CN101787830A - 一种铰链装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集门停、自动关门、关门缓冲等多种功能于一体的铰链装置。铰链装置的上外壳内设置有将壳内空间分隔为上下两个独立隔室的凸轮活塞，凸轮活塞随门板开关而上下移动，迫使上下隔室内的液压油，在两隔室内来回流动。自动关门时，凸轮活塞向下运动，液压油需由下隔室经弹性阀门流入上隔室，受弹性阀门的阻力作用，其对关门产生缓冲作用，避免关门速度过快，减轻关门时门板与门框的猛烈撞击，在降低关门噪声的同时，延长了门板和门框的使用寿命；而且，液压机构不存在机械式缓冲机构的磨损，缓冲效果稳定、使用寿命长。

Description

一种铰链装置

技术领域

本发明涉及一种铰链装置。

背景技术

铰链装置是一种可使两个连接部件绕轴转动，以实现打开或折叠的连接装置，其被广泛应用于门与门框的连接。

中国专利公开文献CN2695575Y，公开了一种具有自动复位功能的合页型铰链装置，其包括与门框页固定连接的上管体和下管体，与门扇页固定连接的中管体，下管体中置有扭力弹簧、扭力弹簧座、扭力弹簧芯杆，扭力弹簧座下端中心设计成内六角或四角孔；中管体中置有内停座、空心内停芯杆、内停芯杆中置有固定连接有内停片的弹簧下压板、弹簧、上压板、螺丝下端与上压板相触，内停片与内停座上的“V”形槽相匹配，连接套通过销钉使内停片芯杆定位在中管体上；上管体上连接有定位齿、定位齿上六角孔与内停芯杆上端相匹配。

上述合页型铰链装置中，通过门的开启和关闭，使内停芯杆转动至需要的开门角度时，内停片嵌入内停座的槽中，使门停在需要的位置，实现了门停功能，省却了门停、门吸五金结构件。然而，其仅能在固定的角度下实现门停，门停角度受限。此外，其虽然能通过旋转扭力弹簧座下端中心的六角孔调整关门力的大小，实现自动关门，然后，其没有缓冲机构，关门时，门板经常会与门框发生撞击，既不利于门与门框的使用寿命，又会产生巨大的撞击噪音。另外，上述合页型铰链装置没有设置临时固定装置，不能防止门在打开一定角度的状态下继续转动，使用不大方便。

中国专利公开文献CN2837468Y，公开了另外一种具有缓冲功能的合页型铰链装置，其包括两由转轴枢固在一起而能弹性紧闭在一起的页片，且令转轴可随页片的转摆而旋转，转轴的一端固接一具有复数个凸挡部的缓冲组件，并令缓冲组件容设于对应在页片上所设的缓冲槽内，且在缓冲槽内设有供缓冲组件的凸挡部弹性嵌入或退出的复数凹挡部，其中缓冲组件的凸挡部处是为具弹性的材质。其中一页片容设一复位弹簧，复位弹簧的一端被定位固定在页片上而不会转动的定位组件上，另一端则是定位于一可以转动的调整组件上，且又设一转轴穿设于定位组件与调整组件上，然后调整组件上插设一对将另一页片顶推的顶推组件，转轴的一端与此页片嵌合。其中两枢固在一起的页片轴枢处具有两相邻对应的面，其中一页片的相邻面上固设一刹车组件，刹车组件对另一页片的相邻面产生摩擦阻力。

上述铰链装置，虽然具有自动关门和关门缓冲功能，但却不具有使铰链在一定角度下停止转动的功能，开门时不能临时停止；且其关门缓冲是通过刹车组件与另一页片刹车组件相邻面间产生的摩擦阻力的机械缓冲方式来实现的，缓冲机构长时间使用后容易出现磨损，从而大大影响缓冲机构的缓冲效果和使用寿命。

发明内容

本发明旨在给出一种集门停、自动关门、关门缓冲功能于一体的铰链装置，其使用方便、舒适，性能稳定、耐久性好。

本发明的铰链装置，包括管状的上、下外壳，上外壳顶部与下外壳的底部分别安装顶部封装构件和底部封装构件，凸轮轴插在上、下外壳内，其顶端可转动的插于顶部封装构件内，其底端则固定插于底部封装构件内，其特征在于：

