[发明专利]用于提供来自闭门器或操作器的恒定的扭矩输出的设备

说明书

相关申请

本申请要求于2013年10月18日提交的美国申请第61/892,674号的 优先权。

技术领域

本发明涉及遍及门摇摆的范围向门提供均匀的压力的闭门器。

背景技术

在今天的闭门器/操作器行业中具有对于使用者当打开门时感受到恒 定的力的需要，特别是对于需要满足ADA要求的门的需要。根据现有技 术，一个解决方案是当由于线性弹簧扭矩在闭门器/操作器上增加时改变臂 和门之间的矢量角的双杠杆臂。另一个解决方案是在其中凸轮轮廓随着弹 簧压缩改变以提供恒定的扭矩输出的凸轮和滚动器设计。现有技术闭门器 包括美国专利第4,653,227号、美国专利公布第2013/0081227号、美国专 利第4,763,385号和美国专利第8,732,904号的那些。这种设计中的每个具 有缺点。每个具有机械损失，由于摩擦、在双杠杆臂关闭器上的齿条和小 齿轮设置以及在凸轮/滚动器设计上的凸轮滚动器。此外，它们每个要求非 常严格的公差以用于合适的功能性。

发明内容

考虑到现有技术的问题和缺陷，因此本发明的一个目的是提供用于提 供恒定的扭矩以打开和关闭门的设备和方法。

本发明的另一个目的是提供提供在门的打开和关闭期间的期望的扭 矩轮廓的闭门器和/或操作器。

本发明的一个另外的目的是提供具有恒定的扭矩输出和改进的维护 和磨损特性的闭门器和/或操作器。

本发明的再其他的目的和优点将部分地是明显的并且将部分地是从 说明书可见的。

以上的和其他的目的将是对于本领域的技术人员明显的，在本发明中 实现，其涉及一种闭门器或操作器，包括适应于被安装至门框架或门中的 一个的闭门器或操作器壳体以及用于在所述闭门器壳体和所述门或门框 架中的另一个之间传输门运动的在所述闭门器壳体上的枢轴转动小齿轮。 凸轮被连接至所述小齿轮并且是随着所述小齿轮围绕旋转轴线可旋转的， 所述凸轮具有围绕所述旋转轴线的周边边缘。所述闭门器还包括具有两个 端部的弹簧，具有被固定至所述闭门器壳体的第一端部，以及连接构件， 被固定至所述弹簧并且毗邻于其的第二端部以压缩所述弹簧。所述连接构 件沿着所述弹簧从所述弹簧第二端部延伸至超出所述弹簧第一端部的在 其处所述连接构件相切于并且啮合所述凸轮的所述周边边缘的位置。所述 凸轮的旋转导致所述连接构件的在所述切向于所述凸轮周边边缘的位置 和所述弹簧第二端部之间的部分的长度的改变以膨胀或压缩所述弹簧，导 致作为弹簧偏转的结果的被沿着所述连接构件的纵向轴线传输的力。所述 凸轮周边边缘具有具有在所述切向于所述凸轮周边边缘的位置处的在所 述凸轮轴线和所述连接构件之间的变化的径向距离的轮廓，使得所述径向 距离当所述弹簧膨胀或压缩时被改变以保持围绕所述凸轮和所述被连接 的小齿轮的所述轴线的期望的扭矩。

所述凸轮周边边缘的所述轮廓可以是圆形的或非圆形的，并且具有在 所述切向于所述凸轮周边边缘的位置处的在所述凸轮轴线和所述连接构 件之间的径向距离，使得所述径向距离当所述弹簧压缩或膨胀时被减少以 提供围绕所述凸轮和所述被连接的枢轴转动构件的所述轴线的期望的扭 矩轮廓，例如保持围绕所述凸轮和所述被连接的枢轴转动构件的所述轴线 的恒定的扭矩。

所述凸轮可以具有被布置为沿着所述凸轮的所述周边边缘的沟槽并 且所述连接构件可以是线缆。所述线缆具有被固定至所述凸轮的第一端部 和被固定为毗邻于所述弹簧第二端部的第二端部，其中所述线缆当所述凸 轮旋转时在所述沟槽中包裹围绕所述凸轮以压缩或膨胀所述弹簧。所述凸 轮可以包括围绕所述周边边缘的齿并且所述连接构件可以包括啮合所述 凸轮齿的齿。所述凸轮可以包括具有围绕所述周边边缘的齿的小齿轮并且 所述连接构件可以包括具有啮合所述小齿轮齿的齿的齿条。

所述弹簧可以包括具有中央开口的螺旋弹簧并且所述连接构件可以 延伸穿过所述弹簧中央开口从所述弹簧第二端部至所述凸轮。