CN102258287B - 角度可调式铰链 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种角度可调式铰链，具体而言，在一种用于设有可斜倚的倚靠部(3)的沙发(S)的角度可调式铰链(该角度可调式铰链使倚靠部(3)能够在竖起方向上(A)摆动，并且以多个级使在倾斜方向上(B)的摆动停止以保持期望的倾斜角)中，设有弹性部件(2)，该弹性部件(2)提供旋转阻力矩(M)以限制倚靠部(3)在竖起方向上(A)的摆动。

Description

角度可调式铰链
技术领域
本发明涉及用于沙发的角度可调式铰链。
背景技术
传统上，用以使安装在沙发上的头靠(headrest)、扶手及搁脚物(footrest)可斜倚的(reclinable)角度可调式铰链被广泛使用。
本发明的发明人提出了一种这样的角度可调式铰链，即，其使斜倚部分能够在竖起(standing)方向上摆动(oscillation)，使在倾斜方向上的摆动停止，以便以预定的多级倾斜角来保持斜倚部分，如日本专利No.4296223中所公开的那样。
但是，传统的角度可调式铰链具有这样的结构，即，在其中，头靠等在倾斜方向上的摆动受多个级的限制，以固定斜倚部分的姿态。所以头靠等在相反的竖起方向上在发出咔嗒声的情况下非常轻微地摆动。因此，当接收坐在沙发上的人的负荷的座位的罩套凹陷(sagged)并且靠背的罩套被向下拉时，头靠等由罩套的张力在竖起方向上拉动，从而无意地竖起，并且不能维持期望的最终倾斜状态。
而且，在制造沙发和给沙发装罩套(upholster)的过程中，当罩套被拉动时，斜倚部分在竖起方向上摆动，并且不能在维持最终倾斜状态的情况下进行工作。所以很难利用足够大的张力来装罩套从而在罩套上产生褶皱。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种角度可调式铰链，利用该角度可调式铰链，可防止诸如头靠、扶手及搁脚物的倚靠部在竖起方向上摆动，从而确定地维持最终的倾斜状态。
附图说明
将参照附图来描述本发明，其中：
图1是本发明的角度可调式铰链可应用到其上的位置的实例的简化透视图；
图2是显示了与本发明相关的角度可调式铰链的实施例的带有局部截面的正视图；
图3是显示了角度可调式铰链的带有局部截面的侧视图；
图4是显示了角度可调式铰链的仰视图；
图5是本发明的角度可调式铰链可应用到其上的沙发的说明性透视图；
图6是举例说明角度可调式铰链的截面正视图；
图7是举例说明角度可调式铰链的截面正视图；
图8A是用以解释角度可调式铰链的功能的主要部的放大正视图；
图8B是用以解释角度可调式铰链的功能的主要部的放大正视图；
图8C是用以解释角度可调式铰链的功能的主要部的放大正视图；
图8D是用以解释角度可调式铰链的功能的主要部的放大正视图；
图8E是用以解释角度可调式铰链的功能的主要部的放大正视图；
图8F是用以解释角度可调式铰链的功能的主要部的放大正视图；
图9是显示了本发明的角度可调式铰链的另一个实施例的透视图；
图10是显示了本发明的角度可调式铰链的另一实施例的正视图；以及
图11是显示了本发明的角度可调式铰链的另一实施例的俯视图。
具体实施方式
现在将参照附图对本发明的优选实施例进行描述。