凸轮轴位于上外壳内的部分，成间隔的固定有两个圆筒状凸轮—上凸轮和下凸轮，上凸轮与下凸轮设置有彼此相对的螺旋形升降的凸轮缘，两凸轮的凸轮缘曲线相匹配，上凸轮与下凸轮间的凸轮轴外可滑动的套装有圆筒状凸轮活塞，凸轮活塞可在上、下凸轮间沿凸轮轴滑动，凸轮活塞上、下侧均设置有轮缘，开门状态时，凸轮活塞的下侧轮缘与下凸轮的凸轮缘相抵，可沿下凸轮的凸轮缘曲线滑行，关门状态时，凸轮活塞的上侧轮缘与上凸轮的凸轮缘相抵，可沿上凸轮的凸轮缘曲线滑行；

凸轮活塞的下方安装有圆筒状导向筒，导向筒固定于上外壳的内表面，其壁面设置有纵向滑槽，凸轮活塞上有凸出的导向销插入纵向滑槽中，受纵向滑槽限制，凸轮活塞仅能纵向上下移动；

凸轮轴的底端套有扭力弹簧，扭力弹簧的底端与凸轮轴底端或底部封装构件连接，扭力弹簧的顶端连接离合机构；所述离合机构包括筒状内离合、筒状外离合和辊柱，扭力弹簧的顶端连接在内离合上，内离合套在凸轮轴外，外离合套于内离合外，其外侧与上外壳的内壁相固定，凸轮轴、内离合和外离合都开有相应的辊柱槽，凸轮轴的外径与外离合的内径间的距离小于辊柱的直径，导向筒和凸轮轴上的辊柱槽的深度小于辊柱的半径，凸轮轴上的辊柱槽与外离合上的辊柱槽相互错开成一定角度，内离合上的辊柱槽为贯穿其壁面的通槽，辊柱置于内离合与外离合的辊柱槽中；

凸轮活塞的外侧与上外壳的内壁间，导向筒的外侧与上外壳间，导向筒的内侧与凸轮轴间均设置密封件，将凸轮活塞的上下两侧隔开为二个封闭的隔室—上隔室和下隔室；

上、下隔室内充有液压油，凸轮活塞上设置有连通上下隔室的第一油路通道和第二油路通道，其中第一油路通道上安装有止回阀，它在凸轮活塞上升时开放，而在活塞下降时截止，可选择地形成连通所述上隔室和下隔室的第一油路，其中第二油路通道上安装有弹性阀门，其由上、下隔室的压差驱动，在凸轮活塞上升时关闭，在凸轮活塞下降时，随下隔室相对上隔室油压差的增大而逐渐开大，可选择的形成连通所述上隔室和下隔室的第二油路。

本发明的铰链装置，下外壳连接门板，上外壳连接门框，开门时，转动门板，下外壳转动带动凸轮轴转动，下凸轮随凸轮轴同步转动，推动凸轮活塞在导向销和纵向滑槽的限制下向上移动，截止阀开放，液压油通过第一油路流入下隔室；辊柱处于外离合与内离合的辊柱槽中，内离合与外离合相结合，内离合与凸轮轴分离，随门板转动，扭力弹簧的上下两端发生相对偏转，产生扭力，此时开门有回复力，操作者需克服扭力才能开门，一旦松开，门板可在扭力作用下自动回复关闭。当凸轮轴转动一定角度至凸轮轴的辊柱槽与内、外离合的辊柱槽一致时，由于扭力弹簧的作用，使凸轮轴与内离合受力方向相反，而凸轮轴的外径与外离合的内径间的距离小于辊柱的直径，导向筒的弧形凹槽深度又小于辊柱半径，辊柱在凸轮轴与内离合两者的作用下，被撬起并挤入到凸轮轴与内离合的辊柱槽中，将内离合与凸轮轴锁定，内、外离合分离，扭力弹簧因偏转产生的扭力得以保留，此时开门无回复力，门板可任意角度停止，实现门停功能。通过设置凸轮轴辊柱槽与外离合辊柱槽错开的角度，可控制门停功能的角度范围，使本发明的铰链满足不同使用场合下的门停角度需要。如错开角度为30°，则门板转动30°后，即可在其后大于30°的角度可任意门停。如错开角度为85°，则可在门板转动大于85°后的角度任意门停。

关门时，反向转动门板，上凸轮推动凸轮活塞沿其轮缘向下移动，截止阀截止，第一油路关闭。此时，液压油需通过弹性阀门经第二油路从上隔室流入下隔室，由于弹性阀门打开需由液压差驱动，因此，操作者需对门板施以恰当的力，以使阀门打开，第二油路畅通，方能关门，一旦操作者松开门板，上下隔室失去压差，弹性阀门即会关闭，门板就会停止，从而实现关门的门停功能。

