TWI670409B - 緩衝鉸鏈 - Google Patents

Abstract

一種緩衝鉸鏈，包含一適用於與一門框連接的固定座、一固定地設置於該固定座並包括一凸輪部的凸輪軸、一適用於與一門板連接並樞設於該凸輪軸的活動座，及一阻尼單元。該凸輪部具有一外輪廓面，該凸輪軸具有一中心點，該外輪廓面與該中心點之間可定義出一曲率半徑。該阻尼單元包括一可移動地設置於該活動座並與該外輪廓面抵接的阻尼從動件。當該活動座從一第一開門位置朝一關門位置轉動時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑持續變大，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力持續增加。當該活動座從該第一開門位置朝一第二開門位置轉動時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑保持不變，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力保持不變。

Description

緩衝鉸鏈

本發明是有關於一種鉸鏈，特別是指一種緩衝鉸鏈。

如圖1、2、3所示，習知一種安裝於一門框5與一門板6之間的緩衝鉸鏈，包含一安裝於該門框5的固定座1、一固定地設置於該固定座的阻力軸2、一樞設於該阻力軸2並與該門板6連接的活動座3，及一設置於該活動座3的油壓缸4。

該阻力軸2包括二固定於該固定座1的圓柱端部201，及一連接於該等圓柱端部201之間的阻力部202，該阻力部202具有二相對設置的水平阻力面203，及二相對設置的圓弧阻力面204，該阻力軸2並具有一中心點205，每一圓弧阻力面204至該中心點205的曲率半徑為固定大小。

該活動座3包括一臂部301，及一與該門板6連接的門板夾持部302，該臂部301具有一供該阻力軸2穿過的樞軸孔303，及一與該樞軸孔303連通的安裝孔304。該油壓缸4具有一可移動地設置於該安裝孔304並與該阻力部202接觸的缸體401、一設置於該缸體402的活塞桿402、一抵接於該活塞桿402與該缸體401之間的 壓縮彈簧403，及一螺鎖於該安裝孔304並抵住該活塞桿402朝外的一端的螺帽404。

藉此，如圖4、5、6所示，該門板6與該門框5之間可定義出一開度夾角α，當該門板6在一正常開門位置(見圖5)時，該開度夾角α是90°，當該門板6在一關門位置(見圖3)時，該開度夾角α是0°，當該門板6在一最大開門位置(見圖8)時，該開度夾角α是180°。當該門板6從該正常開門位置(見圖5)轉動至該關門位置(見圖3)時，在該開度夾角α從90°變為20°的過程中，可以看出該缸體401前端與該阻力軸2的中心點205之間的距離由2.5mm持續增加至7.5mm，也就是說，在該開度夾角α從90°變為20°的過程中，該壓縮彈簧403被壓縮的量是一直在增加，而可對施加於該門板6上的關門力量(例如使用者的施力或外界的風力)產生阻力越來越大的緩衝作用。

然而，如圖3、4、6所示，在該開度夾角α從20°(見圖6)變為0°(見圖3)的過程中，由於該缸體401均是與曲率半徑固定大小的其中一圓弧阻力面204保持接觸，因此，該缸體401前端與該阻力軸2的中心點205之間的距離只會一直保持在7.5mm，而不會再繼續增加，換言之，在該開度夾角α從20°變為0°的過程中，該壓縮彈簧403被壓縮的量並不會再有任何增加，而無法對施加於該門板6上的關門力量產生進一步的緩衝作用，如此，若施加 於該門板6上的關門力量較大，則在該門板6關門的瞬間，該門板6往往仍會與該門框5互相撞擊而產生明顯的噪音。

另外，如圖5、7、8所示，當使用者為了方便進出而將該門板6從該正常開門位置(見圖5)轉動至該最大開門位置(見圖8)時，在該開度夾角α從90°變為180°的過程中，可以看出該缸體401前端與該阻力軸2的中心點205之間的距離由2.5mm持續增加至7.5mm，也就是說，在該開度夾角α從90°變為180°的過程中，該壓縮彈簧403被壓縮的量是一直在增加，而會對使用者施加於該門板6上的開門力量產生越來越大的阻力，造成使用者要很費力才能順利地將該門板6轉動至該最大開門位置，在使用上形成困擾。

