一种翻转机构

技术领域

本发明涉及汽车内部部件领域，更具体地涉及一种翻转机构。

背景技术

现有的翻转机构(如汽车副仪表板扶手或地板控制台等)，通常只具备扭簧助开或任意位置悬停(或缓慢关闭)二者其一的功能，而不能具备两种功能的叠加效果。

具备扭簧助开功能的翻转机构包括两个开启阶段，第一阶段通过蓄能机构(如扭转扭簧)预紧能量对翻转产品(如汽车副仪表板扶手)实现助开到一定角度，然后第二开启阶段通过手的外力开启到最大角度，但是，其第一阶段的助开角度稳定性不良(角度偏差通常在+/-10°以上)，且之后的第二开启阶段无法实现任意位置悬停功能，即去除外力后会发生掉落，不利于取放翻转机构下的物品，甚至出现夹手/砸手的风险，影响其便捷性和安全性。

具备任意位置悬停功能的翻转机构通常采用铆接或星形卡圈/螺母压紧摩擦片连接产生摩擦力，或者采用摩擦片与铰链转轴过盈配合产生摩擦力，使扶手在开启角度全行程内实现任意位置悬停功能，例如中国专利CN204386321U中公开了一种铰链悬停结构，包括至少一个板件、铰链销、卡簧和至少一个垫圈，铰链销具有销体和一个销头，垫圈和板件间隔套在铰链销上，卡簧将垫圈和板件锁紧在铰链销的销体上，板件绕铰链销转动，从而实现任意角度悬停。这种翻转机构没有助力装置，全程都要靠外力开启，在刚开启时可能由于摩擦力过大而导致开启困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种翻转机构，其既能够实现助力开启又能够实现任意位置悬停两种功能。

本发明一方面提供一种翻转机构，包括：

基座；

盖板，与所述基座转动连接，所述盖板相对于基座在第一位置和第三位置之间转动，期间经过第二位置；

驱动机构，用于驱动所述盖板从所述第一位置转动到所述第二位置；

所述盖板响应于手施加在所述盖板上的力，在所述第二位置和所述第三位置之间转动，并停留在所述第二位置和所述第三位置之间的任意位置。

进一步地，还包括至少一个离合机构，所述离合机构设置为用于所述盖板和所述驱动机构的联接和脱离。

进一步地，所述驱动机构驱动所述离合机构，以驱动所述盖板从所述第一位置转动至所述第二位置。

进一步地，当所述盖板从所述第二位置向第三位置转动时，所述离合机构被所述基座限制，以克服所述驱动机构对所述盖板的驱动力。

进一步地，所述盖板响应于手施加在所述盖板上的力，从所述第二位置转动到所述第一位置。进一步地，所述基座包括储物隔间，当所述盖板位于所述第一位置时，所述储物隔间被所述盖板遮盖。

进一步地，所述驱动机构包括弹簧、扭簧、卷簧、压簧、电机或气撑。

本发明另一方面提供一种翻转机构，包括：

基座；

盖板，通过转轴与所述基座相连，所述盖板相对于所述基座在第一位置和第三位置之间转动，期间经过第二位置；

离合机构，设置为：1)与所述转轴同步转动以使所述盖板从所述第一位置向所述第二位置转动；和/或，2)保持静止以使得所述盖板停留在所述第二位置和所述第三位置之间的任意位置。

进一步地，还包括驱动机构，设置为驱动所述盖板从所述第一位置转动到所述第二位置。

进一步地，所述基座包括长孔，所述离合机构包括穿过所述长孔并随着所述盖板在所述第一位置和所述第二位置之间转动而在所述长孔内移动的销。

进一步地，当所述销移动到所述长孔的上末端时，所述盖板转动到所述第二位置。

进一步地，所述离合机构包括与所述转轴同步转动的支撑片，所述销设置为与所述支撑片和所述转轴中的任意一个连接。

进一步地，所述支撑片包括腰圆形孔，所述转轴包括与所述腰圆形孔配合的截面为腰圆形的轴区段。

进一步地，所述基座包括止位翻边，当所述盖板转动到第三位置时，所述盖板与所述止位翻边接触而保持在所述第三位置。

进一步地，所述驱动机构为扭簧，所述扭簧设置在所述基座上。

进一步地，所述扭簧的一端与所述基座相连，另一端被压在所述销下。

进一步地，所述盖板具有与所述腰圆形的轴区段配合的轴孔，所述轴孔由两个腰圆形孔相交重叠组成，包括两组彼此相对的第一侧边和第三侧边、第二侧边和第四侧边。

进一步地，所述盖板位于所述第一位置时，所述腰圆形的轴区段的两侧分别与所述第一侧边和所述第三侧边接触；所述盖板位于所述第三位置时，所述腰圆形的轴区段的两侧分别与所述第二侧边和所述第四侧边接触。

