Сервомеханизм для створки мебели
Раскрыт сервомеханизм для раздвижных дверей предмета мебели. Он содержит две параллельные горизонтальные линейные направляющие (20), две каретки (26), соответственно установленные с возможностью скольжения на линейных направляющих (20) для поддерживания створки с возможностью скольжения, шарнирный параллелограмм, образованный вертикальной балкой (40), соединенной с двумя каретками и установленной для поддерживания и перемещения двери, и двумя равными плечами (50), повернутыми к боковой панели предмета мебели, кулачок (54), выполненный за одно целое с плечом, подвижный ползун (56), смещаемый в направлении кулачка упругим элементом так, чтобы давить на кулачок и вращать плечо. При этом заявленный сервомеханизм содержит вихретоковый магнитный демпфер (80) для демпфирования двери. Причем магнитный демпфер содержит линейную направляющую, в которой за одно целое с дверью установлен с возможностью скольжения полоз (80), причем линейная направляющая, содержащаяся в магнитном демпфере, и/или полоз, содержащий генераторы магнитного потока (88), и, соответственно, полоз и/или линейная направляющая, содержащаяся в магнитном демпфере, содержит металлическую дорожку (70), на которую магнитное поле, создаваемое генераторами магнитного потока, может воздействовать и скользить по ней. Причем линейная направляющая, содержащаяся в магнитном демпфере, встроена в одну из двух параллельных линейных направляющих, в которых установлены две каретки. Вихретоковый магнитный демпфер (80) для демпфирования дверцы используется для торможения двух кареток (26), установленных с возможностью скольжения на линейных направляющих (20) для поддерживания двери с обеспечением скольжения. 13 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к сервомеханизму для раздвижной створки мебели.
Раздвижные двери мебели в целом поддерживаются каретками с колесами, катящимися по линейным дорожкам, чтобы сделать двери подвижными с небольшим трением. Система показана в US 9057216. Здесь в механизме предусмотрены две линейные направляющие, по которым соответственно скользят две каретки, соединенные вертикальной балкой, для поддерживания и перемещения двери. Каретки перемещаются с помощью шарнирного параллелограмма, вертикальная балка которого образует одну сторону, а две стороны параллелограмма соединены двумя равными плечами. Плечи выполнены за одно целое с кулачком, который приводится во вращение благодаря давлению ползуна, толкаемого пружинами. В зависимости от размера двери, то есть от массы, подлежащей перемещению, необходимо определить количество и/или размер пружин, к сожалению, с ограничением стандартизации.
Для торможения и гарантии того, чтобы дверь достигала конца хода во время движения закрытия, предусмотрен поршень или амортизатор с гидродинамикой, который, однако, не обеспечивает плавного (и бесшумного) торможения и имеет тенденцию к повреждению, поскольку он поглощает всю кинетическую энергию двери за очень короткое время.
Улучшение данного уровня техники является основной задачей изобретения, которое определено в прилагаемой формуле изобретения, в которой зависимые пункты определяют предпочтительные варианты осуществления.
Другой задачей является создание сервомеханизма для перемещения двери мебели, который является прочным.
Другой задачей является создание сервомеханизма для перемещения двери мебели, который тормозит дверь постепенно и без отдачи.
Сервомеханизм для перемещения двери предмета мебели содержит:
две параллельные и горизонтальные линейные направляющие,
две каретки, соответственно установленные с возможностью скольжения, например, посредством колес, на линейных направляющих для поддерживания двери с возможностью скольжения,
шарнирный параллелограмм, образованный вертикальной балкой, соединенной с двумя каретками и установленной для поддерживания и перемещения двери, и двумя равными плечами, повернутыми к боковой панели предмета мебели,
кулачок, выполненный за одно целое с плечом,
подвижный ползун, смещаемый к кулачку упругим элементом таким образом, чтобы толкать кулачок и вращать рычаг,
вихретоковый магнитный демпфер для демпфирования двери.