因此，本發明之目的，即在提供一種能夠克服先前技術的至少一個缺點的緩衝鉸鏈。

於是，本發明緩衝鉸鏈，適用於安裝在一門框與一門板之間，該門板與該門框之間可定義出一開度夾角，該緩衝鉸鏈包含一固定座、一凸輪軸、一活動座，及一阻尼單元。

該固定座適用於與該門框連接。

該凸輪軸固定地設置於該固定座，並包括一凸輪部，該凸輪部具有一外輪廓面，該凸輪軸具有一中心點，該凸輪部的外輪廓面與該中心點之間可定義出一曲率半徑。

該活動座適用於與該門板連接，並樞設於該凸輪軸，該活動座可相對於該凸輪軸在一關門位置、一第一開門位置與一第二開門位置之間轉動，當該活動座在該關門位置時，該開度夾角是0°，當該活動座從該第一開門位置朝該關門位置轉動時，該開度夾角逐漸變小，當該活動座從該第一開門位置朝該第二開門位置轉動時，該開度夾角逐漸變大。

該阻尼單元設置於該活動座，並包括一可移動地設置於該活動座且朝向該外輪廓面的阻尼從動件，該阻尼從動件與該外輪廓面抵接，當該活動座從該第一開門位置朝該關門位置轉動時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑持續變大，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力持續增加，當該活動座在該第一開門位置時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑為最小，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力是最小，當該活動座在該關門位置時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑為最大，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力是最大，當該活動座從該第一開門位置朝該第二開門位置轉動時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑保持不變，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力保持不變，當該活動座在該第二開門位置時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑也是最小，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力也是最小。

本發明之功效在於：利用該凸輪部的外輪廓面的設計，當該活動座從該第一開門位置朝該關門位置轉動時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑會持續變大，而可對施加於該門板上的關門力量產生持續增加的緩衝力，以有效避免該門板在關門的瞬間與該門框互相撞擊，而產生明顯的噪音，另外，利用該凸輪部的外輪廓面的設計，當該活動座從該第一開門位置朝該第二開門位置轉動時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑會一直保持在最小，只會對使用者施加於該門板上的開門力量產生最小的阻力，而讓使用者可輕鬆地將該門板轉動至該第二開門位置。

