CN103649448B - 铰链 - Google Patents

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Abstract

一种铰链，包括一铰链体(10)，其包括一定义一第一纵轴(X)的工作腔(11)；一枢轴(20)，其与铰链体(10)旋转连接，以在一打开和一闭合位置之间，围绕一第二纵轴(Y)旋转闭合元件；一柱塞部件(30)，其包括一设置在工作腔(11)的大致圆柱状的圆柱体(31)，用于分隔工作腔为至少一第一和一第二可变容积贮器(16，17)，其中两个可变容积贮器相互液体连接；一工作液体，其在工作腔(11)内设置，以液压缓冲柱塞部件(30)的动作；阀部件(36，37，38)，其选择性地控制工作液体在第一贮器(16)与第二贮器(17)之间的流动；一传动轴(40)，其操作地连接柱塞部件(30)和枢轴(20)。圆柱体(31)和传动轴(40)通过一紧固元件(47)相互紧固；传动轴(40)包括一第一放大部(49’)。圆柱体(31)在第一贮器(16)和第二贮器(17)之间实现液体连通。

Description

铰链
技术领域
本发明通常应用于闭合或制动铰链的技术领域，特别涉及一种铰链。
背景技术
众所周知，铰链包括一锚接在一固定支撑结构如墙壁或等同物上的铰链体，以及一锚接在门、百叶窗或等同物上的枢轴；门、百叶窗或等同物旋转地与枢轴连接，用于在一打开位置和一闭合位置之间围绕一轴旋转。
一般而言，枢轴包括凸轮元件，而铰链体包括一柱塞部件，其在与凸轮元件互动时滑动，用于把门从打开位置自动返回至闭合位置。
此外，也提供一工作液体，其作用于柱塞部件，用于液压缓冲柱塞部件的动作。
国际申请公告号WO2007125524和WO2011016000公开了有关这些铰链的实施例。在这两个铰链中，柱塞部件都是沿一个大致垂直于门的旋转轴的方向移动。
专利文件公告号US5855040、US2006230573、WO2006025663、EP2241708、US4259763、EP1900896、US491898和US2230661公开了有关这些铰链的实施例。在这些铰链中，柱塞部件都是沿一个大致平行于门的旋转轴的方向移动。
这些已知的铰链可在体积、成本和/或制造和/或组装的简易度等方面作出改善。
发明内容
本发明的主要目的是至少部分地解决上述缺点，因此本发明提供一种功能性高、结构简单的铰链。
本发明的另一目的是提供一种具有中型体积的铰链。
本发明的另一目的是提供一种成本非常低的铰链。
本发明的另一目的是提供一种能够确保门从打开位置自动闭合的铰链。
本发明的另一目的是提供一种铰链，其能够在开门以及关门时确保安装了铰链的门受控地移动。
本发明的另一目的是提供一种能够简易和快捷地安装的铰链。
这些和其他目的会在之后更详细地说明，它们均可以通过一种根据这里描 述、由权利要求所要求和/或示出的铰链来实现。
本发明的铰链可特别适用于相互连接一闭合元件如门、百叶窗或等同物与一固定支撑结构如框、墙壁、地板或等同物。
本发明的铰链可以是一闭合铰链，即一允许闭合元件从打开位置自动闭合的铰链，或一液压制动铰链，即一允许缓冲闭合元件的打开和/或闭合动作的铰链。
在前者情况下，铰链必须包括缓冲弹性部件，例如一扭力弹簧或压缩弹簧，而在后者的情况下，铰链可包括或不包括弹性部件。
本发明的铰链可包括一锚接在固定支撑结构和闭合元件两个部件之中的其中一个的铰链体，和一锚接在固定支撑结构和闭合元件两个部件之中相对所述其中一个的另一个的枢轴。
