一種井蓋的制作方法

本發明涉及市政設備領域，尤其涉及一種井蓋。

背景技術：

常規的鉸鏈通常包括單個樞轉軸以及樞轉軸連接的兩個主體部分或葉片。這種鉸鏈通常只有閉合和開啟兩個狀態，無法對主體部分或葉片的開啟角度進行限位。同時在不需要限位的時候又無需借助其他工具(如扳手等)可以非常方便快捷的閉合或完全開啟。

諸如“井蓋”等設備就需要這種限位鉸鏈，當內澇等情況下，下水道內的水流冒頂，可能使得閉合狀態的井蓋蓋板受到下水道水流的沖擊。需要有一種限位鉸鏈，使得井蓋的蓋板不會被完全沖開，而是在一定的開啟角度被限位。既能夠有效的釋放下水道壓力，又不會因為井蓋蓋板被沖開而導致人員跌落的情況。

中國專利ZL201310149762.3《多功能自動關閉井蓋》，其中就公開了一種鉸鏈裝置。使用過程中，其由于“不與蓋板連接的連接板另一端碰到殼體底面，使蓋板與蓋板座的夾角始終處于80°”，當需要完全開啟井蓋時候，“需要將插板拉起，用扳手將第二銷軸轉至規定角度，使第二根銷軸兩端上的橫截面呈長方形的厚度部分與銷軸座軸孔上的開口槽對應，這時，翻轉蓋板，使得第二根銷軸與銷軸座分離，并將蓋板翻至180°。”這種設計中插板僅僅起到在限位過程中固定第二銷軸在軸套內相對位置的作用，即使拉起插板，蓋板也會因為碰到殼體底面而無法轉動，一定是需要扳手輔助轉動第二根銷軸，才能使第二根銷軸兩端上的橫截面呈長方形的厚度部分與銷軸座軸孔上的開口槽對應，從而將蓋板完全開啟。上述鉸鏈裝置結構復雜，操作繁瑣且需要借助工具才能實現限位與開啟狀態的變化。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題，在于提供一種能夠限制井蓋的蓋板打開角度， 其結構簡單，且無需外界工具輔助，操作者就能夠在限制打開角度狀態和完全開啟狀態之間變換使用狀態的井蓋。

本發明是這樣實現的：一種井蓋，包括井座、蓋板、限位件、聯動件和限位部，聯動件包括第一樞轉軸和第二樞轉軸，所述的聯動件由第一樞轉軸可樞轉地耦合到井座上，所述的聯動件由第二樞轉軸可樞轉地耦合到蓋板上，所述的蓋板包括聯動通道，限位件穿過蓋板的聯動通道，以使得所述的限位件繞第二樞轉軸軸心的旋轉與蓋板繞第二樞轉軸軸心的旋轉相互聯動；

第二樞轉軸在聯動件上可繞第二樞轉軸的軸心旋轉；第二樞轉軸包括限位區和限位件通道，第二樞轉軸的限位區包括寬部和窄部，限位件穿過第二樞轉軸的限位件通道，以使得所述的限位件繞第二樞轉軸軸心的旋轉與第二樞轉軸繞第二樞轉軸軸心的旋轉相互聯動；

井座包括限位卡槽，限位卡槽位于聯動件樞轉過程中第二樞轉軸的移動路徑上，限位卡槽包括軸孔和從軸孔延伸至限位卡槽外的樞轉軸通道，軸孔的直徑大于第二樞轉軸限位區的寬部，樞轉軸通道的寬度大于第二樞轉軸窄部的寬度并小于第二樞轉軸寬部的寬度，以使第二樞轉軸窄部可通過樞轉軸通道而寬部不可通過樞轉軸通道；

限位部相對于井座固定，所述的限位件相對于第二樞轉軸軸心可活動，以使得限位件繞第二樞轉軸軸心的旋轉具有行程經過或者不經過限位部的兩種狀態，其中，當處于限位件行程經過限位部的狀態時，限位件可鄰靠限位部，以限制限位件繞第二樞轉軸軸心的旋轉。

