專利名稱：阻尼自動定心鉸鏈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于門，特別是玻璃門，特別但非僅是無框玻璃門的鉸鏈。
背景技術(shù)：
無框玻璃門多數(shù)是重的，并可能以雙層或三層玻璃裝嵌而成，特別是當(dāng)其被用作為街門或用于冷藏庫時。這種門可以是重的，并有必要使用堅固的鉸鏈，使門能可靠地自動關(guān)閉至定心的關(guān)閉位置，免得需要門閂或停止裝置。已公開過帶有門內(nèi)停止件的無框玻璃門，例如在第US 6560821號的美國專利中。第TO2011/020630號專利公開了帶有門內(nèi)停止裝置的玻璃門鉸鏈，其包含殼體；支座，其將該殼體連接至支承構(gòu)件；一對夾具；軸向的轉(zhuǎn)軸；以及多個偏置構(gòu)件，其被布置成與該轉(zhuǎn)軸嚙合，以使該些夾具返回選自關(guān)閉位置和一個或多個打開位置的多個位置的其中之一；其中該轉(zhuǎn)軸帶有多個定心表面，各偏置構(gòu)件被布置成向?qū)?yīng)的定心表面施力，以使該鉸鏈定心在該些位置中的一個或多個位置。此說明書的公開內(nèi)容為所有目的以引入的方式并入本說明書的公開內(nèi)容中。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了帶有門內(nèi)自動定心的停止裝置的門鉸鏈，其包含殼體，其帶有直立孔；支座，其將該殼體連接至支承構(gòu)件；一對夾具；轉(zhuǎn)軸，其被安裝在該孔內(nèi)；關(guān)閉裝置，其在該殼體內(nèi)并適于與該轉(zhuǎn)軸嚙合，以促使該鉸鏈達(dá)至關(guān)閉或定心位置；阻尼裝置，其在該殼體內(nèi)并適于與該轉(zhuǎn)軸嚙合，以阻尼該鉸鏈朝向該關(guān)閉位置運(yùn)動；其中該轉(zhuǎn)軸帶有直立軸線以及第一和第二定心凸輪表面，該些定心表面被布置成當(dāng)該殼體相對于該轉(zhuǎn)軸分別地轉(zhuǎn)離或轉(zhuǎn)向該關(guān)閉位置時，促使該關(guān)閉裝置和阻尼裝置交替地離開該軸線；其中該關(guān)閉裝置包含帶有至少一個關(guān)閉接觸表面的推頭和彈簧，該彈簧被布置成促使該接觸表面與第一定心表面嚙合；其中該阻尼裝置包含工作流體和活塞，該活塞包含可滑動地安裝在圓柱筒內(nèi)的活塞頭和套筒，彈簧位于該圓柱筒內(nèi)，該活塞帶有具阻尼接觸表面的伸出部，該阻尼接觸表面受該彈簧促使與該轉(zhuǎn)軸的第二定心表面嚙合；該阻尼活塞包括止回閥；其中關(guān)閉裝置和阻尼裝置從該轉(zhuǎn)軸軸線朝相反方向徑向地延伸；其中該阻尼活塞的內(nèi)表面、套筒和圓柱筒形成第一腔室，而該阻尼活塞頭的外表面、孔和轉(zhuǎn)軸則形成工作流體的第二腔室；
當(dāng)該阻尼活塞在使用時移向轉(zhuǎn)軸軸線時，置于該第二腔室內(nèi)的工作流體則通過該阻尼活塞中的止回閥，當(dāng)該阻尼活塞移離該轉(zhuǎn)軸軸線時，通過該止回閥的回流則受阻。該鉸鏈優(yōu)選是與玻璃門一起使用，更優(yōu)選為無框玻璃門。夾具移至打開或關(guān)閉位置就相應(yīng)地使門移至打開或關(guān)閉位置。當(dāng)偏置構(gòu)件在門打開或關(guān)閉期間轉(zhuǎn)動時，該些定心表面，特別是主要定心表面就會充當(dāng)成凸輪表面。在優(yōu)選的實(shí)施例中，可調(diào)節(jié)閥位于該殼體中；第一導(dǎo)管在該第一腔室和該可調(diào)節(jié)閥之間相通；第二導(dǎo)管在該第二腔室和該可調(diào)節(jié)閥之間相通；因此該閥的調(diào)節(jié)控制了工作流體從該第一腔室流至該第二腔室，以阻尼該鉸鏈移向關(guān)閉或定心位置。使用單個可調(diào)節(jié)閥是優(yōu)選的。然而，如需要的話，可使用兩個或多個可調(diào)節(jié)閥。按照本發(fā)明的鉸鏈具有幾個優(yōu)點(diǎn)。使用兩個獨(dú)立的關(guān)閉裝置和阻尼裝置允許其各自以簡單而堅固的構(gòu)造生產(chǎn)出來，以致可選擇關(guān)閉和阻尼力以及阻尼分布，來配合任何特定的應(yīng)用。例如，較堅固的阻尼裝置可被用于在使用期間容易砰地關(guān)上的重或大的門。該阻尼裝置的位置在該關(guān)閉裝置向轉(zhuǎn)軸的對側(cè)，提供與關(guān)閉和阻尼活塞兩者都在轉(zhuǎn)軸軸線的同一側(cè)的鉸鏈相比更平衡的構(gòu)造。軸承的磨損得以減少，以致凸輪表面因持續(xù)使用而對不準(zhǔn)的可能性較低。在有相對地小的第二或中間的凸輪表面的情況下(如下所述若存在的話)，這是特別重要的，因?yàn)槿绻撧D(zhuǎn)軸不能精確地對準(zhǔn)，這些凸輪表面的邊緣可能會被磨損。該工作流體優(yōu)選為油或液壓流體。該阻尼裝置包含工作流體的回路，其從該彈簧所在的腔室延伸至該可調(diào)節(jié)閥，并從該可調(diào)節(jié)閥延伸至位于該阻尼活塞的外部前表面與該轉(zhuǎn)軸的凸輪或定心表面嚙合的腔室。運(yùn)動部件因此被保持在良好的潤滑狀態(tài)。