FI105893B

FI105893B - Jousinivelrakenne

Info

Publication number: FI105893B
Application number: FI981255A
Authority: FI
Inventors: Markku Koivurova
Original assignee: Lappset Group Oy
Priority date: 1998-06-03
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 2000-10-31
Also published as: FI981255A; EP0962240A2; DE69920802T2; ATE278445T1; PT962240E; ES2230825T3; DE69920802D1; US6305674B1; FI981255A0; DK0962240T3; EP0962240B1; EP0962240A3

Description

105893

Jousinivelrakenne

Esillä oleva keksintö koskee jousena toimivaa nivelrakennetta, joka sopii käytettä-5 väksi esim. kuntoilu-, urheilu- tai leikkivälineissä.

Lasten leikkipuistoissa ja -paikoissa on usein leikkivälineitä, joissa käytetään erilaisia jousia keinuliikkeen aikaansaamiseksi, esim. edestakaisin keinutettavia leikki-eläimiä, jolloin lapsi istuu eläimen selässä. Näissä välineissä olevien keinuvan liik-10 keen mahdollistavien, joustavien nivelten tulee olla kulutusta kestäviä ja turvallisia.

Esimerkiksi US-patentissa 3 837 610 on esitetty leikkivälineisiin soveltuva joustava nivel, jossa on käytetty jouston aikaansaamiseksi pitkänomaisia kumielementtejä, joiden varaan nivel on tuettu. Tällä ratkaisulla saadaan aikaan leikkivälineitä, joita 15 voidaan keinuttaa edestakaisin kumielementin toimiessa jousena. US-patentin mukainen jousinivelrakenne on umpinainen ja sen huoltaminen on hyvin vaivalloista. Esillä olevan keksinnön mukaisella ratkaisulla sen sijaan saadaan aikaan esim. leikkivälineisiin soveltuva jousinivelrakenne, joka on helposti avattavissa huoltoa varten, ja jonka avulla leikkivälinettä voidaan keinuttaa vapaasti mihin suuntaan tahan- • 20 sa.

· · • · · · • · • · » • · « [·,' j Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on täten saada aikaan jousinivelrakenne leik- * · * ’ j ki-, kuntoilu- tai urheiluvälineitä varten, jota voidaan joustavasti ja vapaasti kallistaa • « . . mihin suuntaan tahansa. Keksinnön tarkoituksena on myös saada aikaan joustava • · i 25 nivelrakenne leikki-, kuntoilu- tai urheiluvälinettä varten, joka on turvallinen ja kes-

I I I

' tävä sekä helppo asentaa ja huoltaa. Vielä eräs keksinnön tarkoitus on saada aikaan sellainen jousinivelrakenne, joka on valmistukseltaan yksinkertainen ja edullinen, ja « · V j°ta voidaan käyttää lukuisiin sovellutuksiin. Nämä tarkoitukset on saavutettu esillä olevan keksinnön mukaisella jousinivelrakenteella, jonka oleelliset tunnusmerkit on . [«, 30 esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

• I I # · · • · · • » ·” Seuraavassa keksintöä selostetaan piirrustuksiin viittaamalla, joissa • · · I I « • «

• I

kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukainen jousinivelrakenne leikattuna sivukuvan-35 tona, kuvassa 2 on esitetty kuvan 1 mukainen jousinivelrakenne hajoituskuvana, kuvassa 3 on esitetty kuvan 1 mukainen jousinivel koottuna, 2 105893 kuvassa 4 on esitetty keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukainen jousinivel-rakenne leikattuna sivukuvantona, kuvassa 5 on esitetty kuvan 4 suoritusmuodon mukainen jousinivelrakenne hajoi-tuskuvana, 5 kuvassa 6 on esitetty kuvan 4 suoritusmuodon mukainen jousinivel koottuna.

Keksinnön mukainen jousinivelrakenne koostuu sydänosasta 1, Γ, joka on sovitettu ja tuettu kahden edullisesti esijännitetyn kumirenkaan 2 väliin. Sydänosa on muodoltaan esimerkiksi kappale, joka syntyy kun kaksi leikattua kartiota, joiden pohjien 10 läpimitta on yhtä suuri, asetetaan pohjat vastakkain. Pohjat voivat olla suoraan toisiaan vasten, tai niiden väliin voidaan muodostaa saman läpimitan omaava sylinteri-mäinen osa, kuten näkyy kuvista 1 ja 4. Tässä edullisessa ratkaisussa kumirenkaat 2 on sovitettu symmetrisesti kummankin kartion päälle. Myös muunlainen sopiva sy-dänosan muoto on mahdollinen.

