CN101449019B - 大门支撑装置 - Google Patents

Abstract

一种支柱包括有支撑外柱旋转的内柱。该内柱包括一支持且促进绕中心轴旋转的轴颈装置。该轴颈装置将外柱支撑在内柱上，并且包括一沿着旋转轴设置的单滚珠轴承。内柱被固定并且支撑一中心柱，该中心柱上支撑着滚珠轴承。该外柱包括一套在滚珠轴承和中心柱上的套筒。外柱沿着中心轴的支撑有利于改善安装和大门支撑。使用一致动器来自动地或远程地开启大门。该致动器设置在内柱里面驱动外柱的旋转。该外柱保持被轴颈装置支撑的状态，并且通过致动器带动内柱而被旋转。

Description

大门支撑装置

相关申请的参考

本申请要求2006年3月27日申请的60/786,231号和2006年7月19日申请的60/831,900号美国临时申请作为优先权。

背景技术

本发明主要涉及一种用于支撑活动大门的装置。特别地，本发明涉及一种用于支撑大门在关闭和开启位置之间活动的易安装型装置。

通常，围栏区域包括有用于控制进出的可闭合大门。出于安全性和保密性的原因，围栏区域用来限制进入一些特殊区域，例如施工现场。大门通常被支撑在位于开口一侧的柱子上。大门以悬臂方式悬挂于柱子上以至于大门产生一个力使得柱子向一边倾斜。为此，支撑大门的柱子通常被以某种方式加强来防止倾斜。如所认识到的，倾斜可导致开口内的大门形成并不期望的定位不正。

常规的围栏和大门采用木材或金属制造，其十分坚固耐用。然而，这些材料是昂贵的、笨重的并且需要有效的保养。因此，塑料或乙烯基筑墙材料正越来越受欢迎并被常用。塑料或乙烯基筑墙材料比较轻，因此容易装配，并且无需常规材料所要求的涂漆或其它保养。然而，塑料或乙烯基筑墙材料通常不够坚固，以至不足以支撑大门悬挂时的重量。相反，如果需要设置大门，则要使用其它材料，这导致所要呈现的外观上不统一，并降低了由于使用塑料或乙烯基筑墙材料所带来的益处。

因此，开发和设计一种安装简易、适于各种材料，并且无需特别的加固就能防止大门产生不期望的倾斜或定位不正的大门支撑装置是合乎需要的。

发明内容

一示例性支柱包括一支持外柱旋转的内柱。该内柱包括一轴颈装置，其支持并促进绕中心轴的旋转。

该示例性支柱包括一轴颈装置，其将外柱支撑在内柱上。该轴颈装置包括一沿着旋转轴设置的单滚珠轴承。内柱被固定并且支撑一中心柱，该中心柱上支撑着滚珠轴承。该外柱包括一套在滚珠轴承和中心柱上的套筒。外柱沿着中心轴的支撑利于改善安装和大门支撑。

一致动器可以用来自动地或远程地开启大门。一示例性门柱包括一设置在内柱里面而被遮掩的致动器，其驱动外柱旋转。该外柱保持被轴颈装置支撑的状态，并且通过致动器带动内柱而被旋转。

通过下文的说明书和附图可以更好地理解本发明的这些特征及其它特征，下面是附图的简要说明。

附图说明

附图1描述了示例性大门装置的俯视示意图。

附图2是示例性大门装置的前视图。

附图3是示例性地面支撑件的放大图。

附图4是示例性轴颈轴承装置放大图。

附图5是示例性轴颈轴承装置的剖面图。

附图6是示例性电动大门门柱装置的透视图。

附图7是该电动门柱装置的剖视图。

附图8是该电动门柱装置的剖视图。

附图9是示例性传动销装置的视图。

附图10是示例性顶部调准支架的俯视图。

附图11是另一示例性电动大门支撑装置的透视图。

附图12是另一示例性电动大门支撑装置的剖面图。

具体实施方式

参照附图1和2，大门装置10包括中间立柱12，其由可绕中心轴15转动的大门支柱16支撑。该大门装置10的旋转使得在整个大门结构之内的空间的开闭非常便利。

从中间立柱12向外延伸出围杆14，其连接到柱17并支撑于其外侧。大门装置10可绕支柱16转动以便允许进入围闭区域。支柱16附接到固定于地面32内的座架18。该座架18包括一用于将支柱16固定到座架18的调准支架20。该调准支架20也便利于支柱16的调准和定向，使得可随意地在开口内调整大门装置10。

