Соединение с шаровым затвором
Изобретение относится к электротехнике. Элемент соединения (1) содержит по меньшей мере один шарик (9) для зацепления, который перемещается между положением "заблокировано" и положением "разблокировано", причем перемещение рабочей части (11) элемента соединения (1) относительно внутреннего корпуса (2) элемента соединения (1) может принудительно перемещать по меньшей мере один шарик (9) из положения "заблокировано" в положение "разблокировано". Рабочая часть (11) содержит захваты, которые проходят по меньшей мере через одно окно в опорной части (8) или внутреннем корпусе (2) или между опорной частью (8) и внутренним корпусом (2). Технический результат заключается в обеспечении надежности затвора. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники
Изобретение относится к соединению, содержащему по меньшей мере один шарик фиксации, который перемещается между разблокированным и заблокированным положениями. Кроме того, изобретение относится к системе, содержащей два элемента соединения. Также изобретение относится к способу разблокировки элементов соединения.
Уровень техники
Изобретение в основном относится к области средств для соединения, включающих в качестве фиксатора (затвора) шарики. Концы соединения этого типа обеспечивают их фиксацию друг относительно друга с помощью шариков, которые могут находится в заблокированном и разблокированном положениях. В известном шаровом затворе группа шариков располагается в отверстиях, расположенных вокруг внутреннего диаметра одного из концов соединителя и обеспечивающих выход шариков за пределы отверстий по направлению к центру. Подпружиненная втулка, размещенная вокруг внешнего диаметра конца соединения, обеспечивает подпружинивание шариков по внутреннему диаметру соединения. Чтобы соединить концы соединения, втулка отводится назад, чтобы открыть зазор, так что шарики могут свободно перемещаться из отверстий наружу. При присоединении концов соединения и при высвобождении втулки шарики перемещаются внутрь по направлению к фиксирующей канавке на наружном диаметре другого конца соединения. Для отсоединения осуществляют перемещение втулки назад, что позволяет шарикам переместиться наружу и отсоединить конец соединения.
В патентном документе США 8764473 раскрыто соединение, содержащее трубчатый элемент с фиксатором, имеющий отверстия с закрепленными в них шариками, обеспечивающими возможность их защелкивания. Внутренняя втулка и наружная втулка расположены на внешней стороне трубчатого элемента таким образом, чтобы двигаться в осевом направлении. Когда оба конца соединения соединены, каждый шарик перемещается из первого положения, в котором часть шарика выступает от внутренней периферийной поверхности трубчатого элемента, во второе положение, при котором часть шарика не выступает от внутренней периферийной поверхности. После этого шарики возвращаются в первую позицию. При отсоединении одного из концов соединения каждый шарик перемещается из первого положения в третье положение, которое расположено близко ко второй внутренней периферийной поверхности наружной втулки, причем часть шарика не выступает от внутренней периферийной поверхности, а затем возвращается в первое положение.
Из патентного документа КНР 101656381 известен радиочастотный соединитель, который содержит фиксирующее кольцо, удерживающее стальные шарики. Наружная сторона шариков контактирует с оболочку, подпружиненной небольшой пружиной, а внутренняя сторона контактирует с кольцом конической формы, подпружиненным большой пружиной. Когда соединитель вводится в соответствующее гнездо, передний конец гнезда перемещает оболочку против силы действия маленькой пружины, а стальные шарики перемещаются большой пружиной через коническое кольцо в положение, в котором они взаимодействуют с соответствующей частью гнезда. Чтобы освободить соединитель от гнезда, гайка соединителя обеспечивает перемещение конического кольца в исходное положение против действия большой пружины. В результате, стальные шарики возвращаются в их первоначальное положение. Трубчатая муфта с аналогичным принципом работы известна из патентного документа Франции 2484053.
В патентном документе ФРГ 102016105975 A1 описано запорное устройство, которое содержит первое запирающее средство и второе запирающее средство, которые могут быть соединены друг с другом. Блокирующие шарики предусмотрены для взаимодействия первого запирающего средства со вторым запирающим средством. Они могут быть перемещены с помощью привода. Другой привод расположен в первом запирающем средстве или во втором запирающем средстве для защиты от выхода из строя запирающего устройства в целом. Первое запирающее средство и второе запирающее средство предусмотрены для использования в одном конце соединения и соответствующем ему другом конце.
Другие соединения с шаровыми затворами, шаровые затворы соединительных муфт и другие затворы с шариками фиксации известны из следующих патентных документов: КНР 2729951, КНР 102856723, КНР 108254835, Франция 1384065, Франция 2527741, Европейский патент 0184799, США 20120243932, США 9242422.
Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного соединения, содержащего по меньшей мере один шарик для зацепления, который может перемещаться между положениями заблокировано и разблокировано. Кроме того, изобретение направлено на создание усовершенствованной системы, которая содержит два элемента соединения. Кроме того, изобретение направлено на обеспечение улучшенного способа разблокировки соединения с отсоединением его концов друг от друга.
