铰链 |
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| 申请号 | CN201480030212.2 | 申请日 | 2014-04-15 | 公开(公告)号 | CN105247154B | 公开(公告)日 | 2017-12-08 |
| 申请人 | 迈克尔·克里斯多夫·斯图尔特; | 发明人 | 迈克尔·克里斯多夫·斯图尔特; | ||||
| 摘要 | 公开了一种 铰链 ，其包括：第一铰接部件，该第一铰接部件包括：用来固定到第一结构的第一外表面，以及第一 磁性 元件；以及第二铰接部件，该第二铰接部件枢转地联接到第一铰接部件，并包括：用来固定到第二结构的第二外表面，以及第二磁性元件。第一磁性元件和第二磁性元件之间的磁 力 将第一铰接部件和第二铰接部件向保持 位置 偏置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铰链，包括： |
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| 说明书全文 | 铰链[0001] 相关申请的交叉引用 技术领域[0003] 本发明涉及一种铰链。 背景技术[0005] 这些类型的铰链一般包括通常是弹簧的机械偏置元件以将铰接部件的移动偏置到关闭位置或者打开位置。然而，随着时间过去，铰链的部件会磨损并且/或弹簧松弛扭转力，从而导致铰链可能无法自关闭或自打开。 [0006] 某些铰链可包括调整弹簧中的张力使得铰链可再次向打开位置或关闭位置偏置的机构。然而，这种铰链通常要求铰链的各部分分开以调整弹簧张力，这是费时的过程。如果弹簧张紧过程可以尽可能被避免而仍提供即使在弹簧松弛张力的情况下也完全向打开位置或关闭位置偏置，那将是有利的。 [0007] 本说明书中对任何现有公开(或来自其的信息)或对已知的任何主题的参考不且不应当被认为是对任何现有公开(或来自其的信息)或已知的任何主题形成本说明书涉及的努力领域中的公共常识的部分的确认或承认或任何形式的建议。 发明内容[0008] 在第一方面，有提供一种铰链，该铰链包括： [0009] 第一铰接部件，该第一铰接部件包括：用来固定到第一结构的第一外表面，以及第一磁性元件；以及 [0010] 第二铰接部件，该第二铰接部件枢转地联接到第一铰接部件，包括：用来固定到第二结构的第二外表面，以及第二磁性元件； [0011] 其中，第一磁性元件和第二磁性元件之间的磁力将第一铰接部件和第二铰接部件向保持位置偏置。 [0012] 在某些实施例中，铰链包括构造成将第一铰接部件和第二铰接部件向保持位置偏置的偏置机构。 [0013] 在某些实施例中，偏置机构是弹簧。 [0014] 在某些实施例中，偏置机构的第一端可操作地连接到第一铰接部件，而偏置机构的第二端可操作地连接到第二铰接部件。 [0015] 在某些实施例中，第一铰接部件包括上圆柱部分和下圆柱部分，而第二铰接部件包括位于上下圆柱部分之间并与上下圆柱部分同轴的中间圆柱部分。 [0016] 在某些实施例中，上圆柱部分、下圆柱部分和中间圆柱部分包括空腔。 [0017] 在某些实施例中，铰链包括与上圆柱部分联接的上帽构件，并且上帽构件的一部分伸入中间圆柱部分。 [0018] 在某些实施例中，其中，铰链包括下帽构件，该下帽构件与下圆柱部分联接并且一部分伸入中间圆柱部分。 [0019] 在某些实施例中，铰链包括可调节制动布置，该可调节制动布置构造成在朝向保持位置的铰接运动的至少某一部分期间，阻止在第一铰接部件相对于第二铰接部件之间的移动。 [0020] 在某些实施例中，铰链包括阻尼器，该阻尼器构造成当向保持位置移动时，减缓第一铰接部件相对于第二铰接部件的移动。 [0021] 在某些实施例中，阻尼器是液压阻尼器。 [0022] 在某些实施例中，阻尼器的本体容纳在第一铰接部件和第二铰接部件中的一个的凹腔内，并且其中，阻尼机构的销从凹腔向外突出并且当铰链向保持位置移动时缩回本体内。 [0023] 在某些实施例中，阻尼器偏置成一旦第一铰接部件和第二铰接部件从保持位置移动到未保持位置，就将销的一部分从本体顶出。 [0024] 在某些实施例中，第一铰接部件包括L形部分，该L形部分包括具有限定第一铰接部件的第一外表面的各自表面的第一臂和第二臂。 [0025] 在某些实施例中，第一臂包括用来容纳第一磁性元件的凹腔。 [0026] 在某些实施例中，第一磁性元件通过盖件保持在凹腔内。 [0027] 在某些实施例中，第二铰接部件包括L形部分，该L形部分包括具有限定第二铰接部件的第二外表面的各自表面的第一臂和第二臂。 [0028] 在某些实施例中，第二铰接部件的第一臂包括用来容纳第二磁性元件的凹腔。 [0029] 在某些实施例中，第二磁性元件通过盖件保持在凹腔内。 [0030] 在某些实施例中，第一铰接部件和第二铰接部件包括孔以使固定工具能够将铰链固定到第一结构和第二结构。 [0031] 在另一方面，有提供铰链的部件套件，该套件包括： [0032] 第一铰接部件，该第一铰接部件包括：用来固定到第一结构的第一外表面，以及第一磁性元件；以及 [0033] 第二铰接部件，该第二铰接部件枢转地联接到第一铰接部件，包括：用来固定到第二结构的第二外表面，以及第二磁性元件； [0034] 其中，第一磁性元件和第二磁性元件之间的磁力将第一铰接部件和第二铰接部件向保持位置偏置。 [0036] 本发明的示例实施例从结合附图描述的优选而非限制性实施例的下列描述中应变得显而易见，下列描述仅以示例的方式给出。 [0037] 图1示出了处于打开位置的铰链的实例的立面侧视等距视图； [0038] 图2示出了处于打开位置的图1的铰链的立面正视等距视图； [0039] 图3是处于打开位置的图1的铰链的立面后视等距视图； [0040] 图4是处于打开位置的图1的铰链的立面反向侧视等距视图； [0041] 图5是处于打开位置的图1的铰链的俯视图； [0042] 图6是处于打开位置的图1的铰链的仰视图； [0043] 图7是处于关闭位置的图1的铰链的第一立面正视等距视图； [0044] 图8是处于关闭位置的图1的铰链的第二立面正视等距视图； [0045] 图9是处于关闭位置的图1的铰链的第一立面后视等距视图； [0046] 图10是处于关闭位置的图1的铰链的第二立面后视等距视图； [0047] 图11是图1的铰链的分解等距视图； [0048] 图12是处于关闭位置的图1的铰链的后视图； [0049] 图13是沿图12的截面A-A的铰链的剖视图； [0050] 图14是沿图12的截面B-B的铰链的剖视图； [0051] 图15是沿图12的截面C-C的铰链的剖视图； [0052] 图16是第一铰接部件的等距视图； [0053] 图17是第二铰接部件的等距视图； [0054] 图18是盖件的等距视图； [0055] 图19是阻尼器的立面正视图； [0056] 图20是帽构件的立视图； [0057] 图21是帽构件沿截面D-D的剖视图； [0058] 图22是具有被移除的弹簧和帽构件的铰链的俯视图； [0059] 图23是包括可替代上帽构件的铰链的另一实例的等距视图； [0060] 图24是处于关闭位置的另一示例铰链的第一立面正视等距视图； [0061] 图25是处于关闭位置的图24的铰链的第二立面正视等距视图； [0062] 图26是处于关闭位置的图24的铰链的第一立面后视等距视图； [0063] 图27是处于关闭位置的图24的铰链的第二立面后视等距视图； [0064] 图28是图24的铰链的分解等距视图； [0065] 图29是处于打开位置的图24的铰链的立面正视图； [0066] 