一种自动复位多功能铰链的制作方法

一种自动复位多功能铰链的制作方法
【专利摘要】一种自动复位多功能铰链，包括调节装置、轴向偏压力部件和周向偏压力部件，调节装置具有在铰接轴上同轴连接的第一调节块和第二调节块；轴向偏压力部件和周向偏压力部件，所述第二齿状突起开门侧受到的与所述第一齿状突起接触的最大静摩擦力在周向的分力大于所述周向偏压力与所述调节装置以外摩擦力的周向分力的合力，且所述第二齿状突起关门复位侧受到的与所述第一齿状突起接触的动摩擦力在周向的分力小于所述周向偏压力与所述调节装置以外摩擦力的周向分力的合力。本发明所要解决的技术问题在于现有技术中所述的连体复位多功能铰链使用很费力，进而提供一种方便省力的即可实现自动复位又可在某特定位置停留的自动复位多功能铰链。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种铰链，具体地说是一种使用时能使门在特定位置打开且能在非特 定位置自动复位的自动复位多功能铰链。 一种自动复位多功能铰链

【背景技术】
[0002] -般商场或宾馆经常有很多人进进出出，且因室内开设有空调或暖气，当人们进 入或出去后如果不及时将门关上，里面的冷气或暖气就会外泄，使里面的温度一直达不到 要求，空调或暖气就需要不停的工作，造成不必要的浪费；同时，人们又希望能在需要打开 时能在特定位置停留。
[0003] 为了解决上述技术问题，中国专利CN2861423Y公开了一种连体复位多功能铰链， 包括中套管和下套管，中套管的下部固定有上升降器，下套管的上部固定有下升降器，有一 芯轴可转动地安装在上升降器与下升降器的中心孔内，上升降器与下升降器可产生相对转 动，其相对的端部都设有两对相接触并可迫使上下升降器产生相对轴向位移的斜面。上升 降器与下升降器相对的端部设有两对相接触并且可把门开启一定角度后停留在这一角度 位置的凹凸槽，两对相接触的凹凸槽位于可相接触的斜面之间。所述凹凸槽与斜面的连接 处为平滑过渡的圆角面。
[0004] 上述专利文献中一种连体复位多功能铰链，通过上升降器和下升降器的相对的两 个斜面实现自动复位的转动，且所述上升降器与中套管固定连接，所述下升降器与下套管 固定连接，因此，当上升降器与下升降器相对转动且轴向上下移动时，门体也是跟随一起转 动且上下移动的；也就是说，该铰链是利用门扇本身的重力的作用下实现门扇的自动复位 转动，因此，需要该斜面的倾斜角度较大，人们在推门时所使用的力气就大，即该铰链在使 用时会使门扇很重不容易推动；当门扇转动到一定角度使上升降器上的凹凸槽与下升降器 上的凹凸槽相互卡合时，需要较大的力量使上升降器上的凹凸槽与下升降器上的凹凸槽相 互卡合，当需要门离开特定停留位置时，同样需要较大力量先使上升降器上的凹凸槽与下 升降器上的凹凸槽脱离卡合状态，门扇才能自动复位，使用费力且不方便。
[0005] 此外，上述专利文献中一种连体复位多功能铰链中的自动复位的结构和特定位置 停留的结构是单独分开的且只有一个卡定位置，因此该连体复位多功能铰链只能在一个角 度位置停留，如果设置两个以上的卡定位置，那不论在开门还关门时，门体都会在该卡定位 置停留，因而门体在两个卡定位之间能自动回转，但到了下一个卡定位就停住了，不能实现 在关门时自动复位到原点的功能，即卡点的数量越多，自动回复的功能越弱，也就是说，门 体的自动回复功能受到卡点数量的限制。


【发明内容】

[0006] 为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中所述的连体复位多功能铰链使 用很费力，进而提供一种方便省力的即可实现自动复位又可在某特定位置停留的自动复位 多功能铰链。
[0007] 本发明所要解决的另一技术问题在于现有技术中一种连体复位多功能铰链中门 体的自动回复功能受到卡点数量的限制，即卡点的数量越多，自动回复的功能越弱，进而提 供一种不受卡点数量限制的具有自动回复功能的自动复位多功能铰链。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明的一种自动复位多功能铰链，包括
[0009] 第一固定件滑第二固定件，所述第一固定件和所述第二固定件绕同一铰接轴相对 转动：
[0010] 调节装置，具有在所述铰接轴上同轴连接的第一调节块和第二调节块；
[0011] 所述第一调节块相对所述第一固定件周向固定设置，所述第一调节块上朝向所述 第二调节块的端面设有第一齿状突起；
[0012] 所述第二调节块相对所述第二固定件周向固定设置，所述第二调节块上朝向所述 第一调节块的端面设有与所述第一齿状突起形状相适配的第二齿状突起；和
[0013] 轴向偏压力部件，在所述第一调节块和所述第二调节块之间施加使所述第一齿状 突起与所述第二齿状突起趋于啮合的轴向偏压力；
[0014] 周向偏压力部件，作用在所述第二调节块上，对所述第二调节块施加向关门复位 侧旋转的周向偏压力；
[0015] 所述第二齿状突起开门侧受到的与所述第一齿状突起接触的最大静摩擦力在周 向的分力大于所述周向偏压力与所述调节装置以外摩擦力的周向分力的合力，且所述第二 齿状突起关门复位侧受到的与所述第一齿状突起接触的动摩擦力在周向的分力小于所述 周向偏压力与所述调节装置以外摩擦力的周向分力的合力。