Сущность изобретения
Позиции чертежей, приведенные в формуле изобретения, не предназначены для ограничения объема правовой охраны, а просто служат для улучшения понимания сущности заявленного изобретения.
Одно из технических решений группы изобретений состоит в том, что элемент соединения содержит по меньшей мере один шарик для зацепления, который выполнен с возможностью перемещения между разблокированным и заблокированным положениями. Перемещение шарика рабочей части соединения относительно внутреннего корпуса соединения обеспечивает возможность перемещения по меньшей мере одного шарика для перехода из заблокированного положения в разблокированное.
Обеспечиваемым преимуществом данного изобретения является то, что затвор является надежным даже в том случае, если на скрепленные концы соединения оказывается воздействие с целью разрыва в месте соединения или они подвергаются сильным вибрациям.
В контексте настоящего изобретения “положение заблокировано” представляет собой положение, в котором по меньшей мере один фиксирующий шарик находится в положении, в котором он обеспечивает возможность своего зацепления с соответствующей частью другого элемента соединения, при этом шарик одного элемента соединения и соответствующая часть другого элемента соединения могут обеспечить зацепление друг с другом для осуществления фиксации друг относительно друга элементов соединения. Соответственно, “положение разблокировано” представляет собой положение, в котором по меньшей мере один шарик извлекается из положения зацепления таким образом, что шарик одного элемента соединения и соответствующая часть другого элемента соединения не находятся в зацеплении друг с другом, что приводит к высвобождению двух концов соединения.
В контексте настоящего изобретения прилагательное “внутренний“ в термине ”внутренний корпус” используется просто для того, чтобы отличить этот корпус от другого, ”внешнего” (необязательно имеющегося) корпуса. При этом наличие внутреннего корпуса не требует наличия внешнего корпуса или любого другого дополнительного корпуса. Кроме того, прилагательное “внутренний” в термине “внутренний корпус” не обязательно предполагает, что существуют части соединения, которые каким-либо образом находятся вне внутреннего корпуса. Однако предпочтительно, что соединение, согласно изобретению, содержит как внутренний корпус, так и внешний корпус, и предпочтительно внешний корпус находится вне внутреннего корпуса так, что он по меньшей мере частично охватывает внутренний корпус.
В контексте настоящего изобретения перемещение части “выталкивает” шарик из положения “заблокировано” в положение “разблокировано”. Это означает, что к шарику прикладывается сила, которая перемещает его из положения “заблокировано” в положение “разблокировано”. Соответственно, сила, приложенная рабочей частью к шарику, имеет по меньшей мере одну составляющую (в соответствии с законом сложения сил), которая действует в направлении от положения “заблокировано” к положению “разблокировано”. Это отличает принцип настоящего изобретения от особенности, описанной, например, в патентных документах США 8764473 B2 и ФРГ 102016105975 A1, где часть разъема вынуждает шарик перейти из положения “заблокировано” в положение “разблокировано”.
Предпочтительно, чтобы рабочая часть выталкивает шарик из положения “заблокировано” в положение “разблокировано” посредством перемещения из положения блокировки в положение разблокировки.
Настоящее изобретение охватывает техническое решение, в котором внешний корпус и рабочая часть являются отдельными частями, а в вариантах осуществления они образуют единую часть, которая представляет собой внешний корпус, и рабочую часть.
Шарик для зацепления, в соответствии с настоящим изобретением, не обязательно должен быть сферическим или по существу сферическим, но также может отклоняться от сферической формы в сторону эллипсоидной, цилиндрической, яйцевидной, кубической или формы таблетки. Тем не менее, предпочтительно, чтобы шарик для зацепления был сферическим.
В другом аспекте изобретения раскрыто соединение, которое содержит внутренний корпус, по меньшей мере один шарик для зацепления, рабочую часть, которая обеспечивает возможность перемещения по меньшей мере одного шарика между положением “заблокировано” и положение “разблокировано”, и опорную часть, которая жестко соединена с внутренним корпусом и на которую по меньшей мере один шарик по меньшей мере частично опирается в положении “заблокировано”. Рабочая часть содержит скобы, которые проходят по меньшей мере через одно окно в опорной части или внутреннем корпусе или между опорной частью и внутренним корпусом.
Этот аспект изобретения позволяет соединению быть преимущественно компактным. В частности, диаметр соединения может быть уменьшен. Также возможно уменьшить длину самого соединения.
Другим изобретением группы является система, которая содержит соединение, охарактеризованного выше, при этом один из элементов соединения обеспечивает возможность его фиксации в соединении с помощью по меньшей мере одного шарика, который входит в зацепление с соответствующей частью другого элемента соединения.
Когда один элемент соединения зафиксирован на другом элементе соединения, это означает, что он не может быть отделен от другого элемента соединения в связи с зацеплением шарика с частью другого элемента соединения. И наоборот, когда шарик не находится в зацеплении с частью другого элемента соединения, отделению двух элементов соединения друг от друга больше не препятствует какое-либо взаимодействие шарика с соответствующей частью другого элемента.