采用以上結構，由于限位件繞第二樞轉軸軸心的旋轉與蓋板繞第二樞轉軸軸心的旋轉相互聯動，那么可以通過控制蓋板的繞第二樞轉軸軸心的旋轉(如蓋板相對于井座開啟一定的角度)，對應的調整限位件繞第二樞轉軸軸心旋轉的位置，又由于限位件繞第二樞轉軸軸心旋轉與第二樞轉軸繞第二樞轉軸軸心旋轉聯動，進而對應調整第二樞轉軸的旋轉位置。當蓋板打開一定角 度后，限位件鄰靠在限位部上，由于限位部對限位件進一步旋轉的限制，蓋板無法繼續打開。從而實現了限制蓋板打開角度的目的。若此時，活動限位件，使得限位件行程不經過限位部，則由于限位件的旋轉不受限制，蓋板也可以繼續旋轉。

根據限位部設置位置的不同，第二樞轉軸繞第二樞轉軸軸心的旋轉可以在不同旋轉角度被限位。一些情況下，限位部的設置可以在限位件的窄部對準樞轉軸通道之前，即當限位件使其行程經過限位部時，蓋板旋轉過程中，限位件先鄰靠在限位部，此時，只有活動限位件使其行程不經過限位部，才能夠繼續旋轉蓋板，而后當第二樞轉軸的窄部對準樞轉軸通道，就可提拉蓋板，使得第二樞轉軸的窄部通過樞轉軸通道，從而完全打開井蓋。

采用限位件通道的結構，限位件與第二樞轉軸的聯動結構簡單可靠，且加工難度最低，便于更換、維修限位件。同時，可以根據需要調整限位件穿過第二樞轉軸的限位件通道的長度，使得限位件的作用更加豐富。

采用聯動通道的結構，限位件與蓋板的聯動結構簡單可靠，且加工難度最低，便于更換、維修限位件。同時，可以根據需要調整限位件穿過第二樞轉軸的限位件通道的長度，使得限位件的作用更加豐富。

該井蓋具有兩個的鉸接自由度(本發明中所稱的鉸接自由度指的是兩個相互鉸接的物件相對于鉸接點相互樞轉的狀態)，包括第一樞轉軸和第二樞轉軸，其中通過控制其中一個樞轉軸(即第二樞轉軸)繞其軸心旋轉的位置，可以開啟或關閉聯動件及與聯動件連接的其他部件(如蓋板等)繞第一樞轉軸的樞轉。同時，由于限位件與第二樞轉軸的聯動，可以靈活的控制第二樞轉軸繞其軸心旋轉的位置，而不需要借助外界的工具(如扳手等)，機構簡單、高效、可靠。

限位件與限位部的限位配合方式很多，其中一種為調整限位件伸出第二樞轉軸的長度，具體地，限位間距是指所述限位卡槽的軸孔到限位部之間的 距離；限位件伸出長度指的是所述限位件靠近限位部的一側伸出第二樞轉軸的長度；其中，當處于限位件行程經過限位部的狀態時，限位件伸出長度等于或大于限位間距；當處于限位件行程不經過限位部的狀態時，限位件伸出長度小于限位間距。

一些實施例中，所述的限位件鄰靠限位部時，蓋板的重心相對于第二樞轉軸處于遠離第一樞轉軸的一側。采用以上結構，在蓋板由于外力作用被打開時(如由于人為拉動或者氣流或水流頂起蓋板后，當外力消除后，蓋板由于自重的作用會自行蓋下。從而實現了防止人員意外跌落的作用。

第二樞轉軸限位區可以是橢圓柱形或長方體形等，具體地，限位區的寬部和窄部滿足如下條件，所述的第二樞轉軸寬部外表面至軸心的距離大于第二樞轉軸窄部外表面至軸心的距離，且小于或等于限位卡槽軸孔的半徑。