铰链体可包括至少一个定义一第一纵轴的工作腔，而枢轴和铰链体可相互旋转连接，以在一打开位置和一闭合位置之间围绕第二纵轴旋转门。
以不脱离由权利要求限定的保护范围为前题，第一和第二纵轴可大致平行或垂直。
铰链可包括一柱塞部件，其可在一压缩端部位置和延伸端部位置之间沿第一轴在工作腔中滑动。优选地，工作液体例如油可设置在工作腔内，以液压缓冲柱塞部件的动作。
柱塞部件可包括一设置在工作腔内的大致圆柱状的圆柱体，用于分隔工作腔为至少一个第一和第二可变容积贮器，其中两个贮器相互液体连接。在本发明一优选的非排他实施例中，贮器可相互邻接。
合适地，阀部件可被设置，其包括一液体控制部件，例如一蝶状阀；液体控制部件可优选地沿第一轴移动进入一与圆柱体一体设置的相应阀座，以选择性地允许工作液体，在闭合元件打开和闭合两种状态之中的一种状态时，在第一贮器与第二个贮器之间流动，并在闭合元件打开和闭合两种状态之中的另一种状态时，防止工作液体的倒流。
在本发明一优选的非排他实施例中，铰链可在工作腔内包括一传动轴；此传动轴定义第一轴，用于操作地连接柱塞部件和枢轴。传动轴和枢轴可旋转地相互连接，利用此方式，门围绕第二轴的旋转，即铰链体或枢轴围绕第二轴的旋转相应于柱塞部件沿第一轴的滑动，反之亦然。
柱塞部件的圆柱体和传动轴可通过一紧固元件优选地以可移除方式相互紧固；紧固元件插入穿过圆柱体的第一孔，以接合设置于传动轴的一端并面向第 一孔的第二盲孔。
优选地，第二盲孔可包括一第一放大部和第二接合部；第二接合部用于接合紧固元件；圆柱体包括一第三穿越孔，以通过阀座和第一放大部，在第一贮器和第二贮器实现液体连通。
优选地，圆柱体的第一孔、传动轴的第二盲孔和阀座可位于一第三轴上；第三轴可与第一轴平行或重叠。
第三穿越孔可具有任何形状，和/或相对于第一孔具有任何斜度。优选地，第三穿越孔可同轴地环绕第一孔。换言之，第三穿越孔可定义一平行于第三轴的轴。
在本发明一优选的非排他实施例中，液体控制部件可与圆柱体可移除地连接，因此当圆柱体和液体控制部件相互移除时，可选择性地允许使用者选择性地接触到紧固元件，用于把圆柱体与传动轴相互连接/移除，而当圆柱体正处于工作位置时，不允许使用者选择性地接触到紧固元件。
合适地，工作腔可包括一第一隔腔，用于设置柱塞部件和工作液体，以及一第二隔腔，用于设置枢轴。分隔部件可被设置，以液体分隔第一隔腔和第二隔腔；位于第一隔腔的圆柱体用于分隔第一隔腔成为至少一个第一和一个第二可变容积贮器。
优选地，传动轴和枢轴之间的一个可包括一凸轮元件，传动轴和枢轴之间的另一个可包括至少一个从动部件。
如本文所用，术语“凸轮元件”和其衍生部件用于显示至少一个任何形状的机械部件，其被设计成能够把一圆形动作转化为直线动作，反之亦然。
如本文所用，术语“从动部件”和其衍生部件用于显示至少一个任何形状的机械部件，其被设计成能够与以上所定义的凸轮元件配合。
本发明的从属权利要求定义了本发明优选但非排它性的实施方式。
附图说明
本发明的更多特征和优点将通过本发明的铰链的一些优选的非排他实施例的详细描述以及附图的帮助下更加清楚的呈现出来。本发明的实施例为非限制的描述，其中附图描述如下：
图1是本发明的铰链1的第一实施例的分解图；
图2a是图1的铰链1处于闭门位置时的实施例的轴向剖视图；图2b和2c是一些放大的细节；
图3a是图1的铰链1处于开门位置时的实施例的轴向剖视图；图3b和3c 是一些放大的细节；
图4a是本发明的铰链1的轴测轴向剖视图；图4b是一些放大的细节；
图5是本发明的铰链1的一些细节的分解轴向剖视图；
