ЗАПИРАЮЩЕЕ И ДЕМПФИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕБЕЛИ
LOCKING AND DAMPING DEVICE FOR MOVABLE FURNITURE PARTS

Настоящее изобретение относится к закрывающему и демпфирующему устройству для подвижных частей мебели, в частности для раздвижных дверей, перемещаемых на предмете мебели, в соответствии с ограничительной частью п.1 формулы изобретения.
Такие закрывающие и демпфирующие устройства известны в многочисленных вариантах из уровня техники и используются, в частности, в предметах мебели с раздвижными дверями для автоматического возврата раздвижной двери из заданного положения в закрытое положение.
Так, если в качестве накопителя энергии в таких закрывающих и демпфирующих устройствах используется пружина растяжения, для смещения пружины на заданную длину необходимо приложить относительно большую приводную силу, что обусловлено линейной характеристикой пружины после открывания подвижной части мебели, т.е. например, раздвижной двери.
Для того чтобы минимизировать силу, необходимую для открывания раздвижной двери, и/или понизить наклон кривой характеристики пружины в традиционных решениях, используют натяжные пружины максимально возможной длины, смотанные в коробке. Известна также альтернативная система из нескольких каскадных пружин растяжения и/или сжатия.
Задача настоящего изобретения заключается в создании такого закрывающего и демпфирующего устройства для подвижных частей мебели, чтобы сила, необходимая для осуществления открывания, была еще меньше и/или наклон характеристики пружины был еще ниже.
Указанная задача решена посредством закрывающего и демпфирующего устройства для подвижных частей мебели, охарактеризованного признаками п.1 формулы изобретения, и закрывающего и демпфирующего устройства для подвижных частей мебели, охарактеризованного признаками п.8 формулы изобретения.
Предлагаемое закрывающее и демпфирующее устройство снабжено накопителем энергии, первый конец которого прикреплен к коробке. В частности, накопитель энергии представляет собой пружину растяжения, которая растягивается при открывании подвижной части мебели, и накопленная в ней энергия используется при закрывании в качестве вспомогательного средства для возвращения подвижной части мебели в конечное закрытое положение. Кроме того, закрывающее и демпфирующее устройство имеет демпфер, в частности, в виде пневматического или гидравлического, или аналогичного средства демпфирования. Второй конец накопителя энергии соединен с отклоняющим устройством, содержащим зубчатое колесо, зубчатую рейку в зацеплении с зубчатым колесом, и держатель, прикрепленный без возможности вращения к зубчатому колесу. Согласно изобретению отклоняющее устройство имеет кривую поверхность намотки, изменяющую расстояние между точкой вращения зубчатого колеса и точкой крепления накопителя энергии при открывании или закрывании. Если подвижный элемент мебели, в частности раздвижная дверь, находится в открытом относительно предмета мебели положении, на зубчатую рейку нажимает ведущий элемент, приводя тем самым в действие зубчатое колесо, которое наматывает накопитель энергии на кривую поверхность намотки. Благодаря форме кривой поверхности намотки меняется рабочее плечо рычага точки прикрепления одного конца накопителя энергии на зубчатом колесе. Таким образом, в сравнении с традиционными решениями уменьшена сила, необходимая для осуществления открывания, причем в случае использования в качестве накопителя энергии пружины растяжения будет получена более плоская характеристика пружины, в частности можно добиться даже горизонтальной или слегка нисходящей характеристики.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов.
Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления кривая поверхность намотки предусмотрена на держателе, в частности, в виде спиралевидной опорной поверхности для накопителя энергии, причем точка крепления накопителя энергии, соответствующая закрытому положению опорной поверхности, находится на максимальном расстоянии от точки вращения зубчатого колеса.
Согласно другому предпочтительному варианту конец накопителя энергии прикрепленный к держателю, выполнен в виде тросика или прямолинейного отрезка проволоки. Это позволяет более простым путем закрепить накопитель энергии на держателе, поскольку длина тросика или прямолинейного отрезка проволоки имеет оптимальный размер, при котором только тросик или прямолинейный отрезок проволоки находится в контакте с держателем.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления предлагаемого закрывающего и демпфирующего устройства зубчатое колесо выполнено эллиптическим, а зубчатая рейка - более широкой в плоскости, перпендикулярной оси вращения зубчатого колеса, на участке ее зацепления с зубчатым колесом при закрытом положении закрывающего и демпфирующего устройства, чем на участке, на котором указанная зубчатая рейка находится в зацеплении с зубчатым колесом при открытом положении закрывающего и демпфирующего устройства. В этом варианте осуществления зубчатого колеса и/или зубчатой рейки обратный крутящий момент накопителя энергии в закрытом положении зубчатого колеса больше, чем в его открытом положении. Это компенсирует значительную энергию напряженного накопителя энергии, обусловленную самим применением наматывания. То, что этом варианте осуществления комбинируется наматывание и зубцы, поворачиваемые вокруг кривой поверхности, обеспечивает максимальную эффективность с точки зрения минимизации энергии, необходимой для открывания по принципу рычага.
