CN201306078Y - 滚珠式闭门器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种闭门器，其包括壳体、第一滑套、转动体以及第一弹性体，壳体设有轴向孔以及第一径向孔，轴向孔包括第一限位端，第一滑套以及第一弹性体收容于轴向孔内，第一滑套的一端邻近第一限位端，第一弹性体设置在第一限位端与第一滑套之间，第一径向孔连通壳体的外表面与轴向孔，转动体可枢转设置在壳体中，转动体设有第一施力端以及盘形凸轮，盘形凸轮容置在轴向孔内，施力端通过径向孔延伸于壳体外，其中，还包括可转动收容在第一滑套的另一端的第一滚珠，第一滚珠与盘形凸轮的近端相接触。本实用新型采用滚珠与凸轮的配合机构，精简了结构并减少了能量损耗。

Description

滚珠式闭门器

技术领域

本实用新型涉及一种用于自动关闭门扇的装置，尤其涉及一种滚珠式自动闭门器。

背景技术

建筑物、家具、电器等等装置上通常都安装有可以枢转的门扇结构。一般地，门扇只需要单向开门，即门扇只需要往门框的里侧转动或者往门框的外侧转动。但在一些场合，也需要双向开门结构，比如一些公共场所的大厅门，使用者无论从里面推或拉，还是从外面推或拉，都可以将门与门框之间闪出足够大的空间便于人穿过。

本领域的技术人员一直都在开发结构简单、使用方便的闭门器，如中国专利第CN200420019031.3号所揭示的一种双向闭门器，由压力弹簧座、径向滚齿滑套、封闭塞、定位销、压力弹簧、齿轮轴、闭门器壳体、双向控制油道、主拉臂杆、副拉臂杆构成。径向滚齿滑套装在闭门器壳体内，并用定位销固定在壳体上，封闭塞装在压力弹簧里，压力弹簧安在闭门器壳体的径向滚齿滑套内，压力弹簧座安装在壳体的两端，齿轮轴插入壳体内，并与径向滚齿滑套相连接。但是，CN200420019031.3号专利为了收容齿轮结构，必须在闭门器壳体上设计出足够的空间，从而整个闭门器必须做的足够宽，而且浪费材料并增加了重量；此外，为了实现双向转动，径向滚齿滑套的一侧边缘必须设有足够多的齿与齿轮相啮合，因此，径向滚齿滑套的长度也必须做的足够长，从而进一步使整个闭门器的尺寸无法缩小。

此外，目前市面上可以买到的一种结构较为简便的闭门器，其具有一个桃形盘形凸轮以及位于桃形盘形凸轮两侧的圆轮。施加外力时，通过桃形盘形凸轮的转动推动两侧的圆轮在转动的同时发生直线运动，从而压缩弹簧储蓄能量。当撤掉外力时，弹簧弹性力恢复使桃形盘形凸轮转动到初始位置。但是，这种市面上可以买到的闭门器需要在壳体内设置两个定位杆以阻止桃形盘形凸轮上下游走，这种结构不但增加了制造成本而且使装配过程变得复杂，此外，这种闭门器存在着较大的能量损耗，关闭时的回力仅能达到开门力的20％～30％，关门速度较慢。

还有工程师设计出以下闭门器，其包括壳体、第一滑套、转动体、第一滚轮以及第一弹性体，壳体设有轴向孔以及第一径向孔，轴向孔包括第一限位端，第一滑套以及第一弹性体收容于轴向孔内，第一滑套的一端邻近第一限位端，第一滑套的另一端可转动收容第一滚轮，第一弹性体设置在第一限位端与第一滑套之间，第一径向孔连通壳体的外表面与轴向孔，转动体可枢转设置在壳体中，转动体设有第一施力端以及盘形凸轮，盘形凸轮容置在轴向孔内，施力端通过径向孔延伸于壳体外，盘形凸轮的近端与第一滚轮相接触，其中，沿着盘形凸轮的凸轮面设有一圈环槽或者凸缘，沿着第一滚轮的轮面设有一圈至少可部分嵌入环槽中的凸缘或者至少可部分收容凸缘的环槽。但是，这种闭门器通过凸轮面上设置的环槽与滚轮上设置的凸缘的相互配合来工作，实践证明，环槽和凸缘的配合精度要求非常高，否则将会导致机构卡死。因此，其容易失效并且制造成本较高。

