CN112780138B - 可调节式铰链机构 - Google Patents

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CN112780138B CN202011255331.1A CN202011255331A CN112780138B CN 112780138 B CN112780138 B CN 112780138B CN 202011255331 A CN202011255331 A CN 202011255331A CN 112780138 B CN112780138 B CN 112780138B
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Abstract

本发明公开了一种可调节式铰链机构，其包括：主体，其包含第一通道和第二通道；第一齿轮齿条和第二齿轮齿条，其分别安置于所述第一通道和所述第二通道中，其中，所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条中的每一个具有第一端部和第二端部，并且从所述第一端部朝向所述第二端部成锥形；以及齿轮，其安置于所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条之间，其中所述齿轮的旋转使所述第一齿轮齿条在第一方向上移动并使所述第二齿轮齿条在与所述第一方向相反的第二方向上移动。

Description

可调节式铰链机构
技术领域
本发明大体上涉及门铰链机构。更具体地说，本发明涉及可调节式铰链机构。
背景技术
各种门和铰链通常用于墙壁、柜、存储箱等上。然而，可能难以用常规的门铰链来使门相对于开口恰当地对准。一些当前铰链在安装位置处包含过大的孔或槽以允许可调节性。这允许稍微调节铰链相对于框的位置。然而，随着时间推移，尤其是与竖直悬挂或沉重的门有关，铰链螺钉可能会松动。此松动可能会造成铰链移位，并导致门未对准。
发明内容
本发明大体上涉及可调节式铰链机构。举例来说，一种机构包含协作地调节相对于框/箱的铰链对准的齿条小齿轮组。随着小齿轮旋转，一组齿轮齿条充当锥形楔，其改变铰链相对于框/箱的对准。一旦获得铰链的期望对准，就可以拧紧铰链安装螺钉以将组件可拆卸地联接成处于期望对准/位置。
在一实施例中，一种可调节式铰链机构包含主体，所述主体包含第一通道和第二通道。第一齿轮齿条和第二齿轮齿条分别安置于所述第一通道和所述第二通道中；并且齿轮安置于所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条之间。所述齿轮的旋转使所述第一齿轮齿条在第一方向上移动并使所述第二齿轮齿条在与所述第一方向相反的第二方向上移动。
在另一实施例中，一种可调节式铰链机构包含主体，所述主体具有第一通道和第二通道。第一齿轮齿条和第二齿轮齿条分别安置于所述第一通道和所述第二通道中。所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条中的每一个从第一端部朝向第二端部成锥形，并且所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条中的每一个包含彼此面对的齿条齿。包含齿轮齿的齿轮安置于所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条之间并与所述齿条齿以啮合方式接合。所述齿轮的旋转使所述第一齿轮齿条在第一方向上移动并使所述第二齿轮齿条在与所述第一方向相反的第二方向上移动。
附图说明
出于促进对要寻求保护的主题的理解的目的，在附图中示出其实施例，当结合以下具体实施方式考虑时，根据对所述实施例的审视，应容易理解并了解对要寻求保护的主题、其构造和操作，以及其许多优点。
图1是根据本发明的实施例的联接到框的可调节式铰链机构的部分透视侧视图。
图2是根据本发明的实施例的从框移除的可调节式铰链机构的第一部分透视侧视图。
图3是根据本发明的实施例的从框移除的可调节式铰链机构的第二部分透视图。
图4是根据本发明的实施例的可调节式铰链机构的端部的第一部分透视侧视图。
图5是根据本发明的实施例的可调节式铰链机构的端部的部分分解透视侧视图。
图6是根据本发明的实施例的可调节式铰链机构的端部的第二部分透视侧视图。
图7是根据本发明的实施例的作为单独部件的可调节式铰链机构的透视图。
图8是图7的可调节式铰链机构的侧视图。
图9是图7的可调节式铰链机构的端视图。
图10是图7的可调节式铰链机构的分解透视图。
