CN104675242B - 一种阻尼铰链 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻尼铰链，包括转轴(1)、转动臂(2)和固定臂(3)，转轴(1)连接转动臂(2)的端部和固定臂(3)的端部，转动臂(2)和固定臂(3)能够以转轴(1)为中心相对转动，转轴(1)上安装有内磁铁安装座(5)，内磁铁安装座(5)上固定安装有内磁铁(6)，内磁铁安装座(5)靠近转动臂(2)的一侧设置有棘轮(5‑2)，转动臂(2)上固定连接有与棘轮(5‑2)配合的棘爪(4‑4)，固定臂(3)上固定连接有外磁铁(7)，内磁铁(6)和外磁铁(7)均由多个磁铁两极交错排布粘接成圆弧状，内磁铁(6)和外磁铁(7)之间的磁性力大于棘轮(5‑2)和棘爪(4‑4)正转时产生的阻力。具有较长的使用寿命和较小的结构尺寸。

Description

一种阻尼铰链

技术领域

本发明涉及机械连接领域，特别是涉及一种阻尼铰链。

背景技术

铰链是用来连接两个固体并允许两者做相对转动的机械装置，且在多种转动结构中，铰链的运用十分常见。常用的铰链包括用于普通门上的转动合页、用于防火门上的液压铰链、用于汽车上的弹簧气撑铰链以及用于笔记本电脑上的铰链等。

阻尼铰链是通过铰链的内部结构阻碍其相对转动，从而使铰链能固定在特定的状态。其中阻尼的提供具有多种方式，使用较为广泛的一种方式是在两个阻尼材料上施加压力，靠两个阻尼材料之间的摩擦力提供阻尼；或者通过一个内部具有阻尼油的阻尼盒，由阻尼油提供阻尼；或者通过弹簧结构提供阻尼。但是这些提供阻尼的方式都有一定的弊端，阻尼材料有使用寿命的限制，阻尼油存在漏油的风险，弹簧提供阻尼的铰链具有较大的结构尺寸。

因此，如何使阻尼铰链既有较长的使用寿命又有较小的结构尺寸，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻尼铰链，既有较长的使用寿命又有较小的结构尺寸。

为解决上述技术问题，本发明提供一种阻尼铰链，包括转轴、转动臂和固定臂，所述转轴连接所述转动臂的端部和所述固定臂的端部，所述转动臂和所述固定臂能够以所述转轴为中心相对转动，所述转轴上安装有内磁铁安装座，所述内磁铁安装座上固定安装有内磁铁，所述内磁铁安装座靠近所述转动臂的一侧设置有棘轮，所述转动臂上固定连接有与所述棘轮配合的棘爪，所述固定臂上固定连接有外磁铁，所述内磁铁和所述外磁铁均由多个磁铁两极交错排布粘接成圆弧状，所述内磁铁和所述外磁铁之间的磁性力大于所述棘轮和所述棘爪正转 时产生的阻力。

优选地，所述转动臂通过棘爪安装板固定连接所述棘爪，所述棘爪安装板位于所述转动臂和所述内磁铁安装座之间并设置有用于固定所述棘爪及弹簧柱的安装孔，在所述安装孔内放置弹簧固定销和棘爪固定销，所述棘爪安装于所述棘爪固定销，所述弹簧柱的两端分别连接所述弹簧固定销和所述棘爪的一端，所述棘爪安装于所述棘爪安装板靠近所述内磁铁安装座的一侧，所述转动臂与所述棘爪安装板相对固定。

优选地，所述固定臂通过外磁铁安装座固定连接所述外磁铁，所述外磁铁安装座与所述固定臂相对固定，所述固定臂位于所述转动臂和所述棘爪安装板之间，所述内磁铁安装座和所述棘爪安装板位于所述外磁铁安装座和所述固定臂之间，所述外磁铁安装于所述外磁铁安装座。

