Шарнирный узел с фиксацией положений

Шарнирный узел с фиксацией положений Полезная модель относится к соединительным элементам, в частности к шарнирам и может найти применение при установке столиков, полок, сидений, заслонок в военной и гражданской технике, также при установке столиков, полок, сидений, заслонок, сушилок для белья в помещениях со стесненными условиями, например гаражах, балконах, лоджиях, подвалах, кухнях.
Известен шарнир соединительный с фиксацией закрытого положения по патенту RU №182335 (опубл. 15.08.2018), состоящий из принимающей детали, примыкающей детали, ползуна и фиксирующего упора. Принимающая и примыкающая детали соединены между собой с возможностью поворотного движения относительно друг друга. При выполнении поворотного движения принимающая и примыкающая детали соединяются (шарнир в закрытом положении). Фиксация шарнира в закрытом положении достигается за счет вхождения ползуна в полость, образованную между фиксирующим упором и стенкой принимающей детали. Для раскрытия шарнира, необходимо переместить ползун вдоль продольной оси примыкающей детали по направлению от фиксирующего упора, при этом ползун выходит из полости, образованной между фиксирующим упором и стенкой принимающей детали.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности фиксации шарнира в любых других положениях кроме закрытого.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является шарнир Девятова для регулирования угла наклона спинки сидения, преимущественно, транспортного средства по патенту RU №1670 (опубл. 16.02.1996), состоящий из взаимодействующих через ось вращения кронштейнов, один из которых, неподвижный, закреплен на подушке сиденья, другой, подвижный - на спинке сиденья, и механизма фиксации. Неподвижный кронштейн имеет сквозной радиусный паз с конусными лунками для взаимосвязи с механизмом фиксации, выполненным в виде резьбового пальца с плавающим конусным фиксатором и маховичком, установленным на резьбовом пальце. Данный шарнир обеспечивает фиксацию наклона спинки сиденья в трех основных положениях (посадочное положение, наклон вперед, наклон назад для отдыха) и промежуточных, учитывающих индивидуальные особенности водителя и пассажира.
Недостатком известной конструкции является то, что при использовании одного шарнира несущая способность навешиваемого объекта небольшая, а при использовании двух шарниров складывание объекта сопряжено с неудобствами, связанными с необходимостью вращения двух маховичков и визуального контроля совмещения конусных фиксаторов с соответствующей конусной лункой.
Предлагаемой полезной моделью решается задача увеличения несущей способности навешиваемого объекта, увеличения надежности и удобства эксплуатации.
Для достижения этого технического результата шарнирный узел с фиксацией положений, состоящий из шарнира, выполненного в виде первого и второго кронштейнов, установленных с возможностью поворота друг относительно друга на оси вращения, механизма фиксации и привода, снабжен дополнительным симметрично расположенным шарниром, первый кронштейн шарниров снабжен закрытым направляющим пазом, второй кронштейн шарниров снабжен открытыми пазами по количеству фиксируемых положений шарнирного узла, а также первой и второй гранями крайних положений, механизм фиксации выполнен в виде подпружиненной двумя пружинами растяжения в сторону оси вращения кронштейнов плавающей оси, которая установлена с возможностью поворота вокруг своей оси, возвратно-поступательного движения в пазах первых кронштейнов за счет привода вращения и двух толкателей, неподвижно закрепленных на плавающей оси и взаимодействующих с соответствующими первыми кронштейнами, причем плавающая ось контактирует с открытыми пазами вторых кронштейнов, соответствующими фиксируемому в данный момент положению, при этом одни зацепы пружин растяжения закреплены на плавающей оси, а другие зацепы пружин закреплены на соответствующих первых кронштейнах.
При этом первые или вторые кронштейны шарниров выполнены с возможностью закрепления на несущей или подвешиваемой конструкции соответственно, за счет крепежных элементов.
Предлагаемый шарнирный узел с фиксацией положений иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-6.
На фиг. 1 - показан шарнирный узел в разложенном, заблокированном положении.
На фиг. 2 - показан шарнирный узел в разложенном, разблокированном положении.
На фиг. 3 - показан шарнирный узел в сложенном, разблокированном положении.
На фиг. 4 - показан шарнирный узел в сложенном, заблокированном положении.
На фиг. 5 - показан шарнирный узел в промежуточном, заблокированном положении.
На фиг. 6 - показан вид А на фиг. 1 со скрытым стопором обратного хода.
Шарнирный узел с фиксацией положений, состоит из двух симметрично расположенных шарниров, механизма фиксации, взаимодействующего с обоими шарнирами.
