TW201546356A - 具速度調整功能之機軸自動歸位裝置 - Google Patents

Abstract

一種具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，包括於一基座內設一彈性器、一缸體，及同軸之一機軸和一凸輪，該凸輪與彈性器之間滑設一滑動件，且滑動件上設有一第一齒條，該缸體兩端分別設一缸桿及一流量調整閥，且缸桿上設一第二齒條，該第一與第二齒條之間囓合一齒輪組；該凸輪能隨機軸轉動而驅使滑動件移往彈性器，以帶著第一齒條經齒輪組和第二齒條驅動缸桿，令缸體經流量調整閥吸入介質，該彈性器能驅動滑動件移往凸輪，以帶著第一齒條經齒輪組和第二齒條反向驅動缸桿，令缸體經流量調整閥排出介質，該流量調整閥能控制缸體吸入及排出介質的流量，據以精密調整機軸自動歸位速度。

Description

具速度調整功能之機軸自動歸位裝置

本發明有關於一種具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，是針對開啟門片後能夠自動緩慢關閉門片的關門器或地鉸鏈，特別涉及一種可精密調整關門器、地鉸鏈或天鉸鏈之機軸自動緩慢歸位速度的自動歸位裝置。

目前，安裝在門片頂部的關門器，或者安裝在門片底部的地鉸鏈，都是在一基座內設置一可連動該門片的機軸，以及一可控制該機軸轉動速度的油壓機構，當機軸隨著門片開啟而轉動時，可連動該油壓機構，令油壓機構蓄積預備壓力。當放鬆門片以後，該油壓機構之預備壓力，可對機軸的復歸轉動提供抵抗作用，令門片隨著機軸緩慢轉動而復歸至關閉位置。

前述油壓機構通常設有一調整閥，該調整閥能夠調整該油壓機構內部液壓油之回油通道的開啟量，藉此調整液壓油之流量，以調整液壓油蓄積形成該預備壓力的大小，進而能夠控制門片自動復歸關閉的速度。

然而，該門片被開啟的最大角度大約在90至接近180度角之間，因此門片所能帶動該機軸旋轉之衝程並不長，且油壓機構必須在機軸之旋轉衝程不長的情況下，令液壓油蓄積足以抵抗該機軸復歸轉動的預備壓力，所以即使稍微調整該油壓機構之調整閥，也會造成油壓機構所蓄積之預備壓力產生大幅度變化，導致難以精密調整預備壓力，而使門片容易產生關閉速度太慢或太快的情形。

此外，抵押機軸旋轉復位所需的壓力，在經過齒輪變速之後，也會比照變速比相對減低很多，因此在相同負載的情形下，介質所需提供的抵抗壓力也會相對減低很多，目前市場上之地鉸鏈或關門器因其內部存在高壓運作，若未作好嚴格品質管控，易有漏油之情況，使用一段時間之後，其高壓亦容易破壞油封而漏油，影響使用壽命。

有鑑於此，本發明人特以其專門從事關門器、地鉸鏈和相關器材與設備之生產、製造及銷售的多年經驗，進而研創出本發明，以克服上述先前技術中之缺失。

爰是，本發明之主要目的，即在於提供一種具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，於機軸與自動復歸預備壓力的蓄積結構之間，設置能夠增加衝程的結構，以克服上述先前技術中，稍微調整該油壓機構之調整閥，也會造成油壓機構所蓄積之預備壓力產生大幅度變化，導致難以精密調整預備壓力，而使門片容易產生關閉速度太慢或太快，以及因為漏油而影響其使用壽命等缺失。

為達成上述之目的，本發明具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，包含於一基座內設有： 一機軸； 一推送元件，套設於該機軸上，具有一推動軌跡； 一滑動件，接受該推送元件之推動軌跡作用，而具有推動該滑動件沿著一位移路徑，由一第一位置朝向一第二位置滑移的趨勢； 一彈性器，對該滑動件提供由該第二位置回復至該第一位置的作用； 至少一第一牽引部，設於該滑動件上； 至少一能量儲卸元件，具有一推送部，藉由該推送部的位移，可作用該能量儲卸元件蓄儲能量，該蓄儲能量亦可藉由該推送部對外產生推送作用；以及 至少一推送行程轉化元件，聯結於該第一牽引部與推送部之間，令該推送部相對於第一牽引部之位移量形成放大。

