CN217461813U - 一种铰链及锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铰链和锁紧装置，铰链包括包括第一滑块、连杆机构、第二滑块和主轴块，第一滑块、连杆机构和第二滑块之间铰接，连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，当第一滑块和第二滑块之间撑开和合拢时，第二连杆在第三连杆的空心滑槽中的铰接点沿空心滑槽长度方向滑动；当铰链完全撑开时，所述第三连杆以固定端的铰接点为中心相对主轴块旋转，使得连杆机构的撑开范围达到最大，相比于现有的铰链连杆机构来说，可以实现更大范围的展开距离；通过球面轴结构、限位块、圆头销、定位片等结构，既能避免因连杆机构或活动件的摆动而造成滑动失效或装置故障；又能避免轻微外力而产生位移，保证开合动作的稳定以及固定状态的牢固性。

Description

一种铰链及锁紧装置

技术领域

本实用新型属于家具五金配件结构，具体地说是一种铰链及锁紧装置。

背景技术

门窗、夹具等开合装置常用到铰链结构，例如，门窗领域的平开门窗与普通的开闭式门窗相比，具有较好的气密性和水密性，以及避免防止门、窗下垂和变形等缺陷。平开窗普遍是采用铰链将其自身固定在窗框型材上以实现窗扇的固定安装和开合。

目前的门窗铰链一般包括托臂、底槽和连杆机构，底槽、托臂和连杆机构之间铰接，使托臂与底槽之间能够相对撑开和合拢。连杆一端与窗框等固定件连接、另一端与窗扇等活动件连接，当窗扇重量较大或收到一定外力时，窗扇与窗框之间的容易产生位移造成开合顺滑度降低。

实用新型内容

为解决现有技术的以上缺陷，本实用新型提供一种铰链以及锁紧装置。技术方案如下所述：

一种铰链，包括第一滑块、连杆机构、第二滑块和主轴块，第一滑块、连杆机构和第二滑块之间铰接，使第一滑块和第二滑块之间能够相对撑开和合拢；连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第三连杆一端通过限位销可旋转地铰接至主轴块，为固定端，另一端为自由端，所述第一连杆可旋转地设置于第一滑块上、另一端铰接至第三连杆的自由端，所述第三连杆沿长度方向设置空心滑槽，所述第二连杆一端铰接至第一连杆的中部、另一端可滑动地铰接至第三连杆的空心滑槽中；所述主轴块底面设置导槽，供第二滑块沿长度方向滑动；当第一滑块和第二滑块之间撑开和合拢时，第二连杆在第三连杆的空心滑槽中的铰接点沿空心滑槽长度方向滑动。

具体地，当铰链完全折叠时，第一滑块和第二滑块之间合拢、重叠，此时第二连杆在第三连杆空心滑槽中的铰接点位于第三滑块的左端，当铰链撑开时，第二连杆在第三连杆空心滑槽中的铰接点位于第三连杆的右端；当铰链完全撑开时，所述第三连杆以固定端的铰接点为中心相对主轴块旋转，使得连杆机构的撑开范围达到最大，相比于现有的铰链连杆机构来说，可以实现更大范围的展开距离。

优选的，所述第一连杆一端通过球面轴可旋转地铰接至第一滑块，所述球面轴包括销钉、球面垫和带凹面的球面碗，所述销钉底端与第一连杆固定连接，所述球面碗与第一滑块固定连接，所述球面垫位于销钉与球面碗之间。当铰链达到最大撑开状态时，第三连杆的摆动会产生一定的轴向旋转，旋转力通过第一连杆、第二连杆传递至第一滑块，此时，销钉驱动球面垫在球面碗内旋转，从而避免摆动产生的受力导致滑动失效或装置故障。

根据实际应用，所述销钉和球面垫可以为两个部件，或者为一体结构。

优选的，为了避免铰链完全撑开前，第三连杆相对主轴块随意旋转，所述第三连杆底端设置定位机构，具体为定位辊轮，在第二滑块上、第一连杆与第三连杆铰接端设置限位块，所述限位块顶部两端向内延伸，将定位辊轮限位于限位块内，所述第二滑块上、限位块旁、远离主轴块一端为滑出位；在第三连杆与第二滑块合拢时，所述定位辊轮位于限位块内；将第二滑块向左拉动，定位辊轮滑出限位块，由滑出位滑出第二滑块的长度方向，从而实现连杆机构完全撑开。

