CN109538042A - 一种自复位门轴装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自复位门轴装置，所述外壳包括依次连接的上盖、壳体和下盖，所述门轴组件包括旋转凸轮、活动凸轮、芯轴和碟形弹簧，所述芯轴的底部固定在下盖的端面中心，所述旋转凸轮安装在上盖中心，所述旋转凸轮顶部设置有贯穿上盖的旋转轴；本发明结构简单，使用方便，采用碟形弹簧，安装空间小，储能大；抵接面采用回转凸轮，耐磨系数好，使用寿命长；整体结构紧凑，外形圆形便于安装；在旋转凸轮上安装轴承，能够减小旋转轴转动的摩擦力，使开门时受到的阻力减小，使人们能够方便地打开门体，并大大提高机构承载力，凸轮结构可实现360度旋转使用，0度、90度、180度、270度四个象限点定位停止功能。

Description

一种自复位门轴装置

技术领域

本发明属于门轴技术领域，尤其涉及一种自复位门轴装置。

背景技术

目前，市场上销售和使用有自动闭门机构，如弹性合页和门轴等，这些自动闭门复位装置的刚性较差，寿命短，特别是在恶劣条件下长期使用，易发生变形，从而导致门扇倾斜、无法关门，而且不能定位，安装费力，安装的位置位于门扇框的外边面，影响整体结构的美观，防撬性差；而现有的很多门轴都具有自动复位结构，但往往结构复杂，成本高。

发明内容

本发明提供一种自复位门轴装置，旨在解决上述存在的问题。

本发明是这样实现的，一种自复位门轴装置，包括外壳和安装在外壳内的门轴组件，所述外壳包括依次连接的上盖、壳体和下盖，所述门轴组件包括旋转凸轮、活动凸轮、芯轴和碟形弹簧，所述芯轴的底部固定在下盖的端面中心，所述旋转凸轮安装在上盖中心，所述旋转凸轮顶部设置有贯穿上盖的旋转轴；所述活动凸轮底部开有容纳碟形弹簧的安装槽，活动凸轮中心轴线上开有供芯轴穿过的通孔，所述碟形弹簧和活动凸轮分别套装在芯轴上，碟形弹簧上端位于安装槽内，碟形弹簧下端与下盖端面抵接；所述旋转凸轮底部中心开有盲孔，所述芯轴顶部伸入到盲孔中，旋转凸轮和活动凸轮抵接配合。

进一步的，所述活动凸轮与旋转凸轮相互抵接的端面分别设置有回转凸轮，所述回转凸轮包括均布在回转凸轮周向上的两个波峰部和两个波谷部，两个波峰部相对设置，所述波峰部与波谷部为形状适配的平面，波峰部与波谷部通过光滑曲面连接，所述波峰部和波谷部形状适配。

进一步的，所述壳体内从上至下依次设置有轴承槽、回转配合腔、花键槽和活塞通道，所述旋转轴上套装有轴承，所述活动凸轮上部周向上设置有多个花键，所述活动凸轮下部周向上套装有活塞，所述活塞通道内径大于花键槽内径，轴承槽内径大于回转配合腔内径。

进一步的，还包括调速组件，所述调速组件包括液压油通道和调速螺钉，所述液压油通道设置在壳体侧壁内，所述液压油通道包括竖直通道、第一水平通道和第二水平通道；所述第一水平通道一端与竖直通道下端连通，另一端与活塞通道连通；所述第二水平通道一端与竖直通道连通，另一端与回转配合腔连通；所述竖直通道顶部贯穿壳体上端面，竖直通道内设置有调速螺钉，所述调速螺钉与第二水平通道配合。

进一步的，所述上盖、下盖分别通过螺钉与壳体固定连接。

进一步的，所述旋转轴上端设置有连接块，所述连接块与旋转轴垂直连接。

进一步的，所述连接块上均布有多个与门体连接的螺栓孔，所述上盖周向上均布有多个与固定面连接的螺栓孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明结构简单，使用方便，采用碟形弹簧，安装空间小，储能大；抵接面采用回转凸轮，耐磨系数好，使用寿命长；整体结构紧凑，外形圆形便于安装；在旋转凸轮上安装轴承，能够减小旋转轴转动的摩擦力，使开门时受到的阻力减小，使人们能够方便地打开门体，并大大提高机构承载力，凸轮结构可实现360度旋转使用，0度、90度、180度、270度等4个象限点定位停止功能；活动凸轮的周向上设置有花键，花键导向活动性能好，通过花键与壳体配合，活动凸轮在旋转凸轮转动时，仅能沿花键方向做上下运动，避免活动凸轮随着旋转凸轮进行转动，保证门轴组件结构的可靠性；设置有调速组件，可以通过调节液压油在液压油通道中的流速，来调节活动凸轮在壳体内的上下位移速度，进而调节门体的转动速度。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为门轴组件结构示意图；

