CN101608521A - 一种自动定位的铰链 - Google Patents

Abstract

一种自动定位的铰链，包括与第一铰链部分固定连接的缸体，所述缸体内设有活塞，一螺杆一端穿过所述活塞，另一端与第二铰链部分固定连接，所述活塞和所述缸体内表面之间设有第一导向装置，所述缸体内设有用于向所述活塞提供轴向的回复偏压力的第一偏压力部件，一定位锁定部件用于定位锁定所述第一铰链部分和所述第二铰链部分；所述缸体形成的密封腔室内充满阻尼介质，所述缸体的内表面与所述活塞之间设置有间隙，以使所述阻尼介质能够从所述活塞的一侧运动到所述活塞的另一侧。本发明的自动定位的铰链使用时手感良好，省力，关闭缓慢。

Description

一种自动定位的铰链

技术领域

本发明涉及一种铰链。具体地说是一种具有自动定位功能的铰链。

背景技术

中国专利文献CN87105418A公开了一种改进的带阻尼器的弹簧铰链，其包括两个圆柱体，所述圆柱体分别与固定在门和门框上的叶片连接在一起，其中一个圆柱体形成一个密封腔室，密封腔室内放置一个具有螺纹的活塞，通过螺纹活塞被固定在带有大螺距的转轴上，转轴穿过密封腔室的一个封闭盖板上的中心孔伸入到第二圆柱体内，而第二圆柱体的转动使转轴在充满液压油的密封腔内产生转动，从而使活塞沿圆柱体的轴向运动，进而挤压密封腔内的液压油经活塞上成型的小孔从活塞的一侧流动到另一侧；当撤去施加在门上的外力时，位于第二圆柱体内的弹簧产生的扭转力使得转轴向相反方向转动，从而使门自动关闭。该现有技术的问题是，由于这种带阻尼器的弹簧铰链位于第二圆柱体内的弹簧产生的扭转力能够使得转轴向相反方向转动，使得这种带阻尼器的弹簧铰链适用于门扇打开以后需要马上自动关闭的场合；因此，在一些需要门扇打开以后保持门扇处于打开状态的地方，这种铰链就不能使用。

中国专利文献CN1089844C公开了一种铰链折页装置，该装置由轴、带止转槽的凸轮构件，滑动凸轮构件和压缩弹簧构成；在上述轴的一端部设置了凸缘部；带有防转槽的凸轮构件在设在其中心部的穿通孔中穿入上述轴、同时卡定于该轴上；上述滑动凸轮构件与该凸轮构件相对置并相对于该轴可沿轴向滑动地被安装在上述轴上；上述压缩弹簧环绕在前述的轴上并将上述滑动凸轮构件朝向上述凸轮构件方向推压地弹性设置着；在前述带有止转槽的凸轮构件上，在其一侧面上设有多个凸部，在前述滑动凸轮构件上设置了随着与上述凸轮构件的相对回转角度时而收纳上述凸部时而与前述凸部压接的凸轮部。该现有技术的问题是，虽然铰链折页装置可以在打开一定角度内趋于闭合，而当打开超过一定角度时会自动打开并保持在打开状态；但是在自动打开或自动闭合过程中速度较快，容易发生碰撞。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有自锁和定位功能的铰链，使得门扇、窗扇等需要旋转或翻转使用的部位打开到一定状态时能够保持门扇或窗扇静止不动，从而实现对门扇或窗扇的自锁、定位；并且在外力作用下，门扇或窗扇能够缓慢自动关闭。

为解决上述技术问题，本发明的一种自动定位的铰链，其包括：一个与第一铰链部分固定连接的缸体，所述缸体内成型有密封腔室；一个位于所述缸体内的活塞，将所述密封腔室分为两部分，并可沿所述缸体轴线往返运动，所述活塞上成型有一个中孔，所述中孔内壁有螺纹；一螺杆通过与所述活塞的所述中孔的内壁上的螺纹相配合的螺牙与所述活塞啮合，并且其至少一端伸出所述缸体与第二铰链部分固定连接；以及设置在所述活塞外表面与所述缸体内表面之间的第一导向装置，以限制所述活塞在所述缸体内转动；还包括：设置在所述缸体内的第一偏压力部件，以向所述活塞提供沿所述缸体轴向的回复偏压力；用于定位锁定所述第一铰链部分和所述第二铰链部分的定位锁定部件；以及所述密封腔室内充满阻尼介质，所述缸体的内表面与所述活塞之间设置有间隙，以使所述阻尼介质能够从所述活塞的一侧运动到所述活塞的另一侧。