本发明的翻转机构，通过扭簧等驱动机构可自行弹开到第二位置，实现第一开启阶段，然后再手动翻转开始第二开启阶段，使其翻转至第三位置，且在第二开启阶段，手松开后，翻转机构可停止在任意位置，从而防止翻转机构(如扶手)自行关闭，不利于取放翻转机构下的物品、甚至出现夹手/砸手的风险。

附图说明

图1A和图1B是根据示例性实施例的提供内部的车辆的示意性透视图；

图2A-图2G是本发明车辆内部的翻转机构的打开过程示意图；

图3A-图3D是本发明车辆内部的翻转机构的关闭过程示意图；

图4是按照本发明第一实施例的翻转机构的爆炸示意图；

图5是按照本发明第一实施例的翻转机构的轴向剖面图；

图6是图4中的转轴的结构示意图；

图7是图4中的支撑片的结构示意图；

图8A是按照本发明第一实施例的翻转机构的装配结构示意图，其中盖板处于第一位置；

图8B是图8A的盖板与基座的连接处的局部放大示意图；

图9A是按照本发明第一实施例的翻转机构的装配结构示意图，其中盖板处于第二位置；

图9B是图9A的盖板与基座的连接处的局部放大示意图；

图10是按照本发明第二实施例的翻转机构的爆炸示意图；

图11是按照本发明第二实施例的翻转机构的轴向剖面图；

图12是图10中的转轴的结构示意图；

图13是图10中的支撑片的结构示意图；

图14A是按照本发明的第二实施例的翻转机构的装配结构示意图，其中盖板处于第一位置；

图14B是图14A的盖板与基座的连接处的局部放大示意图；

图15A是按照本发明的第二实施例的翻转机构的装配结构示意图，其中盖板处于第二位置；

图15B是图15A的盖板与基座的连接处的局部放大示意图；

图16A-图16D是图15A中的盖板与转轴在转动过程中的配合示意图。

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。

根据如图1A和图1B示意性所示的示例性实施例，车辆V可以提供包括车辆内部部件(例如仪表板IP和地板控制台FC等)的内景I。

如图2A-图2G所示，示意为地板控制台FC的车辆内部部件为一翻转机构，包括基座20和安装在基座20上并可以相对于基座20在图2A示出的第一位置L1和图2G示出的第三位置L3之间转动的盖板10，盖板10在第一位置L1和第三位置L3之间转动时会经过图2B示出的第二位置L2。基座20包括用于容纳和收置物品的储物隔间21。如图2A所示，当盖板10位于第一位置L1时，盖板10遮盖储物隔间21，使其不可见。乘员通过图上示出的手通过开关(如按钮、扳手等)解锁盖板10，盖板10从基座20被释放，转动到第二位置L2，储物隔间21部分可见，如图2B所示。其中，基座20上可设置驱动机构，用于驱动盖板10从第一位置L1转动至第二位置L2。如图2C-2E所示，盖板10到达第二位置L2后，乘员可以用手继续转动盖板10到第二位置L2和第三位置L3之间的任意位置，且手松开后，盖板10也可以保持在该位置上。乘员也可以用手一直翻转盖板10直至到达第三位置L3(即最大翻转位置)，此时，储物隔间21完全可见，如图2F-2G所示。

图3A-图3D示出了盖板10从第三位置L3回到第一位置L1的过程，其中图3A为盖板10在第三位置L3的示意图，图3B为盖板10在第三位置L3和第二位置L2之间的任意位置的示意图，图3C为盖板10在第二位置L2的示意图，图3D为盖板10在第一位置L1的示意图。乘员通过图上示出的手推动盖板10从第三位置L3向第一位置L1转动，当盖板10位于第三位置L3和第二位置L2之间时，松开手后，盖板10可以保持在该位置，如图3B所示；当盖板10位于第二位置L2和第一位置L1之间时，松开手后，盖板10将被驱动机构驱动至第二位置L2。

