ШАРНИРНАЯ ФУРНИТУРА Российский патент 2019 года по МПК E05F1/10 

Изобретение относится к шарнирной фурнитуре для поворота дверцы, шарнирно закрепленной на мебельном корпусе.

Подобные шарнирные фурнитуры применяются, чтобы, с одной стороны, автоматически удерживать повернутую вокруг горизонтальной оси дверцу в открытом положении и, с другой стороны, фиксировать ее в закрытом положении, для чего она притягивается к соответствующим краям мебельного корпуса посредством усилия накопителя энергии, обычно пружины растяжения.

Шарнирная фурнитура такого типа описана в DE 29605551 U1. При этом накопитель энергии, выполненный в виде пружины растяжения, зацепляется с рычажной системой, закрепленной с одной стороны на стенке корпуса и на дверце с другой стороны, причем пружина растяжения удерживает дверцу в открытом положении, а также притягивает ее в закрытом положении к мебельному корпусу.

Однако при этом представляется проблематичным, что в течение поворота дверцы она должна направляться вручную для ее удержания против усилия пружины растяжения, посредством которой в противном случае дверца всегда притягивается в закрытое положение, за исключением открытого положения, в котором, как указано, дверца удерживается пружиной растяжения.

Обращение при повороте дверцы также представляется проблематичным ввиду того, что дверца притягивается в закрытое положение практически без торможения, так что она прижимается к мебельному корпусу с почти неослабленным тянущим усилием.

Для устранения недостатков в DE 202005016375 предложено использование демпфирующего устройства, с помощью которого демпфируется процесс закрытия или удар дверцы об мебельный корпус.

Независимо от того, что посредством этого не решаются проблема удержания при повороте, известные шарнирные фурнитуры могут быть реализованы лишь с помощью множества конструктивных элементов, в частности в отношении необходимой кинематики рычагов, что приводит не только к существенным производственным затратам, но и затрудняет установку соответствующей шарнирной фурнитуры.

Помимо этого, в частности в отношении достаточной продолжительности службы также оказалась неудачной другая конструкция, с помощью которой должно быть достигнуто так называемое принудительное направление, и в которой применяется кулачок, соответствующий управляющему эксцентрику, при этом кулачок подпружинен.

Вследствие неизбежно больших усилий пружины, в процессе движения задействованные конструктивные элементы подвергаются относительно большому трению и высокому поверхностному давлению, которое может привести к повреждению управляющего контура кулачка или направляемого на нем ролика. Это естественно нежелательно, поскольку в частности это отрицательно влияет на работу шарнирной фурнитуры, которая в худшем случае должна быть заменена.

Задача изобретения заключается в дальнейшем усовершенствовании шарнирной фурнитуры обобщенного типа так, что улучшается ее работоспособность, то есть удобство работы при повороте дверцы, повышается продолжительность службы и уменьшается количество необходимых конструктивных элементов для сокращения стоимости изготовления. Кроме того существенно уменьшается трение системы, так что для дверцы, выполненной таким же образом требуются незначительные упругие силы.

Эта задача решается с помощью шарнирной фурнитуры с признаками п. 1 формулы изобретения.

Новая шарнирная фурнитура отличается, прежде всего, тем, что функционально она может обходиться относительно меньшим количеством конструктивных элементов, в частности, существенно меньшим по сравнению с шарнирной фурнитурой, известной из уровня техники. Результатом является низкая стоимость изготовления, вследствие как экономичного расхода материала, так и из более короткого времени изготовления, что важно, так как подобные шарнирные фурнитуры применяются в качестве серийных изделий, изготавливаемых в больших количествах.

Рычажную систему выполняют из шарнирного четырехзвенника, который сам по себе известен, и последовательность движений которого поддерживается управляющим элементом, соответствующим накопителю энергии. Однако, в принципе с помощью этой системы также могут поддерживаться все другие рычажные системы.

При этом с помощью управляющего элемента усилие накопителя энергии, предпочтительно пружины растяжения или блока пружин растяжения, проводится на рычажную систему, то есть шарнирный рычаг, так, что дверца автоматически пребывает в заданном диапазоне повернутого положения, то есть остается в равновесии. Дверца может автоматически закрываться или открываться в диапазоне поворота перед полностью закрытой позицией или в диапазоне поворота полностью открытой позиции.

Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения управляющий элемент имеет поворотный кулачковый диск с управляющим контуром, к которому прилегает упругое средство тяги, закрепленное на кулачковом диске и образующее удлинение накопителя энергии.

При этом присоединение средства тяги, которое в остальном может состоять из ленты, цепи, зубчатого ремня, тросика или аналогичного элемента., к кулачковому диску может происходить таким образом, что направление действия силы накопителя энергии в закрытом положении дверцы расположено, относительно направления поворота, над осью поворотной цапфы, на которой расположен управляющий элемент, и в открытом положении - под осью, благодаря чему обеспечивается поддержка соответственно различных направлений поворота управляющего элемента.

Благодаря указанному расположению при повороте дверцы достигается поддержка поворотного движения непосредственно перед достижением соответствующего конечного положения.

Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения управляющий элемент, помимо кулачкового диска, имеет по меньшей мере одну дополнительную часть передаточного механизма, выполненную в данном случае в виде шестерни, закрепленной без возможности вращения относительно кулачкового диска. Эта шестерня взаимодействует с дополнительными элементами передаточного механизма, предпочтительно с сегментом зубчатого колеса, выполненным с возможностью крепления к шарнирному рычагу. При этом шестерня и кулачковый диск могут вращаться вокруг общей оси вращения, образуемой поворотной цапфой, удерживаемой с одной стороны. Предпочтительно имеются две противоположные поворотные цапфы, оси вращения которых расположены соосно на расстоянии друг от друга с торца, при этом на одной поворотной цапфе размещена шестерня, а на другой - кулачковый диск.

Как указано выше, с помощью новой шарнирной фурнитуры достигается то, что дверца может находиться без поддержки в каждом повернутом положении. Для этой цели радиус кривизны управляющего эксцентрика кулачкового диска меняется вдоль хода кривой, который согласован с крутящими моментами, изменяющимися в зависимости от позиции поворота дверцы и действующими на кулачковый диск или накопитель энергии. При этом крутящий момент, различный в каждом повернутом положении дверцы, определяется по существу весом дверцы и изменяющимся плечом рычага, возникающим из-за изменяющегося расстояния управляющего контура от оси вращения управляющего элемента.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения.

Ниже с, помощью прилагаемых чертежей описывается иллюстративный вариант осуществления изобретения.

На фиг. 1 и 2 представлена шарнирная фурнитура согласно изобретению в различных положениях, на соответствующих видах сбоку.

На чертежах представлена шарнирная фурнитура для поворота дверцы 15, шарнирно закрепленной на мебельном корпусе (не показан), при этом часть функциональных частей шарнирной фурнитуры расположена в кожухе, который образует соединительную часть на стенке мебельного корпуса, и часть которого показана на чертеже как часть 1 кожуха.

За счет того, что не показаны стенка корпуса, на котором закреплен кожух, и дополнительная часть кожуха, чертежи практически представляют собой вид снаружи внутрь мебельного корпуса и кожуха, при этом поворотная цапфа 9 закреплена с одной стороны на непоказанной части кожуха.

В кожухе с возможностью поворота вокруг оси 3 удерживается накопитель 2 энергии, который, таким образом, закреплен без возможности вращения относительно непоказанной стенки корпуса, то есть опосредованно на ней.

В данном примере накопитель 2 энергии состоит из блока пружин с тремя пружинами 14 растяжения, расположенными параллельно друг другу, и соединен с управляющим элементом 6 через средство 4 тяги, соединенное по центру, причем средство 4 тяги образует продолжение оси 16 действия накопителя 2 энергии. Вместо пружин 14 растяжения также могут применяться другие подходящие накопители энергии, например, пружина сжатия с перенаправлением, пружины кручения, роликовые пружины или аналогичные элементы.

