пружинный тормоз приводного механизма, приводящего в движение используемый в домашних условиях экран, и приводной механизм, снабженный таким тормозом

Формула изобретения

1. Пружинный тормоз (105) приводного механизма (100), приводящего в движение используемый в домашних условиях экран (2), содержит:

винтовую пружину (30), каждый конец которой образует лапку (32а, 32b), проходящую радиально относительно центральной оси (X₃₀) пружины;

фрикционный вкладыш (40), содержащий по существу цилиндрическую поверхность трения (41), в которую радиально упирается, по меньшей мере, один виток винтовой пружины;

расположенный на входе конструктивный элемент (10), выполненный с возможностью вступать в контакт, по меньшей мере, c одной лапкой (32a, 32b) пружины для приведения пружины во вращение вокруг центральной оси (X₃₀) пружины в направлении, позволяющем уменьшить контактное напряжение между винтовой пружиной и поверхностью трения;

расположенный на выходе конструктивный элемент (20), выполненный с возможностью вступать в контакт, по меньшей мере, с одной лапкой (32a, 32b) пружины для приведения пружины во вращение вокруг ее оси в направлении, позволяющем увеличить контактное напряжение между винтовой пружиной и поверхностью трения,

отличающийся тем,что он содержит два конструктивных элемента (10, 50), непрерывно жестко соединенных при вращении пружины вокруг оси (Х₃₀), каждый из которых образует ограничитель (16, 57) осевого перемещения винтовой пружины (30), причем ограничитель (16), образованный одним из этих конструктивных элементов (10), выполнен с возможностью ограничивать осевое перемещение пружины в первом направлении (F₁), в то время как ограничитель (57), образованный другим конструктивным элементом (50), выполнен с возможностью ограничивать осевое перемещение пружины во втором, противоположном первому, направлении (F ₂).

2. Тормоз по п.1, отличающийся тем, что он содержит средства (11a, 12a, 60, 61) реверсивной сборки между конструктивными элементами (10, 50), образующими осевые ограничители.

3. Тормоз по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что одним из двух конструктивных элементов (10, 50), образующих ограничители, является расположенный на входе конструктивный элемент (10).

4. Тормоз по п.1, отличающийся тем, что одним из конструктивных элементов (10, 50), образующих осевые ограничители, является вложенная шайба (50) с возможностью относительного вращения вокруг органа (24), жестко соединенного с расположенным на выходе конструктивным элементом (20).

5. Тормоз по п.1, отличающийся тем, что поверхность трения образована просверленным отверстием (41) фрикционного вкладыша (40).

6. Тормоз по п.1, отличающийся тем, что расположенный на входе конструктивный элемент (10) и расположенный на выходе конструктивный элемент (20) центрированы относительно друг друга посредством вала (70), который проходит сквозь эти два конструктивных элемента.

7. Тормоз по п.1, отличающийся тем, что расположенный на входе конструктивный элемент (10) и/или расположенный на выходе конструктивный элемент (20) образуют конструктивный элемент ступени понижения (104, 106) приводного механизма.

8. Тормоз по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один осевой стопорный ограничитель пружины (30) осуществлен наклонной поверхностью (16, 57), образующей часть винтовой линии, угол которой по существу равен углу винтовой линии пружины.

9. Ротационный приводной механизм (100), приводящий в движение используемый в домашних условиях экран (2), отличающийся тем, что он содержит пружинный тормоз (105) по любому из предшествующих пунктов.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к пружинному тормозу приводного механизма, приводящего в движение используемый в домашних условиях экран типа рольставни, жалюзи, гардины, сетки, проекционный экран или гаражные двери. Этот тормоз наиболее приспособлен для приводных механизмов со встроенным двигателем и особенно для трубчатых двигателей. Изобретение также относится к оснащенному таким тормозом вращающемуся приводному механизму, приводящему в движение используемый в домашних условиях экран.

