УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ОБЖИМАЕМЫЙ СФЕРИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, СПОСОБ ОБЖАТИЯ И ОБЖИМАЮЩАЯ СИСТЕМА Российский патент 2015 года по МПК F16B19/10 B21J15/04 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству, имеющему обжимаемый сферический элемент, содержащий стержень, заканчивающийся на первом конце сферическим элементом. Изобретение также относится к соответствующему способу обжатия и обжимающей системе.

Предшествующий уровень техники

Устройство, имеющее сферический элемент, содержит стержень, содержащий на первом конце сферический элемент, имеющий, например, форму шара.

Первый пример такого устройства, имеющего сферический элемент, показан на фиг. 1 и содержит стержень 1, последовательно снабженный вдоль продольной оси А1 стержня сферическим элементом 3, упорным элементом 3 и цилиндром 4. Такое устройство, имеющее сферический элемент, предназначено для обжатия на пластине, имеющей сквозное отверстие, в которое вставляется конец стержня, образованный цилиндром 4, пока упорный элемент 3 не войдет в контакт с пластиной. Размеры отверстия в пластине являются комплементарными для размеров цилиндра 4 стержня 1 так, что упорный элемент 3 упирается в пластину. Затем цилиндр 4 деформируют так, чтобы сформировать обжимающий буртик, размеры которого больше, чем диаметр сквозного отверстия в пластине и, таким образом, зафиксировать устройство, имеющее сферический элемент на пластине. Такая технология имеет недостатки, поскольку когда устройство требуется зафиксировать, требуется доступ к двум противоположным сторонам пластины, при этом первая сторона используется для установки устройства, а со второй стороны выполняют деформирование стержня устройства для его фиксации.

Второй пример такого устройства, имеющего сферический элемент, показан на фиг. 2. Это устройство, имеющее сферический элемент, отличается от показанного на фиг. 1 тем, что цилиндр 4 стержня 1 имеет резьбу. Эта резьба позволяет крепить устройство, имеющее сферический элемент гайкой, после установки в отверстие в пластине. Такая технология имеет недостаток, заключающийся в необходимости выполнить несколько этапов крепления устройства, имеющего сферический элемент и, кроме того, требует доступа к обеим сторонам пластины.

Кроме того, что касается механического сопротивления, резьбовое соединение является не столь надежным, как обжатие. Например, если устройство, имеющее сферический элемент, ввинчено в резьбовое отверстие в пластине, подвергающейся сильным вибрациям, устройство, имеющее сферический элемент, может непроизвольно вывинтиться и, следовательно, может привести к отсоединению устройства, имеющего сферический элемент, от пластины.

Устройства, имеющие сферический элемент, используются во многих областях. Они применяются как интерфейсы крепления гидроцилиндров, используемых для облегчения открывания таких элементов, как задние и боковые двери автомобилей, крышки багажников и прочее.

Задача изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание устройства, имеющего шаровой элемент, установку которого можно производить вслепую, т.е. без доступа к обеим сторонам пластины, к которой необходимо прикрепить такое устройство, имеющее шаровой элемент.

Эта задача решается с помощью объектов, определенных в приложенной формуле изобретения и, в частности, за счет того, что устройство содержит втулку, в которую вставлен стержень, при этом втулка последовательно содержит вдоль своей продольной оси:

- установочный участок для установки втулки на стержне;

- деформируемый участок для формирования обжимающего буртика;

- упорный фланец, при этом сферический элемент стержня выступает за упорный фланец.

Изобретение также относится к способу обжатия устройства, имеющего сферический элемент на опоре, содержащей отверстие. Способ содержит этапы, на которых:

- вставляют устройство, имеющее сферический элемент, в отверстие в опоре через его конец, противоположный сферическому элементу, пока упорный фланец не войдет в контакт с опорой;

- прижимают устройство, прилагая удерживающую силу так, чтобы упорный фланец прижался к опоре, в то же время прилагая к сферическому элементу тянущее усилие, чтобы деформировать втулку на деформируемом участке для формирования обжимающего буртика.

Изобретение также относится к обжимной системе для устройства, имеющего обжимаемый сферический элемент, содержащей стержень, установленный во втулке и заканчивающийся на одном конце сферическим элементом, при этом система содержит:

- оправку, предназначенную для упора в упорный фланец втулки,

- тянущее средство, содержащее систему губок, выполненных с возможностью охватывать сферический элемент.