所述定位锁定部件包括：一个与所述缸体相互配合以锁定定位的定位端，所述定位端与所述第二铰链部分之间设置有第二导向装置，以限制所述定位端与所述缸体一起转动；一个设置在所述第二铰链部分上的第二偏压力部件，以向所述定位端提供沿所述缸体轴向的回复偏压力。

所述定位端邻近所述缸体端面的一端设置有4个凸齿，所述缸体端面上相应地设置有与所述凸齿相配合的凸牙。

所述凸齿的第一斜面与所述定位端横截面的夹角为15°-30°，所述凸牙的第二斜面与所述定位端的横截面的夹角为60°-80°。

所述第一斜面与所述定位端横截面的夹角为20°-25°，所述第二斜面与所述定位端横截面的夹角为65°-75°。

所述缸体具有一个开口端和一个封闭端；所述螺杆伸入所述缸体内的一端可转动地伸入到所述封闭端内壁上成型的凹槽内，另一端伸出所述缸体与固定帽固定连接，所述固定帽与所述第二铰链部分固定连接；所述螺杆邻近所述开口端的圆周方向设置有两个环形凸台，所述环形凸台的直径小于等于所述缸体内径，所述环形凸台之间形成的密封槽内设置有油封，以封闭所述开口端。

所述第一铰链部分包括第一安装面和安装所述缸体的第一安装套，所述第一安装套与所述缸体固定连接；所述第二铰链部分包括第二安装面、安装所述定位端和所述第二偏压力部件的第二安装套、以及安装所述固定帽的第三安装套。

所述第二安装套和所述第三安装套均包括一个盖帽，所述盖帽的表面设置有螺纹，以使所述盖帽与所述第二安装套和所述第三安装套的对应端部螺纹固定。

所述第一偏压力部件为第一螺旋弹簧，所述第二偏压力部件为第二螺旋弹簧；所述第一导向装置包括设置在所述活塞外表面的活塞导向槽和在所述缸体内表面相应位置设置的缸体导轨；所述第二导向装置包括设置在所述定位端外表面的定位端导轨和在所述第二铰链部分上的相应位置设置的第二铰链部分导向槽。

所述固定帽与所述缸体之间设置有弹性压圈。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：(1)本发明的自动定位的铰链在门扇或窗扇等需要打开的时候，通过第一铰链部分或第二铰链部分的转动使得活塞在缸体内的沿所述缸体轴向运动以压缩第一偏压力部件，从而实现所述第一偏压力部件储存能量，当门扇或窗扇等打开到设定的位置时，定位锁定部件锁定所述第一铰链部分或所述第二铰链部分使之停止转动；当门扇或窗扇等需要关闭的时候，在外力作用下转动所述第一铰链部分或所述第二铰链部分，解除所述锁定部件对所述第一铰链部分或所述第二铰链部分的锁定，所述第一偏压力部件释放能量，从而推动所述活塞向相反方向运动，进而带动所述第一铰链部分或所述第二铰链部分转动，门扇或窗扇等自动缓慢关闭。(2)凸齿的第一斜面与所述定位端的横截面的夹角为15°-30°，优选为为20°-25°，使得门扇或窗扇等打开的过程中手感较好，门扇或窗扇等关闭的过程中缓慢；所述凸齿的第二斜面与所述定位端的横截面的夹角为60°-80°，优选为65°-75°，使得门扇或窗扇等打开到设定位置以后能够很好地锁定，需要门扇或窗扇等关闭的时候不需要施加很大的外力就能够解除锁定。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明的自动定位的铰链的爆炸图；

