一种阻尼力随关门速度动态调整的气动合页的制作方法

本实用新型涉及五金零件领域，具体是一种实现阻尼力随关门速度动态调整的气动合页。

背景技术：

合页，是连接门窗等活动部件与门框等固定部件的零件。合页至少包括两片带轴套的叶片和一根合页轴，以实现连接、承重和限制叶片只绕合页轴旋转的功能。随着时代发展，合页的类型和功能逐渐丰富，其改进方向主要是：1.合页打开/闭合过程，叶片转动平稳、无噪声；2.自动闭合/闭门；3.缓冲、门停功能。

对于1，解决方案较简单，在两叶片之间加上一块垫圈，再在轴套和合页轴之间涂粘度较大的润滑油即可，要求高的可以把垫圈改为推力球轴承。

2与3有时可以同时解决，闭门动力主要有弹簧压力/扭力、门的重力、液压力和气压力四种。弹簧合页结构较简单，但是其闭门速度是随闭门角度持续增加的，在没有缓冲的情况下最终关门时的惯性冲击较大，而且弹簧的寿命有限，使得弹簧合页经常需要调试甚至更换。依赖门的重力关门的升降合页，结构更简单，只需把原本垂直于合页轴的轴套端口改为绕合页轴的螺线状，开门时合页沿螺线旋转上升，松手后门在重力作用下迫使合页沿螺线旋转下降并闭门。但升降合页在大角度开门时两合页端面的接触面积会显著减少，因此其只适用于轻质门。同时，升降合页的闭门加速度也是恒定的，同样存在闭门冲击较大的问题，而且难以加上阻尼。液压合页和气动合页可以解决2与3的问题，内部以液压油阻尼和弹簧阻尼实现缓冲、门停功能，但对密封要求高、结构复杂、价格昂贵，液压合页的液压油不能满足防火要求，气动合页的闭门力较少。

目前尚未出现仅有3缓冲功能的合页，因为缓冲一般需要加入阻尼，而在小角度、低速度闭门时，可能因为阻尼的存在而不能闭门；若把阻尼调小，则大角度、高速闭门时，阻尼缓冲作用又不够强。换言之，尚未有实用的动态阻尼应用到合页中。目前解决方案是加上闭门功能，保证小角度时可以闭门，但如前所述，零件过多，价格高昂。

技术实现要素：

针对目前合页的发展方向和目前解决方案的不足之处，本实用新型定位为结构简单，安全可靠，成本低廉，主要解决缓冲问题的合页。本实用新型通过在合页轴和轴套之间增加一个可升降的活塞，使其随门/合页的开闭而升降，从而对活塞和轴套之间的空气进行压缩或抽取，利用压差产生可变的阻尼力。本实用新型的活塞内部有内螺纹，与合页轴上半的螺纹相配合，在绕轴旋转方向上：合页轴与一块叶片相对固定，活塞与另一叶片轴套周向相对固定，因此合页的开合可令活塞随螺线升降。活塞与轴套紧密配合使空气的进出受限，快速闭门时阻力较大，低速闭门则阻力小甚至可忽略。本实用新型的缓冲阻尼力仅与闭门速度有关，因此不论门的初始角度如何都可实现动态缓冲，这对一些瞬发的冲击很有缓冲作用。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种阻尼力随关门速度动态调整的气动合页，包括合页轴、第一叶片、第二叶片，还包括活塞、垫圈，所述第一叶片的轴套与合页轴下半部固定连接，所述合页轴的上半部设置有多线螺纹部，所述活塞套在多线螺纹部上，其内沿轴向设置有与所述多线螺纹部相配合的内螺纹孔，所述活塞的外周壁与所述第二叶片的轴套周向固定连接，所述垫圈套接在合页轴中部且位于第一叶片上方。

进一步地，所述多线螺纹部及内螺纹孔的螺纹的螺距等于第一叶片或第二叶片的轴套深度减去活塞的高度之差的两倍。

进一步地，所述内螺纹孔的深度与所述多线螺纹部的高度相一致。

进一步地，所述的第一叶片、第二叶片的轴套内孔中均设置有键槽，所述的合页轴下半部及活塞的外周壁均设置有与对应的键槽相配合的平键。

进一步地，所述的键槽的长度为第一叶片、第二叶片轴套长度的一半，宽度与所述平键的宽度为过渡配合。

进一步地，当所述活塞旋紧在合页轴的多线螺纹部时，所述第一叶片、第二叶片的轴套内的键槽在合页轴的轴向视图中呈180°反向分布。

进一步地，所述合页轴中部设置有限制所述垫圈上移的阶梯轴，所述阶梯轴直径大于合页轴下半部的直径。

进一步地，所述阶梯轴直径大于合页轴下半部的直径1~2mm。

进一步地，所述活塞的外周壁外侧与所述第二叶片的轴套内部涂有润滑油。

相对于现有技术，本实用新型的具有如下优点：

（1）阻尼力随关门速度动态变化，一改现有缓冲合页恒定阻尼力或者阻尼力随关门角度变化的不实际设计，对快速闭门有更大阻力，慢速闭门小阻力，动态变化实用性更好。

（2）没有闭门功能，如前所述，目前有缓冲功能的合页为保证小角度也能正常闭门，加上自动闭门功能，但是并不是所有场合都需要自动闭门，反而是绝大部分场合都需要开闭门的缓冲，因此，本实用新型只有缓冲功能而不自动闭门，也是一个显著特点。

