Винахід відноситься до машинобудування. Суть винаходу полягає в тому, що в пружинному механізмі крутіння пружина кручення розміщена між двома муфтами, які забезпечені опорними поверхнями, призначеними для взаємодіючих з ними решт пружини. Дані опорні поверхні орієнтовані в напрямках закручування цих кінців. Муфти встановлені з можливістю односпрямованого обертання в корпусі і на осі. Взаємодія муфт з віссю і корпусом реалізовано в тангенціальному напрямку і обмежує напрямок можливого обертання муфт. Муфти мають можливість обертання щодо корпусу в бік закручування взаємодіючих з ними решт пружини і мають можливість обертання щодо осі в сторону закручування протилежних кінців пружини. Взаємодія муфт з віссю реалізовано в напрямку закручування відповідних кінців пружини через утворені на осі опорні поверхні і упори, які виконані на муфтах. Взаємодія муфт з корпусом реалізовано в напрямку закручування протилежних кінців пружин через утворені в муфтах опорні поверхні і упори, які виконані на корпусі. Технічним результатом є спрощення конструкцій. 1 з.п.ф-ли, 16 іл.
Технічне рішення відноситься до машинобудування і придатне до використання в якості пружного елементу в пристроях, що працюють з реверсом. Такими пристроями можуть бути: механізм повернення в початкове положення двері, яка відкривається в дві сторони [1], механізм повернення в початкове положення сидіння або спинки стільця [2] і так далі.
Рівень техніки У пружині крутіння двосторонньої дії [3] пружний елемент виконаний у вигляді двох пружин, які мають різні напрямки навивки і розташовані коаксіально. Пружини розміщені між двома муфтами. Кінці пружин з'єднані з відомою муфтою, а у провідній муфті виконані опорні поверхні для протилежних кінців пружин. Ці опорні поверхні орієнтовані в бік закручування цих кінців пружин.
Дане технічне рішення прийнято за прототип.
Недоліком цього технічного рішення є наявність двох різноспрямованих пружин кручення, що ускладнює конструкцію.
Суть винаходу Завданням, розв'язуваної запропонованим пристроєм, є спрощення конструкції шляхом використання однієї пружини кручення.
У пружинному механізмі крутіння пружина кручення розміщена між двома муфтами, причому на першій з них є опорна поверхня для відповідного кінця пружини. Ця опорна поверхня орієнтована в напрямку закручування даного кінця пружини. За винаходу друга муфта забезпечена опорною поверхнею для другого кінця пружини, яка орієнтована в напрямку його закручування. Муфти встановлені з можливістю односпрямованого обертання в корпусі і на осі. Взаємодія муфт з віссю і корпусом реалізовано в тангенціальному (дотичному) напрямку і обмежує напрямки можливого обертання муфт. Муфти мають можливість повертатися щодо корпусу в напрямку закручування взаємодіючих з ними решт пружини і мають можливість повертатися щодо осі в напрямку закручування протилежних кінців пружини. Взаємодія муфт з віссю реалізовано в напрямку закручування відповідних (взаємодіючих з муфтами) решт пружини через утворені на осі опорні поверхні і упори, які виконані на муфтах. Взаємодія муфт з корпусом реалізовано в напрямку закручування протилежних кінців пружин через утворені на муфтах опорні поверхні і упори, які виконані на корпусі.
Упори на муфтах реалізовані у вигляді закріплених на них радіальних штифтів, які з'єднані з муфтами і розташовані в пазах, виконаних в осі. У цих пазах є опорні поверхні для взаємодії зі штифтами муфт. Упори на корпусі виконані у вигляді радіальних штифтів, які з'єднані з корпусом і розташовані в пазах, які виконані у відповідних муфтах і в осі. У пазах муфт є опорні поверхні для контакту з цими штифтами, а в пазах осі опорних поверхонь немає, і вісь не має можливості взаємодії зі штифтами, які з'єднані з корпусом.
Короткий опис креслень Надалі винахід буде докладно розглянуто на прикладах з посиланням на прикладені креслення, на яких: - фіг. 1 зображує загальний вигляд пружинного механізму крутіння для дверей двосторонньої дії з місцевим розрізом; - фіг.2 - розріз по II-II фіг. 1; - Фіг.3 - переріз по III-III фіг.1 в збільшеному масштабі; - фіг.4 - перетин по IV-IV фіг. 1; - фіг.5 - перетин по V-V фіг. 1; - фіг.6 - перетин по VI-VI фіг.1 в збільшеному масштабі;
- фіг. 7 - зображує загальний вигляд пружинного механізму крутіння з місцевим розрізом;
- фіг.8 - вид по стрілці VIII-VIII на пружину кручення;
- фіг.9 - перетин по IХ-IХ фіг.7;
- фіг.10 - перетин по Х-Х фіг.7;
- фіг.11 - перетин по ХI-ХI фіг.7;
- фіг.12 - перетин по XII-XII фіг.7;
- Фіг.13 зображує можливі залежності моменту опору пружини від кута повороту для розглянутих механізмів;
- Фіг.14 ілюструє можливе початкове положення кінців пружини;
- Фіг.15 - можливе початкове положення кінців пружини;
- фіг.16 - можливе початкове положення кінців пружини.