[0016] 所述第一调节块和所述第二调节块为圆柱体，所述第一齿状突起和所述第二齿状 突起具有靠近开门侧的开门斜面和靠近关门复位侧的复位斜面组成，所述复位斜面与水平 面的夹角大于所述开门斜面与水平面的夹角。
[0017] 所述第一齿状突起的凸齿与所述第二齿状突起的凹槽构成一个定位啮合组，各个 啮合组相间45度、90度或180度设置。
[0018] 所述开门斜面与所述复位斜面圆弧过渡。
[0019] 所述轴向偏压力部件和所述周向偏压力部件为一个整体部件，该整体部件为具有 轴向偏压力和周向偏压力的螺旋扭簧，所述螺旋扭簧的一端所述第二调节块固定连接，另 一端相对第一固定件固定连接。
[0020] 所述第一固定件至少固定设置有一个第一套筒，所述第一调节块与所述第一套筒 周向固定设置；第二固定件至少固定设置有一个第二套筒，各所述第二套筒与各所述第一 套筒同轴设置；一个连接件周向固定地连接所述第二套筒，并且其一端延伸至所述第一调 节块处连接所述第二调节块；所述第二调节块相对所述连接件周向固定连接；所述连接件 相对所述第二套筒或所述第二调节块之一的连接可轴向滑动。
[0021] 所述连接件为一个连接管；所述连接管的外壁与所述第二套筒内壁通过轴向延伸 的键槽机构配合连接，形成所述第二套筒与所述连接管之间可轴向滑动、周向固定的连接； 所述连接管的端部与所述第二调节块之间也通过轴向延伸的键槽机构配合连接。
[0022] 所述第一固定件与所述第二套筒之间设有阻尼部件；所述阻尼部件与所述第一 固定件之间设有在第一转动方向上可周向分离，而在相反的第二方向上周向固定的离合机 构；所述阻尼部件与所述第二套筒之间的间隙中填充阻尼油。
[0023] 还包括中芯轴，所述中芯轴与所述第一固定件相对固定，并穿过所述连接管；所述 阻尼部件为一个阻尼套管，所述阻尼套管设置在与所述第二套筒周向固定的所述连接管与 所述中芯轴之间；所述离合部件为设置在所述中芯轴与所述阻尼套管的内壁之间的单向离 合器。
[0024] 所述单向离合器包括：
[0025] 内离合体，为外径与所述阻尼套管的内经相配合的圆盘形状，同心地固定设置在 所述中芯轴上，所述内离合体上设置有周向延伸的楔式缺口，所述缺口的底面与所述阻尼 套管的内侧壁之间的间距沿周向向着关门方向逐渐减小，所述缺口内设置有可滑动的制动 滚珠或轴向放置的制动滚柱；和
[0026] 保持圆盘，两片所述保持圆盘分别同轴设置在所述内离合体轴向的两侧，且与所 述内离合体固定设置；所述螺旋扭簧的一端与所述第二调节块固定连接、另一端固定设置 在所述保持圆盘上。
[0027] 所述调节装置和所述轴向偏压力部件及所述周向偏压力部件分别都为两个，且以 铰链轴向中心为镜像沿轴向对称设置。
[0028] 所述单向离合器设置在两个所述轴向偏压力部件及所述周向偏压力部件之间；且 所述轴向偏压力部件及所述周向偏压力部件的一端分别固定在相应侧的所述第二调节块 上，而另一端分别固定在相应侧的所述保持圆盘上。
[0029] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，
[0030] (1)在本发明所述自动复位多功能铰链中，包括调节装置，具有在铰接轴上同轴 连接的第一调节块和第二调节块；所述第一调节块相对所述铰接轴周向固定设置，所述第 一调节块上朝向所述第二调节块的端面设有第一齿状突起；所述第二调节块相对所述铰接 轴周向固定设置，所述第二调节块上朝向所述第一调节块的端面设有与所述第一齿状突起 形状相适配的第二齿状突起，因此，在使用时，门扇不会随第二调节块或第一调节块的上下 移动而一起上下移动，因而人们在使用时不会觉得门扇很重；轴向偏压力部件，在所述第一 调节块和所述第二调节块之间施加使所述第一齿状突起与所述第二齿状突起趋于啮合的 轴向偏压力；周向偏压力部件，作用在所述第二调节块上，对所述第二调节块施加向关门复 位侧旋转的周向偏压力；所述第二齿状突起开门侧受到的与所述第一齿状突起接触的最大 静摩擦力在周向的分力大于所述周向偏压力与所述调节装置以外摩擦力的周向分力的合 力，且所述第二齿状突起关门复位侧受到的与所述第一齿状突起接触的动摩擦力在周向的 分力小于所述周向偏压力与所述调节装置以外摩擦力的周向分力的合力，当人们向开门侧 推动所述门扇时，第一齿状突起和第二齿状突起在开门侧滑动，因为所述第二齿状突起开 门侧受到的与所述第一齿状突起接触的最大静摩擦力在周向的分力大于所述周向合力，因 此，当外推力消失时，所述第二齿状突起开门侧受到的与所述第一齿状突起接触的静摩擦 力在周向的分力等于所述周向合力从而形成自锁；当有外力向关门侧推动所述门扇，使第 一齿状突起和第二齿状突起在关门复位侧滑动时，因为所述第二齿状突起关门复位侧受到 的与所述第一齿状突起接触的动摩擦力在周向的分力小于所述周向偏压力，因此，在所述 周向偏压力的作用下所述门扇自动复位。
