СТОПОРЯЩАЯ ФУРНИТУРА
ARRESTING FITTINGS

Данное изобретение относится к стопорящей фурнитуре, предназначенной, в частности, для регулировки элементов предмета мебели и содержащей первый рычаг и установленный на нем с возможностью вращения второй рычаг, причем на первом рычаге предусмотрен зубчатый обод, который в виде кольца размещен вокруг оси вращения и взаимодействует с зубчатым венцом, при этом зубчатый обод и зубчатый венец застопорены относительно друг друга в первом направлении вращения, но обладают возможностью относительного вращения во втором направлении в заранее заданном угловом диапазоне.
В патентном документе DE 202006004076 раскрыт стопорящий шарнир, содержащий первый шарнирный рычаг и второй шарнирный рычаг, соединенные друг с другом при помощи стопорящего механизма. На одном шарнирном рычаге сформован зубчатый венец, находящийся в зацеплении с дискообразным элементом, оснащенным зубчатым венцом. По достижении своего крайнего положения элемент с зубчатым венцом может при помощи подъемного диска приподниматься в осевом направлении, выводя зубчатый обод из зацепления. Благодаря этому шарнирные рычаги можно снова поворачивать в исходное положение до тех пор, пока зубчатый обод, который может свободно вращаться в одну сторону, опять не войдет в состояние зацепления. Элемент с зубчатым венцом предварительно напряжен винтовой пружиной в осевом направлении. К сожалению, из-за использования пружины и из-за необходимости поднятия зубчатого диска данная конструкция получается достаточно громоздкой. Кроме того, формование зубчатого обода на шарнирном рычаге является недостатком, поскольку из-за этого невозможно гибким образом изменять угол регулировки и конструкцию рычага.
Принимая во внимание вышесказанное, задачу данного изобретения можно сформулировать как создание такой стопорящей фурнитуры, которую можно гибко адаптировать с учетом цели ее применения и которая имеет компактную конструкцию.
Поставленная задача решена путем разработки стопорящей фурнитуры, характеризующейся признаками пункта 1 формулы изобретения.
В соответствии с изобретением зубчатый венец выполнен в виде кольца и установлен с возможностью смещения параллельно указанной оси вращения относительно сопрягающего элемента, установленного в этом зубчатом венце. Таким образом, чтобы вывести зубчатый венец из зацепления с зубчатым ободом, следует перемещать только кольцеобразный зубчатый венец, тогда как сопрягающий элемент в осевом направлении остается неподвижным и соединенным со вторым рычагом. В результате стопорящую фурнитуру становится возможным выполнять очень компактной. Кроме того, меняя угловое положение сопрягающего элемента относительно второго рычага, можно менять угол регулировки. Тем самым можно осуществлять несложную регулировку спинок, подлокотников, ножек и других регулируемых элементов предмета мебели в зависимости от того, для чего применяют предложенную стопорящую фурнитуру.
Согласно предпочтительному варианту изобретения на внешней периферии сопрягающего элемента предусмотрен профиль, взаимодействующий с геометрическим замыканием с профилем, предусмотренным на зубчатом венце, так что между сопрягающим элементом и зубчатым венцом обеспечивается соединение без возможности относительного вращения независимо от того, приподнят зубчатый венец над зубчатым ободом или сцеплен с ним. Кроме того, на той стороне, которая обращена ко второму рычагу, сопрягающий элемент имеет по меньшей мере один захват, сопрягаемый со вторым рычагом, так что здесь также обеспечивается соединение без возможности относительного вращения. При этом на сопрягающем элементе может быть предусмотрено несколько выступов, проходящих в осевом направлении и вставляемых в выемки или отверстия во втором рычаге. Благодаря этому сопрягающий элемент можно простым образом фиксировать на втором рычаге в разных угловых положениях, в частности, если указанные выступы расположены кольцеобразно, а на втором рычаге имеются соответствующие кольцеобразно расположенные отверстия.
Согласно еще одному варианту изобретения зубчатый обод, предусмотренный на первом рычаге, выполнен в виде отдельного элемента, закрепляемого на этом первом рычаге в разных угловых положениях. Данное решение также позволяет простым образом регулировать диапазон углов, изменяя положение зубчатого обода относительно первого рычага. В этом случае также могут быть предусмотрены несколько кольцеобразно расположенных отверстий и/или выступов, обеспечивающих несложный монтаж в разных угловых положениях.