Спосіб здійснення винаходу
На фіг.1-16 представлені кращі варіанти здійснення винаходу.
Пружинний механізм крутіння (фіг.1-6) містить двері 1, яка закріплена на валу 2. Вал спирається на підшипник ковзання 3, встановлений в корпусі 4, який закріплений в дверному отворі 5 і є віссю обертання для вала 2. Двері 1 може обертатися з вихідного положення в обох напрямках по стрілках 7 і 8 (фіг.2). Обмеження кута повороту двері 1 реалізується за допомогою спеціальних упорів, які на фіг.1-6 не показані.
Вал 2 з'єднаний з віссю 11 (фіг.1, 2), яка також встановлена в корпусі 4 через мають можливість обертання муфти 12, 13 (фіг.3-5). Між муфтами 12, 13 на осі 11 розміщена пружина кручення 14, яка своїми кінцями 14а і 14в взаємодіє з опорними поверхнями 12а і 13а (фіг.4, 5). Осі решт 14а і 14в пружини розташовані в площинах, перпендикулярних осі їх обертання. Опорні поверхні 12а і 13а утворені на муфтах 12, 13 і орієнтовані в напрямку закручування відповідних кінців 14а і 14в пружини 14 (по стрілках 8 і 7 відповідно).
Ось 11 за допомогою опорної поверхні 11а (Фіг.3) взаємодіє з упором 12в муфти 12 в напрямку закручування кінця 14а пружини 14 (по стрілці 8). Ось 11 за допомогою опорної поверхні 11в (фіг.6) взаємодіє з упором 13в муфти 13 в напрямку закручування кінця 14в пружини 14 (по стрілці 7). Таким чином, взаємодія осі з муфтами має місце в тангенціальному (дотичному щодо осі) напрямку, тобто в площинах, паралельних площинах обертання решт пружини в сторони закручування цих кінців.
Муфта 12 за допомогою опорної поверхні 12с (Фіг.3) взаємодіє з упором 4а корпусу 4 в напрямку закручування кінця 14в пружини 14 (по стрілці 7). Муфта 13 за допомогою опорної поверхні 13с (фіг.6) взаємодіє з упором 4в корпусу 4 в напрямку закручування кінця 14а пружини 14 (по стрілці 8).
Пружинний механізм крутіння двосторонньої дії (фіг.7-12) містить корпус 21, в якому з можливістю обертання встановлені вісь 22, муфти 23, 24 і пружина кручення 25. Вал 26, до якого кріпиться повертається в обох напрямках об'єкт (на фіг.7 -12 не показаний), з'єднаний з віссю 22 з допомогою болта 27. Пружина 25 розташована між муфтами 23, 24 і взаємодіє своїми кінцями 25а і 25в з опорними поверхнями, які утворені на муфтах 23, 24 і орієнтовані в напрямках закручування відповідних кінців, які показані стрілками 28, 29 (фіг.8).
Ось 22 (фіг.10) за допомогою опорної поверхні 22а, яка утворена в пазу 22в, взаємодіє зі штифтом 31, який скріплений з муфтою 23 і виконує функцію упору, орієнтованого в напрямку закручування кінця 25а пружини 25 (по стрілці 28). Ось 22 (фіг.11) за допомогою опорної поверхні 22с, яка утворена в пазу 22d, взаємодіє зі штифтом 32, який скріплений з муфтою 24 і виконує функцію упору, орієнтованого в напрямку закручування кінця 25в пружини 25 (по стрілці 29).
Муфта 23 (фіг.9) за допомогою опорної поверхні 23а, яка утворена в пазу 23в, взаємодіє зі штифтом 33, який скріплений з корпусом 21 і використовується як упор, орієнтованого в напрямку закручування кінця 25в пружини (по стрілці 29). Муфта 24 (фіг.12) за допомогою опорної поверхні 24а, яка утворена в пазу 24в, взаємодіє зі штифтом 34, який скріплений з корпусом 21 і використовується як упор, орієнтованого в напрямку закручування кінця 25а пружини (по стрілці 28). На осі 22 є пази 36, 37, які забезпечують вільне обертання осі 22 щодо корпусу 26 в рамках його можливого кута повороту.
