Эластично сгибаемый стыковочный элемент

Номер патента: 14087

Опубликовано: 30.08.2010

Авторы: Кирстген Удо, Томс Михаэль

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Эластично сгибаемый стыковочный элемент для стыковки унифицированного узла (20, 24) привода с инструментом (12), который преобразует производимое вдоль оси входа движение на входе в производимое вдоль одной из отличающихся от оси входа осей выхода движение на выходе, отличающийся тем, что он имеет два параллельных работающих на изгиб рычага (28, 30) одинаковой длины, которые на их концах соединены посредством поперечных соединительных рычагов (32, 34), и что по меньшей мере на один из двух работающих на изгиб рычагов (28, 30) под плечом рычага приложено высокочастотное изгибающее усилие.

2. Стыковочный элемент по п.1, отличающийся тем, что изгибающее усилие приложено к узлу собственных колебаний работающего на изгиб рычага (28), приводимого в движение посредством этого изгибающего усилия.

3. Стыковочный элемент по п.2, отличающийся тем, что приводимый в движение посредством изгибающего усилия работающий на изгиб рычаг (28) является, по существу, симметричным к поперечной средней плоскости рычага и изгибающее усилие приложено в средней плоскости рычага.

4. Стыковочный элемент по п.3, отличающийся тем, что второй работающий на изгиб рычаг (30) является также, по существу, симметричным к поперечной средней плоскости рычага.

5. Стыковочный элемент по одному пп.1-4, отличающийся тем, что на работающих на изгиб рычагах (28, 30) расположены одинаково направленные, поперечно эксцентричные массивные тела, представляющие собой ведущие тела (40, 42; 40, 42, 84).

6. Стыковочный элемент по п.5, отличающийся тем, что моменты инерции масс массивных тел, представляющих собой ведущие тела (40, 42; 40, 42, 84), по существу, одинаковы по отношению к их соединительным участкам на соотнесенных работающим на изгиб рычагах (28, 30).

7. Стыковочный элемент по п.5 или 6, отличающийся тем, что центры тяжести массивных тел, представляющих собой ведущие тела (40, 42, 84), удалены от каждого из соотнесенных работающих на изгиб рычагов (28, 30) на различное расстояние.

8. Стыковочный элемент по одному пп.5-7, отличающийся тем, что массивные тела, представляющие собой ведущие тела (40, 42, 84), поперечно вложены один в другой.

9. Стыковочный элемент по одному пп.1-4, отличающийся тем, что одно расположенное поперечно на одном (28) из работающих на изгиб рычагов ведущее тело (40) снабжено соединительными средствами (56), выполненными с возможностью состыковки с ними приводного участка (88) волновода-концентратора (24).

10. Стыковочный элемент по п.9, отличающийся тем, что первый (32) из соединительных рычагов (32, 34) снабжен расположенным параллельно к работающим на изгиб рычагам (28, 30) сквозным отверстием (86), выполненным с возможностью сквозного прохода через него приводного участка (88) волновода-концентратора (24).

11. Стыковочный элемент по одному пп.1-10, отличающийся тем, что работающие на изгиб рычаги (28, 30) имеют такой контур края и/или такое поперечное сечение, что они имеют одинаковую частоту колебаний и их боковые концы колеблются в фазе.

12. Стыковочный элемент по одному пп.1-11, отличающийся тем, что соединительные рычаги (32, 34) имеют большую прочность при изгибе по сравнению с прочностью при изгибе работающих на изгиб рычагов (28, 30), предпочтительно являются, по существу, жесткими.

13. Стыковочный элемент по одному пп.1-12, отличающийся тем, что ведущие тела (40, 42) соединены со сторонами работающих на изгиб рычагов (28, 30) посредством изогнутых переходных поверхностей (48, 50).

14. Стыковочный элемент по одному пп.1-13, отличающийся тем, что расположенное на одном (28) из работающих на изгиб рычагов (28, 30), направленное вовнутрь стыковочного элемента массивное тело (40) заканчивается на незначительном расстоянии от внутренней стороны другого работающего на изгиб рычага (30).

15. Стыковочный элемент по одному пп.1-14, отличающийся тем, что обращенный в сторону инструмента соединительный рычаг (34) выполнен в виде цангового зажима (64, 74).