如图1和图5中所示，本发明的角度可调式铰链用于设有可斜倚的倚靠部3的沙发S。多个角度可调式铰链1附连到沙发S上，以将多个倚靠部3附连到沙发3的固定侧上，以便自由地摆动。图1和图5中所示的沙发S通过支腿部42来支承并且具有固定到支腿部42上的座位部41和靠背部40。而且，倚靠部3(头靠部30)附连到靠背部40的上端上，搁脚部31附连到座位部41的前端上，而扶手部32利用角度可调式铰链1附连到座位部41的两侧上。沙发S从固定侧到倚靠部3上装有连续的罩套E。将罩套E装成以预定的张力拉紧，其中，当倚靠部3处于最终倾斜状态时，产生少量的褶皱，在最终倾斜状态中，倚靠部3在倾斜方向B上摆动到运动范围的极限。
角度可调式铰链1构造成使倚靠部3可在竖起方向A上摆动以及以多个级使在倾斜方向B上的摆动停止，以保持期望的倾斜角。
而且，如图2中所示，角度可调式铰链1设有弹性部件2，该弹性部件2提供旋转阻力矩M来限制倚靠部3在竖起方向A上的摆动。如后面将描述的那样，弹性部件2利用阻力来限制在竖起方向A上的摆动，以便克服由沙发S的罩套E接收的一些负荷产生且在最终倾斜状态中作用于倚靠部3上的张力而使倚靠部3保持在最终倾斜状态中。
在本发明中，“以多个级10使摆动停止”的意思是以在从最终倾斜状态至最终竖起状态(倚靠部3在竖起方向A上朝向最终竖起状态摆动)的范围内的均匀的节距(pitch)来设置10个或更多个级的姿态保持角，并且在竖起方向A上摆动的倚靠部3分级地(gradationally)受到限制而不会朝向倾斜方向B返回。
为了用头靠30的实例来对这进行具体的解释，在用于沙发S的角度可调式铰链(沙发S设有头靠部30，该头靠部30附连到靠背部40的上端上，以便在竖起方向A和倾斜方向B上自由地来回摆动，并且沙发S具有罩套E，该罩套E连续地从靠背部40装到头靠部30上，以便在头靠部30的最终倾斜状态中以预定的张力拉紧，头靠部30可在竖起方向A上摆动，并且以多个级来使在倾斜方向B上的摆动停止，以保持期望的倾斜角)中，弹性部件2设成以对头靠部30的一部分提供旋转阻力矩M作为阻力，以在靠背部40的处于拉力中的罩套E由坐在沙发S上的人的负荷向下拉动时限制头靠部30在竖起方向A上的摆动以及使头靠部30保持在最终倾斜状态中。在从最终倾斜状态(其中，使头靠部30横向于竖直姿态)起的范围内，带有均匀节距的例如16级的姿态保持角设置成限制向前(在倾斜方向A上)摆动的头靠部30，以使其不会分级向后(在倾斜方向B上)返回。
而且，为了用搁脚31的实例来对这进行具体的解释，在用于沙发S的角度可调式铰链(沙发S设有搁脚部31，搁脚部31附连到座位部41的前端上，以便在竖起方向A和倾斜方向B上自由地来回摆动，并且沙发S具有罩套E，罩套E连续地从座位部41装到搁脚部31上，以便在搁脚部31的最终倾斜状态中以预定的张力拉紧，搁脚部31可在竖起方向A上摆动，并且以多个级来使在倾斜方向B上的摆动停止，以保持期望的倾斜角)中，弹性部件2设成对搁脚部31的一部分提供旋转阻力矩M作为阻力，以在坐在沙发S上的人的负荷使座位部41的处于拉力中的罩套E凹陷时限制搁脚部31在竖起方向A上的摆动以及使搁脚部31保持在最终倾斜状态中。在从最终倾斜状态(其中，使搁脚部31竖直于横向姿态)起的范围内，带有均匀节距的例如16级的姿态保持角设置成限制向上(在倾斜方向A上)摆动的搁脚部31，以使其不会分级向下(在倾斜方向B上)返回。
