CN109667506A - 门窗用铰接机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种门窗用铰接机构，包括座体、转轴、扭簧、下卡齿、上卡齿、压缩弹簧、牵拉部件和旋扭套环，所述转轴的轴向沿所述座体上下方向布置并相对所述座体旋转，所述转轴的一端穿过所述座体形成伸出端，所述扭簧套于所述伸出端上，所述下卡齿、所述上卡齿、所述牵拉部件、所述压缩弹簧和所述旋扭套环各套设于所述转轴上，所述下卡齿与所述座体固定连接，所述上卡齿与所述下卡齿之间咬牙配合，所述旋扭套环设于上卡齿的上方，所述压缩弹簧设在所述旋扭套环和所述上卡齿之间，所述牵拉部件的两端分别与所述旋扭套环和所述上卡齿连接。

Description

门窗用铰接机构

技术领域

本发明涉及一种辅助件，尤其涉及一种门窗用铰接机构。

背景技术

随着经济的不断发展及科学技术的不断进步，为生产制造行业的蓬勃发展提供强有力的技术及物质支撑，从而加速了生产制造行业的发展步伐。

其中，门窗与框体之间离不开铰接组件的使用，借助铰接组件使得门窗能相对框体旋转，从而满足门窗闭合或打开框体的需要。

但是，现有的铰接组件只能满足门窗相对框体旋转的要求，不能对旋转至不同角度位置的门窗进行定位固定，因此无法确保门窗的开启后的位置。设置段位式开启会影响到门窗的复位。

因此，急需要一种能对门窗的开启角度进行段位式开启及定位并不影响到门窗自动复位的门窗用铰接机构来克服上述的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中至少一种问题，提供一种能能够实现门窗的开启角度进行段位式开启及定位且不影响到门窗复位的门窗用铰接机构。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：一种门窗用铰接机构，包括座体、转轴、扭簧、下卡齿、上卡齿、压缩弹簧、牵拉部件和旋扭套环，所述转轴的轴向沿所述座体上下方向布置并相对所述座体旋转，所述转轴的一端穿过所述座体形成伸出端，所述扭簧套于所述伸出端上，所述扭簧的两端分别连接所述伸出端和所述座体，所述扭簧的两端分别插接于所述伸出端处和所述座体处，所述下卡齿、所述上卡齿、所述牵拉部件、所述压缩弹簧和所述旋扭套环各套设于所述转轴上，所述下卡齿与所述座体固定连接，所述上卡齿与所述下卡齿之间咬牙配合，所述旋扭套环设于上卡齿的上方，所述压缩弹簧设在所述旋扭套环和所述上卡齿之间，所述牵拉部件的两端分别与所述旋扭套环和所述上卡齿连接。通过上卡齿和下卡齿之间的咬牙配合，从而实现段位式开启及定位门窗，而阻挡做旋转开启的门窗相对框体意外复位，因而确保门窗的开启角度，旋扭套环和牵拉部件配合有助于门窗复位。

优选的，所述转轴由上至下依次包含同轴布置的第一轴段、第二轴段、第三轴段及第四轴段，所述第二轴段的轴径大于所述第一轴段和第三轴段，所述第三轴段的轴径大于所述第四轴段，所述第三轴段的下端面与所述座体的上端面抵接，所述第四轴段向下穿过所述座体并形成伸出端，所述旋扭套环套于所述第一轴段上并选择性地相对所述第一轴段旋转，所述压缩弹簧、上卡齿和下卡齿套设于所述第三轴段上，所述压缩弹簧的上端和下端分别抵接于所述第二轴段的下端面处和所述上卡齿的上端面处。将转轴设置为不同结构的轴段，便于与压缩弹簧、上卡齿、下卡齿等结构配合，实现段位式开启、定位以及复位门窗。

优选的，所述下卡齿的上端具有多个沿所述转轴的周向布置的下段位齿牙，所述上卡齿的下端具有与所述下段位齿牙配合的上段位齿牙，所述上卡齿沿所述座体的上下方向呈滑动地套设于所述第三轴段上并相对所述第三轴段具有卡合位置及避让位置，所述第三轴段上设有用于限制处于所述卡合位置的上卡齿向下滑移的限位环，所述上段位齿牙在所述上卡齿位于所述卡合位置时与所述下段位齿牙相咬合。以确保上段位齿牙与下段位齿牙咬合的可靠性。

优选的，所述第二轴段开设有沿所述座体的上下方向贯穿所述第二轴段的上端面和下端面的导引孔，所述牵拉部件的一端向上穿过所述导引孔再与所述旋扭套环连接，以确保旋扭套环拉动绳索工作的可靠性。

