一种采用电磁阻尼的地弹簧装置的制作方法

文档序号:18623948发布日期:2019-09-06 22:47阅读:271来源:国知局
一种采用电磁阻尼的地弹簧装置的制作方法

本发明创造涉及一种主要应用于建筑中地弹簧门的采用电磁阻尼的地弹簧装置。



背景技术:

地弹簧装置与建筑中平开门配套安装在一起,性能是过往行人推(拉)开门通过后,门具有缓行功能自行关闭,当季节适宜、天气好或有货物通过时,可以把门开到90度时在此处停留不动。

无论是进口、或是国产的产品,都存在以下弊端:首先,内部工艺结构中,采用的压缩弹簧与凸轮输出轴在同一个轴线上,因此存在推(拉)开门费力的问题,对当今社会的老龄化群体和少小群体存在妨碍;其次,其内部阻尼功能是液压油传动,液压油在1-3年的时间就会全部渗漏,每个地弹簧储存液压油约100克-150克,那么社会上道南道北、路东路西无数的建筑中地弹簧门所用的地弹簧装置,将产生积小成大的土壤污染;第三,待液压油渗漏后,缓冲关门的功能随即丧失,就存在关门急回的特性,给出入门的行人造成精神上不安和担心、甚至对老、小等过往行人潜伏着安全隐患。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明创造提供一种采用电磁阻尼的地弹簧装置,本发明创造在承继过去传统地弹簧装置的成熟工艺基础上进行了科技创新,使之更适合于社会发展,采用本发明创造使得过往行人推(拉)开门省力、不因为液压油渗漏造成土壤污染、不产生因为液压油渗漏后关门急回现象。

本发明创造采用的技术方案是:一种采用电磁阻尼的地弹簧装置,包括弹簧机构、齿条齿轮调速机构、输出轴机构、阻尼放大机构和壳体;所述弹簧机构、齿条齿轮调速机构、输出轴机构和阻尼放大机构都固定安装在壳体内的上工装板和底工装板之间;所述输出轴机构的凸轮输出轴一体件的输出轴的上部分伸出壳体外;所述弹簧机构一端通过所述齿条齿轮调速机构与所述输出轴机构连接,所述弹簧机构另一端通过所述阻尼放大机构与所述输出轴机构连接。

进一步的,上述的一种采用电磁阻尼的地弹簧装置,所述壳体包括:在壳体内,底工装板安装在矩形底座的底部,在底工装板上固定有若干支撑块ⅰ,支撑块ⅰ用于支撑固定上工装板,上工装板的上端面支撑上盖板,上盖板安装在矩形底座的上端,通孔贯穿上工装板和上盖板。

进一步的,上述的一种采用电磁阻尼的地弹簧装置,所述弹簧机构包括:压缩弹簧位于导向套内,导向心杆位于压缩弹簧内;导向套一端与中部设有导向孔的固定端盖固定连接,另一端设有活动端盖,活动端盖与导向套内径间隙配合并沿导向套内径往来滑动,压缩弹簧处于固定端盖与活动端盖之间;导向心杆一端与活动端盖固定连接,另一端穿过固定端盖上的导向孔后伸出导向套与齿条齿轮调速机构的齿条ⅰ连接;活动端盖与阻尼放大机构的连杆固定连接,导向套安装在底工装板上且位于矩形底座一侧边缘。

进一步的,上述的一种采用电磁阻尼的地弹簧装置,所述齿条齿轮调速机构包括,垫片为直角形,齿条ⅰ的背部与垫片的一个直角边靠紧且滑动摩擦配合,与齿条ⅰ的背部紧靠的垫片的直角边与矩形底座固定连接,齿条ⅰ下部被垫片的另一个直角边支撑和限位,齿条ⅰ的一端与弹簧机构的导向心杆连接;齿条ⅰ与齿轮ⅰ啮合,齿轮ⅰ与齿轮ⅱ啮合,齿轮ⅰ和齿轮ⅱ分别装配在阶梯轴ⅰ和阶梯轴ⅱ上,阶梯轴ⅰ和阶梯轴ⅱ分别与上工装板和底工装板固定,齿轮ⅱ与在输出轴机构的输出轴上架体和输出轴下架体一侧加工出的齿条ⅱ啮合,阶梯轴ⅰ和阶梯轴ⅱ的位置位于齿条ⅱ和齿条ⅰ之间保证齿条ⅱ、齿轮ⅱ、齿轮ⅰ和齿条ⅰ互相啮合,齿轮ⅱ的分度圆直径小于齿轮ⅰ的分度圆直径。

进一步的,上述的一种采用电磁阻尼的地弹簧装置,所述输出轴机构包括输出轴区和磁感应区。

在输出轴机构的输出轴区一侧:输出轴上架体和输出轴下架体由套装有滚轮ⅰ的滚轮轴ⅰ、套装有滚轮ⅱ的滚轮轴ⅱ和套装有滚轮ⅲ的滚轮轴ⅲ通过铆接或螺接固定在一起,滚轮ⅰ、滚轮ⅱ和滚轮ⅲ位于输出轴上架体和输出轴下架体之间,输出轴上架体和输出轴下架体上分别设置有导槽ⅰ和导槽ⅱ,滚轮轴ⅰ、滚轮轴ⅱ和滚轮轴ⅲ围绕导槽ⅰ和导槽ⅱ成三角形排布。

