本發(fā)明涉及一種門軸。

背景技術(shù)：
門軸通過其自身的旋轉(zhuǎn)來控制門的開合狀態(tài)，在遇風(fēng)時，未加輔助定位措施的門易隨風(fēng)運動，并依靠其自身慣性快速撞擊門框，從而加速了門框、門與門軸的損壞，并且造成了一定的安全隱患。目前，人們發(fā)明了一些結(jié)構(gòu)和裝置來解決此類情況的發(fā)生：例如一種在門的背面以及墻上放置磁鐵門吸裝置來固定開啟的門、安裝閉門器等裝置來實現(xiàn)開門后的自動閉合或者安裝感應(yīng)裝置的自動開啟和閉合的自動門。它們的不足之處：適用范圍狹窄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價較高、維修不便，也無法實現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)到某角度后一直定位開啟。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，便于使用，在門開啟狀態(tài)下可自動閉合，并且可在旋動旋鈕時實現(xiàn)任意角度定位的可自動閉合及自由旋轉(zhuǎn)定位的門軸。本發(fā)明主要包括固定套筒機構(gòu)A、旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A、定位套筒機構(gòu)、定位箱機構(gòu)、固定套筒機構(gòu)B、旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)B、中心旋轉(zhuǎn)軸和頂蓋。其中，中心旋轉(zhuǎn)軸的中部的外徑比上部、下部的外徑均大，且在中心旋轉(zhuǎn)軸中部的外壁上設(shè)有一圈密集波浪紋。在中心旋轉(zhuǎn)軸的上部和下部的外壁上設(shè)有多組齒狀凹槽。中心旋轉(zhuǎn)軸的上端和下端分別通過螺釘C與頂蓋相連。定位套筒機構(gòu)A由兩個定位套筒、定位拉槽頭、連接板A和定位拉槽桿組成，定位拉槽頭為方形框體，且方形框體的一個邊框為弧形，定位拉槽頭套接在中心旋轉(zhuǎn)軸的中部，在定位拉槽頭的弧形邊框內(nèi)部設(shè)有波浪紋，定位拉槽頭的波浪紋與中心旋轉(zhuǎn)軸中部外壁的波浪紋相互嚙合。定位套筒機構(gòu)A的外側(cè)設(shè)有與門框相連的連接板A，在連接板A的內(nèi)部設(shè)有水平通孔。定位套筒的中部為空心，兩個定位套筒之間通過旋轉(zhuǎn)扣扣合在一起。在定位套筒機構(gòu)A的外側(cè)，與連接板A相鄰的外壁處，設(shè)有一個通孔，該通孔與連接板A的內(nèi)部的水平通孔相連通。定位拉槽桿的一端插接在連接板A內(nèi)部的水平通孔內(nèi)，并通過定位套筒機構(gòu)A外側(cè)的通孔，延伸至定位套筒機構(gòu)A的內(nèi)部，與定位拉槽頭通過螺紋相連。定位拉槽桿的另一端通過定位箱外壁的通孔延伸至定位箱內(nèi)，定位拉槽桿的另一端套接壓力彈簧A的一端，壓力彈簧A的另一端與定位箱的內(nèi)壁相鄰。定位拉槽桿另一端的下部設(shè)有外齒。連接板A的一端與定位套筒機構(gòu)的外側(cè)相連，連接板A的另一端通過螺釘A固定在定位箱上。定位箱機構(gòu)包括定位箱體、螺釘B、定位箱蓋、豎直夾板、定位齒輪、定位拉槽桿、定位齒輪、旋轉(zhuǎn)桿、壓力彈簧A、壓力彈簧B、旋轉(zhuǎn)定位桿和旋轉(zhuǎn)手柄。定位箱體為上開口的方形殼體，在定位箱體的上部通過螺釘B與定位箱蓋相連。在定位箱體的內(nèi)部，固定連接一組相互平行的兩個豎直夾板，兩個豎直夾板之間設(shè)有定位齒輪。定位齒輪的外表面的輪齒與定位拉槽桿另一端下部的外齒相互嚙合。在定位齒輪的中心處設(shè)有通孔，定位齒輪中心處的通孔內(nèi)設(shè)有齒狀凸起。旋轉(zhuǎn)桿的中部設(shè)有齒狀凹槽，齒狀凹槽與定位齒輪的齒狀凸起相互嚙合。旋轉(zhuǎn)桿一端的外表面套接壓力彈簧B的一端，壓力彈簧B的另一端與定位箱體的內(nèi)壁相接。在旋轉(zhuǎn)桿的另一端上，設(shè)有一個定位通孔，在定位通孔的內(nèi)部插接旋轉(zhuǎn)定位桿。旋轉(zhuǎn)桿另一端的端部，延伸至定位箱體的外部，并與旋轉(zhuǎn)手柄通過螺紋連接。