ШАРОВОЙ МАНИПУЛЯТОР Российский патент 2015 года по МПК G06F3/33 

Описание патента на изобретение RU2563610C1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения информации на экране растрового монитора для перемещения курсора, управления ориентацией изображений подвижных объектов на экране растрового монитора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению (прототип) является манипулятор шаровой, содержащий размещенные в корпусе и кинематически связанные между собой ведущий шар и два взаимно-перпендикулярных ведомых валика, на осях которых закреплены кодовые колеса и связанные с ними координатные преобразователи. В нижней части, под шаром, находится упругий прижимной элемент, обеспечивающий плотное прижатие с внутренней поверхностью отверстия корпуса (TRACK BALL DEVICE, патент US №2006/0092136 A1, МКИ G09G 5/08, авторы Kenji Nishimura, Tamotsu Yamamoto).

Недостаток известного манипулятора шарового - аналога заключается в том, что конструкция усложнена за счет применения упругого прижимного элемента и требует высококачественного изготовления сопрягаемых поверхностей шара и корпуса для обеспечения необходимой герметичности.

Известен манипулятор шаровой по патенту №2446440, содержащий размещенные в корпусе и кинематически связанные между собой ведущий шар и два взаимно-перпендикулярных ведомых валика, на осях которых закреплены кодовые колеса и связанные с ним координатные преобразователи. В нижней части шара находится нажимная планка, соединенная с подпружиненной тягой фиксатора, обеспечивающие плотное прижатие шара к внутренней поверхности отверстия с эластичным уплотняющим элементом.

Недостаток известного манипулятора шарового - аналога заключается в сложности конструкции, которая имеет кинематически связанные шар, ведомые валики, нажимную планку и подпружиненный фиксатор.

Предлагаемый манипулятор шаровой позволяет упростить конструкцию, обеспечить брызгозащищенность и снизить механическое воздействие при эксплуатационных вибрационных и ударных нагрузках на элементы конструкции, в частности, на подшипники ведомых валиков.

Целью данного изобретения является упрощение конструкции, с обеспечением брызгозащищенности и уменьшением механического воздействия на элементы конструкции.

Для этого в заявленном манипуляторе шаровом, герметично установленном в аппаратуре, в корпусе выполнено резьбовое отверстие, в котором установлена резьбовая втулка с рифленым буртиком в верхней части и коническим отверстием под ведущий шар, опирающийся (кинематически связанный) на два ведомых и один упорный валики. В зоне соприкосновения ведущего шара с конической поверхностью отверстия резьбовой втулки выполнена канавка, в которой закреплена кольцевая прокладка из эластичного материала. На резьбовой втулке под рифленым буртиком перед резьбой в канавке установлено резиновое кольцо, а в нижней части (за резьбой) выполнен ограничитель, например, в виде тонкостенного пояска, отгибаемого после установки шара.

Задача упрощения конструкции решена за счет исключения кинематически связанных прижимных и пружинных (упругих) элементов.

На фиг. 1 изображен манипулятор шаровой в брызгозащищенном (нерабочем) положении, т.е. с зафиксированным ведущим шаром.

На фиг. 2 изображен манипулятор шаровой в рабочем положении, т.е. с полностью расфиксированным ведущим шаром.

На фиг. 3 изображен манипулятор шаровой с маркировкой, указывающей на положения «ОТКРЫТ» «ЗАКРЫТ».

Манипулятор шаровой содержит корпус 1 с резьбовым отверстием в которое установлена резьбовая втулка 2 с рифленым буртиком в верхней части и коническим отверстием под ведущий шар 3, который опирается на кинематически связанные два взаимноперпендикулярных ведомых валика 4 и один упорный валик 5.

На осях ведомых валиков 4 установлены кодовые колеса 6, зубчатая часть поверхности которых находится внутри пазов координатных преобразователей 7, которые имеют соосно установленные светодиод и фотодиод.

На резьбовой втулке 2 также:

- под рифленым буртиком выполнена канавка, в которой установлено резиновое кольцо 8 для исключения проникновения воды и загрязнений через зазоры в резьбе в полость манипулятора и прибора;

- в зоне соприкосновения ведущего шара 3 с конической поверхностью отверстия выполнена канавка, в которой закреплена прокладка 9, выполненная из эластичного материала;

- в нижней части имеется ограничитель 10, выполненный, например, в виде тонкостенного пояска, разделенного вертикальными прорезами на отгибаемые после установки ведущего шара сегменты, для предотвращения больше необходимого вывертывания резьбовой втулки из корпуса.

- на наружной поверхности корпуса 1 имеется маркировка, определяющая два положения резьбовой втулки 2 с риской, при которых ведущий шар 3 полностью свободен для вращения (для перемещения курсора), и другое положение, когда втулка фиксирует шар (для обеспечения брызгозащищенности).

Манипулятор шаровой работает следующим образом.

На фиг. 1 показан манипулятор в брызгозащищенном положении (в положении «ЗАКРЫТ» фиг. 3), когда резьбовая втулка 2 ввернута в корпус 1 до упора ведущего шара 3 в прокладку 9, чем обеспечивается защита внутренней полости манипулятора от проникновения воды и загрязнений, а также плотно прижимает ведущий шар к ведомым 4 и упорному 5 валиком, что при эксплуатационных ударах и вибрациях снижает их динамическое воздействие на опоры (подшипники) валиков. Резиновое кольцо 8 защищает резьбу от воды и загрязнений.

Для перевода манипулятора в рабочее положение (в положение «ОТКРЫТ» фиг. 3) резьбовая втулка 2 с рифленым буртиком поворачивается на вывертывание до упора ограничителя 10 в корпус 1, см. фиг. 2. При этом резьбовая втулка 2 поднимается относительно корпуса 1 и ведущего шара 3, создавая зазор между ведущим шаром и конической поверхностью резьбовой втулки 2, что обеспечивает свободное вращение шара, работу манипулятора и перемещение курсора на мониторе.

