用于风暴避难所的门组件的制作方法
【专利摘要】一种用于保护具有开口结构的外壳的用于风暴避难所的门组件，其具有安装其上的框架组件和周围的开口。该外壳是典型的风暴避难所。门面板沿纵向铰链轴铰接地安装到框架组件。外侧和内侧杠杆组件可枢转地安装到框架组件外面的固定基准轴。力量倍增器提供在两个极限位置之间移动门面板所需要的转矩。杠杆组件用于产生相关的可伸缩的力矩，其具有空间允许的最长的尺寸。用户可以很容易地打开和关闭重铰链安装的门组件。为了进一步方便顺利地打开和关闭门面板，可以利用气体弹簧组件和/或线圈弹簧。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及门组件，尤其地，涉及可以应用相对小的力被打开和关闭的门组件。这 种类型的门组件通常用于风暴避难所，其要求用户在短时间内移动相对重的门。 用于风暴避难所的门组件
【背景技术】
[0002] 过去已经设计了一些门组件的设计。但是，他们中没有一个包括此处要求的特征， 该特征克服需要应用相当大幅度的力以打开和关上相对重的门，尤其是当该任务需要在相 对小的时间段内完成的时候。
[0003] 本发明尤其在需要牢靠的门组件的暴风避难所中适用。牢靠的门组件通常很重。 由于具有FEMA规格，门组件很重并且难以打开和关闭。这要求用相对大的力。
[0004] 在许多实例中，孩子、老人、或者残疾人不能操作该门组件。当风暴接近一个带有 风暴避难所的住宅，这些人需要靠他们自己操作这些门组件。因此，需要这种类型的可以容 易操作的门组件。
【发明内容】
[0005] 本发明的主要目的之一是提供当与激活的门组件的重量相比可以应用相对小的 力容易打开和关闭的门组件。
[0006] 本发明的另一目的是提供会可靠保护在围墙或风暴避难所中的使用者的门组件。
[0007] 本发明还有另一个目的是提供这样的门组件，其是廉价地制造和维护，同时保持 其有效性。
[0008] 为达到上述目的，本发明提供一种用于风暴避难所的门组件，其包括： A) -框架组件，安装到被保护的结构，定义一个开口； B) -门面板，其沿一个参考的枢转第一轴线铰接地安装到所述框架组件，所述门面板 具有位于沿着距离所述第一轴线在一第一预订距离的重力轴的中心的重力的中心； C) 一外侧杠杆组件，其具有可滑动地细长的第一和第二部件并且可伸缩安装到彼此， 所述第一部件可枢转地安装到所述框架组件的一个参考可枢转第二轴线和所述第二轴线 相对于所述第一和第二轴线以平行和间隔开的关系延伸，并且所述第二部件有选择地和可 滑动地在所述第一部件内移动，所述第二部件包括用于一个从所述第二轴线在一个第二预 定距离的用户的力的应用的远侧端，和进一步包括一具有第一和第二端部连接臂，所述第 一端部可枢转地安装到在从所述第二轴线的第三预定距离的所述第一部件，所述第二端部 可枢转地安装在所述第一轴线的第四预定距离的所述门面板，所述第四预定距离长于所述 第三预定距离；以及 D) -内侧杠杆组件，其具有细长的可伸缩地安装到彼此的第三和第四部件，所述第三 部件可枢转地安装到所述框架组件的一个参考可枢转第三轴线外部，在所述第二轴线下 面，并且相对于所述第一和第二轴线以平行且隔开的关系延伸，所述第四部件选择性地和 可滑动地移动到所述第三部件内，所述第四部件包括用于一个从所述第三轴线在一个第五 预定距离的用户的力的选择性应用的远侧端，和进一步包括一个具有第三和第四端部的连 接的弯曲臂，所述第三端部可枢转地安装到从所述第三轴线的第六预定距离的第三部件和 所述第四端部可枢转地安装于所述第一轴线的第七预定距离的所述门面板，所述第七预定 距离长于所述第六预定距离，从而通过产生的力矩的应用实现力量倍增器，以使用由用户 施加的最小力打开和关闭所述门组件。
[0009] 本发明的门组件作为风暴避难所，可以应用相对小的力容易打开和关闭。