图6a是传动轴40的轴测图；图6b是相同的传动轴40围绕第一纵轴X旋转180°后的轴测图；
图7是铰链1沿平面π’-π’的剖视图；
图8a和8b是传动轴40的第一端部41的前视图，其示出V形螺旋凸轮元件45；
图9是本发明的铰链1的第二实施例的分解图；
图10是图9的铰链1处于闭门位置时的实施例的轴向剖视图。
具体实施方式
参考上述附图，铰链1的两个实施例示出本发明一个示例性但非限制性的实例，其特别适用于自动闭合任何类型的闭合元件如门、百叶窗、窗户、窗框或等同物；这些闭合元件可优选由金属物料、木、玻璃、合成物料或等同物制成。
另一方面，本发明的铰链亦可配置成液压制动铰链。
以下描述公开本发明的两个实施例。第一个实施例根据图1至图8b，第二个实施例根据图9和图10。如没有特别说明，两个实施例中的相同特征均以同一数字标注。
铰链1可包括一锚接在一固定支撑结构如墙壁或等同物上的铰链体10，以及一锚接在门、百叶窗或等同物上的枢轴20。另一方面，以不脱离由权利要求限定的保护范围为前题，枢轴20可锚接在支撑结构上，而铰链体10可锚接在闭合元件上。
为此，铰链体10和枢轴20均可包括合适的锚接元件，其可以是任何类型的。
例如，铰链体10可包括一个或多个紧固元件，如一个或多个螺钉和/或螺栓，用于把铰链体锚接到墙壁或门框上。另一方面，铰链体可为延伸状，以嵌入或插入于墙壁或门框，把铰链体在使用者的视线范围内部分或完全隐藏。
枢轴20可包括一锚接部21，其设计成能够与门的相反形状部分配合。
为了更清楚地显示，现有技术已知的固定支撑结构和闭合元件均没有在附图中示出。
优选地，铰链体10和枢轴20可相互连接，以在图3a的开门位置和图2a 的闭门位置之间围绕一第一纵轴X旋转。
铰链体10可包括一工作腔11，其定义一第二纵轴Y；沿第二纵轴Y，柱塞部件30在一相应图3a的开门位置的压缩端部位置和一相应图2a的关门位置的延伸端部位置之间滑动。
在本发明的第一实施例，如图1至8a所示，第一和第二纵轴X和Y相互平行且重叠，由X≡Y所示，而在本发明的第二实施例，如图9和图10所示，第一和第二纵轴X和Y相互垂直。
合适地，柱塞部件30可包括一设置在工作腔11里的大致圆柱状的圆柱体31以及缓冲弹性部件，如弹簧32，以作用于柱塞部件30，使柱塞部件30在压缩端部位置和延伸端部位置之间移动。
枢轴20和柱塞部件30可相互连接，以使前者围绕轴Y的旋转移动相应于后者沿第一纵轴X的滑动，反之亦然。
事实上，在打开门时，即在枢轴20沿Y轴旋转时，柱塞部件30从图2a的延伸端部位置移动至图3a的压缩端部位置，以沿第一纵轴X滑动。
在这种情况下，柱塞部件30压向枢轴20，以把门自动从打开位置返回至闭合位置。明显地，这是因为弹簧32的动作，其弹性地从压缩端部位置返回至延伸端部位置。
合适地，传动轴40可被插入于工作腔11，用于操作地连接柱塞部件30和枢轴20。传动轴40可定义第一纵轴X，并且可具有一操作地连接到枢轴20的第一端部41和与之相对的一操作地连接到柱塞部件30的第二端部42。
为了确保枢轴20和传动轴40之间的操作连接，后者可包括一凸轮元件45，前者则包括至少一个从动部件22。
优选地，如图7特别示出，传动轴40可包括一中央部43，其具有两个相对的平面44'，44”；此两个相对的平面44'，44”设计成能够与工作腔11的相应平表面12′，12”配合，用于可转动地阻挡传动轴40。此方式防止后者在柱塞部件30在压缩端部位置和延伸端部位置之间移动时围绕第一纵轴X旋转。
