RU2374511C1

RU2374511C1 - Connector assembly

Info

Publication number: RU2374511C1
Application number: RU2008127794/11A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Макаров (RU); Александр Владимирович Макаров
Original assignee: Александр Владимирович Макаров
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2009-11-27
Also published as: WO2010005340A1

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to connector assemblies provided for instance for connection of bars, pipes and also for tools with usage of different replaceable nozzles installation of which requires accurate orientation and absence of gaps in connection. Connector assembly contains bush in which it is installed the first connected member in the form of rod, captive nut, supported on rest, implemented on rod and interacting through threaded connection with bush connected in turn to the second connected member. At the end of rod it is implemented bevel contacting to pin installed into transversal co-axial openings in bush, axis of which intersects channel of bush.

EFFECT: increased manufacturability of details manufacturing of connector assembly, excluded ability of its wrong assemblage ensured by providing of well-defined orienting of connected members.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к соединительным узлам, предназначенным, например, для соединения стержней, труб, а также для инструментов с использованием разнообразных сменных насадок, установка которых требует однозначного ориентирования.The invention relates to connecting nodes, intended, for example, for connecting rods, pipes, as well as for tools using a variety of interchangeable nozzles, the installation of which requires unambiguous orientation.

Известно устройство для закрепления ручки на инструменте с центральным стержнем, конец которого имеет форму в виде перевернутого усеченного конуса с фиксирующими элементами, расположенными вокруг центрального стержня [1]. Однако данное устройство не может обеспечить однозначное ориентирование инструмента по отношению к ручке.A device for fixing the handle on the instrument with a Central rod, the end of which has the form of an inverted truncated cone with locking elements located around the Central rod [1]. However, this device cannot provide unambiguous orientation of the tool with respect to the handle.

Известно соединение, взятое в качестве прототипа, описанное в методике сборки клюшек для игры в гольф, которое должно обеспечивать многократную и точную сборку клюшки для игры в гольф, а также быструю ее разборку [2]. Соединение включает втулку, ручку в виде стержня, накидную гайку, опертую на упор, которым является надетое и опрессованное на стержне кольцо. Первым соединяемым элементом является ручка, а вторым соединяемым элементом - бита, в которую вклеена втулка. На торце ручки имеется симметричный клиновой паз, под который на дне втулки выполнен клиновой выступ.Known connection, taken as a prototype, described in the method of assembly of clubs for golf, which should provide multiple and accurate assembly of clubs for golf, as well as its quick disassembly [2]. The connection includes a sleeve, a handle in the form of a rod, a union nut, supported against the stop, which is a ring put on and pressed onto the rod. The first connecting element is the handle, and the second connecting element is the bit into which the sleeve is glued. At the end of the handle there is a symmetrical wedge groove, under which a wedge protrusion is made at the bottom of the sleeve.

Данная конструкция требует при ее реализации использования сложных технологических процессов для изготовления втулки, допускает неправильную сборку за счет возможности неоднозначного ориентирования соединяемых элементов, а также велика вероятность возникновения люфта в связи с имеющимся зазором между стержнем и втулкой вдоль направления симметричного клинового паза.This design requires its use of complex technological processes for the manufacture of the sleeve, allows for improper assembly due to the possibility of ambiguous orientation of the connected elements, and there is a high likelihood of backlash due to the existing gap between the rod and the sleeve along the direction of the symmetrical wedge groove.

Задачей предлагаемого соединительного узла является повышение технологичности изготовления деталей соединительного узла, а также исключение возможности его неправильной сборки за счет обеспечения однозначного ориентирования соединяемых элементов. Технический результат достигается тем, что в соединительном узле, содержащем втулку, в которую установлен первый соединяемый элемент в виде стержня с накидной гайкой, опертой на упор, выполненный на стержне, и взаимодействующей через резьбовое соединение со втулкой, связанной в свою очередь со вторым соединяемым элементом, в отличие от прототипа на торце стержня выполнен скос, контактирующий со штифтом, установленным в поперечные соосные отверстия во втулке, ось которых пересекает канал втулки, что позволяет упразднить выполненные в прототипе клиновой выступ на дне втулки и клиновой паз на торце стержня (ручки). При этом на штифте, установленном по скользящей посадке, предлагается выполнить лыску, поверхность которой взаимодействует с поверхностью скоса стержня, причем выходящий на поверхность втулки торец штифта выполнен по форме, идентичной форме внешней поверхности втулки.The objective of the proposed connecting node is to increase the manufacturability of the manufacture of parts of the connecting node, as well as the elimination of the possibility of its improper assembly due to the unambiguous orientation of the connected elements. The technical result is achieved by the fact that in the connecting node containing the sleeve, in which the first connected element is installed in the form of a rod with a union nut, supported on a stop made on the rod, and interacting through a threaded connection with the sleeve, which is in turn connected with the second connected element , unlike the prototype, a bevel is made at the end of the rod in contact with a pin installed in transverse coaxial holes in the sleeve, the axis of which intersects the channel of the sleeve, which allows you to eliminate totipe a wedge protrusion at the bottom of the sleeve and a wedge groove at the end of the rod (handle). At the same time, it is proposed to carry out a scaffold on a pin installed on a sliding fit, the surface of which interacts with the surface of the bevel of the rod, and the end face of the pin facing the sleeve surface is made in a shape identical to the shape of the outer surface of the sleeve.

