CN101649704A - 立式地铰链机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种立式地铰链机构：上铰链与下铰链采用一对立式环状啮合齿构成的滑动摩擦副，啮合面为螺旋面，啮合齿的一侧端面为直立止动面，相互啮合的啮合齿上，设有定位齿槽，构成立式地铰链机构，本发明将铰链机构的旋转运动转换成直线运动的立式地铰链机构，结构简单，坚固耐用，承重量大，定位准确稳固，可广泛的应用于门、窗等开启的铰链机构中。

Description

立式地铰链机构
技术领域
本发明是对现有地铰链装置的结构进行改进，尤其是关于地弹簧的凸轮机构，属于门窗五金技术领域。
背景技术
本发明是以《地铰链》(实用新型专利号：200820126560.1)为背景技术，它作为门窗的一种铰链机构，已被广泛使用，它的轴心采用两点定位稳固，既轴心在随门旋转开启的过程中，其上的偏心轮依靠设置在上、下拉板间左、右两侧的一对定位轮定位，这不仅使偏心轮的表面轮廓线十分复杂，制造困难，成本提高，定位轮易坏，使用寿命短，承重量低，定位不稳，使用场合受到限制，特别是重型门、防火门或安有门禁系统要求比较高的单向开闭场合，使用非常困难。
发明内容
本发明提供了一种立式地铰链机构，解决了上述《地铰链》结构复杂、部件容易损坏、承重量低等缺点。
本发明的目的是这样实现的：由上铰链和下铰链构成啮合副，上铰链和下铰链的啮合面上分别为对称的两个环状啮合齿，啮合齿的啮合面为螺旋曲面，啮合齿的一侧端面为直立止动面；下铰链的啮合齿的齿顶为凸起的定位齿，相对于上铰链的啮合齿的齿根处设有凹进的定位槽构成啮合副。
所述的立式地铰链机构，其特征在于：啮合齿的啮合面是由两个以上不同螺旋角的螺旋曲面构成，螺旋角α＝10-40°。
所述的立式地铰链机构，其特征在于：啮合齿上分别设有不同形状的位置的定位齿、关门止动定位槽及开门角度定位槽，相互构成啮合定位副。
所述的立式地铰链机构，其特征在于：上铰链的端面设有固定轴，下铰链的本体设有键槽。
所述的立式地铰链机构，其特征在于：上铰链和下铰链内腔处，端部设有阻尼器。
本发明工作原理是，使用时上铰链通过固定轴与门框固定不动，下铰链通过键槽与壳体构成滑动副，整体通过支臂和门扇连接(图中未画出)，开门时下铰链沿上铰链的螺旋曲面绕轴线旋转，同时轴向移动，将下铰链的旋转运动转换成直线运动，压缩复位弹簧，储存能量，当门开到设定位置时(本例为开门定位型)，定位齿进入开门角度定位槽里，使门在开启位置定位；关门时沿开门的反方向稍微转动一定角度，定位齿越过开门角度定位槽，处于啮合的螺旋面上，在门扇的自重力和复位弹簧释放的能量作用下，使得门扇自动向着关门的方向转动，直至定位齿进入到关门止动定位槽里，门在关闭状态稳固定位，使门禁系统准确进入锁止状态。
本发明的积极效果在于：上铰链与下铰链采用一对立式环状啮合齿构成的滑动摩擦副，啮合面为螺旋面，啮合齿的一侧端面为直立止动面，相互啮合的啮合齿上，设有定位齿槽，构成立式地铰链机构，本发明将铰链机构的旋转运动转换成直线运动的立式地铰链机构，结构简单，耐用，安装方便，承重量大，定位准确稳固，可广泛的应用于门、窗等开启的铰链机构中。
附图说明
图1本发明立式地铰链机构示意图；
图2本发明立式地铰链机构设内置阻尼器示意图；
图3本发明立式地铰链机构设外置阻尼器示意图。