更优化，为了使第一滑块和第二滑块撑开时相对位置固定，所述第二连杆和第三连杆采用圆头销铰接，所述圆头销的圆头位于第三连杆底部，所述第三连杆底部还设置了定位片，所述定位片为弹性材料，所述定位片于定位辊轮一端固定，另一端为弧形弯曲形状的弯曲部；当第一滑块和第二滑块撑开时，圆头销的圆头卡在定位片的弯曲部，起到限位作用，不因与主轴块连接物体的重量或或轻微外力而产生位移，确保正常开合状态稳定。

优选的，为了保证第一滑块与固定件Ⅰ的相对滑动，所述第一滑块底端设置辊轮；为了实现第一滑块与固定件Ⅰ的相对固定，在第一滑块上沿长度方向设置涨缩机构，所述涨缩机构包括涨缩轴和涨缩块，所述涨缩块为橡胶等弹性材质，位于涨缩轴的两侧，所述涨缩轴为T形结构或十字形结构，包括横向轴和纵向轴，通过纵向轴设置于第一滑块上，纵向轴旋转带动横向轴旋转；当横向轴垂直于涨缩块时，将涨缩块撑开，增加第一滑块与固定件Ⅰ之间的摩擦力，从而将第一滑块固定于固定件Ⅰ上，当横向轴平行于涨缩块时，涨缩块回弹，第一滑块可相对固定件Ⅰ滑动。

作为本实用新型的第二个方面，在于提供一种锁紧装置，包括所述的铰链和固定件Ⅱ，所述固定件Ⅱ上设置锁紧块，所述锁紧块为L型结构，包括横向板，所述锁紧块的横向板上设置第一锁紧槽，所述第三连杆与主轴块铰接点处设置限位销，当限位销卡至第一锁紧槽中时，可避免主轴块及整个铰链结构左右滑动。

更进一步地，所述锁紧块横向板底面设置凹面的第二锁紧槽，所述主轴块上对应位置设置锁紧件，具体来说，所述锁紧件与限位销之间的距离与第二锁紧槽和第一锁紧槽之间的距离相同，所述锁紧件包括锁紧片和调高块，所述锁紧片为带有向上凸起的弹性片，锁紧片向上凸起的幅度与第二锁紧槽的凹面幅度相同，两者可以啮合，所述调高块设置于主轴块上，通过更换不同高度的调高块调整锁紧片的高度。当铰链处于合拢状态，限位销与第一锁紧槽啮合，同时锁紧片进入第二锁紧槽中，此时整个锁连结构不因与之连接的其他工件重量或轻微外力而产生位移，保证正常开合动作的稳定。

优选的，所述定位片、锁紧片可采用不锈钢、弹簧钢、塑料、橡胶等弹性材料。

更优选的，所述锁紧装置包括铰链、固定件Ⅰ、固定件Ⅱ和活动件，所述锁紧块固定于固定件Ⅱ上，所述第一滑块设置于固定件Ⅰ，所述铰链的主轴块固定于活动件上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供的铰链结构的连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，当第一滑块和第二滑块之间撑开和合拢时，第二连杆在第三连杆的空心滑槽中的铰接点沿空心滑槽长度方向滑动；当铰链完全撑开时，所述第三连杆以固定端的铰接点为中心相对主轴块旋转，使得连杆机构的撑开范围达到最大，相比于现有的铰链连杆机构来说，可以实现更大范围的展开距离；

2、本实用新型铰链设置了球面轴结构，保证铰链撑开至最大状态时，通过球面垫和球面碗内的旋转，避免因连杆机构或活动件的摆动而造成滑动失效或装置故障；

3、本实用新型通过在第二滑块上设置限位块和滑出位，避免铰链完全撑开前，第三连杆相对主轴块随意旋转，保证开合过程稳定；

4、本实用新型提供圆头销和定位片的组合，当第一滑块和第二滑块撑开时，圆头销的圆头卡在定位片的弯曲部，起到限位作用，不因与主轴块连接物体的重量或或轻微外力而产生位移，确保正常开合状态稳定；

5、本实用新型还提供了包括铰链的锁紧装置，进一步保证铰链在固定状态的稳定和牢固。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型提供的一种铰链及锁紧装置整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种铰链及锁紧装置翻转180°装配图；