优选地，所述转轴上设置有用于固定连接所述转动臂的第一台阶、用于连接所述固定臂的第二台阶、用于固定连接所述棘爪安装板的第三台阶、用于连接所述内磁铁安装座的第四台阶和用于连接所述外磁铁安装座的第五台阶，所述转动臂的一端设置有与所述第一台阶配合的第一定位孔，所述固定臂的一端设置有用于使所述固定臂能够绕所述转轴自由转动的第二定位孔，所述棘爪安装板中心设置有与所述第三台阶配合的第三定位孔，所述内磁铁安装座中心设置有用于使所述内磁铁安装座能够绕所述转轴自由转动的第四定位孔，所述外磁铁安装座中心设置有用于使所述外磁铁安装座能够绕所述转轴自由转动的第五定位孔。

优选地，所述外磁铁安装座靠近所述内磁铁安装座一侧具有凹槽，所述外磁铁、所述内磁铁安装座和所述棘爪安装板位于所述凹槽内，所述固定臂的一端覆盖所述凹槽，所述外磁铁安装座边缘设置有销钉定位孔，所述固定臂与所述销钉定位孔相对位置设置有销钉限位孔，通过销钉固定连接所述销钉定位孔和所述销钉限位孔。

优选地，所述第五台阶设置有外螺纹和平台，所述平台平行于所 述转轴中心且宽度小于所述第五台阶的直径，所述外磁铁安装座外部设置有匹配所述平台的垫圈和匹配所述外螺纹的锁紧螺母。

优选地，所述内磁铁安装座的两侧边缘设置有安装槽，所述内磁铁安装于所述安装槽内，所述内磁铁为部分圆环形，所述外磁铁为完整圆环形。

优选地，所述内磁铁距所述转轴中心的距离小于所述外磁铁距所述转轴中心的距离，所述内磁铁位于所述外磁铁内部。

优选地，所述内磁铁距所述转轴中心的距离等于所述外磁铁距所述转轴中心的距离，所述内磁铁与所述外磁铁相对放置。

优选地，所述内磁铁与所述外磁铁之间的距离为0.5mm至1mm。

本发明提供的阻尼铰链将固定臂和转动臂安装于转轴上并通过棘轮和内外磁铁提供阻尼，其中固定臂与外磁铁相对固定，转动臂与棘爪相对固定，内磁铁安装座上设置有棘轮和内磁铁。内外磁铁之间的磁性力大于棘轮和棘爪正转时的阻力。因此正转时由棘轮提供阻尼，当反转时棘轮卡死，由内外磁铁提供阻尼。由于阻尼是由棘轮和内外磁铁提供，棘轮的磨损较小且内外磁铁不会产生磨损，因此提高了阻尼铰链的使用寿命。棘轮与内外磁铁紧密布置，且不需要通过增大占用空间来提高阻尼，因此具有较小的结构尺寸。

附图说明

图1为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的分解示意图；

图2为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的整体示意图；

图3为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的转轴结构示意图；

图4为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的棘爪安装板机构示意图；

图5为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的内磁铁安装座结构示意图；

图6为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的外磁铁安装座结构示意图；

图7为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的内磁铁排布示意图；

图8为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的外磁铁排布示意图；

图9为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的内外磁铁相对排布示意图；

图10为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的内部示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种阻尼铰链，既有较长的使用寿命又有较小的结构尺寸。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图10，图1为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的分解示意图；图2为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的整体示意图；图3为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的转轴结构示意图；图4为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的棘爪安装板机构示意图；图5为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的内磁铁安装座结构示意图；图6为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的外磁铁安装座结构示意图；图7为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的内磁铁排布示意图；图8为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的外磁铁排布示意图；图9为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的内外磁铁相对排布示意图；图10为本发明所提供的阻尼铰链的一种具体实施方式的内部示意图。

本发明具体实施方式提供的阻尼铰链，包括了转轴1、转动臂2和固定臂3，转动臂2的端部连接转轴1，固定臂3的端部同样连接转 轴1，且转动臂2和固定臂3能够以转轴1为中心相对转动，以完成铰链的正常工作。在转轴1上还安装有内磁铁安装座5，内磁铁安装座5能够在转轴1上自由转动，在内磁铁安装座5靠近转动臂2的一侧设置有棘轮5-2，与棘轮5-2配合的棘爪4-4与转动臂2相对固定。在阻尼铰链中设置的内磁铁6和外磁铁7均由多个磁铁两极交错排布粘接成圆弧状，单个磁铁的夹角和大小可以根据设计需要自行选择，单个磁铁的数量也可根据设计需要自行选择。将内磁铁6固定于内磁铁安装座5上，使外磁铁7与固定臂3相对固定。并使内磁铁6和外磁铁7之间的磁性力大于棘轮5-2和棘爪4-4正转时产生的阻力。

