專利名稱：落地式門樞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自動關(guān)閉門樞式門(hinged door)的落地式門樞(floor hinge)。
門樞式門的自動關(guān)閉一般是采用門閉合器(door closer或door check)，這是一種借助于設(shè)置在門和門框之間的連桿機構(gòu)及彈性回復(fù)裝置，把打開著的門自動關(guān)閉的裝置。然而在一塊由玻璃板或合成樹脂構(gòu)成的齊平的門(flush door)上，特別是在透明齊平的門上，設(shè)置門閉合器就會損害它的美觀，因此，一般都采用落地式門樞。
落地式門樞是埋設(shè)在門框底面上構(gòu)成門的轉(zhuǎn)軸，由油壓和/或彈簧的彈性回復(fù)力把打開著的門自動關(guān)閉的裝置。關(guān)于這種落地式門樞已提出過種種結(jié)構(gòu)方案，經(jīng)本發(fā)明人調(diào)查，尚沒有見到記載這些方案的文獻，而市場上有如

圖1所示的產(chǎn)品。
在圖1中，裝在箱體(casing)111中的門樞本體110的一側(cè)設(shè)置著門樞軸(hinge shaft)101，裝著活塞132的缸體131由此延伸出?；钊?32由壓縮彈簧136作用而壓向缸體131的一側(cè)，活塞132的活塞桿123與門樞軸101由主動關(guān)節(jié)121和從動關(guān)節(jié)124構(gòu)成的凸輪機構(gòu)作用而聯(lián)動。另一方面，在活塞132上設(shè)置著止回閥(check valve)133和直徑較小的油路103，在缸體131的內(nèi)部充填著特定的液壓油。
這樣落地式門樞在由圖上沒有表示的門打開并使門樞軸101轉(zhuǎn)動時，通過凸輪機構(gòu)121、124的作用，使活塞132壓縮壓縮彈簧136地向圖面左側(cè)移動，這時，止回閥133被打開，液壓油迅速流動;當加在門上的外力一旦被除去，由于活塞132在壓縮彈簧136的彈性回復(fù)力作用下，向圖面右側(cè)移動，這時液壓油通過狹小的油路103而流動，因此門就以受控制的速度緩慢地關(guān)閉。
在這種現(xiàn)有的落地式門樞中，由于門樞本體110的內(nèi)部空間完全連通成一個空間，因而在這個內(nèi)部空間里充填著一種液壓油。由于一般油壓裝置中使用的液壓油均是以比重及粘度較低的油作為基礎(chǔ)(base)，因此不能為門樞軸101和凸輪機構(gòu)121、124等機械接觸部分提供充分的潤滑，這樣就會加大門樞軸101與凸輪機構(gòu)121、124等的機械磨損。由這樣的磨損而脫落的金屬顆粒等會被混入到液壓油中而使其混濁，從而使止回閥133、油路103等阻塞，引起門不能自動關(guān)閉，造成門停止在打開狀態(tài)下的問題。因而，由于現(xiàn)有的落地式門樞故障頻繁，不能保證門長期順利地自動關(guān)閉，所以有使用壽命短的問題。
另外，由于油路103的截面積是固定的，因而門的自動關(guān)閉速度也是一定的，這就產(chǎn)生無法調(diào)整關(guān)閉速度的問題。因而，從門的打開到自動關(guān)閉之間的時間就較長，使有空調(diào)設(shè)施的房間熱損失較大，而室外刮大風(fēng)時，使人屢屢受到外面泠風(fēng)吹入的侵害。而為了使門的關(guān)閉速度增加，使壓縮彈簧136的彈性回復(fù)力加大時，使用者在開門時就要用更大的力氣，而且在關(guān)閉時還會有引起手指被夾在門縫里或碰頭等安全事故的問題。
另一方面，落地式門樞必需設(shè)置成與門的回轉(zhuǎn)軸或門框等保持一定距離、而且處在正確水平的位置上?？墒?，落地式門樞的設(shè)置面一般是傾斜或凹凸不平的底面，因而要使它正確地設(shè)置的施工是非常困難的，也就是說，使用水準器(level)、直角測定器(square)等確認其水平度和距離的正確性，同時通過在設(shè)置面上嵌入調(diào)整墊片(spqcer)、斜楔(Wedgee)等來裝設(shè)落地式門樞的過程是需要非常熟練的技藝和很長時間的一種工作。即使完成了這種困難的工作，把落地式門樞正確地安裝好了，由于落地式門樞支撐著有相當自身重量的門，隨著使用易發(fā)生傾斜，這時為了對其水平度進行再調(diào)整，就需反復(fù)進行如同設(shè)置時所做過的麻煩的校平(leveling)工序。