Магнитный демпфер использует паразитные токи, вызванные переменным магнитным полем внутри электропроводящего материала. Индуцированные вихревые токи, в свою очередь, генерируют магнитное поле, противоположное полярности индуцирующего поля, так что два поля притягивают друг друга и развивают тормозное действие.
Вихретоковый магнитный демпфер имеет много преимуществ:
- он создает тормозное усилие, которое действует на протяжении всего хода двери, тем самым увеличивая динамическое управление дверями;
- он производит торможение, подобное вязкому трению, то есть тормозное усилие, пропорциональное скорости двери. Этим обеспечивается более плавное и более равномерное торможение;
- по сравнению с US 9057216 он позволяет использовать одну и ту же пружину для дверец разных размеров, потому что он компенсирует слишком большую пружину для маленькой двери и наоборот;
- он устраняет шум, возникающий при зацеплении и отпускании гидродинамического амортизатора, то есть он бесшумный.
Указанные два плеча могут быть повернуты на вертикальной балке, в свою очередь, шарнирно закрепленной на боковой панели предмета мебели. Вертикальная балка может быть соединена с кулачком для закрытия параллелограмма с большей стабильностью конструкции.
Ниже магнитные северные южные полюса обозначены буквами N или S.
В предпочтительном варианте магнитный демпфер содержит линейную направляющую, в которой за одно целое со створкой установлен с возможностью скольжения полоз. Линейная направляющая и/или полоз содержит постоянные магниты и, соответственно, полоз и/или линейная направляющая содержит металлическую дорожку, на которую магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами, может воздействовать и скользить по ней.
Металлическая дорожка может состоять, например, из алюминия, меди и высокоуглеродистой стали.
В более предпочтительном варианте осуществления указанная линейная направляющая магнитного демпфера встроена в одну из указанных двух линейных параллельных направляющих для меньшего объема. В частности, указанная линейная направляющая магнитного амортизатора и указанная одна из двух параллельных линейных направляющих состоят из одной секционной балки, например, изготовленной из алюминия, меди или стали с высоким содержанием углерода.
Указанная одиночная секционная балка предпочтительно содержит канал для колеса одной из указанных кареток.
Предпочтительно указанная одиночная секционная балка или указанная направляющая содержит или состоит из двух копланарных консольных ребер, на двух противоположных плоских сторонах которых установлен скользящий полоз, содержащий постоянные магниты.
В предпочтительном варианте осуществления полоза он содержит два плоских и параллельных элемента, расположенных на расстоянии друг от друга и установленных таким образом, что обеспечена возможность их скольжения, с удержанием между ними копланарных ребер, причем на каждом плоском элементе имеются постоянные магниты.
В еще более предпочтительном варианте осуществления рамы каждый из двух плоских и параллельных элементов содержит стальную пластину из низкоуглеродистой стали, на которой установлены постоянные магниты.
Предпочтительно постоянные магниты имеют полярную ось, ортогональную к поверхности дорожки или ребра.
Предпочтительно каждый плоский элемент содержит ряд постоянных магнитов, выровненных по длине дорожки или одного или каждого ребра. Данные два ряда, параллельные и принадлежащие другому плоскому элементу, расположены зеркально (т.е. один обращен к другому) относительно дорожки или ребра. То есть для одного или каждого ребра имеется два параллельных ряда постоянных магнитов, которые установлены на противоположных сторонах дорожки или ребра.
В частности, каждый плоский элемент может содержать два или более параллельных ряда магнитов, расположенных таким образом, что на каждой противоположной стороне дорожки или ребра имеется ряд магнитов.
Предпочтительно все постоянные магниты одного или каждого ряда имеют полярные оси N-S, параллельные друг другу. Еще более предпочтительно полярная ось NS/SN каждого постоянного магнита, принадлежащего ряду, расположенному вдоль одной стороны дорожки или ребра, совпадает с полярной осью NS/SN постоянного магнита ряда, расположенного на противоположной стороне дорожки или ребра.