單個可調(diào)節(jié)閥可位于該殼體的外部，使得調(diào)節(jié)簡單而方便。該關(guān)閉裝置位于該殼體內(nèi)的獨(dú)立的腔室中，可裝滿油或其他流體，但這不是必需的。當(dāng)使用活塞裝置時，可設(shè)有一個或多個隙縫，以在該活塞在使用中擴(kuò)展或伸縮時，允許該工作流體循環(huán)。隙縫的維度可被設(shè)置為能抑制流體的流動，為鉸鏈提供額外的阻尼?；蛘?，該隙縫可大得足以允許自由流動。反之，在該兩個腔室之間有自由流動的裝置中，不大可能利用可調(diào)節(jié)閥來控制阻尼。該第一和第二定心凸輪表面可帶有相似或不同的構(gòu)型。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該些表面的徑向橫截面近似半圓形。優(yōu)選地，該些平面部分向轉(zhuǎn)軸軸線的前方延伸，以致該軸線穿過該轉(zhuǎn)軸但不穿過該平面表面前的空間。可設(shè)有與該些平面表面成直角的第二停止表面。這允許鉸鏈被停在打開位置，例如與關(guān)閉定心位置成90°。如果該關(guān)閉構(gòu)件在該定心位置延伸到該轉(zhuǎn)軸軸線之外，則這種布置是不可行的。該或各停止表面可被布置成與該主要偏置構(gòu)件嚙合，以使鉸鏈的夾具保持在打開位置。優(yōu)選地，該鉸鏈保持在打開位置與關(guān)閉位置成直角。優(yōu)選地，該或各停止表面與該主要定心表面成直角。優(yōu)選地提供兩個平行的停止表面。優(yōu)選的是有兩個打開位置，其在關(guān)閉位置兩側(cè)中的任一側(cè)上成直角。在這裝置中，該門可保持在關(guān)閉位置兩側(cè)中的任一側(cè)上成直角的打開位置。除非對門施加小的關(guān)閉力足以克服主要彈簧的力，否則附接了該鉸鏈的門可在兩個方向中的任一方向保持打開。在以下的描述中，朝向偏置構(gòu)件或活塞的方向被稱之為近處(proximal)，而遠(yuǎn)離朝向著轉(zhuǎn)軸的偏置構(gòu)件或活塞的方向則被稱之為遠(yuǎn)處(distal)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該轉(zhuǎn)軸被布置為當(dāng)主要定心表面面向近處朝偏置構(gòu)件時，該或各停止表面會相對于定心表面成直角地延伸，該停止表面帶有面向該偏置構(gòu)件的近處邊緣和背向該偏置構(gòu)件的遠(yuǎn)處邊緣。在這位置時，該停止表面優(yōu)選地從該轉(zhuǎn)軸軸線向遠(yuǎn)處的位置延伸至該轉(zhuǎn)軸軸線的近處的位置，或延伸至在與該主要定心表面平行的轉(zhuǎn)軸的直徑上的軸線上的位置。在后者的布置中，該或兩個近處邊緣位于在關(guān)閉位置中的轉(zhuǎn)軸直徑上，該近處邊緣與該轉(zhuǎn)軸直徑成正交，該或各停止表面優(yōu)選地向該轉(zhuǎn)軸的遠(yuǎn)處延伸。在這布置中，由于該偏置構(gòu)件和該停止表面之間毗連，該鉸鏈無法在超過打開位置的角度有角度地轉(zhuǎn)動。鉸鏈朝關(guān)閉位置的轉(zhuǎn)動是由偏置構(gòu)件促進(jìn)的，該偏置構(gòu)件在與主要定心表面嚙合之前接觸停止表面的近處邊緣。在替代的實(shí)施例中，近處邊緣位于轉(zhuǎn)軸直徑的近處。在這裝置中，停止表面優(yōu)選地以某足夠的距離向近處延伸，以提供還原力去抵抗鉸鏈轉(zhuǎn)向關(guān)閉位置。可選擇該近處邊緣和該直徑(或轉(zhuǎn)軸軸線)之間的距離，以致偏置構(gòu)件提供足以允許緊固至該鉸鏈的門保持在打開位置的還原力，但這種力又不會大得令到用家在關(guān)門時感到困難。距離的長短和因而還原力的大小可視乎門的寬度、門的重量和未來的用家的力度而定。在優(yōu)選的實(shí)施例中，主要定心凸輪表面位于向轉(zhuǎn)軸直徑的近處。這帶有幾個優(yōu)點(diǎn)。這促進(jìn)鉸鏈關(guān)閉。使用中的彈簧和其他偏置構(gòu)件的伸展長度減少。這允許使用較強(qiáng)勁但較便宜的彈簧。在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動期間移置的潤滑油的容量也減少。這使到油有較長的工作壽命?？稍谕Ｖ贡砻娴慕庍吘壓椭饕ㄐ谋砻娴泥徑吘壴O(shè)有進(jìn)一步的凸輪表面。該進(jìn)一步的凸輪表面可以是圓形的，以促進(jìn)該鉸鏈順暢地打開和關(guān)閉，減少接觸表面的磨損。這允許使用較次級的鋼來生產(chǎn)轉(zhuǎn)軸?？稍谠摰谝槐砻婧偷诙砻嬷g設(shè)有一個或多個中間表面，其以某個角度位于該第一表面和第二表面中間。該些中間表面可為平面或凸形的，并可用于妨礙或阻止鉸鏈在某中間的角度關(guān)閉。在這種布置中，可防止門意外地砰地關(guān)上。該些中間表面可與主要的關(guān)閉定心凸輪表面成30°、45°或60°角。偏置構(gòu)件與中間表面嚙合可減低門轉(zhuǎn)動的速率，或可允許門停在該中間的角度。夾具可適于使玻璃門板緊固地嚙合。玻璃門板可帶有洞口，以容納穿過該些夾具的螺栓?；蛘呋蛄硗獾?，該些夾具可透過摩擦或透過使用粘合劑來嚙合玻璃門板。該鉸鏈優(yōu)選地包括用于阻尼該鉸鏈的打開或關(guān)閉運(yùn)動的阻尼組件。優(yōu)選地，偏置組件包括阻尼裝置，以限制該鉸鏈轉(zhuǎn)動的速率，特別是從打開位置轉(zhuǎn)動至關(guān)閉位置的速率。該阻尼組件亦可限制從部分打開的位置轉(zhuǎn)動至完全打開的位置的速率。在第一個優(yōu)選的實(shí)施例中，該鉸鏈包括第二偏置構(gòu)件和第二彈簧，其被布置成與一個或多個第二定心表面嚙合，以促使門進(jìn)入兩個打開位置的其中一個。該或各第二定心表面可以是平面的或呈圓柱形凹形的表面。