[0031] (2)在本发明所述自动复位多功能铰链中，所述第一调节块和所述第二调节块为 圆柱体，所述第一齿状突起和所述第二齿状突起具有靠近开门侧的开门斜面和靠近关门复 位侧的复位斜面组成，所述复位斜面与水平面的夹角大于所述开门斜面与水平面的夹角， 确保复位斜面受到的周向合力大于其所受到的周向摩擦力的分力，复位更加可靠，结构简 单，加工方便。
[0032] (3)在本发明所述自动复位多功能铰链中，还包括中芯轴，所述中芯轴同轴贯穿所 述调节装置、所述轴向偏压力部件和所述周向偏压力部件；所述中芯轴与所述第一调节块 固定，所述第二调节块可相对所述中芯轴旋转；所述轴向偏压力部件和所述周向偏压力部 件为一个整体部件，该整体部件为具有轴向偏压力和周向偏压力的螺旋扭簧，所述螺旋扭 簧的一端与所述第二调节块固定连接、另一端固定设置在所述中芯轴上；使用中芯轴使各 部件设置在同一轴上，配合更加紧密，且所述轴向偏压力部件和所述周向偏压力部件为一 个整体部件，结构更加紧凑。
[0033] (4)在本发明所述自动复位多功能铰链中，还包括与门框或门扇固定的第一固定 件和与门框或门扇的另一个固定的第二固定件，所述第一固定件至少设置有一个第一套 筒，所述第一调节块与所述第一套筒周向固定设置；第二固定件至少设置有一个第二套筒， 所述第二套筒与所述第一套筒同轴设置，所述第二调节块相对所述第二套筒周向固定、轴 向可滑动的设置。使本发明的铰链减少与外界空气直接接触的面积，避免受到外界水分和 氧化的侵蚀，使用寿命更长也更加美观。
[0034] (5)在本发明所述自动复位多功能铰链中，所述第一齿状突起的凸齿与所述第二 齿状突起的凹槽构成一个定位啮合组，各个啮合组相间45度、90度或180度设置，即可以设 置有三个、两个或一个卡定自锁的位置，使本发明的使用更加广泛。
[0035] (6)在本发明所述自动复位多功能铰链中，所述第二调节块和所述第一套筒之间 还密封套设有阻尼套管，所述阻尼套管分别与所述第二调节块和所述第一套筒周向固定且 轴向可滑动，所述阻尼套管内充满阻尼油可使关门或开门时动作缓慢，对门体起保护作用。
[0036] (7)在本发明所述自动复位多功能铰链中，还设置有在所述阻尼套管通过在与所 述第一套筒或与所述第一套筒周向相对固定的部件之间设置有单向离合器实现相对所述 第一套筒周向固定；所述单向离合器在开门方向分离，而在关门方向结合，使得开门时，阻 尼油不起作用，使得开门时阻尼油不起作用，推动时轻便，关门时阻尼油起作用，使门扇缓 慢关上，使门扇在关门时受到外力小，不会对门扇有破坏作用，延长门扇的作用寿命。
[0037] (8)在本发明所述自动复位多功能铰链中，所述单向离合器包括：内离合体和保持 圆盘，所述内离合体为外径与所述阻尼套管的内经相配合的圆盘形状，同心地固定设置在 所述中芯轴上，所述内离合体上设置有周向延伸的楔式缺口，所述缺口的底面与所述阻尼 套管的内侧壁之间的间距沿周向向着关门方向逐渐减小，所述缺口内设置有可滑动的制动 滚珠或轴向放置的制动滚柱；保持圆盘为两片所述保持圆盘分别同轴设置在所述内离合体 轴向的两侧，且与所述内离合体固定设置；所述螺旋扭簧的一端与所述第二调节块固定连 接、另一端固定设置在所述保持圆盘上，结构简单，制造方便，单向离合可靠。

【专利附图】

【附图说明】
[0038] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0039] 图1是本发明所述自动复位多功能铰链的一个实施方式的立体部件分解图；
[0040]图2是图1所示实施方式中的连接管与第二套筒的连接结构示意图；
[0041] 图3是图1所示实施方式中的连接管与第二调节块的连接结构局部放大示意图； [0042] 图4是本发明所述自动复位多功能铰链中调节装置配合结构示意图；
[0043] 图5是本发明所述自动复位多功能铰链中调节装置的齿状突起的展开示意图，其 中a显示了所述第一齿状突起的展开示意图，b显示了所述第二齿状突起的展开示意图，c 则显示了所述第一齿状突起和所述第二齿状突起配合运动的展开示意图；
[0044] 图6a_h显示图1所示实施方式的自动复位多功能铰链的装配过程中的结构示意 图；
[0045] 图7是本发明所述自动复位多功能铰链中另一个实施方式的立体部件分解图；
[0046] 图8是图6所示实施例装配后的结构示意图。
[0047] 图中附图标记表示为：
[0048] 1-第一固定件，11 一第一套筒，111 一嵌槽
[0049] 2-第二固定件，21 -第二套筒，211 -键槽，212 -内六边型孔
[0050] 3-调节装置，31 -第一调节块，312 -第一齿状突起，313 -镶嵌臂，32 -第二调节 块，321 -滑键，322 -第二齿状突起，323 -通孔，324 -滑动槽，331 -开门斜面，332 -复 位斜面
[0051] 41-螺旋扭簧（图1实施例)，42 -压簧，43 -螺旋扭簧（图7实施例）
[0052] 51-连接管，511 -花键，512 -滑槽，52 -连接杆，521 -挡盘，522 -外六角卡座， 523 -安装孔，524 -滑销
[0053] 6-润滑垫片
[0054] 7-中芯轴，71-螺母
[0055] 81-阻尼套管，82 -阻尼芯轴，821 -阻尼部分，822 -支承部分，823 -轴心通孔