Краткое описание чертежей

Другие преимущества и признаки настоящего изобретения будут более понятны из нижеследующего подробного описания конкретных вариантов изобретения, приведенных в качестве неограничивающих примеров, со ссылками на приложенные чертежи, на которых:

Фиг. 1 и 2 изображают два типа отдельных устройств, имеющих сферический элемент, по предшествующему уровню техники.

Фиг. 3 изображает сечение устройства, имеющего сферический элемент по варианту настоящего изобретения.

Фиг. 4 - стержень, имеющий сферический элемент, используемый в устройстве по фиг. 3.

Фиг. 5 и 6 изображают другой вариант устройства, имеющего сферический элемент и соответствующий стержень.

Фиг. 7 изображает этап способа обжатия устройства, имеющего сферический элемент по фиг. 3 на опоре.

Фиг. 8 - устройство, имеющее сферический элемент, обжатое на опоре.

Фиг. 9 - трехмерный вид обжимной системы для обжимаемого устройства, где одна губка тянущего средства и движущаяся часть оправки удалены.

Фиг. 10 - трехмерный вид системы по фиг. 9, в которой удаленная губка показана.

Фиг. 11 - вид, сцентрированный на губке обжимной системы.

Фиг. 12 - трехмерный вид системы по фиг. 10, в которой показана подвижная часть оправки.

Фиг. 13 - запирающий элемент, установленный на теле оправки по фиг. 12.

Фиг. 14 - схема двух губок тянущего средства в открытом положении.

Фиг. 15 - схема двух губок тянущего средства в закрытом положении.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения.

Как показано на фиг. 3-6, устройство, имеющее обжимаемый сферический элемент содержит стержень 1, заканчивающийся сферическим элементом 2. Этот стержень 1 установлен, предпочтительно, вторым концом, противоположным сферическому элементу 2, во втулке 5, тело которой имеет деформируемую часть. Предпочтительно, втулка 5 имеет форму бочонка, открытого с двух концов вдоль продольной оси А2, при этом продольная ось А2 совпадает с осью сквозного или глухого отверстия втулки 5.

Стержень 1 вставлен во втулку 5. Втулка 5 последовательно содержит расположенные вдоль оси А2 (см. фиг. 3 и 5) установочный участок 6 для установки втулки 5 на стержень 1, деформируемый участок 7 и упорный фланец 8. Упорный фланец 8 предпочтительно проходит по всему внешнему периметру втулки 5. Сферический элемент 2 стержня 1 выступает из втулки 5 в области упорного фланца 8. Другими словами, втулка 5 содержит на одном конце упорный фланец 8, и сферический элемент 2 выступает из фланца 8 в направлении, по существу параллельном продольной оси А2 втулки 5 так, чтобы сферический элемент 2 можно было захватывать.

Деформируемый участок 7 предназначен для формирования обжимного буртика, поэтому он выполнен деформируемым. Другими словами, деформируемый участок 7 может быть выполнен из материала более пластичного, чем материал, образующий установочный участок 6 и упорный фланец 8. Согласно предпочтительному конкретному варианту, показанному на фиг. 3 и 5, втулка 5 выполнена из материала только одного типа. В этом случае толщина материала деформируемого участка 7 в направлении D1, перпендикулярном продольной оси А2 втулки 5, и при повороте направления D1 вокруг продольной оси А2 втулки 5 может быть меньше, чем толщина материала на других участках втулки 6 (на фланце 8 и на установочном участке 9) в направлении D1 и при повороте этого направления вокруг оси А2.

Стержень 1 и втулка 5 предпочтительно выполнены из материала, выбранного из ряда, содержащего сталь, нержавеющую сталь, алюминий или латунь.

Втулка 5 может собираться со стержнем на установочном участке 6, например, сваркой, фрикционной посадкой, прессовкой или заклепыванием втулки (5).

Согласно первому предпочтительному варианту стержень 1, показанный на фиг. 4, содержит участок 9, предпочтительно с нарезанной первой резьбой. Этот резьбовой участок 9 проходит вдоль тела стержня 9 и сформирован вдоль тела стержня 1 вдоль его продольной оси А1, предпочтительно на втором конце стержня 1 напротив сферического элемента 2. Установочный участок 6 внутри втулки 5 (фиг. 3) в этом случае содержит вторую ответную резьбу. Стержень 1 ввинчивается в установочный участок 6 втулки 5. Другими словами, первая резьба стержня 1 взаимодействует со второй комплементарной резьбой втулки 5 на установочном участке 6.

