铰链集成的可调节门挡.pdf

一种铰链，其具有铰链集成止挡件。该铰链包括具有大致平坦部分的第一铰链页，该大致平坦部分具有枢转边缘和顶边缘。第一铰链页包括靠近顶边缘从大致平坦部分的枢转边缘延伸的第一关节。第一铰链页的第一关节包括内花键表面。铰链还包括具有大致平坦部分的第二铰链页，该大致平坦部分具有枢转边缘。第一关节从第二铰链页的大致平坦部分的枢转边缘延伸，其中第一关节具有内表面和在内表面上的第一关节止挡元件。铰链销具有：轴，该轴具有轴径和上花键部分，该上花键部分具有延伸超过轴径的指状物；以及铰链销止挡元件，该铰链销止挡元件在上花键部分下方位于轴上。

1.  一种铰链，所述铰链具有铰链集成止挡件，所述铰链包括：
第一铰链页，所述第一铰链页包括大致平坦部分和关节，所述关节包括用以在所述铰链集成止挡件被接合时防止所述关节打开的一个或多个特征，所述一个或多个特征选自以下构成的组：
绕第一关节的上突起设置的环；
旋转定向所述第一关节的卷曲使得施加到所述第一关节的停止力致使所述第一关节收紧而不是松开；和
使内花键表面的每个花键的接合表面形成为与下垫面大致垂直或正交地延伸；
第二铰链页，所述第二铰链页包括大致平坦部分和关节；
铰链销；以及
铰链集成门挡元件，其中，当所述铰链组装成所述铰链销穿过所述第一铰链页和所述第二铰链页的所述关节时，所述门挡元件隐藏在所述关节内。

2.  一种具有铰链集成止挡件的铰链，所述铰链包括：
第一铰链页，所述第一铰链页包括：
大致平坦部分，所述大致平坦部分具有枢转边缘和顶边缘；以及
第一关节，所述第一关节靠近所述顶边缘从所述第一铰链页的大致平坦部分的枢转边缘延伸，所述第一关节包括内花键表面和用以在所述铰链集成止挡件引起施加到所述内花键表面的力时防止所述第一关节打开的特征，该特征选自以下构成的组：
绕第一关节的上突起设置的环；
旋转定向所述第一关节的卷曲使得施加到所述第一关节的停止力致使所述第一关节收紧而不是松开；和
使所述内花键表面的每个花键的接合表面形成为与下垫面大致垂直或正交地延伸；
第二铰链页，所述第二铰链页包括：
大致平坦部分，所述大致平坦部分具有枢转边缘；和
第一关节，所述第一关节从所述第二铰链页的所述大致平坦部分的所述枢转边缘延伸，所述第一关节包括内表面和第一关节止挡元件，所述第一关节止挡元件在所述第二铰链页的所述第一关节的所述内表面上；以及
铰链销，所述铰链销包括：
轴，所述轴具有轴径以及上花键部分，所述上花键部分具有延伸超过所述轴径的指状物；和
铰链销止挡元件，所述铰链销止挡元件在所述上花键部分下方位于所述轴上。

3.  如权利要求2所述的铰链，其中，所述第二铰链页包括从所述第二铰链页的所述大致平坦部分的所述枢转边缘延伸的第二关节，所述第二关节包括内表面和第二关节止挡元件，所述第二关节止挡元件位于所述第二铰链页的所述第二关节的所述内表面上。

4.  如权利要求3所述的铰链，其中，所述第一关节止挡元件和所述第二关节止挡元件包括在相应关节的所述内表面上的周向通道的大致竖直边缘。

5.  如权利要求4所述的铰链，其中，所述第二页的所述第一关节和所述第二关节以及所述第一页的所述第一关节每个均包括竖直通道以允许所述铰链销止挡元件的竖直通过。

6.  如权利要求5所述的铰链，其中，所述铰链销包括多于一个铰链销止挡元件，每个铰链销止挡元件包括凸片，所述凸片在与所述第二页的所述第一关节和所述第二页的所述第二关节中的一个关节对应的沿着所述轴的位置处从所述铰链销的轴延伸。

7.  如权利要求6所述的铰链，其中，每个凸片包括倾斜下边缘。

8.  如权利要求7所述的铰链，其中，所述第二页的所述第一关节和所述第二关节的所述周向通道中的至少一个周向通道包括变化深度，所述变化深度在靠近所述周向通道的大致竖直边缘处是较浅的。

9.  如权利要求8所述的铰链，其中，包括变化深度的任何周向通道还包括在包括所述变化深度的部分上方的未倾斜部分，其中所述未倾斜部分具有基本恒定的通道深度。

10.  如权利要求4所述的铰链，其中，所述第二页的所述第一关节和所述第二关节的所述周向通道中的至少一个周向通道包括变化深度，所述变化深度在靠近所述周向通道的所述大致竖直边缘处是较浅的。

11.  如权利要求3所述的铰链，其中，所述铰链销包括多于一个铰链销止挡元件，每个铰链销止挡元件包括在与所述第二页的所述第一关节和所述第二页的所述第二关节中的一个关节对应的沿着所述轴的位置处绕所述铰链销的周向通道的纵向边缘。

12.  如权利要求11所述的铰链，其中，所述铰链销包括纵向通道，所述纵向通道在所述周向通道之间延伸并延伸到远离所述上花键部分的所述轴的端部。

13.  如权利要求11所述的铰链，其中，所述第一关节止挡元件和所述第二关节止挡元件每个均包括凸片，所述凸片从相应关节的内表面向内延伸。

14.  如权利要求2所述的铰链，其中，所述第一铰链页包括第二关节，所述第二关节靠近所述第一铰链页的底边缘从所述第一铰链页 的所述大致平坦部分的所述枢转边缘延伸，所述第二关节包括内花键表面，所述内花键表面限定的花键开口比由所述第一铰链页的所述第一关节的所述内花键表面限定的花键开口窄，并且其中，所述铰链销的所述轴包括下花键部分，所述下花键部分纵向地位于所述轴上以对应于所述第一铰链页的所述第二关节的所述花键开口，并且所述下花键部分具有延伸不超过所述轴径的指状物。