[0056] 9-单向尚合器，91 -内尚合体，92 -保持圆盘，93 -模式缺口，931 -底面，94 - 制动滚柱。

【具体实施方式】
[0057] 参见图1，本发明的自动复位多功能铰链，包括与门框固定的第一固定件1，与门 扇固定且与所述第一固定件1绕同一铰接轴相对转动的第二固定件2 ;设置在所述第一固 定件1与所述第二固定件2之间，由第一调节块31和第二调节块32构成的调节装置3 ;作 用在所述第一调节块31和所述第二调节块32之间，同时起到施加使所述第一调节块31和 所述第二调节块32趋于靠近的轴向偏压力和施加向关门复位侧旋转的周向偏压力作用的 螺旋扭簧41。就是说，所述螺旋扭簧41即作为轴向偏压力部件，又作为周向偏压力部件。
[0058] 所述第一固定件1固定设置有第一套筒11，第二固定件2固定设置有第二套筒 21。所述第一套筒11具有光滑内壁；参见图2,所述第二套筒21内壁具有键槽211，一个作 为连接件的连接管51，其外壁具有与所述第二套筒21上的所述键槽211配合连接的花键 511，所述连接管51与所述第二套筒21之间通过键槽机构的配合形成可轴向滑动、周向固 定的连接。所述连接管51的两端部内壁上形成轴向滑槽512,两个所述第二调节块32上分 别设置有与相应所述滑槽512配合的滑键321，见图3,通过所述滑键321与所述滑槽512 的配合形成所述第二调节块32相对所述第二固定件2周向固定、轴向可滑动的设置。参见 图1，本实施例中，所述第一套筒11设置三个，所述第二套筒21设置两个，所述第二套筒21 与所述第一套筒11同轴且相间设置。在所述第一套筒11与所述第二套筒21相邻处设置 了润滑垫片6,所述润滑垫片6可采用的公知材料如尼龙，紫铜等。再参见图1，一个中芯轴 7穿过所述连接管51两端的所述第二调节块32,设置在所述连接管51的内腔中，所述第二 调节块32相对所述中芯轴7可轴向滑动也可转动。所述中芯轴7的两端成型有螺纹，两个 所述第一调节块31套设在所述中芯轴7的两端，处于所述第二调节块32的外侧，并各自通 过螺母71被压紧固定在两外侧的所述第一套筒11的外端，由此通过所述第一套筒11形成 所述第一调节块31相对所述第一固定件1的周向固定。两个所述螺旋扭簧41套设在所述 中芯轴7上。
[0059] 参见图4,所述第一调节块31和所述第二调节块32为圆柱体。所述第一调节块 31上朝向所述第二调节块32的端面设有第一齿状突起312,所述第二调节块32上朝向所 述第一调节块31的端面设有与所述第一齿状突起312形状相适配的第二齿状突起322 ;所 述第一齿状突起312和所述第二齿状突起322具有靠近开门侧的开门斜面331和靠近关门 复位侧的复位斜面332组成，所述复位斜面332与水平面的夹角大于所述开门斜面331与 水平面的夹角，所述开门斜面331与所述复位斜面332圆弧过渡，参见图5,其中a显示了 所述第一齿状突起312的展开示意图，b显示了所述第二齿状突起322的展开示意图，c则 显示了所述第一齿状突起312和所述第二齿状突起322配合运动的展开示意图。所述第二 齿状突起322开门侧受到的与所述第一齿状突起312接触的最大静摩擦力在周向的分力大 于所述周向偏压力与所述调节装置3以外摩擦力的周向分力的合力，且所述第二齿状突起 322关门复位侧受到的与所述第一齿状突起312接触的动摩擦力在周向的分力小于所述周 向偏压力与所述调节装置3以外摩擦力的周向分力的合力。所述第一齿状突起312的凸齿 与所述第二齿状突起322的凹槽构成一个定位啮合组，各个啮合组相间90度设置。
[0060] 见图1，作为阻尼部件的一个阻尼套管81设置在两所述第二调节块32之间，并位 于所述连接管51的内侧，所述阻尼套管81与所述连接管51之间的间隙中填充阻尼油，且 所述连接管51的内壁与所述阻尼套管81的外壁之间的间隙适于保持所述阻尼油。在所述 阻尼套管81与所述中芯轴7之间设置有单向离合器9,来实现所述阻尼套管81相对所述第 一套筒11周向固定；所述单向离合器9在开门方向分离，而在关门方向结合。
[0061] 所述单向离合器9包括内离合体91和两片保持圆盘92。所述内离合体91为外 径与所述阻尼套管81的内径相配合的圆盘形状，同心地固定设置在所述中芯轴7上，所述 内离合体91上设置有周向延伸的楔式缺口 93,所述楔式缺口 93的底面931与所述阻尼套 管81的内侧壁之间的间距沿周向向着关门方向逐渐减小，所述楔式缺口 93内设置有可滑 动的轴向放置的制动滚柱94;所述保持圆盘92分别同轴设置在所述内离合体91轴向的两 侦牝且与所述内离合体91固定设置。两个所述螺旋扭簧41各自的一端分别与相应的所述 第二调节块32的内侧固定连接、而另一端分别通过所述保持圆盘92固定设置在所述中芯 轴7上。
[0062] 上述实施例的装配过程如下：