Описание известного уровня техники

Применение винтового пружинного тормоза в приводных механизмах для используемых в домашних условиях экранов известно, в частности, из патентов FR-B-2 610668 и US-B-6700246. В этих документах винтовая пружина установлена во фрикционном вкладыше. По меньшей мере, один виток пружины радиально напряжен в просверленном отверстии во фрикционном вкладыше. Каждый конец пружины образует лапку, вытянутую в радиальном направлении внутрь пружины. Каждая лапка может быть перемещена для придания пружине вращения относительно ее оси. Воздействие расположенного на входе конструктивного элемента на боковую поверхность первой лапки заставляет пружину вращаться в первом направлении. Воздействие расположенного на выходе конструктивного элемента на противоположную боковую сторону первой лапки заставляет пружину вращаться во втором направлении, т.е. в противоположном направлении. С другой стороны, расположенный на входе конструктивный элемент также может оказывать воздействие на вторую лапку пружины для приведения пружины во вращение во втором направлении. Аналогичным образом, расположенный на выходе конструктивный элемент может оказывать воздействие на вторую лапку пружины для приведения пружины во вращение в первом направлении. Расположенный на входе конструктивный элемент, расположенный на выходе конструктивный элемент и пружина собираются таким образом, чтобы воздействие расположенного на входе конструктивного элемента на одну из двух лапок пружины было направлено на уменьшение диаметра внешней оболочки пружины. Таким образом, трение между просверленным отверстием во фрикционном вкладыше и витками пружины уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения в радиальном направлении между пружиной и фрикционным вкладышем. И наоборот, воздействие расположенного на выходе конструктивного элемента на одну из двух лапок пружины направлено на увеличение диаметра внешней оболочки пружины. Таким образом, увеличивается трение между просверленным отверстием во фрикционном вкладыше и витками пружины. Аналогичная ситуация существует и для напряжения в радиальном направлении между пружиной и фрикционным вкладышем. Как следствие, вращение расположенного на входе конструктивного элемента обеспечивает вращение пружины и расположенного на выходе конструктивного элемента, в то время как вращение расположенного на выходе конструктивного элемента останавливает пружину. В последнем случае расположенный на выходе конструктивный элемент блокируется или, по меньшей мере, тормозится.

Когда расположенный на входе конструктивный элемент оказывает воздействие на лапку пружины, то она приводит во вращение винтовую пружину и отпускает тормоз, уменьшая трение между витками и просверленным отверстием во фрикционном вкладыше. Вращаясь внутри просверленного отверстия, пружина перемещается в осевом направлении, поскольку она действует как винт, причем винтовая линия пружины действует как нитка резьбы. Таким образом, когда расположенный на входе конструктивный элемент оказывает воздействие на первую лапку, пружина перемещается в осевом направлении в первом направлении. И наоборот, когда расположенный на входе конструктивный элемент оказывает воздействие на вторую лапку, пружина перемещается в осевом направлении во втором, противоположном первому, направлении.

В тормозах, описание которых приведено, на основании предшествующего уровня техники винтовая пружина останавливается в осевом направлении с одной стороны расположенным на входе конструктивным элементом, а с другой стороны или расположенным на выходе конструктивным элементом, или фрикционным вкладышем. Такое техническое решение приводит к ассиметричной работе тормоза. Действительно, когда расположенный на входе конструктивный элемент приводит во вращение пружину, если последняя прижата в осевом направлении к расположенному на входе конструктивному элементу, тормоз работает правильно. И наоборот, если пружина прижата в осевом направлении к фрикционному вкладышу, то участок витка, находящийся в контакте с фрикционным вкладышем, трется об эту деталь, что приводит к образованию противодействующей паразитной силы, которая тормозит движение. Таким образом, снижается эффективность. В том случае, если пружина прижата в осевом направлении к расположенному на выходе конструктивному элементу, то также наблюдается образование паразитной силы на некоторых фазах работы тормоза. Такое явление возникает, когда имеет место изменение скорости между расположенным на входе конструктивным элементом и расположенным на выходе конструктивным элементом. Такое явление часто возникает во время опускания экрана, когда груз находится впереди. Данные паразитные силы проявляются в вибрировании системы, образующем этот шум. Испытания показали, что вибрирование может появляться при опускании, при крутящем моменте на уровне тормоза, который в два раза слабее, когда пружина прижата к расположенному на выходе конструктивному элементу, по сравнению с конструкцией, в которой пружина прижата к расположенному на входе конструктивному элементу.

Сущность изобретения

Именно устранения, в частности, этих недостатков ожидают от изобретения, в котором предлагается пружинный тормоз, обладающий повышенной надежностью работы, и который менее подвержен вибрированию, чем пружинные тормоза, выполненные на основе предшествующего уровня техники.

