КРЮКОВАЯ СЦЕПКА
HOOK COUPLER

Изобретение относится к крюковой сцепке, содержащей крюк с зевом и защелку, которая установлена с возможностью перемещения между отпирающим положением, в котором зев открыт, по меньшей мере, настолько, что сцепная петля может зацепиться за крюк для создания с ним соединения с геометрическим замыканием, и запирающим положением, в котором зев закрыт, по меньшей мере, настолько, что зацепленная за крюк сцепная петля фиксирована на нем, причем крюковая сцепка включает в себя далее стопорный рычаг, установленный с возможностью перемещения между стопорящим положением, в котором он препятствует перемещению защелки из запирающего положения в отпирающее положение, и отпускающим положением, в котором он обеспечивает перемещение защелки из запирающего положения в отпирающее положение, а также расцепляющее устройство, которое в своем исходном положении, когда стопорный рычаг находится в стопорящем положении, препятствует перемещению стопорного рычага в отпускающее положение, а при приведении в действие из своего исходного положения обеспечивает перемещение стопорного рычага в отпускающее положение.
Такая крюковая сцепка известна, например, из US 2004/0239077 А1. У этой крюковой сцепки расцепляющее устройство подвижно установлено на стопорном рычаге, причем расцепляющее устройство опирается на защелку, препятствуя, таким образом, перемещению стопорного рычага из стопорящего положения в отпускающее положение.
Недостатком известной крюковой сцепки является, во-первых, сложное управление, поскольку для ее раскрытия, т.е. для перемещения защелки в отпирающее положение, расцепляющее устройство приходится сначала привести в действие в первом направлении, а стопорный рычаг приходится перемещать в том же первом направлении, а затем после перемещения стопорного рычага в отпускающее положение защелку, на которой установлен стопорный рычаг, приходится перемещать в противоположном направлении в отпирающее положение.
Кроме того, известная крюковая сцепка требует усовершенствования в отношении эксплуатационной надежности. В случае поломки поворотного вала, на котором для поворота установлен стопорный рычаг, последний вполне может выдвинуться из своего стопорящего положения, что ухудшает его стопорящее действие.
Задачей настоящего изобретения является усовершенствование крюковой сцепки описанного рода таким образом, чтобы она при повышенной эксплуатационной надежности проще срабатывала.
Эта задача решается, согласно изобретению, посредством упомянутой крюковой сцепки, у которой расцепляющее устройство содержит расцепляющую деталь, установленную на защелке или преимущественно на крюке или на жестко соединенной с крюком или защелкой детали с возможностью перемещения между исходным положением и расцепляющим положением, в котором она обеспечивает перемещение стопорного рычага в отпускающее положение.
За счет того, что расцепляющее устройство не установлено, как это известно из уровня техники, на стопорном рычаге, перемещению которого из стопорящего положения оно должно препятствовать, отказ опоры стопорного рычага больше не приводит к окончанию его стопорящего действия. Таким образом, даже при отказе опоры стопорного рычага крюковая сцепка может надежно удерживаться в сцепленном состоянии, в котором сцепная петля зацеплена за крюк.
В зависимости от вида расположения расцепляющей детали и ее подвижности можно за счет ее подвижной установки на защелке или преимущественно на крюке упростить управление крюковой сцепкой, в частности для перемещения защелки в отпирающее положение.
Приведенные в данной заявке положения отдельных деталей крюковой сцепки часто отличаются тем, что они обеспечивают или предотвращают перемещение одной и той же или другой детали. При этом «положение» не следует понимать как однозначно определенное или даже фиксируемое положение, а, по определению, следует оценивать лишь в отношении его свойства обеспечивать или предотвращать обозначенное, по определению, перемещение также обозначенной детали.
Предпочтительно расцепляющая деталь подвижно установлена на крюке, поскольку он в качестве массивной детали может без проблем воспринимать даже большие усилия.
В принципе, расцепляющая деталь может быть установлена произвольным образом подвижно на защелке или на крюке. Особенно предпочтительно она установлена для простого перемещения с возможностью поворота на защелке или преимущественно на крюке. При этом расцепляющая деталь установлена с возможностью поворота, по меньшей мере, из исходного положения в расцепляющее положение. Однако, как описано ниже, расцепляющая деталь может быть установлена также с возможностью поворота из исходного положения через расцепляющее положение.