其中，該推送元件包含有一凸輪，利用該凸輪之邊緣形成推送該滑動件的推動軌跡，且滑動件係介於該凸輪與彈性器之間；該第一牽引部包含有一第一齒條，且第一齒條沿著該位移路徑延伸；該能量儲卸元件包含有一缸體，該推送部包含一由該缸體伸出一作用在該推送行程轉化元件上的缸桿，以及設有作用在該缸桿上的第二齒條，且缸體另設有一端設有至少一流量調整閥， 該推送行程轉化元件包含有一齒輪組，囓合於該第一齒條與第二齒條之間；該能量儲卸元件設有一能量介質輸出入端，該輸出入端更設有一流量調整閥，該凸輪能夠隨著該機軸旋轉而沿著該推動軌跡驅動該滑動件往該彈性器方向移動，以帶著該第一齒條經由該齒輪組向第二齒條驅動該缸桿，且彈性器能夠彈性驅使該滑動件往該凸輪方向移動，以帶著該第一齒條經由該齒輪組和第二齒條反向驅動該缸桿，該缸體於該缸桿接受驅動時經由該活塞和流量調整閥吸入及排出介質，該流量調整閥能夠控制該缸體吸入及排出該介質的流量，藉以調整該推送部對外產生推送的速度。

藉由上述，可將該機軸設為關門器、地鉸鏈或天鉸鏈的機軸或轉軸，所述關門器、地鉸鏈或天鉸鏈可安裝於門片上。該彈性器在常態下能夠彈性驅動滑動件去推抵凸輪；當開啟門片時，該凸輪和機軸能夠隨著該門片旋轉，而使凸輪驅動該滑動件往彈性器方向移動，而壓縮該彈性器，且第一齒條隨著滑動件往彈性器方向移動，令第一齒條經由齒輪組傳動第二齒條，進而驅動該缸體之缸桿和活塞，以驅使缸體經由該流量調整閥吸入介質，而形成抵抗機軸自動復歸的預備壓力。

當放鬆門片時，該彈性器即時釋放壓縮彈力，而彈性驅動滑動件往凸輪方向移動，且第一齒條隨著滑動件往凸輪方向移動，令第一齒條經由齒輪組傳動第二齒條，進而反向驅動該缸體之缸桿和活塞，以驅使缸體經由該流量調整閥排出介質；期間，由於該流量調整閥限制了缸體內介質排出至外界的流量，因此第二齒條會隨著缸桿和活塞緩慢移動，而使第二齒條經由齒輪組緩慢傳動第一齒條，令滑動件隨著第一齒條緩慢推抵凸輪和機軸旋轉復位，迫使門片隨著機軸緩慢轉動而復歸至關閉位置。

如此一來，該機軸之短距離旋轉衝程，即可藉由第一齒條及齒輪組轉換成為該第二齒條之長距離線性位移衝程，相較於調整該機軸之短距離旋轉衝程，該第二齒條、缸桿和活塞之長距離線性位移衝程，明顯容易透過該流量調整閥作精密的位移量調整；因此，欲調整門片自動復歸關閉的速度時，可經由該流量調整閥直接調整該缸體吸入及排出該介質的流量，即可小幅度調整該第二齒條、缸桿和活塞之每秒位移量，進而精密調整該機軸自動歸位的速度。

依據上述結構，該滑動件係滑設在至少一滑動軌跡元件上。該滑動件上更設有一串穿該彈性器之導引件。

依據上述結構，該凸輪經由該滑動件之第一齒條、齒輪組和第二齒條驅使該缸桿伸出該缸體，該彈性器經由該滑動件之第一齒條、齒輪組和第二齒條驅使該缸桿縮入該缸體。或者，該凸輪經由該滑動件之第一齒條、齒輪組和第二齒條驅使該缸桿縮入該缸體，該彈性器經由該滑動件之第一齒條、齒輪組和第二齒條驅使該缸桿伸出該缸體。

依據上述結構，該推送元件上設有一可供該滑動件推靠定位的凹部，以及一可驅動該滑動件外移的凸部。

依據上述結構，該滑動件上樞置有一可壓觸該推送元件的滾輪，以減少該滑動件與凸輪之間的磨擦力，使凸輪與滑動件之間能夠順暢地相互傳動。

依據上述結構，該流量調整閥包含一單向排出流量調整閥及一單向吸入流量調整閥或控制閥，該單向排出流量調整閥能夠調整缸體內介質之排出流量，以控制門片自動關閉之速度；該單向吸入流量調整閥或控制閥能夠控制介質被吸入缸體之吸入流量，以控制門片接受開啟之速度。

