棘輪式機(jī)械鉸鏈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種棘輪式機(jī)械鉸鏈，可用于調(diào)整某些類型的沙發(fā)和/或扶手椅上靠墊頭枕的位置與傾斜度斜度；棘輪式機(jī)械鉸鏈包含一個支架和一個反支架，通過鉸鏈總成相互連接，鉸鏈總成包括一個銷軸、一個固定板和一個扭簧，扭簧套設(shè)在銷軸的中間部上且具有一個固定在反支架上的第一獨立分支和一個自由的第二獨立分支，凸輪轉(zhuǎn)動設(shè)置在反支架上，凸輪上設(shè)有銷，當(dāng)反支架繞銷軸轉(zhuǎn)動至最大開啟終行程時，銷作用于第二獨立分支，反支架可反向轉(zhuǎn)動；當(dāng)反支架達(dá)到關(guān)閉終行程時，固定板推動凸輪轉(zhuǎn)動，使銷與第二獨立分支分離，反支架只能正向轉(zhuǎn)動。本發(fā)明，不易損壞，不會產(chǎn)生噪音，并且在開啟行程過程中，在任意位置均可鎖緊。
【專利說明】
棘輪式機(jī)械鉸鏈
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械鉸鏈，一種通常使用的棘輪式鉸鏈，用于調(diào)節(jié)靠墊頭枕傾斜角度，這些靠墊頭枕配置于某些類型的沙發(fā)和扶手椅上。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，一些沙發(fā)和扶手椅上增加了靠墊頭枕，根據(jù)使用者的需求，可調(diào)節(jié)和改變靠墊頭枕相對于坐立面的位置和傾斜角度，目的在于使坐、臥變得更加舒適。
[0003]上述靠墊頭枕使用一種機(jī)械結(jié)構(gòu)，俗稱“棘輪”，用于沙發(fā)或扶手椅上。
[0004]在軟墊家具領(lǐng)域中為人所熟知的棘輪，通常是由一個齒輪和一個平面齒組成，保證各齒之間至少有一定的間隙，可進(jìn)行相互移動。通過棘輪可以調(diào)節(jié)靠墊頭枕的各個傾斜角度，并將其暫時鎖定在確定的位置上。為了將靠墊頭枕置于休息位，必須先達(dá)到最大的行程位置，之后再將靠墊頭枕復(fù)位。
[0005]已知類型的棘輪會有一個不便之處，特別是由于喙和齒輪之間的作用，使得已知類型的棘輪在機(jī)械開合過程中會產(chǎn)生噪音。
[0006]已知的棘輪還有一個不便之處，因為其是機(jī)械結(jié)構(gòu)件，實際上齒輪齒距限定了一系列的位置，同時也鎖定了此棘輪的位置從而限制了頭枕的位置。
[0007]另一個不便之處是，由于棘輪本身具有易碎性，當(dāng)它處于一個設(shè)定好的打開位置時，機(jī)械結(jié)構(gòu)會承受過大的壓力，如沙發(fā)或扶手椅使用者將全身的重量全都靠在頭枕上。
[0008]以上情況下，需要定期檢查齒輪或共面齒是否有斷裂，這些會導(dǎo)致棘輪無法工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的主要目的是提供一種棘輪式機(jī)械鉸鏈以解決這些已知的缺陷，詳細(xì)來說，此棘輪式機(jī)械鉸鏈的特點就是機(jī)械結(jié)構(gòu)在打開過程中不會產(chǎn)生噪音。
[0010]本發(fā)明的另一個目的是提供一個高可靠性的棘輪，即使在使用此零件時，或負(fù)荷增加時，其內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)也不會受到破壞。
[0011 ]最后還有一個目的是，配有這種棘輪式的機(jī)械鉸鏈具有無限制的鎖緊位置。