В этом контексте изобретение относится к пружинному тормозу приводного механизма, приводящего в движение используемый в домашних условиях экран, который содержит:

винтовую пружину, каждый конец которой образует лапку, радиально вытянутую относительно центральной оси пружины;

фрикционный вкладыш, содержащий по существу цилиндрическую поверхность трения, в который радиально упирается, по меньшей мере, один виток винтовой пружины;

расположенный на входе конструктивный элемент, способный вступать в контакт, по меньшей мере, c одной лапкой пружины для приведения пружины во вращение вокруг центральной оси пружины в направлении, позволяющем уменьшить контактное напряжение между винтовой пружиной и поверхностью трения;

расположенный на выходе конструктивный элемент, способный вступать в контакт, по меньшей мере, с одной лапкой пружины для приведения пружины во вращение вокруг ее оси в направлении, позволяющем увеличить контактное напряжение между винтовой пружиной и поверхностью трения,

отличающемуся тем, что он содержит два конструктивных элемента, непрерывно жестко соединенных при вращении пружины вокруг оси, каждый из которых образует ограничитель осевого перемещения винтовой пружины, а также тем, что ограничитель, образованный одним из этих конструктивных элементов, способен ограничивать осевое перемещение пружины в первом направлении, в то время как ограничитель, образованный другим конструктивным элементом, способен ограничивать осевое перемещение пружины во втором, противоположном первому, направлении.

В изобретении предлагается пружинный тормоз, улучшающий работу предшествующих тормозов. Для обеспечения симметричной работы тормоза, т.е. с одинаковыми рабочими характеристиками независимо от направления вращения приводящего в движение конструктивного элемента, осевое перемещение винтовой пружины в двух направлениях останавливается двумя конструктивными элементами, образующими ограничитель боковой остановки, которые непрерывно жестко соединены при вращении пружины вокруг оси. При такой конструкции пружина всегда прижата к конструктивному элементу, обеспечивающему боковую остановку, имеющему такую же разность скорости, что и пружина, в результате чего конструктивный элемент приведения в движение поворачивается в одном направлении или в другом направлении. Симметричность работы тормоза важна, когда используется один и тот же приводной механизм независимо от направления крутящего момента, производимого грузом на выходном валу приводного механизма. Это позволяет рационализировать предлагаемый технологический процесс и облегчить установку благодаря многофункциональности двигателя. Отсутствует опасность совершения ошибки в установке для достижения оптимального функционирования.

Могут быть предусмотрены средства реверсивной сборки между двумя конструктивными элементами, образующими осевые ограничители.

Предпочтительно, осевое перемещение пружины останавливается расположенным на входе конструктивным элементом в одном направлении и конструктивным элементом, постоянно жестко соединенным при вращении с расположенным на входе конструктивным элементом, в другом направлении. Действительно, приводя пружину во вращение, расположенный на входе конструктивный элемент отпускает тормоз. Таким образом, приводной механизм обеспечивает перемещение используемого в домашних условиях экрана без образования пружиной паразитного трения, поскольку пружина и конструктивный элемент боковой остановки постоянно имеют одну и ту же скорость вращения, на уровне осевой остановки, когда тормоз отпущен.

Кроме того, один из конструктивных элементов, образующий осевые ограничители, может быть представлен вложенной шайбой с возможностью относительного вращения вокруг органа, жестко соединенного с расположенным на выходе конструктивным элементом.

Для работы данного типа тормоза необходимо, чтобы, по меньшей мере, один виток винтовой пружины радиально упирался в неподвижную поверхность трения. Пружина может устанавливаться путем вворачивания в просверленное отверстие фрикционного вкладыша. В этом случае внешний диаметр, по меньшей мере, одного витка пружины несколько больше внутреннего диаметра просверленного отверстия фрикционного вкладыша. Данная конструкция позволяет практически реализовать компактный тормоз. Как альтернатива, пружина может быть установлена путем вворачивания на цилиндрическую часть фрикционного вкладыша. В этом случае внутренний диаметр, по меньшей мере, одного витка пружины несколько меньше внешнего диаметра цилиндрической части фрикционного вкладыша.

