Разъем Советский патент 1977 года по МПК F16B21/18 

(54) РАЗЪЕМ никновению люфтов при скольжении, которые складываются и дают слишком большой сум- марньй люфт подвижной части относительно неподвижной части, и, таким образом, создается недостаточная направленность переме шений. Известен также разъем, содержащий вту ку с шариками,взаимодёйствующую со штуцером с пазами для шариков и наружную обойму, скользящую по втулке и удерживающую шарики в пазах штуцера в положении блокировки. При работе разъема в случае приложения к нему тянущего усилия втулка воздействует стенками гнезд на шарики, которые пре одолевают усилие элемента, фиксирующего их в пазу внутреннего штуцера в положении блокировки, что приводит к рассоединению разъема. Однако это устройство недостаточно надежно и имеет ограниченнъш срок службы. Цель изобретения - разработка разъема, свободного от недостатков, присущих извест ным устройствам аналогичного назначения. Для этого втулка выполнена с наружной кольцевой канавкой,в которой установлена, по крайней мере, часть упругого, например, тороидального кольца, обойма - с двумя круговыми канавками, разделеннъгми буртом с противоположно направленными сюосами. взаимодействующими с упругим кольцом и фиксирующими обойму в одном из лвух положений - блокировка и разблокировка с проточкой, глубина которой соответствует разности диаметра шариков и толщины втулки,и с буртами, ограничивающими ход обоймы, причем проточка расположена в плоскос ти центров шариков при установке обоймы в положение блокировки, а в остальной части внутренний диаметр обоймы незначительно превышает наружный диаметр втулки. При этом канавки обоймы могут быть вы полнены со стенками, противоположнъпли ско сам и перпендикулярными оси разъема, а в-заимодействующее со стенками, упругое кольцо - с плоскими торцами. Другая форма исполнения предусматривает выполнение на наружной поверхности втулок и сопряженной внутренней поверхности обоймы кольцевых канавок, расположенных в общей плоскости при установке обоймы в поло жение разблокировки и взаимодействуюших с плоек 1 пружиной, упруго заскакивающей в канавкк, причем на штуцере имеется выступ, взаимодействуюший с язычком, связанным с лружиной, и отжимающий его при нат двигании втулки на штуцер. Сопряженные поверхности обоймы и в- улки вьшолнены с зацепами и зубцами, взаимо ействующими между собой при сдвигании обоймы в положении разблокировки. Кроме того, втулка выполнена с упорным ортом и снабжена установленным на бурте плотнительным кольцом, взаимодействующим положении блокировки с торцом штуцера. Скосы круговых канавок обоймы несимметричы. На фиг. 1 представлен предлагаемъй разъем в положении блокировки, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 -то же, в положении разблокировки, по зубьям и выступам, продольные разрезы. Разъем состоит из подвижной части, выполненной в виде втулки 1 с шариками 2, диаметр которых превышает толщину втулки. При этом шарики 2 могут утапливаться внутрь втулки 1, в чаетности при отжатии скользящей обоймой 3., Отверстия 4 выполнены коническими для ограничения перемещения шАриков 2 внутрь втулки 1. Неподвижная часть разъема вьшолнена в виде штуцера 5, вставленного во втулку 1. На нем имеются пазы или гнезда 6, в которые западают шарики, когда они находятся в положении блокировки (см. фиг. 1). При этом шарики удерживаются в таком положении обоймой 3, и втулка 1 уже не может бъ1ть снята со штуцера 5, На втулке 1 выполнена наружная круговая канавка 7, в которой размещено упругое тороидальное кольцо 8 таким образом, чтобы в сжатом состоянии оно практически не выступало из канавки. Тороидальное кольцо 8 за счет своей упругости упирается во внутреннюю поверхность обоймы 3, на которой имеются две круговые канавки 9 и 10, разделенные двумя противоположными друг другу скосами 11 и 12. Канавки 9 и 10 определяют два устойчивых положения обоймы 3, и для перехода из одного из этих положений в другое необходимо приложить к обойме продольное усилие, способное вызвать сжатие упругого кольца 8. Это усилие определяется упругостью кольца 8 в сочетании с крутизной скосов 11 и 12. Упорные средства, установленные на обойме 3 и втулке 1, ограничивают ход обоймы. Кольцевой выступ 13 взаимодействует, с одной стороны, с поверхностью 14 внутренней стенки обоймы 3 и, с другой стороны, - с упорным кольцом 155УСтановленным неподвижно на обойме 3. Крометого, эта обойма 3 имеет круговую канавку 16, выполненную напротив шариков, когда обойма занимает одно из своих устой-чивых положений (ом.