

图1为无级调节机构的分解结构示意图；

图2为无极调节机构的使用状态参考图；

图3为端部盖板的结构示意图；

图4至图7为无极调节机构分别位于四个状态的示意图，其中图4体现的是扶手处于收折位置的示意图，图5体现的是扶手展开过程中滚柱即将与锁定碰撞部发生碰撞的示意图，图6体现的是扶手展开过程中滚柱与锁定碰撞部发生碰撞之后的示意图，图7体现的是扶手收回过程中滚柱即将与解锁碰撞部发生碰撞的示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1和2所示，一种滚柱式扶手无级调节机构，调节机构涉及的部件有：壳体总成1、转轴2、驱动板3、滚柱4、弹性元件5、平衡滚柱6，其中壳体总成1由端部壳体11、中间板12和端部盖板13扣合而成，中间板12为空心结构，并位于端部壳体11与端部盖板13之间，端部壳体11、中间板12和端部盖板13扣合在一起后，空心结构的中间板12使壳体总成1内部形成装配腔1a，转轴2转动安装在壳体总成1上，并穿过装配腔1a，装配腔1a的内壁上设有锁定碰撞部1b与解锁碰撞部1c，锁定碰撞部1b与解锁碰撞部1c均从装配腔1a的内壁向内凸起，转轴2的转动行程被限定在锁定碰撞部1b与解锁碰撞部1c之间，本实施例中，锁定碰撞部1b与解锁碰撞部1c限定转轴2的转动行程为120°，即扶手支撑体7的转动行程为120°。

再如图1、4和6所示，驱动板3的外侧设有向内凹陷成型的滚柱适配槽3a，滚柱适配槽3a与装配腔1a的内壁之间设有滚柱4，滚柱4通过弹性元件5连接在驱动板3上，滚柱4在装配腔1a内的运动行程被限定在锁定碰撞部1b与解锁碰撞部1c之间，珠适配槽3a的槽底由无级调节段3a1和空程段3a2组成，其中无级调节段3a1与装配腔1a内壁之间的间距小于滚柱4的半径，空程段3a2与装配腔1a内壁之间的间距大于滚柱4的半径，当滚柱4与锁定碰撞部1b发生碰撞后，弹性元件5使滚柱4保持在无级调节段3a1区域，滚柱4的两侧分别与滚柱适配槽3a的槽底和装配腔1a的内壁接触，此时驱动板3与装配腔1a的内壁之间构造成单向运动结构，即扶手支撑体7只能顺时针转动而不能逆时针转动，从而形成扶手使用高度的无级调节。

滚柱4与解锁碰撞部1c发生碰撞后，弹性元件5使滚柱4保持在空程段3a2区域，滚柱4与滚柱适配槽3a的槽底分离，驱动板3能够在解锁碰撞部1c与锁定碰撞部1b限定的行程内自由转动，即：扶手使用时可以直接快速下放至最低使用位置。在扶手自由下放的阶段中，滚柱4与滚柱适配槽3a的槽底分离仅是实现扶手支撑体7自由转动的一种方式，除此之外还可以通过以下两种方式实现扶手支撑体7的自由转动，其一是：滚柱4与装配腔1a的内壁分离；其二是：滚柱4与滚柱适配槽3a的槽底和装配腔1a的内壁同时分离。

本实施例中，弹性元件5采用转向双扭力弹簧，其一端挂接在驱动板3上，另一端挂接在滚柱4上，在扶手调节过程中，滚柱4与锁定碰撞部1b和解锁碰撞部1c发生碰撞，转向双扭力弹簧就可以使滚柱4在无级调节段3a1和空程段3a2之间切换。同时，为便于安装转向双扭力弹簧，驱动板3的一侧固定连接有支撑板3e，支撑板3e对应滚柱4的位置设有弧形孔3f，转向双扭力弹簧的一端穿过滚柱4并挂接在该弧形孔3f内。

再如图4和6所示，为防止驱动板3超程，提升调节机构的可靠性，驱动板3远离滚柱4的一侧分布有解锁保护块3b和锁定保护块3c，解锁保护块3b和锁定保护块3c能够形成二级保护，当扶手处于收折位置时，解锁保护块3b运动至即将与锁定碰撞部1b接触的位置，以防止扶手收回时超程，当扶手处于展开使用的最低位置时，锁定保护块3c运动至即将与解锁碰撞部1c接触的位置，以防止扶手展开使用超程。

进一步的，为增加驱动板3转动的平稳性，提升扶手使用的舒适度，驱动板3与装配腔1a的内壁之间滚动安装有平衡滚柱6，平衡滚柱6位于解锁保护块3b和锁定保护块3c之间。

再如图1和3所示，为防止扶手收折在座椅靠背上时向前脱出，端部盖板13内侧设有弧形槽13a，弧形槽13a一端的侧壁上具有沿径向向内凸起的预紧凸块13b，驱动板3对应弧形槽13a的位置设有卡柱3d，扶手收折在座椅靠背的侧部时，预紧凸块13b可以提供一定的预紧力，限制卡柱3d在自然状态下向前转动，提升用户乘坐的安全性。

再如图1所示，为便于装配壳体总成1，端部盖板13与中间板12之间还设有定位片14。

如图2所示，一种汽车座椅扶手，包括扶手支撑体7，该扶手支撑体7的一端固定安装在无级调节机构的转轴2上。

本发明的工作原理如下所述：

如图4所示，在初始状态下，扶手支撑体7收折在座椅靠背的侧部，此时，弹性元件5使滚柱4保持在滚柱适配槽3a的空程段3a2区域，且弹性元件5的弹力迫使滚柱4与装配腔1a的内壁接触，滚柱4与滚柱适配槽3a之间存在间隙，驱动板3可以向下自由转动，即扶手支撑体7可以向下展开使用。

如图5和6所示，用户使用扶手时，将扶手支撑体7向下转动，滚柱4与锁定碰撞部1b发生碰撞，锁定碰撞部1b限制滚柱4继续向前运动，此时驱动板3可以在外力的驱动下克服弹性元件5的阻力继续向前转动，直至滚柱适配槽3a的无级调节段3a1与滚柱4接触，与此同时弹性元件5的弹力也会转向，并使滚柱4与无级调节段3a1保持持续接触。由于无级调节段3a1与空程段3a2之间通过曲面平滑过渡，所以当滚柱4位于无级调节段3a1区域时，若向下继续转动扶手支撑体7，会使滚柱4越卡越紧，从而形成扶手的锁定；若向上抬动扶手支撑体7，会使滚柱4越来越松，扶手支撑体7可以向上单向转动，从而形成扶手使用高度的无极调节。

如图4和7所示，用户需要收回扶手时，将扶手支撑体7向上转动至极限位置，滚柱4与解锁碰撞部1c碰撞接触，解锁碰撞部1c限制滚柱4继续向上转动，此时驱动板3可以在外力的驱动下克服弹性元件5的阻力继续向上转动，直至无级调节段3a1离开滚柱4，与此同时弹性元件5的弹力再次转向，使滚柱4保持在空程段3a2区域，滚柱4与滚柱适配槽3a再次分离，此时卡柱3d也正好越过弧形槽13a内的预紧凸块13b，卡在弧形槽13a的左端，扶手支撑体7完成收回。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。