100‧‧‧緩衝鉸鏈

10‧‧‧固定座

11‧‧‧固定板部

12‧‧‧耳部

121‧‧‧穿孔

20‧‧‧凸輪軸

21‧‧‧凸輪部

211‧‧‧外輪廓面

22‧‧‧連接端部

23‧‧‧中心點

30‧‧‧活動座

31‧‧‧臂部

311‧‧‧樞軸孔

312‧‧‧安裝孔

313‧‧‧直孔段

314‧‧‧螺孔段

32‧‧‧門板夾持部

40‧‧‧阻尼單元

41‧‧‧阻尼從動件

42‧‧‧活塞桿

421‧‧‧活塞頭部

422‧‧‧活塞桿部

43‧‧‧彈性元件

44‧‧‧外牙螺帽

200‧‧‧門框

300‧‧‧門板

Z‧‧‧高度方向

θ‧‧‧開度夾角

R‧‧‧曲率半徑

Rmin‧‧‧曲率半徑

Rmax‧‧‧曲率半徑

1‧‧‧固定座

2‧‧‧阻力軸

201‧‧‧圓柱端部

202‧‧‧阻力部

203‧‧‧水平阻力面

204‧‧‧圓弧阻力面

205‧‧‧中心點

3‧‧‧活動座

301‧‧‧臂部

302‧‧‧門板夾持部

303‧‧‧樞軸孔

304‧‧‧安裝孔

4‧‧‧油壓缸

401‧‧‧缸體

402‧‧‧活塞桿

403‧‧‧壓縮彈簧

404‧‧‧螺帽

5‧‧‧門框

6‧‧‧門板

α‧‧‧開度夾角

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是習知一種緩衝鉸鏈的一組合立體圖；圖2是該緩衝鉸鏈的分解立體圖；圖3是該緩衝鉸鏈與一門框及一門板的一不完整的組合剖視圖，說明該門板在一關門位置；圖4是一連續作動示意圖，說明該門板從一正常開門位置轉動至該關門位置； 圖5是一類似於圖3的視圖，說明該門板在一正常開門位置；圖6是一類似於圖3的視圖，說明該門板在一開度夾角為20°的位置；圖7是一連續作動示意圖，說明該門板從該正常開門位置轉動至一最大開門位置；圖8是一類似於圖3的視圖，說明該門板在該最大開門位置；圖9是本發明的緩衝鉸鏈的一實施例的一組合立體圖；圖10是該實施例的一立體分解圖；圖11是該實施例與一門框及一門板的一不完整的組合剖視圖，說明該實施例的一活動座在一關門位置；圖12是沿著圖11中的線XⅡ-XⅡ所截取的一剖視圖；圖13是圖11的一不完整的部分放大圖；圖14是一連續作動示意圖，說明該活動座從一第一開門位置轉動至該關門位置；圖15是一類似於圖11的視圖，說明該活動座在該第一開開門位置；圖16是一類似於圖11的視圖，說明該活動座在一開度夾角為20°的位置； 圖17是一連續作動示意圖，說明該活動座從該第一開門位置轉動至一第二開門位置；及圖18是一類似於圖11的視圖，說明該活動座在該第二開開門位置。

參閱圖9、10、11，為本發明緩衝鉸鏈100的一實施例，該緩衝鉸鏈100適用於安裝在一門框200與一門板300之間，該門板300與該門框200之間可定義出一開度夾角θ(見圖15)，該緩衝鉸鏈100包含一固定座10、一凸輪軸20、一活動座30，及一阻尼單元40。

如圖10、11、12所示，該固定座10包括一固定板部11，及二沿一高度方向Z間隔地設置於該固定板部11的耳部12，該固定板部11適用於與該門框200連接，每一耳部12具有一穿孔121。

該凸輪軸20固定地設置於該固定座10，並包括一凸輪部21，及二分別從該凸輪部21在該高度方向Z上的相反兩端延伸出的連接端部22。該等連接端部22分別穿入該等耳部12的穿孔121，並分別固定於該等耳部12。

如圖13所示，該凸輪部21具有一外輪廓面211，該凸輪軸20具有一中心點23，該凸輪部21的外輪廓面211在一橫截面上的任一點與該中心點23之間可定義出一曲率半徑R。

如圖10、11、12所示，該活動座30樞設於該凸輪軸20，並包括一臂部31，及一設置於該臂部31的門板夾持部32，該門板夾持部32適用於與該門板300連接，該臂部31具有一沿該高度方向Z延伸的樞軸孔311，及一沿徑向延伸並與該樞軸孔311連通的安裝孔312，該樞軸孔311在該高度方向Z上介於該等耳部12的穿孔121之間，該凸輪軸20沿該高度方向Z穿過該樞軸孔311。在本實施例中，該安裝孔312具有一直孔段313，及一與該直孔段313連接的螺孔段314。

如圖11、15、18所示，該活動座30可相對於該凸輪軸20在一關門位置(見圖11)、一第一開門位置(見圖15)與一第二開門位置(見圖18)之間轉動，當該活動座30從該第一開門位置朝該關門位置轉動時，該開度夾角θ逐漸變小，當該活動座30從該第一開門位置朝該第二開門位置轉動時，該開度夾角θ逐漸變大。在本實施例中，當該活動座30在該關門位置時，該開度夾角θ是0°，當該活動座30在該第一開門位置時，該開度夾角θ是90°，當該活動座在該第二開門位置時，該開度夾角θ是180°。

如圖10、11、12所示，該阻尼單元40設置於該活動座30，並包括一可移動地設置於該活動座40且朝向該外輪廓面211的阻尼從動件41、一活塞桿42、一彈性元件43，及一外牙螺帽44。

該阻尼從動件41與該外輪廓面211抵接，在本實施例中，該阻尼從動件41是一種缸體，並可移動地設置於該安裝孔312的直孔段313，該阻尼從動件41內部並可裝填液壓油。

該活塞桿42設置於該阻尼從動件41，並與該阻尼從動件41滑動接觸，該活塞桿42具有一位於該阻尼從動件41內的活塞頭部421，及一從該活塞頭部421朝外延伸並穿出該阻尼從動件41的活塞桿部422。

該彈性元件43抵接於該阻尼從動件41與該活塞頭部421之間，該彈性元件43具有驅使該阻尼從動件41朝該凸輪部21移動並抵接於該外輪廓面211的勢能。在本實施例中，該彈性元件43是一種壓縮彈簧。

該外牙螺帽44螺鎖於該安裝孔312的螺孔段314，並抵住該活塞桿部422相反於該活塞頭部421的一端，可以理解的是，旋緊或旋鬆該外牙螺帽44可改變該活塞桿42對該彈性元件43的預壓量，而可調整該阻尼單元40所產生之緩衝阻力的大小。