当关门到一定角度，外离合的辊柱槽与内离合和凸轮轴的辊柱槽一致时，辊柱会被再次撬起挤回到外离合和内离合的辊柱槽中，使凸轮轴与内离合分开，外离合与内离合再次结合，离合机构复位，扭力弹簧的两端再次分开，扭力弹簧重新对凸轮轴产生一个扭转回复力，驱动凸轮轴转动，带动门板关闭，实现自动关门功能。

扭力弹簧驱动自动关门的过程中，凸轮轴会带动其上的凸轮活塞下移，使液压油从下隔室经第二油路流入上隔室，由于第二油路的油路通道中安装弹性阀门，弹性阀门的开度随压差增大而增大，当转轴重新获得扭力弹簧的扭转回复力时，扭转回复力较大时，其开度较大，由下隔室流入上隔室的液压油的流量较大，关门速度较快。随着凸轮轴转动，扭簧偏转变形量逐渐变小，扭力不断下降，弹性开关开度逐渐下降，液体流量逐渐下降，关门的速度也逐渐降低。因此，其自动关门过程中，关门的速度逐渐降低，具有关门缓冲功能，可避免关门速度过快，能够减轻关门时门板与门框的猛烈撞击，在降低关门噪声的同时，延长了门板和门框的使用寿命。同时，铰链装置关门缓冲由液压系统实现，不存在机械式缓冲机构的磨损，缓冲效果稳定、使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的铰链装置外形示意图；