1、固定轴；2、上铰链；3、止动面；4、关门止动定位槽；5、啮合齿；6、啮合面；7、定位齿；8、键槽；9、下铰链；10、开门角度定位槽；11、阻尼器；12、壳体；13、支臂。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明的立式地铰链机构由包括上铰链2和下铰链9构成，上铰链2和下铰链9的啮合面6上分别设有对称的两个环状啮合齿5，啮合齿5的啮合面6为螺旋曲面(螺旋角a＝a1＝a2＝25°)，啮合齿5的一侧端面为直立止动面3，使上下铰链(门窗)只能向一个方向开启，并在180°内自动复位；上铰链2的端面设有固定轴1，下铰链9的本体设有键槽8；在啮合齿5上分别设有凸起的半圆U型定位齿7、与其对应的上铰链齿根处设为凹进的半圆U型关门止动定位槽4，螺旋曲面上设有开门角度定位槽10，构成啮合定位副。
使用时上铰链2通过固定轴1与门框固定不动，下铰链9通过键槽8与壳体12构成滑动副，整体通过支臂13和门扇连接(图中未画出)，开门时下铰链9沿上铰链2的啮合面6的螺旋曲面绕轴线旋转，同时轴向移动，将下铰链9的旋转运动转换成直线运动，压缩复位弹簧，储存能量，当门开到设定位置时(本例为开门定位型)，定位齿7进入开门角度定位槽10里，使门在开启位置定位；关门时沿开门的反方向稍微转动一定角度，定位齿7越过开门角度定位槽10，处于啮合面6的螺旋面上，在门扇的自重力和复位弹簧释放的能量作用下，使得门扇自动向着关门的方向转动，直至定位齿7进入到关门止动定位槽4里，门在关闭状态稳固定位，使门禁系统准确进入锁止状态。
实施例2
在实施例1的基础上，上铰链2和下铰链9的啮合面6的螺旋角采用两段式结构，即螺旋角分别为：a1＝15°，a2＝32°。开门时原理同实施例1，关门时下铰链9就处在螺旋角为α1小角度的坡面上，缓慢移动防止撞人，进入螺旋角α2大角度的坡面上时，转动速度加快，直到门即将闭合时，下铰链9上的定位齿7快速进入上铰链2上的关门止动定位槽4里，门在关闭状态稳固定位，使门禁系统准确进入锁止状态。
实施例3
在实施例1、2的基础上，上铰链2和下铰链9之间内腔处紧固设置阻尼器部件11(参见图2本例为微型阻尼器总成)，或在下铰链9的端部紧固设一阻尼器部件11(参见图3本例为阻尼器总成)开门时原理同实施例1、2，关门时下铰链9在接近闭合时，在阻尼器的作用下缓慢结合，避免两啮合齿轮完全啮合时的冲击声，达到静音的效果。

Claims (5)

1、一种立式地铰链机构，由上铰链和下铰链构成啮合副，其特征在于：上铰链和下铰链的啮合面上分别为对称的两个环状啮合齿，啮合齿的啮合面为螺旋曲面，啮合齿的一侧端面为直立止动面；下铰链的啮合齿的齿顶为凸起的定位齿，相对于上铰链的啮合齿的齿根处设有凹进的定位槽构成啮合副。
2、权利要求1所述的立式地铰链机构，其特征在于：啮合齿的啮合面是由两个以上不同螺旋角的螺旋曲面构成，螺旋角α＝10-40°。
3、权利要求1或2所述的立式地铰链机构，其特征在于：啮合齿上分别设有不同形状的位置的定位齿、关门止动定位槽及开门角度定位槽，相互构成啮合定位副。
4、权利要求1或2所述的立式地铰链机构，其特征在于：上铰链的端面设有固定轴，下铰链的本体设有防止转动的键槽。
5、权利要求1或2所述的立式地铰链机构，其特征在于：上铰链和下铰链内腔处，端部设有阻尼器。
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