разъемная гайка для ходовых винтов

Классы МПК:F16H25/24 детали таких механизмов, например винты, гайки
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Приоритеты:
подача заявки:
1994-08-15
публикация патента:

Разъемная гайка содержит резьбовые элементы, заключенные в корпусе с возможностью перемещения, и механизм включения резьбовых элементов. Один из резьбовых элементов имеет Г-образную форму. В резьбовых элементах выполнены овальные отверстия, оси которых параллельны оси резьбы. Механизм включения выполнен в виде валика, имеющего эксцентрические участки в виде кулачков, размещенных в овальных отверстиях с возможностью поворота в них до упора в их прямолинейные участки. Технический результат: возможность при простой и компактной конструкции разъемной гайки обеспечить надежность фиксации полугаек, плавность и быстроту их стыковки с ходовым винтом. 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

Формула изобретения

Разъемная гайка для ходовых винтов, содержащая резьбовые элементы, заключенные с возможностью перемещения в корпусе, и механизм включения резьбовых элементов, отличающаяся тем, что один из резьбовых элементов имеет Г-образную форму, причем в резьбовых элементах выполнены овальные отверстия с направленными параллельно оси резьбы осями с возможностью совмещения последних при размещении резьбовых элементов в корпусе, при этом механизм включения резьбовых элементов выполнен в виде валика, имеющего эксцентрические участки в виде кулачков, размещенных в овальных отверстиях резьбовых элементов с возможностью взаимодействия с их внутренними поверхностями, образованными указанными отверстиями, и поворота до упора при опирании на прямолинейные участки упомянутых внутренних поверхностей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть использовано для преобразования вращательного движения в поступательное с отключением ходового винта.

При разработке разъемных гаек обращается внимание на то, чтобы как можно проще выполнить механизм включения гайки с обеспечением блокировки, предохраняющей ее от случайного включения или отключения.

Известна винтовая передача по авторскому свидетельству СССР N 1501649, кл. F 16 H 25/24, опубликованному 31.08.87. Передача содержит ходовой винт, две взаимодействующие с ним полугайки, корпус с установленным в нем валиком, имеющим участки с правой и левой резьбами, взаимодействующими с резьбовыми отверстиями, имеющимися во фланцах полугаек. В тех же фланцах имеются отверстия для штырей, служащих в качестве фиксирующих элементов, предотвращающих взаимный проворот полугаек, и в качестве направляющих во время синхронного перемещения полугаек для включения или отключения винтовой передачи при повороте валика специальной рукояткой. Для включения ходового винта валик поворачивается до упора одной из полугаек в имеющиеся у штырей буртики. В этом положении имеющимся в рукоятке фиксатором валик блокируется от проворота. Для отключения валика рукоятку расфиксируют и вращают в противоположном направлении. Сдвижение и раздвижение гайки посредством вращения рукоятки не обеспечивает быстрого включения и отключения передачи, а необходимость наличия фиксирующих элементов отдельно для гаек и для валика обуславливает сложность конструкции.

Известна разъемная гайка для ходовых винтов по авторскому свидетельству СССР N 210574, кл. F 16 H 25/24, 1967 г., содержащая заключенные в корпусе резьбовые элементы и механизм их включения, выполненный в виде поворотного кулачкового кольца, через отверстия которого проходят штоки. Штоки связывают резьбовые элементы, каждый из которых соединен с корпусом гайки при помощи эластичных пластин, и подпружинены к нему. Гайка конструктивно сложна при имеющейся возможности ее случайного включения, так как механизм включения не обеспечивает блокировки.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является разъемная гайка по авторскому свидетельству СССР N 949259, кл. F 16 H 25/24 от 07.08.82. Эта гайка содержит резьбовые элементы, заключенные в корпусе, клинья с фиксирующими штырями, соединенными пластинчатыми пружинами, направляющие втулки, надетые на штоки, которые подпружинены пластинчатыми пружинами, и проходящие через отверстия в планках, которые надеты с помощью замковых пазов на фиксирующие штыри клиньев и соединены пластинчатыми пружинами. Вдвижением клиньев в зазор между резьбовыми элементами производится выход последних из зацепления с ходовым винтом. При этом резьбовые элементы перемещаются в пазу корпуса, а фиксирующие штыри клиньев скользят в замковых пазах планок до совмещения с изгибами планок и под действием пластинчатых пружин отходят в сторону, перемещая направляющие втулки и штоки. Включение ходового винта происходит при нажатии на планки, когда фиксирующие штыри клиньев выходят из изгибов и клинья под действием пружин выдвигаются из зазора, и резьбовые элементы, поджимаемые подпружиненными штоками, входят в зацепление с ходовым винтом.

Недостатком такой конструкции является ее сложность: для обеспечения блокировки механизма включения, кроме клиньев, непосредственно входящих в зазор между резьбовыми элементами, разъемная гайка снабжена фиксирующими штырями, планками с замковыми пазами, направляющими втулками со штоками и тремя парами упругих элементов в виде пластинчатых пружин различной конфигурации.

Задачей изобретения является разработка разъемной гайки конструктивно простой за счет выполнения не требующего специальных фиксирующих элементов механизма включения, обеспечивающего при этом надежность фиксации полугаек и плавность (безударность) и быстроту их стыковки с ходовым винтом.

Разъемная гайка для ходовых винтов содержит резьбовые элементы, заключенные с возможностью перемещения в корпусе, и механизм включения резьбовых элементов, и отличается тем, что один из резьбовых элементов имеет Г-образную форму, причем в резьбовых элементах выполнены овальные отверстия с направленными параллельно оси резьбы осями с возможностью совмещения последних при размещении резьбовых элементов в корпусе, при этом механизм включения резьбовых элементов выполнен в виде валика, имеющего эксцентрические участки в виде кулачков, размещенных в овальных отверстиях резьбовых элементов с возможностью взаимодействия с их внутренними поверхностями, образованными указанными отверстиями, и поворота до упора при опирании на прямолинейные участки упомянутых внутренних поверхностей.