В еще одном аспекте изобретения раскрыта система, содержащая один элемент соединения и другой элемент соединения, которые обеспечивают возможность их фиксации друг относительно друга с помощью затвора, с по меньшей мере одного шарика для зацепления, который выполнен с возможностью перемещения относительно внутреннего корпуса соединения из положения “разблокировано” в положение “заблокировано”. В положении “заблокировано” по меньшей мере один шарик одного элемента соединения находится в зацеплении с частью другого элемента соединения, чтобы зафиксировать один элемент соединения на другом. Если по меньшей мере один шарик находится в положении "заблокировано" и запорный механизм находится под воздействием сил, то по меньшей мере один шарик в результате усилия, приложенного к нему при зацеплении соответствующей частью другого элемента соединения, не оказывает воздействия на часть соединения, которая подвижна относительно внутреннего корпуса и удерживает шарик в положении "заблокировано".
Обеспечиваемым преимуществом изобретения является то, что затвор особенно надежен, даже если запорный механизм находится под воздействием сил или вся система подвергается сильным вибрациям.
В контексте настоящего изобретения нахождение под воздействием сил запорного механизма означает, что в условиях, когда один элемент соединения зафиксирован на другом элементе соединения посредством зацепления по меньшей мере одного шарика одного элемента соединения с соответствующей частью другого элемента соединения, на элементы соединения оказываются воздействия в стороны, противоположные направлению сопряжения (элементы оттягиваются друг от друга в разные).
В еще одном аспекте изобретения решается задача с помощью способа разблокировки элементов соединения. Шарик для зацепления перемещается из заблокированного положения, в котором шарик одного элемента соединения находится в зацеплении с соответствующей частью другого элемента соединения для фиксации одного элемента соединения с другим элементом соединения, в разблокированное положение, в котором шарик одного элемента соединения больше не находится в зацеплении с соответствующей частью другого элемента соединения.
Соединение согласно изобретению может служить для присоединения кабеля к устройству. Для этого разъем может быть присоединен к кабелю; один из элементов соединения (встречный разъем) может быть расположен на устройстве, например на передней панели этого устройства. Тем не менее, изобретение также включает варианты осуществления, в которых один элемент соединения (с шариками) расположен на устройстве; в таких вариантах осуществления другой элемент соединения (встречный разъем) может быть прикреплен к кабелю. В других вариантах осуществления, как один элемент соединения, так и другой элемент соединения (встречный разъем) прикреплены к кабелям, или оба расположены на устройстве.
С помощью изобретения можно избежать того, что часть соединения (встречного разъема), в частности часть для зацепления, играет роль по перемещению шарика из положения "заблокировано" в положение "разблокировано". В результате обеспечивается то, что соединение, система и способ согласно изобретению особенно устойчивы к вибрации и ударам. Возможно также обеспечить то, что он особенно подходит для предварительно напряженных соединений, т. е. для соединений, в которых, когда один элемент соединения фиксируется на другом элементе (встречном разъеме), оказывается воздействие, обеспечиваемое упругим элементом предварительного напряжения, что смещает элементы соединения в противоположные стороны друг от друга, таким образом удерживается запирающий механизм под воздействием этой силы. Такие предварительно напряженные соединения, например, используются для обеспечения надежного контакта между оптическими волокнами.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Предпочтительные признаки изобретения, которые могут быть применены отдельно или в комбинации, раскрыты в следующих независимых и зависимых пунктах формулы изобретения.
Предпочтительный элемент соединения, содержащий по меньшей мере один шарик для зацепления, который перемещается между положением "заблокировано" и положением "разблокировано", причем перемещение рабочей части элемента соединения может заставить по меньшей мере один шарик переместиться из положения "заблокировано" в положение "разблокировано".
Предпочтительно, элемент соединения содержит внутренний корпус и наружный корпус, который перемещается относительно внутреннего корпуса в продольном направлении элемента соединения. Предпочтительно, чтобы наружный корпус был функционально соединен с рабочей частью таким образом, чтобы при перемещении наружного корпуса относительно внутреннего корпуса он перемещал рабочую часть для принудительного перемещения по меньшей мере одного шарика для зацепления из положения "заблокировано" в положение "разблокировано". Другими словами (а) наружный корпус перемещается, как правило, оператором, относительно внутреннего корпуса (b) наружный корпус перемещает рабочую часть, и (с) рабочая часть вынуждает шарик для зацепления перейти из положения "заблокировано" в положение "разблокировано". Обеспечиваемым преимуществом данного варианта изобретения является то, что расцепление шарика может осуществляться из легкодоступной части элемента соединения, а именно от наружного корпуса; это может обеспечить простое и интуитивно понятное управление элементом соединения.
Предпочтительно, наружный корпус может перемещаться между периферийным положением и проксимальным положением. Предпочтительно, когда наружный корпус перемещается в проксимальное положение, он перемещает рабочую часть вместе с собой, чтобы заставить по меньшей мере один шарик для зацепления перейти из положения "заблокировано" в положение "разблокировано". Обеспечиваемым преимуществом данного варианта осуществления изобретения является то, что вытягивание наружного корпуса в проксимальном направлении может привести к расцеплению шарика и к разблокированию элемента соединения от другого элемента (встречного разъема). Это может обеспечить простое и интуитивно понятное управление соединением.
