ВИБРАЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК G04C3/08 

1

Изобретение относится к вибрационным двигателям для электрических часов, преобра зующим возвратно-поступательное движение резонатора во вращательное движение ходовых колес часового механизма.

Известные вибрационные двигатели, содержащие вибратор, например, в виде камертона, толкающую собачку, закрепленную на вибраторе, ходовое колесо, находящееся на платине часов и взаимодействующее с толкающей собачкой, стопорную собачк1у, имеют ряд недостатков. Основной их недостаток заключается в зависимости работы вибрационного двигателя от амплитуды колебаний вибратора.

Кроме того, большое влияние на работу известных двигателей оказывают механические вибрации и удары, а также изменение трения в опорах ходового колеса.

Цель изобретения - повысить надежность и помехоустойчивость вибрационного двигателя. Эта цель достигается за счет того, что на вибраторе закреплены две защелки, расположенные параллельно направлению вибрации и взаимодействующие с зубьями ходового колеса, установленного подвижно также на вибраторе. Ходовое колесо снабжено по крайней мере одной парой магнитных полюсов, магнитно связанных с колесом сцепления, которое расположено на неподвижном основании. На фиг. 1 показаны основные элементы вибрационного двигателя; на фиг. 2 - ходовое

колесо с защелками и цапфой; на фиг. 3 - положения защелок и ходового колеса при колебаниях вибратора; на фиг. 4 - основные элементы вибрационного двигателя, вид сверху; на фиг. 5 - разрез по А-А на фиг. 4; на

фиг. 6-7 - ходовое и магнитное колеса, а также камни часового механизма; частичный Разрез вдоль оси, варианты; на фиг. 8 - ходовое колесо с защелками, вид сверху; на фиг. 9 - диаграмма перемещений преобразоватсля во время работы резонансного двигателя.

Подковообразный магнит / охватывает катушку 2, образуя с ней магнитоэлектрическую систему привода камертона. Внутри катушки

находится якорь 3 из ферромагнитного материала, закрепленный винтами 4 и 5.

На массивном основании 6 камертона 7 крепятся магниты и цилиндрическая втулка 8, в которой находится ходовое колесо 9 и две

собачки 10 и 11. Собачки расположены примерно параллельно друг другу и основному направлению вибрации. Ось ходового колеса

9 установлена вертикально, втулка герметизирована.

Ходовое колесо 9 передает движение колесу 12 магнитным способом. Ось вращения 13 колеса 12 параллельна оси ходового колеса 9. Колесо 12 соединено с колесным механизмом и стрелками часов.

Зубья 14, 15 колеса 9, отверстие 16, а также цапфа 17 и камни 18, 19 собачек 10 и 11 показаны на фиг. 2 в состоянии покоя, когда камертон не изгибается. Штриховые линии 20 и 21 соединяют два ряда зубьев. Разность диаметров отверстия 16 и цапфы 17 равна примерно длине зуба.

На фиг. 3, а-k, показаны взаимные положения собачек относительно храпового колеса (стрелками условно обозначены пружиняпдие собачки /(9 и 11, ступенчатыми элементами - ряды зубьев 14 и 15.

На фиг. 3,а - состояние покоя: оба свободных конца собачек касаются поверхностей зубьев; на фиг. 3,Ь - собачка // и цапфа 17 переместились вправо, при этом цапфа 17 и собачка 10 воздействуют на ходовое колесо 9 и вращают его; на фиг. 3,с -колесо Р движется вправо, а направление движения собачек и цапфы - обратное. Как только цапфа установится в центре отверстия 16 колеса 9, собачка // ударяет по поверхности зуба 15. При дальнейшем движении цапфы и собачек относительно колеса налево конструктивные элементы занимают положение, показанное на рис. 3,rf.

Изображенное на фиг. 3,е рабочее состояние, соответствует состоянию на фиг. 3,6, но отличается тем, что направление усилия и движения противоположны. Кроме того, ходовое колесо переместилось по отношению к собачке на один зуб.

На фиг. 3,/ ходовое колесо продолжает движение налево, в то время как цапфа и собач. ка по отношению к фиг. 3,е получили противоположное направление движения.