图2为本发明的铰链装置的分解的示意；

图3为本发明的铰链装置的剖面图；

图4(a)、图4(b)为上、下隔室的油路示意图；

图5为导向筒的示意图；

图6为凸轮轴、上凸轮、下凸轮和凸轮活塞的装配示意图；

图7(a)为开门初始状态时，上、下凸轮与凸轮活塞间的配合关系的展开示意图；

图7(b)为关门初始状态时，上、下凸轮与凸轮活塞间的配合关系的展开示意图；

图8为一种上凸轮的轮缘曲线展开示意图；

图9为开门时，凸轮活塞上升时上、下隔室内液压油流动的示意图；

图10为关门时，凸轮活塞下降时上、下隔室内液压油流动的示意图；

图11为弹性阀门的结构示意图；

图12为离合机构的结构示意图；

图13为图12的A-A剖面图；

图14(a)、14(b)、14(c)为开门过程中离合机构的离合状态变化图；

图15为图11的B处局部放大图。

具体实施方式

实施例1，如图1、图2、图3，一种铰链装置，包括管状的上外壳120和下外壳121，上外壳顶部与下外壳的底部分别安装顶部封装构件220和底部封装构件145，凸轮轴100插在上、下外壳内，其顶端可转动的插于顶部封装构件220内，其底端则固定插于底部封装构件145内，凸轮轴100位于上外壳120内的部分，成间隔的固定有两个圆筒状凸轮—上凸轮104和下凸轮105，上凸轮与下凸轮设置有彼此相对的螺旋形升降的凸轮缘，两凸轮的凸轮缘曲线相匹配，上凸轮104与下凸轮105间的凸轮轴外可滑动的套装有圆筒状凸轮活塞110，凸轮活塞110可在上、下凸轮间沿凸轮轴滑动；凸轮活塞110上、下侧均设置有轮缘，开门状态时，凸轮活塞的下侧轮缘与下凸轮的凸轮缘相抵，沿下凸轮的凸轮缘曲线滑行，如图7(a)，关门状态时，凸轮活塞的上侧轮缘与上凸轮的凸轮缘相抵，沿上凸轮的凸轮缘曲线滑行，如图7(b)。凸轮活塞110的下方安装有圆筒状导向筒122，如图5，导向筒固定于上外壳120的内壁面，如通过其外壁面的滚花与上外壳120内表面的滚花相固定，使导向筒无法相对上外壳转动，导向筒122壁面设置有纵向滑槽124，凸轮活塞110上安装有凸出的导向销123插入纵向滑槽124中，受纵向滑槽限制，凸轮活塞仅能纵向上下移动。凸轮轴100的底端套有扭力弹簧146，扭力弹簧146的底端与凸轮轴100底端或底部封装构件145固联，凸轮轴底端可通过扁位231插于底部封装构件的扁槽232中，形成固定连接。扭力弹簧的顶端固定离合机构的内离合147，离合机构的内离合为筒状套于凸轮轴外，其两侧开有辊柱槽，该辊柱槽为贯穿其壁面的通槽，如图12，外离合也为筒状套于内离合外与上外壳的内壁固定，其可与导向筒122为一体，即为导向筒的下端部分，导向筒(外离合)122与凸轮轴都开有与内离合相应的辊柱槽，辊柱148可处于内外离合的辊柱槽间，使内、外离合结合，也可处于凸轮轴与内离合的辊柱槽间，使凸轮轴与内离合结合，内离合与外离合分开。初始时，辊柱148置于内离合与外离合的辊柱槽中，凸轮轴辊柱槽与其错开一角度，如图14(a)；当凸轮轴转动到，其辊柱槽与内离合的辊柱槽位置一致时，由于扭力弹簧的作用，辊柱在凸轮轴与内离合两者的作用下，被撬起并挤入到凸轮轴与内离合的辊柱槽中，如图14(b)；继续转动凸轮轴，辊柱将凸轮轴与内离合锁定，凸轮轴与内离合移动转动，辊柱沿外离合的内壁面滑动，如图14(c)。凸轮活塞110与上外壳120用O型圈140密封，导向筒122外表面通过O型圈141与上外壳120下部内表面平滑地密封，内表面通过一个哑铃型密封圈143与凸轮轴100外表面平滑地密封，将凸轮活塞的上下两侧隔开为二个封闭的隔室—上隔室和下隔室。上、下隔室内充有液压油，凸轮活塞110上设置有连通上、下隔室的第一油路通道241和第二油路通道242，其中第一油路通道241上安装有止回阀111，它在凸轮活塞110上升时开放，而在凸轮活塞下降时截止，可选择地形成连通所述上隔室和下隔室的第一油路150a，如图4(a)。其中第二油路通道242上安装有弹性阀门，其由上、下隔室的压差驱动，在凸轮活塞110上升时关闭，在凸轮活塞下降时，随下隔室相对上隔室油压差的增大而逐渐开大，形成连通所述上隔室和下隔室的第二油路150b，如图4(b)。

所述弹性阀门，如图4(a)、4(b)，包括堵在第二油路通道的阶梯孔103孔口处的锥形压头101、锥形压头上方安装有将其按压在阶梯孔103孔口处、与阶梯孔形成线接触的压簧102。关门，门板带动凸轮轴100转动，凸轮活塞向下移动时，液压油需克服压簧的阻力，压缩压簧，推动锥形阀门上移，从而由下隔室进入上隔室，实现关门。压缩压簧的同时，液压油受到压簧的反作用力，对液体的流动产生阻碍，实现对关门的缓冲。关门速度越快，凸轮轴转动的越快、凸轮活塞下移得越快，流过的液体流量就越大，阀门开度越大，压簧压缩也就得越短，对液体流动产生的阻力也越大，缓冲作用也就越大。

为了能够调节缓冲速度的快慢，弹性阀门的压簧102可设置为压缩程度可调的结构。顶部封装构件上旋有调节螺钉，调节螺钉的端部插入第二油路通道中，与压簧的上端相抵，调节螺钉的头部漏出，可通过工具旋转，通过调节调节螺钉的插入第二油路通道中的深浅可改变压簧的初始压缩程度，从而调节打开调节阀门所需的压力，实现对关门缓冲速度的调节。

如图11、图2、图3，凸轮轴的第二油路通道242顶部通过密封螺母152密封，调节螺钉151与密封凸轮轴螺母152以螺纹配合，其端部深入第二油路通道中与压簧102的上部相抵，螺母152又与大喉塞153以螺纹配合，大喉塞153与外壳120以螺纹配合，小喉塞150外表面与大喉塞153内表面又以螺纹配合，当用户需要调节缓冲速度快慢时，可以通过扭转螺钉顶部的螺丝槽154，使调节螺钉151上下运动，可调节压簧102的压缩量，从而调节压簧给锥形压头101的压力，以实现对关门缓冲速度的调节。

大喉塞153可同时加工有一限位台阶155，如图15，其能限制调节螺钉151因反向旋转过度而弹出，从而防止用户误操作，造成螺钉弹出上部调节机构，造成铰链机构使用功能障碍。

