Результат интеллектуальной деятельности: РУЧКА УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно - к устройствам управления, и может быть применено в системах управления различными агрегатами, в частности на летательных аппаратах.

Известна рукоятка управления агрегатами летательного аппарата (а.с. СССР №400155), содержащая рычаг с головкой, фиксатор с нажимным штоком, установленным на головке, и стопор, расположенный на головке рычага и выполненный в виде подпружиненной гашетки с роликом, входящим в паз штока фиксатора. Это решение позволяет безопасно фиксировать рукоятку в заданном положении, однако для введения в действие надо совершать точные движения - отыскивать пальцами гашетку.

Известна рукоятка ручки управления летательного аппарата (патент РФ №1195577), содержащая корпус, на котором расположена гашетка, а внутри микровыключатель. Гашетка выполнена в виде охватывающей корпус спиральной пружинной пластины, закрепленной одним концом на корпусе, в корпусе выполнена сквозная щель, через которую внутрь корпуса проходит второй свободный конец спиральной пружинной пластины, несущий регулировочный винт, а внутри корпуса установлен подпружиненный двуплечий рычаг, контактирующий одним плечом с микровыключателем, а другим - с регулировочным винтом. Для поворота рукоятки надо сжать спиральную пружину и этим освободить микровыключатель. Это решение требует наличия электропитания и потому не может быть применено для агрегатов, которые должны быть работоспособны и при отсутствии электроэнергии.

Известна ручка управления приборами летательного аппарата (а.с. СССР №471818). Она содержит жестко закрепленную на неподвижной панели втулку-гильзу, на которую надета своей стулкой головка (рукоятка), в стулке выполнена проточка. Внутри втулки-гильзы свободно установлен стакан, имеющий выступ, который входит в проточку. Вал привода управляющего органа расположен соосно стакану, втулке-гильзе и головке (рукоятке) и пропущен свободно сквозь них внутрь. На конце вала жестко установлена первая часть муфты сцепления, вторая часть которой расположена внутри головки. Между жестко установленными на валу упором и дном зажата пружина, усилие которой направлено на перемещение вала, ограниченное расположенным на выходном конце вала упором. Рукоятка (головка) может свободно вращаться, и ее случайные повороты не приводят к сцеплению частей муфты и проворачиванию вала. При оттягивании рукоятки на себя происходит контакт частей муфты, и вращение рукоятки может быть передано управляемому органу посредством вала. Недостатком этого решения является возможность свободного вращения рукоятки, вследствие чего невозможно понять по положению рукоятки, в каком положении находится управляемый орган.

Наиболее близкой к предлагаемому решению является ручка управления стояночным тормозом (патент JP 1340565), предназначенная для предотвращения освобождения рычага тормоза автомобиля без воли водителя. Цилиндрический корпус рычага выполнен полым, а в него соосно вставлен вал (запорный стержень), один конец которого жестко соединен с рукояткой, а другой конец спрофилирован (изогнут) и размещен в отверстии в боковой стенке рычага. Это отверстие, в свою очередь, спрофилировано таким образом, что вал (стержень) может свободно перемещаться вдоль оси в некотором интервале, но чтобы иметь возможность поворачивать вал (вместе со всем рычагом), необходимо вытащить рукоятку вверх. Имеется пружина, удерживающая рукоятку в нижнем положении, когда повернуть вал невозможно. Недостатком этого решения является то, что рукоятка все-таки может быть случайно вытащена наверх, например, если зацепить за нее одеждой и потянуть, а тогда может легко произойти поворот вала, т.е. это решение недостаточно надежно.

Задачей изобретения является надежное исключение возможности самопроизвольного поворота вала при несанкционированном выпуске рукоятки и обеспечение однозначной взаимосвязи между положениями рукоятки и состоянием управляемого органа.

Задача решается с помощью ручки управления, содержащей цилиндрический корпус и установленные в нем соосно пружину и вал, один конец которого жестко соединен с рукояткой, а другой спрофилирован, отличающейся тем, что внутри корпуса соосно размещен полый цилиндр-качалка, на внутренней поверхности которого выполнен как минимум один паз, параллельный продольной оси цилиндра-качалки, средняя часть вала выполнена уширенной с выступами, входящими в паз или пазы цилиндра-качалки, на спрофилированном конце вала имеется проточка с отсутствием профиля, на корпусе соосно ему закреплен стакан, участок внутреннего отверстия которого спрофилирован в соответствии с профилем конца вала, причем ширина проточки на спрофилированном конце вала превышает ширину участка с профилем во внутреннем отверстии стакана, пружина размещена между стаканом и уширенной средней частью вала и выполнена как пружина сжатия, цилиндрический корпус снабжен кронштейном, на котором установлена защелка, фиксирующая рукоятку в прижатом к цилиндрическому корпусу положении.

Данное решение исключает возможность самопроизвольного поворота вала при несанкционированном выпуске рукоятки и тем самым повышает надежность правильной работы поста управления, обеспечивает однозначную связь между положениями рукоятки и состоянием управляемого органа, а также служит противоугонным устройством.

