Патент на изобретение №2344942

(54) САМООРИЕНТИРУЮЩЕЕСЯ КОЛЕСИКО ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕБЕЛИ

(57) Реферат:

Колесико содержит два колеса, установленные с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, опираясь на корпус, имеющий вертикальную полость с вертикальной осью, открытую вверх и смещенную относительно горизонтальной оси, в которой установлен с возможностью вращения стержень для колесика, вставляемый в гнездо мебели, к которой прикрепляется колесико. Корпус содержит сквозную опорную поверхность, трубчатый элемент, проходящий через опорную поверхность коаксиально горизонтальной оси, имеющий две цилиндрические трубчатые части, расположенные на противоположных сторонах корпуса для обеспечения вращения колес. Также имеются средства для блокировки перемещения вдоль и вращения вокруг горизонтальной оси трубчатого элемента в опорной поверхности и средства для удержания колес на цилиндрических частях. В результате повышается прочность и надежность мебельных колесиков. 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

Настоящее изобретение относится к самоориентирующимся колесикам для различных элементов мебели и тому подобному.

Самоориентирующиеся колесики известны, в частности колесики так называемого сдвоенного типа, которые представляют собой конструкцию, образованную из двух колес, установленных с возможностью вращения вокруг горизонтального вала. Вал крепится в гнезде, образованном в поддерживающем устройстве, которое размещено между колесами.

В поддерживающем устройстве находится вертикальная цилиндрическая полость, открытая вверх. Она смещена по оси относительно вала и действует как поворотное гнездо для вертикального стержня при произвольном повороте колесика, которое предполагается устанавливать и удерживать в гнезде той мебели, для которой оно предназначено.

Известны также самоориентирующиеся колесики, в которых колеса могут вращаться вокруг трубчатого вала, выступающего из противоположных сторон поддерживающего устройства, расположенного по центру. Конструкции колесиков этого типа, известных также как безвтулочные колесики, раскрыты в документе США-978161; в публикации США 2002/1758539, в патенте Великобритании 967915 и в публикации Германии 10128099. В швейцарском патенте 477999, в патенте Великобритании 967915 и в публикации США 2002/1178539 описаны конструкции, в которых колесики и трубчатый вал имеют взаимно противоположные направляющие для прокатывания шариков или роликов, обеспечивающих вращение колес. Существующие колесики имеют конструктивные недостатки, заключающиеся в том, что центральная опора и трубчатый вал неспособны совмещать удовлетворительную механическую прочность, необходимую для сопротивления нагрузкам, с высокими эстетическими требованиями, предъявляемыми к мебели (стульям, столам и т.д.).

Задачей настоящего изобретения является создание колесика, соответствующего вышеуказанным требованиям, которое дешево и просто в изготовлении и сборке и которое отвечает новым эстетическим требованиям.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание колесика, имеющего конструкцию, гарантирующую безукоризненно гладкое качение по любой поверхности.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в создании колесика, которое может быть снабжено тормозящим устройством, способным заблокировать колесико при необходимости.

Эти и другие задачи, подробно описанные ниже, решаются путем создания самоориентирующегося колесика, применяемого для различных видов мебели и тому подобного, характеристики которого даны в прилагаемой формуле изобретений.

Дополнительные характеристики и преимущества конструкции будут приведены в последующем подробном описании предпочтительного, но не единственного варианта конструкции колесика в соответствии с изобретением, подробно проиллюстрированным на неограничивающих прилагаемых чертежах, на которых изображено:

фиг.1 – аксонометрическое изображение самоориентированного двойного колеса в соответствии с первым вариантом;

фиг.2 – вид с разделением элементов колесика, изображенного на фиг.1;

фиг.3 – разрез колесика, изображенного на фиг.1, выполненный по вертикальной плоскости, проходящей через его горизонтальную ось вращения;

фиг.4 – разрез колесика, изображенного на фиг.1, сделанный по плоскости IV-IV фиг.3, с выносным элементом в увеличенном масштабе;

фиг.5 – вид в перспективе частей колесика, изображенных на фиг.2;

фиг.6 – вид с разделением элементов самоориентированного двойного колесика в соответствии со вторым вариантом;

фиг.7 – вид с разделением элементов самоориентированного двойного колесика, имеющего самотормозящее устройство в соответствии с третьим вариантом;

фиг.8 – разрез, сделанный по вертикальной плоскости колесика, изображенного на фиг.7;

фиг.9 – разрез, сделанный по линии IX-IX на фиг.8;

фиг.10 – аксонометрическое изображение некоторых частей колесика фиг.7;

фиг.11 – частичный разрез вида в перспективе другого варианта колесика опорного подшипника;

фиг.12 – разрез подшипника согласно еще одному варианту.

