气压恒动力自动缓冲闭合结构

技术领域

本发明涉及门窗用旋转定位装置技术领域，特别是指一种结构简单、使用方便的气压恒动力自动缓冲闭合结构。

背景技术

地弹簧、闭门器是当前市场常用的自动回位闭门装置，现有技术中的气动地弹簧中的转子和轴为分体式结构，使用时利用门或窗旋转对内部的封闭气室进行压缩，回位时再释放气室内的气压，中国发明专利CN113047719A即公开了一种气动自动回位装置，其利用上凸轴、下凸轴之间的相对运动实现对密闭气室的压缩，使其内部形成较大气压，门或窗回位时，该密闭气室内的气压得以释放，可以根据上凸轴上安装的不同重量的门进行相应的调节，实现不同门的不同速度的回位，以满足不同的需求，但这种自动回位装置在使用时也存在一定的缺陷：一是该结构中上凸轴与下凸轴之间的接触面为螺旋对称式结构，上凸轴与下凸轴之间缺少强制定位机构，导致上凸轴能够在360°范围内旋转，这就使得门的旋转存在不确定性，存在一定的安全隐患；二是门在从开启到关闭的过程中，气室的压力逐渐变小，在门即将关闭时门所受到的扭矩是最小的，此时极易发生不咬锁(即由于扭矩较小导致门无法与锁实现卡合)的情况，也不利于人们的日常使用，因此，现阶段亟需一种能够解决上述问题的结构。

发明内容

本发明提出一种气压恒动力自动缓冲闭合结构，解决了现有技术中门窗在关闭时易发生不咬锁现象的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：气压恒动力自动缓冲闭合结构，包括：

钢管，其竖直设置，两端封闭；

静止定位凸轴，其固定安装于所述钢管的内腔中并与钢管的内壁紧密配合，所述静止定位凸轴的下部开有导向槽；

阻尼凸轴，其位于所述静止定位凸轴的下方，所述阻尼凸轴上设有阻尼螺旋面，所述阻尼螺旋面在所述导向槽内往复直线运动，所述阻尼凸轴上还开有上下贯通的阻尼通油孔、单向截止阀；

调节固定尾件，其固定于钢管的底端，所述调节固定尾件与阻尼凸轴之间形成盛有油液的油室，所述油液在阻尼通油孔、单向截止阀流动；

调节阀针，其固定于调节固定尾件上并贯穿于所述阻尼通油孔内，所述调节阀针与阻尼通油孔之间留有间隙，所述调节阀针的上端设有腰线形凹槽；

复位弹簧，其套设于所述调节阀针上，并顶靠于阻尼凸轴、调节固定尾件之间。

作为一种优选的实施方式，所述调节固定尾件的中间位置开有阀针螺纹孔，所述调节阀针上设有与所述阀针螺纹孔螺纹配合的阀针螺纹；

所述调节阀针的下部设有第一密封圈，下端面上还开有用于调整其位置的调节工具孔。

作为一种优选的实施方式，所述阻尼凸轴上套有与钢管内壁配合的第二密封圈，所述阻尼通油孔位于阻尼凸轴的中间位置；

所述单向截止阀在阻尼凸轴向下运动时关闭，在阻尼凸轴向上运动时打开。

作为一种优选的实施方式，所述静止定位凸轴的上方还设有与其螺旋面配合的旋转滑动凸轴，所述旋转滑动凸轴沿螺旋面做同步旋转、上下运动；

所述阻尼凸轴的直线行程小于旋转滑动凸轴的直线行程。

作为一种优选的实施方式，所述旋转滑动凸轴的上方设有导向滑块，所述导向滑块的上方为高压环境的密闭气室，所述导向滑块沿钢管的轴向直线运动时，所述密闭气室的大小随之改变；