参照附图3，座架18固定在地面32之内并且包括调准支架20。该调准支架20包括平板30，其中一个平板被安装到座架18，而另一个被附接到内柱34。该两个平板30通过螺纹构件28附接，该螺纹构件包括用于调整内柱34的定向的螺母26，并且从而调整支柱16相对于座架18和周边围栏的定向。

中间立柱12支撑在内柱34上且可相对于内柱34绕中心轴15转动。下部支承板24附接到中间立柱12并且可绕内柱34转动。该下部支承板24由低摩擦材料制造以使得中间立柱12相对于内柱16容易转动。

参照附图4和5，该内柱34支撑一轴颈装置55，其便利于大门装置10的支撑和绕中心轴15的旋转。该轴颈装置55包括附接到内柱34的固定板36和一附接到中间立柱12的可转动板38。中心支撑50沿着中心轴15从固定支承板36伸出。在中心支撑50的顶上设置一单滚珠轴承54。套筒52从可转动板38伸出并且超过滚珠轴承54和中心支撑50。该套筒52限定出一空腔58，滚珠轴承54被设置在该空腔内。大门装置10的重量沿着中心轴15被支撑在该单滚珠轴承54上。套筒52包括由低摩擦材料组成的轴承面56以利于绕中心支撑50旋转。

可转动板38附接至柱12且大于内柱34和固定板36。中间立柱12附接于可转动板38的外部周边。通过相对于固定在内柱34上的固定板36旋转可转动板38，使得大门装置10的旋转以及由此引起的中间立柱12的旋转变得方便。示例性内柱34不旋转，然而可转动支承板38却绕设置在中心支撑50上的滚珠轴承54旋转。从而该示例性大门装置10以滚珠轴承50为中心，其反过来支撑大门装置10的重量。

在套筒52和中心支撑50之间的适配是运转间隙适配，其使得大门装置10能够绕中心轴15稳定旋转。轴承54为套筒52和空腔58之间提供了所期望的适配。轴承54还提供了低摩擦，高耐摩性表面，便于大门装置10相对于内柱34的旋转。

该示例性轴颈装置55也包括一自闭式偏压装置。该自闭式偏压装置包括一绕套筒52设置的偏压构件44。该偏压构件44便于大门装置10返回预期位置作选择性旋转。该偏压构件44包括支臂46，48，其分别啮合从第一支撑板36和第二支撑板38延伸出的相应的腿柱。该固定板36包括第一腿柱40，而该可转动板38包括第二腿柱42。该可转动板38相对于第一支撑板36的旋转使得偏压构件44啮合腿柱40、42中的一个。当大门装置释放时，偏压构件将大门装置10移动回到预期的位置。通过这种方式，该大门装置10具有了自动返回机构，其提供了在所期望的开口内固定大门位置以阻挡进入并控制进出。

支撑装置16设置在大门结构的空腔内。该大门结构优选由包括空心型材在内的乙烯基材料的塑料制造。其它材料也可用于本发明中。然而，其它材料例如木材和金属一般不含空腔，而市场上供应的乙烯基和塑料筑墙材料则带有空腔。

乙烯基和塑料筑墙材料以上述方式设计来提供简易安装。然而，该乙烯基筑墙材料不提供以悬臂方式支撑大门装置所需的强度。因此，设置在大门装置中心部位的空腔内的柱装置16提供一平衡门，其可以安装在市场上有供应的塑料或乙烯基筑墙材料上。