15.  如权利要求14所述的铰链，其中，所述铰链组装成所述铰链销穿过所述第一铰链页的所述第一关节、穿过所述第二铰链页的所述第一关节并且穿过所述第一铰链页的所述第二关节，其中，所述铰链销的所述上花键部分与所述第一铰链页的所述第一关节的所述内花键表面接合，并且其中，所述铰链销的所述下花键部分与所述第一铰链页的所述第二关节的所述内花键表面接合，从而防止所述铰链销相对于所述第一铰链页旋转。

16.  如权利要求2所述的铰链，其中，所述铰链组装成所述铰链销穿过所述第一铰链页的所述第一关节并且穿过所述第二铰链页的所述第一关节，并且其中，所述铰链销的所述上花键部分与所述第二铰链页的所述第一关节的所述内花键表面接合，从而防止所述铰链销相对于所述第一铰链页旋转。

17.  如权利要求15所述的铰链，其中，所述铰链销相对于所述第一铰链页的旋转位置指示所述第二页相对于所述第一页的停止位置。

18.  如权利要求2所述的铰链，其中，用以防止所述第一铰链页的所述第一关节打开的所述特征包括：使所述第一铰链页的所述第一关节的卷曲的方向定向成使得通过所述铰链集成止挡件的接合而施加到所述内花键表面的任何力趋于致使所述第一铰链页的所述第一关节绕所述铰链销收紧。

19.  一种用于停止门旋转的铰链集成门挡系统，所述铰链集成门挡系统包括多个均如权利要求2所述的铰链，每个铰链附接在门和门框之间，其中，每个铰链的铰链销的铰链销止挡元件与其它铰链销的铰链销止挡元件基本对准。

20.  一种铰链，所述铰链具有铰链集成止挡件，所述铰链包括：
第一铰链页，所述第一铰链页包括：
大致平坦部分，所述大致平坦部分具有枢转边缘和顶边缘；以及
第一关节，所述第一关节靠近所述顶边缘从所述第一铰链页的所述大致平坦部分的所述枢转边缘延伸，所述第一关节包括内花键表面，其中，所述内花键表面居中地位于第一关节内，且所述第一关节的内表面的平滑部分位于所述内花键表面的上方和下方；
第二铰链页，所述第二铰链页包括：
大致平坦部分，所述大致平坦部分具有枢转边缘；以及
第一关节，所述第一关节从所述第二铰链页的所述大致平坦部分的所述枢转边缘延伸，所述第一关节包括内表面以及第一关节止挡元件，所述第一关节止挡元件在所述第二铰链页的所述第一关节的所述内表面上；以及
铰链销，所述铰链销包括：
轴，所述轴具有轴径以及上花键部分，所述上花键部分具有延伸超过所述轴径的指状物；以及
铰链销止挡元件，所述铰链销止挡元件在所述上花键部分下方位于所述轴上。

