TWI440765B - 阻尼門鉸 - Google Patents

Description

阻尼門鉸

本發明涉及玻璃門鉸，特別但非僅涉及無框玻璃門鉸。

無框玻璃門需要門制器以使門置於關閉位置。內置門制器在例如第US 6560821號專利中已公開過。

按照本發明，帶有內置門制動裝置的玻璃門鉸包括：殼體；把所述殼體連接到支承件上的座；一對夾具；軸向轉軸；以及多個偏置件，其設置成與所述轉軸嚙合，以使所述夾具返回選自關閉位置和一個或多個開啟位置的多個位置中的一個位置；其中所述轉軸帶有多個校正表面；各偏置件被設置成向相對的各校正表面施力，以將所述夾具在一個或多個所述位置校正。

優選有兩個與關閉位置成直角的開啟位置。

所述夾具可適於與玻璃門屏牢固地嚙合。該玻璃屏可帶有孔以容納穿過夾具的螺栓。替代或額外地，可通過摩擦力或使用膠粘劑令夾 具與玻璃板嚙合。

所述鉸鏈優選包括減慢該鉸鏈的開啟和關閉運動的阻尼裝置。優選地，所述偏置裝置包括限制該鉸鏈(尤其是從開啟到關閉位置)的轉速的阻尼裝置。該阻尼裝置也可限制由部分開啟位置到完全開啟位置的轉速。

1‧‧‧殼體

2‧‧‧安裝基座

3‧‧‧直立部份

4、19、23、35、46、52、56、57‧‧‧孔

5‧‧‧夾具

6‧‧‧轉軸

7‧‧‧直立孔

8、9‧‧‧軸承

10、21、33‧‧‧密封圈

11‧‧‧主校正表面

12‧‧‧第二校正表面

13‧‧‧長形頭部

14‧‧‧下孔

15‧‧‧上孔

16‧‧‧圓柱活塞

17、28‧‧‧頭部

20‧‧‧止回閥

22、30‧‧‧閥片

24、37‧‧‧彈簧座

25、25’、36‧‧‧彈簧

26‧‧‧圓柱套筒

27‧‧‧第二活塞

31‧‧‧中心孔

32‧‧‧止回閥件

38、54‧‧‧套筒

40‧‧‧腔

43‧‧‧螺紋密封部件

47‧‧‧針閥

48‧‧‧裁口

18、29、53‧‧‧內腔

36‧‧‧螺旋彈簧

39、45、51、55‧‧‧環槽

42、44‧‧‧切去部分

41‧‧‧通過孔

34‧‧‧洞

50‧‧‧活塞體

第1圖是按照本發明的第一鉸鏈的立體圖；第2圖是顯示所述鉸鏈的組件的分解圖；第3圖是所述鉸鏈在靜止位置的橫截面圖；第4圖是所述鉸鏈在開啟位置的橫截面圖；第5圖包括轉軸的各種視圖；第6圖是第二偏置裝置的套筒的橫截面圖；第7圖是第二偏置裝置的活塞的立體圖；第8圖是主偏置裝置的套筒的橫截面圖；第9圖是主活塞的立體圖；以及第10圖-第14圖顯示了另一實施例，其中第10圖-第14圖分別對應第一實施例的第2圖、第3圖、第4圖、第6圖和第7圖-第9圖。

在優選實施例中，所述鉸鏈包括設置成與主校正表面嚙合以令門移至關閉位置的主偏置件和主彈簧；以及設置成與兩個第二校正表面 中的一個表面嚙合以令門移至兩個開啟位置中的一個位置的第二偏置件和第二彈簧。

所述主偏置件和第二偏置件優選設在水平的孔內，其相對於轉軸的軸綫是徑向延伸並垂直地分隔開的。

優選地，所述鉸鏈的兩個開啟位置與關閉位置成直角，兩個第二校正表面與主校正表面直交並相對。也就是第二表面可設置成面向相反方向並與主校正表面成直角。

主彈簧的力優選為大過第二彈簧的力。這樣，除非門靠近其中一個開啟位置，所述鉸鏈會移向關閉位置。所述鉸鏈可包括偏心自鎖(overcentre)裝置，以致鉸鏈在任一方向開啟時鉸鏈會移入關閉位置或開啟位置。在關閉位置各側上各中心點的角位置優選是較為接近開啟位置。