Расположенный на входе конструктивный элемент, расположенный на выходе конструктивный элемент и фрикционный вкладыш должны быть центрированы один относительно другого. Расположенный на входе конструктивный элемент и расположенный на выходе конструктивный элемент могут быть центрированы посредством проходящего сквозь эти конструктивные элементы вала. Вал устанавливается путем вворачивания в расположенный на входе конструктивный элемент или в расположенный на выходе конструктивный элемент и устанавливается скользящим в другом конструктивном элементе, соответственно, в расположенном на выходе конструктивном элементе или в расположенном на входе конструктивном элементе. Такое центрирование просто в осуществлении и имеет компактный характер. Данная подсборка расположенного на входе конструктивного элемента и расположенного на выходе конструктивного элемента должна быть центрирована относительно фрикционного вкладыша. Такое центрирование может быть выполнено посредством или расположенного на выходе конструктивного элемента, или расположенного на входе конструктивного элемента.

Для обеспечения большей компактности приводного механизма расположенный на входе конструктивный элемент и (или) расположенный на выходе конструктивный элемент могут представлять собой конструктивный элемент ступени понижения приводного механизма.

Согласно другому предпочтительному объекту изобретения, по меньшей мере, один ограничитель боковой остановки пружины практически реализуется посредством винтообразной поверхности, угол подъема винтовой линии которой по существу равен углу подъема винтовой линии пружины.

Изобретение также относится к ротационному приводному механизму, приводящему в движение используемый в домашних условиях экран, который содержит вышеупомянутый пружинный тормоз. Такой приводной механизм более надежен, чем приводной механизм предшествующего уровня техники, и имеет симметричный характер работы независимо от направления вращения его выходного вала.

Описание прилагаемых чертежей

Изобретение станет лучше понятно после изучения нижеприводимого описания, которое представлено исключительно в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые фигуры чертежа, на которых:

фиг.1 представляет собой иллюстрацию в схематическом виде конструкции трубчатого приводного механизма в соответствии с изобретением, включающего в себя пружинный тормоз согласно изобретению;

фиг.2 представляет собой вид в разборе пружинного тормоза приводного механизма, изображенного на фиг.1;

фиг.3 представляет собой осевое сечение пружинного тормоза, изображенного на фиг.2;

фиг.4 представляет собой вид сбоку пружинного тормоза, изображенного на фиг.2 и 3, когда пружина прижата в осевом направлении с одной стороны;

фиг.5 представляет собой вид сбоку пружинного тормоза, изображенного на фиг.2 и 3, когда пружина прижата в осевом направлении с другой стороны;

фиг.6-8 представляют собой иллюстрации в схематическом виде и в поперечном сечении пружинного тормоза, фаз работы тормоза во время опускания груза;

фиг.9 представляет собой иллюстрацию в схематическом виде, аналогичную изображенной на фиг.7, второго способа практической реализации пружинного тормоза.

Описание способов практической реализации изобретения

На фиг.1 изображен трубчатый приводной механизм 100, предназначенный для приведения во вращение трубки для наматывания 1, на которой может любым образом наматываться полотно 2 для закрывания проема O. Трубка 1 приводится во вращение посредством приводного механизма 100 вокруг оси вращения X-X, которая расположена горизонтально в верхней части проема. Проем O представляет собой, например, окно, выполненное в стенах здания. Приводной механизм 100, трубка 1 и полотно 2 образуют, таким образом, рольставни с механическим приводом.

Приводной механизм 100 содержит неподвижно установленную цилиндрическую трубку 101, в которой устанавливается мотор-редуктор 102, содержащий электромотор 103, первую ступень понижения 104, пружинный тормоз 105, вторую ступень понижения 106 и выходной вал 107, который выступает за пределы конца 101A трубки 101 и приводит в движение коронное колесо 3, жестко соединенное при вращении с трубкой 1.

Трубка для наматывания 1 поворачивается вокруг оси X-X и неподвижно установленной трубки 101 посредством двух шарнирных соединений. Коронный подшипник 4, установленный на внешней периферии трубки 101 рядом с ее концом 101B, противоположного концу 101A, обеспечивает первое шарнирное соединение. Второе шарнирное соединение устанавливается на другом конце трубки 1 (не показано).

