缓冲铰链及其使用方法

专利名称：缓冲铰链及其使用方法
技术领域：
本发明属于一种应用于门的铰接装置，具体的讲，涉及一种具有缓冲功能的铰接
直O
背景技术：
现在房间门、酒店门、防火门等自动关门系统一般采用闭门器或弹簧铰链完成，其 不足之处为“闭门器”安装麻烦、美观性较差。而弹簧铰链的工作原理均是开门时依靠弹 簧扭紧储能、关门时依靠弹簧释放能量而产生关门扭力，其不足之处为弹簧存储的关门扭 力随着开门角度增大而增大，释放关门时会产生较大的冲击力，这不仅会产生较大的噪音， 而且也会影响相关联单元如门扇、门框的使用寿命，另外也有可能因为急速关门而伤及使 用者。

发明内容
本发明的一个目的在于提供一种新型的缓冲铰链，以解决现有的铰链不能够实现 闭门时缓冲的问题。为实现上述目的，本发明提供了一种缓冲铰链，其包括分别用于固定安装在门扇 和门框上的门扇连接部和门框连接部；其还包括安装于所述门扇连接部和门框连接部之间 的转动缓冲装置；所述转动缓冲装置包括一套转动转换机构、与所述转动转换机构耦合的 缓冲机构；所述转动转换机构包括一个固定件和一个与其螺纹配合连接的动作件；所述固 定件通过直接或通过中间件与门框连接部固定连接，所述运作件的通过轴向的键槽结构与 一旋转套相配合，所述旋转套与门扇连接部固定连接；所述缓冲机构包括一阻尼件，所述阻 尼件伸入转动转换机构并于动作件固连。本发明的缓冲铰链在门关闭时，可以通过阻尼件阻止运动件复位从而实现对与转 动件通过轴向键槽结构相连的旋转套，即门扇打开后的闭合。优选的是，所述旋转套内壁上开有键槽，所述旋转部的外壁上设置有与所述键槽 配合安装的键。或者，所述旋转套内壁上设有键，所述旋转部的外壁上开有与所述键配合安 装的键槽。优选的是，所述缓冲机构包括两个固定套，所述固定套分别位于旋转套的上下两 侧，并均与门框连接部固定连接，所述固定件固定安装在其中一个固定部内；所述缓冲机构 固定安装在另一个固定部内。或者，所述缓冲机构包括一个固定套，所述固定套位于旋转套的上侧，并均与门框 连接部固定连接，所述固定件固定安装在个固定部内；所述缓冲机构固定安装在旋转套内。优选的是，所述旋转套的端面与两个固定套的端面之间设有轴承。具体的讲，所述固定件为多头螺杆，所述运动部位是与多头螺杆相匹配的多头螺母。具体的讲，所述阻尼件可以是液压阻尼装置，该液压阻尼装置包括外壳，分别密封
3于外壳两端的油封和缸盖，耦合于缸盖上并伸入外壳的内缸体，间隙配合于内缸体的活塞 以及固连于活塞并伸出油封外的活塞杆；所述内缸体与外壳间形成用于液压油流通的间 隙，在内缸体与油封之间形成第一回油槽，在内缸体与缸盖间形成第二回油槽，并在靠近第 一回油槽的位置设置多个第一回油孔。进一步的，在所述活塞的侧壁上设有环形通道，在所述活塞的靠近油封的端壁上 设有与环形通道相连通的多个第二回油孔，在所述环形通道内设有与内缸体过盈配合的线 径小于环形通道内径的密封圈。进一步的，所述多个第一回油孔设置在内缸体的同一圆周上。进一步的，固定套内配合有压套，压套的上部设有通过螺钉固定连接的压片，压片 具有一锁止部，螺杆端部穿过压套与压片锁止部相配合并锁止。本发明的一个目的在于提供一种在依靠弹簧铰链关门时即能起到缓冲作用又不 会影响弹簧铰链产生关门扭矩的缓冲方法。本发明所采用的技术法案为一种使用弹簧铰链的缓冲方法，在门扇与门框之间 安装至少一个弹簧铰链和至少一个缓冲铰链；所述门扇在弹簧铰链的作用下自动关门时， 所述缓冲铰链的运动件与门扇同步转动，所述运动件在转动的同时沿着门扇的转轴方向滑 动，所述运动件的转动速度与滑动速度成正比，并且运动件的滑动速度能按使用要求受控， 即能调节闭门速度。本发明的有益效果在于，克服了现有技术中的弹簧铰链回弹力过大的问题，在门 的回关过程中实现了缓冲，通过教练中缓冲机构的特殊设计，能够使得运动件的滑动速度 能按使用要求受控，即能分段调节闭门速度。