或者，該第二定心表面可包含圓柱形構(gòu)件，其與轉(zhuǎn)軸軸線平行并被移離轉(zhuǎn)軸軸線。使用圓柱形表面有能達(dá)致阻尼順暢而又只在移動部件產(chǎn)生少許磨損這個優(yōu)點(diǎn)。該圓柱形構(gòu)件優(yōu)選地位于該轉(zhuǎn)軸的圓周內(nèi)。優(yōu)選地，該兩個偏置構(gòu)件在單個單元內(nèi)成一體，并具有共通的轉(zhuǎn)軸。優(yōu)選地，該鉸鏈的兩個打開位置與關(guān)閉位置成直角，而該兩個第二定心表面與主要定心表面成正交，而且在直徑上彼此相對(diametrically opposed)。即是說該些第二表面可被布置成面對著相反方向，與該主要定心表面成直角。主要彈簧的力優(yōu)選地為較第二彈簧的力大。以這種方式的話，除非門位于或鄰近兩個打開位置的任一位置，否則鉸鏈就會移至關(guān)閉位置。該鉸鏈因此可包含超中心(overcentre)裝置,在這裝置中，當(dāng)門在兩個方向中的任一方向打開時，其就會移進(jìn)關(guān)閉位置或打開位置。在關(guān)閉位置的各側(cè)上的各中心點(diǎn)的角度位置優(yōu)選地為接近打開位置。主要彈簧可包含一對同心彈簧。外彈簧可以是較為強(qiáng)勁的彈簧，以為鉸鏈提供關(guān)閉力。內(nèi)彈簧可以是較外彈簧弱，并被布置成會為止回閥在面向偏置構(gòu)件時提供關(guān)閉力。該止回閥進(jìn)一步被描述如下。各偏置構(gòu)件可包含安裝在圓柱形孔中的活塞，用于相對于轉(zhuǎn)軸徑向地移動。該關(guān)閉構(gòu)件可包含能以可滑動的方式在圓柱筒內(nèi)移動的活塞，該活塞包含活塞頭和套筒，優(yōu)選是圓柱形的套筒。該活塞頭可帶有具一個或多個接觸表面的伸出部。彈簧可位于該套筒內(nèi)并被布置成與該活塞頭的后表面哨合，以促使該接觸表面與該轉(zhuǎn)軸的定心表面( 合。轉(zhuǎn)軸可被安裝在殼體中的直立的導(dǎo)槽，該導(dǎo)槽與一個或多個通道相通，該些或各偏置構(gòu)件位于通道內(nèi)，以在鉸鏈推進(jìn)期間允許液壓流體或其他油循環(huán)。
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該轉(zhuǎn)軸優(yōu)選地包括適于與夾具嚙合的附接件。該轉(zhuǎn)軸的端部可包括被設(shè)置成會與其中一個夾具的插口嚙合的頭，以致該轉(zhuǎn)軸和夾具被逼一同轉(zhuǎn)動。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該轉(zhuǎn)軸包含軸向地延伸的構(gòu)件，其帶有關(guān)閉凸輪表面和一個或多個阻尼凸輪表面，其被設(shè)置成與該關(guān)閉凸輪表面軸向地間隔開；該關(guān)閉和阻尼凸輪表面之間設(shè)有障礙物，其朝向該孔的表面延伸，以在使用期間大量阻止流體在該關(guān)閉和阻尼凸輪表面之間流動。該流體的流動優(yōu)選地被阻止到的程度使到在該障礙物一側(cè)增加流體壓力不會導(dǎo)致該障礙物另一側(cè)所增加的流體壓力，足以減少該關(guān)閉構(gòu)件的活塞所施的關(guān)閉力。然而，可在該障礙物和該孔之間設(shè)有足夠的間距以讓該流體進(jìn)行潤滑。該障礙物可包含圓柱形環(huán)狀物，其從該轉(zhuǎn)軸徑向地延伸至鄰近該孔的表面的位置。該關(guān)閉或凸輪表面可在該活塞的完全伸展位置與該活塞的接觸表面平行。該關(guān)閉或定心表面的直徑或?qū)挾葍?yōu)選地小于該圓柱形環(huán)狀物或其他障礙物的直徑。該關(guān)閉凸輪或定心表面的直徑可為該環(huán)狀物的直徑的70%至98%，優(yōu)選為80%至98%，更優(yōu)選為85%至95%。使用較小的直徑或?qū)挾葴p低了該或該些關(guān)閉彈簧的壓縮程度。從而減少了該些關(guān)閉表面的摩擦和磨損。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該或各偏置構(gòu)件的活塞包括止回閥，其被布置成允許油在該活塞和圓柱筒擴(kuò)展時流入空腔。以這種方式的話，油就會從該活塞的空腔循環(huán)進(jìn)入該活塞和轉(zhuǎn)軸之間的空腔，并在該活塞的壓縮和擴(kuò)展的循環(huán)期間返入該活塞空腔。在這循環(huán)期期間，該轉(zhuǎn)軸的定心表面和活塞之間的可用的空腔的容量在該活塞被壓縮時增大，并在該活塞擴(kuò)展到與該定心表面完全嚙合時減小。