Разъем

 

ОП ИС (11) 555866

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительное к патенту (22) Заявлено07.10.74 (21) 2065579/27 (51) М. Кле

Р16 В 21/18 (23) Приоритет - (32) 19.10,73 (31) 7337329 (33) ф р анди я (43) Опубликовано25,04.77. Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания 16,06,77

Государственный комитет

Совета Министров СССР

I>0 делам иэооретений н открытий (53) УДК621,882,6 (088.8) Иностранец

Жан-Пьер Бодуэн (Франция) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

"Компани Дойч" (Франция) (71) Заявитель (54) РАЗЪЕМ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в устройствах для соединения и разъединения элементов за счет приложения сжимающего и тянущего усилий. 5

Известны разъемы подобного типа, в кото рых связь между подвижной и неподвижной частями обеспечивается шариками установлен> ными на подвижной части, взаимодействующими с гнездами на неподвижной части и удер (О живаемыми на своих местах подвижной обоймой, скользяшейно подвижной части. Требования надежности, предъявляемы,е к устройствам этого типа, исходя из их назначения (в авиации, в космической технике, ракетах), а также 15 усилия (ускорения, вибрации), воздействию которых они подвергаются, ставят задачу создания устройств с двумя фиксированными положениями, одним из которых является положение блокировки, при котором шарики 20 входят в свои гнезда и при этом обойма удерживается в положении блокировки за счет действия пружин, а другое положение разблокировки, при котором шарики выталкиваются из гнезд, например, вкладышем, ско-25 льзящим в подвижной части, также отжимаемой пружиной. Чтобы ускорения или вибрации, которые воздействуют на разъем, не могли вызвать его разблокировку, необходимо, чтобы после распределения разъема шарики не противодействовали новому соединению и оставались в исходном положении, т.е. в положении выхода из гнезд до тех пор, пока они не будут снова установлены напротив гнезд, с которыми они должны взаимодействовать при новой блокировке.

СовЬкупность этих требований приводит к созданию сложных конструкций, в которых усилия пружин блокировки и возврата в исходное положение постоянно противодействуют друг другу, оказывая воздействие на.шарики при посредстве либо обоймы, либо вкладыша возврата в исходное положение, что вызывает значительный и быстрый износ и приводит к ненадежной работе устройства, вследствие чего оно не является ни долговечным, ни надежным, С другой стороны, присутствие вкладыша возврата в исходное положение между ненодвижной и подвижной частями приводит к возникновению люфтов при скольжении, которые складываются и дают слишком большой суммарный люфт подвижной части относительно неподвижной части, и, таким образом, создается недостаточная направленность переме- 5 ше ний.

Известен также разъем, содержащий втулку с шариками, взаимодействующую со штуцером с пазами для шариков и наружную обойму, скользящую по втулке и удерживаю- 10 шую 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- И одолевают усилие элемента, фиксирующего их в пазу внутреннего штуцера в положении блокировки, что приводит к рассоединению разъема.

Однако это устройство недостаточно на- 20 дежно и имеет ограниченный срок службы.

Пель изобретения — разработка разъема, свободного от недостатков, присущих известным устройствам аналогичного назначения.

Для этого втулка выполнена с наружной 25 кольцевой канавкой,в которой установлена, по крайней мере, часть упругого, например, тороидального кольца, обойма — с двумя круговыми канавками, разделенными буртом с противоположно направленными скосами, взаимодействующими с упругим кольцом и фиксирующими обойму в одном из двух положений — "блокировка" и "разблокировка", с проточкой, глубина которой соответствует разности диаметра шариков и толщины втул- Зэ ки,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 4О превышает наружный диаметр втулки.

При этом канавки обоймы могут быть выполнены со стенками, противоположньыи скосам и перпендикулярными оси разъема, а взаимодейству шее со стенками упругое 45 кольцо — с плоскими торцами. другая форма исполнения предусматривает выполнение на наружной поверхности втулок и сопряженной внутренней поверхности обоймы кольцевых канавок, расположенных в об- 5О шей плоскости при установке обоймы в положение разблокировки и взаимодействующих с и оск >й пружиной, упруго заскакиваюшей в канавки, причем на штуцере имеется выступ, взаимодействующий с язычком, связанным с пружиной, и отжимающий его при на-, двигании втулки на штуцер.

Сопряженные поверхности обоймы и в-улки выполнены с зацепами и зубцами, взаимо-бп действующими между собой при сдвигании обоймы в положении разблокировки.

Кроме того, втулка выполнена с упорным бортом и снабжена установленным на бурте уплотнительным кольцом, взаимодействующим в положении блокировки с торцом штуцера.

Скосы круговых канавок обоймы несимметричны.

На фиг. 1 представлен предлагаемый 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 частности при отжатии скользящей обоймой 3. Отверстия 4 выполнены коническими для ограничения перемещения шйриков 2 внутрь втулки 1.

Неподвижная часть разъема выполнена в виде штуцера 5, вставленного во втушсу

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 быть снята со штуцера 5.