16. Стыковочный элемент по одному пп.1-15, отличающийся тем, что основная форма работающих на изгиб рычагов (28, 30) соответствует прямоугольному поперечному сечению образуемой призмы.

17. Стыковочный элемент по п.16, отличающийся тем, что ширина поперечного сечения призмы составляет существенно больше ее высоты.

18. Стыковочный элемент по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что он изготовлен из титана.

Рисунок 1


Текст

Смотреть все

(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ДЮРР ДЕНТАЛЬ АГ (DE) Стыковочный элемент (26), который может преобразовывать линейное движение на входе в поперечные к ним линейные переменные движения на выходе, имеет два параллельных работающих на изгиб рычага (28, 30) одинаковой длины, которые на их концах соединены посредством поперечных соединительных рычагов (32, 34). На работающих на изгиб рычагах (28, 30) расположены одинаково направленные и одинаково удаленные от их нейтральных линий массивные тела, представляющие собой ведущие тела (40, 42). 014087 Изобретение относится к эластично сгибаемому стыковочному элементу для высокочастотного рабочего инструмента согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения. Под высокочастотной в формуле изобретения и в описании должна пониматься частота, составляющая от нескольких кГц до 40 и более кГц. Для обычных стоматологических целей она может располагаться предпочтительно в диапазоне от 15 до 25 кГц. Высокочастотный рабочий инструмент для стоматологических целей описан в DE 4238384 А 1. Он включает в себя ультразвуковой унифицированный узел привода, который включает в себя вытянутый пакет расположенных друг за другом пьезоэлектрических дисков. Этот пакет дисков размешен в рукояти рабочего инструмента. Стыковочный инструмент выполнен в виде кольцевого вибратора, который имеет четыре одинаково распределенных в направлении периметра колебательных максимума. Один из колебательных максимумов соединен с ультразвуковым унифицированным узлом привода, один сдвинутый на 90 колебательный максимум - с инструментом. Тем самым, он осуществляет движение, направление которого сдвинуто на 90 по отношению к направлению рабочего движения ультразвукового унифицированного узла привода. Рабочие инструменты вышеописанного типа находят свое применение, прежде всего, в стоматологической области для чистки верхней поверхности зубов или также для формирования в зубах полостей. При этом стыковочные элементы должны иметь сравнительно небольшие размеры для того, чтобы позволить зубному врачу также и в стесненных условиях во рту пациента иметь хороший обзор соответствующего рабочего места. Выполненные в форме кольца с небольшим диаметром стыковочные элементы согласно уровню техники работают только тогда надежно, когда они выполнены с высокой точностью и изготовлены из специальных, дорогих материалов. При невыполнении этих условий в соединительных элементах могут возникать трещины, что тем самым влечет выход из строя рабочего инструмента. Задачей рассматриваемого изобретения является улучшение стыковочного элемента таким образом,что он может быть проще изготовлен и менее склонен к излому материала. В соответствии с изобретением эта задача решена посредством стыковочного элемента с признаками, приведенными в п.1 формулы изобретения. В стыковочном элементе согласно изобретению возбуждение собственных колебаний происходит за счет того, что на заданное место работающего на изгиб рычага прилагают вращающий момент. Последний образуется посредством силы, которая воздействует под плечом рычага на приводимый в движение работающий на изгиб рычаг/работающие на изгиб рычаги. Предпочтительные варианты осуществления изложены в зависимых пунктах формулы изобретения. Согласно п.2 получают особенно эффективное возбуждение собственных колебаний работающего на изгиб рычага, если приводимое опрокидывающее движение прилагают к одной точке работающего на изгиб рычага, в которой он имеет узел собственных колебаний. Другой вариант осуществления согласно п.3 имеет преимущество по отношению к симметричным колебательным соотношениям и симметричной нагрузке работающего на изгиб рычага/работающих на изгиб рычагов. В варианте осуществления согласно п.4 достигают того, что также не приводимый в движение работающий на изгиб рычаг колеблется симметрично к поперечной средней плоскости рычага и является нагруженным. Стыковочный элемент согласно п.5 имеет два работающих на изгиб рычага с направленными в одну сторону, работающими в качестве массивных тел ведущими телами, каждый из центров тяжести которых удален от нейтральной линии работающих на изгиб рычагов, на которых они расположены. При приложении усилия к работающим на изгиб рычагам в продольном направлении, расположенные на расстоянии в качестве ведущих тел массивные тела влекут тогда в силу их инерции одинаково направленные изгибы обоих работающих на изгиб рычагов. Т.