一种变轨式翻转联接结构及其家具和翻转方法与流程

本发明涉及一种连接件技术领域，尤其涉及一种变轨式翻转联接结构及其家具和翻转方法。

背景技术：

随着城市人口的增加以及城市小户型房子的逐渐普及，为了能充分合理地利用有限的房屋空间，需要家具具有方便折叠收合的功能，而传统的桌面家具一般会占用较大的室内空间，不适于放置在小户型房子中。现有的可折叠桌面家具，在打开和关闭的过程中，为了防止桌面在转动时，与承载桌面的立柱发生干涉，一般采用两种方式：一是对桌面的转动连接处进行倒角，由于增加了倒角工序，复杂了桌面家具的制作过程，延长了桌面家具的制作时间，同时也增加了人工成本；二是扩大相对转动的桌面之间的距离，但在打开桌面家具后，相互转动的桌面之间会出现较大的缝隙，不美观，而且也容易将杂物掉入缝隙中，影响桌面家具的转动。

技术实现要素：

为了弥补上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种结构简单，在转动过程中，相对转动的两部分不发生干涉的一种变轨式翻转联接结构。

进一步的，提供一种带变轨式翻转联接结构的家具。

进一步的，提供一种家具的无缝翻转方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种变轨式翻转联接结构，包括第一固定座和第二固定座，及均与第一固定座与第二固定座铰接的支撑臂和摆动臂；所述第一固定座近于第二固定座设有联接腔，所述的联接腔内侧设有第一支撑轴及第一摆动轴；所述第一支撑轴近于所述第一固定座与第二固定座相近的边缘；所述第一摆动轴设于第一支撑轴远于收合状态的第二固定座的一侧，且设于第一支撑轴近于打开状态的第二固定座的又一侧；所述第二固定座近于第一固定座的端部设有联接臂，所述的联接臂设有第二支撑轴及第二摆动轴；所述第二摆动轴设于所述第二固定座与第一固定座相近的端部；所述第二支撑轴设于第二摆动轴收合状态时远于第二固定座的一侧，且于打开状态时第二支撑轴设于靠近第二固定座的又一侧；所述支撑臂一端与第一支撑轴旋转联接，另一端与第二支撑轴旋转联接；所述摆动臂一端与第一摆动轴旋转联接，另一端与第二摆动轴旋转联接；所述第一支撑轴与第一摆动轴之间的轴心连线、第二支撑轴与第二摆动轴之间的轴心连线、支撑臂及摆动臂形成主四边形连杆机构；所述第一固定座与第二固定座通过所述主四边形连杆结构以使二者从相互靠近的收合状态与相互远离的打开状态互相翻转转换；

联接臂置于联接腔内，主四边形连杆机构的支撑臂与摆动臂相互不交叉，且第二固定座内端的外侧边缘与第一固定座内端的内侧边缘相邻，为收合状态；联接臂置于联接腔外，支撑臂与摆动臂相互交叉，以形成交叉的主四边形连杆机构，且第二固定座内端的内侧边缘与第一固定座前端的边缘相邻，为打开状态；

第一固定座与第二固定座相对运动时，支撑臂两端分别绕第一支撑轴与第二支撑轴旋转，摆动臂两端分别绕第一摆动轴与第二摆动轴旋转运动，且主四边形连杆机构的支撑臂与摆动臂于不交叉状态与交叉状态之间变换，以使第一固定座与第二固定座实现相互变轨迹式翻转。

进一步的，还包括锁止机构；所述锁止机构包括第一连杆、第二连杆及弹性件；所述第一连杆內端与第一固定座旋转联接，外端与第二连杆的一端旋转联接，且第二连杆另一端与第二支撑轴旋转联接；所述弹性件一端固定，另一端与第一连杆的外端旋转联接；