此外，日本專利公報昭 58-12432號公開了一種心(heart)形凸輪及鉗形臂連動的技術(shù)結(jié)構(gòu)，日本專利公報平2-45750號公開了一種以大于一定角度的打開角使落地式門樞固定(clocling)的技術(shù)結(jié)構(gòu)，然而，這些技術(shù)方案都沒能解決如圖1所示現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題。
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能防止機械接觸部分的磨損，延長機械使用壽命，而且沒有液壓油的混濁引起的動作障礙、沒故障、壽命長的落地式門樞。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可迅速地而且緩和地自動關(guān)閉的落地式門樞。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種設(shè)置施工容易，而且便于正確調(diào)整水平度的落地式門樞。
為了達到上述第一個目的而作出的本發(fā)明落地式門樞，它有與門的轉(zhuǎn)軸相連的門樞軸;有與上述的門樞軸聯(lián)動的凸輪機構(gòu);有用活塞桿與凸輪機構(gòu)連接的、受壓縮彈簧的作用向一側(cè)施加彈性壓力的活塞;具有對壓縮彈簧的作用而引起的活塞回復(fù)運動加以控制的止回閥和多條油路，其特征在于它是用隔壁及密封環(huán)把裝有門樞軸與凸輪機構(gòu)的門樞盒和裝有活塞與止回閥及油路的缸體分隔成相互處在密封狀態(tài)地分別形成凸輪機構(gòu)室和油壓室的。
本發(fā)明的另一個目的最好由還具有另一個特征的發(fā)明來實現(xiàn)，即它把控制活塞回復(fù)速度的液壓油路做成經(jīng)常打開的主油路和在活塞返回的最后階段被活塞封住的輔助油路。
本發(fā)明的再一個目的最好由還具有其他一些特征的發(fā)明來實現(xiàn)，即它把門樞本體可調(diào)整相對位置地裝在可調(diào)整水平度的箱體內(nèi)，在門樞本體或箱體上設(shè)置著相互垂直的用來確認水平度的兩個水準器。
由于這樣的結(jié)構(gòu)，使本發(fā)明的落地式門樞的凸輪機構(gòu)室與油壓室中能分別充填不同的流體，即潤滑油與液壓油，因此就能向機械結(jié)構(gòu)部分順利地提供潤滑，防止液壓油中混入雜物。
具有另一個特征的本發(fā)明可以使門迅速地關(guān)閉，能防止熱損失和風(fēng)從外面吹入，而且在關(guān)閉的最終階段能保證緩慢地關(guān)閉。
具有另外一些特征的本發(fā)明，即使在沒有其他的校平手段或測定器具的情況下，也能調(diào)整落地式門樞的水平度，能非常容易地施工和調(diào)整。
圖1是表示現(xiàn)有的落地式門樞結(jié)構(gòu)的俯視剖面圖;
圖2是表示本發(fā)明的落地式門樞結(jié)構(gòu)的俯視剖面圖;
圖3是沿圖2中的Ⅲ-Ⅲ線取得的剖面圖;
圖4是沿圖3中的Ⅳ-Ⅳ線取得的剖面圖;
圖5是表示活塞動作的局部放大的剖面圖;
圖6是從圖3的Ⅶ方向看到的局部放大的分解主體圖;
圖7(A)至圖7(D)是表示本發(fā)明的落地式門樞的動作過程的剖面圖。
下面，參照著附圖，對本發(fā)明的最佳實施例進行詳細的說明。
在圖2和圖3中，本發(fā)明的落地式門樞帶有裝在蓋17及箱體11中的門樞本體10，門樞本體10大致由裝設(shè)著門樞軸2和凸輪機構(gòu)21、24的門樞盒(hinge box)1以及裝設(shè)著活塞32、活塞桿23的缸體31構(gòu)成。在門樞盒1與缸體31之間，根據(jù)本發(fā)明的特征，只使活塞桿23處在密封狀態(tài)下運動地用隔壁12和密封環(huán)22分隔，從而把本發(fā)明的門樞本體10的內(nèi)部空間分隔成在門樞盒1內(nèi)部的凸輪機構(gòu)室20和在缸體31內(nèi)部的油壓室30。
最好在油壓室30里注入起油壓作用的較低粘度的液壓油，而在凸輪機構(gòu)室20中注入供機械運動部分潤滑用的粘度較高的潤滑油或者潤滑脂(glease)，但兩者由隔壁12和密封環(huán)22作用而相互不能摻混。密封環(huán)22最好是能允許活塞桿23運動，同時不使凸輪機構(gòu)室20的潤滑油與油壓室30的液壓油摻混，例如可用彈性材料的“O”圈。