图4-图7示出了根据本发明的一个实施例的翻转机构的组成。如图4所示，盖板10和基座20通过至少一个转轴80相连。在一示例性的实施例中，盖板10可包括至少一个支脚11，相应地，基座20可包括至少一个连接部22，每个支脚11和相应的连接部22通过一个转轴80连接。转轴80上设置有离合机构，其包括摩擦片和支撑片60。在本实施例中，设置有两个摩擦片40a和40b，其分别布置在盖板10的支脚11的两侧。如图4和图5所示，转轴80从基座20的连接部22的一侧依次穿过连接部22、支撑片60、摩擦片40b、盖板10的支脚11和摩擦片40a，最后通过自锁螺母50或者星形卡圈紧固，从而使基座20和盖板10连接。连接部22和支撑片60之间可设置垫片30，其由耐磨塑料制成，用于防止连接部22和支撑片60之间产生异响。

支脚11和连接部22的个数可根据需要进行设置，例如，为1个，2个或更多个，在本实施例中，设置为2个，2个支脚11和连接部22分别对称的设置在盖板10和基座20上，相应地，转轴80和离合机构也设置为2个，分别对称地与支脚11和连接部22连接，这样可以使盖板10和基座20之间的连接更稳定。

如图6所示，转轴80包括与基座20的连接部22和垫片30配合的第一轴区段81，以及与自锁螺母50配合的第二轴区段82。第一轴区段81和第二轴区段82之间形成截面为腰圆形的第三轴区段83，第三轴区段83与支撑片60相配合。第三轴区段83与第一轴区段81之间形成台阶，以便于增加转轴80与支撑片60的接触面积，即增加对支撑片60的压力，使得摩擦片40b与支撑片60之间，以及摩擦片40a、40b与盖板10的支脚11之间的摩擦力变大。

如图7所示，支撑片60上设置有腰圆形孔61，其与第三轴区段83相匹配，以实现支撑片60与转轴80的同步转动。支撑片60包括朝向基座20延伸的销62和远离基座20延伸的止位翻边63。基座20的连接部22上设置有长孔23，销62设置成穿过长孔23并随着支撑片60的转动而在长孔23内移动，如图8B和图9B所示。止位翻边63设置成与盖板10的支脚11接触，如图8A和图9A所示，以便于随着支撑片60的转动而辅助推动支脚11，从而使盖板10转动。支撑片60由金属制成，以保证销62的强度以及提供足够的支撑力和摩擦力。

如图4、8A-8B、9A-9B所示，翻转机构还包括安装在基座20上的扭簧90，用于与销62连接以提供盖板10从第一位置向第二位置转动的驱动力。扭簧90通过轴销70安装在基座20上，扭簧90的一端与基座20连接，另一端则被压在支撑片60的销62下。可以想到的是，除了扭簧，也可以采用卷簧、拉簧、压簧、气撑、电机等作为驱动装置，这些驱动装置均为安装固定在基座20上，然后与销62连接，从而提供驱动力。

下面将详细说明一下本实施例的翻转机构的转动过程。

当盖板位于如图2A和图8A所示的第一位置L1时，盖板10被锁机构(未示出)锁止在基座20上以遮盖基座20上的储物隔间21。此时，支撑片60的销62位于如图8B中示出的基座20上的长孔23的下末端，销压着扭簧90的一端，使得扭簧90被压缩。当乘员通过开关解锁盖板10后，扭簧90的作用力推动销62在长孔23内向上转动，即支撑片60发生转动，继而带动转轴80、摩擦片40a、40b和盖板10一起转动，直至销62在扭簧力作用下转动到如图9B中示出的基座20上的长孔23的上末端，支撑片60无法继续转动，此时盖板10转动到如图2B所示的第二位置。由此可见，长孔23的上末端的位置决定了盖板10的第二位置，通过设置长孔23的上末端，可以实现对盖板10的第二位置的精确控制。可以想到的是，除了在基座20上设计长孔23，也可以通过在基座20上设计沿轴向延伸的翻边，通过翻边与支撑片60的销62的干涉来限制销62的转动位置，同样实现对盖板10的第二位置的精确控制。