参照附图6，示例性的电动门柱装置60用于大门的自动或远程操作，其包括内柱66，该内柱设置在地面套筒68内并支撑着外柱64。地面套筒68包括旋转调准支架72，用于调整柱装置60的旋转位置。通过调整旋转调准支架72的位置，可以无限制地调整该柱装置的旋转位置。此外，松解该旋转调整支架72使得大门由于柱装置60能够在地面套筒68内自由旋转而能够自由摆动。这样设置便于发生电力故障时进行操作。

另外，旋转调准支架72提供了大门从向内开启转换为向外开启，以及反向转换。松解调准支架并且旋转大门和柱装置60，可以重新定位大门的起动位置，以便按要求提供向内或向外开启。

外柱64包括一顶部调准支架62，其用于在X和Y平面内调整大门。下部调准支架70用于大门的固定以及大门高度的调准。外柱64还包括多个安装孔76，适宜于不同的大门安装构造。入口盖板94可以拆卸，以便能够通达驱动门柱装置60的致动器。电力导线74从外柱64的内部伸出以按需求提供电力。

参照附图7，电动柱装置60包括致动器90，其驱动设置在第一驱动槽84内的第一传动销86。该致动器90完全设置在内柱之内，因此外观是不可见的。一耳轴86将致动器90连接到传动销86。该致动器90被安装到内柱66中，并且该传动销86可在第一驱动槽84内移动并被附接到外柱64上(见附图8)。

该示例性致动器90是一包括滚珠丝杠65的线性致动器。滚珠丝杠65连接到耳轴86。该耳轴86在旋转柱构件64的两侧之间延伸。致动器90的线性运动驱动凸轮槽84内的传动销86，使得外柱64产生相应的旋转。控制器92可以与致动器90一道被包含在内柱66之内，易于对致动器90进行无线控制和致动。驱动槽84具有一扭动传动销86绕轴15旋转的朝向。

内柱66包括第一端80和第二端78。该第二端有第二驱动槽82。第一驱动槽84用于外柱64沿第一方向旋转，而第二驱动槽82用于外柱64沿第二方向旋转。安装期间，内柱66安装有对应于期望的旋转方向的驱动槽84，82。另一驱动槽84，82及端部则被收纳在地面套筒68内。这样，仅仅需要一种内柱构造形式就能适于大门无论沿顺时针还是逆时针方向进行开启和旋转。

电动柱装置60包括绕内柱66旋转的外柱62。示例性外柱构件64由具有中空内腔的塑料或乙烯基围栏结构件制造。该中空内腔有效地遮掩了整个内柱66且启动和支撑装置。所有动力装置都被隐藏在内柱66内。

另外，预制的大门结构可被附接到旋转的柱64上。如此，作为预制构件而获得的现成的木制的或塑料的板结构可以用作大门被支撑。柱装置60因此可以被用于许多不同结构和不同材料的大门结构。预制大门板的连接可以采用任何已知的紧固件来完成。此外，支撑装置可以附接到柱60来支撑具有期望结构的大门，从而适应有特殊要求的场合。

整个电动柱装置60以及整个大门可容易地从地面套筒68中拆卸，以便于整个大门开度的开启。此外，通过松解旋转位置支架72使得从地面套筒68易拆卸更加便利。该只有单连接的易拆卸具有很多优点，允许作简易调整、拆卸和重复安装。

参照附图8，通过传动销86处的剖视图阐明了到外柱64的连接。外柱64包括承纳传动销86端部的开孔，而传动销的端部由入口盖板104遮盖。该传动销86的端部贯穿外柱64的每个壁并且通过垫圈98和夹片96保持固定。耳轴88连接传动销86并在驱动槽84内将其向上驱动。由于驱动槽84的弧形形状，向上运动形成外柱64的旋转。

参照附图9，同时参考附图8，示例性传动销86包括支承着轴承100和套筒102的轴104。轴承100被设置在外柱64的壁内，并促进外柱64的相对旋转。套筒102通过耳轴88被啮合与支撑。

参照附图10，顶部调准支架62包括第一支架106和第二支架108，它们被扣件110附接到可转动板上。第一和第二支架106和108中的每一个包括一槽112，114，其用于相对滑动来按要求对准大门。