为了进行更详细地解释，如图2至4中所示，设有：摆动件部11，其附连到倚靠部3；附连件部12，其固定到沙发S的固定侧上；以及连接销部件13，其以不旋转的方式与附连件部12组装在一起，并且连接摆动件部11和附连件部12。与附连件部12相配的连接销部件13连接摆动件部11，以便自由地绕着摆动轴线X摆动。连接销部件13的一端制成大直径的头部33，并且与摆动轴线X成直角的联结凹槽13a形成于头部33上。连接销部件13的另一端具有小的直径，并且通过堵缝(caulking)而使其在组装好的状态中被拦阻(stop)。
弹性部件2为由螺旋金属弹簧构成的螺旋弹簧20，其弯曲成L形的外端部22联结到从摆动件部11的底部端部的附近的位置突出的联结部11a上，并且其近似弯曲成直角的内端部21联结到连接销部件13的联结凹槽13a上。螺旋弹簧20对摆动件部11弹性地提供阻力作为旋转阻力矩M，以便限制摆动件部11在竖起方向A上的摆动，使得倚靠部3不竖起，即使处于拉力中的罩套E在成最终倾斜状态的倚靠部3中进一步接收负荷。
如图2、图6和图7中所示，角度可调式铰链1设有：在作为中心的摆动轴线X的周围形成为圆形的一对平行壁部12a；以旋转对称的方式设置在壁部12a中的各个上的4个楔形窗部5，该旋转对称的对称轴线为摆动轴线X；一对浮动楔部件4，其可在楔形窗部5内运动，设置在180°旋转对称(其对称轴线为摆动轴线X)的位置上并且其各个在一侧上具有齿面4a；一对弧形齿轮部11b，其设置在壁部12a之间，并且在作为中心的摆动轴线X周围形成为具有外齿，以与齿面4a接合；以及弹簧线材6，其始终将浮动楔部件4弹性地推向弧形齿轮部对11b。
壁部12a从附连件部12延伸，形成为齿轮部11b可插入其中间且由与摆动轴线X同心的中心孔穿透的面对的板。
在楔形窗部5中，摆动轴线X附近的内侧为弧面5b，并且弧形楔面5a形成于外侧上。各个楔面5a形成在引导轴线Y的周围，该引导轴线Y相对于摆动轴线X偏心并且设置成90°旋转对称，其对称轴线为摆动轴线X。也就是说，当沿图6中的顺时针方向接近时，楔面5a和齿轮部11b之间的间隙逐渐变小(减少)。而且，浮动分阶部(floatingstagedportion)8形成为在内侧上从弧面5b突出，以引导浮动楔部件4。而且，设有退回空间9，其用于存储不与齿轮部11b接合的浮动楔部件4(处于接合释放状态中)。
浮动楔部件4中的各个分别插入设置在成180°旋转对称的位置上的楔形窗部5中的各个。浮动楔部件4形成为略微大于壁部12a之间的间隙尺寸，并且当插入楔形窗部5中时使两端侧部从壁部12a的外面突出。浮动楔部件4的一个面侧为齿面4a，并且弧形接触面4b形成于另一个面侧上，以接触楔面5a。浮动楔部件4具有引导斜面14，以接触浮动分阶部8并且将其自身引向远离齿轮部11b的方向。引导斜面14形成于齿面4a的后边缘部上。
齿轮部对11b附连成在壁部12a之间绕着摆动轴线X摆动。齿轮部11b形成为在擒纵窗部(escapewindowportion)18上的外齿，形成为通过摆动件部11，以在180°旋转对称(其对称轴线为摆动轴线X)的位置上插入浮动楔部件4。齿轮部11b的构造几乎不在摆动件部11的底部端部上产生应力集中。而且，在齿轮部11b中，在一端部侧(接合的端部侧)上形成用以将浮动楔部件4推入退回空间9的推进突起15，在另一端部侧上形成用以将浮动楔部件4推出退回空间9的推出突起16。
