专利名称：车库门板构造的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种车库门构造，特别是涉及包括多块板的车库门，这些板沿其水平边相互铰接，当这些板从门关闭位置移动到门打开位置时，该板可相互铰接，反之亦然。特别是，本发明涉及包括沿其水平边相互铰接的加强聚合板的车库门构造。另外，通过使相邻的铰接板以一个角度相互铰接可使铰链在现场装配地点分离或连接，该角度超过门正常操作时的最大铰接角。
在此之前，车库门由木，钢或复合材料制成。这种车库门一般由一系列矩形水平板制成，这些水平板一个位于另一个之上并对齐，从而形成一种垂直多板门。铰链使相邻板的水平边连接，因此当门从关闭位置移动到打开位置时，该板可相互铰接，反之亦然。
使用木板的这种门的构造曾经很有用；然而，木材经常会磨损或腐朽，而且木材的表面必须不断的维修，例如油漆。使用钢板也具有一些缺点。钢板需要特别的保养，因为它们可能会生锈。另外，在钢板的板表面上常容易压痕，这样表面外观很难看。
已经提出使用聚合材料以形成具有多个铰接板的车库门。例如，Dallas，Texas的Overhead门公司提供一种门板，该门板具有膨胀的尿烷中间芯和外侧的乙烯树脂涂层或面层。其它制造商提供有类似的由聚合材料制成的门板。
无论如何，这种门仍然有问题。这种门的机械完整性很难保持。制造工艺费用很高且很复杂。因此，需要不断改进车库门构造。
发明描述在一个基本方面，本发明包括一种多板车库门，其中每个通常是矩形的水平板由模制聚合或复合材料制成。板沿其水平边铰接在一起，因此当门从闭合位置移动到打开位置时，板可进行铰接。板包括轨道轮接受器，该轨道轮接受器可使用连接在板的侧边上的轨道轮，以便使轨道轮在轨道上接合，从而引导车库门在打开和闭合位置之间移动。
用来连接铰接板的铰链构造包括分别连接在相邻的板上的独立铰折叶，其中一个折叶包括一个通常柱形的开口销，另一个折叶包括一个半柱形部分或臂，该半柱形部分或臂可滑动地套在开口销上，并保持在开口销和一个成形表面之间，该成形表面位于模制的车库门板本身的后侧。开口销可包括一个轨道轮轴开口，以容纳轨道轮支撑轴。铰折叶由金属或聚合材料制成，且在车库门板相互达到74度的普通操作范围内铰折叶进行铰接，与此同时使水平板部分相互接合。板超过120度的附加铰接能够使铰折叶相互拆除或分离或断开，由此使相邻的板分离。其中一个铰折叶还包括横向端板，该横向端板遮盖住开口销和铰折叶之间的接合处，因此消除了扭点。
这样，本发明的一个目的是提供一种改进的车库门构造。
本发明的另一个目的是提供一种车库门构造，它包括沿其水平边铰接在一起的多块水平矩形板，因此，当车库门从闭合位置向打开位置移动时，该板可相互铰接，反之亦然，本发明又一个目的是提供一种由聚合或复合，加强聚合材料制成的车库门板构造，其中车库门板在单独操作中模制而成，而且，车库门板适合容纳铰链或铰折叶，这使车库门板很容易在装配现场相互安装。
本发明的另一个目的是提供一种使车库门板铰接在一起的铰链构造，因此铰链消除了在铰折叶连接处的扭点。
本发明的又一目的是提供一种车库门板的设计，其中板的水平边的形状可减少或消除在相邻的板相互铰接时相邻板之间的扭点。
本发明的又一个目的是提供一种改进的车库门板和铰链构造，其中在制造现场利用其上的铰折叶制造板，然后运输到装配或施工现场，这样很容易相互装配在一起。
本发明的又一个目的是提供一种改进的车库门构造，其中轨道轮可以很容易的与铰链部件或铰折叶接合或连接，该铰部件或铰折叶使相邻的水平板相互连接。
本发明的另一个目的提供一种车库门构造，这种车库门构造制造经济，装配容易，而且其中每个单独的装配部件机械性能强固。