图30是处于打开位置的图24的铰链的立面后视图； [0067] 图31是图24的铰链的上帽构件的立面等距视图； [0068] 图32是图24的铰链的上帽构件的下侧等距视图； [0069] 图33是图24的铰链的阻尼器的立视图； [0070] 图34是替代第一铰接部件的透视图； [0071] 图35是替代第二铰接部件的透视图； [0072] 图36是图34的第一铰接部件的第一盖件的俯视图； [0073] 图37是图36的第一盖件的旋转下侧视图； [0074] 图38是图35的第二铰接部件的第二盖件的俯视图；以及 [0075] 图39是图38的第二盖件的旋转下侧视图。 具体实施方式[0076] 仅以示例的方式给出的下列方式描述成提供对优选实施例或各实施例的主题的更精确理解。 [0077] 在合并成说明示例实施例的特征的图中，相同附图标记用于在全部附图中识别相同部件。 [0079] 第一铰接部件101包括用来固定到第一结构1001(参见图5，用虚线示出)的第一外表面104。在一个具体形式中，第一结构1001是诸如水池围栏的大门的大门的一部分。如图11和14所示，第一铰接部件101还包括第一磁性元件105。图16示出了与铰链100的其它部件隔离的第一铰接部件101。 [0080] 第二铰接部件102包括用来固定到第二结构1002(参见图5，用虚线示出)的第二外表面106。在一个具体形式中，第二结构1002是柱。第二铰接部件102还包括在图11的分解图和图14的剖视图中更清楚示出的第二磁性元件107。 [0081] 第一磁性元件105和第二磁性元件107定向成使得第一磁性元件105和第二磁性元件107之间的磁引力较佳地有助于将第一铰接部件101和第二铰接部件102向保持位置偏置并将第一铰接部件101和第二铰接部件102保持在保持位置上。如图14所示，磁性元件105、107定向成使得磁性元件105、107在面对面的布置中相互吸引。保持位置根据铰链100的构型及其应用可以是打开位置或关闭位置(即，用于水池大门的铰链需要关闭的保持位置；用于厕所门的铰链需要打开的保持位置)。贯穿说明书的剩余部分并且为了清楚起见，铰链 100将相对于关闭的保持位置进行描述。 [0082] 由于磁性元件105、107不会磨损，因此磁性元件105、107至少在某个程度上弥补一般随着时间过去而失效的诸如弹簧等等的机械偏置元件的缺点。因此，当铰链的机械偏置元件磨损时，磁性元件105、107帮助将铰链偏置到保持位置。这因此延迟了弹簧必须被张紧的时间。 [0083] 参照图1和16，第一铰接部件101包括提供第一外表面104的第一固定部分108，第一外表面104用来将第一铰接部件101搁靠并固定到诸如柱或门的结构。第一固定部分108具有对应于第一铰接部件101固定到其上的结构的一部分的轮廓。在图所示的实例中，第一铰接部件101的第一固定部分108具有包括基本正交的臂109、110的L形轮廓，臂109、110用来将第一铰接部件101固定到诸如方形柱/矩形柱的结构的不同正交面。第一铰接部件101的第一固定部分108包括多个孔111以使诸如螺钉等的固定工具能够将第一铰接部件101固定到结构。 [0084] 第一铰接部件101的第一固定部分18的第一臂109提供为大致平板，而第二臂110是脊状板。第一臂109包括以凹腔的形式提供的凹口112，凹口112已经将铰链100的第一磁性元件105定位在其中，如图11和14所示。第一磁性元件105保持在凹口112中(参见图11)并用盖件113(参见图14和18)盖住以形成第一臂109的平坦轮廓。盖件113的外表面位于与第一臂109的表面大致齐平使得第一外表面可以齐平坐靠结构1001。 [0085] 第一铰接部件101包括彼此间隔开的两个短圆柱部分114、115，两个短圆柱部分114、115包括上圆柱部分114和下圆柱部分115，位于L形构件108的拐角外面，使得圆柱部分 114、115的中心轴线对准。