Приводной механизм 100 также содержит крепежный элемент 109, выступающий на конце 101B и обеспечивающий крепление приводного механизма 100 на корпусе 5. Этот крепежный элемент 109, кроме того, предназначен для закрытия трубки 101, а также для удержания блока управления 108 электропитанием мотора 103. Снабжение этого блока управления обеспечивается при помощи токоподводящего кабеля 6 сети электроснабжения.

Во время функционирования трубчатого приводного механизма 100 мотор-редуктор 102 приводит во вращение вал 107, который, в свою очередь, посредством коронного колеса 3 приводит во вращение трубку 1. Например, когда приводной механизм 100 установлен в коробе для рольставней, вращение вала 103 приводит по очереди к открыванию и закрыванию проема O.

На фиг.2-8 показана, в частности, конструкция пружинного тормоза 105 в соответствии с первым способом практической реализации изобретения. Как это изображено на фиг.1, ротор мотора 103 приводит во вращение эпициклический механизм первой ступени понижения 104. Выход данного эпициклического механизма, в свою очередь, приводит во вращение конструктивный элемент 10, образующий вход тормоза 105. Конструктивный элемент 10 снабжен имеющим форму многоугольника валом 19, который предназначен для приема и передачи крутящего момента, поступающего от ступени понижения 104. Тормоз 105 содержит винтовую пружину 30, витки которой центрированы по оси X₃₀,совпадающей с осью X-X, когда тормоз 105 находится на месте, как это показано на фиг.1. Эта пружина установлена путем вворачивания внутрь просверленного отверстия 41 фрикционного вкладыша 40. Другими словами, внешняя оболочка 31 пружины 30, которая определена внешними образующими этих витков, упирается в радиальную поверхность просверленного отверстия 41, что направлено на обеспечение жесткого соединения посредством трения пружины 30 и конструктивного элемента 40.

Каждый конец пружины 30 образует лапку 32a, 32b, которая вытянута в радиальном направлении от этих витков к оси X₃₀ и внутрь пружины.

Расположенный на входе конструктивный элемент 10 содержит выступ 11, который вводится внутрь винтовой пружины 30 между лапками 32a и 32b. Этот выступ 11 имеет две стороны 13a, 13b, способные находиться в контакте, соответственно, с поверхностью 33a первой лапки 32a, образуя первый конец пружины, и с поверхностью 33b второй лапки 32b, образуя второй конец пружины. Поверхность 33a расположена таким образом, что воздействие на нее приводит к вращению пружины вокруг оси X₃₀ в направлении, противоположном направлению вращения пружины, если воздействие оказывается на поверхность 33b.

Оказываемое выступом 11 воздействие на поверхность 33a или 33b направлено на отпускание тормоза, т.е. на приведение во вращение лапки 32a или 32b в направлении, уменьшающем радиальное напряжение между внешней оболочкой 31 пружины 30 и поверхностью трения просверленного отверстия 41. Действительно, оказываемое выступом 11 воздействие на одну из сторон 33a или 33b направлено на радиальное сжатие пружины 30 вокруг оси X-X для отдаления ее внешней оболочки от поверхности просверленного отверстия 41. Конструктивный элемент 10 позволяет, таким образом, оказывать воздействие на пружину 30 с целью уменьшения контактного напряжения между пружиной и поверхностью трения просверленного отверстия 41.

Против расположенного на входе конструктивного элемента 10 размещен расположенный на выходе конструктивный элемент 20 тормоза 105. Он содержит два прилитых выступа 21a, 21b, также размещаемых внутри винтовой пружины 30. Каждый прилитый выступ, соответственно, снабжен выемкой 22a, 22b, предназначенной для размещения в них лапок 32a, 32b пружины. Каждая выемка ограничена частично поверхностью 24a, 24b, которая способна контактировать с поверхностью 34a, 34b лапки 32a, 32b. Поверхности 34a и 34b располагаются против, соответственно, поверхностей 33a и 33b.

Воздействие, оказываемое на поверхности 34a, 34b, направлено на сближение лапок 32a и 32b, результатом чего является радиальное расширение витков пружины 30 относительно оси X ₃₀ и увеличение контактного напряжения между пружиной 30 и поверхностью трения просверленного отверстия 41. Это влечет за собой приведение в действие тормоза, т.е. к блокированию или резкому торможению вращения пружины 30 относительно конструктивного элемента 40. Таким образом, увеличивается радиальное напряжение между внешней оболочкой 31 винтовой пружины и поверхностью трения 41.