在本发明的第一实施例中，如图1至图8a所示，传动轴40的第一端部41可包括一螺旋凸轮元件45。螺旋凸轮元件45与属于枢轴20的至少一个从动部件操作地接合，例如是一对放置在枢轴20的相对两侧上的从动部件22'，22”。利用此方式，枢轴20围绕轴X≡Y的旋转移动将相应于传动轴40和柱塞部件30沿相同的轴X≡Y的轴向移动。
方便地，为使相互移动达至最畅顺的效果，螺旋凸轮元件45可包括一对V 形槽46，46’；V形槽46,46'具有半球形截面，而从动部件22'，22”可具有相反形状的半球形。此外，半球形从动部件22'，22”可相对于一设置在从动部件22'，22”之间的中间径向平面π错开设置。
在本发明一优选的非排他实施例中，枢轴20可包括一圆柱墙23，设计用于环绕传动轴40的螺旋凸轮元件45。有了此结构，铰链1的体积得以最小化，因为传动轴40和枢轴20伸缩地连接。
合适地，为了大大简化铰链1的组装，半球形从动部件22'，22”安装在穿过圆柱墙23的相应固定螺钉24'，24”上。
在本发明的第二实施例中，如图9和图10所示，枢轴20可包括一凸轮元件45，其与属于传动轴40的第一端部41的从动部件22操作地接合。凸轮元件和从动部件均可根据作为参考文件的专利公告号WO2007125524和/或WO2011016000的公开技术配置。
利用此方式，枢轴20围绕轴Y的旋转移动将相应于传动轴40和柱塞部件30沿第一纵轴X的轴向移动
显然地，附图所示的本发明的铰链1的两个实施例的唯一不同之处在于前端的机械致动部份，至于液压后端部份在两个实施例中都是相同的。
传动轴40的第二端部42可通过一穿过柱塞部件30的紧固元件如螺栓47可移除地与柱塞部件30相互连接。
方便地，如图5特别示出，螺栓47可插入穿过圆柱体31的第一孔33，而传动轴40的第二端部42可包括一第二盲孔48；第二盲孔48的内部至少部分地带有螺纹，以接合螺栓47。
因为此实施例，传动轴40和柱塞部件30的简单组装得以实现。此外，此实施例亦允许铰链的体积最小化。此将在下文更好地解释。
优选地，可提供一种例如油的工作液体，其作用于柱塞部件30，以液压缓冲柱塞部件30的动作。
工作腔11可包括一用于设置柱塞部件30和油的第一隔腔13，和一用于设置凸轮元件45和至少一从动部件22的第二隔腔14。
合适地，分隔部件50可被设置，以把第二隔腔14和第一隔腔13液体分隔，那就是分隔开包括液压缓冲部件的隔腔和包括铰链的机械致动部件的隔腔。
因为此特征，可以提供一个非常符合成本效益的铰链1。
分隔部件可包括一工作腔11的分隔部15，其置于第一和第二隔腔13，14之间。优选地，分隔部15可具有一直径D1，其大致与传动轴40的直径D2相 配合。
在本发明的第一实施例中，如图1至8a所示，分隔部件50可包括一个或多个密封环；密封环被插入于传动轴40的合适底座51中，以与分隔部15配合，而在图9和10示出的第二实施例中，分隔部件50可包括至少一油密封件。
此方式可防止任何工作液体从第一隔腔13泄漏至第二隔腔14。
优选地，圆柱体31可分隔第一隔腔13成为邻接且液体连接的第一和第二可变容积贮器16，17。弹簧32优选地设置在第一贮器16内。
合适地，第一和第二贮器16，17可被设计在相应闭门位置的位置分别具有最大和最小容积。
第一隔腔13可包括阀部件，以允许工作液体在开门时从第一贮器16流动至第二贮器17，并避免工作液体在关门时倒流。
在本发明的第一实施例中，如图1至8a所示，为允许工作液体从第二贮器17受控地倒流至第一贮器16，圆柱体31可通过预定的间隙被插入于工作腔11，间隙是零点几毫米，这样便在圆柱体31的外表面34和工作腔11的内表面19之间定义一管状空隙18。