к. оба приводимых в движение конца и оба свободных, следующих за движением конца работающих на изгиб рычагов, соединены посредством соединительных рычагов, на следующих за движением концах получают движение расположенного там соединительного рычага, который расположен перпендикулярно к продольному направлению обоих работающих на изгиб рычагов, и тем самым также перпендикулярно к параллельному движению привода, которое накладывается на соединяющий приводимые концы работающих на изгиб рычагов соединительного рычага. Согласно п.2 стыковочный элемент может тем самым рассматриваться в виде рамы со сгибаемыми параллельными сторонами, на которых расположены выполненные в качестве ведущих тел массивные тела. Тем самым, стыковочный элемент образует эластично деформируемые стержни параллелограмма,что ведет к тому, что прилагаемые высокочастотные линейные переменные движения на входе преобразуются в развернутые к ним по существу линейные переменные движения на выходе той же частоты. Вариант осуществления согласно п.6 предпочтителен с точки зрения возможности установления в отношении одинаковой нагрузки и соотношения движения в обоих работающих на изгиб рычагах. В стыковочном элементе согласно п.7 можно получить выгоду для образующегося момента инерции масс ведущих тел от поперечных размеров закрепленной посредством различных рычагов рамы.-1 014087 Масса одного из ведущих тел тем самым может быть выбрана несколько меньшей. При этом согласно п.8 несмотря на различные массы ведущих тел возможно согласовать друг с другом моменты вращения, которые оказывают воздействующие в качестве ведущих тел массивные тела при ускорении образованной посредством работающих на изгиб рычагов и соединительных рычагов рамы. Вариант осуществления изобретения согласно п.9 является преимущественным в отношении компактных размеров стыковочного элемента. Вариант осуществления изобретения согласно п.10 является преимущественным в отношении в отношении гладких ограничивающих поверхностей стыковочного элемента. Стыковочный элемент согласно п.11 отличается тем, что ускорения образованной посредством работающих на изгиб рычагов и соединительных рычагов рамы в направлении осей работающих на изгиб рычагов преобразуются особо эффективно в колебательные изгибы. При этом согласно п.12 можно придать распложенному внутри рамы ведущему телу особо большие размеры. Также и вариант осуществления согласно п.13 является преимущественным в отношении сильных возбуждений колебательных изгибов. Соответственно сильными являются образуемые из этого движения привада в направлении оси инструмента, которые образуются расположенным со стороны инструмента соединительным рычагом. Пункт 14 описывает особо простую и надежную возможность соединения волновода-концентратора и стыковочного элемента. Стыковочный элемент согласно п.15 позволяет особо короткое осуществление образуемого стыковочным элементом и приводным участком волновода-концентратора узла в перпендикулярном к плоскости рамы направлении. Также и вариант осуществления изобретения согласно п.16 служит для равномерного распределения механических нагрузок на оба работающих ни изгиб рычага. Вариант осуществления изобретения согласно п.17 является преимущественным в отношении точного и надежного введения приводного движения и по отношении к точному и надежному движению инструмента. Это же действительно в усиленном виде и для стыковочного элемента согласно п.18. В соединительном элементе согласно п.19 принимаемая без приложения силы геометрия является прямоугольником. Отклонение работающих на изгиб рычагов происходит симметрично на обе стороны посредством образуемых ими краев прямоугольника, посредством чего к входящему движению параллельная компонента остаточного движения, которая остается при большем отклонении работающих на изгиб рычагов, может удерживаться очень малой, или же при малых отклонениях, которые в данном случае