Для работы тормоза необходимо иметь угловой зазор между выступом 11 расположенного на входе конструктивного элемента 10 и лапками 32a и 32b пружины. Также необходим угловой зазор между прилитыми выступами 21a и 21b и лапками 32a и 32b пружины. В связи с этим предусмотрена определенная ширина выступа 11. Кроме того, высота частей 11, 21a и 21b несколько больше длины пружины.

На расположенном на выходе конструктивном элементе 20 установлен зубчатый валик 80, образующий поверхность контакта со второй ступенью понижения 106.

Необходимое центрирование расположенного на выходе конструктивного элемента 20 относительно расположенного на входе конструктивного элемента 10 осуществляется посредством вала 70. Он вставляется в центрированное просверленное отверстие расположенного на входе конструктивного элемента 10. Часть вала 70 выступает со стороны расположенного на выходе конструктивного элемента 20, причем просверленное в центре последнего отверстие 81 служит в качестве направляющей для зубчатого валика 80. Этот зубчатый валик, кроме того, вставляется в центр расположенного на выходе конструктивного элемента 20, что обеспечивает желаемое центрирование.

Как это видно, в частности, на фиг.6-8, груз L, представленный полотном 2, может рассматриваться жестко соединенным с конструктивным элементом 20 посредством элементов 1, 3, 106 и 107, что на фиг.6-9 показано вертикальной пунктирной линией.

Априори, масса груза L вызывает крутящий момент C_L конструктивного элемента 20, которыйприжимает один из прилитых выступов 21a или 21b, в данном случае прилитый выступ 21b, к одной из лапок 32a или 32b, в данном случае к лапке 32b. Результатом этого является радиальное расширение витков пружины 30 и приведение в действие тормоза 105, как это объяснялось выше. Крутящий момент C_L, образуемый в результате воздействия прилитого выступа 21b на поверхность 34b лапки 32b, уравновешивается эффективностью второй ступени понижения 10b. Таким образом, лапка 32b размещается в выемке 24b.

Во время поднятия груза L расположенный на входе конструктивный элемент 10 приводится во вращение посредством крутящего момента, производимого двигателем, и уравновешивается эффективностью первой ступени понижения 104. Выступ 11 расположенного на входе конструктивного элемента поворачивается до тех пор, пока не будет установлен контакт с прилитым выступом 21b расположенного на выходе конструктивного элемента. Для поднятия груза крутящий момент С_M, таким образом, должен быть больше суммы крутящего момента C_L и крутящего момента приведения в действие пружины тормоза, обусловленного остаточным трением между внешней оболочкой пружины и поверхностью трения просверленного отверстия 41. В момент пуска образуемый крутящий момент должен быть больше, поскольку для отпускания тормоза 105 необходимо преодолеть силу статического трения. Для отпускания тормоза 105 выступ 11 воздействует на лапку, в данном случае на лапку 32b пружины, которая с момента привидения во вращение прилитого выступа размещается в выемке 24b.

На фиг.6 изображено начало опускания груза L. Две лапки пружины 32a и 32b удалены друг от друга на расстояние, равное углу ₁. Поверхность 24b прилитого выступа 21b давит на поверхность 34b лапки 32b пружины под воздействием крутящего момента C_L, обусловленного массой груза L. Такое воздействие направлено на прижатие одного или нескольких витков пружины 30 к поверхности просверленного отверстия 41. Тормоз 105 приведен в действие.