Установочный участок 6 может быть напрессован на внешнюю поверхность втулки 5. Этот процесс напрессовки позволяет упрочнить деталь, при этом стержень 1 прочно крепится к втулке 5, что благоприятствует соединению первой и второй резьб.

В одном варианте стержень 1 содержит резьбовой участок, как указано выше, а установочный участок 9 внутри втулки 5 является гладким. Во время сборки стержня 1 со втулкой 5 на внешнюю поверхность втулки 5 действует прессующее усилие на установочном участке так, что материал втулки 5 затекает в резьбу резьбового участка стержня, чтобы зафиксировать сборку.

Способ изготовления устройства, имеющего обжимаемый сферический элемент, состоит из этапов, на которых изготавливают стержень 1 и втулку 5 отдельно, затем собирают их. Предпочтительно, перед сборкой втулку 5 и стержень 1 обрабатывают, в частности, для защиты поверхности от коррозии. Полученное устройство, имеющее обжимаемый сферический элемент, является готовым к использованию изделием, обладающим высокой стойкостью к коррозии, поскольку два его компонента, а именно стержень 1 и втулка 5, были обработаны раздельно.

В более общем виде сборку можно выполнять, вставляя второй конец стержня 11, противоположный сферическому элементу 2, сквозь конец втулки 5, на котором расположен фланец 8, затем фиксируя их друг на друге в установочной области 6 путем свинчивания или другими сборочными средствами. Как показано на фиг. 3-6, стержень 1 может содержать упорный элемент 3, расположенный между сферическим элементом 2 и участком 9 тела стержня 1 (имеющим или не имеющим резьбу), который обращен к установочному участку 6. Этот упорный элемент 4 преимущественно позволяет для данных стержня 1 и втулки 5 обеспечить, что установочный участок 6 будет обращен к соответствующему участку 9 стержня 1 (фиг. 3 и 5). Действительно, во время сборки стержня 1 со втулкой 5 упорный элемент 3 входит в контакт с соответствующим упорным участком, например, образованным буртиком внутри втулки 5, как показано на фиг. 3, или на фланце 8, как показано на фиг. 5, обеспечивая правильное позиционирование стержня 1 во втулке 5 во время сборки, например, прессованием. Вариант по фиг. 3 является предпочтительным, поскольку он позволяет спрятать упорный элемент 3 и согласно этому варианту стержень может иметь, начиная от сферического элемента 2, первый диаметр, затем второй диаметр, меньший, чем первый диаметр. Переход диаметра позволяет опираться на буртик втулки.

Фактически упорный элемент 3 и соответствующий упорный участок работают как выравнивающее средство для выравнивания втулки 5 относительно стержня 1 так, чтобы облегчить их сборку. Следовательно, специалисты могут использовать любое другое выравнивающее средство.

Как показано на фиг. 5 и 6, согласно второму предпочтительному варианту стержень 1 может содержать на внешней поверхности его тела на втором конце стержня, противоположном сферическому элементу 2, участок 9, предпочтительно с накаткой и предназначенный для прочной фиксации стержня 1 во втулке 5 на установочном участке 6. Участок 9 с накаткой содержит множество продольных канавок, предпочтительно параллельных продольной оси А1 стержня (фиг. 6) и сформированных на первой резьбе стержня 1 так, чтобы образовать множество спиральных прорезей, при этом первая резьба взаимодействует со второй резьбой на втулке 5, сформированной на установочном участке 6. Как показано на фиг. 5, когда устройство собрано, участок 9 с накаткой обращен к установочному участку 6 втулки 5 и может проходить под частью деформируемого участка 7 втулки 5. Такое удлинение можно использовать для проверки правильности установки стержня 1 и втулки 5 после сборки. Его можно использовать в комбинации с выравнивающими средствами, описанными выше, или отдельно. Предпочтительно, втулку 5 и стержень 1 затем прочно крепят друг к другу прессованием.