因此，提供一种成本较低、结构精简、关门速度快、关门力量大的闭门器成为业界目前需要解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构精简且能量损耗小的闭门器。

本实用新型的一种技术方案是：提供一种闭门器，包括壳体、第一滑套、转动体以及第一弹性体，壳体设有轴向孔以及第一径向孔，轴向孔包括第一限位端，第一滑套以及第一弹性体收容于轴向孔内，第一滑套的一端邻近第一限位端，第一弹性体设置在第一限位端与第一滑套之间，第一径向孔连通壳体的外表面与轴向孔，转动体可枢转设置在壳体中，转动体设有第一施力端以及盘形凸轮，盘形凸轮容置在轴向孔内，施力端通过径向孔延伸于壳体外，其中，还包括可转动收容在第一滑套的另一端的第一滚珠，第一滚珠与盘形凸轮的近端相接触。

其中，沿着盘形凸轮的凸轮面设有一圈用于引导第一滚珠的凹痕。优选地，凹痕沿着盘形凸轮的凸轮面的中央线设置。

优选地，轴向孔进一步包括第二限位端，闭门器进一步包括第二滑套、第二滚珠以及第二弹性体，第二滑套以及第二弹性体收容于轴向孔内，第二滑套的一端邻近第二限位端，第二滑套的另一端可转动收容第二滚珠，第二弹性体设置在第二限位端与第二滑套之间，盘形凸轮的远端与第二滚珠接触。

优选地，第一径向孔的中心线与轴向孔的中心线垂直相交。更优选地，第一滚珠的中心点、第二滚珠的中心点以及盘形凸轮的中心点(是指其在转动体上的中心点)的连线位于或者平行于轴向孔的中心线。

优选地，第一滑套设置第一收容孔，第一滚珠通过滚动轴承安装于第一收容孔内，第二滑套设置第二收容孔，第二滚珠通过滚动轴承安装于第二收容孔内，第一滚珠以及第二滚珠的至少一部分分别伸出第一收容孔和第二收容孔，其中，滚动轴承也可以是简单设置的一圈小滚珠。

优选地，第一滑套设置第一后收容孔，第一弹性体的至少一部分收容在第一后收容孔内，第二滑套设置第二后收容孔，第二弹性体的至少一部分收容在第二后收容孔内。这种收容孔可以用于收容弹性体的至少一部分，从而可以为弹性体定位并能减小整体尺寸和重量。

具体地，转动体的第一施力端与盘形凸轮之间形成第一枢转部，闭门器进一步包括一中央形成一轴衬孔的定位轴套，定位轴套固定于第一径向孔内，转动体的第一枢转部可于轴衬孔内枢转，转动体的第一施力端从轴衬孔内伸出。优选是螺纹固定，且定位轴套旋入径向孔后，定位轴套的外表面与壳体的外表面平齐。

可选择地，转动体的另一端进一步形成一第二枢转部，轴向孔的内壁上进一步设有供转动体的第二枢转部枢转配合的枢转孔，枢转孔的中心轴线和第一径向孔的中心轴线处于同一直线。

可选择地，壳体进一步设有与第一径向孔同轴线的第二径向孔，转动体进一步包括第二施力端，转动体的第二施力端与盘形凸轮之间形成第二枢转部，闭门器进一步包括一中央形成一轴衬孔的第二定位轴套，第二定位轴套固定于第二径向孔内，转动体的第二枢转部可于轴衬孔内枢转，转动体的第二施力端从轴衬孔内伸出。

第一弹性体和/或第二弹性体为压缩弹簧。可选择地，第一弹性体为弹性较大的弹簧，其提供关门的主要动力；第二弹性体为弹性不大的弹簧，其用于第二滚珠的复位。

进一步包括第一封盖、第二封盖，分别固定于轴向孔的两端而将其封闭。

具体地，轴向孔、径向孔均为圆柱孔，滑套整体为一圆柱状。

施力端为便于转动的多边形结构。施力端的端面设有配合孔，一大头螺钉固定于配合孔内。

其中，轴向孔的限位端可以是采用封盖将轴向孔封闭而形成限位端。可选择地，轴向孔可以为台阶孔，限位端可以是在轴向孔的一端由台阶孔所形成的台阶面，台阶面可阻止弹簧往轴向孔的一端自由滑动。