Когда мотор 103 запущен для обеспечения опускания груза L, к выступу 11 прилагается крутящий момент C _M в том же направлении, что и крутящий момент C_L , но прилагаемый к поверхности 33a лапки 32a. Выступ 11 использует угловой зазор для того, чтобы добиться упора в лапку 32a. Сторона 13a выступа вступает в контакт с поверхностью 33a третьей лапки 32a пружины. Применение крутящего момента мотора С_М на расположенном на входе конструктивном элементе, таким образом, влечет за собой отодвигание лапок пружины. Такое отодвигание направлено на уменьшение диаметра внешней оболочки 31 пружины 30 и уменьшение, таким образом, контактного напряжения и сил трения между пружиной 30 и поверхностью трения. Для некоторых значений угла ₂ между лапками 32a и 32b этот крутящий момент трения становится меньше крутящего момента C_L. Таким образом, вы оказываетесь в схеме, изображенной на фиг.7, в которой тормоз 105 отпущен. Расположенный на выходе конструктивный элемент 20 поворачивается под воздействием крутящего момента C_L , сокращая, таким образом, расстояние между лапками пружины до тех пор, пока значение угла не будет равно ₁ или близко данному значению. Таким образом, повышается сила трения между пружиной и поверхностью трения. Тормоз 105 вновь приводится в действие. Схема, изображенная на фиг.8, аналогична схеме, представленной на фиг.6, за исключением того, что конструктивный элемент 20 повернут. Такая кинематика воспроизводится в случае применения крутящего момента С_М .

Когда пружина 30 приведена во вращение посредством выступа 11, расположенного на входе конструктивного элемента через одну из его оконечных лапок, пружина ведет себя как винт внутри гайки, которой мог бы быть фрикционный вкладыш 40. Пружина перемещается в осевом направлении, вдоль оси X-X, в направлении, зависящем от направления винтовой линии пружины. Пружина, таким образом, может перемещаться в двух противоположных направлениях в зависимости от того, к какому концу пружины расположенным на входе конструктивным элементом 10 прилагается сила, как это изображено на фиг.4 и 5. В представленном примере в позиции, соответствующей виду спереди согласно стрелке F, груз L накручивается вокруг трубки для наматывания в левом направлении вращения или в направлении против часовой стрелки. Поднятие груза L соответствует, таким образом, перемещению выступа 11 в левом направлении вращения, представленном на фиг.6, что направлено на производство вращения пружины 30 в этом же направлении, приближая тем самым ее к расположенному на входе конструктивному элементу для достижения конструкции, изображенной на фиг.4.

И наоборот, опускание груза L выражается в осевом движении пружины 30 в направлении, противоположном конструктивному элементу 10, для достижения конструкции, изображенной на фиг.5.

В обычных конструкциях пружинного тормоза осевая остановка пружины, с одной стороны, осуществляется при помощи расположенного на входе конструктивного элемента, а, с другой стороны, посредством стопорящего конструктивного элемента, не связанного непосредственно с расположенным на входе конструктивным элементом. Стопорящий конструктивный элемент и расположенный на входе конструктивный элемент могут, таким образом, вращаться с различными скоростями, по меньшей мере, во время некоторых фаз функционирования. Когда тормоз отпущен, то пружина жестко соединена при вращении с расположенным на входе конструктивным элементом, поскольку именно выступ этого конструктивного элемента приводит пружину во вращение. Следовательно, если пружина, таким образом, прижата в осевом направлении к стопорящему конструктивному элементу, который при вращении не соединен жестко с расположенным на входе конструктивным элементом, то это приводит к образованию паразитных трений, являющихся источниками вибрации и шума. Это действие не носит постоянного характера и появляется, когда имеет место изменение скорости между стопорящим конструктивным элементом и частью витка пружины, контактирующей со стопорящим конструктивным элементом. Такое явление при поднимании груза не возникает, а появляется при опускании груза.

Для решения этой проблемы при вращении расположенный на входе конструктивный элемент 10 жестко соединяется с конструктивным элементом, образующим стопор осевого перемещения пружины в удаляющемся относительно конструктивного элемента 10 направлении.

Расположенный на входе конструктивный элемент 10 содержит диск 15, из которого с одной и той же стороны выдается выступ 11 и один цилиндр винтового крепления 12. Два нарезных отверстия 11a и 12a выполнены параллельно оси X-X, соответственно, в конструктивных элементах 11 и 12 в поднятой конструкции приводного механизма 100.

Расположенный на входе конструктивный элемент 10 образует первый осевой ограничитель осевого перемещения пружины.

Конструктивный элемент, образующий второй осевой стопор, является шайбой 50, которая крепится к конструктивному элементу 10 двумя винтами 60 и 61, которые затягиваются, соответственно, в нарезных отверстиях 11a и 12a. Шайба 50 размещается вокруг круглого кругового выступа 24 конструктивного элемента 20 и может вращаться вокруг этого круглого кругового выступа.