優選地，所述的限位部設置在井座上。限位部可以采用螺栓連接、焊接、插接或者膠接等方式可拆卸或不可拆卸的設置在井座上。在其他的實施例中，限位部也可以不設置在井座上。

優選地，所述的限位件相對于第二樞轉軸軸心的活動是限位件沿限位件通道和聯動通道之間的連線方向直線往復運動。

在一些實施例中，井座上設有鎖孔，所述的限位件相對于第二樞轉軸軸心的活動，使得限位件遠離第二樞轉軸的一端進入或者脫離鎖孔。尤其是，若所述的限位件相對于第二樞轉軸軸心的活動是限位件沿限位件通道和聯動通道之間的連線方向直線往復運動。當蓋板合攏在井座上時，鎖孔的位置對應限位件遠離第二樞轉軸的一端，限位件朝遠離第二樞轉軸的方向運動，則限位件遠離第二樞轉軸的一端進入井座上的鎖孔中，蓋板被鎖定在井座上。當需要開啟蓋板時，限位件朝靠近第二樞轉軸的方向運動，則限位件遠離第二樞轉軸的一端脫離井座上的鎖孔，蓋板與井座之間被解鎖，此時可以開啟蓋板。采用以上結構，利用限位件實現了蓋板與井座之間的鎖定與解鎖。同 時，限位件既具有鎖扣的功能，又具有限位的功能，結構更加簡單、可靠。

本發明所述的限位件側面設有齒條，蓋板對應限位件齒條位置開設有齒輪進入通孔。使用的時候，可以將帶有齒輪的曲柄或螺絲刀插入齒輪進入通孔，使齒輪與齒條嚙合，這樣在蓋板與井座合攏的情況下，通過操作帶有齒輪的曲柄或螺絲刀，就可以移動蓋板內的限位件。

進一步地，還包括至少一個鎖定裝置，其設置在蓋板、或限位件通道、或聯動通道中的一個或幾個鄰接限位件的面上，所述的鎖定裝置包括彈性件和鎖定件，所述的彈性件的第一端附聯于蓋板、或限位件通道、或聯動通道中的一個或幾個上，彈性件的第二端朝向限位件頂靠推動鎖定件；所述的限位件上設有至少一個定位凹槽，鎖定件的凸出端可相對于限位件的定位凹槽嚙合或脫離。采用以上結構，通過調整限位件的位置，鎖定件的凸出端可相對于限位件的定位凹槽嚙合或脫離，從而在限位件位于一定位置(行走一定行程)時，相對的穩定限位件位置，也起到提示操作者限位件行程位置的作用。

優選地，在限位件伸出長度等于或大于限位間距時，鎖定件的凸出端所對應的限位件位置上設置至少一個定位凹槽。采用以上結構，當限位件行程經過限位部的狀態時，鎖定件的凸出端可相對于限位件的定位凹槽嚙合，從而相對的穩定限位件位置，提示操作者鉸鏈處于限位件行程經過限位部的狀態。需要改變該狀態，施加一定的力移動限位件即可。

本發明包括但不限于如下優點：(1)無需外界工具，通過調整蓋板繞第一個鉸接點的旋轉角度就可以控制第二個鉸接點是否啟用。(2)通過調整限位件的位置，決定其是否啟動限位作用，一方面可以限制蓋板的開啟角度(限位件行程經過限位部的狀態下)，另一方面也可以控制第二個鉸接點是否啟用(樞轉軸通道的位置在限位部對應的限位位置之后)。(3)通過鎖定件的設置，能夠在限位件的一定位置設置定位凹槽，從而使限位件進入預定位置時能夠 相對穩定，同時操作者可以獲得一定的提示(比如操作者獲得阻尼感、響聲等提示)。