Робота механізму
Під час роботи механізму (фіг.1-6) двері 1 може повертатися з вихідного положення в обидві сторони на 90 o (фіг.2). При повороті двері 1 з вихідного положення по стрілці 8 вал 2 передає рух осі 11 (фіг.1, 3). Опорна поверхня 11а взаємодіє з упором 12в і передає обертання по стрілці 8 муфті 12, яка своєю опорною поверхнею 12а закручує кінець 14а пружини 14 (фіг. 4). Муфта 12 має можливість вільно обертатися в напрямку стрілки 8 щодо корпусу 4 з вихідного положення (Фіг.3). Муфта 13 взаємодіє своєї опорною поверхнею 13с з упором 4а і не має можливості обертатися щодо корпусу 4 в напрямку стрілки 8 (фіг. 6). Опорна поверхня 13а утримує кінець 14в пружини 14 (фіг.5). Ось 11 може вільно обертатися щодо муфти 13 в напрямку стрілки 8 (фіг.6). Таким чином, на двері 1 діє момент закручування пружини, який прагнути повернути її в початкове положення (Фіг.13).
При повороті двері 1 з вихідного положення по стрілці 7 вал 2 передає рух осі 11. Опорна поверхня 11в (фіг.6) взаємодіє з упором 13в і передає обертання по стрілці 7 муфте13, яка своєю опорною поверхнею 13а закручує кінець 14в пружини 14 (фіг. 5). Муфта 13 має можливість вільно обертатися в напрямку стрілки 7 щодо корпусу 4 з вихідного положення (фіг.6). Муфта 12 взаємодіє своєї опорною поверхнею 12с з упором 4а і не має можливості обертатися щодо корпусу 4 в напрямку стрілки 7 (Фіг.3). Опорна поверхня 12а утримує кінець 14а пружини 14 (фіг.4). Ось 11 може вільно обертатися щодо муфти 13 в напрямку стрілки 7 (Фіг.3). Таким чином, на двері 1 діє момент закручування пружини, який прагнути повернути її в початкове положення (фіг. 13). Якщо у вільному стані кінці пружини 14 орієнтовані таким чином, що для того, щоб встановити їх між муфтами, пружину треба закрутити на деякий кут е (Фіг.14), то залежність моменту опору пружинного механізму відповідає лінії 36 (Фіг.13). Якщо у вільному стані кінці пружини 14 орієнтовані таким чином, що для того, щоб встановити їх між муфтами, пружину не треба закручувати (Фіг.15), то залежність моменту опору пружинного механізму відповідає лінії 37 (Фіг.13). Якщо у вільному стані кінці пружини 14 орієнтовані таким чином, що при установці пружини між її кінцями і опорними поверхнями муфт утворюється деякий кутовий зазор е1 (фіг.16), то залежність моменту опору пружинного механізму відповідає лінії 38 (Фіг.13).
Під час роботи механізму, представленого на фіг.7-12, вал 26 (фіг.7) може повертатися з вихідного положення в обидві сторони (по стрілках 28, 29) на деякий кут (фіг.8). При повороті вала 26 з вихідного положення по стрілці 28 з'єднана з ним вісь 22 передає рух муфті 23 (фіг.10), яка закручує кінець 25а пружини 25 (фіг.8). Муфта 23 має можливість вільно обертатися в напрямку стрілки 28 щодо корпусу 21 з вихідного положення (фіг.9). При цьому муфта 24 і кінець 25в пружини 25 нерухомі щодо корпусу 21 (фіг.12).
При повороті вала 26 з вихідного положення по стрілці 29 з'єднана з ним вісь 22 передає рух муфті 24 (фіг.11), яка закручує кінець 25в пружини 25 (фіг.8). Муфта 24 має можливість вільно обертатися в напрямку стрілки 29 щодо корпусу 21 з вихідного положення (фіг. 12). При цьому муфта 23 і кінець 25а пружини 25 нерухомі щодо корпусу 21 (фіг.9).
Список літератури
1. Патент США 3510984, кл. 49-326.
2. Патент США 5024485, кл. 297-312.
1. Пружинний механізм крутіння, що містить пружину кручення, розташовану між двома муфтами, одна з яких має опорну поверхню для взаємодії з відповідним кінцем пружини в напрямку його закручування, що відрізняється тим, що на другий муфті утворена опорна поверхня для взаємодії з другим кінцем пружини в напрямку його закручування, муфти встановлені з можливістю односпрямованого обертання в корпусі і на осі, що забезпечується виконаними на осі опорними поверхнями і упорами, наявними на муфта х, а також опорними поверхнями, утвореними на муфтах, і упорами, виконаними на корпусі, причому опорні поверхні на осі і упори на муфтах взаємодіють в сторону закручування взаємодіючих з даними муфтами решт пружини, а опорні поверхні на муфтах і упори на корпусі взаємодіють в сторону закручування не взаємодіють з даними муфтами решт пружини.
2. Пружинний механізм крутіння по п.1, що відрізняється тим, що упори на корпусі виконані у вигляді з'єднаних з ним радіальних штифтів, упори на муфтах виконані у вигляді з'єднаних з ними радіальних штифтів, опорні поверхні на осі мають вигляд частини виконаних на осі радіальних пазів , опорні поверхні на муфтах мають вигляд частини виконаних на них радіальних пазів, а на осі, в зонах розташування з'єднаних з корпусом штифтів, є радіальні пази, кутовий розмір яких перевищує сумарно можливий кут повороту осі.