專利名稱：鉸鏈減速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉸鏈減速裝置，尤其是用于車輛工具箱蓋的鉸鏈減速裝置。更具體地說，本發(fā)明的減速裝置適于插入任意兩個相對轉(zhuǎn)動部件之間，以可控方式減緩部件的轉(zhuǎn)動。
在某些應用中需要減緩兩個部件的相對移動，以便在預定速度下維持轉(zhuǎn)動。最常見的例子之一是車輛工具箱蓋。例如，當卡搭一聲打開鎖扣時，一些箱蓋會被使用者在關(guān)蓋時壓下的彈簧自動打開；這種情況下，減速裝置能防止箱蓋猛地彈開。其它情況時，箱蓋由使用者抬起打開，并且定位于通常由制動機構(gòu)確定的限定位置上；這種情況下，當松開制動機構(gòu)時，減速裝置可防止箱蓋急劇地下降到關(guān)閉位置(在其自身重量和/或彈簧的拉力作用下)。
上述問題目前是通過在鉸鏈上安裝減速裝置或?qū)p速裝置連接到可移動件上來解決的，所述減速裝置或者在可能危及使用者安全的急劇運動的兩個方向(打開和關(guān)閉)上，或者只在一個方向上減緩轉(zhuǎn)動。減速裝置大體上分為兩類。第一類包括摩擦機構(gòu)(通常為機械式的)，該摩擦機構(gòu)又包括在要減緩的運動中互相摩擦的彈簧加載雙向摩擦構(gòu)件，使運動中產(chǎn)生的部分能量必須克服摩擦構(gòu)件之間的摩擦力，從而極大地減小施加給運動部件的力并減小了運動部件的加速度。第二類包括液壓機構(gòu)，在該液壓機構(gòu)中，用一個或多個齒輪與要制動的運動部件連接，這些齒輪被浸在濃稠液體(例如硅油)中轉(zhuǎn)動。
上述兩類減速裝置有許多缺點費用昂貴，體積龐大，并且都不能和鉸鏈成為一個整體結(jié)構(gòu)。此外，摩擦裝置機械復雜，不是很可靠，還要受到磨損；而液壓裝置會有泄漏，然而最重要的是性能會隨室溫變化(室溫的變化會影響油的濃度，從而影響制動運動的程度)。
本發(fā)明的目的是提供一種簡單，生產(chǎn)費用廉價，非常小巧，可與鉸鏈成為一體，可靠并且不受室溫變化影響的減速裝置。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種可插入兩個連接在一起，繞鉸鏈軸相對轉(zhuǎn)動的部件之間的減速裝置；所述減速裝置被設(shè)計成對抗這種轉(zhuǎn)動，從而以預定方式減緩這種轉(zhuǎn)動，其特征在于它包括-一個大體上為圓柱形的支承件，與轉(zhuǎn)動連接的所述部件的第一部件成一整體，并和鉸鏈軸基本同軸；-一個螺旋彈簧，和支承件過盈配合，其末端是兩個相對的旋臂伸向轉(zhuǎn)動連接的所述部件的第二部件；以及-一個止動基座，與所述第二部件成一整體，彈簧的旋臂放置在止動基座的兩個相對的側(cè)邊上，由于所述兩個部件繞鉸鏈軸的相對轉(zhuǎn)動，所述第二部件對彈簧的旋臂施壓，使彈簧向著降低彈簧與支承件的過盈配合的方向變形。
具體地說，彈簧被裝配到銷子的圓柱形側(cè)面上，銷子的直徑大于彈簧不變形時的內(nèi)徑；銷子由一個防止該銷子相對第一部件轉(zhuǎn)動的棱柱形接頭固定到第一部件上。
從而，當使所述兩個部件相對轉(zhuǎn)動時，彈簧的兩個旋臂中的一個或另一個(取決于相對轉(zhuǎn)動的方向)-所述兩個旋臂側(cè)向靠在止動基座的相應的兩個相對的面上，止動基座的相對面始終平行于銷子的所述側(cè)面的切線-受到一個反轉(zhuǎn)力矩，彈性地增大由所述螺旋彈簧形成的螺旋管線圈直徑。