這種容量上的變化的作用是將油泵過該止回閥，以使油在該鉸鏈和門打開和關(guān)閉期間循環(huán)。油的循環(huán)有助于有效率地阻尼鉸鏈?？商峁┲饕钊约耙粋€或多個隙縫，以允許油在該活塞壓縮初期從空腔流出。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該活塞帶有頭和圓柱形主體，該圓柱形主體的維度被設(shè)置成以可滑動的方式被容納在套筒的圓柱形孔內(nèi)，并在預(yù)定的自該頭起的軸向距離設(shè)有一個或多個隙縫，該隙縫或該些隙縫在該主體以預(yù)定的距離滑入該圓柱形套筒后就會被套筒阻擋住。這布置使油可輕易地從該活塞空腔流出，直至該活塞已縮回至預(yù)定的程度，之后油的流動會受到妨礙或受阻，從而達(dá)至雙速阻尼效應(yīng)。主要止回閥可被主要偏置組件的內(nèi)彈簧向遠(yuǎn)處促使進(jìn)入關(guān)閉位置?？蛇x擇內(nèi)彈簧的長度，以向該閥提供適當(dāng)?shù)年P(guān)閉力。優(yōu)選地，該內(nèi)彈簧的長度較外彈簧長。該阻尼活塞可帶有具一個或多個切去部分的套筒，該切去部分提供一個或多個通道，其沿著該套筒的外部延伸至在該套筒的端部的位置，其與內(nèi)空腔相通，視乎該阻尼活塞的伸展而定而提供不同的阻尼。該通道或該些通道的橫截面積可沿該套筒的長度而變化，例如遠(yuǎn)離該轉(zhuǎn)軸時增大，以致當(dāng)該套筒和活塞頭被壓縮而遠(yuǎn)離該轉(zhuǎn)軸軸線時，提供較小的橫截面積供流體流動。當(dāng)該阻尼活塞接近完全壓縮的位置時，可阻止流體流過該通道或該些通道。該伸出部的接觸表面可呈凹形或圓柱形，以提供淺的凹陷。這可用以防止附著該轉(zhuǎn)軸的凸輪表面。在持續(xù)使用時，凸輪表面可變得不平整。凸輪表面可以是平面的或彎曲的。使用凹形的或圓柱形的表面可有利于保證當(dāng)該鉸鏈轉(zhuǎn)動時，該些表面相互平滑而無障礙地接觸。避免了該彈簧的過度壓縮，減少運(yùn)動部件之間的摩擦力。使用該活塞推頭上的凹區(qū)域提供了幾個優(yōu)點(diǎn)。該凹面有助于在安裝了該鉸鏈的門關(guān)閉時進(jìn)行阻尼。如果該轉(zhuǎn)軸的中心接觸表面已因磨損而變得粗糙或不平，就保證能與該轉(zhuǎn)軸良好地接觸。此外，該凹面被用來釋放該關(guān)閉彈簧的壓縮。當(dāng)該鉸鏈打開時，這減少在門被打開至75°至85°時的摩擦。該凹區(qū)域可提供讓例如可在長期使用時發(fā)生的任何殘留物積累的凹處。該接觸表面可包含中部部分和兩個外部部分，該中部部分位于相對于轉(zhuǎn)軸軸線軸向的位置，該中心部分自活塞頭起的長度較外部部分自活塞頭起的長度為長或短。在第一個實(shí)施例中，該中部部分較長，并進(jìn)一步向轉(zhuǎn)軸延伸，以致該接觸表面大致上是凸形的。在替代的實(shí)施例中，該中部部分較短，以致該接觸表面大致上是凹形的或向內(nèi)彎曲的。該些中部部分和外部部分可以是個別地彎曲的或平面的，并可形成連續(xù)或間斷的軸向地對稱的接觸表面。例如可設(shè)有平滑的凹或凸面?；蛘呖稍O(shè)有梯級形的構(gòu)型。選擇合適的接觸表面分布以及定心凸輪表面的構(gòu)型可在使用中鉸鏈轉(zhuǎn)動時控制關(guān)閉力和阻尼力。在替代的實(shí)施例中，該接觸表面可為凸形的或以圓柱形的形式向外延伸。凸形或向外延伸的表面可有助于使彈簧維持在壓縮狀態(tài)，使門能夠抵受強(qiáng)風(fēng)而不被吹到打開。該殼體和底座可被布置成允許容易地安裝重或大的門。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該殼體可帶有彎曲的突出部，例如圓形的突出部，優(yōu)選為帶有呈部分球形的凸形部分，其維度被設(shè)置為能容納入相配的圓形結(jié)構(gòu)，例如在其上安裝了鉸鏈的底座的呈部分球形的凹處?；蛘撸撏怀霾繌钠矫婵词菣E圓形的或者彎曲的。使用這種裝置允許在安裝時將突出部置于插口內(nèi)，然后當(dāng)門的重量被釋放而與該支座嚙合時更精確地對準(zhǔn)。


通過非限制性例子并參照附圖，進(jìn)一步描述本發(fā)明，在附圖中圖1是按照本發(fā)明的鉸鏈的立體圖；圖2是鉸鏈的橫截面圖；圖3是顯示阻尼活塞的立體圖；圖4是顯示關(guān)閉活塞的立體圖；圖5是轉(zhuǎn)軸的立體圖；圖6顯示該鉸鏈的安裝裝置；圖7是該鉸鏈的分解圖；圖8是一系列顯不凸輪表面和關(guān)閉活塞成不同角度時的橫截面圖；以及圖9至17顯示偏置構(gòu)件的多個構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式以下的描述使用了相同的附圖標(biāo)記來表示不同附圖中的相同的組件。圖1顯示按照本發(fā)明的鉸鏈的立體圖。安裝在殼體(3)上的一對夾具(I)形成槽