представляют интерес, равна практически нулю. Вариант осуществления изобретения согласно п.20 является преимущественным в отношении предотвращения локальных напряжений в материале стыковочного элемента. В стыковочном элементе согласно п.21 массивное тело и соединительные рычаги могут располагаться в одной плоскости без ограничения расположенным внутри рамы ведущим телом деформации рамы. Как следствие этого, возможно изготовление стыковочного элемента простым способом из плоскопараллельной заготовки. Вариант осуществления изобретения согласно п.22 является преимущественным в отношении простого и надежного закрепления инструмента на ведущей (получаемой движение) детали стыковочного элемента. В варианте осуществления согласно п.23 достигают того, что стыковочный элемент в непосредственной близи от инструмента имеет особо тонкую форму. Согласно п.24 получают простое и способное к нагрузкам соединение стыковочного элемента с унифицированным узлом привода. Последний может быть просто образован, например, посредством ультразвукового генератора и подключенным волноводом-концентратором. Вариант осуществления изобретения согласно п.25 является преимущественным в отношении благоприятной эргономии реализуемого с помощью стыковочного элемента рабочего прибора. Вариант осуществления изобретения согласно п.26 является преимущественным прежде всего в отношении возможности изготовления стыковочного элемента из плоскопараллельной заготовки. Помимо этого, прямоугольная призматическая геометрия основная форма работающего на изгиб рычага позволяет точный предварительный расчет частот колебаний. Наконец, посредством прямоугольной формы точно задают колебания изгиба. Наводимые в работающих на изгиб рычагах колебания являются, по существу, свободными от скручиваний по отношению к продольной оси работающего на изгиб рычага. Вышеуказанные преимущества усилены в стыковочномэлементе согласно п.27 и стыковочном элементе согласно п.28. Вариант осуществления изобретения согласно п.26 является преимущественным в отношении компактной формы стыковочного элемента и содержащей его рукоятки в непосредственно близи от рабочего места. Это упрощает манипулирование в пространственно стесненных условиях и оптический контакт с-2 014087 рабочим местом. Далее изобретение описывается более подробно на примере осуществления со ссылкой на чертежи,на которых фиг. 1 - вид сбоку стоматологической ультразвуковой рукоятки, на котором схематично показаны различные основные компоненты рукояти; фиг. 2 - вид сбоку стыковочного элемента, который может быть использован в стоматологической ультразвуковой рукоятке согласно фиг. 1; фиг. 3 - схематический вид стыковочного элемента согласно фиг. 2 в фазе движения, на котором на стыковочный элемент приложена направленная на чертеже направо тянущая сила; фиг. 4 - аналогичный фиг. 3 вид, однако при этом приложенная на стыковочный элемент сдавливающая сила направлена на чертеже налево; фиг. 5 - перспективный вид практического конструктивной формы стыковочного элемента для показанного на фиг. 1 рабочего аппарата; фиг. 6 - продольный разрез показанного стыковочного элемента; фиг. 7 - перспективный вид другого варианта осуществления стыковочного элемента; фиг. 8 - разрез по центру показанного на фиг. 7 стыковочного элемента вместе с концом привода волновода-концентратора и фиг. 9 - аналогичный фиг. 7 вид, на котором показан еще один вариант осуществления стыковочного элемента. На фиг. 1 под ссылочной позицией 10 показана в целом ультразвуковая рукоятка, которая служит для приведения в действие инструмента 12. Инструментом 12 может быть, например, выполненный в виде ланцета плоский инструмент, которым должны обрабатываться боковые поверхности зуба. Инструмент 12 передвигается в направлении показанной на чертеже стрелки 14. Во время работы с инструментом 12 на него с помощью сопла 16 направляют струю 18 рабочей жидкости, которая содержит взвешенную в воде абразивную среду. Для формирования показанного на фиг. 1 возвратно-поступательного движения инструмента 12,амплитуда которого составляет от 10 до 100 мкм, служит ультразвуковой генератор 20, который расположен внутри ручки 22 рукоятки 10. Ультразвуковой генератор 20 включает в себя несколько уложенных в осевом направлении друг за другом в пакет пьезоэлектрических пластин и соединен своим, расположенным на фиг. 1 слева, концом привода с волноводом-концентратором 