Устройство, облегчающее сборку изделия, такого как мебель
Настоящее изобретение относится к устройству, предназначенному для облегчения процесса сборки изделия, где сборка включает соединение первой поверхности первой детали со второй поверхностью второй детали. Техническим результатом является облегчение сборки предметов мебели. Указанное устройство содержит первый узел, предназначенный для установки в первую поверхность, и второй узел, предназначенный для установки во вторую поверхность и содержащий полость, выходное отверстие которой находится на второй поверхности. Первый узел содержит шток, выполненный с возможностью перемещения между сложенным положением и выдвинутым положением, в котором шток выступает из первого узла. Второй узел содержит часть-активатор, которая осуществляет магнитное взаимодействие со штоком таким образом, чтобы при соприкосновении первой и второй поверхностей и совмещении первого и второго отверстий шток перемещался в выдвинутое положение, входя в полость второго узла. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для облегчения процесса сборки изделия, где сборка включает соединение первой части изделия со второй частью таким образом, что первая поверхность первой части и вторая поверхность второй части имеют общую поверхность соприкосновения.
Предпосылки изобретения
Такие устройства могут быть полезны, например, при сборке рам кухонных шкафов или выдвижных ящиков, а также многих других изделий, как правило, при самостоятельной сборке изделия конечным пользователем на дому. Во многих случаях требуется сборка различных деталей, например, клееных досок, зачастую путем присоединения торца одной детали-доски к плоской поверхности другой. В этом случае устройство, облегчающее сборку, может состоять из деревянного шканта, который вставляется в отверстие в поверхности одной из соединяемых деталей. Длина шканта может быть равна удвоенной глубине отверстия; таким образом, из отверстия выступает половина деревянного шканта. Выступающая половина может затем быть вставлена в соответствующее отверстие второй из соединяемых деталей при совмещении этих деталей. Ряд таких шкантов может быть использован. Этого может быть недостаточно для сборки деталей, однако такая конструкция обеспечивает правильное выравнивание деталей относительно друг друга, например при использовании шурупов для соединения указанных деталей. Кроме того, деревянные шканты придают конструкции определенную стабильность, препятствуя смещению деталей относительно друг друга в направлении, перпендикулярном оси шканта.
Один из недостатков таких шкантов заключается в том, что их может быть затруднительно вставлять. Важное значение имеют допуски, поскольку слишком тонкие шканты часто выпадают из отверстий, а слишком толстые шканты могут расколоть деталь-доску при попытке вставить их в отверстие, прилагая усилие.
Краткое описание
Соответственно, цель настоящего раскрытия заключается в том, чтобы предложить устройство, облегчающее сборку, которое позволило бы еще больше упростить процесс сборки. Эта цель достигается благодаря устройству, описанному в пункте 1 формулы изобретения. В частности, данное раскрытие относится к устройству, предназначенному для облегчения процесса сборки изделия, где сборка включает соединение первой детали со второй деталью таким образом, что первая поверхность первой детали и вторая поверхность второй детали имеют общую поверхность соприкосновения. Указанное устройство содержит первый узел, который предназначен для установки в первую поверхность заподлицо с ней и является пустотелым и имеет первое отверстие, выходящее на первую поверхность. Кроме того, указанное устройство содержит второй узел, который предназначен для установки во вторую поверхность заподлицо с ней и в котором предусмотрена полость, отверстие которой выходит на вторую поверхность. Первый узел содержит шток, выполненный с возможностью перемещения между сложенным положением, в котором шток убран внутрь указанного узла, и выдвинутым положением, в котором шток выступает из отверстия первого узла. Второй узел содержит часть-активатор, которая осуществляет магнитное взаимодействие со штоком таким образом, чтобы при соприкосновении первой и второй поверхностей и совмещении первого и второго узлов шток автоматически перемещался в выдвинутое положение, входя в полость второго узла.
Это означает, что при правильном совмещении двух деталей шток первого узла входит с фиксацией в полость второго узла. Это значительно упрощает процесс для пользователя, устраняя потребность в манипуляциях с шкантами и т.п. Кроме того, при правильном совмещении деталей раздается отчетливый щелчок, по которому пользователь может определить, что детали совмещены правильно и их можно жестко соединить с помощью, например, шурупов. Таким образом, пользователь получает подтверждение того, что процесс сборки идет правильно.
Шток может быть изготовлен из ферромагнитного материала, а часть-активатор может содержать постоянный магнит. Постоянный магнит может быть кольцевым.
Может быть предусмотрена пружина, которая оказывает давление на шток, приводя его в сложенное положение. В этом случае усилие, создаваемое частью-активатором при соприкосновении первой и второй поверхностей и совмещении первого и второго отверстий, может превышать силу давления указанной пружины на шток. Таким образом, шток выскакивает при совмещении узлов, но в случае разделения деталей шток возвращается в сложенное положение.