(4)，玻璃門板(沒顯示)可嚙合在該槽內(nèi)。底板(2)用作為支承構(gòu)件，其被布置成被緊固至地板或地面(沒顯示)。如圖6所示，支座(5)可被緊固在底板(2)內(nèi)，使得門設(shè)備容易組裝。圖2顯示該鉸鏈的橫截面圖。轉(zhuǎn)軸(6)在鉸鏈體內(nèi)軸向地直立延伸。該轉(zhuǎn)軸(6)被容納在殼體(3)內(nèi)的盲孔(11)內(nèi)，該孔帶有封閉的上端(12)。墊圈(13)密封住該轉(zhuǎn)軸和孔，防止工作流體在使用時滲漏。在該轉(zhuǎn)軸下端的方形固定凸塊(7)被容納在形狀與支座(5)相配的插口中，防止該轉(zhuǎn)軸在使用時轉(zhuǎn)動。軸承(9，10)允許殼體(3)圍繞該轉(zhuǎn)軸軸線轉(zhuǎn)動。關(guān)閉裝置(14)被安裝在殼體(3)中的大體上為圓柱形的腔室(15)中，其從孔
(11)徑向地延伸。腔室(15)由帶有螺紋端蓋的圓柱筒(16)封閉。包含圓柱形套筒(17)和活塞頭(18)的關(guān)閉活塞以可滑動的方式被容納在圓柱筒(16)內(nèi)?；钊^(18)帶有伸出部(19)，其從腔室(15)徑向地延伸穿過隙縫(20)進(jìn)入孔(11)。一對螺旋彈簧(21，22)在圓柱筒(16)的端蓋和活塞頭(18)的后表面之間延伸，以促使伸出部(19)的接觸表面(25)與轉(zhuǎn)軸(6)嚙合。圓柱形環(huán)狀物(31)從該轉(zhuǎn)軸徑向地延伸至鄰近孔(11)的內(nèi)表面的圓周。環(huán)狀物
(31)和孔(11)之間的余隙足以讓潤滑流體通過，但卻小得足以在正常使用時，防止流體壓力在門打開或關(guān)閉期間從該環(huán)狀物的一側(cè)傳到另一側(cè)。該轉(zhuǎn)軸和該孔之間的空腔因此被分為上下兩部分。下腔室(23)通過隙縫(20)與徑向地朝向活塞頭(18)內(nèi)的腔室(15)的向前部分相通。當(dāng)該活塞頭在使用中徑向地向內(nèi)或向外移動時，隙縫(24)允許工作流體流過該活塞頭。如下所述，上腔室(30)類似地與在內(nèi)安置了該阻尼活塞的圓柱形阻尼腔室相通。伸出部(19)的接觸表面(25)被容納在由環(huán)狀物(31)的下表面、另一下環(huán)狀物
(27)的上表面和轉(zhuǎn)軸(6)的大體上平面的凸輪表面(26)所限定的插口中。凸輪表面(26)與伸出部(19)的接觸表面(25)平行地延伸并徑向地朝向該轉(zhuǎn)軸軸線外延伸，以致在使用期間該接觸表面不會延伸到該軸線之外。如圖5所示，平面停止表面(28)直立地延伸，與凸輪表面(26)成直角。優(yōu)選地設(shè)有兩個停止表面。這些用來在使用期間使門保持打開。這種裝置在我們主張第1017405號英國專利申請的優(yōu)先權(quán)并在同日遞交的PCT專利申請(代理人案號B18-030)中詳細(xì)地公開，其公開內(nèi)容為所有目的以引入的方式并入本文中。將門打開使該鉸鏈鏈體相對于該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。從關(guān)閉的定心位置轉(zhuǎn)動使得伸出部
(19)相對于凸輪表面(26)轉(zhuǎn)動，促使該伸出部和活塞徑向地向外以壓縮彈簧(21，22)。在該活塞運(yùn)動期間，腔室(15)內(nèi)的工作流體徑向地向內(nèi)流過該活塞頭中的隙縫(24)，進(jìn)入在該孔和轉(zhuǎn)軸之間的該活塞頭前面的空腔。當(dāng)門被打開至90°時，該鉸鏈會因該伸出部的端部與成直角的停止表面(28)嚙合而保持打開。門上的輕微壓力已足以釋放該鉸鏈，之后該些彈簧促使該殼體相對于該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，使得門無需透過進(jìn)一步的人力就返回至關(guān)閉的定心位置。如圖5所示，可設(shè)有一個或多個中間的停止表面(53)。位于介乎主凸輪表面(26)和成直角的停止表面(28)之間的某個角度的該些中間的停止表面使得在門被快速關(guān)閉的情況下得以發(fā)揮阻尼力。平面凸輪表面(26)的寬度或直徑小于環(huán)狀物(27)或(31)的直徑。優(yōu)選地，各凸輪表面的直徑小于環(huán)狀物(27)、(31)或(49)的直徑，以減少在使用時該些組件的磨損。表面(26)的直徑可為環(huán)狀物(27)的直徑的70%至98%，優(yōu)選為80%至98%，更優(yōu)選為85%至95%。減小直徑使該些停止表面(28)之間的距離減小，因此減低關(guān)閉彈簧(21，22)在該鉸鏈的完全打開位置中被壓縮的程度。該關(guān)閉活塞所施加的關(guān)閉力被減少，以致接觸表面
(25)和表面(28)之間的摩擦和長期磨損也減少。該阻尼裝置位于與關(guān)閉裝置(14)相反方向徑向地延伸的阻尼腔室(29)中。該阻尼腔室可相對于該關(guān)閉腔室軸向地偏移。包含活塞頭(32)和圓柱形套筒(33)的活塞被安裝在圓柱筒(34)中以可滑動的方式運(yùn)動。單向止回閥包含座(35)和位于該活塞內(nèi)的閥停止件(36)。閥頭中的隙縫(37)允許工作流體在該活塞內(nèi)的第一腔室(38)和徑向地朝向活塞頭(32)內(nèi)的第二腔室(39)之間通過。流體可從第二腔室(39)通過閥(35，36)流至第一腔室(38);但從第一腔室(38)至第二腔室(39)的流動卻因閥(35，36)關(guān)閉而受阻。帶有徑向地面向內(nèi)的接觸表面(45)的伸出部(44)從活塞頭(32)延伸。