所述密闭气室中设有一根驱动轴杆，所述驱动轴杆向上伸出钢管的上端并与门的旋转轴连接，下端贯穿导向滑块后与旋转滑动凸轴键配合。

作为一种优选的实施方式，所述旋转滑动凸轴伸入静止定位凸轴的内部并与其螺旋面配合；

所述旋转滑动凸轴的外壁上设有竖直延伸的外限位齿，所述静止定位凸轴的内壁上设有竖直延伸的内限位齿，所述外限位齿随旋转滑动凸轴旋转时受到内限位齿的限位作用。

作为一种优选的实施方式，所述旋转滑动凸轴为单向旋转或双向旋转。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：本发明的自动缓冲闭合结构通过调节阀针在阻尼通油孔中的运动，实现油室内的油液的流动，进而配合上方的阻尼凸轴实现门的开闭，在门关闭的过程中，初始时由于只存在静止定位凸轴和旋转滑动凸轴之间的螺旋面配合，因此，在密闭气室内高压环境的作用下，旋转滑动凸轴的旋转速度和直线速度较快，门的关闭速度也较快；而当旋转滑动凸轴向下运动至与阻尼凸轴接触时，即受到阻尼凸轴和油液的作用力，此时油液会从调节阀针、阻尼通油孔之间的间隙中缓慢流过，相应的旋转滑动凸轴的运动速度和门的关闭速度也会迅速减慢缓行，直至当调节阀针的腰线形凹槽运动至阻尼通油孔中时，过油量迅速加大，阻尼凸轴的下行速度迅速增大，旋转滑动凸轴的旋转速度急剧增大，带动门的关闭速度也急剧增大，从而实现咬锁功能，确保门的关闭彻底。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例闭合状态的结构示意图；

图2为图1所示实施例的开启状态结构示意图；

图3为图1所示实施例的爆炸示意图；

图4为调节阀针处的结构示意图；

图5为静止定位凸轴的主视示意图；

图6为图5的侧视示意图；

图7为图5的仰视示意图；

图8为图5的俯视示意图；

图9为旋转滑动凸轴的主视示意图；

图10为图9的侧视示意图；

图11为图10的俯视示意图；

图12为图9的俯视示意图；

图13为阻尼凸轴的主视示意图；

图14为图13的侧视示意图；

图15为图13的俯视示意图；

图16为图13的仰视示意图；

图17为另一种结构的静止定位凸轴、旋转滑动凸轴结构示意图；

图18为图17的侧视示意图；

图中：1-钢管；2-静止定位凸轴；3-导向槽；4-阻尼凸轴；5-阻尼螺旋面；6-阻尼通油孔；7-单向截止阀；8-调节固定尾件；9-油室；10-调节阀针；11-腰线形凹槽；12-复位弹簧；13-阀针螺纹孔；14-阀针螺纹；15-第一密封圈；16-调节工具孔；17-第二密封圈；18-旋转滑动凸轴；19-导向滑块；20-密闭气室；21-驱动轴杆；22-外限位齿；23-内限位齿；24-压力轴承；25-前部密封件；26-底部密封件；27-第一螺旋面；28-第二螺旋面；29-内滑动齿；30-外滑动齿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1、图2所示，为本发明气压恒动力自动缓冲闭合结构的一种实施例，图1为门在闭合状态时的示意图，图2为门在开启状态时的示意图，为了便于对内部结构的展示，附图中均没有示出门，且图1和图2是不同角度的示意图。图3为该实施例的爆炸示意图，图4为钢管1下部的部分结构示意图，图5、图6、图7和图8为该实施例中静止定位凸轴2的不同角度的示意图，图9、图10、图11和图12为该实施例中旋转滑动凸轴18的不同角度的示意图，图13、图14、图15和图16为该实施例中阻尼凸轴的不同角度的示意图，下面即对该实施例的结构做详细描述。

该实施例首先包括一根竖直的钢管1，该钢管1在安装时一般应与门的旋转轴同轴设置，可根据需要安装在门的不同的位置，例如地下、合页等处。在钢管1的内部从下到上依次安装有多个部件，分别是调节固定尾件8、调节阀针10、阻尼凸轴4、静止定位凸轴2、旋转滑动凸轴18、导向滑块19、底部密封件26、前部密封件25、压力轴承24，其中，钢管1的下端通过收口，调节固定尾件8或压槽或焊接固定于钢管1上，固定后还需确保与钢管1之间的密封性，调节固定尾件8的中间位置开有阀针螺纹孔13，其作用是为了安装调节阀针10，为此，在调节阀针10上设置有一段阀针螺纹14，通过阀针螺纹14与阀针螺纹孔13之间的螺纹配合能够将调节阀针10固定在调节固定尾件8上，为了进一步确保密封性，在调节阀针10的下部还设置有第一密封圈15，同时调节阀针10的下底面上开有调节工具孔16，工作人员通过该调节工具孔16即可对调节阀针10的位置进行相应的调节。

