быстрозапираемое замковое устройство

Формула изобретения

Быстрозапираемое замковое устройство, содержащее два корпуса, каждый из которых закреплен на одной из запираемых деталей, в одном из которых размещена пара шариков с возможностью их перемещения запорным элементом, в другом имеется проточка, в которую при этом перемещении помещаются шарики, в результате чего происходит блокировка корпусов и запирание деталей, отличающееся тем, что корпуса представляют собой стакан и входящий в него цилиндр, стакан имеет на внутренней цилиндрической поверхности проточку в форме сегмента радиусом, равным радиусу R шарика с допуском, обеспечивающим посадку с гарантированным зазором, проточка имеет максимальный диаметр Д_max, ее поперечная ось размещена на расстоянии L от свободного края цилиндрической поверхности стакана в отверстии, выполненном в торцевой плоскости стакана, по оси размещен подпружиненный снаружи шток диаметром d_ш , выступающий на расстояние “а” от поперечной оси проточки, цилиндр имеет поперечное отверстие диаметром 2R с допуском, обеспечивающим посадку с гарантированным зазором, и продольное осевое отверстие диаметром, большим d_ш и меньшим 2R, внутри поперечного отверстия размещены два шарика, ограниченные тонкостенным сепаратором, расположенным на цилиндре и имеющим внешний диаметр меньший, чем внутренний диаметр стакана, но больший, чем 4R, при этом должны соблюдаться условия L>R+a; a>R; Д_max=4R+d _щ, при этом допуск размера Д_max как отверстия и поля допусков суммы размеров (4R+d_ш) как вала должны обеспечивать посадку с гарантированным зазором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для запирания различных дверей, в основном раздвижных, может быть применено в системах гибких и жестких автосцепок, в висячих замках.

Известно устройство (1) замка двери пассажирских вагонов, содержащее основание со съемной боковой крышкой, штульф или облицовку передней стенки замка, фаль, нус фали, ригель, цухальту ригеля, нус ригеля или скважину под ключ с бородкой и, по меньшей мере, один упругий элемент, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде цилиндрической пружины сжатия, замок дополнительно содержит Г-образную тягу для изменения направления усилия цилиндрической пружины на фаль и передачи усилия на фаль через нус фали, при этом длинное плечо Г-образной тяги проходит через отверстие цилиндрической пружины, один торец которой упирается в упорную гайку, навинченную на резьбовой участок тяги, а второй -в лапку введенного в замок криволинейного рычага, служащего для передачи усилия на цухальту, фиксирующую ригель, лапка рычага оперта на закрепленную на основании опорную пятку, длинное плечо Г-образной тяги проходит через отверстия опорной пяты и лапки криволинейного рычага и через направляющую скобу, размещенную на основании замка и своими выступами входящую в отверстие передней стенки замка, служащую направляющим элементом для упорной гайки, и открытую со стороны штульфа, кроме того, в штульфе или облицовке передней стенки замка выполнено отверстие для замены упругого элемента, размещенное соосно с отверстием направляющей скобы.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и ненадежность работы. Сложность обусловлена большим количеством деталей, а ненадежность работы обусловлена большим количеством упругих элементов.

Известно устройство (2) - прототип, содержащий корпус с цилиндрическим углублением и гнездами под концы дужки, выполненной с выемками под запирающие элементы в виде пары шариков, и цилиндровый механизм с ключом, отличающийся тем, что в корпусе замка установлен штифт, а цилиндровый механизм снабжен запирающим кулачком, нижняя часть которого выполнена с возможностью ограниченного поворота относительно штифта, а верхняя часть - с лысками, и стаканом, в котором выполнены отверстия под штифт и под один из запирающих элементов.

2. Висячий замок по п.1, отличающийся тем, что один из концов дужки выполнен удлиненным с лыской и упором, а лыски запирающего кулачка выполнены ассиметрично относительно оси.

Недостатком данного устройства является невозможность быстрого запирания, что сужает область его применения.