Для повышения эксплуатационной надежности крюковой сцепки может быть предусмотрено, чтобы расцепляющая деталь была натяжена в исходное положение за счет силового воздействия. Благодаря этому перемещение расцепляющей детали в обеспечивающее сцепленное состояние крюковой сцепки исходное положение, по меньшей мере, поддерживается или даже происходит самопроизвольно.
Для этого крюковая сцепка, с конструктивной точки зрения, может включать в себя, по меньшей мере, одну натяжную пружину расцепляющего рычага, которая одним концом опирается на расцепляющую деталь, а другим - на стопорный рычаг, крюк или защелку, преимущественно на защелку.
Преимущественно натяжная пружина расцепляющего рычага опирается на защелку, поскольку она движется вместе с защелкой и, таким образом, не мешает зеву.
В зависимости от требуемого усилия натяжения могут быть предусмотрены также две или более натяжных пружин расцепляющего рычага.
Для дальнейшего повышения эксплуатационной надежности расцепляющая деталь может быть установлена с возможностью перемещения в свое исходное положение только тогда, когда стопорный рычаг находится в стопорящем положении.
Для обеспечения максимально простой, однако надежной подвижности стопорного рычага он также выполнен с возможностью поворота преимущественно между стопорящим и отпускающим положениями. При этом стопорный рычаг целесообразно установлен с возможностью поворота в защелке, так что он может быть надежно приведен в свое стопорящее положение тогда, когда защелка находится в своем запирающем положении.
В принципе, расцепляющая деталь и стопорный рычаг могут быть установлены в крюковой сцепке с возможностью поворота в одном направлении. Поворот расцепляющей детали и стопорного рычага в одном направлении предпочтителен, прежде всего, тогда, когда расцепляющая деталь сочленена с защелкой, поскольку при повороте расцепляющей детали и стопорного рычага в одном направлении их оси поворота могут быть расположены близко друг от друга, так что небольшого имеющегося в распоряжении в защелке конструктивного пространства достаточно для движения расцепляющей детали и стопорного рычага.
Расцепляющая деталь и стопорный рычаг считаются поворотными в одном направлении тогда, когда расцепляющая деталь для движения из исходного положения в положение срабатывания поворачивается в том же направлении, что и стопорный рычаг из стопорящего положения в отпускающее положение.
Как поясняется ниже, во многих отношениях предпочтительно, если стопорный рычаг и расцепляющая деталь установлены с возможностью поворота в противоположных направлениях. Для уменьшения необходимого конструктивного пространства стопорный рычаг и расцепляющая деталь предпочтительно могут быть установлены с возможностью поворота независимо от соответствующих осей вращения вокруг своих параллельных осей поворота.
Для особенно надежной механической блокировки стопорного рычага в его стопорящем положении конструктивно может быть предусмотрено, что расцепляющая деталь имеет блокировочный участок, который в ее исходном положении для достижения геометрического замыкания расположен напротив ответного блокировочного участка стопорного рычага или прилегает к нему. При перемещении расцепляющей детали в расцепляющее положение ее блокировочный участок находится на удалении от ответного блокировочного участка, так что блокировочный участок не мешает больше с геометрическим замыканием движению ответного блокировочного участка.
Особенно высокой эксплуатационной надежности крюковой сцепки против ее нежелательного раскрытия можно достичь за счет того, что в исходном положении расцепляющей детали между нею и стопорным рычагом достигается самостопорение таким образом, что движение стопорного рычага из стопорящего положения в отпускающее положение не вызывает движения расцепляющей детали из исходного положения в расцепляющее положение. Это желательное самостопорение может быть особенно просто реализовано при описанной выше поворачиваемости расцепляющей детали и стопорного рычага в противоположных направлениях.