上下圆柱部分114、115以上下环形部分的形式提供。圆柱部分 114、115形成为使得它们与沿第二臂110延伸并在第二臂110的远边处锥化成点的脊116a、 116b合并。 [0086] 参照图2、3和17，有示出了包括提供第二外表面106的第二固定部分117的第二铰接部件102，第二外表面106用来将第二铰接部件101固定到第二结构1002。第二固定部分117具有L形轮廓，L形轮廓具有以平板的形式提供的第一臂118和以脊状板的形式提供的第二臂119。如图14的剖视图所示，第一臂118包括以凹腔的形式提供的凹口120，凹口120已经将铰链100的第二磁性元件107定位在其中。第二磁性元件107保持在凹腔120中并用盖件 121(参见图14和18)盖住以形成第一臂118的平坦轮廓。盖件121的外表面位于与第一臂118的表面大致齐平使得第二外表面106可以齐平坐靠结构1002。 [0087] 类似于第一铰接部件101，第二固定部分117的L形允许第二铰接部件102附连到诸如柱、门或其它安装点的矩形结构/方形结构的两面，如图5所示。第二固定部分117还包括孔122以使其能够使用固定工具固定。 [0088] 第二铰接部件102包括从L形第二固定部分117的拐角外面延伸的中间圆柱部分123。中间圆柱部分123具有基本上对应于第一铰接部件101的上下圆柱部分114、115之间的间距的轴向长度。如图1和2所示，中间圆柱部分123位于上下圆柱部分114、115之间使得圆柱部分114、115、123同轴。 [0089] 如图17所示，沿L形第二固定部分117的第二臂119的背面延伸的脊124、125向中间圆柱部分123延伸并与中间圆柱部分123合并。中间圆柱123和脊124、125形成在第二臂119的外面上的C字形。 [0090] 如图16和17所示，圆柱部分114、115、123是中空的，从而当以延伸穿过圆柱部分114、115、123的同轴布置的方式放置时限定共同空穴126。同轴圆柱部分114、115、123包括上开口端和下开口端。参照图11，第一铰接部件101和第二铰接部件102通过帽构件129、130枢转地联接在一起，帽构件129、130伸出穿过同轴圆柱部分114、115、123的上下开口端。 [0091] 具体地说，参照图20和21，有示出了下帽构件130的实例。下帽构件130还可用作上帽构件129。下帽构件130具有头部131和颈部132。颈部132的外壁包括用来与第一铰接部件101的上下圆柱部分114、115的内壁中的一个或多个对应凹口159、160(参见图16)配合的一个或多个键状部分134(在实例中，直径反向的键状部分)。上帽构件129的颈部132延伸穿过上圆柱部分114，其中，颈部132相对于头部131的远端部135向下伸入中间圆柱部分123的上部。类似地，下帽构件130的颈部132延伸穿过下圆柱部分115，其中，颈部132相对于头部131的远端部135向上伸入中间圆柱部分123的下部。当帽构件129、130的颈部132的远端部135伸入中间圆柱部分123，从而通过形成铰接销将第一铰接部件101联接到第二铰接部件102时，远端部135能够在中间圆柱部分123内自由转动，从而使第一铰接部件101和第二铰接部件102之间能够枢转运动。如下面将更详细讨论的，下帽构件130包括邻近颈部132的远端部 135的凹陷部分136。为了方便制造，两个端帽129、130都可以包括凹陷部分136。然而，可能的是，仅下端帽130需要凹陷部分136以提供制动机构137给铰链100。 [0092] 如图15所示，铰链100包括呈扭转弹簧的形式的偏置机构138，偏置机构138位于中间圆柱部分123的空腔内。弹簧138的上弹簧尾139接合上帽构件129，使得弹簧138可操作地连接到第一铰接部件101。