如圖11、14、15所示，當該活動座30從該第一開門位置(見圖15)朝該關門位置(見圖11)轉動時，該阻尼從動件41 與該外輪廓面211的接觸之處的該曲率半徑R持續變大，使得該阻尼從動件41與該外輪廓面211之間的阻力持續增加。當該活動座在該第一開門位置(見圖15)時，該阻尼從動件41與該外輪廓面211的接觸之處的該曲率半徑R為最小的Rmin(見圖13)，該阻尼從動件41與該外輪廓面211之間的阻力是最小，當該活動座在該關門位置(見圖11)時，該阻尼從動件41與該外輪廓面211的接觸之處的該曲率半徑R為最大的Rmax(見圖13)，該阻尼從動件41與該外輪廓面211之間的阻力是最大。

如圖15、17、18所示，當該活動座30從該第一開門位置(見圖15)朝該第二開門位置(見圖18)轉動時，該阻尼從動件41與該外輪廓面211的接觸之處的該曲率半徑R保持不變，該阻尼從動件41與該外輪廓面211之間的阻力保持不變。當該活動座30在該第二開門位置時(見圖18)，該阻尼從動件41與該外輪廓面211的接觸之處的該曲率半徑R也是最小的Rmin(見圖13)，該阻尼從動件41與該外輪廓面211之間的阻力也是最小。

藉此，如圖14、15、16所示，當該門板300帶動該活動座30從該第一開門位置(見圖15)轉動至該關門位置(見圖11)時，在該開度夾角θ從90°(見圖15)變為20°(見圖16)的過程中，可以看出該阻尼從動件41與該外輪廓面211的接觸之處的該曲率半徑R會持續變大，使得該阻力從動件41前端與該凸輪軸20的中 心點23之間的距離由2.5mm持續增加至6.1mm，也就是說，在該開度夾角θ從90°變為20°的過程中，該彈性元件43被壓縮的量是一直在增加，讓該阻尼單元40可對施加於該門板上的關門力量(例如使用者的施力或外界的風力)產生阻力越來越大的緩衝作用，更重要的是，如圖11、14、16所示，在該開度夾角θ從20°(見圖16)變為0°(見圖11)的過程中，由於該阻尼從動件41與該外輪廓面211的接觸之處的該曲率半徑R會持續變大至最大的Rmax(見圖13)，因此，該阻力從動件41前端與該凸輪軸20的中心點23之間的距離也會由6.1mm持續增加至7.1mm，換言之，在該開度夾角θ從20°變為0°的過程中，該彈性元件43被壓縮的量也會持續增加，而可對施加於該門板300上的關門力量產生進一步的緩衝作用，以避免該門板300在關門的瞬間與該門框200互相撞擊，而產生明顯的噪音。

此外，如圖15、17、18所示，當使用者為了方便進出而利用該門板300將該活動座30從該第一開門位置(見圖15)轉動至該第二開門位置(見圖18)時，在該開度夾角θ從90°(見圖15)變為180°(見圖18)的過程中，可以看出該阻尼從動件41與該外輪廓面211的接觸之處的該曲率半徑R均是保持在最小的Rmin(見圖13)，使得該阻力從動件41前端與該凸輪軸20的中心點23之間的距離保持在2.5mm，也就是說，在該開度夾角θ從90°變為180° 的過程中，該彈性元件43被壓縮的量並不會再增加，而不會對使用者施加於該門板300上的開門力量產生越來越大的阻力，如此，使用者只需要適當地出力，即可輕鬆地將該門板300轉動至該第二開門位置。

經由以上的說明，可再將本發明的優點歸納如下：

一、本發明利用該凸輪部21的外輪廓面211的設計，當該門板300帶動該活動座30從該第一開門位置(見圖15)朝該關門位置(見圖11)轉動時，在該開度夾角θ從90°變為0°的過程中，該阻尼從動件41與該外輪廓面211的接觸之處的該曲率半徑R是從Rmin(見圖13)持續變大為Rmax(見圖13)，而可讓該彈性元件43被壓縮的量一直持續增加，相較於習知技術，本發明在該開度夾角θ從90°變為0°的過程中，均可對施加於該門板300上的關門力量產生持續增加的緩衝力，以有效避免該門板300在關門的瞬間與該門框200互相撞擊，而產生明顯的噪音。