В контексте настоящего изобретения периферийное положение наружного корпуса является положением, наиболее близким к периферийному концу элемента соединения. Периферийный конец элемента соединения это конец, который предназначен для того, чтобы быть обращенным к другому элементу соединения (встречному разъему) для сопряжения элементов соединения. Соответственно, проксимальное положение наружного корпуса является положением, наиболее близким к проксимальному концу элемента соединения. Проксимальный конец элемента соединения это конец, противоположный его периферийному концу. Периферийное направление - это направление, которое проходит вдоль продольной оси элемента соединения и обращенную к периферийному концу элемента соединения. И наоборот, проксимальное направление - это направление к проксимальному концу элемента соединения.
В предпочтительном варианте выполнения элемента соединения перемещение рабочей части происходит в продольном направлении элемента соединения. Предпочтительно, рабочая часть способна перемещаться между периферийным положением и проксимальным положением. Предпочтительно, периферийное положение рабочей части является положением "заблокировано", в то время как проксимальное положение является положением "разблокировано". Этот вариант осуществления изобретения обеспечивает особенно простую конструкцию рабочего соединения между наружным корпусом и рабочей частью, например, посредством выступа и встречного ему элемента, как более подробно объясняется ниже.
Как и в случае внешнего корпуса, периферийное положение рабочей части является положением, наиболее близким к периферийному концу элемента соединения, а проксимальное положение рабочей части является положением, наиболее близким к проксимальному концу элемента соединения.
Предпочтительно, когда шарик для зацепления находится в положении зацепления, он распространяется в пространство, которое необходимо для того, чтобы соответствующая часть для зацепления другого элемента соединения (встречного разъема) была расположена для зацепления с шариком, чтобы зафиксировать элемент соединения на другом элементе (на встречном разъеме). Как правило, это цилиндрическое пространство, которое распространяется от периферийного конца элемента соединения на некоторое расстояние в элементе соединения. Предпочтительно, в это пространство может входить цилиндрическая часть другого элемента соединения (встречного разъема), содержащая соответствующую зацепляющую часть. Зацепляющая часть может быть, например, частью кольцеобразной канавки или одной или более выемок в цилиндрической части.
При перемещении по меньшей мере одного шарика для зацепления между положением "заблокировано" и положением "разблокировано" он предпочтительно имеет составляющую движения в радиальном направлении элемента соединения. Более предпочтительно, чтобы положение "заблокировано" по меньшей мере одного шарика для зацепления было ближе к продольной оси элемента соединения, чем положение "разблокировано". Таким образом, для фиксации с другим элементом соединения (встречным разъемом) он может взаимодействовать с частью зацепления другого элемента соединения (встречного разъема), которая обращена к внешней стороне элемента соединения (встречного разъема).
В предпочтительном варианте элемента соединения по меньшей мере один шарик для зацепления смещается непосредственно или опосредовано в положение "заблокировано" с помощью упругого элемента. Упругий элемент предпочтительно представляет собой пружину, такую как спиральная пружина или пластинчатая пружина, или средство из эластичного материала, например синтетического или натурального каучукового материала. Особенно предпочтительной пружиной является волновая пружина, например волновая пружина Crest-to-Crest (R), которую производит Smalley Steel Ring Co, 555 Oakwood Rd, Lake Zurich, IL 60047, USA. Предпочтительно, с помощью упругого элемента по меньшей мере один шарик для зацепления может быть перемещен против поджимающей силы упругого элемента из положения "заблокировано" в положение "разблокировано".
В предпочтительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один шарик для зацепления смещается в положении "заблокировано" посредством упругого элемента через рабочую часть. Предпочтительно, чтобы упругий элемент оказывал воздействие на рабочую часть, по крайней мере, часть этого воздействия была направлена в периферийном направлении элемента соединения. В результате упругий элемент может воздействовать на рабочую часть в его периферийном положении.
Предпочтительной рабочей частью является обойма для шариков. Предпочтительно обойма содержит отверстия, в которых находится/удерживается шарик(и). В результате рабочая часть не может только (предпочтительно под воздействием упругого элемента, который действует на рабочую часть) смещать по меньшей мере один шарик в положение "заблокировано", но также может при функционировании перемещать по меньшей мере один шарик я из положения "заблокировано" в положение "разблокировано".
Предпочтительная рабочая часть имеет по существу кольцевую форму. Отверстия предпочтительно выполнены коническими или ступенчатыми для уменьшения их диаметра по направлению к одной стороне рабочей части, чтобы предотвратить выпадение шариков в пространство, и которого извлекают другой элемент соединения (встречный разъем). Предпочтительная рабочая часть снабжена по меньшей мере одним захватом, который предпочтительно проходит от кольцеобразной шариковой обоймы к упругому элементу для контакта с упругим элементом. Предпочтительно, рабочая часть имеет более одного, например 2, 3, 4, 5 или более захватов. Каждый захват может содержать 1 или более одного шарика, например 2 или 3 шарика.