铰链集成的可调节门挡
技术领域
本发明涉及门挡机构，且更具体地涉及铰链集成的可调节门挡。
背景技术
目前有各种机构用于起门挡的作用以在有各种问题的情况下将门的运动停在期望位置。某些门挡安装到相邻墙壁上并设计成撞击门的一部分或门把，以停止门的运动。这样的门挡有几个问题。它们局限于：它们通常只能将门停在单一位置。此外，它们是门系统的附加部件，从而增加成本及潜在失效。当门未与这种门挡接合时，门挡从可妨碍(诸如用真空吸尘器清扫或其它打扫)它们的墙壁突出并且视觉上不美观。最后，这些系统可导致在门和/或墙壁中有孔和/或凹陷。
或者，类似门挡附接到门并且通过门挡部分撞击墙壁结构(通常是在墙壁上的基板或其它结构)使门停止。这些系统具有很多与壁装止挡件相同的问题。如果撞击墙壁的位置不够结实或门挡放置不利，那结果会是墙壁中的孔或多个孔。这些系统还破坏门的外观并且仅极少或没有提供停止门的位置的可调节性。作为单独部件，它们还增加了门系统的成本。
其它门挡是地装的。虽然这样的门挡提供好得多的停止门的位置的可调节性，但这些门挡也有显著问题。这样的门挡通常位于离墙壁很远且因此有显著绊倒危险。此外，门挡可能需要与现有地板作一些整合，并且由于门挡可必须修复在原始位置的地板，因此一旦放置就不容易改变使门停止的位置。这些门挡还增加了门系统的成本。
还有其它门挡是铰装的。一种常用铰装门挡为美国专利第 3,913,717号所示的类型，并且利用安装在铰链销上方的一对臂来撞击门及围绕门的框。虽然这种系统比其它系统更容易调节，但它们仍有显著问题。这种系统视觉上不美观且通常导致在很多诸如空心门的门中有孔。其它门挡系统具有与上述门挡系统类似的问题。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种具有铰链集成止挡件的铰链，诸如用于门的铰链。该铰链包括具有大致平坦部分和关节的第一铰链页以及具有大致平坦部分和关节的第二铰链页。该铰链还包括铰链销和门挡元件。当铰链组装成铰链销穿过第一铰链页和第二铰链页的关节时，门挡元件隐藏在关节内。
本发明的另一实施方式提供了一种具有铰链集成止挡件的铰链，诸如用于门的铰链。该铰链包括具有大致平坦部分的第一铰链页，该大致平坦部分具有枢转边缘和顶边缘。第一铰链页包括至少第一关节，该第一关节靠近顶边缘从第一铰链页的大致平坦部分的枢转边缘延伸。第一铰链页的第一关节包括内花键表面。
铰链还包括具有大致平坦部分的第二铰链页，该大致平坦部分具有枢转边缘。第二铰链页还包括从第二铰链页的大致平坦部分的枢转边缘延伸的第一关节，其中第一关节具有内表面以及在内表面上的第一关节止挡元件。
铰链销完成铰链。铰链销具有轴，该轴具有轴径，以及上花键部分，该上花键部分具有延伸超过轴径的指状物，以及铰链销止挡元件，该铰链销止挡元件在上花键部分下方位于轴上。
组装铰链以及选择停止位置的一种方式是通过：将第一铰链页附接到门和门框中的一个，在与第一铰链页的位置对应的位置处将第二铰链页附接到门和门框中的另一个，并将门定位成靠近门框，使得第 一铰链页的第一关节与第二铰链页的第一关节基本上对准。铰链销插入穿过第一铰链页的第一关节和第二铰链页的第二关节，直到铰链销的上花键部分位于第一铰链页的第一关节的内花键表面的正上方。接着，铰链销关于第一铰链页旋转到限定门的停止位置的位置，并接着完全插入，由此铰链销的上花键部分接合第一铰链页的第一关节的内花键表面。该接合防止铰链销关于第一铰链页旋转。
铰链集成止挡件用于使门在期望位置处停止。当门打开或者绕铰链轴旋转时，第一关节止挡元件接合铰链销止挡元件，从而停止第二铰链页关于铰链销和第一铰链页的旋转运动，使门的运动在期望位置处停止。
铰链集成止挡件的改进附近了制造铰链及一体式止挡件的方法。铰链集成止挡件的其它改进提高了铰链及铰链集成止挡件承受大的力的能力。其它改进确保了如果遭遇失效模式，则铰链的作用得以维持，并且失效的部件是方便更换的铰链销。改进的另外优势将会在本文中更详细讨论或将会从说明书和附图中变得显而易见。
附图说明
本发明的特征将会从结合附图的以下描述及所附权利要求书中变得更充分显现。理解这些附图仅示出本发明的典型实施例，且因此不认为是限制其范围，本发明将会通过附图的使用描述和解释附加特征及细节，其中：
图1示出了铰链的一个实施例的视图，其中为了说明目的铰链销被移除；
图2示出了图1的实施例的第一铰链页的顶视图和侧视图；
图3示出了图1的实施例的第二铰链页的顶视图和侧视图；
图4示出了图1的实施例的铰链销的侧视图和剖视图；
图5示出了铰链的替代实施例的视图，其中为了说明目的铰链销被移除；
图6示出了图5的实施例的第一铰链页的顶视图和局部侧视图；
图7示出了图6的实施例的第二铰链页的剖视图和侧视图；
图8示出了类似于图5的实施例的铰链销的铰链销的侧视图；
图9示出了在多个关节上具有内花键表面的第一铰链页的顶视图、侧视图和仰视图；
图10示出了铰链的实施例的视图，其中为了说明目的铰链销被移除；
图11示出了第二铰链页的替代实施例；
图12示出了铰链的替代实施例；
图13-23示出了铰链的另一实施例的各种透视图；
图24和25示出了铰链销的替代实施例；并且
图26-27示出了铰链的替代实施例的各种视图。
具体实施方式
现将参照附图给出本发明的实施例的描述。预期本发明可采用很多其它形式和形状，因此以下披露的内容是说明性和非限制性的，并且本发明的范围应参照所附权利要求书确定。
本发明的实施例提供了一种具有铰链集成止挡件的铰链，诸如用于门的铰链。该铰链包括具有大致平坦部分和关节的第一铰链页以及具有大致平坦部分和关节的第二铰链页。铰链还包括铰链销和门挡元件。当铰链组装成铰链销穿过第一铰链页和第二铰链页的关节时，门挡元件隐藏在关节内。
本发明的另外实施例提供了一种具有铰链集成止挡件的铰链，诸如用于门的铰链。该铰链包括具有大致平坦部分的第一铰链页，该大致平坦部分具有枢转边缘和顶边缘。第一铰链页包括至少第一关节，该第一关节靠近顶边缘从第一铰链页的大致平坦部分的枢转边缘延伸。第一铰链页的第一关节包括内花键表面。
铰链还包括具有大致平坦部分的第二铰链页，该大致平坦部分具有枢转边缘。第二铰链页还包括从第二铰链页的大致平坦部分的枢转边缘延伸的第一关节，其中该第一关节具有内表面以及在内表面上的第一关节止挡元件。
铰链销完成铰链。铰链销具有轴，该轴具有轴径，以及上花键部分，该上花键部分具有延伸超过轴径的指状物，以及铰链销止挡元件，该铰链销止挡元件在上花键部分下方位于轴上。