利用此方式，工作液体将在关门时穿过管状空隙18，从第二个贮器17返回至第一贮器16。
另一方面，在本发明的第二实施例中，如图9及10所示，根据作为参考的意大利专利申请VI2011A000297的公开技术，圆柱体31可在第一隔腔13紧固地设置，因而使工作液体在所述圆柱体31内，通过槽18’，在第一和第二贮器16，17之间流通。
合适地，圆柱体31可包括一轴向的第三穿越孔35，其可同轴地环绕穿过圆柱体的第一孔33。因为此结构，第三穿越孔35可在第一贮器16和第二盲孔48之间实现液体连通。
方便地，第二盲孔48可具有一第一放大部49'和带有螺纹以用于接合连接螺栓47的第二接合部49”’；此第一放大部49'被设计成允许工作液体通过一径向出口49”流通至第二贮器17。
阀部件可包括一延伸状圆柱状盖部件36；此延伸状圆柱状盖部件36被设计成与圆柱体31配合，用于定义一可沿第一纵轴X滑动的蝶形阀的底座37。
为此，圆柱状盖部件36可包括一放大端部60'；此放大端部60′被设计成与圆柱体31的一凹座60”相配，以定义底座37。
为专门地允许蝶形阀沿第一纵轴X滑动进入底座37，后者的直径D3可大 致与前者的直径D4相配。
圆柱状盖部件36，其可与弹簧32和圆柱体31一体地移动，可包括一延伸部36’；延伸部36’具有一包括径向入口61的第四穿越孔39。
因为这些特征，可提供一个组装非常简单且体积极小的铰链1。
事实上，如图3a所示，工作液体在开门时将流通第四穿越孔39，以选择性地打开蝶形阀，从而允许液体通过第三穿越孔35和放大部分49’和第二盲孔48的出口49”从第一贮器16流通至第二贮器17。
另一方面，如图2a所示，蝶形阀将在关门时选择性地闭合，因而逼使工作液体通过空隙18或槽18’倒流至第一贮器16。
因此，由于缓冲动作所需的液压路径具有最小体积，因此可利用最小体积有效地为门的自动闭合进行液压缓冲。
上述结构还能确保柱塞部件30、传动轴40和阀部件有一个安全、快捷和简单的组装。事实上，蝶形阀与圆柱体31可移除地连接，因此使用者只可在液体控制部件38从圆柱体31移除时，即当盖部件36从后者移除时，选择性地接触到螺栓47，把传动轴40和圆柱体31相互紧固/移除。
以上描述清楚地示出本发明能够达到其预期目的。
本发明可进行许多变化和变形。这些变化和变形落入所附权利要求所描述的创作意念中。只要不超出所附权利要求限定的保护范围，所有细节部份可采用技术等同的部件作替换，使用的材料也可根据需要而有所不同。

Claims (10)

1.一种铰链，用于旋转地把一闭合元件和一固定支撑结构相互连接，铰链包括：
一铰链体(10)，其锚接在固定支撑结构和闭合元件两个部件之中的其中一个，所述铰链体(10)包括一定义一第一纵轴(X)的工作腔(11)；所述工作腔(11)包括一第一隔腔(13)以及一第二隔腔(14)；
一枢轴(20)，其锚接在固定支撑结构和闭合元件两个部件之中与所述其中一个相对的另一个，所述枢轴(20)和所述铰链体(10)相互旋转连接，以在一打开位置和一闭合位置之间，围绕一第二纵轴(Y)旋转闭合元件；
一柱塞部件(30)，其可在所述工作腔(11)沿所述第一纵轴(X)在一压缩端部位置和一延伸端部位置之间滑动；所述柱塞部件(30)包括一设置在所述工作腔(11)的大致圆柱状的圆柱体(31)，用于分隔第一隔腔(13)为一第一和一第二可变容积贮器(16，17)，其中两个可变容积贮器相互液体连接；
一工作液体，设置在所述工作腔(11)中，以液压缓冲所述柱塞部件(30)的动作；
