CN105672797A

CN105672797A - 地弹簧

Info

Publication number: CN105672797A
Application number: CN201510872589.9A
Authority: CN
Inventors: 关孟桑; 梁杰山
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dorma Deutschland GmbH
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2016-06-15
Also published as: EP3029253A1

Abstract

本发明涉及地弹簧(1)，包括壳体(2)、第一活塞(3)、第二活塞(4)以及包含凸轮表面(6)并且延伸穿过壳体(2)的开口(7)的轴杆(5)，其中，轴杆(5)经由凸轮驱动装置连接至第一活塞(3)和第二活塞(4)，其中，凸轮驱动装置允许将第一活塞(3)和/或第二活塞(4)的纵向运动转化为轴杆(5)的旋转运动。

Description

地弹簧

技术领域

本发明涉及地弹簧。这类地弹簧设置在地面中并且起门铰链的作用。则可以在铰链处通过地弹簧直接对门进行操作，使得不需要在门自身上安装其他的门操作器。

背景技术

图1中示出了现有技术公知的地弹簧。该地弹簧100具有在壳体103中被导引的活塞101。两个连接凸耳104连接至活塞101使得连接凸耳104的运动沿着壳体103传递至活塞101。此外，地弹簧100包括闭门弹簧102，该闭门弹簧102围绕连接凸耳104夹设在活塞101与壳体103之间。因此，活塞101总是受到随着活塞101位置而改变的弹簧力，其中，活塞的位置改变进而跟随有连接凸耳104的运动。

最后，地弹簧100具有轴杆107，该轴杆107在壳体103内设置成与闭门弹簧102和活塞101垂直。该轴杆107具有在壳体103外侧突出并且在地弹簧与门扇之间起连接接口作用的轴杆头108。这允许经由轴杆头108将门的旋转与轴杆107联接起来。为了使轴杆107的旋转与活塞101的运动联接起来，轴杆107包括凸轮表面106。另一方面，两个连接凸耳104经由在轴杆107的凸轮表面106上滚动的两个辊子105连接。在零位置处，两个辊子都将与凸轮表面106相接触。当轴杆107旋转远离零位置时，仅一个辊子将与凸轮表面106相接触。第三个辊子105(接近于弹簧102)用作安全副辊子。

在连接至轴杆107的门扇以使门扇打开的方式旋转的情况下，辊子105中的一者(远离弹簧102的辊子)和凸轮表面106将轴杆107的旋转转化为连接凸耳104的线性运动并且进而朝向轴杆107拉动活塞101。这通过活塞101的运动导致闭门弹簧102的压缩。因此，地弹簧100加载有用以将门扇移动返回至原来的位置，即关闭门扇的能量。

然而，制造以上描述的现有技术的地弹簧100需要许多部件。这导致了因单独的部件的材料使用而产生的高成本和因装配的复杂度而产生的较长的装配时间。

因此，本发明的目的是提供一种易于装配、制造成本低廉并且节省操作的地弹簧。

发明内容

该目的的结果通过独立权利要求1的特征实现。因此，该目的通过这样一种地弹簧得到解决，所述地弹簧包括壳体、第一活塞、第二活塞以及轴杆。轴杆延伸穿过壳体的开口。此外，轴杆连接至第一活塞和第二活塞使得允许第一活塞和/或第二活塞的纵向运动转化为轴杆的旋转运动。第一活塞和第二活塞一体地形成为复合活塞，使得第一活塞和第二活塞两者为复合活塞的部件。通过提供这种地弹簧，减少了装配所需的部件的数量。这导致装配步骤简化，因此所本发明的地弹簧与现有技术的地弹簧相比能够更廉价地制造。此外，本发明的地弹簧的总体尺寸因具有复合活塞的凸轮传动系统的紧凑性得以减小。

从属权利要求涵括本发明的有利实施方式。

优选地，第一活塞和第二活塞沿着相同的轴线装配在壳体内。特别地，第一活塞和第二活塞沿着壳体的纵向轴线设置。特别地，该纵向轴线与轴杆的轴线相交。

为了实现第一活塞的纵向运动与轴杆的旋转之间的可靠转化，第一活塞必须一直压靠轴杆的凸轮表面。这通过夹设在壳体的内壁与第一活塞之间的闭门弹簧而提供了保证。该设计也允许轴杆一旋转(沿着门扇的打开方向)——这转化为第一活塞的线性运动——闭门弹簧就压缩。另一方面，压缩闭门弹簧的这个动作使第一活塞经由主辊子压靠轴杆的凸轮表面，使得轴杆能够在加载的闭门弹簧的力下旋转(沿着门扇的关闭方向)。特别地，闭门弹簧首先通过手动打开连接至轴杆的门而加载，并且在这之后，闭门弹簧通过经由主辊子将第一活塞推压至轴杆的凸轮表面上从而转化为轴杆上的转动力矩而迫使门关闭。