组装铰链以及选择停止位置的一种方式是通过：将第一铰链页附接到门和门框中的一个，在与第一铰链页位置对应的位置处将第二铰链页附接到门和门框中的另一个，并将门定位成靠近门框，使得第一铰链页的第一关节与第二铰链页的第一关节基本上对准。铰链销插入穿过第一铰链页的第一关节和第二铰链页的第二关节，直到铰链销的上花键部分位于第一铰链页的第一关节的内花键表面的正上方。接着，铰链销关于第一铰链页旋转到限定门停止位置的位置并接着完全插入，由此铰链销的上花键部分接合第一铰链页的第一关节的内花键表面。该接合防止铰链销关于第一铰链页旋转。
铰链集成止挡件用于使门在期望位置停止。当门打开或者绕铰链轴旋转时，第一关节止挡元件接合铰链销止挡元件，从而停止第二铰链页关于铰链销和第一铰链页的旋转运动，使门的运动在期望位置处停止。
在说明书中，关于向门提供绕基本竖直轴线的铰接移动的门铰链描述铰链的实施例。这样，由于门铰链通常与基本上竖直的旋转轴线一起使用，因此说明书中及权利要求书中对“竖直”引用应理解成设计基本上平行于铰链的旋转轴线的方向。因此，如本文所用的“竖直”，当参照其中旋转轴线是水平的或任何其它定向的铰链时，应理解为大致平行于铰链销的纵向轴线。
图1示出了铰链的第一实施例。该铰链包括第一铰链页10和第二铰链页12。第一铰链页10包括具有顶边缘16、底边缘18和枢转边缘20的大致平坦部分14。枢转边缘20是大致平坦部分14的邻近或最靠近第一铰链页10关于第二铰链页12旋转的轴线的边缘。第一关节22靠近大致平坦部分14的顶边缘16从枢转边缘20延伸。
在该实施例中，第一关节22由形成大致平坦部分14的材料(通常是金属)的延伸部分形成，其中该延伸部分以弯曲的方式折弯以形成大致圆筒形形状。第二关节24靠近大致平坦部分14的底边缘18从枢转边缘20延伸。第二关节24也呈大致圆筒形形状。第三关节26靠近枢转边缘20的中心从枢转边缘20延伸并且也弯曲或形成成大致圆筒形形状。图2示出了图1的第一铰链页10的更详细的顶视图和侧视图。
如图2所示，第一关节22包括内花键表面28。内花键表面28设置在第一关节22的至少上部上。内花键表面28可在第一关节22被卷成其大致圆筒形的最终形状之前形成，如图2的侧视图所示。当第一关节22被卷起时，内花键表面28形成花键开口30，如图3的顶视图所示。
图1所示的铰链的实施例还包括第二铰链页12。第二铰链页12包括具有枢转边缘34的大致平坦部分32，该枢转边缘34是邻近或最靠近第二铰链页12关于第一铰链页10的旋转的轴线的边缘。第一关节36和第二关节38从大致平坦部分32的枢转边缘34延伸。当它们卷成图1所示的其大致圆筒形形状时，第一关节36和第二关节38各自具有内表面。
第一关节36和第二关节38中的至少一个包括关节止挡元件。在图1的铰链中，关节止挡元件是从第一关节36和/或第二关节38的内 表面向内(朝向由第一关节36和/或第二关节38限定的大致圆筒形空间的中心)延伸的凸片40。图1的实施例包括在第一关节36和第二关节38两者上的凸片40，该凸片40在图1中以轮廓线示出，但在图3中的第二铰接页12的侧视图和顶视图中更详细地示出。
在图3的顶视图中，第二铰链页12被示出具有呈卷绕形式的第一关节36和第二关节38，并且在图3的侧视图中被示出具有在被卷绕之前的第一关节36和第二关节38。虽然图3的视图示出了凸片40大致居中地位于待被卷成或形成成第一关节36和第二关节38的材料件上，但应该理解，凸片40可位于提供本文所述的功能性的在第一关节36和第二关节38的内表面内的基本任何竖直或旋转位置处。
图1还示出了铰链的第三部件，即铰链销42。图1的铰链销42在图4中更详细示出。图4包括铰链销的侧视图以及在所示的方向上沿线4-4截取的铰链销42的剖视图。铰链销42包括轴44。轴44具有轴径46，该轴径46大致对应于穿过各个关节的孔的大小，使得当铰链销42插入到两个铰链页10、12的关节中时，其形成适贴配合。
在图4所示的铰链销42的实施例中，轴42不是均匀的圆柱形。反而，该轴包括在对应于第二铰链页12的第一关节36的纵向位置处的周向通道48以及在对应于第二铰链页12的第二关节38的纵向位置处的另一周向通道48。如可在图4的剖视图最佳示出，周向通道48绕轴42从纵向通道50周向地延伸到纵向边缘52。每个周向通道的纵向边缘52形成铰链销止挡元件，该铰链销止挡元件被构造成在铰链销42关于第二铰链页12的特定旋转位置处接合第一关节止挡元件(例如凸片40)和第二关节止挡元件(例如凸片40)。
铰链销42还包括上花键部分54。上花键部分54具有多个指状物，该多个指状物延伸超过轴径46，使得上花键部分54的有效直径稍微大于轴44的其余部分的轴径46。因此，虽然铰链销42还可具有类似于 标准铰链销的头部的头部56，但由于上花键部分54的稍大一点直径用于防止铰链销42向下移动太远或从铰链脱落，所以铰链销42的某些实施例不必具有诸如头部56的常规头部。
当组装铰链时，纵向通道50用于允许铰链销42进入到铰链页10、12的关节中，包括即使在存在凸片40的情况下进入到第二铰链页12的第一关节36和第二关节38中。
因此，以如下所述的方式组装铰链以用于与门一起使用。第一铰链页10附接到门和门框中的一个。第二铰链页12在与第一铰链页10的位置相对应的位置处附接到门和门框中的另一个，如与本领域中已知的其它铰链一样。可对门所使用的任何其它铰链重复该过程。所有铰链可具有本文所述类型的铰链集成的门挡，或仅铰链中的一部分(例如三铰链式门的一个铰链或两个铰链)可具有铰链集成的门挡。一旦所有铰链的所有铰链页都附接到门和门框，门定位成靠近门框，使得各个铰链的各个铰链页的关节的孔基本上对准。
接着一个铰链的铰链销42插入到第一铰链页10的第一关节22中并且部分地插入到第二铰链页12的第一关节36中，直到铰链销42到达第一关节36的凸片40。如果铰链销42不旋转为使得纵向通道50与凸片40对准，则铰链销42撞击凸片40，并且阻碍进一步插入。因此，铰链销42关于第二铰链页12旋转，直到纵向通道50对准凸片40，并且铰链销42能够接着进一步插入穿过第一关节36、穿过第一铰链页10的第三关节26并插入到第二铰链页12的第二关节38中。