Второе отверстие второго узла устройства может сужаться вглубь внутренней части второй полости; при этом наружная часть второго отверстия должна быть шире штока. Таким образом, шток может начать двигаться в выдвинутое положение еще до того, как будет достигнуто идеальное совмещение, облегчая взаимное перемещение первой и второй детали для достижения более или менее идеального совмещения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1A и 1B иллюстрируют ситуацию, в которой может оказаться полезным устройство согласно настоящему раскрытию.
На фиг.2 и 3 изображен пример устройства согласно настоящему раскрытию.
Подробное описание
Фиг. 1A и 1B иллюстрируют ситуацию, в которой может оказаться полезным устройство согласно настоящему раскрытию. Как правило, собираемое изделие содержит несколько деталей, среди которых первая деталь 1 и вторая деталь 3 изображены в виде досок. При сборке этих деталей поверхность 5, расположенная ближе к краю первой детали (на фиг. 1 эта поверхность не видна), должна прилегать к торцевой поверхности 7 второй детали 3, образуя, таким образом, общую поверхность соприкосновения в месте соприкосновения указанных деталей. Поверхность соприкосновения может быть криволинейной, однако в большинстве случаев обычно является плоской.
Типичной ситуацией такого рода является сборка шкафа, например, для кухни. Это включает сборку нескольких таких деталей-досок. Аналогичная ситуация может иметь место при сборке книжных полок или другого приспособления для хранения, а также других типов изделий.
В настоящем раскрытии устройства для облегчения процесса сборки предусмотрены в прилегающих друг к другу участках поверхностей 5, 7. Для этого в первой поверхности 5 предусмотрен узел первого типа 9 (на фиг. 1 они не видны), а во второй поверхности 7 предусмотрен узел второго типа 11. Узлы первого и второго типов дополняют друг друга и расположены парами (в иллюстрируемом случае таких пар четыре) таким образом, что при правильном взаимном расположении деталей 1 и 3 напротив узла первого типа оказывается узел второго типа. Узлы, которые описываются ниже, автоматически срабатывают при правильном совмещении прилегающих поверхностей; при этом шток одного из узлов входит в полость расположенного напротив соответствующего узла. Это позволяет удерживать соединяемые детали совмещенными в таком положении и использовать другие средства крепления, гвозди, шурупы и т.п. (не показаны) в других местах для того, чтобы жестко соединить между собой эти две детали. Это, в свою очередь, облегчает сборку, поскольку соединенные между собой узлы обеспечивают правильное совмещение деталей изделия в процессе их крепления друг к другу. Более того, щелчок соединения узлов позволяет пользователю убедиться в правильности совмещения деталей. Кроме того, даже при окончательной сборке деталей описанные первый и второй узлы способствуют фиксации деталей и могут принимать на себя часть нагрузки, особенно сдвигающей нагрузки, возникающей между поверхностями. Возможны даже варианты и применения, в которых нет необходимости в шурупах и т.п. и соединение двух указанных деталей обеспечивается только за счет соединения узлов между собой.
Фиг. 2 представляет собой вид в поперечном разрезе примера устройства для облегчения процесса сборки согласно настоящему раскрытию. Это устройство содержит первый и второй узлы, которые на фиг. 2 не совмещены надлежащим образом, из-за чего устройство не сработало. Первый узел 9 может представлять собой пустотелый цилиндр, обычно изготавливаемый из пластмассы, с кольцевой поверхностью 13 соединения, расположенной заподлицо с поверхностью детали (ср. поз. 1, фиг. 1A), в которую устанавливается первый узел 9. Будучи пустотелым, первый узел содержит внутреннюю полость 15, в которой может двигаться шток 17. В поверхности 13 соединения первого узла предусмотрено отверстие 19. Шток 17 может перемещаться между сложенным положением, изображенным на фиг. 2, в котором шток уходит назад, и выдвинутым положением, изображенным на фиг. 3, в котором шток 17 выступает из внутренней полости 15, проходя сквозь отверстие 19. Первый узел 9 может быть установлен и вклеен в отверстие, подготовленное в поверхности первой детали в процессе изготовления первой детали.
Шток 17 может быть осесимметричным относительно оси, параллельной направлению его движения, и может иметь более широкую часть-головку 21 на конце, более удаленном от отверстия 19 в поверхности 13 соединения. Узел может также иметь внутреннюю опорную поверхность 23, примыкающую к указанной поверхности 13 соединения и расположенную вокруг отверстия 19. Шток может быть подпружинен с помощью сжатой пружины 25, которая упирается в опорную поверхность 23 и в часть-головку 21 штока 17, отталкивая последний от отверстия 19. Шток 17 может быть изготовлен из ферромагнитного материала. Отверстие 19 уже части-головки 21 и пружины 25, благодаря чему эти части не могут выпасть из полости 15.
В первом узле 9 может быть предусмотрено монтажное отверстие 27, через которое могут вставляться шток 17 и пружина 25. Монтажное отверстие 27 имеет несколько упорных выступов 29, выступающих от наружного края отверстия внутрь. Наружные поверхности упорных выступов 29 могут быть скошены таким образом, чтобы часть-головку 21 вставляемого штока можно было протолкнуть сквозь эти упорные выступы, но после вставки они не давали штоку 17 выскользнуть, даже когда пружина 25 прижимает к упорным выступам 29 головку штока.
