CN1098961C - 家具铁连接件的凸轮调整装置和具有该装置的铁连接件 - Google Patents

Abstract

用于铁连接件的凸轮调整装置，包括可往复滑动的第一和第二元件，和一通过绕一轴线转动的枢轴枢接于第一元件的凸轮，凸轮以其侧表面中的一个反作用于第二元件的支承面上，凸轮绕轴线的转动能使第一元件和第二元件滑动和调整它们的相互位置，对于凸轮在其作用行程中绕其转轴的任何角度位置，凸轮的转动中心基本在穿过凸轮侧表面和第二元件支承面之间接触点的直线的区域中，所述直线倾斜一个与接触点摩擦角相同的角度φ。

Description

家具铁连接件的凸轮调整装置 和具有该装置的铁连接件

本发明涉及一种用于橱柜前板的铁连接件---例如铰链，滑道，支承件等---的凸轮调整装置，和具有这种装置的铁连接件。

在家具的铁连接件中，例如新式家具的铰链，能对紧固于连接件的部件的相互位置进行微调是重要的，以致能补偿任何制造和组装的公差，并使通过铁连接件连接的家具部件能正确地对直。

例如，在铰链的情况下，通过对铰链的两个翼板进行位置调整，门相对于家具单元的以及相对于相邻门的位置可以进行微调。在已知的技术中，已有许多种用于家具铁连接件的调整装置。例如，已有将螺钉简单地穿过滑槽而构成的调整元件，这种螺钉和滑槽的调整装置在调整时有一固有的缺点，特别是在部件较重的情况下，例如门等部件，因为必须将部件用人工托起直到螺钉完全拧紧。

也已知凸轮调整装置，其基本包括两个不对准的圆柱形表面，第一个用于凸轮的转动，第二个通过要进行调整的部件的作用而反作用于推力表面上。从理论上讲，凸轮装置在调整上更简单，但其有一能危及其正常运转的共同的缺点。实际上，已经证实在凸轮调整装置的中间调整位置是不稳定的，所以不能正确地操作，特别是每当与凸轮定位的现有空间相比需要一个大范围的调整时(这是经常出现的情况)。不稳定性在于普通使用时在作用于铁连接件的力的作用下，凸轮有向死点自发转动的倾向。为了防止不稳定性，就必须减小凸轮行程的范围，所以，就必须使其有较大的直径。这一方案与普通铁连接件的有限空间常常是不相容的。

另外，圆柱形凸轮仅在其转动的很有限的中心区域提供满意的调整。所以，使对凸轮的尺寸形成更为困难。

本发明的目的是通过提供一铁连接件(例如用于橱柜前板的铰链，滑道或支承件)的凸轮调整装置以克服上述的缺点，与其所提供的调整范围相比，其提供了一有限的尺寸，从而避免了不稳定的现象，并能在调整行程的任何位置保证均匀和精确的调整。

本发明的另一目的是提供具有这种调整装置的铁连接件。

本发明提供了一种用于铁连接件的凸轮调整装置，包括可往复滑动的第一和第二元件，和一通过绕一轴线转动的枢轴枢接于第一元件的凸轮，凸轮以其侧表面中的一个反作用于第二元件的支承面上，凸轮绕轴线的转动能使第一元件和第二元件滑动和调整它们的相互位置，对于凸轮在其作用行程中绕其转轴的任何角度位置，凸轮的转动中心基本在穿过凸轮侧表面和第二元件支承面之间接触点的直线的区域中，所述直线倾斜一个与接触点摩擦角相同的角度φ。

下面参照附图对本发明的一个实施例进行描述。

图1是本发明凸轮调整装置的示意图；

图2是本发明的一曲线图，显示了凸轮转动中心必须满足的一个条件；

图3显示了本发明凸轮位置的一个构图；

图4是图5中沿IV-IV线的部分切去的侧视图，显示了具有本发明凸轮调整装置的家具铰链；

图5是图4中铰链前断面图；

图6具有本发明凸轮调整装置的第二家具铰链的部分切去的分解图；

图7是图6中铰链部件的主视图。

参见附图，图1示意地显示了一凸轮调整装置，通常用30表示，用于调整第一部分(其与包含凸轮32的槽31为一体)和第二部分(其与用于控制凸轮32的枢轴33转动的外壳(未示)为一体)之间的位置。

外壳31包括一内侧面34，凸轮32的相应侧面35反作用于侧面34上。外壳的表面34有一大致直线的部分，其与凸轮表面35上的座落的支承点36相切。外壳的第二内侧面37朝向外壳的表面34设置，以致有一与第一表面直线部分大致平行的直线部分，其对凸轮的第二侧面38构成一支承。通过下面进一步描述可以清楚看到，枢轴的外壳必须在垂直于平面34和37的方向运动。

随着凸轮绕枢轴的轴线48转动，轴线本身在一离外壳下壁34距离最远的一上部位置(当凸轮最大直径R2在点36处时达到)和离外壳下壁距离最近的下部位置(当凸轮最小直径R1在点36处时达到)摆动。在图1中，凸轮表示为处于一中间位置。

作用在凸轮上的是一由箭头39表示的施加在凸轮体和外壳下壁之间的接触点36上的作用力；和一由箭头40表示的相等的和相反的反作用力，其作用于枢轴33和其外壳之间，并可以认为穿过枢轴中心。

在该已知的凸轮调整装置中，例如其包括一圆柱形凸轮体，当凸轮在最高位置和最低位置中之一时，作用力和反作用力的作用线重合，但是它们在中间位置时不对准，在这种情况下，这两个力产生一扭矩，其倾向于使偏心装置向死点转动。凸轮和其外壳之间以及枢轴和其外壳之间的摩擦力与所述扭矩相反，但在一些情况下，扭矩过大，并且凸轮自发地向死点转动。

最不利的情况是当凸轮在其调整的中途时，因为在这时作用力和反作用力之间的偏置量最大。所以，为了防止自发的转动，其必须保证在该位置扭矩不会超出引起自发转动的最大值之外。然而，这就对圆柱形凸轮相对于其尺寸设定了一最大可能的调整量。

这就是为什么与现有容纳偏心装置的空间相比，当需要一较大调整时上述情况甚至更严重的主要原因。根据本发明的一个创新的原理，已经发现，如果凸轮的转动中心沿一特定的直线或直线束运动，而不是沿例如一圆周弧形运动(如一圆柱形凸轮所发生的)，其就能使调整的幅度最大，而不致出现不稳定性。

图2为一解释上述原理的曲线图。水平轴与和凸轮表面相切的表面34重合。垂直轴表示在切点36的垂直线。直线41为摩擦线，也就是说，其是穿过切点36和相对于垂直线倾斜一Φ角的线，其中，Φ是凸轮和支承面之间滑动摩擦的惯用角。

根据本发明，在凸轮沿其作用行程的任何角度位置，凸轮的转动中心必须基本在上述的摩擦线的区域中，换言之，凸轮的转动中心必须处于包含摩擦线41的条带42之中。

最好的可能状态是当转动中心恒定地位于边界线43上时---其平行于摩擦线并与之离开一b＝r*fp*cosΦ的距离，其中，r是枢轴33的半径，fp是枢轴和其外壳之间接触的摩擦系数。最好的可能状态可理解为意味着这样的状态，其中，在凸轮的作用行程中，达到调整的最大可能幅度，而不会有任何瞬间的不稳定。另外，枢轴的上升将基本与凸轮的转角成比例，所以，沿凸轮的整个作用行程能实现均匀的调整。

在凸轮和其外壳之间以及枢轴和其外壳之间有相同摩擦系数的特定情况下，也就是说，当fp＝tanΦ时，则b＝r*sinΦ。这意味着凸轮必须以这样的方式形成，即，如图1所示，一穿过切点36和枢轴上离表面34最远的点45的线段44相对于表面34的垂直线倾斜一角度Φ。换言之，对于凸轮在其作用行程中的任何转角，当点45位于摩擦线41上时，能实现最好的可能状态。于是，通过这些点能容易地描绘出凸轮的轨迹。

在图1所示的在两个表面34和37之间转动的凸轮的情况下，通过计算在表面34上滑动的凸轮部分35以致满足上述的规定，简单地保证表面37和34之间的距离L在与凸轮的切点处保持恒定，能容易地计算出在表面37上滑动的凸轮部分38。

根据本发明的具有作用曲面35的凸轮可以被相当精确地确定，而不考虑枢轴的半径，它是通过使直线的包络线离开凸轮转动中心一个距离Dn＝Dn-1*αP*tanα而实现的，Dn等于离第n线中心的距离，Dn-1等于前述线从凸轮中心到第n线的距离，αP等于凸轮计算的角矩(即，αP等于线n和线n-1之间的角度)，α等于凸轮切线和切点和凸轮中心连线的垂线之间的倾角(为弧度)。角度α一定小于凸轮和其外壳之间的摩擦角Φ。特别是，对于最好的可能状态，α＝Φ。通过与第一包络线离一距离L描出平行线的轨迹，能得到凸轮另一曲面38上的直线的包络线。图3显示了整个包络线。所述包络线能通过自动的计算程序方便地求出。

参照图3，计算曲面的第一步骤是在离凸轮转动的轴线48的距离Do处描出直线46的轨迹，其对应于R1，也就是说，其为转轴和支承凸轮的外壳两壁之一之间的预知最小距离。显然，通过采用离外壳下壁或上壁的这一距离，能描出曲面轨迹。相对于转动轴心的另一侧，能描出直线47的轨迹，其平行于直线46并离它为一距离L。然后，使描出的线绕凸轮转动中心48转动角度αP。然后计算出新的距离D1＝Do*αP*tanα，并描出相对于前述线转动角度αP的对应线和距离为L的平行线的轨迹。包络线的设计以此方式重复进行，直到观察到Dn≥R2，即，直到达到所需的调整幅度。在描出180°的曲面轨迹之前，其能明显地出现。显然，在确定凸轮轮廓时，为了保证更好的精确性，要使所选择的角度αP足够地小。

此时，已清楚了如何实现本发明的凸轮调整装置。凸轮中心附近到最外线43显然依赖于制造装置时所用的公差。实际上，应考虑到超出条带42的线43的外侧将导致调整中不稳定性的开始。总之，最好沿整个调整行程使转动中心稍微更多地处于条带42中。

从图1中可以看到，除了上述的作用曲面，凸轮方便地具有一轻向伸出的柄49，通过其与外壳31的凹部50，51的啮合，而对凸轮的转动形成一限制止动装置。

下面描述应用了本发明装置的家具铁连接件的实施例。

图4和5显示了本发明的第一家具铰链，一般用10表示。铰链10包括第一和第二紧固件，它们分别由11和12表示，其用于固定在两个家具部分13和14上，例如一侧板和要铰接在一起的相应的门上。

铰链包括一臂15，其一端为第一紧固件11，另一端为一将其与第二紧固件枢接的枢轴16，从而形成一铰链连接。臂15包括两个可往复滑动部件17，18。第一部分17包括将其固定于第二紧固件12上的枢轴16，第二部分18是L形的，L的一个臂形成第一紧固件11，并且L的另一臂形成第一部分17的滑动面。通过一形成导向通道的侧边21引导滑动，侧边可滑动地容纳第一部分17的滑动翼板。

第二紧固件12方便地形成一杯形或盒形，其凹入以便容纳枢轴，其由一单一销轴27构成，部件17的枢转端绕在销轴27上。

一弹簧28反作用于杯形部分和枢轴之间，而形成稳定的打开和关闭位置。

图5中清楚显示了(为了更清楚已去掉了杯形部分)凸轮调整装置30设置于第一部分和第二部分之间，其包括一图1所示类型的凸轮32，它通过容纳在外壳25中的枢轴33枢接于部分17，以便反作用于部分18中外壳31的侧表面。

从图5中可以清楚看出，枢轴有一上端，其从第一部分17朝向外，以构成凸轮的操作端(例如通过一螺丝刀)。在凸轮转动时，部件17相对于部件18滑动，由此，能进行门的位置的精确和稳定的侧向调整。