图3-1为球面轴结构示意图；

图3-2为图3-1的A-A截面图；

图4-1为涨缩机构结构仰视图；

图4-2为涨缩机构结构主视图；

图4-3为图4-2的B-B截面图；

图4-4为涨缩轴结构示意图；

图5-1为翻转180°的铰链及定位片组合结构主视图；

图5-2为图5-1的C-C截面图；

图5-3为图5-1的D区域放大图；

图6-1为实施例2提供的锁紧装置结构主视图；

图6-2为图6-1的俯视图；

图6-3为图6-1的E-E截面图；

图6-4为图6-1的立体图；

图7-1为铰链全折叠状态结构示意图；

图7-2为铰链正常打开状态结构示意图；

图7-3为铰链完全打开状态结构示意图；

图7-4为限位块与定位辊轮组合结构横截面图。

其中，1.第一滑块，2.涨缩轴，3.涨缩块，4.球面轴，4-1.销钉，4-2.球面垫，4-3.球面碗，5.辊轮，6.限位块，6-1.第一锁紧槽，6-2.第二锁紧槽，7.第一连杆，8.第二连杆，9.第三连杆，10.限位销，11.主轴块，12.锁紧件，12-1.锁紧片，12-2.调高块，13.第二滑块，13-1.限位块，13-2.滑出位，14.定位辊轮，15.定位片，16.固定件Ⅱ，17.活动件，18.固定件Ⅰ，19.圆头销，20.空心滑槽。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1：一种铰链

如图1所示，包括第一滑块1、连杆机构、第二滑块13和主轴块11，第一滑块1、连杆机构和第二滑块13之间铰接，使第一滑块1和第二滑块13之间能够相对撑开和合拢。连杆机构包括第一连杆7、第二连杆8和第三连杆9，所述第三连杆9一端通过限位销10可旋转地铰接至主轴块11，为固定端，另一端为自由端，所述第一连杆7可旋转地设置于第一滑块1上、另一端铰接至第三连杆9的自由端，所述第三连杆9沿长度方向设置空心滑槽20，所述第二连杆8一端铰接至第一连杆7的中部、另一端可滑动地铰接至第三连杆9的空心滑槽20中；所述主轴块11底面设置导槽，供第二滑块13沿长度方向滑动；当第一滑块1和第二滑块13之间撑开和合拢时，第二连杆8在第三连杆9的空心滑槽中的铰接点沿空心滑槽长度方向滑动，具体地，如图7-1、7-2和7-3所示，当铰链完全折叠时，第一滑块1和第二滑块13之间合拢、重叠，此时第二连杆8在第三连杆9空心滑槽20中的铰接点位于第三滑块9的左端，当铰链撑开时，第二连杆8在第三连杆9空心滑槽20中的铰接点位于第三连杆9的右端；当铰链完全撑开时，所述第三连杆9以固定端的铰接点为中心相对主轴块11旋转，使得连杆机构的撑开范围达到最大，相比于现有的铰链连杆机构来说，可以实现更大范围的展开距离。

如图1、图3-1和图3-2所示，作为优化方案，所述第一连杆7一端通过球面轴4可旋转地铰接至第一滑块1，所述球面轴4包括销钉4-1、球面垫4-2和带凹面的球面碗4-3，所述销钉4-1底端与第一连杆7固定连接，所述球面碗4-3与第一滑块1固定连接，所述球面垫4-2位于销钉4-1与球面碗4-3之间；当铰链达到最大撑开状态时，第三连杆9的摆动会产生一定的轴向旋转，旋转力通过第一连杆7、第二连杆8传递至第一滑块，此时，销钉4-1驱动球面垫4-2在球面碗4-3内旋转，从而避免摆动产生的受力导致滑动失效或装置故障。

根据实际应用，所述销钉4-1和球面垫4-2可以为两个部件，或者为一体结构。

为了避免铰链完全撑开前，第三连杆9相对主轴块随意旋转，所述第三连杆9底端设置定位机构，具体为定位辊轮14，在第二滑块13上、第一连杆7与第三连杆9铰接端设置限位块13-1，如图7-4所示，所述限位块13-1顶部两端向内延伸，将定位辊轮14限位于限位块13-1内，所述第二滑块13上限位块13-1旁、远离主轴块11一端为滑出位13-2，在第三连杆9与第二滑块13合拢时，所述定位辊轮14位于限位块13-1内；将第二滑块13向左拉动，定位辊轮14滑出限位块13-1，由滑出位13-2滑出第二滑块13的长度方向，从而实现连杆机构完全撑开。