图2是图1所示的铰链的定位端的立体结构示意图；

图3是图2所示的定位端的另一侧面立体结构示意图；

图4是图1所示的铰链的固定帽的立体结构示意图；

图5是图4所示的固定帽的主视图；

图6是图1所示的铰链的活塞的立体结构示意图；

图7是图1所示的铰链的螺杆的立体结构示意图；

图8是图1所示的铰链的缸体的立体结构示意图；

图9是图8所示的缸体的剖视图；

图10是图1所示的铰链的剖视图。

图中附图标记表示为：1-缸体，2-活塞，3-螺杆，4-第一螺旋弹簧，5-固定帽，6-油封，7-密封槽，8-弹性压圈，9-第一盖帽，11-封闭端，12-开口端，14-缸体导轨，15-活塞导向槽，16-定位端导轨，17-第二盖帽，18-第二螺旋弹簧，20-第一铰链部分，201-第一安装面，202-第一安装套，21-第二铰链部分，211-第二安装面，212-第二安装套，213-第三安装套，22-定位端，221-凸齿，222-凸牙，223-第一斜面，224-第二斜面。

具体实施方式

如图1和图10所示，本实施例的自动定位的铰链包括一个第一铰链部分20，所述第一铰链部分20包括第一安装面201和位于所述第一安装面201一侧的第一安装套202，所述第一安装套202用于安装缸体1，所述缸体1与所述第一安装套202固定连接，所述缸体1内部中空并且具有一个开口端12和一个封闭端11，所述缸体1内设有活塞2，所述活塞2可沿所述缸体1轴线往返运动，所述活塞2上成型有一个中孔，所述中孔内壁上有螺纹，一螺杆3，所述螺杆3的下部带有螺牙，所述螺牙与所述活塞2的所述中孔内壁上的螺纹相配合，所述螺杆3的下部穿过所述活塞2的所述中孔伸入到所述缸体1的所述封闭端11，所述封闭端11内壁成型有凹槽，所述螺杆3和所述活塞2保持啮合，所述螺杆3可转动，所述螺杆3的上部伸出所述缸体1与固定帽5固定连接，所述固定帽5与第二铰链部分21固定连接，所述固定帽5与所述缸体1的所述开口端12之间弹性压圈8，所述螺杆3上部与所述开口端12封闭使所述缸体1内形成密封腔室，位于所述缸体1内的所述活塞2将所述密封腔室分成上下两部分，套设在所述螺杆3下部的第一螺旋弹簧4向所述活塞2提供沿所述缸体1轴向的回复偏压力，所述密封腔室内充满阻尼介质，所述缸体1的内表面与所述活塞2之间设置有间隙，以使所述阻尼介质能够从所述活塞2的一侧运动到所述活塞2的另一侧，一个定位锁定部件用于定位并锁定所述第一铰链部分20和所述第二铰链部分21。所述定位锁定部件包括一个与所述缸体1相互配合以实现锁定的定位端22。所述第二铰链部分21包括第二安装面211，位于所述第二安装面211一侧的第二安装套212和第三安装套213，所述第二安装套212与第一盖帽9通过螺纹固定，所述第三安装套213与第二盖帽17通过螺纹固定。所述第二安装套212内设置有第二螺旋弹簧18，所述第二螺旋弹簧18处于所述定位端22和所述第一盖帽9之间，所述第二螺旋弹簧18用于向所述定位端22提供沿所述缸体1轴向的回复偏压力。

如图2和图3所示，所述定位端22的外圆周表面成型有定位端导轨16，所述第二铰链部分21的所述第二安装套212在相应的位置成型有与所述定位端导轨16相配合的第二安装套导向槽，所述定位端导轨16和所述第二安装套导向槽用于限制所述定位端22与所述缸体1一起转动。

如图4和图5所示，所述固定帽5的外圆周表面成型有固定帽5导轨，所述第二铰链部分21的所述第三安装套213在相应的位置成型有与所述固定帽5导轨相配合的第三安装套导向槽，所述固定帽5导轨和所述第三安装套导向槽用于限制所述固定帽5与所述缸体1一起转动。

如图6和图9所示，所述活塞2的外圆周表面成型有活塞导向槽15，所述缸体1内壁相应位置成型有与所述活塞导向槽15配合的缸体导轨14，所述缸体导轨14和所述活塞导向槽15用于限制所述活塞2在所述缸体1内转动。