На фиг.1-4 позиция номер 1 обозначает общий вид самоориентирующегося колесика так называемого сдвоенного типа, применяемого, в частности, для мебели. Колесико содержит корпус 2, по существу, кольцеобразной конструкции, усиленной радиальными ребрами. Корпус 2 имеет внешнее периферическое расширение 3, содержащее цилиндрическую полость 4, выполненную по касательной к корпусу 2.

В корпусе 2 выполнена сквозная опорная поверхность 5, имеющая круговое поперечное сечение, в которой установлен цилиндрический элемент или стакан 6; этот элемент выполнен из двух цилиндрических частей 7, 8, которые выступают соосно в консольной форме с противоположных концов корпуса 2. Части 7, 8 совмещены по горизонтальной оси А, которая аксиально смещена и перпендикулярна относительно вертикальной оси В полости 4 и охватывает цилиндрическую полость 9, проходящую через корпус 2.

На стакане 6 выполнен пояс 10 (фиг.5), расположенный в его центральной части и состоящий из двух кольцевых выступов 11 и 12, между которыми образована канавка 13. Выступы 10, 11, 12 в диаметрально противоположных положениях закреплены и образуют две плоские поверхности 14, 15, касательные к цилиндрической поверхности стакана 6. В опорной поверхности 5 корпуса 2 выполнены кольцевой выступ 16 и две диаметрально противоположные плоские поверхности 17, 18, размещенные в плоскостях, параллельных оси В. Диаметры опорной поверхности 5, выступов 11, 12, размеры плоских поверхностей 17, 18, ширина канавки 13 и кольцевого выступа 16 выбраны такими, чтобы можно было установить стакан 6 с усилием в опорную поверхность 5, обеспечивая совпадение осей стакана 6 и корпуса 2 с помощью сцепления кольцевого выступа 16 с канавкой 13. В то же самое время блокирование вращения обеспечивается контактом по боковым сторонам между плоскими зонами 14, 15 и 17, 18.

Действующее усилие можно упростить изменением конструкции кольцевых выступов 11, 12 и выбором подходящих материалов для стакана 6 и корпуса 2. В наиболее предпочтительном варианте стакан 6 выполнен из пластика, тогда как корпус 2 можно выполнить как из пластика, так и металла, например металлического сплава цинка, алюминия и магния, известного как ZAMA, в зависимости от нагрузки, которой подвергается колесико.

Ближе к свободным концам цилиндрических частей 7, 8 выполнены соответствующие кольцевые канавки 19, 20, образующие кольцевые фланцы 21 и 22, соответственно отогнутые наружу.

Два колесика 25 и 26 установлены на цилиндрических частях 7 и 8 с возможностью вращения (фиг.3) с помощью вставленных подшипников 23 и 24. Подшипники 23 и 24 роликового типа состоят из роликов 27, вставленных в гнезда 28 кольцевого сепаратора 29. Ролики 27 имеют больший диаметр, чем радиальная толщина сепаратора 29, поэтому они выдаются с внутренней и внешней сторон гнезд 28 и могут катиться по противоположным цилиндрическим дорожкам 30, 31 цилиндрических частей 7 и 8 и соответственно 32, 33 колес 25 и 26.