На фиг.4 показано, что, если к расположенному на входе конструктивному элементу 10 применяется крутящий момент C₁ в направлении поднятия груза L, то пружина 30, приводимая в движение посредством выступа 11, перемещается в осевом направлении к расположенному на входе конструктивному элементу 10, который образует первый ограничитель этого осевого движения. Направление осевого перемещения пружины 30 в этом случае на фиг.4 показано стрелкой F₁. Осевая сторона 36 первого витка пружины прижимается, таким образом, к осевой стороне 16 расположенного на входе конструктивного элемента 10. Наиболее предпочтительно, осевая сторона 16 расположенного на входе конструктивного элемента наклонена для образования части винтовой линии, угол которой, по существу, идентичен углу винтовой линии пружины. Другой конец пружины удален на расстояние, равное осевому зазору J₁, относительно шайбы 50.

И наоборот, если к расположенному на входе конструктивному элементу 10 применяется крутящий момент C₂ в направлении опускания груза L, пружина 30 перемещается в осевом направлении к шайбе 50, в направлении по стрелке F₂, как это показано на фиг.5. Осевая сторона 37 последнего витка пружины прижимается, таким образом, к осевой стороне 57 шайбы 50. Эта осевая сторона также может быть наклонена для обеспечения лучшего упора пружины. Первый виток пружины отодвинут на расстояние, равное осевому зазору J₂, относительно расположенного на входе конструктивного элемента 10.

Осевые стороны 16 и 57 конструктивных элементов 10 и 50 образуют, таким образом, ограничители осевого движения пружины 30, параллельно оси X-X. Ограничитель 16 ограничивает такое перемещение, когда оно осуществляется в направлении, указанном стрелкой F₁, в то время как ограничитель 57 ограничивает такое перемещение, когда оно осуществляется в направлении, указанном стрелкой F₂.

Возможно рассмотрение других способов практической реализации для обеспечения, по меньшей мере, жесткого соединения при вращении конструктивного элемента, образующего второй стопор, и расположенного на входе конструктивного элемента. Таким образом, когда расположенный на входе конструктивный элемент движется, то конструктивный элемент, образующий второй осевой стопор пружины, поворачивается с такой же скоростью, что и пружина независимо от направления вращения. Паразитный эффект, обусловленный трением между пружиной и осевым стопором, известный из предшествующего уровня техники, устранен.

На фиг.9 изображен второй способ практической реализации пружинного тормоза. Можно обнаружить различные конструктивные элементы, описание которых было приведено ранее. Цифровые позиции этих конструктивных элементов имеют цифровые позиции, аналогичные использованным в первом способе практической реализации, но увеличенные на 100. Различия заключаются в том, что лапки 132a и 132b расположены различным образом. Вследствие этого выступ 11 заменен двумя выступами 111a и 111b, а два прилитых выступа 21a и 21b заменены одним прилитым выступом 121. Работа тормоза идентична. Как альтернатива, два выступа 111a и 111b могут быть соединены для образования ребра жесткости, имеющего форму дуги окружности. Данный способ практической реализации содержит конструктивные элементы, образующие осевые ограничители (не показаны), которые образованы, соответственно, расположенным на входе конструктивным элементом и другим конструктивным элементом, жестко соединенным при вращении с этим расположенным на входе конструктивным элементом, как и в первом способе практической реализации.

Согласно варианту осуществления изобретения, который не показан, конструктивные элементы 10 и 20 могут образовывать конструктивные элементы ступеней понижения 104 и 105, что улучшает осевую плотность монтажа приводного механизма 100.

Другой вариант заключается в изменении порядка работы тормоза, т.е. винтовая пружина устанавливается плотно прижатой на фрикционном валу вместо установки путем вворачивания в просверленное отверстие. Лапки, таким образом, радиально вытянуты наружу. Данный способ практической реализации не показан, но описание его принципа функционирования содержится в патенте EP-B-0976909. Данная компоновка признается менее компактной, чем предшествующие способы практической реализации.

Тормоз 105 не должен специально размещаться между двумя ступенями понижения приводного механизма. Тормоз 105 может также располагаться между мотором и редуктором, в редукторе между двумя ступенями понижения или на выходе из редуктора.

Изобретение представляет большой интерес для трубчатых моторов, но также может применяться и в других типах моторов или в ручных приводах.