专利名称:双向自动回位定位铰链的制作方法
本实用新型属于铰链装置类，是一种建筑构件的附件。
门扇和门框的连接通常靠铰链来完成。铰链是一种活动连接机构，通常由定页、动页和轴组成。它既使得门扇和门框连成一体，又保证两者可以相对自由转动。
在大部分使用情况下，门扇除了可以自由开启外，平时需要保持关闭，间或需要定位在常开。为此，人们曾经采取多种办法，设计过多种机构。为使门扇在开启后能自动关闭，例如在门扇和门框之间加上拉簧，或加上滑轮和重锤，更多的是使用弹簧铰链，这些机构性能都不够理想，都各有不少缺点。例如使用得最多的弹簧铰链，有三个明显的缺点(1)动作很生硬；(2)使用寿命短；(3)只能自动关闭，而不能使门扇定位在常开。为使门扇定位在常开，需要在门上装加附加物。例如在门扇和墙壁之间加上挂钩，或加上撞卡、或装上铁块和磁铁等等。
美国专利4.391.020所述的自动回位铰链是在铰链的轴的外表面上和衬套的内表面上加工出螺旋槽，槽内放入三个滚珠，使在水平面中互成120°角。打开门时，滚珠沿螺旋槽向上滚动，使门扇略有升高，从而可以使门扇利用重力自动回位。螺旋槽上端是水平槽，把门开到某一角度，滚珠进入水平槽，门就处于常开。这种铰链克服了弹簧铰链动作生硬和使用寿命短的缺点。但它又失去了双向开关的功能，而且定位也不够稳定。
本实用新型旨在无需附加物和无需花费高昂代价的条件下，提供一种简便耐用的，可以在两个方向上既能柔和地自动回位、又能稳定地定位的新型铰链。
双向自动回位定位铰链的要点是，用轴承或肖轴与环形起伏支撑面(类似马鞍形的空间凸轮)之间的配合作为铰链的动页和定页之间的转动机构，通过门扇自身重力的作用而自动回位或定位。空间凸轮支撑面可以按使用者的要求设计出不同的导程角、数目不等和相位不同的定位槽。门扇关闭时，轴承或肖轴处于空间凸轮支撑面的马鞍槽底部；当门扇无论是向那个方向被打开时，轴承或肖轴滚向空间凸轮马鞍槽的两侧，动页和门扇一起梢向上提升，因而其位能增高。当门扇被开放后，轴承或肖轴再次滚到槽底(回到位能最低点)，门扇自动关闭。当门扇被推(或拉)到一定的开启角度，轴承或肖轴滚过空间凸轮马鞍槽两侧的至高点，门扇的位能跨过一个势垒而处于相对稳定，从而自动定位在常开。改变空间凸轮支撑面导程角的大小，可以调整门扇关闭的快慢，使动作柔和而适度；而改变空间凸轮支撑面上至高点的相位和数目，可以调整门扇定位常开的角度和可能定位位置的数目。
为了适应于各种不同的场合，本实用新型的具体实施可以有单轴、双轴乃至多轴等不同形式。单轴的主要适用于房门和窗户；双轴的主要适用于建筑物的大门和二门；多轴的适用于活动的多体连接装置。
为了发挥不同机构的特长，本实用新型可以采用肖轴与主轴固定、轴承在凸轮支撑面上滚动的机构；也可以采用肖轴直接在凸轮支撑面上滚动、而让肖轴通过轴承、滚珠或滚针与主轴装连。
图1给出了双向自动回位定位铰链的一个实施例子，它是单轴自动回位定位铰链。定页(1)和动页(3)，与普通铰链一样，分别固定在门窗的框 上和扇页上。过主轴(2)连接在一起。上衬套(4)衬在定页和主轴之间，并与定页焊在一起。中衬套(5)衬在动页与主轴之间，通过肖钉(6)将主轴、中衬套和动页固定在一起(亦可将中衬套与主轴加工为一体。轴承(7)(滚动轴承或滑动轴承)通过肖轴(8)与主轴连为一体。当动页随着门窗扇页转动时，主轴、肖轴和轴承也随之转动。支撑轴承的下衬套(9)与定页焊为一体，其上端面即为类似马鞍形的支撑面。扇页关闭时，轴承处于马鞍形支撑面槽的底部。当扇页被打开时，轴承也随之滚向马鞍形支撑面槽的斜坡。扇页被放开后，轴承滚回槽底，从而自动回到关闭位置。当扇页被打开到一定的角度，例如90°轴承滚过马鞍形支撑面的至高点，扇页就定位在常开。当人为地将它拉回到至高点以内，扇页则又自动关闭。