Исполнение механизма включения в виде валика с двумя противолежащими кулачками, последовательно расположенными в овальных отверстиях резьбовых элементов, обеспечивает устойчивое положение этого механизма при отключенном положении гайки, не требуя специальных средств блокировки, предотвращающих случайное включение ходового винта. При повернутом (на 90o) валике, когда гайка оказывается во включенном положении, его кулачковая часть, опираясь на прямолинейные участки овальных пазов, выполняет роль распорки между заключенными в корпусе элементами гайки и устойчиво удерживается в таком положении, не нуждаясь в специальных фиксирующих элементах, предохраняющих механизм от случайного отключения. Наличием овальных отверстий в резьбовых элементах и возможностью скольжения по их поверхностям кулачков валика обеспечивается криволинейное перемещение кулачковой пары, что позволяет плавно включить гайку при быстром сближении (четверть оборота валика) резьбовых элементов. Г-образное исполнение одного из двух резьбовых элементов гайки дает возможность разместить резьбы обоих элементов по одну сторону от их овальных отверстий и, тем самым, создать работоспособную и компактную конструкцию.

Сравнением предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области и смежных областях не выявлено конструкции, состоящей из таких по меньшей мере двух имеющих возможность реверсивно перемещаться в противоположные стороны относительно один другого заключенных в направляющие объектов, прямолинейное движение которых осуществляется при взаимодействии с ними криволинейной пары противолежащих поверхностей, эксцентрически расположенных относительно общей оси вращения, причем в крайних взаимно перпендикулярных положениях эксцентрически расположенная пара имеет статически устойчивое положение в овалообразных пазах перемещаемых объектов до приложения к оси вращения усилия в виде крутящего момента.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фигурах 1 и 2 которого гайка показана в двух проекциях с разрезом А-А в отключенном положении; на фигурах 3 и 4 в двух проекциях с разрезом Б-Б изображена включенная гайка; на фиг.5 дан вид сверху фигур 1 и 2.

Разъемная гайка для ходового винта 1 содержит пару резьбовых элементов 2 и 3, установленных в направляющих пазах 4 корпуса 5, и механизм включения резьбовых элементов. В механизм включения входит имеющий возможность поворота на 90o до упора валик 6 с двумя эксцентрически расположенными относительно его оси участками в виде кулачков 7 и 8, контактирующих поверхностями скольжения с поверхностями соосных овальных отверстий 9 и 10, выполненных в резьбовых элементах 2 и 3. Ось ходового винта 1 расположена параллельно оси валика 6, а резьбовой элемент 2 имеет Г-образную форму.

Разъемная гайка работает следующим образом.

В отключенном положении (фиг. 1 и 2) резьбовые элементы 2 и 3 гайки не сцеплены с ходовым винтом 1. Кулачки 7 и 8, расположенные один за другим по оси валика 6, занимая по размеру между поверхностями скольжения положение вдоль овальных отверстий 9 и 10, находятся в устойчивом состоянии и до тех пор надежно фиксируют заключенные в направляющих 4 корпуса 5 резьбовые элементы 2 и 3 в крайних удаленных от ходового винта 1 положениях, пока к выведенному из корпуса концу валика 6 не приложено усилие в виде крутящего момента. При повороте валика 6 (например, посредством электромагнита или рукояткой) на четверть оборота (на чертеже - вращение против часовой стрелки) его кулачки 7 и 8, скользя по криволинейным поверхностям овальных отверстий 9 и 10, плавно, но быстро (за счет малого угла поворота валика) перемещают резьбовые элементы 2 и 3 во встречном направлении. Резьбы последних, расположенные благодаря Г-образности резьбового элемента 3 на близком расстоянии одна от другой, входят без соударения в зацепление с резьбой ходового винта 1, а кулачки 7 и 8, заняв в конце поворота по размеру между поверхностями скольжения положение поперек овальных отверстий, образуют распорку, придающую устойчивость частям механизма при статическом положении валика 6 и ограниченных свободой движения резьбовых элементов 2 и 3. При повороте валика в обратную сторону резьбовые элементы гайки расходятся и отключаются от ходового винта.

Разъемная гайка предлагаемой конструкции разработана в связи с необходимостью использования ее для автоматически быстрого и плавного закрывания-открывания дверей по специальным командам. При этом механизм может быть использован и как запорное устройство створок двери при неподвижном ходовом винте. Сочетание надежности работы с простотой и компактностью гайки позволяет рекомендовать ее применение в других функционально похожих конструкциях.

Класс F16H25/24 детали таких механизмов, например винты, гайки

привод -  патент 2485370 (20.06.2013)
механизм передачи -  патент 2416569 (20.04.2011)
линейное исполнительное устройство -  патент 2408965 (10.01.2011)
гайка и роликовый винтовой механизм -  патент 2377457 (27.12.2009)
привод линейных перемещений -  патент 2339858 (27.11.2008)
гайка-шарнир -  патент 2331807 (20.08.2008)
самоустанавливающаяся упругая винтовая пара -  патент 2331806 (20.08.2008)
бесконтактная магнитная дифференциальная передача -  патент 2293233 (10.02.2007)
способ бесконтактного перемещения подвижного элемента -  патент 2222725 (27.01.2004)
резьбовая пара (варианты) -  патент 2220335 (27.12.2003)
Наверх