图3为活动凸轮结构示意图；

图4为壳体结构示意图；

图中：1-上盖、2-壳体、3-下盖、4-旋转凸轮、5-活动凸轮、6-芯轴、7-碟形弹簧、8-回转凸轮；

21-轴承槽、22-回转配合腔、23-花键槽、24-活塞通道、25-液压油通道、251-竖直通道、252-第一水平通道、253-第二水平通道、26-调速螺钉；

41-盲孔、42-旋转轴、43-轴承、44-连接块；

51-安装槽、52-花键、53-活塞、54-通孔；

81-波峰部、82-波谷部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：本发明是这样实现的，一种自复位门轴装置，包括外壳和安装在外壳内的门轴组件，外壳包括依次连接的上盖1、壳体2和下盖3，上盖1、壳体2和下盖3共同围成门轴组件的安装空间；门轴组件包括旋转凸轮4、活动凸轮5、芯轴6和碟形弹簧7，芯轴6的底部固定在下盖3的端面中心，旋转凸轮4安装在上盖1中心，旋转凸轮4顶部设置有贯穿上盖1的旋转轴42；活动凸轮5底部开有容纳碟形弹簧7的安装槽51，活动凸轮5中心轴线上开有供芯轴6穿过的通孔54，碟形弹簧7和活动凸轮5分别套装在芯轴6上，碟形弹簧7上端位于安装槽51内，碟形弹簧7下端与下盖3端面抵接；旋转凸轮4底部中心开有盲孔41，芯轴6顶部伸入到盲孔41中，旋转凸轮4和活动凸轮5抵接配合。

本实施方式中，门轴组件中的旋转凸轮4通过上盖1固定在壳体2上，限制旋转凸轮4在竖直方向上的位移，使其仅能通过旋转轴42围绕芯轴6进行旋转；门轴组件中的活动凸轮5，套装在芯轴6上，通过碟形弹簧7的预紧力与旋转凸轮4抵接；当旋转凸轮4受力进行转动时，由于活动凸轮5与旋转凸轮4的抵接面发生变化，活动凸轮5向下移动，压缩碟形弹簧7；当旋转凸轮4受力消失时，碟形弹簧7复位，对活动凸轮5施加向上的推力，使活动凸轮5与旋转凸轮4的抵接面再次发生变化，旋转凸轮4回到初始位置。

其中，旋转凸轮4、活动凸轮5和碟形弹簧7均通过固定在下盖3上的芯轴6进行定位，保证旋转凸轮4和活动凸轮5抵接配合的稳定性；通常，门轴装置底部固定在地面或者墙体上，旋转凸轮4通过旋转轴42与门体连接，当人开门时，门体围绕门轴组件转动，带动旋转轴42转动，对旋转凸轮4进行施力；当人开门离开后，碟形弹簧7回弹，使旋转凸轮4回到初始位置，达到自动关门的效果。

本实施方式中，活动凸轮5与旋转凸轮4相互抵接的端面分别设置有回转凸轮8，回转凸轮8包括均布在回转凸轮8周向上的两个波峰部81和两个波谷部82，两个波峰部81相对设置，波峰部81与波谷部82为形状适配的平面，波峰部81与波谷部82通过光滑曲面连接，波峰部81和波谷部82形状适配。

两个回转凸轮8在四个90°象限位置分别为平面接触，因此，在四个90°象限位置，门体均可停住不动，但只要不将其停留在四个90°象限平面接触处，因碟形弹簧7作用，活动凸轮5都会与旋转凸轮4锥面接触；弹簧力推动活动凸轮5带动旋转凸轮4迫使旋转轴42带动门回到平行点，以实现自动关门目的。

具体的，壳体2内从上至下依次设置有轴承槽21、回转配合腔22、花键槽23和活塞通道24，旋转轴42上套装有轴承43，活动凸轮5上部周向上设置有多个花键52，活动凸轮5下部周向上套装有活塞53，活塞通道24内径大于花键槽23内径，轴承槽21内径大于回转配合腔22内径。

在旋转凸轮4上安装轴承43，能够减小旋转轴42转动的摩擦力，使开门时受到的阻力减小，使人们能够方便地打开门体；活动凸轮5的周向上设置有花键52，通过花键52与壳体2配合，活动凸轮5在旋转凸轮4转动时，仅能沿花键52方向做上下运动，避免活动凸轮5随着旋转凸轮4进行转动，保证门轴组件结构的可靠性。

壳体2上设置有调速组件，调速组件包括液压油通道25和调速螺钉26，液压油通道25设置在壳体2侧壁内，液压油通道25包括竖直通道251、第一水平通道252和第二水平通道253；第一水平通道252一端与竖直通道251下端连通，另一端与活塞通道24连通；第二水平通道253一端与竖直通道251连通，另一端与回转配合腔22连通；竖直通道251顶部贯穿壳体2上端面，竖直通道251内设置有调速螺钉26，调速螺钉26与第二水平通道253配合。