图1为本发明的整体结构剖视图。图2A为反应依照本发明的一种实施例的门开启时缓冲机构的工作状态示意图。图2B为反应依照本发明的一种实施例的门闭合时，门张角大于一定角度时的缓 冲机构工作状态示意图。图2C为反应依照本发明的一种实施例的门闭合关时，门张角小于一定角度时的 缓冲机构工作状态示意图。图3A为反应开门时，依照本发明的一种实施例的活塞的状态的示意图。图3B为反应关门时，依照本发明的一种实施例的活塞的状态的示意图。图4为依照本发明的一种实施例的螺杆部分的为放大图。
具体实施例方式本发明的一种具体实施方式
中的缓冲铰链100包括固定于框架、如门框，上的门 框连接部，如固定片A，固定于门扇上的门扇连接部，如转动片B，以及配合于固定部与转动 部之间的转动缓冲装置C。在这里固定片A以及转动片B可以呈片状，即普通合页的形状， 也可呈现有技术中已见的其他形态；转动缓冲装置C，一般呈细长的筒状，当然也可呈现有 技术中已见的其他形状。其中，转动缓冲装置C包括外壁1以及位于其内部的转动转换机构和与该转动转换机构耦合的缓冲机构；外壁1包括位于其两端的第一端段101、第二端段102，以及位于两 端段中间的中段103 ；其中，优选的是，第一端段101和中段103用于容纳转动转换机构，而 第二端段102用于容纳缓冲机构；所述固定片A—侧具有突出的固定部，分别固定于两端段 101、102，而转动片B具有突出的固定部并固定于中段103。另一种设置是，如果第二端段足够长，缓冲机构也可位于第二端段内。或者，第二端段与第三端段合并，令外壁1仅包含两个端段，此时，固定片A通过一 个固定部固定于一个端段，而转动片B也通过一个固定部固定于另一端段。在一种转动转换机构的实现中，包括在第一端段101内通过固定销22固定连接有 压套24，在压套24靠近端部的一侧通过螺钉固定有一压片25 ；还包括螺杆17，其一段穿过 压套24并在端部设置锁止部171，例如花键或方头，这样的设置用以其能够与压片25中部 的锁止部，例如花键，或者一方形开孔相配合；螺杆17另一段具有多头螺纹172用于配合多 头螺母28。螺杆17的中部还设有台阶174，在台阶174与压套24之间设有轴承23 ；螺杆 17的多头螺纹段172配合有多头螺母28，该多头螺母的外壁设有沿螺母轴向的至少一个键 281，该键配合位于中段103的内键槽；当然这种设置也可以是相反的，即中段103内设置 键，而多头螺母28外壁设置键槽。螺杆17的锁止部还可以设置调节口，用于与外部工具配合在取下压片25的情况 下旋转螺杆，从而调节多头螺母的初始位置。在第二种转动转换机构的实现中，既简单实现中，包括螺杆17，螺杆17 —部分直 接或者通过一中间件与第一端段101固连，从而保持其与第一端段101相对不运动。另一 部分通过螺纹，例如多头螺纹，与一螺母相配合，而该螺母，通过键与键槽的结构与第二端 段102相配合。上述两种实现中，当转动片B转动时，其带动中段103转动，103的转动则带动多 头螺母共同转动；同时由于多头螺母与螺杆17相配合，而螺杆17在中段103转动时并不转 动，所以多头螺母28会在螺纹配合的作用下相对螺杆17沿螺杆轴向运动。此时可以将螺 纹配合的方向设置为当固定片A与转动片B成90度时至逐渐变大的过程中，多头螺母28 相对螺杆17向远离螺杆的方向运动。