依據上述結構，該第二齒條沿著該位移路徑延伸，可節省第二齒條所佔之設置空間。

依據上述結構，該齒輪組可設為自第一牽引部朝向推送部所形成之相對增速齒輪組，以提升該第二齒條、缸桿和活塞之線性位移衝程。

依據上述結構，該基座上設有對該滑動件產生在該位移路徑上第二位置朝向第一位置形成限位的止擋螺栓，以限制滑動件往彈性器方向移動的位移量。

為能明確且充分揭露本發明，併予列舉較佳實施之圖例，以詳細說明其實施方式如後述：

請合併參閱第1及3圖，揭示出本發明之實施方式的圖式，由上述圖式說明本發明具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，包含於一基座1內設有一機軸11、一推送元件20、一滑動件4、一彈性器3、至少一第一牽引部410、至少一能量儲卸元件50及至少一推送行程轉化元件60；該推送元件20套設於該機軸11上，而使推送元件20具有一推動軌跡103(如第5圖所示)；該滑動件4接受該推送元件20之推動軌跡103作用，而具有推動該滑動件4沿著一位移路徑104，由一第一位置101(如第4圖所示)朝向一第二位置102滑移的趨勢；該彈性器3對該滑動件4提供由該第二位置102回復至該第一位置101的作用；該第一牽引部410設於該滑動件4上；該能量儲卸元件50具有一推送部510，藉由該推送部510的位移，可作用該能量儲卸元件50蓄儲能量，該蓄儲能量亦可藉由該推送部510對外產生推送作用；該推送行程轉化元件60聯結於該第一牽引部410與推送部510之間，令該推送部510相對於第一牽引部410之位移量形成放大。

在更加具體的實施上，該推送元件20包含有一套設於機軸11上的凸輪2，而使凸輪2隨著機軸11同軸轉動，利用該凸輪2之邊緣形成推送該滑動件4的推動軌跡103，而使該滑動件4能夠沿著該位移路徑104滑設於該凸輪2與彈性器3之間；該滑動件4係滑設在至少一滑動軌跡元件70上，該滑動軌跡元件70可為滑桿或滑座，該滑動件4上更設有至少一串穿該彈性器3之導引件7，該導引件7設於該凸輪2與彈性器3之間，且導引件7沿著該位移路徑104延伸，該導引件7可設為導桿，且滑動件4滑設於該導引件7上。

該第一牽引部410包含有一設於該滑動件4上的第一齒條41，且第一齒條41於滑動件4表面沿著該位移路徑104延伸。該能量儲卸元件50包含有一缸體5，該缸體5可為氣壓缸或油壓缸，該缸體5內部設有一活塞53，該推送部510包含一由該缸體5伸出一作用在該推送行程轉化元件60上的缸桿51，以及設有作用在該缸桿51上的第二齒條52；具體來說，該缸桿51連接該活塞53，且第二齒條52設於該缸桿51上，使第二齒條52沿著該位移路徑104延伸。該缸體5一端設有該缸桿51，該能量儲卸元件50設有一能量介質輸出入端，該輸出入端更設有一流量調整閥8；實質上，該流量調整閥8可設於缸體5另一端。該流量調整閥8能夠控制該缸體5吸入及排出介質的流量，藉以調整該推送部510對外產生推送的速度。當缸體5設為氣壓缸時，該介質可為氣體；當缸體5設為油壓缸時，該介質可為液壓油。

該推送行程轉化元件60包含有一齒輪組6，該齒輪組6包括有多數相互囓合的齒輪61、62、63、64、65、66，且所述齒輪61、62、63、64、65、66囓合於該第一齒條41與第二齒條52之間，該齒輪組6可設為自第一牽引部410朝向推送部510所形成之相對增速齒輪組。在本實施上，該第一齒條41、缸體5和齒輪組6可設成多數組，所述第一齒條41可設於該滑動件4兩側，且所述缸體5和齒輪組6可配置於該基座1兩側，使該滑動件4和彈性器3位於各缸體5之間。

如第5圖所示，該凸輪2能夠隨著該機軸11旋轉，而沿著該推動軌跡103驅動該滑動件4往該彈性器3方向移動，以帶著該第一齒條41經由該齒輪組6向第二齒條52驅動該缸桿51。如第4圖所示，該彈性器3能夠彈性驅使該滑動件4往該凸輪2方向移動，以帶著該第一齒條41經由該齒輪組6和第二齒條52反向驅動該缸桿51。