[0010] 本发明进一步的目的会将在本说明书的以下部分，其中详细的说明是为充分公开 本发明的目的，不限制在其上的情况下。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 以视图中上述的和其它的相关的对象，本发明包括在从以下的说明中被更充分地 理解，在结合附图中的零件的结构和组合的细节，当一并阅读附图时，其中： 图1表示门处于关闭位置时利用门组件合并本发明一个实施例的风暴避难所的正视 横截面的侧视图； 图2示出了如从上面一个角度看到的，在前面的图表示的门组件的等距视图。外和内 杆组件40; 60在水平方向上布置在闭合位置的门面板32 ; 图2A是从下面一个角度看到的，并与可滑动的内杆件69延伸出来，并准备好以被致动 的，在前面的图示出的门组件的等距视图； 图3示出与外杆组件40成90度并且内侧杠杆组件60在约120度，在前面的图表示的 门组件的侧视图。门板32是在大约60度； 图3A是可枢转地安装在倾斜板67,其反过来刚性地安装到内侧杠杆组件69a的弯曲连 接臂66的一端的放大视图。轴承组件64的一部分已被移除以方便看到角形板67 ; 图3B是沿着门面板32和相关的垂直力的位置的杆组件40和60的表不； 图4是外侧杠杆组件40位于180度，门板32在极端打开位置约120度，在前面的图中 所示的门组件10的侧视图； 图4A是类似于图3A，但内侧杠杆组件60在零度(水平）位置(右边）的弯曲连接臂66 的放大的正视图； 图5是门面板32在极端的打开位置，且可滑动的内杆组件69在扩张位置，在前面图中 示出的门面板组件30的立体表示； 图6表示门面板32在极端位置(打开)，并且使用耦合到移动门面板32的气弹簧组件 80;80a的门组件的等距视图； 图7示出了一个替代的实施例，其中线圈弹簧90是用来方便打开和关闭门板32。在内 侧杠杆组件60的这个位置上，线圈弹簧90是在压缩状态，在组件69a的端部的组件60上 施加一个力，促使施力组件60逆时针移动； 图8与前面的图类似，除了组件60逆时针旋转约150度，使门面板32移动到一个大致 垂直的位置，该位置上需要对组件60的最小的力来移动它； 图9与前面两幅图类似，其中组件60示出绕着线圈弹簧90以最大膨胀力在180度处 旋转，响应门板32的力的移动，趋向于把后者逆时针移动； 图9A是线圈弹簧90被安装于其上的内侧杠杆组件60的部分的细节视图。
【具体实施方式】
[0012] 现在参考附图，其中本发明通常用标号10表示，可以观察到，它基本上包括一个 框架组件20和一个铰接地安装到前面的门板组件30。在图1中，示出了门组件10被示出 处于闭合位置风暴避难所的剖视图。梯子L的向内放置以方便用户的准入和退出。这是门 板32的两个极端位置之一。伸缩外侧杠杆组件40被示出在水平位置，或零度位置。伸缩 内侧杠杆组件60也被示出在水平位置上，将被称为180度的位置。门面板32在这个位置 上，用户可以是在保护区的内部或外部。
[0013] 图2示出了在水平位置的门面板32,外侧杠杆组件40和内侧杠杆组件60。两外 层和内侧杠杆组件40和60在图2中所示的缩回位置。可滑动的外侧杠杆部件49是选择 性地接受在伸缩外侧杠杆组件40的外侧杠杆部件49a内。可滑动的内杆件69是选择性地 接受伸缩内侧杠杆组件60的内侧杠杆部件69a内。铰链构件22维持门板32可枢转地安 装到框架组件20上。铰链构件22限定对于门面板32的纵向枢转轴线。杠杆组件40可枢 转地安装到通过枢轴销或轴42定义的一个支点。轴42是由轴承部件44轴颈，并且外侧杠 杆部件49a的一端通过端板43刚性地安装到部件49a，可枢转地安装在其上。连接臂46可 枢转地在一个端部46a安装到转动轴47和在其另一端部46b安装到转动轴48。支承轴47 通过轴承部件45支撑。可滑动的外侧杠杆构件49选择性地并且可伸缩地延伸到本实施例 中的组件40的外侧杠杆部件49a内和外。
[0014] 内杠杆组件60枢转地安装到为首销或轴62,在图2中看得最清楚。弯曲连接臂 66被枢转地在一端安装到门面板32,并且另一端安装到内杆组件60,图2A中最佳可见的。 图2A显示了在延伸的位置带有内杆件69的内杆组件60。