在中心旋轉(zhuǎn)軸上套接旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A，旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A置于定位套筒機構(gòu)的上部。旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A由旋轉(zhuǎn)套筒、壓力彈簧C和連接板B組成。旋轉(zhuǎn)套筒為上下開口的圓柱形殼體，在旋轉(zhuǎn)套筒的外壁上，設(shè)有與門相連的連接板B。壓力彈簧C的下部置于旋轉(zhuǎn)套筒的內(nèi)部，壓力彈簧C的上部置于固定套筒機構(gòu)A的內(nèi)部。固定套筒機構(gòu)A設(shè)在旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A的上部。固定套筒機構(gòu)A由固定套筒、旋塞、連接板C和頂蓋組成。固定套筒的內(nèi)壁上設(shè)有螺旋狀凸起，固定套筒的外壁上，設(shè)有與門框相連的連接板C。旋塞的下端與壓力彈簧C的上端相連。旋塞為中部設(shè)有徑向通孔的圓柱形筒體，在旋塞的徑向通孔的內(nèi)部設(shè)有齒狀凸起，旋塞的齒狀凸起與中心旋轉(zhuǎn)軸上部的齒狀凹槽相嚙合。旋塞的外表面設(shè)有螺旋狀凹槽，固定套筒的內(nèi)壁上設(shè)有均勻分布的螺旋狀凸起，旋塞外表面的螺旋狀凹槽與固定套筒內(nèi)壁上的螺旋狀凸起相嚙合。固定套筒內(nèi)壁上的螺旋狀凸起，在垂直于固定套筒軸線的面上投影為弧形，且弧形的弧度為π/2。固定套筒機構(gòu)A與固定套筒機構(gòu)B的結(jié)構(gòu)相同，旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A和旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)B的結(jié)構(gòu)相同，且固定套筒機構(gòu)B和旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)B均套接在中心旋轉(zhuǎn)軸上，固定套筒機構(gòu)A和旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A，分別與固定套筒機構(gòu)B和旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)B，以定位套筒機構(gòu)為對稱軸，徑向?qū)ΨQ。本發(fā)明在使用時，門從閉合狀態(tài)旋轉(zhuǎn)開啟時，門的整體旋轉(zhuǎn)帶動與中心旋轉(zhuǎn)軸相連的頂蓋和旋轉(zhuǎn)套筒的同步旋轉(zhuǎn)，頂蓋與旋轉(zhuǎn)套筒進而將旋轉(zhuǎn)傳遞給中心旋轉(zhuǎn)軸。中心旋轉(zhuǎn)軸通過外表面的齒狀凹槽與旋塞配合，從而又把旋轉(zhuǎn)傳遞給了旋塞，旋塞外表面的螺旋狀凹槽與固定套筒內(nèi)表面的螺旋狀凸起配合，旋塞相對于固定套筒旋轉(zhuǎn)，螺旋狀凸起帶動旋塞沿中心旋轉(zhuǎn)軸軸線方向向中靠攏，旋塞將旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動的直線運動轉(zhuǎn)化為壓力傳遞給了壓力彈簧C，壓力彈簧C被壓縮隨即開始儲存彈性勢能，當(dāng)外力消失時，壓力彈簧C釋放出積蓄的彈性勢能從而推動門返回原來閉合狀態(tài)。三組螺旋狀凸起在垂直于固定套筒軸線的面上投影均為π/2，，剛好可以滿足門的自由開閉。當(dāng)需要在任意角度自由定位時，逆時針轉(zhuǎn)動旋鈕手柄，旋鈕手柄帶動旋鈕桿轉(zhuǎn)動，旋鈕桿帶動旋鈕定位桿與定位齒輪同步轉(zhuǎn)動，定位齒輪受旋鈕桿與兩夾板作用在原地旋轉(zhuǎn)，旋鈕定位桿沿定位箱中定位結(jié)構(gòu)的曲面旋轉(zhuǎn)移動，同時將旋鈕桿向定位箱里拉，壓力彈簧B隨即被壓縮。在定位箱中定位結(jié)構(gòu)曲面的指定位置有一個凹槽，當(dāng)旋鈕定位桿沿曲面旋轉(zhuǎn)移動到指定位置時隨即被壓力彈簧B通過旋鈕桿傳遞來的壓力壓入凹槽進而固定住，隨即實現(xiàn)定位。