如果在第一关节36的凸片40与周向通道48中的一个对准时发生铰链销42的轻微旋转，则第二关节38的凸片40也可撞击铰链销42。替代地，取决于各个关节的间隔，第一关节36的凸片40可碰撞在周向通道48的上表面上。无论如何，可通过铰链销42关于第二铰链页12轻微转动直到铰链销42能够几乎完全插入到铰链中来清除该额外阻 碍。
在大多数情况下，铰链销42的插入在上花键部分54即将进入并与第一铰链页10的第一关节22的内花键表面28接合之前停止。其它铰链的铰链销42的插入类似地发生，直到所有的包括铰链集成的门挡的类型的铰链的铰链销42插入成上花键部分42位于内花键表面28正上方。当铰链销42以这样的方式插入但不完全插入时，凸片40(或其它铰链页止挡件)位于周向通道50内，靠近每个周向通道50的底部。这允许铰链销42关于第一铰链页10和第二铰链页两者旋转。铰链销42因此被旋转到限定门的停止位置的位置(位置是当门被打开或者被移动到该位置时，铰链销止挡元件(例如纵向边缘52)接合关节止挡元件(例如凸片40)，以停止门的进一步旋转运动的位置)。此后，铰链销42被完全插入到铰链中，由此上花键部分54与内花键表面28接合，从而防止铰链销42关于第一铰链页10进一步旋转。
当铰链销42被完全插入到铰链中时，周向通道48每个被全部或大部分地容纳在第二铰链页12的第一关节36和第二关节38中的一个内。因此，当铰链销42完全插入时，第一关节36和第二关节38的每个的至少一部分包围除了至多纵向通道50外具有轴径46的铰链销42的部分。这维持或提高铰链的稳定性，使得铰链的稳定性不显著小于标准铰链的稳定性。
由于上花键部分54与内花键表面28的接合，铰链的停止位置可调节到如由内花键表面28和花键部分54的指状物限定的各种各样的位置。可调节性在初始安装期间提供，并且总是可用于根据需要进行后期调节。对于后期调节，铰链销42被简单地稍微向上轻敲，使得上花键部分54不再接合内花键表面28，并且接着铰链销42关于第一铰链页10转动到新位置，并被向下轻敲回去。
为了确保铰链销42关于第一铰链页10的期望定位，可使用各种 方法。作为一个实例，头部56或上花键部分54的指状物中的一个可被标记以示出第二铰链页将会关于铰链销42停在哪里。因此，铰链销42可旋转直到标记指向期望方向，并且铰链销42接着被完全插入。可替代地，当门处于比期望停止位置少开一点的位置处时，铰链销42可旋转直到铰链销止挡元件(例如，纵向边缘52)接合关节止挡元件(例如凸片40)。接着，门开到期望停止位置。门的打开致使关节止挡元件推动在铰链销止挡元件上，从而使铰链销42关于第一铰链页10旋转。当门处于期望停止位置时，铰链销42被完全插入到铰链中，从而锁定停止位置。
在又一替代实施例中，门开到期望停止位置，并且铰链销42旋转直到铰链销止挡元件接合关节止挡元件。一旦实现接合，就将铰链销42完全插入到铰链中，使上花键部分54与内花键表面28接合，并且锁定停止位置。应当显而易见的是，在使用具有铰链集成止挡件的多铰链的情况下，这些步骤的组合可用于各个铰链。一旦各个铰链的所有铰链销42在正确位置并被完全插入，每个铰链销42的铰链销止挡元件或多个铰链销止挡元件就与其它铰链销42或多个铰链销42的铰链销止挡元件基本上对准。
图5-8示出了替代铰链的实施例，其中，铰链销止挡元件和关节止挡元件是不同类型的元件。图5示出了完整的铰链，图6示出了第一铰链页10的顶视图和局部侧视图，图7示出了第二铰链页10的侧视图以及沿线和所示的方向7-7截取的第二铰链页10的剖视图，并且图8示出了替代铰链销42。这种类型的实施例的特征在很多方式上类似于关于图1-4所述的实施例。
因此，第一铰链页10包括具有顶边缘16、底边缘18和枢转边缘20的大致平坦部分14。在第一铰链页10中，第一关节22靠近顶边缘16从枢转边缘20延伸，第二关节24靠近底边缘18从枢转边缘20延伸，并且第三关节26靠近枢转边缘20的中心从枢转边缘20延伸。第 二铰链页12也包括具有枢转边缘34的大致平坦部分32。在第二铰链页12中，第一关节36和第二关节38从枢转边缘34延伸。各个关节形成大小设定成贴合地接纳铰链销42的大致圆筒形开口。然而，如图5和8可看见，该实施例的铰链销42可被不同地构造。
铰链销42包括轴44、上花键部分54且可选地具有头部56。此外，轴44具有轴径46，并且上花键部分54包括延伸超过轴径46的指状物。该实施例的铰链销42没有周向通道48和纵向通道。反而，该铰链销42设有放置成与第二铰链页12的第一关节36和第二关节38相对应的一对凸片58。在某些实施例中，仅使用单个凸片58。在所示意的实施例中以及在其它类似的实施例中，凸片58用作铰链销止挡元件。
为了容纳改型的铰链销42并且提供门停止功能，第一铰链页10和第二铰链页12的各个关节不同于上述实施例地形成。具体地，关于第一铰链页，至少第一关节22如图6所示地改型。第一关节22的内表面修改成包括竖直通道60。竖直通道60允许铰链销42随凸片58穿过竖直通道60而穿过第一关节22。在铰链销42包括两个凸片58的实施例中，第三关节26还包括类似地放置的竖直通道60。
类似地，第二铰链页12的第一关节36和第二关节38设有相对应的竖直通道62。竖直通道允许铰链销42随凸片58穿过竖直通道62而进入第一关节36和第二关节38。在该实施例中，为了铰链销52的插入发生，第二铰链页12的竖直通道62或多个竖直通道62必须与第二铰链页10的竖直通道60或多个竖直通道60基本上对准。当铰链销42插入到铰链中直到上花键部分稍高于内花键表面28且未与内花键表面28接合时，凸片58整个地位于在第二铰链页12的第一关节36和/或第二关节38的内表面上的周向通道64内。此后，第一铰链页10和第二铰链页12可关于彼此旋转，并且门的停止位置的定位如上所述地设定。在该实施例中，周向通道64的大致竖直边缘66用作关节止挡元件，该关节止挡元件接合铰链止挡件(例如，凸片58)以停止第一铰 链页10和第二铰链页12之间的相对运动。
虽然未在所有实施例中介绍，但图7所示的第二铰链页12的剖视图示出了一个特征，该特征能够接合到本发明的一些实施例中，包括类似于图1的实施例的类型以及类似于图5的实施例的类型。该特征是，周向通道64中的至少一个具有变化深度，该变化深度在靠近大致竖直边缘处是较浅的。周向通道64的较浅深度可导致与凸片58摩擦接合，从而导致门在铰链销止挡元件和关节止挡元件完全接合以使门停止之前更可能至少稍微慢下来或甚至停止。这可用于减少或防止门的急停，并且还可用于减少门在碰撞门挡之后的弹回。结合在图1的实施例中的类似特征利用了具有类似变化深度的周向通道48。