[0063] 参见图6a_e，首先见图6a，将所述单向离合器9中的所述内离合体91固定在所述 中芯轴7的中部，在本实施例中所述中芯轴7的中部设有一对相向设置的凸键，而在所述内 离合体91中心的孔上成型有与所述凸键配合的凹槽，由此使得所述内离合体91相对所述 中芯轴7周向固定。再将两片所述保持圆盘92分别同轴设置在所述内离合体91轴向的两 侦牝且通过螺钉将所述保持圆盘92与所述内离合体91固定设置，由于两片所述保持圆盘92 夹持着所述中芯轴7上的所述凸键，这样限制了所述单向离合器9相对所述中芯轴7轴向 上的移动。之后，参见图6b，将两所述螺旋扭簧41从所述中芯轴7的两端分别套接在所述 中芯轴7上，并将两所述螺旋扭簧41靠近所述单向离合器9的一端插入到成型在相应的所 述保持圆盘92上的插孔中，由此实现所述螺旋扭簧41的这一端与所述第一固定件1的周 向固定。见图6c，将两个制动滚柱94分别放入所述内离合体91上对称成型的两所述楔式 缺口 93内，然后将所述阻尼套管81套在所述单向离合器9径向的外侧，防止制动滚柱94 脱出。再将所述连接管51套在所述阻尼套管81的径向的外侧。之后将两个所述第二调节 块32分别以所述第二齿状突起322朝外地安装在所述连接管51的两端，将所述螺旋扭簧 41外端插入到所述第二调节块32在朝向所述螺旋扭簧41 一侧上成型的插孔中，并使所述 第二调节块32上的所述滑键321与成型在所述连接管51两端部内壁上形成轴向滑槽512 相互嵌合。由此完成内芯部分的组装，见图6d。
[0064] 见图6e，将所述第一固定件1上的三个所述第一套筒11与第二固定件2上的两个 所述第二套筒21按照相间设置的方式插合在一起，并使两者同轴对齐，在所述第一套筒11 与所述第二套筒21相邻处设置润滑垫片6。参见图6f，将上面组装完成的内芯部分插入到 所述第一套筒11与所述第二套筒21-同构成的管型的内腔中，插入过程中，所述连接管51 经过所述第一套筒11时，穿过所述第一套筒11的光滑内壁。到达所述第二套筒21时，将 所述连接管51外壁上的轴向延伸的所述花键511与所述键联管套上的所述键槽211对正， 并使所述花键511滑动嵌入所述键槽211中，这样将所述第二调节块32相对所述第二固定 件2周向固定地连接在一起。
[0065] 最后，见图6g，将所述第一调节块31按所述第一齿状突起312与所述第二齿状突 起322相对的方式套在所述中芯轴7上。并采用两个螺母71分别通过所述中芯轴7两端 上的螺纹旋紧，将所述第一调节块31压紧固定在两外侧的所述第一套筒11的外端，这样完 成了本实施例的自动复位多功能铰链的组装，见图6h。
[0066] 在使用中，当门扇打开时，所述第一固定件1和所述第二固定件2绕同一铰接轴， 从闭合的相邻状态向着打开的分离状态相对转动。第二固定件2上的两个所述第二套筒21 通过所述连接管51带动所述连接管51两端上的所述第二调节块32 -同转动。此时在所 述连接管51与所述阻尼套管81之间的阻尼油的作用下，所述连接管51带动所述阻尼套管 81-同转动，而此时所述阻尼套管81的内壁带动所述单向离合器9中的所述制动滚柱94 向着所述内离合体91上的楔式缺口 93的底面931与所述阻尼套管81的内侧壁之间的间 距较大的一侧移动。此时可以较轻的推力就可以轻松地将门打开，而不受到阻尼油的影响。 在开门的同时所述第二调节块32与所述第一调节块31之间的所述第二齿状突起322与所 述第一齿状突起312相互作用，推动所述第二调节块32沿着所述第二调节块32上的所述 滑键321与所述连接管51两端上成型的所述滑槽512构成的导引结构，向着克服所述螺旋 扭簧41作用在所述第二调节块32上的，使所述第二齿状突起322与所述第一齿状突起312 趋于啮合的轴向偏压力移动。同时所述第二调节块32相对所述第一调节块31的转动。一 方面由于第一齿状突起312的凸齿与所述第二齿状突起322上靠近关门复位侧的所述复 位斜面332与水平面的夹角大于所述开门斜面331与水平面的夹角，使得所述第一齿状突 起312和所述第二齿状突起322沿着靠近开门侧的开门斜面331平顺地滑动，至所述第一 齿状突起312的凸齿与所述第二齿状突起322上相邻的另一凹槽在所述螺旋扭簧41的轴 向偏压力作用下相啮合，如果进一步转动，该所述突起就将会与下一个所述凹槽相啮合。另 一方面，所述螺旋扭簧41与所述第二调节块32固定的一端也发生相应的转动，而由于其另 一端与固定在所述中芯轴7上的所述单向离合器9周向固定连接，由此在所述螺旋扭簧41 上增加了作为周向偏压力的回复扭力。由于所述第二齿状突起322开门侧受到的与所述第 一齿状突起312接触的最大静摩擦力在周向的分力大于所述周向偏压力与所述调节装置3 以外摩擦力的周向分力的合力，这样使得在将门扇移动到一个所述第一齿状突起312的凸 齿与所述第二齿状突起322上的凹槽啮合的位置时，对于本实施例就是转动到90度和180 度两个位置，撤除开门的力，仍能有效地保持门扇处于相应角度的敞开状态，而不会自动关 闭。在关门时，只需要在门扇上施加的关门力、所述周向偏压力与所述调节装置3以外摩擦 力的周向分力的合力大于所述第二齿状突起322开门侧受到的与所述第一齿状突起312接 触的最大静摩擦力，所述调节装置3的所述第一调节块31和所述第二调节块32将脱离静 态啮合，使门扇相关门方向转动。