Предпочтительно постоянные магниты одного или каждого ряда ориентированы так, чтобы иметь полярную ось N-S с альтернативной ориентацией, то есть, если принять опорное направление, если один магнит в ряде имеет полюса, расположенные в порядке N-S, следующий в ряду будет иметь порядок S-N и тд.
Понятно, что вместо вышеупомянутых постоянных магнитов можно использовать также другие типы генераторов магнитного потока, такие как, например, соленоиды с электропитанием.
Преимущества изобретения станут более понятны из следующего ниже описания предпочтительного примера сервомеханизма, данного со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором:
- на фиг. 1 показан трехмерный вид сервомеханизма, установленного на предмете мебели;
- на фиг. 2 показано увеличение фиг. 1;
- на фиг. 3 показаны отдельные компоненты фиг. 2;
- на фиг. 4 показан упрощенный вид сбоку секционной балки;
- на фиг. 5 показан вид в разрезе по плоскости V-V;
- на фиг. 6 показан вид в разрезе по плоскости VI-VI;
- на фиг. 7 показан увеличенный вид фиг. 5,
- на фиг. 8 показан увеличенный вид фиг. 6.
На чертежах одинаковые номера обозначают одинаковые или концептуально похожие части, а элементы описаны по мере использования. Для упрощения чертежей некоторые номера позиций опущены.
Предмет МС мебели содержит отделение, образованное потолком 10, днищем 14, задней стенкой 16 и боковыми стенками 12, перед которыми дверь (не показана) установлена с возможностью скольжения для закрытия отделения. Мебель МС может иметь еще больше отсеков.
Мебель МС оснащена сервомеханизмом для перемещения двери между закрытым положением и открытым положением. В закрытом положении плоскость двери параллельна и наложена на боковую стенку 12, в то время как в открытом положении дверь закрывает отделение, плоскость двери становится параллельной задней части 16. Таким образом, дверь при движении поворачивается на 90 градусов вокруг вертикальной оси.
Сервомеханизм содержит две параллельные и горизонтальные линейные направляющие 20, установленные на определенном расстоянии друг от друга на боковой стенке 12.
Две каретки 26 установлены с возможностью скольжения посредством колес 28 на линейных направляющих 20, чтобы поддерживать дверь со скольжением вперед и назад вдоль боковой стенки 12.
Для приложения силы возврата во время закрывающего движения двери или приложения силы извлечения во время открывающего движения двери мебель МС содержит шарнирный параллелограмм, установленный на боковой стенке 12 между двумя направляющими 20. Шарнирный параллелограмм образован вертикальной балкой 40, соединенной с двумя каретками 26, и на которой установлена дверь, и двумя равными плечами 50, повернутыми к стенке 12.
На каждом плече 50 имеется кулачок 54, на котором может скользить подвижный ползун 56, толкаемый к кулачку 54 пружиной 60. Таким образом, ползун 56 давит на кулачок 54 и вращает плечо 50, чтобы толкнуть дверь в направлении закрытого положения или открытого положения.
Для большей устойчивости предпочтительно «закрывать» шарнирный параллелограмм вертикальной балкой 61, повернутой между кулачками 54.
Мебель МС содержит вихретоковый демпфирующий магнитный амортизатор или систему для демпфирования двери при ее движении до точки конца хода в закрытом положении.
Верхняя линейная направляющая 20 представляет собой металлическую секционную балку 68, например, из алюминия или меди, поперечное сечение которой имеет форму прямолинейных каналов для размещения каретки 26 и полоза 80 амортизатора или смягчающей системы.
Каретка 26 и полоз 80 не обязательно должны быть отдельными элементами; они могут быть одним элементом.
Секционная балка 68 имеет секцию 70, например, из алюминия или меди, с С-образным поперечным сечением, то есть секцию, содержащую два консольных ребра 72, которые являются плоскими, копланарными и параллельными. Консольные ребра 72 отделены друг от друга на определенное расстояние 74 и смещены относительно плоской стенки 92 секционной балки 68 (центральной части С).
