ФУРНИТУРА СТВОРКИ И ПРЕДМЕТ МЕБЕЛИ
LEAF FITTINGS AND PIECE OF FURNITURE

Настоящее изобретение относится к фурнитуре створки, в частности для предмета мебели, имеющей закрепляемый на корпусе кожух, на котором установлен опорный рычаг с возможностью вращения вокруг первой оси вращения, причем опорный рычаг выполнен с возможностью соединения со створкой с помощью соединительного элемента через вторую ось вращения, и управляющий рычаг, выполненный с возможностью соединения со створкой с помощью соединительного элемента через третью ось вращения, при этом управляющий рычаг шарнирно соединен через четвертую ось вращения с управляющим элементом и с кожухом, причем створка выполнена с возможностью поворота с помощью захватного элемента.
В WO 2009/060723 A1 раскрыт предмет мебели с фурнитурой створки, в котором на корпусе предмета мебели фиксирована пластина кожуха, на которой установлены с возможностью вращения опорный рычаг и управляющее плечо. Опорный рычаг и управляющее плечо дополнительно установлены с возможностью вращения на соединительном элементе на створке, так что между корпусом и створкой имеется направляющая в виде параллелограмма. Недостатком в этой фурнитуре створки является то, что оси вращения на опорном рычаге и на управляющем плече расположены в неподвижных точках пластины кожуха или соединительного элемента, так что для достижения требуемого поворотного перемещения створки с открытым положением, выступающим в помещение наверх и вперед, точки поворота на пластине кожуха расположены на сравнительно большом удалении друг от друга, что противоречит требованию компактности конструкции. Кроме того, приведение в действие фурнитуры створки является сравнительно тяжелым.
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в создании фурнитуры створки, которая выполнена компактной и обеспечивает для пользователя легкое открытие и закрытие створки.
Эта задача решена с помощью фурнитуры створки с признаками п. 1 формулы изобретения.
В фурнитуре створки согласно изобретению в закрытом положении мгновенный центр вращения створки расположен под захватным элементом, а в максимальном открытом положении над захватным элементом. При этом только опорный рычаг неподвижно соединен с кожухом через первую ось вращения, тогда как управляющий рычаг установлен на кожухе шарнирно с помощью управляющего элемента, так что четвертая ось вращения перемещается относительно кожуха в процессе открывающего или закрывающего перемещения. Благодаря этому траектория перемещения створки может быть настроена оптимальным образом, и может быть минимизировано приложение усилия пользователем.
В случае плоского движения твердого тела мгновенный центр вращения представляет собой ту точку в пространстве, вокруг которой тело может рассматриваться в данный момент только как вращающееся. В случае плоского движения твердого тела с поступательным движением и вращательным движением они сводятся к чисто вращательному движению вокруг мгновенной точки поворота, которая называется мгновенным центром вращения.
В процессе перемещения створки мгновенный центр вращения изменяется в каждом фиксированном положении. При определении этих положений, по отношению к неподвижной в пространстве системе координат, в данном случае относительно неподвижного корпуса, получается траектория, по которой проходит мгновенный центр вращения. Мгновенный центр вращения створки может быть определен для каждой произвольной точки створки или также для точек других конструктивных элементов, соединенных со створкой. В предлагаемом техническом решении предпочтительно определять мгновенный центр вращения исходя из второй и третьей осей вращения, расположенных на соединительном элементе створки.
Соответственно в мгновенном снимке перемещение створки предпочтительно определяется первой соединительной линией первой и второй осей вращения и второй соединительной линией четвертой и третьей осей вращения, что по существу представляет собой четырехугольник. При этом первая соединительная линия первой и второй осей вращения представляет собой линию действия сил опорного рычага, тогда как вторая соединительная линия четвертой и третьей осей вращения представляет собой линию действия сил управляющего рычага. Точка пересечения продолжений первой и второй соединительных линий определяет положение мгновенного центра вращения.
Предпочтительно при открывающем перемещении створки траектория мгновенного центра вращения створки проходит на расстоянии от захватного элемента. Как раз когда мгновенный центр вращения и захватный элемент сходятся слишком близко, может возникнуть заклинивание вследствие допусков к шарнирным осям. Таким образом, расстояние между траекторией мгновенного центра вращения и захватным элементом может, например, соответствовать по меньшей мере 20% длины опорного рычага, предпочтительно по меньшей мере 40% длины опорного рычага. В предпочтительном варианте осуществления в закрытом положении створки расстояние между захватным элементом и мгновенным центром вращения больше длины опорного рычага.
Для легкого поворота, по всей траектории мгновенного центра вращения расстояние между мгновенным центром вращения и захватным элементом может составлять по меньшей мере 50%, в частности по меньшей мере 70% расстояния между захватным элементом и первой осью вращения.
При открывающем перемещении створки траектория мгновенного центра вращения может сначала проходить дугообразно вверх и снова опускаться незадолго до достижения максимального открытого положения. Благодаря этому створка может быть легко фиксирована в максимальном открытом положении, в частности, когда мгновенный центр вращения перемещается в направлении первой оси вращения опорного рычага незадолго до достижения максимального открытого положения.
В варианте осуществления управляющий элемент для управляющего рычага выполнен в виде шестеренки. При этом указанная шестеренка может находиться в зацеплении с дополнительной шестеренкой, расположенной вокруг первой оси вращения без возможности вращения с опорным рычагом. В этом случае путем поворота опорного рычага приводятся в действие данная дополнительная шестеренка и указанная шестеренка, шарнирно соединенная с управляющим рычагом, так что обеспечивается точное перемещение управляющего рычага. Вместо шестеренки управляющий элемент также может быть выполнен в виде дополнительного рычага, при этом выполнение в виде шестеренки обладает тем преимуществом, что она может быть приведена в действие с помощью дополнительной шестеренки.
Предпочтительно предусмотрен накопитель энергии, поджимающий створку в закрытом положении в состояние закрытия и в области открытия в состояние открытия. Благодаря этому створка может быть легко приведена в действие пользователем, поскольку при повороте створки из закрытого положения пользователю требуется только вначале преодолеть силу накопителя энергии, который затем, после прохождения мертвой точки, содействует пользователю при открытии, при этом также может быть обеспечено, что в определенной области открытия створка автоматически поворачивается в открытое положение с помощью накопителя энергии. При операции закрытия требуется преодолеть силу накопителя энергии, пока накопитель энергии не будет снова поджимать створку в направлении закрытия. При этом для облегчения эксплуатации в открытом состоянии створки захватный элемент на створке может быть расположен под створкой и обращен к пользователю.
Изобретение описано ниже с помощью иллюстративного варианта осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи. На чертежах показано следующее:
фиг. 1 – вид в аксонометрии предмета мебели согласно изобретению с фурнитурой створки;
фиг. 2 – вид в аксонометрии передней панели с фурнитурой створки;
фиг. 3А, 3В – два вида предмета мебели с фиг. 1 с открытой створкой;
фиг. 4А, 4В – два вида шарнирной фурнитуры в закрытом положении;
фиг. 5 – вид шарнирной фурнитуры с частично снятым кожухом в закрытом положении;
фиг. 6-8 – несколько видов фурнитуры створки согласно чертежам в разных положениях;
фиг. 9 – вид фурнитуры створки в открытом положении;
фиг. 10-13 – схематические виды предмета мебели с фурнитурой створки согласно изобретению, на которых изображена траектория мгновенного центра вращения осей вращения на соединительном элементе створки; и
фиг. 14 – вид модифицированной фурнитуры створки, расположенной в боковой стенке предмета мебели.
Предмет 1 мебели содержит корпус 2 предмета мебели, например, для стенного шкафа на кухне, в котором на фиг. 1 опущена задняя стенка. На передней стороне корпус 2 предмета мебели закрыт створкой 3, установленной с возможностью поворота. Для направления створки 3 на противоположных боковых стенках корпуса 2 предмета мебели в каждом случае установлена фурнитура 4 створки, имеющая кожух 5. Каждая фурнитура 4 створки содержит опорный рычаг 6 и управляющий рычаг 7, соединенные со створкой 3 с помощью соединительного элемента 9. Оба соединительных элемента 9 противоположных фурнитур 4 створки синхронизированы с помощью стержня 8, так что при открытии и закрытии створки 3, фурнитуры 4 створки перемещаются по существу синхронно.
На фиг. 2 фурнитура 4 створки показана со створкой 3 без корпуса 2 предмета мебели. Кожух 5 фурнитуры 4 створки имеет две боковые стенки 50, 51, расположенные на расстоянии друг от друга с помощью множества дистанционных держателей 52. Для кожуха 5 также могут быть использованы другие формы кожуха.