设有凸轮输出轴一体件,所述凸轮输出轴一体件是:输出轴和凸轮制成一体结构,输出轴的上端制成具有锥度形状的插接结构,输出轴的上部分穿过输出轴上架体上的导槽ⅰ后再从贯穿上工装板和上盖板的通孔穿过伸出壳体,输出轴向下依次是凸轮、阶梯轴ⅲ和阶梯轴ⅳ,凸轮位于输出轴上架体和输出轴下架体之间,阶梯轴ⅲ和阶梯轴ⅳ穿过输出轴下架体上的导槽ⅱ,阶梯轴ⅳ与止推轴承装配,阶梯轴ⅲ上端位于导槽ⅱ内,阶梯轴ⅲ轴肩紧靠止推轴承的内圈,止推轴承置于轴承座中,轴承座与底工装板固定;凸轮上,以凸轮输出轴一体件的对称中心线为对称的凸轮两侧边缘分别设有对称的凹坑ⅰ和凹坑ⅱ及对称的凹坑ⅲ和凹坑ⅳ。

凸轮输出轴一体件的对称中心线处于凸轮两侧边缘的交点与输出轴轴心的连线上。

在关门状态时,滚轮轴ⅲ的轴心位于凸轮输出轴一体件的对称中心线上且滚轮ⅲ位于凸轮两侧边缘的交点的外侧,滚轮ⅰ和滚轮ⅱ分别处于凸轮输出轴一体件的对称中心线的两侧并分别与凹坑ⅲ和凹坑ⅳ吻合。

在输出轴机构的磁感应区一侧:输出轴上架体和输出轴下架体通过若干铆钉ⅰ或螺钉固定在一起,在输出轴上架体和输出轴下架体的一侧制成齿条ⅱ,在输出轴上架体和输出轴下架体上与齿条ⅱ相对一侧装配有拨杆和磁钢。

输出轴上架体和输出轴下架体的下方设有导轨,导轨两端分别与支撑柱ⅰ和支撑柱ⅱ固定,支撑柱ⅰ和支撑柱ⅱ与底工装板固定,滑块沿导轨滑行,滑台与滑块固定并位于滑块的上端,滑台上设有导槽ⅲ和干簧管装置。

拨杆的上端与输出轴上架体和输出轴下架体固定,下端置于导槽ⅲ内并沿导槽ⅲ移动,磁钢固定安装在输出轴上架体和输出轴下架体上,干簧管装置与磁钢相对应。

设有导槽ⅳ和定位导块,导槽ⅳ贯穿输出轴上架体和输出轴下架体,导槽ⅳ位于齿条ⅱ与拨杆和磁钢之间,定位导块下端与底工装板固定、上端穿过导槽ⅳ与输出轴上架体和输出轴下架体连接,导槽ⅳ与定位导块上端滑动配合。

进一步的,上述的一种采用电磁阻尼的地弹簧装置,所述阻尼放大机构包括,带有绕组的定子固定安装在底工装板上、位于与导向套相对的矩形底座的另一侧边缘;带有磁钢的转子装在带有绕组的定子的内侧,构成外定子内转子结构;在带有磁钢的转子的转子轴上制成蜗杆。

蜗轮与齿轮ⅲ共同装配在阶梯轴ⅴ上,齿轮ⅲ与扇齿轮ⅰ啮合,齿轮ⅲ的分度圆直径小于扇齿轮ⅰ的分度圆直径,扇齿轮ⅰ与齿轮ⅳ共同装配在阶梯轴ⅵ上,在扇齿轮ⅰ与齿轮ⅳ之间设置有支撑套,支撑套套装在阶梯轴ⅵ上,齿轮ⅳ与扇齿轮ⅱ啮合,齿轮ⅳ的分度圆直径小于扇齿轮ⅱ分度圆直径,扇齿轮ⅱ和杠杆是绕阶梯轴ⅶ摆动的一体件,杠杆的有效传动长度小于或等于扇齿轮ⅱ分度圆半径,杠杆与连杆通过轴连接在一起,在杠杆与连杆连接的一端制有导槽ⅴ,轴在导槽ⅴ内滑行,连杆的另一端与弹簧机构的活动端盖连接;阶梯轴ⅴ、阶梯轴ⅵ和阶梯轴ⅶ分别与上工装板和底工装板固定。

带有绕组的定子上的绕组线与输出轴机构中安装在滑台上的干簧管装置连接。

进一步的,上述的一种采用电磁阻尼的地弹簧装置,带有绕组的定子上的绕组线与输出轴机构中安装在滑台上的干簧管装置的连接方式是:

所述的带有绕组的定子上的绕组线由绕组线ⅰ、绕组线ⅱ和绕组线ⅲ构成;所述的干簧管装置由干簧管ⅰ和干簧管ⅱ构成;干簧管ⅰ的一端与绕组线ⅰ连接,干簧管ⅱ的一端与绕组线ⅱ连接,干簧管ⅰ另一端和干簧管ⅱ另一端集结在一起后与绕组线ⅲ连接。

或,所述的干簧管装置由两组并联连接的干簧管ⅰ和干簧管ⅱ构成;第一组干簧管ⅰ和干簧管ⅱ并联连接后一端与绕组线ⅰ连接,第二组干簧管ⅰ和干簧管ⅱ并联连接后一端与绕组线连接,第一组干簧管ⅰ和干簧管ⅱ并联连接后的另一端与第二组干簧管ⅰ和干簧管ⅱ并联连接后的另一端集结在一起后与绕组线ⅲ连接。

本发明创造的有益效果是:

1、本发明创造,通过对社会上使用的地弹簧装置的原结构进行调整改造,增设齿条齿轮调速机构,使压缩弹簧与凸轮输出轴不在同一轴线上,使推(拉)开门省力,妥善地解决了社会上老龄化群体和少小群体等推(拉)开门费力问题,为社会提供优质的产品和服务。