优选的，所述牵拉部件的二端各固定有卡头，所述牵拉部件两端的卡头分别卡接于所述上卡齿处和所述旋扭套环上。便于牵拉部件各自与上卡齿和旋扭套环之间的装拆。

优选的，所述第三轴段开设有位于所述上卡齿下方的限位环槽，限位环卡于所述限位环槽内。以便于压缩弹簧及上卡齿于第三轴段上的装卸。

优选的，所述第三轴段之横截面的轮廓为正多边形，上卡齿的中部开设有套接孔，所述套接孔匹配所述第三轴段之轮廓并上下贯穿所述上卡齿，以确保上卡齿只能沿座体的上下方向在第三轴段上滑移，不能绕第三轴段旋转。

优选的，所述上卡齿的上端和下端各开设有用于拓展所述套接孔的拓展环槽，所述拓展环槽与所述套接孔使得所述上卡齿形成台阶。台阶用于与限位环抵挡配合，以阻挡处于卡合位置的上卡齿向下滑移。

优选的，所述门窗用铰接机构还包括上卡环，所述第一轴段开设有位于所述旋扭套环上方的上卡槽，所述上卡环卡于所述上卡槽内，所述上卡环与所述第二轴段共同限制所述旋扭套环沿所述座体的上下方向滑移。上卡环和第二轴段共同限制旋扭套环沿座体的上下方向滑移或意外窜动。

优选的，所述门窗用铰接机构还包括下卡环，所述伸出端开设有下卡槽，所述下卡环卡于所述下卡槽内，所述下卡环与所述第三轴段共同限制所述转轴沿所述座体的上下方向滑移。下卡环与第三轴段共同限制转轴沿座体的上下方向滑或意外窜动。

优选的，每个所述上段位齿牙包含相对垂直于所述转轴之轴心线的截面向上倾斜的第一斜面及与该截面垂直的第一竖直面，每个所述下段位齿牙包含相对垂直于所述转轴之轴心线的截面向上倾斜的第二斜面及与该截面垂直的第二竖直面，所述第一斜面与所述第二斜面相互平行，所述第一竖直面与所述第二竖直面相互平行。由于第一竖直面与第二竖直面的配合，使得上卡齿只能单方向地相对下卡齿旋转，即只能沿第二斜面的倾斜方向旋转；第二斜面与第一斜面的配合，在上卡齿被转轴带动相对于下卡齿旋转时，迫使上卡齿克服压缩弹簧的弹力而向上滑移至避让位置，从而使上卡齿与下卡齿脱离咬合而旋转；当上卡齿旋转至使上段位齿牙再次与下段位齿牙对齐时，此时在压缩弹簧的弹力作用下使得上段位齿牙与下段位齿牙再次咬合，实现门窗开启角度的段位开启及定位。

优选的，所述第一轴段及第四轴段二者的横截面之轮廓为圆形，第四轴段的横截面之轮廓为圆形，以便于第四轴段相对座体旋转。

优选的，所述牵拉部件为柔性的绳索。柔性的绳索使门窗开合复位牵拉部件的牵拉更为方便。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）故在压缩弹簧的作用下，使得上卡齿的上段位齿牙与下卡齿的下段位齿牙相咬合，可以分段式开启，从而阻挡做旋转开启的门窗相对框体意外复位，因而确保门窗的开启角度；（2）门窗开启过程中，扭簧和压缩弹簧的配合，确保门窗开启角度的段位式开启及定位的目的；（3）在旋扭套环、牵拉件和扭簧的作用下，实现门窗自动复位的目的，故复位操作更便捷。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是图1所示的门窗用铰接机构的立体分解结构示意图；

图3是图1所示的门窗用铰接机构被过转轴的轴心线剖切后的内部结构示意图；

图4是图1所示的门窗用铰接机构中的转轴的立体结构示意图；

图5是图1所示的门窗用铰接机构中的上卡齿的立体结构示意图；

图6是图1所示的门窗用铰接机构中的下卡齿的立体结构示意图。

附图标记说明

座体10；扭簧20；压缩弹簧30；上卡齿40；上段位齿牙41；第一斜面411；

第一竖直面412；套接孔42；穿置孔43；台阶44；拓展环槽45；下卡齿50；

下段位齿牙51；第二斜面511；第二竖直面512；限位环60；牵拉部件70；

转轴80；第一轴段81；上卡槽811；第二轴段82；导引孔821；第三轴段83；

限位环槽831；第四轴段84；伸出端84a；下卡槽84b；上卡环85；下卡环86；旋扭套环90。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例