Каждый из шарниров состоит из первого кронштейна 1 с закрытым направляющим пазом 2, второго кронштейна 3 с профилированным вырезом, содержащим открытые пазы 4 на радиусной грани 5 в количестве, соответствующем количеству фиксируемых положений узла, первую 6 и вторую 7 грани крайних положений второго кронштейна 3. Кронштейны 1 и 3 имеют возможность поворота друг относительно друга на оси вращения 8. Механизм фиксации состоит из подпружиненной двумя пружинами растяжения 9 в сторону оси вращения 8 плавающей оси 10. Одни зацепы пружин растяжения 9 закреплены на плавающей оси, а другие зацепы пружин закреплены на соответствующих первых кронштейнах 1. Плавающая ось 10 имеет возможность поворота вокруг своей оси и возвратно-поступательного движения в пазах 2 первых кронштейнов 1, за счет привода вращения, например ручки 11, и двух толкателей 12, неподвижно закрепленных на плавающей оси и взаимодействующих с соответствующими первыми кронштейнами 1, а также с размещенными на первых кронштейнах 1 стопорами обратного хода 13, при этом плавающая ось 10 контактирует с открытыми пазами 4 вторых кронштейнов 3, соответствующими фиксируемому в данный момент положению.
Шарнирный узел с фиксацией положений допускается использовать:
- с креплением на несущей конструкции за первые кронштейны 1 и закреплением навешиваемого объекта на вторых кронштейнах 3, используя крепежные отверстия 17;
- с креплением на несущей конструкции за вторые кронштейны 3 и закреплением навешиваемого объекта на первых кронштейнах 1, используя крепежные отверстия 17.
Шарнирный узел с фиксацией положений работает следующим образом.
При блокировании разложенного положения шарнирного узла, под действием пружин растяжения 9, плавающая ось 10, стремясь занять максимально близкое положение к осям вращения 8 в пазах 2 первых кронштейнов 1, входит в открытые пазы 4, предназначенные для фиксации разложенного положения, вторых кронштейнов 3. После чего, поворот первых кронштейнов 1 относительно вторых кронштейнов 3 становится невозможным (см. фиг. 1).
Для разблокировки шарнирного узла, под действием привода вращения, поворачивают плавающую ось 10 в направлении 14. При этом, толкатели 12, упираясь в опорные площадки 15 первых кронштейнов 1 (см. фиг. 6), преодолевая силу пружин растяжения 9, смещают плавающую ось 10 в пазах 2 первых кронштейнов 1 до крайнего, максимально далекого от оси вращения 8, положения. В то же время, плавающая ось 10 выходит из открытых пазов 4 вторых кронштейнов 3, оставаясь в контакте с соответствующей первой гранью крайнего положения 6. После чего, появляется возможность поворота кронштейнов 1 и 3 друг относительно друга на оси вращения 8 в пределах, ограниченных ходом плавающей оси 10 между гранями крайних положений 6 и 7 (см. фиг. 2).
Для перевода в сложенное положение, не изменяя положения плавающей оси 10, производится поворот кронштейнов 1 и 3 друг относительно друга на оси вращения 8 вместе с навешенным на шарнирный узел объектом до касания плавающей оси 10 второй грани крайнего положения 7 (см. фиг. 3).
Для блокирования сложенного положения усилие с вращающего привода снимается. Далее процесс происходит аналогично блокированию разложенного положения (см. фиг. 4).
В заблокированном положении шарнирного узла стопоры обратного хода 13, контактируя с толкателями 12, исключают нежелательный обратный поворот 16 плавающей оси 10 (см. фиг. 6).
Таким же образом, за исключением касания плавающей оси 10 граней крайних положений 6 и 7, производится перевод и блокирование шарнирного узла в промежуточные положения (см. фиг. 5).
Использование дополнительного симметричного шарнира и механизма фиксации, состоящего из подпружиненной двумя пружинами плавающей оси, установленной с возможностью возвратно-поступательного движения в пазах первых кронштейнов и контактирующей с открытыми пазами вторых кронштейнов, заменяющих применяемые в прототипе неподвижный и подвижный кронштейны, механизм фиксации, выполненный в виде резьбового пальца с плавающим конусным фиксатором и маховичком, установленным на резьбовом пальце, позволяет быстро и удобно изменять положение, надежно фиксировать закрепленный на шарнирном узле навешиваемый объект в пределах от сложенного до разложенного положения, а также увеличить его несущую способность.
Предлагаемый шарнирный узел с фиксацией положений может быть изготовлен с помощью известных средств и технологий.