В предпочтительном варианте элемента соединения по меньшей мере один его шарик для зацепления, по меньшей мере, в положении "заблокировано", предпочтительно также в положении "разблокировано", опирается на поверхность опорной части, поверхность которой сужена вдоль ее длины в продольном направлении элемента соединения. Предпочтительно, при перемещении назад и вперед между положением "заблокировано" и положением "разблокировано", по меньшей мере один шарик для зацепления может катиться или скользить по конической поверхности опорной части. В результате, предпочтительно, продольного перемещения по меньшей мере одной рабочей части зацепляющего шара может быть переведено в частично радиальное движение по меньшей мере одного шарика. Предпочтительно, опорная часть была жестко соединена с внутренним корпусом так, чтобы она не могла перемещаться в продольном направлении, в частности, предпочтительно, чтобы она была жестко соединена с внутренним корпусом.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере одно окно предусмотрено в опорной части или внутреннем корпусе или между опорной частью и внутренним корпусом. Предпочтительно, чтобы рабочая часть содержала захваты, которые проходят по меньшей мере через одно окно. В результате обеспечивается то, что шариковая обойма рабочей части расположена между внутренним корпусом и опорной частью, и что упругий элемент, который смещает по меньшей мере один шарик непосредственно или опосредовано в положение "заблокировано", расположен на той же стороне, предпочтительно снаружи, относительно радиального направления как внутреннего корпуса, так и опорной части. Этот вариант осуществления изобретения позволяет соединению быть преимущественно компактным. В частности, диаметр соединения может быть уменьшен. Также обеспечивается уменьшение длины соединения.
В предпочтительном варианте опорная часть содержит по меньшей мере один захват. По меньшей мере один из них проходит от кольца, имеющего поверхность, на которой располагается по меньшей мере один шарик для зацепления. По крайней мере у одного захвата поддерживающая часть прикреплена к внутреннему корпусу. Альтернативно, внутренний корпус и опорная часть с по меньшей мере одним захватом могут быть выполнены за одно целое. Предпочтительно, чтобы опорная часть имела более одного, например 2, 3, 4, 5 или более захватов. Предпочтительно, чтобы захваты соединялись с захватами опорной части. Это может обеспечить достаточно тонкую конструкцию соединения.
Наружный корпус предпочтительно содержит выступ, который при функционировании наружного корпуса может взаимодействовать с соответствующим ему элементом (фиксатором выступа) рабочей части для перемещения рабочей части, предпочтительно против действия упругого элемента, так что рабочая часть переводит по меньшей мере один шарик из положения "заблокировано" в положение "разблокировано". Для этого, предпочтительно, наружный корпус перемещает рабочую часть из его заблокированного положения в разблокированное положение.
Выступ наружного корпуса и его встречный элемент на рабочей части предпочтительно имеют форму и расположены таким образом, что когда рабочая часть перемещается из положения, в котором шарик находится в положении "заблокировано", в другое положение, в котором шарик находится в положении "разблокировано", это перемещение рабочей части не преобразуется в движение наружного корпуса. В результате при соединении элементов соединения один из элементов может быть закреплен за его наружный корпус, не препятствуя зацеплению и блокировке механизма.
Предпочтительный элемент соединения содержит, например, по меньшей мере два шарика для зацепления. 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9 или 10 шариков. Он также может содержать более 10 шариков.
Предпочтительно, один элемент соединения может быть зафиксирован на другом элементе (встречный разъем) посредством запорного механизма с по меньшей мере одним шариком для зацепления, который может быть перемещен относительно внутреннего корпуса элемента соединения из положения "заблокировано" в положение "разблокировано". Предпочтительно, чтобы в положении "заблокировано" по меньшей мере один шарик входил в зацепление с соответствующей частью другого элемента соединения (ответный разъем). Если по меньшей мере один шарик находится в положении "заблокировано" и запорный механизм нагружен, то по меньшей мере один шарик предпочтительно не осуществляет воздействия на часть соединения, которая подвижна относительно внутреннего корпуса и удерживает шарик в положении "заблокировано". Более предпочтительно, если не осуществляется воздействие на какую-либо часть соединения, которая является подвижной относительно внутреннего корпуса. Особенно предпочтительно, чтобы он не осуществлял воздействия на рабочую часть. Более предпочтительно, чтобы он осуществлял воздействие только на поверхность опорной части.
