CN105534014A - 一种折叠机构以及折叠桌凳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折叠机构以及折叠桌凳。所述折叠机构包括依次铰接的上连接件、上臂、下臂及下连接件，还包括可沿上臂滑动的限位件，上臂和下臂的延长段被限位件套住时将保持相对固定而未被套住时可相对转动；上连接件和上臂有相互配合限制转动的结构，转动到一定角度时会受到限制，这种结构下臂和下连接件也可以有。本折叠机构的上臂和下臂既是折叠臂又是支撑臂，折叠比大、空间利用率转换率高。所述折叠桌凳中为所述折叠机构若干，依次向上固接一支撑受力板和一面板，向下固接一底板，至少有两个折叠机构对向折叠。该折叠桌凳折叠后上臂和下臂叠高不明显体积小很便携，折叠前形成的高度高且下连接件位置固定，结构稳定。

Description

一种折叠机构以及折叠桌凳

技术领域

本发明涉及家具领域，特别是一种折叠机构以及应用该折叠机构的桌凳。

背景技术

市场上目前已有一些可以折叠的凳子，例如申请号为200720109759.9的折叠凳，采用8块板铰接而成，折叠后的最大尺寸比折叠前的最大尺寸还大，不够便携；申请号为93229164.3的折叠凳，由支架和凳面构成，支架是由钢筋弯制而成，小尺寸的框架虽然便携，但使用时形成的高度太低，个子高的人坐着憋屈。还有一些折叠桌的折叠机构只能称为收拢机构并无折叠之妙用，如申请号为200710008635.6的发明专利，其支腿本身并不能折叠，只能收纳于桌板部底面，然后两块桌板再对折，因此当限定桌高时，则桌板大小就限制了——只能更大不能小，例如若桌高为70cm，则整个桌面的长度不能低于140cm。这些折叠桌和折叠凳的折叠机构存在空间利用率转换率低的情况。

发明内容

本发明提供的一种折叠机构以及折叠桌凳，克服了背景技术所存在的折叠后的最大尺寸比折叠前的最大尺寸还大、不够便携，小尺寸使用时的高度太低，支腿本身不能折叠，折叠机构空间利用率转换率低的技术问题。

本发明的技术解决方案是：一种折叠机构，包括上连接件，上臂，限位件，下臂，下连接件。该上臂和上连接件之间构成铰接关系，该上连接件和上臂有限定转动角度的结构，两者相互配合共同完成上臂转动角度限定的作用。上臂和下臂之间构成铰接关系，下臂和下连接件之间构成铰接关系，下臂的上段有一延长段，上臂在下臂上段的一侧，中段向上段的另一侧倾斜，下段与上段平行；限位件可沿上臂滑动，限位件的上部内孔比上臂稍大，限位件的下部内孔可以将上臂和下臂延长段套在一起，使上臂和下臂保持相对固定，未将上臂和下臂延长段套在一起时，上臂和下臂可以相对转动；

上臂两铰接孔的中心距与下臂两铰接孔的中心距相等时，上臂铰接孔的中心线和下臂的铰接孔的中心线共同所在的平面与底板平面垂直，该底板平面与上臂和下臂折叠后铰接孔中心线共同所在平面平行；反之则不垂直，但主要受力应是竖直方向上的，所夹角（θ）应大于45°，如果θ大于90°，在应用时将形成上大下小的结构，明显没有小于或等于90°的稳定，该夹角与上臂两铰接孔中心距和下臂两铰接孔中心距的关系为：设上臂两铰接孔中心距为b，下臂两铰接孔中心距为a，有

cosθ=（a-b）/（a+b），45°＜θ≤90°；

该上臂和上连接件所具有的限定转动角度的结构，其特征是：上连接件包括基板和两侧壁，基板可与上臂相应的边面抵触；进一步地，上连接件还包括可与上臂抵触的第三侧壁，相应地，上臂端部是与该结构配合的形状，折叠时只可向一侧转动而张开到位后会被抵住；更进一步地：上连接件的基板上有一基板孔，上臂上铰接孔为腰孔且上臂可以插入到基板孔内；更进一步地：上臂上铰接孔附近设置有弹性体，对穿过此铰接孔的铰接轴施力，在折叠机构张开使用时，可以使上臂上部更好地保持在基板孔内。

上臂和上连接件所具有的限定转动角度的结构，下臂和下连接件也可以同时有，也可以单独有；

仅使用该折叠机构不使用其他支撑和连接时，有效数目不能少于两个；

一种折叠桌凳，包括一面板，一支撑受力板，若干折叠机构，限位件连接杆，一底板；折叠机构的上连接件与支撑受力板固定连接，下连接件与底板固定连接，支撑受力板与面板固定连接，

限位件连接杆固定连接同侧的限位件，至少要有两个折叠机构是对向折叠，对向的折叠机构形状对称。折叠收拢后，面板和底板固定在一起。

下连接件与底板之间增加一过渡板，面板、支撑受力板及上连接件整合在一起，下连接件、过渡板及底板整合在一起。

本发明的技术方案的折叠桌凳，其结构适用于凳子和桌子，尺寸小时可作折叠凳，尺寸大时可作折叠桌。

夹角θ有个优选范围：

成年男性坐骨宽度一般为130mm左右，凳子的高度H一般为430mm左右，底板的最小长度约为2*(430*cotθ)+130，有下表：

优选地，设置本折叠桌凳的水平截面大小为标准A4纸大小，则长度为297mm，也就是说当H约为430mm时，算上边界尺寸，θ的优选范围为80°≤θ≤90°；同理，当H约为330mm时，θ的优选范围为77°≤θ≤90°。从84°到85°，tanθ的导数（tanθ）′跳到下一个数量级；当85°≤θ≤89.9°时，tanθ的导数（tanθ）′横跨四个数量级，意味着结构的水平分力承受能力急速减小，水平分力将转嫁给材料来承受。综上，θ的优选范围为80°≤θ≤84°。当尺寸大时，也即作折叠桌时，受力情况一般简单些θ的优选范围可放宽些。

本发明的技术方案的折叠机构，上臂和下臂构成铰接关系，在开合的过程中不互相干涉，闭合后所占空间高度约为一个臂的宽度；上、下臂既是折叠臂又是支撑臂，构造简单；

本发明的技术方案的折叠桌凳，所用的数个折叠机构在开合的过程中不互相干涉，闭合后所占空间高度稍大于一个臂的宽度，空间利用率高；同侧的多个限位件可用限位件连接杆连接起来，便于操作；折叠机构的上、下臂铰接孔中心距不等时所造成的上、下臂与底板不垂直则可以使整体结构承受力最佳；上、下臂的长度可以很接近面板的长边的长度，因此折叠凳使用时的高度可以很接近面板长边长度的两倍，折叠前后比例大；另外，下连接件间位置固定，受力稳定，底板与地面的接触面积大，在松软地面不下陷，更稳定。