在某些实施例中，上弹簧尾139压抵位于上帽构件129内的内壁239，如图21所示。弹簧138的下弹簧尾140位于从中间圆柱部分123的内壁143延伸的突起 142的孔141内，使得弹簧138也可操作地连接到第二铰接部件102。由于弹簧138与第一铰接部件101和第二铰接部件102的这种可操作连接，铰链100离开保持位置的移动致使潜在能量形成在弹簧138中，从而再次将第一铰接部件101和第二铰接部件102推向保持位置。 [0093] 如图11所示，第二铰接部件102包括具有在第二固定部分117的第一臂118中的开口的空穴144。如图3所示，空穴144将阻尼器146的本体145(参见图19)接纳在其中。空穴144可以包括内螺纹，该内螺纹与阻尼器146的本体145的有螺纹部分配合以将阻尼器146固定在空穴144内。阻尼器146优选地是包括从本体145延伸的销147的液压阻尼器。如图3和5所示，当铰链100位于打开位置时，销147从第一臂118的表面向外延伸。如可以从图13看到的，空穴144延伸到第二铰接部件102的上脊124中。如图3所示，第一铰接部件101的第一臂109包括容纳撞击板149的空穴148，当铰链100移动到保持位置时，撞击板149接触销147。撞击板149的外表面朝铰链100的轴103向内倾斜。 [0094] 当铰链100向保持位置移动使得磁性元件105、107提供帮助该铰接移动的磁力时，阻尼器146的销147会与第一部件101的撞击板149接触，其中，销147缓慢缩回本体145内，从而减缓第一臂109、118向彼此接近。在关闭位置，撞击板149的至少部分突出在容纳阻尼器146的空穴144内以允许铰链100完全关闭。 [0095] 图1至10示出了在一系列位置的铰链100。这因第二铰接部件102上的脊124、125充分间隔开以安装在处于完全打开位置时的第一铰接部件101的脊116a、116b之间而变得可能。 [0096] 图7至10示出了在关闭位置的铰链100。在该位置，第一铰接部件101的第一臂109和第二铰接部件102的第一臂118以肩并肩的关系定位，这也将第一磁性元件105和第二磁性元件107定位成彼此紧密磁接近。图1至6示出了在打开位置的铰链100。在该位置，当沿枢转轴103观测时，两个L形固定部分108、117形成X形。如图3所示，阻尼器146的销147从第二铰接部件102的第一臂118突出。 [0097] 铰链100还可包括制动机构137。具体地说，制动机构137包括制动螺钉150(参见图11)，制动螺钉150可操作地连接到制动垫151，制动垫151通过孔152至少部分延伸进入并穿过第二铰接部件102的中间圆柱部分123的内壁143。制动螺钉150和垫151与下帽构件130的远端部135的凹陷部分136对准。当铰链100从未保持位置向保持位置移动时，制动垫151摩擦接触下帽构件130的远端部135的外壁153。当铰链100接近保持位置时，制动垫151由于凹陷部分136与制动垫151对准而施加较小摩擦力或没有施加摩擦力到下帽构件130的远端部 135。如图11所示，制动螺钉150和垫151可以安装在位于中间圆柱部分123的外壁155的突起 154中的孔152内，其中，孔152一直延伸到中间圆柱部分123的内壁14并进入空腔156。孔152具有螺纹内壁以允许制动螺钉150接合在孔152内以及允许调整制动垫151在中间圆柱部分 126的空腔156内延伸的距离，从而定制所施加的制动力。如图3可以看见的，第一铰接部件 101的第一臂109包括挖切部157，挖切部157具有稍大于突起154的形状以允许突起154至少部分地延伸到挖切部157，使得第一臂109、118以面对面的关系放置在保持位置。 [0098] 如从图7至10会理解的，制动螺钉150的位置是这样的，使得其仅可以在铰链100处于不同于保持位置的位置时被调整。