[0012]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種棘輪式機(jī)械鉸鏈，包含一個支架和一個反支架，通過鉸鏈總成相互連接，鉸鏈總成包括一個銷軸、一個固定板和一個扭簧，銷軸具有一個圓柱形的中間部，且上端部與固定板固定，下端部與支架固定，反支架轉(zhuǎn)動設(shè)置在中間部上，扭簧套設(shè)在中間部上且具有一個固定在反支架上的第一獨立分支和一個自由的第二獨立分支，第一獨立分支和第二獨立分支確定扭簧的壓縮量使其緊抱在中間部上，凸輪通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在反支架的上表面上，凸輪上設(shè)有銷，當(dāng)反支架繞銷軸轉(zhuǎn)動至最大開啟終行程時，銷作用于第二獨立分支，使扭簧放松，反支架可反向轉(zhuǎn)動；當(dāng)反支架達(dá)到關(guān)閉終行程時，固定板推動凸輪轉(zhuǎn)動，使銷與第二獨立分支分離，扭簧回復(fù)壓縮量，使反支架只能通過作用于第一獨立分支而正向轉(zhuǎn)動。
[0013]在上述方案中，凸輪的高度低于第二獨立分支，并圍繞反支架上的轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動，凸輪的凸出部位于反支架上的筋條前側(cè)邊緣時，銷與扭簧的第二獨立分支分離；凸輪的凸出部遠(yuǎn)離筋條前側(cè)邊緣時，銷作用于扭簧的第二獨立分支。
[0014]在上述方案中，當(dāng)反支架圍繞銷軸順時針轉(zhuǎn)動時，凸輪上的銷限位于沿固定板的外周導(dǎo)軌移動并與第二獨立分支分離，當(dāng)反支架達(dá)到最大開啟終行程時，固定板的外周導(dǎo)軌的終端部使凸輪繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，銷擠壓在第二獨立分支上。
[0015]在上述方案中，當(dāng)反支架圍繞銷軸逆時針轉(zhuǎn)動時，凸輪上的銷朝向關(guān)閉狀態(tài)移動，并從最大開啟動位置起點處擠壓第二獨立分支，當(dāng)反支架達(dá)到關(guān)閉終行程時，固定板的始端部使凸輪繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，銷與第二獨立分支分離，凸輪的凸出部回位至反支架上的筋條前側(cè)邊緣處。
[0016]在上述方案中，支架包括一個螺紋端、一個設(shè)置于螺紋端的起始區(qū)域的凸緣法蘭以及一個圓形截面的圓形末端部，圓形末端部具有一個與銷軸的下端部相匹配的矩形開孔，圓形末端部的外緣具有限制銷移動軌跡的外圓周導(dǎo)軌，銷固定在反支架的下表面上成為一體。
[0017]在上述方案中，反支架上有一個筋條和一個圓形端面形成的凸出部，在反支架的凸出部的下表面上裝有一個牢固的銷，限定其沿支架的凸出部的圓周導(dǎo)軌周圍滑動，銷在導(dǎo)軌上移動可確定反支架相對于支架的開啟行程角度。
[0018]在上述方案中，銷軸由一個圓柱形的中間部、一個矩形截面的上端部和一個矩形截面的下端部組成，下端部具有大于上端部的軸向長度。
[0019]在上述方案中，扭簧的第一獨立分支為鉤形結(jié)構(gòu)，且通過一對螺栓固定的扣板將其固定在反支架上。