На боковых сторонах колес 25 и 26, обращенных к корпусу 2, выполнены соответствующие друг другу канавки 34 и 35, а на противоположных сторонах внутренние кольца 36 и 37 соответственно. Внутренние кольца 36 и 37 выполнены такими, что под действием упругого усилия входят в контакт с канавками 19 и 20 стакана 6 и, следовательно, удерживают колеса 25 и 26 на стакане 6, обеспечивая их вращение с минимальным трением. В то же время два кольцевых ребра 38 и 39 входят в контакт с канавками 34 и 35, выступая по торцам боковых поверхностей корпуса 2, окружают опорную поверхность 5, образуя при этом вид лабиринтоподобного соединения, предотвращающего проникновение чужеродных частиц и грязи в подшипники 23 и 24, и обеспечивая их правильное функционирование.

Колесико устанавливается на мебель с помощью стержня 40, способного вращаться во втулке 41 (фиг.2 и 4), который действует как антифрикционный подшипник для вращения колесика вокруг стержня 40. Втулка 41 выполнена в виде вкладыша, имеющего сферический выступ 42 на дне, и внутреннее кольцо 43. Сферический выступ 42 действует как опора для стержня 40 на колесике 1, а внутреннее кольцо 43 используется для удержания стержня 40 внутри втулки 41 после того, как его вставили в кольцевую канавку 44 вышеуказанной оси.

Для того чтобы удержать втулку 41 в полости 4, вход в полость выполнен в виде выступающего края, имеющего бороздку 45, разделяющую его на два взаимно концентрических скоса 46 и 47. Внутренний круговой скос 46 отгибается в край вкладыша 41 так, что запирает его по оси в полости. Внешний край втулки 41 закруглен для отгибания внутреннего скоса 46 на втулку, чтобы гарантировать более эффективное удержание втулки по оси. Также и внешний круговой скос 47 отогнут на внешнюю сторону, чтобы запереть любое произвольное перемещение кольцеподобного узла 48, который установлен так, чтобы закрывать расширение 3 и сопрягаться с контуром корпуса 2.

При использовании описанное колесико 1 ведет себя как сдвоенное колесико, однако обладает значительным преимуществом, заключающимся в том, что стакан 6 своими радиальными размерами обеспечивает колесико жесткостью, необходимой для эффективного сопротивления несимметричной нагрузке на два колеса, и облегчает его плавное вращение. В целом конструкция стакана 6 не усложнена, и колесико сохраняет свои эстетические качества, даже если его размеры велики.

Надо отметить, что втулку 41 можно не устанавливать. В этом варианте, показанном на фиг.6, ось 40 колесика 1 опирается непосредственно на дно полости 4 с помещением внутрь шарика 49. Закрывающий узел 48 запирается по краю входа в полость 4, круговой фланец 50 выполнен с возможностью вхождения в бороздку 51, образованную внутри кольца 52 узла 48.

На фиг.7, 8, 9 и 10 изображен еще один вариант, который относится к сдвоенным колесикам, снабженным самотормозящим устройством, гарантирующим блокировку колеса, когда колесико не нагружено, как, например, требуют стандарты безопасности, если колесико используют на офисных креслах.

В колесиках, изображенных на фиг.7-10, опорная поверхность 5 образована двумя, по существу, полуцилиндрическими частями 53 и 54, радиус которых равен радиусу частей 7, 8 стакана 6, но взаимно разнесенными так, что опорная поверхность 5 превратилась в овал. Смежные концы частей 53 и 54 соединены противоположными поверхностями 17, 18. Расстояние между плоскими поверхностями 17, 18 равно расстоянию между плоскими поверхностями 14, 15 стакана 6. Ребра 38, 39 также образованы полуцилиндрическими частями, которые расположены концентрично относительно соответствующих частей 53, 54. Превращение опорной поверхности 5 в овал позволяет вставить туда стакан 6 так, что плоские поверхности 14, 15 находятся в скользящем контакте с плоскими поверхностями 17, 18 корпуса 2. Это позволяет стакану 6 выполнять вертикальные перемещения внутри опорной поверхности 5, причем он продолжает вращаться синхронно с корпусом 2 и сохраняет общую ось с опорной поверхностью 5 зацеплением кольцевого выступа 16 в канавке 13.

Сквозное отверстие 55 выполнено по центру нижней полуцилиндрической части 53 и совмещено по вертикали с глухим гнездом 56, выполненным в верхней полуцилиндрической части 54. Пружина 57 размещена в глухом гнезде 56 до вставления стакана 6 в опорную поверхность 5 и действует на вышеуказанный стакан, когда он уже вставлен, так, что толкает его по направлению к нижней части 53.

Когда колесико 1 прикреплено к креслу, пружина 57 позволяет корпусу 2 перемещаться относительно стакана 6. Размер пружины 57 таков, что она может поднимать корпус 2 относительно стакана 6, когда колесико не нагружено, и, наоборот, опускает его при отсутствии нагрузки. В первом способе использования (например, когда колесико 1 установлено на офисное кресло и на нем никто не сидит), запирание колесика обеспечивается эффектом трения, полученного в результате контакта скользящих блоков 58, 59, которые представлены выступами, образованными по верху ребер 38, 39 у стен канавок 34, 35 колес 25, 26, в которые вставляются ребра 38, 39. Во втором способе использования, когда колесико нагружено (например, человек сидит в кресле), ребра 38, 39 совершенно свободны в канавках 34, 35 и позволяют креслу свободно скользить.

Пружина 57 может действовать также как и амортизатор. В этом случае скользящие блоки 58, 59 не включены для предотвращения тормозящего эффекта.

Колесико, изображенное на фиг.7-10, при необходимости без труда можно преобразовать в свободно скользящее или скользящее с трением. Для этого в нижнем сквозном отверстии 55 нарезана резьба для установки регулирующего винта 60, способного действовать на стакан 6. Приведение в действие винта 60 позволяет поднять стакан 6 так, чтобы перемещать скользящие блоки 58, 59 ребер 38, 39 в управляемое трением или свободное взаимодействие у стен канавок 34, 35.

В варианте, изображенном на фиг.11, перегородки 61 сепараторов подшипников 23, 24, разделяющие гнезда роликов 27, имеют концы, разделенные радиальными прорезями 62 и образующие два гибких выступа 63. На выступах 63 выполнены зубчики 64, которые сужают доступ к роликам 27 в гнездах 28. Выступы 63 благодаря своей упругости позволяют размещать ролики в гнездах и удерживать их посредством зубчиков 64.

В варианте, показанном на фиг.12, удержание роликов обеспечивается установкой кольца 65, которое соединено с сепаратором 29 посредством кольцевого буртика 66. Буртик 66 выступает из одной из поверхностей кольца 65 и входит в прорези 67, образованные на концах перегородок 61.

В еще одном варианте устанавливается металлическая лента, соединяющая металлический корпус 2 и находящаяся в скользящем контакте с поверхностью качения колесиков для того, чтобы разрядить на землю любой электростатический заряд.

Этот документ является извлечением из описания изобретения в итальянской заявке на патент №ВО2004А000352.

Формула изобретения

1. Самоориентирующееся колесико для различных элементов мебели и тому подобного, содержащее два колеса (25, 26), закрепленные с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси (А) опорного корпуса 2, имеющего открытую вверх цилиндрическую полость (4), имеющую вертикальную ось (В) и аксиально смещенную относительно горизонтальной оси (А), в которой размещен с возможностью вращения стержень (40) для колесика (1), причем стержень вставляется в гнездо мебели, в которой устанавливается самоориентирующееся колесико, отличающееся тем, что оно содержит сквозную опорную поверхность (5), образованную в корпусе (2), трубчатый элемент (6), управляемый через вышеупомянутую опорную поверхность соосно с горизонтальной осью (А), и две цилиндрические трубчатые части (7, 8), которые расположены на противоположных сторонах корпуса (2) для передачи вращения колесам (25 и 26), при этом на опорной поверхности (5) расположены средства (10-18) для осевой и вращательной блокировки трубчатого элемента (6), а на трубчатых частях (7, 8) предусмотрены средства (19-22) для удержания вышеупомянутых колес (25 и 26).

2. Колесико по п.1, отличающееся тем, что средства (19, 20) для удержания вышеупомянутых колес образованы кольцевыми канавками (19, 20), выполненными на свободных концах вышеупомянутых трубчатых частей (7, 8), и образуют соответствующие друг другу кольцевые кромки (21, 22) с помощью колец (36, 37), которые установлены в колесах (25, 26) и зацепляются в канавках (19, 20) так, что они удерживаются кольцами (36, 37) и удерживают колеса (25 и 26) на трубчатых частях (7, 8).