附圖說明

圖1為本發明井蓋處于合攏狀態的結構示意圖；

圖2為本發明井蓋處于蓋板(限位件)旋轉但第二樞轉軸窄部尚未對準限位件通道，限位件鄰靠限位部狀態下的結構示意圖；

圖3為本發明井蓋處于蓋板(限位件)旋轉但第二樞轉軸窄部對準限位件通道狀態下的結構示意圖；

圖4為本發明井蓋處于第二樞轉軸窄部從限位件通道通過脫出后聯動件發生旋轉狀態下的結構示意圖；

圖5為本發明井蓋中限位卡槽的結構示意圖；

圖6為本發明井蓋中聯動件的結構示意圖；

圖7為本發明井蓋中第二樞轉軸的結構示意圖之一；

圖8為本發明井蓋中第二樞轉軸的結構示意圖之二；

圖9為本發明井蓋中第二樞轉軸的側面結構示意圖；

圖10為本發明井蓋一些實施例中限位部的結構示意圖之一；

圖11為本發明井蓋一些實施例中限位部的結構示意圖之二；

圖12為本發明井蓋另一些實施例中限位部的結構示意圖之一；

圖13為本發明井蓋另一些實施例中限位部的結構示意圖之二；

圖14為本發明井蓋一些實施例中限位件和限位部的配合方式；

圖15為本發明井蓋另一些實施例中限位件和限位部的配合方式；

圖16為本發明井蓋中帶有鎖定裝置的第二樞轉軸結構示意圖；

圖17為圖16中A區域的放大示意圖；

圖18為本發明井蓋中帶有鎖定裝置的限位件結構示意圖；

圖19為本發明井蓋中柵格板的結構示意圖；

圖20為本發明井蓋中帶有齒條的限位件的結構示意圖；

附圖標記說明：

1、井座；

11、限位卡槽；

12、軸孔；

13、樞轉軸通道；

14、柵格板槽；

15、鎖孔；

2、限位件；

21、齒條；

22、齒輪進入通孔；

3、聯動件；

31、第一樞轉軸；

32、第二樞轉軸；

321、限位區；

322、寬部；

323、窄部；

324、限位件通道；

4、蓋板；

41、聯動通道；

5、限位部；

6、鎖定裝置；

61、彈性件；

62、鎖定件；

63、第一端；

64、第二端；

65、定位凹槽；

66、凸出端；

7、柵格板；

71、插銷；

72、邊框；

73、柵格。

具體實施方式

為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。

請參閱圖1至圖20，為本發明一種井蓋，包括井座1、蓋板4、限位件2、聯動件3和限位部5，聯動件3包括第一樞轉軸31和第二樞轉軸32，所述的聯動件3由第一樞轉軸31可樞轉地耦合到井座1上，所述的聯動件3由第二樞轉軸32可樞轉地耦合到蓋板4上，所述的蓋板4包括聯動通道41，限位件2穿過蓋板4的聯動通道41，以使得所述的限位件2繞第二樞轉軸軸心的旋轉與蓋板4繞第二樞轉軸軸心的旋轉相互聯動；

第二樞轉軸32在聯動件3上可繞第二樞轉軸32的軸心旋轉；第二樞轉軸32包括限位區321和限位件通道324，第二樞轉軸的限位區321包括寬部322和窄部323，限位件2穿過第二樞轉軸32的限位件通道324，以使得所述的限位件2繞第二樞轉軸軸心的旋轉與第二樞轉軸32繞第二樞轉軸軸心的旋轉相互聯動；

井座1包括限位卡槽11，限位卡槽11位于聯動件3樞轉過程中第二樞轉軸32的移動路徑上，限位卡槽11包括軸孔12和從軸孔12延伸至限位卡槽11外的樞轉軸通道13，軸孔12的直徑大于第二樞轉軸限位區的寬部322，樞轉軸通道13的寬度大于第二樞轉軸窄部323的寬度并小于第二樞轉軸寬部 322的寬度，以使第二樞轉軸窄部323可通過樞轉軸通道而寬部322不可通過樞轉軸通道13；

限位部5相對于井座1固定，所述的限位件2相對于第二樞轉軸軸心可活動，以使得限位件2繞第二樞轉軸軸心的旋轉具有行程經過或者不經過限位部5的兩種狀態，其中，當處于限位件行程經過限位部的狀態時，限位件2可鄰靠限位部5，以限制限位件2繞第二樞轉軸32軸心的旋轉。