如图1至图3，本发明的门窗用铰接机构包括座体10、扭簧20、压缩弹簧30、旋扭套环90、上卡齿40、下卡齿50、限位环60、牵拉部件70及轴向沿座体10上下方向（即双箭头A所指方向）布置并相对座体10旋转的转轴80。转轴80由上至下依次包含同轴布置的第一轴段81、第二轴段82、第三轴段83及第四轴段84。第二轴段82的轴径大于第一轴段81和第三轴段83，使得第二轴段82沿径向各凸出第一轴段81和第三轴段83，第三轴段83的轴径大于第四轴段84，使得第三轴段83沿径向凸出第四轴段84，第三轴段83的下端面与座体10的上端面抵接，由座体10阻挡转轴80向下滑移；第四轴段84向下穿过座体10并形成伸出端84a，本实施例中，第四轴段84的横截面之轮廓为圆形，以便于第四轴段84相对座体10旋转，但不限于此。扭簧20的两端分别连接伸出端84a和座体10，本实施例中，扭簧20套于伸出端84a上，扭簧20的第一端插接于伸出端84a处，扭簧20的第二端插接于座体10处，为转轴80的自动复位提供弹性力。下卡齿50套设于第三轴段83上并与座体10固定连接，使得下卡齿50与座体10固定在一起，下卡齿50的上端具有多个沿转轴80的周向布置的下段位齿牙51（见图6所示）；如图6所示，下段位齿牙51的数量为五个，并沿转轴80的周向布置一圈，当然，根据实际需要，下段位齿牙51的数量还可以为二个、三个、四个或六个不等，故不以此为限。上卡齿40呈沿座体10的上下方向滑动地套设于第三轴段83上，即上卡齿40能沿座体10的上下方向相对第三轴段83滑移，且滑移的上卡齿40相对第三轴段83具有如图1及图3所示的卡合位置及避让位置，上卡齿40的下端具有与下段位齿牙51配合的上段位齿牙41（见图5所示），本实施例中，上段位齿牙41的数量与下段位齿牙51的数量相同，以确保两者咬合的可靠性，当然，根据实际需要，上段位齿牙41的数量可以比下段位齿牙51的数量少，但不限于此。限位环60固定于第三轴段83并限制处于卡合位置的上卡齿40向下滑移，本实施例中，第三轴段83之横截面的轮廓为正多边形，例如正六边形，当然，根据实际需要而设计为正三边形、正四边形或正五边形，但不限于此；对应地，所述上卡齿40的中部开设有套接孔42，所述套接孔42匹配所述第三轴段83之轮廓并上下贯穿所述上卡齿40，以确保上卡齿40只能沿座体10的上下方向在第三轴段83上滑移，不能绕第三轴段83旋转；同时，第三轴段83开设有位于上卡齿40下方的限位环槽831，限位环60卡于限位环槽831内，以便于压缩弹簧30及上卡齿40于第三轴段83上的装卸，但不以此为限；所述上卡齿40的上端和下端各开设有用于拓展所述套接孔42的拓展环槽45，拓展环槽45与套接孔42二者共同使得上卡齿40形成一台阶44，用于与限位环60抵挡配合，以阻挡处于卡合位置的上卡齿40向下滑移，但不限于此。压缩弹簧30套于第三轴段83上，压缩弹簧30的上端抵接于第二轴段82的下端面处，压缩弹簧30的下端抵接于上卡齿40的上端面处，压缩弹簧30恒具有驱使上卡齿40滑移至卡合位置的趋势，在初始时，压缩弹簧30使上卡齿40滑移至卡合位置而与下卡齿50保持咬合状态。上段位齿牙41在上卡齿40位于卡合位置时与下段位齿牙51相咬合，状态见图1所示。旋扭套环90套于第一轴段81上并选择性地相对第一轴段81旋转，以便于操作人员对旋扭套环90的操作，本实施例中，第一轴段81的横截面之轮廓为圆形，以便于旋扭套环90绕第一轴段81旋转，但不限于此。牵拉部件70的第一端与上卡齿40连接，牵拉部件70的第二端与旋扭套环90连接，故在旋扭套环90绕第一轴段81旋转过程中，由旋转的旋扭套环90向上拉动牵拉部件70，从而由牵拉部件70拉动上卡齿40克服压缩弹簧30的弹力而向上滑移；当松开对旋扭套环90施力时，此时在压缩弹簧30的弹力作用下，使上卡齿40向下滑移复位，由向下滑移复位的上卡齿40向下拉动牵拉部件70，从而由牵拉部件70带动旋扭套环30复位；第二轴段82开设有沿座体10的上下方向贯穿第二轴段82的下端面和上端面的导引孔821，牵拉部件70的第二端向上穿过导引孔821再与旋扭套环90连接，以便于牵拉部件70的走线，并确保旋扭套环90拉动牵拉部件70工作的可靠性，但不以此为限；举例而言，牵拉部件70的第一端及第二端各固定有卡头，牵拉部件70之第一端的卡头卡接于上卡齿40处，所述上卡齿40上设有穿设牵拉部件70之第一段的穿置孔43，即卡头与台阶44抵接，牵拉部件70之第二端的卡头卡接于旋扭套环90上，以便于牵拉部件70各自与上卡齿40和旋扭套环90之间的装拆，但不限于此。