Функцией спиральных прорезей, сформированных характерными пересечениями резьбы стержня 1 с продольными канавками, является оптимизация сборки втулки 5 на стержне 1. Продольные канавки обеспечивают эффект предотвращения вращения втулки 5 на стержне 1, а спиральные прорези препятствуют снятию втулки 5. Таким образом, участок 9 с накаткой обеспечивает хорошее механическое сопротивление устройства после обжатия.

Согласно варианту настоящего изобретения втулка 5 открыта на своих концах вдоль ее продольной оси А2. Стержень 1 вставляют через упорный фланец 8 до тех пор, пока его второй конец, противоположный сферическому элементу 2, не будет выступать из втулки со стороны, противоположной фланцу 8. Затем этот второй конец стержня 1 можно деформировать так, чтобы сформировать головку 10 (фиг. 5), размеры которой превышают размеры того участка втулки 5, который находится на ее конце, противоположном упорному фланцу 8, в плоскости, перпендикулярной продольной оси А2 втулки 5. Таким образом, эта головка 10 стержня 1 упирается в упорную поверхность 11 втулки 5 на установочном участке 6. Например, упорная поверхность 11 сформирована торцом втулки 5, противоположным упорному фланцу 8. Эта головка 10 позволяет ограничить риск вытягивания стержня 1 при обжатии или после него. Риск вытягивания можно сократить еще больше, если скомбинировать этот вариант с первым или вторым предпочтительными вариантами, особенно, в комбинации с процессом прессования.

В конкретном случае, когда размеры сферического элемента 2 и части стержня 1 меньше, чем внутренние размеры втулки 5, т.е. сферический элемент 3 и по меньшей мере часть стержня 1 могут свободно скользить во втулке 5, второй конец стержня 1, противоположный сферическому элементу 2, может содержать головку 10, сформированную непосредственно при обработке стержня 1. Размеры этой головки 10 превышают размеры участка втулки 5 на ее конце, противоположном упорному фланцу 8, в плоскости, перпендикулярной оси А2 втулки 5. Таким образом, стержень 1 можно вставлять сферическим элементом 2 во втулку 5 через тот конец втулки 5, который противоположен упорному фланцу 8, пока головка 10 не упрется в упорную поверхность 11 втулки 5 на установочном участке 6, а сферический элемент 2 не будет выступать со стороны втулки 5, на которой расположен фланец 8. Следовательно, головка 10 стержня 1 упирается во втулку 5, ограничивая риск вытягивания стержня 1 во время обжатия или после него. Риск вытягивания можно еще больше понизить путем комбинирования этого варианта с первым и вторым предпочтительными вариантами, особенно в комбинации с процессом прессования.

Согласно варианту настоящего изобретения стержень 1 с головкой 10 или без нее содержит канавку 12 (фиг. 3-6), сформированную в стержне 1, обращенную к установочному участку 6 и заполненную материалом, образующим втулку 5. Предпочтительно, если необходимо, канавка 12 сформирована между головкой 10 и участком с накаткой (фиг. 5). Функцией этой канавки 12 является улучшение соединения втулки 5 со стержнем 1 и повышение эффекта, предотвращающего извлечение стержня 1, в частности, в случае прессования втулки 5. Действительно, прессование втулки 5 на стержень 1 на установочном участке 6 позволяет завести материал втулки 5 в канавку 12, что еще больше повышает сопротивление вытягиванию стержня 1 во время обжатия или после него.

В общем случае, как описано выше, сборка втулки 5 со стержнем 1 выполняется процессом прессования. Затем втулку 5 двумя штампами обжимают на стержне 1 за одну или более операций под разными углами, чтобы уменьшить наружный диаметр втулки 5 на установочном участке 6. При обжатии втулки 5 на стержне 1 материал, из которого сформирована втулка 5, входит при необходимости, с одной стороны, в накатку или в резьбу участка 9, а с другой стороны, в канавку 12 и заполняет их. Это позволяет упрочнить материал на установочном участке 6, а упрочненный материал и особая конструкция стержня 1, обращенного к установочному участку 6, позволяют получить механический узел, обладающий высоким сопротивлением к повороту и разделению двух компонентов, образующих такое устройство.

Устройство, имеющее обжимаемый сферический элемент, особенно актуально для автомобильной промышленности, в частности для формирования шаровых шарниров, петель или элементов, которые могут вставляться в устройство, имеющее форму, ответную форме сферического элемента 2.

