CN110446382B - 一种密封铰链式气压箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封铰链式气压箱，属于电源设备箱技术领域，解决现有箱体无法实现在箱盖开启和闭合的基础上，保证箱盖装置的有效可靠性和高密封性能满足要求的问题。本发明包括：箱体、箱盖和旋转铰；箱体和箱盖的一侧边通过旋转铰连接；箱盖的与侧边相连的对边各自设有与箱体连接的气弹簧；气弹簧与侧边垂直；旋转铰包括上铰链、下铰链和铰链销轴；上铰链的固定端与箱盖固定连接，下铰链的固定端与箱体固定连接，铰链销轴穿过上铰链的自由端和下铰链的自由端；下铰链的自由端朝向箱体外侧弯折。本发明实现了快速开启和可靠闭合，体积较小、结构简单、操作方便，具备有效可靠性和高密封性能。

Description

一种密封铰链式气压箱

技术领域

本发明涉及电源设备箱技术领域，尤其涉及一种密封铰链式气压箱。

背景技术

标准电源设备箱体的箱盖装置一般都是固定锁附件(销轴、压铆螺钉等实现箱盖的开启和闭合，其可靠性和密封性能都较差。对于非标电源设备箱体，箱盖的开启方式通常设计为旋转式开启。当锁紧螺钉或者压板松开后，在气弹簧的作用下沿着箱盖的铰链将柜门支撑开。在一些对有效可靠性和高密封性能要求极高的特殊场合，由于空间有限，因此有必要设计一种体积较小、结构简单、操作方便的铰链气压箱盖装置，保证箱盖装置的有效可靠性和高密封性能满足要求。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种密封铰链式气压箱，用以解决现有箱体无法实现在箱盖开启和闭合的基础上，保证箱盖装置的有效可靠性和高密封性能满足要求的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明技术方案中，一种密封铰链式气压箱，密封铰链式气压箱包括：箱体、箱盖和旋转铰；

箱体和箱盖的一侧边通过至少2个旋转铰连接；箱盖的与侧边相连的对边各自设有与箱体连接的气弹簧；气弹簧与侧边垂直；

旋转铰包括上铰链、下铰链和铰链销轴；上铰链的固定端与箱盖固定连接，下铰链的固定端与箱体固定连接，铰链销轴穿过上铰链的自由端和下铰链的自由端；

下铰链的自由端与固定端的夹角为172°-178°，且下铰链的自由端朝向箱体外侧弯折。

本发明技术方案中，箱体的上缘设有密封圈，箱盖对应密封圈的位置设有环形凸起，且环形凸起的宽度小于密封圈的宽度；

密封圈的厚度大于箱盖盖紧时箱盖与箱体之间的缝隙高度。

本发明技术方案中，下铰链的自由端设有铰链U形槽，上铰链的自由端插设在铰链U形槽中；

旋转铰设有铰链轴孔，铰链轴孔从铰链U形槽的侧面同时贯穿下铰链的自由端和上铰链的自由端。

本发明技术方案中，销轴为T形轴，铰链销轴的一端穿过铰链轴孔，并通过螺母固定；

螺母与铰链U形槽之间设有平垫和弹垫；平垫与铰链U形槽接触。

本发明技术方案中，气弹簧的套筒通过螺纹杆与箱体铰接，气弹簧的伸缩端通过坐垫与箱盖铰接。

本发明技术方案中，坐垫的底座与箱盖固定连接，坐垫的支座设有支座U形槽，气弹簧的伸缩端插设在支座U形槽中；

支座U形槽和气弹簧的伸缩端通过支座销轴铰接；支座销轴为T形轴，支座销轴的一端穿过支座U形槽和气弹簧的伸缩端，并通过定位销固定；定位销穿过支座销轴并与支座U形槽接触。