从打开状态向收合状态的运动时，摆动臂朝向第一固定座运动，从而使第二连杆与第二支撑轴旋转联接的一端朝向第一固定座运动；同时，第一连杆两端分别与第一固定座、第一连杆旋转运动，以使第二连杆与第一连杆相向折叠运动；其中，弹性件与第一连杆的外端旋转运动，并且弹性件压缩或展开。

进一步的，所述弹性件为弹簧；弹簧套合于设有的调节杆外侧，所述调节杆两端分别贯穿第一连接块、第二连接块可旋转联接，且调节杆中部靠近第二连接块的一端设有一挡部，挡部抵止于第二连接块靠近第一连接块的内侧；所述第一连接块与第一固定座铰接，第二连接块与第一连杆铰接；所述弹簧一端止抵于第一连接块，且另一端止抵于调节杆上设有的调节块；所述调节块与调节杆螺纹联接；所述调节杆相对与一连接块、第二连接块旋转时，调节块沿调节杆移动位置，从而调节弹簧的弹力。

进一步的，所述第一支撑轴与第一连杆內端的旋转点的连线、第一连杆、第二连杆及摆动臂形成从四边形连杆机构；所述主四边形连杆机构与从四边形连杆机构以摆动臂为共边，以形成相互联动的运动机构；其中，第一摆动轴与第一连杆內端的连线、第一连杆、第二连杆及摆动臂的长度比例为(59～63):(50～54):(38～42):(38～42)。

进一步的，所述第一连杆的长度为摆动臂的1—4倍；所述第二连杆为弯杆，且朝向第一固定座一侧弯曲；所述第一连杆的外端设有与弹性件旋转联接的延伸部。

进一步的，所述弹性件为气弹簧；所述气弹簧一端与第一连杆旋转联接，另一端通过与第一固定座向后延长的固定块旋转联接。

进一步的，所述支撑臂与摆动臂均为弧形杆，且均朝向第一固定座一侧弯曲；所述摆动臂的弧度为20°～40°，支撑臂的弧度为30°～70°；所述摆动臂的长度为支撑臂的1.2—3倍。

进一步的，所述第一支撑轴与第一摆动轴的连线、第二支撑轴与第二摆动轴的连线、支撑臂及摆动臂的长度比例为(8～12):(14～18):(24～28):(39～43)。

一种带变轨式翻转联接结构的家具，可变轨式翻转联接结构与活动板联接，所述第一固定座安装于本体或活动板，第二固定座安装于活动板或本体，以使活动板从收合状态绕本体变轨迹式翻转至打开状态。

上述家具的无缝翻转方法，所述活动板于收合状态时，活动板外侧平面与本体安装变轨式翻转联接结构的前端端面齐平，且活动板安装变轨式翻转联接结构的上端近于本体的内侧面；活动板受外力作用下，变轨式翻转联接结构的主四边形连杆结构进行变轨式运动，由摆动臂与支撑臂不交叉的四边形运动机构变换为摆动臂与支撑臂交叉的四边形运动机构，活动板从收合状态绕本体变轨迹式翻转至打开状态，活动板的上端翻转运动至与本体前端相对应的前侧，并且活动板外侧面与本体的上端平面齐平；其中，翻转后，活动板的上端与本体的前端之间的间隙为0.01—2mm。

本发明一种变轨式翻转联接结构，通过旋转联接在第一固定座与第二固定座之间的主四边形连杆结构，以使第一固定座与第二固定座具有相对的变轨迹式翻转运动。主四边形连杆结构从收合状态翻转至打开状态时，组成主四边形连杆结构的摆动臂及支撑臂由原来的不交叉状态转换为交叉状态，以使翻转运动平稳。锁止机构在收合状态时，能对第二固定座进行锁止的作用，防止第二固定座发生因重力而向下移动。本发明结构简单，便于安装，运动平稳。

本发明一种带变轨式翻转联接结构的家具，通过将变轨式翻转联接结构安装在家具本体与活动板之间，以使活动板能相对于家具本体具有变轨式的翻转运动。本发明能使活动板(可以是家具的门、窗等)收合在家具的内侧，打开后，活动板表面与家具本体的上表面齐平，不留缝隙形成台面，收合状态时使家具本体外观平齐，打开状态时形成实用的台面、方便使用，节省空间。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明一种变轨式翻转联接结构的立体结构图；