图6和7显示了第二家具铰链的示图，一般由52表示，其包括一基座53，用于固定于家具单元的侧板上，和一通过弹簧销55和56与基座53卡合的翼板54。翼板54支承铰接臂57，臂57连接于用于固定于要铰接的门上的杯形紧固件58。

如上所述，已基本描述了本发明的铰链。如图7所示，基座53包括一第一上部元件59，其与翼板相配合，和一第二元件或板60，其固定于家具单元上。第一和第二元件可在翼板的长度在交叉方向往复滑动。设置在第一和第二元件之间的是一本发明的凸轮调整装置30，具有一在板60上冲出的槽31和容纳在其中的凸轮32。用于凸轮转动的枢轴33从基座53向上伸出，以使其能通过一在翼板上的孔(未示)进行调整。通过这一调整装置，能使翼板54相对于基板60交叉地平移，于是，使门能相对于家具单元的其他部分进行精确的垂直调整。

上面描述了本发明的装置的使用。本发明可以有许多变型，例如，调整装置可以插入其他的家具的铁连接件中，例如，用于橱柜的滑道或类似装置。

本发明可有许多变型都在本发明精神范围之中。

Claims (8)

1.用于铁连接件的凸轮调整装置(30)，包括可往复滑动的第一和第二元件，和一通过绕一轴线(48)转动的枢轴(33)枢接于第一元件的凸轮(32)，该轴线限定了凸轮的转动中心，凸轮以其侧表面(35，38)中的一个反作用于第二元件的支承面(34，37)上，凸轮绕所述轴线的转动能使第一元件和第二元件滑动和调整它们的相互位置，其特征在于：对于凸轮在其作用行程中绕其转轴的任何角度位置，凸轮的转动中心基本在穿过凸轮侧表面和第二元件支承面之间接触点(36)的直线(41)的区域中，所述直线相对于垂直面倾斜一个与接触点滑动摩擦角相同的角度φ，从而，所述区域由与直线(41)平行的(左和右)边界线(43)限定，并离所述直线的距离为r*fp*cosφ，其中r等于枢轴(33)的半径，fp等于枢轴(33)和其外壳(35)之间的摩擦系数。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：转动中心离所述直线不大于r*sinφ，其中r等于枢轴(33)的半径。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：支承面形成外壳(31)的一部分，能侧面地接受凸轮，其包括一与凸轮接触的第二表面(37)，和与之相对的第一表面(34)，第一和第二表面在与凸轮接触的对应点相互平行。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于：对于凸轮在其作用行程中的任何转角，离支承面最远的枢轴(33)的点(45)基本接近于所述直线(41)。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：凸轮由离其转轴(48)有一个距离Dn＝Dn-1*αp*tanα的间隔直线的包络线形成，其中Dn等于转轴(48)和第n直线之间的距离，Dn-1等于第n直线前面的直线和轴线(48)之间的距离，αp等于直线n和直线n-1之间的角度，α是小于或等于摩擦角φ的角度。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：第一元件与用于固定于第一家具部分上的铁连接件第一部分(17，59)为一整体，第二元件与用于固定于第二家具部分上的铁连接件第二部分(18，60)为一整体，从而能调整第一和第二家具部分的相互位置。

7.铁连接件，包括一第一部分(17，59)和一第二部分(18，60)，它们可往复滑动而调整位置，第一部分与前述权利要求任一中所述调整装置(30)的第一元件为一整体，第二部分与调整装置的第二元件为一整体，从而能提供一凸轮调整，以调整铁连接件第一和第二部分的相互位置。

8.家具铰链，包括一第一(11，53)和第二(12，58)紧固件，用于固定于要铰接在一起的两个家具部分上，和一设置于第一(11，53)和第二(12，58)紧固件之间的铰链连接，以形成铰链的关节，所述紧固件中的一个分为一第一(17，59)和一第二(18，60)部分，其可与用于调整相互位置的装置一起往复滑动，其特征在于：第一部分(17，59)与前述权利要求中任一所述的调整装置(30)的第一元件为一整体，第二部分(18，60)与调整装置的第二元件为一整体，以形成调整相互位置的装置。

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