本发明技术方案中，箱盖盖紧时，螺纹杆到箱盖的距离小于支座销轴到箱盖的距离，且气弹簧与箱盖的夹角为2°-8°。

本发明技术方案中，箱盖完全打开时，气弹簧处于完全拉伸状态，且箱盖与箱体上缘的夹角为80°。

本发明技术方案中，箱盖设有按动开关，按动开关包括按钮、弹簧和推杆；

推杆为一端设有推盘的长杆，推杆穿过箱盖设置的通孔，且推盘朝向箱体的上缘；

按钮与推杆的另一端螺纹连接；

弹簧套设在推杆上，且设置在按钮和箱体之间，并处于压缩状态。

本发明技术方案中，按钮的行程大于螺纹杆到箱盖的距离与支座销轴到箱盖的距离的差值。

本发明技术方案至少能够实现以下效果之一：

1、本发明通过设置向外倾斜的旋转铰，能够在不增加旋转铰占用空间的前提下，增加了箱盖的可活动范围，适于电箱在狭小空间下的使用；

2、本发明通过设置能够压紧并嵌入密封圈中的凸起结构来增加箱盖在闭合时的密封效果，使得电箱更加适宜在较为恶劣的环境下使用；

3、本发明通过设置反向倾斜的气弹簧，在箱盖闭合时，提供一定的预紧力，进一步增加密封效果；

4、本发明通过设置按动开关，能够辅助克服反向气弹簧的预紧力，使得能够轻松地打开箱盖。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例打开状态的结构示意图；

图2-1为图1中I区域的局部放大图；

图2-2为图1中I区域的局部侧视图；

图3为本发明实施例关闭状态的结构示意图；

图4-1为图3中II区域的局部放大图；

图4-2为图3中II区域的局部侧视图。

附图标记：

1-铰链销轴、2-螺母、3-座垫、4-支座销轴、5-上铰链、6-气弹簧、 7-箱盖、8-密封圈、9-箱体、10-弹垫、11-平垫、12-下铰链。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

现有的电源设备箱体9的箱盖7装置一般只能使用固定锁附件，包括销轴、压铆螺钉等，直接固定在箱体9上，无法实现在箱盖7开启和闭合的基础上，保证箱盖7装置的有效可靠性和高密封性能满足要求。本发明实施例提供了一种密封铰链式气压箱盖7装置，解决了在箱盖7 的快速开启和可靠闭合基础上，设计出一种体积较小、结构简单、操作方便的铰链装置，保证箱盖7装置的有效可靠性和高密封性能满足要求。

具体的，如图1、图2-1、图2-2所示，本发明实施例提供了一种密封铰链式气压箱，密封铰链式气压箱包括：箱体9、箱盖7和旋转铰；箱体9和箱盖7的一侧边通过至少2个旋转铰连接；箱盖7的与侧边相连的对边各自设有与箱体9连接的气弹簧6；气弹簧6与侧边垂直；旋转铰包括上铰链5、下铰链12和铰链销轴1；上铰链5的固定端与箱盖7通过螺钉固定连接，下铰链12的固定端与箱体9通过螺钉固定连接，铰链销轴1穿过上铰链5的自由端和下铰链12的自由端；下铰链12的自由端与固定端的夹角为172°-178°，且下铰链12的自由端朝向箱体9外侧弯折。本发明实施例的发明点之一在于下铰链12设置向外的弯折。现有的铰链均采用直线形的铰链，考虑到机箱盖7通常设有弹性的密封圈8，为了保证密封效果，通常在箱盖7闭合时，上铰链5和下铰链12不会正好是90°，而通常会略大于90°。在超过90°时，下铰链12会与箱盖7 边缘之间存在作用力，造成下铰链12应力疲劳损坏。本发明实施例突破性的将下铰链12设置为略微向外弯折的结构，直接回避上述问题，能够有效地增加箱盖7的可活动范围，提高整个电箱的可靠性。

本发明实施例在实际使用过过程中往往需要进行搬运，除了需要具备一定的结构强度之外，还要具备良好的导热性能，以及具备较轻的质量。本发明实施例中，箱盖7和箱体9均采用铸铝材料铸造，要求无气孔等影响密封性的缺陷。

为了能够保证电箱良好的密封效果，如图2-1、图4-1所示，本发明实施例中，箱体9的上缘设有密封圈8，箱盖7对应密封圈8的位置设有环形凸起，且环形凸起的宽度小于密封圈8的宽度；密封圈8的厚度大于箱盖7盖紧时箱盖7与箱体9之间的缝隙高度。当箱盖7闭合时，环形凸起能够压入到密封圈8中，与单纯的平面压紧相比，能够进一步提高密封效果。从方便加工的角度考虑，环形凸起的截面为梯形或三角形，优选为等腰梯形或等腰三角形。环形凸起至少嵌入密封圈84mm。