Управляющий элемент 6 прикреплен к шарнирному рычагу 12 рычажной системы 11 неподвижно относительно кожуха, однако с возможностью вращения и с обеспечением кинематической взаимозависимости, при этом рычажная система 11 выполнена в виде шарнирного четырехзвенника, причем шарнирный рычаг 12 с одной стороны удерживается на дверце 15, а с другой стороны - в кожухе с возможностью поворота.

Управляющий элемент 6 имеет кулачковый диск 7 и шестерню 8, закрепленные на поворотной цапфе 9 с возможностью вращения относительно друг друга.

Средство 4 тяги прилегает к управляющему контуру 10 кулачкового диска 7 и закреплено на нем посредством соединительного элемента 5.

В свою очередь, шестерня 8 зацепляется с зубьями сегмента 13 зубчатого колеса, который закреплен с шарнирным рычагом 12 с возможностью вращения в области его оси поворота в кожухе.

На фиг. 1 показано закрытое положение дверцы 15. При ее повороте в направлении открытого положения, показанного на фиг. 2, в котором дверца смещается параллельно, шарнирный рычаг 12 поворачивается, как и управляющий элемент 6, с шестерней 8 которого зацепляются зубья сегмента 13 зубчатого колеса. Накопитель 2 энергии находится в закрытой позиции, то есть пружины 14 растяжения напряжены.

При этом средство 4 тяги, закрепленное на кулачковом диске 7 с помощью соединительного элемента 5, расположено над осью поворотной цапфы 9, если смотреть в направлении поворота шарнирного рычага 12, так что шестерня 8 нагружена против часовой стрелки, благодаря чему при закрытии дверцы 15 сегмент 13 зубчатого колеса поворачивается по часовой стрелке и прижимается к мебельному корпусу.

При распахивании дверцы 15 управляющий элемент 6 поворачивается в противоположном направлении, то есть по часовой стрелке. Благодаря тянущему усилию накопителя 2 энергии и геометрии кулачкового диска, то есть благодаря ходу управляющего контура 10, с изменением расстояния от оси поворотной цапфы 9 изменяется скорость оставшегося пути накопителя энергии при постоянной угловой скорости рычажной системы 11.

Таким образом, в каждом положении рычажной системы 11 или дверцы 15, изменяющийся крутящий момент, определяемый тянущим усилием накопителя 2 энергии и расстоянием управляющего контура 10 от поворотной цапфы 9, обеспечивает удержание дверцы 15 без поддержки.

Как особенно хорошо видно на фиг. 2, средство 4 тяги теперь располагается напротив поворотной цапфы 9 на нижней стороне кулачкового диска 7 в направлении его поворота, то есть напротив положения в закрытом положении дверцы 15.

Хорошо видно, что в закрытом положении дверцы 15 (фиг. 1) накопитель 2 энергии напряжен, тогда как в открытом положении дверцы 15 (фиг. 2) он относительно ослаблен. В это же время ось 16 действия меняет свое положение по отношению к оси вращения поворотной цапфы 9.

Благодаря одностороннему удержанию поворотной цапфы 9 наподобие консольной цапфы, средство 4 тяги может быть беспрепятственно направлено в соответствующее конечное положение путем вращения кулачкового диска 7.

