Муфта, преобразующая колебательные вращения в одностороннее вращение без свободного хода

Муфта, преобразующая колебательные вращения в одностороннее вращение без свободного хода, и ручной инструмент на основе этой муфты. Люди, с давних времен, придумывали и изготавливали устройства для преобразования видов движения. Например, для преобразования возвратно-поступательных движений во вращательные были созданы кривошипно-шатунные механизмы, а также муфты свободного хода. Сегодня, кривошипно-шатунные механизмы широко применяются в ДВС, но они не универсальны и там, где их применить невозможно (например, из-за их габаритов), применяют муфты свободного хода. Их используют, сегодня, в стартерах ДВС, велосипедах, ручном инструменте и т. д. Но муфты свободного хода имеют недостаток: тот самый свободный ход, который не позволяет получить на выходе муфты - непрерывное вращение. А необходимость получения непрерывного вращения (без свободного хода) – достаточно актуальна. Механизм преобразования таких видов движения известен, по крайней мере, со времен Леонардо да Винчи. В нём качательное движение рычага (вручную) преобразуется в линейное, возвратно-поступательное перемещение двух подпружиненных зубчатых реек, которые вращают храповое колесо в одном направлении (без свободного хода). В современных условиях, для этого используются усовершенствованные муфты, в которых применяются две группы подпружиненных зубьев, которые перемещаются вперед-назад линейно и параллельно друг другу, а находящееся между группами храповое колесо – непрерывно вращается в одну сторону. Примеры использования подобных муфт показаны в и , где предложены устройства для получения электрической энергии за счет энергии изменении уровня воды (приливы, волны). B такие муфты использованы, как элементы вариаторов для транспорта, поскольку в них уменьшены большие ударные динамические нагрузки, характерные для муфт свободного хода. В показано использование таких муфт в ручных инструментах (вместо муфт свободного хода). Там же было сказано, что движение групп пружинных элементов всегда должно быть параллельным, но не обязательно линейным. Однако линейное движение параллельных групп технически проще реализовать. Поэтому там рассматривались муфты, которые допускают только линейное движение групп пружинных элементов, вперед и назад. Действительно, параллельность групп необходима для функционирования таких муфт. Однако известно, что существуют не только параллельные прямые, но и параллельные кривые. Так в сказано, что концентрические окружности также являются параллельными кривыми. Очевидно, что части концентрических окружностей, лежащие между двумя радиусами большей концентрической окружности, также являются параллельными кривыми. На этой основе была разработана и построена рабочая модель муфты, в которой группы подпружиненных элементов перемещаются по частям концентрических (параллельных) окружностей. Муфта оказалась такой же практичной, как и муфты - с линейным перемещением групп элементов. И конструкция такой муфты оказалась достаточно простой. На рисунке 1 показана конструкция такой муфты, в составе ручного инструмента. Это допустимо, так как муфта – является основой данного инструмента (к ней добавлена - только ручка). Выходной вал 2 муфты (ручного инструмента) выполнен в виде трубки, сквозное внутреннее отверстие которой выполнено в виде шестигранника, в который должна вставляться сменная бита ручного инструмента. Поскольку бита может вставляться с обеих сторон трубки, в середине трубки жестко установлен ограничитель 14 перемещения сменной биты (штифт). Фиксатор сменной биты в отверстии вала 2 – типовой (постоянный магнит или подпружиненный шарик, как и в известных ручных инструментах) и особенностей не имеет. На Фиг.1 такой фиксатор, как и защитный кожух муфты – условно не показаны. На выходном валу 2 муфты жестко закреплено храповое колесо 1, а сам выходной вал 2 – расположен в отверстии на основной плате 7 муфты, с возможностью его свободного вращения. Также, на основной плате 7, закреплена ось 8, на которой может совершать вращательные колебания подвижная плата 5. В подвижной плате 5 имеется вырез 6, форма которого (в виде части кольца) и размеры, позволяют, при колебаниях подвижной платы 5 вокруг оси 8, свободно перемещаться в ней – выходному валу 2. А ручка 9 ручного инструмента является, по сути, частью подвижной платы 5. Важную роль здесь играет расположение подпружиненных собачек 3. Как и в, подпружиненные собачки 3 разделены на две группы, но в группах их оси 10 вращения расположены не на прямых линиях, а на линиях, соответствующих частям концентрических окружностей, ограниченных двумя радиусами большей окружности, с центром вращения подвижной платы 5 - на оси 8. Если в обе группы имеют равное количество подпружиненных элементов, то в этой муфте количество подпружиненных элементов в группе, находящейся ближе к оси 8 вращения подвижной платы 5 меньше, чем в другой группе.