图2为本发明一种变轨式翻转联接结构处于收合状态的结构图；

图3为图2的剖视图；

图4为本发明一种变轨式翻转联接结构处于收合状态与打开状态之间的结构图；

图5为本发明一种变轨式翻转联接结构处于打开状态的结构图；

图6为本发明一种变轨式翻转联接结构的设有弹簧的立体结构图；

图7为图6的正视图；

图8为本发明一种变轨式翻转联接结构的设有气弹簧的立体结构图；

图9为图8的正视图；

图10为本发明一种带变轨式翻转联接结构的家具的立体结构图；

图11为本发明一种带变轨式翻转联接结构的家具的剖视图及局部放大图；

图12为本发明一种带变轨式翻转联接结构的家具的剖视图及局部放大图；

图13为本发明一种带变轨式翻转联接结构的家具打开过程中变轨式翻转变轨使活动板端部避开家具本体前端“α”处的剖视图及局部放大图；

图14为本发明一种带变轨式翻转联接结构的家具收合后锁止机构防止活动板因重力使“f”处缝隙过大的剖视图及局部放大图；

图15为本发明基于无缝翻转的方法的收合状态工作过程图；

图16为本发明基于无缝翻转的方法的打开状态工作过程图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

图1至图16为本发明的图纸。

一种变轨式翻转联接结构，如图1—图5，包括第一固定座10和第二固定座20，及均与第一固定座10第二固定座20铰接的支撑臂30和摆动臂40。第一固定座10设有第一支撑轴12及第一摆动轴11。第一固定座10沿自身的长度方向上，第一摆动轴11位于第一支撑轴12前端，沿自身的高度方向上，第一摆动轴11位于第一支撑轴12上侧。第二固定座20设有第二摆动轴21及第二支撑轴22。第二固定座20沿自身长度的方向上，第二摆动轴21位于第二支撑轴22前侧，沿自身的高度方向上，第二摆动轴21位于第二支撑轴22下侧。

具体的，第一固定座10设有近于第二固定座20的侧边设有联接腔13，且第一支撑轴12及第一摆动轴11联设于接腔13。第一支撑轴12近于第一固定座10与第二固定座20相近的翻转边缘。第一摆动轴11设于第一支撑轴12远于收合状态的第二固定座20的一侧，且设于第一支撑轴12近于打开状态的第二固定座20又一侧。第二固定座20近于第一固定座10的端部设有联接臂23，联接臂23设有第二支撑轴22及第二摆动轴21。第二摆动轴21近于第二固定座20与第一固定座10相近的端部。第二支撑轴22设于第二摆动轴21远于收合状态的第二固定座20的一侧，且设于第二支撑轴22近于打开状态的第二固定座20的又一侧。

更具体的，第一摆动轴11远于第二固定座20相对于第一固定座10的运动轨迹的设置，第一支撑轴12近于第二固定座20相对于第一固定座10的运动轨迹的设置，还有第一摆动轴11和第一支撑轴12斜向设置。第二支撑轴22近于第一支撑轴12设置，第二摆动轴21远于第一支撑轴12设置，且第二摆动轴21和第二支撑轴22斜向设置。

支撑臂30一端与第一摆动轴11旋转联接，另一端与第二支撑轴22旋转联接。摆动臂40一端与第一支撑轴12旋转联接，另一端与第二摆动轴21旋转联接。第一支撑轴12与第一摆动轴11的连线、第二摆动轴21与第二支撑轴22的连线、支撑臂30及摆动臂40形成主四边形连杆机构31。第一固定座10与第二固定座20通过所述主四边形连杆机构31以使二者从相互靠近的收合状态与相互远离的打开状态互相翻转转换。

