УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЛАВНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОДВИЖНОЙ ЧАСТИ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ДЛЯ ВЫДВИЖНОГО ЭЛЕМЕНТА МЕБЕЛИ

Заявляемая полезная модель относится к скрытому приводному устройству для подвижной части мебели, такой как выдвижной ящик, и служит для плавного и бесшумного перемещения подвижной части мебели из закрытого положения в открытое и ее самостоятельное закрывание без каких-либо усилий со стороны человека, при этом обеспечивается высокий уровень надежности и способность выдерживать большие нагрузки.
Главная особенность направляющих для мебели - гарантировать бесшумность и плавность ее хода.
Все чаще использование простейших динамических моделей с жесткими звеньями становится неприемлемым и приходится обращаться к моделям, учитывающим упругость звеньев, для которых необходимо рассматривать все разновидности механических колебаний.
Из предшествующего уровня техники известно устройство автоматического втягивания для подвижного элемента предмета мебели, направляемого посредством выводной направляющей, содержащее кожух, аккумулятор энергии, установленный на кожухе и выполненный с возможностью натяжения при открытии подвижного элемента предмета мебели, механизм натяжения, состоящий в функциональной связи с аккумулятором энергии и обеспечивающий натяжение аккумулятора энергии при помощи ползуна, установленного с возможностью перемещения на кожухе, при этом кожух имеет рельс скольжения, на который можно насаживать ползун, причем кожух имеет кулисную направляющую, в которую вдается, по меньшей мере, одна первая направляющая полка, предусмотренная на ползуне, причем кожух имеет также желобок, в который вдается вторая направляющая полка, предусмотренная на ползуне,  причем при нахождении ползуна в установленном положении рельс скольжения располагается между первой направляющей полкой и второй направляющей полкой, причем на второй направляющей полке образован, по меньшей мере, один зажимный выступ в направлении рельса скольжения (патент РФ № 2514024 на изобретение «Устройство автоматического втягивания и выводная направляющая», дата подачи 17.06.2010 г., опубликовано 27.04.2014 г.).
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство, содержащее корпус, ползун, аккумулятор энергии и шток поршня амортизатора, при этом корпус имеет направляющие рельсы, на которые насажен ползун с возможностью перемещения, при этом ползун содержит сопрягаемые между собой часть прямолинейного перемещения и поворотную часть, причем аккумулятор энергии соединен с корпусом и частью прямолинейного перемещения ползуна, кроме того, шток поршня амортизатора прикреплен к части прямолинейного перемещения ползуна, при этом поворотная часть содержит демпфирующий элемент из деформируемого материала, расположенный в месте контакта ползуна с активатором подвижной части направляющей. Часть прямолинейного перемещения содержит шарнир, а поворотная часть содержит сквозное отверстие, при этом шарнир установлен в сквозном отверстии, причем поворотная часть установлена с возможностью поворота на угол б=20° (патент РФ № 192620 на полезную модель «Устройство автоматического втягивания подвижного элемента направляющей для элемента мебели», дата подачи 19.08.2019 г., опубликовано 24.09.2019 г.).
Недостатки известных решений связаны с низкими показателями, характеризующими плавность хода подвижного элемента, что, в свою очередь, негативно влияет на эксплуатационные свойства, срок службы, устойчивость конструкции, а также возможность выдерживать значительные нагрузки.
Известные технические решения достаточно жесткие. Так, например, в случае сильного удара по элементу мебели или его перестановки могут возникнуть трудности при вхождении активатора подвижного элемента статичной части направляющей в защелку, которая подпирается донной частью корпуса. Размещение защелки внутри  корпуса снижает ее пружинящие свойства при зацеплении с активатором. Для исправления данного недостатка необходимо в известных решениях менять прямолинейную траекторию движения активатора на криволинейную. Для этого защелку (гнездо) выполняют со скошенными (изогнутыми) стенками. Однако перемещение по кривой при увеличенных нагрузках или сильных ударах по выдвижному ящику может привести к проскакиванию активатора мимо защелки, что становится причиной перекоса  выдвижного ящика.
В данных конструкциях поворотная часть ползуна может отклоняться на небольшой угол – примерно 20°, что, в свою очередь, снижает усилие на шток поршня при закрывании выдвижного ящика и в результате может привести к неполному задвижению ящика.
Помимо этого, небольшой угол поворота подвижной части ползуна не обеспечивает надежное ответное зацепление активатора, выполненного, например, в виде крючка, с защелкой, которая представляет собой, например, гнездо или отсек.
Кроме того, расположение подвижного (шарнирного) соединения, через которое соединены части ползуна: поворотная и продольного перемещения, не в центре упругости, приводит к образованию длинного плеча силы, что, в свою очередь, вызывает смещение равновесия всей системы, и влияет на равномерность вращения поворотной части, а также создает большие нагрузки, усиливающие колебательные движения и вибрации, которые негативно отражаются не только на плавности хода из-за усиления подпрыгивания и галопирования, но и на быстром износе демпфирующего элемента.