附图说明

图1是本发明实施例一的立体剖视示意图；

图2是本发明实施例一使用时的立体结构示意图；

图3是本发明实施例一折叠中的立体结构示意图；

图4是本发明实施例一折叠中的左视图；

图5是本发明所有实施例折叠后的立体示意图；

图6是本发明实施例一折叠后的内部结构俯视示意图；

图7是本发明实施例一的上连接件6与上臂7局部剖视放大示意图；

图8是本发明实施例一的另一种上连接件6与上臂7的结构示意图；

图9是本发明实施例二折叠中的主要结构前视图；

图10是本发明实施例二使用时的主要结构前视图；

图11是本发明实施例二原理关系图；

图12是本发明实施例三的主要结构立体剖视示意图，减轻重量的孔201及立边未画出；

图13是本发明实施例三的上连接件6与上臂7剖视局部放大示意图；

图14是本发明实施例四使用时的主要结构立体剖视示意图；

图15是本发明实施例四的上连接件6与上臂7剖视局部放大示意图；

图16是弹性体12的另外一种结构示意图。

标号说明：

面板1，支撑受力板2，折叠机构3底板4，提手5，上连接件6，上臂7，限位件8，限位件连接杆9，下臂10，下连接件11，弹性体12；

卡扣101，上表面102、左侧面103、右侧面104、前侧面105、后侧面106，防滑纹107，长方形开口108，卡扣109，小孔110；

减轻重量的孔201；

基板601、侧壁602，铰接孔604，基板孔6010，第三侧壁603；

基板1101、侧壁1102，铰接孔1103，第三侧壁1104；

过渡板400，卡扣401。

具体实施方式

在下列实施例中，原点O为整个结构的中心，X轴方向为“右”，Y轴方向为“前”，Z轴方向为“上”。本发明对所用材料并不限定，例如：面板1和底板4可用ABS树脂，支撑受力板2及上连接件6和下连接件11可用钣金冲压件或者压铸铝合金，上臂7及下臂10可用薄壁铁管或薄壁钢管，限位件8可用钣金冲压件，等等，以强度足够触感好的材料为佳。如果用重量轻、刚度好，强度大的材料，则可以简化整合本发明的结构，例如把面板1、支撑受力板2和上连接件6简化整合成一个零件或者把面板1和支撑受力板2整合或者把支撑受力板2和上连接件6整合。为便于说明，以下实施例皆名为“折叠凳”。

实施例一

一种折叠凳，包括一面板1，一支撑受力板2，四个折叠机构3及一底板4，四个折叠机构3折叠时均折向中间。一侧的两个折叠机构间距大，另一侧的两个折叠机构间距小，即位置不对称，见图4、图6。当然，如果是折叠桌，尺寸较大空间充裕的情况下，位置也是可以对称的。

见图1，面板1内侧的若干个卡扣101用以固定支撑受力板2，支撑受力板2与底板4之间以两对折叠机构3连接。支撑受力板2固定有四个上连接件6，上连接件6与上臂7铰接，上臂7上套有可以沿上臂7滑动的限位件8，同左或同右的两个限位件8之间以限位件连接杆9固定连接，上臂7与下臂10铰接，下臂10与下连接件11铰接，下连接件11与底板4固定连接。

面板1有上表面102、左侧面103、右侧面104、前侧面105、后侧面106；上表面102有防滑纹107；右侧面104中下部有一长方形开口108，便于开启时和折叠时手指的操作；右侧面104还有两个侧面有细长缺口的卡扣109，此卡扣109与底板4上的卡扣401相配对，缺口是为了使此卡扣有较大的弹性活动空间，便于卡住和脱离，当所用材料有较大的弹性时可以没有细长缺口；右侧面有一对安装提手的小孔110；左侧面103的结构和右侧面104中心对称；前侧面105和后侧面106内侧有数个卡扣101，共同卡住支撑受力板2。

支撑受力板2有若干减轻重量的孔201，孔的边缘弯折向下形成强化结构的立边；此外还可以设置条状筋或网状筋来强化结构。

上连接件6包括基板601、侧壁602，侧壁602上有铰接孔604。

上臂7的上端内侧为大圆角，外侧为小圆角或直角或者外凸角，见图1、图7，凳子完全开启时外侧的角的边面与上连接件6的基板601抵触；上臂7上有一可以滑动的限位件8，限位件8上部内孔比上臂7稍大，限位件8下部可以容纳上臂7和下臂10延长段；上臂7两端均有一铰接孔。

见图3，下臂10的上段有一铰接孔及一段延长段，中段相对于上段向外倾斜，上臂7相对于下臂10的上段为“里”，另一侧即为“外”，主要目的是给上连接件6和上臂7及限位件8腾出空间，避免干涉；下段与上段平行，下段端部为大圆角。

下连接件11包括基板1101、侧壁1102，侧壁上有铰接孔1103；基板1101可以与底板4做成一体。

底板4可以容纳在面板1内；与支撑受力板2上的上连接件6相对应的，底板4上有相同数目的下连接件11；与面板1左侧面103和右侧面104的卡扣109相配合的卡扣401。底板4下表面也可以加防滑纹。

使用时，用两手大拇指卡住面板1，其余手指分别从左侧面103和右侧面104的开口108中插入，扶住限位件连接杆9并适当用力使底板4与面板1脱扣分开，然后顺势上抬，当上臂7与下臂10达到工作角度时放下限位件连接杆9，使限位件8卡住下臂10延长段，凳子即可使用；收折时，用双手分别抬起左右两侧的限位件连接杆9，使之脱开下臂10延长段并往中间推动，则折叠机构3向中间折叠并往下落，然后适当用力使面板1和底板4相扣即完成收折。