参照附图11，另一示例性电动门柱装置120示出了构造，其用于安装到一固定结构上。该柱装置120包括支撑着外柱122的内柱124。顶部支架126和底部托架128用于安装到柱子或其它固定结构上。外柱122相对于内柱124绕轴15旋转。该外柱包括入口盖板104，用于通达内部致动机构。通过松开扣件130并将内柱124旋转进入一预期位置可以调整旋转位置。一旦进入预期位置内，就紧固扣件以保持住该预期的位置。外柱122包括多个安装孔132，用于连接任何想要的大门构造或结构。

参照附图7和8，在预期的闭合位置开始操作该柱装置60。致动器90的启动使得耳轴88上升或下降。升起或降低耳轴88使得传动销86在驱动槽84内移动。该驱动槽84具有将上升运动转化为旋转柱64的相应的旋转运动的期望形状。由于塑料中心柱64附接于旋转柱，这种运动引起大门装置10产生相应运动。

参照附图12，另一示例性电动柱145包括电动机134，其驱动一包括小齿轮传动齿轮140的轴146。该小齿轮传动齿轮140是齿轮组138的一部分，该齿轮组还包括外侧环形齿轮142。电动机134驱动该轴146通过扭矩变换器136，以使该外柱64相对于内柱66转动。轴颈装置52通过支撑件148被支撑在内柱66顶上。电动机134的旋转通过齿轮组138引起外柱旋转。在该传动列之内的每个齿轮的特定齿轮配合为开启大门提供了期望的转速。

本示例的地面套筒68包括一定位插塞144，其接受内柱66来提供所期望的轴向定位。借助于旋转调准支架72，该内柱66可被旋转调整。

可以认识到，尽管被描述的是线性致动器90和旋转的电动机134，其它的可以使得大门装置旋转的致动器也在本发明的考虑范围之内。此外，可以使用被动元件来将大门返回和旋转至预期位置。该被动元件例如可以为气动的或液压的阻尼机构。

因此，依据本发明的大门装置可以使用诸如塑料或乙烯基筑墙材料之类的替代材料，而无需复合或使用笨重的常规材料或综合的增强措施。轴颈装置为使用低位电动机作了准备，它们反过来又允许传动系统完全安装在内柱之内。此外，该示例性电动柱既是铰链又是大门支撑，还是致动器，因此不需要另外设置铰链或安装装置。另外，根据本发明的大门装置将支撑装置隐藏在塑料或乙烯基大门材料或固定装置内，由此保持由塑料或乙烯基筑墙材料所带来的期望的统一外观。

尽管本发明的最佳实施例已得到披露，但是本领域技术人员应能认识到某些改变也将纳入本发明的范围之内。由此，应该研读后附权利要求，以确定本发明的实际范围和内容。

Claims (17)

1.一种电动大门门柱装置，包括：

一内柱，所述内柱包括第一开放端部和第二开放端部及一开放内部空间；

一绕内柱旋转的外柱；

一支撑在内柱和外柱之间的轴颈轴承装置，所述轴颈轴承装置包括以外柱的旋转轴线为中心的单滚珠轴承，该滚珠轴承将外柱支撑在内柱上；以及

一设置在内柱之内的致动器，所述致动器用于有选择地将外柱相对于内柱旋转；

其特征在于，所述内柱包括第一驱动槽，并且所述致动器驱动一在所述第一驱动槽内能移动的传动销，使得外柱相对于内柱旋转。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴颈轴承装置包括：一连接到内柱或外柱中的其中一个上的支撑，和一连接到所述内柱和外柱中的另一个上的套筒，其中所述单滚珠轴承设置在支撑与套筒之间。