В качестве переключательного элемента предпочтительно использовать стопорный диск, на котором образован по меньшей мере один направляющий скос, обеспечивающий смещение зубчатого венца в осевом направлении. Стопорный диск может быть установлен между сопрягающим элементом и зубчатым ободом и может иметь несколько, например три или четыре, направляющих скоса, распределенных по его периферическому участку, что предотвращает перекос зубчатого венца при поднятии зубчатого обода. На внутренней кромке зубчатого венца может быть предусмотрен по меньшей мере один выступ (а предпочтительно три или четыре), который может перемещаться по направляющему скосу стопорного диска. Направляющий скос может иметь V-образную форму, вследствие чего как при поднятии, так и при опускании зубчатого венца будет обеспечиваться его равномерное перемещение в осевом направлении. На это равномерное движение в осевом направлении можно влиять путем выбора соответствующих угловых размеров V-образных направляющих скосов. Чем больше угол V-образных направляющих скосов, тем больше протяженность наклонных плоскостей и тем сильнее замедляется опускание (ввод) зубчатого венца. Это относительно замедленное опускание зубчатого венца дает преимущество, заключающееся в возможности демпфировать шумы от соударения.
Чтобы обеспечить особенно компактную конструкцию, зубчатый венец предварительно напрягают в направлении зубчатого обода посредством пластинчатой пружины, установленной между вторым рычагом и зубчатым венцом. Данная пластинчатая пружина может иметь кольцеобразную внутреннюю часть, упирающуюся во второй рычаг, и внешнюю часть, прилегающую к зубчатому венцу.
Согласно предпочтительному варианту изобретения зубчатый обод зафиксирован на первом рычаге посредством по меньшей мере одного пальца, проходящего через удлиненное отверстие в стопорном диске. Благодаря такому исполнению становится возможным предварительно задать угловой диапазон, в пределах которого зубчатый обод взаимодействует с зубчатым венцом, поскольку регулируемый угловой диапазон определяется в зависимости от протяженности удлиненного отверстия стопорного диска. Меняя стопорный диск, можно регулировать протяженность удлиненного отверстия или удлиненных отверстий стопорного диска.
Для обеспечения особо стабильной передачи сил зубья зубчатого обода и зубчатого венца снабжают поднутрением, расположенным под углом к указанной оси вращения. Выяснилось, что при передаче больших вращающих моментов выполнение зубьев с небольшим наклоном приводит к тому, что зубья в результате нагружения сцепляются друг с другом.
Далее изобретение поясняется более подробно на примере нескольких вариантов его осуществления, раскрытых со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах изображено следующее.
Фиг.1 в аксонометрии с пространственным разделением деталей изображает предлагаемую стопорящую фурнитуру.
Фиг.2 сверху изображает показанную на фиг.1 стопорящую фурнитуру, находящуюся в собранном состоянии.
Фиг.3 сбоку в разрезе изображает показанную на фиг.1 стопорящую фурнитуру, находящуюся в собранном состоянии.
Фиг.4 в аксонометрии в увеличенном масштабе изображает стопорный диск.
Фиг.5 в аксонометрии изображает зубчатый обод и зубчатый венец в приподнятом положении.
Фиг.6 в аксонометрии изображает зубчатый обод и зубчатый венец в опущенном положении.
Фиг.7 изображает фрагмент зубчатого венца, находящегося в опущенном положении.
Фиг.8 сбоку изображает зубчатый обод и зубчатый венец.
Фиг.9 изображает фрагмент зубчатого венца и зубчатого обода.
Фиг.10А и 10В в двух ракурсах изображают модифицированный рычаг предлагаемой стопорящей фурнитуры.
Фиг.11А и 11В в двух ракурсах изображают другой модифицированный рычаг предлагаемой стопорящей фурнитуры.
Предложенная стопорящая фурнитура 1 предназначена для регулировки элементов предмета мебели, например подлокотников, спинок, подголовников, ножек, откидных крышек корпусной мебели и других регулируемых деталей. Первый рычаг 2 установлен с возможностью вращения относительно второго рычага 3 вокруг соответствующей оси вращения, при этом для его удержания предусмотрена центральная заклепка 4, проходящая через отверстие 20, выполненное в рычаге 2, и отверстие 31, выполненное в рычаге 3.
