УСТРОЙСТВО, ИМЕЮЩЕЕ ДВЕ ЧАСТИ
DEVICE HAVING TWO PARTS

Область, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству, имеющему две части, соединяемые друг с другом.
Предпосылки создания изобретения
В области техники, относящейся к пылесосам, может быть сделано четкое разделение между цилиндрическими и вертикальными конфигурациями. Цилиндрические пылесосы являются пылесосами с емкостью для сбора пыли и всасывающим двигателем. Через шланг и насадку пыль поступает в пылесос. Такую конструкцию легко упаковывать в коробку. Отношение объема произведенного продукта к объему коробки в этом случае находится в приемлемом диапазоне.
Вертикальный пылесос (например, устройство для чистки полов «Aquatrio» фирмы «Philips») имеет конфигурацию, при которой рукоятку прикрепляют к насадке. Часто рукоятка содержит пространство для сбора пыли и всасывающий двигатель. Общие габаритные размеры такого устройства больше, чем размеры цилиндрической конфигурации. Отношение объема произведенного продукта к объему коробки не находится в приемлемом диапазоне. Это удорожает упаковку и поставку.
Поэтому вертикальные пылесосы имеют разъемную/складываемую конструкцию для улучшения вышеупомянутого отношения. Разъемное соединение является более компактным и экономически эффективным по сравнению с шарнирной конструкцией, в особенности, если соединение выполняют только до и после поставки.
Устройство для чистки полов «Aquatrio» фирмы «Philips» поставляют в двух частях. Перед первым использованием две части должны быть собраны вместе. Имеется в виду, что две части не будут разделены снова. В патенте США USD646858 на промышленный образец описана разделительная линия между двумя частями при соединении друг с другом примерно в середине вертикальной части.
В патентном документе WO03/090504 раскрывается модуль корпуса электрического устройства, содержащий по существу секцию корпуса трубчатой формы, которая проходит в продольном направлении, и основание корпуса, которое может быть соединено с секцией корпуса посредством по меньшей мере одного соединительного элемента, который проходит в продольном направлении, такого как винт, штифт, заклепка или тому подобное. Соединительный элемент проходит в фиксированное отверстие в корпусе, которое расположено вровень с соответствующими проходами основания корпуса, так что по меньшей мере одно отверстие предусмотрено в запорном элементе, который может смещаться в поперечном направлении относительно основания корпуса. Запорный элемент может быть заблокирован посредством выемки в корпусе. В этом устройстве предшествующего уровня техники пользователь должен выполнять три различных действия, а именно, вдавливание основания корпуса в секцию корпуса, чтобы заставить запорный элемент зацепляться с выемкой в корпусе, в результате чего винтовое отверстие в запорном элементе выравнивается с винтовым отверстием в основании корпуса, и после этого прикрепление основания корпуса к запирающему элементу посредством первого винта, и прикрепление основания корпуса к секции корпуса посредством второго винта.
В патентном документе DE202012005714U раскрывается держатель для профилированной рейки, содержащей основное тело, крепежный элемент и винтовое соединение. Основное тело содержит несущую поверхность для размещения профилированной рейки и прижимную полоску для прижатия удерживающей кромки профилированной рейки к несущей поверхности, и содержит первое отверстие. Крепежный элемент выполнен с возможностью прикрепления профилированной рейки к основному телу посредством винтового соединения. Хотя винтовое соединение приводит к держателю, прикрепляемому одновременно к двум профилированным рейкам, недостаток заключается в том, что профилированные рейки нуждаются в промежуточном элементе, а именно, в держателе для соединения друг с другом. Также, профилированная рейка, которая захватывается прижимной полоской, захватывается только этой прижимной полоской так, что в действительности существует только одно соединение в одном положении между двумя профилированными рейками.