图8所示的铰链销42示意了可提供给某些实施例的附加特征。为了增加铰链销42关于第一铰链页10的定位的强度和安全性，轴44的下端可设有下花键部分68。该下花键部分68具有指状物，所述指状物延伸未超过轴径46，使得下花键部分68能够穿过各个关节。该下花键部分被构造成与第一铰链页10的第二关节24的内花键表面70(该内花键表面70未被示出，但可类似于内花键表面28)接合，如在图9所示的第一铰链页10的实施例中示意。这些实施例中的第二关节24的内花键表面70限定了花键开口72(当该第二关节处于卷起构造时)，该花键开口72比由第一关节22的内花键表面28限定的花键开口30窄。图9示出了根据这些实施例的第一铰链页10的实施例。
图10示出了铰链的另一实施例，其中为了说明目的而从铰链移除铰链销42。该实施例的铰链销42的凸片58包括倾斜下边缘，该倾斜下边缘的作用将参照图11所示的第二铰链页12的附随实施例讨论。该实施例包括周向通道64，在该周向通道64中，下部包括如上所述的变化深度，并且还提供了未倾斜上部74。由于当铰链销42上的凸片58位于未倾斜部分74中并且铰链销42关于第二铰链页12旋转时，在铰链销42上的凸片58不遭遇阻力，所以在铰链的使用期间，该未倾 斜部分74可使设定铰链销停止位置更容易。接着，当到达期望设定位置时，铰链销42被向下推动。凸片58的倾斜下边缘辅助使用者克服在凸片58的下边缘接合周向通道64的变化深度部分时遭遇的任何阻力，从而使铰链销42的插入更容易。
图12示出了铰链的实施例，并且示意了可结合到铰链中以提高铰链的强度的特征。由于在铰链处的更大杠杆作用，与在具有其它类型的门挡的铰链处遭遇的力相比，在该铰链处遭遇的力可大，因此提高铰链强度在某些实施例中可能是期望的。图12的实施例示出了在第一铰链页10和第二铰链页12中的每个上的四个安装孔76(而非在某些其它所示实施例中示出的三个安装孔)。额外的安装孔76可确保与门和门框的更牢固连接，从而防止或降低螺丝从门和/或门框脱落的可能性。此外，已经靠近关节与相应的大致平坦部分的连接部将褶皱78添加到的各个关节的每个。褶皱78增加了关节的该部分对从原始位置非期望弯曲的抵抗力。虽然未在图12中示出，但一旦每个关节卷成其最终构型，各个关节的类似(或进一步)强化就可通过点焊每个关节来实现。
即使具有诸如图12所示的那些的强化特征，但可预见，比期望的力大的力可偶尔施加到铰链。虽然图12示出了提高铰链强度的特征，但可提供其它特征以解决异常大的力。例如，参照将凸片58结合在铰链销42上的实施例，凸片58可设计成在期望力水平下从轴44断裂。例如，凸片58可初始地形成为在特定力水平下从轴44断开。可替代地，凸片58可刻槽或刻痕以在特定力水平下从轴44断开。
此外，即使凸片58不这样设计，铰链的这些实施例的设计是这样的，即，预先考虑到铰链集成止挡件的失效的最通常模式将会是凸片58的断裂。当凸片58断裂时，它们仍然被容纳在第一关节36和第二关节38内，并且然后铰链起普通铰链的作用。因此，即使当失效(设计的或非设计的)发生时，铰链继续起普通铰链的作用。全门挡功能 性的铰链修复容易通过简单购买新的匹配铰链销42实现。旧的、断裂的铰链销42被移除，因此，断裂的凸片58简单从铰链的底部脱落。新的铰链销42插入，并如上所述设定，因此铰链集成止挡件的全功能性恢复正常。因此根据本发明实施例的铰链和铰链销42可制造和/或销售结合凸片58的具体已知断点，以防止对与铰链附接的门或框架的不想要的损坏的。
作为又一实例，铰链42的凸片58可被制造或形成为使得当施加足够力时，凸片58远离其正常位置折叠，而不是如上所述断开。这种折叠可以是永久的或可以是可逆的或部分可逆的。如果折叠是可逆的或部分可逆的，则凸片58可全部或部分地返回到正常作用位置以使至少适度停止能力返回到该铰链集成的门挡。因此，在过力失效之后，该铰链集成的门挡可至少部分地保持其功能性，直到铰链销42可被更换。在提供凸片58的折叠能力的情况下，铰链销42可选择地修改成含有空腔，凸片58在发生过力事件时可折叠到该空腔中。
铰链销42的另一实施例可包括提供与上述实施例不同或附加特征的不同类型的凸片58。在该实施例中，铰链销42可具有基本上与图5、8、10或23-25所示的任何铰链销42的外观相同的外观，然而，凸片58可制成为可缩回，使得凸片58可被向内推动直到它们与铰链销42的包围表面基本上齐平。当铰链销42插入到铰链中或从铰链移除时，在可缩回的凸片58的底部和/或顶部上的凸片58的倾斜部分(参见图23-25)可促进凸片58向内移位。在该实施例中，由于凸片58在插入期间移位，并且然后当铰链销42完全插入到铰链中时弹出(例如，通过弹簧弹力)到其停止-配合功能位置中，因此竖直通道60、62对于铰链销42的插入可以不是必要的。
图13-23示出了本发明的另一实施例的各种视图。图13示出了组装好的铰链的透视图。图14-17示出了该实施例的第一铰链页10的各种透视图。图18示出了插入到第一铰链页的第二关节24中的花键嵌 件80的透视图，如图17所示插入。图19-22示出了该实施例的第二铰链页12的各种透视图。图23示出了该实施例的铰链销42的透视图。
如图13所示，当该实施例的铰链被组装时，其在大多数情况下基本上类似于前面所述和所示的铰链。显著地，一体式门挡特征视觉上隐藏在铰链的各个关节内。与前图的铰链相比，外观上的最显著不同是第二铰链页12的第一关节36和第二关节38具有增大的直径或隆起。这种增大有多个作用。首先，由于在制造期间，形成第二铰链页12的金属不必冲压成更薄(或至少远非如此)，而是变形成空腔，因此隆起用于保持用于制造第二铰链页12的级进模的寿命。形成隆起的变形还可使相应的关节更坚固。这种改变在图19-22中最明显。
在组装好的铰链中不可见的另一改变可参照图14-17和23观看。第一铰链页10的第一关节22设有上突起82，该上突起82延伸超过第一关节22的顶边缘，但在第一关节22的最外层表面以内延伸。如在图14中可看见，第一关节22是具有内花键表面28的关节。这样，每次使用铰链的门挡特征，第一关节22经受额外的力，这些力可往往致使第一关节22趋向于渐渐地打开，这能够允许铰链销42最终滑脱并且不提供期望的门挡特征。如在图23中可看见，该实施例中的铰链销23的头部56是蘑菇形的并且具有下空腔84，当该铰链销23完全插入到铰链中时，该下空腔84接纳上突起82。上突起82与下空腔84的接合对第一关节22提供抵抗第一关节22的非期望打开的额外的安全性。