采用以上結構，由于限位件2繞第二樞轉軸軸心的旋轉與蓋板4繞第二樞轉軸軸心的旋轉相互聯動，那么可以通過控制蓋板4的繞第二樞轉軸軸心的旋轉(如蓋板4相對于井座1開啟一定的角度)，對應的調整限位件2繞第二樞轉軸軸心旋轉的位置，又由于限位件2繞第二樞轉軸軸心旋轉與第二樞轉軸32繞第二樞轉軸軸心旋轉聯動，進而對應調整第二樞轉軸32的旋轉位置。當蓋板4打開一定角度后，限位件2鄰靠在限位部5上，由于限位部5對限位件2進一步旋轉的限制，蓋板4無法繼續打開。從而實現了限制蓋板4打開角度的目的。若此時，活動限位件2，使得限位件2行程不經過限位部5，則由于限位件2的旋轉不受限制，蓋板4也可以繼續旋轉。

根據限位部5設置位置的不同，第二樞轉軸32繞第二樞轉軸軸心的旋轉可以在不同旋轉角度被限位。一些情況下，限位部5的設置可以在限位件2的窄部323對準樞轉軸通道13之前，即當限位件2使其行程經過限位部5時，蓋板4旋轉過程中，限位件2先鄰靠在限位部5，此時，只有活動限位件2使其行程不經過限位部5，才能夠繼續旋轉蓋板4，而后當第二樞轉軸32的窄部323對準樞轉軸通道13，就可提拉蓋板4，使得第二樞轉軸32的窄部323通過樞轉軸通道13，從而完全打開井蓋。

采用限位件通道324的結構，限位件2與第二樞轉軸32的聯動結構簡單可靠，且加工難度最低，便于更換、維修限位件2。同時，可以根據需要調整限位件2穿過第二樞轉軸32的限位件通道324的長度，使得限位件2的作用 更加豐富。

采用聯動通道41的結構，限位件2與蓋板4的聯動結構簡單可靠，且加工難度最低，便于更換、維修限位件2。同時，可以根據需要調整限位件2穿過第二樞轉軸32的限位件通道324的長度，使得限位件2的作用更加豐富。

該井蓋具有兩個的鉸接自由度(本發明中所稱的鉸接自由度指的是兩個相互鉸接的物件相對于鉸接點相互樞轉的狀態)，包括第一樞轉軸31和第二樞轉軸32，其中通過控制其中一個樞轉軸(即第二樞轉軸32)繞其軸心旋轉的位置，可以開啟或關閉聯動件3及與聯動件3連接的其他部件(如蓋板4等)繞第一樞轉軸31的樞轉。同時，由于限位件2與第二樞轉軸32的聯動，可以靈活的控制第二樞轉軸32繞其軸心旋轉的位置，而不需要借助外界的工具(如扳手等)，機構簡單、高效、可靠。

限位件2與限位部5的限位配合方式很多，如圖14所示，其中一種為調整限位件2伸出第二樞轉軸32的長度，具體地，限位間距是指所述限位卡槽11的軸孔12到限位部5之間的距離；限位件伸出長度指的是所述限位件2靠近限位部5的一側伸出第二樞轉軸32的長度；其中，當處于限位件2行程經過限位部5的狀態時，限位件伸出長度等于或大于限位間距；當處于限位件2行程不經過限位部5的狀態時，限位件伸出長度小于限位間距。在另一些實施例中，如圖15所示，限位件可以相對于第二樞轉軸擺動，當限位件擺動前后其繞第二樞轉軸軸心的旋轉行程經過或者不經過限位部，其也可以實現限位狀態的轉變。

一些實施例中，所述的限位件2鄰靠限位部5時，蓋板4的重心相對于第二樞轉軸32處于遠離第一樞轉軸31的一側。采用以上結構，在蓋板4由于外力作用被打開時(如由于人為拉動或者氣流或水流頂起蓋板4后，當外力消除后，蓋板4由于自重的作用會自行蓋下。從而實現了防止人員意外跌落的作用。

第二樞轉軸32限位區321可以是橢圓柱形或長方體形等，具體地，限位區321的寬部322和窄部323滿足如下條件，所述的第二樞轉軸32寬部322外表面至軸心的距離大于第二樞轉軸32窄部323外表面至軸心的距離，且小于或等于限位卡槽11軸孔12的半徑。