Известно, что плавность хода - это способность устройства к поглощению толчков, ударов и вибраций, возникающих при движении.  Плавность хода зависит от характера и величины возмущающих сил, вызывающих колебания, от общей компоновки конструкции и отдельных ее конструктивных особенностей, в том числе от создания упругих связей между элементами (подрессорирования) для снижения динамических нагрузок.
Возмущающие силы могут возникать под действием внутренних и внешних причин. К внутренним причинам относятся неуравновешенность деталей и неравномерность их вращения. Из внешних причин основное значение имеют неровности пути.
При учете упругости звеньев необходимо принимать во внимание все разновидности механических колебаний, а также материал и особенности конструкции, в том числе его упругие свойства.
На плавность хода главным образом влияют два вида колебаний: поступательное вертикальное (подпрыгивание) и угловые продольные (галопирование). Колебания в вертикальной плоскости зависят от жесткости конструктивного элемента и эластичности материала, из которого он изготовлен. Упругий элемент после столкновения с препятствием продолжает совершать затухающие колебания, для гашения которых используют амортизаторы. Более сложное влияние на плавность хода оказывает галопирование, которое зависит от жесткости системы и возникает в том случае, если возмущающая сила приложена не к центру упругости, а в другой точке, в результате чего возникает как линейное, так и угловое перемещение. При колебаниях возникает сила инерции, которая создает момент силы относительно центра упругости. В случае, когда центр тяжести совпадает с центром упругости, элемент перемещается без галопирования, т.к. прогибы при равноудаленном размещении его от оси будут одинаковы.
При движении по окружности возникает момент силы, величина которого зависит от угла, на который отклоняется плечо силы, что, в свою очередь, влияет на интенсивность воздействия.
Кроме того, важным условием обеспечения плавности хода является конструкция амортизатора, его расположение и свобода перемещения, определяемая, в том числе  наличием контактирующих поверхностей.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении плавности и равномерности хода.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство автоматического плавного перемещения подвижной части направляющей для выдвижного элемента мебели, содержащее корпус с направляющими рельсами, на которых с возможностью продольного перемещения установлен ползун, состоящий из сопрягаемых и подвижно соединенных между собой частей: поворотной с защелкой для ответного взаимодействия с активатором, установленным на подвижном элементе статичной части направляющей, и со сквозным отверстием, через которое проходит ось вращения подвижного соединения частей ползуна, размещенная на части продольного перемещения, а также аккумулятор энергии и амортизатор в виде поршня со штоком, при этом поворотная часть установлена с возможностью углового смещения, аккумулятор и амортизатор связаны с корпусом и частью продольного перемещения, защелка в виде гнезда со стенками расположена в зоне соединения амортизатора с частью продольного перемещения, согласно полезной модели  корпус выполнен профильным с  изменением геометрии в зоне перемещения штока и защелки, стенки которой перпендикулярны друг другу, ось подвижного соединения расположена на выступе, которым оснащена часть продольного перемещения со стороны, сопрягаемой с поворотной частью, при этом выступ проходит между направляющими рельсами,  а сквозное отверстие в поворотной части, установленной с возможностью смещения на угол не менее 30°, выполнено в ее центральной зоне.
Часть продольного перемещения ползуна может быть частично или полностью выполнена из демпфирующего материала.
Предлагаемая к защите полезная модель поясняется чертежами, где
фиг. 1 – направляющая в сборе;
фиг. 2 – устройство автоматического плавного перемещения подвижной части направляющей для выдвижного элемента мебели в рабочем положении;
фиг. 3 – общий вид корпуса;
фиг. 4 – ползун в исходном положении;
фиг. 5 – ползун в рабочем положении;
фиг. 6 – поворотная часть ползуна;
фиг.7 – часть продольного перемещения ползуна.
Устройство автоматического плавного перемещения подвижной части является частью направляющей для выдвижного элемента мебели, ответно взаимодействующей со статичной частью 13 направляющей, присоединяемой к стенке мебели.
Заявляемая конструкция содержит корпус 1, ползун, состоящий из поворотной части 2  и части продольного перемещения 3. Ползун установлен на направляющие рельсы 4 с возможностью продольного перемещения. В корпусе размещены и связаны с ним аккумулятор энергии 5 в виде пружины и амортизатор 6 в виде поршня со штоком 7, совершающего возвратно-поступательное перемещение. Аккумулятор энергии и амортизатор соединены с частью продольного перемещения 3 ползуна, которая, как вариант, может быть частично или полностью выполнена из демпфирующего материала.
Корпус снабжен фиксаторами 8 в виде выступов, с помощью которых корпус 1 соединяется со статичной частью 13 направляющей.