图11是安装于结构中的图7的可调节式铰链机构的部分透视图。
具体实施方式
虽然本发明容许许多不同形式的实施例，但在理解本公开应被视为本发明的原理的范例且并不旨在将本发明的广义方面限制于所示出的实施例的情况下，在附图中展示且将在本文中详细地描述本发明的优选实施例。如本文中所使用，术语“本发明”并不旨在限制要求保护的发明的范围，且实际上是用于仅出于阐释性目的而论述本发明的示例性实施例的术语。
本发明大体上涉及可调节式铰链机构。举例来说，本发明大体上包括齿条小齿轮组，其协作地调节相对于框/箱或其它存储容器的铰链对准。随着小齿轮旋转，一组齿轮齿条充当一组锥形齿状楔，其改变铰链相对于框/箱的横向或竖直对准。一旦获得铰链的期望对准，就可以拧紧铰链安装螺钉以将组件可拆卸地联接成处于期望对准/位置。
本发明的优点包含例如减小了用于竖直悬挂的门的安装螺钉上的应力，以及即使在一段时间之后仍会维持铰链的可调节性。通过使用本发明的齿条小齿轮组机构，安装螺钉仅需将铰链组件保持抵靠框/箱。所述机构还可以用于保持铰链组件对准。
图1到6示出本发明的铰链机构100的实施例，所述铰链机构适于联接到箱200(例如柜、工具存储柜，或其它类型的可打开和可闭合隔室)的框202，以及门204。铰链机构100还可以联接到墙壁或其它结构的框。铰链机构100包含适于在枢转部分104处可枢转地联接到门204的主体102、第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108，以及齿轮110(例如小齿轮)。如所示出，主体102具有大致“L”形横截面；然而，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，主体102可以具有其它横截面形状。
主体102可以包含第一表面部分112，其适于在铰链机构100安装于箱200上时面对并邻接框202。主体102还可以包含与第一表面部分112相对的第二表面部分114，其适于在铰链机构100安装于箱200上时背对框202。第一通道116和第二通道118相对于主体102纵向地延伸并安置于第一表面部分112和第二表面部分114之间。如图5和6中所展示，在一实施例中，第一通道116和第二通道118中的每一个包含对置的向内延伸的凸缘120，其中在对置的向内延伸的凸缘120之间具有间隙。向内延伸的凸缘120将相应的第一通道116和第二通道118分割成第一通道部分122和第二通道部分124。举例来说，第一通道116和第二通道118中的每一个包含下文进一步详细地描述的第一通道部分122和第二通道部分124。
还如图5和6所展示，在一实施例中，第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108中的每一个包含具有第一端部128和第二端部130的齿条主体126。齿条主体126在相应的第一端部128和第二端部130之间成锥形，并且第一端部128的第一宽度小于第二端部130的第二宽度。齿条主体126还包含在第一端部128和第二端部130之间纵向地延伸的第一侧132和第二侧134。齿条齿136安置于第一侧132上，并且齿条对准特征138安置于第二侧134上并从所述第二侧延伸。齿条齿136适于以啮合方式接合齿轮110的齿，并且齿条对准特征138适于与第二通道部分124配合，如下文所描述。
在一实施例中，第一齿轮齿条106适于安置于第一通道116中，其中齿条主体126纵向地安置于第一通道部分122中，并且齿条对准特征138安置于第二通道部分124中。齿条对准特征138和第二通道部分124的横截面形状被配合地成形或键接以允许第一齿轮齿条106在第一通道116中纵向地滑动，并限制第一齿轮齿条106相对于第一通道116的水平移动。如所展示，在一实施例中，齿条对准特征138和第二通道部分124的横截面形状为大致“D”形，然而，可以使用任何其它横截面形状。
类似地，在一实施例中，第二齿轮齿条108适于安置于第二通道118中，其中齿条主体126纵向地安置于第一通道部分122中，并且齿条对准特征138安置于第二通道部分124中。第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108中的每一个的齿条齿136也彼此面对。齿条对准特征138和第二通道部分124的横截面形状被配合地成形或键接以允许第二齿轮齿条108在第二通道118中纵向地滑动，并限制第二齿轮齿条108相对于第二通道118的水平移动。类似地，齿条对准特征138和第二通道部分124的横截面形状为大致“D”形，然而，可以使用任何其它横截面形状。虽然第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108被描述为可在相应的第一通道116和第二通道118中纵向地滑动，但第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108中的一个或两个可以固定在适当位置以实现水平和竖直对准。