接觸表面(45)可以是平面的、輕微凹形的或帶有中部圓柱形凹陷的，并且被布置成與該轉(zhuǎn)軸上的兩個平面凸輪表面(46)的其中之一嚙合。凸輪表面(46)與該轉(zhuǎn)軸軸線的對側(cè)平行延伸，并與該轉(zhuǎn)軸的關(guān)閉凸輪表面(26)成直角。停止表面(47)與凸輪表面(46)成直角地延伸。第二停止表面(48)在凸輪表面(46)和停止表面(47)之間成某中間角度，例如與該凸輪表面成60°、45°或30°延伸。在替代的實(shí)施例中，該接觸表面可為凸形的或帶有向外的圓柱形凹陷。上環(huán)狀物(49)與環(huán)狀物(31)和凸輪表面(46) —起用來限定插口(50)，以在該鉸鏈被轉(zhuǎn)動時容納伸出部(44)。當(dāng)門被打開或關(guān)閉時，該鉸鏈殼體圍繞該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，使該關(guān)閉和阻尼活塞被壓縮或得以擴(kuò)展，壓縮或擴(kuò)展情況視乎各凸輪表面相對于該些活塞的伸出部的定向而定。當(dāng)該關(guān)閉活塞被壓縮時，該阻尼活塞得以擴(kuò)展，以使工作流體從腔室(39)徑向地朝外流入該流體與該彈簧相接觸的腔室(38)，以致該流體大量地位于該活塞內(nèi)。圓柱筒(34)帶有與第一導(dǎo)管(41)相通的隙縫(43)，該導(dǎo)管從腔室(29)延伸至位于殼體(3)的外部的孔中的可調(diào)節(jié)螺旋閥(40)的第一側(cè)。第二導(dǎo)管(42)從該可調(diào)節(jié)閥
(40)的第二側(cè)延伸至第二腔室(39)。當(dāng)該螺旋閥被打開時，工作流體可從第一腔室(38)流至該第二腔室。該閥部分關(guān)閉，抑制了流體的流動，阻尼該活塞的運(yùn)動并且防止門快速關(guān)閉。當(dāng)以人手關(guān)閉或釋放門以允許關(guān)閉(關(guān)閉的原因在于彈簧(21，22)的力)時，該阻尼活塞就被壓縮。彈簧(51)的力比彈簧(21，22)的力為弱。彈簧(51)通過壓縮該彈簧，用作抑制該鉸鏈的打開，來阻尼該鉸鏈的打開和關(guān)閉活動。在打開期間，可由該彈簧的摩擦力提供進(jìn)一步的阻尼?？稍O(shè)有一對彈簧，較弱的彈簧為較長，以在該活塞運(yùn)動的整個過程中維持阻尼力。第一腔室(38)內(nèi)的流體壓力增加，而單向閥(35，36)亦被關(guān)閉，阻止流體通過該閥。由于壓力增加，流體被強(qiáng)迫通過圓柱筒中的隙縫(43)并進(jìn)入殼體(3)內(nèi)的導(dǎo)管(41)。流體通過導(dǎo)管(41)至該螺旋閥的第一側(cè)并進(jìn)入導(dǎo)管(42)，該導(dǎo)管使該流體返回至該阻尼裝置的阻尼腔室(29)，徑向地向內(nèi)朝向該活塞頭，在該轉(zhuǎn)軸的附近，如圖2所示。調(diào)節(jié)該螺旋閥的隙縫限制了流體流過該閥的最大速率，以致腔室(38)內(nèi)增加的壓力抑制該鉸鏈的關(guān)閉或定心運(yùn)動。套筒(33)的外表面設(shè)有切去部分(52)，以形成允許流體從第一腔室(38)流至隙縫(43)和閥(40)的通道。該通道的橫截面積可沿該套筒的軸向長度而變化，其相對于該轉(zhuǎn)軸向內(nèi)徑向地減小，以致當(dāng)套筒(33)和活塞頭被壓縮并移離該轉(zhuǎn)軸時提供較小的橫截面積供流體流動。當(dāng)該阻尼活塞達(dá)至完全壓縮位置時，流體流動會受抑制并可被阻止。以這種方式的話，當(dāng)該鉸鏈接近完全關(guān)閉或定心位置時，阻尼力就會增加。當(dāng)達(dá)至完全關(guān)閉或定心位置時，該鉸鏈的關(guān)閉運(yùn)動會被減少并可被停止。在該鉸鏈被打開時，第二腔室(39)中流體壓力的增加因彈簧(51)和活塞頭(32)的壓力而致。由于環(huán)狀物(31)鄰近孔(11)的內(nèi)表面，所以流體被阻止流入該關(guān)閉裝置的
運(yùn)作腔室。以這種方式的話，流體被保留在第二腔室(39)中并且流過止回閥(35，36)。這保證在回程期間有適量的流體在第一腔室(38)中生成足夠的壓力，以強(qiáng)迫該流體流過由可調(diào)節(jié)閥(40)和導(dǎo)管(41，42)所限定的回路。圖6說明了支座裝置。在組裝過程中，使用螺栓或其他緊固物使底板(2)被固定在地板。該支座包括狹縫(70)，其帶有呈部分球形的中部插口(71)。在替代的實(shí)施例中，該中部插口從平面看可為橢圓形或卵形的。支座(5)帶有形狀相配的長形構(gòu)件(74)和中部的大體上呈部分球形、橢圓形或卵形的突出部(75)。突出部(75)被設(shè)置成適合裝進(jìn)入該插口內(nèi)，以當(dāng)其在組裝期間被釋放進(jìn)插口(70，71)時使附接有門的該支座能被對準(zhǔn)。圖8說明了該活塞和轉(zhuǎn)軸的替代構(gòu)型。在使用時，特別是持續(xù)使用時，該轉(zhuǎn)軸的定心表面可被磨損并變得不平滑。當(dāng)門打開至60-80°時，這可因該彈簧的壓縮力而產(chǎn)生摩擦。