МЕХАНИЗМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ Российский патент 2001 года по МПК G02B7/04 F16H25/20 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к механизмам перемещения оптических компонентов, с целью изменения фокусного расстояния или фокусировки, например вариообъективов, требующих безлюфтовых сопряжений.

Известны различные конструкции безлюфтовых соединений в механизмах перемещения оптических компонентов, например "Фокусирующий механизм видеокамеры" (заявка Японии N 4-256909, кл. G 02 B 7/04, ИСМ N 12, 1993 г.), содержащий резьбовую пару в виде обоймы и оправы, оптических компонент, закрепленных в них, средства для прижатия в радиальном направлении обоймы с внутренней (охватывающей) резьбой к оправе с наружной (охватываемой) резьбой, что обеспечивает выборку люфта в резьбовом соединении.

Но в известной конструкции существует только одностороннее боковое прижатие деталей резьбовой пары друг к другу, так как данная конструкция обеспечивает местный, секторный контакт в резьбе, нарушающий центрировку, в то время как остальная часть резьбы не участвует в работе.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является "Регулятор объектива и резьбовой привод" (патент Германии N 4136580, G 02 В 7/04, ИСМ N 8, 1994 г.), содержащий резьбовую пару в виде обоймы и оправы, оптические компоненты, причем оправа имеет сквозные пазы. Отсутствие зазоров и люфтов между наружной и внутренней резьбами обоймы и оправы достигнуто за счет применения зажимных элементов или двойных клиновых пластин. Клиновые пластины с шариками расположены в пазах резьбовой оправы и при перемещении, раздвигая шарики, увеличивают диаметр разрезной резьбовой оправы, тем самым выбирая зазор в резьбовом соединении.

Однако указанная конструкция обладает высокой сложностью при изготовлении, жесткой настраиваемостью при выборке зазоров, необходимостью в периодических поднастройках для выборки появляющихся в процессе работы люфтов в резьбовом соединении.

Задачей предлагаемого изобретения является создание механизма перемещения оптических компонентов, обладающего повышенными эксплуатационными свойствами.

Технический результат заключается в обеспечении постоянной выборки зазоров, исключении необходимости в поднастройках и простоте конструкции.

Поставленная задача достигается за счет того, что в механизме перемещения оптических компонентов, содержащем резьбовые сопрягающиеся детали соответственно с внутренней и с наружной резьбовой поверхностью, причем одна из резьбовых деталей имеет сквозные пазы для размещения средств поджима резьбовых поверхностей двух деталей друг к другу. В одной из резьбовых деталей выполнено не менее трех продольных сквозных, открытых с обоих ее торцов пазов, в поперечном направлении каждый из пазов с одного конца снабжен прорезью, соединяющей паз с резьбовой поверхностью, при этом на резьбовой поверхности напротив другого конца каждого из пазов выполнены лыски, удаляющие часть резьбовых выступов и образующие на резьбовой поверхности совместно с пазами и прорезями резьбовые гребенки, связанные с телом резьбовой детали тонкостенными ножками, при этом в пазах между резьбовыми гребенками и обоймой установлены упругие элементы, предназначенные для поджима резьбовых поверхностей сопрягающихся деталей друг к другу.

За счет вышеописанных отличительных признаков в заявляемом механизме перемещения оптических компонентов расширяются технологические возможности и повышаются эксплуатационные характеристики при простоте конструкции за счет автоматической постоянной выборки зазоров и исключения люфтов в резьбовом соединении.

Предлагаемое устройство представлено на следующих фигурах: фиг. 1 и 2 - продольное и поперечное сечение устройства, у которого пазы выполнены на обойме; на фиг. 3 и 4 - продольное и поперечное сечение устройства, у которого пазы выполнены на оправе; фиг. 5 - сечение А-А обоймы по фиг. 1; на фиг. 6 - вид в плане на упругий элемент.

