БЫСТРОРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 1999 года по МПК F16B21/06 F16B21/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в конструкциях, требующих частого и быстрого разъема.

Известно быстроразъемное соединение деталей с помощью шпильки с откидным подпружиненным стопором, шарнирно закрепленным в открытом пазу на конце шпильки, установленной в отверстиях соединяемых деталей (а.с. 456921 СССР, кл. F 16 B 21/06, 1975 ).

Техническим недостатком соединения является недостаточно высокая эксплуатационная надежность из-за возможности заклинивания малогабаритной пружины при работе на открытом воздухе.

Известно также быстроразъемное соединение, содержащее стержень с головкой и пружиной, размещенной на стержне с возможностью взаимодействия одним торцом с головкой, и откидной стопор, установленный в пазу хвостовика стержня, при этом соединение снабжено дополнительными элементами на головной части стержня (а.с. 1206514, СССР, кл F 16 B 21/06, 1986 ).

Техническим недостатком данного соединения является повышенная сложность конструкции и недостаточная эксплуатационная надежность из-за необходимости взаимного ориентирования деталей при соединении и разъединении деталей.

Техническая задача - упрощение конструкции и повышение эксплуатационной надежности.

Сущность изобретения заключается в том, что в быстроразъемном соединении, содержащем стержень с головкой и пружиной, размещенной на стержне с возможностью взаимодействия одним торцом с головкой, и откидной стопор, установленный в пазу хвостовика стержня, пружина выполнена винтовой конической, взаимодействующей с головкой стержня посредством витка наименьшего диаметра, при этом на стержне выполнена кольцевая проточка, куда частично утоплен указанный виток пружин, а каждый внутренний диаметр последующего витка пружины имеет размер, превышающий наружный диаметр соседнего меньшего витка.

На фиг. 1 изображено быстроразъемное соединение после прохода стержня через отверстия соединяемых деталей, на фиг. 2 - то же, после деформации пружины и разворота откидного стопора, на фиг. 3 - то же, после завершения соединения деталей (стопор в рабочем положении).

Быстроразъемное соединение содержит стержень 1 с головкой 2 и одетой на стержень пружиной 3, опирающейся на головку. Пружина 3 выполнена винтовой конической, взаимодействующей с головкой 2 стержня посредством витка "а" наименьшего диаметра. На стержне 1 выполнена кольцевая проточка "б", куда частично утоплен указанный виток "а" пружины. Каждый внутренний диаметр последующего витка пружины, например, диаметр d витка "в", имеет размер, превышающий наружный диаметр соседнего меньшего витка - в данном случае диаметр D витка "а" (d > D). При таком исполнении пружины 3 ее жесткость является переменной. На хвостовике стержня 1 выполнен паз 4 со скосом "г", в котором на оси 5 установлен откидной стопор 6. На головке 2 могут быть выполнены выступы, риски, указатели и т.п.

Соединение и разъединение деталей происходит следующим образом. Совмещая отверстия соединяемых деталей одно с другим, вставляют стержень 1, предварительно выставив стержень таким образом, что скос "г" паза 4 препятствует развороту откидного стопора 6 (фиг. 1). Далее стержень 1 разворачивают на 180^o и одновременно с этим, воздействуя на головку 2 стержня, сжимают пружину 3 до упора (фиг. 2). Поскольку внутренний диаметр d последующего витка "в" пружины 3 больше наружного диаметра D соседнего меньшего витка "а", то все витки пружины взаимодействуют с плоскостью соединяемой детали, и пружина имеет минимально возможную высоту в этом положении (фиг. 2). После разворота стержня 1 на 180^o скос "г" паза 4 не препятствует самопроизвольному развороту откидного стопора 6 под действием неуравновешенного момента собственного веса относительно оси 5, и стопор самоустанавливается в положение, показанное на фиг. 2 и 3. После прекращения силового воздействия на головку 2 стержня 1 последний под действием пружины 3 переместится до упора откидного стопора 6 в плоскость другой соединяемой детали (фиг. 3), при этом пружина остается сжатой на определенную величину и фиксирует положение стержня 1 относительно деталей.

Для разъединения деталей воздействуют на головку 2 стержня 1, сжимая пружину 3, и разворачивают стержень на 180^o, после чего под действием неуравновешенного момента собственного веса откидной стопор 6 развернется на оси 5 и, опираясь на скос "г" в пазу 4, займет горизонтальное положение, затем прекращают воздействие на головку 2 стержня 1 и на пружину 3, и стержень переместится влево до свободного состояния пружины (фиг. 1). После этого стержень 1 извлекают из отверстий соединяемых деталей, при этом пружина 3 остается на стержне, будучи зафиксированной своим витком "а" наименьшего диаметра в кольцевой проточке "б" на стержне. При наличии на головке 2 выступов последние используются при повороте стержня 1 на 180^o - в обе стороны. Если головка 2 снабжена рисками (указателями), то они служат отметками положения откидного стопора 6.

Такое выполнение быстроразъемного соединения позволяет упростить конструкцию, в которой головка является неразъемным продолжением стержня, а пружина простейшим способом фиксируется под головкой при любом угловом и линейном положениях стержня. Наряду с этим уменьшается длина стержня за счет возможности существенного - до толщины витка - сокращения высоты пружины в сжатом состоянии. При наличии винтовой конической пружины более плавно изменяется усилие при ее сжатии. Повышение эксплуатационной надежности является следствием упрощения конструкции головки в сборе с пружиной.

Быстроразъемное соединение может быть применено в конструкциях, требующих частого и быстрого разъема. Соединение состоит из стержня с головкой, пружины, размещенной на стержне, и откидного стопора, установленного в пазу хвостовика стержня. Пружина выполнена винтовой конической и расположена на стержне с возможностью взаимодействия одним торцом с головкой стержня. На стержне имеется кольцевая проточка, куда утоплен наименьший виток пружины, посредством которого она взаимодействует с головкой стержня. Каждый внутренний диаметр последующего витка пружины больше наружного диаметра соседнего меньшего витка. Такое выполнение быстроразъемного соединения упрощает конструкцию, пружина простейшим способом фиксируется под головкой стержня. Применение конической пружины позволяет уменьшить длину стержня. 3 ил.

Быстроразъемное соединение, содержащее стержень с головкой и пружиной, размещенной на стержне с возможностью взаимодействия одним торцом с головкой, и откидной стопор, установленный в пазу хвостовика стержня, отличающееся тем, что пружина выполнена винтовой конической, взаимодействующей с головкой стержня посредством витка наименьшего диаметра, при этом на стержне выполнена кольцевая проточка, куда частично утоплен указанный виток пружины, а каждый внутренний диаметр последующего витка пружины имеет размер, превышающий наружный диаметр соседнего меньшего витка.