如所示出，第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108中的两个被定位成第一端部128面向第一方向并且第二端部130面向与第一方向相反的第二方向。举例来说，如图6中所展示，在一实施例中，第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108中的两个被定位成第一端部128面向上并且第二端部130面向下。然而，第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108可以被定位成第一端部128面向下并且第二端部130面向上。
齿轮110包含齿状部分140，其包含围绕齿轮110周向地安置的齿轮齿。凸耳142从齿状部分140的第一侧突出，并且紧固件型的头部144安置于齿状部分140的第二侧上。凸耳142适于接合框202的孔口。头部144包含凹槽或以其它方式适于与工具驱动器配合，所述工具驱动器是例如平头(flat)、梅花(Torx)、十字(Phillips)、六角(hex)或其它类型的工具驱动器。
齿轮110安置于第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108之间的主体102中，其中齿状部分140与第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108中的两个的齿条齿136以啮合方式接合。此外，头部144适于延伸通过主体102中的第一孔口146，且被安置通过第二表面部分114并可通过所述第二表面部分接近。类似地，凸耳142适于延伸通过主体102中的第二孔口148，且被安置并延伸通过第一表面部分112。第一孔口146和第二孔口148大小被设定成为主体102提供间隙以相对于齿轮110在侧到侧方向上移动。举例来说，第一孔口146可以为椭圆形并允许主体102相对于齿轮110水平地移动。
如图6中所展示，在一实施例中，当组装铰链机构100时，第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108安置于相应的第一通道116和第二通道118中(如上文所描述)，并且齿轮110安置于第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108之间的主体102中(如上文所描述)。齿轮110的齿状部分140可以与第一齿轮齿条106的邻近于第一齿轮齿条106的第二端部130的齿条齿136接合；并且齿轮110的齿状部分140还可以与第二齿轮齿条108的邻近于第二齿轮齿条108的第一端部128的齿条齿136接合。这允许齿轮110在顺时针或逆时针方向上旋转，例如通过将工具驱动器与头部144接合而进行。齿轮110的旋转使第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108中的一个在第一方向上移动并使另一个在相反的第二方向上移动。
举例来说，齿轮110的头部144在顺时针方向上的旋转使第一齿轮齿条106在第一通道116中在第二方向上(例如相对于主体102向下)移动并使第二齿轮齿条108在第二通道118中在第一方向上(例如相对于主体102向上)移动。类似地，齿轮110的头部144在逆时针方向上的旋转使第一齿轮齿条106在第一通道116中在第一方向上(例如相对于主体102向上)移动并使第二齿轮齿条108在第二通道118中在第二方向上(例如相对于主体102向下)移动。
如上文所提及，当安装铰链机构100时，齿轮110的凸耳142与框202接合。由于第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108的锥形形状，齿轮110的旋转以及由此发生的第一齿轮齿条106和第二齿轮齿条108相对于彼此的移动使主体102相对于框202在侧到侧方向上移动。这允许主体102相对于框202对准。一旦通过齿轮110的旋转而获得主体102相对于框202的期望对准，就可以将紧固件插入到主体102和框202中以将主体102可拆卸地联接并固持在框202上。