收合状态时，主四边形连杆机构31的支撑臂30与摆动臂40相互不交叉，第二固定座20设置第二摆动轴21、第二支撑轴22的一端近于第一固定座10，且第一固定座10与第二固定座20相互垂直。联接臂置于联接腔内，主四边形连杆机构的支撑臂30与摆动臂40相互不交叉，且第二固定座20内端的外侧边缘与第一固定座10内端的内侧边缘相邻。第一固定座10内端的内侧边缘为所述的翻转边缘。

打开状态时，支撑臂30与摆动臂40相互交叉，以形成交叉的主四边形连杆机构31，且第二固定座20设置第二摆动轴21、第二支撑轴22的一端远离第一固定座10。联接臂23置于联接腔13外，支撑臂30与摆动臂40相互交叉，以形成交叉的主四边形连杆机构31，且第二固定座20内端的内侧边缘与第一固定座10内端的内侧边缘相邻。

从收合状态向打开状态的运动时，支撑臂30两端分别绕第二支撑轴22与第一摆动轴11旋转，摆动臂40两端分别绕第二摆动轴21与第一支撑轴12旋转运动，且主四边形连杆机构31的支撑臂30与摆动臂40从不交叉状态逐渐向交叉状态过渡，以使第一固定座10与第二固定座20相互变轨迹式翻转，直至第一固定座10设置第一支撑轴12、第一摆动轴11的一端远离第二固定座20。

其中，从打开状态向收合状态运动过程与收合状态向打开状态运动过程相反。

其中，如图6—图9，变轨式翻转联接结构还包括锁止机构50。锁止机构50包括第一连杆51、第二连杆52及弹性件53。第一连杆51內端与第一固定座10旋转联接，外端与第二连杆52的一端旋转联接，且第二连杆52另一端与第二摆动轴21旋转联接。弹性件53一端固定，另一端与第一连杆51的外端旋转联接。

从打开状态向收合状态的运动时，摆动臂40朝向第一固定座10运动，从而使第二连杆52与第二支撑轴22旋转联接的一端朝向第一固定座10运动；同时，第一连杆51两端分别与第一固定座10、第一连杆51旋转运动，以使第二连杆52与第一连杆51相向折叠运动；其中，弹性件53与第一连杆51的外端旋转运动，并且弹性件53压缩或展开。

具体的，弹性件53为弹簧53a。弹簧53a套合于设有的调节杆54外侧，调节杆54两端分别贯穿第一连接块55、第二连接块56可旋转联接，且调节杆54中部靠近第二连接块56的一端设有一挡部，挡部抵止于第二连接块56靠近第一连接块55的内侧。第一连接块55与第一固定座10铰接，第二连接块56与第一连杆51铰接。弹簧53a一端止抵于第一连接块55，且另一端止抵于调节杆54设有的调节块57。调节块57与调节杆54螺纹联接。调节杆54相对与一连接块、第二连接块56旋转时，调节块57沿调节杆54移动位置，从而调节弹簧53a的弹性力。调节杆54两端贯穿于第一连接块55、第二连接块56，利用螺丝刀等工具可以旋转调节杆54，同时，调节块57被第一连杆51限制转动，从使调节块57移动，从而达到调节弹簧53a弹力的目的。利用弹簧53a作为弹性件53能将其一端固定在第一固定座10上，结构简单紧凑。

从打开状态向收合状态的运动时，由于打开状态锁止机构50在主四边形连杆机构31的作用向前倾斜，在向收合状态运动时，锁止机构50的第二连杆52朝向第一连杆51运动，以使第一连杆51远于第一固定座10的一端向后移动，所以弹簧53a受到挤压压缩。在收合状态向打开状态运动时，锁止机构50的运动远离反之，由于弹力的释放，弹簧53a展开。

具体的，弹性件53为气弹簧53b。气弹簧53b一端与第一连杆51铰接，另一端旋转联接于设有的固定块58，且固定块58固定在第一固定座10或者其它物体上。气弹簧53b的工作原理与弹簧53a的相同。

