ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ВИНТОВАЯ ПРУЖИНА РАСТЯЖЕНИЯ С КОНЦЕВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ КРЕПЛЕНИЯ И КОНЦЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ КРЕПЛЕНИЯ ДЛЯ ЭТОЙ ПРУЖИНЫ Российский патент 2023 года по МПК B21F35/02 

Область техники, к которой относятся изобретения

Изобретения относятся к винтовым (витым) пружинам растяжения, выполненным из проволоки, концы которой деформированы для создания концевых элементов крепления пружины, и предназначены для использования преимущественно в качестве дверных пружин.

Уровень техники

Известны пружины растяжения из проволоки круглого сечения с зацепами, открытыми с одной или противоположных сторон и расположенными в одной плоскости или под углом 90°; при этом каждый зацеп представляет собой концевой элемент крепления пружины, выполненный из той же проволоки путем обработки конца этой проволоки гибкой (ГОСТ 2.401-68 «Межгосударственный стандарт. Единая система конструкторской документации. ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ ПРУЖИН», дата введения 01.01.1971, строки 8-10 Таблицы 1.1. на стр. 5).

Признаки любой из перечисленных выше известных пружин, общие с признаками заявленного технического решения (пружины), заключаются в том, что известная пружина есть пружина растяжения из проволоки круглого сечения с зацепами, являющимися концевыми элементами крепления пружины.

Признаки известного концевого элемента крепления, общие с признаками заявленного технического решения (концевой элемент крепления), заключаются в наличии зацепа.

Причина, препятствующая получению в любой из перечисленных выше известных пружин технического результата, который обеспечивается заявленными техническими решениями, заключается в том, что каждый концевой элемент крепления известной пружины включает только зацеп, который выполнен из той же проволоки путем обработки конца этой проволоки гибкой, что снижает надежность пружины и уменьшает срок ее службы из-за низкой износоустойчивости концевых элементов крепления.

Известна цилиндрическая винтовая пружина растяжения с концевыми элементами крепления (прототип), где каждый концевой элемент крепления выполнен отделяемым от пружины и содержит полукруглый зацеп с обечайками по концами, при этом обечайка образована двумя витками той же проволоки с расположением их по обе стороны зацепа с возможностью их навертывания на витки пружины и размещения в них по одному сечению витков пружины. Таким образом, известная пружина содержит отделяемые от пружины концевые элементы крепления, каждый из которых содержит упомянутые зацеп и обечайку, выполненные из той же проволоки, что и пружина (патент RU 117840 U1, МПК B21F 35/00, опубликовано 10.07.2012 Бюл. №19).

Признаки известной пружины (прототипа), общие с признаками заявленного технического решения (пружины), заключаются в том, что известная пружина выполнена в виде цилиндрической винтовой пружины растяжения, которая с торцов снабжена отделяемыми от пружины зацепами.

Известен концевой элемент крепления пружины (прототип), содержащий полукруглый зацеп и соединенную с ним по его концам обечайку, образованную двумя витками проволоки с расположением их по обе стороны зацепа (см. описание к указанному патенту RU 117840).

Признаки известного концевого элемента крепления (прототипа), общие с признаками заявленного технического решения (концевого элемента крепления), заключаются в том, что он содержит зацеп.

Причина, препятствующая получению в известной пружине и в известном концевом элементе крепления этой пружины (в прототипах) технического результата, который обеспечивается заявленными для патентования техническими решениями, заключается в том, что концевой элемент крепления известной пружины включает проволочный зацеп и связанную с ним проволочную обечайку, выполненные из той же проволоки, что и пружина. Это снижает надежность пружины в целом и уменьшает срок ее службы из-за низкой износоустойчивости проволоки зацепа, слабой механической связи проволоки зацепа с проволокой обечайки по причине их отделяемости друг от друга, слабой механической связи проволоки обечайки с проволокой витков соответствующего конца пружины (разъемное соединение проволоки с проволокой по определению является механически слабым).

Техническая проблема, на решение которой направлены заявленные для патентования технические решения, заключается в необходимости повышения надежности пружины, долговечности ее работы и ремонтопригодности.