Сущность изобретения
Помимо прочего, целью изобретения является разработка альтернативного способа соединения частей друг с другом. Изобретение определено в независимом пункте формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Один аспект изобретения заключается в устройстве, содержащем первую часть и вторую часть, которое содержит первый крепежный инструмент; первый приемный элемент; второй приемный элемент для зацепления с первым крепежным инструментом, и выполненный с возможностью перемещения затвор для зацепления с первым приемным элементом, в котором вышеупомянутую первую и вышеупомянутую вторую часть размещают для соединения друг с другом посредством одного действия по зацеплению первого крепежного инструмента со вторым приемным элементом для образования первого соединения между первой и второй частями, и для того, чтобы заставлять выполненный с возможностью перемещения затвор зацепляться с первым приемным элементом для образования второго соединения между первой и второй частями, причем второе соединение расположено на расстоянии от первого соединения, в результате чего как вышеупомянутое первое, так и вышеупомянутое второе соединение образуются в результате манипулирования только вышеупомянутым первым крепежным элементом.
Изобретение обеспечивает преимущество в том, что две части соединяют двумя различными способами, при том что пользователь должен манипулировать только первым крепежным инструментом. Длина выполненного с возможностью перемещения затвора обеспечивает расположение двух соединений на расстоянии друг от друга, что приводит к очень стабильному соединению.
В варианте осуществления первая часть содержит первый крепежный инструмент и первый приемный элемент, и вторая часть содержит второй приемный элемент и выполненный с возможностью перемещения затвор.
Во второй приемный элемент может быть вставлен первый крепежный инструмент под углом по отношению к области контакта между первой и второй частями для создания необходимой жесткости и для противодействия эффектам ослабления.
Выполненный с возможностью перемещения затвор может иметь наклонную сторону, зацепляющуюся с первым крепежным инструментом, когда первый крепежный инструмент зацепляется со вторым приемным элементом, в результате чего выполненный с возможностью перемещения затвор перемещается к первому приемному элементу. Эта наклонная сторона выполненного с возможностью перемещения затвора хорошо зацепляется с первым крепежным инструментом, который вставляется во второй приемный элемент под углом.
Первый крепежный инструмент может включать в себя болт, а второй приемный элемент может включать в себя гайку. Этот способ соединения является легким для пользователя и также при необходимости обеспечивает легкую разборку. Альтернативный первый крепежный инструмент может быть соединительным штифтом.
Выполненный с возможностью перемещения затвор может зацепляться с первым приемным элементом под давлением, вызываемым пружиной. Это обеспечивает то, что когда первый крепежный инструмент и второй приемный элемент расцепляют (например, пользователем, отвинчивающим болт), не только первое соединение, но также и второе соединение ослабляется.
Первый приемный элемент может включать в себя кромку, которая вместе с затвором обеспечивает надежное второе соединение.
Первый крепежный инструмент и второй приемный элемент могут обеспечивать образование первого соединения около первой стороны устройства, в то время как выполненный с возможностью перемещения затвор и первый приемный элемент могут обеспечивать образование второго соединения у второй стороны устройства, противоположной первой стороне. Таким образом, первое и второе соединение максимально отделены друг от друга, в результате чего достигается максимальная прочность.
Эти и другие аспекты изобретения понятны из описания со ссылкой на варианты осуществления, описанные далее.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вариант осуществления устройства, когда первая часть не соединена со второй частью, и
Фиг.2 - вариант осуществления устройства, когда первая часть соединена со второй частью.
Подробное описание вариантов осуществления
В описании предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения описано средство для прикрепления двух частей изделия пользователем, манипулирующим только одним болтом. Изобретение включает в себя механизм, который увеличивает расстояние между точками контакта и, таким образом, создает более жесткое соединение.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения состоит из соединения посредством болта B с дополнительными запирающими свойствами, активируемыми во время закрепления болта B. Конец болта B заставляет клин перемещаться для дополнительного запирания соединения. Это обеспечивает невозможность перемещения во всех 6 степенях свободы (3 направления вращения и 3 направления перемещения) и увеличивает общую жесткость соединения.