其中，第一封盖、第二封盖以及定位轴套的端面均设有至少两个操作孔。此外，可以选择直接在壳体上形成第一限位端，而不必采用第一封盖。

本实用新型的闭门器可以用于单向开门或双向开门。

可供选择地，轴向孔的截面可以为矩形或其他形状。则滑套外形与其对应。滑套的外形优选地是为圆柱状，且中间部分直径小于两端，以便减少摩擦面积。

此外，可以采用其它弹性元件，比如弹性橡胶。

使用时，闭门器固定在门扇一侧或者内置在门扇内部，铰链结构的一端连接在门框上，铰链结构的另一端设有方孔，转动体的施力端穿套在方孔内。当转动门扇时，铰链结构发生转动，从而转动体的施力端在铰链结构的作用下也发生转动，同时转动体的盘形凸轮发生转动，盘形凸轮的凸轮面推动第一滚珠转动并向后移动，从而使第一滑套在轴向孔内向后运动，压缩第一弹性体储蓄能量，此时，第二滚珠以及第二滑套也压缩第二弹性体稍微向后运动。当撤掉外力时，第一弹性体复位使第一滑套在轴向孔内向前运动，从而推动盘形凸轮转到初始位置，此时，第二弹性体也推动第二滑套以及第二滚珠稍微向前移动。

此外，壳体可以设有多个固定孔，便于固定到门扇上。壳体的形状并不被附图所揭示的结构限制。而且，本实用新型的闭门器可以用于橱柜门、电器门等其他枢转开关结构上。

本实用新型的有益效果是：采用滚珠与凸轮的配合机构，减少了部件总量，节省了材料，提高了装配的效率；减少了能量损耗，将关门时的回力提高到开门力的90％左右，提高了关门速度；滚珠和凸轮的配合没有苛刻的要求，因此使用寿命长并且制造成本低。

以下结合附图和实施例，来进一步说明本实用新型，但本实用新型不局限于这些实施例，任何在本实用新型基本精神上的改进或替代，仍属于本实用新型权利要求书中所要求保护的范围。

附图说明

图1是本实用新型的闭门器的俯视示意图。

图2是本实用新型的闭门器的左视示意图。

图3是本实用新型的闭门器的右视示意图。

图4是本实用新型的闭门器的水平方向的剖视示意图。

图5是本实用新型的闭门器的竖直方向的剖视示意图。

图6是本实用新型的闭门器的壳体的水平方向的剖视示意图。

图7是本实用新型的闭门器的第一滚珠的俯视示意图。

图8是本实用新型的闭门器的第一滑套的横截面示意图。

图9是本实用新型的闭门器的转动体的正视示意图。

图10是本实用新型的闭门器的转动体的俯视示意图。

图11是本实用新型的闭门器的第一封盖的结构示意图。

图12是本实用新型的闭门器的第二封盖的结构示意图。

图13是本实用新型的闭门器的定位轴套的结构示意图。

图14是本实用新型的实施例3的转动体的正视示意图。

具体实施方式

实施例1

请参照图1至图4，本实用新型的闭门器包括壳体10、第一弹性体20、第二弹性体25、第一滑套30、第二滑套40、转动体50、第一滚珠60、第二滚珠65、定位轴套70、第一封盖101以及第二封盖102。

请参照图5与图6，壳体10设有一轴向孔12、一径向孔14以及一枢转孔16，轴向孔12与径向孔14均为圆柱形通孔。径向孔14是垂直于轴向孔12设置，径向孔14贯穿在壳体10的外表面与轴向孔12的内壁之间。在本实施例中，采用第一封盖101将轴向孔12的一端封闭形成的第一限位端。采用第一封盖102将轴向孔12的另一端封闭形成的第二限位端。枢转孔16为一盲孔，其用于供转动体50的一端枢转。枢转孔16的中心轴线和径向孔14的中心轴线处于同一直线上。

请参照图4，第一弹性体20装设在轴向孔12内并紧邻第一封盖101。在第一弹性体20与第一封盖101之间进一步设有两个垫圈22。第二弹性体25装设在轴向孔12内并紧邻第二封盖102。在第二弹性体20与第二封盖101之间进一步设有垫圈27。