Второй узел 11 может также быть выполнен в форме пустотелого цилиндра с кольцевой поверхностью 33 соединения, расположенной заподлицо с поверхностью детали (ср. поз. 3, фиг. 1A), в которую устанавливается второй узел 11. Второй узел 11 может также представлять собой пластмассовый пустотелый цилиндр и содержать часть-активатор 31, которая может представлять собой постоянный магнит. Этот магнит 31 устанавливается во втором узле 11 на некотором расстоянии под поверхностью 33 соединения таким образом, чтобы перед магнитом оставалась полость 35. Внутренняя часть полости, расположенная ближе всего к магниту, может быть достаточно широкой, но ровно настолько, чтобы в нее мог войти более узкий конец штока 17 первого узла 9. Наружная часть 37 полости 35 может быть воронкообразной, со скошенными стенками, соединяющими поверхность 33 соединения с внутренней частью. Наружная часть 37 может быть, например, на 10-30% шире соответствующего конца штока, чтобы эта часть могла исполнять роль направляющей, а полость 35 может быть шире лишь на несколько процентов в зависимости от допустимого люфта. На внутреннем, более удаленном от полости 35 торце второго узла 11 может быть предусмотрено монтажное отверстие 39. Монтажное отверстие 39 может быть достаточно большим для вставки магнита 31. Второй узел 11 может устанавливаться в соответствующую поверхность тем же способом, что и первый узел.
На фиг. 2 первый узел 9 и второй узел 11 не совмещены надлежащим образом, но на фиг.3 ситуация изменилась, что привело к срабатыванию устройства. Соответственно, шток 17, приведенный в действие магнитом 31, входит в полость 35, преодолевая сопротивление сжимаемой пружины 25. Поскольку конец штока 17 входит в полость 35 впритирку, дальнейшее движение деталей относительно друг друга параллельно поверхностям 13, 33 соединения становится невозможным. Поскольку размер узкой части штока 17 близок к размеру отверстия 19, а часть-головка 21 штока плотно входит в полость 15, возможный люфт очень ограничен. Кроме того, указанные поверхности соединения удерживаются вместе и за счет силы притяжения, возникающей между штоком и магнитом.
Таким образом, дальнейшая сборка деталей 1 и 3 (см. фиг. 1) значительно облегчается, особенно если пользователь выполняет ее в одиночку.
Благодаря воронкообразной наружной части 37 полости 35 шток позволяет устранять незначительные отклонения при совмещении при входе в полость, которая исполняет роль направляющей.
Входя глубже в полость, шток издает щелчок, который служит для пользователя сигналом правильного совмещения деталей. Магнит 31 может быть кольцевым и иметь осевой канал 41, доходящий до полости 35, что позволяет использовать инструмент 43 для высвобождения магнита, как показано на фиг. 3.
Настоящее изобретение не ограничивается описанным вариантом осуществления и допускает внесение изменений в пределах, установленных объемом прилагаемой формулы изобретения. Например, шток может быть выполнен из постоянного магнита, а часть-активатор 31 может быть выполнена из постоянного магнита или ферромагнитного материала при условии, что часть-активатор и шток притягиваются друг к другу. Кроме того, хотя первый и второй узлы были изображены осесимметричными относительно оси движения штока, возможны, разумеется, и другие конфигурации.
1. Устройство, предназначенное для облегчения процесса сборки изделия, при этом сборка включает соединение первой детали со второй деталью таким образом, чтобы первая поверхность (5) первой детали и вторая поверхность (7) второй детали имели общую поверхность соприкосновения, отличающееся тем, что указанное устройство содержит:
первый узел (9), который предназначен для установки в первую поверхность заподлицо с ней, является пустотелым и имеет отверстие (19), расположенное на первой поверхности; и
второй узел (11), содержащий полость (35), при этом второй узел предназначен для установки во вторую поверхность заподлицо с ней, причем выходное отверстие указанной полости находится на второй поверхности;
при этом первый узел содержит шток (17), выполненный с возможностью перемещения между втянутым положением, в котором шток убран внутрь первого узла, и выдвинутым положением, в котором шток выступает из отверстия (19), и
при этом второй узел содержит часть-активатор (31), которая может осуществлять магнитное взаимодействие со штоком таким образом, чтобы при соприкосновении первой и второй поверхностей и совмещении первого и второго отверстий шток перемещался в выдвинутое положение и входил в полость (35).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шток изготовлен из ферромагнитного материала, а часть-активатор содержит постоянный магнит.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что постоянный магнит является кольцевым.
4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что в нем предусмотрена пружина (25), которая оказывает давление на шток, приводя его во втянутое положение, и при этом усилие, создаваемое частью-активатором при соприкосновении первой и второй поверхностей и совмещении первого и второго узлов, превышает силу давления пружины на шток.
5. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что второе отверстие второго узла сужается вглубь второй полости, а наружная часть второго отверстия шире ближней к ней части штока.