阀部件(36，37，38)，其包括一液体控制部件(38)；液体控制部件(38)可移动进入至一与所述圆柱体一体设置的相应底座(37)，以选择性地允许工作液体在闭合元件打开和闭合两种状态之中的一种状态时，在所述第一贮器(16)与所述第二贮器(17)之间流动，并在闭合元件打开和闭合两种状态之中的另一种状态时，防止工作液体的倒流；
一传动轴(40)，其设置在所述工作腔(11)内，并且定义所述第一纵轴(X)，以操作地连接所述柱塞部件(30)和所述枢轴(20)；所述传动轴(40)和所述枢轴(20)旋转地相互连接；利用此方式，闭合元件围绕所述第二纵轴(Y)的旋转相应于所述柱塞部件(30)沿所述第一纵轴(X)的滑动，反之亦然；所述圆柱体(31)和所述传动轴(40)通过一紧固元件相互紧固；紧固元件插入穿过所述圆柱体(31)的第一孔(33)，以接合于设置在所述传动轴(40)的第二端部(42)并且面向第一孔(33)的第二盲孔(48)；
其中所述第二盲孔(48)包括一第一放大部(49’)和一用于接合所述紧固元件第二接合部(49”’)；所述圆柱体(31)包括一第三穿越孔(35)，以通过所述底座(37)和所述第一放大部(49’)，在所述第一贮器(16)和所述第二贮器(17)之间实现液体连通；
所述液体控制部件(38)与所述圆柱体(31)可移除地连接，因此紧固元件只可在液体控制部件(38)从圆柱体(31)移除时，被使用者选择性地接触到，以便用于把传动轴(40)和圆柱体(31)相互紧固/移除；所述圆柱体(31)包括一凹座(60”)；铰链还包括一与所述圆柱体(31)可移除地连接的盖部件(36)；盖部件(36)具有一放大端部(60’)；此放大端部(60’)被设计用于与所述圆柱体(31)的所述凹座(60”)配合，用于为所述液体控制部件(38)定义所述底座(37)。
2.如权利要求1所述的铰链，其中所述盖部件(36)包括一第四穿越孔(39)，以在所述工作腔(11)和所述底座(37)之间实现液体连通。
3.如权利要求2所述的铰链，其中所述液体控制部件(38)为一蝶状阀。
4.如权利要求1所述的铰链，其中所述第一和第二可变容积贮器(16，17)相互邻接。
5.如权利要求1所述的铰链，其中所述紧固元件为可移除的类型。
6.如权利要求5所述的铰链，其中所述可移除的紧固元件包括一螺栓(47)；所述第二接合部(49”’)至少部分地带有螺纹。
7.如权利要求1所述的铰链，其中第一孔(33)、第二盲孔(48)和底座(37)位于一第三轴上；第三轴与第一纵轴(X)平行或重叠。
8.如权利要求7所述的铰链，其中所述第三穿越孔(35)同轴地环绕所述第一孔(33)。
9.如权利要求1所述的铰链，其中第一隔腔(13)用于设置所述柱塞部件(30)和所述工作液体，第二隔腔(14)用于设置所述枢轴(20)；分隔部件(50)被设置以液体分隔所述第一隔腔(13)和所述第二隔腔(14)；所述圆柱体(31)位于所述第一隔腔(13)，用于分隔第一隔腔为所述一第一和一第二可变容积贮器(16，17)。
10.如权利要求9所述的铰链，其中所述分隔部件(50)包括所述工作腔(11)的一分隔部(15)；分隔部(15)置于所述第一和第二隔腔(13，14)之间；所述分隔部件(50)还包括至少一个密封环；密封环连接所述传动轴(40)上，以与所述分隔部(15)配合，以防止任何工作液体从所述第一隔腔(13)泄漏至所述第二隔腔(14)。
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