門樞盒1內(nèi)的凸輪機構(gòu)室20中，安裝著在現(xiàn)有技術(shù)中沒有圖示的凸輪機構(gòu)是由與門連接座等相連的門樞軸2和與其一起聯(lián)動的主動關(guān)節(jié)21及從動關(guān)節(jié)24構(gòu)成的。圖示的結(jié)構(gòu)不是構(gòu)成本發(fā)明所必需的，當然可以由其他形式的凸輪機構(gòu)、杠桿聯(lián)桿機構(gòu)等構(gòu)成的聯(lián)動機構(gòu)來構(gòu)成。
另一方面，在缸體31內(nèi)的油壓室30中，裝設(shè)著由壓縮彈簧36的作用而向油壓室30的端部一側(cè)，即向圖面的右側(cè)施加彈性壓力的活塞32，活塞桿23的一端連接在活塞32上，另一端與凸輪機構(gòu)室20的從動關(guān)節(jié)24相連。油壓室30由裝在其中的活塞32劃分成活塞32前方的第一空間部分30a和在活塞32后方的第二空間部分30b，兩個空間部分30a、30b通過止回閥33、主油路34a及輔助油路34b相互有選擇地連通。
在本實施例中，如圖5所示，止回閥33由設(shè)置在活塞桿23前端形成的油路3中的小球(ball)33a以及通過調(diào)整螺釘33c對其加彈性壓力的彈簧33b構(gòu)成。調(diào)整螺釘33c的內(nèi)部是貫通的，以便讓液壓油朝油路3流動。使調(diào)整螺釘旋轉(zhuǎn)就能把止回閥33調(diào)整到設(shè)定的壓力。
另一方面，主油路34a及輔助油路34b如圖3到圖5所示地構(gòu)成，即在油壓室30的一側(cè)，在活塞32沖程(stroke)范圍內(nèi)的缸體31上形成厚壁部分31a，其孔徑被縮小;在這厚壁部分31a中，沿缸體31的縱向延伸著主油路34a。在這個主油路34a的中間，朝向缸體31內(nèi)側(cè)，即朝向油壓室30地開設(shè)著分支的輔助油路34b，在輔助油路34b上側(cè)設(shè)置著從缸體31的外面調(diào)整主油路34a及輔助油路34b的油路截面積的調(diào)整螺釘35。
下面，借助圖5來說明這種止回閥33和主油路34a與輔助油路34b的動作以及與活塞32等的相互關(guān)系。在圖5中，由門的打開，使在點劃線A所示的初始位置處的活塞32向圖示左側(cè)實線C處的位置移動。在這一過程中，止回閥33的小球33a對彈簧33b加壓，使止回閥開啟，讓第一空間部分30a的液壓油通過油路3流向第二空間部分30b。然后，一旦施加在門上的外力解除，活塞32就再次返回到初始位置上，這時，由于止回閥33的小球33a截斷了油路3，使第二空間部分30b的液壓油通過主油路34a及輔助油路34b回歸到第一空間部分30a中，由此控制門的關(guān)閉速度。當活塞32的前端通過點劃線B的位置時，由于輔助油路34b被活塞32的側(cè)壁切斷，使液壓油只能通過主油路34a流動，因而使可流動的流量減少，從而使門在關(guān)閉的最后階段以非常緩慢的速度關(guān)閉。這樣，門在開啟時所需要的力就可借助調(diào)整止回閥33的調(diào)整螺釘33c加以調(diào)整，門的關(guān)閉速度可借助對輔助油路34b上的調(diào)整螺釘35的調(diào)整，使主油路34a及輔助油路34b的油路截面積變更而得到調(diào)整。因此，本發(fā)明的落地式門樞能迅速地關(guān)閉門，而且在最終階段能緩慢地關(guān)閉。
另一方面，本發(fā)明的落地式門樞還配設(shè)著為了便于安裝及調(diào)整的各種水平度及位置調(diào)整結(jié)構(gòu)。首先，在箱體11上配設(shè)著多個相對于安裝面的高度和水平調(diào)整用的托架(bracket)及水平調(diào)整螺釘14。而且在箱體11的至少一個位置上配設(shè)著使落地式門樞對準(alignment)基準位置用的定位銷(location pin)13，另外，在箱體11內(nèi)側(cè)的相互正交的兩個位置上設(shè)置著確認落地式門樞水平度用的兩個水準器16a、16b。這些水準器16a、16b可用結(jié)構(gòu)便宜的，在透明管內(nèi)裝有含有氣泡的液體的氣泡型水準管(bubble vial)。