詳細來說，該凸輪2經由該滑動件4之第一齒條41、齒輪組6和第二齒條52驅使該缸桿51伸出該缸體5，該彈性器3經由該滑動件4之第一齒條41、齒輪組6和第二齒條52驅使該缸桿51縮入該缸體5。或者，該凸輪2經由該滑動件4之第一齒條41、齒輪組6和第二齒條52驅使該缸桿51縮入該缸體5，該彈性器3經由該滑動件4之第一齒條41、齒輪組6和第二齒條52驅使該缸桿51伸出該缸體5。

該缸體5於該缸桿51接受驅動時，經由該活塞53和流量調整閥8吸入及排出介質，該流量調整閥8包含一單向排出流量調整閥81，以及一單向吸入流量調整閥82，該流量調整閥8亦可為一能夠控制介質之排出及吸入流量的控制閥。該單向排出流量調整閥81使介質順暢被排出缸體5，並能夠調整缸體5內介質之排出流量。該單向吸入流量調整閥82使介質順暢被吸入缸體5，並能夠調整介質被吸入缸體5之吸入流量，且單向吸入流量調整閥82於缸體5排出介質時則呈關閉狀態。

該滑動件4端側樞置有一可壓觸該推送元件20之凸輪2的滾輪42，以減少該滑動件4與凸輪2之間的磨擦力，使凸輪2與滑動件4之間能夠順暢地相互傳動。該推送元件20之凸輪2上設有一可供該滑動件4之滾輪42推靠定位的凹部21，以及一可驅動該滑動件4往該彈性器3方向外移的凸部22。該基座1上設有對該滑動件4產生在該位移路徑104上第二位置102朝向第一位置101形成限位的止擋螺栓9，能夠限制及調整滑動件4往彈性器3方向移動的位移量。

藉由上述構件組成，可將該機軸11設為關門器、地鉸鏈或天鉸鏈的機軸或轉軸，所述關門器、地鉸鏈或天鉸鏈可安裝於門片之頂部或底部。第4圖描繪了，該彈性器3在常態下能夠彈性驅動滑動件4位移至第一位置101，使滑動件4之滾輪42去推抵凸輪2的凹部21。如第5圖所示，當開啟門片時，該凸輪2和機軸11能夠隨著該門片旋轉，而使凸輪2之凸部22沿著該推動軌跡103驅動該滑動件4往彈性器3方向移動，而使滑動件4位移至第二位置102，令滑動件4壓縮該彈性器3，使彈性器3蓄積彈力；同時，該第一齒條41隨著滑動件4往彈性器3方向移動，令第一齒條41經由齒輪組6傳動第二齒條52，進而驅動該缸體5之缸桿51和活塞53，令缸桿51伸出缸體5外，以驅使缸體5經由該單向吸入流量調整閥82吸入介質，而形成抵抗機軸11自動復歸的預備壓力。

再請參閱第4圖，當放鬆門片時，該彈性器3即時釋放壓縮彈力，而彈性驅動滑動件4往凸輪2方向移動，而使滑動件4位移至第一位置101，且第一齒條41隨著滑動件4往凸輪2方向移動，令第一齒條41經由齒輪組6傳動第二齒條52，進而反向驅動該缸體5之缸桿51和活塞53，使缸桿51縮入缸體5內，以驅使缸體5經由該單向排出流量調整閥81排出介質。期間，由於該單向排出流量調整閥81限制了缸體5內介質排出至外界的流量，因此第二齒條52會隨著缸桿51和活塞53緩慢移動，而使第二齒條52經由齒輪組6緩慢傳動第一齒條41，令滑動件4隨著第一齒條41緩慢推抵凸輪2和機軸11旋轉復位，迫使門片隨著機軸11緩慢轉動而復歸至關閉位置。

依據上述，該機軸11之短距離旋轉衝程，即可藉由第一齒條41及齒輪組6轉換成為該第二齒條52之長距離線性位移衝程，相較於調整該機軸11之短距離旋轉衝程，該第二齒條52、缸桿51和活塞53之長距離線性位移衝程，明顯容易透過該單向排出流量調整閥81作精密的位移量調整；因此，欲調整門片自動復歸關閉的速度時，可經由該單向排出流量調整閥81直接控制該缸體5排出該介質的流量，即可小幅度調整該第二齒條52、缸桿51和活塞53每秒之位移量，進而精密調整該機軸11自動歸位的速度。

據此，藉由在機軸11與能量儲卸元件50的推送部510之間，設置能夠增加機軸11衝程之第一牽引部410、推送行程轉化元件60及第二齒條52等結構，以達到上述精密調整該機軸11自動歸位速度之目的，並克服上述先前技術中，稍微調整該油壓機構之調整閥，也會造成油壓機構所蓄積之預備壓力產生大幅度變化，導致難以精密調整預備壓力，而使門片容易產生關閉速度太慢或太快，以及因為漏油而影響其使用壽命等缺失。