此时由于所述连接管51与所述阻尼套管81之间的阻尼 油作用，所述连接管51带动所述阻尼套管81-同转动，而此时所述阻尼套管81的内壁带 动所述单向离合器9中的所述制动滚柱94向着所述内离合体91上的楔式缺口 93的底面 931与所述阻尼套管81的内侧壁之间的间距较小的一侧移动。而将所述阻尼套管81与所 述中芯轴7周向固定，受到所述连接管51与所述阻尼套管81之间的阻尼油的影响使得两 者之间的转动受到限制避免门扇撞击式关闭。而在所述第一齿状突起312的所述凸齿与所 述第二齿状突起322的所述凹槽经过下一个定位啮合组组合位置时，由于所述第二齿状突 起322关门复位侧受到的与所述第一齿状突起312接触的动摩擦力在周向的分力小于所述 周向偏压力与所述调节装置3以外摩擦力的周向分力的合力，因此在这些位置不会定位， 而会直接通过实现自动复位。
[0067] 图7显示了本发明的自动复位多功能铰链的另一个实施方式，包括与门框固定的 第一固定件1，与门扇固定的第二固定件2,设置在所述第一固定件1与所述第二固定件2 之间，由第一调节块31和第二调节块32构成的调节装置3 ;作用在所述第一调节块31和 所述第二调节块32之间，起到施加使所述第一调节块31和所述第二调节块32趋于靠近的 轴向偏压力的压簧42和在所述第一调节块31和所述第二调节块32之间施加向关门复位 侧旋转的周向偏压力作用的螺旋扭簧43。
[0068] 所述第一固定件1固定设置有一个第一套筒11，第二固定件2固定设置有一个第 二套筒21。所述第一套筒11的外侧端成型有嵌槽111，而在所述第一调节块31上成型有 辐射状突出的适于与所述嵌槽111配合的镶嵌臂313,所述第一调节块31上的所述镶嵌臂 313嵌入所述第一套筒11上的所述嵌槽111中，实现所述第一调节块31通过所述第一套 筒11相对所述第一固定件1周向固定。所述第二套筒21的外侧端成型有一个内六边型孔 212,作为连接件的一个连接杆52的一端固定连接有一个挡盘521，所述挡盘521具有与所 述第二套筒21相同的外径。所述挡盘521与所述连接杆52邻接的一侧成型有一个外六角 卡座522,所述外六角卡座522适于与所述第二套筒21的外侧端的所述内六边型孔212卡 接配合，在靠近所述连接杆52的另一端处，成形有一个安装孔532, 一个滑销524安装在所 述安装孔532中，所述第二调节块32成型有一个适于套接所述连接杆52的轴心通孔823， 及沿所述连接杆52的轴向设置的，与所述滑销524配合的滑动槽324。由此所述第二调节 块32通过所述连接杆52及所述第二套筒21实现与所述第二固定件2的周向固定且轴向 可滑动的设置。
[0069] 作为阻尼部件的一个阻尼芯轴82具有一个大直径圆柱型的阻尼部分821和一个 小直径圆柱型的支承部分822,所述阻尼部分821与所述支承部分822同轴设置。其中所述 支承部分822设置在所述第一套筒11中，而所述阻尼部分821设置在所述第二套筒21中。 所述阻尼芯轴82的轴芯成型有一个轴向轴心通孔823。所述阻尼芯轴82通过该所述轴心 通孔823套设在所述连接杆52上，并在所述阻尼部分821的外壁与所述第二套筒21的内 壁之间填充有阻尼油。所述螺旋扭簧43套设在所述支承部分822上，其一端作用在所述第 一套筒11上，而另一端作用在所述第二套筒21上。由此通过所述第一套筒11，所述第二 套筒21及所述连接杆52实现对所述第二调节块32施加向关门复位侧旋转的周向偏压力。 一个单向离合器9通过槽键配合固定安装在所述支承部分822上，并在所述阻尼芯轴82与 所述第一套筒11之间施行在开门方向分离而在关门方向结合的单向离合。在所述单向离 合器9与所述第二调节块32之间设置有对所述第二调节块32施加趋于靠近所述第一调节 块31的轴向偏压力的所述压簧42。在所述第一调节块31外侧的一个螺母71通过旋在成 型于所述连接杆52相应端上的螺纹上，来将上述结构连接固定。
[0070] 本实施例的安装步骤为：首先将所述连接杆52穿过成型在所述第二套筒21外侧 端的所述内六边型孔212,并将所述连接杆52的所述外六角卡座522与所述内六边型孔 212卡接连接，所述挡盘521此时起到了限位的作用。然后将所述阻尼芯轴82套接在所述 连接杆52上，并插入到所述第二套筒21中，并依次将所述螺旋扭簧43、所述单向离合器9， 以及所述压簧42套装在所述支承部分822上。此后将所述滑销524插入到所述安装孔532 中，再将所述第二调节块32也套在所述连接杆52上，并使所述第二调节块32上的所述滑 动槽324与所述滑销524配合滑动地连接。之后将所述第一调节块31也套装在所述连接 杆52上，并使所述第一调节块31上的所述镶嵌臂313嵌入所述第一套筒11上的所述嵌槽 111中。最后，在所述第一调节块31的外侧套装设置起到隔离作用的所述垫片6,并在所述 垫片6外侧通过所述螺母71旋紧在成型于所述连接杆52相应端上的螺纹上，来将上述结 构连接固定，见图8。