優選地，所述的限位部5設置在井座1上。限位部5可以采用螺栓連接、焊接、插接或者膠接等方式可拆卸或不可拆卸的設置在井座1上。在其他的實施例中，限位部5也可以不設置在井座1上。如圖10-13所示，在一些實施例中，限位部可以是凸臺、橫桿、凹槽、插片等。

優選地，如圖14所示，所述的限位件2相對于第二樞轉軸軸心的活動是限位件2沿限位件通道324和聯動通道41之間的連線方向直線往復運動。

如圖19、20所示，在一些實施例中，井座1上設有鎖孔15，所述的限位件2相對于第二樞轉軸軸心的活動，使得限位件2遠離第二樞轉軸32的一端進入或者脫離鎖孔15。尤其是，若所述的限位件2相對于第二樞轉軸軸心的活動是限位件2沿限位件通道324和聯動通道41之間的連線方向直線往復運動。當蓋板4合攏在井座1上時，鎖孔15的位置對應限位件2遠離第二樞轉軸32的一端，限位件2朝遠離第二樞轉軸32的方向運動，則限位件2遠離第二樞轉軸32的一端進入井座1上的鎖孔15中，蓋板4被鎖定在井座1上。當需要開啟蓋板4時，限位件2朝靠近第二樞轉軸32的方向運動，則限位件2遠離第二樞轉軸32的一端脫離井座1上的鎖孔，蓋板4與井座1之間被解鎖，此時可以開啟蓋板4。采用以上結構，利用限位件2實現了蓋板4與井座1之間的鎖定與解鎖。同時，限位件2既具有鎖扣的功能，又具有限位的功能，結構更加簡單、可靠。

如圖20所示，本發明所述的限位件2側面設有齒條21，蓋板4對應限位件2齒條21位置開設有齒輪進入通孔22。使用的時候，可以將帶有齒輪的曲柄或螺絲刀插入齒輪進入通孔22，使齒輪與齒條21嚙合，這樣在蓋板4與井 座1合攏的情況下，通過操作帶有齒輪的曲柄或螺絲刀，就可以移動蓋板4內的限位件2。

如圖16至18所示，進一步地，還包括至少一個鎖定裝置6，其設置在蓋板4、或限位件通道324、或聯動通道41中的一個或幾個鄰接限位件2的面上，所述的鎖定裝置6包括彈性件61和鎖定件62，所述的彈性件61的第一端63附聯于蓋板4、或限位件通道324、或聯動通道41中的一個或幾個上，彈性件61的第二端64朝向限位件2頂靠推動鎖定件62；所述的限位件2上設有至少一個定位凹槽65，鎖定件62的凸出端可相對于限位件2的定位凹槽65嚙合或脫離。采用以上結構，通過調整限位件2的位置，鎖定件62的凸出端66可相對于限位件2的定位凹槽65嚙合或脫離，從而在限位件2位于一定位置(行走一定行程)時，相對的穩定限位件2位置，也起到提示操作者限位件2行程位置的作用。

優選地，在限位件伸出長度等于或大于限位間距時，鎖定件62的凸出端66所對應的限位件2位置上設置至少一個定位凹槽65。采用以上結構，當限位件2行程經過限位部5的狀態時，鎖定件62的凸出端66可相對于限位件2的定位凹槽65嚙合，從而相對的穩定限位件2位置，提示操作者鉸鏈處于限位件2行程經過限位部5的狀態。需要改變該狀態，施加一定的力移動限位件2即可。

在一些實施例中，井座1與聯動件3圍成的區域內插入柵格板7的插銷71，柵格板7的邊框72嵌入井座1的柵格板槽14內。如果需要取出柵格板7須將第二樞轉軸32脫離限位卡槽11，而后使聯動件3繞第一樞轉軸31旋轉，從而暴露出柵格板7的插銷71，方可取出柵格板7。進一步柵格板7中間區域為柵格73，其用于防止由于蓋板4的意外開啟，人員踩空而落入井內。柵格板7采用硬質塑膠材料，其可以緩沖和分散蓋板4及蓋板4上方外力對井座1的壓力，延長使用壽命，減少井蓋收壓時發出的噪音。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利保護范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。