ЦЕЛЬНОЕ ПЛАСТИКОВОЕ ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕРЖАТЕЛЯ КОНТЕЙНЕРОВ ДЛЯ НАПИТКОВ
ON-PIECE PLASTIC CLAMPING DEVICE FOR BEVERAGE CONTAINER HOLDERS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к зажимному устройству для держателя емкостей для напитков, в частности для использования в автомобиле.
Уровень техники
Для имеющихся на рынке держателей емкостей для напитков различных размеров необходимы легко регулируемые средства для надежной фиксации емкостей различных размеров. При этом диаметры в области основания могут варьироваться от 50 мм до более чем 80 мм, также могут изменяться и углы основания емкости. Этим объясняется необходимость изобретения гибкого зажимного устройства емкостей для напитков. Осложняющим обстоятельством является то, что область, в которой должен размещаться держатель, обычно обладает незначительной площадью для зажимного устройства.
Из патента на изобретение ЕР 1366952 В1 известен держатель с емкостью для контейнеров с напитками, имеющей основание, и зажимным устройством с радиально выступающими внутрь емкости для контейнера удерживающими зажимами, выполненными на упругих элементах и выполненными с несущей частью, которая закреплена на основании емкости для контейнера. При этом предусмотрено, что в основании емкости врезан выступ, к которому прикреплена несущая часть с ответным отверстием. В соответствии с таким вариантом осуществления зажимы сформированы на упругих элементах. Также к зажимам дополнительно могут быть прикреплены пластиковые насадки.
Подобного рода конструкция представляет собой держатель для емкости для напитков, который может быть произведен с наименьшими затратами, в частности, на зажимное устройство. Для создания простого крепления при этом предполагается, как было выше описано, что в основании емкости врезан выступ, к которому с помощью соответствующего отверстия прикреплена несущая часть. При сборке такая несущая часть надевается на емкости таким образом, что выступ попадает в ответное отверстие. При повороте несущей части по отношению к емкости для контейнера выступ зацепляется за несущую часть. Одновременно с этим удерживающие зажимы попадают в емкости для контейнеров, что предотвращает возможность обратного поворота.
Из патента на изобретение DE 19529877 В4 известен держатель, установленный в автомобиле, под банки для напитков, чашки, бутылки или подобные емкости, при этом держатель прикреплен к встроенным элементам автомобиля или сразу производится вместе с ними как одно целое и состоит из чашеобразной фасонной детали, которая в сборке обладает доступной сверху выдвижной встроенной плоскостью для емкости; ширина просвета чашеобразной фасонной детали при этом постепенно сужается - к входному отверстию в направлении основания сначала примыкает область с большей шириной просвета, затем к ней присоединена, по меньшей мере, еще одна область с меньшей шириной просвета. Предполагается, что фасонная деталь должна быть окружена зажимным устройством, которое состоит из центральной части фасонной детали, расположенной под основанием или образующей основание фасонной детали и возвышающихся над ней пружинящих рычажков, пролегающей вдоль перегородки фасонной детали и попадающих в параллельную оси прорезь перегородки фасонной детали, а также рабочего элемента, упирающего рычажки в прорезь, с помощью которых рычажки из первого положения, в котором они не выходят за пределы внутреннего контура фасонной детали в области прорези, перемещаются во второе положение, в котором они изнутри лучеобразно выходят за пределы внутреннего контура фасонной детали; также предполагается, что кромки рычажков, выступающие наружу из прорези, имеют ступенчатое расположение, которое соответствует ступенчатому расположению областей фасонной детали с различной шириной просвета, или, что при перемещении исполнительного элемента пружинящие рычажки из одного положения, в котором они лучеобразно выходят за внутренний контур фасонной детали с помощью встроенной в фасонную деталь емкости, могут радиально выдвигаться наружу, преодолевая силу упругости, упираясь в окружность вставленной емкости, при этом кромки рычажков, предназначенные для крепления емкости, обладают ступенчатым расположением, которое соответствует ступенчатому расположению областей фасонной детали с различной шириной просвета, так что основание емкости попадает на грани ступеней.