Раскрытие сущности изобретений

Технический результат, опосредствующий решение указанной технической проблемы, заключается в увеличении на каждом конце пружины того количества витков пружины, которые находятся в значительном силовом поджимающем контакте с соответствующим концевым элементом крепления, выполненным повышенной прочности за счет его пластинчатой формы, причем в контакте, направленном по оси пружины, что значительно повышает прочность и надежность соединения пружины с каждым концевым элементом крепления. Это в свою очередь обеспечивает высокую надежность в целом пружины с концевыми элементами крепления, обеспечивая тем самым долговечность ее работы (т.е. длительный период работы без ремонта и замены), а также сохраняет разъемность указанного соединения, обеспечивающую тем самым необходимую ремонтопригодность пружины.

Достигается технический результат в заявленной для патентования пружине тем, что в искомой цилиндрической винтовой пружине растяжения с концевыми элементами крепления каждый концевой элемент крепления выполнен отделяемым от пружины и содержит зацеп и зубчатую рейку, выполненные друг с другом как одно целое, при этом зацеп выполненным пластинчатым, а рейка ориентирована по оси пружины и выполнена с зубьями на каждой своей боковой стороне, так что в ее продольном направлении ее зубья одной ее боковой стороны смещены относительно ее зубьев другой ее боковой стороны для возможности ввинчивания указанной зубчатой рейки в витки соответствующего конца указанной винтовой пружины, при этом каждый концевой элемент крепления своей зубчатой рейкой ввинчен в указанные витки указанной винтовой пружины и эти витки вследствие этого ввинчивания расположены между зубьями зубчатой рейки.

Достигается технический результат в заявленном для патентования концевом элементе крепления тем, что он содержит зацеп и зубчатую рейку, выполненные друг с другом как одно целое, при этом зацеп выполнен пластинчатым, а зубчатая рейка выполнена с зубьями на каждой своей боковой стороне, так что в ее продольном направлении ее зубья одной ее боковой стороны смещены относительно ее зубьев другой ее боковой стороны.

Достигается технический результат также тем, что: зубья выполнены прямоугольными; зубья каждой боковой стороны зубчатой рейки в ее продольном направлении расположены равномерно; зацеп представляет собой однорогий крюк.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 приведено фотографическое изображение заявленной для патентования пружины с концевыми элементами крепления; на фиг. 2 показан условно левый конец пружины, показанной на фиг. 1; на фиг. 3 показан условно правый конец пружины, показанной на фиг. 1; на фиг. 4 приведено фотографическое изображение концевого элемента крепления для указанной пружины.

Осуществление изобретений

Цилиндрическая винтовая пружина растяжения с концевыми элементами крепления содержит собственно пружину 1 (т.е. винтовую цилиндрическую часть 1, характеризующуюся в ее свободном состоянии плотным расположением витков, выполненных в основном из проволоки круглого сечения) и два разъемно соединенных с ней концевых элемента крепления 2.

Каждый концевой элемент крепления 2 содержит зацеп 3 и зубчатую рейку 4, которые характеризуются пластинчатой формой и которые выполнены друг с другом как одно целое.

Зацеп 3 в предпочтительном варианте его выполнения представляет собой пластинчатый однорогий крюк, как показано на прилагаемых фиг. 1-4, но может быть выполнен и в виде замкнутой пластинчатой петли (не показано). В любом случае пластинчатое выполнение зацепа 3 обеспечивает его высокую прочность и износоустойчивость.

Зубчатая рейка 4 выполнена пластинчатой (по определению) и содержит на ее боковых сторонах ряды зубьев, как правило, равномерно распределенных в каждом ряду в продольном направлении рейки 4: это условно верхний ряд 5 (четыре зуба, но может быть и другое количество) и условно нижний ряд 6 (также четыре зуба, но может быть и другое количество), при этом «условно» означает «по рисунку». Кроме того, в продольном направлении зубчатой рейки 4 зубья одного ее ряда (например, ряда 6) смещены относительно зубьев другого ее ряда (ряда 5), и наоборот. Такое смещение зубьев в ее (рейки 4) продольном направлении, а именно зубьев одной ее боковой стороны (например, зубьев 5) относительно зубьев другой ее боковой стороны (зубьев 6), необходимо для обеспечения возможности ввинчивания зубчатой рейки 4 в витки 7 пружины 1 соответствующего конца пружины 1, так что каждый концевой элемент крепления 2 своей зубчатой рейкой 4 действительно ввинчен в витки 7 пружины 1 и эти ввинченные витки 7 вследствие именно этого ввинчивания расположены между зубьями 5 и 6 зубчатой рейки 4, так что расстояние между этими ввинченными витками 7 благодаря указанным зубьям оказывается увеличенным против плотного расположения других ее витков, как показано на фиг. 1-3.