更优化地，为了使第一滑块1和第二滑块13撑开时相对位置固定，如图1、图5-2和图5-3所示，所述第二连杆8和第三连杆9采用圆头销19铰接，所述圆头销19的圆头位于第三连杆9外侧、或可以描述为圆头销19的圆头位于第三连杆9的底侧，如图2、图5-1和图5-3所示，所述第三连杆9底部还设置了定位片15，所述定位片15为弹性材料，所述定位片15于定位辊轮14一端固定，另一端为弧形弯曲形状的弯曲部；当第一滑块1和第二滑块13撑开时，圆头销19的圆头卡在定位片15的弯曲部，起到限位作用，不因与主轴块11连接物体的重量或或轻微外力而产生位移，确保正常开合状态稳定。

本铰链在使用时，第一滑块1一般设置于一个固定件中，如图1所示，第一滑块1设置于固定件Ⅰ18中，所述固定件Ⅰ18与第一滑块1的连接可以采用滑道结构，具体的，所述固定件Ⅰ18可以是一个倒U形滑槽(图中未标出)，所述第一滑块1嵌于固定件Ⅰ18的滑槽内，为了保证第一滑块1与固定件Ⅰ18的相对滑动，如图1和图2所示，所述第一滑块1底端设置辊轮5；为了实现第一滑块1与固定件Ⅰ18的相对固定，如图4-1和图4-2所示，在第一滑块1上沿长度方向设置涨缩机构，如图4-3所示，所述涨缩机构包括涨缩轴2和涨缩块3，所述涨缩块3为橡胶等弹性材质，位于涨缩轴2的两侧，所述涨缩轴2为T形结构(图4-4所示)或十字形结构，包括横向轴2-1和纵向轴2-2，通过纵向轴2-2设置于第一滑块1上，纵向轴2-2旋转带动横向轴2-1旋转；当横向轴2-1垂直于涨缩块3时，将涨缩块3撑开，增加第一滑块1与固定件Ⅰ18之间的摩擦力，从而将第一滑块1固定于固定件Ⅰ18上，当横向轴2-1平行于涨缩块3时，涨缩块3回弹，第一滑块1可相对固定件Ⅰ18滑动。

实施例2：一种锁紧装置

包括实施例1所述的铰链和固定件Ⅱ16，如图1、图2和图6-1～图6-4所示，所述固定件Ⅱ16上设置锁紧块6，所述锁紧块6为L型结构，包括横向板，所述锁紧块6的横向板上设置第一锁紧槽6-1，所述第三连杆9与主轴块11铰接点处设置限位销10，限位销10可联接在第三连杆9或主轴块11上，也可以同时联接两者，如图6-2所示，当限位销10卡至第一锁紧槽6-1中时，可避免主轴块及整个铰链结构左右滑动。

所述锁紧块横向板底面设置凹面的第二锁紧槽6-2，所述主轴块11上对应位置设置锁紧件12，具体来说，所述锁紧件12与限位销10之间的距离与第二锁紧槽6-2和第一锁紧槽6-1之间的距离相同，如图6-3所示，所述锁紧件12包括锁紧片12-1和调高块12-2，所述锁紧片12-1为带有向上凸起的弹性片，锁紧片12-1向上凸起的幅度与第二锁紧槽6-2的凹面幅度相同，两者可以啮合，所述调高块12-1设置于主轴块11上，通过更换不同高度的调高块12-1调整锁紧片12-1的高度。当铰链处于合拢状态，限位销10与第一锁紧槽6-1啮合，同时锁紧片12-1进入第二锁紧槽6-2中，此时整个锁连结构不因与之连接的其他工件重量或轻微外力而产生位移，保证正常开合动作的稳定。