15

Sydänosaan on kiinteästi liitetty varsiosa 5, 5', jonka toiseen päähän leikki-, kuntoilu- tai urheiluväline voidaan kiinnittää. Jos sydänosa muodostuu kahdesta toisiaan vasten olevasta leikatusta kartiosta, kiinnitetään varsiosa 5, 5' kartioiden keskelle aksiaalisesti kartioiden pyörähdysakselin suuntaisesti. Varsiosa 5 voi olla kiinnitetty : 20 sydänosan 1 päällimmäisen kartion päälle, kuten kuvassa 1, tai varsiosa 5' voi muo- • ,· dostaa sydänosan Γ akselin, kuten kuvassa 4. Sydänosa ja varsiosa voidaan muodos- taa yhtenäiseksi kappaleeksi, jolloin saavutetaan mahdollisimman suuri lujuus ja ·: · kestävyys. Edullisesti sydän- ja varsiosan materiaalina käytetään metallia, esim.

ruostumatonta terästä. Sekä sydän- että varsiosa voivat olla onttoja kappaleita, kuten • * 25 kuvissa 1 ja 4.

• · · * . ^ Sydänosaa 1 varsiosineen sekä kumirenkaita 2 ympäröi lieriömäinen vaippa 3. Ku- vien 1-3 mukaisessa keksinnön suoritusmuodossa vaipassa 3 on laippa 3", jossa on * · · kiinnitysreiät 10. Laipan 3" avulla vaippa 3 voidaan kiinnittää pohjalevyyn 9, jossa 30 on kiinnitysreiät laipan kiinnitysreikiä 10 vastaavissa kohdissa. Lisäksi näiden ;***: kiinnitysreikien avulla jousinivel kokonaisuudessaan voidaan kiinnittää tasaiseen • * · alustaan.

• · · • · t • · · · '··* Vaipan 3 sisähalkaisija on kumirenkaan 2 ulkohalkaisijaa hieman pienempi, jolloin 35 kun kumirenkaat 2 ja sydänosa 1 asetetaan tiiviisti vaipan 3 sisään, kumirenkaisiin 2 aikaansaadaan esijännitys. Alempi kumirengas tukeutuu pohjalevyä 9 vasten. Kumi-renkaat 2 ovat edullisesti samanlaisia ja niiden läpimitta on niin suuri, että kun ne on asetettu paikoilleen sydänosan ympärille, sydänosa 1 ei kosketa vaipan 3 sisäpintaa 3 105893 missään kohdin, edullisesti myöskään silloin kun jousiniveltä rasitetaan. Ylempi kumirengas 2 tukeutuu yläpuoleltaan vaipan 3 yläosaan 3' muodostettua oleellisesti vaakasuoraa seinämää 11 vasten.

5 Kuvien 4-6 mukaisessa keksinnön toisessa suoritusmuodossa vaipan 3 alareuna on suora ja siihen on muodostettu kiinnitysreiät vaipan pohjalevyn 9' kiinnittämiseksi paikalleen. Pohjalevyssä 9' on alaspäin 90 asteen kulmassa käännetyt reunat, joihin on muodostettu reiät 14 vaipan 3 alareunan reikiä vastaaviin kohtiin. Näin muodostuu pohjalevyn 9' alle syvennys, kuten voidaan nähdä kuvasta 4. Tähän syvennyk-10 seen voidaan viedä esimerkiksi tolpan pää, joka kuvissa 4 ja 5 on esitetty sylinteri-mäisenä kiekkona 13. Tähän kiekkoon 13 muodostettujen reikien 15 avulla voidaan jousinivelrakenne kiinnittää vaipan 3 alareunan ja pohjalevyn 9' kiinnitysreikien kautta esimerkiksi putkiniiteillä 12. Sylinterimäinen kiekko 13 voidaan myös pultata alustaan siihen muodostettujen reikien 16 kautta.

15

Samoin kuin kuvan 1 suoritusmuodossa alempi kumirengas 2 tukeutuu pohjalevyä 9' vasten. Ylempi kumirengas 2 tukeutuu yläpuoleltaan vaipan 3 yläosaan muodostettua oleellisesti vaakasuoraa seinämää 11' vasten. Seinämä 1Γ voi olla erillinen rengas, jonka keskellä on reikä varsiosaa 5' varten, ja jonka ulkohalkaisija oleellisesti •: 20 vastaa vaipan 3 sisähalkaisijaa siten, että seinämärengas 1Γ asettuu sopivasti vaipan i : · 3 sisälle ja tukeutuu vaipan ylöspäin kapenevaa yläosaa 3' vasten.