На фиг. 3А, 3В створка 3 показана в открытом положении. Створка 3 повернута с верхней областью вперед от корпуса 2 предмета мебели, тогда как нижняя область створки 3, на которой установлен захватный элемент (не показан), была повернута по существу вертикально вверх. Таким образом, при открытии и закрытии створки 3 пользователю требуется выполнить лишь небольшое горизонтальное перемещение и по существу вертикальное перемещение.
На фиг. 4А, 4В фурнитура 4 створки показана в закрытом положении. Опорный рычаг 6 и управляющий рычаг 7 расположены частично параллельно друг другу и проходят по существу в вертикальном направлении до соединительного элемента 9, установленного на створке 3.
На фиг. 5 фурнитура 4 створки показана в закрытом положении без боковой стенки 50 кожуха. Опорный рычаг 6 установлен шарнирно на одном конце вокруг оси 61 вращения на соединительном элементе 9 и на противоположной стороне вокруг оси 60 вращения, расположенной на кожухе 5. Вокруг оси 60 вращения с опорным рычагом 6 соединена без возможности вращения первая шестеренка 10, находящаяся в зацеплении со второй шестеренкой 11, установленной на кожухе 5 с возможностью вращения вокруг оси 12 вращения.
На второй шестеренке 11 на расстоянии от оси 12 вращения шестеренки 11 расположена ось 70 вращения, на которой установлен с возможностью вращения управляющий рычаг 7. Управляющий рычаг 7 установлен на противоположном конце на соединительном элементе 9 с возможностью вращения вокруг оси 71 вращения. Таким образом, ось 70 вращения перемещается при операции открытия и закрытия створки 3, удерживаемой на соединительном элементе 9.
Соединительный элемент 9 может быть выполнен как из одной части, так и из множества частей.
Для частичной компенсации сил тяжести створки 3 при открытии и закрытии используется накопитель 20 энергии, содержащий три пружины 21, в частности пружины натяжения в показанном варианте осуществления, расположенные между первым держателем 22 пружины и вторым держателем 24 пружины. При этом второй держатель 24 пружины фиксирован на кожухе 5 с помощью крепления 25. Держатель 22 пружины соединен с перемещаемым держателем 18 с помощью стержня 23. На держателе 18 выполнено гнездо 19, на котором фиксирован стержень 23 накопителя 20 энергии, так что держатель 18 поджат накопителем 20 энергии. Держатель 18 имеет направляющий элемент 17, установленный в криволинейной направляющей 16 управляющего эксцентрика 15. При этом управляющий эксцентрик 15 установлен с возможностью вращения вокруг оси 14 вращения, расположенной на кожухе 5. Дополнительно управляющий эксцентрик 15 соединен без возможности вращения с третьей шестеренкой 13, находящейся в зацеплении с первой шестеренкой 10.
На гнезде 19 держателя 18 выполнены разные позиционирующие средства для размещения стержня 23 накопителя 20 энергии, так что уже путем выбора подходящего положения может быть обеспечена оптимальная предварительная настройка воздействия пружины на компенсируемые силы тяжести створки 3. Вместо позиционирующих средств также может быть использована бесступенчатая предварительная настройка, например, в виде соединения с использованием винта и гайки, с помощью которой может быть изменено положение стержня 23 относительно держателя 18.
Термин "шестеренка" означает вращающиеся диски с внешним зубчатым венцом, причем внешний зубчатый венец выборочно проходит по всему периметру или только по части периметра. Альтернативно в качестве шестеренок также могут быть использованы зубчатые сегменты, внутренние зубчатые венцы или другие конструктивные элементы, на которых выполнены зубья для зацепления с геометрическим замыканием со смежной шестеренкой.
Дополнительно на кожухе 5 расположен демпфер 30, выполненный в виде линейного демпфера, в частности в виде демпфера с использованием текучей среды, жидкостного или воздушного демпфера, который удерживается на крепежном элементе 31 на кожухе 5 и содержит узел из поршня и цилиндра, создающий демпфирующие силы при сжатии. На обращенной от крепежного элемента 31 стороне расположена контактная поверхность 32, например, контактный ролик, которая может контактировать с приводным элементом 33 на держателе 18.
Для операции открытия пользователь приводит в действие ручку, расположенную в нижней области створки 3, для перемещения створки 3 вперед и наверх. На фиг. 6 створка 3 показана в слегка открытом положении. В начале открывающего перемещения накопитель 20 энергии дополнительно напрягается, поскольку створка 3 поджата в области закрытого положения в направлении закрытия. После преодоления мертвой точки накопитель 20 энергии поддерживает перемещение створки 3 в направлении открытия.
Если створка 3 перемещается дальше в направлении открытия, как показано на фиг. 7, то поворачиваются как опорный рычаг 6 вокруг оси 60 вращения, так и управляющий рычаг 7 вокруг оси 70 вращения, расположенной на вращающейся шестеренке 11. От закрытого положения (фиг. 5) к положению на фиг. 7 шестеренка 11 повернулась на приблизительно 90°, так что ось 70 вращения также переместилась. Шестеренки 10, 11 находятся при этом в зацеплении, так что опорный рычаг 6 и управляющий рычаг 7 соединены друг с другом как в области кожуха 5, так и на соединительном элементе 9. Путем вращения шестеренки 10 также приводится в действие третья шестеренка 13, вращающая управляющий эксцентрик 15. Путем вращения управляющего эксцентрика 15 перемещается криволинейная направляющая 16, обеспечивающая сжатие пружин 21 накопителя 20 энергии при открывающем перемещении после прохождения мертвой точки, так что накопитель 20 энергии поддерживает операцию открытия.
Согласно фиг. 8 створка 3 перемещается дальше в направлении открытия, при этом верхний конец створки 3 выступает вперед и наверх. Нижняя область створки перемещается по существу вертикально вверх непосредственно перед открытием на корпусе 2 предмета мебели.
На фиг. 9 показано максимальное открытое положение фурнитуры 4 створки. Створка 3 слегка наклонена к горизонтальному направлению, например, в диапазоне от 10° до 20° и существенно освобождает область открытия на корпусе 2 предмета мебели. Перед достижением максимального открытого положения открывающее движение может быть приторможено, например, демпфером, расположенным в соединительном элементе 9. Альтернативно или дополнительно демпфер 30 расположен в кожухе 5, который сжимается приводным элементом 33 на держателе 18, как показано на фиг. 8.
Для закрывающего перемещения пользователь тянет створку 3 вниз против силы накопителя 20 энергии, пока створка 3 не будет снова расположена в показанном на фиг. 5 закрытом положении.
В показанном варианте осуществления в кожухе 5 расположены три шестеренки 10, 11, 13. В кожухе 5 также может быть расположен передаточный механизм с заданным передаточным отношением для еще большей адаптации напряжения и разгрузки накопителя 20 энергии к весу створки 3 и к другим параметрам.
На фиг. 10-13 показана кинематика фурнитуры 4 створки согласно изобретению. На фиг. 10 створка 3 показана в закрытом положении, при этом опорный рычаг 6 и управляющий рычаг 7 расположены внутри корпуса 2 предмета мебели, причем опорный рычаг 6 установлен с возможностью вращения вокруг неподвижной оси 60 вращения вместе с шестеренкой 10, выполненной в виде управляющего элемента. Управляющий рычаг 7 установлен вокруг оси 70 вращения, изменяющейся в процессе открывающего перемещения створки 3 и выполненной с возможностью вращения на шестеренке 11 в показанном варианте осуществления. Однако ось 70 вращения также может быть расположена на шарнирном рычаге вместо шестеренки 11. Кроме того, опорный рычаг 6 установлен на соединительном элементе на внутренней стороне створки 3 с возможностью вращения с помощью оси 61 вращения, и управляющий рычаг 7 установлен на соединительном элементе на внутренней стороне створки 3 с возможностью вращения с помощью оси 71 вращения, причем соединительный элемент 9 может быть выборочно выполнен из одной части или из множества частей. На фиг. 10 дополнительно показан захватный элемент 40, установленный на внешней стороне створки 3 в нижней области, при этом захватная часть захватного элемента 40 расположена над нижним торцевым краем пластинчатой створки 3.
Альтернативно захватный элемент 40 также может быть расположен на торцевой стороне створки 3, например, в виде профильной рейки, предпочтительно с возможностью зацепления или с поднутрением.
Точка пересечения первой соединительной линии L1, соединяющей оси 60, 61 вращения, и второй соединительной линии L2, соединяющей оси 70, 71 вращения, определяет мгновенный центр М вращения створки 3, проходящий вдоль неподвижной относительно корпуса 2 предмета мебели траектории В из закрытого положения в максимально открытое положение. При этом мгновенный центр М вращения в каждом открытом положении расположен на расстоянии от захватного элемента 40, так что при открывающем или закрывающем перемещении может быть надежно предотвращено заклинивание. Расстояние между захватным элементом 40 и мгновенным центром М вращения в закрытом положении створки 3 больше длины опорного рычага 6. Если теперь створка 3 перемещается захватным элементом 40 в направлении открытия, то створка 3 попадает в показанное на фиг. 11 положение. Мгновенный центр М вращения смещается наверх и к передней стороне, при этом расстояние между мгновенным центром М вращения и захватным элементом 40 все еще больше длины опорного рычага 6. При дальнейшем открывающем перемещении мгновенный центр М вращения перемещается дальше наверх, как показано на фиг. 12. В этом положении мгновенный центр М вращения расположен уже над захватным элементом 40, причем в этой области открытия мгновенный центр М вращения уже не проходит вертикально, но по существу горизонтально по направлению к корпусу 2 предмета мебели.
Максимальное открытое положение створки 3 показано на фиг. 13. В последней области открытия мгновенный центр М вращения больше не перемещался наверх, но слегка спадает вдоль траектории В и перемещается лишь по направлению к корпусу 2 предмета мебели. В максимальном открытом положении расстояние между мгновенным центром М вращения и осью 60 вращения также больше расстояния между захватным элементом 40 и осью 60 вращения. Это выполнено для всей области открытия створки 3, причем для обеспечения плавного перемещения расстояние между мгновенным центром М вращения и осью 60 вращения предпочтительно по меньшей мере на 20%, в частности по меньшей мере на 40% больше расстояния между захватным элементом 40 и осью 60 вращения.
После определенного угла открытия створки 3 фурнитура 4 створки имеет кинематическое самоторможение, т.е. от определенного угла открытия створка 3 остается в конечном положении также без поддержки пружин.
Как показывает кинематика на фиг. 10-13, створка 3 может быть открыта с помощью небольшой горизонтальной силы настолько широко, насколько действует поддержка со стороны накопителя 20 энергии, при этом створка 3 открывается с поддержкой пружин. Для закрывающего перемещения пользователь должен потянуть захватный элемент вниз, пока не будет преодолена сила накопителя 20 энергии, при этом створка автоматически втягивается с помощью накопителя энергии в закрытое положение.
На фиг. 1-9 фурнитура 4 створки соответственно закреплена на внутренней стороне внутренней стенки корпуса 2 предмета мебели. На фиг. 14 фурнитура 4 створки интегрирована не на внутренней стороне, но в боковой стенке корпуса 2 предмета мебели. Для этого боковая стенка содержит пластинчатый основной материал 80, например, из древесины, на котором смежно расположен кожух 5 фурнитуры 4 створки либо по всей ширине основного материала 80, либо на углублении основного материала 80, которое проходит лишь по части ширины основного материала 80. Кожух 5 и основной материал 80 покрыты на внешней стороне внешним слоем 81 и на внутренней стороне с помощью внутреннего слоя 82, при этом внешний слой 81 и внутренний слой 82 опционально также могут быть выполнены конструктивно сходным образом, например, из пленки или декоративного слоя. В показанном варианте осуществления внутренний слой 82 фиксирован на основном материале 80 и кожухе 5 с помощью точек крепления. Кожух 5 может быть склеен с основным материалом 5 или соединен с помощью крепежных средств. Благодаря размещению кожуха в боковой стенке корпуса предмета мебели кожух виден при открытой створке 3 лишь с торцевой стороны, когда опорный рычаг 6 и управляющий рычаг 7 выступают вперед.
Список номеров позиций
1 предмет мебели
2 корпус предмета мебели
3 створка
4 фурнитура створки
5 кожух
6 опорный рычаг
7 управляющий рычаг
8 стержень
9 соединительный элемент
10 шестеренка
11 шестеренка
12 ось вращения
13 шестеренка
14 ось вращения
15 управляющий эксцентрик
16 криволинейная направляющая
17 направляющий элемент
18 держатель
19 гнездо
20 накопитель энергии
21 пружина
22 держатель пружины
23 стержень
24 держатель пружины
25 крепление
30 демпфер
31 крепежный элемент
32 контактная поверхность
33 приводной элемент
40 захватный элемент
50 боковая стенка
51 боковая стенка
52 дистанционный держатель
60 ось вращения
61 ось вращения
70 ось вращения
71 ось вращения
80 основной материал
81 внешний слой
82 внутренний слой
83 точки крепления
В траектория
М мгновенный центр вращения
L1 первая соединительная линия
L2 вторая соединительная линия