这由此防止制动螺钉150在与下帽构件130的凹陷部分136对准时被调节，并由此防止制动机构137过紧。 [0099] 主要铰接部件101、102、121、113、129、130很适合于由诸如聚乙烯或其它塑料的廉价材料制成，然而，还可由任何其它合适材料制成。在一个具体的形式中，第一铰接部件101和第二铰接部件、上下帽构件129、130以及盖121由模压玻璃加强尼龙制成。 [0100] 应当理解，第一固定部分108和第二固定部分117可具有沿枢转轴103的大致弯曲横截面轮廓以固定到诸如具有圆截面的杆的弯曲结构。 [0101] 在某些实施例中，弹簧的下弹簧尾140可接合在中间圆柱部分的内壁部分的孔内。 [0102] 参照图23，上帽构件129可以包括头部，该头部包括斜面158以限制儿童将铰链100用作台阶。 [0103] 参照图24至30，有示出了铰链100的另一实施例。本实施例的铰链100包括弹簧张紧机构以在磁性元件105、107之间的磁引力的补充力不足以将铰链移动到关闭位置时收紧弹簧。具体地说，弹簧张紧机构包括上帽构件129，如图31所示，上帽构件129包括用来通过第一铰接部件的上圆柱部分114的壁中的孔201接纳平头螺钉200的端部的一系列凹部292、293、294。当开始安装时，平头螺钉200可与第一凹部292接触。在弹簧138已经失去张力的情况下，平头螺钉200可以拧开以脱离第一凹部292；其中，由于第一弹簧尾139接合抵靠并搁置在内壁239上，因此使用者使用硬币或螺钉刀来转动上帽构件129以张紧弹簧138。上帽构件129可以被转动，使得上圆柱构件114中的孔201与其它凹部293、294中的一个对准。一旦对准，平头螺钉200可以重新拧紧，使得其接合其它凹部293、294中的一个。可以提供三个以上的凹部。端帽129的顶部还包括标记296以指示凹部292、293、294的位置以及弹簧138可以施加到铰链的机械偏置量。 [0104] 或者，应当理解，上帽构件129或者下帽构件130可以被改成包括如澳大利亚专利第666491所公开的弹簧张紧机构，其内容以参见的方式纳入本文。 [0105] 如图28所示，铰链100可以包括以杆的形式提供的弹簧加劲杆250。弹簧加劲杆250可在上下帽构件129、130之间延伸以提供弹簧138在中间圆柱部分123内的稳定性。弹簧加劲杆250阻止弹簧138在中间圆柱部分123内偏转。加劲杆的端部可以被位于上下帽构件129、130中的帽腔295紧密适配地接纳。 [0106] 参照图28和33，阻尼器146可以包括沿本体的长度延伸并且也沿其上表面延伸的直径相对的通道246。通道246使一对尖嘴钳等能够接合阻尼器146并施加转动力到阻尼器146同时被拧进空穴144。 [0107] 如图28所示，磁性元件105、107可以具有非矩形轮廓，使得磁性元件105、107可以基本上延伸臂109、118的长度。然而，参照图34和35，有示出了铰链的另一实施例，其中，矩形磁性元件105、107可以被接纳在各自凹腔内。如图36至39所示，盖件113、121可以包括接纳在凹腔112的销接纳区内以对准盖并提供卡合布置的销210、220、230、240。 [0108] 本发明的可选实施例也可以说成广泛地包括单独地或共同地以部件、元件或特征中的两个或两个以上的任意组合或全部组合的本文所涉及或示出的部件、元件和特征，并且，其中，具有在本发明涉及的领域中的已知等效物的具体数字在本文中被提及，如当单独阐述时，这些已知等效物被认为纳入本文。 [0109] 虽然已经详细描述了优选实施例，但应当理解，本领域的普通技术人员可以作出各种改变、替换和改动而不偏离本发明的范围。 |
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