缓冲装置C包括外壳，外壳可以是第二端段102，第二端段102端部配合有缸盖 12，缸盖12上配合有内缸体2，内缸体伸入第二端段抵住油封16并与第二端段间形成环形 间隙用于液压油的流动。多头螺母28的端部通过销21固接有活塞杆7，活塞杆穿过油封16与一活塞8相 配合。活塞8可在油封16与缸盖12之间的空间内运动，该空间内充有一定体积的液压油。内缸体2的伸入第二端段的远端与油封有间隙，从而形成第一回油槽3，内缸体2 上在靠近伸入第二端段的远端设有布置在相同轴向位置的第一回油孔11，而在内缸体2与 缸盖12之间则设有第二回油槽6，该第二回油槽通过一调节螺丝14与活塞8和缸盖12之 间的空间连通。活塞8将油封16与缸盖12之间的空间分割为两个区域，即靠近油封16的R区以 及靠近缸盖12的L区。活塞8与内缸体2的内壁间隙配合，在活塞侧壁周向具有环形通道 5，且在轴向设有与通道5相连通的多个过油孔H，在所述环形通道内设有线径小于通道口 径的环形密封圈4。
如图2A所示，当活塞8在活塞杆17的带动下，向缸盖1方向运动时，即门打开的 过程中，液压油不仅会通过第二回油槽6、内缸体12与外壳1的间隙以及第一回油槽3这一 回路流回R区，同时由于环形密封圈4紧邻环形通道内靠近油封16的一侧，这样环形通道 5、过油孔H将L区域R区连通，液压油还会直接由L区流向R区；此时不会形成阻力，即缓 冲力。门被打开的大小决定了活塞8的行程，门的最大张角位置应该是活塞接近缸盖时的 位置。当活塞8在活塞杆17的带动下，向油封16的方向运动时，即门关闭的过程中开 始阶段，如图2B所示，由于环形密封圈4会在活塞的作用下，紧贴环形通道5靠近缸盖的一 侧，这样，将会把过油孔H、环形通道5以及活塞与内缸体间隙这条通路封闭，这样，液压油 就只能通过第一回油槽3、第一回油孔11，以及第二回油槽6这一回路从R区流回L区，即 由第二回流槽6的流量决定，从而实现缓冲。当活塞运动至第一回油槽3至第一回油孔11 之间时，如图2C所示，即第一回油孔已经处于L区，则R区剩余的液压油会直接通过第一回 油孔11流入L区，从而缓冲的效果会大大减弱，活塞在此位置上时，施加在转动片B上的作 用力会使得活塞8将剩余的液压油挤出至L区，从而活塞8迅速贴近油封16。前述多头螺母28的转动速度可以设计为与其轴向运动速度成正比。这样，通过控 制缓冲装置中活塞的运动速度即可以控制螺母的旋转速度，即门的开关速度，而通过适当 设计第一回油孔11的位置，即可以确定门快速回关的最大角度，即这些孔11越接近缸盖则 最大快速回关角度越大。同时，在第一回油孔11的位置确定的情况下，通过调节而旋转压片25，同样可以 调节多头螺母28的轴向位置，从而微调活塞与第一回油孔11的初始距离，从而进一步确定 门扇快速回关的开始角度，例如10至30度之间。活塞初始位置距离第一回油孔11越近， 则快速回关角度越小。另外，在缸12还可以设置油量调节螺丝14，通过调整该调节螺丝，。控制回油的流 速，还可以控制门的平均开关速度。本发明的缓冲铰链在使用时，最好与弹簧铰链配合使用，例如，上铰链设置为弹簧 铰链，而下铰链设置为缓冲铰链；或者，上、下铰链设置为弹簧铰链，而中间的铰链设置为缓 冲铰链。这样门打开后，门闭合的回复力可以由弹簧铰链提供。所述门扇在弹簧铰链的作用下自动关门时，所述缓冲铰链的运动件与门扇同步转 动，所述运动件在转动的同时沿着门扇的转轴方向滑动，所述运动件的转动速度与滑动速 度成正比。以上实施例仅是对本发明的可行方案的描述性说明，并不能理解为对技术方案的 限定，任何本领域内技术人员所熟知的变体、设计，都应该涵盖在本发明的技术方案的范围 之内。