При необходимости длительного удержания курсора в определенной точке на экране монитора резьбовая втулка 2 частично ввертывается в корпус 1 и незначительным прижатием ведущего шара 3 прокладкой 9 резьбовой втулки 2 происходит подтормаживание ведущего шара 1 и ведомых валиков 4 с кодовыми колесами 6, чем обеспечивается постоянное местоположение курсора.

Предложенный манипулятор шаровой промышленно реализуем, позволяет обеспечить брызгозащищенность, расширить функциональную возможность и область применения.

Похожие патенты RU2563610C1

название год авторы номер документа
МАНИПУЛЯТОР ШАРОВОЙ 2010
  • Малюга Виктор Дмитриевич
  • Петраков Андрей Алексеевич
  • Самойлов Александр Владимирович
  • Фомичева Ольга Анатольевна
RU2446440C1
ШАРОВОЙ МАНИПУЛЯТОР 2003
  • Майоров Б.Г.
RU2248604C1
ШАРОВОЙ МАНИПУЛЯТОР 2004
  • Майоров Б.Г.
RU2257607C1
Графический шаровой манипулятор 1989
  • Воробьев Николай Васильевич
SU1674187A1
НАСОС ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ЖИДКОСТИ 1997
  • Стрелков Н.Г.
  • Удовиченко С.Г.
  • Удовиченко А.С.
  • Андреева Л.Г.
  • Нагайцев В.Ф.
  • Нагайцев П.В.
  • Лукьянова Е.А.
RU2133380C1
КРАН ОТОПИТЕЛЯ ШАРОВОЙ 2004
RU2272205C1
МАСЛЯНЫЙ НАСОС 2000
RU2166147C1
ХНЯЧЬСКАЯ ^" iMSJiMOTCKA 1969
SU250515A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫКОПКИ ЛАКРИЧНОГО КОРНЯ 1998
  • Салдаев А.М.
  • Колганов А.В.
  • Бородычев В.В.
RU2129356C1
Ударный гайковерт 1982
  • Сибогатов Валерий Михайлович
SU1060456A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 563 610 C1

Реферат патента 2015 года ШАРОВОЙ МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения информации для управления ориентацией изображений подвижных объектов на экране растрового монитора. Манипулятор шаровой содержит размещенные в корпусе кинематически связанные между собой ведущий шар и два взаимно-перпендикулярных ведомых валика, на осях которых закреплены кодовые колеса и связанные с ним координатные преобразователи, и выполнено резьбовое отверстие, в которое установлена резьбовая втулка с рифленым буртиком в верхней части и коническим отверстием под ведущий шар, опирающийся на кинематически связанные два ведомых и один упорный валики. В зоне соприкосновения ведущего шара с конической поверхностью отверстия резьбовой втулки выполнена канавка, в которой закреплена кольцевая прокладка из эластичного материала. На наружной поверхности корпуса выполнена маркировка, определяющая положения резьбовой втулки, при котором ведущий шар полностью свободен для вращения для перемещения курсора, и при котором втулка фиксирует шар для обеспечения брызгозащищенности. Изобретение обеспечивает уменьшение механического воздействия на элементы конструкции. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 563 610 C1

1. Манипулятор шаровой, содержащий размещенные в корпусе, кинематически связанные между собой ведущий шар и два взаимноперпендикулярных ведомых валика, на осях которых закреплены кодовые колеса и связанные с ним координатные преобразователи, отличающийся тем, что в корпусе выполнено резьбовое отверстие, в которое установлена резьбовая втулка с рифленым буртиком в верхней части и коническим отверстием под ведущий шар, опирающийся на кинематически связанные два ведомых и один упорный валики.

2. Манипулятор шаровой по п. 1, отличающийся тем, что в зоне соприкосновения ведущего шара с конической поверхностью отверстия резьбовой втулки выполнена канавка с установленной на внутренней поверхности прокладкой из эластичного материала.

3. Манипулятор шаровой по п. 1, отличающийся тем, что под рифленым буртиком в канавке установлено резиновое кольцо, а в нижней части имеется ограничитель, выполненный в виде тонкостенного отгибного пояска.

4. Манипулятор шаровой по п. 1, отличающийся тем, что на наружной поверхности корпуса выполнена маркировка, определяющая положение резьбовой втулки, при котором ведущий шар полностью свободен для вращения для перемещения курсора, и положение, при котором втулка фиксирует шар для обеспечения брызгозащищенности.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2563610C1

Способ вулканизации резиновых смесей 1958
  • Певзнер Д.М.
  • Фельдштейн М.С.
  • Эитингон И.И.
SU117195A1
МАНИПУЛЯТОР ШАРОВОЙ 2010
  • Малюга Виктор Дмитриевич
  • Петраков Андрей Алексеевич
  • Самойлов Александр Владимирович
  • Фомичева Ольга Анатольевна
RU2446440C1
ШАРОВОЙ МАНИПУЛЯТОР 2004
  • Майоров Б.Г.
RU2257607C1
ШАРОВОЙ МАНИПУЛЯТОР 2003
  • Майоров Б.Г.
RU2248604C1
Пломбировальные щипцы 1923
  • Громов И.С.
SU2006A1
CN 201465051 U, 12.05.2010

RU 2 563 610 C1

Авторы

Самойлов Александр Владимирович

Мотявин Николай Александрович

Немыченков Владимир Сергеевич

Петраков Андрей Алексеевич

Крупнина Анна Адольфовна

Малюга Виктор Дмитриевич

Даты

2015-09-20Публикация

2014-04-22Подача