2、本发明创造,以带有绕组的定子和带有磁钢的转子间的电磁阻尼替代了液压油的阻尼,再以阻尼放大机构把阻尼放大,传动结构上起了根本性变化,解决了由于社会上使用的地弹簧装置原结构中液压油渗漏而造成的社会上积小成大的土壤污染危害问题。

3、本发明创造,利用測微放大原理,设置的阻尼放大机构,把带有绕组的定子和带有磁钢的转子之间所产生的阻尼放大以抵御关门时压缩弹簧的弹力,解决了因渗漏液压油丧失阻尼功能后而门产生急回现象的问题,除去了行人出入门时潜伏的安全隐患;所采用的干簧管装置还应用了延长使用寿命的预备功能,若意外有其中的干簧管损坏而丧失功能,则并联的另一个干簧管可照旧执行效能。

4、本发明创造,在门关闭静止时,压缩弹簧与阻尼放大机构可以共同抵御户外风力把门吹开的问题。

5、本发明创造在实际应用中的运行规律有:

在门处于关闭状态时,干簧管装置与磁钢对应,干簧管装置和带有绕组的定子的绕组线连接,通过阻尼放大机构把带有绕组的定子和带有磁钢的转子间产生的阻尼放大,压缩弹簧与阻尼放大机构共同抵御户外风力把门吹开的问题。

从关门状态到开门的过程,当行人推(拉)开门时,拨杆在导槽ⅲ中移动几毫米长度、门的开启角度在10度以内、推(拉)开门的力量与目前社会所使用的地弹簧装置相当,此时干簧管装置与磁钢错位、干簧管脱离磁钢的磁感应区、干簧管连接断开,带有绕组的定子和带有磁钢的转子间的阻尼消失,推(拉)开门就省力了。

从开门状态到关门的过程,拨杆在导槽ⅲ中反向移动几毫米长度,干簧管装置与磁钢对应,干簧管接通,通过阻尼放大机构把带有绕组的定子和带有磁钢的转子间产生的阻尼放大,门是带有阻尼缓行关门的,不产生急回的效果。

当开门行人通过后门正值关闭运行、又有行人进门时,则仍然如“从关门状态到打开状态”中所述,行人履历“当行人推(拉)开门时,拨杆在导槽ⅲ中移动几毫米长度、门的开启角度在10度以内”的过程。

附图说明

图1是本发明创造实施例1的结构示意图(省略上盖板和上工装板)。

图2是图1的详细说明图。

图3是图2的上端安装上盖板后的俯视图。

图4是图2的k向剖视图(省略了部分输出轴机构、弹簧机构和齿条齿轮调速机构)。

图5是图4的p向剖视图(省略了弹簧机构和阻尼放大机构后面的可见轮廓线)。

图6是本发明创造实施例1的固定端盖的结构示意图。

图7是图2的a向视图。

图8是本发明创造实施例1的输出轴机构的输出轴下架体结构示意图。(省略了与输出轴上架体结构相同的磁感应区一侧部分)。

图9a是本发明创造实施例1的滚轮ⅰ与滚轮轴ⅰ套装示意图。

图9b是本发明创造实施例1的滚轮ⅱ与滚轮轴ⅱ套装示意图。

图9c是本发明创造实施例1的滚轮ⅲ与滚轮轴ⅲ套装示意图。

图10是本发明创造实施例1的输出轴机构的结构侧视示意图。

图11是本发明创造实施例1的输出轴机构中凸轮输出轴一体件俯视结构示意图。

图12是本发明创造实施例1的输出轴机构俯视图(关门状态)。

图13是本发明创造实施例1的输出轴机构俯视图(开门状态)。

图14是本发明创造实施例1的输出轴机构中凸轮输出轴一体件结构示意图。

图15是图14的b向视图。

图16是平开门底角的金属插接件的结构示意图。

图17是本发明创造的实际安装示意图。

图18是图4中c-c剖视图。

图19是本发明创造实施例1的输出轴机构中磁感应区一侧结构示意图。

图20是本发明创造实施例1的阻尼放大机构中带有绕组的定子和绕组线的结构示意图。

图21是本发明创造实施例1的干簧管装置与绕组线连线示意图。

图22是本发明创造实施例2的干簧管装置与绕组线连线示意图。

图23是本发明创造实施例1、实施例2的输出轴机构中的滑台与其周边要素关系的结构示意图。

图24是本发明创造实施例1的输出轴机构中滑台的俯视图。

图25是本发明创造实施例2的输出轴机构中滑台的俯视图。

图26是本发明创造实施例1的阻尼放大机构中扇齿ⅱ和杠杆ⅰ一体结构示意图。

图27是本发明创造实施例1的阻尼放大机构不自锁蜗轮蜗杆的蜗杆螺旋线升角大于当量摩擦角的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1-图21、图23、图24、图26和图27所示,一种采用电磁阻尼的地弹簧装置,由弹簧机构(1)、齿条齿轮调速机构(2)、输出轴机构(3)、阻尼放大机构(4)和壳体(5)构成。

弹簧机构(1)、齿条齿轮调速机构(2)、输出轴机构(3)和阻尼放大机构(4)都固定安装在壳体(5)内的上工装板(5-1)和底工装板(5-2)之间;输出轴机构(3)的凸轮输出轴一体件(3-3)的输出轴(3-3-1)的上部分伸出壳体(5)外;弹簧机构(1)一端通过所述齿条齿轮调速机构(2)与所述输出轴机构(3)连接,所述弹簧机构(1)另一端通过所述阻尼放大机构(4)与所述输出轴机构(3)连接。详细结构如下:

一、壳体(5)

在壳体(5)内,底工装板(5-2)安装在矩形底座(5-3)的底部,底工装板(5-2)上固定有若干支撑块ⅰ(5-5),支撑块ⅰ(5-5)用于支撑固定上工装板(5-1),上工装板(5-1)的上端面支撑上盖板(5-4),上盖板(5-4)安装在矩形底座(5-3)的上端,通孔(5-6)贯穿上工装板(5-1)和上盖板(5-4)。

二、弹簧机构(1)

压缩弹簧(1-1)位于导向套(1-3)内,导向心杆(1-2)位于压缩弹簧(1-1)内;导向套(1-3)一端与中部设有导向孔(1-6)的固定端盖(1-4)固定连接,另一端设有活动端盖(1-5),活动端盖(1-5)与导向套(1-3)内径间隙配合并沿导向套(1-3)内径往来滑动,压缩弹簧(1-1)处于固定端盖(1-4)与活动端盖(1-5)之间;导向心杆(1-2)一端与活动端盖(1-5)固定连接,另一端穿过固定端盖(1-4)上的导向孔(1-6)后伸出导向套(1-3)与齿条齿轮调速机构(2)的齿条ⅰ(2-1)连接;活动端盖(1-5)与阻尼放大机构(4)的连杆(4-11)固定连接,导向套(1-3)安装在底工装板(5-2)上且位于矩形底座(5-3)一侧边缘。

三、齿条齿轮调速机构(2)

垫片(2-2)为直角形,齿条ⅰ(2-1)的背部与垫片(2-2)的一个直角边靠紧且滑动摩擦配合,与齿条ⅰ(2-1)的背部紧靠的垫片(2-2)的直角边与矩形底座(5-3)固定连接,齿条ⅰ(2-1)下部被垫片(2-2)的另一个直角边支撑和限位,齿条ⅰ(2-1)的一端与弹簧机构(1)的导向心杆(1-2)连接;齿条ⅰ(2-1)与齿轮ⅰ(2-3)啮合,齿轮ⅰ(2-3)与齿轮ⅱ(2-4)啮合,齿轮ⅰ(2-3)和齿轮ⅱ(2-4)分别装配在阶梯轴ⅰ(2-5)和阶梯轴ⅱ(2-6)上,阶梯轴ⅰ(2-5)和阶梯轴ⅱ(2-6)分别与上工装板(5-1)和底工装板(5-2)固定,齿轮ⅱ(2-4)与在输出轴机构(3)的输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)一侧加工出的齿条ⅱ(2-7)啮合,阶梯轴ⅰ(2-5)和阶梯轴ⅱ(2-6)的位置位于齿条ⅱ(2-7)和齿条ⅰ(2-1)之间保证齿条ⅱ(2-7)、齿轮ⅱ(2-4)、齿轮ⅰ(2-3)和齿条ⅰ(2-1)互相啮合,齿轮ⅱ(2-4)的分度圆直径小于齿轮ⅰ(2-3)的分度圆直径。

四、输出轴机构(3)

所述输出轴机构(3)包括输出轴区和磁感应区;

在输出轴机构(3)的输出轴区一侧:输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)之间分别由套装有滚轮ⅰ(3-4-1)的滚轮轴ⅰ(3-5-1)、套装有滚轮ⅱ(3-4-2)的滚轮轴ⅱ(3-5-2)和套装有滚轮ⅲ(3-4-3)的滚轮轴ⅲ(3-5-3)通过铆接或螺接固定在一起,滚轮ⅰ(3-4-1)、滚轮ⅱ(3-4-2)和滚轮ⅲ(3-4-3)位于输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)之间,输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)上分别设置有导槽ⅰ(3-1-1)和导槽ⅱ(3-2-1),滚轮轴ⅰ(3-5-1)、滚轮轴ⅱ(3-5-2)和滚轮轴ⅲ(3-5-3)围绕导槽ⅰ(3-1-1)和导槽ⅱ(3-2-1)成三角形排布。

设有凸轮输出轴一体件(3-3),所述凸轮输出轴一体件(3-3)是:输出轴(3-3-1)和凸轮(3-3-2)制成一体结构,输出轴(3-3-1)的上端制成具有锥度形状的插接结构(3-3-11),输出轴(3-3-1)的上部分穿过输出轴上架体(3-1)上的导槽ⅰ(3-1-1)后再从贯穿上工装板(5-1)和上盖板(5-4)的通孔(5-6)穿过伸出壳体(5),输出轴(3-3-1)向下依次是凸轮(3-3-2)、阶梯轴ⅲ(3-3-4)和阶梯轴ⅳ(3-3-5),凸轮(3-3-2)位于输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)之间,阶梯轴ⅲ(3-3-4)和阶梯轴ⅳ(3-3-5)穿过输出轴下架体(3-2)上的导槽ⅱ(3-2-1),阶梯轴ⅳ(3-3-5)与止推轴承(3-20)装配,阶梯轴ⅲ(3-3-4)上端位于导槽ⅱ(3-2-1)内,阶梯轴ⅲ(3-3-4)轴肩紧靠止推轴承(3-20)的内圈,止推轴承(3-20)置于轴承座(3-21)中,轴承座(3-21)与底工装板(5-2)固定;凸轮(3-3-2)上,以凸轮输出轴一体件(3-3)的对称中心线(3-3-100)为对称的凸轮(3-3-2)两侧边缘分别设有对称的凹坑ⅰ(3-3-22)和凹坑ⅱ(3-3-23)及对称的凹坑ⅲ(3-3-24)和凹坑ⅳ(3-3-25)。