На втулке 1 выполнена наружная круг вая 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 15,установленным неподвижно на обойме 3.

Кроме того, эта обойма 3 имеет круговую канавку 16, выполненную напротив шариков, когда обойма занимает одно из своих устойчивых положений (см.фиг, 2), Глубина и ширина этой канавки достаточны для того, чтобы шарики могли свободно входить в прост555866 ранство образованное отверстиями 4 и канав1 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 диаметр обоймы напротив шариков близок к наружному диаметру втулки 1.

В вариантах исполнения, показанных на 10 фиг. 2 и 3, тороидальное кольцо 8 имеет плоские торцы, которые взаимодействуют с внешними стенками 14 и 15 канавок 9 и 10, образуя упоры, ограничивающие ход обоймы 3, Стенки 14 и 15 конгруэнтны 15 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- 20 ложении разблокировки (см. фиг. 2). В канавке 17 подвижно установлена плоская пружина 19. Штуцер 5 выполнен с выступом 20, а втулка — с ответной прорезью 21, а пружина 19 - с язычком 22. На втулке и обойме 25 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 30 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

8 штуцера 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

1 1 канавки 9. При"этом шарики 2 выжимаются в круговую канавку 16 и размыкают блокировку втулки 1 со штуцером 5 через отверстия 4 и гнезда б,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 разблокировки, При надвигании втулки 1 на штуцер 5 язычок 22 пружины 19, перемещаясь в прорези 21, отжимает пружину 19, заставляя ее возвратиться в канавку 17 и выйти из канавки 18. При этом обойма 3 получает свободу перемещения относительно втулки 1.

При разблокировке взаимодействующие зубцы 23 и 24 входят в зацепление и стходят 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 стансвится возможным, это означает, что разъем заблокир ован.

Установленное в глубине втулки 1 уплотнение 25 при блокировке сжимается,герметизируя полость разъема.

При замыкании необходимо вставить штырьки 26 в их гнезда, прижатьдругкдругу 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 момент шарики 2 устанавливаются напротив гнезд

6 и не оказывают никакого воздействия на стенки этих гнезд, когда отжимаются обоймой 3.

Усилиями, стремящимися вызвать разблс кировку, являются усилия, создаваемые ускорениями, действующими на обойму, а также усилия, обусловленные вибрацией и изгибом.

Скос 12 рассчитывается таким образом, чт бы сопротивление разблокировке было больше этих усилий. При расчете скосов 11 и 12 превышение берется равным 10-20

Предлагаемьк 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 тороидальнэго кольца

8 и скосами 11 и 12, т.е. пэ сравнительно большим поверхностям. Следовательно имеет место слабый износ, и, кроме того, этот износ не захватывает 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 разблокирэвки составляет примерно от 100 до 5000 и более.

Действительно, при блокировке шарики остаются свободными в канавке 16 дэ тех пор, пока обойма 3 не перейдет из положения разблокировки в положение блокировки, а скосы

11 и12 могут быть рассчитаны соотноситегп555866

9 11 125 gg но со свойствами упругости кольца 8 таким 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, нос* ле чего они сразу же полностью освобождаются. Таким образом, отсутству ет 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 путемизьятия промежуточного вкладыша. Таким образом, имеет место лучшая направленность движения, что обеспечивает более высокую стойкость по отношению к вибрациям.

Ф ормула изобретения

1. Разъем, содержашии втулку с шариками, взаимодействующую со штуцером с пазами для шариков и наружную обойму, скользящую по втулке и удерживающую шарики в пазах штуцера в положении блокировки, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы и ЗО срока службы, втулка выполнена с наружной кольцевой канавкой, в которой установлена, по крайней мере, часть упругого, например, тор оидального кольца, обойма -с двумя круговыми канавками, разделенными бур- З5 том с противоположно направленными скосами, взаимодействующими с упругим кольцом и фиксирующими обойму в одном из двух устойчивых положений — "блокировка " и "разблокировка," с проточкой, глубина которой 4О 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 по п. 1, о т л и ч а ю щ и й— с 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. 1 и 2, о т л и ч а юш 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, причем на штуцере имеется выступ, взаимодейс вуюший с язычком, связанным с упомянутой пружиной, и отжимающий язычок при надвигании втулки на штуцер.

4. Разъем по пп. 1-3, о т л и ч а юшийся тем, что сопряженные поверхности обоймы и втулки выполнены с зацепами и с зубцами, взаимодействующими между собой.

5. Разъем по пп. 1-4, отлича ю- ш и и с я тем, что втулка выполнена с упорным буртом и снабжена установленным на бурте .уплотнительным кольцом, взаимодействуюшим в положении блокировки с торцом штуцера.

6, Разъем по пп, 1-5, о т л и ч а юш и и С я тем, что скосы круговых канавок обоймы выполнены несимметричными.

555866

17

Составитель Л. Шаповаленко

Редактор Н. Джарагетти Техред М. Левицкая Корректор А. Власенко

Заказ 496/32 Тираж 1162 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4