弹簧线材6被切割成预定长度，并且形成为直的。弹簧线材6的一端是直的，而另一个端弯曲成钩或圆，以配合支承部17。弹簧线材6触碰接触面4b，并且弹性地变形成弧形，并且始终弹性地对浮动楔部件4提供弹性力。
接触面4b形成为被引导到楔面5a，以当齿轮部11b摆动且浮动楔部件4由于齿面4a与齿轮部11b接合而运动时，将浮动楔部件4设置在齿轮部11b和楔面5a之间。也就是说，浮动楔部件4将齿面4a限制成与齿轮部11b接合，将接触面4b限制成接触楔面5a，并且将齿轮部11b(摆动件部11)限制成在一个方向(倾斜方向B)上摆动。
壁部12a由薄的圆形(盘形)盖部件7从摆动轴线X方向包围。连接销部件13同心地连接壁部12a、齿轮部11b及盖部件7。也就是说，连接部10构成为使得壁部12a、楔形窗部5、浮动楔部件4、齿轮部11b及弹簧线材6组装在一起且存储在盖部件7之间。
弹性部件2的厚度尺寸d设置成连接部10的厚度尺寸Wo的15％至100％(图3)。当弹性部件2的厚度尺寸d小于连接部10的厚度尺寸Wo的15％时，不能保证弹性部件2的足够强度和刚性，并且不能稳定地保持倚靠部3的最终倾斜状态。而且，当弹性部件2的厚度尺寸d大于连接部10的厚度尺寸Wo的100％时，角度可调式铰链1的宽度尺寸变得过大，并且铰链对沙发S的附连可受到限制。
角度可调式铰链1可为具有通过爪形件和齿轮齿而实现的棘轮机构的铰链(虽然未在图中显示)，并且可在本发明的范围内进行修改。
下面描述本发明的上述角度可调式铰链的使用(工作)方法。
首先，在图1或图5中所示的沙发S的制造过程中或在装罩套E时，将罩套E从沙发S的固定侧安装到倚靠部3上。在此情况下，用以将倚靠部3附连到沙发S的固定侧上的角度可调式铰链1利用由弹性部件2产生的旋转阻力矩M来限制倚靠部3在竖起方向A上的摆动。当倚靠部3在使用中竖起时，即使罩套E松弛，也几乎不产生褶皱，因为在倚靠部3保持最终倾斜状态时，罩套E设置成具有适当的张力。
接下来，在其中倚靠部3在倾斜方向B上摆动到可动范围的极限(即摆动到最终倾斜状态)的沙发S中，当人通过就坐对座位部41和靠背部40施加负荷时，接收人的负荷的座位部41的罩套E凹陷，或靠背部40的罩套E被向下拉动，并且作用于倚靠部3上的张力会增加。在此情况下，弹性部件2利用旋转阻力矩M作为阻力来限制倚靠部3在竖起方向A上的摆动，并且确定地保持最终倾斜状态。
然后，图6和图8A中所示的成最终倾斜状态的倚靠部3克服旋转阻力矩M在竖起方向A上竖起。在图8A中，齿面4a与齿轮部11b接合，而接触面4b接触楔面5a。当齿轮部11b如图8B中所示的那样在竖起方向A上摆动时，浮动楔部件4的接触面4b与楔面5a分开，并且产生细微的间隙g。当倚靠部3如图8C中所示的那样在竖起方向A上进一步摆动时，浮动楔部件4的引导斜面14接触楔形窗部5的浮动分阶部8，齿面4a和齿轮部11b的接合释放，并且齿面4a在由齿轮部11b弹跳(bounce)时发出咔嗒声的情况下在齿轮部11b之上经过。当倚靠部3的摆动停在期望的位置处时，浮动楔部件4被弹簧线材6推向齿轮部11b，并且齿面4a与齿轮部11b接合。通过楔的作用来限制倚靠部3在倾斜方向B上的摆动，并且以期望的倾斜角保持倚靠部3。