[0020]本發(fā)明，扭簧預(yù)設(shè)的壓縮量使其抱緊銷軸的中間部，開啟行程時，反支架順時針正向旋轉(zhuǎn)，對第一獨立分支的作用力使扭簧放松，內(nèi)徑變大，反支架可轉(zhuǎn)動;而反支架逆時針反向轉(zhuǎn)動時，對第一獨立分支的作用力使扭簧收緊，內(nèi)徑變小，因此反支架只能正向轉(zhuǎn)動而不能反向轉(zhuǎn)動。當(dāng)反支架繞銷軸轉(zhuǎn)動至最大開啟終行程時，銷作用于第二獨立分支，使扭簧放松，反支架可反向轉(zhuǎn)動；當(dāng)反支架達(dá)到關(guān)閉終行程時，固定板推動凸輪轉(zhuǎn)動，使銷與第二獨立分支分離，扭簧回復(fù)，使反支架只能通過作用于第一獨立分支而正向轉(zhuǎn)動。該方案中沒有齒輪結(jié)構(gòu)，不易損壞，不會產(chǎn)生噪音;并且在開啟行程過程中，在任意位置均可鎖緊，因為此行程過程中，銷不能作用于第二獨立分支，而反支架帶動第一獨立分支反向運動則會使扭簧越來越緊，抱死銷軸，只有正向運動時反支架才會帶動第一獨立分支使扭簧放松。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明中棘輪式機(jī)械鉸鏈的前視圖；
[0022]圖2為本發(fā)明中棘輪式機(jī)械鉸鏈的后視圖；
[0023]圖3為本發(fā)明中反支架的主視圖；
[0024]圖4為本發(fā)明中反支架的側(cè)視圖；
[0025]圖5為本發(fā)明中反支架的俯視圖；
[0026]圖6為本發(fā)明中固定板的示意圖；
[0027]圖7為本發(fā)明中支架的示意圖；
[0028]圖8為本發(fā)明中銷軸的俯視圖；
[0029]圖9為本發(fā)明中銷軸的主視圖；
[0030]圖10為本發(fā)明中銷軸的仰視圖；
[0031]圖11為本發(fā)明中扭簧的示意圖；
[0032]圖12為本發(fā)明中扭簧的側(cè)視圖；
[0033]圖13-19為本發(fā)明中棘輪式機(jī)械鉸鏈開啟和關(guān)閉順序示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做出詳細(xì)的說明。
[0035]從圖1-19這些附圖中可以看到，本發(fā)明提供的棘輪式機(jī)械鉸鏈I總體上由一個支架Ia和一個反支架Ib組成。支架Ia和反支架Ib通過一個定義為鉸鏈總成2的鉸鏈連接而相互作用。支架Ia和反支架Ib可經(jīng)由各自的末端Ila和Ilb的相互作用，圍繞上述鉸鏈總成2的軸線轉(zhuǎn)動。
[0036]如附圖7所示，支架Ia具有一個螺紋端12a，一個凸緣法蘭13a設(shè)置在螺紋端12a的起始區(qū)域。支架Ia上的螺紋端12a用于將其固定在一個沙發(fā)或扶手椅靠背的上表面上。
[0037]再參見圖2所示，支架Ia還具有一個圓形末端部Ila形成的凸出部，圓形末端部Ila開有一個矩形開孔111a，該矩形開孔Illa與銷軸3的下端部32的尺寸匹配。支架Ia的圓形末端部Ila的外圓周邊緣處具有一個外圓周導(dǎo)軌112a，它可限制與反支架Ib固定連結(jié)的限位銷113b的移動，以此確定反支架Ib的行程，即限定反支架Ib相對于支架Ia的最大圓角開度(周向轉(zhuǎn)動角度)。
[0038]如附圖3到5所示，反支架Ib包括一個翼片112b，用于將反支架Ib固定在沙發(fā)和/或扶手椅的定向可變靠墊上。其圓形端部Ilb形成的凸出部的下表面上固定有限位銷113b，以限制反支架Ib在支架Ia的外圓周導(dǎo)軌112a上的最大轉(zhuǎn)動角度。