（3）结构简单可靠，全部设计只有7个零件，若把两个平键和合页轴、活塞结合，则零件只需5个，明显比据称有两百多个零件的液压缓冲闭门合页要经济可靠。本实用新型无需密封圈和弹簧等损耗件，使用寿命长。

（4）价格低廉，由于结构简单、零件少、无特别复杂零件，价格不会特别昂贵。

（5）安全，没有易燃的液压油和高压的压缩气体棒，延时排气的设计使正常时合页轴套内部的气压与外界相同，合页不会转动。

附图说明

图1是本实用新型实施例的合页打开180°时示意图；

图2是本实用新型实施例的合页打开约150°时示意图，图中可见活塞及其上第二平键均已螺旋上升；

图3是本实用新型实施例的合页轴、垫圈和第一平键装配后的示意图；

图4是本实用新型实施例的活塞和第二平键装配后的示意图；

图5是本实用新型实施例的第一叶片结构示意图；

图6是本实用新型实施例的第二叶片与其完全相同。

图中所示为：1-合页轴；12-合页轴上的阶梯轴部分；13-多线螺纹部；2-第一叶片；21-第一键槽3-第二叶片；31-第二键槽；4-活塞；41-内螺纹孔；5-垫圈；6-第一平键；7-第二平键。

具体实施方式

为进一步理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，但是需要说明的是，本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

如图1至图4所示，一种阻尼力随关门速度动态调整的气动合页，包括合页轴1、第一叶片2、第二叶片3，还包括活塞4、垫圈5，所述第一叶片2的轴套与合页轴1下半部固定连接，所述合页轴1的上半部设置有多线螺纹部13，所述活塞4套在多线螺纹部13上，其内沿轴向设置有与所述多线螺纹部13相配合的内螺纹孔41，所述内螺纹孔41的深度与所述多线螺纹部1的高度相一致。所述活塞4的外周壁与所述第二叶片3的轴套周向固定连接，所述垫圈5套接在合页轴1中部且位于第一叶片2上方，本实施例的活塞4与合页轴套只是紧密配合，而不是完全密封，被压缩的空气最终可完全排出，因此不存在因气体压力无法闭门以及密封圈老化的问题。

所述多线螺纹部13及内螺纹孔41的螺纹的螺距等于第一叶片2或第二叶片3的轴套深度减去活塞4的高度之差的两倍，使得合页从打开180°至关闭时，活塞4的行程加上自身高度等于第一叶片2或第二叶片3的轴套深度，使得合页从180°至关闭时，活塞4可以从轴套底部上升到顶部。

如图5和图6所示，所述的第一叶片2、第二叶片3的轴套内孔中分别设置第一键槽21、第二键槽31，所述的合页轴1下半部及活塞4的外周壁分别设置有与对应的键槽相配合的第一平键6、第二平键7。第一叶片2和第二叶片3结构相同，可以互换，所述第一平键6、第二平键7结构相同，可以互换。

所述的第一键槽21、第二键槽31的长度为第一叶片2、第二叶片3轴套长度的一半，比活塞4的高度要低，可以保证活塞4的上半部分始终与圆形的轴套内截面接触，不易漏气，宽度与所述第一平键6、第二平键7的宽度为过渡配合。

当所述活塞4旋紧在合页轴1的多线螺纹部13时，所述第一叶片2、第二叶片3的轴套内的键槽在合页轴1的轴向视图中呈180°反向分布，换言之当合页打开时，活塞4在最低点。

如图3所示，所述合页轴1中部设置有限制所述垫圈5上移的阶梯轴12，所述阶梯轴12直径大于合页轴1下半部的直径，所述阶梯轴12直径大于合页轴1下半部的直径1~2mm。

所述活塞4的外周壁外侧与所述第二叶片3的轴套内部涂有润滑油，以增强密封性。

本实施例通过紧密配合的活塞4与合页轴套限制空气进出速度，因此当开/闭门速度较快时，轴套内的空气快速被压缩/抽取，可以认为整体空气是密封的，产生较大的阻尼力；而在低速开/闭门时，轴套内空气只是延时进/出，产生的阻尼力较少，不影响闭门。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。