Если, как уже сказано выше, имеет место отказ опоры стопорного рычага, например, из-за поломки поворотного вала или оси поворота стопорного рычага, то, тем не менее, желаемое стопорящее действие стопорного рычага может обеспечиваться при замкнутой крюковой сцепке (защелка находится в запирающем положении), когда близкий к оси поворота стопорного рычага его продольный конец выполнен частично вращательно-симметричным относительно оси поворота стопорного рычага и окружен по заданному угловому диапазону, в основном, соответствующей выемкой в детали, на которой установлен стопорный рычаг. При этом близкий к оси поворота стопорного рычага его продольный конец может быть выполнен частично цилиндрическим, частично сферическим, частично коническим и т.п. Соответствующая выемка выполнена преимущественно близко от направленной к ней ограничительной поверхности частично вращательно-симметричного продольного конца, преимущественно с образованием зазора очень малой ширины от 0,5 до 2,5 мм.
Угол охвата, по которому соответствующая выемка окружает частично вращательно-симметричный продольный конец, должен быть выбран таким, чтобы охват не мешал желаемой подвижности стопорного рычага. Поскольку, однако, поворотный стопорный рычаг должен поворачиваться между своими стопорящим и отпускающим положениями лишь на несколько угловых градусов, для обеспечения желаемого стопорящего действия даже при сломанной оси поворота или поворотного вала стопорного рычага можно выбрать угол охвата от 140 до 180°, преимущественно от 160 до 180°. При соответствующем конструктивном выполнении стопорного рычага возможны также углы охвата более 180°.
Для надежного желаемого перемещения стопорного рычага из стопорящего положения в отпускающее положение при одновременно очень простом управлении может быть предусмотрено, что расцепляющая деталь содержит поводковое устройство, которое, по меньшей мере, на одном отрезке поворотного движения расцепляющей детали из исходного положения захватывает стопорный рычаг из стопорящего положения в направлении отпускающего положения. Преимущественно поводковое устройство выполнено и расположено на расцепляющей детали таким образом, что стопорный рычаг за счет расцепляющей детали может перемещаться посредством поводкового устройства из стопорящего положения в отпускающее положение.
Для уменьшения количества деталей, необходимых для изготовления рассматриваемой крюковой сцепки, может быть предусмотрено, что поводковое устройство служит в качестве опоры натяжной пружины расцепляющей детали.
Для обеспечения перемещения стопорного рычага из стопорящего положения в отпускающее положение может быть конструктивно предусмотрено, что поводковое устройство имеет поверхность скольжения, которая, по меньшей мере, на одном отрезке поворотного движения расцепляющей детали из исходного положения в расцепляющее положение входит в скользящий прилегающий контакт с контуром прилегания стопорного рычага. Такой скользящий прилегающий контакт может быть реализован очень просто без дополнительных деталей.
В принципе, может быть предусмотрено произвольное движение защелки между запирающим и отпирающим положениями. Однако преимущественно защелка установлена с возможностью поворота на крюке или на жестко соединенной с ним детали. При этом количество необходимых для изготовления крюковой сцепки деталей может поддерживаться малым, если защелка и расцепляющая деталь установлены с возможностью поворота вокруг общей оси поворота. В противном случае крюковая сцепка может быть реализована даже при небольшом конструктивном пространстве, если оси поворота защелки, стопорного рычага и расцепляющей детали параллельны друг другу.
Для повышения эксплуатационной надежности стопорный рычаг может быть натяжен в стопорящее положение.
Кроме того, стопорный рычаг может иметь фиксирующий контур, который предназначен для фиксации с выполненным на крюке ответным фиксирующим контуром, когда защелка достигает своего отпирающего положения. За счет этого защелка может удерживаться в своем отпирающем положении предпочтительно без дополнительных деталей. Преимущественно фиксирующий контур выполнен на стопорном рычаге таким образом, что действующее на стопорный рычаг усилие его натяжения в стопорящее положение может использоваться также для фиксации, в частности преодолеваемой фиксации.
Для особенно простого приведения в действие защелки расцепляющей деталью защелка выполнена предпочтительно таким образом, что расцепляющая деталь при своем перемещении из исходного положения в расцепляющее положение и, при необходимости, за его пределы поворачивается в том же направлении, что и защелка при своем перемещении из запирающего положения в отпирающее положение.