下面将详细描述本发明的这些和其它目的，优点和特征。
附图简要描述下面参考下列附图进行详细描述。
图1是从门的前部或外侧看车库门构造的板的等角图；图2是从后侧看图1的板的等角图；图3是多个板的侧横截面图；图4是图3中的板的放大的侧横截面视图；图5是铰接板的侧横截面图；图6是在相邻板之间的铰链的放大横截面视图；图7是图6中的板铰接时的放大侧横截面视图；图8是铰链部件的分解等角图；图9是在图8中沿线9-9截取的铰折叶的侧横截面视图；图10是在图8中沿线10-10截取的铰部件的侧横截面视图；图11是共同操作的铰链部件的放大等角图；图12是相邻的板和连接铰链部件的分解等角图；和图13是在车库门构造中底板的底边的放大横截面视图。
优选实施例描述参见附图，本发明涉及包括通常矩形的水平板例如板10和12这种类型的车库门。板10和12由聚合物材料或复合材料，最好是由公知的玻璃纤维加强的聚酯复合物模制而成。板10，12由这种材料模制成一个单独部件，并具有韧性的防刻压和耐刮擦的表面，这种表面给人以美学上的愉快，并且可以模制以便复制一种雕刻的或凹入式木板设计。重要的是，板10，12模制成单个部件。而且，每个板10，12在模制后具有所有结构的和金属件安装的特点，因此，除了下述铰链部件外，板10，12上不需要添加部件。注意到下述铰链可以由聚合物材料或复合材料模制而成，或者可以由金属制成。最后，下述铰链部件在工厂现场预先安装在每个独立板10，12上。然后板10，12可以在工地或施工现场相互连接。
制造板的材料典型的是一种复合材料，该复合材料包括如下所述的三(3)种或更多种成分占复合材料重量约30％的玻璃纤维或加强材料；约30％的填充材料，例如矿物填料(如石灰石)；30％的聚酯树脂或其他粘合剂，以及剩下的10％包括各种添加剂，这些添加剂用以改善复合物性能例如润滑性，刚性，介电性，颜色等。材料的构成可以根据使用要求而变化。例如，在需要高度的耐冲击性的情况下，加强材料(例如玻璃纤维)可以占复合材料重量或体积的50％或60％，填料相应减少，粘合剂也要适当地调节，与钢板或木板大不相同的是，门板10，12防锈，耐腐蚀，防刻压，耐冲击，可模制以便复制木或其他图案，并且可染色、上漆或者涂敷。板10，12通过压模法制造成宽度达十六(16)英尺或更大，而高度一般可以在二(2)至四(4)英尺范围内变化。
在制造板10和12时，通过使用特定的原材料或成分，使得板具有改进的结构整体性和热稳定性。即，材料在超过400°F时和在-40°F以及更低的显著低温下很稳定。这种材料比乙烯框或木框门，或包括钢材料的门，或具有其他塑料材料涂层的门更有用。另外，采用该技术和所述材料的板的构造可以设计成具有十分严密的公差，从而改进门的防挤压变形特征以及其他操作特征。
参见附图，典型的矩形板10包括横向或侧边14和16，一个顶水平边18和一个底水平边20。如上所述，板10由压模法模制而成。板10还包括一个前表面22。前表面22可模制成具有装饰图案，该图案可以是例如许多隆起的细木工装饰，或在其它情况下可根据模型的构造获得理想的美学性能。根据车库门的尺寸和用途的特定要求，模制前表面22的厚度一般在0.100”+0.062”或-0.0315”的范围之间。在一种典型的模制装置中，尽管根据门的使用要求，所有尺寸可以改变，但下述所有肋以及前表面和边都具有相同的厚度尺寸。
顶边18具有一个表面21，该表面21具有从前表面22弯曲而成的拱形凸出的横截面形状。项边18与下一个垂直相邻板的底边20的直线或平面边相对。这样，当板10，12相互铰接时，底边20沿由顶边18限定的表面21移动，因此使板10和12之间的任意缝隙或扭点减至最小。边18的拱形范围几乎等于在下述板10的后侧上的加强肋的高度。