如图1至图3所示，本发明的门窗用铰接机构还包括上卡环85及下卡环86。第一轴段81开设有位于旋扭套环90上方的上卡槽811，上卡环85卡于上卡槽811内，上卡环85与第二轴段82共同限制旋扭套环90沿座体10的上下方向滑移，以防止旋扭套环90沿座体10的上下方向意外窜动；伸出端84a开设有下卡槽84b，下卡环86卡于下卡槽84b内，下卡环86与第三轴段83共同限制转轴80沿座体10的上下方向滑移，以防止转轴80沿座体10的上下方向在座体10上意外窜动，但不限于此。

如图5及图6所示，每个上段位齿牙41包含相对垂直于转轴80之轴心线C的截面向上倾斜的第一斜面411及与该截面垂直的第一竖直面412，每个下段位齿牙51包含相对垂直于转轴80之轴心线C的截面向上倾斜的第二斜面511及与该截面垂直的第二竖直面512，第一斜面411与第二斜面511相互平行，第一竖直面412与第二竖直面512相互平行，使得上段位齿牙41与下段位齿牙51咬合时完全吻合，状态见图1所示。其中，借助第一竖直面412与第二竖直面512的配合，使得上卡齿40只能单方向地相对下卡齿50旋转，即是只能沿第二斜面511的倾斜方向旋转；借助第二斜面511与第一斜面411的配合，在上卡齿40被转轴80带动相对下卡齿50旋转时，迫使上卡齿40克服压缩弹簧30的弹力而向上滑移至避让位置，从而使上卡齿40与下卡齿50脱离咬合而旋转；当上卡齿40旋转至使上段位齿牙41再次与下段位齿牙51对齐时，此时在压缩弹簧30的弹力作用下使得上段位齿牙41与下段位齿牙51再次咬合，实现门窗开启角度的段位开启及定位，但不以此为限。

本实施例中，所述牵拉部件70为柔性的绳索。

工作原理

借助沿座体10上下方向滑动地套设于转轴80之第三轴段83上的上卡齿40、套设于第三轴段83上并抵接于上卡齿40与第二轴段82之间的压缩弹簧30及套设于转轴80之第三轴段83上并固定于座体10上的下卡齿50，且下卡齿50具有下段位齿牙51及上卡齿40具有上段位齿牙41，故在压缩弹簧30的作用下，使得上卡齿40的上段位齿牙41与下卡齿50的下段位齿牙51相咬合，从而阻挡做旋转开启的门窗相对框体意外复位，因而确保门窗的开启角度，而扭簧20于门窗开启过程中处于受扭转的弹性变形状态；当继续段位式开启门窗时，此时继续使转轴80相对座体10旋转，在转轴80相对座体10旋转过程中，在下卡齿50的卡段位齿牙51的顶推及压缩弹簧30的作用下，迫使上卡齿40在克服压缩弹簧30的弹力作用下向上滑移的同时，还使得上卡齿40的上段位齿牙41沿着下段位齿牙51轮廓滑移，直到上卡齿40的上段位齿牙41再与下段位齿牙51相对齐为止；当上段位齿牙41再与下段位齿牙51相对齐时，由于压缩弹簧30的作用下，实现对齐的上段位齿牙41与下段位齿牙51再次咬合；因此，确保门窗开启角度的段位式开启及定位的目的。当门窗要复位时，此时操作旋扭套环90，使得旋扭套环90绕第一轴段81旋转，由旋转的旋扭套环90向上拉扯牵拉部件70，再由牵拉部件70拉动上卡齿40克服压缩弹簧30而向上滑移，从而脱离与下卡齿50的咬合，并在扭簧20的作用下，实现门窗自动复位的目的，故复位操作更便捷。