[0015] 在图2中所示的实施例中，间隔组件50被示为包括外板和内板52和54,分别安装 在平行和间隔开的关系，以为轴承件44和64 (下文描述）提供固定参考支撑点。这些固定 参考点的位置可能有所不同，并且考虑了为他们提供不同的等同的方式。这种整体设计为 定位支点的提供了一个实用的配套机制。
[0016] 在图2A中，锁定销34和34a被示出分别对准合作的管状构件35和35a脱开。当 门板32关闭时，销34和34a被向外移动，由管状构件35和35a分别接收。锚固销36被设 计以嵌入其中安装了支架组件20的周围结构中。
[0017] 在图3中，用户已经移动(从外壳的内部）到杆组件60的内部至大约120度的位 置，门面板32达到约60度的位置。外侧杠杆组件40已经从水平位置（0度)移动到一个约 90度的位置。可滑动的内杆件69被示出在图3中最大扩张位置，以实现最大的杠杆和转矩 并且解除门面板32。
[0018] 在图4中，用户已经移动（从外壳的外部）到杠杆组件40的外部至约180度的位 置，将门面板32放置在约110度的位置。向外完全滑动外杆件49以实现最大的杠杆作用 或扭矩。在图4A中，此放大图便于观看不同元素。
[0019] 图5示出了处于打开位置的门组件10,准备由在受保护外壳内的用户关闭。当构 件49缩回时，可滑动的内杆件69完全伸出。锁定销34; 34a已被向内移动。门板32准备 关闭。
[0020] 如可以从图6中看到的，由用户创建的力的时刻将是他/她应用于杆组件40的 力，特别是当扩张时在部件49的前端。这将最大化施加的力的时刻。杠杆组件40的枢转 点是在轴42。
[0021] 门组件30绕其铰链部件22,其相对于轴42的枢转轴线在平行且隔开的关系延伸。 在图2和3中最佳可见，连接臂46具有可枢转地安装到转动轴47上的端部46a，其相对于 铰链部件22的轴线平行且在间隔开的关系延伸。连接臂46的另一端部46b可枢转地通过 枢转轴48连接到手柄组件40。在图3B中最佳可见，由门板32的重量产生的力矩F6*D1需 要由轴48通过垂直(垂直于杆组件40)分量产生的力矩F2*d2克服。参见图3。力矩被转 换到F3*d3上，并通过连接臂46传送到门组件30,其在轴47的枢转点枢转地接合。传送到 门板32的力矩将是距离d4 (从铰链22到在轴47的枢转点的距离）和力F4被施加在该点 的乘积。因此，力矩F4乘以d4需要克服由垂直的分力F1产生的力矩，其对应于在门面板 32重心处的中心的重量，其是从在铰链22的枢轴点的距离dl。
[0022] 类似地，在图3B中，示出了由杆组件60所产生的力矩。由用户在其远端垂直地施 加在构件69上的力F5。组件60的枢转点是在轴62并且距离d5乘以力F5给用户提供力 矩，其被转换成力矩F6乘以从轴62处的枢转点到位于倾斜板67的远端处的轴或针63处 的枢转点的投影的距离d6。距离d6是从轴62的枢转点到在运行杆组件60上的销63的枢 转点的投影。距离d6远小于距离d5,从而实现了力F5的大的乘法器。力F6作为力F7传 输到轴或销61处的门板32,其从铰链22的距离d7。力F7乘以距离d7提供了一个克服F1 的力矩，这是门面板32的重量W的垂直分量乘以从铰链22到门组件30的重心的距离dl。
[0023] 弧形连接臂66操作以清除轴承件64; 64a。用于弯曲连接臂66的端部66a ;66b 的在销61和63的枢转点的位置也已被选中以清除轴承配合臂66,如在图2中最清楚地看 至IJ。销61被安装到轴承构件68,保持前者相对于平面门板32在预定的间隔开的关系。
[0024] 力F5的乘法器由距离d5超出ds的比率获得。伸出的杆组件60的最大长度是有 限的，如果在一个风暴外壳的情况下由于外壳的高度。杠杆组件40可以具有较少的限制， 取决于物理环境。
[0025] 图6中看出，气体弹簧组件80; 80a被安装以减少当门面板32远离其垂直位置移 动用户所需的力矩。当门板32是在水平位置时，气弹簧组件80促使前者以逆时针方向转 动。当门板32向垂直位置的左侧，气弹簧组件80;80a促使门面板32顺时针方向移动。当 门板32是垂直的，因为重量垂直传递到铰链部件22,只需要非常小的力来移动它。