如图7所示，所述螺杆3上部有两个环行凸台，两个所述环形凸台之间形成密封槽7，所述螺杆3放入所述缸体1内时，所述环行凸台邻近所述缸体1的所述开口端12，所述环行凸台的直径小于所述缸体1内径，所述密封槽7内设置有油封6以封闭所述开口端12，使所述缸体1内形成密封腔室。

如图2所示，所述定位端22的上端面上设置有4个凸齿221，所述凸齿221的第一斜面223与所述定位端22的横截面的夹角为15°，所述凸齿221的第二斜面224与所述定位端22的横截面的夹角为60°。如图8所示，所述缸体1的所述封闭端11的端面成型有与所述凸齿221相配合的凸牙222。

本实施例的自动定位的铰链可以应用在门扇或窗扇上，当门扇或窗扇需要打开的时候，通过外力使所述第一铰链部分20或所述第二铰链部分21转动使得所述活塞2在所述缸体1内的沿所述缸体1轴向向上运动以压缩所述第一螺旋弹簧4，从而实现所述第一螺旋弹簧4储存能量，在打开的过程中，所述缸体1的所述封闭端11的所述凸牙222与所述定位端22的所述凸齿221发生相对转动，所述凸牙222的一个尖端在所述凸齿221的所述第一斜面223上滑动，当门扇或窗扇等打开到设定的位置时，例如90°，撤掉外力，由于所述凸牙222和所述凸齿221之间的滑动阻力以及所述密封腔室内阻尼介质的阻力较大，所述第一螺旋弹簧4储存的能量不足以克服二者，所述第一铰链部分20和所述第二铰链部分21被锁定；当门扇或窗扇需要关闭的时候，在外力作用下转动所述第一铰链部分20或所述第二铰链部分21，解除所述定位锁定部件对所述第一铰链部分20或所述第二铰链部分21的锁定，所述缸体1的所述封闭端11的所述凸牙222与所述定位端22的所述凸齿221发生相对转动，所述凸牙222的一个尖端滑动到所述凸齿221的所述第二斜面224上，由于所述凸牙222和所述凸齿221之间的滑动阻力变下，所述第一螺旋弹簧4释放能量，能够推动所述活塞2向相下运动，进而带动所述第一铰链部分20或所述第二铰链部分21转动，由于所述密封腔室内阻尼介质的阻尼力使得门扇或窗扇等在自动关闭过程中缓慢。

另外一个实施例的自动定位的铰链，结构与前一实施例基本相同，不同之处在于，所述凸齿221的所述第一斜面223与所述定位端22的横截面的夹角为20°，所述凸齿221的第二斜面224与所述定位端22的横截面的夹角为65°。

另外一个实施例的自动定位的铰链，结构与前一实施例基本相同，不同之处在于，所述凸齿221的所述第一斜面223与所述定位端22的横截面的夹角为25°，所述凸齿221的第二斜面224与所述定位端22的横截面的夹角为75°。

另外一个实施例的自动定位的铰链，结构与前一实施例基本相同，不同之处在于，所述凸齿221的所述第一斜面223与所述定位端的横截面的夹角为30°，所述凸齿221的第二斜面224与所述定位端横截面的夹角为80°。

当然，在其他的实施例中，所述定位端22与所述第二安装套212之间、所述固定帽5与所述第三安装套213之间、所述活塞2与所述缸体1之间也可以采用其他限位部件，只要能防止它们相对转动即可。

在上述实施例中，所述凸齿221的所述第一斜面223和所述第二斜面224与所述定位端的横截面夹角的选取，使得自动定位的铰链应用在门扇或窗扇时打开的过程中手感较好，门扇或窗扇关闭的过程缓慢，不会发生碰撞造成损伤；而且门扇或窗扇打开到设定位置以后能够很好地锁定，需要门扇或窗扇关闭的时候不需要施加很大的外力就能够解除锁定。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明权利要求的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种自动定位的铰链，其包括：