在另一实施例中，铰链机构可以是联接到铰链支架的组装部件。图7到11示出铰链机构300的实施例，所述铰链机构适于联接到箱200(例如柜、工具存储柜、或其它类型的可打开和可闭合隔室)的框202，以及门204。铰链机构300还可以联接到墙壁或其它结构的框。铰链机构300包含：适于联接到铰链支架400的壳体302(其也可以被称作主体302)，其在枢转部分404处可枢转地联接到门204；第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308；以及齿轮310(例如小齿轮)。如所示出，铰链支架400具有大致“L”形横截面，然而，铰链支架400可以根据需要而具有其它横截面形状。
壳体302(或主体302)可以包含第一表面部分312，其适于在铰链机构300安装于箱200上时面对并邻接框202。壳体302还可以包含与第一表面部分312相对的第二表面部分314，其适于在铰链机构300安装于箱200上时背对框202。第一通道316和第二通道318纵向地延伸通过壳体302并安置于第一表面部分312和第二表面部分314之间。参看图9，在一实施例中，第一通道316和第二通道318中的每一个可以包含对置的向内延伸的凸缘320，其中在对置的向内延伸的凸缘320之间具有间隙。向内延伸的凸缘320将相应的第一通道316和第二通道318分割成第一通道部分322和第二通道部分324。举例来说，在一实施例中，第一通道316和第二通道318中的每一个包含下文进一步详细地描述的第一通道部分322和第二通道部分324。
参看图10，在一实施例中，第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308中的每一个包含具有第一端部328和第二端部330的齿条主体326。齿条主体326在相应的第一端部328和第二端部330之间成锥形，并且第一端部328的第一宽度小于第二端部330的第二宽度。齿条主体326还包含在第一端部328和第二端部330之间纵向地延伸的第一侧332和第二侧334。齿条齿336安置于第一侧332上，并且齿条对准特征338安置于第二侧334上并从所述第二侧延伸。齿条齿336适于以啮合方式接合齿轮310的齿，并且齿条对准特征338适于与第二通道部分324配合，如下文所描述。
举例来说，在一实施例中，第一齿轮齿条306适于安置于第一通道316中，其中齿条主体326纵向地安置于第一通道部分322中，并且齿条对准特征338安置于第二通道部分324中。齿条对准特征338和第二通道部分324的横截面形状被配合地成形或键接以允许第一齿轮齿条306在第一通道316中纵向地滑动，并限制第一齿轮齿条306相对于第一通道316的水平移动。如所示出，齿条对准特征338和第二通道部分324的横截面形状为大致“D”形，然而，可以使用任何其它横截面形状。
以类似方式，第二齿轮齿条308适于安置于第二通道318中，其中齿条主体326纵向地安置于第一通道部分322中，并且齿条对准特征338安置于第二通道部分324中。第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308中的每一个的齿条齿336也彼此面对。虽然第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308被描述为可在相应的第一通道316和第二通道318中纵向地滑动，但第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308中的一个或两个可以固定在适当位置以实现水平和竖直对准。
如上文关于铰链机构100所描述，第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308中的两个被定位成第一端部328面向第一方向并且第二端部330面向与第一方向相反的第二方向。
齿轮310包含齿状部分340，其包含围绕齿轮310周向地安置的齿轮齿。凸耳342从齿状部分340的第一侧突出，并且紧固件型的头部344安置于齿状部分340的第二侧上。凸耳342适于接合框202的孔口，如上文关于铰链机构100所描述。头部340还包含适于与工具驱动器配合的凹槽，所述工具驱动器是例如平头、梅花、十字、六角或其它类型的工具驱动器。