На фиг. 7 и 8 показан способ обжатия для устройства, имеющего обжимаемый сферический элемент, описанный выше, на опоре 13. Опора 13 содержит отверстие 13а, предпочтительно сквозное отверстие, в которое устройство, имеющее шаровой элемент, вставлено своим концом, который противоположен сферическому элементу, пока упорный фланец 8 не войдет в контакт с опорой 13. Очевидно, что для вхождения опорной поверхности упорного фланца 8 в контакт с опорой 13, отверстие 13а в опоре 13 имеет размеры, превышающие размеры втулки 5, за исключением упорного фланца 8 в плоскости, перпендикулярной продольной оси А2 втулки 5, и меньше размеров фланца 8 в плоскости, перпендикулярной продольной оси А2 втулки 5. Затем устройство, имеющее сферический элемент, можно обжать, приложив удерживающее усилие (стрелки F1, F2) так, чтобы упорный фланец 8 прижался к опоре 13, и прилагая тянущее усилие (стрелка F3) к сферическому элементу 2 так, чтобы деформировать втулку 5 на деформируемом участке, чтобы сформировать обжимной буртик 15. Тяговую силу предпочтительно прилагают в направлении, противоположном удерживающему усилию. Действительно, комбинация тянущей и удерживающей сил подводит установочный участок 6 ближе к опоре 13 за счет деформации деформируемого участка 7. Другими словами, обжимной буртик 15 имеет размеры в плоскости, перпендикулярной оси А2 втулки, превышающие размеры отверстия в этой же плоскости.

Как показано на фиг. 8, деформация деформируемого участка 7 формирует обжимающий буртик 15, функция которого заключается в удержании устройства на опоре 13. Другими словами, опора 13 удерживается между буртиком 15 и упорным фланцем 8.

Предпочтительно сферическая или шаровая форма сферического элемента 2 стержня 1 позволяет облегчить приложение к ней тянущего усилия, используя, например, систему губок 14а, 14b, предназначенную для охвата сферического элемента 2, в частности, на его интерфейсе с остальной частью стержня 1. Удерживающее усилие можно генерировать оправкой (не показана), упирающейся в упорный фланец 8 и толкающей упорный фланец 8 к опоре 13, когда к сферическому элементу стержня 1 приложено тянущее усилие. Предпочтительно эта тянущая сила по существу параллельна продольной оси втулки 5.

Предпочтительно, конец устройства, предназначенный для установки в отверстие 13а в опоре, содержит фаску, имеющую по существу форму усеченного конуса, также именуемую направляющим конусом. Эта фаска облегчает установку устройства в опору.

Такое устройство и способ его обжатия позволяют осуществлять процесс обжатия даже имея доступ только к одной стороне пластины.

Стержень и сферический элемент являются моноблочными элементами, выполненными из одинаковых материалов.

Предпочтительно, как показано на фиг. 3-6, стержень 1 содержит участок, расположенный между установочным участком и сферическим элементом и имеющий форму, сходящуюся по направлению к сферическому элементу 2. Фактически, этот участок позволяет сформировать упор во время вытягивания, чтобы ограничить процесс обжатия. Другими словами, между установочным участком и сферическим элементом стержень содержит, по меньшей мере один участок, сформированный так, чтобы он работал как упор во время процесса обжатия и так, чтобы этот упор взаимодействовал с оправкой, прекращая деформирование втулки 5. Согласно одному варианту упор может иметь форму кольцевого выступа на упорном участке стержня 1, одна грань которого расположена заподлицо с одной верхней гранью упорного фланца 8, от которой отходит участок стержня 1, снабженный сферическим элементом 2.

Как указано выше, в способе обжимания предпочтительно можно использовать обжимную систему для устройства, имеющего обжимной сферический элемент и содержащего стержень, установленный во втулке и заканчивающийся на одном конце сферическим элементом. Обжимная система позволяет позиционировать сферический элемент в трехмерном пространстве, обеспечивая повторяемость и надежность.

Как показано на фиг. 9, обжимная система содержит оправку 101. Эта оправка 101 предназначена для упора в упорный фланец 8 втулки 5. Фактически, на фиг. 9 оправка 101 упирается в ту грань фланца 8, от которой отходит стержень и его дистальный конец, удаленный от фланца 8, на котором имеется сферический элемент 2.