為了解決這個問題，活塞(62)的伸出部(61)的接觸表面(60)可以凹形的或圓柱形的表面形成，如圖8所示。使用凹形或帶有圓柱形凹陷的表面使得該彈簧的壓縮量減少，這是由于該伸出部不被徑向地向外移動(如圖8所示為向下)至與帶有平面接觸表面一樣的程度。這減低了該關(guān)閉彈簧在該鉸鏈的完全打開位置中被壓縮的程度。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該接觸表面的外部部分是平面的，中部部分是凹形的或圓柱形的。這有助于當(dāng)接近完全關(guān)閉或定心位置時減低關(guān)閉速度。在90°位置時，該轉(zhuǎn)軸觸到該活塞的凹圓柱形底部。當(dāng)該角度移至85°時，該鉸鏈的自動關(guān)閉運(yùn)作便會開始，并且當(dāng)該角度從60°和45°移至30°時繼續(xù)。當(dāng)該角度達(dá)到30°時，伸出部(61)的接觸表面從凹的或圓柱形狀變?yōu)槠矫嫘螤?63)。當(dāng)該角度達(dá)到15°時，該轉(zhuǎn)軸的凸輪表面與平面部分￠3)滑動地嚙合，以致關(guān)閉速度降低。在完全關(guān)閉成0°的位置中，該轉(zhuǎn)軸觸到伸出部￠1)的兩個完全平面部分(63)。由于根據(jù)接觸表面為完全平面并不帶有凹圓柱形部分的實(shí)施例，彈簧托架(沒顯示)在該活塞中的伸展被減少，所以該活塞和轉(zhuǎn)軸之間的摩擦都被減少。圖9至17顯示包含帶有推頭的活塞的偏置構(gòu)件的不同的構(gòu)造。圖9顯示包含活塞頭(8 0)的偏置構(gòu)件的活塞，該活塞具有向后或向近處延伸的圓柱形套筒(81)和后端(82)。該后端是開放的，以容納彈簧(沒顯示)。從圓柱形套筒(81)的軸線偏移的伸出物(83)從活塞頭(80)向前延伸，并帶有平坦或平面的接觸表面(84)，其被布置成與轉(zhuǎn)軸的定心凸輪表面(沒顯示)嚙合。在使用時，由于與凸輪表面對抗著由該彈簧提供的還原力的嚙合，活塞相對于轉(zhuǎn)軸軸線徑向地向內(nèi)或向外移動。圖10顯示帶有接觸表面的替代活塞，該接觸表面具有位于一對平坦或平面的外部部分(86)之間的圓柱形凹形的軸向部分(85)。該圓柱形凹形的中部部分(85)用來減少因彈簧(沒顯示)的壓縮而致的摩擦力，以減少在持續(xù)使用時在運(yùn)動部件上的磨損。圖11顯示進(jìn)一步的替代實(shí)施例，其中平坦或平面的中部部分(87)位于兩個肩位
(89)和平坦或平面的外部部分(88)之間。在這布置中，中部部分(87)以較外部部分(88)為短的距離從活塞頭(90)延伸，以減少彈簧在最大壓縮時的摩擦力。圖12顯示進(jìn)一步的替代實(shí)施例，其中圓柱形凸形的中部部分(91)以較兩個平坦或平面的外部部分(92)遠(yuǎn)的距離從活塞頭(93)延伸。圖13顯示進(jìn)一步的實(shí)施例。平面的軸向的中部部分(94)位于兩個肩位(95)和平面的外部部分(96)之間。接觸表面的中部部分(94)以較該些外部部分(96)遠(yuǎn)的距離從活塞頭(97)延伸。圖14顯示進(jìn)一步的實(shí)施例，其中連續(xù)的圓柱形凸形接觸表面(98)橫跨伸出部
(99)的整個闊度延伸。圖15顯示與在圖9中顯示的活塞相似，其中嵌入套筒(103)的V形狹縫(100)從該套筒的上的中間位置(101)延伸至向后的開放端部(102)。狹縫(100)的橫截面積從向前點(diǎn)(101)朝端部(102)增大，以致油的流動在活塞向前移向軸向的孔(沒顯示)內(nèi)的轉(zhuǎn)軸時增加。圖16顯示進(jìn)一步的實(shí)施例，其中該套筒(104)帶有從其移除的平坦的扇區(qū)(105)，以提供從套筒前面的點(diǎn)(106)延伸至套筒的后端(107)的開口，槽的橫截面積從該點(diǎn)(106)后向地朝套筒的端部(107)增大，當(dāng)活塞在使用中向轉(zhuǎn)軸伸展時，允許更多的油流過。圖17顯示另一實(shí)施例，其中套筒(108)帶有V形狹縫(109)，其從某中間的部分延伸至該活塞的后端的開口?；钊^(110)帶有伸出物(111)，其向前延伸，以形成接觸表面(112)。該接觸表面(112)帶有中部的軸向平面部分(113)，其的兩側(cè)中的任一側(cè)上具有傾斜部分(114)，延伸至在伸出物(111)的外邊緣上形成的外部平面部分(115)。以這種方式，接觸表面對活塞的軸向延伸和對轉(zhuǎn)軸(沒顯示)的徑向延伸成最大的距離，并與各外側(cè)上的較短的伸出部分(115) —同形成。
權(quán)利要求