Такое расположение витков 7 пружины 1, зацепляющее эти витки за зубья 5 и 6 зубчатой рейки 4, значительно увеличивает силу механической связи пружины 1 с концевыми элементами крепления 2 при сохранении разъемности этой связи за счет действия следующих факторов:

1) соединение пружины 1 с элементами 2 ввинчиванием обеспечивает искомую разъемность этого соединения и, как следствие, более высокую ремонтопригодность пружины в целом, чему способствует также равномерное расположение зубьев 5 и 6 в продольном направлении зубчатой рейки 4;

2) увеличение количества силовых контактов между витками 7 пружины 1 и зубьями 5 и 6 зубчатой рейки 4 за счет увеличенного количества указанных зубьев и соответственно увеличенного количества витков 7, что пропорционально увеличивает силу сцепления пружины 1 с концевыми элементами крепления 2, чему способствует также и прямоугольная форма зубьев 5 и 6;

3) принудительное увеличение расстояния между витками 7 пружины 1 благодаря их расположению между зубьями 5 и 6 указанным ввинчиванием создает упругодеформированное состояние витков 7, которое в свою очередь создает соответствующую силу сжатия этими витками зубьев 5 и 6, что дополнительно повышает силу механического соединения пружины 1 с концевыми элементами крепления 2.

Функционирование пружины и концевого элемента крепления заключается в следующем. Пружину, предназначенную для установки на двери, предварительно собирают путем ввинчивания концевых элементов крепления в соответствующие витки 7 пружины 1. После этого пружину закрепляют одним концом на двери, другим на дверной коробке.

Изобретения относятся к винтовым пружинам растяжения, выполненным из проволоки, концы которой деформированы для создания концевых элементов крепления пружины, и могут быть использованы при изготовлении дверных пружин. Пружина содержит два разъемно соединенных с ней концевых элемента крепления, каждый из которых содержит зацеп и зубчатую рейку, которые выполнены пластинчатой формой как одно целое. Зубчатая рейка выполнена пластинчатой и содержит зубья на ее боковых сторонах. В продольном направлении зубчатой рейки зубья одной боковой стороны смещены относительно зубьев другой ее стороны. Каждый концевой элемент крепления своей зубчатой рейкой ввинчен в витки пружины так, что ввинченные витки расположены между зубьями зубчатой рейки. Повышается прочность и ремонтопригодность пружины. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Цилиндрическая винтовая пружина растяжения с концевыми элементами крепления, в которой каждый концевой элемент крепления выполнен отделяемым от пружины и содержит зацеп, отличающаяся тем, что каждый концевой элемент крепления также содержит зубчатую рейку, выполненную с зацепом как одно целое, при этом зацеп выполнен пластинчатым, а зубчатая рейка ориентирована по оси пружины и выполнена с зубьями на каждой своей боковой стороне из условия, что в её продольном направлении её зубья одной боковой стороны смещены относительно зубьев другой её боковой стороны с обеспечением ввинчивания указанной зубчатой рейки в витки соответствующего конца указанной винтовой пружины, при этом каждый концевой элемент крепления своей зубчатой рейкой ввинчен в указанные витки указанной винтовой пружины из условия их расположения между зубьями зубчатой рейки.

2. Концевой элемент крепления для цилиндрической винтовой пружины растяжения, содержащий зацеп, отличающийся тем, что он содержит зубчатую рейку, при этом зацеп и зубчатая рейка выполнены как одно целое, при этом зацеп выполнен пластинчатым, а зубчатая рейка выполнена с зубьями на каждой своей боковой стороне из условия, что в её продольном направлении зубья одной боковой стороны смещены относительно зубьев другой боковой стороны.

3. Концевой элемент по п.2, отличающийся тем, что зубья выполнены прямоугольными.

4. Концевой элемент по п.2, отличающийся тем, что зубья каждой боковой стороны зубчатой рейки в её продольном направлении расположены равномерно.

5. Концевой элемент по п.2, отличающийся тем, что зацеп представляет собой однорогий крюк.