请参照图7，第二滚珠65的结构与第一滚珠60相同，这里以第一滚珠60为例进行介绍。。

请参照图8，第二滑套40的结构与第一滑套30相同，这里以第一滑套30为例进行介绍，第一滑套30整体大致为一圆柱状，其可滑动收容于轴向孔12内，并可在一闭门位置以及一最大开门位置之间滑动。第一滑套30的前端开设第一收容孔31，第一滚珠60放入第一收容孔31内并可在第一收容孔31内转动。第一收容孔31进一步设有滚珠轴承313以便有利于第一滚珠60在其内转动。

请参照图9和图10，转动体50包括施力端51、第一枢转部53、盘形凸轮55以及第二枢转部58。施力端51设置在转动体50的一端，施力端51为可被其他对应元件转动的形状，比如棱柱状、半圆柱状或者其他多边形结构，在本实施例中，施力端51为四方棱柱。施力端51的端面设有配合孔515，其作用在后面进行描述。盘形凸轮55设置在转动体50的中段。第一枢转部53形成在施力端51与盘形凸轮55之间。第二枢转部58形成在转动体50的另一端。盘形凸轮55包括近端552以及远端553。其中，近端552是指凸轮面离转动轴心最近的位置；远端553是指凸轮面离转动轴心最远的位置；在本实施例中，近端552与远端553处在相对的位置。

其中，盘形凸轮55的周缘设有一圈凹痕(或凹坑)555，凹痕555沿着盘形凸轮55的凸轮面的中央线向内凹陷，用于引导第一滚珠60和第二滚珠65在其内滚动。因此，第一滚珠60和第二滚珠65可以沿着凹痕555自由滚动。

请参照图11至图13，定位轴套70为一盖子状，其中央形成一轴衬孔77，定位轴套70采用外螺纹固定于径向孔14内，转动体50的第一枢转部53可于轴衬孔77内枢转，转动体50的施力端51从轴衬孔77内伸出。进一步可以在定位轴套70的外部设有密封圈79，在定位轴套70的内部设有密封圈78。

其中，第一封盖101、第二封盖102以及定位轴套70的端面均设有至少两个操作孔，如操作孔1011、101，用于将第一封盖101、第二封盖102以及定位轴套70固定于壳体10或者从壳体10上退出。壳体10进一步设有油道106，用于给壳体10内部结构提供润滑油。油道106采用螺钉封闭。壳体10进一步设有多个固定孔107，便于将壳体10固定到门扇上。

组装时，转动体50通过径向孔14装入壳体10内，转动体50的第二枢转部58收容于壳体10的枢转孔16中，转动体50的盘形凸轮55的近端552邻近第一滚珠60而远端553邻近第二滚珠65，并且，第一滚珠60和第二滚珠65对应接触盘形凸轮55的凹痕555；拧紧第一封盖101以及第二封盖102，使第一弹性体20以及第二弹性体25分别压紧第一滑套30以及第二滑套40；确定第一滚珠60、第二滚珠65与盘形凸轮55配合正常以后，将定位轴套70套装在转动体50的第一枢转部53上，转动体50的施力端51从轴衬孔77内伸出到壳体的外表面，将定位轴套70固定于径向孔14后，转动体50被定位。

使用时，闭门器固定在门扇一侧或者内置在门扇内部。铰链结构的一端连接在门框上，铰链结构的另一端设有方孔，转动体50的施力端51穿套在方孔内。当转动门扇时，铰链结构发生转动，从而转动体50的施力端51在铰链结构的作用下也发生转动。同时，转动体50的盘形凸轮55发生转动，盘形凸轮55的凸轮面推动第一滚珠60滚动并导致第一滑套30压缩第一弹性体20向后运动。当盘形凸轮55转过90度时，第一滑套30运动到最远位置，此时，撤掉外力，第一弹性体20的弹性恢复力将使盘形凸轮55反转，从而将门扇关闭。

另外，在运动过程中，由于第二滚珠65接触的凸轮面的高低变化较小，因此第二弹性体25的受力也较小。第二滚珠65、第二滑套40、第二弹性体25的主要作用在于使转动体50前后受力均衡、提高盘形凸轮55的定位精度，防止转动体50单方向受力而变形。

为了便于更好地和铰链结构配合，当铰链结构的方孔套上转动体的施力端后，采用一大头螺钉(图未示)固定于施力端51端面的配合孔515内，大头螺钉的大头部用于阻止铰链结构从施力端51上脱离，从而将铰链结构与转动体50有效地连接起来。