本發(fā)明的落地式門樞還可將構(gòu)件間相對位置加以調(diào)整地裝在箱體11內(nèi)。為此，如圖6所示，在門樞本體10的一端兩側(cè)上用焊接或整體壓鑄等方法附設(shè)上支撐架47。支撐架47有水平部分47a和垂直部分47b。以直角形式構(gòu)成，在垂直部分47b上連接著位置調(diào)整螺栓37。支撐架47的水平部分47a用于借助連接螺釘19把門樞本體10與箱體11及蓋17相連。在箱體11的支撐片38上形成長孔38a，在由位置調(diào)整螺釘37進行調(diào)整時能在孔里相對移動。另一方面，在門樞盒1的外側(cè)也連接著螺釘19，在此處的箱體11的支撐片38′上也帶有長孔38′a。這種借助支撐架47形成的門樞本體10與箱體11及蓋17的連接狀態(tài)如圖4所示。由于這種門樞本體10是做成可調(diào)整與箱體11的相對位置的結(jié)構(gòu)，因而在把它連接到門上加以使用過程中，因門的自重等原因而引起落地式門樞向一側(cè)傾斜時，通過旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整螺釘37調(diào)整相對于箱體11的位置就能改變門樞軸2、即門的回轉(zhuǎn)軸的位置。
另一方面，在缸體31的一端最好連接著封閉油壓室30的蓋子(cap)40，在這蓋子40的內(nèi)側(cè)，可根據(jù)需要設(shè)置限位開關(guān)(limil Switch)39。例如可用由渦流傳感器等近接開關(guān)構(gòu)成的限位開關(guān)39檢測出(moniloring)活塞32的前端從關(guān)閉位置上脫離，就把門的開關(guān)狀態(tài)通報給圖中未表示的識別回路。這樣，由于帶有限位開關(guān)39，便可遠距離地探測到來訪者的出入，因而能起到防犯等作用。在這種情況下，可在識別回路中適當接入燈泡、警報器等報警裝置。
下面，參照著圖7A至圖7D，說明上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明落地式門樞的動作過程。
圖7A是與本發(fā)明落地式門樞的初始狀態(tài)相對應(yīng)的，與圖中未表示的門的回轉(zhuǎn)軸相連的門樞軸2位于中心位置，活塞32位于圖面最右端的初始位置。
接著，當使用者推或拉動門，將其打開時，連接在門上的門樞軸2就如圖7B所示地逆時針方向旋轉(zhuǎn)。因此凸輪機構(gòu)21、24的主動關(guān)節(jié)21將從動關(guān)節(jié)24向圖面左側(cè)拉，形成活塞32使壓縮彈簧3b壓縮地向左側(cè)移動。由此打開止回閥33，第一空間部分30a的液壓油就經(jīng)油路3迅速地流向第二空間部分30b。
當使用者除掉加在門上的外力時，壓縮彈簧36就將活塞32壓向圖面右側(cè)，借助與活塞桿23相連的從動關(guān)節(jié)24對主動關(guān)節(jié)21拉回，使門樞軸2如圖7c所示地順時針方向旋轉(zhuǎn)，從而使門自動關(guān)閉。這時，油壓室30的第二空間部分30b的液壓油通過缸體31的厚壁部分31a中形成的主油路34a及輔助油路34b而流到第一空間部分30a里，從而控制活塞32的返回速度，即控制門的自動關(guān)閉速度。在活塞32通過輔助油路34b處時，其側(cè)壁使輔助油路34b的入口切斷，由于液壓油只通過主油路34a流動，因而就能在關(guān)閉的最后階段使關(guān)閉速度變得非常緩慢。
另一方面，如圖7D所示，在門開啟角度超過規(guī)定角度范圍時，即使活塞桿23把從動關(guān)節(jié)24向圖面右側(cè)拉動，門樞軸2也不能轉(zhuǎn)動，因而直到使用者用外力將其關(guān)閉之前，門就被保持在這狀態(tài)下。
在以上的動作過程中，活塞桿23在相互分隔的凸輪機構(gòu)室20與油壓室30之間往復(fù)移動，但由于附著在活塞桿23上的凸輪機構(gòu)室20的潤滑油或者油壓室30的液壓油受“O”圈等密封環(huán)22刮擦(scaping)，因此能使凸輪機構(gòu)室20的潤滑油和油壓室30的液壓油不會相互摻混。此外，本發(fā)明的落地式門樞的動作狀態(tài)、即門的動作狀態(tài)可根據(jù)需要由限位開關(guān)39加以檢測。