如图7中所示，当倚靠部3摆动预定量以成最终竖起状态时，推进突起15接触和推动浮动楔部件4，如图8D中所示。当倚靠部3如图8E中所示的那样进一步在竖起方向A上摆动时，在楔形窗部5的浮动分阶部8上滑动的浮动楔部件4由引导斜面14引导到退回空间9。当浮动楔部件4存储在退回空间9中时，齿面4a和齿轮部11b的接合释放，并且可在倾斜方向B上自由摆动。而且，如图8F中所示，当倚靠部3在倾斜方向B上摆动以返回到最终倾斜状态时，推出突起16接触浮动楔部件4，并且将浮动楔部件4推出退回空间9。如上所述，再次成图8A中所示的状态，齿面4a与齿轮部11b接合，以限制倚靠部3在倾斜方向B上的摆动。
接下来，描述了角度可调式铰链的另一个实施例。
如图9至图11中所示，弹性部件2可为扭转盘簧23，其同心地缠绕在摆动轴线X的周围。在此情况下，扭转盘簧23缠绕在连接销部件13的头部33的周围。扭转盘簧23的弯曲成L形的一端部24联结到摆动件部11的联结部11a上，而扭转盘簧23的近似弯曲成J形的另一端部25联结到突出部19上，该突出部19穿过盖部件7并且固定到附连件部12上。扭转盘簧23对摆动件部11弹性地提供阻力作为旋转阻力矩M，以限制摆动件部11在竖起方向A上的摆动，以便即使处于拉力中的罩套E在成最终倾斜状态的倚靠部3中进一步接收负荷，倚靠部3也不会竖起。在使用了扭转盘簧23的情况下，连接销部件13(其未必以不旋转的方式靠在附连件部12上)可简单连接摆动件部11和附连件部12。
如上所述，利用本发明，旋转阻力矩M防止倚靠部3由沙发S的罩套E拉动以及在竖起方向上摆动，并且当在倚靠部3处于最终倾斜状态的情况下使用沙发S时，倚靠部3不会无意地竖起，并且稳定地保持姿态，因为在用于设有可斜倚的倚靠部3的沙发S的角度可调式铰链(角度可调式铰链使得倚靠部3能够在竖起方向A上摆动，并且以多个级使在倾斜方向B上的摆动停止，以保持期望的倾斜角)中，弹性部件2设成提供旋转阻力矩M，以限制倚靠部3在竖起方向A上的摆动。而且，罩套E可设置成具有适当的张力，从而保持在其中倚靠部3倾斜成最终倾斜状态的姿态，当倚靠部3竖直时罩套E未必会松弛，并且可使沙发在外观上优良。
而且，螺旋弹簧20可用简单结构来附连，而不增加部件，并且旋转阻力矩M确定地提供给摆动件部11，因为设有：附连到倚靠部3上的摆动件部11、固定到沙发的固定侧上的附连件部12、以及以不旋转的方式与附连件部12组装在一起并且连接摆动件部11和附连件部12的连接销部件13，并且弹性部件2为螺旋弹簧20，螺旋弹簧20的外端部22联结到摆动件部11的一部分上，而螺旋弹簧20的内端部21联结到连接销部件13上。另外，铰链制成为紧凑的且易于附连在沙发S内。
而且，扭转盘簧23可用简单的结构来附连，而不增加部件，并且旋转阻力矩M确定地提供给摆动件部11，因为设有：附连到倚靠部3上的摆动件部11、固定到沙发S的固定侧上的附连件部12，以及连接摆动件部11和附连件部12的连接销部件13，并且弹性部件2为扭转盘簧23，扭转盘簧23缠绕在连接销部件13的周围，扭转盘簧23的端部24联结到摆动件部11的一部分上，而扭转盘簧23的另一端部25联结到附连件部12的一部分上。另外，另外，铰链制成为紧凑的且易于附连在沙发S内。