В соответствии с данным выполнением предполагается, что рычажки на свободных концах фиксирующих лапок имеют загнутую форму и пролегают от средней части до плоскости входного отверстия фасонной детали или заканчиваются перед этой плоскостью, при этом рычажки от свободных концов фиксирующих лапок являются параллельными им в направлении средней части и расположены между лапками и фасонной деталью или внутренней областью фасонной детали.
Держатель данной конструкции должен обеспечивать прочное и бесшумное фиксирование емкостей различного диаметра. При этом чашеобразная фасонная деталь может, к примеру, вблизи области входного отверстия обладать большей шириной просвета, в которую можно вставить чашку относительно больших размеров; к данной области с большей шириной просвета примыкает область с меньшей шириной просвета, в которую могут быть вставлены банки или бутылки, обладающие меньшим диаметром, чем вставленная в первую область чашка, но большим диаметром, чем другие емкости, которые также могут быть вставлены в держатель. К этой области примыкает, наконец, следующая область с еще меньшей шириной просвета, в которую могут быть вставлены емкости, обладающие еще меньшим диаметром. Таким образом, благодаря зависимости между возможностью вставить емкость в держатель и ее диаметром, должно быть достигнуто уже известное улучшение фиксации и снижение уровня шума. Для дальнейшего улучшения фиксации и снижения уровня шума, фасонная деталь может обхватываться зажимным устройством. При этом было бы возможно с помощью исполнительного элемента втиснуть пружинящие рычажки в прорезь перегородки держателя таким образом, чтобы они с внутренней стороны могли выпирать через перегородку и прочно фиксировать вставленные предметы. Таким образом, могла бы быть достигнута очень высокая степень устойчивости и бесшумности, причем за счет ступенчатого расположения рычажков в соответствии со ступенчатым расположением внутренних диаметров держателя могли бы создаваться подходящие плоскости крепления для различных по диаметру емкостей.
Из патента на полезную модель DE 202004000618 U1 известно устройство для фиксации наполняемых жидкостями резервуаров в автомобиле. Устройство состоит из открытой с одной стороны емкости, охватывающей основание и наружный корпус и сделанной из пластика одного вида, наружный корпус при этом обладает элементами, которые могут упираться во внутреннее пространство емкости, выполненными из эластичного пластика другого вида. При этом предусмотрено, что на каждый упирающийся во внутреннее пространство емкости элемент воздействует упругий элемент из пластика, оказывающий на первый элемент сжимающее усилие. В предпочитаемом исполнении каждый упругий элемент должен состоять из пружинного рычажка и держателя, при этом держатели нескольких упругих элементов образуют одно целое.
Держатель данной конструкции емкостей для напитков должен, с одной стороны, быть герметичным для того, чтобы не пропускать жидкости, и, с другой стороны, должен подходить для емкостей различного размера. При этом, несмотря на то, что упирающиеся внутрь элементы и наружный корпус выполнены из различных материалов, они должны образовывать единый конструктивный элемент. Элементы и наружный корпус могут быть изготовлены посредством одной технологической операции с помощью двухкомпонентного литья под давлением.