Благодаря описанному выше поводковому устройству защелка может поворачиваться из своего запирающего положения в отпирающее положение только за счет приведения в действие одной рукой расцепляющей детали, если защелка имеет механический упор, который ограничивает диапазон перемещения стопорного рычага близко к отпускающему положению против движения из стопорящего положения.
В этом случае сначала расцепляющая деталь перемещается из своего исходного положения в расцепляющее положение, в результате чего стопорный рычаг больше не фиксирован в своем стопорящем положении. Затем расцепляющий рычаг перемещается из исходного положения за пределы расцепляющего положения, пока поводковое устройство не войдет в скользящий прилегающий контакт с контуром прилегания стопорного рычага. Если, исходя из этого состояния, переместить расцепляющий рычаг из исходного положения еще дальше, то стопорный рычаг будет захвачен поводковым устройством и во время движения расцепляющей детали переместится из своего стопорящего положения в отпускающее положение.
Если же перемещать расцепляющую деталь до тех пор, пока стопорный рычаг не будет прилегать к упомянутому механическому упору, то защелка, стопорный рычаг и расцепляющая деталь стянутся между собой, в результате чего при дальнейшем движении расцепляющей детали из исходного положения защелка повернется в одном направлении вместе с ней как одно целое.
Во избежание чрезмерного раскрытия при одновременной защите ответной упорной поверхности крюка, служащей для обеспечения стопорящего действия стопорного рычага, может быть предусмотрено, что ответная упорная поверхность крюка, в прилегающий контакт с которой входит упорная поверхность стопорного рычага в его стопорящем положении, предназначена также для прилегания участка прилегания защелки к ней, а именно таким образом, что ответная упорная поверхность ограничивает перемещение защелки близко к отпирающему положению в направлении от запирающего положения.
Изобретение более подробно поясняется ниже на примере его осуществления. На чертежах изображают:
фиг.1 - вид сверху на крюковую сцепку в первом варианте;
фиг.2 - частичный разрез крюковой сцепки из фиг.1 с защелкой в запирающем положении;
фиг.3 - частичный разрез крюковой сцепки из фиг.1 и 2 в начале процесса ее раскрытия;
фиг.4 - крюковую сцепку из фиг.1-3 при дальнейшем раскрытии;
фиг.5 - крюковую сцепку из фиг.1-4 с защелкой в отпирающем положении;
фиг.6 - соответствующий фиг.2 частичный разрез крюковой сцепки во втором варианте;
фиг.7 - частичный разрез крюковой сцепки из фиг.6 в начале процесса ее раскрытия;
фиг.8 - крюковую сцепку из фиг.6 и 7 с максимально удаленной от своего исходного положения расцепляющей деталью;
фиг.9 - крюковую сцепку из фиг.6-9, причем защелка находится между своими запирающим и отпирающим положениями;
фиг.10 - крюковую сцепку из фиг.6-9 с защелкой в отпирающем положении.
На фиг.15 - изображена крюковая сцепка 10. Она включает в себя крюк 12 с зевом 14 (фиг.4 и 5) и сочлененную с крюком 12 с возможностью поворота защелку 16. Точнее, защелка 16 установлена на крюке 12 с возможностью поворота вокруг своей оси 18.
В изображенном на фиг.2 запирающем положении защелки 16, в котором она прилегает к поверхности прилегания 20 крюка 12 и, тем самым, запирает зев 14, крюк 12 и защелка 16 образуют сквозное отверстие 22, в котором может быть размещена сцепная петля прицепляемого транспортного средства.
С защелкой 16 с возможностью поворота вокруг оси поворота 24, параллельной ее оси 18, сочленен стопорный рычаг 26.
Как показано на фиг.2, стопорный рычаг 26 находится в своем стопорящем положении, т.е. торцевая упорная поверхность 28 прижата к ответной упорной поверхности 30 крюка 12. За счет этого защелка 16 не может поворачиваться по часовой стрелке из своего запирающего положения на фиг.2.
Стопорный рычаг 26 натяжен в показанное на фиг.2 стопорящее положение пружиной сжатия 32, которая натяжена между защелкой 16 и натяжным выступом 34 стопорного рычага 26. Для наглядности пружина сжатия 32 изображена только на фиг.2, а на фиг.3-5 отсутствует.