Обжимная система, кроме того, содержит вытягивающее средство 102, содержащее систему губок 103, выполненных с возможностью охватывать сферический элемент 2. Таким образом, во время процесса обжимания, губки охватывают сферический элемент 2, чтобы удерживать стержень и прилагать к нему тянущее усилие, когда втулка 5 установлена на место с помощью оправки, упирающейся во фланец 8.

Термин «охватывать» означает, что губки окружают, по меньшей мере частично и тесно, сферический элемент так, чтобы принять его в себя. Таким образом, форма губок позволяет позиционировать сферический элемент, обеспечивая повторяемость и надежность.

В процессе обжатия устройства, имеющего обжимаемый сферический элемент, возникает проблема установки сферического элемента. Действительно, сферический элемент 2 препятствует установке стержня в обжимную систему. Для решения этой проблемы система губок содержит по меньшей мере две губки, которые предпочтительно установлены шарнирно относительно друг друга.

На фиг. 10 показана система губок, содержащая две губки 103а и 103b. В показанном примере эти две губки 103а, 103b находятся в закрытом положении. Предпочтительно, в этом закрытом положении торец, через который вставляется обжимаемое устройство, содержит отверстие 103с, имеющее такие размеры, которые препятствуют извлечению сферического элемента, расположенного внутри основной полости, определенной двумя губками и в которую открывается это отверстие 103с.

Для того чтобы обеспечить наилучшее удержание сферического элемента во время процесса обжатия, каждая из двух губок 103а, 103b содержит открытую полость 104 (фиг. 11), сформированную так, чтобы по меньшей мере частично повторять очертания стержня и сферического элемента в месте их соединения, при этом полости 104 позволяют удерживать обжимаемое устройство за его сферический элемент в закрытом положении губок 103а, 103b. Таким образом, когда губки 103а, 103b находятся в закрытом положении, как показано на фиг. 10, две открытые полости 104 определяют главную полость, упомянутую выше. Другими словами, две открытые полости 104 представляют собой половины пресс-формы для сферического элемента и стержня.

Когда губки находятся в открытом положении, угол, образуемый губками 103а, 103b, достаточен, чтобы обеспечить возможность установки сферического элемента между двумя губками 103а, 103b, а когда губки 103а, 103 находятся в закрытом положении, система губок содержит отверстие 103с, имеющее размеры, позволяющие принимать часть стержня, расположенную между шаровым элементом и упорным фланцем.

Предпочтительно, как показано на фиг. 9 и 10, две губки 103а, 103b установлены с возможностью поворота вокруг оси А4 относительно друг друга для определения открытого положения, позволяющего устанавливать сферический элемент между губками 103а, 103b, и закрытого положения, в котором сферический элемент движется в соответствии с движением тянущего средства 102. Предпочтительно, возвратное средство (не показано) расположено так, чтобы непрерывно поджимать эти губки к открытому положению.

Тянущее средство 102 предпочтительно выровнено по продольной оси А3. Эта продольная ось А3 также определяет направление тянущего усилия. На фиг. 9 и 10 она параллельна оси стержня обжимаемого устройства. Две губки установлены так, чтобы поворачиваться вокруг оси А4, проходящей по существу перпендикулярно оси А3.

Предпочтительно, для создания компактной и эффективной обжимной системы тянущее средство расположено с возможностью прямолинейного перемещения в теле оправки 101, которая в этом случае образует гильзу, позволяющую направлять губки во время приложения тянущего усилия. Как показано на фиг. 12, тело оправки 101 в этом случае содержит предпочтительно фиксированную часть 101а и подвижную часть 101b, установленную с возможностью поворота вокруг оси А5 на фиксированной части 101а, и чье открытое и зарытое положения совпадают, соответственно, с открытым и закрытым положениями двух губок 103а, 103b (фиг. 10). Фактически, когда на оправку не действуют никакие силы, возвратное средство позволяет удерживать губки в открытом положении, губка 103b, поворотно установленная на губке 103а, находится в контакте с подвижной частью 101b оправки, и силы, приложенные возвратным средством, передаются на подвижную часть 101b, чтобы удерживать ее на оправке в рабочем положении.

Ось А5 на фиг. 12 также представлена на фиг. 10. На фиг. 10 эта ось параллельна оси А4 губок.