当盖板10位于第二位置时，若要继续翻转盖板10，需通过施加到盖板10上的手的外力，如图2C-2D所示。此时，由于支撑片60被限制不能转动，所以转轴80保持静止。当手拉动盖板10向上转动，盖板10相对于摩擦片40a、40b中的至少一个转动，和/或盖板10连同摩擦片40a、40b或只连同摩擦片40b一起相对于支撑片60转动继而产生摩擦力。手克服摩擦力和盖板10的自身重力来驱动盖板10转动到最大翻转位置之前的任意位置，松开手，上述摩擦力使得盖板10能够克服其自身重力而保持在该位置上，如图2E所示。若要继续翻转盖板10，只需继续用手拉动盖板10转动即可，直至转动到最大翻转位置(即第三位置)，如图2G所示。基座20还包括翻边24，当盖板10转动至与翻边24发生干涉时，将无法继续转动，此时盖板10即位于最大转动位置(即第三位置)。

当关闭盖板10时，需通过施加到盖板10上的手的外力，推动盖板10从第三位置向第一位置转动。当盖板10从第三位置转动到第二位置的过程中，手克服盖板10与摩擦片40a、40b中至少一个之间的摩擦力和/或支撑片60与摩擦片40b之间的摩擦力驱动盖板10转动到第三位置和第二位置之间的任意位置，松开手后，上述摩擦力使得盖板10能够克服其自身重力而保持在该位置上，如图3B所示。若要继续翻转盖板10，只需继续用手推动盖板10转动即可，直至转动到第二位置，如图3C所示，盖板10和支撑片60的止位翻边63重新接触。继续向第一位置翻转盖板10，则盖板10推动止位翻边63，从而带动支撑片60转动，销62一边沿着基座20上的长孔23从长孔23的上末端回到下末端，一边压着扭簧90的一端转动，使得扭簧90被压缩，直至盖板10回到第一位置被锁机构重新锁止，如图3D所示。

图10-13示出了根据本发明另一个实施例的翻转机构的组成。在本实施例中，对上一实施例的离合机构的支撑片和转轴的结构进行了修改，并取消了扭簧的轴销，将扭簧安装到了转轴上，其余结构与上一实施例相同。如图10和图11所示，翻转机构包括基座20和通过转轴110与基座20连接的盖板10。盖板10具有支脚11，基座20具有连接部22，离合机构包括支撑片100、摩擦片40a、摩擦片40b和销115。转轴110依次穿过连接部22、支撑片100、摩擦片40b、支脚11和摩擦片40a，最后通过自锁螺母50或者星形卡圈紧固。从而使基座20和盖板10连接。连接部22和支撑片100之间可设置垫片30，其由耐磨塑料制成，用于防止连接部22和支撑片100之间产生异响。

如图12所示，转轴110包括与连接部22和垫片30配合的第一轴区段111，以及与自锁螺母50配合的第二轴区段112。第一轴区段111和第二轴区段112之间形成截面为腰圆形的第三轴区段113，第三轴区段113与支撑片100和盖板10的支脚11相配合，以实现转轴110、支撑片100和盖板10在第一位置和第二位置之间的同步转动。第三轴区段113与第一轴区段111之间形成台阶，以便于增加转轴110与支撑片100的接触面积，即增加对支撑片100的压力，使得摩擦片40b与支撑片100之间，以及摩擦片40a、40b与盖板10的支脚11之间的摩擦力变大。转轴110还包括止位区段117，其设置在第一轴区段111远离第三轴区段113的一端，用于与盖板连接部22接触以进行止位，防止转轴110从轴孔中穿过后掉落。销115设置在止位区段117上，且与第一轴区段111位于同一侧。销115设置为穿过基座20上的长孔23并随着转轴110的转动而在长孔23内移动。止位区段117远离第一轴区段111的一侧上还设置有第四轴区段114，第四轴区段114上设置有卡槽116，扭簧90环绕在第四轴区段114上，且一端插入该卡槽116内，另一端则与基座20连接，用于提供盖板10从第一位置向第二位置转动的驱动力。可以想到的是，除了扭簧，也可以采用卷簧，拉簧，压簧，气撑、电机等提供驱动力。