Хотя соединение посредством одного болта B является в основном достаточным для удерживания частей друг с другом, дополнительные меры требуются по следующим причинам. Соединение должно выносить большие крутящие моменты и нагрузки, так как соединение находится посередине пылесоса с вертикальной рукояткой (stick vacuum cleaner). Без дополнительных средств один болт может только равномерно распределять силы на областях контакта, если он установлен перпендикулярно и по центру в установочной поверхности. В большинстве случаев, когда рукоятка должна быть присоединена посередине, это невозможно.
Каждое соединение должно сохраняться в течение времени без увеличения люфта. В болтовом соединении требуется предварительное натяжение. Поверхности контакта удаляют люфт при наличии предварительного натяжения (давления). Предпочтительно, соединение также должно быть разъемным для целей транспортировки и хранения. Поэтому предпочтительно соединение является легко разъемным с минимальным количеством этапов.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает неподвижность во всех степенях свободы, когда пользователь просто завинчивает один болт B, который является разъемным. Болт B не может быть потерян, так как он скреплен с пружинным кольцом CR в конструкции. Конец болта B приводит в движение затвор L, образованный внутренним клином, для создания точек контакта на большем расстоянии с увеличенным контактным давлением. Клин подпружинивается посредством пружины S2, для того чтобы он возвращался, когда соединение снова разъединяют.
Такое решение имеет преимущества по сравнению со стандартным болтовым соединением. Оно обеспечивает невозможность какого-либо перемещения во всех степенях свободы из-за точек контакта на относительно большой области, что увеличивает общую жесткость в результате приведения в движение клина и применения предварительного натяжения на поверхностях контакта. Клин подпружинивается и, таким образом, будет перемещаться назад в свое исходное положение, поэтому соединение также является разъемным. Решение пригодно для каждой формы поперечного сечения (разнообразные формы поперечного сечения). Сборку выполняют посредством только одного винта, который располагают под углом для создания соответствующей жесткости и для противодействия ослабляющим эффектам.
Соединение сконструировано для прочного удерживания двух частей друг с другом при сжатии и торсионных нагрузках, прилагаемых в разных направлениях. Такое соединение также может быть использовано для других изделий с другими сочетаниями нагрузок. При размещении болта B под углом, например, 30°, крепежный элемент ориентирован частично в направлении нагрузки. При объединении с поверхностями контакта это обеспечивает невозможность какого-либо перемещения во всех степенях свободы.
Однако если используется только болт B без дополнительных средств, максимальные силы и жесткость будут все еще ограничены, особенно на больших расстояниях от болтового соединения. Когда в конструкцию добавляют клин, могут быть созданы дополнительные точки контакта, которые не зависят от предварительного натяжения, создаваемого болтом B. Конец болта перемещает клин в запирающее положение и обеспечивает надежность соединения. Когда болт B не установлен и, таким образом, верхняя часть не установлена, клин находится внутри габаритов нижней части. Если верхняя часть установлена и болт B затягивают, клин скользит в конфигурацию выреза в верхней части, достигая положения, показанного на фиг.2. Посредством использования клина две части прикрепляют друг к другу в двух различных положениях. Один конец закрепляют клином, а не уменьшенной предварительной затяжкой, получаемой от болтового соединения. Клин расположен ближе к одному концу, в то время как болтовое соединение расположено ближе к другому концу, в результате чего образуются достаточные силы на большом расстоянии друг от друга. Это приводит к повышенной жесткости.
Настоящий вариант осуществления изобретения содержит верхнюю и нижнюю часть. В Верхнюю часть интегрируют первый крепежный инструмент FT1. Первый крепежный инструмент FT1 образован болтом B, который блокируется пружинным кольцом CR. Таким образом, болт B не может быть ослаблен. Болт B подпружинивается пружиной S1 таким образом, чтобы он не имел взаимодействия при расположении сверху нижней части. Пружина S1 образована таким образом, чтобы болт B можно было протолкнуть и закрепить без большого усилия.
Нижняя часть имеет второй приемный элемент R2, содержащий неподвижную гайку N в пластмассовой части. Гайка N неподвижно закреплена и не вращается, когда в нее ввинчивают болт B. За неподвижной гайкой N существует пространство для прохождения болта на полную длину. Болт B будет проходить за гайку N для того, чтобы перемещать образованный в виде клина затвор L в положение запирания.