打开阻尼铰链时，转动臂2和固定臂3相对转动，导致与外磁铁7和棘爪4-4相对转动，在两者之间的内磁铁安装座5上的内磁铁6受到与外磁铁7产生的磁性力的作用，棘轮5-2受到棘爪4-4的阻力的作用，此时棘轮5-2与棘爪4-4正转。由于磁性力大于阻力，因此内磁铁6与外磁铁7相对固定，即内磁铁安装座5与固定臂3相对固定，棘轮5-2与棘爪4-4相对转动，即内磁铁安装座5与转动臂2相对转动。此时由棘轮5-2与棘爪4-4正转时产生的阻力提供阻尼。

闭合阻尼铰链时，转动臂2和固定臂3相对转动，同样导致与外磁铁7和棘爪4-4相对转动，在两者之间的内磁铁安装座5上的内磁铁6受到与外磁铁7产生的磁性力的作用，棘轮5-2受到棘爪4-4的阻力的作用，此时棘轮5-2与棘爪4-4反转。由于棘轮5-2与棘爪4-4卡死，因此内磁铁6与外磁铁7相对转动，即内磁铁安装座5与固定臂3相对转动，棘轮5-2与棘爪4-4相对固定，即内磁铁安装座5与转动臂2相对固定。此时由内磁铁6和外磁铁7之间的磁性力提供阻尼。

也可根据实际情况的需要，改变棘轮5-2上棘齿的方向，变换打开与闭合阻尼铰链时提供阻尼的作用力。通过上述方式，由于阻尼是由棘轮5-2和内外磁铁提供，棘轮5-2的磨损较小且内外磁铁不会产生磨损，因此提高了阻尼铰链的使用寿命。棘轮5-2与内外磁铁紧密布置，且不需要通过增大占用空间来提高阻尼，因此具有较小的结构 尺寸。

在本发明具体实施方式提供的阻尼铰链中，转动臂2与棘爪4-4需要相对固定。由此可以得到，将棘爪4-4固定安装于棘爪安装板4上，并使棘爪安装板4与转动臂2相对固定，从而使转动臂2与棘爪4-4相对固定。在棘爪安装板4上设置安装孔，在安装孔内放置弹簧固定销4-1和棘爪固定销4-3，棘爪4-4安装于棘爪固定销4-3，弹簧柱4-2的两端分别连接弹簧固定销4-1和棘爪4-4的一端。将棘爪安装板4放置与内磁铁安装座5和转动臂2之间并使棘爪4-4位于棘爪安装板4上靠近内磁铁安装座5的一侧。

通过设置棘爪安装板4，简化了转动臂2的结构，也可不设置棘爪安装板4，也能够实现转动臂2与棘爪4-4的相对固定，也可使用其他种类的棘爪，如通过弹簧片回复位置，均在本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式提供的阻尼铰链中，固定臂3与外磁铁7需要相对固定。由此可以得到，将外磁铁7固定安装于外磁铁安装座8上，并使外磁铁安装座8与固定臂3相对固定，从而使固定臂3与外磁铁7相对固定。将固定臂3设置于转动臂2和棘爪安装板4之间，将内磁铁安装座5和棘爪安装板4设置于外磁铁安装座8和固定臂3之间。

通过设置外磁铁安装座8，简化了固定臂3的结构，也可不设置外磁铁安装座8，也能够实现固定臂3与外磁铁7的相对固定，或根据实际情况调整各部件之间的相对位置，均在本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式提供的阻尼铰链中，需要确定各部件之间的相对位置关系。由此可以得到，在转轴1上设置不同的台阶分别与不同的部件相连。其中第一台阶1-1与转动臂2一端的第一定位孔固定连接，第二台阶1-2与固定臂3一端的第二定位孔可转动连接，第三台阶1-3与棘爪安装板4中心的第三定位孔固定连接，第四台阶1-4与内磁铁安装座5中心的第四定位孔可转动连接，第五台阶1-5与外磁铁安装座8中心的第五定位孔可转动连接。其中固定连接可通过在 台阶上设置平面并在相应的定位孔上也设置平面的方式，可转动连接可通过将台阶与相应的定位孔设置成匹配的轴孔配合。