如上文所描述，齿轮310安置于第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308之间的壳体302中，其中齿状部分340与第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308中的两个的齿条齿336以啮合方式接合。此外，头部344适于延伸通过壳体302中的第一孔口346，且被安置通过第二表面部分314并可通过所述第二表面部分接近。类似地，凸耳342适于延伸通过壳体302中的第二孔口348且被安置并延伸通过第一表面部分312。第一孔口346和第二孔口348大小被设定成为壳体302提供间隙以相对于齿轮310在侧到侧方向上移动。举例来说，第一孔口346可以为椭圆形并允许壳体302相对于齿轮310水平地移动。
参看图11，在一实施例中，当组装铰链机构300时，第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308安置于相应的第一通道316和第二通道318中(如上文所描述)，并且齿轮310安置于第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308之间的壳体302中(如上文所描述)。齿轮310的齿状部分340可以与第二齿轮齿条308的邻近于第二齿轮齿条308的第二端部330的齿条齿336接合；并且齿轮310的齿状部分340还可以与第一齿轮齿条306的邻近于第一齿轮齿条306的第一端部328的齿条齿336接合。这允许齿轮310在顺时针或逆时针方向上旋转。齿轮310的旋转使第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308中的一个在第一方向上移动并使另一个在第二方向上移动。
举例来说，在一实施例中，齿轮310的头部344在顺时针方向上的旋转使第一齿轮齿条306在第一通道316中在第二方向上(例如相对于壳体302向下)移动并使第二齿轮齿条308在第二通道318中在第一方向上(例如相对于壳体302向上)移动。类似地，齿轮310的头部344在逆时针方向上的旋转使第一齿轮齿条306在第一通道316中在第一方向上(例如相对于壳体302向上)移动并使第二齿轮齿条308在第二通道318中在第二方向上(例如相对于壳体302向下)移动。
如上文所提及，当铰链机构300被安装时，齿轮310的凸耳342与框202接合。此外，铰链机构300可以联接到铰链支架400，从而使铰链支架400与壳体302一起移动。由于第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308的锥形形状，齿轮310的旋转以及由此发生的第一齿轮齿条306和第二齿轮齿条308相对于彼此的相对移动使壳体302(和铰链支架400)相对于框202在侧到侧方向上移动。这允许壳体302(和铰链支架400)相对于框202对准。一旦通过齿轮310的旋转而获得壳体302(和铰链支架400)相对于框202的期望对准，就可以将紧固件插入到壳体302和/或铰链支架400以及框202中以将壳体302/铰链支架400可拆卸地安装并固持在框202上。
在一实施例中，单个铰链机构100、300可以包含多于一组的齿轮以及第一齿轮齿条和第二齿轮齿条。举例来说，第一组可以邻近于框的第一端部而安置，并且第二组可以邻近于与框的第一端部相对的第二端部而安置。一个或多个额外组可以安置于框的第一端部和第二端部之间。这允许沿着门和框在不同位置处进行调节。
类似地，多于一个铰链机构100、300可以用于将门安装到框。举例来说，第一铰链机构100、300可以邻近于框的第一端部而安置，并且第二铰链机构100、300可以邻近于与框的第一端部相对的第二端部而安置。一个或多个额外铰链机构100、300可以安置于框的第一端部和第二端部之间。这允许沿着门和框在不同位置处进行调节。
此外，铰链机构100、300可以用于通过将铰链机构100、300定向成铰链机构的纵向轴线水平地延伸来调节竖直对准。应了解，铰链机构100、300的长度和/或大小可以改变以适应用于竖直对准的安装。因此，铰链机构的组合可以用于调节水平和竖直对准。
如本文中所使用，术语“联接”和其功能等效者并不旨在必要地限于两个或多于两个的部件的直接机械联接。相反，术语“联接”和其功能等效者旨在意指两个或多于两个的物体、特征、工件和/或环境物质之间的任何直接或间接机械、电气或化学连接。在一些示例中，“联接”还旨在意指一个物体和另一物体成一体。
前述具体实施方式和附图中所阐述的主题仅仅是以说明方式提供且无限制性。虽然已展示并描述了特定实施例，但对于本领域的技术人员来说将显而易见，可以在不脱离发明人贡献的较广泛方面的情况下进行改变和修改。当基于现有技术以适当的角度来看时，所寻求的实际保护范围旨在由所附权利要求书限定。