活动凸轮5上套装有活塞53，在活动凸轮5上下移动时，活塞53随着活动凸轮5在活塞通道24内进行上下移动，对活塞通道24内的液压油进行吸纳或排出；同时，在旋转凸轮4和活动凸轮5上的两个回转凸轮8抵接时，随着抵接面的变化，回转配合腔22内的液压油也会被吸纳或排出。由于两个腔室的液压油会发生变化，在壳体2上设置液压油通道25将两个腔室连通，使两个腔室的液压油压力相同，保证活动凸轮5能够正常进行上下位移。液压油在流通过程中会产生一定的阻力，可以通过调节液压油在液压油通道25中的流速，来调节活动凸轮5在壳体2内的上下位移速度。

调速螺钉26的下部可以封堵第二水平通道253，使其无法与第一水平通道252连通，进而回转配合腔22无法与活塞通道24连通，此时，旋转凸轮4转动时，需要对液压油进行压缩，会遇到较大阻力，旋转凸轮4几乎无法转动；当调速螺钉26逐渐打开第二水平通道253时，液压油的流通性能逐渐变好，旋转凸轮4转动时遇到的阻力也变得越小，门体打开或者关闭的速度就会变得越快，通过调节螺钉的位置，可以调节门体转动的速度。

本发明的工作过程及原理：使用时，将上盖1、下盖3分别通过螺钉与壳体2固定连接，连接块44与旋转轴42垂直连接，上盖1用膨胀螺钉固定在固定面，固定面可以地面，也可以是墙面，亦或其他固定平面，连接块44用螺钉固定在门体上；通过推门带动连接块44围绕门轴转动，连接块44带动旋转轴42作旋转运动；在旋转凸轮4转动时，旋转凸轮4上的回转凸轮8和活动凸轮5上的回转凸轮8相对滑动，由于活动凸轮5外圈中部与壳体2采用花键52配合，活动凸轮5在花键52的作用下，仅能沿花键52方向做直线运动，不能随着旋转凸轮4进行转动；活动凸轮5沿花键52方向向下移动时，碟形弹簧7受压，储能加大；当推门离开后，碟形弹簧7储能释放，碟形弹簧7对活动凸轮5施加向上的推力，使活动凸轮5沿花键52方向向上运动，迫使旋转凸轮4转动，旋转凸轮4带动连接块44进行转动，进而使门体关闭，达到自动关门的效果。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自复位门轴装置，其特征在于：包括外壳和安装在外壳内的门轴组件，所述外壳包括依次连接的上盖、壳体和下盖，所述门轴组件包括旋转凸轮、活动凸轮、芯轴和碟形弹簧，所述芯轴的底部固定在下盖的端面中心，所述旋转凸轮安装在上盖中心，所述旋转凸轮顶部设置有贯穿上盖的旋转轴；所述活动凸轮底部开有容纳碟形弹簧的安装槽，活动凸轮中心轴线上开有供芯轴穿过的通孔，所述碟形弹簧和活动凸轮分别套装在芯轴上，碟形弹簧上端位于安装槽内，碟形弹簧下端与下盖端面抵接；所述旋转凸轮底部中心开有盲孔，所述芯轴顶部伸入到盲孔中，旋转凸轮和活动凸轮抵接配合。

2.根据权利要求1所述的一种自复位门轴装置，其特征在于：所述活动凸轮与旋转凸轮相互抵接的端面分别设置有回转凸轮，所述回转凸轮包括均布在回转凸轮周向上的两个波峰部和两个波谷部，两个波峰部相对设置，所述波峰部与波谷部为形状适配的平面，波峰部与波谷部通过光滑曲面连接，所述波峰部和波谷部形状适配。

3.根据权利要求1所述的一种自复位门轴装置，其特征在于：所述壳体内从上至下依次设置有轴承槽、回转配合腔、花键槽和活塞通道，所述旋转轴上套装有轴承，所述活动凸轮上部周向上设置有多个花键，所述活动凸轮下部周向上套装有活塞，所述活塞通道内径大于花键槽内径，轴承槽内径大于回转配合腔内径。

4.根据权利要求3所述的一种自复位门轴装置，其特征在于：还包括调速组件，所述调速组件包括液压油通道和调速螺钉，所述液压油通道设置在壳体侧壁内，所述液压油通道包括竖直通道、第一水平通道和第二水平通道；所述第一水平通道一端与竖直通道下端连通，另一端与活塞通道连通；所述第二水平通道一端与竖直通道连通，另一端与回转配合腔连通；所述竖直通道顶部贯穿壳体上端面，竖直通道内设置有调速螺钉，所述调速螺钉与第二水平通道配合。

5.根据权利要求1所述的一种自复位门轴装置，其特征在于：所述上盖、下盖分别通过螺钉与壳体固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种自复位门轴装置，其特征在于：所述旋转轴上端设置有连接块，所述连接块与旋转轴垂直连接。

7.根据权利要求7所述的一种自复位门轴装置，其特征在于：所述连接块上均布有多个与门体连接的螺栓孔，所述上盖周向上均布有多个与固定面连接的螺栓孔。