Предпочтительно, когда элемент соединения зафиксирован на другом элементе соединения, по меньшей мере одна опорная часть элемента соединения удерживает шарик положении "заблокировано" против сил, приложенных к по меньшей мере одному шарику элементом соединения (встречным разъемом). Предпочтительно, когда элемент соединения зафиксирован на другом элементе соединения, канал обеспечивается между по меньшей мере одной опорной частью одного элемента соединения и соответствующей частью зацепления другого элемента соединения, и рабочая часть может обеспечить перемещение по меньшей мере одного шарика вдоль канала из положения "заблокировано" в положение "разблокировано". Таким образом, предпочтительно, чтобы шарик выполнен с возможностью перемещения из положения "заблокировано" в положение "разблокировано" без какого-либо воздействия со стороны другого элемента соединения (встречного разъема), в частности его зацепляющей части. В результате достигается, что соединение, система и способ согласно изобретению особенно устойчивы к воздействию вибрации и ударам и особенно пригодны для предварительно напряженных соединений.
Предпочтительно, соединением является электрический соединитель с контактной поверхностью, которая имеет один или несколько электрических контактных элементов, например один или несколько контактных штырей или гнезд. Дополнительно или альтернативно соединитель представляет собой оптическое соединение и/или соединение трубопроводов с контактной поверхностью, которая имеет один или несколько оптических контактных элементов и/или контактных элементов трубопровода. Предпочтительно элемент соединения выполнен таким образом, что он может быть присоединен к кабелю, который подведен к элементу соединения, и содержит электрические, оптические каналы и/или трубопроводы для жидких сред, которые соединены с электрическими, оптическими контактными элементами и/или трубопроводами. Предпочтительно, внутренний корпус жестко прикреплен к контактным элементам и/или трубопроводам.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы примерами. При этом изобретение не ограничивается этими примерами.
На иллюстрациях отображены:
Фиг. 1 - перспективное изображение в разрезе двух зафиксированных относительно друг друга элементов соединения согласно изобретению;
Фиг. 2 - изображение в поперечном разрезе отображенного на фиг. 1 соединения с шариками для зацепления в положении "заблокировано";
Фиг. 3 - изображение в поперечном разрезе отображенного на фиг. 1 соединения с шариками для зацепления в положении "разблокировано";
Фиг. 4. - перспективное изображение в разрезе захватного кольца и рабочей части; и
Фиг. 5 - перспективный изображение в разобранном состоянии захватного кольца и рабочей части.
Детальное описание варианта осуществления изобретения
В приведенном ниже описании предпочтительных вариантов осуществления изобретения числовые позиции соответствуют числовым позициям на иллюстрациях.
Элемент соединения 1, отображенный на фиг. 1-5, содержит внутренний корпус 2, который проходит от проксимального конца 3 до периферийного конца 4 элемента соединения 1. Как правило, на проксимальном конце 3 кабель (не показан) вводится во внутренний корпус 2, а на периферийном конце 4 предусмотрена поверхность разъема (не показана) для сопряжения с соответствующей поверхностью разъема другого элемента соединения 5 (встречного разъема). На внутреннем корпусе 2 жестко закреплено захватное кольцо 6. Как отображено на фиг. 4 и 5, захватное кольцо 6 содержит три захватных элемента 7, которые распространяются к периферийному концу 4 элемента соединения 1, равномерно расположены под углами 120° относительно друг друга и каждый из них охватывает приблизительно 60°. На периферийных концах каждого захватного элемента 7 имеется внутренняя часть, которая сужена относительно продольной оси элемента соединения 1, образуя тем самым опорную часть 8 для двух шариков 9. В каждом захватном элементе 7 предусмотрены два отверстия 10, через которые шарики 9 зацепления могут быть введены снаружи на внутреннюю сторону захватного элемента 7 во время сборки элемента соединения 1.
Шарики 9 удерживаются в рабочей части 11, выполненной в виде кольцеобразной обоймы для шариков. Обойма для шариков содержит шесть отверстий для удержания шести шариков 9. Через отверстия шарики 9 могут проходить на определенное расстояние в пространство между обоймой и внутренним корпусом 2. Отверстия сужены внутрь по направлению к внутренней части обоймы, чтобы предотвратить попадание шариков 9 в пространство между обоймой и внутренним корпусом 2. Кроме того, рабочая часть 11 содержит захваты 12, которые проходят к проксимальному концу 3 элемента соединения 1 между захватными элементами 7 захватного кольца 6, как показано на фиг. 4. На проксимальном конце каждого захвата 12 предусмотрен упор 13, который прижимается в периферийном направлении предварительно натянутой волновой пружиной 14. Волновая пружина 14 расположена на кольцевом выступе 15 внутреннего корпуса 2 элемента соединения 1.
Рабочая часть 11 может скользить вдоль продольной оси элемента соединения 1 против силы действия волновой пружины 14 из периферийного положения, которое является положением покоя рабочей части 11 и также является положением блокировки, в проксимальное положение, также является положением разблокировки. В периферийном положении конические поверхности опорных частей 8 захватные элементы 7 захватного кольца 6 продавливают вовнутрь шарики 9 в отверстия рабочей части 11 таким образом, чтобы они максимально выступали в пространство между обоймой и внутренним корпусом 2. Это также является положением зацепления шариков. Когда рабочая часть 11 скользит к своему проксимальному положению, волновая пружина 14 сжимается, и захваты 12 рабочей части 11 над кольцевой частью кольца 6. В то же время, когда шарики 9 перемещаются в проксимальном направлении относительно захватных элементов 7 кольца 6, они освобождаются для радиального перемещения во внешнем направлении от отверстий.