1.帶有門內(nèi)自動定心的停止裝置的門鉸鏈，其包含 殼體，其帶有直立孔； 支座，其將該殼體連接至支承構(gòu)件； 一對夾具； 轉(zhuǎn)軸，其被安裝在該孔內(nèi)； 關(guān)閉裝置，其在該殼體內(nèi)并適于與該轉(zhuǎn)軸嚙合，以促使該鉸鏈達(dá)至關(guān)閉或定心位置；阻尼裝置，其在該殼體內(nèi)并適于與該轉(zhuǎn)軸嚙合，以阻尼該鉸鏈朝向該關(guān)閉位置運(yùn)動；其中該轉(zhuǎn)軸帶有直立軸線以及第一和第二定心凸輪表面，該些定心表面被布置成當(dāng)該殼體相對于該轉(zhuǎn)軸分別轉(zhuǎn)離或轉(zhuǎn)向該關(guān)閉位置時，促使該關(guān)閉裝置和阻尼裝置交替地離開該軸線；其中該關(guān)閉裝置包含帶有至少一個關(guān)閉接觸表面的推頭和彈簧，該彈簧被布置成促使該接觸表面與第一定心表面嚙合； 該阻尼活塞包括止回閥； 其中該阻尼裝置包含工作流體和活塞，該活塞包含活塞頭和可滑動地安裝在圓柱筒內(nèi)的套筒，彈簧位于該圓柱筒內(nèi)，該活塞帶有具阻尼接觸表面的伸出部，該阻尼接觸表面受該彈簧促使與該轉(zhuǎn)軸的第二定心表面嚙合； 其中該些關(guān)閉裝置和阻尼裝置從該轉(zhuǎn)軸軸線朝相反方向徑向地延伸； 其中該阻尼活塞的內(nèi)表面、套筒和圓柱筒形成第一腔室，而該阻尼活塞頭的外表面、孔和轉(zhuǎn)軸則形成工作流體的第二腔室； 當(dāng)該阻尼活塞移向轉(zhuǎn)軸軸線時，置于該第二腔室中的工作流體則流經(jīng)該阻尼活塞中的止回閥，當(dāng)該阻尼活塞移離該轉(zhuǎn)軸軸線時，經(jīng)止回閥的回流則受阻。
2.如權(quán)利要求1所述的鉸鏈，進(jìn)一步包含位于該殼體中的可調(diào)節(jié)閥； 第一導(dǎo)管，其在該第一腔室和該可調(diào)節(jié)閥之間相通； 第二導(dǎo)管，其在該第二腔室和該可調(diào)節(jié)閥之間相通； 因此該閥的調(diào)節(jié)控制了工作流體從該第一腔室流至該第二腔室，以阻尼該鉸鏈移向該關(guān)閉或定心位置。
3.如權(quán)利要求2所述的鉸鏈，其中該可調(diào)節(jié)閥位于該殼體的外部上。
4.如任一前述權(quán)利要求所述的鉸鏈，其中該關(guān)閉構(gòu)件包含能以可滑動的方式在圓柱筒內(nèi)移動的活塞，該活塞包含活塞頭和套筒，該活塞頭帶有具接觸表面的伸出部，位于該套筒內(nèi)的彈簧被布置成與該活塞的后表面哨合，以促使該接觸表面與該轉(zhuǎn)軸的定心表面哨合。
5.如任一前述權(quán)利要求所述的鉸鏈，其中該轉(zhuǎn)軸包含軸向延伸構(gòu)件，其帶有關(guān)閉凸輪表面和一個或多個阻尼凸輪表面，其被設(shè)置成與該關(guān)閉凸輪表面軸向地分隔開； 該關(guān)閉凸輪表面和阻尼凸輪表面之間設(shè)有障礙物，其從該轉(zhuǎn)軸徑向地延伸至鄰近該孔的表面的位置，以在使用期間大幅度地阻止流體在該些凸輪表面之間流動。
6.如權(quán)利要求5所述的鉸鏈，其中該障礙物包含圓柱形環(huán)狀物，其從該轉(zhuǎn)軸徑向地延伸。
7.如任一前述權(quán)利要求所述的鉸鏈，其中該阻尼裝置包含工作流體的回路，其包含導(dǎo)管，該導(dǎo)管從該彈簧所在的腔室延伸至可調(diào)節(jié)閥，并從該可調(diào)節(jié)閥延伸至該阻尼活塞的外部前表面與該轉(zhuǎn)軸的定心表面嚙合在其中的腔室。
8.如任一前述權(quán)利要求所述的鉸鏈，其中該殼體包括圓形的突出部，其維度被設(shè)置為能容納在該支座的相配的圓形插口中。
9.如權(quán)利要求7所述的鉸鏈，其中該突出部的接觸表面是呈部分球形的。
10.如權(quán)利要求8所述的鉸鏈，其中該突出部的接觸表面是圓柱形的。
11.如任一前述權(quán)利要求所述的鉸鏈，其中該殼體包括彎曲的突出部，并且該底座帶有相配的彎曲的凹處，其被布置成使該突出部在安裝時可被容納并嚙合在該凹處內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的鉸鏈，其中該突出部和凹處是球形的。
13.如任一前述權(quán)利要求所述的鉸鏈，其中該阻尼裝置包括阻尼彈簧，以阻尼該鉸鏈的運(yùn)動。
14.如任一前述權(quán)利要求所述的鉸鏈，其中該關(guān)閉裝置的接觸表面的構(gòu)型可選自凹形、凸形和圓柱形。
15.如權(quán)利要求6所述的鉸鏈，其中該關(guān)閉定心表面的直徑為該環(huán)狀物的直徑的70%至98%，優(yōu)選80%至98%，更優(yōu)選85%至95%。
16.參照附圖大體上如上所述的鉸鏈。
全文摘要
帶有門內(nèi)自動定心的停止裝置的門鉸鏈包含有孔的殼體、支座、一對夾具、轉(zhuǎn)軸、關(guān)閉裝置、阻尼裝置，該轉(zhuǎn)軸帶有直立軸線以及第一和第二定心凸輪表面；該關(guān)閉裝置包含帶有關(guān)閉接觸表面的推頭和彈簧，該彈簧被布置成促使該接觸表面與第一定心表面嚙合；該阻尼活塞包括止回閥；該阻尼裝置包含工作流體和活塞，該活塞包含可滑動地安裝在圓柱筒內(nèi)的活塞頭和套筒，彈簧位于該圓柱筒內(nèi)，該活塞帶有具阻尼接觸表面的伸出部，該阻尼接觸表面受該彈簧促使與該轉(zhuǎn)軸的第二定心表面嚙合；該些關(guān)閉裝置和阻尼裝置從該轉(zhuǎn)軸軸線朝相反方向徑向地延伸；該阻尼活塞頭的內(nèi)表面、套筒和圓柱筒形成第一腔室，該阻尼活塞頭的外表面、孔和轉(zhuǎn)軸形成工作流體的第二腔室。
文檔編號E05F1/12GK103032004SQ20111031136
公開日2013年4月10日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者鄒忠 申請人:鄒忠