调节阀针10的主要作用是实现对过油量的控制，尤其是在门即将关闭的瞬间，实现门的咬锁功能，这是通过在调节阀针10的上端设置腰线形凹槽11来实现的，后续将对该技术特征的动作原理进行描述。

调节阀针10的上部即为阻尼凸轴4，阻尼凸轴4与调节固定尾件8之间所形成的即是一个容纳液体油液的油室9，调节阀针10即浸泡在油液中，同时在调节阀针10上还套设有复位弹簧12，该复位弹簧12顶靠在阻尼凸轴4与调节固定尾件8之间，用于对阻尼凸轴4进行复位。同时为了确保油液按照设定的路径进行流动，该实施例在阻尼凸轴4的外圈设置了第二密封圈17，第二密封圈17与钢管1的内壁密封接触，避免油液从阻尼凸轴4的外圈流动。阻尼凸轴4的中间位置开有上下贯通的阻尼通油孔6，调节阀针10的上端即贯穿于该阻尼通油孔6内，二者之间存在适当的间隙，当门在开启或关闭时，阻尼凸轴4在钢管1的轴向方向上会产生一定的位移，从而改变油室9的大小，油室9内的油液即通过该间隙实现流动，由于该间隙较小，因此，油液流过的速度较慢，相应的阻尼凸轴4的上下移动速度也较慢，而一旦当腰线形凹槽11进入到阻尼通油孔6中时，调节阀针10与阻尼通油孔6之间的间隙将突然增大，过油量也急剧增大，阻尼凸轴4的直线运动速度也将增大，使得门急剧关闭，实现咬锁功能。而阻尼凸轴4的运动如何传导至门上也在后文中详细介绍。

在阻尼凸轴4上还设有一个位于阻尼通油孔6一侧的单向截止阀7，该单向截止阀7也是上下贯通，其作用是实现油液的单向通过，具体来说，当门从图1的闭合状态运动到图2的开启状态时，阻尼凸轴4是向上运动的，此时阻尼凸轴4上方的油液能够通过单向截止阀7、调节阀针10与阻尼通油孔6之间的间隙流入到油室9内，而当门从图2所示的开启状态运动至图1所示的闭合状态时，单向截止阀7即自动关闭，使得油室9内的油液无法通过单向截止阀7，只能通过调节阀针10与阻尼通油孔6之间的间隙流动。至于该单向截止阀7的具体结构，可通过设置阀球，以及上部开口小于阀球、下部开口大于阀球的形式来实现其单向截止功能，单向截止阀7的结构在现有技术中也较为常见，在此不再赘述。

阻尼凸轴4的上方分别为静止定位凸轴2和旋转滑动凸轴18，其中，静止定位凸轴2固定设置于钢管1的内壁上并与其紧密配合，使得静止定位凸轴2的上方和下方形成相互隔离的两个空间，在静止定位凸轴2的下部开有对称的两个导向槽3，导向槽3的主要作用是为阻尼凸轴4的运动提供相应的滑动空间，同时确保阻尼凸轴4仅在垂直方向上往复直线运动。为此，该实施例在阻尼凸轴4上设置了与导向槽3相对应的阻尼螺旋面5，阻尼螺旋面5仅在导向槽3内上下运动。

静止定位凸轴2和旋转滑动凸轴18之间是通过螺旋面相配合的，且配合时，旋转滑动凸轴18是插入到静止定位凸轴2的内部，具体来说，在静止定位凸轴2内设置有第一螺旋面27，同时在旋转滑动凸轴18上设有与其对应的第二螺旋面28，通过第一螺旋面27和第二螺旋面28的配合，使得旋转滑动凸轴18在静止定位凸轴2内能够实现旋转运动和直线运动的同步，该实施例的旋转滑动凸轴18仅能沿一个方向旋转，这种结构的螺旋面在现有技术中已有公开，例如公开号CN214943445U所示，在此不再赘述。