因此，为了实现轴杆的旋转与第二活塞的运动之间的可靠转化，第二活塞必须压靠轴杆的凸轮表面。这是通过夹设在端盖的内壁与第二活塞之间的辅助弹簧实现的。特别地，辅助弹簧抵靠闭门弹簧工作，同时辅助弹簧比闭门弹簧弱。因此，以上描述的在门被手动打开之后的关门功能没有受到不利影响。然而，所描述的设计保证了第一活塞和第二活塞两者总是推压至凸轮表面。

优选地，辅助弹簧支承在壳体的端盖上。端盖设置用于封闭地弹簧的制造开口。此外，端盖或第二活塞包括壳体内的用于过滤的过滤器。

第二活塞优选地使第一流体室在壳体内与第二流体室分隔开。壳体包括连接第一流体室与第二流体室的流体通道。以这种方式，安装有阻尼系统。当因闭门弹簧使第一活塞压靠凸轮表面而引起轴杆的旋转进而使第二活塞移动时，第二活塞抑制轴杆旋转。阻尼作用通过流体通道而实现，该流体通道允许调节从第一流体室流至第二流体室的流体的流量。因此，第二活塞的运动速度主要由从第一流体室流至第二流体室的流体来确定。优选地，流体通道包括用于设定所述流量的阀。

在设置有以上提到的阻尼系统的情况下，轴杆的任何旋转得到抑制。这将导致在门打开期间触发阻尼作用，从而会使门的操作不舒适。为了避免这种缺陷，第二活塞优选地包括允许流体从第二流体室流至第一流体室的单向阀。因此，门可以在无阻尼力的情况下打开，使得该阻尼系统仅在关闭门时起作用。

另外，可能存在阻尼系统施加阻尼力的同时使用者强力关闭门的情况。这会在第一流体室内和流体通道内产生巨大的压力。为了防止地弹簧的损坏，第二活塞优选地包括减压系统。特别地，减压系统为弹簧阀。当第一流体室内超过了预定压力时减压系统允许流体从第一流体室流至第二流体室。

优选地，凸轮表面包括用于提供保持打开功能的至少一个凹部。特别地，该凹部设置成使得当轴杆旋转至保持打开功能应当施加的位置时该凹部与第一活塞的主辊子抵接。在第一活塞的主辊子坐置在凹部的内部的情况下，凸轮表面在不向轴杆提供附加的力矩的情况下不能旋转。在门应当关闭时，这个附加的力矩必须由使用者提供至轴杆。特别地，使用者必须将门向关闭方向旋转以使第一活塞的主辊子滑出凹部。第一活塞的主辊子一旦位于凹部外，闭门弹簧和第一活塞使轴杆旋转以关闭门。

在优选的实施方式中，轴杆的直径和壳体的长度以约1:8的比率设定。附加地或替代性地，轴杆的直径和壳体的宽度以约1:3的比率设定。又附加地或替代性地，轴杆的直径和壳体的高度以约1:2的比率设定。这允许地弹簧的紧凑的设计。尽管设计紧凑，但是地弹簧能够供应与现有技术数量相同的作用在轴杆上的例如用于使门旋转的力矩。这意味着尽管根据优选实施方式的本发明的地弹簧的尺寸减小，然而通过该地弹簧能够移动重量与现有技术相同的门。

附图说明

现在将基于附图描述本发明的特别实施方式，在附图中：

图1为根据现有技术的地弹簧的总体示意图，

图2为根据本发明的第一实施方式的地弹簧的总体示意图，

图3为根据本发明的第一实施方式的地弹簧的一部分的示意图，以及

图4为根据本发明的第二实施方式的地弹簧的一部分的示意图。

具体实施方式

图2为根据本发明的第一实施方式的地弹簧1的总体示意图。地弹簧1包括壳体2，该壳体2形成为具有至少部分地筒形的内表面。因此，壳体2的内壁11至少部分地以筒形的方式形成。在壳体2中，第一活塞3和第二活塞4被导引。特别地，第一活塞3为关闭活塞而第二活塞4为阻尼活塞。第一活塞3和第二活塞4两者都沿着壳体2的纵向轴线10设置。

在壳体2的内壁11与第一活塞3之间设置有闭门弹簧8。该闭门弹簧8优选地为螺旋弹簧。闭门弹簧8以与第一活塞3和第二活塞4相同的方式沿着壳体2的纵向轴线10定向。

闭门弹簧8能够通过第一活塞3的运动被加载。特别地，当连接至地弹簧1的门打开时，第一活塞3移动成压缩闭门弹簧8。在此之后，储存在闭门弹簧8中的能量可以用于使第一活塞3移动，使得门可以移动回到关闭状态。