旋转铰除了需要保证具备良好的转动性能，还要保证良好的连接牢固性。如图2-1、图2-2、图4-1、图4-2所示，本发明实施例中，下铰链 12的自由端设有铰链U形槽，上铰链5的自由端插设在铰链U形槽中；旋转铰设有铰链轴孔，铰链轴孔从铰链U形槽的侧面同时贯穿下铰链12 的自由端和上铰链5的自由端。铰链销轴1为T形轴，铰链销轴1的一端穿过铰链轴孔，并通过螺母2固定；螺母2与铰链U形槽之间设有平垫11和弹垫10；平垫11与铰链U形槽接触。铰链销轴1穿过铰链轴孔，通过螺母2进行固定，同时设置平垫11和弹垫10能够防止螺母2在旋转铰反复的传动和电箱外界长期的震动等情况下，不会轻易脱落，提高了旋转铰的可靠性。

本发明实施例同样通过气弹簧6来辅助将箱盖7打开，具体的，如图1、图3所示，气弹簧6的套筒通过螺纹杆与箱体9铰接，气弹簧6的伸缩端通过坐垫与箱盖7铰接。坐垫的底座与箱盖7通过螺钉固定连接，坐垫的支座设有支座U形槽，气弹簧6的伸缩端插设在支座U形槽中；支座U形槽和气弹簧6的伸缩端通过支座销轴4铰接；支座销轴4为T 形轴，支座销轴4的一端穿过支座U形槽和气弹簧6的伸缩端，并通过定位销固定；定位销穿过支座销轴4并与支座U形槽接触。在箱盖7打开的过程当中，处于压缩状态的气弹簧6伸长，将箱盖7支开，实现箱盖7的打开。

为了提高电箱的密封效果，本发明实施例对气弹簧6的设置同样进行了改进，具体的，如图3所示，箱盖7盖紧时，螺纹杆到箱盖7的距离小于支座销轴4到箱盖7的距离，且气弹簧6与箱盖7的夹角为2°-8°。当箱盖7盖紧，气弹簧6处于反向压缩的状态，即如果想要打开箱盖7，需要先进一步压缩气弹簧6，直至气弹簧6通过与箱体9上缘平行的位置，然后气弹簧6再一直伸长直至箱盖7完全打开，相当于反向压缩的气弹簧6对箱盖7产生朝向箱体9的作用力，可以作为预紧力，使得环形凸起与密封圈8处于压紧状态。

如图1所示，考虑到箱盖7不应当被无限制的打开，因此本发明实施例中，箱盖7完全打开时，气弹簧6处于完全拉伸状态，且箱盖7与箱体9上缘的夹角为80°。该角度既满足对电箱内部的操作和检修，又不会使箱盖7在打开的过程当中占用过多的旋转空间。

由于反向的气弹簧6会产生预紧力，在打开箱盖7的过程当中，对气弹簧6的进一步压缩过程需要操作人员施加一定的作用力，而为了保证密封效果，通过作用力较大，操作不便，本发明实施例设置按动开关，通过开关来在上述过程中进行协助。具体的，本发明实施例中，箱盖7 设有按动开关，按动开关包括按钮、弹簧和推杆；推杆为一端设有推盘的长杆，推杆穿过箱盖7设置的通孔，且推盘朝向箱体9的上缘；按钮与推杆的另一端螺纹连接；弹簧套设在推杆上，且设置在按钮和箱体9 之间，并处于压缩状态。

为了保证气弹簧6在按动开关的协助下能够顺利度过临界位置，本发明实施例中，按钮的行程大于螺纹杆到箱盖7的距离与支座销轴4到箱盖7的距离的差值，即在按动按钮直至按钮被完全按下时，气弹簧6 已经能够度过临界位置。此处，临界位置即为上述气弹簧6与箱体9上缘平行的位置。

综上所述，本发明实施例提供了一种密封铰链式气压箱，本发明通过设置向外倾斜的旋转铰，能够在不增加旋转铰占用空间的前提下，增加了箱盖7的可或范围，适于电箱在狭小空间下的使用；本发明通过设置能够压紧并嵌入密封圈8中的凸起结构来增加箱盖7在闭合时的密封效果，使得电箱更加适宜在较为恶劣的环境下使用；本发明通过设置反向倾斜的气弹簧6，在箱盖7闭合时，提供一定的预紧力，进一步增加密封效果；本发明通过设置按动开关，能够辅助克服反向气弹簧6的预紧力，使得能够轻松地打开箱盖7。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密封铰链式气压箱，其特征在于，所述密封铰链式气压箱包括：箱体(9)、箱盖(7)和旋转铰；