所述定位片13、锁紧片12-1可采用不锈钢、弹簧钢、塑料、橡胶等弹性材料。

实施例3：一种锁紧装置

所述锁紧装置包括实施例所提供的铰链、固定件Ⅰ18、固定件Ⅱ16，还包括活动件17。

本实用新型提供的铰链和锁紧装置可应用于不同的场合，在门窗结构上，所述固定件Ⅰ18和固定件Ⅱ16可指代窗框，活动件17可以代指窗扇。

在门窗结构中，所述第二滑块13的滑动可以通过窗扇上的执手带动传动条，通过转角对第二滑块13提供水平拉力，可以参考公开专利技术文件“一种防盗防撬平开窗及锁闭装置”(申请号：CN201920843755.6)中的执手、转角器、单锁点锁杆的传动结构，也可以采用其他结构，该结构为门窗领域常用结构，在此不做赘述。

另外，本结构还可以用于夹具、电机、活塞等需要产生相对的平行滑动、摆动的制件结构中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铰链，其特征在于，包括第一滑块、连杆机构、第二滑块和主轴块，第一滑块、连杆机构和第二滑块之间铰接；连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第三连杆一端通过限位销可旋转地铰接至主轴块，为固定端，另一端为自由端，所述第一连杆可旋转地设置于第一滑块上、另一端铰接至第三连杆的自由端，所述第三连杆沿长度方向设置空心滑槽，所述第二连杆一端铰接至第一连杆的中部、另一端可滑动地铰接至第三连杆的空心滑槽中；所述主轴块底面设置导槽，供第二滑块沿长度方向滑动；当第一滑块和第二滑块之间撑开和合拢时，第二连杆在第三连杆的空心滑槽中的铰接点沿空心滑槽长度方向滑动。

2.根据权利要求1所述的一种铰链，其特征在于，所述第一连杆一端通过球面轴可旋转地铰接至第一滑块，所述球面轴包括销钉、球面垫和带凹面的球面碗，所述销钉底端与第一连杆固定连接，所述球面碗与第一滑块固定连接，所述球面垫位于销钉与球面碗之间。

3.根据权利要求1所述的一种铰链，其特征在于，所述第三连杆底端设置定位辊轮，在第二滑块上、第一连杆与第三连杆铰接端设置限位块，所述限位块顶部两端向内延伸，将定位辊轮限位于限位块内，所述第二滑块上、限位块旁、远离主轴块一端为滑出位；在第三连杆与第二滑块合拢时，所述定位辊轮位于限位块内；将第二滑块向左拉动，定位辊轮滑出限位块。

4.根据权利要求1所述的一种铰链，其特征在于，所述第二连杆和第三连杆采用圆头销铰接，所述圆头销的圆头位于第三连杆底部，所述第三连杆底部还设置了定位片，所述定位片为弹性材料，选自不锈钢、弹簧钢、塑料或橡胶材料；所述定位片于定位辊轮一端固定，另一端为弧形弯曲形状的弯曲部。

5.根据权利要求1所述的一种铰链，其特征在于，所述第一滑块底端设置辊轮。

6.根据权利要求1所述的一种铰链，其特征在于，在第一滑块上沿长度方向设置涨缩机构，所述涨缩机构包括涨缩轴和涨缩块，所述涨缩块为弹性材质，位于涨缩轴的两侧，所述涨缩轴为T形结构或十字形结构，包括横向轴和纵向轴，通过纵向轴设置于第一滑块上，纵向轴旋转带动横向轴旋转。

7.一种锁紧装置，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的铰链和固定件Ⅱ，所述固定件Ⅱ上设置锁紧块，所述锁紧块为L型结构，包括横向板，所述锁紧块的横向板上设置第一锁紧槽，所述第三连杆与主轴块铰接点处设置限位销。

8.根据权利要求7所述的一种锁紧装置，其特征在于，所述锁紧块横向板底面设置凹面的第二锁紧槽，所述主轴块上对应位置设置锁紧件，所述锁紧件与限位销之间的距离与第二锁紧槽和第一锁紧槽之间的距离相同，所述锁紧件包括锁紧片和调高块，所述锁紧片为带有向上凸起的弹性片，锁紧片向上凸起的幅度与第二锁紧槽的凹面幅度相同，所述调高块设置于主轴块上。

9.根据权利要求8所述的一种锁紧装置，其特征在于，所述锁紧片选自不锈钢、弹簧钢、塑料、或橡胶材质。

10.根据权利要求9所述的一种锁紧装置，其特征在于，还包括固定件Ⅰ和活动件，所述第一滑块设置于固定件Ⅰ，所述铰链的主轴块固定于活动件上。

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