地弹簧1还包括辅助弹簧9，该辅助弹簧9也沿着壳体2的纵向轴线10设置。该辅助弹簧9夹设在壳体2的端盖12与第二活塞4之间。特别地，辅助弹簧9比闭门弹簧8弱。端盖12为封闭壳体2的开口的元件，而该开口允许将地弹簧1的部件装配在壳体2内。特别地，端盖12具有能旋拧至壳体2中的螺纹。

为了将门连接至地弹簧1，地弹簧1包括延伸穿过壳体2的轴杆5。该轴杆5具有位于壳体2外侧区域上的轴杆头20，使得门可以连接至轴杆头20。由于地弹簧1将设置在房间的地面中，因此该轴杆头20应起门的下铰链的作用。以这种方式，可以直接对门进行操作而在门上没有任何可见的门操作器。

轴杆5还具有凸轮表面6，凸轮表面6用于在轴杆5与第一活塞3之间、以及在轴杆5与第二活塞4之间建立凸轮驱动装置。因此第一活塞3和第二活塞4都抵接轴杆5的凸轮表面6。闭门弹簧8确保了第一活塞3稳固地压靠至凸轮表面6，而辅助弹簧9确保了第二活塞4稳固地压靠至凸轮表面6。因此，通过使轴杆5旋转并且因而使凸轮表面6旋转能够使第一活塞3和第二活塞4移动。相应地，凸轮表面6并且因此轴杆5能够通过因闭门弹簧8的力使第一活塞3移动而旋转。由于闭门弹簧8比辅助弹簧9强，因此第一活塞3和第二活塞4能够通过由闭门弹簧8储存的能量克服辅助弹簧9的力而移动。

在门打开的情况下，门的运动通过轴杆头20传递至轴杆5。因此，使轴杆5旋转并且因而使凸轮表面6旋转。凸轮表面6的旋转引起第一活塞3移动，从而使闭门弹簧8被压缩。以这种方式，能量被储存在闭门弹簧8内使得闭门弹簧8能够使第一活塞3移动。由于第一活塞3的运动，凸轮表面6旋转并且轴杆5因而旋转。所述旋转经由轴杆头20传递至门，从而使门移动回到关闭状态。

第二活塞4用于抑制轴杆5的运动。因此，第二活塞4使第一流体室14与第二流体室15分隔开。在壳体2内的未示出的流体通道连接第一流体室14与第二流体室15。特别地，流体通道具有用以设定穿过流体通道的流量的调节阀。第二活塞4还具有允许设置在第二流体室15内的流体流入第一流体室14中的单向阀。

在门打开的情况下，第二活塞4移动，使得第一流体室14增大而第二流体室15减小。这意味着流体经由壳体2的流体通道和/或第二活塞4的单向阀从第二流体室15流动至第一流体室14。特别地，不产生阻尼力。

在门通过闭门弹簧8关闭的情况下，第二活塞4通过凸轮表面6移动使得第一流体室14减小而第二流体室15增大。这意味着流体经由壳体2的流体通道从第一流体室14流动至第二流体室15。由于流体的最大流量能够通过设置在流体通道内的阀而改变，因此产生了使用者可设定的阻尼力。该阻尼力防止门猛力撞击门框。

然而，可能存在门被手动关闭使得闭门弹簧8的力和使用者试图关闭门的力两者作用在第二活塞4上的情况。因此，第一流体室14和流体通道内的压力增大。为了防止因较高的流体压力引起的损坏，第二活塞4包括减压系统16。该减压系统16优选地为当第一流体室14内超过了预设流体压力时允许流体从第一流体室14流至第二流体室15的弹簧阀。

此外，第一活塞3具有在凸轮表面6上滚动的主辊子17。第二活塞具有在凸轮表面6上滚动的滚动螺栓18。图3中示出了在第一活塞3、第二活塞4与凸轮表面6之间的连接部的细节。由于辊子17和滚动螺栓18的存在，凸轮表面6在第一活塞3和第二活塞4上滑动所产生的摩擦减小。因此，地弹簧1允许在不增大力的情况下打开门。

图4为根据本发明第二实施方式的地弹簧1的一部分的示意图。与第一实施方式的唯一不同是凸轮表面6的形状。根据第二实施方式的凸轮表面6具有凹部19。在门被打开的情况下，凹部19与凸轮表面6一起旋转。当门以预设打开角度定位时，凹部19抵接第一活塞3的主辊子17。因此，凹部19防止凸轮表面6的旋转，使得保持打开功能得以建立。在该状态下，闭门弹簧3向第一活塞3上提供压力，从而产生作用在轴杆5上的力矩。然而，在通过使用者将门推向关闭方向而将附加力矩加载至轴杆之前，抵接第一活塞3的主辊子17的凹部19防止轴杆5的旋转。由于该附加力矩，第一活塞3的主辊子17能够滑出凹部19使得门不再保持打开。因此，该门能够如第一实施方式中那样通过地弹簧1关闭。