所述箱体(9)和箱盖(7)的一侧边通过至少2个旋转铰连接；所述箱盖(7)的与所述侧边相连的对边各自设有与所述箱体(9)连接的气弹簧(6)；所述气弹簧(6)与所述侧边垂直；

所述旋转铰包括上铰链(5)、下铰链(12)和铰链销轴(1)；所述上铰链(5)的固定端与箱盖(7)固定连接，所述下铰链(12)的固定端与箱体(9)固定连接，所述铰链销轴(1)穿过上铰链(5)的自由端和下铰链(12)的自由端；

所述下铰链(12)的自由端与固定端的所成的角度为172°-178°，且所述下铰链(12)的自由端朝向箱体(9)外侧弯折。

2.根据权利要求1所述的密封铰链式气压箱，其特征在于，所述箱体(9)的上缘设有密封圈(8)，所述箱盖(7)对应密封圈(8)的位置设有环形凸起，且所述环形凸起的宽度小于密封圈(8)的宽度；

所述密封圈(8)的厚度大于所述箱盖(7)盖紧时箱盖(7)与箱体(9)之间的缝隙高度。

3.根据权利要求2所述的密封铰链式气压箱，其特征在于，所述下铰链(12)的自由端设有铰链U形槽，所述上铰链(5)的自由端插设在所述铰链U形槽中；

所述旋转铰设有铰链轴孔，所述铰链轴孔从铰链U形槽的侧面同时贯穿所述下铰链(12)的自由端和上铰链(5)的自由端。

4.根据权利要求3所述的密封铰链式气压箱，其特征在于，所述铰链销轴(1)为T形轴，所述铰链销轴(1)的一端穿过所述铰链轴孔，并通过螺母(2)固定；

所述螺母(2)与铰链U形槽之间设有平垫(11)和弹垫(10)；所述平垫(11)与所述铰链U形槽接触。

5.根据权利要求1至3任一所述的密封铰链式气压箱，其特征在于，所述气弹簧(6)的套筒通过螺纹杆与所述箱体(9)铰接，所述气弹簧(6)的伸缩端通过坐垫与所述箱盖(7)铰接。

6.根据权利要求5所述的密封铰链式气压箱，其特征在于，所述坐垫的底座与所述箱盖(7)固定连接，所述坐垫的支座设有支座U形槽，所述气弹簧(6)的伸缩端插设在所述支座U形槽中；

所述支座U形槽和气弹簧(6)的伸缩端通过支座销轴(4)铰接；所述支座销轴(4)为T形轴，所述支座销轴(4)的一端穿过所述支座U形槽和气弹簧(6)的伸缩端，并通过定位销固定；所述定位销穿过支座销轴(4)并与所述支座U形槽接触。

7.根据权利要求6所述的密封铰链式气压箱，其特征在于，所述箱盖(7)盖紧时，所述螺纹杆到箱盖(7)的距离小于所述支座销轴(4)到箱盖(7)的距离，且所述气弹簧(6)与所述箱盖(7)的夹角为2°-8°。

8.根据权利要求6或7所述的密封铰链式气压箱，其特征在于，所述箱盖(7)完全打开时，所述气弹簧(6)处于完全拉伸状态，且所述箱盖(7)与箱体(9)上缘的夹角为80°。

9.根据权利要求6所述的密封铰链式气压箱，其特征在于，所述箱盖(7)设有按动开关，所述按动开关包括按钮、弹簧和推杆；

所述推杆为一端设有推盘的长杆，所述推杆穿过所述箱盖(7)设置的通孔，且推盘朝向所述箱体(9)的上缘；

所述按钮与所述推杆的另一端螺纹连接；

所述弹簧套设在推杆上，且设置在所述按钮和箱体(9)之间，并处于压缩状态。

10.根据权利要求9所述的密封铰链式气压箱，其特征在于，所述按钮的行程大于所述螺纹杆到箱盖(7)的距离与所述支座销轴(4)到箱盖(7)的距离的差值。

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