因此當松弛時，彈簧也可相對銷子轉(zhuǎn)動，不過由于彈性變形產(chǎn)生的強烈的內(nèi)部摩擦，轉(zhuǎn)動非常緩慢，這樣便可達到所需要的減緩這兩個部件的相對轉(zhuǎn)動。制動作用與制作彈簧的琴用鋼弦的直徑成正比，并同靜止時的彈簧的線圈內(nèi)徑和彈簧被裝配到其上的銷子的外徑之比成正比，即正比于過盈的量。
因此本發(fā)明的裝置非常簡單，生產(chǎn)費用低廉，易于裝配(利用工具簡單地把彈簧插入，并通過漸開線變形把彈簧裝配到銷子上)，在兩個轉(zhuǎn)動方向上都有效，并且小巧，易于和鉸鏈集成在一起，確定鉸鏈軸的鉸鏈銷子，例如可穿過支承彈簧的銷子裝配，從而形成單獨的減速鉸鏈組件。另外，制動作用不受室溫的影響，不存在泄漏問題，并且操作完全可靠。
當然，其上裝配彈簧的銷子不一定是圓柱形，它可以是棱柱形、卵形或橢圓形，只要其形狀許可彈簧的變形及轉(zhuǎn)動。
下面將參考附圖舉例說明本發(fā)明的一個非限定性實施例。


圖1是本發(fā)明的減速裝置和鉸鏈集成的縱剖面示意圖；圖2是圖1所示的減速裝置和鉸鏈的橫截面示意圖。
圖1和圖2中的數(shù)字1表示整個減速裝置，它可插入兩個被連接在一起、繞鉸鏈軸4相對轉(zhuǎn)動的部件2和3之間，并且對抗部件的轉(zhuǎn)動，從而以預定的方式減緩部件的轉(zhuǎn)動。部件2、3可以是彼此相對運動的任意兩個部件，例如關(guān)閉存取開口(例如車輛工具箱的存取開口)的蓋及限定所述開口的框柱(post)，或者是構(gòu)成鉸接所述部件并和減速裝置1結(jié)合的鉸鏈10(圖2)的一部分，這種情況下，部件2、3由兩個半鉸鏈(例如一個可活動的半鉸鏈及一個固定的半鉸鏈)組成，用一個繞鉸鏈軸4轉(zhuǎn)動的銷子5將它們連接。
根據(jù)本發(fā)明，減速裝置1包括一個支承件11，位于部件2、3之一(圖中所示例子是在部件3上)上并與其成一整體，并和鉸鏈軸4基本同軸；一個螺旋彈簧12，和支承件11過盈配合，其末端是伸向另一部件(所示例子的部件2上)的兩個相對的旋臂13、14；以及至少一個與部件2成一整體的止動基座15，彈簧12的旋臂13、14置于止動基座的相對的兩側(cè)上。
在圖中所示的非限定性例子中，部件2被假定為可活動部件(繞軸4轉(zhuǎn)動)，部件3為固定部件，不過，下面的說明也可反向應用。此外，在圖中所示的非限定性例子中，雖然支承件11是由和軸4同軸的圓柱形外側(cè)面20限定的，大體上呈圓柱形的銷子構(gòu)成，但是，顯然基本軸向延伸并且軸向?qū)ΨQ的任何支承件都可以起到和圓柱形銷子11同樣的作用。
根據(jù)本發(fā)明，彈簧12是與柱形面20過盈配合的，彈簧是用預定直徑的圓形剖面的琴用鋼弦21制成的，作法是把鋼弦21纏繞成預定匝數(shù)的線圈，不變形時其內(nèi)徑小于柱形面20上的銷子11的外徑。
根據(jù)本發(fā)明，銷子11由在銷子11的兩個相對端部23、24上形成的圓形平面22限定的棱柱形接頭整體裝配并傾斜連接到部件3上，銷子11的兩個相對端部23、24安裝在部件3中整體形成的各個輔助棱柱形基座25內(nèi)。銷子11最好由塑料材料壓塑而成，也可由金屬制成。