凸轮输出轴一体件(3-3)的对称中心线(3-3-100)处于凸轮(3-3-2)两侧边缘的交点(3-3-111)与输出轴(3-3-1)轴心的连线上。

在关门状态时,滚轮轴ⅲ(3-5-3)的轴心位于凸轮输出轴一体件(3-3)的对称中心线(3-3-100)上且滚轮ⅲ(3-4-3)位于凸轮(3-3-2)两侧边缘的交点(3-3-111)的外侧,滚轮ⅰ(3-4-1)和滚轮ⅱ(3-4-2)分别处于凸轮输出轴一体件(3-3)的对称中心线(3-3-100)的两侧并分别与凹坑ⅲ(3-3-24)和凹坑ⅳ(3-3-25)吻合。

在输出轴机构(3)的磁感应区一侧:输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)通过若干铆钉ⅰ(3-7)或螺钉固定在一起,在输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)的一侧制成齿条ⅱ(2-7),在输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体上与齿条ⅱ(2-7)相对一侧装配有拨杆(3-8)和磁钢(3-9)。

输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)的下方设有导轨(3-12),导轨(3-12)两端分别与支撑柱ⅰ(3-16)和支撑柱ⅱ(3-17)固定,支撑柱ⅰ(3-16)和支撑柱ⅱ(3-17)与底工装板(5-2)固定,滑块(3-14)沿导轨(3-12)滑行,滑台(3-13)与滑块(3-14)固定并位于滑块(3-14)的上端,滑台(3-13)上设有导槽ⅲ(3-15)和干簧管装置。

拨杆(3-8)的上端与输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)固定,下端置于导槽ⅲ(3-15)内并沿导槽ⅲ(3-15)移动,磁钢(3-9)固定安装在输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)上,干簧管装置与磁钢(3-9)相对应。

设有导槽ⅳ(3-10)和定位导块(3-11),导槽ⅳ(3-10)贯穿输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2),导槽ⅳ(3-10)位于齿条ⅱ(2-7)与拨杆(3-8)和磁钢(3-9)之间,定位导块(3-11)下端与底工装板(5-2)固定、上端穿过导槽ⅳ(3-10)与输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)连接,导槽ⅳ(3-10)与定位导块(3-11)上端滑动配合。

五、阻尼放大机构(4)

带有绕组的定子(4-1)固定安装在底工装板(5-2)上、位于与导向套(1-3)相对的矩形底座(5-3)的另一侧边缘;带有磁钢的转子(4-2)装在带有绕组的定子(4-1)的内侧,构成外定子内转子结构;在带有磁钢的转子(4-2)的转子轴(4-2-1)上制成蜗杆(4-3),蜗杆(4-3)的螺旋线升角(4-3-3)大于当量摩擦角(4-3-4),蜗杆(4-3)和蜗轮(4-4)构成不自锁啮合的蜗轮蜗杆。

蜗轮(4-4)与齿轮ⅲ(4-5)共同装配在阶梯轴ⅴ(4-12)上,齿轮ⅲ(4-5)与扇齿轮ⅰ(4-6)啮合,齿轮ⅲ(4-5)的分度圆直径小于扇齿轮ⅰ(4-6)的分度圆直径,扇齿轮ⅰ(4-6)与齿轮ⅳ(4-7)共同装配在阶梯轴ⅵ(4-13)上,在扇齿轮ⅰ(4-6)与齿轮ⅳ(4-7)之间设置有支撑套(4-16),支撑套(4-16)套装在阶梯轴ⅵ(4-13)上,齿轮ⅳ(4-7)与扇齿轮ⅱ(4-8)啮合,齿轮ⅳ(4-7)的分度圆直径小于扇齿轮ⅱ(4-8)分度圆直径,扇齿轮ⅱ(4-8)和杠杆(4-9)是绕阶梯轴ⅶ(4-14)摆动的一体件,杠杆(4-9)的有效传动长度小于或等于扇齿轮ⅱ(4-8)分度圆半径,杠杆(4-9)与连杆(4-11)通过轴(4-15)连接在一起,在杠杆(4-9)与连杆(4-11)连接的一端制有导槽ⅴ(4-10),轴(4-15)在导槽ⅴ(4-10)内滑行,连杆(4-11)的另一端与弹簧机构(1)的活动端盖(1-5)连接;阶梯轴ⅴ(4-12)、阶梯轴ⅵ(4-13)和阶梯轴ⅶ(4-14)分别与上工装板(5-1)和底工装板(5-2)固定。

带有绕组的定子(4-1)的内圆周有六个嵌线槽(4-1-4),在嵌线槽(4-1-4)内嵌有三个线圈,三个线圈按星形连接,其一端集结在一起成为中性接点(4-1-123),另一端作为带有绕组的定子(4-1)上的绕组线ⅰ(4-1-1)、绕组线ⅱ(4-1-2)和绕组线ⅲ(4-1-3)与干簧管装置连接。

带有绕组的定子(4-1)上的绕组线与输出轴机构(3)中安装在滑台(3-13)上的干簧管装置连接,具体为:所述的带有绕组的定子(4-1)上的绕组线由绕组线ⅰ(4-1-1)、绕组线ⅱ(4-1-2)和绕组线ⅲ(4-1-3)构成;所述的干簧管装置由干簧管ⅰ(3-18)和干簧管ⅱ(3-19)构成;干簧管ⅰ(3-18)的一端与绕组线ⅰ(4-1-1)连接,干簧管ⅱ(3-19)的一端与绕组线ⅱ(4-1-2)连接,干簧管ⅰ(3-18)另一端和干簧管ⅱ(3-19)另一端集结在一起后与绕组线ⅲ(4-1-3)连接。

