РАЗЪЕМНАЯ ГАЙКА ДЛЯ ХОДОВЫХ ВИНТОВ Российский патент 1999 года по МПК F16H25/24 

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 90^o) 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 90^o 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.

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.

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.