为了保证所述弹性阀门中锥形压头运动平稳，升降过程不摆动，开关门的反复升降过程中均能过程能够保持准确定位，锥形压头的上端可设置纵向导杆，纵向导杆的顶端插于顶部封装构件的纵向导槽内可上下升降运动。通过纵向导槽的限制，可保证锥形压头上下升降平稳、不摆动。如图11，锥形压头101的上端有纵向导杆201，纵向导杆上端插入调节螺钉151中部与其形状相应的纵向插槽202内，可上下移动，纵向导杆外套装压簧102。

另外，导向筒122接近上外壳120底部处的外侧与上外壳120之间可设置卡槽，卡环144卡入其中，其保证上外壳120内部的装置不会在外力的作用下轻易脱离上外壳120。在上外壳120与下外壳121接界处安装有对称的塑料油封124，125，起到既美观，又能进一步起封油的作用，如图3。

凸轮轴100顶端可通过轴承安装于上外壳120的顶部可转动，轴承与凸轮轴外壁和上外壳的内壁通过密封件密封。凸轮轴100顶端也可通过一铜垫片156安装与上外壳120的顶部，铜垫片156套于凸轮轴100上，以光滑的面接触，起到轴承的作用，既使凸轮轴可转动，又防止凸轮轴晃动，如图11。

上凸轮104、下凸轮105彼此相匹配的螺旋形升降凸轮缘211、212，其轮缘曲线可分为倾斜度不同的多段。如图8，轮缘曲线为以离合机构前后两不同离合状态为分界点的前段(a段)较平缓、后段(b段)较陡的两段结构。辊柱148卡于凸轮轴100和内离合147的辊柱槽中，内、外离合离开，内离合与凸轮轴结合时，上凸轮供凸轮活塞上侧轮缘滑行的轮缘曲线较平缓，当转动到辊柱148被从凸轮轴100与内离合147的辊柱槽中撬出到内离合147与外离合122的辊柱槽中，内离合与凸轮轴分开、与外离合结合时，上凸轮供凸轮活塞上侧轮缘滑行的轮缘曲线较陡。

此种轮缘曲线，初始关门时，辊柱148卡于凸轮轴100和内离合147的辊柱槽中，扭力弹簧146两端被锁定，扭力得以被保留，门板带动下外壳121和凸轮轴100转动，凸轮活塞110的上侧轮缘沿上凸轮的轮缘的前段较平缓的曲线段滑行，凸轮活塞下移速度较慢，通过第二油路从下隔室流入上隔室的液压油的流量较小，弹性阀门开度要求较低，关门阻力小，施以很小的力即可开始关门，关门轻松、方便。此时，扭力弹簧146不对凸轮轴100施力，门板可随时停止，实现门停功能。当门板转动使内离合147、凸轮轴100、外离合122的辊柱槽相对接时，辊柱148被从凸轮轴100和内离合147中撬出到内离合147与外离合122的辊柱槽中，扭力弹簧146一端与上外壳120和门框固定，另一端连接凸轮轴100，扭力弹簧的扭力得以恢复，对凸轮轴施力，使凸轮轴自动转动，此时，凸轮活塞110上侧轮缘滑行的上凸轮104轮缘曲线也变陡，凸轮轴100随门板转动相同角度，凸轮活塞110下降的距离更多，即需由第二油路从下隔室流入上隔室的液压油的流量更大，弹性阀门的开度更大，液压油流动的阻力也更大，其关门缓冲效果更好。上述轮缘曲线，开始关门时，凸轮活塞下移速度慢，液压通道流量小，弹性阀门需要的开度小，关门阻力小，需要的驱动力小，关门轻松、方便；而进入自动关门阶段后，凸轮活塞下移速度快，液压通道流量大，弹性阀门需要的开度大，关门阻力大，关门缓冲效果好。

然而，上述轮缘曲线，因弹性阀门随压差的增大开度增大，随压差降低，其开度也必然降低，在关门过程中，接近完全关门时，其扭簧的扭力很小，弹性阀门的开度很小，关门速度很慢，不能保证自动关门的同时锁门，使用不安全。为了解决该问题，上凸轮缘的轮缘曲线较陡段的尾部可再设置一水平段，使轮缘曲线由较平缓段(A段)、较陡段(B段)和水平段(C段)组成，如图7(a)、7(b)。其使门板在基本快关闭的最后阶段，凸轮活塞勿需再下降，上下隔室内不需要液体流动，液压内部不产生缓冲，门板能够在扭力弹簧作用下迅速关闭，实现闭门器的作用。其能够更好地保证门板在自动关门的最终状态能够自动将门锁紧，使用更加方便、安全。