本发明创造的工作过程为:

如图16和图17所示,地弹簧装置安装在平开门(7-2)下方的地面以下,上端盖(5-4)与地面平齐,输出轴(3-3-1)高出地面,通过输出轴(3-3-1)的上端具有锥度形状的插接结构(3-3-11)与安装在平开门(7-2)底角的金属插接件(7)的插接孔(7-1)配合,将地弹簧装置与平开门(7-2)连接在一起,过往行人向内或向外推(拉)开门后,门以带有阻尼功能的缓行适宜速度关闭;对于社会上大量的双扇对开平开门,地弹簧装置无论安装于左、右哪一侧都是通用的、具有互换性。

在门处于关闭状态时,如图10、图11、图12所示,地弹簧装置的结构处于:输出轴机构(3)中滚轮轴ⅲ(3-5-3)的轴心位于凸轮输出轴一体件(3-3)的对称中心线(3-3-100)上、滚轮ⅲ(3-4-3)位于凸轮(3-3-2)两侧边缘的交点(3-3-111)的外侧,滚轮ⅰ(3-4-1)和滚轮ⅱ(3-4-2)分别处于凸轮输出轴一体件(3-3)的对称中心线(3-3-100)的两侧并分别与凸轮(3-3-2)的凹坑ⅲ(3-3-24)和凹坑ⅳ(3-3-25)吻合。

如图10所示,在门处于关闭状态时,拨杆(3-8)的下端处于滑台(3-13)上导槽ⅲ(3-15)的一侧边缘,磁钢(3-9)与滑台(3-13)上的干簧管装置对应,干簧管装置处于磁感应区,干簧管装置与带有绕组的定子(4-1)上的绕组线ⅰ(4-1-1)、绕组线ⅱ(4-1-2)和绕组线ⅲ(4-1-3)接通,带有绕组的定子(4-1)和带有磁钢的转子(4-2)之间带有阻尼,这时需要利用測微放大原理、应用阻尼放大机构(4)把阻尼放大;所采用的阻尼放大机构(4)将在下述关门运行过程中随整个过程做完整描述。

在此次增加了齿条齿轮调速机构(2)条件下,阻尼放大机构(4)与弹簧机构(1)的压缩弹簧(1-1),共同抵御风防止风把门吹开,与社会上使用的液压油传动的地弹簧装置的能力相当。

从关门状态到开门的过程,如图11、图12、图13所示,其过程为:选凸轮(3-3-2)一侧边缘的凹坑ⅰ(3-3-22)来说明,设凸轮(3-3-2)转动时其边缘的凹坑ⅰ(3-3-22)趋近于滚轮ⅰ(3-4-1)的过程为向内推(拉)开门,此时,凸轮输出轴一体件(3-3)的输出轴(3-3-1)和凸轮(3-3-2)随门转动,凹坑ⅲ(3-3-24)和凹坑ⅳ(3-3-25)分别从在关门时与滚轮ⅰ(3-4-1)和滚轮ⅱ(3-4-2)吻合状态开始脱离,随着凸轮转动,凹坑ⅰ(3-3-22)与滚轮ⅰ(3-4-1)吻合;凹坑ⅱ(3-3-23)所处一侧凸轮(3-3-2)边缘与滚轮ⅲ(3-4-3)接触滑行,凹坑ⅱ(3-3-23)越过滚轮ⅲ(3-4-3),凹坑ⅳ(3-3-25)接近滚轮ⅲ(3-4-3),至此,门开到90度位置,当季节适宜天气好或有货物通过时,可以在此停留不动。

由于凸轮输出轴一体件(3-3)的输出轴(3-3-1)和凸轮(3-3-2)随门转动、滚轮ⅰ(3-4-1)随凸轮(3-3-2)边缘滚动,带动输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)运行,与滚轮轴ⅲ(3-5-3)临近的输出轴上架体(3-1)上导槽ⅰ(3-1-1)的一端从远离到靠近输出轴(3-3-1),另一端从靠近到远离输出轴(3-3-1),输出轴下架体(3-2)上的导槽ⅱ(3-2-1)运行亦然,输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)上一侧的齿条ⅱ(2-7)带动互相啮合的齿轮ⅱ(2-4)、齿轮ⅰ(2-3)、齿条ⅰ(2-1)运行,如图2所示,齿条ⅰ(2-1)带动弹簧机构(1)中的导向心杆(1-2)运行,导向心杆(1-2)带动活动端盖(1-5),由于固定端盖(1-4)与导向套(1-3)固定连接,结果是活动端盖(1-5)把处于固定端盖(1-4)与活动端盖(1-5)之间的压缩弹簧(1-1)压缩。

导向套(1-3)与导向心杆(1-2)保证压缩弹簧(1-1)的稳定性、防止侧弯,齿条ⅰ(2-1)背部紧靠的直角形垫片(2-2)起到支撑、限位和自润滑作用。

传统设计是压缩弹簧(1-1)、导向心杆(1-2)与凸轮输出轴一体件(3-3)处于同一轴线上,此次设计把传统设计的传动链断开后,输出轴机构(3)依然居中,而弹簧机构(1)置于矩形底座(5-3)一侧边缘,从而让出空间增设了齿条齿轮调速机构(2),并且齿轮ⅱ(2-4)的分度圆直径小于齿轮ⅰ(2-3)的分度圆直径,这就构成了减速机构、减速增力,减速机构做了功,其结果是:齿条ⅱ(2-7)带动互相啮合的齿轮ⅱ(2-4)、齿轮ⅰ(2-3)、齿条ⅰ(2-1),以增大克服压缩弹簧(1-1)回弹力的能力,当行人推(拉)开门时,省力。