前表面22包括一个后侧24，后侧24通常是平面，而且肋例如肋26和28的图案整体模制在板10的后侧。肋26和28在后侧24上形成通常矩形的图案。肋26，28和某些副肋30和32绕中心部分34的周边布置。根据侧边14和16之间的板10的宽度，由肋图案确定的一些中心部分34可以呈水平排列成排。重要的是，肋图案使得板具有足够的刚度，但其柔性足以承受某些冲击。这样，侧边14和16以及顶和底边18和20包括这样一种肋图案，即该图案用作加强板10，12，并沿板10，12的后表面用连接肋包围中心部分34。
还注意到中心部分34的一些部分可挖掉或切除，且其中可安装窗或灯具。例如，如果中心部分34挖掉或切除，有可能插入一种聚碳酸酯或透明聚丙烯或其它材料以用作窗，该窗具有高度的防刮擦性和不可破坏性。这种窗材料可以有效的胶结或连接到板，例如板10上。这还增加了结构的通用性，并可以在生产现场使用该制造技术。
沿顶边18和底边20隔开适当间隔布置有加强的铰折叶接合区或部分36和38。这样沿顶边18的是一系列铰折叶接合区36。接合区36的设计模制厚度和形状可容纳下述铰折叶。类似的，以相同间隔，沿着每个板10，12的底边20的是一个铰折叶接合区或部分38。这些接合区38还构成沿顶边和底边18，20以相同的间隔隔开的板10，12的加强部分，这样当板10，12适当的左右对齐时，加强区36，38彼此相对。
铰折叶接合区36，38具有多种用途。通过铰折叶相互作用，它们用于将相邻板10，12铰接在一起。在门板10，12的装配中，它们用于将底边剥离材料连接到下板12。
与板12的顶边相连的铰折叶接合区或部分36适合于容纳一个第一铰折叶40。与下一个邻接板10的底相连的、相邻且相对的铰折叶接合部分38容纳第二铰折叶42，该第二铰折叶42设计成与第一铰折叶40以及板12的顶边18的结构一起协同操作。即，铰折叶40和42的结构以及板10，12的边一起构成本发明的一个重要特点，该特点是关于用来制造多板车库门结构的板10，12的兼容性和装配技术。
这样，参考第一铰折叶40的构造，铰折叶40包括一个平面板44，该平面板44包括用来接受紧固件48的一系列开口46，以便将板44连接到铰折叶接合区36上。板44与柱形开口销50接合。开口销50包括一个孔52，该孔52在本例中具有多边形横截面，用来接受与如下所述的轨道轮结合的一个轴。
当从铰折叶40的一个端视图看去，与接合区36连接的第一铰折叶40限定了一个柱形构造的狭槽或拱形通道54。在模制板12和第一铰折叶40的开口销50之间的空间限定了狭槽54。根据下面的描述，狭槽54的功能十分清楚。
第二铰折叶42还包括一安装板56，该安装板56包括用来接纳紧固件60的开口58，这样板56可以适当地连接到下一个邻接板10的底部的连接区或部分38上。这样，当板10，12对齐时，铰折叶40和42相对布置。第二铰折叶42还包括拱形或半柱形部分62。半柱形部分或壳62具有一个轴，该轴的曲率半径与开口销50和孔52的曲率半径相等。这样壳或部分62可以平滑的和容易的配合或滑入狭槽54，并且可以绕由开口销50的轴限定的轴旋转。半柱形部分62的横截面形状与狭槽54的横截面形状基本上相同并且全等。在一个优选实施例中，半柱形部分62的尺寸可以是120°的圆。这样，半柱形部分62形成并限定了板12相对于板10的铰接范围。换句话说，在工厂制造现场可以将铰折叶40和42装配到板10，12上。然后，当板10，12装配或接合成为最终的车库门结构时，通过使板10，12以一个较大的角度(例如120°)铰接，该较大角度比它们通常使用的范围(在典型的多板门中至多达74°)大，因此，在工地上，第二铰折叶42可以作为上板10的一部分插入到下板12中。这样，为了更换、修理或其它原因，板10，12可以在施工现场连接或拆卸。由于这种构造，未装配板可能会以紧凑，高效方式运输。