另外的，气弹簧53b一端与第一连杆51旋转联接，另一端通过与第一固定座10向后延长的固定块58旋转联接，即固定块58与第一固定座10为一体式结构。

第一支撑轴12与第一连杆51內端的旋转点的连线、第一连杆51、第二连杆52及摆动臂40形成从四边形连杆机构41。主四边形连杆机构31与从四边形连杆机构41以摆动臂40为共边，以形成相互联动的运动机构。主四边形连杆机构31的位置发生移动，都能引起从四边形连杆机构41运动。由于从四边形连杆机构41发生运动，会带动弹性件53发生形变产生弹力，从而锁止机构50就会对第二固定座20起到支撑的作用，收合状态时防止第二固定座20因重力而下垂。其中，第一支撑轴12与第一连杆51內端的旋转点的连线、第一连杆51、第二连杆52及摆动臂40的长度比例为(59～63):(50～54):(38～42):(38～42)。本实施例中，第一支撑轴12与第一连杆51內端的旋转点的连线、第一连杆51、第二连杆52及摆动臂40的长度分别为61mm、52mm、40mm、41mm。

优选的，第一连杆51的长度为摆动臂40的1—4倍。第二连杆52为弯杆，且朝向第一固定座10一侧弯曲。第一连杆51的外端设有与弹性件53旋转联接的延伸部511。弹性件53产生的弹力作用于延伸部511，使弹性件53对第二固定座20形成更大的杠杆力。

第一固定座10设有联接腔13。联接腔13外侧设有用于安装第一固定座10的第一安装部14。第一支撑轴12、第一摆动轴11均设于联接腔13内壁。支撑臂30沿第一摆动轴11旋转运动、摆动臂40沿第一支撑轴12旋转运动，二者朝第一固定座10运动均收合于联接腔13内侧。第二固定座20从打开状态运动到收合状态，第二固定座20朝第一固定座10翻转后，主四边形连杆机构31的摆动臂40及支撑臂30均收合于联接腔13内侧。

第二固定座20设有近于第一固定座10一侧设有联接臂23。第二摆动轴21、第二支撑轴22均设于联接臂23。联接臂23背侧设有用于安装第二固定座20的第二安装部24。收合状态时，联接臂23设置第二摆动轴21与第二支撑轴22的一端随主四边形连杆机构31翻转且收合至联接腔13内侧。

支撑臂30与摆动臂40均为弧形杆，且均朝向第一固定座10一侧弯曲。摆动臂40的弧度为20°～40°，支撑臂30的弧度为30°～70°。摆动臂40的长度为支撑臂30的1.2—3倍。

第一支撑轴12与第一摆动轴11的连线、第二摆动轴21与第二支撑轴22的连线、支撑臂30及摆动臂40的长度比例为(8～12):(14～18):(24～28):(39～43)。本实施例中，第一支撑轴12与第一摆动轴11的连线、第二摆动轴21与第二支撑轴22的连线、支撑臂30及摆动臂40的长度分别为10mm、16mm、26mm、41mm。

为了整个结构更加牢固，更加便于安装，支撑臂30、摆动臂40、第一连杆51及第二连杆52均为二个，且对称设置。

一种带变轨式翻转联接结构的家具，如图10—12所示，包括家具本体60，活动板70，及上述的变轨式翻转联接结构。家具本体60通过变轨式翻转联接结构与活动板70联接，以使活动板70绕家具本体60相互翻转。第一固定座10安装于家具本体60或活动板70，第二固定座20安装于活动板70或家具本体60，以使活动板70从收合状态绕家具本体60变轨迹式翻转至打开状态。

活动板70相对家具本体60关闭状态时，变轨式翻转联接结构处于收合状态，活动板70的的外侧面与家具本体60的端面齐平。

活动板70从关闭状态相对于家具本体60变轨迹式翻转、活动板70相对家具本体60打开状态时，变轨式翻转联接结构处于打开状态，活动板70的的外侧面与家具本体60的上平面齐平而形成实用的台面。