Наружный корпус 16 элемента соединения 1 установлен с возможностью скольжения посредством прижимного кольца 17 наружного корпуса 16 на внутреннем корпусе 2 элемента соединения 1. Первое уплотнительное кольцо 18 герметизирует наружный корпус 16 от внутреннего корпуса 2. На внутренней стороне наружного корпуса 16 предусмотрен выступ 19, который может входить в зацепление со встречным элементом рабочей части 11. В результате, когда наружный корпус 16 перемещается из его периферийного положения в его проксимальное положение, рабочая часть 11 также перемещается из его периферийного положения в его проксимальное положение. И наоборот, когда рабочая часть 11 перемещается действием волновой пружины из своего проксимального положения в свое периферийное положение, внешний корпус 16 также перемещается из своего проксимального положения в свое периферийное положение.
На фиг. 1 и 2 показан элемент соединения 1 в собранном виде, но отсоединенный от другого элемента соединения 5 (встречного разъема). Для того чтобы прикрепить и зафиксировать элемент соединения 1 к другому элементу соединения 5, внутренний корпус 2 элемента соединения 1 проходит в корпус 20 другого элемента соединения 5 мимо второго резинового уплотнительного кольца 21. Для этого оператор может удерживать элемент соединения 1 на его внешнем корпусе 16 или, если это предпочтительно, на любой другой части, такой как выступающая часть внутреннего корпуса 2 или кабель. Когда внутренний корпус 2 элемента соединения 1 проходит в корпус 20 другого элемента соединения 5, последний входит в пространство между обоймой для шариков и внутренним корпусом 2. Передняя кромка 22 корпуса 20 другого элемента соединения 5 воздействует на части шариков 9, которые проходят в пространство между обоймой и внутренним корпусом 2, и шарики 9 выходят, скользя или катясь наружу по конической поверхности опорной части 8, одновременно перемещая рабочую часть 11 в проксимальном направлении против действия волновой пружины 14. На фиг. 3 показаны шарики 9 и рабочая часть 11 в этом положении. Это никак не действует на внешний корпус 16, который может оставаться в своем периферийном положении. Затем передняя кромка 22 корпуса 20 другого элемента соединения 5 проходит мимо шариков 9, и по мере того, как кольцевая канавка 23 на внешней стороне корпуса 20 другого элемента соединения 5 достигает шариков 9, они вдавливаются в кольцевую канавку 23 волновой пружиной 14 через рабочую часть 11.
Зацепление шариков 9 с проксимальной стороной кольцевой канавки 23 обеспечивает фиксацию одного элемента соединения 1 относительно другого элемента соединения 5. В частности, когда элементы соединения 1 и 5 оттягиваются друг от друга (например, внешней силой или элементом предварительного напряжения элемента соединения 1 и/или 5), шарики 9 зажимаются между проксимальной стороной кольцевой канавки 23, которая действует как зацепляющая часть 24 другого элемента соединения 5, и поверхностью опорной части 8 элемента соединения 1. Зацепляющая часть 24 другого элемента соединения 5 и поверхность опорной части 8 элемента соединения 1 сформированы и расположены таким образом, что сила, приложенная к шарикам 9 зацепляющей частью 24 другого элемента соединения 5, противоположна силе, приложенной к шарикам 9 поверхностью опорной части 8. Соответственно, нет результирующей силы, действующей на шарики 9, которая могла бы переместить шарики 9 из их положения "заблокировано". Это может быть обеспечено только рабочей частью 11. Следовательно, соединение особенно устойчив к вибрации и ударам и подходит для предварительно напряженных соединений.
Для того, чтобы разблокировать и отсоединить элемент соединения 1 от другого элемента соединения 5, оператор тянет наружный корпус 16 элемента соединения 1 в проксимальном направлении. В результате наружный корпус 16 смещается из своего периферийного положения в проксимальное. Посредством выступа 19 и его встречного и ответного элемента рабочей части 11 осуществляется перемещение рабочей части 11 вместе с ним. По мере того как рабочая часть 11 перемещается из своего периферийного положения в свое проксимальное положение, шарики 9 становятся все более свободными для перемещения радиально во внешнем направлении от отверстий. В итоге они отсоединяются от зацепляющей части 24 другого элемента соединения 5, при этом осуществляется разблокирование элементов соединения 1, 5. Когда один элемент соединения 1 отсоединяется от другого элемента соединения 5, сила волновой пружины 14 возвращает рабочую часть 11 в ее периферийное положение, а вместе с ней элемент соединения 1 в неподвижное состояние.
Признаки, изложенные в описание, формуле изобретения и иллюстрациях, могут быть использованы отдельно или в любой их комбинации для осуществления различных вариантов изобретения.