在图1所示的门闭合状态下，旋转滑动凸轴18处于最低位置，此时的旋转滑动凸轴18的下端面与阻尼凸轴4的上端面接触，阻尼凸轴4也处于最低位置。而当门开启至图2所示的状态时，旋转滑动凸轴18沿第一螺旋面27和第二螺旋面28旋转至最高位置，此时阻尼凸轴4上的阻尼螺旋面5已经完全嵌入到导向槽3内，因此，阻尼凸轴4的上下运动行程要小于旋转滑动凸轴18的运动行程，且导向槽3的顶面即为阻尼凸轴4的极限位置。

旋转滑动凸轴18的上部依次是导向滑块19、底部密封件26、前部密封件25、压力轴承24，其中，底部密封件26与前部密封件25之间形成的是高压环境的密闭气室20，该密闭气室20的大小随着门的开闭能够变化。旋转滑动凸轴18与导向滑块19持续顶靠，并同步运动。在密闭气室20中还设有一根与钢管1轴向方向一致的驱动轴杆21，该驱动轴杆21向下依次贯穿底部密封件26、导向滑块19并伸入旋转滑动凸轴18内，驱动轴杆21的上端依次贯穿前部密封件25、压力轴承24并伸出至钢管1的外部，压力轴承24可以减小驱动轴杆21旋转时的摩擦和阻力。驱动轴杆21的上端与门的旋转轴连接，因此，当人们推动门开启或关闭时，门的旋转轴会带动驱动轴杆21进行相应的旋转，由于驱动轴杆21仅在钢管1的圆周方向上旋转，并不发生垂直方向的移动，因此，该实施例中在驱动轴杆21的下端设置了外滑动齿30，同时在旋转滑动凸轴18的内腔中设置了内滑动齿29，外滑动齿30与内滑动齿29配合可以使得驱动轴杆21与旋转滑动凸轴18实现同步旋转，并且旋转滑动凸轴18还能够实现上下运动，当然，驱动轴杆21与旋转滑动凸轴18之间还可采用键配合等形式实现同步旋转，并且能够确保旋转滑动凸轴18能够在垂直方向上进行移动。

如图9-图12所示，在旋转滑动凸轴18的外壁上设有竖直延伸的外限位齿22，如图5-图8所示，在静止定位凸轴2的内壁上也设有竖直延伸的内限位齿23，结合图1、图2和图3，由于旋转滑动凸轴18是插入到静止定位凸轴2内的，两者之间不仅有第一螺旋面27和第二螺旋面28的配合关系，同时当旋转滑动凸轴18在静止定位凸轴2内旋转时，外限位齿22会受到内限位齿23的限位作用，也即当旋转滑动凸轴18旋转至外限位齿22与内限位齿23接触的位置时，旋转滑动凸轴18将无法继续向同一方向旋转，只能向相反方向旋转。该实施例通过这种结构即可以实现旋转滑动凸轴18的强制定位作用，对旋转滑动凸轴18实现了强制定位作用，相当于对驱动轴杆21、门也实现了强制定位作用，因此，在生产时可通过改变外限位齿22、内限位齿23的圆心角来改变门的最大开启角度，以适应不同的使用场景。

下面即对该实施例从闭合到开启的动作过程做详细描述。

如图1所示，为门在闭合时该实施例的状态示意图，此时，阻尼凸轴4、旋转滑动凸轴18均处于下极限位置，旋转滑动凸轴18与静止定位凸轴2通过第一螺旋面27和第二螺旋面28实现完全配合，阻尼凸轴4的阻尼螺旋面5部分嵌入到导向槽3内且顶靠于旋转滑动凸轴18的下端面上。

当人推动门开启时，门的旋转轴发生转动，带动驱动轴杆21发生转动，由于驱动轴杆21的下端与旋转滑动凸轴18之间通过外滑动齿30、内滑动齿29配合，因此，驱动轴杆21进一步带动旋转滑动凸轴18旋转。在第一螺旋面27和第二螺旋面28的配合下，旋转滑动凸轴18旋转的同时会同步向上运动，且此时的复位弹簧12会顶靠着阻尼凸轴4、旋转滑动凸轴18向上运动。在复位弹簧12的弹力作用下，第一螺旋面27和第二螺旋面28的配合下，旋转滑动凸轴18边旋转，边向上运动，顶靠着导向滑块19、底部密封件26向上运动，压缩密闭气室20，使得密闭气室20内的高压进一步升高，储存势能。与此同时，由于阻尼凸轴4的向上运动，调节阀针10会在阻尼通油孔6中移动，油室9的容积变大，阻尼凸轴4上方的油液能够通过单向截止阀7、调节阀针10与阻尼通油孔6之间的间隙流入到油室9内。