3. Колесико по п.1, отличающееся тем, что средства (10-18) для блокировки трубчатого элемента (6) в опорной поверхности (5) содержат два кольцевых выступа (11, 12), которые окружают трубчатый элемент (6) и образуют канавку (13) между ними, и кольцевой выступ (16), который сформирован в опорной поверхности (5) и выполнен с возможностью введения в зацепление с усилием в канавку (13), причем кольцевой выступ (16) имеет две плоские поверхности (17, 18), которые связаны с соответствующими плоскими поверхностями (14, 15) трубчатого элемента (6) для предотвращения вращения трубчатого элемента в опорной поверхности (5).

4. Колесико по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что кольцевые ребра (38, 39) выступают с противоположных сторон опорного корпуса (2) и окружают коаксиально трубчатые части (7, 8), причем колеса (25, 26) на стороне, обращенной к корпусу (2), снабжены круговыми канавками (34, 35), пригодными для вставления ребер.

5. Колесико по п.1, отличающееся тем, что трубчатые части (7, 8) образуют соответствующие дорожки качения для вращающихся элементов (27) подшипников (23, 24) для передачи вращения колесам.

6. Колесико по п.1, отличающееся тем, что опорная поверхность (5) выполнена в виде овала в направлении по вертикальной оси (В), при этом плоские поверхности (14-18) ориентированы в направлении овала опорной поверхности, причем упругое средство (57) размещено между трубчатым элементом (6) и корпусом (2) и действует так, что поднимает корпус (2) относительно трубчатого элемента (6).

7. Колесико по п.6, отличающееся тем, что оно содержит устройство для самоторможения колес (25-26), которое состоит из упругого средства (57), которое установлено между трубчатым элементом (6) и корпусом (2) и калибровано так, что держит корпус (2) поднятым относительно трубчатого элемента (6) в положении торможения колес, при котором ребра (38, 39) находятся в контакте посредством трения со стенками канавок, когда колесико не нагружено, и держат корпус опущенным относительно трубчатого элемента (6) в положении, в котором колеса освобождены, и при котором ребра (38, 39) могут скользить в канавках (34, 35), когда колесико нагружено.

8. Колесико по п.7, отличающееся тем, что упругое средство состоит из пружины (57), которая помещена в гнездо (56) корпуса (2), которое открыто в направлении опорной поверхности (5) и расположено над трубчатым элементом (6), приводящим его в действие.

9. Колесико по п.8, отличающееся тем, что отверстие 55 выполнено в корпусе (2) в диаметрально противоположной позиции относительно гнезда (56) пружины (57) и служит для установки винта (60), который действует на трубчатый элемент (6) для его поднятия до положения, допускающего освобождение колес.

10. Колесико по п.5, отличающееся тем, что опорные подшипники (23, 24) образованы кольцевым сепаратором (29), снабженным множеством держателей (28), предназначенных для элементов качения (27), образованных осевыми перегородками (61), а средства (62-64; 65-67) предназначены для удержания элементов качения в держателях.

11. Колесико по п.10, отличающееся тем, что удерживающее средство выполнено в виде зубчиков (64), выступающих из перегородок (61) и входящих в держатели (28).

12. Колесико по п.10, отличающееся тем, что удерживающее средство выполнено в виде кольца (65), которое соединено с сепаратором (29) посредством кольцевого буртика (66), выступающего с одной стороны кольца и входящего в прорези (67), образованные на концах перегородок (61).

13. Колесико по п.1, отличающееся тем, что стержень (40) выполнен с возможностью вращения во втулке (41), которая вставлена в полость (4) и удерживается по оси кольцевым скосом (46), образованным на крае полости и отогнут на втулку.

14. Колесико по п.1, отличающееся тем, что оно содержит элемент (48), закрывающий корпус (2) и выполненный таким образом, чтобы совпадать с контуром корпуса, причем элемент (48) запирается на корпусе кольцевым фланцем (50), образованным по краю полости (4).

РИСУНКИ