如上所述，由于本發(fā)明可以向機械構(gòu)件部分提供設(shè)有液壓油摻混的潤滑油，因而可使落地式門樞進行順利的動作，并能延長它的使用壽命。還由于能迅速自動關(guān)閉，因而不僅能防止熱量損失，能防止風(fēng)從外邊吹入，而且能容易施工和調(diào)整。所以本發(fā)明能提供一種性能被顯著提高的落地式門樞。
權(quán)利要求
1.一種落地式門樞，它有與門的轉(zhuǎn)軸相連的門樞軸有與上述的門樞軸聯(lián)動的凸輪機構(gòu)；有用活塞桿與凸輪機構(gòu)連接的、受壓縮彈簧的作用向一側(cè)施加彈性壓力的活塞；還具有對壓縮彈簧的作用而引起的活塞回復(fù)運動加以控制的止回閥和多條油路，其特征在于它是用隔壁(12)及密封環(huán)(22)把裝有門樞軸(2)與凸輪機構(gòu)(21、24)的門樞盒(1)和裝有活塞(32)與止回閥(23)及油路的缸體(31)分隔成相互處在密封狀態(tài)地分別形成凸輪機構(gòu)室(20)和油壓室(30)的。
2.如權(quán)利要求1所述的落地式門樞，其特征在于在上述凸輪機構(gòu)室(20)與油壓室(30)中分別裝入不同的流體。
3.如權(quán)利要求2所述的落地式門樞，其特征在于在上述的凸輪機構(gòu)室(20)中裝有特定的潤滑油，而在上述的油壓室(30)中裝有特定的液壓油。
4.如權(quán)利要求1所述的落地式門樞，其特征在于在上述的缸體(31)內(nèi)的油壓室(30)被活塞(32)劃分為第一空間部分(30a)和第二空間部分(30b);上述的油路由使上述的兩個空間部分(30a、30b)經(jīng)常連通的主油路(34a)和在上述活塞(32)回復(fù)的最終階段，被活塞(32)切斷的輔助油路(34b)構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的落地式門樞，其特征在于上述的缸體(31)帶有一定長度的內(nèi)徑縮小的厚壁部分(31a);上述的主油路(34a)沿厚壁部分(31a)縱向延伸地形成;上述的輔助油路(34b)在主油路(34a)的中間、向缸體(31)的內(nèi)側(cè)分支地形成。
6.如權(quán)利要求4所述的落地式門樞，其特征在于它還帶有調(diào)整上述主油路(34a)和輔助油路(34b)的油路截面積的調(diào)整螺釘(35)。
7.如權(quán)利要求1所述的落地式門樞，其特征在于由上述的門樞盒(1)及缸體(31)構(gòu)成的門樞本體(10)安裝在特定的箱體(11)與蓋子(17)內(nèi)，上述的箱體(11)上設(shè)有能夠調(diào)整其水平度的多個支架(15)與水平調(diào)整螺釘(14)。
8.如權(quán)利要求7所述的落地式門樞，其特征在于上述的門框本體(10)上帶有與位置設(shè)置螺釘(37)相連的支撐架(47);上述門框本體(10)以能調(diào)整與箱體(11)相對位置的方式裝在箱體(11)中。
9.如權(quán)利要求7所述的落地式門樞，其特征在于在上述的門樞本體(10)或箱體(11)中的任意一個上設(shè)置著能確認落地式門樞的水平度的兩個相互垂直的水準器(16a、16b)。
10.如權(quán)利要求1所述的落地式門樞，其特征在于在上述的缸體(31)的端部設(shè)有通過檢測活塞(32)的移動來檢測門的開關(guān)狀態(tài)的限位開關(guān)(39)。
全文摘要
一種使門樞式門自動關(guān)閉得到改進的落地式門樞。以前的門樞由于其機械動作部分與油壓動作部分設(shè)在充填同一種液壓油的空間內(nèi)，其機械磨損很大，使液壓油混濁，不能順利動作，使用壽命短；由于關(guān)閉速度固定，其熱量損失大，施工及調(diào)整困難。本發(fā)明的機械動作部分與油壓動作部分是相互分開的，分別充入潤滑油和液壓油，能保證門樞順利動作；借助主油路及輔助油路的結(jié)構(gòu)，使關(guān)閉動作迅速且平穩(wěn)；由于設(shè)有自身的水平度調(diào)整及確認手段，使施工和調(diào)整容易。
文檔編號E05F3/10GK1085287SQ93108288
公開日1994年4月13日 申請日期1993年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月8日
發(fā)明者李文鉉 申請人:李文鉉