В другом варианте предлагаемого закрывающего и демпфирующего устройства первый конец накопителя энергии прикреплен к коробке, а второй конец присоединен к отклоняющему устройству таким образом, что при открывании и закрывании постоянно обеспечивается прямолинейность накопителя энергии между его концами. Это означает, что в процессе открывания, при все более открывающемся подвижном элементе мебели не столь сильно напрягается накопитель энергии. В частности, если в качестве накопителя энергии используется пружина растяжения, ее натяжение будет меньше, нежели расстояние, на которое сместилась зубчатая рейка, или же ее натяжение будет меньше, чем при отклонении или намотке накопителя энергии. В сравнении с традиционными решениями данный вариант изобретения также позволяет использовать меньше энергии для осуществления открывания и обеспечить более плоскую характеристику пружины.
Ниже примеры осуществление изобретения рассматриваются более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1-2 - схематические перспективные изображения первого варианта осуществления предлагаемого закрывающего и демпфирующего устройства;
фиг.3 - увеличенное перспективное изображение предлагаемого устройства с фиг.1;
фиг.4 - вид сверху предлагаемого устройства с фиг.1-3 в закрытом положении;
фиг.5 - вид сверху предлагаемого с фиг.1-4 в открытом положении;
фиг.6 - перспективное изображение предлагаемого устройства, прикрепленного к раздвижной двери предмета мебели;
фиг.7 - закрывающее и демпфирующее устройство с фиг.6, прикрепленное к предмету мебели, с частично открытой раздвижной дверью;
фиг.8-9 - перспективное изображение другого варианта осуществления предлагаемого закрывающего и демпфирующего устройства;
фиг.10 - предлагаемое устройство с фиг.9 в закрытом положении;
фиг.11 - закрывающее и демпфирующее устройство с фиг.9 в открытом положении;
фиг.12 - вид сверху другого варианта осуществления предлагаемого закрывающего и демпфирующего устройства в закрытом положении;
фиг.13 - закрывающее и демпфирующее устройство с фиг.12 в открытом положении;
фиг.14 - график изменения силы, сравнивающий характеристики пружин традиционного и предлагаемого закрывающих и демпфирующих устройств;
фиг.15 - вид сверху другого варианта осуществления предлагаемого закрывающего и демпфирующего устройства в закрытом положении;
фиг.16 - вид сверху устройства с фиг.15 в открытом положении;
фиг.17-18 - изображения предлагаемого закрывающего и демпфирующего устройства с фиг.15-16 без показа коробки;
фиг.19 - вид сверху другого варианта осуществления предлагаемого устройства в закрытом положении;
фиг.20 - вид сверху устройства с фиг.19 в закрытом положении.
В описании чертежей такие термины, как: сверху, снизу, слева, справа, спереди, сзади или аналогичны относятся только к изображению и расположению, выбранному на чертеже для иллюстрируемого примера закрывающего и демпфирующего устройства, накопителя энергии, отклоняющего устройства и других компонентов. Такие термины не ограничивают объем патентных притязаний, поскольку взаимное расположение компонентов может меняться в зависимости от различных рабочих положений или в зеркально-симметричных конфигурациях, или по другим подобным причинам.
На фиг.3, номер позиции 1 относится в целом к одному из вариантов осуществления предлагаемого закрывающего и демпфирующего устройства для подвижных частей мебели, в частности для раздвижных дверей 15, перемещаемых на предмете 12 мебели с фиг.6-7. На фиг.1-2 показано закрывающее и демпфирующее устройство 1, которое снабжено ведущим элементом 4. Когда закрывающее и демпфирующее устройство 1 установлено на корпусе 12 предмета мебели, толкатель, размещенный на раздвижной двери 15, входит в соединение с ведущим элементом 4. При открывании раздвижной двери 15 толкатель перемещает ведущий элемент 4 вдоль направляющего паза 23, 33 в коробке закрывающего и демпфирующего устройства 1, растягивая накопитель 6 энергии, который предпочтительно выполнить в виде пружины растяжения, первый конец 61 которой прикреплен к коробке 2, 3. Другой конец 62 накопителя 6 энергии, напрягаемого при открывании подвижной части мебели, например раздвижной двери 15 с фиг.7, и накапливающего энергию, которая используется в качестве вспомогательного средства для приведения раздвижной двери 15 в конечное закрытое положение при последующем закрывании раздвижной двери, соединен с отклоняющим устройством 5, основными частями которого являются зубчатое колесо 52, зубчатая рейка 51 в зацеплении с зубчатым колесом 52, а также держатель 53, который без возможности поворота установлен на зубчатом колесе 52.