3.根据权利要求1所述的电动大门门柱装置，其特征在于，所述传动销从第一驱动槽伸出到外柱的槽中，并且连接到外柱上。

4.根据权利要求1所述的电动大门门柱装置，其特征在于，所述致动器包括线性致动器。

5.根据权利要求1所述的电动大门门柱装置，包括一用于安装到地里的地面套筒，其中，内柱的一部分被收纳在地面套筒内。

6.根据权利要求1所述的电动大门门柱装置，其特征在于，所述外柱包括一调准支架，用于按要求连接和定位大门。

7.根据权利要求1所述的电动大门门柱装置，其特征在于，所述第一驱动槽设置在第一开放端部附近，并且第二驱动槽设置在第二开放端部附近，其中所述第一驱动槽促进外柱沿第一方向旋转，第二驱动槽促进外柱沿着与第一方向相反的第二方向旋转，以及根据期望的外柱旋转方向而将所述传动销置于第一驱动槽和第二驱动槽的其中一个内，而所述第一驱动槽和第二驱动槽中的另一个则被安装在一地面套筒内。

8.根据权利要求1所述的电动大门门柱装置，其特征在于，所述致动器包括一电动机，所述电动机驱动用于将外柱相对于内柱旋转的齿轮组。

9.一种用于支撑和开启大门的电动柱，包括：

一内柱，所述内柱相对于大门的运动为固定的；

一外柱，所述外柱支撑在内柱上，用于绕旋转轴线运动，其中大门附接到所述外柱上；

一与内柱连接的轴颈轴承装置，所述轴颈轴承装置用于支撑外柱和大门，其中所述轴颈轴承装置包括一以旋转轴线为中心的单滚珠轴承；以及

一返回装置，所述返回装置包括在外柱上的第一腿柱和在内柱上的第二腿柱，以及设置在外柱与内柱之间的偏压构件，所述偏压构件用于将外柱向预期位置偏压；

其中，所述内柱包括一驱动槽，所述电动柱包括一连接到内柱的致动器，并且所述致动器驱动一在所述驱动槽内能移动的传动销，使得外柱相对于内柱旋转。

10.根据权利要求9所述的电动柱，其特征在于，所述偏压构件包括第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和第二支臂根据外柱的旋转方向选择性地啮合所述第一腿柱和第二腿柱中的一个，其中所述第一支臂和第二支臂都将外柱向同一预期位置偏压，而与外柱的旋转方向无关。

11.根据权利要求9所述的电动柱，其特征在于，所述大门包括一中空柱，所述中空柱配合并连接到外柱上。

12.根据权利要求11所述的电动柱，其特征在于，大门和中空柱由塑料材料制成。

13.根据权利要求9所述的电动柱，所述致动器使外柱移动，以及所述传动销固定到外柱。

14.根据权利要求9所述的电动柱，所述电动柱包括一设置在内柱之内的电动机，所述电动机用于驱动齿轮组，使外柱相对于内柱旋转。

15.一种支撑大门装置的方法，包括以下步骤：

a)将地面套筒安装到地里；

b)将内柱插入地面套筒内；

c)通过将外柱支撑到设置在内柱上的轴颈轴承上，将外柱安装到内柱上；

d)将大门连接到外柱；

e)使内柱在地面套筒内旋转以便按要求校准大门，并且一旦达到预定位置，将内柱固定至地面套筒；以及

f)用连接到外柱上的调准支架来按需要调准大门的水平；

其中，将外柱安装到内柱上的步骤还包括安装用于使外柱相对于内柱移动的电动致动器，其中所述电动致动器的安装步骤包括：确定大门沿哪个预期方向旋转到开启位置，选取内柱的第一端部和第二端部中的一个，该第一端部和第二端部中的一个具有对应于所确定的预期方向的驱动槽，将第一端部和第二端部中的另一个插入地面套筒，并且将一传动销装配进入驱动槽内，以及将传动销连接到外柱上。

16.根据权利要求15所述的方法，其中将外柱安装到内柱上的步骤还包括将具有第一支臂和第二支臂的偏压构件相对于外柱上的第一腿柱和内柱上的第二腿柱安装到内柱上，以便于大门装置自动返回到预定位置。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将大门连接到外柱的步骤包括：将一由塑料材料制成的中空柱插套到外柱上，并将中空柱的顶部固定到调整支架上，以及用连接到外柱的高度调节支架支撑柱的底部。

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