На фиг. 12 губки (не показаны) и оправка 101 закрыты. В этом закрытом положении торец 107 оправки контактирует с упорным фланцем 8 (фиг. 9) и содержит отверстие 108, позволяющее стержню скользить, когда к сферическому элементу тянущее средство прилагает тянущее усилие. Это отверстие 108 соосно с отверстием 103с губок, описанным выше. Отверстие 108 может иметь такие размеры, чтобы взаимодействовать с упорным участком стержня, описанным выше. Таким образом, при приложении тянущего усилия упорный участок входит в контакт с оправкой. Тяговый момент, прилагаемый тяговым средством, рассчитывают так, чтобы когда упорный участок упирается в оправку, тяга либо прекращалась, либо была недостаточной, чтобы деформировать втулку обжимаемого устройства в деформируемой области.

Для облегчения закрывания губок 103а, 103b и оправки 101 возвратное средство следует при необходимости запереть, чтобы губки 103b и фиксированная и подвижная части 101а, 101b были заперты в закрытом положении. Это запирание можно выполнять с помощью запирающего элемента 105, показанного на фиг. 13, которое выполнено с возможностью прямолинейного перемещения на внешней поверхности тела оправки 101. Запирающий элемент 105 может перемещаться между положением отпирания, в котором губки и оправка 101 (через свои фиксированные и подвижные детали) находятся в открытом положении, и положением запирания (фиг. 13), вновь закрывая подвижную часть 101b оправки 101 на неподвижной части 101а так, чтобы момент закрывания оправки передавался на губки, чтобы перевести их в закрытое положение, сжимая возвратное средство. Фактически, когда подвижная часть 101b установлена с возможностью откидывания на неподвижной части 101а, при переключении из разомкнутого положения в запирающее положение запирающий элемент 105 опирается на эти две части так, что подвижная часть 101а ложится на фиксированную часть 101b.

Согласно варианту настоящего изобретения возвратное средство, показанное на фиг. 14, содержит пружину 106, концы которой опираются, соответственно на губки 103а, 103b, предпочтительно при открытой полости. Пружина 106 может быть пружиной сжатия, свободная длина которой достаточна для раскрытия губок 103а, 103b так, чтобы обеспечить возможность установки сферического элемента 2 между этими губками 103а, 103b. На фиг. 13 губки 103а, 103b находятся в раскрытом положении, а на фиг. 15 губки 103а, 103b закрыты. На фиг. 14 и 15 открытые полости 104, описанные выше, показаны штриховыми линиями.

Помимо губок тянущее средство может содержать тяговый стержень, выполненный заодно с губками, и двигатель, выполненный с возможностью прямолинейно перемещать стержень.

Согласно альтернативному варианту настоящего изобретения система губок содержит множество губок, расположенных в форме сегментов, выполненных с возможностью раскрываться радиально. Это позволяет адаптировать системы губок к сферическим элементам разного диаметра.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Обжимающая система для устройства, используемого в качестве интерфейса крепления элементов автомобилей, имеющего обжимающий сферический элемент, содержит стержень, оправку и тянущее средство. Стержень установлен во втулке и заканчивается на одном конце сферическим элементом. Оправка предназначена для упора в упорный фланец втулки. Тянущее средство содержит систему губок, охватывающих сферический элемент. Упомянутое устройство содержит стержень, заканчивающийся на первом конце сферическим элементом, и втулку, в которую вставлен стержень. Втулка содержит установочный участок, деформируемый участок и упорный фланец. Способ обжатия упомянутого устройства содержит этапы, на которых вставляют упомянутое устройство в отверстие в опоре, пока упорный фланец не войдет в контакт с опорой, обжимают устройство, прилагая усилие так, чтобы упорный фланец прижимался к опоре, одновременно прилагая тянущее усилие к сферическому элементу. Достигается улучшение крепления сферического элемента на труднодоступных участках. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Обжимающая система для устройства, используемого в качестве интерфейса крепления элементов автомобилей, включающего в себя обжимаемый сферический элемент (2) и содержащего стержень (1), установленный во втулке (5) и заканчивающийся на одном конце сферическим элементом (2), содержащая оправку (101), предназначенную для упора в упорный фланец (8) втулки (5), тянущее средство (102), содержащее систему губок (103, 103a, 103b), выполненную с возможностью охватывать сферический элемент (2).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что система губок содержит две губки (103a, 103b).