Фиг.4 иллюстрирует закрывающее и демпфирующее устройство 1 в его закрытом положении, а фиг.5 - в открытом положении, после того как толкатель, закрепленный на раздвижной двери 15, уже не находится в соединении с ведущим элементом 4. В закрытом положении с фиг.4 накопитель 6 энергии, по существу, ненапряжен. При этом держатель 53 отклоняющего устройства 5 находится в положении, при котором уже можно снова изменить направление прикрепленного к держателю 53 конца 62 накопителя 6 энергии. Как только раздвижную дверь 15 открывают, ведущий элемент 4 нажимает на зубчатую рейку 51 посредством соединительного звена 8.
Передний конец зубчатой рейки 51 снабжен зубцами 511, входящими в зацепление с зубцами зубчатого колеса 52. Перемещение зубчатой рейки 51 (вправо на фиг.4-5) поворачивает по часовой стрелке зубчатое колесо 52 и тем самым держатель 53, который прикреплен без возможности вращения к зубчатому колесу 52, отклоняя и растягивая накопитель 6 энергии таким образом, что при открывании меняется расстояние между точкой 521 вращения зубчатого колеса 52 и местом крепления накопителя 6 энергии, в частности, при открывании это расстояние уменьшается. В результате уменьшения расстояния уменьшается и рычаг и соответственно энергия, необходимая для последующего напряжения накопителя 6 энергии.
В результате того, что снижение сопротивления при открывании раздвижной двери достигнуто таким образом, во время движения раздвижной двери на открывание более сбалансированно происходит переход из состояния, в котором ведущий элемент 4 находится в соединении с толкателем раздвижной двери, в состояние, в котором раздвижная дверь свободна. В технических решениях, известных из уровня техники, имеет место резкое снижение сопротивления при выходе толкателя из соединения с ведущим элементом 4.
Согласно вариантам с фиг.1-4, держатель 53 так прикреплен к зубчатому колесу 52, что намотанный на держатель 53 накопитель энергии лежит на опорной поверхности 531 спиралевидной формы. При этом спираль выставлена таким образом, что при закрытом положении зубчатого колеса 52 или держателя 53 обеспечивается максимальное расстояние между опорной поверхностью 531 и точкой 521 вращения зубчатого колеса 52, с уменьшением этого расстояния по мере наматывания накопителя 6 энергии на держатель 53.
Кроме того, закрывающее и демпфирующее устройство 1 снабжено демпфером 7, в частности, в виде пневматического или гидравлического средства демпфирования, один конец толкающего стержня 71 которого входит внутрь плотно закупоренного корпуса средства демпфирования, а другой конец прикреплен к коробке 2 или 3 закрывающего и демпфирующего устройства 1. Корпус демпфера 7 соединен с зубчатой рейкой 51 и транспортируется перемещением ведущего элемента 4 вдоль направляющего паза 24, 34 в коробке 2, 3 закрывающего и демпфирующего устройства 1. Направление зубчатой рейки 51 в направляющих пазах 24, 34 коробки 2, 3 закрывающего и демпфирующего устройства 1 предпочтительно обеспечено посредством двух направляющих штифтов 513, сформованных или закрепленных на зубчатой рейке 51 и входящих в зацепление с направляющими пазами 24, 33.
Две части коробки 2, 3 закрывающего и демпфирующего устройства 1 предпочтительно соединить винтами. Для этого в четырех углах предпочтительно прямоугольной коробки 2, 3 предусмотрены винтовые отверстия, в которые могут быть ввинчены винты 11, соединяющие две половины коробки 2 и 3. Закрывающее и демпфирующее устройство 1 можно привинтить к предмету мебели, используя два других отверстия 25, 35 коробки 2, 3.
Фиг.6-7 иллюстрируют закрывающее и демпфирующее устройство 1, прикрепленное к предмету мебели. Изображен фрагмент шкафа с раздвижной дверью, снабженной шиной 13, на которой раздвижная дверь 15 подвешена посредством ролика 16, причем в закрытом положении раздвижной двери 15 можно заблокировать ролик 16 в фиксаторе 14 на конце шины 13.