Claims (18)

1.一种可调节式铰链机构，其包括：
主体，其包含第一通道和第二通道；
第一齿轮齿条和第二齿轮齿条，其分别安置于所述第一通道和所述第二通道中，其中，所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条中的每一个具有第一端部和第二端部，并且从所述第一端部朝向所述第二端部成锥形；以及
齿轮，其安置于所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条之间，其中所述齿轮的旋转使所述第一齿轮齿条在第一方向上移动并使所述第二齿轮齿条在与所述第一方向相反的第二方向上移动。
2.根据权利要求1所述的可调节式铰链机构，其中所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条中的每一个包含齿条齿，所述齿条齿适于以啮合方式接合安置于所述齿轮上的齿轮齿。
3.根据权利要求1所述的可调节式铰链机构，其中所述第一通道包含形成第一通道部分和第二通道部分的向内延伸的凸缘。
4.根据权利要求3所述的可调节式铰链机构，其中所述第一齿轮齿条包含主体部分和对准部分，并且其中所述主体部分安置于所述第一通道部分中，且所述对准部分安置于所述第二通道部分中。
5.根据权利要求1所述的可调节式铰链机构，其中所述齿轮包含能在所述主体外部接近的头部，并且其中所述头部适于由工具驱动器接合。
6.根据权利要求5所述的可调节式铰链机构，其中所述齿轮包含与所述头部相对的凸耳并适于接合箱的框。
7.根据权利要求1所述的可调节式铰链机构，其中所述主体适于可枢转地联接到门。
8.根据权利要求1所述的可调节式铰链机构，其中所述主体是适于联接到铰链支架的壳体。
9.一种可调节式铰链机构，其包括：
主体，其包含第一通道和第二通道；
第一齿轮齿条和第二齿轮齿条，其分别安置于所述第一通道和所述第二通道中，其中所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条中的每一个具有第一端部和第二端部，并且从所述第一端部朝向所述第二端部成锥形，并且所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条中的每一个包含彼此面对的齿条齿；以及
齿轮，其包含安置于所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条之间的齿轮齿并与所述齿条齿以啮合方式接合，其中所述齿轮的旋转使所述第一齿轮齿条在第一方向上移动并使所述第二齿轮齿条在与所述第一方向相反的第二方向上移动。
10.根据权利要求9所述的可调节式铰链机构，其中所述第一通道包含形成第一通道部分和第二通道部分的向内延伸的凸缘。
11.根据权利要求10所述的可调节式铰链机构，其中所述第一齿轮齿条包含主体部分和对准部分，并且其中所述主体部分安置于所述第一通道部分中，且所述对准部分安置于所述第二通道部分中。
12.根据权利要求11所述的可调节式铰链机构，其中所述对准部分的横截面形状键接到所述第二通道部分的横截面形状。
13.根据权利要求9所述的可调节式铰链机构，其中所述齿轮包含能在所述主体外部接近的头部，并且其中所述头部适于由工具驱动器接合。
14.根据权利要求13所述的可调节式铰链机构，其中所述齿轮包含与所述头部相对的凸耳并适于接合箱的框。
15.根据权利要求9所述的可调节式铰链机构，其中所述主体适于可枢转地联接到门。
16.根据权利要求9所述的可调节式铰链机构，其中所述主体是适于联接到铰链支架的壳体。
17.一种可调节式铰链机构，其包括：
第一齿轮齿条和第二齿轮齿条，其中，所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条中的每一个具有第一端部和第二端部，并且从所述第一端部朝向所述第二端部成锥形；以及
齿轮，其安置于所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条之间，其中所述齿轮的旋转使所述第一齿轮齿条在第一方向上移动并使所述第二齿轮齿条在与所述第一方向相反的第二方向上移动。
18.根据权利要求17所述的可调节式铰链机构，其中所述第一齿轮齿条和所述第二齿轮齿条中的每一个包含齿条齿，所述齿条齿适于以啮合方式接合安置于所述齿轮上的齿轮齿。
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