Механизм перемещения оптических компонентов (фиг. 1-4) содержит фланец 1, резьбовые сопрягающиеся детали, состоящие из обоймы 2, имеющей внутреннюю резьбу, и оправы 3, имеющей наружную резьбу. Фланец 1 служит для передачи крутящего момента вращения обоймы 2. Оправа 3, имеющая наружную резьбу, сопрягается с внутренней резьбой обоймы 2 и предназначена для установки оптических компонентов, имеющих осевую подвижку. В обойме 2 (фиг. 1, 2) или в оправе 3 (фиг. 3, 4) выполнено не менее трех продольных сквозных пазов 4, например, методом электроэрозионной обработки, которые соосны с ее резьбовой поверхностью и открыты со стороны обоих ее торцов. В перечном направлении каждый из пазов 4 с одного конца снабжен прорезью 5, соединяющей паз с резьбовой поверхностью. На резьбовой поверхности напротив другого конца 6 каждого из пазов выполнены лыски 7 (фиг. 5), удаляющие часть резьбовых выступов. За счет пазов 4, прорези 5 и лысок 7 в теле обоймы 2 образованы резьбовые гребенки 8, связанные с телом обоймы 2 тонкостенными пластинчато-образными ножками 9. В пазах 4 между резьбовыми гребенками 8 и телом обоймы 2 установлены упругие элементы 10, предназначенные для поджима резьбовых поверхностей оправы 3 и обоймы 2 друг к другу. Упругие элементы 10 (фиг. 5, 6) выполнены из пружинной ленточной стали в виде пластин, имеющих поперечные прорези 11 и V-образную отгибку 12 одного конца (фиг. 5).

Количество резьбовых гребенок 8, участвующих в работе одной резьбовой пары, выполнено равным нечетному числу для обеспечения лучшего центрирования деталей сопрягающихся пар.

Работают механизмы, представленные на фиг. 1-2, 3-4, в процессе выборки зазоров и люфтов одинаковым образом. Под действием радиальных сил упругих элементов 10 резьбовые гребенки 8 за счет изгиба своих тонкостенных ножек 9 постоянно прижимаются к сопрягающимся резьбам:
- резьбовые гребенки 8 обоймы 2 (фиг. 1, 2) под действием упругих элементов 10 поджимаются к наружной резьбе оправы 3;
- резьбовые гребенки 8 оправы 3 (фиг. 3, 4) под действием упругих элементов 10 поджимаются к внутренней резьбе обоймы 2.

Так как поджим в радиальном направлении резьбовых гребенок одной детали к сопрягаемой резьбе другой детали осуществляется упругими элементами постоянно, то и выборка зазоров в резьбовых соединениях и выборка люфтов происходят постоянно без какой-либо подналадки. Все это обеспечивает исключение появления люфтов в резьбовой паре в процессе ее интенсивной работы и истирания резьбы или в случае изготовления резьбовой пары из материалов с различным коэффициентом линейного расширения при перепаде температур.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к механизмам перемещения оптических компонентов с целью изменения фокусного расстояния или фокусировки. Технический результат заключается в обеспечении постоянной выборки зазоров, исключением необходимости в поднастройках и простоте конструкции. Изобретение включает резьбовые сопрягающиеся детали соответственно с внутренней и с наружной резьбовыми поверхностями, причем одна из резьбовых деталей имеет сквозные пазы для размещения средств поджима резьбовых поверхностей друг к другу. В резьбовой детали выполнено не менее трех продольных сквозных пазов, соосных с резьбовой поверхностью, в поперечном направлении каждый из пазов с одного конца снабжен прорезью, соединяющей паз с резьбовой поверхностью. На резьбовой поверхности напротив другого конца каждого из пазов выполнены лыски, удаляющие часть резьбовых выступов. Средства поджима резьбовых поверхностей выполнены в виде упругих элементов, которые имеют вид пружинных пластин, снабженных поперечными прорезями, с отгибкой одного конца. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Механизм перемещения оптических компонентов, содержащий две резьбовые сопрягающиеся детали соответственно с внутренней и с наружной резьбовыми поверхностями, причем одна из резьбовых деталей имеет сквозные пазы для размещения средств поджима резьбовых поверхностей двух деталей друг к другу, отличающийся тем, что в одной из резьбовых деталей выполнено не менее трех продольных сквозных открытых с обоих ее торцов пазов, в поперечном направлении каждый из пазов с одного конца снабжен прорезью, соединяющей паз с резьбовой поверхностью, при этом на резьбовой поверхности напротив другого конца каждого из пазов выполнены лыски, удаляющие часть резьбовых выступов и образующие на резьбовой поверхности совместно с пазами и прорезями резьбовые гребенки, связанные с телом резьбовой детали тонкостенными ножками, при этом в пазах между резьбовыми гребенками и обоймой установлены упругие элементы, предназначенные для поджима резьбовых поверхностей сопрягающихся деталей друг к другу. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый из упругих элементов выполнен в виде пружинной пластины с прорезями и с отгибкой одного конца.