权利要求
一种缓冲铰链，包括分别用于固定安装在门扇和门框上的门扇连接部和门框连接部；其特征在于还包括安装于所述门扇连接部和门框连接部之间的转动缓冲装置；所述转动缓冲装置包括一套转动转换机构以及与所述转动转换机构耦合的缓冲机构；所述转动转换机构包括一个固定件和一个与其螺纹配合连接的动作件；所述固定件直接或通过中间件与门框连接部固定连接，所述动作件通过轴向的键槽结构与一旋转套相配合，所述旋转套与门扇连接部固定连接；所述缓冲机构包括一阻尼件，所述阻尼件伸入转动转换机构并于动作件固连。
2.根据权利要求1所述的缓冲铰链，其特征在于所述旋转套内壁上开有键槽，所述旋 转部的外壁上设置有与所述键槽配合安装的键。
3.根据权利要求1所述的缓冲铰链，其特征在于所述缓冲机构还包括两个固定套，所 述固定套分别位于旋转套的上下两侧，并均与门框连接部固定连接，所述固定件固定安装 在其中一个固定部内；所述缓冲机构固定安装在另一个固定部内。
4.根据权利要求1所述的缓冲铰链，其特征在于所述旋转套的端面与两个固定套的 端面之间设有轴承。
5.根据权利要求1所述的缓冲铰链，其特征在于所述固定件为多头螺杆，所述运动部 位是与多头螺杆相匹配的多头螺母。
6.根据权利要求1所述的缓冲铰链，其特征在于所述阻尼件可以是液压阻尼装置，该 液压阻尼装置包括外壳，分别密封于外壳两端的油封和缸盖，耦合于缸盖上并伸入外壳的 内缸体，间隙配合于内缸体的活塞以及固连于活塞并伸出油封外的活塞杆；所述内缸体与 外壳间形成用于液压油流通的间隙，在内缸体与油封之间形成第一回油槽，在内缸体与缸 盖间形成第二回油槽，并在靠近第一回油槽的位置设置多个第一回油孔。
7.根据权利要求6所述的缓冲铰链，其特征在于在所述活塞的侧壁上设有环形通道， 在所述活塞的靠近油封的端壁上设有与环形通道相连通的多个第二回油孔，在所述环形通 道内设有与内缸体过盈配合的线径小于环形通道内径的密封圈。
8.根据权利要求6所述的缓冲铰链，其特征在于所述多个第一回油孔设置在内缸体 的同一圆周上。
9.根据权利要求1所述的缓冲铰链，其特征在于固定套内配合有压套，压套的上部设 有通过螺钉固定连接的压片，压片具有一锁止部，螺杆端部穿过压套与压片锁止部相配合 并锁止。
10.一种使用缓冲铰链的方法，其特征在于在门扇与门框之间安装至少一个弹簧铰 链和至少一个缓冲铰链；所述门扇在弹簧铰链的作用下自动关门时，所述缓冲铰链的运动 件与门扇同步转动，所述运动件在转动的同时沿着门扇的转轴方向滑动，所述运动件的转 动速度与滑动速度成正比，并且运动件的滑动速度受控。
全文摘要
本发明公开了一种缓冲铰链，包括分别用于固定安装在门扇和门框上的门扇连接部和门框连接部；其特征在于还包括安装于所述门扇连接部和门框连接部之间的转动缓冲装置；所述转动缓冲装置包括一套转动转换机构以及与所述转动转换机构耦合的缓冲机构；所述转动转换机构包括一个固定件和一个与其螺纹配合连接的动作件；所述固定件直接或通过中间件与门框连接部固定连接，所述动作件通过轴向的键槽结构与一旋转套相配合，所述旋转套与门扇连接部固定连接；所述缓冲机构包括一阻尼件，所述阻尼件伸入转动转换机构并于动作件固连。本发明还公开了这种缓冲铰链的使用方法。
文档编号E05F3/04GK101949247SQ201010284739
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者陆兆金 申请人:陆兆金