В рычаге 2 образовано чашеобразное гнездо 21, в которое вставлен зубчатый обод 5. Зубчатый обод 5 имеет центральное отверстие 50, через которое проходит центральная заклепка 4. Кроме того, в дискообразном зубчатом ободе 5 предусмотрены расположенные кольцом отверстия 51, совмещенные с отверстиями 22, выполненными в гнезде 21; причем в два из этих отверстий 21 вставлены пальцы 52, в результате чего зубчатый обод 5 соединяется с рычагом 2 без возможности относительного вращения. При помощи пальцев 52 можно регулировать положение зубчатого обода 5 относительно рычага 2.
Смежно с зубчатым ободом 5 установлен переключательный элемент в виде стопорного диска 6, имеющего центральное отверстие 62, через которое проходит центральная заклепка 4. Стопорный диск 6 имеет два изогнутых удлиненных отверстия 61, в каждое из которых входит утолщенная часть 53 пальца 52. На внешнем периферическом участке стопорного диска 6 расположены четыре направленных вверх V-образных выступа 60, предназначенные для поднятия зубчатого венца 8.
Зубчатый венец 8 содержит множество зубьев, находящихся в зацеплении с зубьями зубчатого обода 5. Зубчатый венец 8 выполнен в виде кольца, на внутренней кромке которого предусмотрены выступы 81 и выемки 80. Выполненный таким образом профиль, снабженный выемками 80 и выступами 81, взаимодействует с геометрическим замыканием с профилем сопрягающего элемента 7, установленного внутри зубчатого венца 8. В этом сопрягающем элементе предусмотрено отверстие 70, через которое проходит центральная заклепка 4. На внешней периферии сопрягающего элемента 7 предусмотрены выступы 72, вставляемые в выемки 80 зубчатого венца 8. Кроме того, на той стороне сопрягающего элемента 7, которая обращена к рычагу 3, образованы расположенные по кругу цилиндрические выступы 71, вставляемые в соответствующие отверстия 30 в рычаге 3. В зависимости от выбора углового положения рычаг 3 можно соединить с сопрягающим элементом 7 в заранее заданном угловом положении.
Центральная заклепка 4 держит стопорящую фурнитуру в собранном состоянии, препятствуя ее расхождению в осевом направлении. При этом выполненное в виде заклепки расширение 43 сдерживает рычаг 3 снаружи, тогда как на противоположной стороне образован радиальный фланец 40, сдерживающий рычаг 2 с противоположной стороны. Центральная заклепка 4 имеет утолщенную часть 41, которая проходит через отверстие 20, отверстие 50 и отверстие 62 в стопорном диске 6. Утонченная цилиндрическая часть 42 центральной заклепки 4 проходит через отверстие 70 в сопрягающем элементе 7, отверстие 90 в пружинном элементе 9 и отверстие 31 в рычаге 3.
На фиг.2 стопорящая фурнитура 1 показана сверху. Рычаги 2 и 3 могут поворачиваться относительно друг друга в одном направлении в определенном угловом диапазоне, но в другом направлении вращения они застопорены относительно друг друга. При достижении крайнего положения зубчатый венец 8 приподнимается, в результате чего рычаг 3 или 2 может поворачиваться назад до тех пор, пока не будет достигнуто его исходное положение.
На фиг.3 показана средняя часть стопорящей фурнитуры 1, находящейся в собранном состоянии. Отдельные компоненты установлены с возможностью вращения вокруг центральной заклепки 4, при этом в качестве пружины 9 используется пластинчатая пружина, упирающаяся своей кольцеобразной средней частью 91 в рычаг 3. В пределах наружной части плечи 92 пластинчатой пружины прилегают к зубчатому венцу 8 и прижимают зубчатый венец 8 к зубчатому ободу 5. Кроме того, на этом чертеже показано, что пальцы 52 проходят через рычаг 2 и зубчатый обод 5 и могут поворачиваться при прохождении утолщенной части 53 по удлиненным отверстиям 61 в зоне стопорного диска 6.