Полоз 80 (фиг. 5 и 6) образован двумя параллельными и слегка разнесенными плоскостями 82, которые установлены с возможностью скольжения с удерживанием ребер 72 между ними (благодаря многослойной конструкции).
Плоскости 82 имеют зеркальную структуру и образованы плоской металлической пластиной 86, например, изготовленной из низкоуглеродистой стали, на которой расположены ряды постоянных магнитов 88. В показанном примере есть два параллельных ряда постоянных магнитов 88 для каждой плоскости 82, и каждый ряд постоянных магнитов 88 в плоскости 82 взаимодействует с соответствующим рядом постоянных магнитов 88 в другой плоскости 82, чтобы индуцировать магнитное поле на ребро 72, к которому они обращены.
Постоянные магниты 88 в каждой плоскости 82 имеют полярную ось Р, ортогональную пластине 86 и каждому ребру 72.
Если принять любую опорную ориентацию на прямой линии, ортогональной к плоской поверхности ребер 72, в каждом ряду постоянных магнитов 88 имеются магниты с полярностью N-S, чередующиеся с магнитами с полярностью S-N. То есть, в ряду, если магнит имеет полярность N-S, следующий магнит имеет полярность S-N, и наоборот.
Каждый магнит 88 ряда обращен, на другой стороне ребра 72 вдоль вышеупомянутой линии, к магниту 88 с одинаково ориентированной полярной осью. Это означает, что в ряду магнитный полюс, ближайший к ребру 72 каждого магнита 88, отличается от полюса противоположного магнита, расположенного на другой стороне ребра 80. Вкратце, если рассматривать два магнита 88, расположенных вдоль одной линии, ортогональной к створке 72, их магнитные полюса, ближайшие к створке 72, противоположны (см. пример полюсов N/S на фиг. 7 и 8).
Таким образом, магниты 88 ряда взаимодействуют с соответствующими магнитами 88 противоположного ряда, с созданием множества последовательных пересечений магнитного потока внутри ребра 72 (см. фиг. 8).
Размещение магнитов 88 на двух противоположных сторонах ребра 72 усиливает магнитный поток, который проходит через ребро 72, с увеличением тем самым результирующего тормозного эффекта, возникающего из-за вихревых токов. При меньшей эффективности торможения можно также использовать один ряд магнитов 88 для взаимодействия с ребром 72.
В показанном примере для каждого ребра 72 имеется два ряда взаимодействующих магнитов 88, поэтому в целом полоз 80 содержит четыре ряда магнитов 88, по два в одной плоскости. Количество магнитов в ряде может отличаться от количества, показанного на чертежах.
Постоянные магниты 88 предпочтительно заключены в элементы 76 и разделены ими, причем данные элементы выполнены предпочтительно, но не обязательно, из пластмассы, также используемой в центре полоза 80 для размещения плоскостей 82.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
Когда дверь движется в противоположных направлениях вдоль стенки 12 на направляющих 20, полоз 80 соответственно скользит назад и вперед по секционной балке 68. Скольжение влечет за собой перемещение плоскостей 82 с магнитами 88, которые они несут, относительно ребер 72. Поскольку магниты 88 ориентированы для концентрации магнитного поля в направлении ребра 72, на ребро 72 воздействует значительный магнитный поток, который со временем изменяется. Следовательно, в ребре 72 индуцируются вихревые токи, которые создают магнитное поле, противоположное полярности индуцирующего поля. Два поля притягиваются друг к другу, и полоз 80 тормозится ребром 72 и от него.
