Устройство преобразования непрерывного вращательного движения входного вала в прерывистое вращательное движение выходного вала Российский патент 2025 года по МПК G04B19/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электромеханическим устройствам управления, и может быть использовано для преобразования вращательного движения входного вала в прерывистое (дискретное) движение узла, закрепленного на выходном валу, и, соответственно, выходного вала.

Уровень техники

Известен механизм, содержащий мальтийский крест с пазами, образованными наклонными плоскостями, кривошип с фиксирующей шайбой и пальцем, выполненным в виде двух конических втулок, установленных на оси и разделенных между собой антифрикционной прокладкой. Авторское свидетельство СССР на изобретение № 1414989, МПК F16H 27/06, 07.08.1988.

Недостатками данного механизма являются отсутствие деталей и узлов, поворачивающихся скачкообразно, возможная остановка мальтийского креста в произвольном положении.

Также известно устройство мгновенного переключения календаря механических часов, содержащее индикаторный элемент - индикаторное кольцо с зубьями на внутреннем или внешнем ободе, средство приведения индикаторного элемента в движение - индикаторное колесо, находящееся в зубчатом зацеплении с зубьями на ободе индикаторного кольца, средство накопления энергии переключения - прикрепленный к суточному колесу кулачок-улитка, считывающий палец рычага переключателя и пружина рычага переключателя, средство переключения выполнено в виде переключателя индикаторного колеса и установленного на оси рычага переключателя с пружиной рычага переключателя, считывающим пальцем рычага переключателя и переключающим элементом. Патент Российской Федерации на изобретение № 2425407, МПК G04B 19/24, 30.08.2010.

Недостатками известного технического решения являются сложность конструкции и недостаточная стойкость к механическим воздействиям.

Наиболее близким по технической сущности является механизм для указания даты в календарных часах, содержащий два соосно расположенных колеса, связанных пружинной проволокой. По мере увеличения угла смещения между обоими колесами вследствие разницы их скоростей вращения пружинная проволока натягивается. За счет того, что второе колесо на определенном участке не имеет зубьев, один раз в 24 часа оно освобождается от зацепления с шестерней, являющейся частью приводного устройства, и под действием пружинной проволоки скачкообразно приводится во вращательное движение, во время которого с помощью штифта осуществляется зацепление с индикаторным колесом - указателем даты - и его моментальный перевод на один шаг. Патент Швейцарии на изобретение № 458216, МПК G04B 19/24, 15.08.1968. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.

Недостатками прототипа являются сложность конструкции и недостаточная стойкость к механическим воздействиям, для чего необходимо более жесткое крепление отдельных деталей, в частности, пружинной проволоки.

Раскрытие сущности изобретения

Данное изобретение направлено на решение задачи создания стойкого к повышенным механическим воздействиям устройства, в котором при равномерном повороте входного вала на определенный угол выходной вал совершает скачкообразный поворот на такой же угол.

Техническим результатом является обеспечение преобразования непрерывного вращательного движения входного вала в прерывистое вращательное движение узла с его дальнейшей фиксацией, закрепленного на выходном валу, в том числе при повышенных механических воздействиях.

Технический результат достигается тем, что устройство преобразования непрерывного вращательного движения входного вала в прерывистое содержит основание, входной и выходной валы, заводную пружину. На основании расположены две пары противолежащих подпружиненных стопорных собачек с возможностью поворота на ограниченный угол. С входным валом, проходящим через центр основания, жестко связан кулачок, на кулачке закреплен один из концов заводной пружины, другой конец этой пружины закреплен на поворотном барабане с выступами. Поворотный барабан жестко связан с выходным валом, причем выходной вал расположен соосно с входным валом, а усилие поджатия выступов поворотного барабана к паре стопорных собачек, которые опираются на выступы кулачка, обеспечивается заводной пружиной, усилие поджатия стопорных собачек к закрепленным на основании ограничителям или к выступам кулачка обеспечивается пружинами кручения. От возможного поворота в обратном направлении поворотный барабан удерживается подпружиненными защелками, которые имеют возможность поворота на ограниченный угол.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

1 - входной вал;

2 - кулачок;

3 - выходной вал;

4 - поворотный барабан;

5 - заводная пружина;

6 - основание;

7.1, 7.2, 7.3, 7.4 - стопорные собачки;

8 - ограничитель;

9 - защёлка.

На фиг. 1-3 представлено устройство преобразования вращательного движения входного вала в прерывистое вращательное движение выходного вала в начальном положении.

На фиг. 4 представлено то же устройство в промежуточном положении.