фиг. 2). Глубина и ширина этой канавки достаточны для того, чтобы шарики могли свободно входить в прострйнство.образованное отверстиями 4 и канав кой 16, не выступая внутрь втулки 1, что определяет положение разблокировки. Наоборот, на протяжении всей длины хода обоймы 3 между другим устойчивым положением и средним положением между двумя устойчивыми положениями, внутренний ди аметр обоймы напротив шариков близок к на ружному диаметру втулки 1. В вариантах исполнения, показанных на фиг. 2 и 3, тороидальное кольцо 8 имеет плоские торцы, которые взаимодействуют с внешними стенками 14 и 15 канавок 9 и 1О, образуя упоры, ограЕИчиваюш;ие ход обоймы 3. Стенки 14 и 15 конгруэнтны сопряженным торцам кольца 8. Кроме этого, предусмотрены две канавки 17 и 18, выполненные соответственно на обойме 3 и втулке 1 таким образом, чтобы они устанавливались друг против друга в по ложении разблокировки (см. фиг. 2). В кана ке 17 подвижно установлена плоская пружина 19. Штуцер 5 выполнен с выступом 20, а втулка - с ответной прорезью 21, а пруж на 19 - с язычком 22. На втулке и обойме также предусмотрены зубцы 23 и 24. Герметизация разъема обеспечена уплотнением 25. Во втулке 1 могут быть установлены штырьки 26, входящие в ответные гнезда штуцера 5. Взаимодействующие торцы 27 и 28 обычно выполняют обрезиненными. При работе разъема в положении блокировки втулка 1 и штуцер 5 взаимно вдвигаются, обойма 3 перемещается до упора влево и фиксируется упругим кольцом 8 в этом положении, как в одном из устойчивых взаимодействуя со скосами 11 и 12 канавки 10. При этом шарики 2 входят в гнезда 6 щтуцера 5 и прочно запираются обоймой 3, фиксируя втулку 1 и штуцер 5 в положении блокировки. При разблокировке разъема обойма 3 сдвигается вправо в положение фиксации ее кольцом 8, взаимодействующим со скосом 11 канавки 9. Пртгэтом шарики 2 выжимаются в круговую канавку 16 и размыкают блокировку втулки 1 со штуцером 5 через отверстия 4 и гнезда 6, что позволяет беспрепятственно разъединить втулку 1 и штуцер 5. В модификациях разъема на фиг. 2 и 3 плоская пружина 19 при этом заскакивает в канавки 17 и 18, дополнительно блокируя указанные втулку и штуцер в положении раз блокировки. При надвигании втулки 1 на штулер 5 язьгаок 22 пружины 19, перемещаясь в прорези 21, отжимает пружину 19, застав ляя ее возвратиться в канавку 17 ивыйти из канавки 18. При этом обойма 3 получает свободу перемещения относительно втулки 1 При разблокировке взаимодействующие зубцы 23 и 24 входят в зацепление и отходят друг от друга в положении блокировки. В этом состоит одно из средств обеспечения надежности работы, позволяющее оператору вручную убеждаться в разблокировке разъема, поскольку обойма 3 не может вращаться на подвижной части 1, если разъем не блокирован. Как только вращение стано-, вится возможным, это означает, что разъем заблокирован. Установленное в глубине втулки 1 уплотнение 25 при блокировке сжимается,герметизируя полость разъема. При замыкании необходимо вставить штырьки26 в их гнезда, прижать друг к другу торцы 27 и 28, которые часто изготавливаются из материала типа каучука и должны быть сжаты, и сжать уплотнение 25. Скос 11 и упругие свойства кольца 8 рассчитываются таким образом, чтобы обойма 3 могла проходить свое положение неустойчивого равновесия лишь при превышении указанных усилий, в результате чего в этот viovreHT шарики 2 устанавливаются напротив гнезд 6 и не оказывают никакого воздействия на стенки этих гнезд, когда отжима.