Упругий элемент должен удерживать внешнюю сторону элемента с помощью утолщения, что означает, что на поверхности элемента должна быть выпуклость, направленная внутрь стенки, обладающей преимущественно цилиндрической или конусообразной формой. Эта выпуклость достигает своего максимального размера, когда держатель пуст. В зависимости от диаметра емкости для напитков упругий элемент посредством выпуклости должен оказывать на нее такое давление в направлении от центра, чтобы емкость можно было вставить. Кроме функции поддержки упругий элемент выполняет также функцию стабилизации, которая гарантирует то, что емкость для жидкостей только за счет преодоления сопротивления может быть освобождена из зафиксированного положения. Таким образом, емкости для жидкостей, чья высота превышает высоту держателя, могут быть зафиксированы краями. Благодаря элементам из эластичного пластика и воздействующих на них упругих элементов держатель может прочно удерживать емкости для напитков различного диаметра. Упругий элемент подобного рода лучше изготавливать из пластика. Упругие элементы, изготавливаемые из металла или резины или из вставок из мягкого материала со стальными пружинами для держателей емкостей для напитков на базе техники комбинирования различных материалов и швов, продолжают существовать за счет сочетания в той или иной степени трудоемких упругих и поддерживающих элементов, однако, вызывают шум. Подобные дребезжащие шумы возникали бы также и при использовании более дорогостоящих подвижных упругих элементов, поскольку для функционирования держателя емкостей для напитков различного объема необходимо использование множества подвижных относительно друг друга элементов.
Недостатком рассмотренных здесь конструкций является, в частности то, что указанные пружинные механизмы основаны на использовании простой гибкой балки, и могут вращаться только вокруг точки крепления. Поэтому, для обеспечения плотного примыкания, необходимо использовать прижимные губки с закруглением в нижней части. Указанная в патенте DE 202004000618 U1 конструкция требует, кроме того, изготовление простой гибкой балки из пластика большой длины, намного превышающей длину емкости для напитков, причем при отклонении пластикового рычажка под воздействием обычной стабилизирующей силы может возникнуть сильный излом.
Раскрытие изобретения
Исходя из этого, задачей настоящего изобретения является улучшение или усовершенствование известных зажимных приспособлений с сохранением прежних преимуществ таким способом, чтобы избежать недостатков уже рассмотренных решений, причем, в частности, усовершенствование должно коснуться зажимного приспособления в отношении его гибкости и надежности с целью улучшения фиксации контейнеров для напитков различных размеров.
Согласно изобретению данная задача может быть решена благодаря выполнению упругого элемента в форме гибкой балки двустороннего действия. Под гибкой балкой двустороннего действия здесь понимается то, что упругий элемент подвергается двойному изгибанию по всей своей длине, даже если один конец упругого элемента, соединенный с удерживающим зажимом, является свободным. В результате чего по всей длине упругого элемента возникают два различных направления кривизны, а упругий элемент имеет, таким образом, по меньшей мере одно прохождение положения нулевой кривизны, то есть радиус изгиба в этой точке является бесконечным. Предпочтительным местом прохождения через положение нулевой кривизны является точка между несущим элементом и удерживающим зажимом. Благодаря осуществлению конструкции гибкой балки двустороннего действия удерживающие зажимы подвергаются по существу линейному прижимному воздействию.
Кроме вышеописанного варианта осуществления с двумя и более пружинами изгиба конструкция гибкой балки двустороннего действия может быть получена также с помощью других механических приспособлений, например, воспрепятствованием вращению удерживающих зажимов при сжимающемся движении за счет усиленного механического направления элемента или за счет опоры удерживающего зажима на второй упругий элемент в направлении, противоположном первому упругому элементу, причем второй упругий элемент должен опираться на основание или наружный корпус.
Предпочтительно зажимное устройство содержит по меньшей мере две по существу параллельно расположенных пружины изгиба. Пружины изгиба расположены друг за другом в направлении сжатия удерживающих зажимов. Так как пружины изгиба соединены своими концами с несущим элементом и удерживающим зажимом без возможности вращения, упругий элемент представляет собой конструкцию гибкой балки двустороннего действия. При сжатии удерживающий зажим претерпевает за счет механического сцепления с обеими параллельными пружинами изгиба только линейное смещение, соответственно, вращение отсутствует или является незначительным, если пружины изгиба расположены не совсем параллельно. В любом случае, данное линейное смещение будет возникать непроизвольно из-за двойного изгиба самих пружин.