• · · • · · • · ·;··! Vaippa ja pohjaosa voidaan kiinnittää toisiinsa myös jollain muulla kuin edellä mainituilla tavoilla. Edullisesti vaipan ja pohjalevyn välinen kiinnitys on kuitenkin 25 helposti avattavissa jousinivelrakenteen mahdollisesti kaipaamia huoltotoimenpiteitä • · 9 varten.

• · • · · ’·/./ Vaipan 3 yläosaan 3' sen keskelle on muodostettu alaspäin kapeneva kartiomainen • i · ’·' ’ aukko 8, josta varsiosa 5, 5' työntyy ulos vaipasta 3. Aukon kartiomainen pinta 7 on : 30 osa vaipan yläosaa 3'. Aukon 8 läpimitta ja kartion pinnan 7 kaltevuuskulma mää- räytyvät sen mukaan, kuinka suuri kallistettavuus leikki-, kuntoilu- tai urheiluväli- • · neelle halutaan sallia, sillä välinettä kallistettaessa maksimaaliseen kallistusasen- • toonsa varsiosa 5, 5' osuu aukon 8 kartiomaiseen pintaan 7. Tämän vuoksi varsiosan • · '···’ 5, 5' ympärille on sovitettu oleellisesti kartion pinnan 7 kohdalle kumiholkki 6, joka 35 muodostaa pohjaanlyöntivaimennuksen kartiopinnan kanssa. Kun varsiosaa käytössä kallistetaan, painuu siihen liitetty sydänosa 1, T kumirenkaita 2 vasten, jotka joustavat vaipan 3 sisällä.

4 105893

Vaipan 3 yläosan yläpinnan päällä lepää, varsiosaa 5, 5' ympäröivä lieriömäinen osa 4, joka on yläosastaan kiinnitetty varsiosaan. Lieriömäisen osan 4 läpimitta on vähintään niin paljon aukon 8 läpimittaa suurempi, että se peittää kokonaan aukon 8. Vaipan yläosan 3' yläpinta on muodoltaan sellainen, että sen aukon 8 vieressä sijait-5 seva reuna on ylempänä kuin sen ulkoreuna, jolloin lieriömäinen osa 4 asettuu tiiviisti vaipan yläosan päälle ja muodostaa suojuksen vaipan 3 yläpinnan kanssa, jolloin sormet tai mikään muu ruumiinosa, esine tai vaatekappale ei jää varsiosan 5, 5' ja vaipan 3 kartiomaisen pinnan 7 väliseen tilaan. Vaipan yläpinta on edullisesti pyöristetty kuperaksi, jolloin lieriömäisen osan 4 kuperan pinnan päällä oleva ala-10 reuna voi varsiosan 5, 5' kallistuessa liikkua kuperaa pintaa pitkin siten, että lieriömäinen osa 4 ei rajoita varsiosan ja siihen liitetyn välineen liikettä. Vaipan kupera yläpinta on lisäksi siten muotoiltu, että senja lieriömäisen kappaleen 4 välinen välys suurenee heilahduskulman funktiona, jolla järjestelyllä ruumiinosien puristuksiin jäämisen estyminen varmistetaan.

15

Vaippa ja lieriömäinen osa 4 on kumpikin edullisesti valmistettu metallista, esim. ruostumattomasta teräksestä, mutta ne voidaan myös valmistaa muovista. Lieriömäinen osa voi olla halkaistu pituussuunnassaan, jolloin se voidaan viedä varsiosan päälle senkin jälkeen, kun leikki-, kuntoilu- tai urheiluväline on kiinnitetty varsi- :: 20 osaan 5, 5'.

• · I t · • · · • I » ·

Kuvista 2 ja 5 voidaan nähdä keksinnön mukaisen jousinivelrakenteen kokoonpa-nemisen yksinkertaisuus. Pohjalevyn 9, 9' päälle asetetaan ensin ensimmäinen kumi-rengas 2, sitten varsiosan 5, 5' käsittävä sydänosa 1, Γ ja toinen kumirengas 2. Näi- • » 25 den päälle sovitetaan vaippa 3, joka kiinnitetään pohjaosaan 9, 9'. Kuvassa 5 näkyy vielä toisen kumirenkaan 2 päälle asetettava erillinen rengasmainen seinämäosa 1Γ, joka kuvan 2 suoritusmuodossa on osa vaipan yläosaa 3'. Vaipan yläosan 3' aukosta ulostyöntyvän varsiosan 5, 5' ympärille asetetaan vielä suojaava lieriömäinen osa 4.