主彈簧可包括一對可伸展的同心彈簧，所挑選的伸展力使門從開啟位置轉到關閉位置的過程中關閉速度保持不變。

各偏置件可包括活塞，其安裝在圓柱孔內從而相對於轉軸徑向運動。

活塞優選地包括中空的圓柱件，圓柱件帶有頭部和腔：頭部與相應的校正表面嚙合，圓柱件內的腔中放有將活塞往孔外推的彈簧。

轉軸可安裝在殼體內的竪直軌道中，該軌道與放有偏置件的通道相通，以讓液壓液或其他油在鉸鏈的活動過程中循環。

轉軸優選地包括適於與夾具嚙合的附件。轉軸的端部可包括設置成與其中一個夾具的插口嚙合的頭部，以强制轉軸和夾具一起轉動。

按照本發明的優選面，玻璃門鉸的轉軸包括軸向的軸，該軸 向的軸包括令其與門嚙合的附件，以强制使用中的所述轉軸和門一起轉動；其中所述轉軸進一步包括：與所述軸的軸綫平行的主校正表面和與所述主校正表面直交的兩個第二校正表面；其中所述兩個第二校正表面正好相反地(diametrically opposed)沿所述軸軸向伸展。

優選地，所述轉軸包括適於與鉸鏈體內的軸承相配合的上軸承表面和下軸承表面。

在優選實施例中，所述主校正表面位於所述第二校正表面之下。或者，所述主校正表面可在所述第二表面之上。

優選地，圓柱套環表面是置於主校正表面和第二校正表面之間，所述圓柱套環的表面被設置成與鉸鏈體的內圓柱表面相配合，以防止轉軸在使用中變形。

鉸鏈轉動時轉軸轉動，使一個活塞在對抗相應彈簧的恢復力下而收縮，但可讓另一活塞伸展。同樣地，當鉸鏈和門接近關閉或開啟位置時，活塞在其彈簧的作用下伸展，使門繼續轉動至其完全在開啟或關閉位置校正。

活塞內的腔優選地裝滿液壓液，例如潤滑油。

活塞和圓柱套筒可各自提供減慢速度的配置。活塞和套筒的大小是可提供滑動配合，但在活塞因為轉軸轉動而被壓縮時活塞和套筒基本上防止油在其表面間漏出。因此，油可被擠過受約束的槽去減慢鉸鏈的運動。

可設有槽，以在活塞被壓入圓柱套筒時讓油從活塞腔流至殼體內的腔。

所述槽可包括用來調節油的最大流量的可調閥。調節該閥可調整鉸鏈的關閉速度，以減慢使用中的鉸鏈和門的轉動。

可裝設帶有螺紋的針閥，以控制從活塞和圓柱缸通往鉸鏈殼體內通道的通道大小。

油經過針閥流至轉軸和活塞頭部之間的腔。

在優選實施例中，各偏置裝置的活塞包括止回閥，其設置成在活塞和圓柱缸伸展時油流入腔內。這樣，在活塞的收縮和伸展的循環過程中，油從活塞腔循環至活塞和轉軸之間的腔內然後回到活塞腔內。在這循環中，轉軸的校正表面和活塞之間的腔的容量在活塞被收縮時增加，在活塞伸展時減小，從而活塞與校正表面完全嚙合。這容量的變化把油泵過止回閥，致使油在鉸鏈和門的開啟和關閉過程中循環。油的循環促進鉸鏈的有效阻尼。

主活塞可設有一個或多個孔，以讓油在活塞初始壓縮時從腔流出。

在優選實施例中，活塞帶有頭部和圓柱體，其大小可滑動地容納在套筒的圓柱孔內，以及在距離頭部的預設軸距設置一個或多個孔，所述一個或多個孔在圓柱體滑入圓柱套筒的預設距離後被套筒阻住。

在此設置中，油能輕易地從活塞腔流出，直至活塞縮回預設程度，之後油的流動受到阻礙或阻止，從而提供兩速阻尼效應。

可在活塞的圓柱體的遠端設有切去部分，以在活塞完全伸展 時讓油流入活塞腔內。在這階段，止回閥與轉軸的校正表面嚙合。

本發明的鉸鏈具有多個優點。鉸鏈的開啟和關閉過程都通過油在偏置裝置中循環而被阻尼。這限制了門在開啟或關閉時猛然拍擊。這樣猛然拍擊可能會導致玻璃門碎裂或造成傷亡。通過調整第二偏置裝置內的閥能控制關門時的阻尼程度。轉軸轉動時抽吸作用促進油在偏置裝置內的循環。