Далее крюковая сцепка 10 включает в себя расцепляющее устройство 36, установленное на крюке 12 с возможностью поворота вокруг оси 18. Оно включает в себя расцепляющую деталь 38 в виде рычага. На фиг.2 расцепляющая деталь 38 показана в своем исходном положении, в котором она препятствует движению стопорного рычага 26 из его стопорящего положения.
Для этого расцепляющая деталь 38 имеет в крышке 40 блокировочный участок 42, который расположен напротив ответного блокировочного участка 44 стопорного рычага 16. Ответный блокировочный участок 44 выполнен в виде огибающей, которую он образует при повороте расцепляющей детали 38 из исходного положения в расцепляющее положение.
Для простого приведения в действие вручную расцепляющего устройства 36 оно имеет отстоящие в боковом направлении ручки 46.
Для повышения эксплуатационной надежности расцепляющая деталь 38 натяжена в показанное на фиг.2 исходное положение пружиной растяжения 48. Она закреплена на проходящей через расцепляющую деталь 38 штанге 50, а другим своим продольным концом - на опоре 52 защелки 16. Также пружина растяжения 48 для наглядности изображена только на фиг.2, а на фиг.3-5 отсутствует.
Для размещения ручек 46 в боковых коленах 16а, 16b защелки 16 выполнены углубления 54 (фиг.3-5).
Как видно на фиг.2-5, близкий к оси поворота 24 стопорного рычага 26 его продольный конец выполнен в форме частичного цилиндра, причем его ось совпадает с осью поворота 24 стопорного рычага 26.
В защелке 16 на небольшом, образующем зазор расстоянии от частично цилиндрического участка 56 стопорного рычага 26 выполнена также частично цилиндрическая выемка 58, которая охватывает частично цилиндрический участок 56 стопорного рычага 26 по углу около 170°. Зазор между частично цилиндрическим участком 56 стопорного рычага 26 и частично цилиндрической выемкой 58 в защелке 16 составляет от 0,5 до 2,5 мм.
В случае поломки поворотной опоры стопорного рычага 26 частично цилиндрическая выемка 58 защелки 16 удерживает стопорный рычаг 26 приблизительно в его стопорящем положении на фиг.2, так что даже при сломанной оси поворота или поворотного вала стопорного рычага 26 сохраняется его желаемое стопорящее действие.
С помощью фиг.2-5 ниже поясняется процесс раскрытия крюковой сцепки 10.
Для этого, исходя из показанного на фиг.2 закрытого положения крюковой сцепки 10, следует взяться за ручки 46 расцепляющей детали 38 и повернуть ее по часовой стрелке. При этом она занимает положение на фиг.3. Здесь расцепляющая деталь 38 уже вышла за пределы своего расцепляющего положения, в котором стопорный рычаг 26 больше не фиксирован блокировочным участком 42. Напротив, штанга 50, которая помимо опоры для пружины растяжения 48 служит также поводковым устройством, входит в скользящий прилегающий контакт с контуром прилегания 60 стопорного рычага 26 (фиг.3 и 4). В результате этого скользящего прилегающего контакта стопорный рычаг 26 немного приподнялся по сравнению со своим стопорящим положением на фиг.2, причем он все еще оказывает стопорящее действие, поскольку его упорная поверхность 28 прилегает к ответной упорной поверхности 30 крюка 12.
Если расцепляющую деталь 38 повернуть на фиг.3 дальше по часовой стрелке, то стопорный рычаг 26 за счет скользящего прилегающего контакта штанги 50 с контуром прилегания 60 повернется дальше против часовой стрелки, пока не дойдет до механического упора 62 на защелке 16 (фиг.4). Начиная от прилегания стопорного рычага 26 к механическому упору 62 при дальнейшем повороте расцепляющей детали 38 по часовой стрелке, защелка 16, стопорный рычаг 26 и расцепляющая деталь 38 стянуты между собой таким образом, что поворотное движение расцепляющей детали 38 по часовой стрелке приводит к поворотному движению защелки 16 также по часовой стрелке (фиг.4), в результате чего зев 14 постепенно открывается.