值得注意者，本发明的门窗用铰接机构的座体10是固定于框体上，而转轴80是与门窗固定的，固定的方式有焊接或采用螺纹件连接等方式，故不以此为限。

显然，本专利的上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利所作的举例，而并非是对本专利的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种门窗用铰接机构，其特征在于，包括座体、转轴、扭簧、下卡齿、上卡齿、压缩弹簧、牵拉部件和旋扭套环；

所述转轴的轴向沿所述座体上下方向布置并相对所述座体旋转，所述转轴的一端穿过所述座体形成伸出端；

所述扭簧套于所述伸出端上，所述扭簧的两端分别连接所述伸出端和所述座体；

所述下卡齿、所述上卡齿、所述牵拉部件、所述压缩弹簧和所述旋扭套环各套设于所述转轴上，所述下卡齿与所述座体固定连接，所述上卡齿与所述下卡齿之间咬合配合；

所述旋扭套环设于上卡齿的上方；

所述压缩弹簧设在所述旋扭套环和所述上卡齿之间；

所述牵拉部件的两端分别与所述旋扭套环和所述上卡齿连接。

2.根据权利要求1所述的门窗用铰接机构，其特征在于，所述转轴由上至下依次包含同轴布置的第一轴段、第二轴段、第三轴段及第四轴段所述第二轴段的轴径大于所述第一轴段和第三轴段，所述第三轴段的轴径大于所述第四轴段，所述第三轴段的下端面与所述座体的上端面抵接，所述第四轴段向下穿过所述座体并形成伸出端，所述旋扭套环套于所述第一轴段上并选择性地相对所述第一轴段旋转，所述压缩弹簧、上卡齿和下卡齿套设于所述第三轴段上，所述压缩弹簧的上端和下端分别抵接于所述第二轴段的下端面处和所述上卡齿的上端面处。

3.根据权利要求2所述的门窗用铰接机构，其特征在于，所述下卡齿的上端具有多个沿所述转轴的周向布置的下段位齿牙，所述上卡齿的下端具有与所述下段位齿牙配合的上段位齿牙，所述上卡齿沿所述座体的上下方向呈滑动地套设于所述第三轴段上，所述上卡齿上设有相对所述第三轴段的卡合位置及避让位置，所述第三轴段上设有用于限制处于所述卡合位置的上卡齿向下滑移的限位环，所述上段位齿牙在所述上卡齿位于所述卡合位置时与所述下段位齿牙相咬合。

4.根据权利要求2所述的门窗用铰接机构，其特征在于，所述第二轴段开设有沿所述座体的上下方向贯穿所述第二轴段的上端面和下端面的导引孔，所述牵拉部件的一端向上穿过所述导引孔再与所述旋扭套环连接。

5.根据权利要求2所述的门窗用铰接机构，其特征在于，所述牵拉部件的二端各固定有卡头，所述牵拉部件两端的卡头分别卡接于所述上卡齿处和所述旋扭套环上。

6.根据权利要求2所述的门窗用铰接机构，其特征在于，所述第三轴段开设有位于所述上卡齿下方的限位环槽，所述限位环卡于所述限位环槽内。

7.根据权利要求2所述的门窗用铰接机构，其特征在于，所述门窗用铰接机构还包括上卡环，所述第一轴段开设有位于所述旋扭套环上方的上卡槽，所述上卡环卡于所述上卡槽内，所述上卡环与所述第二轴段共同限制所述旋扭套环沿所述座体的上下方向滑移。

8.根据权利要求2所述的门窗用铰接机构，其特征在，所述门窗用铰接机构还包括下卡环，所述伸出端开设有下卡槽，所述下卡环卡于所述下卡槽内，所述下卡环与所述第三轴段共同限制所述转轴沿所述座体的上下方向滑移。

9.根据权利要求2所述的门窗用铰接机构，其特征在于，所述第三轴段之横截面的轮廓为正多边形，所述上卡齿的中部开设有套接孔，所述套接孔匹配所述第三轴段之轮廓并上下贯穿所述上卡齿，所述上卡齿的上端和下端各开设有用于拓展所述套接孔的拓展环槽，所述拓展环槽与所述套接孔使得所述上卡齿形成台阶。

10.根据权利要求3所述的门窗用铰接机构，其特征在于，每个所述上段位齿牙包含相对垂直于所述转轴之轴心线的截面向上倾斜的第一斜面及与该截面垂直的第一竖直面，每个所述下段位齿牙包含相对垂直于所述转轴之轴心线的截面向上倾斜的第二斜面及与该截面垂直的第二竖直面，所述第一斜面与所述第二斜面相互平行，所述第一竖直面与所述第二竖直面相互平行，所述第一轴段及第四轴段二者的横截面的轮廓为圆形。