綜上所陳，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下而完成之等效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍內。

1‧‧‧基座

101‧‧‧第一位置

102‧‧‧第二位置

103‧‧‧推動軌跡

104‧‧‧位移路徑

11‧‧‧機軸

2‧‧‧凸輪

20‧‧‧推送元件

21‧‧‧凹部

22‧‧‧凸部

3‧‧‧彈性器

4‧‧‧ 滑動件

41‧‧‧第一齒條

410‧‧‧第一牽引部

42‧‧‧滾輪

5‧‧‧缸體

50‧‧‧能量儲卸元件

53‧‧‧活塞

51‧‧‧缸桿

510‧‧‧推送部

52‧‧‧第二齒條

6‧‧‧齒輪組

60‧‧‧推送行程轉化元件

61、62、63、64、65、66‧‧‧齒輪

7‧‧‧導引件

70 ‧‧‧滑動軌跡元件

8‧‧‧流量調整閥

81‧‧‧單向排出流量調整閥

82‧‧‧單向吸入流量調整閥

9‧‧‧止擋螺栓

第1圖為本發明較佳實施例的大部立體分解圖。

第2圖為第1圖的細部立體分解圖。

第3圖為第1圖的局部放大立體圖。

第4圖為第1圖實施例之一使用狀態的俯視圖。

第5圖為第1圖實施例之另一使用狀態的俯視圖。

1‧‧‧基座

104‧‧‧位移路徑

11‧‧‧機軸

2‧‧‧凸輪

20‧‧‧推送元件

21‧‧‧凹部

22‧‧‧凸部

3‧‧‧彈性器

4‧‧‧滑動件

41‧‧‧第一齒條

410‧‧‧第一牽引部

5‧‧‧缸體

50‧‧‧能量儲卸元件

51‧‧‧缸桿

510‧‧‧推送部

52‧‧‧第二齒條

6‧‧‧齒輪組

60‧‧‧推送行程轉化元件

7‧‧‧導引件

Claims (10)

1. 一種具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，包含於一基座內設有： 一機軸； 一推送元件，套設於該機軸上，具有一推動軌跡； 一滑動件，接受該推送元件之推動軌跡作用，而具有沿著一位移路徑，由一第一位置朝向一第二位置滑移的趨勢； 一彈性器，對該滑動件提供由該第二位置回復至該第一位置的作用； 至少一第一牽引部，設於該滑動件上； 至少一能量儲卸元件，具有一推送部，藉由該推送部的位移，可作用該能量儲卸元件蓄儲能量，該蓄儲能量亦可藉由該推送部對外產生推送作用；以及 至少一推送行程轉化元件，聯結於該第一牽引部與推送部之間，令該推送部相對於第一牽引部之位移量形成放大。
2. 如申請專利範圍第1項所述具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，其中之能量儲卸元件設有一能量介質輸出入端，該輸出入端更設有一流量調整閥，該流量調整閥能夠控制該能量儲卸元件吸入及排出該介質的流量，藉以調整該推送部對外產生推送的速度。
3. 如申請專利範圍第2項所述具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，其中該流量調整閥包含一單向排出流量調整閥，以及至少一單向吸入流量控制閥。
4. 如申請專利範圍第1或2或3項所述具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，其中該第一牽引部包含有一第一齒條，且第一齒條沿著該位移路徑延伸。
5. 如申請專利範圍第4項所述具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，其中該能量儲卸元件包含有一缸體，該推送部包含一由該缸體伸出，且作用在該推送行程轉化元件上的缸桿，以及設有在該缸桿上的第二齒條。
6. 如申請專利範圍第5項所述具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，其中該推送行程轉化元件包含有一齒輪組，囓合於該第一齒條與第二齒條之間。
7. 如申請專利範圍第5項所述具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，其中該第二齒條沿著該位移路徑延伸。
8. 如申請專利範圍第1或2或3項所述具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，其中該推送行程轉化元件設為自該第一牽引部朝向推送部形成相對增速之齒輪組。
9. 如申請專利範圍第1或2或3項所述具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，其中該推送元件包含有一凸輪，利用該凸輪之邊緣形成推送該滑動件的推動軌跡，且滑動件係介於該凸輪與彈性器之間。
10. 如申請專利範圍第1或2或3項所述具速度調整功能之機軸自動歸位裝置，其中該滑動件係滑設在至少一滑動軌跡元件上。