На фиг.5 защелка 16 изображена в своем отпирающем положении, причем ее участок прилегания 64 прилегает к ответной упорной поверхности 30 крюка 12, так что сцепная петля для зацепления за крюк 12 не может достичь ответной упорной поверхности 30 и повредить ее.
Одновременно стопорный рычаг 26 фиксирующей выемкой 66 фиксирован на ответном фиксирующем выступе 68 крюка 12 под действием пружины сжатия 32 с возможностью преодоления.
Исходя из показанного на фиг.5 положения, защелка 16 за счет нажатия против часовой стрелки с ослаблением преодолеваемой фиксации между стопорным рычагом 26 и крюком 12 может переместиться обратно в запирающее положение на фиг.2. За счет описанных выше натяжений отдельных деталей защелка 16 автоматически блокируется в своем запирающем положении от повторного отпирания.
Отпирание защелки 16 может осуществляться, как описано выше, одной рукой.
На фиг.6-10 изображен второй вариант крюковой сцепки. Одинаковые или функционально одинаковые детали обозначены такими же ссылочными позициями, что и соответствующие детали в первом варианте, однако с увеличением на число 100. Ниже описаны только отличия второго варианта от первого.
Самое существенное отличие заключается в том, что расцепляющая деталь 138 сочленена с защелкой 116 с возможностью поворота вокруг своей оси поворота 119. Кроме того, расцепляющая деталь 136 поворачивается не по часовой стрелке, а против часовой стрелки из исходного положения на фиг.6 в расцепляющее положение, отпускающее стопорный рычаг 126 для движения из стопорящего положения.
Расцепляющая деталь 138 натяжена в исходное положение на фиг.6 пружиной кручения 148. При этом одна ее лапка опирается на жестко соединенный с расцепляющей деталью 136 пластмассовый буфер 151, тогда как противоположная лапка пружины кручения 148 опирается на защелку 116.
Пластмассовый буфер 151 имеет утолщение 153, которое служит поводковым устройством и, как в первом варианте, будучи расположено в исходном положении расцепляющей детали 138 на расстоянии от контура прилегания 160 стопорного рычага 126, при повороте расцепляющей детали 138 из исходного положения за пределы расцепляющего положения входит в прилегающий контакт с контуром прилегания 160 и, тем самым, при продолжающемся поворотном движении расцепляющей детали 138 против часовой стрелки поворачивает стопорный рычаг 126 из стопорящего положения в отпускающее положение.
Крышка 140 расцепляющей детали 138 выполнена с уступом в направлении оси поворота 119 расцепляющей детали 138.
Свободный продольный конец крышки 140 выполнен в виде удлиненного покрытия, которое должно препятствовать проникновению грязи в защелку.
На направленной к крышке 140 верхней стороне стопорного рычага 126 выполнен взаимодействующий с радиальным уступом крышки 140 уступ 145, благодаря которому стопорный рычаг 126 поворачивается против часовой стрелки из стопорящего положения только тогда, когда радиальный уступ крышки 140 пройдет через уступ 145 стопорного рычага 126.
Блокировочный участок 142 расцепляющей детали 138 выполнен крюкообразным, причем контактная поверхность 142а блокировочного участка 142 является частично цилиндрической периферийной поверхностью с осью поворота 119 расцепляющей детали 138 в качестве средней оси. То же относится к поверхности 144а ответного блокировочного участка 144 стопорного рычага 126, которая в исходном положении расцепляющей детали 138 находится напротив поверхности 142а блокировочного участка 142.
Если требуется переместить защелку 116 из показанного на фиг.6 запирающего положения в отпирающее положение, то сначала следует поворачивать расцепляющую деталь 138 по часовой стрелке до тех пор, пока стопорный рычаг 126 за счет поводкового утолщения 153 не переместится в отпускающее положение (фиг.7 и 8).
Затем защелку 116 можно просто переместить по часовой стрелке из запирающего положения в отпирающее положение (фиг.9 и 10).
В обоих вариантах соответствующая расцепляющая деталь достигает своего исходного положения только тогда, когда стопорный рычаг находится в стопорящем положении.