在此实施例子中，也可以将轴承鑲入主轴之中，或通过滚珠或滚针让肖轴与主轴活动连接，而让肖轴的一端(或两端)在马鞍形支撑面上滚动。其结构见图1a所示。
单轴自动回位定位铰链，只有一个旋转的主轴，如何安装在需要两个方向开启的门窗上，为了保证具有一定厚度的扇页可以围绕一个轴线在两个方向自由旋转，门扇和门框相接的两个棱必须做成90°的菱形，旋转轴线与两棱交线相一致。
为了适应扇页与框的平面相接，并扩大门扇的开启角度，可以使用双轴自动回位定位铰链。它是由定页、动页、两个旋转的主轴和连接两个主轴的双连所组成。
图2给出双轴自动回位定位铰链的结构。两个旋转的主轴(2)和(2)′用双连(10)连接在一起。定页(1)、动页(3)以及其他构件都和单轴自动回位定位铰链一样。当门扇向左开启时，动页和双连保持合并状态，定页与双连逐渐打开。这时双连带动定页主轴(2)旋转，固定在轴(2)上的小轴承沿着凸形衬套的支撑斜面向上滚动，门扇稍稍抬高、放开门扇后，它就自动回到关闭位置。但如果门扇开过一定的角度，例如150°，超过了凸形衬套支撑面上的至高点，门扇就会继续转向开启方向，而后在接近180°的位置停于常开状态。当门扇向右开启时，定页和双连保持合并，动页带动动页主轴(2)旋转，其动作和向左开时一样。
图1，单轴双向自动回位定位铰链1——定页， 2——主轴， 3——动页4——上衬套， 5——中衬套， 6——肖钉7——轴承， 8——肖轴， 9——凸形衬套图1a、7——滚珠或滚针， 8——肖轴，9——凸形衬套， 10——挡圈图2，双轴双向自动回位定位铰链2——定页主轴， 2′——动页主轴，10——双连
权利要求
1.一种用于活动连接的、由定页、动页和主轴(单轴或多轴)组成的双向自动回位定位铰链，其特征在于利用轴承或肖轴与空间凸轮支撑面之间的配合作为铰链的定页和动页之间的转动机构。
2.按权利要求
1所述的双向自动回位定位铰链，其特征在于所述的轴承或肖轴的轴线与主轴的轴线相垂直。
3.按权利要求
1所述的双向自动回位定位铰链，其特征在于所述的空间凸轮支撑面可以有一个或几个马鞍槽和一个或几个至高点。
专利摘要
一种用于活动连接的双向自动回位和定位的新型铰链。它是利用轴承或销轴与空间凸轮支撑面之间的配合作为铰链的定页和动页之间的转动机构，通过扇页自身重力的作用而自动回位和定位。动作柔和适度，经久耐用。轴承或销轴的轴线与铰链旋转主轴的轴线相垂直，因而可以对称地在两个方向操作。改变空间凸轮支撑面斜面的导程角，可以改变扇页回位的快慢；改变支撑面上至高点的相位和数目，可以改变扇页定位的角度和定位位置的数目。本实用新型的实施可以是单轴、双轴或多轴多种形式。
文档编号E05F1/00GK85200314SQ85200314
公开日1986年4月9日 申请日期1985年4月1日
发明者韩全生, 韩龙生 申请人:韩全生, 韩龙生导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan