СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
COUPLING DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к соединительному устройству, содержащему панельную часть, предназначенную для заглубления в панель или аналогичный элемент, предпочтительно в предмете мебели, и взаимодействующую стенную часть, предназначенную для закрепления в боковой стенке, или перегородке, или аналогичном элементе,
причем указанная панельная часть имеет наружный контур с заданными формами, содержащими
- цилиндрический участок, предназначенный для плотной посадки внутри отверстия в панели,
- плоский передний участок, располагаемый заподлицо с наружным краем панели и предпочтительно вплотную к одной стороне боковой стенки, и
- внутреннюю выемку с задней опорной поверхностью, которая расположена в плоскости, параллельной или по меньшей мере по существу параллельной указанному плоскому переднему участку, при этом стенная часть имеет крепежный участок, выполненный с резьбой для закрепления в боковой стенке, и взаимодействующий участок, предназначенный для введения в панельную часть и имеющий задний конец, поверхность которого предназначена для примыкания к указанной задней опорной поверхности, и передний конец, который имеет прижимную поверхность, обращенную к взаимодействующему участку, и предназначен для прижатия к указанной стороне боковой стенки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Такое соединительное устройство известно из патентного документа США №4545698 (Koch), однако имеет недостаток, заключающийся в том, что оно не обеспечивает достаточной прочности и точности, особенно в случае легковесной мебели, в которой тонкий наружный шпон используется в комбинации с легковесной сердцевиной, например, выполненной из картона.
Такое соединительное устройство, имеющее аналогичные недостатки, известно также из патентного документа США №4353663 (Glickman), в котором стенная часть представляет собой пластмассовую вставку с захватными зубцами вместо резьбы.
Кроме того, из патентного документа США №2012/0125873 известно другое подобное соединительное устройство, которое имеет недостатки, заключающиеся в том, что панельная часть расположена с определенным зазором, который может вызывать нежелательный момент силы, действующий по направлению внутрь к панели. Более того, сборку устройства необходимо выполнять путем перемещения в боковом направлении, что требует пространства, которое не всегда имеется в наличии. Кроме того, запирание в направлении вниз является неудовлетворительным.
Существует потребность в усовершенствованном соединительном устройстве, которое, прежде всего, обеспечивает достаточную прочность и точность при надлежащем использовании в легковесных материалах.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью данного изобретения является создание соединительного устройства, которое устраняет или по меньшей мере сводит к минимуму вышеуказанные проблемы и которое выполнено в соответствии с определениями, изложенными в формуле изобретения.
С помощью предложенного соединительного устройства достигаются необычайно высокая прочность и точность также при использовании легковесных материалов, что обеспечивает преимущества с точки зрения стоимости и экологии. Более того, изобретение обеспечивает соединительное устройство, которое благодаря высокой прочности и простоте в обращении позволяет быстро и удобно присоединять панель, например, в виде полки или любой другой горизонтальной опорной поверхности, либо в виде вертикальной опорной части, например основания. Разумеется, функциональность устройства может обеспечивать преимущества также и в других аспектах.
Пазовая канавка предпочтительно имеет верхний, слегка зауженный упругий участок, предназначенный для обеспечения плотной посадки взаимодействующего участка в собранном состоянии, что, помимо прочего, дает преимущество, заключающееся в возможности использования крепления в многообразии вариантов применения, так как указанное крепление может обеспечивать объединение без помощи силы тяжести.
Кроме того, указанное устройство предпочтительно выполнено в виде модулей и содержит комбинацию различных соединяемых частей, при этом соединительное устройство предпочтительно содержит по меньшей мере две панельные части с разными внутренними конфигурациями, причем первая конфигурация обеспечивает непосредственное размещение взаимодействующего участка, выполненного в виде головки винта, в стенной части, а вторая конфигурация обеспечивает размещение взаимодействующего участка в виде переходного элемента, встроенного в стенную часть.
Предпочтительно возможно выполнение крепежного участка в различных формах/комбинациях, содержащих крепежный участок в виде винтового стержня с метрической резьбой, предназначенного для взаимодействия с винтовой втулкой, и крепежный участок в виде стержня с винтовой резьбой, выполненного с возможностью надлежащего закрепления в боковых стенках различных типов, но прежде всего - надлежащего закрепления в композитных боковых стенках легковесного типа, например, так называемых легковесных панелях с бумажной сердцевиной, которые с обеих сторон покрыты тонкой жесткой панелью, содержащей древесные волокна.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже приведено более подробное описание изобретения со ссылкой на предпочтительные варианты выполнения и прилагаемые чертежи, причем в качестве неограничивающего примера используется предмет мебели, содержащий полку.
Фиг. 1 изображает вид сбоку первого предпочтительного варианта выполнения соединительного устройства согласно изобретению при присоединении полки или аналогичного элемента к боковой стенке или другой вертикальной стенке предмета мебели, при этом указанное устройство содержит панельную часть, предназначенную для заглубления в полку, и взаимодействующую стенную часть, предназначенную для закрепления в боковой стенке, причем указанные части отделены друг от друга.
Фиг. 2 изображает вид снизу соединительного устройства, показанного на фиг. 1, с отделенными друг от друга панельной частью и стенной частью.
Фиг. 3 изображает разрез, взятый по двум отстоящим боковым стенкам композитного типа с бумажной сердцевиной, каждая из которых снабжена стенной частью в соответствии с фиг. 1 и 2, и по промежуточной полке, на концах которой расположена панельная часть в соответствии с фиг. 1 и 2.
Фиг. 4 изображает вид снизу устройства, показанного на фиг. 3.
Фиг. 5 изображает вид сбоку собранного соединительного устройства, показанного на фиг. 1-4.
Фиг. 6 изображает вид снизу альтернативного варианта выполнения, входящего в состав модульной системы согласно предпочтительному принципу изобретения, причем панельная часть и стенная часть показаны отделенными друг от друга до их соединения.
Фиг. 7 изображает вид снизу дополнительного варианта выполнения модульного соединительного устройства, в котором используется стенная часть с метрической резьбой.
Фиг. 8 изображает разрез, взятый по перегородке, на обеих сторонах которой расположены соединительные устройства, показанные на фиг. 7, соединенные с помощью резьбовой втулки.
Фиг. 9 изображает альтернативное соединительное устройство согласно изобретению, в котором в поверхностной панели установлена заклепка с внутренней метрической резьбой, предназначенная для взаимодействия с крепежным участком, имеющим метрическую резьбу.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
На фиг. 1 и 2 изображены виды первого предпочтительного варианта выполнения соединительного устройства согласно изобретению, в данном случае на примере присоединения полки 9 или любой другой подобной горизонтальной плоскости предмета мебели вплотную к боковой стенке 8 или перегородке либо любой другой аналогичной вертикальной стенке предмета мебели. Соединительное устройство содержит панельную часть 4, предназначенную для заглубления в полку 9 (фиг. 3 и 4), и взаимодействующую стенную часть 1, предназначенную для закрепления в стенке 8. В данном контексте выражение «боковая стенка» означает любую вертикальную стенку, к которой может быть вплотную присоединена полка, то есть в том числе и вертикальные перегородки предмета мебели. Тогда как на фиг. 1-4 часть 4 и часть 1 показаны отделенными друг от друга, на фиг. 5 части 1, 4 соединены вместе.
Панельная часть 4 имеет наружный контур с заданными формами 47, 49, содержащими:
- цилиндрический участок 47, предназначенный для плотной посадки внутри отверстия 90 в полке 9 (фиг. 3 и 4),
- плоский передний участок 49, располагаемый на одном уровне с наружным краем 91 полки 9 (фиг. 3 и 4) и предпочтительно вплотную к одной стороне 81 стенки 8 (фиг. 3 и 4), и
- внутреннюю выемку 42 с задней опорной поверхностью 44, которая расположена в плоскости, параллельной участку 49.
Стенная часть 1 имеет передний крепежный участок 10, выполненный с резьбой 100, и задний взаимодействующий участок 7, соответствующий выемке 42 в панельной части 4 (см. фиг. 2).
В соответствии с изобретением выемка 42 имеет пазовую канавку 50А, 50В, 50С, расположенную на переднем участке 49 и оканчивающуюся внизу. Между задней опорной поверхностью 44 выемки 42 и канавкой 50А-50С расположены передние опорные поверхности 43А, 43В для участка 7. Канавка 50А, 50В, 50С имеет внутреннюю пограничную кромку, которая по всей своей протяженности предпочтительно расположена на по существу постоянном расстоянии от поверхности 44.
Для удерживания части 4 в отверстии 90, выполненном в полке 9, на по меньшей мере двух диаметрально противоположных областях цилиндрического участка 47 части 4 расположены дугообразные крепежные ребра 48. В варианте выполнения, изображенном на чертежах, выполнено пять таких параллельных крепежных ребер 48 на каждой из двух противоположных сторон, но, разумеется, при необходимости может использоваться большее или меньшее количество ребер. Кроме того, цилиндрический участок 47 панельной части 4 имеет нижний выступающий фланец 41, который для улучшения прочности и внешнего вида закрывает край отверстия 90.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения предмета мебели согласно изобретению используется легковесный материал, содержащий легковесную сердцевину 82, покрытую облицовочными панелями 81, например шпоновыми листами, металлическими листами или слоистыми материалами на основе древесных волокон. Сердцевина 82 предпочтительно может содержать бумажную сердцевину 82 с полостями 83, проходящими в поперечном направлении, например, по всему расстоянию между двумя панелями 81. Полости 83 могут иметь различную форму, например форму с закругленным поперечным сечением, как в гофрированном картоне, или форму с угловым поперечным сечением, например шестиугольным. Тонкая и жесткая панель 81, покрывающая композитную стенку 8, подвержена риску воздействия таких сильных нагрузок, что при использовании существующих соединительных устройств в панели 8 могут возникнуть разрывы. Таким образом, как показано на фиг. 1, 2, 3 и 4, предпочтительным является использование стенной части 1, содержащей взаимодействующую часть в виде переходника 7, при этом панельная часть 4 выполнена с возможностью размещения в ней указанного переходника 7. В данном варианте выполнения взаимодействующий участок 7 и крепежный участок 10 представляют собой два отдельных, но взаимодействующих компонента, выполненных соответственно в виде так называемого переходника 7 и винта 10.
Переходник 7 в целом выполнен из шестиугольного блока, который имеет переднюю сторону, образующую прижимную поверхность 73, располагаемую вплотную к стенке 80, и заднюю сторону 79, параллельную передней поверхности 73 и располагаемую вплотную к задней опорной поверхности 44 панельной части 4. Форма передней стороны 73 обеспечивает ее плотную посадку в канавку 50А-50С. При необходимости края канавки и края передней части могут иметь форму нескольких косых пильных зубьев, и передняя сторона 73 может быть выполнена более узкой в ее верхней части, чем в нижней части, что облегчает введение переходника 7 в выемку 42 панельной части 4. Задняя сторона 79 значительно шире передней стороны 73 и может иметь примерно вдвое большую ширину. Блок имеет сквозное отверстие 707 под винт 10, проходящее перпендикулярным образом по направлению к передней и задней сторонам. Отверстие 707 имеет соответствующую форму, обеспечивающую потайную установку головки винта в переходнике 7. При затягивании винта 110 передняя сторона 73 переходника 7 прижимается по направлению к стороне 80 боковой стенки. В данном варианте выполнения при необходимости может использоваться винт 110, выполненный либо с конической головкой, либо с плоской головкой.
Однако преимущество заключается в том, что передняя сторона 73 образует сравнительно большую прижимную поверхность, которая также придает дополнительную прочность тонким шпоновым слоям 81. Вследствие конструкции переходника 7 легко получить большую переднюю поверхность 73, поскольку она может проходить по всей высоте Н переходника, а это означает, что ширина В может быть существенно уменьшена, например В<Н<2B.
На фиг. 2 и 5 изображен более подробно крепежный участок 10, предпочтительно используемый применительно к легковесным конструкциям, содержащим сравнительно тонкую облицовочную панель 81. Участок 10 имеет особую конструкцию для обеспечения достаточной прочности и точности. В предпочтительном случае благодаря соединительному устройству и крепежному участку 10 согласно изобретению очень высокая прочность может быть получена также для очень тонких облицовочных слоев 81. Чем тоньше применяемый облицовочный слой 91, тем более дешевый и экологически безопасный предмет мебели может быть изготовлен. Крепежный участок 10 согласно изобретению хорошо крепится в облицовочном слое 81, толщина которого меньше 5 мм. В более предпочтительном варианте выполнения согласно изобретению используется облицовочный слой 81, максимальная толщина которого составляет 4 мм, в предпочтительном варианте толщина составляет более 2 мм и менее 4 мм. Резьбовой стержень винта выполнен с резьбой 100, шаг которой составляет от 1,6 мм до 2,0 мм. Значение угла β при вершине резьбы находится в диапазоне от 55° до 65°. Винтовой стержень имеет задний участок 10В соответственно с по существу постоянными наружным диаметром и внутренним диаметром, причем наружный диаметр D предпочтительно составляет от 6 мм до 6,5 мм, а внутренний диаметр d предпочтительно составляет от 4,7 мм до 5,1 мм. Передний участок 10А винтового стержня имеет коническую форму с углом при вершине, составляющим от 25° до 40°, предпочтительно от 30° до 40°. Длина L1 переднего участка 10А предпочтительно меньше длины L2 заднего участка 10В. Согласно предпочтительному варианту выполнения длина L1+L2 винтового стержня составляет 10 мм ± 2 мм, более предпочтительно 10 мм ± 1 мм. Передний участок 10А предпочтительно оканчивается плоским круговым участком с диаметром при вершине, составляющим от 2,5 мм до 3,5 мм, более предпочтительно от 3,0 мм до 3,4 мм. Согласно наиболее предпочтительному варианту выполнения винтовая головка 110 выполнена с так называемым «ttap»-захватом, обеспечивающим неподвижное удерживание винта вместе с переходником на завинчивающем средстве (не показано) в процессе сборки, что значительно облегчает сборку.
Разумеется, головка винта также может быть выполнена с обычной выемкой (не показана), например с крестообразным шлицем Pozidriv или любым другим известным шлицем, для обеспечения возможности поворота винта с помощью обычного вспомогательного инструмента при сборке стенной части 1.
Как показано на фиг. 2, между передней стороной 73 и задней стороной 79, а также между верхней стороной 702 и нижней стороной 700 адаптера проходят две по существу вертикальные стороны 703, 704 блока, которые предназначены для расположения вплотную к передним опорным поверхностям 43А и 43В выемки 42 панельной части 4. Непосредственно в своей верхней части эти боковые вертикальные стороны блока могут быть скруглены по направлению внутрь к верхней стороне 702 блока. Верхняя сторона предпочтительно имеет проходящий вверх выступ 705, например, в виде параллелепипеда малой высоты, вставляемого в соответствующую выемку 420 в верхней стороне панельной части 4, как описано более подробно ниже.
Для достижения устойчивого закрепления переходника 7 в панельной части 4 нижняя сторона 700 блока преимущественно удлинена на небольшое расстояние в заднем направлении. В углу, образованном между задней стороной 79 и выступающим назад удлинением, расположены на расстоянии друг от друга два треугольных элемента 701 жесткости. Эти элементы жесткости также способствуют направлению переходника к заданному конечному положению в части 4.
При самой простой конструкции стенная часть 1 содержит винт, имеющий крепежный участок 10 в соответствии с вышеприведенным описанием, изображенный на фиг. 6 и 7, т.е. винтовой стержень с резьбой 100, 101, и взаимодействующий участок 2 в виде головки винта. Кроме того, стенная часть 1 также имеет крепежный участок 10 в виде винтового стержня для закрепления в стенке 8, а также головку 2 винта, предназначенную для введения в панельную часть 4. Участок 2 имеет задний конец с поверхностью 22, располагаемой вплотную к задней опорной поверхности 44 панельной части, и переднюю прижимную поверхность 23, располагаемую вплотную к стороне 80 стенки 8. Головка 2 преимущественно имеет конструкцию, обычно называемую потайной, и также имеет по существу коническую форму, сужающуюся по направлению к винтовому стержню. Торцевая поверхность 22 и задняя поверхность 44 соответствуют друг другу по форме и преимущественно являются плоскими. В промежутке между коническим участком 21 головки и винтовым стержнем головка имеет цилиндрический участок 20, заканчивающийся прижимной поверхностью 23, располагаемой вплотную к стороне 80 стенки 8. Таким образом, нижняя сторона головки винта образована кольцевой прижимной поверхностью 23 и поверхностью конического участка 21.
В варианте выполнения, изображенном на фиг. 6 и 7, ширина канавки 50А-50С соответствует диаметру цилиндрического участка 20 головки, так что участок 20 может легко входить в нижний участок 50А канавки с последующим продвижением через более узкий, средний участок 50В канавки, обладающий некоторой степенью упругости, и защелкиванием в окончательном положении там, где канавка снова расширяется на своем верхнем участке 50С. Передние опорные поверхности 43А, 43В внутренней выемки 42, выполненной в панельной части 4, соответствуют конической поверхности 24 участка 21 головки винта, так что, когда головка винта находится в окончательном положении в верхнем участке 50С канавки, она удерживается без какого-либо зазора опорными поверхностями 43А, 43В и 44 выемкой 42. При необходимости расстояние между поверхностями 43А, 43В может быть больше в нижнем участке 50А канавки, чем в ее верхнем участке 50С, так что поверхности 43А, 43В сходятся навстречу друг к другу в верхнем направлении, в результате чего головка 2 легко входит в верхний участок 50А канавки, но при этом может продолжать удерживаться в нем без какого-либо зазора.
Как показано на фиг. 7, винтовая резьба крепежного участка 10 также может содержать метрическую резьбу 101, предназначенную для взаимодействия с винтовой втулкой или заклепкой 30.
Поскольку переходник занимает большее пространство в панельной части 4, чем только головка 2, опорные стенки 44 выемки 42 должны быть отнесены дальше назад при использовании переходника. В то время как задняя поверхность 44 согласно первому варианту выполнения панельной части 4 расположена перед центром части 4 на расстоянии 1/8×Т, где Т - диаметр панельной части, задняя поверхность 44 согласно второму варианту выполнения части 4 расположена примерно посередине указанного центра. Это предполагает некоторое увеличение передних поверхностей 43А и 43В в размерах. Кроме того, верхний конец пазовой канавки соответственно представляет собой конец для головки 2, хотя для переходника указанный конец соответственно не закрыт и продолжается с прохождением через отверстие 420, которое образовано в верхней стороне панельной части 4 и края которого являются направляющими для выступа 705 в виде параллелепипеда малой высоты, выполненного в верхнем участке переходника 7. Кроме того, в нижней стороне панельной части 4 имеются выемки, предназначенные для размещения направленного назад удлинения переходника 7 и двух треугольных элементов жесткости во время направленного перемещения переходника 7 и части 4 относительно друг друга. В обоих вариантах выполнения часть 4 дополнительно имеет две одинаковые выемки, проходящие сверху вниз, расположенные позади стенки, образующей заднюю опорную поверхность 44, разделенные переходной стенкой и ограниченные в радиально-наружном направлении стенкой, образующей цилиндрический участок 47 наружного контура панельной части 4. Эти выемки сокращают расход материала при изготовлении части 4. Кроме того, верхние концы поверхностей 43А и 43В предпочтительно имеют закругление, проходящее во внутреннем направлении к участку 50С канавки в верхней стороне части 4 и соответствующее закруглению указанных двух по существу вертикальных сторон блока на переходнике 7, которые предназначены для примыкания к передним опорным поверхностям 43А и 43В. Переходник 7 имеет такой размер, что, когда панельная часть 4 задвинута поверх него в конечное положение, переходник 7 расположен в части 4 так, что его передняя поверхность 73 находится на одном уровне с передней поверхностью 49 панельной части. Прижимная поверхность 73 переходника имеет сравнительно большой размер, что предпочтительно достигается выполнением его с высотой Н, существенно превышающей его ширину В.
На фиг. 8 изображены два соединительных устройства, в которых метрические резьбы крепежных участков/головок 10, выступающих из панельной части 4, закреплены в общей винтовой втулке 3. Согласно данному примеру боковая стенка представляет собой, например, волокнистую плиту, облицовочный слой 80 которой выполнен из того же материала, что и внутренняя часть панели. Используется общая боковая стенка 8, при этом винтовая втулка проходит через отверстие 89 в боковой стенке, что обеспечивает существенную экономию материала по сравнению с обычными предметами мебели, в которых обычно используются двойные стенки 8.
На фиг. 9 изображено альтернативное соединительное устройство согласно изобретению, в котором заклепка 30 с внутренней метрической резьбой 101 закреплена в облицовочной панели 81 для взаимодействия с крепежным участком 10, имеющим метрическую резьбу 101, для присоединения стенной части при помощи переходника 7.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что соединительное устройство согласно изобретению не ограничено вышеприведенным описанием и что его применение может обеспечивать преимущества при использовании со многими различными типами конструкций и материалов и, соответственно, комбинаций материалов, а также что используемое выражение «предмет мебели» следует трактовать также как охватывающее стационарные устройства, например, кухонное оборудование и т.п. Что касается легковесных материалов, в частности, может быть сделана ссылка на преимущества при использовании конических наполнительных элементов/полостных структур согласно патентному документу Швеции №533787. Более того, должно быть понятно, что такие наполнительные элементы могут быть изготовлены рядом различных способов, например вакуумным формованием целлюлозной массы, которая может быть упрочнена полилактидной кислотой (PLA), спрессованными заменителями дерева, композитными материалами, алюминием, пластмассой или сталью. Аналогичным образом, облицовочные панели 81 могут быть изготовлены в различных вариантах, например, из любых древесных материалов, заменителей дерева, композитного материала, бумаги, алюминия, пластмассы или стали либо их комбинаций.