Данная конструкция гибкой балки двустороннего действия пружин изгиба обладает высокой силой сжатия и большим расстоянием сжатия при короткой длине пружин по сравнению с уже известными решениями. Это происходит в результате использования описанного двойного изгиба упругого элемента и, вследствие этого, пружин изгиба. Благодаря этому уровень напряжения пружин изгиба может быть ниже, несмотря на высокую действующую силу сжатия. Низкий уровень напряжения позволяет опять же использовать пружины изгиба небольшой толщины, что также позволяет снизить уровень напряжения и одновременно увеличивает расстояние сжатия. При использовании пластика в качестве материала для пружин изгиба упругого элемента пружины могут обладать незначительной толщиной, они не будут подвергаться слишком быстро механической перегрузке, которая обычно при использовании пластика для пружин изгиба очень быстро проявляется при растяжении и распознается по окрашиванию в белый цвет перегруженных областей цветного пластика.
Таким образом, впервые появилась возможность с помощью простых средств достигнуть значительного улучшения гибкости и устойчивости держателя емкостей для напитков различных размеров. При этом для других известных зажимных устройств для держателя обычно необходимо дополнительное использование второй пружины изгиба в качестве дополнительной части зажимного устройства.
В другом варианте осуществления изобретения упругий элемент состоит из совокупности по существу параллельно расположенных пружин изгиба. Вместо двух пружин изгиба в качестве упругого элемента могут быть использованы три или целая группа пружин изгиба. Тем самым, может быть достигнуто на малом пространстве действительно высокое усилие сжатия при большом расстоянии сжатия. При этом важно, что каждая пружина изгиба соединена соответственно только своим концом с несущим элементом и удерживающим зажимом без возможности вращения. Пружины изгиба могут быть также соединены между собой в области между несущим элементом и удерживающим зажимом, причем, это соединение не должно оказывать существенного влияния на жесткость упругого элемента при изгибе, то есть, пружины изгиба должны свободно перемещаться навстречу друг другу между точкой крепления с несущим элементом и креплением с удерживающим зажимом в продольном направлении. Это относится также и к варианту осуществления с двумя пружинами изгиба.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения используют плоскую и длинную пружину изгиба. Тем самым, автоматически определяется наиболее желательное направление сжатия, так как такая пружина изгиба почти полностью, во всяком случае, без необходимости в дополнительной доводке, может быть изогнута вокруг плоской стороны. Направление движения удерживающего зажима также не требует дополнительной корректировки.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения упругий элемент, удерживающий зажим и несущий элемент выполняют как единое целое. Для этой цели зажимное устройство может быть изготовлено, например, из пластика методом литья под давлением. При этом отдельные детали, в частности пружины изгиба упругого элемента, могут быть также изготовлены из другого материала, например, пружинной стали, которые затем покрывают материалом несущего элемента или удерживающего зажима. Или удерживающий зажим изготавливают из другого материала и затем также покрывают формуемым материалом.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения упругий элемент, удерживающий зажим и несущий элемент выполняют из одного материала, например, из подходящего пластика. Затем в рамках одной операции методом литья под давлением производится зажимное устройство, соединенное в единое целое со всеми деталями. Так как пружины изгиба упругого элемента - как было уже сказано выше - могут быть относительно тонкими, для всего зажимного устройства может быть использован также относительно жесткий, не настолько эластичный пластик. Из-за незначительной толщины пружин изгиба для всего зажимного устройства в качестве основного материала может быть использован пластик.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения удерживающий зажим покрывают по меньшей мере частично препятствующим скольжению слоем. Данный слой может быть нанесен уже впоследствии, может быть выполнен в процессе литья вместе с другими деталями зажимного устройства или нанесен любым другим походящим способом на удерживающий зажим. Удерживающий зажим сам может быть выполнен из препятствующего скольжению материала. Препятствующее скольжению покрытие или препятствующий скольжению материал может быть выбран таким образом, чтобы удерживающий зажим обладал оптимальным эффектом сжатия. Материал для пружин изгиба и/или фиксирующего элемента может быть выбран в соответствии с другими требованиями.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения используют зажимное устройство в держателе, в частности, для емкостей для напитков, с емкостью для контейнера, образованным основанием и наружным корпусом, при этом несущий элемент зажимного устройства расположен у основания и/или у наружного корпуса, а удерживающие зажимы выступают в емкость для контейнера.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения несущий элемент зажимного устройства закреплен на основании и/или на корпус. В качестве способа крепления подходят, например, защелкивание, склеивание, сваривание, соединение винтами и клепками. Таким образом, зажимное устройство может быть собрано отдельно и впоследствии оптимизировано в соответствии с конструкцией и материалом. Благодаря этому его соединение с держателем может быть легко осуществлено через несущий элемент, который соединен со стенкой или основанием.