通过上述方式，简单地实现了使部分部件相对固定的同时不影响其他部件的自由转动。也可不设置多个台阶，通过直接连接等方式实现部分部件的相对固定，也在本发明的保护范围之内。

通过台阶的设置，使转动臂2与棘爪安装板4能够相对固定，为了固定固定臂3与外磁铁安装座8，可在外磁铁安装座8的边缘设置销钉定位孔8-1，在固定臂3与销钉定位孔8-1相对应的位置上设置销钉限位孔3-1，通过销钉11连接销钉定位孔8-1与销钉限位孔3-1，从而使固定臂3与外磁铁安装座8相对固定。且可在外磁铁安装座8上设置凹槽，将外磁铁7、内磁铁安装座5和棘爪安装板4均设置于凹槽内，并用固定臂3的一端覆盖凹槽，使阻尼铰链的内部结构得到保护。

也可通过其他方式固定连接固定臂3和外磁铁安装座8，如直接焊接或粘接，在不设置凹槽的情况下，并不影响阻尼铰链的正常工作，均在本发明的保护范围之内。

将各部件安装于转轴1后，需要限制转轴1的两端以限定各部件的轴向移动。由此可以得到，转动臂2通过焊接、压铆或胶粘固定在第一台阶1-1上，在第五台阶1-5上设置外螺纹和平台，平台平行于转轴1中心且宽度小于第五台阶1-5的直径，将全部部件安装于转轴1后，在第五台阶1-5上安装与其匹配的垫圈9和锁紧螺母10。也可使用其他方式锁紧各部件，如在第五台阶1-5上设置销钉孔并通过定位销钉锁紧，均在本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式提供的阻尼铰链中，内磁铁6安装于内磁铁安装座5上。由此可以得到，在内磁铁安装座5的两侧边缘设置安装槽5-1，将内磁铁6安装于安装槽5-1内。内磁铁6可设置为部分圆环形，外磁铁7设置为完整圆环形，可根据实际需要磁性力的大小调整内磁铁6的长度，进而相适应地调整安装槽5-1的长度。也可不设置安装槽5-1，直接将内磁铁6安装在内磁铁安装座5的表面，均在 本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式提供的阻尼铰链中，可将内磁铁6设置于外磁铁7圆环的内部，内外磁铁呈同心圆排布，内磁铁6的圆环半径小于外磁铁7的圆环半径。通过这种方式能够进一步地节省空间，也可使内磁铁6圆环和外磁铁7圆环相对排布，两圆环的半径相等，也可采用其他放置方式，只要能够使内外磁铁产生足够的磁性力，均在本发明的保护范围之内。

为了避免内外磁铁的磨损，可使内外磁铁之间的距离为0.5mm至1mm。也可根据实际情况的需要，调整距离，只要保证能够产生足够的磁性力，均在本发明的保护范围之内。

以上对本发明所提供的阻尼铰链进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种阻尼铰链，包括转轴(1)、转动臂(2)和固定臂(3)，所述转轴(1)连接所述转动臂(2)的端部和所述固定臂(3)的端部，所述转动臂(2)和所述固定臂(3)能够以所述转轴(1)为中心相对转动，其特征在于，所述转轴(1)上安装有内磁铁安装座(5)，所述内磁铁安装座(5)上固定安装有内磁铁(6)，所述内磁铁安装座(5)靠近所述转动臂(2)的一侧设置有棘轮(5-2)，所述转动臂(2)上固定连接有与所述棘轮(5-2)配合的棘爪(4-4)，所述固定臂(3)上固定连接有外磁铁(7)，所述内磁铁(6)和所述外磁铁(7)均由多个磁铁两极交错排布粘接成圆弧状，所述内磁铁(6)和所述外磁铁(7)之间的磁性力大于所述棘轮(5-2)和所述棘爪(4-4)正转时产生的阻力。