图15-17示出了通过铰链销通道近似向下和向上观察的第一铰链页10的透视图。图15的视图示出了第一关节22的上突起和竖直通道60。图17的视图示出了可包括在铰链的某些实施例中，用于进一步确保第一铰链页10和铰链销42之间的接合的可选特征，具体地说是花键嵌件80。图16的视图示出了第一铰链页10，其中从第二关节24移除花键嵌件80，从而示出构造成接纳花键嵌件80的花键嵌件开口86。花键嵌件80具有槽口88，并且花键嵌件开口86具有槽口凸片90，用 以确保花键嵌件80在花键嵌件开口86内的正确对准，使得花键嵌件80的指状物相对于花键开口30的指状物正确对准，从而铰链销42能够正确插入其中。
如从图17和18可理解，花键嵌件80是连续元件，而不是像各个关节那样是卷起元件。这样，花键嵌件80对不期望的打开有极高的抵抗力，该不期望的打开能够允许花键嵌件80的指状物从在铰链销42的下花键部分68上的相应的指状物脱离。花键嵌件80可诸如通过焊接、粘结等固定地附接在花键嵌件开口86内侧。虽然图13-23所示的实施例包括花键嵌件80，但其它实施例没有花键嵌件80而只是具有第一关节22和铰链销42之间的花键相互作用。
如在图18中可看见，花键嵌件80具有绕花键嵌件80的开口等距隔开的二十四个指状物92。这只是用于示例，但应该容易理解，具有这个数量的指状物92意味着铰链关于单铰链销42的门挡特征可采用十五度(360度除以24)的增量来调节。相应数量的类似指状物设置在铰链销42和花键开口30上(当然，由于存在来自第一关节22的卷曲的间隙以及竖直通道60的额外间隙，因此花键开口30中的指状物的总数会较少)。这在某些情况下可能是足够可调节性。在其它情况下，可期望具有比十五度更精细的调节能力。这种更精细的调节可采用若干个方式中的一个来实现。以一个示例的方式，更精细的调节可通过增加指状物92的数量(并降低其角间距)来实现。因此，如果提供三十个指状物92，则门挡角度可采用十二度的增量来调节。如果提供三十六个指状物92，则门挡角度可采用十度的增量来调节。
取决于各个部件所用的材料以及任何期望强度特性，对于可提供的指状物92的数量，以及因此使用依赖于增加指状物92的数量的方法能够实现的最小调节角度，可存在实际限制。反而，可使用依赖于具有多个铰链销42的不同方法，每个铰链销42的指状物92的相对旋转位置关于铰链销止挡元件(例如凸片58)旋转某个量。例如，回到 图18的实例，单个铰链销42将允许采用十五度增量的停止调节。如果提供两个铰链销42，，每个铰链销42使其相应的指状物与其凸片58相比以七点五度不同地旋转，则铰链的停止可通过部分地选择使用两个铰链销42中的哪一个以七点五度增量调节。类似地，采用五度增量的调节能够在使用三个不同的铰链销42的图18的系统中实现。以这种方式，能够利用多个铰链销42提供门挡特征的任何调节增量。具有多个铰链销42的系统能够一起销售，或各个铰链销42可单独销售。
图19-22示出了该实施例的第二铰链页12，示出第一关节36和第二关节38与上述实施例相比如何隆起。这提供了如上所述的某些潜在优势。当与上述实施例相比时，铰链的功能性保持基本不变。图21的视图示出了未倾斜部分74，该未倾斜部分74如上所述可有助于停止位置的放置。如图23所示的铰链销42可接着被敲入最终位置，其中凸片58的倾斜底部94用于促进凸片58在具有图21所示的变化深度96的部分上移动。
虽然不是参照图1-12所述的每个元件都参照图13-23描述或在图13-23中明确标注，但相信这样的特征的适用性将会从本说明书和附图的研究中容易显现出来。
在其中一个或多个关节的打开发生并且允许铰链销42相对于第一铰链页10滑动的情况下，一个或多个内花键表面28和上花键部分54会经受不期望的磨损，该不期望的磨损降低铰链集成的门挡提供其抵抗上升运动的停止功能的能力。因此，即使使用者通常能够简单地在一次或多次失效事件之后移除铰链销42并且重设停止位置一次或多次，但在过力失效事件期间发生的磨损可使铰链集成的门挡的停止功能性最终降低到铰链销42或第一铰链页10必须更换的地步。本发明的实施例提供了设计成使失效的可能性最小的特征。
以上参照图13-23讨论的铰链和铰链集成的门挡的某些特征包括 降低铰链集成的门挡失效的特征。例如，第二铰链页12的第一关节36和第二关节38结合有隆起，该隆起使相应的关节更坚固，且更不容易受当铰链集成的止挡特征接合时可遭遇的打开力作用。此外，延伸超过第一关节22的顶边缘的上突起82被构造成接合铰链销42的蘑菇形头部56的下空腔84，以有效地使关节有抵抗第一关节22的不期望打开的“封闭”系统，该不期望打开可允许铰链销42滑动。最后，花键嵌件80向第二关节24提供类似功能和“封闭”性质。
附加选项可提供“封闭”关节的优势，以最小化或防止相应关节的不期望打开。例如，虽然图13和23示出了具有蘑菇状头部56的铰链销42，该蘑菇状头部56带有下空腔84，但类似功能性可使用单独设置的环或垫圈来提供。环或垫圈接合或覆盖图14中最佳所示的延伸超过第一关节22的顶边缘的上突起82，并用于防止或最小化第一关节22不期望打开。由于蘑菇状头部将不再需要，因此环或垫圈的使用可降低制造铰链销42的难度和成本。环或垫圈可在制造的时候基本上永久地固附到第一关节，并且可外观上基本上匹配第一关节22和/或铰链销42。
可用于防止或降低当力施加到在停止位置处的铰链集成的门挡时，第一关节22打开的趋势的另一特征是修改上花键部分54和内花键表面28的花键形状。例如，图2、6、9、15、17、18和23示出了每个分别都对称的花键，其中每个花键的两侧以大约相同角度从下垫面延伸，还如图24所示。在某些实施例中，花键可如图25所示更改，使得每个花键的接合表面从下垫面近似垂直地延伸或正交于下垫面延伸。以这样的方式，花键部分54的花键的接合表面和内花键表面28的花键将会产生施加到第一关节22(和/或第二关节24)的较小打开力。该特征能够与趋于减少本文所述第一关节22和/或第二关节24的打开的其它特征结合。