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что обе губки (103a, 103b) содержат открытую полость (104), сформированную для повторения, по меньшей мере частично, очертаний стержня (1) и сферического элемента (2) в месте их соединения, при этом полости (104) позволяют удерживать обжимаемое устройство при закрытом положении губок (103a, 103b).

4. Система по любому из п.2 или 3, отличающаяся тем, что две губки (103a, 103b) установлены с возможностью поворота (А4) одна над другой для определения открытого положения, позволяющего устанавливать сферический элемент (2) между губками (103a, 103b), и закрытого положения, в котором сферический элемент (2) движется в соответствии с движением тянущего средства (102), причем в системе предусмотрено возвратное средство (106) для непрерывного поджимания губок (103а, 103b) к открытому положению.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что тянущее средство (102) установлено с возможностью прямолинейного перемещения в теле оправки (101).

6. Система по п.4, отличающаяся тем, что корпус оправки (101) содержит неподвижную часть (101a) и подвижную часть (101b), поворотно установленную на неподвижной части (101a), чьи открытое и закрытое положения совпадают, соответственно, с открытым и закрытым положениями губок (103а, 103b).

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что на внешней поверхности оправки с возможностью прямолинейного перемещения установлен запирающий элемент (105), выполненный с возможностью перемещения между положением отпирания, в котором губки (103a, 103b) и неподвижная и подвижная части (101a, 101b) оправки (101) находятся в открытом положении, и положением запирания, в котором подвижная часть (101b) оправки вновь закрыта на неподвижной части (101a) так, что движение закрывания оправки (101) передается на губки (103a, 103b) для перевода их в закрытое положение путем сжатия возвратного средства (106).

8. Система по п.3 и 4, отличающаяся тем, что возвратное средство (106) содержит пружину, концы которой соответственно опираются на одну из двух губок (103a, 103b).

9. Устройство, используемое в качестве интерфейса крепления элементов автомобилей и включающее в себя обжимаемый сферический элемент (2), содержащее стержень (1), заканчивающийся на первом конце сферическим элементом (2), отличающееся тем, что содержит втулку (5), в которую вставлен стержень (1), при этом втулка (5) последовательно, вдоль своей продольной оси содержит установочный участок (6) для установки втулки (5) на стержне (1), деформируемый участок (7), предназначенный для формирования обжимающего буртика (150, и упорный фланец (8), при этом сферический элемент (1) выступает за упорный фланец (8).

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что стержень (1) содержит первую резьбу на участке (9) этого стержня (1), взаимодействующую со второй ответной резьбой на втулке (5) на установочном участке (6).

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что напротив установочного участка (6) участок (9) имеет накатку, образующую множество продольных канавок, выполненных на первой резьбе стержня (1) так, чтобы образовать множество спиральных прорезей.

12. Устройство по любому из пп.9-11, отличающееся тем, что стержень (1) содержит головку (10) на втором конце стержня (1), противоположном первому концу стержня (1), при этом головка (10) опирается на упорную поверхность (11) втулки (5) на установочном участке (6).

13. Устройство по любому из пп.9-12, отличающееся тем, что стержень (1) содержит канавку (12), сформированную в стержне (1), обращенную к установочному участку (6) и заполненную материалом, образующим втулку (5).

14. Устройство по любому из пп.9-13, отличающееся тем, что установочный участок (6) опрессован.

15. Устройство по п.9, отличающееся тем, что стержень (1) и втулка (5) собраны на установочном участке (6) сваркой, фрикционной посадкой или заклепыванием втулки (5).

16. Способ обжатия устройства, используемого в качестве интерфейса крепления элементов автомобилей, имеющего сферический элемент по любому из пп.9-15, на опоре (13), содержащей отверстие, отличающийся тем, что содержит этапы, на которых вставляют устройство, имеющее сферический элемент, в отверстие (13а) в опоре (13) концом, противоположным сферическому элементу (2), пока упорный фланец (8) не войдет в контакт с опорой (13), обжимают устройство, прилагая удерживающее усилие так, чтобы упорный фланец (8) прижимался к опоре (13), одновременно прилагая тянущее усилие к сферическому элементу (2) для деформирования втулки (5) на деформируемом участке (7) для формирования обжимающего буртика (15).