На фиг.4 представлен в деталях стопорный диск 6, имеющий два указанных удлиненных отверстия 61, изогнутых в виде дуги, и четыре V-образных выступа 60.
Как показано на фиг.5, стопорный диск 6 с выступами 60 может вызвать поднятие зубчатого венца 8 от зубчатого обода 5, если обращенный внутрь выступ 81 зубчатого венца переместится по направляющему скосу на выступ 60. Это происходит тогда, когда утолщенная часть 53 пальца 52 доходит до конца удлиненного отверстия 62, вследствие чего стопорный диск 6 начинает вращаться вместе с пальцем 52.
На фиг.6 показано положение, при котором зубчатый венец 8 находится в зацеплении с зубчатым ободом 5 и удерживается в этом положении пружинным элементом 9. На внутренней стороне зубчатого венца 8 в соответствующих выемках между двумя выступами 81 находятся рассредоточенные по периферии выступы 60. В частности, по периферии рассредоточены четыре выступа 60.
Как видно из фиг.7, каждый выступ 60 имеет два направляющих скоса 63 и 64, которые приподнимают, а затем снова опускают кубический выступ 81 на зубчатом венце 8 при их вращении относительно друг друга.
На эти поднятие и опускание в осевом направлении влияют угловые размеры V-образных направляющих скосов 63, 64, т.е. чем больше угол V-образных направляющих скосов 63, 64, тем больше протяженность наклонных плоскостей и тем сильнее замедляется опускание (ввод) зубчатого венца 8. Это относительно замедленное опускание зубчатого венца 8 дает преимущество, заключающееся в возможности демпфировать шумы от соударения.
Фиг.8 и 9 изображают зубчатый обод 5 и зубчатый венец 8 сбоку. Зубчатый обод содержит зубья, боковая поверхность 82 которых выполнена в виде направляющего скоса, вследствие чего зубчатый венец 8 может свободно вращаться на зубчатом ободе 5 только в одном направлении, причем посредством указанного направляющего скоса зубчатый венец 8 приподнимается, а затем под действием силы пружины 9 вдавливается в следующую впадину между зубьями. Вторая боковая поверхность 83 зубьев расположена под углом относительно направления, параллельного оси вращения, проходящей через центральную заклепку 4, предпочтительно под углом от 2 до 5°, поэтому при большом вращающем моменте зубья зубчатого обода 5 и зубчатого венца 8 сцепляются друг с другом.
На фиг.10А и 10В показан модифицированный вариант рычага 2', который можно использовать в стопорящей фурнитуре 1, выполненной в соответствии с фиг.1. Рычаг 2' включает в себя лапку 20" и дискообразное гнездо 21', в котором выполнено центральное отверстие 22' в форме шестиугольника. В гнездо 22' вставлен шестиугольный выступ 24' кожуха 23', в который затем устанавливают зубчатый обод 5. Вследствие того что рычаг 2' состоит из двух частей, обеспечивается возможность регулирования ориентации лапки 20" относительно кожуха 23'. Кроме того, можно изменять длину лапки 20" и форму, что предпочтительно для специальных случаев применения. Очевидно, что для передачи усилий кручения вместо представленных шестиугольных выступов 24'; 24" и выемок 21'; 21" можно использовать другие соединения, предпочтительно соединения с геометрическим замыканием.
На фиг.11А и 11В показан другой модифицированный вариант рычага 2", при котором на кожухе 23" образован шестиугольный выступ 24", что соответствует предыдущему варианту осуществления. На кожухе 23", как и ранее, может быть установлен зубчатый обод 5. Однако для сопряжения с выступом 24" вместо лапки 20" используется осевое удлинение с гнездом 21". С гнездом 21" соединен стержень 20", на одном конце которого предусмотрен сопрягающий элемент 26". Форму рычагов 2, 2', 2" и 3 можно менять в широких пределах. Так, например, стержень 20" можно выполнить как сопрягающий элемент так, что он будет передавать усилия между первой и второй стопорящей фурнитурой для синхронного перемещения первой и второй стопорящей фурнитуры.
Кроме того, при осуществлении стопорения можно использовать только одну стопорящую фурнитуру, чтобы при помощи такого сопрягающего элемента передавать требуемые синхронные движения на простой шарнир, т.е. на шарнир без стопора.