механизм тонкой регулировки

Формула изобретения

Механизм тонкой регулировки, содержащий корпус, в котором установлена деталь цилиндрической формы с ручкой настройки, на детали свободно установлено червячное колесо, кинематически связанное с червяком, снабженным поворотной ручкой, блок соединения червячного колеса с деталью цилиндрической формы, отличающийся тем, что блок соединения выполнен в виде двух сцепных полумуфт, одна из которых объединена с ручкой настройки, а другая полумуфта объединена с червячным колесом, ручка настройки выполнена с передачей крутящего момента к детали цилиндрической формы, не препятствующей возможности ее перемещения вдоль оси детали цилиндрической формы и снабжена фиксатором в двух ее крайних положениях, который выполнен с возможностью взаимодействия с канавками, выполненными в детали цилиндрической формы, при этом в одном крайнем положении ручки настройки полумуфты расцеплены, а в другом крайнем положении - находятся в зацеплении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к механизмам тонкой регулировки и может быть применено в устройствах различного назначения, например в микроманипуляторах, в которых необходимо обеспечение точных перемещений во всем диапазоне грубого перемещения.

Известно а.c. 46715 от 16.09.35, опубл. 30.04.36, микроманипулятор, содержащий винт для грубого перемещения и насаженное на него червячное колесо.

Недостатком известного микроманипулятора является его невысокая надежность при работе во время обеспечения тонкой регулировки из-за возможного проскальзывания червячного колеса относительно винта. Такое проскальзывание может иметь место из-за "не очень плотного" соединения этих деталей.

Известный механизм регулировки какого-либо инструмента для научных исследований по патенту Франции 2087788, кл. МПК⁶ G 01 B 3/00, G 02 В 21/00, от 04.03.71, опубл. в о/б "Промышленная собственность" ("Listes") 52 от 31.12.71, содержащий корпус, в котором смонтированы деталь цилиндрической формы с ручкой настройки, свободно установленное на эту деталь червячное колесо, блок, позволяющий соединить червячное колесо с цилиндрической деталью.

Недостатком данного механизма является его сложная конструкция. Так, в этом механизме блок состоит из стопорного вала с рукояткой и трех шпонок. Для размещения стопорного вала в микрометрическом винте выполнено отверстие, а для размещения шпонок в нем же выполнены три паза. Свободный конец стопорного вала выполнен коническим, а другой его конец выполнен резьбовым. Отверстие в микрометрическом винте также выполнено резьбовым. Нижняя поверхность шпонок выполнена радиусной для обеспечения возможности взаимодействия с коническим концом стопорного вала.

Задачей, решенной данным изобретением, является упрощение конструкции.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в обеспечении тонкой регулировки во всем диапазоне грубого перемещения с помощью механизма, содержащего меньшее количество деталей и обладающего высокой надежностью в работе.

Указанный выше технический результат достигается тем, что механизм тонкой регулировки, содержащий корпус, в котором смонтированы деталь цилиндрической формы с ручкой настройки, свободно установленное на эту деталь червячное колесо, блок, позволяющий соединять червячное колесо с деталью цилиндрической формы, дополнительно снабжен фиксатором ручки настройки в двух ее крайних положениях, при этом ручка настройки выполнена с возможностью смещения вдоль оси детали цилиндрической формы, а блок выполнен в виде двух сцепных полумуфт, одна из которых объединена с ручкой настройки, а другая полумуфта объединена с червячным колесом.

Снабжение механизма фиксатором позволило ручке настройки занимать два крайних положения. Для этого ручка настройки выполнена с возможностью смещения вдоль оси детали цилиндрической формы. Выполнение блока в виде двух полумуфт сцепления, одна из которых объединена с ручкой настройки, а другая полумуфта объединена с червячным колесом позволило обойтись минимальным количеством деталей. Так, например, эти полумуфты могут быть выполнены непосредственно на ручке настройки и червячном колесе.

На фиг.1 показан предлагаемый механизм; на фиг.2 - сечение А-А.

Механизм тонкой регулировки (см. фиг.1) содержит корпус 1, в котором смонтированы деталь 2 цилиндрической формы с рукояткой 3 настройки на конце, червячное колесо 4, кинематически связанное с червяком 5, снабженным поворотной ручкой 6 (см. фиг.2).

Ручка 3 настойки выполнена с возможностью смещения вдоль оси вращения детали 2. При этом в ней выполнено отверстие, в котором размещен фиксатор 7, поджатый пружиной 8 к детали 2. В детали 2 выполнены кольцевые канавки 9 и 10. Фиксатор 7 при взаимодействии с канавками 9 и 10 удерживает ручку 3 в ее крайнем левом и крайнем правом положениях. Для передачи крутящего момента от ручки 3 к детали 2 в последней закреплен штифт 11. Оба конца штифта 11 размещены в пазах, выполненных в ручке 3 настройки. Длина пазов в ручке 3 настройки выполнена такой, чтобы они позволяли смещаться ей в оба крайних положения.

Вместо соединения детали 2 цилиндрической формы и ручки 3 настройки с помощью штифта 11 в механизме может быть применено, например, шпоночное соединение (на фиг. не показано).

Деталь 2 цилиндрической формы может, например, представлять собой стержень, выполненный заодно с зубчатым колесом 12 (см. фиг.1). При этом зубчатое колесо 12 находится в зацеплении с зубчатой рейкой 13, закрепленной на исполнительном органе 14 какого-либо устройства.

Блок, позволяющий соединять ручку 3 настройки с червячным колесом 4, выполнен в виде муфты, состоящей из двух полумуфт 15 и 16. По виду исполнения муфты могут быть различными, например зубчатыми. В этом случае на торце ручки 3 настройки и торце червячного колеса 4, обращенных друг к другу, выполняются зубья.

Данный механизм может использоваться для передачи вращательного движения к исполнительному органу. Для этого исполнительный орган может быть закреплен непосредственно на детали 2 цилиндрической формы или быть связанным через зубчатое колесо с зубчатым колесом 12.

Механизм тонкой регулировки работает следующим образом.

При грубом перемещении ручка 3 настройки находится в крайнем левом положении, а фиксатор 7 расположен в кольцевой канавке 9. При этом полумуфты 15 и 16 не соединены и их зубья не находятся в зацеплении (муфта выключена). При вращении ручки 3 настройки деталь 2 вращается вместе с ней относительно неподвижного червячного колеса 4. При одном обороте детали 2 цилиндрической формы, выполненной в виде стержня с зубчатым колесом 11, зубчатая рейка 12 с исполнительным органом 13 переместится на длину, равную длине окружности среднего диаметра зубчатого колеса 11.

При тонком перемещении ручка 3 настройки находится в крайнем правом положении, а фиксатор 7 расположен в кольцевой канавке 10. При этом зубья полумуфт 15 и 16 находятся в зацеплении (муфта включена). При вращении поворотной ручки 6 вместе с ней вращается червяк 5, передающий вращение червячному колесу 4. При вращении червячного колеса 4 вместе с ним поворачивается ручка 3 настройки, соединенная с ним муфтой, и деталь 2 цилиндрической формы, передающая движение зубчатой рейке 12 и исполнительному органу 13. При одном обороте поворотной ручки 6 деталь 2 цилиндрической формы повернется только на часть своего оборота. Величина ее оборота зависит от величины передаточного числа червячной передачи механизма.

Использование данного изобретения позволяет получить более простой и дешевый механизм тонкой регулировки, не уступающий в надежности известным аналогичным устройствам. Подсчитать экономический эффект не представляется возможным из-за отсутствия данных.