Положение на фиг. ,g соответствует положению на фиг. 3,с; на фиг. 3,г и 3,й изображены те же рабочие состояния, что и на фиг. 3,Ь. . На фиг. 4 показаны две собачки 10 и 11, ходовое колесо 9 и два .зстановочных элемента 22 и 23. Установочный элемент 22 закрепляется на основании (монтажной пластинке) 24 при помощи трех болтов 25, 26, 27. Свободный конец установочного элемента 22 лежит на эксцентриковом болту 28, пропущенном через отверстие 29. На установочном элементе 23 закрепляется цапфа ВО, которая зажимается в отверстии основания 24 таким образом, что свободный конец собачки 11 может перемещаться..

На фиг. 5 показано крепление ступицы 31, на..которую насаживается ходовое колесо 9. Ступица изготавливается из ферромагнитного .материала и имеет по крайней мере одну магнитную пару полюсов. В отверстие 32 ступицы входит штифт 33, который закрепляется в отверстии основания 24. ЗРазность диаметров

отверстия 32 и штифта 33 составляет примерно величину шага зубчатого колеса 9.

Ступица 31 соприкасается одной кромкой по периметру с поверхностью плоского камня 34 часов, который закрепляется на основании 24 втулки 8. Другая кромка ступицы 31 piacполагается напротив закрывающей пластинки 35, которая вкладывается в отбуртованную кромку 55 втулки 8.

Ходовое колесо 9 и магнитное колесо 37 (см. фиг. 6) насаживаются на одну ось 35. Один конец оси колеса располагается на камне-подшипнике 39 без заметного зазора. Сквозной камень 40 охватывает другой конец

оси колеса с зазором, равным величине шага зубчатого зацепления колеса 9. Камень 39 установлен на основании 41, камень 40 - на направляющей пластинке 42. Во время работы ходовое колесо 9 и магнитное колесо 57 выполняют вместе с осью 38 колеса движение качения.

Для конструктивного выполнения (фиг. 7) характерно, что ходовое колесо 9 и магнитное колесо 37 насажены на одну ось. Оба конца

оси опираются на сквозные камни 43 и 44, которые крепят на основании 45 и накрывающей пластине 46 соответственно. Во время работы ось перемещается параллельно самой себе.

В районе расположения оси ходового колеса 9 (см. фиг. 8) отсутствуют неподвижные упоры, а движение ограничивается стенками 47 и 48 и защелками 49 и 50. На фиг. 9 показаны кривая 51 амплитуды

центра вибратора и кривая 52 перемещения центра тяжести ходового и магнитного колес вибрационного двигателя на оси времени.

Предмет изобретения

1.Вибрационный дв1игатель, в частности, для приборов времени, содержащий вибратор, приводимый в действие электрической схемой

привода, ходовое колесо, колесо сцепления и две защелки, воздействующие на зубья колес, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, на вибраторе закреплены две защелми, расположенные параллельно направлению вибрации, взаимодействующие с зубьями ходового колеса, расположенного подвижно также на вибраторе, а ходовое колесо снабжено по крайней мере одной парой магнитных полюсов, магнитно связанных с колесом сцепления, которое расположено на неподвижном основании.

2.Двигатель пол. 1, отличающийся тем, что ходовое колесо имеет концентрическое отверстие, в которое входит цапфа в виде цилиндра, закрепленная на вибраторе, поперечное сечение которой меньше диаметра отверстия.

3.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что ходовое колесо имеет, по крайней мере, один сквозной камень, диаметр которого больше

диаметра оси колеса.

4. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что ходовое колесо располагается между упорами, закрепленными на вибраторе с зазором в направлении вибрации.

5. Двигатель по пп. 1-4, отличающийся тем, что защелки и ходовое колесо расположены в закрытой втулке с заполнением, закрепленной на вибраторе.

Л

1

Фиг 2

Г-

Н

С. 0

W

гО .

-F -

О О О

29 2 50

х.А--

xl-Д

5

о

2

23

зг

f

24

25 27 2 фуе 4

32 37 Ji / / /

Фиг 8