24. Последний служит для того,чтобы посредством эффекта воронки концентрировать ультразвуковую энергию и выдавать на выходе соответственно увеличенную амплитуду движения. Конец волновода-концентратора 24 соединен со стыковочным элементом 26. Он преобразовывает направленное в осевом направлении ручки 22, на чертеже горизонтальное рабочее перемещение волновода-концентратора 24, в перпендикулярное к оси ручки 22, на чертеже вертикальное перемещение инструмента 12. На фиг. 2 показана схематическая конструкция стыковочного элемента 26. Он имеет два, параллельные друг другу работающие на изгиб рычага 28, 30 одинаковой длины, каждый из которых имеет прямоугольное поперечное сечение, при этом длинная сторона поперечного сечения расположена перпендикулярно к плоскости представленного на фиг. 2 чертежа. Концы работающих на изгиб рычагов 28,30 соединены посредством соединительных рычагов 32, 34 в прямоугольную раму 36, внутренний край которого имеет в углах выполненные в виде четверти круга закругления 38. Соединительные рычаги 32, 34 перпендикулярно к плоскости показанного на фиг. 2 чертежа имеют такие же размеры, как и работающие на изгиб рычаги 28, 30, однако имеют ширину В, существенно большую, чем ширина b работающих на изгиб рычагов 28, 30. Поэтому также более короткие соединительные рычаги 32, 34 могут рассматриваться по отношению к работающим на изгиб рычагам 28, 30 как,по существу, жесткие. На середине соединительных рычагов 32, 33 расположены одинаковые, выполненные в виде массивных тел ведущие тела (40, 42; 40, 42, 84), центры тяжести которых удалены наверх на одинаковое расстояние D от нейтральных линий работающих на изгиб рычагов 28, 30. Ведущие тела 40, 42 также имеют одинаковые размеры перпендикулярно к плоскости представленного на фиг. 2 чертежа, как и работающие на изгиб рычаги 28, 30 и соединительные рычаги 32, 34. Тем самым, стыковочный элемент 26 может быть изготовлен путем выпиливания из плоскопараллельной заготовки. Воздействующие в виде массивных тел ведущие тела (40, 42; 40, 42, 84) имеют, по существу, форму коротких по оси цилиндров и соединены посредством переходных участков 44, 46 с соседними соединительными рычагами 32, 34. Переходные участки 44, 46 на их обеих сторонах соответственно соединены с работающими на изгиб рычагами 28, 30 с помощью закруглений 48, 50. В рабочих условиях расположенный на чертеже слева соединительный рычаг 32 соединен с инструментом 12 посредством не представленного цангового зажима, в то время как расположенный на чертеже справа соединительный рычаг 34 соединен посредством не показной соединительной головки с приводным участком волновода-концентратора 24.-3 014087 На фиг. 3 и 4 показано, как деформируется стыковочный элемент, если на расположенный на чертеже справа соединительный рычаг 34 прилагается направленная направо тянущая сила или же направленная налево сдавливающая сила. Если на соединительный рычаг 34, как представлено на фиг. 3, прикладывается направленная направо сила, то инерция ведущего тела 40 приводит к тому, что работающие на изгиб рычаги 28, 30 изгибаются вниз. Т.к. ведущие тела 40, 42 в отношении их геометрии, их материала и их веса являются полностью идентичными, оба работающих на изгиб рычага 28, 30 одинаково изгибаются вниз. Т.к. их длина остается постоянной и их свободные концы одинаково передвигаются, расположенный на чертеже слева соединительный рычаг 32 перемещается вниз параллельно соединительному рычагу 34. Напротив, при приложении силы на правый соединительный рычаг 34 направленной налево силы,то в силу инерции ведущих тел 40, 42 это приводит, аналогично вышеописанному, к имеющему одинаковое направление и одинаковую величину изгибу наверх работающих на изгиб рычагов 28, 30 и, тем самым, к перемещению соединительного рычага 32 наверх в точно параллельном к протяженности соединительного рычага 34 направлении. Понятно, что тем самым стыковочный элемент 26 преобразует прилагаемое на расположенный справа приводимый в движение соединительный рычаг 34 переменное движение, которое происходит по оси волновода-концентратора 24 и, тем самым, по оси ультразвукового генератора 20 и ручки 22, в движение инструмента, которое происходит перпендикулярно к оси волновода - концентратора 24 и, тем самым, к оси ручки 22. Из фиг. 2-4 понятно, что ведущее тело 40, которое расположено внутри рамы 36 и опирается на нижний работающий на изгиб рычаг 32, удалено от верхнего, расположенного вне рамы работающего на изгиб рычага 34 настолько, что его движение изгиба не нарушается. Т.