如图13所示，支撑片100具有腰圆形孔101，其与转轴110的第三轴区段113匹配，以使支撑片100与转轴110同步转动。

当盖板10位于如图2A或图14A所示的第一位置时，盖板10被锁机构锁止在基座20上。此时，转轴110的销115位于如图14B中示出的基座20的连接部22上的长孔23的下末端，此时扭簧90处于压缩状态。当乘员通过开关解锁盖板10后，扭簧90的弹力将推动销115在长孔23内向上转动，即转轴110发生转动，继而带动支撑片100、摩擦片40a、摩擦片40b和盖板10一起转动，直至销115在扭簧力作用下转动到如图15B所示的长孔23的上末端，转轴110无法继续转动，此时盖板10转动至如图2B或图15A所示的第二位置。由此可见，长孔23的上末端的位置决定了盖板10的第二位置，通过设置长孔23的上末端，可以实现对盖板10的第二位置的精确控制。可以想到的是，除了在基座20上设计长孔23，也可以通过在基座20上设计沿轴向延伸的翻边，通过翻边与销115的干涉来限制销115的转动位置，同样实现对盖板10的第二位置的精确控制。

如图16A-16D所示，盖板10上具有轴孔12，其与转轴110相配合，以实现盖板10在第一位置和第二位置之间与转轴110同步转动，以及在第二位置和第三位置之间绕转轴110转动，图中箭头方向为转动方向。轴孔12为由两个对称的腰圆形孔相交重叠组成，其与转轴110的第三轴区段113相匹配，包括第一侧边121、第二侧边122、第三侧边123和第四侧边124。如图16A所示，当盖板10位于第一位置时，转轴110的第三轴区段113的两侧分别与第一侧边121和第三侧边123接触，当转轴110在扭簧90的作用下逆时针转动时，第一侧边121和第三侧边123将抵住转轴110，从而使转轴110带动盖板10一起逆时针转动，在扭簧90的作用下，转轴110带动盖板10一直转动至第二位置，如图16B所示，此时，由于转轴110的销115被限制在长孔23的上末端，转轴110将无法继续转动。

当盖板10位于第二位置时，若要继续翻转盖板10，需要通过施加到盖板10上的手的外力，如图2C-2D所示。此时，转轴110保持静止，由于转轴110和第二侧边122和第四侧边124之间存在间隙，因此，盖板10可以绕转轴110逆时针转动，当手推动盖板10逆时针转动时，盖板10相对于摩擦片40a、40b中的至少一个转动，和/或盖板10连同摩擦片40a、40b或只连同摩擦片40b一起相对于支撑片100转动继而产生摩擦力。手克服摩擦力和盖板10的自身重力来驱动盖板10转动到最大翻转位置之前的任意位置，松开手，上述摩擦力使得盖板10能够克服其自身重力而保持在该位置上，如图16C所示。若要继续翻转盖板10，只需继续用手拉动盖板10逆时针转动即可，直至轴孔12的第二侧边122和第四侧边124与转轴110接触，此时盖板10被转轴110抵住，无法继续逆时针转动，盖板10位于最大翻转位置(即第三位置)。

当关闭盖板10时，需通过施加到盖板10上的手的外力，推动盖板10从第三位置向第一位置转动。当盖板10从第三位置转动到第二位置的过程中，手克服盖板10与摩擦片40a、40b中至少一个之间的摩擦力和/或支撑片100与摩擦片40b之间的摩擦力驱动盖板10转动到第三位置和第二位置之间的任意位置，松开手后，上述摩擦力使得盖板10能够克服其自身重力而保持在该位置上，如图16C所示。若要继续翻转盖板10，只需继续用手推动盖板10转动即可，直至转动到第二位置，如图16B所示，转轴110重新与第一侧边121和第三侧边123接触，继续向第一位置翻转盖板10，盖板10则推动转轴110转动，销115从长孔23的上末端回到下末端，转轴110则带着扭簧90一起转动，使得扭簧90被压缩，直至盖板10回到第一位置被锁机构重新锁止，如图16A所示。

本发明的翻转机构，通过扭簧等驱动机构可自行弹开到第二位置，实现第一开启阶段，然后再手动翻转开始第二开启阶段，使其翻转至第三位置，且在第二开启阶段，手松开后，翻转机构可停止在任意位置，从而防止翻转机构(如扶手)自行关闭，不利于取放翻转机构下的物品、甚至出现夹手/砸手的风险。

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。