第二实施方式允许在不需要在门上设置任何附加元件的情况下提供保持打开的功能。在凸轮表面6上设置凹部相当简单，从而地弹簧1的制造过程没有受到不利影响。然而，根据本发明第二实施方式的地弹簧1在对门进行操作时提供了更多的舒适性。

对于所有的实施方式，可以看出，与图1中示出的现有技术的地弹簧100相比，部件的总数量非常小。因此，能够降低制造成本并且减少装配时间。另外，与现有技术的地弹簧100相比，地弹簧1的总尺寸减小。特别地，设置在轴杆5上的凸轮表面6的尺寸减小。特别地，轴杆5的直径和壳体2的长度以约1:8的比率设定。此外，轴杆5的直径和壳体2的宽度以约1:3的比率设定。最后，轴杆5的直径和壳体2的高度以约1:2的比率设定。因此，地弹簧1具有非常紧凑的设计，使得地弹簧1所需的安装空间较小。尽管如此，能够通过地弹簧1操纵重量与现有技术的门相同的门。

附图标记

1地弹簧

2壳体

3第一活塞

4第二活塞

5轴杆

6凸轮表面

7壳体的开口

8闭门弹簧

9辅助弹簧

10壳体的纵向轴线

11壳体的内壁

12端盖

13过滤器

14第一流体室

15第二流体室

16减压系统

17主辊子

18滚动螺栓

19凹部

20轴杆头

100地弹簧(现有技术)

101活塞(现有技术)

102闭门弹簧(现有技术)

103壳体(现有技术)

104连接凸耳(现有技术)

105辊子(现有技术)

106凸轮表面(现有技术)

107轴杆(现有技术)

108凸轮(现有技术)

Claims

1.一种地弹簧(1)，包括：

-壳体(2)，

-第一活塞(3)，

-第二活塞(4)，以及

-轴杆(5)，所述轴杆(5)包括凸轮表面(6)，并且所述轴杆(5)延伸穿过所述壳体(2)的开口(7)，

其中，所述轴杆(5)经由凸轮驱动装置连接至所述第一活塞(3)和所述第二活塞(4)，其中，所述凸轮驱动装置允许将所述第一活塞(3)和/或所述第二活塞(4)的纵向运动转化为所述轴杆(5)的旋转运动。

2.根据权利要求1所述的地弹簧(1)，其特征在于，所述第一活塞(3)和所述第二活塞(4)沿着相同的轴线(10)设置在所述壳体(2)内。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的地弹簧(1)，其特征在于，在所述壳体(2)的内壁(11)与所述第一活塞(3)之间设置有闭门弹簧(8)，使得所述第一活塞(3)压靠于所述轴杆(5)的所述凸轮表面(6)。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的地弹簧(1)，其特征在于，在所述壳体(2)的内壁(11)与所述第二活塞(4)之间设置有辅助弹簧(9)，使得所述第二活塞(4)压靠于所述轴杆(5)的所述凸轮表面(6)。

5.根据权利要求4所述的地弹簧(1)，其特征在于，所述辅助弹簧(9)支承在所述壳体(2)的端盖(12)上，其中，所述端盖(12)或所述第二活塞(4)包括用于对设置在所述壳体(2)内的流体进行过滤的过滤器(13)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的地弹簧(1)，其特征在于，所述第二活塞(4)使第一流体室(14)在所述壳体(2)内与第二流体室(15)分隔开，其中，所述壳体(2)包括连接所述第一流体室(14)和所述第二流体室(15)的流体通道。

7.根据权利要求6所述的地弹簧(1)，其特征在于，所述第二活塞(4)包括减压系统(16)，特别是弹簧阀，从而当在所述第一流体室(14)内超过了预设压力时允许流体从所述第一流体室(14)流至所述第二流体室(15)。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的地弹簧(1)，其特征在于，所述第一活塞(3)包括在所述轴杆(5)的所述凸轮表面(6)上滚动的至少一个主辊子(17)，并且/或者所述第二活塞(4)包括在所述轴杆(5)的所述凸轮表面(6)上滚动的至少一个滚动螺栓(18)。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的地弹簧(1)，其特征在于，所述凸轮表面(5)包括至少一个凹部(19)。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的地弹簧(1)，其特征在于，

-所述轴杆(5)的直径与所述壳体(2)的长度以约1:8的比率设定，并且/或者

-所述轴杆(5)的直径与所述壳体(2)的宽度以约1:3的比率设定，并且/或者

-所述轴杆(5)的直径与所述壳体(2)的高度以约1:2的比率设定。