к. оба работающих на изгиб рычага 28, 30 отклонятся в одном и том же направлении на одну и ту же величину, расстояние между ведущим телом 40 и работающим на изгиб рычагом 30 может быть небольшим. Фиг. 5 и 6 показывают практический пример осуществления стыковочного элемента 26. Части стыковочного элемента 26, которые по своим функциям соответствуют вышеупомянутым со ссылкой на фиг. 2-4 частям, обозначены снова теми же ссылками и описании в отношении их основополагающих свойств не приводится. Стыковочный элемент 26 согласно фиг. 5 можно изготовить из плоскопараллельной заготовки посредством того, что в области работающих на изгиб рычагов 28, 30 в нем изготавливают два продольных отверстия, которые на каждом из их концов ограничены полукруглой поверхностью 48. В остающейся между обоими продольными отверстиями перемычке затем фрезерованием выполняется паз 52, посредством чего получают нижнюю основу ведущего тела 40. Аналогично в верхнем участке заготовки выполняют два других продольных отверстия, которые ограничены уплощенными полуцилиндрическим отверстиями 50, и левое их них открыто наверх и влево так, что нижняя поверхность продольного отверстия продолжается до свободного горизонтального конца стыковочного элемента 26 и незадолго до конечной поверхности правого продолговатого отверстия продолговатое отверстие открывается наверх. Аналогично фрезерованием удаляют также верхний участок материала над правым продолговатым отверстием так, что получают имеющее, по существу, Т-образное ведущее тело 42. На расположенном справа соединительном рычаге 34 стыковочного элемента выполнена соединительная головка 54, которая имеет открытое направо резьбовое отверстие 56, в которое может быть ввернут снабженный резьбой концевой участок волновода-концентратора 24. Верхняя ограничительная плоскость соединительной головки 54 и нижняя ограничительная плоскость этой соединительной головки расположены так, что расположенная посередине в соединительной головке отверстие 56 расположено приблизительно на высоте верхнего работающего на изгиб рычага 30. Переходные поверхности от этих верхней и нижней ограничительных поверхностей изогнуты так, как это показано на чертеже ссылочными позициями 58 и 60. Кромки соединительной головки 54 закруглены путем снятия фасок 62. Расположенный на фиг. 5 слева концевой участок стыковочного элемента 26 имеет серединный вертикальный паз 64, который ведет к вертикальному отверстию 66. На расположенном слева участке каждая из внешних сторон соединительных рычагов 32, 34 симметрично к продольной серединной плоскости снабжена фаской 68 так, что образуются участки 70, 72 зажима расположенного слева соединительного рычага 34. Параллельно отверстию 66 в соединительном рычаге 32 вставлена разрезная по оси приемная гильза 74, в которую может быть вставлен хвостовик инструмента. Посредством не представленного зажимного винта зажимные участки 70, 72 могут, противодействуя упругой силе, перемещаться друг к другу для жесткого закрепления хвостовика инструмента в приемной гильзе 74. Верхнее ведущее тело 42 имеет открытый к своей верхней торцевой поверхности центральный вертикальный паз 78, в основании которого предусмотрено сквозное отверстие 80. Оно расположено на одной прямой (соосно) с крепежным отверстием 82 в основании 40 ведущего тела.-4 014087 В крепежном отверстии 82 жестко закреплен (приварен) массивный стержень 84, который простирается с боковым зазором через сквозное отверстие 80 и паз 80 так, что и при приложении к соединительному элементу 26 ультразвука массивный стержень 84 не соударяется со стенками. Торцевая поверхность массивного стержня 84 и верхняя поверхность ведущего тела, по существу,копланарны. Геометрия и масса основания 40 ведущего тела и массивного стержня 84 выбраны так, что совокупный момент инерции масс по отношению к примыкающей к работающему на изгиб рычагу 28 области,по существу, равен моменту инерции масс ведущего тела 42 к своей примыкающей области на работающем на изгиб рычаге 30. В отношении работы изображенный на фиг. 5 и 6 стыковочный элемент 26 соответствует соединительному элементу, изображенному на фиг. 2-4. В качестве материала для стыковочного элемента 26 и при необходимости его частей используется титан. На фиг. 7 