1. Сервомеханизм для перемещения двери предмета (МС) мебели, содержащий:
- две параллельные горизонтальные линейные направляющие (20),
- две каретки (26), соответственно установленные с возможностью скольжения на линейных направляющих (20) для поддерживания створки с возможностью скольжения,
- шарнирный параллелограмм, образованный вертикальной балкой (40), соединенной с двумя каретками и установленной для поддерживания и перемещения двери, и двумя равными плечами (50), повернутыми к боковой панели предмета мебели,
- кулачок (54), выполненный за одно целое с плечом,
- подвижный ползун (56), смещаемый в направлении кулачка упругим элементом так, чтобы давить на кулачок и вращать плечо, отличающийся тем, что содержит вихретоковый магнитный демпфер (80) для демпфирования двери, причем магнитный демпфер содержит линейную направляющую, в которой за одно целое с дверью установлен с возможностью скольжения полоз (80), причем линейная направляющая, содержащаяся в магнитном демпфере, и/или полоз, содержащий генераторы магнитного потока (88), и, соответственно, полоз и/или линейная направляющая, содержащаяся в магнитном демпфере, содержит металлическую дорожку (70), на которую магнитное поле, создаваемое генераторами магнитного потока, может воздействовать и скользить по ней, причем линейная направляющая, содержащаяся в магнитном демпфере, встроена в одну из двух параллельных линейных направляющих, в которых установлены две каретки.
2. Сервомеханизм по п.1, причем металлическая дорожка выполнена из материала, выбранного из группы, включающей в себя алюминий, медь или высокоуглеродистую сталь.
3. Сервомеханизм по п.1 или 2, причем линейная направляющая, содержащаяся в магнитном демпфере, и указанная одна из двух параллельных линейных направляющих состоят из одиночной секционной балки (68).
4. Сервомеханизм по п.3, причем указанная одиночная секционная балка (68) содержит канал для колеса, содержащегося в одной из указанных кареток.
5. Сервомеханизм по п.3 или 4, причем указанная одна секционная балка или указанная дорожка содержит или состоит из двух консольных копланарных ребер, на противоположных плоских сторонах которых полоз, содержащийся в демпфере, установлен с возможностью скольжения и содержит генераторы магнитного потока.
6. Сервомеханизм по п.5, причем полоз содержит два плоских параллельных элемента (82), расположенных на расстоянии друг от друга и установленных так, что они могут скользить, с удержанием между ними копланарных ребер, причем на каждом плоском элементе имеются генераторы магнитного потока (88).
7. Сервомеханизм по п.6, причем каждый из двух плоских параллельных элементов содержит пластину из низкоуглеродистой стали, на которой расположены генераторы магнитного потока.
8. Сервомеханизм по п.6 или 7, причем каждый плоский элемент содержит ряд генераторов магнитного потока, выровненных вдоль направления длины дорожки или одного или каждого ребра, причем два ряда параллельны и расположены соответственно на противоположной стороне дорожки или напротив ребра.
9. Сервомеханизм по п.6 или 7, причем каждый плоский элемент содержит два или более параллельных ряда генераторов магнитного потока, расположенных так, что на каждой противоположной стороне дорожки (70) или ребра (72) находится ряд генераторов магнитного потока (88).
10. Сервомеханизм по п.8 или 9, причем все генераторы магнитного потока одного или каждого ряда имеют полярные оси N-S, параллельные друг другу.
11. Сервомеханизм по любому из пп.8-10, причем полярная ось N-S каждого генератора магнитного потока, принадлежащего ряду, расположенному вдоль стороны дорожки или ребра, совпадает с полярной осью N-S генератора магнитного потока ряда, размещенного на противоположной стороне дорожки или ребра.
12. Сервомеханизм по любому из пп.8-11, причем генераторы магнитного потока одного или каждого ряда ориентированы так, чтобы иметь полярную ось N-S с альтернативным направлением.
13. Сервомеханизм по любому из пп.1-12, причем указанные генераторы магнитного потока (88) представляют собой постоянные магниты или соленоиды с электропитанием.
14. Сервомеханизм по любому из пп.5-13, причем генераторы магнитного потока (88) имеют полярную ось, ортогональную поверхности дорожки (70) или ребра (72).