上述动作同步进行，直至阻尼凸轴4的阻尼螺旋面5完全嵌入到导向槽3内，此时，阻尼螺旋面5的上端面顶靠在导向槽3的顶面上，阻尼凸轴4无法继续向上运动，阻尼凸轴4到达其上极限位置，油室9的容积也达到最大状态。人们继续推动门旋转，此时的旋转滑动凸轴18虽然与阻尼凸轴4已经脱离，不再受到复位弹簧12、阻尼凸轴4的作用力，但在第一螺旋面27和第二螺旋面28的配合下，人们推门的作用力仍然会持续带动旋转滑动凸轴18一边旋转，一边向上运动。直至旋转滑动凸轴18旋转至外限位齿22与内限位齿23接触，此时旋转滑动凸轴18将无法继续同方向旋转，人们也就无法再推动门继续旋转，也就达到了该实施例的强制定位状态(如图2所示)。当然，前述已经说明，外限位齿22与内限位齿23的位置和圆心角等参数是可以根据需要进行定制的，这也就相当于控制了门的最大开启角度。

下面再对该实施例从开启到闭合的动作过程做详细描述。

如图2所示，为门在开启后该实施例的状态示意图，需提前声明的是：为了便于描述、理解，图2与图1并非是该实施例同一角度的示意图。在此状态下，阻尼凸轴4、旋转滑动凸轴18均处于上极限位置，阻尼凸轴4的阻尼螺旋面5上端面顶靠在导向槽3的顶面上，复位弹簧12处于最长状态，油室9的容积处于最大状态。

当人推动门关闭时，门的旋转轴发生转动，带动驱动轴杆21发生转动，由于驱动轴杆21的下端与旋转滑动凸轴18之间通过外滑动齿30、内滑动齿29配合，因此，驱动轴杆21进一步带动旋转滑动凸轴18旋转。在第一螺旋面27和第二螺旋面28的配合下，且在密闭气室20内高压环境的作用力下，旋转滑动凸轴18旋转的同时会同步向下运动，密闭气室20内的高压持续推动底部密封件26、导向滑块19向下运动。

上述动作同步进行，直至旋转滑动凸轴18的下端面接触到阻尼螺旋面5的上端面，此时在密闭气室20内的高压作用下，以及第一螺旋面27和第二螺旋面28的配合下，旋转滑动凸轴18会继续推动阻尼凸轴4向下运动，使得阻尼凸轴4慢慢从导向槽3中移出，并且减小油室9的容积，但此时由于单向截止阀7的关闭，油室9内的油液无法通过单向截止阀7，油液只能通过调节阀针10与阻尼通油孔6之间的间隙缓慢流入到阻尼凸轴4的上方，这就使得阻尼凸轴4下移的速度非常缓慢，旋转滑动凸轴18下移的速度、旋转的速度也非常缓慢，驱动轴杆21的旋转速度、门的旋转速度也非常缓慢。直至阻尼通油孔6运行至调节阀针10的腰线形凹槽11处时，调节阀针10与阻尼通油孔6之间的间隙急剧增大，过油量急剧增大，间接带动阻尼凸轴4、旋转滑动凸轴18、驱动轴杆21和门的移动/旋转速度急剧增大，进而达到门关闭时咬锁的效果，此时，该实施例即达到了图1所示的状态。

实施例二：

如图17和图18所示，为另一种结构形式的静止定位凸轴2、旋转滑动凸轴18的结构示意图，该实施例与实施例一的区别在于：实施例一中的旋转滑动凸轴18只能单向旋转，也即门只能朝一个方向开启，而该实施例中的旋转滑动凸轴18可以双向旋转，也即门可以朝两个方向开启，这主要是由第一螺旋面27和第二螺旋面28的结构来实现的，该实施例将第一螺旋面27和第二螺旋面28设置为对称的结构形式即可实现其双向旋转的功能，且在现有技术中已有相关应用，在此不再赘述。

该实施例中的其余结构与实施例一相同，在此不再赘述。

综上来说，本发明专利的气压恒动力自动缓冲闭合结构使用方便，能够有效的实现闭门时自动咬锁的功能，具有很好的实用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。