2.根据权利要求1所述的阻尼铰链，其特征在于，所述转动臂(2)通过棘爪安装板(4)固定连接所述棘爪(4-4)，所述棘爪安装板(4)位于所述转动臂(2)和所述内磁铁安装座(5)之间并设置有用于固定所述棘爪(4-4)及弹簧柱(4-2)的安装孔，在所述安装孔内放置弹簧固定销(4-1)和棘爪固定销(4-3)，所述棘爪(4-4)安装于所述棘爪固定销(4-3)，所述弹簧柱(4-2)的两端分别连接所述弹簧固定销(4-1)和所述棘爪(4-4)的一端，所述棘爪(4-4)安装于所述棘爪安装板(4)靠近所述内磁铁安装座(5)的一侧，所述转动臂(2)与所述棘爪安装板(4)相对固定。

3.根据权利要求2所述的阻尼铰链，其特征在于，所述固定臂(3)通过外磁铁安装座(8)固定连接所述外磁铁(7)，所述外磁铁安装座(8)与所述固定臂(3)相对固定，所述固定臂(3)位于所述转动臂(2)和所述棘爪安装板(4)之间，所述内磁铁安装座(5)和所述棘爪安装板(4)位于所述外磁铁安装座(8)和所述固定臂(3)之间，所述外磁铁(7)安装于所述外磁铁安装座(8)。

4.根据权利要求3所述的阻尼铰链，其特征在于，所述转轴(1)上设置有用于固定连接所述转动臂(2)的第一台阶(1-1)、用于连接所述固定臂(3)的第二台阶(1-2)、用于固定连接所述棘爪安装板(4)的第三台阶(1-3)、用于连接所述内磁铁安装座(5)的第四台阶(1-4)和用于连接所述外磁铁安装座(8)的第五台阶(1-5)，所述转动臂(2)的一端设置有与所述第一台阶(1-1)配合的第一定位孔，所述固定臂(3)的一端设置有用于使所述固定臂(3)能够绕所述转轴(1)自由转动的第二定位孔，所述棘爪安装板(4)中心设置有与所述第三台阶(1-3)配合的第三定位孔，所述内磁铁安装座(5)中心设置有用于使所述内磁铁安装座(5)能够绕所述转轴(1)自由转动的第四定位孔，所述外磁铁安装座(8)中心设置有用于使所述外磁铁安装座(8)能够绕所述转轴(1)自由转动的第五定位孔。

5.根据权利要求4所述的阻尼铰链，其特征在于，所述外磁铁安装座(8)靠近所述内磁铁安装座(5)一侧具有凹槽，所述外磁铁(7)、所述内磁铁安装座(5)和所述棘爪安装板(4)位于所述凹槽内，所述固定臂(3)的一端覆盖所述凹槽，所述外磁铁安装座(8)边缘设置有销钉定位孔(8-1)，所述固定臂(3)与所述销钉定位孔(8-1)相对位置设置有销钉限位孔(3-1)，通过销钉(11)固定连接所述销钉定位孔(8-1)和所述销钉限位孔(3-1)。

6.根据权利要求4所述的阻尼铰链，其特征在于，所述第五台阶(1-5)设置有外螺纹和平台，所述平台平行于所述转轴(1)中心且宽度小于所述第五台阶(1-5)的直径，所述外磁铁安装座(8)外部设置有匹配所述平台的垫圈(9)和匹配所述外螺纹的锁紧螺母(10)。

7.根据权利要求1所述的阻尼铰链，其特征在于，所述内磁铁安装座(5)的两侧边缘设置有安装槽(5-1)，所述内磁铁(6)安装于所述安装槽(5-1)内，所述内磁铁(6)为部分圆环形，所述外磁铁(7)为完整圆环形。

8.根据权利要求7所述的阻尼铰链，其特征在于，所述内磁铁(6)距所述转轴(1)中心的距离小于所述外磁铁(7)距所述转轴(1)中心的距离，所述内磁铁(6)位于所述外磁铁(7)内部。

9.根据权利要求7所述的阻尼铰链，其特征在于，所述内磁铁(6)距所述转轴(1)中心的距离等于所述外磁铁(7)距所述转轴(1)中心的距离，所述内磁铁(6)与所述外磁铁(7)相对放置。

10.根据权利要求8或9任意一项所述的阻尼铰链，其特征在于，所述内磁铁(6)与所述外磁铁(7)之间的距离为0.5mm至1mm。