齿条ⅱ(2-7)、齿轮ⅱ(2-4)、齿轮ⅰ(2-3)、齿条ⅰ(2-1)互相啮合运行的位置,使齿轮ⅱ(2-4)、齿轮ⅰ(2-3)可在齿条ⅱ(2-7)和齿条ⅰ(2-1)所决定的区域之间变化调整传动比,在行人推(拉)开门省力的条件下,使不同重量的门清晰地选择相对应的地弹簧装置;从客观上把对应的门的重量细致地做好区分,会使客户更清晰地、更安心地对应性买货,从产品结构的设计协同机制多样性看,更增添了制造业科技应变的活力。

导向套(1-3)安装在底工装板(5-2)上、位于矩形底座(5-3)一侧边缘,说明了弹簧机构(1)的稳定、定位。

前述在门处于关闭状态时,如图10所示拨杆(3-8)的下端处于滑台(3-13)上导槽ⅲ(3-15)的一侧边缘,磁钢(3-9)与滑台(3-13)上的干簧管装置对应,干簧管装置处于磁感应区,系统具有阻尼功能;当从关门状态到开门时,拨杆(3-8)随输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)移动,拨杆(3-8)的下端在导槽ⅲ(3-15)中移动几毫米长度、门的开启角度在10度以内,此过程推(拉)开门的力量与目前社会上所使用的地弹簧装置相当,之后,干簧管装置与磁钢(3-9)错位、干簧管脱离磁钢(3-9)的磁感应区、干簧管处于断开状态,带有绕组的定子(4-1)和带有磁钢的转子(4-2)之间的阻尼消失,阻尼放大机构(4)在系统中处于伴随运行,推(拉)开门就省力了。

上述描述了设定凹坑ⅰ(3-3-22)趋近于滚轮ⅰ(3-4-1)运行为向内推(拉)开门,若是凹坑ⅱ(3-3-23)趋近于滚轮ⅱ(3-4-2)为向外推(拉)开门,随着凸轮的转动,凹坑ⅱ(3-3-23)与滚轮ⅱ(3-4-2)吻合;凹坑ⅰ(3-3-22)所处一侧的凸轮(3-3-2)边缘与滚轮ⅲ(3-4-3)接触滑行,凹坑ⅰ(3-3-22)越过滚轮ⅲ(3-4-3),凹坑ⅲ(3-3-24)接近滚轮ⅲ(3-4-3),至此,门开到90度位置,并可以在此停留不动,此过程的原理与上述相同。

当从开门状态到关门时,仍然以从关门状态到开门的过程时凸轮(3-3-2)一侧边缘的凹坑ⅰ(3-3-22)的运行来说明,如图11、图12、图13所示,在门开到90度极限位置停留不动,当有外力推(拉)门时,则门从90度的停留位置开始关门,凸轮输出轴一体件(3-3)的输出轴(3-3-1)和凸轮(3-3-2)随门转动,凸轮(3-3-2)一侧边缘的凹坑ⅰ(3-3-22)与滚轮ⅰ(3-4-1)脱离,凹坑ⅱ(3-3-23)所处一侧的凸轮(3-3-2)边缘与滚轮ⅲ(3-4-3)滑行,最终,滚轮轴ⅲ(3-5-3)的轴心处于凸轮输出轴一体件(3-3)的对称中心线(3-3-100)上,滚轮ⅰ(3-4-1)和滚轮ⅱ(3-4-2)分别与凹坑ⅲ(3-3-24)和凹坑ⅳ(3-3-25)吻合。

上述的运行带动输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)运行,与滚轮轴ⅲ(3-5-3)临近的输出轴上架体(3-1)上导槽ⅰ(3-1-1)的一端从靠近到远离输出轴(3-3-1),另一端从远离到靠近输出轴(3-3-1),输出轴下架体(3-2)上设置的导槽ⅱ(3-2-1)按相同规律运行。

如图18-图19所示,输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)上的导槽ⅳ(3-10)与定位导块(3-11)上端滑动配合,具有材料的自润滑作用的间隙配合及约束关系,以保证输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)运行中上下、左右方向精准,以保证齿条ⅱ(2-7)与齿轮ⅱ(2-4)啮合、凸轮输出轴一体件(3-3)在输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)之间运行的效果好。

与输出轴(3-3-1)下端的阶梯轴ⅳ(3-3-5)装配的止推轴承(3-20)置于轴承座(3-21)中,轴承座(3-21)与底工装板(5-2)固定,充分地保证了凸轮输出轴一体件(3-3)运行的精确、自如,如图10所示。

在输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)一侧制出的齿条ⅱ(2-7)带动互相啮合的齿轮ⅱ(2-4)、齿轮ⅰ(2-3)和齿条ⅰ(2-1)运行,齿条ⅰ(2-1)带动弹簧机构(1)中的导向心杆(1-2)运行,导向心杆(1-2)带动活动端盖(1-5),由于压缩弹簧(1-1)处于固定端盖(1-4)与活动端盖(1-5)之间,结果是被压缩的压缩弹簧(1-1)因此延伸,如图2所示。

活动端盖(1-5)连接着阻尼放大机构(4)的连杆(4-11),就此,阻尼放大机构(4)随机运行,系统具有了阻尼放大功能,以抵御压缩弹簧(1-1)舒展的弹簧力,达到缓行关门、不产生急回的效果。