半柱形部分62包括第一和第二侧端板64和66，该侧端板遮住开口销50的侧边，特别是遮住狭槽54的侧边，因此消除或防止狭槽54形成一个扭点，并且当铰折叶40，42装配时，也便于第二铰折叶42对准。
如前所述，开口销50包括一个孔52。孔52的形状使它能接纳与轨道轮70相连的轴68，该轨道轮70安装在与安装车库门的侧边相连的导轨72中。这样，板10和12的侧边14和16包括与其相连的轨道轮70，轨道轮70可以具有与铰折叶40和42的枢轴相同的枢轴。这样轴68可以位于相互连接的铰折叶40和42的枢轴上。注意轨道轮70的轴68可以偏移以适应导轨72的轨迹。
在形成车库门的一系列板中的最下面的板12的底边20可以包括一挤制边防护罩74，该挤制边防护罩74的形状使其与由底边20限定的轮廓配合。通过将防护罩安装在接合区38的紧固件，可将边防护罩74安装在板12上。边防护罩74典型地包括一个狭槽76，该狭槽76适合容纳柔软的、橡胶密封78或可用作密封的其它材料。这样密封78可以很容易地安装，拆卸和更换。底板密封档板或边防护罩74与底门板12成为一个整体，并且提供使钢索连接到板10，12上的方法，该板防干扰并且提供附加的安全保障。
整体装配允许门具有这样的结构，即在所有的移动位置或部件相对移动的门的所有位置，具有最大的四(4)到六(6)毫米的防挤压间隙。也要注意与板10和12结合的铰折叶40和42容易润滑，并便于在施工现场装配。铰链部件40，42不是传统的铰链部件，这样能够仅使用为彼此装配在一起而设计的门板，因此消除了使用没有为彼此装配在一起而设计的部件的可能性。
可以认为装置构造的变化是在本发明的范围内。例如，板的尺寸，与每个板相连并且连接板的铰折叶的数量，轨道轮的具体尺寸和形状，在板中使用或不使用门和窗部件，相邻水平板的拱形边的布置都可以更改，并且本发明的车库门构造中可具有其它变化。可以调整在板的后侧上的肋的图案。也可以改变或变更在板前侧上的装饰图案。这样，尽管已提出本发明的优选实施例时，可以理解本发明仅限于下述权利要求书及其等同物保护范围内。
权利要求
1.一种车库门，包括包含模制聚合物的第一板，该第一板通常是矩形，且包括一个前表面，相对的横向侧面，一个底边和一个顶边；包含模制聚合物的第二板，该第二板通常是矩形，且包括一个前表面，相对的横向侧面，一个底边和一个顶边，所述第一板和第二板的宽度相等，所述第一板和第二板分别沿一个顶边和一个底边邻接在一起；和铰链部件，该铰链部件通过分别与其中一个板连接从而使第一板和第二板沿其邻接边相连，每个所述铰链部件包括第一和第二铰折叶，该第一和第二铰折叶分别连接在第一板和第二板上并相互铰接连接，所述第一铰折叶包括一个柱形支承开口销，该柱形支承开口销限定了一个铰旋转轴，一个平板从该开口销突出，所述开口销和平板形成整体，所述第二个折叶包括一个柱形凹口，以便可滑动地容纳第一折叶的柱形开口销，而且还包括一个开口销支承表面，以便可转动的支撑第一折叶的支承开口销，所述第二折叶还包括至少一个横向端板，当铰折叶铰接时，该横向端板位于外侧边，以遮盖柱形凹口的侧边。
2.如权利要求1所述的车库门，其中包括位于第二铰折叶的相对侧边上的第一和第二隔开的横向端板，以便遮盖柱形凹口的相对的侧边。
3.如权利要求1所述的车库门，其中聚合物材料包括聚酯和玻璃纤维的混合物。
4.如权利要求1所述的车库门，其中聚合物材料包括一种混合物，该混合物包括至少约30％的聚合树脂。