В другом варианте осуществления изобретения часть основания и/или корпуса, выполняющая роль несущего элемента, и упругий элемент соединены с несущим элементом. В этом случае упругий элемент с пружинами изгиба или зажимам изготавливают отдельно и затем для усовершенствования держателя соединяют с основанием или корпусом, где для этого предусмотрены соответствующие крепления и возможности для фиксации. Опять же предпочтительным является соединение упругого элемента с несущей частью посредством защелкивания, склеивания, сваривания, соединения винтами и клепками.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения зажимное устройство, основание и корпус выполняют в качестве цельного элемента. Таким образом, держатель может быть изготовлен в качестве единой детали без необходимости дополнительного монтажа.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения зажимное устройство, основание и корпус выполняют из одного материала. Это позволит обеспечить простую утилизацию или переработку держателя при производственном браке, при повреждениях или по истечению срока службы автомобиля.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения упругие элементы зажимного устройства, выполненные в форме гибкой балки двустороннего действия, соединены с держателем для емкостей под напитки с помощью защелкивания.
Зажимное устройство предпочтительно имеет крестообразную форму и содержит четыре упругих элемента с удерживающими зажимами
Краткое описание чертежей
Изобретение раскрыто в вариантах осуществления, представленных на чертежах, на которых:
На Фиг.1 показан схематичный перспективный вид сверху зажимного устройства в держателе емкостей для напитков согласно изобретению;
На Фиг.2 показан схематичный перспективный вид снизу зажимного устройства в держателе емкостей для напитков со установленной емкостью для напитков согласно изобретению;
На Фиг.3 показано схематичное перспективное изображение зажимного устройства согласно изобретению;
На Фиг.4 показан схематичный вид сбоку емкости для напитков, установленной в держатель с зажимным устройством согласно изобретению;
На Фиг.5 показан увеличенный фрагмент зажимного устройства, показанного на Фиг.4; и
На Фиг.6 показан схематичный вид сбоку нескольких емкостей для напитков различного размера, установленных в держатель с зажимным устройством согласно изобретению.
Осуществление изобретения
На Фиг.1 показан схематичный перспективный вид сверху, а на Фиг.2 показан соответствующий вид снизу зажимного устройства 10 в соответствии с изобретением в держателе 11 контейнеров 12 для напитков. Также на Фиг.1 и 2 представлена соответствующая часть не показанной далее центральной консоли, в которой находятся держатель(и) 11 контейнеров 12 для напитков. В соответствии с изобретением зажимное устройство 10 предусмотрено для держателя 11 контейнеров 12 для напитков. Держатель 11 при этом содержит расположенные на упругих элементах 17 основание 14 и наружный корпус 15, образующие емкость 13 для контейнера 12 для напитков и зажимное устройство 10, содержащее удерживающие зажимы 16, выполненные с возможностью отжима наружу в поперечном направлении и выступающие относительно наружного корпуса 15 внутрь емкости для контейнера. Упругие элементы 17 выполнены как единое целое с несущим элементом 18, который в свою очередь закреплен на основании 15 емкости 13 для контейнера.
