ПРИВОД ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
ROTARY ACTUATOR

Изобретение относится к приводу вращательного движения, в частности для перемещения дверных створок.
Известны многие приводы вращательного движения, используемые, например, для поворота створок ворот, раздвижных дверей, люков, и также компонентов робототехники. В данном описании ссылка делается, в качестве примера, на упомянутые створки. Обычно эти приводы сформированы электродвигателем и механическим рычагом (или консолью), который кинематически соединен с валом электродвигателя. Рычаг соединяют, во время установки привода, со створкой, за счет чего створка сможет поворачиваться, при этом выталкиваться или приводиться в действие этим механическим рычагом.
Пример этого технического решения приведен в документе US 5102377. Этот документ описывает привод с поворотным подвижным рычагом, который приводит в действие ворота. Подвижный рычаг установлен между двумя контрящими компонентами: между фиксирующей штангой и закрывающим концом. Конструкция опоры рычага выполнена таким образом, что усилия, действующие на подвижный рычаг, передаются обоим контрящим компонентам, но фиксированное ограничивающее сопротивление оказывает только фиксирующая штанга. Для этой асимметричной конструкции требуется тщательное и точное исполнение, чтобы она смогла выдерживать наружные усилия, действующие на подвижный рычаг, т.к., например, при монтировании принудительное открывание ворот вызовет нарушение электропитания или физическое повреждение. Если механическое напряжение будет слишком значительным, что нередко и происходит, то вся контрящая конструкция подвижного рычага может деформироваться - с серьезными последствиями для надлежащей работы привода (особенно это относится к его зубчатым колесам). Поэтому разные компоненты нужно конструировать со сверхкрупными габаритами, что также приводит к значительному повышению себестоимости продукции. Поскольку фиксирующая штанга прикреплена к стене или к колонне в одном месте, то она становится поэтому осью поворота нежелательного усилия рычага, плечом которого является фиксирующая штанга, и поэтому она может быть вырвана из ее опоры.
Объект изобретения состоит в обеспечении привода упомянутого выше типа, который сможет лучше выдерживать наружные механические напряжения, действующие на подвижный рычаг.
Этот объект обеспечивается при помощи привода вращательного движения для ворот, дверных створок или т.п., который можно прикрепить к устойчивой конструкции и который содержит поворотный рычаг, шарнирно установленный между двумя опорными компонентами; отличающегося тем, что содержит на каждом опорном компоненте средство выполнения прикрепления к этой устойчивой конструкции.
При этом наружные усилия, действующие на рычаг привода, передаются устойчивой конструкции симметрично и без возникновения нежелательных усилий рычага. Каждое скручивающее движение подвижного рычага при этом встречает сопротивление по меньшей мере в двух фиксированных точках, а именно в точках, где каждый опорный компонент прикреплен к устойчивой конструкции. Целесообразно, чтобы опорные компоненты имели по существу одинаковые форму и размеры и/или внутреннюю конструкцию, чтобы (i) их можно было легко изготовить, и упростить привод, и (ii) чтобы они образовали оптимальную систему для уравновешивания действующих на привод усилий, передавая их равномерно и/или симметрично крепежным средствам, (iii) чтобы упростить и/или стандартизировать поворотное соединение с подвижным рычагом, например при помощи установленных внутри них совмещающихся выступов и соосных гнезд для осей поворота. Изобретение также относится к способу прикрепления к устойчивой конструкции привода вращательного движения для ворот, дверных створок или т.п., содержащего подвижный рычаг, шарнирно установленный между двумя опорными компонентами; отличающемуся тем, что каждый опорный компонент прикрепляют к устойчивой конструкции.
Преимущества устройства согласно изобретению поясняются в приводимом ниже описании предпочтительного осуществления, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - изображение в перспективе некоторых отделенных друг от друга деталей привода согласно изобретению;
Фиг.2 - привод согласно Фиг.1; все детали показаны в сборе;
Фиг.3 - поперечное сечение привода согласно Фиг.1, выполненное по вертикальной симметричной плоскости.