下面描述阻尼放大的工作过程:在开门时拨杆(3-8)的下端在导槽ⅲ(3-15)中从一侧到另一侧移动了几毫米长度,关门时输出轴上架体(3-1)和输出轴下架体(3-2)反向运行,使拨杆(3-8)带动下方的滑台(3-13)移动、磁钢(3-9)也随着移动,拨杆(3-8)在导槽ⅲ(3-15)中反向从一侧到另一侧移动了几毫米长度,磁钢(3-9)反向移动、滑台(3-13)上的干簧管装置处于磁感应区内,干簧管闭合,带有绕组的定子(4-1)上的绕组线ⅰ(4-1-1)、绕组线ⅱ(4-1-2)和绕组线ⅲ(4-1-3)接通,带有绕组的定子(4-1)和带有磁钢的转子(4-2)之间产生阻尼。

带有绕组的定子(4-1)和带有磁钢的转子(4-2)配合产生的阻尼小,不能抵御压缩弹簧(1-1)的回弹力,利用測微放大技术的阻尼放大机构(4)把阻尼放大,采用的工艺措施为:蜗杆(4-3)和蜗轮(4-4)啮合,蜗轮(4-4)与齿轮ⅲ(4-5)共同装配在阶梯轴ⅴ(4-12)上,齿轮ⅲ(4-5)与扇齿轮ⅰ(4-6)啮合,齿轮ⅲ(4-5)的分度圆直径小于扇齿轮ⅰ(4-6)的分度圆直径,扇齿轮ⅰ(4-6)与齿轮ⅳ(4-7)共同装配在阶梯轴ⅵ(4-13)上,在扇齿轮ⅰ(4-6)与齿轮ⅳ(4-7)之间设置有支撑套(4-16),支撑套(4-16)套装在阶梯轴ⅵ(4-13)上,齿轮ⅳ(4-7)与扇齿轮ⅱ(4-8)啮合,齿轮ⅳ(4-7)的分度圆直径小于扇齿轮ⅱ(4-8)分度圆直径,扇齿轮ⅱ(4-8)和杠杆(4-9)是绕阶梯轴ⅶ(4-14)摆动的一体件,杠杆(4-9)的有效传动长度小于或等于扇齿轮ⅱ(4-8)分度圆半径,杠杆(4-9)与连杆(4-11)通过轴(4-15)连接在一起,在杠杆(4-9)与连杆(4-11)连接的一端制有导槽ⅴ(4-10),轴(4-15)在导槽ⅴ(4-10)内滑行,导槽ⅴ(4-10)以适应杠杆(4-9)摆动中的尺寸变动,连杆(4-11)的另一端与弹簧机构(1)的活动端盖(1-5)连接。

蜗杆(4-3)的螺旋线升角(4-3-3)大于当量摩擦角(4-3-4),如图27所示,其中q为轴向载荷、n为法向反力、fn为摩擦力、r为法向反力与摩擦力的总反力,当摩擦力达到最大值时,当量摩擦角(4-3-4)达到最大值,相应增大螺旋线升角(4-3-3),蜗杆(4-3)和蜗轮(4-4)构成不自锁啮合的蜗轮蜗杆;

由蜗杆(4-3)和蜗轮(4-4)啮合、齿轮ⅲ(4-5)和扇齿轮ⅰ(4-6)啮合、齿轮ⅳ(4-7)和扇齿轮ⅱ(4-8)啮合、扇齿轮ⅱ(4-8)和杠杆(4-9)组合,上述依次传递运动构成测微放大机构把带有绕组的定子(4-1)和带有磁钢的转子(4-2)产生的阻尼放大,如图2、图4、图5所示。

带有绕组的定子(4-1)上的绕组线与输出轴机构(3)中安装在滑台(3-13)上的干簧管装置连接,具体为:所述的带有绕组的定子(4-1)上的绕组线由绕组线ⅰ(4-1-1)、绕组线ⅱ(4-1-2)和绕组线ⅲ(4-1-3)构成;所述的干簧管装置由干簧管ⅰ(3-18)和干簧管ⅱ(3-19)构成;干簧管ⅰ(3-18)与绕组线ⅰ(4-1-1)连接,干簧管ⅱ(3-19)与绕组线ⅱ(4-1-2)连接,干簧管ⅰ(3-18)另一端和干簧管ⅱ(3-19)另一端集结在一起后与绕组线ⅲ(4-1-3)连接,如图20、图21、图23、图24所示。

当开门行人通过后门正值关闭运行时,又有行人进门时,则仍然如“从关门状态到开门时”中所述,行人履历“当行人推(拉)开门时,拨杆在导槽ⅲ中移动几毫米长度、门的开启角度在10度以内”的过程。

实施例2

如图1-图20、图22、图23、图25、图26和图27所示,一种采用电磁阻尼的地弹簧装置,由弹簧机构(1)、齿条齿轮调速机构(2)、输出轴机构(3)、阻尼放大机构(4)和壳体(5)构成。

其他结构与实施例1完全相同,不同点在于,设置在滑台(3-13)上的干簧管装置由两组并联连接的干簧管ⅰ(3-18)和干簧管ⅱ(3-19)构成,如图22、图23、图25所示。

第一组干簧管ⅰ(3-18)和干簧管ⅱ(3-19)并联连接后一端与绕组线ⅰ(4-1-1)连接,第二组干簧管ⅰ(3-18)和干簧管ⅱ(3-19)并联连接后一端与绕组线(4-1-2)连接,第一组干簧管ⅰ(3-18)和干簧管ⅱ(3-19)并联连接后的另一端与第二组干簧管ⅰ(3-18)和干簧管ⅱ(3-19)并联连接后的另一端集结在一起后与绕组线ⅲ(4-1-3)连接。

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