一个与第一铰链部分(20)固定连接的缸体(1)，所述缸体(1)内成型有密封腔室；

一个位于所述缸体(1)内的活塞(2)，将所述密封腔室分为两部分，并可沿所述缸体(1)轴线往返运动，所述活塞(2)上成型有一个中孔，所述中孔内壁有螺纹；

一螺杆(3)通过与所述活塞(2)的所述中孔的内壁上的螺纹相配合的螺牙与所述活塞(2)啮合，并且其至少一端伸出所述缸体(1)与第二铰链部分(21)固定连接；以及

设置在所述活塞(2)外表面与所述缸体(1)内表面之间的第一导向装置，以限制所述活塞(2)在所述缸体(1)内转动；

其特征在于，还包括：

设置在所述缸体(1)内的第一偏压力部件，以向所述活塞(2)提供沿所述缸体(1)轴向的回复偏压力；

用于定位锁定所述第一铰链部分(20)和所述第二铰链部分(21)的定位锁定部件；以及

所述密封腔室内充满阻尼介质，所述缸体(1)的内表面与所述活塞(2)之间设置有间隙，以使所述阻尼介质能够从所述活塞(2)的一侧运动到所述活塞(2)的另一侧。

2.根据权利要求1所述的自动定位的铰链，其特征在于，所述定位锁定部件包括：

一个与所述缸体(1)相互配合以锁定定位的定位端(22)，所述定位端(22)与所述第二铰链部分(21)之间设置有第二导向装置，以限制所述定位端(22)与所述缸体(1)一起转动；

一个设置在所述第二铰链部分(21)上的第二偏压力部件，以向所述定位端(22)提供沿所述缸体(1)轴向的回复偏压力。

3.根据权利要求2所述的自动定位的铰链，其特征在于，所述定位端(22)邻近所述缸体(1)端面的一端设置有4个凸齿(221)，所述缸体(1)端面上相应地设置有与所述凸齿(221)相配合的凸牙(222)。

4.根据权利要求3所述的自动定位的铰链，其特征在于，所述凸齿(221)的第一斜面(223)与所述定位端(22)横截面的夹角为15°-30°，所述凸牙(221)的第二斜面(224)与所述定位端(22)的横截面的夹角为60°-80°。

5.根据权利要求4所述的自动定位的铰链，其特征在于，所述第一斜面(223)与所述定位端(22)横截面的夹角为20°-25°，所述第二斜面与所述定位端(22)横截面的夹角为65°-75°。

6.根据权利要求1-5任一所述的自动定位的铰链，其特征在于，所述缸体(1)具有一个开口端(12)和一个封闭端(11)；所述螺杆(3)伸入所述缸体(1)内的一端可转动地伸入到所述封闭端(11)内壁上成型的凹槽内，另一端伸出所述缸体(1)与固定帽(5)固定连接，所述固定帽(5)与所述第二铰链部分(21)固定连接；所述螺杆(3)邻近所述开口端(12)的圆周方向设置有两个环形凸台(10)，所述环形凸台(10)的直径小于等于所述缸体(1)内径，所述环形凸台(10)之间形成的密封槽(7)内设置有油封(6)，以封闭所述开口端(12)。

7.根据权利要求6所述的自动定位的铰链，其特征在于，所述第一铰链部分(20)包括第一安装面(201)和安装所述缸体(1)的第一安装套(202)，所述第一安装套(202)与所述缸体(1)固定连接；所述第二铰链部分(21)包括第二安装面(211)、安装所述定位端(22)和所述第二偏压力部件的第二安装套(212)、以及安装所述固定帽(5)的第三安装套(213)。

8.根据权利要求7所述的自动定位的铰链，其特征在于，所述第二安装套(212)和所述第三安装套(213)均包括一个盖帽(9)，所述盖帽(9)的表面设置有螺纹，以使所述盖帽(9)与所述第二安装套(212)和所述第三安装套(213)的对应端部螺纹固定。

9.根据权利要求7或8任一所述的自动定位的铰链，其特征在于，所述第一偏压力部件为第一螺旋弹簧(4)，所述第二偏压力部件为第二螺旋弹簧(18)；所述第一导向装置包括设置在所述活塞(2)外表面的活塞导向槽(15)和在所述缸体(1)内表面相应位置设置的缸体导轨(14)；所述第二导向装置包括设置在所述定位端(22)外表面的定位端导轨(16)和在所述第二铰链部分(21)上的相应位置设置的第二铰链部分导向槽。

10.根据权利要求9所述的自动定位的铰链，其特征在于，所述固定帽(5)与所述缸体(1)之间设置有弹性压圈(8)。

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