и 8 показан другой вариант стыковочного элемента 26, который в перпендикулярном направлении к оси работающих на изгиб рычагов 28, 30 выполнен более компактно. Описанные со ссылкой на предыдущие фигуры компоненты в случае их функционального соответствия снабжены теми же ссылочными позициями, даже если они геометрически выполнены несколько иначе. Выступающее наружу за раму стыковочного элемента 26 ведущее тело 42 уменьшено и выступает лишь во внутрь рамы только минимально. Выступающее во внутрь рамы ведущее тело 40 почти доходит своей ровной торцевой поверхностью до внутренней стороны работающего на изгиб рычага 30. Ведущее тело 40 служит в качестве стыковочного участка для волновода-концентратора 24. Для этого в нем предусмотрено резьбовое отверстие 56. Также в соединительном рычаге 32 предусмотрено резьбовое отверстие 86, через которое с зазором может простираться выходной участок 88 волноводаконцентратора 24. Ось отверстия 86 расположена параллельно к работающим на изгиб рычагам 28, 30 и посередине между ними так, что приводной участок 88 под плечом рычага воздействует на работающий на изгиб рычаг 28. Из-за этой геометрии введения силы обеспечен хороший подъем рамы стыковочного элемента,образованной посредством работающих на изгиб рычагов 28, 30 и соединительных рычагов 32, 34, несмотря на то, что ведущие тела 40, 42 имеют по сравнению с другими примерами конструктивных форм существенно уменьшенную массу. Стыковочный элемент согласно фиг. 7 и 8 характеризуется особо компактной конструкцией и хорошей сменой направления движения на входе в расположенное к нему под углом в 90 приводное движение. Стыковочный элемент согласно п.9 формулы изобретения, по существу, схож с таковым согласно фиг. 7 В этом случае ведущее тело 42 отсутствует и торцевая поверхность 40 еще более приближена к внутренней поверхности работающего на изгиб рычага 30 настолько близко, насколько это позволяет техника изготовления. Изготовление происходит так, что имеющей форму пластины заготовке фрезерованием придается желаемый внешний контур и в нем выполняются два отверстия с закруглениями 38, 48, при этом сначала остается серединная непрерывная перемычка, которая позже образует ведущее тело 40. В полученном таким образом промежуточном продукте, форма которого, по существу, соответствует форме 8, затем просверливают сквозное отверстие 86 и выполняют расположенное с ним на одной оси резьбовое отверстие 56. Затем настолько близко, насколько это позволяет техника изготовления, на внутренней стороне работающего на изгиб рычага 30 фрезерованием узкой дисковой фрезой выполняется паз 52. Работающий на изгиб рычаг 28 из-за расположенного на нем ведущего тела 40 имеет иной характер колебаний, чем имел бы имеющий одинаковое поперечное сечение работающий на изгиб рычаг без установленного ведущего тела. Для сглаживания различия расположенный на фиг. 9 внизу работающий на изгиб рычаг выполнен на приблизительно 25% шире, чем работающий на изгиб рычаг 28. Таким путем оба работающих на изгиб рычага 28, 30 имеют одинаковую собственную частоту и колеблются с их расположенным рядом с соединительным рычагом 34 концом в фазе с одинаковой амплитудой. В практическом варианте осуществления изобретения стыковочный элемент 26 имеет в продольном направлении (на чертеже - в горизонтальном направлении) совокупный размер 24,2 мм, в поперечном (на чертеже - вертикальном) направлении нижняя ограничивающая поверхность стыковочного элемента 26 имеет расстояние от его продольной оси, составляющее 4 мм, в то время как верхняя наружная поверхность стыковочного элемента 26 имеет расстояние от продольной оси, равное лишь 3,6 мм. Разница в расстоянии соответствует увеличенному поперечному размеру расположенного на фиг. 9 снизу работающего на изгиб рычага 30. В этом практическом варианте осуществления изобретения толщина пластины, из которой изготав-5 014087 ливается стыковочный элемент 26, составляет 5 мм, диаметр сквозного отверстия 86-4 мм, а диаметр резьбового отверстия 56-3,5 мм. В качестве материала для стыковочного элемента 26 используют титан. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Эластично сгибаемый стыковочный элемент для стыковки унифицированного узла (20, 24) привода с инструментом (12), который преобразует производимое вдоль оси входа движение на входе в производимое вдоль одной из отличающихся от оси входа осей выхода движение на выходе, отличающийся тем, что он имеет два параллельных работающих на изгиб рычага (28, 30) одинаковой длины, которые на их концах соединены посредством поперечных соединительных рычагов (32, 34), и что по меньшей мере на один из двух работающих на изгиб рычагов (28, 30) под плечом рычага приложено высокочастотное изгибающее усилие. 2. Стыковочный элемент по п.1, отличающийся тем, что изгибающее усилие приложено к узлу собственных колебаний работающего на изгиб рычага (28), приводимого в движение посредством этого изгибающего усилия. 3. Стыковочный элемент по п.2, отличающийся тем, что приводимый в движение посредством изгибающего усилия работающий на изгиб рычаг (28) является, по существу, симметричным к поперечной средней плоскости рычага и изгибающее усилие приложено в средней плоскости рычага. 4. Стыковочный элемент по п.3, отличающийся тем, что второй работающий на изгиб рычаг (30) является также, по существу, симметричным к поперечной средней плоскости рычага. 5. Стыковочный элемент по одному пп.1-4, отличающийся тем, что на работающих на изгиб рычагах (28, 30) расположены одинаково направленные, поперечно эксцентричные массивные тела, представляющие собой ведущие тела (40, 42; 40, 42, 84). 6. Стыковочный элемент по п.5, отличающийся тем, что моменты инерции масс массивных тел,представляющих собой ведущие тела (40, 42; 40, 42, 84), по существу, одинаковы по отношению к их соединительным участкам на соотнесенных работающим на изгиб рычагах (28, 30). 7. Стыковочный элемент по п.5 или 6, отличающийся тем, что центры тяжести массивных тел,представляющих собой ведущие тела (40, 42, 84), удалены от каждого из соотнесенных работающих на изгиб рычагов (28, 30) на различное расстояние. 8. Стыковочный элемент по одному пп.5-7, отличающийся тем, что массивные тела, представляющие собой ведущие тела (40, 42, 84), поперечно вложены один в другой. 9. Стыковочный элемент по одному пп.1-4, отличающийся тем, что одно расположенное поперечно на одном (28) из работающих на изгиб рычагов ведущее тело (40) снабжено соединительными средствами (56), выполненными с возможностью состыковки с ними приводного участка (88) волноводаконцентратора (24). 10. Стыковочный элемент по п.9, отличающийся тем, что первый (32) из соединительных рычагов(32, 34) снабжен расположенным параллельно к работающим на изгиб рычагам (28, 30) сквозным отверстием (86), выполненным с возможностью сквозного прохода через него приводного участка (88) волновода-концентратора (24). 11. Стыковочный элемент по одному пп.1-10, отличающийся тем, что работающие на изгиб рычаги(28, 30) имеют такой контур края и/или такое поперечное сечение, что они имеют одинаковую частоту колебаний и их боковые концы колеблются в фазе. 12. Стыковочный элемент по одному пп.1-11, отличающийся тем, что соединительные рычаги (32,34) имеют большую прочность при изгибе по сравнению с прочностью при изгибе работающих на изгиб рычагов (28, 30), предпочтительно являются, по существу, жесткими. 13. Стыковочный элемент по одному пп.1-12, отличающийся тем, что ведущие тела (40, 42) соединены со сторонами работающих на изгиб рычагов (28, 30) посредством изогнутых переходных поверхностей (48, 50). 14. Стыковочный элемент по одному пп.1-13, отличающийся тем, что расположенное на одном (28) из работающих на изгиб рычагов (28, 30), направленное вовнутрь стыковочного элемента массивное тело(40) заканчивается на незначительном расстоянии от внутренней стороны другого работающего на изгиб рычага (30). 15. Стыковочный элемент по одному пп.1-14, отличающийся тем, что обращенный в сторону инструмента соединительный рычаг (34) выполнен в виде цангового зажима (64, 74). 16. Стыковочный элемент по одному пп.1-15, отличающийся тем, что основная форма работающих на изгиб рычагов (28, 30) соответствует прямоугольному поперечному сечению образуемой призмы. 17. Стыковочный элемент по п.16, отличающийся тем, что ширина поперечного сечения призмы составляет существенно больше ее высоты. 18. Стыковочный элемент по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что он изготовлен из титана.

МПК / Метки

МПК: B06B 3/00, A61C 1/07

Метки: элемент, сгибаемый, стыковочный, эластично

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-14087-elastichno-sgibaemyjj-stykovochnyjj-element.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Эластично сгибаемый стыковочный элемент</a>

Похожие патенты