[0026] 在图7至图9中，示出了使用线圈弹簧90的另一个替代实施例。线圈弹簧90的 一端92被安装到内板54的一个固定点上，并且线圈弹簧90的另一端94被安装到内杆组 件60到部件69a，如在图9A中看得最清楚。线圈弹簧90被以这种方式安装，即当车门面板 32是在大致垂直的位置时其处于静止状态。在本实施例中，当组件60是在零度位置时，线 圈弹簧90是处于压缩，如在图7中看到的。当门板32是在大致垂直的位置，线圈弹簧90 处于静止状态，如在图8中看到的。当门板32时如在图9中所示，线圈弹簧90处于扩张阶 段。
[0027] 上述的说明传达了本发明的目标和优点的最好的理解。不同的实施例，可以由本 发明的发明概念得到。应当理解的是，这里所公开的所有的，是被解释为仅仅是说明性的， 而不是限制性的意义。
【权利要求】
1. 一种用于风暴避难所的门组件，其特征在于，其包括： A) -框架组件，安装到被保护的结构，定义一个开口； B) -门面板，其沿一个参考的枢转第一轴线铰接地安装到所述框架组件，所述门面板 具有位于沿着距离所述第一轴线在一第一预订距离的重力轴的中心的重力的中心； C) 一外侧杠杆组件，其具有可滑动地细长的第一和第二部件并且可伸缩安装到彼此， 所述第一部件可枢转地安装到所述框架组件的一个参考可枢转第二轴线和所述第二轴线 相对于所述第一和第二轴线以平行和间隔开的关系延伸，并且所述第二部件有选择地和可 滑动地在所述第一部件内移动，所述第二部件包括用于一个从所述第二轴线在一个第二预 定距离的用户的力的应用的远侧端，和进一步包括一具有第一和第二端部连接臂，所述第 一端部可枢转地安装到在从所述第二轴线的第三预定距离的所述第一部件，所述第二端部 可枢转地安装在所述第一轴线的第四预定距离的所述门面板，所述第四预定距离长于所述 第三预定距离；以及 D) -内侧杠杆组件，其具有细长的可伸缩地安装到彼此的第三和第四部件，所述第三 部件可枢转地安装到所述框架组件的一个参考可枢转第三轴线外部，在所述第二轴线下 面，并且相对于所述第一和第二轴线以平行且隔开的关系延伸，所述第四部件选择性地和 可滑动地移动到所述第三部件内，所述第四部件包括用于一个从所述第三轴线在一个第五 预定距离的用户的力的选择性应用的远侧端，和进一步包括一个具有第三和第四端部的连 接的弯曲臂，所述第三端部可枢转地安装到从所述第三轴线的第六预定距离的第三部件和 所述第四端部可枢转地安装于所述第一轴线的第七预定距离的所述门面板，所述第七预定 距离长于所述第六预定距离，从而通过产生的力矩的应用实现力量倍增器，以使用由用户 施加的最小力打开和关闭所述门组件。
2. 根据权利要求1所述的门组件，其特征在于，所述的第二和第三轴线是垂直对齐。
3. 根据权利要求2所述的门组件，其特征在于，所述第三部件包括成角度的刚性地安 装在其上并且向外侧延伸的部件，所述第三部件的轴线可枢转地接收所述第三端部。
4. 根据权利要求3所述的门组件，其特征在于，所述内部组件进一步包括至少一个耦 合到所述门面板上的气体弹簧组件和至少一个当所述门面板是在大致垂直位置时其调整 施加最小的力在所述第三部件，和当门面板偏离垂直位置时反作用于由门面板所施加的力 矩的气体弹簧组件。
5. 根据权利要求4所述的门组件，其特征在于，所述门面板进一步包括一锁定组件，以 保持所述门面板相对于所述框架组件选择性地锁定。
6. 根据权利要求3所述的门组件，其特征在于，所述内侧杠杆组件进一步包括线圈弹 簧，其协调地安装基本上没有施加力于其上的所述第三部件，当所述门面板是在一个基本 上垂直的位置，并当所述门板偏心时反作用于由所述门板的重量所产生的力矩。
7. 根据权利要求6所述的门组件，其特征在于，门面板包括锁定组件，以保持所述门面 板相对于所述框架组合件选择性地锁定。
【文档编号】E06B5/10GK104100185SQ201310112568
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月2日 优先权日:2013年4月2日
【发明者】费雷兹·马西奥 申请人:龙卷风挑战者公司