提手5是软绳，方便凳子的携带。

图8显示了本实施例上连接件6与上臂7的另外一种结构，第三侧壁603固定连接在侧壁602上，上臂7张开到位时有两个边面分别与基板601和第三侧壁603抵触，多点受力更稳定。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：以使用时的主要结构前视图图10来看，折叠机构3张开后形成的结构为上小下大，上、下臂铰接轴中心线共同所在平面不垂直于底板平面；上小下大与上下等大相比更稳定。在原理关系图图11中，上臂7两铰接孔中心距为b，下臂10两铰接孔中心距为a，下连接件11与下臂10的铰接轴为A，下臂10与上臂7的铰接轴为B，上臂7与上连接件6的铰接轴为C，B’和C’分别为B和C折叠后的位置，A的位置不变；折叠后上臂7和下臂10位置水平且在XOZ面投影共线且该投影线平行于底板4，张开后和折叠后两种姿态的夹角为θ，则a、b、θ满足关系cosθ=（a-b）/（a+b），80°≤θ≤84°，本实施例θ为80°，实施例一为a=b即θ=90°的情况。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于：上连接件6与支撑受力板2简化整合制成一体；见图12，折叠机构3的数目为三个，上臂7和下臂10的横截面为方框形；基板601上有一基板孔6010，允许上臂7插入；凳子开启完毕时上臂7的上端插入基板601上的基板孔6010；见图13，上臂7的上部铰接孔为腰孔，铰接孔附近设置有弹性体12，对穿过此铰接孔的铰接轴施力，在折叠凳张开使用时可以使上臂7更好地保持在基板孔6010内；下连接件11还包括第三侧壁1104，展开时的下臂10下段一侧壁与第三侧壁1104抵触；上连接件6还包括第三侧壁603，可以增加侧壁602的强度，但不与上臂7接触。图16是弹性体12的另一种结构的示意图，弹性体12设置于上臂7外侧。

为增加强度及稳定性，下连接件11与底板4之间增加一过渡板400，可采用粘接、嵌入，卡接等方式与底板4连接。

使用方法与实施例一稍有不同，张开时：限位件8卡住下臂10延长段后，左右来回微微推动折叠机构3，使上臂7上端对准基板孔6010，在弹性体12及双手的辅助作用下，上臂7上端将插入并保持在基板孔6010内，凳子即可使用。收折时：用手抬起一侧的限位件连接杆9和另一侧的限位件8的同时用手腕或小臂挟带面板1，当限位件8及上臂7都脱开后，往中间推动限位件连接杆9及限位件8，则折叠机构3向中间折叠并往下落，然后适当用力使面板1和底板4相扣即完成收折。

实施例四

本实施例与实施例三的不同之处在于：见图14，下连接件11没有第三侧壁；下臂10的横截面为槽形“匚”且下段、中段及上段依次变小，也即实施例一中的“中段相对于上段向外倾斜”，折叠后上臂7和限位件8可以收折在下臂10的槽形空间内；下臂10与下连接件11铰接需要增加一个铰接零件，中间留空，以便容纳上连接件6；第三侧壁603在折叠机构3张开到位后与上臂7抵触，见图15。结合图14可以看出，对结构尺寸尤其是折叠机构的尺寸调整后，比如加大OY方向的尺寸，只用对向折叠的折叠机构3两个即可使结构稳定。

使用方法与实施例三基本相同。需要指出的是，折叠机构3张开时第三侧壁603会与上臂7抵触，所以左右来回微微推动折叠机构3的距离非常小，甚至有可能不用推，上臂7上端就已经对准基板孔6010。

以上说明书和附图中描述的内容是示意性的，是为帮助理解本发明而不是出于限定目的而给出，并未描述本发明的每一可能实施方式。对本领域的技术人员来说，显然可以在不脱离本发明精神的前提下对本发明作出各种各样的修改和变化，但结果依然处于本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种折叠机构，其特征在于：所述折叠机构（3）包括上连接件（6），上臂（7），限位件（8），下臂（10），下连接件（11）；