В соответствии с изобретением предусмотрено, что упругие элементы 17 выполнены как гибкие балки двустороннего действия, см. также Фиг.3, на которой показан схематичное изображение в перспективе зажимного устройства 10 в соответствии с изобретением. Упругий элемент 17 состоит из параллельных друг другу пружин 17а, 17b изгиба, расположенных друг за другом в направлении К сжатия. На концах пружины 17а, b изгиба соединены с несущим элементом 18 торсионно жестким креплением 19 и с удерживающим зажимом 16 торсионно жестким креплением 20.
Функционирование зажимного устройства 10 показано на Фиг.4 на схематичном виде сбоку, при этом зажимное устройство закреплено на основании 14 держателя 11. В держатель 11 установлен контейнер 12 для напитков. Удерживающие зажимы 16 показаны в разжатом положении (не деформированы). Удерживающий зажим 16' находится в сжатом положении, то есть смещен наружу в направлении К сжатия и оказывает, таким образом, удерживающее воздействие на контейнер 12 для напитков.
Функционирование пружин 17а, 17b изгиба показано на Фиг.5, на которой изображен увеличенный фрагмент зажимного устройства 10, показанного на Фиг.4. При помещении контейнера 12 для напитков в емкость 13 для контейнера удерживающий зажим 16 смещается в направлении К сжатия до тех пор, пока удерживающий зажим 16' не перейдет в состояние удержания и контейнер 12 для напитков не будет зажата в емкости 13 для контейнера. При сжатии удерживающий зажим 16 с помощью обеих пружин 17а, b изгиба отводится наружу. Поскольку обе пружины изгиба соединены без возможности поворота с несущим элементом 18 жестким креплением 19 и с удерживающим зажимом 16 жестким креплением 20, пружины 17а', 17b' изгиба в состоянии удержания обладают двойным изгибом, обозначенном встречно ориентированными радиусами изгиба R1 и R2. Само сжатие осуществляется приблизительно по линейной траектории, так как крепление 20' удерживающего зажима 16' по отношению к исходной позиции крепления осуществляет незначительное вращение, либо вращение совершенно отсутствует.
Максимальная нагрузка на пружины 17а', 17b' изгиба проявляется в области креплений 19, 20'. Между креплениями 19 и 20' обе пружины 17а', 17b' имеют кривизну, переходящую через нулевое положение N, то есть напряжение изгиба в этом месте равно нулю либо незначительно. Радиусы изгиба R1, R2 в этой точке приближаются к бесконечности.
Таким образом впервые стало возможным с помощью простых средств достигнуть значительного улучшения гибкости и надежной фиксации контейнеров 12 для напитков различных размеров, см. также Фиг.6, на которой показан схематичный вид сбоку нескольких контейнеров 12 для напитков различной величины, расположенных в держателе 11 контейнеров 12 для напитков с помощью зажимного устройства 10 в соответствии с изобретением.
Как уже было упомянуто, представленное описание является только одним из вариантов осуществления изобретения, которое не ограничивается только данными вариантами осуществления; более того, различные видоизменения и варианты исполнения являются допустимыми. Так, цельное зажимное устройство 10 в соответствии с изобретением может иметь, в частности, один из представленных или описанных вариантов осуществления.
Держатель в соответствии с изобретением может также быть использован для удержания предметов, имеющих схожую форму с предусмотренными емкостями для напитков, и которые должны быть надежно, но, в то же время, с возможностью изъятия, размещены в автомобиле, например карманные фонари.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
10 Зажимное устройство
11 Держатель (для 12)
12 Контейнер для напитков
13 Емкость для контейнера (для 12)
14 Основание (емкости 13 для контейнера)
15 Наружный корпус (емкости 13 для контейнера)
16 Удерживающий зажим (зажимного устройства 10)
17 Упругий элемент
17а, b Пружины изгиба
18 Несущий элемент (зажимного устройства 10 для крепления 19)
19 Крепление (несущего элемента 18)
20 Крепление (удерживающего зажима 16).