ются обоймой 3. Усилиями, стремящимися вызвать разблоь кировку, 5шляются усилия, создаваемые ускорениями, действующими на обойму, а также усилия, обусловленные вибрацией и изгибом. Скос 12 рассчитывается таким образом, чтобы сопротивление разблокировке было больше этих усилий. При расчете скосов 11 и 12 превышение берется равным 1О-20%. Предлагаемъй разъем,согласно изобретению обладает, в частности, следующими преимуществами: усилия, действующие на неподвижную и подвижную части в процессе блокировки, через шарики не передаются. Они распределяются по периферии тороидального кольца 8 и скосами 11 и 12, т.е. по сравнительно большим поверхностям. Следовательно j имеет место слабый износ, и, кроме того, этот износ не захватъюает стенки гнезд 6 и 4, а также канавки 16. (Шарики изготовлены из стали, а неподвижная и подвижная части могут быть изготовлены из алюминия). Это обеспечивает гораздо более длительный срок службы разъема, при этом число безотказных циклов блокировки и разблокировки сос тавляет примерно от 100 до 5ООО и более. Действительно, при блокировке шарики остаются свободными в канавке 16 до тех пор, пока обойма 3 не перейдет из положения разблокировки в положение блокировки, а скосы 11 и12 могут быть рассчитаны соотносителт. но со свойствами упругости кольца 8 таки образом, чтобы этот момент наступал только после установки гнезд 6 против гнезд 4 При разблокировке шарики остаются полностью зажатыми в своих гнездах до тех пор, пока обойма 3 не перейдет резко из одного устойчивого положения в другое, пос ле чего они сразу же полностью освобождаются. Таким образом, отсутствует какоелибо промежуточное положение, в котором шарики наполовину зажаты или наполовину освобождены и заходят в канавку 16, Зазор между обоймой 3 и подвижной частью 1 может быть уменьшен путем изъятия промежуточного вкладыша. Таким образом, имеет место лучшая направленность движения, что обеспечивает более высокую стойкость по отношению к вибрациям. Формула изобретения 1. Разъем, содержашии втулку с шариками, взаимодействующую со штуцером с пазами для шариков и наружную обойму, скользяшую по втулке и удерживающую шарики в пазах штуцера в положении блокировки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и срока службы, втулка выполнена с наружной кольцевой канавкой, в которой установлена, по крайней мере, часть упругого, например , тороидального кольца, обойма -с двумя круговыми канавками, разделенными бур том с противоположно направленными скоса ми, взаимодействующими с упругим кольцом и фиксирующими обойму в одном из двух ус тойчивых положений - блокировка и разблокировка, с проточкой, глубина которой соответствует разности диаметра шариков и толщины втулки, и с буртами, ограничивающими ход обоймы, причем проточка расположена в плоскости центров шариков при установке обоймы в положение блокировки, а в остальной части внутренний диаметр обоймы незначительно превышает наружный диаметр втулки. 2. Разъем поп. 1, отличающийс я тем, что канавки обоймы выполнены со стенками, противоположными скосам, перпендикулярными оси разъема, а взаимодействующее со стенками упругое кольцо - с плоскими торцами. 3. Разъем по пп. 1и2, отлича ю- щ и и с я тем, что на наружной поверхности втулки и сопряженной внутренней поверхности обоймы выполнены кольцевые канавки, расположенные в общей плоскости при установке обоймы в положение разблокировки и взаимодействующие с плоской пружиной, упруго заскакивающей в канавки, на штуцере имеется выступ, взаимодейс вующий с язычком, связанным с упомянутой пружиной, и отжимающий язычок при надвигании втулки на щтуцер. 4,Разъем по пп. 1-3, отличающий с тен что сопряженные поверхности обоймы и втулки выполнены с зацепами и с зубцами, взаимодействующими между собой. 5.Разъем по пп. 1-4, отличающийся тем, что втулка выполнена с упорным буртом и снабжена установленным на бурте уплотнительным кольцом, взаимодействующим в положении блокировки с торцом штуцера. 6. Разъем по пп. 1.-S, отличающийся тем, что скосы круговых канавок обоймы выполнены несимметричнътми.

. 1

CM I

i5

N.

N.

«

.3