1. Элемент соединения (1), содержащий по меньшей мере один шарик (9) для зацепления, который выполнен с возможностью перемещения между заблокированным и разблокированным положениями, рабочую часть (11) элемента соединения (1), выполненную с возможностью ее перемещения относительно внутреннего корпуса (2) элемента соединения (1), что обеспечивает возможность принудительного перемещения по меньшей мере одного шарика (9) из заблокированного положения в разблокированное положение, отличающийся тем, что по меньшей мере один шарик для зацепления (9) смещен в положение "заблокировано" с помощью упругого элемента (14) посредством рабочей части (11).
2. Элемент соединения (1) по п. 1, отличающийся тем, что он содержит внутренний корпус (2) и наружный корпус (16), который является подвижным относительно внутреннего корпуса (2) в продольном направлении элемента соединения (1), причем наружный корпус (16) функционально соединен с рабочей частью (11) таким образом, что при перемещении наружного корпуса (16) относительно внутреннего корпуса (2) обеспечивается возможность перемещения рабочей части (11) для перемещения по меньшей мере одного шарика (9) из заблокированного положения в разблокированное положение.
3. Элемент соединения (1) по любому из предшествующих пп. 1 или 2, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью перемещения рабочей части (11) в продольном направлении элемента соединения (1).
4. Элемент соединения (1) по любому из предшествующих пп. 1-3, отличающийся тем, что для нахождения в заблокированном положении шарик (9) выполнен с возможностью перемещения в пространство, которое обеспечивает возможность размещения в нем соответствующей зацепляющей части (24) другого элемента соединения (5), для их зацепления и фиксации друг относительно друга элемента соединения (1) и другого элемента соединения (5).
5. Элемент соединения (1) по любому из предшествующих пп. 1-4, отличающийся тем, что при перемещении по меньшей мере одного шарика (9) между заблокированным положением и разблокированным положением он имеет составляющую движения в радиальном направлении элемента соединения (1).
6. Элемент соединения (1) по любому из предшествующих пп. 1- 5, отличающийся тем, что по меньшей мере в положении "заблокировано" по меньшей мере 1 один шарик для зацепления (9) опирается на поверхность по меньшей мере одной опорной части (8), поверхность которой сужена вдоль ее длины в продольном направлении элемента соединения (1).
7. Элемент соединения (1) по любому из предшествующих пп. 1- 6, отличающийся тем, что наружный корпус содержит выступ, который при приведении в действие наружного корпуса обеспечивает возможность зацепления с встречным элементом рабочей части (11) для перемещения рабочей части (11) таким образом, чтобы рабочая часть (11) обеспечивала возможность воздействия по меньшей мере на один шарик (9) для перехода из заблокированного положения в разблокированное положение.
8. Элемент соединения (1) по п. 7, отличающийся тем, что выступ наружного корпуса и встречный элемент рабочей части (11) выполнены по форме и расположены таким образом, что при перемещении рабочей части (11) из положения, в котором по меньшей мере один шарик (9) находится в положении "заблокировано", в положение, в котором по меньшей мере один шарик (9) находится в положении "разблокировано", при этом это движение рабочей части (11) не обеспечивает перемещение наружного корпуса.
9. Элемент соединения (1) по любому из предшествующих пп. 1- 8, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере два шарика (9).
10. Система, содержащая один элемент соединения (1), в соответствии с любым из предыдущих пп. формулы 1- 9, и другой элемент соединения (5), который может быть зафиксирован на элементе соединения (1) посредством по меньшей мере одного шарика (9) для зацепления элемента соединения (1), который входит в зацепление с соответствующей частью (24) другого элемента соединения (5).
11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что, когда элемент соединения (1) зафиксирован на другом элементе соединения (5), по меньшей мере одна опорная часть (8) элемента соединения (1) удерживает по меньшей мере один шарик (9) в положении "заблокировано" против действия сил, которые приложены к шарику (9) от другого элемента соединения (5), кроме того, система имеет канал, который обеспечивается между по меньшей мере одной опорной частью (8) элемента соединения (1) и соответствующей частью для зацепления (24) другого элемента для соединения (5), при этом рабочая часть (11) обеспечивает возможность принудительного перемещения по меньшей мере одного шарика (9) вдоль канала из заблокированного положения в разблокированное положение.
12. Способ разблокировки одного элемента соединения (1) от другого элемента соединения (5), в котором осуществляют перемещение шарика (9) элемента соединения (1) 2 из положения "заблокировано", в котором шарик (9) находится в зацеплении с соответствующей частью (24) другого элемента соединения (5) для фиксации элементов соединения (1) и (5) друг относительно друга, в положение "разблокировано", в котором шарик (9) не находится в зацеплении с соответствующей частью (24) другого элемента соединения (5), характеризующийся тем, что шарик для зацепления (9) смещен в положение "заблокировано" с помощью упругого элемента (14) посредством рабочей части (11), кроме того, наружный корпус элемента соединения (1) перемещают относительно внутреннего корпуса, наружный корпус перемещает рабочую часть (11), а рабочая часть (11) шарика зацепления выталкивает шарик (9) из заблокированного положения в разблокированное положение.