图7(a)、7(b)的凸轮轮缘曲线，其将整个凸轮活塞的运动分为三个区域，关门过程中，A区域为门任意停止区域，B区域为关门缓冲区域，C区域为快速关门区域。

可将门任意停止的A区域，设定角度为85-180度，将关门缓冲的B区域，设定角度为15-85度，将快速关门的C区域，设定角度为0-15度。

关门过程中，A区域凸轮缘的倾斜角度小、较平坦，凸轮滑塞向下缓慢移动，单向止回阀111封闭，第一油路通道不通；在离合机构使凸轮轴和内离合结合，扭转弹簧146的两端不对凸轮轴100产生扭力，关门需要施以一定的力以克服弹性阀门的阻力，使液体通过第二油路通道，从下隔室流入上隔室，如图10。此区域内，操作者需要施力以推动门开始关闭，一旦操作者放开门板，弹性阀门即关闭，液体无法流动，门板即停止，因此在此区域内可任意门停。此外，此区域内，凸轮缘曲线平缓，通过第二油路通道从下隔室流向上隔室的液体流量要求低，关门时，对弹性阀门的开度要求较低，操作人员需要施加的力也就相对较小，因此施以较小的力即可关门。

关门过程中，B区域凸轮缘的倾斜角度较大、较陡，且此时下部扭转弹簧146在离合装置复位后重新对凸轮轴100产生一个扭转回复力，驱动凸轮轴100自动转动，实现自动关门。同时，扭力弹簧带动凸轮轴转动的同时，凸轮活塞110相应下移，使液压油克服弹性阀门的阻力，通过第二油路通道，从下隔室流向上隔室，实现自动关门过程中的液压缓冲，形成关门缓冲区域。

C区域的凸轮缘倾斜角度为零度，此时凸轮活塞110不做上下运动，所以没有油路流通，液压缓冲力消失，门在弹簧回复力的作用下快速关门。

开门时，凸轮活塞110上升，液压油经单向止回阀111从上部隔室流向下部隔室，形成第一油路150a，如图9，此时液压内部不产生缓冲力。开门初始，凸轮轴100转动，内离合147与圆筒状导向筒122结合，与凸轮轴100分离，辊柱148在圆筒状导向筒122与内离合147之间，使其形成连接，且内离合147与凸轮轴100分离，由于扭力弹簧146下部于下部封装件145及凸轮轴100连接，上部部与内离合147连接，为固定状态，而此时凸轮轴100与内离合147处于分离状态，则凸轮轴100在转动时，扭力弹簧146上下端发生相对偏转，扭力产生，开门有回复力，在此范围内门受弹簧扭力作用能够自动关闭。当开门角度达到85°，此时凸轮轴100上的槽位正好与内外离合槽位一致，由于扭力弹簧146作用，使凸轮轴100与内离合147受力方向相反，辊柱148在两者的共同作用下，被挤进内离合147与凸轮轴100形成的辊柱槽内，从而使凸轮轴100与内离合147结合，相对转动运动消失，且因辊柱148作用，使凸轮轴100与内离合147锁定，使得扭力弹簧146由于偏转产生的扭力得以保留，而此时开门无回复力作用，门可在任意角度停止。

Claims (10)

1.一种铰链装置，包括管状的上、下外壳(120、121)，上外壳顶部与下外壳的底部分别安装顶部封装构件(220)和底部封装构件(145)，凸轮轴(100)插在上、下外壳内，其顶端可转动的插于顶部封装构件内，其底端则固定插于底部封装构件内，其特征在于：

凸轮轴(100)位于上外壳内的部分，成间隔的固定有两个圆筒状凸轮—上凸轮(104)和下凸轮(105)，上凸轮与下凸轮设置有彼此相对的螺旋形升降的凸轮缘(211、212)，两凸轮的凸轮缘曲线相匹配，上凸轮与下凸轮间的凸轮轴外可滑动的套装有圆筒状凸轮活塞(110)，凸轮活塞可在上、下凸轮间沿凸轮轴滑动，凸轮活塞上、下侧均设置有轮缘，开门状态时，凸轮活塞的下侧轮缘与下凸轮的凸轮缘相抵，可沿下凸轮的凸轮缘曲线滑行，关门状态时，凸轮活塞的上侧轮缘与上凸轮的凸轮缘相抵，可沿上凸轮的凸轮缘曲线滑行；