Повышение технологичности изготовления деталей достигается за счет создания более простой конструкции соединительного узла, в котором применяются детали, получаемые на универсальных станках с использованием универсального инструмента. Однозначное ориентирование соединяемых элементов и исключение какого-либо люфта в собранном соединительном узле обеспечивается наличием скоса на стержне и штифтом, вставленным в поперечные соосные отверстия во втулке, что позволяет при навинчивании накидной гайки выбрать все зазоры в продольном направлении стержня, а поперечные зазоры сместить в одну сторону.Improving the manufacturability of parts is achieved by creating a simpler design of the connecting node, which uses parts obtained on universal machines using a universal tool. The unambiguous orientation of the connected elements and the exclusion of any play in the assembled connecting unit is ensured by the presence of a bevel on the rod and a pin inserted into the transverse coaxial holes in the sleeve, which makes it possible to select all the clearances in the longitudinal direction of the rod when screwing the union nut, and shift the transverse clearances into one side.

Суть изобретения поясняется фиг.1 и 2, на которых приведены:The essence of the invention is illustrated in figures 1 and 2, which show:

на фиг.1 - главный вид;figure 1 is a main view;

на фиг.2 - сечение А-А по плоскости контакта штифта и стержня.figure 2 is a section aa along the plane of contact of the pin and the rod.

Соединительный узел содержит втулку 1, в которую установлен первый соединяемый элемент в виде стержня 2, накидную гайку 3, опертую на упор в виде кольцевого выступа 4, выполненный на стержне. Накидная гайка 3 взаимодействует через резьбовое соединение с втулкой 1, связанной в свою очередь со вторым соединяемым элементом 5. На торце стержня 2 выполнен скос под углом α. При этом угол α должен быть острым. Во втулке выполнены поперечные соосные отверстия, ось которых пересекает канал втулки 1 и в которые установлен штифт 6, при этом выходящий на поверхность втулки торец штифта выполнен по форме, идентичной форме внешней поверхности втулки, и в собранном состоянии совпадает с ней. На цилиндрической поверхности штифта может быть выполнена лыска, поверхность которой взаимодействует с поверхностью скоса стержня. Для ограничения вращения штифта 6, исключения случайного выпадения и попадания внутрь клеящего состава, на внешнюю цилиндрическую поверхность втулки 1 в районе поперечных соосных отверстий устанавливается элемент, заглушающий отверстие, например резиновое кольцо 7, толщина и ширина которого выбираются исходя из конструктивных особенностей соединяемого элемента 5. Для обеспечения максимального момента сопротивления кручению стержня и минимизации контактных напряжений в конструкции соединительного узла, необходимо конструктивно располагать центр симметрии проекции лыски штифта на скос стержня максимально близко к осевой линии 8 стержня, что приводит к некоторому смещению поперечных соосных отверстий под штифт 6 от осевой линии втулки, это в свою очередь позволяет исключить возможность неправильной сборки.The connecting unit contains a sleeve 1, in which the first connected element is installed in the form of a rod 2, a union nut 3, supported on a stop in the form of an annular protrusion 4, made on the rod. The union nut 3 interacts through a threaded connection with the sleeve 1, which is in turn connected with the second connected element 5. A bevel is made at the end of the shaft 2 at an angle α. In this case, the angle α should be sharp. Transverse coaxial holes are made in the sleeve, the axis of which intersects the channel of the sleeve 1 and into which the pin 6 is installed, while the end face of the pin facing the sleeve surface is made in a form identical to the shape of the external surface of the sleeve and coincides with it in the assembled state. On the cylindrical surface of the pin, a flat can be made, the surface of which interacts with the surface of the bevel of the rod. To limit the rotation of the pin 6, to prevent accidental loss and getting inside the adhesive, an element is installed on the outer cylindrical surface of the sleeve 1 in the area of the transverse coaxial holes, such as a rubber ring 7, the thickness and width of which are selected based on the design features of the connected element 5. To ensure the maximum moment of resistance to torsion of the rod and minimize contact stresses in the design of the connecting node, structurally necessary To place the center of symmetry of the projection of the pin flat on the bevel of the rod as close as possible to the axial line 8 of the rod, which leads to some displacement of the transverse coaxial holes for the pin 6 from the axial line of the sleeve, this in turn eliminates the possibility of improper assembly.