Фиг.8-11 иллюстрируют другой вариант осуществления предлагаемого закрывающего и демпфирующего устройства 1. Здесь держатель 53 уже не имеет опорной поверхности спиралевидной формы и представляет собой, по существу, круглый диск с радиальным удерживающим выступом 532, к которому прикреплен второй конец 62 накопителя 6 энергии. Предпочтительно, чтобы накопитель 6 энергии был поворотно прикреплен к отклоняющему устройству 5, в частности, с возможностью поворота относительно оси вращения, которая ориентирована параллельно оси вращения зубчатого колеса 52.
На фиг.10-11 показано, как весь накопитель 6 энергии повернут вниз вокруг точки подвеса накопителя энергии на первом конце 61 накопителя 6 энергии при перемещении закрывающего и демпфирующего устройства из закрытого положения в открытое положение, при смещении ведущего элемента 4 посредством соединительного звена 8 на зубчатой рейке 51 в зацеплении с зубчатым колесом 52. В результате накопитель 6 энергии, который предпочтительно выполнен в виде пружины растяжения, отводится не на все расстояние, на которое перемещается зубчатая рейка 51, а на меньшее расстояние, поскольку второй конец 62 накопителя 6 энергии, прикрепляющий указанный накопитель энергии к держателю 53, в частности к его радиальному удерживающему выступу 532, совершает не линейное, а круговое перемещение.
Фиг.12-13 иллюстрируют другой вариант осуществления предлагаемого закрывающего и демпфирующего устройства 1. В отличие от вариантов осуществления, соответствующих фиг.1-4, накопитель 6 энергии выполнен уже не полностью в виде пружины растяжения, а с тросиком или прямолинейным отрезком проволоки 63 в области места функционального соединения с держателем 53, причем указанный отрезок наматывается на держатель 53 при перемещении зубчатой рейки 51 из закрытого положения в открытое положение (фиг.13).
Альтернативный вариант изображен на фиг.19-20 и предусматривает накопитель 6 энергии с хомутиком 64 в области места функционального соединения с держателем 53, причем указанный хомутик наматывается на держатель 53 при перемещении зубчатой рейки 51 из закрытого положения в открытое положение (фиг.13), так же как в вариантах с фиг.12-13. Хомутик 64 выполнен, в частности, как петельный элемент из полимерной пленки, однако может использоваться и плетеный хомутик из полимерного материала, текстиля или тонкого металла. Хомутик 64 предпочтительно выполнить как отдельный элемент, прикрепляемый с одной стороны к держателю 53 зубчатого колеса 52, а с другой - к накопителю 6 энергии.
Фиг.15, 18 иллюстрируют другой предпочтительный вариант осуществления предлагаемого закрывающего и демпфирующего устройства 1. В отличие от предыдущих вариантов зубчатое колесо 52 является уже не круглым, а эллиптическим. Соответственно зубчатая рейка, если точнее, снабженный зубцами участок 511 зубчатой рейки 51 выполнен скошенным. Это означает, что зубчатая рейка 51 в плоскости, которая перпендикулярна оси 521 вращения зубчатого колеса 52, на участке ее зацепления с зубчатым колесом 52 при закрытом положении закрывающего и демпфирующего устройства 1 выполнена более широкой, чем на участке, на котором зубчатая рейка 51 находится в зацеплении с зубчатым колесом 52 при открытом положении закрывающего и демпфирующего устройства 1.
Фиг.14 наглядно демонстрирует отличие кривой зависимости между силой и перемещением традиционного устройства, известного так же как устройство для самозакрывания (кривая А), от кривой зависимости между силой и перемещением предлагаемого закрывающего и предлагаемого демпфирующего устройства 1 (кривая В). При рассмотрении кривой В очевидно, что с увеличением перемещения s имеет место постоянное уменьшение силы F, необходимой для перемещения. Между тем, кривая А, характеризующая традиционное закрывающее и демпфирующее устройство, демонстрирует, что по мере перемещения пружины растяжения требуется приложение все большей силы F.
ПЕРЕЧЕНЬ НОМЕРОВ ПОЗИЦИЙ
1 закрывающее и демпфирующее устройство
2 коробка
3 коробка
4 ведущий элемент
5 отклоняющее устройство
6 накопитель энергии
7 демпфер
8 соединительное звено
11 винт
12 корпус предмета мебели
13 шина
14 фиксатор
15 раздвижная дверь
16 ролик
23 направляющий паз
24 направляющий паз
25 отверстие
33 направляющий паз
34 направляющий паз
35 отверстие
51 зубчатая рейка
52 зубчатое колесо
53 держатель
61 конец
62 конец
63 тросик или прямолинейный отрезок проволоки
64 хомутик
71 толкающий стержень
511 зубцы
513 направляющий штифт
521 точка/ось вращения
531 опорная поверхность
532 удерживающий выступ
А кривая зависимости
В кривая зависимости
F сила
s перемещение