[0071] 在使用中，当门扇打开时，所述第一固定件1和所述第二固定件2绕同一铰接轴， 从闭合的相邻状态向着打开的分离状态相对转动。此时在所述阻尼芯轴82的所述阻尼部 分821与所述第二套管之间的阻尼油的作用下，所述第二套管带动所述阻尼芯轴82-同转 动，而此时所述第一套筒11的内壁带动所述单向离合器9中的所述制动滚珠向着所述内离 合体91上的楔式缺口 93的底面931与所述第一套筒11的内侧壁之间的间距较大的一侧移 动。此时可以较轻的推力就可以轻松地将门打开，而不受到阻尼油的影响。在开门的同时所 述第二调节块32与所述第一调节块31之间的所述第二齿状突起322与所述第一齿状突起 312相互作用，推动所述第二调节块32沿着槽键构成的导引结构，向着克服所述压簧42作 用在所述第二调节块32上的，使所述第二齿状突起322与所述第一齿状突起312趋于啮合 的轴向偏压力移动。同时所述第二调节块32相对所述第一调节块31的转动。一方面由于 第一齿状突起312的凸齿与所述第二齿状突起322上靠近关门复位侧的所述复位斜面332 与水平面的夹角大于所述开门斜面331与水平面的夹角，使得所述第一齿状突起312和所 述第二齿状突起322沿着靠近开门侧的开门斜面331平顺地滑动，至所述第一齿状突起312 的凸齿与所述第二齿状突起322上相邻的另一凹槽在所述螺旋扭簧43的轴向偏压力作用 下相啮合，如果进一步转动，该所述突起就将会与下一个所述凹槽相啮合。另一方面，所述 螺旋扭簧43的两端分别于所述第一套筒11及所述第二套筒21固定连接，由此在所述螺旋 扭簧43上增加了作为周向偏压力的回复扭力。由于所述第二齿状突起322开门侧受到的 与所述第一齿状突起312接触的最大静摩擦力在周向的分力大于所述周向偏压力与所述 调节装置3以外摩擦力的周向分力的合力，这样使得在将门扇移动到一个所述第一齿状突 起312的凸齿与所述第二齿状突起322上的凹槽啮合的位置时撤除开门的力，仍能有效地 保持门扇处于相应角度的敞开状态，而不会自动关闭。在关门时，只需要在门扇上施加的关 门力、所述周向偏压力与所述调节装置3以外摩擦力的周向分力的合力大于所述第二齿状 突起322开门侧受到的与所述第一齿状突起312接触的最大静摩擦力，所述调节装置3的 所述第一调节块31和所述第二调节块32将脱离静态啮合，使门扇相关门方向转动。此时由 于所述阻尼部分821与所述第二套筒21之间的阻尼油作用，所述第二套筒21带动所述阻 尼芯轴82-同转动，而此时所述第一套筒11的内壁带动所述单向离合器9中的所述制动 滚珠向着所述内离合体91上的楔式缺口 93的底面931与所述第一套筒11的内侧壁之间 的间距较小的一侧移动。而将所述阻尼芯轴82与所述第一套筒11周向固定，受到所述第 二套筒21与所述阻尼部分821之间的阻尼油的影响使得两者之间的转动受到限制避免门 扇撞击式关闭。而在所述第一齿状突起312的所述凸齿与所述第二齿状突起322的所述凹 槽经过下一个定位啮合组组合位置时，由于所述第二齿状突起322关门复位侧受到的与所 述第一齿状突起312接触的动摩擦力在周向的分力小于所述周向偏压力与所述调节装置3 以外摩擦力的周向分力的合力，因此在这些位置不会定位，而会直接通过实现自动复位。
[0072] 作为其它的可替换实施方式，上述实施例中，轴向放置的所述制动滚柱94可以替 换为制动滚珠，必要时可以设置在制动滚珠或制动滚柱94上施加使其趋向于向着所述内 离合体91上的楔式缺口 93的底面931与所述阻尼套管81的内侧壁之间的间距较大的一 侧移动的偏压力部件。
[0073] 同样作为可替换的实施方式，各个啮合组可以替换为相间45度或180度设置。设 置各个啮合组相间45度，则门扇可以在45度、90度、135度和180度四个敞开位置停留。而 设置各个啮合组相间180度，则门扇只可以在180度的敞开位置停留。
[0074] 本发明的实施例中，周向固定轴向滑动的结构主要采用键槽机构来实现的，但是 对于所属领域技术人员来说，实现周向固定轴向滑动的结构还有其它已知的可实施方式， 例如采用类似螺钉的螺帽的六角形截面柱型等其它非圆柱型配合机构。
[0075] 由本发明以上所给出的信息，所属领域技术人员可以清楚地理解到，其中所述第 一固定件与所述第一套筒11及第二固定件2与所述第二套筒21之间在轴向上的固定不是 必须的。依照本发明的原理，所述第一固定件与所述第一套筒11及第二固定件2与所述第 二套筒2即便才在轴向上的移动，本发明的结构仍然可以有效地应用。
[0076] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【权利要求】
1. 一种自动复位多功能铰链，其特征在于，包括 第一固定件（1)和第二固定件（2)，所述第一固定件（1)和所述第二固定件（2)绕同一 铰接轴相对转动： 调节装置（3)，具有在所述铰接轴上同轴连接的第一调节块（31)和第二调节块（32); 所述第一调节块（31)相对所述第一固定件（1)周向固定设置，所述第一调节块（31)上 朝向所述第二调节块（32)的端面设有第一齿状突起（312); 所述第二调节块（32)相对所述第二固定件（2)周向固定设置，所述第二调节块（32)上 朝向所述第一调节块（31)的端面设有与所述第一齿状突起（312)形状相适配的第二齿状 突起（322);和 轴向偏压力部件，在所述第一调节块（31)和所述第二调节块（32)之间施加使所述第 一齿状突起（312)与所述第二齿状突起（322)趋于啮合的轴向偏压力； 周向偏压力部件，作用在所述第二调节块（32)上，对所述第二调节块（32)施加向关门 复位侧旋转的周向偏压力； 所述第二齿状突起（322)开门侧受到的与所述第一齿状突起（312)接触的最大静摩擦 力在周向的分力大于所述周向偏压力与所述调节装置（3)以外摩擦力的周向分力的合力， 且所述第二齿状突起（322)关门复位侧受到的与所述第一齿状突起（312)接触的动摩擦力 在周向的分力小于所述周向偏压力与所述调节装置（3 )以外摩擦力的周向分力的合力。