Технический результат предполагаемого изобретения - повышение надежности устройства при простоте конструкции, расширение области применения. Это достигается тем, что корпуса замкового устройства представляют собой стакан и входящий в него цилиндр. Стакан имеет на внутренней цилиндрической поверхности проточку в форме сегмента радиусом, равным радиусу шарика R с допуском, обеспечивающим посадку с гарантированным зазором, проточка имеет максимальный диаметр Д_mах, ее поперечная ось размещена на расстоянии L от свободного края цилиндрической поверхности, в отверстии, выполненном в торцевой плоскости стакана, по оси размещен подпружиненный снаружи шток, диаметром d_ш , выступающий на расстояние а от поперечной оси проточки, цилиндр имеет поперечное отверстие, диаметром 2R, с допуском, обеспечивающим посадку с гарантированным зазором и продольное осевое отверстие, диаметром большим, чем d_ш и меньшим, чем 2R, внутри поперечного отверстия размещены 2 шарика, ограниченные тонкостенным сепаратором, расположенном на цилиндре и имеющим внешний диаметр меньший, чем внутренний диаметр стакана, но больший, чем 4R, при этом должны соблюдаться следующие условия:

L>R+a;

a>R;

Д_mах=4R+d_ш,

при этом допуски размеров Д_mах - как отверстия и (4R+d _ш) - как вала должны обеспечивать посадку с гарантированным зазором.

Предлагаемое устройство будет понятно из чертежа.

На фиг.1 изображен первый корпус замкового устройства в форме цилиндра;

На фиг.2 изображен второй корпус замкового устройства в форме стакана;

На фиг.3 изображено замковое соединение первого и второго корпуса.

Предлагаемое быстрозапираемое замковое устройство, предназначенное для блокировки деталей 1 и 2, представляет собой жестко закрепленные на них соответственно цилиндр 3 и стакан 4.

Цилиндр 3 имеет поперечное отверстие 5 с размещенными в нем двумя шариками 6 и продольное осевое отверстие 7. Сепаратор 8 удерживает шарики 6 в поперечном отверстии 5.

На внутренней цилиндрической поверхности стакана 4 имеется проточка 9 радиусом, равным радиусу шарика с допуском, обеспечивающим посадку с гарантированным зазором, в отверстии, выполненном в торцевой поверхности, расположен шток 10, подпружиненный при помощи пружины 11 и ручки 12 к цилиндру снаружи. Ручка 12 может свободно перемещаться в прорези 13 гайки 14.

При этом должно соблюдаться условие:

L>R+a,

где R - радиус шариков

а - расстояние от продольной оси проточки до конца штока

a>R,

Д_mах=4R+d_ш,

где Д_mах - максимальный диаметр проточки,

d _ш - диаметр штока.

Предлагаемое устройство работает следующим образом: при перемещении деталей 1 и 2 навстречу друг другу перемещаются размещенные на них соосно цилиндр 3 и стакан 4, при этом цилиндр 3 входит внутрь стакана 4.

Из-за условия L>a+R до соприкосновения штока 10 с шариками 6 они успевают войти вовнутрь стакана 4, что не позволяет им перемещаться в радиальном направлении, при этом шток 10, войдя в продольное отверстие 7, упирается в ограниченные в перемещении шарики 6 и отжимается в осевом направлении, сжимая пружину 11 и перемещая ручку 12 в прорези 13 гайки 14 до тех пор, пока шарики 6 не достигнут оси проточки 9, позволяющей шарикам перемещаться в радиальном направлении на величину, достаточную для того, чтобы шток 10 проскочил между шариками 6 и запер замковое устройство. Для разблокировки предлагаемого замкового устройства необходимо переместить ручку 12, жестко закрепленную на штоке 10, в осевом направлении на расстояние, обеспечивающее разблокировку шариков 6.

Ручка 12 может быть соединена известными способами с цилиндрами, отпираемыми различными ключами.

Данная конструкция позволяет надежно и быстро запереть детали 1 и 2 и очень просто их отпереть при простоте и надежности конструкции.

Признак “цилиндр имеет продольное отверстие, диаметром большим, чем d_ш, но меньшим, чем 2R” обеспечивает свободное перемещение штока 10 внутри продольного отверстия 7 и невозможность выхода шариков 6 из поперечного отверстия 5.

Признак “a>R” обеспечивает надежность запирания шариков 6 штоком 10, т.к. при этом условии шток 10 ограничен в поперечном перемещении в продольном отверстии 7 как на передней, так и на задней кромке поперечного отверстия 5.

Признак “L>R+a” обеспечивает возможность быстрого запирания предлагаемого устройства, т.к. только при этом условии шток 10 при запирании может упереться в шарики 6, после чего может отжаться пружиной 11 до тех пор, пока шарики 6 не войдут в проточку 9.

Признак “Д_max=4R+d_ш , при этом допуск Д_mах как отверстия и поля допусков суммы размеров 4R+d_ш как вала должны обеспечивать посадку с гарантированным зазором” обеспечивает возможность штоку 10 проскочить между шариками 6.

Источники информации

1. Патент РФ № 2076195, кл. 6 Е 05 В 63/00.

2. Патент РФ № 2124105, кл. 6 Е 05 В 67/20 (прототип).