Диаметр втулки, количество рабочих витков резьбы на ней, диаметр штифта, диаметр стержня и угол скоса α на нем выбираются из условия требуемых прочностных характеристик соединительного узла. Для исключения возможности работы штифта 6 на срез и изгиб необходимо при конструировании обеспечить прохождение поперечных соосных отверстий под штифт 6 по касательной к конусу, получаемому от режущей части сверла вследствие высверливания продольного глухого отверстия канала втулки под установку стержня 2, или максимально близко к нему, т.к. получаемая при этом сложная поверхность представляет собой сплошное или с разрывом ложе (зависит от точности взаимного расположения конуса и поперечных соосных отверстий), что не позволяет рассматривать при расчетах штифт как двухопорную балку.The diameter of the sleeve, the number of working turns of the thread on it, the diameter of the pin, the diameter of the rod and the bevel angle α on it are selected from the condition of the required strength characteristics of the connecting node. In order to exclude the possibility of the pin 6 working for shear and bending, it is necessary during design to ensure the passage of transverse coaxial holes for the pin 6 along the tangent to the cone received from the cutting part of the drill due to the drilling of a longitudinal blind hole of the bushing channel for installing the shaft 2, or as close to it as possible, t .to. the complex surface obtained in this case is a solid or with a gap bed (depends on the accuracy of the relative position of the cone and transverse coaxial holes), which does not allow us to consider the pin as a two-support beam in the calculations.

Соединительный узел собирается следующим образом. В поперечные соосные отверстия втулки устанавливается штифт 6 цилиндрической формы с лыской, предварительно развернутый поверхностью лыски к поверхности скоса стержня 2. При этом штифт 6 устанавливается по скользящей посадке, что обеспечивает возможность его свободного продольного перемещения и поворота вокруг собственной оси. В процессе сборки производится доворот (самоустановка) штифта до контакта поверхности лыски с поверхностью скоса стержня. Поверхность(и) торца(ов) штифта является продолжением образующей втулки и закрывается(ются) резиновым кольцом 7, которое за счет упругих сил ограничивает вращение штифта вокруг своей оси при отсутствии стержня 2 и при возникновении каких-либо динамических воздействий. Стержень 2 вставляется в канал втулки до касания скоса под углом α на стержне со штифтом 6, установленным в поперечные соосные отверстия. При этом штифт 6 доворачивается (самоустанавливается) до контакта поверхности скоса стержня и поверхности лыски на штифте. Накидная гайка 3 одевается на стержень с противоположной стороны и навинчивается на внешнюю резьбу втулки до упора гайки в кольцевой выступ 4, расположенный на стержне и обеспечивающий устранение какого-либо люфта в поперечном направлении соединительного узла.The connecting node is assembled as follows. A pin 6 of a cylindrical shape with a flat, pre-deployed by the surface of the flat to the surface of the bevel of the rod 2, is installed in the transverse coaxial holes of the sleeve. In this case, the pin 6 is installed along a sliding fit, which makes it possible to freely move it and rotate around its own axis. In the assembly process, the pin is turned (self-installed) until the flat surface contacts the surface of the bevel of the rod. The surface (s) of the end face (s) of the pin is a continuation of the forming sleeve and is closed (s) by a rubber ring 7, which, due to elastic forces, limits the rotation of the pin around its axis in the absence of rod 2 and in the event of any dynamic effects. The rod 2 is inserted into the bushing channel until the bevel touches at an angle α on the rod with a pin 6 installed in the transverse coaxial holes. In this case, the pin 6 is twisted (self-installing) until the contact of the surface of the bevel of the rod and the surface of the flat on the pin. The union nut 3 is put on the rod from the opposite side and screwed onto the external thread of the sleeve until the nut stops in the annular protrusion 4 located on the rod and eliminating any backlash in the transverse direction of the connecting unit.

Таким образом, поставленная задача решена: детали соединительного узла технологичны в изготовлении, а также обеспечивается однозначное ориентирование соединяемых элементов и исключение какого-либо люфта в собранном соединительном узле.Thus, the task has been solved: the parts of the connecting unit are technologically advanced to manufacture, and the orientation of the connected elements and the exclusion of any play in the assembled connecting unit are also unambiguous.

Литература:Literature:

1. Patent U.S. №0016966 А1, МПК: Е05В 1/00, Aug. 30, 2001.1. Patent U.S. No. 0016966 A1, IPC: Е05В 1/00, Aug. 30, 2001.

2. Patent U.S. №7226364 B2, МПК: A63B 53/02, Jun. 5, 2007 - прототип.2. Patent U.S. No. 7226364 B2, IPC: A63B 53/02, Jun. 5, 2007 - prototype.

Claims

1. A connecting assembly comprising a sleeve in which a first connecting element in the form of a rod is installed, a union nut supported on a stop made on the rod and interacting via a threaded connection with a sleeve connected in turn with a second connecting element, characterized in that the end of the rod is made a bevel in contact with a pin mounted in transverse coaxial holes in the sleeve, the axis of which intersects the channel of the sleeve.

2. The connecting node according to claim 1, characterized in that a flange is made on the pin mounted on a sliding fit, the surface of which interacts with the surface of the bevel of the rod, while the end face of the pin facing the surface of the sleeve is made identical in shape to the shape of the outer surface of the sleeve.