可用于在力施加到在停止位置位置处的铰链集成的门挡时防止或 降低第一关节22和/或第二关节24打开的趋势的又一特征参照图26-27说明。这些附图所示的特征是形成第一铰链页10的关节22、24、26的定向或方向的反转。实际上，第一铰链页10形成为使得第一铰链页10在用作铰链的部件之前反过来翻转，从而通过门挡特征的接合施加到第一关节22和/或第二关节24的任何力沿趋于使第一关节22和/或第二关节24收紧或关闭的方向施加到第一关节22和/或第二关节24。
图26示出了这样的实施例的完整铰链的透视图。当铰链沿图26中的箭头所示方向打开时，铰链销42的凸片58接合第二铰链页12的第一关节36和第二关节38的周向通道64的大致竖直边缘66。这施加旋转力到铰链销42，这接着通过上花键部分54施加到第一关节22的内花键表面28(并且假如下花键部分68和内花键表面70存在的话，相应地通过下花键部分68和内花键表面70施加到第二关节24)。在图26之前所述的实施例中，这种力会趋于打开第一关节22和/或第二关节24，但是在该实施例中，图26中的箭头所示的力的旋转方向反而趋于使第一关节22和/或第二关节24收紧，从而改进铰链销42和第一铰链页10的相应的花键部分之间的接合。该改型已在测试上表明大大地提高了铰链集成的门挡吸收个别力和重复力而没有失效的能力。
图27示出了被个别显示的第一铰链页10(在上面)、被个别显示的第二铰链页12(在中间)以及在插入铰链销42之前被一起显示的第一铰链页10和第二铰链页12(在下面)的自上而下视图。如从这些视图中能够看见，第一铰链页10的关节与正常用于铰链不同地弯曲，以便允许第一铰链页10和第二铰链页12正确匹配并且允许附接的门完全关闭。此外，可看见，当组装成完整铰链时，第一铰链页10和第二铰链页12的相应的关节沿同一方向卷曲，这与关节通常沿相反方向卷曲的大多数正常铰链相反。虽然这在完整的和关闭的铰链的外面的第一铰链页10的关节的卷曲的端部处放置间隙，但外观上的差异将会最小并且通常几乎不会注意到。
在某些情况下，施加到这样的实施例的铰链集成止挡件可导致第一关节22或第二关节24的过紧。这种过紧可使移除铰链销42更困难。为了使在过紧情况下移除铰链销42更容易，第一关节22和第三关节26的端部可斜切，并且微小凹口可压印在铰链销42插入的位置中，使得在第一关节22被迫进入金属的另一侧的过力的情况下，铰链销42可仍然被移除。
第一关节22的内花键表面28已参照图2-17示出并讨论，其占据第一关节22的最上部分。内花键表面28的制造已参照级进模的使用讨论。类似的效果可诸如紧随第一关节形成到其最终弯曲形状的时间点使用拉削工艺实现。在拉削用于形成内花键表面28的情况下，内花键表面28可延伸第一关节22的任何期望长度，包括第一关节22的整个长度。假如内花键表面70存在的话，类似考虑可应用于形成第二关节24中的内花键表面70。
通过各种制造工艺的测试，已发现在某些情况下，在第一关节22的中心附近的内花键部分的中间放置有助于第一铰链页10的制造。具体地说，在内花键表面28的制造已使用级进模实现的情况下，第一关节22接着是使用另一冲模形成为其卷曲或弯曲形状。当内花键表面28位于第一关节的顶部时，如参照图2-17所示和所述，可能难以在模具没有引起内花键表面28的花键变形的情况下实现正确弯曲/圆筒形形状。因此，本发明的实施例包括在第一关节22内的内花键表面28的中间放置，使得第一关节22的上部和下部能够在关节弯曲成形的过程期间接纳凸轮。第一关节22接着绕凸轮形成，而没有损坏在第一关节22内的花键。在内花键表面28的上方和下方的第一关节22的光滑内部因此促进第一关节22形成到其最终形状，而没有引起内花键表面28不期望变形。假如内花键表面70存在的话，类似考虑可应用于形成第二关节24中的内花键表面70。
不管第一关节22中的上花键表面28的位置或者第二关节24中的 内花键表面70的位置如何，形成相应的花键表面的方式可以是目前技术上已知或以后采用的任何适当方法。例如，顶锻可用于形成各种花键表面。类似地，压印可用于形成各自花键表面。如上所述，拉削是形成花键表面的另一选择。在很多情况下，制造方法可导致花键及各自关节强化。如可理解的，由于当内花键表面70存在(以便接合下花键部分68，如上所述)时，第二关节24的总内径可稍小一点，因此所选的制造方法可导致第二关节24的稍微减小的外径。可替代地，制造方法可选择和/或更改成导致第二关节的成品金属的总厚度稍大一点。
虽然未在图中示出，但本发明的实施例可用于轴承式铰链。这种铰链中的轴承可从标准轴承修改，以便允许包含在铰链销42上的任何止挡件(例如，凸片58)通过。可结合到铰链销42的实施例中的另一特征可包括这样的特征，即当铰链销42处于关节中但在其确保设定位置的位置上时，允许工具(例如，十字头或一字头螺丝刀、星形刀、六角扳手等等)从下方(例如，远离头部56的端部)插入铰链销42，使得铰链销42可使用工具旋转到其设定位置。
本发明的各种实施例的一个考虑到的优势是本发明的实施例可制造和使用的难易度。基本上，目前用于制造铰链的制造工艺仅需要稍微更改以适应本发明。可接受目前用于形成铰链的冲压和关节形成工艺来制造根据本发明实施例的第一铰链页10和第二铰链页12。少数增加步骤在某些情况下可用于结合内花键表面28以增加凸片40、周向通道64、竖直通道60、竖直通道62或其它关节止挡元件或类似于本文所述的元件的元件。根据本发明实施例的铰链销42可通过将现有铰链销改锻成结合本文所述特征来锻造。
另一考虑到的优势是，铰链集成的门挡可容易调节的事实。此外，实现可调节性而无须对诸如与先前门装的、壁装的或地装的门挡的附接点进行任何更改或修复。
另一考虑到的优势是，门挡整个容纳在铰链内，且因此基本上与先前铰链无差别的事实。本发明的实施例可因此用于各种各样的情况下，包括铰链的美观属于高度重要性的情况。由于铰链集成的门挡位于铰链内，因此还可防止对具有外部因素的任何需求，该外部因素是关于清洁的潜在危险和/或烦恼。
可以其它特定形式实施本发明，而不脱离其精神或基本特征。上述实施例在所有方面都将被理解成仅仅是示例性的和非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书，而不是前面的说明书来表明。所有落入权利要求书的等同意义和范围的改变都将包含在其范围内。