Перечень ссылочных обозначений

1 часть кожуха

2 накопитель энергии

3 ось поворота

4 средство тяги

5 соединительный элемент

6 управляющий элемент

7 кулачковый диск

8 шестерня

9 поворотная цапфа

10 управляющий контур

11 рычажная система

12 шарнирный рычаг

13 сегмент зубчатого колеса

14 пружина растяжения

15 дверца

16 ось действия

Шарнирная фурнитура для поворота дверцы (15), шарнирно закрепленной на мебельном корпусе, содержащая накопитель (2) энергии, прикрепленный к соединительной части, выполненной с возможностью присоединения к стенке корпуса, и рычажную систему (11), выполненную с возможностью присоединения к дверце (15), функционально соединенную с накопителем (2) энергии и имеющую по меньшей мере один шарнирный рычаг (12), при этом шарнирная фурнитура выполнена так, что накопитель (2) энергии соединен с управляющим элементом (6), прикрепленным к соединительной части с возможностью вращения относительно соединительной части и имеющим кулачковый диск (7), причем управляющий элемент соединен с обеспечением кинематической взаимозависимости с шарнирным рычагом (12), с одной стороны удерживаемым на соединительной части и с другой стороны выполненным с возможностью закрепления на дверце (15), и выполнен с возможностью вращения при повороте шарнирного рычага (12), при этом накопитель (2) энергии напряжен в повернутом конечном положении, а в другом конечном положении ослаблен относительно него, причем кулачковый диск (7) имеет управляющий контур (10) с меняющимся радиусом кривизны, на котором удерживается накопитель (2) энергии. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Шарнирная фурнитура для поворота дверцы (15), шарнирно закрепленной на мебельном корпусе, содержащая накопитель (2) энергии, закрепленный на соединительной части, выполненной с возможностью присоединения к стенке корпуса, и рычажную систему (11), выполненную с возможностью присоединения к дверце (15), функционально соединенную с накопителем (2) энергии и имеющую по меньшей мере один шарнирный рычаг (12), причем накопитель (2) энергии соединен с управляющим элементом (6), прикрепленным к соединительной части с возможностью вращения относительно соединительной части и имеющим кулачковый диск (7), причем управляющий элемент соединен с обеспечением кинематической взаимозависимости с шарнирным рычагом (12), с одной стороны удерживаемым на соединительной части и с другой стороны выполненным с возможностью закрепления на дверце (15), и выполнен с возможностью вращения при повороте шарнирного рычага (12), причем в одном повернутом конечном положении накопитель (2) энергии напряжен, а в другом конечном положении ослаблен относительно него, причем кулачковый диск (7) имеет управляющий контур (10) с меняющимся радиусом кривизны, на котором удерживается накопитель (2) энергии, отличающаяся тем, что управляющий элемент (6) является компонентом передаточного механизма (8), находящегося в зацеплении с рычажной системой (11), и тем, что накопитель (2) энергии закреплен на кулачковом диске (7) с помощью гибкого средства (4) тяги, которое выполнено в виде ленты, цепи, зубчатого ремня, троса или аналогичного элемента и прилегает к управляющему контуру (10) кулачкового диска (7).

2. Шарнирная фурнитура по п.1, отличающаяся тем, что управляющий элемент (6) имеет шестерню (8), закрепленную без возможности вращения относительно кулачкового диска (7) и находящуюся в зацеплении с рычажной системой (11) в качестве компонента передаточного механизма.

3. Шарнирная фурнитура по п.1 или 2, отличающаяся тем, что шестерня (8) сцеплена с сегментом (13) зубчатого колеса, закрепленным без возможности вращения на шарнирном рычаге (12).

4. Шарнирная фурнитура по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что шестерня (8) и/или кулачковый диск (7) размещены с возможностью вращения на поворотной цапфе (9), зажатой на одной стороне.

5. Шарнирная фурнитура по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что накопитель (2) энергии размещен в качестве соединительной части с возможностью поворота в кожухе, выполненном с возможностью крепления к стенке корпуса.

6. Шарнирная фурнитура по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что управляющий контур (10) выполнен так, что направление крутящего момента, созданного накопителем (2) энергии на управляющем элементе (6) при закрытом положении дверцы (15), противоположно открытому положению дверцы (15).

7. Шарнирная фурнитура по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что управляющий контур (10) выполнен так, что дверца (15) удерживается в равновесии по меньшей мере в одном положении между полностью открытым и полностью закрытым положением.

8. Шарнирная фурнитура по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что средство (4) тяги в повернутом конечном положении шарнирного рычага (12) проходит по одной стороне оси поворотной цапфы (9), а в другом повернутом конечном положении – по другой стороне поворотной цапфы (9).

9. Шарнирная фурнитура по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что рычажная система (11) выполнена в виде шарнирного четырехзвенника.

10. Шарнирная фурнитура по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что накопитель (2) энергии имеет по меньшей мере одну пружину (14) растяжения.

11. Шарнирная фурнитура по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что ход управляющего контура (10) выполнен так, что дверца (15) расположена без поддержки в каждом повернутом положении.