而且，作用于齿轮部11b和浮动楔部件4上的力(负荷)可均匀地分散，并且整个铰链可制成小且薄的，因为设有：形成为圆形的平行壁部对12a，其中心为摆动件部11的摆动轴线X；偶数个楔形窗部5，其在壁部中的各个上设置在成旋转对称的位置上，该旋转对称的对称轴线为摆动轴线X；浮动楔部件对4，其可在楔形窗部5内运动、设置在成180°旋转对称的位置上并且在一侧上具有齿面4a，该旋转对称的对称轴线为摆动轴线X；弧形齿轮部对11b，其设置在壁部12a之间，并且在作为中心的摆动轴线X的周围形成为外齿，以与齿面4a接合；以及弹簧线材6，其始终弹性地将浮动楔部件4推向齿轮部11b。可确定地维持姿态，因为浮动楔部件4接触齿轮部11b，以便进行固定，可以良好的平衡来限制摆动，并且负荷均匀地起作用。
而且，可确保弹性部件2的足够的强度和刚性，因为连接部10构成为使得壁部12a、楔形窗部5、浮动楔部件4、齿轮部11b及弹簧线材6存储在盘形盖部件对7中且组装在一起，该盘形盖部件对7从摆动轴线X方向上附连，并且弹性部件2的厚度尺寸d设置成连接部10的厚度尺寸Wo的15％至100％。而且，在给定适当的阻力的情况下，整个铰链可构造成相对薄以及易于附连在沙发S内。

Claims (2)

1.一种角度可调式铰链，用于设有可斜倚的倚靠部(3)的沙发(S)，所述角度可调式铰链使所述倚靠部(3)能够在竖起方向(A)上摆动，并且以多个级使在倾斜方向(B)上的摆动停止以保持期望的倾斜角，所述倚靠部(3)为头靠部、扶手部和搁脚部其中之一，所述角度可调式铰链包括弹性部件(2)、附连到所述倚靠部(3)上的摆动部件(11)、固定到所述沙发(S)的固定侧上的附连件部(12)，以及以不旋转的方式与所述附连件部(12)组装在一起且连接所述摆动件部(11)和所述附连件部(12)的连接销部件(13)，所述弹性部件(2)为螺旋弹簧(20)；
所述螺旋弹簧(20)的外端部(22)联结到所述摆动件部(11)的一部分上，而所述螺旋弹簧(20)的内端部(21)联结到所述连接销部件(13)上，在所述倚靠部(3)倾斜成最终倾斜状态时，所述沙发(S)的罩套(E)设置有预定的张力；在所述罩套(E)被向下拉动时，所述螺旋弹簧(20)提供旋转阻力矩(M)以限制所述倚靠部(3)在所述竖起方向(A)上的摆动，以使得所述倚靠部(3)保持在最终倾斜状态，并维持所述罩套(E)的张紧；
设有：形成为圆形的一对平行壁部(12a)，其中心为所述摆动件部(11)的摆动轴线(X)；
偶数个楔形窗部(5)，其在所述壁部(12a)中的各个上设置在成旋转对称的位置上，所述旋转对称的对称轴线为所述摆动轴线(X)；
一对浮动楔部件(4)，其可在所述楔形窗部(5)内运动、设置在成180°旋转对称的位置上并且在一侧上具有齿面(4a)、所述旋转对称的对称轴线为所述摆动轴线(X)；
一对弧形齿轮部(11b)，其设置在所述壁部(12a)之间，并且在作为中心的所述摆动轴线(X)周围形成为外齿，以与所述齿面(4a)接合；以及
弹簧线材(6)，其始终将所述浮动楔部件(4)弹性地推向所述齿轮部(11b)。
2.根据权利要求1所述的角度可调式铰链，其特征在于，
连接部(10)构成为使得所述壁部(12a)、所述楔形窗部(5)、所述浮动楔部件(4)、所述齿轮部(11b)及所述弹簧线材(6)存储在一对盘形盖部件(7)中并且组装在一起，所述盘形盖部件对(7)从所述摆动轴线(X)方向附连；以及
所述弹性部件(2)的厚度尺寸(d)设置成为所述连接部(10)的厚度尺寸(Wo)的15％至100％。
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