[0039]如附圖13-19所示，鉸鏈總成2包括一個銷軸3、一個固定板4和一個扭簧5。更具體地說，根據(jù)附圖8到10所示，銷軸3由一個圓柱形的中間部31、一個矩形截面的下端部32和一個矩形截面的上端部33組成。如圖9所示，矩形截面的下端部32的軸向長度大于矩形截面的上端部33。銷軸3的矩形截面的下端部32安裝固定在支架Ia圓形末端部I Ia上的矩形開孔Illa內(nèi)，矩形截面的上端部33安裝固定于固定板4上的相應(yīng)的矩形開孔410內(nèi)，矩形開孔410的尺寸與上端部33完全吻合。
[0040]如附圖13-19所示，銷軸3的圓柱形中間部31插入反支架Ib的圓形端部11b的圓形開孔Illb內(nèi)，位于支架Ia的圓形末端Ila和固定板4之間，外套設(shè)扭簧5。通過圓形開孔111b，反支架Ib可沿銷軸3的軸線轉(zhuǎn)動。
[0041 ]扭簧5具有一個第一獨立分支51和一個第二獨立分支52，第一獨立分支51固定于反支架Ib的圓形端部IIb的表面上，第二獨立分支52為自由端。
[0042]在一個實施例中，扭簧5的第一獨立分支51為鉤形結(jié)構(gòu)，且通過一對螺栓7固定的扣板將其固定于反支架Ib的圓形端部11b，參閱附圖13和之后的附圖，第二獨立分支52用于在支架Ib旋轉(zhuǎn)到特定位置時與銷60產(chǎn)生作用。
[0043]具體來說，凸輪6上設(shè)有銷60，其用于作用于預(yù)先確定了壓縮量(緊抱銷軸)以及變形程度(放松銷軸)的扭簧5的第二獨立分支52，使扭簧5的內(nèi)徑因銷60對第二獨立分支52的作用(銷60推動第二獨立分支52使扭簧放松)而加大。當(dāng)反支架Ib達(dá)到最大開啟終行程時達(dá)到扭簧5設(shè)定的壓縮量。反之亦然，當(dāng)反支架Ib達(dá)到關(guān)閉終行程時，第二獨立分支52與銷60分離。
[0044]如圖13-19所示，凸輪6轉(zhuǎn)動設(shè)置在轉(zhuǎn)軸61上，并與設(shè)置在反支架Ib的圓形端部Ilb上的扭簧5的第二獨立分支52配合。凸輪6的高度小于第二獨立分支52的高度，凸輪6可圍繞固定在反支架Ib的圓形端部I Ib上的轉(zhuǎn)軸61自由轉(zhuǎn)動。凸輪6的凸出部63限位在圓形端部Ilb上的開口 8內(nèi)的筋條81的前側(cè)邊緣處(圓形端部Ilb的外緣翻邊形成開口 8，筋條81為朝向凸輪凸出的條狀塊體)，凸輪6在此位置上，銷60與扭簧5的第二獨立分支52分離。凸輪6在其它位置時，凸出部63離開筋條81的前側(cè)邊緣，在確定了第二獨立分支52的壓縮量和由于擴(kuò)大內(nèi)徑產(chǎn)生的扭簧5的變形量的前提下，銷60作用于扭簧5的第二獨立分支52，以改變扭簧5的內(nèi)徑。
[0045]凸輪6上的銷60圍繞鉸鏈總成2的軸線并朝著支架Ib打開的方向轉(zhuǎn)動時，限定沿固定板4的外周導(dǎo)軌41移動。當(dāng)反支架Ib打開時，銷60保持與第二獨立分支52的分離狀態(tài)，并且在達(dá)到了凸輪6沿轉(zhuǎn)軸61的順時針方向的轉(zhuǎn)動量，以及反支架Ib達(dá)到最大打開行程時，在外周導(dǎo)軌41的終端411的作用下，推壓第二獨立分支52。
[0046]不同的是，當(dāng)反支架Ib圍繞鉸鏈總成2的軸線并朝著關(guān)閉方向轉(zhuǎn)動時，凸輪6上的銷60在最大打開位置處，并同時推壓第二獨立分支52，在固定板4的始端412的作用下與第二獨立分支52分離，并使轉(zhuǎn)軸61上的凸輪6按逆時針方向轉(zhuǎn)動，反支架Ib達(dá)到關(guān)閉終行程，凸輪6的凸出部63回到筋條81的前側(cè)邊緣處。
[0047]圖13-19為本發(fā)明中棘輪式機(jī)械鉸鏈開啟和關(guān)閉順序示意圖，下面根據(jù)附圖13到19所示，更具體地說明本發(fā)明提供的棘輪式機(jī)械鉸鏈I的各運行階段。
[0048]如附圖13所示，支架Ia和反支架Ib均處于關(guān)閉位置，二者之間的夾角為0°。在此位置，扭簧5的第一獨立分支51固定在反支架Ib上，僅能允許反支架Ib圍繞銷軸3轉(zhuǎn)動。另外扭簧5的第二獨立分支52與凸輪6上的銷60分離，凸輪6的凸出部63由筋條81的邊緣限位。當(dāng)支架Ib處于開啟行程時，則銷60限定沿固定板4的外周導(dǎo)軌41移動。
[0049]如圖14所示，反支架Ib在開啟階段時，它可沿銷軸3順時針旋轉(zhuǎn)，但反支架Ib不能逆時針轉(zhuǎn)動，原因在于:扭簧5預(yù)設(shè)的壓縮量使其抱緊銷軸3的中間部31，反支架Ib順時針旋轉(zhuǎn)時，對第一獨立分支51的作用力，相當(dāng)于拉動第一獨立分支51使扭簧5放松，內(nèi)徑變大，反支架Ib轉(zhuǎn)動可以實現(xiàn);而反支架Ib逆時針轉(zhuǎn)動時，對第一獨立分支51的作用力，相當(dāng)于壓緊第一獨立分支51使扭簧5收緊，內(nèi)徑變小，縮小了與銷軸3的中間圓柱形31的間隙，因此扭簧5更加抱緊銷軸3的中間部31，限定了反支架Ib的轉(zhuǎn)動。另外在此位置上，凸輪6上的銷60可沿外周導(dǎo)軌41在圓周方向移動，不能作用于第二獨立分支52。如果偶爾會出現(xiàn)反支架Ib的反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，則需要重新確定第一獨立分支51此時對扭簧5的壓縮量(扭簧的抱緊程度)。
[0050]如附圖15、16和17所示，當(dāng)反支架Ib達(dá)到最大開啟終行程時(圖15)，銷60移動到固定板4的終端411(由外周導(dǎo)軌41終端的凸出部形成)處，在其推動作用下，銷60和凸輪6順時針旋轉(zhuǎn)，于是繼續(xù)轉(zhuǎn)動反支架Ib，則銷60會擠壓扭簧5的第二獨立分支52(圖16)。此時，扭簧5的第一獨立分支51也會作用于反支架Ib，使得扭簧5的第一獨立分支51和第二獨立分支52在相反的兩個方向上受壓(扭簧5的放松方向)，使扭簧5變形，內(nèi)徑增大，保證反支架Ib可圍繞銷軸3在閉合的方向轉(zhuǎn)動。
[0051]如附圖18、19所示，當(dāng)反支架Ib處于關(guān)閉位置時，凸輪6上的銷60移動至固定板4的始端412(由外周導(dǎo)軌41始端的凸出部形成)處，于是始端412推動凸輪6逆時針轉(zhuǎn)動，使得銷60與第二獨立分支52分離，凸輪6的凸出部63回到筋條81的前側(cè)邊緣處，回歸圖13所示的初始狀態(tài)。
[0052]本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種棘輪式機(jī)械鉸鏈，包含一個支架和一個反支架，通過鉸鏈總成相互連接，其特征在于，鉸鏈總成包括一個銷軸、一個固定板和一個扭簧，銷軸具有一個圓柱形的中間部，位于支架的凸出部與固定板之間，且銷軸的上端部與固定板固定，下端部與支架固定，反支架轉(zhuǎn)動設(shè)置在中間部上，扭簧套設(shè)在中間部上且具有一個固定在反支架的凸出部上的第一獨立分支和一個自由的第二獨立分支，第一獨立分支和第二獨立分支確定扭簧的壓縮量使其緊抱在中間部上，凸輪通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在反支架的上表面上，凸輪上設(shè)有銷，當(dāng)反支架繞銷軸轉(zhuǎn)動至最大開啟終行程時，銷作用于第二獨立分支，使扭簧放松，反支架可反向轉(zhuǎn)動；當(dāng)反支架達(dá)到關(guān)閉終行程時，固定板推動凸輪轉(zhuǎn)動，使銷與第二獨立分支分離，扭簧回復(fù)壓縮量，使反支架只能通過作用于第一獨立分支而正向轉(zhuǎn)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棘輪式機(jī)械鉸鏈，其特征在于，凸輪的高度低于第二獨立分支，并圍繞反支架上的轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動，凸輪的凸出部位于反支架上的筋條前側(cè)邊緣時，銷與扭簧的第二獨立分支分離；凸輪的凸出部遠(yuǎn)離筋條前側(cè)邊緣時，銷作用于扭簧的第二獨立分支。3.根據(jù)上述任一或多個權(quán)利要求所述的棘輪式機(jī)械鉸鏈，其特征在于，當(dāng)反支架圍繞銷軸順時針轉(zhuǎn)動時，凸輪上的銷限位于沿固定板的外周導(dǎo)軌移動并與第二獨立分支分離，當(dāng)反支架達(dá)到最大開啟終行程時，固定板的外周導(dǎo)軌的終端部使凸輪繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，銷擠壓在第二獨立分支上。4.根據(jù)上述任一或多個權(quán)利要求所述的棘輪式機(jī)械鉸鏈，其特征在于，當(dāng)反支架圍繞銷軸逆時針轉(zhuǎn)動時，凸輪上的銷朝向關(guān)閉狀態(tài)移動，并從最大開啟動位置起點處擠壓第二獨立分支，當(dāng)反支架達(dá)到關(guān)閉終行程時，固定板的始端部使凸輪繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，銷與第二獨立分支分離，凸輪的凸出部回位至反支架上的筋條前側(cè)邊緣處。5.根據(jù)上述任一或多個權(quán)利要求所述的棘輪式機(jī)械鉸鏈，其特征在于，支架包括一個螺紋端、一個設(shè)置于螺紋端的起始區(qū)域的凸緣法蘭以及一個圓形截面的圓形末端部，圓形末端部具有一個與銷軸的下端部相匹配的矩形開孔，圓形末端部的外緣具有限制銷移動軌跡的外圓周導(dǎo)軌，銷固定在反支架的下表面上成為一體。6.根據(jù)上述任一或多個權(quán)利要求所述的棘輪式機(jī)械鉸鏈，其特征在于，反支架上有一個筋條和一個圓形端面形成的凸出部，在反支架的凸出部的下表面上裝有一個牢固的銷，限定其沿支架的凸出部的圓周導(dǎo)軌周圍滑動，銷在導(dǎo)軌上移動可確定反支架相對于支架的開啟行程角度。7.根據(jù)上述任一或多個權(quán)利要求所述的棘輪式機(jī)械鉸鏈，其特征在于，銷軸由一個圓柱形的中間部、一個矩形截面的上端部和一個矩形截面的下端部組成，下端部具有大于上端部的軸向長度。8.根據(jù)上述任一或多個權(quán)利要求所述的棘輪式機(jī)械鉸鏈，其特征在于，扭簧的第一獨立分支為鉤形結(jié)構(gòu)，且通過一對螺栓固定的扣板將其固定在反支架上。
【文檔編號】A47C7/38GK105937548SQ201510958645
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年12月18日
【發(fā)明人】加魯卡·勞·瓦克歐
【申請人】Rf集團(tuán)有限責(zé)任公司