旋臂13和14由彈簧12的兩個相對應的彎曲端形成，彎曲端兩側(cè)相應地置于止動基座15上的相對面28、29上(圖2)，每個彎曲端都不穿過部件2的平面(圖2中示為A)。在最簡單的實施例中，用于旋臂13、14的止動基座只由面28、29構(gòu)成，面28、29還構(gòu)成部件2。另一種作法是，可以有一個或多個止動基座15(圖中虛線表示)，例如包括凹狀面或部件2的恰當結(jié)構(gòu)，并由面28、29部分地構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，不論哪種情況下，面28、29始終平行于銷子11的外側(cè)面20的切線，以便每當相對轉(zhuǎn)動部件2和3時，總是沿著圖2中箭頭所指兩個方向中的任一方向繞軸4相對轉(zhuǎn)動。這樣，在順時鐘轉(zhuǎn)動的情況下，面29阻止并旋轉(zhuǎn)旋臂14，而在反時鐘轉(zhuǎn)動的情況下，面28阻止并旋轉(zhuǎn)旋臂13。
在所示的例子中，構(gòu)成鉸鏈裝置10的兩個轉(zhuǎn)動連接的部件2、3由銷子5連接在一起，銷子5被裝配到部件2上，并以已知的方式與部件2傾斜集成在一起(如圖2中剖面線所示的相同方向)，銷子5還確定鉸鏈軸4。銷子5穿過銷子或支承件11被同軸裝配，于是銷子或支承件11為筒形，大體上為圓柱形，并且可以相對銷子5自由轉(zhuǎn)動，或者當部件2轉(zhuǎn)動時，同部件3保持靜止不動。如果銷子5也被固定(例如成為銷子11的一部分)，并且通過適當?shù)幕巡考?閑置地和銷子5連接時，也可獲得同樣的結(jié)果。
不論哪種情況，上述結(jié)構(gòu)的減速裝置1(及減速的鉸鏈裝置10)的操作如下所述。
通常，彈簧12被緊緊纏繞在銷子11上，以便防止彈簧12和銷子11之間的任何轉(zhuǎn)動。
當部件2-在使用者手動或者憑借彈性裝置產(chǎn)生的推力，或者在其自身重量的作用下-開始沿圖2中箭頭所指的兩個方向中的任一方向繞軸4轉(zhuǎn)動時，部件2施壓于靜止的分別靠在相對的面28、29上的旋臂13、14中的一個臂上，由于上面描述的原因，使其和部件2整體轉(zhuǎn)動。這樣旋臂13或14(取決于轉(zhuǎn)動方向)就會受到部件2施加的一個和轉(zhuǎn)動角度成正比的反轉(zhuǎn)力矩，該反轉(zhuǎn)力矩彈性增大螺旋彈簧12確定的螺旋管的線圈直徑。
換句話說，不論哪個轉(zhuǎn)動方向，傳遞給旋臂13、14的轉(zhuǎn)矩將使彈簧12向著降低彈簧與支承件11的過盈配合方向彈性變形，以致由彈簧12形成的螺旋管“張開”，使彈簧12能夠相對于銷子11，和部件2一起轉(zhuǎn)動。但是，使彈簧12彈性變形到足以使彈簧轉(zhuǎn)動所需要的能量消耗了作用在部件2上的大部分能量，因此部件2的轉(zhuǎn)動的減緩與初始的過盈，以及變形中由彈簧吸收的彈性扭力(取決于鋼弦21的直徑)成正比。
同樣的原理也可反過來應用于附圖中未示出的一種變形結(jié)構(gòu)，例如通過把螺旋彈簧過盈配合在一個圓柱形基座內(nèi)，旋臂從基座伸出，并和可活動的部件連接在一起，使得在相對轉(zhuǎn)動中，旋臂使彈簧受到彈性關(guān)閉螺旋管(即減小螺旋管的直徑)的轉(zhuǎn)矩。不過，上面描述的最佳實施例顯然更易于裝配。
權(quán)利要求