» · ·

Asennettuna rakenne on turvallinen, koska kaikki liikkuvat osat on kätketty vaipan 3 : 30 ja lieriömäisen osan 4 alle, kuten voidaan nähdä kuvista 3 ja 6. Kokoonpano voi- daan tarvittaessa suorittaa yksinkertaisesti paikan päällä leikkikentällä, samoin kuin • « · huoltotoimenpiteet. 1 « « I « ··’ Edellä on esitetty eräitä keksinnön sovelluksia. Keksintöä luonnollisesti ei rajoiteta 35 edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan keksinnön mukaista periaatetta voidaan muunnella patenttivaatimusten suojapiirin puitteissa.

Claims

5 105893
1. Jousinivelrakenne, erityisesti leikki-, kuntoilu- tai urheiluvälineitä varten, tunnettu siitä, että se käsittää kahden kumirenkaan (2) väliin tuetun sydänosan (1, Γ), 5 johon on sovitettu varsiosa (5, 5'); sydänosaa ja kumirenkaita tiiviisti ympäröivän, pohjaosaan (9, 9') liitetyn vaipan (3), jossa on sen yläosan (3') keskellä alaspäin ka-penevan kartiopinnan (7) omaava aukko (8) varsiosaa (5, 5') varten.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jousinivelrakenne, tunnettu siitä, että kumi-10 renkaat (2) on esijännitetty.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jousinivelrakenne, tunnettu siitä, että vaipan yläosan (3') yläpinta on kupera.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jousinivelrakenne, tunnettu siitä, varsiosaa (5, 5') ympäröi oleellisesti kartiopinnan (7) kohdalla kumiholkki (6).
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jousinivelrakenne, tunnettu siitä, että sy-dänosa (1, Γ) on muodoltaan kappale, joka syntyy kun kaksi leikattua kartiota asete- 20 taan saman läpimitan omaavat pohjat vastakkain, joko suoraan tai siten, että niiden väliin jää samaläpimittainen sylinterimäinen osa.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jousinivelrakenne, tunnettu siitä, että vaipas-sa (3) on kiinnitysreiät (10) käsittävä laippa (3"), jonka avulla vaippa (3) on kiinni- • I · · : 25 tettävissä pohjalevyyn (9). • · • 1 · • · ·
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jousinivelrakenne, tunnettu siitä, että vaipan • . . (3) alareunassa on kiinnitysreiät, joiden avulla vaippa kiinnitetään pohjalevyyn (9'), jossa on alaspäin 90 asteen kulmassa käännetyt reunat, joihin on muodostettu reiät • · « ’·’ ’ 30 (14) vaipan (3) alareunan reikiä vastaaviin kohtiin. • ·
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jousinivelrakenne, tunnettu siitä, että kumi- - :T: renkaat (2) ovat samanlaisia ja niiden läpimitta on niin suuri, että kun ne on asetettu paikoilleen sydänosan ympärille, sydänosa (1, Γ) ei kosketa vaipan (3) sisäpintaa • · 35 jousiniveltä rasitettaessa. • · « »»· • 1 · « · · • I « 2 2 · 6 105893
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jousinivelrakenne, tunnettu siitä, että aukon (8) läpimitta ja kartiopinnan (7) kaltevuuskulma määräytyvät sen mukaan, kuinka suuri kallistettavuus leikki-, kuntoilu- tai urheiluvälineelle halutaan sallia.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jousinivelrakenne, tunnettu siitä, että vaipan (3) yläosan (3') päällä on varsiosaa (5, 5') ympäröivä lieriömäinen osa (4).
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen jousinivelrakenne, tunnettu siitä, että lieriömäisen osan (4) läpimitta on vähintään niin paljon aukon (8) läpimittaa suurempi, 10 että se peittää kokonaan aukon (8).
12. Patenttivaatimuksen 1 tai 10 mukainen jousinivelrakenne, tunnettu siitä, että vaippa (3), sydänosa (1, Γ), varsiosa (5, 5') ja lieriömäinen osa (4) ovat metallia, edullisesti ruostumatonta terästä.
15 Patentkrav