二、本發明利用該凸輪部21的外輪廓面211的設計，當該門板300帶動該活動座30從該第一開門位置(見圖15)朝該第二開門位置(見圖18)轉動時，在該開度夾角θ從90°變為180°的過程中，該阻尼從動件41與該外輪廓面211的接觸之處的該曲率半徑R均是保持在最小的Rmin(見圖13)，而不會讓該彈性元件43被壓縮的量一直持續增加，相較於習知技術，本發明在該開度夾角θ 從90°變為180°的過程中，並不會對使用者施加於該門板300上的開門力量產生越來越大的阻力，而是保持在最小的阻力，讓使用者可輕鬆地將該門板300轉動至該第二開門位置。

綜上所述，本發明的緩衝鉸鏈，不僅在關門時，可對施加於該門板上的關門力量產生持續增加至最大的緩衝力，以避免該門板在關門的瞬間與該門框互相撞擊，產生噪音，並可讓使用者在阻力最小的狀態下，將該門板從90°的開度夾角輕鬆地打開到180°的開度夾角，所以確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (6)

1. 一種緩衝鉸鏈，適用於安裝在一門框與一門板之間，該門板與該門框之間可定義出一開度夾角，該緩衝鉸鏈包含：一固定座，適用於與該門框連接；一凸輪軸，固定地設置於該固定座，並包括一凸輪部，該凸輪部具有一外輪廓面，該凸輪軸具有一中心點，該凸輪部的外輪廓面與該中心點之間可定義出一曲率半徑；一活動座，適用於與該門板連接，並樞設於該凸輪軸，該活動座可相對於該凸輪軸在一關門位置、一第一開門位置與一第二開門位置之間轉動，當該活動座在該關門位置時，該開度夾角是0°，當該活動座從該第一開門位置朝該關門位置轉動時，該開度夾角逐漸變小，當該活動座從該第一開門位置朝該第二開門位置轉動時，該開度夾角逐漸變大；及一阻尼單元，設置於該活動座，並包括一可移動地設置於該活動座且朝向該外輪廓面的阻尼從動件，該阻尼從動件與該外輪廓面抵接，當該活動座從該第一開門位置朝該關門位置轉動時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑持續變大，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力持續增加，當該活動座在該第一開門位置時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑為最小，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力是最小，當該 活動座在該關門位置時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑為最大，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力是最大，當該活動座從該第一開門位置朝該第二開門位置轉動時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑保持不變，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力保持不變，當該活動座在該第二開門位置時，該阻尼從動件與該外輪廓面的接觸之處的該曲率半徑也是最小，該阻尼從動件與該外輪廓面之間的阻力也是最小。
2. 如請求項1所述的緩衝鉸鏈，其中，當該活動座在該第一開門位置時，該開度夾角是90°，當該活動座在該第二開門位置時，該開度夾角是180°。
3. 如請求項1所述的緩衝鉸鏈，其中，該阻尼單元還包括一彈性元件，該彈性元件具有驅使該阻尼從動件朝該凸輪部移動並抵接於該外輪廓面的勢能。
4. 如請求項3所述的緩衝鉸鏈，其中，該活動座包括一臂部，及一設置於該臂部的門板夾持部，該門板夾持部適用於與該門板連接，該臂部具有一沿一高度方向延伸的樞軸孔，及一沿徑向延伸並與該樞軸孔連通的安裝孔，該凸輪軸沿該高度方向穿過該樞軸孔，該阻尼從動件是一種缸體，並可移動地設置於該安裝孔。
5. 如請求項4所述的緩衝鉸鏈，其中，該阻尼單元還包括一活塞桿，及一外牙螺帽，該活塞桿設置於該阻尼從動件， 並與該阻尼從動件滑動接觸，該活塞桿具有一位於該阻尼從動件內的活塞頭部，及一從該活塞頭部朝外延伸並穿出該阻尼從動件的活塞桿部，該外牙螺帽螺鎖於該安裝孔，並抵住該活塞桿部相反於該活塞頭部的一端，該彈性元件抵接於該阻尼從動件與該活塞頭部之間。
6. 如請求項5所述的緩衝鉸鏈，其中，該固定座包括一固定板部，及二沿該高度方向間隔地設置於該固定板部的耳部，該固定板部適用於與該門框連接，每一耳部具有一穿孔，該凸輪軸還包括二分別從該凸輪部在該高度方向上的相反兩端延伸出的連接端部，該等連接端部分別穿入該等耳部的穿孔，並分別固定於該等耳部，該臂部的樞軸孔在該高度方向上介於該等耳部的穿孔之間。