凸轮活塞的下方安装有圆筒状导向筒(122)，导向筒固定于上外壳(120)的内表面，其壁面设置有纵向滑槽(124)，凸轮活塞(110)上有凸出的导向销(123)插入纵向滑槽中，受纵向滑槽限制，凸轮活塞仅能纵向上下移动；

凸轮轴(100)的底端套有扭力弹簧(146)，扭力弹簧的底端与凸轮轴底端或底部封装构件连接，扭力弹簧的顶端连接离合机构；所述离合机构包括筒状内离合(147)、筒状外离合和辊柱(148)，扭力弹簧的顶端连接在内离合上，内离合套在凸轮轴外，外离合套于内离合外，其外侧与上外壳(120)的内壁相固定，凸轮轴、内离合和外离合都开有相应的辊柱槽，凸轮轴的外径与外离合的内径间的距离小于辊柱的直径，导向筒和凸轮轴上的辊柱槽的深度小于辊柱的半径，凸轮轴上的辊柱槽与导向筒上的辊柱槽相互错开成一定角度，辊柱置于内离合与外离合的辊柱槽中；

凸轮活塞(110)的外侧与上外壳(120)的内壁间，导向筒(122)的外侧与上外壳间，导向筒的内侧与凸轮轴间均设置密封件，将凸轮活塞的上下两侧隔开为二个封闭的隔室—上隔室和下隔室；

上、下隔室内充有液压油，凸轮活塞(110)上设置有连通上、下隔室的第一油路通道(241)和第二油路通道(242)，其中第一油路通道上安装有止回阀(111)，它在凸轮活塞上升时开放，而在活塞下降时截止，可选择地形成连通所述上隔室和下隔室的第一油路(150a)，其中第二油路通道上安装有弹性阀门，其由上、下隔室的压差驱动，在凸轮活塞上升时关闭，在凸轮活塞下降时，随下隔室相对上隔室油压差的增大而逐渐开大，可选择的形成连通所述上隔室和下隔室的第二油路(150b)。

2.根据权利要求1所述的铰链装置，其特征在于：上凸轮(104)和下凸轮(105)彼此相匹配的螺旋形升降凸轮缘(211、212)，其轮缘曲线可分为倾斜度不同的多段。

3.根据权利要求1所述的铰链装置，其特征在于：第二油路通道上设置有阶梯孔(103)，所述弹性阀门包括堵在阶梯孔(103)孔口处的锥形压头(101)、锥形压头上方安装有将其按压在阶梯孔孔口处、与阶梯孔形成线接触的压簧(102)。

4.根据权利要求2所述的铰链装置，其特征在于：上、下凸轮的轮缘曲线为以离合机构前后两不同离合状态为分界点的前段较平缓、后段较陡的两段结构。

5.根据权利要求3所述的铰链装置，其特征在于：顶部封装构件上旋有调节螺钉(151)，调节螺钉的端部插入第二油路通道(242)中，与压簧(102)的上端相抵，调节螺钉的头部漏出。

6.根据权利要求3所述的铰链装置，其特征在于：凸轮轴的第二油路通道(242)顶部通过密封螺母(152)密封，调节螺钉(151)与密封凸轮轴螺母(152)以螺纹配合，其端部深入第二油路通道中与压簧(102)的上部相抵，螺母(152)又与大喉塞(153)以螺纹配合，大喉塞(153)与外壳(120)以螺纹配合，小喉塞(150)外表面与大喉塞(153)内表面又以螺纹配合。

7.根据权利要求4所述的铰链装置，其特征在于：上、下凸轮的轮缘曲线后段较陡段的尾部设置有一水平段。

8.根据权利要求5所述的铰链装置，其特征在于：锥形压头(101)的上端设置纵向导杆，纵向导杆的顶端插于顶部封装构件的纵向导槽内可上下升降。

9.根据权利要求6所述的铰链装置，其特征在于：锥形压头(101)的上端有纵向导杆(201)，纵向导杆上端插入调节螺钉(151)中部与其形状相应的纵向插槽(202)内，可上下移动，纵向导杆外套装压簧(102)。

10.根据权利要求7或9所述的铰链装置，其特征在于：大喉塞(153)加工有一限位台阶(155)。

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