Корпус выполнен профильным, например, Г-образным. За счет изменения геометрии корпуса в зоне перемещения штока 7 и защелки 9, выполненной в поворотной части ползуна 2, увеличиваются степени свободы, а значит, уменьшается жесткость конструкции. Благодаря тому, что защелка не подпирается донной частью корпуса, она становится более упругой, при этом в устройстве снижаются колебания, особенно внешние.
В срединной зоне поворотной части ползуна выполнено сквозное отверстие 10, через которое поворотная часть закрепляется на оси 11 части продольного перемещения с образованием подвижной (шарнирной) связи, при этом ось 11 шарнирного соединения размещена на выступе 12, который выполнен в части продольного перемещения 3. Выступ 12 с осью 11 проходит в зазоре между направляющими рельсами 4. Поворотная часть 2 ползуна выполнена с возможностью осуществления вращательного движения и смещается на угол не менее 30° при приведении устройства автоматического втягивания подвижного элемента направляющей в рабочее положение. Увеличенный, по сравнению с прототипом, угол поворота позволяет при закрывании ящика, т.е.  при возвратном движении, активатору 14, выполненному, например, в виде крючка, и установленному на подвижном элементе 15 статичной части 13 направляющей, осуществлять только прямолинейное перемещение без изменения траектории движения, в том числе при вхождении в защелку 9. Благодаря этому, усилие, действующее на шток 7 поршня амортизатора, не меняя свою величину, позволяет выполнить полное закрытие выдвижного элемента мебели. Расположение шарнирного соединения в срединной части ползуна уравновешивает всю систему за счет одинаковых прогибов поворотной части 2 с обеих сторон и, следовательно, снижает внутренние колебания, в том числе галопирование при наезде активатора на переднюю стенку защелки 9.
В части продольного перемещения 3 ползуна выполнены продольные пазы, по ширине соразмерные направляющим рельсам 4, которые входят в эти пазы. За счет такого взаимодействия обеспечивается продольное перемещение ползуна.
Часть продольного перемещения 3 ползуна может быть частично или полностью выполнена из демпфирующего материала, в качестве которого используют или ПВХ, или силикон, или ПЭ.
Аккумулятор в виде пружины 5 и амортизатор 6 одним концом закреплены в корпусе 1. Другой конец пружины 5 и шток 7 амортизатора связаны с частью продольного перемещения 3 ползуна.
Осуществление полезной модели.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Устройство автоматического плавного перемещения подвижной части с помощью фиксаторов 8 соединяется со статичной частью 13 направляющей, которая снабжена активатором 14, закрепленным на подвижном элементе 15 статичной части 13 направляющей с возможностью продольного перемещения. Активатор 14 в исходном положении сопрягается с поворотной частью ползуна 2 и входит в защелку 9. Статичная часть 13 направляющей расположена сверху устройства автоматического втягивания подвижного элемента и прижимает его во избежание падения ползуна при его продольном перемещении по направляющим рельсам 4.
Регулирование и управление работой устройства автоматического втягивания осуществляется с помощью активатора 14.
В состоянии покоя пружина 5 не деформирована. Ползун находится в исходном положении, при котором поворотная часть 2 и часть продольного перемещения 3 плотно сопряжены друг с другом. Активатор 14 находится в зацеплении с защелкой 9.
После начала взаимодействия активатора 14 и поворотной части 2 ползуна аккумулятор энергии 5 начинает растягиваться, при этом ползун перемещается по направляющим рельсам 4. Шток 7 поршня, также связанный с ползуном, выдвигается.
В момент, когда устройство автоматического втягивания подвижного элемента направляющей приведено в рабочее положение, пружина 5 растянута, поворотная часть 2 ползуна смещена по отношению к оси 11 подвижного соединения на угол не менее 30°. В таком положении поворотная часть 2 фиксируется в корпусе 1, шток 7 поршня максимально выдвинут вперед, активатор 14 выходит из зацепления с защелкой 9.
Возвратное движение при закрывании выдвижного ящика осуществляется в обратном порядке. При достижении исходного положения активатор 14 за счет прямолинейного перемещения, в том числе внутри защелки 9, точно входит в нее и фиксируется. Защелка при вхождении активатора, не ограниченная дном корпуса, более упругая и при зацеплении активатора может прогибаться. За счет уменьшения жесткости конструкции снижаются колебания и вибрации, как внутренние, так и внешние, что положительно влияет на плавность и равномерность хода.
Кроме того, увеличенный угол, на который смещается поворотная часть 2 ползуна, а также расположение шарнирного соединения его частей, обеспечивающий одинаковый прогиб с обеих сторон, также снижают колебания и вибрации, и, следовательно, повышают плавность и равномерность хода.
Устройство более надежно.
Благодаря новым свойствам заявляемое устройство может выдерживать увеличенные нагрузки и, как следствие, может быть использовано для расширенной линейки мебельных конструкций, включая крупногабаритные.