Изобретение поясняется фигурами. На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемого устройства; на фиг.2 - вид устройства с торца (А); на фиг.3 - вид снизу (Б). На фиг.4 показан разрез В-В фиг.1, поясняющий взаимодействие вала и цилиндра-качалки. На фиг.5 в увеличенном масштабе изображен фрагмент, поясняющий взаимодействие стакана 2 и вала 4 при вдвинутом положении рукоятки; на фиг.6 - то же при максимально выдвинутом положении рукоятки; на фиг.7 - при положении рукоятки, когда вал может повернуться. На фиг.8 в увеличенном масштабе показан продольный разрез стакана; на фиг.9 - сечение Д-Д фиг.8; на фиг.10 - сечение Е-Е фиг.8.

Ручка управления содержит цилиндрический корпус 3, внутри которого соосно с возможностью вращения размещен полый цилиндр-качалка 5. Корпус 3 имеет прорезь 11 для рычага 12 цилиндра-качалки 5. На наружной поверхности корпуса 3 установлены упоры 19 для ограничения отклонения рычага 12 цилиндра-качалки 5.

На внутренней поверхности цилиндра-качалки 5 выполнен как минимум один паз 13, параллельный продольной оси цилиндра-качалки 5 (на фигурах показан вариант с двумя пазами 13).

Ручка управления содержит также вал 4, установленный в корпусе 3 соосно. Один конец вала 4 жестко соединен с рукояткой 6, а другой спрофилирован. На спрофилированном конце вала 4 имеется проточка 41 с отсутствием профиля. Средняя часть вала 4 выполнена уширенной и снабжена выступами 14, входящими в паз или пазы 13 цилиндра-качалки 5.

На корпусе 3 на его удаленном от рукоятки 6 торце соосно закреплен стакан 2. Закрепление стакана 2 на корпусе 1 осуществлено с помощью крышки 1, которая резьбой соединена с корпусом 3 и прижимает стакан 2 к корпусу 3. Для предотвращения проворота стакана 2 относительно корпуса 3 на торце корпуса 3 имеются прорези, а на стакане 2 - выступы 22, входящие в эти прорези.

Участок 21 внутреннего отверстия стакана 2 возле близкого к рукоятке 6 торца стакана 2 спрофилирован в соответствии с профилем конца вала 4. Ширина проточки 41 на спрофилированном конце вала 4 превышает (немного) ширину участка с профилем во внутреннем отверстии 21 стакана 2.

Ручка управления содержит пружину 9, которая выполнена как пружина сжатия и размещена между стаканом 2 и уширенной средней частью вала 4.

Корпус 3 снабжен кронштейном 7, который жестко соединен с корпусом 3. На кронштейне 7 закреплена защелка 8, фиксирующая рукоятку 6 в прижатом к корпусу 3 положении 6-1. Кронштейн 7 и защелка 8 выполнены так, чтобы они не выступали за контуры агрегатов, т.е. расположены в углублении.

Ручка управления работает следующим образом.

Когда нет необходимости осуществлять управляющее воздействие, ручка управления должна быть оставлена в таком положении, чтобы рукоятка 6 была утоплена и прижата защелкой 8 к корпусу 3 (положение 6-1 на фиг.1). Пружина 9 при этом сжата. Профиль конца вала 4 находится в спрофилированной части внутреннего отверстия стакана 2 (фиг.5), поэтому вал 4 не может поворачиваться при воздействии на рукоятку 6.

Если в результате несанкционированного доступа к рукоятке 6 или в результате случайного воздействия рукоятка 6 освободится от защелки 8, пружина 9 вытолкнет рукоятку 6 наружу в крайнее выдвинутое положение 6-2. При этом проточка 41 проскочит спрофилированную часть внутреннего отверстия 21 стакана 2, и на спрофилированном участке 21 внутреннего отверстия стакана 2 опять окажется спрофилированная часть конца вала 4 (фиг.6), поэтому вал 4 не сможет поворачиваться при воздействии на рукоятку 6.

При необходимости санкционированного поворота вала 4 персоналом необходимо освободить рукоятку 6 от защелки 8 и позволить рукоятке 6 перейти в крайнее выдвинутое положение 6-2 под действием пружины 9. Затем надо надавить на рукоятку 6, частично сжимая пружину 9, и утопить рукоятку 9 частично, переместив ее примерно на расстояние C, показанное на фиг.1 и 6, чтобы проточка 41 на спрофилированном конце вала 4 оказалась в зоне спрофилированного участка 21 внутреннего отверстия стакана 2 (см. фиг.7). В таком положении 6-3 возможен поворот рукоятки 6, вала 4 и цилиндра-качалки 5 относительно корпуса 3. Вращательное движение передается от вала 4 к цилиндру-качалке 5 за счет взаимодействия выступов 14 вала 4 и пазов 13 цилиндра-качалки 5. Тогда перемещение рычага 12 вызывает отклонение управляемых органов.

После завершения работы персонал возвращает рукоятку в полностью утопленное положение 6-1, сжимая пружину 9, и закрепляет рукоятку 6 в этом положении защелкой 8.