如图10—12所示，如果第一固定座10安装于活动板70，需要在活动板70开设容纳第一固定座10的安装槽，第二固定座20固定安装于家具本体60，则在收合活动板70后，活动板70后不会因重力的原因下坠而造成活动板70向上的端面与家具本体60的上平面而出现台阶。

其中，活动板70设有可折叠的支撑脚，用于活动板70打开时和地面牢固地支撑。

如果第一固定座10安装于家具本体60，需要在家具本体60开设容纳第一固定座10的安装槽，第二固定座20固定安装于活动板70，则在收合活动板70后，由于重力的原因，活动板70会下坠而造成与家具本体60顶板出现缝隙过大，影响使用。这样就要用到带有锁止机构50的变轨式翻转联接结构，在活动板70收合后，锁止机构50能对活动板70起到锁止和支撑的作用，防止下坠而出现缝隙。

基于上述家具无缝翻转的方法，如图13—16所示，活动板70于收合状态时，活动板70外侧面与家具本体60安装变轨式翻转联接结构的前端齐平，且活动板70安装变轨式翻转联接结构的上端近于家具本体60顶板的内侧面；活动板70受外力作用下，变轨式翻转联接结构的主四边形连杆结构31进行变轨式运动，由摆动臂40与支撑臂30不交叉的四边形运动机构变换为摆动臂40与支撑臂30交叉的四边形运动机构，活动板70从收合状态绕本体变轨迹式翻转至打开状态，活动板70的上端翻转运动至与家具本体60前端相对应的前侧，并且活动板70外侧面与家具本体60的上平面齐平；其中，翻转后，活动板70的上端与家具本体60的前端之间的间隙为0.01—2mm。

从图15、图16中可看出，收合状态时，活动板70处于家具本体ab下方，活动板70的ab点通过翻转后与ab点相对。

其中的变轨迹式翻转又可以称为变距离转动，所谓的变轨迹式翻转是指四边形连杆结构在收合状态时，四边形呈内张状态，其中支撑臂30与摆动臂40不交叉，第一固定座10与第二固定座20之间的距离接近于最小值或为最小值(具体数据根据第一固定座10和第二固定座20的形状来定)。四边形连杆结构在打开状态时，四边形呈张开，支撑臂30与摆动臂40由不交叉过渡为交叉。这样可以实现第二固定座20(比如用于固定门板或柜门)与第一固定座10(比如固定在门框或柜子上)之间的变距离转动，可以防止门板与门框二者在转动的边角处存在干涉的情况。比如，当四边形连杆结构在收合状态时，门板与门框之间的距离缩小，让门板和门框的直角处平齐，而打开时，二者的距离增大，可以防止二者直角处之间发生干涉；而打开后，活动板70的端面和家具本体60的前端面水平对齐且距离接近于最小值或为最小值。

上述结构的转动连接件，结构简单，更重要的是安装在第一固定座10或第二固定座20的活动板70翻转转动时，不用对活动板70进行倒角，活动板70也不会与固定端基座发生干涉，减少了加工程序，提高了加工效率。

综上所述，本发明一种变轨式翻转联接结构，通过旋转联接在第一固定座与第二固定座之间的主四边形连杆结构，以使第一固定座与第二固定座具有相对的变轨迹式翻转运动。主四边形连杆结构从收合状态翻转至打开状态时，组成主四边形连杆结构的摆动臂及支撑臂由原来的不交叉状态转换为交叉状态，以使翻转运动平稳，本发明结构简单，便于安装，运动平稳。

本发明一种带变轨式翻转联接结构的家具，通过将变轨式翻转联接结构安装在家具本体与活动板之间，以使活动板能相对于家具本体具有变轨式的翻转运动。本发明能使活动板(可以是家具的门、窗等)收合在家具的内侧，打开后，活动板表面与家具本体的上表面齐平，不留缝隙，使家具本体外观平齐，方便使用，节省空间。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。