定位齒輪在原地旋轉(zhuǎn)過程中輪齒帶動定位拉槽桿的齒部作沿垂直于旋鈕桿方向向定位箱里的直線運動，壓力彈簧A隨即被壓縮，定位拉槽頭與定位拉槽桿作同步運動，當(dāng)旋鈕定位桿到達指定位置使整個定位系統(tǒng)停止運動時，定位拉槽頭的波浪紋與中心旋轉(zhuǎn)軸粗段中部的波浪紋緊密配合，使得門在當(dāng)前角度被固定住，實現(xiàn)門的自由旋轉(zhuǎn)定位。當(dāng)想讓門退出定位狀態(tài)實現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)時，將旋鈕手柄稍向定位箱里按壓，將旋鈕定位桿推出指定位置的凹槽，旋鈕定位桿隨即在壓力彈簧B通過旋鈕桿傳來的壓力推動下順曲面驅(qū)動旋鈕桿一同旋轉(zhuǎn)移動到起始位置，定位齒輪同時帶動定位拉槽桿在壓力彈簧A的幫助下回到起始位置，定位拉槽頭的波浪紋隨即與中心旋轉(zhuǎn)軸上的波浪紋脫開，裝置隨即初始化。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：第一，當(dāng)門旋轉(zhuǎn)開啟時，旋轉(zhuǎn)套筒與頂蓋一起帶動中心旋轉(zhuǎn)軸隨門轉(zhuǎn)動，中心旋轉(zhuǎn)軸進而帶動旋塞旋轉(zhuǎn)順著螺旋狀凸起向中部靠攏，壓力彈簧C被壓縮，一部分外力對門做的功以彈性勢能的形式儲存到壓力彈簧C里去。門開啟程度越大，儲存的彈性勢能越多。當(dāng)外力消失時壓力彈簧C釋放儲存的勢能，帶動旋塞回旋向兩端，從而使門閉合。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，具有占有空間小，適用范圍廣，實用性強的特點。由于是將彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)換為旋塞的旋轉(zhuǎn)運動進而帶動門的轉(zhuǎn)動，而非直接拉動門的轉(zhuǎn)動，因此可以使門緩慢關(guān)閉而非快速關(guān)閉，安全可靠。第二，在門框上凹槽處設(shè)置的定位箱，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕手柄使得定位拉槽頭上的波浪紋與中心旋轉(zhuǎn)軸上的波浪紋配合與脫開，達到門自由定位的目的。本發(fā)明具有操作靈活簡便的特點，并且可以保證門始終保持在想要開啟位置的穩(wěn)定靜止?fàn)顟B(tài)。附圖說明圖1是本發(fā)明可自動閉合及自由旋轉(zhuǎn)定位的門軸一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1中的局部放大示意簡圖；圖3是圖1中可自動閉合及自由旋轉(zhuǎn)定位的門軸的定位系統(tǒng)的剖視圖；圖4是圖3中的局部放大示意簡圖；圖5是圖1中可自動閉合及自由旋轉(zhuǎn)定位的門軸的定位系統(tǒng)旋鈕部分的剖視圖；圖6是圖5中的局部放大示意簡圖。圖中，1-頂蓋，2-固定套筒，3-旋塞，4-旋轉(zhuǎn)套筒，5-壓力彈簧C，6-中心旋轉(zhuǎn)軸，7-螺釘C，8-定位套筒，9-定位拉槽頭，10-定位拉槽桿，11-壓力彈簧A，12-定位齒輪，13-旋鈕定位桿，14-螺釘A，15-定位箱，16-定位箱蓋，17-螺釘B，18-旋轉(zhuǎn)手柄，19-旋轉(zhuǎn)桿，20-壓力彈簧B，21-連接板A，22-豎直夾板，23-連接板B，24-連接板C。具體實施方式在圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示的本發(fā)明的示意簡圖中，中心旋轉(zhuǎn)軸6的中部的外徑比上部、下部的外徑均大，且在中心旋轉(zhuǎn)軸中部的外壁上設(shè)有一圈密集波浪紋。在中心旋轉(zhuǎn)軸的上部和下部的外壁上設(shè)有多組齒狀凹槽。中心旋轉(zhuǎn)軸的上端和下端分別通過螺釘C7與頂蓋1相連。定位套筒機構(gòu)A由兩個定位套筒、定位拉槽頭、連接板A和定位拉槽桿組成，定位拉槽頭9為方形框體，且方形框體的一個邊框為弧形，定位拉槽頭套接在中心旋轉(zhuǎn)軸的中部，在定位拉槽頭的弧形邊框內(nèi)部設(shè)有波浪紋，定位拉槽頭的波浪紋與中心旋轉(zhuǎn)軸中部外壁的波浪紋相互嚙合。