2. 根据权利要求1所述自动复位多功能铰链，其特征在于，所述第一调节块（31)和所 述第二调节块（32)为圆柱体，所述第一齿状突起（312)和所述第二齿状突起（322)具有靠 近开门侧的开门斜面（331)和靠近关门复位侧的复位斜面（332)组成，所述复位斜面（332) 与水平面的夹角大于所述开门斜面（331)与水平面的夹角。
3. 根据权利要求2所述自动复位多功能铰链，其特征在于，所述第一齿状突起（312)的 凸齿与所述第二齿状突起（322)的凹槽构成一个定位啮合组，各个啮合组相间45度、90度 或180度设置。
4. 根据权利要求2或3所述自动复位多功能铰链，其特征在于，所述开门斜面（331)与 所述复位斜面（332)圆弧过渡。
5. 根据权利要求1 一 4任一所述自动复位多功能铰链，其特征在于，所述轴向偏压力部 件和所述周向偏压力部件为一个整体部件，该整体部件为具有轴向偏压力和周向偏压力的 螺旋扭簧（41 )，所述螺旋扭簧（41)的一端所述第二调节块（32)固定连接，另一端相对第一 固定件（1)固定连接。
6. 根据权利要求1 一 5任一所述自动复位多功能铰链，其特征在于，所述第一固定件 (1)至少周向固定设置有一个第一套筒（11)，所述第一调节块（31)与所述第一套筒（11) 周向固定设置；第二固定件（2)至少周向固定设置有一个第二套筒（21)，各所述第二套筒 (21)与各所述第一套筒（11)同轴设置；一个连接件周向固定地连接所述第二套筒（21)，并 且其一端延伸至所述第一调节块（31)处连接所述第二调节块（32);所述第二调节块（32) 相对所述连接件周向固定连接；所述连接件相对所述第二套筒（21)或所述第二调节块 (32 )之一的连接可轴向滑动。
7. 根据权利要求6所述自动复位多功能铰链，其特征在于，所述连接件为一个连接管； 所述连接管的外壁与所述第二套筒（21)内壁通过轴向延伸的键槽机构配合连接，形成所述 第二套筒（21)与所述连接管之间可轴向滑动、周向固定的连接；所述连接管的端部与所述 第二调节块（32 )之间也通过轴向延伸的键槽机构配合连接。
8. 根据权利要求6或7所述自动复位多功能铰链，其特征在于，所述第一固定件（1)与 所述第二套筒（21)之间设有阻尼部件；所述阻尼部件与所述第一固定件（1)之间设有在第 一转动方向上可周向分离，而在相反的第二方向上周向固定的离合机构；所述阻尼部件与 所述第二套筒（21)之间的间隙中填充阻尼油。
9. 根据权利要求8所述自动复位多功能铰链，其特征在于，还包括中芯轴（7)，所述中 芯轴（7)与所述第一固定件（1)相对固定，并穿过所述连接管；所述阻尼部件为一个阻尼套 管（81)，所述阻尼套管（81)设置在与所述第二套筒（21)周向固定的所述连接管与所述中 芯轴（7)之间；所述离合部件为设置在所述中芯轴（7)与所述阻尼套管（81)的内壁之间的 单向离合器。
10. 根据权利要求9所述自动复位多功能铰链，其特征在于，所述单向离合器包括： 内离合体（91)，为外径与所述阻尼部件的内经相配合的圆盘形状，同心地固定设置在 所述中芯轴（7)上，所述内离合体（91)上设置有周向延伸的楔式缺口（93)，所述楔式缺口 (93)的底面（931)与所述阻尼部件的内侦幢之间的间距沿周向向着关门方向逐渐减小，所 述楔式缺口（93)内设置有可滑动的制动滚珠或轴向放置的制动滚柱（94);和 保持圆盘（92)，两片所述保持圆盘（92)分别同轴设置在所述内离合体（91)轴向的两 侦牝且与所述内离合体（91)固定设置；所述螺旋扭簧（41)的一端与所述第二调节块（32)固 定连接、另一端固定设置在所述保持圆盘（92 )上。
11. 根据权利要求6-10任一所述自动复位多功能铰链，其特征在于，所述调节装置（3) 和所述轴向偏压力部件及所述周向偏压力部件分别都为两个，且以铰链轴向中心镜像沿轴 向对称设置。
12. 根据权利要求11所述自动复位多功能铰链，其特征在于，所述单向离合器设置在 两个所述轴向偏压力部件及所述周向偏压力部件之间；且所述轴向偏压力部件及所述周向 偏压力部件的一端分别固定在相应侧的所述第二调节块（32)上，而另一端分别固定在相应 侧的所述离合器上。
【文档编号】E05F1/14GK104100159SQ201310113303
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月2日 优先权日:2013年4月2日
【发明者】王斌坚 申请人:能诚集团有限公司