在本發明實施例的描述中，同樣的附圖標記是用來表示各實施例中的相似組件。

第1圖顯示了按照本發明的鉸鏈的立體圖。殼體1安裝在帶有直立部份3的安裝基座2上，安裝基座帶有用於螺栓、螺絲或其他固定裝置(未顯示)的孔4。

一對夾具5以可樞轉的方式附接在殼體1上。夾具5設有可容納玻璃板的縫隙。

第2圖是本發明的第一實施例的分解圖。第3圖和第4圖顯示了鉸鏈在開啟和關閉位置的橫截面圖。

轉軸6容納在殼體1的直立孔7中。所述轉軸安裝在密封圈10和螺紋密封部件43所封閉的軸承8,9上，以容許轉軸在使用中旋轉。

轉軸通常為長形，和包括限定校正表面的切去部分。主校正表面11位於轉軸的下部。兩個正好相反的第二校正表面12與主校正表面11成直角並在轉軸中位於主校正表面11的上方。圓柱套環位於主校正表面和第二校正表面之間。套環的表面與殼體的內圓柱表面相配合，以保持轉軸對齊並把力從彈簧傳到殼體。這是用來防止活塞所施加的力導致在使用中 的轉軸變形。

長形頭部13使轉軸連接到其中一個夾具件的相應形狀的裁口48中，以强制在使用中的轉軸和夾具件一起轉動。

兩個偏置裝置位於殼體1中的水平的孔中，其相對於轉軸6的軸綫是徑向設置並垂直地分隔開的。主偏置裝置位於下孔14中，第二偏置裝置位於上孔15中。

如第9圖所示，主偏置裝置包括帶有頭部17和內腔18的圓柱活塞16。頭部17的中心帶有孔19，其通過與放在閥片22中的密封圈21相配合的止回閥20與腔18相通。閥片22帶有孔23，其大小控制了使用該鉸鏈時油流動的速度。彈簧座24帶有一對彈簧25,25’。遠離轉軸的彈簧遠端是容納在圓柱套筒26內。這對彈簧25,25’施加軸向力，將活塞16推向轉軸的校正表面11。這對彈簧25,25’是用以提供在其作用範圍的均勻伸展力。

如第7圖所示，第二偏置裝置包括帶有中空圓柱體和頭部28並限定了內腔29的第二活塞27。帶有中心孔31的閥片30與止回閥件32配合。閥片30被密封圈33封住。閥片30的中心孔31是用來調節油通過活塞頭部的孔35的流量。螺旋彈簧36與彈簧座37嚙合，以促進活塞27與轉軸6嚙合。

與主偏置裝置相似，套筒38帶有圓柱孔以容納圓柱活塞體27，圓柱孔容許活塞相對轉軸的軸綫徑向地滑動。

如第8圖所示，主偏置裝置的套筒26帶有朝內的環槽39，其通過孔41與轉軸的主校正表面11所限定的腔40相通。當活塞朝轉軸伸展時，活塞的圓柱體16外部的切去部分42與槽39和孔57相通，以致頭部17與主校正表面11嚙合。在這個位置，油能從活塞17的內腔18流過切去部分42 或洞34、槽39、孔57，進入圍繞活塞頭部的腔40。在關閉位置的轉軸校正過程中，因為活塞16通過彈簧25的作用伸展，轉軸的腔40內所含的油經過孔23和止回閥20進入活塞的內腔18。在回程中，當活塞被壓入套筒26時，止回閥20關閉，油經過切去部分42、環槽39和孔41返回腔40，轉軸在使用中旋轉時所述腔的容量增加。

上第二活塞裝置是用來減慢鉸鏈的關閉運動。套筒38帶有容納活塞27的圓柱孔。活塞27帶有頭部28和內腔29。遠離其頭部和轉軸的圓柱活塞體的遠端部設有切去部分44。彈簧36將活塞推向轉軸。如第3圖所示，當轉軸轉動引致活塞縮回套筒時，止回閥32關閉中心孔31，使油從活塞的遠端通過切去部分44、孔46和環槽45，經過針閥47，使油循環至鄰近轉軸的腔，及尤其是校正表面12所形成的腔。調整針閥47控制油的最大流速，以提供適合玻璃門重量或其他因素的理想阻尼效應。轉軸和校正表面12的轉動使得活塞伸展，並同時迫使油通過止回閥進入活塞腔而開始另一循環。