5.如权利要求1所述的车库门，其中至少一个板包括一个开口，穿过该开口限定了一条光通路，还包括附接到该板上的透明的聚合框格玻璃。
6.如权利要求1所述的车库门，其中第一和第二折叶由包含模制聚合物的材料制成。
7.如权利要求1所述的车库门，其中第一折叶的开口销包括一个轴孔以容纳一个门轨道滚轮的轴。
8.如权利要求7所述的车库门，其中包括一个门轨道滚轮，这种门轨道滚轮包括支撑在门轨道内移动的一个车轮，和与门连接的一个突出的轴。
9.如权利要求1所述的车库门，其中板的邻接边相对从前表面延伸出的拱形凸出和凹陷的表面，在围绕板间相连的水平轴在铰接的全程，限定了板之间的最小间隙。
10.一种模制聚合物材料的车库门铰链，该铰链包括一个第一折叶，该第一折叶包括连接在一个门板上的突缘，和一个轴支承开口销；一个第二折叶，该第二折叶包括连接在一个门板上的一个突缘，用于第一折叶的开口销的一个支承面，一个用于接纳第二折叶的柱形肋的柱形凹口，所述开口销可转动的位于支承面上；所述第二折叶包括位于开口销一端的横向端板，所述端板在折叶铰接的较大范围内遮盖住所述凹口。
11.如权利要求10所述的铰链，其中遮盖端板位于开口销和凹口的相对端，以防止横向接近凹口并使相连的折叶对齐。
12.一种多板车库门，包括一个通常是矩形的，模制聚合物的水平第一车库门板，该第一车库门板具有一个顶边，一个底边和相对的侧边；一个通常是矩形的，模制聚合物的水平第二车库门板，该第二车库门板也具有一个顶边，一个底边和相对的侧边；板相对的侧边垂直对齐，第一板的底边与第二板的顶边相对，所述第一板的底边限定了一个拱形表面，所述第一和第二板还包括一个前表面，当门处于垂直关闭位置时，所述前表面垂直对齐；所述第一板和第二板连接在一起以便通过一个铰链相互铰接，在顶边和底边接合处，所述铰链包括分别连接在第一和第二板上的第一折叶和第二折叶，并且限定了第一和第二板铰接的一个水平铰轴；所述第一铰折叶包括一个柱形开口销，该柱形开口销具有一个柱形外表面，一个从该柱形开口销伸出的平板，所述平板与第一板连接；所述第二铰折叶包括一个柱形壳，该壳可滑动地套装开口销，还包括一个与第二板连接的延伸出的安装平板，所述柱形壳可滑动的装进开口销和第一板的内侧表面之间的凹口内，所述凹口的横截面通常与柱形壳的横截面相等，因此，当板相互铰接时，该板可以在一个垂直门板关闭位置和一个倾斜位置之间相互铰接。
13.如权利要求12所述的门，其中铰接的范围到达80度。
14.如权利要求12所述的门，其中在横过旋转轴的第二铰折叶上包括第一和第二横向侧板，并覆盖每个折叶的侧边。
15.如权利要求12所述的门，其中开口销包括一个轴孔，用于接纳车库门轨道轮轴的轴。
16.如权利要求12所述的门，其中车库门轨道轮轴从第一折叶的开口销的转动轴伸出。
17.如权利要求12所述的门，其中板包括一个前表面和该前表面的内侧上的加强肋的图案。
18.如权利要求12所述的门，其中第一和第二板都包括铰接的折叶区以安装各铰折叶，所述区布置在前表面的内侧。
19.如权利要求17所述的门，其中所述肋形成一种图案，该图案由围绕板周边的肋的矩形框架限定。
全文摘要
一系列矩形水平车库门板(10,12)通过整体铰链部件(36,38,40,42)接合在一起,这样板(10,12)能够在工厂现场制造并在施工现场装配。板(10,12)以及铰链部件(36,38,40,42)可由玻璃纤维加强的复合或其它聚合材料制成,以便增强车库门结构的耐久性。
文档编号E06B3/48GK1260023SQ98805045
公开日2000年7月12日 申请日期1998年5月14日 优先权日1997年5月15日
发明者布赖恩·H·摩根 申请人:雷纳加拉格多斯公司