1．一種減速裝置，可插入連接在一起、繞鉸鏈軸相對轉(zhuǎn)動的兩個部件之間；所述的減速裝置被設(shè)計成對抗這種轉(zhuǎn)動，從而以預定方式減緩這種轉(zhuǎn)動，其特征在于它包括一個大體上為圓柱形的支承件，與轉(zhuǎn)動連接的所述部件的第一部件成一整體，并和鉸鏈軸基本同軸；一個螺旋彈簧，和支承件過盈配合，其末端是兩個相對的旋臂伸向轉(zhuǎn)動連接的所述部件的第二部件；以及一個止動基座，與所述第二部件成一整體，彈簧的旋臂放置在止動基座的兩個相對的側(cè)邊上，由于所述兩個部件繞鉸鏈軸的相對轉(zhuǎn)動，所述第二部件對彈簧的旋臂施壓，使彈簧向著降低彈簧與支承件的過盈配合的方向變形。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速裝置，其特征在于所述的支承件由一個圓柱形外側(cè)面形成的銷子構(gòu)成，所述的螺旋彈簧和圓柱形外側(cè)面過盈配合；當不變形時，所述的螺旋彈簧構(gòu)成的線圈的內(nèi)徑小于銷子的所述外側(cè)面上的所述銷子的外徑。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的減速裝置，其特征在于借助由在銷子的兩個相對端部上形成的圓形平面限定的棱柱形接頭，所述銷子被傾斜地整體裝配到所述轉(zhuǎn)動連接的第一部件上，銷子的兩個相對端部被裝配到所述第一部件上的相應輔助棱柱形基座內(nèi)。
4．根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的減速裝置，其特征在于所述銷子由塑料材料壓塑而成，也可由金屬制成；并且所述的螺旋彈簧用預定橫截面直徑的琴用鋼弦螺旋纏繞制成。
5．根據(jù)權(quán)利要求2至4中所述的任何一種減速裝置，其特征在于所述旋臂由所述彈簧的相應的彎曲端形成，彎曲端置于止動基座的兩個相對面上，止動基座的相對面始終平行于所述銷子的所述外側(cè)面的切線，以便在轉(zhuǎn)動連接的所述部件在任一方向上的相對轉(zhuǎn)動時，至少對一個所述旋臂施加反轉(zhuǎn)力矩，從而彈性地增大由所述的螺旋彈簧形成的螺旋管線圈直徑。
6．根據(jù)權(quán)利要求1至5中所述的任何一種減速裝置，其特征在于轉(zhuǎn)動連接的兩個所述部件由確定所述鉸鏈軸，并且同軸穿過所述基本上為圓柱形的支承件的銷子連接在一起。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至6中所述的任何一種減速裝置，其特征在于轉(zhuǎn)動連接的兩個所述部件由一個固定半鉸鏈和一個可活動的半鉸鏈形成，它們可和門或蓋連接，以及和由門或蓋打開/關(guān)閉的進出口的門框柱或蓋框柱(post)連接。
8．一種鉸鏈裝置，尤其是用于車輛工具箱蓋的鉸鏈裝置，其特征在于包括至少兩個由鉸鏈軸旋轉(zhuǎn)連接在一起的半鉸鏈；和一個如權(quán)利要求1至6中所述的任何一種減速裝置。
全文摘要
一種減速裝置,可插入連接在一起、繞鉸鏈軸相對轉(zhuǎn)動的兩部件之間,該裝置對抗此轉(zhuǎn)動,以預定方式減緩此轉(zhuǎn)動;該裝置包括:大體上為圓柱形的支承件,與轉(zhuǎn)動連接的部件的第一部件成整體,和鉸鏈軸基本同軸;螺旋彈簧,和支承件過盈配合,其末端是兩相對旋臂伸向連接在一起相對轉(zhuǎn)動的部件的第二部件;及止動基座,與第二部件成整體,彈簧旋臂置于止動基座的兩相對側(cè)邊上,第二部件對彈簧旋臂施壓,使彈簧向著降低彈簧與支承件過盈的方向變形。
文檔編號E05F1/10GK1233719SQ99105690
公開日1999年11月3日 申請日期1999年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月24日
發(fā)明者彼得羅·卡烏 申請人:伊利諾斯工具工程·法斯泰克斯意大利公司