На фиг. 5 представлено то же устройство в конечном положении - после поворота барабана на угол 90°.

На фиг. 2, 4, 5 заводная пружина не показана.

Осуществление изобретения

Устройство преобразования вращательного движения в дискретное содержит входной вал 1 с жестко закрепленным на нем кулачком 2 и выходной вал 3 с жестко закрепленным на нем поворотным барабаном 4, при этом поворотный барабан и кулачок связаны заводной пружиной 5, один конец которой закреплен на поворотном барабане, а другой - на кулачке. Кулачок посредством выступов 2а кинематически связан с подпружиненными стопорными собачками 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, расположенными на осях, которые находятся на одинаковом расстоянии от центра основания 6. Поворот вокруг своих осей стопорных собачек ограничивается жестко закрепленными на основании ограничителями 8. На пару собачек 7.1 и 7.3 за счет поджатия пружиной 5 опирается выступами 4а поворотный барабан. Аналогично стопорным собачкам на основании расположены подпружиненные защелки 9.

Устройство преобразования вращательного движения в дискретное работает следующим образом.

В начальном положении усилие поджатия выступов 4а поворотного барабана 4 к паре противолежащих стопорных собачек 7.1 и 7.3 обеспечивается заводной пружиной 5. При вращении входного вала 1 происходит вращение кулачка 2 и, тем самым, взведение пружины 5, при этом поворот барабана 4 блокируется парой стопорных собачек 7.1 и 7.3 (фиг. 2, 3). Кулачок поворачивается и при повороте вала 1 на угол, определяемый выступами 2а кулачка, но меньший 90°, поворачивает пару собачек 7.2 и 7.4 так, что они оказываются в том же положении, что и другая пара собачек (фиг. 4).

При повороте вала 1 из начального положения на угол, равный 90°, за счет отсутствия выступов 2а освобождаются препятствующие повороту барабана собачки 7.1 и 7.3, которые поворачиваются до упора в ограничители 8. В этот момент за счет энергии, запасенной в пружине 5, поворотный барабан моментально поворачивается до упора выступами 4а в пару собачек 7.2 и 7.4 - на угол 90° (фиг. 5). Соответственно, вместе с барабаном повернется и выходной вал 3. От возможного поворота в обратном направлении поворотный барабан удерживается защелками 9, которые фиксируются в заданном положении при помощи пружин кручения.

Таким образом, пары противолежащих стопорных собачек обеспечивают мгновенный поворот барабана на угол 90°, за счет чего равномерное вращение входного вала преобразуется в дискретное вращение выходного вала, а также отсутствует возможность обратного поворота выходного вала, в том числе, при повышенных механических воздействиях.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электромеханическим устройствам управления, и может быть использовано для преобразования вращательного движения входного вала в прерывистое (дискретное) движение выходного вала посредством узла, закрепленного на выходном валу. Устройство содержит основание, входной и выходной валы, заводную пружину. На основании расположены две пары подпружиненных стопорных собачек с возможностью поворота на ограниченный угол. С входным валом, проходящим через центр основания, жестко связан кулачок, на кулачке закреплен один из концов заводной пружины, другой конец этой пружины закреплен на поворотном барабане с выступами. Поворотный барабан жестко связан с выходным валом, причем выходной вал расположен соосно с входным валом, а усилие поджатия выступов поворотного барабана к паре стопорных собачек, которые опираются на выступы кулачка, обеспечивается заводной пружиной. От возможного поворота в обратном направлении поворотный барабан удерживается подпружиненными защелками, которые имеют возможность поворота на ограниченный угол. Техническим результатом является обеспечение преобразования непрерывного вращательного движения входного вала в прерывистое вращательное движение узла с его дальнейшей фиксацией, закрепленного на выходном валу, в том числе при повышенных механических воздействиях. 5 ил.

Устройство преобразования непрерывного вращательного движения входного вала в прерывистое вращательное движение выходного вала, содержащее основание, входной и выходной валы, заводную пружину, отличающееся тем, что на основании расположены две пары противолежащих подпружиненных стопорных собачек с возможностью поворота на ограниченный угол, кулачок, жестко связанный с входным валом, проходящим через центр основания, на кулачке закреплен один из концов заводной пружины, другой конец заводной пружины закреплен на поворотном барабане с выступами, поворотный барабан жестко связан с выходным валом, причем выходной вал расположен соосно с входным валом, усилие поджатия выступов поворотного барабана к опирающимся на выступы кулачка стопорным собачкам обеспечивается заводной пружиной, от возможного поворота в обратном направлении поворотный барабан удерживается, в том числе при повышенных механических воздействиях, подпружиненными защелками.