Когда болт B не закреплен, клин располагается в этом пространстве. Когда верхнюю часть устанавливают на нижнюю часть, клин все еще находится в начальном положении, как показано на фиг.1. Когда болт B вворачивают в гайку N, и он проходит через гайку N, болт B перемещает клин в его конечное положение, как показано на фиг.2, в котором он входит в зацепление с первым приемным элементом Rl, образованным кромкой.
Болт B имеет ступенчатую форму для прикрепления концевого ограничителя к гайке N. Когда болт B полностью установлен, существует небольшое взаимодействие в поверхностях контакта, предусмотренное при проектировании. Это обеспечивает предварительное натяжение посредством сил, распространяющихся от предварительного натяжения болта к точкам контакта верхней/нижней части.
Когда болт снова ослабляют, клин также будет перемещаться обратно. За клином расположена пружина S2 для обеспечения такого обратного перемещения. Когда клин полностью перемещен обратно, верхняя часть может быть отделена от нижней части.
Следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления описывают, но не ограничивают изобретение, и что специалисты в данной области техники могут сконструировать много альтернативных вариантов осуществления без отхода от объема прилагаемой формулы изобретения. Способ соединения в соответствии с настоящим изобретением может быть использован для вертикальных пылесосов, устройств для мокрой очистки или бытовой техники со съемными рукоятками, для того чтобы обеспечивать их доставку или хранение с использованием более удобной формы упаковки. Он также пригоден для других изделий, которые должны быть разъемными или открывающимися. Форма интерфейса также может изменяться, так же как и формы клина, способного достигать любой кромки в любом направлении, на основе угла контакта клина и винта. Элемент скольжения также может иметь разделенную форму, обеспечивающую многочисленные местоположения. Для выполнения такого соединения вместо болта может быть использован, винт, установочный штифт, эксцентриковый шип или байонетное соединение.
Хотя в показанном варианте осуществления выполненный с возможностью перемещения затвор L является частью второй части, альтернативно возможно, чтобы выполненный с возможностью перемещения затвор L являлся частью первой части, например, когда разделительная поверхность между двумя частями не является плоской, а имеет некоторые выпуклые части. Разделение с зубцами (dented separation)между двумя частями может дополнительно способствовать достижению хорошего неподвижного соединение между двумя частями в собранном состоянии.
Хотя в показанном варианте осуществления выполненный с возможностью перемещения затвор L сдвигается в первый приемный элемент R1, альтернативно возможно, чтобы выполненный с возможностью перемещения затвор L вращался вокруг оси. Альтернативно, выполненный с возможностью перемещения затвор L может иметь множество выступов, и первый приемный элемент R1 может иметь множество мест для зацепления с этими выступами. Или первый приемный элемент R1 может иметь по меньшей мере один выступ, и выполненный с возможностью перемещения затвор L может иметь по меньшей мере одно отверстие для зацепления с этим по меньшей мере одним выступом.
Угол, при котором первый крепежный инструмент FT1 вставляется во второй приемный элемент R2, может находиться в диапазоне от 10 до 80 градусов, предпочтительно в диапазоне от 20 до 45 градусов, например 30 градусов, так как чем круче угол, тем сложнее первому крепежному устройству FT1 заставлять выполненный с возможностью перемещения затвор L зацепляться с первым приемным элементом Rl.
В формуле изобретения любые ссылочные позиции, указанные в скобках, не должны рассматриваться как ограничивающие формулу изобретения. Слово "содержащий" не исключает наличие других элементов или этапов, отличных от тех, которые перечислены в формуле изобретения. Артикль "a" или "an" перед названием элемента исключает наличия множества таких элементов. В формуле изобретения устройства перечисляются несколько средств, некоторые из которых могут быть осуществлены посредством одного и того же элемента крепежного средства. Тот факт, что определенные средства описаны в различных взаимозависимых пунктах формулы изобретения не означает, что комбинация этих средств не может быть использована для преимущества.