所述上连接件（6）有一基板（601）及两侧壁（602）；

所述上臂（7）和上连接件（6）之间构成铰接关系且该上臂（7）和该上连接件（6）还包括有限定转动角度的结构；

所述上臂（7）和下臂（10）之间构成铰接关系，所述下臂（10）和下连接件（11）之间构成铰接关系且遵循一定的长度关系，所述下臂（10）的上段有一延长段，上臂（7）在下臂（10）上段的一侧，中段向上段的另一侧倾斜，下段与上段平行；

所述限位件（8）可沿上臂（7）滑动，限位件（8）的上部内孔比上臂（7）稍大，限位件（8）的下部内孔可以将上臂（7）和下臂（10）延长段套在一起，使上臂（7）和下臂（10）保持相对固定，未将上臂（7）和下臂（10）套在一起时，上臂（7）和下臂（10）可以相对转动且不会相互干涉。

2.根据权利要求1的折叠机构，所述上臂（7）和下臂（10）遵循一定的长度关系，其特征是：cosθ=（a-b）/（a+b），77°≤θ≤90°，其中a为下臂（10）两铰接孔中心距，b为上臂（7）两铰接孔中心距，θ为上、下臂张开后和折叠后两种姿态下的铰接孔中心线共同所在平面的夹角。

3.根据权利要求1或2的折叠机构，其特征是：所述上臂（7）上端有一边面，在该上臂（7）张开到位时与所述上连接件（6）的基板（601）抵触。

4.根据权利要求1或2的折叠机构，其特征是：所述上连接件（6）包括一第三侧壁（603），所述上臂（7）张开到位时有一侧壁与该第三侧壁（603）抵触，也可以仅做所述上连接件（6）的两侧壁（602）加固之用。

5.根据权利要求3的折叠机构，其特征是：所述上连接件（6）包括一第三侧壁（603），所述上臂（7）张开到位时有一侧壁与该第三侧壁（603）抵触，也可以仅做所述上连接件（6）的两侧壁（602）加固之用。

6.根据权利要求1或2所述的折叠机构，其特征是：所述基板（601）上有一基板孔（6010），所述上臂（7）张开后可插进该基板孔（6010）；所述上臂（7）上铰接孔为腰孔，该腰孔附近设有弹性体（12），在上臂（7）插进基板孔（6010）后使上臂（7）更可靠地保持在基板孔（6010）内。

7.根据权利要求2所述的折叠机构，其特征是：所述夹角θ的优选范围为80°≤θ≤84°。

8.根据权利要求1、2、5或7所述的折叠机构，其特征是：上臂（7）和上连接件（6）所具有的限定转动角度的结构，下臂（10）和下连接件（11）也可以同时有，也可以单独有。

9.一种包含权利要求1-8任一项所述的折叠机构的折叠桌凳，还包括一面板（1）、一支撑受力板（2）及一底板（4），所述面板（1）与所述支撑受力板（2）固定连接，所述支撑受力板（2）与所述折叠机构（3）的上连接件（6）固定连接，所述底板（4）与所述折叠机构（3）的下连接件（11）固定连接；

所述折叠桌凳包括所述折叠机构（3）至少两个，并且至少有两个折叠机构（3）对向折叠。

10.根据权利要求9的折叠桌凳，其特征是：同向折叠同侧布置的折叠机构（3）的限位件（8）以限位件连接杆（9）固定连接。

11.根据权利要求9的折叠桌凳，其特征是：下连接件（11）与底板（4）之间有一过渡板（400）。

12.根据权利要求9或11的折叠桌凳，其特征是：所述面板（1）、支撑受力板（2）和上连接件（6），下连接件（11）、过渡板（400）和底板（4），相邻的零部件可以简化整合制成一体，也可以是所述面板（1）、支撑受力板（2）和上连接件（6）简化整合制成一体，下连接件（11）、过渡板（400）和底板（4）简化整合制成一体。

13.根据权利要求9的折叠桌凳，其特征是：折叠收拢后，面板（1）和底板（4）固定在一起。