Чертежи показывают привод 10 вращательного движения согласно изобретению. Привод содержит: корпус 12, состоящий из верхнего корпуса 14 и двух плоских опорных компонентов, из пластины 20 у основания корпуса 14 и из днища 16, между которыми рычаг 18, выполненный с возможностью поворота в горизонтальной плоскости (показан частично), шарнирно установлен с помощью поворотной оси 17; причем упомянутый рычаг в свою очередь соединен со створкой (не видна) ворот и приводит ее в движение. На чертеже Фиг.3 можно видеть, что поворотная ось 17 закреплена, с возможностью ее поворота, гайками 22 внутри пластины 20 и днища 16. Прочие механические элементы в виде зубчатых колес, которые не описываются здесь, чтобы не перегружать описание, предназначены для придания рычагу 18 необходимого момента движения для его поворота на оси 17. Привод 10 можно прикрепить к устойчивой конструкции, например к стене 30, при помощи крепежных средств 80 с имеющими выступы концами 40, 50 двух опорных компонентов 16, 20. Эти концы 40, 50 с выступами состоят из двух приливов 42а, 42b и 52а и 52b, выступающих, соответственно, на заднем конце из корпуса каждого опорного компонента 16, 20. Приливы 42а, 42b и 52а, 52b представляют собой продолжения соответствующего опорного компонента 16, 20, имеют по существу одинаковую с ним толщину и также имеют сквозные отверстия 60, расположенные перпендикулярно по отношению к большему габариту опорных компонентов 16, 20, т.е. расположены вертикально по отношению к чертежам. Соответствующие крепежные винты 62 можно вставить в отверстия 60 и зацепить в отверстиях 61 С-образной пластины 64, закрепленной в устойчивой конструкции 30, например болтами (не показаны), зафиксированными в отверстиях 65 в пластине 64. Винты 62, с гайками 63 на их противоположных концах, закрепляют приливы 42а, 42b, 52а, 52b в пластине 64 между ее двумя искривленными концами. Фиг.1 и 2 показывают привод 10 до и после соединения их с пластиной 64 и затягивания винтов 62. Фиг.3 показывает привод 10, установленный на конструкции 30.
Преимущество изобретения очевидно: усилие F, действующее на рычаг 18 (Фиг.3), направлено против привода 10 и передается осью 17 на два опорных компонента 16, 20, которые передают его поровну на пластину 64, и с нее - на конструкцию 30. Поскольку эти компоненты симметричные, поэтому усилие F не создает скручивания оси 17 и конструкции привода 10. Помимо этого, крепежные средства 80 при этом подвергаются механическому напряжению в направлении наибольшего сопротивления и тоже без поперечных усилий или скручивания. Если наружное скручивающее усилие придается рычагу 18 в осевом направлении по отношению к стрелке F, то этому скручивающему усилию противостоят два опорных компонента 16, 20, прикрепленных к устойчивой конструкции 30, и его максимальное значение, выдерживаемое приводом 10, определяется прочностью средств 80 и сопротивлением компонентов 16, 20 к деформированию. Нужно отметить, что в связи с этим привод 10 очень прочный и может выдерживать очень интенсивные усилия F (например, при попытке недозволенного открытия вручную).
На чертежах Фиг.2 и 3 наглядно показано, что опорные компоненты 16, 20 имеют форму и внутреннюю конструкцию, по существу одинаковую или зеркальную по отношению к плоскости взаимного контакта. За счет этого обеспечиваются следующие преимущества:
- упрощена конструкция привода 10;
- имеющие выступы концы 40, 50, то есть приливы 42а, 42b, 52а, 52b, автоматически располагаются таким образом, что центрируются сквозные отверстия 60, за счет чего уменьшается количество нужных винтов 62;
- симметрия имеющих выступы концов 40, 50 способствует соединению с пластиной 64, также упрощая ее конструкцию;
- конструкция привода более сбалансированная и целесообразная для сопротивления возникающим механическим напряжениям;
- опорные компоненты 16, 20 выполняются точнее и проще, со значительным снижением себестоимости изготовления.
Очевидны возможные варианты, например:
- в расположении и форме имеющих выступы концов;
- в числе и расположении сквозных отверстий (и поэтому крепежных винтов);
- в форме крепежных пластин, которая в любом случае не является обязательной, т.к. имеющие выступы концы 40, 50 можно, например, ввинчивать непосредственно в конструкцию 30;
- в крепежных средствах, которыми также могут быть клеящие вещества, составные соединения или просто, например, пазы и отверстия, внутри которых вставлена или закреплена консоль, выполненная заодно с устойчивой конструкцией. В этом последнем случае главное требование заключается в том, чтобы на каждом опорном компоненте была предусмотрена по меньшей мере одна точка для прикрепления к устойчивой конструкции.