定位套筒機構(gòu)A的外側(cè)設(shè)有與門框相連的連接板A21，在連接板A的內(nèi)部設(shè)有水平通孔。定位套筒8的中部為空心，兩個定位套筒之間通過旋轉(zhuǎn)扣扣合在一起。在定位套筒機構(gòu)A的外側(cè)，與連接板A相鄰的外壁處，設(shè)有一個通孔，該通孔與連接板A的內(nèi)部的水平通孔相連通。定位拉槽桿10的一端插接在連接板A內(nèi)部的水平通孔內(nèi)，并通過定位套筒機構(gòu)A外側(cè)的通孔，延伸至定位套筒機構(gòu)A的內(nèi)部，與定位拉槽頭通過螺紋相連。定位拉槽桿的另一端通過定位箱15外壁的通孔延伸至定位箱內(nèi)，定位拉槽桿的另一端套接壓力彈簧A11的一端，壓力彈簧A的另一端與定位箱的內(nèi)壁相鄰。定位拉槽桿另一端的下部設(shè)有外齒。連接板A的一端與定位套筒機構(gòu)的外側(cè)相連，連接板A的另一端通過螺釘A14固定在定位箱上。定位箱為上開口的方形殼體，在定位箱的上部通過螺釘B17與定位箱蓋16相連。在定位箱的內(nèi)部，固定連接一組相互平行的兩個豎直夾板22，兩個豎直夾板之間設(shè)有定位齒輪12。定位齒輪的外表面的輪齒與定位拉槽桿另一端下部的外齒相互嚙合。在定位齒輪的中心處設(shè)有通孔，定位齒輪中心處的通孔內(nèi)設(shè)有齒狀凸起。旋轉(zhuǎn)桿的中部設(shè)有齒狀凹槽，齒狀凹槽與定位齒輪的齒狀凸起相互嚙合。旋轉(zhuǎn)桿19一端的外表面套接壓力彈簧B20的一端，壓力彈簧B的另一端與定位箱的內(nèi)壁相接。在旋轉(zhuǎn)桿的另一端上，設(shè)有一個定位通孔，在定位通孔的內(nèi)部插接旋轉(zhuǎn)定位桿13。旋轉(zhuǎn)桿另一端的端部，延伸至定位箱的外部，并與旋轉(zhuǎn)手柄18通過螺紋連接。在中心旋轉(zhuǎn)軸上套接旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A，旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A置于定位套筒機構(gòu)的上部。旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A由旋轉(zhuǎn)套筒、壓力彈簧C和連接板B組成。旋轉(zhuǎn)套筒4為上下開口的圓柱形殼體，在旋轉(zhuǎn)套筒的外壁上，設(shè)有與門相連的連接板B23。壓力彈簧C5的下部置于旋轉(zhuǎn)套筒的內(nèi)部，壓力彈簧C的上部置于固定套筒機構(gòu)A的內(nèi)部。固定套筒機構(gòu)A設(shè)在旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A的上部。固定套筒機構(gòu)A由固定套筒、旋塞、連接板C和頂蓋組成。固定套筒2的內(nèi)壁上設(shè)有螺旋狀凸起，固定套筒的外壁上，設(shè)有與門框相連的連接板C24。旋塞3的下端與壓力彈簧C的上端相連。旋塞為中部設(shè)有徑向通孔的圓柱形筒體，在旋塞的徑向通孔的內(nèi)部設(shè)有齒狀凸起，旋塞的齒狀凸起與中心旋轉(zhuǎn)軸上部的齒狀凹槽相嚙合。旋塞的外表面設(shè)有螺旋狀凹槽，固定套筒的內(nèi)壁上設(shè)有均勻分布的螺旋狀凸起，旋塞外表面的螺旋狀凹槽與固定套筒內(nèi)壁上的螺旋狀凸起相嚙合。固定套筒內(nèi)壁上的螺旋狀凸起，在垂直于固定套筒軸線的面上投影為弧形，且弧形的弧度為π/2。固定套筒機構(gòu)A與固定套筒機構(gòu)B的結(jié)構(gòu)相同，旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A和旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)B的結(jié)構(gòu)相同，且固定套筒機構(gòu)B和旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)B均套接在中心旋轉(zhuǎn)軸上，固定套筒機構(gòu)A和旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)A，分別與固定套筒機構(gòu)B和旋轉(zhuǎn)套筒機構(gòu)B，以定位套筒機構(gòu)為對稱軸，徑向?qū)ΨQ。