实施例2

作为本实用新型的另一种方案，其它部分与实施例1相同，不同之处在于：

不采用第二滚珠65、第二滑套40以及第二弹性体25。

实施例3

作为本实用新型的又一种方案，其它部分与实施例1相同，不同之处在于：

盘形凸轮55不设置凹痕。第一滚珠60以及第二滚珠65直接在盘形凸轮55的凸轮面上滚动。

Claims (10)

1.一种闭门器，包括壳体、第一滑套、转动体以及第一弹性体，所述壳体设有轴向孔以及第一径向孔，所述轴向孔包括第一限位端，所述第一滑套以及所述第一弹性体收容于所述轴向孔内，所述第一滑套的一端邻近所述第一限位端，所述第一弹性体设置在所述第一限位端与所述第一滑套之间，所述第一径向孔连通所述壳体的外表面与所述轴向孔，所述转动体可枢转设置在所述壳体中，所述转动体设有第一施力端以及盘形凸轮，所述盘形凸轮容置在所述轴向孔内，所述施力端通过所述径向孔延伸于所述壳体外，其特征在于，还包括可转动收容在所述第一滑套的另一端的第一滚珠，所述第一滚珠与所述盘形凸轮的近端相接触。

2.如权利要求1所述的闭门器，其特征在于，沿着所述盘形凸轮的凸轮面设有一圈用于引导所述第一滚珠的凹痕。

3.如权利要求1所述的闭门器，其特征在于，所述轴向孔进一步包括第二限位端，所述闭门器进一步包括第二滑套、第二滚珠以及第二弹性体，所述第二滑套以及所述第二弹性体收容于所述轴向孔内，所述第二滑套的一端邻近所述第二限位端，所述第二滑套的另一端可转动收容所述第二滚珠，所述第二弹性体设置在所述第二限位端与所述第二滑套之间，所述盘形凸轮的远端与所述第二滚珠接触。

4.如权利要求3所述的闭门器，其特征在于，所述第一滚珠的中心点、所述第二滚珠的中心点以及所述盘形凸轮的中心点的连线位于或者平行于所述轴向孔的中心线。

5.如权利要求2所述的闭门器，其特征在于，所述凹痕沿着盘形凸轮的凸轮面的中央线设置。

6.如权利要求1～5之一所述的闭门器，其特征在于，所述第一滑套设置第一收容孔，所述第一滚珠通过滚动轴承安装于所述第一收容孔内，所述第二滑套设置第二收容孔，所述第二滚珠通过滚动轴承安装于所述第二收容孔内，所述第一滚珠以及所述第二滚珠的至少一部分分别伸出所述第一收容孔和所述第二收容孔。

7.如权利要求6所述的闭门器，其特征在于，所述转动体的所述第一施力端与所述盘形凸轮之间形成第一枢转部，所述闭门器进一步包括一中央形成一轴衬孔的定位轴套，所述定位轴套固定于所述第一径向孔内，所述转动体的第一枢转部可于所述轴衬孔内枢转，所述转动体的第一施力端从所述轴衬孔内伸出。

8.如权利要求7所述的闭门器，其特征在于，所述转动体的另一端进一步形成一第二枢转部，所述轴向孔的内壁上进一步设有供所述转动体的所述第二枢转部枢转配合的枢转孔，所述枢转孔的中心轴线和所述第一径向孔的中心轴线处于同一直线。

9.如权利要求7所述的闭门器，其特征在于，所述壳体进一步设有与所述第一径向孔同轴线的第二径向孔，所述转动体进一步包括第二施力端，所述转动体的所述第二施力端与所述盘形凸轮之间形成第二枢转部，所述闭门器进一步包括一中央形成一轴衬孔的第二定位轴套，所述第二定位轴套固定于所述第二径向孔内，所述转动体的第二枢转部可于所述轴衬孔内枢转，所述转动体的第二施力端从所述轴衬孔内伸出。

10.如权利要求6所述的闭门器，其特征在于，所述第一滑套设置第一后收容孔，所述第一弹性体的至少一部分收容在所述第一后收容孔内，并且所述第二滑套设置第二后收容孔，所述第二弹性体的至少一部分收容在所述第二后收容孔内。

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