第10圖-第14圖說明了本發明的另一實施例，其中上第二活塞的結構更改為在活塞的端部附近設有切去部分。為清晰起見，省略了與之前實施例相同的組件的附圖標記。如第14圖所示，第二偏置裝置的活塞體50設有環槽51和與活塞的內腔53相通的孔52。在其他方面，鉸鏈的結構與第一實施例中所示相同。在這實施例中，如第13圖所示，套筒54帶有外部環槽55，環槽帶有與內部圓柱孔相通的孔56。

1‧‧‧殼體

2‧‧‧安裝基座

3‧‧‧直立部份

4‧‧‧孔

5‧‧‧夾具

6‧‧‧轉軸

7‧‧‧直立孔

8、9‧‧‧軸承

10‧‧‧密封圈

11‧‧‧主校正表面

12‧‧‧第二校正表面

13‧‧‧長形頭部

14‧‧‧下孔

15‧‧‧上孔

40‧‧‧腔

43‧‧‧螺紋密封部件

47‧‧‧針閥

Claims (12)

1. 一種帶有內置門制動裝置的玻璃門鉸，包括：一殼體，其安裝在一安裝基座上；把所述殼體連接到支承件上的座；一對夾具，其以可樞轉的方式附接在所述殼體上；一軸向轉軸，其容納在所述殼體中；以及多個偏置件，其位於所述殼體中並設置成與所述軸向轉軸嚙合，以使所述夾具返回選自一關閉位置和一個或多個開啟位置的多個位置中的一個位置；其中各偏置件包括一阻尼裝置和一活塞，所述阻尼裝置限制該鉸鏈的轉速，所述活塞安裝在一圓柱孔中從而相對於所述軸向轉軸徑向運動；其中所述活塞帶有一頭部和一圓柱體，其大小可滑動地容納在一套筒的所述圓柱孔內；其中所述軸向轉軸帶有多個校正表面，其互相轉動地移置，各所述表面跟所述偏置件之一對應；各所述偏置件被設置成向各相對的所述校正表面嚙合及施力，以將所述夾具在一個或多個所述位置校正；其中所述活塞至少之一被容納在所述套筒內，所述一或多個活塞帶有一個或多個孔，所述孔設置在距離所述頭部的預設軸距，所述一個或多個孔在所述圓柱體滑入所述套筒的預設距離後被所述套筒阻住； 其中一切去部分延伸至至少一所述偏置件的所述圓柱體的遠端。
2. 如申請專利範圍第1項所述的鉸鏈，其中油能從活塞腔流出，直至所述活塞縮回預設程度，之後油的流動受到阻礙或阻止。
3. 如申請專利範圍第1項所述的鉸鏈，其中所述阻尼裝置阻尼該鉸鏈的開啟和關閉運動。
4. 如申請專利範圍第1項所述的鉸鏈，其包括設置成與一主校正表面嚙合以令門移至所述關閉位置的一主偏置件和一主彈簧，該主彈簧位於所述主偏置件內；以及設置成與兩個第二校正表面中的一個表面嚙合以令門移至兩個開啟位置中的一個位置的一第二偏置件和一第二彈簧，該第二彈簧位於所述第二偏置件內。
5. 如申請專利範圍第4項所述的鉸鏈，其中所述主偏置件和所述第二偏置件設在水平的孔內，其相對於轉軸軸綫是徑向延伸並垂直地分隔開的。
6. 如申請專利範圍第4或5項所述的鉸鏈，其中該鉸鏈的所述兩個開啟位置與所述關閉位置成直角，所述兩個第二校正表面與所述主校正表面直交並相對。
7. 如申請專利範圍第1項所述的鉸鏈，其中所述活塞帶有一腔，所述腔中設置有將所述活塞往所述孔外推的一彈簧。
8. 如申請專利範圍第5項所述的鉸鏈，其中所述軸向轉軸安裝在所述殼體內的一竪直軌道中，該軌道與設置有所述偏置件的通道相通，以讓液壓液或其他油在所述鉸鏈的活動過程中循環。
9. 如申請專利範圍第1項所述的鉸鏈，其中設有一槽，以在所述活塞被壓入所述套筒時讓油從活塞腔到達所述殼體內的腔。
10. 如申請專利範圍第9項所述的鉸鏈，其包括一可調閥以調節油的最大流量。
11. 如申請專利範圍第9項所述的鉸鏈，其包括帶有螺紋的針閥，以控制從所述活塞和圓柱缸通往所述鉸鏈的所述殼體內通道的通道大小。
12. 如申請專利範圍第1項所述的鉸鏈，其中各所述偏置件的所述活塞包括一止回閥，其設置成在所述活塞和圓柱缸伸展時油流入腔內。